JP3182466B2

JP3182466B2 - 電子楽器

Info

Publication number: JP3182466B2
Application number: JP00320093A
Authority: JP
Inventors: 克浩豊田; 田辺　　淳
Original assignee: Roland Corp
Current assignee: Roland Corp
Priority date: 1993-01-12
Filing date: 1993-01-12
Publication date: 2001-07-03
Anticipated expiration: 2016-07-03
Also published as: JPH06208375A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パッドの打撃を検出し
て楽音を発生する電子楽器に関する。

【０００２】

【従来の技術】１つ又は複数のドラムパッドを備え、も
しくは外部のドラムパッドを接続し、これらのドラムパ
ッドに楽器音や効果音等を対応づけ、これらのドラムパ
ッドを叩くことにより楽音を発生する（楽音と等価なア
ナログ信号やＭＩＤＩ信号を発生するものを含む）電子
楽器が従来より知られている。

【０００３】このような電子楽器においては、パッドに
打撃センサが備えられており、打撃センサから出力され
たアナログ信号には必要に応じて圧縮，整流等の処理が
施され、Ａ／Ｄ変換器の入力端子に入力され、一定時間
毎に所定のプログラム（ここではこれを「ＡＤスキャン
プログラム」と称する）が起動され、そのプログラムが
実行されることによりそのＡ／Ｄ変換された値が読み取
られる。これによりそのパッドが叩かれたこと、および
そのパッドの叩かれた強さ（「打撃センサの出力の大き
さ）が検出され、これに基づいてそのパッドに対応づけ
られた音色の楽音が発生される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記電子楽器におい
て、パッドを叩くことにより直ちに楽音を発生させるこ
とが要求され、またパッドを叩く強さに正確に対応した
音量や音色の楽音を発生させることが要求されるが、パ
ッドが叩かれたこと、およびその叩かれた強さを素速く
かつ正確に検出するには、ＡＤスキャンプログラムを短
い時間間隔毎に起動し、Ａ／Ｄ変換の出力をその短い時
間間隔毎に読み取ることが要求される。

【０００５】しかしＡＤスキャンプログラムがあまりに
頻繁に起動されると発音処理プログラム等他の処理を行
うプログラムを実行する時間が制限されてしまい、パッ
ドの打撃の検出自体は速くかつ正確に行われてもその後
の処理に要する時間が長引いてしまい、結局のところ最
終的な楽音の発生がかえって遅れてしまうという問題が
ある。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑み、楽音の発生を
遅らせることなくパッドの打撃を十分な精度で検出する
ことのできる電子楽器を提供することを目的とする・

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の電子楽器は、パッドが打撃されたこと及び該
パットの打撃力を検出する打撃検出手段と、該打撃検出
手段で検出された打撃力に応じた楽音を発生する楽音発
生手段とを備えた電子楽器において、打撃検出手段によ
り、パッドの打撃が所定の第１の時間間隔で繰り返し検
出されるとともに打撃が検出された後該第１の時間間隔
よりも短かい第２の時間間隔で１回もしくは複数回打撃
力を検出するように、打撃検出手段を制御する制御手段
を備えたことを特徴とするものである。ここで、上記本
発明の電子楽器において、上記第２の時間間隔を、上記
第１の時間間隔よりも短かい範囲内で任意に設定する打
撃力検出間隔設定手段を備えることが好ましい。

【０００８】

【作用】本発明の電子楽器は、パッドの打撃を、通常は
例えば他のプログラムの実行の妨げとならないような所
定の第１の時間間隔で繰り返し検出し、打撃が検出され
た直後に関しては十分正確な打撃力が検出されるような
所定の第２の時間間隔で必要な回数（１回もしくは複数
回）だけ打撃力の検出を繰り返すよう構成されているた
め、楽音の発生を遅らせることなく、かつパッドの打撃
が十分な精度で検出される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は、本発明の電子楽器の一実施例の内部構成図であ
る。この電子楽器１０には８個のパッド１１が内蔵され
ており、これらの各パッド１１には打撃センサ（図示せ
ず）が備えられている。またこの電子打楽器１０には、
内蔵された８個のパッド１１のほか、外部のパッド（図
示せず）も接続することができ、この外部に接続された
パッドに備えられた打撃センサの出力は、外部トリガ入
力端子１２を経由してこの電子楽器１０に入力される。
内蔵パッド１１の打撃センサの出力および外部トリガ入
力端子１２を経由して入力された外部パッドの打撃セン
サの出力は、トリガ信号検出部１３に入力され、このト
リガ信号検出部１３で各パッドの打撃の有無および打撃
力が検出され、バス２０を経由してＣＰＵ１４に入力さ
れる。

