JP2527077B2 - 電子楽器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、楽音を複数の成分に分離し、その成分毎
に響きを異ならせた電子楽器に関する。

（ｂ）従来の技術 現在、電子楽器は、発生した波形データを種々の加工
することによって楽音として好ましいものに制御してい
る。制御方法としては、楽音に定位感を出すためのパン
ニングやディレイ制御などがあり、また、楽音の響き，
広がり感を付与するためのリバーブ制御なども行われ
る。また、実公平１−12320号のように楽音信号を周波
数帯で区切り、それぞれに適した残響特性で広がりのあ
る残響音を付加するような電子楽器も提案されている。

（ｃ）発明が解決しようとする課題 しかし、自然楽器の実際の楽音の場合には、それぞれ
異なる残響特性や定位感をもった波形成分が複数合成さ
れて響きのある楽音として鳴動している。たとえば、ピ
アノの場合、押鍵によってハンマーが弦を叩いた瞬間
は、垂直振動成分が多く主として響板によって共鳴して
いるが、振動が安定してくると水平振動成分が主となっ
て側板での共鳴が多くなる特徴がある。垂直振動成分は
主としてその楽音の定位感を出す機能があり、水平振動
成分は残響をともなって響きを出す機能と有している。

しかし、従来の電子楽器ではこのように成分毎に異な
る効果を付与することができず、例えば上記実開平１−
12320号の発明において、残響音がその楽音に適するよ
うに付与した場合には演奏者にとって音像が遠くなり、
定位感を損なわないように残響音を付加した場合には楽
音が硬くなってしまう欠点があった。

この発明は、楽音の成分毎に適切な効果を付与するこ
とにより、定位感や広がり感を備えた響きのある楽音を
形成することができる電子楽器を提供することを目的と
する。

（ｄ）課題を解決するための手段 この発明は、楽音の基本波形を発生する波形データ発
生手段と、前記波形データ発生手段によって発生された
基本波形の波形成分の一部に対して広がり感を付加する
第１の効果付与手段と、前記波形データ発生手段によっ
て発生された基本波形の波形成分の他の一部に対して定
位感を付加する第２の効果付与手段と、を備えたことを
特徴とする。

（ｅ）発明の作用 この発明の電子楽器では、楽音の基本波形の波形成分
の一部に対し、広がり感および定位感を付与する（第1,
第２の効果付与手段）。広がり感とは、例えば長い残響
などであり、楽器全体またはその楽器が設置されている
場所全体でこの楽音が響いている感じを表す効果であ
る。定位感は、その楽音がどの方向で鳴動しているかを
明瞭にする効果であり、この効果は、左右両チャンネル
の音量バランスやディレイタイムなどで与えることがで
きる。

基本波形の波形成分の一部は、１個の基本波形から分
離することもでき、予め複数に分割された波形成分が記
憶されているようにしてもよい。例えば上述したピアノ
の楽音をシミュレーションする場合には、ピアノ楽音を
アタック部を主とし垂直振動波形で形成し、アタック部
以降を主として水平振動波形で形成する。そして、水平
振動成分，垂直振動成分のそれぞれに異なる効果を付与
する。

このように波形成分の一部毎に異なる効果を与えるこ
とにより自然楽器のシュミレーションを完全にすること
ができるとともに、それまで表現することのできなかっ
た特殊な効果を与えることもできる。

（ｆ）実施例 第１図はこの発明の実施例である電子楽器のブロック
図である。この電子楽器はキーボード１の操作によって
楽音を発生する電子楽器である。

この電子楽器の楽音形成方式は波形メモリ方式であ
り、音色スイッチ３で指定された音色の波形をキーボー
ド１で指定された音高（周波数）に対応する速さで読み
出してゆくことにより、基本的な楽音波形を形成するこ
とができる。キーボード１はキーアサイナ２を介してア
ドレッサ５に接続されている。キーボード１はキーオン
されたキーのキーコードKC,キーオンパルスKONPおよび
キーオフされたキーのキーオフパルスKOFPをキーアサイ
ナ２に対して出力する。キーアサイナ２はキーオンによ
り発生すべき波形データ（楽音）の発音チャンネルを決
定してそのチャンネルに対応するタイミングに、アドレ
ッサ５に対してキーオンパルスKONP,キーコードKCを出
力する。キーオフ時にはキーオフパルスKOFPおよびキー
オフすべきキーコードKCをアドレッサ５に対して出力す
る。アドレッサ５には、音色スイッチ３の入力を受け付
ける音色コード発生装置４も接続されている。アドレッ
サ５は、音色コード発生装置４が音色スイッチ３の操作
に基づいて発生した音色コードTCで読み出すアドレスの
範囲を決定し、キーアサイサ２から出力されるキーオン
パルスKONP,キーコードKCに基づいてアドレスを出力す
るタイミングを決定する。この電子楽器は時分割で複数
音（例えば８音）の楽音を同時に発音することができ、
アドレッサはその時分割タイミングも制御する。アドレ
ッサ５が出力したアドレスは波形メモリ６に入力されて
波形データが読み出され、処理回路７〜23,25〜43にそ
れぞれ出力される。

