JP2636552B2

JP2636552B2 - 電子楽器

Info

Publication number: JP2636552B2
Application number: JP3121497A
Authority: JP
Inventors: 聡史宇佐; 栄一郎青木
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1991-05-27
Filing date: 1991-05-27
Publication date: 1997-07-30
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: JPH0573053A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、演奏者の演奏に応じ
て楽音信号や人工音声を生成して発音する電子楽器に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子楽器には、発音する楽音
の周波数特性を変えるグラフィック・イコライザが備え
られている。該グラフィック・イコライザは特定の周波
数帯域の阻止や強調が自由に設定できる。また、グラフ
ィック・イコライザの代りに中心周波数やＱを変化する
ことのできるバンドパスフィルタを備えた電子楽器があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の電子楽器におけるグラフィック・イコライザやバン
ドパスフィルタは、その特性を一旦、設定すると、演奏
時にリアルタイムにその設定を変更できず、操作性に欠
ける。このため、多様性のある楽音の発音ができない、
すなわち単調な楽音しか発音できないという問題を生じ
た。

【０００４】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
もので、発音する楽音の周波数特性を、演奏しながらリ
アルタイムに随時変更でき、多様性のある楽音を発音で
きる電子楽器を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、この発明の電子楽器は、音源の入力信号に所定の
周波数特性を与えて出力する複数のバンドパスフィルタ
と、該バンドパスフィルタの各々に対応して設けられた
操作子と、該操作子が押圧されると、該押圧力に応じ
て物理特性が変化する圧力センサと、該圧力センサの物
理特性の変化に応じて、対応するバンドパスフィルタの
特性を変化させ、該周波数特性によって入力信号を変化
させる周波数特性変化手段とを具備することを特徴とす
る。

【０００６】

【作用】演奏中に操作子が押下されると、該操作子が押
下された圧力に応じて圧力センサの物理特性が変化す
る。この物理特性の変化により、対応するバンドパスフ
ィルタの特性を周波数特性変化手段が変化させ、音源か
らの信号に所定の組み合わせの周波数特性を与える。

【０００７】

【実施例】次に図面を参照してこの発明の実施例につい
て説明する。［第１の実施例］図１はこの発明の第１の実施例の構成
を示すブロック図である。この図において、鍵盤１は、
複数の白鍵および黒鍵からなるキーボードであり、演奏
者の演奏に応じた演奏情報を音源２へ供給する。音源２
は、演奏情報に応じて楽音信号ＴＳを発生する。なお、
音源１には、例えば、波形メモリやＶＣＯ（電圧制御発
振器）などを用いたものでよい。上記楽音信号ＴＳは、
グラフィック・イコライザ３へ供給される。

【０００８】グラフィック・イコライザ３は、複数のバ
ンドパスフィルタを有しており、この例の場合には５つ
のバンドパスフィルタＢＰ１、ＢＰ２、ＢＰ３、ＢＰ４
およびＢＰ５が並列接続されている。上記楽音信号ＴＳ
は、上記バンドパスフィルタＢＰ１〜ＢＰ５の各々に供
給される。

【０００９】バンドパスフィルタＢＰ１〜ＢＰ５は、そ
の周波数帯域が順次低周波側から高周波側へとなるよう
に設定されており、上記楽音信号ＴＳを設定された周波
数特性によってフィルタリングする。フィルタリングさ
れた楽音信号ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３、ＴＳ４およびＴ
Ｓ５は、各々、乗算器Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４およびＭ
５の一方の入力端へ供給される。

【００１０】また、図示しない操作パネルには、グラフ
ィック・イコライザ３の周波数特性を設定するモード
（固定あるいは可変）を選択するためのモード設定スイ
ッチ（図示略）が設けられている。このモード設定スイ
ッチによって可変モードを選択すると、上述した鍵盤１
の所定領域の鍵がグラフィック・イコライザ３のエンベ
ロープを制御するための制御鍵となる。すなわち、これ
ら制御鍵には、圧力センサが設けられており、可変モー
ドにおいては、制御鍵が押下されると、押下された押鍵
圧力に応じた圧力信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４およびＰ
５が出力される（この例の場合、同時に複数の圧力信号
を出力するポリフォニック機能を有する）。

