JPH03269492A - 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】 （ａｌ産業上の利用分野 この発明はダンパーペダル等のダンパー操作子を備えた
電子楽器に関する。

（ｂ）従来の技術 従来から、ダンパーペダル等のダンパー操作子を備えた
電子楽器が実用化されている。持続音系の楽音の発音中
にダンパー操作子を操作すると、発音操作を停止（キー
オフやプレスオフ）しても同一の発音レベルで発音が継
続する。また、減衰系の楽音の発音中にダンパー操作子
を操作すると、発音操作を停止しても減衰発音（残響）
が継続する。

ところで、自然楽器、たとえば、ピアノでは、ダンパー
ペダルをオンしたとき、上述したような楽音の継続に加
えて、独特の響きが生じる。この響きは、ダンパーペダ
ルのオンによって、発音中の弦だけでなく発音していな
い（打鍵されていない）弦のダンパーも外されるため、
共振が生じるなどの原因による。

従来から、この響きを電子楽器で再現するため種々の提
案がされている。たとえば、特開昭６４−９１）９３号
には、ダンパーペダルがオンされたとき、通常の楽音（
ダンパーペダルがオフされているときに発音する楽音）
とともに、この楽音に基づいて形成された共鳴音を混合
して発音することより、上記響きを再現することが提案
されている。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 しかし、上記のような方式では、楽音合成装置によって
発生された通常の楽音に基づいて共鳴音を形成し、これ
を通常の楽音と混合して発音するため、複雑で変化のあ
る楽音を形成できない欠点があった。

この発明は、ダンパーペダル等ダンパー操作子が操作さ
れたとき、楽音発生手段で発生される楽音そのもののピ
ッチを変更させることにより複雑で広がりのある楽音を
発生することができる電子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、楽音の発生および発生停止を指示する楽音
発生指示手段と、前記楽音発生指示手段の指示に従って
楽音を発生する楽音発生手段と、前記楽音発生指示手段
から発生停止が指示された後の上記楽音発生手段におけ
る楽音発生態様を変更制御するダンパ操作子と、を具え
た電子楽器において、前記楽音発生手段は、前記ダンパ
操作子が操作されたとき発生する楽音のピッチを変更す
るピッチ制御手段を有することを特徴とする。

（ｅ）発明の作用 この発明の電子楽器では、ダンパー操作子が操作された
とき、楽音発生手段が、発音する楽音に微少なピッチず
れを生じさせることにより、効果的に楽音に広がりをも
たせることができる。

（ｆｌ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ブロッ
ク図である。この電子鍵盤楽器はいわゆる電子ピアノと
いわれるピアノ型の電子鍵盤楽器であり、楽音の合成方
法は波形メモリ読出方式である。波形メモリ読出方式と
は、サンプリングされた楽音波形をディジタル化してＲ
ＯＭに書き込んでおき、キーオンされたとき、そのキー
の音高に対応するテンポクロンクに基づいてこのデータ
を読み出していく方式である。この電子楽器は、左側（
Ｌ）、右側（Ｒ）２チヤンネルのステレオサンプリング
された波形メモリを有しており、ステレオ発音すること
ができる。さらに、この電子楽器は、モノラルサンプリ
ングされたフォルティッシモ（ｆｆ）波形の波形メモリ
を有しており、キーオンのタッチに応じて、左右チャン
ネルにこのフォルティソシモ波形でクロスフェードをか
けるようにしている。この電子楽器は、同時に１６音を
発音可能であり、Ｌ、Ｒ，ｆｆの各チャンネルにはこの
１６音を独立して形成するため、クロックで同期した１
６の時分割チャンネルが設定される。また自然楽器のピ
アノ同様ダンパーペダルを有しており、このペダルの踏
み具合に応して上記３系列の楽音のチューニングを微妙
にずらす動作（デチェーン）を行い、ダンパーペダルを
踏み込んだときの楽音の独特の広がり感を出すようにし
ている。さらに、トレモロやビブラート等の自然楽器に
ない効果を付加する機能も有しており、これらの機能が
指定された時にはＬＦＯ（低周波発振器）によって各時
分割チャンネル毎にＦナンバを変調することによってこ
れらの効果を与えるようにしている。

