JPS61194497A - 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、複数種類の音色系列を持ノう、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。

（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０１Ｈに対応した
音高周波数の楽音信号を発生する必要があり、その信号
発生方式について（よ従来種々の方式の電子楽器が考え
られてぎた。まず、鍵盤等に対応ｌノだ複数の原発振器
を用いたいわゆる「独イＬ発振方式」において、各鍵盤
の音程を別個に調律Ｊ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回動な調律作
業を伴い、Ａ゛クター１間音程が狂いや覆い欠点があっ
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１分周方式」が考えられたが、これｂ１２音にわた
って調律しなければなうなす、温度、湿度、経年等の環
境の変化の度に再び調律を必要と覆る欠点があった。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！９えるよう４１分周器群を用いたいわゆる「
］・ツブオクターブ方式」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（プれば
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粒数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、ここに至ってディ
ジクル的に畠ｌ＋１．）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１ど呼ばれる増分値データを周期的に加算累
紳−弓る加算累紳器によって音高周波数を光牛覆るいわ
ゆる「周波数ナンバ方式」が考えられたが、この方式は
ディジクル的に時分割動作１することによっ一′（複数
の発音ヂトンネルの音高周波数を単一の回路で同時に発
生Ｊることができ、また周波数）−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、という他の方式にノ１い特長を持っている。これ
らの方式は近年の１−　Ｓ　Ｉ技術に代表されるアイジ
タル雷ｒ回路技１（：１によつ−（実現されてきたもの
で゛あり、ｆ′１稈設定箱磨の面てｂ十分に音楽的要求
に応え冑るよ−うにイ丁ってきた。例えば、音程の而で
（Ｊ、１半音Ｊ　”ｊ　／ｚし１う１００セン１〜に対
し、人間の音程識別１ｊに力限Ｉ］−は数セン１〜であ
るが、一方デイジタル方工（の電゛」′楽器の音程設定
精度は容易に誤差１Ｌ７ン１〜稈１ａに固定できる。こ
れは従来の楽器の？″八へ設定精度。

音程保持安定度を十分にト回る能力であり、専門家が音
楽的に要求する「音律」の使い分けに必要イ１ルン１〜
からＶｌｔ？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ずることがで
きるが、これは従来の楽器ではどうてい実現不可能であ
つ１こものである。

このように電子楽器によって容易に正ＩＴＩ’な音程が
与えられ、一部では１２等分平均律と異なる古典音律が
実現されるようｋｌ：なり、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、古典音律に基づく古典音楽に限
らずクラシックのオーケストラ全般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る
。その原因の一つが、オーケストラの個々の楽器の音階
の音１↑が１２等分平均律とは巽なり、ある楽器は純正
律に近く、またある楽器はビクゴラス音律に近いため、
これらのピッチの微妙イを差によって＃１ｐ（、＜　ｈ
＜重厚になるため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のばらつき
を全体にわたって人為的に発生させるため、［’３　Ｂ
Ｄ等の遅延索了鋳を利用して周期的に「オーケストラ効
果」を付加ざＩてきた。しかし１個々の楽器のピッチの
微妙な差」はあくまで共通の音律及び音程が決定された
後段でのイ」加操作であって、オーケストラの１市かな
彎さの木質を模したものとは言えない欠点があった。

（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ｔ）ので、１
個々の楽器のピッチの微妙４ｉ差」のもう一つの本質で
ある、楽器腎石の音律の特１ノ１の違いにに着目し、音
色系列に対応して別個の音律の音階に基づく音高周波数
を設定η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奈性豊かな電子楽器を提（）
（するものである。

−〇− （／Ｉ）発明の構成 上記の１」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、音色パラメーターに対応して音？４Ｉを
ｊパ択設定する音律設定回路と、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設定Ｊ−るための
音高周波数データ設定回路とを具備することにより構成
される。

（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ｈ（１明づる
。

第１図は、本発明による電子楽器の構成を説明Ｊるため
の構成概念図であり、１は音色タブレツｉ〜、２は鍵盤
、３は音律設定回路、４は状態検出・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。

ＪイＴわち、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盤２におけ
る押鍵、１ｉｉＩ４１鍵等の演奏状態を検出し、さらに
音律設定回路３によって、音色設定状態・演奏状態情報
等に応じて音律を設定入力する。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−８１音高周波数データ発生回路６に必
要な音高データ等ｂ１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０１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
ープデータ発生回路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、これがア
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。

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Ｊ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ＲＯ
Ｍ、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。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１
７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。ＣＰＵ
１０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。音色タ
ブレット１により設定された音色情報はＣＰＵ１０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。

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〈△〉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
送するか、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１８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〈１３〉に示し１＝
ような離散的データを発生ずることになり、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
て各倍音成分の演算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１減算方式」、す
なわち高調波を豊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１〜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、ＳＣ
Ｆ　（スイッチド、キャパシタ、フィルタ）ならば制御
クロック信号等が対応覆るものであり、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
。

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。

第４図において、３は音律設定回路、１０はＣＰＵ、２
０は音律特性データメモリ回路、１２はＲＡＭ、１３は
ＲＯＭ、１４はシステムバス、２１は音律設定回路、２
２は周波数ナンバテーブル回路である。すなわち、この
例においては楽音発生回路８において音高周波数データ
発生回路６からの楽音周波数情報に基づいて楽音を発生
させるものであり、音高周波数を設定するための方式と
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
加算累算するいわゆる「周波数ナンバ方式」のような方
式が考えられる。ＣＰ　ＬＪ　１０はこの回路全体を制
御刃るｂ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イ
「うＲＡＭ１２、プログラム及びデータの格納されたＲ
ＯＭ１３と共に動作覆る。

第５図は、第４図に示づ貝１本的構成例に対応した従来
の電子楽器の音高周波数設定回路部分の動作を説明する
ためのメモリ信号図であり、従来の電子楽器においては
第５図のようなメモリ構成が普通であった。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覆ると
、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
イＴ音程情報として供給出力される。この際周波数ナン
バテーブル回路２２においては第５図のような、単に鍵
盤の順番に対応したキーナンバに応じたアドレスのデー
タをアクセスするものであり、これは１２等分平均律の
ような単一の音律を使用覆る場合に適した方法であった
。

第６図は、第４図に示す具体的構成例における音高周波
数設定回路部分の動作を説明するためのメモリ信号図の
例であり、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、Ｉ！盤２の動作状態はＣＰ　ＬＪ　１０
によってシステムバス１４に取り込まれ、また音色タブ
レット１の音色設定情報及び音律設定回路３の音律設定
情報もシステムバス１４に取り込まれる。本発明の主眼
とするところによれば、ＣＰＵ１０及び音律特性データ
メモリ回路２０及び音律選択回路２１によって音色と関
係づ【ブられて設定された音律設定情報は、音・律選択
回路２１から周波数ナンバテーブル回路゛２２及び音高
周波数データ発生回路６に供給出力される。この際周波
数ナンバテーブル回路２２においては、第６図のように
音律ブロック毎に配列され、さらに鍵盤の順番に対応し
たキーナンバに応じた下位アドレスに別個に格納された
音高周波数データをアクセスするものであり、これによ
って音律単位でのメモリ増設を容易に実現できるように
したものである。

第７図は、第６図に示すメモリ信号図の例を実現するＩ
Ｃめの、第４図に示Ｊ）−！体向構成例における音高周
波数設定回路部分の楊成例である。第７図において、１
０はＣＰＵ、１４はシステムバス、３０はブロック選択
回路、３１は音律選択回路、３２はキーナンバ選択回路
、２２は周波数ナンバテーブル回路である。ここでＣＰ
Ｕ１０はブロック選択回路３０において周波数ナンバテ
ーブル回路２２を含むデータメモリ回路から所望のデー
タブロックを選択するための制御信号りを供給し、ブロ
ック選択回路３０においては周波数ナンバテーブル回路
２２のチップセレクト信号及び上位アドレス信号ｊを供
給出力する。またＣＰＵ１０は音律選択回路３１におい
て周波数ナンバテーブル回路２２から所望の音律ブロッ
クを選択するだめの制御信号りを供給し、音律選択回路
３１においては周波数ナンバテーブル回路２２の下位ア
ドレス信号ｍを供給出力覆る。ざらにＣＰ　Ｕ　１０は
キーナンバ選択回路３２において周波数ナンバテーブル
回路２２から所望のキーナンバに対応した音高周波数デ
ータを選択するだめの制御信号ｉを供給し、キーナンバ
選択回路３２においては周波数ナンバテーブル回路２２
の中位アドレス信号ｎを供給出力覆る。この場合第６図
に示すメモリ信号図の例から明らかなように、音律を変
更する時には周波数ナンバテーブル回路２２の中位アド
レスとなる音律選択回路３１の信号ｍを変更すればよく
、これは演奏中においても瞬時にＣＰＵ１０によって容
易に実行可能なものである。また前述のＪこうに時分割
的に楽音波形合成を行なう場合、該当する時分割タイム
スロット毎に音色パラメーター　を参照し、対応する異
なる音律選択信号を発生づることも容易である。

