JPS5848716Y2 - Portamento effect device for electronic musical instruments - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、電子楽器のポルタメント効実装置に関し、
特に独立発振型音源又は分周型音源をそなえた電子楽器
において、フェーズ・ロックド・ループ回路（以下、Ｐ
ＬＬ回路と称する）を用いて音源信号周波数にゆるやか
な変化をもたせることによりポルタメント効果を実現し
たものである。[Detailed description of the invention] This invention relates to a portamento effect device for electronic musical instruments.
Particularly in electronic musical instruments equipped with independent oscillation type sound sources or frequency division type sound sources, phase-locked loop circuits (hereinafter referred to as P
The portamento effect is achieved by creating a gradual change in the sound source signal frequency using a LL circuit (referred to as an LL circuit).

従来、鍵が操作されるたびに操作鍵で選択される音高に
対応した音高電圧を発生させると共に、この音高電圧で
電圧制御型発振器を制御して音源信号を得るようにした
形式の電子楽器（一般にミュージック・シンセサイザと
呼ばれるもの）においては、前記音高電圧を、積分回路
を介して前記電圧制御型発振器に供給することにより容
易にポルタメント効果が実現されている。Conventionally, each time a key is operated, a tone pitch voltage corresponding to the pitch selected by the operating key is generated, and this pitch voltage is used to control a voltage-controlled oscillator to obtain a sound source signal. In electronic musical instruments (generally called music synthesizers), the portamento effect is easily achieved by supplying the pitch voltage to the voltage-controlled oscillator via an integrating circuit.

しかしながら、他の形式の電子楽器、例えば発音予定の
全オクターブのそれぞれの音に関して独立の音源発振器
から音源信号を発生させるようにした独立発振型音源を
有する電子楽器、あるいｌ：１また、あるオクターブの
音に関してのみ音源発振器を設け、他のオクターブの音
についてはかがる発振器の出力を適宜分周することによ
り音源信号を得るようにした分周型音源を有する電子楽
器などにおいては、格別ポルタメント効実装置が設けら
れていなかったために、鍵操作に伴って音階間でなめら
かに音高が変化していくポルタメント演奏を楽しむこと
はできなかった。However, other types of electronic musical instruments, such as electronic musical instruments having an independent oscillation type sound source in which a sound source signal is generated from an independent sound source oscillator for each note of the entire octave to be produced, or an l:1 This is especially true for electronic musical instruments that have a frequency-divided sound source, in which a sound source oscillator is provided only for sounds in an octave, and sound source signals are obtained by appropriately dividing the output of the oscillator for sounds in other octaves. Because a portamento effect device was not provided, it was not possible to enjoy portamento performance, where the pitch changes smoothly between scales as the keys are operated.

この考案の目的は、独立発振型音源又は分周型音源をそ
なえた形式の電子楽器に用いるのに好適な新規なポルタ
メント効実装置を提供することにある。The purpose of this invention is to provide a novel portamento effect device suitable for use in an electronic musical instrument equipped with an independent oscillation type sound source or a frequency division type sound source.

この考案は、この目的を遠戚するため、音源信号を入力
とするＰＬＬ回路を設け、このＰＬＬ回路の電圧制御型
発振器を音高と近似的な対応関係にある音高電圧で制御
するようにしたことを特徴とするものである。This invention is distantly related to this purpose by providing a PLL circuit that receives a sound source signal as input, and controlling the voltage-controlled oscillator of this PLL circuit with a pitch voltage that has an approximate correspondence with the pitch. It is characterized by the fact that

以下、添付図面に示す実施例についてこの考案を詳述す
る。This invention will be described in detail below with reference to embodiments shown in the accompanying drawings.

第１図は、この考案の一実施例によるポルタメント効実
装置を示すもので、１０は多数の鍵にそれぞれ連動する
多数の鍵スィッチを含み、各鍵毎に鍵の操作状態を示す
鍵コード・データ信号ＫＣＤを発生する鍵盤回路、１２
は鍵コード・データ信号ＫＣＤに基づいて音源信号ｆ及
び音高電圧ＫＶを発生する回路である。FIG. 1 shows a portamento effect device according to an embodiment of the present invention, which includes a number of key switches 10 that respectively operate in conjunction with a number of keys, and a key code indicating the operation status of each key. Keyboard circuit for generating data signal KCD, 12
is a circuit that generates a sound source signal f and a tone pitch voltage KV based on a key code/data signal KCD.

音源信号・音高電圧発生回路１２の具体例はあとで第２
図について説明する。A specific example of the sound source signal/tone pitch voltage generation circuit 12 will be explained later in the second section.
The diagram will be explained.

音源信号ｆは鍵が操作されるたびに操作鍵で選択される
音高に対応した周波数をもつように発生されるもので、
ＰＬＬ回路１４に入力信号として供給される。The sound source signal f is generated to have a frequency corresponding to the pitch selected by the operating key each time the key is operated,
The signal is supplied to the PLL circuit 14 as an input signal.

一方、音高電圧ＫＶは、操作鍵の音高と近似的な対応関
係をもつように一群の鍵毎（各鍵毎でも可）に発生され
るもので、積分回路１６を介してＰＬＬ回路１４にバイ
アス電圧ｖ８として加えられる。On the other hand, the pitch voltage KV is generated for each group of keys (or for each key) so as to have an approximate correspondence with the pitch of the operation key, and is generated by the PLL circuit 14 via the integrating circuit 16. is applied as a bias voltage v8.

積分回路１６は可変抵抗Ｒ２とコンテ゛ンサＣ２とから
なり、可変抵抗Ｒ２の調整により積分時定数を変更でき
るようになっている。The integrating circuit 16 is made up of a variable resistor R2 and a capacitor C2, and the integration time constant can be changed by adjusting the variable resistor R2.

ＰＬＬ回路１４においては、出力信号ｆ。In the PLL circuit 14, the output signal f.

と入力信号（音源信号）ｆとの位相を比較し、その位相
差に応じた偏差電圧ｖｄを発生する位相比較回路２０が
設けられている。A phase comparison circuit 20 is provided which compares the phases of the input signal (sound source signal) and the input signal (sound source signal) f, and generates a deviation voltage vd according to the phase difference.

偏差電圧Ｖ、は、抵抗Ｒ１及びコンテ゛ンサＣ１からな
るローパス・フィルタ回路２２に供給されて高周波分を
除去されることによりろ波電圧ｖｆに変換される。The deviation voltage V is supplied to a low-pass filter circuit 22 consisting of a resistor R1 and a capacitor C1, and is converted into a filtered voltage Vf by removing high frequency components.

加算回路２４は、かかるろ波電圧Ｖ、と積分回路１６か
らのバイアス電圧ＶＢとを加算して制御電圧■。The adder circuit 24 adds the filtered voltage V and the bias voltage VB from the integrating circuit 16 to obtain a control voltage (2).

を発生するもので、この制御電圧Ｖ。This control voltage V.

は電圧制御型発振器（ＶＣＯ）２６の制御端子に供給さ
れる。is supplied to a control terminal of a voltage controlled oscillator (VCO) 26.

ＶＣＯ２６からの出力信号ｆ。は、前述のように位相比
較回路２０に供給される一方、音色回路等を含む楽音形
成系統に楽音形成用周波数信号として供給されるもので
ある。Output signal f from VCO26. is supplied to the phase comparator circuit 20 as described above, and is also supplied as a musical tone forming frequency signal to a musical tone forming system including a timbre circuit and the like.

上記した回路の動作は、次の通りである。The operation of the above circuit is as follows.

いま、ある鍵の音高に対応した音源信号ｆの周波数をｆ
ｌ、音高電圧ＫＶの大きさをＫｖｌとすると、定常状態
では、ＰＬＬ回路１４のフェーズ・ロック作用によりＶ
ＣＯ２６の出力信号ｆ。Now, let us define the frequency of the sound source signal f corresponding to the pitch of a certain key as f
l, and when the magnitude of the sound pitch voltage KV is Kvl, in a steady state, V due to the phase locking effect of the PLL circuit 14.
Output signal f of CO26.

の周波数はｆｌに等しくなっている。The frequency of is equal to fl.

次に、新たな鍵が押されて音源信号ｆの周波数がｆに、
音高電圧ＫＶの大きさがＫｖ２にそれぞれ階段的に変化
すると、バイアス電圧■８は、積分回路１６の積分作用
によりＫＶｌからＫＶ２に徐々に変化し、ろ波電圧■、
も偏差電圧■、を積分した形でゆるやかに変化する。Next, a new key is pressed and the frequency of the sound source signal f becomes f,
When the magnitude of the pitch voltage KV changes stepwise to Kv2, the bias voltage ■8 gradually changes from KVl to KV2 due to the integral action of the integrating circuit 16, and the filtering voltage ■,
also changes slowly in the form of integrating the deviation voltage.

