JPH0458039B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

技術分野 この発明は電子楽器に関し、特に、各種の調に
関する純正調音階の楽音が簡単な構成で得られる
ようにしたことに関する。 従来技術 通常の電子楽器は平均律音階に従つて楽音を発
生させているが、例えば和音演奏のように複数の
楽音を同時に発生する場合においては純正調音階
の方が美しい響きを持つ演奏音が得られるもので
ある。そこで、純正調音階で楽音を発生させるこ
とのできる電子楽器が従来から考えられている。
例えば特開昭55−65996号公報に示された電子楽
器では、所定の和音が検出されたときだけその和
音構成音間の音程が純正調音階を満すものとなる
ようにピツチ制御されるようになつているが、こ
れは所定の和音に関してのみ純正調音階が適用さ
れるので完全な純正調音階の電子楽器とはいえな
いものであつた。また、特開昭58−54395号公報
に示された電子楽器では、主音の音名を特定し、
この主音に応じて純正調音階の音源信号を発生す
るようにしている。純正調音階では各調（Ｃ調、
Ｃ＃調……Ｂ調）毎に各音（Ｃ〜Ｂ）の周波数関
係が異なるので、主音の音名を特定し（調名を特
定し）、この主音に応じて（調名に応じて）夫々
個有の純正調音階の音源信号を発生しなければな
らない。そのために、上記先行出願では、各主音
毎に（各調毎に）その音階音の周波数を決めるデ
ータを夫々用意しておくようになつており、デー
タメモリの構成が複雑化していた。また、上記先
行出願では、押圧鍵の中から主音を選ぶようにし
ているため、調の指定が必ずしも正確に行えると
は限らなかつた。 発明の目的 この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
各種の調に関する純正調音階の楽音を簡単な構成
で発生することのできる電子楽器を提供しようと
するものである。 発明の概要 この発明によれば、純正調音階の各音階音の周
波数を設定する周波数データを、すべての調に関
して予め準備せずに、所定の基準の調に関しての
みメモリに記憶しておくようにすることによりメ
モリの構成を簡単化したことを特徴とする。そし
て、調指定手段を設け、発生すべき楽音の音高を
示すデータをこの調指定手段によつて指定された
調に応じて前記基準の調における音階音データに
変換し（言わば指定された調から基準の調に移調
する）、変換された音階音データに応じて上記メ
モリから周波数データを読み出す。こうして読み
出された周波数データは、純正調音階における楽
音周波数を設定し得るものであるが、上述のデー
タ変換（移調）によつて、発生しようとする本来
の音高からずれたものとなつている。そこで、前
記周波数データによつて設定される周波数を指定
された調に応じた所定の比率でシフトする（基準
の調から指定された調に移調する）ための周波数
シフト手段を設け、前記周波数データとこの周波
数シフト手段の出力とに基づき発生すべき楽音信
号の周波数を決定するようにしている。 実施例 第１図はこの発明に係る電子楽器の一実施例を
示すもので、この例では可変分周方式音源を用い
ている。発生すべき楽音の音高を指定するための
手段として鍵盤１０が用いられる。キーアサイナ
１１は、この鍵盤１０での押鍵を検出し、押圧鍵
に係る楽音の発音を特定数の発音チヤンネルのう
ち利用可能ないずれかのチヤンネルに割当てる。
各チヤンネルに割当てられた鍵を示すキーコード
KCとその鍵の押圧が持続しているか否かを示す
キーオン信号KONが、各チヤンネル毎に時分割
でキーアサイナ１１から出力される。キーコード
KCはオクターブを示すオクターブコードOCとそ
のオクターブ内における音名を示すノートコード
NCとから成る。 調指定スイツチ１２は各種の調（Ｃ調、Ｃ
＃調、……Ｂ調）を指定するためのものであり、
調データ発生回路１３はこのスイツチ１２によつ
て指定された調を示す調データ（調の主音を示す
データ）を発生する。キーコード変換回路１４に
は、キーアサイナ１１から出力されたキーコード
KCと調データ発生回路１３から出力された調デ
ータとが入力されており、このキーコードKC（奏
者によつて指定された音高を示すデータ）を調デ
ータに応じて所定の基準の調における音階音を示
すデータに変換する。基準の調をＣ調とすると
き、このキーコード変換回路１４では次表のよう
にデータ変換を行なう。

【表】 通常、キーコードKCはそのノートコードNC
が第１表に示すように変換され、オクターブコー
ドOCは変換されない。しかし、第１表において
仕切り線で囲つた部分ではオクターブコードOC
が１オクターブ上の値に変換される。これは、主
音に対する各音階音の音程度数を正確に設定する
ためである。キーコード変換回路１４としては、
第１表のようなデータ変換テーブルを予め記憶し
たメモリを用いることができるが、特開昭55−
126296号公報に示されたようなコード補正演算に
よる移調技術を用いることもできる。 分周値メモリ１５は、基準の調（以下Ｃ調を基
準の調とする）に関して純正調音階の各音階音毎
にその周波数に対応する周波数データを予め記憶
したものであり、この実施例は可変分周方式音源
であるため上記周波数データとして分周値データ
が用いられる。 純正調音階とは、主音に対する各音階音の周波
数比が次表のように整数同士の比で表せるもので
ある。同表では各音階音の音名の欄にはＣ調のと
きの音名が示されているが、この周波数比は主音
の音名（調名）が変わつても変化しない。

【表】 Ｃ調におけるC5音〜B5音の周波数を純正調音
階と平均律音階につき対比すると次表の通りであ
り、両音階の違いを確認することができる。

【表】

【表】 分周値メモリ１５には上記第３表に示すような
Ｃ調における純正調音階周波数に対応する分周値
データが記憶されている。分周用マスタクロツク
パルスの周波数を1.50696324MHzとしたとき、上
記各音C5〜B5に対応する純正調音階周波数の分
周値は次表のようになる。

【表】 第４表ではC6音の分周値も付記されている。
この実施例ではＣ＃５〜C6音を最高オクターブ
としており、マスタクロツクパルスを分周するこ
とによりこの最高オクターブの周波数の信号を発
生し、この分周信号をオクターブコードOCに応
じて更にオクターブ分周することにより望みの周
波数の信号を得るようにしている。このような設
計上の要請により、分周値メモリ１５には、C5
〜B5音ではなくＣ＃５〜C6音の分周値データが
記憶されているが、Ｃ調に関する純正調音階の各
音階音の周波数に対応する分周値データを記憶す
るという意味において、C5〜B5音の分周値デー
タを記憶する場合と実質的に等価である。尚、こ
の場合、オクターブコードOCのコード付けは、
Ｃ＃５〜C6音を最高オクターブとしてそれらの
オクターブコードOCを同じ値とし、それよりも
１オクターブ下がる毎に（Ｃ＃４〜C5、Ｃ＃３
〜C4、……）値を切換えるものとし、オクター
ブ分周制御の便宜を計るものとする。 キーコード変換回路１４から出力されたキーコ
ードKC′のうちノートコードNC′が分周値メモリ
１５に入力され、このノートコードNC′が示す音
名Ｃ＃〜Ｃに応じて該メモリ１５に記憶したＣ
＃５〜C6音に対応する分周値データが読み出さ
れる。メモリ１５から読み出された分周値データ
は各チヤンネルCH１〜CHN（チヤンネル数をＮ
とする）に対応するトーンジエネレータ１６−１
乃至１６−Ｎに入力される。また、各トーンジエ
ネレータ１６−１乃至１６−Ｎにはキーアサイナ
１１から出力されたキーオン信号KON及びキー
コード変換回路１４から出力されたキーコード
KC′に含まれるオクターブコードOC′が夫々入力
される。 各トーンジエネレータ１６−１乃至１６−Ｎは
同一構成であるため、代表してトーンジエネレー
タ１６−１につき説明する。ラツチ回路１７は、
時分割的に与えられる各チヤンネルの分周値デー
タ、オクターブコードOC′、キーオン信号
KON′のうちこのチヤンネルCH１に対応するも
のを選択的にラツチするものであり、このチヤン
ネルCH１の時分割タイミングに同期するチヤン
ネルタイミングパルスTch１によつてラツチ制御
される。他のチヤンネルCH２〜CHNのラツチ回
路（図示せず）は夫々のチヤンネルの時分割タイ
ミングに対応するチヤンネルタイミングパルス
Tch２〜TchNによつて制御される。ラツチ回路
１７にラツチされた分周値データは可変分周回路
１８に与えられ、該可変分周回路１８の分周値を
設定する。可変分周回路１８では、クロツクパル
ス発生回路１９から与えられたクロツクパルスを
分周値データに応じた分周率で分周し、その分周
出力をオクターブ分周回路２０に与える。オクタ
ーブ分周回路２０では、ラツチ回路１７にラツチ
されたオクターブコードOC′の値に応じて可変分
周回路１８の分周出力信号をオクターブ分周す
る。オクターブ分周回路２０の出力は開閉回路２
１に与えられ、ラツチ回路１７にラツチされたキ
ーオン信号KONに応じて開閉制御される。 以上のような可変分周方式音源から成るトーン
ジエネレータ１６−１乃至１６−Ｎにおいて楽音
形成された各チヤンネルCH１〜CHNの楽音信号
は、音色回路２２に与えられて音色制御が施さ
れ、その後サウンドシステム２３に与えられる。 ところで、分周値メモリ１５から読み出した分
周値データは、鍵盤１０で押圧された鍵の周波数
に直接対応するものではなく、基準の調に移調し
たものに対応している。従つて、そのままでは鍵
盤１０で指定された音高とは異なる音高の楽音信
号がトーンジエネレータ１６−１乃至１６−Ｎで
発生されてしまう。この点を考慮して、メモリ１
５から読み出された分周値データによつて設定さ
れる周波数を、調指定手段によつて指定された調
に応じた所定の比率でシフトする（基準の調から
指定された調に移調する）ための周波数シフト手
段が設けられる。この周波数シフト手段に相当す
るものがクロツクパルス発生回路１９であり、調
データ発生回路１３から発生された調データに応
じて各調に対応して予め定められた周波数のクロ
ツクパルスを発生する。このように分周用クロツ
クパルスの周波数を指定調に応じて可変すること
により、可変分周回路１８の分周出力信号の周波
数が、指定調に応じた所定の比率で、分周値デー
タによつて本来設定される周波数からシフトされ
る。 この分周用クロツクパルスの周波数は、指定さ
れた調の主音の周波数とその主音を基準の調に移
調したときの純正調音階周波数との周波数比に応
じて決定される。尚、各調の主音の周波数は平均
律音階に従つて設定するものとする。 例えば、Ｂ調において主音のＢ音（最高オクタ
ーブのB5音）の周波数は平均律に従つて987.767
Hz（第３表参照）に設定したいのであるが、純正
調音階のＣ調（基準調）に移調されたままでは
B5音はC6音に変換されているので（第１表参
照）、C6音の純正調音階周波数1046.502Hz（第３
表のC5音の２倍の周波数）となつてしまう。こ
の両者の周波数比は987.767／1046.502である。ここで
、 指定調が基準調と同じＣ調のときの分周用クロツ
クパルスの周波数を前述のように1.50696324MHz
とすると、Ｂ調のときの分周用クロツクパルス
は、1.50696324×987.767／1046.502＝1.42238904MHzと
す べきである。 このようにして各調に対応する分周用クロツク
パルスの周波数を決定すると、例えば次表のよう
になる。従つて、同表に示すような周波数のクロ
ツクパルスが調データに応じてクロツクパルス発
生回路１９から発生される。

