JP2790069B2 - 電子楽器 - Google Patents

電子楽器

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JP2790069B2
JP2790069B2 JP6337439A JP33743994A JP2790069B2 JP 2790069 B2 JP2790069 B2 JP 2790069B2 JP 6337439 A JP6337439 A JP 6337439A JP 33743994 A JP33743994 A JP 33743994A JP 2790069 B2 JP2790069 B2 JP 2790069B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発音中の楽音の楽音特
性に変化を付与することのできる電子楽器に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、鍵盤等の演奏操作子からの発音指
示に応じて発生された楽音に、さらに、ピッチベンドホ
イール等のホイール、ジョイスティック、エクスプレッ
ションペダル等の各種ペダル等の操作子の操作量に応じ
て、音量、音色、トレモロ、ビブラート、ピッチベンド
等の楽音特性に変化を付与することが可能な電子楽器が
知られている。
【0003】このような電子楽器においては、楽音特性
を制御するためのパラメータを、各種操作子の操作量の
検出結果に応じて発生しているが、このパラメータに基
づいて楽音特性に変化を付与すると、急激に楽音特性が
変化するようになり、不自然な楽音となる場合があっ
た。そこで、操作子の操作量の検出結果に対し時間的に
急激な変化を防止するために、検出結果に補間処理を施
した補間値に基づいてパラメータを発生するようになさ
れている。このようなパラメータの補間処理において
は、前回検出されたパラメータ値から今回検出されたパ
ラメータ値に向かって変化するパラメータ値を生成する
ことにより補間処理を行うようにしている。そして、一
般に補間の速さ(ステップの大きさ)や補間処理のオン
/オフが指定できるようにされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、発音開始の
時点においては操作子の現在値をダイレクトに反映した
パラメータ値を使用して楽音を生成することが望まれる
が、前記したような補間処理を行うことによりパラメー
タ値を発生するようにすると、前回のパラメータ値が補
間処理手段に記憶されていることから、操作子の現在値
をダイレクトに反映したパラメータ値が出力されないと
いう問題点がある。これを解決して、発音開始時に操作
子の現在値制御を行いたい場合は、補間処理がオフされ
るよう指定するか、あるいは補間の速さを最大に設定し
てから発音を開始し、発音開始後は補間処理を元の設定
に戻すようにすればよい。しかしながら、このような操
作は煩雑であり、演奏中に設定変更を行うことは極めて
困難であるという問題点があった。
【0005】そこで、本発明は補間処理を行っていて
も、発音開始時に操作子の現在値制御を自動的に行うこ
とのできる電子楽器を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の電子楽器は、発音指示を発生する発音指示
手段と、操作子の操作量に基づいたパラメータを発生す
るパラメータ発生手段と、該パラメータ発生手段よりの
前記パラメータを受け取り、補間処理を施して補間パラ
メータを発生する補間手段と、前記発音指示手段よりの
前記発音指示に応じて、前記補間パラメータに基づいた
楽音の発生を開始する楽音発生手段とを備え、前記補間
手段における補間処理において、前記発音指示の発生時
に前記パラメータをそのまま前記補間パラメータとして
出力すると共に、それ以降は、前記パラメータに基づい
て緩やかに変化する時間的に補間された補間値を生成し
て、前記補間パラメータとして出力するようにしたもの
である。
【0007】
【作用】本発明によれば、発音開始時に補間処理を自動
的にオフして補間手段の入力値をそのまま出力し、その
後は自動的に補間処理を復活させるようにしたので、発
音開始時には操作子の現在値をダイレクトに反映したパ
ラメータ値を使用して楽音を生成することができると共
に、発音開始後は操作子の操作に従って楽音特性に滑ら
