JPS6149679B2

JPS6149679B2 -

Info

Publication number: JPS6149679B2
Application number: JP52115335A
Authority: JP
Inventors: Osamu Hamada
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1977-09-26
Filing date: 1977-09-26
Publication date: 1986-10-30
Also published as: GB2006503B; GB2006503A; JPS5448517A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は複数のキーに対応した複数のキースイ
ツチを有し、キースイツチの作動に依り操作され
たキーの位置に応じた単音の周波数信号を発生さ
せることのできる電子楽器の音源装置に関する。

先ず、第１図を参照して従来のこの種電子楽器
の音源装置を説明する。電源＋Ｂに定電流源回路
１が接続されこの定電流源回路１よりの定電流が
複数の同じ値の抵抗器が直列接続された抵抗電圧
分割器に供給されその各抵抗器の接続中点に複数
のキーに対応したキースイツチ３、即ち３ａ，３
ｂ，３ｃ，…が接続され、その各キースイツチ３
ａ，３ｂ，３ｃ，…の他端が共通に接続されてサ
ンプリングホールド回路４及びパルス発生器５の
入力端に接続される。従つて、サンプリングホー
ルド回路４の入力側には、第１図に於いて定電流
源回路１に近い側のキースイツチ３をオンにする
程高い直流電圧が得られることになる。そして、
これらキースイツチ３ａ，３ｂ，３ｃ，…の定電
流源回路１に近い方のもの程高い音のキーに対応
するものとする。パルス発生器５ではキースイツ
チ３のうち押圧されたキーに対応するキースイツ
チのオンにより得られた出力電圧に基づいてパル
ス信号を発生するもので、特にキースイツチ３の
オンの最初の時点に於いて不規則な信号が発生す
るので、そのオンとなつた最初の時点より僅か遅
れて安定な直流電圧が得られた時点に於いてパル
ス信号を発生するようになされている。そしてこ
のパルス発生器５よりのパルス信号がサンプリン
グホールド回路４に供給されてその入力端子より
の直流電圧がサンプリングされる。従つてサンプ
リングホールド回路４ではキースイツチ３のオン
によつて安定した電流電圧が得られることにな
る。そして、このサンプリングホールド回路４の
出力が逆対数関数信号発生回路６に供給される。
この逆対数関数信号発生回路６はキースイツチ３
に対応したキーの位置に応じて、その線形の信号
を逆対数関数信号に変換して、１オクターブの間
に於いて12個の音程の周波数に応じた電圧を発生
させる回路である。そしてこの逆対数関数信号発
生回路６の出力を可変発振器（電圧制御形可変発
振器）７に供給してこの可変発振器７より上述の
キーの位置に応じた周波数信号を発生させる。こ
の可変発振器７の出力を可変波器（電圧制御形
可変波器）８を通じて振幅変調回路９に供給す
る。尚、可変波器８はパルス発生器５の出力に
依つて制御される。更に、パルス発生器５の出力
が音色を決定する包絡線信号発生回路１０に供給
され、之がそのパルス信号に依つてトリガーされ
て所定の波形の包絡線信号を発生する。そして、
この包絡線信号が振幅変調回路９に供給されて、
その入力周波数信号がこの包絡線信号によつて振
幅変調され、出力端子１１には、所望の音色に応
じた包絡線の所望の周波数の周波数信号が発生せ
しめられる。これを増幅器等を介してスピーカに
供給すれば、キーの操作に応じたキースイツチ３
のオンに応じてスピーカより単音が発生せしめら
れる。

第２図は上述の包絡線信号発生器１０の波形の
一例を示し、Ａはアタツクタイム、Ｂはデイケイ
タイム、Ｓはサステインレベル、Ｒはレリーズタ
イムを夫々示す。この波形は発生すべき周波数信
号の音色に応じて適当な波形に選定される。

ところで、上述の第１図の電子楽器の音源装置
では、複数のキーが同時に押されて複数のキース
イツチ３が同時にオンとなつた場合、例えば接地
に近い方のキースイツチが優先する。即ち、この
場合には何れのキーが先に押されたかを問わず常
に高い方の音、或いは低い方の音のキーの押圧が
優先することになる。しかしながら、このような
ことは電子楽器の音源装置、特に単音を発生する
音源装置においては不合理である。例えば、複数
のキーのうちの高音のキーが優先する場合には、
音の高さの異なる２つのキーを同時に押してい
て、高い音のキーを離すと発生する音は高い方の
音から低い方の音に移つてしまうという不自然な
ことが生じる。

