JP2585508B2 - 楽音発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、ビブラート効果等が付与された楽音を生
成可能な楽音発生装置に関する。

〔従来技術〕

従来、アナログのミュージツクシンセサイザにおいて
ビブラートの生成を行う場合、低周波発振器の出力電圧
に対しモジユレーシヨンホイールの出力電圧を乗算して
その結果出力を電圧制御型発振器に印加するようにして
いる。

〔従来技術の問題点〕

上述した従来技術の場合、モジユレーシヨンホイール
の出力電圧によつて直接ビブラート深さを制御するた
め、モジュレーションホイール等の操作子の操作変位量
によってビブラートの深さが決定され、操作変位量を最
大にするとビブラートが最大深さになる。しかしなが
ら、このビブラートの最大深さはモジュレーションホイ
ール等の操作子の特性によってのみ定まり、より広範囲
に、さらには細かく高精度にビブラートの深さを可変し
ようとすれば、モズレーションホイール等の操作子を変
換する以外になかった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、モジュレーションホイール等の操作
子を交換することなく、ビブラート等の変調効果の深さ
をより広範囲に、さらには細かく高精度に設定すること
が可能な楽音発生装置を提供することにある。

〔発明の要点〕

本発明は、発生すべき楽音の周波数に対して変調効果
を与えるための周期的に変化する変調信号を発生可能で
あるとともに、外部操作により操作変位量が可変する操
作子の最大操作変位量において、発生すべき楽音の周波
数に対して与える最大周波数変調量を設定可能であり、
この設定される最大周波数変調量の範囲内で上記操作子
の操作変位量に対応して上記変調信号を可変し、この変
調信号に基づいて発生すべき楽音の周波数を変調制御す
ることを要点とする。

〔実施例〕

以下、図面の参照してこの発明の一実施例を説明す
る。

第１図はこの実施例による電子楽音のシステム構成図
である。図中、１は複数の鍵を備えた鍵盤、２は音色設
定スイツチ、ビブラートスピード設定スイツチ、ビブラ
ート波形種類設定スイツチ等、各種スイツチを備えたス
イツチ入力部である。そして前記鍵およびスイツチの各
出力は共に制御部３に与えられて処理される。

更に４はモジユレーシヨンホイールであり、その出力
はA/D変換器５によりAD変換されて制御部３に与えられ
ている。而してこのモジユレーシヨンホイール４はビブ
ラート深さ情報を決定するためのもので、その感度は感
度設定部６の出力が制御部３に与えられることにより制
御される。制御部３はCPU（中央処理装置）等から成
り、而して前記鍵盤１およびスイツチ入力部２に対して
は周期的にスキヤン信号を与え、各鍵やスイツチのオ
ン、オフ状態を調べる。そしてその状態や、またA/D変
換器４の出力、感度設定部６の出力に応じた楽音作成用
の制御信号を発生して楽音生成部７に与える。この楽音
生成部７はDCO（Digital Controlled Oscillator）等か
ら成り、楽音信号を生成してD/A変換器８に与え、アナ
ログの楽音信号に変換させスピーカ10から放音させる。
なお、この楽音生成部７は複数の楽音生成回路を設けポ
リフオニツク音を生成するようにしてもよいし、あるい
は１つの楽音生成回路を設け時分割処理によりポリフオ
ニツク音を生成するようにしてもよい。そしてこのアナ
ログの楽音信号はアンプ９、スピーカ10を介し楽音とし
て放音される。

第２図は前記制御部３内のビブラート波形生成回路の
具体的構成を示す。図中、11はビブラートカウンタであ
り、特定の周期（例えば、8.192msec.）ごとに加算器12
を介しレジスタ13にセツトされているビブラートスピー
ド情報を供給され、累算する。そしてその結果、ビブラ
ートカウンタ11の最上位ビツトＳからはビブラート方向
データが出力し、またその他の各ビツトからはビブラー
ト周期情報が出力し、而してこのビブラート周期情報は
ビブラート波形変換器14に供給される。また前記ビブラ
ート方向データは比較部15に供給されて前回のものと比
較され、不一致のときにはビブラートカウンタ11に対し
リセツト信号を与えてリセツトさせる。茲で、前記ビブ
ラート方向データは、周波数が中心周波数より高く変調
されるか、低く変調されるかを示すデータである。

