JPS60126698A - 電子楽器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）　発明の技術分野 本発明は、原波形信号の高調波成分を所望の音色に応じ
て制御するためのスイッチト・キャパシタ・フィルタ回
路を用いることによって、ディジタル的に楽音波形を時
間的におよびタッチレスポンスに応じて変化させるよう
にした電子楽器に関する。

（２）　従来技術と問題点 従来、電子楽器の楽音発生方式には大別するとアナログ
音源方式とディジタル音源方式とがあり、それぞれに長
所と短所をもっている。ディジタル音源方式の電子楽器
は楽音波形要素をディジタル的に演算合成することが可
能であり、輻広い音色を実現する可能性を持った方式で
あるが、回路規模が膨大になること、演算量および演箆
時間の制約によって音色合成の限界があること、等の欠
点があり、一部の高較機種において採用されているにす
ぎない。一方、アナログ音源方式の電子楽器にわいては
、楽音周波数に対応し高調波成分を豊富に含有した原波
形１８号を発生ずる原波形発生回路と、この原波形信号
の高調波成分を所望の音色に応じて制御するためのフィ
ルタ回路と、所望のエンベａ−ブを付加するエンベロー
プ回路とから構成されている。これらは共通の制御パラ
メーターとして電圧を用いて、良く知られたｖｃＯ（電
圧制御発振醪）、ＶＣＦ（電圧制御フィルタ）　、ＶＣ
Δ（電圧＠御増輻Ｎ）として種々の改良が行なわれてき
た。一方、マイクロコンピュータ−技術に代表されるデ
ィジタル電子回路技術によって電子楽器のディジタル制
御に関しても多くの提案がなきれ、たとえば原波形発生
回路においては「プログラムカウンタ」によるＤＣＯ（
ディジタル制御発振器）によって楽音周波数に対応した
ピッチを高精度で実現している。ま・た操作パネル上の
音色設定情報を記憶・表示したり、瞬時に数多くの楽音
パラメーターを変更したり、時分割動作によって複数の
チャンネルを同時に管理することもマイクロコンピュー
タ−技術によれば容易である。

しかし従来のアナログ音源方式の電子楽器に対してのデ
ィジタル化には問題点も多く指摘きれている。たとえば
ＶＣＦ　（［圧制御フィルタ）については、従来パネル
上のボリュームの電圧を供給するだけで安価に構成でき
たものが、マイクロコンピュータ−を経由して情報を供
給するためにはＡ／Ｄ変換、Ｄ／Ａ変換を必要として非
常に複雑になる。また音色の時間的変化をつけるために
ＶＣＦへの制御電圧を発生するＥＧ（エンベロ−プ発生
Ｎ）の制御をディジタル化するためには、Ａ（アタック
）、Ｄ（ディケイ）、Ｓ（サスティン）、Ｒ（リリース
）等のパラメーターごとにＤ／Ａ変換して供給する必要
があり、回路構成が大規模になる上にアナログ微ｇＩｉ
ｉ１１１（オフセット調整等）の必要があった。またＶ
ＣＦを構成する回路部品の性格上、大規模な回路を１チ
ツプ上に構成するアナログＬＳＩ化が非常に困難であり
、コスト的な問題もあった。

（３）　発明の構成および目的 本発明は上記のような点に鑑みてなきれなもので、ディ
ジタル的に制御可能なアナログ信号フィルタであるＳＣ
Ｆ　（スイッチト・キャパシタ・フィルタ）回路を用い
て、ＬＳＩ化可能なアナログ音源方式の電子楽器のフィ
ルタ部分を有効にディジタル化するものであり、スイッ
チト・キャパシタ・フィルタのフィルタ特性を時間的に
変化させる時間的変化回路と、前記時間的変化回路をデ
ィジタル的に制御するｌＩＩ制御回路と、ざらには演奏
におけるタッチレスポンス情報を走査・検出するタッチ
レスポンス回路を具備し、楽音波形信号の時間的変化を
ディジタル的に制師するようにしたものである。

（４）　発明の実施例 以下、本発明の実施例を図面とともに詳細に説明する。

第１図は、本発明による電子楽器の構成を説明するため
の構成概念図であり、３は押鍵検出・発音割当回路、４
は原波形発生回路、５は音色制御フィルタ回路、６はエ
ンベロープ回路である。

すなわち、押鍵検出パ発音割当回路３においては、鍵盤
１および音色設定タブレット２によって入力された音色
情報・演奏情報に応じた制御信号を各部分に供給する。

原波形発生口ｖ８４においては、押鍵検出・発音割当回
路３からの演奏情報および音色情報に応じて楽音周波数
に対応した原波形信号を発生するとともに、スイッヂト
・キャパシタ・フィルタの動作に伴って発生ずる折り返
しノイズをカットするための簡単なローパスフィルタを
経由して出力し、音色制御フィルタ回路５において所望
の音色構成・音色変化を設定する。またエンベロープ回
路６においては、押鍵検出・発音割当回路３からの演奏
情報によって個々の楽音の立上り・立下りやエンベロー
プ特性等の振幅変調データを設定する。エンベロープ回
路６がらのアナログ信号出力は効果回路、アンプ、スピ
ーカーを含むサウンドシステム７によって音響に変換さ
れ、電子楽器の演奏音として発音される。

第２図は、第１図に示す音色制御フィルタ回路５に設け
られる、本発明にかかるスイッチト・キャパシタ・フィ
ルタ回路および周辺の制御回路部分を説明するための具
体的構成例である。第２図において、１０はスイッチト
・キャパシタ・フィルタ回路、１１はスイッチト・キャ
パシタ・７４１１回路１０のカットオフ周波数を設定す
るためのクロック信号を発生するりａツク回路、１２は
スイッチト・キャパシタ・フィルタ回路１ｏのＱ特性を
設定するための９回路、１３はクロック回路１１および
Ｑ回Ｗｓ１２のパラメーターを時間的に変化きせるコン
トロール回路、１４はスイッチト・キャパシタ・フィル
タ回路１０において発生するサンプリングノイズをカッ
トする固定フィルタ回路である。

すなわち、押鍵検出・発音割当回路３によって楽音信号
の立上り・立下り情報がコントロール回＃１３に供給さ
れると、コントロール回路１３では楽音信号の時間的変
化に対応したディジタルデータを逐次クロック回′ｔＰ
ｉｌｌおよびＱ回路１２に供給する。ここでりａツク回
路１１において発生されるクロック信号はスイッチト・
キャパシタ・フィルタ回路１０におけるカットオフ周波
数を設定するものであり、従来のＶＣＦ方式の電子楽器
におけるＶＣＦエンベローブイ８号に対応するものであ
るが、本発明においては押鍵検出・発音割当回路３およ
びコントロール回路１３をＣＰＵによって一括して時分
割処理することで、プログラムによって任意のフィルタ
動作を設定で艶、専用のＶＣＦエンベロープ信号発生回
路を必要とした従来のＶＣＦ方式の電子楽器よりも簡単
な構成で自由度の高い音色操作が可能である。またＱ回
路１２においてはスイッチト・キャパシタ・フィルタを
構成するアナログパラメーターを選択する制御信号を発
生し、例えば複数個の抵抗の選択切り換え・回路接続の
選択切り換え等を行うことで、音色操作に重要なフィル
タのＱ特性の選択設定を行う。ざらに本発明においては
、クロック回路１１およびＱ回路１２およびコントロー
ル回路１３をハードウェア的に構成した上で音色＄ＩＩ
御フィルタ回路５の部分をモノリシックＬＳＩとして実
現できるが、これは従来のＶＣＦ方式の電子楽器におい
ては回路部品の性格上、多大のコストと部品点数を要し
たのに対して、非常に有効な相違点である。

第３図は、第２図におけるスイッチト・キャパシタ・フ
ィルタ回路１０を構成するスイッチト・キャパシタ回路
の動作原理を説明するための原理回路図である。第３図
（Ａ）において、Ｃｆは回路動作の上で中心的な役割を
果たすコンデンサである。またＳＷＩ、ＳＷ２はＭＯＳ
トランジスタによるトランスミッションキゲート・スイ
ッチであり、ＳＷｌに供給される入力クロック信号ＣＬ
　Ｋに対し、ＳＷ２ではインバーへ夕回路Ｉｎｖによっ
て反転されたクロック信号によって逆位相で駆動される
。ここで入力クロック信号ＣＬＫの１周期に入力側から
出力側に移動する電荷量ΔＱは、入力側の電位Ｖｉｎお
よび出力側の電位Ｖｏｕｔを用いて ΔＱ＝　Ｃｆ（Ｖｉｎ　−Ｖｏｕｔ） −−−−−（１）式 と表現できるので、入力クロック信号ＣＬＫの１周期：
Ｔの間に入力側から出力側に流れる平均電流：Ｉは、 ■＝ΔＱ／Ｔ ＝　Ｃｆ（Ｖｉｎ　−Ｖｏｕｔ）／　Ｔ−−−−−’　
（２）式 となる。一方、第３図（Ｂ）において抵抗Ｒを通って入
力側から出力例に流れる電流：■は、Ｔ　＝（Ｖｉｎ　
−Ｖｏｕｔ）／　Ｒ −−−−−’（３）式 であるので、十分に短かい周期二Ｔに対しては、第３図
（Ａ）のスイッチト・キャパシタ回路を第３図（Ｂ）の
等価低抗Ｒとして表現すると、（２）式、（３）式より
、 Ｃｆ　（Ｖ　ｉｎ　−Ｖｏｕｔ）　／　Ｔ＝（Ｖｉｎ−
Ｖｏｕｔ）／　Ｒ 、’、　Ｒ＝Ｔ／Ｃｒ −−−−−（４）式 となる。一般にＣＲアクティブフィルタ回路のカットオ
フ周波数等の特性を決定するパラメーターはＣとＲ＋Ｉ
Ｊ積で表される時定数： １　／　ＣＲ−−−−−（５）式 であるが、ここで第３図（Ａ）のスイッチト・キャパシ
タ回路を第３図ＣＢ）の等価抵抗Ｒとして（５）式に適
用すると、アクティブフィルタ回路の時定数は、入力ク
ロック（８号ＣＬＫのクロック周波数Ｆを用いて、 １／（Ｃ・（Ｔ／Ｃｆ）） ＝Ｃｆ／（Ｃ−Ｔ） ＝Ｆ・（Ｃｆ／Ｃ） −−−−−（６）式 となり、時定数を決定するのは、入力クロック周波数ど
、スイッチト・キャパシタ回路およびアクティブフィル
タ回路に用いられる２つのコンデンサの静電容量の比と
いうことになる。モノリシックＬＳＩを構成する上で、
個々のコンデンサの静電容量の絶対値をアナログフィル
タの精度内に設定するのは非常に困難であるが、（６）
式のような２つのコンデンサの静電容量の比、すなわち
相対精度は容易に１％程度に構成でき、スイッチ］・・
キャパシタフィルタ回路によって実用的なフィルタ特性
を実現できるものである。また（６）式によれば時定数
を決定するためには入力クロック周波数というディジタ
ル量を制御すればよく、コンデンサの静電容量はモノリ
シックＬＳＩ上に構成できるような小容量において相対
比さえ設定すれば一定値に固定で診る。このように、ス
イッヂト・キャパシタ回路をＣＲアクティブフィルタ回
路の構成要素として用いたスイッチト・キャパシタフィ
ルタ回路によって、従来実現が非常に困難であった高精
度のアナログフィルタが、ディジタル制御可能、かつＬ
ＳＩ化可能な形で実現される。

第４図は、第２図に示すスイッチト・キャパシタ・フィ
ルタ回路周辺の制御回路部分を具体的に構成した回路の
一実施例である。第４図において、１０はスイッヂト・
キャパシタ・フィルタ回路、１４はスイ・ンヂト・キャ
パシタ・フィルタ回路１０において発生ずるザンブリン
グノイズをカットする固定フィルタ回路、２０は第一の
基準クロック発生回路、２１は可変分周回路、２２はカ
ットオフ特性メモリ、２３はアドレスカウンタ、２４は
第二の基準クロック発生口ζ、２５は第一のデータセレ
クト回路、２６は音色選択回路、２７は第二のデータセ
レクト回路、２８はＱ特性メモリ、２９はＱ選択回路で
ある。

第４図に示す具体的構成の一実施例の動作を第５図に示
すメモリ配置図等を用いて説明すると、押鍵検出・発音
割当回路３からは時間的変化な含む音色の設定選択情報
が音色選択回路２６に供給きれる。音色選択回路２６に
よ７て音色設定選択データが第一のデータセレクト回路
２５に供給され、これによってカットオフ特性メモリ２
２のデータブロックが指定される。ここでカットオフ特
性メモリ２２は例えば第５図（Ａ）に示すメモリ配置図
のような構成になっており、第一のデータセレクト回路
２５によって与えられる上位アドレスによって音色のブ
ロックに分割され、各ブロックが共通の下位アドレスに
対応する量のデータを格納している。第一の基準クロッ
ク発生回路２０においては、押鍵検出・発音割当回路３
によって設定される時間変化スピードパラメーターに応
じて、音色の時間的変化の基準となる一定の基準クロッ
ク信号をアドレスカウンタ２３に供給する。アドレスカ
ウンタ２３では、押鍵検出・発音割当回路３がらの発音
開始信号（ＫＥＹ−ＯＮ信号）によって初期設定され、
第一の基準クロック発生回路２０のクロック（８号によ
って一定速度でインクリメントきれるアドレス１８号を
発生し、カットオフ特性メモリ２２の下位アドレスとし
て供給する。カッＩ−Ｊ）特性メモリ２２では、例えば
第５図（Ｂ）のようにデータが格納されている。

すなわち、共通の下位アドレスに対して、音色に応じて
Ｄｌ、Ｄ２１２８．のように個々にあらかじめ音色の時
間的変化に対応したカットメツ特性データを用意するも
のであり、これはＲＯＭで構成できるばかりでなく、必
要に応じてＲＡＭを用いて、ＣＰＵにデータを随時針ｗ
させて格納することも可能である。カットオフ特性メモ
リ２２において上位・下位アドレスによってアクセスさ
れたデータは可変分周回路２１に供給きれる。可変分周
回路２１においてはスイッチト・キャパシタ・フィルタ
回路１０のカットメツ周波数を設定するためのクロック
イ８号を発生するが、これはプログラマブルカウンタ回
路、あるいはレートマルチプライヤ回路等の良く知られ
た回路によって構成できる。ただし第３図の原理図から
明らかなように、スイッチト・キャパシタ回路のクロッ
ク信号はデユーティ５０％であることが望ましく、必要
に応じて分周回路を経由させることが要求される。また
、可変分局図ｖｓ２１に基準クロック信号を供給する第
二の基準クロック発生回路２４においては、折り返しノ
イズを避けるためにカットオフ周波数を設定するための
クロック信号を十分高く設定すること、および可変分周
回路２１において選択発生されるクロック信号の周波数
レンジを十分広くとること、の条件を満たずように必要
に応じてクロック周波数を可能な限り高めに設定するこ
とが有効である。第５図（Ｃ）は可変分周回路２１の出
力クロック（８号の一例を示したもので、時間的推移に
応じてスイッヂト・キャパシタ・フィルタ回路１０のカ
ットオフ周波数を設定するためのクロック信号が変化し
、従来の電子楽器におけるＶＣＦに相当する音色操作が
実現される。ここで従来のアナログＶＣＦ方式の場合、
時間変化パラメーターを発生するＥＧ（エンベロープ発
生器）の回路特性の範囲内の音色変化しか得られなかっ
たのに対し、本発明においては第一の基準クロック発生
回路２０によって時間軸を任意に拡大・縮小でき、また
カットオフ特性メモリ２２によって任意の時間的変化パ
ターンを設定でき、またアドレスカウンタ２３のアクセ
ス方式およびクリア方式によってはワウワウ効果のよう
な胤期的な音色変化も容易に実現できるため、従来の電
子楽器よりも豊富な楽音を発生できるものである。

第６図は、第２図に示すスイッチト・キャパシタ・フィ
ルタ回路周辺の制御回路部分を具体的に構成した回路の
別の一実施例である。第６図において、１０はスイッチ
ト・キャパシタ・フィルタ回路、１４はスイッチト・キ
ャパシタ・フィルタ回路１０において発生するサンプリ
ングノイズをカットする固定フィルタ回路、３０は第三
の基準クロック発生回路、３１は分周回路、３２は第三
のデータセレクト回路、３３はセレクト信号カウンタ、
３４は第四の基準クロック発生回路、３５はコントロー
ル・タイミング回路である。

第６図に示す具体的構成の別の一実施例の動作を第７図
に示す信号図等を用いて説明すると、押鍵検出・発音割
当回路３からは時間的変化のスピードに関する音色の設
定情報がコントロール・タイミング回路３５に供給され
る。コントロール・タイミング回路３５によって必要な
コントロール信号を供給された第四の基準クロック発生
回路３４では、セレクト信号カウンタ３３の基準クロッ
ク信号を発生する。°一方、第三の基準クロック発生口
１８３０においては、スイッチト・キャパシタ・フィル
タ回路１０のカットオフ周波数を設定するためのクロッ
ク（８号に対応した十分高し１基準クロツク（８号を発
生し、分周回路３１に供給する。分周回路３１はここで
は例えば互いに縦列接続された８段の２進カウンタであ
り、各段の出力０１．０２１．、、．０８、は第７図（
Ａ）に示すように次々に前段の１／２の出力周波数を持
つ。

分周図ｒ８３１の各段の出力０１．０２１０１０．０８
、は第三のデータセレクト回ｍ３２に供給されるが、第
三のデータセレクト回ｒ６３２はここでは例えば３ピツ
トのコントロールアドレスによって８人力から１出力を
選択するディジタルマルチプレクサ回路であり、セレク
ト１８号カウンタ３３の出力信号をコントロールアドレ
スとして分周回路３１の各段の出力０１．０２１．、、
．０８、から１つのクロック信号を選択する。第７図（
Ｂ）はセレクト信号カウンタ３３の動作を示したもので
、押鍵検出・発音割当回路３からの発音開始（ＫＥＹ−
ＯＮ）情報がコントロール・タイミング回路３５によっ
てクリア・カウントスタート１８号としてセレクト信号
カウンタ３３に供給され、以後分周回路３１の各段の出
力０１．０２１９６１．０８、を順次選択するアドレス
に相当する出力４８号を発生する。セレクト信号カウン
タ３３のセレクトアドレスによって第三のデータセレク
ト回路３２からスイッチト・キャパシタ・フィルタ回路
１０に供給されるクロック（８号をあられしたのが第７
図（Ｃ）であり、ＫＥＹ−ＯＮ以降、一定の時間間隔ご
とにクロック周波数が等比数列的に変化することで全体
として指数関数的な特性で時間的変化が実現される。こ
れはピアノ、ハープシコード等の、発音の瞬間にＩＩ富
な高調波成分な含む楽器の音色を合成する上で非常に有
効なフィルタ特性であり、簡単な回路構成によって、デ
ィジタル制御による音色操作回路としては従来実現不可
能であったアクティブフィルタ回路のＬＳＩ化に大きく
貢献するものである。

第８図は、第１図に示す音色制御フィルタ回路５に設け
られる、本発明にかかるスイッチト・キャパシタ・フィ
ルタ回路および周辺の制御回路部分のざらに別の具体的
構成例である。第８図において、１０はスイッチト・キ
ャパシタ・フィルタ回路、４０はスイッチト・キャパシ
タ・フィルタＢ［１０のカットオフ周波数を設定するた
めのクロッ２４８号を発生するクロック回路、４１はス
イッチト・キャパシタ・フィルタ回路１０のＱ特性を設
定する辷めの０回路、４３はクロック回路４０およびＱ
回路４１のパラメーターを時間的に変化させる時間的変
化コントロール回路、４２はクロック回路４０およびＱ
回路４１のパラメーター〇よび時間的変化コントロール
回ｒ８４３の動作をタッチレスポンスに応じて制御する
タッチレスポンスコントロール回路、１４はスイッチト
・キャパシタ・フィルタ回ｖｓ１０において発生するサ
ンプリングノイズをカットする固定フィルタ回路である
。

第８図に示す、本発明にかかるスイッチト・キャパシタ
・フィルタ回路および周辺の制御回路部分のざらに別の
具体的構成例の動作を、第９図に示す１８号図等を用い
て説明すると、押鍵検出・発音割当回路３によって楽音
信号の立上り・立下り情報が時間的変化コントロール回
路４３に供給されると、時間的変化コントロール回路４
３では楽音信号の時間的変化に対応したディジタルデー
タを逐次クロック回路４０およびＱ回路４１に供給する
。ここでクロック回１１８４Ｑにおいて発生されるクロ
ック信号はスイッチト・キャパシタ・フィルタ回路１０
におけるカットオフ周波数を設定するものであり、従来
のＶＣＦ方式の電子楽器におけるＶＣＦエンベロープ信
号に対応するものである。またＱ回路１２においてはス
イッチト・キャパシタ・フィルタを構成するアナログパ
ラメーターを選択する制御Ｉ信号を発生し、例えば複数
個の抵抗の選択切り換え・回路接続の選択切り換え等を
行うことで、音色操作に重要なフィルタの。

特性の選択設定を行う。一方、押鍵検出・発音割当回ｍ
３によって、個々の発音チャンネルごとの鍵盤タッチの
強弱がタッチレスポンス情報としてタッチレスポンスコ
ントロール回路４２に供給きれる。タッチレスポンスコ
ントロール回路４２においては、必要に応じて楽音の音
量コントロール信号をエンベロープ回路６に供給すると
ともに、音色制御フィルタ回Ｄ（５内における音色のタ
ッチレスポンス操作を制御する。第９図（Ａ）はクロッ
ク回路４０において発生されるクロック信号に対してタ
ッチレスポンスコントロール回路４２が作用する例を示
したもので、演奏時の柔らかなタッチに対するクロック
周波数の時間的変化を曲線（ａ）とし、激しいタッチに
対するクロック周波数の時間的変化を曲線（ｂ）とする
と、第９図（Ａ）のクロック周波数の変化特性の差はス
イッチト・キャパシタ・フィルタ回ｖ８１０におけるカ
ットオフ周波数に対応するものなので、楽音の音色に対
しては高調波の含有特性の時間的変化として作用する。

すなわち、曲線（ａ）の柔らかなタッチに対しては単に
エンベロープ回路６において付加される音量が小さいば
かりでなく、音色も比較的なめらかな範囲内で打撃音的
な時間変化を行うが、曲線（ｂ）の激しいタッチに対し
ては単にエンベロープ回路６において付加される音量が
大きいばかりでなく、音色も広範囲の高調波を含んだ上
で打撃音的な時間変化を行う。これはピアノ、ビブラフ
ォーン等の現実の自然楽器の音色の特徴によく対応して
おり、電子楽器において自然な楽音を実現する上で非常
に有効な音色操作機能である。第９図（Ｂ）はＱ回路４
１において設定されるＱ値に対してタッチレスポンスコ
ントロール回路４２が作用する例を示したもので、演奏
時の柔らかなタッチに対するＱ値の時間的変化を曲線（
Ｃ）とし、激しいタッチに対するＱ値の時間的変化を曲
線（ｄ）とすると、第９図（Ｂ）のＱ値の変化特性の差
はスイッチト・キャパシタ・フィルタ＠ｉ＠１ｏのＱ値
として反映され、楽音の音色に対しては高調波の含有特
性の時間的変化として作用する。すなわち、曲線（Ｃ）
の柔らかなタッチに夕」しては比較的Ｑ値のピークも低
（、なめらかな音色の時間的変化を行うが、曲線（ｄ）
の激しいタッチに対してはＱ値のピークが高くなり、音
色は独特のフォルマント特性を強（持った上で時間的変
化を行う。これはνキソフォーン、トランペット等の現
実の自然楽器の音色の特徴によく対応したタッチレスポ
ンス表現として非常に有効である。第９図（Ｃ）は時間
的変化コントロール回路４３における時間的変化パラメ
ーターに対してタッチレスポンスコントロール回路４２
が作用Ｖる例をスイッチト・キャパシタ・フィルタ回路
１０のカットオフ周波数を例として示したもので、演奏
時の柔らかなタッチに対するパラメーターの時間的変化
を曲線（ｅ）とし、激しいタッチに対するパラメーター
の時間的変化を曲線（ｆ）とすると、第９図（Ｃ）の時
間的変化パラメーターの変化特性の差はスイッチト・キ
ャパシタ・フィルタ回路１０のカットオフ周波数の変化
形態の差として反映とね、楽音の音色に対しては高調波
の含有特性の時間的変化のスピードによる共鳴感・残響
感として作用する。すなわち、曲線（ｅ）の柔らかなタ
ッチに対しては比較的速い音色の時間的変化を行うが、
曲線（ｆ）の激しいタッチに対しては立上り時は速く、
かつゆっくりと減少するような時間的変化を行い、強く
打弦された場合、それ以外の弦に倍音が共鳴するような
効果をもたらす。これはギター、ピアノ等の現実の自然
楽器の音色の特徴によく対応したタッチレスポンス表現
として非常に有効である。

（５）　発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、原波形信号の高調
波成分を所望の音色に応じて＠御するためのスイッヂト
・キ「パシタ・フィルタ回路を用いた電子楽器において
、ＬＳＩ化可能なアナログ音源方式の電子楽器のフィル
タ部分を有効にディジクルコントロール化し、簡単な構
成によって楽音波形を時間的におよびタッチレスポンス
に応じて変化させるようにした楽音発生方式を実現する
ことで、音楽性豊がな電子楽器を容易に提供できるもの
であり、良質の音楽のためにＮ献するところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による電子楽器の構成を説明するため
の構成概念図、第２図は、第１図に示す音色制御フィル
タ回ＩＳに設けられる、本発明にかかるスイッチト・キ
ャパシタ・フィルタ回路おＪ：び周辺の制（鯵回路部分
を説明するための具体的構成例、第３図は、第２図にお
けるスイッチト・キャパシタ・フィルタ回路１ｏを構成
するスイッチト・キャパシタ回路の動作原理を説明する
ための原理回路間、第４図は、第２図に示すスイッチト
・キャパシタ・フィルタ回路周辺の＃御回路部分を具体
的に構成した回路の一実施例、第５図は、第４図に示す
具体的構成の一実施例の動作を説明３るためのメモリ配
置図等、第６図は、第２図に示すスイッチト・キャパシ
タ・フィルタ回路周辺の＠姉（ｆｊＪ路部分を具体的に
構成した回路の別の一実施例、第７図は、第６図に示す
具体的構成の別の一実施例の動作を説明するための（Ｊ
帰因等、第８図は、第１図に示す音色＃御フィルタ回路
５に設けられる、本発明にががるスイッチト・キャパシ
タ・フィルタ回路および周辺の制御回路部分のざらに別
の具体的構成例、第９図は、第８図に示すざらに別の具
体的構成例の動作を説明するための信号図等である。 同図において、１は鍵盤、２は音色設定タブレット、３
は押鍵検出・発音割当回路、４は原波形発生回路、５は
音色制御フィルタ回路、６はエンベロープ回路、７はサ
ウンドシステム、１ｏはスイッチト・キャパシタ・フィ
ルタ回路、１１はクロック回路、１２は０回路、１３は
コントロール回路、１４は固定フィルタ回路、２ｏは第
一の基準クロック発生回路、２１は可変分周回路、２２
はカットオフ特性メモ１ハ２３はアドレスカウンタ、２
４は第二の基準り□ツク発生回路、２５は第一のデータ
セレクト＠路、２６は音色選択回路、２７は第二のデー
タセレクト回路、２８は。 特性メモリ、２９はＱ選択回路、３ｏは第三の基準クロ
ック発生回路、３１は分周回路、３２は第三のデータセ
レクト回路、３３はセレクト信号カウンタ、３４は第四
の基準クロック発生回路、３５はコントロール・タイミ
ング回路、４０はクロック回路、４１は９回路、４３は
時間的変化コントロール回路、４２はタッチレスポンス
コントロール回路である。 特許出願人

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）　楽音周波数に対応し高調波成分を豊富に含有し
   た原波形信号を発生する原波形発生回路と、前記原波形
   発生回路からの原波形信号の高調波成分を所望の音色に
   応じて制御するためのスイッチト・キャパシタ・フィル
   タ回路と、前記スイッチト・キャパシタ・フィルタ回路
   のフィルタ特性を時間的に変化きせる時間的変化回路と
   、前記時間的変化回路をディジタル的に制御する制御回
   路とを具備し、楽音波形信号の時間的変化をディジタル
   的に制御するようにしたことを特徴とする電子楽器。
2. （２）　演奏におけるタッチレスポンス情報を走査・検
   出するタッチレスポンス回路を具備し、前記時間的変化
   回路および前記Ｉ！ＩＩＩＭ１回路において前記タッチ
   レスポンス情報に応じて楽音波形信号の時間的変化をデ
   ィジタル的に制御するようにしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の電子楽器。
3. （３）　前記時間的変化回路において、酌記スイッチト
   ・キャパシタ・フィルタ回路のカットオフ周波数に対応
   したクロック周波数を設定するクロック発生回路と、前
   記クロック発生回路のクロック周波数を時間的に変化さ
   せるクロック変化回路とを具備し、音色フィルタのカッ
   ト３７点の時間的変化をディジタル的に制御するように
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の電子楽器。
4. （４）　前記クロック変化回路において、クロック周波
   数の時間的変化特性を複数種類記憶するクロック変化メ
   モリ回路と、前記クロック変化メモリ回路の時間豹変イ
   し特性データを時間的に順次読み出す読み出し回路と、
   音色設定情報に応じて前記複数種類の時間的変化特性デ
   ータを選択する特性設定回路とを具備し、前記クロック
   発生回路において前記読み出し回路の出力信号に応じた
   クロツク周波数を発生することで楽音波形信号の時間的
   変化をディジタル的に制御するようにしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載の電子楽器。
5. （５）　前記クロック変化回路において、複数段の分周
   回路から成る２進シフト回路と、前記２進シフト回路の
   出力を順次選択するセレクト回路とを具備し、前記クロ
   ック発生回路において指数関数的に変化するようなりロ
   ック周波数によ７て楽音波形信号の時間的変化をディジ
   タル的に制御するようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第３項記載の電子楽器。
6. （６）　前記時間的変化回路において、前記スイッチト
   ・キャパシタ・フィルタ回路のＱ特性に対応したＱ特性
   データを設定するＱ特性発生回路と、前記Ｑ特性発生回
   路のＱ特性データを時間的に変化させるＱ特性データ変
   化回路とを具備し、音色フィルタのＱ特性の時間的変化
   をディジタル的に制御するようにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の電子楽器。
7. （７）　前記Ｑ特性データ変化回路において、Ｑ特性の
   時間的変化特性を複数種類記憶するＱ特性変化メモリ回
   路と、前記Ｑ特性変化メモリ回路の時間的変化特性デー
   タを時間的に順次読み出す読み出し回路と、音色設定情
   報に応じて前記複数種類の時間的変化特性データを選択
   する特性設定回路とを具備し、前記Ｑ特性発生回路にお
   いて前記読み出し回路の出力信号に応じたＱ特性を発生
   することで楽音波形信号の時間的変化をディジタル的に
   制御するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   ６項記載の電子楽器。