DE68925882T2

DE68925882T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von musikalischen Tonwellenformen

Info

Publication number: DE68925882T2
Application number: DE68925882T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi C O Pat Dept Cas Iwase
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1988-12-29
Filing date: 1989-12-29
Publication date: 1996-11-21
Anticipated expiration: 2009-12-30
Also published as: EP0376341A3; DE68925882D1; EP0376341B1; US5164530A; EP0376341A2

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Musiktonwellenformgenerator in einem elektronischen Musikinstrument und insbesondere einen Musiktonwellenformgenerator zum Erzeugen einer Musiktonwellenform, die eine Menge von höheren harmonischen Komponenten beinhaltet, wobei dieser Ton durch ein Durchführen einer Modulation erzeugt wird, und ebenso ein Verfahren zum Erzeugen einer solchen Musiktonwellenform.
Die vorliegende Erfindung betrifft desweiteren einen Musiktonwellenformgenerator und ein Verfahren zum Erzeugen einer Musiktonwellenform zum steuern einer Charakteristik einer Musiktonwellenform auf der Grundlage der Weise, auf welche das Instrument gespielt wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft desweiteren einen Musiktonwellenformgenerator zum Erzeugen einer Musiktonwellenform durch ein Erzeugen eines Signals einer modulierten Wellenform mit einem mehrstufigen Verfahren und unter Verwendung einer wählbaren Kombination von Verbindungen dieser Verfahren und ein Verfahren zum Erzeugen der Musikwellenform.
Die vorliegende Erfindung betrifft desweiteren einen Musikwellenformgenerator zum Erzeugen einer Stereomusikwellenform, die eine Menge von höheren harmonischen Komponenten enthält und einer Modulation unterworfen wird.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Als ein erster Stand der Technik eines elektronischen Musikinstruments, das in der Lage ist, eine Musikwellenform digital zu erzeugen, die verschiedene Arten von komplexen Charakteristiken enthält, wird ein ein FM-Verfahren verwendendes elektronisches Musikinstrument, das zum Beispiel in der Japanischen Patentveröffentlichung Sho 54-33525 oder der früheren Japanischen Patentanmeldung Sho 50-126406 dargestellt wird, erwähnt.
Als eine Musiktonwellenform verwendet dieses Verfahren im Grunde ein Wellenformausgangssignal e, das durch die folgende Operationsgleichung erzielt wird.
e = A sin {ωoct + I(t) sin ωmt} ... (1)
Eine Trägerfrequenz ωc und eine Modulationswellenformfrequenz ωm zum Modulieren der Trägerfrequenz ωc werden in einem zweckmäßigen Verhältnis ausgewählt. Außerdem werden eine Modulationsgradfunktion I(t) und ein Amplitudenkoeffizient A vorgesehen, die sich beide mit der Zeit ändern. Dies ermöglicht eine Zusammensetzung eines Musiktons mit komplexen und zeitveränderlichen harmonischen Charakteristiken, die ähnlich zu denen eines tatsächlichen Musikinstruments sind, und ebenso eines höchst individuell zusammengesetzten Musiktons.
Als ein zweites System im Stand der Technik, das durch ein Verbessern des FM-Verfahrens geschaffen wird, ist ein elektronisches Musikinstrument vorgesehen, das in der Japanischen Patentveröffentlichung Sho 61-12279 offenbart ist. Dieses Verfahren verwendet anstelle der in Gleichung (1) gezeigten arithmetischen Sinusoperation eine arithmetische Dreieckswellenoperation. Das Musikwellenformausgangssignal e wird aus der folgenden Gleichung erzielt.
e = A T {α + I(t) T(θ)} ... (2)
T(θ) ist eine Dreieckswellenfunktion, die durch einen Modulationswellenphasenwinkel θ erzeugt wird. Ein Trägerwellenphasenwinkel o und ein Modulationswellenphasenwinkel θ werden in einem zweckmäßigen Verfahrensgeschwindigkeitsverhältnis gesteigert. Eine Modulationsgradfunktion I(t) und ein Amplitudenkoeffizient A sind auf eine zu der des ersten Beispiels im Stand der Technik ähnliche Weise vorgesehen, wodurch eine Musiktonwellenform zusammengesetzt wird.
Der Musikton eines tatsächlichen Musikinstruments, wie zum Beispiel eines Pianos, enthält zusätzlich zu einer Grundwellenkomponente auf der Grundlage einer Tonhöhenfrequenz harmonische Komponenten, die eine Mehrzahl von Frequenzen eines ganzzahlig Viefachen der Grundwellenkomponente und eine ziemliche höhere harmonische Komponente aufweisen. Desweiteren ist manchmal eine harmonische Komponente, die ein nichtganzzahlig Vielfaches der Grundwelle aufweist, beinhaltet. Diese harmonischen Komponenten geben einem Musikton eine klangvolle Qualität. Der Musikton eines tatsächlichen Musikinstruments klingt allmählich nach einer anfänglichen Erzeugung ab. Die Amplitude der harmonischen Komponenten verringert sich, wobei zuerst mit den höheren harmonischen Komponenten begonnen wird, bis schließlich lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente, die der Tonhöhenfrequenz entspricht, übrigbleibt. Musiktöne, welche ursprünglich lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente beinhalten, gibt es ebenso.
Beim ersten Stand der Technik, der zuvor erwähnt worden ist, wird eine Modulation durch eine Sinuswelle als ein grundsätzlicher Lösungsweg behandelt. Deshalb verringert sich der Wert der Modulationsgradfunktion I(t) in Gleichung (1) mit der Zeit zu nahe 0, wodurch ein Verfahren realisiert wird, bei welchem ein Musikton so abgeschwächt wird, daß er lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente aufweist, oder ein Musikton, der lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente aufweist, erzeugt wird, wie er zu einem tatsächlichen Musikton ähnlich ist. Jedoch weist der in Übereinstimmung mit Gleichung (1) erzeugte Musikton eine Frequenzkomponente auf, die in einer niedrigeren harmonischen Komponente (d.h., einer Komponente einer niedrigeren Frequenz) konzentriert ist. Wenn ein Wert einer Modulationsgradfunktion I(t) groß gemacht wird, wird eine tiefe Modulation angewendet, aber es wird keine geeignete höhere harmonische Komponente (d.h., eine Komponente einer höheren Frequenz) erzeugt. Deshalb weist der vorhergehende erste Stand der Technik das Problem auf, daß er keinen Musikton mit einer klangvollen Qualität erzeugen kann, die ähnlich zu der eines tatsächlichen Musikinstruments ist, und daß die Qualität eines Musiktons, welcher erzeugt werden kann, begrenzt ist.
Im Gegensatz dazu wird beim zweiten Stand der Technik auf der Grundlage von Gleichung (2) eine Modulation durch eine Dreieckswelle, die ursprünglich verschiedene Harmonische enthält, als der grundsätzliche Lösungsweg verwendet. Deshalb kann der zweite Stand der Technik leicht einen Musikton erzeugen, in welchem eine höhere harmonische Komponente deutlich als eine Frequenzkomponente existiert. Jedoch enthält Gleichung (2) keinen Ausdruck einer einzigen Sinuswellenkomponente. Deshalb weist er das Problem auf, daß er kein Verfahren realisieren kann, bei welchem ein Musikton so abgeschwächt wird, daß er lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente aufweist, oder ein Musikton, der lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente aufweist, erzeugt wird, wie er ähnlich einem tatsächlichen Musikton ist.
Ein akustisches Musikinstrument, wie zum Beispiel ein Piano, kann einen Musikton erzeugen, der viele höhere harmonische Komponenten enthält, was ein hartes Gefühl vorsieht, wenn eine Taste mit einer hohen Geschwindigkeit niedergedrückt wird. Umgekehrt kann es einen Musikton erzeugen, der lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente enthält, womit ein weiches Gefühl vorgesehen wird, wenn eine Taste äußerst langsam niedergedrückt wird.
Wenn es jedoch beabsichtigt ist, ein Musikinstrument des Tastaturtyps mit dem vorhergehenden Effekt unter Verwendung des ersten Standes der Technik zu realisieren, tritt normalerweise keine höhere harmonische Komponente in einem Musikton auf, der durch die zuvor dargestellte Gleichung (1) erzeugt wird. Als Ergebnis werden selbst dann, wenn der Wert der Modulationsgradfunktion I(t) so gesteuert wird, daß er nach einem schnellen Niederdrücken einer Taste groß wird, die Pegel der erzeugten höheren harmonischen Komponenten begrenzt. Deshalb gibt es das Problem, daß kein Musikton, der viele höhere Harmonische enthält, die einer Spieltätigkeit entsprechen, erzeugt werden kann.
Im Gegensatz dazu kann, wenn es beabsichtigt ist, durch den zweiten Stand der Technik eine Tastatur zu realisieren, die den vorhergehenden Effekt aufweist, kein Musikton, der lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente aufweist, erzeugt werden, wie es zuvor erwähnt worden ist. Als Ergebnis gibt es das Problem, daß selbst dann, wenn eine Modulationsgradfunktion I(t) so gesteuert wird, daß sie nach einem äußerst schwachen Niederdrücken einer Taste klein, zum Beispiel 0, ist, ein Steuern zum Erzeugen einer einzigen Sinuswellenkomponente und somit eines Musiktons mit einem weichen Gefühl, unmöglich ist.
Desweiteren kann bei dem ersten und zweiten Stand der Technik manchmal eine Wellenform einer ausreichenden Frequenzcharakteristik durch ein ledigliches Vorsehen eines Wellenformausgangssignals e durch eine einzige arithmetische Operation, wie sie durch Gleichungen (1) und (2) gezeigt ist, nicht erzielt werden. Deshalb können diese Operationen durch ein Durchführen einer Mehrzahl von vorbestimmten Verbindungen und Kombinationen ausgeführt werden. Ein Wellenformausgangssignal kann durch eine arithmetische Operation in der vorhergehenden Stufe erzielt werden und anstelle von I(t)sin ωt oder I(t)T(θ) der Gleichungen (1) oder (2) eingegeben werden. Ein solcher Stand der Technik, bei welchem eine Tonwellenform einer komplexeren harmonischen Struktur zusammengesetzt werden kann, ist in der Japanischen Patentveröffentlichung Sho 58-211789 offenbart.
Wo jedoch der erste Stand der Technik an dem Stand der Technik angewendet wird, bei welchem eine Wellenformausgabeoperation auf der Grundlage einer Modulation zu einer Mehrzahl von Zeitpunkten durch ein Durchführen einer vorbestimmten Verbindung und Kombination ausgeführt wird, ist eine komplexe Verbindung und Kombination notwendig, um ausreichende harmonische Komponenten zu erzielen. Dies besteht aufgrunddessen, daß es schwierig ist, mit dem ersten Stand der Technik eine höhere harmonische Komponente zu erzeugen. Wenn der erste Stand der Technik an einem billigen Musikinstrument angewendet wird, bei welchem die vorhergehende Verbindung und Kombination begrenzt ist, kann deshalb kein Musikton mit einer klangvollen Tonqualität, die einem tatsächlichen Musikton ähnlich ist, erzeugt werden, und die Tonqualität des erzeugten Musiktons ist begrenzt.
Wo der zweite Stand der Technik an dem Stand der Technik angewendet wird, bei welchem eine Mehrzahl von Wellenformausgabeoperationen auf der Grundlage einer Modulation durch eine vorbestimmte Verbindung und Kombination ausgeführt werden, gibt es einen Vorteil, daß ausreichende harmonische Komponenten durch eine verhältnismäßig einfache Verbindung und Kombination erzielt werden können. Umgekehrt gibt es jedoch ein Problem, daß ein Wellenformausgangssignal einer einzigen Sinuswellenformkomponente oder ein sinuswellenzusammengesetztes Signal, wie zum Beispiel der Musikton einer Hammondorgel, der durch ein paralleles Mischen einer Mehrzahl von einzelnen Sinuswellenausgangssignalen mit unterschiedlichen Frequenzen erzielt wird, nicht erzielt werden kann, und daß die Tongualität des Musiktons, welcher in der Lage ist, erzeugt zu werden, begrenzt ist.
Wie es zuvor erwähnt worden ist, ist bei dem Stand der Technik, bei welchem eine Mehrzahl von Wellenformausgabeoperationen auf der Grundlage einer Modulation durch eine vorbestimmte Verbindung und Kombination ausgeführt werden, ein Modulationsverfahren nicht besonders begrenzt. Als Ergebnis ist es einfach, eine Musiktonzusammensetzung durchzuführen, die eine einzige Sinuswellenkomponente aufweist, aber es ist schwierig, eine ausreichende harmonische Komponente durch eine einfache Verbindung und Kombination zu erzielen, wenn lediglich das erste Musiktonwellenformerzeugungsverfahren verwendet wird. Wenn aber lediglich das zweite Musiktonwellenformerzeugungssystem verwendet wird, können ausreichende harmonische Komponenten durch eine einzige Verbindung und Kombination erzielt werden, aber ein Musikton, wie zum Beispiel eine einzige Sinuswellenkomponente, ist schwierig zusammenzusetzen. Der Stand der Technik weist sich gegenseitig widersprechende Probleme auf.
Als Ergebnis kann, wenn eine Musiktonerzeugung auf der Grundlage eines Kombinationsverfahrens ohne eine Begrenzung des Modulationsverfahrens ausgeführt wird, keine Musiktonwellenform, die unmittelbar nach einer anfänglichen Erzeugung viele harmonische Komponenten enthält, welche allmählich mit der Zeit so abklingen, daß lediglich eine Sinuswellenkomponente übrigbleibt, durch eine einfache Verbindung und Kombination erzielt werden. Deshalb gibt es ein Problem, daß. in einem billigen elektronischen Musikinstrument keine gute Musiktongualität erzeugt werden kann.
Die Frequenzstruktur jeweiliger höherer Harmonischer unterscheidet sich oft abhängig von der Art eines Musikinstruments. Deshalb ist es wünschenswert, einen Musikton mit verschiedenen harmonischen Strukturen zu erzeugen. Bei dem ersten Stand der Technik wird jedoch eine Sinuswelle durch eine Sinuswelle gesteuert. Deshalb kann lediglich ein Musikton mit harmonischen Charakteristiken erzeugt werden, die durch eine Kombination von Sinuswellen erzeugt werden. Desweiteren ist es, wie es zuvor erwähnt worden ist, schwierig, höhere Harmonische zu erzeugen. Deshalb ist der Klang des Musiktons, welcher erzeugt werden kann, begrenzt. andererseits wird bei dem zweiten Stand der Technik eine Dreieckswelle durch eine Dreieckswelle gesteuert. Deshalb kann lediglich ein Musikton mit harmonischen Charakteristiken, die durch eine Kombination der Dreieckswellen erzeugt werden, erzeugt werden. Deshalb ist die Art eines Musiktons, welcher erzeugt werden kann, begrenzt.
Zusätzlich zu den vorhergehenden Problemen, die zuvor erwähnt worden sind, wird, um einen Stereoeffekt in einem Musiktonwellenformgenerator des Modulationstyps, wie er zuvor erwähnt worden ist, zu erzeugen, ein Musiktonsignal durch ein Verzögerungselement, wie zum Beispiel eine BBD oder einem RAM, herkömmlich verzögert. Die Verzögerungsperiode wird durch linke bzw. rechte Stereokanäle unabhängig gesteuert, wodurch ein Stereomusiktonsignal erzeugt wird, um einen Stereoeffekt vorzusehen.
Jedoch weist der vorhergehende Stand der Technik ein Problem auf, daß er zusätzlich zu einem herkömmlichen Musiktongenerator eine Verzögerungsvorrichtung benötigt, um einen Stereoeffekt zu erzielen, wodurch die Kosten der gesamten Vorrichtung erhöht werden.

Kurzfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist durch die beiliegenden unabhängigen Ansprüche 1, 15, 16 und 20 definiert.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Musikton zu erzeugen, der Komponenten bis zu höheren Harmonischen enthält, und verschiedene Musiktöne zusammenzusetzen, die lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente oder eine einzige Kosinuswellenkomponente aufweisen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Charakteristiken des Musiktons auf der Grundlage einer Ausführungsinformation, die in Übereinstimmung mit einer spieltätigkeit erzeugt wird, zu steuern.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Musikton, der von einem Musikton, der bis zu einer höheren harmonischen Komponente beinhaltet, bis zu einem Musikton reicht, der lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente oder eine einzige Kosinuswellenkomponente beinhaltet oder eine Mischung einer Mehrzahl von Sinuswellenkomponenten oder Kosinuswellenkomponenten beinhaltet, welche sich voneinander in der Frequenz unterscheiden, durch eine einfache Verbindungskombination einfach zusammenzusetzen, wobei eine Musiktonwellenform durch ein Ausführen einer Wellenformausgabeoperation mit einer Mehrzahl von vorbestimmten Verbindungskombinationen auf der Grundlage von Modulationen erzeugt wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Stereoeffekt beim Zusammensetzen eines Musiktons auf der Grundlage einer Modulation zu erzielen.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Musiktonwellenformgenerator zum Erzeugen einer Musiktonwellenform in Übereinstimmung mit einem gemischten Signal, das durch ein Mischen eines Modulationssignals mit einem Trägersignal erzielt wird, mit der folgenden Struktur geschaffen.
Der Musiktonwellenformgenerator weist eine Trägersignalerzeugungseinheit auf, die ein Trägersignal erzeugt. Zum Beispiel nimmt die Trägersignalerzeugungseinheit ein Trägerwellenphasenwinkelsignal auf, welches eine Operation wiederholt, bei welcher sich ein Phasenwinkel sequentiell und linear mit der Zeit innerhalb einer Periode erhöht, wandelt das Trägerwellenphasenwinkelsignal in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Funktion, um als ein Trägersignal ausgegeben zu werden, und ist durch einen ROM aufgebaut, welcher das Trägerwellenphasenwinkelsignal als ein Adreßeingangssignal aufnimmt. Die Charakteristiken des ausgegebenen Trägersignals werden später beschrieben.
Als nächstes ist eine Modulationssignalerzeugungseinheit, die ein Modulationssignal erzeugt, vorgesehen. Zum Beispiel nimmt diese Einheit ein Modulationswellenphasenwinkelsignal auf, welches eine Operation wiederholt, bei welcher sich innerhalb einer Periode ein Phasenwinkel sequentiell und linear mit der Zeit erhöht, und wandelt das Modulationswellenphasenwinkelsignal in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Funktion, um als ein Modulationssignal ausgegeben zu werden, welches eine Sinuswelle, eine Rechteckswelle oder eine Sägezahnwelle sein kann, und ist durch einen ROM aufgebaut, welcher das Modulationswellenphasenwinkelsignal als ein Adreßeingangssignal aufnimmt.
Eine Mischsteuereinheit ist zum Ausgeben eines gemischten Signals, das durch ein Mischen des Modulationssignals mit dem Trägersignal erzielt wird, das von der Trägersignalerzeugungseinheit erzeugt wird, und zum Steuern des Mischverhältnisses des Modulationssignals zu dem Trägersignal von 0 zu einem wählbaren Mischverhältnis vorgesehen. Zum Beispiel kann die Mischsteuereinheit einen Multiplizierer zum Multiplizieren des Modulationssignals, das aus der Modulationssignalerzeugungseinheit ausgegeben wird, mit einem Modulationsgradwert, welcher sich in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Modulationsgradfunktion von 0 bis 1 ändert, und einen Addierer zum Addieren des Ausgangssignals aus dem Multiplizierer mit dem von der Trägersignalerzeugungseinheit erzeugten Trägersignal aufweisen, wodurch ein gemischtes Signal ausgegeben wird. Eine Mischverhältnissteuereinheit kann zum Ändern des Mischverhältnisses mit der Zeit nach dem Start einer Tonerzeugung vorgesehen sein.
In diesem Fall wird der Modulationsgradwert zu jeder Durchlaufszeit nach dem Start einer Erzeugung der Musiktonwellenform unter Verwendung der vorbestimmten Modulationsgradfunktion erzielt und in dem Multiplizierer multipliziert.
Desweiteren ist eine Wellenformausgabeeinheit vorgesehen, die eine Beziehung einer vorbestimmten Funktion zwischen ihrem Eingangssignal und Ausgangssignal aufweist, die eine Musiktonwellenform in Übereinstimmung mit dem gemischten Signal ausgibt, das als ein Eingangssignal von der Mischsteuereinheit ausgegeben wird. Die Wellenformausgabeeinheit weist einen Decodierer zum Wandeln eines gemischten Signals in Übereinstimmung mit einer Beziehung einer vorbestimmten Funktion auf, um es als eine Musiktonwellenform aus zugeben, oder weist einen ROM zum Aufnehmen eines gemischten Signals als ein Adreßeingangssignal auf.
Die vorhergehende Struktur sieht ein Signal vor, bei welchem die Beziehung einer vorbestimmten Funktion in der Wellenformausgabeeinheit weder eine Sinusfunktion noch eine Kosinusfunktion ist und das Trägersignal, das von der Trägersignalerzeugungseinheit erzeugt wird, wird so bestimmt, daß die Musiktonwellenform, die von der Wellenformausgabeeinheit erzeugt wird, eine Sinuswelle oder eine Kosinuswelle mit einer einzigen Frequenz ist, wobei das Mischverhältnis des Modulationssignals zu dem Trägersignal durch die Mischsteuereinheit zu 0 gemacht wird.
Bei dem zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel kann der Musiktonwellenformgenerator eine Amplitudenhüllkurvensteuereinheit aufweisen, die die Amplitudenhüllkurvencharakteristiken der von der Wellenformausgabeeinheit ausgegebenen Musiktonwellenform mit der Zeit ändert. Zum Beispiel weist die Amplitudenhüllkurvensteuereinheit einen Multiplizierer zum Multiplizieren einer Musikwellenform, die aus der Wellenformausgabeeinheit ausgegeben wird, mit einem Arnplitudenkoeffizienten auf, welcher sich in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Amplitudenhüllkurvenfunktion mit der Zeit von 0 bis 1 ändert.
Gemäß dem zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel weist die Musiktonwellenform, die aus der Wellenformausgabeeinheit ausgegeben wird, im Grunde eine Charakteristik auf, die durch ein Wandeln eines Trägersignals, das aus der Trägersignalerzeugungseinheit ausgegeben wird, in Übereinstimmung mit einer Beziehung einer vorbestimmten Funktion erzielt wird. Desweiteren mischt die Mischsteuereinheit ein Modulationssignal mit einem Trägersignal und eine Charakteristik, die durch ein Modulieren der Musiktonwellenform mit dem Modulationssignal erzielt wird, wird der Charakteristik der Musiktonwellenform hinzugefügt.
Harmonische Komponenten können dadurch als eine Frequenzcharakteristik einer Musikwellenform hinzugefügt werden und ein Musikton, welcher sich nahe einem Musikton eines tatsächlichen Musikinstruments befindet, kann zusammengesetzt werden, wodurch ein individuell zusammengesetzter Ton vorgesehen wird.
Insbesondere können durch ein Vorbestimmen einer anderen funktionellen Beziehung als einer Sinusfunktion oder einer Kosinusfunktion in einer Wellenformausgabeeinheit mehrere und höhere harmonische Komponenten in der ausgegebenen Musikwellenform beinhaltet sein.
Desweiteren kann eine Mischsteuereinheit durch ein wählbares Ändern und Bestimmen eines Mischverhältnisses des Modulationssignals mit dem Trägersignal eine Musiktonwellenform erzeugen, die verschiedene Frequenzcharakteristiken aufweist.
In diesem Fall wird es, nicht lediglich durch ein Bestimmen des Mischverhältnisses bevor die Darbietung startet, sondern ebenso durch ein Ändern des Mischverhältnisses mit der Zeit nach dem Start einer Tonerzeugung, möglich, die Frequenzcharakteristiken der Musiktonwellenform nach dem Start einer Tonerzeugung allmählich zu ändern.
Insbesondere werden bei der vorliegenden Erfindung die Charakteristiken des Trägersignals aus der Trägersignalerzeugungseinheit so bestimmt, daß die Musiktonwellenform, die von der Wellenformausgabeeinheit erzeugt wird, eine Sinuswelle oder eine Kosinuswelle mit einer einzigen Frequenz ist, wobei das Mischverhältnis des Modulationssignals durch die Mischsteuereinheit zu 0 gemacht wird. Deshalb stellt die Mischsteuereinheit das Mischverhältnis des Modulationssignals vorab so ein, daß es 0 ist, was es ermöglicht, eine Musiktonwellenform zu erzeugen, die lediglich eine Sinuswelle oder eine Kosinuswelle einer einzigen Frequenz aufweist.
Während der Darbietung kann das Mischverhältnis zum Beispiel unmittelbar nach dem Start einer Tonerzeugung zu einem hohen Wert bestimmt werden und danach mit der Zeit zu nahe 0 verringert werden. Dadurch können die Frequenzcharakteristiken der Musiktonwellenform so gesteuert werden, daß die Musiktonwellenform von einer, die eine Menge von höheren Harmonischen aufweist, zu einer geändert wird, die lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente oder eine einzige Kosinuswellenkomponente aufweist. Deshalb kann, wie es bei dem Musikton eines tatsächlichen Musikinstruments zu beobachten ist, ein Verfahren realisiert werden, bei welchem die Amplitude einer höheren harmonischen Komponente allmählich verringert wird, wobei schließlich lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente übrigbleibt.
Eine Amplitudenhüllkurvencharakteristik einer Musiktonwellenform, die aus der Wellenformausgabeeinheit ausgegeben wird, wird durch die Amplitudenhüllkurvensteuereinheit so gesteuert, daß sie mit der Zeit verringert wird. Nach dem Start einer Tonerzeugung kann dadurch ein Verfahren realisiert werden, bei welchem die Musiktonwellenform allmählich verringert wird, wie es bei dem Musikton des tatsächlichen Musikinstruments zu beobachten ist.
Wie es zuvor beschrieben worden ist, werden bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sowohl ein Zustand, bei welchem viele höhere Harmonische beinhaltet sind, als auch ein Zusand, bei welchem lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente oder eine einzige Kosinuswellenkomponente beinhaltet ist, einfach erzeugt. Eine Struktur zum Realisieren der Zustände kann durch ein ledigliches Kombinieren eines herkömmlichen ROM, eines Decodierers, eines Addierers und eines Multiplizierers ausgebildet werden, was es ermöglicht, daß eine komplexe Musiktonwellenform in einer einfachen Schaltungsstruktur realisiert wird. Als ein Ergebnis kann ein hochqualitatives elektronisches Musikinstrument mit geringeren Kosten geschaffen werden.
Nun kann die Beziehung einer vorbestimmten Funktion in der Wellenformausgabeeinheit so bestimmt werden, daß entweder eine Sinuswelle oder eine Kosinuswelle mit einer einzigen Frequenz aus der Wellenformausgabeeinheit ausgegeben wird, wenn das Mischverhältnis ein vorbestimmter Wert ist und Wellenformen des Trägersignals und des Modulationssignals spezifizierte sind.
Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun erklärt. Das zweite Ausführungsbeispiel ist von dem gleichen Modulationstyp wie das erste Ausführungsbeispiel und schafft einen Musiktonwellenformgenerator, bei welchem die Charakteristik der Musiktonwellenform auf der Grundlage der Ausführungsinformation gesteuert wird, die in Übereinstimmung mit einer Spieltätigkeit erzeugt wird. In diesem Fall weist die Ausführungsinformation eine Tonhöheninformation, die darstellt, was für eine Taste niedergedrückt ist, eine Geschwindigkeitsinformation, die die Geschwindigkeit darstellt, mit welcher die Taste niedergedrückt ist, eine Nachberührungsinformation, die einen Druck darstellt, mit welcher die Taste niedergedrückt ist, oder eine Tastenbereichsinformation auf, die darstellt, welcher Tastenbereich ausgewählt ist, bei welchem die Taste niederzudrücken ist, wenn ein Tastaturinstrument an der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
Die Trägersignalerzeugungseinheit und die Modulationssignalerzeugungseinheit sind die gleichen wie jene in dem ersten Ausführungsbeispiel. Diese Erzeugungseinheiten erzeugen ein Trägersignal oder ein Modulationssignal in Übereinstimtnung mit einer jeweiligen Ausführungsinformation. In diesem Fall wird zum Beispiel die Periode des Trägerwellenphasenwinkelsignals so bestimmt, daß sie der Tonhöheninformation entspricht, und die Periode des Modulationswellenphasenwinkelsignals wird so bestimmt, daß sie ein vorbestimmtes Verhältnis der Periode des Modulationswellenphasenwinkelsignals zu der des Trägerwellenphasenwinkelsignals, das auf der Grundlage der Tonhöheninformation erzeugt worden ist, vorsieht.
Die Mischsteuereinheit ist die gleiche wie in dem ersten Ausführungsbeispiel und in diesem Fall wird das Mischverhältnis so erzeugt, daß es sich in Übereinstimmung mit einer Mischcharakteristik ändert, die der Ausführungsinformation entspricht. In diesem Fall werden der Modulationsgradwert der Modulationsgradfunktion wie in dem ersten Ausführungsbeispiel und der Betrag einer Änderung mit der Zeit in Übereinstimmung mit der vorhergehenden Ausführungsinformation gesteuert.
Desweiteren ist die Wellenformausgabeeinheit wie in dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen.
Die Amplitudenhüllkurvensteuereinheit in dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die gleiche wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel. Somit werden der gleiche Amplitudenkoeffizient wie in dem ersten Ausführungsbeispiel und sein Änderungsbetrag in Übereinstimmung mit der Ausführungsinformation gesteuert.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird zusätzlich zu dem Vorteil bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Mischcharakteristik in der Mischsteuereinheit vor dem Start einer Darbietung bestimmt und wird in Übereinstimmung mit einer Geschwindigkeitsinformation oder Tastenbereichsinformation, d.h., einer Ausführungsinformation, geändert. Somit werden die Frequenzcharakteristiken der Musiktonwellenform in Übereinstimmung mit einer Spieltätigkeit geändert. Insbesondere durch ein Steuern der Mischcharakteristik wird es möglich, jeweilige Amplitudenwerte der harmonischen Komponenten, die durch das Trägersignal und Modulationssignal bestimmt werden, zu steuern.
Deshalb wird während einer Darbietung, wenn eine Taste stark niedergedrückt wird, das Mischverhältnis hoch. Wenn eine Taste umgekehrt schwach niedergedrückt wird, wird das Mischverhältnis nahe 0 gemacht. Bei einem Aufbau, wie er zuvor dargestellt worden ist, kann ein Zustand, bei welchem viele höhere Harmonische beinhaltet sind, und ein Zustand, bei welchem lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente oder eine einzige Kosinuswellenkomponente beinhaltet ist, selektiv in Übereinstimmung mit der Spieltätigkeit erzeugt werden. Durch ein Ändern des Mischverhältnisses mit der Zeit können die Frequenzcharakteristiken der Musikwellenform so gemacht werden, daß sie sich mit der Zeit ändern, und das Verhältnis einer Änderung mit der Zeit des Mischverhältnisses wird in Übereinstimmung mit der Ausführungsinformation gesteuert. Somit kann die Frequenzcharakteristik der Musikwellenform in Übereinstimmung mit einer Spieltätigkeit mit der Zeit geändert werden.
Wie es zuvor dargestellt worden ist, werden bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sowohl ein Zustand, bei welchem viele höhere Harmonische beinhaltet sind, und ein Zustand, bei welchem lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente oder eine einzige Kosinuswellenkomponente beinhaltet ist, einfach erzeugt und diese Zustände können in Übereinstimmung mit einer Spieltätigkeit selektiv geändert werden.
Als nächstes wird das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt.
Dieses Ausführungsbeispiel ist ein Musiktonwellenformgenerator des Modulationstyps, der dem ersten Ausführungsbeispiel ähnlich ist.
Dieses Ausführungsbeispiel beinhaltet eine Grundverarbeitungseinheit als eine Grundstruktur. Die Grundverarbeitungseinheit weist eine Trägersignalerzeugungseinheit, die ein Trägersignal erzeugt, eine Mischsignalausgabeeinheit, die ein gemischtes Signal durch ein Mischen des Modulationssignals mit dem Trägersignal ausgibt, eine Wellenformausgabeeinheit, die eine Beziehung einer vorbestimmten Funktion zwischen ihrem Eingangssignal und Ausgangssignal aufweist, zum Ausgeben eines Wellenformsignals in Übereinstimmung mit dem gemischten Signal, das aus der Mischsignalausgabeeinheit als ein Eingangssignal ausgegeben wird, und eine Amplitudenhüllkurvencharakteristiksteuereinheit zum Steuern der Amplitudenhüllkurvenzeitcharakteristiken des Wellenformsignals, das aus der Wellenformausgabeeinheit ausgegeben wird, auf.
Die Trägersignalerzeugungseinheit und die Modulationssignalerzeugungseinheit sind die gleichen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, und das Trägersignal und die Beziehung einer vorbestimmten Funktion, bei denen kein Modulations- Signal in die Mischsignalausgabeeinheit eingegeben wird (das heißt, wo der Wert 0 ist), ist die gleiche wie dort, wo das Mischverhältnis in der Mischsteuereinheit in dem ersten Ausführungsbeispiel zu 0 gemacht wird. Demgemäß kann die einzelne Grundverarbeitungseinheit einfach eine Musiktonwellenform erzeugen, die sich von einer, die lediglich eine Sinuswelle oder eine Kosinuswelle einer einzigen Frequenz aufweist, zu einer ändert, welche eine Menge von höheren harmonischen Komponenten beinhaltet.
Auf der Grundlage der Grundverarbeitungseinheit weist dieses Ausführungsbeispiel desweiteren eine Wellenformeingabe- und -ausgabesteuereinheit zum Ausführen einer ersten, einer zweiten oder einer dritten arithmetischen Operation auf. Die erste arithmetische Operation dient zum Erzielen des Wellenformsignals durch ein Betreiben der Grundverarbeitungseinheit durch ein Erzeugen der Modulationseingangssignals 0 oder nahe 0 bei jeweiligen Verarbeitungszeitpunkten innerhalb jeweiliger Perioden einer arithmetischen Operation, wobei jede Periode eine Mehrzahl von Verarbeitungszeitpunkten aufweist. Die zweite arithmetische Operation dient zum Erzielen eines neuen Wellenformsignals durch ein Betreiben der Grundverarbeitungseinheit unter Verwendung eines Wellenformsignals, das zu einem Verarbeitungszeitpunkt vor einem momentanen Verarbeitungszeitpunkt erzielt worden ist, als ein neues Modulationseingangssignal. Die dritte arithmetische Operation dient zum Mischen jeweiliger Wellenformsignale, die in mindestens einem Verarbeitungszeitpunkt erzielt worden sind, der dem momentanen Verarbeitungszeitpunkt vorhergeht, mit einem Wellenformsignal, das von der ersten oder zweiten arithmetischen Operation erzielt wird, auf der Grundlage einer vorbestimmten Verbindungskombination. Somit wird das Wellenformsignal, das zu dem letzten Verarbeitungszeitpunkt erzielt worden ist, innerhalb der Periode einer arithmetischen Operation als die Musiktonwellenform der Periode einer arithmetischen Operation erzeugt. Die Wellenformeingabe- und -ausgabesteuereinheit weist zum Beispiel eine erste und zweite Summiereinheit, eine erste und zweite Umschalteeinheit, eine Mehrstufenoperationssteuereinheit und eine Musikwellenformausgabeeinheit auf. Die erste Umschalteeinheit gibt ein Wellenformsignal, das selektiv aus der Grundverarbeitungseinheit ausgegeben wird, in die erste oder zweite Summiereinheit ein. Die zweite Umschalteeinheit gibt selektiv einen Wert oder nahe 0 oder ein Ausgangssignal aus der zweiten Summiereinheit als ein Modulationssignal in die Grundverarbeitungseinheit ein. Die Mehrstufenoperationssteuereinheit steuert Summieroperationen in der ersten und zweiten Summiereinheit und Auswahloperationen in der ersten und zweiten Umschalteeinheit zu jeweiligen Verarbeitungszeitpunkten innerhalb jeweiliger Perioden einer arithmetischen Operation, von denen jede eine Mehrzahl von Zeitpunkten aufweist, auf der Grundlage einer vorbestimmten Verbindungskombination, wodurch die Grundverarbeitungseinheit zu Einheiten von jeweiligen Verarbeitungszeitpunkten bei Mehrstufen betrieben wird. Und die Musikwellenformausgabeeinheit gibt das Ausgangssignal der ersten Summiereinheit als die Musiktonwellenform der Operationsperiode zu jeder Beendigung der jeweiligen Periode einer arithmetischen Operation aus.
Die Operationsperiode entspricht zum Beispiel einer Abtastperiode.
Wenn die erste arithmetische Operation ausgeführt wird, wird deshalb ein Wellenformsignal erzeugt, das eine einzige Sinuswelle oder eine Kosinuswelle aufweist. Wenn die zweite arithmetische Operation ausgeführt wird, wird das modulierte Wellenformsignal desweiteren als die nächste Modulationswellenform verwendet, wobei ein äußerst tief moduliertes Wellenformsignal erzeugt werden kann.
Wenn die dritte arithmetische Operation ausgeführt wird, wird desweiteren ein Wellenformsignal ausgebildet, bei welchem ein Wellenformsignal, das unterschiedliche harmonische Komponenten aufweist, gemischt wird. Durch Kombinieren dieser Verbindungen kann eine letztliche Musiktonwellenform erzeugt werden, die eine äußerst komplexe Charakteristik aufweist.
Insbesondere kann die vorliegende Erfindung auch dann einfach ausreichende harmonische Komponenten vorsehen, wenn eine einfache Verbindungskombination der arithmetischen Operationen angewendet wird, und kann einfach eine Musiktonwellenform vorsehen, die lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente oder eine einzige Kosinuswellenkomponente aufweist.
Insbesondere kann gemäß der vorhergehenden Struktur die Schaltungsgröße verringert werden, und eine Struktur, die einen hohen Freiheitsgrad aufweist, um eine Verbindungskombination durchzuführen, kann erzielt werden.
Als nächstes wird das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt.
Die Grundstruktur dieses Ausführungsbeispiels ist die gleiche wie die des dritten Ausführungsbeispiels. Das vierte Ausführungsbeispiel weist eine Einstelleinheit auf, die es einem Bediener ermöglicht, die Verbindungskombination einzustellen.
Als nächstes weist das vierte Ausführungsbeispiel eine Anzeigeeinheit auf, die die Verbindungskombination, die von der Einstelleinheit bestimmt worden ist, anzeigt.
Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel kann ein Bediener (ein Spieler) eine Verbindungskombination in dem Musiktonwellenformgenerator in dem dritten Ausführungsbeispiel wirkungsvoll bestimmen und kann sie in einem einfach zu verstehenden Format anzeigen. Somit kann ein Musiktonwellenformgenerator mit einer äußerst hohen betrieblichen Leistungsfähigkeit realisiert werden.
Als nächstes wird das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt. Die Grundstruktur dieses Ausführungsbeispiels ist ähnlich zu der des dritten Ausführungsbeispiels, aber die Wellenformeingabe- und -ausgabesteuereinheit führt eine geringfügig andere Funktion durch.
Die Wellenformeingabe- und -ausgabesteuereinheit erzeugt eine Musiktonwellenform durch ein Ermöglichen, daß die erste, zweite oder dritte arithmetische Kombination auf der Grundlage einer vorbestimmten Verbindungskombination ausgeführt werden kann, bei welcher sich die Kombination nach einem Starten einer Erzeugung von jeweiligen Musiktonwellenformen mit der Zeit ändert, wodurch die Musikwellenform erzeugt wird.
Dieses Ausführungsbeispiel kann automatisch von einer Verbindungskombination, bei welcher eine Musiktonwellenform, die äußerst höhere harmonische Komponenten beinhaltet, erzeugt werden kann, zu einer Verbindungskombination geändert werden, bei welcher eine Musiktonwellenform, die lediglich eine einzige Sinuswelle oder eine einzige Kosinuswelle beinhaltet, erzeugt werden kann, und deshalb kann es den Betrieb der Tonerzeugung in einem äußerst großen Bereich durchführen.
Als nächstes wird das sechste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt. Dieses Ausführungsbeispiel schafft einen Musiktonwellenformgenerator des gleichen Modulationstyps wie in dem ersten Ausführungsbeispiel.
Desweiteren weist er die gleiche Trägersignalerzeugungseinheit wie in dem ersten Ausführungsbeispiel auf.
Aufeinanderfolgend beinhaltet er eine Modulationssignalerzeugungseinheit zum selektiven Erzeugen mehrerer Arten von Modulationssignalen. Dies ist dadurch unterschiedlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel, daß er mehrere Arten von Modulationssignalen erzeugen kann.
Als nächstes weist dieses Ausführungsbeispiel eine Mischsteuereinheit zum Ausgeben eines gemischten Signals auf, das durch ein Mischen des Modulationssignals, das selektiv erzeugt wird, mit dem Trägersignal, das von der Trägersignalerzeugungseinheit erzeugt wird, erzielt wird, und zum Steuern des Mischverhältnisses des Modulationssignals mit dem Trägersignal von 0 zu einem wählbaren Mischverhältnis. Diese Struktur ist die gleiche wie in dem ersten Ausführungsbeispiel.
Dadurch weist dieses Ausführungsbeispiel die gleiche Wellenformausgabeeinheit wie in dem ersten Ausführungsbeispiel auf.
In dem sechsten Ausführungsbeispiel erzeugt die Modulationssignalerzeugungseinheit selektiv mehrere Arten von Modulationssignalen, und es wird möglich, daß die Mischsteuereinheit eine Charakteristik eines Modulationssignals, das mit dem Trägersignal gemischt ist, ändert. Als ein Ergebnis wird es möglich, daß die Wellenformausgabeeinheit mehrere Arten von Musiktonwellenformen erzeugt, die verschiedene harmonische Charakteristiken aufweisen.
Als nächstes wird das siebte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt. Dieses Ausführungsbeispiel ist der Modulationstyp, wie er in dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, und schafft den Musiktonwellenformgenerator zum Erzeugen der Musiktonwellenform auf eine Stereoweise.
Es beinhaltet den Trägersignalgenerator und den Modulationssignalgenerator, wie es zu dem ersten Ausführungsbeispiel ähnlich ist. Zum Beispiel weist es eine Mischeinheit zum Ausgeben eines gemischten Signals, das durch ein Mischen eines Modulationssignals mit einem Trägersignal erzielt wird, das von der Trägersignalerzeugungseinheit erzeugt wird, und eine Mischverhältnissteuereinheit zum Ändem des Mischverhältnisses des Modulationssignals mit dem Trägersignal in der Mischeinheit von 0 zu einem ausgewählten Mischverhältnis mit der Zeit auf. Die Kombination dieser Mischeinheit mit der Mischverhältnissteuereinheit ist die gleiche wie die Mischsteuereinheit in dem ersten Ausführungsbeispiel. Desweiteren weist es, wie es zu dem ersten Ausführungsbeispiel ähnlich ist, eine Wellenformausgabeeinheit auf.
Zusätzlich zu der vorhergehenden Struktur weist das siebte Ausführungsbeispiel eine Zeitteilungssteuereinheit zum Durchführen eines Zeitteilungssteuerns der Trägersignalerzeugungseinheit, der Modulationssignalerzeugungseinheit und der Mischverhältnissteuereinheit, so daß mindestens eine von ihnen Werte erzeugt, welche zwischen jeweiligen Stereokanälen unterschiedlich sind, und zum Eingeben gemischter Signale von jeweiligen Stereokanälen aus den Mischeinheiten zu jeweiligen Zeitteilungszeitpunkten auf der Grundlage des Zeitteilungssteuerns in die Wellenformausgabeeinheit auf, wodurch jeweilige Musiktonwellenformen ausgegeben werden, die für jeweilige Stereokanäle unabhängig moduliert sind.
Das siebte Ausführungsbeispiel kann so aufgebaut sein, daß es wie in dem ersten Ausführungsbeispiel eine Amplitudenhüllkurvensteuereinheit aufweist. In diesem Fall wird es so gesteuert, daß es sich mit der Zeit der Amplitudenhüllkurvencharakteristiken der jeweiligen Musiktonwellenformen, die unabhängig aus der Wellenformausgabeeinheit für jeweilige Stereokanäle ausgegeben werden, ändert, so daß die jeweiligen Amplitudenhüllkurvencharakteristiken zwischen jeweiligen Stereokanälen unterschiedlich sind.
In einem Musiktonwellenformgenerator, der ein Signal wandelt, das durch ein Mischen eines Modulationssignals mit einem Trägersignal in einer Beziehung einer vorbestimmten Funktion erzielt wird, um eine Musiktonwellenform zu erzielen, können Musiktonwellenformen unterschiedlicher Charakteristiken durch ein Ändern eines Modulationszustands erzielt werden. Insbesondere wird das Modulationssignal zu einer Form einer Sinuswelle gemacht, die eine niedrige Frequenz von mehreren Hz bis mehreren zehn Hz aufweist, die mit einem Trägersignal zu mischen ist. Eine Funktionsumkehr kann dadurch auf der Grundlage des gemischten Signals, das erzielt wird, wie es zuvor beschrieben worden ist, ausgeführt werden, um in der Lage zu sein, einen Choreffekt zu der Musiktonwellenform hinzuzufügen. Wenn das Mischverhältnis zu diesem Zeitpunkt jeweils unterschiedlich gemacht wird, um eine Mehrzahl von gemischten Signalen vorzusehen, kann ein Stereoeffekt durch ein gleichzeitiges Erzeugen einer Mehrzahl von Musiktonwellenformen auf der Grundlage dieser Mischsignale erzeugt werden, welche zueinander unterschiedlich sind.
Die Modulationssignale und die Mischverhältnisse der jeweiligen Stereokanäle werden unabhängig gesteuert, um abhängig von jeweiligen Stereokanälen unterschiedlich zu sein, und das Trägersignal wird gemeinsam verwendet. Dann werden die Mischsignale für jeweilige Stereosignale erzeugt und die Modulation kann auf der Grundlage des Mischsignals ausgeführt werden, das unabhängig erzeugt wird, wodurch die Musiktonwellenform für jeweilige Stereokanäle einfach erzeugt wird. Vorhergehend oder mit der Zeit kann ein Mischverhältnis eines Modulationssignals mit einem Trägersignal in der Mischverhältnissteuereinheit wählbar zwischen 0 zu dem anderen Wert als 0 bestimmt werden, und es ist möglich, einen Zustand von einem, bei welchem eine Menge von höheren Harmonischen beinhaltet sind, zu einem, bei welchem lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente oder eine einzige Kosinuswellenkomponente beinhaltet ist, frei zu steuern und zu erzeugen. Dadurch kann der Musikton, der nahe zu einem tatsächlichen Musikinstrument ist, oder ein individuell zusammengesetzter Ton auf eine Stereoweise erzielt werden.
Als nächstes wird das achte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt. Dieses Ausführungsbeispiel schafft einen Musiktonwellenformgenerator des gleichen Modulationstyps wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, bei welchem eine Charakteristik der Musiktonwellenform auf der Grundlage der Ausführungsinformation gesteuert wird, die in Übereinstimmung mit einer Spieltätigkeit erzeugt wird.
Zusätzlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel beinhaltet das achte Ausführungsbeispiel eine Zufallssteuereinheit zum Durchführen eines derartigen Steuerns, daß mindestens eines der Trägersignale, die von der Trägersignalerzeugungseinheit erzeugt werden, und des Modulationssignals, das von der Modulationssignalerzeugungseinheit erzeugt wird, oder das Mischverhältnis, das von der Mischsteuereinheit gesteuert wird, eine Komponente beinhaltet, welche sich willkürlich ändert.
In diesem Fall sieht dies einen großen Effekt vor, wenn sie so gesteuert wird, daß die Musiktonwellenform eine Komponente beinhaltet, welche sich innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode nach dem Start einer Erzeugung des Musiktons willkürlich ändert. Die vorbestimmte Zeitperiode ist eine Einschwingperiode, eine Ausschwingperiode, eine Aufrechterhaltungsperiode oder eine Freigabeperiode in den Amplitudenhüllkurvencharakteristiken der Musiktonwellenform.
Das achte Ausführungsbeispiel kann so aufgebaut sein, daß es eine Amplitudenhüllkurvenzufallssteuereinheit aufweist, die ein Steuern so durchführt, daß die Amplitudenhüllkurvencharakteristiken der Musiktonwellenform, die aus der Wellenformausgabeeinheit ausgegeben wird, eine Komponente beinhaltet, welche sich innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode nach dem Start einer Erzeugung der Musiktonwellenform willkürlich ändert.
Das achte Ausführungsbeispiel kann andauernd eine Musiktonwellenform von einer Musiktonwellenform, die lediglich eine einzige Sinuswelle oder eine Kosinuswelle aufweist, bis zu einer erzeugen, die eine Menge von harmonischen Komponenten beinhaltet. Es kann ebenso gleichzeitig ein natürliches Gefühl einer Tonhöhe, einer Klangfarbe und einer Lautstärke des erzeugten Musiktons hinzugefügt werden. Deshalb können Charakteristiken, die zu denen eines natürlichen Musikinstruments ähnlich sind, realisiert werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden von einem Fachmann auf der Grundlage eines Vortragens des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zusammen mit der beiliegenden Zeichnung besser verstanden.
Figur 1 zeigt eine die prinzipielle Struktur des ersten Ausführungsbeispiels darstellende Ansicht,
Figur 2 zeigt eine einen Speicherinhalt eines Trägerwellen-ROM in der prinzipiellen Struktur des ersten Ausführungsbeispiels darstellende Ansicht,
Figur 3 zeigt eine Ansicht zum Erklären einer Funktionsweise während einer Nichtmodulation in der prinzipiellen Struktur des ersten Ausführungsbeispiels,
Figuren 4A bis 4I zeigen Ansichten zum Darstellen von Beziehungen zwischen I(t) und einem Wellenformausgangssignal e in der prinzipiellen Struktur des ersten Ausführungsbeispiels, wobei ωmt=ωct ist.
Figuren 5A bis 5I zeigen Ansichten zum Darstellen von beziehungen zwischen I(t) und der Frequenzcharakteristik des Wellenformausgangssignals e in der prinzipiellen Struktur in dem ersten Ausführungsbeispiel (wobei ωmt=ωct ist),
Figuren 6A und 6B zeigen Ansichten zum Vergleichen der Frequenzcharakteristiken des Wellenformausgangssignals e in der prinzipiellen Struktur des ersten Ausführungsbeispiels,
Figuren 7A und 7B zeigen Ansichten zum Darstellen des Wellenformausgangssignals e, wenn das Verhältnis von ωct zu ωmt und der Wert von I(t) geändert werden, in der prinzipiellen Struktur des ersten Ausführungsbeispiels,
Figuren 8A bis 8D zeigen Ansichten zum Darstellen verschiedener Arten der Speicherwellenform in dem Trägerwellen-ROM und einem Dreieckswellendecodierer in der prinzipiellen Struktur des ersten Ausführungsbeispiels,
Figuren 9A bis 9C zeigen Beispiele einer in dem Modulationswellen-ROM gespeicherten Speicherwellenform in der prinzipiellen Struktur des ersten Ausführungsbeispiels,
Figur 10 zeigt eine die detaillierte Struktur des ersten Ausführungsbeispiels darstellende Ansicht,
Figur 11 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Beispiels der ersten Schaltung einer Trägersignalerzeugungsschaltung in der detaillierten Struktur des ersten Ausführungsbeispiels,
Figur 12 zeigt eine Ansicht zum Erklären eines Beispiels der Funktionsweise der ersten Schaltung der Trägersignalerzeugungsschaltung in der detaillierten Struktur des ersten Ausführungsbeispiels,
Figur 13 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Beispiels der zweiten Schaltung einer Trägersignalerzeugungsschaltung in der detaillierten Struktur des ersten Ausführungsbeispiels,
Figur 14 zeigt eine Ansicht zum Erklären eines Beispiels der Funktionsweise der zweiten Schaltung der Trägersignalerzeugungsschaltung in der detaillierten Struktur des ersten Ausführungsbeispiels,
Figur 15 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Beispiels einer Schaltung eines Dreieckswellendecodierers in der detaillierten Struktur des ersten Ausführungsbeispiels,
Figur 16 zeigt eine Ansicht zum Darstellen der detaillierten Struktur des zweiten Ausführungsbeispiels,
Figur 17 zeigt eine Ansicht einer Ausgangscharakteristik eines Hüllkurvengenerators in der detaillierten Struktur des zweiten Ausführungsbeispiels,
Figur 18 zeigt eine die Beziehung zwischen einem Adreßdatenwert und der Art der eingestellten Daten darstellende Ansicht in der detaillierten Struktur des zweiten Ausführungsbeispiels,
Figur 19 zeigt ein Flußdiagramm der Hauptfunktionsweise in der detaillierten Struktur des zweiten Ausführungsbeispiels,
Figur 20 zeigt ein Flußdiagrammeiner Funktionsweise eines CF-Einstellens in der detaillierten Struktur des zweiten Ausführungsbeispiels,
Figur 21 zeigt ein Flußdiagrammeiner Funktionsweise eines MF-Einstellens in der detaillierten Strukturdes zweiten Ausführungsbeispiels,
Figur 22 zeigt ein Flußdiagramm einer Funktionsweise eines Ch1-Einstellens in der detaillierten Struktur des zweiten Ausführungsbeispiels,
Figur 23 zeigt ein Flußdiagramm einer Funktionsweise eines Ch2-Einstellens in der detaillierten Struktur des zweiten Ausführungsbeispiels,
Figur 24 zeigt ein Flußdiagramm einer Funktionsweise eines Ein-Verfahrens in der detaillierten Struktur des zweiten Ausführungsbeispiels,
Figur 25 zeigt ein Flußdiagramm einer Funktionsweise eines Aus-Verfahrens in der detaillierten Struktur des zweiten Ausführungsbeispiels,
Figur 26 zeigt eine Ansicht zum Darstellen von Klangdaten in der detaillierten Struktur des zweiten Ausführungsbeispiels,
Figur 27 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Beispiels der Funktionsweise des Hüllkurvengenerators in der detaillierten Struktur des zweiten Ausführungsbeispiels,
Figur 28 zeigt eine Ansicht der prinzipiellen Struktur des dritten Ausführungsbeispiels,
Figur 29 zeigt eine Ansicht der detaillierten Struktur des dritten Ausführungsbeispiels,
Figur 30 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Beispiels einer Schaltung eines Summierers 12 in der detaillierten Struktur des dritten Ausführungsbeispiels,
Figur 31 zeigt eine ein Beispiel einer Schaltung eines Summierers 13 darstellende Ansicht in der detaillierten Struktur des dritten Ausführungsbeispiels,
Figuren 32A bis 32G zeigen Funktionszeitablaufsdiagramme der detaillierten Struktur des dritten Ausführungsbeispiels,
Figuren 33A bis 33G zeigen Ansichten zum Darstellen von Ausgestaltungsbeispielen in der detaillierten Struktur des dritten Ausführungsbeispiels,
Figur 34 zeigt eine die detaillierte Struktur des vierten Ausführungsbeispiels darstellende Ansicht,
Figur 35 zeigt eine Ansicht eines Beispiels einer Abänderung der Ausgestaltung in dem fünften Ausführungsbeispiel,
Figur 36 zeigt ein Funktionszeitablaufsdiagramm des fünften Ausführungsbeispiels,
Figuren 37A und 37B zeigen Funktionszeitablaufsdiagramme des sechsten Ausführungsbeispiels,
Figur 38 zeigt eine Ansicht der detaillierten Struktur des siebten Ausführungsbeispiels,
Figuren 39A bis 39D zeigen Ansichten zum Darstellen von Ausgestaltungsbeispielen in der detaillierten Struktur des siebten Ausführungsbeispiels,
Figur 40 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Ausgestaltungsbeispiels in dem achten Ausführungsbeispiel,
Figur 41 zeigt eine Ansicht einer prinzipiellen Struktur des neunten Ausführungsbeispiels,
Figuren 42A bis 42C zeigen Ansichten zum Erklären einer Funktionsweise eines Modulationswellenphasenwinkel-ROM und eines Dreieckswellendecodierers in der prinzipiellen Struktur des neunten Ausführungsbeispiels,
Figur 43 zeigt eine Zeichnung zum Darstellen der Beziehung zwischen WM und einer Frequenzcharakteristik eines Wellenformausgangssignals e in der prinzipiellen Struktur des neunten Ausführungsbeispiels, wenn WM eine Sägezahnwelle ist,
Figur 44 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Beispiels einer Schaltung eines Modulationswellenphasenwinkel-ROM in der detaillierten Struktur des neunten Ausführungsbeispiels,
Figur 45 zeigt eine Ansicht zum Darstellen der detaillierten Struktur des zehnten Ausführungsbeispiels,
Figur 46 zeigt eine Ansicht zum Darstellen eines Beispiels einer Schaltung eines Summierers für ein Modulationssignal in der detaillierten Struktur des zehnten Ausführungsbeispiels,
Figur 47 zeigt eine ein Beispiel einer Schaltung eines Summierers für ein Trägerwellensignal darstellende Ansicht in der detaillierten Struktur des zehnten Ausführungsbeispiels&sub1;
Figur 48 zeigt ein Beispiel einer Schaltung eines Hüllkurvengenerators in der detaillierten Struktur des zehnten Ausführungsbeispiels,
Figur 49 zeigt ein Zeitablaufsdiagramm eines Stereobetriebs in der detaillierten Struktur des zehnten Ausführungsbeispiels,
Figur 50 zeigt eine Ansicht der Struktur des elften Ausführungsbeispiels,
Figur 52 zeigt eine Ansicht der Struktur des zwölften Ausführungsbeispiels.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

