JPH02146094A - 電子楽器の楽音制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は電子的に楽音を発生する電子楽器の楽音制御
方法に関する。

（ｂ）従来の技術 電子的に楽音を発生する電子楽器は現在様々なものが実
用化されており、従来より一般的な鍵盤（キーボード）
型に加えて管楽器型や弦楽器（ギター）型のものも実用
化されている。これらの電子楽器は種々の操作部（キー
スイッチ等）を有し、この操作部が操作（演奏）される
ことにより演奏情報を得て発生する楽音を制御する。た
とえば鍵盤型の電子楽器の場合、操作部として４〜７゜
５オクタ一ブ程度のキーボード（各キーが半音毎の音高
（Ｃ，Ｃ＃、　　Ｄ、　Ｅ）・・・・・・）に対応して
いる）を備え、各キーにキーのオン・オフを検出するキ
ーオンセンサ、打鍵強度（イニシャルタッチ）を検出す
るイニシャルタッチセンサ、キーオン中のキー押圧強度
（アフタータッチ）を検出するアフタータッチセンサ等
を備えている。さらにこのキーボードに加えてペダルや
ホイール型操作部をも有している。一方、管楽器型電子
楽器の場合には、操作部として木管楽器類似のキーシス
テムおよび吹き口を備え、各キーの操作状態を検出する
センサおよび吹き込まれる息の強さを検出するブレスセ
ンサ、リードに加わる圧力を検出するりツブセンサ等を
有している。このような操作部から得られる演奏情報に
基づいて音高、ピッチ（同一音高内での微小周波数）変
位、レヘル（音量）、波形、付加的効果（ビブラート等
）等種々の楽音制御パラメータを決定し、この楽音制？
Ｉ１１パラメータで音源部を制御して発音させることに
より表情の豊かな楽音を発生することができる。このよ
うな構成の電子楽器において、より演奏効果を高め楽音
に微妙な表情を付けることを要求されることがあるが、
このような場合−つの楽音制御パラメータを複数の演奏
情報で制御することが従来より行われている。たとえば
、ビブラート制御はアフタータッチ、キーオン時間等に
基づいて行われ、ピンチ制御はイニシャルタッチ、アフ
タータッチ等に基づいて行われ、レベル制御はキーのイ
ニシャルタッチ、アフタータッチ、キーオン時間。

フットコントローラ、プレスコントローラ等種々の演奏
情報（操作部の操作）に基づいて行われている。

ｆｃ）発明が解決しようとする課題 しかし、従来の電子楽器においては、複数の演奏情報に
基づいて一つの楽音制御パラメータを決定する場合、各
々の演奏情報から個別に制御量を求め、これら制′４Ｂ
量を加算または乗算することにより一つの楽音制御パラ
メータを決定しており、このようなパラメータ決定方式
では演奏情報毎に個別に制’＋ｌｌ１ｔを求める必要が
あるため制御に時間が掛かり発音が遅（なる欠点がある
とともに、求められた複数の制御量の和（または積）が
極めて大きいものになった場合でもこれを抑制すること
ができず、必要以上に制御が行われてしまい楽音として
好ましくなくなる危険性があった。

また、電子楽器で自然楽器に近いニュアンスを表現しよ
うとする場合、種々の演奏情報を複合的に演算して楽音
を制御する必要があるが、このような演算を従来の演奏
情報毎の制御や一般的なアルゴリズムによるプログラム
処理で行おうとする場合、演算に時間が掛かって実用に
ならない欠点があった。また、これを補うために演算装
置を高速にすると、大型化、高価格化する欠点があった
この発明は従来のこのような欠点に鑑みてなされたもの
で、ファジィ推論を用いることにより、簡略で高速に楽
音のピッチ等（楽音制御パラメータ）を制御できる電子
楽器の楽音制御方法を提供することを目的とする。

（ｄ１課題を解決するための手段 この発明は、演奏情報に基づき、ファジィ推論によって
楽音制御パラメータを制御することを特徴とする。

（ｅ）作用 この発明の電子楽器の楽音制御方法では、ファジィ推論
により演奏情報（イニシャルタッチ、アフタータッチ、
キーオン時間等）を複合的に参照して種々の楽音制御パ
ラメータを決定するようにした。

