JPH05216475A - 電子管楽器 - Google Patents

電子管楽器

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JPH05216475A
JPH05216475A JP4243956A JP24395692A JPH05216475A JP H05216475 A JPH05216475 A JP H05216475A JP 4243956 A JP4243956 A JP 4243956A JP 24395692 A JP24395692 A JP 24395692A JP H05216475 A JPH05216475 A JP H05216475A
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JP
Japan
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musical tone
tone
breath
pitch
musical
Prior art date
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Pending
Application number
JP4243956A
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English (en)
Inventor
Akio Iba
章雄 伊庭
Shigeo Sakashita
重夫 坂下
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05216475A publication Critical patent/JPH05216475A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 吹き込み時のブレス操作の強さに応じて発音
される楽音の楽音特性を切り換え選択するようにして、
演奏者がブレス操作により感情を豊かに表現できるよう
にする。 【構成】 CPU4は発音開始時の一定時間内のブレス
センサ部1出力のA/D変換値に応じて複数の波形の1
つを選択しアドレス制御部9に対して、波形ROM10
より読み出すべき波形のアドレスを供給する。その後該
波形の楽音信号が、ブレスセンサ部1の出力値に基づい
てレベル制御部12により、レベルを制御されてスピー
カ19bより楽音として放音される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子管楽器に係り、特
にブレス操作の強さに応じて楽音の音色を可変制御する
電子管楽器に関する。
【0002】
【従来の技術】自然楽器は、発音体に加わるエネルギー
の大きさに応じて(例えば、ピアノならキータッチ、ギ
ターならピッキングの強弱)、発生する楽音の音量、音
色が微妙に変化するようになっており、豊かな感情表現
が可能である。
【0003】従来、電子楽器において、鍵盤はオン/オ
フ用のスイッチとしてのみ使用されており、鍵盤を叩く
強さを変化させても発音される楽音の音量や音色は一様
であったが、最近電子鍵盤楽器において、タッチレスポ
ンス制御により、イニシャルタッチ時の鍵盤の押し下げ
られる速度又は圧力を検出し、その速度又は圧力に応じ
て音量や音色を制御するようにしたものが発明されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電子管
楽器においてはブレス操作の強さによって音色等の楽音
特性が変化するものは未だ実現されておらず、自然管楽
器のように演奏者の感情を自由に表現することは出来な
かった。
【0005】本発明の課題は、吹き込み時のブレス操作
の強さに応じて発音される楽音の楽音特性を切り換え選
択するようにして、演奏者がブレス操作により感情を豊
かに表現できるようにすることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
する為に、本発明の電子管楽器は、楽音の音高を指定す
る楽音指定手段と、吹き口部に対するブレス操作の強さ
を順次検出するブレスセンサ手段と、複数の楽音特性デ
ータを記憶する記憶手段と、ブレスセンサ手段が楽音発
生開始時に検出するブレス操作の強さに基づいて記憶手
段が記憶している複数の楽音特性データのうちから少な
くとも1つを選択する楽音特性選択手段と、音高指定手
段により指定される音高及び楽音特性選択手段が選択す
る楽音特性データに対応する楽音特性の楽音をブレスセ
ンサ手段が順次検出するブレス操作の強さに基づく音量
で発生させる楽音発生手段とを有して成る。
【0007】
【作用】上記の電子管楽器において、ブレスセンサ手段
が検出するブレス操作の強さに基づいて楽音発生手段は
楽音を発生する。この発音開始時のブレス操作の強さに
基づいて楽音特性選択手段が記憶手段が記憶している音
色、効果等の楽音特性データのうち少なくとも1つを選
び出し、この楽音特性データに対応する楽音特性及び音
高指定手段により指定された音高の楽音を楽音発生手段
が発生させる。更に、楽音発生手段はブレスセンサが順
次検出するブレス操作の強さに基づいて、発生する楽音
の音量を制御する。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら詳細に説明する。 {構 成}実施例の全体構成 図1は本発明の一実施例に係る電子管楽器のシステム構
成を示すブロック図である。
【0009】電子管楽器の外観は同図の左側に示すよう
になっており、筒の上部に吹き口部21が設けられ、筒
の中央に音高を指定するための複数のキースイッチから
成る音高指定スイッチ群22が設けられている。1つの
音高は、音高指定スイッチ群22の各キースイッチの押
し下げ操作の組み合せによって決定される。
【0010】吹き口部21は、息を吹き込む操作(ブレ
ス操作と称す)が可能である。吹き口部21を吹く強さ
は吹き口部21と筒の接続位置付近に設けられたブレス
センサ部1によって感知され、ブレスセンサ部1は吹く
強さに応じたアナログの制御電圧をブレス情報としてA
/D変換器(アナログ・デジタル変換器)3へ出力す
る。ブレスセンサ部1は、LC発振回路部、整流部等か
らなる周知の回路であり、前記LC発振回路部内に設け
られたスピーカ部のインダクタンスが吹く息の強さに応
じて変化するようになっており、そのインダクタンスの
変化に応じてA/D変換器3に出力されるアナログの制
御電圧(ブレス情報)が変化するようになっている。
【0011】A/D変換器3は、入力するアナログ電圧
のブレス情報を所定ビットのデジタルデータに変換して
マイクロプロセッサ等からなるCPU(中央制御部)4
へ出力する。
【0012】また、音高指定スイッチ群22の各キース
イッチのオン/オフ情報はキー検出部2を介してCPU
4へ出力される。キー検出部2は、マトリクス状の信号
線の交差部分に音高指定スイッチ群22のキースイッチ
と、ダイオードを直列に接続した周知の回路であり、C
PU4は、キー検出部2に対しキーコモン信号を出力し
て、音高指定スイッチ群22の各キースイッチのオン/
オフ状態をスキャンニングにより読み込み、オンとなっ
ているキースイッチの組み合せにより、指定された音高
を求める。
【0013】また、ブレスセンサ部1からA/D変換器
3を介して入力する演奏者のブレス操作に対応するブレ
ス情報からキーオン、キーオフのタイミングを設定する
と共に、音量も決定し、キーオン信号、キーオフ信号を
PCM音源部6,7に、音量制御データをPCM音源部
6,7及びエンベロープ制御部5に加える。さらに、後
述詳しく説明するように吹き込み時のブレス情報の単位
時間当りの変化量を音色選択の制御パラメータとして、
指定された音高の楽音の音色選択を行い、音色選択のた
めの制御データをPCM音源部6に出力する。
【0014】PCM音源部6はアドレス制御部9、波形
ROM10、乗算器11、レベル制御部12、ラッチ1
3から成っている。アドレス制御部(Address Controll
er) 9は、CPU4から加わる音色選択及び音高指定の
データに基づき、その指定された音高の波形を選択され
た音色で生成するためのアドレス信号を波形ROM(Re
ad Only Memory) 10に供給する。この波形ROM10
は、互いに異なる種類の楽器音または同一種類の楽器音
(例えば、サキソフォンの音)について、互いに異なる
特性(音色)の楽音波形(例えば、丸みをおびた柔らか
い音、きらびやかな硬い音、上記柔らかい音と硬い音と
の中間の音等)を記憶しており、それらの楽音波形デー
タを乗算器11に供給する。乗算器11は、波形ROM
10から読み出された楽音波形データに、レベル制御部
12から出力される音量レベルを乗算し、ラッチ回路1
3に供給する。CPU4は、ブレス情報に応じてレベル
制御部12の音量レベルを制御する。したがって、演奏
者が吹き口部21を吹く強さによって、PCM音源部6
の出力する音量レベルが変化する。上記PCM音源部6
の出力は乗算器16に与えられ、この乗算器16でCP
U4により制御されるエンベロープ制御部5から出力さ
れるエンベロープと乗算され、その乗算結果がラッチ回
路17を介してD/A変換器(デジタル・アナログ変換
器)18に出力される。D/A変換器18は、入力する
デジタル信号をアナログ信号に変換して、特に図示して
いないローパスフィルタ、出力アンプ19a、スピーカ
19b等から成る出力部19に出力し、出力部19によ
り楽音が出力される。アドレス制御部9の構成 図2は、図1のアドレス制御部9の一例を示すブロック
図である。
【0015】同図において、スタートアドレスレジスタ
23は、波形ROM10の読み出しの開始アドレスデー
タSTを格納するレジスタ、ピッチデータレジスタ24
は読み出しアドレス間隔データPTを格納するレジス
タ、エンドアドレスレジスタ25は波形ROM10の読
み出しの最終アドレスデータEDを格納するレジスタで
ある。波形ROM10には、図3に示すように現実の楽
器音(例えば、サキソフォンの音)について、ブレス操
作の強さに対応した異なる特性(音色)の一周期分の楽
音波形T1 ,T2 ,・・・Tn がPCM化(Pulse Code
Modulation )されて記録されている。
【0016】スタートアドレスレジスタ23のアドレス
データSTは、CPU4から与えられるキーオン信号K
ONで開閉するゲート26を介して、カレントアドレス
レジスタ27に格納される。このキーオン信号KONは
一発パルス信号であり、インバータ34を介してゲート
31にゲート開閉信号として加わっている。このカレン
トアドレスレジスタ27のアドレスデータCAはそのま
ま、波形ROM10にアドレス信号として供給されると
共に、加算器28でピッチデータレジスタ24のピッチ
データPTと加算され、アドレス調整回路29に加えら
れる。このピッチデータPTは、CPU4が出力する楽
音の音高に基づいて決定するもので、波形ROM10の
アドレス歩進速度を決定している。
【0017】アドレス調整回路29は、加算器28から
加わるカレントアドレスデータCAと、エンドアドレス
レジスタ25から加わる最終アドレスデータEDとを比
較して、カレントアドレスデータCAが最終アドレスデ
ータED以下であれば、ゲート30にカレントアドレス
データCAをそのまま出力する。一方、カレントアドレ
スデータCAが最終アドレスデータEDよりも大きけれ
ば、ピッチデータレジスタ24から加わるピッチデータ
PTに基づいてカレントアドレスデータCAを波形RO
M10から次の周期の波形が連続して読み出されるよう
に修正して、ゲート30に出力する。
【0018】フリップフロップ32は、キーオン信号に
より“0”(L)にリセットされるRS型のフリップフ
ロップであり、その出力は直接ゲート33に、またイン
バータ35を介してゲート30に加わっている。また、
フリップフロップ32はCPU4からキーオフ信号が加
わると“1”(H)にセットされる。
【0019】したがって、CPU4から一発パルスのキ
ーオン信号KONが加えられると、ゲート30は開き放
しとなる。また、キーオン信号KONの立ち下がりによ
り、ゲート26は閉となり、ゲート31が開となる。従
って、アドレス調整回路29から出力されるカレントア
ドレスデータCAがゲート30,31を介してカレント
アドレスレジスタ27にセットされる。ゲート26,3
0,31,33の状態はキーオフ信号KOFFが加えら
れるまで変化しないので、キーオフ信号KOFFが加わ
るまでカレントアドレスデータCAがピッチデータPT
に従って歩進し、波形データが波形ROM10から逐次
読み出される。
【0020】キーオフ信号KOFFが加わると、フリッ
プフロップ32の出力が“1”(H)になるので、イン
バータ34の出力が“0”(L)となりゲート30が閉
となる。また、ゲート33が開となり既に開となってい
るゲート31を介しカレントアドレスレジスタ27の出
力が再帰してカレントアドレスレジスタ27にセットさ
れるようになり、アドレス歩進は停止する。 {動 作}概略動作 次に、上記構成の電子管楽器の動作を説明する。演奏者
は、音高指定スイッチ群22のキースイッチを操作して
所望の音高を指定し、吹き口部21に息を吹き込むこと
によって所望の音高の楽音を発生することができる。
【0021】このブレス操作において、楽音の発生や停
止の制御、さらには楽音の音量レベルの調整が可能であ
り、さらに息の吹き込み開始時の吹く息の強さを変化さ
せることにより音色を微妙に変化させることが可能であ
る。すなわち、吹き口部21を所定以上の強さで吹くこ
とによって楽音の発生が行われ、吹き込み開始時の吹く
息の強さに応じて発音される楽音の音色が決定される。
そして、楽音発音後、吹く強さを変化させることにより
音量を変化させることができる。
【0022】次に上記ブレス操作が行われた時の動作を
さらに詳しく説明する。ブレス操作時の動作 吹き口部21に口をあて、息を吹き込むと、吹き込まれ
た息は電子管楽器本体内に流入し、ブレスセンサ部1に
より、その息の強さが感知される。ブレスセンサ部1
は、吹き込まれた息の吹き込み速度(圧力)に応じた制
御電圧を発生し、A/D変換器3に加える。
【0023】上記制御電圧出力は、A/D変換器3でア
ナログ信号から所定ビットのデジタル信号に変換され、
ブレス情報として所定周期でCPU4に読み込まれる。
また、CPU4はキー検出部2を介して音高指定スイッ
チ群22の各キースイッチの状態を監視しており、オン
状態となっているキースイッチの組み合せにより、楽音
の音高を設定し、その設定した音高の楽音を生成するた
めのピッチデータPTを図2に示すアドレス制御部9の
ピッチデータレジスタ24に設定する。
【0024】A/D変換器3で変換された後のブレス情
報の一例を図4に示す。同図において、実線41に示す
ようにブレス情報である吹き込み速度(v)は、吹き込
み開始後t0 で初期値v0 に達し、時間とともにさらに
増加して最大値vmax となり、その後徐々に変動しなが
ら減衰し0に戻る。CPU4は、吹き込み速度がv0
達すると特には図示していないタイマを作動させ、所定
時間tの計測を行う。そして、タイマ割り込みにより所
