JPS60198591A - 電子楽器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ □　本発明は、複数音の同時発生を可能としたいわゆる
ポリフオニックシンセサイザのような電子楽器に係り、
特にキーの数より少ない複数の音源回路を用いる電子楽
器に関するものである。

［発明の技術的背景］ 従来、キーボード操作等により電子的に楽音を秦でる電
子楽器としては、演奏音を単一のチャンネルすなわちい
わゆるモノラルで発生するのが−般的であった。ところ
が、近年、レコード等の録音技術の発展、演奏会場等に
おけるＰＡ　（ｐｕｂｌｉＣａｄｄｒｅｓｓ　）システ
ム（拡声装置）のステレオ化等にともない、電子楽器の
演奏音が単一のチャンネルの演奏音では演奏効果が充分
でなく、より効果的な演奏音が要求される場合が増えて
きている。すなわち、ステレオ収音に際してはマルチポ
イント方式が一般化し、各楽器毎にステレオ収音してこ
れらをミキサにより合成してレコードあるいは演奏会場
のステレオ音場を形成することが多い。このような演奏
あるいは録音に際し９、電子楽器の演奏音が一箇所にま
とまって定位してしまったのでは不自然な演奏となった
り演奏に広がりがなくなったりしてしまうことになりが
ちである。

これを防ぐために、例えば一旦スピーカに再生した音を
ステレオ収音するようにしても、単に定位が不明確にな
る程度の効果しか得られず、その上音質の低下等の問題
が生ずる。

そこで、電子楽器においてステレオ演奏出力を得るよう
にすることが考えられつつあるが、従来のこの種の技術
としては、複数種の楽器の音の出せる電子楽器において
楽器毎にステレオ音場における異なる位置に定位するよ
うに２チヤンネルに分離して、各楽器毎の音の分離を向
上させようとするものがあった。しかしながら、この場
合も６単−の楽器については一箇所に定位するため、電
子打楽器等においてはある程度の効果が得られるものの
、それ以外の場合特に演奏効果の点ではさほど良い効果
が１９られる訳ではなかった。

［発明の目的］ 本光明の目的とするところは、キー配列と演奏音の定位
とに相関を持たせた演奏を可能とし、演奏上極めて効果
的なステレオ演奏を可能とする電子楽器を提供すること
にある。

［発明の概要］ 本発明においては、配列された多数のキースイッチから
なり音程を選択入力するキーボードと、音色指示情報を
入力するための音色指示操作部と、音程指定信号および
音色指示情報信号が入力されこれらに応じた楽音信号を
出力する上記キーボードのキースイッチ数より少ない複
数個の楽音発生装置ど、上記複数個の楽音発生装置に各
対応して設けられ各別の制御信号が与えられて上記楽音
発生装置の出力をそれぞれ上記入力制御信号に応じた利
得関係をもって左右２チｒンネルに分岐出力する複数の
パンポット回路と、これら複数のパンポット回路路の出
力を各チャンネル毎に加算的に合成する信号合成手段と
、上記キーボードの操作入力に応動し所定の割当て論理
に基づいて上記楽音発生装置を択一的に該操作入力に割
当てる割当て手段と、この割当て手段で選択された上記
楽音発生装置に上記白色指示操作部の入力に応じた音色
指示情報信号を与える音色指示手段と、同楽音発生装置
に上記キーボードの入力キースイッチに対応する音程指
定信号を与える音程指定手段と、左右チャンネル間を上
記キーボードのキー配列に対応して等間隔に分割して設
定した音像位置のうち同人カキ−スイッチに対応する位
置に上記楽音発・　主装置の出力音像を定位させる制御
信号を上記パンポット回路に与える定位制御手段とを具
備したことを特徴どしている。

［発明の実施例コ 第１図に本発明の一実施例の構成を示す。

第１図において、キーボード１は多数のキースイッチを
配列したもので、キー操作により音程すなわち平均律音
階め各音を選択指定するものである。このキーボード１
によるキースイッチ入力がマイクロコンピュータ等から
なる中央処理装置（以下ｒｃＰＵＪど称する）２に与え
られる。楽音発生装置としてのポリフォニックシンセサ
イザモジュール（以下「ＰＳＭ」と称する）３は、複数
組のＶＣＯ（周波数可変発振器）３ａとエンベロープ制
御回路３ｂで構成されている。ＣＰｔＪ　２はキーボー
ド１のキースイッチ入力に基づく所定の処理により、Ｖ
ＣＯ３ａを選択づるためのキーアサイン信号８１　、Ｖ
ＣＯ３ａの発振周波数を決定する音程指定信号Ｓ２およ
びエンベロープ制御回路３ｂの制御エンベロープを決定
するエンベロープ制御信号Ｓ３をそれぞれＰＳＭ３に与
える。

したがって、ＰＳＭ３はキーアサイン信号Ｓ１に応じて
選択されたＶＣＯ３ａが、音程指定信号８２に応じた周
波数つまり音程で発振しこの出力がエンベロープ制御信
号Ｓ３に応じたエンベロープにエンベロープ制御回路３
ｂで制御されて出力され、左右チャンネルのパンポット
回路４，５に入力される。

エンベロープ制御回路３ｂによるエンベロープ制御とし
ては、通常、エンベローブ波形のアタック（Δ）、ディ
ケイ（Ｄ）、サスティン（Ｓ）、リリース（Ｒ）すなわ
ちＡＤＳＲの各特性を制御することが行なわれており、
本実施例においてもＡＤＳＲの制御により音色を制御す
るものとする。

この場合、パンポット回路路４．５はディジタル制御信
号により動作するもので、それぞれ複数の入力信号を加
算合成する信号合成手段としての加算器を兼ねた構成と
なっている。

左チャンネルのパンポット回路４は、それぞれＣＰＵ２
から出力されるディジタル定位制御信号りのビット数に
応じた個数のアナログスイッチからなりＰＳＭ３の各エ
ンベロープ制御回路３ｂの出力側に接続された複数のア
ナログスイッチ群４ａ１それぞれアナログスイッチ群４
ａの各アナログスイッチに各一端が接続された抵抗から
なりアナログスイッチ群４ａに各々対応する複数の抵抗
群４ｂ、これら？！数の抵抗群４ｂの各他端が入力側に
共通に接続された演算増幅器４Ｇおよびこの演算増幅器
４Ｃの入出力端子間に接続された帰還抵抗４ｄで構成さ
れている。

同様に、右チャンネルのパンポット回路５は、それぞれ
ＣＰＬＩ２から与えられるディジタル定位制御信号りの
ビット数に応じた個数のアナログスイッチからなり各エ
ンベロープ制御回路３ｂの出力側に接続された複数のア
ナログスイッチ群５ａ、（れぞれアナログスイッチ群５
ａの各アナログスイッチに各一端が接続された複数個の
抵抗からなりアナログスイッチ群５ａに各々対応する複
数の抵抗群５ｂ、これら複数の抵抗群５ｂの各他端が入
力側に共通に接続された演算増幅器５ｃおよびこの演算
増幅器５Ｃの入出力端子間に接続された帰還抵抗５ｄＦ
ＩＩｌ成されている。

ＣＰｔＪ２から出力されるディジタル定位制御信号りは
整ｖｌｆａを示すにビット例えば８ビツトのディジタル
データであり、左チャンネルのパンポット回路４の各ア
ナログスイッチ群４ａへはそのままデータＤが制御信号
として入力され、右チャンネルのパンポット回路路５へ
は論理否定回路６で論理否定をとった（すなわちビット
毎に反転した）データＤが各アナログスイッチ５ａの制
御信号として入力される。アナログスイッチ群４ａ、５
ａの各群を構成するアナログスイッチは入力制御信号デ
ータ０．ｒ５の各ビットの値に応動して、対応するビッ
トの値が「１」のとき直列接続されたく抵抗群４ｂ、５
ｂを構成する）抵抗をエンベロープ制御回路３ｂの出力
側に接続し、対応するビットの値が「０」のとき該エン
ベロープ制御回路３Ｌ）の出力を抵抗から切り離し、抵
抗を接地する。

抵抗群４ｂ、５ｂ＠構成する各抵抗は上記制御信号デー
タＤ、ｒ５の各ビットに対応し、下位ビットから２のＮ
乗（Ｎは制御信号データのビット位置であり、制御信号
データのビット数はｋとしているのでＮ＝０．１．２．
・・・、に−１＞に比例するＲｏ　、２Ｒｏ　、４Ｒｏ
　、・・・なる抵抗値とする。そして抵抗４ｄ、５ｄの
抵抗値はＲとする。

これらパンポット回路４．５の出力がそれぞれ左、右チ
ャンネルの信号どして出力される。

ここで、ＰＳＭ３について簡単に説明する。

ＰＳＭ３は、上述したように発振出力の周波数が制御さ
れるｖＣＯ３ａとＡ　Ｄ　Ｓ　Ｒｉ＋ｌＩ　ｒｎニヨｌ
Ｊ　１色ｌｌＩＩＪｗｌＩを行なうエンベロープ制御回
路３ｂとの複数組の組合わせにより構成されている。各
−組のＶＣＯ３ａとエンベロープ制御回路３ｂの組合わ
せがそれぞれ単音を発生するシンセサイザを構成し、こ
れだけでも単音のメロディは演奏することができるが、
同時に複数の楽音を演奏できなければ和音等の表現がで
きないので、ここでは上記単音のシンセサイザを複数個
用意し、これらを与えられるＦｔ４秦情種情報して適宜
なる割当て論理によって割当てて動作させ和音等を表現
できるようにしたものをＰＳＭ３として用いている。な
お、同時に複数音を演奏可能なポリフォニックシンセサ
イザを構成するには、各音程毎に音源を設けて多数の楽
音を同時に発生できるようにしてもよいが、それでは（
に成がｉｆｆ　ｌ化する上、上述したような単音のシン
セサイザ回路を複数個用い、各ａ稈入ノコに選択的に割
当て使用するようにすれば、その個数だけの楽音を同時
に演奏でき、しかも鍵盤の数に比して少ないシンセサイ
ザ回路だけで構成できることから、最近では複数個の単
音のシンセサイザ回路でポリ−７オニツク化した構成を
モジュール化し例えば同一パッケージに納めてＩＣ（集
積回路）として汎用化されているので、この種のＰＳＭ
を用いるほうが効率的である。

次に、パンボッ１〜回路４．５について詳細に説明覆る
。

まず、この実施例で採用している音像定位制御の原理に
ついて説明する。

第２図に示すように、２点りおよびＲに設定された再生
音源例えばスピーカににる再生音を線分ＬＲの垂直２等
分線上であって上記２点しおよびＲがそれぞれ正面の左
および右側に位置するような点Ｃで聴取した場合の音像
定位を考える。２点りおよびＲの音源からそれぞれ放射
された音の点Ｃにおける音圧をベクトルで表わしたもの
を１およびｒとし、線分ＬＲの中点Ｍから点りおよびＲ
までの距離をｙｌそして点Ｍから定位点Ｐまでの距離を
ｘ（ｉ号を含む）とすれば、定位点Ｐはヘク］・ル１ど
ｒのベクトル合成点Ｐ′と点Ｃを結んだ直線が線分ＬＲ
と交わった点となり、このどき中点Ｍから音像定位点Ｐ
まての距１１ｉｘは１−（ｒ／１） ｘ＝−−、、−一一一　−、−・ｙ　・・（１）ｉ＋（
ｒ／Ｉ） で表わすことができる。この（１）式より線分ＬＲの垂
直２等分線上の点Ｃで聴取した場合の線ＬＲ上の定位位
置（中点Ｍからの距離）ＸはＣ−Ｍ間の距離にかかわり
なく点Ｃでの点り、Ｒの音源による音圧比および左右音
源間（すなわちｌ−Ｒ間）の距離のみで定まることがわ
かる。また、点り、Ｒの左右Ｂ源スピーカに与えられる
信号レベルすなわち単一の信号をパンボッ１〜回路によ
り振分けて再生する場合の左、右チャンネルの信号系の
電圧和（りをそれぞれＧｌ　、Ｇｒとすれば、左右の音
圧比＋”、”　ｌは電力料１り比に比例覆るから、上記
（１）式より （ただし、Ｑｒ、’Ｑｌ−電圧利得比〉であられされる
。ここで、 （ｆｉｒ／’Ｇｌ）２−電力利得比＝Ｑ２とおくと上記
（２）式は、 １−＋−０２゜ となる。

ところで、第３図に示すように、左右音源位置Ｒ−Ｌ間
の中点Ｍと左側音源位＠Ｌどの間をｍ等分したときの中
点へ４からｎ番目の点に音像が定位する場合、この音像
位置の中点Ｍからの変位Ｘは、Ｍ−１間の距離をｙどし
て ｘ＝　（ｎ／ｍ＞・ｙ　・・・　（４）であられされる
から、口れら（３）、（４）式より、 ｍ十ｎ が１りられる。

そして、本実施例においては、左右デセンネルの電力利
得比がパンポット回路４．５によって制御される。上）
ホしたように［（ピッ］〜の制御信号データＤで右チャ
ンネルのアナログスイッチ群４ａを開閉制御し、制御信
号データＤの論理否定をとった制御信号データＤて右チ
ャンネルのアナログスイッチ群５ａを開閉制御しており
、抵抗群４ｂ、５ｂおよび抵抗４ｄ、５ｄの各抵抗値は
第４図の通りであるから、右チャンネルの利得Ｇ１およ
び右デセンネルの利（＠　Ｇ　ｒは であられされる。

よって、電圧和１ｑ比Ｇは 電力料（す比Ｇ２は となり、この（９）式と上記（５）式よりか得られる。

この（１０）式を満足するような制御信号りをＣＰＬＪ
２から出力させればよい。このようなりの値は（１０）
式にｍ、ｎを代入して２次方程式を解けば容易に得られ
るが、逆にＤの値とｍ、ｎの値との関係をあらかじめめ
てテーブル化しておいて対応づるものを選択するように
してもよい。

ちなみに、６１１１！のキーボード１の各音程をＬ−Ｒ
間に等間隔に定位させる場合を例にとり、ｋ＝８、ｍ＝
３０としたときのｎ＝１，２．３・・・における具体的
な制御信号データＤど定位との関係は次表のようになる
。

このような制御信号データＤが、キーボード１の入力に
応じてＣＰＵ２において算定され、先に述べたキーアサ
イン信号Ｓ１、音程指定信号Ｓ２、エンベロープ制御信
号Ｓ３とともにＣＰＵ２から出力される。

また、これらパンポット回路４ａ、５ａでは、ＰＳＭ３
の各組のエンベロープ制御回路３ｂの出力にそれぞれ対
応してＲＯ〜２に一’Ｒｏの組が１組ずつ設けられた抵
抗群４ｂ１５ｂを第１図のように並列的に演算増幅器４
Ｃ１５Ｃに接続しているので、上述したように利得が制
御されると同時に各組のエンベロープ制御回路３ｂの出
力が加算合成される。

このような構成において、キーボード１を操作すると、
その操作による入力に基づいてＰＳＭ３が制御されると
同時にパンポット回路路４．５のアナログスイッチ群４
ｂ、５ｂが制御される。したがって、上記制御に基づい
てＰＳＭ３から出力された楽音信号が上記制御に基づく
パンボッ１〜回路４．５の動作により、入カキ−の位置
に対応した利１７比で左と右のチャンネルＬとＲｋそれ
ぞれ振分けられ各デシンネル毎に加算的に合成されて再
生系、録音系簀に与えられる。この結東、キーボード１
の操作によって各キーの配置に対応した音像位置でのス
テレオ演奏が行なわれる。

このように、キーの配置に対応した音像位置でのステレ
オ演奏では、電子楽器の音像の定位が１箇所に固定され
ることもなく適度な広がりを持って定位するため、良好
な演奏効果が得られる。特に、各音がキーの位置、すな
わち音階の高低に従った配置となるため、例えば高い音
から低い音まで（あるいは低い音から高い音まで）順次
連続的に演奏されるクリッザンド等の演奏においては、
音が右から左へ（あるいは左から右へ）流れるような演
奏効果が１１られ、また、高い音と低い音との対比に意
味を持たせたく例えば対位法を重視した場合等）演奏の
場合には機械的な位置関係がその効果を助長するなど従
来にない非常に効果的な演奏が可能となる。さらに、定
位と音像位置とが対応関係を持つため、ステレオで聞き
ながら演奏すれば演奏者自身にも演奏感覚がつかみ易く
、例えば目の不自由な演奏者にも演奏が容易であるとい
う効果もある。

なお、本発明は上述し且つ図面に示す実施例にのみ限定
されることなく、その要旨を変更しない範囲内で種々変
形して実施することができる。

例えば、上述においてはディジタル信号によって利得制
御されるディジタル利得制御回路を用いたパンポット回
路４．５を用いる構成としたが、アナログ制御信号によ
り利得が可変制御されるアナログ式の利得＄り御回路を
用いてパンボット回路を構成するようにしてもよい。こ
の場合、ＣＰＵ２からパンボッ１−回路への制御信号は
アナログ化して与えることはいうまでもない。

［発明の効果コ 本発明によれば、キー配列と演奏音の定位とに相関を持
たせた演奏を可能どし、演奏上極めて効果的なステレオ
演奏を可能とする電子楽器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例構成を示すブロック図、第２
図および第３図は同実施例における音像定位の原理を説
明するための図、第４図は同実施例におけるパンボッｌ
−回路における利得制御の原理を説明するための図であ
る。 １・・・キーボード、２・・・中央処理装置（ＣＰＬＪ
）、３・・・ポリフォニツクシンセザイザモジュール（
ＰＳＭ）、４．５・・・パンポット回路、６・・・論理
否定回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 Ｌ　ＰＭ　Ｒ 第３図 第４図 ２に−ＩＲ０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 配列された多数のキースイッチからなり音程を選択入力
   するキーボードと、音色指示情報を入力づ−るための音
   色指示操作部と、音程指定信号および音色指示情報信号
   が入力されこれらに応じた楽音信号を出力する上記キー
   ボードのキースイッチ数より少ない複数個の楽音発生装
   置と、上記複数個の楽音発生装置に各対応して設けられ
   各別の制御信号が与えられて上記楽音発生装置の出力を
   それぞれ上記入力制御信号に応じた利得関係をもって左
   右２チャンネルに分岐出力する複数のパンポット回路と
   、これら複数のパンポット回路の出りを各チャンネル毎
   に加綽的に合成する信号合成手段と、上記キーボードの
   操作入力に応動し所定の割当て論理に基づいて上記楽音
   発生装置を択一的に該操作入力に割当てる割当て手段と
   、この割当て手段で選択された上記楽音発生装置に上記
   音色指示操作部の入力に応じた音色指示情報信号を与え
   るＢ色指示手段と、同楽音発生装置に上記キーボードの
   入力キースイッチに対応する音程指定信号を与える音程
   指定手段と、左右チャンネル間を上記キーボードのキー
   配列に対応して等間隔に分割して設定した音像位置のう
   ち同人カキ−スイッチに対応する位置に上記楽音発生装
   置の出力音像を定位させる制御信号を上記パンポット回
   路に与える定位制御手段とを具備したことを特徴どする
   電子楽器。