JP2590150Y2

JP2590150Y2 - 電子楽器の特性制御装置

Info

Publication number: JP2590150Y2
Application number: JP1991104604U
Authority: JP
Inventors: 仁久小山
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1991-11-24
Filing date: 1991-11-24
Publication date: 1999-02-10
Anticipated expiration: 2006-11-24
Also published as: JPH0545795U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、外部操作に応じて発生
楽音の特性を連続的に変化させ得る電子楽器の特性制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子楽器には発生楽音の特性例え
ばピッチを連続的に変化させ得る機能を備えたものが知
られている。この電子楽器にあっては、ゼロ位置からプ
ラス方向とマイナス方向とに操作自在なベンド・ホイー
ルと、半音データを入力するためのキーとが設けられて
いる。前記半音データは、ベンド・ホイールをプラス、
マイナス各方向のＭＡＸ操作位置まで操作した場合にお
いて発生楽音のピッチを何半音変化させるかを示す値で
ある。よって、例えば半音データとして“３”を入力す
ると、ベンド・ホイールを＋ＭＡＸ操作位置に操作した
場合における発生楽音のピッチの変化量が“＋３半音”
に設定されるとともに、ベンド・ホイールを−ＭＡＸ操
作位置に操作した場合のピッチの変化量が“−３半音”
に設定される。したがって、ベンド・ホイールをプラス
マイナス各方向のＭＡＸ操作位置まで操作することによ
り、発生楽音のピッチを最大３半音ずつ上下変化させる
ことができる。

【０００３】また、ベンド・ホイールをゼロ位置を基準
としてプラス、マイナス各方向の任意の操作位置に操作
すると、前記半音データの値を上限及び下限とする範囲
内で、各方向への操作位置に対応する値が出力される。
つまり、ベンド・ホイールをプラス方向に操作すれば、
＋３半音を上限としてその範囲内で操作位置に対応する
プラスの値が出力され、ベンド・ホイールをマイナス方
向に操作すれば−３半音を下限としてその範囲内で操作
位置に対応するマイナスの値が出力される。これらの値
に従って、発生している楽音のピッチを制御することに
より、ベンド・ホイールのゼロ位置から各方向への操作
位置に対応して、発生している楽音のピッチを連続的に
変化させることができる。

【０００４】このように、前記半音データの値を上限及
び下限とする範囲内で、ベンド・ホイールの各方向への
操作位置に対応するプラス及びマイナスの値が出力され
ることから、キーを操作して半音データを設定変更すれ
ば、同じ操作位置にベンド・ホイールを操作した場合で
あっても、当該操作位置に対応する値が異なることとな
る。つまり、キーを操作して半音データの値を増加設定
すれば、ベンド・ホイールの操作位置に対応する値も増
加して、該操作位置に応じた発生楽音のピッチ変化が大
きくなり、また、半音データの値を減少設定すればベン
ド・ホイールの操作位置に対応する値も減少して、該操
作位置に対応する発生楽音のピッチ変化も小さくなる。
よって、キーを操作して半音データを設定変更すること
により、ベンド・ホイールを各ＭＡＸ操作位置に操作し
た場合の発生楽音の最大ピッチ変化量を変更し得るのみ
ならず、ベンド・ホイールの操作位置と発生楽音のピッ
チ変化との関係をも自在に設定変更することができる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のベンド・ホイールを備えた電子楽器にあって
は、前記ベンド・ホイールの操作位置と発生楽音のピッ
チ変化との関係を設定変更するためには、別途キーを操
作して半音データの入力を行わなければならない。した
がって、一方の手でベンド・ホイールを操作し発生楽音
のピッチを変化させている状態で、ベンド・ホイールの
操作位置と発生楽音のピッチ変化との関係を設定変更し
ようとする場合には、さらに他方の手でキーを操作する
必要がある。よって、一方の手でベンド・ホイールを操
作しつつ他方の手で演奏を行っている場合には、キー操
作が困難となって前記操作位置とピッチ変化との関係を
容易に設定変更することができず、あるいは、ベンド・
ホイールとキーとの同時操作によりその間演奏操作を行
うことが全く不可能となる不都合を有する。

