JP2853588B2 - 電子楽器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子楽器に関し、特に
時間経過に従い音量が変化する楽音を発生する複数の発
音チャンネルを有し、発生すべき楽音に対して発音チャ
ンネルを割り当てる割当て処理を良好に行える電子楽器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子楽器の発音チャンネルは、メモリに
記憶された波形データを演奏者の鍵盤操作等に応じて読
み出す波形合成回路と、波形合成回路が形成した波形の
振幅を制御して楽音の音量を制御するためのエンベロー
プ信号を発生するエンベロープ形成回路等により構成さ
れている。

【０００３】この種の電子楽器では、発音すべき楽音毎
に動的に発音チャンネルを割り当てる。演奏者の鍵盤操
作等により発音要求があると、１つの発音チャンネルが
割り当てられる。空きチャンネルがない場合は、以前に
発音要求のあった楽音に割り当てられている発音チャン
ネルを強制的に解放し、新たに要求があった楽音に対し
てこの発音チャンネルを割り当てる。この割り当て処理
をトランケート処理という。

【０００４】楽音の中には、異なった早さのリリースを
持つもの、あるいは、ストリングやパイプオルガン等の
スローアタックの音色のものや、キーオンディレイとい
ってアタックを意識的に遅らせたものがある。従来の電
子楽器では、エンベロープ信号のレベルだけに基づいて
トランケート処理を行っていたため、例えば以下のよう
な不都合が生じていた。

【０００５】図１０に示すように、スローアタックの音
色が割り当てられている発音チャンネルＣの時刻ｔ₁ に
おけるエンベロープ信号のレベルＬ_c は、楽音の立ち上
がり部分であるにもかかららず、発音チャンネルＡ及び
Ｂの時刻ｔ₁ におけるエンベロープ信号のレベルＬ_a お
よびＬ_b よりも小さい。時刻ｔ₁ に発音チャンネル割当
て要求があった場合、エンベロープ信号のレベルだけに
基づいてトランケート処理を行うと発音チャンネルＣが
トランケート処理されてしまう。これでは、発音チャン
ネルＣを割り当てられた楽音が発音されないまま消音さ
れてしまうため不自然である。

【０００６】そこで、最も古く押鍵された発音チャンネ
ルを検出してトランケート処理する方法が提案されてい
る。時刻ｔ₁ に発音チャンネルの割り当て要求がある
と、時刻ｔ₁ におけるエンベロープ信号のレベルは発音
チャンネルＢよりも発音チャンネルＡの方が小さいにも
かかわらず、最も古く押鍵された発音チャンネルＢがト
ランケートされてしまう。これでは、実際に減衰が進ん
でいる音よりも、まだ聞こえている音の方が先に消音さ
れてしまうことになり不自然である。

【０００７】このような不自然さを解消するためのトラ
ンケート処理方法が、特開平５−２６５４５８号に開示
されている。この方法は、既に離鍵された鍵に割り当て
られている発音チャンネルの中で最もエンベロープ信号
のレベルが小さい発音チャンネルをトランケートするも
のである。このトランケート処理によると、離鍵はされ
ているが、未だエンベロープ信号レベルの比較的大きな
発音チャンネルをトランケートしてしまうことを防止で
きる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】既に離鍵された鍵に割
り当てられている発音チャンネルの中で最もエンベロー
プ信号のレベルが小さい発音チャンネルをトランケート
することにより、最適の発音チャンネルをトランケート
することができる。しかし、離鍵されている発音チャン
ネル数が多くなってくると、エンベロープ信号レベルが
最小の発音チャンネルを検索する時間が長くなる。検索
時間が長くなると、押鍵されてから実際に発音するまで
の時間遅れが生じ、不自然に聞こえる。

【０００９】本発明の目的は、音楽的に自然で、かつ効
率的にトランケートすべき発音チャンネルを決定するこ
とができる電子楽器を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の電子楽器は、発
音されるべき楽音の音高を示し、オン状態とオフ状態の
いずれかの状態をとり得るノートコード、及び該ノート
コードに対して発音開始が指示されたとき「ノートオ
ン」となり、発音終了が指示されたとき「ノートオフ」
となるオンオフ種別を含む発音処理要求を発生する演奏
入力手段と、前記ノートコードが動的に割り当てられ、
割り当てられたノートコード及びオンオフ種別に応じ
て、時間的にエンベロープレベルが変化する楽音波形を
生成する複数の発音チャンネルを有する楽音合成手段
と、前記複数の発音チャンネルと、各発音チャンネルに
割り当てられているノートコードとを対応付けて、ノー
トコードがオン状態になった順番及びオフ状態になった
順番が分かるように記憶する発音割当情報記憶手段と、
前記演奏入力手段から発音処理要求があったことを検出
する発音処理要求検出手段と、前記発音処理要求検出手
段が発音処理要求を検出したとき、前記オンオフ種別が
「ノートオン」であり、前記発音チャンネルに空きチャ
ンネルがない場合には、その時点で予め決められている
レベルよりも小さいエンベロープレベルを有する発音チ
ャンネルが検出されるまで、前記発音割当情報記憶手段
を所定の順番で検索し、検出された発音チャンネルの楽
音波形の生成を停止させると共に、発音処理要求のあっ
たノートコードのオンオフ種別が「ノートオン」に対応
する楽音波形を新たに生成させ、前記発音割当情報記憶
手段に、発音処理要求のあったノートコードがオン状態
になった順番が分かるように、検出された発音チャンネ
ルと発音処理要求のあったノートコードとを新たに対応
付けて記憶させ、かつ、前記オンオフ種別が「ノートオ
フ」である場合には、発音処理要求のあったノートコー
ドに割り当てられている発音チャンネルに対してオンオ
フ種別が「ノートオフ」に対応する楽音波形を生成さ
せ、前記発音割当情報記憶手段に、発音処理要求のあっ
たノートコードがオフ状態になったことをオフ状態にな
った順番が分かるように記憶させる制御手段であって、
前記所定の順番は、その時点でオフ状態のノートコー
ド、次にオン状態のノートコードの順番であり、オフ状
態のノートコードの中ではオフ状態になった順番、オン
状態のノートコードの中ではオン状態になった順番であ
る前記制御手段とを有する。

【００１１】

【作用】新たな発音処理要求があったときに、その時点
でのエンベロープレベルが所定のレベル以下である発音
チャンネルをトランケートする。この所定のレベルを適
当に決めておくことにより、トランケートされた発音チ
ャンネルが発生していた楽音を消音することによる不自
然さを防止することができる。

【００１２】各発音チャンネルのエンベロープレベルを
順番に読み出してエンベロープレベルと所定レベルとを
比較する。エンベロープレベルが所定レベル以下の発音
チャンネルを検出したら、それ以降の発音チャンネルの
エンベロープレベル読み出しを行う必要がない。全ての
発音チャンネルのエンベロープレベルを読み出す必要が
ないため、比較的短時間にトランケートすべき発音チャ
ンネルを検出することができる。

【００１３】オフ状態になった順番が古いノートコード
に割り当てられている発音チャンネルほどエンベロープ
レベルが低いと期待される。また、オン状態のノートコ
ードでは、オン状態になった順番が古いキーに割り当て
られている発音チャンネルほどエンベロープレベルが低
いと期待される。発音チャンネルのエンベロープレベル
を読み出す順番を、まずオフ状態になった順番が古い
順、次にオン状態になった順番が古い順とすることによ
り、所定レベル以下のエンベロープレベルを有する発音
チャンネルを検出するまでの時間が短縮されると期待で
きる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
図１は、本発明の一実施例による電子楽器の全体構成を
示すブロック図である。データバス１８に複数のモジュ
ールが接続され、データバス１８を介してモジュール間
でデータをやりとりすることにより、演奏が行われる。
演奏入力部１１は複数の鍵盤を有し、鍵盤の押鍵、離鍵
を検出し、音高情報、押鍵離鍵の速さ情報等をデータバ
ス１８に供給する。ＭＩＤＩインタフェース１４には、
ＭＩＤＩ端子が設けられており、ＭＩＤＩ端子から入力
されるＭＩＤＩメッセージを受信してデータバス１８に
供給する。

【００１５】表示盤１２は、選択されている音色情報等
を表示する。パネルスイッチ１３は、音色等の選択を行
うためのものであり、音色情報等をデータバス１８に供
給する。ＣＰＵ１５は、ＲＯＭ１６に記憶されたプログ
ラムに従って処理を実行する。ＲＡＭ１７は、処理に必
要な一時データを記憶するためのメモリである。

【００１６】音声合成回路１９は、ＣＰＵ１５からの発
音指示に基づいて楽音合成を行う複数の発音チャンネル
を有し、複数の発音チャンネルで合成された楽音信号を
サウンドシステム２０に出力する。サウンドシステム２
０は、楽音信号合成回路１９から出力された楽音信号を
Ｄ／Ａ変換し増幅して楽音として発音させる。

【００１７】次に、図１に示す構成の電子楽器のＣＰＵ
１５の動作について、図２〜図６を参照して説明する。
図２は、ＣＰＵ１５のメインルーチンのフローチャート
を示す。電子楽器の電源が投入されると、ＣＰＵ１５
は、ステップＳＡ１を実行する。ステップＳＡ１では、
装置各部の初期設定を行う。例えば、各モジュール内の
レジスタのリセット、各種変数の初期設定等を行う。初
期設定が終了すると、ＣＰＵ１５はステップＳＡ２のＭ
ＩＤＩ処理、ステップＳＡ３の鍵処理、及びステップＳ
Ａ４のパネル処理を行う。ステップＳＡ４の処理が終了
すると、ステップＳＡ２に戻り、電源が切断されるまで
ステップＳＡ２〜ステップＳＡ４を繰り返し実行する。

【００１８】以下、ステップＳＡ３の鍵処理を説明し、
次にステップＳＡ４のパネル処理、最後にステップＳＡ
２のＭＩＤＩ処理を説明する。図３は、鍵処理のフロー
チャートを示す。ＣＰＵ１５の処理が図２のステップＳ
Ａ３に進むと、図３に示す鍵処理ルーチンが起動され
る。鍵処理ルーチンが起動されるとＣＰＵ１５は、ステ
ップＳＢ１の処理を実行する。ステップＳＢ１では、演
奏入力部１１の鍵盤をスキャンして鍵盤の押離鍵状態を
検出する。全ての鍵盤のスキャンが終了するとステップ
ＳＢ２へ進む。

