JPH0498292A - 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 ２ヘー。

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、叩かれなかま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６３−１９３１８５号公報、特
開昭６４−９１１９３号公報）。

以下第５図を参照し々から、従来の電子楽器について説
明する。

第６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、３７＼−／ 共鳴効果のオン、オフを指定するためのスイッチ１０２
（例、ｔばサヌ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ＣＰ
Ｕ１０３か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１０６、共
鳴効果付加部１０５の出力を増幅し楽音として放音すル
ア　７　フ、スピーカカラなるサウンドシステム１ｏ６
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ＫＣとキ
ータッチの強さを示すタラチンベルデータ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ＫＯＮ１、離鍵時ＫＯＮ＝ｏ）。またＣＰＵ
１０３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１０
２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（５ｏＮ
−ｏ）のときにキーオン信号ＫＯＮがオフ→オン→オフ
（ＫＯＮ−○→１→ｏ）ト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（５ＯＮ
−１）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Ｅ２のようになる。

離鍵後（ＫＯＮ、＝１→○）のエンベロープの持続時間
はエンベロープ形状Ｅ１に比べてエンベロブ形状Ｅ２の
方がはるかに長く々っている。すな６ベー／ 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出ノＪのスイッチ
１０２の状態信号ＳＯＮがオン状１１　（５ＯＮ１）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（ＳＯＮＯ）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
鳴効果付加には、楽音信号がアナログ信号であればスプ
リング式リバーブ装置や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りと遅
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１０５の楽音信号出力は、アンフッ
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 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６ベーン よシ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り感を、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
させたシ、さらにこれに同期して各種リバーブ装置によ
り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々うことので
きる電子楽器を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 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７へ−７ 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
を発生する複数の共鳴音信号発生部と、前記楽音信号発
生部および前記複数の共鳴音信号発生部の出力を前記制
御信号に応じて複数の出力系列に振り分ける出力制御部
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の楽音信号と
、制御信号発生部から発生される共鳴状態を指示する制
御信号に応じて複数の共鳴音信号発生部からの複数の共
鳴音信号が、出力制御部において複数の出力系列に振り
分けら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
報を指定するための鍵盤１、共鳴効果のオン、オフを指
定するためのスイッチ２（例エバ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、
ＣＰＵ３からの制御信号に応じて共鳴音信号を発生する
第１の共鳴音信号発生部１１及び第２の共鳴音信号発生
部１２．楽音信号発生部４．第１の共鳴音信号発生部１
１及び第２の共鳴音信号発生部１２の出力を複数の出力
系列に振り分ける出力制御部７．出力制御部７からの複
数の出力をＤＡ変換し、ミックスして増幅、放音するサ
ウンドシステム６から構成されている。

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ＫＣ９′＼−／ 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ＣＰＵ３はスイッチ２のオン状態の検出も行な
っておシ、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ＡＤｚを発生する。ここで、楽音
の音高１ｏベーノ 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と楽音波形用アドレスデータ発生部２２で
発生されたアドレスブタＡＤ１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をキーオン信号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以後のエンベロープ形状が変更
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。

第１の共鳴音信号発生部１１は、例えば第３図１１　・
＼−７ に示すような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。

これは、例えばピアノのように音域によって共鳴音の伝
わる方向や響板の位置、響く媒体の違いあるいたダンパ
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
め音域や強弱、ダンパペダルの状態外どの条件の異なっ
た共鳴音を採取しておき、共鳴音波形記憶部３３に記憶
させておくことにより、キーコードデータＫＣ，タッチ
レベルデータＫＴ、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。共鳴音の採取方法
の一例としては、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１１て打弦を行い、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、楽音信号とは関係々く任意の
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。壕だ、共鳴音用エンベロープ信号発生部
３５は、ＣＰＵ３からのキーコードデータＫＣ，タンチ
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（ＳＯＮ＝１）のときにキーオン信号ＫＯＮが
オフ−オン（ＫＯＮ−ｏ→１）１３べ−７ 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ＫＯＨのオンに同期して立上が９、キオン信号ＫＯ
Ｎがオン（ＫＯＮ−１）のままでスイッチ２がオフ（Ｓ
ＯＮ−１→（１）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」
−がシ開始（ＳＯＮｌかっＫＯＮ−１）と同時に波形出
力を開始する。また、スイッチ２がオフ（ＳＯＮ＝Ｏ）
のときにキーオン信号ＫＯＮがオフ−オン（ＫＯＮＯ→
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（ＳＯＮ−ｏ→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ＫＯＨのオンからスイッチ２０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
になフておシ、その時間が長いほど振幅が小さくなる。

なお、共鳴音波形読み出し制御部３４は、エンベロープ
Ｅ２の立上がり開始と同時に波形出力を開始する。スイ
ッチ２がオンの！ｆ、″！、で離鍵され１４ノ＼−／ ると（ＫＯＮ−１→Ｏ）、エンベロープの持続時間ハエ
ンベロープＥ１に比べてはるかに長くカリ、長い余韻を
持った音となるが、その途中でスイッチ２がオフされる
と（ＳＯＮ＝１→○）、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。

第２の共鳴音信号発生部１２の内部構成及び動作は第１
の共鳴音信号発生部１１と同様で第３図に示される通υ
である。第１の共鳴音信号発生部１１と第２の共鳴音信
号発生部１２のそれぞれの共鳴音波形記憶部に記憶する
共鳴音波形は、録音。

採取の際に空間的床がりを考えてステレオ録音を行ない
、レフト側、ライト側をそれぞれ持つようにする。

楽音信号発生部４からの出力データＷＤ１．第１の共鳴
音信号発生部１１からの出力データＷＤ２、第２の共鳴
音信号発生部１２からの出力波形ＷＤ３は、出力制御部
７においてＣＰＵ３から出力され１５　／＼−／ るキーコードデータＫＣやスイッチ２の状態信号ＳＯＮ
に応じて複数の出力系列（例えばＳＯ〜Ｓ７の８系列）
に振シ分けられる。

このようにして出力制御部子からの複数系列の出力信号
はサウンドシステム６に供給される。サウンドシステム
６は、ＤＡ変換部及び複数組の（例えば２組の）ミクサ
部、増幅部、ヌピーカで構成されており、サウンドシス
テム６に供給された信号はＤＡ変換された後、２つのヌ
ピーカに対してそれぞれミックスされ、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
信号を発生する第１の共鳴音信号発生部１１及び第２の
共鳴音信号発生部１２を設け、さらにそれらの出力信号
を制御信号に応じて振シ分ける出力制御部７を設けであ
るので、独特の共鳴音を含んで生楽器の音を空間的にリ
アルに表現することができる。また、ステレオ出力を行
なう場合でも、楽音信号をレフト側、ライト側に分けて
用意しなくても共鳴音波形のみをステレオで採取し、ス
テレオ出力とするだけで、十分に空間的な楽器音を表現
することができる。

なお、本実施例では、第４図に示すようにキーオン信号
ＫＯＮ＝　１かつスイッチ２の状態信号５ＯＮ＝１の時
、共鳴音用エンベロープ信号が立上がシ開始し、同時に
共鳴音波形の出力が開始するようにしたが、ＫＯＮ−１
でエンベロープ及ヒ波形の出力を開始し、ＳＯＮが０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−○の時レベルを〆に抑える。）。

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．第１の共鳴音信号発生部１１．第２の共鳴音信号
発生部１２それぞれ独立に時分割処理を行なってもよい
し、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１７ベーノ 意のチャネル数ごとに割り振ることもできる（例えば、
楽音信号用：１４チヤネル、共鳴音信号用：２チヤネル
）。また、複数チャネル分のデータは、アキュムレータ
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．第１の共鳴音信号発生
部１１．第２の共鳴音信号発生部１２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タを次々読
み出すだけで々く、１周期の波形データを繰り返して読
み出したり、一つの波形を読み出した後、なめらかな補
間を行ないながら他の波形を読み出す等、様々な読み出
し方法が実施可能である。

また、本実施例では、出力制御部アの出力信号カ直接サ
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また、ＤＡ変換された後に共鳴効果
付加部を設けること１８ベーン 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、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複数の共鳴音信号発生部
と、楽音信号発生部および複数の共鳴音信号発生部の出
力を制御信号に応じて複数の出力系列に振り分ける出力
制御部とを設け、複数の共鳴音信号を楽音信号とともに
発生するように配しであるので、生楽器の構造に起因す
る独特の共鳴音信号を空間的に、リアルに発生すること
ができるようになった。したがって、いままで楽音信号
に共鳴効果をかけることのみで、生某器の共１ｔＩｌ、
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した電１
９べ一／ 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、第３図は同電
子楽器の共鳴音発生部の内部構成図、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５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き
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、７・・・・・・出力制
御部、１１・・・・・・第１の共鳴音信号発生部、１２
・・・・・・第２の共鳴音信号発生部。

Claims (2)

【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
   る複数の共鳴音信号発生部と、前記楽音信号発生部及び
   前記複数の共鳴音信号発生部の出力を前記制御信号に応
   じて複数の出力系列に振り分ける出力制御部とを備えて
   なる電子楽器。
2. （２）楽音信号発生部と複数の共鳴音信号発生部はそれ
   ぞれ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。