【００１０】またこの電子楽器１０には、パッドが叩か
れたときに発音する音色などを設定するための各種操作
子が配置された操作パネル１５、ＡＤスキャンプログラ
ムや楽音発生プログラム等が格納されたＲＯＭ１６、内
部パラメータの格納領域や各種プログラムにおける作業
領域として用いられるＲＡＭ１７、各種パラメータの値
やその他この電子打楽器の各種の状態を表示する表示部
１８、パッドの打撃に対応する楽音を発生する楽音発生
部１９が備えられている。

【００１１】図２は、図１に示すトリガ検出部１３の概
略構成図である。ここでは、内蔵された８個のパッド１
１の打撃センサの出力信号および外部パッドに備えられ
た打撃センサの出力信号が各入力端子ＴＲＧ１，ＴＲＧ
２，…，ＴＲＧ１１から入力され、各打撃センサの出力
信号に圧縮，整流，ピーク値ホールドの各処理が施さ
れ、打撃に対応する包絡線を表わす信号（以下この信号
をトリガ信号と称する。）が生成される。その後それら
のトリガ信号がＡ／Ｄ変換器（図示せず）に入力され、
ＡＤスキャンプログラムの実行により、各サンプリング
タイムにおけるそれらのトリガ信号の値が読み取られ
る。

【００１２】図３は、図１に示すＣＰＵで実行されるメ
インルーチンのフローチャートである。電源が投入され
るとこのメインルーチンの実行が開始され、先ず初期設
定ルーチン（ステップ１００）が実行される。この初期
設定ルーチンの詳細は図示されていないが、この初期設
定ルーチンでは各種フラグやレジスタ等の初期設定等が
行われ、本発明の実施例に直接関連することとして、Ａ
Ｄスキャンプログラムの実行の許否を定めるＡＤスキャ
ン割り込み許可フラグＡＤＥＮＡＢＬＥに、ＡＤスキャ
ン割り込み（ＡＤスキャンプログラムの実行）を許容す
ることを示す‘１’が格納される。

【００１３】初期設定ルーチン（ステップ１００）が終
了すると、操作パネル処理ルーチン（ステップ２０
０），発音処理ルーチン（ステップ３００），表示など
その他の処理を行うルーチン（ステップ４００）が順次
繰り返し実行される。以下操作パネル処理ルーチン２０
０，発音処理ルーチン３００について順次説明する。表
示等その他の処理を行うルーチン４００についてはここ
での主題から逸れるため、詳細説明は省略する。

【００１４】図４は、操作パネル処理ルーチンのフロー
チャートである。なお以下では、簡単のため、各値を格
納するレジスタとそのレジスタに格納された値とを区別
せずに同一の記号で表わすことがある。パッドの信号が
発音するに値するか否かを定めるスレッショルドレベル
ＴＨＬＥＶＥＬを設定するためのスレッショルドレベル
キー１５＿１（図１参照）が押されているか否かが判定
される。このスレッショルドレベルキー１５＿１は、パ
ッドの信号が発音するに値するか否かを定めるスレッシ
ョルドレベルＴＨＬＥＶＥＬを設定するためのものであ
り、パッドの信号がこのスレッショルドレベルＴＨＬＥ
ＶＥＬを越えた場合に発音処理が行われる。スレッショ
ルドレベルキー１５＿１が押されている場合、アップキ
ー１５＿３が押されているか（ステップ２０４）、ダウ
ンキー１５＿４が押されているか（ステップ２０６）に
応じてスレッショルドレベルＴＨＬＥＶＥＬがインクリ
メントされ（ステップ２０８）、もしくはデクリメント
される（ステップ２１０）。

