JP3622819B2

JP3622819B2 - 電子楽器のエンベロープ発生装置

Info

Publication number: JP3622819B2
Application number: JP14113397A
Authority: JP
Inventors: 郁松永
Original assignee: Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-05-16
Filing date: 1997-05-16
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2017-05-16
Also published as: JPH10319959A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電子楽器のエンベロープ発生装置に関し、特にディケイ（Ｄｅｃａｙ）フェーズでキーオフ（ＫｅｙＯｆｆ）が発生しても、不自然な感じを与えないエンベロープを発生する電子楽器のエンベロープ発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子楽器のエンベロープ発生装置では、例えばアタック（Ａｔｔａｃｋ）、ディケイ（Ｄｅｃａｙ）、サステン（Ｓｕｓｔａｉｎ）、およびリリース（Ｒｅｌｅａｓｅ）の４フェーズ構成で管理されていた。
このようなエンベロープ発生装置では、図１３に示されているように、電子楽器のキーボードからキーオン信号が発生すると、エンベロープ発生装置にまずアタックフェーズ用のレベルおよびスピードのパラメータが設定され、エンベロープを発生する動作が開始される。今、該アタックフェーズ用のレベルをＬ１とすると、該エンベロープ発生装置は該レベルＬ１およびスピードのパラメータに基づいて図示されているようなエンベロープｅ１を形成し、該エンベロープの大きさ（レベル）がＬ１に達すると、該エンベロープ発生装置にディケイフェーズ用のレベルＬ２およびスピードのパラメータが設定される。
【０００３】
この設定がなされると、続いて該エンベロープ発生装置は前記ディケイフェーズ用のレベルＬ２およびスピードのパラメータに基づいて図示されているようなエンベロープｅ２を形成する。該エンベロープｅ２が前記レベルＬ２に達すると、該エンベロープ発生装置にサステンフェーズ用のレベルＬ２およびスピードのパラメータが設定される。該サステンフェーズはエンベロープのレベルを維持するものであり、エンベロープｅ３が形成される。該サステンフェーズ中に前記キーボードからキーオフ信号が発生すると、リリース用のレベルすなわち０レベルおよびスピードのパラメータが設定され、エンベロープｅ４が形成される。以上の動作により、図１３のようなエンベロープを得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
さて、前記のような動作をするエンベロープ発生装置において、図１４のように、ディケイフェーズの期間中のある時間ｔ２にキーオフ信号が発生したとすると、該エンベロープは該キーオフ信号発生時のレベルＬｘから０レベルに向かって直線的に降下し、図示の実線のようになる。そこで、該実線のエンベロープｅ５と前記サステンフェーズでキーオフされた点線のエンベロープｅ２、ｅ３とを比較すると、該エンベロープｅ５はキーオフされた後暫くの間エンベロープｅ２、ｅ３より大きくかつ直線的に０レベルに向かって降下することになり、該エンベロープｅ２、ｅ３とは著しく異なった形状になり、演奏者等に不自然な感じを与えると言う問題がある。この不自然さは、リリースフェーズのスピードがディケイフェーズのスピードより遅く、かつサステンのレベルが低く設定されている場合に顕著になるという傾向がある。
【０００５】
この発明の目的は、前記した従来技術の問題点を除去し、キーオフがディケイフェーズで発生しても不自然な感じを与えない電子楽器のエンベロープ発生装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、キーオフ時にダンパーペダルが踏まれても、あるいは再踏込み（リダンパー）があっても不自然な感じを与えないエンベロープを作成できる電子楽器のエンベロープ発生装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するために、この発明は、レベル係数とスピード係数とをパラメータとしてエンベロープを生成する電子楽器のエンベロープ発生装置において、該エンベロープの各フェーズ毎のレベル係数とスピード係数とを発生するレベル・スピード係数発生手段と、キーオフ時に有効となる、ディケイフェーズおよびサステンフェーズに対するレベル加工係数およびスピード加工係数を発生するレベル加工・スピード加工係数発生手段と、前記レベル・スピード係数発生手段から出力されたレベル係数とスピード係数に、前記レベル加工・スピード加工係数発生手段から出力されたレベル加工係数およびスピード加工係数を作用させてエンベロープを発生するエンベロープ発生手段とを具備し、ディケイフェーズ継続時にキーオフが発生した場合に、前記エンベロープ発生手段は、ディケイフェーズに対して前記レベル・スピード係数発生手段から出力されたレベル係数とスピード係数に、前記レベル加工・スピード加工係数発生手段から出力された、ディケイフェーズに対するレベル加工係数とスピード加工係数をそれぞれ作用させ、続くサステンフェーズに対して前記レベル・スピード係数発生手段から出力されたレベル係数とスピード係数に、前記レベル加工・スピード加工係数発生手段から出力された、サステンフェーズに対するレベル加工係数とスピード加工係数をそれぞれ作用させることにより、自然に近い形状のエンベロープを発生させる点に第１の特徴がある。また、前記キーオフ時にさらにダンパーペダル信号を前記レベル加工係数およびスピード加工係数に作用させて、ダンパーペダルの踏込量に応じて前記レベル係数およびスピード係数を補正するようにした点に第２の特徴がある。
【０００７】
この発明によれば、エンベロープのディケイフェーズでキーオフされても、自然に近い形状のエンベロープを生成することができるようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。図１は本発明のエンベロープ発生装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。レベル係数発生手段１はアタック、ディケイ、サステン、およびリリースの４つのフェーズ１〜４のレベル係数ａを発生し、スピード係数発生手段２は該フェーズ１〜４のスピード係数ｂを発生する。切替え手段３、４、５および６はキー信号ｋによって、接点ｓ１、ｓ３、またはｓ２、ｓ４に切り替えられる。該キー信号ｋがオンの時には該切替え手段３、４、５および６はそれぞれ接点ｓ１、ｓ３に接続され、該キー信号ｋがオフになると、それぞれ接点ｓ２、ｓ４に接続される。
【０００９】
レベル係数加工手段７はレベル加工係数発生手段９から発生されるレベル加工係数ｃに基づいて前記レベル係数発生手段１から出力されるレベル係数ａを加工する。同様に、スピード係数加工手段８はスピード加工係数発生手段１０から発生されるスピード加工係数ｄに基づいて前記スピード係数発生手段２から出力されるスピード係数ｂを加工する。エンベロープ発生手段１１は前記切替え手段４および６を通って入力されてきたレベル係数ａあるいは加工されたレベル係数ｅ、およびスピード係数ｂあるいは加工されたスピード係数ｆに従ってエンベロープを作成する。また、該エンベロープ発生手段１１はエンベロープの大きさが前記レベル係数ａあるいは加工されたレベル係数ｅに達した時点でフェーズ切替え信号ｐを出力する。
【００１０】
次に、前記レベル係数加工手段７およびスピード係数加工手段８の第１の具体例を、図２の（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図から明らかなように、レベル係数加工手段７は加算器７ａから構成することができ、スピード係数加工手段８は加算器８ａから構成することができる。また、該レベル係数加工手段７およびスピード係数加工手段８の第２の具体例を、図３の（ａ）、（ｂ）に示す。この第２の具体例では、レベル係数加工手段７は乗算器７ｂから構成することができ、スピード係数加工手段８は乗算器８ｂから構成することができる。
【００１１】
次に、前記エンベロープ発生手段１１の一具体例を図４のブロック図を参照して説明する。該エンベロープ発生手段１１は、前記切替え手段４を経て入力してくるレベル係数ｇと遅延バッファ２４からの出力信号Ｌn-1 を入力とする減算器２１と、該減算器２１の出力に前記切替え手段６を経て入力してくるスピード係数ｈを乗算する乗算器２２と、該乗算器２２の出力と遅延バッファ２４からの出力信号Ｌn-1 を入力とする加算器２３と、該加算器２３から出力されたエンベロープ信号を所定時間遅延する遅延バッファ２４と、前記レベル係数ｇとエンベロープ出力Ｌn を比較し、Ｌn がｇに達した時に前記フェーズ切替え信号ｐを出力するフェーズ切替え信号発生部２５とから構成されている。
【００１２】
該エンベロープ発生手段１１の動作は、下式で表すことができる。
Ｌｎ＝Ｌｎ−１＋（ｇ−Ｌｎ−１）ｈ