かな変化を付与した楽音を生成することができるように
なる。
【0008】
【実施例】本発明の電子楽器の一実施例の構成を示すブ
ロック図の概要を図1に示す。この図において、1は発
音制御等の電子楽器全体の制御を行うマイコン、2は発
音される楽音の楽音特性を変化させるための操作子の一
つであるジョイスティック、3は発音指示を行う鍵盤、
4は音色等のパラメータを設定する場合にパラメータ情
報等が表示される表示器、5は音色等のパラメータを設
定する場合に操作されてパラメータ情報等を設定するパ
ネルスイッチ、6は発音指示に応じて指示された音色の
楽音信号を発生する音源部、7は音源部6により生成さ
れた楽音信号を発音するサウンドシステムである。
【0009】また、音源部6において、11はマイコン
1より送られるパラメータ値や制御情報等が一時記憶さ
れる制御レジスタ、12は制御レジスタ11より与えら
れた波形形状制御パラメータ、ピッチデータ、およびノ
ートオン信号等に基づいて楽音波形データを発生する波
形発生器、13は制御レジスタ11より与えられたエン
ベロープパラメータおよびノートオン信号に基づいて音
量エンベロープデータを発生するエンベロープ発生器、
14は発音開始時に補間処理をオフして補間手段に入力
されるパンや音量のパラメータ値をそのまま出力し、そ
の後は補間したパンや音量のパラメータ値を出力する補
間器、15はエンベロープ発生器13により発生された
音量エンベロープデータと、補間器14により発生され
たパラメータ値とを合成して音量データを生成する合成
部である。
【0010】また、16は波形発生器12により発生さ
れた楽音波形データに、音量データを乗算して楽音デー
タ信号を生成する乗算器、17は乗算器16より時分割
されて出力される各発音チャンネルの楽音データ信号を
累算するチャンネル累算器(CH累算器)、18は各発
音チャンネルの楽音データ信号がチャンネル累算器17
により累算されてサンプリングクロック毎のタイミング
で出力される楽音データ信号を、アナログ信号に変換す
るディジタル・アナログ変換器である。
【0011】このように構成されている電子楽器におい
て、発音チャンネルは例えば16チャンネルあるいは3
2チャンネルとされており、各発音チャンネルの楽音デ
ータ信号の生成処理は時分割により行われている。さら
に、各チャンネルはLチャンネルとRチャンネルからな
るステレオ方式とされて、各チャンネルに割り当てられ
た処理時間がさらに分割されてL,Rチャンネルが時分
割処理されている。このように、時分割処理により楽音
の発生を行う電子楽器の動作を以下に説明する。
【0012】ジョイスティック2は、例えば楽音の音像
位置を左右に移動させるための操作子、すなわちパン制
御用の操作子とされており、ジョイスティック2を操作
すると、その操作量がマイコン1により検出されて、操
作量に応じたパラメータ値が制御レジスタ11に転送さ
れる。また、演奏操作子である鍵盤3の押鍵等の操作を
マイコン1が検出して、ノートオン信号等が制御レジス
タ11に転送される。さらに、鍵盤3のアフタータッチ
等がマイコン1により検出されて音量パラメータ値が制
御レジスタ11に転送される。さらに、各発音チャンネ
ルの音色情報等は、表示器4を観察しながらパネルスイ
ッチ5を操作して設定されており、設定された情報はマ
イコン1から制御レジスタ11に転送される。
【0013】このようにして、制御レジスタ11には各
発音チャンネルの波形制御パラメータ、ピッチデータ、
ノートオン信号、エンベロープパラメータ、パン制御用
パラメータ、音量パラメータ等の情報が蓄積されてい
る。そして、各発音チャンネルに割り当てられたタイミ
ングになると制御レジスタ11から、処理すべき発音チ
ャンネルの波形制御パラメータ、ピッチデータ、ノート
オン信号等が波形発生器12に転送されて、波形発生器
12は与えられた情報に基づいて楽音波形データを発生
して乗算器16に供給する。また、エンベロープ発生器
13には処理すべき発音チャンネルのエンベロープパラ
メータ、およびノートオン信号が転送されて、転送され
た情報に基づいて音量エンベロープデータが発生され
て、合成部15に供給される。
【0014】さらに、制御レジスタ11は処理すべき発
音チャンネルのパンのパラメータ値、音量パラメータ
値、およびノートオン信号等を補間器14に転送し、補
