JPH03230197A - 電子鍵盤楽器 - 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】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は複数の楽音を同時に発生することができる電
子鍵盤楽器に関する。

ｆｂ）従来の技術 従来から複数音を同時に発音可能な電子鍵盤楽器が実用
化されている。電子鍵盤楽器は一般的にどのような調で
も同じように演奏できるよう平均律に調律されている。

平均律は１オクターブを対数的に１２等分した周波数比
を半音とし、この倍を全音として構成された音階である
。この平均律の調律では全ての調（ハ長調、ト長調、ニ
短調等）を全て同一の鍵盤で弾くことができ、調律をし
直すことなく移調することができる。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 しかし、上述した平均律等の音律は、各楽音のピンチが
対数的な関係または複雑な分数比の関係になっているた
め、同時に複数音、特に和音を発音した場合、完全に協
和せず、うなりが生じる問題点がある。とくに、３度の
音においてこれが激しく和音の響きが濁ってしまう欠点
があった。従来から和音演奏を検出してその和音構成音
を純正律等の響きのよい音律に従うピンチで発音させる
電子楽器も実用化されているが（特開昭６２−６１０９
特開昭５８−５４３９５参照）、このような電子楽器で
は和音演奏を検出した瞬間通常の音律である平均律等か
ら前記響きのよい純正律等の音律へ不連続にピ・７チ調
整されてしまうため、純正律等かられずかにずらすこと
や、平均律等から純正律等へ徐々に変化させることがで
きないために、微妙な調節ができないうえ、楽音が不連
続になってしまう欠点があった。また、特開昭５８−１
１４０９８号には、和音の構成音のピンチを純正律等か
られずかにずらして、自然楽器の和音の演奏のよ・うな
微妙なゆらぎを実現した電子楽器も提案されているが、
このような電子楽器でも平均律等と和音のために調律さ
れた音律との切り換えは、不連続で且つ和音演奏の検出
と同時に行われてしまうため、演奏者の意図を充分に反
映することができない欠点があった。

この発明は演奏者の意志によって和音演奏音を徐々に純
正律等の特定の音律へ調律してい（ことにより自然な和
音演奏を実現した電子鍵盤楽器を提供することを目的と
する。

（ｄ）課題を解決するための手段 この発明は、複数のキーを備えた鍵盤を存し、各キーの
押鍵に対応し同時に複数音を発生することができる電子
鍵盤楽器において、 押鍵されたキーのアフタタッチを検出するアフタタッチ
検出手段と、 押鍵されたキーの組み合わせから和音を検出する和音検
出手段と、 前記和音検出手段で検出された和音の構成音のうちの一
つを基準音として指定する指定手段と、前記アフタタッ
チ検出手段の検出値に基づいて、前記指定手段で指定さ
れた基準音を基準とした特定の音律に近似さゼるピッチ
調整手段と、を設けたことを特徴とする。

なお、本発明において記載されているアフタタッチとは
、押鍵中における（すなわち楽音発音中における）キー
の押圧力や押鍵深さ等のキータッチを意味するものであ
る。また、音律とは、音階を成す諸音相互の関係を数的
に（周波数比などで）表現したものである。

（ｅ）発明の作用 この発明の電子鍵盤楽器では和音を演奏したとき、その
和音の各構成音は、最初は平均律等で発音し、アフタタ
ッチが加えられていくに従って和音の構成音の一つある
いは複数の音を目標とする純正律等のピンチに徐々に調
律されて行く。すなわち、アフタタッチの程度を加減す
ることによって完全な純正律等には調律されず微妙にピ
ッチをずらセた音にすることができる。またアフタタッ
チを強く加えるキーとそうでないキーとを区別すること
によって完全に純正律等のピンチになる楽音とピンチが
ずれたままの楽音とを同時に演奏することが可能になる
。