【０００６】本考案の課題は、単一の操作子に対する操
作のみにより発生楽音の特性制御のみならず操作位置と
発生楽音の特性の変化との関係をも設定変更することが
できる電子楽器の特性制御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本考案にあっては、所定の方向と該所定方向とは異な
る二方向とに操作自在な操作子と、該操作子の前記所定
の方向における操作位置に対応する値に応じて発生楽音
の特性を制御する特性制御手段と、前記操作子の前記所
定の方向とは異なる二方向の一方に操作されるとその操
作回数に応じて前記操作位置に対応する値を増加設定す
るとともに、他方に操作されるとその操作回数に応じて
前記操作位置に対応する値を減少設定する設定手段とを
有している。また、前記特性は発生楽音のピッチである
ことが好ましい。

【０００８】

【作用】前記構成において、操作子を所定の方向に操作
するとその操作位置に対応する値に応じて発生楽音の特
性、例えばピッチが制御され、該発生楽音のピッチは操
作子の操作位置と一定の関係をもって変化する。また、
操作子を前記所定の方向とは異なる方向に操作すると、
これに応答して操作位置に対応する値が変化し、これに
より操作子の操作位置と発生楽音のピッチ変化との関係
も変化する。このとき、操作子を前記二方向の一方に操
作するとその操作回数に応じて前記値が増加設定され、
また、他方に操作するとその操作回数に応じて前記値が
減少設定される。よって、前記一方に操作した場合には
前記値が増加設定される結果、操作位置に応じて発生楽
音のピッチが大きく変化し、前記他方に操作した場合に
は前記値が減少設定される結果、操作位置に応じて発生
楽音のピッチは小さく変化する。

【０００９】

【実施例】以下、本考案の一実施例について図にしたが
って説明する。図１は本実施例にかかる電子楽器の全体
構造を示すブロック図であり、スイッチ部１には、各鍵
ごとに配設された鍵盤スイッチと、各種モードあるいは
発生楽音の特性等を設定するための機能スイッチとが設
けられている。この機能スイッチとしては、図２に示し
たベンド・ホイール２が設けられており、該ベンド・ホ
イール２はＹ方向に回動操作可能であって、かつ、該Ｙ
方向に直交するＯ方向とＰ方向とに傾倒操作可能な状態
で楽器本体に支持されている。また、ベンド・ホイール
２は図示したようにノブ２ａが中央位置にある状態に付
勢され、この付勢に抗して＋Ｙ方向と−Ｙ方向とに操作
された場合には、その操作位置に応じて電圧値が変化
し、この電圧値はＡ／Ｄ変換されてＣＰＵ３に入力され
る。さらに、ベンド・ホイール２がＯ方向またはＰ方向
に操作された場合には、操作方向に対応する信号がＣＰ
Ｕ３に入力される。

【００１０】該ＣＰＵ３は、この電子楽器において必要
となる全ての制御を実行するのみならず、楽音生成用の
音源回路ハードウェアを用いることなく、プログラム制
御により楽音を生成する処理も実行する。すなわち、Ｒ
ＯＭ４には、後述するメインルーチンによって示される
全体処理プログラムと共に、タイマーインタラプトルー
チンによって示される音源処理プログラムが記憶されて
おり、さらにはエンベロープデータ（レート、レベル
等）、ピッチデータ等の各種楽音制御パラメータと、Ｐ
ＣＭの楽音波形データ等が記憶されている。前記ピッチ
データは、楽音波形データを読み出す際のアドレス加算
値であって、押鍵により鍵盤スイッチがオンとなった際
には、鍵に対応するピッチデータと波形スタートアドレ
ス、波形エンドアドレス、波形ループアドレスがワーキ
ング用のＲＡＭ５に用意されている中間データ記憶領域
にセットされる。

【００１１】さらにＲＡＭ５には、タイマーインタラプ
トルーチンにおける音源処理により生成される各チャン
ネルの楽音波形データ（４チャンネル分の累算波形値）
を一時記憶するための累算用レジスタＲや、図３の
（ａ）に示したｃｈ１〜ｃｈ４の各チャンネル毎に設け
られたΔＰＤ，ＰＤ₀，ＰＤ₁及び同図の（ｂ）に示した
ＢＥＮ、ＨＤ等のレジスタが用意されている。そして、
ノートオンに伴って、ＰＤ₀とＰＤ₁には、当該チャンネ
ルに割り当てられた音階に対応するピッチデータがセッ
トされるとともに、ΔＰＤには初期値“０”がセットさ
れ、また、音源処理ではＰＤ₁に格納されるピッチデー
タが使用される。なお、このＰＤ₁にセットされるピッ
チデータの値は後述するようにベンド・ホイール２の操
作に応じて変更される。また、ＢＥＮには、ベンド・ホ
イール２のＹ方向おける操作位置に対応する２５５段階
の値が８ｂｉｔデータでセットされる。つまり、ベンド
・ホイール２が中央位置から＋Ｙ方向に操作された場合
にはその操作位置に対応して０〜＋１２７の値がセット
され、中央位置から−Ｙ方向に操作された場合にはその
操作位置に対応して０〜−１２７の値がセットされる。
また、レジスタＨＤには、ベンド・ホイール２を＋Ｙ又
は−Ｙ方向のＭＡＸ操作位置まで回動操作したときに、
何半音変化させるかを示す半音データがセットされ、こ
の半音データは表示部１０に視覚的に表示される。

【００１２】前記タイマーインタラプトルーチンにより
生成された楽音波形データは、ＣＰＵ３中の特に図示し
ていないインストラクションデコーダ等からなる制御部
からの信号ＣＯＭに応答して動作するラッチＡにラッチ
され、ラッチＢに入力される。該ラッチＢは、前記タイ
マーインタラプトルーチンの実行を要求する信号ＩＮＴ
の周波数に従ったタイミングで、動作する。この信号Ｉ
ＮＴは、ハードクロックにより分周生成される通常４０
数ＫＨｚ程度の安定した信号であって、よって、ラッチ
ＢからはＩＮＴの周波数に依存した一定のサンプリング
周期をもって、Ｄ／Ａ変換器６に楽音波形データが出力
される。

【００１３】前記タイマーインタラプトルーチンは、Ｉ
ＮＴの周波数に従った一定の時間間隔でメインルーチン
に割り込んで実行されるが、タイマーインタラプトルー
チンが実際に開始されるタイミング及び終了するタイミ
ングは変動し得る。つまり、ＣＰＵ３は割り込みがかか
っても、実行中のオペレーションを即時に中断すること
は不可能であり、その実行が終了してからインタラプト
処理に入る。また、タイマーインタラプト処理に要する
時間もそのプロセスに依存することから、楽音波形デー
タの生成周期は不安定なものとなる。そこで、前記ＣＯ
Ｍ信号によって制御されるラッチＡとＤ／Ａ変換器６と
の間に、正確なタイミング信号である前記ＩＮＴで制御
されるラッチＢを設けてある。これにより、ラッチＡの
ラッチタイミングがインタラプト処理の処理時間等によ
り変動しても、ＩＮＴのタイミングで動作するラッチＢ
の存在により、Ｄ／Ａ変換器６の入力データが切り替わ
るタイミングはＩＮＴと同期する。つまり、Ｄ／Ａ変換
器６にはＩＮＴの１周期分だけ遅れた楽音波形データが
ＩＮＴのタイミングにて入力され、アナログの楽音波形
信号に変換される。該Ｄ／Ａ変換器６によりアナログ変
換された楽音波形信号は、ローパスフィルタ７でフィル
タリングされ、その後アンプ８で増幅され、スピーカ９
を介して放音される。

