JP2595999B2 - エンベロープ発生装置 - Google Patents

エンベロープ発生装置

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JP2595999B2 JP62259290A JP25929087A JP2595999B2 JP 2595999 B2 JP2595999 B2 JP 2595999B2 JP 62259290 A JP62259290 A JP 62259290A JP 25929087 A JP25929087 A JP 25929087A JP 2595999 B2 JP2595999 B2 JP 2595999B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明は電子楽器のエンベロープ発生装置に関し、
特に演奏入力装置におけるタッチを生成する楽音に反映
させるタッチレスポンス技術に関する。
[従来技術とその問題点] 押鍵速度などのタッチを検出し、それによって生成さ
れる楽音に変化を付けるタッチレスポンス技術は既に知
られている。従来技術においては、検出されたタッチデ
ータは、エンベロープ発生回路で使用され、エンベロー
プ発生回路は、生成するエンベロープの基になるエンベ
ロープデータ(レート、レベル等)を与えられたタッチ
データで変更する。
この変更は、発音の開始から終了まで同一の演算形式
で実行される。したがって、タッチが強いときのエンベ
ロープと弱いときのエンベロープは相似な関係にあり基
本的な形態に差異はない。この結果、タッチによる楽音
への反映は、単に機械的で比例的な変化としてしか感じ
られない。
一方、多くの自然楽器にあっては、タッチの大小によ
る楽音の変化の態様はよりダイナミックであり、複雑で
ある。例えば、トランペット等のブラスの楽音は強く吹
いたときと弱く吹いたときとでは音色も音量も時間的に
複雑に変化する。
[発明の目的] したがって、この発明の目的はタッチにより楽音がよ
りダイナミックに変化するようなエンベロープを発生す
ることのできるエンベロープ発生装置を提供することで
ある。
[発明の要点] この発明は上記の目的を達成するため、演奏入力装置
からのタッチデータをエンベロープに反映させるか否か
をエンベロープのステップ別に記憶するフラグ記憶手段
を用意し、このフラグ記憶手段から読み出したフラグが
タッチデータの反映を指定しているステップに対してだ
け、エンベロープデータ記憶手段から読み出したエンベ
ロープデータをタッチデータで変更するようにしたこと
を特徴とする。
[発明の作用、展開] この発明によれば、タッチはエンベロープに対し、発
音の開始から終了まで一様にかかるのではなく、選択さ
れたステップに対してのみかかる。したがって、エンベ
ロープの形態がタッチデータの大小により変化すること
になる。この結果、タッチによる楽音の変化はよりダイ
ナミックなものになり、従来では達成し得なかったタッ
チレスポンス効果、例えばブラス類の楽音の電子シミュ
レーションをより高いレベルで実現できる。
エンベロープデータとして、エンベロープレベルデー
タとエンベロープレートデータが使用される場合におい
て、フラグ記憶手段のフラグとして、エンベロープレベ
ルデータをタッチデータで変更するか否かをステップ別
に指定するレベルタッチ指定フラグと、エンベロープレ
ートデータをタッチデータで変更するか否かをステップ
別に指定するレートタッチ指定フラグを用意し、各フラ
グの内容により、各ステップでのレートとレベルを選択
的に変更することができる。もっとも、所要であれば、
レベルタッチ指定フラグとレートタッチ指定フラグの一
方だけを用意してエンベロープ制御を行うようにしても
よい。
またエンベロープとしては、振幅(音量)エンベロー
プだけでなくその他の任意のエンベロープ、例えば音色
エンベロープの制御にも本発明を適用可能である。
[実施例の構成] 以下本発明の一実施例につき図面を参照して詳述す
る。
第1図はタッチレスポンス装置の全体回路図を示すも
ので、図中1はキースイッチ回路であって、このキース
イッチ回路1は、鍵盤(図示せず)の各鍵ごとに設けら