間器14は転送された情報に基づいて、ノートオン時に
は補間処理をオフして入力されたパンのパラメータ値お
よび音量パラメータ値が発音チャンネル毎に時分割され
て合成部15にそのまま出力され、その後は補間処理し
たパンのパラメータ値および音量パラメータ値が発音チ
ャンネル毎に時分割されて出力される。合成部15にお
いては、エンベロープ発生器13よりの音量エンベロー
プデータと補間器14よりのパラメータ値が合成され
て、音量データが生成されるが、パンのパラメータには
LチャンネルとRチャンネルとのパラメータがあること
から、合成部15からはLチャンネルの音量データとR
チャンネルの音量データとが、1発音チャンネルの割当
処理時間の中で時分割されて出力されるようになる。
【0015】また、波形発生器12から1発音チャンネ
ルの割当処理時間毎に、各発音チャンネルの楽音波形デ
ータが時分割されて出力されているため、乗算器16に
おいて、楽音波形データと合成部15から出力された音
量データとが乗算された楽音データ信号も、発音チャン
ネル毎に時分割されて出力される。さらに、該音量デー
タは、1発音チャンネルの割当処理時間の中でLチャン
ネル音量データ,Rチャンネルの音量データと切り替わ
るので、Lチャンネルの楽音データ信号とRチャンネル
の楽音データ信号とが時分割されて出力されるようにな
る。この時分割されて乗算器16から出力される各発音
チャンネルのLチャンネルとRチャンネルの楽音データ
信号は、チャンネル累算器(CH累算器)17に供給さ
れて、Lチャンネル毎の楽音データ信号と、Rチャンネ
ル毎の楽音データ信号とが全発音チャンネルにわたり別
々に累算される。
【0016】ところで、時分割処理を行うことにより各
発音チャンネルの楽音を発生させるようにする電子楽器
においては、ディジタル・アナログ変換器のサンプリン
グクロックが基準タイミングとされて、このサンプリン
グクロック周期を発音チャンネル数で除算した時間が各
発音チャンネルの割当処理時間とされる。従って、CH
累算器17により累算された全チャンネルのLチャンネ
ルおよびRチャンネルの楽音データ信号は、ディジタル
・アナログ変換器(DAC)18のサンプリングクロッ
ク毎に出力されて、DAC18に入力されるようにな
る。ただし、CH累算器17からは累算されたLチャン
ネルの楽音データ信号と、Rチャンネルの楽音データ信
号とが時分割されて出力されることから、正確には1サ
ンプリングクロック内で累算された楽音データ信号が2
系統CH累算器17からDAC18へ出力される。
【0017】DAC18へ入力した楽音データ信号はL
チャンネルとRチャンネルとで別々にアナログ信号に変
換されて、サウンドシステム7へ出力され、サウンドシ
ステム7に接続されている図示しないLチャンネル用ス
ピーカおよびRチャンネル用スピーカから発音される。
この場合、DAC18内にディジタル・アナログ変換手
段が1つ設けられる場合は、時分割処理によりLチャン
ネルおよびRチャンネルの楽音データ信号がアナログ信
号に変換され、2つディジタル・アナログ変換手段が設
けられる場合は、それぞれ独立してアナログ信号に変換
される。なお、合成部15に入力される音量エンベロー
プデータ、パンおよび音量のパラメータ値はデシベル
(dB)を単位とする対数データとされていることか
ら、合成部15を加算器により構成することができる。
【0018】次に、補間器14の構成の詳細を示すブロ
ック図を図2に示すが、入力されているレート制御値、
パンおよび音量のパラメータ値、ノートオンパルスは制
御レジスタ11から各発音チャンネル毎に時分割されて
与えられている。レート制御値は、補間処理の速さ(ス
テップ幅)を決定するパラメータであり、レート制御値
が大きい場合は急速に新しいパラメータ値へ向かって変
化するよう補間処理が行われ、レート制御値が小さい場
合は緩やかに新しいパラメータ値へ向かって変化するよ
う補間処理が行われる。
【0019】このレート制御値はレート発生器20に供
給されて、入力されたレート制御値に基づいて所定のス
テップ幅データが発生され加算器22へ供給される。な
お、補間制御部24から変化の方向がレート発生器20
に供給されて、レート発生器20は変化の方向に応じた
正または負のステップ幅データを出力している。また、
パンのパラメータ値および音量のパラメータ値は時分割
されて交互に目標値選択器21に入力され、所定のタイ
