JPS61262796A - 鍵盤式電子楽器 - 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】 本発明は鍵盤の押鍵位置にしたがって、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
めに電圧制御炉波器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）、立下シ（ディケイ）、定常部（
サスティン）および減衰部（レリーズ）の４つの時間過
程をもった時間的に変化する信号が用いられている。

また、立上シと減衰部のみをもった制御信号を用いるこ
ともへる。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った。一方、自然楽器たとえばバ
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って異なっている。一般に低音
では音がゆっくり立上り、ゆっくり立下がる。高音では
立上りが早く、立下シも早い。したがって、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った。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）によって開閉さ
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。したがって各キースイッチ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パー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、非押鍵時には瞠１−となってサンプルホールド回路
４をホールド状態にする。したがって、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図の八
ｌ　Ｂ　ＰＣに示す。電圧Ｃは電圧制御発振器ＶＣｏｓ
と電圧変換器１１とに印加される。電圧制御発振器８は
音階に対応した電圧Ｃにしたがっ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）によって分局や整形したの
ち、電圧制御炉波器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によってエンベロープを与えて
出力端子８よシ出力するようにしている。なお、電圧制
御ｐ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、電圧制御増幅器子は、
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ｆ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りが印
加される。この制御信号り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２
べ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、制御信号り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１ｏ
に加えられて、制御信号りの発生を制御する。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゜２２は
インバータであり、これはキャパシタ３３を充電するス
イッチとして動作する。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はキャパシタ３３を放電するスイッチを構成する。

充電は保護用の抵抗２３、可変抵抗３０、ダイオード３
２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との型判
回路によって行なわれる。抵抗３５とトランジスタ３４
はバッファを構成し、キャパシタ３３の電圧を出力端子
３６に出力させる。入力端子２ｏには出力Ｂが印加され
る。この出力Ｂが１”（電圧は＋ｖｃｃ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、キャパシタ３３の電荷は放電されてお
り、電圧Ｄｇはぼｏ（Ｖｌである。出力Ｂがｏ”〔電圧
は０（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２７はオフになり、キャパシタ３
３は＋ｖｃｃ（ｖ）に充電される。充電の速度は抵抗２
８、可変抵抗３０とキャパシタ３３によって決まる。出
力Ｂが再びａ１′になると、トランジスタ２７が再びオ
ンになり、キャノくシタ３３は０閏まで放電される。そ
の速度は抵抗２９、可変抵抗３１の抵抗値とキャパシタ
３３のキャパシタンスにより決まる。いま、可変抵抗３
ｏと３１の抵抗値を電圧Ｃによって可変にする。このた
めに、可変抵抗３０と３１にはＣｃｌＳフォトセルとラ
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ってＣｄＳフォトセルの抵
抗値を電気的に制御している。電圧変換器１１としては
単なるバッファにしてランプを駆動するようにすればよ
い。

電圧Ｃは鍵によって、すなわち音階によって電圧が異な
っている。したがって、可変抵抗３ｏと３１の値も音階
にしたがって異なった値をとる。

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の値によって変わ
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シと衰垂部をもった
制御信号を得ることができる。この制御信号りを用いて
電圧制御増幅器７を制御すれば、低音のＣでは立上りと
減衰とがゆっくりしており、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。またこの制御信号りを用いて電圧制御炉波器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、以上はアタッ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った制御信
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っ
て可変するように構成すればよい。

また、電圧制御ｐ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って楽音
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、
たとえば低音がゆっくりと立ち上がるときに高調波成分
の含まれ方もゆっくりと変化し、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ブロック図、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、１ｏ・・・・・・制
御信号発生器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 押鍵にしたがって押鍵位置を表わす押鍵信号を発生する
   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
   鍵盤の出力する押鍵信号を上記制御信号発生器に加えて
   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のうち少なくとも立上りの波形
   の時間的変化を相異ならせるようにし、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っ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。