JP2869574B2

JP2869574B2 - 楽音波形発生装置

Info

Publication number: JP2869574B2
Application number: JP2172200A
Authority: JP
Inventors: 隆二宇佐美; 康祐斯波; 広一郎太期; 和夫小倉; 潤細田
Original assignee: KASHIO KEISANKI KK
Current assignee: KASHIO KEISANKI KK
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1999-03-10
Anticipated expiration: 2014-03-10
Also published as: JPH0460698A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、複数種類の音源方式を有する楽音波形発生
装置に関し、更に詳しくは、演奏中に複数の音源方式を
混在させることができる楽音波形発生装置に関する。

〔従来の技術〕

従来から電気的に楽音を生成して出力する電子楽器や
音源モジュールなどの楽音波形発生装置が実現されてお
り、これらの装置においては楽音を生成・出力するため
に、PCM方式や周波数変調方式など、いずれかの音源方
式が採用されている。

更に、これらの装置の中には、例えばピアノやトラン
ペットなど、複数種類の音色で楽音を発生させることを
可能にしたものがあり、このような装置においては、演
奏する曲やパートなどに応じて演奏者が所望の音色をス
イッチなどで適宜選択するようになっている。

通常、このような装置は、１つの装置で１種類の音源
方式のみが採用されており、演奏者によって演奏が行わ
れると、採用されている音源方式で、選択されている音
色の楽音を生成して出力するようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のように、従来の楽音波形発生装置では、上述し
た何れか１種類の音源方式が採用されており、この１種
類の音源方式のみで複数種類の音色の楽音全てを作り出
すように構成されている。

しかしながら、音源方式の種類によっては、音源方式
の特徴（処理内容やメモリ容量）と音色の特徴（自然楽
器の形状や奏法に起因する波形形状）との関係から、作
り出すべき楽音の音色に対して多少の適不適があるのが
実状である。

このような点に鑑みて、１つの装置にて複数種類の音
源方式を持ち、選択された音色に応じて音源方式を自動
的に切り替えるものが考えられている。

しかしながら、音源方式の適不適は、音色だけに左右
されるものではなく、正確には音高（周波数）や音量
（振幅）にも多少なりとも左右されるものである。

上述したように、１種類の音色に対して１種類の音源
方式を固定的に割り当ててある装置では、どのような音
高・音量（ベロシティ）で演奏を行っても１種類の音源
方式でしか楽音を生成しないので、演奏時の音高の高低
や音量の大小によっては、音源方式が必ずしも最適では
ない場合も生じてくる。

本発明は、選択された音色及び演奏時の音高やベロシ
ティといった演奏情報から楽音を生成するにあたって、
音色・音高・音量に最も適した音源方式を選択して楽音
を生成することができる楽音波形発生装置を実現するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、各々に対して複数種類の音源方式が割り当
てられている複数種類の音色のうち、任意の音色を選択
可能な音色選択手段と、演奏情報を入力する演奏情報入
力手段と、この演奏情報入力手段から入力されるべき演
奏情報の取り得る値の範囲を複数の区間に分割し、各区
間に対して前記複数種類の音源方式の何れかを割り当て
る音源方式割当手段と、前記演奏情報入力手段から入力
された演奏情報の値が、前記複数の区間の何れに含まれ
るのかを判定する判定手段と、この判定手段で判定され
た区間に割り当てられている音源方式で、前記音色選択
手段で選択された音色を有し且つ前記入力された演奏情
報の値に応じた特性の楽音信号を生成して出力する楽音
信号出力手段とを有する。

〔作用〕

本発明では、音色選択手段で所望の音色を選択した時
点で、その音色の楽音を作り出すのに適していると思わ
れる複数種類の音源方式が選択可能な候補となり、この
複数種類の音源方式の中から、演奏時に入力された演奏
情報（音高やベロシティの情報）に最も適した音源方式
が選択されるようになる。

この結果、演奏者の負担を増大させること無く、音源
方式の特徴（処理内容やメモリ容量）と音色（波形形
状）・音高（周波数）・音量（振幅）との関係から最も
適した音源方式を自動的に選択して楽音を生成すること
ができるようになる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明す
る。

本実施例の構成第１図は、本発明の実施例の全体構成図である。

同図において、まず、装置全体はマイクロコンピュー
タ101により制御される。特に、楽器の制御入力の処理
のみならず、楽音を生成する処理もマイクロコンピュー
タ101で実行され、楽音生成用の音源回路は必要としな
い。

鍵盤102と機能キー103とからなるスイッチ部104は楽
器の操作入力部分であり、スイッチ部104から入力され
た演奏情報はマイクロコンピュータ101で処理される。
なお、機能キー103の詳細については後述する。

表示部109は、後述するように、演奏者がスプリット
ポイントを決めてそのポイントを境に異なる音色を設定
する場合に、機能キー103の上部にどちら側の音色とし
て指定されたかを示す赤と緑のLEDである。これについ
ては、後述する第15図又は第19図の説明において詳述す
る。

マイクロコンピュータ101が生成したアナログ変換後
の楽音信号はローパスフィルタ105で平滑化され、アン
プ106で増幅された後、スピーカ107を介して放音され
る。電源回路108は、マイクロコンピュータ101、ローパ
スフィルタ105及びアンプ106に必要な電源を供給する。

つぎに、第２図はマイクロコンピュータ101の内部構
成を示すブロック図である。

制御データ兼波形用ROM212には、後述するエンベロー
プ値の目標値等の楽音制御パラメータ、各音源方式にお
ける楽音波形データ、楽音差分データ、変調波形データ
等が記憶されている。そして、コマンド解析部207は、
制御用ROM201のプログラムの内容を順次解析しながら、
制御データ兼波形用ROM212上の上記各データをアクセス
して、ソフトウエアによる音源処理を行う。

制御用ROM201には、後述する楽音制御用のプログラム
が記憶されており、ROMアドレス制御部205からROMアド
レスデコーダ202を介して指定されたアドレスのプログ
ラム語（命令）を順次出力する。具体的には、各プログ
ラム語の語長は例えば28ビットであり、プログラム語の
一部が次に読み出されるべきアドレスの下位部（ページ
内アドレス）としてROMアドレス制御部205に入力される
ネクストアドレス方式となっている。なお、当然、通常
のプログラムカウンタ方式のCPUで構成してもよい。

コマンド解析部207は、制御用ROM201から出力される
命令のオペコードを解析し、指定されたオペレーション
を実行するために、回路の各部に制御信号を送る。

RAMアドレス制御部204は、制御用ROM201からの命令の
オペランドがレジスタを指定している場合に、RAM206内
の対応するレジスタのアドレスを指定する。RAM206に
は、第６図及び第７図等として後述する各種楽音制御デ
ータが８発音チャネル分記憶されるほか、後述する各種
バッファ等が記憶され、後述する音源処理に使用され
る。

ALU部208及び乗算器209は、制御ROM31からの命令が演
算命令の場合に、コマンド解析部207からの指示に基づ
いて、前者は加減算と論理演算、後者は乗算を実行す
る。

インタラプト制御部203は、内部の特には図示しない
ハードタイマに基づいて、一定時間毎に、ROMアドレス
制御部205及びD/A変換器部213にインタラプト信号を供
給する。

入力ポート210及び出力ポート211には、第１図のスイ
ッチ部104及び表示部109が接続される。

制御用ROM201又はRAM206から読み出される各種データ
は、バスを介してROMアナログ制御部205、ALU部208、乗
算器209、制御データ兼波形用ROM212、D/A変換器213、
入力ポート210及び出力ポート211に供給される。また、
ALU部208、乗算器209と制御データ兼波形用ROM212の各
出力は、バスを介してRAM206に供給される。

次に、第３図（ｂ）は、第１図のD/A変換器部213の内
部構成を示すもので、データバスを介して、音源処理で
作成された楽音の１サンプルデータが、ラッチ301に入
力される。そして、ラッチ301のクロック入力に第２図
のコマンド解析部207から音源処理終了信号が入力され
ると、データバス上の１サンプル分の楽音データが、第
４図に示すようにラッチ301にラッチされる。

ここで、前述の音源処理に要する時間は、音源処理用
のソフトウエアの実行条件により変化するため、音源処
理が終了し、ラッチ301に楽音データがラッチされるタ
イミングは一定でない。そのため、第３図（ａ）のよう
に、ラッチ301の出力をそのままD/A変換器303に入力さ
せることはできない。

そこで、本実施例では第３図（ｂ）の如く、ラッチ30
1の出力をさらにラッチ302でラッチし、第２図のインタ
ラプト制御部203から出力されるサンプリングクロック
間隔に等しいインタラプト信号により、楽音信号をラッ
チ302にラッチさせ、一定間隔でD/A変換器303に出力さ
せるようにしている。

このようにラッチを２つ用いて、音源方式における処
理時間の変化を吸収したので、楽音データをD/A変換器
へ出力させるための複雑なタイミング制御プログラムが
不用になった。

