JPS61120199A - 楽音発生装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は楽音発生装置に関し、詳しくは鍵盤部におけ
る鍵の離鍵タッチに応じて楽音信号の立下り部分の音色
を変化させるようにした楽音発生装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、楽−〇立上り部分（アタ・り部分）から立下り部
ｐ（ｌＪ、ｌＪ−大部分）に至るまでの楽音信号のうち
、立下り部分の楽音信号を他の部分と異ならせるように
した楽音発生装置がある。そのうち１つは、特開昭５２
−１２１３１３号公報に開示されているように、立下り
部分の楽音信号波形を記憶する波形メモリを設け、この
波形メモリに記憶された波形情報によって立下り部分の
楽音信号を発生することにより、他の部分の楽音信号と
振幅または音色を異ならせるものである。

また他の１つは、特開昭５９−８８７９４号公報に開示
されているように、鍵の離鍵速度を検出する検出手段を
設けると共に、楽音信号発生部の出力側にフィルタを設
け、このフィルタの特性を上記検出手段で検出された離
鍵速度に応じて制御し、楽音信号発生部から発生される
楽音信号の立下り部分の音色を変化させるようにしたも
のである。

〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、前者は波形メモリに記憶された波形情報によ
って楽音信号の立下り部分の音色を決定するだけである
ため、鍵の離鍵速度等の離鍵タッチに応じて音色が微妙
に変化する立下り部分の楽音信号を発生することはでき
ないという問題点がある。

一方、後者は離鍵タッチに応じて立下り部分の音色を変
化させることが可能であるものの、フィルタを用いて音
色の制御を行なっているため、微細な音色制御を実現す
るには高価なフィルタを用いなければならないという問
題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る楽音発生装置は、楽音信号の立下り部に
関する複数種類の楽音波形の波形データを記憶した波形
メモリを有し、離鍵に対応して該波形メモリを読み出す
ことにより、離鍵された鍵に対応する立下り部分の楽音
信号を発生する楽音信号発生手段と、この楽音信号発生
手段から発生される楽音信号の音色な離鍵タッチに応じ
て制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

〔作用〕

楽音信号発生手段の波形メモリには複数種類の立下り部
の楽音波形の波形データが記憶されており、この波形メ
モリを読み出すことにより立下り部分の楽音信号が発生
される。この立下り部分の楽音信号の音色は離鍵タッチ
に応じて制御される。

従って、波形メモリに記憶した立下り部の楽音波形を用
いて品質の良い立下り部分の楽音信号を発生することが
可能であると共に、この高品質な立下り部分の楽音信号
の音色を離鍵タッチに応じて微妙に制御することが可能
である。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す全体ブロック図であ
り、鍵盤回路１、押鍵検出回路２、アドレス発生器６、
キーオフタッチ検出回路４、キーオン波形メモリ５、キ
ーオフ波形発生器６、セレクタ７、ＤＡ変換器８、サウ
ンドシステム９とから構成されている。

１盤１は、複数の演奏用鍵を備えており、ここで押圧さ
れた鍵は押鍵検出回路２によって検出される。押鍵検出
回路２は鍵盤１における押圧鍵を検出すると、この押圧
鍵に対応したキーコードＫＣを出力する。同時に、鍵が
押圧されている間“１”を継続するキーオン信号ＫＯＮ
を出力すると共に、このキーオン信号ＫＯＮの立上りお
よび立下りに同期して第３図に示すように所定パルス幅
のキーオンパルスＫＯＮＰおよびキーオフパルスＫＯＦ
Ｐを出力する。キーオンパルスＫＯＮＦは押鍵タイミン
グに同期して出力され、キーオフパルスＫＯＦＰは離鍵
タイミングに同期して出力される。

この押鍵検出回路２から出力されるキーコードＫＣ，キ
ーオン信号ＫＯＮ、キーオンパルスＫＯＮＰ、キーオフ
パルスＫＯＦＰはアドレス発生器６に供給される。

アドレス発生器３は、押圧鍵に対応したキーコードＫＣ
が入力されると、このキーコードＫＣに対応した速度で
変化するアドレス信号ＡＤを形成し、キーオン波形メモ
リ５およびキーオフ波形発生器乙に供給する。

