JPS62264098A - 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】 ：発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、管楽器や弦楽器などの楽音を発生する電子楽
器に関するものである。

（従来の技術） 従来において、電子的に楽音を生成して発生する電子楽
器としては、鍵盤型の電子楽器が代表的である。

この鍵盤型の電子楽器は、鍵盤部と、ピアノ。

フルート、バイオリン等の音色を選択設定する音色設定
手段と、ビブラートヤトレモロなど楽音の周波数や振幅
を変調するための変調手段などを備え、音色設定手段で
設定された音色で、かつ鍵盤部における押圧鍵の音高に
対応した楽音をトーンジェネレータで形成し、必要に応
じて楽音の周波数や振幅を変調してビブラートやトレモ
ロ等の効果が付与された楽音をスピーカから発生するよ
うになっている。ざらに、各種のリズム音も同様に発生
し得るように構成されているものもある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した従来の鍵盤型の電子楽器では、
１つの装置で多くの種類の楽音を発生可能に構成してい
るが故に、演奏に際しては相当の習熟度を必要とし、普
通の人が練習せずに演奏するのが非常に困難であるとい
う問題があった。

そこで、楽譜の一部に設けた磁気記録部に演奏曲を構成
する音高のデータを予め記憶させておき、この楽譜を読
取り部に挿入して１本の指で鍵を操作することにより、
所望の演奏曲を自動的に発生させるようにした電子楽器
が提案されている。しかし、この電子楽器は操作が簡単
になった反面で、演奏者個有の演奏表現を反映させるこ
とができず、楽音が単調であるという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、操作が
簡単で、かつ演奏者個有の演奏表現を充分に反映し得る
ようにした電子楽器を提供することを目的とするもので
ある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、所望の演奏曲を構成する音高のデータを発音
順に時系列に記憶した音高データメモリと、この音高デ
ータメモリの装着口を有し、装着された音高データメモ
リの指定アドレスから音高データを読取り、該音高デー
タを新たなアドレスが指定されるまで継続して出力する
読取り手段と、発生すべき楽音の音高を更新するための
複数の演奏用キーと、これらの演奏用キーの状態変化を
検出し、いずれかの状態変化の発生毎に前記音高データ
メモリの読出しアドレスを更新し、前記読取り手段に新
たなアドレスの音高データを読取らぜるアドレス指定手
段と、演奏態様に応じて状態が変化する音困制御用の操
作手段と、前記音高データメモリから読取られた音高デ
ータに対応する音高の楽音信号を形成する楽音信号形成
手段と、形成された楽音信号を増幅してスピーカから発
生させる増幅、手段と、前記操作手段の状態を検出し、
その検出状態に応じて前記増幅手段の利得を制御する音
量制御手段とを設けたものである。

（作用） アドレス指定手段は、複数の演奏用キーのいずれかに状
態変化が発生する毎に、初期値から始まる読出しアドレ
スを１つずつ更ｆｒｖる。すると、この読出しアドレス
によって指定された音高データメモリのアドレスから音
高データが１音量位で読出される。楽音信号形成手段は
続出された音高データに対応する音高の楽音を形成し、
増幅手段を介してスピーカから発生させる。一方、操作
手段は演奏者の演奏姿勢等の演奏の仕方に応じた信号を
出力し、該信号を増幅手段の利得可変信号として入力す
る。これにより、演奏態様によって音量が変化するもの
となり、演奏者国有の表現効果を楽音に付加することが
できる。

また、複数の演奏用キーのいずれかを操作する毎に次々
に新たな音高の楽音が発生されるため、操作も極めて簡
単になる。

従って、楽器本体を手に持って演奏する管楽器。

弦楽器などに適用して最適である。

（実施例） 第１図は本発明を適用したサキソホーン型電子楽器の一
実施例を示す外観図である。

図において、サキソホーン型楽器本体１は、実際のサキ
ソホーンと同様に金属材料で形成され、しかも形状もほ
ぼ相似形に形成されている。そして、上端部の空気吹込
口であるマウスピース２の下流には、演奏者の空気吹込
み最を検出する流量センサ３が配設されると共に、胴部
には人間の両手の指に対応した数の演奏用キーに１〜に
１０が配設されている。さらに腰部には曲目を選択する
曲目選択スイッチ４が設けられ、ざらにその下側には所
望の演奏曲を構成する音高データを記憶したメモリカー
ド５から音高データを読取る読取装置６が配置され、ざ
らにその下側には電子的に楽音を形成するトーンジェネ
レータ等の電子回路部７とスピーカ８とが配置されてい
る。

このうち、演奏用キーに１〜に５およびに６ＮＫ１０を
収納するキーブロック９は第２図の横断面図に示すよう
に、５個のキーに１〜に５（またはに６〜に１０）の頭
部が楽器本体１の外壁から僅かに突出するように支持す
る支持体１０と、この支持体１０を弾性的に支持するス
プリング１１Ａ〜１１０と、仕切り板１２に固定され、
支持体１０の上下動に応じた圧力を受け、その圧力に対
応した出力信号を送出する圧力センサ１３とを有してい
る。

なお、曲目選択スイッチ４の下側に設けられているスイ
ッチ１４は、操作の動作を初期状態に戻すためのリセッ
トスイッチである。

第３図は電子回路部７の詳ｍな構成を示すブロック図で
おり、キーに１〜ＫＩＯの出力はキースイッチインタフ
ェース回路１５〜２４にそれぞれ入力されている。キー
スイッチインタフェース回路１５〜２４は入力信号を反
転するインバータ２５と、入力信号が“Ｉｌｌに変化し
た時に所定パルス幅のワンショットパルスを発生する第
１のワンショットマルチ２６と、インバータ２５の出力
信号が“′Ｌ″に変化したときに所定パルス幅のワンシ
ョットパルスを発生する第２のワンショットマルチ２７
によって構成され、それぞれの回路に入力される演奏用
キーに１〜ＫＩＯの出力信号が“Ｈパ→“ビおよび“ビ
′→“Ｈｌｔに変化した゛　時に所定パルス幅のワンシ
ョットパルスを発生し、オアゲート２８を介してカウン
タ２９のカウント入力＜ＣＫ＞に入力するように構成さ
れている。

すなわち、キーに１〜ＫＩＯのいずれががオン−オフま
たはオフ−オンに変化したときの両方向の状態変化発生
時にカウンタ２９に所定パルス幅のワンショットパルス
を入力するように構成されている。

この場合、カウンタ２９はリセットスイッチ１４によっ
てカウント値がリセットされる。

カウンタ２９はメモリカード５がら音高データを読取る
際の読出しアドレスを指定するもので、そのカウント出
力は読取袋ａ６の下位アドレス信号として入力されてい
る。

一方、曲目選択スイッチ４の出力信号はエンコーダ３０
に入力され、ここで曲目選択状態に対応した複数ビット
の信号に変換されて読取装置６の上位アドレス信号とし
て入力されている。

読取装置６は、メモリカード５に時系列的に記憶された
＠高データを順に読取り、次の新たな読出しアドレスが
指定されるまで現在の読出しアドレスの音高データを継
続して出力するものであるが、この実ａｔ列におけるメ
モリカード５には複数の演奏曲の音高データが記・鷹さ
れているため、エンコーダ３０の出力信号が上位アドレ
ス信号として入力されることによって曲目選択スイッチ
４で指定した番号の曲目の記憶アドレスが指定され、ま
たカウンタ２９の出力信号が下位アドレス信号として入
力されることにより、選択した曲目を構成する音高デー
タの記憶アドレスが順に指定される。これにより、選択
した曲目の音高データが１音量位で順に読出され、トー
ンジェネレータ３３に供給される。なお、音高データは
１つの音符で示される音の高さを現わす情報であり、音
の長さを示す情報は含まれていない。

この場合、読取装＠６はメモリカード５に記憶した音高
データを全ての曲目について全て読取り、これをバッフ
１メモリ等に記憶させておき、演奏に際してはこのバッ
ファメモリから１音量位の音高データを読出すようにし
てもよい。

１−−ンジエネレータ３３は読取装＠６から音高データ
が入力されると、当該音高データに対応した音高で、か
つサキソホーンの音色の楽音信号を形成し、増幅器３１
を介してスピーカ８に入力する。この時、キーブロック
９の下部に配置された圧力センサ１３が演奏者の演奏操
作に応じた圧力を支持体１０から受けると、この時の圧
力に比例した濡号をトーンジェネレータ３３に供給する
。

このため、トーンジェネレータ３３は音高データに対応
した楽音の音高を圧力センサ１３からの出力信号の変化
に合わせて上下動し、ビブラート効果を付与する。

また、増幅器３１は音量調整ボリウム３２によって設定
された利得でトーンジェネレータ３３からの楽音信号を
増幅してスピーカ８から発生させるが、流量センサ３の
出力信号が零である場合は利得を零とし、スピーカ８か
らの楽音を発生させない。そして、流量センサ３の出力
信号が所定値以上でおる時のみ、すなわちマウスピース
２からの空気吹込み量が所定値以上の場合のみ、音量調
整ボリウム３２で設定された利得を流量センサ３の出力
信号で微調整しながら楽音をスピーカ８ｈ１ら発生させ
る。

すなわち、楽音本体を演奏操作に合わせて揺り動かした
りすることにより圧力センサ１３の出力信号が変化し、
音高データに対応した楽音にビブラート効果が付与され
る。また、空気吹込み量を加減することにより、楽音の
発生停止および音量の変化を制御することができる。

従って、１つ１つの音高データを基に発音する楽音の長
ざをキーに１〜に１０のいずれか（または全部）のオン
からオフまたはオフからオンへのタイミングによってコ
ントロールしながら演奏し、かつ楽器本体１を揺り動か
すなどの動作を行うことにより、めだかも実際にサキソ
ホーンを演奏している時と同様の演奏表現の付された楽
音が得られる。

第４図は第３図の電子回路部７にマイクロプロセッサを
導入した本発明の他の実施例を示すブロック図である。

同図において、第３図と同一部分は同一番号を付して示
しているが、キースイッチインタフェース回路１５〜２
４．カウンタ２９゜エンコーダ３０を削除した代わりに
、キーマトリクス回路３５．マイクロプロセッサ３６２
表示部３７、ＡＤ変換器３８を新たに設けている。

キーマトリクス回路３５は黒丸印で図示する１０個の演
奏用キーに１〜ＫＩＯと白丸印で示すリセットスイッチ
等をマトリクス状に配置し、マイクロプロセッサ３６か
ら縦の列を順次に選択し、各列におけるキーやスイッチ
のオン／オフ信号を４ビット並列の信号で読取るための
もので、この実施例においては演奏用キーに１〜に１０
以外のスイッチとして、第５図の表示部の詳細構成図に
示すように、サキソホーン、トランペット、フルート、
クラリネットの各音色を選択する音色選択スイッチに１
１．リセットスイッチに１２１曲目番号の数値をカウン
トアツプおよびカウントダウンするスイッチに１３．に
１４と、１つの演奏曲中の音高データの番号をカウント
アツプおよびカウントダウンするスイッチに１５．に１
６とが設けられている。

また、表示部３７には第５図の詳細構成図に示すように
、音色選択スイッチに１１で選択設定された音色を発光
表示によって表示する発光ダイオードＬＤＩ〜ＬＤ４と
、スイッチに１３．に１４によって設定された曲目番号
を数字表示する数字表示器ＤＰＩと、スイッチに１５．
に１６によって設定された音高データの番号（＝ｖ−譜
上の音符の番＠）を数字表示する数字表示器ＤＰ２と、
合口調整ボリウム３２の操作子ＶＲＬおよび電源投入ス
イッチＰＳＷとが設けられている。

一方、ＡＤ変換器３８は流量センサ３の出力信号をディ
ジタル信号に変換してマイクロプロセッサ３６に入力す
るもので、これは空気吹込口が変化するときには、音量
と共に楽音の音高も若干変化させ、自然楽器と同様の音
高変化を持つ楽音を発生させようとするために設けられ
るものである。

なお、第５図に示した表示部３７は第１図における楽器
本体１の胴部から腰部付近に配置されるものである。

第６図および第７図は以上の構成におけるマイクロプロ
セッサ３６の動作を示すフローチャートであり、まず電
源スィッチＰＳＷがオンされると、マイクロプロセッサ
３６は自己の内部に設けられたバッファメモリヤカウン
タ等をイニシャライズする（ステップ１００）。次にキ
ーに１〜に１Ｂのオン／オフ状態を所定周期（例えば１
０ｍ５周期）で読取るためのキースギャン用割込みタイ
マをスタートさせる（ステップ１０１）。

キースキャン用割込みタイマは、マイクロプロセッサ３
６に内蔵されているもので、このタイマがタイムアツプ
すると、第７図に示すキースキャン用割込み処理が実行
され、キーに１〜に１Ｂのオン／オフ状態が読取られる
。すなわち、マイクロプロセッサ３６はキースキャン用
割込み処理において、まずキーマトリクス回路３５の各
列のキーを順次に選択することにより、キーに１〜に１
６のオン／オフ状態を１列単位で読取る（ステップ２０
０）。次にキーに１〜に１６のオン／オフ状態を記憶す
るキーバッフ？（図示せず）の内容を新たに読取ったオ
ン／オフ状態の情報に更新する（ステップ２０１）。次
に、前回読取り時のオン／オフ状態と今回の読取り時の
オン／オフ状態とを比較し、キーに１〜ＫＩＯのうちい
ずれかの状態に変化が生じているならばフラグＫをセッ
トする（ステップ２０２，２０３＞。同様に、スイッチ
に１１〜に１６のいずれかに変化が生じているならばフ
ラグＭをセットする。

要約すれば、キーに１〜に１０およびスイッチに１１〜
に１６のオン／オフ状態が所定周期で読取られ、キーバ
ッファの内容が新たなオン／オフ状態に対応した内容に
更新されたうえ、キーに１〜ＫＩＯのいずれかに変化が
あればフラグＫがセットされ、またスイッチに１〜に１
Ｂのいずれかに変化が有ればフラグＭがセットされる。

マイクロプロセッサ３６はこのようにして得たに１〜に
１６のオン、／オフ状態の情報を基に第６図のステップ
１０２以降のキー分析処理に移り、まずフラグＭがセッ
トされているか否か判別し、セットされているならばス
イッチに１１による音色の変更、スイッチに１２による
リセット操作、スイッチに１３またはに１４による曲目
番号の変更、スイッチ１５またはに１６による音高デー
タ番号の変更という操作のいずれかが行なわれることに
なるので、フラグＭ、Ｋを共にクリアしくステップ１０
４）、動作モードをこれらのスイッチに１１〜に１Ｂの
新たな操作状態に対応したモードに変更する（ステップ
１０５）。例えば、スイッチＫｌｌによって音色がサキ
ソホーンからトランペットに変更されたならば、トーン
ジェネレータ３３に転送する楽音形成用のパラメータを
トランペットのパラメータに変更する。また、スイッチ
に１３またはに１４によって曲目番号が変更されたなら
ば、読取装置６に対する上位アドレス信号を新たな曲目
番号に対応した信号に変更する。

一方、フラグＭがセットされていなければ、次にフラグ
Ｋがセットされているか否かを判別しくステップ１０６
）、セットされていなければ何等状態が変化していない
ことになるためにキー分析処理の最初のステップ１０２
に戻る。

しかし、フラグＫがセットされているならば、次に音符
番号（音高データの番号）＝０か否か、すなわち１から
始まりｍ（ｍ＝曲の最後の音符番号）で終る音符番号が
Ｏか否かを判別しくステップ１０７）、Ｏであれば、未
だ演奏が始まっていないことになるので、次に流量セン
サ３の出力信号が所定値以上か否かを判別しくステップ
１０８）、所定値以上であれば今から演奏を始めるため
にマウスピースから空気が吹込まれたものと判断し、フ
ラグＫをクリアした後、音高データの読出しアドレスを
ｒＯＪから「１」に更新する（ステップ１１０）。する
と、読出しアドレス＝１の情報が読取り装置６に下位ア
ドレス信号として入力され、読出しアドレス＝１の音高
データがメモリカード５から読取られる。マイクロプロ
セッサ３６はこのようにして読取った音高データをトー
ンジェネレータ３３に転送しくステップ１１１）、再び
キー分析処理の最初のステップに戻る。

トーンジェネレータ３３は音高データが入力されると、
次の新たな音高データが入力されるまで現在入力されて
いる音高データに対応した音高の楽音信号を形成し、ざ
らに圧力センサ１３の出力信号に応じてビブラート効果
を付与して増幅器３１に入力する。これによって、音高
データに対応した音高で、かつスイッチに１１で設定さ
れた音色の楽音がマウスピースからの空気吹きこみ唇に
対応した音量でスピーカ８から発生される。

なお、演奏途中において何番目の音符を演奏しているか
は表示器ＤＰ２に数字表示される。従って、１つの演奏
曲の途中から演奏を開始したい場合には、スイッチに１
５またはに１Ｂを用いて表示器ＤＰ２の表示内容を楽譜
に付された音符番号のうち演奏を開始する小節の音符番
号にセットした後、演奏を開始すればよい。

なお、空気吹込量は流量センサ３で検出しているが、圧
力センサを用いて検出してもよい。要するに、空気吹込
み強さを検出し、その検出出力によって楽音の音量を調
整する構成であればよい。

ざらに、管楽器のみに限らず、第８図に示すようなバイ
オリンなどの弦楽器、あるいは第９に示すようなアコー
デオンにも適用することができる。

第８図に示すバイオリンについては、響鳴板のｆ７孔４
０に近接する位置に弓４１の毛４２の往復摺動によって
動く回転子４３を設け、この回転子４３の回転速度に応
じて音量を制御すると共に、弦の張設面に沿って演奏用
キーに１〜に５を設け、このキーに１〜に５によって音
高データの読出しアドレスを順次に更新するようにすれ
ばよい。

