JP2002032083A

JP2002032083A - 電子楽器

Info

Publication number: JP2002032083A
Application number: JP2000216464A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Matsuda; 寿徳松田
Original assignee: Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-07-17
Filing date: 2000-07-17
Publication date: 2002-01-31

Abstract

(57)【要約】【課題】スタッカート演奏を行うことができる廉価な電
子楽器を提供する。【解決手段】押鍵から離鍵までの時間を計測する計測手
段と、該計測手段で計測された時間が所定値以下であれ
ばスタッカート演奏であることを検出するスタッカート
演奏検出手段と、該スタッカート演奏検出手段によりス
タッカート演奏であることが検出されなかった場合に、
離鍵に応答して発生中の音を所定時間で消し、スタッカ
ート演奏であることが検出された場合に、離鍵に応答し
て発生中の音を前記所定時間より短い時間で消す消音手
段、とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子楽器に関し、特
にスタッカート演奏を可能にするための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鍵操作に応じて音を発生する電子
楽器が知られている。この電子楽器は、押鍵に応答して
音を発生し、離鍵に応答して発生中の音を消すように構
成されている。近年は、より自然楽器に近い音を発生す
るために、押鍵の強さ（速さ）をイニシャルタッチ検出
回路で検出し、検出された押鍵の強さに応じて音色を変
化させることも行われている。

【０００３】しかしながら、このような従来の電子楽器
では、離鍵されてから実際に消音されるまでの時間は一
定である。従って、スタッカート奏法で鍵を操作しても
離鍵後に余韻が残ってしまい、歯切れが悪いのでスタッ
カート演奏にならないという問題があった。

【０００４】このような問題を解消するために、近年
は、スタッカート演奏を可能にした電子楽器が開発され
ている。例えば、特公昭６３−３４４７３号公報に開示
された電子楽器は、キーの離鍵時の動作スピードを検出
し、検出結果に応じて楽音信号のリリース時間を制御す
ることによりスタッカート演奏を可能にしている。

【０００５】また、特許第２５８０７９５号に開示され
た電子楽器は、鍵情報発生手段が離鍵時のタッチ情報を
含む楽音情報を出力すると、この楽音情報に応じて発生
された楽音信号を、フィルタエンベロープに基づいて特
性が制御されたフィルタ手段でフィルタリングする。こ
の際、エンベロープ制御手段は、フィルタエンベロープ
の時間的な変化速度を離鍵時のタッチ情報が大きいほど
速くなるように制御する。これにより、離鍵速度が大き
くなるに連れて消音までの時間が短くなるので、スタッ
カート演奏が可能になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の電子楽器は、離鍵速度を検出するリリースタッ
チ検出回路を備えており、このリリースタッチ検出回路
で検出された離鍵速度に応じて消音時間を変化させるこ
とによりスタッカート演奏を可能にしている。従って、
リリースタッチ検出回路を各鍵に備える必要があるの
で、電子楽器が高価になってしまうという問題がある。

【０００７】本発明は、上記問題を解消するためになさ
れたものであり、スタッカート演奏を行うことができる
廉価な電子楽器を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電子楽器
は、上記目的を達成するために、押鍵から離鍵までの時
間を計測する計測手段と、該計測手段で計測された時間
が所定値以下であればスタッカート演奏であることを検
出するスタッカート演奏検出手段と、該スタッカート演
奏検出手段によりスタッカート演奏であることが検出さ
れなかった場合に、離鍵に応答して発生中の音を所定時
間で消し、スタッカート演奏であることが検出された場
合に、離鍵に応答して発生中の音を前記所定時間より短
い時間で消す消音手段、とを備えている。

【０００９】この電子楽器では、前記計測手段は、押鍵
を検出する押鍵検出手段と、離鍵を検出する離鍵検出手
段、とを備え、前記押鍵検出手段で押鍵が検出された時
に時間の計測を開始し、前記離鍵検出手段で離鍵が検出
された時に前記時間の計測を停止するように構成でき
る。

【００１０】また、この電子楽器では、前記計測手段で
計測された時間を順次記憶する記憶手段を更に備え、前
記スタッカート演奏検出手段は、該記憶手段に記憶され
た複数の時間の平均値が所定値以下であればスタッカー
ト演奏であることを検出するように構成できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明に係る電子楽器の概略的な
構成を示すブロック図である。この電子楽器は、中央処
理装置（以下、「ＣＰＵ」という）１０、プログラムメ
モリ１３、ワークメモリ１４、鍵盤スキャン回路１５及
び音源１７が、システムバス３０で相互に接続されて構
成されている。システムバス３０は、例えばアドレスバ
ス、データバス及び制御信号バス等から構成されてお
り、上記各構成要素間でデータを転送するために使用さ
れる。

【００１３】ＣＰＵ１０には操作パネル１１及び外部イ
ンタフェース（Ｉ／Ｆ）１２が接続されている。また、
鍵盤スキャン回路１５には鍵盤装置１６が接続されてい
る。更に、音源１７には波形メモリ１８及び増幅器１９
が接続され、増幅器１９にはスピーカ２０が接続されて
いる。

【００１４】ＣＰＵ１０は、プログラムメモリ１３に格
納されている制御プログラムに従って電子楽器の全体を
制御する。このＣＰＵ１０は、タイマ１０ａを含んでい
る。このタイマ１０ａは、タイマスタート指令に応答し
て一定周期で割込信号を発生し、タイマストップ指令に
応答して割込信号の発生を停止する。このタイマ１０ａ
は、本発明の計測手段に対応し、後述する鍵盤処理にお
いて、押鍵から離鍵までの時間を計測するために使用さ
れる。このＣＰＵ１０で行われる処理の詳細は後にフロ
ーチャートを参照しながら詳細に説明する。

【００１５】このＣＰＵ１０に接続された操作パネル１
１は、何れも図示を省略するが、音色選択スイッチ、リ
ズム選択スイッチ、テンポ設定スイッチ、音量制御スイ
ッチ、音響効果選択スイッチといったスイッチ、各スイ
ッチのオン又はオフ状態を示すＬＥＤ、メッセージを表
示するための表示器等が含まれている。

【００１６】また、ＣＰＵ１０に接続された外部インタ
フェース（Ｉ／Ｆ）１２は、例えばＭＩＤＩインタフェ
ースから構成され、この電子楽器の内部で発生した楽音
データを外部に送信し、また、外部から送られてくる楽
音データを受信するために使用される。

【００１７】プログラムメモリ１３は、リードオンリメ
モリ（ＲＯＭ）から構成されている。このプログラムメ
モリ１３は、上述した制御プログラムの他に、音色パラ
メータ、自動演奏データ等を格納する。

【００１８】音色パラメータは、複数の音色及び音域の
各々に対応して用意されており、種々の音色の楽音を発
生させるために使用される。各音色パラメータは、波形
アドレス、周波数データ、フィルタ係数、エンベロープ
データ等から構成されている。波形アドレスは、音色選
択スイッチで選択された音色の音を発生させるための波
形データが格納されている波形メモリ１８のアドレスで
ある。周波数データは、押された鍵の音高を指定するた
めに使用され、波形メモリ１８から波形データを読み出
す速度を規定する。フィルタ係数は、音源１７に内蔵さ
れるフィルタの特性を決定するために使用される。

【００１９】エンベロープデータは、波形メモリ１８か
ら読み出された波形データに付加するエンベロープの形
状を規定する。このエンベロープデータは、図２に示す
ように、アタック、ディケイ、サスティーン及びリリー
スといった４つのフェーズデータから構成されている。
各フェーズデータは、目標レベル及び該目標レベルに到
達するまでの時間（又は速度）から構成されている。例
えば、ノーマルのリリースのフェーズデータβは、目標
レベルがゼロで到達時間がＴ１である。これに対し、ス
タッカートのリリースのフェーズデータαは、目標レベ
ルがゼロで到達時間がＴ２（Ｔ２＜Ｔ１）である。

【００２０】ワークメモリ１４は、ランダムアクセスメ
モリ（ＲＡＭ）から構成され、ＣＰＵ１０が各種処理に
使用する種々のデータを一時的に記憶する。このワーク
メモリ１４内には、この電子楽器を制御するためのレジ
スタ、カウンタ、フラグ等が定義される。この実施の形
態で使用されるタイムカウンタ（後述）は、このワーク
メモリ１４に設けられている。

【００２１】鍵盤装置１６は、発音及び消音を指示する
ための複数の鍵を有している。この鍵盤装置１６には、
例えば２接点方式が採用されており、オン／オフされた
鍵を表すキーデータ及び打鍵の強さ（速さ）を表すイニ
シャルタッチデータを検出する。即ち、鍵盤装置１６の
各鍵は、第１の押圧深さでオンになる第１キースイッチ
及びこの第１の押圧深さより深い第２の押圧深さでオン
になる第２キースイッチを備えている（何れも図示しな
い）。この鍵盤装置１６は、鍵盤スキャン回路１５に接
続されている。

【００２２】鍵盤スキャン回路１５は、本発明の押鍵検
出手段及び離鍵検出手段に対応し、鍵盤装置１６とＣＰ
Ｕ１０との間のデータの送受を制御する。鍵盤スキャン
回路１５は、鍵盤装置１６に対してスキャン信号を送出
し、このスキャン信号に応答して鍵盤装置１６から返送
される第１及び第２キースイッチのオン／オフ状態を示
すデータを受け取る。そして、受け取ったデータから、
キーデータ及びイニシャルタッチデータを生成する。キ
ーデータは、各鍵に対応したビット列から構成されてい
る。

【００２３】具体的には、キーデータの生成は以下のよ
うにして行われる。即ち、第２キースイッチがオンにな
った時に、その第２キースイッチが設けられている鍵が
押されたことが検出され、その鍵に対応するビットが
「１」にセットされる。また、第１キースイッチがオフ
になった時に、その第１キースイッチが設けられている
鍵が離されたことが検出され、その鍵に対応するビット
が「０」にクリアされる。

【００２４】また、イニシャルタッチデータの生成は以
下のようにして行われる。即ち、第１キースイッチがオ
ンにされてから第２キースイッチがオンにされるまでの
時間が計測される。そして、この計測により得られた値
がイニシャルタッチデータとして使用される。このよう
にして生成されたキーデータ及びイニシャルタッチデー
タは、システムバス３０を介してＣＰＵ１０に送られ
る。

【００２５】音源１７は、複数のオシレータを備えてい
る。この音源１７には、例えばＲＯＭで構成された波形
メモリ１８が接続されている。この波形メモリ１８に
は、複数の音色の複数の鍵域の各々に対応する複数のパ
ルスコード変調（ＰＣＭ）された波形データが記憶され
ている。

【００２６】音源１７は、ＣＰＵ１０から受け取った音
色パラメータに基づき波形メモリ１８に記憶された波形
データを読み出し、これにエンベロープを付加して楽音
信号を生成する。また、ＣＰＵ１０から受け取ったリリ
ースのフェーズデータに基づき楽音信号の振幅を徐々に
ゼロに近づけ、ゼロになった時に楽音信号の生成を停止
する。この音源１７で生成された楽音信号は、増幅器１
９に送られる。

【００２７】増幅器１９は、入力された楽音信号を増幅
して出力する。この増幅器１９からの楽音信号はスピー
カ２０に送られる。スピーカ２０は、電気信号としての
楽音信号を音響信号に変換する。このスピーカ２０によ
り、鍵盤装置１６の鍵の押下又はプログラムメモリ１３
から読み出された自動演奏データに応じた楽音が発生さ
れる。

【００２８】次に、上記のように構成される本発明の実
施の形態に係る電子楽器の動作を、フローチャートを参
照しながら詳細に説明する。

【００２９】（１）メイン処理図３は、この電子楽器のメイン処理を示すフローチャー
トであり、電源が投入されることにより起動される。電
源が投入されると、先ず、初期化処理が行われる（ステ
ップＳ１０）。この初期化処理では、ＣＰＵ１０の内部
状態が初期状態に設定される。また、ワークメモリ１４
に定義されているレジスタ、カウンタ或いはフラグ等に
初期値が設定される。

【００３０】この初期化処理が終了すると、パネル処理
が行われる（ステップＳ１１）。このパネル処理では、
操作パネル１１のスイッチの操作に応答して、該操作さ
れたスイッチに割り当てられている機能が実現される。
例えば、このパネル処理では、音色選択スイッチの操作
に応じた音色選択処理、リズム選択スイッチの操作に応
じたリズム選択処理、テンポ設定スイッチの操作に応じ
たテンポ設定処理、音量制御スイッチの操作に応じた音
量制御処理、音響効果選択スイッチの操作に応じた音響
効果選択処理等が行われる。

【００３１】次いで、鍵盤処理が行われる（ステップＳ
１２）。この鍵盤処理では、押鍵に応じた発音処理及び
離鍵に応じた消音処理が行われる。この鍵盤処理の詳細
は後に詳細に説明する。

【００３２】次いで、自動演奏処理が行われる（ステッ
プＳ１３）。この自動演奏処理では、プログラムメモリ
１３に格納されている自動演奏データに基づいて自動演
奏音を発生させる処理が行われる。

【００３３】次いで、その他の処理が行われる（ステッ
プＳ１４）。この「その他の処理」には、ＭＩＤＩデー
タの送受信処理等が含まれる。その後、ステップＳ１１
に戻り、以下同様の処理が繰り返される。上記ステップ
Ｓ１１〜Ｓ１４の繰り返し実行の過程で、操作パネル１
１や鍵盤装置１６の操作に基づくイベントが発生する
と、そのイベントに対応する処理が行われることにより
電子楽器としての各種機能が発揮される。

【００３４】（２）割込処理図４は割込処理を示すフローチャートである。この割込
処理は、タイマ１０ａから一定周期で発生される割込信
号に応答して起動される。この割込処理では、タイムカ
ウンタの内容がインクリメントされる（ステップＳ２
０）。その後、シーケンスは割り込まれた位置にリター
ンする。

【００３５】（３）鍵盤処理図５は、鍵盤処理の詳細を示すフローチャートであり、
メイン処理ルーチンのステップＳ１２からコールされ
る。

【００３６】この鍵盤処理では、先ず、鍵盤イベントの
有無が調べられる（ステップＳ３０）。これは、次のよ
うにして行われる。即ち、鍵盤スキャン回路１５で鍵盤
装置１６をスキャンすることにより、各鍵の押下状態を
示すキーデータ（以下、「新キーデータ」という）が取
り込まれる。

【００３７】次いで、前回読み込んで既にワークメモリ
１４に記憶されているキーデータ（以下、「旧キーデー
タ」という）と新キーデータとが比較され、相違するビ
ットがオンにされた鍵イベントマップが作成される。鍵
盤イベントの有無はこの鍵イベントマップを参照するこ
とにより判断される。即ち、鍵イベントマップ中にオン
になっているビットが１つでも存在すると鍵盤イベント
があった旨が判断される。

【００３８】このステップＳ２０で鍵盤イベントがあっ
たことが判断されると、その鍵盤イベントは押鍵イベン
トであるかどうかが調べられる（ステップＳ３１）。そ
して、押鍵イベントであることが判断されると、発音処
理（ステップＳ３２〜Ｓ３５）が行われる。

【００３９】発音処理では、先ず、タイムカウンタの内
容がゼロにクリアされる（ステップＳ３２）。次いで、
タイマ１０ａが起動される（ステップＳ３３）。即ち、
ＣＰＵ１０はタイマ１０ａにタイマスタート命令を送
る。これにより、タイマ１０ａは動作を開始する。以後
は、一定周期でタイマ１０ａから割込が発生されるの
で、上述した割込処理ルーチンにおいて一定周期でタイ
ムカウンタの内容がインクリメントされる。

【００４０】次いで、発音割当が行われる（ステップＳ
３４）。即ち、アサイナによって音源１７に含まれる１
〜数個のオシレータに発音が割り当てられる。そして、
押鍵イベントのあった鍵に対応する音色パラメータがプ
ログラムメモリ１３から読み出され、音源１７に送られ
る（ステップＳ３５）。音源１７に送られる音色パラメ
ータは、押鍵イベントのあった鍵のキーナンバ、イニシ
ャルタッチデータ及びその時点で選択されている音色ナ
ンバ等に基づいて決定される。これにより、音源１７の
割り当てられたオシレータで、上記音色パラメータに基
づいた楽音信号が生成され、これが増幅器１９及びスピ
ーカ２０を順次経由して発音される。

【００４１】一方、上記ステップＳ３１で押鍵イベント
でないことが判断されると離鍵イベントであることが認
識され、消音処理（ステップＳ３６〜Ｓ３９）が行われ
る。

【００４２】この消音処理では、先ず、タイマ１０ａが
停止される（ステップＳ３６）。即ち、ＣＰＵ１０はタ
イマ１０ａにタイマストップ命令を送る。これにより、
タイマ１０ａは動作を停止する。以後は、タイマ１０ａ
からの割込が抑止される。次いで、タイムカウンタに格
納されているタイマ値が所定値より大きいかどうかが調
べられる（ステップＳ３７）。そして、タイマ値が所定
値以下であることが判断されると、リリースのフェーズ
データが変更される（ステップＳ３８）。即ち、音色パ
ラメータに含まれるノーマルのリリースのフェーズデー
タβが、スタッカート用のリリースのフェーズデータα
に変更される。

【００４３】そして、この変更されたリリースのフェー
ズデータαが音源に送られる（ステップＳ３９）。これ
により、図２に示すように、リリースのエンベロープは
通常の離鍵時より早くゼロに到達するので、通常の離鍵
時より早く消音される。その結果、打鍵時間を短くする
ことにより歯切れのよいスタッカート演奏を行うことが
できる。その後、シーケンスはメイン処理ルーチンにリ
ターンする。

【００４４】上記ステップＳ３７で、タイマ値が所定値
より大きいことが判断されると、ステップＳ３８及びＳ
３９の処理はスキップされる。従って、この場合は、従
来と同様の速度で消音されることになる。

【００４５】以上説明したようにこの実施の形態に係る
電子楽器によれば、押鍵されている時間が所定値以下で
あれば通常の消音に要する時間より短い時間で消音する
ようにしたので、離鍵速度を検出することなく、スタッ
カート演奏を行うことができる。その結果、離鍵速度を
検出するためのリリースタッチ検出回路は不要であるの
で、スタッカート演奏機能を備えた電子楽器を安価に構
成できる。

【００４６】なお、上述した実施の形態では、１つの鍵
の押鍵から離鍵までの時間を計測し、計測により得られ
たタイマ値に基づいてリリース時間を変更するように構
成したが、上記タイマ値を順次ワークメモリ１４に格納
しておき、このワークメモリ１４に格納された複数のタ
イマ値の平均値を算出し、この算出されたタイマ値に基
づいてリリース時間を変更するように構成することもで
きる。

【００４７】この場合、ワークメモリ１４にスタックを
形成し、図５に示したステップＳ３６とＳ３７との間
に、測定により得られたタイマ値をスタックに格納する
ステップを追加し、ステップＳ３７では、スタックに格
納されている複数のタイマ値の平均値と所定値とを比較
するように構成できる。この構成によれば、演奏者がス
タッカート演奏を意図しているかどうかを推定できるの
で、演奏者の意図に即した音を発生できる。

【００４８】また、上述した実施の形態では、タイムカ
ウンタのタイマ値が所定値以下である場合に、通常の消
音速度より早い一定の速度で消音するように構成した
が、タイマ値に応じた速度で消音するように構成するこ
ともできる。

【００４９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
スタッカート演奏を行うことができる廉価な電子楽器を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る電子楽器の実施の形
態の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る電子楽器で使用され
るエンベロープデータを説明するための図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る電子楽器のメイン処
理を示すフローチャートである。

【図４】本発明の実施の形態に係る電子楽器の割込処理
を示すフローチャートである。

【図５】本発明の実施の形態に係る電子楽器の鍵盤処理
を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ＣＰＵ１１操作パネル１２外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）１３プログラムメモリ１４ワークメモリ１５鍵盤スキャン回路１６鍵盤装置１７音源１８増幅器１９スピーカ２０システムバス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】押鍵から離鍵までの時間を計測する計測
手段と、該計測手段で計測された時間が所定値以下であればスタ
ッカート演奏であることを検出するスタッカート演奏検
出手段と、該スタッカート演奏検出手段によりスタッカート演奏で
あることが検出されなかった場合に、離鍵に応答して発
生中の音を所定時間で消し、スタッカート演奏であるこ
とが検出された場合に、離鍵に応答して発生中の音を前
記所定時間より短い時間で消す消音手段、とを含む電子
楽器。
【請求項２】前記計測手段は、押鍵を検出する押鍵検出手段と、離鍵を検出する離鍵検出手段、とを備え、前記押鍵検出手段で押鍵が検出された時に時間の計測を
開始し、前記離鍵検出手段で離鍵が検出された時に前記
時間の計測を停止する、請求項１に記載の電子楽器。
【請求項３】前記計測手段で計測された時間を順次記
憶する記憶手段を更に備え、前記スタッカート演奏検出手段は、該記憶手段に記憶さ
れた複数の時間の平均値が所定値以下であればスタッカ
ート演奏であることを検出する、請求項１又は２に記載
の電子楽器。