斯る点に鑑み、本発明は複数のキーが同時に押
された場合であつても常に最も新しく押されたキ
ーの音が優先して発生せしめられるような電子楽
器の音源装置を提案せんとするものである。

以下に第３図を参照して本発明をその一実施例
につき詳細に説明する。尚、第３図に於いて第１
図と対応する部分には同一符号を付して説明す
る。３は複数のキーに対応した複数のキースイツ
チであつて、３ａ，３ｂ，…３ｎは高い音から低
い音へのキーに夫々対応するものとする。１２は
キースイツチ３の作動により、操作されたキーの
位置に応じたタイミング信号を発生するタイミン
グ信号発生回路であつて、本例ではこのキースイ
ツチ３と、クロツク発振器１３と、シフトレジス
タ１４とから構成されている。クロツク発振器１
３としては数10KHz、例えば20KHzのパルス信号
を発生する発振器である。シフトレジスタ１４は
ワイヤードオア可能のシフトレジスタであつて、
クロツク信号入力端子Ｃにクロツク発振器１３の
出力が供給され、直列入力端子INが接地され
る。は反転リセツト信号入力端子である。
Oa，Ob，…Onは並列出力端子、OUTは直列出
力端子である。そして、キースイツチ３ａ，３
ｂ，…３ｎの一端が夫々シフトレジスタ１４の並
列出力端子Oa，Ob，…Onに夫々接続されると共
に、キースイツチ３ａ，３ｂ，…３ｎの他端が共
通に接続されて出力端子３０として導出される。

そして、シフトレジスタ１４の直列出力端子
OUTがシフトレジスタ１４の反転リセツト入力
端子に接続される。

シフトレジスタ１４の直列出力端子OUTは指
数関数信号発生回路１６の入力端子に接続され
る。指数関数信号発生回路１６の出力端子はサン
プリングホールド回路１７の入力端子に接続さ
れ、サンプリングホールド回路１７の出力端子は
可変周波数発振器１８の周波数制御用入力端子に
接続され、可変周波数発振器１８の出力端子は振
幅変調回路１９の入力端子に接続され、振幅変調
回路１９の出力端子より出力端子３２が導出され
る。３１は変調回路１９に供給する包絡線信号を
発生する包絡線信号発生回路である。この包絡線
信号発生回路３１は第１図における包絡線信号発
生回路１０と同様である。２０は複数のキースイ
ツチ３が１個以上作動されているか否か判別する
判別回路である。３３は複数のキースイツチ３に
おける作動されるキースイツチの変化があつたこ
とを検出する検出回路である。

判別回路２０はRSフリツプフロツプ回路２１
とJKフリツプフロツプ回路２２とから構成され
ている。そして出力端子３０がフリツプフロツプ
回路２１及び２２の各反転セツト入力端子に接
続される。又、シフトレジスタ１４の直列出力端
子OUTがフリツプフロツプ回路２１の反転リセ
ツト入力端子に接続される。更にフリツプフロ
ツプ回路２１の出力端子Ｑがフリツプフロツプ回
路２２のＪ入力端子Ｊに接続される。更にシフト
レジスタ１４の直列出力端子OUTがフリツプフ
ロツプ回路２２の入力端子に接続される。
又、フリツプフロツプ回路２のＫ入力端子Ｋに
は、これに「１」の信号を常に供給するための直
流電源２３の正極が接続されている。そして、フ
リツプフロツプ回路２２の出力端子Ｑがアンド回
路２６の一方の入力端子に接続されている。この
判別回路２０では複数のキースイツチ３の少なく
共１つ以上がオンとなされているとき出力信号を
発生する。

