JP2536112B2

JP2536112B2 - 電子楽器

Info

Publication number: JP2536112B2
Application number: JP64000871A
Authority: JP
Inventors: 進河島; 信浩南部
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1989-01-04
Filing date: 1989-01-04
Publication date: 1996-09-18
Anticipated expiration: 2011-09-18
Also published as: JPH02181199A

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）産業上の利用分野この発明は演奏中に楽音の発音レベルを制御できる電
子楽器に関する。

（ｂ）従来の技術現在実用化されている電子楽器には、鍵盤のキーを押
下する強度や速度を検出して楽音の強弱（発音レベル）
を制御する機能を有する鍵盤型電子楽器や、息を吹き込
む強度（プレス強度）を検出して発音レベルを制御する
管楽器型電子楽器等がある。このような電子楽器では、
上記操作量（タッチ強度やブレス強度）を検出するセン
サとこのセンサの検出値を発音レベル制御データに変換
する手段（変換回路や変換プログラム）を有している。

（ｃ）発明が解決しようとする課題しかし、従来の電子楽器では、センサ検出値は常に一
定の関係に基づいて発音レベル制御データに変換されて
いたため、演奏者の打鍵力・吹奏力の差およびセンサの
特性のバラツキ等により、発音レベルに差がついてしま
う欠点があった。すなわち、打鍵力・吹奏力の大きい者
が演奏した場合、センサ検出値がすぐにffのレベルに達
してしまい微妙な表現ができず、打鍵力・吹奏力の小さ
い者が演奏した場合、センサ検出値がなかなか発音開始
レベル（ブレススレッショルド）に達しない場合があっ
た。さらに、管楽器型電子楽器の場合第１図（Ｃ）に示
すようなブレスセンサを有しているが、構造上特性を均
一にすることが難しく、このため楽器毎に実際のブレス
強度と発音レベルの関係がばらついてしまう欠点があっ
た。

この発明は、演奏者の打鍵・吹奏等の操作量に発音レ
ベルを対応させることにより上記課題を解決した電子楽
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、演奏中に操作される操作部の操作量をリ
ニアに検出するセンサを有し、このセンサの検出値を変
換して生成した発音レベル制御データを楽音発生手段に
供給することにより、発音レベルを前記検出値と相関さ
せてリニアに制御する電子楽器において、発音レベルを特定の大きさに制御する発音レベル制御
データを基準値として記憶する基準値記憶手段と、前記検出値が所定の範囲内に入るか否かを判定する判
定手段と、特定タイミングに求められた前記検出値が、前記判定
手段により所定範囲内に入ると判断されたとき、この検
出値で発音レベルが前記特定の大きさに制御されるよ
う、この検出値を前記基準値に変換するための係数を算
出・記憶する係数算定手段と、以後の検出値を前記係数算定手段で算出・記憶された
係数で発音レベル制御データに変換して前記楽音発生手
段に供給する変換手段と、を設けたことを特徴とする。

（ｅ）作用この発明の電子楽器では、基準となる発音レベル制御
データ（mfの発音レベルに対応するデータ等）が基準値
として記憶されている。特定のタイミング（電源オン時
等）にセンサ（ブレスセンサや鍵盤のイニシャルタッチ
センサ等）の検出値を読み取りこれを上記基準値に変換
する。この変換に要した係数を以後の発音レベル制御の
ための係数として用いる。すなわち、特定タイミングの
検出値が小さかった場合、その後は小さい検出値でffを
出すことができ、子供や女性等打鍵力，吹奏力の弱い演
奏者でも演奏が可能になる。また、特定タイミングの検
出値が大きかった場合、その後は大きい検出値でもｐを
出すことができ、また純分大きな検出値でffのレベルに
なることから打鍵力，吹奏力の強い男性でもダイナミッ
クレンジの広い演奏をすることができる。センサの検出
値は所定範囲内に入るかどうかが事前に判定されるた
め、操作に不慣れな演奏者であっても、不適切な値が基
準値として設定されることはない。また、楽器毎のセン
サのばらつきを同時に補償することができる。

（ｆ）実施例（１）構成の説明第１図（Ａ），（Ｂ）はこの発明の実施例である電子
管楽器の外観図、同図（Ｃ）は同電子管楽器の歌口部の
側断面図である。この電子管楽器は最大５音を同時に出
すことができる。この楽器は木管楽器類似の形状をして
おり、先端部に歌口部２を有している。演奏者はこの歌
口部２を口先に当てて息を吹き込んで発音レベル等を制
御する。歌口部２の内部にはブレスセンサ21（同図
（Ｃ）のフォトセンサ17,弾性膜15で構成される）が取
り付けられており、吹き込まれた息の強さ（ブレス強
度）を検出してCPUに送る。装置外部には表示器3,コー
ドモード選択スイッチ4,リズム設定スイッチ5,演奏用キ
ー７等が設けられている。表示器３は２桁の７セグメン
ト表示器であり、選択されたリズムやテンポ等が表示さ
れる。コードモード選択スイッチ４は後述するモード切
換スイッチ11でコードモードに切り換えられたとき有効
になり、オートコード（AC）モード（4a），コードシー
ケンスレコード（CSR）モード（4b），コードシーケン
スプレイ（CSP）モード（4c），オートハーモニ（AH）
モード（4d）のうち何れかを選択することができるもの
である。リズム設定スイッチ５はリズム選択スイッチ5
a,5b,テンポ上下スイッチ5c,5dおよびスタート／ストッ
プスイッチ5eからなる。６は音色選択スイッチ群であ
る。楽器表面および裏面の中央部にには演奏用キー７
（７−０〜７〜14）が設けられており。キー７−０〜７
−７は左手指、キー７−８〜７−14は右手指で操作され
る。これらのキーのオン・オフの組み合わせパターンを
所定のパターンの一つにすることにより一つの音高が決
定される。キー７−２〜７−14は主として音階の決定に
使用されキー７−0,7−１は主としてオクターブの決定
に使用される。楽器裏面上部にはモード切換スイッチ11
が設けられている。このモード切換スイッチ11は３段階
のスライドスイッチであり、スライダをスライドさせる
ことにより楽器の演奏モードを単音モード，重奏モー
ド，コードモードのいずれかに切り換えることができ
る。また、楽器下部にはスピーカ８が設けられており演
奏された楽音が出力される。楽器裏面の９はメインボリ
ュームでありこれを上下にスライドすることにより楽器
の音量を調節することができる（音量はブレスセンサ21
によっても制御される。）。10はピッチベンドホイール
でありこれを上下に回転させることにより楽音のピッチ
（周波数）を上下にずらすことができる。

また12は電源スイッチである。後述するように電源ス
イッチ12をオンしたときブレス強度の設定が行われる。
すなわち、適当な強さの息を歌口部２に吹き込みながら
電源スイッチ12をオンするとこの吹き込みで生じたセン
サ電圧BV（センサ検出値）が基準ブレス強度データBD₀
に対応する値として設定される。基準ブレス強度データ
BD₀としては一般的にはmf（メゾフォルテ）を指示する
ブレス強度データが定められているため演奏者は自らが
mfと考えるブレス強度を歌口部２にmfに吹き込みながら
電源スイッチ12をオンすればよい。

同図Ｃにおいて、歌口部２は先端にスリット14を有し
ここから息を吹き込むようになっている。内部にはスリ
ット14から吹き込まれた息を受け止める弾性膜15を備
え、管体側面には吹き込まれた息を排出する排気口16を
有している。また弾性膜15の内部（スリット14の反対
側）にはフォトセンサ17が設けられている。このフォト
センサ17は発光部と受光部とを有し、発光部が発した光
が反射されて戻ってくる量を受光部で検出する。すなわ
ち弾性膜15が上下すると受光部の検出値が変化する。こ
こで、スリット14から息が吹き込まれるとその圧力で弾
性膜15が押し下げられる。この押し下げをフォトセンサ
17が検出し電圧値に変換して出力する。これによりブレ
ス強度を検出することができる。弾性膜15およびフォト
センサ17がブレスセンサ21を構成する。

第２図は同電子管楽器のブロック図である。マイクロ
コンピュータ24およびI/O機器，動作部はバス23を介し
て接続されている。前記ブレスセンサ21はA/D変換器22
を介してバス23に接続されている。ブレスセンサ21が検
出したセンサ電圧BVはA/D変換器22によってディジタル
データに変換されバス23を介してマイクロコンピュータ
24に送られる。バス23には運指データや音色データ等を
記憶したROM25,タイマオッシレータ26,リズムテンポオ
ッシレータ27,演奏用キー7,機能スイッチ（コードモー
ド選択スイッチ4,リズム設定スイッチ5,音色選択スイッ
チ６およびモード切換スイッチ11を含む）29,表示制御
回路30,楽音発生回路（音源）31,リズム音発生回路（リ
ズム音源）32が接続されている。マイクロコンピュータ
24は定期的に演奏用キー7,機能スイッチ29のそれぞれを
スキャンしてオン・オフイベントを検出する。タイマオ
ッシレータ26は常時所定周期のクロック信号を発生して
いる。リズムテンポオッシレータ27は設定されたテンポ
で２小節当たり96カウントのテンポキザミのクロック信
号を発生する。楽音発生回路31はマイクロコンピュータ
24から入力された音色データ，レベルデータに基づいて
楽音を発生する回路である。リズム音発生回路32はマイ
クロコンピュータ24から入力される発音信号に基づいて
所定のリズム音（リズム楽器の音色）を発生させる回路
である。楽音発生回路31,リズム音発生回路32にはアン
プ33が接続されており、生成した楽音を増幅してスピー
カ８から出力する。

（２）演奏モードの説明単音モード演奏用キー７のキーパターンで音高が決定され、ブレ
ス強度（イニシャル強度（ブレス強度の立ち上がりのピ
ーク値），以下同じ）で発音レベルが制御される。発音
数は常に１である。

重奏モード発音数は最大５であり、単音モードと同様に演奏用キ
ーのキーパターンで音高が決定される。この音高が全音
源（チャンネル）に割り当てられる。ただしチャンネル
毎に数セントのピッチずれを設定しておきコーラス効果
がでるようにされている。発音レベルがプレス強度で制
御されるとともに、発音数もプレス強度で制御される。
すなわち、ブレス強度の強−弱に従って発音数が５−１
と変化する。

AC（オートコード）モード演奏用キー７−２〜７−14のキーパターンで根音（和
音の基本形の最低音を構成する音（たとえば「ド・ミ・
ソ」の「ド」の音））が決定され、キー７−0,7−１の
キーパターンでタイプ（長和音，短和音，属７度和音，
属７度短和音）が決定される。コード構成音がそれぞれ
１〜５チャンネルに割り当てられる。

CSR（コードシーケンスレコード）モード ACモードと同一の操作で同一の音が発音がされ、演奏
されたコード（和音）とその長さ（拍数）が順次記憶さ
れてゆく。

CSP（コードシーケンスプレイ）モード CSRモードで記憶したコードが順次再生されてゆくモ
ード、再生中はキーパターン入力，ブレス入力を受け付
けない。

AH（オートハーモニ）モード CSRモードで記憶したコードを順次再生しながら単音
で演奏できるモード、コードシーケンスを再生するとと
もに演奏者が単音モードと同じ操作で演奏すると、演奏
されている音が１チャンネル発音されるとともに２〜５
チャンネルからは付加音（コード）が発音される。付加
音は再生すべきコードに演奏されている音高を考慮して
決定される。発音数（パート数）はブレス強度で制御さ
れる。

（３）メモリの構成第３図は前記ROM25の記憶内容を説明するための図で
ある。同図（Ａ）は同ROM25の要部構成図を示す。このR
OMには楽器の動作を制御するプログラムのほか図示のよ
うに、音色データ（M1），リズムパターンデータ（M
2），単音テーブル（M3），重奏テーブル（M4）,ACテー
ブル（M5）,AHテーブル（M6），キーパターンテーブル
（M7）,BS（ブレススレッショルド:M8）,AMX（M9）およ
びブレストリミングデータ（M10）が記憶されている。
音色データ記憶エリアM1には音色選択スイッチ６で選択
できるそれぞれの音色の波形データやエンベロープデー
タ等が記憶されている。リズムパターンデータ記憶エリ
アM2には各リズムパターンにおけるリズム楽器の発音タ
イミングやコードのアルペジオパターン，拍子数，一拍
のクロック数等が記憶されている。単音テーブルM3には
それぞれのブレス強度（INIT）に対応する１チャンネル
の発音レベルがテーブルとして記憶されている。このテ
ーブルに記憶されているブレス強度と発音レベルの相関
図を第４図（Ａ）に示す。

また、重奏テーブルM4にはそれぞれのブレス強度に対
応する１〜５各チャンネル発音レベルがテーブルとして
記憶されている。このテーブルに記憶されているブレス
強度と各チャンネルの発音レベルの相関図を第４図
（Ｂ）に示す。この同図（Ｂ）のように各チャンネル毎
にレベルの立ち上がりが異なっているため、ブレス強度
で発音数を増減することができる。この重奏テーブルM4
は重奏モード,AHモード時に使用され、発音数制御，パ
ート数制御に用いられる。また、この重奏テーブルは第
４図（Ｂ）のような相関方式以外にも第７図（Ａ），
（Ｂ）のような相関方式にすることもできる。すなわ
ち、第７図（Ａ）の相関方式は発音レベルが完全にブレ
ス強度と相関しており、それに加えて発音数も増減する
方式である。一方第７図（Ｂ）はブレス強度が一定値以
上になると発音レベルは殆ど一定となり、発音数の増減
で全体の発音レベルを増減する方式である。第４図
（Ｂ）に示した重奏テーブルはその中間の相関を持つも
のである。

ACテーブルM5の構成は第３図（Ｂ）のようになってい
る。コードのタイプ別に１〜５チャンネルで発音すべき
トーンナンバがコードの根音からの半音数（半音を１と
し２個の音が半音いくつ分離されているかを示す数値）
で記憶されている。たとえば、根音が「G:ソ」の属７度
和音（図中TYP「７」の和音）を発音する場合、１チャ
ンネルには根音の「Ｇ」、２チャンネルには「Ｇ」から
半音数４（長３度）上の「B:シ」、３チャンネルには
「Ｇ」から半音数７（完全５度）上の「D:レ」、４チャ
ンネルには「Ｇ」から半音数10（短７度）上の「F:フ
ァ」、５チャンネルには「Ｇ」から半音数12（オクター
ブ）上の「Ｇ」がそれぞれ割り当てられる。

同図（Ｃ）にAHテーブルM6の一部構成図を示す。この
テーブルにはコードシーケンスメモリ（CSM:後述）に記
憶されているコードのタイプ（表側）、および、コード
の根音とキーパターンで決定された音高の差の半音数
（M61）毎に２〜５チャンネルに割り当てる音高が記憶
されている。この音高は根音からの半音数で記憶されて
いるが、下線はオクターブ下（半音数で−12）を表す。
すなわち、「４」は「−８（−12＋4:短６度下）」を表
している。２〜５チャンネルの音をオクターブ低くした
ののは１チャンネルで発音されるメロディを引き立たせ
るためである。

また、キーパターンテーブルM7はそれぞれの音高を指
定するためのキーパターンが定められている。キーパタ
ーンは自然楽器の運指方式に似せて決定されており、リ
コーダ方式やサックス方式等が考えられる。

BS（M8）はブレススレッショルドデータである。ブレ
ス強度データ（BS:後述）がBS以上になると吹奏ありと
判断される。また、AMXはコードシーケンスメモリ（CSM
（Ａ））の指数Ａの最大値であり、記憶できるコードシ
ーケンスの最大ステップ数を示す。

ブレストリミングデータ記憶エリアM10の構成図を第
３図（Ｄ）に示す。この記憶エリアにはセンサ電圧最大
値BV_max，センサ電圧最小値BV_min，基準ブレス強度デー
タBD₀，プリセット係数R₀が記憶されている。これらの
データはブレス強度設定時（電源オンスイッチ12オン
時）に用いられる。

この電子管楽器ではブレス強度データBDは、 BD＝BV×Ｒで求められる。ただし、BV:ブレスセンサ電圧,R:係数
である。

電源オン時にこの係数Ｒを任意に設定できるようにし
た。これにより各演奏者に適した息の吹き込み強さ−発
音レベルの設定をすることができる。電源オン時にブレ
スセンサ電圧BVがBV_min≦BV≦BV_maxの範囲のとき、Ｒ＝BD₀/BV の式に基づき係数Ｒが算出される。このＲの値は電源
スイッチがオンされている間保持される。一方BVが上記
範囲から外れていた場合には標準的な係数R₀がＲに設定
される。