本実施例の全体動作つぎに、本実施例の全体動作を説明する。

本実施例では、マイクロコンピュータ101が、第５図
（ａ）のメインフローチャートに示すように、S₅₀₂〜S
₅₁₀の一連の処理を繰り返し行っている。そして実際の
音源処理は割り込み（インタラプト）処理で行ってい
る。具体的には、ある一定時間毎に、第５図（ａ）のメ
インフローチャートとして実行されているプログラムに
割り込みが掛かり、それに基づいて８チャンネルの楽音
信号を作る音源処理のプログラムが実行される。その処
理が終わると、８チャネル分の楽音信号が加算され、第
２図のD/A変換器部213から出力される。その後、割り込
み状態からメインフローに戻る。なお、上述の割り込み
は、第２図のインタラプト制御部203内のハードタイマ
に基づき、周期的に行われる。この周期は、楽音出力時
のサンプリング周期に等しい。

以上が、本実施例の概略動作で、つぎに、第５図を用
いて詳細に本実施例の全体動作を説明する。

第５図（ａ）のメインフローチャートは、インタラプ
ト制御部203から割り込みが掛からない状態においてマ
イクロコンピュータ101で実行される、音源処理以外の
処理の流れを示している。

まず、電源がONされ、マイクロコンピュータ101内のR
AM206（第２図参照）の内容等の初期設定が行われる（S
₅₀₁）。

つぎに、マイクロコンピュータ101の外部に接続され
る機能キー103（第１図参照）の各スイッチが走査され
（S₅₀₂）、各スイッチの状態が入力ポート210からRAM20
6内のキーバッファエリアに取り込まれる。その走査の
結果、状態の変化した機能キーが識別され、対応する機
能の処理がなされる（S₅₀₂）。例えば、楽音番号のセッ
ト、エンベロープ番号のセット、また、付加機能にリズ
ム演奏がついていれば、リズム番号のセット等が行われ
る。

その後、第１図の鍵盤102において押鍵されていう鍵
盤キーが上記機能キーの場合と同様に取り込まれ
（S₅₀₄）、変化した鍵が識別されることによりキーアサ
イン処理が行われる（S₅₀₅）。この鍵盤キー処理は、本
発明に特に関連する部分であるが、これについては後述
する。

つぎに、機能キー103（第１図）で特には図示しない
デモ演奏キーが押されたときは、第２図の制御データ兼
波形用ROM212からデモ演奏データ（シーケンサデータ）
が順次読み出されて、キーアサイン処理などが行われる
（S₅₀₆）。また、リズムスタートキーが押されたとき
は、リズムデータが制御データ兼波形用ROM212から順次
読み出され、キーアサイン処理などが行われる
（S₅₀₇）。このデモ演奏処理S₅₀₆及びリズム処理S₅₀₇の
部分も、本発明に特に関連する部分であるが、後に詳述
する。

その後に、以下に述べるタイマー処理が行われる（S
₅₀₈）。すなわち、後述するインタラプトタイマー処理
（S₅₁₂）でインクリメントされている時間データの時間
値が判別され、デモ演奏制御用に順次読み出される時間
制御用のシーケンサデータまたはリズム演奏制御用に読
み出される時間制御用のリズムデータと比較されること
により、S₅₀₆のデモ演奏又はS₅₀₇のリズム演奏を行う場
合の時間制御が行われる。

さらに、発音処理S₅₀₉では、発音処理されるべき楽音
のピッチにエンベロープを付加し、対応する発音チャネ
ルにピッチデータを設定するというピッチエンベロープ
処理等が行われる。

更に、フロー１周準備処理が実行される（S₅₁₀）。こ
の処理においては、S₅₀₅の鍵盤キー処理において押鍵開
始となったノート番号の発音チャネルの状態を押鍵中に
変えたり、離鍵となったノート番号の発音チャネルの状
態を消音中に変える等の処理が行われる。

つぎに、第５図（ｂ）のインタラプト処理につき説明
する。

第２図のインタラプト制御部203により、第５図
（ａ）のメインフローに対応するプログラムに割り込み
が掛かると、同プログラムの処理が中断され、第５図
（ｂ）のインタラプト処理プログラムの実行が開始され
る。この場合、インタラプト処理のプログラムにおい
て、第５図（ａ）のメインフローのプログラムで書き込
みが行われるレジスタ等については、内容の書き換えが
行われないように制御される。従って、通常のインタラ
プト処理の開始時と終了時に行われるレジスタの退避と
復帰の処理は不要となる。これにより、第５図（ａ）の
メインフローチャートの処理とインタラプト処理との間
の移行が迅速に行われる。

続いて、インタラプト処理において音源処理が開始さ
れる（S₅₁₁）。この音源処理は第５図（ｃ）に示され
る。この結果、８発音チャネル分が累算された楽音波形
データが、第２図のRAM206内の後述するバッファＢに得
られる。

つぎに、S₅₁₂では、インタラプトタイマー処理が行わ
れる。ここでは、第５図（ｂ）のインタラプト処理が一
定のサンプリング周期毎に実行されることを利用して、
RAM206（第２図）上の特には図示しない時間データの値
がインクリメントされる。すなわち、この時間データの
値を見れば時間経過がわかる。このようにして得られる
時間データは、前述したように、第５図（ａ）のメイン
フローのタイマー処理S₅₀₈における時間制御に用いられ
る。

そして、S₅₁₃′において、上記バッファ領域の内容が
D/A変換器部213のラッチ301（第３図参照）にラッチさ
れる。

つぎに、第５図（ｃ）のフローチャートを用いて、イ
ンタラプト処理のステップS₅₁₁で実行される音源処理の
動作を説明する。

まず、RAM206の波形データ加算用の領域がクリアされ
る（S₅₁₃）。つぎに、発音チャネルの１チャネル毎に音
源処理が行われ（S₅₁₄〜S₅₂₁）、最後に８チャネル目の
音源処理が終了した時点で所定のバッファ領域Ｂに８チ
ャネル分が加算された波形データが得られる。これらの
詳細な処理については後述する。

つぎに第６図は、前述の第５図（ａ）、（ｂ）のフロ
ーチャートの処理の関係を概念的に示した流れ図であ
る。まず、ある処理Ａ（以下、Ｂ、Ｃ、・・・、Ｆも同
じ）が行われる（S₆₀₁）。この「処理」は、第５図
（ａ）のメインフローチャートの、例えば「機能キー処
理」、や「鍵盤キー処理」などに対応する。その後、イ
ンタラプト処理に入り、音源処理が開始される
（S₆₀₂）。これにより、１サンプル分の８発音チャネル
をまとめた楽音信号が得られ、D/A変換器部213に出力さ
れる。その後、メインフローチャートの何らかの処理Ｂ
に戻る。

以上のような動作が、８つの全ての発音チャネルに対
する音源処理が行われながら繰り返される（S₆₀₄〜
S₆₁₁）。そして、この繰り返し処理は、楽音の発音中続
けられる。

音源処理におけるデータ構成つぎに、第５図（ｂ）のS₅₁₁で実行される音源処理の
具体例について説明する。

本実施例では、マイクロコンピュータ101が、８発音
チャネル分の音源処理を分担することは前述した。この
８チャネル分の音源処理用のデータは、第７図に示すよ
うに、第２図のRAM206内の発音チャネル毎の領域に設定
される。

また、このRAM206に、第16図（ｂ）に示すような波形
累算用のバッファＢと、音色No.レジスタＸ及びＹが確
保されている。

この場合、第７図の各発音チャネル領域には、後に詳
述するような操作によって、第８図に概念的に示すよう
に、それぞれの音源方式が設定され、その音源方式が設
定されたら、第９図に示すような各音源方式のデータフ
ォーマットで、制御データ兼波形用ROM212から各制御デ
ータが設定される。制御データ兼波形用ROM212でのデー
タフォーマットについては第16図（ａ）で後述する。な
お、本実施例では、後述するように、各発音チャネルに
異なる音源方式が割り当てられる。

第９図の各音源方式のデータフォーマットを示すテー
ブル１において、Ｓは音源方式を識別する番号である音
源方式No.である。つぎのＡは、音源処理時に波形デー
タが読み出される場合に指定されるアドレスを表し、
A_I、A₁及びA₂が現在アドレスの整数部で、制御データ兼
波形用ROM212（第２図）の波形データが格納されている
アドレスに直接対応する。また、A_Fは現在アドレスの小
数部で、制御データ兼波形用ROM212から読み出された波
形データの補間に用いられる。つぎのA_Eはエンドアドレ
ス、A_Lはループアドレスをそれぞれ表す。また、つぎの
P_I、P₁及びP₂はピッチデータの整数部、P_Fはピッチデー
タの小数部を表す。例を示すと、P_I＝１、P_F＝０は原音
のピッチを、P_I＝２、P_F＝０は１オクターブ上のピッチ
を、また、P_I＝０、P_F＝0.5は、１オクターブ下のピッ
チをそれぞれ表す。つぎのX_Pは前回のサンプルデータ
を、X_Nは次回のサンプルデータの格納を表す。また、Ｄ
は隣接する２つのサンプルデータ間の大きさの差分値を
表し、Ｅはエンベロープ値である。さらに、Ｏは出力値
である。その他の種々の制御データについては、後述の
各音源方式の説明の際に説明する。

本実施例では、第５図（ａ）のメインフローが実行さ
れる場合に、音源方式の決定及びその音源方式による音
源処理に必要な制御データ、例えばピッチデータ、エン
ベオープデータ等が、対応する発音チャネル領域に設定
される。そして、第５図（ｂ）のインタラプト処理での
音源処理として実行される第５図（ｃ）の各チャネル対
応の音源処理において、上記発音チャネル領域に設定さ
れている各種制御データが使用されながら、楽音の生成
処理が実行される。このように、メインフローのプログ
ラムと音源処理プログラムとの間のデータの通信は、RA
M206上の発音チャネル領域の制御データ（楽音生成デー
タ）を介して行われ、各プログラムにおける発音チャネ
ル領域に対するアクセスは、相手のプログラムの実行状
態に一切関わりなく行えばよいため、実質的に両プログ
ラムを独立したモジュール構成とすることができ、簡単
かつ効率的なプログラム構造とすることができる。

以下、このようなデータ構成を用いて実行される各音
源方式の音源処理について順次説明する。なお、これら
の音源処理は、マイクロコンピュータ101のコマンド解
析部207が、制御用ROM201に格納されている音源処理用
のプログラムを解釈・実行することにより実現される。
以下、特に言及しないかぎり、この前提のもとで処理が
行われるとする。

まず、第５図（ｃ）のフローチャートにおいて、１チ
ャネル毎の各音源処理（S₅₁₇〜S₅₂₄のいずれか）に入る
と、RAM206の対応する発音チャネルに記憶されている第
９図に示すデータフォーマット（テーブル１）のデータ
のうちの音源方式No.が判別され、これにより以下に説
明するどの音源方式の音源処理が実行されるかが決定さ
れる。

PCM方式による音源処理上記音源方式No.がPCM方式を指示している場合、以下
の第10図の動作フローチャートで示されるPCM方式によ
る音源処理が実行される。フロー中の各変数は、RAM206
（第２図）上の第７図のいずれかの発音チャネル領域に
記憶される第９図のテーブル１のPCMフォーマットの各
データである。

制御データ兼波形用ROM212（第２図）上のPCM波形デ
ータが記憶されているアドレスのうち、現在の処理の対
象とされる波形データが記憶されているアドレスを第12
図（ａ）に示す（A_I,A_F）とする。

まず、現在のアドレスにピッチデータ（P_I,P_F）が加
算される（S₁₀₀₁）。このピッチデータは、第１図の鍵
盤102等において押鍵操作された鍵の種類に対応してい
る。

そして、加算されたアドレスの整数部A_Iが変わったか
否かが判定される（S₁₀₀₂）。判定がNOならば、第12図
（ａ）のアドレス（A_I＋１）およびA_Iにおけるそれぞれ
のサンプルデータX_NとX_Pとの差である差分値Ｄを用い
て、Ｄ×A_Fなる演算処理により、アドレスの小数部A_Fに
対応する補間データ値Ｏが計算される（S₁₀₀₇）。な
お、差分値Ｄは、今回以前のインタラプトタイミングに
おける音源処理により求まっている（後述するS₁₀₀₆参
照）。

そして、上記補間データ値Ｏにアドレスの整数部A_Iに
対応するサンプルデータX_Pが加算され、現在のアドレス
（A_I,A_F）に対応する新しいサンプルデータＯ（第12図
（ａ）のX_Qに相当する）が得られる（S₁₀₀₈）。

この後、このサンプルデータにエンベロープ値Ｅが乗
算され（S₁₀₀₉）、得られたＯの内容がRAM206（第２
図）内の波形データバッフアＢ（第16図（ｂ）参照）に
加算される（S₁₀₁₀）。

その後、第５図（ａ）のメインフローに戻り、つぎの
サンプリング周期でインタラプトが掛かって、第10図の
音源処理の動作フローチャートがふたたび実行され、現
在アドレス（A_I,A_F）にピッチデータ（P_I,P_F）が加算さ
れる（S₁₀₀₁）。

以上の動作が、アドレスの整数部A_Iが変わる
（S₁₀₀₂）まで繰り返される。

この間、サンプルデータX_Pおよび差分値Ｄは更新され
ず、補間データＯのみがアドレスA_Fに応じて更新され、
その都度サンプルデータX_Qが得られる。

つぎに、S₁₀₀₁が現在アドレス（A_I,A_F）にピッチデー
タ（P_I,P_F）が加算された結果、現在アドレスの整数部A
_Iが変化したら（S₁₀₀₂）、アドレスA_Iがエンドアドレス
A_Eに達しているかまたは越えているか否かが判定される
（S₁₀₀₃）。

判定がYESならば、つぎのループ処理が行われる。す
なわち、エンドアドレスA_Eを越えた分のアドレス（A_I−
A_E）がループアドレスA_Lに加算され、得られた新しい現
在アドレスの整数部A_Iからループ再生が開始される（S
₁₀₀₄）。エンドアドレスA_Eとは、PCM波形データの最後
の波形サンプルデータが記憶されている制御データ兼波
形用ROM212（第２図）上のアドレスである。また、ルー
プアドレスA_Lとは、演奏者が波形の出力を繰り返したい
位置のアドレスであり、上記動作により、PCM方式で周
知のループ処理が実現される。

S₁₀₀₃の判定がNOならば、上記S₁₀₀₄の処理は実行され
ない。

つぎに、サンプルデータの更新が行われる。ここで
は、制御データ兼波形用ROM212（第２図）から、新しく
更新された現在アドレスA_Iと１つ手前のアドレス（A_I−
１）に対応する各サンプルデータが、それぞれX_N、X_Pと
して読み出される（S₁₀₀₅）。

さらに、今までの差分値が、更新した上記X_NとX_Pとの
差分値Ｄに更新される（S₁₀₀₆）。

これ以後の動作は前述した通りである。

以上のようにして、１発音チャネル分のPCM方式によ
る波形データが生成される。

DPCM方式による音源処理つぎに、DPCM方式による音源処理について説明する。

まず、第12図（ｂ）を用いて、DPCM方式の動作原理の
概略を説明する。

同図において、制御データ兼波形用ROM212（第２図）
のアドレスA_Iに対応するサンプルデータX_Pは、アドレス
A_Iの１つ前の、特には図示しないアドレス（A_I−１）に
対応するサンプルデータとの差分値から求めた値であ
る。

制御データ兼波形用ROM212のアドレスA_Iには、つぎの
サンプルデータとの差分値Ｄが書き込まれているので、
つぎのアドレスのサンプルデータはX_P＋Ｄで求まり、こ
れが新たなサンプルデータX_Pとしておきかわる。

この場合、現在アドレスを同図に示すように、A_Fとす
れば、現在アドレスA_Fに対応するサンプルデータは、X_P
＋Ｄ×A_Fで求まる。

このように、DPCM方式では、現在のアドレスと、つぎ
のアドレスに対応するサンプルデータ間の差分値Ｄが制
御データ兼波形用ROM212から読み出され、現在のサンプ
ルデータに加算されて、つぎのサンプルデータが求めら
れることにより、順次波形データが作成される。

このようなDPCM方式を採用すると、隣接する標本間の
差分値が一般に小さい音声や楽音等のような波形を量子
化する場合、通常のPCM方式に比較して、はるかに少な
いビット数で量子化を行えることは明らかである。

以上のDPCM方式の動作を、第11図の動作フローチャー
トを用いて説明する。フロー中の各変数は、RAM206（第
２図）上の第７図のいずれかの発音チャネル領域に記憶
される第９図のテーブル１のDPCMフォーマットの各デー
タである。

制御データ兼波形用ROM212上のDPCM差分波形データが
記憶されているアドレスのうち、現在の処理の対象とさ
れるデータが記憶されているアドレスを第12図（ｂ）に
示す（A_I,A_F）とする。

まず、現在アドレス（A_I,A_F）にピッチデータ（P_I,
P_F）が加算される（S₁₁₀₁）。

そして、加算されたアドレスの整数部A_Iに変化がある
か否かが判定される（S₁₁₀₂）。判定がNOならば、第12
図（ｂ）のアドレスA_Iにおける差分値Ｄを用いて、Ｄ×
A_Fなる演算処理により、アドレスの小数部A_Fに対応する
補間データ値Ｏが演算される（S₁₁₁₄）。なお、差分値
Ｄは、今回以前のインタラプトタイミングにおける音源
処理により求まっている（後述するS₁₁₀₆とS₁₁₁₀参
照）。

つぎに、上記補間データ値Ｏにアドレスの整数部A_Iに
対応するサンプルデータX_Pが加算され、現在アドレス
（A_I,A_F）に対応する新しいサンプルデータＯ（第12図
（ｂ）のX_Qに対応）が得られる（S₁₁₁₅）。

この後、このサンプルデータにエンベロープ値Ｅが乗
算され（S₁₁₁₆）、得られたＯの内容がRAM206（第２
図）内の波形データバッフアＢ（第16図（ｂ）参照）に
加算される（S₁₁₁₇）。

その後、第５図（ａ）のメインフローに戻り、つぎの
サンプリング周期でインタラプトが掛かって、第11図の
音源処理の動作フローチャートがふたたび実行され、現
在アドレス（A_I,A_F）にピッチデータ（P_I,P_F）が加算さ
れる（S₁₁₀₁）。

以上の動作が、アドレスの整数部A_Iに変化が生ずるま
で繰り返される。

この間、サンプルデータX_Pおよび差分値Ｄは更新され
ず、補間データＯのみがアドレスA_Fに応じて更新され、
その都度新たなサンプルデータX_Qが得られる。

つぎに、S₁₁₀₁で現在アドレス（A_I,A_F）にピッチデー
タ（P_I,P_F）が加算された結果、現在アドレスの整数部A
_Iが変化したら（S₁₁₀₂）、アドレスA_Iがエンドアドレス
A_Eに達しているかまたは越えているか否かが判定される
（S₁₁₀₃）。

判定がNOの場合、以下のS₁₁₀₄〜S₁₁₀₇のループ処理に
より、現在アドレスの整数部A_Iに対応するサンプルデー
タが計算される。すなわち、まず、旧A_Iという変数（第
９図のテーブル１のDPCMの欄参照）には、現在アドレス
の整数部A_Iが変化する前の値が格納されている。これ
は、後述するS₁₁₀₆またはS₁₁₁₃の処理の繰り返しにより
実現される。この旧A_Iの値が、S₁₁₀₆で順次インクリメ
ントされながら、S₁₁₀₇で旧A_Iにより指示される制御デ
ータ兼波形用ROM212（第２図）上の差分波形データがＤ
として読み出され、S₁₁₀₅において順次サンプルデータX
_Pに累算される。そして、旧A_Iの値が変化後の現在アド
レスの整数部A_Iに等しくなった時点で、サンプルデータ
X_Pの値は変化後の現在アドレスの整数部A_Iに対応する値
となる。

このようにして、現在アドレスの整数部A_Iに対応する
サンプルデータX_Pが求まると、S₁₁₀₄の判定がYESとな
り、前述の補間値の演算処理（S₁₁₁₄）に移る。

上述の音源処理が各インタラプトタイミング毎に繰り
返され、S₁₁₀₃の判定がYESに変化したら、つぎのループ
処理に入る。

まず、エンドアドレスA_Eを越えた分のアドレス（A_I−
A_E）がループアドレスA_Lに加算され、得られたアドレス
が新たな現在アドレスの整数部A_Iとされる（S₁₁₀₈）。

以下、ループアドレスA_Lからどれだけアドレスが進ん
だかによって、何回か差分値Ｄを累算する操作が繰り返
されることにより、新たな現在アドレスの整数部A_Iに対
応するサンプルデータX_Pが計算される。すなわち、ま
ず、初期設定としてサンプルデータX_Pが予め設定されて
いるループアドレスA_LにおけるサンプルデータX_PL（第
９図のテーブル１のDPCMの欄参照）の値とされ、また、
旧A_IがループアドレスA_Lの値とされる（S₁₁₀₉）。そし
て、以下のS₁₁₁₀〜S₁₁₁₃の処理が繰り返される。即ち、
旧A_Iの値がS₁₁₁₃で順次インクリメントされながら、S
₁₁₁₀で旧A_Iにより指示される制御データ兼波形用ROM212
上の差分波形データがＤとして読み出されて、S₁₁₁₂に
おいて順次サンプルデータX_Pに累算される。そして、旧
A_Iの値が新たな現在アドレスの整数部A_Iに等しくなった
時点で、サンプルデータX_Pの値はループ処理後の新たな
現在アドレスの整数部A_Iに対応する値となる。

このようにして、新たな現在アドレスの整数部A_Iに対
応するサンプルデータX_Pが求まると、S₁₁₁₁の判定がYES
となり、前述の補間値の演算処理（S₁₁₁₄）に移る。

以上のようにして、１発音チャネル分のDPCM方式によ
る波形データが生成される。

FM変調方式による音源処理つぎに、FM変調方式による音源処理について説明す
る。

FM変調方式では、通常、オペレータと称する同一内容
のハードウエアまたはソフトウエアが用いられ、それら
がアルゴリズムと呼ばれる一定の接続規則で相互に接続
されることにより、楽音の生成が行われる。本実施例で
は、ソフトウエアでFM変調方式を実現するものである。

つぎに、第13図（ａ）の動作フローチャートを用い
て、２オペレータで音源処理を行う場合の、１実施例の
動作を説明する。処理のアルゴリズムは同図（ｂ）で示
される。また、フロー中の各変数は、RAM206（第２図）
上の第７図のいずれかの発音チャネル領域に記憶される
第９図のテーブル１のFMフォーマットの各データであ
る。

最初に、モジュレータであるオペレータ２（OP2）の
処理が行われる。ピッチ処理については、PCM方式のよ
うに補間が行われないので、整数アドレスA₂のみであ
る。すなわち、制御データ兼波形用ROM212（第２図）に
は変調用の波形データが十分に細かい歩進間隔で記憶さ
れているものとする。

まず、現在アドレスA₂にピッチデータP₂が加算される
（S₁₃₀₁）。

つぎに、このアドレスA₂にフィードバック出力F_O2が
変調入力として加算され、新たなアドレスA_M2が得られ
る（S₁₃₀₂）。フィードバック出力F_O2は、前回のインタ
ラプトタイミングにおいて後述するS₁₃₀₅の処理が実行
されることにより得られている。

さらに、アドレスA_M2（位相）に対応する正弦波の値
が計算される。実際には、制御データ兼波形用ROM212に
正弦波データが記憶されており、上記アドレスA_M2でそ
の正弦波データをテーブル引きすることにより得られる
（S₁₃₀₃）。

続いて、上記正弦波データにエンベロープ値E₂が乗算
され出力O₂が得られる（S₁₃₀₄）。

この後、この出力O₂にフィードバック・レベルF_L2が
乗算されフィードバック出力P_O2が得られる（S₁₃₀₅）。
この出力F_O2は、本実施例の場合、次回のインタラプト
タイミングにおけるオペレータ２（OP2）への入力とさ
れる。

また、O₂にモジュレーション・レベルM_L2が乗算され
てモジュレーション出力M_O2が得られる（S₁₃₀₆）。この
モジュレーション出力M_O2は、オペレータ１（OP1）への
変調入力になる。

つぎに、オペレータ１（OP1）の処理に移る。この処
理は、フィードバック出力による変調入力が無い他は、
殆ど上述のオペレータ２の場合と同じである。

まず、オペレータ１の現在アドレスA₁にピッチデータ
P₁が加算され（S₁₃₀₇）、この値に上述のモジュレーシ
ョン出力M_O2が加算されて新たなアドレスA_M1が得られる
（S₁₃₀₈）。

つぎに、このアドレスA_M1（位相）に対応する正弦波
の値が制御データ兼波形用ROM212から読み出されて（S
₁₃₀₉）、これにエンベロープ値E₁が乗算され、楽音波形
出力O₁が得られる（S₁₃₁₀）。

そして、この出力がRAM206内のバッファＢ（第16図
（ｂ）参照）に加算され（S₁₃₁₁）、１発音チャネル分
のFM変調処理を終了する。

TM変調方式による音源方式（その１）つぎに、TM変調方式による音源処理について説明す
る。

まず、TM変調方式の原理について説明する。

前述のFM変調方式は、ｅ＝Ａ・sin｛ω_ct＋Ｉ（ｔ）・sinω_mt｝なる演算式を基本する。ただし、ここで、ω_ctは搬送波
位相角（搬送信号）、sinω_mtは変調波位相角（変調信
号）、およびＩ（ｔ）は変調指数である。

これに対し、本実施例でTM変調方式と呼ぶ位相変調方
式は、ｅ＝Ａ・f_T｛f_c（ｔ）＋Ｉ（ｔ）・sinω_mt｝なる演算式を基本する。ここで、f_T（ｔ）は三角波関数
であり、各位相角の領域毎につぎのような関数で定義さ
れる（ただし、ωは入力）。

f_T（ω）＝2/π・ω ・・（領域:0≦ω≦π/2） f_T（ω）＝−１＋2/π（３π/2−ω）・・（領域：π/2≦ω≦３π/2） f_T（ω）＝−１＋2/π（ω−３π/2）・・（領域:3π/2≦ω≦２π）また、f_cは変形サイン波と呼ばれ、各位相角の領域毎
に、異なるサイン波形データの記憶されている制御デー
タ兼波形用ROM212（第２図）を、搬送位相角ω_ctでアク
セスして得られる搬送信号生成関数である。各位相角の
領域毎のf_cは、つぎのように定義される。

f_c（ｔ）＝π/2sinω_ct ・・（領域:0≦ωｔ≦π/2） f_c（ｔ）＝π−π/2sinω_ct ・・（領域：π≦ωｔ≦３π/2） f_c（ｔ）＝２π＋π/2sinω_ct ・・（領域:3π/2≦ω_ct≦２π）（ただしｎは整数） TM変調方式では、上述の如き関数f_c（ｔ）で生成され
る搬送信号に、変調信号sinω_mtを変調指数Ｉ（ｔ）で
示される割合で加算して得た加算信号により、前述の三
角波関数が変調される。これにより、変調指数Ｉ（ｔ）
の値が０であれば正弦波を生成することができ、Ｉ
（ｔ）の値を大きくしてゆけば非常に深く変調された波
形を生成することができる。ここで、変調信号sinω_mt
の代わりに様々な信号を用いることができ、以下に述べ
るように、前回演算時の自分のオペレータ出力を一定の
フィードバックレベルでフィードバックさせたり、他の
オペレータの出力を入力させたりすることができる。

このような原理のTM変調方式による音源処理を、第14
図（ａ）の動作フローチャートを用いて説明する。この
場合も、第13図のFM変調方式の場合と同様、２オペレー
タで音源処理を行う場合の例であり、処理のアルゴリズ
ムは第14図（ｂ）で示される。また、フロー中の各変数
は、RAM206（第２図）上の第７図のいずれかの発音チャ
ネル領域に記憶される第９図のテーブル１のTMフォーマ
ットの各データである。

最初に、モジュレータであるオペレータ２（OP2）の
処理が行われる。ピッチ処理については、PCM方式のよ
うに補間が行われないので、整数アドレスA₂のみであ
る。

まず、現在アドレスA₂にピッチデータP₂が加算される
（S₁₄₀₁）。

つぎに、変形サイン変換f_cにより、上記アドレスA
₂（位相）に対応する変形サイン波が外部メモリ116（第
１図）から読み出され、搬送信号がO₂として生成される
（S₁₄₀₂）。

続いて、搬送信号である上述のO₂に、変調信号として
フィードバック出力F_O2（S₁₄₀₆）が加算され、新たなア
ドレスが得られてO₂とされる（S₁₄₀₃）。フィードバッ
ク出力F_O2は、前回のインタラプトタイミングにおいて
後述するS₁₄₀₆の処理が実行されることにより得られて
いる。

そして、上述の加算アドレスO₂に対応する三角波の値
が計算される。実際には、制御データ兼波形用ROM212
（第２図）に前述した三角波データが記憶されており、
上記アドレスO₂でその三角波データをテーブル引きする
ことにより得られる（S₁₄₀₄）。

続いて、上記三角波データにエンベロープ値E₂が乗算
され出力O₂が得られる（S₁₄₀₅）。

この後、この出力O₂にフィードバック・レベルF_L2が
乗算されフィードバック出力F_O2が得られる（S₁₄₀₇）。
この出力F_O2は、本実施例の場合、次回のインタラプト
タイミングにおけるオペレータ２（OP2）への入力とさ
れる。

また、O₂にモジュレーション・レベルM_L2が乗算され
てモジュレーション出力M_O2が得られる（S₁₄₀₇）。この
モジュレーション出力M_O2は、オペレータ１（OP1）への
変調入力になる。

まず、オペレータ１の現在アドレスA₁にピッチデータ
P₁が加算され（S₁₄₀₈）、得られた値に対して前述の変
形サイン変換が行われて搬送信号がO₁として得られる
（S₁₄₀₉）。

つぎに、このO₁に上述のモジュレーション出力M_O2が
加算されて新たなO₁とされ（S₁₄₁₀）、この値O₁が三角
波変換され（S₁₄₁₁）、さらにエンベロープ値E₁が乗算
されて楽音波形出力O₁が得られる（S₁₄₁₂）。

これがRAM206（第２図）内のバッフアＢ（第16図
（ｂ）参照）に加算され（S₁₄₁₃）、１発音チャネル分
のTM変調処理を終了する。

以上、PCM、DPCM、FM、TMという４つの方式による音
源処理を説明した。この中でFMとTMの２方式は変調方式
で、上述の例では第13図（ｂ）、第14図（ｂ）に示すア
ルゴリズムに基づく２オペレータによる処理につき説明
したが、実際に演奏時の音源処理では、オペレータの数
がより多くアルゴリズムがより複雑であってもよい。

鍵盤キー処理の概略つぎに、実際の電子楽器を演奏する場合における第５
図（ａ）のメインフローの鍵盤キー処理（S₅₀₅）の具体
的動作につき説明する。

上述の発音チャネル毎に行われる音源処理において
は、マイクロコンピュータ101の入力ポート210（第２図
参照）を介して、例えば電子楽器の操作パネル上に接続
される第１図の機能キー103によって、マイクロコンピ
ュータ101ののRAM206（第２図参照）上の各発音チャネ
ル領域（第７図参照）に、前述した各種音源方式のデー
タフォーマット（第９図参照）が設定される。

さて、本実施例は、キーコードとベロシティのそれぞ
れによるスプリットポイントと、２つの楽器音色を予め
指定することによって、後述するように、発音チャネル
に対する特徴的な音色割り当て処理が可能である。

上記のスプリットポイントと音色の指定は、第15図又
は第20図に示すように行われる。

第15図は、第１図の機能キー103の一部の配置例を示
した図である。キーボード・スプリットポイント指定ス
イッチ1501は、例えばクリック感のあるスライドスイッ
チで、鍵盤キー１個刻みで、押鍵キーのキーコードによ
るスプリットポイントを設定することができる。つぎ
に、音色スイッチ1502により、音色を２つ、例えば音色
No.1の「ピアノ」と音色No.2の「ギター」を、それぞれ
Ｘ音色、Ｙ音色として指定すれば、上述のスプリットポ
イントを境にして、低音域にＸ音色が、また高音域にＹ
音色が指定される。この場合、先に指定された音色がＸ
音色になり、例えば赤色のLEDが点灯され、また、後に
指定された音色がＹ音色となり、例えば緑色のLEDが点
灯される。なお、LEDは、第１図の表示部109に対応す
る。

また、ベロシティによるスプリットポイントは、第20
図に示すベロシティ・スプリットポイント指定スイッチ
1503によって指定される。例えば同スイッチ1503を同図
に示すベロシティ＝60にセットすれば、ベロシティが60
以下の押鍵に対してはＸ音色が、また、同じく60より速
い押鍵に対してはＹ音色が指定される。この場合のＸ、
Ｙのそれぞれの音色は、前述の第15図の（キーコードに
よるスプリットポイントの）場合と同様に第20図に示す
音色スイッチ2002によって指定される。

以上、第15図又は第20図の構成は、それぞれ別々の実
施例として構成され得るが、これらの機能を同時に有す
る実施例として構成してもよい。

上述の音色設定を可能にするために、まず、制御デー
タ兼波形用ROM212（第２図）には、第16図（ａ）に示さ
れるようなデータ構成で各種音色パラメータが記憶され
ている。すなわち、第15図の音色No.1の「ピアノ」や同
No.2の「ギター」等の各音色スイッチ1502に対応する楽
器毎に、PCM方式、DPCM方式、FM方式及びTM方式の４つ
の音源方式による音色パラメータが記憶されている。こ
こで、それぞれの音源方式における音色パラメータは、
第９図の各種音源方式のデータフォーマットで記憶され
ている。一方、RAM206（第２図）上には、前述した８発
音チャネル分の波形データを累算して楽音波形データと
して出力するためのバッフアＢのほかに、前述のＸ音色
とＹ音色の音色番号を保持するための音色No.レジスタ
が設けられる。

そして、RAM206上の８チャネルの各発音チャネル領域
（第７図参照）に、第16図（ａ）のようなデータ構成を
有する制御データ兼波形用ROM212から読み出された各音
源方式毎の音色パラメータが設定され、それに基づいて
音源処理が行われる。以下に、第15図又は第20図の機能
キーにより予め指定されたスプリットポイントとＸ、Ｙ
の２音色に基づき、押鍵に応じてその２音色で所定の音
源方式に対応する音色パラメータが各発音チャネルに割
り当てられる処理動作を順次説明する。

鍵盤キー処理の第１の実施例まず、鍵盤キー処理の第１の実施例について説明す
る。

第１の実施例は、第１図の機能キー103の一部として
第15図の構成を有する実施例を対象としており、演奏者
による第15図のキーボードスプリットポイント指定スイ
ッチ1501の操作に基づいて、押鍵キーのキーコードがス
プリットポイントによって２グループに分割される。そ
して、演奏者の第15図の音色スイッチ1502に操作により
指定されたＸ、Ｙの２音色による楽音信号の生成が行わ
れる。この場合さらに、演奏者による第１図の鍵盤102
の鍵の押鍵時に得られるベロシティ（押鍵速度に対応す
る）の大きさによって、４つの音源方式の中から１つの
方式が選択される。そして、このようにして決定された
音色及び音源方式による音色生成が行われる。

この場合、第１の実施例では特に、第25図（ａ）に示
されるように、Ｘ音色の楽音信号は第１〜第４発音チャ
ネル（ch1〜ch4）を用いて生成され、Ｙ音色の楽音信号
は第５〜第８発音チャネル（ch5〜ch8）を用いて生成さ
れる。

なお、演奏者による第15図のキーボードスプリットポ
イント指定スイッチ1501及び音色スイッチ1502の操作状
態は、第５図（ａ）のメインフローの機能キー取り込み
処理S₅₀₂で識別され、第５図（ａ）の機能キー処理S₅₀₃
において、上記操作状態に対応するキーコードが例えば
RAM206上の特には図示しないレジスタ等に保持され、ま
た、Ｘ及びＹ音色がRAM206内のＸ、Ｙ音色レジスタ（第
16図（ｂ）参照）に保持されているとする。

第18図は、第５図（ａ）のメインフローにおけるS₅₀₅
の鍵盤キー処理の第１の実施例の動作フローチャートで
ある。

まず、第５図（ａ）のメインフローにおけるステップ
S₅₀₄の鍵盤キー取り込み処理で「押鍵」と判別された鍵
のキーコードが、演奏者により予め指定されたスプリッ
トポイントのキーコード以下であるか否かが判定される
（S₁₈₀₁）。

S₁₈₀₁の判定がYESならば、以下のS₁₈₀₂〜S₁₈₀₅、S
₁₈₁₀〜S₁₈₁₃の処理により、演奏者により予め指定され
たＸ音色の音色パラメータが、第１〜第４発音チャネル
のいずれか（第25図（ａ）参照）に設定される。

まず、第１〜第４発音チャネルのうちに空きチャネル
があるか否かが判定される（S₁₈₀₂）。

空チャネルがなく、S₁₈₀₂の判定がNOなら、割り当て
は行われない。

空チャネルがあり、S₁₈₀₂の判定がYESなら、ベロシテ
ィの値により、Ｘ音色で、かつ、PCM方式、DPCM方式、T
M方式又はFM方式のいずれかの音源方式に対応する音色
パラメータが以下のように空チャネルに設定される。

始めに、第５図（ａ）のメインフローにおけるS₅₀₄の
鍵盤キー取り込み処理において「押鍵」と判別された鍵
のベロシティの値が63（ほぼメゾピアノmpに相当する）
以下であるか否かが判定される（S₁₈₀₃）。

判定がYESの場合、すなわち、ベロシティの値が63以
下の場合は、さらにその値が31（ほぼピアノｐに相当す
る）以下であるか否かが判定される（S₁₈₀₅）。

判定がYESでベロシティの値Ｖが、０≦Ｖ≦31である
場合には、RAM206（第２図参照）上の押鍵された鍵がア
サインされる第１〜第４チャネルのいずれかの発音チャ
ネル領域（空チャネル領域）に、第９図のFMフォーマッ
トでＸ音色の音色パラメータが設定される。すなわち、
該当する発音チャネル領域の先頭領域Ｓ（第９図のFM欄
参照）にFM方式を示す音源方式No.が設定される。つづ
いて、その発音チャネル領域の第２番目以降の領域に、
現在、RAM206上の音色No.レジスタのＸレジスタ（第16
図（ｂ）参照）にストアされている音色番号の音色に対
応する音色パラメータが制御データ兼波形用ROM212の第
16図（ａ）のデータ構成部分から読み出されてセットさ
れる（S₁₈₁₃）。

S₁₈₀₅の判定がYESでベロシティの値が、31＜Ｖ≦63の
場合には、RAM206上の押鍵された鍵がアサインされる発
音チャネル領域に、第９図のTMフォーマットでＸ音色の
音色パラメータが設定される（S₁₈₁₂）。その設定の仕
方はS₁₈₁₃の場合と同じである。

また、前述のステップS₁₈₀₃の判定がNOの場合は、さ
らにそのベロシティの値が95（ほぼピアノｐに相当す
る）以下であるか否かが判定される（S₁₈₀₄）。

判定がYESでベロシティの値Ｖが、63＜Ｖ≦95である
場合には、RAM206上の押鍵された鍵がアサインされる発
音チャネル領域に、第９図のDPCMフォーマットでＸ音色
の音色パラメータが設定される（S₁₈₁₁）。その設定の
仕方はS₁₈₁₃の場合と同じである。

さらに、S₁₈₀₄の判定がNOでベロシティの値Ｖが、95
＜Ｖ≦127である場合には、RAM206上の押鍵された鍵が
アサインされる発音チャネル領域に、第９図のPCMフォ
ーマットでＸ音色の音色パラメータが設定される（S
₁₈₁₀）。その設定の仕方はS₁₈₁₃の場合と同じである。

一方、最初のステップS₁₈₀₁の判定がNOなら、以下のS
₁₈₀₆〜S₁₈₀₉、S₁₈₁₄〜S₁₈₁₇の処理により、演奏者によ
り予め指定されたＹ音色の音色パラメータが、第５〜第
８発音チャネルのいずれか（第25図（ａ）参照）に設定
される。

まず、第５〜第８発音チャネルのうちに空きチャネル
があるか否かが判定される（S₁₈₀₆）。

空チャネルがなく、S₁₈₀₆の判定がNOなら、割り当て
は行われない。

空きチャネルがあり、S₁₈₀₆の判定がYESなら、ベロシ
ティの値により、Ｙ音色で、かつ、PCM方式、DPCM方
式、TM方式又はFM方式のいずれかの音源方式に対応する
音色パラメータが以下のように空チャネルに設定され
る。

始めに、押鍵キーのベロシティの値が63以下であるか
否かが判定される（S₁₈₀₇）。

判定がYESの場合、すなわち、ベロシティの値が63以
下の場合は、さらにその値が31以下であるか否かが判定
される（S₁₈₀₈）。

判定がYESがベロシティの値Ｖが、０≦Ｖ≦31である
場合には、RAM206（第２図参照）上の押鍵された鍵がア
サインされる第５〜第８チャネルのいずれかの発音チャ
ネル領域（空チャネル領域）に、第９図のFMフォーマッ
トでＹ音色の音色パラメータが設定される。すなわち、
該当する発音チャネル領域の先頭領域Ｓ（第９図のFM欄
参照）にFM方式を示す音源方式No.が設定される。つづ
いて、その発音チャネル領域の第２番目以降の領域に、
現在、RAM206上の音色No.レジスタのＹレジスタ（第16
図（ｂ）参照）にストアされている音色番号の音色に対
応する音色パラメータが制御データ兼波形用ROM212の第
16図（ａ）のデータ構成部分から読み出されてセットさ
れる（S₁₈₁₄）。

S₁₈₀₈の判定がYESがベロシティの値が、31＜Ｖ≦63の
場合には、RAM206上の押鍵された鍵がアサインされる発
音チャネル領域に、第９図のTMフォーマットでＹ音色の
音色パラメータが設定される（S₁₈₁₅）。その設定の仕
方はS₁₈₁₄の場合と同じである。

また、前述のステップS₁₈₀₇の判定がNOの場合は、さ
らにそのベロシティの値が95以下であるか否かが判定さ
れる（S₁₈₀₉）。

判定がYESでベロシティの値Ｖが、63＜Ｖ≦95である
場合には、RAM206上の押鍵された鍵がアサインされる発
音チャネル領域に、第９図のDPCMフォーマットでＹ音色
の音色パラメータが設定される（S₁₈₁₆）。その設定の
仕方はS₁₈₁₄の場合と同じである。

さらに、S₁₈₀₉の判定がNOでベロシティの値Ｖが、95
＜Ｖ≦127である場合には、RAM206上の押鍵された鍵が
アサインされる発音チャネル領域に、第９図のPCMフォ
ーマットでＹ音色の音色パラメータが設定される（S
₁₈₁₇）。その設定の仕方はS₁₈₁₄の場合と同じである。

以上のようにして、キーコードがスプリットポイント
より低いか高いかによってＸ音色又はＹ音色のいずれか
が選択され、さらに、押鍵時のベロシティの大きさによ
って、４つの音源方式の中から１つの方式が選択され
て、楽音生成が行われる。

鍵盤キー処理の第２の実施例次に、鍵盤キー処理の第２の実施例について説明す
る。

上述の第１の実施例では、第25図（ａ）の如く、Ｘ音
色とＹ音色が割り当てられる発音チャネルが、それぞれ
第１〜第４発音チャネル、第５〜第８発音チャネルとい
うように固定されているが、第２の実施例では、各音色
の割り当てチャネルを固定せずに、第25図（ｂ）の如
く、空いているチャネルにＸ音色、Ｙ音色が順次割り当
てられてゆく。

第19図は、第５図（ａ）のメインフローにおけるS₅₀₅
の鍵盤キー処理の第２の実施例の動作フローチャートで
ある。同図の如く、まず、第１〜第８発音チャネルのう
ちに空チャネルがあるか否かが判定され（S₁₉₀₁）、空
チャネルがあれば音色の割り当てを行う。以下、S₁₉₀₂
〜S₁₉₁₆の各処理は、第18図の第１の実施例におけるS
₁₈₀₁、S₁₈₀₃〜S₁₈₀₅及びS₁₈₀₆〜S₁₈₁₇の各処理と全く同
様である。

以上の第２の実施例により、より柔軟な発音チャネル
への割り当てを行える。

鍵盤キー処理の第３の実施例続いて、鍵盤キー処理の第３の実施例について説明す
る。

この実施例は、第１の実施例のキーコードに対する処
理とベロシティに対する処理が入れ替わった場合に相当
する。

すなわち、第３の実施例は、第１図の機能キー103の
一部として第20図の構成を有する実施例を対象としてお
り、演奏者による第20図のベロシティスプリットポイン
ト指定スイッチ2001の操作に基づいて、押鍵キーのベロ
シティがスプリットポイントによって２グループに分割
される。そして、演奏者の第20図の音色スイッチ2002に
操作により指定されたＸ、Ｙの２音色による楽音信号の
生成が行われる。この場合さらに、演奏者による第１図
の鍵盤102の押鍵された鍵のキーコードの値によって、
４つの音源方式の中から１つの方式が選択される。そし
て、このようにして決定された音色及び音源方式による
音色生成が行われる。なお、Ｘ音色及びＹ音色の発音チ
ャネルへの割り当ては、第１の実施例の場合と同様、第
25図（ａ）のように行われる。

第21図は、第５図（ａ）のメインフローにおけるS₅₀₅
の鍵盤キー処理の第３の実施例の動作フローチャートで
ある。

まず、第５図（ａ）のメインフローにおけるステップ
S₅₀₄の鍵盤キー取り込み処理で「押鍵」と判別された鍵
のベロシティが、演奏者により予め指定されたスプリッ
トポイントのベロシティ以下であるか否かが判定される
（S₂₁₀₁）。

S₂₁₀₁の判定がYESならば、以下のS₂₁₀₂〜S₂₁₀₅、S
₂₁₁₀〜S₂₁₁₃の処理により、演奏者により予め指定され
たＸ音色の音色パラメータが、第１〜第４発音チャネル
のいずれか（第25図（ａ）参照）に設定される。

まず、第１〜第４発音チャネルのうちに空きチャネル
があるか否かが判定される（S₂₁₀₂）。

空チャネルがなく、S₂₁₀₂の判定がNOなら、割り当て
は行われない。

空きチャネルがあり、S₂₁₀₂の判定がYESなら、キーコ
ードの値により、Ｘ音色で、かつ、PCM方式、DPCM方
式、TM方式又はFM方式のいずれかの音源方式に対応する
音色パラメータが以下のように空チャネルに設定され
る。

始めに、第５図（ａ）のメインフローにおけるS₅₀₄の
鍵盤キー取り込み処理において「押鍵」と判別された鍵
のキーコードの値が32以上であるか否かが判定される
（S₂₁₀₃）。

判定がYESの場合、すなわち、キーコードの値が32以
上の場合は、さらにその値が48以上であるか否かが判定
される（S₂₁₀₅）。

判定がYESでキーコードの値Ｋが、48≦Ｋ≦63（63は
最高値）である場合には、RAM206（第２図参照）上の押
鍵された鍵がアサインされる第１〜第４チャネルのいず
れかの発音チャネル領域（空チャネル領域）に、第９図
のFMフォーマットでＸ音色の音色パラメータが設定され
る。その設定の仕方は第１の実施例でのS₁₈₁₃の場合と
同じである。

S₂₁₀₅の判定がYESでキーコードの値が、32≦Ｖ＜48の
場合には、RAM206上の押鍵された鍵がアサインされる発
音チャネル領域に、第９図のTMフォーマットでＸ音色の
音色パラメータが設定される（S₂₁₁₂）。その設定の仕
方は第１の実施例でのS₁₈₁₃の場合と同じである。

また、前述のステップS₂₁₀₃の判定がNOの場合は、さ
らにそのキーコードの値が16以上であるか否かが判定さ
れる（S₂₁₀₄）。

判定がYESでキーコードの値Ｋが、16≦Ｋ＜32である
場合には、RAM206上の押鍵された鍵がアサインされる発
音チャネル領域に、第９図のDPCMフォーマットでＸ音色
の音色パラメータが設定される（S₂₁₁₁）。その設定の
仕方は第１の実施例でのS₁₈₁₃の場合と同じである。

さらに、S₂₁₀₄の判定がNOでキーコードの値Ｋが、０
≦Ｖ＜16である場合には、RAM206上の押鍵された鍵がア
サインされる発音チャネル領域に、第９図のPCMフォー
マットでＸ音色の音色パラメータが設定される
（S₂₁₁₀）。その設定の仕方は第１の実施例でのS₁₈₁₃の
場合と同じである。

一方、最初のステップS₂₁₀₁の判定がNOなら、以下のS
₂₁₀₆〜S₂₁₀₉、S₂₁₁₄〜S₂₁₁₇の処理により、演奏者によ
り予め指定されたＹ音色の音色パラメータが、第５〜第
８発音チャネルのいずれか（第25図（ａ）参照）に設定
される。

まず、第５〜第８発音チャネルのうちに空きチャネル
があるか否かが判定される（S₂₁₀₆）。

空チャネルがなく、S₂₁₀₆の判定がNOなら、割り当て
は行われない。

空きチャネルがあり、S₂₁₀₆の判定がYESなら、前述の
Ｘ音色の場合のS₂₁₀₃〜S₂₁₀₅の場合と全く同じ判別条件
であるS₂₁₀₇〜S₂₁₀₉の処理において、キーコードの値
が、48≦Ｋ≦63、32≦Ｋ＜48、16≦Ｋ＜32又は０≦Ｋ＜
16のいずれかの範囲であるかが判別されることにより、
S₂₁₁₄〜S₂₁₁₇において、Ｙ音色で、かつ、FM方式、TM方
式、DPCM方式又はPCM方式のいずれかの音源方式に対応
する音色パラメータが空チャネルに設定される。

鍵盤キー処理の第４の実施例更に、鍵盤キー処理の第４の実施例について説明す
る。

上述の第３の実施例では、第25図（ａ）の如く、Ｘ音
色とＹ音色が割り当てられる発音チャネルが、それぞれ
第１〜第４発音チャネル、第５〜第８発音チャネルとい
うように固定されているが、第４の実施例では、第２の
実施例の場合と同様に各音色の割り当てチャネルを固定
せずに、第25図（ｂ）の如く、空いているチャネルにＸ
音色、Ｙ音色が順次割り当てられてゆく。

第22図は、第５図（ａ）のメインフローにおけるS₅₀₅
の鍵盤キー処理の第４の実施例の動作フローチャートで
ある。同図の如く、まず、第１〜第８発音チャネルのう
ちに空チャネルがあるか否かが判定され（S₂₂₀₁）、空
チャネルがあれば音色の割り当てを行う。以下、S₂₂₀₂
〜S₂₂₁₆の各処理は、第21図の第３の実施例におけるS
₂₂₀₁、S₂₂₀₃〜S₂₂₀₅及びS₂₂₀₆〜S₂₂₁₇の各処理と全く同
様である。

デモ演奏処理以上の鍵盤キー処理とは別に、電子楽器によってデモ
演奏（自動演奏）が行われる場合における第５図（ａ）
のメインフローのデモ演奏処理（S₅₀₆）の具体的動作に
つき説明する。

本実施例では、演奏されたキーがメロディパートか伴
奏パートかによって、発音チャネルに異なる音色及び音
源方式を割り当てることができる。

第23図は、第５図（ａ）のメインフローにおけるS₅₀₆
のデモ演奏処理の第１の実施例の動作フローチャートで
ある。第１の実施例では、Ｘ音色及びＹ音色の発音チャ
ネルへの割り当ては、鍵盤キー処理の第１又は第３の実
施例の場合と同様、第25図（ａ）のように行われる。

まず、制御データ兼波形用ROM212（第２図）から読み
出される自動演奏データにより指定される演奏キーが、
メロディパートであるか否か（伴奏パートであるか）が
判定される（S₂₃₀₁）。

