JP2569832B2

JP2569832B2 - 電子楽器

Info

Publication number: JP2569832B2
Application number: JP1264471A
Authority: JP
Inventors: 裕行戸田
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1989-10-11
Filing date: 1989-10-11
Publication date: 1997-01-08
Anticipated expiration: 2012-01-08
Also published as: JPH03126090A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、自然楽器にきわめて近い楽音を発生するこ
とができる電子楽器に関する。

「従来の技術」電子楽器は、楽音のエンベロープ信号を発生するエン
ベロープジェネレータと、所定振幅の楽音信号を持続発
生する音源とを具備する。そして、エンベロープ信号で
音源の出力信号を振幅変調することにより、エンベロー
プを持った楽音信号が得られる。

しかし、このようにして得られた楽音信号はあまりに
も単調であったので、楽音に自然楽器感を付与するため
に種々の技術が開発された。その一例として、楽音信号
を所定周波数の低周波で変調し、さらに該低周波の振幅
を経時的に変化させることによって、トレモロ、ビブラ
ート等の特殊効果を楽音に付与する技術が知られている
（実公昭58-29506号）。

「発明が解決しようとする課題」ところで、上述の技術によれば、楽音信号を変調する
ための低周波の波形が単純（すなわち正弦波）であっ
た。したがって、上述の技術によって得られた楽音は、
自然楽器の楽音の持つ微妙なニュアンスを再現できなか
った。

これに対して本発明者の観察によれば、自然楽器の音
楽は、きわめて複雑な振幅および周波数の揺らぎを有し
ており、これらの揺らぎを再現しなければ自然楽器の楽
音を再現し得ないことが判明した。また、自然楽器の楽
音の周波数の揺らぎには、例えば、に述べるような
パターンがあることも判明した。

発生当初は複雑な揺らぎであり、時間の経過とともに
正弦波状の揺らぎに変化するパターン。

発生当初は正弦波状の揺らぎであり、所定時間経過す
ると複雑な揺らぎとなるパターン。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、
楽音に豊かな表情を付与し、これによって自然楽器にき
わめて近い楽音を発生することができる電子楽器を提供
すことを目的としている。

「課題を解決するための手段」上記課題を解決するため、特許請求の範囲第１項記載
の発明にあっては、楽音信号を発生する電子楽器におい
て、前記楽音信号を変調するための第１の低周波を発生
する第１の低周波発生手段と、前記第１の低周波を変調
するための第２の低周波を発生する第２の低周波発生手
段と、該第２の低周波発生手段が発生する前記第２の低
周波の振幅を、時間経過に従って制御する第１の制御手
段と、前記第１の低周波を前記第２の低周波で変調する
第１の変調手段と、前記楽音信号を前記第１の変調手段
の出力信号で変調する第２の変調手段とを具備すること
を特徴としている。また、特許請求の範囲第２項記載の
発明にあっては、楽音信号を発生する電子楽器におい
て、前記楽音信号を変調するための第１の低周波を発生
する第１の低周波発生手段と、前記第１の低周波を変調
するための第２の低周波を発生する第２の低周波発生手
段と、前記楽音信号の発生開始から所定時間後に、前記
第２の低周波発生手段から前記第２の低周波を発生させ
る第２の制御手段と、前記第１の低周波を前記第２の低
周波で変調する第１の変調手段と、前記楽音信号を前記
第１の変調手段の出力信号で変調する第２の変調手段と
を具備することを特徴としている。

「作用」特許請求の範囲第１項記載の発明にあっては、第１の
低周波発生手段で第１の低周波を発生させると共に、第
２の低周波発生手段で第２の低周波を発生させ、第１の
制御手段が時間経過に従って第２の低周波を振幅制御す
る。そして、第１の変調手段によって第１の低周波が第
２の低周波で変調され、第２の変調手段によって楽音信
号が第１の変調手段の出力信号で変調されて出力され
る。これにより、楽音信号を変調するための第１の低周
波が複雑に変化することになり、その結果、複雑に変化
する楽音信号が得られる。また、特許請求の範囲第２項
記載の発明にあっては、第１の低周波発生手段で第１の
低周波を発生させると共に、楽音信号の発生開始から所
定時間後において、第２の制御手段が第２の低周波発生
手段から第２の低周波を発生させる。そして、第１の変
調手段によって第１の周波数が第２の低周波で変調さ
れ、第２の変調手段によって楽音信号が第１の変調手段
の出力信号で変調されて出力される。これにより、楽音
信号を変調するための第１の低周波が複雑に変化するこ
とになり、その結果、複雑に変化する楽音信号が得られ
る。

「実施例」 A.実施例の構成次に、本発明の実施例を図面を参照し説明する。

第１図は本発明の一実施例の楽音発生装置のブロック
図である。

図において３はキーボードであり、ここに設けられた
鍵（図示せず）が押鍵されると、押鍵されたことを示す
押鍵信号KONと、押鍵された鍵の番号を示すキーコード
信号KCとが出力される。押鍵信号KONは、楽音発生装置
の各部に供給され、各部の動作を開始させる。一方、キ
ーコード信号KCは、コンバータ４に供給されると、その
キーコードに対応する周波数を示す周波数信号FNOに変
換され、加算器21を介して音源５に供給される。９とポ
ルタメント付加手段であり、例えばトロンボーンの楽音
等、連続的に音階が変化する楽音に対して、周波数信号
FNOが連続的に変化するようにコンバータ４を制御す
る。

音源５は、周波数信号FNOで指定された周波数の一定
レベルの楽音信号S₁を発生し、これをフィルタ６に供給
する。フィルタ６は、キーコード信号KCに従って、その
カットオフ周波数あるいはＱ定数等が制御され、楽音信
号S₁の音色を制御して、楽音信号S₂として乗算器31に供
給する。

また、７はエンベロープジェネレータであり、押鍵信
号KONが供給されると、楽音信号のエンベロープ信号を
出力する。このエンベロープ信号は、加算器22を介して
エンベロープ信号S₃となって、乗算器31に供給される。
乗算器31は、楽音信号S₂とエンベロープ信号S₃とを乗算
し、最終的な楽音信号S₄を出力する。楽音信号S₄は、サ
ウンドシステム８に供給され、放音される。

ところで、上述した各構成要素のみによって合成され
た楽音信号S₄は単調であるため、本実施例においては、
楽音信号S₄の振幅および周波数に揺らぎを付与する種々
の回路が設けられている。

まず、揺らぎを付与するための正弦波信号源として、
低周波発振器11、12が設けられており、これらの動作開
始時刻を制御するために遅延回路１、２が設けられてい
る。遅延回路１は、遅延時間T₁がセットされ、押鍵信号
KONが供給されると、その遅延時間T₁だけ経過した時刻
に押鍵信号KONを出力し、低周波発振器11の動作を開始
させる。同様に、遅延回路２は、遅延時間T₂がセットさ
れ、スイッチ14を介して押鍵信号KONが供給されると、
その遅延時間T₂だけ経過した時刻に押鍵信号KONを出力
し、低周波発振器12が動作を開始させる。ただし、スイ
ッチ14が図示と反対側に接続されている場合には、押鍵
信号KONが直接低周波発振器12に供給される。すなわ
ち、この場合には、キーボード３から押鍵信号KONが出
力されると、直ちに低周波発振器12が動作する。

スイッチ15は、スイッチ14と連動して、乗算器35に供
給する信号を切り換える。スイッチ15が図示の通りに接
続されている場合には、「１」の信号が乗算器35に供給
され、低周波発振器12の出力信号S₆が全く減衰されずに
ここを通過する。一方、スイッチ15が図示と反対側に接
続された場合にあっては、エンベロープジェネレータ16
の出力信号によって信号S₆が減衰される。

低周波発振器11の出力信号S₅は、乗算器32、33を順次
介してレベル調節され、加算器22においてエンベロープ
ジェネレータ７の出力信号と加算される。すなわち、信
号S₅によってエンベロープ信号S₃に揺らぎが付与され、
この揺らぎ該楽音信号S₄の振幅の揺らぎとなって出力さ
れる。

また、低周波発振器11の出力信号S₅は、乗算器34でレ
ベル調節され、加算器23に供給される。一方、低周波発
振器12の出力信号S₆は乗算器35、36を順次介してレベル
調節され、加算器23に供給される。加算器23は、これら
のレベル調節された信号S₅、S₆を加算し、加算信号S₇を
出力する。信号S₇は、乗算器37、加算器24を順次介して
加算器21に供給され、周波数信号FNOと加算される。す
なわち、信号S₅、S₆によって、楽音信号S₁に周波数の揺
らぎが付与され、この揺らぎが楽音信号S₄の周波数の揺
らぎとなって出力される。

また、低周波発振器11の出力信号S₆は、乗算器38、39
を順次介してレベル調節され、フィルタ６に供給され
る。これによって、フィルタ６の通過特性にも揺らぎが
付与され、上述した振幅および周波数の揺らぎととも
に、微妙な音色の変化が楽音信号S₄に付与される。

上述の各乗算器32、34、36、38には、それぞれレベル
設定信号AMD、PMD1、PMD2およびFMDが供給される。これ
によって、各乗算器を通過する信号のレベルが設定され
る。また、演奏状態等に応じて、制御回路10からレベル
制御信号が出力され、これが乗算器33、37、39に供給さ
れることによって、各信号のレベルを微妙に変化させる
こともできる。さらに、エンベロープジェネレータ13の
出力信号が加算器24、21を順次介して音源５に供給され
ることによって、楽音信号S₁の周波数に複雑な揺らぎを
付与することも可能としている。

また、上記構成によれば、楽音信号S₄にポルタメント
を付加したした場合においても、きわめて自然な楽音が
得られるという効果を呈する。その詳細を第４図
（ａ）、（ｂ）を参照し説明する。

第４図（ａ）は、従来のポルタメント動作の該要を示
す図である。図においてｆは楽音信号S₄の周波数であ
り、時刻t₁において周波数f₁、時刻t₂において周波数f₂
となっている。そして、時刻t₁ないしt₂の区間において
は、周波数ｆがなめらかに上昇している。しかし、実際
の自然楽器（例えばトロンボーン）においては、その楽
器に応じて楽音の周波数が複雑に変化するから、同図
（ａ）のようなポルタメントでは楽音が不自然となる。

本実施例にあっては、ポルタメント付加時において
も、楽音に周波数変調をかけることができるから、例え
ば同図（ｂ）に示すような複雑なポルタメントを楽音信
号S₄に付加することができる。これにより、ポルタメン
ト付加時にあっても、きわめて自然な楽音信号S₄が発生
される。

B.実施例の全体動作ディレイモードにおける動作第１図において、スイッチ14、15が図示の状態に接続
されている場合の動作を、以下ゲィレイモードという。
まず、このモードにおける動作を説明する。

図においてキーボード３の鍵（図示せず）が押鍵され
ると、キーボード３から押鍵信号KONと、キーコード信
号KCとが出力される。押鍵信号KONは、遅延回路１、
２、エンベロープジェネレータ７、13に供給され、これ
らの動作を開始させる。一方、キーコード信号KCは、コ
ンバータ４と、フィルタ６とに供給される。

これにより、周波数信号FNOがコンバータ４から出力
され、エンベロープジェネレータ13によって揺らぎを付
加されて音源５に供給される。音源５は、周波数信号FN
Oに基づき、一定レベルの楽音信号S₁を出力し、フィル
タ６に供給する。フィルタ６は、キーコード信号KCに従
って楽音信号S₁の音色を制御し、乗算器31に供給する。

一方、エンベロープジェネレータ７は、エンベロープ
信号を発生し、これを加算器22を介して乗算器31に供給
する。これにより、楽音信号S₂とエンベロープ信号S₃と
が乗算され、楽音信号S₄となって出力される。

次に、押鍵時刻から遅延時間T₁だけ経過すると、遅延
回路１から低周波発振器11に押鍵信号KONが供給され、
これによって低周波発振器11が動作を開始する。動作が
開始されると、低周波発振器11から低周波信号S₅が出力
される。これにより、エンベロープ信号S₃の振幅、フィ
ルタ６の通過特性および楽音信号S₁の周波数に正弦波状
の揺らぎが付与される。

さらに、押鍵時刻から遅延時間T₂だけ経過すると、遅
延回路２から低周波発振器12に押鍵信号KONが供給さ
れ、これによって低周波発振器12が動作を開始する。動
作が開始されると、低周波発振器12から低周波信号S₆が
出力される。これにより、楽音信号S₁の周波数の揺らぎ
がきわめて複雑なものとなる。

このように、ディレイモードにおいては、遅延時間
T₁、T₂を適宜設定することによって、楽音信号S₄の振幅
および周波数の揺らぎを付与するタイミングを制御する
ことができる。したがって、これらのタイミングを適切
に設定することによって、自然楽器の楽音にきわめて近
い楽音信号S₄を発生させることができる。

ディケイモードにおける動作第１図において、スイッチ14、15が図示と逆に接続さ
れている場合の動作を、以下ディケイモードという。以
下、このモードにおける動作を説明する。

図においてキーボード３の鍵が押鍵されると、キーボ
ード３から押鍵信号KONと、キーコード信号KCとが出力
される。押鍵信号KONは、遅延回路１、低周波発振器1
2、エンベロープジェネレータ７、13に供給され、これ
らの動作を開始させる。一方、キーコード信号KCは、コ
ンバータ４と、フィルタ６とに供給される。

これにより、周波数信号FNOがコンバータ４から出力
され、エンベロープジェネレータ13および低周波発振器
12によって揺らぎを付与されて音源５に供給される。音
源５は、周波数信号FNOに基づき、一定レベルの楽音信
号S₁を出力し、フィルタ６に供給する。フィルタ６は、
キーコード信号KCに従って楽音信号S₁の音色を制御し、
乗算器31に供給する。

一方、エンベロープジェネレータ７は、エンベロープ
信号を発生し、これを加算器22を介して乗算器31に供給
する。これにより、楽音信号S₃とエンベロープ信号S₃と
が乗算され、楽音信号S₄となって出力される。

次に、押鍵時刻から遅延時間T₁だけ経過すると、遅延
回路１から低周波発振器11に押鍵信号KONが供給され、
これによって低周波発振器11が動作を開始する。動作が
開始されると、低周波発振器11から低周波信号S₅が出力
される。これにより、エンベロープ信号S₃の振幅、フィ
ルタ６の通過特性に揺らぎが付与されるとともに、楽音
信号S₁の周波数に揺らぎがさらに複雑となる。そして、
これらの揺らぎが相乗することによって、楽音信号S₄に
多彩な変化が付加される。

ところで、ディケイモードにおいては、低周波発振器
12の出力信号がエンベロープジェネレータ16によってレ
ベル制御されるから、楽音信号S₄に付加される揺らぎを
一層緻密に制御することができる。その詳細を第２図
（ａ）〜（ｅ）を参照し説明する。

第２図（ａ）は，低周波発振器11の出力信号S₅の波形
であり、所定周波数の正弦波である。また、同図（ｂ）
は低周波発振器12の出力信号S₆の波形であり、同図
（ａ）の波形の数倍程度の周波数の正弦波である。ま
た、同図（ｅ）は、エンベロープジェネレータ16の出力
信号波形であり、図示のような三角波となっている。乗
算器35（第１図参照）においては、低周波発振器12の出
力信号と、エンベロープジェネレータ16の出力信号とが
乗算され、第２図（ｃ）に示すような減衰正弦波が出力
される。そして、低周波発振器11の出力信号と、乗算器
35の出力信号とは、それぞれ乗算器34および36によって
レベル調節され、加算器23に供給される。ここ結果、加
算器23からは、同図（ｄ）に示すような波形の信号S₇が
出力される。この信号によって、楽音信号S₄に周波数の
揺らぎが付与される。

また、この周波数の揺らぎは、エンベロープジェネレ
ータ16の出力信号波形によって、様々に変化させること
ができる。例えば、エンベロープジェネレータ16の出力
信号波形を第３図（ｅ）に示すように設定すると、乗算
器35の出力信号および加算器23の出力信号S₇は、それぞ
れ同図（ｃ）および（ｄ）に示すようになる。

このように、ディケイモードにおいては、エンベロー
プジェネレータ16の出力信号によって、楽音信号S₄の周
波数に、より緻密な揺らぎを付与することができる。

C.変形例本発明は、上述した実施例に限定されるものではな
く、例えば下記のように種々の変形が可能である。

低周波発振器11、12の出力信号S₅、S₆の波形は、第２
図（ａ）（ｂ）に示すものに限られず、例えば下記のよ
うに、情況に応じて様々に変化させてもよい。

（ｉ）信号S₅、S₆の周波数およびレベル比は任意に設
定してもよい。

（ii）信号S₅、S₆の波形は正弦波に限定する必要はな
く、三角波、のこぎり波、矩形波等、どのような波形で
もよい。

上記実施例においては、乗算器34、36の出力信号が加
算器23によって加算されているが、これら出力信号を合
成する方法は加算に限定されるものではなく、例えば乗
算等、種々の方法が考えられる。

上記実施例においては、低周波発振器12の出力信号が
楽音信号S₄の周波数変調にのみ使用されているが、これ
を加算器22に供給することによって振幅変調に使用して
もよく、また、フィルタ６に供給することによって音色
の制御に用いてもよい。

上記実施例においては、スイッチ14、15を切り換える
ことによって、ディレイモードとディケイモードとが選
択可能となるように構成されているが、これらのモード
のうち一方があるだけでもよく、両方ともなくてもよ
い。また、両方のモードが同時に実行できるようにして
もよい。

エンベロープジェネレータ16の出力信号波形は、第２
図（ｅ）および第３図（ｅ）に示すものに限られず、任
意に設定してもよい。

楽音変調装置の構成は第１図に限定されのものではな
く、種々の構成が可能であることはいうまでもない。例
えば、エンベロープジェネレータ７、13、16からの出力
信号の供給箇所、または、制御回路10からのレベル制御
信号の供給箇所等は、様々に変更することができる。

上記実施例においては、乗算器33、37、39に共通の制
御回路９からレベル制御信号が供給されていた。しか
し、これらの乗算器に対して個別の制御回路を設け、各
々を独立に制御してもよい。

本発明は、自然楽器の楽音の再現に用いて好適である
が、自然楽器には無い特殊な効果を楽音に付与するため
に用いても好適であることはいうまでもない。

「発明の効果」以上説明した通り、本発明の電子楽器によれば、楽音
信号に複雑な揺らぎを付与することができるから、自然
楽器にきわめて近い楽音を発生することができる。ま
た、楽音信号を変調するための第１の低周波が複雑に変
化することになり、その結果、複雑に変化する楽音信号
が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の楽音発生装置のブロック
図、第２図および第３図は第１図の各部の波形図、第４
図は前記実施例によるポルタメント動作の動作説明図で
ある。２……遅延回路（遅延手段）、11……低周波発振器（第
１の低周波発振器）、12……低周波発振器（第２の低周
波発振器）、14,15……スイッチ（選択手段）、16……
エンベロープジェネレータ（減衰手段）、21……加算器
（変調手段）、23……加算器（合成手段）。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】楽音信号を発生する電子楽器において、前記楽音信号を変調するための第１の低周波を発生する
第１の低周波発生手段と、前記第１の低周波を変調するための第２の低周波を発生
する第２の低周波発生手段と、該第２の低周波発生手段が発生する前記第２の低周波の
振幅を、時間経過に従って制御する第１の制御手段と、前記第１の低周波を前記第２の低周波で変調する第１の
変調手段と、前記楽音信号を前記第１の変調手段の出力信号で変調す
る第２の変調手段とを具備することを特徴とする電子楽
器。
【請求項２】楽音信号を発生する電子楽器において、前記楽音信号を変調するための第１の低周波を発生する
第１の低周波発生手段と、前記第１の低周波を変調するための第２の低周波を発生
する第２の低周波発生手段と、前記楽音信号の発生開始から所定時間後に、前記第２の
低周波発生手段から前記第２の低周波を発生させる第２
の制御手段と、前記第１の低周波を前記第２の低周波で変調する第１の
変調手段と、前記楽音信号を前記第１の変調手段の出力信号で変調す
る第２の変調手段とを具備することを特徴とする電子楽
器。