第５図はマイクロコンピュータ24のRAM内に設定され
るレジスタ（テーブル，バッファ），フラグの一覧であ
る。

Ａ−シーケンスポインタ:CSR/CSP/AHモードでシーケン
スステップ番号を示す指数Ｂ−１拍クロックレジスタ：設定されたリズムパターン
における１拍のクロック数（分解能）が設定されるレジ
スタ BD−ブレス強度データバッファ BF−ブレスオンフラグ：ブレス強度がブレススレッショ
ルド（BS）を超えているときセットされるフラグ BEET−拍数カウンタ:CSR/CSP/AHモードにおいて拍数を
カウントするカウンタレジスタ BRTH1/2/3−ブレス強度レジスタ：ブレスインタラプト
動作で検出するブレス強度データ（BD）を記憶するレジ
スタ。１回のブレスインタラプト動作で１回のブレス強
度データ検出が行われるが最新のものがBRTH3,前回のも
のがBRTH2,前々回のものがBRTH1に記憶される。BRTH3＜
BRTH2またはBRTH3＝BRTH2＝BRTH1となったときブレス強
度データのピーク（イニシャル強度）が過ぎたとしてPH
（ピークホールドフラグ：後述）をセットする。

BUF,BUFA,BUFB−運指パターンバッファ:BUFAは最新のキ
ーパターンを取り込むバッファ、BUFは直前のキーパタ
ーンを記憶しておくバッファ、これらのバッファの内容
を比較して各キー７−０〜７−14のオン・オフイベント
を判断する。BUFBはACモードにおいて音階を決定するキ
ー７−２〜７−14のキーパターンが書き込まれるバッフ
ァである。

BV−ブレスセンサ電圧バッファ：ブレスセンサ21が検出
した電圧を一時記憶するバッファ CSR−コードシーケンスレコードフラグ:CSRモード動作
中である旨を記憶するフラグ INIT−イニシャル強度レジスタ：ブレスインタラプト動
作においてブレス強度の立ち上がりピークをイニシャル
強度として記憶するレジスタ LTH−コード長レジスタ:CSR/CSP/AHモードにおいて１つ
のコードが演奏される拍数を記憶するレジスタ MODE−モードレジスタ：演奏モードを記憶するジレス
タ:0−単音モード,1−重奏モード,2−ACモード,3−CSR
モード,4−CSPモード,5−AHモードを表す。

PH−ピークホールドフラグ：イニシャル強度（INIT）が
検出された旨を記憶するフラグＲ−変換係数レジスタ：ブレスセンサ検出電圧BVをブレ
ス強度データBDに変換するための係数を記憶するレジス
タ RITH−リズムパターンレジスタ：リズムパターンメモリ
から読み出したリズムパターンを記憶しておくレジスタ ROOT−根音レジスタ：コードの根音が記憶されるレジス
タ RP−リズムパターン番号レジスタ：リズムパターン番号
が記憶されるレジスタ RSV−リザーブフラグ：拍タイミングからずれて指定さ
れ、次の拍タイミングまで発音待ちのコードがある旨を
記憶するフラグ RUN−RUNフラグ：リズム音発生回路32またはCSR/CSP/AH
モードが動作している旨を記憶するフラグＴ−クロックカウンタ：リズムインタラプト動作毎に加
算されるカウンタ：通常96カウントで２小節でありこの
長さでリズムパターンが設定されている。

TC−音色番号レジスタ：音色番号が記憶されるレジスタ TEMP−テンポレジスタ：テンポが記憶されるレジスタ TYP−コードタイプレジスタ：コードのタイプが記憶さ
れるレジスタ、前記ROOTとともに使用されてコード名
（Ｃ（C major chord）,Am7（A minor 7th.chord）等）
を指定することができる。

またマイクロコンピュータ24のRAMには同図（Ｂ），
（Ｃ）に示すKEYBUF,CSMの各テーブルも設定されてい
る。KEYBUFは１〜５各チャンネルのキーオンフラグKON
およびトーンナンバレジスタTNからなるテーブルであ
る。このテーブルの記憶内容を楽音発生回路31に送信す
ることにより（同時に発音レベルを指定することによ
り）楽音が発音される。また、楽音発生回路31には、
（KON）または（TN）のみを送信することもでき、ま
た、特定チャンネルのデータのみを送ることもできる。
また、CSMはシーケンスポインタＡ（０≦Ａ≦AMX）で指
定されるステップ毎にROOT,TYP,LTHの記憶エリアを有し
ているテーブルである。CSRモード時にＡ＝０から順次
記憶されてゆき、CSP/AHモード時にＡ＝０から順次読み
出し再生されてゆく。

（４）動作の説明第６図は同制御部の動作を示すフローチャートであ
る。同図（Ａ）はメインルーチンを示す。同図（Ｂ），
（Ｃ）はブレス強度検出動作を示し、同図（Ｄ）〜
（Ｇ）はメインルーチンのn4において各スイッチオンイ
ベントに対応するサブルーチンを示し、同図（Ｈ）〜
（Ｊ）はメインルーチンのn15において各演奏モードに
対応するサブルーチンを示す。また同図（Ｋ），（Ｌ）
はリズムインタラプト動作を示し、同図（Ｍ）はブレス
インタラプト動作を示す。