れた、第2図に示すような第一スイッチA10、第二スイ
ッチA20の複数組よりなっている。これらスイッチA10
A20は押鍵に応じてタイミングがずれてオンするスイッ
チであり、キーアサイナ2からの走査信号が与えられ、
押鍵、離鍵の検出がなされる。キーアサイナ2は押鍵の
あったことを検出すると、上記第一スイッチA10のオン
のタイミングでキーオン信号A1をタッチデータ生成回路
4に与え、上記第二スイッチA20のオンのタイミングで
キーオン信号A2をタッチデータ生成回路4、エンベロー
プ発生回路5及び波形生成回路6に与え、第二スイッチ
A20のオフのタイミングでキーオフ信号D1をエンベロー
プ発生回路5に与え、さらに押鍵された鍵に応じたキー
コードKCを波形生成回路6に与える。
タッチデータ生成回路4は上記キーオン信号A1、A2
基づいて、第一スイッチA10と第二スイッチA20とのオン
タイミングのずれを示す第3図に示す信号A1・▲▼
を生成し、この信号A1・▲▼のパルス幅をカウント
してタッチデータTDを作成し、エンベロープ発生回路5
に与える。押鍵力が大きいと第一スイッチA10と第二ス
イッチA20とのオンタイミングが近くなり、タッチデー
タTDは小さいものとなる。キースケーリングデータメモ
リ3は、鍵盤位置に応じてエンベロープレート又はレベ
ルを変更するための、レートスケーリングデータKRS、
レベルスケーリングデータKLSを記憶するもので、キー
アサイナ2からのキーコードKCに応じたキースケーリン
グデータKRS、KLSをエンベロープ発生回路5に出力す
る。エンベロープ発生回路5は、タッチデータTD及び、
キーのレートスケーリングデータKRS、レベルスケーリ
ングデータKLSに基き、キーオン信号A2を受けてエンベ
ロープをステップ0(アタック)からスタートさせ、キ
ーオフ信号D1を受けてエンベロープのステップ5(リリ
ース)をスタートさせ、エンベロープが終了すると終了
信号EFをキーアサイナ2に与える。キーアサイナ2では
終了信号EFを受けると、次の楽音を割り当てることがで
きるように待機する。
波形生成回路6では、キーコードKCに応じた周波数の
波形が生成され、この波形に上記エンベロープ回路5か
らのエンベロープデータEが乗算され、楽音波形データ
Wがサウンドシステム7に与えられ、D/A(デジタル/
アナログ)変換及び増幅がなされて、楽音の放音が行わ
れる。ここで、キーオン信号A2は生成される波形が常に
零位相からスタートするように、位相カウンタをイニシ
ャライズするために用いられる。
第4図はエンベロープ発生回路5の詳細な回路図を示
すもので、図中18はエンベロープステップ回路である。
このエンベロープステップ回路18は、上述のキーオン信
号A2、キーオフ信号D1、一致信号Oに基づき、無音、ス
テップ0〜5のエンベロープ波形の各部を示すエンベロ
ープSTをエンベロープデータメモリであるエンベロープ
レートメモリ10とエンベロープレベルメモリ15に与え
る。
エンベロープレベルメモリ15には、エンベロープ波形
のステップ0〜5、無音等の各地点のレベル値が記憶さ
れており、与えられるエンベロープステップデータSTに
内容に応じて各地点のレベル値がエンベロープレベルデ
ータELとして減算器17に与えられる。また、レベルタッ
チ指定フラグFLT(図では、エンベロープレベルメモリ1
5に置かれている)はエンベロープの各ステップ毎にタ
ッチをレベルに反映するか否かを示すもので、セレクタ
14の制御入力に入力される。レベルタッチデータメモリ
9は、タッチデータ生成回路4からのタッチデータTD
を、エンベロープレベルELを変更するためのレベルタッ
チデータTLに変換する。加算器13はレベルタッチデータ
TLとキースケーリングデータメモリ3からのレベルスケ
ーリングデータKLSを加算するもので、セレクタ14は加
算器13の出力とレベルスケーリングデータKLSをフラグE
LTに応じて選択するものである。すなわち、データELT
が0ならば、セレクタ14はレベルスケーリングデータKL
Sを出力し、フラグELTが1ならばレベルスケーリングデ
ータKLSとレベルタッチデータTLの和を出力する。減算
器17では、エンベロープレベルデータELがセレクタ14か
らのエンベロープレベル変更データで減算され、その結
果データが変更エンベロープレベルデータElとして比較
回路20及びセレクタ21に与えられていく。加算器13の出
力が選択された場合、エンベロープレベル変更データEL
Cは押鍵力が大きいほど小さい値をとるから、減算によ
りエンベロープレベル変更データELCは押鍵力に追従し
た値となる。
一方上記エンベロープレートメモリ10の方は、エンベ
ロープ波形のステップ0〜5の各レート(傾き)値が記
憶されており、与えられるエンベロープステップSTの内
容に応じて各部のレート値がエンベロープレートデータ
ERとしてエンベロープカウンタ19に与えられる。上記エ
ンベロープレートデータERの傾きの上昇(0)、下降
(1)を示す符号ビットデータS1は比較回路20にも与え
られる。また、レートタッチ指定フラグERT(図では、
エンベロープレートメモリ10に置かれている)はエンベ
ロープの各ステップ毎にタッチをレートに反映するか否
かを示すもので、セレクタ12の制御入力に入力される。
レートタッチデータメモリ8は、タッチデータ生成回路
4からのタッチデータTDを、エンベロープレートERを変
更するためのレートタッチデータTRに変換する。加算器
11はレータタッチデータTRとキースケーリングデータメ
モリ3からのレートスケーリングデータKRSを加算する
もので、セレクタ12は加算器11の出力とレートスケーリ
ングデータKRSをフラグERTに応じて選択するものであ
る。すなわち、セレクタ14はエンベロープレート変更デ
ータとして、フラグERTが0ならレートスケーリングデ
ータKRSを出力し、1ならばレートスケーリングデータK
RSとレートタッチデータRTの和を出力する。減算器16で
はエンベロープレートデータERが、エンベロープレート
変更データERCにより減ぜられ、変更エンベロープレー
トデータErを出力する。
エンベロープカウンタ19は、選択回路21から帰還され
るエンベロープデータEに変更エンベロープレートデー
タErを加算又は減算してエンベロープ値E0を演算し、比
較回路20及びセレクタ21に与える。このエンベロープカ
ウンタ19は、キーオン信号A2が与えられることによりカ
ウント動作を開始し、符号ビットデータS1の値に基づい
てカウントモードを加算又は減算に切り換える。
比較回路20はエンベロープ計数値E0と上記減算器17か
らの変更エンベロープレベルデータElとを比較し、エン
ベロープ計数値E0が順次カウントされて変更エンベロー
プレベルデータElに一致してステップ0〜5、無音等の
各地点に到達すると、一致信号Oをエンベロープステッ
プ回路18及びセレクタ21に与える。
セレクタ21は、通常はエンベロープカウンタ19からの
エンベロープ計数値E0をエンベロープデータE1として選
択出力し、比較回路20から一致信号Oが与えられると減
算器17からの変更エンベロープレベルデータElをエンベ
ロープデータE1として出力し、ステップ0〜5、無音の
いずれかの地点のレベルをエンベロープデータとして保
持させる。セレクタ21の出力E1は指数変換回路22で指数
変換されて指数エンベロープEとして波形生成回路6に
出力される。
上記エンベロープステップ回路18は、キーオン信号A2
が与えられるとステップ0、次に一致信号Oが与えられ
るとステップ1、さらに一致信号Oが与えられるとステ
ップ2というように歩進し、ステップ4でサスティン状
態となり、キーオフ信号D1が与えられるとステップ5
(リリース)、その次に一致信号Oが与えられると無音
の各エンベロープステップSTを出力し、無音のエンベロ
ープステップSTの出力とともに第3図に示すエンベロー
プ終了信号EFをキーアサイナ2に与える。
[実施例の動作] 第5図は上述のエンベロープ発生回路5により生成さ
れる。指数変換前のエンベロープE1を示すものである。
第5図(a)は第4図でレベルタッチ指定フラグELTが
各ステップとも0、レートタッチ指定フラグERTがステ
ップ0、1、2、3のみ1の場合を示している。点線で
描いたエンベロープは押圧力の弱い時(TDが大)、実線
で描いたエンベロープは押鍵力の強い時(TDが小)であ
