JPH0335677B2 - - 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、ブレス操作
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）、あるいは程度以上鍵を押し切つてか
らの鍵に対する操作入力を、各鍵に設けたセンサ
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
楽器の開発が要請されている。

また、前記イニシヤルデータに従つて、所定の
音量または音色をもつ楽音を発生した後も、引き
続き、吹奏者の吹奏意図、すなわち、吹いている
息の強さを経時的に順次変えて表現の豊かな楽音
を発生させようとする意図にどに応じて、時間の
経過に従つて順次、発生される楽音の特性（音量
や音色など）をきめ細かに可変制御できる電子楽
器の開発が要請されている。

［発明の目的］ この発明は、このような要請を満たす空気流応
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第１の
レスポンスデータを第１レスポンスデータ生成手
段により生成し、この第１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第１
の楽音特性指示手段により行う一方、楽音の発生
開始後も、順次検出された前記検出信号の出力値
に対応して第２レスポンスデータ生成手段により
順次生成される第２レスポンスデータに基づい
て、すでに発生されている楽音の特性を順次第２
の楽音特性指示手段により可変指示することを要
点としている。

［実施例］ 以下、図面を参照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〜B24）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。本発明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
ホールドベル（本例では10）を超えた場合を発音
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、１，１１参照）。

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
１）、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。さして、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110
を中心として（第３図の９参照）、＋100、−99のト
ータル200段階に分けてある（第３図の１０，１
１，１２参照）。

音高データのみが生成、送出されるサイクルで
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２，５）、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８）。

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６）。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７）。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３参照）。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４参照）。

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表
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
１３参照）。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
トスイーブ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
力値が所定の設置値を越えたことが検出手段によ
り検出された場合、その検出時点と接近した前時
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第１のレス
ポンスデータを第１レスポンスデータ生成手段に
より生成し、この第１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第１の楽
音特性指示手段により行う一方、楽音の発生開始
後も、順次検出された前記検出信号の出力値に対
応して第２レスポンスデータ生成手段により順次
生成される第２レスポンスデータに基づいて、す
でに発生されている楽音の特性を順次第２の楽音
特性指示手段により可変指示している。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……プレスセンサー、
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
   化状態に対応した第１のレスポンスデータを生成
   する第１レスポンスデータ生成手段と、 この第１レスポンスデータ生成手段により生成
   された前記第１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を指示する第１の楽音特
   性指示手段と、 この第１の楽音特性指示手段の指示により楽音
   が発生開始された後に、前記空気流検出手段によ
   り順次検出された前記検出信号の出力値に対応し
   た第２のレスポンスデータを順次生成する第２レ
   スポンスデータ生成手段と、 この第２レスポンスデータ生成手段により順次
   生成された前記第２のレスポンスデータに基づい
   てすでに発生されている楽音の特性を、順次可変
   制御するように指示する第２の楽音特性指示手段
   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 前記第１の楽音特性指示手段は、前記第１レ
   スポンスデータ生成手段により生成された前記第
   １の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 前記第２の楽音特性指示手段は、前記第２レ
   スポンスデータ生成手段により順次生成された前
   記第２の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
   性を可変制御するように指示する特許請求の範囲
   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。 ５ 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。 ６ 前記第１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
   第１の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。 ７ 前記第１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
   第１の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。