JP3419562B2 - 楽音信号のレベル制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、同時に発音する楽音
の数等に応じて、出力される楽音信号のレベルを制御す
る楽音信号のレベル制御装置に関する。

【０００２】

【従来技術】近年のデジタル音源を用いた電子楽器は、
同時に複数の楽音を発音するものがある。これは、デジ
タルデータを用いて発音する楽音信号を１音ずつ多チャ
ンネル時分割方式で生成し、これらのデジタルの楽音信
号を累算合成してＤ−Ａ変換器でアナログ信号に変換し
た後、サウンドシステム等から発音する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｄ−Ａ
変換器の最大振幅（ビット数）が決まっているため、最
大同時発音数の楽音を発生する場合には、累算合成され
た楽音信号レベルをＤ−Ａ変換器の最大振幅以下に抑え
なければならない。なぜなら、Ｄ−Ａ変換器の入力レベ
ルが最大振幅を超えると、大きなノイズ音を発生するか
らである。

【０００４】ところが、最大同時発音数が多くなると、
Ｄ−Ａ変換器に入力される１楽音毎の楽音信号の最大レ
ベルをＤ−Ａ変換器の最大振幅に比して大幅に小さくし
なければならない。すなわち、１楽音当りの分解能が低
くなり、Ｄ−Ａ変換後の波形の歪みが大きくなる。この
ため、同時発音数が多い場合には、１楽音毎の波形の歪
みは聴者には気にならないが、同時発音数が少ない場合
には、この波形の歪みによってノイズ成分が感じられる
ため、発生楽音が不明瞭になる場合がある。

【０００５】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、本発明の目的は、同時発音数が多
い場合には、出力される楽音信号のレベルが大きくなり
過ぎないようにし、同時発音数が少ない場合には、各楽
音毎の分解能を高めて発生楽音を明瞭にすることにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は図１に示すように、楽音信号生成手段Ｍ１
と、累算手段Ｍ２と、Ｄ−Ａ変換器Ｍ３と、音量因子検
出手段Ｍ４と、楽音信号のレベル修正手段Ｍ５、楽音発
生指示手段Ｍ６とを備えている。

【０００７】各楽音発生指示手段Ｍ６の操作に基づい
て、楽音信号生成手段Ｍ１によって生成される複数チャ
ンネルＣＨ１〜ＣＨｎの楽音信号は、累算手段Ｍ２によ
って累算合成され、Ｄ−Ａ変換器Ｍ３へ送られる。音量
因子検出手段Ｍ４によって、同時発音数または同時発音
数の増減に関連する情報等の音量レベル決定因子が検出
される。楽音信号のレベル修正手段Ｍ５は、この因子に
基づいて、同時発音数が増加したときには、Ｄ−Ａ変換
器Ｍ３の最大振幅を超えないように合成楽音信号レベル
を間接的に抑制し、同時発音数が減少した時には、合成
楽音信号レベルの抑制を間接的に排除又は緩和する。

【０００８】

【作用】これにより、同時発音数の増減に応じてＤ−Ａ
変換器の入力信号のレベルが適正に制御される。従っ
て、同時発音数が多い場合にはノイズが発生することを
防止でき、同時発音数が少ない場合には、１楽音当りの
分解能を高めて明瞭な楽音を発音させることができる。
なお、本発明の制御レベルはＤ−Ａ変換器のキャパシテ
ィに限られるものではなく、適正な振幅（音量）レベル
を実現するものである。

【０００９】

【実施例】以下に説明する実施例は、デジタル音源によ
ってアコースティックピアノ、その他の楽器の発生音を
模擬して生成する電子楽器に本発明を適用した例であ
る。

【００１０】１．全体回路 図２は電子楽器の全体回路を示す。キーボード１の各キ
ーは、楽音の発音／消音の操作を行う。キースキャン回
路２は、キーボード１をスキャンして、キーオン、キー
オフを表わすデータをＣＰＵ５へ送る。このキーオン、
キーオフのスキャンデータは、ＣＰＵ５によってＲＡＭ
６に書き込まれる。そして、ＣＰＵ５によって、それま
でＲＡＭ６に記憶されていた各キーのオン、オフ状態を
示すデータと比較され、各キーのオンイベント、オフイ
ベントの判別が行われる。なお、キースキャン回路２
は、キーオン時またはキーオフ時のタッチを検出して、
このタッチデータをＣＰＵ５へ送っている。上記キーボ
ード１は、弦楽器（バイオリン等）、吹奏楽器（フルー
ト等）、打楽器（シンバル等）、コンピュータのキーボ
ードに置き換え可能である。

【００１１】パネルスイッチ群３には、電源スイッチ、
モード指定スイッチ、メロディ選択スイッチ、リズム選
択スイッチ、音色選択スイッチ等（図示略）の各種スイ
ッチが設けられている。これらのスイッチのセット／リ
セット状態はパネルスキャン回路４によって検知され、
このスキャンデータはＣＰＵ５に送られ、ＲＡＭ６に書
き込まれる。そして、ＣＰＵ５によって、それまでＲＡ
Ｍ６に記憶されていた各スイッチのセット／リセット状
態を示すデータと比較され、各スイッチのオンイベント
と／オフイベントが判別される。

【００１２】ＲＡＭ６には、ＣＰＵ５が処理する各種デ
ータ及び処理に必要な各種データが記憶される。ＲＯＭ
７には、後述するフローチャートに従ってＣＰＵ５が実
行するプログラム、その他の処理に対応するプログラム
が記憶されている。なお、図５、６の処理はＣＰＵ５が
実行し、図７、１５の処理はトーンジェネレータ１１内
のＣＰＵ（図示せず）が実行してもよい。 デジタル音
源としてのトーンジェネレータ（ＤＣＯとも呼ばれる）
１１は、複数チャンネル分のデジタルの楽音信号を時分
割処理によって生成する。周波数ナンバ累算器１２は、
楽音波形メモリ１３へ発音の指示があった楽音波形デー
タＭＷの読み出しを指示する。この周波数ナンバ累算器
１２には、ＣＰＵ５によってキーナンバデータＫＮ及び
トーンナンバデータＴＮが送られ、キーナンバデータＫ
Ｎに応じた周波数ナンバデータＦＮが時分割に累算さ
れ、この累算された累算周波数ナンバデータＦＮＡは楽
音波形メモリ１３へ読み出しアドレスデータとして時分
割に供給される。トーンナンバデータＴＮは、ＣＰＵ５
によって上記周波数ナンバ累算器１２へ送られ、バンク
データＢＫに変換され、上記楽音波形メモリ１３へ上位
読み出しアドレスデータとして供給される。下位読み出
しアドレスデータは、上記累算周波数ナンバデータＦＮ
Ａである。

【００１３】楽音波形メモリ１３には、複数の楽音波形
データＭＷが記憶されている。各楽音波形データＭＷ
は、上記累算周波数ナンバデータＦＮＡに基づいて時分
割に読み出される。各楽音波形データＭＷの選択は、上
記トーンナンバデータＴＮに基づいて行われる。上記楽
音波形データＭＷは、ピアノ、バイオリン、フルート、
マリンバ等の複数種類の楽器音の波形のサンプリングデ
ータである。

【００１４】エンベロープジェネレータ１４はＣＰＵや
ＤＳＰを備えており、発音される楽器のエンベロープを
決める。このエンベロープジェネレータ１４には、ＣＵ
Ｐ５によって上記トーンナンバデータＴＮが送られ、こ
のトーンナンバデータＴＮに応じたエンベロープレベル
ＥＮが時分割に生成される。

【００１５】上記楽音波形メモリ１３からの楽音波形デ
ータ波形データＭＷと、エンベロープレベルデータＥ
Ｎ、及びＣＰＵ５から送られるレベル制御係数データＡ
Ｌが乗算器１６で乗算され、累算器１７で全チャンネル
の楽音データが累算され、デジタルフィルタ１８を経
て、Ｄ−Ａ変換器１９でアナログ信号に変換される。Ｄ
−Ａ変換器１９のアナログ出力はサウンドシステム２０
によって可聴音響に変換される。

【００１６】ペダル１０は、ダンパペダル、ソフトペダ
ル、ソステヌートペダル等（いずれも図示せず）があ
る。ペダルセンサ９によってペダル１０の操作情報が検
知され、この操作データはＣＰＵ５へ送られてＲＡＭ６
に書き込まれる。

【００１７】アサインメントメモリ８には、図３に示す
ように、複数チャンネルＣＨ１〜ＣＨｎ分（例えば１６
チャンネルとする）のメモリエリアが形成されている。
これらのメモリエリアには、キーナンバデータＫＮ、キ
ーオン／キーオフデータ、トーンナンバデータＴＮ（音
色データ）、タッチデータ、エンベロープレベルＥＮ／
フェーズデータＦＺ等のチャンネル毎の楽音に関するデ
ータが記憶される。

【００１８】キーオン／キーオフデータは、チャンネル
が割当てられた楽音が、キーオン中または発音中である
か、キーオフ中または消音中であるかを表わす。エンベ
ロープフェーズデータＦＺは、発音される楽音のエンベ
ロープのアタック、ディケイ、リリースを示す。このア
サインメントメモリ８は、トーンジェネレータ１１内に
インタフェースメモリとして設けてもよい。

【００１９】２．レジスタ群 図４はＲＡＭ６のレジスタ群及びエンベロープメモリ１
５のデータテーブルを示す。レジスタ３０には、ダンパ
ペダルの操作状態を示すためのダンパペダルオンフラグ
ＤＦが記憶される。レジスタ３１には、ダンパペダルの
操作に応じて発音される楽音のエンベロープレベルを補
正するための補正定数ＤＫが記憶される。この補正定数
ＤＫは、あらかじめ決められた値であって、ダンパペダ
ルの操作に応じた音量レベル決定因子に応じて決定さ
れ、後述するステップ１００でセットされる。レジスタ
３２には、押鍵（ノートオン）の数を示すノートオンカ
ウント値ＯＮｎが記憶される。レジスタ３３−１〜３３
ｎは、各チャンネルＣＨ１〜ＣＨｎで発音される楽音の
音域に応じて決められる音域分布係数ＥＬ１〜ＥＬｎが
記憶される。これらの音域分布係数ＥＬ１〜ＥＬｎは、
発音される楽音のエンベロープレベルの修正に使用され
る。レジスタ３４−１〜３４−ｎには、各チャンネルＣ
Ｈ〜ＣＨｎで発音される楽音のエンベロープレベルの制
御のためのレベル制御係数ＡＬ１〜ＡＬｎが記憶され
る。レジスタ３５−１〜３５−ｎには、各チャンネル修
正後のエンベロープレベルＥＮ１〜ＥＮｎが記憶され
る。レジスタ３６には、後述するノートオンカウント処
理で使用するチャンネルナンバデータｎが記憶される。

【００２０】データテーブル４０には、アタック、ディ
ケイ、リリースの各フェーズ毎、及び音楽的ファクタ毎
に目標レベルデータＴＬとスピードデータＳＰが記憶さ
れている。目標レベルデータＴＬは、各フェーズ毎に設
定されたエンベロープレベルの到達レベルであり、スピ
ードデータＳＰはエンベロープレベルが目標レベルに到
達する速度を決めるデータである。

【００２１】上記音楽的ファクタとは、音高、音域、音
色の種類、タッチ量、エフェクト（リバーブ、エコー、
グライド、ポルタメント等）の種類または／及び大き
さ、音像位置、リズムの種類、演奏パート（メロディ、
ベース、バックグラウンド、リズム）の種類、変調量、
エンベロープレベル、エンベロープスピード、発音経過
時間、音量、発音数、クオンタイズ量、テンポの大き
さ、フィルタ特性データなどである。

【００２２】３．全体処理 図５はＣＰＵ５によって実行される全体処理のフローチ
ャートである。この処理は、電源投入によってスタート
し、ＣＰＵ５、ＲＡＭ６、アサインメントメモリ８、ト
ーンジェネレータ１１等の初期化が行われる（ステップ
１００）。そして、パネルイベント処理（ステップ２０
０）、ペダルイベント処理（ステップ３００）、楽音生
成処理（ステップ４００）が繰返し実行される。

【００２３】その他の処理ＳＪは、キーオンイベント処
理及びキーオフイベント処理、チャンネル割当て処理、
ペダル１０の操作に応じた残響音生成処理及び共鳴音生
成処理等の効果処理や、自動演奏処理、ＭＩＤＩデータ
送受処理等の付加機能の処理等である。なお、残響音生
成処理の例として、特願平６−３８６０８号に開示され
るものがあり、共鳴音生成処理の例として、特願平５−
１３７８６３号に開示されるものがある。

【００２４】キーオンイベントがあったキーの楽音が発
音されると、そのエンベロープはアタック、ディケイ、
リリースの順に変化して消音されるが、残響音生成処理
及び共鳴音生成処理によってキーオンイベントがあった
キーの楽音の残響音及び共鳴音が生成される。従って、
キー音イベントがあったキーの楽音の生成処理とその残
響音及び共鳴音の生成処理が行われることによって同時
発音数が増加する。また、残響音はキーオフイベント後
も発音されることが多いため、キーオフによって押鍵数
が減っても同時発音数が押鍵数より多い場合がある。上
記キーオンイベント、キーオフイベントは、キーボード
１の操作によるもののほか、再生された自動演奏デー
タ、ＭＩＤＩシステムより送られて来る他の装置からの
データにも基づく。 パネルイベント処理（ステップ２
００）では、ＣＰＵ５によって、パネルスイッチ群３の
各スイッチのセット／リセット状態がパネルスキャン回
路４から送られるスキャンデータに基づいて判断され、
この判断に基づいて該当するＬＥＤの点灯や表示が変更
される。

【００２５】４．ペダルイベント処理 図６はペダルイベント処理（ステップ３００）のフロー
チャートである。ステップ３０２〜３１０は、ダンパペ
ダルのオン／オフ状態を記憶するためのダンパペダル処
理である。ＣＰＵ５は、ペダルセンサ９から送られたペ
ダル１０の操作データに基づいてダンパペダルのオンイ
ベント／オフイベントを判別する（ステップ３０２、３
０６）。オンイベント時にはダンパペダルオンフラグＤ
Ｆをセットし（ステップ３０４）、オフイベント時には
ダンパペダルオンフラグＤＦをリセットする（ステップ
３０８）。ダンパペダルオンフラグＤＦは、ダンパペダ
ルのオン／オフ状態を記憶するフラグであり、ＲＡＭ６
内に記憶される。オフイベント時には、ダンパペダルが
踏まれている間延ばされていた楽音の消音処理が行われ
る（ステップ３１０）。この消音処理では、アサインメ
ントメモリ８内のキーオフ中であって発音中のチャンネ
ルがクリアされることによって、発音が停止される。

【００２６】その他のペダル処理（ステップ３１２）で
は、例えば、ソフトペダルやソステヌートペダルのオン
イベント／オフイベントに応じてフラグがセット／リセ
ットされたり、ペダルの踏み込み量に応じて発音する楽
音の音量を変化させるパラメータの値が決定される。

【００２７】５．楽音生成処理 図７はＣＰＵ５によって実行される楽音生成処理（ステ
ップ４００）のフローチャートである。この処理は、複
数チャンネルの楽音信号の生成を順次にまたは時分割に
実行する。従って不定周期又は一定周期でチャンネルが
切り換えられ以下の処理が各チャンネルについて繰り返
し実行される。この処理では、発音される楽音のエンベ
ロープを形成するエンベロープデータ形成処理（ステッ
プ４１０）と、押鍵数を求めるノートオンカウント処理
（ステップ４５０）と、キーオンイベントまたはキーオ
フイベントのあった楽音の音域に応じた係数を求める音
域分布判別処理（ステップ５００）と、エンベロープレ
ベルを制御するための係数を求めるレベル制御係数演算
処理（ステップ５５０）と、このレベル制御係数を用い
てエンベロープレベルを修正するエンベロープレベル修
正演算処理（ステップ６００）とが順次実行されて、同
時発音数の増減に応じて発音する楽音のエンベロープレ
ベルＥＮが増減される。そして、修正後のエンベロープ
レベルＥＮと楽音波形メモリ１３から読み出した楽音波
形データＭＷとを乗じて（ステップ６５０、６６０）、
この演算後の楽音波形データＭＷを累算器１７へ出力す
る（ステップ６７０）。そしてこれらステップ４１０〜
６７０の処理は全チャンネルにわたって繰り返される
（ステップ４０５、６８０、６８５、６９０）。

【００２８】サウンドシステム２０から発音される楽音
は、ポリフォニックであり、同時に複数の楽音が発音さ
れる場合は、アサインメントメモリ８にキーオンまたは
発音中のデータが記憶されたチャンネルが複数ある場合
である。ＣＰＵ５及びトーンジェネレータ１１は、一定
周期で各チャンネルＣＨ１〜ＣＨｎについて楽音生成処
理（ステップ４００）を１チャンネルずつ実行する。こ
れによって、キーオンまたは発音中のチャンネルが割当
てられた楽音について、楽音波形データＭＷが時分割で
形成され、シリアルに累算器１７へ出力される。累算器
１７でシリアルに入力された複数チャンネルの楽音波形
データＭＷが累算されて合成データが形成される。この
合成データがデジタルフィルタ１８、Ｄ−Ａ変換器１９
を経てサウンドシステム２０から発音される。

【００２９】６．エンベロープデータ形成処理 図８は図７中のエンベロープデータ形成処理（ステップ
４１０）のフローチャートである。まず、ＣＰＵ５によ
ってアサインメントメモリメモリ８の記憶内容に基づい
て、時分割処理で割当てられたチャンネルＣＨｍ（ｍ＝
１〜ｎ）のキーがオンイベント状態であるかオフイベン
ト状態であるかが判別される（ステップ４１２、４１
８）。これは上述のその他の処理ＳＪの中のキーオンイ
ベント処理及びキーオフイベント処理において検出され
たキーオンイベントフラグまたはキーオフイベントフラ
グに基づく。キーオンイベントであれば、このキーオン
イベントから発音が開始されるのであるから、アタック
フェーズであることを示すために、このチャンネルＣＨ
ｍのエンベロープフェーズデータＦＺｍに“０１”をセ
ットする（ステップ４１４）。このエンベロープフェー
ズデータＦＺｍには、アタックフェーズでは“０１”、
ディケイフェーズでは“１０”、リリースフェーズでは
“００”がセットされる。

【００３０】次にエンベロープジェネレータ１４によっ
て、このエンベロープフェーズＦＺｍに応じた目標レベ
ルデータＴＬｍ及びスピードデータＳＰｍがデータテー
ブル４０から読み出される（ステップ４１６）。このと
き、音楽的ファクタデータもデータテーブル４０の検索
の要素に用いられる。また、エンベロープジェネレータ
１４によってアサインメントメモリ８内のｍチャンネル
ＣＨｍからエンベロープレベルデータＥＮｍが読み出さ
れ、エンベロープジェネレータ１４へ送られる（ステッ
プ４１６）。このエンベロープレベルデータＥＮｍは、
キーオフイベントまたは消音中のデータが記憶された時
にはクリアされるため、キーオンイベント直後には
“０”レベルを示すデータである。そして、エンベロー
プジェネレータ１４によって、これらのデータから、ｍ
チャンネルＣＨｍの楽音のアタックフェーズのエンベロ
ープレベルＥＮｍが演算される（ステップ４２８）。こ
の演算は、例えば次式のように行われる。

【００３１】 （ＴＬ−ＥＮ）×ＳＰ＋ＥＮ→ＥＮ …（１） この演算によって求められたエンベロープレベルＥＮｍ
はアサインメントメモリ８のｍチャンネルＣＨｍに更新
記憶される。

【００３２】その後、チャンネル割当てが繰返し到来し
て、ｍチャンネルＣＨｍについて楽音生成処理（ステッ
プ４００）が繰返し行われると、エンベロープレベルＥ
Ｎｍはアタックフェーズの目標レベルＴＬｍに向って増
加し、そして目標レベルＴＬｍに到達する。エンベロー
プジェネレータ１４は、これを判別して（ステップ４３
０）、エンベロープフェーズデータＦＺｍにディケイフ
ェーズを示す“１０”をセットする（ステップ４３
２）。以後、ｍチャンネルＣＨｍについては、ディケイ
フェーズの目標レベルデータＴＬｍとスピードデータＳ
Ｐｍが読出され（ステップ４２６）、（１）式の演算が
行われる（ステップ４２８）。これによって、以後、エ
ンベロープレベルＥＮｍは、ディケイフェーズの目標レ
ベルＴＬｍへ向って減少して行く。

【００３３】ｍチャンネルＣＨｍの楽音についてキーオ
フイベントがあると、エンベロープジェネレータ１４は
これを判別して（ステップ４１８）、エンベロープフェ
ーズデータＦＺｍにリリースフェーズを示す“００”を
セットする（ステップ４２０）。以後、ｍチャンネルＣ
Ｈｍについては、リリースフェーズの目標レベルデータ
ＴＬｍとスピードデータＳＰｍが読出され（ステップ４
２２）、（１）式の演算が行われる（ステップ４２
８）。これによって、エンベロープレベルＥＮｍは、楽
音生成処理（ステップ４００）が繰返し行われる毎に、
リリースフェーズの目標レベルＴＬｍへ向って減衰して
行き、そして消音される。これら、エンベロープレベル
ＥＮｍ及びエンベロープフェーズＦＺｍは、上記アサイ
ンメントメモリ８の対応するチャンネルメモリエリアに
書き込まれる。

【００３４】上述の処理が各チャンネルＣＨ１〜ＣＨｎ
について順次にまたは時分割に高速で繰り返し行われ
る。これによって、キーオンまたは発音中のデータが記
憶されているチャンネルの楽音のエンベロープが形成さ
れる。そして、このエンベロープデータ形成処理（ステ
ップ４１０）で形成されたエンベロープレベルデータＥ
Ｎは、以後の処理（ステップ４５０、５００、５５０、
６００）によって修正される。また、このエンベロープ
データ形成処理（ステップ４１０）によって形成される
エンベロープレベルデータＥＮは、楽音波形データＭＷ
に乗算されたときに、乗算後の楽音波形データＭＷのレ
ベルがＤ−Ａ変換器１９によって適正な分解能が得られ
るように、最大レベルと最小レベルが決められている。
例えば、アタックフェーズの目標レベルＴＬが一定値よ
り低くならないようにデータテーブル４０のデータが予
め決められている。

【００３５】７．ノートオンカウント処理 図９は図７中のノートオンカウント処理（ステップ４５
０）のフローチャートである。まず、ＣＰＵ５によって
レジスタ３２のノートオンカウント値データＯＮｎがク
リアされる（ステップ４５２）。そして、チャンネルナ
ンバデータｎが“１”にリセットされる（ステップ４５
４）。次に、アサインメントメモリ８の第１チャンネル
メモリエリアＣＨ１にキーオンデータが記憶されている
か否かが判別されて（ステップ４５６）、キーオンデー
タが記憶されている場合には、ノートオンカウント値デ
ータＯＮｎに“１”が加算される（ステップ４５８）。

【００３６】そして、チャンネルナンバデータｎを
“１”だけインクリメントして（ステップ４６２）、次
に２チャンネルＣＨ２について同じ処理を行う（ステッ
プ４５６、４５８）。以後、３〜１６チャンネルＣＨ３
〜ＣＨ１６について同じ処理を行った後、次の処理へ移
る（ステップ４６０）。このようにして、１から１６チ
ャンネルの中でキーオンデータが記憶されているチャン
ネルの数を計数することによって押鍵数が求められる。
押鍵数を示すノートオンカウント値ＯＮｎはレジスタ３
２に記憶される。

【００３７】なお、このステップ４５０のノートオンカ
ウント処理は、各チャンネルの楽音生成処理（ステップ
４００）毎に実行されるが、全チャンネルの楽音生成処
理（ステップ４００）につき１回のみ実行されてもよい
し、偶数チャンネルまたは奇数チャンネルのみにおいて
実行されても良い。また、このノートオンカウント値Ｏ
Ｎｎは、上記残響音生成処理、共鳴音生成処理が行われ
ているときは、残響音数、共鳴音数に応じて加算、乗算
等の修正が行われてもよい。

【００３８】８．音域分布判別処理 図１０は図７中の音域分布判別処理（ステップ５００）
のフローチャートである。まず、ＣＰＵ５によって時分
割処理が行われているｍチャンネルメモリエリアＣＨｍ
について、アサインメントメモリ８にキーオンデータが
記憶されているか（ステップ５０２）、キーオフデータ
が記憶されているか（ステップ５０６）が判別される。
キーオンイベントであれば、このキーオンイベントのあ
ったｍチャンネルＣＨｍの楽音のキーナンバーデータＫ
Ｎがアサインメントメモリ８から読み出される（ステッ
プ５０４）。キーオフイベントであれば、このキーオフ
イベントのあったｍチャンネルＣＨｍの楽音のキーナン
バデータＫＮがアサインメントメモリ８から読み出され
る（ステップ５０８）。

【００３９】そして、このキーナンバーデータＫＮに対
応する音域分布係数データＥＬがデータテーブル５０か
ら求められる（ステップ５１０）。このデータテーブル
５０は、ＲＡＭ６内に記憶されており、たとえば、図１
１に示すような特性を示すデータが記憶されている。す
なわち、キーナンバＫＮが小さい低音域とキーナンバＫ
Ｎが大きい高音域とでは、音域分布係数ＥＬが大きく、
中音域では音域分布係数ＥＬが小さくなるような特性で
ある。

【００４０】アコースティックピアノは、押鍵されたキ
ーの音が発生するとき、この押鍵されたキーの弦の振動
によって、他の弦が共鳴音を発することがある。共鳴音
を発する弦の音域や数は、押鍵された音域によって異な
り、また押鍵された音域によって他の弦が共鳴音を発す
る程度が異なる。アコースティックピアノの低音域の弦
は太くて長いが、高音域の弦は細くて短く、複数本の弦
で１音を発生する。また、最高音域の弦にはダンパが取
り付けられておらず、常に、開放されている。

【００４１】従って、低音域のキーが押鍵された場合、
その倍音列に相当する他の弦が振動し、その共鳴音の程
度も大きい。また、最高音域のキーが押鍵された場合
も、他の弦が共鳴する程度が大きい。さらに、低音域の
弦は振動が大きくエンベロープジェネレータ１４によっ
て形成される楽音信号のエンベロープレベルも他の音域
に比べて大きい。また最高音域の弦は、常に開放されて
いるため中音域に比べて振動が大きく、複数の弦で１音
を発生することから音量も中音域に比べて大きい。従っ
て、最高音域の楽音信号のエンベロープレベルも中音域
に比べて大きい。図１１のデータテーブル５０は、上述
のようにピアノの押鍵された音域によって、共鳴音の数
すなわち同時発音数の増加数や、押鍵されたキーの楽音
の振幅が異なることを考慮して決められている。

【００４２】なお、この図１１の音域分布係数ＥＬｍ
は、図１１に示されるものに限られず、段差形、「Ｖ」
字形、「Ｕ」字形、「Ｍ」字形、「Ｗ」字形、「Ｎ」字
形、「Ｓ」字形、二山形等、どのような形でもよい。ま
たこの分布係数ＥＬｍは、音高（キーナンバＫＮ）に応
じたもののほか、オクターブコード、トーンナンバＴ
Ｎ、タッチデータ、エフェクトデータ、発音経過時間、
演奏パートに応じて決定されてもよい。さらにこの音域
分布係数ＥＬｍは、キーナンバＫＮ等を加減乗除、演算
式に基づく演算で求めてもよい。

【００４３】上述のように、ｍチャンネルＣＨｍのキー
ナンバーデータＫＮに対応する音域分布係数データＥＬ
ｍがデータテーブル５０から求められると、この求めら
れた音域分布係数データＥＬｍはレジスタ３３−１〜３
３−ｎのうちのｍチャンネルのレジスタ３３−ｍに記憶
される。このｍチャンネルのレジスタ３３−ｍ以外のレ
ジスタ３３−１〜３３−（ｍ−１）、３３−（ｍ＋１）
〜３３−ｎには、楽音生成処理（ステップ４００）が順
次にまたは時分割にチャンネルを切り換えて実行される
ことによって、処理が行われている各チャンネルの楽音
についての音域分布係数データＥＬが記憶される。ｍチ
ャンネルの音域分布係数データＥＬｍがレジスタ３３−
ｍに記憶されると、次にｍチャンネルのエンベロープレ
ベルＥＮｍを増減させるためのレベル制御係数ＡＬｍを
求める処理（ステップ５５０）が行われる。

【００４４】なお、キーオンイベントでもキーオフイベ
ントでもない場合には、この音域分布判別処理（ステッ
プ５００）は行われない。従って、キーオン中の場合に
は、キーオンイベント時にステップ５１０で求められた
音域分布係数ＥＬｍが次のレベル制御係数演算処理（ス
テップ５５０）で用いられる。むろん、キーオン中、キ
ーオフ中でも、この処理（ステップ５００）を行っても
よい。

【００４５】９．レベル制御係数演算処理 図１２は図７中のレベル制御係数演算処理（ステップ５
５０）のフローチャートである。まず、ＣＰＵ５によっ
て、時分割処理が行われているｍチャンネルＣＨｍにつ
いて、アサインメントメモリ８にキーオンデータが記憶
されているか（ステップ５５２）、キーオフデータが記
憶されているか（ステップ５６２）が判別される。キー
オン中であれば、上述のノートオンカウント処理（ステ
ップ４５０）で求めたノートオンカウント値データＯＮ
ｎがレジスタ３２から読み出される（ステップ５５
４）。

【００４６】そして、このノートオンカウント値データ
ＯＮｎに対応するレベル制御係数データＡＬがデータテ
ーブル６０から求められる（ステップ５５６）。このデ
ータテーブル６０は、ＲＡＭ６内に記憶されており、た
とえば図１３に示すような特性を示すデータが記憶され
ている。すなわち、ノートオンカウント値ＯＮｎが一定
値Ｋを越えるとレベル制御係数ＡＬが“１”以下に減少
するような特性である。

【００４７】ノートオンカウント値ＯＮｎは押鍵数を示
すデータであり、ノートオンされているキーの楽音は同
時に発音されるから、このノートオンカウント値ＯＮｎ
は、残響音や共鳴音等の効果音の数を除いた同時発音数
に相当する。むろん残響音などの数を含めてもよい。

【００４８】同時発音数が一定数を超えると、Ｄ−Ａ変
換器１９の入力信号レベルが最大振幅を越える場合があ
る。そこで、この入力信号レベルが最大振幅を越える場
合のノートオンカウント値ＯＮｎをＫとする。そして、
ノートオンカウント値ＯＮｎが一定数Ｋを越えたときに
は、Ｄ−Ａ変換器１９の入力信号レベルが最大振幅以下
になるように、レベル制御係数ＡＬが決められている。
また、レベル制御係数ＡＬは、発生楽音が不明瞭になら
ないように、Ｄ−Ａ変換器１９の入力信号レベルが最大
振幅以下であっても、あまり低いレベルに抑えられるこ
とがないように決められている。すなわち、レベル制御
係数ＡＬ、ノートオンカウント値ＯＮｎの増加に伴って
漸減するように決められている。なお、レベル制御係数
ＡＬは、ノートオンカウント値ＯＮｎを加減乗除、演算
式に基づく演算で求めてもよい。

【００４９】このようにして求められたｍチャンネルの
レベル制御係数ＡＬｍは、ｍチャンネルのレジスタ３４
−ｍに記憶される。このｍチャンネルのレジスタ３４−
ｍ以外のレジスタ３４−１〜３４−（ｍ−１）、３４−
（ｍ＋１）〜３４−ｎには、楽音生成処理（ステップ４
００）が順次にまたは時分割でチャンネルを切り換えて
実行されることによって、処理が行われている各チャン
ネルの楽音についてのレベル制御係数ＡＬが記憶され
る。

【００５０】レベル制御係数ＡＬｍが求められると、次
にｍチャンネルの音域分布係数データＥＬｍがレジスタ
３３−ｍから読み出され（ステップ５５８）、レベル制
御係数ＡＬｍから減算される（ステップ５６０）。これ
は、レベル制御係数ＡＬｍが、ノートオンカウント値Ｏ
Ｎｎ、すなわちノートオンされているキーの数に応じて
決められた係数であり、さらにこの係数をキーオンイベ
ントがあったキーの音域に応じて修正するためである。
これによって、ｍチャンネルＣＨｍのキーがキーオンさ
れたことによる押鍵数の増加と、共鳴音の増加による発
音数の増加または楽音信号の振幅の大小とに基づいて、
レベル制御係数ＡＬｍが減少される。この修正後のレベ
ル制御係数ＡＬｍは、再びｍチャンネルのレジスタ３４
−ｍに記憶される。

【００５１】他方、ｍチャンネルＣＨｍのキーがキーオ
フ中であったときには（ステップ５６２）、ノートオン
カウント値データＯＮｎがレジスタ３２から読み出され
（ステップ５６４）、このノートオンカウント値データ
ＯＮｎに対応するレベル制御係数データＡＬｍがデータ
テーブル６０から求められる（ステップ５６６）。さら
に、ｍチャンネルの音域分布係数データＥＬｍがレジス
タ３３−ｍから読み出され（ステップ５６８）、レベル
制御係数ＡＬｍに加算される（ステップ５７０）。これ
によって、ｍチャンネルＣＨｍのキーがキーオフされた
ことによって共鳴音が減少すること、及びキーオフによ
ってｍチャンネルのキーがリリースフェーズに移って楽
音信号の振幅が減少することに基づいて、レベル制御係
数ＡＬｍが増加される。この修正後のレベル制御係数Ａ
Ｌｍは再びｍチャンネルのレジスタ３４−ｍに記憶され
る。

【００５２】ｍチャンネルＣＨｍのキーオフイベントに
よって押鍵数が減少するが、他のキーのキーオンイベン
トが有る場合を考慮して、ステップ５６４、５６６では
新に求められたノートオンカウント値データＯＮｎに対
応するレベル制御係数ＡＬｍが求められる。

【００５３】このように、キーオン／キーオフに伴って
減算／加算が行われたレベル制御係数ＡＬｍは、さらに
ダンパペダルのオン／オフに応じて増減される。ステッ
プ５６０、５７０の次に、ＣＰＵ５はレジスタ３０から
ダンパペダルオンフラグＤＦを読出して、このダンパペ
ダルオンフラグＤＦのセット／リセットを判別する（ス
テップ５７２、５７８）。そして、レジスタ３１から補
正定数ＤＫが読出される（ステップ５７４、５８０）。
次にダンパペダルオンフラグＤＦがセットされていると
きは、ステップ５６０、５７０で修正されたレベル制御
係数ＡＬｍから補正定数ＤＫが減算される（ステップ５
７６）。また、ダンパペダルオンフラグＤＦがリセット
されているときは、ステップ５６０、５７０で修正され
たレベル制御係数ＡＬｍに補正定数ＤＫが加算される
（ステップ５８２）。

【００５４】アコースティックピアノでは、ダンパペダ
ルが踏まれたとき（ダンパペダルオン）には、ダンパが
全弦からから離れて大きな共鳴音が発生する。このこと
から、トーンジェネレータ１１ではダンパペダルオンフ
ラグＤＦがセットされているときは、共鳴音が増大し、
また押鍵されたキーの楽音信号レベルも大きくなるよう
に処理が行われる。このため、Ｄ−Ａ変換器１９の入力
レベルが大きくなることから、レベル制御係数ＡＬｍか
ら補正係数ＤＫを減算してレベル制御係数ＡＬｍを減少
させる（ステップ５７６）。そして、ダンパペダルオン
フラグＤＦがリセットされたときには、トーンジェネレ
ータ１１では共鳴音が減少するように処理が行われるた
め、Ｄ−Ａ変換器１９の入力レベルが減少する。従っ
て、レベル制御係数ＡＬｍに補正係数ＤＫを加算してレ
ベル制御係数ＡＬｍを増加させる（ステップ５８２）。
そして、補正が行われたレベル制御係数ＡＬｍは、再び
ｍチャンネルのレジスタ３４−ｍに記憶される。これら
ステップ５５２から５８２のレベル制御係数演算処理は
各チャンネル毎に繰り返される。なお、上記ステップ５
６０、５７０、５７６、５８２の加減算処理は、加減乗
除、演算式に基づく演算、またはデータテーブルの読出
しなどでも代用できる。また、上記ステップ５７２、５
７８でオン／オフが判別されるペダル１０は、ダンパペ
ダルの他、ソフトペダル、ソステヌートペダル、ミュー
トペダル、シフティングペダル、ラウドペダル、フット
スイッチ等であってもよい。

【００５５】１０．エンベロープレベル修正演算処理 図１４は図７中のエンベロープレベル修正演算処理（ス
テップ６００）のフローチャートである。エンベロープ
ジェネレータ１４によってアサインメントメモリ８のｍ
チャンネルＣＨｍからエンベロープレベルデータＥＮｍ
が読出され（ステップ６０２）、ＣＰＵ５によってレジ
スタ３４−ｍからレベル制御係数ＡＬｍが読出され（ス
テップ６０２）、このレベル制御係数ＡＬｍはタッチ２
１にラッチされ乗算器１６へ転送される。（ステップ６
０４）。そして、乗算器１６によって、エンベロープレ
ベルデータＥＮｍにレベル制御係数ＡＬｍが乗算される
（ステップ６０６）。これによって、エンベロープレベ
ルデータＥＮｍは、押鍵数と音域とダンパペダルのオン
／オフに応じた係数ＡＬｍによって修正される。この修
正されたｍチャンネルのエンベロープレベルデータＥＮ
ｍは、レジスタ３５−ｍに記憶される。このエンベロー
プレベル修正演算処理（ステップ６００）も各チャンネ
ル毎に繰り返される。

【００５６】なお、このエンベロープレベル修正演算処
理（ステップ６００）、は図１７に示すようなエンベロ
ープジェネレータ１４の内部で行ってもよい。また、上
記ステップ６０６の乗算処理は加減乗除、演算式に基づ
く演算、データテーブルの読出しなどでも代用できる。
さらに、上記及び後述のレベル制御係数ＡＬｍは、上述
したように音域分布係数データＥＬｍ、図１３のレベル
制御係数ＡＬｍ、補正定数ＤＫにより決定されるが、こ
の中の１つまたは２つ以上のみによって決定されてもよ
い。

【００５７】１１．楽音信号出力処理 図７に戻って、上記のように修正されたエンベロープレ
ベルデータＥＮｍは、再び読み出しされて乗算器１６へ
送られ、楽音波形メモリ１３から読み出された楽音波形
データＭＷに乗算される（ステップ６６０）。エンベロ
ープが与えられた楽音波形データＭＷは、乗算器１６か
ら累算器１７へ送られる（ステップ６７０）。

【００５８】上述のような楽音信号生成処理（ステップ
４００）が時分割り処理によって１〜１６チャンネルＣ
Ｈ１〜ＣＨ１６について繰り返し実行される（ステップ
４０５、６８０、６８５、６９０）。これによって、最
大で１６音の楽音（同一キーの楽音が含まれる場合もあ
る）がサウンドシステム２０から同時に発音される。

【００５９】このように、本実施例は、押鍵数と押鍵さ
れたキーの音域、及びダンパペダルのオン／オフに基づ
いて、エンベロープレベルＥＮを増減させる。すなわ
ち、押鍵数が増加すると同時発音数も増加すること、押
鍵されたキーの音域によって共鳴音が変化し、またキー
の音域によって発音される楽音信号の振幅が異なるこ
と、ダンパペダルが踏まれると共鳴音が増大することを
考慮して、エンベロープレベルＥＮが修正される。

【００６０】本実施例では、キーオンイベントがあった
とき、キーオフイベントがあったとき、すなわち押鍵数
が変化したときに、このキーオンイベントまたはキーオ
フイベントがあったキーの楽音のエンベロープレベルＥ
Ｎを修正するためのレベル制御係数ＡＬが求められる。
従って、同時に複数の楽音が発音されている場合、各チ
ャンネルに割り当てられている各楽音毎にレベル制御係
数ＡＬは異なる。これによって、キーオンイベントまた
はキーオフイベントによる押鍵数の変化がある毎に、Ｄ
−Ａ変換器１９の入力レベルが適正なレベルに修正され
る。

【００６１】１２．楽音生成処理（第２実施例） 上述の第１実施例では、押鍵数とキーオン／キーオフが
あったキーの音域とダンパペダルのオン／オフによって
キーオン／オフのあったキーの楽音を生成するためのエ
ンベロープレベルＥＮｍが修正される構成であった。こ
こで、楽音のエンベロープレベルは、アタックレベルが
もっとも大きい。従って、同時発音数が増大したとき
に、キーオンイベントがあったキーの楽音のアタックレ
ベルのみを小さくすることによっても、Ｄ−Ａ変換器１
９の入力レベルを適正に調整できる。以下に説明する第
２実施例は、このことを実現したものである。

【００６２】図１５は図７中の楽音生成処理（ステップ
４００）のフローチャートである。図１５に示す処理
は、図７に示した処理のエンベロープデータ形成処理
（ステップ４１０）とエンベロープレベル修正演算処理
（ステップ６００）とを削除して、代わりに、レベル制
御係数演算処理（ステップ５５０）の後にエンベロープ
データ形成・修正処理（ステップ７００）を付加したも
のである。

【００６３】図１６はエンベロープデータ形成・修正処
理（ステップ７００）のフローチャートである。先ず、
ＣＰＵ５によってアサインメントメモリ８のｍチャンネ
ルメモリエリアＣＨｍにつき、時分割チャンネルに割り
当てられたキーがオンイベントであるかオフイベントで
あるかが判別される（ステップ７０２、７０６）。キー
オンイベントであれば、アタックフェーズであることを
示すために、ｍチャンネルのエンベロープフェーズデー
タＦＺｍに“０１”がセットされる（ステップ４１
４）。

【００６４】次に、このエンベロープフェーズデータＦ
Ｚｍに“０１”がセットされているか否かが判別される
（ステップ７１２）。これによってアタックフェーズで
あるか否かが判別される。アタックフェーズであれば、
次にエンベロープジェネレータ１４によってこのエンベ
ロープフェーズＦＺｍに対応する目標レベルデータＴＬ
ｍデータテーブル４０から読み出される（ステップ７１
４）。このとき読み出される目標レベルデータＴＬｍは
アタックフェーズの目標レベルである。

【００６５】そして、このアタックフェーズの目標レベ
ルデータＴＬｍにｍチャンネルのレベル制御係 数ＡＬ
ｍが乗算される（ステップ７１６）。この乗算は演算式
に基づく演算、データメモリの読出し等であってもよ
い。このｍチャンネルのレベル制御係数データＡＬｍ
は、図９、１０、１２に示されたノートオンカウント処
理（ステップ４５０）、音域分布判別処理（ステップ５
００）、レベル制御係数演算処理（ステップ５５０）に
よって決められ、レジスタ３４−ｍに記憶されていたデ
ータである。

【００６６】次に、この修正されたアタックフェーズの
目標レベルデータＴＬｍを用いて前述の（１）式によ
り、エンベロープレベルＥＮｍが演算される（ステップ
７１８、７２２）。これによって、ｍチャンネルの楽音
のアタックレベルが修正される。この演算によって求め
られたエンベロープレベルＥＮｍはアサインメントメモ
リ８のｍチャンネルＣＨｍに更新記録される。

【００６７】ｍチャンネルＣＨｍについて楽音生成処理
（ステップ４００）が繰り返し行われて、エンベロープ
レベルＥＮｍがアタックフェーズの目標レベルＴＬｍに
向って増加し、そして目標レベルＴＬｍに到達する。エ
ンベロープジェネレータ１４は、これを判別して（ステ
ップ７２４）、エンベロープフェーズデータＦＺｍにデ
ィケイフェーズを示す“１０”をセットする（ステップ
７２６）。以後、ｍチャンネルＣＨｍについては、ディ
ケイフェーズの目標レベルデータＴＬｍとスピードデー
タＳＰｍが読み出され（ステップ７２０）、（１）式の
演算が行われる（ステップ７２２）。これによって、ｍ
チャンネルの楽音のエンベロープレベルＥＮｍは、修正
されたアタックフェーズの目標レベルＴＬｍからディケ
イフェーズの目標レベルＴＬｍへ向かって減少してい
く。

【００６８】そして、ｍチャンネルＣＨｍの楽音につい
てキーオフイベントがあると、エンベロープジェネレー
タ１４はこれを判別して（ステップ７０６）、エンベロ
ープフェーズデータＦＺｍにリリースフェーズを示す
“００”をセットする（ステップ４２０）、以後、ｍチ
ャンネルＣＨｍについては、リリースフェーズの目標レ
ベルデータＴＬｍとスピードデータＳＰｍが読み出され
（ステップ７２０）、（１）式の演算が行われる（ステ
ップ７２２）。これによって、ｍチャンネルの楽音のエ
ンベロープレベルＥＮｍは、楽音生成処理（ステップ４
００）が繰り返し行われる毎に、リリースフェーズの目
標レベルＴＬｍへ向かって減衰して行き、そして消音さ
れる。

【００６９】上述の処理が各チャンネルＣＨ１からＣＨ
ｎについて順次にまたは時分割に高速で繰り返し行われ
る。これによって、キーオンまたは発音中のデータが記
憶されているチャンネルの楽音のエンベロープが形成さ
れる。そして、キーオンイベントまたはキーオフイベン
トがあったキーの楽音のアタックレベルが、押鍵数とキ
ーオン／オフのあったキーの音域、及びダンパペダルの
オン／オフに応じて修正される。これによって、同時発
音数の変化がある毎にＤ−Ａ変換器１９の入力レベルが
適正なレベルに修正される。

【００７０】１３．エンベロープジェネレータ１４（第
３実施例） 図１７は、エンベロープジェネレータ１４の他の構成例
を示す。上記ＣＰＵ５によって送られてきたトーンナン
バーデータＴＮは、ラッチ１５ａを介して、エンベロー
プメモリ１５で各フェーズのスピードデータＳＰ０、Ｓ
Ｐ１、ＳＰ２、各フェーズの目標レベルＴＬ０、ＴＬ
１、ＴＬ２に変換される。各アタックフェーズスピード
データＳＰ０，ディケイフェーズスピードデータＳＰ
１、リリースフェーズスピードデータＳＰ２は、セレク
タ１４ｂでいずれか１つが選択され、イクスクルシブオ
アゲート群１４ｆを介し、アダー１４ｇでそれまでのエ
ンベロープ波形データＥＮに加算され、セレクタ１４ｈ
を介し、エンベロープレジスタ１４ｊにセットされる。
このエンベロープレジスタ１４ｊには１６チャンネル分
のエンベロープレベルデータＥＮ１〜ＥＮ１６が記憶さ
れ、チャンネルクロック信号ＣＨφによって順次時分割
にシフトされて出力され、上記アダー１４ｇに入力され
る。

【００７１】また、上記各アタックフェーズ目標レベル
データＴＬ０、ディケイフェーズ目標レベルデータＴＬ
１、リリースフェーズ目標レベルデータＴＬ２は、セレ
クタ１４ａでいずれか１つが選択され、乗算器１４ｃへ
送られる。乗算器１４ｃにはラッチ１４ｄにラッチされ
ていたレベル制御係数ＡＬが送られて乗算される。これ
によって、目標レベルデータＴＬ０、ＴＬ１、ＴＬ２が
修正される。すなわちエンベロープレベルＥＮがレベル
制御係数ＡＬによって修正される。このレベル制御係数
ＡＬは図１２のレベル制御係数演算処理（ステップ５５
０）で演算されたデータである。修正後の目標レベルデ
ータはコンパレータ１４ｅに与えられる。このコンパレ
ータ１４ｅには、上記アダー１４ｇからのエンベロープ
レベルデータＥＮも与えられており、エンベロープレベ
ルデータＥＮがフェーズ目標レベルデータＴＬに一致す
ると一致信号ａｇが出力される。この一致信号ａｇは、
上記セレクタ１４ｈに与えられ、エンベロープレベルデ
ータＥＮとして上記フェース目標レベルデータＴＬが選
択される。

【００７２】この一致信号ａｇは、フェーズインクリメ
ンタ１４ｉにも与えられて、フェーズデータＦＺが＋１
される。フェーズデータＦＺは、エンベロープ波形のア
タックフェーズ（“０１”）、ディケイフェーズ（サス
ティンフェーズ）（“１０”）、リリースフェーズ
（“００”）を示すデータである。このフェーズデータ
ＦＺはコンパレータ１４ｅからの信号一致ａｇまたはオ
ン／オフ信号ＯＮ／ＯＦＦによってインクリメントされ
る。このオン／オフ信号ＯＮ／ＯＦＦは、上記アサイン
メントメモリ８からＣＰＵ５によって読み出されてく
る。フェーズデータＦＺは、上記セレクタ１４ａ、１４
ｂに与えられて、各フェーズに応じたフェーズ目標デー
タＴＬ，フェーズスピードデータＳＰが選択される。

【００７３】また、フェーズデータＦＺは２ビットデー
タであるが、各ビットデータはオアゲート１４ｋを介し
て，上記イクスクルシブオアゲート群１４ｆの各ゲート
に与えられるとともに、上記アダー１４ｇのＣｉｎ端子
に入力される。これにより、エンベロープフェーズＦＺ
がディケイフェーズ（“１０”）、リリースフェーズ
（“００”）のとき、フェーズスピードデータＳＰがエ
ンベロープレベルデータＥＮに対して減算され、エンベ
ロープ波形のレベル値が小さくなるように演算される。
また、エンベロープフェーズＦＺがアタックフェーズ
（“０１”）の時、フェーズスピードデータＳＰがエン
ベロープ波形データＥＮに対して加算され、エンベロー
プ波形のレベル値が大きくなるように演算される。

【００７４】上記各フェーズ目標レベルデータＴＬのう
ち、アタックフェーズ目標レベルデータＴＬ０は、「１
１…１」であり、リリースフェーズ目標レベルデータＴ
Ｌ２は、「００…０」であり、ディケイフェーズ目標レ
ベルデータＴＬ１は「１１…１」と「００…０」の間の
任意に値に設定される。このディケイフェーズ目標レベ
ルデータＴＬ１は、エンベロープ波形のサスティンレベ
ルと同じである。むろん、各フェーズ目標データＴＬは
これらの値に限られない。なお、上記乗算器１４ｃ、ラ
ッチ１４ｄは、エンベロープメモリ１５からセレクタ１
４ａへかけての経路、エンベロープレジスタ１４ｊの出
力端に設けてもよい。

【００７５】１４．キーイベント処理（第４実施例） また、上記楽音生成処理（ステップ４００）の代わり
に、図１８に示すキーイベント処理（ステップ８００）
を実行しても良い。この処理では、ＣＰＵ５によって、
キーオンイベントまたはキーオフイベントがあったか否
かが判別される（ステップ８０２、８１０）キーオンイ
ベント時には、次にキーオンイベント処理（ステップ８
０４）が実行される。このキーオンイベント処理は図１
９に示されるような処理である。まず、ノートオンカウ
ント値ＯＮｎがインクリメントされる（ステップ８２
０）。そして、図１０の音域分布判別処理（ステップ５
００）が行われて、キーオンイベントのあったキーの音
域に応じた音域分布係数ＥＬが求められる（ステップ８
２２）。

【００７６】そして、ノートオンカウント値ＯＮｎと音
域分布係数ＥＬとによって、レベル制御係数ＡＬが決定
される（ステップ８２４）。このレベル制御係数ＡＬ
は、たとえば、標準パラメータ定数ＴＡＬを予め決めて
おき、この標準パラメータ定数ＴＡＬを、ノートオンカ
ウント値ＯＮｎと音域分布係数ＥＬとによって修正する
演算を実行したり、あるいはＯＮｎとＥＬとをパラメー
タとするデータテーブルから読み出す処理によって決定
される。音域分布係数ＥＬは、キーオンイベント時に
は、標準パラメータ定数ＴＡＬを減少させて、出力され
る楽音信号ＳＤのレベルを低下させる方向に作用する。
決定されたレベル制御係数ＡＬは、トーンジェネレータ
１１へ送られる（ステップ８２６）。

【００７７】図１８へ戻って、上記のキーオンイベント
処理（ステップ８０４）が終了すると、次に、楽音諸パ
ラメータがトーンジェネレータ１１（音源ＬＳＩ）にロ
ードされる（ステップ８０６）。楽音諸パラメータは、
エンベロープレベルデータＥＮや、エンベロープメモリ
１５に記憶されている目標レベルデータＴＬ、スピード
データＳＰや、楽音波形メモリ１３に記憶されている楽
音波形データＭＷ等である。これらのパラメータが読み
出されると、次に発音処理（ステップ８０８）が行われ
る。この発音処理では、目標レベルデータＴＬ、スピー
ドデータＳＰ、エンベロープレベルデータＥＮ、楽音波
形データＭＷに基づいて楽音信号ＳＤが形成され、この
楽音信号ＳＤのレベルが上記レベル制御係数ＡＬによっ
て修正された後、累算器１７へ送られて、サウンドシス
テム２０から楽音が発音される。音源ＬＳＩはトーンジ
ェネレータ１１内のＬＳＩである。

【００７８】一方、キーオフイベントがあったときに
は、ステップ８１０の次にダンパペダルオンフラグＤＦ
がセットされているか否かが判別される（ステップ８１
２）。そして、ダンパペダルオンフラグＤＦがセットさ
れている場合にはその他の処理（ステップＳＪ）へ移
る。また、ダンパペダルオンフラグＤＦがセットされて
いる場合には、ダンパペダルが踏まれていないので、キ
ーオフイベントのあったキーの楽音をリリースフェーズ
に移行させる。これは、エンベロープメモリ１５からリ
リースフェーズの目標レベルデータＴＬとスピードデー
タＳＰを読み出してトーンジェネレータ１１（音源ＬＳ
Ｉ）にロードする処理によって行われる（ステップ８１
４）。そしてキーオフイベント処理が実行される（ステ
ップ８１６）。

【００７９】図２０はキーオフイベント処理のフローチ
ャートである。まず、ノートオンカウント値ＯＮｎがデ
クリメントされる（ステップ８３０）。そして、図１０
の音域分布判別処理（ステップ５００）が行われて、キ
ーオフイベントのあったキーの音域に応じた音域分布係
数ＥＬが求められる（ステップ８３２）。そして、ノー
トオンカウント値ＯＮｎと音域分布係数ＥＬとによっ
て、レベル制御係数ＡＬが決定される（ステップ８３
４）。このキーオフイベント時には、音域分布係数ＥＬ
は、標準パラメータ定数ＴＡＬを増加させて、出力され
る楽音信号ＳＤのレベルを増大させる方向に作用する。
この決定されたレベル制御係数ＡＬは、トーンジェネレ
ータ１１へ送られる（ステップ８３６）。

【００８０】本発明は上記実施例に限定されず、本発明
の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえ
ば、上記実施例では、押鍵数と、キーオン／オフのあっ
たキーの音域と、ダンパペダルのオン／オフに基づいて
キーオン／オフのあったキーの楽音のエンベロープレベ
ルまたはアタックレベルを修正しているが、押鍵数の
み、キーの音域または音高のみ、ダンパペダルのオン／
オフのみに基づいて修正を行っても良いし、押鍵数と音
域または音高、押鍵数とダンパペダルのオン／オフ、音
域または音高とダンパペダルオン／オフについて修正を
行っても良い。これらは全て、Ｄ−Ａ変換器１９の入力
レベルの増減に関与するからである。

【００８１】また、図９ノートオンカウント処理（ステ
ップ４５０）において、キーオンデータが記憶されてい
るチャンネルの数をカウントしているが（ステップ４５
６）、これを図２１に示したように、発音中のデータが
記憶されているチャンネルの数をカウントをするように
しても良い（ステップ４７０）。これによって、押鍵が
行われなくても発音される楽音がある場合の同時発音数
を考慮した制御が行える。機種によっては１つのキーで
複数のチャンネルを使用する場合もあり、また、音色の
設定（たとえばピアノ、オルガンハープシコードなど）
によっても使用するチャンネル数が変わる場合もあるか
らである。

【００８２】また、レベル制御係数ＡＬは、図１３に示
すデータテーブル６０のような関係で決められるものに
限定されない。たとえば図２２のＤ１、Ｄ２に示すよう
にノートオンカウント値ＯＮｎが一定値Ｋ以上の時に曲
線的に減少する関係であっても良いし、図２１のＤ３、
Ｄ４、Ｄ５に示すようにノートオンカウント値ＯＮｎの
増加に応じて一定値Ｐから曲線的または直線的に減少す
る関係であっても良い。

【００８３】さらに、上記実施例では、各チャンネルＣ
Ｈ１からＣＨｎの楽音のエンベロープレベルＥＮｎまた
はアタックレベルを修正することによって、Ｄ−Ａ変換
器１９の入力レベルを適正レベルに修正しているが、Ｄ
−Ａ変換器１９の入力側であれば、トーンジェネレータ
１１の出力あるいはデジタルフィルタ１８の出力のレベ
ルを修正しても良い。

【００８４】また、上記実施例では、各チャンネル毎に
エンベロープレベルＥＮを各チャンネル毎に求めたレベ
ル制御係数ＡＬで修正する例を示したが、全チャンネル
のエンベロープレベルＥＮを同じレベル制御係数ＡＬで
修正しても良い。この場合には、図７の楽音生成処理
（ステップ４００）において、ノートオンカウント処理
（ステップ４５０）と音域分布係数処理（ステップ５０
０）とレベル制御係数演算処理（ステップ５５０）と
を、キーオンイベントまたはキーオフイベントがあった
ときに実行されるインタラプト処理にする。また、図１
２のダンパフラグのオン／オフによって補正定数ＤＫを
加減算する処理（ステップ５７２〜５８２）も、ダンパ
ペダルのオン／オフイベントがあったときに実行される
インタラプト処理にする。従って、エンベロープレベル
修正演算処理（ステップ６００）では、上記インタラプ
ト処理で演算されたレベル制御係数ＡＬが全チャンネル
に共通して用いられる。

【００８５】また、上記実施例では、アコースティック
ピアノの発生音を模擬して生成する電子楽器を発明した
が、ピアノ以外の楽器の発生音を生成する電子楽器にも
本発明を適用できる。この場合、キーボード１は、電子
弦楽器、電子管（リード）楽器、電子等（パッド）楽
器、コンピュータのキーボードなどで代用しても良い。
ダンパペダルのオン／オフに基づくＤ−Ａ変換器１９の
入力レベルの修正は、ピアノ以外にマリンバなどのダン
パ機能を有する楽器の発生音を生成する場合に適用でき
る。

【００８６】さらに、上記実施例では、残響音生成処理
や共鳴音生成処理等の効果音を生成する処理を行う電子
楽器を示したが、これらの処理を行わない電子楽器であ
ってもよい。この場合には、少なくともキーオン数を検
出してＤ−Ａ変換器１９の入力信号レベルを修正する処
理を行う。

【００８７】また、ダンパペダルのオンによって、キー
ボード１のキーのオフがあっても、キーオフイベント処
理がなされず、同時発音数すなわちノートオンカウント
値データＯＮｎが減少しないようにし、ダンパペダルの
オフによって、上記ダンパペダルのオン中にオフのあっ
たキーのキーオフイベント処理がなされるようにして、
ここではじめてノートオンカウント値データＯＮｎがオ
ンキー数に一致するようにしてもよい。この場合、特願
平３−８５２２５号の図１の消音処理、図６の全体処
理、図７パネル処理のフローチャートに示される処理が
ＣＰＵ５によって行われる。

【００８８】さらに、上述の各実施例においては音域
（キーナンバデータＫＮ）を、そっくり、音高、音色
（トーンナンバデータＴＮ）、タッチデータに置き換え
て同様の処理を行うことができる。この場合図１１の音
域分布係数ＥＬは音高分布係数、音色分布係数、タッチ
分布係数となる。出願当初の特許請求の範囲は以下のと
おりであった。 ［Ａ］ 楽音の発生を指示する複数の楽音発生指示手段
と、 この複数の楽音発生指示手段のそれぞれの指示に
応じて楽音信号を生成するとともに、この楽音信号のエ
ンベロープレベルを制御する楽音信号生成手段と、 こ
の楽音信号生成手段によって生成される各楽音信号の音
量レベル決定因子を検出する音量因子検出手段と、 こ
の音量因子検出手段によって検出された音量レベル決定
因子に基づいて、上記楽音信号生成手段によって生成さ
れる各楽音信号の音量レベルを修正制御するレベル修正
手段とを備えたことを特徴とする楽音信号のレベル制御
装置。 ［Ｂ］ 上記楽音信号のレベル修正手段は、上記楽音信
号生成手段によって生成される各チャンネル毎の楽音信
号のエンベロープレベルを修正することを特徴とする請
求項Ａ記載の楽音信号のレベル制御装置。 ［Ｃ］ 上記楽音信号のレベル修正手段は、上記楽音信
号生成手段によって生成される各チャンネル毎の楽音信
号のアタックレベルを修正することを特徴とする請求項
Ａ記載の楽音信号のレベル制御装置。 ［Ｄ］ 上記音量因子検出手段は、上記指示されている
楽音発生指示手段の数を検出することを特徴とする請求
項Ａ記載の楽音信号のレベル制御装置。 ［Ｅ］ 上記音量因子検出手段は、上記指示されている
楽音発生指示手段の音域または音高を検出することを特
徴とする請求項Ａ記載の楽音信号のレベル制御装置。 ［Ｆ］ 上記音量因子検出手段は、ダンパペダルのオン
及びオフを検出することを特徴とする請求項Ａ記載の楽
音信号のレベル制御装置。 ［Ｇ］ 上記楽音信号のレベル修正手段は、上記楽音信
号生成手段からの各楽音信号が変換されるＤ−Ａ変換器
の最大振幅を超えないようにしたり、Ｄ−Ａ変換器の最
大振幅から小さくなり過ぎないようにすることを特徴と
する請求項Ａ記載の楽音信号のレベル制御装置。

【００８９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、キーオ
ン数やキーオン／キーオフのあった音域、あるいはペダ
ルのオン／オフなどの同時発音数または同時発音数の増
減に関連する情報を検出し、この情報に基づいてＤ−Ａ
変換器に入力される合成楽音信号のレベルを適正レベル
に修正する。これによって、同時発音数が多い場合に
は、合成楽音信号レベルを抑制してＤ−Ａ変換器の入力
信号レベルが最大振幅を超えることを防止でき、ノイズ
の発生を回避できる。また、同時発音数が少ない場合に
は、合成楽音信号、レベルの抑制を排除又は緩和して、
１楽音当りの分解能を高め、発音される楽音を明瞭にす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】電子楽器の全体回路図である。

【図３】アサインメントメモリ８を示す図である。

【図４】レジスタ群及びデータメモリを示す図である。

【図５】全体処理のフローチャートを示す図である。

【図６】ペダルイベント処理のフローチャートを示す図
である。

【図７】楽音生成処理のフローチャートを示す図であ
る。

【図８】エンベロープデータ形成・処理のフローチャー
トを示す図である。

【図９】ノートオンカウント処理のフローチャートを示
す図である。

【図１０】音域分布判別処理のフローチャートを示す図
である。

【図１１】音域分布係数テーブルを示す図である。

【図１２】レベル制御係数演算処理のフローチャートを
示す図である。

【図１３】レベル制御係数テーブルを示す図である。

【図１４】エンベロープレベル修正演算処理のフローチ
ャートを示す図である。

【図１５】第２実施例の楽音生成処理のフローチャート
を示す図である。

【図１６】第２実施例のエンベロープデータ形成・修正
処理のフローチャートを示す図である。

【図１７】第３実施例のエンベロープジェネレータ１４
の構成を示す回路図である。

【図１８】第４実施例のキーイベント処理のフローチャ
ートを示す図である。

【図１９】第４実施例のキーオンイベント処理のフロー
チャートを示す図である。

【図２０】第４実施例のキーオフイベントのフローチャ
ートを示す図である。

【図２１】第５実施例のノートオンカウント処理のフロ
ーチャートを示す図である。

【図２２】レベル制御係数テーブルの他の例を示す図で
ある。

【符号の説明】

Ｍ１…楽音信号生成手段、Ｍ２…累算手段、Ｍ３…Ｄ−
Ａ変換器、Ｍ４…音量因子検出手段、Ｍ５…楽音信号の
レベル修正手段、Ｍ６…楽音発生指示手段、１…キーボ
ード、５…ＣＰＵ、８…アサインメントメモリ、１０…
ペダル、１１…トーンジェネレータ、１４…エンベロー
プジェネレータ、１５…エンベロープメモリ、１６…乗
算器、１７…累算器、１８…デジタルフィルタ、１９…
Ｄ−Ａ変換器、２０…サウンドシステム、３０〜３６…
レジスタ、４０…データテーブル。

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アコースティックピアノの発生音を模擬
   して生成する電子楽器において、 この模擬されるアコースティックピアノにおいて、踏ま
   れたときダンパを全弦から離すことを模擬するダンパペ
   ダルと、 楽音の発生を指示する複数の楽音発生指示手段と、 この複数の楽音発生指示手段のそれぞれの指示に応じ、
   この指示されている楽音発生指示手段に対してチャンネ
   ルを割り当てて、複数の楽音信号を生成するとともに、
   この各チャンネル毎の楽音信号のエンベロープレベルを
   制御する楽音信号生成手段と、 上記割り当てられてられる各チャンネルのうち、同時に
   発音中のものを検出するチャンネル検出手段と、 このチャンネル検出手段によって検出された同時に発音
   中のチャンネルの数に基づいて、同時発音数を検出する
   第１の因子検出手段と、 上記チャンネル検出手段によって検出された同時に発音
   中の各チャンネルの楽音の各音域または各音高を検出す
   る第２の因子検出手段と、 上記ダンパペダルのオンまたはオフを検出する第３の因
   子検出手段と、 これら第１、第２及び第３の因子検出手段によって検出
   された決定因子に基づいて、上記楽音信号生成手段によ
   って生成される各チャンネル毎の楽音信号のエンベロー
   プレベルを修正するレベル修正手段とを備えたことを特
   徴とする楽音信号のレベル性制御装置。
2. 【請求項２】 上記同時発音の各音域または各音高が、
   高音域または低音域に対して中音域の楽音がより多いほ
   ど、上記各チャンネル毎の楽音信号のエンベロープレベ
   ルはより大きく制御され、 上記同時発音数が多いほど、ダンパペダルがオンされて
   いるほど、上記各チャンネル毎の楽音信号のエンベロー
   プレベルはより小さく制御されることを特徴とする請求
   項１記載の楽音信号のレベル制御装置。
3. 【請求項３】 ダンパペダルがオンされているときは、
   上記楽音発生指示手段のオフがあっても、ダンパペダル
   のオフがあるまでは、当該楽音発生指示手段のオフに基
   づく上記同時発音数の検出、当該楽音発生指示手段のオ
   フに基づく上記同時発音されている楽音の各音域または
   各音高の検出を行わないことを特徴とする請求項１また
   は２記載の楽音信号のレベル制御装置。
4. 【請求項４】 上記同時発音数が一定値を越えたら、上
   記各チャンネル毎の楽音信号のエンベロープレベルを修
   正する決定因子は変更され、上記同時発音数が一定値を
   越えるまでは、上記各チャンネル毎の楽音信号のエンベ
   ロープレベルを修正する決定因子は変更されないことを
   特徴とする請求項１、２または３記載の楽音信号のレベ
   ル制御装置。
5. 【請求項５】 上記楽音信号のレベル制御装置は、さら
   に、 上記同時発音されている楽音の音色またはタッチを検出
   する第４の決定因子検出手段を備え、 上記選択手段は、この第４の決定因子検出手段によって
   検出された決定因子にも基づいて、上記各チャンネル毎
   の楽音信号のエンベロープレベルを修正することを特徴
   とする請求項１、２、３または４記載の楽音信号のレベ
   ル制御装置。
6. 【請求項６】上記楽音信号のレベル修正手段は、上記楽
   音信号生成手段によって生成される各チャンネル毎の楽
   音信号のアタックレベルを修正することを特徴とする請
   求項１、２、３、４または５記載の楽音信号のレベル制
   御装置。
7. 【請求項７】上記楽音信号のレベル修正手段は、上記楽
   音信号生成手段からの各楽音信号が変換されるＤ−Ａ変
   換器の最大振幅を超えないようにすることを特徴とする
   請求項１、２、３、４、５または６記載の楽音信号のレ
   ベル制御装置。