このアドレス発生器３は、例えば第２図に示すように、
キーコードＫＣが入力されると、ノートクロック発生器
３０からキーコードＫＣに対応した周波数の／−トクロ
ツクＮＣＫを発生させ、この／−トクロツクＮＣＫをゲ
ート６１を介してカウンタ６２のカウント入力に入力し
て順次カウントさせ、そのカウント値をアドレス信号Ａ
Ｄとして出力するように構成されている。

この場合、カウンタ６２はオアゲート６３を介してキー
オンパルスＫＯＮＰまたはキーオフパルスＫＯＦＰが入
力されるとリセットされるようになっている。また、カ
ウンタ３２のカウント値（すなわち、アドレス信号ＡＤ
）は検出回路３４に入力され、信号ＡＤの値がｒＢＪま
たは「Ｃ」に達したか否かが監視されている。検出回路
６４はキーオン信号ＫＯＮが“１″の時（すなわち、鍵
が押圧中の時）Ｋはアドレス信号ＡＤがｒＢＪに達した
か否かを監視し、ＫＯＮ＝＠０”の時（すなわち、鍵が
離鍵された時）にはアドレス信号ＡＤが「Ｃ」に達した
か否かを監視している。そして、ＫＯＮ＝”１”の状態
においてＡＤ＝ｒＢＪになったことを検出すると、カウ
ンタ６２にプリセット信号ＰＲを供給し、プリセット値
発生器３５から出力されているプリセット値ｒＡＪをカ
ウント６２にプリセットさせる。一方、ＫＯＮ＝“０”
の状態においてＤ＝ｒＣＪになったことを検出すると、
インバータ６６を介してゲート６１にインヒビット信号
ＩＮＨを供給し、ゲート６１を閉状態とさせる。

従って、このアドレス発生器６からは第３図（ｄ）に示
すように、キーオン信号ＫＯＮが“１″の間は「０」か
らｒＡＪを経由してｒＢＪに達した後、ｒＡＪに戻って
再びｒＢＪに向って変化するアドレス信号ＡＤが繰返し
形成される。そして、キーオン信号ＫＯＮが“θ″にな
ると、この時点で「０」に戻りた後ｒＣＪに向って変化
するアドレス信号ＡＤが一度だけ形成される。

一方、キーオフタッチ検出回路４は錐盤１における押圧
中の鍵が離された時、その離鍵速度を検出し、検出信号
ＯＦＴをキーオフ波形発生器乙に供給する。

アドレス発生器６で形成されたアドレス信号ＡＤはキー
オン波形メモリ５およびキーオフ波形発生器６のアドレ
ス入力に入力されるが、キーオン波形メモリ５のメモリ
アドレスｒＯＪ〜ｒＢＪには第４図＜ａ＞に示すように
、楽音の立上り部分から持続部分の楽音波形が予め記憶
されている。

また、キーオフ波形発生器６は第５図に示すように複数
のキーオフ波形メモリ６０−１〜６〇−Ｎを備え、各メ
モリ６０−１〜６０−Ｎのメモリアドレス「０」〜「Ｃ
」には第４図（ｂ）に示すように楽音の立下り部分の楽
音波形が予め記憶され、これらメモリ６０−１〜６０−
Ｎから読み出される楽音波形の１つがキーオフタッチ検
出信号ＯＦＴに基づいてセレクタ６１により選択されて
出力されるようになっている。

この場合、各メモリ６０−１〜６０−Ｎに記憶される立
下り部分の楽音波形はそれぞれ異なる音色の楽音波形に
設定されている。

従って、ン盤１における鍵の抑圧操作によって第３図（
ｄ）に示すように変化するアドレス信号ＡＤが形成され
ると、まずキーオン波形メモリ５のメモリアドレス「０
」〜ｒＡＪに記憶されている立上り部分の楽音波形が読
出され、次いでメモリアドレスｒＡＪからｒＢＪに記憶
されている楽音波形がキーオン信号ＫＯＮが”１″を示
している間繰り返し読み出される。その後、鍵が離され
ると、キーオフ波形−発生器６のキーオフ波形メモリ６
〇−１〜６０−Ｎのメモリアドレス「０」からｒｃＪに
記憶された立下り部分の楽音波形が１度だけ読み出され
る。そして、このうち１つがキーオフタッチ検出信号Ｏ
ＦＴに基づいてセレクタ６１により選択されて出力され
る。

このようＫしてキーオン波形メモリ５およびキーオフ波
形発生器６から出力される楽音波形はセレクタ７に供給
される。セレクタ７はキーオン信号ＫＯＮが＠１″の時
はセレクト入力（Ａ）に入力されているキーオン波形メ
モリ５からの楽音波形を選択出力し、キーオン信号ＫＯ
Ｎが“０″′の時にはセレクト入力（Ｂ）に入力されて
いるキーオフ波形発生器６からの楽音波形を選択出力す
るように構成されている。

従って、鍵盤１において鍵が押圧中の時にはキーオン波
形メモリ５から読み出された楽音波形がセレクタ７を介
して出力され、ＤＡ変換器８においてアナログ楽音信号
に変換された後サウンドシステム９に供給される。しか
し、鍵が離されると、キーオフ波形発生器６から出力さ
れた楽音波形がセレクタ７を介して出力され、ＤＡ変換
器８を介してサウンドシステム９に供給される。

これにより、サウンドシステム９に対しては第４図（Ｃ
）に示すような楽音波形が供給され、押圧鍵の音高に対
した楽音として発音される。

この場合、キーオフ波形発生器６からはキーオフ）ツチ
に対応した音色の楽音波形が出力されるため、楽音の立
下り部分はキーオフタッチ（離鍵速度）に対応した音色
で発音される。

従りて、キーオフ波形メモリ６０−１〜６０−Ｎに記憶
する楽音波形の音色をキーオフタッチの各状態に対応し
て微妙に異なるように設定しておくことにより、楽音の
立下り部分の音色をキーオフタッチに応じて微妙に異な
らせることができる。

第６図はキーオフ波形発生器６の他の実施例を示す図で
ある。この実施例のキーオフ波形発生器６は、音色の異
なる楽音波形を位相を合わせて２つのキーオフ波形メモ
リ６２−１．６２−２に記憶させておき、アドレス発生
器６から出力されるアドレス信号ＡＤによりてこれらの
波形メモリ６２−１．６２−２に記憶された楽音波形を
同時に読み出して乗算器６５−１．６３−２にそれぞれ
入力し、ここにおいてキーオフタッチに対応した混合係
数に１　、に２を乗算し、その乗算出力を加算器６４で
合成して出力するようにしたものである。　　゛すなわ
ち、音色の異なる２つの立下り部楽音波形をキーオフタ
ッチ検出信号ＯＦＴに応じて混合係数発生器６５かも発
生される混合係数に１　、に２によってそれぞれ重み付
けした後加算器６４で混合して出力するものである。

この場合、波形メモリ６２−１に最大のキーオフタッチ
に対応した楽音波形を記憶するとともに、波形メモリ６
２，２に最小のキーオフタッチに対°。

応した楽音波形を記憶し、また、混合係数に１をキーオ
フタッチに比例して大きくなるように設定し、逆に混合
係数に２をキーオフタッチに反比例して小さくなるよう
に設定すれば、キーオフタッチが大きくなるに従ってキ
ーオフ波形メモリ６２−１から読み出された第１の音色
の楽音波形の混合比率が大きくなって第１の音色が強調
されるようになり、キーオフタッチの状態に対応して音
色が変化する楽音波形を形成することができる。

従って、混合係数に１　、に２の設定の仕方によって楽
音の立下り部分の音色を微妙に異ならせることができる
。

ところで、立下り部分の楽音波形を発生させる時、持続
部分の楽音波形と立下り部分の楽音波形を単純に接続す
るようにした場合、両者の振幅値が異なるとその接続部
分でクリックノイズが発生し、音質を低下させてしまう
。

第７図はこのクリックノイズを除去するだめの切換え制
御回路の一例を示すものであり、キーオン波形メモリ５
から読み出された楽音波形をゼロクロス検出回路１０に
入力し、振幅が零になるタイミングを検出する。同時に
、キーオン波形メモリ５から読み出された楽音波形を遅
延回路１１に入力し、ノードクロツタＮＣＫ＆Ｃよりて
１周期時間だけ遅らせた後、この遅延させた楽音波形の
極性が正であるか負であるかを極性検出回路１２で検出
し、負であれば１１＃の検出信号Ｓを出力させる。そし
て、ゼロクロス検出回路１０のゼロクロス検出信号ＺＸ
と負の極性検出信号Ｓおよびキーオン信号ＫＯＮをイン
バータ１６によって反転した信号ＫＯＮをアンドゲート
１４に入力する。

