JP2957842B2 - 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、
複数の楽音にビブラート等の効果をかける場合に、その
位相とピッチ（周期、あるいは周波数）を同期させるこ
とが可能な電子楽器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子楽器において、音高によって
ビブラートピッチを変化させるものがあった。これは、
例えばキーボードを備えた楽器において、入力されたキ
ーナンバーを、テーブル等を参照して低周波発振器（以
下ＬＦＯと称す）のピッチ情報に変換し、この値によっ
てピッチが制御されたＬＦＯの出力により、ビブラート
をかけるものである。このようなビブラートは、例えば
ヴァイオリン等音高によってビブラートピッチを変化さ
せることが多い音色に対して有効であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】例えば実際のヴァイオ
リンの演奏において、同時に２音を発音する場合には、
各音にかけられるビブラートのピッチと位相は一致して
いる。しかし、電子楽器における上記のような従来のビ
ブラート方式では、キーナンバーとビブラートピッチと
が１対１に対応していたので、１音ずつ発音する分には
問題ないが、和音等複数の音が同時に発音された場合に
は、各音のビブラートピッチが異なるために演奏者が違
和感を感じるという問題点があった。本発明の目的は、
前記のような従来技術の問題点を改良し、複数音の発音
時にはビブラートのピッチおよび位相を同期させること
が可能な電子楽器を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、発音チャネル
ごとに効果付加用の周期信号発生手段を持つ電子楽器に
おいて、現在発音中のチャネルが存在するか否かを識別
する手段と、該手段の出力により、すでに他の発音チャ
ネルが発音中の場合には、新たに発音するチャネルの周
期信号の位相と周期をすでに発音中のチャネルの周期信
号発生手段の位相と周期に合わせる周期信号発生制御手
段とを備えたことを特徴とする。

【０００５】

【作用】このような手段により、発音数に応じて例えば
ビブラートピッチ決定方法を変え、１音の場合には従来
通りキーナンバーに応じたビブラートピッチでビブラー
トをかけ、また複数音の場合には、それぞれの音に同一
ピッチのビブラートがかけられる。従って、自然な音色
が得られ、演奏者が違和感を感じることがなくなる。

【０００６】

【実施例】以下に本発明が適用される電子楽器の実施例
を詳細に説明する。図１は電子楽器の構成を表すブロッ
ク図である。ＣＰＵ１はＲＯＭ２に記憶されているプロ
グラムにより、電子楽器全体の制御を行う。またタイマ
や割り込み制御回路も内蔵している。ＲＯＭ２には制御
用プログラムの他、例えば図６（ａ）に示すような音色
データ、あるいは図６（ｂ）に示すようなキーナンバー
・ピッチテーブルも記憶している。ＲＡＭ３はＣＰＵ１
の作業用領域として使用される他、キーアサインテーブ
ル、音源制御情報テーブルなどの各種制御データを記憶
している。

【０００７】キーボード４はスイッチを有する複数の鍵
と、該鍵のスイッチをスキャンするスキャン回路からな
っている。パネル５は音色設定スイッチ等の各種スイッ
チ、テンポや音量等を調節するボリューム、あるいはＬ
ＥＤや液晶の表示装置を有し、スイッチやボリュームの
情報をＣＰＵ１に読み込むためのスキャン回路、および
表示装置を駆動するドライブ回路を備えている。

【０００８】音源回路６は、詳細は後述するが、ＣＰＵ
１の制御により例えば１６チャネルの独立したデジタル
楽音信号を発生することができるものである。Ｄ／Ａ変
換器７は、音源回路６から出力されるデジタル楽音信号
をＤ／Ａ変換する。そして、この出力はアンプ８により
増幅され、スピーカ９から発音される。なお、音源回路
６から左右２チャネルの楽音を出力し、Ｄ／Ａ変換器、
アンプ、スピーカを２系統設けても良い。バス１０は電
子楽器の各回路を接続している。

