JPS5937517B2

JPS5937517B2 - 電子楽器

Info

Publication number: JPS5937517B2
Application number: JP52120928A
Authority: JP
Inventors: 直太片田
Original assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Current assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Priority date: 1977-10-11
Filing date: 1977-10-11
Publication date: 1984-09-10
Also published as: JPS5454618A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、楽音信号形成に必要な各種の回路装置をユ
ニット化して夫々着脱自在にし、全体の回路構成を任意
に組み替え設定できるようにした電子楽器に関する。

ミュージックシンセサイザのような電子楽器の基本構成
は、例えば第１図に示すように、鍵操作に伴ないその操
作鍵音高に対応した電圧し音高信号ＫＶおよび押鍵、離
鍵の鍵動作に伴なうキーインク信号ＫＯＮを発生する鍵
盤回路１、電圧によつて周波数の変化する電圧制御型可
変周波数発振器（以下ＶＣＯと略称する）２、電圧によ
つて特性の変化する電圧制御型可変フィルタ（以下ＶＣ
Ｆと略称する）３、電圧によつて増、臨利得を変化する
電圧匍脚型可変利得増幅器（以下ＶＣＡと略称する）４
、エンベロープ波形信号を発生する制御波形発生回路（
以下ＥＧと略称する）５、６、エンベロープ波形のアタ
ック、デイケイ、サステインレベルおよびリリース等の
諸条件を決める電圧を発生する制御電圧発生回路Ｔおよ
びビブラート周波数を発振する低周波発振器８等からな
り、鍵盤回路１からの音高信号ＫＶはＶＣ０２に供給さ
れ、このＶＣＯ２で操作鍵に対応した音高の周波数の音
源信号を発振し、同時に必要に応じ低周波発振器８の出
力によつてビブラート効果が付加されてＶＣＦ３に供給
され、つぎにＶＣＡ４に供給される。

また鍵盤回路１からのキーインク信号ＫＯＮはＥＧ５、
６に供給され、このＥＧ５、６はそれぞれ制御電圧発生
回路Ｔから与えるれる条件電圧に従つて押鍵および離鍵
の鍵操作に関連したエンベロープ波形信号を発生し、Ｖ
ＣＦ３およびＶＣＡ４に対しそれぞれの電圧匍脚信号と
して供給される。したがつてＶＣ０２からの音源信号は
、ＶＣＦ３で音色形成され、さらにＶＣＡ４で振幅エン
ベロープを設定されて楽音信号として出力し、出力端子
９から取出されて、図示しない増幅回路およびスピーカ
等を介して演奏音として発音させるものである。このよ
うな電子楽器において実際に多種の演奏音状態を表現す
るためには、例えばＶＣＦ３の基準カットオフ周波数を
適宜選定する必要があり、また１個のＶＣＦ３のみなら
ず複数のＶＣＦを直列的にあるいは並列的に使用して音
色設定に多様性をもたせる必要性が生ずる。

また、音源回路部においても１個のＶＣＯ２による１系
統音源に限らず、実際には複音、重音演奏表現のために
２系統等の複数音源に設定する必要もあり、それぞれの
系統に対してＶＣＦ、ＶＣＡ等を設けたり、さらに音源
信号の波形の変速も考える必要が生ずる。すなわち、こ
のような電子楽器であつては、第１図のような単純な系
統のみでは、その演奏能力が非常に低いものとなり、し
たがつて演奏能力を向上させ、演奏音状態を多様化して
選定し得るようにするためには、その構成を非常に複雑
化しなければならないが、楽音信号を形成するために必
要な音源回路、音色形成回路、振幅エンベロープ制御回
路、これら各回路を匍磨するための制御波形発生回路、
さらに楽音信号の変調回路、変調信号発振器等を含む電
子楽器を構成する複数の回路装置をそれぞれ対応してユ
ニツト化し、このユニツトを選定して楽器本体に設定し
た端子装置に装着するようにして、任意に多様性に富む
演奏音状態を簡単に切替選定することができ、楽器本体
部としては充分簡易小型化し得るようにした電子楽器が
既に提案されている。ところで、そのようなユニツト化
された回路装置を備えた電子楽器は各ユニツトと端子装
置間を着脱自在にすることにより汎用性があり、仕様が
自由に変えられる利点があるが、各ユニツト間の信号の
伝達のためには、夫々独立した多数の信号伝達ラインが
必要となり、そのために各ユニツトを挿着する端子間の
接続が非常に複雑になる欠点があつた。