これにより、キーオン信号ＫＯＮが′０＃になった直後
において、キーオン波形メモリ５から出力される楽音波
形が負の極性から正の極性へ変化する時のゼロクロス点
で′１”の信号をアンドゲート１４から発生させる。そ
して、この１１＃信号をキーオンパルスＫＯＮＰでセッ
トされるフリップフロップ１５のリセット入力に供給す
る。すると、キーオンパルスＫＯＮＦによってセットさ
れていたフリップフロップ１５は、キーオン信号ＫＯＮ
が“０″になった直後においてキーオン波形メモリ５か
ら出力される楽音波形が負の極性から正の極性へ変化す
るときのゼロクロスタイミングでリセットされる。従っ
て、このフリップ７０ツブ１５のセット出力Ｑをキーオ
ン信号に、ＯＮに代えてセレクタ７のセレクト制御入力
に供給することにより、持続部分の楽音波形と立下り部
分の楽音波形は振幅が零の位置で接続されるものとなる
。この結果、２つの楽音波形の切換え接続時のクリック
ノイズをなくすことができる。なお、フリップフロップ
１５のリセットタイミングに同期してキーオフ波形発生
器６の読み出しを開始させるため、第２図゛のオアゲー
ト３３に入力されているキーオフパルスＫＯＦＦはアン
ドゲート１４の出力信号ＲＫ置換する必要がある。

なお、これは立下り部分の楽音波形の振幅を零の位置か
ら発生させることを前提としているものであるが、零以
外の振幅位置から発生させることもあるので、その場合
にはその開始位置の振幅に合わせて切換え接続タイミン
グの検出を行うように構成すればよい。

ところで、持続部分と立下り部分の楽音波形との切換え
接続時に両者の音色が極端に異なっていると違和感があ
るので、両者を重み付けして徐々に立下り部分の楽音波
形に切換えるようにすればさらに効果的である。これは
、第１図におけるセレクタを第６図に示したような混合
回路に置換することによって実現できる。この場合、重
み付は用の２つの係数はそれぞれキーオフ時点から「１
」から「０」に、「０」から「１」に順次時間変化する
ように設定する。

また、キーオフ波形発生器６におけるキーオン波形メモ
リ６０−１〜６０−Ｎ、６２−１．６２−２には楽音が
減衰し終わるまでの連続波形を記憶させた例を示したが
、ｌ乃至複数周期の楽音波形を記憶させ、これを繰返し
読み出し、さらにディケイエンベロープを付与して立下
り部楽音波形として発生させるようにしてもよい。この
ようにすれば、立下り部楽音波形を記憶する波形メモリ
のメモリ容量を削減でき、経済的である。

また、第５図に示すキーオフ波形発生器６において、セ
レクタ６１を波形メモリ６０−１〜６０−Ｎのアドレス
入力側に設けるようにしてもよく、あるいはセレクタ６
１の代わりにキーオフタッチ検出信４ｏｐＴに対応して
波形メモリ６０−１〜６０−Ｎを選択的に読出し可能と
するイネーブル信号を発生する回路（例えば、デコーダ
）を用いてもよい。

さらに、キーオフタッチに応じて立下り部分の音色のみ
を変化させる例を示したが、振幅も同時に変化させるよ
うにしてもよい。さらにまた、キーオン波形メモリ５は
持続部分までの楽音波形を発生するようにしているが、
立下り部分までの楽音波形を発生させ、キーオフ波形発
生器６から発生される立下り部楽音波形と適宜合成して
発音させるよう圧してもよい。また、各波形メモリには
記憶すべき波形の各サンプル点における波形データを全
て記憶させるのではなく、飛び飛びのサンプル点の波形
データだけを記憶させ、中間のサンプル点の波形データ
は補間演算によって算出するようにしてもよい。また、
波形メモリに記憶する複数周期波形は、連続する複数周
期ばかりでなく、飛び飛びの複数周期から成るものであ
ってもよい。

例えば、楽音の立上りから立下りまでを複数フレームに
分割し、各フレーム毎に代表的な１周期または２周期分
の波形データのみを記憶させ、この波形データを順次切
換えながら繰り返し読み出すようにしてもよく、さらに
必要に応じてこの波形切換え時に前の波形と次の新たな
波形とを補間演算して滑らかに変化する波形データを形
成するようにしてもよい。

