JPS61176992A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は異なる音色の楽音を同時に発音させることので
きる電子楽器に関する。

〔従来の技術〕

従来、このような興なる音色の楽音を同時に発音させる
ことのできる電子楽器として、例えば鍵盤上の任意又は
定まった位置（スプリットポイント）を境界として鍵盤
をアッパー鍵盤とローア鍵盤とに分割し、各鍵盤につき
興なった音色を選択できるキースプリット機能を有する
ものが実現化されている。

〔従来技術の問題点〕

しかしながら、上記従来のものでは、アッパー鍵盤点日
−ア鍵盤の各音色の音量レベルは個別には設定記憶でき
ず、−律にしか設定することができなかったので、所望
の音量バランスを選択して得ることができなかった。

〔発明の目的〕

そこで、本発明はキースプリット機能を有する電子楽器
において、各音色に対応する音量レベルを独立に設定記
憶できるようにすることを目的とするものである。

〔発明の要点〕

この目的を達成するため、本発明は各鍵域の音色指定と
同時に各音色に対応する音量も指定記憶しておき、演奏
時にこれら音色、音量の各データに基づいて楽音を生成
放音できるようにしたことを要点とするものである。

〔実施例の構成〕

以下本発明の一実施例につき図面を参照して詳述する。

本実施例ではローア鍵域とアッパー鍵域とについて、音
色と音量がプリセット可能で、それぞれの音色と音量と
のデータが第４図に示すローア音色レジスタＴ　ＰＩ、
ローア音量レジスタＶ、アッパー音色レジスタＴ　Ｐ、
、アッパー音量レジスタＶ、にプリセットされる。各音
色のデータは第５図に示すエンベロープ波形をもつ音量
、高調波成分抑止、ピッチのエンペループデータと、基
本波形を示す波形データとによりなっている。

〔スイッチ部の構成〕

第１図は電子楽器の全体回路図であって、図中１はスイ
ッチ部であって第２図のように構成され、ノーマルキー
２、スプリットキー３、テンキー４、ｐ−ア（ｌｏｗｅ
ｒ）音色指定キーＴＭＩ、アッパー（ｕｐｐｅｒ）音色
指定キーＴＭ２．８音色分のトーンキーＴＩＮＴ、から
なっている。ノーマルキー２、スプリットキー３、トー
ンキーで、〜Ｔ８には対応してｘＪ１１！Ｄ　（発光ダ
イオード）が設けられ一＋−、１ンがあった時点灯され
、キーオンがあったことが示される。このうち、ノーマ
ルキー２は通常の単一音色の楽音発音を指定し、スプリ
ットキー３は２音色の発音を指定し、トーンキーで、〜
Ｔ。

は８種類の音色を選択指定し、テンキー４はこの選択し
た音色の音量を指定し゛、ローア音色指定キーＴＭＩは
鍵盤９のローア鍵域９ａの音色の音色と音ｔをプリセッ
トし、アッパー音色指定キーＴＭ２は鍵盤９のアッパー
鍵域９′ｂの音色の音色と音量をプリセットするための
キーである。

〔レジスタ部の構成〕

これらスイッチ部１の各キーの操作はＯＰＵ　（中央処
理装置）５で判別され、トーンキーＴ１〜Ｔ。

に応じた「１〜８」の音色指定データ及び０〜９のテン
キー４に応じた「０〜９」の音量変位データが作成され
てレジスタ部６にプリセットされる。

このレジスタ部６は第４図のように構成され、ノーモル
音色レジスタＴＰＯ，ローア音色レジスタＴ烏、ローア
音量レしスタ篤、アッパー音色レジスタＴ　Ｐ、、アッ
パー音量レジスタＶ、よりなっている。

このうち、ノーマル音色レジスタＴＰｂには、ノーマル
演奏時の上述の音色指定データがセットされ、ローア音
色レジスタＴｌ５Ｊび四−ア前群レジスタｖ１にはロー
ア鍵域９ａの音色指定データ及び音量変位データがセッ
トされ、アッパー音色レジスタＴ　Ｐ、及びアッパー音
量レジスタＶ、にはアッパー鍵域９ｂの音色指定データ
及び音量変位データがそれぞれセットされる。この場合
の音量変位データＧｔ　後述ｔ　ルエンベロープデータ
のレベルバリューより減算すべき変位値を示し、この値
が大きいほど放音音量は小さくなる。

〔音色ＲＯＭの構成〕

また音色ＲＯＭ　（リードオンリメモリ）７には上記ト
ーンキーＴ、〜Ｔ、で指定される８種類の音色データが
第３図に示すように各メモリエリアＴ、〜Ｔ、に記憶さ
れ、各音色データは音量、高調波成分抑止、ピッチの各
３つのエンペ四−プデータと基本波形を示す波形データ
とよりなっている。この音量、高調波成分抑止、ピッチ
の各エンベ四−プは第５図に示すような波形となり、８
個の折線部よりなり、この折線部の終端（図中Ａ　−Ｈ
点で示ス）の高さはレベルバリューで、各レベルバリュ
ー間はレートバリュー（折線部の傾き）によって表現さ
れる。

上記エンベロープデータのデータ構成は第６図に示すよ
うに上記折線部の終端のＡ　−Ｈ点に応じたＡ　Ｎ）Ｉ
のデータ記憶部よりなり、各々１８ビツトの容量である
。そして上位８ビツト中のＭＳＢはレートの方向（折線
部の傾き方向）を示す１ビツトデータを記憶し、〃Ｏ〃
のとき上昇、〃１〃のとき下降の各方向となる（０１１
は各々２値論理レベルのｌｏｗ状態、ｈｉｇｈ状態を示
す）。

次の７ビツトはレートバリューのデータを示し、下位８
ビツト中のＭＳＥはサスティン情報を表わす１ビツトデ
ータであり、〃１〃のときサスティンポイントに達した
ことを示し、〃０〃のときサスティンポイントでないこ
とを示す。次の７ビツトはレベルバリューを示す。なお
、上述した上昇、下降のレートの各方向はレベルバリュ
ーの変化かようなパターンとなる。この場合、点？がサ
スティンポイントとなり、次にキーオフされるまでこの
キーのエンベロープのレベルは一定となって発音され、
この時点Ｇの値は無関係となる。

〔楽音作成部の構成〕

また楽音作成部８は、０ＰＵ５の時分割処理方式による
演算動作によって形成されるローア鍵域９ａ用のｔチャ
ンネル及びアッパー鍵域９ｂ用のびチャンネルの計ｇチ
ャンネル分の楽音作成系に対し、鍵盤９のローア鍵域９
ａ及びアッパー鍵域９ｂの操作キーを各々割り当てられ
、その操作キーの楽音信号を作成し、アンプ１０、スピ
ーカ１１を介し合成楽音を放音する。この場合、楽音作
成部８はレジスタ部６内の各レジスタ内の音色指定デー
タに応じた音色ＲＯＭ７内の音色データを受けて各操作
キーの楽音に対しローア鍵域９ａとアッパー鍵域９ｂと
で異なる音色を付加する。また同時に、楽音作成部８は
演算部１２で上記音色ＲＯＭ７からの音色データのエン
ベロープデータ内のＡ　−Ｈの各レベルバリューよりレ
ジスタ部６内の各レジスタ内の音量変位データの値分だ
け差し引かれた音量データを受けて放音音量をそれに応
じた音量とする。

この楽音作成部８は具体的には第９図のように構成され
、図中３０は前記０ＰＵ５との間でデータ入出力が行わ
れるインターフェイスであり、０ＰＵ５はこのインター
フェイス３０を介し音量エンベロープ発生回路３１、高
調波成分抑止エンベｏ　−２発生回路３２、ピッチエン
ベロープ発生回路３３に対し夫々が第６図に示す前記レ
ートバリュー、レベルバリュー等からなるエンベロープ
データ（第９図に図示するように、各データを音量変化
データ、高調波成分変化データ、周波数変化データとも
呼ぶ）を供給する。そして各エンペ四−プ回路３１．３
２．３３は、前記レートバリュートレヘルハＩＪユート
カら現在のカレントバリューを許ト竺１．てそれをキ々
、対応す乙イクスボー木ンシャルＲＯＭ３４、バンドリ
ミット回路３５、周波数ＲＯＭ３６に与える。また前記
カレントバリューがそのときのレートバリューに到達す
ると各エンベロープ回路３１．３２．３３はインターラ
ブド信号工ＮＴを発生し、インターフェイス３０を介し
ｏｐｔｒ５に送出して次のステップ０〜７（点Ａ−Ｈ）
に対するデータ音量変化データ、高調波成分変化データ
、周波数変化データの出力を要求する（但し、上述した
サスティンポイントの場合はインターラブド信号工ＮＴ
は出力しない）。

周波数ＲＯＭ３６はピッチエンベ四−プ回路３３からの
出力に応じた周波数情報（位相角情報）１工を発生し、
バンドリミット回路３５及びフェイズジェネレータ３７
に与える。この７エイズジエネレータ３７は前記位相角
情報７エを累算してその結果データを割算回路３８に与
える。またバンドリミット回路３５は波形エンベロープ
回路３２からの出力及び前記位相角情報に基づき、標本
化定理に基づく折返し歪の発生を防止し、その出力を割
算回路３８へ与える。更にこの割算回路３８には、イン
ターフェイス３０．波形発生回路３９を介し０ＰＵ５が
送出してくる所定の波形種類選択データも与えられる。

そして割算回路３８は前記フェイズジェネレータ３７、
バンドリミット回路３５、波形発生回路３９からの各出
力に対して演算処理を行い、その結果データによってウ
ニイブジェネレータ４０をアクセスし、波形データを発
生させて乗算回路４１に送出させる。なお、前記割算回
路３８の具体的構成は、本出願人が既に提案した、例え
ば特願昭５７−２２１２６６の特許出願明細書に記載し
た実施回路を利用することができる。

この乗算回路４１にはまた、イクスボーネンシャルＲＯ
Ｍ３４から読出される音量を決定する制御データが入力
し、したがって前記波形データ及び制御データを乗算し
てその結果データを累算回路４２に与える。この累算回
路４２はｇチャンネル分の前記結果データを累算する毎
にその累算データをＤ−Ａコンバータインターフェイス
４３を介しＤ−Ａコンバータに与えるので、その結果、
合成楽音が前記スピーカ１５から放音されることになる
。

〔エンベロープ回路の構成〕

次に第１０図により前記音量、高調波成分抑止、ピッチ
の各エンベロープ回路３１．３２．３３の構成を具体的
に説明する。なおにれら回路３１〜３３は共に同一構成
であるから、第１０図の回路は、例えば音量エンベｐ−
７回路３１とする。

図中、４５は容ｉ１８ビットのシフトレジスタを８段、
パラレルに接続したシフトレジスタ群であり、トランス
ファーゲート４６を介し演算部１２から送られてくるレ
ベルバリューがその１段目にパラレルに入力する。なお
、シフトレジスタ群４５はシフトレジスタを８段パラレ
ルに接続して構成したのは８チャンネル分の楽音作成系
の存在と対応させるためである。そして後述する他のシ
フトレジスタ群５０にはトランスファーゲート５１を介
しＱＰＵ５から送られてくるレートバリューがその１段
目にパラレルに入力する。

シフトレジスタ群４５の１段目に入力したレベルバリュ
ーは順次後段側にシフトされて８段目から出力し、トラ
ンスファーゲート４７を介し１段目に戻されると共にコ
ンパレータ４８のＢ入力端子に与えられる。またトラン
スファーゲート４６は０ＰＵ５から送られてくるプリセ
ット信号がインバータ４９を介して印加されて開閉制御
され、またトランスファーゲート４７は前記プリセット
信号が直接印加されて開閉制御される。なお、このプリ
セット信号はレベルバリューが送られてくるときにのみ
〃０＃レベルである。

一方、シフトレジスタ群５０にはレートバリューがトラ
ンスファーゲート５１を介し入力され、またこのシフト
レジスタ群５０からレートバリューが出力されると、ト
ランスファーゲート５２を介しシフトレジスタ群５０に
戻されると共に、加減算器５３のＢ入力端子にも与えら
れる。そしてトランスファーゲー）５１．５２は夫々、
前記プリセット信号がインバータ５４を介し、或いは直
値？＋＋印４Ｉｒｌ七範プ開順６＋１佃壷晶ツ更に、シ
フトレジスタ群５５には自身からの出力データ（カレン
トバリュー）がトランスファーゲート５６を介し戻され
て入力すると共に加減算器５３のＡ入力端子にも与えら
れる。そして加減算器５３の結果データＡＮｉ９１はト
ランスファーゲート５７を介しシフトレジスタ群５５に
与えられると共に、フンパレータ４８のＡ入力端子４８
にも与えられる。上記加減算器５３の制御端子ＳＵＢに
は、シフトレジスタ群５０から出力するレートバリュー
のＭＯＢのデータ（レート方向を示しているデータ）が
減算指令として入力し、この減算指令が〃１〃のとき減
算を、〃０〃のとき加算を行う。またフンパレータ４８
の制御端子≧には前記レートバリューのＭＳＢのデータ
が比較方法選択指令として入力し、而してこの比較方法
選択指令が〃１＃のときには、Ａ≦Ｂならコンパレータ
４８の比較結果信号ＡＮＳ２は〃１〃、ＡンＢならＩｆ
Ｏ１１他方比較方法選択指令がＩＯ＃のときには、Ａ２
Ｂなら比較結果信号ＡＮＳ２は〃１＃、Ａ＜ＢならｐＱ
ｒとなる。そして上記比較結果信号ＡＮＳ２は、トラン
スファーゲート５６．５７に夫々直接またはインバータ
５８を介して印加され、開閉制御すると共に、ナントゲ
ート５９の一端にも与えられる。一方、ナントゲート５
９の他端には、シフトレジスタ群４５から出力するレベ
ルバリューのＭＳＢのデータ（サスティン情報）が反転
入力されており、ナントゲート５９の出力は上記インタ
ーラブド信号工ＮＴとして０ｐＵ５へ送出される。

〔実施例の動作〕

次に本実施例の動作について述べる。

いま異なる音色の同時発音時にはＴ１−で、の８種類の
音色につき、誼−ア鍵域９ａでは／番目Ｔ１、アッパ鍵
域９ｂではｔ＃目で６の音色を発音させ、Ｔ、に対しで
６の音量を２割はど下げた状態で発音させるものとし、
通常の単一音色の発音時には３番目で３の音色で発音さ
せるものとする。そのためには、まずスプリットキー３
をオン状態としてトーンキーＴＩＮｒＯＪのテンキー４
を操作してから、ローア音色指定キーＴＭＩをオンする
。すると、０ＰＵ５は第１１図に示すようにこのキー操
作を判別して、レジスタ部６のローア音色レジスタＴＰ
ｔに音色指定データ「１」をプリセットして、ローア音
量レジスタｖ１に音量変位データ「Ｏ」をプリセットす
る。

次いで、アッパー鍵盤９ｂの音色についても同様に、ス
プリットキー３をオン状態としたままトーンキー１、「
２」のテンキー４を操作してから、アッパー音色指定キ
ーＴＭ２をオンする。すると、同じ（Ｏｐｔｒ５はこの
キー操作を判別して、レジスタ部６のアッパー音色レジ
スタＴ　Ｐ、に音色指定データｒ６Ｊをプリセットして
、アッパー音量レジスタＶ、に前蓋変位データ「２」を
プリセットする。次に通常の単一音色発音時の音色をセ
ットするには、ノーマルキー２をオンし、トーンキーＴ
。

をオンする。すると、ＧＰＵ５はレジスタ部６のノーマ
ル音色レジスタＴＰに音色指定データ「３」をプリセッ
トする。

そして、鍵盤９の各キーを操作して演奏を開始すると、
０ＰＵ５はこれにチャンネルを割当て楽音作成指令を楽
音作成部８に与えるとともに、ノーモル音色レジスタＴ
Ｔｏ内の「３」の音色指定データに応じた音色データを
音色ＲＯＭ７より読み出楽音作成部８に与えて、楽音を
生成放音させる。

そうして、演奏中に上述のプリセットした内容でローア
鍵域９ａとアッパー鍵域９ｂとで異なる音色の発音を行
わせるには、スプリットキー３をオンすればよい。する
と、０ＰＵ５はローア音色、音量レジスタＴ　Ｐ、、Ｖ
、とアッパー音色、音量レジスタＴ　Ｐ、、Ｖ、より各
データを読み出し、ローア鍵域９ａの音色の音色指定デ
ータ「１」に応じた音色データとアッパー鍵域９ｂの音
色の音色指定データ「６」に応じた音色データとを読み
出してチャンネルを各々割当てて楽音作成部８に与える
。

また０ＰＵ５はローア鍵域９ａの音色の音量変位データ
「０」とアッパー鍵域９ｂの音色の音量変位データ「２
」とを読み出してやはりチャンネルを各々割当てて演算
部１２に与える。この演算部１２には音色ＲＯＭ７から
の音色データのエンベロープデータ内のＡ　ＮＩ（の各
レベルバリューも与えられ、この各レベルバリューより
音量変位データｒＯＪ　ｒ２Ｊの値分だけ差しり１かれ
て楽音作成部８に当該レベルバリューが与えられていく
。

これにより、ローア鍵域９ａの音色Ｔ、は音量変位デー
タが「０」であるから、第１２図（Ａ）に示すエンベロ
ープ波形のようにそのままの音量で放音出力されていく
が、アッパー鍵域９ｂの音色で、は音量変位データが「
２」であるから、第１２ＩＮ　（Ｂ）に示すエンベロー
プ波形のように全体的に２割はど音量レベルがダウンし
て放音出力されていく。

こうして、スプリットキー３を操作するだけで、２つの
音色の楽音が予め設定された前景レベルで出力されてい
く。単一音色の演奏に戻すには、再度ノーマルキー２を
操作すればよい。こうして、単一のキー操作で、単一音
色と２音色との演奏切換を行うことができる。

なお、上記実施例では鍵盤９をローア薩域９ａとアッパ
ー鍵域９ｂとに二分割したが、玉取上に分割し、それに
応じてレジスタ数を増加させてもよく、また各鍵域の音
量を複数組分設定できるようにしてもよく、さらに音色
ＲＯＭ７の音色データは演奏者が自分で任意に入力設定
できるものであってもよく、音量変位データを指定する
にあたって変位量を指定するのではなく、直接絶対量を
指定するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明は、各鍵域ごとに指定された音
色に対応する音量を指定記憶しておき、演奏時にこれら
音色、音量の各データに基づいて楽音を生成放音できる
ようにしたから、各音色ごとのバランスのとれた音量を
瞬時に得ることができ、演奏中に音量バランスをわざわ
ざ設定する必要がなくなり、演奏を中断しなくて済み、
スムーズな演奏を行うことができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子楽器の全体回路図、第２図はスイッチ部１
のキーを示す図、第３図は音色ＲＯＭ７の各メモリエリ
アを示す図、第４図はレジスタ部６の各レジスタを示す
図、第５図はエンベロープ波形図、第６図はそのデータ
内容図、第７図はエンベロープ波形の具体例を示す図、
第８図はそのデータ内容図、第９図は楽音作成部８の具
体的回路図、第１０図は第９図におけるエンベローぺ回
路３１（３２，３３）の回路図、第１１図はレジスタ部
６に音色指定データ、音量変位データをプリセットした
具体例を示す図、第１２図はその時　−の音量変位デー
タに応じて形成されるエンベロープ波形を示す図である
。 １・・・・・・スイッチ部、３・・・・・・スプリット
キー、４・・・・・・テンキー、ＴＭＩ・・・・・・ロ
ーア音色指定キー、７Ｍ２・・・・・・アッパー音色指
定キー＾〜Ｔ、・・・・・・トーンキー、５・・・・・
・ＯＰＵ、６・・・・・・レジスタｇ、ＴＰｌ・・・・
・・ローア音色レジスタ、■、…・・・ローア音量レジ
スタ、ＴＰ２・・・・・・アッパー音色レジスタ、Ｖ、
・・・・・・アッパー音量レジスタ、７・・・・・・音
色ＲＯＭ、ｇ・・・・・・楽音作成部、９・・・・・・
鍵盤、９ａ・・・・・・ローア鍵域、９ｂ・・・・・・
アッパー鍵域、１２・・・・・・演算部、３１・・・・
・・音量エンベローフ回路、３４・・・・・・イクスｌ
−ネンシャルＲＯＭ、４１・・・・・・乗算回路。 特許出願人　カシオ計算機株式会社 第１図 ００口 ｏｏｏｏｏｏｏ。 奄！！ＲｏＨ 第３図 第４図 一一一−−−−−−−−−−−−−−◆４班簡エンへロ
ー７り画形図 第５図 １：＼ 第６図 填イ亭を７な工＞Ｎローフ・滞形凹 第“７図 第１０図 ■ 第１２図 （Ｂ） 淡＠図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 鍵盤を複数の鍵域に分け、この複数の鍵域各々に音色を
   設定して、各鍵域毎に異なる音色にて楽音が放音される
   電子楽器において、 上記複数の鍵域に対応する各音色を指定する音色指定手
   段と、 この音色指定手段により指定された複数の音色の音色デ
   ータを各々記憶する音色メモリと、上記音色指定手段に
   より指定された複数の音色に対し各々音量を指定する音
   量指定手段と、この音量指定手段により指定された各音
   量データを各々記憶する音量メモリと、 上記音色メモリの各音色データと上記音量メモリの各音
   量データとを読み出す読出手段と、この読出手段により
   読み出された各音色データ及び各音量データに基づいて
   楽音を作成する楽音作成手段とを具備してなることを特
   徴とする電子楽器。