この発明は上記のような点に鑑みてなされたものであつ
て、クロツク信号および同期信号を発生するタイミング
信号発生器を別に設け、このタイミング信号発生器から
の信号によつて匍脚されるものであるゲート回路を各ユ
ニツクにそれぞれ設け、これらの複数のユニツト間を共
通の入出力兼用ラインを接続し、時分割技術を利用して
このラインを介し各ユニツトの信号を対応するユニツト
に伝送して楽音信号を形成するようにして、ユニツト間
の接続を簡略化した篭子楽器を提供するものである。

以下、添付図面を参照してこの発明を説明する。第２図
はこの発明の一実施例を示すプロツク構成図であつて、
説明の便宜のため第１図に示した従来の電子楽器に対応
するプロツク構成の場合について例示してある。

１１乃至１６および１８は、第１図の鍵盤回路１，ＶＣ
０２，ＣＦ３，ＶＣＡ４，ＥＧ５，ＥＧ６およ；び低周
波発振器８にそれぞれ対応する回路装置のほかにそれぞ
れゲート回路装置を組込んだユニツトであり、その詳細
は第３図に示す。

１７は各ユニツトのゲート回路を制御するクロツク信号
および同期信号を発生するタイミング信号発生器であつ
て、例えばクロツク信号を発生するパルス発振器２３と
このタロツク信号のパルスをカウントし、所定のカウン
ト数毎にパルスを発生して同期信号とするカウンタ２４
とからなる。

このカウンタ２４として、例えばシフトレジスタを用い
、所定の出力端子からの出力でりセツトするようにすれ
ば任意のカウント数のものが容易に得られる。１９はゲ
ート回路装置からなるユニツトであり、その出力によつ
てクロツク信号周波数成分を除去する低域フイルタ２０
および増幅回路２１を介してスピーカ２２を駆動させる
。

Ｌ１は各ユニツト１１乃至１６および１８，１９間をそ
れぞれ接続する共通の入出力兼用ライン、Ｌ２およびＬ
３はタイミング信号発生器１７と各ユニツト１１乃至１
６および１８，１９間をそ″れぜれ接続するクロツク信
号ラインおよび同期信号ラインである。各ユニツトのゲ
ート回路装置は、同期信号を基準としてクロツク信号に
よつてタイミングが選定され、すなわちクロツク信号の
パルスの到来順位が各ユニツト毎に選定され、そのパル
スによつてその入出力回路に挿入されたゲート回路を制
御するようにしておけば、既に電算機等の入出力回路で
実施されているように、共通の入出力兼用ラインＬ１を
介して所定の順番で次々に所要のユニツト間に信号を伝
送することができ、しかも同期信号毎に繰返されるので
、各信号は同期漕号周期のパルスで標本化（サンプリン
グ）され、時分割して伝送されることになり、標本化定
理により同期信号の周波数を伝送信号の最高周波数の２
倍以上にとれば、共通の入出力兼用ラインＬ，を介して
各ユニツト相互間に実質的に連続した信号の伝送を行な
うことができる。

時分割して伝送可能な信号数（チヤネル数）は同期信号
のｌ周期間中のクロツク信号パルス数すなわちカウンタ
２４のカウント数で決まる。いま同期信号を基準として
順次発生するクロツク信号のパルスによつて形成される
時分割信号伝送チヤネルを発生順に１ｃｈ，２ｃｈ，３
ｃｈ・・・・・・・・・と呼称して、この実施例では第
１表のように各チヤネルに伝送信号を割当てれば８チヤ
ネル時分割によつて第１図に示した従来例と等価になり
、同様な楽音信号の形成ができる。第３図は第２図にお
ける各ユニツトのゲート回路装置を具体的に例示したプ
ロツク構成図であつて、第２図と同一部分には同一符号
を付してある。３１乃至３７は第１図の鍵盤回路１，Ｃ
０２，ＣＦ３，ＶＣＡ４，ＥＧ５，ＥＧ６および低周波
発振器８にそれぞれ対応する回路、ユニツト１５，１６
には端子３８，３９から直流電圧＋を供給し、それぜれ
可変抵抗を介して各種条件電圧をＥＧ３５，ＥＧ３６に
与えるようにして、第１図における制御電圧発生回路７
に対応するユニツトは省略してある。