また、波形メモリに記憶する波形データの符号化方式は
ＰＣＭ方式、差分ＰＣＭ方式、デルタ変調方式（ＤＭ方
式）、適応型ＰＣＭ方式（ＡＤＰＣＭ方式）、適応型デ
ルタ変調方式（ＡＤＭ方式）など、その他適宜の方式を
用いてもよい。その場合、波形メモリの出力側には、そ
の符号化方式に応じて波形メモリ読み出し出力を復調す
る（ＰＣＭ化された信号を得る）だめの復調回路を設け
るものとする。

また、鍵押圧中の楽音信号を、波形メモリ５を用いて発
生するのに代えて他の任意の楽音信号発生回路（例えば
、周波数変調方式の楽音信号発生回路）を使用して発生
するようにしてもよい。

また、波形メモリ５からは立上り部分から立下り部分ま
での楽音波形を発生させ、一方キーオフ波形メモリ６０
−１〜６Ｏ−Ｎ（６３−１〜６６−２）には各キーオフ
タッチに対応した立下り部分の楽音波形と上記波形メモ
リ５から発生される立下り部分の楽音波形との差分波形
を記憶しておき、波形メモリ５から発生された楽音波形
に対してキーオフ波形発生器６から発生されたキーオフ
タッチに対応した差分波形を加算合成してキーオフタッ
チに対応した立下り部分の楽音波形を得るようにしても
よい。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明では、楽音信号の立下り部
に関する複数種類の楽音波形の波形データを波形メモリ
に記憶し、離鍵に対応して該波形メモリを読み出すこと
により離鍵された鍵に対応する立下り部分の楽音信号を
発生すると共に、この立下り部分の楽音信号の音色を離
鍵タッチに応じて制御するようにしたため、楽音の立下
り部分の音色な離鍵タッチに応じて微妙に変化させるど
とができる。しかも、従来のようにフィルタを用いてい
ないため、立下り部分の音色制御を安価な構成で実現で
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す全体ブロック図、第
２図は第１図におけるアドレス発生器の具体例を示すブ
ロック図、第３図はアドレス発生器の動作を説明するた
めのタイムチャート、第４図は第１図の実施例において
発生される楽音波形を示す波形図、第５図は第１図にお
けるキーオフ波形発生器の一実施例を示すブロック図、
第６図は第１図におけるキーオフ波形発生器の他の実施
例を示すブロック図、第７図は楽音波形を持続部分から
立下り部分へ切換える際のクリックノイズを防止するた
めの切換え制御回路の一実施例を示すブロック図である
。 １・・・鍵盤、６・・・アドレス発生器、４・・・−１
−−オフタッチ検出回路、５・・・キーオン波形メモリ
、６・・・キーオフ波形発生器、７・・・セレクタ、６
０−１〜６０−Ｎ、６２−１．６２−２・・・キーオフ
波形メモリ、６１・・・セレクタ、６３−１．６３−２
・・・乗算器、６４・・・加算器、６５・・・混合係数
発生器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の鍵を備えた鍵盤部と、 上記鍵盤部で押圧された鍵に対応する楽音信号を少なく
   とも該鍵が押圧中の間発生する第１の楽音信号発生手段
   と、 上記鍵盤部における押圧中の鍵が離された時の離鍵タッ
   チを検出する検出手段と、 楽音信号の立下り部に関する複数種類の楽音波形の波形
   データを記憶した波形メモリを有し、上記押圧中の鍵の
   離鍵に対応して該波形メモリを読み出すことにより、該
   離鍵された鍵に対応する立下り部分の楽音信号を発生す
   る第２の楽音信号発生手段と、 上記第２の楽音信号発生手段から発生される楽音信号の
   音色を上記検出手段で検出された離鍵タッチに応じて制
   御する制御手段と、 を備えて成る楽音発生装置。 ２、前記制御手段は、前記波形メモリに記憶された複数
   の楽音波形の１つを前記検出手段で検出された離鍵タッ
   チに応じて選択して出力する回路によって構成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の楽音発生装置
   。 ３、前記制御手段は、前記波形メモリから読み出された
   各楽音波形の波形データの混合割合を前記検出手段で検
   出された離鍵タッチに応じて制御する回路によって構成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の楽音
   発生装置。