JP2603070B2

JP2603070B2 - エンベロープ波形発生装置

Info

Publication number: JP2603070B2
Application number: JP61272672A
Authority: JP
Inventors: 政樹工藤; 秀雄鈴木
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1986-11-15
Filing date: 1986-11-15
Publication date: 1997-04-23
Anticipated expiration: 2012-04-23
Also published as: JPS63125989A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、楽音信号制御用のエンベロープ波形発生
装置に関し、特に、「フォーシングダンプ」といわれる
急速減衰制御を改良したものに関する。

〔従来の技術〕

楽音信号制御用のエンベロープ波形をデシベル表現の
データとして発生することは従来より行われている（例
えば特公昭55−7600号公報、特公昭59−24433号公
報）。これは、デシベル表現のデータではリニア表現の
データの乗算を単純な加算に置換えて行うことができる
ので演算回路の簡単化が図れるという利点があるからで
あり、また、デシベル表現のエンベロープ波形データを
リニア表現に変換した場合減衰部分は指数関数的に減衰
することになるので聴感上好ましいものとなるからであ
る。ただし、この場合、例えば第７図（ａ）に示すよう
な形状のデシベル表現のエンベロープ波形をリニア表現
に変換すると、同図（ｂ）のようになり、アタック部の
立上りの急峻さを欠くことになってしまう。そのため、
同図（ｃ）のようにアタック部の立上りの急峻さが確保
されるようにする工夫が従来よりなされている。

一方、エンベロープ波形を急速に減衰させる「フォー
シングダンプ」といわれる制御も知られている（例えば
特開昭58−65489号）。例えば、或る音を発音中にその
音を消去してその代わりに別の音を新たに発音させよう
とする場合、前音に対して「フォーシングダンプ」制御
が施される。上述のようなデシベル表現のエンベロープ
波形データを発生する場合にフォーシングダンプを行う
場合、従来は、フォーシングダンプ部分は他の減衰部分
と同じように均一な傾きの特性とし、ただその傾きがフ
ォーシングダンプ部分では大、他の減衰部分では小、と
なるようにしていた（第８図（ａ）参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

フォーシングダンプを行う場合、できるだけ早くエン
ベロープ波形を減衰させたい（つまり前音を消去した
い）という要求がある反面、あまりにも急激な減衰はク
リック音の原因となるのでクリック音が生じない程度の
傾きで減衰させたいという要求もある。前述の通り、第
８図（ａ）のようなデシベル表現のエンベロープ波形デ
ータをリニア表現に変換した場合同図（ｂ）のように指
数関数的特性を示す。つまり、フォーシングダンプ部分
も通常の減衰部分と同様に指数関数的に減衰してしま
う。そのため、どうしてもフォーシングダンプの始まり
部分では傾きが急峻となり、終りになるに従って緩やか
になっていた。フォーシングダンプの始まりがあまりに
も急峻だと上述のクリツク音の原因となってしまう。そ
こで、デシベル表現のフォーシングダンプ部分の傾きは
あまり大きくとれず、これに伴いフォーシングダンプの
期間Ｔが不必要に長くなってしまうという不都合があっ
た。そして、リニア変換したもの（第８図（ｂ））にお
いてはフォーシングダンプ部分が指数的に減衰するので
音が完全に消えるまでに不必要な時間がかかり、次の音
の出だしが遅れるという問題があった。

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、デシベ
ル表現のエンベロープ波形データを発生する場合におい
て、急速減衰部分をクリック音を引き起こすことなくし
かも短時間に終了させることができるようにしたエンベ
ロープ波形発生装置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るエンベロープ波形発生装置は、デシベ
ル表現の前記エンベロープ波形を形成し出力するエンベ
ロープ波形形成手段と、前記エンベロープ波形形成手段
において前記エンベロープ波形のレリース部が形成され
ているときに該エンベロープ波形を急速減衰させるため
にダンプモードを指示するダンプ指示手段と、前記ダン
プ指示手段によってダンプモードが指示されたとき、減
衰の傾きが前記レリース部の傾きよりも急峻であり且つ
その傾きが次第に急峻になるような特性で、前記エンベ
ロープ波形形成手段で形成される前記デシベル表現のエ
ンベロープ波形を急速減衰させる急速減速手段とを具え
たことを特徴とする。

〔作用〕

ダンプモード（実施例ではフォーシングダンプ）が指
示されたとき、急速減衰手段により、エンベロープ波形
形成手段で形成するデシベル表現のエンベロープ波形デ
ータは、減衰の傾きが次第に急峻になるような特性で急
速減衰させられる。これを図によって示すと第９図
（ａ）のようであり、急速減衰の始まりでは傾きが最も
緩やかであり、以後次第に傾きが急峻になる。

急速減衰部分におけるデシベル表現のエンベロープ波
形データがこのようなものであるため、後にこれをリニ
ア表現のデータに変換すると、第９図（ｂ）のようにな
る。第８図（ｂ）と比較すると明らかなように、急速減
衰部分の始まりの傾きがクリック音を引き起こすことの
ない同じ程度の傾きであったとしても、第９図（ｂ）で
は最後まで略この傾きであるのに対して第８図（ｂ）で
は次第に傾きが緩やかになる（参考のために第８図
（ｂ）の場合の傾きを第９図（ｂ）中に点線で併記し
た）。従って、この発明による急速減衰部分の時間Ｔ′
は、従来の急速減衰部分の時間Ｔよりも短くすることが
できる。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照してこの発明の一実施例を詳細
に説明しよう。

第１図はこの発明に係るエンベロープ波形発生装置10
の一実施例を示すものであり、第２図はこのエンベロー
プ波形発生装置10を楽音の音量振幅エンベロープ波形発
生用として使用した電子楽器の一構成例を示す。

まず、第２図について説明すると、鍵盤11は発生すべ
き楽音の音高を指定するための複数の鍵盤を備えてお
り、この鍵盤11で押圧された鍵が押鍵検出回路12で検出
される。押鍵検出回路12は検出した押圧鍵のキーコード
KCとキーオン信号KONを出力し、キーコードKCは楽音信
号発生回路13に、キーオン信号KONはエンベロープ波形
発生装置10に、夫々与える。楽音信号発生回路13は、与
えられたキーコードKCに対応する音高の楽音信号を音色
選択回路14で選択された音色で発生する。この例では、
楽音信号発生回路13から発生される楽音信号はデシベル
表現（対数表現）のデータlogMであるとする。

エンベロープパラメータ発生回路15は、エンベロープ
波形発生回路10で発生するエンベロープ波形のアタッ
ク、ディケイ、サステイン、レリース、フォーシングダ
ンプ等の各部分の変化レートやレベルを設定する各種パ
ラメータデータを、音色選択回路14で選択された音色に
応じて発生する。変化レートを設定するパラメータデー
タには、例えば、アタックレートデータAR,ディケイレ
ートデータDR,サステインレートデータSR,レリースレー
トデータRR,フォーシングダンプレートデータFRがあ
る。これらの変化レートデータは、第３図（ａ）に示す
ようなエンベロープ波形の各部分の傾きを決定する。レ
ベルを設定するパラメータデータには、例えば、アタッ
クレベルデータALとディケイレベルデータDLがある。こ
れらのレベルデータAL,DLは、第３図（ａ）に示すよう
なエンベロープ波形におけるアタックレベルとディケイ
レベルを決定する。発生された各種パラメータデータは
エンベロープ波形発生装置10に与えられる。

エンベロープ波形発生装置10は、与えられた各種パラ
メータデータとキーオン信号KONに基づきデシベル表現
（対数表現）のエンベロープ波形データlogEを発生す
る。加算器16ではデシベル表現の楽音信号データlogMに
エンベロープ波形データlogEを加算することにより logE＋logM＝log（Ｅ・Ｍ）なるＥとＭの積（Ｅ・Ｍ）の対数表現を得る。これによ
り、楽音信号に音量振幅エンベロープが付与される。加
算器16の出力は対数／リニア変換回路17に与えられ、リ
ニア表現からなる音量振幅エンベロープ付与済みの楽音
信号データＥ・Ｍを得る。この楽音信号データはディジ
タル／アナログ変換回路18でアナログ信号に変換され、
サウンドシステム19に至る。なお、後述する具体例のよ
うにエンベロープ波形データlogEを減衰量で表わした場
合は、加算器16の手前に、データ反転制御回路を設け、
このデータを減衰量表現の量から通常の値に戻すものと
する。

次に第１図に従ってエンベロープ波形発生装置10につ
いて説明する。

このエンベロープ波形発生装置10において、演算回路
20は、アタック、ディケイ、サステイン、レリース、フ
ォーシングダンプ等の各部分に対応してアタックレート
データAR,ディケイレートデータDR,サステインレートデ
ータSR,レリースレートデータRR,フォーシングダンプレ
ートデータFRをクロックパルスφに従って規則的に繰返
し加算若しくは減算することにより第３図（ａ）に示す
ようなエンベロープ波形データENVDBを形成する。この
エンベロープ波形データENVDBはデシベル表現であり、
しかも0dBを最大レベルとする減衰量で表現されている
ものとする。従って、このデータENVDBのビットがオー
ル“0"のとき最大レベル0dBを示し、オール“1"のとき
０レベルを示す。

演算回路20を制御するための制御信号はキーオン信号
KONに基づき作成される。キーオン信号KONはアンド回路
21を介して立上り及び立下り微分回路22に与えられ、該
キーオン信号KONの立上り時（押鍵されたとき）と立下
り時（離鍵されたとき）に夫々１発のキーオンパルスKO
NPとキーオフパルスKOFPが発生される。アンド回路21の
他の入力に与えられるフリップフロップ23の出力は通常
は“1"であり、フォーシングダンプを行うべき条件の１
つが成立したとき“0"となる。

演算回路20から出力されたエンベロープ波形データEN
VDBの全ビットがアンド回路24に与えられ、この全ビッ
トが“1"のときのアンド回路24の出力信号“1"がALL
“1"信号としてフリップフロップ23のセット入力Ｓに与
えられる。また、このALL“1"信号を反転した信号がア
ンド回路25に与えられる。アンド回路25の他の入力には
キーオフパルスKOFPが与えられ、その出力がフリップフ
ロップ23のリセット入力Ｒに与えられる。離鍵される前
に（キーオフパルスKOFPが発生する前に）エンベロープ
波形レベルが零になると、ALL“1"信号を反転した信号
“0"によりアンド回路25が不動作となり、その後の離鍵
によってキーオフパルスKOFPが発生してもフリップフロ
ップ23はリセットされない。この場合、フォーシングダ
ンプを行うべき条件は成立しない。

一方、エンベロープ波形レベルが零になる前に離鍵さ
れると、ALL“1"信号がまだ発生していないときにキー
オフパルスKOFPが発生することによりアンド回路25の出
力が“1"となり、フリップフロップ23がリセットされ
る。これによりフリップフロップ23の出力が“0"とな
り、アンド回路21を不動作にすると共に、それを反転し
た信号“1"によってアンド回路26を動作可能にする。ア
ンド回路26の他の入力にはキーオン信号KONが入力され
る。フリップフロップ23の出力“0"に応じてアンド回路
26が可能化されている間に次の新たな鍵が押圧される
と、新たなキーオン信号KONの立上りによってアンド回
路26の条件が成立し、その出力が“1"となる。このアン
ド回路26の出力信号“1"が、ダンプモードすなわちフォ
ーシングダンプを行うべきことを指示するフォーシング
ダンプ信号FDである。他方、次の新たな鍵が押圧される
前に前音のエンベロープ波形レベルが零になった場合は
ALL“1"信号によりフリップフロップ23がセットされる
ので、フォーシングダンプ信号FDは発生されない。こう
して、エンベロープ波形レベルが零になる前に離鍵さ
れ、且つ次の新たな鍵が押圧されたことを条件に、フォ
ーシングダンプ信号FDが発生され、このフォーシングダ
ンプ信号FDに応じて後述するようにフォーシングダンプ
動作が行われる。

立上り及び立下り微分回路22から発生されたキーオン
パルスKONPとキーオフパルスKOFPは、演算回路20の演算
モードを制御するためのカウンタ27に与えられる。該カ
ウンタ27は、２ビットのバイナリカウンタであり、キー
オンパルスKONPにより“00"にリセットされ、イネーブ
ル端子ENに加わるアンド回路28の出力信号が“1"のとき
クロック端子CLKに加わるクロックパルスφのタイミン
グで１カウントアップされ、キーオフパルスKOFPにより
“11"をロードする。このカウンタ27の２ビット出力が
モード信号MD₀,MD₁として利用される。モード信号MD₀,M
D₁の内容と演算モードとの関係は次表の通りである。

信号MD₁を反転した信号がアンド回路28に加わり、ア
タック時またはディケイ時にのみカウンタ27がカウント
アップされることを可能にする。アンド回路28の他の入
力には、エンベロープ波形データENVDBとアタックレベ
ルデータALあるいはディケイレベルデータDLとを比較し
た比較器30の出力が後述のようにオア回路29を介して与
えられる。

セレクタ31はモード信号MD₀,MD₁の内容に応じてアタ
ックレートデータAR,ディケイレートデータDR,サステイ
ンレートデータSR,レリースレートデータRRの何れかを
選択し、その出力はセレクタ32の“0"入力に与えられ
る。セレクタ32の“1"入力にはフォーシングダンプレー
トデータFRが与えられ、前述のフォーシングダンプ信号
FDに応じてフォーシングダンプ動作モードは“1"入力の
フォーシングダンプレートデータFRを選択し、それ以外
のときは“0"入力のセレクタ31の出力を選択する。セレ
クタ32の出力は演算回路20の反転制御回路33に与えられ
る。演算回路20で形成するエンベロープ波形データENVD
Bは前述のように減衰量であるから、アタック部のよう
な立上り特性はレートデータを繰返し減算することによ
り得られ、ディケイ部のような減衰特性はレートデータ
を繰返し加算することにより得られる。その場合、減算
を補数の加算によって行うために反転制御回路33が設け
られている。

演算回路20において、演算結果がレジスタ34に蓄えら
れ、該レジスタ34に蓄えられた前回の演算結果と反転制
御回路33を経由して与えられるレートデータとが加算器
35で加算（補数の加算の場合は減算）される。この加算
器35の出力がオア回路群36とアンド回路群37及びセレク
タ80を介してレジスタ34に蓄えられる。セレクタ80は、
フォーシングダンプ信号FDが“0"から“1"に立上ったと
きに立上り微分回路81からパルス“1"が出力されたとき
だけ逆変換テーブル82の出力を選択するが、それ以外の
ときは常にアンド回路群37の出力を選択する。