【表】 一例として、Ｂ調が指定され、鍵盤１０でB5
音が指定された場合について第１図の作用を説明
する。B5音のキーコードKCはキーコード変換回
路１４でC6音のキーコードKC′に変換され（第１
表参照）、分周値メモリ１５からはＣ調のＣ音に
対応する分周値データ「1440」が読み出される
（第４表参照）。クロツクパルス発生回路１９から
はＢ調に対応する周波数1.42238904MHz（第５表
参照）を持つ分周用マスタクロツクパルスが発生
され、 1.42238904（ＭHz）÷1440≒987.767（Hz）なる分
周が可変分周回路１８で行なわれ、Ｂ調の主音で
あるB5音の楽音信号が平均律音階の周波数
987.767Hz（第３表参照）で発生される。 次に、Ｂ調が指定され、鍵盤１０でE5音が指
定された場合について説明すると、E5音のキー
コードKCはF5音のキーコードKC′に変換され
（第１表参照）、分周値メモリ１５からはＣ調のＦ
音に対応する分周値データ「2160」が読み出され
る（第４表参照）。従つて、可変分周回路１８で
は、 1.42238904（ＭHz）÷2160≒658.511（Hz）なる分
周が行なわれ、Ｂ調の第４音の音階音であるE5
音の楽音信号が純正調音階の周波数658.511Hzで
発生される。上述のようにＢ調の主音であるB5
音は987.767Hzで発生されるので、その１オクタ
ーブ下の主音であるB4音は493.883Hzで発生され
ることは明らかである。そこで、この主音のB4
音と第４音のE5音との周波数比を調べると、 658.511／493.883≒４／３ となり、純正調音階となつていることが確認でき
る。 同様に、Ｂ調の各音階音B4〜Ａ＃５に関して
キーコード変換回路１４における変換キーコード
KC′、メモリ１５から読み出す分周値データ、最
終的に得られる周波数、この各音階音の周波数と
主音との周波数比を示すと、次表のようになる。

