JPH0219469B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は電子楽器に関し、特に、プレス操作
などによる空気流の状態に応答して、所望の楽音
を発生させる、空気流応答型電子楽器に関する。

［背 景］ 鍵盤式楽器の分野において、いわゆるタツチレ
スポンス機能を備えた電子楽器が知られている。
タツチレスポンス機能と現在呼んでいる機能は、
鍵盤上の各鍵に対する押鍵速度（イニシヤルのタ
ツチ速度）、ある程度以上鍵を押し切つてからの
鍵に対する操作入力を、各鍵の設けたセンサーで
検出し、それぞれに基づいて、イニシヤルタツチ
データ、アフタータツチデータを生成し、この両
データを、楽音の特性に反映させる機能である。
機種によつては、イニシヤルデータのタツチレス
ポンス機能しかないものもある。

ところで、本件出願人は、実開昭59―15099号
および特開昭62―164094号公報に示すように、空
気流ないしは呼気、吸気を利用するタイプの電子
楽器（以下、「空気流応答型電子楽器」と総称す
ることにする）を提案しているが、このような空
気流応答型電子楽器においては、鍵盤式電子楽器
の場合と異なり、吹奏者の吹奏開始時における演
奏意図、すなわち、吹きはじめの吹き方を、楽音
の音量や音色などの特性に充分に反映することが
できないものであつた。

すなわち、従来の電子鍵盤楽器の場合、楽音の
生成の制御に用いられるイニシヤルデータは、押
鍵時における押鍵速度により決定できるため、そ
の押鍵速度に充分対応したイニシヤルデータを正
確に生成することができる。このため、生成され
たイニシヤルデータに基づいて、発生されるべき
楽音の音量制御や音色制御などを確実に行うこと
ができる。これに対し、空気流状態に対応した空
気流検出信号の出力値に従つて、音源を制御する
従来の空気流応答型電子楽器の場合、前記空気流
検出信号の出力値がキーオンレベル値を越えた場
合、それに応答して、楽音の発生開始を指示する
ためのキーオン信号を、音源に対し送出し、この
キーオン信号により楽音の発生開始を指示するに
すぎない。このように、発生されるべき楽音の音
量制御や音色制御に用いられるイニシヤルデータ
を、キーオン信号とともに、音源に対し送出する
ものではなかつたので、吹奏者の演奏開始時の演
奏意図、すなわち、ゆるやかに吹き始めるか、急
激に、レベルが立上る吹き方をするか等の吹き方
に従つた音量や音色をもつ楽音の発生を行うこと
ができないものであつた。

そこで、従来から、空気流体の状態に対応した
検出信号の出力値に基づいて、発生されるべき楽
音の音量や音色などの制御に使用されるイニシヤ
ルデータを生成し、このイニシヤルデータに従つ
て、楽音の特性を可変制御し、吹奏者の演奏開始
時の意図を充分に反映した楽音制御が可能な電子
楽器の開発が要望されている。

［発明の目的］ この発明は、このような要望を満たす空気流応
答型電子楽器を提供することを目的とするもので
ある。

さらに、さまざまなブレス操作ないしウインド
操作などに対する応答性をもち、表現力の豊かな
楽音の発生が可能な電子楽器を提供することであ
る。

［発明の要点］ この発明は、このような目的を達成するため
に、空気流検出手段から順次出力された検出信号
の出力値が所定の設定値を越えたことが検出手段
により検出された場合、その検出時点と近接した
前時間または後時間の少なくとも一方の時間内に
おける前記検出信号の変化状態に対応したレスポ
ンスデータをレスポンスデータ生成手段により生
成し、このレスポンスデータに従つて、発生され
るべき楽音の特性の指示を楽音特性指示手段によ
り行うようにしたことを要点とする。

［実施例］ 以下、図面を参図してこの発明の一実施例を説
明する。

〈構 成〉 本実施例の構成を第１図に示す。１は吹奏入力
部であり、マウス１ｂを介して息を吹き込むと内
部のウインドセンサーないしブレスセンサー１ｂ
によりその息の強さもしくは空気流の速さが検出
される。ブレスセンサー１ａとしては例えば、同
一出願人に係る特開昭57―4209（昭和57年３月９
日公開、「電子笛」）に記載のものが使用できる。

２は音高指定用のキー（鍵式の音高情報入力手
段）を含むキースイツチ部（KEY SW）２であ
る。

図では吹奏入力部１と音高指定用キー群２とを
別のブロツクで示しているが、例えば笛、あるい
はハーモニカのように一体式でもよい。公知の任
意の型式のものが使用できる。

プレスセンサー１からのアナログ出力はＡ／Ｄ
変換器内蔵のマイクロコンピユータに取り込ま
れ、デジタルデータとして処理される。吹奏モー
ドにおいて、Ａ／Ｄ変換は常に行なわれ、マイク
ロコンピユータ３は一定時間間隔ごとにデータを
サンプルする（読み取る）。さらに、マイクロコ
ンピユータ３はキースイツチ部２からのキーコー
ド形式の音高情報も読み取る。この２つの入力か
ら、マイクロコンピユータは楽音の制御情報（発
音開始コード、発音終了コード、音高データ、イ
ニシヤルデータ、アフターデータ）を生成し、そ
れを音源４に転送する。

音源４はマイクロコンピユータ３より送られて
くる制御情報に基づいて楽音信号を生成、変調
し、サウンドシステムに送る。

サウンドシステムではアンプ５、スピーカ６を
介して電気信号を増幅、音響変換し、最終的な音
を出力する。

ここで、前述のイニシヤルデータ、アフターデ
ータは、発生されるべき楽音の特性の制御に用い
られる。前者のイニシヤルデータは、吹きはじめ
の際の楽音の生成制御用のレスポンスデータとし
て用いられ、また、後者のアフターデータは、楽
音の発音開始後ないし発音中の楽音の制御用のレ
スポンスデータとして用いられるものである。本
実施例で用いられる各種データは、以下の内容を
なす。

音量データ：発音開始時または発音中の楽音の音
量を制御するデータ。

ビブラートデータ： 発音中の楽音の音高に付与するビブラートの
深さを定めるためのデータ。この代わりにピ
ツチベンドデータ、すなわち、楽音のピツチ
のベンドの程度を定めるデータを使用しても
よい。

ポルタメントスピードデータ： 楽音に付与するポルタメントの速度を定める
データ。なお、ポルタメントとは、開始ピツ
チより目的ピツチへのピツチ（音高）の、な
めらかな経時変化を指す。本例ではグリツサ
ンド（開始ピツチより目的ピツチへのピツチ
の、段階的な経時変化を指す。）を含めた意
味で使用する。

〈作 用〉 以下、上記実施例の動作を第２図，第３図を参
照して説明する。

第２図はマイクロコンピユータのフローチヤー
トであり、メインフローで音高指定用キー群
（KEY SW）の読み取りが行なわれ（Ａ１）、
ADデータ（ブレスセンサーからの息の強さを示
すデジタルデータ）の読み取りサイクルごとに、
〈タイマーインタラプト〉のフロー（Ｂ１〜Ｂ２
４）に入り、処理を行う。

第３図は、ADの読み取りサイクル（横軸）に
対するADデータ（縦軸）を例示してある。つま
り、時間に対する息の強さの変化である。説明の
便宜上、息の強さを様々に変化させて示してあ
る。はこの息の強さをモニターすることにより、
発音処理、発音終了処理（キーオフ処理）、イニ
シヤルデータ（音量、音色などの制御に用いられ
る）、アフターデータ（音量データ、ビブラート
データ、ピツチベンドデータ等々の制御に用いら
れる）の生成を行う。さらに本実施例では音高を
指定するためのキースイツチが変化した場合、息
のレベルの経時的変化率（レート）に従つてポル
タメントのスピードも変えている。

なお、図では、ADデータを８ビツト構成とし
てある。

まず、発音の開始の決定とイニシヤルデータの
生成について述べると、ADデータが所定の設定
値、すなわち、下限レベルないしオンスレツシユ
ホールドレベル（本例では１０）を越えた場合を
発音の開始とみなし、超えたときのADサンプル
Ｎとその前後のサンプルＮ−１、Ｎ＋１の３つの
サンプルを使つて、その変化率ないし差分を求
め、それをレスポンスデータ、すなわち、イニシ
ヤルデータとしている（第３図、、参照）。

第２図のフローに沿つて述べると、サンプルＮ
−１のサイクルではB1，B2，B3，B4のNOを通
つてフローを抜ける。サンプルＮのサイクルでは
ADデータのオンレベルが検出され（第３図の
）、B5で発音待期処理（発音待期フラグのセツ
トとの差Ｄの演算）が行なわれる。そして、サン
プルＮ＋１のサイクルに入ると、B3のところで
発音待機が確認され、第３図に示す1/2（Ａ＋Ｄ）
の演算、すなわち前回のサンプルＮと今回のサン
プルＮ＋１との差Ａを求め、これを、先の差Ｄと
加えて平均をとることにより、イニシヤルデータ
を生成し（B6）、音源４に転送し（B7）、現在の
KEY SW２のデータ（音高データ）に従つて発
音処理を実行する（B7）。

音源４側では、吹奏者により押されたKEY
SW２に対応する音高データ、吹奏者の吹きはじ
めにおける吹き方に対応するイニシヤルデータに
従つて、発生されるべき楽音にピツチ、音量、音
色を付して楽音信号を作成する。

サンプル（Ｎ＋２）以降のADデータはアフタ
ーデータの生成のために、順次、サンプルされる
（吹奏中）。各サンプルの値は、音量データなどに
変換される。音量データの範囲はADデータ１１
０を中心として（第３図の参照）、＋100、−99の
トータル200段階に分けてある（第３図の、、
参照）。

音高データのみが生成、送出されるサイイクル
では、第２図において、B1，B2，B9，B12，
B13，B14を通る。なお、ADデータに変化のな
いときは音源４に対してはノーオペレーシヨンと
なる（B9→B10でNO）。

吹奏中において、ビブラートデータ（またはベ
ンドデータ）を生成する場合は、次のいずれかの
事象に対して行なわれる。第１は、ADデータ、
すなわち息の強さが一定でその状態が所定時間以
上続いた場合（第３図の、）、第２は、AD
データが所定のビブラートオンレベルを超えた場
合である（第３図の）。

第１の場合、ビブラート（ピツチベンド）の変
調深さは、一定レベルの持続時間に応じて深くな
る。

一方、第２の場合はそのときの息の強さの変化
率（レート）に従つて、ビブラート（ピツチベン
ド）の深さが制御される（第３図の）。さらに、
ADデータの大きさによつて重み付けを行うこと
ができる（第３図の）。つまり、息の強さが強
いほど、また息の強さを上げていくほど深いビブ
ラート（ピツチベンド）がかかる。

第１の場合に相当するADデータ読み取りサイ
クルでは、第２図において、Ｂ１，B2，B9を経
て、B10へ進み、ここでビブラート（ベンド）オ
ンタイムになつていることが確認され、B11でビ
ブラート（ベンド）データの生成、生成されたビ
ブラート（ベンド）データの音源４への送出とな
る。

一方、第２の場合に相当するADデータ読み取
りサイクルでは、第２図において、B1，B2，
B9，B12を経てB13に進みここでビブラート（ベ
ンド）オンレベルを超えていることが確認され、
B15で音量データとともにビブラート（ベンド）
データの生成、これらデータの音源４への転送と
なる。

吹奏中において、ポルタメントのプロセスは次
の事象に対して発生する。すなわち、音高指定用
キースイツチ（KEY SW２）に変化があつたと
きである（第３図の参照）。そしてそのときの
息の強さ（ADデータ）の変化率に従つてポルタ
メントのスピード（いいかえれば、変化前のキー
の音高から変化後のキーの音高に到達するまでの
時間）が設定される（第３図の参照）。

第２図に則して述べると、KEY SW２に変化
があると、メインフローのＡ１を介して、ADデ
ータ処理フローのB16においてこれが確認され、
ポルタメントスイープオンが実行され（B17）、
ADデータの変化率からポルタメントスピードな
いしタイムがセツトされ（B18、変化後のキーコ
ードを音源４（あるいはマイクロコンピユータ３
内のポルタメント処理モジユール）に送る
（B19）。

以降、ポルタメント処理モジユールにおいてポ
ルタメントデータ（ピツチ）が更新されてゆき、
ピツチが目的のピツチ（変更後のキーコードの示
すピツチ）を超えたときに、B20より、B21へ進
み、ポルタメントスイープをオフにする。

最後に、発音の終了の決定について述べる。
ADデータが所定の設定値、すなわち、下限レベ
ルないしキーオフスレツシユホールドレベル（第
３図では10）より低くなり、これがある時間ない
し回数以上（第３図では３回）続いた場合にキー
オフすなわち吹奏終了とみなしている（第３図の
参照）。ある時間ないし回数以上続いた場合に、
はじめて、キーオフ、すなわち、吹奏終了とみな
しているのは、吹奏中、息の強さを弱くしたた
め、瞬間的に、ADデータのレベルがキーオフの
スレツシユホールドレベルより低下することが考
えられるため、それによつて発音終了処理が直ち
に実行されないようにするためである。

瞬間的なレベル低下の場合にすぎないときに
は、第２図において、B12のところでADレベル
がキーオフレベルに達していることが検知される
が、B22のところで、キーオフでないと判断され
るため、吹奏中のフローのB13へ戻る。

一方、吹奏をやめたときは（息つぎのため）、
B22でYESとなり、ポルタメントスイープオフと
なり（B23）、キーオフ（発音終了）の処理が実
行される（B24）。

〈変形例〉 この発明は、上記実施例に限定されず、種々の
変形、変更が可能である。

例えばアフターデータのなかに、その他の変調
パラメータを加えてもよい。例えば、楽音に振幅
変調（例えば、トレモロ効果）をかけるのに用い
るパラメータ、あるいは楽音に位相変調（例えば
コーラス効果、フエイジング効果）をかけるのに
用いるパラメータ、あるいは、上記した以外の周
波数変調をかけるのに用いるパラメータを、代替
として、もしくは併用のパラメータとして加える
ことができる。

また、種々の変調パラメータの選択を行う選択
スイツチを設けてもよい。例えば、ポルタメント
キーを設け、ポルタメントキーによりポルタメン
トモードが選択されている下で、上述した事象
（音高キーの変化）が発生したときにポルタメン
トスイープをかけるようにする。

また、センサーに関していえば、上述した呼気
の検出の代わりに、あるいは併用として、吸気の
検出を行うものでもよく、さらには、吹子または
ふいごのような空気流発生源を手または足等で操
作して、空気流を押し出し、この空気流をセンサ
ーで検出するようにしてもよい。

また、音高のキースイツチ群は必ずしもなくて
もよい。例えば、メロデイ情報（音高データの系
列）をメモリにセツトしておき、センサーを介し
て吹奏入力を与えることによつて、発音開始時に
メモリより音高データを取り出して演奏処理を行
うようにしてもよい。この場合、第２図のメイン
フローは不要であり、ADデータの処理フロー
中、例えばB8のところでメモリからの次の音高
データを読み出す。あるいは、ハーモニカ形式と
して、ブレスセンサーが、音高キーを兼ねるよう
にしてもよい。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、この発明は、
空気流検出手段から順次出力された検出信号の出
力値が所定の設定値を越えたことが検出手段によ
り検出された場合、その検出時点と近接した前時
間または後時間の少なくとも一方の時間内におけ
る前記検出信号の変化状態に対応したレスポンス
データをレスポンスデータ生成手段により生成
し、このレスポンスデータに従つて、発生される
べき楽音の特性の指示を楽音特性指示手段により
行うようにしている。したがつて、たとえば、吹
奏者による吹奏開始時における空気流状態に対応
する、空気流検出手段からの検出信号の時間的変
化状態を有効かつ、リツチに、楽音の特性（たと
えば、音量や音色）に反映させることができる一
方、楽音の発生開始後においても、前記検出信号
の時間的変化状態に応じて、発生楽音の特性（た
とえば、音量や音色）に順次反映させることがで
きる。このため、効果的なブレスないしウインド
レスポンシイブな機能を有する電子楽器が実現さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の電子回路構成
図、第２図はこの発明の一実施例の動作のフロー
チヤート、第３図はこの実施例の動作の説明に用
いた図である。 １…吹奏入力部、１ａ…ブレスセンサー、３…
マイクロコンピユータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気流体の状態を順次検出し、それに対応す
   る検出信号を順次出力する空気流検出手段と、 この空気流検出手段から順次出力された検出信
   号の出力値が所定の設定値を越えたか否かを検出
   する検出手段と、 この検出手段により前記検出信号の出力値が前
   記所定の設定値を越えたことが検出された場合、
   その検出時点と近接した前時間または後時間の少
   なくとも一方の時間内における前記検出信号の変
   化状態に対応したレスポンスデータを生成するレ
   スポンスデータ生成手段と、 このレスポンスデータ生成手段により生成され
   た前記レスポンスデータに従つて、発生されるべ
   き楽音の特性を指示する楽音特性指示手段と、 を備えていることを特徴とする空気流応答型電子
   楽器。 ２ 前記楽音特性指示手段は、前記レスポンスデ
   ータ生成手段により生成された前記レスポンスデ
   ータに従つて、発生されるべき楽音の音量または
   音色の少なくとも一方の特性の指示を行う特許請
   求の範囲第１項記載の空気流応答型電子楽器。 ３ 前記空気流検出手段は、空気流体の状態を検
   出し、これに対応するアナログ電気信号を順次出
   力する流体検出センサ手段と、この流体検出セン
   サ手段から順次出力されたアナログ電気信号を、
   順次、対応するダジタル信号に変換し、前記検出
   信号として出力するアナログ／デジタル変換手段
   とからなる特許請求の範囲第１項記載の空気流応
   答型電子楽器。 ４ 前記空気流検出手段は、空気流体の流体圧を
   検出する流体圧検出手段からなる特許請求の範囲
   第１項記載の空気流応答型電子楽器。 ５ 前記レスポンスデータ生成手段は、前記検出
   時点と近接した前時間および後時間の双方の時間
   内における前記検出信号の変化率に対応したレス
   ポンスデータを生成する変化率データ生成手段か
   らなる特許請求の範囲第１項記載の空気流応答型
   電子楽器。 ６ 前記レスポンスデータ生成手段は、前記検出
   時点と近接した前時間および後時間の双方の時間
   内における前記検出信号の差分値に対応したレス
   ポンスデータを生成する差分値データ生成手段か
   らなる特許請求の範囲第１項記載の空気流応答型
   電子楽器。