JPS61156098A - Electronic musical instrument - 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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の技術分野 本発明は、複数種類の音色系列を持ち、発生する楽音波
形の音高周波数データを任意に設定制御できる電子楽器
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1) Technical Field of the Invention The present invention relates to an electronic musical instrument that has a plurality of types of tone color series and can arbitrarily set and control pitch frequency data of a generated musical waveform.

（２）従来技術と問題点 電子オルガン、シンセサイザー等の鍵盤楽器に代表され
る電子楽器においては、演奏される鍵盤楽器に対応した
音高周波数の楽音信号を発生１−る必要があり、その信
号発生方式については従来種々の方式の電子楽器が考え
られてきた。まず、鍵盤等に対応した複数の原発振器を
用いたいわゆる「独立発振器２式」において、各鍵盤の
音程を別個に調律する方式が考えられたが、これは従来
のピアノ、チェンバ口等の楽器と同様に困難な調律作業
を伴い、オクターブ間の音程が狂いやすい欠点があった
。次に最高音域に対応した１２音の独立発振器を用いて
、以下のオクターブ関係は１／２分周器を用いたいわゆ
る「分周方式」が考えられたが、これも１２音にわたっ
て調律しなければならなず、温度、湿度、経年等の環境
の変化の度に再び調律を必要とする欠点があった。次に
、基準となる主クロツク発振器から近似的に１２音の振
動数を与えるような分周器群を用いたいわゆる「トップ
オクターブ方式」が考えられたが、移調に際して非常に
高い主クロツク周波数を変化をさせなければならないと
いう欠点があった。次に、プログラマブル分周器を用い
て音程はその分周比データとして与えるいわゆる「プロ
グラムカウンタ方式」が考えられたが、この方式によれ
ばビット精度に応じて分周比データとして任意の音程を
与えることができるため、ここぐ至ってディジタル的に
音高周波数を容易に制御できる電子楽器として有効な方
式が実現したのである。さらに「周波数ナンバ」と呼ば
れる増分値データを周期的に加算累算する加算累算器に
よって音高周波数を発生するいわゆる「周波数ナンバ方
式」が考えられたが、この方式はディジタル的に時分割
動作することによって複数の発音チャンネルの音高周波
数を単一の回路で同時に発生ずることができ、また周波
数ナンバデータをディジタル的に演算処理することで実
時間動作的な操作機能を持つ、といった他の方式にない
特徴を持っている。これらの方式は近年のＬＳＩ技術に
代表されるディジタル電子回路技術によって実現されて
きたものであり、音程設定精度の面でも十分に音楽的要
求に応え得るようになってきた。例えば、音程の面では
「半音Ｊすなわち、１００セントに対し、人間の音程識
別能力限界は数セントであるが、一方ディジタル方式の
電子楽器の音程設定制度は容易に誤差１セント程度に固
定できる。これは従来の楽器の音程設定精度、音程保持
安定度を十分に上回る能力であり、専門家が感覚的に要
求する微妙な音程である１セントから数セントの音程差
の正確な設定が容易に実現できることを意味する。また
、ディジタル的に音高周波数データと鍵盤との対応関係
を操作制御することにより、任意の調に瞬時に移調した
上で楽音を発生することができるが、これは従来の楽器
ではとうてい実現不可能であったものである。(2) Prior Art and Problems In electronic musical instruments, such as keyboard instruments such as electronic organs and synthesizers, it is necessary to generate a musical sound signal with a pitch frequency corresponding to the keyboard instrument being played. Regarding generation methods, various electronic musical instruments have been considered in the past. First, a method was considered in which the pitches of each keyboard were tuned separately in the so-called "two independent oscillators" that used multiple original oscillators corresponding to keyboards, etc., but this was different from conventional musical instruments such as pianos and chamber mouths. Similarly, it involved difficult tuning work, and had the disadvantage that the pitch between octaves was easily distorted. Next, using a 12-note independent oscillator corresponding to the highest range, the following octave relationship was considered using a 1/2 frequency divider, the so-called "frequency division method," but this also required tuning over 12 notes. Of course, there is a drawback that tuning is required again every time there is a change in the environment such as temperature, humidity, aging, etc. Next, the so-called "top octave method" was considered, which uses a group of frequency dividers that give an approximate frequency of 12 tones from the standard main clock oscillator, but this method uses a very high main clock frequency when transposing. The drawback was that it required change. Next, the so-called "program counter method" was considered, which uses a programmable frequency divider and gives pitches as division ratio data, but according to this method, arbitrary pitches can be assigned as division ratio data according to the bit precision. As a result, an effective method for electronic musical instruments that can easily control the pitch frequency digitally has been realized. Furthermore, a so-called "frequency number method" was considered in which pitch frequencies are generated by an accumulator that periodically adds and accumulates incremental value data called "frequency numbers," but this method uses digital time-division operation. By doing this, it is possible to generate the pitch frequencies of multiple sounding channels simultaneously with a single circuit, and by digitally processing the frequency number data, it has other functions such as real-time operating functions. It has features that other methods do not have. These systems have been realized using digital electronic circuit technology typified by recent LSI technology, and have come to be able to fully meet musical demands in terms of pitch setting accuracy. For example, in terms of pitch, the human pitch discrimination ability is limited to a few cents for a semitone J, or 100 cents, but on the other hand, the pitch setting system for digital electronic instruments can easily be fixed at an error of about 1 cent. This ability fully exceeds the pitch setting accuracy and pitch maintenance stability of conventional musical instruments, making it easy to accurately set pitch differences of 1 cent to several cents, which is the delicate pitch required by experts intuitively. In addition, by digitally controlling the correspondence between pitch frequency data and the keyboard, it is possible to instantaneously transpose to any key and generate a musical tone, which was previously impossible. This would have been impossible to achieve with other instruments.

このように電子楽器によって容易に正確な音程が与えら
れ、一方音色についても種々の方式によって多くの音色
系列を同時に発生できるようになったにもかかわらず、
クラシックのオーケストラの演奏と電子楽器の演奏との
間にはなお大きな隔たりがあるのも事実であり、その原
因の一つが、オーケストラの個々の楽器のピッチの微妙
な差であるのは周知の事実である。そこで従来の電子楽
器においてはこのピッチ及び位相のばらつきを人為的に
発生させるため、ＢＢＤ等の遅延素子等を利用して周期
的に［オーケストラ効果］を付加させてきた。しかしｌ
’　ｔｉｔ々の楽器のピッチの微妙な差」はあくまで共
通の音程が決定された後段での付加操作であって、オー
ケストラの豊かな響きの本質を模したものとは言えない
欠点があった。Despite the fact that electronic musical instruments can easily give accurate pitches, and that many timbre sequences can be generated simultaneously using various methods,
It is a fact that there is still a large gap between classical orchestra performances and electronic instrument performances, and it is a well-known fact that one of the reasons for this is the subtle differences in pitch of individual instruments in the orchestra. It is. Therefore, in conventional electronic musical instruments, in order to artificially generate this variation in pitch and phase, an [orchestra effect] has been added periodically using a delay element such as a BBD. But l
The ``subtle differences in the pitches of the various instruments'' were merely an additional operation after the common pitch had been determined, and had the drawback that they could not be said to imitate the essence of the rich resonance of an orchestra.

（３）発明の目的 本発明は上記のような点に鑑みてなされたもので、Ｆ個
々の楽器のピッチの微妙な差Ｊのもう一つの本質である
、楽器群毎のピッチ特性、チューニング特性に着目し、
音色系列に対応して別個の音高周波数を設定することで
、オーケストラの重厚なアンサンプルにより近い響きを
実現できるものであって、複数の音色系列を有効に表現
できる音楽性謂かな電子楽器を提供するものである。(3) Purpose of the Invention The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and is aimed at improving the pitch characteristics and tuning characteristics of each group of musical instruments, which is another essence of the subtle differences in pitch between individual musical instruments. Focusing on
By setting separate pitch frequencies corresponding to the timbre series, it is possible to achieve a sound that is closer to a deep orchestral unsampled sound, making it possible to create a so-called musical electronic instrument that can effectively express multiple timbre series. This is what we provide.

（４）発明の構成 上記の目的のため、本発明に係る電子楽器においては、
複数種類の音色系列を設定するための音色パラメーター
設定回路と、演奏された楽音の音程に対応したＭ高デー
タを得るｌ〔めの音高データ検出回路と、発生する楽音
波形の音高周波数を設定づるための音高周波数データ設
定回路と、前記音色パラメーターまたは時間的変化、音
域変化。(4) Structure of the invention For the above purpose, the electronic musical instrument according to the present invention has the following features:
A timbre parameter setting circuit for setting multiple types of timbre series; a pitch data detection circuit for obtaining M pitch data corresponding to the pitch of a played musical tone; A pitch frequency data setting circuit for setting, the timbre parameter or temporal change, and tone range change.

タッチレスポンス等の他のパラメーターに対応して前記
音高周波数データ設定回路の音高周波数データの遷移量
を演算操作する周波数シフト回路とを具備することによ
り構成される。and a frequency shift circuit that calculates and operates the transition amount of the pitch frequency data of the pitch frequency data setting circuit in response to other parameters such as touch response.

く５）発明の実施例 以下、本発明の実施例を図面と共に詳細に説明する。5) Examples of the invention Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

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、１は音色タブレット、２はｔＪＩ
Ｗ、３は外部入力装置、４は本発明に係る状態検出・処
理操作回路、５は音色データ発生回路、６は音高周波数
データ発生回路、７はエンベロープデータ発生回路、８
は楽音発生回路、９はサウンドシステムである。FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining the configuration of an electronic musical instrument according to the present invention, in which 1 is a tone tablet, 2 is a tJI
W, 3 is an external input device, 4 is a state detection/processing operation circuit according to the present invention, 5 is a tone data generation circuit, 6 is a pitch frequency data generation circuit, 7 is an envelope data generation circuit, 8
9 is a musical tone generation circuit, and 9 is a sound system.

りなわら、状態検出・処理操作回路４においては、音色
タブレット１における音色設定状態及び鍵Ｗ２における
押鍵、離鍵の演奏状態を検出し、ざらに必要に応じて外
部入力装置３によって、外部コンピューター、補助設定
装置等による音色設定情報や他の楽器からの演奏状態情
報を入力する。In addition, the state detection/processing operation circuit 4 detects the tone setting state of the tone tablet 1 and the playing state of the key W2 (key W2), and inputs the information to the external computer via the external input device 3 as necessary. , input tone color setting information from an auxiliary setting device, etc., and performance status information from other musical instruments.

さらに状態検出・処理操作回路４においては、音色デー
タ発生回路５に必要な音色パラメーターａ、音高周波数
データ発生回路６に必要な音高データｂ、エンベロープ
データ発生回路７に必要なエンベロープパラメータＣ１
等の楽音発生パラメーターを発生し供給する。楽音発生
回路８においては、音色データ発生回路５からの音色デ
ータｄ、音高周波数データ発生回路６からの音高周波数
データｅ、エンベロープ発生回路７からのエンベロープ
データｆ、等の楽音発生データによって楽音信号を発生
し、これｐ＜アンプ、スピーカーを含むサウンドシステ
ム９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。Further, in the state detection/processing operation circuit 4, a timbre parameter a necessary for the timbre data generation circuit 5, pitch data b necessary for the pitch frequency data generation circuit 6, and an envelope parameter C1 necessary for the envelope data generation circuit 7 are provided.
generates and supplies musical tone generation parameters such as The musical tone generation circuit 8 generates musical tones using musical tone generation data such as tone data d from the tone data generation circuit 5, pitch frequency data e from the pitch frequency data generation circuit 6, and envelope data f from the envelope generation circuit 7. A signal is generated, which is converted into sound by a sound system 9 including an amplifier and a speaker, and is produced as the sound of an electronic musical instrument.