第１図のブロック図において、鍵盤１は８８鍵のキーを
有しており、各キーはキーオン／キーオフとともに少な
くともイニシャルタッチを検出できるような構成になっ
ている。イニシャルタッチを検出する機構は、例えばオ
ンする深さが異なる２つのスイッチを設け、これらのス
イッチのオンの時間差に基づいて押鍵の速度を検出する
機構等が考えられる。その他種々の方式がすでに提案さ
れているが、押鍵の速度や圧力を検出できるものであれ
ばどのような方式のものでもよい。鍵盤１はタッチ検出
回路２および押鍵検出発音割当回路３に接続されている
。タッチ検出回路２はオンされたキーのイニシャルタッ
チ信号ＴＤを検出し、時分割タイミングに同期させて出
力する回路である。押鍵検出発音割当回路３は鍵盤１の
各キーを常時スキャンすることによって現在押されてい
るキーを判定する。この押鍵検出発音割当回路３が新た
な押鍵を検出したときオンされたキーに対応するキーコ
ードＫＣの楽音を発音する時分割チャンネルを割り当て
る。発音割当は、該当する時分割チャンネルのタイミン
グにキーコードＫＣおよびキーオン信号ＫＯＮを出力す
る動作として行われる。上述のＴＤが出力されるタイミ
ングもこれと同期している。

ダンパーペダル５は、電子鍵盤楽器の脚部、演奏者の足
元に設けられており、演奏者が手で鍵盤１を操作してい
るとき、足（通常は右足）で踏み込むことによって操作
される。ダンパーペダル５が操作されるとダンパーペダ
ル踏込信号ＤＰが出力され、この信号は後述の楽音合成
回路１５（１５Ｌ、１５Ｒ，１５ｆ）に対してデチュー
ンを指示するほか、エンベロープ形状を制御する等の機
能を有している。なお、ダンパーペダル５は、その踏み
込み度合に応じてＯ〜７のデータ（３ピント）を出力す
る。また、この電子鍵盤楽器の操作パネル上には音色切
換スイッチ１４およびビブラート指示操作子１６が設け
られている。これらのスイッチ、操作子の出力信号ＴＳ
、ＬＦは後述する楽音合成回路１５に出力される。

この電子鍵盤楽器には、楽音合成回路１５として、左チ
ャンネル用楽音合或回路１５Ｌ、右チャンネル用楽音合
或回路１５Ｒおよびフォルティッシモ用楽音合或回路１
５ｆの３個が設けられており、各楽音合成回路には前記
ＴＳ、ＬＦおよびＴＤ、ＤＰが入力されるとともに、押
鍵検出発音割当回路３からキーコードＫＣおよびキーオ
ン信号ＫＯＮが入力される。楽音合成回路】５はこれら
入力された信号に基づいて所定の楽音波形を出力アキュ
ムレータ１０に出力する。アキュムレータ１０はエンベ
ロープ処理を施された時分割の楽音信号ＥＷＤ　（楽音
合成回路１５から出力される楽音信号）をアキュムレー
トし、時分割状態を解除し、Ｌ／Ｒの信号を対応チャン
ネルに振り分け、ＳＬ、ＳＲとして出力する。アキュム
レートはＬＲ，ｆｆ３系列の楽音のクロスフェードと、
各時分割チャンネルの楽音の合威との双方が行われる。

合威された楽音ＳＬ、ＳＲは左右側チャンネルの効果回
路１）　（ＩＩＬ　　１）ｒ）に出力される。この効果
回路１）はダンパーペダル踏込信号ＤＰに応じて、楽音
にリバーブ等の効果を付与する回路である。ダンパーペ
ダルの踏込状態に応じてリバーブの減衰比率を調整する
。以上の動作はディジタル信号処理（補間されていない
信号）の処理として行われる。サウンドシステム１２（
１２ｉ、１２ｒ）は入力された楽音信号のＤ／Ａ変換お
よびアナログ変換された信号の増幅等を行う、増幅時の
ゲインは図示しないボリューム等によって設定される。