【００１４】次に、以上の構成にかかる本実施例の動作
について、ＣＰＵ３によって実行されるプログラムの概
容を示したフローチャートに従って説明する。すなわ
ち、図４は本実施例のメインルーチンであり、電源の投
入に伴って開始され、先ずイニシャライズ処理（ＳＡ
１）により、ＲＡＭ５のレジスタ群のクリアや初期値設
定等が行われる。このとき、ＨＤには初期値として所定
値の半音データ、例えば“３”がセットされる。次に、
スイッチ部１に設けられている鍵盤スイッチ以外の機能
スイッチがスキャンされ（ＳＡ２）、このＳＡ２におけ
るスキャン結果により前回の状態から変化した機能スイ
ッチが識別され、これに応じた処理が行われる（ＳＡ
３）。したがって、ベンド・ホイール２が＋Ｙまたは−
Ｙ方向に操作された場合には、ＳＡ３が実行された際
に、ベンド・ホイール２の操作位置に応じたプラスある
いはマイナスの値がＢＥＮに格納される。

【００１５】引き続きスイッチ部１に設けられた鍵盤ス
イッチのスキャンが行われ（ＳＡ４）、このＳＡ４にお
けるスキャン結果に応じてノートオン、ノートオフ等の
対応する処理が行われる（ＳＡ５）。さらに、ＳＡ３及
びＳＡ５にて実行された以外の、その他の処理が実行さ
れ（ＳＡ６）、このＳＡ６の処理により表示部１０には
ＨＤにセットされている半音データが表示され、以降電
源がオン状態にある間ＳＡ２〜ＳＡ６の処理が繰り返さ
れる。

【００１６】このメインルーチンに対して、図５に示し
たタイマーインタラプトルーチンが前述したタイミング
で割り込み、音源処理（ＳＢ１）が行われる。この音源
処理は、図６に示したフローに従って実行され、まずＲ
ＡＭ５中に設けられている前記累算用レジスタＲがクリ
アされる（ＳＣ１）。これにより、前回の音源処理にて
記憶された１ｃｈ〜４ｃｈまでの累算波形値が消去され
た後、１ｃｈ〜４ｃｈまでの全チャンネルの音源処理が
順次実行される（ＳＣ２〜ＳＣ５）。すなわち、ＳＣ２
では１ｃｈの波形値を求めてこれをＲにセットし、ＳＣ
３では同様にして２ｃｈの波形値を求めてＲに累算す
る。さらに、ＳＣ４及びＳＣ５では、各々前のステップ
で累算されたＲの値に順次３ｃｈと４ｃｈの波形値を累
算する。よって、ＳＣ５の処理が終了した時点におい
て、Ｒには１ｃｈ〜４ｃｈまでの累算波形値が格納され
ている。そして、このＲに格納された累算波形値は、図
５のＳＢ２にてラッチＡにラッチされる。つまり、ラッ
チＡには音源処理（ＳＢ１）が終了するタイミングにて
１ｃｈ〜４ｃｈの累算波形値がラッチされる。さらに、
このラッチＡにラッチされた累算波形値は、前述のよう
にハードクロックにより分周生成された正確な一定サン
プリング周期をもってラッチＢにラッチされ、Ａ／Ｄ変
換器６に入力されてアナログ値に変換され、これにより
スピーカ９からは歪みのない楽音が放音される。

【００１７】一方、図４のＳＡ３は、図７に示したフロ
ーに従ってその一部の処理が実行され、先ずベンド・ホ
イール２がＯ方向に操作されたか否かが判別される（Ｓ
Ｄ１）。該Ｏ方向に操作された場合には、半音データＨ
Ｄの値が“１”減算される（ＳＤ２）。また、ベンド・
ホイール２がＯ方向に操作されていない場合には、Ｐ方
向に操作されたか否かが判別され（ＳＤ３）、Ｐ方向に
操作された場合には半音データＨＤの値が“１”加算さ
れる（ＳＤ４）。そして、ＳＤ２またはＳＤ４の処理が
実行された後、あるいはベンド・ホイール２がＯ，Ｐい
ずれの方向にも操作されていない場合には、発音中のチ
ャンネルｃｈがあるか否かが判別される（ＳＤ５）。こ
こで、発音中のチャンネルとは、ノートオン状態にある
チャンネルのみならず、ノートオフ状態であってもリリ
ース状態にあり未だ発音を継続しているチャンネルも含
まれる。

