JPH0498291A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、電子楽器に係り、特に共鳴効果を実現する電
子楽器に関する。

従来の技術 近年、電子楽器のディジタル化が進み、例えば電子ピア
ノや電子オルガンのように生楽器音を模倣した楽音を出
力する商品が数多く開発されている。ところで、生楽器
音にはその楽器自体の構造からくる様々な共鳴効果が付
与されている。例えばピアノ音の場合、打弦により叩か
れた弦だけでなく、叩かれなかった弦や響板等がピアノ
本体内部で共鳴し、さらにダンパペダルをオンすると弦
からダンパが外れ、音の広がり感が増加する。こうした
効果を実現するものとしていくつかの電子楽器が提案さ
れている（例えば特開昭６３１９３１８５号公報、特開
昭６４−９１１９３号公報）。

以下第６図を参照しながら、従来の電子楽器に３　ベー
ン ついて説明する。

第５図に示すように電子楽器は、楽音の音高や音量など
の楽音情報を指定するための鍵盤１０１、共鳴効果のオ
ン、オフを指定するためのスイッチ１０２（例えばサス
ティンペダルやダンパペダル等）、鍵盤１０１とスイッ
チ１０２の状態を検出して制御信号を発生するＣＰＵ（
中央処理装置）１０３からの制御信号に応じて楽音信号
を発生する楽音信号発生部１０４とＣＰＵ１０３がらの
制御信号に応じて楽音信号発生部１０４の出力に共鳴効
果を付加する共鳴効果付加部１０５、共鳴効果付加部１
０５の出力を増幅し楽音として放音するアンプ、スピー
カからなるサウンドシステム１０６とからなっている。

以上の各構成要素の関連と動作を以下に説明する。

鍵盤１０１において押鍵が行なわれるとＣＰＵ１０３は
押鍵検出を行ない音高を示すキーコードデータＫＯとキ
ータッチの強さを示すタッチレベルデータＫＴと押鍵及
び離鍵情報を表わすキーオン信号ＫＯＮを出力として出
す（押鍵時ＫｏＮ＝１．離鍵時ＫｏＮ二〇）。またＣＰ
Ｕ１０３はスイッチ１０２の状態検出も行なっておシ、
スイッチ１０２に状態変化があればスイッチ１０２の状
態信号ＳＯＮを出力として出す。楽音信号発生部１０４
はＣＰＵ１０３出力のキーコードデータＫＣ，タッチレ
ベルデータＫＴ、キーオン信号ＫＯＮ、及びスイッチ１
０２の状態信号ＳＯＮに対応した楽音信号を発生する。

第６図はキーオン信号ＫＯＮとスイッチ１０２の状態信
号ＳＯＮに対応して楽音信号発生部１０４の楽音信号出
力のエンベロープ形状の一例である。

例えばスイッチ１０２の状態信号ＳＯＮがオフ（ＳＯＮ
＝ｏ）のときにキーオン信号ＫＯＮがオフ→オン→オフ
（ＫＯＮ＝ｏ→１→○）と変化した場合のエンベロープ
形状はＥｌのようになる。

また、スイッチ１０２の状態信号ＳＯＮがオン（ＳＯＮ
−１）のときにキーオン信号ＫＯＮがオフ→オン→オフ
（ＫＯＮ−○→１→０）と変化した場合のエンベロープ
形状はＥ２のようになる。

離鍵後（ＫＯＮ＝１→Ｑ）のエンベロープの持続５　べ
−７ 時間はエンベロープ形状Ｅ１に比べてエンベロープ形状
Ｅ２の方がはるかに長くなっている。すなわち、スイッ
チ１０２がオン状態の場合は離鍵後に長い余韻を持った
楽音信号となる。

