JP2822293B2

JP2822293B2 - 楽音発生装置

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Publication number: JP2822293B2
Application number: JP4353765A
Authority: JP
Inventors: 玄和泉沢; 浩佐藤
Original assignee: Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1992-12-15
Filing date: 1992-12-15
Publication date: 1998-11-11
Anticipated expiration: 2013-11-11
Also published as: JPH06186978A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばシンセサイザ、
電子ピアノ、電子オルガン、シングルキーボード等の電
子楽器に用いられる楽音発生装置に関し、特に複数のデ
ジタルコントロールオシレータがそれぞれ独立して構成
され、複数のデジタルコントロールオシレータの発生す
る楽音成分信号を組み合わせて楽音を発音する楽音発生
装置であって、波形メモリから読み出して再生された楽
音成分信号を最適なフィルタを用いてノイズを除去する
ことにより、音質を損なうことなく波形メモリの圧縮を
可能にし、メモリの節減を可能にした楽音発生装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子オルガン、電子ピアノ、シン
グルキーボード、シンセサイザ等の電子楽器に用いられ
ている楽音発生装置は、発音源としてのデジタルコント
ロールオシレータ（以下、「ＤＣＯ」という）を複数個
備えており、このＤＣＯを組み合わせて発音することに
より、例えば操作パネル等で指定された音色やキーボー
ドで指定された音域等に応じた楽音成分信号を発生する
ようになっている。

【０００３】これらの波形読出し方式の音源において、
例えば８ビット精度と波形メモリの精度を低くすると波
形メモリの量は半分になるが、ホワイトノイズのような
量子化ノイズが発生し充分な音質が得られない。

【０００４】このため、量子化ノイズを除去する目的
で、楽音信号の出力段階でローパスフィルタ（以下「Ｌ
ＰＦ」という）を用いる場合はカットオフ周波数をかな
り低くしなければノイズを除去することができず、これ
では楽音がこもってしまい、原音の品質を保持すること
ができない。

【０００５】一般に高調波を含んだ波形の場合、ＬＰＦ
を通すと楽音の部分までカットされてしまうので好まし
くないとされており、音質を保つため、波形メモリには
通常１６ビットのメモリが使用されている。

【０００６】図９は複数の出力系列を持つ従来の電子楽
器の楽音を形成する部分の基本構成を示す図である。

【０００７】例えば、電子ピアノの場合、図９に示すよ
うに、１鍵に対応する楽音を発生するために３種類の楽
音成分（弱打成分、強打成分及び打撃成分）の波形デー
タを記憶する波形メモリ９１〜９３、及びこれらに対応
して設けられ、弱打成分信号、強打成分信号及び打撃成
分信号をそれぞれ生成する３つのオシレータＤＣＯa９
４、ＤＣＯb ９５、ＤＣＯc ９６が設けられている。

【０００８】そして、１つの鍵が押下されると、該鍵の
押鍵に応じた波形データが波形メモリ９１〜９３から読
み出され、各オシレータＤＣＯa ９４、ＤＣＯb ９５、
ＤＣＯc ９６でそれぞれの楽音成分信号が生成され、各
オシレータＤＣＯa ９４、ＤＣＯb ９５、ＤＣＯc ９６
にそれぞれ接続されているＤ／Ａ変換器９７〜９９によ
りアナログ信号に変換され、これらが加算器９０により
１つに合成されて、１鍵に対する最終的な楽音信号とな
る。

【０００９】このように、従来の電子楽器に用いられる
楽音発生装置（音源）には、種々の音色に応じた複数の
楽音波形データを記憶する波形メモリ９１〜９３を備え
ている。

【００１０】そして、この波形メモリ９１〜９３から、
例えばパネルスイッチ等で指定された音色に応じた楽音
波形データを選択し、これを鍵盤で指定された音高に応
じた速度で読み出し、これらを合成して１つの楽音信号
を発生し、この楽音信号を音響回路に供給することによ
り、またはフィルタリングして音響回路に供給すること
により放音するようになっている。

【００１１】なお、例えば電子ピアノは、上記のＤＣＯ
a ９４、ＤＣＯb ９５、ＤＣＯc ９６の３つのオシレー
タを１セットとする楽音信号発生回路を、通常、ポリフ
ォニック数（同時発音数）分だけ備えている。

【００１２】このため膨大な波形メモリ９１〜９３が必
要となるので、実際には各音色に対応する立ち上がり部
の全波形とそれに続く波形の一部を記憶し、立ち上がり
部の波形を一通り読み通したあとは一部の波形を繰り返
して読み出すことにより音質を損なうことなくメモリ容
量の節約を図る（特開昭５９ー１８８６９７）。

【００１３】または、楽音成分により発音時間の異なる
特性を利用して、発音時間に応じて楽音信号発生手段を
グループ化して発音時間の短いグループは楽音信号発生
手段の数を減じ、割り当て手段によりコントロールして
同時発音数を確保する（特開平４ー１３１８９９）等の
手段が講じられている。

【００１４】さらに、音質保持のためにフィルタを使用
し、フィルタのパラメータを音色の変化に応じてコント
ロールする（特開平２ー６６５９７）や、量子化ノイズ
成分の周波数帯域に対応する周波数成分のレベルをアッ
プした波形データを記憶し、該データを読み出すときに
フィルタを使用する（特開昭６２ー２９４２９４）等の
方法がある。

【発明が解決しようとする課題】

【００１５】従来の楽音発生装置は、上述のように、波
形メモリに弱打成分、強打成分及び打撃成分等の各デー
タをポリフォニックス数だけ記憶しておく必要があるの
で、膨大なメモリが必要であり、しかも良好な音質を保
持するために波形データのメモリ精度を高くし、例えば
１６ビットのメモリを使用しているので装置が高価にな
ってしまうという欠点があった。

【００１６】また、メモリ節減のため、低精度の波形メ
モリを使用してＬＰＦ５でノイズを除去する構成とした
場合は、ある１つのＤＣＯには常に１つのＬＰＦ５が接
続されてしまうことになり、ＤＣＯや音域に応じてフィ
ルタ特性を制御することができず良好な音質を得ること
ができなかった。

【００１７】また、楽音成分信号は、音域によって再生
周波数帯域が大きく変化する。従って、全ての音域に渡
るノイズ除去を１つのフィルタで行うのは困難であり、
結果として音域によっては充分なノイズの除去はできな
かった。

【００１８】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、複数のＤＣＯを組み合わせて楽音を発生する電子
楽器において、例えば再生周波数帯域が低く量子化ノイ
ズの除去の容易な楽音成分信号は特定の周波数特性を有
する最適なＬＰＦ５の系列に通すことでノイズを除去
し、これにより圧縮されたデータでも音質を損なうこと
なく発音できるようにしたものである。

【００１９】これにより波形メモリを大幅に節減した低
価格の楽音発生装置を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】図１は本発明にかかる楽
音発生装置の原理説明図である。

【００２１】本発明の楽音発生装置は、予め記憶された
複数の楽音成分の波形データを各別に読み出して楽音成
分信号を再生し、これを合成して楽音信号を発生する楽
音発生装置において、デジタルコントロールオシレータ
毎、音域毎に、波形データの周波数特性に応じてビット
精度を低くしてデータを圧縮し、ビット精度の異なる波
形メモリに波形データを記憶する記憶手段と、前記記憶
手段に記憶された波形データに応じて楽音成分信号を発
生する楽音信号発生手段と、前記楽音信号発生手段が発
生したデジタル楽音成分信号をアナログ信号に変換する
Ｄ／Ａ変換手段と、前記Ｄ／Ａ変換手段により変換され
たアナログ楽音成分信号を最適なフィルタに割り当てる
割り当て手段と、前記割り当て手段により割り当てられ
たアナログ楽音成分信号のノイズを除去するフィルタ手
段と、前記フィルタ手段を構成する各フィルタにより生
成されたアナログ楽音成分信号を合成して楽音信号を生
成する合成手段と、を具備したことを特徴とする。

【００２２】本発明の請求項２にかかる発明は、上記の
楽音発生装置において、前記記憶手段は、８ビット精度
の波形メモリ、８ビット精度及び１６ビット精度のメモ
リから成る波形メモリ、１６ビット精度の波形メモリの
いずれかで構成されることを特徴とする。

【００２３】本発明の請求項３にかかる発明は、上記の
楽音発生装置において、前記割り当て手段は、前記楽音
信号発生手段が生成した楽音成分信号をデジタルコント
ロールオシレータ毎及び音域毎に最適なフィルタ手段に
割り当てることを特徴とする。

【００２４】本発明の請求項４にかかる発明は、上記の
楽音発生装置において、前記フィルタ手段を構成する各
フィルタのフィルタ特性は、各電子楽器の周波数特性に
応じて予め設定されていることを特徴とする。

【００２５】

【作用】例えば、再生周波数帯域の低い楽音成分（弱打
成分）はスペクトルの帯域幅が狭く、本来あまり高調波
を含んでいないのでＬＰＦ５を通過させることにより容
易に音質を損なうことなく量子化ノイズを除去可能であ
る。

【００２６】一方、例えば電子ピアノの鍵盤のように音
域が広いと、同じ音でも低音域と高音域では周波数帯域
が異なるため、同じＬＰＦ５を使用することができずフ
ィルタ特性を変えないと良好な音質は得られない。

【００２７】本発明は、かかる特性に着目してなされた
ものであり、複数のＤＣＯを組み合わせて楽音を発音す
る電子楽器において、楽音信号発生手段２の発生する各
楽音成分信号は、複数のフィルタ系列を用意し、音域
毎、ＤＣＯ毎にフィルタ系列を切り換えて最適なフィル
タ系列に出力し、全ての音域にわたって充分なノイズ除
去を行い音質の保持を図るものである。

【００２８】また、これにより音域毎、ＤＣＯ毎に波形
データのビット精度を変えて波形メモリに記憶させて波
形メモリの節減を図るものである。

【００２９】このように本発明では楽音成分信号の割り
当て手段４を設け、各ＤＣＯで発生された楽音成分信号
は割り当て手段４により、ＤＣＯの種類及び音域に応じ
て最適なＬＰＦ５を通過させることにより良好な音質を
維持し、量子化ノイズの除去の容易な楽音成分の波形デ
ータは、例えば、８ビットメモリに、量子化ノイズ除去
の困難な楽音成分の波形データは、例えば、１６ビット
メモリに記憶させることにより、大幅な波形メモリの節
減を図るものである。

【００３０】これにより音質を損なうことなく楽音デー
タを低精度のメモリに格納可能となるので、膨大な容量
のメモリも必要とせず、低価格の楽音発生装置を提供で
きる。

【００３１】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明に係る楽音
発生装置の全体構成について説明する。なお、図１と同
一または相当部分には同一の符号を付して説明する。

【００３２】図２は、本発明に係る楽音発生装置を適用
した電子楽器の全体的な構成を示す概略ブロック図であ
る。

【００３３】図において、キーボード部１１は、複数の
キーを有するキーボードで構成され、各キーの押下の状
態を検知するためのキースキャン回路を含んでいる。

【００３４】タッチセンサ１１ａは、前記キーボード部
１１からの信号に応じてキータッチの強弱（速さ）を検
出するものである。上記各キーの押下の状態を示すデー
タ及びキータッチの強弱を示すタッチデータはＣＰＵ１
３に送られるようになっている。

【００３５】パネル部１２は、電源スイッチ、モード指
定スイッチ、メロディ選択スイッチ、リズム選択スイッ
チ等の各種スイッチを備えている。各スイッチのセット
状態は内部に含まれるパネルスキャン回路によって検知
されるようになっている。

【００３６】中央処理装置１３（以下「ＣＰＵ」とい
う）は、リードオンリメモリ１４（以下「ＲＯＭ」とい
う。）のプログラムメモリ部４１に記憶された制御プロ
グラムに従って当該電子楽器の各部を制御するものであ
る。

【００３７】ＲＯＭ１４は、上述したＣＰＵ１３を動作
させるプログラムを格納したプログラムメモリ部４１の
他に、音色データメモリ部４２を有している。この音色
データメモリ部４２には、楽音成分信号を生成するため
のデータである周波数ナンバ、波形ナンバ、エンベロー
プ波形ナンバ、モードデータ等が記憶されている。その
他、種々の固定データも当該ＲＯＭに格納されている。

【００３８】上記音色データメモリ４２に格納されてい
る各データは、音色ポインタによって指定される。即
ち、パネル操作、鍵盤操作に応じて上記音色ポインタが
変更され、該変更された音色ポインタにより指定された
上記各データがＲＯＭ１４から読み出される。そして、
所定の演算が施されるなどして楽音発生装置に供給され
る。

【００３９】ランダムアクセスメモリ１５（以下「ＲＡ
Ｍ」という。）は、ＣＰＵ１３の制御の下に、ＲＯＭ１
４に記憶されているデータのうち必要なものが転送・格
納されるデータエリア、キーボード部１１、タッチセン
サ１１ａ及びパネル部１２の各キーやスイッチの状態に
対応する放音に必要なデータがセットされる複数のレジ
スタ、楽音信号発生回路を未使用チャネルに割り付ける
ためのデータを記憶するアサイナメモリ等を含んでい
る。

【００４０】楽音発生部２は、楽音成分信号を生成する
ものである。この楽音発生部２は、例えば弱打から強打
まで常に発音する音を生成する弱打成分楽音信号生成部
（以下ＤＣＯa という）２１や強打の時に大きな音とな
る強打音を生成する強打成分楽音信号生成部（以下ＤＣ
Ｏb という）２２、及び打鍵時の打撃音を生成する打撃
成分楽音信号生成部（以下ＤＣＯc という）２３とから
構成されており、ＣＰＵ１３からの制御に応じてそれぞ
れ弱打、強打、打撃成分の楽音成分信号を発生する。

【００４１】なお、上記ＤＣＯa ２１、ＤＣＯb ２２、
ＤＣＯc ２３は、全て同一の回路で構成されている。

【００４２】また、楽音発生部２には波形データを記憶
する波形メモリ１及びエンベロープデータを記憶するエ
ンベロープ波形メモリ２９が接続されている。

【００４３】１は波形メモリであり、例えばＲＯＭで構
成される。この波形メモリ１は、楽音の波形データを記
憶するものであり、弱打、強打、打撃等の波形データが
記憶されている。また、この波形メモリ１は、ＤＣＯa
２１、ＤＣＯb ２２、ＤＣＯc ２３によりアクセスされ
る。

【００４４】なお、本実施例における波形メモリの弱打
成分のメモリは８ビット精度、強打成分は８ビット及び
１６ビット、打撃成分用のメモリは１６ビットのメモリ
で構成されている。

【００４５】エンベロープ波形メモリ２９は、楽音成分
に応じた種々のエンベロープデータを記憶するものであ
る。このエンベロープ波形メモリ２９は、楽音成分選択
レジスタの内容をアドレスとして所定のエンベロープデ
ータを選択し、出力するものである。

【００４６】Ｄ／Ａ変換器３は、入力されたデジタル楽
音成分信号をアナログ楽音成分信号に変換する周知のも
のである。

【００４７】前記楽音発生部２から出力されたデジタル
楽音成分信号はＤ／Ａ変換器３に供給される。Ｄ／Ａ変
換器３は、入力されたデジタル楽音成分信号をアナログ
楽音成分信号に変換するもので、このＤ／Ａ変換器３が
出力した楽音成分信号は割り当て手段４に供給される。

【００４８】４は割り当て手段である。割り当て手段４
は楽音成分信号の発生源であるＤＣＯ２１〜２３の種類
及び音域に応じて最適なＬＰＦ５に当該楽音成分信号を
供給しフィルタリングするためのテーブルを有してお
り、これに基づき前記楽音発生部２から供給された楽音
成分信号を各ＬＰＦ５に割り当てる。該割り当て手段４
で振り分けられた楽音成分信号はＬＰＦ５に供給され
る。

【００４９】ＬＰＦ５は、各ＤＣＯ２１〜２３で生成さ
れた楽音成分信号をフィルタリングしてノイズを除去し
楽音成分信号を生成するものである。このＬＰＦ５の出
力は、加算器６に供給されるようになっている。なお、
本実施例のＬＰＦ５はアナログフィルタである。

【００５０】加算器６は、ＤＣＯa ２１、ＤＣＯb ２
２、ＤＣＯc ２３で生成された楽音成分信号を合成して
楽音信号として出力する周知のものである。該加算器で
合成された楽音信号はサウンドシステム１９に供給され
る。

【００５１】サウンドシステム１９は、例えばスピーカ
ー又はヘッドホンで構成されるもので、加算器６から送
られた電気信号としてのアナログ楽音信号を音響信号に
変換し放音する周知のものである。

【００５２】なお、上述したタッチセンサ１１ａ( キー
ボード部１１）、パネル部２、ＣＰＵ１３、ＲＯＭ１
４、ＲＡＭ１５、及び楽音発生部２はシステムバス１０
により相互に接続されている。

【００５３】以上の各要素により、各鍵に対応して１音
を発生するための楽音信号発生回路が構成される。そし
て、この楽音信号発生回路で生成された楽音信号はサウ
ンドシステムに供給され、放音されるようになってい
る。

【００５４】かかる構成において今、キーボード部１１
から弱いタッチのベロシティが送られてくると、各ＤＣ
Ｏ２１〜２３のタッチカーブの相違により、ＤＣＯa ２
１は発音するが、ＤＣＯb ２２、ＤＣＯc ２３は発音し
ない。したがって、ＬＰＦ５a を通った弱打成分のみが
発音され弱打の楽音が発生される。

【００５５】キーボード部１１から強いタッチのベロシ
ティが送られてくると、ＤＣＯa ２１、ＤＣＯb ２２が
発音する。したがって、ＬＰＦ５ａを通る弱打成分、
及びＬＰＦ５b を通った強打成分が発音され、加算器６
により強打の楽音が生成される。

【００５６】ＤＣＯc ２３が発生する打撃成分は、タッ
チの如何に拘わらず常に発音する。この打撃成分の通過
するＬＰＦ５d は全通過フィルタとしてもよい。

【００５７】図３は本発明の実施例のＤＣＯとその制御
系を示すブロック図であり、弱打成分の波形は８ビット
精度のメモリに、強打は音域に応じて８ビットまたは１
６ビット精度のメモリに、打撃成分の波形は１６ビット
の波形メモリ１に記憶されており、波形のノイズはＬＰ
Ｆ５で取り除く構成にした楽音発生装置である。

【００５８】かかる構成において、波形メモリ１a 〜１
c から読み出されたデジタル波形信号はＤＣＯa ２１〜
ＤＣＯc ２３でデジタル楽音成分信号に生成され、Ｄ／
Ａ変換器３に送られでアナログ信号に変換される。

【００５９】変換されたアナログ楽音成分信号は、割り
当て手段４により最適のＬＰＦ５に割り当てられ、各Ｌ
ＰＦ５a 〜５d で設定されているフィルタ特性に従って
ノイズが除去され、その出力は加算器６に送られて合成
され、サウンドシステムに送られ放音する。

【００６０】なお、本実施例の各ＬＰＦ５ａ〜５d はア
ナログフィルタであり、該ＬＰＦ５ａ〜５d の各フィル
タ特性は当該電子楽器の楽音成分信号の周波数帯域に対
応する量子化ノイズが取り除かれるように予めセットさ
れている。

【００６１】以上述べたように、波形メモリ１の８ビッ
トメモリには、再生周波数帯域の低い楽音成分の波形デ
ータを記憶し、再生周波数帯域の高い楽音成分の波形デ
ータは音域に応じ８ビットまたは１６ビットメモリに記
憶し、打撃成分の波形データは１６ビットメモリに記憶
され、楽音を発生する際には、波形メモリ１の所定領域
から読み出され、楽音発生部２により楽音成分信号が発
生される。

【００６２】このように、本発明では、異なる周波数特
性を持つフィルタ系列を複数用意する。一方、各ＤＣＯ
２１〜２３の出力はＤ／Ａ変換器に接続されているが、
出力される系列は、割り当て手段４により任意に選択で
きるように構成されている。

【００６３】これにより、例えば低域の場合、弱打成分
は高調波をほとんど含まない低い周波数帯域の楽音成分
信号であるので、波形データビット精度を８ビットと
し、最も周波数帯域の低いＬＰＦ系列５a に出力する。

【００６４】また、強打成分は、高調波を多少含み、あ
る程度広い周波数帯域の楽音成分信号であるので、波形
データビット精度を８ビットとし、多少カットオフ周波
数の高いＬＰＦ系列５b に出力する。

【００６５】一方、高域の場合、弱打成分は高調波を殆
ど含まないが基本波の周波数が高くなるので、再生周波
数帯域は多少広い楽音成分信号である。よって、波形デ
ータのビット精度を８ビットとし、カットオフ周波数の
高いＬＰＦ系列５c に出力する。

【００６６】また、高調波を多少含み、しかも基本波の
周波数が高く、かなり広い周波数帯域の楽音成分信号を
含む強打成分の波形データのビット精度は１６ビットと
し、全帯域通過フィルタであるＬＰＦ系列５d で出力す
る。

【００６７】このように、同じ楽音成分であっても音域
やＤＣＯ２１〜２３の種類によっては８ビットまたは１
６ビットのメモリに記憶させ、使用するメモリの種類を
使い分けることによりメモリの節減を図るものである。

【００６８】上記は一例であるが、このようにして、楽
音成分信号の再生周波数帯域によって、各ＤＣＯ毎、各
音域毎に出力するＬＰＦ５の系列を切り換えられるよう
にしたため、波形データのビット精度を、各ＤＣＯ毎、
各音域毎に設定可能となるので、全ての音域に渡って、
最適なＬＰＦ系列と波形データビット精度を選択するこ
とができるので、これにより充分なノイズ除去を行うこ
とができる。

【００６９】なお、上記実施例では、楽音発生部２の発
生する楽音成分として弱打成分、強打成分及び打撃成分
を用いて楽音成分信号を生成するように構成したが、楽
音成分は上記以外の成分、例えば中打成分等があっても
良い。このため、用意する波形メモリ及び楽音信号発生
回路は、発生する楽音成分の数に応じて、その数を変え
るように構成してもよい。

【００７０】図４、図５は割り当て手段４が各ＤＣＯ
毎、音域毎に楽音成分信号をフィルタ系列５に割り当て
る例と、波形データを各ＤＣＯ毎、音域毎に波形メモリ
に記憶させる際の波形データのメモリのビット精度を指
定する例を示す。

【００７１】図４から明らかなように、ＤＣＯa の発生
する楽音成分信号は弱打成分であり、高調波をほとんど
含まない低い周波数帯域の楽音成分信号であるので、音
域の低いＡ０〜Ｇ＃２の範囲はＬＰＦ５a に、大部分を
占める中間のＡ２〜Ｇ＃６はＬＰＦ５b に、音域の高い
Ａ６〜Ｃ８は５c に割り当てる。

【００７２】一方、ＤＣＯb の発生する強打成分の楽音
成分信号は高調波を多少含み、ある程度広い周波数帯域
の楽音成分信号であるので、音域の低いＡ０から中間の
音域のＧ＃４の範囲はＬＰＦ５b に、音域の高いＡ４〜
Ｃ８は５c に、更に打撃成分であるＤＣＯc の音域の低
いＡ０〜Ｇ＃２は５b に、中間の音域のＡ２〜Ｇ＃６は
５c に、最も高いＡ６〜Ｃ８は５d に割り当てている。

【００７３】このように、ＤＣＯ２１〜２３の種類と音
域に応じて楽音成分信号の透過するＬＰＦ５を変えるこ
とにより常に適正なノイズの除去が可能となり、圧縮し
た波形データを使用しても良質な楽音が得られる。

【００７４】なお、図４はＬＰＦ５の割り当ての一例で
あり、図５と比較すれば明らかなように、８ビットメモ
リはＬＰＦ５a 、５b に、１６ビットメモリはＬＰＦ５
c 、５d に割り当てているが、ＬＰＦ５の割り当て基準
は電子楽器の楽音の周波数特性、ノイズ除去の難易に応
じて適宜変えてもよい。また、ＬＰＦ５d は全帯域フィ
ルタとしてもよい。

【００７５】図５は本実施例の場合のＤＣＯ２１〜２３
の種類と音域に応じた波形メモリのビット精度の割り当
ての一例である。

【００７６】図から明らかなように高調波をほとんど含
まない低い周波数帯域のＤＣＯa の楽音データは全て８
ビットの波形メモリ１に記憶させるが、高調波を含む楽
音を発生させるＤＣＯb の場合は、高調波が比較的少な
くノイズ除去の容易なＡ０〜Ｇ＃４は８ビットメモリ
に、高調波の多いＡ４以上は１６ビットメモリに記憶さ
せる。

【００７７】一方、周波数が必ずしも音高に比例しない
打撃成分を発生するＤＣＯc の波形メモリには常には１
６ビットを割り当て、音質の維持を図る。

【００７８】なお、打撃成分は、高調波を多く含む広い
周波数帯域の楽音成分信号であるが、打撃成分の放音は
アタックのほんの一瞬の波形であり、さらに音域によっ
て共通の波形データでよいので、必要とする波形メモリ
は非常に少なくて済む。そこで打撃成分の波形データは
精度を落とさず１６ビット精度のメモリに記憶させてい
る。

【００７９】なお、図５は波形メモリの割り当ての一例
であり、ＬＰＦ５と同様、メモリの割り当て基準は電子
楽器の周波数特性に応じて適宜変更してもよい。

【００８０】図６は本実施例の応用例としてデジタルフ
ィルタを利用した楽音発生装置の一例を示すものであ
る。

【００８１】デジタルフィルタ５を使用する場合は、入
力先のデータに基づく最適のフィルタ特性値を該デジタ
ルフィルタ５がデータとして持っていれば、フィルタ特
性を任意に切り換えることができる。従って、フィルタ
特性を楽音成分信号のＤＣＯ毎、音程毎のデータにより
容易に切り換え可能である。

【００８２】かかる特性を利用すれば、前述の実施例の
ように予め特定のフィルタ特性値にセットされたＬＰＦ
５を多数用意し、割り当て手段４により楽音成分信号の
出力先を切り換える必要はなくなり、各ＤＣＯ２１〜２
３毎にＬＰＦ５を接続し、デジタルフィルタのカットオ
フ周波数を音域毎にきめ細かく設定して制御することが
可能となる。

【００８３】図７は各ＤＣＯ２１〜２３に接続されたデ
ジタルフィルタ５のカットオフ周波数を音域毎に指定す
る例である。図から明らかなように各ＤＣＯ２１〜２３
の各音程に応じてきめ細かくカットオフ周波数を設定可
能であり、音質はさらに向上する。

【００８４】図８は各ＤＣＯの音程に応じた波形メモリ
１のビット精度の割り当ての一例である。本例のビット
割り当て基準は図５の説明と同じであるので説明は省略
する。

【００８５】以上詳細に説明したが、本発明は上記実施
例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々
変更可能である。

【００８６】例えば、本実施例のアナログフィルタの場
合は、カットオフ周波数の条件は出力系列の数に制限さ
れるが、デジタルフィルタの場合は、各ＤＣＯ毎、音域
毎に、そのカットオフ周波数をデータとして持つことに
より、出力系列の制限を受けず、さらに、きめ細かなノ
イズ除去を行うことができるので、波形メモリの節減は
勿論、音質も更に向上する。

【００８７】また、各ＬＰＦ５のカットオフ周波数、ス
ロープ等は音色や音域に応じてそれぞれ設定すれば、よ
り忠実な楽音が発生される。

【００８８】さらに、上述の実施例の音源方式の他に、
同じ波形データを異なるフィルタで各成分に分離して合
成する方式等は、複数のＤＣＯ２１〜２３を組み合わせ
る方式なので、本方式を使用してもよい（参考：特願平
３ー２４４０８６）。さらに、各ＤＣＯの同時発音数は
任意に設定してよい。

【００８９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば音
質を損なうことなく波形データの圧縮ができるので、波
形メモリの大幅な節減が可能となり価格を抑えた楽音発
生装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の楽音発生装置の原理図である。

【図２】本発明の楽音発生装置を適用した電子楽器の全
体構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の実施例のＤＣＯとその制御系を示すブ
ロック図である。

【図４】本実施例のＤＣＯと音域に対応するＬＰＦ５の
割り当ての一例を示す図である。

【図５】本実施例のＤＣＯと音域に対応する波形メモリ
のビット精度割り当ての一例を示す図である。

【図６】本発明の応用例のデジタルフィルタを用いた場
合のＤＣＯとその制御系を示すブロック図である。

【図７】本発明の応用例のデジタルフィルタを用いた場
合のＤＣＯ及び音域に対応するカットオフ周波数設定の
一例である。

【図８】本発明の応用例の波形メモリのＤＣＯ及び音域
に対応するビット精度割り当ての一例である。

【図９】従来の楽音発生装置の構成を説明するための図
である。

【符号の説明】

１記憶手段（波形メモリ）２楽音信号発生手段（楽音発生部）３Ｄ／Ａ変換手段（Ｄ／Ａ変換器）４割り当て手段５フィルタ（ＬＰＦ）６合成手段（加算器）１１キーボード部１１a タッチセンサ１２パネル部１３ＣＰＵ１４ＲＯＭ１５ＲＡＭ１９サウンドシステム（楽音発生手段）２１ＤＣＯa （弱打成分楽音信号生成部）２２ＤＣＯｂ（強打成分楽音信号生成部）２３ＤＣＯｃ（打撃成分楽音信号生成部）２９エンベロープ波形メモリ４１プログラムメモリ４２音色データメモリ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】予め記憶された複数の楽音成分の波形デ
ータを各別に読み出して楽音成分信号を再生し、これを
合成して楽音信号を発生する楽音発生装置において、デジタルコントロールオシレータ毎、音域毎に、波形デ
ータの周波数特性に応じてビット精度を低くしてデータ
を圧縮し、ビット精度の異なる波形メモリに波形データ
を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された波形データに応じて楽音成分
信号を発生する楽音信号発生手段と、前記楽音信号発生手段が発生したデジタル楽音成分信号
をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換手段と、前記Ｄ／Ａ変換手段により変換されたアナログ楽音成分
信号を最適なフィルタに割り当てる割り当て手段と、前記割り当て手段により割り当てられたアナログ楽音成
分信号のノイズを除去するフィルタ手段と、前記フィルタ手段を構成する各フィルタにより生成され
たアナログ楽音成分信号を合成して楽音信号を生成する
合成手段と、を具備したことを特徴とする楽音発生装置。
【請求項２】前記記憶手段は、８ビット精度の波形メ
モリ、８ビット精度及び１６ビット精度のメモリから成
る波形メモリ、１６ビット精度の波形メモリのいずれか
で構成されることを特徴とする請求項１記載の楽音発生
装置。
【請求項３】前記割り当て手段は、前記楽音信号発生
手段が生成した楽音成分信号をデジタルコントロールオ
シレータ毎及び音域毎に最適なフィルタ手段に割り当て
ることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載
の楽音発生装置。
【請求項４】前記フィルタ手段を構成する各フィルタ
のフィルタ特性は、各電子楽器の周波数特性に応じて予
め設定されていることを特徴とする請求項１〜３に記載
の楽音発生装置。