【００１１】これら圧力信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４お
よびＰ５は、所定の係数Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４および
Ｃ５にスケーリングされた後、上述した乗算器Ｍ１、Ｍ
２、Ｍ３、Ｍ４およびＭ５の他方の入力端に供給され
る。スケーリングは、例えば、最も強く押鍵された際の
圧力信号（最大値）に対して１となり、押鍵圧力が減少
するに従って次第に小さくなるように行なわれる。

【００１２】乗算器Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４およびＭ５
は、上記フィルタリングされた楽音信号ＴＳ１、ＴＳ
２、ＴＳ３、ＴＳ４およびＴＳ５に上記係数Ｃ１、Ｃ
２、Ｃ３、Ｃ４およびＣ５を乗算して、楽音信号ＴＳ
１、ＴＳ２、ＴＳ３、ＴＳ４およびＴＳ５のエンベロー
プを制御し、楽音信号ＴＳ１’、ＴＳ２’、ＴＳ３’、
ＴＳ４’およびＴＳ５’として出力する。この場合、強
く押鍵された鍵に対応した周波数帯の楽音信号が強調さ
れる。エンベロープが制御せれた楽音信号ＴＳ１’、Ｔ
Ｓ２’、ＴＳ３’、ＴＳ４’およびＴＳ５’は、各々、
加算器ＡＤＤ１の多入力端に供給される。

【００１３】加算器ＡＤＤ１は、楽音信号ＴＳ１’、Ｔ
Ｓ２’、ＴＳ３’、ＴＳ４’およびＴＳ５’を加算する
ことによって合成して楽音信号ＴＳ_F1として出力する。
該楽音信号ＴＳ_F1は、図示しないサウンドシステムによ
って楽音として発音される。上述した構成によれば、ま
ず、モード設定スイッチが演奏者によって押下され、い
ずれかのモードが選択される。固定モードが設定された
場合には、音源２から出力された楽音信号ＴＳは、グラ
フィック・イコライザ３によってフィルタリングされ、
所定のスイッチによって設定された係数によってエンベ
ロープが制御され、そのまま加算器ＡＤＤ１によって合
成された後、サウンドシステムへ供給されて楽音として
発音される。

【００１４】一方、モード設定スイッチによって可変モ
ードが選択された場合には、鍵盤１の所定の領域が制御
鍵として機能するように初期設定される。音源２では鍵
盤１から出力される演奏情報に応じた楽音信号ＴＳが生
成される。この楽音信号ＴＳはグラフィック・イコライ
ザ３の各バンドパスフィルタへ供給され、これらバンド
パスフィルタによってフィルタリングされる。フィルタ
リングされた楽音信号ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３、ＴＳ４
およびＴＳ５はそれぞれ乗算器Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４
およびＭ５へ供給される。

【００１５】また、演奏と並行して上記制御鍵が押下さ
れると、押鍵圧力に応じた圧力信号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、
Ｐ４およびＰ５が制御鍵から出力され、乗算器Ｍ１、Ｍ
２、Ｍ３、Ｍ４およびＭ５へ供給される。ここで、例え
ば、５番目の鍵が強く押下されると、周波数帯域が高域
に設定されたバンドパスフィルタＢＰ５が出力する楽音
信号ＴＳ５が強調され、３番目の鍵が強く押下される
と、周波数帯域が中域に設定されたバンドパスフィルタ
ＢＰ３が出力する楽音信号ＴＳ３が強調される。

【００１６】このように、制御鍵の押鍵圧力に応じてエ
ンベロープ制御された楽音信号ＴＳ１’〜ＴＳ５’は、
それぞれ加算器ＡＤＤ１によって合成された後、サウン
ドシステムへ供給されて楽音として発音される。以上、
第１の実施例では、複数の制御鍵の押鍵圧力によってバ
ンドパスフィルタＢＰ１〜ＢＰ５によるフィルタリング
効果がリアルタイムに制御される。

【００１７】［第２の実施例］図２はこの発明の第２の
実施例の構成を示すブロック図である。この図におい
て、図１に示す各部と同一の構成要件には同一の符号を
付けて説明を省略する。この実施例の特徴は、図１に示
す第１の実施例のバンドパスフィルタＢＰ１〜ＢＰ５に
代って、グラフィック・イコライザ４は、制御鍵の押鍵
圧力に応じて中心周波数ｆ₀が可変な比較的Ｑの高い３
つのバンドパスフィルタＢＰ６、ＢＰ７およびＢＰ８を
有する。この例の場合には、制御鍵に３つの鍵を割当
て、また、バンドパスフィルタＢＰ６、ＢＰ７およびＢ
Ｐ８の中心周波数ｆ₀は、各々、ｆ₀₁、ｆ₀₂およびｆ₀₃
とする。さらに、この中心周波数ｆ₀₁、ｆ₀₂およびｆ₀₃
は、各々、第１フォルマント、第２フォルマントおよび
第３フォルマントに対応させている。また、楽音信号Ｔ
Ｓとしては、人工音声を用いている。

【００１８】各バンドパスフィルタＢＰ６、ＢＰ７およ
びＢＰ８は、各々、押鍵圧力に応じて随時設定される中
心周波数ｆ₀₁、ｆ₀₂およびｆ₀₃に従って、楽音信号ＴＳ
をフィルタリングした後、楽音信号ＴＳ６、ＴＳ７およ
びＴＳ８として加算器ＡＤＤ２の多入力端へ供給する。

【００１９】加算器ＡＤＤ２は、楽音信号ＴＳ６、ＴＳ
７およびＴＳ８を加算することによって合成して楽音信
号ＴＳ_f2として出力する。該楽音信号ＴＳ_f2は、図示し
ないサウンドシステムによって楽音として発音される。
上述した構成によれば、制御鍵の押鍵圧力に応じてリア
ルタイムでバンドパスフィルタＢＰ６、ＢＰ７およびＢ
Ｐ８の中心周波数ｆ₀₁、ｆ₀₂およびｆ₀₃がシフトされ
る。この結果、楽音信号としての人工音声の特徴（高い
声、低い声など）をリアルタイムで変えたり、男性の声
や、女性の声に変更したりすることができる。

【００２０】［制御鍵の変形例］また、上述した制御鍵
は、鍵盤１の所定の領域の鍵以外に、図３に示すような
特定の操作子を設けてもよい。図において、鍵盤１の近
傍には、制御鍵に対応する制御スイッチＣＳ１、ＣＳ
２、ＣＳ３、ＣＳ４およびＣＳ５が設けられている。こ
れらの制御スイッチＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３、ＣＳ４お
よびＣＳ５は、左手の掌の掌置部６の上に置いた場合に
各指が自然に位置する場所に配置されるようになってい
る。すなわち、制御スイッチＣＳ１〜ＣＳ５は、順次左
手の小指から親指に対応しており、図４に示す構造をと
っている。図４は制御スイッチＣＳ１〜ＣＳ５の構造を
示す断面図である。

【００２１】図において、制御スイッチＣＳ１〜ＣＳ５
は２つの部材ＡおよびＢからなる。部材Ａは電子楽器本
体に設けられた孔Ｈから突出した押下部ａ１、該押下部
ａ１の上部底面の中心に設けられた柱状部ａ２、該押下
部ａ１に水平に設けられたフランジａ３および該フラン
ジａ３のエッジに垂直に設けられたターミネートストッ
パａ４から構成されている。これら押下部ａ１、柱状部
ａ２、フランジａ３およびターミネートストッパａ４は
一体形成されている。

【００２２】次に、部材Ｂは上記柱状部Ａ２の真下に、
所定の間隔ＳＰ１を介した柱状部ｂ１、該柱状部ｂ１を
基板ＰＣＢから間隔ＳＰ２を保持してその周囲から支え
るお腕状の弾性部ｂ２および該弾性部ｂ２の肩部に上記
押下部ａ１とフランジａ３との接合部ａ５に接触するよ
うに設けられた環状突部ｂ３から構成されている。これ
ら柱状部ｂ１、弾性部ｂ２および環状突部ｂ３は一体形
成されている。

【００２３】また、柱状部ｂ１の真下にはセンサ７が設
けられている。該センサ７は、図５（ａ）に示すよう
に、櫛形電極７ａが形成された下部シートＳ１と感圧イ
ンク７ｂが塗布された上部シートＳ２とから構成されて
おり、上記感圧インク７ｂが櫛形電極７ａに接触するよ
うに対向して配設されている。このセンサ７は、上部シ
ートＳ２が押下されると、互いの間に存在する接触抵抗
が押下される力に応じて変化して櫛形電極７ａに流れる
電流が変化することを利用している。

【００２４】上述した構成によれば、制御スイッチＣＳ
１〜ＣＳ５は、部材Ａの押下部ａ１が押下されると、接
合部ａ５によって環状突部ｂ３が押下される。この押下
にともなって柱状部ｂ１が基板ＰＣＢ側に向って下が
る。そして、間隔ＳＰ２がゼロとなり、柱状部ｂ１が基
板ＰＣＢに接触してセンサ７を押接すると、その時点か
らセンサ７は押下された力に応じた圧力信号を出力す
る。

【００２５】さらに、押下部ａ１を押下すると、柱状部
ａ２が部材Ｂの柱状部ｂ１に接触し、押下された力をセ
ンサ７に伝達する。したがって、センサ７は押下された
力に応じて、上記圧力信号に連続して変化する信号を出
力する。そして、さらに押下部ａ１を押下すると、ター
ミネートストッパａ４が基板ＰＣＢに接触する。これは
過剰な力がセンサ７にかからないようにするためであ
る。

【００２６】以上のように構成することによって、最終
的にセンサ７が出力する圧力信号は、制御スイッチが押
下されてからターミネートストッパａ４が基板ＰＣＢに
接触するまで連続的、直線的に変化する。

【００２７】なお、圧力センサは、上述したセンサ７に
限らず、他の検出原理や形状などのものでもよい。ま
た、グラフィック・イコライザの周波数特性を制御する
制御鍵や制御スイッチは、上述した構成や形状などに限
定されることなく、その操作や機能などを考慮したもの
であればよい。

【００２８】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、演奏中に操作子が押下されると、該操作子の押下さ
れた圧力に応じて圧力センサの物理特性が変化し、該物
理特性の変化に応じて、随時、周波数特性変化手段の周
波数特性を変え、該周波数特性によって入力信号を変化
させるようにしたため、発音する楽音の周波数特性を、
演奏しながらリアルタイムに随時変更でき、多様性のあ
る楽音を発音できるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック
図である。

【図２】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック
図である。

【図３】制御鍵を鍵盤１の所定の領域の鍵以外の特定
の操作子とした場合の制御スイッチの配置を示す斜視図
である。

【図４】図３に示す制御スイッチの構造を示す断面図
である。

【図５】（ａ）および（ｂ）は各々圧力センサの構造
を示す構成図である。

【符号の説明】

１……鍵盤、２……音源、３……グラフィック・イコラ
イザ、ＢＰ１〜ＢＰ８……バンドパスフィルタ（フィル
タ手段）。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭55−18671（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−42195（ＪＰ，Ａ) 特開平１−314298（ＪＰ，Ａ) 実開昭53−87120（ＪＰ，Ｕ) 実開平１−162400（ＪＰ，Ｕ) 実開昭57−182790（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−95400（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】音源からの入力信号に所定の周波数特性
を与えて出力する複数のバンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタの各々に対応して設けられた操作
子と、該操作子が押圧されると、該押圧力に応じて物理特性が
変化する圧力センサと、該圧力センサの物理特性の変化に応じて、対応するバン
ドパスフィルタの特性を変化させ、該周波数特性によっ
て入力信号を変化させる周波数特性変化手段とを具備す
ることを特徴とする電子楽器。