判定がYESでメロディパートなら、第１〜第４発音チ
ャネルのいずれかに空チャネルがあるか否かが判定され
る（S₂₃₀₂）。

空チャネルがなく、S₂₃₀₂の判定がNOなら、割り当て
は行われない。

空チャネルがあり、S₂₃₀₂の判定がYESなら、RAM206
（第２図参照）上の押鍵された鍵がアサインされる第１
〜第４チャネルのいずれかの発音チャネル領域に、第９
図のFMフォーマットでＸ音色の音色パラメータが設定さ
れる。すなわち、該当する発音チャネル領域の先頭領域
Ｓ（第９図のFM欄参照）にFM方式を示す音源方式No.が
設定される。つづいて、各発音チャネル領域の第２番目
以降の領域に、現在、RAM206上の音色No.レジスタのＸ
レジスタ（第16図（ｂ）参照）にストアされている音色
番号の音色に対応する音色パラメータが制御データ兼波
形用ROM212の第16図（ａ）のデータ構成部分から読み出
されてセットされる（S₂₃₀₃）。

一方、上記ステップS₂₃₀₁の判定がNOで伴奏パートな
ら、第５〜第８発音チャネルのいずれかに空チャネルが
あるか否かが判定される（S₂₃₀₄）。

空チャネルがなく、S₂₃₀₄の判定がNOなら、割り当て
は行われない。

空チャネルがあり、S₂₃₀₄の判定がYESなら、RAM206
（第２図参照）上の押鍵された鍵がアサインされる第５
〜第８チャネルのいずれかの発音チャネル領域に、第９
図のDPCMフォーマットでＹ音色の音色パラメータが設定
される。すなわち、該当する発音チャネル領域の先頭領
域Ｓ（第９図のDPCM欄参照）にDPCM方式を示す音源方式
No.が設定される。つづいて、各発音チャネル領域の第
２番目以降の領域に、現在、RAM206上の音色No.レジス
タのＹレジスタ（第16図（ｂ）参照）にストアされてい
る音色番号の音色に対応する音色パラメータが制御デー
タ兼波形用ROM212の第16図（ａ）のデータ構成部分から
読み出されてセットされる（S₂₃₀₅）。

次に、第24図は、第５図（ａ）のメインフローにおけ
るS₅₀₆のデモ演奏処理の第２の実施例の動作フローチャ
ートである。第２の実施例では、鍵盤キー処理の第２又
は第４の実施例と同様、各音色の割り当てチャネルを固
定せずに、第25図（ｂ）の如く、空いているチャネルに
Ｘ音色、Ｙ音色が順次割り当てられてゆく。

第24図において、まず、第１〜第８発音チャネルのう
ち空チャネルがあるか否かが判定され（S₂₄₀₁）、空チ
ャネルがあれば音色の割り当てを行う。以下、S₂₄₀₂〜S
₂₄₀₄の処理は、第23図のデモ演奏処理の第１の実施例に
おけるS₂₃₀₂〜S₂₃₀₄の処理と全く同じである。

他の実施例の態様前述した鍵盤キー処理の第１〜第４の実施例において
は、キーコード又はベロシティ等の値についてのスプリ
ットポイントを境に２つの音色を切り替え、更に、音色
毎に、ベロシティ又はキーコード等の値によって音源方
式を切り替えるようにしたが、逆に、スプリットポイン
トを境に音源方式を切り替え、更に、各音源方式毎に、
ベロシティ等の値によって音色を切り替えるようにして
もよい。

また、スプリットポイントは１つに限られず、２つ以
上のスプリットポイントを境にする各領域で、複数の音
色又は音源方式が切り替わるようにしてもよい。

更に、スプリットポイントに係わる演奏情報は、キー
コード又はベロシティに限られない。

一方、前述の実施例では、メロディパートか伴奏パー
トかによって、発音チャネルに異なる音色及び音源方式
を割り当てることができるのは、デモ演奏（自動演奏）
時においてであったが、これに限られるものではなく、
演奏者が、メロディパートを演奏するか伴奏パートを演
奏するかによって切り替えられるようにしてもよい。

また、前述の実施例では、メロディパートか伴奏パー
トかによって、音色と音源方式の固定的な組合わせで発
音の割り当てが変化するようにしたが、鍵盤キー処理の
場合のように、音色のみ又は音源方式のみが変化するよ
うにし、その種類も自由に設定できるようにしてもよ
い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、音色選択手段で所望の音色を選択し
た時点で、その音色の楽音を作り出すのに適していると
思われる複数種類の音源方式が選択可能な候補となり、
この複数種類の音源方式の中から、演奏時に入力された
演奏情報（音高やベロシティの情報）に最も適した音源
方式が選択されるようになるので、演奏者の負担を増大
させること無く、音源方式の特徴（処理内容やメモリ容
量）と音色（波形形状）・音高（周波数）・音量（振
幅）との関係から最も適した音源方式を自動的に選択し
て楽音を生成することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による実施例の全体構成図、第２図は、マイクロコンピュータの内部構成図、第３図（ａ）は、従来のD/A変換器部の構成図、第３図（ｂ）は、本実施例によるD/A変換器部の構成
図、第４図は、D/A変換におけるタイミングチャート、第５図は、本実施例の全体動作フローチャート、第６図は、メイン動作フローチャートとインタラプト処
理との関係を示す概念図、第７図は、RAM上の発音チャネル別の記憶領域を示す
図、第８図は、各発音チャネルの音源処理方式を選択すると
きの概念図、第９図は、RAM上の音源方式別のデータフォーマットの
構成図、第10図は、PCM方式による音源処理の動作フローチャー
ト、第11図は、DPCM方式による音源処理の動作フローチャー
ト、第12図（ａ）、（ｂ）は、差分値Ｄと現在アドレスA_Fを
用いて補間値X_Qを求める場合の原理説明図、第13図（ａ）は、FM方式による音源処理の動作フローチ
ャート、第13図（ｂ）は、FM方式による音源処理のアルゴリズム
を示す図、第14図（ａ）は、TM方式による音源処理の動作フローチ
ャート、第14図（ｂ）は、TM方式による音源処理のアルゴリズム
を示す図、第15図は、機能キー（一部）の配置図（その１）、第16図（ａ）は、音色パラメータのデータ構成図、第16図（ｂ）は、RAM206上のバッフアＢ、およびレジス
タＸ、Ｙの構成図、第17図は、鍵盤キー（64鍵）の説明図、第18図は、鍵盤キー処理の第１の実施例の動作フローチ
ャート、第19図は、鍵盤キー処理の第２の実施例の動作フローチ
ャート、第20図は、機能キー（一部）の配置図（その２）、第21図は、鍵盤キー処理の第３の実施例の動作フローチ
ャート、第22図は、鍵盤キー処理の第４の実施例の動作フローチ
ャート、第23図は、デモ演奏処理の第１の実施例の動作フローチ
ャート、第24図は、デモ演奏処理の第２の実施例の動作フローチ
ャート、第25図は、Ｘ、Ｙ音色の発音チャネルへの割り当て方式
を示した図である。 101……マイクロコンピュータ、 102……鍵盤、 103……機能キー、 104……スイッチ部、 105……ローパスフィルタ、 106……増幅器、 107……スピーカ、 108……電源回路、 109……表示部、 201……制御用ROM、 202……ROMアドレスデコーダ、 203……インタラプト制御部、 204……RAMアドレス制御部、 205……ROMアドレス制御部、 206……RAM、 207……コマンド解析部、 208……ALU部、 209……乗算器、 210……入力ポート、 211……出力ポート、 212……制御データ兼波形用ROM、 213……D/A変換器、 301、302……ラッチ、 303……D/A変換器、 1501……キーボード・スプリットポイント指定スイッ
チ、 1502、20002……音色スイッチ、 2001……ベロシティ・スプリットポイント指定スイッ
チ．

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者太期広一郎東京都西多摩郡羽村町栄町３丁目２番１号カシオ計算機株式会社羽村技術センター内 (72)発明者小倉和夫東京都西多摩郡羽村町栄町３丁目２番１号カシオ計算機株式会社羽村技術センター内 (72)発明者細田潤東京都西多摩郡羽村町栄町３丁目２番１号カシオ計算機株式会社羽村技術センター内 (56)参考文献特開昭64−101593（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−45298（ＪＰ，Ａ) 特公昭63−1595（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭64−101593（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G10H 7/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】各々に対して複数種類の音源方式が割り当
てられている複数種類の音色のうち、任意の音色を選択
可能な音色選択手段と、演奏情報を入力する演奏情報入力手段と、この演奏情報入力手段から入力されるべき演奏情報の取
り得る値の範囲を複数の区間に分割し、各区間に対して
前記複数種類の音源方式の何れかを割り当てる音源方式
割当手段と、前記演奏情報入力手段から入力された演奏情報の値が、
前記複数の区間の何れに含まれるのかを判定する判定手
段と、この判定手段で判定された区間に割り当てられている音
源方式で、前記音色選択手段で選択された音色を有し且
つ前記入力された演奏情報の値に応じた特性の楽音信号
を生成して出力する楽音信号出力手段と、を有することを特徴とする楽音波形発生装置。
【請求項２】前記演奏情報は、ベロシティ情報であるこ
とを特徴とする請求項１記載の楽音波形発生装置。
【請求項３】前記演奏情報は、音高情報であることを特
徴とする請求項１記載の楽音波形発生装置。