（ｆ）実施例 第１図はこの発明の実施例である電子鍵盤楽器の制御部
のブロック図である。この電子鍵盤楽器はＣＰＵ１によ
って制御され、各動作部はバス２を介してＣＰＵ　１と
接続されている。このバス２には上鍵盤３ａと下鍵盤３
ｂとを存する鍵盤３Ａ／Ｄ変換回路５．プログラムメモ
リ６、ワーキングメモリ７、パラメータメモリ８．操作
パネル９、クロック発生器１０および音源（ＴＧ）１１
が接続されている。音源１１にはサウンドシステム１２
が接続されており、音源１１が形成した楽音信号を楽音
として発音する。また、Ａ／Ｄ変換回路５には、鍵盤３
の各キー毎に、穏健中（キーオン中）の押鍵圧力や押鍵
深さ等のアフタタッチを検出するタッチセンサを有する
アフタタッチ検出回路４が接続されており、Ａ／Ｄ変換
回路５はこのアフタタッチ検出回路４の検出値をディジ
タルデータに変換する。上ｔ１３ａは主に右手でメロデ
ィ−を演奏するための鍵盤であり、下鍵盤３ｂは主に左
手で和音を演奏するための鍵盤である。アフタタッチ検
出回路４によって検出された鍵盤３のそれぞれのキーの
アフタタッチがＡ／Ｄ変換回Ｂ５を介してＣＰＵ１に送
られる。プログラムメモリ６はこの電子鍵盤楽器を制御
するプログラム等を記憶しており、ワーキングメモリ７
はＲＡ　Ｍで構成され、種々のデータを記憶する。また
、パラメータメモリ８には平均律と純正律とのセントず
れデータや後述する音色データ等が記憶されている。ま
た、操作パネル９には音色選択スイッチ９ａ、　　モー
ド選択スイッチ（Ｔ　Ｍ　Ｐスイッチ９ｂ）およびその
他スイッチが設けられている。

音色選択スイッチ９ａは複数の音色の中から所望の音色
を選択することができるものである。ＴＭＰスイッチ９
ｂはアフタタッチによってピンチやＨ，１等の変化を付
けるか否かのモードを切り換えるスイッチである。この
スイッチ９ｂがオンされているとき、和音構成音のピッ
チをアフタタッチに応して平均律と純正律との間に調律
することができる。

第２図は前記メモリ７．８に設定されている記憶エリア
を示す図である。同図（Ａ）はパラメータメモリ８に記
憶される音色データの構成を示す。前記音色選択スイッ
チ９ａによって選択可能なそれぞれの音色に対応して音
色データが記憶されている。音色データは楽音波形やエ
ンベロープ波形を設定するだめの楽音パラメータデータ
と、アフタタッチによるセントずれ（後述）の程度を決
定するための係数データとからなっている。係数データ
は音高によってセントずれの程度を変化させるため、各
音高（各キー）毎に異なる値の係数が用意されている。

同図（Ｂ）、（Ｃ）はワーキングメモリ７に設定される
代表的なレジスタの種類を示す図である。

ＲＮ　Ｃは根音レジスタである。このレジスタには検出
された和音の根音の音名を示すノートコードが記憶され
る。ノートコードとはキーコードのうちオクターブコー
ドを除いた音名のコードである。楽音の音高を表すキー
コードは、第４図に示すように７ピントで構成され、そ
のうち上位３ビツトがオクターブを表すオクターブコー
ドであり、下位４ビツトがノートコートである。ノート
コードは音名Ｃ＝Ｏ，Ｃ＝１．Ｄ＝２．Ｄ　　＝３・・
・・・Ａ　　＝１０．　　Ｂ＝１１のように半音毎に数
値を当てはめたコードである。

Ｔ　ＣＮは音色番号レジスタである。音色選択スイッチ
９ａの操作によって選択された音色を表す音色番号が記
憶される。

ＡＴはアフタタッチレジスタである。各キーについての
アフタタッチデータを取り込むために使用される。

Ｘは度数差レジスタである。和音の構成音を割り出すと
き、根音との度数差（半音数）がセットされる。

ｉ、ｊはチャンネルポインタである。ｉは通常の動作で
使用され、ｊはクロック割り込み動作で使用される。

また、この実施例では音源１１は８個の発音チャンネル
を有し、同時に８音が発生可能となっている。これに対
応して、各チャンネル（１〜８）毎に以下のレジスタが
設けられている。

Ｋ　ＯＮ　Ｆ　（１１はキーオンフラグである。ｉチャ
ンネルに別に割り当てられたキーが押鍵中であるか否か
を記憶するフラグである。

ＫＣ（１）はキーコードレジスタである。ｉチャンネル
に割り当てられたキーのキーコードが記憶される。

ＤＰ（ｉ）は目標値レジスタである。このレジスタには
、ｉチャンネルに割り当てられたキーについてのアフタ
タッチよるピッチずれ（セントずれ）の目標値をセント
（１オクターブを対数的に１２００等分した数値）で表
現した数値が記憶される。この数値は根音と当該キーと
の音程関係（度数）に基づき第５図に示すように決定さ
れる。これは、純正律の根音と平均律の根音との周波数
を一致させた場合、平均律からの純正律における音程の
ずれをセント単位で表している。

