JPS6042951B2 - 電子楽器の音源装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、鍵盤部の各鍵操作に対応して発生される
電圧信号（以下、音高電圧と称す）を電流に変換するこ
とによりこの音高電圧に対応した周波数の音源信号を発
生する電圧制御型発振器を備えた電子楽器の音源装置に
係るもので、特に音域等の切換えの際に電圧・電流変換
器の出力電流路に並列接続された複数の抵抗と電子スイ
ッチの接続端電位をあらかじめ設定された基準電位と等
しくすることにより前記変換器の誤差を除去するように
した電子楽器の音源装置に関するものである。

従来の電子楽器に用いられている電圧制御型発振器を
有する音源装置の概要を第１図を例示して説明すると、
この音源装置は、鍵盤部での操作鍵音高に対応して発生
する音高電圧ＫＶを電圧・電流変換器１で電流に変換し
、この変換された出力電流で前記変換器１と定電圧源２
間に接続されたコンデンサ３を充電制御する。

このコンデンサ３の充電電圧はバッファアンプ４を介し
てシユミツトトリガ回路５に供給され、このシユミツト
トリガ回路５では、この充電電圧が一定の電圧値に達し
たときに前記コンデンサ３に並列接続されたトランジス
タ６を導通させてコンデンサ３の充電電圧を放電させる
。そして、コンデンサ３は電圧・電流変換器１の出力電
流に対応して再び充電され、以後、このような充放電を
繰返えす。このようなコンデンサ３の充放電に伴ない変
化する端子電圧をバッファアンプ４の出力側に設けた出
力端子７から音源信号として送出するようになつている
。 ところで、電圧・電流変換器１は演算増幅器１１、
電流増幅用トランジスタ１２、抵抗１３から構成されて
いるものである。

したがつて、前記トランジスタ１２には音高電圧に比例
し、かつ抵抗１３で設定される電流Ｉが流れる。この電
流Ｉが電圧・電流変換器１の出力電流となつて前述のよ
うにコンデンサ３を充電制御する。このような発振器に
おいて、発振周波数ｆは、音高電圧Ｋ■と、コンデンサ
３の容量Ｃと、抵抗１３の値Ｒとによつて決定される。
すなわち、となり、発振周波数ｆはコンデンサ３、電流
増幅用トランジスタ１２、抵抗１３を流れる電流１に比
例する。

また、この電流１は音高電圧ＫＶに比例するので、発振
周波数ｆは音高電圧ＫＶに比例して変化し、そして、周
波数ｆは抵抗１３の値Ｒに反比例する。このような発振
器を有する音源装置において、音源信号の音域を切換え
る場合には、一般にコンデンサ３の容量Ｃは固定し、抵
抗１３の値Ｒを切換えるようにする。

すなわち、従来は第２図に示すようにトランジスタ１２
のエミッタ側に接続される抵抗として互いに値の異なる
複数の抵抗１３ａ，１３ｂ、 ・・・・を並列に設け、
切換スイッチ８の切換操作によつて単一の抵抗（１３ａ
，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄのうち１つ）に電流１を流す
ようにしていた。したがつて、抵抗１３ａ〜１３ｄの抵
抗値Ｒ１〜Ｒ４を例えばＲ１＝２・Ｒ２＝４・Ｒ３＝８
・Ｒ４の関係に設定し、切換スイッチ８で各抵抗１３ａ
〜１３ｄを選択すると、発振周波数ｆはＦｌ，２ｆｌ，
４ｆｌ，８ｆｌとなり、切換スイッチ８の設定で任意の
音域（オクターブ）を得ることができる。このような音
源装置を複数設け、鍵盤部での演奏操作に対応して複数
の音を同時に発音させることが考えられる。

このような電子楽器においては、各音源装置の切換スイ
ッチを全て連動にする必要があるが、接点による電気的
特性の変化などにより信頼性が損なわれるとともに、可
動接点の操作に比較的大きなりを必要として操作性が損
なわれることから、回路構成上好ましくない。そのため
に、切換スイッチ８として機械的スイッチに代えて第３
図に示すような電子的スイッチ回路を付加したものがあ
る。この電子的スイッチ回路は、複数の音源装置（図示
では１個）つまり電圧・電流変換器１の出力電流路に接
続された抵抗１３ａ〜１３ｄの一端と接地間に例えばＮ
ｐｎトランジスタなどの電子スイッチ９ａ〜９ｄを接続
し、各電子スイッチ９ａ〜９ｄを選択的に導通制御する
ように切換スイッチ１０の各固定接点を前記電子スイッ
チ９ａ〜９ｄの各ベースに接続している。この場合、切
換スイッチ１０の共通接点には電圧゜゜＋■゛が供給さ
れている。このような音源装置においては、各電子スイ
ッチ９ａ〜９ｄが前記電流路に接続された抵抗１３ａ〜
１３ｄにそれぞれ直列に接続されているため、切換スイ
ッチ１０で図示のように例えば電子スイッチ９ａを導通
させた場合、前記変換器の出力電流路に流れる変換電流
１はトランジスタ９ａのコレクタ・エミッタ間の電圧を
Ｖｃｅとすると、次式で表わされる。しかし、この式か
ら明らかなように変換電流１は、前記電子スイッチ９ａ
〜９ｄの端子間電圧Ｖｃｅの影響を受ける。

したがつて、変換電流１は音高電圧ＫＶと比例しなくな
り、特に音高電圧ＫＶが小さい場合にはＶｃｅがもはや
無視できず本来の目的とする周波数の音源信号が得られ
なくなるという不都合が生じる。この発明の目的は、上
記の点に着目してなされたもので、電圧・電流変換器で
変換される電流を入力された音高電圧と正確に比例させ
ることにより音源信号周波数の誤差を低減化できるよう
にした電子楽器の音源装置を提供するものである。

このような目的を達成するために、この発明の音源装置
は、電圧・電流変換器の出力電流路に接続された電子ス
イッチおよび抵抗との接続端電圧・を音高電圧に加算し
て前記電圧・電流変換器の入力信号として供給すること
により前記接続端電圧を打消すようにしたものである。
以下、図面を用いてこの発明の実施例について説明する
。

第４図は、この発明に係る電子楽器の・音源装置の原理
を示す要部の電気回路図で、同図において第１図と同一
部分は同一番号を記した説明を省略する。すなわち、同
図において、電圧・電流変換器１の入力端子は加算器２
０の出力端子が接続されていて、この加算器２０の一方
の入力ノ端子２０ａには音高電圧ＫＶが供給されるとと
もにこの他方の入力端子には後述する第１電子スイッチ
回路２１の電子スイッチ２１ａのコレクタ・エミッタ間
の端子電圧が供給されるようになつている。この第１電
子スイッチ回路２１は電圧・電流変換器１の出力電流路
に接続された抵抗１３の一端と接地間に例えばトランジ
スタのような電子スイッチ２１ａが直列に接続され、こ
の電子スイッチ２１ａのコレクタは第２電子スイッチ回
路２２を構成する例えばＭＯＳトランジスタのような電
子スイッチ２２ａのドレインに接続されている。そして
、この電子スイッチ２２ａのソースが前記加算器２０の
他方の入力端子２０ｂに接続されている。これらの第１
および第２電子スイッチ回路２１，２の各電子スイッチ
２１ａ，２２ａは、切換スイッチ２３に供給された駆動
電圧“゜＋Ｖ゛によつて同時に導通するように所定のバ
イアス値が供給されるように構成されている。この場合
、前記電子スイッチ２１ａのベースは、抵抗２１ｒ１を
介して切換スイッチ２３の固定接点２３ａの接続される
とともに、抵抗２１ｒ２を介して接地される。また、電
子スイッチ２２ａのゲートは、前記固定接点２３ａにダ
イオード２２ｄ１、抵抗２２ｒ１を介して接続されると
ともに、抵抗２２ｒ２を介して接地される。なお、この
ダイオード２２ｄ１のカソードは抵抗２２ｒ３を介して
駆動電圧゜“一■゛に接続されている。このように構成
された音源装置において、切換スイッチ２３の可動接点
を図示のように固定接点２３ａに設定すると、第１およ
び第２電子スイッチ回路２１，２２の各電子スイッチ２
１ａ，２２ａは前記切換スイッチ２３に供給された駆動
電圧“゜＋Ｖ”で所定のバイアス電圧が供給されて同時
に導通する。

この導通時に加算器２０の一方の入力端子２０ａに音高
電圧ＫＶが供給されると、この加算器２０の他方の入力
端子２０ｂには導通状態にある前記電子スイッチ２１ａ
のコレクタ・エミッタ間の端子電圧Ｖｃｅが前記電子ス
イッチ２２ａを通して供給されるため、この加算器２０
の加算電圧をＫＶ″とすると、この加算電圧ＫＶ″は次
式て表わされる。この加算電圧Ｋ■″が電圧・電流変換
器１の入力端子１ａに供給されると、この電圧・電流変
換器１はその出力端子１ｂに出力電圧■，を得、この出
力電圧■５が前記加算電圧ＫＶ″と等しくなるように動
作するため、前記変換器１で変換される出力電流をＩと
すると、この出力電流１は次式で表わされる。

この（４）式においてＲ１は抵抗１３の抵抗値である。

したがつて、前記出力電流１は、上記（４）式に上記（
３）式を代人して演算することにより次式で表わされる
。この（５）式から明らかなように、電圧・電流変換器
１は電流路に接続された電子スイッチ２１ａの端子間電
圧ＶＣＥが打消されることになるから、音高電圧ＸＶを
正確に比例させて電流１に変換することができる。

第５図はこの発明に係る電子楽器の音源装置の具体例を
示す要部の電気回路図で、同図において第４図と同一部
分は同一番号を記してその説明を省略する。

すなわち、同図においては、複数の独立した音源装置（
図示では１個の音源装置を例示）で４オクターブの音域
を切換えるようにしたものである。この場合、第１電子
スイッチ回路２１には、電圧・電流変換器１の出力電流
路に接続された抵抗１３乃至１６の各一端と接地間に４
個の電子スイッチ２１ａ乃至２１ｄがそれぞれ接続され
、そして第２電子スイッチ回路２２には、加算器２０の
他方の入力端子２０ｂと前記電子スイッチ２１ａ乃至２
１ｄの各コレクタ側間に４個の電子スイッチ２２ａ乃至
２２ｄが接続されている。また、切換スイッチ２３は前
記電子スイッチ２１ａ乃至２１ｂおよび２２ａ乃至２２
ｄを選択的に導通制御するように４個の固定接点２３ａ
乃至２３ｄがこれらの各ベースとソースに共通接続され
ている。したがつて、このように構成された音源装置に
よれば、切換スイッチ２３を任意に設定することにより
その設定位置に応じた音域（オクターブ）の音源信号を
送出することができるが、このとき、電圧・電流変換器
１には音高電圧ＫＶと第１電子スイッチ回路２１の各電
子スイッチ２１ａ乃至２１ｄのうち選択された１個の電
子スイッチの・端子間電圧とが加算器２０で加算された
出力電圧が入力信号として供給されるため、この変換器
１は上記（５）式に示すように音高電圧ＫＶに正確に比
例した電流１を出力することができる。

なお、上記実施例ではオクターブ切換について説明した
が、電流路の抵抗値を適宜選定することにより移調等の
操作にも用いることができる。

以上説明したように、この発明の音源装置は、電圧・電
流変換器の出力電流路に接続された電子スイッチの端子
間電圧を音高電圧と加算し、この加算出力を前記電圧電
流変換器の入力信号として供給することにより、前記端
子間電圧を打消すようにしたので、この端子間電圧によ
る変換誤差を除去することができる。これにより、電圧
・電流変換器は音高電圧を正確に対応した電流に変換す
ることができるため、音高電圧に応じた周波数の音源信
号を発生することがてきる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子楽器に用いられている音源装置の要
部を示すブロック図、第２図は第１図に示す音源装置で
音域を切換えるときの要部の一部回路図、第３図は第１
図に示す音源装置を複数個用いる場合に機械的なオクタ
ーブ切換スイッチに代えて電子スイッチを用いたときの
要部の一部回路図、第４図はこの発明に係る電子楽器の
音源装置の原理を示す要部の回路図、第５図は第４図に
示す音源装置の具体例を示す回路図である。 １・・・・・・電圧・電流変換器、１３〜１６・・・・
・・抵抗、２０・・・・・・加算器、２１・・・・・第
１電子スイッチ回路、２１ａ〜２１ｄ・・・・・・電子
スイッチ、２２・・・・・・第２電子スイッチ回路、２
３・・・・切換スイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 音高電圧を電流に変換する電圧・電流変換器と、該
   電圧・電流変換器の出力電流によつて発振周波数が制御
   されて上記音高電圧に対応した周波数の音源信号を発生
   する発振器と、前記電圧・電流変換器の出力電流路と所
   定電位源との間に、抵抗と電子スイッチとの直列回路を
   複数並列に接続してなり、該抵抗の抵抗値に対応して前
   記電圧・電流変換器の出力電流を制御することにより前
   記発振器の発振周波数を調整する周波数調整回路と、該
   周波数調整回路の各電子スイッチを選択的に導通制御し
   て前記音源信号の周波数を切換え調整する切換スイッチ
   とを有する電子楽器の音源装置において、前記電圧・電
   流変換器の入力側に、前記音高電圧および前記各電子ス
   イッチと前記各抵抗の接続端電位を加算し、その出力電
   圧を前記電圧・電流変換器の入力信号として供給する加
   算回路を設けたことを特徴とする電子楽器の音源装置。