JPH03196100A - 電子楽器 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、擦弦楽器、管楽器等の楽音発生を模擬する
に好適な電子楽器に関するものである。

［発明の概要］ この発明は、面上で操作可能な操作手段を設けると共に
、この操作手段の操作に応じて一方向の操作位置に基づ
く速度情報と該一方向に交叉する他方向の操作位置に基
づく位置情報とを発生し、速度情報及び位置情報に応じ
て楽音特性を制御することにより簡単な操作で擦弦楽器
等に近似した楽音発生を可能としたものである。

［従来の技術］ 従来、操作速度、操作圧力等に応じて音色、音量等の楽
音特性を制御可能な電子楽器としては、鍵盤での押鍵速
度を検出して楽音の立上り波形を制御したり、押鍵中に
押鍵圧力を検出して楽音の持続波形を制御したりするも
のが知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 一般に、バイオリン、チエ口、ビオラ等の擦弦楽器にあ
っては、運弓時の速度、圧力等により楽音の立上り、持
続、立下り等に多様な表情を付加することができる。そ
の上、擦弦ポイントを変更することで音色変化を得るこ
ともできる。

すなわち、擦弦楽器では、弦に外力を与える位置が固定
端に近いほど音は固く、高周波倍音が多くなり、弦の中
点に近づくほど逆に音は柔らかくなる。例えば、バイオ
リνでは、駒（ブリッジとも称する）に近い位置で運弓
するスル・ボンテイチェッロ、指板上で運弓するスル・
タストといった擦弦ポイントを変えての奏法があり、擦
弦ポイントによる音色変化を積極的に利用している。

これに対し、上記した従来の電子楽器では、押鍵速度の
検出は、鍵に連動したスイッチの接点移行時間を測定す
るなどして行なわれるため、押鍵操作１回毎に１つの速
度情報が得られるだけで、弓操作の場合のように操作中
の速度変更に応じた楽音制御を行なうことはできない。

また、鍵の可動範囲は狭いので、鍵押下に伴って指定し
うる速度の範囲も狭く、弓操作の場合のように広い範囲
で任意の速度を指定することはできない。

その上、従来の電子楽器では、押鍵中の押鍵圧力に応じ
て持続波形を制御するようにした場合でも、押鍵中の鍵
操作速度は楽音に反映されないので、弓操作の場合のよ
うに速度と圧力、擦弦ポイント等の組合せによる演奏表
現を行なえず、擦弦楽器のように楽音に多様な表情を付
加することはできない。

従って、従来の電子楽器は、擦弦楽器の楽音発生を模擬
するには不十分なものであった。

この発明の目的は、擦弦楽器、管楽器等に近似した楽音
発生が可能であると共に、従来とは全く異なる新しい操
作方法により楽音制御可能な新規な電子楽器を提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］ この発明による第１の電子楽器は、 （ａ）面上で操作可能な操作手段と、 （ｂ）この操作手段の操作に応じて一方向の操作位置又
は変位量に対応した操作情報を検出すると共に該操作手
段の操作に応じて前記一方向と交叉する他方向の操作位
置に対応した位置情報を検出する検出手段と、 （ｃ）この検出手段からの操作情報に基づいて速度情報
を発生する情報発生手段と、 （ｄ）この情報発生手段からの速度情報に応じた楽音特
性を有する楽音信号を発生する楽音発生手段と、 （ｅ）前記検出手段からの位置情報に基づいて前記楽音
信号の楽音特性を制御する制御手段とをそなえている。

また、この発明による第２の電子楽器は、（ａ）第１の
可変遅延手段、第１の位相反転手段、第２の可変遅延手
段及び第２の位相反転手段を順次に閉ループ状に接続し
た情報循環路と、（ｂ）発生すべき楽音の音高に対応し
て前記第１及び第２の可変遅延手段の合計遅延量を指示
する指示手段と、 （ｃ）面上で操作可能な操作手段と、 （ｄ）この操作手段の操作に応じて一方向の操作位置又
は変位量に対応した操作情報を検出すると共に該操作手
段の操作に応じて前記一方向と交叉する他方向の操作位
置に対応した位置情報を検出する検出手段と、 （ｅ）この検出手段からの操作情報に基づいて速度情報
を発生する情報発生手段と、 （ｆ）前記検出手段からの位置情報を、前記第１及び第
２の可変遅延手段に対する前記合計遅延量の配分比を表
わす配分比情報に変換する変換手段と、 （ｇ）この変換手段からの配分比情報に従って前記合計
遅延量を前記第１及び第２の可変遅延手段に配分すべく
各々の可変遅延手段の遅延量を制御する制御手段と、 （ｈ）前記情報発生手段からの速度情報を励振波形情報
に変換し、該励振波形情報を前記情報循環路に循環させ
るべく入力する変換入力手段と、（ｉ）前記情報循環路
から前記音高を有する循環波形情報を楽音波形情報とし
て導出する導出手段と をそなえている。

［作　用］ 上記した第１の電子楽器によれば、面上で操作可能な操
作手段を設け、この操作手段から検出した一方向の操作
位置又は変位量に基づいて速度を指定して楽音特性を制
御するようにしたので、広い範囲で任意の速度を指定可
能となり楽音の立上り、持続、立下り等に多様な表情を
付加することができる。

また、一方向と交叉する他方向の操作位置に対応して楽
音特性を制御するようにしたので、一方向での速度指定
に基づく楽音特性と他方向での位置指定に基づく楽音制
御とを組合せることで多様な演奏表現が可能になる。例
えば、擦弦楽器の演奏表現を模擬する場合は、弓速を速
度指定に対応させ、弓圧又は擦弦ポイントを位置指定に
対応させれば、弓速と弓圧又は擦弦ポイントとの組合せ
による多様な演奏表現を模擬できる。別の例として、管
楽器の演奏表現を模擬する場合は、息圧を速度指定に対
応させ、アンプシェア（唇のかまえ、しめ具合）を位置
指定に対応させれば、息圧とアンプシェアとの組合せに
よる多様な演奏表現を模擬できる。

