JPH0419593Y2

JPH0419593Y2 -

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Publication number: JPH0419593Y2
Application number: JP13522883U
Authority: JP
Priority date: 1983-08-31
Filing date: 1983-08-31
Publication date: 1992-05-01
Also published as: JPS6044096U

Description

【考案の詳細な説明】〔考案の技術分野〕本考案は、キーボード操作によつて音楽を演奏
するための電子楽器に関するものである。

〔考案の技術的背景〕

いわゆる電子オルガン等の電子楽器は一般に電
気的で人工的な表現効果を持つている。これに対
して、ピアノ，ハーモニカ，パイプオルガン，リ
ードオルガン等のいわば自然楽器は通常の場合同
音について２個以上の発音体を持ち音程差、位相
差または発音のタイムラグ等の微妙な関係を空間
に発生させる。また、発音体が単一の楽器は単音
楽器に多いが、この種のものは多重奏等によつて
同様の効果を得ることが多い。大オーケストラは
そのようなものの好例である。そして、電子オル
ガン等であつても、多重奏の場合には上述したよ
うな空間における微妙な関係が生じる。しかしな
がら、電子オルガン等を独奏楽器として用い、足
でベース音、左手でリズムと和音、右手でメロデ
イーを演奏するような場合には電気的、人工的な
効果になり易い。なぜならば、一般に電子オルガ
ンの音程（ピツチ）を決定する信号の発生および
周波数変換等の処理をすべて共通の電気的発振作
用に基づく発振出力を用いて行なつていることが
多く、このため各音程間のピツチや位相関係が特
定化され人工的に響きがちな音を生じるからであ
る。すなわち、電子オルガン等においては各音程
間のピツチや位相関係等が一定化、画一化され、
自然楽器のような微妙な関係を生じ得ないため、
人工的な音響となる。

電子オルガンの音源の構成の第１の例を第１図
に示す。図示のようにいわゆる平均律12音階の各
音の通常の場合トツプ音程に相当するC₁，C₁＃，
d₁……，a₁＃，b₁の各音の周波数でそれぞれ発振
する12個の発振器１−１〜１−12を設け、これら
発振器１−１〜１−12の出力をフリツプフロツプ
等を用いた分周器２−１〜２−12，３−１〜３−
12……で各音毎に順次1/2分周して１オクターブ
ずつ低い周波数とし所要のスケール（音階）を得
る。上記分周器２−１等で分周された信号を、演
奏操作用のキーボード（鍵盤）の各キー操作によ
り作動する各キースイツチにより選択導出し、さ
らに音色付加、合成増幅等のための適宜なる回路
を通して各音階の音としてスピーカを駆動する。

この方式は、チユーニング（調律）に際しては
12個の発振器１−１〜１−12だけを調整すれば、
いかに多オクターブにわたる音階範囲を有してい
てもピツチがすべてそろうという便利な方式であ
り、一般に広く用いられている。

しかしながら、この場合例えばＣ音の系統は
C₁〜C_oまでピツチ、位相がすべて揃つた関係で
あり、いわゆるカプラ（16フイート，８フイー
ト，４フイート，２フイート等（各オクターブは
普通、パイプオルガンのパイプ長さに基づいてこ
のように表現する）の１〜数オクターブ異なる倍
音列の複数音を重ねること）等による重音効果等
の微妙なニユアンスは出ない。Ｃ＃〜ｂの各音の
系統についても同様である。なお、カプラは所要
の重音に対応する分だけキースイツチの回路が必
要で複雑となり、また保守等の問題もあつて、普
及型の電子オルガンにはこの機能を備えているも
のは少ない。

一方、近年ではオルガン用の高度な分周器IC
（集積回路）等が開発され、電子オルガンの音源
がさらに容易に構成されるようになつた。音源の
構成の第２の例として上述の便利な分周器ICを
用いた構成を第２図に示す。