ここに、Ｌｎはｎ番目のエンベロープ出力、Ｌｎ−１は前記遅延バッファ２４の出力である（ｎ−１）番目のエンベロープ出力である。
【００１３】
次に、前記した構成を有するエンベロープ発生装置の動作を図５、図６を参照して説明する。いま、一例として、前記レベル係数発生手段１およびスピード係数発生手段２は図５（ａ）に示されているようなレベル係数ａおよびスピード係数ｂ（ただし、０＜ｂ≦１）を発生し、また前記レベル加工係数発生手段９およびスピード加工係数発生手段１０は同図（ｂ）に示されているようなレベル加工係数ｃおよびスピード加工係数ｄを、それぞれ前記エンベロープ発生手段１１から出力されるフェーズ切替え信号ｐに従って発生するものとする。なお、この動作の説明にあたっては、前記レベル係数加工手段７およびスピード係数加工手段８として、図２の加算器７ａ、８ａが用いられているとする。
【００１４】
図１のブロック図において、時刻ｔ１においてキーオン信号ｋが入力してきたとすると、切替え手段３、５は接点ｓ１に、４、６は接点ｓ３にそれぞれ接続される。また、レベル係数発生手段１からはフェーズ１のレベル係数ａ（＝Ｌ１）が発生され、スピード係数発生手段２からはスピード係数ｂ（＝０．３）が発生される。該レベル係数ａおよびスピード係数ｂは切替え手段３〜６を経てエンベロープ発生手段１１に入力される。エンベロープ発生手段１１は該レベル係数ａおよびスピード係数ｂが入力してくると、前記図４で説明した動作を行い、図６のアタックで示されているエンベロープｅ１を生成し出力する。
【００１５】
エンベロープ発生手段１１の出力ＬｎがレベルＬ１に達すると、エンベロープ発生手段１１からフェーズ切替え信号ｐが出力される。そうすると、前記レベル係数発生手段１からはフェーズ２のレベル係数ａ（＝Ｌ２）が発生され、スピード係数発生手段２からはスピード係数ｂ（＝０．２５）が発生され、これらの係数ａ，ｂはエンベロープ発生手段１１に入力する。エンベロープ発生手段１１は該係数ａ，ｂが入力してくると、該係数ａ，ｂに従って動作を行い、図６のエンベロープｅ２を形成して出力する。
【００１６】
さて、ディケイフェーズ中の時刻ｔ２においてキーオフがなされ、キーオフ信号ｋが入力してきたとすると、図１の切替え手段３、５は接点ｓ２に、４、６は接点ｓ４に接続される。このため、前記レベル係数発生手段１から出力されたレベル係数ａはレベル係数加工手段７に入力し、レベル加工係数発生手段９からのレベル加工係数ｃ（＝Ｌ４ −Ｌ２）と加算される。該加算結果であるレベル係数ｅ（＝Ｌ４）はエンベロープ発生手段１１に入力する。ここに、Ｌ４ ≦Ｌ２とするのが好適である。一方、前記スピード係数発生手段２から出力されたスピード係数ｂはスピード係数加工手段８に入力し、スピード加工係数発生手段１０からのスピード加工係数ｄ（＝０．１）と加算される。該加算結果であるスピード係数ｆ（＝０．２５＋０．１）はエンベロープ発生手段１１に入力する。
【００１７】
該エンベロープ発生手段１１はレベル係数ｅ＝Ｌ４、スピード係数ｆ＝０．３５が入力してくると、該係数に従う動作を行い、図６のエンベロープｆ１を生成して出力する。エンベロープ発生手段１１の出力ＬｎがレベルＬ４に達すると、エンベロープ発生手段１１からフェーズ切替え信号ｐが出力される。そうすると、前記レベル係数発生手段１からはフェーズ３のレベル係数ａ（＝Ｌ３）が発生され、スピード係数発生手段２からはスピード係数ｂ（＝０．０５）が発生され、それぞれがレベル係数加工手段７およびスピード係数加工手段８に入力する。レベル係数加工手段７では前記レベル係数発生手段１からのレベル係数ａ＝Ｌ３とレベル加工係数発生手段９からのレベル加工係数ｃ＝−Ｌ３とが加算され、レベル係数ｅ＝０が生成される。一方、スピード係数加工手段８では前記スピード係数発生手段２からのスピード係数ｂ＝０．０５とスピード加工係数発生手段１０からのスピード加工係数ｄ＝０．０５とが加算され、スピード係数ｆ＝０．１が生成される。前記レベル係数ｅ＝０とスピード係数ｆ＝０．１がエンベロープ発生手段１１に入力すると、該エンベロープ発生手段１１からは図６のエンベロープｆ２が生成される。
【００１８】
以上のように、本実施形態によれば、図６の実線で表された形状のエンベロープ（ｆ１＋ｆ２）が生成されることになり、図１４のエンベロープｅ５と比べると、点線のエンベロープ（ｅ２＋ｅ３）により近い形状になる。このため、ディケイ領域でキーオフの操作がなされても、不自然な感じがするのを大幅に低減することができるようになる。なお、前記レベル係数加工手段７およびスピード係数加工手段８として図３に示されているような乗算器を用いた場合には、例えば図５（ｃ）に示されているようなレベル加工係数ｃおよびスピード加工係数ｄを用いることにより、前記と同様の不自然感のないエンベロープを生成できるようになる。
【００１９】
次に、本発明の第２の実施形態について、図７を参照して説明する。図７のブロック図が図１のそれと異なる所は、ダンパーペダル信号ｍがレベル係数加工手段２１およびスピード係数加工手段２２に供給されるようになっている点であり、他の構成は同一である。なお、図において、図１と同じ符号は、同一または同等物を示す。
【００２０】
次に、前記レベル係数加工手段２１およびスピード係数加工手段２２の第１の具体例を図８を参照して説明する。レベル係数加工手段２１は同図（ａ）に示されているように加算器２１ａと乗算器２１ｂから構成されており、スピード係数加工手段２２は同図（ｂ）に示されているように加算器２２ａと乗算器２２ｂから構成されている。
【００２１】
前記乗算器２１ｂは前記レベル加工係数発生手段９から発生されたレベル加工係数ｃにダンパーペダル信号ｍを乗算する。加算器２１ａは前記レベル係数発生手段１から出力されたレベル係数ａと該乗算器２１ｂの出力信号とを加算する。一方、前記乗算器２２ｂはスピード加工係数発生手段１０から出力されたスピード加工係数ｄにダンパーペダル信号ｍを乗算する。加算器２２ａは前記スピード係数発生手段２から出力されたスピード係数ｂと該乗算器２２ｂの出力信号とを加算する。
【００２２】
図９は前記レベル係数加工手段２１およびスピード係数加工手段２２の第２の具体例を示すブロック図である。レベル係数加工手段２１は図示されているように、第１の乗算器２１ｃと第２の乗算器２１ｄから構成されており、スピード係数加工手段２２は第１の乗算器２２ｃと第２の乗算器２２ｄから構成されている。
【００２３】
次に、前記レベル係数加工手段２１およびスピード係数加工手段２２の第３の具体例を、図１０のブロック図を参照して説明する。レベル係数加工手段２１は加算器２１ｅとレベル加工テーブル２１ｆとから構成することができる。また、スピード係数加工手段２２は加算器２２ｅとスピード加工テーブル２２ｆとから構成することができる。該レベル加工テーブル２１ｆとスピード加工テーブル２２ｆの一例を図１１に示す。ペダル信号ｍはペダル値として、例えば０〜１２７の１２８段階の値を取ることができる。ペダル値０はダンパーペダルが全く踏まれていない状態、ペダル値１２７はダンパーペダルが一番強く踏まれている状態を示す。図１１のテーブルにおいて、Ｌ２＞Ｌ４〜Ｌ７、Ｌ４＜Ｌ５＜Ｌ６＜Ｌ７であるので、レベル加工テーブル２１ｆから得られるレベル加工係数は負の値を有し、かつフェーズ２の場合には前記ペダル値が０から１２７に向かう程、その絶対値が小さくなる傾向にある。一方、スピード加工テーブル２２ｆから得られるスピード加工係数は正の値を有し、前記ペダル値が０から１２７に向かう程、その絶対値が小さくなる傾向にある。
【００２４】
図１２は、該第２の実施形態から得られるエンベロープの形状を示している。ペダル値が０の時には、フェーズ２のレベル加工係数がＬ４ −Ｌ２、スピード加工係数が０．１であり、フェーズ３のレベル加工係数が−Ｌ３、スピード加工係数が０．０５であるので、エンベロープの形状はｑ１のようになる。また、ペダル値が３２、６４、９６、１２７と増加すると、フェーズ２、フェーズ３のレベル加工係数およびスピード加工係数はそれぞれ図１１のようになるので、エンベロープの形状はそれぞれｑ２、ｑ３、ｑ４およびｑ５となる。
【００２５】
以上のように、本実施形態によれば、ディケイ領域でキーオフの操作がなされ、かつダンパーペダルの操作がなされても、不自然な感じを与えないエンベロープ形状を提供することができるようになる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ディケイフェーズ継続時にキーオフが発生した場合に、ディケイフェーズに対してレベル・スピード係数発生手段から出力されたレベル係数とスピード係数に、ディケイフェーズに対するレベル加工係数とスピード加工係数をそれぞれ作用させ、続くサステンフェーズに対してレベル・スピード係数発生手段から出力されたレベル係数とスピード係数に、サステンフェーズに対するレベル加工係数とスピード加工係数をそれぞれ作用させてエンベロープを発生させるようにしたので、たとえディケイ領域でキーオフ操作がされても、自然な感じを与えるエンベロープ形状を提供できるようになる。
【００２７】
また、ダンパーペダルの操作がされた場合には、該ダンパーペダルの踏込量に応じてエンベロープ形状が０レベルに収束するスピードを変えることができ、自然な感じを与えるエンベロープ形状を提供できるようになる。
【００２８】
なお、前記キーオフ時に得られるレベル係数をキーオン時のレベル係数より小さくすると、より自然な感じを与えるエンベロープ形状を提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のレベル係数加工手段およびスピード係数加工手段の第１の具体的構成を示すブロック図である。
【図３】該レベル係数加工手段およびスピード係数加工手段の第２の具体的構成を示すブロック図である。
【図４】図１のエンベロープ発生手段の具体的構成を示すブロック図である。
【図５】レベル係数、スピード係数、レベル加工係数、スピード加工係数の一例を示すブロック図である。
【図６】図１の構成により得られるエンベロープ形状の一例を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図８】図７のレベル係数加工手段およびスピード係数加工手段の第１の具体的構成を示すブロック図である。
【図９】該レベル係数加工手段およびスピード係数加工手段の第２の具体的構成を示すブロック図である。
【図１０】該レベル係数加工手段およびスピード係数加工手段の第３の具体的構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０のレベル加工テーブルおよびスピード加工テーブルの一具体例を示す図である。
【図１２】図７の構成により得られるエンベロープ形状の一例を示す図である。
【図１３】サステン領域でキーオフされた時のエンベロープ形状の一例を示す図である。
【図１４】ディケイ領域でキーオフされた時の従来のエンベロープ形状の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…レベル係数発生手段、２…スピード係数発生手段、３〜６…切替え手段、７…レベル係数加工手段、８…スピード係数加工手段、９…レベル加工係数発生手段、１０…スピード加工係数発生手段、１１…エンベロープ発生手段、ｋ…キー信号、ｍ…ダンパーペダル信号。

Claims

レベル係数とスピード係数とをパラメータとしてエンベロープを生成する電子楽器のエンベロープ発生装置において、
該エンベロープの各フェーズ毎のレベル係数とスピード係数とを発生するレベル・スピード係数発生手段と、
キーオフ時に有効となる、ディケイフェーズおよびサステンフェーズに対するレベル加工係数およびスピード加工係数を発生するレベル加工・スピード加工係数発生手段と、
前記レベル・スピード係数発生手段から出力されたレベル係数とスピード係数に、前記レベル加工・スピード加工係数発生手段から出力されたレベル加工係数およびスピード加工係数を作用させてエンベロープを発生するエンベロープ発生手段とを具備し、
ディケイフェーズ継続時にキーオフが発生した場合に、前記エンベロープ発生手段は、ディケイフェーズに対して前記レベル・スピード係数発生手段から出力されたレベル係数とスピード係数に、前記レベル加工・スピード加工係数発生手段から出力された、ディケイフェーズに対するレベル加工係数とスピード加工係数をそれぞれ作用させ、続くサステンフェーズに対して前記レベル・スピード係数発生手段から出力されたレベル係数とスピード係数に、前記レベル加工・スピード加工係数発生手段から出力された、サステンフェーズに対するレベル加工係数とスピード加工係数をそれぞれ作用させることにより、自然に近い形状のエンベロープを発生させることを特徴とする電子楽器のエンベロープ発生装置。
請求項１記載の電子楽器のエンベロープ発生装置において、前記キーオフ時に前記エンベロープ発生手段においてディケイフェーズおよびサステンフェーズに対して得られるそれぞれのレベル係数は、前記レベル・スピード係数発生手段がディケイフェーズおよびサステンフェーズに対して発生するそれぞれのレベル係数より小さいことを特徴とする電子楽器のエンベロープ発生装置。
請求項１記載の電子楽器のエンベロープ発生装置において、前記キーオフ時にさらにダンパーペダル信号を前記レベル加工・スピード加工係数発生手段が発生するレベル加工係数およびスピード加工係数に作用させて、ダンパーペダルの踏込量に応じて該レベル係数およびスピード係数を補正するようにしたことを特徴とする電子楽器のエンベロープ発生装置。
請求項１記載の電子楽器のエンベロープ発生装置において、前記エンベロープ発生手段は、前記キーオフ時に、前記レベル・スピード係数発生手段が発生するレベル係数とスピード係数に前記レベル加工・スピード加工係数発生手段が発生するレベル加工係数とスピード加工係数をそれぞれ加算または乗算することを特徴とする電子楽器のエンベロープ発生装置。