JPS61188593A - タツチレスポンス装置 - 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】 〔発明の技術分計〕 本発明は押鍵操作の速度又は強度に応じて、音高、音質
、音調、音色、音量等の楽音特性を可：変制御するよう
にした夕・チレスボンー装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、音高を可変制御するものとしては、例えば音高を
決定する層設数情報を所定時間間隔で変化させ、−走間
波数に収束させていくグライド効果を得るものがある。

これは、操作鍵に応じた音高の周波数値を基本周波数情
報とし、この基本周波数情報に所定時間間隔で変化しな
がら収束する修正周波数情報を加減算して変更周波数情
報を得、これにより楽音の音高を微妙に変化させていく
ようにしている。

〔従来技術の問題点〕

しかしながら、このようなものでは、演奏方法をいかに
変化させても、修正周波数情報は常に一定の値であり、
尚じ変化パターンのグライド効果しか得られなかった。

従って、自然楽音と比べて表現力が乏しくなってしまう
という問題点があった。

〔発明の目的〕

そこで、本発明は押鍵操作の速度又は強度の変化等、演
奏方法の変化により１楽音の音高１音質等を遂次変化さ
せ、より自然楽音に近い楽音を得ることを目的としてい
る。

〔発明の要点〕

この目的を達成するため、本発明は第７＠に示すような
エンベロープ波形信号に応じて楽音を変・化させるよう
にしておき、このエンベロープ波形信号の各地点のレベ
ル（高さ）又は各部のレート（傾き）を鍵タツチ力の大
きさに応じて随時変化させることにより、楽音変化の幅
又は速度を鍵タツチ力の大小に応じて変動させるように
したことを要点とするものである。

〔第一実施例の構成〕

以下本発明の第一実施例につき図面を参照して詳述する
。

第１図はタッチレスポンス装置の全体回路図を示すもの
で、図中１はキースイッチ回路であって、このキースイ
ッチ回路１は、鍵盤（ｆｇ示せず）の６鍵ごとに設けら
れた、第２図に示すような第一スイッチＡＩＱ、第二ス
イッチＡ２Ｇの複数組よりなっている。これらスイッチ
Ａ１０ｍＡ２０は押鍵に応じてタイミングがずれてオン
するスイッチであり、キーアサイナ２からの走査信号が
与えられ、押鍵、離鍵の検出がなされる。

キーアサイナ２では、押Ｉ１１離鍵のあったことが検出
され、上記第一スイッチＡ１０のオンのタイングでキー
オン信号ム１がタッチデータ生成回路３に与えられ、上
記第二スイッチＡ２Ｇのオンのタイミングでキーオン信
号Ａ２がタッチデータ生成回路６、エンベロープ発生回
路４、周波数情報発生回路５及び波形生成回路６に与え
られ一第二スイッチＡ２０のオフの、タイミングでキー
オフ信号Ｄ１がエンベロープ発生回路４に与えられ、さ
らに押鍵された鍵に応じた奉−コードＫＯが波形生成回
路５に与えられる。　　。

タッチデータ生成回路６では、上記キーオン信号Ａ１ｇ
’２に基づいて、第一スイッチＡｌＯ４！：第二スイッ
チＡ２０とのオンタイミングのずれを示す第３図に示す
ような信号Ａｔ　＠Ａ２が生成され、この信号ｈ１・５
のパルス幅がカウントされてタッチデータＴＤが作成さ
れ、エンベロープ発生回路４及び周波数情報発生回路５
に与えられる。

このタッチデータＴＤは鍵タツチ力が大きいと、第一ス
イッチＡ１Ｇと第二スイッチＡ２０とのオンタイミング
が接近して小さな値となる。

エンベロープ発生回路４では、タッチデータＴＤに基い
て、キーオン信号Ａ２、キーオフ信号Ｄ１により、アタ
ック、第一ディケイ、第二ディケイのエンベロープデー
タ罵が作成され・波形生成回路６に与えられる。エンベ
ロープが終了すると終了信号ｘｙがキー７サイナ２に与
えられ、キーアサイナ２では、次の楽音の割り当てがで
きるように待機がなされる。

、１！ｉｔ波数情報発生回路５では、キーオン信号Ａ２
が与えられると、キー７サイナ２からのキーフードＫＯ
に対し、タッチデータ生成回路６からのタッチデータＴ
Ｄに基づいて、鍵タツチ力に応じた変更が行われ、これ
が周波数清報１工として波形生成回路６に与えられる。

波形生成回路６では、キーフードｘＯに応じた周波数の
楽音波形が生成され、この楽音波形に上記エンベロープ
発生回路４からのエンベロープデータ鵞が乗算され、楽
音波形データＷがサウンドシステム７に与えられ、Ｄ／
Ａ（デジタル／アナログ）変換及び増幅がなされて、楽
音の放音が行われる。ここで、キーオン信号Ａ２は生成
される波形が常に零位相からスタートするように、位相
カウンタをイニシャライズするために用いられる。

第４図は周波数情報発生回路５の詳細な回路図を示すも
ので、図中５１はデータ変更回路であって１このデータ
変更回路５１ではタッチデータ生成回路３からのタッチ
データＴＤが鍵タツチ力がｍｆ（メゾフォルテ）ならｒ
ｌＪ、ｍｆ以上ならｒｌＪ以下、ｍｆ以下なら「１」以
上となる感度に変更され、これが変更タッチデータＴＤ
１としてレベルデータ変更回路５６に与えられる。

また図中５４はエンベロープステータス回路であっテ、
コのエンベロープステータ１回路５４では、上述のキー
オン信号Ａ　２、一致信号０に基づき、セット、アタッ
ク、第一ディケイ、第二ディケイのエンベロープ波形の
、各部を示すエンベロープステータス８Ｔが作成され、
エンベロープレートメモリ５０及びエンペロープレ、ベ
ルメモリ５２に与えられる〇 エンベロープレベルメモリ５２には、エンベロー　プ波
ｆのｍｆ（メゾフォルテ）の強すでのセットルアタック
、ディケイ等の各地点のレベル（高さ）の値が記憶され
ており１与えられるエンベロープステータス８Ｔの内容
に応じて各地点のレベル値カエンペロープレペルデータ
ｍｚ、！：Ｌ、ｒ上記レヘルデしタ変更回路５６に与え
られる。

レベルデータ変更回路５　Ｍでは、エンベロープレベル
データＥＴＪがデータ変更回路５１からの変更タッチデ
ータＴＤ１によって変更エンベロープレベルデータＥｌ
に変、換され、鍵タツチ力を反映したデータとされて、
比較回路５６及び選択回路５７に与えられていく。

一方、上記エンベロープレートメモリ５０ｒは、エンベ
ロープ波形の７タツク、第一ディケイ、第二ディケイの
各部のレート（傾き）の値が記憶されており、与えられ
るエンベロープステータスＳＴの内容に応じて各部のレ
ート値カエンペロープレートデータＥＲとしてエンベロ
ープカウンタ５５に与えられる０このエンベロープレー
トデータに只の傾きの上昇「Ｏ」、下降「１」の別を示
す符号ビットデータＳ１は比較回路５６にも与えられる
。

エンベロープカウンタ５５では、選択回路５７から帰還
されるエンベロープデータＫにエンベロープレートデー
タＩｃＲが蓄時加算又は減算され、エンベロープ計数値
１ｔｏが作成されて比較回路５６及び選択回路５７に与
えられる。このエンベロープカウンタ５５は、キーオン
信号Ａ２が与えられることによりカウント動作を開始し
、符号ビットデータＳ１の値に基づいてカウント内容を
加算又は減算に切り換える。　、。

比較回路５６では、エンベロープ計数値ＩＣＱと上記変
更エンベロープレベルデータＸｔとが随時比較され、エ
ンベロープ計数値１１ｉＱが順次カウントサレテ変更エ
ンベロープレベルテ−＊　ＩＩ！　ｌ　ニ一致し、セッ
トポイント、アタックポイント、ディケイポイント、最
終収束地点の各地点に到達すると、一致信号Ｏが上記エ
ンベロープステータス回路５４及び選択回路５７に与え
られる。

選択回路５７では、通常はエンベロープカウンタ５５か
らのエンベロープ計数値’ｙＢ　ｏｆ）ｉエンベロープ
データＥとして選択出力されているが、上記一致信号Ｏ
が与えられるとレベルデータ変更回路５６からの変更エ
ンベロープレベルデータコノがエンベロープデータＥと
して選択出力され、セット、アタック、ディケイ、最終
収束のいずれかの地点のレベルがエンベロープデータＸ
として保持される。このエンベロープデータＥは上記鍵
タツチ力を反映した変更エンベロープレベルデータｘ！
で決定づけられるため、鍵タツチ力を反映しており、こ
のエンベロープデータＩは加減算器５８に与えられる。

加減算器５８では、上記キーアサイナ２からのキーフー
ドＫＯに対し、選択回路５７からのエンベロープデータ
１が基準データＰＯｒｌＯ０００００（６４）Ｊより大
きく最上位ビットが「１」ならばエンベロープデータＥ
が加算、逆に小さく最上位ビットが「０」ならばエンベ
ロープデータＫが減算され、キーフードＫＯが放音時間
経過とともに変化するように変更されて、これが変更キ
ーフードｋｏとして出力され指数メモリ５９に与えられ
、周波数清報ｒ工に変換されて波形生成回路６に与えら
れていく。この変更キーコードｋ。

がさらに変換された周波数情報１工は、上記鍵タツチ力
を反映したエンベロープデータｌに応じて変化されるた
め１ｓタツチ力を反映したものとなっている。

第５図はレベルデータ変更回路５３の詳細な回路図を示
すもので、図中５１２は２の補数回路であす、上記エン
ベロープレベルデータＩＩＬの最上位ピッ）ＭＯＢ以外
の下位データが、この２の補数回路５１２で“１″と“
０″とを入れ換えて＋１した２の補数データに変換され
る口２の補数を求めるのは、エンベロープの最終収束地
点である第７図に示す基準データＰａ　ｒｌｏｏｏｏｏ
ｏ　（６４月に対スるエンベロープレベルデー＃　Ｋ　
ｒＪ）差１ｍ１−Ｐｏ１　を求めるためである。上記エ
ンベロープレベルデータＫＬの最上位ビットＭＳＢはイ
ンバータ５１０で反転されて２の補数回路５１２に駆動
信号として与えられ、エンベロープレベルデータＩＣＬ
が基準データｐｏより大きく最上位ビットＭｓＢがｒＬ
Ｊで駆動信号が与えられない場合には、上記補数変換は
なされず、エンベロープレベルデータＥＬの下位データ
はそのまま゛出力される。そのまま出力するのは、エン
ベロープレベルデータＲｆＬが基準データＰａ　ｒｔｏ
ｏｏｏ　ｏｏ　（６４）Ｊより大きければ、両データの
差１ｍ：ｃ、−ｐｏｌ　　はエンベロープレベルデータ
１ｃＩＪのｆｉ上位ヒ９）ＭＳＢ″ビを除いた下位デー
タに等しいからである。

こうして算出された差データ　ｂＬ−ＰＱＩ　はエンベ
ロープの最終収束地点である基準データＰＱに対する相
対的な高さを示すデータとなり、除算器５１６に与えら
れる。

除算器５１６では、差データ　ＩＫＬ−ＰＱＩがデータ
変更回路５１からの変更タッチデータＴｄで除算され、
その結果データは２の補数回路５１４に与えられる。こ
の場合変更タッチデータＴ（ｌは鍵タツチ力が大きいほ
ど小さい値をとるから、この除算の結果データは鍵タツ
チ力に比例して変更されたものとなる。

上記２の補数回路５１４でも同様に２の補数への変換が
なされ、基準データｐｏｒｔｏｏｏｏｏ。

（６４）Ｊに対して上記除算結果データの減算が行われ
る。上記インバータ５１０からのエンベロープレベルデ
ータｚ］：Ｉｖ４上位ピッ）ＭｆｆＢの反転出力は２の
補数回路５１４に駆動信号として与エラレ、エンベロー
プレベルデータＫＬが基準データＰｏより大きく最上位
ピッ）ＭＳＢが「１」で駆動信号が与えられない場合に
は、補数変換はなされず、除算結果データはそのまま出
力される。

そして、上記インバータ５１０からのエンベロープレベ
ルデータＩＩＬの最上位ピッ）ＭＳＢの反転出力はイン
バータ５１１で再反転されて元の値に戻され、上記最上
位ビ９　トＭＢＢがｒＬＪのとき、インバータ５１１の
出力がＩ”ｔＪとなって、これが上記２の補数回路５１
４からのデータの最上位ビットデータとして出力される
。この最上位ビットデータは上記基準データＰＯに等し
くなるため、エンベロープレベルデータＥＬが＆準７’
−タＰＱｒ１００００００　（６４）Ｊより大きい場合
は、上記２の補数回路５１４では基準データｐ□ｒＬ０
０００００　（６４）Ｊに対して上記除算結果データの
加算が行われることになる０こうして、エンベロープ波
形の基準データＰＯに対する相対的な高さを示す差デー
タ　１ｍ　Ｌ−Ｐ　０１　　を変更タッチデータＴｌの
大きさに応じて拡大又は縮小した除算結果データが基準
データＰｏに加算又は減算されて、元のエンベロープレ
ベルデータＥＬと同様のエンベロープ波形の絶対的な高
さを示すデータに変換され、これが上述の変更エンベロ
ープレベルデータＥｊとして出力されていくことになる
。

結局、エンベロープレベルデータｍＬＧｔ変更＃ツチデ
ータＴｃＬに基づいて、そのレベル値が基準データＰｏ
を中心として鍵タツチ力に比例して変更されることにな
る。

〔第、−実権例の動作〕

次に本実施例の動作について述べる。

いま、鍵盤（図示せず）の鍵をａｔの強さで操作したも
のとすると、変更タッチデータＴＤＩはｒｌＪとなり、
レベルデータ変更回路５６の除算器５１６では「１」で
除算が行われるから１エンベロープレベルメモリ５２か
らのエンベロープレベルデータＨＸｓは変更されずその
ままの値で出力される。従ってエンベロープデータＥは
第８図点線で示す波形のレベルで出力され、このエンベ
ロープ波形に沿ってキーアサイナ２からの操作鍵に対応
したキーフードＫＯの加減算処理が行われる。

すなわち、エンベロープの最初のセット地点付近では、
エンベロープデータＥは基準データＰＱより小さく最上
位ビットが「０」であるから、キーフードＫＯに対しエ
ンベロープデータＥが減算されるが、アタックの途中で
エンベロープデー４１が基準データＰＱを越えると逆に
加算が行なわれ、第一ディケイ、第二ディケイと進んで
、エンベロープデータＥが基準データＰＱに落ち着くと
加減算は行われなくなる◎これにより、アタックの初め
では操作鍵の音高より低い音が出力され、アタックの後
半から第二ディケイ＊５で逆に高い音が出力され、最終
的に操作鍵の前高に落ち着くことになる。

次いで、同じ鍵をｍｆより強く操作し、スイッチＡ１０
．Ａ２０のオンタイミングが接近して変更タッチデータ
ＴＤ１がｒｏ、８Ｊになったとすると、今度はエンベロ
ープレベルデータ］ｌｊＬがｒｔＪより小さいｒＯ，８
Ｊで除算されるから、第８図＃線マ示すようにエンベロ
ープデータ鳶は拡大されたちのとなり、音高の変化の幅
が大きくなるとともに、変化の継続時間が長くなる、。

また、逆に同じ鍵をｍｆよ、り弱く操作し、スイッチＡ
１０＃Ａ２０のオンタイミングが離れて変更タッチデー
タＴＤ１がｒｌ、３３Ｊになったとすると、今度はエン
ベロープレベルデータｚＬがｒｌＪより大きいｒＬ、３
３Ｊで除算されるから、第８図実線で示すようにエンベ
ロープデ、−タＥは縮小されたものとなり、音高の変化
の幅が小さくなるとともに、変化の継続時間も短くなる
。

こうして、鍵タツチ力の大きさに応じて、楽音の音高の
変化の幅が変動することになる。

〔第一実施例、の効果〕

本実施例では、鍵タッチ力に応じて変動幅だけでなく変
動継続時間も変動するから、鍵タツチ力のちがいがより
明確に表われ、鍵タッチ力に応じて音高の変動幅を変化
させるようにしたからタッチレスポンスの内容に音高変
化も含ませて楽音変化をバライテイに富んだものとする
ことができ、しかもエンベロープデータＥが基準データ
ｐ（Ｈに対し大きいか又は小さいかによって、変化内容
を加算又は減算するから、操作鍵の音高を中心として上
下に変化することができる等の利点がある。

〔第二実施例〕

第６図は第二実施例の周波数情動発生回路５を示すもの
で、本実施例ではエンベロープレベルデータＩＩ、のみ
でなく、エンベロープレートｆ−〇ＩＲも変化するよう
になっている。

本実施例では、データ変更回路１５１をデータ変更回路
５１とは別にもう一つ設け、このデータ変更回路１５１
でタッチデータＴＤからもう一つ別の変更タッチデータ
ＴＤ２を作成して除算器１５２に与えるようにし、この
除算器１５２でエンベロープレートメモリ５０からのエ
ンベロープレートデータ］［ｉＲを変更タッチデータＴ
Ｄ２で除算し、その結果の変更エンベロープレートデー
タＥｒをエンベロープカウンタ５５に与えるようにして
いる。□ 他のｗｔ成は第一実施例と全く同じであるので、同一部
分には同一符号を附してその説明を省略する。

本実施例において、データ変更回路５１の変更感度を「
０」とし、データ変更回路１５１のみ変更処理が可能な
ようにする□と、第９図（＆）に示すように、ｍｆｉ−
強さの押鍵で変更タッチデータ’Ｉ’Ｄ２が「１」のと
きには、エンベロープ波形が点線で示すようになるのに
対し、ｍｆより強い押鍵で変更タッチデータＴＤ２がｒ
ｌＪより小さい時には鎖線で示すようにエンベロープの
レートが大きくなり、音高の変化の速度が速くなって、
変化の継続時間が短くなるが、ｍｆより弱い押鍵で変更
タッチデータＴＤ２がｒＬＪより大きい時には一実線で
示すようにエンベロープのレートが小さくなり、音高の
変化の速度が遅くなって、変化の継続時間が長くなる。

こうして、邸タッチ力の大きさに応じて、楽音の音高の
変化の速度が変動することになる。

また、変更タッチデータ’ｒＤ１の変更感度をもう一方
の変更タッチデータＴＤ２より小さい値に設定量ると、
第９図（ｂ）に示すように、エンベロープのレートばか
りでなくレベルも変化するので、ｍｆの押鍵時の点線で
示すエンベロープ波形に対し、鎖線及び実線で示すよう
に変化し、楽音の変化の速度ばかりでなく、変化の幅も
同時に変化することになる。

さらに、変更タッチデータ’１’ＤＩの変更感度を変更
タッチデータＴＤ２と同じ値に設定すると、第９図（０
）に示すように、エンベロープのレートとレベルが同じ
ように変化するので、変化の継続時間が全く変化せず、
エンベロープ全体の高さだけが変化することになる。

またさらに、変更タッチデータＴＤ１の変更感度ｉ変更
タッチデータＴＤ２より大きい値に設定すると、第９図
（ｂ）の場合と異なり、強い押鍵のとき□は変化の継続
時間も長くなるように変化することになる。

〔第二実施例の効果〕

本実施例では、エンベロープデータＥのレベルのほか、
レートも変化させるようにしたから、楽音の鍵タツチ力
に応じた変化の内容を第９図に示すように自由に設定で
きることにｄる。

なお、上述した実施例では、エンベロープ波形を７タレ
ク、第一ディケイ、第二ディケイよりなるものとしたが
、サスティン、リリースのあるものや、三角波、台形波
型等のエン斗ロープでもよく１基準データＰＱは固定さ
れたものではなく、任意の値に設定できるようにしても
よく、それに応じてエンベロープデータＥを加減算器５
８で減算のみ又は加算のみ行うようにしてもよく、楽音
の変化させる要素は音高だけでなく、楽音波形の形状等
であってもよい〇 〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明は、楽音内容変化のために用
いられるエンベロープ波形信号の各地点のレベル（高さ
）又は各部のレート（傾き）を鍵タッチ力の大きさに応
じて随時変化させて、楽音変化の内容が鍵タツチ力を反
映したものとしたから、例えば押鍵力が強け゛れば音高
の変化の幅や速度が大きくなり、押鍵力が弱ければ音高
の変化の幅や速度が小さくなる等、同じ効果を得るにし
ても、その内容がタッチレスポンスを反映して微妙に変
わり、より自然楽音に近い音を得ることができ、演奏の
表現力を大きくすることができるほか、エンベロープ波
形信号によって楽音内容を変化させるようにしているか
ら、−楽音自体のエンベロープに対応して楽音内容を変
化させることができＪより自然な音を得ることができる
等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第ｔ６はタッチレスダンス装置の全体回路図、第２図は
第１図のキースイッチ回路１０１つの鍵に設けられたス
イッチの回路図、第３図は第１図の各部の信号の波形を
示す図、第４図は第１図の周波数情報発生回路５０回路
図〜第５図は第４図のレベルデータ変更回路５６の回路
図、第６図は別の実施例の周波微情報発生回路５の回路
図、第７図はエンベロープデータにの内容を示す図、第
８図、第９図は夫々エンベロープデータＥのレベルのみ
、レベルとレート両方を夫々変化させた状態を示す図で
ある。 ６・・・タブチデータ生成回路、４・・・エンヘローフ
発生回路、５・・・周波数情報発生回路、６・・・波形
生１１ｉｔ回路、７・・・サウンドシステ、ム、５０・
・・エンベロープレートメモリ、５１．１５１・・・デ
ータ変更回路、５２・・・エンベロープメモリ、５３・
・・レベルデータ変更回路、５４・・・エンベロープス
テータス回路、５８・・・加減算器、１５２．５１６・
・・除算器、５１２．５１４・・・２の補数回路。 １、夷−７４、＋。、　　。 １、、第　２　図 □ 、一□ 、１　　′・ □ すに１図つ、石１下り傳Ｓ 第３図 ζ−アフイフ２　　　　　　　　　　　Ｍデータ注８１
！Ｉ鴛１３ＳＬ　：墾１５ビットチー７　　　　　　　
　　　　　第　　４　　図第７図 粛１７烏

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）押鍵速度又は押鍵圧力を検出してタッチデータを
   生成するタッチデータ生成手段と、 エンベロープ波形の各地点のレベルを示すエンベロープ
   レベルデータを記憶するエンベロープレベル記憶手段と
   、 上記エンベロープレベルデータを上記タッチデータの大
   きさに応じて変更するエンベロープレベル変更手段と、 エンベロープ波形の各部のレートを示すエンベロープレ
   ートデータを記憶するエンベロープレート記憶手段と、 上記変更された変更エンベロープレベルデータと上記エ
   ンベロープレートデータとに基づいてエンベロープ波形
   信号を生成するエンベロープ生成手段と、 この生成されるエンベロープ波形信号に基づいて楽音を
   生成放音する楽音生成放音手段とを具備し、楽音変化の
   内容が上記押鍵速度又は押鍵圧力を反映することを特徴
   とするタッチレスポンス装置。
2. （２）押鍵速度又は押鍵圧力を検出してタッチデータを
   生成するタッチデータ生成手段と、 エンベロープ波形の各部のレートを示すエンベロープレ
   ートデータを記憶するエンベロープレベル記憶手段と、 上記エンベロープレートデータを上記タッチデータの大
   きさに応じて変更するエンベロープレート変更手段と、 エンベロープ波形の各地点のレベルを示すエンベロープ
   レベルデータを記憶するエンベロープレベル記憶手段と
   、 上記変更された変更エンベロープレートデータと上記エ
   ンベロープレベルデータとに基づいてエンベロープ波形
   信号を生成するエンベロープ生成手段と、 この生成されるエンベロープ波形信号に基づいて楽音を
   生成放音する楽音生成放音手段とを具備し、楽音変化の
   内容が上記押鍵速度又は押鍵圧力を反映するようにした
   ことを特徴とするタッチレスポンス装置。