JP2935053B2 - 電子楽器 - Google Patents
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- JP2935053B2 JP2935053B2 JP2107286A JP10728690A JP2935053B2 JP 2935053 B2 JP2935053 B2 JP 2935053B2 JP 2107286 A JP2107286 A JP 2107286A JP 10728690 A JP10728690 A JP 10728690A JP 2935053 B2 JP2935053 B2 JP 2935053B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数の楽音合成方式を効率的に混在させる
ことができる電子楽器に関する。
ことができる電子楽器に関する。
通常の楽器の楽音は、倍音の周波数や振幅が常に変動
し、楽器によっては非整数次の倍音を含むなど、複雑な
倍音構造を有するとともに、それぞれ楽器固有の雑音成
分−例えばピアノのアタック（立ち上がり）時の衝撃性
雑音など−を有している。このような倍音と雑音成分
は、楽器の音色を大きく特徴付けている。
し、楽器によっては非整数次の倍音を含むなど、複雑な
倍音構造を有するとともに、それぞれ楽器固有の雑音成
分−例えばピアノのアタック（立ち上がり）時の衝撃性
雑音など−を有している。このような倍音と雑音成分
は、楽器の音色を大きく特徴付けている。
このような楽音を電子楽器でリアルに再現するため
に、また、従来無かった新しい感覚の音を作り出すため
に、各種の楽音合成方式が電子楽器に用いられている。
に、また、従来無かった新しい感覚の音を作り出すため
に、各種の楽音合成方式が電子楽器に用いられている。
それらの方式の中には、PCM方式、周波数変調方式、
位相変調方式、倍音加算方式など、多くの方式があり、
それぞれ長所・短所を有している。それを適宜組み合わ
せて用いれば、上述の目的をある程度果たすことができ
る。例えばアタック時は、通常、上述の雑音以外にも倍
音構造が複雑に変動するので、PCM方式が適し、その後
のサステインの部分（定常部）は、PCM方式を用いると
大きな記憶容量を有するメモリが必要になるので、別方
式に切り替えることが考えられる。
位相変調方式、倍音加算方式など、多くの方式があり、
それぞれ長所・短所を有している。それを適宜組み合わ
せて用いれば、上述の目的をある程度果たすことができ
る。例えばアタック時は、通常、上述の雑音以外にも倍
音構造が複雑に変動するので、PCM方式が適し、その後
のサステインの部分（定常部）は、PCM方式を用いると
大きな記憶容量を有するメモリが必要になるので、別方
式に切り替えることが考えられる。
その１例として、特開昭58−102296では、アタック時
の楽音波形をPCM方式、それ以後を周波数変調方式を用
いて楽音を合成している。
の楽音波形をPCM方式、それ以後を周波数変調方式を用
いて楽音を合成している。
以下、この方式について説明する。
いま、押鍵があると、押圧鍵の音高に対応した数値デ
ータを繰り返し累算し、その音高に対応した速度で値が
変化する累算値を得る。その後、この累算値でPCM方式
の波形メモリからアタック部の波形データを読み出し、
それに第12図（ａ）に示すアタック部のエンベロープを
与える。
ータを繰り返し累算し、その音高に対応した速度で値が
変化する累算値を得る。その後、この累算値でPCM方式
の波形メモリからアタック部の波形データを読み出し、
それに第12図（ａ）に示すアタック部のエンベロープを
与える。
一方、上述の押圧鍵の音高に対応した数値データと、
その数値データを繰り返し累算し、その音高に対応した
速度で変化する累算値、および別の一定の定数を周波数
変調方式トーンジェネレータに入力し、周波数変調波形
を得ている。
その数値データを繰り返し累算し、その音高に対応した
速度で変化する累算値、および別の一定の定数を周波数
変調方式トーンジェネレータに入力し、周波数変調波形
を得ている。
その後、その波形に第12図（ｂ）に示すエンベロープ
を与え、加算器で上述のPCM方式による楽音波形と加
算、合成し、第12図（ｃ）に示すように楽音のアタック
部、サステイン（定常）部、リリース（減衰）部を有す
る楽音の全波形信号を作成する。
を与え、加算器で上述のPCM方式による楽音波形と加
算、合成し、第12図（ｃ）に示すように楽音のアタック
部、サステイン（定常）部、リリース（減衰）部を有す
る楽音の全波形信号を作成する。
以上から明らかなように、この楽音合成方式は、楽音
のアタック部はPCM方式による合成波形を、またそれ以
後は周波数変調方式による合成波形を用い、アタックか
らの時間経過にしたがって楽音合成方式を切り替えるも
のである。
のアタック部はPCM方式による合成波形を、またそれ以
後は周波数変調方式による合成波形を用い、アタックか
らの時間経過にしたがって楽音合成方式を切り替えるも
のである。
以上は、１例であるが、一般に異なる複数の楽音合成
方式を混在させる従来の電子楽器の場合、単独の楽音合
成方式のみでは得られない優れた音質の楽音は合成でき
るが、それぞれの楽音合成方式は、定められた発音チャ
ネル数による時分割処理を行っているから、それぞれの
楽音合成方式は、それぞれ定められた発音チャネルを超
えて動作することはできない。例えばPCM方式が８発音
チャネル、変調方式が８発音チャネルである場合、合計
16チャネル分のシステムを有しながら、変調方式を全く
使用しなくてもPCM方式は８チャネル分しか使用でき
ず、効率的でない。
方式を混在させる従来の電子楽器の場合、単独の楽音合
成方式のみでは得られない優れた音質の楽音は合成でき
るが、それぞれの楽音合成方式は、定められた発音チャ
ネル数による時分割処理を行っているから、それぞれの
楽音合成方式は、それぞれ定められた発音チャネルを超
えて動作することはできない。例えばPCM方式が８発音
チャネル、変調方式が８発音チャネルである場合、合計
16チャネル分のシステムを有しながら、変調方式を全く
使用しなくてもPCM方式は８チャネル分しか使用でき
ず、効率的でない。
また、電子楽器として、異なる楽音合成方式を単に混
在させた場合は、それぞれの方式に重複する部分を持つ
ため、回路構成が複雑となり、その分コストアップは避
けがたい。例えば上記従来例では、両方式に共通な部分
は、押圧鍵の音高に対応した数値データを得る回路、お
よびその数値データを累算する回路であり、それ以外の
周波数変調方式トーンジェネレータ、PCM波形メモリ、
その他それぞれの楽音波形に、エンベロープを与える２
つのエンベロープ発生回路と乗算器など、すべて共通で
ない回路構成になっている。
在させた場合は、それぞれの方式に重複する部分を持つ
ため、回路構成が複雑となり、その分コストアップは避
けがたい。例えば上記従来例では、両方式に共通な部分
は、押圧鍵の音高に対応した数値データを得る回路、お
よびその数値データを累算する回路であり、それ以外の
周波数変調方式トーンジェネレータ、PCM波形メモリ、
その他それぞれの楽音波形に、エンベロープを与える２
つのエンベロープ発生回路と乗算器など、すべて共通で
ない回路構成になっている。
本発明の課題は、複数の楽音合成方式を全発音チャネ
ル数の範囲で、任意に割り当てることができ、かつ回路
の重複部分を少なくして、従来以上に経済性を有し、音
質の優れた楽音が得られる電子楽器を実現することにあ
る。
ル数の範囲で、任意に割り当てることができ、かつ回路
の重複部分を少なくして、従来以上に経済性を有し、音
質の優れた楽音が得られる電子楽器を実現することにあ
る。
本発明は、定められた複数の時分割処理タイミングの
各々に発音チャネルを対応させ、演奏操作によって発生
する演奏情報に基づいて、前記各発音チャネル毎に時分
割処理によって楽音合成動作を行い、該各発音チャネル
に対応した楽音信号を発生する電子楽器を前提とする。
各々に発音チャネルを対応させ、演奏操作によって発生
する演奏情報に基づいて、前記各発音チャネル毎に時分
割処理によって楽音合成動作を行い、該各発音チャネル
に対応した楽音信号を発生する電子楽器を前提とする。
まず、各々異なる種別の楽音波形合成方式によって楽
音合成動作を行う複数の楽音発音手段を有する。これら
複数の楽音発音手段は、例えば演奏情報に基づいて発生
されるアドレス信号によって波形データ記憶手段に予め
記憶されているPCM波形データを読み出して楽音波形と
して出力する、PCM方式によって楽音合成動作を行う第
１の楽音発音手段と、演奏情報に基づいて発生されるア
ドレス信号を変調手段によって変調し、該変調されたア
ドレス信号によって波形データ記憶手段に予め記憶され
ている変調用波形データを変調しながら読み出して楽音
波形として出力する、変調方式によって楽音合成動作を
行う第２の楽音発音手段とである。第２の楽音発音手段
としては、位相変調方式又は周波数変調方式によるもの
等が実現できる。この場合、第１の楽音発音手段におけ
る波形データ記憶手段と第２の楽音発音手段における波
形データ記憶手段は共通の波形メモリとすることがで
き、この波形メモリには、PCM波形データと変調用波形
データが、異なるアドレス領域に記憶されるように構成
できる。
音合成動作を行う複数の楽音発音手段を有する。これら
複数の楽音発音手段は、例えば演奏情報に基づいて発生
されるアドレス信号によって波形データ記憶手段に予め
記憶されているPCM波形データを読み出して楽音波形と
して出力する、PCM方式によって楽音合成動作を行う第
１の楽音発音手段と、演奏情報に基づいて発生されるア
ドレス信号を変調手段によって変調し、該変調されたア
ドレス信号によって波形データ記憶手段に予め記憶され
ている変調用波形データを変調しながら読み出して楽音
波形として出力する、変調方式によって楽音合成動作を
行う第２の楽音発音手段とである。第２の楽音発音手段
としては、位相変調方式又は周波数変調方式によるもの
等が実現できる。この場合、第１の楽音発音手段におけ
る波形データ記憶手段と第２の楽音発音手段における波
形データ記憶手段は共通の波形メモリとすることがで
き、この波形メモリには、PCM波形データと変調用波形
データが、異なるアドレス領域に記憶されるように構成
できる。
そして、所定の操作に基づいて、前記定められた複数
の発音チャネルの各々に、前記複数の楽音発音手段のう
ち、任意の楽音発音手段を割り当てる割り当て手段と、
前記演奏操作によって発生する演奏情報に基づいて、前
記各発音チャネル毎に時分割処理によって前記複数の楽
音発音手段のうち、前記割り当て手段により割り当てら
れた楽音発音手段で楽音合成動作を行わせる制御手段と
を有する。ここで、上述の如く、複数の楽音発音手段を
第１の楽音発音手段と第２の楽音発音手段とし、それぞ
れの波形データ記憶手段を共通の波形メモリとした場
合、制御手段は、演奏操作によって発生する演奏情報に
基づいて各発音チャネル毎に時分割処理によって、前述
のアドレス信号又は変調されたアドレス信号を選択的に
波形メモリに下位アドレスとして入力させると共に、PC
M波形データ又は変調用波形データが記憶されている前
述の各アドレス領域を選択するための選択信号を波形メ
モリに上位アドレスとして入力させる手段である。
の発音チャネルの各々に、前記複数の楽音発音手段のう
ち、任意の楽音発音手段を割り当てる割り当て手段と、
前記演奏操作によって発生する演奏情報に基づいて、前
記各発音チャネル毎に時分割処理によって前記複数の楽
音発音手段のうち、前記割り当て手段により割り当てら
れた楽音発音手段で楽音合成動作を行わせる制御手段と
を有する。ここで、上述の如く、複数の楽音発音手段を
第１の楽音発音手段と第２の楽音発音手段とし、それぞ
れの波形データ記憶手段を共通の波形メモリとした場
合、制御手段は、演奏操作によって発生する演奏情報に
基づいて各発音チャネル毎に時分割処理によって、前述
のアドレス信号又は変調されたアドレス信号を選択的に
波形メモリに下位アドレスとして入力させると共に、PC
M波形データ又は変調用波形データが記憶されている前
述の各アドレス領域を選択するための選択信号を波形メ
モリに上位アドレスとして入力させる手段である。
演奏者は、割り当て手段等によって、発音チャネル毎
にPCM方式、変調方式等を任意に割り当てることがで
き、この割り当てに基づいて、制御手段が、それぞれ異
なる楽音合成方式の楽音発音手段をダイナミックに選択
し動作させる。従って、発音チャネルの効率的な使用が
可能となる。
にPCM方式、変調方式等を任意に割り当てることがで
き、この割り当てに基づいて、制御手段が、それぞれ異
なる楽音合成方式の楽音発音手段をダイナミックに選択
し動作させる。従って、発音チャネルの効率的な使用が
可能となる。
また、例えば複数の楽音発音手段を、PCM方式によっ
て楽音合成動作を行う第１の楽音発音手段と、変調方式
によって楽音合成動作を行う第２の楽音発音手段とした
場合、それぞれの波形データ記憶手段を共通の波形メモ
リとすることにより、回路の重複部分を少なくすること
ができ、音質の優れた電子楽器を低コストで実現でき
る。
て楽音合成動作を行う第１の楽音発音手段と、変調方式
によって楽音合成動作を行う第２の楽音発音手段とした
場合、それぞれの波形データ記憶手段を共通の波形メモ
リとすることにより、回路の重複部分を少なくすること
ができ、音質の優れた電子楽器を低コストで実現でき
る。
つぎに、図面を参照しながら、本発明を電子鍵盤楽器
に適用した１実施例につき説明する。
に適用した１実施例につき説明する。
第１図は１実施例の全体の構成図である。
まず、演奏モード選択入力部３は、特には図示しない
演奏モード選択スイッチを有する。同スイッチは、単独
および複数の楽音合成方式を発音チャネルに割り当て
た、いくつかの演奏モードから、演奏者が望む演奏モー
ドを選択するためのスイッチである。
演奏モード選択スイッチを有する。同スイッチは、単独
および複数の楽音合成方式を発音チャネルに割り当て
た、いくつかの演奏モードから、演奏者が望む演奏モー
ドを選択するためのスイッチである。
つぎに、制御部２内のCPU（中央制御装置）は、特に
は図示しないROM（Read Only Memory）に書き込まれて
いるプログラムに従って、この楽器システムを制御す
る。
は図示しないROM（Read Only Memory）に書き込まれて
いるプログラムに従って、この楽器システムを制御す
る。
また、制御部２は一定の周期で走査を行い、鍵盤部１
の押鍵、離鍵情報を取り込む。押鍵があると、押鍵した
鍵を複数の発音チャネルのいずれかに割り当てるととも
に、その鍵の操作情報をキーコードレジスタ部５に送
る。キーコードレジスタ部５は、制御部２より送られる
鍵の操作情報に基づいて、キーコードを一時記憶すると
ともに、キーコードに対応するピッチデータ、すなわ
ち、メモリ部９を読み出す歩進幅データを発音チャネル
数分、アドレス発生部６に出力する。
の押鍵、離鍵情報を取り込む。押鍵があると、押鍵した
鍵を複数の発音チャネルのいずれかに割り当てるととも
に、その鍵の操作情報をキーコードレジスタ部５に送
る。キーコードレジスタ部５は、制御部２より送られる
鍵の操作情報に基づいて、キーコードを一時記憶すると
ともに、キーコードに対応するピッチデータ、すなわ
ち、メモリ部９を読み出す歩進幅データを発音チャネル
数分、アドレス発生部６に出力する。
PCM方式／変調方式・選択部４は、制御部２から送ら
れてくる楽音合成方式の選択情報に基づいて、PCM方式
と変調方式のいずれかを指示するとともに、後述する定
数倍器を作動させるためのフラグを出力する。
れてくる楽音合成方式の選択情報に基づいて、PCM方式
と変調方式のいずれかを指示するとともに、後述する定
数倍器を作動させるためのフラグを出力する。
つぎに、アドレス発生部６は、キーコードレジスタ部
５より送られるピッチデータに対応する歩進幅の累算値
に相当るアドレス信号Ｘを出力する（そのため、メモリ
部を読み出す歩進速度は、押鍵された鍵の音高に応じて
変化する）。このアドレス信号Ｘは、メモリ部９の波形
メモリのアドレスを読み出すために用いられる他に、変
調される前の原位相角データとして、変調部７に入力す
る。
５より送られるピッチデータに対応する歩進幅の累算値
に相当るアドレス信号Ｘを出力する（そのため、メモリ
部を読み出す歩進速度は、押鍵された鍵の音高に応じて
変化する）。このアドレス信号Ｘは、メモリ部９の波形
メモリのアドレスを読み出すために用いられる他に、変
調される前の原位相角データとして、変調部７に入力す
る。
つぎに、メモリ部９は、PCM方式で用いる楽音波形デ
ータと変調方式で用いるサイン波データ（サインテーブ
ル）等の波形データを予め記憶し、それぞれは、別のア
ドレスから読み出される。
ータと変調方式で用いるサイン波データ（サインテーブ
ル）等の波形データを予め記憶し、それぞれは、別のア
ドレスから読み出される。
変調部７は、変調方式の楽音合成を行うときに、メモ
リ部９のサイン波メモリを読み出すためのアドレス信号
を変調する回路である。
リ部９のサイン波メモリを読み出すためのアドレス信号
を変調する回路である。
選択回路８はゲート回路であり、PCM/変調方式・選択
部４のフラグが「１」（PCM方式の場合）のときは、ア
ドレス発生部６のアドレス信号出力Ｘをそのまま選択
し、同じくフラグが「０」（変調方式の場合）のとき
は、変調部７で変調されたアドレス信号Ｘ′を選択す
る。選択回路８のうち、アドレスの整数部に当たる上位
アドレスはメモリ部９に入力する。また、小数部に当た
る下位アドレスは補間部10に入力し、ここで整数部＋小
数部に相当するアドレスの波形データを得る。
部４のフラグが「１」（PCM方式の場合）のときは、ア
ドレス発生部６のアドレス信号出力Ｘをそのまま選択
し、同じくフラグが「０」（変調方式の場合）のとき
は、変調部７で変調されたアドレス信号Ｘ′を選択す
る。選択回路８のうち、アドレスの整数部に当たる上位
アドレスはメモリ部９に入力する。また、小数部に当た
る下位アドレスは補間部10に入力し、ここで整数部＋小
数部に相当するアドレスの波形データを得る。
つぎに、この補間部10について説明する。
メモリ部９の波形データを読み出すとき、押圧鍵の音
高によっては、第２図（ａ）に示すように、メモリ部９
の隣接する２つのアドレスｎとｎ＋１の中間部ｎ＋ａ
（ただし、０＜ａ＜１）に対応する波形の振幅値Xm（X1
とX2の補間値で、X1とX2を結ぶ線上にある）を必要とす
る場合がある。このａが、上述のアドレスの小数部で、
下位アドレスに相当する。
高によっては、第２図（ａ）に示すように、メモリ部９
の隣接する２つのアドレスｎとｎ＋１の中間部ｎ＋ａ
（ただし、０＜ａ＜１）に対応する波形の振幅値Xm（X1
とX2の補間値で、X1とX2を結ぶ線上にある）を必要とす
る場合がある。このａが、上述のアドレスの小数部で、
下位アドレスに相当する。
このXmはつぎのようにして求める。
第２図（ｂ）は、補間部10の原理構成図である。同図
において、アドレスｎ、ｎ＋１にそれぞれ対応する振幅
値X1、X2を一時記憶するレジスタ10a、10bの出力の差
（X2−X1）を減算器10cで求めた後、乗算器10dで下位ア
ドレス値ａを乗算して、ａ（X2−X1）を得る。その後、
その値に加算器10eでアドレスｎの振幅値X1と加算し
て、 X1＋ａ（X2−X1）＝Xm を得る。
において、アドレスｎ、ｎ＋１にそれぞれ対応する振幅
値X1、X2を一時記憶するレジスタ10a、10bの出力の差
（X2−X1）を減算器10cで求めた後、乗算器10dで下位ア
ドレス値ａを乗算して、ａ（X2−X1）を得る。その後、
その値に加算器10eでアドレスｎの振幅値X1と加算し
て、 X1＋ａ（X2−X1）＝Xm を得る。
このようにして、補間部10により、アドレスn1、n2の
振幅値X1、X2からアドレス（ｎ＋ａ）の振幅値Xmが得ら
れる。なお、下位アドレスａが０のときは補間は行われ
ず、メモリ部９からの波形データが第２図（ｂ）のレジ
スタ10b、加算器10eを介して乗算部12へ直接出力され
る。
振幅値X1、X2からアドレス（ｎ＋ａ）の振幅値Xmが得ら
れる。なお、下位アドレスａが０のときは補間は行われ
ず、メモリ部９からの波形データが第２図（ｂ）のレジ
スタ10b、加算器10eを介して乗算部12へ直接出力され
る。
つぎに、上述のようにして得られる１チャネル分の波
形データは、乗算部12においてエンベロープ発生部11か
らのエンベロープ信号と乗算される。その後、累算部13
で１サンプル毎に、全チャネル分の波形データが累算さ
れ、さらにD/A変換器14でアナログの楽音信号に変換さ
れて、オーディオシステムへ送り出される。
形データは、乗算部12においてエンベロープ発生部11か
らのエンベロープ信号と乗算される。その後、累算部13
で１サンプル毎に、全チャネル分の波形データが累算さ
れ、さらにD/A変換器14でアナログの楽音信号に変換さ
れて、オーディオシステムへ送り出される。
ひきつづき、第３図を用いて、発音チャネルに割り当
てられる楽音合成方式とキーコードとの関係につき説明
する。第３図は、１例として８音ポリフォニックの場合
を示す。
てられる楽音合成方式とキーコードとの関係につき説明
する。第３図は、１例として８音ポリフォニックの場合
を示す。
まず、演奏モード１は、楽音合成方式にPCM方式のみ
を用いる場合で、第２図のPCM方式／変調方式・選択部
４のフラグは常に「１」で、第３図の如く、押鍵した８
鍵（キーコードK1、K2、K3、・・・、K8）の８チャネル
分全部にPCM方式による楽音波形データ割り当てられ
る。
を用いる場合で、第２図のPCM方式／変調方式・選択部
４のフラグは常に「１」で、第３図の如く、押鍵した８
鍵（キーコードK1、K2、K3、・・・、K8）の８チャネル
分全部にPCM方式による楽音波形データ割り当てられ
る。
つぎの演奏モード２は、変調方式、例えば位相変調方
式、あるいは周波数変調方式などを単独に用いる場合
で、PCM方式／変調方式・選択部４のフラグは常に
「０」で、第３図の如く、モード１と同じく押鍵した８
鍵（キーコードのK1、K2、K3、・・・、K8）の８チャネ
ル分全部に、変調方式による楽音波形データが割り当て
られる。
式、あるいは周波数変調方式などを単独に用いる場合
で、PCM方式／変調方式・選択部４のフラグは常に
「０」で、第３図の如く、モード１と同じく押鍵した８
鍵（キーコードのK1、K2、K3、・・・、K8）の８チャネ
ル分全部に、変調方式による楽音波形データが割り当て
られる。
つぎの演奏モード３は本発明の特徴するモードで、制
御部２より出力される制御信号により、PCM方式／変調
方式・選択部４が出力するフラグが発音チャネル毎に変
更され、PCM方式と変調方式が４つの発音チャネル毎に
切り替えられる。そして、発音チャネル１〜４及び発音
チャネル５〜８のそれぞれのキーコード（K1、K2、K3、
K4）に対して、２つの楽音合成方式で発音が行われ、そ
れぞれにおいて４音ポリフォニックの発音が行われる。
この場合、２つの方式の各４つのキーコード（K1、K2、
K3、K4）に対応する各楽音には、それぞれ異なったエン
ベロープE1、E2、E3、E4とE1′、E2′、E3′、E4′が、
それぞれの発音チャネルタイミング毎に与えられる。こ
の演奏モード３の場合は、PCM方式と変調方式の２つの
方式により合成された楽音が聴感上同時に発音され、単
調でない「厚みのある」楽音が得られる。
御部２より出力される制御信号により、PCM方式／変調
方式・選択部４が出力するフラグが発音チャネル毎に変
更され、PCM方式と変調方式が４つの発音チャネル毎に
切り替えられる。そして、発音チャネル１〜４及び発音
チャネル５〜８のそれぞれのキーコード（K1、K2、K3、
K4）に対して、２つの楽音合成方式で発音が行われ、そ
れぞれにおいて４音ポリフォニックの発音が行われる。
この場合、２つの方式の各４つのキーコード（K1、K2、
K3、K4）に対応する各楽音には、それぞれ異なったエン
ベロープE1、E2、E3、E4とE1′、E2′、E3′、E4′が、
それぞれの発音チャネルタイミング毎に与えられる。こ
の演奏モード３の場合は、PCM方式と変調方式の２つの
方式により合成された楽音が聴感上同時に発音され、単
調でない「厚みのある」楽音が得られる。
つぎに、PCM方式、変調方式の両方に共通して用いら
れるアドレス発生部６の動作について説明する。
れるアドレス発生部６の動作について説明する。
本実施例の場合、アドレスを指定して、順次メモリ部
９（第１図）の波形データを読み出すとき、アドレスの
歩進幅を、押鍵した鍵のキーコード、つまり音高に応じ
て変える必要がある。この歩進幅を変えるのが、アドレ
ス発生部６で、第４図にその回路構成を示す。
９（第１図）の波形データを読み出すとき、アドレスの
歩進幅を、押鍵した鍵のキーコード、つまり音高に応じ
て変える必要がある。この歩進幅を変えるのが、アドレ
ス発生部６で、第４図にその回路構成を示す。
第４図において、加算器20と刻々に変わるアドレスを
記憶するカレント・アドレス・レジスタ22が累算器とし
て動作する。ピッチレジスタ19には、キーコードレジス
タ５から送り出された歩進幅データが一時記憶されてい
る。この歩進幅データは、後述の定数倍器23を介して上
述の累算器に入り、押圧鍵の音高に応じた歩進幅で累算
される。その結果、例えばある音の歩進幅を１とする
と、１、２、３、・・・が、またその１オクターブ高い
音に対しては、２、４、６、・・・のような累算値列
を、カレント・アドレス・レジスタ22から順次出力す
る。これがメモリ部９を読み出すアドレス信号Ｘであ
る。このアドレス信号Ｘは、PCM方式の場合は、メモリ
部９の波形データを読み出すアドレスデータであるが、
変調方式の場合は、変調される前の原位相角データに相
当する。
記憶するカレント・アドレス・レジスタ22が累算器とし
て動作する。ピッチレジスタ19には、キーコードレジス
タ５から送り出された歩進幅データが一時記憶されてい
る。この歩進幅データは、後述の定数倍器23を介して上
述の累算器に入り、押圧鍵の音高に応じた歩進幅で累算
される。その結果、例えばある音の歩進幅を１とする
と、１、２、３、・・・が、またその１オクターブ高い
音に対しては、２、４、６、・・・のような累算値列
を、カレント・アドレス・レジスタ22から順次出力す
る。これがメモリ部９を読み出すアドレス信号Ｘであ
る。このアドレス信号Ｘは、PCM方式の場合は、メモリ
部９の波形データを読み出すアドレスデータであるが、
変調方式の場合は、変調される前の原位相角データに相
当する。
つぎに、前述の定数倍器23について説明する。
PCM方式の場合、メモリ部９には、あるピッチ周波数
を有する自然楽器等の楽音波形データが、サンプリング
周期で記憶されている。これに対して、変調部７の第
１、第２の実施例として後述する位相変調方式の場合、
および同じく第３実施例として後述する周波数変調方式
の場合は、合成される楽音波形の精度を高めるために、
メモリ部９に記憶される或るピッチ周波数（通常、楽音
の最低周波数）のサイン波データは、サンプリング周期
より細かい周期（PCM方式の数分の１乃至十数分の１程
度）で記憶されている。そして、本実施例では、PCM方
式と変調方式を混在させて、しかも並列して発音させる
ために、定数倍器23を作動させてこの位相変調方式、あ
るいは周波数変調方式における歩進幅を所定倍し、発音
される楽音波の音高がPCM方式における場合と等しくな
るようにしている。
を有する自然楽器等の楽音波形データが、サンプリング
周期で記憶されている。これに対して、変調部７の第
１、第２の実施例として後述する位相変調方式の場合、
および同じく第３実施例として後述する周波数変調方式
の場合は、合成される楽音波形の精度を高めるために、
メモリ部９に記憶される或るピッチ周波数（通常、楽音
の最低周波数）のサイン波データは、サンプリング周期
より細かい周期（PCM方式の数分の１乃至十数分の１程
度）で記憶されている。そして、本実施例では、PCM方
式と変調方式を混在させて、しかも並列して発音させる
ために、定数倍器23を作動させてこの位相変調方式、あ
るいは周波数変調方式における歩進幅を所定倍し、発音
される楽音波の音高がPCM方式における場合と等しくな
るようにしている。
そして、この定数倍器23を作動させるために、定数倍
フラグが、PCM方式／変調方式・選択入力部４から出力
される。この定数倍フラグは、楽音合成方式を指示する
フラグと同じで、PCM方式の場合は「１」、変調方式の
場合は、「０」であり、「１」の場合（PCM方式の場
合）に定数倍率は１に、「０」の場合（変調方式の場
合）に上述の所定倍率になる。
フラグが、PCM方式／変調方式・選択入力部４から出力
される。この定数倍フラグは、楽音合成方式を指示する
フラグと同じで、PCM方式の場合は「１」、変調方式の
場合は、「０」であり、「１」の場合（PCM方式の場
合）に定数倍率は１に、「０」の場合（変調方式の場
合）に上述の所定倍率になる。
ところで、メモリ部９の波形データに基づいて楽音を
合成するには、波形データ（サイン波形も含めて）のス
タート・アドレスから読み始めて、エンド・アドレスで
１回分読み終えたら、再びスタート・アドレスに戻る−
というように、繰り返しメモリを読み出す。これがルー
プ再生といわれる動作で、そのためにスタートアドレス
からエンドアドレスまでのアドレス幅（これをループ幅
と呼ぶ）データをループ幅レジスタ15に予めストアーし
ておく。
合成するには、波形データ（サイン波形も含めて）のス
タート・アドレスから読み始めて、エンド・アドレスで
１回分読み終えたら、再びスタート・アドレスに戻る−
というように、繰り返しメモリを読み出す。これがルー
プ再生といわれる動作で、そのためにスタートアドレス
からエンドアドレスまでのアドレス幅（これをループ幅
と呼ぶ）データをループ幅レジスタ15に予めストアーし
ておく。
つぎに、このループ再生の動作を説明する。
比較回路18は常に加算器20の出力のカレントアドレス
Ｃがエンド・アドレス・レジスタ17にセットしたエンド
・アドレスＲに等しくなったか、あるいはそれを越えた
かを調べている。もしエンドアドレスＲに等しくなる
か、あるいは、それを越えたら、減算器21で現在のカレ
ントアドレスＣから、上述のループ幅を減算し、カレン
トアドレスＣがスタートアドレスに戻る。
Ｃがエンド・アドレス・レジスタ17にセットしたエンド
・アドレスＲに等しくなったか、あるいはそれを越えた
かを調べている。もしエンドアドレスＲに等しくなる
か、あるいは、それを越えたら、減算器21で現在のカレ
ントアドレスＣから、上述のループ幅を減算し、カレン
トアドレスＣがスタートアドレスに戻る。
このとき、歩進幅の違いによっては、メモリ部９（第
１図）の読み出しが、エンドアドレスで正確に終わらな
い場合がある。例えば、第５図（ａ）に示す楽音波形
（本実施例では、波形１周期分をループ再生することに
する）をストアーしているメモリ部９から、同波形を同
図（ａ）に示すアドレスで読み出すとする。第４図のピ
ッチレジスタ19から出力される歩進幅が１または２の場
合は、第５図（ｂ）または（ｃ）のように、カレントア
ドレスＣの８は、エンドアドレスＲの８と一致する。そ
の結果、ループ幅の８が減算器21において加算器20の出
力８から減算され、カレントアドレス・レジスタ22の出
力は０になる。これにより、スタートアドレス０に戻
り、前回と同じくふたたび、１、２、３、・・・また
は、２、４、６、・・・とアドレスを進める。
１図）の読み出しが、エンドアドレスで正確に終わらな
い場合がある。例えば、第５図（ａ）に示す楽音波形
（本実施例では、波形１周期分をループ再生することに
する）をストアーしているメモリ部９から、同波形を同
図（ａ）に示すアドレスで読み出すとする。第４図のピ
ッチレジスタ19から出力される歩進幅が１または２の場
合は、第５図（ｂ）または（ｃ）のように、カレントア
ドレスＣの８は、エンドアドレスＲの８と一致する。そ
の結果、ループ幅の８が減算器21において加算器20の出
力８から減算され、カレントアドレス・レジスタ22の出
力は０になる。これにより、スタートアドレス０に戻
り、前回と同じくふたたび、１、２、３、・・・また
は、２、４、６、・・・とアドレスを進める。
一方、第５図（ｃ）の歩進幅３の場合は、カレントア
ドレスは０、３、６、９と増え、エンドアドレスの８を
越える。これにより、加算器20の出力９からループ幅の
８が減算され、カレントアドレス・レジスタ22の出力は
１になる。従って、前回のスタートアドレスのアドレス
０でなく、アドレス１からループ再生が始まり、その
後、歩進略３で順次４、７・・・とアドレスが進む。
ドレスは０、３、６、９と増え、エンドアドレスの８を
越える。これにより、加算器20の出力９からループ幅の
８が減算され、カレントアドレス・レジスタ22の出力は
１になる。従って、前回のスタートアドレスのアドレス
０でなく、アドレス１からループ再生が始まり、その
後、歩進略３で順次４、７・・・とアドレスが進む。
このようにして、ループ幅レジスタ15で定めたループ
幅で繰り返し再生される、不連続点の無い波形が得られ
る。
幅で繰り返し再生される、不連続点の無い波形が得られ
る。
つぎに、このアドレス信号Ｘが変調部７においてどの
ように変更されるかを、位相変調方式による第１、およ
び第２実施例と、周波数変調方式による第３実施例を用
いて順に説明する。
ように変更されるかを、位相変調方式による第１、およ
び第２実施例と、周波数変調方式による第３実施例を用
いて順に説明する。
≪変調部７の第１の実施例》≫ まず、変調部７の第１の実施例につき説明する。この
実施例では、サイン波データを記憶しているメモリ部９
（第１図）の読み出し用のアドレス信号Ｘを変化させる
ことによって、サイン波の読み出し位相角が変化し、種
々の波形が得られる。この位相変調方式の場合、アドレ
ス信号Ｘを原位相角データＸと呼ぶことにする。
実施例では、サイン波データを記憶しているメモリ部９
（第１図）の読み出し用のアドレス信号Ｘを変化させる
ことによって、サイン波の読み出し位相角が変化し、種
々の波形が得られる。この位相変調方式の場合、アドレ
ス信号Ｘを原位相角データＸと呼ぶことにする。
始めに、本実施例の回路構成について説明する前に、
本実施例の動作原理について説明する。
本実施例の動作原理について説明する。
第６図（ｇ）は、原位相角データＸと、後述する第７
図の回路において得られる変更位相角データＸ′との関
係を示す。同図からわかるように、本実施例では、Ｘと
Ｘ′が折線関数の傾きによって関係づけられている。第
６図（ｇ）より、同図の折線の傾きを、０≦Ｘ＜Ｍおよ
びＮ−Ｍ≦Ｘ＜Ｎの場合にα、Ｍ≦Ｘ＜Ｎ−Ｍの場合に
βとすると、 α＝（N/4）/M ・・・（１） β＝（N/4）／（N/2−Ｍ） ・・・（２） となる。これら両式より、 1/α＋1/β＝２ ・・・（３） が得られる。ここで、Ｎは位相角の２πラジアン（１周
期を表し、Ｍは折線の傾きの切り替え点である。そし
て、Ｘ＝Ｍのとき、Ｘ′＝N/4＝π/2となり、メモリ部
９（第１図）のサイン波データの極大値がアクセスされ
る 第６図（ｇ）より、後述する第７図の回路では、原位
相角データＸに対して、０≦Ｘ＜ＭおよびＮ−Ｍ≦Ｘ＜
Ｎの場合にα、Ｍ≦Ｘ＜Ｎ−Ｍの場合にβを、それぞれ
乗算する演算が等価的に行われることより、変更位相角
データＸ′が得られる。
図の回路において得られる変更位相角データＸ′との関
係を示す。同図からわかるように、本実施例では、Ｘと
Ｘ′が折線関数の傾きによって関係づけられている。第
６図（ｇ）より、同図の折線の傾きを、０≦Ｘ＜Ｍおよ
びＮ−Ｍ≦Ｘ＜Ｎの場合にα、Ｍ≦Ｘ＜Ｎ−Ｍの場合に
βとすると、 α＝（N/4）/M ・・・（１） β＝（N/4）／（N/2−Ｍ） ・・・（２） となる。これら両式より、 1/α＋1/β＝２ ・・・（３） が得られる。ここで、Ｎは位相角の２πラジアン（１周
期を表し、Ｍは折線の傾きの切り替え点である。そし
て、Ｘ＝Ｍのとき、Ｘ′＝N/4＝π/2となり、メモリ部
９（第１図）のサイン波データの極大値がアクセスされ
る 第６図（ｇ）より、後述する第７図の回路では、原位
相角データＸに対して、０≦Ｘ＜ＭおよびＮ−Ｍ≦Ｘ＜
Ｎの場合にα、Ｍ≦Ｘ＜Ｎ−Ｍの場合にβを、それぞれ
乗算する演算が等価的に行われることより、変更位相角
データＸ′が得られる。
更に、後述する第７図の回路においては、 β＝α/2k ・・・（４） （ただし、ｋ＝０、１、２、・・・、７） となるようにα及びβが決定されており、（３）式と
（４）式より、 α＝（１＋2k）/2 ・・・（５） β＝（１＋2-k）/2 ・・・（６） が得られる。（５）式及び（６）式より、後述する第７
図の回路では、ｋを予め決定した後、 ０≦Ｘ＜ＭおよびＮ−Ｍ≦Ｘ＜Ｎのとき、 Ｘ′＝αＸ＝｛（１＋2k）/2｝Ｘ＝2-1X＋2k-1X ・・・（７） Ｍ≦Ｘ＜Ｎ−Ｍのとき、 Ｘ′＝βＸ＝｛（１＋2-k）/2｝Ｘ＝2-1X＋2-k-1X ・・・（８） で表される演算が、等価的に行われる。なお、（７）式
及び（８）式は、２進数のビットシフト演算で実行で
き、後述する第７図の回路もビットシフト演算を行うよ
うに構成されている。
（４）式より、 α＝（１＋2k）/2 ・・・（５） β＝（１＋2-k）/2 ・・・（６） が得られる。（５）式及び（６）式より、後述する第７
図の回路では、ｋを予め決定した後、 ０≦Ｘ＜ＭおよびＮ−Ｍ≦Ｘ＜Ｎのとき、 Ｘ′＝αＸ＝｛（１＋2k）/2｝Ｘ＝2-1X＋2k-1X ・・・（７） Ｍ≦Ｘ＜Ｎ−Ｍのとき、 Ｘ′＝βＸ＝｛（１＋2-k）/2｝Ｘ＝2-1X＋2-k-1X ・・・（８） で表される演算が、等価的に行われる。なお、（７）式
及び（８）式は、２進数のビットシフト演算で実行で
き、後述する第７図の回路もビットシフト演算を行うよ
うに構成されている。
上述の（７）式及び（８）式の演算を等価的に行うた
めに、後述する第７図の回路では、以下に示される演算
が順次実行される。
めに、後述する第７図の回路では、以下に示される演算
が順次実行される。
原位相角データＸの最上位ビットXMSBを除いた下位ビ
ットが取り出され、原位相角データＸの変化に対して、
第６図（ａ）の如く、N/2を境に反復するデータX0′が
得られる。
ットが取り出され、原位相角データＸの変化に対して、
第６図（ａ）の如く、N/2を境に反復するデータX0′が
得られる。
X0′が適宜反転され、原位相角データＸの変化に対し
て、第６図（ｂ）及び（ｃ）の如き特性を有するデータ
X1′及びX1″が得られる。
て、第６図（ｂ）及び（ｃ）の如き特性を有するデータ
X1′及びX1″が得られる。
X1′にβ、X1″にαが乗算され、原位相角データＸの
変化に対して、第６図（ｄ）、（ｅ）の如き特性を有す
るデータX2′及びX2″が得られる。
変化に対して、第６図（ｄ）、（ｅ）の如き特性を有す
るデータX2′及びX2″が得られる。
X2′≧N/4のときX2″が選択され、X2′＜N/4のとき
X2′が選択されることにより、原位相角データＸの変化
に対して、第６図（ｆ）の如き特性を有するデータX3′
が得られる。
X2′が選択されることにより、原位相角データＸの変化
に対して、第６図（ｆ）の如き特性を有するデータX3′
が得られる。
０≦Ｘ＜ＭのときX3′が選択され、Ｍ≦Ｘ＜Ｎ−/2の
とき（N/2−X3′）なる演算が実行され、N/2≦Ｘ＜Ｎ−
Ｍのとき（X3′＋N/2）なる演算が実行され、Ｎ−Ｍ≦
Ｘ≦Ｎのとき（N/2−X3′）＋N/2なる演算が実行され
る。以上の〜の演算により、後述する第７図の回路
において、前述の（７）式及び（８）式と等価な演算が
実行され、原位相角データＸの変化に対して、第６図
（ｇ）の如き折線特性を有する変調位相角データＸ′が
得られる。
とき（N/2−X3′）なる演算が実行され、N/2≦Ｘ＜Ｎ−
Ｍのとき（X3′＋N/2）なる演算が実行され、Ｎ−Ｍ≦
Ｘ≦Ｎのとき（N/2−X3′）＋N/2なる演算が実行され
る。以上の〜の演算により、後述する第７図の回路
において、前述の（７）式及び（８）式と等価な演算が
実行され、原位相角データＸの変化に対して、第６図
（ｇ）の如き折線特性を有する変調位相角データＸ′が
得られる。
次に、第１図の変調部７の構成として、上述の〜
の演算動作を実現する第７図の回路例につき説明する。
の演算動作を実現する第７図の回路例につき説明する。
まず、第１図のアドレス発生部６から出力した原位相
角データＸのうち最上位ビットXMSBを除いた下位ビット
が取り出され、X0′が得られる。これは、前述の演算動
作に対応する。
角データＸのうち最上位ビットXMSBを除いた下位ビット
が取り出され、X0′が得られる。これは、前述の演算動
作に対応する。
次に、このX0′は、反転回路31及び34に入力する。こ
こで、反転回路31のＲ端子には、原位相角データＸの最
上位ビットXMSBをインバータ30で反転した信号▲
▼が入力し、一方、反転回路34のＲ端子には、上述の
XMSBがそのまま入力する。これにより、反転回路31は、
上記XMSBが「０」のときに入力X0′を反転してX1′とし
て出力し、「１」のときに入力X0′をそのままX1′とし
て出力する。一方、反転回路34は、上述のXMSBが「０」
のとき入力X0′をそのままX1″として出力し、「１」の
ときに入力X0′を反転してX1″として出力する。この結
果、第６図（ｂ）、（ｃ）の如き位相角データX1′X1″
が得られる。以上が前述の演算動作に対応する。
こで、反転回路31のＲ端子には、原位相角データＸの最
上位ビットXMSBをインバータ30で反転した信号▲
▼が入力し、一方、反転回路34のＲ端子には、上述の
XMSBがそのまま入力する。これにより、反転回路31は、
上記XMSBが「０」のときに入力X0′を反転してX1′とし
て出力し、「１」のときに入力X0′をそのままX1′とし
て出力する。一方、反転回路34は、上述のXMSBが「０」
のとき入力X0′をそのままX1″として出力し、「１」の
ときに入力X0′を反転してX1″として出力する。この結
果、第６図（ｂ）、（ｃ）の如き位相角データX1′X1″
が得られる。以上が前述の演算動作に対応する。
この後、位相データX1′に対して、右シフト回路32に
よってｋビットの右シフト演算が行われ、2-kX1′が演
算される。そして、加算器33は、上記右シフト回路32の
出力2-kX1′及び位相データX1′のそれぞれを１ビット
右シフトした後に加算し、結果として、 X2′＝βX1′ ＝｛（１＋2-k）/2｝X1′ ＝2-1X1′＋2-k-1X1′ ・・・（９） を得る。一方、位相データX1″に対して、左シフト回路
35によってｋビットの左シフト演算が行われ、2kX1″が
演算される。そして、加算器36は、上記左シフト回路35
の出力2kX1″及び位相データX1″のそれぞれを１ビット
右シフトした後に加算し、結果として、 X2″＝αX1″ ＝｛（１＋2k）/2｝X1″ ＝2-1X1″＋2k-1X1″ ・・・（10） を得る。ここで、右シフト回路32及び左シフト回路35に
おけるシフト量を決定する係数ｋは、第１図の制御部２
から変調部７に入力する３ビット制御データS0〜S2によ
り与えられる。
よってｋビットの右シフト演算が行われ、2-kX1′が演
算される。そして、加算器33は、上記右シフト回路32の
出力2-kX1′及び位相データX1′のそれぞれを１ビット
右シフトした後に加算し、結果として、 X2′＝βX1′ ＝｛（１＋2-k）/2｝X1′ ＝2-1X1′＋2-k-1X1′ ・・・（９） を得る。一方、位相データX1″に対して、左シフト回路
35によってｋビットの左シフト演算が行われ、2kX1″が
演算される。そして、加算器36は、上記左シフト回路35
の出力2kX1″及び位相データX1″のそれぞれを１ビット
右シフトした後に加算し、結果として、 X2″＝αX1″ ＝｛（１＋2k）/2｝X1″ ＝2-1X1″＋2k-1X1″ ・・・（10） を得る。ここで、右シフト回路32及び左シフト回路35に
おけるシフト量を決定する係数ｋは、第１図の制御部２
から変調部７に入力する３ビット制御データS0〜S2によ
り与えられる。
つぎに、選択回路37は、加算器33がキャリーアウトCO
を出力するとき、すなわち、X2′≧N/4のときのみX2″
を選択し、それ以外のときはX2′を選択するように動作
し、原位相角データＸに対して、第６図（ｆ）の如き特
性を有する位相データX3′を出力する。以上は、前述の
演算動作に対応する。
を出力するとき、すなわち、X2′≧N/4のときのみX2″
を選択し、それ以外のときはX2′を選択するように動作
し、原位相角データＸに対して、第６図（ｆ）の如き特
性を有する位相データX3′を出力する。以上は、前述の
演算動作に対応する。
つぎの反転回路38は、上記選択回路37の出力X3′を選
択的に反転する。同回路は、XMSBをインバータ30で反転
した信号▲▼と加算器33のキャリーアウトCOを
入力とするエクスクルーシブオア回路39の出力が「１」
となるときにX3′を反転する。すなわち、▲▼
とキャリーアウトCOのうち、一方が「１」で一方が
「０」となるのは、Ｍ≦Ｘ＜N/2及びＮ−Ｍ≦Ｘ≦Ｎの
範囲であるから、この範囲でエクスクルーシブオア回路
39の出力が「１」となり、X3′が反転される。０≦Ｘ＜
Ｍ及びN/2≦Ｘ＜Ｎ−Ｍの範囲では、エクスクルーシブ
オア回路39の出力は「０」となり、X3′がそのまま出力
される。
択的に反転する。同回路は、XMSBをインバータ30で反転
した信号▲▼と加算器33のキャリーアウトCOを
入力とするエクスクルーシブオア回路39の出力が「１」
となるときにX3′を反転する。すなわち、▲▼
とキャリーアウトCOのうち、一方が「１」で一方が
「０」となるのは、Ｍ≦Ｘ＜N/2及びＮ−Ｍ≦Ｘ≦Ｎの
範囲であるから、この範囲でエクスクルーシブオア回路
39の出力が「１」となり、X3′が反転される。０≦Ｘ＜
Ｍ及びN/2≦Ｘ＜Ｎ−Ｍの範囲では、エクスクルーシブ
オア回路39の出力は「０」となり、X3′がそのまま出力
される。
そして、反転回路38の出力に、エクスクルーシブオア
回路39の出力が上位ビットとして付加され、更に前述の
最上位ビットXMSBが最上位ビットとして付加されること
により、最終的な変調位相角データＸ′が得られる。こ
の場合、エクスクルーシブオア回路39の出力とXMSBの値
は、０≦Ｘ＜Ｍにおいて（０、０）、Ｍ≦Ｘ＜N/2にお
いて（１、０）、N/2≦Ｘ＜Ｎ−Ｍにおいて（０、
１）、Ｎ−Ｍ≦Ｘ≦Ｎにおいて（１、１）となるため、
変調位相角データＸ′の値は、０≦Ｘ＜Ｍにおいて反転
回路38の出力の値と等しくなり、Ｍ≦Ｘ＜N/2において
反転回路38の出力の値にN/4が加算された値となり、N/2
≦Ｘ＜Ｎ−Ｍにおいて反転回路38の出力の値にN/2が加
算された値となり、Ｎ−Ｍ≦Ｘ≦Ｎにおいて反転回路38
の出力の値に3N/4が加算された値となって、結果的に、
原位相角データＸに対して第６図（ｇ）の特性を有する
変調位相角データＸ′が得られる。
回路39の出力が上位ビットとして付加され、更に前述の
最上位ビットXMSBが最上位ビットとして付加されること
により、最終的な変調位相角データＸ′が得られる。こ
の場合、エクスクルーシブオア回路39の出力とXMSBの値
は、０≦Ｘ＜Ｍにおいて（０、０）、Ｍ≦Ｘ＜N/2にお
いて（１、０）、N/2≦Ｘ＜Ｎ−Ｍにおいて（０、
１）、Ｎ−Ｍ≦Ｘ≦Ｎにおいて（１、１）となるため、
変調位相角データＸ′の値は、０≦Ｘ＜Ｍにおいて反転
回路38の出力の値と等しくなり、Ｍ≦Ｘ＜N/2において
反転回路38の出力の値にN/4が加算された値となり、N/2
≦Ｘ＜Ｎ−Ｍにおいて反転回路38の出力の値にN/2が加
算された値となり、Ｎ−Ｍ≦Ｘ≦Ｎにおいて反転回路38
の出力の値に3N/4が加算された値となって、結果的に、
原位相角データＸに対して第６図（ｇ）の特性を有する
変調位相角データＸ′が得られる。
第８図は、第７図の回路を第１図の変調部７として、
それにより得られる変調位相角データＸ′を用いてメモ
リ部９のサイン波データをアクセスすることにより得ら
れる種々の波形データを示す。係数ｋの値が増加するに
したがって、次第にサイン波から鋸歯状波に近付くのが
分かる。
それにより得られる変調位相角データＸ′を用いてメモ
リ部９のサイン波データをアクセスすることにより得ら
れる種々の波形データを示す。係数ｋの値が増加するに
したがって、次第にサイン波から鋸歯状波に近付くのが
分かる。
以上は、第７図の回路によって、原位相角データＸに
対して、第６図（ｇ）の如き折線特性を有する変調位相
角データＸ′を生成した例であったが、そのほかにも例
えば、原位相角データＸに対して、第９図（ａ）〜
（ｇ）に示されるような折線特性を有する変調位相角デ
ータＸ′を生成する回路を設けることにより、同図の示
されるように、様々に変調された波形データを得ること
ができる。
対して、第６図（ｇ）の如き折線特性を有する変調位相
角データＸ′を生成した例であったが、そのほかにも例
えば、原位相角データＸに対して、第９図（ａ）〜
（ｇ）に示されるような折線特性を有する変調位相角デ
ータＸ′を生成する回路を設けることにより、同図の示
されるように、様々に変調された波形データを得ること
ができる。
≪変調部７の第２の実施例≫ 次に、変調部７の第２の実施例につき説明する。
第10図は、前述の第１の実施例とは別の位相変調方式
に基づく、変調部７の第２の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。
に基づく、変調部７の第２の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。
同図において、アドレス発生部６（第１図）から出力
したアドレス信号Ｘで、サイン波、あるいはサイン波と
は異なる別の波形を記憶する波形ROM40を読み出す。読
み出された波形に、エンベロープ発生器41より出力した
エンベロープを乗算器42で乗算した後、その波形を選択
回路43に入力する。選択回路43には、その他にアドレス
信号Ｘが直接入力し、特には図示しないCPUより出力す
る制御信号で、この２つの入力を選択する。その後、選
択回路43の出力に定数倍器44で一定倍率が掛けられ、第
１図のメモリ部９の読み出しの歩進幅が、PCMの場合の
歩進幅の数倍乃至十数倍の一定倍数で拡大される。この
ようにして得られた定数倍器44の出力が、第１図の変調
部７の出力Ｘ′になる。なお、定数倍器44を用いたの
で、第１図のアドレス発生部６の定数倍器23（第４図参
照）は省略される。
したアドレス信号Ｘで、サイン波、あるいはサイン波と
は異なる別の波形を記憶する波形ROM40を読み出す。読
み出された波形に、エンベロープ発生器41より出力した
エンベロープを乗算器42で乗算した後、その波形を選択
回路43に入力する。選択回路43には、その他にアドレス
信号Ｘが直接入力し、特には図示しないCPUより出力す
る制御信号で、この２つの入力を選択する。その後、選
択回路43の出力に定数倍器44で一定倍率が掛けられ、第
１図のメモリ部９の読み出しの歩進幅が、PCMの場合の
歩進幅の数倍乃至十数倍の一定倍数で拡大される。この
ようにして得られた定数倍器44の出力が、第１図の変調
部７の出力Ｘ′になる。なお、定数倍器44を用いたの
で、第１図のアドレス発生部６の定数倍器23（第４図参
照）は省略される。
第10図の回路で、アドレス信号を直接選択した場合
は、メモリ部９のサインテーブルより、サイン波が読み
出される。また、乗算器42の出力を選択した場合は、よ
り複雑な波形を得ることができる。特にこの場合、波形
ROM40に様々な波形を記憶させることにより、出力Ｘ′
を前述の第１の実施例の場合より更に複雑な信号とする
ことができ、第１図のメモリ部９から読み出される波形
データも更に複雑な特性に変調することができる。
は、メモリ部９のサインテーブルより、サイン波が読み
出される。また、乗算器42の出力を選択した場合は、よ
り複雑な波形を得ることができる。特にこの場合、波形
ROM40に様々な波形を記憶させることにより、出力Ｘ′
を前述の第１の実施例の場合より更に複雑な信号とする
ことができ、第１図のメモリ部９から読み出される波形
データも更に複雑な特性に変調することができる。
≪変調部７の第３実施例≫ 次に、変調部７の第３の実施例につき説明する。
第11図は、周波数変調方式に基づく、変調部７の第３
の実施例の構成を示すブロック図である。加算部54及び
乗算部50への入力信号ωctは、アドレス発生部６（第１
図）のアドレス信号Ｘに相当し、押圧鍵の音高に対応し
た歩進幅で値が変化する累算値である。この累算値は０
→２πラジアンの位相変化を繰り返す。このωctは乗算
部50で一定値ωm/ωｃと乗算され、得られたωmtをアド
レス信号として、サインテーブル51をアクセスする。さ
らに、その出力信号sinωmtに、乗算部52で、制御信号
に基づいて変調指数発生部から発生した変調指数Ｉ
（ｔ）が乗算されて、Ｉ（ｔ）sinωmtが得られる。つ
ぎに、加算部44で、ωctとＩ（ｔ）sinωmtとが加算さ
れて、ωct＋Ｉ（ｔ）sinωｍ（ｔ）が得られる。その
後、加算部54の出力に第10図44と同様の定数倍器55で一
定倍率が掛けられ、第１図のメモリ部９の読み出しの歩
進幅が拡大される。このようにして得られた定数倍器55
の出力が第１図の変調部７の出力Ｘ′になる。なお、定
数倍器55を用いたので、第１図のアドレス発生部６の定
数倍器23（第４図参照）は、省略される。
の実施例の構成を示すブロック図である。加算部54及び
乗算部50への入力信号ωctは、アドレス発生部６（第１
図）のアドレス信号Ｘに相当し、押圧鍵の音高に対応し
た歩進幅で値が変化する累算値である。この累算値は０
→２πラジアンの位相変化を繰り返す。このωctは乗算
部50で一定値ωm/ωｃと乗算され、得られたωmtをアド
レス信号として、サインテーブル51をアクセスする。さ
らに、その出力信号sinωmtに、乗算部52で、制御信号
に基づいて変調指数発生部から発生した変調指数Ｉ
（ｔ）が乗算されて、Ｉ（ｔ）sinωmtが得られる。つ
ぎに、加算部44で、ωctとＩ（ｔ）sinωmtとが加算さ
れて、ωct＋Ｉ（ｔ）sinωｍ（ｔ）が得られる。その
後、加算部54の出力に第10図44と同様の定数倍器55で一
定倍率が掛けられ、第１図のメモリ部９の読み出しの歩
進幅が拡大される。このようにして得られた定数倍器55
の出力が第１図の変調部７の出力Ｘ′になる。なお、定
数倍器55を用いたので、第１図のアドレス発生部６の定
数倍器23（第４図参照）は、省略される。
以上に示した第１図の実施例全体の動作をまとめると
次のようになる。
次のようになる。
まず、演奏者が第３図に示す演奏モードを選択し、押
鍵操作すると、制御部２から出力される楽音合成方式選
択用の制御信号により、PCM方式／変調方式・選択部４
から、PCM方式の場合はフラグ「１」が、変調方式の場
合はフラグ「０」が出力される。このフラグによって、
メモリ部９および選択回路８のそれぞれの選択動作が行
われる。すなわち、上述のフラグが「１」で、メモリ部
９のアドレスの最上位ビット（MSB）が「１」となった
ときは、PCM方式に用いられる楽音波形データが、当該
最上位ビット「１」に対応するアドレス領域から読み出
され、フラグが「０」のときは、変調方式に用いるサイ
ン波データが、当該最上位ビット「０」に対応するアド
レス領域から読み出される。そして、押圧鍵の音高に応
じたキー情報に基づいて、アドレス発生部６から、押圧
鍵の音高に対応する歩進幅を有するアドレス信号Ｘが出
力される。PCM方式の場合は、このアドレス信号Ｘによ
って選択回路８を介してメモリ部９の楽音波形データを
直接を読み出す。一方、変調方式の場合は、このアドレ
ス信号Ｘが変調部７に入力し、その出力Ｘ′によって選
択回路８を介してメモリ部９のサイン波データを変調し
ながら読み出す。
鍵操作すると、制御部２から出力される楽音合成方式選
択用の制御信号により、PCM方式／変調方式・選択部４
から、PCM方式の場合はフラグ「１」が、変調方式の場
合はフラグ「０」が出力される。このフラグによって、
メモリ部９および選択回路８のそれぞれの選択動作が行
われる。すなわち、上述のフラグが「１」で、メモリ部
９のアドレスの最上位ビット（MSB）が「１」となった
ときは、PCM方式に用いられる楽音波形データが、当該
最上位ビット「１」に対応するアドレス領域から読み出
され、フラグが「０」のときは、変調方式に用いるサイ
ン波データが、当該最上位ビット「０」に対応するアド
レス領域から読み出される。そして、押圧鍵の音高に応
じたキー情報に基づいて、アドレス発生部６から、押圧
鍵の音高に対応する歩進幅を有するアドレス信号Ｘが出
力される。PCM方式の場合は、このアドレス信号Ｘによ
って選択回路８を介してメモリ部９の楽音波形データを
直接を読み出す。一方、変調方式の場合は、このアドレ
ス信号Ｘが変調部７に入力し、その出力Ｘ′によって選
択回路８を介してメモリ部９のサイン波データを変調し
ながら読み出す。
以上の楽音合成方式の選択動作は、演奏モード選択情
報に基づき、演奏操作されるキーに対応する発音チャネ
ルタイミング毎に行われる。
報に基づき、演奏操作されるキーに対応する発音チャネ
ルタイミング毎に行われる。
選択回路８の出力は、そのアドレス信号の整数に当た
る上位ビットがメモリ部９に、小数部に当たる下位ビッ
トが補間部10に送られ、補間部10で前述した補間動作が
行われ、乗算部12、累算部13からD/A変換器14を介し
て、オーディオシステムから放音される。
る上位ビットがメモリ部９に、小数部に当たる下位ビッ
トが補間部10に送られ、補間部10で前述した補間動作が
行われ、乗算部12、累算部13からD/A変換器14を介し
て、オーディオシステムから放音される。
以上に示した実施例では、PCM方式と変調方式による
楽音合成方式を組み合わせた例について示したが、その
ほかにも、様々な楽音合成方式を組み合わせた発音チャ
ネル毎に発音させることが可能である。
楽音合成方式を組み合わせた例について示したが、その
ほかにも、様々な楽音合成方式を組み合わせた発音チャ
ネル毎に発音させることが可能である。
本発明によれば、演奏者は、割り当て手段等によっ
て、発音チャネル毎にPCM方式、変調方式等を任意に割
り当てることができ、発音チャネルの効率的な使用が可
能となる。
て、発音チャネル毎にPCM方式、変調方式等を任意に割
り当てることができ、発音チャネルの効率的な使用が可
能となる。
これと共に、演奏情報に従って発音チャネルへの楽音
の割り当てを様々に変化させることにより、音質的に優
れ、かつ大きな演奏効果を得ることのできる電子楽器を
実現することが可能となる。
の割り当てを様々に変化させることにより、音質的に優
れ、かつ大きな演奏効果を得ることのできる電子楽器を
実現することが可能となる。
また、例えば複数の楽音発音手段を、PCM方式によっ
て楽音合成動作を行う第１の楽音発音手段と、変調方式
によって楽音合成動作を行う第２の楽音発音手段とした
場合、それぞれの波形データ記憶手段を共通の波形メモ
リとすることにより、回路の重複部を少なくすることが
でき、音質の優れた電子楽器を低コストで実現できる。
て楽音合成動作を行う第１の楽音発音手段と、変調方式
によって楽音合成動作を行う第２の楽音発音手段とした
場合、それぞれの波形データ記憶手段を共通の波形メモ
リとすることにより、回路の重複部を少なくすることが
でき、音質の優れた電子楽器を低コストで実現できる。
第１図は、本発明の１実施例の全体構成図、 第２図（ａ）、（ｂ）は、補間部10の説明図、 第３図は、発音チャネルに割り当てられる楽音合成方式
とキーコードとの関係を演奏モード毎に示した図、 第４図は、アドレス発生部６のブロック図、 第５図（ａ）〜（ｄ）は、ループ再生の説明図、 第６図（ａ）〜（ｇ）は、変調部７の第１の実施例にお
ける位相角データの変更過程を示す図、 第７図は、変調部７の第１の実施例のブロック図、 第８図は、変調部７の第１の実施例により生成された種
々の波形図、 第９図（ａ）〜（ｇ）は、変調された波形データの例を
示した図、 第10図は、変調部７の第２の実施例のブロック図、 第11図は、変調部７の第３の実施例のブロック図、 第12図（ａ）〜（ｃ）は、楽音のエンベロープ波形図で
ある。 １……鍵盤部、 ２……制御部、 ３……演奏モード選択入力部、 ４……PCM方式／変調方式・選択部、 ５……キーコードレジスタ部、 ６……アドレス発生部、 ７……変調部、 ８……選択回路、 ９……メモリ部、 10……補間部、 11……エンベロープ発生部、 12……乗算部、 13……累算部、 14……D/A変換器．
とキーコードとの関係を演奏モード毎に示した図、 第４図は、アドレス発生部６のブロック図、 第５図（ａ）〜（ｄ）は、ループ再生の説明図、 第６図（ａ）〜（ｇ）は、変調部７の第１の実施例にお
ける位相角データの変更過程を示す図、 第７図は、変調部７の第１の実施例のブロック図、 第８図は、変調部７の第１の実施例により生成された種
々の波形図、 第９図（ａ）〜（ｇ）は、変調された波形データの例を
示した図、 第10図は、変調部７の第２の実施例のブロック図、 第11図は、変調部７の第３の実施例のブロック図、 第12図（ａ）〜（ｃ）は、楽音のエンベロープ波形図で
ある。 １……鍵盤部、 ２……制御部、 ３……演奏モード選択入力部、 ４……PCM方式／変調方式・選択部、 ５……キーコードレジスタ部、 ６……アドレス発生部、 ７……変調部、 ８……選択回路、 ９……メモリ部、 10……補間部、 11……エンベロープ発生部、 12……乗算部、 13……累算部、 14……D/A変換器．
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−85895（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−230098（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−269590（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−120593（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−26788（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−168493（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−102296（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G10H 1/18 101 G10H 7/00 - 7/12
Claims (6)
- 【請求項１】定められた複数の時分割処理タイミングの
各々に発音チャネルを対応させ、演奏操作によって発生
する演奏情報に基づいて、前記各発音チャネル毎に時分
割処理によって楽音合成動作を行い、該各発音チャネル
に対応した楽音信号を発生する電子楽器において、 各々異なる種別の楽音波形合成方式によって楽音合成動
作を行う複数の楽音発音手段と、 所定の操作に基づいて、前記定められた複数の発音チャ
ネルの各々に、前記複数の楽音発音手段のうち、任意の
楽音発音手段を割り当てる割り当て手段と、 前記演奏操作によって発生する演奏情報に基づいて、前
記各発音チャネル毎に時分割処理によって前記複数の楽
音発音手段のうち、前記割り当て手段により割り当てら
れた楽音発音手段で楽音合成動作を行わせる制御手段
と、 を有することを特徴とする電子楽器。 - 【請求項２】前記割り当て手段が、演奏者に、前記各発
音チャネル毎に前記複数の楽音発音手段のうち任意の楽
音発音手段を割り当てさせることを特徴とする請求項１
に記載の電子楽器。 - 【請求項３】前記複数の楽音発音手段は、 前記演奏情報に基づいて発生されるアドレス信号によっ
て波形データ記憶手段に予め記憶されているPCM波形デ
ータを読み出して楽音波形として出力する、PCM方式に
よって楽音合成動作を行う第１の楽音発音手段と、 前記演奏情報に基づいて発生されるアドレス信号を変調
手段によって変調し、該変調されたアドレス信号によっ
て波形データ記憶手段に予め記憶されている変調用波形
データを変調しながら読み出して楽音波形として出力す
る、変調方式によって楽音合成動作を行う第２の楽音発
音手段と、 を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子楽
器。 - 【請求項４】前記変調方式は、位相変調方式であること
を特徴とする請求項３に記載の電子楽器。 - 【請求項５】前記変調方式は、周波数変調方式であるこ
とを特徴とする請求項３に記載の電子楽器。 - 【請求項６】前記第１の楽音発音手段における波形デー
タ記憶手段と前記第２の楽音発音手段における波形デー
タ記憶手段は共通の波形メモリであり、 前記波形メモリには、前記PCM波形データと前記変調用
波形データが、異なるアドレス領域に記憶され、 前記制御手段は、前記演奏操作によって発生する演奏情
報に基づいて前記各発音チャネル毎に時分割処理によっ
て前記アドレス信号又は前記変調されたアドレス信号を
選択的に前記波形メモリに下位アドレスとして入力させ
るとともに、前記PCM波形データ又は前記変調用波形デ
ータが記憶されている各アドレス領域を選択するための
選択信号を前記波形メモリに上位アドレスとして入力さ
せる ことを特徴とする請求項３、４又は５に記載の電子楽
器。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2107286A JP2935053B2 (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 電子楽器 |
| US07/687,722 US5340938A (en) | 1990-04-23 | 1991-04-18 | Tone generation apparatus with selective assignment of one of tone generation processing modes to tone generation channels |
| KR1019910006456A KR940005988B1 (ko) | 1990-04-23 | 1991-04-22 | 악음파형 발생장치 |
| EP91106504A EP0454047B1 (en) | 1990-04-23 | 1991-04-23 | Tone waveform generation apparatus |
| DE69130339T DE69130339T2 (de) | 1990-04-23 | 1991-04-23 | Vorrichtung zur Erzeugung einer Ton-Wellenform |
| SG1996002724A SG47543A1 (en) | 1990-04-23 | 1991-04-23 | Tone generation apparatus |
| HK98114680A HK1013348A1 (en) | 1990-04-23 | 1998-12-22 | Tone waveform generation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2107286A JP2935053B2 (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 電子楽器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH045692A JPH045692A (ja) | 1992-01-09 |
| JP2935053B2 true JP2935053B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=14455240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2107286A Expired - Lifetime JP2935053B2 (ja) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | 電子楽器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2935053B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2565069B2 (ja) * | 1993-01-06 | 1996-12-18 | ヤマハ株式会社 | 電子楽器 |
| SG65729A1 (en) * | 1997-01-31 | 1999-06-22 | Yamaha Corp | Tone generating device and method using a time stretch/compression control technique |
-
1990
- 1990-04-23 JP JP2107286A patent/JP2935053B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH045692A (ja) | 1992-01-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |