JPS5823638B2

JPS5823638B2 - 制御波形信号発生装置

Info

Publication number: JPS5823638B2
Application number: JP52065089A
Authority: JP
Inventors: 高橋俊行; 小池正彦; 足立健
Original assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Current assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Priority date: 1977-06-02
Filing date: 1977-06-02
Publication date: 1983-05-16
Also published as: JPS53149310A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は例えば電子楽器の楽音信号形成のために用い
られる電圧信号波形を発生する制御波形信号発生装置に
関する。

例えば、電子楽器において、操作鍵に対応する音源信号
の発生を電圧制御型の発振器を用いて行ない、この発振
器の発振周波数、さらに音源信号を音色形成するフィル
タ回路の周波数特性、楽音信号エンベロープを特定され
る波形信号によりそれぞれ変調し、効果的な演奏音を発
生させることが考えられている。

第１図は上記のような電子楽器の構成を示すもので、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
た電位の音高信号、および押鍵、離鍵に対応したキーイ
ング信号を発生する。

この鍵盤回路１１からの音高信号は、電圧制御型可変周
波数発振器１２（以下ＶＣＯと略称する）に供給し、Ｖ
ＣＯｌ２で操作鍵音高に対応した周波数の音源信号を
発生させる。

そして、このＶＣＯｌ２から得られる音源信号は、電圧
制御型可変フィルタ１３（以下ＶＣＦと略称する）で音
色形成し、さらに電圧制御型可変利得増幅器１４（以Ｔ
ＶＣＡと略称する）でエンベロープ制御して出力楽音信
号となるもので、このＶＣＡｌ４から得られる楽音信号
は、適宜増幅して図示しないスピーカに結合し、演奏楽
音として発音させるようにする。

また、上記ＶＣＯ１２，ＶＣＦｌ３．ＶＣＡｌ４に
対しては、それぞれ制御波形発生回路１５、１６゜１
７からの制御波形信号を供給し、■Ｃ０１２では結合さ
れる制御波形信号に対応してその発振周波数を微小に変
調して自然性に富む音源信号が発生されるようにする。

ま１こＶＣＦｌ３では結合される制御波形信号に対応し
てそのカットオフ周波数を変化させて音色変調を行ない
、ＶＣＡｌ４では制御波形信号に対応して増幅利得が
変化され、出力楽音信号エンベロープを設定して、音楽
性豊かな楽音信号が形成されるようにするものである。

この場合、制御波形発生回路１５〜１７に対しては、ｉ
盤回路１１からのキーイング信号および制御回路１８か
らの波形設定のための条件信号を結合し、例えば第２図
に示すような押鍵（キーオン）および離鍵（キーオフ）
に対応した制御波形信号を形成するものである。

この第２図に示した制御波形信号は、押鍵時からアタッ
ク時間ＡＴの間にイニシャルレベルＩＬからアタックレ
ベルＡＬまで立ち上り、以後１ｓｔディケイ時間ＩＤＴ
の間にサスティンレベルＳＬまで減衰して離鍵まで持続
し、離鍵後は２ｎｄディケイ時間２ＤＴの間にサスティ
ンレベルＳＬからイニシャルレベルＩＬまで立ち下る経
時的に電圧値の変化する電圧波形信号でなる。

すなわち、この電圧波形信号は、制御回路１８から制御
波形発生回路１５〜１７それぞれに対して、それぞれ対
応波形信号を発生するためのＡＬ、ＳＬ、ＩＬおよびＡ
ＴＩＤＴ、２ＤＴの波形設定のための条件信
号を供給することによって形成されるものである。

そして、制御回路１８においては、上記各条件信号に対
応して例えば可変抵抗器による電圧信号発生手段を設け
、この可変抵抗器の操作等によって発生される制御波形
信号の波形を設定するものである。

すなわち、制御波形発生回路１５〜１７で発生される電
圧波形信号によって、演奏音の音色効果等が決定される
ものであり、制御波形発生回路１５〜１７においては制
御回路１８から供給される条件信号にもとすいて第２図
に示すような波形信号となるように発生電圧制御を行な
うものである。

そして、この制御波形発生回路１５〜１７においては、
制御回路１８からの複数の条件信号で制御される複数の
抵抗等による時定数回路を設け、この時定数回路で形成
される電圧波形を組み合わせて例えば第２図で示したよ
うな制御波形信号を形成するものであるため、制御波形
発生回路１５〜１７の構成が著るしく複雑なものとなり
、その調整等も煩雑化するものである。

この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、結合
される条件信号により、目的とする形状の制御電圧波形
信号を簡単に発生させ得、また簡単な選択切替操作で総
体的時定数変化による波形の形状選定を行なうことがで
き、これによって楽音の制御範囲の広い電子楽器を提供
することを可能にするとともに電子楽器の楽音形成制御
を効果的に実行し得るようにする制御波形信号発生装置
を提供しようとするもので、条件設定されるレベル信号
により電圧制御型可変抵抗回路を介してコンデンサ部を
充電制御すると共に、上記抵抗回路は時定数設定条件電
圧信号で制御してなり、上記コンデンサ部は複数の容量
の異なるコンデンサで構成し、そのコンデンサの１つを
切替選択するようにしたものである。

以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第３図は電子楽器の例えばＶＣＯ，ＶＣＦ。ＶＣＡ等を
制御するための第２図に示したような制御波形信号を発
生する場合の例を示したもので、２１は電子楽器の鍵盤
部の操作に対応して投入されるキースイッチでこのキー
スイッチ２１は押鍵時に投入されて接地電位を出力し、
離鍵時に開放して結合されている正（＋）電位出力を発
生するようにされる。

すなわち、キースイッチ２１の出力側信号Ｇは、鍵の操
作されない開放時に論理「１」となり、鍵操作時の投入
状態で論理「０」となる。

このキースイッチ２１の動作は微分回路２２で検知され
、ダイオード２３でその負方向の微分パルス、すなわち
キースイッチ２１の投入される押鍵時にトリガパルス出
力を取り出すようにするもので、このダイオード２３を
介して得られる押鍵時のトリガパルスはフリップフロッ
プ回路２４にリセット指令として供給する。

このフリップフロップ回路２４は、トリガ端子Ｔに信号
が入力された時に反転制御されるもので、その出力信号
Ｑはセット時に「１」、リセット時に「０」となる。

また、この装置には第２図に示したような波形信号を形
成するためのＡＬ、ＳＬ、ＩＬ、ＡＴ。

ＩＤＴ、２ＤＴの各条件をあられす電圧信号ＶＡＴ■８
Ｌ、ＶＩＬ、■ＡＴ、ＶｌＤＴ、Ｖ２ＤＴそれぞれ設定
する可変抵抗器２５ａ〜２５ｆが設けられ、レベルに関
係する電圧信号ＶＡＬＩＶｓＬ、ＶＩＬはそれぞれ
ＦＥＴでなるスイッチ素子２６ａ、２６ｂ、２６ｃを介
して一括し、電圧制御型の可変抵抗回路２７に供給する
。

そして、この可変抵抗回路２７を介して取り出された電
圧信号は、選択スイッチ２８を介して、それぞれ容量の
異なるコンデンサ２９ａ、２９ｂ、２９ｃの１つに充電
信号として供給し、この選択充電されたコンデンサの端
子電位は高入力インピーダンスバッファ３０を介して読
み出され、出力端子３１に導かれるものである。

また、この高入力インピーダンスバッファ３０からの出
力電位信号は、比較回路３ ’、２で可変抵抗器２５ａ
からの電圧信号ＶＡＬと比較し、この両者が一致した時
に前記フリップフロップ回路２４に反転トリガ指令を与
えるようにする。

また、時間に対応する電圧信号■ＡＴ、■１ＤＴ。

Ｖ２ＤＴは、それぞれＦＥＴからなるスイッチ素子３３
ａ、３３ｂ、３３ｃを介して一括し、前記可変抵抗
回路２１に抵抗値制御信号として供給し、スイッチ２８
で選択されるコンデンサ２９ａ〜２９ｃに対する充電時
定数を設定するようにしてなる。

ここで電圧信号ＶＡＬの回路には、適宜電線３４を挿入
し、上記アタック時の充電電位が充分ＶＡＬに達するよ
うに補償させる。

上記スイッチ素子２６ａと３３ａ１２６ｂと３３ｂ
、２６ｃと３３ｃには、それぞれアンド回路３５ａ
、３５ｂ、３５ｃからゲート信号を与えるもので、こ
のアンド回路３５ａ〜３５ｃは前記信号ＧおよびＱで制
御されるとともにさらにこの信号Ｇ、Ｑの供給されるイ
ンバータ３６ａ、３６ｂからの信号のマトリックス出力
で制御されるもので、アンド回路３５ａからは信号Ｇ、
Ｑが「００」の時に、アンド回路３５ｂからは同じく「
０１」の時に、さらにアンド回路３５ｃからは「１１」
の時にそれぞれ出力信号が発生されるようになっている
。

すなわち、上記のように構成される装置においては、鍵
の操作されない定常時においては、信号Ｇは「１」であ
り、またフリップフロップ回路２４はセット状態にあっ
て信号Ｑも「１」である。

したがって、アンド回路３５ｃの出力でスイッチ素子２
６ｃ、３３ｃが導通状態にあり、スイッチ２８で選択さ
れた例えばコンデンサ２９ａの端子電位はＶＩＬに保た
れ、出力電位はイニシャルレベルＩＬの状態にある。

この状態でキースイッチ２１が押鍵と共に投入されると
、信号Ｇは「０」となり、同時にフリップフロップ回路
２４がリセットされるため信号Ｑも「０」となり、アン
ド回路３５ａによってスイッチ素子２６ａ、３３ａに
ゲート信号が与えられる。

すなわち、可変抵抗回路２７を介してコンデンサ２９ａ
は電位ＶＡＬまで時定数をもって充電されるようになる
もので、その充電時定数は電圧信号ＶＡＴで定まるよう
になるもので、時間ＡＴでレベルＡＬまで充電され、第
２図のアタック立ち上り波形が出力されるようになる。

そして、コンデンサ２９ａの端子電位がＶＡＬに達する
と、比較回路３２から出力が発生され、フリップフロッ
プ回路２４を反転して信号Ｑを１１」とする。

すなわち、出力信号がアタックレベルＡＴまで立ち上る
と、アンド回路３５ｂから出力信号が発生し、スイッチ
素子２６ｂ、３３ｂにゲート信号を与え、ＶＩＤＴに
対応する時定数でコンデンサ２９ａの端子電位をＶＳＬ
まで変化させ、以後その状態を保つようになり、第２図
の波形の持続部が表現される。

この状態で離鍵されキースイッチ２１が開放すると、信
号Ｇが「１」となるが、この際離鍵信号は微分回路２２
によって正のパルスを出すためダイオード２３を通過し
ない。

したがって、フリップフロップ回路２４は反転せず、そ
の出力信号Ｑは「１」のままであるためアンド回路３５
ｃから出力信号が得られ、スイッチ素子２６ｃ、３３
ｃにゲート信号を与えて、コンデンサ２９ｃの端子電位
をＶ２ＤＴに相当する時間２ＤＴテイニシヤルレベルＩ
Ｌまで変化させ、鍵操作に対応して第２図に示したよう
な波形信号が発生されるようになるものである。

すなわち、可変抵抗器２５ａ〜２５ｆでレベル時間等の
条件を設定することによって、発生される波形信号の形
状が任意設定されるもので、これらの可変抵抗器２５ａ
〜２５ｆは第１図における制御回路１８において設定さ
れる。

そして、さらに基本的な波形状態は上記のように可変抵
抗器２５ａ〜２５ｆで設定されるものであるが、選択ス
イッチ２８によって、容量の異なるコンデンサ２９ａ〜
２９ｃを切替選択することにより、可変抵抗回路２７の
値に関連する時定数が切替変更できるようになり、第２
図の波形におけるアタック時間、１ｓｔおよび２ｎｄ
ディケイ時間を切替変化できるようになり、波形信号の
可変設定を効果的に実行させることができる。

特に、前述したように電子楽器の楽音制御用にこの制御
波形゛信号を用いれば、演奏楽音ムードが、外的な簡単
な選択スイッチ２８の操作で切替設定され、電子楽器の
演奏性能向上に非常に大きな効果を発揮するようになる
ものである。

またこの実施例における制御波形発生器はコンデンサ等
を除けばＩＣ化に適する回路であり、この回路をＩＣ化
しこ場合ＩＣ内に存在する電圧制御型抵抗の抵抗値を大
きくすることは困難となる。

そこでこの実施例においてＩＣの外に複数の異なるコン
デンサを設ければ長いアタック時間１ｓｔディケイ時間
、２ｎｄディケイ時間を有する制御波形を実現でき非常
に効果的である。

以上のようにこの発明によイ９ば、波形信号の形状を指
定するための条件電位信号を、例えば可変抵抗器等によ
って設定し供給することにより、可変抵抗回路、および
記憶用コンデンサを用いる簡単な手段で任意波形を設定
することのできるものであり、さらに記憶用コンデンサ
の容量選定によって、波形変化の時定数を総体的に切替
選定することができ、それゆえ楽音の制御範囲を広くす
ることができ、楽音発生等の制御のために非常に大きな
効果が発揮されるようになるものである。

【図面の簡単な説明】第１図はこの発明に関係する電子楽器を説明する構成図
、第２図は上記電子楽器で使用される制御波形を示す図
、第３図はこの発明の一実施例に係る波形発生装置を示
す構成図である。２１・・・・・・キースイッチ、２４・・・・・・フリ
ップフロップ回路、２５ａ〜２５ｆ・・・・・・可変抵
抗器、２６ａ〜２６ｃ、３３ａ〜３３ｃ・・・・・・ス
イッチ素子、２７・・・・・・可変抵抗回路（電圧制御
型）、２８・・・・・・選択スイッチ、２９ａ〜２９ｃ
・・・・・・コンデンサ、３０・・・・・・高入力イン
ピーダンスバッファ。

Claims

【特許請求の範囲】

１それぞれ設定される電位のレベル信号を発生する複
数のレベル設定手段と、このレベル設定手段からのレベ
ル信号を設定される順位で取り出す手段と、この手段で
取り出されたレベル信号の結合される電圧制御型の可変
抵抗回路と、前記レベル設定手段からのレベル信号それ
ぞれに対応して上記可変抵抗回路の抵抗制御電圧を設定
する手段と、上記可変抵抗回路を介して取り出されるレ
ベル信号の結合される選択スイッチ回路と、この選択ス
イッチ回路で選択され上記レベル信号が書き込み記憶さ
れる複数の容量の異なるコンデンサとを具備し、前記選
択スイッチ回路で選択されたコンデンサの記憶電位を高
入力インピーダンス回路を介して読み出すようにしたこ
とを特徴とする制御波形信号発生装置。