1. Erklärung des ersten Ausführungsbeispiels

Zuerst wird das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt. Zu Beginn wird eine Grundlage des ersten Ausführungsbeispiels erklärt.
Figur 1 zeigt die Grundlage des ersten Ausführungsbeispiels. Ein Trägerwellenphasenwinkel ωct, der sich sequentiell linear zwischen 0 und 2π[rad] erhöht, wird zu einer Adresse eines Trägerwellen-ROM 101 gemacht, um ein Trägersignal Wc zu lesen. Ein Trägerwellenphasenwinkel ωct wird durch ein Multiplizieren der Zeit t[sec] mit der Winkelgeschwindigkeit ωc[rad/sec] erzielt. "ct" wird hier im weiteren Verlauf als eine Gruppe in einer Form eines Suffix ausgedrückt, wenn keine spezifische Bezugnahme durchgeführt wird. Ein Modulationswellenphasenwinkel ωmt, der sich sequentiell linear zwischen 0 und 2π[rad] erhöht, wird zu einer Adresse eines Modulationswellen-ROM 102 gemacht und ein aus dem Modulationswellen-ROM 102 gelesenes Modulationssignal wird mit einer Modulationsgradfunktion I(t)[rad], die sich mit der Zeit ändert, in einem Multiplizierer, hier im weiteren Verlauf als MUL 103 bezeichnet, multipliziert, um ein Modulationssignal WM vorzusehen. Dieser Modulationswellenphasenwinkel ωmt wird durch ein Multiplizieren der Winkelgeschwindigkeit ωm [rad/sec] mit der Zeit t [sec] erzielt und "mt" wird als eine Gruppe und in einer Suffixform ausgedrückt, wenn keine spezifische Bezugnahme durchgeführt wird.
Das Modulationssignal WM wird in einem Addierer (hier im weiteren Verlauf ADD bezeichnet) 104 zu dem Trägersignal WC addiert und die addierte Wellenform WC + WM[rad] wird desweiteren von einem Decodierer 105 decodiert, um ein decodiertes Ausgangssignal D vorzusehen.
Das decodierte Ausgangssignal D wird in einem Multiplizierer MUL 106 mit einem Amplitudenkoeffizienten A multipliziert, um letztlich ein Wellenformausgangssignal e vorzusehen.
Bei einem Musiktonwellenformgenerator mit der vorhergehenden Struktur wird die Funktionswelle, die in Figur 2 gezeigt ist, in einem Trägerwellen-ROM 101 gespeichert. Es wird angenommen, daß π, das das Verhältnis eines Kreisumfangs zu seinem Durchmesser anzeigt, und die Beziehung zwischen einem Trägerwellenphasenwinkel ωct[rad] und einem Trägersignal WC[rad] in jeweiligen Bereichen 1, 11 bzw. 111 wie folgt ist.
WC = (π/2) sin ωct .. (Bereich I: 0 ≤ ωct ≤ π/2)
WC = π- (π/2) sin ωct .. (Bereich II: = π/2 ≤ ωct ≤ 3π/2)
WC = 2π + (π/2) sin ωct .. (Bereich III: 3π/2 ≤ ωct ≤ 2π) ... 3)
Andererseits ist eine gewöhnliche Sinusfunktionswellenform in dem Modulationswellen-ROM 102 gespeichert. Deshalb wird die Beziehung zwischen dem Modulationswellenphasenwinkel ωmt[rad] und dem Modulationssignal WM[rad] nach einem Durchlaufen des MUL 103 durch die folgende Gleichung ausgedrückt.
WM = I(t) sin ωmt ... (4)
Das Trägersignal WC und das Modulationssignal WM, die in Übereinstimmung mit den vorhergehenden Gleichungen (3) und (4) berechnet worden sind, werden addiert und in den Decodierer 105 eingegeben, wodurch bewirkt wird, daß das Ausgangssignal D aus dem Decodierer 105 ausgegeben wird. Ein Wellenformausgangssignal e, das nach dem decodierten Ausgangssignal D erzielt wird, wird in dem MUL 106 wie folgt mit dem Amplitudenkoeffizienten A multipliziert.
e = A TRI {(π/2) sin ωct + I(t) sin ωmt} .. (0 ≤ ωct ≤ π/2)
e = A TRI {π - (π/2) sin ωct + I(t) sin ωmt} .. (π/2 ≤ ωct ≤ 3π/2)
e = A TRI {2π + (π/2) sin ct + I(t) sin mt} .. (3π/2 ó ωct ó 2π ... (5)
TRI(x) ist als eine Dreieckswellenfunktion definiert.
Wenn der Wert der Modulationsgradfunktion I(t) 0 ist, das heißt, im Fall einer Nichtmodulation, ist die Wellenform, die in den Decodierer 105 eingegeben wird, das Trägersignal WC selbst, das durch Gleichung (3) bestimmt ist. Das heißt,
e = A TRI (WC) ... (6)
Das Trägersignal WC und der Trägerwellenphasenwinkel ωct werden durch eine Beziehung A in Figur 3 auf der Grundlage von Gleichung (3) oder Figur 2 ausgedrückt.
Andererseits ist die Dreieckswellenfunktion D=TRI(x), die von dem Decodierer 105 berechnet wird, durch die folgende Gleichung definiert (wobei x ein Eingangssignal ist) und ist eine Funktion, die durch eine Beziehung B in Figur 3 gezeigt ist.
D = TRI(x) = (2/π) x .. (Bereich I: 0 ≤ x ≤ π/2)
D = TRI(x) = -1 + (2/π) (3π/2-x) .. (Bereich II: π/2 ≤ x ≤ 3π/2)
D = TRI(x) = -1 + (2/π) (x - 3π/2) .. (Bereich III: 3π/2 ≤ x ≤ 2π) ... (7)
Wie es aus den Beziehungen A und B in Figur 3 klar ist, sind das Trägersignal WC, das in den Decodierer 105 eingegeben wird, und die Dreieckswellenfunktion D=TRI(x), die von dem Decodierer 105 berechnet wird, monoton ansteigende Funktionen in Bereichen I, II und III, die durch Gleichungen (3) und (7) definiert sind. Demgemäß weisen der Trägerwellenwinkel ωct, der in Gleichung (3) eingegeben wird, und x, das in Gleichung (7) eingegeben wird, immer ihre jeweiligen Werte auf, die dem gleichen Bereich zugewiesen sind. Somit können die Gleichungen (3), (6) und (7) bezüglich des gleichen Bereichs zusammengesetzt werden. Das heißt, Gleichung (6) wird durch die Gleichungen (3) und (7) wie folgt ersetzt:
e = A TRI {(π/2) sin ωct} = A (2/π)(π/2) sin ωct = A sin ωct .. (Bereich I: 0 ≤ ωct ≤ π/2)
e = A TRI {π - (π/2) sin ωct} = A {1- + (2/π)(3/π/2-π + (π/2) sin ωoct)} = A sin ωoct .. (Bereich II: π/2 ≤ ωct ≤ 3π/2}
e = A TRI (2π + (π/2) sin ωct} = A {-1 + (2/π)(2π + + (π/2) sin ωct - 3π/2)} - A sin ωct .. (Bereich III: 3π/2 ≤ ωct ≤ 2π) .. (8)
Das heißt, während einer Nichtmodulation wird eine einzige Sinuswelle, sin ωct, welche keine höhere harmonische Komponente beinhaltet, in jedem Bereich des Trägerwellenwinkels ωct erzeugt. Zum Beispiel ist für ein Amplitudenverhältnis A = 1 die Beziehung zwischen dem Trägerwellenphasenwinkel ωct und dem Wellenformausgangssignal e als eine einzige Sinuswelle ausgedrückt, wie es in Beziehung C in Figur 3 gezeigt ist.
Wie es aus dieser Beziehung klar ist, nähert sich der Wert der Modulationsgradfunktion I(t) in Gleichung (5) mit der Zeit 0, womit ein Verfahren realisiert ist, bei welchem ein Musikton zu einer einzigen Sinuswellenkomponente oder einem Musikton, der lediglich eine einzige Sinuswellenformkomponente aufweist, abgeschwächt wird.
Als nächstes wird eine Änderung des Wellenformausgangssignals e, wenn sich der Wert der Modulationsgradfunktion I(t) erhöht, erklärt. Wenn sich der Wert der Modulationsgradfunktion I(t) von 0 erhöht, ändert sich das Ausgangssignal WC+WM aus dem ADD 104 in Figur 1 von einem Signal, das lediglich das Trägersignal WC aufweist, zu einem, das das Trägersignal Wc aufweist, das mit dem Modulationssignal WM überlagert ist. Somit wird das Wellenformausgangssignal e allmählich von einer einzigen Sinuswelle entlang der Zeitachse verzerrt, das heißt, das Wellenformausgangssignal e wird so verändert, daß es entlang der Frequenzachse eine höhere harmonische Komponente beinhaltet.
Die Figuren 4A bis 4I zeigen das Wellenformausgangssignal e, wobei Trägerphasenwinkel ωct= Modulationswellenphasenwinkel ωmt ist und sich der Wert der Modulationsgradfunktion I(t) von 0 bis 2π[rad] ändert. Die Figuren 5A bis 5I zeigen die Frequenzcharakteristiken (Leistungsspektrum) jeweiliger Ausgangssignale e, die den Figuren 4A bis 4I entsprechen. In den Figuren 5A bis 5I zeigt h1 eine Grundfrequenz (Tonhöhenfrequenz) und h2, h3, h4. . . zeigen Frequenzen höherer Harmonischer des zweifachen, dreifachen, vierfachen. . . der Grundfrequenzkomponente.
Wie es aus den Figuren 4A bis 4I klar ist, tritt in Übereinstimmung mit einer Erhöhung des Werts der Frequenzgradfunktion I(t) eine steilere Flanke in dem Wellenformausgangssignal e auf. Das heißt, Komponenten bis zu einer beträchtlich höheren Harmonischen werden als in dem Wellenformausgangssignal e beinhaltet vorhergesagt.
Dies ist aus den Figuren 5A bis 5I klar. Das heißt, es ist in Übereinstimmung mit einer Erhöhung des Werts der Modulationsgradfunktion I(t) gezeigt, daß harmonische Komponenten, die höher als die zehnte Harmonische sind, auftreten. Die Leistung von niedrigerer harmonischer Komponenten erhöht oder verringert sich nicht einfach, sondern eine komplizierte Änderung der Harmonischen kann in Übereinstimmung mit einer Änderung von I(t) erzielt werden.
Die Figuren 6A und 6B zeigen Histogramme (Verteilungen einer Anzahl eines Auftretens) der Frequenzcharakteristiken der jeweiligen Wellenformausgangssignale e, die unter den gleichen Bedingungen unter Verwendung von Gleichung (5) der vorliegenden Erfindung und Gleichung (1), die sich auf ein FM-Verfahren im Stand der Technik bezieht, zusammengesetzt sind. Das in 6B gezeigte FM-Verfahren kann keine harmonische Komponente realisieren, die höher als die elfte Harmonische ist, aber das vorliegende Ausführungsbeispiel, das in Figur 6A gezeigt ist, ist in der Lage, eine höhere harmonische Komponente bis zu der dreißigsten Harmonischen zu realisieren.
Auf der Grundlage der vorhergehenden Tatsache kann der Musiktonwellenformgenerator, der in Figur 1 gezeigt ist, ein Verfahren erzeugen, bei welchem durch ein Ändern des Werts der Frequenzgradfunktion I(t) von 0 bis 2π[rad] der Musikton zu einer einzigen Sinuswelle oder einem Musikton, der lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente aufweist, einem tatsächlichen Musikton ähnlich abgeschwächt wird. Somit kann der in Figur 1 gezeigte Musiktonwellenformgenerator einfach einen Musikton erzeugen, bei welchem eine höhere harmonische Komponente deutlich als eine Frequenzkomponente existiert. Der Musiktonwellenformgenerator des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist insbesondere wirkungsvoll, wo ein Musikton einer niedrigen Tonhöhe zusammengesetzt wird, das heißt, wo ein Musikton mit einer niedrigen Grundfrequenz (Tonhöhenfrequenz) h1 und der eine Menge von höheren Harmonischen innerhalb eines Bereichs einer hörbaren Frequenz beinhaltet, zusammengesetzt wird.
Figur 7A zeigt die Änderung des Wellenformausgangssignals e, wobei das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeit ωc eines Trägerwellenphasenwinkels ωct zu der Winkelgeschwindigkeit ωm des Modulationswellenphasenwinkels ωmt ωc:ωm =1:0.5 ist und wobei sich der Wert der Modulationsgradfunktion I(t) ändert. Figur 7B zeigt das Wellenformausgangssignal e, wobei ωc:ωm=1:16 ist und wobei der Wert der Modulationsgradfunktion I(t) 0 oder ein zweckmäßiger Wert ist. Die Wellenform, die in Figur 7A gezeigt ist, ist wirkungsvoll, um einen Musikton, wie zum Beispiel einen Blasinstrumentton, welcher reich an sich erhöhenden Unterharmonischen (0.5-Harmonischen) ist, zusammenzusetzen. Das Wellenformausgangssignal e in Figur 7B ist insbesondere zum Erzeugen höherer Harmonischer wirkungsvoll, die durch ein Schlagen einer Saite erzeugt werden, zum Beispiel ein Ton eines elektrischen Pianos oder ein Ton eines Vibraphons.
Ein Choreffekt wird durch geringfügiges Verschieben des Verhältnisses von ωc zu com von einem ganzzahligen Verhältnis zu einem nichtganzzahligen Verhältnis (durch ein Durchführen eines Verstimmens) erzielt. Ein Choreffekt kann ähnlich dadurch erzielt werden, daß der Modulationswellenphasenwinkel ωmt zu einer niedrigen Frequenz von ungefähr mehreren Hertz bis mehreren zehn Hertz gemacht wird und daß eine Phasenmodulation zu dem Trägerwellenphasenwinkel ωct hinzugefügt wird. Ein Glockenton oder Trommelton, der nichtganzzahlige Harmonische beinhaltet, kann dadurch simuliert werden, daß das Verhältnis des Trägerwellenphasenwinkels ωct zu dem Modulationswellenphasenwinkel ωmt zu einer vollständigen Nichtganzzahl ist.
Bei einer prinzipiellen Struktur des vorhergehenden Musiktonwellenformgenerators speichert ein Trägerwellen-ROM 101 ein Trägersignal WC, welches durch die Gleichung (3), Figur 2 oder die Beziehung A, die in Figur 3 gezeigt ist, dargestellt ist. Dieses Trägersignal WC ermöglicht es, daß das Wellenformausgangssignal e des Decodierers 105, welches eine Charakteristik aufweist, die durch die Gleichung (7) oder eine Beziehung B, die in Figur 3 gezeigt ist, gezeigt ist, eine Sinuswelle ist, wodurch eine einzige Sinuswelle erzeugt wird.
Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorhergehende Situation begrenzt und kann es ermöglichen, daß der Decodierer 105 eine arithmetische Operation einer Funktion durchführt, die ursprünglich eine andere harmonische Komponente als eine einzige Sinuswelle beinhaltet, und speichert nachfolgend eine Funktion in dem Trägerwellen-ROM 101, die es ermöglicht, daß das Ausgangssignal D des Decodierers 105 eine Sinuswelle ist, wodurch der gleiche Effekt erzielt wird. Die Figuren 8A bis 8D zeigen Beispiele von Kombinationen einer Funktion, die arithmetisch von dem Decodierer 105 durchgeführt wird, und eine Funktion, die in dem Trägerwellen-ROM 101 zu speichern ist. In den Figuren 8A bis 8D ist eine Funktion, die es ermöglicht, daß ein Trägerwellenphasenwinkel ωct dem Trägersignal WC zugehörig ist, in dem Trägerwellen-ROM 101 gespeichert und eine Funktion, die es ermöglicht, daß ein Eingangssignal X, dem Decodiererausgangssignal D zugehörig ist, wird von dem Decodierer 105 arithmetisch durchgeführt. Die Charakteristiken, die den Figuren 8A bis 8D entsprechen, werden im weiteren Verlauf erklärt.
Zuerst ist die Funktion, die von dem in Figur 1 gezeigtem Decodierer 105, die Figur 8A entspricht, arithmetisch durchzuführen ist, wie folgt:
D = (4/π) x ... (0 ≤ x ≤ π/4)
D = 1 ... (π/4 ≤ x ≤ 3π/4)
D = - (4/π) x + 4 ... (3π/4 ≤ x ≤ 5π/4)
D = =1 ... (5π/4 ≤ x ≤ 7π/4)
D = (4/π) x - 8 ... (7π/4 ≤ x ≤ 2π) ... (9)
Die Funktion, die in dem in Figur 1 gezeigten Trägerwellen-ROM 101 gespeichert ist, die Figur 8A entspricht, ist wie folgt.
WC = - (π/4) sin ωct ... (0 ≤ ωct ≤ π/2)
WC = - (π/4) sin ωct + π ... (π/2 ≤ ωct ≤ 3π/2)
WC = (π/4) sin ωct + 2π ... (3π/2 ≤ ωct ≤ 2π) ... (10)
Als nächstes ist die Funktion, die von dem Decodierer 105 in Figur 1 zu berechnen ist, die Figur 88 entspricht, wie folgt.
D = sin 2x ... (0 ≤ x ≤ π/4)
D = 1 ... (π/4 ≤ x ≤ 3π/4)
D = sin (2x - π) ... (3π/4 ≤ x ≤ 5π/4)
D = -1 ... (5π/4 ≤ x ≤ 7π/4)
D = sin (2x - 2π) ... (7π/4 ≤ x ≤ 2π)
Die Funktion, die in dem Trägerwellen-ROM 101 in Figur 1 gespeichert ist, die Figur 88 entspricht, ist wie folgt.
WC = ωct/2 ... (0 ≤ ωct ≤ π/2)
WC = ωct/2 + π/2 ... (π/2 ≤ ωct ≤ 3π/2)
WC = ωct/2 + π ... (3π/2 ≤ ωct ≤ 2π) ... (12)
Die Funktion, die von dem Decodierer 105 in Figur 1 arithmetisch durchzuführen ist, die Figur 8C entspricht, ist wie folgt.
D = sin x ... (0 ≤ x ≤ π/2)
D = -(2/π) x + 2 ... (π/2 ≤ x ≤ 3π/2)
D = sin x
... (3π/2 ≤ x ≤ 2π) ... (13)
Die Funktion, die in dem Trägerwellen-ROM 101 in Figur 1 gespeichert ist, die Figur 8C entspricht, ist wie folgt.
WC = ωct ... (0 ≤ ωct ≤ π/2)
WC = -(π/2) sin ωct + π ... (π/2 ≤ ωct ≤ 3π/2)
(3π/2 ≤ ωct ≤ 2π) ... (14)
Die Funktion, die von dem Decodierer 105 in Figur 1 arithmetisch durchzuführen ist, die Figur 8D entspricht, ist wie folgt.
D = (2/π) x ... (0 ≤ x ≤ π/2)
D = sin x ... (π/2 ≤ x ≤ 3π/2)
D = (2/π) x-4 ... (3π/2 ≤ x ≤ 2π) ... (15)
Die Funktion, die in dem Trägerwellen-ROM 101 in Figur 1 gespeichert ist, die Figur 8D entspricht, ist wie folgt.
WC = (π/2) sin Wct ... (0 ≤ ωct ≤ π/2)
... (π/2 ≤ ωct ≤ 3π/2)
WC = (π/2) sin ωct + 2π ... (3π/2 ≤ ωct ≤ 2π) ... (16)
In Übereinstimmung mit einer Kombination der Gleichungen (9) und (10), der Gleichungen (11) und (12), der Gleichungen (13) und (14) oder der Gleichungen (15) und (16) können einzelne Sinuswellen als ein Ergebnis eines Eingebens des Trägersignals WC, das aus dem Trägerwellen-ROM 101 ausgegeben wird, als ein Eingangssignal x in den Decodierer 105 als das Wellenformausgangssignal e aus dem Decodierer 105 ausgegeben werden, wobei der Wert der Modulationsgradfunktion I(t) im MUL 103 in Figur 1 zu 0 gemacht wird.
Ein Wellenformausgangssignal e, das einen breiten Bereich von Harmonischen beinhaltet, kann abhängig von den Funktionen des Decodierers 105, wie sie in den Figuren 8A bis 8D gezeigt sind, erzielt werden, wenn der Wert der Modulationsgradfunktion I(t) zu einem anderen Wert als 0 gemacht wird.
Bei jeweiligen Betriebsarten, die eine prinzipielle Struktur des ersten Ausführungsbeispiels betreffen, wird die Sinusfunktion im Modulationswellen-ROM 102 in Figur 1 gespeichert und eine Modulation wird unter Verwendung des Modulationssignals WM, das auf der Grundlage der Gleichung (4) erzeugt wird, ausgeführt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf den vorhergehenden Fall begrenzt. Zum Beispiel kann eine Wellenform, die höhere Harmonische beinhaltet, wie zum Beispiel eine Sägezahnwelle und eine Rechteckswelle, wie sie in den Figuren 9A bis 9C gezeigt sind, in den Decodierer 105 eingegeben werden, um dadurch eine Musiktonwellenform zu erzeugen, die einen breiten Bereich von höheren Harmonischen beinhaltet. Anstelle eines Erzeugens einer Modulationswelle durch ein Lesen verschiedener Arten von Wellenformen aus dem Modulationswellen-ROM 102 ist eine logische Schaltung so in der Vorrichtung vorgesehen, daß verschiedene Phasenwinkelwellenformen, die im ROM 102 gespeichert sind, in die vorhergehende logische Schaltung eingegeben werden, um dadurch ein Modulationssignal zu ermöglichen, daß höhere Harmonische beinhaltet. Die Struktur des Decodierers 105 in Figur 1 zum direkten Erzeugen einer Wellenform, die höhere Harmonische beinhaltet, kann als eine Alternative zu der vorhergehenden logischen Schaltung vorgesehen sein, um eine Erzeugung eines Modulationssignals zu ermöglichen, das höhere Harmonische beinhaltet.
Der Amplitudenkoeffizient A, multipliziert durch MUL 106 in Figur 1, ist in jeweiligen Ausführungsbeispielen als ein konstanter Wert dargestellt worden, aber dieser Amplitudenkoeffizient A kann tatsächlich mit der Zeit geändert werden, und somit können die Hüllkurvencharakteristiken, die einer Amplitudenmodulation ausgesetzt sind, zu einem Musikton hinzugefügt werden.
Als nächstes wird eine detaillierte Struktur eines ersten Ausführungsbeispiels auf der Grundlage der prinzipiellen Struktur des ersten Ausführungsbeispiels erklärt. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Musiktonwellenformgenerator der vorliegenden Erfindung an einem elektronischen Musikinstrument angewendet.
Figur 10 zeigt eine Ansicht eines elektronischen Musikinstruments gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die prinzipielle Struktur des ersten Ausführungsbeispiels in Figur 1 als eine Grundlage verwendet und somit wird in der folgenden Erklärung zum Beispiel auf Figur 1 verwiesen.
Eine Steuereinrichtung 1001 erzeugt eine Trägerfrequenz CF, eine Modulationsfrequenz MF und Hüllkurvendaten ED (jeweilige Betragswerte und Pegelwerte, zum Beispiel der Hüllkurve) in Übereinstimmung mit einem Einstellzustand, der von einer Parametereinstelleinheit eingestellt wird, und einer Spieltätigkeit bei einer Tastatureinheit, welche in der Darstellung nicht gezeigt sind, und gibt diese aus.
Addierer 1002 oder 1004 koppeln jeweilige Ausgangssignale daraus zu einem Anschluß B zurück, wo ein Eingangssignal addiert wird, und geben die Trägerfrequenz CF oder Nodulationsfrequenz MF in einen Anschluß A ein, so daß ein Trägerwellenphasenwinkel ωct0 bis ωct10 oder Modulationsphasenwinkel ωmt0 bis ωmt10 mit 10 Bit, deren jeweilige Werte sich um die Schrittbreite jeweiliger Frequenzen erhöhen, erzeugt wird, wodurch ein Summierer gebildet wird. Der Trägerwellenphasenwinkel ωct0 bis ωct10 und der Modulationswellenphasenwinkel ωmt0 bis ωmt10 entsprechen dem Trägerwellenphasenwinkel ωct bzw. Modulationswellenphasenwinkel ωmt in Figur 1. Die Trägerfrequenz CF entspricht der Winkelgeschwindigkeit ωC des Trägerwellenphasenwinkels ωct und die Modulationsfreguenz MF entspricht einer Winkelgeschwindigkeit ωM des Modulationswellenphasenwinkels ωmt
Der vorhergehende Trägerphasenwinkel wct0 bis wct10 und der Modulationswellenphasenwinkel wmt0 bis wmt10 werden als ein Adreßsignal in eine Trägersignalerzeugungsschaltung 1003 bzw. eine Modulationssignalerzeugungsschaltung 1005 eingegeben. Die Trägersignalerzeugungsschaltung 1003 und die Modulationssignalerzeugungsschaltung 1005 entsprechen dem Trägerwellen-ROM 101 bzw. dem Modulationswellen-ROM 102.
Andererseits gibt ein Hüllkurvengenerator 1006 eine Modulationsgradfunktion 10 bis 110 von zwei Kanälen, die 11 Bits und 10 Bits aufweisen, und einen Amplitudenkoeffizienten AMP0-AMP19 aus Anschlüssen C und N auf der Grundlage der Hüllkurvendaten ED aus, die aus der Steuereinrichtung 1001 erzielt werden. Diese Werte entsprechen der Modulationsgradfunktion I(t) in Figur 1 bzw. dem Amplitudenkoeffizienten A und können mit der Zeit geändert werden.
Die Modulationsgradfunktion I0-I10 weist einen Wert auf, der kleiner als "1" ist, wird in einen Anschluß B eines Multiplizierers 1007 eingegeben und wird mit dem Ausgangssignal aus der Modulationssignalerzeugungsschaltung 1005 multipliziert, das in einen Anschluß A eingegeben wird, wodurch ein Modulationssignal WM0-WM10 mit 11 Bits erzeugt wird. Der Multiplizierer 1007 und das Modulationssignal WM0-WM10 entsprechen dem MUL 103 bzw. dem Modulationssignal WM in Fig. 1.
Ein Trägersignal WC0-WC10, das aus der Trägersignalerzeugungsschaltung 1003 ausgegeben wird, und das Modulationssignal WM0-WM10, das aus dem Multiplizierer 1007 ausgegeben wird, werden zur Addition in Anschlüsse A bzw. B eines Addierers 1008 eingegeben, um die addierte Wellenform 00-010 mit 11 Bits auszugeben. Der Addierer 1008 und die addierte Wellenform 00-010 entsprechen dem ADD 104 bzw. der addierten Wellenform WC+WM in Figur 1.
Die vorhergehende addierte Wellenform 00-010 wird ein Adreßsignal eines Dreieckswellendecodierers 1009. Der Dreieckswellendecodierer 1009 erzeugt decodierte Ausgangssignale MA0-MA9, welche dem Decodierer 105 bzw. dem decodierten Ausgangssignal D in Figur 1 entsprechen.
Die decodierten Ausgangssignale MA0-MA9 werden desweiteren in einen Anschluß A eines Nultiplizierers 1010 eingegeben und werden mit Amplitudenkoeffizienten AMP0 bis AMP9 multipliziert, die in einen Anschluß B eingegeben werden, wodurch sie ainplitudenmoduliert werden. Die Amplitudenkoeffizienten ANP0-ANP9 weisen einen Wert auf, der kleiner als "1" ist.
Das digitale Musiktonsignal, das erzeugt wird, wie es zuvor dargestellt worden ist, wird in einem D/A-Wandler 1011 und einem Tiefpaßfilter 1012 zu einem analogen Musiktonsignal gewandelt, so daß das analoge Musiktonsignal durch ein Tonsystem, das in der Darstellung nicht gezeigt ist, einen Ton erzeugt.
Mit dem unmittelbar zuvor beschriebenen Aufbau werden eine Trägerfrequenz CF, eine Modulationsfrequenz MF und Hüllkurvendaten ED in Übereinstimmung mit einer Spieltätigkeit durch einen Spieler aus der Steuereinrichtung 1001 ausgegeben, und ein Musikton, der eine Tonhöhe, eine Lautstärke und einen Klang aufweist, die auf der Grundlage der Spieltätigkeit gesteuert werden, wird als ein Ton auf die gleiche Weise wie bei dem Musiktonwellenformgenerator, der in Figur 1 gezeigt ist, ausgegeben.
Als nächstes ist ein erstes Schaltungsbeispiel der Trägersignalerzeugungsschaltung 1003 in Figur 10 im Detail in Figur 11 gezeigt.
Jeweilige erste Eingangsanschlüsse von logischen Exklusiv-ODER-Schaltungen (hier im weiteren Verlauf als EOR bezeichnet) #0 bis #9 nehmen einen Trägerwellenphasenwinkel ωct10 des höchstwertigen Bit aus dem Addierer 1002 in Figur 10 auf und jeweilige zweite Eingangsanschlüsse davon nehmen einen Trägerwellenphasenwinkel ωct0-ωct9 von Bits 0-9 aus dem Addierer 1002 auf. Die Ausgangssignale A0-A9 aus dem EOR 1102 von #0-#9 werden in den 1/2-Wellen-Trägerwellen- ROM 1101 als jeweilige Adreßsignale eingegeben.
Die ROM-Ausgangssignale D0-D9 aus dem 1/2-Wellen-Trägerwellen-ROM 1101 werden in die jeweiligen ersten Eingangsanschlüsse eines EOR 1103 von #0-#9 eingegeben. Der Trägerwellenphasenwinkel wct10 des höchstwertigen Bit wird in die zweiten Eingangsanschlüsse des EOR 1103 von #0-#9 eingegeben.
Jeweilige Ausgangsanschlüsse des EOR 1103 von #0-#9 und der Trägerwellenphasenwinkel ωct10 des höchstwertigen Bit werden in den Addierer 1008 in Figur 10 als das Trägersignal WC0-WC10 eingegeben.
Eine Funktionsweise des ersten Schaltungsbeispiels wird nun auf der Grundlage der in Figur 12 gezeigten funktionalen Erklärung erklärt. Eine Wellenform, die einer 1/2 Periode ((0-π)rad) des Trägersignals WC, das in Figur 2 oder der Gleichung (3) erklärt ist, wird in dem 1/2-Wellen-Trägerwellen-ROM 1101 in Figur 11 gespeichert. Der Wert, der durch Ausgangssignale D0-D9 des 1/2-Wellen-Trägerwellen-ROM 1101 in Figur 11 auf der Grundlage der Gleichung (3) bestimmt ist, wird als Y1 ausgedrückt und dann wird die folgende Wellenform gespeichert.
Y1 = (π/2) sin ωct (0 ≤ ωct≤ π/2)
Y1 = π - (π/2) sin ωct (π/2 ≤ ωct ≤ π) ... (17)
wobei der Trägerwellenphasenwinkel ωct den Wert bedeutet, der durch ωct0-ωct9 bestimmt ist.
Andererseits kann der Trägerwellenphasenwinkel ωct0-- ωct10, der aus dem Addierer 1002 in Figur 10 ausgegeben wird, Phasenwinkel 0-π[rad] in einem vollen Bereich der niedrigeren 10 Bits bezeichnen, die ωct0-ωct9 entsprechen, bei welchen das höchstwertige Bit ωct10 den Zustand logisch "0" aufweist. Desweiteren kann ein Phasenwinkel von π-2π [rad] in einem vollen Bereich von ωct0-ωct9 bezeichnet werden, bei welchem ωct10 den Zustand logisch 1 aufweist.
Unter der Annahme, daß die Periode zum Bezeichnen eines vollen Bereichs des Trägerwellenphasenwinkels ωct0-ωct10 im
Addierer 1002 in Figur 10 T ist, ist demgemäß in einer Zeitperiode 0 bis T/2 der Trägerwellenphasenwinkel ωct10 des höchstwertigen Bit logisch 0, wie es in Figur 12b gezeigt ist, und ein voller Bereich der niedrigeren 10 Bits, die dem Trägerwellenphasenwinkel ωct0-ωct9 entsprechen, wird bezeichnet. Dann wird der Trägerwellenphasenwinkel ω ct10 in die ersten Eingangsanschlüsse des EOR 1102 von #0- #9 eingegeben und wenn der Wert der niedrigeren 10 Bits, die dem Trägerwellenphasenwinkel ωct0-ωct9 entsprechen, sich sequentiell in der Periode 0-T/2 erhöhen, werden Adreßsignale A0-A9, welche sich sequentiell auf die gleiche Weise erhöhen, wenn sich der Trägerwellenphasenwinkel erhöht, erzielt. Deshalb werden die Ausgangssignale D0-D9 in einen Bereich von 0-π[rad] auf der Grundlage der Gleichung (17) sequentiell aus dem 1/2-Wellen-Trägerwellen-ROM 1101 in Figur 11 ausgelesen. Die Wellenform wird in die ersten Eingangsanschlüsse des EOR 1103 von #0-#9 eingegeben und das höchstwertige Bit mit einer logischen "0", das dem Trägerphasenwinkel ωct10 entspricht, wird in den zweiten Eingangsanschluß des EOR 1103 eingegeben, und somit ist das Trägersignal WC0-WC9 der niedrigeren 10 Bits des Ausgangssignals des EOR 1103, wie es in Figur 12E gezeigt ist, die gleiche Wellenform wie die Ausgangssignale D0-D9 in Figur 12D. Desweiteren wird, wenn das Trägersignal WC10 des höchstwertigen Bit gleich dem Trägerwellenphasenwinkel ω ct10 des höchstwertigen Bit mit einer logischen "0" ist, die gleiche Wellenform wie das Ausgangssignal D0-D9, das in Figur 12D gezeigt ist, als das Trägersignal WC0-WC10 ausgegeben, wie es in der Periode 0 bis T/2 in Figur 12(f) gezeigt ist.
Als nächstes ist in einer Periode T/2 bis T der Trägerwellenphasenwinkel ωC10 des höchstwertigen Bit logisch "1", wie es in Figur 12(b) gezeigt ist, und ein voller Bereich des Trägerwellenphasenwinkels ωct0-ωct9 der niedrigeren 10 Bits wird bezeichnet. Wenn der Trägerwellenphasenwinkel ω ct10 des höchstwertigen Bit der logischen "1" in die ersten Eingangsanschlüsse des EOR 1102 von #0-#9 eingegeben wird und wenn der Wert des Trägerwellenphasenwinkels ωct0-ωct9, der niedrigeren 10 Bits sich sequentiell in der Periode T/2 bis T erhöht, verringern sich Adreßsignale A0-A9 sequentiell auf eine entgegengesetzte Weise, wie es in Figur 12(c) gezeigt ist. Deshalb wird eine Wellenform in einem Bereich von 0 bis π[rad] auf der Grundlage der Gleichung (17) in einer entgegengesetzten Richtung, wie es in Figur 12(d) gezeigt ist, ausgelesen, um Ausgangssignale D0-D9 aus dem 1/2-Wellen-Trägerwellen-ROM 1101 in Figur 11 zu liefern. Die Wellenform wird in die ersten Eingangsanschlüsse des EOR 1103 von #0-#9 eingegeben und wenn der Trägerwellenphasenwinkel ωct10 des höchstwertigen Bit der logischen "1" in den zweiten Eingangsanschluß des EOR 1103 eingegeben wird, wie es in Figur 12(e) gezeigt ist, werden Trägersignale WC0-WC9 der niedrigeren 10 Bits des Ausgangssignals des EOR 1103 ausgegeben, um eine Wellenform vorzusehen, die sich auf eine zu den Ausgangssignalen D0-D9, die in Figur 12(d) gezeigt sind, entgegengesetzte Weise erhöhen und verringern. Außerdem ist das Trägersignal WC10 des höchstwertigen Bit gleich dem Trägerwellenphasenwinkel ωct10 des höchstwertigen Bit mit einem Wert von logisch "1", und somit wird ein Versatz von π[rad], der einem vollen Bereich eines Trägerwellenphasenwinkels ωct0-ωct9 der niedrigeren 10 Bits entspricht, auf das vorhergehende Ausgangssignal überlagert. Als ein Ergebnis wird die Wellenform, die in der Periode T/2 - T in Figur 12(f) gezeigt ist, als das Trägersignal WC0-WC10 ausgegeben.
Wie es aus der vorhergehenden Funktionsweise klar ist, ist die Wellenform, die in der Periode von 0 bis T ausgegeben wird, die gleiche wie die Wellenform des Trägersignals WC, das zuvor unter Bezugnahme auf Figur 2 und die Gleichung (3) erklärt worden ist. In dem Fall des ersten Schaltungsbeispiels muß lediglich eine Wellenform mit einer 1/2 Periode in dem in Figur 11 gezeigten 1/2-Wellen-Trägerwellen-ROM 1101 gespeichert werden, das heißt, im Vergleich mit der Wellenform mit einer Periode, die in Figur 2 gezeigt ist. Deshalb kann die Speicherkapazität, verglichen mit dem Fall, bei welchem eine Wellenform mit einer Periode von 1 gespeichert wird, einfach 1/2 gemacht werden.
Figur 13 zeigt die Struktur des zweiten Schaltungsbeispiels der Trägersignalerzeugungsschaltung 1003 in Figur 10. Der Trägerwellenphasenwinkel ωct9 des zehnten Bit aus dem Addierer 1002 in Figur 10 wird in jeweilige erste Eingangsanschlüsse #0-#8 eines EOR 1302 eingegeben und Trägerwellenphasenwinkel ωct0-ωct8 von Bits 0 bis 8 werden in die jeweiligen zweiten Eingangsanschlüsse eingegeben.
Ausgangssignale A0-A8 des EOR 1302 von #0-#8 werden in einen 1/4-Wellen-Trägerwellen-ROM 1301 als jeweilige Adreßsignale eingegeben.
ROM-Ausgangssignale D0-D8 aus dem 1/4-Wellen-Trägerwellen-ROM 1301 werden in die ersten Eingangsanschlüsse eines EOR 1303 von #0-#8 eingegeben. Der Trägerwellenphasenwinkel ωct9 des zehnten Bit wird in die zweiten Eingangsanschlüsse des EOR 1303 von #0-#08 eingegeben.
Jeweilige Ausgangssignale des EOR 1103 von #0-#8, der Trägerwellenphasenwinkel ωct9 des zehnten Bit und der Trägerwellenphasenwinkel ωct10 des höchstwertigen Bit werden zu dem Addierer 1008 in Figur 10 als das Trägersignal WC0- WC10 ausgegeben.
Die Funktionsweise des zweiten Schaltungsbeispiels wird nachstehend erklärt.
Eine Welle, die einer 1/4 Periode (0-π/2[rad]) des Trägersignals WC, das unter Bezugnahme auf Figur 2 oder die Gleichung (3) erklärt worden ist, entspricht, wird in dem 1/4-Wellen-Trägerwellen-ROM 1301 in Figur 13 gespeichert. Es wird angenommen, daß der Wert, der durch die Ausgangssignale D0-D8 aus dem 1/4-Wellen-Trägerwellen-ROM 1301 in Figur 13 in Übereinstimmung mit Gleichung (3) bestimmt wird, Y2 ist, dann wird die folgende Wellenform gespeichert.
Y2 = (π/2) sin ωct (0 ≤ ωct ≤ π/2) ... (18)
10 Der Trägerphasenwinkel ωct bedeutet die Werte, die durch ωct0-ωct8 bestimmt sind.
Andererseits kann bezüglich des Trägerwellenphasenwinkels ωc0 bis ωct10, der aus dem Addierer 1002 in Figur 10 ausgegeben wird, wobei eine Kombination (ωct10, ωct9) einer Logik des höchstwertigen Bit ωct10 und des zehnten Bit ωct9 (0, ω ist, ein Phasenwinkel von 0 bis π/2 [rad] durch einen vollen Bereich der niedrigeren 9 Bits von ωct0-ωct&sup8; bezeichnet werden. Wo die Kombination (0, 1) wird, kann ein Phasenwinkel von π/2 - π [rad] durch einen vollen Bereich der niedrigeren 9 Bits ωct0-ωct8 bezeichnet werden. Wo die Kombination (0, 0) wird, wird der Phasenwinkel von π - 3π/2 [rad] ähnlich bezeichnet, und wo die Kombination(1, 1) wird, kann der Phasenwinkel 3π/2-2π [rad] desweiteren bezeichnet werden. Die vorhergehenden vier Fälle werden jeweils im weiteren Verlauf beschrieben.
Eine Periode, in welcher ein voller Bereich des Trägerwellenphasenwinkels ωct0-ωct10 von dem Addierer 1002 in Figur 10 bezeichnet wird, ist durch T gezeigt. Wie in dem ersten Fall entspricht (ωct10, ωct9)=(0, 0) der Zeitperiode 0 - T4, wie es durch Figur 14 (b) und (c) gezeigt ist. In diesem Periodenbereich wird der Trägerwellenphasenwinkel ω ct9 des zehnten Bit der logischen "0" in die ersten Eingangsanschlüsse des EOR 1302 von #0-#8 eingegeben und der Wert des Trägerphasenwinkels ωct0-ωct8 der niedrigeren 9 Bits erhöht sich sequentiell in der Periode 0-T/4. Wenn sich der Wert des Trägerphasenwinkels erhöht, erhöhen sich die Adreßsignale A0-A8 auf die gleiche Weise, wie es in Figur 14(d) gezeigt ist. Deshalb werden die Ausgangssignale D0-D8 des 1/4-Wellen-Trägerwellen-ROM 1301 in Figur 13 sequentiell gelesen, um eine Wellenform in einem Bereich 0-π /2 (rad) auf der Grundlage der Gleichung (18) auszugeben, wie es in Figur 14(e) gezeigt ist. Die Wellenform wird in die ersten Eingangsanschlüsse des EOR 1303 von #0-#8 eingegeben und der Trägerwellenphasenwinkel ωct9 des zehnten Bit von logisch "0" wird in die zweiten Eingangsanschlüsse des EOR 1303 eingegeben. Somit werden die Trägersignale WC0-WC8 der niedrigeren 9 Bits der Ausgangssignale die gleiche Wellenform wie die Ausgangssignale D0-D8 in Figur 14(e), wie es in Figur 14(f) gezeigt ist. Desweiteren sind das Trägersignal WC10 des zehnten Bit und WC9 des höchstwertigen Bit gleich dem Trägerwellenphasenwinkel ωct9 des zehnten Bit bzw. ωct10 des höchstwertigen Bit und befinden sich gemeinsam bei logisch "0". Als ein Ergebnis wird, wie es in einer Periode 0-T/4 in Figur 14(g) gezeigt ist, die gleiche Wellenform wie die Ausgangssignale D0 bis D8, die in Figur 14(e) gezeigt sind, als das Trägersignal WC0-WC10 ausgegeben.
Als nächstes entspricht in einem zweiten Fall (ωct10, ω ct9)=(0, 1) der Zeitperiode T/4 bis T/2, wie es in Figur 14(b) und (c) gezeigt ist. Wenn der Trägerwellenphasenwinkel ωct9 des zehnten Bit der logischen "1" in die ersten Eingangsanschlüsse des EOR 1302 von #0-#8 in der Periode T/4-T/2 eingegeben wird, erhöht sich der Wert des Trägerphasenwinkels ωct0-ωct8 der niedrigeren 9 Bits sequentiell in einer Periode T/4-T/2, und somit verringern sich Adreßsignale A0-A8 sequentiell auf eine entgegengesetzte Weise, wie es in Figur 14(e) gezeigt ist. Deshalb können die Ausgangssignale D0-D8 des 1/4-Wellen-Trägerwellen-ROM 1301 in Figur 13 in einer umgekehrten Richtung gelesen werden, um eine Wellenform in einem Bereich von 0 bis π/2 [rad] auf der Grundlage der Gleichung (18) vorzusehen. Die Wellenform wird in die ersten Eingangsanschlüsse des EOR 1303 von #0- #8 eingegeben und der Trägerwellenphasenwinkel ωct9 des zehnten Bit der logischen "1" wird in die zweiten Eingangsanschlüsse des EOR 1303 eingegeben. Somit sind Trägersignale WC0-WC8 der niedrigeren 9 Bits, die aus dem EOR 1303 ausgegeben werden, wie es in Figur 14(f) gezeigt ist, Wellenformen, welche sich auf eine zu den Ausgangssignalen D0- D8, die in Figur 14(e) gezeigt sind, entgegengesetzte Weise erhöhen und verringern. Außerdem sind das Trägersignal WC9 des zehnten Bit und das Trägersignal WC10 des höchstwertigen Bit gleich dem Trägerwellenphasenwinkel ωct9 des zehnten Bit bzw. dem Trägerwellenphasenwinkel ωct10 des höchstwertigen Bit und sind logisch "1" bzw. "0". Deshalb wird ein Versatz von π/2 [rad], der einer Komponente eines Vollen Bereichs der Trägerwellenphasenwinkel ωct0-ωct9 der niedrigeren 10 Bits entspricht, zu dem vorhergehenden Ausgangssignal addiert. Als ein Ergebnis wird die Wellenform, die in der Periode T/4-T/2 in Figur 14(g) gezeigt ist, als Trägersignale WC0-WC10 ausgegeben.
Nachfolgend entspricht in einem dritten Fall (ωct10, ω ct9)=(1, 0) einer Periode T/2 bis 3T/4, wie es in Figur 14(b) und (c) gezeigt ist. Der Trägerwellenphasenwinkel ω ct9 des zehnten Bit ist in der Periode T/2-3T/4 logisch "0" und somit sind die Funktionsweisen des EOR 1302, 1/4-Wellen-Trägerwellen-ROM 1301 und EOR 1303 die gleichen wie in dem ersten Fall. Deshalb sind Trägersignale WC0-WC8 der niedrigeren 9 Bits, die aus dem EOR 1303 ausgegeben werden, wie es in Figur 14(f) gezeigt ist, um die gleiche Wellenform wie die Ausgangssignale D0-D8 in Figur 14(e) vorzusehen. Außerdem sind das Trägersignal WC9 des zehnten Bit und das Trägersignal WC10 des höchstwertigen Bit gleich dem Trägerwellenphasenwinkel ωct9 des zehnten Bit bzw. dem Trägerwellenphasenwinkel ωct10 des höchstwertigen Bit mit logischen Werten von "0" bzw. "1". Deshalb wird ein Versatz von π[rad], der dem zweifachen des vollen Bereichs des Trägerwellenphasenwinkels ωct0-ωct8 der niedrigeren 9 Bits entspricht, zu dem vorhergehenden Ausgangssignal addiert, und als ein Ergebnis wird eine Wellenform, die in einer Periode T/4-T/2 in Figur 14(g) gezeigt ist, als Trägersignale WC0-WC10 ausgegeben.
Schließlich entspricht in einem vierten Fall (ωct10, ω ct&sup0;)=(1, 1) der Zeitperiode 3T/4-T, wie es in den Figuren 14(b) und (c) gezeigt ist. Der Trägerphasenwinkel ωct9 des zehnten Bit ist in dieser Zeitperiode logisch "1", und somit sind die Funktionsweisen des EOR 1302, 1/4-Wellen-Trägerwellen-ROM 1301 und EOR 1303 die gleichen wie jene in dem zweiten Fall. Deshalb sehen die Trägersignale WC0-WC8 der niedrigeren 9 Bits, die aus dem EOR 1303 ausgegeben werden, eine Wellenform vor, die sich auf eine zu den Ausgangssignalen D0-D8 in Figur 14(e) entgegengesetzte Weise erhöhen oder verringern. Außerdem sind das Trägersignal WC9 des zehnten Bit und das Trägersignal WC10 des höchstwertigen Bit gleich dem Trägerphasenwinkel ωct9 des zehnten Bit bzw. dem Trägerwellenphasenwinkel ωct10 des höchstwertigen Bit mit einem gemeinsamen logischen Wert von "1". Ein Versatz von 3π/2, der dem dreifachen des vollen Bereichs des Trägerwellenphasenwinkels ωct0-ωct8 der niedrigeren 9 Bits entspricht, wird zu den vorhergehenden Ausgangssignalen addiert, und als ein Ergebnis wird eine Wellenform, die während der Periode von 3T/4 bezeichnet wird, wie es in Figur 14(g) gezeigt ist, als Trägersignale WC0-WC10 ausgegeben.
Wie es aus der vorhergehenden Funktionsweise klar ist, ist die Wellenform, die während der Periode 0-T ausgegeben wird, die gleiche Wellenform wie die des Trägersignals WC, wie sie unter Bezugnahme auf Figur 2 oder die Gleichung (3) erklärt worden ist.
In dem zweiten Schaltungsbeispiel kann eine 1/4 Periode einer Wellenform in einem 1/4-Wellen-Trägerwellen-ROM 1301 in Figur 13 bezüglich einer Wellenform einer einzigen Periode, die in Figur 2 gezeigt ist, gespeichert werden. Die Speicherkapazität kann verglichen mit dem ersten Schaltungsbeispiel zu 1/2 gemacht werden und wird, verglichen mit dem Fall, in dem eine Wellenform einer Periode gespeichert wird, lediglich zu 1/4 gemacht.
Figur 15 zeigt ein Schaltungsbeispiel eines Dreieckswellendecodierers 1009 in Figur 10. Die Additionswellenform O9 des zehnten Bit und die Additionswellenform O10 des höchstwertigen Bit aus dem Addierer 1008 in Figur 10 werden in jeweilige Eingangsanschlüsse von #9 eingegeben. Dieses Ausgangssignal wird in die jeweiligen ersten Anschlüsse eines EOR 1501 von #0-#8 eingegeben. Additionswellenformen O0 bis O8 von Bit 0 bis 8 werden in die jeweiligen zweiten Anschlüsse des EOR 1501 von #0-#8 eingegeben. Jeweilige Ausgangssignale des EOR 1501 von #0-#8 werden als die decodierten Ausgangssignale MA0-MA8 in einen Multiplizierer 1010 in Figur 10 eingegeben und die Additionswellenform O10 des höchstwertigen Bit wird als das decodierte Ausgangssignal MA0 in den Multiplizierer 1010 eingegeben.
Eine Funktionsweise des Dreieckswellendecodierers mit der vorhergehenden Struktur wird nun erklärt.
Es wird angenommen, daß sich der Wert Z, der durch Additionswellenformen O0-O10 bestimmt wird, sequentiell proportional zu einer Zeit erhöht und ein Phasenwinkel einer einzigen Periode, das heißt 0-2πs[rad], durch einen vollen Bereich von Additionswellenformen O0-O10 bezeichnet werden kann. Als ein erster Fall ist eine Kombination (O10, O9) der Logik des höchstwertigen Bit O10 und des zehnten Bit O9 der Additionswellenformen (0, 0) und die Werte, die durch Additionswellenformen O0 bis O10 bezeichnet werden, ändern sich von 0 bis π/2[rad], das heißt, 1/4 eines vollen Bereichs.
In diesem Bereich wird das Ausgangssignal des EOR 1501 von #9 logisch "0" und somit erscheinen, wenn sich Additionswellenformen O0-O8, die in den EOR 1501 von #0-#8 eingegeben werden, sequentiell mit der Zeit erhöhen, die gleichen Wellenformen wie die Additionswellenformen O0-O8 als decodierte Ausgangssignale MA0-MA8 der niedrigeren 9 Bits. Desweiteren ist das decodierte Ausgangssignal MA9 des höchstwertigen Bit, welches ein Vorzeichenbit ist, gleich der Additionswellenform O10 des höchstwertigen Bit und ist logisch "0". Somit wird in dem vorhergehenden Bereich ein positives decodiertes Ausgangssignal erzeugt. Wenn dies durch eine Gleichung dargestellt wird und W der Wert ist, der durch das decodierte Ausgangssignal MA0-MA9 bestimmt wird, ist die folgende Beziehung erfüllt,
W = Z wobei (0 ≤ Z ≤ π/2) ... (19)
Als ein zweiter Fall wird es angenommen, daß (O10, O9) = (0, 1) ist, wobei die Werte Additionswellenformen O0-O10 darstellen, die sich von π/2 bis π[rad] ändern. In diesem Bereich wird das Ausgangssignal des EOR 1501 von #9 logisch "1" und wenn sich Additionswellenformen O0-O8, die in das EOR 1501 von #0-#8 eingegeben werden, sequentiell mit der Zeit erhöhen, werden die Wellenformen, die sich auf eine zu den vorhergehenden Additionswellenformen entgegengesetzte Weise sequentiell verringern, als decodierte Ausgangssignale MA0-MA8 der niedrigeren 9 Bits ausgegeben. Desweiteren ist das decodierte Ausgangssignal MA9 des höchstwertigen Bit ein Vorzeichenbit und ist gleich der Additionswellenform O10 des höchstwertigen Bit mit einem logischen Wert von "0". Deshalb wird in dem vorhergehenden Bereich das positive decodierte Ausgangssignal erzeugt und wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt.
W = - Z + π wobei (π/2 ≤ Z ≤ π) ... (20)
Als ein dritter Fall wird es angenommen, daß (O10,O9)=(1, 0) ist, wobei sich die Werte, die durch Additionswellenformen O0-O10 dargestellt sind, von π bis 3π /2[rad] ändern. In diesem Bereich wird das Ausgangssignal des EOR 1501 von #9 auf eine zu dem zweiten Fall ähnliche Weise logisch "1" und somit ist der Zustand des EOR 1501 von #0-#8 ähnlich zu dem in dem zweiten Fall. Eingegebene Additionswellenformen O0-O8 erhöhen sich sequentiell mit der Zeit und Wellenformen, die sich auf eine zu den vorhergehenden Additionswellenformen entgegengesetzte Weise sequentiell verringern, werden als decodierte Ausgangssignale MA0-MA8 der niedrigeren 9 Bits ausgegeben. Andererseits erzeugt das decodierte Ausgangssignal MA9 des höchstwertigen Bit, welches ein Vorzeichenbit ist, ein negatives decodiertes Ausgangssignal in dem vorhergehenden Bereich, wenn sich die Additionswellenform O10 des höchstwertigen Bit zu logisch "1" ändert. Dies wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt.
W = - Z + π wobei (π ≤ Z ≤ 3π/2) ... (21)
Als ein vierter Fall wird es angenommen, daß (O10, 09)=(1, 1) ist, wobei sich die Werte, die durch Additionswellenformen O0-010 bezeichnet sind, von 3π/2 bis 2π[rad] ändern. In diesem Bereich wird das Ausgangssignal des EOR 1501 von #9 auf eine zu dem ersten Fall ähnliche Weise logisch "0". Der Zustand des EOR 1501 von #0-#8 ist ähnlich zu dem in dem ersten Fall und wenn sich eingegebene Additionswellenformen O0-O8 sequentiell mit der Zeit erhöhen, werden die gleichen Wellenformen wie die Additionswellenformen als die decodierten Ausgangssignale MA0-MA8 der niedrigeren 9 Bits ausgegeben. Andererseits ist das decodierte Ausgangssignal MA9 des höchstwertigen Bit ein Vorzeichenbit und die Additionswellenform O10 des höchstwertigen Bit ist logisch "1", wodurch ein negatives decodiertes Ausgangssignal innerhalb des vorhergehenden Bereichs erzeugt wird. Dies wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt.
W = Z - 2π wobei (3π/2 ≤ Z ≤ 2π) ... (22)
Die Gleichungen (19) - (22), die den vorhergehenden ersten bis vierten Fällen entsprechen, sind wie folgt zusammengefaßt.
W = Z wobei (0 ≤ Z ≤ π/2)
W = Z + Π wobei (π/2 ≤ Z ≤ 3π/2)
W = Z - 2π wobei (3π/2 ≤ Z ≤ 2π) ... (23)
Die Gleichung (7), die vorhergehend gezeigt ist, um eine Charakteristik des Decodierers 105 in Figur 1 darzustellen, kann geändert werden, um die folgende Gleichung vorzusehen.
D = (2/π) x (0 ≤ x ≤ π/2)
D = (2/π)(-+π) (π/2 ≤ x ≤ 3π/2)
D = (2/π)(x-2π) (3π/2 ≤ x ≤ 2π) ... (24)
Wenn die vorhergehende Gleichung (24) mit der Gleichung (23) verglichen wird, ist die Beziehung des Eingangssignals und Ausgangssignals mit Ausnahme dessen im wesentlichen die gleiche, daß die Gesamtverstärkung um 2/π unterschiedlich ist. Deshalb arbeitet der Dreieckswellendecodierer 1009 auf die gleiche Weise wie der Decodierer 105 in Figur 1, der durch die Charakteristik der Gleichung (7) dargestellt ist, wie es in Figur 15 gezeigt ist.
Ein detailliertes Schaltungsbeispiel der Trägersignalerzeugungsschaltung 1003 und des Dreieckswellendecodierers 1009 in Figur 10 sind vorhergehend gezeigt worden. Die Modulationssignalerzeugungsschaltung 1005 in Figur 10 kann durch einen ROM-Speicher zum Speichern einer Sinuswelle der 1/2 oder 1/4 der Periode eines Erzeugens einer Wellenform 10 einer Periode auf eine zu Figur 11 oder 13 ähnliche Weise realisiert werden. Addierer 1002, 1005 und 100.8 oder Multiplizierer 1007 und 1010 können durch eine bekannte Schaltung realisiert werden und ein Hüllkurvengenerator 1006 kann durch eine bekannte Schaltung auf dem Gebiet elektronischer Musikinstrumente realisiert werden.
Das erste Ausführungsbeispiel in Figur 10 ist als eine Schaltung zum Ausgeben einer einzigen Musiktonwellenform ausgewiesen worden. Jedoch sind der Addierer 1002, die Trägersignalerzeugungsschaltung 1003, der Addierer 1004, die Modulationssignalerzeugungsschaltung 1005, der Hüllkurvengenerator 1006, der Multiplizierer 1007, der Addierer 1008, der Dreieckswellendecodierer 1009 und der Multiplizierer 1010 auf eine solche Weise aufgebaut, daß sie auf eine Zeitteilungsweise arbeiten können. Somit wird ein Musikton von jeweiligen Zeitteilungskanälen zu jeder Abtastperiode an einer Eingangsstufe des D/A-Wandlers 1011 gespeichert. In der vorliegenden Erfindung kann deshalb eine Mehrzahl von Musiktonwellenformen parallel erzeugt werden.

2. Erklärung des zweiten Ausführungsbeispiels

Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun erklärt.
Die grundlegenden Prinzipien des zweiten Ausführungsbeispiels sind die gleichen strukturellen und betrieblichen Prinzipien des ersten Ausführungsbeispiels, die unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 9 dargestellt worden sind.
Die detaillierte Struktur des zweiten Ausführungsbeispiels ist in Figur 16 gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel, bei welchem ein Musiktonwellenformgenerator der vorliegenden Erfindung an einer elektronischen Tastatur angewendet wird. Die vorliegende Erfindung ist durch ein Steuern eines breiten Änderung in einem Zustand von höheren Harmonischen in einem erzeugten Musikton zu einer einzigen Sinuswelle in einem erzeugten Musikton auf der Grundlage der Geschwindigkeit (Stärke) eines Niederdrückens einer Taste auf einer Tastatur eines Musikinstruments gekennzeichnet. In Figur 16 führen die Schaltung oder Signale, denen die gleichen Nummern wie in dem ersten Ausführungsbeispiel in Figur 10 gegeben sind, die gleiche Funktion wie in Figur 10 durch. Das zweite Ausführungsbeispiel in Figur 16 ist zu dem ersten Ausführungsbeispiel in Figur 10 dadurch unterschiedlich, daß eine Tastatureinheit 1601 an eine Steuereinrichtung 1602 (welche einer Steuereinheit 1001 in Figur 10 entspricht) angeschlossen ist. Die Steuereinheit 1602 erzeugt eine Ausgangsträgerfrequenz CF, Modulationsfrequenz MF und Hüllkurvendaten ED und FA (welche später im Detail erklärt werden), die von dem Zustand eines Parameters, der von einer Einstelleinheit, die in der Darstellung nicht gezeigt ist&sub1; eingestellt wird, abhängen und die von einem Tastencode KC und einer Geschwindigkeit VL aus der Tastatur 1601 abhängen.
Addierer 1002 oder 1004 sind Summierer zum Erzeugen eines Trägerwellenphasenwinkels ωct0-ωct10 von 10 Bits bzw. eines Modulationswellenphasenwinkels ωmt0-ωmt10 auf die gleiche Weise wie in Figur 10. Die Trägerf requenz CF wird als eine Frequenz bestimmt, die zum Beispiel einem Tastencode KC aus der Tastatureinheit 1601 entspricht, und die Modulationsfrequenz MF wird zum Beispiel bestimmt, um das Verhältnis vorzusehen, das von einem Künstler bezüglich einer Trägerfrequenz CF vorhergehend eingestellt worden ist, wodurch eine Musiktonwellenform einer Tonhöhe erzeugt wird, die der Tastaturtätigkeit des Künstlers entspricht.
Die Funktion der Trägersignalerzeugungsschaltung 1003 und der Modulationssignalerzeugungsschaltung 1005 ist die gleiche wie in Figur 10.
Andererseits gibt der Hüllkurvengenerator 1603 auf der Grundlage der Adreßdaten FA und Einstelldaten ED aus der Steuereinrichtung 1602 eine Modulationsgradfunktion I0-I10 von zwei Kanälen, die 11 Bits bzw. 10 Bits aufweisen, aus und gibt desweiteren Amplitudenkoeffizienten AMP0-AMP19 aus Anschlüssen Ch1 und Ch2 des Hüllkurvengenerators 1603 aus. Diese entsprechen einer Modulationsgradfunktion I(t) und einem Amplitudenkoeffizienten A in Figur 1 und können auf der Grundlage von Tastencodes KC und der Geschwindigkeit VL, die aus der Tastatureinheit 1601 eingegeben werden, mit der Zeit geändert werden. Dieses Merkmal unterscheidet sich zu dem ersten Ausführungsbeispiel, das in Figur 10 gezeigt ist. Die Funktionen und der Betrieb des Multiplizierers 1007, Addierers 1008, Dreieckswellendecodierers 1009, Multiplizierers 1010, D/A-Wandlers 1011 und Tiefpaßfilters 1012 sind alle die gleichen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, das in Figur 10 gezeigt ist.
Das detaillierte Schaltungsbeispiel der Trägersignalerzeugungsschaltung 1003 in Figur 16 ist das gleiche wie das in den Figuren 11 und 13 des ersten Ausführungsbeispiels. Die Funktionsweise ist bereits unter Bezugnahme auf die Figuren 12 und 14 erklärt worden.
Das detaillierte Schaltungsbeispiel des Dreieckswellendecodierers 1009 in Figur 16 ist das gleiche wie das in Figur 15 des ersten Ausführungsbeispiels. Die Funktionsweise ist bereits erklärt worden.
Desweiteren kann die detaillierte Schaltung der Modulationssignalerzeugungsschaltung 1005 in Figur 16 als die Schaltung zum Speichern der 1/2 oder 1/4 Periode einer Sinuswellenform im ROM und zum Erzeugen einer Wellenform einer Periode auf die gleiche Weise wie in den Figuren 11 und 13 realisiert werden.
Als nächstes wird die Funktionsweise eines Hüllkurvengenerators 1603 in Figur 16 erklärt und ist mit Ausnahme dessen die gleiche wie die der Hüllkurvengeneratorschaltung, die in einem herkömmlichen elektronischen Musikinstrument verwendet wird, daß eine Hüllkurvenwellenfom für zwei Kanäle in dem Fall der vorliegenden Erfindung ausgegeben werden kann. Das vorliegende Ausführungsbeispiel weist dadurch Charakteristiken auf, daß jeweilige Parameter im Hüllkurvengenerator 1603 von der Steuereinrichtung 1602 eingestellt werden. Die Funktionsweise wird nachstehend beschrieben.
Ein Beispiel der Modulationsgradfunktion I0-I10 bzw. von Amplitudenkoeffizienten AMP0-AMP9, die aus Kanälen Ch1 bzw. Ch2 aus dem Hüllkurvengenerator 1603 ausgegeben werden, sind in Figur 17 gezeigt. In Figur 17 bezeichnet EIN einen Zeitpunkt, der bedeutet, wann eine Taste auf der Tastatureinheit 1601 in Figur 16 niedergedrückt wird, und AUS bezeichnet einen Zeitpunkt, der bedeutet, wann ein Niederdrücken einer Taste gelöst wird. Ausgangswerte des Kanals Ch1 bzw. Kanals Ch2 erreichen während der Periode einer Einschwingzeit AT, die mit dem Niederdrücken der Taste beginnt, einen Anfangspegel IL und werden ein Aufrechterhaltungspegel SL, wenn eine Ausschwingzeit DT von dem Zeitpunkt des Anfangspegels IL verstrichen ist. Der Aufrechterhaltungspegel SL wird aufrechterhalten, bis die Taste gelöst wird, und der Pegel wird in einer Freigabezeit RT nach einem Lösen der Taste 0, wodurch ermöglicht wird, daß der Ton leise wird. Adreßdaten FA werden an dem Adreßeingangsanschluß A des Hüllkurvengenerators 1603 durch die Steuereinrichtung 1602 in Figur 16 eingestellt und die Einstelldaten ED werden an dem Dateneingangsanschluß D vorgesehen, wodurch es ermöglicht wird, daß der Ausgangswellenformkanal Ch 1 bzw. -kanal Ch2 des Hüllkurvengenerators 1603 in Figur 16 eingestellt werden. In diesem Fall ist die Beziehung zwischen dem Adreßwert des Adreßeingangsanschlusses A und der Art von Daten des Dateneingangsanschlusses D in Figur 18 gezeigt. Durch Vorsehen jeweiliger Werte, die in Figur 18 gezeigt sind, am Adreßeingangsanschluß A durch Adreßdaten FA können verschiedene Arten von Daten, die in Figur 18 gezeigt sind, durch Einstelldaten ED am Dateneingangsanschluß D eingestellt werden. Die gleiche Art des Parameters wird in Figur 18 im Kanal Ch1 und Ch2 eingestellt, aber die Art des Parameters kann unterschiedlich sein.
Als nächstes ist ein Funktionsflußdiagramm der Steuereinrichtung 1602 in den Figuren 19 bis 25 gezeigt, wenn ein Künstler durch ein Betätigen der Tastatureinheit 1601, die in Figur 16 gezeigt ist, spielt. Jeweilige veränderbare Zahlen, die von der Steuereinheit 1602 zu verarbeiten sind, sind in Figur 26 gezeigt. Verstimmdaten DTUNE einer Modulationswelle bezüglich einer Trägerwelle in Figur 26 bezeichnen, um wieviel die Frequenz des Modulationswellenphasenwinkels ωmt0-ωmt10 nach einem Einstellen der Frequenz von der Frequenz des Trägerwellenphasenwinkels ωct0-ωct10 verschoben ist, wodurch die Struktur der höheren Harmonischen einer erzeugten Musikwellenform geändert wird.
Daten, die dem Kanal Ch1 bzw. Kanal Ch2 in Figur 26 entsprechen, entsprechen den jeweiligen Daten, die in Figur 18 gezeigt sind und im Hüllkurvengenerator 1603 in Figur 16 eingestellt werden.
Figur 19 zeigt ein Hauptfunktionsflußdiagramm der Steuereinrichtung 1602. Bei einer Wiederholung von Verfahren von S1 bis S7 in Figur 19 überwacht die Steuereinrichtung 1602, welche Taste auf der Tastatureinheit 1602 niedergedrückt oder gelöst wird.
Wenn irgendeine der Tasten niedergedrückt wird, schreitet das Verfahren von S1 zu S2 fort. In S2 wird das Verfahren eines Einstellens der Trägerfrequenz CF im Addierer 1002 in Figur 16 ausgeführt. Das Funktionsflußdiagramm ist in Figur 20 gezeigt.
In S9 wird der Tastencode KC durch ein Niederdrücken aus der Tastatureinheit 1601 erzielt.
Als nächstes werden in S10 Werte, wie zum Beispiel Vendor und Transposition, welche in Figur 20 nicht gezeigt sind, zu dem Tastencode KC addiert, um die Trägerfrequenz CF zu berechnen. Der Vendorwert sind die Daten der Steuereinrichtung, die so vorgesehen sind, daß der Künstler selektiv die Tonhöhe eines Musiktons ändern kann, welcher während der Darbietung erzeugt wird. Der Transpositionswert sind die Einstelldaten zum Verschieben der Taste oder Ändem einer Oktave nach der Tastatureinheit 1601.
Nachfolgend wird in S11 in Figur 20 die Trägerfrequenz CF, die berechnet worden ist, wie es zuvor dargestellt worden ist, zu dem Addierer 1002 ausgegeben. Deshalb gibt der Addierer 1002 in Figur 16 in Übereinstimmung mit einer niedergedrückten Taste den Trägerwellenphasenwinkel ωct0-ωct10 aus. Nachdem die vorhergehende Funktion durchgeführt ist, kehrt das Verfahren zu dem Hauptfunktionsflußdiagramm, das in Figur 19 gezeigt ist, zurück und schreitet von S2 zu S3. In S3 wird die Modulationsfreguenz MF in dem Addierer 1004 in Figur 16 eingestellt und folgt dem Funktionsflußdiagramm, wie es in Figur 21 gezeigt ist.
Zuerst werden in S12 Verstimmdaten DTUNE (welche auf Figur 26 bezogen werden sollten) durch einen Künstler im voraus eingestellt und werden zu der Trägerfrequenz CF addiert, die in S2 (Figur 20) eingestellt worden ist, wodurch die Modulationsfrequenz MF berechnet wird. Die Modulationsfrequenz, die bestimmt worden ist, wie es zuvor dargestellt worden ist, wird zu dem Addierer 1004 ausgegeben. Deshalb gibt der Addierer 1004 den Modulationswellenphasenwinkel ω mt0-ωmt10 aus, der zu dem Trägerwellenphasenwinkel ωct0-ω ct10, der aus dem Addierer 1002 in Figur 16 ausgegeben wird, eine vorbestimmte Beziehung aufweist.
Nachdem die vorhergehende Funktionsweise ausgeführt worden ist, kehrt das Verfahren zu dem Hauptfunktionsflußdiagramm, das in Figur 19 gezeigt ist, zurück, und das Verfahren schreitet von S3 zu S4. In S4 wird ein Verfahren zum Einstellen jeweiliger Parameter des Kanals Ch1 des Hüllkurvengenerators 1603 in Figur 16 ausgeführt. Figur 22 zeigt ein Funktionsflußdiagramm.
In S14 kann die Geschwindigkeit VL einer auf der Tastatur 1601 in Figur 16 niedergedrückten Taste erzielt werden. Der Wert kann zwischen 0 bis 1 erzielt werden.
Als nächstes werden in S15 eine Einschwingzeit MAT, W Ausschwingzeit MDT und Freigabezeit MRT des Kanals Ch1 (welche auf Figur 26 bezogen werden sollten) in dem Hüllkurvengenerator 1603 in Figur 16 als Klangdaten eingestellt. Dieses Einstellen wird durch ein Bestimmen des Werts ausgeführt, der durch Adreßdaten FA am Adreßeingangsanschluß A des Hüllkurvengenerators 1603 vorgesehen ist, und durch ein Ausgeben des entsprechenden verschiedenen veränderbaren Werts zum Dateneingangsanschluß D als Einstelldaten ED, wie sie in Figur 18 gezeigt sind.
Nachfolgend wird in S16 der Anfangswert MIL des Kanals Ch1, welcher die Klangdaten ist, mit einem Wert der Geschwindigkeit VL multipliziert und wird in dem Hüllkurvengenerator 1603 eingestellt. Die Einstellfunktion wird auf die gleiche Weise wie in S15 ausgeführt.
Desweiteren wird der Aufrechterhaltungspegel MSL des Kanals Ch1, welcher die Klangdaten ist, mit der Geschwindigkeit VL multipliziert und dann in dem Hüllkurvengenerator 1603 auf die gleiche Weise wie zuvor eingestellt.
Nachdem die vorhergehende Funktion. ausgeführt worden ist, kehrt das Verfahren zu dem Hauptfunktionsflußdiagramm in Figur 19 zurück und schreitet von S4 zu S5. In S5 wird ein Verfahren zum Bestimmen jeweiliger Parameter des Kanals Ch2 des Hüllkurvengenerators 1603 in Figur 16 ausgeführt. Figur 23 zeigt das Funktionsflußdiagramm.
Das heißt, in S18 werden die Einschwingzeit CAT, der Anfangspegel CIL, die Ausschwingzeit CDT, der Aufrechterhaltungspegel CSL und die Freigabezeit CRT (welche auf Figur 26 bezogen werden sollten) des Kanals Ch2 im Hüllkurvengenerator 1603 in Figur 16 als Klangdaten eingestellt. Die Einstellfunktion wird auf die gleiche Weise wie im Kanal Ch1 ausgeführt.
Gemäß dem vorhergehenden Verfahren wird nach einer Beendigung eines Einstellens jeweiliger Parameter zur Trägerfrequenz CF, Modulationsfrequenz MF und des Hüllkurvengenerators 1603 das Verfahren zu dem Hauptfunktionsflußdiagramm in Figur 19 zurückgebracht und schreitet von S5 zu S6 fort, in dem ein EIN-Verfahren zum Erzeugen eines Musiktons durchgeführt wird. Das Funktionsflußdiagramm ist in Figur 24 gezeigt.
In S19 wird ein Befehl zum Einschalten des Kanals Ch1 an dem Hüllkurvengenerator 1603, wie er in Figur 16 gezeigt ist, vorgesehen. Dieses Verfahren wird so ausgeführt, daß es der Steuereinrichtung 1602 in Figur 16 ermöglicht wird, den Wert 0 bei den Adreßdaten FA einzustellen und zweckmäßige Befehlsdaten als Einstelldaten ED aus zugeben.
Als nächstes wird in S20 ein Befehl zum Einschalten des Kanals Ch2 am Hüllkurvengenerator 1603 vorgesehen. Dieses Verfahren wird so ausgeführt, daß es der Steuereinrichtung 1602 in Figur 16 ermöglicht wird, den Wert 7 als Adreßdaten FA einzustellen und zweckmäßige Befehlsdaten auf die gleiche Weise wie im Kanal Chl als Einstelldaten ED aus zugeben, wie sie in Figur 18 gezeigt sind.
Somit ist das EIN-Verfahren in S6 in Figur 19 beendet.
Andererseits schreitet das Verfahren nach einem Lösen einer Taste, welche auf der Tastatureinheit 1601 in Figur 16 niedergedrückt worden ist, von S7 zu S8 in Figur 19 fort und führt ein AUS-Verfahren zum Auslöschen des Musiktons durch, welcher erzeugt worden ist. Das Funktionsflußdiagramm ist in Figur 25 gezeigt.
In S21 wird ein Befehl zum Einschalten des Kanals Ch1 am Hüllkurvengenerator 1603 in Figur 16 vorgesehen. Dieses Verfahren wird so ausgeführt, daß es der Steuereinrichtung 1602 in Figur 16 ermöglicht wird, den Wert 1 als Adreßdaten FA einzustellen und zweckmäßige Befehlsdaten als Einstelldaten ED auszugeben, wie sie in Figur 18 gezeigt sind.
Als nächstes wird in S22 ein Befehl zum Ausschalten des Kanals Ch2 am Hüllkurvengenerator 1603 vorgesehen. Dieses Verfahren wird so ausgeführt, daß es der Steuereinrichtung in Figur 16 ermöglicht wird, den Wert 8 als Adreßdaten FA einzustellen und auf die gleiche Weise wie im Kanal Ch1 zweckmäßige Befehlsdaten als Einstelldaten ED aus zugeben, wie sie in Figur 18 gezeigt sind.
Deshalb ist das AUS-Verfahren in S8 in Figur 19 beendet.
Gemäß dem vorhergehenden Verfahren werden die Modulationsgradfunktion I0-I10 und der Amplitudenkoeffizient AMP0-AMP9, die dem Kanal Ch1 entsprechen, von dem Hüllkurvengenerator 1603 in Figur 16 mit solchen Charakteristiken erzeugt, wie sie in Figur 17 gezeigt sind. Auf der Grundlage dieser Daten wird eine jeweilige Schaltung in Figur 16 betrieben, wie es zuvor erklärt worden ist, um eine Musiktonwellenform zu erzeugen.
In diesem Fall ändert sich eine Charakteristik der Modulationsgradfunktion I0-I10, die dem Kanal Ch1 entspricht, wie es in Figur 27 gezeigt ist, in Übereinstimmung mit dem Wert der Geschwindigkeit VL, die durch die Stärke einer niedergedrückten Taste auf der Tastatureinheit 1601 in Figur 16 dargestellt ist. Je mehr sich der Anfangspegel IL und Ausschwingpegel SL erhöhen, desto größer wird der Wert der Geschwindigkeit VL, wie es S16 und S17 in Figur 22 zeigen.
Wenn die Taste stark niedergedrückt wird, wird deshalb Der Wert der Geschwindigkeit VL groß, wodurch der Wert der Modulationsgradfunktion I0-I10 als Ganzes erhöht wird. Als Ergebnis wird das Mischverhältnis des Modulationswellenphasenwinkels ωmt0-ωmt10 mit dem Trägerphasenwinkel ωct0-ω ct10 am Addierer 1008 in Figur 16 groß gemacht, wodurch es ermöglicht ist, daß eine Menge höherer Harmonischer in einem erzeugten Musikton beinhaltet sind.
Wenn die Taste umgekehrt schwach niedergedrückt wird, wird der Wert der Geschwindigkeit VL klein, wodurch die Modulationsgradfunktion I0-I10 als Ganzes verringert wird. Als Ergebnis wird das Mischverhältnis des Modulationswellenphasenwinkels ωmt0-ωmt10 mit dem Modulationswellenphasenwinkel ωct0-ωct10, das als Addierer 1008 in Figur 16 gezeigt ist, klein gemacht, wodurch es ermöglicht wird, daß der erzeugte Musikton nahe einer einzigen Sinuswelle wird. Wie es zuvor dargestellt worden ist, weist das vorliegende Ausführungsbeispiel ein Merkmal eines Steuerns einer breiten Änderung in einem Zustand von höheren Harmonischen in dem erzeugten Musikton zu einer einzigen Sinuswelle in dem erzeugten Musikton auf der Grundlage der Stärke oder Geschwindigkeit des Niederdrückens der Taste auf.
Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel können die Hüllkurvencharakteristiken des Kanals Ch1 des Hüllkurvengenerators 1003 in Figur 16, das heißt, die Modulationsgradfunktionen I0-I10, in Übereinstimmung mit einer Geschwindigkeit VL und Hüllkurvencharakteristiken des Kanals Ch2 geändert werden. Außerdem kann der Amplitudenkoeffizient AMP0-AMP9 durch die Geschwindigkeit VL geändert werden, wodurch die Tonlautstärke des Musiktons in Übereinstimmung mit der Stärke des Niederdrückens einer Taste geändert wird.
Die Hüllkurvencharakteristik der Modulationsgradfunktion I0-I10 wird durch die Geschwindigkeit VL geändert und wird durch die Taste der Tastatureinheit 1601 in Figur 16, welche niedergedrückt ist, gesteuert. Das heißt, wo eine Taste eines niedrigeren Bereichs niedergedrückt ist, wird der Wert der Modulationsgradfunktionen I0-I10 klein gemacht, und wo die Taste in einem höheren Bereich niedergedrückt ist, wird er groß gemacht, wodurch eine geeignete Funktionsweise zum Simulieren eines Klangs, der höhere Harmonische in einem niedrigerem Bereich beinhaltet, wie zum Beispiel einem Pianoton, ermöglicht wird.
Das Ausführungsbeispiel in Figur 16 ist als eine Schaltung ausgewiesen worden, die eine einzige Musiktonwellenform ausgibt. Wie es dem zuvor erwähnten ersten Ausführungsbeispiel ähnlich ist, können der Addierer 1002, die Trägersignalerzeugungsschaltung 1003, der Addierer 1004, die Modulationssignalerzeugungsschaltung 1005, der Hüllkurvengenerator 1603, der Multiplizierer 1007, der Addierer 1008, der Dreieckswellendecodierer 1009 und der Multiplizierer 1010 in Figur 16 so aufgebaut sein, daß sie auf eine Zeitteilungsweise arbeiten. Somit wird ein Musikton jeweiliger Zeitteilungskanäle zu jeder Abtastperiode an einer Eingangsstufe des D/A-Wandlers 1011 gespeichert. In der vorliegenden Erfindung kann deshalb eine Mehrzahl von Musiktonwellenformen parallel erzeugt werden.

3. Erklärung des dritten Ausführungsbeispiels

Das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun erklärt.
Das Konzept eines Grundmoduls zum Durchführen einer arithmetischen Operation eines Grundwellenformausgangssignals wird verwendet und die prinzipielle Struktur des Grundmoduls wird nun erklärt. Figur 28 zeigt diese prinzipielle Struktur eines Grundmoduls 2801.
Das Grundmodul ist zu der prinzipiellen Struktur des ersten Ausführungsbeispiels, das in Figur 1 gezeigt ist, unterschiedlich. Das heißt, ein Modulationssignal WM wird anders als in dem Fall, in dem das Grundmodul das Ausgangssignal des vorhergehenden Grundmoduls aufnimmt, wie es später beschrieben ist, nicht durch einen MUL 103 aus einem Modulationswellen-ROM 102 eingegeben. Jedoch ist die Grundfunktion pro Modul weitestgehend die gleiche wie in Figur 1.
Das heißt, in dem Grundmodul 2801 wird die Funktionswellenform, die in Figur 2 gezeigt ist, im Trägerwellen-ROM 101 gespeichert. Deshalb ist die Beziehung zwischen dem Trägerwellenphasenwinkel ωct[rad] und dem Trägersignal WC[rad] in jeweiligen Bereichen I, II bzw. III in Figur 2 ähnlich der Gleichung (3).
Das in Übereinstimmung mit der Gleichung (3) arithmetisch durchgeführte Trägersignal WC und das aus einer externen Einheit übertragene Modulationssignal WM werden addiert und in einen Decodierer 105 eingegeben. Das decodierte Ausgangssignal D wird aus dem Decodierer 105 ausgegeben und desweiteren im MUL 106 mit dem Amplitudenkoeffizienten A multipliziert, wodurch das folgende Wellenformausgangssignal e vorgesehen wird.
e = A TRI {(π/2) sin ωct + WM} .. (0 ≤ ωct ≤ π/2)
e = A TRI (π - (π/2) sin ωct + WM} .. (π/2 ≤ ωct ≤ 3π/2)
e = A TRI (2π + (π/2) sin ωct + WM} .. (3π/2 ≤ ωct ≤ 2π) ... (25)
TRI(x) ist als eine Dreiecksfunktion definiert.
Wenn das Modulationssignal WM 0 ist, das heißt, in dem Fall einer Nichtmodulation, ist die in den Decodierer 105 eingegebene Wellenform nichts außer dem Trägersignal WC, das durch die Gleichung (3) definiert ist. Dies entspricht dem Fall, in dem der Wert der Modulationsgradfunktion I(t) in Figur 1 0 ist, und deshalb ist das Wellenformausgangssignal e das gleiche wie die Gleichung (6). Das Trägersignal WC und der Trägerwellenphasenwinkel ωct werden durch die Beziehung A in Figur 3 auf die gleiche Weise wie in Figur 1 ausgedrückt. Andererseits ist die in dem Decodierer 105 durchgeführte Dreiecksfunktion D=TRI(x) (wobei x ein Eingangssignal ist) durch die Gleichung (7) auf die gleiche Weise wie in Figur 1 definiert und ist eine Funktion, die durch die Beziehung B in Figur 3 dargestellt ist. Deshalb wird das Wellenformausgangssignal e auf die gleiche Weise wie in Figur 1 geändert, wie es in Gleichung (8) gezeigt ist, wodurch eine einzige Sinuswelle A sin ωct vorgesehen wird. Das heißt, wo es angenommen wird, daß der Amplitudenkoeffizient zum Beispiel A = 1 ist, wird die Beziehung zwischen dem Trägerwellenphasenwinkel ωct und dem Wellenformausgangssignal e nach der Nichtmodulation als Beziehung C in Figur 3 auf die gleiche Weise wie in Figur 1 ausgedrückt.
Aus der vorhergehenden Beziehung wird es klar, daß das Modulationssignal WM, das aus einer externen Einheit eingegeben wird, mit der Zeit nahe 0 gemacht wird, um ein Verfahren zu realisieren, bei welchem ein Musikton so abgeschwächt wird, daß er lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente beinhaltet. Oder das Modulationssignal ist 0, um einen Musikton zu erzeugen, der lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente aufweist.
Als nächstes wird die Änderung des Wellenformausgangssignals e in dem Fall eines Erhöhens des Mischverhältnisses des Modulationssignals WM mit dem Trägersignal WC am ADD 104 erklärt. In diesem Fall kann der gleiche Effekt wie in dem Fall, in dem der Wert der Modulationsgradfunktion I(t) in Figur 1 erhöht wird, erzielt werden. Das heißt, wenn das Mischverhältnis des Modulationssignals WM von dem Wert allmählich erhöht wird und wenn die Additionswellenform WC+WM, die aus dem ADD 104 in Figur 28 ausgegeben wird, von einer Komponente, die lediglich das Trägersignal WC aufweist, zu einem Signal geändert wird, bei welchem die Komponente des Modulationssignals WM allmählich dem Trägersignal WC überlagert wird, wird das Wellenformausgangssignal e entlang einer Zeitachse von einer einzigen Sinuswelle zu einer verzerrten Welle umgeformt und wird entlang einer Frequenzachse so geändert, daß eine höhere harmonische Komponente beinhaltet ist. In diesem Fall ist eine Umkehrfunktion am Decodierer 105 ursprünglich die Dreieckswelle, die durch die Gleichung (7) oder Figur 38 gezeigt ist, und beinhaltet ursprünglich höhere harmonische Komponenten. Eine Modulation wird an dieser Funktion auf der Grundlage des Modulationssignals WM angewendet, wodurch es ermöglicht wird, daß komplexere harmonische Charakteristiken erzielt werden.
Bei dem vorhergehenden Grundmodul 2801 speichert der Trägerwellen-ROM 101 das Trägersignal WC, das durch die Gleichung (3) oder Beziehung A der Figuren 2 oder 3 dargestellt ist, und ermöglicht es, daß das Wellenformausgangssignal e des Decodierers 105 eine Sinuswelle aufweist, wobei der Decodierer 105 Charakteristiken aufweist, die durch die Gleichung (7) oder Beziehung B in Figur 3 gezeigt sind, wodurch es ermöglicht wird, daß eine einzige Sinuswelle erzeugt wird. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf den vorhergehenden Fall beschränkt und eine Kombination, die in den Figuren 8A bis 8D gezeigt ist, kann den gleichen Effekt wie in dem Fall, der in Figur 1 gezeigt ist, vorsehen. Diese Beziehungen sind durch die zuvor dargestellten Gleichungen (9) bis (16) gezeigt.
Bei dem Grundmodul 2801 in Figur 28 ist der Amplitudenkoeffizient A, der durch den MUL 106 multipliziert wird, als ein konstanter Wert ausgewiesen worden, aber er kann tatsächlich, wie in dem Fall, der in Figur 1 gezeigt ist, mit der Zeit geändert werden. Somit kann die amplitudenmodulierte Hüllkurvencharakteristik zu dem Wellenformausgangssignal e addiert werden.
Als nächstes wird die detaillierte Struktur des dritten Ausführungsbeispiels auf der Grundlage der prinzipiellen Struktur des Grundmoduls in Figur 8 beschrieben.
Figur 29 zeigt eine strukturelle Ansicht eines gesamten elektronischen Musikinstruments gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Die vorliegende Erfindung weist eine Struktur des Grundmoduls, das in Figur 28 gezeigt ist, als eine Grundlage auf, und somit wird das vorliegende Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf Figur 28 erklärt, wenn es notwendig ist.
Eine Steuereinrichtung 2906 erzeugt einen Trägerwellenphasenwinkel ωct0-ωct10, der 11 Bits aufweist, Amplitudenkoeffizienten AMP0-AM09, die zehn Bits aufweisen, Bildungsdaten F0, F1, F2 und F3, zwei Phasentakte CK1 und CK2 und einen Verriegelungstakt ECLK in Übereinstimmung mit dem Zustand von Parametern, die durch eine Einstelleinheit (nicht gezeigt und später beschrieben) eingestellt werden, und eine Tonhöhenbezeichnungsfunktion, die zum Beispiel durch eine Tastatureinheit durchgeführt wird. In diesem Fall werden jeweilige Daten, die der Anzahl des Grundmoduls entsprechen, welche pro Bildung kombiniert wird, auf eine Zeitteilungsweise ausgegeben. Dies wird später im Detail beschrieben. Der Trägerphasenwinkel ωct0-ωct10 und die Amplitudenkoeffizienten AMP0-AMP9 entsprechen dem Trägerwellenphasenwinkel ωct und dem Amplitudenkoeffizienten A in Figur 28.
Der vorhergehende Trägerwellenphasenwinkel ωct0-ωct10 und die Amplitudenkoeffizienten AMP0-AMP9 werden in das Grundmodul 2901 eingegeben.
Das Grundmodul 2901 entspricht dem Grundmodul 2801 in Figur 28 und ist durch eine Trägersignalerzeugungsschaltung 2902, die dem in Figur 28 gezeigten Trägerwellen-ROM 101 entspricht, einen Dreieckswellendecodierer 2904, der dem Decodierer 105 entspricht, einen Addierer 2903, der dem ADD 104 entspricht und einen Multiplizierer 2905, der dem MUL 106 entspricht, gebildet.
Der Trägerwellenphasenwinkel ωct0-ωct10 und die Amplitudenkoeffizienten AMP0-AMP9 werden von der Steuereinrichtung 2906 an die Trägerwellenerzeugungsschaltung 2902 bzw. den Multiplizierer 2905 angelegt.
Bei dem Grundmodul 2901 entsprechen 11 Bits aufweisende Trägersignale WC0-WC10, die aus der Trägersignalerzeugungsschaltung 2902 ausgegeben werden, dem Trägersignal WC in Figur 28. 11 Bits aufweisende Additionswellenformen O0-O10, die aus dem Addierer 2903 ausgegeben werden, entsprechen der Additionswellenform WC+WM in Figur 28. 10 Bits aufweisende decodierte Ausgangssignale MA0-MA9, die aus dem Dreieckswellendecodierer 2904 ausgegeben werden, entsprechen dem decodierten Ausgangssignal D in Figur 28. Ein 11 Bits aufweisendes Wellenformausgangssignal e0-e10, das aus dem Multiplizierer 2905 ausgegeben wird, entspricht dem Wellenformausgangssignal e in Figur 28.
Das Wellenformausgangssignal e0-e10, das aus dem Grundmodul 2901 ausgegeben wird, wird durch einen Schalter SW2913, welcher abhängig von einer logischen "0" oder logischen "1" von Bildungsdaten F0, die aus der Steuereinrichtung 2906 ausgegeben werden, so gesteuert wird, daß er an einen Anschluß S0 oder S1 angeschlossen ist, selektiv zu einem Summierer 2908 oder 2907 ausgegeben.
Der Summierer 2907 summiert Wellenformausgangssignale e0-e10 aus dem Grundmodul 2901 nach einem Aufnehmen der Wellenformausgangssignale e0-e10 aus dem Anschluß S1 des Schalters SW2913. Dieses Verfahren wird durch Bildungsdaten F2, die aus der Steuereinrichtung 2906 in einen Löschanschluß CLR des Summierers 2907 eingegeben werden, und zwei Phasentakte CK1 und CK2 gesteuert, die aus der Steuereinrichtung 2906 übertragen werden. Die Struktur wird später unter Bezugnahme auf Figur 30 beschrieben.
Das Ausgangssignal des Summierers 2907 wird an einen Anschluß S1 eines Schalters SW2914 angelegt; ein Anschluß S0 des Schalters SW2914 wird auf den Pegel logisch "0" festgelegt. Der Schalter 5W2914 schließt abhängig davon, ob Bildungsdaten F3 aus der Steuereinrichtung 2901 logisch "0" oder logisch "1" sind, den Anschluß S0 oder S1 an den Addierer 2903 des Grundmoduls an, wodurch Modulationssignale WM0-WM10 von 11 Bits angelegt werden. Der Anschluß S0 des Schalters SW2914 ist nicht auf den Pegel logisch "0" begrenzt und kann ein Wert nahe "0" sein, so lange er die Modulation des Trägersignals nicht bewirkt.
Andererseits summiert der Summierer 2908 Wellenformausgangssignale e0-e10 des Grundmoduls 2901 nach einem Aufnehmen des Wellenformausgangssignals aus dem Anschluß S0 des Schalters SW2913. Dieses Verfahren wird durch Bildungsdaten F1, die aus der Steuereinrichtung 2906 in den Löschanschluß CLR eingegeben werden, und zwei Phasentakte CLK1 und CLK2 aus der Steuereinrichtung 2906 gesteuert. Die Struktur wird im Detail unter Bezugnahme auf Figur 31 beschrieben. Das Ausgangssignal des Summierers 2908 wird an einem Flipflop (welches hier im weiteren Verlauf F/F bezeichnet wird) in Übereinstimmung mit dem Verriegelungstakt ECLK aus der Steuereinrichtung 2906 verriegelt, wodurch ein digitales Musiktonsignal vorgesehen wird.
Das digitale Musiktonsignal, das ausgebildet wird, wie es zuvor erwähnt worden ist, wird in einem D/A-Wandler 2910 und einem Tiefpaßfilter (LPF) 2911 in ein analoges Musiktonsignal gewandelt und erzeugt durch ein Tonsystem 2912 einen Ton.
Ein detailliertes Schaltungsbeispiel der Trägersignalerzeugungsschaltung 2902 des Grundmoduls 2901 in Figur 29 ist in den Figuren 11 und 13 auf eine zu dem ersten Ausführungsbeispiel ähnliche Weise gezeigt und ihre Funktionsweisen werden auf die gleiche Weise durchgeführt, wie es in Figur 12 oder 14 erklärt ist.
Ein detailliertes Schaltungsbeispiel eines Dreiecksdecodierers 2904 in Figur 29 ist in Figur 15 auf die gleiche Weise wie in dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt und die Funktionsweise wird auf die gleiche Weise, wie sie vorhergehend erklärt worden ist, durchgeführt.
Figur 30 zeigt eine Schaltungsstruktur eines Summierers 2907 in Figur 29. Wellenformausgangssignale e0-e10 von 11 Bits aus dem Grundmodul 2901 durch den Anschluß S1 des Schalters SW2913 in Figur 29 werden durch einen Eingangsanschluß IN in einen Additionseingangsanschluß IA eines Addierers 3001 eingegeben und werden mit Eingangssignalen von 11 Bits, die von den UND-Schaltungen 3003-1 - 3003-10 angelegt werden, die an den Eingangsanschluß IB für den zweiten Summanden angeschlossen sind, addiert.
Die Ausgangssignale von 11 Bits aus dem Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3001 werden zu einem Zeitpunkt an einem F/F 3002 gesetzt, wenn der Takt CK1 aus der Steuereinrichtung 2906 in Figur 29 ausgegeben wird.
Die durch das F/F 3002 gesetzten vorhergehenden Daten werden zu einem Zeitpunkt gelesen, wenn der Takt CK2, der aus der Steuereinrichtung 2906 in Figur 29 ausgegeben wird, ansteigt, werden aus dem Ausgangsanschluß OUT zu dem Anschluß S1 des Schalters 5W2914 in Figur 29 ausgegeben und werden durch ein Rückkoppeln zu dem Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden des Addierers 3001 durch UND-Schaltungen 3003-1 bis 3003-10 selektiv summiert.
Bildungsinformationsdaten F2 aus der Steuereinrichtung 2906 in Figur 29 werden in die UND-Schaltungen 3003-1 - 3003-10 eingegeben, nachdem sie von einem Inverter 3004 invertiert worden sind, wodurch ein Öffnungs- und Schließbetrieb der UND-Schaltung durchgeführt wird.
Die Schaltungsstruktur eines Summierers 2908 in Figur 29 ist in Figur 31 gezeigt und wird nun erklärt.
Bits aufweisende Wellenformausgangssignale e0-e10, die aus dem Grundmodul 2901 ausgegeben werden, werden durch den Anschluß S0 des Schalters SW2913 in Figur 29 von dem Summierer 2908 aufgenommen und werden von einem Eingangsanschluß IN in einen Additionseingangsanschluß IA eines Addierers 3101 eingegeben. Die Struktur des Addierers 3101, eines F/F 3102 und Schaltungen 3103-1 bis 3103-10 und eines Inverters 3104 ist die gleiche wie die des Summierers 2907 in Figur 31.
Die Ausgangssignale aus Additionsausgangsanschlüssen A+B des Addierers 3101 werden an einen Ausgangsanschluß OUT angelegt und der Ausgangsanschluß FFOUT des F/F3102 wird direkt in UND-Schaltungen 3103-1 bis 3103-10 eingegeben. Bildungsdaten F1 aus der Steuereinrichtung 2906 in Figur 29 werden in die UND-Schaltungen 3103-1 bis 3103-10 eingegeben, nachdem sie von dem Inverter 3104 invertiert worden sind, wodurch ein Öffnungs- und Schließbetrieb der UND- Schaltungen 3103-1 bis 3103-10 durchgeführt wird.
Eine gesamte Funktionsweise des elektronischen Musikinstruments, das in Figur 29 gezeigt ist, wird erklärt. Diese Erklärung betrifft hauptsächlich Änderungen zwischen dem Grundmodul 2901 und Summierern 2907 und 2908 und Schaltern SW2913, SW2914 und F/F2909.
Die Figuren 33A bis 33G zeigen ein Beispiel einer Bildung eines elektronischen Musikinstruments gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Diese Bildung kann durch einen Spieler durch eine Parametereinstelleinheit, die nicht gezeigt ist, ausgewählt werden. Aufgrunddessen kann ein Spieler die Erzeugung eines Musiktons, der verschiedene harmonische Strukturen aufweist, steuern.
M1 bis M4 in den Figuren 33A bis 33G zeigen eine arithmetische Operationseinheit, die von dem Grundmodul 2901 in Figur 29 ausgeführt wird. Jeweilige Verfahrensperioden werden durch ein Teilen einer Abtastperiode in 4 Verfahrensperioden (als Verfahrensperiode M1 - Verfahrensperiode M4 bezeichnet) auf eine Zeitteilungsweise geteilt.
Eine Funktionsweise des elektronischen Musikinstruments, das in Figur 29 gezeigt ist, welche den jeweiligen Bildungsbeispielen in den Figuren 33A bis 33G entspricht, wird aufeinanderfolgend unter Bezugnahme auf die jeweiligen Funktionszeitablaufsdiagramme, die in den Figuren 32A bis 32G gezeigt sind, beschrieben. In der folgenden Erklärung werden Bildungsdaten F0-F3, Takte CK1, CK2 und ein Verriegelungstakt ECLK als F0-F3, CK1, CK2 und ECLK abgekürzt.
Die Funktionsweise des Bildungsbeispiels, das in Figur 33 gezeigt ist, wird unter Bezugnahme auf das Funktionszeitablaufsdiagramm in Figur 32A erklärt.
Zu einem Zeitpunkt t1 (hier im weiteren als t1 bezeichnet und t2-t8 werden auf eine ähnliche Weise verwendet), bei welchem CK2 während des Verfahrens M1 logisch "1" ist, ist F3 logisch "0" und der Wert 0 wird als Modulationssignale WM0-WM10 angelegt. Als ein Ergebnis sind, wie es durch Gleichung (8) oder Beziehung C in Figur 3 gezeigt ist, welche für die Erklärung verwendet werden, die in Figur 28 gezeigt ist, Wellenformausgangssignale e0-e10 aus dem Grundmodul 2901 eine Sinuswelle einer einzigen Frequenz, die mit Amplitudenkoeffizienten AMP0-AMP9 multipliziert ist. Dieses Ausgangssignal wird als e(M1) ausgedrückt. Gleichzeitig wird F0 zu t1 logisch "1", wie es in Figur 32A gezeigt ist, wobei das vorhergehende e(M1) in den Summierer 2907 eingegeben wird. In Figur 30 ist bei t1 F2 logisch "1", wie es in Figur 32A gezeigt ist, d.h., UND-Schaltungen 3001-1 bis 3001-10 werden ausgeschaltet. Deshalb wird ein Signal 0 in den Anschluß IB des Addierers 3001 eingegeben und e(M1) wird aus dem Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3001 ausgegeben. e(M1) wird bei t2, bei welchem CK1 logisch "1" ist, im F/F3002 gesetzt.
Nachfolgend wird in der Verfahrensperiode M2 e(M1) bei t3, bei welchem CK2 logisch "1" wird, aus dem Ausgangsanschluß OUT des Summierers 2907 in Figur 30 ausgegeben. Da F3 bei t3, bei welchem CK2 logisch "1" wird, logisch "1" wird, wie es in Figur 32A gezeigt ist, wird e(M1) am Ausgangsanschluß OUT des Summierers 2907 in Figur 30 ausgegeben. Da F3 bei t3 logisch "1" wird, wie es in Figur 32A gezeigt ist, wird e(M1) durch den Schalter SW2914 als Modulationssignale WM0-WM10 in das Grundmodul 2901 eingegeben. Als ein Ergebnis werden im Grundmodul 2901 Wellenformausgangssignale e0-e10, die mit dem Wert e(M1) moduliert sind, auf der Grundlage von Gleichung (25), welche für eine Erklärung in Figur 28 dient, ausgegeben. Dieses Ausgangssignal wird zu e(M2) gemacht. Gleichzeitig wird bei t3 wie in der Verfahrensperiode M1 e(M2) in den Summierer 2907 eingegeben, wenn F0 logisch "1" ist, wie es in Figur 32A gezeigt ist. Bei t3 ist, wie es in Figur 32A gezeigt ist, F2 logisch "1", und dann wird ein Signal 0 in den Anschluß IB des zweiten Summanden des Addierers 3001 in Figur 30 eingegeben. Deshalb wird e(M2) aus dem Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3001 ausgegeben. Bei t4, bei welchem CK1 logisch "1" ist, wird es am F/F 3002 gesetzt.
Die Funktionsweise während der Verfahrensperiode M3 ist die gleiche wie die während der Verfahrensperiode M2. Das heißt, bei t5, bei welchem CK2 logisch "1" wird, wird e(M2) am Ausgangsanschluß OUT des Summierers 2907 in Figur 30 ausgegeben, und gleichzeitig, wenn F3 logisch "1" ist, erzeugt ein Grundmodul 2901 in Figur 29 ein Wellenformausgangssignal e0-e10, das auf der Grundlage von e(M2) moduliert ist. Dieses wird zu e(M3) gemacht. Bei t5 wird, wenn F0 logisch "1" ist, e(M3) in den Summierer 2907 eingegeben und gleichzeitig wird, wenn F2 logisch "1" ist, überall in den Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden des Addierers 3001 in Figur 30 eingegeben. Deshalb gibt der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3001 e(M3) aus, und bei t6, bei welchem CKL logisch "1" wird, wird es am F/F 3002 gesetzt.
Die Funktionsweise während der Verfahrensperiode M4 ist ähnlich zu der während Verfahren M2 oder M3. Das heißt, bei t7, bei welchem CK2 logisch "1" wird, wird e(M3) am Ausgangsanschluß OUT des Summierers 2907 in Figur 30 ausgegeben. Gleichzeitig erzeugt, wenn F3 logisch "1" ist, das Grundmodul 2901 in Figur 29 Wellenformen e0-e10, die auf der Grundlage von e(M3) moduliert sind. Diese Wellenformen werden zu e(M4) gemacht. Bei t7, bei welchem F0 logisch "0" wird, wird e(M4) in den Summierer 2908 eingegeben. Im Summierer 2908 in Figur 31 ist bei t7 F1 logisch "1", wie es in Figur 32A gezeigt ist, und somit werden die UND-Schaltungen 3103-1 bis 3103-10 ausgeschaltet und überall wird in den Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden eingegeben und der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3101 gibt am Ausgangsanschluß OUT e(M4) aus. Das e(M4) wird bei t8, bei welchem ECLK logisch "1" ist, am F/F 2909 in Figur 29 verriegelt.
Gemäß der Funktionsweise während der vorhergehenden Verfahrensperioden M1-M4 gibt das Grundmodul 2901 in Figur 29 einen Abtastwert einer Musikwellenform e(M4) aus, die in drei seriellen Stufen von Verfahrensperioden M2-M4 moduliert ist, und durch ein Wiederholen der vorhergehenden Funktionsweise erzeugt das Tonsystem 2912 einen Musikton durch einen D/A-Wandler 2910 und ein LPF 2911.
In dem Beispiel einer Bildung in Figur 33A wird eine starke Modulation angewendet und eine Musiktonwellenform mit sehr vielen Harmonischen kann erzielt werden.
Die Funktionsweise des Bildungsbeispiels in Figur 33B wird auf der Grundlage des Funktionszeitablaufsdiagramms in Figur 32B beschrieben.
Die Funktionsweise während der Verfahrensperiode M1 ist die gleiche wie die während der Verfahrensperiode M2 in dem Bildungsbeispiel in Figur 33A. Das heißt, bei t1, bei welchem CK2 logisch "1" ist, wird F3 logisch "0", und das Grundmodul 2901 in Figur 29 gibt ein Wellenformausgangssignal e(M1) einer einzigen Sinuswelle aus, welches nicht moduliert ist. Bei t1 wird, wie es in Figur 328 gezeigt ist, F0 logisch "1", und e(M1) wird gleichzeitig in den Summierer 2907 eingegeben. Desweiteren wird bei t1, wie es in Figur 328 gezeigt ist, F2 logisch "1", und ein Signal 0 wird in den Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden des Addierers 3001 in Figur 30 eingegeben. Deshalb gibt der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers e(M1) aus und bei t2, bei welchem CK1 logisch "1" wird, wird es am F/F 3002 gesetzt.
Die Funktionsweise während der Verfahrensperiode M2 ist die gleiche wie die während der Verfahrensperiode M1 in dem Bildungsbeispiel. Das heißt, bei T3, bei welchem CK2 logisch "1" wird, wird e(M1) am Ausgangsanschluß OUT des Summierers 2907 in Figur 30 ausgegeben, und gleichzeitig erzeugt, wenn F3 logisch "1" wird, das Grundmodul 3901 in Figur 29 ein Wellenformausgangssignal e(M2), das auf der Grundlage von e(M1) moduliert ist. Bei t3 wird, wenn F0 logisch "1" ist, e(M2) in den Summierer 2907 eingegeben, und gleichzeitig nimmt, wenn F2 logisch "1" ist, der Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden des Addierers 3001 in Figur 30 überall Signale 0 auf. Somit erzeugt der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3001 e(M2) und bei t4, bei welchem CK1 logisch "1" wird, wird es am F/F 3002 gesetzt.
Nachfolgend sind die Funktionsweisen während der Verfahrensperiode M3 die gleichen wie die während der Verfahrensperiode M2. Das heißt, bei t5, bei welchem CK2 logisch "1" wird, wird e(M2) aus dem Ausgangsanschluß OUT des Summierers 2907 in Figur 30 ausgegeben, und gleichzeitig erzeugt, wenn F3 logisch "1" ist, das Grundmodul 2901 in Figur 29 ein Wellenformausgangssignal e(M3), das auf der Grundlage von e(M2) moduliert ist. Bei t5 wird F0 logisch "0". Somit wird, wie bei der Verfahrensperiode M4 in dem Bildungsbeispiel in Figur 33A, e(M3) in den Summierer 2908 eingegeben und F1 wird gleichzeitig logisch "1" und der Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden des Addierers 3101 in Figur 31 nimmt Signale lauter Nullen auf und der Sdditionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3101 gibt e(M3) aus. Dieses e(M3) wird am F/F 3102 bei t6, bei welchem CK1 logisch "1" wird, gesetzt.
Die Funktionsweisen während der Verfahrensperiode M4 sind die gleichen wie jene während der Verfahrensperiode M1. Das heißt, bei t7, bei welchem CK2 logisch "1" wird, wird F0 logisch "0", und das Grundmodul 2901 in Figur 29 erzeugt ein Wellenformausgangssignal e(M4) einer nichtmodulierten einzigen Sinuswelle. Wie in der Verfahrensperiode M3, wie sie in Figur 33B gezeigt ist, wird gleichzeitig F0 logisch "0", und e(M4) wird in den Summierer 2908 eingegeben. Beim Summierer 2908 in Figur 31 gibt bei t7, bei welchem CK2 logisch "1" wird, der Anschluß FFOUT e(M3) aus, das im F/F 3102 gesetzt ist, und gleichzeitig wird, wie es in Figur 328 gezeigt ist, F2 logisch "0" und die Schaltungen 3103-1 bis 3103-10 werden eingeschaltet. Somit wird das vorhergehende e(M3) in den Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden eingegeben und der Ausgangsanschluß OUT des Additionsausgangsanschlusses A+B des Addierers 3101 gibt e(M3) + e(M4) aus. Somit wird e(M3)+e(M4) im F/F 2909 in Figur 29 bei t8, bei welchem ECLK logisch "1" wird, verriegelt.
In Übereinstimmung mit der Funktionsweise der vorhergehenden Verfahrensperioden M1-M4 addiert das Grundmodul 2901 in Figur 29 das Wellenformausgangssignal e(M3), das in zwei seriellen Stufen von Verfahrensperioden M2 und M3 moduliert worden ist, mit der Sinuswelle e(M4), die während der Verfahrensperiode M4 ausgebildet worden ist, wodurch ein Abtastwert einer addierten Musiktonwellenform ausgegeben wird. Durch Wiederholen der vorhergehenden Funktionsweise erzeugt das Tonsystem 2912 den entsprechenden modulierten Musikton durch den D/A-Wandler 2910 und das LPF 2911.
Das vorhergehende Bildungsbeispiel in Figur 33B sieht eine Musiktonwellenform vor, die durch ein Mischen einer stark modulierten Komponente mit einer Art einer Sinuswellenkomponente erzielt wird.
Das Bildungsbeispiel in Figur 33C wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das Funktionszeitablausfsdiagramm, das in Figur 32C gezeigt ist, erklärt.
Die Funktionsweise während der Verfahrensperiode M1 ist die gleiche wie die während der Verfahrensperiode M4 in dem Beispiel der Bildung, das in Figur 33A oder 33B gezeigt ist. Das heißt, bei t1, bei welchem CK2 logisch "1" ist, wird F3 logisch "0" und das Grundmodul 2901 in Figur 27 erzeugt ein Wellenformausgangssignal e(M1), das eine nichtmodulierte einzige Sinuswelle aufweist. Gleichzeitig wird bei t1 F0 logisch "1", wie es in Figur 32C gezeigt ist, und e(M1) wird in den Summierer 2907 eingegeben. Desweiteren wird, wie es in Figur 32C gezeigt ist, F2 logisch "1" und der Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden des Addierers 3001 in Figur 30 nimmt lauter Signale 0 auf. Deshalb erzeugt der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3001 e(M1) und bei t2, bei welchem CK1 logisch "1" wird, wird es am F/F 3002 gesetzt.
