JP2988486B2 - 自動演奏装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、人間によるリズム演奏に近いリズム演奏の
できる自動リズム演奏装置等の自動演奏装置に関し、特
に少ないパラメータで自然打楽器固有の奏法に近い演奏
のできるものに関する。

＜従来技術＞ 最近の自動リズム演奏装置には、人間によるリズム演
奏に近いリズム演奏が行えるように、様々な楽音制御デ
ータを記憶させたものがある。例えば、特開昭59−3484
号公報には、自動リズム演奏装置であって、発音すべき
リズム音ごとに発音タイミングデータ、出力チャンネル
データ及び制御データ（エンベロープ形状、ピッチ、音
量レベル等）をメモリに記憶させ、発音タイミングごと
に関連したチャンネルデータ及び制御データを読み出し
て、リズム音を発生するようにしたものが開示されてい
る。

＜発明が解決しようとする課題＞ ところで自然打楽器の場合、各自然打楽器ごとに特有
の演奏方法等があり、その演奏方法の違いや自然打楽器
固有の性格により、各自然打楽器ごとに特有の音色変化
がある。しかし、上述した従来の自動リズム演奏装置に
おいて、全ての自然打楽器ごとの特有の音色変化を再現
しようとすると、制御データの種類を非常に多くしなけ
ればならず、かつデータ構造も複雑になるという問題が
生じる。

また、音源を外部メモリ等により新たに追加した場
合、想定していなかった演奏制御データが発生し、演奏
制御できなくなる等の問題が生じる。

＜課題を解決するための手段＞ 上記の各問題点を解決するために、本発明は、複数の
異なる種類の音源と、発生すべき各楽音の音高を制御す
る音高制御データと、ベロシティを制御するベロシティ
データと、前記複数の異なる音源種類に共通に使用され
る単一のデータ形式を有する第１の音色制御データとに
より構成された演奏データを、複数の異なる音源種類に
対して記憶する記憶手段と、前記演奏データを前記記憶
手段から順次読み出して、各音源に供給する手段とを、
具備している。各音源は、前記第１の音源制御データ
を、これが供給された音源の音源種類に対応した第２の
音色制御データに変換する音色制御データ変換手段を具
備し、前記音色制御データ変換手段によって変換された
前記第２の音色制御データにより、前記各音源種類ごと
に発生される楽音の音色を制御する制御手段とを、具備
する。

＜作用＞ 本発明によれば、記憶手段からの演奏データが各音源
に供給されると、各音源は、供給された演奏データに含
まれている音高制御データに応じた音高を持ち、同じく
供給された演奏データに含まれているベロシティ制御デ
ータに応じたベロシティを持つ楽音を発生する。ここ
で、各音源の種類に共通に使用されている単一のデータ
形式である第１の音色制御データが、供給された音源の
種類に対応した第２の音色制御データに変換される。こ
の変換された第２の音色制御データによって、各音源に
おいて、音色の制御が行われる。従って、同じ値の第１
の音色制御データが、各音源に供給されたとしても、音
源の種類に対応して、異なった音色制御が行われる。ま
た、第１の音色制御データ自体は、単一のデータ形式で
あるので、音色が異なる音源を新たに追加したとして
も、その音源の音色制御専用のデータを第１の音色デー
タに付加する必要がなく、第１の音色制御データをその
まま使用することができる。

＜実施例＞ 以下、本発明を２つの実施例に基づいて詳細に説明す
る。第１図乃至第８図に第１の実施例を示す。第１図
は、第１の実施例の概略を示すブロック図で、同図に示
すように、第１の実施例は、波形データメモリ２、アド
レスコントローラ４、音色・音量パラメータコントロー
ラ６からなる音源部７を備え、さらにRAM8、CPU10、操
作子12、表示器14を備える。

音源７の波形データメモリ２は、複数の自然打楽器の
楽音波形が記憶されたもので、アドレスコントーラ４か
らのアドレス信号によってこれら波形データが順次読み
出される。アドレスコントローラ４は、CPU10からのピ
ッチデータに基づいてアドレス信号を決定する。従っ
て、ピッチデータを変更することによって発生する楽音
の音程という楽音の特性を変更することができる。

音色・音量パラメータコントローラ６は、波形データ
メモリ２から読み出された波形データを処理して、音色
や音量等の楽音特性を制御するものである。この楽音特
性の制御を音量・音色パラメータコントローラ６は、CP
U10から供給されるベロシティデータやニアンスデータ
に基づいて行う。ニアンスデータについては後述する。

RAM8には、あるリズム音を発生させる場合に必要なピ
ッチデータ、ベロシティデータ及びニアンスデータを、
各音源ごとに順に記憶したリズムパターンが、記憶され
ている。このリズムパターンは、複数のリズム音に対応
させて複数組RAM8に記憶されている。これら複数のリズ
ムパターンのうち操作子12によって選択されたものが、
CPU10によって読み出され、そのリズムパターンのピッ
チデータがアドレスコントローラ４に、ベロシティデー
タ及びニアンスデータが音色・音量コントローラ６に供
給される。このRAM8が特許請求の範囲でいう記憶手段に
相当し、CPU10が特許請求の範囲でいう制御手段に相当
する。

操作子12は、上述したリズム音の選択の他に、上述し
た各リズム音の設定やリズム音のテンポの設定等をCPU1
0と協働して行うものである。また、表示器14は、操作
子12の操作によって選択されたリズムパターン等の表示
をCPU10と協働して行うものである。

第２図は、第１図に示す音源７の詳細なブロック図
で、同図から明らかなように音源７は、タムタム用の音
源7a、シンバル用の音源7b及びハイハット用の音源7cか
らなる。

音源7aにおいては、波形データメモリ２は、打楽器タ
ムタムの波形データを記憶したROM21であり、アドレス
コントローラ４は、ROM21に対して設けたアドレス発生
器41及びピッチレジスタ42からなる。音色・音量パラメ
ータコントローラ６は、ROM21から読み出されたタムタ
ムの波形データの音色を変化させるためのディジタルフ
ィルタ61を含み、このディジタルフィルタ61の特性は、
ニアンスレジスタ62に記憶されたニアンスデータによっ
て制御される。また、ディジタルフィルタ61からの出力
に対し、ベロシティレジスタ63に記憶されたベロシティ
データを乗算して、音量を制御する乗算器64を有する。

音源7bにおいては、波形データメモリ２は、打楽器シ
ンバルのエッジ部を打撃した際の波形データを記憶した
ROM22、同シンバルの中央部を打撃した際の波形データ
を記憶したROM23からなる。アドレスコントローラ４
は、ROM22、23に対して設けたアドレス発生器43及びピ
ッチレジスタ44からなる。音色・音量パラメータコント
ローラ６は、ROM22から読み出されたエッジ部を打撃し
たシンバル音の波形データに、これに対する混合比率を
ROM65から読み出し乗算する乗算器66と、ROM23から読み
出した中央部を打撃したシンバル音に、これに対する混
合比率をROM65から読み出し乗算する乗算器67を有し、
さらに乗算器66、67の乗算値を加算する加算器68も有し
ている。従って、加算器68の出力には、シンバル中央打
撃音とエッジ部打撃音とを所定の混合比率で混合したも
のが得られる。ROM65は、ニアンスレジスタ69に記憶さ
れたニアンスデータが入力されたとき、これに対応する
中央部を打撃したときのシンバル音に対する混合比率及
びエッジ部を打撃したときのシンバル音に対する混合比
率を読み出すものである。さらに、音量・音色パラメー
タコントローラ６は、ベロシティレジスタ70に記憶され
たベロシテイデータと加算器68の出力とを乗算し、音量
を制御する乗算器71を有する。

音源7cにおいては、波形データメモリ２は打楽器ハイ
ハットの波形データを記憶したROM24からなる。アドレ
スコントローラ４は、ROM24に対して設けられたアドレ
ス発生器45及びピッチレジスタ46からなる。音色・音量
パラメータコントローラ６は、ROM24から読み出された
ハイハットの波形データに対して、エンベロープ発生器
72から供給されるエンベロープの制御データを乗算する
乗算器73を有している。エンベロープ発生器72は、エン
ベロープのアタック、ディケイ、サスティン及びリリー
スの制御データを発生するもので、特にディケイの制御
データは１ニアンスレジスタ74に記憶されたニアンスデ
ータに対応したものとなる。即ち、エンベロープ発生器
72は、内部にニアンスデータをディケイ制御データに変
換するテーブルを有している。乗算器73の出力には、乗
算器75によってベロシティレジスタ76に記憶されている
ベロシティデータが乗算され、音量が制御される。

このように同じニアンスデータでありながら、タムタ
ムの音源7aにおいてはディジタルフィルタの特性の制御
に用いられ、シンバルの音源7bでは中央部の打撃音とエ
ッジ部の打撃音との混合比率の変更に用いられ、ハイハ
ットの音源7cではディケイの制御に用いられている。さ
らに、これらの制御は、各音源7a、7b、7c内において行
なわれている。これらの点が本発明の特徴である。

乗算器64、71、75の出力、即ち、各音源7a、7b、7cの
出力は加算器77で加算され、D/A変換器78に供給され、
アナログ変換される。

第３図はRAM8に記憶されている各リズム音のうちの１
つの演奏データ、例えばリズムパターンの一部を示した
もので、タムタム、シンバル及びハイハットごとに、そ
れぞれ音高を表すデータ、例えばピッチデータＰ、押鍵
速度を表すデータ、例えばベロシティデータＶ、音色を
表すデータ、例えばニアンスデータＮとからなり、発音
順にアドレスに記憶されている。

第４図（ａ）に示すようにピッチデータＰは、１乃至
９の数字からなり、その数字が小さいほど音程が高くな
り、数字が大きくなるほど音程が低くなるようにアドレ
ス発生器41、43、45が制御される。同図（ｂ）に示すよ
うにベロシティデータＶも１乃至９の数字からなり、数
字が小さいほど音量が小さくなり、数字が大きくなるほ
ど音量が大きくなるように乗算器64、71、75に係数を与
えるものである。

ニアンスデータＮも１乃至９の数字からなり、第５図
に示すようにタムタムの場合、数字が小さいほど高音域
が強調され、数字が大きいほど低音器が強調されるよう
にディジタルフィルタ61を制御する。また、シンバルの
場合、ニアンスデータの数字が小さいと、第６図（ａ）
に示すようにROM22から読み出されるシンバルのエッジ
部の打撃音の音量が小さくされ、数字が大きくなると、
この音量を大きくする係数を乗算器66に供給する。ま
た、ニアンスデータの数字が小さいと、同図（ｂ）に示
すようにROM23から読み出されるシンバルの中央部の打
撃音の音量が大きくされ、数字が大きくなると、この音
量を小さくする係数を乗算器67に供給する。さらに、ハ
イハットの場合、第７図に示すように、ニアンスデータ
の数字が小さいと、ディケイの長さが長くされ、数字が
大きくなるにつれて、ディケイが短くされるディケイ制
御データを乗算器73に供給する。

このように構成された自動リズム演奏装置は、次のよ
うに動作する。今、操作子12の操作によりテンポが決定
され、RAM8の各リズムパターンのうち第３図に示したリ
ズムパターンが選択されているとする。この状態では、
まずRAM8のアドレス１のタムタム、シンバル及びハイハ
ットのピッチデータＰ、ベロシティデータＶ及びニアン
スデータＮがそれぞれ読み出され、対応するピッチレジ
スタ42、44、46、ベロシティレジスタ63、70、76及びニ
アンスレジスタ62、69、74に一時的に記憶される。そし
て発音タイミングに達すると、同時に次のような制御が
それぞれ行われる。

即ち、ピッチレジスタ42にはピッチデータ「２」が記
憶されているので、アドレス発生器41は、ピッチデータ
「２」に対応した読み出し速度でROM21からタムタムの
波形データを読み出す。この場合、ピッチデータは
「２」であるので、音程の高いタムタムの楽音が読み出
される。

このタムタムの楽音はディジタルフィルタ61に供給さ
れ、音色が制御されるが、ニアンスレジスタ62には、ニ
アンスデータ「２」が記憶されているので、ディジタル
フィルタ61は、高音部が強調された音色となるようにタ
ムタムの波形を制御する。

この音色の制御されたタムタムの波形は乗算器64に供
給され、ベロシティデータと乗算されて、音量が制御さ
れるが、ベロシティレジスタ63に記憶されているベロシ
ティデータは「４」であるので、比較的小さな音量とさ
れる。

また、ピッチレジスタ44には、ピッチデータが記憶さ
れているので、ROM22、23からシンバルのエッジ部を打
撃した場合の波形データと、中央部を打撃した場合の波
形データとが、それぞれピッチデータに基づいた音程で
読み出される。この場合、ピッチデータは「５」である
ので、音程の変化がないシンバルの楽音が読み出され
る。また、ニアンスレジスタ69には、ニアンスデータ
「１」が記憶されているので、第６図（ａ）に示すよう
にROM65から混合比率0.1が読み出され、乗算器66に供給
され、同様に第６図（ｂ）に示すようにROM65から混合
比率0.9が読み出され、乗算器67に供給される。そし
て、これら乗算器66、67の乗算値は加算器68で加算され
る。従って、シンバルのエッジ部の打撃音と中央部の打
撃音とが1:9に混合された波形データが加算器68の出力
として得られる。この加算出力は、乗算器71に供給さ
れ、ベロシティレジスタ70に記憶されているベロシティ
データ「８」と乗算され、比較的大きな音量に制御され
る。

ピッチレジスタ46には、ピッチデータ「５」が記憶さ
れているので、アドレス発生器45はピッチデータ「５」
に対応した音程となるようにROM24からハイハットの波
形データを順次読みし、乗算器73に供給する。一方、ニ
アンスレジスタ74には、ニアンスデータ「１」が記憶さ
れており、エンベロープ発生器72は、ディケィを長くす
る制御データを乗算器73に供給する。従って、乗算器73
の出力としてディケイを長くした波形データが得られ
る。この波形データは、乗算器75に供給される。この乗
算器にはベロシティレジスタ76に記憶されているベロシ
ティデータ「４」が供給されており、音量をやや小さめ
とした波形データが得られる。

このようにして、それぞれ楽音特性が制御されたタム
タム、シンバル及びハイハットの波形データは、加算器
77で加算されて、D/A変換器78でアナログ信号に変換さ
れ、フィルタ（図示せず）によって高調波成分が除去さ
れてから、増幅器に供給される。

その後、アドレス２の各ピッチデータ、ベロシティデ
ータ及びニアンスデータが読み出され、次の発音タイミ
ングとなると上述したのと同様にして、各楽音特性の制
御が行われる。

第２の実施例を第８図に示す。この実施例では、タム
タムやハイハットの楽音特性の制御は第１の実施例と同
様に行うが、シンバルの楽音特性の制御が第１の実施例
と異なる。即ち、タムタムやハイハットの制御には、第
１の実施例と同様にピッチデータとベロシティデータと
ニアンスデータとをRAM8からピッチレジスタ42、46、ベ
ロシティレジスタ63、76、ニアンスレジスタ62、74にそ
れぞれ供給するが、シンバルの楽音特性の制御に際して
RAM8から供給するデータは、ピッチデータとエンベロー
プデータとレベルデータとニアンスデータであり、ピッ
チデータはピッチコントローラ80に、エンベロープデー
タはエンベロープジェネレータ82に、レベルデータはレ
ベルコントローラ84に、ニアンスデータはニアンスコン
トローラ86に供給される。

一般にシンバルの中央部を打撃すると、ピッチは高く
なり、高音域が強調され、エンベロープは短くなる傾向
がある。逆にエッジ部を打撃すると、ピッチは低くな
り、低音域が強調され、エンベロープが長くなる傾向が
ある。この実施例は、中央部を打撃した状態やエッジ部
を打撃した状態の楽音特性がそれぞれ得られるようにし
たものである。

そのため、シンバルのエッジ部を打撃した際の波形デ
ータを記憶しているROM22と、中央部を打撃した際の波
形データを記憶しているROM23とを有している。そし
て、これらROM22、23の波形データを読み出すアドレス
信号を発生するアドレスコントローラ88が設けられてい
る。アドレスコントローラ88は、指定されたピッチで両
波形データが読み出されるようにアドレス信号を発生す
る。さらに、読み出された波形の特定の音域を強調する
ためのディジタルフィルタ90、92が設けられている。ま
た、エンベロープを付与するため及び所定の混合比率で
ROM22、23の波形データを混合するために、乗算器94、9
6が設けられている。

ピッチコントローラ80は、供給されたピッチデータに
応じたピッチでアドレスコントローラ88にアドレス信号
を発生させるものである。また、エンベロープジェネレ
ータ82は、供給されたエンベロープデータに対応するエ
ンベロープのアタック、ディケイ、サスティン及びリリ
ースの制御データを発生するものである。レベルコント
ローラ84は、供給されたレベルデータに対応した音量と
するための係数を発生するものである。

ニアンスコントローラ86は、供給されたニアンスデー
タに対応するピッチ変更データを生成するテーブルと、
供給されたニアンスデータに対応するディジタルフィル
タ90の特性制御用データを生成するテーブルと、供給さ
れたニアンスデータに対応するディジタルフィルタ92の
特性制御用データを生成するテーブルと、供給されたニ
アンスデータに対応するシンバル中央打撃音のレベル制
御用のデータを生成するテーブルと、供給されたニアン
スデータに対応するシンバルエッジ部打撃音のレベル制
御用データを生成するテーブルとを、内部に有するもの
である。

このように構成された自動リズム演奏装置は、次のよ
うに動作する。まずRAM8からピッチコントローラ80にピ
ッチデータが供給され、エンベロープデータがエンベロ
ープジェネレータ82に供給され、レベルコントローラ84
にレベルデータが供給され、ニアンスコントローラ86に
ニアンスデータが供給される。そして、発音タイミング
になると、ピッチコントローラ80は、ピッチデータに対
応するピッチでROM22、23から波形データが読み出され
るデータを加算器106に供給する。一方、ニアンスコン
トローラ86も供給されたニアンスデータに対応するピッ
チ変更データを加算器106に供給する。この加算値はア
ドレスコントローラ88に供給される。ニアンスデータが
シンバルの中央部を打撃したときに対応したものとする
と、アドレスコントローラ88は高いピッチでROM22、23
からそれぞれ波形データを読み出し、ディジタルフィル
タ90、92に供給する。そして、ディジタルフィルタ90、
92には、ニアンスコントローラ86から音域強調の特性を
制御するデータが供給される。ニアンスデータがシンバ
ル中央部の打撃に対応するものであると、ディジタルフ
ィルタ90、92はそれぞれ高音域を強調するが、ディジタ
ルフィルタ92のほうが高音域強調の程度が高いものであ
る。

ニアンスコントローラ86からのシンバルエッジ部打撃
音のレベル制御用データ（ニアンスデータがシンバル中
央打撃に対応するものであると、シンバルエッジ部打撃
音の混合比率が小さくなるようなデータ）とレベルコン
トローラ84からのデータとは加算器98で加算され、この
加算値はさらにエンベロープジェネレータ82からのデー
タ（ニアンスデータがシンバル中央打撃に対応するもの
であると、エンベロープを短くするデータ）と加算器10
0で加算され、乗算器94に供給される。また、ニアンス
コントローラ86からのシンバル中央部打撃音のレベル制
御のデータ（ニアンスデータがシンバル中央打撃音に対
応するものであると、シンバル中央部打撃音の混合比率
を大きくするようなデータ）とレベルコントローラ84か
らのデータとは、加算器102で加算され、この加算値は
さらにエンベロープジェネレータ82からのデータ（ニア
ンスデータがシンバル中央打撃に対応するものである
と、エンベロープを短くするデータ）と加算器104で加
算され、乗算器96に供給される。これら乗算器94、96の
出力は加算器108で加算される。従って、ニアンスデー
タがシンバル中央打撃に対応するものであると、ROM23
から読み出され高音域が大きく強調され、エンベロープ
が短くされたシンバル中央音打撃の波形データが、ROM2
2から読み出され高音域が若干強調され、エンベロープ
が短くされたシンバルエッジ部打撃の波形データよりも
多く混合された波形データが、加算器108より出力され
る。以下、次の発音タイミングまでにRAM8から次のピッ
チデータ、エンベロープデータ、レベルデータ及びニア
ンスデータが読み出され、次の発音タイミングのとき、
これら読み出されたピッチデータ、エンベロープデー
タ、レベルデータ及びニアンスデータに基づいて上記と
同様な制御が行われる。

上記の実施例では、１つの音源に対して１つのニアン
スデータが１つの楽音特性を制御するように構成した
が、１つの音源に対し１つのニアンスデータで複数の楽
音特性を制御するように構成してもよい。また、１つの
音源に対し複数のニアンスデータを設け、それぞれのニ
アンスデータが楽音特性を制御するように構成してもよ
い。

＜発明の効果＞ 以上述べたように、音発明によれば、様々な種類の音
源に対して供給された共通の単一データである第１の音
色制御データを、各音源の種類に対応した第２の音色制
御データに変換し、この第２の音色制御データによって
各音源の音色を制御するように構成している。従って、
異なった種類の音源に対して共通の第１の音色制御デー
タを使用することができるので、記憶手段に記憶される
音色制御に関するデータは、１種類のみとなり、記憶手
段のデータ構造を簡略化できる。また、外部から新たな
音源を追加したことにより、今まで想定してなかった制
御が必要になっても、音原側に制御方法及び制御データ
の組合せを記憶することで、音源の拡張性を持たすこと
ができる。また、記憶手段側でも、第１の音色制御デー
タを、新たに追加された音源用に追加するだけでよく、
しかも第１の音色制御データは、複数の音色制御データ
が組み合わされたものでなく、単一のデータであるの
で、その追加も容易に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による自動演奏装置の第１の実施例の概
略構成を示すブロック図、第２図は同第１の実施例の主
要部の詳細なブロック図、第３図は同第１の実施例で使
用するRAMの記憶内容を模式的に示した図、第４図
（ａ）は同第１の実施例で使用するピッチデータと楽音
のピッチとの関係を示す図、第４図（ｂ）は同第１の実
施例で使用するベロシティデータと音量との関係を示す
図、第５図は同第１の実施例とタムタムに対して使用す
るニアンスデータと強調される音域との関係を示す図、
第６図（ａ）はニアンスデータと同第１の実施例のシン
バルのエッジ部打撃音に対する音量との関係を示す図、
第６図（ｂ）はニアンスデータと同第１の実施例のシン
バルの中央打撃音に対する音量との関係を示す図、第７
図は同第１の実施例のハイハットに対して使用するニア
ンスデータとディケイの長さとの関係を示す図、第８図
は同第２の実施例の主要部のブロック図である。 ２……波形データメモリ（音源）、４……アドレスコン
トローラ（音源）、６……音色・音量パラメータコント
ローラ（音源）、８……RAM（記憶手段）、10……CPU
（制御手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩山 季裕 大阪府大阪市住之江区新北島３丁目７番 13号 ローランド株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−201094（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−183695（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−3484（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−54991（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の異なる種類の音源と、 発生すべき各楽音の音高を制御する音高制御データと、
   ベロシティ制御データと、前記複数の異なる音源種類に
   共通に使用される単一のデータ形式を有する第１の音色
   制御データとにより構成された演奏データを複数の異な
   る音源種類に対して記憶する記憶手段と、 前記演奏データを前記記憶手段から順次読み出して、各
   音源に供給する手段とを、 具備し、前記各音源は、 前記第１の音源制御データを、これが供給された音源の
   音源種類に対応した第２の音色制御データに変換する音
   色制御データ変換手段を具備し、前記音色制御データ変
   換手段によって変換された前記第２の音色制御データに
   より、前記各音源種類ごとに発生される楽音の音色を制
   御する制御手段を具備する 自動演奏装置。