JP3057743B2

JP3057743B2 - 電子楽器

Info

Publication number: JP3057743B2
Application number: JP2277007A
Authority: JP
Inventors: 栄一郎青木
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1990-10-15
Filing date: 1990-10-15
Publication date: 2000-07-04
Anticipated expiration: 2015-07-04
Also published as: JPH04151197A

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）産業上の利用分野この発明は、検出された和音の構成音のピッチおよび
／または音量を演奏者の操作によって修正することがで
きる電子楽器に関する。

（ｂ）従来の技術現在実用化されている電子楽器の多くは平均律に調律
されている。しかし、平均律で和音を発音すると微妙に
不協和となってうなりが生じ、響きが美しくないため、
和音を発音する場合には響きのよい純正律等の音律にピ
ッチを修正する電子楽器が提案されている（特開昭62−
61099等）。

従来のこのような電子楽器では、和音が指定されたと
き、予め設定されたルール（根音を基準として３度音お
よび５度音を純正律の音程にピッチ修正する等）に基づ
いて自動的にピッチが修正されて発音されるようになっ
ていた。

（ｃ）発明が解決しようとする課題しかし、和音の響きや音色等を音楽的に表現するため
には、必ずしも完全な純正律に調律する必要はなく、あ
る程度の唸り等が残っている方が変化に富み音楽的に奥
行きのある音色となる場合がある。この場合、どの程度
のピッチずれを残すかまたは和音構成音の発音レベル
（音量）をどのように調整するかは演奏されている曲や
発音している楽音の音色等によって異なり一定ではな
い。しかし、従来の電子楽器では上述したように、どの
ような曲を演奏している場合でも、どのような音色の楽
音を発音している場合でも一律にピッチ修正されてしま
うため、電子楽器の表現力が低下してしまう欠点があっ
た。

この発明は、演奏者が操作によって和音構成音のピッ
チや音量等を制御することができるようにして表現力を
向上した電子楽器を提供することを目的とする。

（ｄ）課題を解決するための手段請求項１の発明は、形成する楽音信号の音高を指定す
る音高指定手段と、前記音高指定手段で指定された複数
の音高によって構成される和音を検出する和音検出手段
と、演奏者によって演奏時に操作される演奏操作手段
と、演奏操作手段の操作に応じて前記和音検出手段で検
出された和音の構成音のピッチを第１の音律から第２の
音律までの間で任意のピッチに修正するピッチ修正手段
と、前記ピッチ修正手段で修正されたピッチで楽音信号
を形成する楽音信号形成手段と、を設けたことを特徴と
する。

請求項２の発明は、形成する楽音信号の音高を指定す
る音高指定手段と、前記音高指定手段で指定された複数
の音高によって構成される和音を検出する和音検出手段
と、前記和音検出手段で検出された和音の構成音のうち
特定の構成音のなかから特定の構成音を選択し、該特定
の構成音の音量を演奏者の操作によって修正する音量修
正手段と、前記音高指定手段で指定された音高および前
記音量修正手段で修正された音量で楽音信号を形成する
楽音信号形成手段と、を設けたことを特徴とする。

（ｅ）作用この発明の電子楽器の音高指定手段および修正手段は
演奏者が操作する操作手段を備えている。音高指定手段
の当該操作手段は、例えばキーボード等のように複数の
音高を同時に指定することができるものを用いることが
できる。また、修正手段の当該操作手段としては、いわ
ゆるピッチベンドホイールやエクスプレッションペダル
等のように連続量の操作量データを出力できるものを用
いることができる。音高指定手段で指定された複数の音
高に基づいて和音検出手段が和音を検出する。請求項１
の発明において、ピッチ修正手段は和音構成音のピッチ
を第１の音律から第２の音律までの任意のピッチに修正
する。第１の音律はたとえば平均律であり第２の音律は
たとえば純正律である。ピッチ修正手段は、和音構成音
のピッチを第２の音律に常に完全に修正するわけではな
く、上記操作手段の操作量に応じて修正する。これによ
り、和音構成音のピッチをその場面や音色に応じて適当
な程度修正することができ、和音を平均律で発音した
り、純正律で発音したり、またその中間の音律で発音し
たりすることができ、楽器の表現力を向上することがで
きる。