【００１８】そして、この発音を継続しているチャンネ
ルが存在する場合には、次のＳＤ６に示した式に従って
演算された値がΔＰＤにセットされる。この式におい
て、ＰＤ₀は前述したように当該チャンネルに割り当て
られた音階に対応するピッチデータの値であり、また、
ＨＤはベンド・ホイール２を＋Ｙ又は−Ｙ方向のＭＡＸ
操作位置まで各々１２７段階操作したときに何半音変化
させるかを示す半音データの値である。したがって、Ｐ
Ｄ₀に半音データＨＤと半音当たりのピッチデータの変
化量である“２の１２乗根”とを乗じた（）内の値は、
当該チャンネルに割り当てられた音階において、ベンド
・ホイール２を１２７段階操作した場合に変更されるべ
きピッチデータの値である。

【００１９】そして、この（）内の値から前記当該チャ
ンネルに割り当てられた音階に対応するピッチデータＰ
Ｄ₀を減じた分子の値は、当該チャンネルに割り当てら
れた音階において、ベンド・ホイール２を１２７段階操
作した場合のピッチデータの変化量を示す。したがっ
て、この分子の値をベンド・ホイール２の各ＭＡＸ位置
までの段階数である１２７で除することにより、ベンド
・ホイール２の１段階当たりのピッチデータの変化量が
得られる。つまり、このＳＤ６の処理により、ノートオ
ン時に初期値“０”がセットされていた当該チャンネル
のΔＰＤには、当該チャンネルに割り当てられた音階に
対応するピッチデータにおける、ベンド・ホイール２の
１段階当たりのピッチデータの変化量がセットされる。

【００２０】そして、次のＳＤ６では、ＰＤ₀＋（ΔＰ
Ｄ×ＢＥＮ）がＰＤ₁にセットされる。この式におい
て、ΔＰＤは前述のように１段階当たりのピッチデータ
の変化量であり、ＢＥＮはベンド・ホイール２の各方向
への操作位置に応じた−１２７〜０〜＋１２７の値であ
る。よって、“（ΔＰＤ×ＢＥＮ）”により、ベンド・
ホイール２の現在の操作位置に対応するピッチデータの
変化量が得られる。したがって、この現在の操作位置に
対応するピッチデータの変化量が当該チャンネルに割り
当てられた音階のピッチデータの値ＰＤ₀に加算され
て、ＰＤ₁にセットされることにより、該ＰＤ₁には当該
チャンネルに割り当てられている音階のピッチデータを
ベンド・ホイール２の操作位置に応じて変更したピッチ
データがセットされる。

【００２１】さらに、ＳＤ８では発音中のチャンネルｃ
ｈ全部に対して、ＰＤ₁のセットを行ったか否かが判別
され、よって、このＳＤ８の判別がＹＥＳとなって、図
７に示したフローを抜ける時点においては、図３の
（ａ）に示したＰＤ₁には発音中の各チャンネルｃｈ毎
に、ベンド・ホイール２の操作位置に応じて変更された
新たなピッチデータがセットされている。したがって、
以降音源処理に際してはこのピッチデータＰＤ₁の値に
よって示されるアドレス加算値をもって、ＰＣＭの楽音
波形データが読み出され、これによりスピーカ９から発
生する楽音のピッチをベンド・ホイール２のＹ方向にお
ける操作位置に応じて上下に変動させることができる。

【００２２】このとき、ＳＤ６の式において用いられる
ＨＤの値は、前述のようにベンド・ホイール２をＯ方向
とＰ方向とに操作することにより、ＳＤ２，ＳＤ４にて
設定変更されることから、ベンド・ホイール２をＯ方向
またはＰ方向に操作れば、他のキー操作を伴うことなく
片手操作により、ベンド・ホイール２のＹ方向における
操作位置と発生楽音のピッチ変化との関係を、設定変更
することが可能となる。

【００２３】なお、この実施例においてはＳＤ６及びＳ
Ｄ７に示した式を用いて、音源処理に使用されるピッチ
データＰＤ₁を得るようにしたが、ベンド・ホイール２
の操作位置に対応したピッチ加算値を記憶させた変換テ
ーブルを用い、このピッチ加算値にオクターブを考慮し
てＰＤ₁を変更する構成とすれば、ピッチ加算値相互の
関係を適宜設定することにより、ＰＤ₁の値を非直線的
に変化させて、発生楽音の音高をベンド・ホイール２の
操作位置に対応して非直線的に変化させることも可能と
なる。また、前述した実施例においてはベンド・ホイー
ル２のＯ方向とＰ方向への操作のみにより、半音データ
ＨＤの値を増減させるようにしたが、従来と同様にＨＤ
の値を増減し得るキーを併設してもよい。

【００２４】さらに、この実施例においては、ベンド・
ホイール２０の操作により発生楽音のピッチを変化させ
るものを示したが、トレモロ・ホイールの操作により発
生楽音のトレモロを変化させる構成や、ビブラート・ホ
イールの操作により発生楽音のビブラートを変化させる
構成であっても、本考案を適用することが可能である。
つまり、トレモロ・ホイールにあっては、前記Ｙ方向へ
の操作位置に対応する値に応じたレートとデプスとによ
り、音量の変化周期と変化する音量とが制御されること
から、Ｏ方向とＰ方向への操作に応答して、前記値を可
変設定することにより、Ｙ方向への操作位置と音量の変
化周期及び変化する音量との関係を、トレモロ・ホイー
ルの操作のみにより可変設定することが可能となる。ま
た、ビブラート・ホイールにあっては、前記Ｙ方向への
操作位置に対応する値に応じたレートとデプスとによ
り、周波数の変化周期と変化する周波数とが制御される
ことから、Ｏ方向とＰ方向への操作に応答して、前記値
を可変設定することにより、Ｙ方向への操作位置と周波
数の変化周期及び変化する周波数との関係を、ビブラー
ト・ホイールの操作のみにより可変手設定することが可
能となる。

【００２５】

【考案の効果】以上説明したように本考案は、操作子が
所定の方向に操作された場合には操作位置に対応する値
に応じて発生楽音の特性を制御し、また所定の方向とは
異なる二方向の一方に操作されるとその操作回数に応じ
て前記操作位置に対応する値を増加設定するとともに、
他方に操作されると操作回数に応じて前記操作位置に対
応する値を減少設定するようにした。よって単一の操作
子に対する操作のみにより発生楽音の特性制御のみなら
ず操作位置と発生楽音の特性変化との関係をも設定変更
することができる。したがって、一方の手で操作しつつ
他方の手で演奏操作を行うことにより、演奏を中断させ
ることなく、発生楽音の特性制御を行いつつ操作位置と
発生楽音の特性変化との関係を自在に設定変更すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を適用した電子楽器の全体構
造を示すブロック図である。

【図２】同実施例の電子楽器に設けられたベンド・ホイ
ールの斜視図である。

【図３】同実施例にかかる電子楽器のＲＡＭ内に設けら
れたレジスタの一部を示す説明図である。

【図４】同実施例のメインルーチンを示すフローチャー
トである。

【図５】同実施例のタイマーインターラプトルーチンを
示すフローチャートである。

【図６】同タイマーインターラプトルーチンにおける音
源処理の内容を示すフローチャートである。

【図７】図４に示したメインルーチンにおけるＳＡ３の
処理の一部を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１スイッチ部２ベンド・ホイール３ＣＰＵ４ＲＯＭ５ＲＡＭ６Ｄ／Ａ変換器

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】所定の方向と該所定方向とは異なる二方
向とに操作自在な操作子と、該操作子の前記所定の方向における操作位置に対応する
値に応じて発生楽音の特性を制御する特性制御手段と、前記操作子の前記所定の方向とは異なる二方向の一方に
操作されるとその操作回数に応じて前記操作位置に対応
する値を増加設定するとともに、他方に操作されるとそ
の操作回数に応じて前記操作位置に対応する値を減少設
定する設定手段と、を有することを特徴とする電子楽器の特性制御装置。
【請求項２】前記特性はピッチであることを特徴とす
る請求項１記載の電子楽器の特性制御装置。