定時間tが経過したと判別すると、A/D変換器3から
ブレス情報(吹き込み速度vx )を読み出し、単位時間
あたりの吹き込み速度の変化量、 ΔValue =(vx −v0 )/Δt を算出する。
【0025】そして、この変化量ΔValue に応じて、n
個の音色T1 ,T2 ,T3 ,・・・Tn の中からいづれ
か1つの音色を選択する。CPU4は、例えば図5に示
すような音色変換テーブル50を、図示していないRO
M(リード・オンリ・メモリ)やRAM(ランダム・ア
クセス・メモリ)等からなるメモリ内に記憶しており、
その音色変換テーブル50を参照して音色の選択を行
う。
【0026】音色変換テーブル50は、音色設定の基準
値V1 ,V2 ,V3 ,・・・Vn を有しており、各基準
値Vj (j=1,2,3,・・・n)に対応して、波形
ROM10のアドレスSTj ,EDj が格納されてい
る。図3に示すように、アドレスSTj ,EDj はRO
M10内の音色Tj の1周期分の楽音波形の格納域のス
タートアドレス、エンドアドレスとなっている。
【0027】CPU4は、上記のようにしてΔValue を
算出すると、ΔValue を上記基準値V1 ,V2 ,V3
n と比較して変化量ΔValue がVi <ΔValue <V
i+1 (但しi=1,2,3,・・・n−1)であれば、
音色Ti を選択する。また、ΔValue ≧Vn であれば、
音色Tn を選択する。
【0028】CPU4は、上記のようにして音色を選択
すると音色変換テーブル50から、その選択した音色に
対応するスタートアドレスSTとエンドアドレスETを
読み出し、それぞれアドレス制御部9内のスタートアド
レスレジスタ23、エンドアドレスレジスタ25にセッ
トする。
【0029】このように、CPU4は従来の電子鍵盤楽
器のイニシャルタッチに相当する値として、吹き込み開
始時のブレス情報の変化量ΔValue を計測している。C
PU4は、上記のようにしてスタートアドレスレジスタ
23、エンドアドレスレジスタ24にアドレスデータを
セットすると、次にキーオン信号をアドレス制御部9に
加え、PCM音源6から所定の音高の楽音を発生させ
る。また、ブレス情報の値が初期値v0 以下に変化した
時にキーオフ信号をPCM音源部6のアドレス制御部9
に加え、PCM音源部6からの楽音出力を停止させる。
【0030】尚、上記実施例では、波形メモリ方式の音
源部を用いて、所定の楽音波形を読み出すようにしてい
るが、これに限らず、楽音合成方式等の他の音源部を用
いて、所定の楽音を選択的に発生するようにしてもよ
い。また、上記実施例では、1個のROMに複数の楽音
波形を記憶するようにしているが、複数のROMを設け
各ROMに1対1対応の楽音波形を記憶するようにして
もよい。この場合、例えばデジタル変換されたブレス情
報の値をデコーダによりデコードして、そのデコード値
によりブレス情報に対応する楽音波形が記憶されている
ROMを選択するようにしてもよい。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、吹き込み時のブレス操
作の強さに対応して、異なる楽音特性を選択して楽音を
発生するので、演奏者がブレス操作により感情を豊かに
表現することが可能になる。また、自然管楽器により発
生される実際の楽音の楽音特性をブレス操作の強さの各
段階毎に、きめ細かにPCM音源に記憶するようにすれ
ば、自然管楽器の音を極めて忠実に再現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例のシステム構成図である。
【図2】アドレス制御部のブロック図である。
【図3】波形ROMの内部構成図である。
【図4】ブレス情報の一例を示す図である。
【図5】音色変換テーブルの内部構成図である。
【符号の説明】
1 ブレスセンサ部 2 キー検出部 3 A/D変換器 4 CPU 6 PCM音源 9 アドレス制御部 10 波形ROM 19 出力部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 楽音の音高を指定する音高指定手段と、 吹き口部に対するブレス操作の強さを順次検出するブレ
    スセンサ手段と、 複数の楽音特性データを記憶する記憶手段と、 前記ブレスセンサ手段が楽音発生開始時に検出するブレ
    ス操作の強さに基づいて、前記記憶手段が記憶している
    複数の楽音特性データのうちから少なくとも1つを選択
    する楽音特性選択手段と、 前記音高指定手段により指定される音高及び前記楽音特
    性選択手段が選択する楽音特性データに対応する楽音特
    性の楽音を、前記ブレスセンサ手段が順次検出するブレ
    ス操作の強さに基づく音量で発生させる楽音発生手段
    と、 を有することを特徴とする電子管楽器。
JP4243956A 1992-09-14 1992-09-14 電子管楽器 Pending JPH05216475A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19960820