サウンドシステム１２によって増幅された楽音信号はス
ピーカー１３（１３ｍｌ！。

１３ｒ）から音響として出力される。

第２図は前記楽音合成回路１５のブロック図である。こ
の図は１５Ｌ、１５Ｒ，１５ｆの３個設けられている楽
音合成回路のうち一つの回路構成を示す。他の楽音合成
回路の回路構成もこれと同様である。この楽音構成回路
は周波数ナンバ発生回路１５１．デチューンテーブル１
５２．ＬＦＯ１５３、アキュムレータ１５４．波形メモ
リ１５５、波形選択回路１５６．フィルタ１５７２乗算
回路１５８およびエンベロープ信号発生回路１５９から
なっている。押鍵検出発音割当回路３から入力されたキ
ーコードＫＣは周波数ナンバ発生回路１５１およびデチ
ューンテーブル１５２に人力される。周波数ナンバ発生
回路１５１は、人力されたキーコードＫＣをデコードし
てアドレスを合威し、そのアドレスによって周波数ナン
バ発生回路中のＲＯＭから対応する周波数ナンバ（Ｆナ
ンバ）を出力する。このＦナンバが後述の波形メモリ続
出用アドレス信号の変化速度を決定する。デチューンテ
ーブル１５２も周波数ナンバ発生回路１５１と略同様の
構成を有しており、ダンパーペダル押下信号ＤＰに基づ
いてデチューン信号（微少周波数補正信号）を回路中に
出力する。このデチューンチーフル１５２においてはダ
ンパーペダルの踏み込み度合を考慮せず、踏み込まれて
いるか否かによって信号出力の有無を決定する。ＬＦＯ
１５３はＦナンバに変調をかけるための低周波信号を出
力する回路である。Ｆナンバに変調をかけることによっ
て発音される楽音にビブラートやトレモロ等の効果を生
しさせることができる。なお、この実施例ではＬチャン
ネル、ＲチャンネルのみにＬＦＯの変調をかけて、ｆｆ
チャンネルにはＬＦＯの変調をかけないようにしている
。即ち第１図における楽音合成回路１５ｆはこのＬＦＯ
１５３を持たない構成になっている。ＬＦＯ１５３は各
時分割チャンネル毎に独立して動作し、各々の時分割チ
ャンネルにおいてＫＯＮの立ち上がり時点で、初期位相
がＬ＝Ｏ°、Ｒ＝９０°にセットされ、ＬＦＯの周期に
合わせて位相が回転してゆく。ただし、ビブラート指示
操作子１６の出力ＬＦ＝Ｏの場合にはＬ＝Ｏ°、Ｒ＝０
°に設定される。これは効果を全くかけない場合にはＬ
Ｒ両系統の位相を合わせるためである。

アキュムレータ１５４は上記のように、デチューン信号
、ＬＦＯの効果信号で補正されたＦナンバを、各時分割
チャンネル別に受は付け、各時分割チャンネル毎に累算
して、波形メモリ１５５をアクセスするためのアドレス
信号ＡＤを演算する機能を有している。波形メモリ１５
５には楽音波形の立ち上がりから消滅までのサンプリン
グタイミング毎の瞬時値がディジタルで記憶されており
、この瞬時値を前記アドレス信号ＡＤに基づいて順次読
み出していくことにより楽音波形を形成することができ
る。この続出速度を変化させることにより形成される楽
音の音高を変化させることができる。

また、音高により音色が微妙に変化する自然楽器の特性
をより良く表現するため、複数の音高の楽音をサンプリ
ングしておき、発音すべき音高に合わせてこれらのサン
プリングデータを混合（クロスフェード）して楽音を形
成するようにしている。更に、複数の楽器の音色を発音
することができる電子楽器の場合にはそれらの音色に対
応したサンプリング波形の組みを持っている。

波形メモリ１５５には、バンク選択信号ＷＳを出力する
波形選択回路１５６が接続されている。

波形選択回路１５６にはキーコードＫＣ，音色切換信号
ＴＳ、タッチ検出信号ＴＤが人力されており、これらの
データに対応して読み出すべき波形を決定する。すなわ
ち、波形メモリ１５５には音高により音色が微妙に変化
する自然楽器の特性をより良く表現するため、複数の音
高の楽音がサンプリング・記憶されており、キーコード
ＫＣに合わせてこれらのサンプリングデータを混合（ク
ロスフェード）するようにしている。また、波形メモリ
１５５には音色切換スイッチ１４で指定できる音色毎に
波形が記憶されており、波形選択回路１５６は音色切換
信号ＴＳに基づいて対応する音色のバンクに切り換える
。バンク選択信号ＷＳを出力するバンク選択信号ＷＳは
ある波形信号の先頭アドレスを示す信号であり、このア
ドレスをスタートとして前記アキュムレータが出力する
ＡＤに従ってメモリを読んでいけば指定される楽音波形
が形成されることになる。