すなわち、マスタ発振器OSCの出力を多段に
縦続接続したオルガン用分周器IC1〜ICNにクロ
ツク信号として与えると、各分周器IC1〜ICNで
は各々12＋１音の分周がなされ、１オクターブ全
ての信号が得られる。この場合、各分周器IC1〜
ICNは分周器IC1を例にとればマスク発振器OSC
から与えられるクロツク入力に対しc₁，b₂，……
c₂＃，c₂の各音を分周出力するとともにクロツ入
力を1/2分周して出力し次段のクロツク入力とす
る。また、キースイツチは上記各音c₁〜c₂等に各
対応するIC1等の入力端子をそれぞれアース（共
通）電位または負電位に接続するスイツチとして
構成され、これらキースイツチをキーボード操作
により作動させることにより、各分周器IC1等か
ら所要の信号が出力される。各分周器IC1等に用
いるオルガン用分周器にはキー入力に対応する基
音はもちろんこの基本に対する16フイート，８フ
イート，４フイート，２フイート，５1/3フイー
ト，２2/3フイート等の各音を同時に取り出すこ
とのできるものが多く、このようなものを用いれ
ば、１回路のキー操作で複数音のカプラ効果を一
応得ることができる。

この方式は先に述べた12個の発振器を用いる分
周方式に比し、発振器がマスタ発振器OSC1個で
あることからチユーニングは極めて簡易に行なえ
便利である。また、このため、キースイツチ等の
配線も極めて簡単である。

しかしながら、この方式は単一のクロツク発振
器からすべての音を分周して作つているので、各
音間の周波数比は絶対に変らないという長所を持
つ反面、上述した音楽的に微妙な関係という点で
は最悪の条件となる。つまり、得られる音は不自
然な人工的、電気的な音となり、自然で芸術的な
微妙な音を得ることはできない。

上述の分周方式が一般的であるのに対し、キー
ボードのキーの数だけ発振器（電気的発振、電気
的機械的発振等）を有する独立発振方式を用いた
電子オルガンもある。これは、ピアノ等と同様に
キーの数だけのチユーニングが必要であるが、各
音のピツチや位相関係は微妙な関係を保つことが
可能で、自然な音を得ることができる。

ところが、多くの電子オルガンは上述のいずれ
の方式にしろ、共通のスピーカから音を出すので
ほとんど単一系統の音となり、自然楽器のように
空間で各音が合成される訳ではなくすなわち空間
音場合成ができず）、未だ人工的な音から脱却で
きていない。

そこで、電子オルガンをより自然楽器に近づけ
るために次に例示するように、種々の工夫がなさ
れている。

(a) エコー装置を用いる方法スプリングエコー装置、BBD（パケツトブリ
ゲード素子）エコー装置等により信号を遅延さ
せてエコー信号を作り、元の信号とミキシング
して残響効果のある音とする。

(b) 回転スピーカを用いる方法固定されたスピーカと回転駆動されるスピー
カとを組合せ、回転スピーカによるドプラ効果
を利用して広がりのある自然感を得る。また最
近ではこれとほぼ同様の効果を電気的に得るも
のもある。

(c) 独立発振方式で多数のスピーカを用いる方
法。

上述した独立発振方式で各音あるいは各オクタ
ーブ毎にスピーカ等を分け、数十個のスピーカで
自然感を得る。この方式では同音を複数用いそれ
ぞれにチヤンネルを割付けるものもある。

しかし、上記(a)項の場合、エコー装置は自然感
を得るためにそれなりの効果はあるが、BBD、
スプリング等の遅延時間は電気的、機械的に一定
であつて、時々刻々微妙な時定数で変化するもの
ではなく、効果は充分ではない。

また、上記(b)項の場合の回転スピーカも、同様
に周期については規則的であり、この点において
人工的であつて自然感は充分ではない。

そして、上記(c)項により、各音の発振系、スピ
ーカ等を独立させた場合、最も自然な音が得ら
れ、加えて同音重音効果も得られる。ところが、
このような独立方式を採用することは、商品的、
実用的な意味での装置の大きさ、コスト等を考え
ると実現不可能である。実際、この種のものは、
スピーカ数十個程度までのものが教会や大きなホ
ール等における特別注文品的装置としては存在す
るが、一般個人用（商品）としては皆無である。

〔考案の目的〕

本考案の目的とするところは、自然楽器の匹敵
する効果が得られてしかも構成が比較的単純な電
子楽器を提供することにある。

〔考案の概要〕

本考案は、基準クロツク信号を発生する複数個
の基準発振器と、これら複数個の基準発振器に各
対応して複数系統設けられ、各々多数のキー入力
端を有し且つ上記各基準発振器からそれぞれ与え
られるクロツク信号に対しキー入力に対応した分
周を施して所定の音程信号出力を得る音程信号発
生回路と、これら複数系統の音程信号発生回路
各々の音程信号出力が各別に与えられ音色付加処
理を施すとともに増幅する複数系統の処理増幅回
路と、これら複数系統の処理増幅回路の出力でそ
れぞれ駆動される複数系統のスピーカと、上記複
数系統の音程信号発生回路の各キー入力端に各系
統に共通のキーから信号を与えるキーボードとを
具備することを特徴としている。

〔考案の実施例〕

第３図に本考案の第１の実施例の構成を示す。

第３図において、OSCA，OSCB……OSCNは
それぞれ独立した基準クロツク信号を発生する基
準発振器、Ａ−１〜Ａ−Ｎは基準発振器OSCAに
縦続的に接続された複数の第２図の分周器IC1〜
ICNと同様のオルガン用分周器素子、Ｂ−１〜Ｂ
−ｎは基準発振器OSCBに縦続的に接続された同
オルガン用分周器素子、同様にしてＮ−１〜Ｎ−
ｎは基準発振器OSCNに縦属的に接続された同オ
ルガン用分周器素子、TA，TB，……TNはそれ
ぞれオルガン用分周器素子Ａ−１〜Ａ−ｎ，Ｂ−
１〜Ｂ−ｎ，……Ｎ−１〜Ｎ−ｎの出力を基本周
波数を変えずに別途に（図示しない構成により）
設定された音色に応じた信号に（波形を整形する
などして）変換して音色を付加する音色回路、
AA，AB，……ANは各音色回路TA，TB，…
…TNの出力をそれぞれ増幅する増幅器、SPA，
SPB，……SPNはそれぞれ各増幅器AA，AB，
……ANの出力で駆動されるスピーカ、SUSは各
オルガン用分周器素子Ａ−１〜Ａ−ｎ，Ｂ−１〜
Ｂ−ｎ，……Ｎ−１〜Ｎ−ｎに信号を与え出力を
予め設定した時間保持させてゆつくりと減衰させ
るいわゆるサステイン効果を付加するためのサス
テイン回路、KBは上記各オルガン用分周器素子
Ａ−１〜Ａ−ｎと、Ｂ−１〜Ｂ−ｎと，……Ｎ−
１〜Ｎ−ｎとに各対応させて共通のキー入力を与
えるキーボードである。

この場合、各オルガン用分周器素子Ａ−１〜Ｎ
−ｎは、それぞれクロツク入力をキー入力に応じ
た分周比で分周し出力するとともに該クロツク入
力を1/2分周して１オクターブ下げ次段に入力す
る機能を有し、且つ上記サステイン回路SUSか
らの入力によりサステイン効果を生ぜしめる機能
を有するものを用いている。

このような構成とすれば、基準発振器OSCA，
オルガン用分周器素子Ａ−１〜Ａ−ｎ、音色回路
TA、増幅器AA、スピーカSPAからなるＡ−オ
ルガン系および基準発振器OSCB、オルガン用分
周器素子Ｂ−１〜Ｂ−ｎ、音色回路TB、増幅器
AB、スピーカSPBからなるＢ−オルガン系等の
Ｎ個のオルガン系はすべて完全に独立のオルガン
系を構成し、これらを共通のキーボードKBでキ
ーイングすることになる。したがつて、各スピー
カSPA〜SPNから出る音はＡ〜Ｎの各オルガン
系においてそれぞれ独立に発生した音となるの
で、各オルガン系の基準発振器OSCA〜OSCN等
の設定調整によつて微妙なピツチの差も得られ、
ピアノ等のような複音・重音効果を極めて効果的
に得ることができる。しかもこの場合、スピーカ
SPA〜SPNがオルガン系毎に、すなわち音源毎
に独立しているので空気中での音波の混合や干渉
による良好な音場効果が得られる。なお、この場
合、サステイン回路SUSによるサステイン効果
は各オルガン系に対して共通に機能する。

そして、上述の構成は、オルガン用分周器素子
Ａ−１，Ａ−２……等を多数用いており、一見複
雑なようであるが、分周のための構成が簡単で、
各オルガン系の構成も全く同一であり、キーボー
ドKBのキー入力回路の構成も簡単であつて、結
果的に構成が単純化、標準化でき、製造・組立も
容易で、製造コストも安くなる。

なお、本考案に上述し且つ図面に示す実施例に
のみ限定されることなく、その要旨を変更しない
範囲内で種々変形して実施することができる。

例えば本考案の第２の実施例は上記第３図の構
成におけるサステイン回路SUSをＡ〜Ｎの各オ
ルガン系毎に独立させて制御するように構成する
とともに、基準発振器OSCA：OSCB：……：
OSCNの各発振周波数の比を１：２：……：Ｎと
して構成する。（特に図示しない。）このようにすれば、基音の振幅変化に対し、位
相などに特定の関係がない別系列で合成された各
倍音の振幅変化を異なつたものにすることがで
き、一層厚みのある自然な効果を得ることが可能
となる。

本考案の第３の実施例は第４図にその要部の構
成を示すように、Ａ−オルガン系は分周器素子Ａ
−１の出力のみをミキサXAに直接入力し、他の
分周器素子Ａ−２〜Ａ−ｎの出力はスイツチ
SWAを介してミキサXAに入力し、Ｂ−オルガ
ン系は分周器素子Ｂ−２の出力のみをミキサXB
に直接入力し、他の分周器素子Ｂ−１，Ｂ−３，
……Ｂ−ｎの出力はスイツチSWBを介してミキ
サXBに入力し、同様にしてＮ−オルガン系は分
周器素子Ｎ−ｎの出力のみをミキサXNに直接入
力し、他の分周器素子Ｎ−１〜Ｎ−（ｎ−１）の
出力はスイツチSWNを介してミキサXNに入力
する構成とし、且つ入力をミキシングするミキサ
XA〜XNの出力は必要に応じて音色回路TA〜
TNを介して増幅器AA〜ANに供給する構成と
する。

このような構成とすれば、スイツチSWA〜
SWNを開路した状態では、オクターブ（この場
合各分周器素子が発生する出力の範囲すなわち分
周器素子１個当りのキー入力に対応する音程の範
囲が１オクターブであるので）ごとに異なる系列
のオルガン系が作動することになり、例えば伴奏
および旋律等を両手で演奏した場合にあたかも複
数のオルガンにより演奏が行なわれているかのよ
うな効果が得られる。この場合、もちろん各オル
ガン系を作動させる音程範囲を１オクターブ以外
の範囲、例えば数オクターブとしたり、１オクタ
ーブ以下の範囲としたりしてもよい。

本考案の第４の実施例は第５図にその要部の構
成を示すように、各増幅器AA〜ANの手前にミ
キサXA〜XNを設け、これらミキサXA〜XNの
各々に各オルガン系の出力をそれぞれ電圧可変利
得増幅器（VCA）等のレベル制御回路VCAを介
して入力し、これら各レベル制御回路VCAを低
周波発振器LFOの正弦波等の出力に遅延回路D1，
……Dn−１で位相差を持たせた信号で制御する
構成とする。すなわち、レベル制御回路VCAは
ミキサXA〜XNのミキシングレベルを制御する
もので、このレベル制御回路VCAによりミキシ
ングレベルを位相の異なる低周波で周期的に制御
する。

このような構成とすれば、Ａ〜Ｎの各オルガン
系より得られる音を特定のスピーカより出力する
のでなく、ある周期で各々を順次例えば隣接する
スピーカに切換えて出力させ、一層効果的な音場
効果を得ることができる。このとき、各スピーカ
と各オルガン系を単純にスイツチで切換えたので
は、切換えが不自然となるおそれがあるので、各
オルガン系の出力を電気的に合成した信号で各ス
ピーカを駆動させ、この合成比を例えば正弦波
（三角波等でもよい）的に漸次変化させることに
より実質的な切換えを行なうようにして、より自
然な効果を得るようにしている。

本考案の第５の実施例は、第６図にその要部の
構成を示すように、一つの系列、例えばＡ−オル
ガン系を除く各オルガン系の分周器素子Ｂ−１等
のキーボードKBからのキー入力系に各オルガン
系毎に遅延時間を異ならせた遅延回路DLをそれ
ぞれ設ける構成とする。

