JPH05323960A - 楽音信号発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、一音色の演奏であっても立
体感を表現できる楽音信号発生装置を提供することにあ
る。 【構成】 本発明の楽音信号発生装置は、楽音信号を発
生する楽音信号発生手段１と、複数チャネル間の音量バ
ランスを時間の経過に応じて変更せしめる制御信号を発
生する制御信号発生手段２と、該制御信号発生手段２に
より発生された制御信号に音像の定位を定める定位信号
を付加する付加手段３と、該付加手段３により定位信号
が付加された制御信号に基づき、前記楽音信号発生手段
１で発生された楽音信号を前記複数チャネル間で振り分
ける振り分け手段４とにより構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばシンセサイザ、
電子ピアノ、電子オルガン、シングルキーボード等に用
いられる楽音信号発生装置に関し、特に、左右のスピー
カから出力される音のバランスを制御して立体感を表現
する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、音の立体感を出すためにスピーカ
やマイクを多数使って演奏する方法が用いられている。
しかしながら、この方法は演奏場所や環境の制約を受
け、しかも演奏のための設備が高価になるので、一般的
ではない。

【０００３】このため、立体感を出す方法としてパン効
果を利用する方法が用いられており、相当の効果をあげ
ているが問題点も少なくない。

【０００４】例えば、電子楽器において、複数音色の演
奏時には、各音色（楽器）ごとに左右の音量バランスを
変えて音源の定位を定めることにより、各音色に方向性
を持せるものが知られている。

【０００５】この楽音信号発生装置によれば、各音色の
音像は、それぞれ異なった固定位置から聞こえるので、
各音色ごとの方向性が表現でき、音の深み、立体感が表
現できるものとなっている。

【０００６】しかしながら、一音色のみで演奏する場合
は、上記音の深み、立体感等の効果は得られないので、
残響を付加する等の処理が行われていた。

【０００７】また、パンポットを用いて楽音を左右に動
かすことにより、上記立体感を出す試みがなされている
が、単に音の定位が移動するだけで立体感には程遠かっ
た。

【０００８】このように、従来の音色単位、即ち楽器単
位のコントロールでは、楽器の大きさや音の広がり、深
さの表現は不十分であった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたもので、その目的は、一音色のみで演奏する
場合であっても立体感を表現できる楽音信号発生装置を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】図１は本発明にかかる楽
音信号発生装置の原理を説明するための図である。

【００１１】請求項１記載の楽音信号発生装置は、上記
目的を達成するため、楽音信号を発生する楽音信号発生
手段１と、複数チャネル間の音量バランスを時間の経過
に応じて変更せしめる制御信号を発生する制御信号発生
手段２と、該制御信号発生手段２により発生された制御
信号に音像の定位を定める定位信号を付加する付加手段
３と、該付加手段３により定位信号が付加された制御信
号に基づき、前記楽音信号発生手段１で発生された楽音
信号を前記複数チャネル間で振り分ける振り分け手段４
とにより構成される。

【００１２】また、請求項２記載の楽音信号発生装置
は、請求項１において、前記制御信号発生手段２で発生
する制御信号を、所定の周期で繰り返される信号とした
ことを特徴とする。

【００１３】また、請求項３記載の楽音信号発生装置
は、請求項１において、前記制御信号発生手段２で発生
する制御信号を、その振幅に応じて複数チャネル間の音
量バランスを制御する信号としたことを特徴とする。

【００１４】さらに、請求項４記載の楽音信号発生装置
は、請求項１乃至３において、前記付加手段３により付
加される定位信号を、各音色ごとに決めことを特徴とす
る。

【００１５】

【作用】本発明は、複数チャネル間の音量バランスを時
間の経過に応じて変更せしめることにより、音の広がり
や深さを表現し、立体的な臨場感のある演奏効果を演出
するものである。

【００１６】即ち、請求項１記載の発明は、複数チャネ
ル間の音量バランスを時間の経過に応じて変更せしめる
制御信号を発生するとともに、音源の定位を定める定位
信号を付加し、各発音ごとに異なった音像の定位を表現
するので、従来の電子楽器では得られなかった独特の広
がりや大きさのある音楽的表現が可能となっている。

【００１７】また、請求項２記載の発明は、前記請求項
１記載の発明において、上記制御信号発生手段２で発生
する制御信号が、所定の周期で繰り返されることにより
各発音ごとに所定の定位を中心に周期的に音像が移動さ
れ、音の広がりが表現できる。

【００１８】請求項３記載の発明は、前記請求項１記載
の発明において、上記制御信号発生手段２で発生する制
御信号が、その振幅に応じて複数チャネル間の音量バラ
ンスを制御するために用いられることにより各発音ごと
に音像の移動幅が異なる。

【００１９】これにより、発音（楽器）の大きさに応じ
て音量バランスが変化し、立体感が表現できる。

【００２０】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３記
載の発明において、前記付加手段３により付加する定位
信号値を各音色ごとに定めることにより、各音色ごとの
音像の定位が表現できる。

【００２１】このようにして、上記の発明によると、音
像バランスが発音ごとに変化し、各発音ごとに定位を基
準に音像が微妙に変化するので、音に広がりがでて立体
感が表現できる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
ながら説明する。

【００２３】本実施例では複数の音色について、各音色
別に一発音ごとのコントロールを行い、音を左右に振り
分ける場合について示す。なお図１と同一または相当部
分には同一符号を付して説明する。

【００２４】図２は、本発明が適用される電子楽器の全
体的な構成を概略的に示すブロック図である。

【００２５】図において、２１はキーボードであり、複
数のキーと、これらのキーの押鍵・離鍵動作に連動して
開閉するキースイッチと、これらキースイッチの開閉状
態を検出するキースキャン回路等を含んでいる。

【００２６】このキーボード２１のキースキャン回路で
検出された押鍵・離鍵状態を示す信号は、システムバス
３０を介して中央処理装置（以下「ＣＰＵ」という）２
３に送られる。

【００２７】２２は操作パネルであって、モード選択ス
イッチ、各種楽器に対応する音色を選択する音色選択ス
イッチ、音量コントロールスイッチ等の各種スイッチ、
及び当該電子楽器の状態を表示するＬＥＤ表示器等が設
けられている（いずれも図示しない）。

【００２８】この発明の特徴に直接関係する音色（楽
器）の定位を決定する定位設定データの入力は当該操作
パネル２２を用いて行われる。

【００２９】なお、該操作パネル２２の内部に含まれる
パネルスキャン回路によって検知された各種スイッチの
セット状態等に関するデータはＣＰＵ２３の制御の下に
ＲＡＭ２５に記憶される。

【００３０】２３は中央処理装置（ＣＰＵ）であり、リ
ードオンリメモリ（ＲＯＭ）２４に記憶されている制御
プログラムに従って当該電子楽器の各部を制御するもの
である。

【００３１】この発明の特徴である一発音ごとに音量バ
ランスが変更された楽音の生成も、このＣＰＵ２３の制
御のもとに行なわれる。

【００３２】リードオンリメモリ（ＲＯＭ）２４は、上
述したＣＰＵ２３を動作させる制御プログラムの他、音
色データ、その他の種々の固定データを含んでいる。

【００３３】２５はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
である。このＲＡＭ２５には、ＣＰＵ２３が使用するワ
ークエリア、ステータス情報、制御情報を記憶するレジ
スタ等が割り当てられている。

【００３４】上述したキーボード２１のオン／オフ状態
や操作パネル２２の各種スイッチのセット状態も、この
ＲＡＭ２５に記憶されている。

【００３５】楽音信号発生部２６は、楽音信号を生成す
るものであり、図３に示すように、各音色ごとの楽音信
号を生成する複数の音色別楽音信号発生部２６₁ 、２６
₂ 、・・・２６_n で構成されている。

【００３６】各音色別楽音信号発生部２６₁ 、２６₂ 、
・・・２６_n は、図４に示すように、各音色の一発音ご
とに楽音を生成する発音別楽音信号発生部１、コントロ
ール信号発生部２、定位設定部３、ステレオバランスコ
ントロール部４、加算部５で構成されている。

【００３７】前記発音別楽音信号発生部１は同時発音数
に対応する数のデジタルコントロールオシレータ（以下
「ＤＣＯ」という）で構成されている。

【００３８】上記楽音信号発生部２６では、左チャネル
（Ｌｃｈ）用のデジタル楽音信号及び右チャネル（Ｒｃ
ｈ）用のデジタル楽音信号が生成され、それぞれＤ／Ａ
変換器２７に供給される。

【００３９】Ｄ／Ａ変換器２７は、入力された左右両チ
ャネル用のデジタル楽音信号をそれぞれアナログ楽音信
号に変換する周知のものである。このＤ／Ａ変換器２７
で変換された左右両チャネル用のアナログ楽音信号は、
増幅器２８に供給されるようになっている。

【００４０】増幅器２８は、楽音信号発生部２６から供
給される左右両チャネル用のアナログ楽音信号を所定の
利得で増幅し、左右のスピーカ２９に供給する周知のも
のである。

【００４１】スピーカ２９は、入力された電気信号とし
てのアナログ楽音信号を音響信号に変換する周知のもの
である。なお、以下の説明ではＤ／Ａ変換器２７、増幅
器２８、スピーカ２９をまとめてサウンドシステムと呼
ぶことがある。

【００４２】上記キーボード２１、操作パネル２２、Ｃ
ＰＵ２３、ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２５及び楽音信号発生部
２６は、システムバス３０を介して相互に接続されるよ
うになっている。

【００４３】図３は本実施例の複数の音色について、各
音色の各発音ごとに楽音信号を生成するために、複数の
音色別楽音信号発生部２６₁ 、２６₂ 、・・・２６_n で
構成される楽音信号発生部２６とサウンドシステムとの
関係を示す概略図である。

【００４４】楽音信号発生部２６は、上述したように、
音色（楽器）ごとの楽音信号を生成する複数の音色別楽
音信号発生部２６₁ 、２６₂ 、・・・２６_n で構成さ
れ、各音色ごとに生成された左右の楽音信号は、それぞ
れ左右のサウンドシステムに供給される。

【００４５】音色別楽音信号発生部２６₁ 、２６₂ 、・
・・２６_n の所要数は当該電子楽器がどの程度の性能を
必要とするかにより定まるものであり、電子楽器の仕様
による。

【００４６】図４は本発明に直接係わる音色別楽音信号
発生部２６₁ 、２６₂ 、・・・２６_n の構成を示す図で
ある。

【００４７】図において、１は発音別楽音信号発生部で
ある。該発音別楽音信号発生部１は所定数のＤＣＯによ
り構成され、一発音ごとに、それぞれ異なったＤＣＯに
より楽音信号を生成する。

【００４８】ＤＣＯの所要数は同時発音数により規定さ
れるものであり、当該電子楽器がどの程度の性能を必要
とするかにより定まり、電子楽器の仕様による。

【００４９】各ＤＣＯの構成は周知であるのでここでの
説明は省略する。

【００５０】このＤＣＯにより、例えば操作パネルで指
定された音色や、キーボードで指定された音高等に応じ
た楽音信号を発生するようになっている。

【００５１】２はコントロール信号発生部であり、本発
明の特徴である各発音ごとにそれぞれ独立した微妙な音
像の移動を与えるためのコントロール信号を生成する部
分である。

【００５２】上記コントロール信号発生部２を構成する
各コントロール装置（ＣＮＴ１〜ＣＮＴｎ）は、発音別
楽音信号発生部１のＤＣＯと同一数用意されており、各
発音ごとに独立に例えば０．１Ｈｚ前後の正弦波信号を
発生する。

【００５３】各コントロール装置（ＣＮＴ１〜ＣＮＴ
ｎ）から出力されるコントロール信号は図５に示すよう
に、キーオンのタイミングによって位相がずれるように
なっている。

【００５４】また、このコントロール信号の振幅は楽器
の大きさをイメージさせるものである。

【００５５】上記コントロール信号発生部２で生成した
信号は、加算器６により、定位設定部３からの信号が加
算されてステレオバランスコントロール部４に供給され
る。

【００５６】なお、各コントロール信号発生装置２の生
成するコントロール信号は正弦波に限定されるものでは
なく、ランダム値、定数、関数値等、その他の方法で与
えてもよい。

【００５７】３は定位設定部であり、各音色ごとの定位
を定めるものである。該定位設定部３は各音色ごとに１
個用意されており、前記コントロール信号発生部２の生
成した各コントロール信号に加算すべき値を生成する。

【００５８】この定位設定部３で生成された信号は加算
器６に供給される。加算器６で加算された信号は、上述
したように、ステレオバランスコントロール部４に供給
される。

【００５９】図６は音色の定位を表す定数を加算し、各
音色ごとの定位が設定された状態の一例を示す。

【００６０】コントロール信号発生部２の発生するコン
トロール信号だけで楽器の定位を決めた場合は、何れの
楽器も定位は中央にきてしまう。そこで定位設定部３か
らそれぞれの音色の定位を表す定数を付加し、各コント
ロール信号に加算して各音色ごとの音像の定位を決定す
る。

【００６１】なお、各音色ごとの定位を定めるため該定
位設定部３が設定する定位設定値は、通常、演奏開始前
に操作パネル２２から入力される。

【００６２】４はステレオバランスコントロール部であ
り、前記コントロール信号発生部２及び定位設定部３で
生成されたコントロール信号に基づいて各発音ごとのパ
ン効果を発生させるべく、楽音信号を左右に振り分ける
ものである。

【００６３】上記ステレオバランスコントロール部４は
各発音ごとのパン効果を発生させる楽音信号発生装置(P
AN) が発音別楽音信号発生部１のＤＣＯと同一数用意さ
れている。

【００６４】従って、ある音色の楽音信号が多音同時に
発音別楽音信号発生部１から出力されると、該ステレオ
バランスコントロール部４で前記加算器６で生成された
各発音別のコントロール信号に基づいて、それぞれ独立
に所要の演算処理が施され、各発音別に左右の楽音信号
に振り分けられ加算部５に供給される。

【００６５】加算部５は楽音信号を合成する周知のもの
であり、前記ステレオバランスコントロール部４で生成
され、左右に振り分けられた楽音信号をＬ側とＲ側に分
けて加算し、各音色ごとの楽音信号を生成する。該加算
部５は、各音色ごとに用意されている。

【００６６】該加算部５の出力はＡ／Ｄ変換器２７に供
給され、スピーカ２９より放音される。

【００６７】音色別楽音信号発生部２６₁ 、２６₂ 、・
・・２６_n はかかる構成で、定位設定部３より各音色別
の定位が与えられ、コントロール信号発生部２から前記
定位を基準とした微妙な音像の移動を与えられて、定位
を基準とした広がり感のある音を表現できる。

【００６８】なお、上記実施例では、音色別の一発音ご
とに音像をコントロールする場合について説明したが、
音色に関係なく一発音ごとに音像をコントロールして放
音するように構成してもよい。

【００６９】この場合は音色に関係なく、一発音ごとに
独立した異なった音像の移動や定位を与えられるので、
独特の音の広がり感を表現することが可能であり、ま
た、装置の構造を単純化できる。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば演
奏時に、各発音ごとに微妙に音像を移動させるため、音
に広がりがでて立体感のある楽音発生装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明を適用する電子楽器の全体的な構成を概
略的に示すブロック図である。

【図３】本発明の楽音信号発生部とサウンドシステムの
関係を示す概略図である。

【図４】本発明の音色別楽音信号発生部の構成を示すブ
ロック図である。

【図５】本発明の音色と発音の関係を示す説明図であ
る。

【図６】本発明の音色と定位の関係を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 楽音信号発生手段（発音別楽音信号発生部） ２ 制御信号発生手段（コントロール信号発生部） ３ 付加手段（定位設定部） ４ 振り分け手段（ステレオバランスコントロール
部）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 楽音信号を発生する楽音信号発生手段
   と、 複数チャネル間の音量バランスを時間の経過に応じて変
   更せしめる制御信号を発生する制御信号発生手段と、 該制御信号発生手段により発生される制御信号に音像の
   定位を定める定位信号を付加する付加手段と、 該付加手段により定位信号が付加された信号に基づき、
   前記楽音信号発生手段で発生された楽音信号を前記複数
   チャネル間で振り分ける振り分け手段とを具備すること
   を特徴とする楽音信号発生装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記制御信号発生手
   段で発生する制御信号は、所定の周期で繰り返される信
   号であることを特徴とする楽音信号発生装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記制御信号発生手
   段で発生する制御信号は、その振幅に応じて複数チャネ
   ル間の音量バランスを制御することを特徴とする楽音信
   号発生装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３において、前記付加手段
   により付加される定位信号は、各音色ごとに決められる
   ことを特徴とする楽音信号発生装置。