共鳴効果付加部１０５はＣＰＵ１０３出力のスイッチ１
０２の状態信号ＳＯＮがオン状態（ＳＯＮｌ）であれば
、楽音信号発生部１０４出力の楽音信号に共鳴効果を付
加し、オフ状態（ＳＯＮ−ｏ）であれば、楽音信号発生
部１０４出力の楽音信号をバイパスする。なお、共鳴効
果伺加には、楽音信号がアナログ信号であればスプリン
グ式すバブ装置やＢＢＤ遅延素子を用いた遅延装置が、
ディジタル信号であればディジタルフィルタと遅延回路
を用いてディジタル的に共鳴効果を付加したあとでＤＡ
（ディジタルアナログ）変換をする装置が用いられる。

この共鳴効果付加部１０６の楽音信号出力は、アンプ、
スピーカからなるサウンドシステム１０６に供給され、
楽音として放音される。

発明が解決しようとする課題 ６　ベーン しかしながら上記のような構成では、例えばピアノのダ
ンパペダル効果を表現する場合、打弦により叩かれた弦
だけでなく叩かれなかった弦や響板等がピアノ本体内部
で共鳴して生まれる広がυ感を、ダンパペダルオンに同
期して離鍵後のエンベロープ形状を変化させたり、さら
にこれに同期して各種リバーブ装置によシ共鳴効果を付
加しているだけで、実際にハンマで叩かれた衝撃音が叩
かれなかった弦や響板を伝わって生じる独特の共鳴音を
忠実に表現することはできない。すなわち、生楽器の構
造自体から発生する共鳴効果の付与が忠実に行なわれて
いないという問題点を有していた。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、生楽器の
構造に起因する共鳴効果の付与を忠実に行なうことので
きる電子楽器を提供することを目的とする。

課題を解決するだめの手段 この目的を達成するために、本発明の電子楽器は、楽音
の音高及び強弱と発音開始停止と共鳴状７　ベーン 態とを指示する制御信号を発生する制御信号発生部と、
制御信号のうち少なくとも楽音の音高及び強弱と発音開
始停止とを指示する制御信号に応じて楽音信号を発生す
る楽音信号発生部と、制御信号のうち少なくとも共鳴状
態を指示する制御信号に応じて共鳴音信号を発生する共
鳴音信号発生部とを備えてなるものである。

作　　用 本発明は上記の構成により、制御信号発生部から発生さ
れる制御信号に応じて楽音信号発生部から楽音が発生さ
れると共に、制御信号発生部から発生される共鳴状態を
指示する制御信号によって異なる共鳴音信号が共鳴音信
号発生部から選択的に発生されるように配しであるので
所望の共鳴効果を得ることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は、本発明の一実施例の電子楽器の構成図である
。第１図の電子楽器は、楽音の音高や強弱などの楽音情
報を指定するだめの鍵盤１、共鳴効果のオン、オフを指
定するためのスイッチ２（例えばサスティンペダルやダ
ンパペダル等）、鍵盤１とスイッチ２の状態を検出して
制御信号を発生するＣＰＵ（中央処理装置）３からの制
御信号に応じて楽音信号を発生する楽音信号発生部４、
ｃｐｕｓからの制御信号に応じて共鳴音信号を発生する
共鳴音信号発生部１４、楽音信号発生部４及び共鳴音信
号発生部１４の出力を加算しＤＡ変換して増幅、放音す
るサウンドシヌテム６からＩＮｔｔ成されている。

以上の各構成要素の関連と動作の説明を以下に行なう。

鍵盤１において押鍵が行なわれるとＣＰＵ３は押鍵検出
を行ない音高を示すキーコードデータＫＣとキータッチ
の強さを示すタッチレベルデータＫＴと押鍵及び離鍵情
報を表わすキーオン信号ＫＯＮを出力に出す。またＣＰ
Ｕ３はスイッチ２のオン状態の検出も行なっており、ス
イッチ２の状態に応じてスイッチ２の状態信号ＳＯＮを
出力９　ベーン に出す。

楽音信号発生部４は、例えば第２図に示すような内部構
成となっている。各部はポリフォニック（複音）出力の
ために時分割的に動作するが、ここでは便宜上１チヤネ
ル分の動作について説明する。

楽音波形選択制御部２１は、ＣＰＵ３からのキーコード
データＫＯ及びタッチレベルデータＫＴに応じて読み出
すべき波形を選択し、波形選択データＷＳ１を送出する
。楽音波形用アドレスデータ発生部２２は、ＣＰＵ３か
らのキーコードデータＫＣ及びキーオンデータＫＯＮに
応じてアドレスデータＡＤ１を発生する。ここで、楽音
の音高を決定する方法としては、アドレスデータの更新
速度を変化させる方法や、アドレスデータの読み出し幅
を変化させる方法があるが、本実施例ではどちらを用い
てもよい。楽音波形記憶部２３は複数の楽音波形データ
を記憶しておシ、楽音波形読み出し制御部２４は楽音波
形選択制御部２１から送出された波形選択データＷＳ１
と楽音波形用ア１０ページ ドレスデータ発生部２２で発生されたアドレスデータＡ
Ｄ１によって、指定された波形データを読み出す。また
、楽音用エンベロープ信号発生部２５は、時間経過にし
たがって波形の振幅制御を行なうエンベロープ信号を発
生するもので、ＣＰＵ３からのキーコードデータＫＣと
タッチデータＫＴによって決定されるエンベロープ信号
ＥＤ１をキオン信号ＫＯＮ＝１のタイミングで発生する
。

ここで従来例においてはスイッチ１０２の状態信号ＳＯ
Ｎによって、ＫＯＮ＝Ｏ以後のエンベロブ形状が変更さ
れていたが（第６図）、本実施例においては、同様の変
更を行なってもよいし行なわなくてもよい。このエンベ
ロープ信号ＥＤ１は、乗算器２６で、楽音波形読み出し
制御部２４の出力データと乗算される。

共鳴音信号発生部１４は、例えば第３図に示すよう々内
部構成となっている。ここでも楽音発生部４と同様、便
宜上１チヤネル分の動作について説明する。

共鳴音波形選択制御部３１は、ＣＰＵ３からの１１　ヘ
−ノ スイッチ２の状態信号ＳＯＮに応じて読み出すべき波形
を選択し、波形選択データＷＳ２を出力に出す。共鳴音
波形記憶部３３には、複数種類の共鳴音波形が記憶され
ている。とれは、例えばピアノのダンパペダルが踏まれ
た場合と踏まれなかった場合の、共鳴音の質感や響きの
度合の違いに対処するためで、あらかじめダンパペダル
の状態を変化させて共鳴音を採取し、共鳴音波形記憶部
３３に記憶させておくことによシ、スイッチ２の状態信
号ＳＯＮに応じた最適波形を読み出すことができる。ま
た、さらに音高や強弱の違いに対応した共鳴音波形を共
鳴音波形記憶部３３に記憶しておき、スイッチ２の状態
信号ＳＯＮに加えてキーコードデータＫＣやタッチレベ
ルデータＫＴに応じた最適波形を読み出してもよい。共
鳴音の採取方法ノー例トしては、例えばピアノの場合、
ハンマによって叩かれる弦のみを完全にミュートして打
弦を行ない、発生する共鳴音を録音、採取する方法など
があげられる。共鳴音波形用アドレスデータ発生部３２
は、ＣＰＵ３からのキーコードデータＫＣ，キーオンデ
ータＫＯＮ、及びスイッチ２の状態信号ＳＯＮに応じて
アドレスデータＡＤ２を発生するものであるが、楽音信
号とは関係なく任意の音程を付加することができる（例
えば、常に一定のアドレス更新速度でアドレスを変化さ
せて、共鳴音の音程変化を無くすこともできる）。

共鳴音波形読み出し制御部３４は共鳴音波形選択制御部
３１からの波形選択データＷＳ２と共鳴音波形用アドレ
スデータ発生部３２からのアドレスデータＡＤ２によっ
て、指定された波形データを読み出す。また、共鳴音用
エンベロープ信号発生部３５は、ＣＰ　Ｕ　３　カらＣ
Ｄキーニア　−ドア”−タＫＣ、タッチデータＫＴ、キ
ーオン信号ＫＯＮ、スイッチ２の状態信号ＳＯＮによっ
て決定されるエンベロープ信号ＥＤ２を発生するもので
、その−例を第４図に示す。スイッチ２がオン（５ＯＮ
＝１　）のときにキーオン信号ＫＯＮがオフ−オン（Ｋ
ＯＮｏ−１）と変化した場合、エンベロープはＥｌのよ
うにキーオン信号ＫＯＮのオンに同期して立上がシ、キ
ーオン信号ＫＯＮがオン（ＫＯＮ＝１）１３　／＼−７ のままでスイッチ２がオフ（ＳＯＮ＝１→０）されると
急激に減少する。なお、共鳴音波形読み出し制御部３４
は、エンベロープＥ１の立上がり開始（ＳＯＮ＝１かつ
ＫＯＮ＝１　）と同時に波形出力を開始する。丑だ、ス
イッチ２がオフ（ＳＯＮ＝ｏ）のときにキーオン信号Ｋ
ＯＮがオン−オン（ＫＯＮ−ｏ−１）と変化した場合、
エンベロープは立上がらず、キーオン信号ＫＯＮがオン
（ＫＯＮ＝１）のままでスイッチ２がオンされる（ＳＯ
Ｎ−○→１）と、それに合わせてエンベロープはＥ２の
ように立上がる。ただしここでは、キーオン信号ＫＯＮ
のオンからスイッチ２のオンまでの時間によって、エン
ベロープの振幅が制御されるようになっておシ、その時
間が長いほど振幅が小さく々る。なお、共鳴音波形読み
畠し制御部３４は、エンベロープＥ２の立上がシ開始と
同時に波形出力を開始する。

スイッチ２がオンのｔ−ｔで離鍵されると（ＫＯＮ＝１
→０）、エンベロープの接続時間はエンベロープＥ１に
比べてはるかに長くなり、長い余韻を持った音となるが
、その途中でスイッチ２がオフ１４７、−７ されると（ＳＯＮ＝１−ｏ）、その時点から急激に減衰
する。

このようにして発生されるエンベロープ信号ＥＤ２は、
乗算器３６で、共鳴音波形読み出し制御部３４の出力デ
ータと乗算される。

このようにして楽音信号発生部４からの出力データＷＤ
１及び共鳴音信号発生部１４からの出力データＷＤ２は
、サウンドシヌテム６に供給され、加算されＤＡ変換さ
れた後、増幅、放音される。

以上のように本実施例によれば、楽音信号発生部４とは
別に、生楽器の持つ、その構造に起因する独特の共鳴音
信号を発生する共鳴音信号発生部１４を設けることによ
り、独特の共鳴音を含んだ生楽器の音をリアルに表現す
ることができ、さらにスイッチ２の状態によって異なる
共鳴音を発生させるようにしたため、例えばピアノのダ
ンパペダルの状態によって変化する広がシ感や、共鳴音
の質感の違いを忠実に表現することが可能である。

なお、本実施例では、第４図に示すようにキオン信号Ｋ
ＯＮ＝　１かつスイッチ２の状態信号１５　・＼−７ ＳＯＮ−１の時、共鳴音用エンベロープ信号が立上が９
開始し、同時に共鳴音波形の出力が開始するようにした
が、ＫＯＮ＝１でエンベロープ及び波形の出力を開始し
、ＳＯＮが○か１かでエンベロープのレベルを制御する
ようにしてもよい（例えば５ＯＮ−〇の時レベルをｈに
抑える）。

また、本実施例では、便宜上、楽音信号と共鳴音信号の
流れをそれぞれ１チヤネル分だけ示しているが、各部は
時分割的に動作してポリフォニック（複音）出力にでき
ることは前述の通りである。

この場合、楽音信号発生部４、共鳴音信号発生部１４そ
れぞれ独立に時分割処理を行なってもよいし、楽音信号
発生部４と共鳴音信号発生部１４を合わせて時分割処理
を行なってもよい。このとき、同時に発音できるチャネ
ル数（例えば１６チヤネル）を楽音信号用と共鳴音信号
用に、それぞれ任意のチャネル数ごとに割シ振ることも
できる（例えば、楽音信号用＝１５チャネル、共鳴音信
号用：１チヤネル）。また、複数チャネル分のデータは
、アキュームレータ等を用いて任意の時点で各チャネル
の混合を行なってもよい。また、楽音信号発生部４と共
鳴音信号発生部１４における波形の読み出し制御に関し
ては、記憶された波形デーなめらかな補間を行ないなが
ら他の波形を読み出す等、様々々読み出し方法が実施可
能である。

また、本実施例では、楽音信号発生部４の出力信号ＷＤ
１と共鳴音信号発生部１４の出力信号ＷＤ２が直接サウ
ンドシステム６に入力されるようになっているが、従来
例に示すようにサウンドシステム６の前に共鳴効果付加
部を設けることもできる。この場合、共鳴効果は楽音信
号と共鳴信号に同時に付加することも、別々に制御、付
加することもできる。また、スイッチ２の状態によって
付加率を変えることもできる。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように本発明は、楽音の音高
及び強弱と発音開始停止と共鳴状態とを指示する制御信
号を発生する制御信号発生部と、１７、＼−７ 制御信号のうち少なくとも楽音の音高及び強弱と発音開
始停止とを指示する制御信号に応じて楽音信号を発生す
る楽音信号発生部と、制御信号のうち少なくとも共鳴状
態を指示する制御信号に応じて共鳴音信号を発生する共
鳴音信号発生部とを設け、共鳴状態を指示する制御信号
によって異なる共鳴音信号を発生するように配しである
ので、楽音信号以外に、生楽器の構造に起因する独特の
共鳴音信号を発生することができるようになシ、さらに
共鳴状態の違いによる共鳴音の質感の違いも表現できる
ようになった。これは、いままで楽音信号に共鳴効果を
かけることのみで、生楽器の共鳴感を得ようとしていた
ことと比べると、その忠実さや自然さにおいて、はるか
に優れた共鳴効果を付与することができ、まだ共鳴状態
の違いによる共鳴感の微妙な変化をも表現する電子楽器
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電子楽器の構成図、第２図
は同電子楽器の楽音信号発生部の構成図、１８　ベー。 第３図は同電子楽器の共鳴音発生部の構成図、第４図は
同電子楽器の共鳴音用エンベロープ発生部から発生され
るエンベロープ形状図、第６図は従来の電子楽器の構成
図、第６図は従来の電子楽器における楽音信号発生部か
ら発生される楽音のエンベロープ波形図である。 １・・・・・・鍵盤、２・・・・・・スイッチ、３・・
、・・・ＣＰＵ。 ４・・・・・・楽音信号発生部、１４・・・・・・共鳴
音信号発生部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）楽音の音高及び強弱と発音開始停止と共鳴状態と
   を指示する制御信号を発生する制御信号発生部と、 前記制御信号のうち少なくとも楽音の音高及び強弱と発
   音開始停止とを指示する制御信号に応じて楽音信号を発
   生する楽音信号発生部と、前記制御信号のうち少なくと
   も共鳴状態を指示する制御信号に応じて共鳴音信号を発
   生する共鳴音信号発生部とを備え、前記共鳴音信号発生
   部は共鳴状態を指示する制御信号により、異なる共鳴音
   信号を選択的に出力するように配してなる電子楽器。
2. （２）楽音信号発生部と共鳴音信号発生部は複数の発音
   チャネルを有してなる請求項（１）記載の電子楽器。
3. （３）共鳴音信号発生部の発音チャネル数が楽音信号発
   生部の発音チャネル数より少数である請求項（２）記載
   の電子楽器。