フィルタ１５７は例えばローパスフィルタ（ＬＰＦ）で
ある。自然楽器においては発音レベルが小さいと高次倍
音が少なく、発音が大きいほど高次倍音の占める比率が
高いという特徴がある。これを電子楽器においてシュミ
レーションするため、鍵盤１のタッチデータＴＤに基づ
いて高域をカットするフィルタがここに挿入されている
。したがってこのフィルタはＴＤに基づいて通過特性が
変化するアクティブフィルタである。乗算器１５８はフ
ィルタ１５７を通過した波形データＷＤに対してエンベ
ロープ信号ＥＤを付加する回路である。エンベロープ信
号ＥＤはエンヘープ信号発生回路１５９によって形成さ
れる。この回路はキーコードＫＣ，キーオン信号ＫＯＮ
、　　タッチデータＴＤおよびダンパーペダル踏込信号
ＤＰに応して時分割で各チャンネル毎にエンヘロープ（
ｇ　号Ｅ　Ｄを出力する。エンベロープ信号は一般的に
キーオン直後のアタック部、徐々に減衰する持続音のデ
イケイ部およびダンパーペダルを踏み込まないでキーオ
フされた時のリリース部からなっており、キーオン、キ
ーオフからのタイミングに応してこれらの波形が生成さ
れる。また、この回路１５９は、キーオン中にダンパー
ペダルが踏み込まれた場合には、キーオフしてもダンパ
ーペダルが踏み込まれている間はキーオン中と同様のエ
ンベローブ信号を発生し、そしてダンパーペダルの踏み
込みが解除されると、リリース部のエンベロープ信号を
発生する０乗算回路からはエンベロープをかされた波形
信号ＥＷＤが出力されアキュムレータ１０に入力される
。

上記電子鍵盤楽器でダンパーペダル５を踏み込むと、キ
ーオフしても発音中の楽音の発音が継続するとともに、
周波数（ピッチ）が微妙にずれて楽音に広がりを持たせ
ることができる。

第３図はこの発明の他の実施例である電子鍵盤楽器のブ
ロック図である。この電子鍵盤楽器は第１図に示す電子
鍵盤楽器が３個の楽音合成回路を備え、Ｌチャンネル、
Ｒチャンネルおよびｆチャンネルの３チヤンネルを平行
して処理しているのに対し、この３チヤンネルの各発音
チャンネル（１６Ｘ３）を全て時分割にシリアルに処理
している点で異なっている。前記第１図に示した電子鍵
盤楽器と構成において同一の部分は同一番号を付してそ
の説明を省略する。

アドレス信号発生回路４はＫＣ，ＫＯＮおよびダンパー
ペダル踏込信号ＤＰに応じて時分割でアドレス信号ＡＤ
を出力する。ここで、この実施例にいては各キーに対し
、Ｌ、Ｒ，ｆｆの３つの波形を生成するため、アドレス
を３つ出力しなければならない。したがって、アドレス
信号ＡＤはキーコードの時分割タイミング（１６の発音
チャンネル毎のタイミング）を更に３分割してり、Ｒ。

ｆｆそれぞれに対して出力されている。即ち一つのキー
コードに対して３つのアドレスが時分割で出力される。

またダンパーペダルの踏み込みに応ｅ７Ｌ、Ｒ，ｆ　ｆ
の各系列間のデチューンを行つため、Ｌ、Ｒチャンネル
のピッチをダンパーペダルの踏み込み量に応じて高くま
たは低くずらすような構成になっている。具体的な回路
構成は第２図に示すようなデチューンテーブルを用いる
方式でもよく、また実公昭６３−６７９６号公報に示さ
れるようなアドレス信号ＡＤの歩道速度を各系列毎に微
妙にずらす方式でもよい。このアドレス信号発生回路４
にはダンパーペダル５からＤＰ信号が入力されるととも
に、押鍵検出発音割当回路３からキーコードＫＣおよび
キーオン信号ＫＯＮが入カサしている。アドレス信号発
生回路４はアドレス信号ＡＤを出力し、このアドレス信
号ＡＤは波形メモリ６に入力される。波形メモリ６は第
２図に示す波形メモリ１５５と同様の構成であり、波形
選択回路７はバンク切換信号ｗｓをこの波形メモリ６に
人力する回路であり、第２図に示す波形選択回路１５６
と同様の構成になっている。但し、この波形メモリ６お
よび波形選択回路７はり、　　Ｒｆｆの３チヤンネルの
波形に対して時分割で順次処理する機能を有しており、
アドレス信号発生回路４等と同期してクロック信号に基
づいて動作する。乗算器８は波形のエンベロープを制御
する。また、ここでは各系列の混合度合の制御もエンベ
ロープの振幅という形で行っている。本実施例では、メ
ゾフォルテ程度の音をサンプリングしたり、Ｒの信号と
、フォルテシイッモでサンプリングしたｆの信号とをタ
ッチに応じてクロスフェードすることによりタッチ方向
の自然なつながりを実現している。エンベロープ信号発
生回路９はキーコードＫＣ，キーオン信号ＫＯＮ、タッ
チデータＴＤおよびダンパーペダル踏込信号ＤＰに応じ
て時分割でエンベロープ信号ＥＤを変化させて出力する
回路である。アキュムレータ１ｏはエンベロープ処理を
施された時分割の楽音信号ＥＷＤをアキュムレートし、
時分割状態を解除してＬ信号とＲ信号とを生威し対応す
るチャンネルに振り分ける機能を有している。