同図（Ａ）において、電源スイッチ12がオンされると
まずイニシャル動作が行われる（n1）。このイニシャル
動作において後述（同図（Ｂ））のブレス強度設定動作
が行われるとともに音色やリズムパターンが所定のもの
にプリセットされる。イニシャル動作を終了すると、n2
でスイッチI/Oをスキャンする。何れかの機能スイッチ
にオン・オフイベントがあったときには（n3）対応する
サブルーチン（同図（Ｄ）〜（Ｇ））を実行する（n
4）。次にモードレジスタMODEを判断し（n16）、MODE≠
４であればn5以下のブレス強度，キーパターン検出動作
に進みMODE＝４（CSPモード）であればn2にもどる。こ
れはCSPモード中はブレス強度，キーパターンによるコ
ントロールを受け付けないからである。

n5ではブレス強度データを求めて（同図（Ｃ））ブレ
ス強度データバッファBDに取り込み、BDとBSブレススレ
ッショルド）とを比較する（n6）。BD＜BSであれば吹奏
されていないためブレスフラグBF,ピークホールドフラ
グPH,イニシャル強度レジスタINIT,ブレス強度レジスタ
BRTH1/2/3、キーパターンバッファBUF,BUFA,BUFBをリセ
ット／クリアするとともに（n8）キーオンフラグKON
（キーバッファテーブルKEYBUFの先頭ビット）をリセッ
トしたのち（n9）n2にもどる。BD≧BSの場合にはBFをセ
ットしたのち（n7）、PHがセットしているか否かを判断
する（n10）。PHは後述するブレスインタラプト動作
（同図（Ｍ））でイニシャル強度（INIT）が検出された
ときセットされるフラグであり、このイニシャル強度の
検出によって発音が可能になる。したがってPHがセット
している場合には既にINITが出ていることであるから音
高を決定するためn11以下のキーパターン検出動作に進
み、PHがリセットしている場合には発音不可であるため
n2にもどる。

n11ではキーパターンをBUFAに取り込み、これをBUFと
比較する（n12）。これらが一致すればキーパターンの
変更がなく発音する楽音の音高にも変更がないためn2に
もどる。BUFAとBUFとが不一致であれば音高に変更があ
るためBUFにBUFAの内容をセットしたのち（n13）、MODE
に基づいて所定の演奏モード動作を実行する（n14,n1
5）。n11以下の動作を最初に実行する場合にはBUF＝０
であるため通常のキー操作をしていれば必ずn12→n13に
進む。

同図（Ｂ）はブレス強度設定動作である。電源スイッ
チ12がオンされたときこの動作が実行される。電源スイ
ッチ12がオンされるとそのときのブレスセンサ電圧BVを
取り込み（n131）、BV_min≦BV≦BV_maxであるか否かを判
断する（n132）。BVが上記範囲内であれば基準ブレス強
度データBD₀/BVで係数Ｒを求め（n133）。BVが上記範囲
外であればプリセット係数R₀をＲにセットして（n134）
リターンする。したがって、歌口部２に息を吹き込まず
に電源スイッチ12のみをオンした場合にはこのR₀がセッ
トされる。

同図（Ｃ）はブレス強度検出動作である。この動作は
前記メインルーチンのn5において実行される。センサ電
圧BVを読み込み（n135）、このBVに係数Ｒを掛けてBDを
算出する（n136）。この値はブレス強度レジスタBDに記
憶される。

同図（Ｄ）は音色選択スイッチ６が押下されたとき実
行される音色選択サブルーチンである。何れかの音色選
択スイッチが押下されると、そのスイッチに対応する音
色番号を音色番号レジスタTCにセットし（n20）、この
番号で指定される音色データを音色データ記憶エリアM1
から読み出す（n21）。この音色データを楽音発生回路3
1に送信してセットしたのち（n22）リターンする。

同図（Ｅ）は演奏モード設定サブルーチンである。モ
ード切換スイッチ11,コードモード選択スイッチ４が操
作されたときこの動作が実行される。n23で操作内容を
判断し、それに対応する数値をMODEにセットする（n2
4）。この数値は上述したように０−単音モード,1−重
奏モード,2−ACモード,3−CSRモード,4−CSPモード,5−
AHモードを意味する。こののち各演奏モードのイニシャ
ル動作を行う。KEYBUF,BEET,A,ROOT,TYP,LTHのクリア
（n25）は各演奏モード共通に行われ、これに加えてMOD
E＝１（重奏モード）時には楽音発生回路31の５個のLFO
（変調用発振回路：楽音の基本波形を制御する回路、１
チャンネル〜５チャンネル用に５個設けられている。）
にそれぞれ0,1,−1,2,−２のセントずれをあらかじめセ
ットする（n26→27）。これにより、重奏モードで同じ
音高の楽音を発音した場合でも微妙なピッチずれを生じ
合奏効果を得ることができる。またMODE＝３（CSRモー
ド）の場合には新たなコードシーケンスのレコーディン
グのためCSMをクリアする（n26→n28）。

同図（Ｆ）はリズム設定サブルーチンである。リズム
選択スイッチ5a,5bまたはテンポ設定スイッチ5c,5dが押
下されるとこの動作を実行する。リズム選択スイッチ5
a,5bが押下された場合にはn30→n32に進みリズムパター
ン番号レジスタRPを加減する。すなわちリズム選択スイ
ッチ5aが押下されるとRPに１を加算し、リズム選択スイ
ッチ5bが押下されるとRPから１を減算する。加減ののち
RPで識別されるリズムパターンをリズムパターンメモリ
から読み出し（n33）、１拍クロックレジスタＢに１拍
のクロック数をセットして（n34）リターンする。テン
ポ設定スイッチ5c,5dが押下されるとn31→n35に進み、
テンポレジスタTEMPを加減する。5cが加算用スイッチで
あり5dが減算用スイッチである。加減されたTEMPをリズ
ムテンポオッシレータ27に送信したのち（n36）リター
ンする。

同図（Ｇ）はスタート／ストップサブルーチンであ
る。スタート／ストップスイッチ5eが押下されるとこの
動作を実行する。このサブルーチンでは最初にRUNフラ
グを反転する（n38）。これでRUN＝１になればBEET←０
をセットして（n40）リターンし、RUN＝０になればRSV
←０、Ｔ←０をセットしたのち（n41,n42）リターンす
る。