ミングとなった時に目標値としてセレクタ25および比
較器23に供給される。さらに、ノートオンパルスは補
間制御部24に入力され、補間制御部24はノートオン
パルスが入力された時に、セレクタ25を制御して目標
値選択器21からのパラメータ値を選択してセレクタ2
5から出力させる。この制御は、発音チャンネル毎に時
分割されて行われる。
【0020】セレクタ25により選択されたパラメータ
値は複数段ディレイ手段26に入力されて遅延される
が、このディレイ手段26の段数は発音チャンネル数の
2倍の段数とされている。2倍とされるのはパンのパラ
メータ用と音量のパラメータ用とが1発音チャンネルに
必要なためである。従って、複数段ディレイ手段26か
らは前記した1サンプルクロック周期遅延されて出力さ
れるが、この出力は次段へ出力されると共に加算器2
2、および比較器23へフィードバックされる。そし
て、加算器22によりレート発生器20よりのステップ
幅データが加算されてセレクタ25に入力されている。
【0021】このセレクタ25を制御する補間制御部2
4はノートオンパルスが入力された時、および比較器2
3が一致出力を出力した時に、セレクタ25の入力
「1」を選択し、他の場合にはセレクタ25の入力
「0」を選択するよう制御している。そこで、新たなパ
ラメータ値がマイコン1から制御レジスタ11を介して
目標値選択器21に入力された時は、比較器23に入力
される2つの入力データ値が一致しないため、補間制御
部24はセレクタ25の入力「0」、すなわち加算器2
2よりのパラメータ値を選択して複数段ディレイ手段2
6へ供給する。そして、複数段ディレイ手段26から1
サンプルクロック周期遅延されて再び加算器22に供給
され、加算器22によりステップ幅データが加算される
ことにより補間されたパラメータ値が、セレクタ25を
介して複数段ディレイ26に再度入力される。
【0022】このセレクタ25、複数段ディレイ手段2
6、および加算器22からなるループにより、目標値に
次第に近づいていく補間されたパラメータ値が生成さ
れ、複数段ディレイ手段26から順次出力されていく。
この場合の補間の速さはレート発生器20に入力される
レート制御値により決定されており、補間の方向は比較
器23よりの比較結果に応じて補間制御部24が判断し
てレート発生器20に指示している。そして、補間され
たパラメータ値が目標値選択器21からの目標値と一致
すると、これが比較器23により検出されて補間制御部
24に一致信号を与えるため、補間制御部24はセレク
タ25の入力「1」を選択するようになる。これによ
り、目標値とされたパラメータ値がそのまま複数段ディ
レイ手段26から出力されるようになる。
【0023】前記した補間処理は、発音チャンネル毎に
時分割されて行われるが、1発音チャンネルに割り当て
られたタイミングがさらに分割されて、パンのパラメー
タの補間処理および音量のパラメータの補間処理が時分
割されて行われている。従って、複数段ディレイ手段2
6からは、発音チャンネル毎の補間されたパンのパラメ
ータ値および音量パラメータ値が、LチャンネルとRチ
ャンネル毎に時分割されて出力されるようになる。この
補間されたパラメータ値は、前記したように合成部15
において音量エンベロープデータと合成される。なお、
セレクタ25、複数段ディレイ手段26、および加算器
22からなるループにより、1ステップづつ加算された
パラメータ値を発生することができることから、この時
分割処理をさらに高速かつ多重化することにより、この
ループを用いて音量エンベロープデータを発生すること
もできる。
【0024】次に、本発明の電子楽器のマイコン1が実
行するメインルーチンのフローチャートを図3に示す。
電子楽器の電源等が投入されると、メインルーチンが開
始されステップS10にて各種レジスタのリセット等の
初期設定が行われ、次いでステップS20にてキーイベ
ントの検出等の鍵処理が行われる。さらに、ステップS
30にてパネルスイッチ(パネルSW)の操作等の検出
が行われるパネルSW処理が行われて、ステップS20
の鍵処理に戻り、鍵処理とパネルSW処理とが循環して
行われるようになる。
【0025】また、例えば10ms毎に行われるタイマ
割込イベント処理のフローチャートを図4に示す。タイ
マ割込タイミングとなるとタイマ割込イベント処理がス
タートされ、ステップS100にて鍵盤3のアフタタッ
チの値がATに取り込まれ、ジョイスティック2のステ
ィック値がJSに取り込まれる。次いで、ステップS1
10にてiが「1」とされてステップS120に進み、
TCi,NNi,ITi,ATに基づいて、音量パラメ
ータが発生されて、音源6のiチャンネル(ch)に送
出される。ここで、iは発音チャンネル番号を示してお
り、TCは発音音色情報、NNはノートナンバ、ITは
イニシャルタッチを示している。
【0026】そして、ステップS130にてTCi,N
Ni,JSに基づいて、パンのパラメータが発生され
て、音源6のiチャンネルに送出され、次いでステップ
S140にてiが「16」とされているか否かが判断さ
れ、iが「16」に達していないと判断されると、ステ
ップS150にてiが1つインクリメントされてステッ
プS120に戻される。これにより、ステップS120
ないしステップS130の処理が再度行われて、次のチ
ャンネルの音量パラメータおよびパンのパラメータが音
源6に送出されることになる。このように、ステップS
120ないしステップS150の処理が循環して行われ
ることにより、iが順次インクリメントされて、ステッ
プS140にてiが「16」になったと判断されると、
リターンされてタイマ割込イベント処理は終了する。
【0027】次に、メインルーチンの鍵処理にて押鍵操
作が検出されたタイミングで行われるノートオンイベン
ト処理のフローチャートを図5に示す。ノートオンイベ
ント処理が開始されると、ステップS200にてノート
オンされた鍵のノートナンバがNNに取り込まれ、鍵の
ベロシティがIT(イニシャルタッチ)に取り込まれ、
ジョイスティック2のスティック値がJSに取り込ま
れ、指定されている発音音色がTCに取り込まれる。次
いで、発音割当がステップS210にて行われ、割当チ
ャンネル(割当ch)がiとされる。
【0028】さらに、ステップS220にてTC,N
N,ITに基づいて、各種パラメータを発生して音源6
のiチャンネル(ch)に送出し、続いてステップS2
30にてTC,NN,ITに基づいて、音量パラメータ
を発生して音源6のiチャンネル(ch)に送出する。
さらに、TC,NN,JSに基づいて、ステップS24
0にてパンのパラメータを発生して音源6のiチャンネ
ルに送出する。そして、ノートオンパルスを音源6のi
チャンネルにステップS250にて送出する。次いで、
ステップS260にて発音音色TCをTCiに取り込
み、ノートナンバNNをNNiに取り込み、イニシャル
タッチITをITiに取り込み、前記したタイマ割込イ
ベント処理に備えるようにする。
【0029】そして、ステップS250にてマイコン1
から音源6のiチャンネルに送られたノートオンに応じ
て、音源6の波形発生器12ではiチャンネルの波形デ
ータの発生を開始すると共に、エンベロープ発生器13
ではiチャンネルの音量エンベロープの発生を開始す
る。ここで、波形発生器12で発生する該波形データの
ピッチと波形形状、およびエンベロープ発生器13で発
生する該エンベロープの形状は、それぞれステップS2
20にて音源6に設定されたiチャンネルの各種パラメ
ータにより制御されている。一方、補間器14はステッ
プS250におけるノートオンに応じてセレクタ25が
入力「1」を選択するため、補間器14からのiチャン
ネルの音量パラメータ値出力として、ステップS230
でマイコン1の送出した音量のパラメータが初期値設定
されると共に、iチャンネルのパンのパラメータ値出力
としてステップS240でマイコン1の送出したパンの
パラメータが初期値設定される。
【0030】以上のようにして、音源6の各ブロックで
iチャンネルの動作がスタートし、発生した該波形デー
タに対し、該音量エンベロープと該音量パラメータ値出
力と該パンパラメータ値出力を合成して得られたLチャ
ンネルの音量データとRチャンネルの音量データが、乗
算器16により時分割で順次乗算され、Lチャンネルの
楽音データ信号とRチャンネルの楽音データ信号が形成
されている。
【0031】ところで、前記図4に示すタイマ割込イベ
ント処理は一定時間間隔毎で実行され、ステップS12
0、ステップS130において各発音チャンネルの音量
パラメータ、パンパラメータが作成されて、音源6に送
出されるような働きがされている。従って、iチャンネ
ル楽音データ信号の形成開始後、前記図4に示すタイマ
割込イベント処理のルーチンが実行される毎に、iチャ
ンネルについても音量パラメータ、パンパラメータの新
たな値がマイコン1から音源レジスタ11に送出され、
補間器14に供給される。この補間器14においては、
供給されたiチャンネルの音量パラメータ、パンパラメ
ータを目標値として補間動作が行われ、出力する音量パ
ラメータ値出力、パンパラメータ値出力は、現在の値か
ら該目標値に向かって徐々に変化するようになる。
【0032】また、合成部15においては、この音量パ
ラメータ値出力とパンパラメータ値出力が、iチャンネ
ルのエンベロープデータに合成されることにより、Lチ
ャンネルの音量データ、Rチャンネルの音量データが順
次出力される。この2つの音量データは、波形発生器1
2の出力するiチャンネルの波形データに順次乗ぜられ
て、Lチャンネルの楽音データ信号、Rチャンネルの楽
音データ信号が生成されている。このように、各発音チ
ャンネルで生成される楽音データ信号の音量とパンの楽
音特性は、発音開始時に前記図5に示すルーチンで初期
設定され、かつ、その後に実行される前記図4に示すル
ーチンにより供給される新たな値に追従する、補間器1
4の音量パラメータ値出力、パンパラメータ値出力によ
ってそれぞれ制御される。
【0033】また、前記したように、パンのパラメータ
はジョイスティック2の操作に応じて発生するようにし
ているが、各発音チャンネル毎に異なる操作子を割り当
ててパンのパラメータを発生するようにしても良い。な
お、ジョイスティック2は1つしか設けられていないの
で、制御する発音チャンネルと制御しない発音チャンネ
ルとに分けて設定するようにしても良い。さらに、発音
チャンネル毎にジョイスティック2による制御の割合を
変えるように設定しても良い。この場合の設定は、表示
器4を見ながらパネルスイッチ5を操作して行うように
する。
【0034】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、発音開始時に自動的に補間処理をオフして補間手
段の入力値をそのまま出力できると共に、その後は補間
処理を自動的に復活させるようにできるため、発音開始
時には操作子の現在値をダイレクトに反映したパラメー
タ値を使用して楽音を生成することができると共に、発
音開始後は操作子の操作に従って楽音特性に滑らかな変
化を付与した楽音を生成することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の電子楽器の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。
【図2】 本発明の電子楽器における音源部のブロック
図である。
【図3】 本発明の電子楽器のメインルーチンのフロー
チャートである。
【図4】 本発明の電子楽器のタイマ割込イベント処理
のフローチャートである。
【図5】 本発明の電子楽器のノートオンイベント処理
のフローチャートである。
【符号の説明】
1 マイコン、2 ジョイスティック、3 鍵盤、4
表示器、5 パネルスイッチ(SW)、6 音源部、7
サウンドシステム、11 制御レジスタ、12波形発
生器、13 エンベロープ発生器、14 補間器、15
合成部、16乗算器、17 チャンネル(CH)累算
器、18 ディジタル・アナログ変換器(DAC)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発音指示を発生する発音指示手段と、 操作子の操作量に基づいたパラメータを発生するパラメ
    ータ発生手段と、 該パラメータ発生手段よりの前記パラメータを受け取
    り、補間処理を施して補間パラメータを発生する補間手
    段と、 前記発音指示手段よりの前記発音指示に応じて、前記補
    間パラメータに基づいた楽音の発生を開始する楽音発生
    手段とを備え、 前記補間手段における補間処理において、前記発音指示
    の発生時に前記パラメータをそのまま前記補間パラメー
    タとして出力すると共に、それ以降は、前記パラメータ
    に基づいて緩やかに変化する時間的に補間された補間値
    を生成して、前記補間パラメータとして出力することを
    特徴とする電子楽器。
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