第２図は、第１図に示す状態検出・処理操作回路４及び
音色データ発生回路５及び楽音発生回路８周辺において
、実現される音色設定部分の一例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ＣＰＵ、１１
は音色特性データメモリ回路、１２はＲＡＭ、１３はＲ
ＯＭ、１４はシステムバス、１６は高調波テーブル回路
、１７は時分割タイミング回路である。１゛なわちこの
例においては、楽音発生回路８では時分割タイミング回
路１７のタイミングに応じてサイン合成方式によって楽
音を発生させるものであり、そのための各倍音の強度を
音色データ発生回路５によって設定するものである。Ｃ
ＲＵｌｏはこの回路全体を制御するものであり、アドレ
スバス、データバス等を含むシステムバス１４を媒介と
して、データの格納等を行なうＲＡＭ１２、プログラム
及びデータの格納されたＲＯＭ１３と共に動作する。FIG. 2 is a specific configuration example for explaining an example of a timbre setting section realized around the state detection/processing operation circuit 4, timbre data generation circuit 5, and musical tone generation circuit 8 shown in FIG. 1. . In Figure 2, 10 is the CPU, 11
12 is RAM, 13 is R
OM, 14 is a system bus, 16 is a harmonic table circuit, and 17 is a time division timing circuit. 1. In other words, in this example, the musical tone generation circuit 8 generates musical tones by a sign synthesis method according to the timing of the time division timing circuit 17, and the intensity of each overtone for this purpose is set by the tone data generation circuit 5. It is something to do. C
RUlo controls the entire circuit, and operates together with a RAM 12 that stores data, and a ROM 13 that stores programs and data, via a system bus 14 that includes an address bus, a data bus, etc.

音色タブレット１により設定された音色情報はＣＰＵｌ
０によってシステムバス１４に取り込まれ、音色特性デ
ータメモリ回路１１によって必要な音色パラメータを参
照し、音色パラメーター信号ａとして音色データ発生回
路５に供給される。The tone information set by the tone tablet 1 is stored in the CPU1.
0 to the system bus 14, the necessary timbre parameters are referenced by the timbre characteristic data memory circuit 11, and the signal is supplied to the timbre data generation circuit 5 as a timbre parameter signal a.

この様子を示したのが第３図の信号図であり、音色パラ
メータ信号ａとしては例えば第３図＜Ａ＞のような特性
を設定する場合、このような特性曲線データを実際に転
送づるか、もしくはこのような特性を得られるようなテ
ーブル参照アドレス信号を転送する。この例のようなサ
イン合成方式の場合、音色データ発生回路５においては
、各倍音成分に対応した基本データを格納した高調波テ
ーブル回路１６によって、第３図＜８＞に示したような
離散的データを発生することになり、楽音発生回路８で
ば時分割タイミング回路１７のタイミングに応じて各倍
音成分の演専が時分割的に行なわれることになる。なお
、楽音発生方式としていわゆる「減算方式」、すなわち
高調波を９富に含有した原波形とフィルタ回路によって
音色を設定する方式の電子楽器の場合、前記音色パラメ
ータとしてはカットオフ周波数、Ｑ特性、フィルタ減衰
特性等が対応し、また前記音色データとしてはＶＣＦ　
（電圧制御フィルタ）ならば制御電圧が、ＳＣＦ　（ス
イッチト、キャパシタ、フィルタ）ならば制御クロック
信号等が対応するものであり、本発明においては何れも
容易に適用できる方式であるのは明らかである。The signal diagram in Figure 3 shows this situation, and when setting the characteristic as shown in Figure 3 <A> as the timbre parameter signal a, it is difficult to actually transfer such characteristic curve data. , or transfer a table reference address signal that can obtain such characteristics. In the case of the sine synthesis method as shown in this example, in the timbre data generation circuit 5, a harmonic table circuit 16 storing basic data corresponding to each overtone component generates a discrete signal as shown in FIG. 3 <8>. The musical tone generation circuit 8 performs the performance of each overtone component in a time-division manner in accordance with the timing of the time-division timing circuit 17. Note that in the case of an electronic musical instrument that uses the so-called "subtraction method" as a musical sound generation method, that is, a method that sets the timbre using an original waveform containing nine harmonics and a filter circuit, the timbre parameters include the cutoff frequency, Q characteristic, The filter attenuation characteristics etc. correspond, and the tone data is VCF.
(voltage control filter) corresponds to the control voltage, and SCF (switched capacitor filter) corresponds to the control clock signal, etc. It is clear that both methods can be easily applied in the present invention. be.

第４図は、第１図に示す状態検出・処理操作回路４及び
音高周波数データ発生回路６及び楽音発生回路８周辺に
おいて実現される音高周波数設定部分の一例を説明する
ための具体的構成例である。FIG. 4 shows a specific configuration for explaining an example of a pitch frequency setting section realized around the state detection/processing operation circuit 4, pitch frequency data generation circuit 6, and musical tone generation circuit 8 shown in FIG. This is an example.

