JP2751470B2 - 電子楽器のフィルタ装置 - Google Patents
電子楽器のフィルタ装置Info
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Description
楽音を発生する電子楽器に用いられる電子楽器のフィル
タ装置に関する。
るエンベロープ信号を発生するエンベロープジェネレー
ション(EG)と、EGにおいて音量や音色に関するパラメ
ータを制御するためのデータが予め記憶されているメモ
リとが設けられている。
先に提案した電子楽器の公報(特公昭61−14519号公
報)を参照されたい。
れたキーによって発生したキーコードに応じてメモリか
ら上述したデータを読出し、このデータに基づいて楽音
信号の音量や音色を変化させていた。
したパラメータを制御するためのデータが予めメモリに
記憶されているので、音量や音色の変化が限定されると
いう欠点があった。
ため、このパラメータを制御するためのデータを記憶す
るメモリが多く必要であるという問題があった。
の規模を大きくすることなく、音色や音量のパラメータ
の制御をユーザが簡単な操作で行え、また、複雑な音色
変化を実現でき、かつ、音作りの自由度が高い電子楽器
のフィルタ装置を提供することを目的としている。
答して発生される楽音信号をフィルタリングするフィル
タであって、そのカットオフ周波数を任意に設定可能な
ものと、前記発音指示後の複数のタイミングにおける前
記カットオフ周波数の各々を、該複数のカットオフ周波
数に対して共通の所定の基準値に対する相対値として記
憶した第1の記憶手段と、前記第1の記憶手段に記憶さ
れた相対値に至るまでの変化率を記憶した第2の記憶手
段と、前記所定の基準値を設定する設定手段と、前記第
1の記憶手段に記憶される相対値および前記第2の記憶
手段に記憶される変化率を設定するパラメータ設定手段
と、前記発音指示に応答し、前記設定手段によって設定
された所定の基準値、前記第1の記憶手段に記憶された
相対値および前記第2の記憶手段に記憶された変化率に
基づき前記フィルタのカットオフ周波数を設定する制御
手段とを具備し、前記フィルタのカットオフ周波数を時
間的に変化させることを特徴とする。
対する相対値として第1の記憶手段に、その変化量に至
るまでの変化率が第2の記憶手段にそれぞれ記憶されて
おり、パラメータ設定手段によって第1の記憶手段に記
憶された相対値および第2の記憶手段に記憶された変化
率が設定され、設定手段によって設定された所定の基準
値と、前記第1記憶手段および第2の記憶手段に記憶さ
れた内容とに基づいてフィルタのカットオフ周波数が時
間的に変化する。
した課題を解決するための基本的な考え方について説明
する。
音色を付与するために、音源から出力された楽音信号を
周波数特性の可変なフィルタなどに通している。
そのカットオフ周波数が何等かの形で変わった方が自然
楽器音に近くなる。例えば、全部のキーコードに対応す
る音源信号に対して一律にカットオフをかけてしまう
と、高音においては、あまり音が出なくなり、低音にお
いては、逆にかなりたくさんの高周波の倍音を含むこと
になる。従って、音色の統一がとれなくなり、自然楽器
音と異なる楽音になってしまう。
て与えることにより、時分割で簡単にその特性が制御で
きるディジタルフィルタ、即ち、ディジタルコントロー
ルフィルタ(DCF)が作製されるようになった。
らDCFのカットオフ周波数COFの基本となる周波数CFと、
制御ポイント(図では、A〜Dの4点)のキーコードKC
と、それぞれの制御ポイントにおける周波数CFに対する
相対値とを入力し、これらのデータを用いてDCFのキー
コードKC毎の特性を制御できるようにする。例えば、図
中、キーコードKCの値がαの場合のカットオフ周波数CO
Fの中心周波数CF′は、周波数(CF+D)となる。尚、
各制御ポイント間の値は、直線補間によって求める。
に求められたカットオフ周波数COFの中心周波数CF′
(所定の基準値)に基づき、第16図に示すように、キー
オン時からいくつかの制御ポイント(図では、a〜dの
4点)について、操作パネルからそれぞれの制御ポイン
トにおける周波数CF′に対する相対値と、その制御ポイ
ントに至るまでの変化率(レート)RATEとを入力し、こ
れらのデータを用いてDCFのキーコードKC毎の時間的な
特性を制御できるようにする。これにより、例えば、図
中、カットオフ周波数COFは、キーオン時は周波数CF′
であるが、1つめのレートRATEに基づいて変化していき
制御ポイントaに至ると次のレートRATEに基づいて次の
