JP3090383B2 - 楽音割当装置及び楽音発生装置 - 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適用され、キ
ーボード等からの発音指示に応じて所定のオシレータに
発音を割り当てる楽音割当装置及びこの楽音割当装置に
より割り当てられたオシレータを用いて楽音を発生する
楽音発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子楽器に用いられるトーンジェ
ネレータ（音源）は複数のオシレータを備えており、こ
れら複数のオシレータが発音指示に応じて同時に駆動さ
れることにより、複数楽音の同時発生が可能となってい
る。

【０００３】ところで、例えばアコースティックピアノ
等の自然楽器では、鍵域によって、打鍵強度の強弱に基
づく音色変化の程度が異なる。即ち、低音域では打鍵強
度に応じて音色が大きく変化し、高音域になるに従って
打鍵強度に応じた音色変化は小さくなる。これは、低音
域の楽音は、楽音に含まれる倍音数が打鍵強度の強弱に
応じて大きく変化するが、高音域になるに従って、打鍵
強度の強弱に応じて変化する楽音中の倍音数が少なくな
ること、及び、低音域の楽音の減衰速度は小さいが、高
音域になるに従って楽音の減衰速度も大きくなるという
自然楽器の特性によるものである。

【０００４】そこで、かかる自然楽器の特性を模擬して
打鍵強度や減衰速度による音色変化を実現する試みがな
されている。一般に、トーンジェネレータで発生される
楽音の音色は、オシレータに与える音色データにより決
定される。しかし、１つのオシレータで発生できる音色
に限界があり、打鍵強度や減衰速度による音色変化を実
現するのは困難であった。そこで、複数のオシレータを
同時駆動して同時に発音させることにより打鍵強度や減
衰速度に応じた音色変化が得られるようにしたトーンジ
ェネレータが開発されている。

【０００５】かかるトーンジェネレータは、例えば、以
下のように構成される。即ち、楽音の低域成分、中域成
分及び高域成分の各波形データを予め波形メモリに記憶
しておき、発音が指示された場合に３つのオシレータを
発音に割り当てる。そして、各オシレータが上記波形メ
モリから高域成分、中域成分及び低域成分の各波形デー
タをそれぞれ読み出し、発音指示に係る楽音の打鍵強度
や減衰速度に応じて高域成分、中域成分又は低域成分の
各波形データのレベル（音量）を制御する。このレベル
の制御は、例えば波形メモリから読み出した波形データ
に所定のエンベロープを付加することによってなされ
る。そして、このレベル制御された各波形データに基づ
き３つの楽音信号を生成し、これらを混合して１音色の
楽音を発生する。

【０００６】例えば打鍵強度に応じて高域成分、中域成
分及び低域成分の混合比率を変える場合を例にとると、
上記のトーンジェネレータにおける各音域成分の波形デ
ータは、図６に示すように、打鍵強度に応じてレベル制
御される。即ち、強打の楽音の場合は、低域成分、中域
成分及び高域成分はほぼ同様のレベルで混合されるが、
中打の楽音になると中域成分のレベルは若干小さく高域
成分のレベルは更に小さく制御されたものが混合され
る。更に、弱打の楽音になると中域成分及び高域成分の
レベルは、上記中音域の楽音の場合より更に小さくなる
ように制御されたものが混合される。

【０００７】しかしながら、従来のこの種のトーンジェ
ネレータでは、発音すべき楽音の音域に拘らず、１つの
発音指示に対して必ず３つのオシレータを割り当てて発
音するようになっているので、中音域、高音域のときは
音色決定要素として殆ど寄与しないオシレータを発音に
割り当てる場合があり、オシレータを無駄に使用してい
るという問題があった。

【０００８】また、トーンジェネレータの同時発音数
（ポリフォニック数）は、そのトーンジェネレータが備
えているオシレータの数が一定であれば、１つの楽音を
発生するために使用されるオシレータ数で決定される。
しかし、逆の見方をすれば、上記の従来の構成では、音
色決定に寄与しない無駄なオシレータを発音に割り当て
ているので、実現可能な同時発音数を減少させていると
考えることもできる。

【０００９】一方、上述したように、自然楽器で発生さ
れる楽音は、鍵域によって、打鍵強度の強弱に基づく音
色変化の程度が異なる。しかしながら、上述した従来の
電子楽器では、打鍵強度や減衰速度等に応じて発生すべ
き楽音の各音域成分の波形データのレベルを制御してい
るのみで、音域に応じた各音域成分のレベル制御はなさ
れていない。従って、例えば低音域では、高音域より
も、多数の倍音を含んだ多彩な音色の楽音が発生される
べきところ、単調な音色になってしまうという問題があ
った。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
に鑑みなされたもので、発音すべき楽音の音域に応じて
音色を変化させることができるとともに、限られた数の
オシレータを効率良く使用して同時発音数を多くするこ
とのできる楽音割当装置及び楽音発生装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様に係
る楽音割当装置は、上記目的を達成するために、複数の
オシレータを備え、発音指示に応じて所定のオシレータ
に発音を割り当てる楽音割当装置において、発音指示に
係る音が含まれる音域を検出する検出手段と、該検出手
段で検出された音域に応じて使用するオシレータの数を
算出する算出手段と、該算出手段で算出された数のオシ
レータに発音を割り当てる割当手段、を具備したことを
特徴とする。