ここで、ファジィ推論は「種々の演奏情報ｏこ基づいて
楽音制御パラメータをどのようにすればよいか」に関し
て行われ、このためのファジィルールが複数定められる
。ファジィルールは一般的にｉｆ　（ｘ＝Ａ、　　ｙ＝
Ｂ、　　＝）　　ｔｈｅｎ　（ｕ＝Ｒ）の形式で表され
る。この発明では電子楽器に所要の操作特性を持たせる
ため、好ましい操作特性を上記ルールで表したものが用
いられる。例えば「イニシャルタッチ（Ｘ）が大きり（
Ａ）且つアフタータッチ（ｙ）が太きけれ（Ｂ）ば、ピ
ッチ（ｕ）を太き（上げる（Ｒ）。」 「イニシャルタッチ（Ｘ）が小さく（Ａ）且つアフター
タッチ（ｙ）が小さけれ（Ｂ）ば、ピッチ（ｕ）を少し
下げる（Ｒ）。」 「イニシャルタッチ（Ｘ）が太き（（Ａ）且つアフター
タッチ（ｙ）が小さく（Ｂ）且つキーオン時間（Ｚ）が
長けれ（Ｃ）ば、ピッチ（ｕ）を変えない（Ｒ）。」 「アフタータッチ（Ｘ）が大きく（Ａ）且つキーオン時
間（ｙ）が長けれ（Ｂ）ば、ビブラート（ｕ）を太き（
付ける（Ｒ）。」 「イニシャルタッチ（Ｘ）が小さく（Ａ）且つキーオン
時間（ｙ）が長けれ（Ｂ）ば、リバーブ（ｕ）を長くす
る（Ｒ）。Ｊ 「イニシャルタッチ（Ｘ）が大きく（Ａ）且つアフター
タッチ（ｙ）が小さくくＢ）且つキーオン時間（Ｚ）が
短けれ（Ｃ）ば、リバーブ（ｕ）を付けない（Ｒ）。」 「イニシャルタッチ（Ｘ）が太き（（Ａ）且つアフター
タッチ（ｙ）が大きけれ（Ｂ）ば、レベル（ｕ）を大き
くする（Ｒ）。ｊ 「イニシャルタッチ（Ｘ）が小さく（Ａ）且つアフター
タッチ（ｙ）が小さけれ（Ｂ）ば、レベル（ｕ）を小さ
くする（Ｒ）。Ｊ 「イニシャルタッチ（Ｘ）が大きく（Ａ）且つアフター
タッチ（ｙ）が大きく（Ｂ）且つキーオン時間（ｚ）が
短けれ（Ｃ）ば、レベル（ｕ）を極めて大きくする（Ｒ
）。」 等である。

ここで第７図を参照して一般的なファジィ推論の方式を
説明する。この方式はｍ１ｎｉ、ｍａｘルールと言われ
るものである。この例では２個のファジィルール’ｉｆ
　（ｘ＝Ａ＋　）　ｔｈｅｎ　（ｕ＝Ｒ，）　、　ｉｆ
　（ｘ＝Ａｚ＋ｙ＝Ｂｚ　）　ｔｈｅｎ　（ｕ＝Ｒｚ　
）　Ｊに基づく推論を説明する。それぞれの命題（ｘ＝
Ａ、、ｘ−Ａｚ　、ｙ＝Ｂｚ　、ｕ＝Ｒ＋　、ｕ＝Ｒ，
）がメンバーシップ関数で表現される。条件部じｉｆ”
以下の命題）のメンバーシップ関数は入力される変数値
（Ｘｏ、ｙｏ）が所定のファジィ集合（Ａ１゜Ａｚ　、
　Ｂｚ　）にどの程度属しているかを示す関数値（メン
バーシップ値：αい、β８．β、）を求めるための関数
であり、条件部の出力は求められたメンバーシップ値の
うち最小のもの（α８．βＸ）となる。結論部（“ｔ　
ｌ＋　ｅ　ｎ″以下命題）のメンバーシップ関数はこの
ルールの結論を出力するための関数で、条件部の出力値
でリミット（頭切り）された制？３１１ｉ１方向（Ｕ軸
方向）に広がりをもつ値として出力されるものである。

最終的な制御量（ｕｏ）は複数のファジィルールの結論
を論理和し、その重心の値とされる。

このような推論を用いて楽音制御パラメータを決定する
ことにより、簡略な構成で複数の演奏情報を複合的に考
慮して微妙な楽音制御をすることができる。また、この
場合でも処理速度が低下することがない。さらに、ファ
ジィルールやメンバーシップ関数を種々変更することに
より、容易に楽器毎に独自の性格を持たせることができ
る。

（ｆ＞実施例 第１図はこの発明の実施例である楽音制御方法が用いら
れる電子楽器のブロック図である。この電子楽器は鍵盤
型であり、鍵盤操作に基づいて種々の楽音制御パラメー
タの決定ができるものである。

鍵盤１は複数の音高に対応するキーを有している。それ
ぞれのキーにはキーのオン・オフを検出するキーオンセ
ンサ、イニシャルタッチ強度（速度）を検出するイニシ
ャルタッチセンサおよびアフタータッチ強度を検出する
アフタータッチセンサが設けられている。イニシャルタ
ッチセンサはキーオン動作に伴って連続してオンする２
個のフォトセンサからなっており、このうち後にオンす
るフォトセンサがキーオンセンサを兼ねている。

これらのセンサの状態はキーオン検出回路２．イニシャ
ルタッチ検出回路３およびアフタータッチ検出回路４に
検出される。キーオン検出回路２は常時鍵盤１　（フォ
トセンサ）をスキャンして各キーのオン・オフを監視し
ており、キーオンがあったときにはそのキーコード（音
高を表すコード：ＫＣ）、キーオン信号（ＫＯＮ）およ
びキーオン時間信号（ＫＯＮＴ）を出力する。イニシャ
ルタッチ検出回路３はキーオンがあったとき、そのキー
の打鍵の強さを検出して出力する。また、アフタータッ
チ検出回路４はオンされているキーの押圧強度を検出し
て出力する。キーコード（ＫＣ）は楽音制御パラメータ
推論回路５および合成器７に入力され、キーオン信号（
ＫＯＮ）は音源回路８およびエンベロープジェネレータ
９に入力され、キーオン時間信号（ＫＯＮＴ）は楽音制
御パラメータ推論回路５に人力されている。楽音制御パ
ラメータ推論回路５．音源回路８．エンベロープジェネ
レータ９にはイニシャルタッチ強度信号。

アフタータッチ強度信号も入力される。楽音制御パラメ
ータ推論回路５は信号発生回路６に楽音制御パラメータ
を出力し、信号発生回路６は合成器７およびエンベロー
プジェネレータ９に刻々のピッチ、レベル制御値を出力
する。楽音制御パラメータ推論回路５は入力された信号
に基づいてピンチ、ビブラート、ゆらぎ、レベルをどの
程度にすベきかを推論し、それぞれの制御パラメータを
信号発生回路６に出力する。信号発生回路はこれらのパ
ラメータから周波数変位信号（Ｃ３＋）およびレベル変
位信号（Ｃ３ｚ）を刻々に生成しそれぞれ合成Ｈ７、エ
ンベロープジェネレータ９に出力する。合成器７は入力
されたキーコード（ＫＣ）を周波数信号（Ｆナンバ二周
波数を表すディジタル値）に変換するとともに、この周
波数信号を前記周波数変位信号（Ｃ３Ｉ）で変調する回
路である。このようにして変調された周波数信号が所定
のタイミングで累算されて、位相情報として音源回路８
に入力される。音源回路８はこの位相情報をもとに所定
の波形（音色）を表すディジタル（量子化）信号を発生
し乗算回路１０に入力する。また、乗算回路１０にはエ
ンベロープジェネレータ９が接続されている。エンベロ
ープジェネレータ９はイニシャルタッチ信号、アフター
タッチ信号、キーオン時間等に基づいて立ち上がり、減
衰等のレベル波形を有する基本エンベロープ信号を生成
し、この基本エンベロープ信号に信号発生回路６から入
力されたレベル変位信号Ｃ８２を重畳してエンベロープ
信号を生成する。このエンベロープ信号が乗算回路１０
に人力される。乗算回路１０ではエンベロープジェネレ
ータ９から入力されたエンベロープ信号により前記ディ
ジタル信号が振幅変調され楽音のエンベロープ（レベル
変位）が施される。エンベロープを施されたディジタル
楽音信号はＤ／Ａ変換回路１１に入力される、Ｄ／Ａ変
換回路１１ではディジタルの楽音信号がサンプル／ホー
ルドされてアナログの楽音信号に変換される。アナログ
楽音信号はアンプ１２に入力される。

第２図（Ａ）〜（Ｄ）は前記楽音制御パラメータ推論回
路５の詳細なブロック図であり、同図（Ａ）はピッチパ
ラメータ推論回路、同図（Ｂ）はビブラートパラメータ
推論回路、同図（Ｃ）はゆらぎパラメータ推論回路、同
図（Ｄ）はレベルパラメータ推論回路を示す。これらの
回路はファジィ推論回路で構成されている。また、第３
図（Ａ）〜（Ｄ）は同楽音制御パラメータ推論回路で用
いられる条件部のメンバーシップ関数を示す図、第４図
（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれピッチパラメータ推論回路、
ビブラートパラメータ推論回路、ゆらぎパラメータ推論
回路およびレベルパラメータ推論回路の結論部のメンバ
ーシップ関数を示す図である。

ピッチパラメータ推論回路では、 ’ｉｆ”アフタータッチが小さくない（＾Ｔ、）”ｔｈ
ｅｎ“ピッチを少し下げる（ＰＮ）”　Ｊ・・・・・・
ｆｌ）’ｉｆ”イニシャルタッチが小さくない（ＩＴ：
ｌ）ａｎｄ“キーオン直後（ＫＯ，）”ｔｈｅｎ″ピッ
チを少し上げる（ＰＰ）”ｊ・・・・・・（２） ’ｉｆ　”アフタータッチが小さくない（ＩＴ３）　’
ｎｏｒ“。

イニシャルタッチが小さくない（ＡＴｚ）　”　ａｎｄ
　’キーオン直後（ＫＯ、）　”　ｔｌ＋ｅｎ″ピッチ
を変えない（ＰＺ）”　Ｊ　−・・・（３） の推論が行われる。

ビブラートパラメータ推論回路では、 ’ｉｆ“アフタータッチが小さくない（Ａｒ１）　”　
ｔｈｅｎ“ビブラートを大きくかける（ＶＬ）”ｊ・・
・・・・（４）’ｉｆ”キーオン時間が長い（ＫＯ３）
”ＬＬ＋ｅｎ　”ビブラートを小さくかける（ＶＳ）”
」・・・・・・（５）「ｉｒ“イニシャルタッチがとて
も小さく　（ＩＴＩ）。

キーオン時間直後（ＫＯ＋）　”　”ｏｒ“キーオン時
間が長くなく（Ｋ（ｈ）、アフタータッチが小さい（Ａ
ｒ１）”ｔｈｅｎビブラートをかけない（ＶＺ）”　Ｊ
・・・・・・（６）の推論が行われる。

ゆらぎパラメータ推論回路では、 ｒｉｒ“°キーナンバが大きい（音裔が高い：ＫＮ）ｏ
ｒ”イニシャルタッチが小さくない（ＩＴ３）’”ｔｈ
ｅｎゆらぎを大きくかける（ＹＬ）”」・・・・・・（
７）「ｉｒ“キーナンバが小さい（音裔が低い：　ＫＮ
）ａｎｄ　’イニシャルタッチが小さい（ＩＴ３）’″
ｔｈｅｎゆらぎを小さくかける（ＹＳ）”」・・・・・
・（８）の推論が行われる。

レベルパラメータ推論回路では、 ’ｉｆ“°イニシャルタッチが小さい（１”ｈ）　’　
ａｎｄ　’アフタータッチが小さい（ＡＴ＋）’”ｔ　
ｈ　ｅ　ｎ“レベルを小さ（する（ＬＳ）″　」・・・
・・・（９）「ｉｆ“イニシャルタッチが普通（ＩＴ、
）”ａｎｄ　’アフタ−タッチが普通（ＡＴ３）’”ｔ
ｈｅｎ“レベルを変えない（ＬＮ）”Ｊ・・・・・・α
０） 「ｉｆ″“イニシャルタッチが大きい（ＩＴｓ）　”　
ａｎｄ　’キーオン時間が極めて長（はない（ＫＯｚ）
’”ａｎｄ“アフタータッチが大きい（ＡＴｔ）　”　
ｔｈｅｎ“レベルを大きくする（ＬＬ）”」・・・・・
・←Ｄ の推論が行われる。

これらの推論結果に基づいてそれぞれピッチパラメータ
、ビブラートパラメータ、ゆらぎパラメータ、レベルパ
ラメータが決定される。

第３図（Ａ）〜（Ｄ）において、同図（Ａ）にはイニシ
ャルタッチが「とても弱い（ＩＴｔ　’）　Ｊ「弱い（
ＩＴ、）Ｊｒ弱くない（ＩＴａ）Ｊｒ昔通（ＩＴ４）Ｊ
ｒ強い（ＩＴｓ）Ｊのメンバーシップ関数を示し、同図
（Ｂ）にはアフタータッチが「弱い（ＡＴｔ　）Ｊ　「
弱（ない（ＡＴりＪｒ普通（ＡＴ、）Ｊ　　ｒ強い（Ａ
Ｔ、）Ｊのメンバーシップ関数を示し、同図（Ｃ）には
キーオン時間が「とても短い（キーオン直後：ＫＯ＋）
」　ｒ極めて長くはない（Ｖｊ１０□）」「短くない（
ＫＯｌ）」のメンバーシップ関数を示し、同図（Ｄ）に
は「キーナンバが大きい（ＫＮ）Ｊのメンバーシップ関
数を示している。また、第４図（Ａ）〜（Ｄ）の、ＰＮ
、ＰＺ、ＰＰはそれぞれ「ピッチを少し下げる」　「ピ
ッチを変えない」　「ピッチを少し上げる」の結論部に
対応するメンバーシップ関数であり、ＶＬ、ＶＳ、ＶＺ
は「ビブラートを大きくかける」　「ビブラートを小さ
くかける」　「ビブラートをかけない」に対応するメン
バーシップ関数であり、ＹＬ、ＹＳは「ゆらぎを大きく
かける」　「ゆらぎを小さくかける」に対応するメンバ
ーシップ関数であり、ＬＳ、ＬＮ、ＬＬは「レベルを小
さくする」　「レベルを変えない」　「レベルを大きく
する」に対応するメンバーシップ関数である。

以上のようなメンバーシップ関数を用いて上記ファジル
ールを実行するため、第２図（Ａ）〜（Ｄ）のような回
路が構成される。

第２図（Ａ）を参照してピッチパラメータ推論回路の構
成を説明する。メンバーシップ関数発生回路（Ｍ　Ｆ　
Ｃ：Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ　Ｃｅｒ
ｃｕｉｔ）　　１０１〜１０３は条件部のＡＴｚ　、Ｉ
Ｔ：＋　、ＫＯ＋のメンバーシップ関数を発生させる回
路であり、それぞれアフタータッチ強度信号、イニシャ
ルタッチ強度信号およびキーオン時間信号を受は付けで
対応するメンバーシップ値を求める。メンバーシップ関
数発生回路１０８〜１１０は結論部のＰＮ、ＰＰ、ＰＺ
のメンバーシップ関数を発生する回路である。また、ミ
ニマム回路１１１〜１１３はそれぞれ（１）〜（３）の
ファジィルールの結論を推論するための回路である。ミ
ニマム回路１１１はメンバーシップ関数発生回路１０１
　（条件部）および１０８（結論部）のメンバーシップ
値およびメンバーシップ関数を受は付けてファジィルー
ルｔｌ）の結論を推論する。メンバーシップ関数１０２
および１０３のメンバーシップ値はミニマム回路１０４
に入力され、論理積（最小値）が求められ、／ これがファジィルール（２）の条件部の値としてミニマ
ム回路１１２に入力される。ミニマム回路１１２にはメ
ンバーシップ関数発生回路１０９のメンバーシップ関数
（ＰＰ）が人力されておりファジィルール（２）の結論
を推論する。また、メンバーシップ関数発生回路１０１
およびミニマム回路Ｘ０４の出力はマキシマム回路１０
６で論理和され（最大値が求められ）、減算器１０９に
おいて“１”から減算される（補集合が求められる）。

この値はミニマム回路１１３にファジィルール（３）の
条件部の値として入力される。ミニマム回路１１３には
メンバーシップ関数発生回路１１０のメンバーシップ関
数（ＰＺ）が入力されておりファジィルール（３）の結
論を推論する。ミニマム回路１１１〜１１３で推論され
た３つの結論はマキシマム回路１１４で論理和されると
ともに面積が求められる。求められた論理和図形および
面積は重心計算回路１１５に入力され、この重心計算回
路１１５によって重心が求められる。この重心位置の数
値がピンチパラメータとなる。

同図（Ｂ）を参照してビブラートパラメータ推論回路の
構成を説明する。メンバーシップ関数発生回路１２１〜
１２４は条件部のＡ　Ｔ　ｚ　、　ＫＯ３、　ＫＯ＋　
、　　Ｉ　Ｔ’＋　のメンバーシップ関数を発生する回
路であり、それぞれアフタータッチ強度信号、キーオン
時間信号およびイニシャルタッチ強度信号を受は付けて
対応するメンバーシップ値を求める。メンバーシップ関
数発生回路１３０〜１３２は結論部のＶＬ、ＶＳ、ＶＺ
のメンバーシップ関数を発生する回路である。また、ミ
ニマム回路１３３〜１３５はそれぞれ（４）〜（６）の
ファジィルールの結論を推論するための回路である。ミ
ニマム回路１３３はメンバーシップ関数発生回路１２１
（条件部）および１３０　（結論部）のメンバーシップ
値およびメンバーシップ関数を受は付けてファジィルー
ル（４）の結論を推論する。ミニマム回路１３４はメン
バーシップ関数発生回路１２２　（条件部）および１３
１　（結論部）のメンバーシップ値およびメンバーシッ
プ関数を受は付けてファジィルール（５）の結論を推論
する。また、メンパージ／ ツブ関数発生回路１２１および１２２のメンバーシップ
値はマキシマム回路１２５に入力されて最大値が求めら
れる。この最大値が加算器１２６において“１”から減
算されたのちマキシマム回路１２９に入力される。また
メンバーシップ関数発生回路１２３，１２４のメンバー
シップ値はミニマム回路１２８に入力されて最小値が求
められる。この最小値が前記マキシマム回路１２９に入
力される。マキシマム回路１２９の出力がファジィルー
ル（６）の条件部出力となる。この条件部出力およびメ
ンバーシップ関数発生回路１３２が発生するメンバーシ
ップ関数がミニマム回路１３５に入力されファジィルー
ル（６）の結論が推論される。ミニマム回路１３３〜１
３５で推論された３つの結論はマキシマム回路１３６で
論理和されるとともに面積が求められる。求められた論
理和図形および面積は重心計算回路１３７に入力され、
重心が求められる。この重心がビブラートパラメータと
なる。

第２図（Ｃ）を参照してゆらぎパラメータ推論回路の構
成を説明する。メンバーシップ関数発生回路１４１．１
４２は条件部のＫＮ、ｒＴ：＋のメンバーシップ関数を
発生する回路であり、それぞれキーナンバ（キーコード
より求めることができる。）、イニシャルタッチ強度信
号を受は付けて対応するメンバーシップ値を求める。メ
ンバーシップ関数発生回路１４６，１４７は結論部のＹ
ＬＹＳのメンバーシップ関数を発生する回路である。ま
た、ミニマム回路１４８，１４９はそれぞれファジィル
ール（７）、　！８１の結論を推論するための回路であ
る。メンバーシップ関数１４１．１４２のメンバーシッ
プ値はマキシマム回路１４３に入力されその最大値が求
められる。この最大値がファジィルール（７）の条件部
出力となり、ミニマム回路１４８に入力される。ミニマ
ム回路１４８にはメンバーシップ関数発生回路１４６の
メンバーシップ関数も入力されファジィルール（７）の
結論を推論する。またマキシマム回路１４３の出力時加
算器１４５において“１”信号発生回路１４４が発生す
る“１”から減算される。この値はミニマム回路１４９
に入力される。ミニマム回路１４９にはメンバーシップ
関数発生回路１４７のメンバーシップ関数も入力されフ
ァジィルール（８）の結論を推論する。ミニマム回路１
４８，１４９で推論された２個の結論はマキシマム回路
１５０で論理和されるとともに面積が求められる。求め
られた論理和図形および面積は重心計算回路１５１に入
力され、重心が求められる。この重心がゆらぎパラメー
タとなる。

同図（Ｄ）を参照してレベルパラメータ推論回路の構成
を説明する。メンバーシップ関数発生回路１６１〜１６
７は条件部のＩＴ２．ＡＴ、、ＩＴ４　、ＡＴ３．Ｉ　
Ｔｓ　、ＡＴ４　、ＫＯのメンバーシップ関数を発生す
る回路であり、それぞれアフタータッチ強度信号、イニ
シャルタッチ強度信号およびキーオン時間信号を受は付
けて対応するメンバーシップ値を出力する。メンバーシ
ッフ”　関Ｂ発生回路１７１〜１７３は結論部のＬＳ、
ＬＮ。

ＬＬのメンバーシップ関数を発生する回路である。また
、ミニマム回路１６８．１６９および演算回路１７０は
それぞれ（９）〜０υのファジィルールの結論を推論す
るための回路である。ミニマム回路１６８はメンバーシ
ップ関数発生回路１６１．１６２（条件部）および１７
１（結論部）のメンバーシップ値およびメンバーシップ
関数を受は付けてファジィルール（９）の結論を推論す
る。ミニマム回路１６９はメンバーシップ関数発生回路
１６３１６４（条件部）および１７２（結論部）のメン
バーシップ値およびメンバーシップ関数を受は付けてフ
ァジィルール０〔の結論を推論する。また、演算回路１
７０はメンバーシップ関数発生回路１６５　（ＩＴＳ）
、１６６　（ＡＴ４）、１６７　（ＫＯ）のメンバーシ
ップ値およびメンバーシップ関数発生回路１７３のメン
バーシップ関数（ＬＬ）を受は付け、ＩＴｓおよびＫＯ
２を乗算するとともにこの乗算値とＡＴ、とのミニマム
値を条件部出力としてＬＬを頭切りしてファジィルール
〔υの結論を推論する。ミニマム回路１６８．１６９お
よび演算回路１７０で推論された３つの結論はマキシマ
ム回路１７４で論理和されるとともに面積が求められる
。求められた論理和図形および面積は重心計算回路１７
５に入力され、重心が求められるにの重心がレベルパラ
メータとなる。

以上の回路で求められたパラメータが信号発生回路６に
入力され、信号発生回路６で周波数変位量、音量変位量
が算出される。第５図（Ａ）〜（Ｆ）にキー操作による
楽音制御の例を示す。同図（Ａ）にイニシャルタッチ、
アフタータッチの強度を示し、同図（Ｂ）〜（Ｆ）にこ
のキータッチにより出力されるパラメータによる制御量
を示す。同図（Ｂ）はピッチパラメータによるピッチ制
御１を示し、同図（Ｃ）はゆらぎパラメータによるゆら
ぎ（周波数）制御量を示し、同図（Ｄ）はビブラートパ
ラメータによる周波数（音量）制御量を示し、同図（Ｆ
）はレベルパラメータによる音量制御量を示す。同図（
Ｅ）はピンチパラメータ、ゆらぎパラメータ、ビブラー
トパラメータによる制御■を合成した総置波数制御量を
示すグラフである。

この例ではやや強く打鍵され（イニシャルタッチ）、打
鍵ののち徐々に強く押鍵されている（アフタータッチ）
。このようなキータッチが行われることにより、ピッチ
制御は最初やや高めから殆ど目標周波数を保つように行
われ、ゆらぎ制御はは楽音の立ち上がりにやや大きく揺
らぐように行われ、ビブラート制御は途中から徐々に大
きくかかるように行われる。また、レベル制御は最初太
き（一端低下したのち再度徐々に大きくなるように行わ
れる。これにより周波数制御は同図（Ｅ）のように行わ
れる。また音量制御は同図（Ｆ）のレベル制御量をその
まま制御としてもよく、これにビブラート制′４ＨＭを
加算して行ってもよい。

この例以外にもファジィルール、メンバーシップ関数を
様々に変更することにより、任意の特性を得ることがで
き、楽器のいわゆる性格を好みのものに変更することも
容易である。

上記楽音制御パラメータ推論回路５の各処理部はディス
クリートな回路で構成することも、マイクロコンピュー
タを用いた回路で構成することもできる。第６図（Ａ）
〜（Ｅ）に上記ミニマム回路、マキシマム回路１型心計
算回路をマイクロコンピュータで構成した場合のフロー
チャートを示す。

同図（ＡＬ　（Ｂ）はマキシマム回路（１０６等）およ
びミニマム回路（１０４等）の動作を実行するためのフ
ローチャートである。同図（Ａ）において、まず２個の
スカシ１（ｓｃｌ　＋　＋　ｓｃｌ□）を読み込んで比
較しくｎｌ　）　、５ＣＩＩが大きい場合にはｓｃｌ、
をメモリ５ｃｌｏに書き込み（ｎ　２）　、５ＣＩ２が
大きい場合にはｓｃｈをメモリ５ｃｌｏに書き込む（ｎ
３）。同図（Ｂ）において、まずまず２個のスカラ量（
ｓｃｌｌ＋５ｃｌｚ）を読み込んで比較しくｎ　４　）
　、５ＣＩＩが小さい場合にはｓｃｌ　Ｉをメモリ５ｃ
ｌｏに書き込み（Ω５　）　、５ＣＩＺが小さい場合に
は５Ｃ１２をメモリｓｃｌ。

に書き込む（ｎ６）。

同図（Ｃ）はミニマム回路（１１１〜ＩＩ３等）の動作
を実行するためのフローチャートである。まずｎｌでメ
ンバーシップ関数の横軸の値を表すｉをＯにセットする
。このｉの値がメンバーシップ関数の横軸の大きさ（ｓ
ｉｚｅ）以上になったときΩ８の判断で動作を終了する
。ｎ９ではメンバーシップ関数のｉにおける値（ｍｅｍ
（ｉ））を読み出し、この値が条件部のメンバーシップ
値ｓｃ１以下であるか否かを判断する（ｎ　１０　）　
、　ｍｅｍ（ｉ）がｓｃｌ以下であればｍｅｍ（ｉ）の
値をバッファ（ｂｕｆ）に書き込み（ｎ　１２）　、ｍ
ｅｍ（ｉ）がｓｃｌを超えていればｓｃｌの値をバッフ
ァ（ｂｕｆ）に書き込む（ｎｉｌ）。このバッファの値
をｉに対応する結論メモリｍｅｍｏ　（ｉ）に書き込ん
だのち（ｎ１３）、ｉに１を加算して（ｎ１４）ｎ８に
戻る。

同図（Ｄ）はマキシマム回路（１１４等）の論理和およ
び面積８１算動作を実行するためのフローチャートであ
る。まずｎ１５で横軸値ｉおよび面積積算メモリａｃｃ
にＯをセットする。ｉの値がメンバーシップ関数の横軸
の大きさ（ｓｉｚｅ）を超えたときｎ１６の判断で動作
を終了する。ｎ１７では１における３個（または２個）
のファジィルールの結論関数値（ｍｅｍｌ（ｉ）、ｍｅ
ｍ２（ｉ）、ｍｅｍ３（ｉ））を読み出し、このうち最
大のものをｎ１８で判断する。

ｍｅｍｌ　（ｉ）が最大であればｍｅｍｌ　（ｉ）をバ
ッフ７　（ｂｕｒ）に書き込み（ｎ　１９）、ｍｅｍ２
（ｉ）が最大であればｍｅａ＋２　（ｉ　）をバッフｙ
　（ｂｕｒ）に書き込み（ｎ２０）、ｍｅｍ３　（ｉ）
が最大であればｍｅｍ３（ｉ）をバッファ（ｂｕｒ）に
書き込む（ｎ２１）、ｎ２２でバッファの値をｍｅｍｏ
（ｉ）に書き込むとともに（ｎ２２）、面積積算メモリ
ａｃｃにバッファの値を加算する（ｎ２３）。こののち
１に１を加算して（ｎ２４）ｎ１６に戻る。

同図（Ｅ）は重心計算回路（１１５等）の重心計算動作
を実行するためのフローチャートである。まず同図（Ｄ
）で求められた面積（ａｃｃ）の半分の値を記憶エリア
０＋ａｌｆ）に記憶する（ｎ２５）。

次に論理和された結論関数の横軸に対応するｊおよび面
積積算エリアｂａｃに０をセントする（ｎ２６）。バッ
フｙ　（ｂｕｆ）にｍｅｍｏ　（ｊ　）を読み出しくｎ
２７）、この値を面積積算エリアｈａｃに積算する（ｎ
２８）。積算されたｂａｃの値を（ｂａｌｆ）と比較し
くｎ　２９　）　、（ｈａｃ）が（ｈａｌｆ）以上であ
ればそのときのｊの値が重心点であるとして動作を終了
し、（ｈａｃ）が（ｈａｌｆ）に満たないときはｊに１
を加算して（ｎ３０）ｎ２７に戻る。

以上の実施例ではリアルタイムで演奏される電子楽器に
ついて説明したが、演奏情報を予め記憶て自動演奏する
装置でも同様の制御が可能であるによれば、楽音制御パ
ラメータの決定にファジィ推論を用いたことにより、簡
略な回路構成で複数の演奏情報を複合的に考慮した楽音
制御パラメータの決定が可能になる。これにより、微妙
な楽音制御が容易に高速度に実行することができ、演奏
に繊細なニュアンスを付けることが可能になる。

さらに、ファジィルールやメンバーシップ関数を種々変
更することにより、容易に楽器の特性を変更することが
でき、楽器毎に異なった性格付けをすることも容易にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である楽音制御方法が用いら
れる電子楽器のブロック図、第２図（Ａ）〜（Ｄ）は同
電子楽器の楽音制御パラメータ推論回路のブロック図、
第３図（Ａ）〜（Ｄ）は同楽音制御パラメータ推論回路
の条件部で用いられヰ るメンバーシップ関数を表す図、第十図（Ａ）〜（Ｄ）
は同楽音制御パラメータ推論回路の結論部で用いられる
メンバーシップ関数を表す図、第５図（Ａ）〜（Ｆ）は
同電子楽器の鍵盤操作に伴う周波数制御量および音量制
御量の例を示す図、第６図（Ａ）〜（Ｅ）は同楽音制御
パラメータ推論回路の各演算部をマイクロコンピュータ
で構成した場合の動作を示すフローチャートである。 第７図は一般的なファジィ推論の手法を説明するための
図である。 １−鍵盤、２−キーオン検出回路、 ３−イニシャルタッチ検出回路、 ４−アフタータッチ検出回路、 ５−楽音制御パラメータ推論回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）演奏情報に基づき、ファジィ推論によって楽音制
   御パラメータを制御することを特徴とする電子楽器の楽
   音制御方法。