第３図を参照してピアノ音色の波形データと、この実
施例でエンベロープジェネレータ7,25から出力されるエ
ンベロープについて説明する。同図においてEG1はピア
ノ音色の垂直成分を抽出するためのエンベロープを示
す。ピアノの垂直振動による波形の成分は、打鍵直後に
急速に立ち上がり、急速に減衰するものであるためEGI
のようなエンベロープ波形を付加することによって抽出
される。また、同図においてEG2はピアノ音色の水平成
分を抽出するためのエンベロープを示す。ピアノの水平
振動による波形成分は、徐々に立ち上がり徐々に減衰す
るため、EG2のようなエンベロープ波形を付加すること
によって抽出される。

このエンベロープ波形はエンベロープジェネレータ7,
25にそれぞれ記憶されている。エンベロープジェネレー
タ７には第１系列のエンベロープEG1（第３図）が記憶
されており、エンベロープジェネレータ25には第２系列
のエンベロープEG2（第３図）が記憶されている。

第１系列において、乗算器８でエンベローブを付加さ
れた波形データは左右２系列に分岐され、それぞれディ
レイ回路9,17−乗算器10,18リバーブ回路11,19−アキュ
ムレータ12,20−D/A変換回路13,21において所定の処理
をされたのちアンプ14,22で増幅されてスピーカ15,23か
ら出力される。ディレイ回路9,17は楽音の定位感を出す
ためにその演奏者の位置から遠い方の音高での発音を音
色に適した微小時間遅らせるための回路である。ディレ
イ回路9,17には音色コードTCおよびキーコードKCが入力
される。これらの情報に基づいてその楽音の定位を決定
し、所定時間だけ波形データの伝達を遅延（ディレイ）
させる。乗算器10,18にはPAN（パン）パラメータ発生装
置16からPANパラメータが入力される。PANパラメータと
は、演奏者に対して左右から聞こえる楽音の音量比を楽
音の定位位置に適した値にするためのパラメータであ
る。PANパラメータ発生装置には音色コードTC,キーコー
ドKCが入力されており、このデータに基づいて左右チャ
ンネルの音量比を決定する。リバーブ回路11,19は所定
のリバーブ（残響）を付加する。アキュムレータ12,20
は各発音チャンネルの値を加算して同時に発音される楽
音の瞬時値を求める。D/A変換回路13,21はアミュムレー
タ12,20が求めた瞬時値列（サンプリングタイミング毎
に量子化されたディジタルデータ）を滑らかなアナログ
波形に形成する回路である。以上の構成において第１系
列の楽音はディレイ,PAN効果により明瞭な定位を与えら
れて発音される。

また、第２系列において、この系列も上記第１系列と
ほぼ同様の回路構成がされている。すなわち、乗算器26
でエンベロープを付加された波形データは左右２系列に
分岐され、それぞれディレイ回路27,36−乗算器28,37−
コムフィルタ29,38−リバーブ回路30,39−アキュムレー
タ31,40D/A変換回路32,41において所定の処理をされた
のちアンプ33,42で増幅されてスピーカ34,43から出力さ
れる。構成において上記第１系列と異なる点は、乗算器
28,37とリバーブ回路30,39との間にコムフィルタ29,38
が挿入されている点である。

コムフィルタとは、第４図に示すように櫛状の周波数
濾過特性を有するフィルタである。左チャンネル用のコ
ムフィルタ29（同図破線）と右チャンネル用のコムフィ
ルタ38（同図実線）とは互いに補間するような濾過特性
を有しており、楽音の周波数成分によって左右異なる方
向から共鳴するようにされている。また、ディレイ回路
27,36の遅延時間やPANパラメータ発生装置35が発生する
PANパラメータ等の定位を明瞭にするためのパラメータ
は、第１系列の装置（ディレイ回路9,17,PANパラメータ
発生装置16）よりもその効果量を小さく設定されてい
る。このような回路構成によって第２系列では、定位感
よりも左右複雑な反響を有し拡がりのある楽音が発音さ
れることになる。

第５図にこの電子楽器のスピーカのレイアウトを示
す。第１系列のスピーカ15,23は電子楽器のコンソール
に下向きに配置され、第２系列用のスピーカ43,34はコ
ンソールの左右側面に外向きに配置されている。このよ
うに配置することにより、第１系列の楽音は楽器内部か
ら明瞭な定位で聞こえてくるようになり、第２系列の楽
音は楽音が備えられている部屋の壁面などに反射してよ
り残響を伴って聞こえてくるようになる。

第６図は第１図に示す電子楽器のａで示す部分の他の
実施例を示している。第１図の実施例と構成において同
一の部分は同一番号を付して説明を省略する。第１図の
実施例では波形メモリ６からアドレッサ５によって読み
出された波形を２つの処理系列に分け、それぞれの系列
で異なるエンベロープをかけることによって、アタック
部とそれ以降の波形をそれぞれ別に抽出していたが、こ
の第６図に示す実施例においては垂直振動成分波形メモ
リ51,水平振動成分波形メモリ52の同一アドレスに同一
の音色の垂直振動成分波形データ，水平振動成分波形デ
ータを記憶しておきアドレッサ50が生成した１つのアド
レスによって同時に垂直成分の波形データおよび水平成
分の波形データの読み出しが行えるようにしたものであ
る。ここで、第２図を参照して波形メモリ51,52に記憶
されている波形データと、この実施例でエンベロープジ
ェネレータ7,25から出力されるエンベロープの説明をす
る。同図（Ｃ）はピアノ音色の波形の概略図である。こ
れをピアノの弦の垂直振動成分（同図（Ａ））と水平振
動成分（同図（Ｂ））に分離する。そして、垂直・水平
振動成分の波形データを正規化したデータをそれぞれ波
形メモリ51,52へ記憶し、エンベローブはエンベロープ
ジェネレータ7,25のエンベロープメモリにそれぞれ記憶
する。波形メモリ51が出力した波形データは、第１図に
おける乗算器８に入力され、波形メモリ52が出力した波
形データは乗算器26に入力される。

このように、ピアノ音色において垂直振動成分と水平
振動成分とを分離し、垂直振動成分には明確な定位を与
えて下向きのスピーカから出力することにより響板の振
動をシュミレーションすることができ、水平振動成分は
長いディケイやリバーブを与えて外向きのスピーカから
出力するようにしたことにより側板の振動をシュミレー
ションすることができる。

なお、この実施例では電子鍵盤楽器においてピアノ音
色について説明したが、入力手段は鍵盤に限らない。ま
た、音源は波形メモリに限らずFM変調などの方式を用い
てもよい。また、楽音の成分分割の方式は実施例に限ら
ず時間や周波数などで分割するようにしてもよい。ま
た、成分の分割は２個に限らず３個以上でもよい。この
場合スピーカの数も同様に増加することになるが、スピ
ーカの配置は実施例の配置に限らない。さらに、実施例
においては、系列別にディレイやPAN制御を行うように
しているが、これ以外の効果、例えば音色，音高，音量
などの変調を行うようにしてもよい。

（ｇ）発明の効果 以上のようにこの発明の電子楽器によれば、楽音の基
本波形を複数の波形成分に分離して分離した波形成分毎
に異なる効果を付与するようにしたことにより、自然楽
器のシュミレーションを完全に行うことができるととも
に、これまで表現できなかった様々な効果、例えば、楽
音の周波数成分毎に異なる定位で響いているような効果
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である電子楽器のブロック
図、第２図は同電子楽器で発音されるピアノ音色のエン
ベローブ波形を説明する図、第３図は同電子楽器が出力
するエンブローブ波形を説明する図、第４図は同電子楽
器で用いられるコムフィルタの特性を示す図、第５図は
同電子楽器のスピーカの配置を説明する図である。第６
図は同電子楽器の音源部分の他の実施例を示す図であ
る。 6,51,52……波形メモリ、 9,17,27,36……ディレイ回路、 16,35……PANパラメータ発生装置、 11,19,30,39……リバーブ回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−183498（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−198591（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−65084（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−66724（ＪＰ，Ａ) 実公 平１−12320（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】楽音の基本波形を発生する波形データ発生
   手段と、 前記波形データ発生手段によって発生された基本波形の
   波形成分の一部に対して広がり感を付加する第１の効果
   付与手段と、 前記波形データ発生手段によって発生された基本波形の
   波形成分の他の一部に対して定位感を付加する第２の効
   果付与手段と、 を備えたことを特徴とする電子楽器。