【００１２】また、本発明の第２の態様に係る楽音発生
装置は、上記と同様の目的で、複数のオシレータを備
え、発音指示に応じて所定のオシレータに発音を割り当
てて楽音を発生する楽音発生装置において、帯域毎の波
形データを記憶した記憶手段と、発音指示に係る音が含
まれる音域を検出する検出手段と、該検出手段で検出さ
れた音域に応じて使用するオシレータの数を算出する算
出手段と、該算出手段で算出された数のオシレータに前
記記憶手段に記憶された帯域毎の波形データに基づく発
音を割り当てる割当手段と、該割当手段で発音が割り当
てられた各オシレータを駆動し、それぞれ帯域毎の楽音
信号を生成せしめる制御手段、を具備したことを特徴と
する。

【００１３】

【作用】この発明は、音域によって、打鍵強度の相違に
よる音色変化の程度が異なるという特性、例えば低音域
では打鍵強度に応じて音色が大きく変化し、高音域にな
るに従って打鍵強度に応じた音色変化は小さくなるとい
う特性に着目してなされたものである。

【００１４】即ち、本発明の第１の態様に係る楽音割当
装置においては、複数のオシレータを備え、発音が指示
された場合に、所定のオシレータに発音を割り当てるこ
とにより楽音を発生する楽音発生装置において、発音指
示に係る音が含まれる音域を検出し、この検出された音
域に応じて発音に使用するオシレータの数を決定し、決
定された数のオシレータに対して発音を割り当てるよう
にしている。

【００１５】これにより、例えば低音域の楽音を発生す
る場合は多くのオシレータを割り当てるが、高音域にな
るに従って割り当てるオシレータの数を少なくすること
ができるので、無駄なオシレータを割り当てることがな
くなり、オシレータの使用効率を高めることができ、ま
た、同時発音数を増加させることができる。

【００１６】なお、同一音域における打鍵強度の違いに
よる音色変化は、例えば従来例で示したように、打鍵強
度に応じて該音域に含まれる各音域成分のレベルを制御
することにより実現できる。

【００１７】本発明の第２の態様に係る楽音発生装置に
おいては、複数のオシレータを備え、発音が指示された
場合に所定のオシレータに発音を割り当てることにより
楽音を発生する楽音発生装置において、予め例えば低
域、中域及び高域といった帯域毎の波形データを記憶手
段に記憶せしめておく一方、発音指示に係る音が含まれ
る音域を検出し、この検出された音域に応じて発音に使
用するオシレータの数を決定する。そして、決定された
数のオシレータに対して上記記憶手段に記憶された帯域
毎の波形データに基づく発音を割り当て、各オシレータ
は、割り当てられた帯域の楽音信号を生成するようにし
ている。

【００１８】これにより、例えば低音域の楽音のときは
種々の楽音成分を含む音色を実現するために多くのオシ
レータを使用し、高音域になるに連れて楽音に含まれる
楽音成分が減少するので発音に用いるオシレータの数を
少なくすることができる。即ち、音域に応じた音色変化
を実現することが可能になるとともに、発音に使用する
オシレータ数を最適数にすることが可能になる。従っ
て、オシレータの使用効率を高めることができるととも
に、通常演奏状態での同時発音数を増加させることがで
きる。

【００１９】なお、同一音域における打鍵強度の違いに
よる音色変化は、上記本発明の第１の態様に係る楽音割
当装置と同様に、例えば従来例で示したように、打鍵強
度に応じて該音域に含まれる各音域成分のレベルを制御
することにより実現できる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例につき図面を参照しな
がら詳細に説明する。なお、以下の実施例では、当該電
子楽器に装備されるトーンジェネレータ（音源）は２４
個のオシレータを有するものとする。但し、本発明で
は、オシレータの数は２４個に限定されるものでなく、
電子楽器の規模や要求仕様に応じて任意に定めることが
できる。

【００２１】図１は、本発明の楽音割当装置及び楽音発
生装置が適用される電子楽器の概略的な構成を示すブロ
ック図である。

【００２２】本電子楽器においては、アドレスバス及び
データバスでなるシステムバス１８を介して、中央処理
装置（以下、「ＣＰＵ」という）１０、リードオンリメ
モリ（以下、「ＲＯＭ」という）１１、ランダムアクセ
スメモリ（以下、「ＲＡＭ」という）１２、パネルスキ
ャン回路１３、タッチ検出回路１５及びトーンジェネレ
ータ２０が相互に接続されている。

【００２３】ＣＰＵ１０は算出手段、割当手段及び制御
手段に対応するものであり、ＲＯＭ１１に記憶されてい
る制御プログラムに従って当該電子楽器の各部を制御す
る。例えば、ＣＰＵ１０は、タッチ検出回路１５から押
鍵されたキーに係るノートナンバを取り込み、このノー
トナンバに基づきＲＯＭ１１に記憶されている音色パラ
メータを選択してトーンジェネレータ２０に送ることに
より、所定音色の楽音を発生させる処理等を行うもので
ある。

【００２４】ＲＯＭ１１には、上述したように、ＣＰＵ
１０の制御プログラムが格納される他、ＣＰＵ１０が使
用する種々の固定データが記憶される。また、このＲＯ
Ｍ１１には、所定の音色の楽音を発生させるための音色
パラメータが記憶される。音色パラメータは、音色及び
音域毎に設けられており、各音色パラメータは、例え
ば、波形アドレス、周波数データ、エンベロープデー
タ、フィルタ係数等で構成される。

