JP2643234B2 - 楽音発生装置 - Google Patents

楽音発生装置

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JP2643234B2
JP2643234B2 JP63044147A JP4414788A JP2643234B2 JP 2643234 B2 JP2643234 B2 JP 2643234B2 JP 63044147 A JP63044147 A JP 63044147A JP 4414788 A JP4414788 A JP 4414788A JP 2643234 B2 JP2643234 B2 JP 2643234B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、成分波発生手段から得られる複数の次数
の成分波信号を合成するタイプの楽音発生装置に関し、
特に各次数の成分波信号が、それぞれの次数に対応する
キーフォロー関数によってキーフォロー制御される楽音
発生装置に関する。
[従来技術と発明が解決しようとする課題] 従来のこの種の楽音発生装置としては、周波数成分で
ある複数の次数の正弦波のそれぞれに対するエンベロー
プをユーザーが個別に設定入力し、楽音発生に際してこ
の個別のエンベロープ関数によって対応する次数の正弦
波をエンベロープ制御してそれらのエンベロープ制御し
た正弦波の合成を行い、所望のエンベロープ特性をも
ち、所望の倍音構成による楽音信号を発生するものが知
られている。しかしながら、この種の楽音発生装置にお
いては、キーフォロー制御つまり発生楽音の音高変化に
よって楽音の倍音構成、すなわち音色を可変制御しよう
としたり、あるいは音量を可変制御しようとする場合
は、最終的に合成された楽音に対してキーフォロー制御
するのが一般的であり、成分波合成を行っている利点が
活かされない。また仮に、各次数の成分波信号(正弦
波)の全てに対して個別にキーフォローデータを入力設
定するとすれば、当然個別のキーフォロー関数を生成し
なければならず、ユーザーはその入力設定に多大な労力
を要するという問題点が生ずることが予測される。
[発明の目的] このような課題を解決するために、この発明は、ユー
ザーにとってごく簡単なデータ入力操作を行うだけで各
成分波信号に対応する次数別のキーフォロー関数を容易
に得ることができ、各次数ごとの成分波信号に対するキ
ーフォロー制御が可能な楽音発生装置を得ることを目的
とする。
[発明の要点] この発明は、上記の目的を達成するため、指定された
次数に対応した基本波およびその各倍音成分波をそれぞ
れ個別に発生する複数の波形発生手段と、操作入力され
るデータであって、音高に応じて変化する振幅レベルを
定義したキーフォローデータを記憶する記憶手段と、こ
の記憶手段から読み出したキーフォローデータを、所定
の変換態様に基づき、発生すべき音高に対応させた各次
数別の振幅係数に変換する係数変換手段と、前記複数の
波形発生手段が発生する基本波および各倍音成分波のそ
れぞれに前記各次数別の振幅係数を個々に乗算して合成
してなる楽音の倍音構成および音量を、音高に応じて一
元的に制御するキーフォロー制御手段とを具備し、キー
フォローデータを設定入力するだけで、基本波および各
倍音成分波毎の個々に対して、発音すべき音高に応じた
振幅係数を設定し、これら各次数別の振幅係数を個々に
乗算して合成してなる楽音の倍音構成(音色)および音
量を、音高に応じて一元的に制御するキーフォロー制御
するようにしたことを要点とする。
[実施例] 以上図面を参照しながら、この発明を正弦波合成タイ
プの楽音発生装置に適用した場合の実施例について説明
する。
<実施例の構成> 第1図はこの楽音発生装置の全体回路構成図を示す。
図において、n個の正弦波発生器14−1〜14−nはそれ
ぞれ演奏入力装置である鍵盤1に接続されたキーコード
発生装置4及びユーザーが各種のデータを入力するため
のデータ入力装置2並び共通キーフォロー設定手段であ
るグローバルキーフォローメモリ3に接続されている。
そして各正弦波発生器14−1〜14−nは、データ入力装
置2によってユーザーが入力設定した次数(倍音)デー
タに基づいて、それぞれ独立の周波数及びエンベロープ
を持つ正弦波を発生するように割り当てられている。上
記グローバルキーフォローメモリ3はRAM構成であり、
データ入力装置2によって設定されたグローバルキーフ
ォロー関数のデータが記憶される。このグローバルキー
フォロー関数は、各エンベロープ制御の正弦波発生器14
−1〜14−nの内部において、割り当てられた周波数
(次数)に依存する次数別のキーフォロー関数のデータ
に変換され、この変換されたキーフォローデータによ
り、内部で発生された正弦波がキーフォロー制御され
る。
この各正弦波発生器14−1〜14−nからのキーフォロ
ー制御された正弦波データは加算器15によって加算さ
れ、この合成された楽音信号はD/A変換器16においてア
ナログ信号に変換され、アンプ17、スピーカ18を経て外
部に楽音として放音される。
<実施例の要部の詳細構成と動作> 上記正弦波発生器14−1〜14−nの内部構成は共通で
あり、その一例は第2図に示され、第1図と同一参照符
号を付したものは同一機能を有するものである。第2図
において、符号14で示される点線の枠内が、正弦波発生
器14−1〜14−nの1つを代表して表わしている。
以下この第2図を参照しながらこの正弦波発生器14の
構成と合わせてこの実施例の動作について述べる。図に
おいて、キーコード発生装置4は、鍵盤1において動作
された鍵に対応するキーコードを発生し、キーコード変
換装置5は発生したキーコードを、倍音データ記憶装置
10にメモリされた次数(倍音)データに従って次数対応
のキーコードに変換する。倍音データ記憶装置10にはデ
ータ入力装置2によりユーザーが設定可能な、例えば1
から32までの次数データが記憶可能である。したがっ
て、キーコード変換装置5では、例えば、入力された次
数データが1のときはキーコード変換せず、次数データ
が2のときには2倍音に相当する1オクターブ上のキー
コード(次数対応周波数データ)に変換し、以下順に変
換して、倍音データが32のときは32倍音のキーコードに
変換するものである。位相角発生装置6は周波数データ
ROMと累算器とから成り、キーコード変換装置5からの
変換キーコードを周波数データをROMにて周波数データ
に変換し、累算器にてこの周波数データを累算すること
によってその変換キーコードに対応した位相角を発生
し、正弦波ROM7の正弦波データを読み出す。したがっ
て、正弦波ROM7より出力されるのは、倍音データ記憶装
置10に設定された倍音次数に対応する周波数を持つ正弦
波信号である。なお、この実施例では、位相角発生装置
6において次数データに従ってキーコードを変換するよ
うにしたが、周波数データをビットシフト等の処理を行
って、次数に対応する周波数データとしてもよく、ある
いは位相角発生装置6から出力する位相角の値自体を変
換して、対応次数の位相角の値とするような変形が可能
である。
また、エンベロープメモリ12には、データ入力装置2
によりユーザーが入力して設定した各次数ごとのエンベ
ロープデータ(例えば複数ステップのレベル、レート表
現による折線エンベロープパラメータ)が記憶され、こ
のエンヘロープデータをエンベロープ発生装置11におい
て、例えばデジタル信号である波形データの形式に変換
する。そして、このエンベロープ発生装置11からのエン
ベロープ波形データをデジタル的な乗算器8において、
正弦波ROM7からの各次数ごとの正弦波信号と乗算する。
この乗算器8からはこのようにエンベロープ制御され
た、つまり時間変化を伴う振幅制御がなされたその次数
における正弦波信号を出力して乗算器9に与える。
一方、共通キーフォロー設定手段であるグローバルキ
ーフォローメモリ3には、データ入力装置2によりユー
ザーが入力設定したキーフォローデータが記憶される。
このキーフォローデータは、全ての次数、つまり全ての
正弦波発生器14−1〜14−nに共通な共通キーフォロー
関数のためのデータとして入力設定されるものであり、
ユーザーは各次数ごとにキーフォローデータを入力設定
する必要はなく、例えばワンセットのグローバルキーフ
ォローデータ{Wk}を入力すればよい。ここでは例え
ば鍵盤1の各鍵に対応する1〜88の数をとるものであ
る。勿論、関数形式その他のパラメータ入力でもよい。
要は音高に対してグローバルキーフォローデータが、一
意的に求まればよく、入力形式は限定されない。) 今、例えばキーコードC2に対して50、C5に対して80、
C7に対して100であるようなワンセットのデータの組と
してグローバルキーフォローデータ{Wk}を設定したと
すると、このデータ{Wk}は第3図に示すように音階C2
〜C5〜C7に対応してレベルが順次減少するようなキーフ
ォロー特性を有するデータである。このグローバルキー
フォローデータ{Wk}は、キーフォロー変換手段である
キーフォロー変換装置13において、倍音データ記憶装置
10より読み出された次数データによって各次数ごとのキ
ーフォロー関数である振幅データGに変換される。ここ
で、キーフォロー変換装置13における共通キーフォロー
関数(変換式)を次のように設定するものとする。
(G:振幅データで、実際にはk個のセット{Gk}とな
る、x:次数データ、 W:グローバルキーフォローデータで、上述したとおりk
個のセット{Wk}となる) そうすると、x=1、つまり基本波においては、G=
1と変換されて第4図(1)に示されるような常に1の
値をとる振幅データGがその次数におけるキーフォロー
関数として得られる。また、x=2、つまり2倍音の次
数においては、第4図(2)に示されるように、音階
(キーコード)C2においてG=1、C5においてG=0.
8、C7においてG=0.5となるように、キーフォローして
順次レベルが減少する特性の振幅データGがキーフォロ
ー関数として得られる。
更に、x=6、つまり6倍音の次数においては、第4
図(3)に示されるように、音階C2においてG=1,C5
おいてG=0.4、C7においG=0.25となるように、キー
フォローによってよりレベルの減少度合が急激な特性の
振幅データGが得られる。
このようにキーフォロー変換装置13において得られた
その次数に対応するキーフォロー関数としての振幅デー
タは、キーフォローメモリ19に記憶され、キーコード発
生装置4より発生されたキーコードデータによってアク
セスされ、第4図に示して前述したように、音階(キー
コード)に対応してレベルが変化するキーフォローデー
タが次数別のキーフォロー関数として読み出される。こ
のキーフォローメモリ19から読み出されたその次数に対
応するキーフォロー関数としての振幅データは乗算器9
に加えられ、乗算器8から入力されたその次数の成分波
信号である正弦波信号と乗算されることにより、振幅レ
ベルが可変制御された正弦波信号が、キーフォロー制御
された正弦波信号としてこの正弦波発生器14より出力さ
れる。そして、各正弦波発生器14−1〜14−nによって
同様に振幅レベルが可変制御されて、キーフォロー制御
された各次数の正弦波信号が出力され、第1図に示した
ように加算器15にて加算合成されD/A変換器16、アンプ1
7、スピーカ18を経て放音される。すなわち、キーフォ
ロー制御された、つまり、楽音の音高の高低に従って倍
音構成が変化して音色が変化し、そしてまた、音量が変
化する楽音が得られるものである。
このように、上記実施例では、ユーザーはデータ入力
装置2によって各次数に共通のグローバルキーフォロー
データとしてワンセットのデータ{Wk}を入力設定する
という簡単な操作だけで、つまり各次数ごとに個別にキ
ーフォローデータを入力設定することなく、ユーザーが
設定したそのデータに基づいて各次数別の正弦波信号が
キーフォロー制御され、音色や音量がキーフォローして
変化する楽音信号が合成出力される楽音発生装置が得ら
れる。
<変形実施例> 上記実施例では、データ入力装置2によって、ユーザ
ーは各成分波信号ごとに個別にエンベロープデータを入
力設定して、各成分波信号を個々にエンベロープ制御し
ているが、加算器等で合成して得た楽音信号に対して一
括してエンベロープ制御するようにしてもよく、あるい
はまた、共通エンベロープメモリを設けて、各次数の成
分波信号に共通なエンベロープ関数を与え、エンベロー
プ変換手段によりこの共通エンベロープ関数を各次数の
次数データによって次数別のエンベロープ関数に変換
し、この次数ごとのエンベロープ関数に基づいて各成分
波信号をエンベロープ制御するように構成すればユーザ
のデータ入力に関する労力は大幅に軽減される。
また、キーフォローの変換式は上記実施例で説明した
ものに限られず、種々の関数G(W、x)がとり得るも
のであり、この関数自体もユーザーが設定できるように
すればより多様化する。
更に、合成する成分波信号しては、正弦波信号に限定
されるものではなく、次数と対応する周波数もしくは周
波数スペクトルを有する任意の波形信号、例えば矩形波
信号を成分波信号としてもよい。この場合ウオルシュ関
数(Walsh function)などが適当である。
更にまた、乗算器8、9はデジタル的な乗算器に限ら
れず、アナログ的な乗算器、その他同等の演算効果が可
能な手段によって置換できる。
加えて、この発明は鍵盤をもつ電子楽器に適用可能な
ことは勿論、ギタータイプ、あるいは管楽器タイプ等各
種の入力形態にて音高を指定する楽器に適用できるもの
である。
[発明の効果] 以上述べたように、この発明によれば、キーフォロー
データを設定入力するだけで、基本波および各倍音成分
波毎の個々に対して、発音すべき音高に応じた振幅係数
を設定し得るので、従来のように、各次数毎に個々の振
幅係数を設定して行くという煩雑な操作を省略できるう
え、各次数別の振幅係数を個々に乗算して合成してなる
楽音の倍音構成(音色)および音量を、音高に応じて一
元的に制御するキーフォロー制御を実現することができ
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
図面は、この発明の実施例に係る楽音発生装置を説明す
るためのものであり、第1図は全体回路構成図、第2図
は第1図における正弦波発生器の回路構成図、第3図は
グローバルキーフォローデータ{Wk}のキーフォロー特
性図、第4図は各次数毎のキーフォロー関数Gの特性図
である。 1……鍵盤、2……データ入力装置、3……グローバル
キーフォローメモリ、4……キーコード発生装置、9…
…乗算器、10……倍音データ記憶装置、13……キーフォ
ロー変換装置、14−1〜14−n……正弦波発生器、19…
…キーフォローメモリ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】指定された次数に対応した基本波およびそ
    の各倍音成分波をそれぞれ個別に発生する複数の波形発
    生手段と、 操作入力されるデータであって、音高に応じて変化する
    振幅レベルを定義したキーフォローデータを記憶する記
    憶手段と、 この記憶手段から読み出したキーフォローデータを、所
    定の変換態様に基づき、発生すべき音高に対応させた各
    次数別の振幅係数に変換する係数変換手段と、 前記複数の波形発生手段が発生する基本波および各倍音
    成分波のそれぞれに前記各次数別の振幅係数を個々に乗
    算して合成してなる楽音の倍音構成および音量を、音高
    に応じて一元的に制御するキーフォロー制御手段と を有することを特徴とする楽音発生装置。
JP63044147A 1988-02-29 1988-02-29 楽音発生装置 Expired - Lifetime JP2643234B2 (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5774790A (en) * 1980-10-28 1982-05-11 Nippon Musical Instruments Mfg Electronic musical instrument

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5774790A (en) * 1980-10-28 1982-05-11 Nippon Musical Instruments Mfg Electronic musical instrument

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