【０００９】図２は図１の音源回路６の内部構成を示す
ブロック図である。ＤＣＯ（デジタルコントロールドオ
シレータ）２０は、ＣＰＵ１が制御レジスタ２４にセッ
トした、押下された鍵盤に対応する波形読み出しピッチ
情報を、内蔵するアキュムレータによって累算すること
により、後段の波形メモリ２１の読み出しアドレスを出
力する。従って、制御情報レジスタ２４に設定する値を
ＬＦＯの振幅値に従って順次変化させていくと、発生す
る楽音信号の周波数もこれに伴って変化し、ビブラート
がかかる。

【００１０】波形メモリ２１は、各音色に対応するデジ
タル楽音波形情報を１周期以上記憶しており、音色の設
定に従ってＣＰＵから制御情報レジスタ２５に設定され
る上位アドレス（図６（ａ）の波形メモリ読み出しベー
スアドレス）に従って波形データの１つが選択され、Ｄ
ＣＯから出力される下位アドレス情報に従って、波形値
が順次読み出される。ＤＣＦ（デジタルコントロールド
フィルタ）２２は波形メモリの出力楽音信号の周波数特
性を変化させるデジタルフィルタであり、時間的変化を
付ける場合には、ＤＥＧ（デジタルエンベロープジェネ
レータ）２７を併用して所望の周波数特性を得る。制御
レジスタ２６はＤＣＦ２２あるいはＤＥＧ２７に制御情
報を設定するためのレジスタである。

【００１１】ＤＣＡ（デジタルコントロールドアンプ）
２３は一種の乗算器であり、ＤＥＧ２９から出力される
楽音波形のエンベロープデータとＤＣＦ２２の出力とを
乗算する。ＤＥＧ２７、２９は例えば目標値とスピード
データとを与えると、その目標値に漸近する出力を発生
するような回路であり、提案されている任意の回路が利
用可能である。制御情報レジスタ２８はＤＥＧ２９に各
種エンベロープ情報を設定するためのレジスタである。
なおＤＣＡ２３においては、パン制御情報に基づいて、
各楽音信号ごとにそれぞれ所定の比率を乗算して加算
し、左右２つのチャネルの楽音信号を出力するようにし
てもよい。なお、図２では１チャネル分の回路しか示さ
れていないが、音源回路６は、実際には時分割動作する
１６チャネルの独立した発音チャネルを有しており、制
御情報レジスタもチャネル分存在する。

【００１２】次に、データについて説明する。まずＲＯ
Ｍ内には、図６（ａ）に示すような音色データが記憶さ
れており、各音色データは、波形メモリ２１の中の複数
の波形データの内のどの波形データを用いるかを決定す
る波形メモリ読み出しベースアドレス、図２のＤＥＧ２
９を制御するためのエンベロープ制御データ、ＤＣＦ２
２を制御するフィルタ制御データ、サイン波、三角波な
どのＬＦＯ波形を決定するＬＦＯ形状データ、ＬＦＯ信
号をどの程度楽音信号に作用させるかを決定するＬＦＯ
デプスなどのデータから構成されている。これらのデー
タはキーオン処理時に音源回路６の制御情報レジスタ
や、ＲＡＭ内の発音チャネル制御情報エリヤに転送され
る。

【００１３】ＲＯＭ内には図６（ｂ）に示すようなキー
ナンバー・ピッチ変換テーブルも格納されている。この
テーブルは押下された鍵のキーナンバーから、ＤＣＯに
セットするための波形メモリ読み出しピッチ情報と、Ｌ
ＦＯの周波数を決定するＬＦＯピッチ情報とを読み出
す。なおＲＯＭ内にはこの他に、サイン波、三角波など
複数のＬＦＯ波形に対応した複数のＬＦＯ位相、振幅変
換テーブルが格納されている。

【００１４】ＲＡＭ３内には、図６（ｃ）に示す発音チ
ャネル制御情報テーブルがあり、各発音チャネルごと
に、波形メモリ読み出しピッチ情報、ＬＦＯピッチ情
報、ＬＦＯデプス情報、ＬＦＯ現在値情報等が格納され
ている。なおＲＡＭにはこの他にキーアサインテーブル
も格納されている。

【００１５】つぎに動作を説明する。図３はＣＰＵ１の
メイン処理を示すフローチャートである。ステップＳ１
においては、キーボード４をスキャンし、新たにキーオ
ンされたものがあるか否かが調べられる。そして、新た
にキーオンされたものがあった場合にはステップＳ２に
移行する。ステップＳ２においては、発音数をカウント
するカウンタを＋１する。ステップＳ３においては、Ｒ
ＡＭ３内にあるキーアサインテーブルを参照し、キーオ
ンされた鍵をどの発音チャネルに発音させるかを割り当
てる、いわゆるキーアサイン処理が行われる。

【００１６】ステップＳ１においてキーオンが無かった
場合にはステップＳ４に移行し、新たにキーオフされた
ものがあるか否かが調べられる。そして、もし新たにキ
ーオフしたものがあった場合には、ステップＳ５に移行
する。ステップＳ５においては、カウンタを−１してス
テップＳ６に移行し、ステップＳ６においては、キーオ
フのキーアサイン処理がなされる。

【００１７】ステップＳ７においては、新たなキーオン
があった場合に、音源回路４に各種制御データを設定す
る処理を行う。具体的には、図２の割り当てられたチャ
ネルの各制御情報レジスタに必要な情報を設定すると共
に、ＲＡＭ４内にある各発音チャネルごとの制御情報エ
リヤにも必要な情報を設定する。

【００１８】図４は、図３のステップＳ７の一部であ
る、ＬＦＯ関係のデータの設定処理を示すフローチャー
トである。ステップＳ２０においては、発音数カウンタ
の値を読み出す。ステップＳ２１においては、カウント
値が２以上であるか否かが調べられ、２以上でない場
合、つまり１である場合には、新たにキーオンされたも
ののみを発音すればよいから、ステップＳ２２に移行す
る。

【００１９】ステップＳ２２においては、例えば図６
（ｂ）に示すキーナンバー・ピッチテーブルを参照し、
押鍵されたキーナンバーからＬＦＯピッチ情報を読み出
す。ステップＳ２３においては、このＬＦＯピッチ情報
を、図６（ｄ）に示すようなＲＡＭ３の特定の番地に格
納する。ステップＳ２４においては、使用する発音チャ
ネル番号をやはり図６（ｄ）に示すようなＲＡＭ３の特
定の番地に格納する。これらの格納情報は２音目以降の
発音時に位相やピッチを合わせるために用いられる。ス
テップＳ２５においては、音源制御情報エリヤの該当発
音チャネル領域に、ステップＳ２２で決定したＬＦＯピ
ッチ情報を設定する。なお実際の音源回路の制御は図３
のステップＳ９において行う。

【００２０】一方、ステップＳ２１において、発音数が
２以上であった場合にはステップＳ２６に移行する。ス
テップＳ２６においては、すでに発音中のチャネルのＬ
ＦＯと位相、ピッチを合わせるために、まず図６（ｄ）
に示すようにＲＡＭの所定のエリヤに格納されている発
音チャネル番号を読み出し、更に、該発音チャネルのＬ
ＦＯ現在値を新たに発音させるチャネルのＬＦＯ現在値
としてセットする。これによりＬＦＯの位相が同期す
る。ステップＳ２７においては、やはりＲＡＭの所定の
エリヤに格納されているＬＦＯピッチ情報を読み出し、
該発音チャネルのＬＦＯピッチとしてセットする。この
処理により、ＬＦＯピッチも第１音のものと同期する。

【００２１】図３のフローチャートに戻って、ステップ
Ｓ８においては、新たなキーオフがあった場合に、音源
回路の該当するチャネルに対する制御が行われる。ステ
ップＳ９においては、音源回路に対するビブラート、ト
レモロ等の効果付加処理が行われる。

【００２２】図５（ａ）はステップＳ９の処理の一部で
あるビブラート処理を示すフローチャートである。ステ
ップＳ３１においては、発音チャネル制御情報エリヤか
らＬＦＯ現在値を読み出す。ステップＳ３２において
は、ＬＦＯ位相、振幅変換テーブルを参照し、ＬＦＯ現
在値からＬＦＯ振幅値を求める。なおこのＬＦＯ位相、
振幅変換テーブルは、例えばサイン波形、のこぎり波
形、三角波形等の各種波形の位相と対応する振幅データ
とを記憶している複数のテーブルからなり、図６（ａ）
に示されている、各音色ごとに指定されているＬＦＯ形
状データによってその中の１つが選択されるようになっ
ている。

【００２３】ステップＳ３３においては、ステップＳ３
２で求められたＬＦＯ振幅値に、やはり図６（ａ）に示
されている、各音色ごとに指定されているＬＦＯデプス
（深さ）データを乗算する。ステップＳ３４において
は、この乗算値を、楽音の周波数を決定する波形読み出
しピッチ情報に加算し、図２のＤＣＯ２０を制御する制
御情報レジスタ２４に設定する。実際にはこの処理をチ
ャネル数分行う。この処理により、発生する楽音信号の
周波数がＬＦＯの振幅値に従って変化し、ビブラートが
かかることになる。

【００２４】なお、ＬＦＯ現在値は、図３のメイン処理
とは独立した、タイマーによる割り込み処理により更新
されている。図５（ｂ）はＬＦＯ現在値の更新処理を示
すフローチャートである。ステップＳ４１においては、
ＬＦＯ現在値を読み出す。ステップＳ４２においては、
ＬＦＯ現在値にＬＦＯピッチを加算する。ステップＳ４
３においては、加算した値をＬＦＯ現在値エリヤに格納
する。実際にはこの処理をチャネル数分行う。この処理
により、ＬＦＯの位相情報を表すＬＦＯ現在値は、周期
的にＬＦＯピッチデータが加算されることによって更新
され、ピッチに比例した周波数の発振器がソフトウェア
により実現されている。なお図４のステップＳ２６ある
いは図５（ａ）の処理中に割り込みがかかり、ＬＦＯ現
在値が更新されてしまうと、２つのチャネルのＬＦＯの
位相が合わなくなるが、ズレはわずかであり問題はな
い。

【００２５】つぎに、具体的な動作例を、図６を参照し
て説明する。まず、１つのチャネルも発音されていなか
ったときに、キーナンバー５０の鍵が押下され、この鍵
がチャネル１に割り当てられたものとする。図６（ｃ）
の発音チャネル制御情報テーブルのチャネル１のエリヤ
の内、波形メモリ読み出しピッチエリヤには、キーナン
バー５０に対応する読み出しピッチ情報Ｐ50が（ｂ）の
キーナンバー・ピッチテーブルから読み出されて格納さ
れ、またＬＦＯピッチエリヤには、同じくキーナンバー
５０に対応するＬＦＯピッチ情報Ｌ50が、やはり（ｂ）
のキーナンバー・ピッチテーブルから読み出されて格納
される。ＬＦＯデプス値Ｄ1 は（ａ）の音色データテー
ブルから読み出されて格納され、ＬＦＯ現在値には例え
ば０がセットされる。これらの処理により、キーナンバ
ー５０に対応したピッチのビブラートがかかることにな
る。またＲＡＭの特定のエリヤにＬＦＯピッチ情報Ｌ50
と発音チャネル番号１が格納される。

【００２６】つぎに、キーナンバー５０の鍵が押下され
ている間に、更にキーナンバー５２の鍵が押下され、発
音チャネル２に割り当てられたものとする。このときに
は図３のステップＳ７の処理時には発音数カウンタの値
は２であり、従って図４のステップＳ２１からはステッ
プＳ２６に移行する。ステップＳ２６においては、ＲＡ
Ｍの特定のエリヤを参照して、発音チャネル１のＬＦＯ
現在値ＰＨ1 を発音チャネル２のＬＦＯ現在値エリヤに
コピーする。また、ステップＳ２７においては、ＲＡＭ
の特定のエリヤに格納されているＬＦＯピッチ情報Ｌ50
をチャネル２のＬＦＯピッチエリヤに格納する。以上の
ような処理により、チャネル１と２のＬＦＯの位相とピ
ッチを同期させることができる。

【００２７】つぎに、他の実施例について説明する。図
７は、他の実施例の発音チャネル制御情報テーブルと、
ＬＦＯ制御情報テーブルを示す図である。第１の実施例
の場合には、発音チャネルとＬＦＯ（ＬＦＯ制御情報）
とは１対１に対応していたが、この例では１つのＬＦＯ
により複数の発音チャネルを制御可能にするものであ
る。図において、発音チャネル制御情報テーブル（ａ）
には、各チャネルごとにＬＦＯを指定するＬＦＯ番号エ
リヤがあり、これにより例えば発音チャネル０と１の両
方でＬＦＯ０を指定することにより、両チャネルのＬＦ
Ｏの位相とピッチを同期させることができる。

【００２８】以上、実施例を説明したが、以下のような
変形例も考えられる。ＬＦＯはソフトウェアにより実現
する例を示したが、例えば音源回路内に各チャネルごと
にハードウェアによるＬＦＯを設けて制御するようにす
ることも可能である。またビブラートに限らず、トレモ
ロ（ＬＦＯによるエンベロープの制御）やグロウル（Ｌ
ＦＯによるカットオフ周波数の制御）等ＬＦＯを用いる
効果付加処理であれば、他の効果にも利用可能である。
更に、上記実施例のような位相、ピッチの同期したＬＦ
Ｏを用いる効果と、従来のキーナンバーに対応したピッ
チのＬＦＯを用いる効果とをパネル等で選択して付加で
きるようにしてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、発
音数に応じて例えばビブラートピッチ決定方法を変え、
１音の場合には従来通りキーナンバーに応じたビブラー
トピッチでビブラートをかけ、また複数音の場合には、
それぞれの音に同一位相、同一ピッチのビブラートがか
けられる。従って、楽器の音に近い自然な音色が得ら
れ、演奏者が違和感を感じることがなくなるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 電子楽器の構成を表すブロック図である。

【図２】 音源回路の内部構成を示すブロック図であ
る。

【図３】 ＣＰＵ１のメイン処理を示すフローチャート
である。

【図４】 ＬＦＯ関係のデータの設定処理を示すフロー
チャートである。

【図５】 ビブラート処理、ＬＦＯ処理を示すフローチ
ャートである。

【図６】 メモリ内の各種データ構成を示す図である。

【図７】 他の実施例のデータ構成を示す図である。

【符号の説明】

１…ＣＰＵ、２…ＲＯＭ、３…ＲＡＭ、４…キーボー
ド、５…パネル、６…音源回路、７…Ｄ／Ａ変換器、８
…アンプ、９…スピーカ、１０…バス、２０…ＤＣＯ、
２１…波形メモリ、２２…ＤＣＦ、２３…ＤＣＡ、２
４、２５、２６、２８…制御情報レジスタ、２７、２９
…ＤＥＧ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発音チャネルごとに効果付加用の周期信
   号発生手段を持つ電子楽器において、現在発音中のチャ
   ネルが存在するか否かを識別する識別手段と、前記識別
   手段の出力により、すでに他のチャネルが発音中の場合
   には、新たに発音するチャネルの、前記周期信号の位相
   と周期をすでに発音中のチャネルの周期信号発生手段の
   位相と周期に合わせる周期信号発生制御手段とを備えた
   ことを特徴とする電子楽器。
2. 【請求項２】 上記周期信号発生手段は、各チャネルご
   との周期信号発生制御情報を記憶する記憶手段を有し、
   上記周期信号発生制御手段は、前記識別手段の出力によ
   り、すでに他のチャネルが発音中の場合には、すでに発
   音中のチャネルの前記記憶手段の内容を、新たに発音す
   るチャネルの前記記憶手段に複写することにより、前記
   周期信号の位相と周期を合わせることを特徴とする、請
   求項１に記載の電子楽器。