JPH04362695A - 電子楽器 - Google Patents

電子楽器

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JPH04362695A
JPH04362695A JP3138889A JP13888991A JPH04362695A JP H04362695 A JPH04362695 A JP H04362695A JP 3138889 A JP3138889 A JP 3138889A JP 13888991 A JP13888991 A JP 13888991A JP H04362695 A JPH04362695 A JP H04362695A
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Shinichi Ito
真一 伊藤
Naota Katada
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】共鳴装置を有する自然楽器からの
楽音に類似した楽音を発生し得るようにした電子楽器に
関する。
【0002】
【従来の技術】ピアノやバイオリンなどの自然楽器が演
奏されると、この演奏による弦の振動が響板や他の弦に
も伝わり、これによってこの響板や他の弦も振動して音
を発生するので、演奏された楽音の振動数とは一般に無
関係な振動数を有する非調和成分が演奏された楽音に付
加されることになる。
【0003】本出願人は先に「楽音信号発生装置」と題
する出願において、このような非調和成分を演奏された
楽音に付加し得るようにした電子楽器を提案した(特開
昭63−267999号公報参照)。この先の出願にか
かる発明は、それぞれが共鳴すべき音名に対応した基本
周波数を有する複数の櫛形フィルタに音源からの信号を
与え、これら複数の櫛形フィルタからの出力を加算して
楽音信号とするものであるが、このような櫛形フィルタ
の通過特性は基本周波数の倍音成分にピークを有してい
るために不所望な倍音成分が強調されてしまうという問
題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、所望の周波
数成分のみが強調されるような共鳴効果を付与し得るよ
うにした電子楽器を得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】電子楽器において、複数
のバンドパスフィルタと加算器とを組合わせて構成され
た共鳴効果付与手段によって共鳴信号を生成するように
した。また、この共鳴効果付与手段のバンドパスフィル
タ内に、信号を歪ませる歪付与手段を設けることができ
る。
【0006】
【作用】図1は本発明の原理を示すもので、インパルス
あるいはパルス列などのパルス源やFM音源、PCM音
源など適宜の音源Gからの楽音信号gは、複数のバンド
パスフィルタ#1〜#nBPFおよび加算器#1〜#k
ADDを含む共鳴効果付与手段Eに供給され、これらフ
ィルタ#1〜#nBPFおよび加算器#1〜#kADD
の組合わせ方や特性に応じて定まる変化が与えられた共
鳴信号eとして出力される。
【0007】なお、この図1では、楽音信号を上記共鳴
効果付与手段Eに印加すると同時に加算器Aの一方の入
力端に供給するとともに、この加算器Aの他方の入力端
に上記共鳴効果付与手段Eからの共鳴信号を供給して楽
音に共鳴音を付加するように構成した例を示してあるが
、所望に応じて加算器Aを設けずにこの共鳴信号eのみ
を使用することができることは当然である。
【0008】これらのバンドパスフィルタ#1〜#nB
PFおよび加算器#1〜#kADDの組合せ方の例を図
2および図3に示してあり、図2(a) はその入力端
に楽音信号gがそれぞれ供給されるn個のバンドパスフ
ィルタ #01〜#0n BPFの出力を加算器Adに
よって加算して共鳴信号eを得るものであり、同図(b
) はこの(a) 図図示の回路を2段縦続接続した例
であって、前段の回路においては #11〜#1j の
、また後段の回路においては #21〜#2n のn個
のバンドパスフィルタがそれぞれ並列に用いられており
、 #11〜#1jバンドパスフィルタの出力は加算器
Ad1 によって加算された後 #21〜#2n バン
ドパスフィルタにそれぞれ供給され、これら #21〜
#2n バンドパスフィルタの出力は加算器Ad2 に
よってさらに加算されて共鳴信号として出力される。
【0009】これらのバンドパスフィルタBPFはその
パラメータを制御し得るように構成しておくことが望ま
しく、この図2(a),(b) においては、それぞれ
のバンドパスフィルタの、例えばバンドパスフィルタ#
01 BPFについて p01−1〜 p01−mとし
て示したような、m個のパラメータをそれぞれ制御する
パラメータ制御信号が他のバンドパスフィルタとは互い
に独立した信号として供給されるものとして示してある
【0010】なお、これらバンドパスフィルタを制御す
る制御パラメータとしては、後に実施例について説明す
るように、例えば、ディジタルフィルタにおける入出力
の利得制御やインパルス応答における周期および減衰率
などを定めるパラメータを用いることができる。
【0011】図3(a) 〜(c) は共鳴効果付与手
段EにおけるバンドパスフィルタBPFと加算器の組合
せの他の例を示すものであるが、それぞれのバンドパス
フィルタに対する上記したパラメータ制御信号の供給線
については図示を省略してある。
【0012】また、複数のバンドパスフィルタの共振周
波数を互いにオフセットさせておくことによって倍音を
強調させたり、複雑な共鳴音を得ることができ、さらに
、演奏者の希望に応じてバンドパスフィルタBPFおよ
び加算器Aの接続状態を変更あるいは選択し得るように
構成しておけば、より多くの種類の共鳴音を得ることが
できる。
【0013】さらに、後に実施例について説明するよう
に、上記共鳴効果付与手段EのバンドパスフィルタBP
F内に信号を歪ませる例えばリミッタなどの歪付与手段
を設けて倍音を増加させることによって、さらに多様な
音作りを可能にすることができる。
【0014】
【実施例】図4(a),(b) は本発明において用い
られる複数のバンドパスフィルタをディジタルフィルタ
として構成した実施例をその1つのバンドパスフィルタ
について示したものであって、それぞれのバンドパスフ
ィルタBPFは、加算器A1,A2,乗算器M1,M2
 および1サンプル期間の遅延回路に相当するZ変換器
Z1,Z2 によって構成されるディジタルフィルタF
と、その入力側および出力側にそれぞれ設けられた乗算
器Mi,Mo とによって構成されており、非常にQの
高いバンドパスフィルタが得られる。
【0015】なお、この図4(a) に点線で示したブ
ロックDa,Db,Dc は、上記のようにリミッタな
どからなる歪付与手段をこのバンドパスフィルタBPF
内に設ける場合に選択的に挿入する位置を例示したもの
であり、この歪付与手段としてリミッタを用いればデー
タの最大値が制限されるので高調波成分を増大させて異
なった共鳴音を得ることができ、さらにこの最大値を調
整できるように構成しておけば一層多様な音色を得るこ
とができる。また、この歪発生回路6を設けて倍音を発
生させれば、共鳴効果付与回路8のバンドパスフィルタ
のQが非常に高い場合でもいずれかのバンドパスフィル
タから共鳴信号出力が得られるようになるので、共鳴音
が出力されないようになるのを防止することができる。
【0016】また、このディジタルフィルタFはループ
を構成しているので、このフィルタFの入出力の位置を
図4(b) のような位置に選ぶことができるが、この
実施例では加算器A3 を追加することになる。なお、
(a) 図の構成要素と対応する構成要素には同一の符
号を付してある。
【0017】この乗算器M1,M2,Mi,Mo は、
それぞれの入力データに前述したパラメータ制御信号に
よって与えられるパラメータp1,p2,p3,p4 
を乗算するものであり、このディジタルフィルタFが発
振しないようにするための条件としてこれら乗算器M1
,M2,Mi,Mo におけるそれぞれの利得βが0≦
β≦1となるように設定される。
【0018】このディジタルフィルタFの特性は、その
入力をx、出力をy、乗算器M1 の利得をa、乗算器
M2 の利得をb、加算器A2 の出力をwとすると、
y=b(x+z−1y+w)    …… (1)w=
az−1y+wz−1        ……(2)が成
り立つから、その入出力の関係y/xはこの(1),(
2) 式を解くことによって次の式によって示される。 y/x=(b(1−z−1))/(1−(ab+b+1
)z−1+bz−2)
【0019】Z変換の性質から、このディジタルフィル
タFのインパルス応答は順次減衰する COS波特性を
有するものであり、また、乗算器M1,M2 の利得a
,bは COS波の周期に、さらに、この乗算器M2 
の利得bは上式の分母のz−2の係数であることから 
COS波の減衰特性を定めるものであることが判る。な
お、この乗算器M2 の利得bが“1”に等しいときに
は COS波の減衰率が“0”となってこのディジタル
フィルタFは発振するようになるから、この利得bにつ
いては0≦b<1となるように設定しなければならない
【0020】図5は歪付与手段の実施例を示すもので、
同図(a) は乗算器Mによって入力したデータdに定
数cを乗算し、得られた値を例えば最大値が定められた
カウンタなどからなる最大値制限手段Lに入力し、この
最大値制限手段Lの出力として最大値が制限されて歪ん
だデータを得るようにしたものである。なお、入力する
データの値などに応じてこの乗算器Mを用いないで単に
最大値制限手段Lとしてのリミッタだけを用いることが
できることは前述したとおりである。
【0021】図5(b) は比較器CとセレクタSとに
よって構成した歪付与手段の実施例を示すもので、入力
データdと定数cとを比較器Cによって比較し、d<c
ならば入力データdが、また、d≧cならば定数cがこ
のセレクタSから出力されるようにセレクタSを切換え
ることによって、出力される最大値をこの定数cとした
ものである。なお、これとは逆に、d<cならば定数c
、d≧cならば入力データdが出力されるようにセレク
タSを切換えるように構成すれば、出力される最小値を
定数cとした歪を与えることができる。
【0022】図6は本発明を適用した電子楽器の実施例
を示すブロック図であって、音源1は演奏者によって指
示されたキーコードKCおよび音色コードTCにしたが