第４図において、１０はＣＰｔＪ、２０は音高特性デー
タメモリ回路、１２はＲＡＭ、１３はＲＯＭ、１４はシ
ステムバス、２２は周波数ナンバテーブル回路、２１は
シフト演算処理回路、２３は時分割タイミング回路であ
る。すなわち、この例においては楽音発生回路８では時
分割タイミング回路２３のタイミングに応じて楽音を発
生させるものであり、音高周波数を設定でるだめの方式
としては、音高周波数データ発生回路６によってプログ
ラマブル分周データを発生する［プログラムカウンタ方
式」、または音高周波数データ発生回路６によって音高
周波数に対応した増分値データを発生してこれを周期的
に加算累緯ツるいわゆる［周波数ナンバ方式１のような
方式が考えられる。In FIG. 4, 10 is CPtJ, 20 is pitch characteristic data memory circuit, 12 is RAM, 13 is ROM, 14 is system bus, 22 is frequency number table circuit, 21 is shift operation processing circuit, 23 is time division timing It is a circuit. That is, in this example, the musical tone generation circuit 8 generates musical tones according to the timing of the time division timing circuit 23, and the only way to set the pitch frequency is to use a programmable pitch frequency data generation circuit 6. [Program counter method] which generates frequency division data, or so-called [Frequency number method 1] which generates incremental value data corresponding to the pitch frequency by the pitch frequency data generation circuit 6 and adds it periodically. Possible methods include:

ＣＰＬＪＩＯはこの回路全体を制御するものであり、ア
ドレスバス、データバス等を含むシステムバス１４を媒
介として、データの格納等を行なうＲＡＭ１２、プログ
ラム及びデータの格納されたＲＯＭ１３と共に動作する
。The CPLJIO controls the entire circuit, and operates together with a RAM 12 for storing data and a ROM 13 for storing programs and data, via a system bus 14 including an address bus, a data bus, etc.

第５図は、第４図に示す具体的構成例の動作を説明する
ための信号図であり、従来の電子楽器においては第５図
＜Ａ＞のような周波数特性が普通であった。すなわち第
４図に示す具体的構成例の動作に対応させて説明すると
、鍵盤２の動作状態はＣＰＵ１０によってシステムバス
１４に取り込まれ、音高周波数データ発生回路６に必要
な音程情報として供給出力される。この際周波数シフト
演算処理回路２１に相当する部分では何の操作も受けず
、周波数ナンバテーブル回路２２によって第５図＜Ａ＞
のような、音程に関係なく一様に周波数ズレのない正確
な音高周波数データを発生する。これが電子楽器の長所
でもある反面、楽器としての大きな欠点であるのはのは
前述の通りである。第５図＜Ｂ＞は実際の自然楽器の音
程の例を示したものであり、例えば低音域の楽器（１）
の場合、全体にピッチをフラット気味にチューニングし
た位置で演奏者は自然と感じる。これは音域だけでなく
、コントラパスとチューバでは同一ピッチでもチューニ
ングが異なるように、音色すなわち、楽音波形の違いの
影響が大きく、音響心理学的にも指摘されている事実で
ある。また例えば中音域の楽器（２）では基音のピッチ
よりもシャープ気味のチューニングが多用される場合も
ある。FIG. 5 is a signal diagram for explaining the operation of the specific configuration example shown in FIG. 4, and conventional electronic musical instruments usually have frequency characteristics as shown in FIG. 5 <A>. That is, to explain the operation of the specific configuration example shown in FIG. Ru. At this time, the part corresponding to the frequency shift arithmetic processing circuit 21 does not receive any operation, and the frequency number table circuit 22 operates as shown in FIG.
Generates accurate pitch frequency data without any frequency deviation, regardless of the pitch. While this is an advantage of electronic musical instruments, it is also a major drawback as a musical instrument, as mentioned above. Figure 5 <B> shows an example of the pitch of an actual natural instrument, for example, a low-pitched instrument (1).
In the case of , the player feels natural when the pitch is tuned to be slightly flat overall. This is a fact that has been pointed out from psychoacoustics, as it is not only the range of the sound, but also the difference in timbre, that is, the sound waveform, just as the contrapass and tuba have different tunings even at the same pitch. Further, for example, in a medium range musical instrument (2), tuning that is a little sharper than the fundamental pitch may be frequently used.