【００１５】ステップ２１２においては、スキャンタイ
ムキー１５＿２が押されているか否かが判定される。こ
のスキャンタイムキー１５＿２は、トリガ信号が検出さ
れた後のＡＤスキャンプログラムが実行される間隔（ス
キャンタイムＳＣＡＮＴＩＭＥ）を設定するキーであ
り、この実施例では、ＡＤスキャンプログラム（図６参
照）は通常は０．８ｍｓｅｃ毎に起動されるが、一旦ト
リガ信号が検出されると、その後ここで設定されるスキ
ャンタイムＳＣＡＮＴＩＭＥだけ時間を置いて再度パッ
ドの信号が検出される。この実施例では、このスキャン
タイムＳＣＡＮＴＩＭＥは、０．１〜０．８ｍｓｅｃの
範囲で設定される。スキャンタイムキー１５＿２が押さ
れている場合、アップキー１５＿３が押されているか
（ステップ２１４）、ダウンキーが押されているか（ス
テップ２１６）に応じて、スキャンタイムＳＣＡＮＴＩ
ＭＥがインクリメントされ（ステップ２１８）、もしく
はデクリメントされる（ステップ２２０）。ステップ２
２２では、その他のキー処理が行われるが、本発明の実
施例とは直接関係しないため詳細説明は省略する。

【００１６】図５は、発音処理ルーチンのフローチャー
トである。このルーチンが実行され、先ずステップ３０
２において、発音要求フラグＳＲＥＱが、発音要求を表
わす‘１’であるか否かが判定される。この発音要求フ
ラグＳＲＥＱには、ＡＤスキャンプログラム（図７参
照）のステップ６２０で‘１’が書込まれるが、どのよ
うな状態のときに発音要求フラグＳＲＥＱに‘１’が書
き込まれるかということについては、ＡＤスキャンプロ
グラムの説明に譲る。ＡＤスキャンプログラム（図７）
のステップ６２０においては、発音要求フラグＳＲＥＱ
に‘１’が書き込まれるとともに、発音処理をスムーズ
に行うためにＡＤスキャン割り込み許可フラグＡＤＥＮ
ＡＢＬＥに‘０’が書き込まれ、図５に示す発音処理ル
ーチンの実行が終了する迄の間ＡＤスキャンプログラム
の実行が禁止される。

【００１７】図５に示す発音処理ルーチンのステップ３
０２において、発音要求フラグＳＲＥＱが‘１’でない
場合は、何もせずにこの発音処理ルーチンを抜け、発音
要求フラグＳＲＥＱが‘１’の場合は、ステップ３０４
に進む。ステップ３０４ではパッドの番号（どのパッド
が叩かれたか）を格納するレジスタＴＲＧＮが参照され
て叩かれたパッドに対応する楽音の番号ＩＮＳＴＮが決
定され、ＲＯＭ１６（図１参照）の対応する番地から基
準音色パラメータＴＯＮＥ０、基準音高パラメータＰＩ
ＴＣＨ０、およびその他楽音発生に必要なパラメータが
読出される。またここでは、発音中の楽音を時間に従っ
て変化させるためのカウント値が格納されるカウント値
格納レジスタＣＯＵＮＴ（図６参照）に、叩かれたパッ
ドに応じて定まる初期値がセットされる。

【００１８】ステップ３０６ではパッドの叩かれた強さ
（トリガ信号の大きさ）を格納する、各パッドの番号Ｔ
ＲＧＮに対応して設けられたレジスタＴＲＧＬＥＶＥＬ
（ＴＲＧＮ）より、そのパッドのトリガ信号の大きさが
読出され、それを基に音量パラメータＶＯＬＵＭＥが計
算される。これらＲＯＭ１６から読出された基準音色パ
ラメータＴＯＮＥ０，基準音高パラメータＰＩＴＣＨ０
やその他のパラメータ、およびステップ３０６で計算さ
れた音量パラメータＶＯＬＵＭＥは楽音発生部１９に送
出され、楽音発生部１９では送出されたパラメータに基
づいて楽音が発生される（ステップ３０８）。

【００１９】その後ステップ３１０において、発音開始
フラグＳＳＴＡＲＴに、楽音の発生が開始されたことを
表わす‘１’が書き込まれる。ところで、パッドを叩く
強さが変化すると、音量のみでなく、通常は音色や音高
も変化する。しかしながら、パッドが叩かれた強さに応
じて音色や音高を変化させる処理には時間を要するた
め、これらの処理を実行した後に発音を開始するとパッ
ドを叩いてから発音開始までの間に時間遅れが生じる場
合がある。そこで、ここでは、音量パラメータＶＯＬＵ
ＭＥに関しては発音処理ルーチン（図５）で計算する
が、音色および音高については、パッドが叩かれた強さ
に拘らず、上述のように基準音色パラメータＴＯＮＥ
０，基準音高パラメータＰＩＴＣＨ０で発音を開始し、
その代わりに発音開始フラグＳＳＴＡＲＴに‘１’を書
き込んで置き、その後、図６に示すエンベロープ処理ル
ーチンで発音開始フラグＳＳＴＡＲＴが‘１’の場合
に、発音を開始した楽音の音色や音量をパッドを叩いた
強さに応じた音色や音高に変更するようにしたものであ
る。

【００２０】図５に示す発音処理プログラムでは、発音
開始フラグＳＳＴＡＲＴに‘１’が書き込まれた後、ス
テップ３１２においてＡＤスキャンプログラム（図７参
照）の実行を許容するためにＡＤスキャン割込み許可フ
ラグＡＤＥＮＡＢＬＥに‘１’が書き込まれ、かつＡＤ
スキャンプログラム（図７）のステップ６１０において
パッドの信号が検出された際に‘１’が書き込まれるト
リガ検出フラグＴＲＧＦＮＤに‘０’が書き込まれて、
図３に示すメインルーチンに戻る。

【００２１】図６は、発音中の楽音のエンベロープの処
理を行うエンベロープ処理ルーチンのフローチャートで
ある。このエンベロープ処理ルーチンは、この実施例で
は、メインルーチン（図３）とは独立に、タイマー割込
みにより４ｍｓｅｃ毎に起動され、各音源毎に処理され
る。このエンベロープ処理ルーチンが起動されると、先
ずステップ５０２において発音開始フラグＳＳＴＡＲＴ
が‘０’か否かが判定される。発音開始後このエンベロ
ープ処理ルーチンが最初に起動された場合は、発音開始
フラグＳＳＴＡＲＴに‘１’が格納されているためステ
ップ５１０に進み、既に発音が開始された楽音の音色パ
ラメータＴＯＮＥ、音高パラメータＰＩＴＣＨの変更処
理が行われ、これにより、発音が開始された楽音の音
色，音高が、あらかじめＲＯＭ１６に格納されていた基
準音色，基準音高からパッドの叩いた強さに応じた音
色，音高に変更される。尚、この実施例では音量につい
ては発音処理ルーチン（図５）のステップ３０６で計算
した後発音を開始しているが、音量についても基準の音
量で先ず発音を開始し、エンベロープ処理ルーチン（図
６）のステップ５１０において、音色，音高とともに、
音量についても基準音量からパッドを叩いた強さに応じ
た音量に変更するように構成してもよい。

【００２２】図６に示すエンベロープ処理ルーチンにお
いてステップ５１０で音色パラメータＴＯＮＥ，音高パ
ラメータＰＩＴＣＨの変更が行われた後、ステップ５１
２では発音開始フラグＳＳＴＡＲＴに‘０’が書き込ま
れ、このエンベロープ処理ルーチンから一旦抜ける。そ
の後４ｍｓｅｃ毎に繰り返しこのエンベロープ処理ルー
チンが起動されるが、２度目以降は、ステップ５０２に
おいて発音開始フラグＳＳＴＡＲＴが‘０’であると判
定され、ステップ５０４に進み、カウント値格納レジス
タＣＯＵＮＴの値が１だけデクリメントされ、この値が
０か否かが判定される（ステップ５０６）。‘０’でな
ければそのままこのエンベロープ処理ルーチンを抜け
る。カウント値ＣＯＵＮＴが順次デクリメントされた結
果‘０’になった場合はステップ５０８に進み、発音中
の楽音のエンベロープが更新され、また次のエンベロー
プ更新までの時間に応じた値がカウント値格納レジスタ
ＣＯＵＮＴに書き込まれる。

【００２３】図７はＡＤスキャンルーチンのフローチャ
ートである。これまではパッドが叩かれた後の処理につ
いて説明したが、このＡＤスキャンルーチンにより叩か
れたパッドおよび叩かれた強さが検出される。このＡＤ
スキャンルーチンは、この実施例では通常０．８ｍｓｅ
ｃ毎にタイマ割り込みにより起動される。このＡＤスキ
ャンルーチンが起動されると、先ずステップ６０２にお
いてトリガ検出フラグＴＲＧＦＮＤに‘１’が格納され
ているか否かが判定される。このトリガ検出フラグＴＲ
ＧＦＮＤにはステップ６１２で‘１’が書き込まれる。
最初はトリガ検出フラグＴＲＧＦＮＤは‘０’であり、
１〜１１のパッド番号が付された各パッドについてノイ
ズと区別できる程度のトリガ信号の入力（トリガ入力）
の有無が調べられ（ステップ６０４〜６１０）、トリガ
入力がなければこのＡＤスキャンルーチンを終了し、ト
リガ入力があった場合は、ステップ６１２に進む。ステ
ップ６１２では、トリガ検出フラグＴＲＧＦＮＤにトリ
ガ入力があった旨を表わす‘１’が書き込まれ、またト
リガ入力のあったパッドの番号ＴＲＧＮに対応する、ト
リガ信号の大きさを格納するトリガレベルレジスタＴＲ
ＧＬＥＶＥＬ［ＴＲＧＮ］にこのときのトリガ信号の大
きさを表わす値が格納され、図４に示す操作パネル処理
において設定されたスキャンタイムＳＣＡＮＴＩＭＥ、
例えば０．４ｍｓｅｃ．が次の割り込み時間として格納
され、このＡＤスキャンルーチンを終了する。

【００２４】その後、次の割り込み時間としてＳＣＡＮ
ＴＩＭＥ（例えば０．４ｍｓｅｃ．）が格納されている
ため、０．４ｍｓｅｃ．後に再度このＡＤスキャンルー
チンが起動される。今度はトリガ検出フラグＴＲＧＦＮ
Ｄには‘１’が格納されているためステップ６１４に進
む。ステップ６１４では現在のトリガ信号とステップ６
１２で前回ＴＲＧＬＥＶＥＬ［ＴＲＧＮ］に格納された
トリガ信号との大小が判定される。今回のトリガ信号の
方がＴＲＧＬＥＶＥＬ［ＴＲＧＮ］よりも大きい場合は
ステップ６１６に進み、今回のトリガ信号の大きさが発
音するか否かを定めるスレッショルドレベルＴＨＬＥＶ
ＥＬよりも大きいか否かが判定される。（今回のトリガ
信号≦ＴＨＬＥＶＥＬ）の場合は発音する必要がないた
めそのまま終了する。また（今回のトリガ信号＞ＴＨＬ
ＥＶＥＬ）の場合は、発音する必要があり、ステップ６
１８に進んで、今回のトリガ信号の大きさをＴＲＧＬＥ
ＶＥＬ［ＴＲＧＮ］に格納し、さらにステップ６２０に
進み、発音要求フラグＳＲＥＱに‘１’が書き込まれ、
ＡＤスキャンルーチンの実行が禁止されるようＡＤスキ
ャン割り込み許可フラグＡＤＥＮＡＢＬＥに‘０’が書
き込まれ、またこのＡＤスキャンルーチンの割り込み時
間が元の値、即ち０．８ｍｓｅｃ．に戻されてこのＡＤ
スキャンルーチンを終了する。