ＣＥＮＴ（ｉｌはセントずれレジスタである。このレジ
スタには、ｉチャンネルに割り当てられたその時のアフ
タタッチ強度に応じて実際にどの程度セントずれを生じ
させるかが記憶される。

Ｋ　（ｉｌは係数レジスタである。このレジスタにはア
フタタッチ情報とセントすれとの関係を決定する係数が
記憶される。

第３図は同電子鍵盤楽器の動作を示すフローチャートで
ある。

同図（Ａ）はメインルーチンを示す。装置の電源がオン
されるとレジスタのリセット等のイニシャル処理を行う
（ｎｌ）。この動作で演奏が可能になり、キーイベント
処理（ｎ２）、アフタタッチ処理（ｎ３）を実行する。

音色選択スイッチ９ａのイベントがあれば（ｎ４）、選
択された音色を表す音色番号をレジスタＴＣＮに取り込
む（ｒ１５）。つぎに音色ナンバと各チャンネルのキー
コードにより、係数データから各チャンネルについて係
数を読み込み、各々レジスタＫｉ（ｉ：チャンネル番号
）に代入する（ｎ６）。そして音色ナンバをＴＧに出力
しくｎｌ）、こののち、操作パネルの他のスイッチにつ
いての処理を行って（ｎ８）、ｎ２にもどる。なお、ｎ
４で音色選択スイッチ９ａのイベントがない場合は、そ
のままｎｌでその他の処理を行って０２にもどる。

同図（Ｂ）はキーイベント処理である。この動作では、
まず鍵盤３においてキーオン／オフイベントがあったか
どうかを判断しくｎ１ｏ）、キーイベントがない場合に
はそのままリターンする。

キーイベントがあった場合にはそれがキーオンイベント
であるか、キーオフイベントであるかを判断する（ｒｏ
ｌｌ）。このとき同時にイベントがあったキーのコード
および上下鍵盤の区別もレジスタに記憶される。キーオ
ンイベントの場合にはｎ１２以下でキーオン処理動作を
実行する。また、キーオフイベントの場合にはｎ３０以
下でキーオフ処理動作を実行する。

ｎ　１２　Ｔ：はキーオン信号、キーコードを音源ＴＧ
に出力する等のキーオン処理を行い、ｎ１３ではこのキ
ーオンイベントのあったキーを割り当てるべきチャンネ
ルをサーチしてそのチャンネル番号（チャンネルナンバ
）をチャンネルポインタｉにセントする。このポインタ
ｉが示すチャンネルのキーオンフラグＫ　ＯＮ　Ｆ　（
１）を１にセットするとともに、Ｋ　Ｃ（１１にオンイ
ベントのあったキーのキーコードを当該チャンネルｉの
キーコードレジスタＫＣ（ｉｌに記憶する（ｎ１４）−
レジスタＴＣＮ内の音色番号、レジスタＫ　Ｃ（１）内
のキーコードを引数としてパラメータメモリ８から対応
する係数データを読み出してチャンネルｉの係数レジス
タＫ　（１１にセットする（ｎ１５）。次に、イベント
のあったキーは上鍵盤であるか、下鍵盤であるかを判断
しく１１１６）、上鍵盤の場合にはｎ１７以下の動作を
実行し、下鍵盤の場合には！１２１以下の動作を実行す
る。

キーオンされたキーが下側鍵盤のキーであり動作がｎ２
１に進むと、まず下鍵盤においてキーオンされている複
数のキー（つまり、Ｋ　ＯＮ　Ｆ　（ｉ）　−１でしる
チャンネルｉのキーコードＫＣ（１１）の組み合せから
和音を検出する（ｒ＋２１）。和音検出の方式、アルゴ
リズムは従来より種々公開されており周知であるためこ
こでは説明を省略する。この和音検出動作によって検出
された和音の根音のノートコードをレジスタＲＮＣに記
憶する（ｎ２２）。そのときキーオンされていた下側鍵
盤の組み合わせで和音が検出できなかった時にはレジス
タＲＮｑに“Ｆ（１６進数）”を記憶する。ｎ２３では
レジスタＲＮＣの内容を判断する。ＲＮＣが“Ｆ”であ
れば全チャンネルのセントずれレジスタＣＥ　Ｎ　Ｔ　
（ｉ）にＯをセントして（ｎ２４）リターンする。ＲＮ
　ＣがＦ以外の値であれば、ｉに１を代入する（ｎ２５
）。チャンネルｉに割り当てられているキーが和音のど
の構成音に相当すくかを従属音検出動作（同図（Ｄ））
によって検出しくｒ１２６）、すはｉのセントずれレジ
スタＣＥ　Ｎ　Ｔ（１）にＯを代入する（ｎ２７）。全
チャンネルについてｎ２６からｎ２７の動作を繰り返し
実行するためにｉを１増しくｎ２８）、ｉ＝９であるか
を判断しくｎ２９）、ｉ＝９でなければｎ２６にもどり
、ｉ＝９であればリターンする。

上鍵盤のキーがオンされてｎ１７に進んだ場合には、ま
ずレジスタＲＮＣの内容を判断する（ｎ１７）。ＲＮＣ
が“Ｆ”以外の値であれば和音が検出されているため、
キーオンされたキーが根音に対してどの音程関係（根音
に対する度数）の音であるか等の検出および修正目標値
等を従属音検出動作（同図（Ｄ））で検出する（ｎ１８
）。こののち、このキーを割り当てたチャンネルのセン
トずれレジスタＣＥ　Ｎ　Ｔ　（ｉ）に０を代入して（
ｎ１９）リターンする。ＲＮ　Ｃが“Ｆ”であれば和音
が検出されておらず、根音との関係が生じないことがら
ｎ１７から直接ｎ１９に進み、ＣＥＮＴ（ｉｌに０をセ
ットしたのちリターンする。

一方、キーオフイベントであった場合には、ｎ１ｌ−ｎ
３０に進み、キーオフ信号を音源ＴＧに出力するデータ
の消去等のキーオフ処理を行ったのち（ｎ３０）、キー
オフされたキーの害り当てチャンネルを・す°−ヂして
そのチャンネル番号をポインタｉにセントしくｎ３１）
、当該チャンネルｉのキーオンフラグＫ　ＯＮ　Ｆ　（
ｉ）のリセット。セントずれレジスタＣＥＮＴ（ｉ）の
クリアを実行して（ｎ３２）リターンする。

同図（Ｃ）はクロック割り込み動作を示す。約ｌ　＋ｎ
ａ毎にクロック発生器１０からＣＰＵＩに対し割り込み
がかかるとチャンネルナンバｊ（ｊ＝１〜８）とセント
ずれレジスタＣＥ　Ｎ　Ｔ　０１のデータとを音源回路
に対して出力する（ｎ３０〜ｎ３３）。レジスタＣＥＮ
ＴＴＪ）には、後述のアフタタッチ処理によって平均律
から純正律方向へのセントずれが記憶されている。音源
回路１１は通常平均律て楽音を発生するが、このレジス
タＣＥ　Ｎ　Ｔ　（Ｊｌの値ニよって純正調律方向に楽
音のピンチが制御される同図（Ｄ）は従属音検出動作で
ある。キーイベント動作で指定されたチャンネルｉのキ
ーコードレジスタＫＣ（１）のキーコードのうちノート
コード部分（下位４ビツト）を取り込んで（ｎ４０）、
この「ノートコードの値Ｘ」から「根音レジスタＲＮＣ
の値」を減算した値（Ｘ−ＲＮＣ）すなわちｉチャンネ
ルの楽音の音名と和音の根音との度数差をＸレジスタに
記憶する（ｎ４１）。Ｘの値をＯ〜１１の範囲にするた
め、ｎ４１の減算結果が負数であれば、Ｘに１２を加算
する。すなわち１オクターブ上昇させる（ｎ４２．ｎ４
３）。

このＸの値（度数差）に基づきセントずれの目標値をＤ
　Ｐ　（１）にセントする（ｎ４４．ｎ４５）、例えば
、根音との音程が半音数３　（短３度）であれば＋１５
．６４セントの目標値をセットし、半音数４（長３度）
であれば−１３，６９セントの目標値をセットする。

同図（Ｅ）はアフタタッチ処理を示している。

まず、ｎ６０ではＴ　Ｍ　Ｐスイッチ９ｂがオンされて
いるかどうかを判断する。Ｔ　Ｍ　Ｐスイッチがオンさ
れており、根音レジスタＲＮ　Ｃが“Ｆ”でなければ、
ｎ６２以下のアフタタッチ処理に進む（ｎ６０．ｎ６１
）。まず、チャンネルポインタｉに１をセントし、この
ｉで示されるチャンネルのキーオンフラグＫ　ＯＮ（１
）に基づき当該チャンネルのキーがキーオン中であるか
を判断する（ｎ６３）。キーオン中でなければｉに１を
加算して（ｎ７３）、再度ｎ６３にもどる。ポインタｉ
で示されるチャンネルのキーがオンされていれば、まず
当該チャンネルの目標値（第５図参照）レジスタＤ　Ｐ
　［１１が正であるか負であるかを判断する。ＤＰ（１
）が正であればｎ６４→ｎ６５に進み、当該チャンネル
のキーコードレジスタＫ　Ｃ（１１のキーコードが表す
キーについてのアフタタッチデータをレジスタＡＴに取
り込む。次に、このレジスタＡＴの値と当該チャンネル
の係数レジスタＫ（１）の値とを乗算してセントずれ値
を求め、当該チャンネルのセントずれレジスタＣＥ　Ｎ
　Ｔ　（ｉｌに記憶する（ｎ６６）。このレジスタＣＥ
ＮＴ（ｉｌの値が目標値レジスタＤＰ（１）内の目標値
よりも大きい場合には、ＣＥ　Ｎ　Ｔ　［ｉｌにこの（
目標値ＤＰ（ｉ））をセットして（ｎ６７−ｎ６８）ｎ
７３に進む。一方、目標値レジスタＤＰｆｉｌ内の目標
値が負の数であれば、上述のｎ６５〜ｎ６７に対応する
０７０〜ｒＩ７１の動作を実行する。すなわち、ＫＣ（
＋１のキーコードについてのアフタタッチデータをレジ
スタＡＴに取り込む（ｎ７０）、次に、ｒ−１ｘＡＴｘ
Ｋ（１）Ｊを演算してその演算値をＣＥ　Ｎ　Ｔ　（１
）に記憶する（ｒｔ７１）−このＣＥＮＴ（ｉ）の値が
ＤＰ（ｉｌ（７）目標値よりも小さくなれば（絶対値が
大きくなれば）、ＣＥＮＴ（１）にこの（目標値ＤＰ（
ｉ））をセントして（ｎ７２→ｎ６８）ｎ７３に進む。

チャンネル１〜チヤンネル８について以上の処理を行っ
たのち（ｎ７３．ｎ７４）　　リターンする。

このような動作を実行することによりアフタータッチに
基づいて求められたセントずれ値が純正律等に調律する
ために必要なセントずれ値を超えたとき純正律等のセン
トずれ値で固定するようにしたことにより、簡略な演奏
操作で正確な純正律等に調律することができる。

（ｇ）発明の効果 以上のようにこの発明の電子鍵盤楽器では、和音を発音
しているとき、任意のキーのピッチをアフタタッチによ
って徐々に純正律等に調律していくことができるため、
自然なピンチ変化で平均律等から純正律等への切り換え
をすることができる。これにより、従来の純正律等によ
る和音を発音することができる電子楽器のように不連続
に楽音のピンチが変化することがなく自然な演奏が可能
になるとともに、微妙なピッチずれを任意に発生するこ
とができ複数の自然楽器を同時に演奏しているのと同様
の効果を得ることができる。また、必要であれば全ての
楽音のピンチを完全に純正律等に調律することもでき完
璧な和音の響きやピッチずれによる微妙なニュアンスを
表現することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である電子鍵盤楽器のブロッ
ク図、第２図（Ａ）〜（Ｃ）は同制御部のメモリの一部
構成図、第３図（Ａ）〜（Ｅ）は同型子゛鍵盤楽器の動
作を示すフローチャート、第４図は同制御部におけるキ
ーコードの構成を示す図、第５図は平均律から純正律へ
調律する場合のセントずれの目標値を示す図である。 プログラムメモリ、７〜ワーキングメモリ、パラメータ
メモリ、１１−音源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のキーを備えた鍵盤を有し、各キーの押鍵に
   対応し同時に複数音を発生することができる電子鍵盤楽
   器において、 押鍵されたキーのアフタタッチを検出するアフタタッチ
   検出手段と、 押鍵されたキーの組み合わせから和音を検出する和音検
   出手段と、 前記和音検出手段で検出された和音の構成音のうちの一
   つを基準音として指定する指定手段と、前記アフタタッ
   チ検出手段の検出値に基づいて、前記指定手段で指定さ
   れた基準音を基準とした特定の音律に近似させるピッチ
   調整手段と、を設けたことを特徴とする電子鍵盤楽器。