JPH11175063A - 電子楽器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発音している楽音に対して演奏者の操作によ
りピッチや音色等をリアルタイムに変化させる電子楽器
において、簡単な操作で表現力豊かに楽音の要素を変化
できるようにする。 【解決手段】 打撃を加えるパッド２を設ける。鍵盤１
の演奏操作により発生するピッチデータを被変調信号と
してチャンネル割当回路２０から演算回路７０に出力す
る。パッド２に打撃が加えられて検出回路４０から発生
する衝撃波形データおよび包絡線回路５０から出力され
る包絡線波形データをセレクタ６０で選択する。セレク
タ６０から出力される衝撃波形データまたは包絡線波形
データを変調信号として演算回路７０に出力する。演算
回路７０において、ピッチデータを衝撃波形データまた
は包絡線波形データで変調する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鍵盤等の演奏入力
手段から入力される演奏情報に基づいて楽音発生手段で
楽音を発生し、この発生する楽音に対して演奏者の操作
によりピッチや音色等をリアルタイムに変化させる電子
楽器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電子楽器として、操作パ
ネルに配設されたモジュレーションホイールやピッチベ
ンドホイールの操作、あるいは足下に配設されたフット
ペダルの操作に応じて、ピッチや音色等の楽音の要素を
制御するものがある。また、鍵盤内に配設されたアフタ
ータッチセンサで押鍵圧力を検出することで鍵盤操作に
応じてビブラートや音色を制御するものもある。

【０００３】これらの技術は、例えばエレキギターのト
レモロアームを使った奏法や、ギターのチョーキングの
奏法、あるいは各種楽器のビブラートの奏法などをシミ
ュレートすることで、電子楽器の演奏効果を高めるよう
にしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
モジュレーションホイール、ピッチベンドホイールある
いはフットペダル等の操作を、演奏と同時行うには熟練
を要するという問題がある。また、上記のような各種操
作子やアフタータッチセンサを用いた鍵盤では、楽音の
変化のしかたが操作子の操作量や押鍵圧力に応じて決ま
ってしまい、表現が単調になりがちである。

【０００５】本発明は、発音している楽音に対して演奏
者の操作によりピッチや音色等をリアルタイムに変化さ
せる電子楽器において、簡単な操作で表現力豊かに楽音
の要素を変化できるようにすることを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
電子楽器は、演奏入力手段における演奏操作に基づいて
楽音発生手段で楽音を発生する電子楽器において、外部
から与えられる物理的衝撃を感知する衝撃センサと、該
衝撃センサで感知した衝撃の衝撃波形に基づいて、前記
楽音発生手段で発生する楽音の要素を変調する楽音要素
変調手段と、を備えたことを特徴とする。

【０００７】上記のように構成された請求項１記載の電
子楽器によれば、演奏入力手段における演奏操作に基づ
いて楽音発生手段は楽音を発生し、衝撃センサで外部か
ら与えられる物理的衝撃を感知すると、楽音要素変調手
段はこの衝撃の衝撃波形に基づいて前記楽音発生手段が
発生する楽音の要素を変調する。したがって、楽音の要
素を変調する際は、衝撃センサに対して例えば打撃を加
える等の簡単な操作でよい。また、変調の基となる波形
（変調信号）もこの打撃の強さや打撃の与え方に応じて
毎回変化するので、打撃の強さや打撃の与え方を変える
ことにより、表現力豊かに楽音の要素が変化する。

【０００８】なお、請求項２記載の電子楽器は、前記演
奏入力手段が楽音の音高を指定する鍵盤であり、前記衝
撃センサが該鍵盤の近傍に配設されたパッドであること
を特徴とし、衝撃センサとしてのパッドが演奏入力手段
としての鍵盤の近傍に配設されているので、演奏および
操作がしやすい。なお、従来、パッドを用いてドラムの
演奏をシミュレートするエレクトロニック・ドラムがあ
るが、このエレクトロニック・ドラムは、パッドを敲く
とそのパッドに予めアサインされている音色の音を発音
するものである。しかし、本発明の電子楽器は発音され
ている楽音を衝撃波形に基づいて変調するものであり、
エレクトロニック・ドラムとは基本構成が異なるもので
ある。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明の一実施の形態を示す電子楽
器の入力部と音源の概念図である。入力部は、鍵盤等に
より指定されるキーコードとイニシャルタッチセンサ等
から検出されるベロシティをそれぞれ音源に出力する。
これにより、音源は、キーコードに基づいて例えばキー
スケーリングを行うとともに該キーコードに対応するピ
ッチの楽音をベロシティに応じた初期音量で発生する。

【００１０】また、入力部にはブレスコントローラ、ア
フタータッチセンサ、フットボリューム、モジュレーシ
ョンホイール、ピッチベンドホイールなどを用いること
ができ、これらのセンサ出力や操作量に応じて変調深さ
のデータを制御する。なお、これらのセンサ出力や操作
量に応じた変調深さは、例えば図６のような特性とな
る。そして、この変調深さのデータを音源に出力するこ
とで、楽音を変調することができる。

【００１１】すなわち、音源には、ピッチ、フィルター
特性、振幅、パンニングに変調を施すためにＬＦＯ（低
周波発振器）およびＥＧ（エンベロープジェネレータ）
を備えており、入力部からの変調深さのデータに基づい
てＬＦＯの出力信号の特徴（波高値、ピーク・トゥ・ピ
ーク、周波数等）や、ＥＧが出力するのエンベロープ形
状が制御され、このＬＦＯの出力信号あるいはＥＧのエ
ンベロープによってピッチ、フィルター特性、振幅、パ
ンニングが変調される。

【００１２】変調の一例としては次のようなものがあ
る。ピッチをＬＦＯで変調することで例えばビブラート
となり、ピッチをＥＧで変調することで例えばオートベ
ンドやドラムの皮振動のシミュレーション等を行える。
フィルタ特性をＬＦＯやＥＧで変調することで音色を変
化させることができる。振幅をＬＦＯで変調することで
例えばトレモロとなり、振幅をＥＧで変調することで楽
音波形のエンベロープ形状を変化させることができる。
また、パンニングをＬＦＯで変調することで音像定位を
振動させることができ、パンニングをＥＧで変調するこ
とにより、音像定位を移動させることができる。なお、
これらの変調の他に、エフェクター等によって効果を付
与できる。

【００１３】以上のように、各種センサ出力や操作量に
応じて楽音を変調することができるが、本発明の特徴と
して入力部に衝撃センサを備えており、上記の各種セン
サ出力や操作量による変調深さの制御とは別に、この衝
撃センサで感知される衝撃の衝撃波形あるいはその包絡
線の信号を変調深さに変換して音源に出力する。そし
て、この衝撃センサで得られる変調深さに基づいて、ピ
ッチ、フィルター特性、振幅、パンニングを変調するこ
とができる。

【００１４】なお、本発明は、上記のようにブレスコン
トローラ、アフタータッチセンサ、フットボリューム、
モジュレーションホイール、ピッチベンドホイールなど
の各種センサや操作子、あるいはこれらの組み合わせと
共に上記衝撃センサを備えていてもよいが、衝撃センサ
だけでもよい。また、入力部でキーコードを入力する演
奏入力手段としては、鍵盤に限らず、吹奏式電子楽器の
キー、トーンホールの開閉センサ、ピストンバルブ等で
もよい。

【００１５】図４は本発明の一実施例の電子楽器の外観
を示す斜視図であり、この電子楽器は、演奏入力手段と
して鍵盤１を備えるともに、この鍵盤１の横に衝撃セン
サとしてのパッド２を備えている。また、鍵盤１および
パッド２の後部には、モジュレーションやピッチベンド
等を行うために操作するホイール３、音量やパンニング
等を手動で設定するスライドスイッチ４、液晶表示パネ
ル５、各種操作スイッチ群６および音色選択スイッチ群
７等を備えている。なお、音色選択スイッチ群７で選択
する「音色」とは楽器の種類等に対応するものであり、
変調等によって楽音が変化する際の「音色」とは異なる
意味である。

【００１６】図５(A) は実施例のパッド２の平面図、図
５(B) は図５(A) のＡ−Ａ断面図である。なお、図５
(B) では簡単のために斜線を省略してある。パッド２
は、鉄板２１の表面をゴムパッド２２で覆うとともに、
鉄板２１の裏面にピエゾ素子２３を配設した構造になっ
ており、ピエゾ素子２３の裏面（鉄板２１と反対側の
面）が図示しないフレーム等に固定されている。そし
て、パッド２の表面（ゴムパッド２２）に手あるいはス
ティック等で打撃を加えると、この打撃による衝撃力に
より鉄板２１が上下振動あるいは揺動し、これによって
ピエゾ素子２３に歪みが加わり、ピエゾ素子２３はその
歪みに応じた電圧信号を出力する。

【００１７】図２は実施例の電子楽器の要部ブロック図
であり、鍵盤１で発生するキーイベントは鍵スキャン回
路１０で検出され、鍵スキャン回路１０はキーイベント
のあった鍵のキーコードに対応するピッチデータとキー
オン／オフ信号をチャンネル割当回路２０に出力する。
ここで、音源回路３０は複数チャンネルで時分割多重処
理を行って複数音を実質的に同時発音可能としたもので
ある。そこで、チャンネル割当回路２０は音源回路３０
の空きチャンネルの検索またはトランケート処理により
発音チャンネルの割り当てを行ってチャンネルデータを
生成し、鍵スキャン回路１０からのキーオン信号に対応
して、そのピッチデータと共にチャンネルデータをラッ
チ出力する。このラッチ出力のうちチャンネルデータは
音源回路３０に供給され、ピッチデータは演算回路７０
に供給される。

【００１８】なお、チャンネル割当回路２０は、チャン
ネルデータとピッチデータのラッチ出力時に、ノートオ
ンを音源回路３０に出力して発音指示を行う。また、キ
ーオフ信号に対しては、発音中のチャンネルのチャンネ
ルデータと共にキーオフを音源回路３０に出力して消音
指示を行う。

【００１９】一方、パッド２で発生する電圧信号は検出
回路４０に入力され、検出回路４０は電圧信号を増幅す
るとともにこの増幅された電圧信号をＡ／Ｄ変換し、こ
のＡ／Ｄ変換で得られたデジタルデータを包絡線回路５
０とセレクタ６０に順次出力する。すなわち、検出回路
４０からは、パッド２におけるピエゾ素子２３に加えら
れる衝撃の衝撃波形をＡ／Ｄ変換の変換サイクルでサン
プリングした時系列な衝撃波形データ（デジタルデー
タ）が出力される。包絡線回路５０は、検出回路４０か
らの衝撃波形データに基づいて衝撃波形の包絡線に対応
する包絡線波形データを生成し、この包絡線波形データ
をセレクタ６０に出力する。セレクタ６０は、操作スイ
ッチ群７の切換えスイッチ７１の状態に応じて、包絡線
回路５０および検出回路４０からの入力データを選択的
に切り換えて演算回路７０に出力する。

【００２０】すなわち、チャンネル割当回路２０からラ
ッチ出力されているピッチデータが被変調信号として演
算回路７０に供給され、また、セレクタ６０から出力さ
れる衝撃波形データまたは包絡線波形データが変調信号
として演算回路７０に供給される。演算回路７０は、ピ
ッチデータに対して衝撃波形データまたは包絡線波形デ
ータに基づいて所定の演算を行い、変調されたピッチデ
ータを音源回路３０に出力する。そして、音源回路３０
はチャンネル割当回路２０から入力されるチャンネルデ
ータが示すチャンネルにおいて変調されたピッチデータ
に応じた楽音信号を発生し、サウンドシステム８０で楽
音が発生される。

【００２１】なお、ホイール３でピッチベンドを行うた
めの構成としては、例えば図２に一点鎖線で示したよう
にチャンネル割当回路２０と演算回路７０との間にコン
トローラ３１を配設し、ホイール３の操作量に応じてコ
ントローラ３１でピッチデータを変調するように構成す
ることができるが、ホイール３が操作されていないとき
はコントローラ３１はピッチデータに対して実質的に変
調を施さないので、前記の説明ではコントローラ３１を
省略した。

【００２２】図３は、演算回路７０での変調の深さの一
例を示す図であり、図３(A) は衝撃波形データによる変
調深さを示し、図３(B) は包絡線波形データによる変調
深さを示している。例えば衝撃波形データの振幅が
“０”のとき変調深さを“１”とし、この変調深さの値
をピッチデータに乗算することで、ピッチを変調する。
なお、衝撃波形は従来のコントローラ等では得られなか
った鋭い立ち上がりの波形となる。また、一回の衝撃の
持続時間は略０．１sec のオーダーであり、衝撃波形デ
ータではこの短い時間内で激しく揺れるのが特徴であ
る。

【００２３】さらに、パッドの中心に打撃を加える場合
とパッドの縁の部分に打撃を加える場合とで衝撃波形が
異なったり、また、手で衝撃を加える場合とスティック
等で衝撃を加える場合とで衝撃波形が異なるように、衝
撃の加え方によって波形が異なってくる。このため、例
えば図示した３種類の衝撃波形データ（および包絡線波
形データ）のように、衝撃の加え方によって多様な波形
が得られ、変調のしかたも多様になる。

【００２４】なお、パッド２の鉄板２１の質量や減衰特
性を変えて、例えば衝撃を加えたときに可聴領域より周
波数が低い振動の衝撃波を得るようにすることができ、
このような衝撃波に基づいて変調を行うこともできる。

【００２５】以上の実施例では、ピッチを変調する場合
について説明したが、前掲の図１について説明したよう
に、音色、振幅、パンニング等の楽音の他の要素あるい
は複数の要素を変調してもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の電子楽器によれば、楽音の要素を変調するため
に、衝撃センサに対して、例えば打撃を加える等の簡単
な操作でよく、また、楽音の要素を変調する変調信号の
基となる衝撃波形もこの打撃の強さや打撃の与え方に応
じて毎回変化するので、打撃の強さや打撃の与え方を変
えることにより、表現力豊かに楽音の要素を変化させる
ことができる。

【００２７】また、請求項２記載の電子楽器によれば、
鍵盤の横に衝撃センサを備えているので、演奏操作およ
び変調操作が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す電子楽器の入力部
と音源の概念図である。

【図２】本発明実施例の電子楽器の要部ブロック図であ
る。

【図３】本発明実施例における変調の深さの一例を示す
図である。

【図４】本発明実施例の電子楽器の外観を示す斜視図で
ある。

【図５】本発明実施例におけるパッドの平面図および断
面図である。

【図６】各種センサ出力や操作子の操作量に応じた変調
深さの特性を示す図である。

【符号の説明】

１…鍵盤（演奏入力手段）、２…パッド（衝撃セン
サ）、３０…音源回路、５０…包絡線回路、７０…演算
回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 演奏入力手段における演奏操作に基づい
   て楽音発生手段で楽音を発生する電子楽器において、 外部から与えられる物理的衝撃を感知する衝撃センサ
   と、 該衝撃センサで感知した衝撃の衝撃波形に基づいて、前
   記楽音発生手段で発生する楽音の要素を変調する楽音要
   素変調手段と、を備えたことを特徴とする電子楽器。
2. 【請求項２】 前記演奏入力手段が楽音の音高を指定す
   る鍵盤であり、前記衝撃センサが該鍵盤の近傍に配設さ
   れたパッドであることを特徴とする請求項１記載の電子
   楽器。