次に同図（Ｈ）のフローチャートを参照してメロディ
モードの動作を説明する。この動作はMODE＝０（単音モ
ード）,1（重奏モード）または５（AHモード）のときメ
インルーチンのn15において実行される。まずn45におい
てBUFでキーパターンテーブルM7を参照し対応するキー
パターンを検索する（n45）。一致するキーパターンが
あればその音高を一旦キーバッファKEYBUFの全チャンネ
ルのトーンナンバレジスタTNに書き込んだのち（n46→n
47）n48に進む。一致するキーパターンがない場合には
全チャンネルのKONフラグをリセットして（n55）n56に
進む。

n48ではMODEを判断する。MODE＝０の場合にはn49に進
み単音テーブルM3により１チャンネルの発音レベルを割
り出し、１チャンネルのみKONフラグをセットしたのち
（n50）n56に進む。MODE＝１の場合にはn51に進み重奏
テーブルM4により各チャンネルの発音レベルを割り出
し、全チャンネルのKONフラグをセットしたのち（n52）
n56に進む。MODE＝５の場合にはn53に進みAHテーブルM6
により各チャンネルの音高を書き換え、重奏テーブルM4
により各チャンネルの発音レベルを割り出したのち（n5
4）n56に進む。重奏テーブルはイニシャル強度（INIT）
に対応する各チャンネルの発音レベルを記憶している
が、第４図（Ｂ）に示すようにチャンネル番号が大きく
なる（１→５）にしたがってその立ち上がりが遅くなる
ように設定されている。これにより発音レベルを制御す
るイニシャル強度に基づいてパート数を増減することが
できる。

n56ではKEYBUFを楽音発生回路（音源）31に送信して
リターンする。

同図（Ｉ）はオートコードサブルーチンである。この
動作はMODE＝２（ACモード）のときメインルーチンのn1
5において実行される。n60ではBUFの上位２ビット（演
奏用キー７−0,7−１に対応する。）をコードタイプレ
ジスタTYPにセットし下位13ビットをBUFBにセットす
る。BUFBの上位２ビットには単音モード時に最初の（低
音の）オクターブを演奏するとき使用される運指パター
ンデータ（“01":1−キーオン,0−キーオフを意味す
る。）が同時にセットされる。このBUFBでキーパターン
テーブルM7から一致するキーパターンを検索する（n6
1）。一致するキーパターンがあればその音高を根音レ
ジスタROOTにセットし（n62→n63）、n64〜n68でTYPに
基づきコードタイプを判断する。TYPが“00"であれば長
和音（Major chord）であるとしてACテーブルM5のＭ欄
に基づいて各チャンネルの音高をセットする（n65）。T
YPが“01"であれば短和音（minor chord）であるとして
ACテーブルM5のｍ欄に基づいて各チャンネルの音高をセ
ットする（n66）。TYPが“10"であれば属７度和音（7th
chord）であるとしてACテーブルM5の７欄に基づいて各
チャンネルの音高をセットする（n67）。TYPが“11"で
あれば属７度短和音（minor 7th chord）であるとしてA
CテーブルM5のm7欄の基づいて各チャンネルの音高をセ
ットする（n68）。

次にRUNフラグを判断し（n69）、セットしていればリ
ズム音発生回路32が動作しており、後述するリズムイン
タラプト動作（同図（Ｋ），（Ｌ））においてリズムパ
ターンに合ったアルペジオ（分散和音：コード構成音を
別々に順次発音する演奏技法）が行われるためここでは
KONフラグをリセットしたのち（n70）、拍タイミングか
らの遅れを判断する（n72）。すなわちクロックカウン
タＴの値を１拍クロックレジスタＢの値で除した剰余mo
d（T/B）＝０であれば丁度拍タイミングである。拍タイ
ミングからの遅れが1/4拍（1/4B）未満の場合には大き
な遅れではないため即時にコードを切り換え（n73）、1
/4拍以上遅れている場合にはリザーブフラグRSVをセッ
トして（n74）次の拍タイミングまでコード切り換えを
停止する。この制御によって拍タイミング前のキー操作
（コード指定）を拍タイミングに合わせることもでき
る。一方RUNフラグがリセットしている場合にはリズム
音発生回路32が動作していないため全チャンネルのKON
フラグをセットして即時に全音を発音する（n71,n7
3）。なおn73ではKEYBUFを楽音発生回路31に送信するこ
とによりコードの切り換え，発音を実行する。

同図（Ｊ）はCSRモード（MODE＝３）サブルーチンで
あり、メインルーチンのn15において実行される。この
サブルーチンはコード切換時に実行され、切り換えで終
了したコードのLTHおよび切り換えで開始したコードのT
YP,ROOTをセットする動作である。この動作に入るとま
ずコードシーケンスレコードフラグCSRがセットしてい
るか否かを判断する（n80）。このCSRフラグはこのサブ
ルーチンの最初の動作（n81）でセットされるものであ
るため、CSRフラグがリセットしているということはCSR
モードがスタートした直後で初めてこの動作を行うこと
を意味する。この場合にはn80→n81に進んでCSRフラグ
をセットするとともにRUN←1,T←０をセットし、上述し
たACサブルーチン（同図（Ｉ））を実行する（n82）。
こののちACサブルーチンで検出されたTYP,ROOTをCSM
（Ａ）（この場合Ａ＝０）にセットして（n83）リター
ンする。