ビブラート波形変換器14は前記ビブラート周期情報
を、レジスタ16にセツトされているビブラート波形種類
情報に応じてビブラート波形に変換し、乗算器（または
除算器）17に供給する。乗算器17にはまた前記感度設定
部６による感度情報がレジスタ18を介して印加されてお
り、前記ビブラート波形に対し乗算（または除算）して
その結果データをレジスタ19にセツトし、乗算器20に供
給させる。

乗算器20にはまた、モジユレーシヨンホイール４の出
力値がレジスタ21を介し供給され、前記結果データと乗
算してその結果データをレジスタ22にセツトし、更に加
減算器23に与える。この加減算器23にはまたキーコード
がレジスタ24から供給されていると共に、前記ビブラー
ト方向データが加算指令（“0"のとき）または減算指令
（“1"のとき）として印加されている。したがつて加減
算器23は、キーコードに対し前記結果データを加算また
は減算してあらたなキーコードを出力し、レジスタ25に
セツトする。而してこのあらたなキーコードは、前記楽
音生成部７内のDCOに送られ、ビブラートのかかつた楽
音信号が生成される。

茲で、第３図は前記キーコード等の周波数情報のデー
タフオーマツトを示す。而してこのキーコードは合計16
ビツトのデータにより表現され、その上位10ビツトは音
高C₀〜C₇までの半音以上のスケールコード（第４図にそ
の具体的なデータを示す）を表わし、また下位６ビツト
はその半音未満の周波数情報を表わすΔPITCHとなつて
いる。

また第５図はこの実施例の４種類のビブラート波形を
示し、図示するように、ソウアツプ（SAW UP）、ソウダ
ウン（SAW DOWN）、トライアングル（TRIANGLE）、スク
ウエア（SQUARE）から成る。

なお、この実施例では、ビブラートのスピードは20〜
53EO（16進表現による）の範囲、ビブラートの深さ、即
ち、感度情報は１〜300（16進表現）の範囲で動作可能
となつている。またモジユレーシヨンホイール４の出力
値は０〜1.0まで変化する。そしてビブラート深さが１
のときにはビブラートはかからず、また２のときにはそ
の最大変調時に約、±1.6¢（セント）となり、最も浅
いビブラートとなり、更に300のときにはその最大変調
時に約、±1oct（オクターブ）となる。

またビブラートの演算周期を8.192mssec.と仮定した
とき、ビブラートの周期は16.8msec.〜25msec.の範囲で
変化する。

次に第６図を参照して上記実施例の動作を説明する。
なお、この第６図は、第２図に示すビブラート波形生成
回路の動作を順に説明するものである。

即ち、制御部３のCPUは、鍵盤１の鍵が操作されてそ
の出力が与えられ、またビブラートスピード、ビブラー
ト深さ、ビブラート波形種類が各設定スイツチにより設
定されて各々の情報が与えられたとき、8.192msec.の周
期にてビブラート波形生成回路に動作指令を与える。そ
のためビブラートカウンタ11はビブラートスピード情報
を与えられてそれを累算し、その結果データを、ビブラ
ート方向データおよびビブラート周期情報として出力
し、ビブラート周期情報はビブラート波形変換部14に与
え、またビブラート方向データは比較部15に供給され
る。そしてこのビブラート方向データは比較部15におい
てその内容が前回と異なるか否かを判断され、異つてい
たときにはビブラートカウンタ11はリセツトされ、他
方、異つていなければビブラートカウンタ11はリセツト
されない。

ビブラート波形変換部14はレジスタ16に設定されてい
るビブラート波形種類情報がSAW UPの場合、前記ビブラ
ート周期情報の上位８ビツトをビブラート波形として出
力し、乗算器17に与える。なお、精度を向上させるため
には、ビブラート周期情報の全ビツト（15ビツト）をビ
ブラート波形として出力してもよい（以下の例も同様で
ある）。

前記ビブラート波形変換部14はまたビブラート波形種
類情報がSAW DOWNのときには、前記ビブラート方向デー
タが“0"であれば、ビブラート周期情報の１の補数をと
り（即ち、オール“1"データとの排他的論理和をと
る）、その結果データの上位８ビツトをビブラート波形
として出力する。他方、前記方向データが“1"であれ
ば、前記ビブラート周期情報の上位８ビツトをビブラー
ト波形として出力する。

更にビブラート波形種類情報がSQUAREのときには、前
記ビブラート方向データが“0"の場合に、８ビツト、オ
ール“0"データをビブラート波形として設定出力し、他
方、“1"の場合には８ビツト、オール“1"データをビブ
ラート波形として設定出力する。

またビブラート波形種類情報がTRIANGLEのときには、
ビブラート周期情報のMSB（最上位ビツト）が“0"の場
合において、該ビブラート周期情報を２倍したデータを
ビブラート波形として出力し、他方、前記MSBが“1"の
ときには、該ビブラート周期情報のとりうる最大値から
現在のビブラート周期情報を減算し、またその減算結果
を２倍したものをビブラート波形として出力する。

そして前記ビブラート波形のデータは乗算器17におい
てレジスタ18からの感度情報と乗算され、その結果デー
タがレジスタ19にセツトされ、乗算器20に与えられる。
この場合、感度情報は既に述べたように、感度設定部６
の設定状態に応じて１〜300（16進表現）のデータとな
り、また、第６図にみられるように、レジスタ19には乗
算器17の乗算結果データのうち上位16ビツトがレジスタ
19にセツトされる。

次いでこの乗算結果データは乗算器20において、レジ
スタ21にセツトされているモジユレーシヨンホイール４
の出力値（０〜1.0の範囲のデータ）と乗算され、その
結果データがレジスタ22にセツトされる。而して前記感
度情報にこのモジユレーシヨンホイール４の出力値を乗
じたものが実際のビブラート深さ情報を表わしており、
またレジスタ22にセツトされた結果データはビブラート
効果を生む変化量を示している。

この変化量は更に、加減算器23において、レジスタ24
にセツトされているキーコードと加算（前記ビブラート
方向データが“0"のとき）または減算（前記ビブラート
方向データが“1"のとき）され、その結果、変調のかか
つた新しいキーコードが得られて前記DCOに送られる。
したがつてビブラート効果を伴つた楽音が作成され、ス
ピーカ10から放音される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は、発生すべき楽音の
周波数に対して変調効果を与えるための周期的に変化す
る変調信号を発生可能であるとともに、外部操作により
操作変位量が可変する操作子の最大操作変位量におい
て、発生すべき楽音の周波数に対して与える最大周波数
変調量を設定可能であり、この設定される最大周波数変
調量の範囲内で上記操作子の操作変位量に対応して上記
変調信号を可変し、この変調信号に基づいて発生すべき
楽音の周波数を変調制御するようにしたので、従来技術
に比べてモジュレーシヨンホイール等の変調効果を与え
るための操作子の出力精度が大幅に向上し、このために
例えば極めて微妙なビブラートも発生できる高度な演奏
を行うことが可能になる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による電子楽器のシステム
構成図、第２図はビブラート波形生成回路の回路図、第
３図は周波数情報のデータフオーマツトを示す図、第４
図はスケールコードを示す図、第５図は４種類のビブラ
ート波形を示す図、第６図はビブラート波形演算の動作
を示す図である。 １……鍵盤、２……スイツチ入力部、３……制御部、４
……モジユレーシヨンホイール、５……A/D変換器、６
……感度設定部、７……楽音生成部、８……D/A変換
器、９……アンプ、10……スピーカ、11……ビブラート
カウンタ、12……加算器、13、16、18、19、21、22、2
4、25……レジスタ、14……ビブラート波形変換部、1
7、20……乗算器、23……加減算器。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】演奏操作に応じて発生すべき楽音の周波数
   データを出力する周波数データ出力手段と、 この周波数データ出力手段から出力される周波数データ
   を変調させることにより、発生すべき楽音に対して周波
   数変調効果を与えるための周期的に変化する周波数変調
   信号を発生する周波数変調信号発生手段と、 外部操作に対応して操作変位量が連続的に可変する操作
   子と、 この操作子を最大操作変位量まで変位させたときに、上
   記周波数変調信号が発生すべき楽音の周波数データに対
   して与える最大周波数変調量を設定する設定手段と、 この設定手段で設定された最大周波数変調量の範囲内
   で、上記操作子の操作変位量に対応して上記周波数変調
   信号を可変することにより、発生すべき楽音の周波数デ
   ータに対して与える周波数変調量を可変する変調量可変
   手段と、 上記周波数データ出力手段から出力される周波数データ
   を、上記変調量可変手段にて可変された周波数変調信号
   に基づいて変調制御する変調制御手段と、 この変調制御手段にて変調制御された上記周波数データ
   に基づく楽音の発生を指示する楽音発生指示手段と、 を有することを特徴とする楽音発生装置。