これは音色ばかりでなく、トランペット等のように弾奏
するとピッチが下り気味になるような楽器の一つの傾向
である。また高音域の楽器（３）のように、音程の移動
と共にピッチのずれ（人間の感覚としては、ずれている
ようには思わなれないもの）が増大するような楽器もあ
り、この原因も音域による楽音波形の変化、すなわち音
色設定パラメーターの変化が大きな要因である。これら
の楽器によるピッチ特性の違いはオーケストラの重厚な
胃きの要素であり、例えば゛ごく！！糾な３和音が演奏
される場合でも、互いにオクターブ関係にある数オクタ
ーブにわたる基音も完全に一致せず微妙な厚みを持ち、
そこに第３音、第５＠が同様に微妙な胃きを持って加わ
る、という相乗効果によって、従来の電子楽器の完全に
一致したピッチの複合音とは全く別種のハーモニーをら
たらしている。このような特性を電子楽器において実現
するため、本発明に係る第４図に示す具体的構成例の動
作にＪ３いては、鍵￥Ａ２の動作状態と共に音色タブレ
ット１の音色設定情報がＣＰＩＪ　１０によってシステ
ムバス１４に取り込まれ、音高特性データメモリ回路２
０の特性データを参照して前述のような音色（楽器音）
ごとのピッチ特性を設定して音高周波数データ発生回路
６に必要な音程設定情報として供給出力される。これを
受けて周波数シフト演算処理回路２１においては、周波
数ナンバテーブル回路２２からの正確な音程ピッチデー
タと、そこからのピッチずれの設定演算処理を行ない、
最終的に楽音発生回路８において楽音信号の楽音周波数
を決定するための音高周波数データｅを発生する音高周
波数データ発生回路６への制御信号として供給出力され
る。第５図＜Ｃ＞はピアノのピッチ特性の例を示したも
のであり、音域に対応して聴感上明らかな音色変化と共
にピッチのずれも変化している。このようなピッチ特性
も、本発明によれば音高特性データメモリ回路２０の特
性データとして用意しておくことで実現でき、この場合
は他の音色系列とのアンサンプル効果ばかりでなく、ピ
アノならピアノとしての楽器特性により近い電子楽器と
して有効に機能づ゛ることになる。This is not only a matter of tone, but also a tendency of instruments such as trumpets, which tend to have a downward pitch when played. In addition, there are some instruments, such as high-frequency instruments (3), in which the pitch deviation (which does not seem to be a deviation to the human senses) increases as the pitch changes, and this is also due to the pitch range. A major factor is a change in the musical sound waveform caused by the change in tone, that is, a change in tone setting parameters. The difference in pitch characteristics between these instruments is an element of the orchestra's profound sound, for example, "Goku!" ! Even when three strong chords are played, the fundamental tones over several octaves, which are in octave relation to each other, do not match perfectly and have a subtle thickness.
The 3rd and 5th notes are added with a similar subtlety, creating a synergistic effect that creates a completely different type of harmony from the perfectly matched pitched complex sounds of conventional electronic instruments. There is. In order to realize such characteristics in an electronic musical instrument, in the operation of the specific configuration example shown in FIG. The pitch characteristic data memory circuit 2 is taken into the system bus 14.
Create a tone (instrument sound) as described above by referring to the characteristic data of 0.
The pitch characteristics for each pitch are set and output as necessary pitch setting information to the pitch frequency data generation circuit 6. In response to this, the frequency shift calculation processing circuit 21 performs calculation processing to set the accurate pitch pitch data from the frequency number table circuit 22 and the pitch deviation from there.
Finally, the musical tone generating circuit 8 supplies and outputs as a control signal to the pitch frequency data generating circuit 6 which generates pitch frequency data e for determining the musical tone frequency of the musical tone signal. FIG. 5 <C> shows an example of the pitch characteristics of a piano, in which not only audibly obvious timbre changes but also pitch deviations change depending on the musical range. According to the present invention, such pitch characteristics can also be realized by preparing them as characteristic data in the pitch characteristic data memory circuit 20. In this case, not only the unsampling effect with other tone series, but also the unsampling effect with the piano. It will function more effectively as an electronic musical instrument that has characteristics closer to those of a piano.

第６図は、第１図に示す状態検出・処理操作回路４から
楽音発生回路８周辺において実現される楽音周波数デー
タ設定部分の別の一例を説明するためめ具体的構成例で
ある。第６図において、１０はＣＰＵ、２０は音高特性
データメモリ回路、１２はＲＡＭ、１３はＲＯＭ、１４
はシステムバス、３０はタッチセンサ回路、３１は時間
的変化データ発生回路、３２は音域変化データ発生回路
、３３はタッチレスポンスデータ発生回路である。FIG. 6 shows a specific configuration example for explaining another example of the musical tone frequency data setting section realized around the state detection/processing operation circuit 4 to the musical tone generating circuit 8 shown in FIG. In FIG. 6, 10 is a CPU, 20 is a pitch characteristic data memory circuit, 12 is a RAM, 13 is a ROM, and 14
3 is a system bus, 30 is a touch sensor circuit, 31 is a temporal change data generation circuit, 32 is a range change data generation circuit, and 33 is a touch response data generation circuit.

ここでＣＰＵ　１０は音色タブレット１の音色設定情報
及びタッチセンサ回路３０の演奏情報をシステムバス１
４を介して取り込む。タッチセンサ回路３０においては
、鍵盤２における押鍵、１ｉ１ｆｌ情報、音程情報の検
出ばかりでなく、打鍵の強弱であるタッチレスポンス情
報も検出し必要に応じて供給出力するものであり、スイ
ッチの移動時間差検出、圧力センサ利用等の種々の方式
が用いられる。この例においては、時間的変化データ発
生回路３１において楽音の経時的ピッチ変化に対応した
特性が音色設定状態とあわせて演算され、また音域変化
データ発生回路３２において楽音の音域に対応したピッ
チ変化の特性が音色設定状態とあわせて演算され、また
タッチレスポンスデータ発生回路３３において演奏のタ
ッチレスポンス情報に対応したピッチ変化の特性が音色
設定状態とあわせて演算され、本来の音程データに基づ
く音程設定パラメーターと共に音高周波数データ発生回
路６に供給出力される。この一連の演算操作の様子を示
したのが第７図に示す信号構成図である。Here, the CPU 10 sends the tone setting information of the tone tablet 1 and the performance information of the touch sensor circuit 30 to the system bus 1.
Import via 4. The touch sensor circuit 30 not only detects key presses on the keyboard 2, 1i1fl information, and pitch information, but also detects touch response information, which is the strength of key presses, and outputs it as necessary. Various methods are used, such as detection, pressure sensor usage, etc. In this example, the temporal change data generation circuit 31 calculates the characteristics corresponding to the pitch change over time of the musical tone along with the timbre setting state, and the range change data generation circuit 32 calculates the characteristic corresponding to the pitch change over time of the musical tone. The characteristics are calculated together with the timbre setting state, and the pitch change characteristics corresponding to the touch response information of the performance are calculated in the touch response data generation circuit 33 together with the timbre setting state, and pitch setting parameters based on the original pitch data are calculated. The signal is also supplied to the pitch frequency data generation circuit 6. The signal configuration diagram shown in FIG. 7 shows this series of arithmetic operations.

第７図において、４０，４４．４５は乗算手段であり、
具体的にはＣＰＵ　１０によるソフトウェア的乗算演算
、専用のハードウェアによる乗算回路、乗算結果をテー
ブル参照によって求められる乗算テーブル回路、等によ
って構成される。また第７図において４１．４２．４３
は加算手段であり、具体的にはＣＰＬＪｌｏによるソフ
トウェア附加ｎ演篩、専用のハードウェアによる加算回
路、オフセット値をテーブル参照によって求められる加
算テーブル回路、等によって構成される。ここでタッチ
センサ３０から得られた音程情報は移調操作手段４６に
供給され、例えばＣＰＵ１０によるソフトウェア的移調
操作演算、テーブル参照による移調操作に゛よって必要
な音程にシフトされ、周波数ナンバテーブル３４によっ
て音高周波数を設定するための音高周波数データとして
加算手段４３に供給される。また、時間的変化データ発
生回路３１において設定された楽音の経時的ピッチ変化
に対応した特性は乗算手段４０に供給され、一方音色設
定手段に対応した時間的変化データの効果量情報も乗算
手段４０に供給されて、これらの乗算結果は加算手段４
１に供給される。音域変化データ発生回路３２において
設定された楽音の音域に対応したピッチ変化の特性は乗
算手段４４に供給され、一方音色設定状態に対応した音
電変化データの効果量情報も乗算手段４４に供給されて
、これらの乗算結果は加算手段４１に供給され、この加
算結果は加算手段４２に供給される。さらに、タッチレ
スポンスデータ発生回路３３において設定された演奏の
タッチレスポンス情報に対応したピッチ変化の特性は乗
算手段４５に供給され、一方音色設定状態に対応したタ
ッチレスポンスの効果情報も乗算手段４５に供給されて
、これらの乗算結果は加算手段４２に供給され、この加
算結果は加算手段４３に供給される。加算手段４３にお
いては以上の演算結果として最終的な音高周波数データ
を１ｑで、楽音発生回路８に供給出力する。In FIG. 7, 40, 44.45 are multiplication means,
Specifically, it is configured by a software multiplication operation by the CPU 10, a multiplication circuit using dedicated hardware, a multiplication table circuit that obtains the multiplication result by referring to a table, and the like. Also, in Figure 7, 41.42.43
is an addition means, specifically, it is constituted by a software-added n-sieve by CPLJlo, an addition circuit using dedicated hardware, an addition table circuit for determining an offset value by table reference, and the like. Here, the pitch information obtained from the touch sensor 30 is supplied to the transposition operation means 46, and is shifted to a necessary pitch by, for example, a software transposition operation calculation by the CPU 10, a transposition operation by table reference, and the pitch information is shifted to a required pitch by the frequency number table 34. This is supplied to the adding means 43 as pitch frequency data for setting a high frequency. Further, the characteristic corresponding to the temporal change in pitch of the musical tone set in the temporal change data generation circuit 31 is supplied to the multiplication means 40, and on the other hand, the effect amount information of the temporal change data corresponding to the timbre setting means is also supplied to the multiplication means 40. and these multiplication results are added to the addition means 4.
1. The pitch change characteristics corresponding to the range of the musical tone set in the range change data generation circuit 32 are supplied to the multiplication means 44, and on the other hand, the effect amount information of the tone-electric change data corresponding to the timbre setting state is also supplied to the multiplication means 44. These multiplication results are supplied to addition means 41, and the addition results are supplied to addition means 42. Furthermore, the pitch change characteristic corresponding to the touch response information of the performance set in the touch response data generation circuit 33 is supplied to the multiplication means 45, and on the other hand, the effect information of the touch response corresponding to the tone setting state is also supplied to the multiplication means 45. These multiplication results are supplied to addition means 42, and the addition results are supplied to addition means 43. The adding means 43 supplies and outputs the final pitch frequency data of 1q as the result of the above calculation to the musical tone generating circuit 8.

第８図は、第６図及び第７図に示す具体的構成例の動作
を説明するための信号図である。すなわち第８図＜Ａ＞
は、時間的変化データ発生回路３１による音高周波数情
報の制御の一例を示したものであり、楽音の発生から経
時的にピッチの変動する管楽器のような特性を示したも
のである。FIG. 8 is a signal diagram for explaining the operation of the specific configuration example shown in FIGS. 6 and 7. That is, Fig. 8 <A>
1 shows an example of control of pitch frequency information by the time-varying data generation circuit 31, and shows a characteristic similar to that of a wind instrument in which the pitch changes over time from the generation of a musical tone.

このようなピッチ特性は、時間的変化データ発生回路３
１によって、音程そのものの設定パラメーターをわずか
に時間的に変動させることで実現できる。その際、音色
系列によって効果量を変えることにより、例えばサキソ
フォーンは深いピッチ変化を与え、一方でピアノにはこ
のようなピッチ変化を与えない、という差を設定するこ
とで、同時に演奏した場合の立上がりの微妙な変化が表
現できることになり、音楽表現上極めて有効となる。Such pitch characteristics are generated by the time-varying data generation circuit 3.
1, this can be achieved by slightly temporally varying the setting parameters of the pitch itself. At that time, by changing the effect amount depending on the tone series, for example, a saxophone can be given a deep pitch change, while a piano cannot be given such a change in pitch. This makes it possible to express subtle changes in the sound, making it extremely effective for musical expression.

また第８図＜８＞は、音域的変化データ発生回路３２に
よる音高周波数情報の制御の一例を示したものであり、
音域の上昇に伴ってフラットからシャープへとピッチの
ずれが変化するような楽器の特性を示したものであ。こ
のようなピッチ特性は、音域的変化データ発生回路３２
によって、音程そのものの設定パラメーターに対するオ
フセラ１へ値をわずかに音域に対応して変化させること
で実現できる。その際、音色系列によって効果量を変え
ることにより、例えばピッコロは高音域では大きなピッ
チ変化を与え、一方でビ乃うにはごくわずかのピッチ変
化しか与えない、という差を設定することで、和音とメ
ロディ−を同時に演奏した場合のパート音色の陰影の差
を表現できることになり、音楽表現上極めて有効となる
。また第８図＜Ｃ＞は、タッチレスポンスデータ発生回
路３３による音高周波数情報の制御の一例を示したもの
であり、演奏における打鍵タッチ力の増加に伴ってフラ
ゾ１−からシャープへと急激にピッチのずれが変化覆る
ような楽音の特性を示したものである。FIG. 8 <8> shows an example of control of pitch frequency information by the range change data generation circuit 32,
This shows the characteristic of an instrument in which the pitch shift changes from flat to sharp as the range rises. Such pitch characteristics are generated by the range change data generation circuit 32.
This can be achieved by slightly changing the value of offset 1 for the setting parameter of the pitch itself in accordance with the pitch range. At that time, by changing the effect amount depending on the timbre series, for example, the piccolo gives a large pitch change in the high range, while the vinyl gives only a small pitch change. This makes it possible to express the difference in shading between the tone colors of the parts when the melodies are played simultaneously, which is extremely effective in terms of musical expression. FIG. 8 <C> shows an example of control of pitch frequency information by the touch response data generation circuit 33, in which pitch frequency information changes rapidly from 1- to sharp as the touch force on the key increases during performance. This shows the characteristics of musical tones in which pitch deviations change over time.

このようなピッチ特性は、タッチレスポンスデータ発生
回路３３によって、音程そのものの設定パラメーターに
対するオフセット値をタッチレスポンス情報量に対応し
て変化させることで実現できる。その際、音色系列によ
って効果量を変えることにより、例えばトランペットは
弾奏域では大きなピッチ変化を与え、一方でパイプオル
ガンにはほとんどピッチ変化を与えない、という差を設
定することで演奏中におけるタッチ量に起因したピッチ
の微妙な差を表現できることになり、音楽表現上極めて
有効となる。Such a pitch characteristic can be realized by using the touch response data generation circuit 33 to change an offset value for a setting parameter of the pitch itself in accordance with the amount of touch response information. At that time, by changing the effect amount depending on the tone series, for example, a trumpet will have a large pitch change in the playing range, while a pipe organ will have almost no pitch change. This makes it possible to express subtle differences in pitch caused by this, making it extremely effective for musical expression.

（６）発明の詳細 な説明したように、本発明に係る電子楽器によれば、複
数の音色系列に対して別個のピッチ特性の音高周波数を
設定し、さらに楽音の時間的変化、音域変化、タッチレ
スポンスにも対応して音高周波数を設定できるため、例
えばオーケストラのような重厚なハーモニーを表現でき
るような音楽性豊かな電子楽器を表現できるものであり
、良質の音楽のために貢献するところ大である。(6) As described in detail of the invention, according to the electronic musical instrument according to the present invention, pitch frequencies with separate pitch characteristics are set for a plurality of timbre series, and temporal changes and range changes of musical tones are further achieved. Since the pitch frequency can be set in response to touch response, it is possible to express electronic musical instruments with rich musicality, such as those that can express the deep harmonies of an orchestra, contributing to high-quality music. It's a big deal.

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

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図に示す状態検出・処理
操作回路４及び音色データ発生回路５及び楽音発生回路
８周辺において実現される音色設定部分の一例を説明づ
るための具体的構成例、第３図は、第２図に示ず具体的
構成例の動作を説明するための信号図、第４図は、第１
図に示す状態検出・処理操作回路４及び音高周波数デー
タ発生回路６及び楽音発生回路８周辺において実現され
る音高周波数設定部分の一例を説明するための具体的構
成例、第５図は、第４図に示す具体的構成例の動作を説
明するための信号図、第６図は、第１図に示１状態検出
・処理操作回路４から楽音発生回路８周辺において実現
される楽音周波数データ設定部分の別の一例を説明する
ための具体的構成例、第７図は、第６図に示ず具体的構
成例の動作を説明するための信号構成図、第８図は、第
６図及び第７図に承り具体的構成例の動作を説明するた
めの信号図である。 １・・・・・・・・・音色タブレット、　　　２・・・
・・・・・・鍵盤、３・・・・・・・・・外部入力装置
、 ４・・・・・・・・・状態検出・処理操作回路、５・・
・・・・・・・音６色データ発生回路、６・・・・・・
・・・音高周波数データ発生回路、７・・・・・・・・
・エンベロープデータ発生回路、８・・・・・・・・・
楽音発生回路、 ９・・・・・・・・・サウンドシステム、１０・・・・
・・ＣＰ　ＬＪ、１１・・・・・・音色特性データメモ
リ回路、１２・・・・・・ＲＡＭ、　　　　　　　１３
・・・・・・ＲＯＭ、１４・・・・・・システムバス、 １６・・・・・・高調波テーブル回路、１７・・・・・
・時分割タイミング回路、２０・・・・・・音高特性デ
ータメモリ回路、２１・・・・・・周波数シフト演算処
理回路、２２・・・・・・周波数ナンバーテーブル回路
、２３・・・・・・時分割タイミング回路、３０・・・
・・・タッチセンサ回路、 ３１・・・・・・時間的変化データ発生回路、３２・・
・・・・音域変化データ発生回路、３３・・・・・・タ
ッチレスポンスデータ発生回路、４０．４４．４５・・
・・・・乗瞳手段、４１．４２．４３・・・・・・加算
手段、４６・・・・・・移調操作手段。FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining the configuration of an electronic musical instrument according to the present invention, and FIG. 2 shows the surroundings of the state detection/processing operation circuit 4, tone data generation circuit 5, and musical tone generation circuit 8 shown in FIG. 3 is a signal diagram for explaining the operation of a specific configuration example not shown in FIG. 2, and FIG. 1
FIG. 5 is a specific configuration example for explaining an example of a pitch frequency setting section realized around the state detection/processing operation circuit 4, pitch frequency data generation circuit 6, and musical tone generation circuit 8 shown in the figure. FIG. 4 is a signal diagram for explaining the operation of the specific configuration example, and FIG. 6 is a signal diagram for explaining the operation of the specific configuration example shown in FIG. A specific configuration example for explaining another example of the setting part, FIG. 7 is a signal configuration diagram for explaining the operation of a specific configuration example not shown in FIG. 6, and FIG. and FIG. 7 is a signal diagram for explaining the operation of a specific configuration example. 1...Tone tablet, 2...
...Keyboard, 3...External input device, 4...State detection/processing operation circuit, 5...
・・・・・・Sound 6 color data generation circuit, 6・・・・・・
...Sound pitch frequency data generation circuit, 7...
・Envelope data generation circuit, 8...
Musical sound generation circuit, 9...Sound system, 10...
...CP LJ, 11...Tone characteristic data memory circuit, 12...RAM, 13
...ROM, 14...System bus, 16...Harmonic table circuit, 17...
- Time division timing circuit, 20... Pitch characteristic data memory circuit, 21... Frequency shift calculation processing circuit, 22... Frequency number table circuit, 23... ...Time division timing circuit, 30...
...Touch sensor circuit, 31...Temporal change data generation circuit, 32...
...Tone range change data generation circuit, 33...Touch response data generation circuit, 40.44.45...
. . . Multiplication pupil means, 41.42.43 . . . Addition means, 46 . . . Transposition operation means.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）発生する楽音波形において、複数種類の音色系列
を具備し、前記音色系列に対応して夫々別個の音高周波
数を付与するようにしたことを特徴とする電子楽器。(1) An electronic musical instrument characterized in that the generated musical sound waveform includes a plurality of types of tone color series, and a separate pitch frequency is assigned to each tone color series in correspondence with the tone color series. （２）前記複数種類の音色系列を設定するための音色パ
ラメーター設定回路と、演奏された楽音の音程に対応し
た音高データを得るための音高データ検出回路と、発生
する楽音波形の音高周波数を前記音高データ検出回路の
音高データに対応して設定するための音高周波数データ
設定回路と、前記音色パラメーター設定回路の音色パラ
メーターに対応して前記音高周波数データ設定回路の音
高周波数データの遷移量を演算操作する周波数シフト回
路とを具備し、複数種類の音色系列の音色パラメーター
に対応して夫々別個の音高周波数データを設定するよう
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。(2) A timbre parameter setting circuit for setting the plurality of types of timbre series, a pitch data detection circuit for obtaining pitch data corresponding to the pitch of the played musical tone, and a pitch of the generated musical sound waveform. a pitch frequency data setting circuit for setting a frequency corresponding to the pitch data of the pitch data detection circuit; and a pitch frequency data setting circuit of the pitch frequency data setting circuit corresponding to the tone parameter of the tone parameter setting circuit. A frequency shift circuit for calculating the amount of transition of frequency data is provided, and separate pitch frequency data is set in correspondence with tone parameters of plural types of tone series. Electronic musical instruments as described in Scope 1. （３）楽音の時間的推移に伴う音程の変化特性を設定す
るための時間的変化回路と、前記音色パラメーター設定
回路の音色パラメーター及び前記時間的変化データに対
応して前記音高周波数データ設定回路の音高周波数デー
タの遷移量を演算操作する周波数シフト回路とを具備し
、複数種類の音色系列の音色パラメーター及び時間的変
化に対応して夫々別個の音高周波数データを設定するよ
うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
電子楽器。(3) a temporal change circuit for setting pitch change characteristics accompanying the temporal transition of musical tones; and a pitch frequency data setting circuit corresponding to the timbre parameters and the temporal change data of the timbre parameter setting circuit. and a frequency shift circuit for calculating the amount of transition of the pitch frequency data, and setting separate pitch frequency data corresponding to the tone parameters and temporal changes of multiple types of tone series. An electronic musical instrument according to claim 2, characterized in that: （４）前記音高データ検出回路の音高データに対応した
音域データを発生する音域データ設定回路と、前記音色
パラメーター設定回路の音色パラメーター及び前記音域
データ設定回路の音域データーに対応して前記音高周波
数データ設定回路の音高周波数データの遷移量を演算操
作する周波数シフト回路とを具備し、複数種類の音色系
列の音色パラメーター及び音域による変化に対応して夫
々別個の音高周波数データを設定するようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第２項記載の電子楽器。(4) a range data setting circuit that generates range data corresponding to the pitch data of the pitch data detection circuit; and a range data setting circuit that generates range data corresponding to the pitch data of the pitch data detection circuit; The high frequency data setting circuit is equipped with a frequency shift circuit that calculates and operates the amount of transition of pitch frequency data, and sets separate pitch frequency data corresponding to changes in tone parameters and ranges of multiple types of tone series. An electronic musical instrument according to claim 2, characterized in that the electronic musical instrument is configured to: （５）演奏状態におけるタッチ情報を検出してタッチレ
スポンスデータとするタッチレスポンス回路と、前記音
色パラメーター設定回路の音色パラメーター及び前記タ
ッチレスポンス回路のタッチレスポンスデータに対応し
て前記音高周波数データ設定回路の音高周波数データの
遷移量を演算操作する周波数シフト回路とを具備し、複
数種類の音色系列の音色パラメーター及びタッチレスポ
ンスによる変化に対応して夫々別個の音高周波数データ
を設定するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の電子楽器。(5) a touch response circuit that detects touch information in a performance state and generates touch response data; and a tone pitch frequency data setting circuit that corresponds to the tone parameters of the tone parameter setting circuit and the touch response data of the touch response circuit. and a frequency shift circuit that calculates and operates the amount of transition of pitch frequency data, and sets separate pitch frequency data in response to changes caused by tone parameters and touch responses of multiple types of tone series. An electronic musical instrument according to claim 2, characterized in that: