JPS5942313B2 - 鍵盤式電子楽器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鍵盤の押鍵位置にしたがつて、発音させる楽音
の音色を時間的に制御するようにした鍵盤式電子楽器に
関するものである。

従来、ミュージックシンセサイザでは音量を制御するた
めに電圧制御増幅器ＶＣＡを、そして音色を制御するた
めに電圧制御濾波器ＶＣＦを設け、これらにエンベロー
プ信号などの制御信号を加えて、それぞれ増幅度や周波
数特性を変化させている。

この制御信号としては一般に、立上り（アタック）、立
下り（デイケイ）、定常部（サステイン）および減衰部
（レリーズ）の４つの時間過程をもつた時間的に変化す
る信号が用いられている。また、立上りと減衰部のみを
もつた制御信号を用いることもある。これらの制御信号
の波形は従来楽音の音域にかかわらず一定であつた。一
方、自然楽器たとえぱバイオリンやピアノなどでは音色
のみならず、立上りや減衰の時間過程が音域によつて異
なつている。一般に低音では音がゆつくり立上り、ゆつ
くり立下がる。高音では立上りが早く、立下りも早い。
したがつて、従来のミュージックシンセサイザではバイ
オリンやピアノの音を十分正確につくることができなか
つた。本発明はそのような欠点を解消するようにしたも
のである。以下、本発明を図示の実施例に基いて説明す
る。第１図は本発明の実施例のブロック図である。第１
図において、鍵盤の鍵（図示せず）によつて開閉される
キースイッチ２の各隣接する２つの可動接点間は抵抗Ｒ
で接続され、もつとも端の可動接点のうち、一方は抵抗
Ｒを介して接地され、他方には電流源１が接続されてい
る。したがつて各キースイッチ２の可動接点には音階に
対応した等間隔の電圧が発生している。鍵が押されると
、押さえられた鍵のうち、図面上でもつとも下側の可動
接点上の電圧がバスバー３に現われる。この電圧をＡと
する。電圧Ａはサンプルホールド回路４と電圧比較器９
とに加えられる。電圧比較器９の出力Ｂは押鍵時に゛Ｏ
’’となり、サンプルホールド回路４をサンプル状態に
し、非押鍵時にはＴ’となつてサンプルホールド回路４
をホールド状態にする。したがつて、電圧Ｃは鍵をはな
しても、それまでの値を保つ。この様子を第３図のＡ、
Ｂ、Ｃに示す。電圧Ｃは電圧制御発振器ＶＣＯ５と電圧
変換器１１とに印加される。電圧制御発振器６は音階に
対応した電圧Ｃにしたがつて音階の周波数をもつ音階信
号を発振する。この音階信号を必要に応じて分周器や波
形整形器（図示せず）によつて分周や整形したのち、電
圧制御淵波器６に加えて、所望の楽器音に変え、さらに
電圧制御増幅器７によつてエンベロープを与えて出力端
子８より出力するようにしている。なお、電圧制御ろ波
器６は楽音信号のスペクトルの形状を変化させて音色を
変える音色制御器であり、電圧制御増幅器７は、楽音信
号の音色は変えないで振幅のみを変化させる振幅制御器
である。電圧制御淵波器６や電圧制御増幅器７には、そ
れらの周波数特性や伝送利得を時間的に制御する制御信
号Ｄが印加される。

この制御信号Ｄはつぎのようにして得られる。音階に対
応した電圧Ｃは先に述べたように電圧変換器１１に印加
され、電圧変換器１１の出力は制御信号発生器１０に加
えられて、制御信号Ｄの波形形状を制御する。また、電
圧比較器９の出力Ｂは制御信号発生器１０に加えられて
、制御信号Ｄの発生を制御する。この点について、第２
図に示す制御信号発生器１０の具体例を参照して説明す
る。第２図において、トランジスタ２１、抵抗１９，２
２はインバータであり、これはキヤパシタ３３を充電す
るスイツチとして動作する。