ってワードデータWDを発生し、このワードデータWD
は増幅器2および加算器3を経てD/A変換器4に送ら
れてアナログ信号に変換された後、図示しないサウンド
システムに向けて送出される。
【0023】上記音源1からのワードデータWDは、演
奏者によって操作される図示しない制御スイッチによっ
て切換えが行われるセレクタ5の一方の入力端子Aに直
接供給されるとともに、例えばリミッタである歪発生回
路6を経てこのセレクタ5の他方の入力端子Bに供給さ
れる。この歪発生回路6は歪付与手段として図5につい
て説明したと同様にワードデータWDを変化させる。演
奏者は上記制御スイッチを操作してセレクタ5の出力と
してワードデータWDあるいは歪が付与されたワードデ
ータWDのいずれかを選択する。なお、この歪発生回路
6を設けると倍音が発生するために、共鳴効果付与回路
8のバンドパスフィルタのQが非常に高い場合でもいず
れかのバンドパスフィルタから出力が得られるようにな
り、共鳴音が出力されないようになるのを防止すること
ができる。
【0024】このセレクタ5の出力は増幅器7および本
発明の共鳴効果付与手段に相当する共鳴効果付与回路8
の入力端子にそれぞれ供給され、これら増幅器7および
共鳴効果付与回路8の出力は、上記加算器3の2つの入
力端子にそれぞれ供給されて前記増幅器2からのワード
データWDと加算される。この共鳴効果付与回路8は例
えば図4(a) に示したようなバンドパスフィルタB
PFと加算器とを図2あるいは図3に示したように組合
わせて構成されるものであって、それぞれのバンドパス
フィルタFのパラメータはパラメータ発生回路9からの
パラメータ制御信号によって制御される。
【0025】このパラメータ発生回路9には前記のキー
コードKC、音色コードTCおよびバンドパスフィルタ
BPFのパラメータを周期的に変化させるためのデータ
Rが入力されており、このパラメータ発生回路9ではこ
れらの信号を用いた加減算、乗除算あるいはその他の適
宜の演算を行った結果をパラメータ制御信号として前記
共鳴効果付与回路8に送出する。
【0026】上記のようにバンドパスフィルタのパラメ
ータを周期的に変化させる理由は、例えばギターの弦を
はじいたときに生じる弦の張力の変化に伴う延び縮み、
あるいはネック、ボデーなどの変化による共鳴音の変化
を模擬した効果などの自然なゆらぎを得るために有効で
あるからである。
【0027】このパラメータを周期的に変化させるため
のデータRは、低周波発振器10の出力をAD変換器1
1によってディジタル信号に変換したデータであり、こ
れによって、キーコードKC、音色コードTCおよび低
周波発振器10の出力波形の周期に応じてバンドパスフ
ィルタBPFのパラメータが変化することになる。
【0028】この実施例においては、増幅器2,7の利
得、セレクタ5の切換、歪発生回路6,共鳴効果付与回
路8およびパラメータ発生回路9の構成、低周波発振器
10の周波数の調整、さらにはパラメータ発生回路9か
ら共鳴効果付与回路8への接続状態など多数の調整可能
な要素があるから、極めて豊富な音作りを行うことがで
きる。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、自然楽器のボデーやネ
ックなどの共鳴体による共鳴音と同様な共鳴音を容易に
得ることができるばかりでなく、自然楽器では得られな
いような各種の効果を有する共鳴音を得ることができる
ので、音作りの範囲が著しく広くなるという格別の効果
が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】共鳴効果付与手段の実施例を示す図である。
【図3】共鳴効果付与手段におけるバンドパスフィルタ
と加算器の組合せ方の他の実施例を示す図である。
【図4】バンドパスフィルタの実施例を示すブロック図
である。
【図5】歪付与手段の実施例を示すブロック図である。
【図6】本発明を適用した電子楽器の実施例を示すブロ
ック図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  複数のバンドパスフィルタと加算器と
    を組合わせて構成された共鳴効果付与手段によって共鳴
    信号を生成するようにしたことを特徴とする電子楽器。
  2. 【請求項2】  共鳴効果付与手段のバンドパスフィル
    タ内に、信号を歪ませる歪付与手段を設けたことを特徴
    とする請求項1記載の電子楽器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006047451A (ja) * 2004-08-02 2006-02-16 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd 電子楽器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58102293A (ja) * 1981-12-14 1983-06-17 日本ハモンド株式会社 楽器用増幅器
JPH0398096A (ja) * 1989-09-11 1991-04-23 Yamaha Corp 楽音合成装置

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