検出回路３３はアドレスカウンタ２４とランダ
ムアクセスメモリ２５とから構成されている。シ
フトレジスタ１４の直列出力端子OUTがアドレ
スカウンタ２４の反転リセツト入力端子に接続
され、発振器１３の出力端子がアドレスカウンタ
２４のクロツク入力端子Ｃに接続される。アドレ
スカウンタ２４からは例えば６ビツトの２進符号
化信号がランダムアクセスメモリ２５に供給され
るようになされている。このアドレスカウンタ２
４のビツト数は、複数のキースイツチ３の数に応
じてその値に近い２ⁿのｎが選定される。又、発
振器１３の出力がメモリ２５の読出し書込み制御
入力端子Ｒ／Ｗに供給される。そしてメモリ２５
はこの入力端子に供給される信号が「１」の時読
出し状態となり「０」の時書込み状態となるよう
になされている。又、出力端子３０がメモリ２５
の入力端子Ｉに接続される。２９は入力端子を３
つ有するアンド回路であつて、出力端子３０より
の出力がインバータ回路２８を通じてアンド回路
２９の入力側に供給され、メモリ２５の出力端子
Ｏよりの出力信号がアンド回路２９の入力側に供
給されると共に発振器１３の出力がアンド回路２
９の入力側に接続される。アンド回路２９の出力
はインバータ回路２７を通じてアンド回路２６に
供給されると共にパルス発生器１５に供給される
ようになされている。そして、アンド回路２６の
出力は包絡線信号発生回路３１の制御入力端子に
供給される。又アンド回路２９の出力がパルス発
生器１５に供給され、このパルス発生器１５より
サンプリング信号が発生し、これがサンプリング
ホールド回路１７に供給される。

上述の指数関数信号発生回路１６の具体回路は
第４図の如くであつて、Q₁はNPN型トランジス
タ、Q₂はPNP型トランジスタであつて、入力端
子２５及び接地間に電圧分割用の直列接続された
抵抗器R₁，R₂が接続され、その抵抗器R₁，R₂の
接続中点がトランジスタQ₁のベースに接続され
る。トランジスタQ₁のエミツタが接地され、そ
のコレクタが抵抗器R₄−抵抗器R₃を通じて電源
＋Ｂに接続される。トランジスタQ₂のエミツタ
が電源＋Ｂに接続されると共に、そのベースが抵
抗器R₃及びR₄の接続中点に接続される。トラン
ジスタQ₂のコレクタが抵抗器R₅及びコンデンサ
C₁の並列回路を通じて接地されると共に、その
コレクタより出力端子２６が導出される。この指
数関数信号発生回路１６では、入力端子２５に正
極性のパルスが供給されたときトランジスタQ₁
及びQ₂が共にオンとなつてコンデンサC₁に充電
が行なわれてその端電圧は電源＋Ｂの電圧まで瞬
時に上昇する。その後入力端子２５にパルスが供
給されなくなると、トランジスタQ₁及びQ₂は共
にオフになつてコンデンサC₁に充電された電荷
が抵抗器R₅を通じて放電し、コンデンサC₁及び
抵抗器R₅の夫々容量及び抵抗値で決る時定数を
もつてコンデンサC₁の端電圧が低下し、出力端
子２６には指数関数信号が発生することになる。

次に第５図の波形図をも参照してこの電子楽器
の音源装置の動作を説明する。第５図Ａはクロツ
ク発振器１３から発生するデユーテイ50％のパル
ス信号の波形を示す。T₁〜T₃，T₁′〜T₂′，T₁″〜
T₃″及びT₁〜T₃は夫々このパルス信号の立ち
上り又は立ち下りにおけるタイミングを示し、隣
接する時点との間の間隔はそのパルス信号の周期
の丁度半分となつている。複数のキーのある１つ
のキーが押圧されることによつて、複数のキース
イツチ３のある１つのキースイツチがオンとされ
る。斯くすると出力端子３０からは、第５図Ｂに
示す如く時点T₁において立ち下り時点T₃におい
て立ち上る負極性の矩形波信号が得られる。この
場合シフトレジスタ１４の直列出力端子OUTか
ら未だ出力が得られない時は、その出力は第５図
Ｃに示す如く「１」である。そして出力端子３０
よりの第５図Ｂに示す如き上述の負極性の矩形波
信号が発生することにより、フリツプフロツプ回
路２１の出力端子Ｑの出力は第５図Ｄに示す如く
時点T₁において「０」から「１」に立ち上りこ
れはセツトされる。又、検出回路３３ではシフト
レジスタ１４のある１サイクルにおける各スイツ
チ３のオンオフの如何と次のサイクルのオンオフ
の如何とがメモリ２５において比較される。従つ
てこの場合は何れのキースイツチ３もオフとされ
ていたのが、時点T₁においてオンとされたもの
であるから、作動されるキースイツチに変化があ
ることが検出される。従つて第５図Ｅに示す如く
アンド回路２９の出力側には時点T₁において
「０」から「１」へ立ち上り時点T₂において
「１」から「０」へ立ち下る矩形波信号が得ら
れ、これがインバータ回路２７を通じてアンド回
路２６に又直接パルス発生器１５に供給される。
従つて、アンド回路２６からは第５図Ｆに示す如
く時点T₂において「０」から「１」に立ち上り
以降そのキースイツチ３の１つが押圧されている
間は「１」を継続する信号が得られ、この時点
T₂において包絡線信号発生回路３１が駆動さ
れ、その動作状態を継続する。一方パルス発生器
１５からは第５図Ｇに示す如く時点T₁において
「０」から「１」に立ち上り所定時定数を以つて
「１」から「０」に立ち下る所定時間幅のサンプ
リング信号が出力され、これがサンプリングホー
ルド回路１７に供給されてその時点における指数
関数信号発生回路１６の出力がサンプリングホー
ルドされる。第５図Ｈはこの指数関数信号発生回
路１６よりの指数関数信号を示す。そして、時点
T₁においてこの第５図Ｈの指数関数信号のレベ
ルがサンプリング及びホールドされ、第５図Ｉに
示す如き直流電圧が得られ、これが可変周波数発
振器１８に供給されてその周波数がキースイツチ
３のオンとされたものに対応するキーの音の周波
数に応じた発振周波数に制御及び維持される。そ
して、この可変周波数発振器１８の出力が振幅変
調回路１９に供給される。そして包絡線信号発生
回路３１よりの出力がこの振幅変調回路１９に供
給されて可変周波数発振器１８よりの周波数信号
が変調され、所定の音色及び周波数の音に対応し
た被変調周波数信号が出力端子３２から出力され
る。

次に上述の複数のキースイツチ３の特定のもの
が押圧されている段階で、シフトレジスタ１４の
直列出力端子OUTから出力が得られる。即ち第
５図Ｃに示す如く時点T₁′において立ち下り所定
時間後立ち上る負極性のパルス信号が出力される
と、これが指数関数信号発生回路１６に供給され
て上述の第４図におけるトランジスタQ₁及びQ₂
が共にオンとなつて、、コンデンサC₁に瞬時に電
荷が充電され、その端電圧は直ちに直流電源＋Ｂ
の電圧Ｅまで上昇する。この状態を第５図Ｈに示
してある。以降はこの指数関数信号発生回路１６
の出力波形が変化するだけで、キースイツチ３の
オン状態が継続している間は第５図の他の各部の
波形は変化しない。

次に上述のキースイツチ３の特定の１つのスイ
ツチがオンの状態を保持したままで他のスイツチ
をオンにするとする。斯くすると出力端子３０か
ら第５図Ｂに示す如くその２番目に押圧したキー
スイツチ３に応じて時点T₁″において立ち下り
T₃″において立ち上る負極性のパルス信号が追加
して現われる。そして、この第５図Ｂに示す如き
時点T₁″〜T₃″間に得られるパルス信号がメモリ
２５の出力端子Ｉに供給されることにより、作動
されるキースイツチに変化を生じたことが検出さ
れ、これによりアンド回路２９からは第５図Ｅに
示す如く時点T₁″において立ち上りT₂″において
立ち下る矩形波信号が出力される。このためアン
ド回路２６の出力は第５図Ｆに示す如く時点
T₁″において「１」から「０」に立ち下りT₂″に
おいて「０」から「１」に立ち上り、斯くして包
絡線信号発生回路３１は時点T₂″において駆動し
直される。そして、それ等２つのキースイツチ３
が押圧されている間は包絡線信号発生回路３１に
は入力信号が供給され続ける。又、第２のキース
イツチ３が押圧されていたことによつて、第５図
Ｅに示す如き時点T₁″及びT₂″間のパルスに基づ
きパルス発生器１５より第５図Ｇに示す如く時点
T₁″において「０」から「１」に立ち上り所定時
間後立ち下るパルス信号が得られ、この時点にお
いて指数関数信号発生回路１６よりの指数関数信
号がサンプリングホールドされる。斯くして、こ
の第２のキースイツチ３に対応したキーの音の周
波数に対応する周波数にこの可変周波数発振器１
８の周波数が設定される。そしてこの周波数信号
が上述と同様に振幅変調回路１９に供給されて振
幅変調され、出力端子３２に第２に押されたキー
スイツチ３のキーに対応した音及び音色の被変調
周波数信号が出力される。

又、複数のキースイツチ３の何れもがオンされ
てないときは、シフトレジスタ１４の１サイクル
毎に直列出力端子OUTに第５図Ｃに示す如く時
点T₁において立ち下り所定時間後立ち上る負
極性のパルスが出力され、これによりアンド回路
２６の出力が第５図Ｆに示す如くそれ以前におい
て「１」であつても直ちに「０」となり、包絡線
信号発生回路３１は駆動されなくなる。又、この
シフトレジスタ１４の直列出力端子OUTの第５
図Ｃに示す如きパルスの発生によつて、指数関数
信号発生回路１６がリセツトされ、その出力電圧
は直ちにＥに達し、その後徐々に指数関数的に低
下していく。又この場合キースイツチ３の何れも
が押圧されていないので、サンプリングホールド
回路１７からは出力が得られず、第５図Ｅに示す
如く時点T₁の付近では出力は「０」である。

上述せる本発明電子楽器の音源装置によれば、
複数のキーを複数個同時に押圧してもその複数の
キーに対応したキースイツチの最も新しく操作さ
れたものに対応するキーの被変調周波数信号が常
に出力端子に得られる。従つて冒頭に述べた如き
電子楽器としての不自然さは生じない。又レガー
ドな演奏の場合、包絡線信号発生回路３１が駆動
されない等という虞れもない。

又、装置がデジタル回路構成であるから、キー
スイツチ３のチヤタリングによる誤動作の発生が
なく、然も指数関数信号発生器は温度の変化によ
つて周波数信号の周波数の狂いは生じない。

尚、上述においてはシフトレジスタ１４として
ワイヤードオア不可能のシフトレジスタを用いた
が、ワイヤードオア不可能のシフトレジスタを使
用する場合は外部において各並列出力端子にオア
回路を設ければよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子楽器の音源装置の一例を示
すブロツク線図、第２図は特性曲線図、第３図は
本発明の一実施例を示す系統図、第４図は第３図
の一部の具体構成を示す回路図、第５図は波形図
である。３は複数のキースイツチ、１２はタイミング信
号発生回路、１３はクロツク発振器、１４はシフ
トレジスタ、１６は指数関数信号発生回路、１７
はサンプリングホールド回路、１８は可変周波数
発振器、１９は変調回路、２０は判別回路、３１
は包絡線信号発生回路、３３は検出回路である。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数のキーに対応した複数のキースイツチ
と、所定周期の指数関数信号を発生する指数関数
信号発生回路と、上記キースイツチの作動により
操作されたキーの位置に対応すると共に、上記指
数関数信号の所定周期内のタイミング信号を発生
するタイミング信号発生回路と、上記指数関数信
号発生回路よりの指数関数信号が供給されてサン
プリングされるサンプリングホールド回路と、該
サンプリングホールド回路の出力にて発振周波数
が制御される可変周波数発振器と、該可変周波数
発振器の発振出力が供給される変調回路と、該変
調回路に供給する包絡線信号を発生する包絡線信
号発生回路と、上記複数のキースイツチが１個以
上作動されているか否かを判別する判別回路と、
上記複数のキースイツチにおける作動されるキー
スイツチの変化があつたことを検出する検出回路
とを有し、上記判別回路及び検出回路の各出力に
基づき上記複数のキースイツチが１個以上作動さ
れているとき上記包絡線信号発生回路を駆動して
動作状態にすると共に上記作動されるキースイツ
チの変化がある毎に上記包絡線信号発生回路を駆
動し直し、上記検出回路の検出出力に基づき上記
作動されるキースイツチの変化がある毎に上記タ
イミング信号発生回路よりのタイミング信号に基
づくサンプリング信号を上記サンプリングホール
ド回路に供給し、上記変調回路より上記操作され
たキーの位置に応じた周波数の被変調周波数信号
を発生するようにしたことを特徴とする電子楽器
の音源装置。