【表】

【表】 第５表から明らかなように、Ｂ調において純正
調音階の周波数で楽音信号が形成されることが確
認できる。他の調に関しても、上述と同様に、純
正調音階の周波数で楽音信号を形成することがで
きる。このことは第１図の実施例において上述の
Ｂ調の場合と同様の手順で確認することができる
ので、詳細説明は省略する。 この発明は、上述のような可変分周方式音源の
電子楽器に限らず、位相演算方式の電子楽器にも
適用することができる。その場合の要部を示す
と、第２図のようであり、キーコード変換回路１
４とクロツクパルス発生回路１９は第１図と同様
であるが、分周値メモリ１４の代わりに周波数ナ
ンバメモリ２４を用い、アキユムレータ２５にお
ける累算タイミングをクロツクパルス発生回路１
９からの可変クロツクパルスによつて可変制御し
ている。すなわち、周波数ナンバメモリ２４で
は、所定の基準の調に関して純正調音階における
各音階音の周波数に比例した周波数ナンバＦを記
憶しており、この周波数ナンバＦをキーコード変
換回路１４で変換されたキーコードKC′に応じて
読み出す。メモリ２４から読み出された周波数ナ
ンバＦをアキユムレータ２５で繰返し加算し、こ
のアキユムレータ２５の出力を位相アドレス信号
としてトーンジエネレータ２６に入力する。トー
ンジエネレータ２６は位相アドレス信号に応じて
楽音信号を形成するもので、例えば波形メモリ、
あるいは周波数変調演算方式による楽音形成回
路、などから成るものである。アキユムレータ２
５の計算タイミングはクロツクパルスによつて制
御され、このクロツクパルスの周波数は前述の通
り指定調に応じて可変制御される。従つて、調に
応じた周波数シフトが実現される。 第３図は第２図の変更例を示すもので、周波数
シフト手段として、クロツクパルス発生回路１９
の代わりに周波数シフトデータ発生回路２７及び
乗算器２８を用いたものである。この周波数シフ
トデータ発生回路２７は指定調に応じて所定の数
値データを発生し、乗算器２８でこの数値データ
を周波数ナンバＦに乗算することにより該周波数
ナンバＦの値を変更し、これにより調に応じた周
波数シフトを実現する。この場合、アキユムレー
タ２５の計算タイミングは固定のクロツクパルス
によつて制御される。 一般に純正調音階は和音演奏に好適であるの
で、伴奏用鍵盤（又は鍵域）に関する楽音の発生
に対してこの発明を適用し、メロデイ用鍵盤（又
は鍵域）に関しては従来通り平均律音階に従つて
楽音を発生させるようにするとよい。また、上記
実施例では基準の調をＣ調としているが、これに
限らないのは勿論であり、何調でもよい。 発明の効果 以上の通りこの発明によれば、純正調音階の各
音階音に対応する周波数データは所定の基準の調
に関してのみ予めメモリに準備しておくだけでよ
いので、極めて簡単な構成ですべての調に関して
純正調音階の楽音信号を発生することができる。
また、複数音を同時に演奏する場合に限らず単音
演奏のときも純正調音階とすることができるの
で、アルペジヨのような旋律的和声音を純正調音
階で発生することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す電気的ブロ
ツク図、第２図は同他の実施例の要部を示す電気
的ブロツク図、第３図は第２図の変更例を示す電
気的ブロツク図、である。 １０……鍵盤、１１……キーアサイナ、１２…
…調指定スイツチ、１３……調データ発生回路、
１４……キーコード変換回路、１５……分周値メ
モリ、１６−１乃至１６−Ｎ……可変分周方式の
トーンジエネレータ、１９……クロツクパルス発
生回路、２４……周波数ナンバメモリ、２５……
アキユムレータ、２６……トーンジエネレータ、
２７……周波数シフトデータ発生回路、２８……
乗算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発生すべき楽音の音高を指定するための音高
   指定手段と、調を指定するための調指定手段と、
   前記音高指定手段によつて指定された音高を示す
   データを前記調指定手段によつて指定された調に
   応じて所定の基準の調における音階音データに変
   換するデータ変換手段と、前記基準の調に関して
   純正調音階の各音階音毎にその周波数に対応する
   周波数データを予め記憶しており、前記データ変
   換手段で変換された前記音階音データに応じてこ
   の周波数データが読み出されるメモリと、この周
   波数データによつて決定される周波数を前記調指
   定手段によつて指定された調に応じた所定の比率
   でシフトするための信号を出力する周波数シフト
   手段と、前記メモリから読み出された周波数デー
   タと前記周波数シフト手段から出力された信号と
   に応じて定まる周波数の楽音信号を形成する楽音
   形成手段とを具えた電子楽器。 ２ 前記周波数シフト手段は、前記調指定手段に
   よつて指定された調に応じて予め定められた周波
   数のクロツクパルスを発生するものであり、前記
   楽音形成手段は、このクロツクパルスの周波数と
   前記周波数データの値とに応じて定まる周波数の
   楽音信号を形成するものである特許請求の範囲第
   １項記載の電子楽器。 ３ 前記メモリに記憶された周波数データは分周
   値を示すデータであり、前記楽音形成手段は、前
   記クロツクパルスをこの周波数データの分周値に
   応じて分周することにより楽音信号の周波数を決
   定するものである特許請求の範囲第２項記載の電
   子楽器。