JPH02146596A - Musical sound control method for electronic musical instrument - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To easily judge a playing method at a high speed and to make an accurate representation by detecting the playing method by fuzzy reasoning according to a playing operation state and controlling a musical sound. CONSTITUTION:A parameter reasoning circuit 5 detects the playing method from the input operation state of an operation part and outputs a corresponding musical sound control parameter, which is inputted to a signal generating circuit 6. Namely, the fuzzy reasoning of the operation state of various playing operation parts is performed to detect the playing method (legato, tenuto, staccato, etc.), thereby controlling the musical sound. The fuzzy reasoning is performed as to 'What operation (playing method) is performed currently for what musical sound is generated?'. Consequently, an accurate playing method is detected by the simple constitution and fine musical sound control is easily performed at a high speed to give performance a delicate nuance.

Description

【発明の詳細な説明】 （ａｌ産業上の利用分野 この発明は電子的に楽音を発生する電子楽器の楽音制御
方法に関し、レガート、スタンカート等の演奏手法に基
づく楽音制御方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention This invention relates to a musical tone control method for an electronic musical instrument that electronically generates musical tones, and more particularly to a musical tone controlling method based on performance techniques such as legato and stuncato.

（ｂ）従来の技術 電子的に楽音を発生する電子楽器は現在様々なものが実
用化されており、従来より一般的な鍵盤（キーボード）
型に加えて管楽器型や弦楽器（ギター）型のものも実用
化されている。これらの電子楽器は種々の演奏用操作部
（キースイッチ等）を有し、この演奏用操作部の操作（
演奏）状態により発生する楽音を制御する。たとえば鍵
盤型の電子楽器の場合、操作部として４〜７．５オクタ
一ブ程度のキーボード（各キーが半音毎の音高（Ｃ，Ｃ
，Ｄ、Ｅ　　・・・・・・）に対応している）を備え、
各キーにキーのオン・オフを検出するキーオンセンサ、
打鍵強度（イニシャルタッチ）を検出するイニシャルタ
ッチセンサ、キーオン中のキー押圧強度（アフタータッ
チ）を検出するアフタータッチセンサ等を備えている。(b) Conventional technology A variety of electronic musical instruments that generate musical sounds electronically are currently in practical use, and conventional keyboards are more commonly used.
In addition to the type, wind instrument type and stringed instrument (guitar) type types have also been put into practical use. These electronic musical instruments have various performance operation parts (key switches, etc.), and the operation of these performance operation parts (
Controls the musical tones generated depending on the playing state. For example, in the case of a keyboard-type electronic musical instrument, the operating section is a keyboard with a size of about 4 to 7.5 octaves (each key has a semitone pitch (C, C).
, D, E...)),
Key-on sensor for each key to detect key on/off
It is equipped with an initial touch sensor that detects the strength of keystrokes (initial touch), an aftertouch sensor that detects the strength of key presses during key-on (aftertouch), etc.

さらにこのキーボードに加えてペダルやホイール型操作
部をも有している。一方、管楽器型電子楽器の場合には
、操作部として木管楽器類似のキーシステムおよび吹き
口を備え、各キーの操作状態を検出するセンサおよび吹
き込まれる息の強さを検出するブレスセンサ、リードに
加わる圧力を検出するりツブセンサ等を有している。こ
のようなセンサの検出値（操作状態）に基づいて音高、
ピッチ（同一音高内での微小周波数）変位、レベル（音
量）、波形。Furthermore, in addition to this keyboard, it also has a pedal and wheel type operation section. On the other hand, in the case of a wind instrument-type electronic musical instrument, the operation section is equipped with a key system similar to that of a woodwind instrument and a blowhole, and a sensor that detects the operation status of each key, a breath sensor that detects the strength of the breath being blown, and a reed. It has a knob sensor etc. that detects the applied pressure. Based on the detected value (operation status) of such a sensor, the pitch,
Pitch (minor frequency within the same pitch) displacement, level (volume), waveform.

付加的効果（ビブラート等）等種々の楽音制御パラメー
タを決定する。この楽音制御パラメータでで音源部に発
音させることにより、表情の豊かな楽音を発生すること
ができる。Determine various tone control parameters such as additional effects (vibrato, etc.). By causing the sound source section to generate sounds using these musical tone control parameters, it is possible to generate musical tones with rich expressions.

ところで、楽器の演奏手法としては、たとえば、レガー
ト、テヌート、スタンカート等の音量やフレージングに
関する演奏手法やクレソシエンドデクレソシエンド等の
レベル（音量）に関する演奏手法、リタルダンド１アッ
チェレランド等テンポに関する演奏手法等様々な演奏手
法がある。By the way, musical instrument performance techniques include, for example, performance techniques related to volume and phrasing such as legato, tenuto, and stuncato, performance techniques related to level (volume) such as cresociendo de cresociendo, and performance techniques related to tempo such as ritardando 1 accelerando. There are various playing methods.

従来の電子楽器では、このような演奏手法は（−部を除
いて）演奏者の直接の操作によって表現されていた。た
とえば、テヌートの場合にはアフタータッチを少しづつ
強くしたり、デクレッジエンドの場合にはアフタータッ
チを徐々に弱くしたりしてそれらを表現していた。In conventional electronic musical instruments, such performance techniques (with the exception of the minus part) were expressed through direct operations by the performer. For example, in the case of a tenuto, the aftertouch was gradually strengthened, and in the case of a decline end, the aftertouch was gradually weakened.

（６１発明が解決しようとする課題 しかし、演奏用操作部の機構およびセンサの機能が、演
奏者の意図を受は付けるために不十分な場合があり（た
とえば、鍵盤型電子楽器において演奏者が任意の早さの
ポルタメントをかけることはできなかった。）、従来の
電子楽器では、このように演奏用操作部やセンサで検出
できない演奏手法は、まったく表現することができない
かまたはプリセットされた一定の表現しかすることがで
きない欠点があった。このため、豊かな表情を持った楽
音を発することができなかった。(61 Problems to be Solved by the Invention) However, there are cases where the mechanism of the performance operation section and the function of the sensor are insufficient to accept the player's intentions (for example, in a keyboard-type electronic musical instrument, the player's (It was not possible to apply portamento at arbitrary speeds.) With conventional electronic musical instruments, playing techniques that cannot be detected by the performance controls or sensors cannot be expressed at all, or they cannot be expressed at a preset constant speed. It had the disadvantage that it was only able to produce expressive musical sounds.

また一方、演奏者の演奏の技量が不十分なため、演奏手
法が十分に表現できない場合もあるが（たとえばアフタ
ータッチやプレスコントロールでビブラートやピッチベ
ンドの演奏手法を行う場合、操作が的確でないと単なる
音量の不安定やピッチのずれに聞こえてしまい、楽音と
して不適当なものとなってしまう。）、従来の電子楽器
ではこれを補償することができず、そのまま不適当な楽
音として発せられる欠点があった。On the other hand, there are cases in which the performer's playing technique is insufficient and the playing technique cannot be fully expressed (for example, when using aftertouch or press control to perform vibrato or pitch bend, if the operation is not accurate, it is simply Conventional electronic musical instruments cannot compensate for this, and the disadvantage is that the sound is emitted as an inappropriate musical sound.) there were.

この発明は従来のこのような欠点に鑑みてなされたもの
で、ファジィ推論を用いることにより、節略で高速に演
奏手法を判断し、演奏手法を的確に表現できる電子楽器
の楽音制御方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the conventional method, and it is an object of the present invention to provide a musical tone control method for an electronic musical instrument that uses fuzzy inference to judge a performance technique in a simple and high-speed manner, and can express the performance technique accurately. The purpose is to

ｆｄ）課題を解決するための手段 この発明は、演奏用操作部の操作状態に基づき、ファジ
ィ推論によって演奏手法を検出し、楽音を制御すること
を特徴とする。fd) Means for Solving the Problems The present invention is characterized in that a performance technique is detected by fuzzy inference based on the operation state of a performance operation section, and musical tones are controlled.

（ｅ）作用 この発明の電子楽器の楽音制御方法では、種々の演奏用
操作部の操作状態をファジィ推論することにより演奏手
法（レガート、テヌート　スタ・ノカート等）を検出し
て楽音を制御するようにしたここで、ファジィ推論はｒ
現在の操作状態はどのような楽音を発するための操作（
どのような演奏手法）であるかｊに関して行われ、この
ためのファジィルールが複数定められる。ファジィルー
ルは一般的に、 ｉｆ　（ｘ＝Ａ、　　ｙ＝Ｂ、　−）　ｔｈｅｎ　（ｕ
＝Ｒ）の形式で表される。この発明では、例えば、「ア
フタータッチ（ｘ）が大きく（Ａ）且つキーオン時間（
ｙ）が長けれ（Ｂ）ば、テヌート演奏であり、レベルお
よびピッチ（ｕ）を少し上げてゆ＜（Ｒ）。」「イニシ
ャルタッチ（ｘ）が大きく（Ａ）且つキーオン時間（ｙ
）が短けれ（Ｂ）ば、スタッカート演奏であり、リリー
ス（ｕ）少し付ける（Ｒ）。」「アフタータッチ（Ｘ）
が皇秋旦て下がっていれ（Ａ）ば、デクレッジエンド演
奏であるため、アフタータッチ強度の播れにかかわらず
、レベルを（ｕ）スムーズに下げてゆく（Ｒ）。（但し
、このルールにおいて下線部は別のファジィ推論で求め
られるファジィ測度であるため、この命題を表すファジ
ィ集合はウルトラファジィ集合となる。）Ｊ等のような
ルールが構成される。(e) Effect: In the musical tone control method for an electronic musical instrument according to the present invention, the musical tone is controlled by detecting the performance technique (legato, tenuto, sta nocato, etc.) by fuzzy inference on the operating states of various performance operation units. Here, the fuzzy inference is r
What kind of musical sound is the current operation state?
The performance method is determined based on j, and a plurality of fuzzy rules are defined for this purpose. Fuzzy rules are generally if (x=A, y=B, −) then (u
=R). In this invention, for example, "aftertouch (x) is large (A) and key-on time (
If y) is long (B), it is a tenuto performance, and the level and pitch (u) should be raised slightly (R). ” “Initial touch (x) is large (A) and key-on time (y
) is short (B), it is a staccato performance, with a release (u) and a slight addition (R). ” “Aftertouch (X)
If the sound gradually decreases (A), the level is smoothly lowered (U) regardless of the aftertouch strength (R), since this is a Decrege End performance. (However, in this rule, the underlined part is a fuzzy measure obtained by another fuzzy inference, so the fuzzy set representing this proposition is an ultra-fuzzy set.) Rules such as J are constructed.

？ ここで第＊回を参照して一般的なファジィ推論の方式を
説明する。この方式はｍ１ｎｉ、ｗａｘルールと言われ
るものである。この例では２個のファジィルールｒｉｆ
　（ｘ＝Ａ、　）　ｔｈｅｎ　（ｕ＝Ｒ，）　、　ｉｆ
　（Ｋ＝Ａｚ＊Ｙ＝Ｂｚ　）ｔｈｅｎ　（ｕ＝Ｒ，）Ｊ
に基づく推論を説明する。それぞれの命題（ｘ＝Ａ、、
ｘ＝Ａｚ　＋　　＞’＝Ｂｚ　、ｕ＝Ｒ＋　、ｕ＝Ｒ２
）がメンバーシップ関数で表現される。条件部（”ｉｆ
”以下の命題）のメンバーシップ関数は入力される変数
値（ｘｏ、ｙｏ）が所定のファジィ集合（Ａ。? Here, a general fuzzy inference method will be explained with reference to Part *. This method is called m1ni, wax rule. In this example, two fuzzy rules rif
(x=A, ) then (u=R,), if
(K=Az*Y=Bz)then (u=R,)J
Explain the reasoning based on. Each proposition (x=A,,
x=Az+>'=Bz, u=R+, u=R2
) is expressed by a membership function. Conditional part (“if
The membership function of ``the following proposition) is a function in which the input variable values (xo, yo) are a predetermined fuzzy set (A.

Ａｘ　、　Ｂｚ　）にどの程度域しているかを示す関数
値（メンバーシップ値：α８．β８．βｙ）を求めるた
めの関数であり、条件部の出力は求められたメンバーシ
ップ値のうち最小のもの（α８．β、）となる。結論部
（“ｔｈｅｎ”以下の命題）のメンバーシップ関数はこ
のルールの結論を出力するための関数で、条件部の出力
値でリミ・ノド（頭切り）された制＜Ｂ置方向（Ｕ軸方
向）に広がりをもつ値として出力されるものである。最
終的な制御量（ｕｓ　）は複数のファジィルールの結論
を論理和し、その重心の値とされる。This is a function to find the function value (membership value: α8.β8.βy) that shows how much it ranges from Ax, Bz), and the output of the condition part is the minimum value among the found membership values. (α8.β,). The membership function of the conclusion part (proposition after "then") is a function to output the conclusion of this rule, and the control <B position direction (U axis) is truncated by the output value of the condition part. It is output as a value that spreads in the direction). The final control amount (us) is obtained by ORing the conclusions of a plurality of fuzzy rules and is taken as the value of the center of gravity.

このような推論を演奏手法の検出に用いることにより、
演奏用操作部の操作状態を複合的に考慮した推論処理が
容易になり、簡略な回路構成で微妙な楽音制御をするこ
とができる。また、この場合でも処理速度が低下するこ
とがない。さらに、ファジィルールやメンバーシップ関
数を種々変更することにより、演奏者が自己の意図を十
分に表現できるようにすることができる。By using this kind of reasoning to detect performance techniques,
Inference processing that takes into account the operation status of the performance operation section in a complex manner becomes easy, and delicate musical tone control can be performed with a simple circuit configuration. Further, even in this case, the processing speed does not decrease. Furthermore, by variously changing the fuzzy rules and membership functions, it is possible for the performer to fully express his or her own intentions.

（「）実施例 第１図はこの発明の実施例である楽音制御方法が用いら
れる電子楽器のブロック図である。('') Embodiment FIG. 1 is a block diagram of an electronic musical instrument in which a musical tone control method according to an embodiment of the present invention is used.

鍵盤１は複数の音高に対応するキーを有している。それ
ぞれのキーにはキーのオン・オフを検出するキーオンセ
ンサ、イニシャルタッチ強度（速度）を検出するイニシ
ャルタッチセンサおよびアフタータッチ強度を検出する
アフタータッチセンサが設けられている。イニシャルタ
ッチセンサはキーオン動作に伴って連続してオンする２
個のフォトセンサからなっており、このうち後にオンす
るフォトセンサがキーオンセンサを兼ねている。The keyboard 1 has keys corresponding to a plurality of pitches. Each key is provided with a key-on sensor that detects whether the key is on or off, an initial touch sensor that detects the initial touch intensity (speed), and an aftertouch sensor that detects the aftertouch intensity. Initial touch sensor turns on continuously with key-on operation 2
It consists of several photosensors, of which the one that turns on later also serves as a key-on sensor.

これらのセンサの状態はキーオン検出回路２．イニシャ
ルタッチ検出回路３およびアフタータッチ検出回路４に
検出される。キーオン検出回路２は常時鍵盤１　（フォ
トセンサ）をスキャンして各キーのオン・オフを監視し
ており、キーオンがあったときにはそのキーコード（音
高を表すコード二ＫＣ）、キーオン信号（ＫＯＮ）およ
びキーオン時間信号（ＫＯＮＴ）を出力する。イニシャ
ルタッチ検出回路３はキーオンがあったとき、そのキー
の打鍵の強さを検出してイニシャルタッチ強度信号（Ｉ
ＮＴ）を出力する。また、アフタータッチ検出回路４は
オンされているキーの押圧強度を検出してアフタータッ
チ強度信号（ＡＦＴ）を出力する。キーコード（ＫＣ）
は合成器７に入力され、キーオン信号（ＫＯＮ）はパラ
メータ推論回路５．音源回路８およびエンベロープジェ
ネレータ９に入力され、キーオン時間信号（ＫＯＮＴ）
はパラメータ推論回路５に入力されている。また、パラ
メータ推論回路５．音源回路８．エンベロープジェネレ
ータ９にはイニシャルタッチ強度信号（ＩＮＴ）、アフ
タータッチ強度信号（ＡＦＴ）も入力される。パラメー
タ推論回路５は入力される操作部の操作状態から演奏手
法を検出し、それに対応する楽音制御パラメータを出力
する。この楽音制御パラメータは信号発生回路６に入力
される。信号発生回路６は入力された楽音制御パラメー
タに基づいてピッチ変位信号、レベル変位信号を合成器
７およびエンベロープジェネレータ９に入力する。合成
器７は入力されたキーコード（ＫＣ）を周波数信号（Ｆ
ナンバ二周波数を表すディジタル値）に変換するととも
に、この周波数信号をピッチ変位信号で変調する回路で
ある。このようにして楽音の周波数信号が刻々決定され
音源回路８に入力される。音源回路８はこの周波数信号
を所定のタイミングで累算し、その累算値を位相として
所定の波形（音色）を表すディジタル信号を発生し乗算
回路１０に入力する。乗算回路１０にはエンベロープジ
ェネレータ９が接続されている。エンベロープジェネレ
ータ９はイニシャルタッチ信号、アフタータッチ信号、
キーオン時間等に基づいて立ち上がり、減衰等のレベル
波形を有する基本エンベロープ信号を生成し、この基本
エンベロープ信号に信号発生回路６から入力されたレベ
ル変位信号を重畳してエンベロープ信号を生成する。こ
のエンベロープ信号を乗算回路１０に出力する６乗算回
路ｉ０ではこのエンベロープ信号により前記ディジタル
信号が振幅変調され、ディジタル楽音信号が生成される
。エンベロープを施されたディジタル楽音信号はＤ／Ａ
変換回路ｌｌに入力される。Ｄ／Ａ変換回路１１ではデ
ィジタルの楽音信号がサンプル／ホールドされてアナロ
グの楽音信号に変換される。アナログ楽音信号はアンプ
１２に入力される。The status of these sensors is determined by the key-on detection circuit 2. It is detected by the initial touch detection circuit 3 and the aftertouch detection circuit 4. The key-on detection circuit 2 constantly scans the keyboard 1 (photo sensor) to monitor the on/off of each key, and when a key-on is detected, the key-on signal (KON ) and key-on time signal (KONT). When a key is turned on, the initial touch detection circuit 3 detects the strength of the keystroke and generates an initial touch strength signal (I
NT) is output. Further, the aftertouch detection circuit 4 detects the pressing intensity of the turned-on key and outputs an aftertouch intensity signal (AFT). Key code (KC)
is input to the synthesizer 7, and the key-on signal (KON) is input to the parameter inference circuit 5. A key-on time signal (KONT) is input to the sound source circuit 8 and envelope generator 9.
is input to the parameter inference circuit 5. Also, parameter inference circuit 5. Sound source circuit 8. An initial touch intensity signal (INT) and an aftertouch intensity signal (AFT) are also input to the envelope generator 9. The parameter inference circuit 5 detects a performance technique from the input operating state of the operating section, and outputs a tone control parameter corresponding to the performance technique. These musical tone control parameters are input to the signal generation circuit 6. The signal generating circuit 6 inputs a pitch displacement signal and a level displacement signal to a synthesizer 7 and an envelope generator 9 based on the input musical tone control parameters. The synthesizer 7 converts the input key code (KC) into a frequency signal (F
This is a circuit that converts the frequency signal into a digital value representing the number two frequency and modulates this frequency signal with a pitch displacement signal. In this manner, the frequency signal of the musical tone is determined moment by moment and input to the tone generator circuit 8. The tone generator circuit 8 accumulates this frequency signal at a predetermined timing, uses the accumulated value as a phase, generates a digital signal representing a predetermined waveform (timbre), and inputs the digital signal to the multiplication circuit 10. An envelope generator 9 is connected to the multiplication circuit 10. The envelope generator 9 generates an initial touch signal, an aftertouch signal,
A basic envelope signal having a level waveform such as rise and attenuation is generated based on the key-on time, etc., and a level displacement signal inputted from the signal generation circuit 6 is superimposed on this basic envelope signal to generate an envelope signal. In the six multiplier circuit i0 which outputs this envelope signal to the multiplier circuit 10, the digital signal is amplitude-modulated by this envelope signal, and a digital tone signal is generated. The enveloped digital musical tone signal is D/A
It is input to conversion circuit ll. In the D/A conversion circuit 11, a digital tone signal is sampled/held and converted into an analog tone signal. The analog musical tone signal is input to the amplifier 12.

前記パラメータ推論回路５ではキーオン時にレガート度
を推論し、キーオン中にテヌート度を推論し、また、キ
ーオフ時にスタンカート度を推論する。ここで、レガー
ト奏法とは連続する音を滑らかにつないでゆ（奏法でゆ
ったりとした感じを出したりフレーズ感を出したりする
ときに用いられる奏法である。テヌート奏法とは、音を
音量（音符の長さ）いっばい音量を下げないでのばす奏
法であり、はっきりとした力強い感じをだすときすとき
に用いられる奏法である。前記推論はファジィ推論で行
われ、この推論のためのファジルールは以下の３種類で
ある。The parameter inference circuit 5 infers the legato degree when the key is on, the tenuto degree during the key-on, and the stuncato degree when the key is off. Here, the legato playing method is a playing method that smoothly connects consecutive notes (used to create a relaxed feeling or a sense of phrase).The tenuto playing method is a playing method that connects consecutive notes smoothly This is a playing method in which the volume is extended without lowering the volume, and is used when creating a clear and powerful feeling.The above inference is performed using fuzzy inference, and the fuzzy rules for this inference are as follows. There are three types.

ｒ直前の押下キーのアフタータッチと今回のイニシャル
タッチとの差が小さく、今回のキーオンが直前のキーオ
ンと重なっていれば、レガート奏法であり、アタックを
小さ（してエンベロープを滑らかにつなぐとともに、少
しボルタメントを掛ける。」すなわち、楽音の立ち上が
りにはアタックという特にパルス的な大レベルの瞬間が
ある゛が、レガート奏法ではこのアタックが不要である
ためこれを鈍らせ、音程も少し滑らせて滑らかさを出す
のである。If the difference between the aftertouch of the key pressed immediately before r and the current initial touch is small, and the current key-on overlaps with the previous key-on, then it is a legato playing style, and the attack is small (by which the envelope is connected smoothly, Add a little voltament.''In other words, at the beginning of a musical note, there is an attack, a particularly pulse-like, high-level moment, but in legato playing, this attack is not necessary, so this is blunted, and the pitch is also made to slide a little to make it smoother. It brings out the beauty.

「キーオン時間が長く、アフタータッチが大きければ、
テヌート奏法であるため、レベルとピッチを少しづつ上
昇させる。」すなわち、テヌートで音を音量いっばいの
ばすときには「音を押す」という印象が伴うが、この印
象を強調するためレベルとピッチを少しづつあげてゆく
のである。“If the key-on time is long and the aftertouch is large,
Since this is a tenuto style, the level and pitch are increased little by little. '' In other words, when the sound is increased in volume during tenuto, it gives the impression of ``pushing the sound,'' and in order to emphasize this impression, the level and pitch are raised little by little.

「イニシャルタッチが大きく、キーオン直後にキーオフ
されれば、スタッカート奏法であるため、低レベルでリ
リースタイムを少し長くする。」理想的なスタッカート
は単に音を短く切るのみではなく、物を叩いたときのよ
うな軽い余韻が残るのが理想される。このため、スタッ
カート奏法を検出したときには低レベルのリリースをつ
けるのである。``If the initial touch is large and the key is turned off immediately after key-on, this is a staccato playing style, so the release time should be slightly longer at a low level.'' The ideal staccato does not just cut the note short, but when you hit something. Ideally, it should leave a light aftertaste like . For this reason, when a staccato playing style is detected, a low-level release is applied.

これらの推論を実行するため、第２図のような回路が構
成され、第３図〜第５図のメンバーシップ関数が設定さ
れる。To carry out these inferences, a circuit as shown in FIG. 2 is constructed and the membership functions shown in FIGS. 3-5 are set.

このうち、正規化回路１０１，１０２．加算器１０７、
ゲート回路１０８．テーブルＩＣ１０９および第３図（
Ａ）〜（Ｃ）がレガート度を推論するための回路および
メンバーシップ関数である。正規化回路１０２にはイニ
シャルタッチ強度信号（Ｉ　ＮＴ）が入力され、正規化
回路１０１には今回のキーオンの直前にキーオンされた
キー（以下「直前キー」）のアフタータッチ強度信号（
ｐｒｅＡＦＴ）が人力される。正規化回路１０２．１０
１はそれぞれ第３図（Ｂ）、（Ａ）のメンバーシップ関
数を生成し、入力されたＩ　ＮＴ、　ｐｒｅ　ＡＦＴを
正規化する（０〜１間の数値に変換する）。Among these, normalization circuits 101, 102 . adder 107,
Gate circuit 108. Table IC109 and Figure 3 (
A) to (C) are circuits and membership functions for inferring legato degree. The normalization circuit 102 receives an initial touch intensity signal (INT), and the normalization circuit 101 receives an aftertouch intensity signal (hereinafter referred to as the "previous key") of the key that was turned on immediately before the current key-on.
preAFT) is performed manually. Normalization circuit 102.10
1 generates the membership functions shown in FIGS. 3(B) and 3(A), respectively, and normalizes the input I NT and pre AFT (converts them to numerical values between 0 and 1).

正規化回路１０１．１０２はともに加算器１０７に接続
されており、正規化されたＩ　ＮＴ、　ｐｒｅ　ＡＦＴ
を出力する。加算器１０７ではＩＮＴからｐｒｅ　ＡＦ
Ｔを減算しその差を求める。加算器１０７はゲート回路
１０８を介してテーブルＩＣ１０９に接続されている。The normalization circuits 101 and 102 are both connected to the adder 107, and the normalized I NT, pre AFT
Output. In the adder 107, from INT to pre AF
Subtract T and find the difference. Adder 107 is connected to table IC 109 via gate circuit 108.

ゲート回路１０８は直前キーのキーオン信号（ｐｒｅＫ
ＯＮ）によって開閉されるゲート信号である。テーブル
ＩＣ１０９は第３図（Ｃ）のメンバーシップ関数を生成
し、ＩＮＴｐｒｅＡＦＴＯ差からレガート度を割り出し
て出力する。この値は切換器１１４を介して信号発生回
路６に人力される。切換器１１４にはキーオン信号（Ｋ
　ＯＮ）が入力されており、ＫＯＮの立ち上がり時（イ
ニシャルタッチ時）にテーブルＩＣが信号発生回路６に
接続される。テーブルＩＣｌ０９（７）出力（レガート
度）はエンベロープ、ピッチをなめらかにつなぐための
パラメータとして用いられる。The gate circuit 108 receives the key-on signal (preK) of the immediately preceding key.
This is a gate signal that is opened and closed by the ON). The table IC 109 generates the membership function shown in FIG. 3(C), determines the degree of legato from the INTpreAFTO difference, and outputs it. This value is manually input to the signal generation circuit 6 via the switch 114. The switch 114 has a key-on signal (K
ON) is input, and the table IC is connected to the signal generation circuit 6 when KON rises (at the time of initial touch). The output (legato degree) of table ICl09 (7) is used as a parameter for smoothly connecting the envelope and pitch.

メンバーシップ関数発生回路１０３，１０４゜１１０、
演算回路１１１および第４図（Ａ）〜（Ｃ）がテヌート
度を推論するための回路およびメンバーシップ関数であ
る。ファジィ推論を実行する演算回路１１１に対しメン
バーシップ関数発生回路１０３．１０４が条件部のメン
バーシップ値を入力し、メンバーシップ関数発生回路１
１０が結論部のメンバーシップ関数を入力する。メンバ
ーシップ関数発生回路１０３，１０４にはアフタータッ
チ強度信号（ＡＦＴ）およびキーオン時間信号（ＫＯＮ
Ｔ）が入力されており、第４図（Ａ）、ＣＢ）のメンバ
ーシップ関数に基づいてそのメンバーシップ度（アフタ
ータッチの強さ、キーオン時間の長さ）を割り出す。こ
の値が演算回路１１１に入力される。演算回路１１１で
は入力されたメンバーシップ値で結論部のメンバーシッ
プ関数ｆ（ＫＴ、）、ｆ（ＡＴ）の頭切りを行い、それ
らの重心をテヌートパラメータ（テヌート度）として出
力する。切換器１１４はＫ　ＯＮ　”４続中にこの値を
信号発生回路６に入力する。この値はエンベロープ制御
、ピッチ制御のためのパラメータとして用いられる。Membership function generation circuit 103, 104° 110,
The arithmetic circuit 111 and FIGS. 4(A) to 4(C) are a circuit and membership function for inferring the degree of tenuto. Membership function generation circuits 103 and 104 input the membership value of the condition part to the arithmetic circuit 111 that executes fuzzy inference, and the membership function generation circuit 1
10 inputs the membership function of the conclusion part. Membership function generation circuits 103 and 104 include an aftertouch strength signal (AFT) and a key-on time signal (KON).
T) is input, and its membership degree (strength of aftertouch, length of key-on time) is determined based on the membership functions shown in FIGS. 4(A) and CB). This value is input to the arithmetic circuit 111. The arithmetic circuit 111 cuts off the membership functions f(KT, ) and f(AT) of the conclusion part using the input membership value, and outputs their center of gravity as a tenuto parameter (tenuto degree). The switch 114 inputs this value to the signal generation circuit 6 during the K ON "4 series. This value is used as a parameter for envelope control and pitch control.

メンバーシップ関数発生回路１０５，１０６゜１１３、
演算回路１１２および第５図（Ａ）〜（Ｃ）がスタッカ
ート度を推論するための回路およびメンバーシップ関数
である。ファジィ推論を実行する演算回路１１２に対し
メンバーシップ関数発生回路１０５．１０６が条件部の
メンバーシップ値を入力し、メンバーシップ関数発生回
路１１３が結論部のメンバーシップ関数を入力する。メ
ンバーシップ関数発生回路１０５．１０６にはイニシャ
ルタッチ強度信号（ＩＮＴ）およびキーオン時間信号（
ＫＯＮＴ）が入力されており、第５図（Ａ）、　（Ｂ）
のメンバーシップ関数（ＩＴｚ。Membership function generation circuit 105, 106° 113,
The arithmetic circuit 112 and FIGS. 5(A) to 5(C) are a circuit and membership function for inferring the degree of staccato. Membership function generation circuits 105 and 106 input the membership value of the condition part to the arithmetic circuit 112 that executes fuzzy inference, and the membership function generation circuit 113 inputs the membership function of the conclusion part. Membership function generation circuits 105 and 106 include an initial touch intensity signal (INT) and a key-on time signal (
KONT) is input, and Figures 5 (A) and (B)
membership function (ITz.

Ｋ’ｒｚ）に基づいてそのメンバーシップ度を割り出す
。この値が演算回路に入力される。演算回路では入力さ
れたメンバーシップ値で結論部のメンバーシップ関数ｆ
（Ｋ　Ｔｚ）、　ｆ（Ｉ　Ｔｔ　）の頭切りを行い、そ
れらの重心をリリース時間（スタッカート度）として出
力する。切換器１１４とＫＯＮの立ち下がり時にこの値
を信号発生回路６に入力する。この値はエンベロープ制
御（リリース制御）のためのパラメータとして用いられ
る。K'rz). This value is input to the arithmetic circuit. In the arithmetic circuit, the membership function f of the conclusion part is calculated using the input membership value.
(K Tz) and f(I Tt ), and output their centers of gravity as release times (staccato degrees). This value is input to the signal generation circuit 6 when the switch 114 and KON fall. This value is used as a parameter for envelope control (release control).

このような推論回路およびメンバーシップ関数により上
記ファジィルールを実行することにより第６図（Ｂ）〜
（Ｄ）に示すような楽音制御をすることができる。ここ
で、同図（Ａ）は通常の（上記制御を行わないときの）
キータッチと楽音レベルを示す図である。同図（Ａ）〜
（Ｄ）では上段にイニシャルタッチ強度および経時的な
アフタータッチ強度を示し、下段に楽音の発音レベルを
示す。同図（Ａ）ではイニシャルタッチにより楽音の立
ち上がりにアタックが形成され、キーオン中は一定のレ
ベルが保持されて、キーオフとともに楽音も停止する。By executing the above fuzzy rule using such an inference circuit and membership function, the results shown in Fig. 6(B) -
Musical tone control as shown in (D) can be performed. Here, (A) in the same figure shows normal (when the above control is not performed)
FIG. 3 is a diagram showing key touches and musical tone levels. Same figure (A)~
In (D), the upper row shows the initial touch strength and the aftertouch strength over time, and the lower row shows the sound production level of the musical tone. In FIG. 5A, an attack is formed at the beginning of the musical tone due to the initial touch, a constant level is maintained during key-on, and the musical tone also stops when the key is off.

同図（Ｂ）はレガート処理をした場合を示す。(B) of the same figure shows the case where legato processing is performed.

上段破線が直前キーのアフタータッチ強度である。直前
のキーがキーオンされているままで今回の打鍵が行われ
た場合、そのイニシャルタッチによるアタック（下段二
点鎖線）を弱くしてなだらかにレベルを連続させる。こ
のときピッチもボルタメントによりなだらかに結ばれる
。The upper dashed line is the aftertouch strength of the previous key. If the current key is pressed while the previous key is still keyed on, the attack caused by that initial touch (lower two-dot chain line) is weakened and the levels are smoothly continued. At this time, the pitches are also connected gently by the voltament.

同図（Ｃ）はテヌート処理をした場合を示す。FIG. 6C shows the case where tenuto processing is performed.

キーオンののちアフタータッチが強く継続されると、レ
ベルとピッチが少しづつ持ち上げられる。If aftertouch continues strongly after key-on, the level and pitch will be raised little by little.

これにより、テヌート演奏特有の「音を押す」印象を強
調することができる。This makes it possible to emphasize the impression of "pushing the notes" that is unique to tenuto performance.

同図（Ｄ）はスタッカート処理をした場合を示す。強い
イニシャルタッチで、キーオンから短時間でキーオフさ
れた場合、低いレベルの残響を残して楽音の切れを柔ら
かくする。(D) in the same figure shows the case where staccato processing is performed. If a strong initial touch is used and the key is turned off within a short period of time, a low level of reverberation is left to soften the cutting edge of the musical tone.

上記演算回路１１１，１１２はディスクリートな回路で
構成することもでき、またマイクロコンピュータで構成
することもできる。第７図（Ａ）〜（Ｃ）に上記演算回
路をマイクロコンピュータで構成した場合のフローチャ
ートを示す。The arithmetic circuits 111 and 112 can be constructed from discrete circuits or microcomputers. FIGS. 7(A) to 7(C) show flowcharts in the case where the arithmetic circuit is constructed of a microcomputer.

同図（Ａ）は条件部のメンバーシップ値で結論部のメン
バーシップ関数の頭切りをするだめのフローチャートで
ある。まずｎ７でメンバーシップ関数の横軸の値を表す
ｉを０にセットする。このｉの値がメンバーシップ関数
の横軸の大きさ（ｓｉｚｅ）以上になったときｎ８の判
断で動作を終了する。ｎ９ではメンバーシップ関数のｉ
における値（ＩＩＩｅｍ（ｉ））を読み出し、この値が
条件部のメンバーシップ値ｓｃ１以下であるか否かを判
断する（ｎ１０）　、　ｍｅｎ（ｉ）がｓｃｌ以下であ
ればｍｅｒ＠（ｉ）の値をバ・２フｙ　（ｂｕｆ）に書
き込み（ｎ　１２　）　、ｍｅｍ（ｉ）がｓｃｌを超え
ていれば５ｃｌＯ値をバッファ（ｂｕｒ）に書き込む（
ｎｉｌ）、このバッファの値をｉに対応する結論メモリ
ｍｅｒｇｏ（ｉ）に書き込んだのち（ｒｌ　ｌ　３）、
ｉに１を加算して（ｎ１４）ｎ８に戻る。FIG. 5A is a flowchart for cutting off the beginning of the membership function in the conclusion part using the membership value in the condition part. First, at n7, i, which represents the value of the horizontal axis of the membership function, is set to 0. When the value of i becomes equal to or larger than the size of the horizontal axis of the membership function, the operation is terminated based on the determination at n8. In n9, the membership function i
Read the value (IIIem(i)) in and judge whether this value is less than or equal to the membership value sc1 of the conditional part (n10). If men(i) is less than or equal to sc1, the value of mer@(i) is Write the value to the buffer (buf) (n 12 ), and if mem(i) exceeds scl, write the 5clO value to the buffer (bur) (
nil), writes the value of this buffer to the conclusion memory mergo(i) corresponding to i (rl l 3),
Add 1 to i (n14) and return to n8.

同図（Ｂ）は頭切りされたメンバーシップ関数の論理和
および面積計算動作を実行するためのフローチャートで
ある。まずｎ１５で横軸値ｉおよび面積積算メモリａｃ
ｃにＯをセットする。ｉの値がメンバーシップ関数の横
軸の大きさ（ｓｉｚｅ）を超えたときｎ１６の判断で動
作を終了する。ｎ１７では頭切りされたメンバーシップ
関数のｉにおける関数値（ｍｅｍＨｉ）、ｍｅａＡ２（
ｉ）、ｍｅｍ３（ｉ））を読み出し、このうち最大のも
のをｎ１３で判断する。ｍｅｎＨｉ）が最大であればｍ
ｅａｌ（ｉ）をバッフ７　（ｂｕｆ）に書き込み（ｎ１
９）、ａ＋ｅｎ＋２（ｉ）が最大であればｍｅｍ２（ｉ
）をバッフｙ　（ｂｕｆ）に書き込み（ｎ　２０）、ｍ
ｅａ＋３（ｉ）が最大であればｍｅｍ３（ｉ）をバッフ
ァ　（ｂｕｆ）に書き込む（ｎ２１）、ｎ２２でバッフ
ァの値をｍｅｍｏ（ｉ）に書き込むとともに（ｎ２２）
、面積積算メモリａｃｃにバッファの値を加算する（ｎ
２３）。こののちｉに１を加算して（ｎ２４）ｎ１６に
戻る。このフローチャートでは結論部のメンバーシップ
関数が３個の場合を示したが２個の場合も同様である。FIG. 3B is a flowchart for executing the logical OR and area calculation operations of the truncated membership functions. First, in n15, the horizontal axis value i and the area integration memory ac are
Set O to c. When the value of i exceeds the size of the horizontal axis of the membership function, the operation is terminated at the determination of n16. In n17, the function value at i of the truncated membership function (memHi), meaA2(
i) and mem3(i)), and determine the largest one among them using n13. If menHi) is maximum, m
Write eal(i) to buffer 7 (buf) (n1
9), if a+en+2(i) is maximum, mem2(i
) to buffer y (buf) (n 20), m
If ea+3(i) is the maximum, write mem3(i) to the buffer (buf) (n21), write the buffer value to memo(i) at n22, and (n22)
, add the buffer value to the area accumulation memory acc (n
23). After this, 1 is added to i (n24) and the process returns to n16. Although this flowchart shows the case where there are three membership functions in the conclusion section, the same applies to the case where there are two membership functions.

同図（Ｃ）は重心計算動作を実行するためのフローチャ
ートである。まず同図ＣＢ）で求められた面積（ａｃｃ
）の半分の値を記憶エリア（ｈａｌｆ）に記憶する（ｎ
２５）。次に論理和された結論関数の横軸に対応するｊ
および面積積算エリアｂａｃに０をセットする（ｎ２６
）、バッフｙ　（ｂｕｆ）にｉｅｍＯ（ｊ）を読み出し
くｎ２７）、この値を面積積算エリアｈａｃに積算する
（ｎ２８）。積算されたｈａｃの値を（ｈａｌｆ）と比
較しくｎ　２９）　、（ｈａｃ）が（ｈａ　１ｆ）以上
であればそのときのｊの値が重心点であるとして動作を
終了し、（ｈａｃ）が（ｈａＨ）に満たないときはｊに
１を加算して（ｎ３０）ｎ２７に戻る以上の実施例では
レガート、テヌート、スタッカートの演奏手法の処理に
ついて説明したが、他の演奏手法についても同様に適用
することができる。リアルタイムで演奏される電子楽器
に限らず、演奏情報を予め記憶で自動演奏する装置でも
同様の制御が可能である。FIG. 3C is a flowchart for executing the center of gravity calculation operation. First, the area (acc
) is stored in the storage area (half) (n
25). Next, j corresponding to the horizontal axis of the logically summed conclusion function
and set 0 to area integration area bac (n26
), iemO(j) is read into the buffer y (buf) (n27), and this value is integrated into the area integration area hac (n28). Compare the integrated value of hac with (half). If (hac) is greater than or equal to (ha1f), then the value of j at that time is considered to be the center of gravity and the operation is terminated, and (hac) is If less than (haH), add 1 to j and return to (n30) n27 In the above embodiments, processing for legato, tenuto, and staccato playing techniques was explained, but the same applies to other playing techniques. can do. Similar control is possible not only for electronic musical instruments that are played in real time, but also for devices that store performance information in advance and perform automatically.

また、上記実施例のレガート度推論時において直前キー
のアフタータッチ強度を参照するようにしたが、直前キ
ーのイニシャルタッチ強度を参照するようにしてもよく
、また、一定時間前（約０゜１秒前）のアフタータッチ
を参照するようにしてもよい。Furthermore, although the aftertouch strength of the immediately preceding key is referred to when inferring the legato degree in the above embodiment, the initial touch strength of the immediately preceding key may be referred to. It may also be possible to refer to the aftertouch (seconds ago).

（ｇ１発明の効果 以上各うにこの発明の電子楽器の楽音制御方法によれば
、操作部の操作から演奏手法を検出するのにファジィ推
論を用いたことにより、簡略な回路構成で的確な演奏手
法検出が可能になる。これにより、微妙な楽音制御が容
易に高速度で実行でき、演奏に繊細なニュアンスを付け
ることが可能になる。また、種々な演奏手法が不十分な
技量で行われたときにもこれを推論して正確な演奏手法
による楽音として発音することもできる。さらに、ファ
ジィルールやメンバーシップ関数を種々変更することに
より、容易に楽器の特性を変更することができ、演奏者
にあった特徴付けをすることも容易になる。(G1) Effects of the Invention According to the musical tone control method for an electronic musical instrument of the present invention, fuzzy inference is used to detect the playing method from the operation of the operating section, so that an accurate playing method can be achieved with a simple circuit configuration. This makes it possible to perform subtle musical tonal control easily and at high speeds, adding delicate nuances to the performance.It also makes it possible to detect whether various playing techniques have been performed with insufficient skill. In some cases, this can be inferred and produced as a musical tone using an accurate performance technique.Furthermore, by changing various fuzzy rules and membership functions, the characteristics of the instrument can be easily changed, allowing the performer to It also becomes easier to characterize it in a way that suits it.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの発明の実施例である楽音制御方法が用いら
れる電子楽器のブロック図、第２図は同電子楽器のパラ
メータ推論回路のブロック図、第３図（Ａ）〜（Ｃ）は
同パラメータ推論回路においてレガート度判定に用いら
れるメンバーシップ関数を表す図、第４図（Ａ）〜（Ｃ
）は同パラメータ推論回路においてテヌート度判定に用
いられるメンバーシップ関数を表す図、第５図（Ａ）〜
（Ｃ）は同パラメータ推論回路においてスタッカー　！
−度判定に用いられるメンバーシップ関数を表す図、第
６図（Ａ）〜（Ｄ）は−船釣なキータッチと楽音レベル
の関係を示す図およびこの発明の楽音制御を施した場合
のキータッチと楽音レベルの関係を示す図、第７図（Ａ
）〜（Ｃ）は同パラメータ推論回路の演算回路をマイク
ロコンピュータで構成した場合の動作を示すフローチャ
ートである。 第８図は一般的なファジィ推論の手法を説明するための
図である。 １−鍵盤、２−キーオン検出回路、 ３−イニシャルタッチ検出回路、 ４−アフタータッチ検出回路、 ５−パラメータ推論回路。Fig. 1 is a block diagram of an electronic musical instrument in which a musical tone control method according to an embodiment of the present invention is used, Fig. 2 is a block diagram of a parameter inference circuit of the electronic musical instrument, and Figs. 3 (A) to (C) are the same. Figures 4(A) to 4(C) represent membership functions used for legato degree determination in the parameter inference circuit.
) is a diagram representing the membership function used for tenuto degree determination in the same parameter inference circuit, Figure 5 (A) ~
(C) is a stacker in the same parameter inference circuit!
6 (A) to 6 (D) are diagrams showing the relationship between key touches and musical tone levels, and keys when the musical tone control of the present invention is applied. A diagram showing the relationship between touch and musical tone level, Figure 7 (A
) to (C) are flowcharts showing the operation when the arithmetic circuit of the parameter inference circuit is configured with a microcomputer. FIG. 8 is a diagram for explaining a general fuzzy inference method. 1-keyboard, 2-key-on detection circuit, 3-initial touch detection circuit, 4-aftertouch detection circuit, 5-parameter inference circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）演奏用操作部の操作状態に基づき、ファジィ推論
によって演奏手法を検出し、楽音を制御することを特徴
とする電子楽器の楽音制御方法。(1) A musical tone control method for an electronic musical instrument, characterized in that a musical tone is controlled by detecting a performance technique by fuzzy inference based on the operating state of a performance operating section.