【００１９】ステップＳＢ２では、ステップＳＢ１で検
出した押離鍵状態から鍵イベントの有無を判断する。例
えば、前周期のスキャン結果が離鍵状態で今周期のスキ
ャン結果が押鍵状態であれば、今周期に押鍵があったこ
とになり、鍵イベントは押鍵があったことを示す「キー
オン」になる。逆に前周期のスキャン結果が押鍵状態で
今周期のスキャン結果が離鍵状態であれば、鍵イベント
は離鍵があったことを示す「キーオフ」になる。また、
全ての鍵について前周期と今周期の状態が同じであれ
ば、鍵イベントは検出されない。

【００２０】鍵イベントが検出されない場合には、なに
もせず図２に示すメインルーチンに戻る。鍵イベントを
検出した場合には、ステップＳＢ３の処理に進む。ステ
ップＳＢ３では、全ての鍵イベントに関する発音情報を
ＲＡＭ１７のＭＩＤＩバッファに格納する。発音情報
は、例えば押鍵離鍵の別、音高を表すキーコード（Ｋ
Ｃ）、押離鍵の速さを表すキーベロシティ（ＫＶ）等か
らなる。全ての鍵イベント情報をＭＩＤＩバッファに格
納すると、図２に示すメインルーチンに戻る。

【００２１】上記鍵処理ルーチンの説明では、鍵盤の押
離鍵を検出する場合について説明したが、ＭＩＤＩイン
タフェース１４から演奏入力が行われる場合にも同様の
処理を行う。すなわち、ＭＩＤＩメッセージの受信が有
った場合には、ＭＩＤＩメッセージで指定されている発
音情報をＭＩＤＩバッファに格納する。

【００２２】以下、演奏入力部１１及びＭＩＤＩインタ
フェース１４からの入力を総称してＭＩＤＩイベントと
呼ぶ。通常のＭＩＤＩ規格のチャンネル数は０チャンネ
ルから１５チャンネルまでの１６チャンネルであり、Ｍ
ＩＤＩ入力端子から入力されるＭＩＤＩメッセージにこ
のＭＩＤＩチャンネル情報が含まれている。本実施例で
は、内部処理においてこのＭＩＤＩチャンネルを拡張
し、１６チャンネル以上のチャンネル数を確保してい
る。以下、ＭＩＤＩ入力端子から入力されるメッセージ
中のＭＩＤＩチャンネルを外部ＭＩＤＩチャンネルと呼
び、内部で使用される拡張されたＭＩＤＩチャンネルを
単にＭＩＤＩチャンネルと呼ぶ。

【００２３】鍵盤からの入力とＭＩＤＩ入力端子からの
入力とを区別するために、それぞれに異なるＭＩＤＩチ
ャンネルが割りつけられている。例えば、鍵盤からの入
力情報にＭＩＤＩチャンネル０を割りつけ、ＭＩＤＩ入
力端子からの情報には外部ＭＩＤＩチャンネルに一定値
を加算したＭＩＤＩチャンネルを割りつけている。ＲＡ
Ｍ１７のＭＩＤＩバッファに格納される発音情報には、
このＭＩＤＩチャンネルも含まれている。

【００２４】次に、図２に示すステップＳＡ４のパネル
処理について説明する。演奏者が図１のパネルスイッチ
１３を操作すると、その操作に応じて曲風やテンポの設
定、あるいはＭＩＤＩチャンネルごとの音色の設定等を
行う。曲風、テンポ、音色等はＲＡＭ１７に記憶され
る。以下に説明するＭＩＤＩ処理において、これらの音
色情報等が使用される。

【００２５】次に、図４〜図６を参照して図２に示すス
テップＳＡ２のＭＩＤＩ処理について説明する。図４
は、ＭＩＤＩ処理のフローチャートを示す。ＣＰＵ１５
の処理が図２のステップＳＡ２に進むと、図４に示すＭ
ＩＤＩ処理が起動される。ＣＰＵ１５は、ステップＳＣ
１でＲＡＭ１７のＭＩＤＩバッファを走査した後、ステ
ップＳＣ２へ進む。

【００２６】ステップＳＣ２では、ＭＩＤＩイベントの
有無を判断する。ＭＩＤＩイベントが検出されない場合
は、何もせず図２のメインルーチンへ戻る。ＭＩＤＩイ
ベントが検出された場合は、ステップＳＣ３へ進む。

【００２７】ステップＳＣ３では、ＭＩＤＩイベントが
ノートイベントか否かを判定する。ここで、ノートイベ
ントとは、押離鍵を表すイベントをいう。ＭＩＤＩイベ
ントがノートイベントのときはステップＳＣ４のノート
イベント処理を実行し、ノートイベント以外のときは、
ステップＳＣ５の各イベントに対応した処理を実行す
る。ステップＳＣ４あるいはＳＣ５の処理が終了する
と、図２のメインルーチンへ戻る。

