JPS58230Y2

JPS58230Y2 - エンベロ−プ波形発生装置

Info

Publication number: JPS58230Y2
Application number: JP11465476U
Authority: JP
Inventors: 康男長浜
Original assignee: ヤマハ株式会社
Priority date: 1976-08-27
Filing date: 1976-08-27
Publication date: 1983-01-05
Also published as: JPS5332719U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は、押鍵持続時における演奏音をより効果的に
表現できるようにする電子楽器のエンベロープ波形発生
装置に関する。

電子楽器において、押鍵および離鍵に対応するエンベロ
ープ信号を発生させ、このエンベロープ信号で音高、音
色、振幅エンベロープ等の演奏音の状態を変調制御する
電圧制御型の楽音形成回路によって演奏音を発生制御す
ることが考えられている。

第１図はこのような電子楽器の構成を示したもので、鍵
盤回路１１では鍵操作に伴ないその操作鍵音高に対応し
た電圧値の音高信号、および押鍵（キーオン）、離鍵（
キーオフ）に対応するキーイング信号を発生する。

この鍵盤回路１１からの音高信号は、ＶＣＯ１２（電圧
制御型可変周波数発振器）に供給し、このＶＣＯ１２で
操作鍵音高に対応した周波数の音源信号を発生させ、こ
の音源信号はＶＣＦ１３（電圧制御型可変フィルタ）で音色形成して
楽音信号とする。

そして、この楽音信号はさらにＶＣＡ１４（電圧制御型
可変利得増幅器）で振幅エンベロープを設定し、出力端
子１５から出力楽音信号を得るようにするもので、この
出力楽音信号は図示しないスピーカ回路部に導き演奏音
として発音させるようにする。

また、上記ＶＣＯ１２、ＶＣＦ１３、ＶＣＡ１４には、
それぞれエンベロープ波形発生回路１６，１７．１８か
らのエンベロープ波形信号が供給される。

このエンベロープ波形信号は、例えば第２図に示すよう
に押鍵（キーオン）からアタック時間ＡＴの間にアタッ
クレベルＡＬまで立ち上り、以後１ｓｔディケイ時時
間ＩＤ内間にサスティンレベルＳＬまで減衰し、押鍵中
はそのサスティンレベルを保持する。

そして、離鍵（キーオフ）時から２ｎｄディケイ時間２
ＤＴの間にイニシャルレベルＩＬまで減衰するものであ
る。

すなわち、上記のようなエンベロープ波形信号を発生す
るために、エンベロープ波形発生回路１６〜１８には、
鍵盤回路１１からキーイング信号が供給され、また制御
回路１９から、各エンベロープ波形発生回路１６〜１８
それぞれに対応して、上記ＡＴ、ＡＬ、ＳＬ、ＩＤ
Ｔ、２ＤＴ、ＩＬ等の波形設定用の条件信号が結合さ
れている。

ここで、制御回路１９においては、上記各条件信号に対
応してそれぞれ可変抵抗回路等による電圧設定回路が構
成されるもので、その制御回路１９の各条件信号を設定
することによって、この電子楽器の演奏音の状態が設定
されるものである。

すなわち、ＶＣＯ１２においては結合されるエンベロー
プ波形によって発振周波数が微小に変調され、ＶＣＦ１
３においてはそのカットオフ周波数が結合されるエンベ
ロープ波形によって変動され、音色が変調される状態と
なる。

さらにＶＣＡ１４においては、結合されるエンベロープ
波形に対応してその増幅利得が可変制御され、出力楽音
信号エンベロープが設定されるものである。

したがって、このような電子楽器によれば、アタック等
の立ち上りレベル、サスティンレベル、イニシャルレベ
ル等を設定することによって効果的な演奏音の状態が可
変設定でき、演奏効果を向上させるために大きな効果を
発揮するものであるが、例えば長時間押鍵状態を持続さ
せるような場合、サスティンレベルの特定された変化の
ない状態が継続するようになる。

すなわち、その押鍵継続中は音色等に全く変化の生じな
いもので、演奏音上非常に単調なものとなってしまう。

この考案は上記のような点に鑑みなされたもので、特に
押鍵持続中における演奏音表現を効果的なものとする電
子楽器の制御用のエンベロープ波形発生装置を提供しよ
うとするもので、離鍵時にサスティンレベルを指定する
電圧信号をコンテ゛ンサに記憶させ、このコンデンサ記
憶電位を、もれ電流のある高入力インピーダンス素子を
介して読み取り、エンベロープ波形設定用の指令信号と
して用いるようにしたものである。

以下図面を参照してこの考案の一実施例を説明する。

第３図は上記のような電子楽器の楽音形成制御用に用い
られるエンベロープ波形発生装置の構成を示したもので
、スイッチ５ＷＩＩ、５Ｗ２１゜５ｗ３１にはそれぞれ
アタックレベル、サスティンレベル、イニシャルレベル
を設定する電圧信号ＶＡＩ、＋ＶＳＬＨＶＩ
Ｉ−を供給し、スイッチ５Ｗ１１〜５Ｗ３１からのそ
の投入時における出力電圧信号は、可変抵抗回路２０を
介して取り出し、記憶用コンデンサ２１に充電記憶され
るようにする。

そして、このコンデンサ２１の端子電位を、高入力イン
ピーダンスバッファ２２を介して読み取り、出力端子２
３からエンベロープ波形信号として出力されるようにす
る。

また、アタック時間、１ｓｔディケイ時間、２ｎｄテ゛
イケイ時間等の時間に関係する条件信号を設定する電圧
信号ＶＡＴ、ＶＩＤＴ、Ｖ２ＤＴは、スイッ
チ５Ｗ１２゜５Ｗ２２，５Ｗ３２を介して取り出し、前
記可変抵抗回路２０に抵抗値設定指令として供給する。

ここで、可変抵抗回路２０を電圧制御型に構成すれば、
その抵抗値はスイッチ５Ｗ１２〜５Ｗ３２からの出力電
位信号によって直接的に可変設定されるもので、コンデ
ンサ２１に対する充放電時定数が制御されるようになる
。

上記条件電圧信号ＶＡＩ−，ＶＳＩ−、ＶＩＬ、
ＶＡＴ、ＶＩＤＴ。

Ｖ２ＤＴは、第１図に示した制御回路１９において、可
変抵抗等による電圧分圧回路で基本的に設定される。

Ｅは電圧信号ＶＡ□−を確実に補償するための直流電源
である。

また、上記高入力インピーダンスバッファ２２で読み出
される電圧信号は、アタックレベルの電圧信号ＶＡｔと
比較回路２４において比較するものであり、上記読み出
し電圧が■ＡＬを越える時に比較回路２４の出力で゛フ
リップフロップトする。

このフリップフロップタ２６の出力信号でリセット制御
されるもので、常時は抵抗Ｒを介して論理１の信号をイ
ンバータ２６に供給するように設定する。

また、上記抵抗Ｒを介して得られる論理１の信号はコン
デンサＣの一方の極に結合され、このコンテ゛ンサＣの
他方の極には、入力端子２７からのキーイング信号を結
合する。

ここで、このキーイング信号は、図に示すように常時は
論理ｌで、キーオンと共に論理０となるように変化する
もので、キーオン時に抵抗Ｒからの論理１の信号をコン
デンサＣにバイパスし、フリップフロップリセット制御させるようにするものである。

そして、上記キーイング信号はスイッチＳＷ３１、
ＳＷ３２の投入指令として使用し、またインバータ２
８を介してフリップフロップ信号と共にアンド回路２９に供給し、アンド回路２９か
らスイッチＳＷＩＩ，ＳＷ１２の投入指令信号を得るよ
うにする。

また、このアンド回路２９の出力信号および入力キーイ
ング信号をノア回路３０に供給し、このノア回路３０か
らスイッチＳＷ２１。

ＳＷ２２の投入指令信号を得る。

すなわち、鍵操作に伴なうキーイング信号が、キーオン
に同期して１から０に変化すると、フリップフロップ２８の出力が１となり、アンド回路２９からの出力でス
イッチ５ＷＩＩ、５Ｗ１２が投入される。

すなわち、アタック時間の電圧信号ＶＡＴで抵抗値設定
される可変抵抗回路２０を介して、コンテ゛ンサ２１が
電圧ＶＡＬで充電されるようになるものであり、コンテ
゛ンサ２１の端子電位は第２図のキーオンからのアタッ
ク立ち上り曲線で示すように変化する。

そして、コンテ゛ンサ２１の端子電位がアタックレベル
電位ＶＡＬを越えると、比較回路２４からの出力でフリ
ップフロップ路２９のゲートを閉じ、スイッチＳＷＩＩ，ＳＷ１２が
開路される。

この時、まだ押鍵中であるため、入力キーイング信号レ
ベルがＯの状態にあり、ノア回路３０から出力が発生さ
れ、スイッチＳＷ２１。

ＳＷ２２が投入される。

すなわち、可変抵抗回路２０にサスティンレベルの電圧
信号ＶＳＬが結合され、その抵抗値は１ｓｔテ゛イケ
イ時間の電圧信号ＶＩＤＴで設定され、その設定抵抗値
に対応した時定数でコンデンサ２１の端子電位はＶＡＬ
からＶｓｃに変化し、第２図のＩＤＴに相当するエンベ
ロープ曲線が設定され、以後押鍵中ＶＳＬのレベルが保
持される。

そして、離鍵と共にキーイング信号が１にもどると、ス
イッチＳＷ３１，ＳＷ３２が投入され、電圧信号Ｖ２Ｄ
Ｔで設定される時定数でコンデンサ２１の端子電位がイ
ニシャルレベル電位ＶＩＬに変化し、第２図に示したエ
ンベロープ波形が完成されるものである。

ここで、上記波形発生装置に結合される条件信号となる
電圧信号は、前述したように基本的に制御回路１９部で
設定される。

しかし、サスティンレベルを指示する電圧信号Ｖ５Ｌは
第４図に示すような電圧制御回路から発生されるもので
、この回路に結合される電圧信号ＶＳＬ’を制御回路１
９で設定するようにする。

第４図において電界効果型トランジスタＦＥＴは電圧信
号ＶＳＬ’の結合されるゲート回路を構成するもので
、このトランジスタＦＥＴのゲート電極には第３図で示
したと同様のキーイング信号を与え、押鍵状態でそのゲ
ートが閉じられるように制御する。

このトランジスタＦＥＴを通過した電圧信号ＶＳＬ’は
、コンテ゛ンサＣｏに充電記憶されるもので、このコン
テ゛ンサＣｏの端子電位を、高人力インピーダンス素子
となるように構成するバッファアンプＢＡを介して電圧
信号ＶＳＬとして読み取るようにする。

この場合、バッファアンプＢＡにおいて、もれ電流ｉＢ
が存在し、コンデンサＣｏはこのもれ電流ｉＢに応じて
放電される状態となる。

すなわち、押鍵されない状態においては、トランジスタ
ＦＥＴにゲート信号が存在する状態にあるため、コンデ
ンサＣｏは電圧ＶＳＬ’で充電されている。

そして、押鍵に対応して第５図のＡに示すようなキーイ
ング信号（ＫＯＮ）が発生すると、押鍵と共にトランジ
スタＦＥＴのゲートが、同図のＢに示すように閉じられ
、コンデンサＣｏに対する充電回路が断たれる。

この時、バッファアンプＢＡ方向にもれ電流ｉＢが存在
するため、押鍵時において１÷＝ｇの状態でコンデンサ
Ｃｏが放電されるようになり、押鍵状態持続に対応して
、その端子電位は第５図のＣに示すように低下し、離鍵
時にはＶＳＬ’ＡＶ＝Ｖｓ＋、の状態となる。

すなわち、波形発生装置に結合される持続レベルを指定
する電圧信号ＶＳＬは、押鍵の持続時間の経過と共に低
下する状態で変化するものであり、したがって出力エン
ベロープ波形のサスティン持続部は第２図に破線Ｘで示
すように時間の経過と共に低下する。

これは演奏音上で、例えば音高ピッチが徐々に低くなる
と共に、含有高調波も低下し、さらに音量も低下するよ
うな状態で表現され、持続部における演奏音の単調さを
除去するように作用す□るものとなる。

以上のようにこの考案に係るエンベロープ波形発生装置
により発生したエンベロープ波形信号で電子楽器の演奏
音を制御するようにすれば、特に長期間にわたる押鍵持
続時において、演奏音は微小に変化する状態となり、持
続音の演奏音表現が変化に富んだ音楽性にも優れたもの
とすることができ電子楽器の演奏表現力の向上にも大き
な効果を発揮するようになるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に関係する電子楽器を説明する図、第
２図は上記電子楽器に使用される制御波形信号を説明す
る図、第３図はこの考案の一実施例に係る波形発生装置
を説明する図、第４図は上記実施例におけるサスティン
レベルの信号■５．．の発生手段を説明する図、第５図
のＡ−Ｃはそれぞれ第４図の回路の動作を説明する信号
波形図である。１１・・・・・・鍵盤回路、１２・・・・・・電圧制御
型可変周波数発振器、１３・・・・・・電圧制御型可変
フィルタ、１４・・・・・・電圧制御型可変利得増幅器
、１６〜１８・・・・・・エンベロープ波形発生回路、
１９・・・・・・制御回路、２０・・・・・・可変抵抗
回路、２１・・・・・・コンデンサ（記憶用）、２２・
・・・・・高入力インピーダンスバッファ、２４・・・
・・・比較回路、２５・・・・・・フリップフロップ・・・・・・電界効果型トランジスタ、ｃｏ・・・・・
・コンデンサ、ＢＡ・・・・・・バッファアンプ（金高
入力インピーダンス素子）、ｉＢ・・・・・・もれ電流
。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

立ち上りレベル、サスティンレベル、イニシャルレベル
の各条件信号が設定され、押鍵および離鍵に対応して上
記各条件信号に応じたエンベロープ波形信号で楽音制御
するようにした電子楽器において、サスティン基準電位
信号が結合され非押鍵状態で開き押鍵状態で閉じるよう
に制御されるゲート回路と、このゲート回路の出力によ
り充電されるコンテ゛ンサと、このコンテ゛ンサの記憶
充電電位を前記サスティンレベル信号として読み出す高
人力インピーダンス素子とを具備し、押鍵状態で上記コ
ンデンサの記憶電位が高入力インピーダンス素子のもれ
電流により経時的に放電されるようにしたことを特徴と
するエンベロープ波形発生装置。