一方、CSRフラグがセットしていた場合にはn80→n84
に進んでACサブルーチンを実行する。この動作でTYPお
よびROOTが検出される。ACサブルーチンののち上述のn7
2同様拍タイミングからの遅れを判定する（n85）。遅れ
が1/4拍以下であれば直ぐ音が出るため直前の拍タイミ
ングの拍数BEET−１をCSM（Ａ）のLTHにセットし（n8
6）、1/4拍以上遅れていた場合には次の拍タイミングで
切り換わるため次の拍タイミングの拍数であるBEETをCS
M（Ａ）のLTHにセットする（n87）。こののちＡに１を
加算し（n88）、Ａ＞AMXになれば全ステップに記憶した
ことを意味するためn92の終了動作に進み、Ａ≦AMXであ
ればまだ残ステップがあるため拍数カウンタBEETに０を
セットし（n90）、CSM（Ａ）にACサブルーチン（n84）
で検出されたTYP,ROOTをセットして（n91）リターンす
る。

同図（Ｋ），（Ｌ）はリズムインタラプト動作であ
る。この動作はリズムテンポオッシレータ27の１クロッ
ク毎に実行される割り込み動作である。まずn95でRUNフ
ラグを判断する。RUNがセットしていればリズム音発生
回路32が動作しているためn96以下の動作を実行し、RUN
＝０であればリズム音発生回路32が停止しているためそ
のままリターンする。

n96では（Ｔ）でリズムパターンレジスタRITHを参照
する。何れかの打楽器の発音タイミングであれば（n9
7）、所定の打楽器チャンネルの発音信号をリズム音発
生装置32に送信する（n98）。n99では拍タイミングであ
るか否かを判断する（ＴをＢで除して剰余がなければ拍
タイミングである）。拍タイミングであれば表示器３の
右側小数点を点灯し（n103）、さらに２小節毎のリズム
パターンの繰り返しタイミング（Ｔ＝０）であれば左側
小数点も点灯する（n101→102）。BEETに１を加算した
のち（n103′）、MODEを参照し（n104）、0,1であれば
演奏とリズムとは別に動作しているためクロックカウン
トアップ動作（n112〜n114）に進む。MODE＝2,3であれ
ばn105以下の動作を行う。また、MODE＝4,5であればn11
5以下の動作を行う。

n105デはRSVフラグを参照し、セットしていれば拍タ
イミングであるためKEYBUFを楽音発生回路31に送信して
コードを切り換える（n106）。RSVをリセットしたのち
（n107）n108に進む。また、n105でRSVフラグがリセッ
トしている場合には直接n108に進む。

n108ではキザミOFFタイミング（アルペジオパターン
の消音タイミング）であるか否かを判断し、キザミOFF
タイミングであれば対応するチャンネル（音高）のKON
フラグをリセットして送信する（n109）。またn110では
キザミONタイミング（アルペジオパターンの発音タイミ
ング）であるか否かを判断し、キザミONタイミングであ
れば対応チャンネルのKONフラグをセットして送信する
（n111）。

n112ではＴに１を加算する。この加算によってＴ＝96
になればＴ←０を入力してクリアしたのち（n113→n11
4）リターンし、Ｔ＜96であればそのままリターンす
る。

なお、n99において拍タイミングでない場合にはn100
に進んでMODEを判断し0,1,5の場合にはn112に進み、２
〜４の場合にはn108に進む。AHモード（MODE＝５）の場
合もn108〜n111をスキップするのはブレス強度によって
発音数が増減されるためアルペジオが不要であるためで
ある。

n115ではBEETとLTHを比較し不一致であればn124でMOD
Eを判断し、４であればn108に進み、５であればn112に
進む。一方BEETとLTHとが一致した場合にはコードの切
り換えであるためCSM（Ａ）を読み出す（n116）。読み
出したデータがエンドデータ（CSM（AMX＋１）に記憶さ
れているデータ）でなければこのデータをROOT,TYPおよ
びLTHにセットし（n119）、Ａに１を加算しBEETを０に
リセットする（n120）。こののちMODEを判断し（n12
1）、４の場合にはTYP,ROOTでACテーブルを検索して各
チャンネルにトーンナンバを割り当てたのち（n121→n1
22）n108に進み、MODEが５であればAHテーブルを参照し
て各チャンネルにトーンナンバを割り当てたのち（n121
→n123）n112に進む。

同図（Ｍ）はブレスインタラプト動作である。この動
作は約20ms毎に行われる割り込み動作であり、ブレスの
イニシャル強度を検出するための動作である。最初にブ
レスフラグBFおよびピークホールドフラグPHを参照する
（n125,n125′）。BFがセットしており且つPHがリセッ
トしていれば吹奏されているがまだイニシャル強度は検
出されていないとしてn126以下の動作を実行し、BFがリ
セットしていれば吹奏されていないとして、また、PHが
セットしていればすでにイニシャル強度を検出したとし
てそのままリターンする。n126ではブレス強度レジスタ
の内容をシフトする。すなわちBRTH1←BRTH2,BRTH2←BR
TH3,BRTH3←BDを実行する。ここで、BRTH3＜BRTH2また
はBRTH3＝BRTH1の場合にはブレスのイニシャル強度を検
出したとしてピークホールドフラグPHをセットして（n1
27,n128→130）n11のキーパターン検出動作にジャンプ
する。イニシャル強度はイニシャル強度レジスタINITに
記憶されている。一方、BRTH3≧BRTH2かつBRTH3≠BRTH1
であれば（当然BRTH3＞BRTH1である。）既に検出されて
いるブレス強度の最大値であるBRTH3をINITにセットし
たのち（n129）リターンする。

以上がこの電子管楽器の動作である。この動作ではイ
ニシャル強度を検出して発音しブレスフラグBFがセット
されている間その発音レベル（発音数，パート数）を保
持するようにされているが、刻々のブレス強度で発音レ
ベル（発音数，パート数）を制御するようにしてもよ
い。また、ACモードにおいてもブレス強度に基づいてパ
ート数が制御されるようにしてもよい。

第３図（Ｄ）のエリアBD₀がこの発明の基準値記憶手
段に対応し、第６図（Ｂ）の動作が係数算定手段に対応
し、第６図（Ｃ）の動作がこの発明の変換手段に対応す
る。

ところで、上記実施例では係数ＲはBD₀/BVの演算で算
出されているが、BVがとりえる値の範囲を複数に分割し
その範囲毎に係数Ｒ（R₁〜R_n）を設定する方式もある。
第８図にそのフローチャートを示す。この動作は第６図
（Ｂ）に代わって実行されるものである。この動作では
BVの値域をBV1＜BV2＜BV3＜BV4に分割し、各範囲毎に係
数を定めている。ただし、センサ電圧BVがBV1よりも低
かった場合およびBV4よりも高かった場合には標準的な
係数R₂が設定されるようになっている。すなわち、n140
で検出されたBVをn141,n142で判定し、BV1≦BV≦BV2で
あればＲにR₁を設定し（n141→n143）、BV3≦BV≦BV4で
あればＲにR₃を設定する（n142→n144）。BV1≦BV≦BV
2,BV3≦BV≦BV4のいずれでもなければBV2＜BV＜BV3また
はBV＜BV1またはBV＞BV4であるからＲにR₂を設定して
（n145）リターンする。

また、上記実施例および第８図の実施例はセンサ電圧
BVに係数Ｒを掛けることによりブレス強度データBDを算
出する方式であるが、センサ電圧（仮のブレス強度デー
タ）に特定のシフト係数Ｓを加算することによりブレス
強度データを求める方式も適用することができる。この
方式のフローチャートを第９図（Ａ），（Ｂ）に示す。
第９図（Ａ）は第６図（Ｂ）に代わって実行され、第９
図（Ｂ）は第６図（Ｃ）に代わって実行されるものであ
る。同図（Ａ）において電源スイッチ12がオンされると
そのときのブレスセンサ電圧BVを取り込み（n150）、BV
_min≦BV≦BV_maxであるか否かを判断する（n151）。BVが
上記範囲内であればBD₀−BV×Rc（定数）でシフト係数
Ｓを求め（n152）、BVが上記範囲外であればプリセット
シフト係数R₀をＲにセットして（n153）リターンする。

同図（Ｂ）においてn154でセンサ電圧BVを読み込み、
このBVに定数Rcを掛けた値に上記動作で算定されたＳを
加算してBDを算出する（n155）。この値はブレス強度レ
ジスタBDに記憶される。

このようにセンサ電圧をブレス強度データに変換する
方式は種々考えられる。また、このような発音レベル制
御データの設定は電子管楽器に限らず鍵盤型電子楽器に
も適用することができる。

（ｇ）発明の効果以上のようにこの発明の電子楽器では、基準となる特
定の発音レベルを演奏者の任意の操作量（打鍵強度，吹
奏強度）に設定し、この操作量−発音レベルの関係で以
後の発音レベルを制御することができるため、子供や女
性等の打鍵力，吹奏力の弱い演奏者でも小さい検出値で
ffを出すことができ、また、打鍵力，吹奏力の強い男性
でもｐを出すことができ、ダイナミックレンジの広い演
奏をすることができる。また、センサの検出値は所定範
囲内に入るかどうかが事前に判定されるため、操作に不
慣れな演奏者であっても、不適切な値が基準値として設
定されることはない。

また、楽器毎のセンサのばらつきをこの設定によって
キャンセルすることができる利点も生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ），（Ｂ）はこの発明の実施例である電子管
楽器の外観図、同図（Ｃ）は同電子管楽器の横断面図で
ある。第２図は同電子管楽器の制御部のブロック図、第
３図（Ａ）〜（Ｄ）は同制御部のROMの構成図、第４図
（Ａ），（Ｂ）は同ROMに設定される単音テーブルおよ
び重奏テーブルを説明するための図、第５図（Ａ）〜
（Ｃ）は同制御部のマイクロコンピュータに内蔵される
RAMの構成図、第６図（Ａ）〜（Ｍ）は同制御部の動作
を説明するフローチャートであり、同図（Ａ）はメイン
ルーチン、同図（Ｂ），（Ｃ）はブレス強度設定動作お
よびブレス強度検出動作、同図（Ｄ）〜（Ｇ）はスイッ
チ類操作に対応するサブルーチン、同図（Ｈ）〜（Ｊ）
は各演奏モードに対応するサブルーチン、同図（Ｋ），
（Ｌ）はリズムインタラプト動作、同図（Ｍ）はブレス
インタラプト動作をそれぞれ示す。第７図（Ａ），（Ｂ）は重奏テーブルの他の実施例を説
明するための図である。第８図はブレス強度設定動作の他の実施例を示す図、第
９図（Ａ），（Ｂ）はブレス強度設定動作およびブレス
強度検出動作のさらに他の実施例を示すフローチャート
である。２…歌口部、12…電源スイッチ、21…ブレスセンサ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】演奏中に操作される操作部の操作量をリニ
アに検出するセンサを有し、このセンサの検出値を変換
して生成した発音レベル制御データを楽音発生手段に供
給することにより、発音レベルを前記検出値と相関させ
てリニアに制御する電子楽器において、発音レベルを特定の大きさに制御する発音レベル制御デ
ータを基準値として記憶する基準値記憶手段と、前記検出値が所定の範囲内に入るか否かを判定する判定
手段と、特定タイミングに求められた前記検出値が、前記判定手
段により所定範囲内に入ると判断されたとき、この検出
値で発音レベルが前記特定の大きさに制御されるよう、
この検出値を前記基準値に変換するための係数を算出・
記憶する係数算定手段と、以後の検出値を前記係数算定手段で算出・記憶された係
数で発音レベル制御データに変換して前記楽音発生手段
に供給する変換手段と、を設けたことを特徴とする電子楽器。