第８図は、第４図に示Ｊ具体的構成例における音高周波
数設定回路部分の動作を説明するための別のメモリ信号
図の例であり、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、また音色タブレッ
ト１の音色設定情報及び音律設定回路３の音律設定情報
もシステムバス１４に取り込まれる。本発明の主眼とす
るところによれば、ＣＰＵ１０及び音律時１４データメ
モリ回路２０及び音律選択回路２１によって音色と関係
づけられて設定された音律設定情報は、音律選択回路２
１から周波数ナンバテーブル回路２２及び音高周波数デ
ータ発生回路６に供給出力される。この際周波数ナンバ
テーブル回路２２においては、第８図のように鍵盤の順
番に対応したキーナンバのブロック毎に配列され、さら
に音律の種類に応じた下位アドレスに対応して別個に格
納された音高周波数データをアクセスするものであり、
これによって能率の良いデータ格納方式を容易に実現で
きるようにしたものである。

第９図は、第８図に示Ｊ別のメモリ信号図の例を実現す
るための、第４図に示す具体的構成例における音高周波
数設定回路部分の構成例である。

第９図において、１０はＣＰＵ、１４はシステムバス、
３０はブロック選択回路、３１は音律選択回路、３２は
キーナンバ選択回路、２２は周波数ナンバテーブル回路
である。ここでＣＰＵ１０はブロック選択回路３０にお
いて周波数ナンバテーブル回路２２を含むデータメモリ
回路から所望のデータブロックを選択をするための制御
信号ｇを供給し、ブロック選択回路３０においては周波
数ナンバテーブル回路２２のチップセレクト信号及び上
位アドレス信号ｐを供給出力する。またＣＰＵ１０は音
律選択回路３１において周波数ナンバテーブル回路２２
から所望の音律ブロックを選択するための制御信号りを
供給し、音律選択回路３１においては周波数ナンバテー
ブル回路２２の下位アドレス信号ｑを供給出力する。さ
らに；、、ｃｐｕｌｏはキーナンバ選択回路３２におい
て周“波数ナンバテーブル回路２２から所望のキーナン
バに対応した音高周波数データを選択するための制御信
号ｉを供給し、キーナンバ選択回路３２においては周波
数ナンバテーブル回路２２の中位アドレス信号ｒを供給
出力する。こ場合第８図に示すメモリ信号図の例から明
らかなように、音律を変更する時には周波数ナンバテー
ブル回路２２の下位アドレスとなる音律選択回路３１の
信号ｑを変更すればよく、これは演奏中においても瞬時
にＣＰＵＩＯによって容易に実行可能なものである。

また前述のように時分割的に楽音波形合成を行なう場合
、該当する時分割タイムスロワ１〜毎に盲色パラメータ
ーを参照し、対応する異なる音律）パ択信号を発生する
ことも容易である。

第１０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本発明に係る音高周波数設定部分の
別の一例を説明彩るだめの具体的構成例である。第１０
図において、４０は４演奏状態設定回路、１０はＣＰ　
Ｕ、２０は音律特性データメモリ回路、１２はＲＡＭ、
１３はＲＯＭ、１４はシステムバス、２１は音律選択回
路、２２は周波数ナンバテーブル回路である。Ｊなわち
、この具体的構成例においては、演奏状態設定回路４０
においては演奏時におけるメロディ一部、ハーモニー部
の区別を設定し、これによって複数種類の異なる音律に
基づく音階体系を設定するものである。この演奏状態の
例とし−（は、例えば２段鍵盤、３段鍵盤等の構成を持
つ電子オルガンにおいて、−に鍵盤をメロディ一部と規
定しメロディ−音色としてバイオリン音色を指定し、そ
の音律をバイオリンに多いビタゴラス音律と設定し、さ
らに下鍵盤をハーモニー部と規定しハーモニー音色とし
てパイプオルガン音色を指定し、その音律を純正律と設
定するような場合が考えられる。また別の演奏状態の例
どしては、例えば１段鍵盤ながら音域を分割して実質的
に２段鍵盤等の構成とできるシンセサイザーにおいて、
高音域をメロディ一部と規定しメロディ−音色としてト
ランペツ１〜音色を指定し、その音律を１〜ランペット
に多いビタゴラス音律と設定し、ざらに低音域をハーモ
ニー部と規定しハーモニー音色としてジャズオルガン音
色を指定し、その音律をベルクマイスター音律を設定す
るような場合も考えられる。

ざらに別の演奏状態の例としては、例えば同じ鍵盤に複
数種類の音色を同時発生ずるように割当てる場合におい
て、ある音色をメロディ−用と規定しメロディ−音色独
自の音律を設定し、ざらに他の音色をハーモニー用（響
きを豊かにするための音）と規定しハーモニー音色とし
ての音律を別個に設定するような場合も考えられる。

（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１１！ａの音律体系に基づく音
高周波数を設定し、さらに１ｊｔｉ奏状態及び音色系列
に応じて音イ４！構成を設定できるため、例えばオーケ
ス１〜うのようイｒ小沖なハーモニーを表現できるにう
な音楽性關かな電子楽器を実現できるもので′あり、良
質の音楽のために貢１猷η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ハ；１．明す
るための構成概念図、第２図は、第１図に承り状態検出
・処理操作回路４及び音色データ発１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、第３図は、第２図に示１
具体的（ｊ１１１００動作を説明するだめの（８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図に示寸與体的構
成例に対応した従来の電子楽器の動作を説明Ｊるための
メモリ信号図、第６図は、第４図に示す具体的構成例に
おける音高周波数設定回路部分の動作をｔ（１明ザるた
めのメモリ信号図、第７図は、第４図に示す具体的構成
例における音高周波数設定回路部分の（に成例、第８図
は、第４図に示Ｊ具体的構成例における音高周波数設定
回路部分の動作を説明するための別のメ′Ｅり信号図、
第９図は第４図に示す具体゛的構成例における音高周波
数設定回路部分の別の構成例、第１０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ｖＩ設定部分の別の一例を説明するための具体的構成
例である。 １・・・・・・・・・音色タブレット、　　２・・・・
・・・・・鍵盤、３・・・・・・・・・音色設定部分、 ４・・・・・・・・・状態検出・処理操作回路、５・・
・・・・・・・音色データ発生回路、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、　　　１０・・・・・・ＣＰ　ＬＪ　。 ９・・・・・・・・・サウンドシステム、１２・・・・
・・ＲＡＭ。 １１・・・・・・音色特性データメモリ回路、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・・・・・・音律特
性データメモリ回路、２１・・・・・・音律選択回路、
３１・・・・・・音律選択回路、２２・・・・・・周波
数ナンバテーブル回路、２３・・・・・・時分割タイミ
ング回路、３０・・・・・・ブロック選択回路、 ３２・・・・・・キーナンバ選択回路、４０・・・・・
・演奏状態設定回路。 ＝２２− 累　　５　　図 第　　６　　図 累８図 ＡｄｄｒθＢ ９図 ９ソ 第　　１０　　　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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律の音
   階に基づく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。
2. （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、前記音色パラメーターに対応し
   て音律を選択設定する音律設定回路と、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及び前記音律設定回路の音律
   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律の音階に基づく音高周波数
   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。
3. （３）演奏時におけるメロディー部、ハーモニー部の区
   別を設定し、これによって複数種類の異なる音律に基づ
   く音階体系を設定するための演奏状態設定回路を具備し
   、複数種類の音色系列の音色パラメーター及び演奏状態
   の変化に対応して夫々別個の音律の音階に基づく音高周
   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。