従って、これらの電圧■８及び■、の和からなる制御電
圧Ｖ。Therefore, the control voltage V consists of the sum of these voltages (18) and (2).

もゆるやかな変化を示し、ＶＣ０２６の出力信号ｆ。The output signal f of VC026 also shows a gradual change.

の周波数はｆｌからｆ２へ徐々に変化することになる。The frequency of will gradually change from fl to f2.

それゆえ、出力信号ｆ。Therefore, the output signal f.

に基づいて楽音形成を行なえば、発生される楽音は音階
間でゆるやかに音高が変化するポルタメント効果を奏す
るようになる。If musical tones are formed based on this, the generated musical tones will exhibit a portamento effect in which the pitch changes gently between scales.

なお、第１図の回路において、音高電圧ＫＶに応じてＶ
ＣＯ２６を制御するようにしたのは、音源信号ｆのＶＣ
Ｏ２６の出力信号ｆ。In addition, in the circuit of FIG. 1, V
The VC of the sound source signal f is used to control CO26.
O26 output signal f.

とか゛オクターブ関係になる場合（例えばｆｌがｆ２／
２、ｆ２／４・・・・・・２ｆ２，４ｆ２・・・・・・
となるような場合）にＰＬＬ回路１４が同期引込み不能
となる事態を避けるためである。or when there is an octave relationship (for example, fl is f2/
2, f2/4...2f2,4f2...
This is to avoid a situation in which the PLL circuit 14 becomes unable to synchronize in such a case.

ここで、音高電圧ＫＶは、ｖＯＣ２６の出力信号ｆｏの
周波数を入力信号ｆの周波数に近似、させるようにする
のが主な役目であり、双方の周波数を正確に一致させる
ようにするのは、帰還ループの電圧■、の作用である。Here, the main role of the tone pitch voltage KV is to approximate the frequency of the output signal fo of the vOC 26 to the frequency of the input signal f, and the main role is to make the frequency of the output signal fo of the vOC 26 approximate to the frequency of the input signal f. , is the effect of the feedback loop voltage ■.

従って、音高電圧ＫＶの大きさとしては、ミュージック
・シンセサイザの場合とは異なり、各鍵毎に厳密に音高
に対応している必要はなく、ＰＬＬ回路１４のロック・
レンジ又はキャプチャ・レンジを考慮して適当な近似的
対応関係になるように定めるだけで十分である。Therefore, unlike in the case of a music synthesizer, the magnitude of the pitch voltage KV does not need to correspond strictly to the pitch of each key, and the magnitude of the pitch voltage KV does not need to correspond strictly to the pitch of each key.
It is sufficient to determine a suitable approximate correspondence by considering the range or capture range.

このことは、音高電圧発生手段として高精度のものを必
要とせず、比較的簡単な構成で安価なものが利用できる
ことを意味し、実際上好都合である。This means that a highly accurate pitch voltage generating means is not required and that a relatively simple and inexpensive device can be used, which is convenient in practice.

次に、第２図を参照して、第１図の装置における音源信
号・音高電圧発生回路１２の一具体例を説明する。Next, with reference to FIG. 2, a specific example of the sound source signal/tone pitch voltage generation circuit 12 in the apparatus shown in FIG. 1 will be described.

ここで例示する音源信号発生回路は、独立発振型のもの
ではなく、分周型のものであるが、独立発振型のものが
第１図の装置で利用できることは勿論である。The sound source signal generating circuit illustrated here is not an independent oscillation type but a frequency division type, but it goes without saying that an independent oscillation type can be used in the apparatus shown in FIG.

主発振器回路３０は、トップ・オクターブの１２音に対
応した１２個の主発振器を有し、各々の主発振器からの
周波数信号を含む発振出力ＴＳは、ノート指定信号ＮＳ
に応じて特定の周数数信号を選択するノート選択回路３
２に供給される。The main oscillator circuit 30 has 12 main oscillators corresponding to the 12 notes of the top octave, and the oscillation output TS containing the frequency signal from each main oscillator is the note specifying signal NS.
Note selection circuit 3 that selects a specific frequency signal according to
2.

ノート選択回路３２から選択的に出力される周波数信号
ＮＴは、オクターブ指定信号Ｏ５に応じた特定の分周比
で分周動作を行うオクターブ選択回路３４に供給される
。The frequency signal NT selectively output from the note selection circuit 32 is supplied to an octave selection circuit 34 that performs a frequency division operation at a specific frequency division ratio according to the octave designation signal O5.

このため、オクターブ選択回路３４の出力側からは、ノ
ート指定信号ＮＳにより指示された音名に対応する周波
数の信号を、オクターブ指定信号Ｏ３により指示された
オクターブになるように分周した形の音源信号ｆが発生
される。Therefore, from the output side of the octave selection circuit 34, a sound source is produced by dividing the frequency signal corresponding to the note name specified by the note specification signal NS into the octave specified by the octave specification signal O3. A signal f is generated.

ノート指定信号ＮＳ及びオクターブ指定信号Ｏ５を発生
するための回路においては、鍵盤回路１０（第１図）か
らの鍵コード・データ信号ＫＣＤを一音毎に選択して記
憶する単音選択記憶回路４０が設けられている。In the circuit for generating the note designation signal NS and the octave designation signal O5, a single note selection storage circuit 40 selects and stores the key code/data signal KCD from the keyboard circuit 10 (FIG. 1) for each note. It is provided.

鍵コード・テ゛−タ信号ＫＣＤは、音名指定用にＮ１〜
Ｎ４の４ビットと、オクターブ指定用に０１〜０３の３
ビツトとを含む計７ビツトのバイナリ信号からなる。The key code data signal KCD is for specifying the note name from N1 to
4 bits of N4 and 3 bits of 01 to 03 for specifying octave
It consists of a total of 7-bit binary signals including

単音選択記憶回路４０は、選択した一音に対応する鍵コ
ード・データ信号ＫＣＤを次に新たな打鍵が検知される
までラッチする。The single note selection storage circuit 40 latches the key code/data signal KCD corresponding to the selected note until the next new keystroke is detected.

単音選択記憶回路４０からの出力は、音名指定ピッ）Ｎ
ｌ−Ｎ４の信号がノート・テ゛コーダ４２に、オクター
ブ指定ビット０１〜０３の信号がオフタブ・テ゛コーダ
４４にそれぞれ供給され、テ゛コードされる。The output from the single note selection memory circuit 40 is the note name designation pitch)N.
The signal of l-N4 is supplied to the note recorder 42, and the signal of octave designation bits 01 to 03 is supplied to the off-tab recorder 44, where they are decoded.

従って、ノート・デコーダ４２はｃ、ｃ”・・・・・・
Ａ“、Ｂの１２音名のうちの操作鍵で選択された１つの
音名を指示するノート指定信号ＮＳを発生し、オクター
ブ・デコーダ４４は操作鍵で選択された１つのオクター
ブを指示するオクターブ指定信号Ｏ３を発生する。Therefore, the note decoder 42 is c, c"...
The octave decoder 44 generates a note designation signal NS that designates one of the 12 note names A" and B selected by the operation key, and the octave decoder 44 generates an octave signal NS that designates the one octave selected by the operation key. Generates designation signal O3.

それゆえ、これらのノート指定信号ＮＳ及びオクターブ
指定信号Ｏ３をそれぞれノート選択回路３２及びオクタ
ーブ選択回路３４に供給すれば、音源信号ｆとしては操
作鍵で選択された音高に対応する周波数の信号を得るこ
とができる。Therefore, if these note designation signal NS and octave designation signal O3 are supplied to the note selection circuit 32 and the octave selection circuit 34, respectively, a signal with a frequency corresponding to the pitch selected by the operation key is obtained as the sound source signal f. Obtainable.

音源電圧ＫＶを発生するための回路は、ノート指定ビッ
トＮ１〜Ｎ４のうちの最上位ビットＭＳＢ（Ｎ４）とオ
クターブ指定信号Ｏ５とを入力とするテ゛シタルーアナ
ログ（Ｄ／Ａ）変換回路４６からなっている。The circuit for generating the sound source voltage KV consists of a digital analog (D/A) conversion circuit 46 which receives as input the most significant bit MSB (N4) of the note designation bits N1 to N4 and the octave designation signal O5. ing.

この例では、半オクターブ毎に異なる振幅レベルをとる
ように音高電圧ＫＶを発生させるために、半オクターブ
毎に状態が変化する最上位ピッ）ＭＳＢをＤ／Ａ変換回
路４６に加え、オクターブ指定信号Ｏ３と共にアナログ
変換するようになっている。In this example, in order to generate a tone pitch voltage KV having a different amplitude level for each half octave, the most significant pitch (MSB) whose state changes every half octave is added to the D/A conversion circuit 46, and the octave is specified. It is designed to be converted to analog along with the signal O3.

従って、オクターブ指定信号Ｏ５が操作鍵で選択された
あるオクターブを指示している場合において、該操作鍵
が選択した音名が同オクターブにおける高位音名（例え
ばＢ）が低位音名（例えばＣ）かにより音高電圧ＫＶは
その大きさが異なるように発生される。Therefore, when the octave designation signal O5 indicates a certain octave selected by an operating key, the pitch name selected by the operating key is a high pitch name (for example, B) in the same octave, and a low pitch name (for example, C). Depending on the situation, the pitch voltage KV is generated with different magnitudes.

このようにして得られる音高電圧ＫＶは、各鍵毎に音高
と厳密な対応関係になっているものではないが、第１図
に示した回路において、ＰＬＬ回路１４のＶＣＯ２６を
制御するのに用いて好適なものである。The tone pitch voltage KV obtained in this way does not have a strict correspondence with the tone pitch for each key, but in the circuit shown in FIG. It is suitable for use in

以上に詳述したところから明らがなように、この考案は
、ＰＬＬ回路を巧みに用いてポルタメント効果を実現し
たもので、特に独立発振型音源又は分周型音源を有する
形式の電子楽器に適用すれば、その演奏技術において新
局面を開くことを可能にするものである。As is clear from the detailed explanation above, this invention cleverly uses a PLL circuit to achieve the portamento effect, and is particularly applicable to electronic musical instruments with independent oscillation type sound sources or frequency division type sound sources. If applied, it will open up a new dimension in performance techniques.

その上、この考案によるポルタメント効実装置は、ＰＬ
Ｌ回路と若干の付加回路を必要とするだけであるため、
全体としての構成が簡単で安上りになる利点をも有する
。Moreover, the portamento effect device according to this invention is
Since it only requires an L circuit and some additional circuits,
It also has the advantage that the overall structure is simple and inexpensive.

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

第１図は、この考案の一実施例によるポルタメント効実
装置を示すブロック図、第２図は、第１図の装置におけ
る音源信号・音高電圧発生回路の内部構成を示すブロッ
ク図である。 １０・・・・・・鍵盤回路、１２・・・・・・音源信号
・音高電圧発生回路、１４・・・・・・ＰＬＬ回路、１
６・・・・・・積分回路。FIG. 1 is a block diagram showing a portamento effect device according to an embodiment of the invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of a sound source signal/tone pitch voltage generating circuit in the device of FIG. 10...Keyboard circuit, 12...Sound source signal/tone pitch voltage generation circuit, 14...PLL circuit, 1
6...Integrator circuit.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 （ａ）鍵が操作されるたびに操作鍵で選択される音高に
対応した周波数をもつ音源信号を発生する手段と、 （ｂ）電圧制御型発振器と、 （Ｃ）この電圧制御型発振器の出力周波数信号と前記音
源信号との位相を比較し、その位相差に応じた電圧を出
力する位相比較回路と、 （ｄ）この位相比較回路の出力電圧を積分する第１の積
分回路と、 （ｅ）前記音源信号の発生に同期して各鍵毎又は一群の
鍵毎に音高に対応した音高電圧を発生する手段と、 （ｆ）前記音高電圧を積分する第２の積分回路と、（ｇ
）前記第１及び第２の積分回路の出力電圧に基づいて前
記電圧制御型発振器の発振周波数を制御する手段と、 をそなえ、前記電圧制御型発振器の出力周波数信号を楽
音形成用の周波数信号としたことを特徴とする電子楽器
のポルタメント効実装置。[Claims for Utility Model Registration] (a) means for generating a sound source signal having a frequency corresponding to the pitch selected by the operating key each time the key is operated; (b) a voltage-controlled oscillator; C) a phase comparison circuit that compares the phases of the output frequency signal of this voltage controlled oscillator and the sound source signal and outputs a voltage according to the phase difference; (d) integrates the output voltage of this phase comparison circuit; a first integrating circuit; (e) means for generating a pitch voltage corresponding to a pitch for each key or a group of keys in synchronization with the generation of the sound source signal; a second integrating circuit that integrates (g
) means for controlling the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator based on the output voltages of the first and second integrating circuits; A portamento effect device for an electronic musical instrument characterized by: