JPS589435B2 - 電子楽器の変調信号発生器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電子楽器において楽音信号を変調して例え
ば、バンジョー、マンドリン、等のようなトレモロ効果
を得るための変調信号を発生する変調信号発生器に関す
る 発振器の一種として、第１図に示すように演算増幅器Ｏ
Ｐの出力端子０と反転入力端子■との間に第１の抵抗Ｒ
１を接続し、反転入力端子［有］とアース間にはコンデ
ンサＣを接続し、出力端子Ｏと非反転入力端子Ｂとの間
に第２の抵抗Ｒ２を接続すると共に非反転入力端子Ｂと
アース間に第３の抵抗Ｒ３を接続した弛張発振器がよく
知られている。

このような発振器を上述のような電子楽器のトレモロ効
果用の変調信号発生器として利用する場合には、押鍵に
同期して発振を開始する必要がある場合がある。

そこで、第１図に破線で示すように、この発振器の発振
を停止させるスイッチ素子ＳＷを設けて、これを押鍵信
号ＫＯＮによって押鍵に同期してオフすることが考えら
れる。

そのようにした場合、常時は演算増幅器ＯＰの反転入力
端子■に例えば負電圧−Ｖが印加されていると、その出
力端子Ｏには正電圧＋Ｖが出ていて、非反転入力端→に
は正電圧＋Ｖを抵抗Ｒ２とＲ３で分圧した電圧＋Ｖｒｅ
ｆが基準電圧として印加されている。

この状態で押鍵により第２図イに示すように押鍵時ｔ０
で押鍵信号ＫＯＮが発生し、それによってスイッチ素子
ＳＷが開くと、コンデンサＣはその容量と抵抗Ｒ１の抵
抗値によって決まる時定数で端子Ｏの電圧＋Ｖによって
充電され、その端子電圧（端子Ａの電圧）が基準電圧Ｖ
ｒｅｆに達すると演算増幅器ＯＰの出力電圧が反転して
端子Ｏの電圧がーＶとなり、端子■の基準電圧も一Ｖｒ
ｅｆとなる。

したがって、コンデンサＣは放電して端子■の電圧が−
Ｖｒｅｆに達すると再び演算増幅器ＯＰの出力が反転し
て端子０の電圧が＋Ｖとなり端子■の基準電圧は＋Ｖｒ
ｅｆとなって、コンデーサＣは再び充電を開始する。

このようにして、発振動作が開始されるが、その時の演
算増幅器ＯＰの反転入力端子Ａ、出力端子■、非反転入
力端子Ｂの電圧信号波形は夫々第２図口，ハ，二に示す
ようになる。

この図から明らかなように、演算増幅器ＯＰの出力端子
■および非反転入力端子■には矩形波の発振出力が得ら
れるが、その発振開始時点は負パルスを利用する場合に
はτ１ 正パルスを利用する場合にはτ２だけ押鍵開始
時点ｔ。

より遅れることになる。

また、押鍵信号ＫＯＮの立上りを検知して端子■又はＯ
の電圧を何等かの方法で制御して押鍵に同期させたとし
ても、その出力の最初の一周期はτ１又はτ２となり、
２周期目以降の間期τ又はτ′と等しくならない。

したがって、このような発振出力を変調信号として利用
しても、押鍵に同期した自然なトレモロ効果を得ること
ができなかった。

この発明は上記のような欠点を解消し、押鍵に同期し、
且つ周期一定の発振を開始する変調信号発振器を提供し
ようとするものである。

以下、添付図面の第３図乃至第６図を参照してこの発明
の実施例を説明する。

第３図はこの発明の一実施例である変調信号発振器の回
路図であって、第１図と同様の部分には同一の符号を付
してありその説明を省略する。

この実施例において、演算増幅器ＯＰの反転入力端子■
がＦＥＴ等の第１のスイッチ素子ＳＷ１を介して所定電
王＋Ｖの電圧源に接続されている。

また、コンデンサＣは一方の端子が負電圧−Ｖの電圧源
に、他方の端子◎が第２のスイッチ素子ＳＷ２を介して
負電圧一Ｖｒｅｆの基準電圧源に接続されており、端子
０と演算増幅器ＯＰの反転入力端子Ａとの間に第３のス
イッチ素子ＳＷ３が挿入されている。

