JPH0562749B2

JPH0562749B2 -

Info

Publication number: JPH0562749B2
Application number: JP59217419A
Authority: JP
Inventors: Hideo Suzuki
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1984-10-18
Filing date: 1984-10-18
Publication date: 1993-09-09
Also published as: JPS6197698A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は自然楽器の音響特性と同様の音響効
果を得るようにした電子楽器に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、楽音の発音開始から終了に至るまでの全
波形もしくはその一部の複数周期波形を波形メモ
リに記憶させておき、この波形メモリに記憶され
た波形を読み出すことにより、自然楽器に極めて
近似した高品質の楽音信号を発生し得るようにし
た楽音発生装置がある（特開昭52−121313号）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、この楽音発生装置で発生される楽音
信号は自然楽器の楽音波形と極めて近似したもの
であるものの、発音された状態ではその空間的広
がりにおいて音響効果が自然楽器とは決定的に異
なるものとなつている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は自然楽器と同様な音響効果が得られ
る電子楽器を提供することを目的とするもので、
そのために、自然楽器本体の複数の箇所で複数の
各音高または複数の各音域内の特定の音高ついて
それぞれピツクアツプした音に関する波形情報を
記憶した記憶手段と、上記ピツクアツプの箇所に
対応して空間的に配置した複数のスピーカと、発
生すべき楽音の音高を指定する音高指定手段と、
上記音高指定手段で指定された音高に対応して上
記記憶手段に記憶された波形情報を読み出して該
音高に対応する楽音信号を形成する楽音信号形成
手段と、上記楽音信号形成手段で形成された楽音
信号を、上記複数のスピーカのうち該楽音信号の
形成に用いられた上記波形情報をピツクアツプし
た箇所に対応して配置したスピーカに供給する供
給手段とを設けている。

〔作用〕

自然楽器本体の複数の箇所で各音高（または各
音域内の特定音高）に関する音をそれぞれピツク
アツプすると、各ピツクアツプ箇所毎に同一音高
の音であつてもその振幅や波形形状等の音楽要素
が異なるものとなる。従つて、このようにして自
然楽器からピツクアツプして得た音に関する波形
情報を基に楽音信号をそれぞれ形成し、この各楽
音信号を、それぞれ当該楽音信号の形成に用いら
れた上記波形情報のピツクアツプ箇所に対応して
配置したスピーカから発音させることにより、自
然楽器を全く同じ音響特性を持つ楽音が得られ
る。

〔実施例〕

第１図は、ピアノと同様な音響効果を得るよう
にしたこの発明による電子楽器の一実施例を示す
全体ブロツク図であり、楽音信号発生部１、増幅
回路部２およびスピーカ回路３とから構成されて
いる。

楽音信号発生部１は、ピアノの例えば響板のｎ
個（ｎ≧２）の位置のそれぞれにおいて、各音高
それぞれについてピアノ音の立上り部分から立下
り部分までをピツクアツプした音の波形情報を例
えばPCM符号化形式で記憶した波形メモリを有
しており、例えば音高いC₂の発音が指定される
と、各ピツクアツプ位置で得た音高C₂の音の波
形情報を同時に読み出し、この各波形情報に基づ
き各ピツクアツプ位置での音高C₂の音に対応す
る楽音信号（デイジタル信号）をそれぞれ発生す
る。増幅回路部２はこのようにして発生された各
楽音信号のそれぞれをアナログ信号に変換し、こ
れら各楽音信号を形成する基となつた波形情報の
ピツクアツプ箇所に対応したスピーカ部３のスピ
ーカSP₁〜SPnに供給する。

スピーカ部３のｎ個のスピーカSP₁〜SPnは、
上述した響板における各ピツクアツプ箇所に対応
してそれぞれ配置されている。

従つて、増幅回路部２から出力される１音当り
ｎ個の楽音信号をスピーカSP₁〜SPnのそれぞれ
に供給することにより、発音が指定された音はそ
のピツクアツプ時と同様に空間的な広がりを持つ
音響特性の音として発音される。

第２図は、楽音信号発生部１の一実施例を示す
ブロツク図であり、スピーカ部３のスピーカ数ｎ
と同一数の楽音信号形成回路１０−１〜１０−ｎ
と音高指定手段としての鍵盤回路１１および読出
し制御回路１２とから構成され、楽音信号形成回
路１０−１にはスピーカSP₁の位置で音高C₂〜C₈
の音をそれぞれピツクアツプした時に得られた波
形情報WD（C₂）〜WD（C₈）を記憶した波形メモ
リSP₁（C₂）〜MSP₁（C₈）が設けられている。同
様に、楽音信号形成回路１０−２〜１０−８に
は、スピーカSP₂〜SPnの各位置で音高C₂〜C₈の
音をそれぞれピツクアツプした時に得られた波形
情報WD（C₂）〜WD（C₈）を記憶した波形メモリ
MSP₂（C₂）〜MSP₂（C₈），MSP₃（C₂）〜MSP₃
（C₈），…MSPn（C₂）〜MSPn（C₈）がそれぞれ設
けられている。

一方、鍵盤回路１１には、音高C₂〜C₈の鍵が
設けられ、これらの鍵が１個もしくは同時に複数
個押圧されると、この押圧鍵の音高に対応したア
ドレス信号が読出し制御回路１２で形成されて各
楽音信号形成回路１０−１〜１０−ｎに供給さ
れ、波形メモリMSP₁（C₂）〜MSP₁（C₈），…
MSPn（C₂）〜MSPn（C₈）のうち押圧鍵の音高に
対応した波形メモリからそれぞれ波形情報が読み
出される。

この押圧鍵の音高に対応して読みだされた各波
形情報はそれぞれ楽音信号として増幅回路部２へ
供給され、ここにおいてアナログの楽音信号に変
換される。その後、それぞれ対応するスピーカ
SP₁〜SPnにおいて楽音として発音される。

例えば、音高C₂とC#₂の鍵が押圧されたもの
とすると、各楽音信号形成回路１０−１〜１０−
ｎ内の音高C₂とC#₂に対応する波形メモリMSP₁
（C₂），MSP₁（C#₂），MSP₂（C₂），MSP₂（C#₂），
…MSPn（C₂），MSPn（C#₂）に記憶された波形
情報WD（C₂），WD（C#₂）が並列に読み出され、
増幅回路部２でアナログ信号に変換された後、ｎ
個のスピーカSP₁〜SPnに同時に供給される。

これにより、スピーカSP₁からは、このスピー
カSP₁の配置位置に対応する響板のピツクアツプ
箇所で音高C₂とC#₂の各ピアノ音をピツクアツ
プした時の音の特性に対応した楽音が発音され
る。他のスピーカSP₂〜SPnについても同様に、
これらのスピーカSP₂〜SPnの配置位置で音高C₂
とC#₂の各ピアノ音をそれぞれピツクアツプし
た時の音の特性に対応した楽音が発音される。こ
の結果、全体として実際にピアノを演奏している
状態と同様に空間的な広がりを持つ音響効果が得
られる。

第３図は楽音信号発生部１の他の実施例を示す
ブロツク図である。前述の第２図の実施例では、
各スピーカSP₁〜SPnに対応してそれぞれC₂〜C₈
の各音高毎に波形メモリを設けているが、これで
は波形メモリの数が多くなる。そこで、この第３
図の実施例では、例えば３つの鍵からなる鍵域毎
に１個の波形メモリを設け、３つの鍵のうち中央
の鍵が押圧されたときには所定の基準レートで波
形メモリをアクセスし、最低音高の鍵が押圧され
たときには基準レートより100セント低いレート
で、また最高音高の鍵が押圧されたときには基準
レートより100セント高いレートでそれぞれアク
セスするように構成し、波形メモリの節約を図つ
ている。なお、C₂〜C₈の鍵は合計で73鍵となり、
３鍵毎に鍵域を分割した場合、C₈の鍵が１個余
るようになる。このため、このC₈の鍵について
は最高音域の鍵A₇，A#₇，B₇のグループに含
め、この最高音域の鍵グループを４鍵で構成し、
C₈の鍵が押圧されたときはA#₇の鍵に対応した
基準レートより200セント高いレートで波形メモ
リをアクセスするようにしている。

具体的に説明すると、楽音信号形成回路１０と
鍵盤回路１１、キーアサイナ１３、アドレス信号
発生回路１４、鍵域検出回路１５とから構成され
ている。楽音信号形成回路１０には、スピーカ数
ｎと同一数の楽音信号形成回路１０−１〜１０−
ｎが設けられ、しかも各楽音信号形成回路１０−
１〜１０−ｎのそれぞれにはC₂〜C₈の鍵を前述
のように24の鍵グループに分割したときの分割数
と同一数の波形メモリMSP₁(1)〜MSP₁（24），
MSP₂(1)〜MSP₂（24），…MSPn(1)〜MSPn（24）
が設けられている。そして、これら各波形メモリ
MSP₁(1)〜MSP₁（24）には、各鍵グループにおけ
る中央の鍵の音高（C#₂，E₂，G₂，A#₂…）に
対応するピアノ音をスピーカSP₁〜SPnの位置に
対応する響板のピツクアツプ箇所でそれぞれピツ
クアツプしたときの波形情報が記憶されている。
すなわち、スピーカSP₁に対応する楽音信号形成
回路１０−１の各波形メモリMSP₁(1)〜MSP₁
（24）には、スピーカSP₁の位置で各鍵グループ
の中央の鍵に対応するピアノ音をピツクアツプし
たときの波形情報WD（C#₂），WD（E₂），WD
（G₂），WD（A#₂）…WD（A#₇）が記憶されて
いる。これは他の楽音信号形成回路１０−２〜１
０−ｎについても同様であり、第３図においては
回路１０−１のみを代表して詳細に図示してい
る。

一方、鍵盤回路１１には音高C₂〜C₈の鍵が設
けられ、これらの鍵が１個もしくは同時に複数個
押圧されると、その押圧鍵がキーアサイナ１３に
よつて検出される。すると、キーアサイナ１３
は、各押圧鍵に対応したキーコードKCを複数の
発音チヤンネルのいずれかにそれぞれ割り当てる
とともに、各発音チヤンネルに割り当てたキーコ
ードKCを時分割出力する。また、キーアサイナ
１３は、各発音チヤンネルに新たな押圧鍵のキー
コードKCを割り当てたとき当該チヤンネルに対
応して１発のキーオンパルスKONPを出力する。

この場合、キーアサイナ１３は、同一の鍵グル
ープ内で同時に２個または３個の鍵が押圧される
こともあるので、各発音チヤンネルに割り当てた
押圧鍵のキーコードKCおよびキーオンパルス
KONPを時分割で出力する。

キーアサイナ１３から出力されるキーコード
KCは、押圧鍵のオクターブを表わすオクターブ
コードOC（３ビツト）と押圧鍵の音名を表わすノ
ートコードNC（４ビツト）とによつて構成され
るが、このうちオクターブコードOCとノートコ
ードNCの上位２ビツトは押圧鍵が24個の鍵グル
ープのいずれに属するかを示すデータとして鍵域
検出回路１５に供給される。また、ノートコード
NCの下位２ビツトは押圧鍵が鍵グループ内のど
の鍵かを示すデータとしてアドレス位置発生回路
１４に供給される。

アドレス信号発生回路１４は、各発音チヤンネ
ルに割り当てられた押圧鍵のノートコードNCの
下位２ビツトが入力されると、このノートコード
NCの下位２ビツトに基づき押圧鍵が各鍵グルー
プ内の中央の鍵か、最低音鍵か、あるいは最高音
鍵かを判別し、中央の鍵に該当する場合は所定の
基準レートで変化するアドレス信号を出力する。
また、最低音鍵であれば、中央の鍵に対するアド
レス信号より100セント低いレートで変化するア
ドレス信号を出力し、逆に最高音鍵であれば中央
の鍵に対するアドレス信号より100セント高いレ
ートで変化するアドレス信号を出力する。この場
合、アドレス信号は各発音チヤンネルの時分割タ
イミングに同期して時分割出される。なお、各発
音チヤンネルのアドレス信号はキーアサイナ１３
から供給されるキーオンパルスKONPによつて
それぞれ初期設定される。

なお、最高音域の鍵グループ（A₇，A#₇，
B₇，C₈）に属する鍵C₈の場合には、前述のよう
にA#₇に対応したレートより200セント高いレー
トで変化するアドレス信号が出力される。

一方、鍵域検出回路１５は、キーアサイナ１３
から入力される各発音チヤンネルのオクターブコ
ードOCとノートコードNCの上位２ビツトに基づ
き押圧鍵が24個の鍵グループのいずれかに属して
いるかを検出し、その検出結果に基づいて該当す
る鍵グループの波形メモリに対してイネーブル信
号EN₁〜EN₂₄を供給する。例えば、押圧鍵がC₂，
C#₂，D₂の鍵グループに属するものであれば、
波形メモリMSP₁(1)，MSP₂(1)，…MSPn(1)に対
してイネーブル信号EN₁を供給する。

これにより、押圧鍵が属する鍵グループに対応
した波形メモリのみが読み出し可能状態となる。

そこで、アドレス信号発生回路１４から押圧鍵
の音高に対応した変化レートのアドレス信号が各
波形メモリに与えられると、読み出し可能状態と
なつている波形メモリに記憶された波形情報がア
ドレス信号の変化レートに対応した速度で読み出
される。すなわち、押圧鍵の音高に対応した波形
情報が該押圧鍵が属する鍵グループの波形メモリ
から読み出される。

このようにして各発音チヤンネルごとに読み出
された波形情報は、合成回路MXで合成された
後、増幅回路部２でアナログ信号に変換されたう
えで各楽音信号形成回路１０−１〜１０−ｎにそ
れぞれ対応したスピーカSP₁〜SPnに供給され
る。

こにれより、第２図の実施例と同様に、全体と
してピアノを実際に演奏している状態と同様な空
間的広がりを持つ音響特性の楽音が発音される。

なお、上記実施例ではピアノの音響特性を持つ
楽音を発生させる場合について説明したが、ギタ
ーなどの他の自然楽器の場合についても全く同様
に適用できることは言うまでもない。

また、第２図では波形メモリを各鍵毎に、また
第３図では各鍵グループ毎に設けたが、両者を適
宜組合せて構成してもよい。例えば、楽音信号形
成回路１０−１におけるC₂〜B₅の音域について
は各鍵毎に、他の音域については鍵グループ毎に
波形メモリを設けるようにしてもよい。あるいは
楽音信号形成回路１０−１〜１０−３，１０−８
〜１０−ｎについては各鍵毎に、１０−４〜１０
−７については鍵グループ毎に波形メモリを設け
るようにしてもよい。

一方、各鍵あるいは鍵グループの中央の鍵など
の音をピツクアツプする場合、ピツクアツプ位置
によつては振幅が非常に小さくなる音もあるの
で、このような音の波形情報を記憶する波形モメ
リは省略しても構わない。

また、実施例におけるスピーカや楽音信号形成
回路の数、あるいは鍵グループにおける鍵数は実
施例のものに限られないことは言うまでもなく、
スピーカ数および楽音信号形成回路は２個以上で
あればよい。

さらに、各波形メモリが楽音の立上り（発音開
始）から立下り（発音終了）までの全波形を記憶
しているものとして説明したが、これらの波形メ
モリには楽音の立上り部分の全波形とその後の一
部波形についてのみ記憶させるようにいてもよ
い。また、波形メモリには記憶すべき波形の各サ
ンプル点における波形情報を全て記憶させるので
はなく、飛び飛びのサンプル点の波形情報だけを
記憶させ、中間のサンプル点の波形情報は補間演
算によつて算出するようにしてもよい。また、波
形メモリに記憶する複数周期波形は、連続する複
数周期ばかりでなく、飛び飛びの複数周期から成
るものであつてもよい。例えば、楽音の立上りか
ら立下りまでを複数フレームに分割し、各フレー
ム毎に代表的な１周期または２周期分の波形の波
形情報のみを記憶させ、この波形情報を順次切換
えながら繰り返し読み出すようにしてもよく、さ
らに必要に応じてこの波形切換え時に前の波形と
次の新たな波形とを補間演算して滑らかに変化す
る波形情報を形成するようにしてもよい。また、
特開昭58−142396号公報に開示されているよう
に、波形メモリに複数周期分の楽音波形の波形情
報だけを記憶させ、この波形情報を繰返し読み出
すようにしてもよい。このようにすれば、波形メ
モリの容量をさらに小さくすることができる。

また、波形メモリに記憶する波形情報の符号化
方式は前述のPCM方式に限らず、差分PCM方
式、デルタ変調方式（DM方式）、適応型PCM方
式（ADPCM方式）、適応型デルタ変調方式
（ADM方式）など、その他適宜の方式を用いて
もよい。その場合、楽音信号形成回路において
は、波形メモリのみならず、その符号化方式に応
じて波形メモリ読み出し出力を復調する（PCM
化された信号を得る）ための復調回路をも具備す
るものとする。

さらにまた、波形メモリに対する波形情報の記
憶のさせ方としては、自然楽器を実際に演奏した
時の音の波形を記憶させる方法をとつてもよい
し、演奏時と同様の音を発生させ、この音の振幅
レベル等をスピーカの位置に対応して適宜に調整
し、記憶させる方法をとつてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明では、自然楽器本
体の複数箇所でピツクアツプした音の波形情報を
基に楽音信号を形成し、この楽音信号を波形情報
のピツクアツプ位置に対応して配置したスピーカ
から発音させるようにしているため、自然楽器と
同様に空間的な広がりを持つ音響効果が得られ
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全体ブロツ
ク図、第２図は楽音信号発生部の一実施例を示す
ブロツク図、第３図は楽音信号発生部の他の実施
例を示すブロツク図である。１……楽音信号発生部、２……増幅回路部、３
……スピーカ部、１０−１〜１０−ｎ……楽音信
号形成回路、１１……鍵盤回路、１２……読出し
制御回路、１３……キーアサイナ。

Claims

【特許請求の範囲】１自然楽器本体の複数の箇所で複数の各音高ま
たは複数の各音域内の特定の音高についてそれぞ
れピツクアツプした音に関する波形情報を記憶し
た記憶手段と、上記ピツクアツプの箇所に対応して空間的に配
置した複数のスピーカと、発生すべき楽音の音高を指定する音高指定手段
と、上記音高指定手段で指定された音高に対応して
上記記憶手段に記憶された波形情報を読み出して
該音高に対応する楽音信号を形成する楽音信号形
成手段と、上記楽音信号形成手段で形成された楽音信号
を、上記複数のスピーカのうち該楽音信号の形成
に用いられた上記波形情報をピツクアツプした箇
所に対応して配置したスピーカに供給する供給手
段とを備えて成る電子楽器。