抵抗２３，２５，２６およびトランジスタ２４はインバ
ータを構成する。トランジスタ２７はキヤパシタ３３を
放電するスイツチを構成する。充電は保護用の抵抗２３
、可変抵抗３０、ダイオード３２を介して行なわれる。
ダイオード３２は逆流防止用である。放電は保護用の抵
抗２９と可変抵抗３１との望列回路によつて行なわれる
。抵抗３５とトランジスタ３４はバツフアを構成し、キ
ヤパシタ３３の電圧を出力端子３６に出力させる。入力
端子２０には出力Ｂが印加される。この出力Ｂが１ド（
電圧は＋ＶＯＯとする）のとき、トランジスタ２１はオ
フ、トランジスタ２４と２７はオンであるので、キヤパ
シタ３３の電荷は放電されており、電圧Ｄはほぼ０Ｖ）
である。出力Ｂが“Ｏ”〔電圧はＯ（Ｖ）とする〕とな
ると、トランジスタ２１はオン、トランジスタ２４と２
７はオフになり、キヤパシタ３３は＋Ｃｃ）に充電され
る。充電の速度は抵抗２８、可変抵抗３０とキヤパシタ
３３によつて決まる。出力Ｂが再び゛１”になると、ト
ランジスタ２７が再びオンになり、キヤパシタ３３は０
Ｖ）まで放電される。その速度は抵抗２９、可変抵抗３
１の抵抗値とキヤパシタ３３のキヤパシタンスにより決
まる。いま、可変抵抗３０と３１の抵抗値を電圧Ｃによ
つて可変にする。このために、可変抵抗３０と３１には
ＣｄＳフオトセルとランプを組み合わせたものを用い、
電圧Ｃをランプに印加して、ランプの光量にしたがつて
ＣｄＳフオトセルの抵抗値を電気的に制御している。電
圧変換器１１としては単なるバツフアにしてランプを駆
動するようにすればよい。電圧Ｃは鍵によつて、すなわ
ち音階によつて電圧が異なつている。

したがつて、可変抵抗３０と３１の値も音階にしたがつ
て異なつた値をとる。抵抗２８と２９の値は通常、小さ
くてよいから充電および放電の時定数は可変抵抗３０と
３１の値によつて変わることになる。この結果、第３図
Ｄのように音階Ｇ，Ｅ，Ｃに対してそれぞれ相異なる立
上りと減衰部をもつた制御信号を得ることができる。こ
の制御信号Ｄを用いて電圧制御増幅器７を制御すれば、
低音のＣでは立上りと減衰とがゆつくりしており、高音
のＧでは立上りと減衰の早い音が得られる。このような
音が自然の音とよく似ている。またこの制御信号Ｄを用
いて電圧制御濾波器６を制御すれば、音域に応じて音色
を制御することができる。なお、さらに自然の現象に似
せるには音階と時定数の関係をもつと適切な関係にした
方がよい。

この場合、そのような関係に対応して電圧変換器１１の
入出力特性を非線形にしてやればよい。このためにはダ
イオードと演算増幅器を組み合わせた折線近似回路を用
いたり、バリスタなどの非線形素子を用いればよい。ま
た、以上はアタツクとレリーズをもつ回路を第２図を参
照して説明したが、この他の時間過程をもつた制御信号
を発生する回路を用いることもできる。

これらの回路において、時定数を決める回路の定数を音
階にしたがつて可変するように構成すればよい。また、
電圧制御淵波器６と電圧制御増幅器７とにそれぞれ別の
制御信号発生器を設けてもよい。

以上説明したように、本発明は楽音の音域によつて楽音
の音色を時間的に制御するための制御信号の立上り、立
下り、減衰などの波形の変化を相異ならせるようにした
ものであるから、たとえば低音では高調波成分の含まれ
方の変化が緩慢に行なわれ、高音では急速に行なわれる
ようにすれば、自然楽器の音に非常によく似た音色変化
が得られる。また上記制御信号にもとづいて音色変化と
同時に楽音のエンベロープを変化させるようにすれば、
たとえば低音がゆつくりと立ち上がるときに高調波成分
の含まれ方もゆつくりと変化し、高音が早く立ち上がる
ときに高調波成分の含まれ方も早く変化するようになり
、より一層自然の音に似た音をつくり出すことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の要部プロツク図、第２図は本
発明で使用する制御信号発生器の一例の回路図、第３図
は第１図における各部の信号波形図である。 ２・・・・・・鍵盤、４・・・・・・サンプルホールド
回路、９・・・・・・電圧比較器、１０・・・・・・制
御信号発生器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鍵盤と音色制御器と楽音の音色を時間的に制御する
   ための制御信号を発生する制御信号発生器とを具備し、
   上記鍵盤の押鍵位置にしたがつて上記制御信号発生器の
   出力する制御信号の立上り、立下り減衰などの波形の変
   化を相異ならせ、上記制御信号を上記音色制御器に加え
   て上記楽音の音色の時間的な変化が、上記楽音の音域に
   よつて相異なるようにしたことを特徴とする鍵盤式電子
   楽器。