【００２５】またステップ６１４において（今回のトリ
ガ信号≦ＴＲＧＬＥＶＥＬ［ＴＲＧＮ］）の場合はステ
ップ６２２に進み、（ＴＲＧＬＥＶＥＬ［ＴＲＧＮ］≦
ＴＨＬＥＶＥＬ）か否かが判定され、（ＴＲＧＬＥＶＥ
Ｌ［ＴＲＧＮ］＜ＴＨＬＥＶＥＬ）の場合は発音する必
要がないためそのまま終了し、（ＴＲＧＬＥＶＥＬ［Ｔ
ＲＧＮ］≧ＴＨＬＥＶＥＬ）の場合はステップ６２０に
進んで発音のための準備を行った後終了する。

【００２６】図７に示すＡＤスキャンルーチンでは、
０．８ｍｓｅｃ．毎にトリガ信号を検出し、検出された
場合は短い時間（ＳＣＡＮＴＩＭＥ）後に再度トリガ信
号を検出し、それら２回の検出における、値の大きな方
のトリガ信号を採用するようにしたものであり、これに
より実用的な誤差内でトリガ信号のピーク値（パッドを
叩いた強さ）が検出され、それに応じた楽音が発音され
ることになる。

【００２７】このように、この実施例では、通常は０．
８ｍｓｅｃ．という時間間隔でパッドの信号の検出を行
い、検出された場合のみ短い時間間隔（ＳＣＡＮＴＩＭ
Ｅ）でパッドの信号を検出する構成としたため、他の処
理の妨げとなることが少く、しかも実用的な誤差内でパ
ッドを叩いた強さが正しく検出される。尚、ここでは２
回のトリガ信号を検出して値の大きな方を採用している
が、３回以上繰り返して検出してそれらの最大値を採用
してもよいことはもちろんである。

【００２８】また上記実施例では、パッドが叩かれた強
さ（トリガ信号のピーク値）を見つけた後に発音処理を
行うよう構成されているが、検出したトリガ信号がスレ
ッショルドレベルを越えているかどうか先ず判定し、越
えていたときはその検出したトリガ信号がピーク値か否
かを問わずに先ず発音を開始し、ピーク値が確定された
後に既に発音が開始された楽音の音量等を修正するよう
に構成してもよい。

【００２９】さらに、上記実施例では、スキャンタイム
ＳＣＡＮＴＩＭＥはどのパッドの信号が検出された場合
であっても一律に同一のスキャンタイムＳＣＡＮＴＩＭ
Ｅを用いるよう構成されているが、各パッド毎にこのス
キャンタイムＳＣＡＮＴＩＭＥを設定してもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の電子楽器
は、パッドの打撃を、通常は所定の第１の時間間隔で繰
り返し検出するとともに打撃が検出された後は所定の第
２の時間間隔で１回もしくは複数回検出する構成とした
ため、楽音の発生を遅らせることなくパッドの打撃を十
分な精度で検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子楽器の一実施例の内部構成図であ
る。

【図２】図１に示すトリガ検出部の概略構成図である。

【図３】メインルーチンのフローチャートである。

【図４】操作パネル処理ルーチンのフローチャートであ
る。

【図５】発音処理ルーチンのフローチャートである。

【図６】エンベロープ処理ルーチンのフローチャートで
ある。

【図７】ＡＤスキャンルーチンのフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１０電子打楽器１１内蔵パッド１２外部トリガ入力端子１３トリガ信号検出部１４ＣＰＵ１５操作パネル１５＿１スレッショルドレベルキー１５＿２スキャンタイムキー１５＿３アップキー１５＿４ダウンキー１６ＲＯＭ１７ＲＡＭ

───────────────────────────────────────────────────── 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 G10H 1/18 101

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】パッドが打撃されたこと及び該パットの
打撃力を検出する打撃検出手段と、該打撃検出手段で検
出された打撃力に応じた楽音を発生する楽音発生手段と
を備えた電子楽器において、前記打撃検出手段により、パッドの打撃が所定の第１の
時間間隔で繰り返し検出されるとともに打撃が検出され
た後該第１の時間間隔よりも短かい第２の時間間隔で１
回もしくは複数回打撃力を検出するように、前記打撃検
出手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とする電
子楽器。
【請求項２】前記第２の時間間隔を、前記第１の時間
間隔よりも短かい範囲内で任意に設定する打撃力検出間
隔設定手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の電
子楽器。