そして、スイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２のゲートには押鍵
信号ＫＯＮをインバータＮで反転した信号ＫＯＮが印加
され、押鍵信号ＫＯＮのない時（“０”のとき）信号Ｋ
ＯＮが“１”となってスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２がオ
ンになり、押鍵信号ＫＯ．Ｎが入る（”１″になる）と
オフになる。

一方、スイッチ素子ＳＷ３のゲートには押鍵信号ＫＯＮ
がそのまま印加されており、押鍵信号ＫＯＮのない時（
“０”のとき）はオフ、押鍵信号ＫＯＮが入る（“１″
になる）とオンとなる。

したがって、押鍵前はスイッチ素子ＳＷ１とＳＷ２がオ
ン、ＳＷ３がオフとなっているため、コンデンサＣの端
子０は負の基準電圧一Ｖ ｒ ｅ ｆとなっており、演
算増幅器ＯＰの反転入力端子■には所定電圧＋Ｖが印加
されている。

そのため、演算増幅器ＯＰの出力端子０の電圧は−Ｖと
なり、抵抗Ｒ２，Ｒ３を適当に選んでこのときの非反転
入力端子９電圧が負の基準電圧一Ｖｒｅｆとなるように
しておく。

この状態から、時刻ｔ。

で押鍵されると押鍵信号ＫＯＮが第４図げ）に示すよう
に“１″となり、スイッチ素子ｓｗ１，ｓｗ２がオフ、
ＳＷ３がオンとなる。

したがって、演算増幅器ＯＰの反転入力端子■にはコン
デンサＣの端子０の電圧が加わり、反転入力は＋Ｖから
ーＶｒｅｆに切換わる。

そのため、出力端子■の電圧はーＶから＋Ｖに反転し、
非反転入力端子■に加わる電圧も−Ｖｒｅｆから−４−
Ｖｒｅｆに反転する。

そして、コンデンサＣが抵抗Ｒ１を介して充電されて端
子０の電圧（反転入力端子Ａの電圧も同じ）が次第に上
昇して基準電圧＋Ｖｒｅｆに達すると出力端子■の電圧
が＋Ｖから再びーＶに反転し、以下第１図の回路につい
て説明したのと同様にして発振が継続される。

したがって、第３図における各端子０，Ａ，０，■の電
圧波形は第４図口，ハ，二，ホに示すようになる。

すなわち、演算増幅器ＯＰの出力端子０からは、第４図
二に示すように押鍵時点ｔ。

から一定周期τの矩形波発振出力を得ることができる。

なお、周期τは基準電圧±Ｖｒｅｆの値、低抗Ｒ１又は
コンデンサＣの値を可変することによって所望の長さに
設定することができる。

第５図は第３図の実施例における第３のスイッチ素子Ｓ
Ｗ３に代えて抵抗Ｒ。

を挿入したこの発明の他の実施例を示す回路図である。

この実施例においては、抵抗Ｒ。

によって電位差を持たせ、押鍵前には演算増幅器ＯＰの
反転入力端子Ａを所定電圧＋Ｖに、コンデンサＣの端子
０を負の基準電圧−Ｖｒｅｆにし、押鍵時にスイッチ素
子ＳＷ，，ＳＷ２がオフになると端子０の電圧が略その
まま反転入力端子Ａに印加されるようにして、第３図の
実施例と同様の発振出力が得られるようにしたものであ
る。

このようにすれば、回路が簡易化される利点がある。

なお、これらの各実施例において、押鍵前に演算増幅器
の反転入力端子に印加する所定電圧を−Ｖとし、コンデ
ンサＣに印加する基準電圧を＋Ｖ ｒ ｅ ｆとしても
よい。

これらの電圧を正負いずれにするかは演算増幅器ＯＰの
出力の利用の仕方により決定される。

第６図はこの発明による変調信号発生器を用いてトレモ
ロ効果を付加した電子楽器の一例を示すブロック回路図
である。

同図において、１は音源発振器等からなる音源回路、２
は開閉回路で鍵盤装置３からの押鍵された鍵に対応する
信号によつて制御され、選択された音高の楽音信号を出
力する。

鍵盤装置３はまた押鍵時に前述の押鍵信号ＫＯＮを発生
する。

４は音色形成回路で、各種音色フィルタ等により、音色
選択回路５によって選択された楽器に似た音色を形成す
る。

６は振幅変調回路で、この発明による変調信号発振器７
の発振出力を利用して音色形成回路４から出力された楽
音信号を振幅変調して、バンジョー、マンドリン等のよ
うなトレモロ効果を付加する回路である。

８はアンプ、スピーカ等のサウンドシステムである。

音色選択回路５はマンドリン、バンジョー、ビブラフォ
ン、ピアノ等の各音色選択用のスイッチＳＭ．ＳＢ，Ｓ
Ｖ，・・・・・・，ＳＰが設けられており、どのスイッ
チを選択しても電圧＋Ｖが出力されるように接続されて
いる。

変調信号発生器７は第５図によって説明した実施例と略
同様なものであり、トランジスタＴＲ３，ＴＲ４が第５
図のスイッチ素子ＳＷ１，ＳＷ２に相当し、トランジス
タＴＲ，がインバークＮに相当する。

抵抗Ｒ１′は第５図の抵抗Ｒ１に代えて可変抵抗にした
ものであり、抵抗Ｒ３、，Ｒ３２は第５図の抵抗Ｒ３を
２個に分割し、その一方の抵抗Ｒ３２をＦＥＴによって
短絡し得るようにしたものでありいずれも、発振周波数
、すなわちトレモロ周波数を可変し得るようにしたもの
である。

さらに、９は矩形波の立上りを微分する微分回路、１０
は微分回路９からのパルス信号を所要の鋸歯状波形の信
号に成形する波形成形回路、１１は波形成形用のバンド
パスフィルタ、Ｇ１，Ｇ２はゲートに電圧＋Ｖが印加さ
れたときにオンとなるゲート回路である。

この実施例において、マンドリン又はバンジョーが選択
されると、スイッチＳＭ又はＳＢが切換ってｍ点又はｂ
点に電圧＋Ｖが現われ、音色形成回路４の音色を選択す
るさ共に、この電圧＋ＶがダイオードＤ１又はＤ２を介
してＦＥＴのゲートに印加されるためＦＥＴがオンとな
って抵抗Ｒ３２を短絡し、基準電圧を小さく設定するこ
とによって、変調信号発振器７の発振周波数が高くなる
ように設定する。

同時にこの電圧＋Ｖがゲート回路Ｇ１のゲートにも印加
され、ゲート回路Ｇ１がオンとなる。

そして、押鍵前は押鍵信号ＫＯＮがない（ ｅｊ ０
９９である）からトランジスタＴＲ１はオフになってお
り、したがってトランジスタＴＲ２，ＴＲ３，ＴＲ４は
全てオンになっている。

すなわち、演算増幅器ＯＰの反転入力端子■には電圧＋
Ｖが印加され、またｄ点の電圧が、この時の演算増幅器
ＯＰの非反転入力端子［Ｆ］に印加されている基準電圧
一Ｖｒｅｆと略等しくなるように抵抗Ｒ４， Ｒ５を選
んでおけば、コンデンサＣの端子［Ｆ］には基準電圧一
Ｖｒｅｆが印加されるこさになる。

この状態から押鍵により押鍵信号ＫＯＮが発生する（“
１”になる）とトランジスタＴＲ１がオフになるため、
トランジスタＴＲ２，ＴＲ３，ＴＲ４も全てオフになり
、第３図及び第５図の実施例について説明したのと同様
に演算増幅器ＯＰの出力端子０から押鍵に同期し、しか
も始めから一定周期の矩形波信号が出力される。

これを微分回路９でその立上りを微分し、さらに波形成
形回路１０で波形成形した信号がゲート回路Ｇ１及び結
合用の抵抗ＲＡを介して振幅変調回路６に変調信号とし
て加わり、マンドリン又はバンジョーに似たトレモロ効
果を付加する。

