JPH0766266B2 - 電子楽器のラウドネス制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子楽器に関するもの
であり、特に各鍵盤のラウドネス、すなわち各鍵盤の音
量のバランスを自動的に制御するラウドネス制御装置に
関する。

【０００２】

【従来技術】管弦楽団の音楽家にとって非常になじみ深
い語は“バランス”である。最も重要な楽句を奏する楽
器のラウドネスと背景音又は伴奏音を奏する楽器のラウ
ドネスとの間の絶えず変化するバランスを維持すること
は、指揮者の重要な仕事の１つである。同時に奏せられ
るいろいろな楽節（ｍｕｓｉｃａｌ ｌｉｎｅ）の間の
バランスをとる能力は、従来の音響学的な（ａｃｃｏｕ
ｓｔｉｃ）ピアノの主な特性の１つである。熟練したピ
アニストは他の楽音との関連でバランスのとれたラウド
ネス関係においていかなる所望の楽音も演奏することが
できる。

【０００３】“オルガン”という一般名を与えられてい
る種類の電子鍵盤作動式楽器は、従来のウインドブラウ
ン型オルガン（ｗｉｎｄ−ｂｌｏｗｎ ｏｒｇａｎ）で
経験するのと同じ種類の音楽上のバランス問題をかかえ
ている。このバランス問題は、それによってストップが
完全に“オフ”、又は完全に“オン”になる動作によっ
て発生する。各ストップはオルガンのための楽音選択を
制御する。各ストップは、音の種類又は音色を変えるの
みでなく、一般的に云って各ストップのラウドネスは通
常は他のストップのラウドネスとは関係ないように設計
されている。ソロ鍵盤用のストップが変化すると、その
結果としてソロの楽音と比べて、他の鍵盤又はペダル鍵
盤上での伴奏が大きすぎるか又は低すぎることがしばし
ばある。演奏者は通常ソロと伴奏の楽音との間のバラン
スを正しくとるための手段として３つの選択できる手段
を有している。

【０００４】第１に演奏者がソロストップが変わった時
に伴奏ストップを変えることができ、それによって所望
のソロ音色と伴奏のラウドネス及び音色との妥協に達し
ようと試みることができる。このような技術はしばしば
用いられる技術であるが、音楽家がかなりの技価を持っ
ていることが必要である。ラウドネスバランスを得るう
えでまずまずの成功を納めようとする場合でさえ、音楽
家は多数のストップの組合せに対して使用できる楽音と
それらの相対的ラウドネスについて精通していなければ
ならない。

【０００５】第２にバランスをとるため選択できる手段
は、各鍵盤のラウドネスを他に関係なく変化させる電子
制御装置を用いることである。そのような制御装置は、
バランスの問題に良い解決策を与えるように思われる
が、実際にはどの鍵盤の場合にもストップの各変化が、
他の鍵盤のラウドネス制御装置に対する変化が行われな
ければならないということを指図することが必要であ
る。そのような理想的なバランス技術は通常は最も熟練
した音楽家以外の全ての音楽家の能力を超えている。

【０００６】第３に独立したラウドネス制御装置がオル
ガンに具っている場合でさえ、最高の演奏家以外の全て
の演奏家は楽句（ｍｕｓｉｃａｌ ｌｉｎｅ）のバラン
スを無視する傾向があり、単にストップで音色を変える
だけで、その結果生じる鍵盤の相対的ラウドネスのバラ
ンスをとっている。平凡な演奏と優れた演奏とを区別す
るのはこのような微妙なバランスの違いであり、優れた
演奏の場合には音楽家は音色とラウドネスに細心の注意
を払うことによって楽句のムードをセットする。

【０００７】音色を選択すると同時に音のラウドネスを
制御するのにストップを使用できるいろいろな電子オル
ガンが設計されている。そのようなシステムのなかで最
もありふれたシステムは、１組のドローバー（ｄｒａｗ
ｂａｒ）を使用し、各ドローバーが作動された鍵盤スイ
ッチに関連した高周波のラウドネスを選択するシステム
である。この種類のシステムは“集積回路を使用する直
流キイド合成オルガン”と第する米国特許第３，６３
６，２３１号に説明されている。この配置を用いると、
９つの制御装置をセットすることによって音色を制御す
ることができる。１つの音色が選択された後に、全部の
ドローバーを同時に動かすことによりラウドネスを変え
ることができる。音色を変えずにラウドネスを変えるこ
とは容易ではなく、実際にはドローバーは音色を変える
ためにだけ用いられる。

【０００８】選択された楽音とその相対的ラウドネスの
両方を制御するために１つのストップを用いるためのシ
ステムは、“楽音波形発生装置”と第する米国特許第
３，８２３，３９０号に記載されている。理論的には、
この特許に記載されているストップ制御システムは、選
択された各音色のラウドネスを調節するのに使用でき
る。実際には、演奏者は各ストップ制御装置にレベルを
選択的にセットするのに十分な時間がないので、演奏し
ている間バランスを維持することは不可能なことが判
る。音楽家は通常はこれらのストップを完全にオンの位
置又は完全にオフの位置に作動させるので、個々のスト
ップラウドネス制御装置の特質は完全に無駄になる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、鍵盤間の選択された任意のラウドネスバランスを自
動的に維持するための手段を提供することである。本発
明の第２の目的は、各鍵盤上で作動された楽音の数に適
応した選択された任意のラウドネスバランスを自動的に
維持することである。本発明の第３の目的は、各鍵盤上
で作動された楽音の音色に適応した選択された任意のラ
ウドネスバランスを自動的に維持することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び作用】米国特許第４，
０８５，６４４号（特開昭５２−２７６２１号）に記載
されている種類の複音シンセサイザにおいては、計算サ
イクルとデータ転送サイクルとがそれぞれ別個に反復し
て実施され、楽音波形に変換されるデータを与える。計
算サイクルの期間中には、予め選択された楽音を特徴づ
ける記憶された１組の高調波係数を用いて離散的フーリ
エ演算を実施することによって主データセットがつくり
出される。計算はいづれの楽音周波数とも非同期である
高速度で行われる。フーリエ演算に必要な高調波係数お
よび直交関数はデジタル形式で記憶され、計算はデジタ
ル的に行われることが好ましい。計算サイクルの終わり
に主データセットは主レジスタに記憶される。計算サイ
クルのに引き続いて転送サイクルが開始されるが、この
転送サイクルの期間中には、複数の音調レジスタのうち
の予め選択されたレジスタへ主データセットが転送され
る。計算サイクルと転送サイクルの期間中は楽音発生は
中断することなく継続する。

【００１１】本発明は、鍵盤間の選択されたラウドネス
バランスがそれによって維持され、いろいろなオルガン
鍵盤に対して作動されたストップとは無関係な改良され
た配置を指向する。ソロ鍵盤と伴奏鍵盤との間の所望す
るラウドネスバランスを表す定数を選択するためにレベ
ル制御信号が用いられる。計算サイクルの期間中に、ソ
ロ鍵盤用の作動されたすべてのストップに応答してラウ
ドネス値が計算される。伴奏鍵盤の作動されたストップ
によって選択された高調波係数はラウドネス値に規格化
（ｓｃａｌｅ）され、それによって予め選択されたラウ
ドネスバランスを維持する。ソロ鍵盤と伴奏鍵盤の両方
の鍵盤上の楽音数または音色が変わるにつれて、予め選
択されたラウドネスバランスを維持するための手段が具
えられている。

【００１２】

【実施例】本発明は、選択された何組かの高調波係数を
用いて離散的フーリエ変換を実施することにより楽音波
形の連続する点を計算する種類の楽音発生システムの改
良を施行する。この種類の楽音発生システムは、ここに
参考のために述べてある“複音シンセサイザ”と題する
米国特許第４，０８５，６４４号（特開昭５２−２７６
２１号）に記載されている。以下の説明において、参考
のために述べてある特許に記載されているシステムのす
べての素子は、その参考特許に用いられている同一番号
の素子に対応する２桁数字によって識別される。３桁数
字によって識別されるシステム素子ブロックは、本発明
の改良を実施するために複音シンセサイザは追加された
素子に対応する。

【００１３】１．２つの鍵盤間のラウドネスバランス維
持 ２組の楽音発生器が図１に示されている。１組はソロ鍵
盤上で作動される鍵盤スイッチへ割当てられ、他の１組
は伴奏鍵盤上で作動される鍵盤スイッチへ割当てられ
る。通常の配置は、ソロ鍵盤には上鍵盤を用い、伴奏鍵
盤には下鍵盤を用いることである。

【００１４】全鍵盤の鍵スイッチの集合体は、図１に楽
器鍵盤スイッチ１２と表示してあるブロックによって一
般的に示されている。いづれかの鍵盤上で鍵スイッチが
作動されると、音調検出・割当装置１４がそのような作
動及び解放（ｒｅｌｅａｓｅ）を検出し、オクターブ内
におけるその音、鍵盤スイッチのオクターブナンバー、
鍵盤識別ナンバーに対応する情報をメモリ（図示せず）
に記憶する。このメモリは音調検出・割当装置１４の１
構成要素である。適当な音調検出・割当装置サブシステ
ムの動作は、ここに参考のために述べた“鍵盤スイッチ
検出・割当装置”と第する米国特許第４，０２２，０９
８号（特開昭５２−４４６２６号）に記載されている。

【００１５】計算サイクルは実行制御回路１６によって
開始される。計算サイクルは、１つ又はそれ以上の鍵が
いづれかの鍵盤上で作動された時に開始させることがで
きる。計算サイクルの開始は転送サイクルが完了するま
で抑止されるので、楽音発生は計算サイクルと転送サイ
クルが反復連続して行われる間、中断することなく継続
することができる。

【００１６】計算サイクルの開始時に、実行制御回路１
６は語カウンタ１９および高調波カウンタ２０の内容を
初期状態にリセットする。語カウンタ１９は、楽音波形
１周期に対し等間隔におかれた点の数に対応してモジュ
ロ６４をカウントするように実行されている。語カウン
タ１９は実行制御回路１６によって与えられる信号によ
り増分される。このカウンタのカウント状態は、ソロ主
レジスタ３４及び伴奏主レジスタ１３４へデータをアド
レスし、またそれらにレジスタからデータをアドレスア
ウトするのに用いられる。

【００１７】高調波カウンタ２０は、語カウンタ１９が
その初期カウント状態に戻る度ごとに増分される。高調
波カウンタ２０はモジュロ３２をカウントするように実
行されている。一般原則として、高調波の最大数は、楽
音波形１周期を規定する等間隔におかれている点の数の
１／２より大ではない。

【００１８】ゲート２２は実行制御回路１６からの信号
に応答して高調波カウンタの現在の状態を加算器−アキ
ュムレータ２１へ転送し、この加算器−アキュムレータ
は転送されたデータをそのアキュムレータ内の現在のデ
ータに加算する。加算器−アキュムレータ２１の内容は
変数値と呼ばれ、正弦波関数表２４から記憶されている
三角関数をアドレスするのに用いられる。

【００１９】正弦波関数表２４からアドレスアウトされ
た三角関数データ値は、乗算器２８および乗算器１２８
の両方へ１入力として与えられる。図１に示してあるシ
ステムが２つの楽音発生チャネルに分かれるのはこの時
点においてである。ソロ楽音発生器用の主データセット
が計算され、ソロ主レジスタ３４に記憶される。伴奏楽
音発生器用の主データセットも同時に計算され、伴奏主
レジスタ１３４に記憶される。

【００２０】ソロ主データセットを発生させるのに用い
られた高調波係数はソロ高調波メモリ２７に記憶され、
一方伴奏主データセットを発生させるのに用いられた高
調波係数は伴奏高調波メモリ１２７に記憶される。多数
のストップスイッチの各々に対応して１組の高調波係数
が記憶される。ストップスイッチはまた楽音スイッチと
も呼ばれる。これらのスイッチは高調波カウンタ２０の
カウント状態に応答してメモリアドレス２５によってア
ドレスアウトされる高調波係数を選択し、これにより楽
音の音色も決定される。

【００２１】記憶された各組の高調波係数とともに、関
連したラウドネス値も記憶される。このラウドネス値
は、関連した１組の高調波係数から発生した楽音に対し
て予め選択されたラウドネス（音量）に対応する。この
ラウドネス値は、対応する１組の高調波係数の各々の２
乗した量の和として計算することができる。この和は通
常は予め選択された定数の乗算器によって乗算され、図
１のいろいろな計算素子に対する数値の規格化（ｎｕｍ
ｅｒｉｃ ｓｃａｌｉｎｇ）を行うソロ手鍵盤に対する
ラウドネス値Ｐsiは下記の関係から計算できる。

【００２２】 但し、ｉは１組のストップスイッチのうちの第ｉ番目の
ストップを示し、数ｃiqは第ｉ番目のストップに対する
ソロ高調波係数である。Ｋ′は予め選択された規格化
（ｓｃａｌｅ）定数である。

【００２３】もしソロ楽音は、選択されたソロストップ
の組合せから発生される場合、この組合せラウドネス値
は、選択された各組の高調波係数に対する個々のラウド
ネス値として評価される。従って、 但し、Ｍは作動されたストップスイッチの数を示す。

【００２４】同様な方法で、もし伴奏者（ａｃｃｏｍｐ
ａｎｉｍｅｎｔ ｖｏｉｃｅ）によって選択された伴奏
ストップの組合せから発生される場合、この組合せラウ
ドネス値は、選択された各組の伴奏音高調波係数に対す
る個々のラウドネス値の和として評価される。従って、 但し、Ｌは作動された伴奏ストップスイッチの数を示
し、選択された伴奏音に対するラウドネス値は下記の関
係から計算される。

【００２５】 ｉは１組の選択された伴奏スイッチのうちの第ｉ番目の
ストップを示し、ｄiqは第ｉ番目のストップに対して記
憶された伴奏高調波係数である。

【００２６】加算器−アキュムレータ２５０は、ソロ高
調波係数を含むメモリ２７からアドレスアウトされた個
々のラウドネス値Ｐsiに対する和であるソロラウドネス
値Ｐｓを加算し累算する。同様に、加算器−アキュムレ
ータ２５１は、伴奏高調波係数を含むメモリ１２７から
アドレスアウトされた個々のラウドネス値Ｐaiに対する
和である伴奏ラウドネス値Ｐａを加算し累算する。

【００２７】ラウドネスバランス比率データＲは、レベ
ル制御信号に応答して比率メモリ２０５に記憶された１
組の数からアクセスされる。レベル制御信号は音楽家が
作動させる楽器コンソール制御装置によって選択するこ
とができる。ラウドネスバランス比率データＲはソロ音
（ｖｏｉｃｅ）（上鍵盤）と伴奏音（ｖｏｉｃｅ）（下
鍵盤）との間の選択可能な所望のバランスを表す数値で
ある。従ってラウドネスバランス比率データＲは２つの
ラウドネス値の選択された比率を表す数値である。

【００２８】加算器−アキュムレータ２５０に含まれる
ソロラウドネス値Ｐｓの値は、比率メモリ（ｒａｔｉｏ
ｍｅｍｏｒｙ）２０５からアドレスアウトされたラウ
ドネスバランス比率データＲの値と乗算器２０１におい
て乗算される。倍率メモリ（ｓｃａｌｅ ｆａｃｔｏｒ
ｍｅｍｏｒｙ）２０４は、１組の倍率（ｓｃａｌｅｆ
ａｃｔｏｒｓ）を記憶するのに用いられるアドレス可能
メモリである。これらの桁移動数はラウドネス倍率デー
タＫによって示される。

【００２９】加算器−アキュムレータ２５１に含まれる
ソロラウドネス値Ｐａは、倍率メモリ２０４からアクセ
スされたラウドネス倍率データＫと乗算器２０２におい
て乗算され、積の値ＫＰａをつくる。積の値ＫＰａは規
格化されたラウドネス値ＲＰｓと比較器２０３によって
比較される。積の値ＫＰａが値ＲＰｓとの予め選択され
た差の範囲内にない場合には、その差の値はアドレスデ
ータ信号として与えられ、倍率メモリ２０４から新たな
ラウドネス信号データＫをアドレスするのに用いられ
る。

【００３０】倍率メモリ２０４に記憶されたラウドネス
倍率データＫの値は、ＫＰａがＲＰｓより小さければ大
きいほうの値が倍率メモリ２０４からアドレスアウトさ
れるようにアドレス位置に記憶される。ＫＰａがＲＰｓ
より大きければ、小さいほうのラウドネス倍率データＫ
が倍率メモリ２０４からアドレスアウトされる。ＫＰａ
がＲＰｓと等しいか、又はＫＰａとＲＰｓとの差が上記
の予め選択された差の値より小さければ、ラウドネス倍
率データＫの現在値は不変のままである。

【００３１】ＲＰｓとＫＰａとの差が小さい場合にラウ
ドネス倍率データＫの値を変化させないでおく目的は、
上述したようなラウドネスバランスを補償するシステム
が真のバランス点付近で発振するのを防止するためであ
る。

【００３２】倍率メモリ２０４からアドレスアウトされ
たラウドネス倍率データＫは、伴奏高調波メモリ１２７
から読出された伴奏高調波係数ｄｉを乗算器２１１にお
いて乗算又は規格化（ｓｃａｌｅ）するのに用いられ
る。その結果えられる規格化された高調波係数は規格化
されたデータセットと呼ばれる。

【００３３】上述した適応性のある鍵盤バランスシステ
ムは予め選択された単一のラウドネスレベルでソロ楽音
（ｖｏｉｃｅ）を発生させるものではない点に注目する
べきである。実際には、ソロ楽音レベル及び音色は、作
動されたソロストップスイッチの組合せが変化するにつ
れて、通常の、又は正常の方法で変化する。ソロストッ
プスイッチの各組合せに対して、伴奏楽音（ｖｏｉｃ
ｅ）のラウドネスは自動的に適応性をもって調整され、
レベル制御信号によって選択されたラウドネスバランス
比率データＲを満足させる。

【００３４】伴奏楽音（ｖｏｉｃｅ）に対する作動され
たストップスイッチの組合せの変化は、出力伴奏音色の
所望の変化を生じさせ、これらの楽音（ｖｏｉｃｅ）の
ラウドネスレベルは自動的に適応性を持って調節され、
レベル制御信号によって決定されたソロ楽音（ｖｏｉｃ
ｅ）とラウドネスのバランスを保つ。

【００３５】ソロ主レジスタ３４に記憶された主データ
セットはソロ楽音発生器３０１へ与えられて、参考のた
め述べた米国特許第４，０８５９６４４号（特開昭５２
−２７６２１号）に記載されている方法で出力可聴ソロ
楽音を発生させる。同様な方法で、伴奏主レジスタ１３
４に記憶された主データセットは伴奏楽音発生器３０２
へ与えられて、出力可聴伴奏楽音を発生させる。

【００３６】２．ラウドネス値の対数計算 図２は、図１に示した基本システムの代りの実施例を示
す。この代りの実施例は、システムパラメータの対数値
を用いているので、図１に示す乗算器の代わりに加算器
を用いることができる。図２に示すシステムにおいて
は、倍率メモリは、比較器２０３によって与えられる単
一のメモリアクセス値によって同時にアクセスされるラ
ウドネス倍率データＫの値とｌｏｇＫ値を記憶する。

【００３７】図２に示すシステムにおいては、ｌｏｇＰ
ｓの値はソロ高調波メモリ２７から与えられ、ｌｏｇＰ
ａの値は伴奏高調波メモリ１２７から与えられる。同様
に、比率メモリ２０５はレベル制御信号に応答して対数
値ｌｏｇＲを与える。加算器２１０は和ｌｏｇＲ＋ｌｏ
ｇＰｓを１入力として比較器２０３へ与える。この入力
値は加算器２６１によって比較器２０３へ与えられたｌ
ｏｇＫ＋ｌｏｇＰａの値と比較される。

【００３８】図２に示すシステムは、図１に示すシステ
ムと比較してより簡単な配置を提供するように思われ
る。なぜかというと、対数データの加算の使用は、図１
において必要とされるデータの乗算よりも実行が簡単か
つ経済的であるからである。隠れた困難さはストップス
イッチによって選択された高調波係数セットの組合せに
対してｌｏｇＰｓとｌｏｇＰａの値をえる必要があると
いう点にある。構成部分のラウドネスパラメータｌｏｇ
Ｐａ及びｌｏｇＰｓの値だけを記憶することはできな
い。なぜならば、そのような対数量を合計してもｌｏｇ
Ｐｓ及びｌｏｇＰａの所望する値はえられないからであ
る。

【００３９】通常の解決策は、式（２）および式（３）
によって合計し伴奏ラウドネス値Ｐａおよびソロラウド
ネス値Ｐｓをつくる線形値Ｐｓ及びＰａを記憶すること
である。ついで伴奏ラウドネス値Ｐａおよびソロラウド
ネス値Ｐｓの値を周知の技術により所望のｌｏｇＰａお
よびｌｏｇＰｓの対数形に変換する。ｌｏｇＫの対数値
を記憶する代わりに、倍率メモリ２０４からアクセスア
ウトされたラウドネス倍率データＫの値からｌｏｇＫを
得るために対数変換器を用いることができる。

【００４０】３．押鍵数に応じたラウドネスバランス維
持 各鍵盤上で奏せられる楽音数がほぼ等しいままでいる場
合には、図１に示すシステムは優れたラウドネスバラン
スの補償を与える。各鍵盤上で常に同数の楽音を奏する
事がいつでも可能とは限らないので、図３に示すサブシ
ステムにより示されるような音調補償論理を導入するこ
とができる。このシステムは、ストップスイッチの組合
せおよび両鍵盤上で作動される楽音数の両方に適応する
鍵盤間のラウドネスバランスを維持する。

【００４１】音調検出・割当装置１４にはソロ押鍵数Ｎ
ｓの値および伴奏押鍵数Ｎａの値を与える後述のサブシ
ステムが具えられている。ソロ押鍵数Ｎｓはソロ鍵盤上
で現在作動されている鍵スイッチの数であり、伴奏押鍵
数Ｎａは伴奏鍵盤上で現在作動されている鍵スイッチの
数である。図３に示すシステムは下記の関係を維持する
ように適応性をもって動作する。