このような構成とすれば、キーボードKBの操
作によるＡ〜Ｎの各オルガン系の出力発生時点が
それぞれ異なることとなり、位相、ピツチ等の特
定の関係を持たない音が時間差をもつて発生する
ことにより、多重音が一層分離し、より多くの楽
器を演奏しているような効果を得ることができ
る。

本考案の第６の実施例は、第７図にその要部の
構成を示すように、上記第５の実施例のような構
成（第６図）の代わりに、１つの系列、例えばＡ
−オルガン系を除くオルガン系の音色回路TB〜
TNの出力にそれぞれ異なる遅延時間を有する遅
延回路DLを設ける。この場合、遅延回路DLは発
振周波数のそれぞれ異なるクロツク発振器COと、
これらのクロツク発振器COの出力により遅延時
間が決定されるBBDとで構成される。

この場合の効果は上記第５の実施例の場合とほ
ぼ同様である。

本考案の第７の実施例は、第８図にその要部の
構成を示すように、キーボードKBから各分周器
素子Ａ−１〜Ｎ−ｎへ信号を与えるキー入力系に
各音毎にセレクタスイツチ回路SSを挿入し、こ
れらセレクタスイツチ回路SSにより、キー入力
された音程に対し装飾音として適当な１〜複数の
音程（通常入力音程より高い音程）に先に短時間
ずつ順次キー入力を与えた後本来の音程にキー入
力を与える構成とする。セレクタスイツチ回路
SSは例えば第９図に示すようにクロツク発振器
SS１、アンドゲートSS２、分周器SS３、カウン
タSS４およびエンコーダSS５等を用いて構成で
きる。

このような構成とすれば、セレクタスイツチ回
路SS（第９図の場合は例えばエンコーダSS５等）
により、適宜なる装飾音のパターンを予め設定し
ておくことによつて演奏時に自動的に装飾音を付
加して演奏することができる。この場合装飾音の
パターンを複数種設定して、これらを選択使用で
きるようにすれば一層効果的である。

〔考案の効果〕

本考案によれば、自然楽器に匹敵する効果が得
られてしかも構成が比較的単純で安価に製造でき
る電子楽器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子オルガンの構成の第１の例
を示す要部ブロツク図、第２図は従来の電子オル
ガンの構成の第２の例を示す要部ブロツク図、第
３図は本考案の第１の実施例の概略構成を示すブ
ロツク図、第４図は同第３の実施例の構成を示す
要部ブロツク図、第５図は同第４の実施例の構成
を示す要部ブロツク図、第６図は同第５の実施例
の構成を示す要部ブロツク図、第７図は同第６の
実施例の構成を示す要部ブロツク図、第８図は同
第７の実施例の構成を示す要部ブロツク図、第９
図は同実施例のさらに要部の構成を示すブロツク
図である。 OSCA〜OSCN……基準発振器、Ａ−１〜Ａ−
ｎ，……，Ｎ−１〜Ｎ−ｎ……オルガン用分周器
素子、TA〜TN……音色回路、AA〜AN……増
幅器、SPA〜SPN……スピーカ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 基準クロツク信号を発生する複数個の基準発
振器と、これら複数個の基準発振器に各対応し
て複数系統設けられ、各々多数のキー入力端を
有し且つ上記基準発振器からそれぞれ与えられ
るクロツク信号に対しキー入力に対応した分周
を施して所定の音程信号出力を得る音程信号発
生回路と、これら複数系統の音程信号発生回路
各々の音程信号出力が各別に与えられ音色付加
処理を施すとともに増幅する複数系統の処理増
幅回路と、これら複数系統の処理増幅回路の出
力でそれぞれ駆動される複数系統のスピーカ
と、上記複数系統の音程信号発生回路の各キー
入力端に各系統に共通のキーから信号を与える
キーボードとを具備したことを特徴とする電子
楽器。 (2) 音程信号発生回路は、各々１オクターブのキ
ー入力端を有し且つ入力クロツク信号を分周し
て各キー入力に対応する分周出力を得るととも
に入力クロツク信号を1/2の周波数に分周した
出力クロツク信号を出力する音程発生回路素子
を複数個縦続接続したことを特徴とする実用新
案登録請求の範囲第１項記載の電子楽器。