最初は、キーオンパルスKONPによってオア回路38から
オア回路群36内の全オア回路に“1"が与えられ、レジス
タ34にオール“1"がセットされる。このレジスタ34の出
力はエンベロープ波形データENVDBとして演算回路20か
ら出力される。また、最初は、アタックモードであるた
めモード信号MD₀,MD₁を入力したノア回路39の出力は
“1"であり、これが減算を指示する信号として反転制御
回路33及び加算器35、アンド回路40に与えられる。反転
制御回路33はセレクタ32から与えられるレートデータの
ビット数に対応する数の排他オア回路からなり、ノア回
路39から与えられる信号が“1"のときセレクタ32から与
えられるレートデータの各ビットを反転し、該信号が
“0"のとき該レートデータをそのまま通過する。また、
ノア回路39の出力信号“1"は加算器35の最下位桁のキャ
リイ入力Ciに入り、反転されたレートデータに１を加算
して補数の加算つまり減算を行う。こうして、アタック
モード時は、演算回路20に初期セットされたオール“1"
からセレクタ31,32で選択されたアタックレートデータA
Rを繰返し減算し、これにより、減衰量で表わされたエ
ンベロープ波形データENVDBは第３図（ａ）に示すよう
に一定の傾きで立上がる。

アタックモード時はセレクタ41でアタックレベルデー
タALを選択し、比較器30のＢ入力に与える。比較器30の
Ａ入力には演算回路20からのエンベロープ波形データEN
VDBが与えられ、両者が一致したときＢ＝Ａの出力から
オア回路29に向けて信号“1"が与えられる。また、レー
トデータの値によっては丁度Ｂ＝Ａが成立するとは限ら
ず、それを超えることもあるので、比較器30のＢ＜Ａの
出力を遅延フリップフロップ42と排他オア回路43とから
なる変化検出回路に与え、この変化検出回路の出力をオ
ア回路29に入力するようにもしている。エンベロープ波
形データENVDBの値がアタックレベルデータALの値に到
達すると、オア回路29の出力が“1"となり、アンド回路
28を介してカウンタ27に“1"が与えられ、該カウンタ27
が１カウントアップされる。これにより、ディケイモー
ドに切り替わる。

なお、エンベロープ波形データENVDBがアタックレベ
ルデータALの値に到達する前にオール“0"になってしま
った場合に、アンド回路群37を閉じてエンベロープ波形
データENVDBの値をオール“0"に保持するためにアンド
回路40が設けられている。減算時に減算結果がオール
“0"になる前は加算器35のキャリイ出力Coから毎回“1"
が出ることにより、この“1"を反転した信号が入力され
たアンド回路40は動作せず、このアンド回路40の出力を
反転した信号が入力されたアンド回路群37のゲートは開
いている。しかし、減算結果がオール“0"になると若し
くは超えると、キャリイ出力Coから“1"は出ず、アンド
回路40の出力が“1"となり、アンド回路群37のゲートが
閉じられる。これにより、エンベロープ波形データENVD
Bは最大値であるオール“0"を維持する。

ディケイモードになると、ノア回路39の出力は“0"と
なり、加算を指示する。セレクタ31,32を介してディケ
イレートデータDRが演算回路20に与えられ、エンベロー
プ波形データENVDBの現在値に対してこのディケイレー
トデータDRを繰返し加算する。これにより、該エンベロ
ープ波形データENVDBは第３図（ａ）に示すように一定
の傾きで減衰する。ディケイモード時はセレクタ41でデ
ィケイレベルデータDLを選択し、比較器30のＢ入力に与
える。エンベロープ波形データENVDBの値がディケイレ
ベルデータDLの値に到達すると、オア回路29の出力が
“1"となり、アンド回路28を介してカウンタ27に“1"が
与えられ、該カウンタ27が１カウントアップされる。こ
れにより、サステインモードに切り替わる。

サステインモードでは、セレクタ31,32を介してサス
テインレートデータSRが演算回路20に与えられ、エンベ
ロープ波形データENVDBの現在値に対してこのサステイ
ンレートデータSRを繰返し加算する。これにより、該エ
ンベロープ波形データENVDBは第３図（ａ）に示すよう
に一定の傾きで緩やかに減衰する。

やがて、離鍵によりキーオフパルスKOFPが発生される
と、カウンタ27に“11"がロードされ、これにより、レ
リースモードに切り替わる。レリースモードでは、セレ
クタ31,32を介してレリースレートデータRRが演算回路2
0に与えられ、エンベロープ波形データENVDBの現在値に
対してこのレリースレートデータRRを繰返し加算する。
これにより、該エンベロープ波形データENVDBは第３図
（ａ）に示すように一定の傾きで減衰する。

レリースモード中に前述のようにフォーシングダンプ
の条件が成立してフォーシングダンプ信号FDが発生され
た場合は、セレクタ32でフォーシングダンプレートデー
タFRが選択され、演算回路20に与えられる。演算回路20
では、エンベロープ波形データENVDBの現在値に対して
このフォーシングダンプレートデータFRを繰返し加算す
る。これにより、該エンベロープ波形データENVDBは第
３図（ａ）に示すように一定の傾きで急速に減衰する。
なお、フォーシングダンプの始まりにおいて、セレクタ
80が逆変換テーブル82の出力を選択し、フォーシングダ
ンプのエンベロープ波形データENVDBの初期値が設定さ
れる。この理由は後述する。

なお、加算時に加算器35からキャリイアウト信号が出
たときつまりオール“1"を超えたとき、エンベロープ波
形データENVDBの値をオール“1"に保持するためにアン
ド回路44が設けられている。このアンド回路44には加算
器35のキャリイ出力Coとノア回路39の出力を反転した信
号とが入力されており、加算時に加算器35からキャリイ
アウト信号が出たときこのアンド回路44からオア回路38
を介してオア回路群36に“1"を与え、エンベロープ波形
データENVDBの値をオール“1"にする。

演算回路20から出力されたエンベロープ波形データEN
VDBは、カーブ変換テーブル45とセレクタ46の“0"入力
に与えられる。カーブ変換テーブル45の出力はセレクタ
46の“1"入力に与えられる。モード信号MD₀,MD₁を入力
したノア回路47の出力信号はアタックモードのとき“1"
となり、この出力信号とタイミング合わせ用の遅延フリ
ップフロップ83を経由したフォーシングダンプ信号FDと
がオア回路48を介してセレクタ46の制御入力に加わり、
アタックモード及びフォーシングダンプモードのときカ
ーブ変換テーブル45の出力を選択し、それ以外のとき演
算回路20から出力されたエンベロープ波形データENVDB
をそのまま選択する。

カーブ変換テーブル45は、入力されたエンベロープ波
形データENVDBを第４図（ａ）に示すような特性でデー
タ変換するものである。つまり、入力されたエンベロー
プ波形データENVDBによって表わされる減衰量が大きい
ほど傾きが急峻になり、小さいほど傾きが緩やかにな
る。いわば対数変換特性である。

アタックモードのときは、エンベロープ波形データEN
VDBは最小レベルに対応するオール“1"からアタックレ
ートデータALに対応する値までアタックレートに対応す
る傾きで直線的に変化する（立ち上がる）。これによ
り、第４図（ａ）に示すような特性のカーブ変換テーブ
ル45が順方向に読み出され、その結果、アタック部のエ
ンベロープ波形データは第３図（ｂ）のように立上りの
傾きが始めは急峻で次第に比較的緩やかになるような特
性に変換される。

フォーシングダンプモードのときは、エンベロープ波
形データENVDBはレリース部の終わりのレベルに対応す
る値から最小レベルに対応するオール“1"までフォーシ
ングダンプレートに対応する傾きで直線的に変化する
（立ち下がる）。これにより、第４図（ａ）に示すよう
な特性のカーブ変換テーブル45が逆方向に読み出され、
その結果、フォーシングダンプ部のエンベロープ波形デ
ータは第３図（ｂ）のように減衰の傾きが始めは比較的
緩く次第に急峻になるような特性に変換される。

なお、逆変換テーブル82は、カーブ変換テーブル45の
入出力関係を逆にした第４図（ｂ）に示すような変換特
性を示すテーブルであり、エンベロープ波形データENVD
Bを入力してそれに対応するデータを読み出し、これを
セレクタ80に入力する。この処理を行わなかった場合
は、フォーシングダンプの始まりにおいてカーブ変換テ
ーブル45から読み出されるデータは、レリース部の終わ
りのデータENVDBとうまくつながらないことがある。し
かし、レリース部の終わりのデータENVDBと同じデータ
をカーブ変換テーブル45から出力させるために必要な該
カーブ変換テーブル45の入力データを、逆変換テーブル
82から読み出し、フォーシングダンプの始まりにおいて
これをセレクタ80で選択し、エンベロープ波形データEN
VDBとしてカーブ変換テーブル45に入力すれば、該カー
ブ変換テーブル45からはレリース部の終わりのデータEN
VDBと同じデータがフォーシングの始まりのエンベロー
プ波形データ（logE）として出力され、こうして、レリ
ース部の終わりのデータENVDBとフォーシングダンプの
始まりのエンベロープ波形データ（logE）を滑らかにつ
なげることができる。

こうしてアタック部とフォーシングダンプ部において
変化カーブの特性を変換したエンベロープ波形データ
（第３図（ｂ）参照）がセレクタ46から出力され、これ
がデシベル表現のエンベロープ波形データlogEとしてこ
のエンベロープ波形発生回路10から出力される。

前述のように、このデシベル表現のエンベロープ波形
データlogEによって制御した楽音信号が対数／リニア変
換回路17（第２図）に与えられ、最終的にはリニア表現
に変換される。このリニア変換により、第３図（ｂ）の
ような特性のデシベル表現のエンベロープ波形は、第３
図（ｃ）のような特性に変換される、従って、アタック
部は急峻に立上り、また、フォーシングダンプ部は急速
に減衰する。

第５図はエンベロープ波形発生装置10の別の実施例を
示すもので、レートデータをデシベル表現で与え、か
つ、アタック部とフォーシングダンプ部のカーブを所望
の特性に設定するにあたって演算回路20に与えるレート
データをエンベロープ波形のレベルに応じて変化させる
ことによりこれを実現するようにしたものである。第５
図において第１図と同一符号が付されたものは同一機能
のものであるので説明を省略する。

第５図において、セレクタ310,320は第１図のセレク
タ31,32に対応するものであるが、夫々に入力されるレ
ートデータDBAR,DBDR,DBSR,DBRR,DBFRがデシベル表現の
データである点が第１図とは異なる。デシベル表現によ
りレートデータを設定すると、限られたビット数により
設定できるレートデータのダイナミックレンジを下記表
に例示するように拡大することができる。下記表では、
デシベル表現により重みづけられた６ビットのバイナリ
データの各ビットの重みと、これをリニア表現に変換し
た場合の各ビットの重みの一例を示している。なお、エ
ンベロープ波形のような時間関数波形の設定情報をデシ
ベル表現により設定する先行技術としては特公昭59−24
433号に開示されたものがあるので、ここでは詳しくは
述べない。

つまり、リニア表現の６ビットバイナリデータでは０
〜32の範囲のデータしか表現できないが、デシベル表現
の６ビットバイナリデータではこれをリニア変換した場
合１〜2³²の範囲のデータを表現することができるので
ある。

セレクタ320から出力されたデシベル表現のレートデ
ータDBR（セレクタ310,320で選択されたDBAR〜DBFRの何
れか）は加算器50,オア回路群51を介して対数／リニア
変換回路52に与えられ、リニア表現のレートデータ（こ
れをRATEで示す）に変換されて演算回路20の反転制御回
路33に入力される。

加算器50、オア回路群51及びゲート53は、第１図のカ
ーブ変換テーブル45と同様の機能（つまり、アタック部
のエンベロープ波形データを第３図（ｂ）のように立上
りの傾きが始めは急峻で次第に比較的緩やかになるよう
な特性にし、フォーシングダンプ部のエンベロープ波形
データを第３図（ｂ）のように減衰の傾きが始めは比較
的緩く次第に急峻になるような特性にする機能）を実現
するためのものである。ゲート53には演算回路20で形成
されたエンベロープ波形データENVDBの上位４ビットが
入力され、このゲート53の制御入力には第１図のノア回
路47、オア回路48と同じ条件で動作するノア回路470、
オア回路480からなるロジックの出力が与えられる。

加算器50はセレクタ320から出力されたデシベル表現
のレートデータDBRとゲート53から出力されたエンベロ
ープ波形データENVDBの上位４ビットデータとを加算す
る。加算器50の出力はオア回路群51を通過して対数／リ
ニア変換回路52に与えられる。オア回路群51は加算器50
のキャリイ出力Coからキャリイアウト信号が出されたと
き全ビット“1"の信号を対数／リニア変換回路52に与
え、それ以外のときは加算器50の出力をそのまま対数／
リニア変換回路52に与える。加算器50の加算結果が最大
値＝全ビット“1"を超えてオーバフローしたときキャリ
イアウト信号が出され、対数／リニア変換回路52に与え
るデータを強制的に最大値＝全ビット“1"にする。

アタックモードとフォーシングダンプモード以外のと
き、つまりディケイ、サステイン、レリースの各モード
のとき、オア回路480の出力は“0"であり、ゲート53が
閉じて、加算器50の一方入力にゲート53から与えられる
データはオール“0"であり、セレクタ320から出力され
たデシベル表現のレートデータDBRがそのまま対数／リ
ニア変換回路52に与えられる。

一方、アタックモードあるいはフォーシングダンプモ
ードのときは、オア回路480の出力は“1"であり、ゲー
ト53が開かれ、該ゲート53を介して加算器50の一方入力
にエンベロープ波形データENVDBの上位４ビットデータ
が与えられる。そして、セレクタ32から出力されるデシ
ベル表現のレートデータDBR（アタックレートデータDBA
RまたはフォーシングダンプレートデータDBFR）とエン
ベロープ波形データENVDBの上位４ビットデータとが加
算器50で加算される。エンベロープ波形データENVDBも
またデシベル表現のデータであり、加算器50ではデシベ
ル表現のデータ同士の加算により実質的には乗算を行な
う。

例えば、レートデータDBRが前出の第２表のように重
み付けされた６ビットのデータであるとし、エンベロー
プ波形データENVDBの上位４ビットは下記のように重み
付けされているとすると、加算器50では４ビットからな
るENVDBの下位に２ビットの“00"を追加して両者のビッ
トの重みを下記のように合わせて６ビットのデータ同士
の加算を行なう。

この加算器50における演算において、ENVDBの上位４
ビットは、レートデータDBRに対応するリニア表現のレ
ートデータRATEの値をエンベロープ波形データENVDBの
レベルに応じて、下記表のように2ⁿ倍に倍増する働きを
する。すなわち、デシベル表現のENVDBの上位４ビット
の値ｎ（この場合ｎは10進数であり、ｎ＝１が6dBに対
応する）をデシベル表現のレートデータDBRに加算する
ことにより、この加算結果を対数／リニア変換回路52で
変換して得られるリニア表現のレートデータRATEは、元
のレートデータDBRに対応するリニア表現の値を2ⁿ倍し
たものとなる。

つまり、エンベロープ波形データENVDBの減衰量が6dB
増加する（6dBレベルが下がる）毎に、つまり、エンベ
ロープ波形データENVDBの減衰量がｎ×6dBとなると、リ
ニア表現のレートデータRATEの値が０〜6dB未満のとき
に比べて2ⁿ倍に倍増される。このことは、エンベロープ
波形データENVDBの6dB毎の範囲に対応して、レートデー
タRATEの値が、エンベロープ波形レベルが低いほどエン
ベロープ波形変化の傾きが急になるように、2ⁿ倍に切り
換えられる、ということを意味する。

こうして、アタック部とフォーシングダンプ部に関し
ては、演算回路20で形成するエンベロープ波形データEN
VDBの現在レベルに対応してこのレベルが6dB変化する毎
に、該演算回路20で繰返し加算若しくは減算すべきレー
トデータRATEの値が2ⁿ倍に（エンベロープ波形のレベル
が小さいほどｎが大きい）切り換えられ、最終的に演算
回路20から出力されるエンベロープ波形データENVDBは
第３図（ｂ）に示すようなものとなる。つまり、アタッ
ク部のエンベロープ波形データは立上りの傾きが始めは
急峻で次第に比較的緩やかになるような特性で発生さ
れ、フォーシングダンプ部のエンベロープ波形データは
減衰の傾きが始めは比較的緩く次第に急峻になるような
特性で発生される。

このようにアタック部とフォーシングダンプ部におい
て予め第３図（ｂ）に示すような所望の特性を持つデシ
ベル表現のエンベロープ波形データENVDBが演算回路20
から出力され、これがエンベロープ波形データlogEとし
てこのエンベロープ波形発生回路10から出力される。

第５図の実施例では、レートデータDBAR〜DBFRをデシ
ベル表現により設定しているので、前述のように、限ら
れたビット数により設定できるレートデータのダイナミ
ックレンジを拡大することができるという利点がある
が、更に、第１図の実施例のようなカーブ変換テーブル
45を用いずに、加算器50、オア回路群51及びゲート53か
らなる簡単な演算回路によって同様の機能を実現してい
るので回路構成が簡単であるという利点もある。

更に、第５図の場合は、演算回路20で形成したエンベ
ロープ波形データENVDBがそのままエンベロープ波形発
生回路10から出力するエンベロープ波形データlogEであ
るため、アタックレベルデータALの設定が容易であると
いう利点もある。つまり、本来、エンベロープ波形デー
タlogEが設定しようとする所望のエンベロープ波形に対
応しているものであり、所望のアタックレベルはこのエ
ンベロープ波形データlogEのスケールで設定するのが普
通である。この点、第５図の場合は、比較器30において
アタックレベルデータALと比較するエンベロープ波形デ
ータENVDBはそのままエンベロープ波形データlogEであ
るため、このエンベロープ波形データlogEのスケールで
設定したアタックレベルに従って即座にアタックレベル
データALを求めることができる。これに対して、第１図
の場合は、演算回路20で形成したエンベロープ波形デー
タENVDBをカーブ変換テーブル45で変換したものがエン
ベロープ波形データlogEとなるため、エンベロープ波形
データlogEのスケールで設定した所望のアタックレベル
をカーブ変換テーブル45の変換特性の逆変換特性で変換
することによりエンベロープ波形データENVDBのスケー
ルに換算してアタックレベルデータALを決定しなければ
ならず、多少面倒である。

なお、第２図における加算器16と対数／リニア変換回
路17の部分を第６図のように変更してもよい。この例で
は、対数／リニア変換回路54,55においてデシベル表現
の楽音信号データlogMとエンベロープ波形データlogEを
夫々別々にリニア表現に変換し、その後乗算器56で両者
を乗算することにより楽音信号に増幅エンベロープを付
与している。この場合、楽音信号発生回路13がリニア表
現の楽音信号データＭを発生するものとすれば、勿論、
対数／リニア変換回路55は不要となる。

なお、この発明は、上述の実施例のような音量振幅設
定用のエンベロープ波形発生装置に限らず、音色の時間
変化特性を設定するためのエンベロープ波形発生装置や
その他の楽音信号制御用のエンベロープ波形発生装置に
適用することができる。

〔発明の効果〕

以上の通り、この発明によれば、エンベロープ波形を
急速減衰すべきとき、エンベロープ波形形成手段で形成
するデシベル表現のエンベロープ波形データを、減衰の
傾きが次第に急峻になるような特性で急速減衰させるよ
うにしたので、後にこれをリニア表現に変換した場合に
おいて、急速減衰部分のほぼ全域にわたって急峻な傾き
を維持して急速に減衰させることができ、従って、急速
減衰部分の始まりの傾きがクリック音を引き起こすこと
のない程度の傾きであったとしても、最後まで略この傾
きが維持されることにより急速減衰部分の時間を従来の
急速減衰部分の時間よりも短くすることができ、速やか
に次のエンベロープ波形を立ち上げることができる。従
って、例えば音量振幅エンベロープ波形の発生にこの発
明を適用した場合は、次の音の発音を遅らせることな
く、速やかに行うことができる。また、音色等の制御用
エンベロープ波形の発生にこの発明を適用した場合に
も、次の音の制御用エンベロープ波形を遅らせることな
く、速やかに立ち上げることができるので、次の音の発
音開始を滞らせることがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るエンベロープ波形発生装置の一
実施例を示すブロック図、第２図は同実施例に係るエンベロープ波形発生装置を適
用した電子楽器の一構成例を示すブロック図、第３図は同実施例におけるエンベロープ波形の形成例を
示す図、第４図は第１図に示すカーブ変換テーブルによる変換特
性と逆変換テーブルによる逆変換特性を夫々例示する
図、第５図はこの発明に係るエンベロープ波形発生装置の別
の実施例を示すブロック図、第６図は第２図の変更例を示すブロック図、第７図は従来のエンベロープ波形の形成例を示す図、第８図はフォーシングダンプを行う場合の従来のエンベ
ロープ波形の形成例を示す図、第９図はこの発明に従うフォーシングダンプ部分のエン
ベロープ波形の形成例を示す図、である。 10……エンベロープ波形発生装置、20……演算回路、45
……カーブ変換テーブル、17,54,55……対数／リニア変
換回路。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】楽音信号を制御するためのエンベロープ波
形を発生するものであって、該エンベロープ波形は、少
なくとも該エンベロープ波形の立ち上がりに対応するア
タック部と減衰に対応するレリース部とを含んでいるエ
ンベロープ波形発生装置において、デシベル表現の前記エンベロープ波形を形成し出力する
エンベロープ波形形成手段と、前記エンベロープ波形形成手段において前記エンベロー
プ波形の前記レリース部が形成されているときに該エン
ベロープ波形を急速減衰させるためにダンプモードを指
示するダンプ指示手段と、前記ダンプ指示手段によってダンプモードが指示された
とき、減衰の傾きが前記レリース部の傾きよりも急峻で
あり且つその傾きが次第に急峻になるような特性で、前
記エンベロープ波形形成手段で形成される前記デシベル
表現のエンベロープ波形を急速減衰させる急速減衰手段
とを具えたエンベロープ波形発生装置。
【請求項２】前記急速減衰手段は、急速減衰の傾きを次
第に急峻にするためのデータ交換テーブルを有してお
り、前記ダンプモードが指示されたとき、所定の傾きに
従って急速減衰するエンベロープ波形を該データ変換テ
ーブルでデータ変換することによりその傾きが次第に急
峻になるようにした特許請求の範囲第１項に記載のエン
ベロープ波形発生装置。
【請求項３】前記エンベロープ波形形成手段は、エンベ
ロープ波形の傾きを設定するためのレートに対応して繰
返し演算を行なうことにより該レートに対応する傾きを
持つエンベロープ波形の形成を行なう演算手段を有し、前記急速減衰手段は、前記ダンプモードが指示されたと
き、前記演算手段で使用する急速減衰の傾きを設定する
ためのレートを次第に変化させることにより前記エンベ
ロープ波形の急速減衰の傾きが次第に急峻になるように
した演算レート制御手段を有する特許請求の範囲第１項
に記載のエンベロープ波形発生装置。
【請求項４】前記演算レート制御手段は、前記演算手段
で演算されたエンベロープ波形の現在値の変化に対応し
て前記急速減衰の傾きを設定するためのレートを次第に
変化させるものである特許請求の範囲第３項に記載のエ
ンベロープ波形発生装置。