制御ポイントbに向かって変化する。そして、制御ポイ
ントがなくなればそれまでのカットオフ周波数COFを維
持する。
るレート・キー・スケーリングのカーブをレート・スケ
ーリングの値によって重み付け(例えば、周波数が2倍
ならレートRATEを2倍にする)してレートRATEをスケー
リングすることにより、DCFのキーコードKC毎のカット
オフ周波数COFの時間的な特性を制御できるようにす
る。
や音量のパラメータの制御をユーザが簡単な操作で行
え、また、自然楽器音に近い複雑な音色変化を実現で
き、かつ、音作りの自由度が高い電子楽器のフィルタ装
置を提供することができる。
する。
よる制御ポイントについては、既に設定されているもの
となる。また、第2の方法による制御ポイントは、キー
オン時は、第16図に示すように、a〜dの4点、キーオ
フ時は、第19図に示すように、αおよびβの2点の計6
点とする。
装置を適用した電子楽器の構成を示すブロック図であ
り、この図において、1は装置各部を制御するCPU(中
央処理装置)、2は鍵盤であり、キーオン信号KON、キ
ーオフ信号KOFF、キーオン速度KV、キーオフ速度KOFFV
(タッチ情報)およびキーコードKCをCPU1へ出力する。
図に示すような画面が表示される。4は操作パネルであ
り、第3図に示すように、テンキー4a、ディスプレイ3
の表示画面の変更等を行うエンターキー4b、インクリメ
ントキー4c、ディクリメントキー4dおよびディスプレイ
3上のカーソル3aを移動させるカーソルキー4eから構成
されている。また、操作パネル4は、各キーの状態に応
じた楽音情報をCPU1へ出力する。
制御プログラムが記憶されたプログラムエリア5a、デー
タが一時記憶されるデータエリア5bおよび各種のレジス
タ等から構成されている。この内、データエリア5bは、
第4図に示すように、ユーザによって設定されるDCFの
カットオフ周波数COFの制御ポイント間の変化率(レー
ト)RATE1〜RATE6(=−128〜127)、レートRATEをスケ
ーリング(変更)するか否かを指定するスケールSCALE1
〜SCALE6(=1(変更),0(変更しない))および各制
御ポイントの相対値であるレベル(目標値)LEVEL1〜LE
VEL6(=−128〜127)等のパラメータの値が記憶され
る。
始要求信号STARTおよびキーコードKCを入力して音源信
号TONを出力する。
給されるカットオフ周波数COFの時分割制御に関するデ
ータ、即ち、カットオフ周波数COFの中心周波数OF、レ
ートRATE、目標値LEVEL、補間速度SI等を入力して楽音
信号を出力する。
構成すると共に、上述した制御データの目標値LEVELが
設定されると、カットオフ周波数COFが、各制御ポイン
ト間において補間速度SIの値に応じたレートで目標値LE
VELに向かって変化する。これによって、このDCF7を通
る楽音信号は複雑にフィルタリングされる。
よび発音終了信号STOPを入力して楽音信号の振幅を制御
するエンベロープ信号を発生するEG、9は楽音信号とエ
ンベロープ信号とを乗算する乗算器、10は乗算器9の出
力信号を増幅する増幅器、11はスピーカである。
〜第14図のフローチャートに基づいて説明する。この電
子楽器に電源が投入されると、CPU1は、まず、ステップ
S101に進み、装置各部のイニシャライズを行う。この
時、データエリア5bの各制御ポイントのレートRATE1〜R
ATE6には0が、目標値LEVEL1〜LEVEL6には99(最大値)
が記憶される。そして、ステップS102に進む。
チンを第6図に示す。このルーチンにおいて、ステップ
S201では、キーオン信号KONが入力されたか否かを判断
する。この判断結果が「YES」の場合には、ステップS20
2へ進む。
後、ステップS203へ進む。
う。このキーオンのイニシャライズのルーチンを第7図
に示す。このルーチンにおいて、ステップS301では、DC
F7のカットオフ周波数COFの計算要求フラグをセットし
た後、ステップS302へ進む。尚、このフラグがセットさ
れている場合には、DCF7のカットオフ周波数COFが制御
される。
タCOFrにおいて、キーオン信号KONが入力されたキーコ
ードKCに対するカットオフ周波数COFをカットオフ・キ
ー・スケーリングにより変換してカットオフ周波数COF
とする。例えば、第15図に示すように、キーコードKCが
制御ポイントAとBとの間にある場合には、そのカット
オフ周波数COFは、制御ポイントAおよびBそれぞれに
おける相対値を直線補間した値となる。そして、ステッ
プS303へ進む。
タCOFrにおいて変換したカットオフ周波数COFを中心周
波数保存レジスタCFrに中心周波数CF′として格納した
後、ステップS304へ進む。
に1を、パラメータ上限設定レジスタmrに5をそれぞれ
格納する。これは、制御ポイントの数が4(第16図の制
御ポイントa〜d)だからである。そして、ステップS3
05へ進む。
に、現在処理すべき制御ポイント(今の場合、第16図の
制御ポイントa)の番号、今の場合、1を格納した後、
パラメータの読み出しを行う。このパラメータの読み出
しのルーチンを第8図に示す。このルーチンにおいて、
ステップS401では、ユーザが設定したレートRATEK、今
の場合、レートRATE1をメモリ5のデータエリア5bから
読み出した後、ステップS402へ進む。
EK、今の場合、スケールSCALE1が1であるか否か、即
ち、レートRATE1が変更されるか否かを判断する。この
判断結果が「YES」の場合には、ステップS403へ進む。
いて、レートRATEK、今の場合、レートRATE1をレート・
キー・スケーリングによりスケーリングした値に変換す
る。即ち、キーコードKCに応じてユーザが設定した値に
よってレートRATE1を変換する。そして、ステップS405
へ進む。
ステップS404へ進む。
ートRATEK、今の場合、レートRATE1をレートRATEとして
格納した後、ステップS405へ進む。
今の場合、目標値LEVEL1をメモリ5のデータエリア5bか
ら読み出した後、ステップS406へ進む。
おいて、目標値LEVELK、今の場合、目標値LEVEL1と、中
心周波数保存レジスタCFrに格納された中心周波数CF′
とを加算して目標値LEVELとした後、第7図のキーオン
イニシャライズのルーチンに戻る。
て、ステップS306では、音源6にベロシティ情報を出力
した後、ステップS307へ進む。
信号STARTを出力する。これにより、音源6から音源信
号TONが出力され、DCF7においてフィルタリングされ、
楽音信号として出力される。次に、楽音信号は、乗算器
9において、EG8から出力されるエンベロープ信号と乗
算され、増幅器10において増幅された後、スピーカから
楽音として出力される。また、CPU1は、第6図の鍵処理
ルーチンを経て、第5図のメインルーチンに戻り、ステ
ップS103へ進む。
入力処理を行う。これについては後述する。そして、ス
テップS102へ戻る。
理のルーチンのステップS201へ進む。
否かを判断する。今の場合、楽音が出力されているの
で、この判断結果は「NO」となり、ステップS204へ進
む。
否かを判断する。今の場合、楽音が出力されているの
で、この判断結果も「NO」となり、ステップS205へ進
む。
否かを判断する。今の場合、上述したキーオンイニシャ
ライズのルーチンにおいてこのDCFフラグがセットされ
たので、この判断結果は「YES」となり、ステップS206
へ進む。
び出力の処理を行う。このカットオフ周波数COFの計算
および出力の処理のルーチンを第9図に示す。このルー
チンにおいて、ステップS501では、カットオフ周波数用
ワークレジスタCOFrにおいて、すでに格納されているカ
ットオフ周波数COFに、RATE用ワークレジスタRATErに格
納されたレートRATEを加算してカットオフ周波数COFと
した後、ステップS502へ進む。
値LEVELの値以上であるか否かを判断する。即ち、カッ
トオフ周波数COFは、キーオン時は周波数CF′である
が、1つめのレートRATE1に基づいて変化していき制御
ポイントaに至って目標値LVEL1の値に到達したか否か
を判断する。今の場合、キーオン直後であるので、この
判断結果は「NO」となり、ステップS503へ進む。
力する。これにより、DCF7のキーコードKCに対するカッ
トオフ周波数COFが周波数CF′から変化し始める。ま
た、CPU1は、第6図の鍵処理ルーチンを経て、第5図の
メインルーチンに戻り、ステップS103へ進む。
トオフ周波数COFの値が目標値LEVELの値以上となる。即
ち、カットオフ周波数COFがキーオン時の周波数CF′か
らレートRATE1に基づいて変化していき制御ポイントa
に至って目標値LEVEL1の値に到達すると、ステップS502
の判断結果が「YES」となり、ステップS504へ進む。
タCOFrに目標値LEVELをカットオフ周波数COFとして格納
する。これは、レートRATEの値が大きすぎてカットオフ
周波数COFが目標値LEVELを越えてしまい、これをそのま
まDCF7に供給すると、DCF7の能力を越えてしまう可能性
があるからである。そして、ステップS505へ進む。
力する。これにより、DCF7のキーコードKCに対するカッ
トオフ周波数COFが目標値LEVELと同一の値から制御ポイ
ントbに向かって変化し始める。また、CPU1は、ステッ
プS506へ進む。
において、すでに格納されている変数nに1を加算した
後、ステップS507へ進む。
に格納されている変数nがパラメータ上限用レジスタmr
に格納されている変数mより大きいか否かを判断する。
この判断結果が「NO」の場合、即ち、4つの制御ポイン
ト全てについてカットオフ周波数COFの計算および出力
が済んでいない場合には、ステップS508へ進む。
に、パラメータ係数指定用レジスタnrに格納されている
変数nの値、今の場合2を格納する。これは、現在処理
すべき制御ポイントが第16図の制御ポイントbであるこ
とを示す。次に、パラメータの読み出しを行う。このパ
ラメータの読み出しは、上述したキーオンイニシャライ
ズのルーチンのステップS305の処理(第8図参照)と同
様であるので、その説明を省略する。そして、第6図の
鍵処理ルーチンを経て、第5図のメインルーチンに戻
り、ステップS103へ進む。
は、ステップS509へ進む。
6図の鍵処理ルーチンを経て、第5図のメインルーチン
に戻り、ステップS103へ進む。
入力処理を行う。これについては後述する。そして、ス
テップS102へ戻る。
理のルーチンのステップS201へ進む。
否かを判断する。今の場合、楽音が出力されているの
で、この判断結果は「NO」となり、ステップS204へ進
む。
否かを判断する。そして、ユーザによって先に押された
キーが離されると、この判断結果が「YES」となり、ス
テップS207へ進む。
う。このキーオフのイニシャライズのルーチンを第10図
に示す。このルーチンにおいて、ステップS601では、DC
F7のカットオフ周波数COFの計算要求フラグをセットし
た後、ステップS602へ進む。
に6を、パラメータ上限設定レジスタmrに7をそれぞれ
格納する。これは、制御ポイントの数が2(第19図の制
御ポイントαおよびβ)だからである。そして、ステッ
プS603へ進む。
に、現在処理すべき制御ポイント(今の場合、第19図の
制御ポイントα)の番号、今の場合、5を格納した後、
パラメータの読み出しを行う。次に、パラメータの読み
出しを行う。このパラメータの読み出しは、上述したキ
ーオンイニシャライズのルーチンのステップS305の処理
(第8図参照)と同様であるので、その説明を省略す
る。そして、ステップS604へ進む。
力する。これにより、楽音信号のレベルが徐々に減衰し
ていく。また、CPU1は、第6図の鍵処理ルーチンを経
て、第5図のメインルーチンに戻り、ステップS103へ進
む。
入力処理を行う。これについては後述する。そして、ス
テップS102へ戻る。
理のルーチンのステップS201へ進む。
否かを判断する。この判断結果が「NO」の場合には、ス
テップS204へ進む。
否かを判断する。この判断結果が「NO」の場合には、ス
テップS205へ進む。
否かを判断する。この判断結果が「NO」の場合には、ス
テップS208へ進む。
力した後、メインルーチンに戻り、ステップS103へ進
む。
作されたキー毎にDCF7のカットオフ周波数が第16図〜第
18図に示すように変更される。
力処理を行う。このパネル入力処理のルーチンを第11図
に示す。このルーチンにおいて、ステップS701では、キ
ー入力されたか否かを判断する。この判断結果が「NO」
の場合には、第5図のメインルーチンに戻り、ステップ
S102へ戻る。
は、ステップS701へ進む。
れたか否かを判断する。この判断結果が「YES」の場合
には、ステップS703へ進む。
ル処理のルーチンを第12図に示す。このルーチンにおい
て、ステップS801では、第2図のディスプレイ3内のゆ
るされた範囲内でカーソル3aを動かした後、第11図のパ
ネル入力処理のルーチンを経て、第5図のメインルーチ
ンに戻り、ステップS102に戻る。
ステップS704へ進む。
か否かを判断する。この判断結果が「YES」の場合に
は、ステップS705へ進む。
パラメータ設定処理のルーチンを第13図に示す。このル
ーチンにおいて、ステップS901では、現在のカーソル3a
の位置の機能の取得を行う。例えば、カーソル3aが制御
ポイントaのレートRATE1を変更する位置にある場合に
は、その変更に関する機能の取得を行う。そして、ステ
ップS902へ進む。
る。この判断結果が「NO」の場合には、第11図のパネル
入力処理のルーチンを経て、第5図のメインルーチンに
戻り、ステップS102に戻る。
は、ステップS903へ進む。
キー4c、ディクリメントキー4dおよびテンキー4aなどを
操作した場合には、それに応じてパラメータを設定した
後、第11図のパネル入力処理ルーチンを経て、第5図の
メインルーチンに戻り、ステップS102に戻る。
ステップS706へ進む。
たか否かを判断する。この判断結果が「YES」の場合に
は、ステップS707へ進む。
理のルーチンを第14図に示す。このルーチンにおいて、
ステップS1001では、現在のカーソル3aの位置の機能の
取得を行う。例えば、カーソル3aが表示画面のページを
移動する位置にある場合には、その移動に関する機能の
取得を行う。そして、ステップS1002へ進む。
る。この判断結果が「NO」の場合には、第11図のパネル
入力処理のルーチンを経て、第5図のメインルーチンに
戻り、ステップS102に戻る。
は、ステップS1003へ進む。
レイ3の表示画面を、例えば、第2図のRATE設定画面か
らLEVEL設定画面に変更した後、第11図のパネル入力処
理ルーチンを経て、第5図のメインルーチンに戻り、ス
テップS102に戻る。
について行うことにより、DCF7の音色に関するパラメー
タをユーザ、即ち、演奏者が自由に書き換えることがで
きる。
囲が広い。
ーにより変化の速度がかわる一般の自然楽器的な特徴が
得られる。
ー・スケーリングのオン・オフが可能なので、アタック
部のみにかけたり、サスティン部にのみかけたりするな
どの変化付けが可能となる。
オフ周波数を変化させることについて説明したが、これ
に限定されることなく、フィルタの特性に関するパラメ
ータ、例えば、Qや傾きなどを制御するようにしてもよ
い。
データを所定の基準値に対して相対値として記憶し、上
記基準となる値を変化させるだけでフィルタのカットオ
フの時間変化の態様を変化させることができるため装置
の規模を大きくすることなく、楽音信号の音色に関する
パラメータの制御を容易に行えるという効果がある。ま
た、演奏者、即ち、ユーザが簡単な操作で上記の制御を
行えるという効果がある。
由度が高いという効果がある。
置を適用した電子楽器の構成を示すブロック図、第2図
はディスプレイ3の一例を示す図、第3図は操作パネル
4の一例を示す図、第4図はデータエリア5bの構成の一
例を示す図、第5図〜第14図はCPU1の動作を表すフロー
チャート、第15図はキーコードKCとカットオフ周波数CO
Fとの対応を示す図、第16図および第17図はそれぞれカ
ットオフ周波数COFの中心周波数CF′と時間との対応を
示す図、第18図はレート・キー・スケーリングのカーブ
の一例を示す図、第19図はカットオフ周波数COFの中心
周波数CF′と時間との対応を示す図である。 1……CPU、2……鍵盤、3……ディスプレイ、 4……操作パネル、5……メモリ、6……音源、 7……DCF。
Claims (1)
- 【請求項1】発音指示に応答して発生される楽音信号を
フィルタリングするフィルタであって、そのカットオフ
周波数を任意に設定可能なものと、 前記発音指示後の複数のタイミングにおける前記カット
オフ周波数の各々を、該複数のカットオフ周波数に対し
て共通の所定の基準値に対する相対値として記憶した第
1の記憶手段と、 前記第1の記憶手段に記憶された相対値に至るまでの変
化率を記憶した第2の記憶手段と、 前記所定の基準値を設定する設定手段と、 前記第1の記憶手段に記憶される相対値および前記第2
の記憶手段に記憶される変化率を設定するパラメータ設
定手段と、 前記発音指示に応答し、前記設定手段によって設定され
た所定の基準値、前記第1の記憶手段に記憶された相対
値および前記第2の記憶手段に記憶された変化率に基づ
き前記フィルタのカットオフ周波数を設定する制御手段
と を具備し、 前記フィルタのカットオフ周波数を時間的に変化させる
ことを特徴とする電子楽器のフィルタ装置。
Priority Applications (3)
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Related Child Applications (1)
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JP (1) | JP2751470B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
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