JP2650618B2 - 変調信号発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子楽器あるいは楽
音効果付与装置等において楽音信号に変調効果を付与す
るための変調信号を発生する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子楽器においては、ビブラ−ト、トレ
モロ、アンサンブル等の各種変調効果を付与するため
に、多数の変調波形発生器が用いられている。例えば、
特開昭５２−１１２３１３号には、周波数変調、音色変
調、振幅変調の各変調効果毎に別々の変調波形発生器を
設けることが示されている。また、実公昭５３−１３３
８２号には、複数系列の変調波形発生器を別々に設け、
各々で発生した変調波形信号の位相を所定量ずらした
り、周波数あるいは位相の異なる複数の変調波形信号を
合成して特殊な変調波形信号を得るようにすることが示
されている。また、実開昭５７−８８１９３号には、複
数の楽音発生系列毎に別々の変調波形発生器を設けるこ
とが示されている。

【０００３】また、特開昭５８−８３８９４号には、複
数の変調信号を時分割で発生し、複数の入力信号に対し
て時分割で異なった変調をかけることが示されている。
特開昭５７−９９６９６号には、複数の系列で独立に発
生した変調信号の位相を強制的に同期させることが示さ
れている。特開昭５８−２５６９６号には、記憶装置に
記憶した複数の変調信号波形を切換選択して読み出すこ
とが示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の変調信
号発生装置においては、いずれも、複数のチャンネルで
発生した変調信号を合成して新たな変調信号を作り出し
たり、そのための合成チャンネルを任意に設定変更した
りして、自由な変調信号の合成を行うことについては何
も示されていない。また、複数のチャンネルで発生する
変調信号の初期位相を自由に設定し、多相変調波形（位
相の異なる複数の変調波形）を作り出し、チャンネル間
で位相のずれた変調制御を可能にしたり、その初期位相
を各チャンネル毎に自由に設定したりすることについて
は何も示されていない。

【０００５】この発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、各チャンネルで独立に変調信号を発生する場合にお
いて、多相変調波形の形成を行えるようにすると共に、
各チャンネル毎の発生変調波形の初期位相を自由に設定
したりできるようにすることにより、自由な変調信号の
合成を行うことができる変調信号発生装置を提供しよう
とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の変調信号発生
装置は、楽音を変調するために使用される複数の変調用
波形信号を複数のチャンネルで時分割的に発生する変調
信号発生装置であって、所定の波形を記憶した波形テー
ブルと、前記複数の各チャンネルの時分割タイミングを
指示する時分割チャンネル指示手段と、前記各チャンネ
ルで発生すべき変調用波形信号の周波数を設定する周波
数設定手段と、前記周波数設定手段によって各チャンネ
ルに対応して設定された周波数に従って、前記時分割チ
ャンネル指示手段で指示された時分割タイミングで、前
記波形テーブルから各チャンネル毎の前記波形信号を夫
々読み出す読出し手段と、前記波形テーブルから読み出
すべき各チャンネルの波形信号の初期位相を各チャンネ
ル毎に設定する移相設定手段と、前記移相設定手段で設
定された各チャンネルの初期位相に従って前記読出し手
段における前記波形テーブル読出し用の位相アドレスを
シフトする位相シフト手段とを具えたことを特徴とす
る。

【０００７】上述の各構成要素と以下で説明する実施例
との対応を示すと、波形テーブルは波形テーブル２、時
分割チャンネル指示手段はチャンネルカウンタ１、周波
数設定手段は周波数データテーブル８、読出し手段はＲ
ＡＭ４と加算器５の部分、移相設定手段は移相テーブル
１１、位相シフト手段は加算器７の部分、に夫々ほぼ対
応する。

【０００８】

【作用】各チャンネル毎に設定された周波数に従って各
チャンネル毎に時分割的に変調用波形信号が波形テーブ
ルから読み出される。移相設定手段では、各チャンネル
毎の波形信号の初期位相を任意に設定し、位相シフト手
段の制御により、設定された初期位相分だけ位相シフト
された状態で各チャンネルの波形信号が波形テーブルか
ら読み出される。従って、各チャンネル毎の発生変調波
形の初期位相の設定内容に応じて、チャンネル間で任意
に位相がずれた関係で変調制御を行うことができ、変調
制御の自由度を広げることができる。

【０００９】

【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。図１において、チャンネルカウ
ンタ１は、複数のチャンネルの時分割タイミングを設定
する時分割チャンネル設定手段に相当するもので、チャ
ンネル数を仮に１６とすると、モジュロ１６のカウンタ
から成り、マスタクロックパルスφMをカウントして０
から１５までのチャンネル番号データＣＨＤを時分割的
に順次発生する。図２は、マスタクロックパルスφMに
応答してチャンネル番号データＣＨＤが変化する状態を
示した図である。０から１５までの時分割化された１６
個のチャンネルにおいて、１６個の変調信号が独立に発
生される。

【００１０】波形テーブル２は１又は複数の異なる波形
（例えば正弦波や三角波など）を記憶したものであり、
複数の波形を記憶している場合は、後述するように、読
み出すべき１つの波形が波形選択テーブル３からの波形
選択データＷＳＥＬに従って選択される。

【００１１】波形テーブル２を読み出すための読出し手
段は、ランダムアクセスメモリ（以下ＲＡＭという）４
と加算器５とから成る。ＲＡＭ４は、波形テーブル読出
し用の位相アドレスデータｑＦを記憶するためのアドレ
スをチャンネル数分だけ備えており、書込みアドレス入
力ＷＡにはチャンネルカウンタ１から出力されるチャン
ネル番号データＣＨＤが与えられ、読出しアドレス入力
ＲＡには後述する同期チャンネルテーブル６の出力が与
えられる。

【００１２】ＲＡＭ４の読出し出力が加算器５に与えら
れ、この加算器５の出力が位相シフト用の加算器７を介
して波形テーブル２の位相アドレス入力に与えられると
共にＲＡＭ４のデータ書込み入力に与えられる。加算器
５の他の入力には、計算単位時間当りの位相アドレスデ
ータｑＦの増分値（変化値）である周波数データＦが、
周波数データテーブル８からゲート９を介して与えられ
る。

【００１３】周波数データテーブル８は、波形テーブル
２から読み出すべき波形信号の周波数を設定する周波数
データＦを各チャンネル毎に記憶したものであり、各チ
ャンネルの周波数データＦがチャンネル番号データＣＨ
Ｄに従って時分割的に読み出される。ゲート９は、後述
するように、同期制御のために設けられたもので、通常
（同期制御を行わない場合）は開かれており、テーブル
８から読み出された周波数データＦを加算器５に供給
し、ＲＡＭ４と加算器５によって構成された位相アキュ
ムレータにおいて周波数データＦが繰返し加算（減算で
もよい）されるようにする。すなわち、波形テーブル２
の通常の読出し制御は、或るチャンネルのタイムスロッ
トにおけるＲＡＭ４の読出しアドレスとして当該チャン
ネルを指定し、当該チャンネルに関する前回の位相アド
レスデータ（ｑ−１）ＦをＲＡＭ４から読み出し、加算
器５においてこれに周波数データＦを加算して新たな位
相アドレスデータｑＦ（但しｑは計算単位時間毎に１，
２，３…と順次変化する数であり、Ｆの累算回数を示
す）を求め、一方、ＲＡＭ４の書込みアドレスとして当
該チャンネルを指定し、求めた位相アドレスデータｑＦ
を当該チャンネルのアドレスに記憶する。こうして、各
チャンネル毎に時分割で周波数データＦが夫々独立にア
キュムレートされ、設定された周波数に対応する変化率
で逐次変化する位相アドレスｑＦが各チャンネル毎に時
分割で得られる。周知のように、ＲＡＭ４と加算器５か
ら成るアキュムレータは所定のモジュロ数を持ち、この
モジュロ数を１サイクルとして位相アドレスデータｑＦ
が繰返し変化する。

【００１４】同期チャンネルテーブル６は、各チャンネ
ル毎にそのチャンネルの波形信号が同期すべきチャンネ
ルの番号データ（同期チャンネルデータＳＣＨＤ）を記
憶したものであり、カウンタ１から与えられるチャンネ
ル番号データＣＨＤに従って各チャンネル毎の同期チャ
ンネルデータＣＨＤが時分割的に読み出される。このテ
ーブル６の設定内容の一例を次表に示す。勿論、これに
限らず任意の態様で設定することが可能である。

【００１５】

【表１】

【００１６】自己のチャンネル番号データＣＨＤと同じ
値の同期チャンネルデータＳＣＨＤが記憶されているチ
ャンネル（上記表の０，５，６，７，８，９，１０，１
２，１３，１４，１５）は、同期読出し制御を行わずに
前述の通常の読出し制御によって波形テーブル２の読出
しを行うべきことを意味する。データＣＨＤとＳＣＨＤ
の値が異なるチャンネル（上記表の１，２，３，４，１
１）は、同期読出し制御を行うべきことを意味する。

【００１７】同期チャンネルテーブル６から読み出され
た同期チャンネルデータＳＣＨＤは比較器１０の一方入
力に与えられると共に、前述の通りＲＡＭ４の読出しア
ドレス入力ＲＡに与えられる。比較器１０の他方入力に
はカウンタ１からのチャンネル番号データＣＨＤが与え
られる。比較器１０は両入力の値が一致したとき“１”
の一致信号ＥＱを生じ、これによりゲート９を開く。不
一致のときは一致信号ＥＱは“１”であり、ゲート９は
開かれない。

【００１８】通常の読出し制御について、前記表１のチ
ャンネル６を例にして説明すると、チャンネル６の時分
割タイムスロットで同期チャンネルテーブル６から読み
出される同期チャンネルデータＳＣＨＤの値はそのとき
のチャンネル番号データＣＨＤの値と同じ「６」である
ため、比較器１０から一致信号ＥＱが出力され、ゲート
９が開かれ、チャンネル６の周波数データＦが加算器５
に与えられる。このとき、ＲＡＭ４の書込みアドレス入
力ＷＡと読出しアドレス入力ＲＡには同じチャンネル６
を指定するチャンネル番号データＣＨＤと同期チャンネ
ルデータＳＣＨＤが入力される。従って、前述のよう
に、チャンネル６の時分割タイムスロットにおいて、該
チャンネル６の周波数データＦが繰返し加算され、該チ
ャンネル６に関して設定された周波数に対応する位相ア
ドレスデータｑＦが発生される。

【００１９】同期読出し制御について、前記第１表のチ
ャンネル１を例にして説明すると、チャンネル１の時分
割タイムスロットでテーブル６から読み出される同期チ
ャンネルデータＳＣＨＤの値「６」はそのときのチャン
ネル番号データＣＨＤの値「１」と異なっているため、
一致信号ＥＱは出されず、ゲート９が閉じられ、周波数
データＦは加算器５に与えられない。一方、ＲＡＭ４の
読出しアドレス入力ＲＡにはチャンネル「６」を示すデ
ータＳＣＨＤが与えられるので、チャンネル１の時分割
タイミングであるにもかかわらず、ＲＡＭ４からはチャ
ンネル６の位相アドレスデータｑＦが読み出され、これ
が加算器５，７を経由してチャンネル１の位相アドレス
データとして波形テーブル２に入力される。こうして、
チャンネル１の波数テーブル読出し用の位相アドレスデ
ータｑＦがチャンネル６の位相アドレスデータｑＦに強
制的に同期化され、両チャンネルの周波数は同一とな
る。

【００２０】移相テーブル１１は、各チャンネルの波形
信号の初期位相を設定する初期位相データθを各チャン
ネル毎に記憶したものであり、カウンタ１からのチャン
ネル番号データＣＨＤに従って各チャンネルの初期位相
データθを時分割的に読み出す。この初期位相データθ
は加算器７に与えられ、加算器５からの位相アドレスデ
ータｑＦに加算される。加算器７の出力ｑＦ＋θは波形
テーブル２の位相アドレス入力に与えられる。こうし
て、波形テーブル２を読み出すための位相アドレスデー
タｑＦが各チャンネル毎の初期位相データθに応じて各
チャンネル毎に独立に位相シフトされ、各チャンネル毎
に独立の移相制御が実現される。

【００２１】波形選択テーブル３は、波形テーブル２に
おいて複数の異なる波形を記憶した場合に設けられるも
のであって、読み出すべき波形を選択するための波形選
択データＷＳＥＬを各チャンネル毎に記憶しており、こ
れをチャンネル番号データＣＨＤに従って時分割的に読
み出す。波形テーブル２に記憶された波数が１種類の場
合は、この波形が各チャンネルの位相アドレスデータｑ
Ｆ＋θ（θが０のときはｑＦ）に従って時分割的に読み
出される。複数種類の波形が波形テーブル２に記憶され
ている場合は、各チャンネル毎の波形選択データＷＳＥ
Ｌによって波形が時分割的に選択され、選択された波形
が当該チャンネルに対応する位相アドレスデータｑＦ＋
θ（又はｑＦ）に従って読み出される。

【００２２】波形テーブル２から時分割的に読み出され
た各チャンネルの波形信号は波形合成用の加算器１２に
入力される。加算器１２の出力は、この変調信号発生装
置の出力信号（つまり変調信号）として図示しない適宜
の変調効果付与回路に供給されると共にレジスタ１３に
入力される。レジスタ１３は、各チャンネルの波形信号
を１チャンネル分のタイムスロット長だけ遅延するため
のものであり、マスタクロックパルスφMに従って各チ
ャンネルのタイムスロットの終わりでそのチャンネルに
関する波形信号を取込み、取込んだ波形信号を次のチャ
ンネルのタイムスロットの間出力する。このレジスタ１
３のクリア入力には合成制御テーブル１４の出力が与え
られるようになっており、このクリア入力信号が“１”
のときはレジスタ１３の内容をクリアせずに、前チャン
ネルの波形信号がレジスタ１３から加算器１２に与えら
れるようにするが、“０”のときはレジスタ１３の内容
をクリアして前チャンネルの波形信号が加算器１２に与
えられないようにする。

【００２３】合成制御テーブル１４は、前チャンネルの
波形信号と自己のチャンネルの波形信号とを加算合成す
べきか否かを示す合成制御データＭＸＤを各チャンネル
毎に記憶しており、チャンネル番号データＣＨＤに従っ
て各チャンネルの合成制御データＭＸＤを時分割的に読
み出す。このデータＭＸＤは、前チャンネルの波形信号
と自己のチャンネルの波形信号とを加算合成すべき場合
“１”であり、そうでない場合“０”である。テーブル
１４の設定内容の一例を示すと次表のようである。

【００２４】

【表２】

【００２５】上記表におけるチャンネル１，２，３を例
にして、合成制御について説明すると、チャンネル１の
タイムスロットでは、テーブル１４から読み出される合
成制御データＭＸＤは“０”であり、その前のチャンネ
ル０の波形信号はレジスタ１３でクリアされるので、チ
ャンネル１の波形信号は他のチャンネルの波形信号と混
合されずにそのまま加算器１２から出力される。次のチ
ャンネル２のタイムスロットでは、合成制御データＭＸ
Ｄは“１”であるため、その直前のチャンネル１の波形
信号はレジスタ１３でクリアされずに加算器１２に与え
られる。従ってチャンネル１と２で波形テーブル２から
読み出された波形信号を加算した信号がチャンネル２の
タイムスロットで加算器１２から出力され、これが最終
的にチャンネル２の変調信号として出力される。次のチ
ャンネル３のタイムスロットでは、合成制御データＭＸ
Ｄが“１”であるため、その直前のチャンネル２のタイ
ムスロットで加算器１２から出力された信号つまりチャ
ンネル１と２の加算合成波形信号がレジスタ１３でクリ
アされずにそのまま加算器１２に与えられる。従って、
チャンネル１，２，３で波形テーブル２から読み出され
た３つの波形信号を加算した信号がチャンネル３のタイ
ムスロットで加算器１２から出力され、これが最終的に
チャンネル３の変調信号として出力される。

【００２６】図１の例では加算器１２の出力をレジスタ
１３で遅延するようにしているが、波形メモリ２の読み
出し出力をレジスタ１３で遅延し、この遅延出力と波形
メモリ２の読出し出力とを加算するようにしてもよい。
また、レジスタ１３の代わりに、マスタクロックパルス
φMによって遅延制御される遅延回路によって加算器１
２の出力又は波形テーブル２の出力を遅延し、この遅延
出力を加算器１２に与えるか否かの制御をゲート回路に
よって合成制御データＭＸＤに応じて行うようにしても
よい。

【００２７】また、図１の例では合成できるチャンネル
は隣合うチャンネルに限られているが、遅延手段（レジ
スタ１３）における遅延時間を２タイムスロット以上に
してもよく、そうすれば別のチャンネルとの間でも合成
を行うことができる。更に、任意のチャンネル同士で波
形合成を行うことができるようにするために、レジスタ
１３（すなわち遅延手段）の部分を図３のように変更し
てもよい。図３において、チャンネル数より１つ少ない
１５ステージを持つシフトレジスタ１５には加算器１２
（図１）の出力信号が入力され、マスタクロックパルス
φMに従って順次シフトされる。従って、シフトレジス
タ１５の各ステージには各チャンネルの波形信号の最新
のサンプル点振幅データが夫々保有されている。シフト
レジスタ１５の各ステージの出力はセレクタ１６に並列
的に入力され、合成制御テーブル１４から与えられる合
成制御データＭＸＤ’に応じて選択される。選択された
信号は加算器１２に与えられる。この場合、合成制御テ
ーブル１４には、合成すべきチャンネルの波形信号が保
有されているシフトレジスタ１５のステージ番号を示す
データが合成制御データＭＸＤ’として各チャンネル毎
に記憶されており、このデータＭＸＤ’が各チャンネル
の時分割タイミングに対応して読み出される。セレクタ
１６では、合成制御データＭＸＤ’によって指示された
ステージの出力を選択する。従って、各チャンネルに対
応する合成制御データＭＸＤ’の内容を任意に設定する
ことにより任意のチャンネルとの波形合成が可能であ
る。尚、シフトレジスタ１５の入力信号は波形テーブル
２の出力信号であってもよい。

【００２８】尚、位相アドレスデータ発生のための構成
は図示のようなＲＡＭ４を用いたものに限らず、その他
のものを設計上任意に用いることもできる。また、同期
制御用の構成も図示のような比較器１０とゲート９を用
いたものに限らず、目的とする同期制御を達成し得るも
のであればどのような構成を用いてもよい。例えば図４
に示すように比較器１０とゲート９を省略し、周波数デ
ータテーブル８の出力Ｆを加算器５に直接入力し、加算
器７にはＲＡＭ４の読出し出力を与えるようにしてもよ
い。また、位相シフト用の加算器７あるいは波形合成用
の加算器１２は、加算に限らず減算その他の演算を行う
ようになっていてもよい。特に、加算器１２は乗算器で
あってもよい。

【００２９】各テーブル３，６，８，１１，１４は電子
的な記憶回路から成るものであってもよいし、あるいは
スイッチ等のデータ設定手段から成るものであってもよ
い。電子的な記憶回路から成る場合は、所望の設定内容
を予め記憶したＲＯＭ（リードオンリーメモリ）を用い
てもよいし、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）のよう
に書替え可能なものを用いてよい。ＲＡＭを用いた場合
は、図１に示すように、データ設定スイッチ等を含むテ
ーブル設定装置１７を設け、これにより各テーブル３，
６，８，１１，１４の各チャンネル毎の設定内容を変更
し得るようにするとよい。

【００３０】また、波形テーブル２はＲＯＭ、あるいは
ＲＡＭ、あるいは複数のＲＯＭとＲＡＭの組合せ等、ど
のような構成であってもよい。尚、この発明の変調信号
発生装置は図示したようなハードワイヤード回路に限ら
ず、マイクロコンピュータを用いたソフトウェア処理に
よっても実施することが可能であり、そのような実施も
この発明の範囲に含まれる。

【００３１】

【発明の効果】以上の通り、この発明によれば、各チャ
ンネルで独立に変調用波形信号を発生する場合におい
て、複数のチャンネルの変調用波形信号の初期位相を設
定することにより、チャンネル間で位相のずれた変調制
御が可能になり、変調制御の自由度を広げることができ
るという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る変調信号発生装置の一実施例を
示す電気的ブロック図。

【図２】同実施例における各チャンネルの時分割タイム
スロットの状態を示すタイミングチャート図。

【図３】同実施例における波形合成用の遅延手段の変更
例を示すブロック図。

【図４】図１における同期制御用回路部分の変更例を示
すブロック図。

【符号の説明】

１…チャンネルカウンタ、２…波形テーブル、３…波形
選択テーブル、４，５…波形テーブル読出し用の位相ア
ドレスデータ発生のためのＲＡＭ及び加算器、６…同期
チャンネルテーブル、７…位相シフト用の加算器、８…
周波数データテーブル、９，１０…同期制御用のゲート
及び比較器、１１…位相テーブル、１２，１３…波形合
成用の加算器及び遅延手段としてのレジスタ、１４…合
成制御テーブル、１５…シフトレジスタ、１６…セレク
タ、１７…テーブル設定装置。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 楽音を変調するために使用される複数の
   変調用波形信号を複数のチャンネルで時分割的に発生す
   る変調信号発生装置であって、 所定の波形を記憶した波形テーブルと、 前記複数の各チャンネルの時分割タイミングを指示する
   時分割チャンネル指示手段と、 前記各チャンネルで発生すべき変調用波形信号の周波数
   を設定する周波数設定手段と、 前記周波数設定手段によって各チャンネルに対応して設
   定された周波数に従って、前記時分割チャンネル指示手
   段で指示された時分割タイミングで、前記波形テーブル
   から各チャンネル毎の前記波形信号を夫々読み出す読出
   し手段と、 前記波形テーブルから読み出すべき各チャンネルの波形
   信号の初期位相を各チャンネル毎に設定する移相設定手
   段と、 前記移相設定手段で設定された各チャンネルの初期位相
   に従って前記読出し手段における前記波形テーブル読出
   し用の位相アドレスをシフトする位相シフト手段とを具
   えた変調信号発生装置。
2. 【請求項２】 前記移相設定手段は、各チャンネル毎の
   初期位相データを記憶した読み書き可能な移相テーブル
   と、このテーブルの記憶内容を書き換え設定するための
   テーブル設定手段とを有し、この移相テーブルは各チャ
   ンネルの時分割タイミングに従って読み出されるもので
   ある請求項１に記載の変調信号発生装置。
3. 【請求項３】 前記周波数設定手段と前記移相設定手段
   は、各チャンネル毎に前記周波数を設定するデータと前
   記初期位相を設定するデータを夫々記憶する読み書き可
   能なテーブルを含み、各テーブルに記憶した設定データ
   が前記時分割チャンネル指示手段で指示された時分割タ
   イミングに従って同期して読み出されることを特徴とす
   る請求項１に記載の変調信号発生装置。
4. 【請求項４】 前記波形テーブルでは、複数の異なる波
   形を記憶しており、前記読出し手段では、該波形テーブ
   ルから読み出すべき波形を各チャンネル毎にそれぞれ独
   立に選択し、選択した波形信号を夫々読み出すようにし
   た請求項１乃至３のいずれかに記載の変調信号発生装
   置。