JPH09160543A

JPH09160543A - 電子打楽器

Info

Publication number: JPH09160543A
Application number: JP8252318A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Ikemoto; 俊一池本
Original assignee: Roland Corp
Current assignee: Roland Corp
Priority date: 1996-09-02
Filing date: 1996-09-02
Publication date: 1997-06-20
Anticipated expiration: 2013-01-19
Also published as: JP2699166B2

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の打面を有する電子打楽器において表現
力の豊かな演奏を得る。【解決手段】複数の打面に対する打撃の強さをそれぞ
れ電気信号にセンサ10乃至16が変換する。センサ10乃至
16からの各電気信号のエンベロープをエンベロープ検出
部18乃至24が検出する。ＣＰＵ26がエンベロープに基づ
き打撃の強さを検出する。操作部32の操作に応じて、打
面に打撃があったか否かを決定する閾値を打面ごとに異
なる値にＣＰＵ26が設定する。検出した打撃の強さと前
記閾値とを、ＣＰＵ26が比較し、打面に対応する楽音信
号を発生するか否かを、打面ごとに判断する。ＣＰＵ26
が楽音信号を発生すると判断した場合、検出した打撃の
強さに対応した楽音信号を音源46が発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、打面に外部から打
撃を加えると、その打撃の強さに応じた楽音信号を発生
する電子打楽器に関し、特に複数の打面を有するものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、打面に外部から打撃を加えること
によって、楽音を発生する電子打楽器は、公知である。
自然打楽器には、ドラムセットやシロホン類（マリン
バ、ビブラフォン等）のように複数の打面を有するもの
がある。これにならって、電子打楽器にも、複数の打面
を有するものがある。複数の打面を有する従来の電子打
楽器では、打撃を検出するためのセンサが打面ごとに設
けられている。そして、どの打面が打撃された場合で
も、センサが検出した打撃の強さが、各打面に共通に設
定にされた閾値を超えたとき、打撃があったと判定し
て、その打面に対応して設けた音源が発音を開始する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電子打
楽器では、各打面に共通の閾値を設定しているので、ど
の打面でも、発音を開始させるには、閾値を超える強さ
で打面を打撃する必要がある。従って、表現力の豊かな
演奏を得ることができなった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、複数の打面に対する打撃の強さをそれ
ぞれ電気信号に変換する手段と、前記各電気信号から打
撃の強さを検出する手段と、前記打面に打撃があったか
否かを決定する閾値を前記打面ごとに異なる値に設定可
能な設定手段と、前記検出した打撃の強さと前記閾値と
を比較することによって、打面に対応する楽音信号を発
生するか否かを、前記打面ごとに判断する判断手段と、
該判断手段によって前記楽音信号を発生すると判断した
場合、前記検出した打撃の強さに対応した楽音信号を発
生する楽音信号発生手段とを、備えたものである。

【０００５】

【作用】本発明によれば、設定手段は、各打面ごとに異
なる閾値を設定することが可能である。従って、或る打
面では、ごく軽く打撃することによって発音を開始させ
ることができ、他の打面では、強く打撃することによっ
て発音を開始させるというような設定を、各打面ごとに
行うことができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】この実施の形態は、ドラムセット
に本発明を実施したものである。図１は、演奏操作部８
のブロック図である。同図において、１０乃至１６は、
変換手段、例えばセンサで、外部から打撃が加えられる
複数、例えば４つの打面、例えばパッド（図示せず）内
にそれぞれ設けられている。これらセンサ１０乃至１６
としては、例えば圧電素子を使用することができ、各パ
ッドに対する打撃により発生する信号を電気信号に変換
する。

【０００７】これらセンサ１０乃至１６からの電気信号
は、それぞれエンベロープ検出部１８乃至２４に供給さ
れ、それらのエンベロープが検出される。

【０００８】これらエンベロープは、ＣＰＵ２６によっ
て制御されるマルチプレックサ２８を介して順次Ａ／Ｄ
変換器３０に供給され、ディジタルエンベロープ信号に
変換されて、ＣＰＵ２６に供給される。

【０００９】ＣＰＵ２６は、設定手段、例えば操作部３
２、ＲＯＭ３４、ＲＡＭ３６、表示部３８、パラレル／
シリアル変換部４０を備えている。操作部３２は、多数
のスイッチやボリューム等からなる操作子を有し、パラ
メータ（例えば後述する閾値、例えばスレッショルドレ
ベル等）の設定や、モードの設定を行うものである。な
お、ボリュームには、手で操作するものの他に、足で操
作するものもある。

【００１０】ＲＯＭ３４は、ＣＰＵ２６のプログラムや
各種定数、パラメータを記憶している。ＲＡＭ３６は、
操作部３２において設定されたパラメータ等を記憶す
る。表示部３８は、操作部３２で設定されたパラメータ
やモードの状態や、打撃の強さを発光ダイオード等の表
示手段によって表示する。なお、表示部３８の詳細につ
いては、後述する。

【００１１】ＣＰＵ２６は、Ａ／Ｄ変換器３０からの各
ディジタルエンベロープ信号や、操作部３２によって設
定されたパラメータに基づいて、後述する楽音信号発生
手段、例えば音源部４６を制御するためのＭＩＤＩ信号
を生成する。このＭＩＤＩ信号は、楽音の発生を指示す
るノートオン、音色を設定するプログラムチェンジ、モ
ジュレーション、例えばビブラートやトレモロ等の深さ
を設定するコントロールチェンジ、パン情報（音像定位
情報）等を含んでいる。このＭＩＤＩ信号は、パラレル
／シリアル変換部４０によってシリアル信号に変換さ
れ、図２に示す音源部４６のシリアル／パラレル変換部
４２に送信される。

【００１２】このシリアル／パラレル変換部４２は、供
給されたシリアルのＭＩＤＩ信号を、パラレルのＭＩＤ
Ｉ信号に変換し、音源部４６のＣＰＵ４４に供給する。

【００１３】この音源部４６は、各パッドに対応させ
て、４つの音源４８、５０、５２、５４を有している。
各音源４８、５０、５２、５４は、それぞれ例えば内蔵
する波形メモリ（図示せず）に記憶された楽音信号を読
出す方式のものである。各音源４８、５０、５２、５４
では、１つの音源に対して複数の波形メモリが、それぞ
れ設けられている。そして、１つの音源に設けられた複
数の波形メモリに記憶されている楽音信号は、それぞれ
異なる音色のものである。

【００１４】異なる音色の複数の波形メモリを、１つの
音源に設けているので、例えば次のようにして、打撃の
強さに応じて音色を変化させることができる。パッドを
打撃した強さが、音色を切り換えるレベル（このレベル
も操作部３２によって設定される。）以上となったと
き、今まで読出されていた波形メモリから他の波形メモ
リに読み出しを切り換える。或いは、複数の波形メモリ
から楽音信号を読み出し、それらを混合している場合、
パッドを打撃した強さが、音色を切り換えるレベル以上
となったとき、混合割合を変更する。

【００１５】また、各音源４８、５０、５２、５４の出
力レベルは、後述するようにそれぞれ制御され、各音源
４８、５０、５２、５４の出力の音像定位を設定するこ
とができる。

【００１６】図３及び図４に、ＣＰＵ２６がＭＩＤＩ信
号を発生するために、所定時間、例えば２ｍ秒ごとにタ
イマーインターラプトにより実行するルーチンのうち、
この発明に関連する部分を示す。図３のルーチンでは、
まず打面が打撃されたか否かが、エンベロープとスレッ
ショルドレベルとを比較することによって判断される。
打撃ありと判断された場合、そのエンベロープの最大値
が検出される。そのエンベロープの最大値に対応したベ
ロシティ値（この実施の形態は、電子打楽器であるの
で、打撃の強さを表す値）と共に、ノートオン（発音開
始信号）が、送信される。また、検出された最大値が、
モジュレーションスレッショルドレベルと比較されるこ
とによって、変調をかけるか否かが決定されている。

【００１７】そのため、まずパッド変数（ｉ）を０とす
る（ステップＳ２）。次に、第ｉ番目のパッドのエンベ
ロープレベルＤ（ｉ）をマルチプレックサ２８を制御す
ることによって、Ａ／Ｄ変換器３０から入力する（ステ
ップＳ４）。

【００１８】入力したエンベロープレベルＤ（ｉ）がス
レッショルドレベルＬ（ｉ）を超えているか判断する
（ステップＳ６）。即ち、ステップＳ６が判断手段とし
て機能している。なお、このスレッショルドレベルＬ
（ｉ）は、各パッドごとに割り当てた打楽器（例えば、
バスドラム、スネアドラム、シンバル）に応じて、異な
るように操作部３２によって設定されている。

【００１９】ステップＳ６の答えがイエスであると、パ
ッド（ｉ）が打撃されていると判断されるので、次にエ
ンベロープレベルＤ（ｉ）が最大値ＭＡＸであるか判断
する（ステップＳ８）。この判断は、今回のエンベロー
プレベルＤ（ｉ）と、前回のエンベロープレベルＤ（ｉ
−１）とを比較することによって行う。即ち、前回のエ
ンベロープレベルＤ（ｉ−１）より、今回のエンベロー
プレベルＤ（ｉ）が大きければ、エンベロープは上昇中
（即ち、最大値でない）と判断し、同一または小であれ
ば最大値であると判断し、その最大値ＤＭを記憶する。
そのため最大値でないと判断したとき、即ち、このステ
ップＳ８の答えがノーの場合、次回に行う最大値か否か
の判断に使用するため、そのときのエンベロープレベル
Ｄ（ｉ）をメモリ（ｉ）に記憶している（ステップＳ１
０）。なお、同じ目的のため、ステップＳ６の答えがノ
ーの場合にも、ステップＳ１０を実行する。

【００２０】ステップＳ８の答えがイエスの場合、即
ち、最大値ＤＭが検出された場合、その最大値ＤＭがモ
ジュレーションスレッショルドレベルＭＬ（ｉ）より大
きいか判断する（ステップＳ１２）。このモジュレーシ
ョンスレッショルドレベルＭＬ（ｉ）も、各パッドに割
り当てた打楽器に応じてそれぞれ異なる値に操作部３２
によって設定されている。

【００２１】ステップＳ１２の答えがイエスの場合、変
調をかけることを指示するフラグＭＪ（ｉ）を１とする
（ステップＳ１４）。

【００２２】そして、ノートオン信号に、最大値ＤＭに
対応するベロシティを付けて、送信する（ステップＳ１
６）。また、ステップＳ１２の答えがノーの場合、即
ち、最大値ＤＭが変調をかけるレベルに達していない
と、ステップＳ１４をジャンプして、ステップＳ１６を
実行する。

【００２３】そして、パッド変数（ｉ）を１だけ歩進さ
せ（ステップＳ１８）、パッド変数（ｉ）がパッド変数
の総数ｎ（この実施の形態では４）に等しいか判断する
（ステップＳ２０）。この答えがノーであると、ステッ
プＳ４を再び実行し、他のパッドについて、同様に判断
する。ステップＳ２０の答えがイエスの場合、このルー
チンを終了する。

【００２４】図４は、変調をかけることにした音源４
８、５０、５２、５４にどのような深さの変調をかける
かを、決定するためのルーチンを示している。まず、パ
ッド変数（ｉ）を０とし（ステップＳ２２）、ＭＪ
（ｉ）が１であるか判断する（ステップＳ２４）。この
答えがイエスであると、変調をかけるパッドであるの
で、このパッド（ｉ）に対応するフットペダルまたはボ
リューム等の操作子の値を読み込む（ステップＳ２
６）。

【００２５】この読み込んだ値が前回読み込んだときの
時の値と変化しているか判断し（ステップＳ２８）、変
化していると（ステップＳ２８の答えがイエス）、その
操作子によって設定されたモジュレーション深さ信号を
送信する（ステップＳ３０）。そして、パッド変数
（ｉ）の値を１だけ歩進させ（ステップＳ３２）、その
パッド変数（ｉ）の値がｎに等しいか判断する（ステッ
プＳ３４）。この答えがノーの場合、ステップＳ２４以
降を再び実行する。ステップＳ３４の答えがイエスの場
合、このルーチンを終了する。

【００２６】ステップＳ２４の答えがノーの場合、即
ち、変調をかけない場合、ステップＳ２６、２８、３０
をジャンプし、ステップＳ３２を実行する。同様に、ス
テップＳ２８の答えがノーの場合、即ち、変調はかける
が、変調の深さが変更されていない場合、ステップＳ３
０をジャンプし、ステップＳ３２を実行する。

【００２７】このようにして送信されたＭＩＤＩ信号
を、音源部４６が受信すると、ＭＩＤＩ信号によって指
示された音色、音高及びベロシティに対応した音量によ
って楽音信号を発生し、モジュレーション深さ信号に応
じたモジュレーションを付加する。なお、ＣＰＵ２６で
は、発音を開始してから、楽音の減衰するまでの時間に
相当する時間を計測し、その時間の経過後にフラグＭＪ
（ｉ）を０とする。

【００２８】上記のものは、打撃の最大値がモジュレー
ションスレッショルドレベルよりも大きいとき変調をか
け、小さいとき変調をかけないものである。そして、変
調をかけるとき、操作子で設定された変調深さで変調を
かけた。しかし図５に示すように、打撃の強さと、ＭＩ
ＤＩ信号のベロシティの値及び変調の深さとの関係を、
ＲＯＭ３４等に記憶させておき、打撃の強さに対応する
ベロシティ値及び変調深さをそれぞれＲＯＭ３４等から
読み出し、ノートオン信号を送出した後、ベロシティ値
及び変調深さ信号を送出するようにしてもよい。このよ
うなことは、鍵盤楽器においても行える。その場合、押
鍵の速度を検出し、その速度に応じたベロシティ値及び
変調深さ信号を読出す。送信は、上記と同様に行う。

【００２９】図６は、表示部３８の一部を示したもので
ある。この表示部３８は、各パッドに対応させて、４つ
のレベルインジケータ５６、５８、６０、６２を有して
いる。これらレベルインジケータは、打撃の強さと、音
色を切換えるレベルとを表示するもので、２色の色を切
換えて発光することができる発光ダイオードを用い、打
撃の強さは赤色（図６ではハッチングで示す。）にて表
示し、切換えるレベルは緑色（図６では黒く塗りつぶし
て示す。）で表示している。

【００３０】このように構成したことにより、演奏者は
視覚的に音色の切換わるレベルを確認することができる
し、音色の切換わるレベルを設定する場合にも、そのレ
ベルを視覚的に確認することができるので、容易に設定
することができる。なお、レベルインジケータに表示す
る切換えレベルとしては、音色の切換わるレベルの他に
変調をかけるか否かのモジュレーションスレッショルド
レベルを用いることもできる。

【００３１】演奏操作部８から送信されるＭＩＤＩ信号
には、パンニング情報も含まれている。このパンニング
情報は、７ビットの数値（０−１２７）によって音像定
位を制御できる。例えば数値が小さい程、左方向に、数
値が大きく１２７に近い程、右方向に定位するように制
御できる。この実施の形態では、演奏操作部３２におい
て、パンニング情報を複数組み記憶し、このうちの１つ
を選択し、音源部４６に送信するように構成している。
この送信は、パッドに打撃があるごとに行う。

【００３２】なお、パンニング情報を音源部４６に記憶
させることもできる。すなわち、或る設定では、バスド
ラムは左の方に、スネアドラムは中央に、シンバルは右
方向に定位するようにプリセットし、別の設定では、上
記とは逆の定位とするようにプリセットし、これらのプ
リセットの１つを選択するようにすればよい。その選択
信号としては、ＭＩＤＩ信号のプログラムチェンジを用
いればよい。一方、演奏者が操作することにより、定位
を移動するようにしてもよい。例えば、スティックによ
って打面を打撃した後、フットボリューム等を操作する
ことによって音像を左から右へ、或いは逆に右から左へ
移動するようにすれば面白い音響効果が得られる。この
場合、パッドに打撃があると、そのつどパンニング情報
を音源部４６に送信する。

【００３３】図７は、音源部４６において、パンニング
情報に基づいて音像定位を設定するための回路の１例で
あり、各音源部４８、５０、５２、５４からの出力をそ
れぞれ乗算器６４、６６、６８、７０においてパンニン
グ情報に基づいて決定された係数α１、α２、α３、α
４と乗算し、加算器７２でこれらを加算してＬチャンネ
ル出力としている。同様に各音源４８、５０、５２、５
４からの出力を乗算器７４、７６、７８、８０において
パンニング情報に基づいて決定された係数β１、β２、
β３、β４と乗算して、加算器８２でこれらを加算して
Ｒチャンネルに出力している。

【００３４】図８も、音源部４６において、パンニング
情報に基づいて音像定位を設定するための回路であり、
１つの音源に対して１つ、図８の回路が設けられてい
る。同図において、８４はでマルチプレックサで、或る
音源、例えば音源４８からの出力信号を、パンニング情
報に基づいて発生させた３ビットの制御信号の値に基づ
いて各出力０乃至７のいずれかに生じさせるものであ
る。

【００３５】出力０に生じた音源４８からの出力信号
は、抵抗器ｒ_s0Ｌを介して演算増幅器８６の反転入力端
子に供給され、また抵抗器ｒ_SOＲを介して演算増幅器８
８の反転入力端子に供給されている。以下、同様に、出
力端子１乃至７と、演算増幅器８６の非反転入力端子と
の間には、抵抗器ｒ_s1Ｌ乃至ｒ_s7Ｌがそれぞれ接続さ
れ、同様に出力端子１乃至７と、演算増幅器８８の非反
転入力端子との間には、抵抗器ｒ_s1Ｒ乃至ｒ_s7Ｒが接続
されている。また、それぞれ両演算増幅器８６、８８の
出力端子と非反転入力端子との間には、帰還抵抗器Ｒ_f
Ｌ、Ｒ_fＲが接続されている。これら両抵抗器Ｒ_fＬ、
Ｒ_fＲの値は同じ値に設定されている。

【００３６】そして、ｒ_s0Ｌ／ｒ_SOＲ、ｒ_s1Ｌ／ｒ_s1
Ｒ・・・・・ｒ_s7Ｌ／ｒ_s7Ｒの値は、順に大きくなるよ
うに設定されている。従って、デマルチプレックサ８４
の出力０に音源４８の出力が生じたとき、演算増幅器８
６の出力が演算増幅器８８の出力よりもかなり小さくな
り、音源４８の出力は右に定位している。出力１に音源
４８の出力が生じたとき、出力０のときよりも演算増幅
器８６の出力が演算増幅器８８の出力より大きくなり、
若干定位が左側に移動する。以下、同様に出力２乃至７
に出力が生じるごとに、定位が右側に移動する。このよ
うにして、各音源４８、５０、５２、５４ごとに定位を
定めた後、これらを合成して出力している。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、打面に
打撃があったか否かを決定する閾値を打面ごとに異なる
値に設定可能な設定手段を有しているので、各打面ごと
に発音を開始する打撃の強さを異ならせることができ
る。例えば或る打面では、非常に弱い打撃の強さで、発
音を開始させることができ、別の打面では、非常に大き
い打撃で発音を開始させることができ、更に別の打面で
は、中間の打撃の強さによって発音を開始させることが
できる。自然打楽器でも、発音の開始される打撃の強さ
は千差万別である。従って、発音が開始される打撃の強
さを複数の打面ごとに異ならせることによって、複数の
打面を持つ自然打楽器と同様な態様で発音を開始させる
ことができるし、逆に、複数の打面を持つ自然打楽器で
は到底生じ得ないような打撃の強さによって各打面を打
撃することによって発音を開始させることもでき、豊か
な演奏法で演奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による電子打楽器の１実施の形態の演
奏操作部のブロック図である。

【図２】同実施の形態の音源部のブロック図である。

【図３】同実施の形態の演奏操作部の動作フローチャー
トの一部を示す図である。

【図４】同フローチャートの残りの部分を示す図であ
る。

【図５】同実施の形態の変形例の説明図である。

【図６】同実施の形態の表示部の説明図である。

【図７】同実施の形態の音源部に用いる音像定位制御装
置のブロック図である。

【図８】同音像定位制御装置の他の例のブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０乃至１６センサ（変換手段）１８乃至２４エンベロープ検出部２６ＣＰＵ（打撃の強さを検出する手段、設定手段、
判断手段）４６音源（楽音信号発生手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の打面に対する打撃の強さをそれぞ
れ電気信号に変換する手段と、前記各電気信号から打撃の強さを検出する手段と、前記打面に打撃があったか否かを決定する閾値を前記打
面ごとに異なる値に設定可能な設定手段と、前記検出した打撃の強さと前記閾値とを比較することに
よって、打面に対応する楽音信号を発生するか否かを、
前記打面ごとに判断する判断手段と、該判断手段によって前記楽音信号を発生すると判断した
場合、前記検出した打撃の強さに対応した楽音信号を発
生する楽音信号発生手段とを、備えた電子打楽器。