また、請求項２の発明において、音量修正手段は、演
奏者の操作に応じて特定の和音構成音の音量のみを修正
する。特定の和音構成音は、例えば３度音などがある。
このように特定の和音構成音の音量を修正することによ
り、和音を維持しながら唸りのレベルを小さくすること
ができる。このような動作をすることにより、演奏者の
意図に合わせて和音検出に基づくピッチ修正，音量修正
を行うことができ、電子楽器の表現力を向上することが
できる。

（ｆ）実施例図面を参照してこの発明の実施例である電子楽器を説
明する。この電子楽器はキーボードを備えた電子鍵盤楽
器である。キーボードは５オクターブ程度のキー（61キ
ー）を備えている。複数のキーを同時にオンすることに
よってその楽音を同時に発音させることができる。ま
た、低温側２オクターブの音域（左鍵域）でオンされた
キーの組み合わせで和音を指定して発音させることがで
きる。

さらに、この電子鍵盤楽器にはキーボードの他のモジ
ュレーションホイール形式のコントローラを２個備えて
いる。これらのコントローラは、その一方（第１コント
ローラ）が和音構成音のピッチ修正量を設定するもので
あり、他方（第２コントローラ）が和音の３度音の音量
を制御するためのものである。すなわち、この電子鍵盤
楽器は平均律に調律されており、和音を発音するとき3,
5度音のピッチずれによる唸りを弱くするため第１コン
トローラ１の操作によって純正律にピッチを近づけてい
くことができ、また、第２コントローラの操作によって
3,5度音の音量を少し下げることにより唸りのレベルを
小さくすることができる。

第１図は同電子鍵盤楽器のブロック図である。この電
子鍵盤楽器の動作はCPU10が制御している。CPU10には、
バス11を介して、ROM12,RAM13,キーボード14,A/D変換器
15,16,スイッチ群19およびトーンジェネレータ20が接続
されている。ROM12には動作プログラムや音色データ等
が記憶されている。RAM13にはキーイベント等に関する
データを記憶するレジスタが設定される。キーボード14
は上述したように61キーを備えた演奏用鍵盤である。A/
D変換器15,16には第１コントローラ17,第２コントロー
ラ18が接続されている。これらコントローラ17,18はモ
ジュレーションホイールであり、演奏者が左手で操作す
るものである。A/D変換器15,16はコントローラ17,18の
操作角度をディジタル値に変換してバッファリングす
る。このデータはCPU10が定期的に読み出す。スイッチ
群19には音色設定スイッチ等が含まれる。

第２図にトーンジェネレータ20のブロック図を示す。
このトーンジェネレータは波形メモリ方式のトーンジェ
ネレータであり、CPU10から入力された種々のパラメー
タに基づいてアドレスを生成し、このアドレスで波形メ
モリ33をアクセスして波形データを読み出す。このトー
ンジェネレータ20は時分割動作により16チャンネルの楽
音信号を同時に形成することができるものである。CPU1
0はキーオンイベントがあるとこのキーオンに対応する
楽音信号を形成するために発音チャンネルを指定する。
指定されたチャンネル番号CHとともに様々なデータがレ
ジスタ群30に送られてくる。送られてくるデータとして
は、キーオンパルスKONP,キーオフパルスKOFP,キーコー
ドKC,キーベロシティKV,レベル制御パラメータVL,マス
タボリュームパラメータVOL,音色番号TC,ピッチシフト
量DP,チャンネル番号CH等である。CPU10からレジスタ群
30へのこれらのデータの送信は各チャンネルに割り当て
られた時分割タイミングに同期することなく、キーオン
イベントに合わせて送られてくる。レジスタ群30は送ら
れてきたデータを一旦記憶し、各チャンネルに割り当て
られた時分割タイミングにこれらのデータを各回路部に
対して送信する。回路部は、フェーズジェネレータ31,
アドレスジェネレータ32,波形メモリ33,乗算器35,36,37
およびアキュムレータ38,D/A変換回路39等からなってい
る。さらに、乗算器35にはエンベロープジェネレータ34
が接続されている。フェーズジェネレータ31には各チャ
ンネルの時分割タイミングにキーコードKC,キーオンパ
ルスKONP,ピッチシフト量DTが入力される。フェーズジ
ェネータ31はこれらのデータに基づいて楽音信号の波形
の位相角度を算出してアドレスジェネレータ32に出力す
る。アドレスジェネレータ32にはこのデータ以外にキー
オンパルスKONP,キーオフパルスKOFP,キーコードKC,音
色番号TC,キーベロシティKVが入力される。アドレスジ
ェネレータ32はこれらのデータに基づいて読み出すべき
波形データの種類およびその一連の波形データのうちど
のタイミングのデータを読み出すかを決定してそのアド
レスを出力する。このアドレスは波形メモリ33に入力さ
れる。波形メモリ33はアドレスジェネレータ32のアクセ
スに基づいて波形データ（楽音波形の瞬時値）を出力す
る。この波形データは乗算器35,36,37によってレジスタ
（振幅）が制御される。乗算器35にはエンベロープジェ
ネレータ34が生成したエンベロープ信号が入力される。
エンベロープ信号は楽音信号の時系列的な振幅の変化特
性を表した信号である。エンベロープジェネレータには
キーオンパルスKONP,キーオフパルスKOFP,キーコードK
C,音色番号TC,およびキーベロシティKVが入力され、こ
れらのパラメータに基づいてその楽音のエンベロープ波
形を生成する。乗算器36にはコントローラ18の操作によ
って生成されたレベル制御パラメータVLが入力される。
また乗算器37にはマスタボリュームパラメータVOLが入
力される。各乗算器35,36,37では、これらのパラメータ
を波形データに乗算してレベルを制御する。レベルの制
御を受けた波形データはアキュムレータ38に出力され
る。アキュムレータ38は16個の時分割チャンネルで形成
された個別の楽音信号を加算して一つの楽音信号に合成
する回路である。合成されたディジタル信号（量子化信
号）はD/A変換回路39によってアナログの波形信号に変
換されたのち、サウンドシステム21へ出力される。サウ
ンドシステム21はアンプおよびスピーカを備えており、
入力された楽音信号をアンプで増幅したのちスピーカか
ら出力する。

第３図（Ａ），（Ｂ）はピッチシフト量テーブルおよ
びレベル制御テーブルを示す図である。ピッチシフト量
テーブルPMEM（TYPE,DG）は、検出された和音の各構成
音の、根音を基準とする平均律から純正律へのピッチ差
を記憶したテーブルである。すなわち長和音（TYPE＝
０）の場合、長３度（根音から４半音）の楽音は、平均
律から14セント下降させることによって純正律となる。
このテーブルは和音タイプTYPEおよび根音からの半音数
DGを添字として検索される。

同図（Ｂ）のレベル制御テーブルVMEM（TYPE,DG）は
最もピッチ差が大きい３度音のレベルをどの程度低下さ
せるかを記憶したテーブルである。たとえば、長和音
（TYPE＝０）の３度音（DG＝４）は0.2低下させる。

第５図（Ａ）〜（Ｆ）は同電子楽器の動作を示すフロ
ーチャートである。また、この動作において用いられる
レジスタを第４図に示している。

第５図（Ａ）はメインルーチンを示している。装置に
電源がオンされると、まずn1で初期設定動作を実行す
る。こののちキーイベント（n2），第１コントローライ
ベント（n6）または第２コントローライベント（n8）が
あるまでその他のスイッチ処理（n10）を実行しつつ待
機する。キーイベントがあった場合にはn2からn3に進
み、キーオンイベント／キーオフイベントを判断する。
キーオンイベントの場合にはキーオンイベント動作（n
4）を実行し、キーオフの場合にはキーオフイベント動
作（n5）を実行する。また、第１コントローラ17の操作
があった場合には、そのデータをレジスタKPに取り込む
（n7）。第２コントローラ18の操作があった場合には、
そのデータをレジスタKVOに取り込む（n9）。

同図（Ｂ）はキーオンイベント動作を示すフローチャ
ートである。まずn11でオンされたキーのキーコードベ
ロシティデータを取り込み、チャンネルの割り当てを行
う（n12）。チャンネルが割り当てられた場合には、こ
のキーオンに対応するレジスタKC（Ｎ）およびCH（Ｎ）
にキーコードおよびチャンネルナンバをセットする。チ
ャンネルが割り当てられなかった場合にはそのままリタ
ーンする。次に発音数レジスタＮに１を加算し（n1
5）、キーオン処理を行う（n16）。キーオン処理はキー
コードKC（Ｎ），チャンネルナンバCH（Ｎ）等を含むデ
ータをトーンジェネレータ20に送信して発音を開始させ
る動作である。次にキーオンされたキーが左鍵域である
か否かを判断する（n17）。左鍵域の場合にはこのキー
オンによって、指定される和音が変わる場合があるた
め、新たな和音を検出する（n18）。和音が検出された
場合にはその和音の種類および根音を和音タイプレジス
タTYPEおよび根音レジスタROOTにセットする（n19,n2
0）。次に全音ピッチ修正動作を行って（n21）リターン
する。n19において和音が検出されなかった場合には和
音タイプレジスタTYPEにFF_Hをセットし（n22）、全音を
平均律に戻す処理を行って（n23）リターンする。な
お、FF_Hは和音が検出されなかったことを意味するデー
タである。n17において今回キーオンされたキーが左鍵
域でなかった場合にはn24に進む。n24においては現在和
音が検出されているか否かを和音タイプレジスタTYPEの
記憶内容に基づいて判断する。和音が検出されている場
合には発音番号ポインタＭに今回のキーオンで発音され
た楽音を示す番号Ｎ−１をセットし（n27）、ピッチ修
正動作を実行する（n28）。一方、和音が検出されてい
ない場合にはピッチシフト量に０をセットし、レベル制
御パラメータVLに１（減衰なし）をセットして（n2
5）、これらのデータをトーンジェネレータ20に送信す
る（n26）。

同図（Ｃ）は全音ピッチ修正動作を示すフローチャー
トである。この動作はキーオン動作やキーオフ動作にお
いて新たに和音が検出されたとき、全ての和音構成音の
ピッチを同時に修正するための動作である。まず、検出
された和音に対応するピッチシフト目標値PITCH（ｌ）
およびレベル制御目標値VLM（ｌ）を読み込む（n30）。
この目標値は前記ピッチシフト量テーブルPMEM（TYPE,
l）およびレベル制御テーブルVMEM（TYPE,l）の対応す
るデータである。この目標値データの読み込みののち楽
音番号Ｏ〜Ｎまで（n31,n33,n34）、ピッチ修正処理（n
32）を行ってリターンする。

同図（Ｄ）はピッチ修正処理を示すフローチャートで
ある。まず、KC（Ｍ）で示されるキーコードが和音の根
音に対してどの音程にあるかを算出し、音程レジスタDG
にセットする（n35）。この音程DGのピッチシフト目標
値PITCH（DG）に第１コントローラの操作量データKPを
乗算してピッチシフト量DPを算出するとともに、この音
程DGのレベル制御目標値VLM（DG）に第２コントローラ
の操作量データKVOを乗算した値を１から減算してレベ
ル制御パラメータVLを算出する（n36）。これらのデー
タおよびチャンネル番号をトーンジェネレータ20に対し
て出力する（n37）。

同図（Ｅ）は全音を平均律にもどす動作を示すフロー
チャートである。この動作はキーオン，キーオフによっ
て和音が検出されなくなったときすべての楽音を平均律
に戻すための動作である。まず、ポインタＩに０をセッ
トする。次にピッチシフト量レジスタDPに０をセット
し、レベル制御パラメータVLに１をセットする（n3
9）。これは平均律からピッチシフトすることなく、且
つ、レベルを減衰させることなく楽音信号をそのまま出
力されることを意味している。これらのデータをそれぞ
れピッチずれ情報，音量情報としてチャンネルナンバCH
（Ｉ）とともにトーンジェネレータ20に出力する（n4
0）。以上の動作をＩがＮになるまで繰り返し実行する
（n41,n42）。

同図（Ｆ）はキーオフイベント動作を示すフローチャ
ートである。キーオフされるとオフされたキーのキーコ
ードをオフキーコードレジスタOFKCに取り込む（n4
5）。現在発音されている楽音中にこのキーコードのも
のがあるか否かを検索する（n46）。無ければ既に消音
されているためそのままリターンする。該当する楽音が
あった場合にはそのチャンネルに対してキーオフ処理を
実行する（n47）。キーオフ処理とは該当の発音チャン
ネルに対してキーオフパルスKOFPを送信して消音させる
動作である。この楽音の発音番号をポインタＪにセット
する（n48）。次に発音数レジスタＮの値を１減算する
（n49）。減算の結果、発音数Ｎが０になった場合には
全ての楽音が消音されているため、和音が構成されなく
なる。したがって和音タイプレジスタTYPEにFF_Hをセッ
トして（n52）リターンする。減算してもＮが０になっ
ていない場合には、発音番号Ｎの楽音データを発音番号
Ｊのレジスタに転送する（n51）。これにより発音番号
Ｎのレジスタは空きとなる。

次にキーオフされたキーが左鍵域のキーである否かを
判断する。左鍵域でなければこのキーオフによって和音
が変わることがないためそのままリターンする。左鍵域
の場合には新たに和音を検出する（n54）。和音が検出
された場合には検出された和音の種類を和音タイプレジ
スタTYPEにセットし、和音の根音を根音レジスタROOTに
セットする（n56）。これらのデータを使用して０音ピ
ッチ修正動作を行って（n57）リターンする。またn55で
和音が検出されなかった場合には和音タイプレジスタTY
PEにFF_Hをセットし（n58）、全音を平均律に戻す動作
（n59）を行ったのちリターンする。

以上の動作により、モジュレーションホイールである
第1,第２コントローラの操作によって平均律から純正律
へ向けてのピッチ修正の度合いを加減することができ、
演奏者が曲や音色に合わせたピッチ修正をすることがで
きる。

以上の実施例ではピッチの修正を加算で行いレベル制
御を乗算で行ったが他の演算で処理するようにしてもよ
い。またレベル制御とピッチ修正とは異なるコントロー
ラを用いたが共通のコントローラでするようにしてもよ
い。さらに、ピッチ修正量やレベル制御量（テーブルの
内容）はこの実施例に限らない。また、音色等を制御し
てもよい。

（ｇ）発明の効果以上のようにこの発明によれば、操作手段を操作する
ことにより和音構成音のピッチを第１の音律から第２の
音律までの間の適当な程度修正することができ、さら
に、和音の特定の構成音のみの音量を修正することがで
きるため、音色や演奏されている曲の雰囲気に合わせた
ピッチ修正，音量制御をすることができ、曲の表現力を
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である電子鍵盤楽器のブロッ
ク図、第２図は同電子鍵盤楽器のトーンジェネレータの
ブロック図、第３図（Ａ），（Ｂ）はピッチシフト量テ
ーブルおよび音量制御テーブルを示す図、第４図は同電
子鍵盤楽器のメモリに設定されるレジスタの一部を示す
図、第５図（Ａ）〜（Ｆ）は同電子鍵盤楽器の動作を示
すフローチャートである。 17,18……コントローラ。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G10H 1/053 - 1/057 G10H 1/36 - 1/46

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】形成する楽音信号の音高を指定する音高指
定手段と、前記音高指定手段で指定された複数の音高によって構成
される和音を検出する和音検出手段と、演奏者によって演奏時に操作される演奏操作手段と、演奏操作手段の操作に応じて前記和音検出手段で検出さ
れた和音の構成音のピッチを第１の音律から第２の音律
までの間で任意のピッチに修正するピッチ修正手段と、前記ピッチ修正手段で修正されたピッチで楽音信号を形
成する楽音信号形成手段と、を設けたことを特徴とする電子楽器。
【請求項２】形成する楽音信号の音高を指定する音高指
定手段と、前記音高指定手段で指定された複数の音高によって構成
される和音を検出する和音検出手段と、前記和音検出手段で検出された和音の構成音のなかから
特定の構成音を選択し、該特定の構成音の音量を演奏者
の操作によって修正する音量修正手段と、前記音高指定手段で指定された音高および前記音量修正
手段で修正された音量で楽音信号を形成する楽音信号形
成手段と、を設けたことを特徴とする電子楽器。