【００２８】次に、図５及び図６を参照してノートイベ
ント処理について説明する。以下の説明では、演奏入力
部１１から押離鍵があった場合を説明するが、ＭＩＤＩ
入力端子から押離鍵に対応するＭＩＤＩメッセージが入
力された場合も同様の処理である。

【００２９】図５は、ノートイベント処理のフローチャ
ートを示す。ＣＰＵ１５の処理が図４のステップＳＣ４
に進むと、図５のノートイベント処理が起動される。ス
テップＳＤ１では、ＣＰＵ１５はＲＡＭ１７のＭＩＤＩ
バッファに格納されている発音情報を取り出す。発音情
報には、上述のように「キーオン」、「キーオフ」の区
別を示す鍵イベント、キーコード、キーベロシティ及び
ＭＩＤＩチャンネル等が含まれている。

【００３０】ステップＳＤ２では、鍵イベントが「キー
オン」か否かを判定する。鍵イベントが「キーオン」で
ある場合には、押鍵された鍵に対応する楽音を発音する
ためのステップＳＤ３〜ＳＤ１２の一連の処理を実行す
る。鍵イベントが「キーオフ」である場合には、ステッ
プＳＤ１３〜ＳＤ１５の一連のキーオフ処理を実行す
る。

【００３１】まず、図６（Ａ）を参照しつつ、ステップ
ＳＤ１３〜ＳＤ１５の離鍵時の処理を説明する。図６
（Ａ）は、離鍵時のキーアサインテーブルの動きを示
す。ここで、キーアサインテーブルとは、キーコードと
発音チャンネルとの対応関係を示す情報要素を所定の順
番に配列したテーブルをいい、ＲＡＭ１７内に記憶され
ている。図６（Ａ）は、発音チャンネルが０〜７の８個
準備されている場合を示す。図６（Ａ）左側に示すテー
ブルは、離鍵処理前の状態を、右側に示すテーブルは離
鍵処理後の状態を表している。

【００３２】離鍵処理前のテーブルの上から５行分は既
に離鍵されている鍵を表す離鍵情報領域であり、下から
３行分は押鍵中の鍵を表す押鍵情報領域である。例え
ば、キーコード３６は既に離鍵されており、発音チャン
ネル７に割り当てられている。キーコード４２は現在押
鍵中であり、発音チャンネル０に割り当てられている。
なお、離鍵情報領域及び押鍵情報領域に格納されている
情報要素の数は、そのときの押離鍵状態によって変動す
る。

【００３３】ステップＳＤ１３では、キーアサインテー
ブルを走査してＭＩＤＩバッファから取り出したキーコ
ードすなわち今周期に離鍵されたキーコードを検索し、
割り当てられている発音チャンネル番号を得る。例え
ば、離鍵されたキーコードが６１であるとすると、図６
（Ａ）の離鍵処理前テーブルから、キーコード６１に割
り当てられている発音チャンネル番号５を得る。

【００３４】ステップＳＤ１４では、離鍵されたキーコ
ードに割り当てられている発音チャンネルに対して「キ
ーオフ」信号を送出する。楽音合成回路１９は、「キー
オフ」信号を受信すると該当の発音チャンネルから離鍵
後の楽音信号を発生する。離鍵後の楽音信号の制御情報
は、パネルスイッチ１３により指定される音色ごとに予
めＲＯＭ１６に記憶されてる。楽音合成回路１９は、こ
の制御情報に基づいて楽音信号を発生する。これによ
り、エンベロープ波形が徐々に減衰するリリース状態に
なる。なお、ＲＯＭ１６に記憶されている制御情報は、
ＣＰＵ１５が読み出して音声合成回路１９に転送する。

【００３５】ステップＳＤ１５では、離鍵された鍵に関
する情報要素をキーアサインテーブルの離鍵情報領域の
最後尾に移動する。離鍵された鍵がキーコード６１であ
る場合、図６（Ａ）に示すように、キーコード６１に関
する情報要素を離鍵情報領域の最後尾に移動する。この
ようにして、離鍵情報領域にはキーコードに関する情報
要素が上から離鍵の古い順番に並ぶ。

【００３６】次に、図６（Ｂ）を参照しつつ、ステップ
ＳＤ３〜ＳＤ１２の押鍵処理を説明する。図６（Ｂ）左
側に示すテーブルは、押鍵処理前の状態を、右側に示す
テーブルは押鍵処理後の状態を示す。

【００３７】ステップＳＤ３で変数ｉに０を代入し、ス
テップＳＤ４〜ＳＤ６の一連の処理を実行する。ステッ
プＳＤ７で変数ｉに１を加えてステップＳＤ８で変数ｉ
と発音チャンネル数とを比較し、等しくない場合にはス
テップＳＤ４に戻る。すなわち、ステップＳＤ４〜ＳＤ
６の一連の処理を発音チャンネル数分繰り返し実行す
る。

【００３８】ステップＳＤ４では、キーアサインテーブ
ルのｉ番目（先頭を０番目とする）の情報要素に対応す
る発音チャンネル番号を得る。例えば、ｉが２であれば
図６（Ｂ）の上から２番目の情報要素に対応し、発音チ
ャンネル番号１が得られる。

【００３９】ステップＳＤ５では、ステップＳＤ４で得
た発音チャンネルのエンベロープレベルを得る。エンベ
ロープレベルは、楽音合成回路１９内の発音チャンネル
ごとに設けられたテンポラリメモリに格納されており、
ＣＰＵ１５はデータバス１８を介して楽音合成回路１９
からエンベロープレベルを読み込む。

【００４０】ステップＳＤ６では、ステップＳＤ５で得
たエンベロープレベルと所定のトランケートレベルとを
比較する。エンベロープレベルがトランケートレベル以
下の場合、ステップＳＤ４〜ＳＤ８のループ処理を抜け
てステップＳＤ９に進む。エンベロープレベルがトラン
ケートレベルよりも大きい場合、ステップＳＤ７に進
み、上述のように発音チャンネル数分ステップＳＤ４〜
ＳＤ８のループ処理を繰り返す。

【００４１】ステップＳＤ９では、ステップＳＤ６でエ
ンベロープレベルがトランケートレベルよりも小さいと
判断された発音チャンネルの発音終了処理を行う。これ
により、楽音信号合成回路１９は、該当の発音チャンネ
ルからの楽音信号の発生を停止する。

【００４２】ステップＳＤ１０では、ステップＳＤ９で
楽音信号の発生を停止した発音チャンネルに新規の発音
情報を送出する。楽音信号合成回路１９の該当の発音チ
ャンネルは、ＣＰＵ１５から送出された発音情報に基づ
いて楽音信号を発生する。

【００４３】ステップＳＤ１１では、キーアサインテー
ブルのｉ番目の情報要素を削除し、ｉ＋１番目以降の情
報要素を１つずつ上に詰める。ステップＳＤ１２では、
押鍵された鍵のキーコードにｉ番目の情報要素に格納さ
れていた発音チャンネルを割当て、キーアサインテーブ
ルの押鍵情報領域の最後尾に登録する。

【００４４】図６（Ｂ）は、押鍵されたキーコードが４
３、発音チャンネル７のエンベロープレベルがトランケ
ートレベル以下である場合のステップＳＤ１１とＳＤ１
２の処理におけるキーアサインテーブルの変化を示す。
まず、押鍵処理前のキーアサインテーブルの離鍵情報領
域の上から順番に、発音チャンネルのエンベロープレベ
ルを得る。発音チャンネル７のエンベロープレベルがト
ランケートレベル以下と仮定したため、キーコード３
６、発音チャンネル７を対応付けている０番目の情報要
素を削除する。

【００４５】次に、図６（Ｂ）の押鍵処理後のキーアサ
インテーブルに示すように、押鍵されたキーコード４３
に発音チャンネル７を割当て、キーアサインテーブルの
押鍵情報領域の最後尾に登録する。これにより、キーア
サインテーブルの押鍵情報領域には、現在押鍵中のキー
コードが押鍵の古い順番に並ぶことになる。

【００４６】上記実施例では、キーアサインテーブルを
上から順番に検索して、発音チャンネルのエンベロープ
レベルがトランケートレベル以下のものを検出した時点
で検索が終了する。全ての発音チャンネルについてエン
ベロープレベルを読みだす必要がないため、処理の高速
化が可能になる。また、キーアサインテーブルには最も
古く離鍵された順番、次に最も古く押鍵された順番に情
報要素が配列されているため、エンベロープレベルが低
いと思われる発音チャンネルから優先的に検索される。
これにより、トランケートレベル以下の発音チャンネル
をより早く見つけ出すことができる。

【００４７】また、上記実施例では、キーアサインテー
ブルを離鍵情報領域と押鍵情報領域の２領域に分けて、
それぞれ古く押離鍵されたものから順番に配列する場合
を説明したが、さらに、空き発音チャンネル領域を設け
てもよい。空き発音チャンネル領域には、キーコードに
割り当てられていない発音チャンネル番号を記憶してお
く。例えば、自然な減衰によってエンベロープレベルが
０になった発音チャンネルを検出し、この発音チャンネ
ルを空き発音チャンネル領域に登録しておけばよい。新
たな押鍵があったときは、押鍵のあったキーコードに空
き発音チャンネル領域中のいずれかの発音チャンネルを
割り当てればよい。

【００４８】トランケートレベルは、音色及び音高によ
らず一定レベルにしてもよいし、音色もしくは音高ごと
に重み付けをしてもよい。トランケートレベルを一定レ
ベルにする場合は、例えば、エンベロープレベルの最大
値を０ｄＢとしたとき、−７０ｄＢ程度とすればよいで
あろう。また、トランケートレベルに重み付けをするの
は、音量が同じでも音高等によって人間の聴覚に与える
影響が異なることに対応している。例えば、音量が同じ
でも高音は低音よりも目立ったり、あるいは最低音は音
楽的に重要であったりする。トランケートレベルに重み
付けをすることにより、人間の耳に、より自然に聞こえ
るように消音することができる。

