JPS5938597B2 - 電子楽器 - Google Patents

電子楽器

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JPS5938597B2
JPS5938597B2 JP51081516A JP8151676A JPS5938597B2 JP S5938597 B2 JPS5938597 B2 JP S5938597B2 JP 51081516 A JP51081516 A JP 51081516A JP 8151676 A JP8151676 A JP 8151676A JP S5938597 B2 JPS5938597 B2 JP S5938597B2
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JP
Japan
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circuit
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note
time
pulse
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JP51081516A
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JPS537319A (en
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栄一郎 青木
皓 中田
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Nippon Gakki Co Ltd
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Nippon Gakki Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5938597B2 publication Critical patent/JPS5938597B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/18Selecting circuits
    • G10H1/182Key multiplexing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は鍵盤の各鍵の音高に対応しだ・虐波数信号を
各々発振する音源を具備した電子楽器の改良に関する。
鍵盤の各鍵の音高に対応した周波数信号を夫々発振する
音源を具備し、この音源からの所要の周波数信号を鍵の
押圧に応じて選択する方式の電子楽器は従来、音源回路
から鍵盤の全鍵数に相当する数の音源信号(61鍵であ
れば61本の音源出力)を個々に鍵盤回路に導びかねば
ならず、このため鍵盤回路と音源回路との間の接続線は
鍵の数と同数必要となり、鍵盤回路を除く他の回路(例
えば音源回路)をIC化する場合、鍵盤回路に接続する
IC回路の接続ピンの数は厖大なものとなつた(例えば
61ピン)。
ところで、一般にIC回路はピン数の増加にともない価
格も増加するので、電子楽器全体の製造コストは上昇を
免れ得なかつた。
そこで特願昭50−43806号、発明の名称「電子楽
器」の明細書中において、鍵盤回路とこれに接続される
音源回路等をすべてデジタル的に処理できるように構成
し、容易にIC化できるようにした電子楽器が提案され
ているが、音源回路は12の各音名C−Bの最高オクタ
ーブの音に対応する周波数信号を夫々発振する12個の
発振器と、この発振器の発振周波数を夫々順次分周して
各オクターブにおける各音名C−Bに対応する周波数信
号を夫々発生する12組の分周回路群から構成されてい
るもので、これとても音源回路は複雑であり、更に改良
することが望ましかつた。この発明は、上記実情に鑑み
てなされたもので音源回路を、音の周波数に対応する数
値(周波数ナンバ)を所定時間毎に繰返し加算し、加算
の結果生じるキャリー信号に基ずいて得られる各音名に
対応する周波数信号を時分割的に出力する時分割音源回
路で構成し、音源回路を簡略化するとともに音源回路と
鍵盤回路間の接続線の数を少くし、IC化に適した電子
楽器を提供することを目的とする。
以下、この発明を添付図面を参照して詳細に説明する。
第1図は、この発明の電子楽器の概略をブロツク図で示
したものである。
音名パルス発生回路1は12個の各音名(C.C#〜B
)に対応する音名パルスを高速で順次発生する。音名パ
ルスは時分割多重音源回路部10に加えられる。時分割
多重音源回路部10は、12ビツトシフトレジスタを具
え、各鍵の音高に対応した周波数信号を前記音名パルス
に同期して時分割的に出力する。一方、前記音名パルス
は鍵盤回路20に加えられる。鍵盤回路20は各音名を
表わす行ラインと所属オクターブを表わす列ラインから
なるマトリツクス回路網に各鍵に対応するキースイツチ
を配列したもので、行ラインには前記各音名パルスが加
えられ、該キースイツチの投入により列ラインから所属
オクターブに応じた該鍵に対応する音名パルスを出力す
るように構成されている。この所属オクターブに応じた
音名パルスはゲート部30に加えられ、前記時分割多重
音源回路部10で発生された各鍵に対応する時分割周波
数信号を周期的に選択する。ゲート部30の出力は可聴
周波数の信号を通過するクロツク除去フイルタ40に加
えられ、高速の(高周波数の)音名パルス成分が除去さ
れ、各鍵の音高に対応する音源周波数信号が抽出される
。この音源周波数信号は音色制御用フイルタ50、音量
調節回路60を介して音色および音量が制御されたのち
オーデイオシステム70を介して発音される。第2図は
、この発明の要部を示した詳細プロツク図である。
音名パルス発生回路1はクロツクパルスφ1を発生する
クロツクパルス発振器(図示せず)とこのクロツクパル
スφ1を計数する12ビツトのリングカウンタ2から構
成される。クロツクパルスφ1の周期は1.13μsに
設定されており、したがつてリングカウンタ2の一廻り
の周期は1.13μs×12=13.56μsである。
リングカウンタ2の各ビツト出力は12個の音名パルス
φc、φc#〜φBとして送出される。音名パルスφc
〜φBは夫々時間的にずれた1.13μSf)タイムス
ロットを占有しており順次循環して発生されるパルスで
ある。この音名パルスφc〜φ8は時分割の同期信号と
なつており、これから説明する時分割多重音源回路部1
0およびゲート部30の各回路は全て上記音名パルスφ
c〜φBに同期して時分割で動作している。
時分割多重音源回路部10は各音名パルスφc〜φ3を
4ビツトのノートコードNCl〜NC4にエンコードす
るエンコーダ11と、エンコードされたノートコードN
Cl〜NC4から対応する10ビツトの周波数情報FR
l〜FRlOを順次読み出すリードオンリメモ!)12
と、読み出された周波数情報FRl〜FRlOに基づき
各音名に対応する周波数信号を時分割的に出力するデジ
タルトーンジェネレータ13から構成されている。
エンコーダ11からは各音名パルスφ。〜φ3に対応す
るノートコードNCl〜NC4が音名パルスφ。〜φB
に同期して出力される。すなわち、エンコーダ11の出
力は音名パルスφc〜φBの各タイムスロツト1.13
μs毎に新しいノートコードになる。ノートコードNC
l〜NC4はリードオンリメモリ12に加えられ周波数
情報FRl〜FRlOが1.13μs毎に読み出される
このリードオンリメモリ12の入力ノートコードNCl
〜NC4と出力周波数情報FRl〜FRlOの関係を示
すと第1表のようになる。表において、RNOはいわゆ
るRナンバといわれる数値で、式で算出された値である
今、リングカウンタ2から音名Aの音に対応する音名パ
ルスφAが出力されるとエンコーダ11からノートコー
ド(0、011、O)が出力され、これにともないリー
ドオンリメモリ12から周波数情報(0、1、1、1、
0、0、0、0、1、1)が読み出される。
なお、リンクカウンタ2の出力をエンコードせずに直接
リードオンリメモリ12に加えるようにしてもよいが、
この場合はリードオンリメモリの入カビツト数が増大す
ることになる。
リードオンリメモリ12から読み出された周波数情報F
Rl〜FRlOはデジタルトーンジェネレータ13に加
えられる。
デジタルトーンジェネレータ13は加算器と12ビツト
シフトレジスタからなる回路を複数段接続した回路から
構成されており、1段から10段までの各段の加算器に
周波数情報FRl〜FRlOが加えられ、10段目のキ
ヤリ一CRlOから周波数情報FRl〜FRlOに対応
するパルス信号を得、これを11段から15段まで夫々
+づつ分周して15段目のシフトレジスタSRl5の出
力から最高オクターブの当該音名に対応する方形波周波
数信号を得ている。そしてこの最高オクターブの当該音
名に対応する方形波周波数信号は16段から19段まで
で夫々赤づつ分周され各オクターブの音に対応する周波
数信号が得られる。例えば、周波数情報FRA(0、1
、1、1、0.0.0.011、1)の音名Aの音を考
えると、リードオンリメモリ12からはリングカウンタ
2の1周期13.56μs毎に周波数情報FRA(0、
1、1、1、0、0、0、0、1、1)が読み出されこ
れがデジタルトーンジェネレータ13の1段から10段
までの各加算器に加えられる。
デジタルトーンジェネレータ13は13.56μs毎に
加えられる上記周波数情報FRAを順次加算する。従つ
て、10段目のキャリ一CRlOからは、デジタルトー
ンジェネレータ13の1段から10段までの周期13.
56μSX2lOの間に周波数情報FRAに対応するナ
ンバーRNOの数だけのパルスが出力される。
すなわちこの音名Aの音の場合は29+28+23+2
2+2=782個のパルスが出力されることになり、そ
の周期はZlV ?×13.56μs=17.76μsになる。
この周期17.76μsの周波数信号はデジタルトーン
ジェネレータ13の11段から15段までで夫々十分周
され、15段目のシフトレジスタSRl5の出力から周
期17,76μs×25=568.2μsの周波数信号
すなわち周波数一1.76kHzの周波数信号5Gg9
Y1n−6 を送出する。
これは最高オクターブ(第6オクターブ)の音名Aの音
A6の周波数を示しており、この周波数信号が音A6の
音源信号として用いられる。
シフトレジスタSRl5の出力は16段から19段まで
夫々+づつ分周され、各段のシフトレジスタSRl6〜
SRl9の各出力から音名Aの各オクターブの音A5,
A4,A3,A2に対応する周波数信号が音源信号とし
て送出される。ところでデジタルトーンジェネレータ1
3のシフトレジスタSRl〜SRl9はリングカウンタ
2の音名パルスφc〜φBに同期しているから上記と同
様にしてシフトレジスタSRl5〜SRl9からは各オ
クターブの各音名に対応した音源信号が音名パルスφc
〜φBに同期して時分割多重化されて出力される。
鍵盤回路20はリングカウンタ2からの音名パルスφ。
〜φBが加えられ各音名C−Bを指定する行ラインNL
l〜NLl2及び当該音名C−Bが夫々所属するオクタ
ーブを表わす列ライン0L1〜0L5を有するマトリク
ス回路網によつて構成されている。各キースイツチは当
該鍵の音名及び所属オクターブに相当する行ラインと列
ラインを接続するようにダイオードを介して配列されて
おり、鍵の押圧により当該キースイツチが閉成すると当
該行ラインを当該列ラインに接続し、押圧された鍵の所
属オクターブを示す列ラインから押圧された鍵の音名を
示す音名パルスを出力し、これを端子0C1〜0C5を
介してゲート回路30に加える。ゲート回路30は前記
時分割多重音源回路10からの時分割多重化された音源
信号に応じて前記鍵盤回路20から端子0C1〜0C5
を介して加えられる音名パルスを開閉するもので、この
実施例においては4フイート音lと8フイート音8′の
夫々を発音可能なように構成されているから、アンド回
路31A1,31A2,32A1,32A2,33A1
,33A2,34A1,34A2,35A1とオア回路
36,37を具えている。
図においてオア回路36,37の接続態様は簡略化して
表記したもので、実際は、オア回路36,37には夫夫
の入力ライン360,370に丸印で交わるラインの信
号が全て加えられている。すなわちオア回路36にはア
ンド回路31A2,32A2,33A2,34A2の出
力が加えられ、オア回路37にはアンド回路31A1,
32A1,33A134A1,35A1の出力が加えら
れている。アンド回路31A1,32A1,33A1,
34A1,35A1には夫々シフトレジスタSRl9〜
SRl5の出力信号と鍵盤回路20の端子0C1〜0C
5からの信号が加えられており、アンド回路31A2,
32A2,33A2,34A2にはシフトレジスタSR
l8〜SRl5の出力信号と鍵盤回路20の端子0C1
〜0C4からの信号が加えられている。従つてアンド回
路31A1〜35A1,31A2〜34A2は鍵の押圧
による鍵盤回路20からの信号に応じてアンド条件が成
立する。例えば、第2オクターブのC音C2の鍵が押圧
されたとすると鍵盤回路20の端子0C1からC音の音
名パルスφcが出力され、アンド回路31A1,31A
2がC音の音名パルスφcに同期して開閉される。今、
説明の便宜上4フイート音のみ考え、アンド回路31A
2に関してのみ説明する。アンド回路31A2には第3
図aに示すような周期13.56μs(周波数74曲)
の音名パルスφcと第3図bに示すようなシフトレジス
タSRl8からC音タイムスロツトに対応し、第2オク
ターブのC音に対応する周波数のパルス列群が与えられ
ている。これを詳述すると音名パルス列φcと同一タイ
ムスロツト以外の信号はアンド回路31A2により阻止
されることとなり、シフトレジスタSRl8からは第3
図b破線で示すように第2オクターブのC音に対応する
周波数の方形波が与えられたことと同等になる(以後、
この信号を方形波信号とよぶ)。従つて、アンド回路3
1A2からは上記方形波信号が゛1”となる半周期毎に
音名パルスφcが第3図cに示すように周期的に選択出
力される。他の鍵が押圧された場合も同様にその鍵の属
するオクターブに対応する端子0C1〜0C5からその
鍵の音名の音名パルスが出力され、この音名パルスかデ
ジタルトーンジェネレータ13からの対応する方形波信
号に応じて周期的に選択されて出力される。
ところで、各音名パルスφc〜φBは時間的にずれて順
次発生されるようになつているため音名が異なる鍵に対
応する音のタイムスロツトは一致しない。従つて、アン
ド回路31A2〜34A2の出力はオア回路36を介し
て端子T。lより4フイート音として出力され、アンド
回路31A1〜35A1の出力はオア回路37を介して
端子T。2より8フイート音として出力される。
端子T。lおよびT。2の出力はクロツク除去フイルタ
40(第1図)に加える。
クロツク除去フイルタ40は例えば非可聴周波数である
高周波数をカツトオフ周波数とするローパスフイルタか
ら構成されており、可聴周波数以上の高周波数成分であ
る音名パルス成分を除去して音源周波数成分だけを抽出
するようになつている。従つてクロツク除去フイルタ4
0の出力は第3図b破線に示すような音名パルス成分が
除去された音源周波数信号となる。ここで音名パルスの
周波数は74?Lで音源周波数と比較してかなり高いた
め音名パルス成分が除去された音源周波数信号のレベル
はかなり高くなりS/N比は良好である。また、同時に
2以上の鍵が押圧された場合は、粗密状のパルス信号が
端子T。
l,TO2から出力される。例えば第2オクターブのC
音とB音の鍵が同時に押圧されたとし、端子T。lから
出力される4フイート音について考えると、アンド回路
31A2からは第4図A,bに示すように音名パルスφ
B,φcに同期したパルス信号が生じる。このパルス信
号はオア回路36に加えられるが音名パルスφB,φc
のタイムスロツトが異なるため第4図cに示すような粗
密状のパルス信号に複合されて端子T。lから出力され
る。この端子T。lの出力は前記と同様にクロツク除去
フイルタ40で音名パルス成分が除去され、第4図dに
示すように密パルス部分のレベルが高く、粗パルス部分
のレベルが低い可聴周波数信号を得る。この信号はC音
とB音の音源波形をアナログ的に重畳した波形とほぼ同
一になる。クロツク除去フイルタ40で音名パルス成分
が除去され可聴周波数信号とされた音源信号は前述した
ように音色フイルタ50、音量調節回路60で音色およ
び音量制御がなされた後オーデイオシステム70を介し
て発音される。
以上説明したようにこの発明によれば、各音源信号は、
音の周波数に対応する数値を所定時間毎に繰返し加算す
ることにより形成しているので、発振器の数が減少し、
音源回路の構成が簡単になるとともに、またシフトレジ
スタを複数段接続した時分割音源回路から時分割的に音
源信号を得ているため、音源回路と鍵盤回路間の接続線
の数を少なくすることができ、装置の小型化を促進し製
造コストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の電子楽器の一実施例を示す概略プロ
ツク図、第2図は同実施例の要部を鍵盤回路と関連して
示す詳細プロツク図、第3図は第2図各部の動作を説明
するタイミングチヤート、第4図は2音が同時に押圧さ
れた場合の動作を説明するタイミングチヤートである。 1・・・・・・音名パルス発生回路、2・・・・・・リ
ングカウンタ、10・・・・・・時分割多重音源回路部
、11・・・・・・エンコーダ、12・・・・・・リー
ドオンリメモリ、13・・・・・・デジタルトーンジェ
ネレータ、20・・・・・・鍵盤回路、30・・・・・
・ゲート部、40・・・・・・クロツク除去フイルタ、
50・・・・・・音色フイルタ、60・・・・・・音量
調節回路、70・・・・・・オーデイオシステム。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 音の周波数に対応する数値を発生する数値発生回路
    と、この数値を所定時間毎に繰返し加算し加算の結果生
    じるキャリー信号に応じて該数値に対応する周波数信号
    を取り出す加算回路と、前記周波数信号を鍵操作に応じ
    て選択する音選択回路とを具える電子楽器。 2 前記数値発生回路が各音名の周波数に対応する数値
    を時分割的に発生する回路であり、前記加算回路が各音
    名に割当てられた時分割時間に対応して前記加算動作を
    各音名別に実行し、そのキャリー信号に応じた周波数信
    号を適宜分周して複数オクターブの周波数信号を各音名
    別に時分割的に得る回路であり、前記音選択回路が前記
    加算回路から与えられる所定オクターブの周波数信号を
    操作された鍵の音名に対応する時分割時間において選択
    する装置である特許請求の範囲第1項記載の電子楽器。
JP51081516A 1976-07-09 1976-07-09 電子楽器 Expired JPS5938597B2 (ja)

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JP51081516A JPS5938597B2 (ja) 1976-07-09 1976-07-09 電子楽器

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JPS537319A JPS537319A (en) 1978-01-23
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