JPH01138591A - 電子楽器 - Google Patents

電子楽器

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JPH01138591A
JPH01138591A JP63142596A JP14259688A JPH01138591A JP H01138591 A JPH01138591 A JP H01138591A JP 63142596 A JP63142596 A JP 63142596A JP 14259688 A JP14259688 A JP 14259688A JP H01138591 A JPH01138591 A JP H01138591A
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musical tone
signal
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musical
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内山 泰次
Hideo Suzuki
秀雄 鈴木
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は周波数変調方式等の演算方式により楽音信号
を形成する電子楽器に関する。
「従来技術およびその問題点」 周波数変調方式等の演算方式により楽音信号を形成する
電子楽器は、従来のフィルタ方式あるいは波形メモリ方
式の電子楽器に比較し、より多彩な音色の楽音信号が形
成できる反面、複数な楽音形成演算を実行する場合、あ
るいは同時に複数の楽音信号を形成する場合には、演算
装置が複数になったり、演算処理スピードの高速化が要
求されたりする問題がある。
「発明の目的」 この発明は、上述の点に鑑みなされたもので、演算方式
により楽音信号を形成するようにした電子楽器において
、簡単な構成でかつ比較的低速な演算スピードで、複数
の楽音信号を形成できるようにするとともに種々の演算
式を利用可能にすることを目的とするものである。この
目的に加え、さらに、第1発明は単音/複音の両モード
によって使用できる電子楽器を提供すること、また、第
2発明は多種類の変化に富んだ音色形成を可能とする電
子楽器を提供することを目的としている。
「問題点を解決するための手段」 第1発明は次の各要件からなるものである。
(a)少なくとも第1の演算式に基づく第1の楽音形成
演算と第2の演算式に基づく第2の楽音形成演算を実行
することにより1つの楽音信号を形成するようにした電
子楽器において、 (b)単音を発生するか、複音を発生するかを指示する
単音/複音指示手段と、 (c)周期的に繰返す複数の時分割楽音演算タイムスロ
ットにおいて形成すべき楽音を示すキー情報を出力する
ものであって、前記単音/複音指示手段によって単音が
指示された場合は1つの楽音を示すキー情報を出力し、
複音が指示された場合は複数の楽音を各タイムスロット
にそれぞれ割り当てて各楽音を示すキー情報を各タイム
スロットに同期して出力するキー情報発生手段と、(d
)前記各タイムスロットが一巡して繰り返す少なくとも
2周期を1単位として各タイムスロット毎に前記キー情
報発生手段から出力されるキー情報に対応する楽音信号
を形成する演算手段であって、第1の周期における各タ
イムスロットでは前記第1の演算式に基づいて第1の楽
音形成演算を行い、この演算結果を前記各タイムスロッ
トが一巡する1周期の間保持して次の第2の周期の各タ
イムスロットではこの第1の演算結果を用いて前記第2
の演算式に基づく第2の楽音形成演算を行う演算手段と
、 (e) m記演算手段に対して前記第1の楽音形成演算
または前記第2の楽音形成演算を実行させるためのパラ
メータを発生ずるものであって、耐記第1の周期に同期
して前記第1の楽音形成演算のために必要なパラメータ
を発生し、前記第2の周期に同期して前記第2の楽音形
成演算のために必要なパラメータを発生するパラメータ
発生手段。
また、第2発明は次の各要件からなるものである。
(a)N(正の整数)回の楽音形成演算を実行すること
によって1つの楽音信号を形成する電子楽器において、 (b)周期的に繰返す複数の時分割棗音演算タイムスロ
ットに対して発生すべき複数の各楽音信号の形成をそれ
ぞれ割当て、前記各タイムスロットにおいて形成すべき
楽音信号を示すキー情報を各タイムスロットに同期して
発生するキー情報発生手段と、 (c)上記楽音形成演算回数Nの変更に対応して各楽音
信号の形成の際に使用するタイムスロット数を指示する
指示手段と、 (d)前記各タイムスロットが一巡して繰り返すN周期
を1単位として各タイムスロット毎に前記キー情報発生
手段から発生されるキー情報に対応する楽音信号を、前
記指示手段が指示するタイムスロット数を使用して形成
する演算手段であって、第1の周期におζ」る各タイム
スロットでは第1の楽音形成演算を行い、この演算結果
を前記各タイムスロットが一巡する1周期の間保持して
次の第2の周期の各タイムスロットではこの第1の楽音
形成演算結果を用いて第2の音楽形成演算を行い、以下
同様の過程で第Nまでの楽音形成演算を行う演算手段と
、 (e)前記演算手段に対してパラメータを発生するもの
であって、前記第1の周期に同期して前記第1の楽音形
成演算のために必要なパラメータを発生し、前記第2の
周期に同期して前記第2の楽音形成演算のために必要な
パラメータを発生し、以下同様にして第Nまでの楽音形
成演算のために必要なパラメータを発生するパラメータ
発生手段。
「実施例」 以下、図面を参照しこの発明の一実施例について説明す
る。なお、以下の説明において、“l”信号、“0”信
号とは各々2値論理レベルにおける信号を指す。
第1図はこの発明による電子オルガン(電子楽器)の構
成を示すブロック図であり、また、第2図〜第5図は各
々第1図における位相角データ発生回路l、楽音信号形
成回路2、パラメータ発生回路3、エンベロープデータ
発生回路4の詳細構成を示すブロック図である。この実
施例による電子オルガンの概略は次の通りである。
■ 周波数変調の一般的基本式 %式%(1) を始めとして、種々の周波数変調式に基づいて楽音信号
を形成する。なお、上記(1)式におけるSは定数であ
り、回路構成上の便宜のため変調指数を5−I(t)と
したものである。
■ 単音モード、複音モードの両モードがある。
ここで、単音モードとは同時に複数のキー(lりが押下
された場合に、最高音(最低音でもよい)に対応するキ
ーの楽音のみを発生するモード、また、複数モードとは
同時に複数のキーが押下された場合に、押下された各キ
ーの楽音を全て発生ずるモードである。但し、この電子
オルガンの楽音発生チャンネル数は「8」である。した
がって、複音モードにおいて8個以上のキーが同時に押
下された場合、楽音発生チャンネル数を越えるキーに対
応する楽音を発生することはできない。
■ 時分割方式により楽音信号を形成する。
すなわち、第6図(イ)、(ロ)に示すよ・うに、基本
クロックパルスφに基づいて形成されるタイムスロット
TS<O>〜<31〉の各々において別個の処理が行な
われ、楽音信号が形成される。なお、タイムスロットT
S<0>〜〈31〉はクロックパルスφの32周期毎に
繰返えされる。また、このタイムスロットTS<0>〜
<31〉からなる時間幅をフレームPRと称する。また
、複音モードにおいては、8つの楽音発生チャンネルが
第6図(ハ)に示すように各タイムスロットTS<O>
〜<31〉に対応して時分割で繰返され、タイムスロッ
トTS<O>、〈8〉、<16〉、<24〉が第0チヤ
ンネルの楽音信号形成に用いられ、タイムスロット〈7
〉、<15〉、<23〉、<31〉が第7チヤンネルの
楽音信号形成に用いられる。第2チヤンネル〜第6チヤ
ンネルについても同様である。
■ 各キーに関する楽音信号はそれぞれ複数系列の楽音
信号を合成することにより形成される。
複音モードの場合は2系列の楽音信号を合成することに
より1つのキーに関する楽音信号が形成され、単音モー
ドの場合は4系列の楽音信号を合成することにより1つ
のキーに関する楽音信号が形成される。この場合、各系
列の楽音信号はそれぞれ2つのタイムスロットを使用し
て形成される。
すなわち、複数モードにおいては、第6図(ニ)に示す
ように、タイムスロットTSくイ、〉およびくイt> 
(T S < O>および<ta>)において第0チヤ
ンネルのキーに関する第1系列の楽音信号か形成され、
タイムスロットTS<す、〉およびくりt> (T S
 < 8 >および<24>)において第0チヤンネル
のキーに関する第2系列の楽音信号が形成される。他の
第2チヤンネル〜第7チヤンネルのキーについても同様
に、それぞれタイムスロットTS<口、〉およびく口、
〉〜〈チ、〉および〈チ、〉において第1系列の楽音信
号が形成され、タイムスロットTS<す1〉お上びくり
、〉〜〈り、〉およびく夕、〉において第2系列の楽音
信号が形成される。
一方、単音モードにおいては、第6図(ホ)に示すよう
に、タイムスロットTS<ア、〉およびくアt> (T
 S < 0 >および<16>)において第1系列の
楽音信号が形成され、タイムスロツl−T S〈イ、〉
およびくイ、〉において第2系列の楽音信号が形成され
、タイムスロットTS<つ、〉および〈つ、〉において
第3系列の楽音信号が形成され、さらにタイムスロット
TS<工、〉および〈工、〉において第4系列の楽音信
号が形成される。
なお、複音モードが選択された時は、パラメータ発生回
路3から出力される信号M/Pが“l”信号となり、単
音モードが選択された時は信号M/Pが“0”信号とな
る。
以上がこの実施例における電子オルガンの概略である。
次に、この電子オルガンの各部の構成を順次詳細に説明
する。
〔!〕位相角データ発生回路l 第2図において、キースイッチ回路7は鍵盤6(第1図
)の各キーに各々対応して設けられた、キーと同数のキ
ースイッチから構成される。キーアサイナ8は、パラメ
ータ発生回路3から供給される信号M/Pが“l”信号
であるか“0”信号であるかに応じて次の動作を行なう
(a)信号M/Pが“0”信号の場合(複音モードの場
合)。
まず、キースイッチ回路7の各キースイッチの出力を走
査することにより、現在押下されているキーを検出する
。次いで、検出した各キーの音高に対応するキーコード
KCを8個のチャンネル(第2チヤンネル〜第6チヤン
ネル)のいずれかにそれぞれ割当て、各チャンネルに割
当てたキーコードKCを各チャンネルに対応するタイム
スロットTS(第6図(ハ))において出力する。また
、各チャンネルに割当てたキーコードKOに対応するキ
ーの押鍵あるいは離鍵を示すキーオン信号KONを、各
チャンネルに対応するタイムスロットTSにおいて出力
する。この場合、キーが押下されている時は、キーオン
信号KONが“l”信号となり、また、離鍵されている
時はキーオン信号KONが“0″′信号となる。また、
キーコードKCは押下キーのオクターブ音域を示す3ビ
ットのオクターブコードおよび音名を示す4ビツトのノ
ートコードの計7ビツトにより構成される。
(b)信号M/Pが“1″信号の場合(単音モードの場
合)。
キースイッチ回路7の各キースイッチの出力を走査する
ことにより、現在押下されているキーを検出し、次いで
、検出した各キーの中から最高音キーを選択し、この最
高音キーのキーコードKCを連続的に出力する。また、
最高音キーが押下された時点以後、キーオン信号KON
じ1”信号)を連続的に出力し、同キーが離鍵された時
、キーオン信号KONを“0”とする。
また、このキーアサイナ8は、上記(a)、(b)いず
れの場合においても、キーオン信号KOHの立上りにお
いて、幅の短かいキーオンパルスKONPを出力する。
キータッチセンサ9は、鍵盤6におけるキーの押された
速度、圧力あるいは深さ等のキータッチを検出するもの
で、その出力はアナログ/ディジタル変換回路(以下、
ADCと略称する)IOによってディジタルデータに変
換され、レジスタ11へ供給される。なお、キータッチ
センサ9はこの実施例では鍵盤6の全キーに対し共通に
設けられるものであるが、所定鍵域毎あるいは各キー毎
に設けるようにしてもよい。また各キー毎にキータッチ
を検出する場合、タッチセンサ9の代わりにキースイッ
チ回路7の各キースイッチの出力から押下キーの押下速
度を検出することも可能である。
ただし、この場合、各キーの各々に対応して、動作タイ
ミングの異なる2個のキースイッチを設けることが必要
となる。レジスタ11は、そのロード端子しにキーオン
パルスKONPが供給されると、ADCI Oの出力を
読込み、タッチデータTDとして出力する。従って、レ
ジスタ11からは鍵盤6において新たにキーが押下され
る毎にその時のキータッチに対応したタッチデータが出
力される。効果データ発生回路13はビブラート効果、
グライド効果等のピッチ変調効果を楽音に付与するため
の対数形式の効果データPDを発生するもので、その出
力は加算器14のへ入力端へ供給される。
加算器14は15ビツトの加算器であり、第2図に符号
(A)で示すように、そのB入力端の上位7ビツトには
キーコードKOが人力され、また、B入力端の下位8ビ
ツトにはキーコードKOの下位2ビツトが繰返し入力さ
れる。これにより、加算器14のB入力端へ、キーコー
ドKOによって表わされたキーの楽音周波数に比例する
数値(周波数ナンバFと称す)を対数形式で表わしたデ
ータ]、ogFが入力されることになる。なお、この理
由については、この発明の要旨でないため説明を省略す
るが、特開昭55−142397号公報に詳しく説明さ
れている。そして、加算器14は効果データPDとデー
タLog Fとを加算し、この加算結果を加算器15の
A入力端へ供給する。この加算器15のB入力端には、
パラメータ発生回路3(第1図)からパラメータP、が
供給されている。
このパラメータP、は楽音のピッチをオクターブ単位で
変更するためのパラメータであり、オクターブ単位のピ
ッチ変更の必要がない場合はP、=0であるが、例えば
ピッコロの楽音のように、ピッチをオクターブ単位で上
げる必要がある場合には、オクターブ変更量に対応した
データがパラメータP、として供給される。なお、この
パラメータP。
も対数形式のデータである。そして、加算器15は加算
器14の出力にパラメータP、を加算し、この加算結果
を加算器16のへ入力端へ供給する。
この加算器16のB入力端には、パラメータP。
は前述の各楽音信号系列(複数モードでは2系列、単音
モードでは4系列)における楽音信号間のピッチをわず
かに変えるためのものである。すなわち、例えばピアノ
の中音域は通常lキー当り3本の弦が設けられ、これら
の弦を1個のハンマでたたくことにより楽音を発生する
ようになっているが、この場合、3本の弦のピッチは全
く同一ではなくわずかに異なっている。パラメータP、
はこのようなわずかなピッチずれを各系列の楽音信号間
に与えることにより、発生する楽音をより自然楽器の楽
音に近すけようとするものである。なお、このパラメー
タP、も対数形式のデータである。そして、加算器16
は加算器15の出力にパラメータP、を加算1−1この
加算結果を対数−リニア変換テーブル17ヘアドレス信
号として出力する。
対数−リニア変換テーブル17は加算器16から供給さ
れる対数データをリニアデータに変換するr(OM(リ
ードオンリメモリ)であり、加算器16の出力がアドレ
ス信号として供給されると、同アドレス信号によって指
定される番地内に記憶されているリニアデータが続出さ
れ、加算器18のへ入力端へ供給される。この加算器1
8のB入力端にはピッチスケーラ19の出力が供給され
ている。
これら加算器18およびピッチスケーラ19は、楽音信
号に、キーによって異なるピッチずれをつけるためのも
のである。例えば、ピアノの調律においては、各キーの
音を全て理論通りの周波数に設定するのではなく、高音
部においては、ピッチを理論値よりもわずかに高音側へ
ずらし、また、低音部においては、理論値よりもわずか
に低音側へずらす。加算器18およびピッチスケーラ1
9は、これと同様のことを行なうものである。すなわち
、ピッデスケーラ19はROMであり、予め各音色(ト
ーン)毎に、各キーに対応するピッチ変更データが記憶
されている。そして、パラメータP3によって音色が指
定され、キーコードKCによってキーが指定されると、
その音色およびキーに対応するピッチ変更データがピッ
チスケーラ19から続出され、加算器18のB入力端へ
供給される。なお、ピッチ変更データは、例えば連続す
る3キー毎あるいは6キー毎のよ・)に複数のキーに対
して!データを用意してもよい。加算器18は対数−リ
ニア変換テーブル17の出力とピッチスケーラ19の出
力とを加算し、この加算結果ををシフタ20ヘデータω
。として出力する。シフタ20はデータω。(2進数デ
ータ)をパラメータP4によって指定されるビット数だ
け上位ビット方向(または下位ビット方向)ヘシフトす
るもので、これによりデータω。またはω。(前記第(
1)式参照)が作成され、加算器21のへ入力端へ供給
される。なお、2進数データω。を1ビツト、2ビツト
、3ビツト・・・・・・上位ビット方向ヘシフトすると
いうことは、実質的にはデータω。を2倍、4倍、8倍
・・・・・・することを意味する。
加算器21とシフトレジスタ22は実質的に32個のア
キュムレータと同一の働きをする。すなわち、加算器2
1の出力は32ステージのシフト1.1スタ22の入力
端へ供給され、シフトレジスタ22の出力が加算器21
のB入力端へ供給される。また、シフトレジスタ22は
クロックパルスφによって駆動される。
以上の構成において、シフタ20の出力データ(喝また
は崎)は第6図に示す各タイムスロットTS〈0〉〜〈
31〉毎にそれぞれ独立して累算される。すなわち、タ
イムスロットTS<0>においてはシフトレジスタ22
からは32タイムスロツト前(lフレームFR前)の前
回のタイムスロットTS<0>における加算器21の加
算出力データが出力されており、この前回の加算出力デ
ータに対しシフタ20の出力データが加算器21におい
て新たに加算される。この新たな加算出力データはシフ
トレジスタ22に入力されて32タイムスロット分遅延
され次のタイムスロットTS<O>において再び加算器
21でシフタ20の出力データと加算されろ。以後、同
様にしてタイムスロットTS<O>になる毎に上述の加
算動作が繰返されて累算が行なわれる。他のタイムスロ
ットTS<t>〜<31〉においても同様にしてシフタ
20の出力データの累算動作が実行される。そして、シ
フトレジスタ22から各タイムスロットTSく0〉〜〈
31〉毎に出力されるシフタ20の出力データ(→また
は崎)の累算値は位相角データ(4,tまたはωct(
第(1)式参照)として、楽音信号形成回路2へ出力さ
れる。
なお、シフトレジスタ22における上記累算値がオーバ
ーフローした場合は、その残漬から再び累算が行なわれ
る。すなわち、累算値(位相角データ吻tまたはQ t
 )の変化は鋸歯状波となり、また、その周波数はシッ
ク20の出力データに比例する。
また、タイムスロットTく0〉〜<15〉においては、
シフトレジスタ22から位相角データ蟻りが出力され、
タイムスロットT S < 16>〜<31〉において
は位相角データqtが出力される。
〔2〕パラメ一タ発生回路3 第4図において、音色設定部27は楽音の音色を設定す
るもので、複音モード用のトーンスイッチ群28Aおよ
び単音モード用のトーンスイッチ群28Bから構成され
る。そして、トーンスイッチ群28Aのいずれかのトー
ンスイッチが押下された場合は、複音モードにおける音
色が指定され、また、トーンスイッチ群28Bのいずれ
かのトーンスイッチが押下された場合は、単音モードに
おける音色が指定される。
トーンスイッチ回路29は、音色設定部27の各トーン
スイッチの出力を走査することにより、現在押下されて
いるトーンスイッチを検出し、検出したトーンスイッチ
の中から予め定められている優先順位が最も上位のもの
を選択し、この選択したトーンスイッチに対応するトー
ンコードTCDを出力する。この場合、トーンコードT
 CD It複音モード用のトーンスイッチ(28A)
を示すときはその最上位ビット(MSB)が“0”とな
り、−方単音モード用のトーンスイッチ(28B)を示
すときはその最上位ビットがl′″となるようにその内
容が設定されている。従って、トーンコードTCDの最
上位ビットが単音/1音モードを指定する信号M/Pと
して使用される。トーンパラメータバンク30は、楽音
信号形成に必要な各種パラメータを、音色設定部27で
設定可能な各音色に対応して記憶しているもので、トー
ンコードTCDがアドレス信号として供給されると、同
トーンコードTCDに対応するパラメータが続出され、
パラメータレジスタ31,32および第5図に示すパラ
メータレジスタ33へ、各々供給される。この場合、レ
ジスタ31には、各タイムスロットTS〈0〉〜〈31
〉において変化しないパラメータ、すなわち、前述した
パラメータP、が供給され、レジスタ32には、前述し
たパラメータP、〜P4および後述するパラメータP、
〜P、が供給され、また、レジスタ33には、振幅デー
タA (t)および変調指数データI (t)(第(1
)式参照)を作成するために必要なパラメータが供給さ
れ、そして、これらのパラメータがレジスタ31〜33
に各々記憶される。
パラメータレジスタ32は第7図に示すように8個のレ
ジスタ32a〜32hから構成される。そして、レジス
タ32aには第6図(ニ)に示すタイムスロットTS<
イ、〉〜〈チ、〉(すなわち、タイムスロットTS<O
>〜く7〉)において用いられるパラメータp t−P
 ? (複音モードの場合)、または第6図(ホ)に示
すタイムスロットTSくア、〉において用いられるパラ
メータP!〜P、。
(単音モードの場合)が各々記憶され、同様に、他のし
、ジスタ32b〜32hにも各々図に示すタイムスロッ
トTSにおいて用いられるパラメータP。
〜P7が記憶される。なお、レジスタ32c、32d1
32g、32hは複音モードにおいては用いられない。
また、各レジスタ32a〜S2hには各々、図の最上部
に示すようにアドレス「0」〜「7−1が設定されてお
り、読出し回路35から続出しアドレス信号RADが供
給されると、同アドレス信号RADに対応するレジスタ
32a〜32h内の各パラメータP、〜P、が続出され
、回路各部へ出力される。
続出し回路35はクロツクパルスφをカウントする32
進のカウンタと、このカウンタのカウント出力をコード
変換して、続出しアドレス信号RADとして出力する変
換回路とから構成される。
そして、変換回路はカウンタのカウント出力rOJ〜「
31」を各々、信号M/Pが“l”であるか“0“であ
るかに応じて第1表の様に変換する。なお、この第1表
においてX印は回路上使用されない領域を示す。
〔以下、余白〕
第  1  表 ここで、第1表におけるカウント出力はタイムスロット
TS<0>〜<31〉に対応する。すなわち、続出し回
路35は、単音モードの場合(信号M/P=“1“)に
、タイムスロットTS<O>〜く3〉において読出しア
ドレス信号RAD rOJ〜「3」を各々出力し、また
、タイムスロットTS < 16>〜<19〉において
読出しアドレス信号RADr4J〜「7」を各々出力す
る。また、複音モードの場合(信号M/P=“0”)は
、タイムスロットTS〈0〉〜く7〉において読出しア
ドレス信号1”LAD rOJを出力し、タイムスロッ
トTS〈8〉〜< 15>、< ie>〜<23>、<
24>〜<31〉において各々続出しアドレス信号RA
D r2J、「4」、「6」を出力する。
しかして、例えば単音モードにおけるタイムスロットT
S<2>においては読出しアドレス信号RAD r2J
がパラメータレジスタ32に供給され、この結果、第7
図に示すレジスタ32e内のパラメータP t ”−P
 ?が続出される。なお、続出しアドレス信号RADは
第5図に示すパラメータレジスタ33にも供給され、同
レジスタ33の内容の読出しにも用いられる。
〔3〕工ンベロープデータ発生回路4 第5図に示すエンベロープデータ発生回路4は、第8図
(イ)に示すキーオン信号KOHに対し、例えば同図(
ロ)に示すようにその値の変化する振幅データA(t)
、または変調指数データ■(t)lを発生し、これらの
振幅データA(t)tまたは変調指数データt(D+に
各々タッチデータ回路40の出力を加算し、振幅データ
A (t)’または変調指数データ1 (t)’として
楽音信号形成回路2へ出力する回路である。
まず、このエンベロープデータ発生回路4の動作の概略
を説明する。キーオン信号KON (“l”信号)が位
相角データ発生回路1からエンベロープ制御回路41へ
供給されると (キーが押鍵されると)、エンベロープ
制御回路41から信号ADDが加減算回路42へ供給さ
れる。信号ADDが加減算回路42へ供給されると、加
減算回路42が以後クロックパルスφの32周期毎に、
増減分値発生回路43から出力される増減分値IDSを
ンフトレジ不夕44の内容に累算する。この結果、シフ
トレジスタ44の内容が順次増大する。この状態が第8
図(ロ)に示すモードSlである。なお、シフトレジス
タ44は初期状態においてリセットされているものとす
る。また、シフトレジスタ44の内容が上述した振幅デ
ータA(t)、または変調指数データX(t)tとして
出力される。
シフトレジスタ44の内容が順次増大し、目標値発生回
路45から出力される目標値MSに一致すると比較器4
6から一致信号EQが出力され、エンベロープ制御回路
41へ供給される。エンベロープ制御回路41はこの一
致信号を受け、信号ADDに代えて信号SUBを加減算
回路42へ出力する。これにより、加減算回路42は、
以後クロックパルスφの32周期毎に、シフトレジスタ
44の内容から増減分値IDSを順次減算し、この結果
、シフトレジスタ44の内容が順次減少する。この状態
が第8図(ロ)に示すモードS、である。そして、シフ
トレジスタの内容が目標値発生回路45から出力される
目標値MSに一致すると、比較器46から再び一致信号
EQが出力され、エンベロープ制御回路41へ供給され
ろ。以後エンベロープ制御回路41から引き続いて信号
5tJBが出力されるが、増減分値発生回路43は「0
」を出力し、この結果、シフトレジスタ44の内容が変
化しない状態となる。この状態が第8図(ロ)に示すモ
ードS3である。次いで、キーオン信号KONが“0”
信号に立下ると (キーが離鍵されると)、エンベロー
プ制御回路41が更に引続いて信号SUBを出力し、ま
た、増減分値発生回路43が新たな増減分値ID5(0
でない値)を出力する。この結果、再びシフトレジスタ
44の内容から増減分値IDSかクロックパルスφの3
2周期毎に減算され、シフトレジスタ44の内容が順次
減少する。この状態が第8図(ロ)に示すモードS4で
ある。そして、シフトレジスタ44の内容が目標値発生
回路45から出力されている目標値MS(この場合、M
S=Oである)に達すると、比較器46から一致信号E
Qが出力され、エンベロープ制御回路41へ供給される
。エンベロープ制御回路41はこの一致信号EQを受け
、信号ADD1SUBを共にオフとする。これにより、
加減算回路42から以後0が出力され、このエンベロー
プデータ発生回路4の動作が終了する。
以上がエンベロープデータ発生回路4の動作の概略であ
る。なお、上述した説明はクロックパルスφの32周期
毎に表われる1タイムスロツトTS (< O>〜<3
1〉のいずれか)における動作である。すなわち、この
エンベロープ発生回路4においては上述した動作が各タ
イムスロットTS<0>〜<31〉において各々別個に
行なわれる。
したがって、増減分値IDS、目標値MS、信号ADD
、SUBも各タイムスロットTS<O>〜<31〉毎に
別個の(勿論同じ場合もある)の値が出力される。また
、シフトレジスタ44はクロックパルスφによって駆動
される32ステージのシフトレジスタである。
次に、上述したエンベロープデータ発生回路4の各部を
詳細に説明する。
まず、パラメータレジスタ33は、第9図に示すように
、8×3個のレジスタから構成され、また、各レジスタ
には各々藺述したトーンパラメータバンク30から供給
される増減分値パラメータIDPおよび目標値パラメー
タMPが記憶される。
なお、これらの増減分値パラメータIDPおよび目標値
パラメータMPは各々前述した増減分値■DSおよび目
−標値MPを作るためのパラメータである。そして、3
個のレジスタからなるレジスタ列33aには第6図(ニ
)に示すタイムスロットTSくイ、〉〜くチ、〉におい
て用いられるパラメータIDPおよびMP(複音モード
の場合)、または、第6図(ホ)に示すタイムスロット
TS<ア、〉において用いられるパラメータIDPおよ
びMP(単音モードの場合)が記憶される。なお、この
レジスタ列33aの各パラメータIDP、MPは変調指
数データI(t)lの作成に用いられる。同様に、レジ
スタ列33b〜33hに記憶されるパラメータIDPお
よびMPは各々図に示すタイムスロットTSにおいて用
いられる。また、レジスタ列333〜33hは各々第4
図に示す続出し回路35から出力される読出しアドレス
信号1”(AD roj〜「7」によって指定され、ま
た、各レジスタ列33a〜33hにおける3個のレジス
タはそれぞれシフトレジスタ47から供給されるモード
信号MO8rlJ、「2」、「4」によって指定される
。例えば、読出しアドレス信号RADとして「l」が供
給され、モード信号MO9として「2」が供給された場
合は、図において符号(L)にて示すレジスタ内のパラ
メータIDPおよびMPが読出され、増減分値発生回路
43および目標値発生回路45へ各々供給される。ここ
で、モード信号MO9とは第8図(ロ)に示す各モード
80〜S4を示す信号であり、モード信号rOJ〜「4
」が各々モード80〜S4に対応している。したがって
、モードがS。、S3の場合はレジスタのアドレス指定
が行なわれず、パラメータレジスタ33からパラメータ
IDPおよびMPが続出されることはない(レジスタ3
3からOが出力される)。
増減分値発生回路43は、増減分値パラメータIDPを
、キーコードKO,シフトレジスタ44の出力(振幅デ
ータA(t)+’または変調指数データI (t)、)
およびモード信号MO9に基づいて変換し、増減分値I
DSとして出力する。すなわち、まずキーの音高が低い
場合(キーコードKCが小の場合)は、増減分値IDS
を小とし、また、キーの音高が高い場合(キーコードK
Oが大の場合)は、増減分値IDSを大とする。これに
より、モードS、SS、、S4における傾きを、キーの
音高が低い場合には小、高い場合には大とすることがで
きる。また、モード信号MO9r2Jまたは「4」が供
給されている場合において(モードS!またはS4にお
いて)、シフトレジスタ44の出力が大の時は増減分値
IDSを大とし、シフトレジスタ44の出力が小の時は
増減分値IDSを小とする。これにより、モードS、お
よびS4における減衰曲線を第1O図に示すように指数
関数的に変化させることができる。なお、増減分値パラ
メータIDPがOの場合(モードS。またはS、の場合
)は増減分値IDSも0となる。また、上述した変換は
、いずれも形成される楽音をより自然楽器の楽音に近ず
けるためである。
目標値発生回路45は目標値パラメータMPをキーコー
ドKCに基づいて変換し、目標@M Sとして出力する
。これにより、第8図(ロ)に示す波形をキーコードK
Oに応じて(キーの音高に応じて)変化させることがで
きる。なお、増減分値発生回路43における増減分値パ
ラメータIDPの変換はモードS1、St、S、におけ
る曲線の傾きをキーコードKCに応じて変えるものであ
るが、この目標値発生回路45における目標値パラメー
タMPの変換は、モードS1およびS、の境界点あるい
はモードS、およびS、の境界点の値をキーコードKC
に応じて変えるものである。
シフトレジスタ47は、前述したモード信号MO9を、
各タイムスロツ)−TS<0> 〜<31>47)各々
に対応して記憶している32ステージのシフトレジスタ
である。このシフトレジスタ47から例えばモード信号
MOS  r2Jが出力された場合は、その出力に対応
するタイムスロットTSにおけるデータA(t)+また
はI (t)、の発生が、現在モードS、にあることを
示している。
エンベロープ制御回路41は、まず、キーオン信号KO
Nが“1”信号に立上った時点で、シフトレジスタ47
にモード信号MO8「l」を書き込む。次に、比較器4
6から一致信号EQが出力された時点で、シフトレジス
タ47にモード信号MO3r2Jを書込み、次に、再び
比較器46から一致信号EQが出力された時点でシフト
レジスタ47にモード信号MOS  r3jを書込む。
次に、キーオン信号KONが“O”信号に立下った時点
でシフトレジスタ47にモード信号MO9r4Jを書込
み、次に、比較器46から一致信号EQが出力された時
点でシフトレジスタ47にモード信号MO9rOJを書
込む。また、このエンベロープ制御回路41は、シフト
レジスタ47からモード信号MO9rOJが出力された
場合は、信号ADD、SUBをいずれも出力せず、モー
ド信号MO9rlJが出力された場合は、信号ADDを
出力し、モード信号MOS  r24〜「4」が各々出
力された場合は、信号SUBを出力する。なお、制御回
路41における上記の動作は各タイムスロツ)−TS<
O>〜〈31〉毎にそれぞれ独立して実行される。
タッチデータ回路40は、位相角データ発生回路1(竿
2図)から供給されるタブチデータTDを、トーンパラ
メータレジスタ32から供給されるパラメータP5に基
づいて変換し、加算器49へ出力する。なお、この変換
は、タブチデータTDが楽音信号に与える効果を、音色
毎に異ならせるためである。加算器49はシフトレジス
タ44から出力される振幅データA(t)、または変調
指数データI (t)+にタッチデータ回路40の出力
を加算し、振幅データA (t)’または変調指数デー
タr (t)’として楽音信号形成回路2へ出力する。
なお、このエンベロープ波形発生回路4において第8図
(ハ)に示すようなエンベロープ波形(バーカッシブ型
エンベロープ波形)の振幅データA(1)、または変調
指数データI(t)、を発生させることも可能である。
この場合には、モードS、においても増減分値発生回路
43から所定の(「0」でない)増減分値IDSを発生
させるようにずればよい。そして、パラメータレジスタ
33の各レノスタ列33a〜33h(第9図)における
レジスタを1つ追加して4個とし、この追加したレジス
タをモード信号S3に対応させるようにする。
〔4〕楽楽音骨形成回路2 第3図に示す楽音信号形成回路2は、位相角データ発生
回路lから供給される位相角データ→t、qtおよびエ
ンベロープデータ発生回路4から供給される振幅データ
A (t)’、変調指数データ■(t)°に基づいて、
例えば前記第(1)式によって表わされる楽音信号CD
を形成する回路である。なお、この楽音信号形成回路2
は、第(1)式に限らず他の種々の周波数変調式によっ
て表わされる楽音信号GDをも形成することが可能であ
る。
まず、各構成要素から説明する。加算器52は位相角デ
ータqtまたは(+、tとシスト&ゲート回路53の出
力とを加算し、この加算結果を対数・サインテーブル5
4ヘアドレス信号として出力する。
対数・サインテーブル54はサインカーブの各サンプル
点瞬時値を対数形式によって記憶しているROMであり
、加算器52の出力がアドレス信号として供給されると
、同アドレス信号に対応する番地内の瞬時値を加算器5
5へ出力する。加算器55は、対数・サインテーブル5
4の出力とシフトレジスタ78を介して供給される振幅
データA(t)゛または変調指数データI (t)’と
を加算し、対数−リニア変換テーブル56へ出力する。
対数−リニア変換テーブル56は、加算器55から出力
される対数形式のデータをリニアデータに変換するため
のROMであり、加算器55の出力がアドレス信号とし
て供給されると、同アドレス信号に対応する番地内のり
ニアデータを平均化回路57へ出力する。なお、この実
施例においては、加算器52、テーブル54、加算器5
5、テーブル56の回路部分における加算演算等の処理
時間としてクロックパルスφの16周期(すなわち16
タイムスロツト分)に相当する時間を要するようになっ
ているものとする。すなわち、あるタイムスロット(T
 S < O>〜<3t>)において加算器52に入力
されたデータ (% tまたはωctと回路53の出力
)に対応するデータか対数−リニア変換テーブル56か
ら出力されるまでに16タイムスロツト分の時間がかか
るもので、換言すればこの回路部分52〜56は16タ
イムスロツト分の遅延時間を有するものである。この場
合、この回路部分52〜56における上記遅延時間が1
6タイムスロツト分の時間に満たないときは、全体とし
て16タイムスロツト分の遅延時間となるように所定の
遅延時間をもつ遅延回路を適宜挿入すればよい。
また、シフトレジスタ78は加算器52および対数・サ
インテーブル54における処理時間に等しい時間だけデ
ータA (t)’またはI (t)’を遅延するために
設けられているものであり、加算器52およびテーブル
54における処理に例えば6タイムスロツト分の時間が
かかるとすればシフトレジスタ78は6ステージからな
り、データA (t)’またはI (t)’を6タイム
スロツト分遅延して出力する。
これにより、加算器55の両入力端に同一タイムスロッ
トに関するデータが入力されるようにタイミング調整さ
れる。この場合、シフトレジスタ78を省略し、その代
わりにエンベロープデータ発生回路4のシフトレジスタ
44(第5図)において加算器49に供給するデータA
(t)、またはI(tLの取出しステージを変更するよ
うにしてもよい。
例えばシフトレジスタ78が6ステージであるとしたら
、シフトレジスタ44の第6ステージからデータA(D
+またはr (tLを取出して加算器49に供給すれば
よい。
平均化回路57は対数−リニア変換テーブル56の出力
に生じるハンチング現象を防止するためのものである。
すなわち、上述した対数・サインテーブル54、加算器
55、対数−リニア変換テーブル56から構成される演
算ブロック58においては、各部の動作が完全に同期し
ているわけではなく、このため、第11図に示すハンチ
ング現象が対数−リニア変換テーブル56の出力に生じ
てしまう。このハンチング現象を見ると、本来のデータ
の上下に、相隣り合う波形が略等しい大きさで、交互に
繰り返している。したがって、このハンチング現象を除
去するには、32タイムスロ二!ト前の前回の対数−リ
ニア変換テーブル5Gの出力と、今回の同出力とを平均
化すればよいことがわかる。平均化回路57はこの平均
化によりハンチング現象を除去するもので、対数−リニ
ア変換テーブル56の出力をクロックパルスφの32周
期(32タイムスロツト)遅延させて出力する32ステ
ージのシフトレジスタ59と、このシフトレジスタ59
の出力および対数−リニア変換テーブル56の出力を加
算する加算器60とから構成される。この場合、シフト
レジスタ59の出力が32タイムスロツト前の前回の対
数−リニア変換テーブル56の出力であり、したがって
、加算器60の出力が前回および今回の対数−リニア変
換テーブル56の出力の和となる。この和を172にす
るには、加算器60の出力のうち、最下位ビットをノー
コネクト(NG)とし、第2ビツト目以降をデータとし
て用いればよく、したがって、加算器60の第2ビツト
目以降が次段へ出力される。
シフトレジスタ62は、加算器60の出力をクロックパ
ルスφの1周期または16周期遅延させて出力する16
ステージのレジスタであり、入力側から数えて第1ステ
ージの出力がセレクタ63の入力端子1.に供給され、
第16ステージの出力がセレクタ63の入力端子III
へ供給される。
セレクタ63はパラメータ発生回路3から供給されるパ
ラメータP、にしたがって、入力端子I。、11、Il
l+に各々得られるデータを択一的に出力するものであ
る。すなわち、このセレクタ63はパラメータP、が「
0」、「1」、「16」の場合に各々、入力端子■。、
Iい lll5に得られるデータを出力し、データSD
としてシフト&ゲート回路53へ供給する。また、この
セレクタ63はパラメータP7によって入力端子■1の
データが選択された場合に、その端子Qから“1”信号
を出力し、シフトレジスタ65へ供給する。シフトレジ
スタ65はセレクタ63の端子Qから出力される信号を
クロックパルスφの31周期遅延させて出力する31ス
テージ弓ビツトのシフトレジスタである。シフト&ゲー
ト回路53は、データSDをシフトするシフト回路と、
このシフト回路の出力を開閉制御するゲート回路から構
成されるもので、パラメータP6に従って第2表に示す
動作を行なう。
第  2  表 すなわち、P6=0の時はゲート回路を閉とし1、した
がって、データ 「0」を出力する。P e ” 1の
時はゲート回路を開とし、また、データSDを下位ビッ
ト方向へ2ビツトシフトし、これにより、1/4・SD
なるデータを出力する。P、=2〜6の場合も同様であ
る。なお、例えばP8=5の場合は、シフト回路がデー
タSDを上位ビット方向へ2ビツトシフトする。また、
第2表における乗数1/4.1/2.1.2.4が前記
第(1)式におけるSの値である。
アキュームレータ66 (以下、ACCと略称する)は
その端子ADへ累算信号H(l”信号)が供給されるた
びに加算器60の出力を累算するもので、その累算結果
はレジスタ67へ供給され、また、その端子OLへクリ
ア信号OCRが供給されると、クリアされる。レジスタ
67は、ロード信号LDが供給されると、ACC66の
出力を読込むレジスタであり、その出力は楽音信号GT
としてサウンドシステム69(第1図)へ供給される。
なお、第3図において、符号71はオアゲート、72〜
74はアンドゲート、75〜77はインバータである。
また、アンドゲート72へ供給される信号TSO〜3は
タイムスロットTS<O>〜〈3〉において“1″とな
る信号、信号TSO−15はタイムスロットTS<0>
〜<15〉において“l”となる信号である。
次に、上述した楽音信号形成回路2の動作を、前記第(
1)式に示す周波数変調式に基づいて楽音信号GDを形
成する場合を例にとり説明する。
(1)複音モードの場合。
第12図は、この場合の動作を説明するためのタイミン
グチャートであり、この図において、(イ)〜(す)は
各々次のものを示している。
(イ)タイムスロットTS<O>〜<31〉(ロ)チャ
ンネルタイミング (ハ)位相角データ発生回路lの出力 (ニ)エンベロープデータ発生回路4の出力(ホ)パラ
メータ発生回路3から出力されるパラメータP8 (へ)パラメータ発生回路3から出力されるパラメータ
P。
(ト)アンドゲート74から出力される累算信号H (チ) レジスタ67へ供給されるロード信号D (す)ACC66の端子CLへ供給されるクリア信号O
CR なお、この図においてI〜■は各々第1〜第4楽音信号
系列を示している。
まず、タイムスロットTS<O>において位相角データ
発生回路lから第0チヤンネルの第1楽音信号系列に関
する位相角データ喝tが出力され、加算器52へ供給さ
れると、同加算器52が位相角データ21とシフト長ゲ
ート回路53の出力とを加算し、対数・サインテーブル
54へ出力する。
この場合、パラメータP8=0であることから、シフト
長ゲート回路53の出力は「0」であり(第2表参照)
、したがって加算器52は位相角データ→tをそのまま
出力する。位相角データytが対数・サインテーブル5
4へ供給されると、同テーブル54から値log(si
n喝t)が続出され、加算器55のA入力端に供給され
る。この時、加算器55のB入力端には、シフトレジス
タ78を介してエンベロープデータ発生回路4からタイ
ムスロツ)TS<0>の変調指数データI (t)’が
供給されている。したがって、加算器55は、値log
(sin(11,、t)+ 1(t)’を出力する。こ
こで、 !(t)’= logl(t) とおけば、加算器55は log(sinωt)+ logl(t)= log(
I(t)sinzt) なる値を出力することになる。そして、この値1ogl
(t)−sinzt) が対数−リニア変換テーブル56へ供給されると同テー
ブル56から、値 1 (t ) ・s i n % t が続出されて平均化回路47に供給される。なお、実際
にはこのテーブル56からI (t)・s i n (
IJ、、tが読出されるのは前述した回路部分52〜5
6の遅延時間によりタイムスロットTS<0>から16
タイムスロツト経過したタイムスロットT S < 1
6>である。そして、タイムスロットT S < 16
>において、平均化回路57からハンチング現象による
変動分が除去された値 1 (t ) ・s i n tq tが出力される。
ところで、前記第(1)式に基づいて楽音信号GDを形
成する場合は、パラメータP7が常時「0」の状態にあ
る(第12図(へ)参照)。したがって、タイムスロッ
トT S < 16>において平均化回路57から出力
された値 1(t)・sin喝t は、セレクタ63を介してシフト長ゲート回路53へ供
給される。この時、シフト長ゲート回路53へは、パラ
メータP0として「1」〜「5」のいずれかが供給され
ている。(なお、いずれが供給されるかは、音色によっ
て定まる。)したがって、平均化回路57から出力され
た値 1 (t ) ・s i n % t がセレクタ63を介してシフト長ゲート回路53へ供給
されると、タイムスロットT S < 16>において
、同回路53から、値 S−1(t ) ・s i n (iJmtが出力され
、加算器52のA入力端に供給される。
タイムスロットT S < 16>において、加算器5
2のB入力端へは第0チヤンネルの第1楽音信号系列に
関する位相角データqtが供給されている。
したがって加算器52から値 Q t + S ・I (t ) −s i n % 
tが出力され、対数・サインテーブル54へ供給される
。この結果、対数・サインテーブル54から値 log(sin(qt+ S−1(t)sinqt)が
出力され、加算器55のA入力端へ供給される。
この時、加算器55のB入力端へは、シフトレジスタ7
8を介してエンベロープデータ発生回路4からタイムス
ロットT S < 16>の振幅データA(t)゛が供
給されている。したがって、加算器55から値 A(t)’ + log(sin(cc4t+ 5−I
(t)・s’1nqt))が出力される。ここで、 A(t)’ = logA(t) とおけば、加算器55から log (A(t)s 1n(qt + S・! (t
) ・s 1n4t))なる値が出力されることになる
。そして、この値が対数−リニアテーブル56へ供給さ
れると、次のタイムスロットTS<0>において、平均
化回路57から、 A(t)sin((J)ct+ S−1(t)−sin
qt)なる値が出力される。
一方、複音モードにおいては、信号M/Pが“0”信号
の状態にあり、アンドゲート73の第1入力端へインバ
ータ75を介して“l”信号が供給されている。なおこ
の場合、アンドゲート72の第1入力端へは“0”信号
が供給され、したがってアンドゲート72は閉状態にあ
る。他方、前記第(1)式に基づいて楽音信号GDを形
成する場合は、パラメータP7が常時「0」であり、し
たがって、セレクタ63の端子Qから常時“0”信号が
出力されている。この結果、シフトレジスタ65の各ス
テージは全て“0“の状態にあり、したがってインバー
タ77の出力が常時“11信号となり、アンドゲート7
4が常時開状態にある。以上の結果、アンドゲート73
の第3入力端へ信号TSO〜15が供給されると、タイ
ムスロットTS<0>〜〈15〉において、クロックパ
ルスφを反転したクロックパルスφがアンドゲート73
、オアゲート71、アンドゲート74を介して、累算信
号HとしてAC06Bの端子ADへ供給される (第1
2図(ト)参照)。
しかして、タイムスロットTS<0>において平均化回
路57から出力された値 A(t)sin(cc4t+ 3−I(t)sincc
4.t)は累算信号HによってAC06Bに累算される
なお、上記タイムスロットTS<Q>において、次の位
相角データ鴫tが加算器52のB入力端へ供給され、次
の波形演算が開始されることは勿論である。
以上が第0チヤンネルの第1楽音信号系列における楽音
信号形成の過程である。これと同様の動作が第0チヤン
ネルのチャンネルタイミングであるタイムスロットTS
<8>および<24〉において行なわれ、これにより、
第0チヤンネルの第2系列の楽音信号が得られ、これら
2系列の楽音信号がAC066によって合成されること
により第、0チヤンネルに割当てられたキーに関する楽
音信号が得られる。
第1〜第7チヤンネルについても全く同様である。そし
て、タイムスロットT S < 15>において第7チ
ヤンネルの第2系列の楽音信号がAC066に累算され
ると、この時点でACC66に第0〜第7チヤンネルの
3第1、第2系列の全楽音信号が累算されたことになる
。この全楽音信号の累算値はタイムスロットT S <
 16>においてレジスタ67へ供給されるロード信号
LD(第12図(チ))によってレジスタ67へ読込ま
れ、楽音信号GDとして第1図に示すサウンドシステム
69へ供給される。また、ACC66はタイムスロット
TS<17〉において供給されるクリア信号0CR(1
2図(ワ))によってクリアされ、次いで、次のタイム
スロットTS<0>から再び楽音信号の累算を行なう。
サウンドシステム69へ供給された楽音信号CDは同サ
ウンドシステム69においてアナログ信号に変換され、
楽音として発音される。
(2)単音モードの場合 第13図は単音モードの場合の動作を説明するためのタ
イミングチャートであり、この図において、(イ)〜(
ト)は各々第12図における(ハ)〜(す)に対応して
いる。なおこの場合、タイムスロットTS<4>〜<1
5〉および<20〉〜<31〉は全く使用されない。
この単音モードの場合、タイムスロットTSく0〉およ
び<16〉において第1系列の楽音信号が形成され、形
成された第1系列の楽音信号が次のタイムスロットく0
〉においてACC66へ供給される。同様に、タイムス
ロットTS< 1 >および<17〉において第2系列
の楽音信号が、タイムスロットTS<2>および〈18
〉において第3系列の楽音信号が、タイムスロットTS
<3>および〈19〉において第4系列の楽音信号が各
々形成され、形成された各楽音信号が各々タイムスロツ
)TS< 1 >〜く3〉においてACC66へ供給さ
れる。なお、上記第1〜第4系列の楽音信号を形成する
過程は、上述した複音モードにおいて、第1(または第
2)系列の楽音信号を形成する場合を全く同じである。
一方、この単音モードにおいては信号M/Pが“l”信
号が状態にあり、したがって、アンドゲート73が閉状
態にある一方、アンドゲート72の第1入力端へ“l”
信号が供給される。この結果、タイムスロットTS<0
>〜く3〉において、信号TSO〜3(′1”信号)が
アンドゲート72の第3入力端へ供給されると、同タイ
ムスロットTSく0〉〜く3〉においてアンドゲート7
2が開状態となり、クロックパルスφがアンドゲート7
2、オアゲート71およびアンドゲート74を介して、
累算信号HとしてACC66の端子ADへ供給される(
第13図(ホ)参照)。この結果、タイムスロットTS
<0>〜く3〉においてACC66へ供給された第1〜
第4系列の楽音信号が各々、累算信号HによってAC0
66に累算される。次いで、タイムスロットTS<4 
>においてロード信号LDがレジスタ67へ供給される
と、AC066の累算値が同レジスタ67へ読込まれ、
次いで、タイムスロットTS<5>において、ACC6
6の端子CLヘクリア信号OCRが供給されると、同ク
リア信号OCRの立上りにおいてACC66がクリアさ
れる。レジスタ67に読込まれた累算値は楽音信号CD
としてサウンドシステム69へ供給され、ここでアナロ
グ信号に変換され、楽音として発音される。
以上が、前記第(1)式に基づいて楽音信号GDを形成
する場合の楽音信号形成回路2の動作である。ここで、
上述した動作の基本動作図を第14図に示す。この図に
おいて、符号81はリニアデータを出力するサインテー
ブル、符号82は加算器である。また、上述した場合の
楽音信号形成回路2の動作説明図を第15図に示す。こ
の図における各符号は各々、第3図において同一番号が
付されている各構成要素を示している。なお、第14図
、第15図はいずれも1つの楽音信号系列における動作
を示している。
次に、他の周波数変調式に基づいて楽音信号GDを形成
する場合について説明する。
第16図はその一例を示す基本動作図である。
この図に示す動作を実現するには、複音モードの場合は
第17図(ホ)および(へ)、単音モードの場合は第1
8図(ハ)および(ニ)に各々示すパラメータP6、P
、を、これらの図に示すタイミングにおいて第3図のセ
レクタ63およびシフト&ゲート回路53へ供給すれば
よい。この場合の動作説明図を第19図に示す。
第20図は他の一例を示す基本動作図であり、この図に
示す動作を実現するには、第21図(ホ)、(へ)(複
音モードの場合)または第22図(ハ)、(ニ)(単音
モードの場合)に各々示すパラメータP6、P7を、こ
れらの図に示すタイミングにおいて第3図のセレクタ6
3およびシフト&ゲート回路53へ供給すればよい。第
23図に、この場合の動作説明図を示す。
なお、第17図、第21図における(イ)〜(す)は各
々第12図(イ)〜(す)に対応しており、また、第1
8図、第22図における(イ)〜(ト)は各々第13図
における(イ)〜(ト)に対応している。そして、これ
らの図から、第16図、第20図に示す基本動作を実現
するには、単にパラメータP8、P7のみを変更すれば
よいことが容易に解るであろう。このように、第3図に
示す楽音信号形成回路2は、パラメータP6およびP7
を変更するだけで、種々の周波数変調式に基づく楽音信
号を形成することができる。ところで、上述した例にお
いては、いずれの場合もlフレームPR(タイムスロツ
)TS<0>〜<31>)が楽音信号形成の基本単位で
あり、また、1つの楽音信号系列におけるタイムスロッ
トTSの数が「2」であったが、この実施例は2フレー
ムPRを楽音信号形成の基本単位とし、1つの楽音信号
系列におけるタイムスロットTSの数を「4」として楽
音信号GDを形成することも可能である。そして−1こ
れにより更に多彩な楽音信号GDを形成することができ
る。
第24図はこの場合の一例を示す基本動作図である。こ
の図に示す動作を実現するには、第25図に示すタイミ
ングにおいて、位相角データ21、ω。t1振幅データ
A (t)、変調指数データI(1)、パラメータP8
、P7等を第3図の対応する各構成要素へ供給すること
が必要である。また、第26図はこの場合の動作説明図
である。
なお、第25図において符号ffllSmtは各々第2
6図における位相角データ+4n+t、 鴫ttを示し
、符号C8、C7は各々第26図における位相角データ
t4 、 t 、ω。己を示し、符号Ia〜Icは各々
第26図における変調指数データI(t)’a〜I(t
)’cを示し、また、符号Aは第26図における振幅デ
ータA (t)を示している。
また、この2フレームPRを基本単位とする楽音信号形
成は単音モードの場合のみ行なわれ、複音モードの場合
は行なわれない。
以下、第25図、第26図を参照し、第24図に示す動
作を実行する場合の楽音信号形成回路2の動作を説明す
る。
まず、第25図(イ)に示す第1フレームFRIのタイ
ムスロットTS<0>において、位相角データ% l 
t (同図(ロ))が加算器52のB入力端へ供給され
ると、加算器52から、 峰、t+ Y 但し、Y:シフト&ゲート回路53の出方なる値が出力
され、演算ブロック58へ供給される。一方、同タイム
スロット’rs<o>において、エンベロープデータ発
生回路4は変調指数データI(t)’aを演算ブロック
58へ出力している(第25図(ハ))。この結果、第
1フレームFRIのタイムスロットT S < 16>
において、演算ブロック58から、 1(t)a 5in(z+t+ Y) なる値となり、この値にSが乗算されて加算器52のA
入力端へ供給される。このタイムスロットT S < 
18>においては、加算器52のB入力端へは位相角デ
ータ 蟻1tが供給されている。したがって、加算器52から
、 ωc+t+ 31(t)a 5in(z+t+ Y)な
る値が出力され、演算ブロック58へ供給される。この
時、演算ブロック58にはタイムスロットTく16〉の
変調指数データI (t)bが供給されている。この結
果、第2フレームPR2のタイムスロットTS<0>に
おいて、演算ブロック58から、 1(t)b 5in(q+t+5−1(t)a 5in
(z+t+Y))なる値が出力される。この演算ブロッ
ク58から出力された値は、シフトレジスタ62に読込
まれ、次のタイムスロットTS、すなわち、第2フレー
ムPR2のタイムスロットTS< 1 >においてセレ
クタ63の入力端子■1へ供給される。この第2フレー
ムFR2のタイムスロットTS< 1 >においてセレ
クタ63へはパラメータP、=1が供給されており、ま
た、シフト&ゲート回路53へはパラメータP8=1〜
5か供給されている。したがって、セレクタ63の入力
端子■1へ供給された値は同セレクタ63を介してシフ
ト&ゲート回路53へ供給され、ここで、Sが乗算サレ
、S・■(t)b 5in(z+t+ S・I(t)a
 5in(ccH+t+Y)) = X・・・・・・(
2) なる値として、加算器52のへ入力端へ供給される。こ
の時、加算器52のB入力端へは位相角データ% t 
tが供給されている。したがって、演算ブロック58へ
、 →tt+X なる値が供給される。この時、演算ブロック58へは第
2フレームPRのタイムスロットTS<1>の変調指数
データI(t)’eが供給されている。この結果、第2
フレームFRのタイムスロット、TS<t7>において
、演算ブロック58から、1(t)c 5in(q、t
+X) なる値が出力される。ところで、このタイムスロツ) 
T S < 17>において、セレクタ63へはパラメ
ータP、=0が供給され、また、シフト及ゲート回路5
3へはパラメータP、=1〜5が供給されている。この
結果、演算ブロック58の出力は、セレクタ63を介し
てシフト及ゲート回路53へ供給され、ここで、Sが乗
算され、 5i(t)c 5in(q、t+X) なる値として加算器52のA入力端へ供給される。
また、この第2フレームFR2のタイムスロットT S
 < 17>においては、加算器52のB入力端へは、
位相角データ娩、tが供給されている。したがって、演
算ブロック58へ、 ω<Htt+ S−1(t)c 5in(ω。tt+ 
X)なる値が供給される。またこの時、演算ブロック5
8へは第2フレームPR2のタイムスロットTS<17
>の振幅データA (t)’が供給されている。
この結果、第3フレームFR3のタイムスロットTS<
1>において、演算ブロック58から、A(t) 5i
n(qtt+5i(t)c 5in(ztt+X))な
る値が出力される。この値は同タイムスロットTS<1
>において、アンドゲート74から出力される累算信号
H(第25図(へ)参照)によってAC066に累算さ
れる。
以上が第1楽音信号系列における楽音形成演算の過程で
ある。これと全く同様の過程が第2楽音信号系列、すな
わち、第1フレームFR1のタイムスロットTS<2>
、<18〉、第2フレームFR2のタイムスロットTS
<3>、〈19〉によって行なわれ、その演算結果が第
3フレームのタイムスロットTS<3>においてAC0
66に累算される。そして、これら第1、第2楽音信号
系列において形成された楽音信号の累算値が、第3フレ
ームのタイムスロットTS<4>において出力されるロ
ード信号LD(第25図(ト)参照)によってレジスタ
67へ読込まれ、また、第3フレームFRのタイムスロ
ットTS<5>において出力されるクリア信号OCRに
よって、ACC66がクリアされる。レジスタ67に読
込まれた累算値は楽音信号CDとしてサウンドシステム
69へ供給され、ここで楽音として発音される。
このように、2フレームFRを基本単位とする楽音信号
形成においては、 E(t)= A(t)sin(qtt+ 5−I(t)
c 5in(ztt+ X))X= 31(t)b 5
in(q+t+5l(t)a 5in(Qtt+ Y)
)・・・・・・(3) なる周波数変調式に基づいて1系列の楽音信号が形成さ
れる。ここで、この第(3)式におけるYは、タイムス
ロットTS<0>、<2>においてパラメータP、が「
16」となっていることから明らかなように、16タイ
ムスロツト前のタイムスロットTSにおける演算ブロッ
ク58の出力である。
すなわち、Yは次の様に表わすことができる。
Y = 1(t)a 5in(H+t+ y+)Y、=
 1(t)a 5in(q+t+ Y*)Y2= I(
t)a 5in(z+t+ Y3)ところで、単音モー
ドにおいては、前述したようにタイムスロットTS<O
>〜く3〉において、オアゲート71からパルス信号が
出力される。すなわち、オアゲート71の出力は、第2
5図(へ)において破線にて示すパルス信号および実線
にて示すパルス信号を共に含むものとなる。しかし、破
線によって示すパルス信号が出力されるタイミングにお
いては、2フレームPRを基本単位とする楽音形成演算
の場合、平均化回路57の出力は演算途中のデータであ
るので、AC066への累算を禁止しなければならない
。したがって、破線で示すパルス信号を回路上除去する
ことが必要となる。このために設けられたものが、第3
図におけるシフトレジスタ65、インバータ77および
アンドゲート74である。
すなわち、例えば第1フレームFRIのタイムスロット
TS< 1 >においてセレクタ63ヘパラメータP7
=1が供給され、これにより、同タイムスロットTS<
 1 >においてセレクタ63の端子Qから“l”信号
が出力されると、この“1”信号がクロックパルスφの
31周期後、すなわち、第2フレームFR2のタイムス
ロットTS<O>において、シフトレジスタ65から出
力される。この結果、第2フレームFR2のタイムスロ
ットTS<O>においてインバータ77の出力が“0″
信号となり、したがってアンドゲート74が閉状態とな
り、同タイムスロットTS<O>における破線のパルス
信号(第25図(へ)参照)が除去される。
同様に、第1フレームFRIのタイムスロットTSく3
〉においてセレクタ63の端子Qから1”信号が出力さ
れると、第2フレームFR2のタイムスロットTS<2
>における破線のパルス信号が除去される。
なお、第1図〜第5図に示す電子オルガンにおいては、
複音モードの場合の2系列、単音モードの場合(2フレ
一ム基本単位の場合を除く)に4系列によって1キーに
対応する楽音信号を形成したが、楽音信号系列の数を2
倍、3倍等に増やせば更に多彩な楽音信号を形成するこ
とができる。勿論、!系列のみであってもよいことは言
うまでもない。
また、上記実施例では、楽音信号を周波数変調式に基づ
いて形成するようにしたが、周波数変調式に限らず他の
楽音形成演算式を用いて楽音信号を形成するようにして
もよい。
以上説明したように、この発明によれば、簡単な構成で
かつ比較的低速な演算スピードで、複数の楽音信号を任
意の演算式に基づき同時に形成することができるという
効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による電子オルガンの全体
構成を示すブロック図、第2図〜第5図は各々、同電子
オルガンにおける位相角データ発生回路1、楽音信号形
成回路2、パラメータ発生回路3、エンベロープデータ
発生回路4の詳細を示すブロック図、第6図(イ)〜(
ホ)は、タイムスロットTS、チャンネルタイミング、
楽音信号系列を説明するためのタイミングチャート、第
7図は第4図におけるパラメータレジスタ32の記憶内
容を説明するための図、第8図(イ)はキーオン信号K
ONを示す図、同図(ロ)、(ハ)は振幅データA(D
+および変調指数データi (t)、の変化を示す波形
図、第9図は第5図に示すパラメータレジスタ33の記
憶内容を説明するための図、第10図は第5図に示す増
減分値発生回路43の動作を説明するための図、第11
図は第3図に示す平均化回路57の動作を説明するため
の図、第12図〜第15図は各々第1の周波数変調式に
基づいて楽音信号を形成する場合における楽音信号形成
回路2の動作を説明する場合における楽音信号形成回路
2の動作を説明するための図であり、第12図は複音モ
ードの場合のタイミングチャート、第13図は単音モー
ドの場合のタイミングチャート、第14図は基本動作図
、第15図は動作説明図、第16〜第19図は各々第2
の周波数変調式に基づいて楽音信号を形成する場合にお
ける楽音信号形成回路2の動作を説明するための図であ
り、第16図は基本動作図、第17図は複音モードの場
合のタイミングチャート、第18図は単音モードの場合
のタイミングチャート、第19図は動作説明図、第20
図〜第23図は第3の周波数変調式に基づいて楽音信号
を形成する場合における楽音信号形成回路2の動作を説
明するための図であり、第20図は基本動作図、第21
図は複音モードの場合のタイミングチャート、第22図
は単音モードの場合のタイミングチャート、第23図は
動作説明図、第24〜第26図は第4の周波数変調式に
基づいて楽音信号を形成する場合における楽音信号形成
回路2の動作を説明するための図であり、第24図は基
本動作図、第25図はタイミングチャ−ト、第26図は
動作説明図である。 1・・・・・・位相角データ発生回路、2・・・・・・
楽音信号形成回路、3・・・・・・パラメータ発生回路
、27・・・・・・音色設定部、TS・・・・・・タイ
ムスロット。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(a)少なくとも第1の演算式に基づく第1の楽
    音形成演算と第2の演算式に基づく第2の楽音形成演算
    を実行することにより1つの楽音信号を形成するように
    した電子楽器において、 (b)単音を発生するか、複音を発生するかを指示する
    単音/複音指示手段と、 (c)周期的に繰返す複数の時分割楽音演算タイムスロ
    ットにおいて形成すべき楽音を示すキー情報を出力する
    ものであって、前記単音/複音指示手段によって単音が
    指示された場合は1つの楽音を示すキー情報を出力し、
    複音が指示された場合は複数の楽音を各タイムスロット
    にそれぞれ割り当てて各楽音を示すキー情報を各タイム
    スロットに同期して出力するキー情報発生手段と、 (d)前記各タイムスロットが一巡して繰り返す少なく
    とも2周期を1単位として各タイムスロット毎に前記キ
    ー情報発生手段から出力されるキー情報に対応する楽音
    信号を形成する演算手段であって、第1の周期における
    各タイムスロットでは前記第1の演算式に基づいて第1
    の楽音形成演算を行い、この演算結果を前記各タイムス
    ロットが一巡する1周期の間保持して次の第2の周期の
    各タイムスロットではこの第1の演算結果を用いて前記
    第2の演算式に基づく第2の楽音形成演算を行う演算手
    段と、 (e)前記演算手段に対して前記第1の楽音形成演算ま
    たは前記第2の楽音形成演算を実行させるためのパラメ
    ータを発生するものであって、前記第1の周期に同期し
    て前記第1の楽音形成演算のために必要なパラメータを
    発生し、前記第2の周期に同期して前記第2の楽音形成
    演算のために必要なパラメータを発生するパラメータ発
    生手段と、を具備してなる電子楽器。
  2. (2)(a)N(正の整数)回の楽音形成演算を実行す
    ることによって1つの楽音信号を形成する電子楽器にお
    いて、 (b)周期的に繰返す複数の時分割楽音演算タイムスロ
    ットに対して発生すべき複数の各楽音信号の形成をそれ
    ぞれ割当て、前記各タイムスロットにおいて形成すべき
    楽音信号を示すキー情報を各タイムスロットに同期して
    発生するキー情報発生手段と、 (c)上記楽音形成演算回数Nの変更に対応して各楽音
    信号の形成の際に使用するタイムスロット数を指示する
    指示手段と、 (d)前記各タイムスロットが一巡して繰り返すN周期
    を1単位として各タイムスロット毎に前記キー情報発生
    手段から発生されるキー情報に対応する楽音信号を、前
    記指示手段が指示するタイムスロット数を使用して形成
    する演算手段であって、第1の周期における各タイムス
    ロットでは第1の楽音形成演算を行い、この演算結果を
    前記各タイムスロットが一巡する1周期の間保持して次
    の第2の周期の各タイムスロットではこの第1の楽音形
    成演算結果を用いて第2の音楽形成演算を行い、以下同
    様の過程で第Nまでの楽音形成演算を行う演算手段と、 (e)前記演算手段に対してパラメータを発生するもの
    であって、前記第1の周期に同期して前記第1の楽音形
    成演算のために必要なパラメータを発生し、前記第2の
    周期に同期して前記第2の楽音形成演算のために必要な
    パラメータを発生し、以下同様にして第Nまでの楽音形
    成演算のために必要なパラメータを発生するパラメータ
    発生手段と、 を具備してなる電子楽器。
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