【００４９】上記実施例では、ノートイベント処理にお
いて現在のエンベロープレベルとトランケートレベルと
を比較する場合を説明したが、この比較処理をリアルタ
イム制御に適用してもよい。ここで、リアルタイム制御
とは、押離鍵のイベント以外のアフタタッチ、ピッチベ
ンドホイル等により楽音にリアルタイムに変化を与える
制御をいう。

【００５０】次に、エンベロープレベルとトランケート
レベルとの比較処理をリアルタイム制御に適用した実施
例について説明する。まず、図７を参照して楽音合成回
路１９の構成について説明する。

【００５１】図７（Ａ）は、楽音合成回路１９のブロッ
ク図を示す。発音情報供給回路３１、エンベロープデー
タＲＡＭ３５及びフィルタエンベロープデータＲＡＭ３
８がインタフェース回路３０に接続されている。インタ
フェース回路３０は図１に示すデータバス１８に接続さ
れ、ＣＰＵ１５とのデータの送受信を行う。

【００５２】発音情報供給回路３１にインタフェース回
路３０を介してＣＰＵ１５から発音情報が入力される。
発音情報供給回路３１は、楽音合成回路１９内の各ブロ
ックに発音情報を供給する。

【００５３】波形合成回路３２は、発音情報供給回路３
１から供給された発音情報に基づいて該当の音高、音色
の波形を合成する。合成された波形はエンベロープ回路
３３に入力される。

【００５４】エンベロープ回路３３は波形合成回路３２
から入力された波形に振幅エンベロープを付与する。付
与すべき振幅エンベロープは、押鍵時にエンベロープデ
ータＲＡＭ３５に格納される。具体的には、振幅エンベ
ロープの初期値、目標値及び補間レートが格納される。

【００５５】振幅エンベロープ形成回路３４は、押鍵時
に初期値を現在値とし、現在値から目標値に向かって指
定された補間レートで補間処理を行い、エンベロープの
現在値を一定周期で更新する。この補間処理により、楽
音のアタック、ディケイ、サステイン、リリース等のエ
ンベロープ波形が生成される。振幅エンベロープの現在
値はエンベロープ回路３３に供給され、エンベロープ回
路３３はこの現在値に基づいて波形合成回路３２から入
力された波形に振幅エンベロープを付与する。振幅エン
ベロープが付与された波形はフィルタ回路３６に供給さ
れる。

【００５６】フィルタ回路３６は、フィルタエンベロー
プ形成回路３７から与えられるカットオフ周波数に基づ
いて、エンベロープ回路３３から入力された波形をフィ
ルタリングする。フィルタ回路３２は例えばディジタル
ローパスフィルタである。

【００５７】フィルタエンベロープデータＲＡＭ３８に
は、押鍵時にカットオフ中心周波数、及びカットオフ周
波数乗算係数の初期値、目標値及び補間レートが格納さ
れる。フィルタエンベロープ形成回路３７は、押鍵時に
初期値を現在値とし、現在値から目標値に向かって指定
された補間レートで補間処理を行い、乗算係数の現在値
を一定周期で更新する。さらに、カットオフ中心周波数
に乗算係数の現在値を乗じて現時点のカットオフ周波数
を求め、フィルタ回路３６に供給する。

【００５８】フィルタ回路３６は、フィルタエンベロー
プ形成回路３７により指定されたカットオフ周波数に基
づいて、エンベロープ回路３３から入力された波形をフ
ィルタリングする。フィルタリングされた波形は図１の
サウンドシステム２０に供給される。

【００５９】例えば、ピアノの打鍵当初の音はノイズ成
分を多く含んでいるが、時間とともに高周波成分が速く
減衰し最終的には基本周波数成分及び低次の高周波成分
のみが残る。この音を電子的に合成するには、時間とと
もにローパスフィルタのカットオフ周波数を低くすれば
よい。

【００６０】図７（Ｂ）は、フィルタエンベロープの一
例を示す。横軸は時間を表し、縦軸はカットオフ周波数
の標準値からの差分を表す。図７（Ｂ）に折れ線で示す
フィルタエンベロープ波形に対応する目標値と補間レー
トに相当する傾きをグラフ中の表に示している。乗算係
数の初期値は１であり、カットオフ周波数はカットオフ
中心周波数と等しい。当初の目標値は１であり現在値と
等しいため、乗算係数は１を保持する。現在値と目標値
が等しいとき、「傾き」で指定された数値は現在値を保
持する時間と解釈する。

【００６１】現在値を保持する時間が経過すると、乗算
係数は目標値２に向かって傾き１で増加する。目標値２
に到達すると、目標値０．５に向かって傾き−１．５で
減少する。以降、この動作を繰り返し、フィルタエンベ
ロープ波形を生成する。「傾き」に「ホールド」が指定
されている場合は、発音終了まで現在値を保持する。こ
のフィルタエンベロープ波形は、音色ごとに設定されて
いる。

【００６２】電子楽器の場合には、鍵のアフタタッチ、
ピッチベンドホイール等の制御によってローパスフィル
タのカットオフ周波数を変動させる手法も採られる。従
って、発音後にフィルタエンベロープの波形を変更する
リアルタイム制御を行う必要が生ずる。リアルタイム制
御では、予め設定されているフィルタエンベロープ波形
をリアルタイムに変化させる。

【００６３】次に、図８、図９を参照してリアルタイム
制御について説明する。リアルタイム制御パラメータ
は、例えばＣＰＵ１５に設けられたＡ／Ｄ入力端子に入
力される。例えば、演奏入力部１１の全鍵共通のアフタ
タッチセンサが備えられており、アフタタッチセンサの
出力信号がＣＰＵ１５のＡ／Ｄ入力端子に入力される。
またＣＰＵ１５に複数のＡ／Ｄ入力端子を準備し、ピッ
チベントホイール等の出力信号を入力してもよい。

【００６４】図８は、リアルタイム制御のフローチャー
トを示す。リアルタイム制御は、１０ｍｓ周期の割り込
みにより起動される。リアルタイム制御が起動される
と、ＣＰＵ１５はステップＳＥ１に進み、Ａ／Ｄ入力端
子に入力されている信号を読み出し、リアルタイム制御
パラメータを得る。

【００６５】ステップＳＥ２では、変数ｉに０を代入
し、ステップＳＥ３〜ＳＥ７までの一連の処理を実行す
る。ステップＳＥ８で変数ｉに１を加え、ステップＳＥ
９で変数ｉと発音チャンネル数とを比較する。変数ｉが
発音チャンネル数と等しくない場合は、ステップＳＥ３
に戻る。変数ｉが発音チャンネル数と等しい場合は、リ
アルタイム制御を終了し割り込み前の処理を再開する。
すなわち発音チャンネル数分ステップＳＥ３〜ＳＥ７の
処理を繰り返し実行する。

【００６６】ステップＳＥ３では、図６に示すキーアサ
インテーブルのｉ番目の情報要素に対応する発音チャン
ネル番号を得る。ステップＳＥ４では、ステップＳＥ３
で得られた発音チャンネルのエンベロープレベルを得
る。ステップＳＥ５では、ステップＳＥ４で得られたエ
ンベロープレベルと所定のリアルタイム制御対象レベル
とを比較する。ステップＳＥ３〜ＳＥ５の処理は、図５
に示すノートイベント処理のステップＳＤ４〜ＳＤ６と
同様の処理である。

【００６７】エンベロープレベルがリアルタイム制御対
象レベルよりも大きい場合は、ステップＳＥ６に進みフ
ィルタ制御を実行する。エンベロープレベルがリアルタ
イム制御対象レベル以下の場合は、フィルタ制御を行わ
ずステップＳＥ８に進む。すなわち、エンベロープレベ
ルがリアルタイム制御対象レベルよりも大きい楽音信号
を発生している発音チャンネルについてのみフィルタ制
御を行い、その他の発音チャンネルに対してはフィルタ
制御を行わない。フィルタ制御については、後に図９を
参照して詳述する。

【００６８】これは、既に音量が減衰し人間の耳に聞こ
えなくなっている楽音に対しては、フィルタ制御しても
その効果が少ないという考えに基づいている。このよう
に、実質的にフィルタ制御する必要のない発音チャンネ
ルに対してフィルタ制御を行わなくすることにより、楽
音の不自然さを失うことなくリアルタイム制御のステッ
プ数を削減することができる。

【００６９】ノートイベント処理では、図５のステップ
ＳＤ６に示すように、トランケートレベル以下のエンベ
ロープレベルを有する発音チャンネルを見つけた時点で
キーアサインテーブルの検索を終了する。これに対し、
リアルタイム制御では、毎周期ごとにキーアサインテー
ブルを全て検索する。このように、リアルタイム制御で
はキーアサインテーブル検索のステップ数が多くなる
が、以下の理由により許容される範囲である。

【００７０】すなわち、押鍵を検出するとその鍵に対応
する楽音を直ちに発音する必要がある。発音が遅れると
不自然さが目立つ。リアルタイム処理の場合は、アフタ
タッチあるいはピッチベンド等に対応する処理であるた
め、応答が少し遅れても不自然さは目立たない。このよ
うに、リアルタイム処理はノートイベント処理ほど実時
間性が厳しくない。このため、リアルタイム制御のステ
ップ数がすこし多くなっても許容される。なお、上記理
由からノートイベント処理実行中は、割り込み禁止にし
ておき、リアルタイム制御よりもノートイベント処理を
優先して実行することが好ましい。

【００７１】次に、図９を参照してフィルタ制御につい
て説明する。図９は、図７（Ａ）の楽音合成回路のフィ
ルタ制御フローを示す。ＣＰＵ１５の処理が図８のステ
ップＳＥ６に進むと、図９のフィルタ制御が起動され
る。

【００７２】ステップＳＦ１では、処理対象の発音チャ
ンネルのフィルタエンベロープの現在値と目標値を図７
（Ａ）に示すエンベロープデータＲＡＭ３４から読みだ
す。ステップＳＦ２では、図８のステップＳＥ１でリア
ルタイム制御バッファから読みだした制御パラメータに
基づいて、フィルタエンベロープの現在値と目標値を増
減する。

【００７３】ステップＳＦ３では、増減したフィルタエ
ンベロープの現在値と目標値を、エンベロープデータＲ
ＡＭ３４に書き込む。エンベロープデータＲＡＭ３４の
現在値と目標値が書き換えられると、フィルタエンベロ
ープ形成回路３３は、新たな現在値から新たな目標値に
向かって所定の補間レートで補間処理を行う。これによ
り、予め設定されているフィルタエンベロープ波形と異
なる波形を生成することができる。フィルタ回路３２の
カットオフ周波数が変動する。

【００７４】なお、図８、図９では、フィルタエンベロ
ープ波形についてリアルタイム制御する場合を説明した
が、振幅エンベロープ波形をリアルタイム制御してもよ
い。以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明は
これらに制限されるものではない。例えば、種々の変
更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明で
あろう。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
比較的少ない処理ステップ数でトランケートすべき発音
チャンネルを決定することができる。人間の耳に聞こえ
ない程度にエンベロープレベルが低くなっている発音チ
ャンネルをトランケートすることができるため、不自然
さを与えることなく消音することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例による電子楽器のブロック図
である。

【図２】 本発明の実施例による電子楽器のＣＰＵのメ
インルーチンを示すフローチャートである。

【図３】 鍵処理のフローチャートである。

【図４】 ＭＩＤＩ処理のフローチャートである。

【図５】 ノートイベント処理のフローチャートであ
る。

【図６】 押鍵時及び離鍵時のノートイベント処理にお
けるキーアサインテーブルの変化を示す図である。

【図７】 図１の楽音合成回路のブロック図、及びフィ
ルタエンベロープの乗算係数の変化の一例を示すグラフ
である。

【図８】 リアルタイム制御のフローチャートである。

【図９】 フィルタ制御のフローチャートである。

【図１０】 従来例によるトランケート処理を説明する
ための、発音チャンネルごとのエンベロープレベルを示
すグラフである。

【符号の説明】

１１ 演奏入力部、 １２ 表示盤、 １３ パネルス
イッチ、 １４ ＭＩＤＩインタフェース、 １５ Ｃ
ＰＵ、 １６ ＲＯＭ、 １７ ＲＡＭ、 １８バス、
１９ 楽音合成回路、 ２０ サウンドシステム、
２１ スピーカ、 ３０ インタフェース回路、 ３１
発音情報供給回路、 ３２ 波形合成回路、 ３３
エンベロープ回路、 ３４ 振幅エンベロープ形成回
路、 ３５振幅エンベロープデータＲＡＭ、 ３６ フ
ィルタ回路、 ３７ フィルタエンベロープ形成回路、
３８ フィルタエンベロープデータＲＡＭ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発音されるべき楽音の音高を示し、オン
   状態とオフ状態のいずれかの状態をとり得るノートコー
   ド、及び該ノートコードに対して発音開始が指示された
   とき「ノートオン」となり、発音終了が指示されたとき
   「ノートオフ」となるオンオフ種別を含む発音処理要求
   を発生する演奏入力手段と、 前記ノートコードが動的に割り当てられ、割り当てられ
   たノートコード及びオンオフ種別に応じて、時間的にエ
   ンベロープレベルが変化する楽音波形を生成する複数の
   発音チャンネルを有する楽音合成手段と、 前記複数の発音チャンネルと、各発音チャンネルに割り
   当てられているノートコードとを対応付けて、ノートコ
   ードがオン状態になった順番及びオフ状態になった順番
   が分かるように記憶する発音割当情報記憶手段と、 前記演奏入力手段から発音処理要求があったことを検出
   する発音処理要求検出手段と、 前記発音処理要求検出手段が発音処理要求を検出したと
   き、前記オンオフ種別が「ノートオン」であり、前記発
   音チャンネルに空きチャンネルがない場合には、その時
   点で予め決められているレベルよりも小さいエンベロー
   プレベルを有する発音チャンネルが検出されるまで、前
   記発音割当情報記憶手段を所定の順番で検索し、検出さ
   れた発音チャンネルの楽音波形の生成を停止させると共
   に、発音処理要求のあったノートコードのオンオフ種別
   が「ノートオン」に対応する楽音波形を新たに生成さ
   せ、前記発音割当情報記憶手段に、発音処理要求のあっ
   たノートコードがオン状態になった順番が分かるよう
   に、検出された発音チャンネルと発音処理要求のあった
   ノートコードとを新たに対応付けて記憶させ、かつ、前
   記オンオフ種別が「ノートオフ」である場合には、発音
   処理要求のあったノートコードに割り当てられている発
   音チャンネルに対してオンオフ種別が「ノートオフ」に
   対応する楽音波形を生成させ、前記発音割当情報記憶手
   段に、発音処理要求のあったノートコードがオフ状態に
   なったことをオフ状態になった順番が分かるように記憶
   させる制御手段であって、前記所定の順番は、その時点
   でオフ状態のノートコード、次にオン状態のノートコー
   ドの順番であり、オフ状態のノートコードの中ではオフ
   状態になった順番、オン状態のノートコードの中ではオ
   ン状態になった順番である前記制御手段とを有する電子
   楽器。