【００２５】ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１０が取り扱う種々
のデータを一時的に記憶するものであり、当該電子楽器
を制御するための各種レジスタ、カウンタ、フラグ等が
定義されている。

【００２６】操作パネル１４は、当該電子楽器を制御す
るための各種操作子と、この操作子に連動して動作する
スイッチ類の集合である。このスイッチ類には、例え
ば、音色選択スイッチ、リズム選択スイッチ、音量コン
トロールスイッチ、音響効果スイッチ等が含まれる。こ
の操作パネル１４は、パネルスキャン回路１３及びシス
テムバス１８を介してＣＰＵ１０に接続される。

【００２７】パネルスキャン回路１３は、操作パネル１
４とＣＰＵ１０との間のデータ送受を制御するものであ
る。即ち、パネルスキャン回路１３が操作パネル１４に
対してスキャン信号を送出すると、操作パネル１４は、
このスキャン信号に応答してスイッチの開閉状態を示す
信号（以下、「パネルデータ」という）をパネルスキャ
ン回路１３に返送する。パネルスキャン回路１３は、操
作パネル１４から受け取ったパネルデータをシステムバ
ス１８を介してＣＰＵ１０に送出する。このパネルデー
タは、パネルイベントの有無の判断に使用される（詳細
は後述）。

【００２８】キーボード１６は、音程を指示するための
複数のキー（本実施例では、通常のピアノと同様に、８
８鍵とする）を有する。このキーボード１６としては、
例えば２接点方式のキーボードが用いられる。即ち、キ
ーボード１６の各キーは、押鍵・離鍵動作に連動して開
閉する２個のキースイッチを有し、キータッチの検出が
可能なようになっている。このキーボード１６は、タッ
チ検出回路１５及びシステムバス１８を介してＣＰＵ１
０に接続される。

【００２９】キーボード１６の各キーには「キーナン
バ」と呼ばれる「１〜８８」の番号が付されており、こ
のキーナンバは、例えばＭＩＤＩ規格に定められるノー
トナンバに対応している。即ち、キーナンバ１〜８８
は、ノートナンバ２１〜１０８に変換される。

【００３０】タッチ検出回路１５は検出手段に対応する
ものであり、押鍵又は離鍵されたキーのノートナンバ及
び押鍵又は離鍵の速度を示すタッチデータを検出するも
のである。即ち、タッチ検出回路１５は、キーボード１
６に対してスキャン信号を送出し、キーボード１６は、
このスキャン信号に応答して第１及び第２のキースイッ
チの開閉状態を示す信号をタッチ検出回路１５に返送す
る。

【００３１】タッチ検出回路１５は、キーボード１６か
ら受け取った第１及び第２のキースイッチの開閉状態を
示す信号から、キーイベントの有無及びキーイベントの
種類（オンイベント又はオフイベント）を示すイベント
信号を生成してＣＰＵ１０に送る。また、タッチ検出回
路１５は、キーボード１６から受け取った第１及び第２
のキースイッチの開閉状態を示す信号から、押鍵又は離
鍵されたキーのノートナンバを検出してＣＰＵ１０に送
る。

【００３２】更に、タッチ検出回路１５は、第１のキー
スイッチがオンになってから第２のキースイッチがオン
になるまでの時間を計測することにより、押鍵又は離鍵
の速度を示すタッチデータを生成してＣＰＵ１０に送
る。キータッチの検出技術は周知であるので詳細な説明
はしないが、例えば、特開平３−１７１１９７号公報に
記載の技術を用いることができる。

【００３３】波形メモリ１７は記憶手段の一部に対応す
るものであり、例えばＲＯＭで構成されている。波形メ
モリ１７には、高域成分の波形データが記憶されてい
る。この波形メモリ１７に記憶される高域成分の波形デ
ータは、例えば、次のようにして作成される。

【００３４】即ち、放音された楽音を電気信号に変換
し、これをパルスコード変調（ＰＣＭ）する。そして、
パルスコード変調された波形データを、ハイパスフィル
タを通すことにより所定周波数以上の複数の倍音（例え
ば、１３倍音以上）を含んだ楽音波形を抽出し、高域成
分の波形データとする。この波形メモリ１７に記憶され
ている波形データは、トーンジェネレータ２０により読
み出される。

【００３５】波形メモリ１８は記憶手段の一部に対応す
るものであり、例えばＲＯＭで構成されている。波形メ
モリ１８には、中域成分の波形データが記憶されてい
る。この波形メモリ１８に記憶される中域成分の波形デ
ータは、例えば、次のようにして作成される。

【００３６】即ち、放音された楽音を電気信号に変換
し、これをパルスコード変調（ＰＣＭ）する。そして、
パルスコード変調された波形データを、バンドパスフィ
ルタを通すことにより所定周波数範囲の複数の倍音（例
えば６〜１２倍音）を含んだ楽音波形を抽出し、中域成
分の波形データとする。この波形メモリ１８に記憶され
ている波形データは、トーンジェネレータ２０により読
み出される。

【００３７】波形メモリ１９は記憶手段の一部に対応す
るものであり、例えばＲＯＭで構成されている。波形メ
モリ１９には、低域成分の波形データが記憶されてい
る。この波形メモリ１９に記憶される低域成分の波形デ
ータは、例えば、次のようにして作成される。

【００３８】即ち、放音された楽音を電気信号に変換
し、これをパルスコード変調（ＰＣＭ）する。そして、
パルスコード変調された波形データを、ローパスフィル
タを通すことにより、所定周波数以下の複数の倍音（例
えば基音〜５倍音）を含んだ楽音波形を抽出し、低域成
分の波形データとする。この波形メモリ１９に記憶され
ている波形データは、トーンジェネレータ２０により読
み出される。

【００３９】上記波形メモリ１７〜１９には、種々の音
色を実現するべく、複数の楽器に対応する音色の波形デ
ータが記憶されている。また、各楽器に対応する音色
は、所定の鍵域毎に分割され、各鍵域毎の波形データ
は、更に低域成分、中域成分及び高域成分の各波形デー
タに分割されている。各音域成分の波形データの作成方
法は上述した通りである。

【００４０】トーンジェネレータ２０は、例えば２４個
のオシレータを備えた音源である。即ち、トーンジェネ
レータ２０は、ＣＰＵ１０からの音色パラメータと発音
開始指令を受けて波形メモリ１７〜１９に記憶された波
形データを読み出し、これにエンベロープを付加してデ
ジタル楽音信号を生成し、累算器２１に送出する。ま
た、ＣＰＵ１０からの発音終了指令を受けて波形メモリ
１７〜１９に記憶された楽音波形データの読み出しを終
了し、デジタル楽音信号の累算器２１への送出を停止す
る。

【００４１】累算器２１は、トーンジェネレータ２０か
ら送られてくる、高域成分、中域成分及び低域成分のデ
ジタル楽音データをそれぞれサンプリング（オシレータ
サイクル）毎に累算し、１つのデジタル楽音信号に合成
するものである。この累算器２１の出力は、Ｄ／Ａ変換
器２２に供給されるようになっている。

【００４２】Ｄ／Ａ変換器２２は、累算器２１が出力す
るデジタル楽音信号をアナログ楽音信号に変換するもの
である。このＤ／Ａ変換器２２の出力は、サウンドシス
テム２３に供給される。

【００４３】サウンドシステム２３は、増幅器及びスピ
ーカ等で構成されるものである。サウンドシステム２３
は、入力されたアナログ楽音信号を所定の利得で増幅し
てスピーカに送出し、スピーカで電気信号としてのアナ
ログ楽音信号を音響信号に変換して出力する周知のもの
である。

【００４４】次に、上記構成において、当該電子楽器の
動作につき、発音割り当ての動作を中心に説明する。

【００４５】図２は、本電子楽器のメインルーチンを示
すフローチャートであり、電源の投入により起動され
る。即ち、電源が投入されると、先ず、初期化処理が行
われる（ステップＳ１０）。

【００４６】この初期化処理は、ＣＰＵ１０の内部状態
を初期状態に設定するとともに、ＲＡＭ１２に定義され
ているレジスタ、カウンタ或いはフラグ等を初期状態に
設定する処理である。また、この初期化処理では、トー
ンジェネレータ２０に所定のデータを送り、電源投入時
に不要な音が発生されるのを防止する処理も行われる。

【００４７】この初期化処理が終了すると、パネルイベ
ントの有無が調べられる（ステップＳ１１）。このパネ
ルイベントの有無を判断する処理では、先ず、パネルス
キャン回路１３で操作パネル１４をスキャンすることに
より、各スイッチの設定状態を示すパネルデータを各ス
イッチに対応したビット列として取り込む。次いで、前
回読み込んだパネルデータ（既にＲＡＭ１２に記憶され
ている）と、今回読み込んだパネルデータとを比較し、
相違するビットが存在するか否かを調べる。

【００４８】そして、相違するビットが存在する場合
に、パネルイベントがあった旨を認識し、変化のあった
スイッチに対応するビットをオンにセットしたイベント
マップを作成する。パネルイベントの有無の判断は、こ
のイベントマップを参照することにより行われる。

【００４９】上記ステップＳ１１でパネルイベントがあ
ったことが判断されると、パネルイベント処理が行われ
る（ステップＳ１２）。このパネルイベント処理では、
操作パネル１４の変化のあったスイッチに対する処理、
例えば音色選択スイッチに対応する音色変更処理、リズ
ム選択スイッチに対応するリズム変更処理、音量コント
ロールスイッチに対応する音量変更処理、或いは音響効
果スイッチに対応する所定の音楽効果を付与する処理等
が行われる。なお、各スイッチに対応する処理の内容
は、本発明とは直接関係しないので説明は省略する。

【００５０】一方、ステップＳ１１でパネルイベントが
なかったことが判断されると、ステップＳ１２はスキッ
プされ、キーイベントがあったか否かが調べられる（ス
テップＳ１３）。このキーイベントの有無の判断は、タ
ッチ検出回路１５で生成されたイベント信号中のイベン
トの有無を示す信号を調べることにより行われる。

【００５１】ここでキーイベントがなかったことが判断
されると、ステップＳ１１に戻り、上述したと同様の処
理が繰り返される。一方、キーイベントがあったことが
判断されると、そのイベントはキーオンイベントである
か否かが調べられる（ステップＳ１４）。これは、タッ
チ検出回路１５で生成されたイベント信号中のイベント
の種類を示す信号を調べることにより行われる。この
際、キーイベントがあったキーのノートナンバ及びタッ
チデータも取り込まれ、ＲＡＭ１２の所定領域に格納さ
れる。

【００５２】そして、キーオンイベントであることが判
断されると、アサイメント処理が行われる（ステップＳ
１５）。このアサイメント処理は、発音すべき楽音が含
まれる音域に応じて、１、２又は３個のオシレータに発
音を割り当てる処理であり、割り当てられたオシレータ
のオシレータ番号はＲＡＭの所定領域に格納され、発音
処理時に参照される。このアサイメント処理の詳細につ
いては後述する。

【００５３】次いで、発音処理が行われる（ステップＳ
１６）。これは、上記アサイメント処理で発音が割り当
てられたオシレータ（ＲＡＭ１２の所定領域にそのオシ
レータ番号が記憶されている）に音色パラメータを転送
し、そのオシレータを起動してデジタル楽音信号を生成
せしめる処理である。

【００５４】例えば、上記アサイメント処理で３つのオ
シレータが割り当てられた場合（低音域の楽音を発生す
る場合）は、各オシレータに対して、高域成分、中域成
分及び低域成分の各波形データに基づいて発音するべく
３種類の音色パラメータが転送される。この際、各音色
パラメータに含まれるエンベロープデータは、タッチデ
ータに応じた値（レベル）を有するものが使用される。

【００５５】これにより、３つのオシレータを用いて低
音域の楽音を発生する場合は、例えば図６に示したと同
様に、打鍵強度、即ちタッチデータに応じて混合される
楽音成分の比率が制御され、強打の時は高域成分を多く
含み、弱打の時は高域成分が少なくなる。このようにし
て、音域と打鍵強度とが反映された音色の楽音が放音さ
れることになる。

【００５６】また、例えば、上記アサイメント処理で２
つのオシレータが割り当てられた場合（中音域の楽音を
発生する場合）は、各オシレータに対して、中域成分及
び低域成分の各波形データに基づいて発音するべく２種
類の音色パラメータが転送される。この場合も、各音色
パラメータに含まれるエンベロープデータは、タッチデ
ータに応じた値（レベル）を有するものが使用される。

【００５７】これにより、２つのオシレータを用いて中
音域の楽音を発生する場合は、打鍵強度、即ちタッチデ
ータに応じて混合される楽音成分の比率制御され、強打
の時は高域成分を多く含み、弱打の時は高域成分が少な
くなる。このようにして、音域と打鍵強度とが反映され
た音色の楽音が放音されることになる。

【００５８】更に、例えば、上記アサイメント処理で１
つのオシレータが割り当てられた場合（高音域の楽音を
発生する場合）は、低域成分の各波形データに基づいて
発音するべく１種類の音色パラメータが転送される。こ
の場合も、音色パラメータに含まれるエンベロープデー
タは、タッチデータに応じた値（レベル）を有するもの
が使用される。

【００５９】これにより、１つのオシレータを用いて高
音域の楽音を発生する場合は、打鍵強度、即ちタッチデ
ータに応じて高音成分のレベルが制御されることにな
り、音域と打鍵強度を反映した音色の楽音が放音される
ことになる。

【００６０】この発音処理において、上記オシレータで
生成されたデジタル楽音信号は、上述したように、累算
器２１で累算され、Ｄ／Ａ変換器２２でアナログ楽音信
号に変換されてサウンドシステム２３に与えられること
により、楽音が放音されることになる。その後、ステッ
プＳ１１に戻り、上述したと同様の処理を繰り返す。

【００６１】一方、上記ステップＳ１４でキーオンイベ
ントでないことが判断されると、キーオフイベントであ
る旨が認識され、消音処理が行われる（ステップＳ１
７）。この消音処理は、発音中の楽音にリリースのエン
ベロープを付加することにより、発音を停止させる処理
である。この消音処理は、本発明と直接は関係しないの
で、詳細については省略する。その後、ステップＳ１１
に戻り、上述したと同様の処理を繰り返す。

【００６２】このように、上記ステップＳ１１〜Ｓ１７
の繰り返し実行の過程で、パネル操作又はキーボード操
作に基づくイベントが発生すると、そのイベントに対応
する処理を行うことにより電子楽器の各種機能が実現さ
れる。

【００６３】次に、図２のステップＳ１５で行うアサイ
メント処理の詳細につき、図３に示したフローチャート
を参照しながら詳細に説明する。

【００６４】この実施例においては、ノートナンバと発
音に使用するオシレータ（ＤＣＯ：デジタルコントロー
ルオシレータ）の数との関係は、図４（Ｂ）に示す関係
を有するものとする。即ち、ノートナンバＮ０〜Ｎ１
（低音域）の範囲では３個のオシレータが使用され、ノ
ートナンバＮ１＋１〜Ｎ２（中音域）の範囲では２個の
オシレータが使用され、ノートナンバＮ２＋１〜Ｎ３
（高音域）の範囲では１個のオシレータが使用される。

【００６５】ここで、ノートナンバＮ０は、当該電子楽
器のキーボード１６の最低音（例えば音名Ｂ−１＝２
７．５Ｈｚ）に対応するものである。

【００６６】ノートナンバＮ１は、次のようにして決め
られる。即ち、或るノートナンバの音を発音した場合
に、その音の高域成分（例えば１３倍音以上）の中で最
も小さい倍音（例えば１３倍音）の周波数が、トーンジ
ェネレータ２０で発生可能な最大周波数を越える場合の
ノートナンバをノートナンバＮ１とする。上記最大周波
数は、通常、可聴帯域の上限に対応して定められるもの
であるが、本実施例では１５ＫＨｚと仮定している。

【００６７】ノートナンバＮ２は、次のようにして決め
られる。即ち、或るノートナンバの音を発音した場合
に、その音の中域成分（例えば６〜１２倍音）の中で最
も小さい倍音（例えば６倍音）の周波数が、トーンジェ
ネレータ２０で発生可能な最大周波数を越える場合のノ
ートナンバをノートナンバＮ２とする。

【００６８】ノートナンバＮ３は、当該電子楽器のキー
ボード１６の最高音（例えば音名Ｃ７≒４ＫＨｚ）に対
応するものである。

【００６９】上記ノートナンバＮ０〜Ｎ３は、例えば、
ノートナンバＮ０＝２１、ノートナンバＮ１＝６０、ノ
ートナンバＮ２＝９０、ノートナンバＮ３＝１０８と定
めることができる。この場合、ノートナンバ２１〜６０
が低音域に含まれ、ノートナンバ６１〜９０が中音域に
含まれ、ノートナンバ９１〜１０８が高音域に含まれる
ことになる。なお、各音域の区分は上記に限定されるも
のでなく、各音域で用いる倍音数等を勘案して任意に定
めることができる。

【００７０】トーンジェネレータ２０の各オシレータの
割り当て状態は、図４（Ａ）に示すような形式でＲＡＭ
１２に形成されたアサイン表により管理される。図４
（Ａ）において、「０〜２３」のオシレータ番号は、ト
ーンジェネレータ２０中の各オシレータに付された番号
であり、各オシレータ番号に対応するオシレータに未だ
割り付けがなされていない場合は「０」が、割り付け済
みの場合は「１」が記憶される。

【００７１】アサイメント処理では、先ず、ノートナン
バの値が調べられる（ステップＳ２０）。即ち、タッチ
検出回路１５から取り込まれて既にＲＡＭ１２の所定領
域に記憶されているノートナンバの値が調べられる。

【００７２】そして、「ノートナンバ＞Ｎ２」であれ
ば、「１」をＴｍａｘにセットし（ステップＳ２１）、
「Ｎ２≧ノートナンバ＞Ｎ１」であれば、「２」をＴｍ
ａｘにセットし（ステップＳ２２）、「Ｎ１≧ノートナ
ンバ」であれば、「３」をＴｍａｘにセットする（ステ
ップＳ２３）。ここで、Ｔｍａｘは、例えばＲＡＭ１２
に設けられるレジスタであり、当該発音に使用するオシ
レータの数を記憶するものである。

【００７３】次いで、レジスタＴ及びレジスタＮに、そ
れぞれ「１」及び「０」をセットする（ステップＳ２
４）。ここで、レジスタＴは、例えばＲＡＭ１２に定義
されるレジスタであり、所定音に対して割り当てたオシ
レータの数を計数するために使用される。レジスタＮ
は、例えばＲＡＭ１２に定義されるレジスタであり、ア
サイン表のポインタとして用いられる。

【００７４】次いで、レジスタＮが示しているオシレー
タが、現在、空きチャネルになっているか否かが調べら
れる（ステップＳ２５）。これは、レジスタＮが示して
いるアサイン表中のエントリ（オシレータ番号）の内容
が「０」であるか否かを調べることにより行われる。

【００７５】ここで、空きチャネルでないことが判断さ
れると、即ち、レジスタＮが示しているアサイン表中の
エントリの内容が「１」であることが判断されると、レ
ジスタＮの内容が「２３」より小さいか否かが調べられ
る（ステップＳ２６）。そして、「２３」より小さいこ
とが判断されると、レジスタＮの内容をインクリメント
し（ステップＳ３１）、その後、ステップＳ２５に戻
る。

【００７６】上記ステップＳ２５→Ｓ２６→Ｓ３１の繰
り返し実行の過程で、ステップＳ２６でレジスタＮの内
容が「２３」以上になったことが判断されると、即ち、
アサイン表の全てのエントリが「１」であり全オシレー
タが使用中であることが判断されると、トランケート処
理が行われる（ステップＳ２７）。

【００７７】このトランケート処理は、現在使用中のオ
シレータの中から所定のアルゴリズムに従って１つのオ
シレータを選択し、その使用を中止せしめる処理であ
る。例えば、割り当て時刻が最も古いオシレータ、或い
は楽音の音量が最も小さいオシレータ等が使用中止の対
象とされる。

【００７８】そして、ステップＳ２８に進み、使用中止
されたオシレータに対する発音の割り当て処理が行われ
る。

【００７９】また、上記ステップＳ２５→Ｓ２６→Ｓ３
１の繰り返し実行の過程で、ステップＳ２５において、
レジスタＮが示しているオシレータが、現在、空きチャ
ネルになっていることが判断されると、ステップＳ２８
へ分岐し、そのオシレータに対する発音割り当てが行わ
れる。

【００８０】ステップＳ２８で行う発音割り当て処理
は、アサイン表中の該当するエントリの内容を「１」に
セットして使用中であることを記憶するとともに、割り
当てられたオシレータのオシレータ番号をＲＡＭ１２の
所定領域に記憶する。このＲＡＭ１２の所定領域に記憶
されたオシレータ番号は、後に行う発音処理（図２のス
テップＳ１６）で参照されることになる。

【００８１】次いで、レジスタＴの内容がＴｍａｘ以上
になったか否かが調べられる（ステップＳ２９）。ここ
で、レジスタＴの内容がＴｍａｘ以上でないことが判断
されると、レジスタＴの内容をインクリメントする（ス
テップＳ３０）。その後ステップＳ２５に戻り、上述し
たと同様に空きチャネルを探し、又は空きチャネルを作
って次の発音割り当てを行う。

【００８２】そして、ステップＳ２９で、レジスタＴの
内容がＴｍａｘ以上になったことが判断されると、この
アサイメント処理ルーチンからリターンしてメインルー
チンに戻る。

【００８３】以上のアサイメント処理により、発音すべ
き楽音が低音域の楽音である場合は３つのオシレータに
発音が割り当てられ、中音域の楽音である場合は２つの
オシレータに発音が割り当てられ、高音域の楽音である
場合は１つのオシレータに発音が割り当てられることに
なる。

【００８４】そして、メインルーチンで行う発音処理
（ステップＳ１６）では、３つのオシレータが割り当て
られた場合は、波形メモリ１７〜１９からそれぞれ高域
成分、中域成分及び低域成分の波形データを読み出して
３つのデジタル楽音信号を生成し、上述したようにタッ
チデータに基づき各デジタル楽音信号のレベルを制御し
て混合し、最終的なデジタル楽音信号とする。

【００８５】２つのオシレータが割り当てられた場合
は、波形メモリ１８、１９からそれぞれ中域成分及び低
域成分の波形データを読み出して２つのデジタル楽音信
号を生成し、上述したようにタッチデータに基づき各デ
ジタル楽音信号のレベルを制御して混合し、最終的なデ
ジタル楽音信号とする。１つのオシレータが割り当てら
れた場合は、波形メモリ１９から低域成分の波形データ
を読み出して１つのデジタル楽音信号を生成し、上述し
たようにタッチデータに基づきデジタル楽音信号のレベ
ルを制御し、最終的なデジタル楽音信号とする。

【００８６】以上説明したように、この実施例によれ
ば、予め低域成分、中域成分及び高域成分といった帯域
毎の波形データを波形メモリ１７〜１９に記憶せしめて
おく一方、タッチ検出回路１５で打鍵されたキーのノー
トナンバを検出し、この検出されたノートナンバに応じ
て発音に使用するオシレータの数を決定する。そして、
決定された数のオシレータに対して発音を割り当て、上
記波形メモリ１７〜１９に記憶された帯域毎の波形デー
タに基づき楽音信号を生成し、各楽音信号に応じた楽音
を発生するようにしている。

【００８７】なお、同一音域におけるタッチデータの違
いによる音色変化は、例えば従来例で示したように、打
鍵強度に応じて該音域に含まれる各音域成分のレベルを
制御することにより実現できる。

【００８８】これにより、発音すべき楽音の音域に応じ
て所望の音色を発生しつつ、使用するオシレータ数を最
適数に制御することが可能になり、オシレータの使用効
率を高めることができるとともに、通常演奏状態での同
時発音数を増加させることができる。

【００８９】なお、上記実施例では、図４（Ｂ）に示し
たように、鍵域毎にカットオフ周波数を変えながら、つ
まり各鍵域の倍音の次数が一定になるようにして高域成
分、中域成分及び低域成分の各波形データを作成してお
き、ノートナンバに対応して発音に使用するオシレータ
の数を決定する構成としたが、図５に示すように、全鍵
のカットオフ周波数は一定にしておき、楽音の周波数帯
域毎に波形データを作成しておき、ノートナンバに応じ
て発音に使用するオシレータの数を定めるように構成し
ても良い。

【００９０】この場合、波形メモリ１９には、例えば２
７．５〜５００Ｈｚの波形データ、波形メモリ１８に
は、例えば５００〜２ＫＨｚの波形データ、波形メモリ
１７には、例えば２Ｋ〜１５ＫＨｚの波形データを記憶
しておく。

【００９１】そして、上記実施例と同様に、即ち、ノー
トナンバＮ０〜Ｎ１（低音域）の範囲では３個のオシレ
ータ、ノートナンバＮ１＋１〜Ｎ２（中音域）の範囲で
は２個のオシレータ、ノートナンバＮ２＋１〜Ｎ３（高
音域）の範囲では１個のオシレータをそれぞれ使用して
楽音を発生するように構成する。かかる構成によって
も、上記実施例と同様の効果を奏する。

【００９２】また、上記実施例では、タッチ検出回路１
５で検出されたノートナンバに基づき使用するオシレー
タの数を決定するように構成したが、例えば外部に接続
されたコンピュータやシーケンサ等から供給される情
報、例えばＭＩＤＩ情報等に含まれるノートナンバに基
づいて使用するオシレータの数を決定するように構成す
ることもできる。この場合も上記実施例と同様の作用・
効果を奏する。

【００９３】さらに、上記実施例では、鍵域を低音域、
中音域及び高音域の３つに分割し、低音域の場合は３つ
のオシレータ、中音域の場合は２つのオシレータ、高音
域の場合は１つのオシレータを割り当てて発音する構成
を示したが、本発明は、上記実施例に示したものに限定
されない。

【００９４】即ち、鍵域の分割は上記に限定されず任意
に定めることができる。例えば、鍵域を低音域及び高音
域の２つに分割しても良いし、低音域、中低音域、中高
音域及び高音域の４つに分割しても良いし、更に、５つ
以上の細かい音域に分割しても良い。

【００９５】また、分割された各音域で使用するオシレ
ータの数も、上記実施例に限定されず任意に定めること
ができる。例えば、上記実施例のように鍵域を３つに分
割した場合に、低音域に４つのオシレータ、中音域に３
つのオシレータ、高音域に２つのオシレータを割り当て
る構成としても良いし、低音域に２つのオシレータ、中
音域に３つのオシレータ、高音域に１つのオシレータを
割り当てる構成としても良い。

【００９６】即ち、上記実施例のように鍵域を３つに分
割して低音域に３つのオシレータ、中音域に２つのオシ
レータ、高音域に１つのオシレータを割り当てる構成で
はなく、例えば、鍵域を４つに分割して低音域に２のオ
シレータ、中低音域に３つのオシレータ、中高音域に２
つのオシレータ、高音域に１つのオシレータを割り当て
る構成とする等、音色によって任意の鍵域の分割数及び
各音域おける使用オシレータ数を採用することができ
る。

【００９７】要は、音色に応じて鍵域の分割数及び分割
された各音域で使用するオシレータ数を決めることによ
り、上記実施例と同様に、音域に応じて音色を変化させ
ることができるとともに、使用するオシレータの数を最
適数にすることができるという効果を奏する。

【００９８】更に、本発明の楽音割当装置及び楽音発生
装置は、以上説明した構成の他に種々変形して構成でき
ることは勿論である。

【００９９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
発音すべき楽音の音域に応じて音色を変化させることが
できるとともに、限られた数のオシレータを効率良く使
用して同時発音数を多くすることのできる楽音割当装置
及び楽音発生装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の楽音発生装置を適用した電子楽器の実
施例の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施例の動作を示すフローチャート
（メインルーチン）である。

【図３】本発明の実施例の動作を示すフローチャート
（アサイメント処理ルーチン）である。

【図４】（Ａ）は本発明の実施例で使用するアサイン表
の一例を示す図であり、（Ｂ）は本発明の実施例におけ
るノートナンバと使用オシレータの数の関係（第１の
例）を示す図である。

【図５】本発明の実施例におけるノートナンバと使用オ
シレータの数の関係（第２の例）を示す図である。

【図６】従来の打鍵強度に応じて音色を変化させる動作
を説明するための図である。

【符号の説明】

１０ ＣＰＵ １１ ＲＯＭ １２ ＲＡＭ １３ パネルスキャン回路 １４ 操作パネル １５ タッチ検出回路 １６ キーボード １７、１８、１９ 波形メモリ ２０ トーンジェネレータ ２１ 累算器 ２２ Ｄ／Ａ変換器 ２３ サウンドシステム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G10H 1/00 - 1/46

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のオシレータを備え、発音指示に応じ
   てオシレータに発音を割り当てる楽音割当装置であっ
   て、連続する複数の周波数帯域のそれぞれ対応する複数の波
   形データを記憶する記憶手段と、 発音指示に係る音が含まれる音域を検出する検出手段
   と、 該検出手段で検出される音域が高くなるに連れて発音に
   使用されるオシレータの数が減少するように、該オシレ
   ータの数を算出する算出手段と、 該算出手段で算出された数のオシレータのそれぞれに、
   前記記憶手段に記憶されている低い周波数帯域の波形デ
   ータから順番に選択して順次対応させることにより発音
   を割り当てる割当手段、 とを具備したことを特徴とする楽音割当装置。
2. 【請求項２】複数のオシレータを備え、発音指示に応じ
   てオシレータに発音を割り当てることにより楽音を発生
   する楽音発生装置であって、低周波数帯域、中周波数帯域及び高周波数帯域の各波形
   データを記憶する 記憶手段と、 発音指示に係る音が含まれる音域を検出する検出手段
   と、 該検出手段で検出された音域が第１所定値以下の場合は
   ３個のオシレータ、該第１所定値より大きく第２所定値
   以下の場合は２個のオシレータ、該第２所定値より大き
   い場合は１個のオシレータが発音に使用されるようにオ
   シレータの数を算出する算出手段と、 該算出手段で算出されたオシレータの数が１個の場合は
   前記記憶手段に記憶された低周波数帯域の波形データを
   該オシレータに対応させ、２個の場合は前記記憶手段に
   記憶された低周波数帯域の波形データ及び高周波数帯域
   の波形データをそれぞれ２個のオシレータに対応させ、
   ３個のオシレータが算出された場合は前記記憶手段に記
   憶された低周波数帯域の波形データ、中周波数帯域の波
   形データ及び高周波数帯域の波形データをそれぞれ３個
   のオシレータに対応させることにより発音を割り当てる
   割当手段と、 該割当手段で発音が割り当てられた各オシレータを駆動
   することにより楽音信 号を発生させる制御手段、 とを具備したことを特徴とする楽音発生装置。