音色選択回路５でビブラフォンが選択されると、スイッ
チｓｙが切換わってＶ点に電圧＋Ｖが現われ、音色形成
回路４の音色が選択されると共に、この電圧十Ｖがダイ
オードＤ３を介してトランジスタＴＲ１のベースに加わ
るため、このトランジスタＴＲ，はオンとなり、それに
よって他のトランジスタＴＲ２１ ＴＲ３１ ＴＲ４は
全てオフとなるので、変調信号発振器７は発振を開始す
る。

したがって、この場合には変調信号は押鍵に同期しない
。

また、この時はＦＥＴはオフとなっているので抵抗Ｒ３
２に短絡されず、基準電圧が大きくなるので発振周波数
は低くなる。

さらにＶ点の電圧＋ＶがダイオードＤ５を介してゲート
回路Ｇ２のゲートにも印加されるのでこのゲート回路Ｇ
２はオンとなる。

そして、この場合にはコンデンサＣの端子０に発生する
コンデンサの充放電電圧からなる比較的正弦波に近い三
角波の信号を取出して、バンドパスフィルタ１１を通し
てさらに正弦波に近い波形に成形し、ゲート回路Ｇ２、
結合用の抵抗ＲＢを介して振幅変調回路６に変調信号と
して加えられる。

したがって押鍵されて楽音信号が振幅変調回路６に入力
する毎に振幅変調されて、ビブラフォンに似たトレモロ
効果が付加される。

以上述べたように、この発明の変調信号発生器によれば
、押鍵に同期し、且つ始めから一定周期の変調信号が得
られ、この信号を用いて電子楽器における楽音信号を振
幅変調すれば、特にマンドリン、バンジョー等のような
トレモロ効果を付加するのに極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用する演算増幅器を用いた弛張発
振器の回路図、第２図は第１図の回路の動作を説明する
ための各部信号波形図、第３図はこの発明の一実施例の
回路図、第４図は第３図の実施例を説明するための各部
信号波形図、第５図はこの発明の他の実施例の回路図、
第６図はこの発明による変調信号発生器を用いた電子楽
器の一例を示すブロック回路図である。 ＯＰ……演算増幅器、Ｒ１……第１の抵抗、Ｒ２……第
２の抵抗、Ｒ３……第３の抵抗、ＲＯ……抵抗、Ｃ……
コンデンサ、ＳＷ１……第１のスイッチ素子、ＳＷ２…
…第２のスイッチ素子、ＳＷ３……第３のスイッチ素子
、Ｎ……インバータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 演算増幅器と、この演算増幅器の出力端子と反転入
   力端子との間に接続された第１の抵抗と、前記演算増幅
   器の反転入力端子に接続されるコンデンサと、前記演算
   増幅器の出力端子と非反転入力端子との間に接続された
   第２の抵抗と、前記演算増幅器の非反転入力端子とアー
   ス間に接続された第３の抵抗とからなる弛張発振器を有
   する電子楽器の変調信号発生器において、次の（イ）乃
   至（ハ）を設け、押鍵に同期した変調信号が得られるよ
   うにしたことを特徴とする電子楽器の変調信号発生器。 （イ）押鍵されていない時に前記演算増幅器の反転入力
   端子に所定電圧を印加する手段。 （ロ） 押鍵されていない時に前記コンデンサに前記演
   算増幅器の非反転入力電圧と略等しい基準電圧を印加す
   る手段。 （ハ）押鍵時に前記コンデンサの端子電圧を前記演算増
   幅器の反転入力端子に印加する手段。 ２ （イ）が所定電圧源と演算増幅器の反転入力端子と
   の間に接続した第１のスイッチ素子であり、（口）が基
   準電圧源とコンデンサとの間に接続された第２のスイッ
   チ素子であり、前記第１、第２のスイッチ素子が共に押
   鍵信号によって制御されるスイッチ素子である特許請求
   の範囲第１項記載の電子楽器の変調信号発生器。 ３ （ハ）が演算増幅器の反転入力端子とコンデンサと
   の間に接続され押鍵時に導通する第３のスイッチ素子で
   ある特許請求の範囲第１項又は第２項記載の電子楽器の
   変調信号発生器。 ４ （ハ）が演算増幅器の反転入力端子とコンデンサと
   の間に接続された抵抗である特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載の電子楽器の変調信号発生器。