る。押鍵力の弱い時は楽音立上り時のアクセントになる
振動(ステップ0〜3)が遅くなり、強い時は速くな
る。したがって、押鍵力の弱い時はアクセントが小さ
く、強い時には大きくなる。次に第5図(b)では、第
4図でレベルタッチ指定フラグELTがステップ0、1、
2で1、レートタッチ指定フラグERTが各ステップとも
0の場合を示している。上と同様に押鍵力が弱い時のエ
ンベロープが点線、強い時のエンベロープが実線であ
る。押鍵力が弱い時は楽音の立上り時のアクセントにな
る振動(ステップ0〜3)が小さく、強い時は大きくな
る。最後に第5図(c)は上述の場合の組合せで、第4
図のレベルタッチ指定フラグELTがステップ0、1、2
で1、レートタッチ指定フラグERTがステップ0、1、
2、3で1の場合である。この場合、押鍵力が弱い時
(点線)は楽音立上り時の振動(ステップ0〜3)は小
さくて遅く、強い時(実線)は多きくて速くなってい
る。したがって、押鍵力の強弱により楽音立上り時のア
クセントを変えることができ、ブラスの音色等に用いる
と効果的である。
なお、上記実施例では、演奏入力装置として鍵盤を想
定したが、他の任意の演奏入力装置が使用できることは
もちろんであり、タッチデータとしては、例えば、電子
弦楽器における弦振動のエンベロープから抽出したも
の、管シンセサイザーにおける空気の流速等の検出値を
使用することができる。
[発明の効果] 以上のように、この発明では、タッチを楽音に反映さ
せるための制御情報として、エンベロープデータをタッ
チデータで変更するか否かを指定するフラグをステップ
別に用意し、各フラグの内容によって各ステップのエン
ベロープデータを選択的に変更している。したがって、
従来のように、生成されるエンベロープが、タッチの大
小により、その時間幅と振幅軸に関して一様にスケーリ
ング変換(拡大または縮小)されるという画一的な変化
にとどまらず、ステップを単位として部分的にスケーリ
ング変換されるので、エンベロープの形をよりダイナミ
ックに制御することができる。このようにタッチレスポ
ンス機能は、自由度が高く、タッチによる楽音の変化の
パターンを多様化できる。特に、立上り部がタッチによ
り複雑に変化するような楽音を得るのに有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係る電子楽器の全体構成
図、第2図はキースイッチ回路を示す図、第3図は第1
図の各部の信号のタイムチャート、第4図はエンベロー
プ発生回路の詳細図、第5図は実施例の動作を理解する
のに適したエンベロープ生成例を示す図である。 5……エンベロープ発生回路、10……エンベロープレー
トメモリ、15……エンベロープレベルメモリ、19……エ
ンベロープカウンタ、12、14……セレクタ、ERT……レ
ートタッチ指定フラグ、ELT……レベルタッチ指定フラ
グ、TD……タッチデータ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】各ステップのエンベロープデータを記憶す
    るエンベロープデータ記憶手段と、 演奏入力装置からのタッチデータに従って上記エンベロ
    ープデータ記憶手段から読み出したエンベロープデータ
    を変更するエンベロープデータ変更手段と、 上記エンベロープデータ変更手段により変更されたエン
    ベロープデータによりエンベロープを演算するエンベロ
    ープ演算手段と、 を備えるエンベロープ発生装置において、 上記エンベロープデータ変更手段が、 上記演奏入力装置からのタッチデータを上記エンベロー
    プに反映させるか否かをステップ別に指定するフラグを
    記憶するフラグ記憶手段と、 上記フラグ記憶手段から読み出したフラグがタッチデー
    タの反映を指定しているステップに対してのみ、上記エ
    ンベロープ記憶手段から読み出したエンベロープデータ
    を上記演奏入力装置からのタッチデータにより変更する
    ステップ別変更手段と、 を有することを特徴とするエンベロープ発生装置。
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