JPH06342289A

JPH06342289A - 電子楽音制御装置

Info

Publication number: JPH06342289A
Application number: JP6053636A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Usa; 聡史宇佐
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1993-04-09
Filing date: 1994-03-24
Publication date: 1994-12-13
Anticipated expiration: 2014-05-24
Also published as: JP2894204B2

Abstract

(57)【要約】【目的】人間の感覚的に基づき、発生する楽音信号の
特徴を制御することのできる楽音信号形成技術に関し、
楽音の性質に対する感覚的表現をより容易に電気的、回
路的特徴に関連付けることのできる電子楽音制御装置を
提供することを目的とする。【構成】楽音の性質を表す感覚的表現の程度を入力
し、入力パラメータを発生するための入力操作子（１）
と、信号波形を制御するための電気的、回路的パラメー
タを制御するための制御部を有し、前記電気的、回路的
パラメータに基づいた楽音信号を形成するための楽音信
号形成回路（６）と、前記入力操作子から入力した入力
パラメータに基づき、前記電気的、回路的パラメータを
制御する出力パラメータをファジィ演算により発生する
ための論理演算部（５）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、楽音信号形成技術に関
し、特に人間の感覚的に基づき、発生する楽音信号の特
徴を制御することのできる楽音信号形成技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】自然楽器は、その種類、演奏方法、個体
差等により、種々様々の楽音を発生させる。

【０００３】電子楽器も、楽音信号合成装置の種類にも
よるが、入力信号、回路の電気的、回路的パラメータを
変化させることにより、種々の楽音信号を発生させるこ
とができる。また、電気的、回路的パラメータをエディ
ット（編集）することにより、自然楽器の楽音に限ら
ず、幅広い音色の楽音信号を発生させることもできる。

【０００４】ピアノ等の減衰系の楽音のエンベロープ
は、通常アタック（Ａ）、ディケイ（Ｄ）、サステイン
（Ｓ）、リリース（Ｒ）に分解され、そのレベルや変化
率（レート）によって形状を分析、指定することができ
る。

【０００５】シンセサイザ等では、ＡＤＳＲのエンベロ
ープ形状や信号波形自体を直接制御することが一般的に
行なわれている。シンセサイザの演奏者は、所望の音色
を得るためには、これらの音源回路の電気的、回路的パ
ラメータを直接操作する必要があった。

【０００６】したがって、発生する楽音を少し「鋭く」
したい、「柔らかく」したいといった時には、どこをど
う操作すればよいのかという知識が必要である上、思い
通りの音色を得るための操作は面倒なものであった。

【０００７】エレクトーンによっては、「ブリリアン
ス」というスライダ操作子が備えられているが、「ブリ
リアンス」操作子はＦＭ音源のピークレベルを変化させ
るだけであった。

【０００８】楽音の特徴は、感覚的には「暖かさ」、
「鋭さ」、「明るさ」等によってより容易に表現するこ
とができる。これに対し、音源回路から発生する楽音信
号の特徴は、エンベロープ、周波数特性、ビブラート、
定位等の電気的、回路的特徴によってより容易に表現す
ることができる。

【０００９】これら楽音の音色に対する感覚的特徴を音
源回路の電気的、回路的特徴と関連付けることは容易で
なく、経験の浅い者が所望の楽音を得ることは容易では
なかった。

【００１０】近年、種々の技術分野において、ファジィ
論理により制御が実現されている。電子楽器において
も、たとえば特開平２−１４６０９４号公報は、押鍵操
作の速度を表すイニシャルタッチや、押鍵後の時間を表
すキーオンタイムに基づくファジィ演算によって発生す
る楽音信号のエンベロープを制御する技術を提案してい
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
楽音の性質は、「鋭い」、「明るい」、「暖かい」等の
感覚的な表現によって容易に表すことができるが、電子
楽器から発生する楽音の性質は、電気的、回路的特徴に
よって制御される。

【００１２】これらの感覚的表現と、電気的、回路的特
徴を関連付けることは容易ではなかった。本発明の目的
は、楽音の性質に対する感覚的表現をより容易に電気
的、回路的特徴に関連付けることのできる電子楽音制御
装置を提供することである。

【００１３】また、実際の演奏に際して、前もって入力
された感覚的表現とリアルタイムに入力する演奏情報に
応じた電気的、回路的表現を合成し、演奏者の意図に沿
った楽音がリアルタイムに生成できるようにする事を目
的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の電子楽音制御装
置は、楽音の性質を表す感覚的表現の程度を入力し、入
力パラメータを発生するための入力操作子と、信号波形
を制御するための電気的、回路的パラメータを制御する
ための制御部を有し、前記電気的、回路的パラメータに
基づいた楽音信号を形成するための楽音信号形成回路
と、前記入力操作子から入力した入力パラメータに基づ
き、前記電気的、回路的パラメータを制御する出力パラ
メータをファジィ演算により発生するための論理演算部
とを有する。

【００１５】また、本発明の電子楽音制御装置は、楽音
の性質を表す感覚的表現の程度を入力し、該入力に応じ
た入力パラメータを発生するための入力操作子と、信号
波形を制御するための楽音パラメータを入力し、前記楽
音パラメータに基づいた楽音信号を形成するための楽音
信号形成回路と、該入力パラメータと該楽音パラメータ
の対応関係を決める定義情報を記憶する定義部と、該定
義情報に従って、該入力パラメータの値に応じた該楽音
パラメータを発生する楽音パラメータ発生手段とを有す
る。

【００１６】さらに、本発明の電子楽音制御装置は、複
数の入力パラメータを発生するための入力操作子と、演
奏操作に応じて演奏情報を発生するための演奏操作子
と、信号波形を制御するための楽音パラメータを入力
し、前記楽音パラメータに基づいた楽音信号を形成する
ための楽音信号形成回路と、該複数の入力パラメータお
よび該演奏情報と、該楽音パラメータとの対応関係を決
める定義情報を記憶する定義部と、該定義情報に従っ
て、該複数の入力パラメータの値の組み合わせに応じた
下準備情報を発生する下準備手段と、該演奏情報の発生
時、該定義情報に従って発生した演奏情報と該下準備情
報に基づいて該楽音パラメータを発生する楽音パラメー
タ発生手段とを有する。

【００１７】

【作用】楽音の性質を表す感覚的表現の程度を入力する
ための入力操作子により、所望の条件を設定し、入力パ
ラメータに基づき、電気的、回路的パラメータを制御す
る出力パラメータをファジィ演算により発生するための
論理演算部を設けることにより、より容易に所望の性質
を有する楽音を発生させることができる。

【００１８】また、楽音の性質を表す感覚的表現の程度
を入力するための入力操作子により入力パラメータを設
定し、入力パラメータと楽音パラメータの関係を指定す
る定義情報に従って、該入力パラメータの値に応じて楽
音の形成を制御する楽音パラメータを発生する楽音パラ
メータ発生部を設けることにより、より容易に所望の性
質を有する楽音を発生させることができる。

【００１９】さらに、複数入力パラメータと演奏情報に
応じて楽音パラメータを発生する場合に必要な演算処理
を、演奏情報が供給されてから行うのではなく、楽音の
演奏に先立って入力操作子から複数の入力パラメータを
入力し、かつ、該複数の入力パラメータに応じて下準備
情報を作成しておき、演奏時に演奏操作子から順次入力
する演奏情報と該下準備情報に応じて楽音パラメータを
生成するようにしたので、演奏時に行わなければいけな
い楽音パラメータ生成のための演算処理が削減され、複
数の入力パラメータ及び演奏情報に応じた楽音を、演奏
情報の入力に対しリアルタイムに発生することができ
る。

【００２０】

【実施例】図１は、本発明の実施例による電子楽音制御
装置の基本構成を示す。音色エディット操作子１は、
「鋭さ」、「暖かさ」、「明るさ」等の感覚的表現を入
力するための操作子である。この音色エディット操作子
から入力された入力信号は、ファジィ演算用の入力とな
る。

【００２１】演奏入力手段２は、鍵盤等の通常の演奏操
作を行なうための入力手段であり、キーオン、キーオ
フ、キーコード、イニシャルタッチ（ベロシティ）等の
演奏操作に伴う楽音制御信号を与える。

【００２２】ファジィ演算手段５は、音色エディット操
作子１から入力されたファジィ用入力に基づき、ファジ
ィ演算を行なった結果を音源回路６に供給する。音源回
路６は、演奏入力手段２から与えられた演奏操作信号と
共に、ファジィ演算手段５から与えられた楽音制御信号
に基づき、楽音信号を発生する。

【００２３】なお、ファジィ演算手段５は、演奏入力手
段から与えられる演奏操作を表す制御信号をも取り込ん
で、ファジィ演算を行なうこともできる。音源回路６
は、波形メモリ型音源であるＡＷＭ音源、ＦＭ音源、物
理モデル音源等、種々の音源回路で実現することができ
る。音源回路６に供給する制御信号は、音源回路の種類
に合わせたものとすることができる。

【００２４】音色エディット操作子１は、演奏者が感覚
的に理解しやすい感覚的表現を入力するため、演奏者に
とって取扱い易い制御装置となる。ファジィ演算手段５
は、演奏エディット操作子１から入力した感覚的表現
を、音源回路６の種々の制御パラメータに結び付けるた
めの種々の演算を行なう。

【００２５】以下、本発明をより具体的な実施例に基づ
いて説明する。図２は、本発明の電子楽音制御装置の構
成を示す。図２（Ａ）は、電子楽音制御装置の構成をブ
ロック図で示す。バスライン１１は、信号をやり取りす
るための伝送路である。このバスライン１１には、通常
の演奏操作を行なうための鍵盤１２が接続されている。

【００２６】鍵盤１２には、多数の鍵が設けられ、鍵を
押鍵、離鍵することによって、音高を表すキーコードＫ
ＣＤ、楽音の発生を示すキーオンＫＯＮ、楽音の終了を
指示するキーオフＫＯＦＦ、演奏操作の速度を表すイニ
シャルタッチ（ベロシティ）ＩＴ等の制御信号を発生す
る。

【００２７】パネルスイッチ群１３は、音色選択スイッ
チ、モード選択スイッチ等を含み、電子楽音制御装置の
基本動作モードを設定する。パネル表示器１４は、パネ
ル上の表示器であり、種々の表示を行なう。

【００２８】パネルスライダ群１５は、楽音の性質を表
す感覚的表現をエディットするための複数個のスライダ
を含む。このパネルスライダ１５を操作する時には、パ
ネル表示器１４にパネルスライダ１５の入力ルール名や
設定したレベルが表示される。

【００２９】入力ルール名を表示することにより、演奏
者は操作するパネルスライダ１５がどのような感覚的表
現のスライダであるのかを認識しながらエディットをす
ることができる。入力ルール名は、感覚的表現を的確に
表す概念名が望ましい。

【００３０】中央演算装置（ＣＰＵ）１６は、鍵盤１２
から入力される演奏操作入力に基づいて通常の楽音制御
信号を発生する他、パネルスライダ１５から入力された
ファジィ演算用入力に基づいて所定のファジィ演算を行
なう。

【００３１】読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）１７は、Ｃ
ＰＵ１６で行なうプログラム等を記憶する。ランダムア
クセスメモリ（ＲＡＭ）１８は、ＣＰＵ１６で演算する
種々のパラメータのレジスタ等を含む。

【００３２】ファジィプロセッサ１９は、鍵盤１２から
入力される演奏操作信号に基づいてリアルタイムのファ
ジィ演算を行なうためのプロセッサである。たとえば、
パネルスライダ１５から入力した入力信号に基づき、Ｃ
ＰＵ１６が演算処理した音色に基づいて、鍵盤１２から
入力されたイニシャルタッチ信号を、さらに考慮したフ
ァジィ演算を行なう。

【００３３】演奏操作信号は、鍵盤１２における演奏操
作に応じて逐次発生するので、ファジィプロセッサ１９
は演奏操作信号を入力としてリアルタイムでファジィ演
算を行う必要がある。

【００３４】ＣＰＵ１６で発生した楽音制御信号、およ
びさらにファジィプロセッサ１９で演算処理された楽音
制御信号は、音源回路２０に送られ、楽音信号を制御す
る。音源回路２０の出力信号は、サウンドシステムに送
られ、可聴楽音となって発生する。

【００３５】本実施例においては、音色エディットモー
ドを選択することにより、パネルスライダ群１５から種
々の感覚的表現を入力し、音色を様々にエディットする
ことができる。

【００３６】図２（Ｂ）は、パネルスライダ群１５とパ
ネル表示器１４の構成例を示す。パネルスライダ群１５
は、たとえば６個のスライダＳＲ１〜ＳＲ６によって構
成される。

【００３７】各スライダＳＲは、パネル中に形成された
溝Ｇに沿って滑動可能に設定され、各スライダにアサイ
ンした所定の入力ルールを入力する。入力ルールは、人
間の聴感に合わせた感覚的表現が選択されている。

【００３８】パネルスライダ群１５の上方には、パネル
表示器１４が配置されており、パネル表示器１４は各ス
ライダＳＲに対応した窓領域Ｗを含む。各窓領域Ｗは、
図示のように入力ルール名表示部分と、その入力ルール
のレベル表示部分とを含む。

【００３９】入力ルールは、好ましくは、反対の意味を
有する２つの入力ルールを組み合わせ、１つのスライダ
によって２種類の入力が行なえるようにする。たとえ
ば、第１のスライダＳＲ１によって鋭さ−柔らかさが入
力される。ＣＰＵ１６は、設定された音色に基づき入力
された入力ルールをファジィ演算し、所定の出力ルール
を発生する。

【００４０】図３は、ＣＰＵ１６が行なうファジィ演算
を概略的に示すブロック図である。入力ルールＩＲは、
鋭さ−柔らかさ、暖かさ−冷たさ、明瞭−不明瞭、近い
−遠い、明るい−暗い、細い−太い、甘い−辛い、濁っ
ている−透明、きらびやか−しっとり等の反対の意味を
有する概念を組み合わせた多数組の感覚的表現である。
各入力ルールの組によって、２つの入力信号が発生す
る。

【００４１】出力ルールＯＲは、音源回路２０を制御す
るための制御信号であり、たとえばエンベロープの立ち
上がり速度を制御するＥＧＲ、フィルタのカットオフ周
波数ＦＣＲ、フィルタの共鳴の程度ＦＱＲ、ビブラート
のスピードＶＳＲ、ビブラートの深さＶＤＲ、残響量Ｒ
ＶＲ、ステレオの同相／逆相レベルＳＩＲ等が選択され
る。

【００４２】入力ルールＩＲと、出力ルールＯＲの組み
合わせは任意であり、制御ルールＣＲによって関連付け
られる。制御ルールＣＲは、予め標準形が設定されてい
るが、演奏者が自由にエディットすることもできる。１
つの入力ルールＩＲを選択し、そのレベルを変化させる
と、制御ルールによって関連付けられた複数の出力ルー
ルが変化する。つまり、１つの入力ルールのレベルを変
化させると、全ての入力ルールの感覚的表現に合致した
楽音パラメータが新たに生成される。ここで、各出力ル
ールも複数の入力ルールによって制御される。

【００４３】したがって、入力ルールと出力ルールとの
間の関係は複雑になる。複数の入力ルールにしたがっ
て、各出力ルールを設定するために、再びファジィ演算
が行なわれる。

【００４４】図４は、ファジィ演算の入力メンバシップ
関数の例を示す。図３に示すように、入力ルールＩＲ
は、反対概念が２つずつ組にされている。図２（Ｂ）に
示すスライダＳＲを操作すると、この反対概念の２入力
が同時に発生する。

【００４５】図４（Ａ）は、スライダ操作に基づき、反
対方向にリニアに変化する２つの入力メンバシップ関数
ＳＲと−ＳＲを示す。図４（Ｂ）は、スライダ操作に基
づいて、発生する２つの入力メンバシップ関数ＳＲ、−
ＳＲが、リニアな変化ではなく、台形的に変化する場合
を示す。

【００４６】図４（Ｃ）は、変化が直線的でなく、曲線
的な場合を示す。入力メンバシップ関数の形状は、これ
らの例に限らず、どのような形状とすることもできる。
１つのスライダ入力により、反対概念の入力メンバシッ
プ関数を２つ発生するが、これらの２入力メンバシップ
関数は互いに独立な形状とすることができる。

【００４７】図５は、出力メンバシップ関数を示す。出
力メンバシップ関数の形状は、基本的には任意に選択す
ることができるが、本実施例においては、標準的な出力
メンバシップ関数ＯＭ０と、エディット用の４つの出力
メンバシップ関数ＯＭ１〜ＯＭ４の組み合わせを用い
る。

【００４８】各入力ルールと関連付けられるのは、エデ
ィット用出力メンバシップ関数ＯＭ１〜ＯＭ４のうちの
１つである。標準用出力メンバシップ関数ＯＭ０は、何
もエディット用入力がされなかった時に用いる出力メン
バシップ関数であり、エディットの程度にしたがって減
少する。

【００４９】なお、各出力ルールに対して横軸のスケー
ルを可変すれば、同一関数形状を用いても所望の特性に
応じたきめ細かな制御が可能となる。エディット用出力
メンバシップ関数の数は４に限らない。

【００５０】前述のように、入力ルールと出力ルールの
関係は任意に設定することができる。ここで、１つの出
力ルール、たとえばエンベロープの立ち上がりＥＧＲが
複数の入力ルールによって制御される場合を説明する。

【００５１】図６（Ａ）に示すように、ＥＧＲについて
の出力メンバシップ関数ＥＧＲ１〜ＥＧＲ４が種々の入
力ルールに基づいて関連付けられている。各入力ルール
の設定に基づいて選択されたレベルが、１つの出力ルー
ル、たとえばＥＧＲ２について複数個存在する場合は、
ｍａｘ演算によってそのうちの大きな方を選択する。

【００５２】図においては、４つのエンベロープ出力メ
ンバシップ関数ＥＧＲ１〜ＥＧＲ４が全て選択される場
合を示したが、必ずしも全ての出力メンバシップ関数が
選択される必要はない。各出力メンバシップ関数ＥＧＲ
１〜ＥＧＲ４は、それぞれエンベロープについての「ら
しさ」を表す関数である。

【００５３】設定された各出力メンバシップ関数のレベ
ルのうち、最大のものを取り、出力メンバシップ関数の
最大値との差Ｓを取る。このレベルＳにより、標準用出
力メンバシップ関数ＥＧＲ０をカットするレベルとす
る。

【００５４】このようにして、図６（Ｂ）に示すよう
に、全出力メンバシップ関数のカットレベルを設定した
後、ｍａｘ演算を行なって頭を切り取った形状を形成す
る。この頭を切り取った形状について、図６（Ｃ）に示
すように、通常の重心計算を行ない、重心を設定された
出力ルールの値として出力する。

【００５５】このような出力メンバシップ関数を用いる
ことにより、特にエディットが行なわれなかった時に
は、標準用出力メンバシップ関数ＥＧＲ０がそのまま生
かされ、何らかのエディットが行なわれた時は、エディ
ット分の修正が行なわれると共に、標準用の設定が減少
する。極めて強いエディットが行なわれた時は、標準用
の設定はほとんど消失する。

【００５６】なお、１種類の感覚的表現の入力に基づ
き、複数の出力ルールを制御する場合、入力メンバシッ
プ関数は出力ルール毎に選択することもできる。また、
出力メンバシップ関数として複数のエディット用関数
と、１つの標準用関数を用いる場合を説明したが、任意
の出力メンバシップ関数を用いても構わない。

【００５７】図７は、上述のような制御を行なうための
メインルーチンのフローチャートである。処理がスター
トすると、ステップＳ１において、各種レジスタの初期
設定等の初期設定が行なわれる。この初期設定により、
電子楽音制御装置は動作可能な状態となる。

【００５８】次に、ステップＳ２に進み、鍵盤の鍵処理
が行なわれる。鍵盤上の鍵を操作して演奏が行なわれる
時は、対応する楽音信号の発生が行なわれる。次のステ
ップＳ３においては、動作モード選択が行なわれる。す
なわち、動作モード選択スイッチが操作された時には、
その動作モード選択スイッチの選択に基づき、電子楽音
制御装置の動作モードを選択する。

【００５９】次に、ステップＳ４において、動作モード
がどのモードであるかが判断される。動作モードが
“０”であればステップＳ５に進み、音色選択が行なわ
れる。動作モードが“１”であれば、ステップＳ６に進
み、ルールエディットが行なわれる。また、動作モード
が“２”であればステップＳ７に進み、音色エディット
が行なわれる。動作モードは、その他任意のモードを設
定することが可能である。

【００６０】これらの操作の後、ステップＳ２に戻り、
同様の処理が繰り返される。たとえば、鍵盤を用いた演
奏操作が行なわれている時は、鍵処理Ｓ２が繰り返し実
施され、その他のステップは素通りする。音色エディッ
トが行なわれている時は、音色エディットステップＳ７
が繰り返し行なわれ、その他のステップは素通りされ
る。以下、音色選択ステップＳ５、ルールエディットス
テップＳ６、音色エディットステップＳ７についてより
詳細に説明する。

【００６１】図８は、音色選択のイベントが生じた時に
行なわれる音色選択ステップのサブルーチンを示す。図
８（Ａ）に示すように、処理がスタートすると、ステッ
プＴＳ１において選択された音色番号入力がバッファレ
ジスタＢＵＦに入力される。

【００６２】続いて、ステップＴＳ２において、前回の
エディットにおいて作成された音色データバッファ中の
データを保存するため、ＲＡＭ１８に設けられた音色メ
モリの音色番号ＴＣに対応する領域に音色データバッフ
ァに記憶されたデータを転送し、前回のエディットの結
果を記憶する。

【００６３】なお、音色データバッファは、たとえば図
８（Ｂ）に示すような構成を有する。音色データバッフ
ァ３６は、音色番号ＴＣを記憶する領域３７、音色の基
本データを記憶する領域３８、スライダから入力した変
位データに基づき、ベースデータにどのような率で加算
を行なうかの重みを記憶する合成重みデータ領域３９、
スライダ入力に基づき、ファジィ演算で作成される各パ
ラメータの変化分データを記憶する音色変位データ領域
４０、エディット用ルールのセットを記憶するルールセ
ット番号領域４１、各入力ルールの最後にエディットし
た時のスライダ入力データを記憶する初期データ領域４
２を含む。

【００６４】続いて、ステップＴＳ３において、選択し
た音色番号入力を記憶するバッファＢＵＦに基づき、音
色メモリから音色データを読み出し、音色データバッフ
ァに転送する。また、ステップＴＳ４において、バッフ
ァメモリＢＵＦに記憶されている音色番号を音色レジス
タＴＣに入力する。なお、音色メモリには、音色データ
バッファと同じ構成の記憶領域が複数個備えられてい
る。

【００６５】この音色番号ＴＣは、エディットが終了
し、次の入力が行なわれる際にメモリの元の番地にエデ
ィット結果を記憶するために用いられる（ステップＴＳ
２）。次に、ステップＴＳ５において、音色メモリから
読み出した音色データに基づき、音源回路の音色を設定
する。この設定により、音源回路は所望の音色の楽音信
号を発生する状態となる。

【００６６】音色メモリから音色番号に応じた音色デー
タを読み出すことにより、各音色の特徴に合わせた感覚
的表現を加えて楽音信号を生成することができる。図９
は、ルールエディットのサブルーチンを示す。ルールセ
ットは、入力ルール、出力ルール、および入力ルールと
出力ルールとの関係をセットにしたものである。演奏者
は、個人の感覚の違いや好みに応じてルールを変更する
ことができる。

【００６７】処理がスタートすると、まずステップＲＥ
１において、入力したルールセット番号をレジスタＲＳ
Ｎに記憶する。続いて、ステップＲＥ２において、レジ
スタＲＳＮのルールセットをメモリから読み出し、ルー
ルバッファに転送する。

【００６８】次に、ステップＲＥ３において、エディッ
トする入力ルール番号および名前を新たに設定するか、
またはエディット用として選択する。ここで、各ルール
ナンバのルール名はＲＡＭ中に図１２（Ｂ）に示される
ような様式で記憶されており、このルール名はステップ
ＲＥ３における“ルール名の新たな設定”により設定、
書き換え可能である。すなわち、入力ルール名は、使用
者が任意に定義可能であり、感覚的表現に対応した概念
名を定義することができる。定義された入力ルール名
は、対応するルール番号の割り当てられた図２のパネル
スライダ１５の表示器１４に、該スライダで入力中のレ
ベルと共に表示される。

【００６９】なお、入力ルールとしては、前に説明した
ように、反対概念が２つずつ組にされている。たとえ
ば、ルール１が鋭さ、ルール−１が柔らかさ、ルール２
が暖かさ、ルール−２が冷たさ、ルール３が明瞭、ルー
ル−３が不明瞭、ルール４が距離が近い、ルール−４が
距離が遠い、ルール５が明るさ、ルール−５が暗さ、ル
ール６が細さ、ルール−６が太さ、ルール７が濁り、ル
ール−７が透明等である。

【００７０】その他、種々のルールが含まれていても構
わない。なお、エディット用スライダは６個であるの
で、同時に６個の入力まではエディットすることができ
るが、それ以上の入力ルールをエディットする場合は、
複数の組に分けて行なえばよい。

【００７１】ステップＲＥ４で入力ルールから出力ルー
ルに向かう関係の設定またはエディットを行なう。すな
わち、各入力ルールによってどの出力ルールが制御され
るかの関係を設定ないしエディットする。また、この設
定に基づき、各入力から出力に到る関係を表すＩｔｏＯ
テーブルを作成する。

【００７２】たとえば、入力ルールの鋭さに対して、出
力ルールとしてアタックレートが大きいことを示すＥＧ
Ｒ４、フィルタのカットオフ周波数が高いことを示すＦ
ＣＲ４、フィルタのＱが大きいことを示すＦＱＲ４、ビ
ブラートの速さが速いことを示すＶＳＲ４、ビブラート
が浅いことを示すＶＤＲ１が関連付けられる。また、こ
れらの各入出力関係において、それぞれ独立に入力ルー
ルの重みが設定できる。

【００７３】鋭さの逆概念である柔らかさに対しては、
たとえばアタックレートが少し小さいことを示すＥＧＲ
２、カットオフ周波数が低いことを示すＦＣＲ１、ビブ
ラート速度が少し遅いことを示すＶＳＲ２、ビブラート
深さが深いことを示すＶＤＲ４が設定される。

【００７４】入力ルール１と入力ルール−１が逆概念で
あるからといって、選択する出力ルールが同一である必
要はない。上述の例においては、フィルタのＱは鋭さに
対しては選択されているが、柔らかさに対しては選択さ
れていない。

【００７５】また、入力ルール３の明瞭さに対して、出
力ルールとしてフィルタのカットオフ周波数が高いＦＣ
Ｒ４、エンベロープのアタックレートが大きいＥＧＲ
４、逆相成分が大きいＳＩＲ４を設定することができ
る。

【００７６】入力ルール１の鋭さと入力ルール３の明瞭
さを独立に設定すると、出力ルールにおいてＦＣＲ４と
ＥＧＲ４は重複して設定される。このような場合は、同
一の出力ルールについては設定されたレベルのうち、最
も大きいレベルが採用される。

【００７７】以上のように、演奏者は試行錯誤しながら
入力ルールと出力ルールの関係を設定することにより、
感覚的表現にあう楽音パラメータを生成することができ
る。なお、１つの入力ルールをエディットした時、複数
の出力ルールが変化するが、各出力ルールにおいては、
他の入力ルールの影響も受けているため、全体としての
制御のためには出力ルールから入力ルールに戻る関係も
記憶する必要がある。

【００７８】ステップＲＥ５は、設定されたＩｔｏＯテ
ーブルに基づき、逆の関係のＯｔｏＩテーブルを作成す
る。ステップＲＥ６において、このように設定したルー
ルバッファのルールセットをＲＳＮ番目のルールとして
記憶する。

【００７９】図１０は、ルールバッファの構成を示す。
ルールバッファ４３は、ルールセット番号ＲＳＮを記憶
する領域４４、入力ルール数２ｎを記憶する領域４５、
出力ルール数ｍを記憶する領域４６、アサインデータ、
すなわち各スライダがどの入力ルールに対応するかを記
憶する領域４７、各入力から出力への関係を示すＩｔｏ
Ｏテーブルを記憶する領域４８、各出力ルールがどのよ
うな入力ルールと関連付けられているかを記憶するＯｔ
ｏＩテーブルを記憶する領域４９を含む。

【００８０】アサインデータ領域４７は、図１１に示す
ような構成を有する。すなわち、スライダ１の入力ルー
ル番号を記憶する領域ＳＲ１、スライダ２の入力ルール
番号を記憶する領域ＳＲ２、…スライダ６の入力ルール
番号を記憶する領域ＳＲ６を含む。

【００８１】また、ＩｔｏＯテーブル領域４８は、図１
２に示すような構成を有する。すなわち、ＩｔｏＯテー
ブル領域４８は、図１２（Ａ）に示すように、各入力ル
ールＩに対して、関連する１つの出力ルールＯをそれぞ
れ別個に記憶する領域５０ａ、５０ｂ、…５０ｘおよび
空き領域５１を含む。

【００８２】１つの入出力関係、たとえばＩＯ₁を記憶
する領域５０ａは、たとえば図１２（Ｂ）に示すような
構成を有する。すなわち、領域５０ａは、入力ルール名
を記憶する領域５６、入力メンバシップ関数に用いる入
力カーブを指定するデータを記憶する領域５７、出力数
ｎ_iを記憶する領域５８、出力ルール番号とその重みを
それぞれ関連する出力について記憶する領域５９ａ、５
９ｂ、…を有する。

【００８３】また、ＯｔｏＩテーブル領域４９は、図１
３に示すような構成を有する。すなわち、ＯｔｏＩテー
ブル領域４９は、図１３（Ａ）に示すように、各出力ル
ールに対して関連する入力ルール毎にその関係を記憶す
る領域５３ａ、５３ｂ、…５３ｙおよび空き領域５４を
含む。

【００８４】各領域５３は、たとえば図１３（Ｂ）に示
すような構成を有する。すなわち、出力ルール名を記憶
する領域６１、関連する入力ルール数を記憶する領域６
２、関連する各入力ルール番号を記憶する領域６３ａ、
６３ｂ、…を有する。

【００８５】図１４は、予め設定した、またはエディッ
トしたルールセットに基づき、音色エディットを行なう
際のスライダｉの操作によるイベントルーチンを示す。
ｉ番目のスライダを操作すると、ステップＴＥ１におい
てその入力値がバッファｂｕｆに格納される。続いて、
ステップＴＥ２において、ｉ番目のスライダＳＲｉの入
力ルールをレジスタＳＲにコピーする。

【００８６】ステップＴＥ３においては、バッファｂｕ
ｆのデータをＳＲ、−ＳＲ番目の入力ルールの入力カー
ブで変換し、それぞれの入力の程度を表す数値をレジス
タＩＤ_SRおよびＩＤ_-SRに収納する。

【００８７】ステップＴＥ４においては、ＳＲのファジ
ィ演算を行ない、ステップＴＥ５では−ＳＲのファジィ
演算を行なう。続いて、ステップＴＥ６において、リア
ルタイムのファジィ演算制御ルールが存在するか否かを
判断する。リアルタイム制御ルールが存在する時は、Ｙ
ＥＳの矢印にしたがってステップＴＥ７に移り、リアル
タイム制御されない入力ルールのファジィ演算結果の関
数をレジスタＦＲ２に設定し、次のステップＴＥ８にお
いて、リアルタイム制御する入力ルールの関数をレジス
タＦＲ１に設定する。なお、リアルタイム制御ルールが
存在しない時は、ステップＴＥ７、ＴＥ８はバイパスす
る。

【００８８】図１５を参照して、ステップＴＥ４および
ＴＥ５で行なうＳＲ、−ＳＲのサブルーチンを説明す
る。まず、ステップＴＥ１１において、レジスタｋに
“１”を格納し、初期設定を行なう。次にステップＴＥ
１２において、ＳＲ番目の入力から出力に至る関係を示
すＩＯ_SRの制御ルールのうち、ｋ番目の出力に至るルー
ルに示す出力ルールの演算をＩＤ₁〜ＩＤ₆のデータに
基づいて新たに行なう。

【００８９】ステップＴＥ１３においては、このように
して得た演算結果を変位データとして登録する。ステッ
プＴＥ１４においては、変位データに重み付けを行な
い、それぞれ音源回路の対応するパラメータのレジスタ
に送出する。

【００９０】次にステップＴＥ１５において、整数ｋが
出力ルールの数ｎ_SRに達したか否かを判断する。ｎ_SRに
達していない時は、ＮＯの矢印にしたがってステップＴ
Ｅ１６に進み、整数ｋをインクリメントする。その後、
ステップＴＥ１２に戻る。なお、整数ｋがｎ_SRに達した
時は処理を終了させる。

【００９１】ステップＴＥ６でリアルタイム制御ルール
が存在する場合、ステップＴＥ７、ＴＥ８でそれぞれレ
ベルを設定して行なうファジィ演算を、図１６を参照し
て説明する。このファジィ演算は、図２（Ａ）に示すフ
ァジィプロセッサ１９で行なう。

【００９２】図１６（Ａ）において、レジスタ７０、７
１、７５、７９は、それぞれ図２に示すバスライン１１
に接続される。図１４のステップＴＥ７で説明したリア
ルタイム制御されない入力ルールのファジィ演算結果の
関数ＦＲ２は、関数レジスタ７５に格納される。また、
ステップＴＥ８で説明したリアルタイム制御する入力ル
ールの関数ＦＲ１は、関数レジスタ７２に格納される。

【００９３】たとえば、鍵盤において演奏操作を行なう
場合、イニシャルタッチＩＴに応じて設定された数値Ｎ
Ｒ１が数値レジスタ７０に設定される。ｍｉｎ関数発生
回路７１は、関数レジスタ７２に格納した関数ＦＲ１
と、数値レジスタ７０に格納した数値ＮＲ１のｍｉｎ演
算を行なう。このｍｉｎ関数発生回路７１の機能を、図
１６（Ｂ）に概略的に示す。すなわち、関数ＦＲ１と一
定数値ＮＲ１のｍｉｎ演算が行なわれ、関数ＦＲ１を数
値ＮＲ１で切り取った関数形状を得る。

【００９４】一方、関数レジスタ７５には、既に計算し
てある他の関数ＦＲ２が記憶されている。ｍａｘ演算回
路７７は、ｍｉｎ関数発生回路７１の発生する図１６
（Ｂ）に示すような関数形状と、関数レジスタ７５が発
生する既に計算してある他の関数形状とのｍａｘ演算を
行なう。この回路機能を図１６（Ｃ）に概略的に示す。

【００９５】左辺左側の関数形状がｍｉｎ関数発生回路
７１の発生する関数形状であり、左辺右側の関数形状が
関数レジスタ７５の発生する関数形状である。これらの
関数形状のｍａｘ演算を行なうことにより、右辺に示す
関数形状を得る。

【００９６】重心演算回路７８は、ｍａｘ演算によって
得た関数形状の重心を算出し、その重心位置を出力レジ
スタ７９に送出し、出力ルールの値ＮＲ２とする。この
ようにして、音色エディットにおけるファジィ演算と共
に、演奏操作に基づくリアルタイムのファジィ演算を行
なうことができる。

【００９７】図１７は、図７に示す鍵処理ステップＳ２
におけるノートオンイベント処理ルーチンを示す。鍵盤
において押鍵操作がされると、ステップＮ１において、
音高を表すノートナンバおよびイニシャルタッチを表す
ベロシティがそれぞれレジスタＮＣＤ、ＶＥＬに格納さ
れる。

【００９８】続いて、ステップＮ２において、音源回路
にノートナンバとベロシティを送出する。このようにし
て、音源回路は演奏操作された音高およびタッチに対応
した楽音信号を発生する準備がされる。

【００９９】ステップＮ３においては、リアルタイムコ
ントロールが指示されているか否かを判断する。リアル
タイムコントロールを行なう場合は、ＹＥＳの矢印にし
たがってステップＮ４に進み、リアルタイムコントロー
ルを行なう入力ルールのレジスタに格納された標準値Ｎ
Ｒ０にＶＥＬに対応したオフセット値を付与する。

【０１００】このようにして得たデータをレジスタＮＲ
１に設定する。ＮＲ１の設定により、ファジィ演算の準
備が整ったため、既に説明したリアルタイムコントロー
ルのファジィ演算を行なう。

【０１０１】ファジィ演算は重心演算を含み、その処理
にはある程度の時間が必要なため、ステップＮ６で演算
が終了したか否かを判断する。演算が終了していない時
は、ＮＯの矢印にしたがってステップＮ６を繰り返す。

【０１０２】演算が終了した時は、ＹＥＳの矢印にした
がってステップＮ７に進み、ファジィ演算によって得た
レジスタＮＲ２のデータを取込み、出力ルールに対応す
る音源パラメータを設定する。

【０１０３】なお、ステップＮ３において、リアルタイ
ムコントロールがないと判断された時は、ＮＯの矢印に
したがってステップＮ４、Ｎ５、Ｎ６、Ｎ７をバイパス
する。

【０１０４】その後、ステップＮ８において、音源回路
にノートオン信号を送出し、楽音信号の形成を行なう。
なお、ベロシティに基づき、リアルタイムコントロール
する出力ルールは、たとえばエンベロープのアタックレ
ート、フィルタのカットオフ周波数、フィルタのＱ、ビ
ブラート等、任意のものを選択することができる。

【０１０５】本実施例において、図１に示すファジィ演
算手段５は、ファジィ演算を行い音源回路６に供給する
パラメータを生成する場合について述べたが、ファジィ
演算に限られずその他人工知能（ＡＩ）の手法によりパ
ラメータを生成してもよい。

【０１０６】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、
種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者
に自明であろう。

【０１０７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ファジィ演算を用いることにより、音色に対する感覚的
表現を入力とし、音源回路のパラメータを制御して所望
の音色を容易に得ることができる。

【０１０８】また、複数の入力パラメータ及び演奏情報
に応じた楽音を、演奏情報の入力に対しリアルタイムに
発生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による電子楽音制御装置の基
本的構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施例による電子楽音制御装置のハ
ードウエア構成を示すブロック図および概略平面図であ
る。

【図３】電子楽音制御装置が行なうファジィ演算を概
略的に示す概念図である。

【図４】入力メンバシップ関数の形状例を示す概略図
である。

【図５】出力メンバシップ関数の形状例を示す概略図
である。

【図６】出力メンバシップ関数を用いた出力ルールの
決定を説明するための概念図である。

【図７】メインルーチンのフローチャートである。

【図８】音色選択を説明するためのフローチャートお
よび音色データバッファの構成を示す概念図である。

【図９】ルールエディットルーチンのフローチャート
である。

【図１０】ルールバッファの構成を示す概略図であ
る。

【図１１】アサインデータ記憶領域の構成を示す概念
図である。

【図１２】ＩｔｏＯテーブルの構成を示す概念図であ
る。

【図１３】ＯｔｏＩテーブルの構成を示す概念図であ
る。

【図１４】エディットルーチン中のスライダ操作イベ
ントルーチンのフローチャートである。

【図１５】スライダ操作イベントルーチンに用いられ
るＳＲ、−ＳＲサブルーチンのフローチャートである。

【図１６】ファジィプロセッサの構成を示すブロック
図およびその動作を説明するための概念図である。

【図１７】ノートオンイベントのフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１音色エディット操作子、２演奏入力手段、５
ファジィ演算手段、６音源回路、１１バスライ
ン、１２鍵盤、１３パネルスイッチ、１４
パネル表示器、１５パネルスライダ、１６ＣＰ
Ｕ、１７ＲＯＭ、１８ＲＡＭ、１９ファジィ
プロセッサ、２０音源回路、ＩＲ入力ルール、
ＣＲ制御ルール、ＯＲ出力ルール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】楽音の性質を表す感覚的表現の程度を入
力し、入力パラメータを発生するための入力操作子と、信号波形を制御するための電気的、回路的パラメータを
制御するための制御部を有し、前記電気的、回路的パラ
メータに基づいた楽音信号を形成するための楽音信号形
成回路と、前記入力操作子から入力した入力パラメータに基づき、
前記電気的、回路的パラメータを制御する出力パラメー
タをファジィ演算により発生するための論理演算部とを
有する電子楽音制御装置。
【請求項２】楽音の性質を表す感覚的表現の程度を入
力し、該入力に応じた入力パラメータを発生するための
入力操作子と、信号波形を制御するための楽音パラメータを入力し、前
記楽音パラメータに基づいた楽音信号を形成するための
楽音信号形成回路と、該入力パラメータと該楽音パラメータの対応関係を決め
る定義情報を記憶する定義部と、該定義情報に従って、該入力パラメータの値に応じた該
楽音パラメータを発生する楽音パラメータ発生手段とを
有する電子楽音制御装置。
【請求項３】該入力操作子は複数の感覚的表現に対応
した複数の入力パラメータを発生し、該楽音パラメータ
発生手段は該複数の入力パラメータの値の組み合わせに
応じた楽音パラメータを発生する請求項２記載の電子楽
音制御装置。
【請求項４】該楽音パラメータ発生手段は該複数の入
力パラメータの値の組み合わせに応じて複数の楽音パラ
メータを発生し、該楽音信号形成回路は該複数の楽音パ
ラメータに基づいた楽音信号を形成し、該入力パラメー
タの内の１つのパラメータが変化した場合は、該楽音パ
ラメータ発生手段は該定義情報により該１つのパラメー
タに関連づけられている全ての楽音パラメータについて
新たな値を発生する請求項３記載の電子楽音制御装置。
【請求項５】該定義部は設定操作子を有し、該定義部
は該設定操作子の操作に応じて任意に定義情報を設定す
ることができる請求項２または３記載の電子楽音制御装
置。
【請求項６】該設定操作子の操作に応じて定義される
定義情報は、複数の感覚的表現のうちのどの感覚的表現
を入力パラメータとして入力するかを指定する情報であ
る、請求項５記載の電子楽音制御装置。
【請求項７】該定義情報は、入力パラメータの対応す
る感覚的表現の概念名を示す情報であり、該電子楽音制
御装置は、さらに、該概念名を表示する表示手段を含ん
でいる請求項２または３記載の電子楽音制御装置。
【請求項８】該定義部は、さらに、該概念名を設定入
力するための設定操作子を有している請求項７記載の電
子楽音制御装置。
【請求項９】該定義部は複数組の定義情報を記憶し、該入力操作子より感覚的表現の程度を操作する対象とな
る基本的な音色を選択するための音色操作子と、該音色操作子により選択される音色に応じて該記憶手段
より１つの定義情報を選択する選択手段とを有し、該楽
音パラメータ発生手段は該選択手段が選択する該１つの
定義情報に基づいて楽音パラメータを発生する請求項２
または３記載の電子楽音制御装置。
【請求項１０】該楽音パラメータ発生手段は複数種類
の楽音パラメータを発生し、該楽音信号形成回路は該複
数種類の楽音パラメータに基づいて楽音を形成し、該定
義情報は該複数種類の楽音パラメータの中の該入力パラ
メータの値に応じて変化する楽音パラメータの種類およ
びその変化の傾向を定義するものである請求項２または
３記載の電子楽音制御装置。
【請求項１１】該定義部は、さらに、該変化する楽音
パラメータの種類及びその変化の傾向を設定入力するた
めの設定操作子を有している請求項１０記載の電子楽音
制御装置。
【請求項１２】複数の入力パラメータを発生するため
の入力操作子と、演奏操作に応じて演奏情報を発生するための演奏操作子
と、信号波形を制御するための楽音パラメータを入力し、前
記楽音パラメータに基づいた楽音信号を形成するための
楽音信号形成回路と、該複数の入力パラメータおよび該演奏情報と、該楽音パ
ラメータとの対応関係を決める定義情報を記憶する定義
部と、該定義情報に従って、該複数の入力パラメータの値の組
み合わせに応じた下準備情報を発生する下準備手段と、該演奏情報の発生時、該定義情報に従って発生した演奏
情報と該下準備情報に基づいて該楽音パラメータを発生
する楽音パラメータ発生手段とを有する電子楽音制御装
置。
【請求項１３】該演奏情報はタッチ情報を含み、該楽
音パラメータ発生手段は該タッチ情報に応じて楽音パラ
メータを発生する請求項１２記載の電子楽音制御装置。
【請求項１４】該下準備手段は、下準備情報の生成を
制御する中央演算手段（ＣＰＵ）を含み、該楽音パラメ
ータ発生手段は、該中央演算手段とは独立に楽音パラメ
ータの生成を制御する楽音パラメータ演算手段を含む請
求項１２または１３記載の電子楽音制御装置。