この実施例の時分割動作状態を第４図に示す。

ＡＤ信号のり、Ｒ，ｆｆの３個のタイミングが１つのキ
ーコードに対応している。信号Ａ１は、各時分割チャン
ネルにおけるり、Ｒ系統の波形値とｆｆ系統の波形値を
演算（クロスフェード）した時分割チャンネルのステレ
オ信号が得られるタイミングである。このタイミング（
Ａ１）が、ＡＤとＡ１は１キーコードサイクルだけつれ
ているのは、Ｌ、Ｒ，ｆｆの各信号がアキュムレータｌ
ｏ内に取り込まれなければ計算ができないためである。

信号ＳＬとＳＲはＡ１のタイミングで得られる全時分割
チャンネルのり、Ｒ信号を加算することによって得るこ
とができる。

なお、この実施例ではハードウェアによる回路構成を主
に説明したが、鍵盤その他からのデータの人力および楽
音を台底するためのデータの出力までをＣＰＵが行うソ
フトウェアにょる構成も可能である。またダンパーペダ
ルによって各系列のデチューンを行うのみでなく、その
他の操作子によってデチューンを行うようにしてもよい
。さらに、この実施例ではフォルティッシモ信号はモノ
ラルサンプリングで行ったが、フォルティソシモ波形も
り、Ｒそれぞれに独立に持つようにしてもよい。また、
この実施例では通常の楽音（メゾフォルテ）以外にフォ
ルティンシモ信号をサンプリングしたが、ピアニンシモ
信号をもサンプリングしてタッチの強弱に応じてクロス
フェードをがけるようにしてもよい。またこの実施例で
はダンパーペダル５の踏み込み量に応じてＤＰ信号が０
〜７の３ビツトの値を有するように構成したが、デチュ
ーン量もこの信号に応じてその大きさを変化させるよう
にしてもよい。また、複数の音色を選択切換できる電子
楽器であれば、その音色に応してデチューン量を自動的
に切換制御できるようにしてもよい。またビブラートや
トレモロの効果を付加するＬＦＯはり、Ｒのチャンネル
のみに付加したが、ｆｆチャンネルにも付加するように
してもよい。更にこの実施例ではＬＦＯは常時動作して
おり、発音が開始された時のＬＦＯの位相からビブラー
ト、トレモロ等の効果の付加が開始されるようになって
いるが、ＬＦＯの初期位相を全ての発音チャンネル（発
音タイミング）に亘って一定になるようにすることも可
能である。

また、複数の音色を同時発音可能な音源に対応する場合
、特定の音色には、ダンパーペダルによる効果がかから
ないような構成にしてもよい。

（ｇ’１発明の効果 以上のようにこの発明の電子楽器によればダンパーペダ
ル等のダンパー操作子を操作することによりキーオフ後
もピッチのずれた楽音を発音することができるため、例
えば、自然楽器のピアノのダンパーペダルを踏み込んだ
ときのような広がりのある独特の響きをシ旦ニレ−ジョ
ンすることができる。

【図面の簡単な説明】

戒回路のブロック図である。第３図はこの発明の他の実
施例である電子鍵盤楽器のブロック図、第４図は同地の
実施例である電子鍵盤楽器の時分割タイミングを示すタ
イミングチャートである。 ５−ダンパーペダル、 １５　（１５Ｌ、１５Ｒ，１５ｆ）−楽音合成回路、１
５２−デチューンテーブル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）楽音の発生および発生停止を指示する楽音発生指
   示手段と、 前記楽音発生指示手段の指示に従って楽音を発生する楽
   音発生手段と、 前記楽音発生指示手段から発生停止が指示された後の上
   記楽音発生手段における楽音発生態様を変更制御するダ
   ンパ操作子と、 を具えた電子楽器において、 前記楽音発生手段は、前記ダンパ操作子が操作されたと
   き発生する楽音のピッチを変更するピッチ制御手段を有
   することを特徴とする電子楽器。