４１乃至４９は各ユニツトの入出力端子であつて、端子
４１乃至４８はそれぞれ入出力兼用ラインＬ１に共通に
接続され、端子４９は楽音信号の出力端子５０に接続し
てある。

ＳＲｌ乃至ＳＲ８はシフトレジスタであつて、その入力
端子はクロツク信号ラインＬ２に接続され、クロツク信
号のパルス毎に出力端子から出力端子へ信号をシフトし
て、入力パルスに応じてそのパルス数番目の出力端子か
ら順次出力し、そのりセツト端子Ｒは同期信号ラインＬ
３に接続されており、同期信号毎にりセツトされて再び
もとに戻り、これを繰返す。すなわち同期信号によるり
セツト時には出力端子１から、次のクロツク信号パルス
では出力端子２から、その次のクロツク信号パルスでは
出力端子３から、・・・・・・・・・というように以下
同様に各出力端子から順次パルスを出力する。ＳＷｌ乃
至ＳＷｌ７は各ユニツトにおいてチヤネルをセレタトす
るための単極多接点切換スイツチであつて、各固定接点
は順にシフトレジスタＳＲｌ乃至ＳＲ８の各出力端子と
それぞれ接続されており、ユニツト１１乃至１６および
１８，１９のそれぞれにおいて所定のチヤネルがセレク
トされる。ここでは第１表に示したチヤネル割当に従つ
て、各スイツチＳＷｌ乃至ＳＷｌ７でのセレタト位置を
チヤネル数字で示してある。Ｇ１乃至Ｇ８はユニツト１
１乃至１６および１８，１９の各回路３１乃至３７の出
力端子と、それぞれの入出力端子４１乃至４７との間に
挿入されたゲート回路であつて、それぞれに対応するス
イツチＳＷｌ乃至ＳＷ８の可動接点から、そのセレクト
されたチヤネルのパルス信号を供給されてそのゲートを
制御され、そのパルス存続期間だけ各回路３１乃至３７
の出力信号を入出力兼用ラインＬ１に供給する。ＳＨｌ
乃至ＳＨ９はユニツト１２乃至１６の各入出力端子４２
乃至４６とそれぞれのユニツトの回路３２乃至３６の入
力端子との間およびユニツト１９の入力端子４８と出力
端子４９との間に挿入されたサンプルホールド回路であ
つて、それぞれに対応するスイツチＳＷ９乃至１７の可
動接点から、そのセレクトされたチヤネルのパルス信号
を供給されて制御され、その時点において入出力兼用ラ
インＬ，ｌζ供給された信号値を次のパルス信号が到来
するまでホールドして、それぞれの回路の入力として供
給し、又は出力端子４９に供給する。シフトレジスタＳ
Ｒｌ乃至ＳＲ８は、クロツク信号ラインＬ２および同期
信号ラインＬ３からクロツク信号および同期信号を供給
さｔｌ、クロツク信号のパルスを同期信号を基準として
そのパルス順位別に分離し、各チヤネルのサンブルパル
スとして各出力端子から出力し、スイツチＳＷｌ乃至Ｓ
Ｗｌ７の固定接点にそれぞれ供給する。