第１の電子楽器において、情報発生手段は、操作位置に
対応した速度情報を発生するようにしてもよく、このよ
うにすれば、操作位置を変化させるだけで速度を変化さ
せることができ、操作が簡単となる。また、情報発生手
段は、操作速度に対応した速度情報を発生するようにし
てもよく、このようにすれば、操作速度が楽音特性に直
接反映されるようになり、擦弦楽器等の演奏に一層近く
なる。

第１の電子楽器において、検出手段は、操作手段の操作
に応じて操作圧力に対応した圧力情報を検出し、制御手
段は、検出手段からの圧力情報に基づいて楽音信号の楽
音特性を制御するようにしてもよい。このようにすると
、楽音特性には速度の他に圧力も反映されるなり、例え
ば弓速を速度指定に対応させると共に電圧を圧力指定に
対応させ、擦弦ポイントを位置指定に対応させれば擦弦
楽器に一層近くなる。

上記した第２の電子楽器は、擦弦楽器の楽音発生を模擬
するのに好適なものである。すなわち、第１及び第２の
位相反転手段は、弦の一端及び他端における振動波の反
射に相当する位相反転効果を循環波形情報に付与する。

また、第１及び第２の可変遅延手段は、両者の合計遅延
量に対応した音高を循環波形情報に付与する一方、操作
手段により可変設定される配分比に従って合計遅延量の
配分が変更制御されることによって循環波形を変化させ
、音色変化を生じさせる。例えば、合計遅延量を１とし
たときに配分比を０，５とすれば弦の中点での擦弦に対
応した柔らかい音色となり、配分比をいずれかの可変遅
延手段について１に近づければ弦の固定端の近傍での擦
弦に対応した固い音色となり、擦弦ポイントの違いによ
る音色変化をオ莫擬することができる。

また、１つの操作手段により配分比と速度を共に指定で
きるのでこれらを別々の手段で指定する場合に比べて構
成及び操作が簡単となり、しかも速度変化に伴う波形変
化により音色、音量等の変化も得られ、擦弦音に近似し
た楽音発生が可能となる。

第２の電子楽器において、検出手段では操作手段の操作
に応じて操作圧力に対応した圧力情報を検出し、変換入
力手段では検出手段からの圧力情報に応じた変換特性に
従って速度情報を励振波形情報に変換する構成にしても
よく、このようにすれば操作手段とは別体に圧力指定手
段を設けなくてよいので構成及び操作が簡単になると共
に、操作圧力の変化に伴う波形変化により音色、音量等
の変化も得られるので擦弦音に一層近くなる。

［実施例］ 第１図は、この発明の一実施例による電子楽器の構成を
示すもので、この電子楽器は楽音発生がマイクロコンピ
ュータによって制御されるようになっている。なお、第
１図、第６図及び第７図において、斜線を付した信号線
は、複数の信号線を含むこと又は複数ビットの情報を伝
送することを表わす。

回路構成（第１図） バスｌＯには、中央処理装置（ｃＰＵ）１２、プログラ
ムメモリ１４、ワーキングメモリ１６、速度変換メモリ
１８、筆圧−電圧変換メモリ２０、座標−配分比変換メ
モリ２１、座標・圧力検出回路２２、押鍵検出回路２４
、操作検出回路２６、音源回路２８等が接続されている
。

ＣＰ　Ｕ　１２は、メモリ１４にストアされたプログラ
ムに従って楽音発生のための各種処理を実行するもので
、これらの処理については第１４図乃至第１７図を参照
して後述する。ＣＰＵ１２に関しては、タイマ回路３２
が設けられており、この回路３２は、１〜ｔｏ　［ＩＩ
Ｓ］　、好ましくは３　［ｍｓ］のクロック周期を有す
るタイマクロック信号ＴＭＣをｃ　ｐ　Ｕ　１２に割込
命令信号として供給する。

ワーキングメモリ１６は、ＣＰＵ１２による各種処理に
際して利用される多数のレジスタを含むもので、この発
明の実施に関係するレジスタについては後述する。

座標・圧力検出回路２２に関しては、ディジタイザとし
て知られる２次元入カバネル３４が設けられている。デ
ィジタイザとしては、スイッチアレイ方式、電圧降下方
式、エンコーダ方式、磁界位相方式、静電結合方式、超
音波方式、磁歪方式、電磁誘導方式、電磁授受作用方式
等種々のものが提案されており、任意のものを用いるこ
とができる。

この実施例では、入カバネル３４として、液晶表示パネ
ルと電磁授受作用方式で且つ圧力検知可能なディジタイ
ザとを重ね合せたものを用い、座標指示器として電子ペ
ン３４Ａを用いた。電子ベン３４Ａとしては、人カバネ
ル３４との接触を検知するペン先スイッチをそなえたも
のを用いることもできるが、接触検知は人カバネル側で
の圧力検知で代行できるので、ペン先スイッチのないも
のを用いてもよい。表示可能な人カバネル３４を用いる
と、電子ペン３４Ａで指示した座標を表示で確認しなが
ら入力操作を行なえるので好都合である。

座標・圧力検出回路２２は、入カバネル３４の有効読取
領域ＥＲ内において電子ベン３４Ａで指示されるＸ及び
ｙ座標並びに操作圧力を検出するものである。

速度変換メモリ１８は、位置−速度変換メモリ１８Ａ及
び距離−速度変換メモリ１８Ｂを含むものである。メモ
リ１８Ａは、検出回路２２で検出されるＸ座標値（操作
位置）を第２図に例示するような変換特性に従フて速度
データに変換するものであり、メモリ１８Ｂは、検出回
路２２で検出されるＸ座標値から求めた単位時間当りの
移動路１ｅｔ（操作速度）を第３図に例示するような変
換特性に従って速度データに変換するものである。この
実施例では、操作位置対応の速度データを使用する位置
モード又は操作速度対応の速度データを使用する速度モ
ードのいずれかをモードスイッチの操作で任意に選択可
能である。

筆圧−円圧変換メモリ２０は、演奏する人間の圧力感覚
にマツチした圧力データを得るために設けられたもので
、検出回路２２で検出される圧力（筆圧）を例えば第４
図に示すような変換特性に従って圧力（円圧）データに
変換するものである。なお、このような変換を行なわず
、検出回路２２からの圧力データをそのまま使用するこ
ともできる。

座標−配分比変換メモリ２１は、第１の可変遅延手段（
第７図の遅延回路６０）及び第２の可変遅延手段（第７
図の遅延回路６Ｂ）に対して発音すべき楽音の音高に対
応した合計遅延量を配分する際に配分比を決定するため
に用いられるもので、その変換特性は一例として第５図
に示すようになっている。第５図において、横軸は、入
カバネル３４の有効読取領域ＥＲ内のＸ座標値０−Ｙ、
／２〜Ｙ、を示し、縦軸は、合計遅延量を１としたとき
の第１の可変遅延手段に対する配分比を示す。このよう
な変換特性によれば、検出回路２２で検出されるＸ座標
値が例えばＹ、／２ならば第１の可変遅延手段に対する
配分比が０．５となり、従って第２の可変遅延手段に対
する配分比もｉ−ｏ、ｓ＝０．５となる。

押鍵検出回路２４は、鍵盤３６の各鍵毎に押鍵情報（キ
ーオン／オフ及びキーコードの情報）を検出するもので
ある。

操作検出回路２６は、前述したモードスイッチ等を含む
スイッチ群３８中の各スイッチ毎に操作情報を検出する
ものである。

音源回路２８は、前述した速度データ、圧力データ、押
鍵情報等に基づいて楽音信号ＴＳを形成出力するもので
、詳しくは第６図を参照して後述する。

音源回路２８からの楽音信号ＴＳは、出力アンプ、スピ
ーカ等を含むサウンドシステム４０に供給され、楽音と
して発音される。

音源回路２８（第６図） 第６図は、音源回路２８の一構成例を示すもので、この
回路２８は、バイオリンの４本の弦に対応した４つの音
源ＴＧＩ〜ＴＧ４を含んでいる。

従って、この実施例では、最大で４音まで同時発音可能
である。音源ＴＧＩ〜ＴＧ４は、互いに同一の構成で同
様に動作するものであり、代表としてＴＧＩの構成及び
動作を後述する。

レジスタＶＲは、メモリ１８から読出された速度データ
がストアされるもので、このレジスタからの速度データ
ＶＥＬはＴＧＩ〜ＴＧ４の各音源に供給される。また、
レジスタＰＲは、メモリ２ｏから読出された圧力データ
がストアされるもので、このレジスタからの圧力データ
ＰＲＳはＴＧＩ〜ＴＧ４の各音源に供給される。

レジスタＫＣＲＩ　〜ＫＣＲ４は、音源Ｔ０１〜ＴＧ４
にそれぞれ対応して設けられたもので、鍵盤３６で押さ
れた鍵に対応するキーコードデータ（音高データ）がス
トアされる。レジスタＫＣＲＩ〜ＫＣＲ４からのキーコ
ードデータＫＣＩ〜ＫＣ４は、キーコード−遅延量変換
メモリＤＭＩ〜ＤＭ４にそれぞれ供給される。

変換メモリＤＭＩ〜ＤＭ４は、いずれも鍵盤３６の各鍵
毎にその音高に対応した合計遅延量データを記憶したも
ので、各メモリ毎に入力キーコードデータを音高にて対
応する合計遅延量データに変換するようになっている。

変換メモリＤＭＩ〜ＤＭ４からの合計遅延量データＤＬ
ＣＩ〜ＤＬＣ４は、乗算回路ＭＰＩ〜ＭＰ４にそれぞれ
供給される。

レジスタＲＡＴは、メモリ２１から読出された配分比デ
ータがストアされるもので、このレジスタからの配分比
データに１は乗算回路ＭＰＩ〜ＭＰ４及び減算回路ＳＢ
に供給される。減算回路ＳＢは、１から配分比データの
値に１を減算してその差に相当する配分比データに２を
乗算回路ＭＰ１〜ＭＰ４に供給する。

乗算回路ＭＰＩ〜ＭＰ４は、互いに同一の構成で同様に
動作するものであり、代表としてＭＰＩの構成及び動作
を述べる。乗算回路ＭＰＩにあフては、変換メモリＤＭ
Ｉからの合計遅延量データＤＬＣＩを入力とする２つの
乗算器Ｍ１及びＭ２が設けられている。乗算器Ｍ１は、
合計遅延量データＤＬＣＩに対してレジスタＲＡＴから
の配分比データに１を乗算してその積に相当する遅延量
データＤＬＣＩＩを音源回路ＴＧ１に供給する。

また、乗算器Ｍ２は、合計遅延量データＤＬＣＩに対し
て減算回路ＳＢからの配分比データに２を乗算してその
積に相当する遅延量データＤＬＣ１２を音源ＴＧＩに供
給する。

一例として、配分比データに１の値が０．８であるとす
ると、配分比データに２の値は０．２となる。そして、
合計遅延量データＤＬＣＩの値（例えば遅延段数）Ｎに
０．８をかけたものが遅延量データＤＬＣＩＩの値とな
り、Ｎに０．２をかけたものが遅延量データＤＬＣ１２
の値となる。なお、レジスタＫＣＲ１の値が０（すなわ
ちキーコードデータなし）のときは、データＤＬＣＩＩ
及びＤＬＣ１２として音源ＴＧ１の第１及び第２の遅延
手段（例えば第７図の６０及び６８）を非導通とするよ
うなデータが供給される。

他の音源ＴＧ２〜ＴＧ４についても、ＴＧＩについて上
記したと同様に遅延量データＤ　Ｌ　Ｃ２１゜２２〜Ｄ
ＬＣ４１，４２が供給される。

音源回路ＴＧＩ〜ＴＧ４は、いずれも上記のようにして
供給される音源制御情報に基づいてディジタル形式の楽
音波形データを発生するもので、音源ＴＧＩ〜ＴＧ４か
らの楽音波形データＷＯＩ〜ＷＯ４は混合回路５０で混
合される。そして、混合回路５０からの楽音波形データ
は、ディジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換回路５２によ
りアナログ形式の楽音信号ＴＳに変換され、この楽音信
号ＴＳがサウンドシステム４０（第１図）に供給される
。

音源ＴＧＩ　（第７図 第７図は、音源ＴＧＩの一構成例を示すもので、この音
源ＴＧ１は、擦弦音を模擬すべく構成されたものである
。

可変遅延回路６０、フィルタ６２、乗算器６４、加算器
６６、可変遅延回路６８、フィルタ７０、乗算器７２及
び加算器７４は、閉ループ状に接続されてデータ循環路
を構成しており、このデータ循環路の総遅延時間が弦（
娠動体）の長さ、すなわち発生音の基本波周期に対応す
る。値上の振動の伝搬・分布状態がデータ循環路を介し
て循環する波形データによって表現される。

遅延回路６０及び６８は、各々の遅延量が遅延量データ
ＤＬＣＩＩ及びＤＬＣ１２の示す値になるよう設定制御
されるものである。データ循環路を介して循環する波形
データに対しては、遅延回路６０及びＢ８の合計遅延量
に対応した音高が付与される。

すなわち、発生楽音の音高は、厳密には閉ループ内の遅
延量の総和で決まるので、予め回路６０．６８以外のフ
ィルタ等の遅延量を考慮して回路６０．６８の合計遅延
量を定めるようにすればその合計遅延量に対応した音高
が得られる。

フィルタ６２及び７０は、弦の材質による振動伝搬に対
する損失をＰＡ擬したり、周波数に対する伝搬速度の非
直線性を模擬したりするためのもので、前者の模擬には
ローパスフィルタを用いる。また、後者の模擬には、オ
ールパスフィルタを用い、その周波数対遅延特性が非直
線性を持つことを利用して非整数次倍音の発生を実現す
る。

乗算器６４及び７２は、循環波形データに対して係数発
生器７６及び７８からの負の係数をそれぞれ乗算するこ
とにより弦の一端及び他端での振動波の反射に相当する
位相反転を模擬するものである。この場合、負の係数と
しては、弦の固定端にて損失がないものとしたいときは
−１とし、定常的な損失があるものとしたいときはその
損失に対応して０〜−１の範囲で適当な値を選定すれば
よく、所望によりその値を経時的に変更制御してもよい
。

加算器６６及び７４は、非線形変換部ＮＬからデータ循
環路に励振波形データを導入するためのものである。

速度データＶＥＬは、加算器８２．８４を介して非線形
変換部ＮＬに供給される。この変換部ＮＬは、擦弦の非
線形変化を模擬するために設けられたもので、加算器８
４の出力を入力とする除算器８６と、この除算器の出力
を入力とする非線形変換メモリ８８と、このメモリの出
力を入力とする乗算器９０とをそなえ、除算器８６及び
乗算器９０には圧力データＰＲ３が供給され、乗算器９
０から励振波形データが出力されるようになっている。

第８図は、擦弦の非線形変化の一例を示すもので、横軸
は弦に対する弓の相対速度を示し、縦軸は弓から弦に与
えられる変位速度を示す。弓速度が０近辺では、静止摩
擦の寄与が支配的であるため弦変位速度は弓速度の増大
に対して直線的に増大するが、ある程度以上の外力が加
わると動摩擦が支配的となり、急に弦変位速度への外力
の寄与度が低下することから第８図に示すように非線形
な変化となることが知られている。また、静止摩擦−動
摩擦の遷移においては第８図に示すようにヒステリシス
現象が生ずることも知られている。

第８図に示したような非線形変化を模擬するために、非
線形変換メモリ８８には一例として第９図の実線Ａに示
すような変換特性に従って数値データが記憶されている
。そして、円圧に応じた静止摩擦領域の変化を模擬する
ために、メモリ８８の入力側及び出力側にそれぞれ除算
器８６及び乗算器９０を設け、圧力データＰＲ３との除
算及び乗算を行なう。メモリ８８の入力を圧力データＰ
ＲＳで除算すると、第９図Ａの特性は同図の一点鎖線Ｂ
に示すような特性となり、メモリ８８の出力に圧力デー
タＰＲ３を乗算すると、第９図Ｂの特性は同図の破線Ｃ
に示すような特性となる。なお、圧力データＰＲ３に応
じた特性変更を可能にするには、上記のような演算方式
に限らず、メモリ８８に圧力値毎に変換特性を記憶して
おき、使用すべき変換特性を圧力データＰＲ３に応じて
指定するようにしてもよい。

一例として、第１Ｏ図に示すような経時的変化を示す速
度データを非線形変換部ＮＬに入力すると、非線形変換
部ＮＬからは第１１図に示すような励振波形データが出
力され、加算器６６、７４を介してデータ循環路に入力
される。

前述したヒステリシス現象を模擬するため、非線形変換
部ＮＬには、乗算器９０の出力Ｑを入力とするローパス
フィルタ（ＬＰＦ）９２と、このフィルタの出力に係数
発生器９６からの係数を乗算する乗算器９４と、この乗
算器の出力を加算器８２の出力Ｓと加算してその加算出
力Ｓ°を除算器８６に供給する加算器８４とを含む帰還
路が設けられている。

ＬＰＦ９２は、発振防止のため及び利得又は位相補償の
ために設けられたものであるが、フィルタ特性に応じて
非線形変換部ＮＬの出力波形も変化するので、音色変化
を得ることもできる。

−例として、第１２図に示すような変換特性（入力Ｓ′
対出力Ｑの特性）を非線形変換部ＮＬに持たせた場合、
帰還率β＝　０．１　　（ｉ０％）とすれば、帰還路及
び非線形変換部ＮＬを含む回路部の変換特性（入力Ｓ対
出力Ｑの特性）は第１３図に示すようなヒステリシス特
性を有するものとなる。この場合、例えば係数発生器９
６で発生する係数を変更するなどして帰還率を変更すれ
ばヒステリシス特性が変更される。また、速度データＶ
ＥＬ又は圧力データ循環路等に応じて帰還率を変更制御
するようにすれば擦弦音に一層近似した楽音発生が可能
になる。なお、ヒステリシス特性を得るには、上記のよ
うな帰還方式に限らず、メモリ８８に入力値の変化方向
毎に変換特性を記憶しておき、入力値の変化方向を検知
して使用すべき変換特性を指定するようにしてもよい。

加算器９８は、乗算器６４及び７２の出力を加算してそ
の加算出力を加算器８２に供給するものである。

このような加算器９８を設けたことにより循環波形デー
タは非線形変換部ＮＬを介して再びデータ循環路に入力
されるようになり、複雑な波形変化が得られる。

循環波形データからなる楽音波形データＷＯＩは、−例
として乗算器７２の出力側から導出される。楽音波形デ
ータの導出位置は、図示のものに限らず、波形データが
循環する所ならどこでもよい。また、１ケ所のみから導
出するのではなく、複数ケ所から導出したものを混合し
て出力するようにしてもよい。

上記した音源ＴＧ１は、フィルタを含む遅延のループ構
造となフているので、いわゆる櫛形フィルタ特性を示す
。弦と弓との関係を表わした非線形変換部ＮＬからデー
タ循環路に励振波形データを入力すると、櫛形フィルタ
の共振峰周波数に応じた倍音スペクトル構成を示す波形
データがデータ循環路を介して循環することになる。

音源ＴＧＩは、速度データＶＥＬ及び圧力データＰＲＳ
が供給され且つデータＤＬＣＩＩ及びＤＬＣ１２として
遅延量を示すものが供給されることを条件として楽音波
形データＷ０１を発生するものである。従って、鍵盤３
６でいずれの鍵も押さないとき又は鍵を押してもレジス
タＫＣＲＩにキーコードデータがセットされないときは
、入カバネル３４にて電子ベン３４Ａで入力操作しても
楽音波形データは発生されない、また、レジスタＫＣＲ
Ｉにキーコードデータがセットされても、電子ベン３４
Ａによる入力操作をしなければ楽音波形データが発生さ
れない。

レジスタＫＣＲＩにキーコードデータがセットされた状
態において電子ベン３４Ａによる入力操作を開始すると
、そのときの操作力の加え方（例えば急速か徐々か）に
よって楽音の立上りに多様な表情を付加することができ
る。そして、楽音発生中も操作速度及び／又は操作圧力
を加減することで楽音に多様な表情を付加することがで
き、この後楽音減衰を開始する際にも操作力の抜き方（
例えば急速か徐々か）により楽音の立下りに多様な表情
を付加することができる。

上記したと同様の表情付加は、電子ベン３４Ａによる入
力操作を開始した後押鍵操作に応じてレジスタＫＣＲＩ
にキーコードデータがセットされた場合にも可能である
。

一方、楽音発生中に！１鍵に応じてレジスタＫＣＲＩが
クリアされると、遅延回路６０．６８が非導通になるの
で、楽音は急速に減衰するようになる。また、楽音発生
中にレジスタＫＣＲＩをクリアすることなく電子ベン３
４Ａによる入力操作をやめると、循環波形データが循環
路の損失を受けるので、楽音は徐々に減衰するようにな
る。従って、急速及びゆりくりの２通りの減衰態様を得
ることができる。

離鍵に伴う減衰制御は、遅延回路６０．６８を非導通に
するものに限らず、データ循環路中に可変減衰器を接続
してその減衰度をＭ鍵検出に応じて増大すべく制御する
方法、あるいはフィルタ６２及び／又は７０の利得をｌ
ｉｌ検出に応じて低下すべく制御する方法などの方法を
採用してもよい。

ワーキングメモリ１６ ワーキングメモリ１８内のレジスタのうち、この発明の
実施に関係するものを列挙すると次の通りである。

（ｉ）モードレジスタＭＤ・・・これは、モードスイッ
チの操作に応じて１″又はＯ″がセットされるもので、
“１“ならば速度モードを表わし、“０”ならば位置モ
ードを表わす。

（２）　キーコードレジスタＫＣＤ・・・これは、検出
回路２４を介してキーオン又はキーオフイベントが検出
されるたびにそのイベント検出に係る鍵に対応したキー
コードデータがストアされるものである。

（３）音源オン／オフレジスタＫＯＲ・・・これは、第
６図のレジスタＫＣＲＩ〜ＫＣＲ４にそれぞれ対応した
４つのレジスタＫＯＲＩ〜ＫＯＲ４を含むもので、各レ
ジスタ毎に”１”ならば対応する音源が発音中であるこ
とを表わし、“０”ならば非発音であることを表わす。

（４）ｘ座標レジスタＸ・・・これは、検出回路２２を
介して検出されるＸ座標値がセットされるものである。

（５）ｙ座標レジスタＹ・・・これは、検出回路２２を
介して検出されるＸ座標値がセットされるものである。

（６）圧力レジスタＰ・・・これは、検出回路２２を介
して検出される圧力値がセットされるものである。

（７）ペン状態レジスタＰｓｗ・・・これは、電子ベン
３４Ａとしてペン先スイッチを有するものを用いた場合
に使用されるもので、ペン先スイッチがオン（接触）な
らば“１”が、オフ（非接触）ならば“０″がそれぞれ
セットされる。

（８）旧Ｘ座標レジスタＸＰ・・・これは、レジスタＸ
からＸ座標値がセットされるものである。レジスタＸが
今回のタイマ割込時のＸ座標値を示すのに対し、レジス
タＸＰは、前回のタイマ割込時のＸ座標値を示す。

（９）　データフラグＯＬＤ・・・これは、レジスタｘ
ｐにおけるデータの有無を表わすもので、“１”ならば
データありを、“０″ならばデータなしを表わす。

（ｌＯ）距離レジスタＤＩＳＴ・・・これは、レジスタ
ＸＰの値からレジスタＸの値を減算して得た差（単位時
間当りの移動比ｍ＞がセットされるものである。

メインルーチン（第１４図 第１４図は、メインルーチンの処理の流れを示すもので
、このルーチンは電源オン等に応じてスタートする。

まず、ステップ１００では、各種レジスタを初期化する
。例えば、前述した（ｉ）〜（ｉ０）のレジスタはすべ
てクリアする。そして、ステップ１０２に移る。

ステップ１０２では、鍵盤３６にてキーオンイベントあ
りか判定し、あり（Ｙ）ならばステップ１０４で第１５
図について後述するようにキーオンのサブルーチンを実
行する。

ステップ１０２の判定結果が否定的（Ｎ）であったとき
又はステップ１０４の処理が終ったときはステップ１０
Ｂに移り、鍵盤３６にてキーオフイベントありか判定す
る。この判定の結果が肯定的（Ｙ）であればステップ１
０８に移り、第１６図について後述するようにキーオフ
のサブルーチンを実行する。

ステップ１０６の判定結果が否定的であったとき又はス
テップ１０８の処理が終ったときはステップ１１０に移
り、モードスイッチにオンイベントありか判定する。こ
の判定結果が肯定的（Ｙ）であればステップ１１２に移
り、“１”からＭＤの内容を差引いたものをＭＤにセッ
トする。すなわち、ＭＤの内容が“０”であったときは
ＭＤに１”をセットし、ＭＤの内容が“１″であったと
きはＭＤに“Ｏ”をセットする。この結果、位置モード
と速度モードはモードスイッチをオンするたびに交互に
指定されるようになる。

ステップ１１０の判定結果が否定的（Ｎ）であ・ったと
き又はステップ１１２の処理が終ったときはステップ１
１４に穆り、その他の処理（例えば音量等の設定処理）
を実行する。この後は、ステップ１０２に戻り、それ以
降の処理を上記したと同様に繰返す。

キーオンのサブルーチン（第１５図 第１５図は、キーオンのサブルーチンを示すもので、ス
テップ１２０では、キーオンに係るキーコードをＫＣＤ
にセットする。そして、ステップ１２２に穆る。

ステップ１２２では、ＫＯＲのいずれかの内容が“０”
か判定し、この判定結果が否定的（Ｎ）であればすべて
の音源が使用中であるのでキーコード割当処理を行なわ
ずに第１４図のルーチンにリターンする。なお、音源が
すべて使用中であっても最先にキーオンしたものから順
に書換えていくようにしてもよい。

ステップ１２２の判定結果が肯定的（Ｙ）であったとき
はステップ１２４に移り、“０”と判定されたＫＯＲに
対応するいずれかのレジスタＫＣＲ（第６図ＫＣＲＩ〜
ＫＣＲ４）にＫＣＤのキーコードをセットする。そして
、ステップ１２６に移る。

ステップ１２６では、キーコードセットに係るＫＣＲに
対応したＫＯＲに“１”をセットする。

そして、第１４図のルーチンにリターンする。

第１５図のルーチンによれば、例えばＫＯＲＩが０″で
あったと籾は、ＫＣＲＩにキーコードがセットされると
共にＫＯＲＩに１”がセットされ、音源ＴＧ１での楽音
発生が可能となる。

キーオフのサブルーチン（第１６図） 第１６図は、キーオフのサブルーチンを示すもので、ス
テップ１３０では、キーオフに係るキーコードをＫＣＤ
にセットする。そして、ステップ１３２に穆る。

ステップ１３２では、ＫＣＲのいずれかにＫＣＤと同一
のキーコードありか判定する。この判定結果が否定的（
Ｎ）であればキーオフした鍵に対応する楽音を発生中で
なく、キーオフ処理不要なので第１４図のルーチンにリ
ターンする。

ステップ！３２の判定結果が肯定的（Ｙ）であったとき
はステップ１３４に穆り、同一キーコードありのＫＣＲ
に対応したＫＯＲをクリア（″ｏ″セット）する。そし
て、ステップ１３６で同一キーコードありのＫＣＲをク
リアしてから第１４図のルーチンにリターンする。

第１５図のルーチンによれば、例えばＫＣＲＩにＫＣＤ
と同一のキーコードがあったときは、ＫＯＲＩ及びＫＣ
ＲＩがいずれもクリアされ、ＫＣＲＩのクリアに応答し
て音源ＴＧＩでは第７図の遅延回路６０．　Ｈが非導通
となり、発生中の楽音が減衰を開始する。なお、キーオ
フによるクリアを行なわずに、消音処理はすべてペン離
し操作（Ｐ又はＰＳＷの値の０への変化）に応じて行な
うようにしてもよい。

タイマ割込みルーチン（第１７図） 第１７図は、タイマ割込みルーチンを示すもので、この
ルーチンはタイマクロック信号ＴＭＣの各クロックパル
ス毎に例えば３　［ｍｓｌの周期でスタートする。

まず、ステップ１４０では、検出回路２２からＸ座標値
、Ｘ座標値及び圧力値を取込み、それぞれＸ％Ｙ及びＰ
にセットする。また、電子ペン３４Ａとしてペン先スイ
ッチを有するものを用いた場合には、ペン先スイッチの
状態信号（“１“又は“０”）をｐｓｗにセットする。

次に、ステップ１４２では、ＫＯＲのいずれも“０”か
判定する。この判定結果が肯定的（Ｙ）であればいずれ
の音源も楽音発生中でなく、処理不要なので第１４図の
ルーチンにリターンする。

ステップ１４２の判定結果が否定的（Ｎ）であったとき
はステップ１４４に移り、Ｐの値がＯか（電子ペン非接
触か）判定する。電子ペン３４Ａとしてペン先スイッチ
を有するものを用いた場合には、Ｐ２Ｏかの判定に代え
てＰＳＷの内容が０”か判定する。このような判定の結
果が肯定的（Ｙ）であれば以下に述べるような処理が不
要なので第１４図のルーチンにリターンする。

ステップ１４４の判定結果が否定的（Ｎ）であったとき
はステップ１４Ｂにわり、メモリ２１からＹの値に対応
した配分比データを読出し、レジスタＲＡＴ　（第６図
）にセットする。そして、ステップ１４８　に移る。

ステップ１４８では、メモリ２０からＰの値に対応した
圧力データを読出し、レジスタＰＲ（第６図）にセット
する。そして、ステップ１５０に穆る。

ステップ１５０では、ＭＤの内容が“１”か（速度モー
ドか）判定し、この判定結果が否定的（Ｎ）であればス
テップ１５２に移る。

ステップ１５２では、メモリ１８ＡからＸの値に対応し
た速度データを読出し、レジスタＶＲ（第６図）にセッ
トする。ステップ１５２の処理により第２図に示したよ
うなＸ座標値（Ｘ方向の操作位置）に応じた速度指定が
可能となる。例えば、入カバネル３４においてＸ、／２
より右側でＸ座標値を指示すればそれに対応した正の速
度値が得られる。これは、第８図又は第９図において引
く方向の弓速度又は入力に相当する。また、Ｘｍ／２よ
り左側でＸ座標値を指示すればそれに対応して負の速度
値が得られる。これは、第８図又は第９図において押す
方向の弓速度又は入力に相当する。

ステップ１５２の処理が終ったときは、第１４図のルー
チンにリターンする。

ステップ１５０の判定結果が肯定的（Ｙ）であったとき
はステップ１５４に移り、ＯＬＤの内容が”０°°か（
ｘｐにデータなしか）判定する。例えば電源オン後最初
にステップ１５４にきたような場合には、ステップ１５
４の判定結果が肯定的（Ｙ）となり、ステップ１５６に
穆る。

ステップ１５６では、ＯＬＤに°°ビをセットする。そ
して、ステップ１５８でＸｐにＸの値をセットしてから
、第１４図のルーチンにリターンする。

この後、再び第１７図のルーチンに入ると、ステップ１
５４の判定結果が否定的（Ｎ）となり、ステップ１６０
に！謬る。

ステップ１６０では、ＸＰＯ値からＸの値を減算して得
た差をＤＩＳＴにセットする。そして、ステップ１６２
　に移る。

ステップ１６２では、メモリ１８ＢからＤＩＳＴの値に
対応した速度データを読出し、レジスタＶＲ（第６図）
にセットする。そして、ステップ１５８でＸの値をＸＰ
にセットしてから、第１４図のルーチンにリターンする
。

ステップ１５４〜１６２の処理によれば、第３図に示し
たような単位時間当りの移動距１１ｔ（ｘ方向の操作速
度）に応じた速度指定が可能となる。例えば、入カバネ
ル３４において電子ペン３４Ａを右方向に移動すれば差
（Ｘｐ　　Ｘ）の符号は負となり、第３図において正の
速度値が得られる。これは、第８図又は第９図において
引く方向の弓速度又は入力に相当する。また、ベン３４
Ａを左方向に移動すれば差の符号は正となり、第３図に
おいて負の速度値が得られる。これは、第８図又は第９
図において押す方向の弓速度又は入力に相当する。

１皿１ この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種
々の改変形態で実施可能なものである。

例えば、次のような変更が可能である。

（ｉ）この発明は、複音電子楽器に限らず、単音電子楽
器にも適用できる。

（２）操作手段としては、ディジタイザ形式のものに限
らず、マウス等の平面移動可能なものを用いてもよい。

また、人カバネルとしては、ペン等の入力具を用いるも
のに限らず、タッチ入力可能なものを用いてもよい。

（３）音源回路としては、擦弦楽器を模擬したものに限
らず、管楽器を模擬したものや、その他周知の音源回路
を用いてもよい。

（４）速度情報を加速度情報に変換して楽音制御に用い
てもよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、面上にて一方向の操
作により速度を指定すると共に該一方向と交叉する他方
向の操作により位置を指定して楽音特性を制御するよう
にしたので、簡単な構成及び操作で楽音の立上り、持続
、立下り等に多様な表情を付加することができ、擦弦楽
器、管楽器等に近似した楽音発生が可能となる効果が得
られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例による電子楽器の構成を
示すブロック図、 第２図、第３図、第４図及び第５図は、メモリ１８Ａ、
　１８Ｂ、２０及び２１の変換特性をそれぞれ例示する
グラフ、 第６図は、音源回路２８の構成を示す回路図、第７図は
、音源ＴＧＩの構成を示す回路図、第８図は、擦弦の非
線形変化を例示するグラフ、 第９図は、非線形変換部ＮＬの特性変更を例示するグラ
フ、 第１Ｏ図及び第１１図は、非線形変換部ＮＬの入力例及
び出力例をそれぞれ示す波形図、 第１２図は、非線形変換特性の一例を示すグラフ、 第１３図は、帰還によるヒステリシス付与例を示すグラ
フ、 第１４図は、メインルーチンを示すフローチャート、 第１５図及び第１６図は、それぞれキーオン及びキーオ
フのサブルーチンを示すフローチャート、第１７図は、
タイマ割込みルーチンを示すフローチャートである。 ｌＯ・・・バス、１２・・・中央処理装置、１４・・・
プログラムメモリ、１６・・・ワーキングメモリ、１８
・・・速度変換メモリ、２０・・・筆圧−円圧変換メモ
リ、２１・・・座標−配分比変換メモリ、２２・・・座
標・圧力検出回路、２４・・・押鍵検出回路、２６・・
・操作検出回路、２８・・・音源回路、３２・・・タイ
マ回路、３４・・・入カバネル、３４Ａ・・・電子ペン
、３６・・・鍵盤、３８・・・スイッチ群、４０・・・
サウンドシステム、ＴＧＩ〜ＴＧ４・・・音源、ＤＭＩ
〜ＤＭ４・・・キーコード−遅延量変換メモリ、ＭＰＩ
〜ＭＰ４・・・乗算回路、ＦＡＴ・・・配分比レジスタ
、ＳＢ・・・減算回路。 第２　図（メモリ＋８Ａの変換特性） 第 ３ 図（メモ１月８Ｂの変換物上） 第４　図（メモリ２ｏの変換時１生） 第５図（メモリ２１Ｌｆ）変換時１土）第８　図（凛弦
り非組形変化） 第９図ｃ弗酸形変炉は） 第１１ 図（変換出す） 第１２図（非助変換礁） 第 ３図（帰還＋７よるヒスデリノス付与例）箪　１４図（
／イノシシ チン） サブルーｆ′−リ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）面上で操作可能な操作手段と、 （ｂ）この操作手段の操作に応じて一方向の操作位置又
   は変位量に対応した操作情報を検出すると共に該操作手
   段の操作に応じて前記一方向と交叉する他方向の操作位
   置に対応した位置情報を検出する検出手段と、 （ｃ）この検出手段からの操作情報に基づいて速度情報
   を発生する情報発生手段と、 （ｄ）この情報発生手段からの速度情報に応じた楽音特
   性を有する楽音信号を発生する楽音発生手段と、 （ｅ）前記検出手段からの位置情報に基づいて前記楽音
   信号の楽音特性を制御する制御手段とをそなえた電子楽
   器。 ２、前記情報発生手段は、操作位置に対応した速度情報
   を発生するものである請求項１記載の電子楽器。 ３、前記情報発生手段は、操作速度に対応した速度情報
   を発生するものである請求項１記載の電子楽器。 ４、前記検出手段は、前記操作手段の操作に応じて操作
   圧力に対応した圧力情報を検出するものであり、前記制
   御手段は、前記検出手段からの圧力情報に基づいて前記
   楽音信号の楽音特性を制御するものである請求項１〜３
   のいずれか１つに記載の電子楽器。 ５、（ａ）第１の可変遅延手段、第１の位相反転手段、
   第２の可変遅延手段及び第２の位相反転手段を順次に閉
   ループ状に接続した情報循環路と、 （ｂ）発生すべき楽音の音高に対応して前記第１及び第
   ２の可変遅延手段の合計遅延量を指示する指示手段と、 （ｃ）面上で操作可能な操作手段と、 （ｄ）この操作手段の操作に応じて一方向の操作位置又
   は変位量に対応した操作情報を検出すると共に該操作手
   段の操作に応じて前記一方向と交叉する他方向の操作位
   置に対応した位置情報を検出する検出手段と、 （ｅ）この検出手段からの操作情報に基づいて速度情報
   を発生する情報発生手段と、 （ｆ）前記検出手段からの位置情報を、前記第１及び第
   ２の可変遅延手段に対する前記合計遅延量の配分比を表
   わす配分比情報に変換する変換手段と、 （ｇ）この変換手段からの配分比情報に従って前記合計
   遅延量を前記第１及び第２の可変遅延手段に配分すべく
   各々の可変遅延手段の遅延量を制御する制御手段と、 （ｈ）前記情報発生手段からの速度情報を励振波形情報
   に変換し、該励振波形情報を前記情報循環路に循環させ
   るべく入力する変換入力手段と、 （ｉ）前記情報循環路から前記音高を有する循環波形情
   報を楽音波形情報として導出する導出手段と をそなえた電子楽器。 ６、前記検出手段は、前記操作手段の操作に応じて操作
   圧力に対応した圧力情報を検出するものであり、前記変
   換入力手段は、前記検出手段からの圧力情報に応じた変
   換特性に従って速度情報を励振波形情報に変換するもの
   である請求項５記載の電子楽器。