Die Funktion während der Verfahrensperiode M2 ist die gleiche, wie die während der Verfahrensperiode M2 in dem Beispiel der Bildung in Figur 33A. Das heißt, bei t3, bei welchem CK2 logisch "1" wird, gibt der Ausgangsanschluß OUT des Summierers 2907 in Figur 30 e(M1) aus und F3 wird gleichzeitig logisch "1", wodurch es ermöglicht wird, daß das Grundmodul 2901 in Figur 29 bei t3 das Wellenformausgangssignal e(M2) ausgibt und es auf der Grundlage von e(M1) moduliert. F0 wird logisch "0" und dann wird, wie in der Verfahrensperiode M4 in dem Beispiel der Bildung in Figur 33A, e(M2) in den Summierer 2908 eingegeben. F1 wird gleichzeitig logisch "1" und der Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden des Addierers 3101 in Figur 31 nimmt lauter Signale 0 auf, wodurch es ermöglicht wird, daß der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3101 e(M2) erzeugt. Dieses e(M2) wird bei t4, bei welchem CK1 logisch "1" wird, am F/F 3102 gesetzt.
Die nachfolgende Funktionsweise während der Verfahrensperiode M3 ist die gleiche wie die während der Verfahrensperiode M1. Das heißt, bei t5, bei welchem CK2 logisch "1" wird, wird F3 logisch "0". Somit erzeugt das Grundmodul 2901 in Figur 29 ein Wellenformausgangssignal e(M3), das eine nichtmodulierte einzige Sinuswelle aufweist. Gleichzeitig wird bei t5 F0 logisch "1", wie es in Figur 32C gezeigt ist, und e(M3) wird in den Summierer 2907 eingegeben und F2 ist logisch "1", wie es in Figur 32C gezeigt ist und der Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden des Addierers 3001 in Figur 30 nimmt lauter Signale 0 auf. Deshalb erzeugt der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3001 e(M3) und bei t6, bei welchem CK1 logisch "1" wird, wird es am F/F 3002 gesetzt.
Während der Verfahrensperiode M4 bei t7, bei welchem CK2 logisch "1" wird, wird e(M3) am Ausgangsanschluß OUT des Summierers 2902 in Figur 30 ausgegeben und gleichzeitig erzeugt, wenn F3 logisch "1" ist, das Grundmodul 2901 in Figur 29 das Wellenformausgangssignal e(M4), das auf der Grundlage von e(M3) moduliert ist. Bei t7 wird F0 logisch "0". Somit wird, wie in der Verfahrensperiode M4 in dem Beispiel einer Bildung in Figur 33A, e(M4) in den Summierer 2908 eingegeben. Der Summierer 2908 in Figur 31 erzeugt e(M2), das am F/F 3102 gesetzt wird und bei t7, bei welchem CK2 logisch 1 wird, am Anschluß FFOUT ausgegeben wird. Gleichzeitig ist, wie es in Figur 32C gezeigt ist, F2 logisch "0". Somit werden die UND-Schaltungen 3103-1 bis 3103-10 eingeschaltet und e(M2) wird vom Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden aufgenommen und der Ausgangsanschluß OUT vom Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3101 gibt e(M2) + e(M4) aus. Deshalb wird e(M2)+e(M4) am F/F 2902 in Figur 29 bei t8, bei welchem ECLK logisch "1" wird, verriegelt.
Während der Verfahrensperioden Ml-M4 wird ein Ausgangsabtastwert einer Musiktonwellenform durch ein addiertes Wellenformausgangssignal e(M2) erzielt. Dieser Abtastwert wird von dem Basismodul 2901 in Figur 29 während der Verfahrensperiode M2 moduliert und das Wellenformausgangssignal e(M4) wird während der Verfahrensperiode M4 moduliert. Wenn die vorhergehende Funktionsweise wiederholt wird, erzeugt das Tonsystem 2912 den entsprechenden modulierten Musikton durch den D/A-Wandler 2910 und das LPF 2911.
Bei dem Beispiel einer Bildung in Figur 33C wird eine Musiktonwellenform durch ein Mischen von zwei Arten von modulierten Komponenten erzielt.
Als nächstes wird die Funktionsweise der Beispielsbildung der Figur 33D auf der Grundlage des Zeitablaufsdiagramm in Figur 32D erklärt.
Gemäß der Funktionsweise der Verfahrensperiode M1 wird bei t1, bei welchem CK2 logisch "1" wird, F3 logisch "0" und das Grundmodul 2901 in Figur 29 gibt ein Wellenformausgangssignal e(M1) einer einzigen nichtmodulierten Sinuswelle aus. Bei t1 ist F0 logisch "0", wie es in Figur 32D gezeigt ist. Somit wird e(M1) in den Summierer 2908 eingegeben und gleichzeitig wird F1 logisch "1". Desweiteren nimmt der Eingangsanschluß IB des zweiten 5ummanden des Addierers 3101 in Figur 31 lauter Signale 0 auf und der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3101 gibt e(M1) aus. Dann wird es bei t1, bei welchem CK1 logisch "1" wird, am F/F 3102 gesetzt.
Während der nächsten Verfahrensperiode M2 gibt bei t3, bei welchem CK2 logisch "1" wird und F3 logisch "0" wird, das Grundmodul 2901 in Figur 29 e(M2) der nichtmodulierten einzigen Sinuswelle aus. Gleichzeitig wird, wie es in Figur 32B gezeigt ist, F0 logisch "0" und e(M2) wird in den Summierer 2908 eingegeben. Bei dem Summierer 2908 in Figur 31 wird bei t3, bei welchem CK2 logisch "1" wird, e(M1), das am F/F 3102 gesetzt ist, am Anschluß FFOUT ausgegeben. Desweiteren wird gleichzeitig F1 logisch "0", wie es in Figur 32D gezeigt ist, Schaltungen 3103-1 - 3101-10 werden eingeschaltet, der Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden nimmt das vorhergehende e(M1) auf und der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3101 gibt e(M1)+e(M2) aus dem Ausgangsanschluß aus. Bei t4, bei welchem CK1 logisch "1" wird, wird es am F/F 3102 gesetzt.
Die Funktionsweise der folgenden Verfahrensperiode M3 ist die gleiche wie die der Verfahrensperiode M2. Das heißt, bei t5, bei welchem CK2 "1" wird, wird F3 "0" und das Grundmodul 2901 in Figur 29 gibt das Wellenformausgangssignal e(M3) einer nichtmodulierten einzigen Sinuswelle aus. Wie es in Figur 32D gezeigt ist, wird F0 gleichzeitig logisch "0" und e(M3) wird in den Summierer 2908 eingegeben. Der Summierer 2908 in Figur 31 gibt aus dem Anschluß FFOUT aus. Das Signal e(M1)+e(M2), das am F/F 3102 gesetzt ist, wird zur Zeit t5, bei welcher CK2 logisch "1" wird, am Anschluß FFOUT ausgegeben. Gleichzeitig wird, wie es in Figur 32D gezeigt ist, F1 logisch "0" und die UND-Schaltungen 3103-1 bis 3103-10 werden eingeschaltet, wodurch es ermöglicht wird, daß e(M1)+e(M2) in den Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden eingegeben werden, und der Ausgangsanschluß OUT vom Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3101 gibt e(M1)+e(M2)+e(M3) aus. Bei t6, wenn CK1 logisch "1" wird, wird es am F/F 3102 gesetzt.
Die Funktionsweise während der Verfahrensperiode M4 ist die gleiche wie die während der Verf ahrensperiode M4 in dem Bildungsbeispiel in Figur 33B. Das heißt, bei t4, bei welchem CK2 logisch "1" wird, wird F0 logisch "0" und das Grundmodul 2901 in Figur 29 erzeugt das Wellenformausgangssignal e(M4), das eine nichtmodulierte einzige Sinuswelle aufweist. Bei t7 wird F0 logisch "0" und e(M4) wird in den Summierer 2908 eingegeben. Beim Summierer 2908 in Figur 31 wird bei t7, bei welchem CK2 logisch "1" wird, e(M1)+e(M2)+e(M3) am F/F3102 gesetzt und am Anschluß FFOUT ausgegeben. Gleichzeitig wird, wie es in Figur 32D gezeigt ist, F1 logisch "0" und die UND-Schaltungen 3103-1 bis 3103-10 werden eingeschaltet. Somit nimmt der Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden e(M1)+e(M2)+e(M3) auf und der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3101 gibt an dem Ausgangsanschluß OUT e(M1)+e(M2)+e(M3)+e(M4) aus. Dieses Ausgangssignal wird bei t8, bei welchem ECLK logisch "1" wird, am F/F2902 verriegelt.
Gemäß der Funktionsweise der Verfahrensperioden M1-M4 werden vier Arten einer Sinuswelle, die durch das Grundmodul 2901 in Figur 29 ausgebildet werden, addiert, um einen Abtastwert einer Musikwellenform aus zugeben. Durch Wiederholen dieser Funktionsweise erzeugt das Tonsystem 2912 einen entsprechenden Musikton durch den D/A-Wandler 2910 und das LPF 2911.
In dem Beispiel der Bildung in Figur 33D wird eine Musiktonwellenform durch eine Sinuswellenzusammensetzungsmethode vorgesehen, bei welcher vier Arten von Sinuswellenkomponenten gemischt werden.
Die Funktionsweise des Bildungsbeispiels in Figur 33E wird auf der Grundlage des Funktionszeitablaufsdiagramms in Figur 32E erklärt.
Während der Verfahrensperiode MI wird bei t1, bei welchem CK2 logisch "1" wird, F3 logisch "0", und das Grundmodul 2901 in Figur 29 gibt ein Wellenformausgangssignal e(M1) aus, das eine nichtmodulierte einzige Sinuswelle aufweist. Bei t1 wird, wie es in Figur 32E gezeigt ist, F0 gleichzeitig logisch "1", e(M1) wird in den Summierer 2907 eingegeben, und bei t2 wird, wie es in Figur 32E gezeigt ist, F1 logisch "1" und der Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden des Addierers 3001 in Figur 30 nimmt lauter Signale 0 auf. Deshalb gibt der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3001 e(M1) aus und bei t2, bei welchem CK1 logisch "1" wird, wird es am F/F3002 gesetzt.
Die Funktionsweise während der nächsten Verfahrensperiode M2 ist die gleiche wie die während der Verfahrensperiode M1. Das heißt, bei t3, bei welchem CK2 logisch "1" wird, wird F2 logisch "0" und das Grundmodul 2901 in Figur 29 erzeugt die Ausgangswellenform e(M2) einer nichtmodulierten einzigen Sinuswelle. Bei t3 wird, wie es in Figur 32E gezeigt ist, F0 gleichzeitig logisch "1". Somit wird e(M1) in den Summierer 2907 in Figur 30 eingegeben und der Summierer 2907 gibt e(M1), welches bei t3, bei welchem CK2 logisch "1" wird, im F/F3002 gesetzt ist, zum Ausgangsanschluß OUT aus. Wie es in Figur 32E gezeigt ist, wird F2 gleichzeitig logisch "0" die UND-Schaltungen 3003-1 bis 3003-10 werden eingeschaltet, der Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden nimmt das vorhergehende e(M1) aus, der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3001 gibt e(M1)+e(M2) aus, und bei t4, bei welchem CK1 logisch "1" wird, wird es am F/F3002 gesetzt.
Die Funktionssequenz der Verfahrensperiode M3 ist die gleiche wie die der Verfahrensperiode M2. Das heißt, bei t5, bei welchem CK2 logisch "1" wird, wird F3 logisch "0" und das Grundmodul 2901 in Figur 29 gibt das Wellenformausgangssignal e(M3) aus, das eine nichtmodulierte einzige Sinuswelle aufweist. Gleichzeitig wird bei t5, wie es in Figur 32e gezeigt ist, F0 logisch "0" und e(M1) wird in den Summierer 2907 eingegeben. Der Summierer 2907 in Figur 30 gibt aus dem Ausgangsanschluß e(M1)+e(M2), das im F/F3002 bei t5, bei welchem CK2 logisch "1" wird, gesetzt ist, aus. Gleichzeitig ist, wie es in Figur 32E gezeigt ist, F2 logisch "0", die UND-Schaltungen 3003-1 - 3003-10 werden eingeschaltet, der Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden nimmt das vorhergehende e(M1)+e(M2) auf, der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3001 gibt e(M1)+e(M2)+4(M3) aus und bei t5, bei welchem CK1 logisch 1 wird, wird es am F/F3002 gesetzt.
Die Funktionsweise während der Verfahrensperiode M4 ist die gleiche wie die während der Verfahrensperiode M4 in dem Bildungsbeispiel in Figur 33A. Das heißt, bei T7, bei welchem CK2 logisch "1" wird, gibt der Ausgangsanschluß OUT des Summierers 2907 in Figur 30 e(M1)+e(M2)+e(M3) aus. Wenn F3 logisch "1" wird, gibt das Grundmodul 2901 in Figur 29 gleichzeitig das Wellenformausgangssignal e(M4) aus, das auf der Grundlage von e(M1)+e(M2)+e(M3) moduliert ist. Deshalb wird bei t7 F0 logisch "0" und e(M4) wird in den Summierer 2908 eingegeben. Im Summierer 2908 in Figur 31 wird bei t7, wie es in Figur 32E gezeigt ist, F1 logisch "1". 20 Somit werden die UND-Schaltungen 3103-10 ausgeschaltet, der Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden nimmt lauter Signale 0 auf und der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3101 gibt e(M4) am Ausgangsanschluß OUT aus. Bei t8, bei welchem ECLK logisch "1" wird, wird e(M4) vom F/F2909 in Figur 29 verriegelt.
Gemäß dem vorhergehenden Verfahren M1-M4 gibt das Grundmodul 2901 einen Abtastwert einer Musikwellenform e(M4) aus, die durch eine Wellenform moduliert ist, die eine Mischung von drei Arten von Sinuswellen aufweist, die während der Verfahrensperiode M1 bis M3 erzielt werden. Durch Wiederholen der vorhergehenden Funktionsweise erzeugt das Tonsystem 2912 einen entsprechenden modulierten Musikton durch den D/A-Wandler 2910 und das LPF 2911.
Desweiteren wird die Funktionsweise des Bildungsbeispiels in Figur 33F auf der Grundlage des Funktionszeitablaufsdiagramms in Figur 32F erklärt.
Die Funktionsweise während der Verf ahrensperiode M1 ist die gleiche wie die während der Verf ahrensperiode M1 des Bildungsbeispiels in Figur 33A. Das heißt, bei t1, bei welchem CK2 logisch "1" wird, wird F0 logisch "0" und das Grundmodul 2901 in Figur 29 gibt das Wellenformausgangssignal e(M1) aus. Gleichzeitig wird bei t1, wie es in Figur 32F gezeigt ist, F0 logisch "0" und e(M1) wird in den Summierer 2907 eingegeben und bei t1 wird, wie es in Figur 32F gezeigt ist, F2 logisch "1" und der Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden des Addierers 3001 in Figur 30 nimmt lauter Signale 0 auf. Der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3001 gibt e(M1) aus und bei t2, bei welchem CK1 logisch "1" wird, wird es am F/F3002 gesetzt.
Während der nächsten Verf ahrensperiode M2 gibt bei t3, bei welchem CK2 logisch "1" wird, der Ausgangsanschluß OUT des Summierers 2907 in Figur 30 e(M1) aus. Gleichzeitig gibt, wenn F3 logisch "1" wird, das Grundmodul 2901 in Figur 29 das Wellenformausgangssignal e(M2) aus, das auf der Grundlage von e(M1) moduliert ist. Bei t3 wird F0 logisch "0". Somit wird e(M2) in den Summierer 2908 eingegeben und gleichzeitig nimmt, wenn F1 logisch "1" ist, der Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden des Addierers 3101 in Figur 31 lauter Signale 0 auf und der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3101 gibt e(M2) aus. Dies wird bei t2, bei welchem CK1 logisch "1" wird, am F/F3102 gesetzt. Andererseits wird bei t3 F0 logisch "0" und der Anschluß S1 des Schalters SW 2913 in Figur 29 ist nicht angeschlossen. Unter der Annahme, daß der nichtverbundene Anschluß des Schalters SW 2913 zu logisch "0" an Masse gelegt ist, nimmt der Additionsanschluß IA des Addierers 3001 in Figur 30 lauter Signale 0 am Summierer 2907 in Figur 29 auf. Bei t3 ist F2 logisch "0" und dann werden die UND-Schaltungen 3003-1 bis 3003-10 eingeschaltet und das am Ausgangsanschluß OUT ausgegebene e(M1) wird in den Anschluß IB des zweiten Summanden eingegeben. Demgemäß wird das vorhergehende e(M1) am Ausgangsanschluß A+B des Addierers 3001 ausgegeben. Dieses e(M1) wird bei t4, bei welchem CK1 logisch "1" wird, am F/F3002 gesetzt.
Während der Verfahrensperiode M3 wird bei t5, bei welchem CK2 logisch "1" wird, e(M1) sequentiell am Ausgangsanschluß OUT des Summierers 2907 in Figur 30 ausgegeben. F3 wird gleichzeitig logisch "1" und das Grundmodul 2901 in Figur 30 gibt das Wellenformausgangssignal e(M3) aus, das auf der Grundlage von e(M1) moduliert ist. Bei t5 ist F0 logisch "0". Somit wird e(M3) in den Summierer 2908 eingegeben. Im Summierer 2908, der in Figur 31 gezeigt ist, wird bei t5 CK2 logisch "1" und e(M2) wird am F/F3102 gesetzt und am FFOUT ausgegeben. Gleichzeitig wird, wie es in Figur 32F gezeigt ist, F1 logisch "0", die UND-Schaltungen 3103-1 bis 3103-10 werden eingeschaltet und e(M2) wird in den Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden eingegeben, e(M2)+e(M3) wird aus dem Ausgangsanschluß OUT aus dem Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3101 ausgegeben. Bei t4, bei welchem CK1 logisch "1" wird, wird es am F/F3102 gesetzt. Andererseits wird, wie es ähnlich der Verfahrensperiode M2 ist, bei t5 F0 logisch "0". Somit wird der Anschluß S1 des Schalters SW 2913 in Figur 29 nicht angeschlossen und im Summierer 2907 nimmt der Additionseingangsanschluß IA des Addierers 3001 in Figur 30 lauter Signale 0 auf. Bei t5, bei welchem F1 logisch "0" wird, werden die UND-Schaltungen 3003-1 bis 3003-10 eingeschaltet, und das am Ausgangsanschluß OUT ausgegebene e(M1) wird in den Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden eingegeben. Deshalb wird das vorhergehende e(M1) am Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3001 ausgegeben. e(M1) wird bei t6, bei welchem CK1 "1" wird, am F/F 3002 gesetzt.
Die Funktionsweise während der Verfahrensperiode M4 ist die gleiche wie die während der Periode M3. Das heißt, bei t7, bei welchem CK2 logisch "1" wird, wird e(M1) am Ausgangsanschluß OUT des Summierers 2907 in Figur 30 ausgegeben. Gleichzeitig wird F3 logisch "1" und das Grundmodul 2901 in Figur 29 gibt das Wellenformausgangssignal e(M4) aus, das auf der Grundlage von e(M1) moduliert ist. Außerdem wird F0 logisch "0" und e(M4) wird in den Summierer 2908 eingegeben. Der Summierer 2908 in Figur 31 gibt e(M1)+e(M2), welches bei t7, bei welchem CK2 logisch "1" wird, im F/F3102 gesetzt ist, zum Ausgangsanschluß FFOUT aus. Gleichzeitig wird F1 logisch "0", wie es in Figur 32F gezeigt ist, die UND-Schaltungen 3103-1 bis 3103-10 werden eingeschaltet, das vorhergehende e(M1)+e(M2) wird in den Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden eingegeben und e(M2)+3(M3)+e(M4) wird aus dem Ausgangsanschluß OUT aus dem Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3101 ausgegeben. Das Ausgangssignal wird bei t8, bei welchem ECLK logisch "1" wird, am F/F2909 in Figur 29 verriegelt.
Gemäß der Funktionsweise der vorhergehenden Verfahrensperiode M1-M4 werden drei Arten von Wellenformausgangssignalen e(M2), e(M3) bzw. e(M4), die in e(M1) moduliert sind, gemischt und als ein Abtastwert einer Musiktonwellenform ausgegeben. Durch Wiederholen der vorhergehenden Funktion erzeugt das Tonsystem 2912 einen entsprechenden Musikton durch den D/A-Wandler 2910 und das LPF 2911.
Die Funktionsweise des Bildungsbeispiels in Figur 33G wird unter Bezugnahme auf das Funktionszeitablaufsdiagramm in Figur 32G erklärt.
Die Funktionsweise der Verfahrensperiode M1 ist zu der der Verfahrensperiode M1 in Figur 33E ähnlich. Das heißt, bei t1, bei welchem CK2 logisch "1" wird, wird F3 logisch "0", das Grundmodul 2901 in Figur 29 gibt das Wellenformausgangssignal e(M1) als eine einzige Sinuswelle, die keiner Modulation ausgesetzt ist, aus. Gleichzeitig wird bei t1, bei welchem F0 logisch "1" wird, wie es in Figur 32G gezeigt ist, e(M1) in den Summierer 2907 eingegeben und bei t1 wird F2 logisch "1", wie es in Figur 32G gezeigt ist, und der Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden des Addierers 3001 in Figur 30 nimmt lauter Signale 0 auf. Deshalb gibt der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3001 e(M1) aus und bei t2, bei welchem CK2 logisch "1" ist, wird es am F/F3002 gesetzt.
Die Funktionsweise der Verfahrensperiode M2 ist die gleiche wie die der Verfahrensperiode M2 in Figur 33E. Das heißt, bei t3, bei welchem CK2 logisch "1" wird, wird F3 logisch "0". Somit gibt das Grundmodul 2901 in Figur 22 das Wellenformausgangssignal e(M2), eine nichtmodulierte einzige Sinuswelle, aus. Gleichzeitig wird bei t3, wie es in Figur 32G gezeigt ist, F0 logisch "1" und e(M1) wird in den Summierer 2907 eingegeben. Außerdem wird im Summierer 2907, der in Figur 30 gezeigt ist, bei t3, bei welchem CK2 logisch "1" wird, e(M1) am F/F3002 gesetzt und aus dem Ausgangsanschluß OUT ausgegeben. Gleichzeitig wird, wie es in Figur 32G gezeigt ist, F2 logisch "0", die UND-Schaltungen 3003-1 bis 3003-10 werden eingeschaltet, e(M1) wird in den Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden eingegeben, der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3001 gibt e(M1)+e(M2) aus und bei t4, bei welchem CK1 logisch "1" wird, wird es am F/F3002 gesetzt.
Nachfolgend ist die Funktionsweise der Verfahrensperiode M3 die gleiche wie die der Verfahrensperiode M2 in Figur 33F. Das heißt, bei t5, bei welchem CK 2 logisch "1" wird, wird e(M1)+e(M2) aus dem Ausgangsanschluß OUT des Summierers 2907 in Figur 30 ausgegeben. Gleichzeitig wird F3 logisch "1" und das Grundmodul 2901 in Figur 29 gibt die Wellenform e(M3) aus, die auf der Grundlage von e(M1)+e(M2) moduliert ist. Bei t5 wird F0 logisch "0" und e(M3) wird in den Summierer 2908 eingegeben. Gleichzeitig wird F1 logisch "1" und der Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden des Addierers 3101 in Figur 31 nimmt lauter Signale 0 auf und der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3101 gibt e(M3) aus. e(M3) wird bei t6, bei welchem CK1 logisch "1" wird, am F/F3102 gesetzt. Andererseits ist bei t5 F0 logisch "0" und der Anschluß S1 des Schalters 5W2913 in Figur 29 ist nicht angeschlossen, wobei als ein Ergebnis der Additionsanschluß IA des Addierers 3001 in Figur 30 lauter Signale 0 aufnimmt. Und bei t5 wird F0 logisch "0". Somit werden die UND-Schaltungen 3003-1 bis 3003-10 eingeschaltet und das am Ausgangsanschluß OUT ausgegebene e(M1)+e(M2) wird in den Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden eingegeben. Deshalb gibt der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3001 e(M1)+e(M2) aus. Das Ausgangssignal wird bei t6, bei welchem CK1 logisch "1" ist, am F/F3002 gesetzt.
Die Funktionsweise der Verfahrensperiode M4 ist die gleiche wie die der Verfahrensperiode M4, die in Figur 33F gezeigt ist. Das heißt, bei t7, bei welchem CK2 logisch "1" wird, gibt der Summierer 2907 in Figur 30 am Ausgangsanschluß OUT e(M1)+e(M2) aus. Gleichzeitig wird F3 logisch "1" und die Wellenform e(M4), die auf der Grundlage von e(M1)+e(M2) moduliert ist, wird aus dem Grundmodul 2901, das in Figur 29 gezeigt ist, ausgegeben. Bei t7 wird F0 logisch "0" und e(M4) wird in den Summierer 2908 eingegeben. Der Summierer 2908 in Figur 31 gibt e(M3), das bei t7, bei welchem CK2 logisch "1" wird, am F/F3102 gesetzt ist, am Anschluß FFOUT aus. Gleichzeitig wird, wie es in Figur 32G gezeigt ist, F1 logisch "0", die UND-Schaltungen 3103-1 bis 3103-10 werden eingeschaltet, das vorhergehende e(M3) wird in den Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden eingegeben und der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3101 gibt e(M3)+e(M4) zum Ausgangsanschluß OUT aus. Das Ausgangssignal wird bei t8, bei welchem ECLK logisch "1" wird, am F/F2909 in Figur 29 verriegelt.
Gemäß der vorhergehenden Funktionsweise der Verfahrensperiode M1-M4 werden zwei Arten von Wellenformausgangssignalen e(M3) und e(M4), die jeweils mit e(M1)+e(M2) moduliert sind, gemischt, um einen Abtastwert einer Musiktonwellenform auszugeben. Durch Wiederholen der vorhergehenden Funktionsweise erzeugt das Tonsystem 2912 den entsprechenden Musikton durch den D/A-Wandler 2910 und das LPF 2911.
Bei den Bildungsbeispielen, die in den Figuren 33A bis 33G gezeigt sind, wie sie vorhergehend erklärt worden sind, zum Beispiel dem, das in Figur 33C gezeigt ist, wird das Wellenformausgangssignal e(M2), das in einer Stufe durch eine Sinuswelle, die in einer Verfahrensperiode M1 und einer Verfahrensperiode M2 erzielt wird, moduliert ist, erzielt und die gleiche Wellenform e(M4) wird sowohl bei der Verfahrensperiode M3 als auch bei der Verfahrensperiode M4 ausgegeben. Das Wellenformausgangssignal, das wie die vorhergehenden e(M2) oder e(M4) erzielt wird, ist das, das durch ein Modulieren einer Dreieckswelle erzielt wird, die viele Harmonische enthält, die ursprünglich in dem Dreieckswellendecodierer 2914 des Grundmoduls 2901 in Figur 29 enthalten ist, was zu jeweiligen Wellenformausgangssignalen führt, welche viele harmonische Komponenten aufweisen. Deshalb ist gemäß der vorliegenden Erfindung, verglichen mit dem Fall, in dem ein Verfahren eines Modulierens einer Sinuswelle, das in dem Abschnitt "Hintergrund der Erfindung" erklärt ist, an dem Grundmodul angewendet wird, eine Musiktonwellenform selbst dann reicher an harmonischen Komponenten, wenn die Modulation lediglich in einer einzigen Stufe ausgeführt wird.
Bei der Verfahrensperiode M1 oder der Verfahrensperiode M3, die in Figur 33C gezeigt sind, wird der Wert der Amplitudenkoeffizienten AMP0-AMP9, die durch das Grundmodul 2901 in Figur 29 gegeben sind, von 1 bis 0 verringert, wenn die Zeit verstreicht, nachdem die Tonerzeugung gestartet ist. Die Charakteristiken der Wellenformausgangssignale e(M2) oder e(M4), die in der Verfahrensperiode M2 oder in der Verfahrensperiode M4 erzielt werden, können allmählich von einem Zustand, in welchem harmonische Komponenten beinhaltet sind, zu einem Zustand geändert werden, in welchem eine einzige Sinuswelle beinhaltet ist. Diese Funktionsweise kann nicht durch das Verfahren realisiert werden, das in dem Abschnitt "Hintergrund der Erfindung" erklärt ist, bei welchem ein Verfahren eines einfachen Modulierens einer Dreieckswelle an dem Grundmodul angewendet wird.
Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel kann eine Musiktonwellenform, wie zum Beispiel ein Hammondton, durch ein paralleles Mischen von vier Arten von Wellenformausgangssignalen e(M1)-e(M4) von jeweiligen einzigen Sinuswellenkomponenten wie in dem Bildungsbeispiel, das in Figur 33D gezeigt ist, erzielt werden. Jedoch kann der zuvor erwähnte Stand der Technik eine solche Musiktonwellenform nicht realisieren.
Wie es zuvor erwähnt worden ist, kann die vorliegende Erfindung eine ausreichende Anzahl von harmonischen Komponenten auch in einer einfachen Ausbildung erzielen. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung einfach einen sinuswellenzusammengesetzten Ton, wie zum Beispiel einen Hammondton, erzielen, der durch ein zueinander paralleles Mischen eines Wellenformausgangssignals, das lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente aufweist, oder eines Wellenformausgangssignals erzielt wird, das eine einzige Sinuswellenkomponente aufweist, die eine unterschiedliche Frequenz aufweist.
Desweiteren können die Zeitänderungscharakteristiken der Amplitudenkoeffizienten AMP0-AMP9 in jeweiligen Verfahrensperioden geändert werden. Dies ermöglicht es, eine Musiktonwellenform vorzusehen, welche unmittelbar nach einem Start einer Tonerzeugung eine reiche harmonische Komponente beinhaltet und sich so ändert, daß sich die harmonische Komponente mit der Zeit vermindert, wobei letztlich lediglich eine einzige Sinuswelle zurückbleibt. Dies wird durch eine einfache Verbindung und Kombination erreicht. Somit ist es in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, eine Musiktonwellenform von einer Erzeugung einer Musikton wellenform, die eine reiche harmonische Komponente, welche durch den Stand der Technik nicht einfach realisiert werden kann, zu einer Erzeugung einer Musiktonwellenform wählbar zu erzeugen, die eine einzige Sinuswelle aufweist.

4. Erklärung des vierten Ausführungsbeispiels

Als nächtes wird vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt.
Zusätzlich zu der Struktur des dritten Ausführungsbeispiels beinhaltet das vierte Ausführungsbeispiel eine Bildungseinstellungseinheit 3401 zum Ermöglichen, daß ein Bediener eine Bildung einstellt, und eine Bildungsanzeigeeinheit 3404 zum Durchführen einer Anzeige einer eingestellten Bildung. Figur 34 zeigt eine Struktur des vierten Ausführungsbeispiels. Mit Ausnahme der Steuereinrichtung 2906 ist sie die gleiche wie die in Figur 29.
In Figur 34 sind die Bildungseinstellungseinheit 3401 und die Bildungsanzeigeeinheit 3404 an eine Steuereinrichtung 2906 angeschlossen. Die Bildungseinstellungseinheit 3401 weist eine Herstellervoreinstellungseinheit 3042 und eine Bedienereinstellungseineheit 3403 auf.
Die Herstellervoreinstellungseinheit 3402 ist ein Abschnitt zum Ermöglichen, daß ein Bediener eine von einem Hersteller voreingestellte Bildung bestimmt. Ein Hersteller stellt eine Bildung, wie sie in den Figuren 33A bis 33G gezeigt ist, im voraus ein und durch ein Niederdrücken irgendiener der Tasten "a" - "g" kann ein Bediener selektiv eine der Bildungen, die in den Figuren 33A bis 33G bezeichnet sind, auswählen. In Übereinstimmung mit dieser Auswahl gibt die Steuereinrichtung 2906 Bildungsinformationsdaten F0 bis F3 aus, die durch ein Funktionszeitablausfdiagramm in den Figuren 32A bis 32G gezeigt sind, und führt ein Verfahren aus, das den jeweiligen Bildungen entspricht.
Die Bedienereinstellungseinheit 3403 ist eine Einheit zum Ermöglichen, daß ein Bediener wählbar eine andere Bildung als die von dem Hersteller vorbestimmte einstellt. Ein Bediener kann eine wählbare Bildung unter Verwendung einer Einstelltaste einstellen, die in de Tastentätigkeiten werden später beschrieben. Die Steuereinrichtung 2906 erzeugt in Übereinstimmung mit einem durch die Bedienereinstellungseinheit 3403 eingestellten Inhalt und einer vorbestimmten Logik Bildungsinformationsdaten F0 bis F3 und führt das entsprechende Verfahren aus.
Als nächstes zeigt die Bildungsanzeigeeinheit 3404 den Inhalt einer von der Bildungseinstellungseinheit 3401 eingestellten Bildung an. Die Bildungsanzeigeeinheit 3404 weist eine Abbildungsanzeigeeinheit 3405, eine Symbolanzeigeeinheit 3406 und eine Einheit 3407 zum Anzeigen einer arithmetischen Operation auf.
Die Abbildungsanzeigeeinheit 3405 weist zum Beispiel eine Flüssiganzeigetafel auf und die Anzeigeeinheit zeigt eine Verbindungsbeziehung der gleichen Bildung wie in den Figuren 33A bis 33G an.
Die Symbolanzeigeeinheit 3406 zeigt Symbole der jeweiliegen Bildungen an. Im Fall der von einem Hersteller voreingestellten Bildung wird ein Symbol von "a" bis "g", das den jeweiligen Bildungen entspricht, die in den Figuren 33A bis 33G gezeigt sind, angezeigt. Im Gegensatz dazu wird im Fall der von dem Bediener eingestellten Bildung zum Beispeil das Symbol "U" angezeigt.
Die Einheit 3407 zum Anzeigen einer Gleichung einer arithmetischen Operation zeigt an, welche Art der Operation in der vorbestimmten Bildung ausgeführt wird. M1-M4 sind jeweilige Verfahrensperioden, die vorhergehend in dem dritten Ausführungsbeispielen dargestellt worden sind. Ein Operand " " bezeichnet im Fall von "M1 M2", daß das Ausgangssignal, das während der Verfahrensperiode M1 erzielt wird, zu einem Modulationseingangssignal für die Verfahrensperiode M2 gewandelt wird. Ein Operand "+" bezeichnet im Fall von "M1+M2", daß das Ausgangssignal, das während der Verfahrensperiode M1 erzielt wird, mit dem Ausgangssignal gemischt wird, das während der Verfahrensperiode M2 erzeilt wird. Demgemäß bezeichnet "e=(M1 M2)+M3+M4", daß das Ausgangssignal der Verfahrensperiode M2, das durch eine Operation von "M1 M2" erzielt wird, das Ausgangssignal der Verfahrensperiode M3 und das Ausgangssignal der Verfahrensperiode M4 gemischt werden, um ein Wellenformeausgangssignal e zu erzielen.
In Übereinstimmung mit der vorhergehenden Beziehung ist an der Bedienereinstllungseinheit 2403 in der Bildungseinstellungseinheit 3401 eine Einstelltaste vorgesehen, die " " bzw. "+" entspricht. Die Taste "×" der Bedienereinstellungseinheit 3403 in Figur 34 wird verwendet, wenn das Ausgangssignal während der Verfahrensperiode M1 mit dem Ausgangssignal während der Verfahrensperiod M2 multipliziert wird, was in dem dritten Ausführungsbeispiel nicht gezeigt ist, und in diesem Fall wird "M1 × M2" angezeigt.
Wie es zuvor beschrieben worden ist, sind die Bildungseinstellungseinheit 3401 und die Bildungsanzeigeeinheit 3404, wie sie in Figur 34 bezeichnet sind, vorgesehen, was es dem Bediener ermöglicht, eine wirkungsvolle Bildung einzustellen.

5. Erklärung des fünften Ausführungsbeispiels

Die prinzipielle Struktur und die detaillierte Struktur der vorliegenden Erfindung sind, wie sie in den Figuren 28, 29 bis 31 bezüglich des dritten Ausführungsbeispiels gezeigt. Jedoch ist die Funktionsweise der Steuereinrichtung 2906 (in Figur 29) in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterschiedlich zu der in dem dritten Ausführungsbeispiel.
In dem dritten Ausführungsbeispiel wählt ein Bediener wählbar eine der Bildungen, die in den Figuren 33A bis 33G gezeigt sind, aus und die Steuereinrichtung 2906 in Figur 29 erzeugt Bildungsinformationsdaten F0 bis F3, zwei Phasentakte CK1 und CK2 und einen Verriegelungstakt ECLK, wie sie in den Figuren 32A bis 32G gezeigt sind. Deshalb kann, wie es zuvor beschrieben worden ist, ein Musikton unter Verwendung eines Algorithmus erzeugt werden, der der ausgewählten Bildung entspricht. In diesem Fall können jeweilige Bildungen durch eine Schalttätigkeit durch einen Künst1er bestimmt werden.
Im Gegensatz dazu drückt in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zu jeder Zeit ein Künst1er eine Taste einer Tastatureinheit (nicht gezeigt) nieder und erzeugt somit einen Musikton, wobei eine Bildung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach dem Start einer Erzeugung eines Musiktons automatisch umgeschaltet werden kann.
Das heißt, ein Künst1er kann eine Einstellung durch eine Parametereinstellungseinheit so durchführen, daß eine Bildung nach einer Tonerzeugungstätigkeit zum Beispiel so eingestellt werden kann, daß sie von der Bildung, die in Figur 33B gezeigt ist, zu der Bildung, die in Figur 33E gezeigt ist, geändert wird, wie es in Figur 35 gezeigt ist. Ein Spieler kann ebenso eine Zeit bis zu einer Änderung einer Bildung nach einer Erzeugung eines jeweiligen Tons voreinstellen, wie es in Figur 35 gezeigt ist.
Deshalb erzeugt die Steuereinrichtung 2906, die in Figur 29 gezeigt ist, Bildungsinformationsdaten F0 bis F3, zwei Phasentakte CK1 und Ck2 und einen Verriegelungstakt ECLK zu einem Zeitpunkt, der durch A1 in Figur 36 gezeigt ist, wobei mit einer Erzeugung jeweiliger Töne gestartet wird, bis eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist. Der Zeitablauf der Tätigkeit ist wie vorhergehend beschrieben und in Figur 32B gezeigt. Deshalb kann eine Tonerzeugungstätigkeit in Übereinstimmung mit einem Algorithmus ausgeführt werden, der der Bildung in Figur 33B entspricht. Wenn eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, erzeugt die Steuereinrichtung 2906 Bildungsinformationsdaten F0 bis F3, zwei Phasentakte CK1 und CK2 und einen Verriegelungstakt ECLK zu einem Zeitpunkt, der durch A2 in Figur 36 gezeigt ist. Dieser Operationszeitablauf ist so, wie er in Figur 32E gezeigt ist. Deshalb kann eine Tonerzeugungstätigkeit in Übereinstimmung mit einem Algorithmus ausgeführt werden, der der Bildung in Figur 33E entspricht.
In diesem Fall bestimmt die Steuereinrichtung 2906 den Zeitpunkt, bei welchem eine Erzeugung eines jeweiligen Musiktons startet, als den Punkt, bei welchem ein Spieler die Ausführungstätigkeitseinheit, wie zum Beispiel eine nicht gezeigte Tastatur, betätigt.
Die Steuereinrichtung 2906 weist einen nicht gezeigten Zeitgeber auf, welcher an dem Start einer Musiktonerzeugung betätigt wird. Dieser bestimmt, ob die vorbestimmte Zeit verstrichen ist.
Wie es zuvor beschrieben worden ist, wird es durch ein Ändern der Bildung nach dem Start einer Tonerzeugung möglich, einen Musikton mit einer größeren Veränderbarkeit von harmonischen Strukturen als wenn eine Bildung nach einem Start einer Tonerzeugung festgelegt ist, zu erzeugen. Die Kombination von Bildungen, welche sich nach dem Start der Tonerzeugung ändern, ist nicht auf zwei begrenzt: mehr als drei Kombinationen können verwendet werden. In diesem Fall werden mehr als zwei Zeitpunkte, bei welchen sich die Bildung ändert, bestimmt.

6. Erklärung des sechsten Ausführungsbeispiel.

Als nächstes wird das sechste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt. Die prinzipielle Struktur und detaillierte Struktur der vorliegenden Erfindung sind die gleichen wie in den Figuren 28 bis 31 bezüglich des dritten Ausführungsbeispiels. Das dritte Ausführungsbeispiel erklärt den Fall, in dem lediglich ein einziger Musikklang erzeugt werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, einen Musikton unter Verwendung von 8 Tonvielstimmigkeiten zu erzeugen. Deshalb ist die Funktionsweise der Steuereinrichtung 2906 in Figur 29 um einiges unterschiedlich zu der in dem dritten Ausführungsbeispiel.
Der erste Typ des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird erklärt. Wie es in Figur 37A gezeigt ist, sind jeweilige Abtastperioden in 8 Kanalzeiten CH1-CH8 zeitgeteilt unterteilt, die dem Zeitpunkt der Tonerzeugung von jeweiligen 8 vielstimmigen Musiktönen entsprechen. Desweiteren sind jeweilige Kanalzeiten auf die gleiche Weise wie in dem dritten Ausführungsbeispiel in Verfahrensperioden M1 bis Verfahrensperioden M4 geteilt.
Jeweilige Abtastwerte von 8 vielstimmigen Musiktönen in jeweiligen Kanalzeiten werden erzeugt. Sie werden an dem Ende von jeweiligen Abtastperioden von dem Summierer 2908, der in Figur 27 gezeigt ist, summiert. Demgemäß wird zu jeder Abtastperiode ein Musikton, der durch ein Addieren von 8 Tönen erzielt wird, vom F/F2909 und D/A 2910 in Figur 29 erzeugt und das Tonsystem 2912 erzeugt von einem sprachlichen Gesichtspunkt 8 Töne gleichzeitig.
Das Verfahren zum Realisieren der vorhergehenden Funktionsweise wird unter Bezugnahme auf Figur 37A im Detail beschrieben.
Figur 37A zeigt ein Funktionszeitablaufsdiagramm im Fall, in dem ein Musikton auf der Grundlage der Bildung, die in Figur 33A gezeigt ist, durch 8 Tonvielstimmigkeiten in der Struktur, die den Figuren 29 bis 31 gezeigt ist, erzeugt wird. In Figur 37A sind jeweilige Operationszeitpunkte in jeweiligen Kanalzeiten CH1-CH8 weitestgehend die gleichen wie die Operationszeitpunkte, die in Figur 32 gezeigt sind, wie sie zuvor beschrieben worden sind. Figur 37A ist darin zu Figur 32A unterschiedlich, daß die Logik lediglich "1" ist, wenn Bildungsinformationsdaten F1 in der Verf ahrensperiode M1 des Kanalzeitpunkts CH1 vorgesehen sind, und die Logik ist in allen anderen Fällen "0". Figur 32A ist ebenso darin unterschiedlich, daß der Takt ECLK lediglich während der Verfahrensperiode M4 des Kanal zeitpunkts Ch8 logisch "1" wird.
Zu Beginn wird während der Verfahrensperiode M1 der Kanalzeit CH1, welche der Kopf der jeweiligen Abtastperiode ist, F1 logisch "1", wodurch der Summierer 2908 gelöscht wird. Wie es in Figur 32A dargestellt ist, wird die Verfahrensoperation während der Verfahrensperiode M1-M4 der Kanalzeit CH1 ausgeführt und die ersten Musiktondaten werden auf der Grundlage der Bildung in Figur 33A erzeugt. Die Musiktondaten werden durch den Addierer 3101 des Summierers 2908 in Figur 31 am F/F3102 gesetzt, wenn der Takt CK1 logisch "1" wird, was während der Verfahrensperiode M4 von CH1 auftritt. Wie es unterschiedlich zu Figur 32A ist, ist der Verriegelungstakt ECLK logisch "0". Somit wird die Verriegelungsoperation nicht am F/F2909 (Figur 29) ausgeführt.
Als nächstes wird die Verfahrensoperation während der Verfahrensperiode M1-M4 der Kanal zeit CH2 in Figur 32A ausgeführt und die zweiten Musiktondaten werden auf der Grundlage der Bildung in Figur 33A erzeugt. Musiktondaten werden in den Additionseingangsanschluß IA des Addierers 3101 des Summierers 2908 in Figur 31 eingegeben, wenn der Takt CLK1 logisch "1" wird, was während der Periode M4 von CH2 auftritt. Im Summierer 2908 in Figur 31 werden, wenn während der Verfahrensperiode M4 von CH2 CK2 logisch "1" wird, die ersten Musiktondaten, die am F/F3102 gesetzt sind, aus dem Anschluß FFOUT ausgegeben. Gleichzeitig wird F1 logisch "0", wie es in Figur 37A gezeigt ist, und die UND-Schaltungen 3103-1 - 3103-10 werden eingeschaltet. Somit wird der erste Musikton in den Eingangsanschluß IB des zweiten Summanden des Addierers 3101 eingegeben und der Additionsausgangsanschluß A+B des Addierers 3101 erzeugt Daten, bei welchen die ersten Musiktondaten zu den zweiten addiert sind. Wenn CK1 logisch "1" wird, werden die vorhergehenden Daten am F/F3102 gesetzt.
Das gleiche Verfahren wird von Kanalzeiten CH3 bis CH8, welche in Figur 37A dargestellt ist, ausgeführt und die Musiktondaten von 8 Tönen werden addiert.
Der Verriegelungstakt ECLK wird zu der gleichen Zeit logisch "1", zu der der Takt CK1 logisch "1" wird. Dies tritt während der Verfahrensperiode M4 der Kanal zeit CH8 auf, die in Figur 37A gezeigt ist. Somit wird ein Abtastwert der Musiktondaten, bei welchen 8 Töne addiert sind, am F/F2909 in Figur 29 verriegelt.
In Übereinstimmung mit der Verarbeitung in den Kanalzeiten CH1-CH8 in Figur 37A wird ein Abtastwert von Daten, bei welchen 8 Töne auf der Grundlage der Bildung in Figur 33A addiert sind, ausgegeben. Durch Wiederholen dieses Verfahrens erzeugt das Tonsystem 2912 Musiktondaten, die 8 Tonvielstimmigkeiten aufweisen, durch den D/A-Wandler 2910 und das LPF 2911 in Figur 29.
Wie es zuvor beschrieben worden ist, wird ein Musikton auf eine Weise von 8 Tonvielstimmigkeiten auf der Grundlage des Funktionszeitablaufsdiagraittms in Figur 37A erzeugt. Dieser Musikton steht auf der Grundlage der in Figur 33A gezeigten Bildung. Die Erzeugung von vielstimmigen Tönen, die den Figuren 33B bis 33G entsprechen, kann auf die gleiche Weise realisiert werden.
Als nächstes wird der zweite Typ des sechsten Ausführungsbeispiels erklärt. Bei diesem Typ wird ein Musikton, der 8 Tonvielstimmigkeiten aufweist, ähnlich wie bei dem ersten Typ erzeugt. Bei dem zweiten Typ wird das F/F3002 des Summierers 2907 in Figur 31 durch ein Schieberegister ausgebildet, welches 8 Töne verarbeiten kann. Somit wird das Zeitteilungsverfahren für 8 Töne für jeweilige Verfahrensperioden M1 bis M4 ausgeführt. Dies ist zu dem ersten Typ unterschiedlich. Wie es in Figur 37B gezeigt ist, werden jeweilige Abtastperioden in vier Bereiche geteilt, die die Verfahrensperiode M1 bis Verfahrensperiode M4 aufweisen, und jeweilige Verfahrensperioden werden auf eine Zeitteilungsweise in Kanalzeiten CH1-CH8 geteilt.
Wie es zuvor beschrieben worden ist, wird das F/F3002 des Summierers 2907 in Figur 31 durch ein Schieberegister mit 8 Stufen gebildet. Verfahrensoperationen während den Verfahrensperioden M1-M4 können für jede Kanal zeit parallel ausgeführt werden. Das heißt, für eine einzelne Kanalzeit, zum Beispiel CH1, werden jeweilige Verfahrensoperationen in den Verfahrensperioden M1-M4 wie für den Fall, der in Figur 32A gezeigt ist, ausgeführt. Bildungsinformationsdaten F1 werden lediglich zu der Kanal zeit CH1 der Verfahrensperiode M1 logisch "1" und werden in allen anderen Fällen logisch "0". Der Verriegelungstakt ECLK wird lediglich zu der Kanalzeit CH8 der Verfahrensperiode M4 logisch "1". Während den Kanalzeiten CH1-CH8 der Verfahrensperiode M4 werden Bildungsinformationsdaten F0 logisch "0" und die ersten bis achten Musiktondaten, die aus dem Grundmodul 2901 in Figur 29 ausgegeben werden, werden sequentiell in den Summierer 2908 in Figur 31 eingegeben. Außerdem werden die Bildungsinformationsdaten F1 logisch "0". Somit summiert im Summierer 2908 in Figur 31 der Addierer 3101 die Musiktondaten der vorhergehenden 8 Töne durch das F/F3102 und die UND- Schaltungen 3103-1 - 3103-10 sequentiell. Wenn der Takt CH1 der Kanal zeit CH8 der Verfahrensperiode M4 in Figur 37D logisch "1" ist, wird der Verriegelungstakt ECLK gleichzeitig "1". Somit wird ein Abtastwert der Musiktondaten, bei welchen 8 Töne addiert sind, am F/F2909 in Figur 29 verriegelt
Wie bei dem ersten Typ ist es möglich, einen Musikton zu erzeugen, der 8 Tonvielstimmigkeiten aufweist.
Bei dem zweiten Typ ist lediglich eine Erzeugung des vielstimmigen Tons, der Figur 33A entspricht, gezeigt. Jedoch kann ähnlich eine Erzeugung der vielstimmigen Töne, die den Figuren 33B bis 33G entsprechen, realisiert werden.
Das sechste Ausführungsbeispiel erklärt den Fall von 8 Tonvielstimmigkeiten, aber eine andere Anzahl von Vielstimmigkeiten kann natürlich durch ein Ändern der Anzahl von Zeitteilungen realisiert werden.

7. Erklärung des siebten Ausführungsbeispiels.

Als nächstes wird das siebte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Konzept des Grundmoduls ähnlich zu dem des dritten Ausführungsbeispiels. In dem dritten Ausführungsbeispiel kann das Grundmodul 2801 in Figur 28 auf der Grundlage der Bildung, die in den Figuren 33A bis 33G gezeigt ist, betrieben werden. Somit kann ein Musikton, der verschiedene harmonische Strukturen aufweist, erzeugt werden. Das vorliegende Ausführungsbeispiel weist die Funktion eines Rückkoppelns des Ausgangssignals des Grundmoduls zu seinem eigenen Eingang auf und kann desweiteren einen Musikton erzeugen, der eine komplexere harmonische Struktur aufweist.
Die Struktur des Grundmoduls 3801 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in Figur 38 gezeigt. In dem Grundmodul 2801 in Figur 28 wird die Ausgangsseite, das heißt, die Amplitude des decodierten Ausgangssignals D aus dem Decodierer 105, durch den MUL 106 gesteuert. Im Gegensatz dazu wird im Grundmodul 3801 in Figur 38 das decodierte Ausgangssignal D aus dem Decodierer 105 selektiv aus dem Ausgangsanschluß OUT ausgegeben und die Amplitude des Modulationssignals WM, die von einem Anschluß MOD IN eingegeben wird, wird durch einen MUL 103 gesteuert. In beiden Ausführungsbeispielen bildet das Ausgangssignal eines Grundmoduls ein Modulationseingangssignal zu einem anderen Grundmodul aus. Somit ist die Funktionsweise des Grundmoduls 3801 in Figur 38 weitestgehend die gleiche wie in dem Fall des Grundmoduls 2801 in Figur 28. Ein Beispiel einer Bildung, die eine Mehrzahl von Grundmodulen 3801 in Figur 28 aufweist, ist in den Figuren 39A bis 39D gezeigt. Obgleich es in der Darstellung nicht gezeigt ist, kann das vorliegende Ausführungsbeispiel eine Struktur vorsehen, bei welcher ein Grundmodul wie in dem dritten Ausführungsbeispiel in einer Zeitteilungsverarbeitung arbeitet, wie es in Figur 29 gezeigt ist.
Figur 39A zeigt ein Beispiel der ersten Bildung. In diesem Beispiel wird im Grundmodul 3801 das Wellenformausgangssignal e aus dem Ausgangsanschluß OUT als das Musiktonsignal ausgegeben und wird direkt in das Grundmodul 3801 eingegeben.
In Übereinstimmung mit der vorhergehenden Struktur kann das Wellenformausgangssignal e des Grundmoduls 3801 als das Modulationseingangssignal des Grundmoduls 3801 verwendet werden.
In diesem Fall kann der Wert der Modulationsgradfunktion I(t), der in den MUL 103 (Figur 38) eingegeben wird, zum Beispiel zu 0 gemacht werden. Dann wird das Wellenformausgangssignal e gleich zu dem Fall, in dem das Modulationssignal WM in Gleichung (25) 0 ist, und eine einzige Sinuswelle wird ausgegeben, wie es in dem dritten Ausführungsbeispiel erklärt ist. Dieses Beispiel der Funktionsweise kann durch das Verfahren eines einfachen Modulierens einer Dreieckswelle, das in dem Abschnitt "Hintergrund der Erfindung" erklärt ist, nicht realisiert werden. Deshalb sieht dieses Ausführungsbeispiel einen spezifischen Effekt vor.
Wenn der Wert der Modulationsgradfunktion I(t) erhöht wird, ist andererseits eine Mehrzahl von harmonischen Komponenten wie in dem dritten Ausführungsbeispiel beinhaltet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Wellenformausgangssignal e zu dem Anschluß MOD IN zurückgekoppelt, wodurch eine weitere komplexe Struktur realisiert wird. Eine komplexere harmonische Struktur kann, verglichen mit dem Fall des Verfahrens eines Modulierens der Sinuswelle, das in dem Abschnitt "Hintergrund der Erfindung" erklärt ist, das an dem Grundmodul angewendet wird, unter lediglicher Verwendung einer einstufigen Rückkopplung realisiert werden.
Deshalb kann durch fortschreitendes Erhöhen der Modulationsgradfunktion I(t) von 0 oder durch fortschreitendes Verringern von ihr von einem großen Wert eine Wellenform von einer einzigen Sinuswelle zu einer äußerst komplex modulierten Wellenform kontinuierlich erzielt werden.
Figur 39B zeigt ein Beispiel der zweiten Bildung in dem siebten Ausführungsbeispiel. In diesem Beispiel wird das Ausgangssignal des Grundmoduls 3801 (Nr. 1), das die gleiche Rückkopplungsschleife wie in Figur 39A aufweist, desweiteren in den Anschluß MOD IN des zweiten Grundmoduls 35 3801 (Nr. 2) eingegeben und das Wellenformausgangssignal e des Grundmoduls 3801 (Nr. 2) wird als das Musiktonsignal ausgegeben.
In diesem Fall wird der Wert der Modulationsgradfunktion I(t), die in den MUL (Figur 38) des Grundmoduls 3801 (Nr. 2) eingegeben wird, zum Beispiel zu 0 gemacht und eine einzige Sinuswelle kann als das Wellenformausgangssignal e wie in Figur 39A ausgegeben werden.
Wenn der Wert der vorhergehenden Modulationsgradfunktion I(t) andererseits groß ist, können harmonische Komponenten hervorgehoben werden. Somit kann eine zu der in Figur 39A unterschiedliche harmonische Struktur erzielt werden.
In Figur 39B kann der Wert der Modulationsgradfunktion I(t) an jedem Grundmodul 3801, die die Nr. 1 und Nr. 2 aufweisen, gesteuert werden. Deshalb ist es möglich, ein breiteres Steuern als in Figur 39A durchzuführen. Durch Ändern des Frequenzverhältnisses des Trägerwellenphasenwinkels ωct des Grundmoduls 3801 wird ein Musiksignal, das eine sich breiter ändernde harmonische Struktur aufweist, erzeugt.
Wie es in Figur 39C gezeigt ist, kann zusätzlich zu der Struktur in Figur 39B eine dritte Bildung so aufgebaut sein, daß ein Signal durch ein Multiplizieren des Ausgangssignals des Grundmoduls 3801 (Nr. l) mit der Modulationsgradfunktion I'(t) im Summierer MUL 3901 erzielt wird und in den Anschluß MOD IN des Grundmoduls 3801 (Nr. 2) eingegeben wird. Dadurch wird die Modulationsgradfunktion I'(t) als ein Parameter angewendet, der in der Lage ist, die Harmonischen zu steuern. Somit kann die dritte Bildung ein breiteres Steuern von Harmonischen als die in Figur 38B durchführen.
Figur 39D zeigt das vierte Bildungsbeispiel. In diesem Beispiel sind n Grundmodule 3801, die die gleiche Rückkopplung wie in Figur 39A aufweisen, parallel angeordnet. Die Ausgangssignale der Grundmodule 3801 (Nr. 1) bis 3801 (Nr. n) werden am Addierer ADD 3902 addiert und das Additionssignal wird desweiteren in den Anschluß MOD IN des Grundmoduls 3801 (Nr. n+1) eingegeben und das Wellenformausgangssignal e des Grundmoduls 3801 (Nr. n+1) wird als ein Musikton ausgegeben. Diese Struktur kann ein zu der in den Figuren 39A - 39C unterschiedliches Steuern von Harmonischen realisieren.

8. Erklärung des achten Ausführungsbeispiels.

Als nächstes wird das achte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel verwendet das gleiche Grundmodul wie in dem siebten Ausführungsbeispiel, das in Figur 38 gezeigt ist. Das siebte Ausführungsbeispiel ist so aufgebaut, daß es ein Wellenformausgangssignal e aus dem Grundmodul 3801 zu seinem Anschluß MOD IN zurückkoppelt. Im Gegensatz dazu ist das vorliegende Ausführungsbeispiel so aufgebaut, daß es das Wellenformausgangssignal e zu dem Anschluß MOD IN des Grundmoduls 3801, welches vorhergehend vorgesehen ist, durch mehrere Schritte zurückkoppelt.
Die Bildung der vorliegenden Erfindung ist in Figur 40 gezeigt. Das Ausgangssignal des ersten Grundmoduls 3801 (Nr. 1) wird in den Anschluß MOD IN des Grundmoduls 3801 (Nr. 2) eingegeben, womit mehrere Grundmodule Kaskadenverbindungen ausbilden. Das Wellenformausgangssignal e des Grundmoduls 3801 (Nr. n) der n-ten Stufe, welches die letzte Stufe ist, wird als ein Musiksignal ausgegeben und wird ebenso in den Anschluß MOD IN des Grundmoduls 3801 (Nr. 1) in der ersten Stufe eingegeben. Diese Struktur kann ein zu der des siebten Ausführungsbeispiels unterschiedliches Steuern von Harmonischen realisieren, wodurch ein spezifischer Effekt erzielt wird.

9. Erklärung des neunten Ausführungsbeispiels

Als nächstes wird das neunte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt.
Zuerst wird das Prinzip des neunten Ausführungsbeispiels erklärt. Figur 41 zeigt die Struktur des neunten Ausführungsbeispiels.
Das Prinzip dieser Struktur besteht in der Tatsache, daß das Modulationssignal WM keine einfache Sinuswelle ist, die von dem Modulations-ROM 102, wie er in Figur 1 gezeigt ist, erzeugt wird, sondern ein Signal ist, das verschiedene Charakteristiken aufweist, die durch einen Modulationswellenphasenwinkel-ROM 4101 und einen Dreieckswellendecodierer 4102 erzeugt werden.
Die Funktionswellenform, die in Figur 2 gezeigt ist, wird in einem Trägerwellen-ROM 101 gespeichert. Deshalb sind die Beziehungen zwischen dem Trägerwellenphasenwinkel ωct[rad] und dem Trägersignal ωC[rad] in Bereichen I, II und III, wie sie durch Gleichung (3) dargestellt sind.
Andererseits ist die Beziehung zwischen dem Modulationswellenphasenwinkel ωmt [rad] im Modulationswellenphasenwinkel-ROM 4101 und dem modulationswellenkorrigierten Phasenwinkel ωtπ[rad], ausgedrückt durch die Gleichung
ωt, = f (ωmt) ... (26),
wobei f als eine Modulationsfunktion definiert ist.
Die Beziehung zwischen dem modulationswellenkorrigierten Phasenwinkel ωt, und dem Modulationssignal WM[rad] nach einem Durchlaufen eines MUL 103 ist gegeben durch
WM = I(t) TRI (ωt,) ... (27),
wobei TRI(x) als eine Dreieckswellenfunktion definiert ist.
Demgemäß ist die Beziehung zwischen dem Modulationswellenphasenwinkel ωmt und dem Modulationssignal WM[rad] durch ein Einsetzen der vorhergehenden Gleichung (27) in die Gleichung (26) ausgedrückt, d.h.
WM = I(t) TRI {f (ωmt)} ... (28).
Das Trägersignal WC und das Modulationssignal WM, welche durch die Gleichungen (3) bzw. (28) arithmetisch berechnet werden, werden in einen Decodierer 105 eingegeben, wodurch es ermöglicht wird, daß das decodierte Ausgangssignal D aus dem Decodierer 105 ausgegeben wird. Das Wellenformausgangssignal e, das durch ein Multiplizieren dieses Ausgangssignals mit dem Amplitudenkoeffizienten A im MUL 106 erzielt wird, wird wie folgt ausgedrückt.
e = A TRI {(π/2) sin ωct + I(t) TRI {f (ωmt)}} .. (0 ≤ ωct ≤ π/2)
e = A TRI (π - (π/2) sin ωct + I(t) TRI {f (ωmt)}} .. (π/2 ≤ ωct ≤ 3π/2)
e = A TRI (2π + (π/2) sin ωct + I(t) TRI (f (ωmt)}} .. (3π/2 ≤ ωct ≤ 2π) ... (29)
Wo der Wert der Modulationsgradfunktion I(t) 0 ist, das heißt, im Fall einer Nichtmodulation, ist die in den Decodierer 105 eingegebene Wellenform genau das Trägersignal WC, das durch die Gleichung (3) definiert ist. Dies entspricht dem Fall in Figur 1, in dem der Wert der Modulationsfunktion I(t) 0 ist, und das Wellenformausgangssignal e ist deshalb, wie es durch Gleichung (6) definiert ist. Das Trägersignal WC und der Trägerwellenphasenwinkel ωct sind durch Beziehung A in Figur 3 wie in Figur 1 definiert. Desweiteren wird die durch den Decodierer 105 arithmetisch berechnete Dreiecksfunktion D=TRI(x) (wobei x ein Eingangssignal ist) durch Gleichung (7) auf die gleiche Weise wie in Figur 1 und die Funktion, die durch Beziehung B in Figur 3 gezeigt ist, definiert. Deshalb wird das Wellenformausgangssignal e in Figur 1 geändert, wie es durch Gleichung (8) ausgedrückt ist, und wird eine einzige Sinuswelle A sin ωct. Das heißt, wo der Amplitudenkoeffizient A=1 ist, ist die Beziehung zwischen dem Trägerwellenphasenwinkel ωct und dem Wellenformausgangssignal e während der Nichtmodulation durch die Beziehung C, die in Figur 3 gezeigt ist, ausgedrückt.
In Übereinstimmung mit der vorhergehenden Beziehung kann, um ein Verfahren zu realisieren, bei welchem ein Musikton so abgeschwächt wird, daß er lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente aufweist, oder so erzeugt wird, daß er lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente aufweist, der Wert der Modulationsgradfunktion I(t) wie in der Gleichung (27) mit der Zeit verringert werden.
Als nächstes wird eine Änderung des Wellenformausgangssignals e, wo der Wert der Modulationsgradfunktion I(t) erhöht wird, erklärt. Der Effekt ist der gleiche wie in Figur 1, in der Wert der Modulationsgradfunktion I(t) erhöht wird. Das heißt, wenn sich der Wert der Modulationsgradfunktion I(t) erhöht, wird die Komponente des Modulationssignals WM (ausgenommen des Trägersignals WC) auf die Additionswellenform WC+WM überlagert, die aus dem ADD 104 in Figur 41 ausgegeben wird. Deshalb wird das Wellenformausgangssignal e, anstattdessen, daß es eine einzige Sinuswelle ist, entlang der Zeitachse verzerrt, und das Wellenformausgangssignal e sieht eine Frequenzcharakteristik vor, die eine Menge von harmonischen Komponenten beinhaltet.
In diesem Fall wird eine Mehrzahl von Modulationsfunktionen f im Modulationswellenphasenwinkel-ROM 4101 in Figur 41 als Modulationsfunktion f, die in Gleichung (26) gezeigt ist, gespeichert, wie es in den Figuren 42A-42C gezeigt ist. Charakteristiken zwischen dem Modulationssignal WC, das in Übereinstimmung mit der jeweiligen Modulationsfunktion letztlich aus dem MUL 103 ausgegeben wird, und dem Modulationswellenphasenwinkel ωmt können zum Beispiel als I(t)=1 in Gleichung (28) ausgedrückt werden, und sie werden bestimmt, wie es in den Figuren 42A-42C gezeigt ist.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel kann ein Ausgangssignal erzeugen, das wählbar aus einer Sägezahnwelle, einer Rechteckswelle oder einer Pulswelle, wie sie in den Figuren 42A-42C gezeigt sind, als das Modulationssignal WM durch ein Auswählen der vorhergehenden Modulationsfrequenz f im Modulationswellenphasenwinkel-ROM 4101 in Figur 41 ausgewählt wird. Diese Wellenform beinhaltet eine Anzahl von harmonischen Komponenten und diese Komponenten werden zu dem Trägersignal WC addiert, um das Wellenformausgangssignal e auszubilden. Eine Wellenform, die mehrere harmonische Komponenten beinhaltet, kann somit ausgegeben werden und desweiteren kann durch ein Auswählen der Wellenform des Modulationssignals WM die Weise, auf welche die harmonischen Komponenten im Wellenformausgangssignal e beinhaltet sind, geändert werden.
Obgleich es in den Figuren 42A-42C nicht gezeigt ist, kann, wenn die Wellenform, die in dem Modulationswellenphasenwinkel-ROM 4101 in Figur 41 gespeichert ist, das gleiche Signal wie eines ist, das in dem Trägerwellen-ROM 101 gespeichert ist, das durch Gleichung (3) ausgedrückt oder in Figur 2 gezeigt ist, und wenn der gespeicherte Inhalt den Dreieckswellendecodierer 4102 in Figur 41 ansteuert, eine einzige Sinuswelle als Modulationssignal WM ausgegeben werden. Das heißt, Gleichung (28) wird die gleiche wie Gleichung (4) in dem Fall, der in Figur 1 gezeigt ist. Das Modulationssignal WM einer einzigen Sinuswelle wird durch den ADD 104 in Figur 41 zu dem Trägersignal WC addiert und das Ausgangssignal des ADD 104 wird in den Decodierer 105 eingegeben, wodurch das Wellenformausgangssignal e vorgesehen wird, welches durch Gleichung (5) ausgedrückt und in Figur 1 gezeigt ist.
Wie es zuvor beschrieben worden ist, ist ein Histogramm der Frequenzcharakteristik des Wellenformausgangssignals e, das durch ein Machen des Modulationssignals WM zu einer einzigen Sinuswelle und ein Erhöhen des Werts der Modulationsgradfunktion I(t) mit der Zeit erzielt wird, gezeigt, wie es in Figur 6A dargestellt wird. Wie es aus der Darstellung klar ist, ändert sich, wenn die Modulationsgradfunktion I(t) geändert wird, die Struktur der Harmonischen auf eine komplexe Weise und die harmonische Struktur neigt dazu, sich in lediglich einer einzigen vorbestimmten Frequenz zu konzentrieren. Das heißt, eine Amplitude einer niedrigeren harmonischen Komponente wird mit einer Erhöhung von I(t) verringert, die einer höheren harmonischen Komponente wird umgekehrt erhöht. In Übereinstimmung mit einer Erhöhung von I(t) neigt die harmonische Struktur dazu, sich von niedrigeren Harmonischen zu höheren Harmonischen zu verschieben.
Andererseits wird zum Beispiel die Wellenform, die in Figur 42A gezeigt ist, im Modulationswellenphasenwinkel-ROM 4101 in Figur 41 gespeichert und der Dreieckswellendecodierer 4102 in Figur 41 wird angesteuert, womit das Modulationssignal WM der Sägezahnwelle, die in Figur 42A gezeigt ist, erzeugt wird. Das Signal wird von dem ADD 104, der in Figur 41 gezeigt ist, zu dem Trägersignal WC addiert und wird in den Decodierer 105 eingegeben, um auf der Grundlage von Gleichung (29) das Wellenformausgangssignal e vorzusehen. In diesem Fall ist ein Histogramm der Frequenzcharakteristiken des Wellenformausgangssignals e, das durch ein Erhöhen des Werts der Modulationsgradfunktion I(t) mit der Zeit erzielt wird, wie es in Figur 43 gezeigt ist. Dieser Fall schafft eine Charakteristik, in welcher ohne ein starkes Erhöhen des Werts der Modulationsgradfunktion I(t) harmonische Komponenten, die eine ziemlich hohe Harmonische beinhalten, beinhaltet sein können. Selbst wenn I(t) geändert wird, sind konkave und konvexe Abschnitte der Leistung der harmonischen Komponenten verhältnismäßig klein.
Wie es in Figur 6A und Figur 43 gezeigt ist, wählt das vorliegende Ausführungsbeispiel eine Wellenform des Modulationssignals WM aus und kann ein Wellenformausgangssignal e erzeugen, das verschiedene harmonische Charakteristiken aufweist. In diesem Fall sind die Charakteristiken, die in Figur 6A gezeigt sind, beim Erzeugen der Musiktonwellenform eines geschlagenen Saiteninstruments, wie zum Beispiel eines Pianos, welches in einer Verteilung einer harmonischen Struktur geneigt ist, wirkungsvoll. Im Gegensatz dazu sind die Charakteristiken, die in Figur 43 gezeigt sind, beim Erzeugen einer Musikwellenform eines Saiten- oder Blasinstruments wirkungsvoll, das eine konstante harmonische Struktur plus harmonische Komponenten bis zu höheren Harmonischen aufweist.
Zusätzlich zu dem vorhergehenden Merkmal kann die prinzipielle Struktur, die in Figur 41 gezeigt ist, leicht ein Verfahren erzeugen, bei welchem ein Musikton zu einer einzigen Sinuswellenkomponente verringert wird, oder bei welchem ein Musikton, der lediglich eine einzige Sinuswellenkomponente aufweist, erzeugt wird, und kann durch ein Ändem des Werts der Modulationsgradfunktion I(t) zwischen ungefähr 0-2π[rad] auf die gleiche Weise wie in Figur 1 leicht einen Musikton erzeugen, welcher harmonische Komponenten bis zu höheren Harmonischen als Frequenzkomponenten beinhaltet.
Bei der vorhergehenden prinzipiellen Struktur kann der Decodierer 105, der eine Charakteristik aufweist, die durch Gleichung (7) oder Beziehung B, die in Figur 3 gezeigt ist, dargestellt ist, durch ein Speichern eines Trägersignals WC, welches durch Gleichung (3) und die Beziehung A in den Figuren 2 oder 3 dargestellt ist, im Trägerwellen-ROM 101 eine einzige Sinuswelle erzeugen. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf den vorhergehenden Fall beschränkt und Kombinationen, die in den Figuren 8A - 8D gezeigt sind, können den gleichen Effekt vorsehen, wie er in Figur 1 gezeigt ist. Diese Beziehung wird durch die zuvor dargestellten Gleichungen (9)-(16) dargestellt.
Der Amplitudenkoeffizient A, der vom MUL 106 in Figur 41 multipliziert wird, wird so erklärt, daß er einen konstanten Wert aufweist, aber er kann sich tatsächlich mit der Zeit ändern. Eine Hüllkurvencharakteristik, die einer Amplitudenmodulation ausgesetzt wird, kann dadurch an einem Musikton angewendet werden.
Als nächstes wird die Struktur des neunten Ausführungsbeispiels im Detail auf der Grundlage der prinzipiellen Struktur des neunten Ausführungsbeispiels erklärt.
Die gesamte Struktur des neunten Ausführungsbeispiels ist die gleiche wie die des ersten Ausführungsbeispiels, das in Figur 10 gezeigt ist. Detaillierte Schaltungsbeispiele, wie zum Beispiel eine Trägersignalerzeugungsschaltung 1003 und ein Dreieckswellendecodierer 1009 in Figur 10, sind in den Figuren 11, 13 und 15 gezeigt, wie es vorhergehend in dem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt worden ist.
Das Prinzip des neunten Ausführungsbeispiels ist zu der des vorhergehend dargestellten ersten Ausführungsbeispiels bezüglich der Struktur der Modulationssignalerzeugungsschaltung 1005 unterschiedlich, welche einen Modulationswellenphasenwinkel-ROM 4101 und einen Dreieckswellendecodierer 4102 aufweist, wie sie in Figur 41 gezeigt sind.
Die Struktur des Modulationswellenphasenwinkel-ROM 4101 ist in Figur 44 gezeigt. Dieser ROM weist einen Adreßeingang von 14 Bits auf, der A0-A13 aufweist, und 0-7 Werte (dezimale Zahl) werden als Wellenformanzahlauswahlsignal WNr. in Adressen A11-A13 der höheren 3 Bits eingegeben. Deshalb kann irgendeiner der Adreßbereiche aus einem Maximum von 8 Arten von Modulationsfunktionen f, wie sie in den Figuren 42A-42C oder Figur 2 gezeigt sind, bezeichnet werden. Diese Bezeichnung kann durch einen Spieler unter Verwendung eines Auswahlschalters, der in der Darstellung nicht gezeigt ist, wählbar ausgeführt werden, wobei der Schaltzustand durch eine Steuereinrichtung 101, die in Figur 10 gezeigt ist, ausgewählt wird, und das Wellenformanzahlauswahlsignal WNr., das den entsprechenden Wert aufweist, kann an die Modulationssignalerzeugungsschaltung 1005 angelegt werden.
Auf diese Weise wird nach einer Auswahl der vorhergehenden Modulationsfunktion f der Modulationswellenphasenwinkel ωmt0-ωmt10 aus dem Addierer 1004 in Figur 10 in die niedrigeren 11 Bits, die A0-A10 aufweisen, eingegeben. Somit wird ein modulationswellenkorrigierter Phasenwinkel ωt, (welcher auf Figur 41 bezogen werden sollte) entsprechend des jeweiligen Modulationswellenphasenwinkels ωmt0-ωmt10, der in der Darstellung nicht gezeigt ist, aus dem Ausgangsanschluß B vorgesehen.
Der modulationswellenkorrigierte Phasenwinkel ωt, wird in eine Schaltung eingegeben, die dem Rechteckswellendecodierer 4102 in Figur 41 in der Modulationssignalerzeugungsschaltung 1005 in Figur 10 entspricht. Der Rechteckswellendecodierer kann von derselben Struktur wie der Dreieckswellendecodierer 1009 sein, der in Figur 15 gezeigt ist, die zuvor beschrieben worden ist. Deshalb wird das Modulationssignal WM0-WM10, das der Modulationsfunktion f entspricht, die durch das Wellenformanzahlauswahlsignal WNr. ausgewählt wird, aus der Modulationssignalerzeugungsschaltung 1005 und dem Nultiplizierer 1007, die in Figur 10 gezeigt sind, ausgegeben.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann eine Mehrzahl von Modulationsfunktionen f im Modulationswellenphasenwinkel-ROM (Figur 44) im Modulationssignal zur Erzeugungsschaltung 1005 in Figur 10 ausgewählt werden. Dies ermöglicht es, daß viele Arten von Modulationssignalen WM0- WM10 ausgewählt werden. Deshalb kann eine Musiktonwellenform mit verschiedenen harmonischen Charakteristiken als decodierte Ausgangssignale MA0-MA9 aus dem Dreieckswellendecodierer 1009, der in Figur 10 gezeigt ist, erzeugt werden.

10. Erklärung des zehnten Ausführungsbeispiels

Als nächstes wird das zehnte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt.
Zu Beginn ist das Prinzip des zehnten Ausführungsbeispiels das gleiche wie das Prinzip des ersten Ausführungsbeispiels, welches unter Bezugnahme auf die Figuren 1 - 9 erklärt worden ist.
Die Struktur des zehnten Ausführungsbeispiels ist im Detail in Figur 45 gezeigt. Eine Zeitteilungsverarbeitung wird in Übereinstimmung mit linken und rechten Kanälen ausgeführt, die einen Stereomusikton erzeugen. In diesem Fall werden der Modulationswellenphasenwinkel ωmt0-ωmt10 und Modulationsgradfunktionen I0-I10 für jeden Kanal bestimmt, was es ermöglicht, ein Stereoausgangssignal zu erzielen. Dieses Ausgangssignal wird einer Modulation ausgesetzt, die sich zwischen rechten und linken Kanälen geringfügig unterscheidet.
Figur 45 zeigt eine Schaltung oder ein Signal, wobei das gleiche Zahl oder Punktsymbol wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, das in Figur 10 gezeigt ist, die gleiche Funktion wie in dem Fall, der in Figur 10 gezeigt ist, aufweist
Eine Steuereinrichtung 4501 erzeugt eine Ausgangsträgerfrequenz CF, eine Modulationsfrequenz MF und Hüllkurvendaten ED (die zum Beispiel jeweilige Nennwerte und Pegelwerte als die Hüllkurve aufweisen) auf die gleiche Weise wie die Steuereinrichtung 1001, die in Figur 10 gezeigt ist. In diesem Fall stellt die Steuereinrichtung die vorhergehenden Parameter in Übereinstimmung mit dem linken oder rechten Kanal unabhängig ein, wie es im Detail später beschrieben wird. Dieser Punkt ist unterschiedlich zu der Steuereinrichtung 1001, die in Figur 10 gezeigt ist.
Summierer 4501 oder 4503 erzeugen einen Trägerwellenphasenwinkel ωct0-ωct10, einen Modulationswellenphasenwinkel ωmt0-ωmt10 auf die gleiche Weise wie Addierer 1002 oder 1004, die in Figur 10 gezeigt sind. In diesem Fall sind die Summierer 4502 oder 4503 darin zu Addierern 1002 oder 1004, die in Figur 10 gezeigt sind, unterschiedlich, daß jeweilige Phasenwinkel unabhängig von linken und rechten Kanälen erzeugt werden. Die Grundfunktion der Trägersignalerzeugungsschaltung 1003 und der Modulationssignalerzeugungsschaltung 1005, ist so, wie sie in Figur 10 gezeigt ist. Desweiteren weist sie eine Funktion eines Durchführens eines Zeitteilungsverfahrens in Übereinstimmung mit linken bzw. rechten Kanälen auf.
Ein Hüllkurvengenerator 4504 erzeugt Modulationsgradfunktionen 10-110 und Amplitudenkoeffizienten AMP0-AMP10 auf der Grundlage von Hüllkurvendaten ED aus der Steuereinrichtung 4501 auf die gleiche Weise wie der Hüllkurvengenerator 1006, der in Figur 10 gezeigt ist. In diesem Fall ist das Ausführungsbeispiel zu dem Hüllkurvengenerator 1006, der in Figur 10 gezeigt ist, darin unterschiedlich, daß Modulationsgradfunktionen I0-I10 linke und rechte Kanäle unabhängig erzeugen.
Als nächstes wird ein Beispiel einer Trägersignalerzeugungsschaltung 1003 in Figur 45 im Detail in Figur 11 oder 13 wie in dem vorhergehend dargestellten ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Diese Funktionsweisen sind bereits unter Bezugnahme auf Figur 12 oder 14 erklärt worden.
Ein Beispiel einer Dreieckswellendecodiererschaltung 1009 ist in Figur 45 gezeigt. Diese Schaltung führt auf die gleiche Weise wie in dem ersten Ausführungsbeispiel die gleiche Funktion wie die durch, die in Figur 15 gezeigt ist.
Desweiteren kann ein Beispiel der Modulationssignalerzeugungsschaltung 1005, die im Detail in Figur 45 gezeigt ist, verwendet werden, um durch ein Speichern von 1/2 oder 1/4 Perioden von Sinuswellen in dem ROM, der in den Figuren 11 oder 13 gezeigt ist, eine Wellenform einer Periode auszubilden.
Die Grundfunktionen des Multiplizierers 1007, des Addierers 1008 und des Multiplizierers 1010 sind die gleichen wie jene in Figur 10, mit der zusätzlichen Funktion der Zeitteilungsverarbeitung entsprechend linken und rechten Kanälen.
Ein digitales Musiktonsignal, das durch den Multiplizierer 1010 ausgegeben wird, wird durch einen D/A-Wandler 1011 zu einem analogen Signal gewandelt und dann getrennt durch Gatter 4507(R) und 4507(L) in Übereinstimmung mit linken bzw. rechten Zeitteilungskanälen übertragen. Danach wird das digitale Musiktonsignal in Abtast- und Halteschaltungen 4505(R) und 4505(L) eingegeben und einer Abtast-Halte-Operation ausgesetzt. Somit werden jeweilige Signale jeweiliger Kanäle durch Tiefpaßfilter (hier im weiteren Verlauf als LPF bezeichnet) 4506(R) bzw. 4506(L) in analoge Musiktonsignale gewandelt und werden durch einen getrennten linken und rechten Kanal von einem Tonsystem, das nicht gezeigt ist, erzeugt. Gatter 4507(R) und 4507(L) werden durch jeweilige Abtast- und Haltesignale S/H(R) und S/H(L) einer Öffnungs- oder Schließoperation ausgesetzt. Die Abtast- und Halte-Schaltungen 4505(R) bzw. 4505(L) weisen zum Beispiel einen Kondensator zum Halten jeweiliger Kanalsignale und einen Pufferverstärker auf, wie es in Figur 45 gezeigt ist.
Als nächstes ist, um den Stereobetrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels zu realisieren, eine Struktur gezeigt, die Summierer 4502 und 4503 und einen Hüllkurvengenerator 4504 aufweist.
Figur 46 zeigt die Struktur des Summierers 4503 in Figur 45. Signale MF(R) bzw. MF(L), die in Figur 46 gezeigt sind, entsprechen der Modulationsfrequenz MF, die in Figur 45 gezeigt ist, und RCLK, LCLK, RSET, LSET, RCLR und LCLR, welche in Figur 45 abgekürzt sind, sind Steuersignale, die wjeweils an die Steuereinrichtung 4501 angelegt werden. "(R)" steht bei einer Zahl von Schaltungen für den rechten Kanal und "(L)" wird zu der Schaltung für den linken Kanal gegeben.
Zuerst wird die Schaltungsstruktur des rechten Kanals erklärt. Die Modulationsfrequenz MF(R) des rechten Kanals aus der Steuereinrichtung 4501 wird in ein Flipflop (hier im weiteren Verlauf als F/F bezeichnet) 4601(R) eingegeben und wird in Übereinstimmung mit einem Signal RSET zum Setzen des rechten Kanals, das von der Steuereinrichtung 450 in den Taktanschluß CLK eingegeben wird, gesetzt.
Das Ausgangssignal aus dem F/F 4601 (R) wird als Eingangssignal A in den Addierer 4602(R) eingegeben. Das Ausgangssignal A+B aus dem Addierer 4602(R) wird durch ein F/F4603(R) als Eingangssignal B zurückgekoppelt. In Übereinstimmung mit dieser Struktur wird die durch das F/F4601(R) eingegebene Modulationsfrequenz MF(R) des rechten Kanals sequentiell summiert.
Die Funktionsweise eines Löschens des Summierergebnisses wird durch ein Löschen des F/F 4603(R) unter Verwendung eines Löschsignals RCLR des rechten Kanals aus der Steuereinrichtung 4501 ausgeführt. Synchron mit einem Abfall des Takts RCLK des rechten Kanals, der in den Taktanschluß CLK des F/F 4603(R) eingegeben wird, wird das Ausgangssignal A+B des Addierers 4602(R) am F/F 4603(R) gesetzt, und der im F/F 4603(R) gesetzte Inhalt wird synchron mit einem Anstieg des gleichen Takts RCLK des rechten Kanals ausgegeben. Eine Summieroperation kann durch dieses Flipflop sequentiell ausgeführt werden.
Bei dem vorhergehenden Aufbau wird ein Summierergebnis für den rechten Kanal, das als Ausgangssignal A+B des Addierers 4602(R) erzielt wird, als Modulationswellenphasenwinkel ωmt0-ωmt10 durch eine UND-Schaltung 4604(R) und ODER-Schaltung 4505 zu einem Zeitteilungszeitpunkt des rechten Kanals, bei welchem der Takt RCLK des rechten Kanals ein hoher Pegel wird, zu der Modulationssignalerzeugungsschaltung 1005 in Figur 45 ausgegeben, und die UND- Schaltung 4604(R) wird eingeschaltet.
Als nächstes arbeiten das F/F 4601(L), der Addierer 4602(L), das F/F 4603(L) und die UND-Schaltung 4604(L) des linken Kanals auf die gleiche Weise wie das F/F 4601(R), der Addierer 4602(R), das F/F 4603(R) und die UND-Schaltung 4604(R) des rechten Kanals. Diese Schaltungen arbeiten auf der Grundlage der Modulationsfrequenz MF(L) des linken Kanals, des Takts LCLK des linken Kanals, des Signals LSET zum Einstellen des linken Kanals und des Signals LSLR zum Löschen des linken Kanals, welche aus der Steuereinrichtung 4501 übertragen werden. Ein Summierergebnis des linken Kanals des Ausgangs A+B des Addierers 4602(L) wird als Modulationswellenphasenwinkel ωmt0-ωmt10 zu einem Zeitteilungszeitpunkt des linken Kanals, bei welchem der Takt LCLK des linken Kanals ein hoher Pegel wird, aus einer UND-Schaltung 4604(L) durch die ODER-Schaltung 4605 zu der Modulationssignalerzeugungsschaltung 1005, die in- Figur 45 gezeigt ist, ausgegeben, und die UND-Schaltung 4604(L) wird eingeschaltet.
Als nächstes ist die Struktur des Summierers 4502 in Figur 45 in Figur 47 gezeigt.
Ein F/F 4701, ein Addierer 4702 und ein F/F 4703 führen die gleichen Funktionsweise wie das F/F 4601(R), der Addierer 4602(R), und das F/F 4603(R) durch. Jeweilige Schaltungen arbeiten auf der Grundlage der Trägerfrequenz CF, des Takts RCLK des rechten Kanals, des Signals RSET zum Einstellen des rechten Kanals und des Signals RCLR zum Löschen des rechten Kanals aus der Steuereinrichtung 4501. Das Summierergebnis des Ausgangs A+B des Addierers 4702 wird als Trägerwellenphasenwinkel ωct0-ωct10' welcher für linke und rechte Kanäle gemeinsam verwendet wird, zu der Trägersignalerzeugungsschaltung 1003 in Figur 45 ausgegeben.
Desweiteren ist die Struktur des Hüllkurvengenerators 4504 in Figur 45 in Figur 48 gezeigt.
In Figur 48 entsprechen jeweilige Signale ED(R), ED(L) und ED(A) den Einstelldaten ED in Figur 45 und RCLK und LCLK, welche in Figur 45 weggelassen sind, sind Steuersignale, die von jeweiligen Steuereinrichtungen 4501 angelegt werden.
Eine Modulationsgradfunktionshüllkurvendatenerzeugungsschaltung 4801(R) des rechten Kanals erzeugt Hüllkurvendaten für eine Modulationsgradfunktion des rechten Kanals auf der Grundlage der Modulationsgradfunktionseinstelldaten ED(R) des rechten Kanals, die synchron mit einem Anstieg des Takts RCLK des rechten Kanals durch die Steuereinrichtung 4501 voreingestellt sind. Ein Hüllkurvengenerator, der für ein herkömmliches elektronisches Musikinstrument verwendet wird, wird an der vorhergehenden Schaltung, ohne abgeändert zu werden, angewendet, und somit wird eine detaillierte Beschreibung der Schaltung weggelassen.
Das Ausgangssignal der Modulationsgradfunktionshüllkurvendatenerzeugungsschaltung 4801(R) des rechten Kanals wird als Modulationsgradfunktionen 10 bis 110 durch eine UND- Schaltung 4802 und eine ODER-Schaltung 4803 zu einem Zeitteilungszeitpunkt des rechten Kanals, bei welchem der Takt RCLK des rechten Kanals ein hoher Pegel wird, zu dem Multiplizierer 1007 in Figur 45 ausgegeben, und eine UND-Schaltung 4802(R) wird eingeschaltet.
Eine Modulationsgradfunktionshüllkurvendatenerzeugungsschaltung 4801(L) des linken Kanals erzeugt Hüllkurvendaten für eine Modulationsgradfunktion des linken Kanals auf der Grundlage der Modulationsgradfunktionseinstelldaten ED(L) des linken Kanals, die synchron mit einem Anstieg des Takts LCLK auf die gleiche Weise wie die Modulationsgradfunktionshüllkurvendatenerzeugungsschaltung 4801(R) des rechten Kanals eingestellt sind.
Und das Ausgangssignal der Modulationsgradfunktionshüllkurvendatenerzeugungsschaltung 4801(L) des linken Kanals wird als Modulationsgradfunktionen 10-110 durch eine UND-Schaltung 4802(L) und eine ODER-Schaltung 4803 zu einem Zeitteilungszeitpunkt des linken Kanals, bei welchem der Takt LCLK des linken Kanals ein hoher Pegel wird, zu dem Multiplizierer 1007 in Figur 45 ausgegeben, und eine UND- Schaltung 4802(L) wird eingeschaltet.
Eine Amplitudenkoeffizientenhüllkurvendatenerzeugungsschaltung 4804 erzeugt Hüllkurvendaten für einen Amplitudenkoeffizienten in Übereinstimmung mit dem Takt RCLK des rechten Kanals auf der Grundlage der Amplitudenkoeffizienteneinstelldaten ED(A), die von der Steuereinrichtung 4501 voreingestellt sind, zum Beispiel auf die gleiche Weise wie die Modulationsgradfunktionshüllkurvendatenerzeugungsschaltung 4801(R) des rechten Kanals.
Das Ausgangssignal der vorhergehenden Amplitudenkoeffizientenhüllkurvendatenerzeugungsschaltung 4804 wird als Amplitudenkoeffizienten AMP0-AMP9 an den Multiplizierer 1010 angelegt, der in Figur 45 gezeigt ist.
Die Funktionsweise der gesamten Schaltung, die in Figur 45 gezeigt ist, welche die Summierer 4502, 4503 und den Hüllkurvengenerator 4504 betont, wird unter Bezugnahme auf das Funktionszeitablaufsdiagramm erklärt, das in Figur 49 gezeigt ist.
Der Spieler stellt eine Hüllkurve eines Musiktons, der aus dem rechten Kanal aus zugeben ist, an einer Einstellungseinheit ein, die in der Darstellung nicht gezeigt ist. Deshalb stellt die Steuereinrichtung 4501, die in Figur 45 gezeigt ist, einen Parameter in einer Modulationsgradfunktionshüllkurvendatenerzeugungsschaltung 4801(R) des rechten Kanals als Modulationsgradfunktionseinstelldaten ED(R) des rechten Kanls ein, die in Figur 48 gezeigt sind. Als nächstes stellt der Spieler eine Hüllkurve eines Musiktons, der aus dem linken Kanal aus zugeben ist, auf die gleiche Weise wie in dem Fall des rechten Kanals ein. Der Parameter wird in der Modulationsgradfunktionshüllkurvendatenerzeugungsschaltung 4801(L) des linken Kanals als Modulationsgradfunktionseinstelldaten ED(L) des linken Kanals eingestellt. Der Spieler stellt ähnlich Hüllkurvendaten einer Ausgangsamplitude ein, welche den linken und rechten Kanälen gemeinsam ist. Deshalb wird in der Amplitudenkoeffizientenhüllkurvendatenerzeugungsschaltung 4804 ein Parameter als Amplitudenkoeffizienteneinstelldaten ED(L) eingestellt.
Nach der Einstelloperation wird eine Ausführungstätigkeit gestartet und wenn ein Spieler eine Tonhöhe durch ein Durchführen zum Beispiel einer Tätigkeit eines Niederdrückens an einer Tastatur, welche nicht gezeigt ist, bezeichnet, stellt die Steuereinrichtung 4501 eine Trägerfrequenz CF ein, die der Tonhöheninformation entspricht. Gleichzeitig wird eine Modulationsfrequenz MF(R), die eine vorbestimmte Beziehung mit der vorhergehenden Trägerfrequenz CF aufweist, im F/F4601(R) in Figur 46 eingestellt und die Modulationsfrequenz MF(L) des linken Kanals, die eine zu der des rechten Kanals ein wenig unterschiedliche Beziehung aufweist, wird im F/F 4601(L) eingestellt.
Nachfolgend werden das F/F 4603(R), 4603(L) in Figur 46 und das F/F 4703 in Figur 47 durch das Löschsignal RCLR bzw. LCLR gelöscht. Danach wird eine Summieroperation in Übereinstimmung mit dem Takt RCLK des rechten Kanals und dem Takt LCLK des linken Kanals sequentiell ausgeführt.
In diesem Fall wird die UND-Schaltung 4604(R) in Figur 46 zu einem Zeitteilungszeitpunkt des rechten Kanals eingeschaltet, bei welchem der Takt RCLK des rechten Kanals ein hoher Pegel wird, wie es in Figur 49(g) gezeigt ist, wodurch Daten des rechten Kanals als Modulationswellenphasenwinkel ωmt0-ωmt10 ausgegeben werden, wie es in Figur 49(a) gezeigt ist. Umgekehrt wird zu einem Zeitteilungszeitpunkt des linken Kanals, bei welchem der Takt LCLK des linken Kanals ein hoher Pegel wird, die UND-Schaltung 4604(L) in Figur 46 eingeschaltet und die Daten des linken Kanals werden ausgegeben, wie es in Figur 49(a) gezeigt ist.
Auf die gleiche Weise, wie es zuvor beschrieben worden ist, erzeugt alternativ ein Abschnitt des Hüllkurvengenerators 4504 in Figur 45, in welchem eine Modulationsgradfunktion ausgegeben wird, Modulationsgradfunktionen I0-I10 des rechten Kanals und linken Kanals, wie es in Figur 49C gezeigt ist, durch alternatives Einschalten der UND-Schaltung 4802(R) und 4802(L) in Figur 48 zu jeweiligen Zeitteilungszeitpunkten des rechten Kanals und linken Kanals.
Andererseits führt der Summierer 4502 in Figur 45 eine Summieroperation bei jeder Teilung eines Zeitteilungszeitpunkts des rechten Kanals aus und deshalb werden Daten, welche den linken und rechten Kanälen gemeinsam sind, als Trägerwellenphasenwinkel ωct0-ωct10 ausgegeben, wie es in Figur 49(b) gezeigt ist.
Auf eine ähnliche Weise gibt ein Abschnitt des Hüllkurvengenerators 4504, in welchem ein Amplitudenkoeffizient ausgegeben wird, neue Hüllkurvendaten zu jedem Zeitteilungszeitpunkt des rechten Kanals aus. Deshalb werden Daten, welche den linken und rechten Kanälen gemeinsam sind, wie es in Figur 49(d) gezeigt ist, als Amplitudenkoeffizienten AMP0-AMP9 ausgegeben.
Auf der Grundlage der jeweiligen Daten, die ausgegeben werden, wie es zuvor beschrieben worden ist, führen die Trägersignalerzeugungsschaltung 1003, die Modulationssignalerzeugungsschaltung 1005, der Multiplizierer 1007, der Addierer 1008, der Dreieckswellendecodierer 1009 und der Multiplizierer 1010, die in Figur 45 gezeigt sind, die jeweiligen Verfahren aus, welche zuvor erklärt worden sind. Somit können decodierte Ausgangssignale MA0-MA9, die dem linken Kanal bzw. dem rechten Kanal entsprechen, in jeweiligen Zeitteilungszeitpunkten erzielt werden. Wie es in Figur 49(e) und (f) gezeigt ist, werden zu jeweiligen Zeitteilungszeitpunkten des rechten Kanals bzw. linken Kanals jeweilige Abtast- und Halte-Signale S/H(R) bzw. S/H(L) alternativ ein hoher Pegel und Gatter 4507(R) und 4507(L) werden alternativ eingeschaltet. Dadurch werden decodierte Ausgangssignale MA0-MA9, die dem rechten Kanal bzw. linken Kanal entsprechen, durch den D/A-Wandler 1011 in ein analoges Signal gewandelt und dann alternativ in Abtast-und- Halte-Schaltungen 4505(R) und 4505(L), die den jeweiligen Kanälen entsprechen, geteilt. Dann können durch das LPF4505(R) und 4505(L) Musiktonausgangssignale, die dem rechten Kanal bzw. linken Kanal entsprechen, erzielt werden und werden von einem Tonsystem erzeugt, welches nicht gezeigt ist.
Wie es zuvor beschrieben worden ist, arbeitet die gesamte Schaltung, die in Figur 45 gezeigt ist, auf eine Zeitteilungsweise, die den linken und rechten Kanälen entspricht, und Stereoausgangssignale werden erzielt. In diesem Fall werden die Stereoausgangssignale unter Verwendung des Modulationswellenphasenwinkels ωmt0-ωmt10 und Modulationsgradfunktionen I0-I10, welche den jeweiligen Kanälen entsprechend erzeugt werden, Modulationen ausgesetzt, welche zwischen den zwei Kanälen geringfügig unterschiedlich sind.
In diesem Fall kann, wenn ein Spieler wünscht, zum Beispiel einen Choreindruck unter Verwendung eines Stereo zu erzielen, der Modulationswellenphasenwinkel ωmt0-ωmt10 so eingestellt werden, daß er mehrere Hertz oder mehrere zehn Hertz ist, so daß die Frequenzen der Modulationswellenphasenwinkel ωmt0-ωmt10 zwischen rechten und linken Kanälen geringfügig unterschiedlich sind, oder so, daß die Werte der Modulationsgradfunktionen I0-I10 zwischen den zwei Kanälen geringfügig unterschiedlich sind.
Bei dem vorhergehenden zehnten Ausführungsbeispiel können der Modulationswellenphasenwinkel ωmt0-ωmt10 und die Modulationsgradfunktion I0-I10 von linken bzw. rechten Kanälen getrennt eingestellt werden. Im Gegensatz dazu kann der Trägerwellenphasenwinkel ωct0-ωct10 zwischen linken und rechten Kanälen auf der Grundlage eines Tonhöhenbezeichnungswerts, der auf eine Spieltätigkeit reagiert, geringfügig verstimmt werden, und die Werte der Amplitudenkoeffizienten AMP0-AMP10 können zwischen dem linken Kanal und rechten Kanal unterschiedlich sein, wodurch ein Stereoeffekt erzielt wird.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel erklärt eine Schaltung zum Ausgeben einer Musiktonwellenform für einen linken bzw. rechten Stereokanal. Im Gegensatz dazu kann die jeweilige Schaltung, die in Figur 45 gezeigt ist, so aufgebaut sein, daß sie eine Zeitteilungsoperation auf eine vielstimmige Weise durchführt, und ein Musikton von Zeitteilungskanälen kann somit zu jeder Abtastperiode an der Eingangsstufe der Abtast-und-Halte-Schaltungen 4505(R) und 4505(L) gespeichert werden, wodurch es ermöglicht wird, daß eine Mehrzahl von Musiktonwellenformen parallel zueinander auf eine Stereoweise erzeugt werden.
Desweiteren ist das vorliegende Ausführungsbeispiel als ein elektronisches Musikinstrument realisiert, welches lediglich eine einzige Stufe einer Modulation durchführt, aber eine Modulationsschaltung einer Stufe kann als ein einziges Modul aufgebaut sein, an welchem eine Mehrzahl von Modulen wählbar kombiniert werden können, um an einer angeschlossenen Schaltung angewendet zu werden. Dadurch kann ein Musikton, der stärkere harmonische Komponenten beinhaltet, erzeugt werden.
Zusätzlich zu 2-Kanal-Stereo ist es möglich, eine Schaltung zum Erzeugen eines Musiktons in 4 Kanälen, 5 Kanälen und/oder vielen Kanälen auf eine Stereoweise aufzubauen.

11. Erklärung des elften Ausführungsbeispiels

Das elfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird erklärt.
Figur 50 zeigt eine Ansicht, die eine Struktur des elften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellt. In Figur so ist eine Grundstruktur, die einen Trägerwellen-ROM101, einen Modulationswellen-R0M102, einen MUL103, einen ADD104, einen Decodierer 105 und einen MUL106 aufweist, die gleiche wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, das in Figur 1 gezeigt ist, und deshalb ist eine Grundfunktionsweise bereits erklärt worden.
In diesem Fall ist das vorliegende Ausführungsbeispiel durch ein Erzeugen eines Trägerwellenphasenwinkels ωct, eines Modulationswellenphasenwinkels ωmt, einer Modulationsgradfunktion I(t) und eines Modulationskoeffizienten A(t) gekennzeichnet. Wenn in Übereinstimmung mit einer Tätigkeit des Spielers in einem natürlichen Musikinstrument ein Musikton erzeugt wird, ändert sich die Tonhöhe und die Lautstärke des Musiktons in einem konstanten Verhältnis mit der Zeit, und zusätzlich schwingt sie im allgemeinen zufällig um etwas. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, in dem die vorhergehenden jeweiligen Signale erzeugt werden, wird ein Steuern so ausgeführt, daß eine zufällige Änderung zu den Signalen addiert wird. Deshalb kann das vorliegende Ausführungsbeispiel kontinuierlich einen Musikton von einem Musikton, der lediglich eine einzige Sinuswelle aufweist, zu einem erzeugen, der viele harmonische Komponenten aufweist, und gleichzeitig wird es möglich, ein natürliches Schwingen der Tonhöhe, der Klangfarbe und der Lautstärke des zu erzeugenden Musiktons hinzuzufügen.
In Figur 50 betätigt ein Spieler eine Tastatureinheit 5001 und dann werden die Frequenzanzahldaten, die der Tätigkeit der Taste entsprechen, aus dem Frequenzanzahlspeicher 5002 ausgelesen.
Die Frequenzanzahldaten stellen eine Lesebreite dar, wenn das Trägersignal WC aus dem Trägerwellen-ROM101 ausgelesen wird. Die Frequenzanzahldaten werden durch einen ADD5003 und einen MUL5007 in einen Summierer 5009 eingegeben und werden sequentiell summiert, wodurch der Trägerwellenphasenwinkel ωct erzeugt wird.
In diesem Fall bestimmt der Trägerwellenphasenwinkel ω ct die Grundtonhöhe des Wellenformausgangssignals e, das von einem MUL1006 erzeugt wird, und somit wird die Tonhöhe des Wellenformausgangssignals e hoch, wenn die Frequenzanzahldaten ein großer Wert sind, und die Tonhöhe des Wellenformausgangssignals e wird klein, wenn sie ein kleiner Wert sind. Im MUL5007 wird ein Koeffizient k, welcher mehr als 1 ist, mit den Frequenzanzahldaten multipliziert, und die Amplitude des Trägerwellenphasenwinkels ωct, die aus dem Summierer 5009 ausgegeben wird, wird verglichen mit der Amplitude des Modulationswellenphasenwinkels ωmt, die aus dem Summierer 5012 ausgegeben wird, verhältnismäßig groß. Dieses Verfahren wird so durchgeführt, daß die Frequenz des Trägersignals WC, das aus dem Trägerwellen-ROM101 ausgegeben wird, verhältnismäßig größer als die Frequenz des Modulationssignals WM ist, das durch den später beschriebenen Modulationswellen-R0M102 ausgegeben wird, wodurch ermöglicht wird, daß die Tonhöhe eines Musiktons auf der Grundlage der Frequenz des Trägersignals WC gesteuert wird.
Ein Zufallshüllkurvengenerator 5004 (welcher hier im weiteren Verlauf als Zufalls-EG5004 bezeichnet wird) erzeugt in Übereinstimmung mit einer Geschwindigkeit eines Niederdrückens von Tasten von der Tastatureinheit 5001 ein Hüllkurvensignal, das die Charakteristiken aufweist, die in Figur 51 gezeigt sind. AT ist eine Einschwingperiode, DK ist eine Ausschwingperiode, SU ist eine Aufrechterhaltungsperiode und RE ist eine Freigabeperiode. Das Hüllkurvensignal wird durch den ADD5006 zu Frequenzanzahldaten am ADD5003 addiert. Deshalb ändert sich die Tonhöhe des Wellenformausgangssignals e in Übereinstimmung mit der Hüllkurvencharakteristik in Figur 51. Das heißt, während der Einschwingperiode AT, unmittelbar nach einem Taste-ein, erhöht sich zum Beispiel die Tonhöhe abrupt und wird während der Ausschwingperiode DK verringert. Nachfolgend wird eine konstante Tonhöhe während der Aufrechterhaltungsperiode SU aufrechterhalten und desweiteren wird die Tonhöhe während der Freigabeperiode RE nach dem Taste-aus abgeschwächt.
Bei der vorhergehenden Funktionsweise, bei der der Zufalls-EG5004 ein Hüllkurvensignal während der Einschwingperiode AT ausgibt, ist eine Anweisung am Zufallsgenerator 5005 (welcher hier im weiteren Verlauf als RND5005 bezeichnet wird) gegeben. Der RND5005 erzeugt einen Zufallswert, der bei einem Zufallssignal auszugeben ist. Lediglich während der Einschwingperiode AT gibt der RND5005 das Zufallssignal aus und das Zufallssignal wird im ADD5006 zu einem Hüllkurvensignal aus dem Zufalls-EG5005 addiert. Das Additionsergebnis wird im ADD5003 zu den Frequenzanzahldaten addiert. Demgemäß wird lediglich während der Einschwingperiode AT eine Komponente, welche sich zufällig ändert, zu einer sich ändernden Komponente der Frequenzanzahldaten addiert, so daß ein natürliches Schwingen unmittelbar nach dem Start der Erzeugung des Tons zu der Tonhöhe eines Musiktons addiert werden kann.
Als nächstes werden die Frequenzanzahldaten, die aus dem ADD5003 ausgegeben werden, durch den ADD5011 in den Summierer 5012 eingegeben und werden sequentiell darin summiert. Dann wird der Modulationswellenphasenwinkel ωmt als ein Ausgangssignal des Summierers 5012 erzeugt.
In diesem Fall bestimmt der Modulationswellenphasenwinkel ωmt die Klangfarbe des Wellenformausgangssignals e, das vom MUL106 erzeugt wird, und bestimmt insbesondere die harmonische Komponente der Frequenz des Wellenformausgangssignals e.
Wo der Zufalls-EG5004 während der Einschwingperiode AT ein Hüllkurvensignal ausgibt, wie es in der vorhergehenden Funktionsweise dargestellt worden ist, wird die Bezeichnung am RND5010 vorgesehen. Der RND5010 erzeugt einen Zufallswert synchron mit RND5005, der als ein Zufallssignal auszugeben ist. Deshalb wird das Zufallssignal lediglich während der Periode der Einschwingperiode AT aus dem RND5010 ausgegeben und wird am ADD5011 zu den Frequenzanzahldaten addiert. Demgemäß wird lediglich während der Einschwingperiode AT eine Komponente, die sich unterschiedlich zu der Erzeugung des Trägerwellenphasenwinkels ωct zufällig ändert, zu der sich ändernden Komponente der Frequenzanzahldaten addiert, und somit kann ein natürliches Schwingen zu der Klangfarbe und insbesondere der Frequenz der harmonischen Komponente eines Musiktons unmittelbar nach einem Start der Erzeugung des Tons addiert werden.
Die Amplitude des Modulationssignals WM wird durch die Modulationsgradfunktion I(t), die im MUL103 multipliziert wird, gesteuert, und somit wird, wie es unter Bezugnahme auf das erste Ausführungsbeispiel erklärt worden ist, der Grad der Modulation bestimmt (welches auf die Figuren 4A bis 4C bezogen werden sollte), und jeweilige Charakteristiken der harmonischen Komponenten des Wellenformausgangssignals e werden bestimmt. Die Grundcharakteristiken der Modulationsgradfunktion I(t) werden durch den Modulationsgradfunktionshüllkurvengenerator 5013 (welcher hier im weiteren Verlauf als Modulationsgradfunktions-EG5013 bezeichnet wird) bestimmt.
Der Modulationsgradfunktions-EG5013 erzeugt in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit eines Niederdrückens einer Taste einer Tastatureinheit 5001 auf die gleiche Weise wie der Zufalls-EG5004 ein Hüllkurvensignal. Die Charakteristik ist die gleiche wie die, die in Figur 51 gezeigt ist. Das heißt, jeweilige Charakteristiken während der Einschwingperiode AT, Ausschwingperiode DK, Aufrechterhaltungsperiode SU und Freigabeperiode RE können zu jenen in Figur 51 unterschiedlich sein. Das Hüllkurvensignal wird durch den ADD5015 als Modulationsgradfunktion I(t) an den MUL103 angelegt. Demgemäß ändert sich auf der Grundlage der Charakteristiken des Hüllkurvensignals die Modulationscharakteristik durch das Trägersignal WC und die Klangfarbe des Wellenformausgangssignals e und insbesondere jeweilige Amplitudencharakteristiken der harmonischen Komponenten ändern sich. In Übereinstimmung mit der vorhergehenden Funktionsweise, in der der Modulationsgradfunktions-EG5013 während der Aufrechterhaltungsperiode SU (welches auf Figur 51 bezogen werden sollte) ein Hüllkurvensignal ausgibt, wird am RND5015 eine Bezeichnung vorgesehen. Der RND5014 erzeugt ein Zufallssignal durch ein Erzeugen des Zufallswerts asynchron mit RND5005 und RND5010. Deshalb wird das Zufallssignal lediglich während der Aufrechterhaltungsperiode SU vom RND5010 ausgegeben und wird im ADD5015 zu dem Hüllkurvensignal aus dem Modulationsgradfunktions-EG5013 addiert. Das Additionsergebnis wird wie die Modulationsgradfunktion I(t), wie es zuvor beschrieben worden ist, im MUL103 mit dem Modulationssignal WM multipliziert. Demgemäß wird lediglich während der Aufrechterhaltungsperiode SU eine sich zufällig ändernde Komponente zu einem Modulationssignal WM einer sich ändernden Komponente addiert und somit kann ein natürliches Schwingen zu der Klangfarbe und insbesondere der Änderung der Amplitudencharakteristiken der harmonischen Komponente des Musiktons während der Aufrechterhaltungsperiode SU addiert werden.
Die letztliche Amplitude (Lautstärke) des Wellenformausgangssignals e wird durch den Amplitudenkoeffizienten A(t) gesteuert, der am NUL106 multipliziert wird, und dadurch werden die Lautstärkecharakteristiken des Wellenformausgangssignals e bestimmt. Die Grundcharakteristiken des Amplitudenkoeffizienten A(t) werden von dem Lautstärkehüllkurvengenerator 5018 (welcher hier im weiteren Verlauf als Lautstärke-EG5016 bezeichnet wird) bestimmt.
Der Lautstärke-EG50L6 erzeugt in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit eines Niederdrückens einer Taste in der Tastatureinheit 5001 ein Hüllkurvensignal auf die gleiche Weise wie im Zufalls-EG5004 und im Modulationsgradfunktions-EG5013. Die Charakteristik ist die gleiche, wie sie in Figur 51 gezeigt ist. Das Hüllkurvensignal wird durch den ADD5016 als Amplitudenkoeffizient A(t) an den MUL106 angelegt. Demgemäß ändern sich auf der Grundlage der Charakteristiken des vorhergehenden Hüllkurvensignals die Amplitudencharakteristiken, das heißt, die Lautstärkecharakteristiken des Wellenformausgangssignals e.
Bei der vorhergehenden Funktionsweise, in der der Lautstärke-EG5016 das Hüllkurvensignal während der Aufrechterhaltungsperiode SU (welche auf Figur 51 bezogen werden sollte) ausgibt, wird am RND5017 eine Bezeichnung vorgesehen. Der RND5017 erzeugt den Zufallswert asynchron mit RND5005, RND5010 und RND5014, um dadurch als das Zufallssignal ausgegeben zu werden. Deshalb gibt der RND5017 den Zufallswert lediglich während der Aufrechterhaltungsperiode SU aus und wird im ADD518 zu dem Hüllkurvensignal aus dem Lautstärke-EG5016 addiert. Deshalb wird das Additionsergebnis im MUL106 als Amplitudenkoeffizient A(t), wie es zuvor erklärt worden ist, mit dem decodierten Ausgangssignal D multipliziert. Demgemäß wird lediglich während der Aufrechterhaltungsperiode SU eine Komponente, welche sich zufällig ändert, zu einer sich ändernden Komponente des Wellenformausgangssignals e addiert und somit wird ein natürliches Schwingen an eine Lautstärke des Musiktons während der Aufrechterhaltungsperiode angelegt.
In dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel werden sich zufällig ändernde Komponenten zu den Tonhöhencharakteristiken und den Frequenzcharakteristiken der harmonischen Komponenten für die Musiktoncharakteristiken während der Einschwingperiode AT addiert, und sich zufällig ändernde Komponenten werden während der Aufrechterhaltungsperiode SU zu den Amplitudencharakteristiken der harmonischen Komponenten und den Lautstärkecharakteristiken addiert, aber das Ausführungsbeispiel ist nicht auf diese Fälle begrenzt, und die vorhergehende Funktionsweise kann in einer wählbaren Periode der Einschwingperiode AT, Ausschwingperiode DK, Aufrechterhaltungsperiode SU und Freigabeperiode RE ausgeführt werden. Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel wird ein Steuern auf der Grundlage einer Ausführungstätigkeit an der Tastatureinheit 5001 in der elektronischen Tastatureinheit ausgeführt, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf diesen Fall begrenzt, und ein Steuern kann auf der Grundlage der Spieltätigkeit durch ein elektronisches Blasinstrument oder ein elektronischen Saiteninstrument ausgeführt werden.

12. Erklärung des zwölften Ausführungsbeispiels

Zuletzt wird das zwölfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt.
Figur 52 zeigt die Struktur des zwölften Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung. In Figur 52 ist die Grundstruktur, die einen Trägerwellen-ROMLOI, einen Modulationswellen-ROM107, einen MUL103, einen ADD104, einen Decodierer 105 und einen MUL106 aufweist, die gleiche wie die des ersten Ausführungsbeispiels, das in Figur 1 gezeigt ist. Deshalb ist die Grundfunktionsweise des vorliegenden Ausführungsbeispiels so, wie es zuvor erklärt worden ist.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist durch die Weisen eines Einstellens des Trägerwellenphasenwinkels ωct und Modulationswellenphasenwinkels ωmt gekennzeichnet. Bei einem natürlichen Musikinstrument ist die Frequenzstruktur der harmonischen Komponenten des erzeugten Musiktons nicht nur abhängig von einer Klangfarbe (Art eines Musikinstruments) des Musiktons unterschiedlich, sondern ändert sich ebenso abhängig davon, ob sich der Ton in einem Bereich eines niedrigen Tons oder eines Bereichs eines hohen Tons befindet oder abhängig von der Stilgeschwindigkeit (stark oder schwach) der Darbietung. Wo die vorhergehenden verschiedenen Signale in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erzeugt werden, ändern sich die harmonischen Charakteristiken des erzeugten Musiktons abhängig von dem Einstellen der Klangfarbe und der Ausführungstätigkeit. Deshalb kann das vorliegende Ausführungsbeispiel kontinuierlich einen Musikton erzeugen, der sich von einem, der lediglich eine einzige Sinuswelle aufweist, zu einem ändert, der eine Sinuswelle zusammen mit vielen harmonischen Komponenten aufweist. Desweiteren kann die Frequenzstruktur der harmonischen Komponenten abhängig von dem Einstellen der Klangfarbe und dem Stil der Darbietung geändert werden.
In Figur 52 betätigt ein Spieler die Tastatureinheit 5201, was bewirkt, daß Frequenzanzahldaten, die der niedergedrückten Taste entsprechen, aus dem Frequenzanzahlspeicher 5202 ausgelesen werden.
Die Frequenzanzahldaten bezeichnen eine Lesebreite, wenn das Trägersignal WC aus dem Trägerwellen-ROM101 ausgelesen wird. Die Frequenzanzahldaten werden durch den MUL5203 in den Summierer 5205 eingegeben und die Frequenz- anzahldaten werden sequentiell summiert, wodurch der Trägerwellenphasenwinkel ωct erzeugt wird.
In diesem Fall bestimmt wie in dem elften Ausführungsbeispiel der Trägerwellenphasenwinkel ωct die Grundtonhöhe des zu erzeugenden Wellenformausgangssignals e aus dem MUL106, dann wird die Tonhöhe des Wellenformausgangssignals hoch, wenn die Frequenzanzahldaten groß sind, und sie wird niedrig, wenn die Frequenzanzahldaten klein sind.
Andererseits wird die Frequenzanzahl, die aus dem Frequenzanzahlspeicher 5202 ausgelesen wird, durch den MUL5206 in den Summierer 5207 eingegeben und wird sequentiell summiert. Dann wird der Modulationswellenphasenwinkel ωmt als ein Ausgangssignal aus dem Summierer 5207 erzeugt.
In diesem Fall bestimmt wie in dem elften Ausführungsbeispiel der Modulationswellenphasenwinkel ωmt die Klangfarbe des zu erzeugenden Wellenformausgangssignals e aus dem MUL106.
Das Verhältnis des Trägerwellenphasenwinkels ωct zum Modulationswellenphasenwinkel ωmt, wobei beide Phasenwinkel erzeugt werden, wie es zuvor dargestellt worden ist, bestimmt die Frequenz struktur der harmonischen Komponenten des Wellenformausgangssignals e.
In diesem Ausführungsbeispiel wird das Verhältnis des Trägerwellenphasenwinkels ωct zum Modulationswellenphasenwinkel ωmt gesteuert, wie es nachstehend dargestellt wird.
Ein Frequenzverhältnissteuerinformationsgenerator 5204 speichert ein unterschiedliches Paar einer Frequenzverhältnissteuerinformation Kc und Km abhängig von der Klangfarbe, die von einem Spieler eingestellt wird, dem Tonbereich der in der Tastatureinheit 5201 niedergedrückten Taste bezüglich der jeweiligen Klangfarbe und der Geschwindigkeit des Niederdrückens der Taste. Ein nicht gezeigter Klangfarbeneinstellschalter bestimmt die Klangfarbe und danach wird ein Paar einer entsprechenden Frequenzverhältnissteuerinformation Kc und Km von dem Frequenzverhältnissteuerinformationsgenerator 5204 auf der Grundlage eines Tastencodes KC und einer Geschwindigkeit VL, die von der Tastatureinheit 5201 erzeugt werden, wenn ein Spieler eine Taste niederdrückt, erzeugt.
Die Frequenzverhältnissteuerinformation Kc wird im MUL5203 mit den Frequenzanzahldaten multipliziert, die ver-35 wendet werden, um den Trägerwellenphasenwinkel ωct zu erzeugen. Die Frequenzverhältnissteuerinformation Km wird im MUL5206 mit den Frequenzanzahldaten multipliziert, um den Modulationswellenphasenwinkel ωct zu erzeugen. Abhängig von der bestimmten Klangfarbe, dem Tonbereich der niedergedrückten Taste und der Geschwindigkeit des Niederdrückens der Taste wird das Verhältnis des Trägerwellenphasenwinkels ωct zum Modulationswellenphasenwinkel ωmt geändert. Dies ändert die Frequenzstruktur der harmonischen Komponenten des Wellenformausgangssignals e, das aus dem MUL106 ausgegeben wird.
Die vorhergehende Funktionsweise bewirkt, daß die Frequenzstruktur der harmonischen Komponenten des Musikinstruments zusätzlich zu der bestimmte Klangfarbe abhängig von dem Tonbereich der niedergedrückten Taste und der Geschwindigkeit des Niederdrückens der Taste geändert wird. Somit wird es möglich, einen Musikton zu erzeugen, welcher sich auf die gleiche Weise wie der Musikton eines akustischen Musikinstruments ändert. Die Amplitude des Modulationssignals WM, das aus dem Modulationswellen-ROM auf der Grundlage des Modulationswellenphasenwinkels ωmt ausgegeben wird, wird von der Modulationsgradfunktion I(t) gesteuert, welche im MUL103 multipliziert wird, wodurch ein Grad der Modulation bestimmt wird, wie es in dem ersten Ausführungsbeispiel (welches auf die Figuren 4A bis 4C bezogen werden sollte) erklärt ist, und jeweilige Amplitudencharakteristiken von harmonischen Komponenten des Wellenformausgangssignals e werden bestimmt. In diesem Fall ist die Modulationsgradfunktion I(t) in der Darstellung nicht gezeigt und kann so aufgebaut sein, daß sie sich abhängig von der Geschwindigkeit des Niederdrückens der Taste in der Tastatureinheit 5201 und der verstrichenen Zeit nach dem Niederdrücken der Taste ändert. Deshalb werden jeweilige Amplitudencharakteristiken, die den harmonischen Komponenten des Wellenformausgangssignals entsprechen, gesteuert.
In dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist eine Kombination der Frequenzverhältnissteuerinformation Kc und Km, die aus dem Frequenzverhältnissteuerinformationsgenerator 5204 ausgegeben werden, wie es zuvor beschrieben worden ist, zum Beispiel "1 und 2", "1 und 3" oder "1 und 4". Deshalb ist die Tonhöhenfrequenz des Wellenformausgangssignals e auf der Grundlage des Trägerwellenphasenwinkels ωct die Frequenz, die direkt den Frequenzanzahldaten entspricht, die aus dem Frequenzanzahlspeicher 5202 ausgegeben werden. Die Kombination von Kc und Km kann zu "2 und 5" oder "3 und 6" gemacht werden. In diesem Fall entspricht die Tonhöhenfrequenz des Wellenformausgangssignals e dem Wert, der durch ein Multiplizieren der Frequenzanzahldaten mit dem Wert von Kc erzielt wird.
In dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel wird ein Steuern auf der Grundlage einer Tastentätigkeit der Tastatureinheit 5201 eines elektronischen Tastaturmusikinstruments durchgeführt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf das vorhergehende Ausführungsbeispiel beschränkt und kann durch eine Spieltätigkeit eines elektronischen Blasinstruments oder eines elektronischen Saitenmusikinstruments gesteuert werden.

Claims

1. Musiktonwellenformgenerator, der eine Musiktonwellenform in Übereinstimmung mit einem gemischten Signal erzeugt, das durch ein Mischen eines Modulationssignals mit einem Trägersignal erzielt wird, der aufweist:

eine Trägersignalerzeugungseinrichtung (101, 1003), die ein Trägersignal erzeugt,

eine Modulationssignalerzeugungseinrichtung (102, 1005), die ein Modulationssignal erzeugt,

eine Mischsteuereinrichtung (103, 104, 1007, 1008), die ein gemischtes Signal ausgibt, das durch ein Mischen des Modulationssignals mit dem Trägersignal erzielt wird, und die das Mischverhältnis des Modulationssignals zu dem Trägersignal von 0 zu einem beliebigen Mischverhältnis steuert, und

einer Wellenformausgabeeinrichtung (105, 1009), die eine Beziehung einer vorbestimmten Funktion zwischen ihrem Eingangssignal und Ausgangssignal aufweist, die eine Musiktonwellenform in Übereinstimmung mit dem gemischten Signal ausgibt, das als ein Eingangssignal von der Mischsteuereinrichtung empfangen wird, bei dem

die Beziehung einer vorbestimmten Funktion in der Wellenformausgabeeinrichtung weder eine Sinusfunktion noch eine Kosinusfunktion ist und das von der Trägersignalerzeu gungseinrichtung erzeugte Trägersignal derart ist, daß die von der Wellenformausgabeeinrichtung erzeugte Musiktonwellenform eine Sinuswelle oder eine Kosinuswelle mit einer einzigen Frequenz ist, wobei das Mischverhältnis des Modulationssignals zu dem Trägersignal von der Mischsteuereinrichtung auf 0 gesetzt ist.

2. Musiktonwellenformgenerator nach Anspruch 1, der des weiteren eine Mischverhältnissteuereinrichtung (1006) aufweist, die das Mischverhältnis des Modulationssignals zu dem Trägersignal, das von der Mischsteuereinrichtung verwendet wird, nach dem Start einer Tonerzeugung der Musiktonwellenform mit der Zeit ändert.

3. Musiktonwellenformgenerator nach Anspruch 1, der des weiteren eine Amplitudenhüllkurvensteuereinrichtung (106, 1010) aufweist, die die Amplitudenhüllkurvencharakteristiken der von der Wellenformausgabeeinrichtung ausgegebenen Musiktonwellenform mit der Zeit ändert.

4. Musiktonwellenformgenerator nach Anspruch 1, bei dem

die Trägersignalerzeugungseinrichtung das Trägersignal entsprechend einer Ausführungsinformation (KC, VR) erzeugt,

die Modulationssignalerzeugungseinrichtung das Modulationssignal entsprechend der Ausführungsinformation erzeugt,

die Mischsteuereinrichtung das Mischverhältnis des Modulationssignals zu dem Trägersignal so steuert, daß es sich in Übereinstimmung mit Mischcharakteristiken, die der Ausführungsinformation entsprechen, ändert.

5. Musiktonwellenformgenerator nach Anspruch 4, bei dem

die Ausführungsfunktion eine Funktion eines Niederdrückens einer Taste einer Tastatur (1601) ist, und

die Mischsteuereinrichtung die Mischcharakteristiken so steuert, daß sie mindestens einer Geschwindigkeit (VL) der Funktion des Niederdrückens der Taste oder einer Fläche der Tastatur (KC) entsprechen, in welcher die Taste niedergedrückt ist.

6. Musiktonwellenformgenerator nach Anspruch 4, der des weiteren eine Amplitudenhüllkurvensteuereinrichtung (1603, 1010) aufweist, die die Amplitudenhüllkurvencharakteristiken der von der Wellenformausgabeeinrichtung ausgegebenen Musiktonwellenform mit der Zeit so ändert, daß sie der Ausführungsinformation entsprechen.

7. Musiktonwellenformgenerator nach Anspruch 1, bei dem:

die Modulationssignalerzeugungseinrichtung (4102) selektiv eines von mehreren Arten von Modulationssignalen erzeugt, und

die Mischsteuereinrichtung das gemischte Signal durch ein Mischen des selektiv erzeugten Modulationssignals mit dem Trägersignal erzielt.

8. Musiktonwellenformgenerator nach Anspruch l, der des weiteren eine Zeitmultiplexsteuereinrichtung (4501) aufweist, die ein Zeitmultiplexsteuern der Trägersignalerzeugungseinrichtung, der Modulationssignalerzeugungseinrichtung und der Mischsteuereinrichtung so durchführt, daß mindestens eine von ihnen das Trägersignal, das Modulationssignal oder einen Wert des Mischverhältnisses erzeugt, welches zwischen jeweiligen Stereokanälen unterschiedlich ist, und gemischte Signale der jeweiligen Stereokanäle von der Mischsteuereinrichtung bei jeweiligen Zeitmultiplexzeitpunkten auf der Grundlage des Zeitmultiplexsteuerns in die Wellenformausgabeeinrichtung eingibt, wodurch jeweilige Musiktonwellenformen, die für jeweilige Stereokanäle unabhängig moduliert worden sind, ausgegeben werden.

9. Musiktonwellenformgenerator nach Anspruch 8, der des weiteren eine Amplitudenhüllkurvensteuereinrichtung (4504, 1010) aufweist, die die Amplitudenhüllkurvencharakteristiken von jeweiligen Musiktonwellenformen, die für jeweilige Stereokanäle unabhängig von der Wellenformausgabeeinrichtung ausgegeben werden, so ändert, daß die jeweiligen Amplitudenhüllkurvencharakteristiken zwischen jeweiligen Stereokanälen unterschiedlich sind.

10. Musiktonwellenformgenerator nach Anspruch 1, der des weiteren eine Zufallssteuereinrichtung (5005, 5010, 5014) aufweist, die ein Steuern so durchführt, daß mindestens die Trägersignale, die von der Trägersignalerzeugungseinrichtung erzeugt werden, das Modulationssignal, das von der Modulationssignalerzeugungseinrichtung erzeugt wird, oder das Mischverhältnis&sub1; das von der Mischsteuereinrichtung gesteuert wird, eine Komponente beinhaltet, welche sich zufällig ändert

11. Musiktonwellenformgenerator nach Anspruch 1, der des weiteren eine Zufallssteuereinrichtung (5005, 5010, 5014) aufweist, die ein Steuern so durchführt, daß mindestens das Trägersignal, das Modulationssignal oder das Mischverhältnis eine Komponente beinhaltet, welche sich innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode nach dem Start einer Erzeugung der Musiktonwellenform zufällig ändert.

12. Musiktonwellenformgenerator nach Anspruch 11, bei dem die vorbestimmte Zeitperiode eine Einschwingperiode, eine Ausschwingperiode, eine Aufrechtserhaltungsperiode oder eine Freigabeperiode in den Amplitudenhüllkurvencharakteristiken der Musiktonwellenform ist.

13. Musiktonwellenformgenerator nach Anspruch 11, der des weiteren eine Amplitudenhüllkurvenzufallssteuereinrichtung aufweist, die ein Steuern so durchführt, daß die Amplitudenhüllkurvencharakteristiken der von der Wellenformausgabeeinrichtung ausgegebenen Musiktonwellenform eine Komponente beinhalten, welche sich innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode nach dem Start einer Erzeugung der Musiktonwellenform zufällig ändert.

14. Musiktonwellenformgenerator nach Anspruch 1, der des weiteren aufweist

eine Frequenzverhältnissteuereinrichtung (5204), die ein Steuern so durchführt, daß das Frequenzverhältnis des Modulationssignals zu dem Trägersignal einer Aus führungs information entspricht, die in Übereinstimmung mit einer Ausführungsfunktion erzeugt wird.

15. Musiktonwellenformerzeugungsverfahren zum Erzeugen einer Musiktonwellenform in Übereinstimmung mit einem gemischten Signal, das durch ein Mischen eines Modulationssignals mit einem Trägersignal erzielt wird, das die Schritte aufweist:

Erzeugen eines Trägersignals (101),

Erzeugen eines Modulationssignals (102),

Ausgeben eines gemischten Signals, das durch ein Mischen des Modulationssignals mit dem Trägersignal erzielt wird, und Steuern des Mischverhältnisses des Modulationssignals zu dem Trägersignal von 0 zu einem beliebigen Mischverhältnis (103, 104), und

Ausgeben einer Musiktonwellenform in Übereinstimmung mit dem gemischten Signal, das als ein Eingangssignal an eine Beziehung einer vorbestimmten Funktion zwischen einem Eingangssignal und einem Ausgangssignal (105) angelegt wird, bei dem

die Beziehung einer vorbestimmten Funktion weder eine Sinusfunktion noch eine Kosinusfunktion ist und das Trägersignal derart ist, daß die Musiktonwellenform eine Sinuswelle oder eine Kosinuswelle mit einer einzigen Frequenz ist, wobei das Mischverhältnis des Modulationssignals zu dem Trägersignal auf 0 gesetzt ist.

16. Musiktonwellenformgenerator, der aufweist:

eine Grundverarbeitungseinrichtung (2901), die aufweist:

eine Trägersignalerzeugungseinrichtung (2902), die ein Trägersignal erzeugt,

eine Mischsignalausgabeeinrichtung (2903), die ein gemischtes Signal durch ein Mischen eines Modulationssignals mit dem Trägersignal ausgibt, und

eine Wellenformausgabeeinrichtung (2904), die ein Wellenformsignal auf der Grundlage des gemischten Signals in Übereinstimmung mit einer Beziehung einer vorbestimmten Funktion zwischen einem Eingangssignal und einem Ausgangssignal von ihr ausgibt, und

eine Wellenformeingabe- und ausgabesteuereinrichtung (2907, 2908, 2913, 2914), zum (a) Ausführen einer ersten arithmetischen Operation, die das Wellenformsignal durch ein Betreiben der Grundverarbeitungseinrichtung durch ein Erzeugen der Modulationssignaleingabe 0 oder nahe 0 bei jeweiligen Verarbeitungszeitpunkten innerhalb jeweiliger Perioden einer arithmetischen Operation, von denen jede eine Mehrzahl von Verarbeitungszeitpunkten aufweist, erzielt, oder (b) Ausführen einer zweiten arithmetischen Operation, die das Wellenformsignal durch ein Betreiben der Grundverarbeitungseinrichtung unter Verwendung des Wellenformsignals erzielt, das von einem Verarbeitungszeitpunkt vor einem momentanen Verarbeitungszeitpunkt als das Modulationssignal erzielt worden ist, oder (c) Ausführen einer dritten arithmetischen Operation, die die jeweiligen Wellenformsignale, die in mindestens einem Verarbeitungszeitpunkt erzielt worden sind, der dem momentanen Verarbeitungszeitpunkt vorhergeht, mit einem Wellenformsignal mischt, das durch ein Ausführen der gleichen arithmetischen Operation wie die ersten oder zweiten arithmetischen Operationen erzielt worden ist, und Erzeugen des Wellenformsignals, das bei einem letzten Verarbeitungszeitpunkt innerhalb der Periode einer arithmetischen Operation erzielt worden ist, als die Musiktonwellenform der Periode einer arithmetischen Operation, bei dem

die Beziehung einer vorbestimmten Funktion in der Wellenformausgabeeinrichtung weder eine Sinusfunktion noch eine Kosinusfunktion ist und das von der Trägersignalerzeugungseinrichtung erzeugte Trägersignal derart ist, daß das in der Wellenformausgabeeinrichtung erzeugte Wellenformsignal eine Sinuswelle oder eine Kosinuswelle mit einer einzigen Frequenz ist, wobei das Modulationssignal auf 0 gesetzt ist, wenn die Mischsignalausgabeeinrichtung das Mischen durchführt.

17. Musiktonwellenformgenerator nach Anspruch 16, bei dem die Wellenformeingabe- und -ausgabesteuereinrichtung aufweist:

eine erste und eine zweite Summiereinrichtung (2908, 2907);

eine erste Umschalteeinrichtung (2923), die ein Wellenformsignal, das von der Grundverarbeitungseinrichtung selektiv ausgegeben wird, in die erste oder zweite Summiereinrichtung eingibt;

eine zweite Umschalteeinrichtung (2914), die einen Wert 0 oder nahe 0 oder ein Ausgangssignal von der zweiten Summiereinrichtung als ein Modulationssignal selektiv in die Grundverarbeitungsmodule eingibt; und

eine Mehrstufenoperationssteuereinrichtung (2906), die eine Summieroperation von der ersten und zweiten Summiereinrichtung und eine Auswahloperation von der ersten und zweiten Umschalteeinrichtung bei jeweiligen Verarbeitungszeitpunkten innerhalb jeweiliger Perioden einer arithmetischen Operation, von denen jede eine Mehrzahl von Verarbeitungszeitpunkten aufweist, auf der Grundlage einer vorbestimmten Verbindungskombination steuert, wodurch die Grundverarbeitungseinrichtung bei Einheiten von jeweiligen Verarbeitungszeitpunkten bei Mehrstufen betrieben wird; und

eine Musikwellenformausgabeeinrichtung, die das Ausgangssignal der ersten Summiereinrichtung als die Musiktonwellenform der Operationsperiode nach jeder Beendigung von jeweiligen Perioden einer arithmetischen Operation ausgibt.

18. Musiktonwellenformgenerator nach Anspruch 16, der des weiteren aufweist:

eine Einstelleinrichtung (3401), die es einem Bediener ermöglicht, die Verbindungskombination einzustellen; und eine Anzeigeeinrichtung (3404), die die Verbindungskombination, die von der Einstelleinrichtung bestimmt worden ist, anzeigt.

19. Musiktonwellenformgenerator nach Anspruch 16, bei dem die Wellenformeingabe- und ausgabesteuereinrichtung eine Musiktonwellenform durch ein Ausführen der ersten, zweiten oder dritten arithmetischen Operation auf der Grundlage einer vorbestimmten Verbindungskombination erzeugt, bei welcher sich die Kombination nach einem Starten einer Erzeugung von jeweiligen Musiktonwellenformen mit der Zeit ändert.

20. Musiktonwellenformerzeugungsverfahren, das die Schritte aufweist:

einen Grundverarbeitungsschritt (2901), der aufweist:

Erzeugen eines Trägersignals (2902),

Ausgeben eines gemischten Signals durch Mischen eines Modulationssignals mit dem Trägersignal (2903),

Ausgeben eines Wellenformsignals auf der Grundlage des gemischten Signals in Übereinstimmung mit einer Beziehung einer vorbestimmten Funktion zwischen einem Eingangssignal und einem Ausgangssignal (2904),

Steuern der Ampl itudenhüllkurvenzeitcharakteristiken des Wellenformsignals, und

einen Wellenformeingabe- und -ausgabesteuerschritt (2907, 2908, 2913, 2914) zum (a) Ausführen einer ersten arithmetischen Operation, die das Wellenformsignal durch ein Ausführen des Grundverarbeitungsschritts durch ein Erzeugen der Modulationsignaleingabe 0 oder nahe 0 bei jeweiligen Verarbeitungszeitpunkten innerhalb jeweiliger Perioden einer arithmetischen Operation, von denen jede eine Mehrzahl von Verarbeitungszeitpunkten aufweist, erzielt, oder (b) Ausführen einer zweiten arithmetischen Operation, die das Wellenformsignal durch ein Ausführen des Grundverarbeitungsschritts erzielt, der das Wellenformsignal verwendet, das von einem Verarbeitungszeitpunkt vor dem momentanen Verarbeitungszeitpunkt als das Modulationssignal erzielt worden ist, oder (c) Ausführen einer dritten arithmetischen Operation, die jeweilige Wellenformsignale, die in mindestens einem Verarbeitungszeitpunkt, der dem momentanen Verarbeitungszeitpunkt vorhergeht, erzielt worden sind, mit einem Wellenformsignal mischt, das durch ein Ausführen der gleichen arithmetischen Operation wie die ersten oder zweiten arithmetischen Operationen erzielt wird, und Erzeugen des Wellenformsignals, das bei einem letzten Verarbeitungszeitpunkt innerhalb der Periode einer arithmetischen Operation erzielt worden ist, als die Musiktonwellenform der Periode einer arithmetischen Operation, bei dem

die Beziehung einer vorbestimmten Funktion weder eine Sinusfunktion noch eine Kosinusfunktion ist und das Trägersignal derart ist, daß das Wellenformsignal eine Sinuswelle oder eine Kosinuswelle mit einer einzigen Frequenz ist, wobei das Mischverhältnis des Modulationssignals zu dem Trägersignal auf 0 gesetzt ist.