スイツチＳＷｌ乃至ＳＷｌ７の可動接点はそれぞれ第１
表に従つて、スイツチＳＷｌおよびＳＷ９が１ｃｈ，Ｓ
Ｗ２，ＳＷ１５およびＳＷｌ６が２ｃｈ，ＳＷ３および
ＳＷｌＯが３ｃｈ，ＳＷ４およびＳＷｌｌが４ｃｈ，Ｓ
Ｗ５およびＳＷｌ２が５ｃｈ，ＳＷ６およびＳＷｌ３が
６ｃｈ，ＳＷ７およびＳＷｌ４が７ｃｈ，ＳＷ８および
ＳＷｌ７が８ｃｈをセレクトしておく。ユニツト１１の
ゲート回路Ｇ１はスイツチＳＷｌから、また同時にユニ
ツト１２のサンプルホールド回路ＳＨｌはスイツチＳＷ
９からの１ｃｈのサンプルパルスによつてそれぞれ制御
され、鍵盤回路３１から音高信号ＫＶが標本化されて端
子４１を通じて入出力兼用ラインＬ１に送出され、端子
４２からサンプルホールド回路ＳＨｌに入力し、サンプ
ルホールドされた出力がＶＣＯ３２の音高信号入力端子
に供給される。このとき他のユニツトのゲート回路およ
びサンプルホールド回路には、いずれにも１ｃｈのサン
プルパルスは供給されず無関係であつて、入出力兼用ラ
インＬ，は１ｃｈのサンプルパルス期間だけ繰返しユニ
ツト１１とユニツト１２間の信号伝送のために専用され
ることになる。同様にそれぞれセレクトされたチヤネル
のサンプルパルスによつて、例えば鍵盤回路３１の押鍵
信号Ｋはゲート回路Ｇ２とサンプルホールド回路ＳＨ７
およびＳＨ８が制御されＥＧ３５およびＥＧ３６へ、低
周波発振器３７の出力はゲート回路Ｇ３とサンプルホー
ルド回路ＳＨ２が制御されＣＯ３２のビブラート入カへ
以下同様にして入出力兼用ラインＬ１を介して各ユニツ
ト間に第１表に示したように信号の伝送が行なわれる。
このように各チヤネルの信号伝送はクロツク信号周期だ
け離れて時分割で互いに独立して行なわれ、第１図に示
した従来の回路ユニツトをそれぞれ接続したものと等価
になる。

なお、時分割チヤネルを例えば音高信号Ｋを１ｃｈ１押
鍵信号ＫＯＮを２ｃｈ・・・・・・・・・といつたよう
に一部又は全部を固定しておけば、チヤネルセレクトス
イツチの折換数を減らし又はスイツチなしとすることも
でさる。

またこの実施例では、時分割チヤネル数が８チヤネルの
場合を示したが、カウンタ２４のカウント数、シフトレ
ジスタの段数（出力端子数）およびスイツチの切換数等
を増して、チヤネル数をさらに増加し、複雑な構成又は
変更追加等に応じられるようにしても良い。第４図はこ
の発明による電子楽器を一例を示す外観図、第５図は第
４図の１個のユニツトを取出して示す図であり、５１は
電子楽器の本体であつて、脚５２で支えられ、前面部に
は演奏操作を行なう鍵盤５３が設定されている。そして
この鍵盤５３の後方のパネル面５４には、第２図および
第３図におけるユニツト１１乃至１９等のように、楽音
信号形成に必要な回路装置を構成する複数のユニツトＡ
，，Ａ２・・・・・・ＡｎおよびＢｌ，Ｂ２・・・・・
・Ｂｎが着脱自在に挿着されている。この場合パネル面
５４には、第５図に示すように端子装置５５が設定され
、この端子装置５５に対してユニツト例えばＡ１が着脱
自在に取付けられるもので、コネクタ５６をこの端子装
置５５に挿着することによつて各ユニツトに接続される
共通の入出力兼用ラインや、本体５１に具備した例えば
第２図に示すタイミング信号発生器１７からのクロツク
信号および同期信号を各ユニツトに供給する制御信号ラ
インが形成される。５７，５８は第３図の切換スイツチ
の切換つまみ、５９は例えばＥＧユニツトにおける制御
電圧設定用ポリユームの操作つまみである。

このように構成されているので、種々回路条件の異なる
多数のユニツトを用意することにより、任意番こユニツ
トを選択して本体５１に装着し、切換スイツチ５７又は
５８等によりチヤンネル選択して、所要数のユニツト間
の信号伝送を時分割で行なうことができ、多様性に富ん
だ演奏音を簡単に選択設定できる電子楽器が実現される
。なお、以上説明した実施例においては、タイミング信
号発生器からクロツク信号と同期信号を別別のラインで
各ユニツトに供給した場合について述べたが、クロツク
信号と同期信号とを合成して共通の制御信号ラインとし
、各ユニツトにおいて分離するようにしても良い。

第６図は各ユニツトに設けるこの制御信号分離装置の一
例を示すプロツク図であり、第７図ａ乃至ｃは第６図の
回路動作を説明するための波形図であつて、第７図ａは
制御信号、ｂは同期信号、ｃはクロツタ信号の波形を示
す。第６図において、入力端子６１から第７図ａに示す
ように、同期信号部分のパルスの振幅がクロツク信号と
の合成によつて増大した制御信号が供給されると、バツ
フア６２で振幅を一定にされ、出力端子６３には第７図
ｃに示すようなクロツク信号が得られる。又制岬信号は
比較器６４の一方の入万に供給され、他方の入力には、
第７図ａにおいて一点鎖線で示すように、振幅の小さい
クロツク信号レベルより高い電圧Ｒｅｆが与えられ、比
較器６４の出力端子６６には第７図ｂに示すような同期
信号が制御信号から分離して得られる。このようにして
分離された同期信号およびクロツク信号を各ユニツトの
シフトレジスタに供給することによつて前述の場合と同
じ動作が確保される。以上述べたように、この発明によ
れば、電子楽器を構成する各ユニツト間の接続が極めて
簡略化され、しかも複数のユニツト間の信号伝送を自由
に設定又は変更が簡単にできるので、汎用性があり仕様
力粕由に変えられる電子楽器を実現することができ、そ
の効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を説明するための電子楽器の基本プロ
ツク図、第２図はこの発明の一実施例を示すプロツク構
成図、第３図は第２図の実施例・をさらに具体的に示し
たプロツク回路図、第４図はこの発明による電子楽器の
外観の一例を示す斜視図、第５図は第４図の１個のユニ
ツトを取出して示す斜視図、第６図はこの発明の他の実
施例における制御信号分離装置のプロツク図、第７図ａ
乃至ｃは第６図の回路動作を説明するための信号波形図
である。１１・・・・・・鍵盤回路ユニツト、１２・・・・・・
電圧制御型可変周波数発振器（ＶＣＯ）ユニツト、１３
・・・・・・電圧制御型可変フィルド（ＣＦ）ユニツト
、１４・・・・・・電圧制御可変利得増幅器（ＣＡ）ユ
ニツト、１５，１６・・・・・・制御波形発生回路（Ｅ
Ｇ）ユニツト、１７・・・・・・タイミング信号発生器
、１８・・・・・・低周波発振器ユニツト、１９・・・
・・・ゲート回路ユニツト、５１・・・−・・電子楽器
本体、５３・・・・・・鍵盤、Ａ１〜Ａｎ，Ｂｌ〜Ｂｎ
・・・・・・ユニツト、Ｌ１−・・・・・・入出力兼用
ライン、Ｌ２・・・・・・クロツク信号ライン、Ｌ３・
・・−・・・同期信号ライン、ＳＷｌ〜ＳＷｌ７・・・
・・・単極多接点切換スイツチ、ＳＲｌ〜ＳＲ８・・・
・・・シフトレジスタ、ＳＨｌ〜ＳＨ９・・・・・・サ
ンプルホールド回路、Ｇ１〜Ｇ８・・・・・・ゲート回
路。

Claims

【特許請求の範囲】

１楽音信号形成に必要な回路装置を構成する複数のユ
ニットと、これらの複数のユニット間をそれぞれ接続す
る共通の入出力兼用ラインと、クロック信号および同期
信号を発生するタイミング信号発生器と、このタイミン
グ信号発生器からの信号を前記複数のユニットのそれぞ
れに伝送する制御信号ラインとを具備し、時分割により
前記複数のユニットの各々の信号を前記入出力兼用ライ
ンを介し伝送して楽音信号を形成するようにした電子楽
器。