ざらに、第９図に示すアコーデオンについては蛇腹で覆
われた空気至４５内に空気の入出力量を検出するセンサ
を設け、このセンサの出力信号によって音量を制御する
と共に、楽器全体を手で持つ部分に演奏用キーに１〜に
５を設け、このキーに１〜に５によって音高データの読
出しアドレスを更新するようにすればよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、複数の演奏用キー
のいずれかを発生する音の長さに応じて次々にオン／オ
フするだけで所望の演奏曲を構成する楽音が１台車位で
次々と発生されるため、￥：譜の読み方を知らなくても
簡単に演奏曲を最初から最後まで演奏することができる
。また、演奏時の姿努ヤ操作の仕方によって音色も変化
するので演奏者個有の演奏表現が付与された楽音を発生
することができる。ざらに、実施例で示したように演奏
態様によってビブラート効果も付与するようにすれば、
ざらに現実味のある演奏表現が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を通用したサキソホーン型電子楽器の一
実施例を示す外観図、第２図は第１図におけるキーブロ
ックの横断面図、第３図は第１図における電子回路部あ
詳細構成を示すブロック図、第４図は本発明の他の実施
例を示すブロック図、第５図は第４図における表示部の
詳細構成を示す外観図、第６図および第７図は第４図に
おけるマイクロプロセッサの動作を示すフローチャート
、第８図は本発明を適用したバイオリン型電子楽器の一
実施例を示す外観図、第９図は本発明を適用したアコー
デオン型電子楽器の一実施例を示す外観図でおる。 １・・・楽器本体、　　　　　２・・・マウスピース、
３・・・流口センサ、Ｋ１〜ＫＩＯ・・・演奏用キー、
４・・・曲目選択スイッチ、　５・・・メモリカード、
６・・・読取装置、　　　　　７・・・電子回路部、８
・・・スピーカ、　　　　　　９・・・キーブロック、
１１Ａ〜１１Ｄ・・・スプリング、 １３・・・圧力センサ、 １５〜２４・・・キースイッチインタフェース回路、２
６．２７・・・ワンショットマルチ、２９・・・カウン
タ、　　　３０・・・エンコーダ、３１・・・増幅器、
　　　３３・・・トーンジェネレータ、３５・・・キー
マトリクス回路、　　　　　−３６・・・マイクロプロ
セッサ、 ３７・・・表示部、　　　　　３８・・・ＡＤ変換器、
Ｋ１１〜に１Ｂ・・・スイッチ、　４３・・・回転子。 代理人　弁理士　本　１）　　崇 第１図 第２図 第７図 ＠９　図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）所望の演奏曲を構成する音高のデータを発音順に
   時系列に記憶した音高データメモリと、この音高データ
   メモリの装着口を有し装着された音高データメモリの指
   定アドレスから音高データを読取り、該音高データを新
   たなアドレスが指定されるまで継続して出力する読取り
   手段と、発生すべき楽音の音高を更新するための複数の
   演奏用キーと、これらの演奏用キーの状態変化を検出し
   、いずれかの状態変化の発生毎に前記音高データメモリ
   の読出しアドレスを更新し、前記読取り手段に新たなア
   ドレスの音高データを読取らせるアドレス指定手段と、
   演奏態様に応じて状態が変化する音量制御用の操作手段
   と、前記音高データメモリから読取られた音高データに
   対応する楽音信号を形成する楽音信号形成手段と、形成
   された楽音信号を増幅してスピーカから発生させる増幅
   手段と、前記操作手段の状態を検出し、その検出状態に
   応じて前記増幅手段の利得を制御する音量制御手段とを
   備えて成る電子楽器。
2. （２）前記操作手段は、演奏者が空気を吹込む吹込口と
   、この吹込口から吹込まれる空気量に応じて出力信号が
   変化する流量センサとによって構成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の電子楽器。
3. （３）前記操作手段は、演奏者が空気を吹込む吹込口と
   、この吹込口から吹込まれる空気圧に応じて出力信号が
   変化する圧力センサとによつて構成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の電子楽器。
4. （４）前記操作手段は、楽器本体の弦を張設する面に突
   出し、弓の往復運動によって往復運動する回転子と、こ
   の回転子の往復運動速度に応じて出力信号が変化する速
   度センサとによって構成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載の電子楽器。
5. （５）前記操作手段は、圧縮と伸張が可能に構成された
   空気室と、この空気室に入出力する空気量に応じて出力
   信号が変化する流量センサとによって構成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の電子楽
   器。
6. （６）前記操作手段は、圧縮と伸張が可能に構成された
   空気室と、この空気室に入出力する空気圧に応じて出力
   信号が変化する圧力センサとによって構成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の電子楽
   器。