【００４２】 Ｋ×Ｎａ×Ｐａ ＝ Ｒ×Ｎｓ×Ｐｓ （５） ラウドネスバランス比率データＲ（ｒａｔｉｏ ｎｕｍ
ｂｅｒ）Ｒはレベル制御信号に応答して比率メモリ２０
５から選択される。乗算器２１５は、乗算器２０１への
１入力として出力積値ＮｓＰｓを与える。乗算器２０１
は、比較器２０３への１入力として積値ＲＮｓＰｓを与
える。乗算器２１６は、乗算器２０２への１入力として
積値ＮａＰａを与える。乗算器２０２は、比較器２０３
へ値ＫＮａＰａを与える。比較器２０３は、図１に示す
システムについて上記に説明したように動作して、倍率
メモリ２０４からラウドネス倍率データＫをアドレスす
る。

【００４３】ソロ手鍵盤上で鍵スイッチが１つも作動し
ていない場合には、図１、図２および図３に示す比較器
２０３は動作して倍率メモリ２０４からラウドネス倍率
データＫ＝１などの固定値を選択する。ソロ押鍵数Ｎｓ
の値＝０によって示されるように上鍵盤上で鍵スイッチ
が１つも作動していない場合には、割当信号は発生しな
い。

【００４４】図４は各鍵盤上で作動した鍵スイッチ数に
対する伴奏押鍵数Ｎａの値およびソロ押鍵数Ｎｓの値を
得るのに用いられる回路を示す。２桁数字は、参考のた
めに上述した米国特許第４，０２２，０９８号（特開昭
５２−４４６２６号）の図面に示されている同一数字の
素子に対応する。割当・検出論理システム３０５は、作
動された鍵スイッチを検出し、符号化された識別データ
をメモリアドレスデータ書込み回路８３により割当メモ
リ８２に書込み、この論理は参考のためのべた上記特許
に記載されている。符号化されたデータは、デビジョン
ナンバー（鍵盤指定ナンバー）、オクターブナンバーお
よびオクターブ内の楽音により作動された鍵スイッチを
識別する。デビジョン１又はソロ鍵盤が走査されると線
４２上に信号が現われる。デビジョン２又は伴奏鍵盤が
走査されると、線４３上に信号が現われる。

【００４５】記憶された各語が割当メモリ８２から逐次
読出されるにつれて、デビジョン復号回路３０６は符号
化された鍵盤デビジョン情報を復号する。復号されたソ
ロ鍵盤鍵作動情報はソロカウンタ３０７を増分させるよ
うに供給され、復号された伴奏鍵盤鍵作動情報は伴奏カ
ウタ３０８を増分させるように供給される。ソロカウン
タ３０７はソロ鍵盤走査の開始時に線４２上の信号によ
りリセットされ、伴奏カウンタ３０８は伴奏鍵盤走査の
開始時に線４３上の信号によりリセットされる。ソロ鍵
盤走査の終了時にソロカウンタ３０７のカウント状態は
ソロ押鍵数Ｎｓであり、伴奏鍵盤走査の終了時に伴奏カ
ウンタ３０８のカウント状態は伴奏押鍵数Ｎａである。

【００４６】２進数のソロ押鍵数Ｎｓを構成する各ビッ
トは、ノアゲート３０９への入力として用いられる。こ
のゲートの出力は、２進数のソロ押鍵数Ｎｓを構成する
すべてのビットが“０”であれば論理“１”である。こ
の論理“１”は比較器２０３に割当てなし（ＮＯ ＡＳ
ＳＩＧＮＭＥＮＴ）信号を与える。

【００４７】個々のソロラウドネス値Ｐｓ又は伴奏ラウ
ドネス値Ｐａを記憶する代わりに、これらの値は対応す
る高調波係数から容易に計算することができる。記憶さ
れた値を用いる代わりにラウドネス値を計算する別の配
置は、参考のためのべた米国特許第４，０８５，６４４
号（特開昭５２−２７６２１号）に記載されているよう
な、高調波係数が時間的に変化する形式で変わるシステ
ムにおいて有用である。

【００４８】図５は組合せられたソロラウドネス値Ｐｓ
を計算するためのシステムを示す。２桁数字を持つシス
テム素子は、米国特許第４，０８５，６４４号（特開昭
５２−２７６２１号）に記載されている同一数字の素子
に対応する。

【００４９】ソロ高調波係数はメモリ２７から読出され
た高調波係数Ｃｉは、フォルマント係数メモリ７３から
読出されたフォルトマント係数と、フォルトマント乗算
器７４において再び乗算される。フォルトマント乗算器
７４によって与えられた積の値はスクエアラ（ｓｑｕａ
ｒｅｒ）２２０により２乗される。２乗された値は２乗
高調波係数と呼ばれる。スクエアラ２２０からの出力値
は、加算器−アキュムレータ２２１内のアキュムレータ
の内容へ連続的に加算されて所望のソロラウドネス値Ｐ
ｓを与える。

【００５０】図５に示す方法で得られたソロラウドネス
値Ｐｓの値は、現在の計算サイクルに計算される値に対
応する点に注目すべきである。この値は計算サイクルが
終了するまでは得られないので、図１及び図３に示すよ
うな適応性のあるラウドネスシステムに対しては、反復
して続く計算サイクルのうちの直前の計算サイクルの期
間中に得られたソロラウドネス値Ｐｓの値を用いること
が便利である。

【００５１】本発明は１つのソロ鍵盤と１つの伴奏鍵盤
との間のバランスの場合について図示してあるが、その
伴奏鍵盤の代わりにペダル鍵盤を用いうることは自明で
ある。上述したラウドネス値比較配置を反復することに
よって、ラウドネスバランスシステムを拡張し、ソロ鍵
盤のような一定の鍵盤と所望する数の他の鍵盤との間の
予めセットされたラウドネスバランスを維持し得ること
もまた明らかである。

【００５２】４．実施の態様 （１）その各々が１列の鍵スイッチを有する第１および
第２鍵盤をもち、第１および第２波形の連続する点が数
組の選択された高調波係数を使用して離散的フーリエ変
換により計算される楽器において、１組の高調波係数と
１つのラウドネス値からなるデータセットを各々が記憶
する複数の第１高調波メモリと、１組の高調波係数と１
つのラウドネス値からなるデータセットを各々が記憶す
る複数の第２高調波メモリと、上記複数の第１高調波メ
モリに記憶されたデータセットと上記複数の第２高調波
メモリに記憶されたデータセットとを読出すためのメモ
リアドレッシング手段と、上記の予め選択されたラウド
ネス比率に対応するレベル制御信号に応答して比率Ｒを
発生させる比率数発生器と、上記第１鍵盤と結合され、
上記複数の第１高調波メモリから読出されたデータセッ
トを選択する第１の複数の楽音スイッチと、上記第２鍵
盤と結合され、上記複数の第２高調波メモリから読出さ
れたデータセットを選択する第２の複数の楽音スイッチ
と、上記比率Ｒに応答して上記第２の複数の楽音スイッ
チによって選択されたデータセットがその大きさを規格
化され規格化データデットを発生するラウドネスバラン
ス手段と、上記第１の複数の楽音スイッチにより選択さ
れたデータセットに応答して波形を計算する第１計算手
段と、上記規格化データセットに応答して波形を計算す
る第２計算手段と、その各々が上記第１鍵盤上の作動さ
れた鍵スイッチと結合され上記第１計算手段により計算
された波形を可聴楽音に変換する複数の第１楽音発生器
と、その各々が上記第２鍵盤上の作動された鍵スイッチ
と結合され、上記第２計算手段により計算された波形を
可聴楽音に変換する複数の第２楽音発生器とから構成さ
れ、第１鍵盤上で作動された鍵スイッチに応答して発生
した楽音と第２鍵盤上で作動された鍵スイッチに応答し
て発生した楽音との間の予め選択されたラウドネス比率
を維持するための装置。

【００５３】（２）上記ラウドネスバランス手段は、上
記第１の複数の楽音スイッチによって選択されたデータ
セットから上記ラウドネス値の和Ｐｓを得るための第１
アキュムレータ手段と、上記第２の複数の楽音スイッチ
によって選択されたデータセットから上記ラウドネス値
の和Ｐａを得るための第２アキュムレータ手段と、上記
第１アキュムレータ手段に含まれる和Ｐｓと上記比率Ｒ
とを乗算して第１の積の数ＲＰｓを発生させる第１乗算
器手段と、倍率信号に応答して倍率Ｋを発生させる倍率
発生器と、上記第２アキュムレータ手段に含まれる和Ｐ
ａと上記倍率Ｋとを乗算して第２の積の数ＫＰａを発生
させるための第２乗算器手段と、上記第１積数ＲＰｓと
上記第２積数ＫＰａに応答し上記倍率信号を発生させる
比較手段とを含む装置。

【００５４】（３）上記比較手段は、上記第１鍵盤上で
鍵スイッチが１つも作動されていない場合には予め選択
された未作動時の大きさ（ｄｅｆａｕｌｔ ｍａｇｎｉ
ｔｕｄｅ）を有する倍率信号が発生され、上記第２積数
ＫＰａが上記第１積数ＲＰｓより小さい場合には増大し
た大きさを有する上記倍率信号が発生され、上記第２積
数ＫＰａが上記第１積数ＲＰｓより大きい場合には減少
した大きさを有する上記倍率信号が発生され、上記第１
積数ＲＰｓと上記第２積数ＫＰａの絶対値の差が予め選
択された差数より小さい場合には上記倍率信号の大きさ
が不変である倍率発生手段を含む上記第２項による装
置。

【００５５】（４）上記倍率発生器手段は、上記の予め
選択された未作動時の大きさを有する倍率信号に応答し
て単位量の倍率Ｋを発生させ、発生した倍率Ｋが上記倍
率信号の大きさに応答する倍率回路を含む上記第３項に
よる装置。

【００５６】（５）上記倍率回路が、上記倍率信号に応
答して読出される上記倍率Ｋの値を記憶するアドレス可
能メモリを含む上記第４項による装置。

【００５７】（６）上記比率数発生器は、上記レベル制
御信号に応答して読出される上記比率Ｒの値を記憶する
アドレス可能メモリを含む上記第２項による装置。

【００５８】（７）上記ラウドネスバランス手段は、上
記第２の複数の楽音スイッチにより選択された高調波係
数の絶対値と上記倍率Ｋとを乗算する第３乗算器手段を
更に含む上記第２項による装置。

【００５９】（８）その各々が１列の鍵スイッチを含む
第１及び第２鍵盤を有し、第１及び第２波形の連続する
点が数組の選択された高調波係数を用いて離散的フーリ
エ変換により計算される装置において、上記第１鍵盤上
で作動された鍵スイッチの押鍵数Ｎｓを決定するための
第１鍵盤検出装置と、上記第２鍵盤上で作動された鍵ス
イッチの押鍵数Ｎｓを決定するための第２鍵盤検出装置
と、その各々が１組の高調波係数と１つのラウドネス値
からなるデータセットを記憶する複数の第１高調波メモ
リと、その各々が１組の高調波係数と１つのラウドネス
値からなるデータセットを記憶する複数の第２高調波メ
モリと、上記複数の第１高調波メモリに記憶されたデー
タセットと上記複数の第２高調波メモリに記憶されたデ
ータセットを読出すためのメモリアドレッシング手段
と、上記の予め選択されたラウドネス比率に対応するレ
ベル制御信号に応答して比率Ｒを発生させる比率数発生
器と、上記第１鍵盤に結合され、上記複数の第１高調波
メモリから読出されたデータセットを選択する第１の複
数の楽音スイッチと、上記第２鍵盤に結合され、上記複
数の第２高調波メモリから読出されたデータセットを選
択する第２の複数の楽音スイッチと、上記比率Ｒ、上記
鍵スイッチ数Ｎａ及び上記鍵スイッチ数Ｎｓに対応し、
上記第２の複数の楽音スイッチにより選択されたデータ
セットの大きさを規格化して規格化データセットを生じ
させるラウドネスバランス手段と、上記第１の複数の楽
音スイッチにより選択されたデータセットに応答して波
形を計算するための第１計算手段と、上記規格化データ
セットに応答して波形を計算するための第２計算手段
と、その各々が上記第１鍵盤上で作動された鍵スイッチ
に結合され、上記第１計算手段によって計算された波形
を可聴楽音に変換する複数の第１楽音発生器と、その各
々が上記第２鍵盤上で作動された鍵スイッチに結合さ
れ、上記第２計算手段によって計算された波形を可聴楽
音に変換する複数の第２楽音発生器とを含む、第１鍵盤
上で作動された鍵スイッチ数に応答して発生する楽音と
第２鍵盤上で作動された鍵スイッチ数に応答して発生す
る楽音との間の予め選択されたラウドネス比率を維持す
るための装置。

【００６０】（９）上記ラウドネスバランス手段は、上
記第１の複数の楽音スイッチにより選択されたデータセ
ットから上記ラウドネス値の和Ｐｓを得るための第１ア
キュムレータ手段と、上記第２の複数の楽音スイッチに
より選択されたデータセットから上記ラウドネス値の和
Ｐａを得るための第２アキュムレータ手段と、上記第１
アキュムレータ手段に含まれる和Ｐｓと上記数Ｎｓとを
乗算して第１積数ＮｓＰｓを発生させるための第１乗算
器手段と、上記第１積数ＮｓＰｓと上記比率Ｒとを乗算
して第２積数ＲＮｓＰｓを発生させるための第２乗算器
手段と、上記第２乗算器手段に含まれる和Ｐａと上記数
Ｎａとを乗算して第３積数を発生させるための第３乗算
器手段と、倍率信号に応答して倍率Ｋを発生させる倍率
発生器と、上記第３積数ＮａＰａと上記比率数Ｋとを乗
算して第４積数ＫＮａＰａを生じさせるための第４乗算
器手段と、上記第２積数ＲＮｓＰｓと上記第４積数ＫＮ
ａＰａに応答して上記倍率信号を発生させる比較手段と
を含む上記第８項による装置。

【００６１】（10）その各々が１列の鍵スイッチを含む
第１および第２鍵盤をもち、第１および第２波形の連続
する点が数組の選択された高調波係数を用いて離散的フ
ーリエ変換により計算される装置において、その各々が
１組の高調波係数を記憶する複数の第１高調波メモリ
と、その各々が１組の高調波係数を記憶する複数の第２
高調波メモリと、上記複数の第１高調波メモリに記憶さ
れた高調波係数と上記複数の第２高調波メモリに記憶さ
れた高調波係数とを読出すためのメモリアドレッシング
手段と、上記の予め選択されたラウドネス比率に対応す
るレベル制御信号に応答して比率Ｒを発生させる比率数
発生器と、上記第１鍵盤に結合され、上記複数の第１高
調波メモリから読出された高調波係数を選択する第１の
複数の楽音スイッチと、上記第２鍵盤に結合され、上記
複数の第２高調波メモリから読出された高調波係数を選
択する第２の複数の楽音スイッチと、上記第１の複数の
楽音スイッチにより選択された高調波係数に応答してラ
ウドネス値Ｐｓを発生させ、上記第２の複数の楽音スイ
ッチにより選択された高調波係数に応答してラウドネス
値Ｐａを発生させるラウドネス値発生器と、上記ラウド
ネス値Ｐｓおよびラウドネス値Ｐａに応答し、上記第２
の複数の楽音スイッチにより選択された高調波係数の絶
対値を上記数Ｒに応答して規格化して規格化データセッ
トを生じさせるラウドネスバランス手段と、上記第１の
複数の楽音スイッチにより選択された高調波係数に応答
して波形を計算するための第１計算手段と、上記規格化
データセットに応答して波形を計算するための第２計算
手段と、その各々が上記第１鍵盤上で作動された鍵スイ
ッチに結合され、上記第１計算手段によって計算された
波形を可聴音に変換する複数の第１楽音発生器と、その
各々が上記第２鍵盤上で作動された鍵スイッチに結合さ
れ、上記第２計算手段によって計算された波形を可聴音
に変換する複数の第２楽音発生器とを含む、第１鍵盤上
で作動された鍵スイッチに応答して発生する楽音と第２
鍵盤上で作動された鍵スイッチに応答して発生する楽音
との間の予め選択されたラウドネス比率を維持するため
の装置。

【００６２】（11）上記ラウドネス値発生器は、上記第
１の複数の楽音スイッチにより選択された上記高調波係
数の各々の絶対値を二乗して第１の組の二乗高調波係数
を発生させる第１スクエアラ手段と、上記第２の複数の
楽音スイッチにより選択された上記高調波係数の各々の
絶対値を二乗して第２の組の二乗高調波係数を発生させ
る第２スクエアラ手段と、上記第１の組の二乗高調波係
数を合計して上記ラウドネス値Ｐｓを発生させる第１加
算器手段と、上記第２の組の二乗高調波係数を合計して
上記ラウドネス値Ｐａを発生させる第２加算器手段とを
含む上記第10項による装置。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例の概略的なブロック図であ
る。

【図２】本発明の別の実施例の概略的なブロック図であ
る。

【図３】作動された鍵盤楽音数に適応性のある本発明の
別の実施例の概略的なブロック図である。

【図４】作動した鍵スイッチをカウントするためのサブ
システムの概略的なブロック図である。

【図５】ラウドネス値を計算するためのサブシステムの
概略的なブロック図である。

【符号の説明】

１２…楽器鍵盤スイッチ、１４…音調割当・検出装置、
１６…実行制御回路、１９…語カウンタ、２０…高調波
カウンタ、２１、２５０、２５１…加算器−アキュムレ
ータ、２２…、ゲート、２４…正弦波関数表、２５…メ
モリアドレスデコーダ、２７…ソロ高調波メモリ、２
８、１２８、２０１、２０２、２１１…乗算器、３３、
１３３…加算器、３４…ソロ主レジスタ、１２７…伴奏
高調波メモリ、１３４…伴奏主レジスタ、２０３…比較
器、２０４…倍率メモリ、２０５…比率メモリ、３０１
…ソロ楽音発生器、３０２…伴奏楽音発生器。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】楽音の発生を指示する第１鍵盤と、 この第１鍵盤とは別であって、同じく楽音の発生を指示
   する第２鍵盤と、 上記第１鍵盤の音色を指定する第１音色指定手段と、 上記第２鍵盤の音色を指定する第２音色指定手段と、 上記第１鍵盤の操作に応じて、上記第１音色指定手段に
   よって指定された音色に応じた波形を生成する第１波形
   生成手段と、 上記第２鍵盤の操作に応じて、上記第２音色指定手段に
   よって指定された音色に応じた波形を生成する第２波形
   生成手段と、 上記第１鍵盤のラウドネス値と第２鍵盤のラウドネス値
   とのバランスを表わすラウドネスバランスを選択するラ
   ウドネスバランス選択手段と、 このラウドネスバランス選択手段によって選択されたラ
   ウドネスバランスに応じたラウドネスバランスデータを
   発生するラウドネスバランスデータ発生手段と、 上記第２の波形生成手段によって生成される波形のラウ
   ドネス値を、このラウドネス値の大きさと、上記第１の
   波形生成手段によって生成される波形のラウドネス値と
   の大きさとの比率に対し、上記ラウドネスバランスデー
   タ発生手段によって発生されたラウドネスバランスデー
   タを乗算した大きさのラウドネス値に変化させるラウド
   ネスバランス手段と、 上記第１の波形生成手段によって生成された波形のラウ
   ドネス値と、上記第２の波形生成手段によって生成され
   た波形のラウドネス値につき、この両ラウドネス値の一
   方または両方が変化したとき、上記第２の波形生成手段
   によって生成される波形のラウドネス値の大きさを変え
   て上記変化を補償し、これにより、上記ラウドネスバラ
   ンス手段による上記両ラウドネス値のバランスを上記ラ
   ウドネスバランスデータに応じたものに維持するバラン
   ス維持手段とを備えたことを特徴とする電子楽器のラウ
   ドネス制御装置。
2. 【請求項２】上記第１の波形生成手段及び第２の波形生
   成手段は、１組の高調波係数に基づいてフーリエ変換に
   より波形を生成する手段であることを特徴とする請求項
   １記載の電子楽器のラウドネス制御装置。
3. 【請求項３】上記ラウドネスバランス手段は、上記ラウ
   ドネスバランスデータ発生手段によって発生されたラウ
   ドネスバランスデータが「１」のとき、上記第２鍵盤の
   ラウドネス値を上記第１鍵盤のラウドネス値に一致させ
   るように制御する手段であることを特徴とする請求項１
   または２記載の電子楽器のラウドネス制御装置。
4. 【請求項４】楽音の発生を指示する第１鍵盤と、 この第１鍵盤とは別であって、同じく楽音の発生を指示
   する第２鍵盤と、 上記第１鍵盤の操作に応じて、波形を生成する第１波形
   生成手段と、 上記第２鍵盤の操作に応じて、波形を生成する第２波形
   生成手段と、 上記第１鍵盤のラウドネス値と第２鍵盤のラウドネス値
   とのバランスを表わすラウドネスバランスを選択するラ
   ウドネスバランス選択手段と、 このラウドネスバランス選択手段によって選択されたラ
   ウドネスバランスに応じたラウドネスバランスデータを
   発生するラウドネスバランスデータ発生手段と、 上記第２の波形生成手段によって生成される波形の押鍵
   数に応じたラウドネス値を、このラウドネス値の大きさ
   と、上記第１の波形生成手段によって生成される波形の
   押鍵数に応じたラウドネス値との大きさとの比率に対
   し、上記ラウドネスバランスデータ発生手段によって発
   生されたラウドネスバランスデータを乗算した大きさの
   ラウドネス値に変化させるラウドネスバランス手段と、 上記第１の波形生成手段によって生成された波形の押鍵
   数に応じたラウドネス値と、上記第２の波形生成手段に
   よって生成された波形の押鍵数に応じたラウドネス値に
   つき、この両ラウドネス値の一方または両方が変化した
   とき、上記第２の波形生成手段によって生成される押鍵
   数に応じた波形のラウドネス値の大きさを変えて上記変
   化を補償し、これにより、上記ラウドネスバランス手段
   による上記両ラウドネス値のバランスを上記ラウドネス
   バランスデータに応じたものに維持するバランス維持手
   段とを備えたことを特徴とする電子楽器のラウドネス制
   御装置。
5. 【請求項５】上記第１の波形生成手段及び第２の波形生
   成手段は、１組の高調波係数に基づいてフーリエ変換に
   より波形を生成する手段であることを特徴とする請求項
   ４記載の電子楽器のラウドネス制御装置。
6. 【請求項６】上記ラウドネスバランス手段は、上記ラウ
   ドネスバランスデータ発生手段によって発生されたラウ
   ドネスバランスデータが「１」のとき、上記第２鍵盤の
   ラウドネス値を上記第１鍵盤のラウドネス値に一致させ
   るように制御する手段であることを特徴とする請求項４
   または５記載の電子楽器のラウドネス制御装置。