JPH0121515B2

JPH0121515B2 -

Info

Publication number: JPH0121515B2
Application number: JP53115120A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Chibana
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1978-09-21
Filing date: 1978-09-21
Publication date: 1989-04-21
Also published as: JPS5543510A; US4227433A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、波形メモリに記憶した楽音波形の
各サンプル点振幅データを順次読み出すことによ
り楽音信号を発生する楽音信号発生装置の改良に
関するもので、特に小現模構成で種々の音色の楽
音信号を発生できるようにした楽音信号発生置に
関するものである。Ａ従来技術とその欠点周多のように、波形メモリ読出し方式の楽音信
号発生装置は、波形メモリに記憶した楽音波形の
各サンプル点に関する振幅データを発生すべき楽
音信号の音高に対応した速度で順次読出すことに
よつて楽音信号を発生するようにしたものであ
る。この場合、波形メモリの記憶波形は特定の音
色に対応するものであるため、発生される楽音信
号の音色を種々の音色に切換えることは不可能と
なつている。このような問題点を解決するために、それぞれ
異なる音色に対応する楽音波形を記憶した波形メ
モリを複数個準備しておき、これらの波形メモリ
を切換えて使用し、種々の音色の楽音信号を発生
させることが考えられる。しかし、複数個の波形
メモリを予め準備しておくということは、コスト
的にも、また構成規模の上からも好ましくなく、
さらに場合によつては使用しない波形メモリも生
じることもあり好ましくない。そこで、従来において、波形メモリとして書換
え可能なRAM（ランダム・アクセス・メモリ）
を使用し、このRAMからなる波形メモリに所望
の音色の楽音波形を書込み、この書込んだ内容を
順次読み出して楽音信号を発生するようにした楽
音信号発生装置が提案されている（特開昭52−
27621号、特公昭52−36406号、特開昭51−57430
号、特開昭51−78219号、特開昭52−132819号）。ところで、このような楽音波形書換え方式の楽
音信号発生装置では、波形メモリの記憶内容を新
たに発生すべき楽音波形に書換える際、その書換
えを急激に行うと、この書換え時にクリツク状の
雑音が発生し、聴者に不快感を与えてしまう。こ
の点を解決するために、例えば特開昭52−132819
号公報に開示されている電子楽器では、現楽音波
形から新楽音波形への書換え時にクリツク状の雑
音を除去するための補間を施すようにしている。
つまり、２系列の楽音発生系を用意し、現楽音波
形から新楽音波形への書換え時に、一方の楽音発
生系では現楽音波形の振幅値に順次小さくなる数
値を乗算し、他方の楽音発生系では新楽音波形の
振幅値に順次大きくなる数値を乗算し、これらの
乗算値出力の加算結果を楽音波形信号として出力
し、楽音波形の書換えをスムーズに行うようにし
ている。しかし、このように２系列の楽音発生系
において複数の乗算器を用いて楽音波形の書換え
を行うようにすると、回路構成が大規模、かつコ
スト高になると共に、また乗算のための演算時間
が長くなり、さらにこの演算（乗算）処理を行う
ための種々のタイミングパルスの発生回路を２系
列分必要とし、回路構成が大規模化してしまうと
いう欠点を有する。Ｂこの発明の目的及び概要説明この発明は上述した従来の波形メモリ読出し方
式の楽音信号発生装置の欠点に鑑みなされたもの
で、その目的は波形メモリの記憶内容を新楽音波
形に書換える際、複数の乗算器を用いずその書換
えを滑らかに行い、小規模構成で種々の音色の楽
音信号を発生し得るようにした楽音信号発生装置
を提供することである。かかる問題点を解決するためこの発明において
は、波形メモリ１５に記憶した第１の楽音波形の
各サンプル点に関する第１の振幅データを所定の
速度で順次読み出して楽音信号を発生する楽音信
号発生装置において、第１の楽音波形の次に発生
すべき第２の楽音波形の各サンプル点に関する第
２の振幅データを目標値振幅データとして発生す
る目標波形データ発生手段１７，１８，９と、波
形メモリの読出し出力と波形書換え時の変化幅を
示す所定値とを各サンプル点ごとに加算モード又
は減算モードで演算動作する演算手段２３，２
４，２５，２６と、演算手段による演算結果を新
たな振幅データとして波形メモリの当該サンプル
点に関する記憶内容を書換える書換え制御手段１
６，１１，６と、波形メモリ及び目標波形データ
発生手段から出力されるそれぞれ対応するサンプ
ル点の第１及び第２の振幅データの大小関係に基
づいて、第１の振幅データが第２の振幅データよ
り小さいとき演算手段を加算モードに制御し、又
は第１の振幅データが第２の振幅データより大き
いとき演算手段を減算モードに制御し、又は第１
の振幅データが第２の振幅データとほぼ一致した
とき演算手段を加算演算及び減算演算のいずれも
演算させないモードに制御することにより、新た
な振幅データの値を所定値に対応する変化幅で増
大又は減少させて第１の振幅データを第２の振幅
データに近づけて行くと共に、第１の振幅データ
が第２の振幅データと一致したときその後第１の
振幅データを当該一致した値に保持する制御手段
２０，２２とを具え、波形形状が第１の楽音波形
から第２の楽音波形に向かつて変化する楽音信号
を発生するようにする。このようにしてこの発明においては、現楽音波
形データを形成する手段として波形メモリを設
け、当該現楽音波形を波形メモリから読出す際に
これを演算手段において変化幅を表す所定値と加
減演算することによつて増大又は減少させ、この
加減演算によつて得られる振幅データを波形メモ
リにフイードバツクして新たな現楽音波形として
波形メモリに書込む。そして、加減演算の仕方
は、波形メモリから読出された現楽音波形データ
と、目標波形データ発生手段から出力された目標
となる楽音波形データとの大小関係に応じて選択
され、かつこの加減演算は両者が一致するまで続
けられる。以下、図面を用いてこの発明による楽音信号発
生装置を詳細に説明する。Ｃこの実施例の構成および動作説明 (1) この実施例の構成説明第１図はこの発明による楽音信号発生装置を
用いた電子楽器の一実施例を示すブロツク図で
ある。同図において、１は鍵盤部に設けられた
キースイツチ回路であつて、鍵盤部の各鍵に対
応したキースイツチを有し、ある鍵が押鍵され
ると対応するキースイツチが動作し、その出力
線に論理“１”の鍵情報KDを出力すると共
に、いずれかの鍵が押鍵されたことを示す短い
パルス幅のキーオンパルスKONPを出力する。
２は一定周期のクロツクパルスφを出力するク
ロツク発振器、３はクロツクパルスφを反転し
て反転クロツクパルスを出力するインバー
タ、４は発生楽音の音色を設定する音色設定器
であつて、設定音色に対応する音色設定信号
TS（複数ビツト）を出力する。５はキーオンパ
ルスKONPによつてリセツトされた後、クロ
ツクパルスφを順次カウントしてそのカウント
値をタイマ信号Ｔとして出力するタイマ回路、
６は各アドレスに各鍵の音高に対応した周波数
ナンバＲを記憶している周波数ナンバメモリ
（図示せず）から鍵情報KDに対応した周波数
ナンバＲを読み出し、この読み出した周波数ナ
ンバＲをクロツクパルスφの発生毎に順次累算
してその累算値qR（ｑ：１、２、３…）を後述
する波形メモリ１５に対して現在発生させよう
としている現楽音波形を読み出すためのアドレ
ス信号UAとして出力するアドレス信号発生回
路、７は各アドレスに楽音波形計算用のパラメ
ータ情報Ｐ１を記憶しているパラメータメモリ
（＃１）であつて、音色設定信号TSによつてア
ドレスされてその記憶内容が読み出される。８
はタイマ回路５から出力されるマイマ信号Ｔに
対応したメモリブロツクを有し、その各メモリ
ブロツクの各アドレスに後述するバツフアメモ
リ装置１７から波形メモリ１５への新楽音波形
の書換え速度を修正する書換え速度修正情報
CR、楽音波形計算用の時間変化するパラメー
タ情報PT、および後述する楽音波形発生回路
（WSG）９において、新楽音波形の計算終了後
その新楽音波形のデータ（サンプル点振幅値）
をバツフアメモリ装置１７へ転送するまでの待
時間（すなわち波形メモリ１５に対する楽音波
形書換え時点）を示す待時間情報WTをコード
化して記憶しているパラメータメモリ（＃２）
であつて、これらの書換え速度修正情報CR、
楽音波形計算用のパラメータ情報PTおよび待
時間情報WTは各メモリブロツク毎に異なつた
値として記憶されている。そして、このパラメ
ータメモリ（＃２）８はタイマ信号Ｔおよび音
色設定信号TSによつてアドレスされることに
よつてその記憶内容（CR、PT、WT）が読み
出されパラメータ情報Ｐ２として出力される。
従つて、このパラメータメモリ（＃２）８から
出力されるパラメータ情報Ｐ２はタイマ信号Ｔ
の変化に対応して時間的に内容が変化するもの
となる。なお、書換え速度修正情報CRはデシ
ベル値で表現されている。つまり対数化されて
いる。ここでパラメータメモリ（＃１）７から
出力される楽音波形計算用のパラメータ情報Ｐ
１は、算出する楽音波形の基本的波形形状を音
色設定信号TSの示す設定音色に対応して決定
するための情報であり、一方パラメータメモリ
（＃２）８から出力される楽音波形計算用の時
間変化するパラメータ情報PTは上記楽音波形
の形状を時間的に微妙に変化させたり、上記楽
音波形の振幅を時間的に変化させるための情報
である。９はキーオンパルスKONPでリセツ
トされた後、上記パラメータ情報Ｐ１，Ｐ２に
基づいて楽音波形のサンプル点振幅値を計算し
て求め、そのサンプル点振幅値を新楽音波形デ
ータNDとして出力する楽音波形発生回路
（WSG）であつて、データNDとともにそのデ
ータNDの記憶アドレスを示すアドレス信号
NAと、書込みパルスWP（論理“１”）および
計算終了信号CFを出力する。また、押鍵直後
の第１回目の新楽音波形データNDの計算終了
時にはその終了時点から波形メモリ１５および
バツフアメモリ装置１７に対して新楽音波形デ
ータNDの書込みが完了するまでの間常時
“１”となるイニシヤル信号IZを出力する。さ
らに、パラメータ情報Ｐ２に含まれている書換
え速度修正情報CRも出力する。このように、
このWSG９はパラメータ情報Ｐ１，Ｐ２に基
づいて新楽音波形を算出するものであるが、そ
の計算過程を時間的に示すと第２図に示すよう
なものとなる。この点に関する説明は後の動作
説明のところで詳述する。１０はWSG９から出力される計算終了信号
CFをクロツク入力とし、キーオンパルス
KONPをリセツト入力とするＪ−Ｋタイプの
フリツプフロツプ（FF）であつて、その非反
転出力(1)を後述するバツフアメモリ装置１７の
バツフアメモリBM２に対しライトモード信号
Ｑとして出力し、反転出力（０）をバツフアメ
モリBM１に対しライトモード信号として出
力し、キーオンパルスKONPによるリセツト
状態ではライトモード信号Ｑは“０”となる。１１はWSG９から出力されるイニシヤル信
号IZが“１”のときＢ側入力に入力されている
WSG９からのアドレス信号NAをセレクトし
て出力し、イニシヤル信号IZが“０”のときＡ
側入力に入力されているアドレス信号発生回路
６からのアドレス信号UAをセレクトして出力
するセレクタ、１２はオアゲート１３を介して
入力されるライトモード信号あるいはイニシ
ヤル信号IZのいずれかが“１”のときＡ側入力
に入力されているアドレス信号NAをセレクト
して出力し、ライトモード信号およびイニシ
ヤル信号IZの両方とも“０”のときにはＢ側入
力に入力されているアドレス信号UAをセレク
トして出力するセレクタ、１４はライトモード
信号Ｑが“１”のときＡ側入力に入力されてい
るアドレス信号NAをセレクトして出力し、ラ
イトモード信号Ｑが“０”のときＢ側入力に入
力されているアドレス信号UAをセレクトして
出力するセレクタ、１５はリード・ライト制御
端子（Ｒ／Ｗ）が“１”のときリードモード、
“０”のときライトモードとなり、発生させよ
うとする楽音波形一周期のサンプル点振幅値の
読出し、書込みがセレクタ１１からのアドレス
信号UAまたはNAで指定されるメモリアドレ
スで行なわれる波形メモリであつて、書込時の
データ入力は後述するセレクタ２７から供給さ
れる。１６は波形メモリ１５のリード・ライト
を制御するリード・ライト制御回路であつて、
書込みパルスWPをインバータ１６ａによつて
反転した反転書込みパルスが“１”で、か
つイニシヤル信号IZが“１”のときアンド条件
が成立して“１”信号を送出するアンドゲート
１６ｂと、イニシヤル信号IZをインバータ１６
ｃによつて反転した反転イニシヤル信号が
“１”で、かつ反転クロツクパルスが“１”
のときアンド条件が成立して“１”信号を出力
するアンドゲート１６ｄと、アンドゲート１６
ｂおよび１６ｄの“１”信号をオア入力として
そのオア出力（“１”信号）を波形メモリ１５
に対してリード・ライト制御信号RWとして出
力するオアゲート１６ｅとを備えている。この
場合、波形メモリ１５はそのリード・ライト制
御端子（Ｒ／Ｗ）が“１”信号のときリードモ
ードとなるものであるため、第３図のタイムチ
ヤートに示すようにアンドゲート１６ｂおよび
１６ｄの一方のアンド条件が成立すると波形メ
モリ１５はリードモード、両方のアンド条件が
不成立になるとライトモードとなり、書込みパ
ルスWPまたはクロツクパルスφの1/2周期毎
にモードが交互に変化するものとなる。つま
り、波形メモリ１５においては、以前に書込ま
れた内容が書込みパルスWPまたはクロツクパ
ルスφの“０”信号区間で読み出され、次の
“１”信号区間においてこの時内容が読み出さ
れたメモリアドレスに新たに発生すべき楽音波
形のデータが書込まれるという動作が行なわれ
ている。この場合、新たに発生すべき楽音波形
のデータとは、後述するセレクタ２７から入力
されるものであり、押鍵直後の最初の楽音波形
データはWSG９からセレクタ２７を介して与
えられ、第２回目以降についてはバツフアメモ
リ装置１７に一時記憶された新楽音波形データ
NDと現在発生している現楽音波形データUD
との振幅差に基づいて現楽音波形データUDを
修正した修正楽音波形データSDがセレクタ２
７を介して与えられる。１７はWSG９で算出された新楽音波形デー
タNDを一時記憶するバツフアメモリ装置であ
つて、一方がリードモードの時は他方がライト
モードとなる２個のバツフアメモリBM１と
BM２とを備えている。バツフアメモリBM１
はオアゲート１７ａを介してリード・ライト制
御端子（Ｒ／Ｗ）に入力される信号が“１”の
とき、すなわちアンドゲート１７ｂに入力され
ているイニシヤル信号IZが“１”で、かつ書込
みパルスWPが“１”のとき、またはアンドゲ
ート１７ｃに入力されているライトモード信号
Ｑが“１”でかつ書込みパルスWPが“１”の
ときのいずれかでライトモードとなるように構
成されている。そして、このメモリBM１の書
込みデータ入力端子（DI）にはWSG９から出
力される新楽音波形データNDが入力されるよ
うになつており、アドレス信号入力端子
（ADR）にはセレクタ１２から出力されるアド
レス信号UAまたはNAが入力されるようにな
つている。一方、バツフアメモリBM２は、メ
モリBM１同様、オアゲート１７ｄを介してそ
のリード・ライト制御端子（Ｒ／Ｗ）に入力さ
れる信号が“１”のとき、すなわちアンドゲー
ト１７ｅに入力されているイニシヤル信号IZが
“１”でかつ書込みパルスWPが“１”のとき、
またはアンドゲート１７ｆに入力されているラ
イトモード信号Ｑが“１”でかつ書込みパルス
WPが“１”のときのいずれかでライトモード
となるように構成されている。そして、このメ
モリBM２の書込みデータ入力端子（DI）には
WSG９から出力される新楽音波形データND
が入力されるようになつており、アドレス信号
入力端子（ADR）にはセレクタ１４から出力
されるアドレス信号UAまたはNAが入力され
るようになつている。従つて、このバツフアメ
モリ装置１７は、イニシヤル信号IZが“１”の
ときには両方のバツフアメモリBM１，BM２
に対してアドレス信号NAで指定されるメモリ
アドレスに新楽音波形データNDの書込みが行
なわれ、イニシヤル信号IZが“０”となつた以
降においてはライトモード信号Ｑが“１”のと
きバツフアメモリBM２はライトモードで、一
方のバツフアメモリBM１はリードモードとな
り、ライトモード信号Ｑが“０”になるとこれ
らバツフアメモリBM１，BM２のモードが逆
になる。つまり、このバツフアメモリ装置１７
においては、WSG９による第１回目の新楽音
波形データNDの書込み終了以降では、バツフ
アメモリBM１とBM２とで新楽音波形データ
NDの書込み、読出しが交互に繰り返されてい
ることになる。１８はライトモード信号Ｑが“１”のときＡ
側入力に入力されているバツフアメモリBM１
からの読み出しデータ出力をセレクトし、ライ
トモード信号Ｑが“０”のときＢ側入力に入力
されているバツフアメモリBM２からの読み出
しデータ出力をセレクトして出力するセレク
タ、１９は波形メモリ１５から読み出される今
現在発生しようとしている現楽音波形データ
UDを反転クロツクパルスが“１”のときラ
ツチするラツチ回路、２０は現楽音波形データ
UDとセレクタ１８からセレクトされて出力さ
れる新楽音波形データNDとの振幅差を演算し
て差情報Ｓを出力する減算回路であつて、減算
器２０ａと、差情報Ｓが「０」（UD＝ND）に
なつたとき一致信号（“０”）を出力するオ
アゲート２０ｂとを備え、減算器２０ａは
「ND−UD＞０」のとき論理“０”、「ND−UD
＜０」のとき論理“１”となる符号信号SBを
出力する。２１はWSG９から出力される書換え速度修
正情報CRを次の新たな楽音波形データNDの
計算終了時まで一時記憶しておく一時記憶回路
であつて、計算終了信号CFが“１”のときＢ
側入力に入力されているWSG９からの書換え
速度修正情報CRをセレクトし、計算終了信号
CFが“０”のときレジスタ２１ｂの出力をセ
レクトして出力するセレクタ２１ａと、セレク
タ２１ａの出力をクロツクパルスφでセツトす
るレジスタ２１ｂとを備えている。２２は減算
回路２０から出力される差情報Ｓおよび一時記
憶回路２１から出力される書換え速度修正情報
CRに対応した周期の波形書換え信号CAを出力
する書換え信号発生回路であつて、差情報Ｓを
対数値log Ｓに変換する対数変換器２２ａと、
対数化差情報log Ｓと書換え速度修正情報CR
とを加算してその加算値を書換え速度情報Ｌと
して出力する加算器２２ｂと、書換え速度情報
Ｌに対応した周期の波形書換え信号CAを出力
する書換え信号発生器（TPG）２２ｃとを備
えている。この場合、書換え速度情報Ｌは例えば７ビツ
トで構成され、その各ビツトは次の第１表に示
すようにデシベル値に対応して重み付けされて
いる。そして、この書換え信号発生回路２２の
うちTPG２２ｃはその一例を第４図に示すよ
うに、デシベル値に対応して重み付けされた７
ビツトの書換え速度情報Ｌに対応した周期の波
形書換え信号CAが出力されるように構成され
ている。

【表】第４図において、２２０は書換え速度情報Ｌ
のうち6dB以上のデシベル値に相当する上位４
ビツトの組合せで指定された周期のタイミング
パルスPdを出力するタイミングパルス発生回
路であつて、クロツクパルスφをカウントして
その出力から2⁰・φ、2¹・φ、2²・φ…2¹⁵・φ
の合計16種類のパルス周期をもつたパルス信号
P₀（2⁰・φに対応）〜P₁₅（2¹⁵・φに対応）を出
力する16ビツトのバイナリイカウンタ２２１
と、バイナリイカウンタ２２１から出力される
パルス信号P₀〜P₁₅のうち書換え速度情報Ｌの
上位４ビツトの組合せで指定された１つをセレ
クトして出力するセレクタ２２２と、セレクタ
２２２からセレクト出力されたパルス信号
（P₀〜P₁₅のうちの１つ）をクロツクパルスφの
立上りでラツチするフリツプフロツプ２２３
と、フリツプフロツプ２２３の反転出力（）
とセレクタ２２２のセレクト出力の一致をとつ
て出力するアンドゲート２２４とを備え、フリ
ツプフロツプ２２３およびアンドゲート２２４
はセレクタ２２２から出力されるパルス信号
（P₀〜P₁₅）の立上りを微分する微分回路を構成
している。従つて、このタイミングパルス発生
回路２２０からは書換え速度情報Ｌの上位４ビ
ツトの組合せで指定された周期で、かつクロツ
クパルスφと同一パルス幅のタイミングパルス
Pdが出力される。そして、そのタイミングパ
ルスPdの周期は書換え速度情報Ｌの上位４ビ
ツトで示される値が大きくなる程短くなる。つ
まり、書換え速度情報Ｌの値が大きくなる程周
波数の高いタイミングパルスとなり、その周期
の変化はリニア値に換算すると、１倍、２倍、
４倍、８倍…という具合に指数関数的に変化す
るものとなる。因に、デシベル値及びリニア値
の間には、次式〔デシベル値〕＝20log₁₀〔リニア値〕
………(1) の関係がある。従つて、デシベル値でなる書換
え速度情報Ｌの上位４ビツトの値が１倍、２
倍、３倍、４倍…のように変化したとき、(1)式
によつて換算したリニア値は１倍、２倍、４
倍、８倍…のように指数関数的に変化する。２
２５は書換え速度情報Ｌの下位３ビツトのさら
にその上位ビツトに常時“１”を加えて４ビツ
トとした情報をタイミングパルスPdの発生毎
に通過させるゲートである。ここで、書換え速
度情報Ｌの下位３ビツトのさらにその上位ビツ
トに常時“１”を加えている理由は、その下位
３ビツトで示される値をほぼリニアに変化する
疑似リニア情報に変換するためである。すなわ
ち、書換え速度情報Ｌは前述のように各ビツト
がデシベル値に対応して重み付けされている。
従つて、下位３ビツトで示される値をリニアで
表現すれば2^1/2（3dB）、2^1/4（1.5dB）、2^1/8
（0.75dB）という具合になる。従つて、このよ
うに指数関数的に変化する値をリニアに変化す
る値に変化するためには、この下位３ビツトの
上位ビツトに“１”（2゜）を加えると、次の第
２表で示すようにほぼリニアに変化する値とす
ることができる。因に、第２表の「情報Ｌの下
位３ビツト」の欄の値（すなわちデシベル値）
を(1)式によつてリニア値に換算すると、「本来
のリニア情報」の欄に示すような10進数の値に
なる。これに対して、「擬似リニア情報」の欄
に示すように、３ビツトのデシベル値に対して
その最上位ビツト（MSB）に論理“１”デー
タを付加して４ビツトのデジタル値に置き換え
てみたとき、これを10進数に換算すると、当該
換算結果は「本来のリニア情報」の値と同様の
変化を呈する。従つて、「情報Ｌの下位３ビツ
ト」の値を「本来のリニア情報」に換算演算す
る代わりに、「擬似リニア情報」の欄に示すよ
うな簡略的な変換処理をしても、実用上十分な
精度の近似換算結果を得ることができる。以
下、書換え速度情報Ｌの下位３ビツトをリニア
化した疑似リニア情報をＦ値、書換え速度情報
Ｌの上位４ビツトで示される値をＰ値と呼ぶこ
とにする。

【表】２２６はゲート２２５からタイミングパルス
Pdの発生毎に入力されるＦ値を累算してその
出力から書換え速度情報Ｌに対応した周期の波
形書換え信号CAを出力するアキユムレータで
あり、ラツチ回路２２７にクロツクパルスが
“１”のときラツチされたＦ値の累算値qF
（ｑ：１、２、３…）とゲート２２５から出力
されるＦ値とを加算する加算器２２８と、加算
器２２８による加算値をアドレス信号UAで指
定されるメモリアドレスに記憶しておくバツフ
アメモリBM３とを備えている。バツフアメモ
リBM３は上述した波形メモリ１５およびバツ
フアメモリBM１，BM２と同一メモリアドレ
ス数を有するもので、リード・ライト制御端子
（Ｒ／Ｗ）が“１”信号のときリードモードと
なつて、該メモリBM３から読み出された内容
（qF）がラツチ回路２２７にラツチされる。こ
の場合、Ｆ値、すなわちこのＦ値の基礎となる
書換え速度情報Ｌは、アドレス信号UAで指定
された波形メモリ１５およびバツフアメモリ
BM１（またはBM２）から読み出された現楽
音波形のサンプル点振幅値と新楽音波形のサン
プル点振幅値との差情報Ｓに対応するものであ
るから、このアキユムレータ２２６のバツフア
メモリBM３には現楽音波形と新楽音波形のサ
ンプル点毎の振幅差情報に対応したＦ値が記憶
されることになる。そして、この記憶された各
サンプル点毎のＦ値は次の波形メモリ読出しサ
イクルにおいて同一サンプル点に対応する新た
なＦ値とタイミングパルスPdの発生周期で累
積される。この場合、タイミングパルスPdの
周期は前述のＰ値が大きい程周期が短いもので
あるから、現楽音波形と新楽音波形の各サンプ
ル点振幅値の差が大きい程Ｆ値の累算値qFの
増加していく割合が大きくなる。従つて、加算
器２２８のキヤリイ出力からは現楽音波形と新
楽音波形の各サンプル点振幅値の差が大きい
程、多くの頻度でキヤリイ信号が現われること
になる。しかもこの場合、タイミングパルス
Pdの周期がＰ値の変化に対して指数関数的に
変化するものであるため、このキヤリイ信号の
周期もＰ値の変化に対して指数関数的に変化す
る。換言すれば、この書換え信号発生器２２ｃ
においては、デシベル値で重み付けされた書換
え速度情報Ｌが、該情報Ｌをリニア化した値に
対応する周期の信号に変換されていることにな
る。従つて、このTPG２２ｃの加算器２２８
から出力されるキヤリイ信号を波形書換え信号
CAとすることにより、現楽音波形から新楽音
波形への変更の際、その振幅差の大きいサンプ
ル点では急速に変更が行なわれ、振幅値の小さ
いサンプル点ではゆつくりと変更が行なわれる
ものとなり、全体として楽音波形の変更を滑ら
かに行うことができる。次に第１図に戻り、２３は減算器２０ａから
出力される一致信号（一致のとき“０”）お
よび符号信号SBに基づいて、所定の定数値
「＋１」または「−１」をラツチ回路１９から
出力される現楽音波形のサンプル点振幅値に波
形書換え信号CAの周期で加算する加算器であ
つて、一致信号が“１”で符号信号SBが
“０”（ND−UD＞０）のとき、すなわち現楽
音波形データUDが新楽音波形データNDより
も小さいときにはアンドゲート２４の条件が成
立してその出力から加算器２３に「＋１」の加
算入力が波形書換え信号CAの発生毎に供給さ
れる。また、一致信号が“１”で符号信号
SBが“１”（ND−UD＜０）のとき、すなわ
ち現楽音波形データUDが新楽音波形データ
NDより大きいときにはアンドゲート２５の条
件が成立してその出力から加算器２３に「−
１」の加算入力が波形書換え信号CAの発生毎
に供給される。また、現楽音波形データUDと新楽音波形デ
ータNDが一致した値になると、一致信号
が“０”となりアンドゲート２４，２５はいず
れも不導通となる。このため、加算器２３はラ
ツチ回路１９から入力された現楽音波形データ
UDをそのまま出力する。なお、２６は符号信
号SBを反転するインバータである。２７はイニシヤル信号IZが“１”のときＢ側
入力に入力されているWSG９からの新楽音波
形データNDをセレクトし、イニシヤル信号IZ
が“０”のときには加算器２３から出力されて
いる現楽音波形データUDに「＋１」または
「−１」の値が加算された修正楽音波形データ
SDをセレクトし、このセレクト出力を波形メ
モリ１５のデータ入力端子（DI）に供給する
セレクタである。２８はラツチ回路１９から出力される現楽音
波形データUDを対応するアナログの楽音信号
に変換するＤ−Ａ変換器（DAC）、２９は
DAC２８から出力される楽音信号を楽音とし
て発音するサウンドシステムである。 (2) この実施例の動作説明以上のように構成された電子楽器において、
演奏者が音色設定器４によつて所望の音色設定
を行つた後、鍵盤部である鍵を押鍵すると、キ
ースイツチ回路１は押下鍵に対応した鍵情報
KDをアドレス信号発生回路６に出力するとと
もに、いずれかの鍵が押鍵されたことを示すキ
ーオンパルスKONPを出力する。すると、ア
ドレス信号発生回路６は鍵情報KDに対応した
周波数ナンバＲをクロツクパルスφの発生周期
で順次累算し、その累算値qRをアドレス信号
UAとして出力する。一方、タイマ回路５はキーオンパルス
KONPによつてリセツトされた後、クロツク
パルスφをカウントしそのカウント出力をタイ
マ信号Ｔ（第２図のT₁、T₂、…）としてパラメ
ータメモリ（＃２）８に出力する。また、音色
設定器４は演奏者による音色設定に対応した着
色設定信号TSをパラメータメモリ（＃１）７、
パラメータメモリ（＃２）８に出力する。する
と、パラメータメモリ（＃１）７からは音色設
定信号TSに対応したメモリアドレスに記憶さ
れている楽音波形計算用のパラメータ情報Ｐ１
が読み出され、一方のパラメータメモリ
（＃２）８からはタイマ信号Ｔに対応するメモ
リブロツクで、音色設定信号TSに対応するメ
モリアドレスに記憶されているパラメータ情報
Ｐ２（待時間情報WT、楽音波形計算用の時間
変化するパラメータ情報PT、書換え速度修正
情報CR）が読み出される。そして、これらの
パラメータ情報Ｐ１，Ｐ２はWSG９に入力さ
れ、このWSG９においてこれらの情報Ｐ１，
Ｐ２に基づいた新楽音波形データNDの計算が
行なわれる（第２図時刻t₁〜t₂）。そして、
WSG９は新楽音波形データNDの計算が終了
すると（第２図時刻t₂）、パラメータ情報Ｐ２
に含まれている待時間情報WTに相当する時間
経過後（第２図時刻t₈）において計算終了信号
CF、イニシヤル信号IZ、書換え速度修正情報
CRを出力すると共に、新楽音波形データND、
この新楽音波形データNDの記憶アドレスを示
すアドレス信号NA、書込みパルスWPを順次
出力する。このようにしてWSG９から出力される情報
のうち書換え速度修正情報CRは、一時記憶回
路２１のセレクタ２１ａを介してレジスタ２１
ｂに一時記憶される。また、新楽音波形データ
NDは、イニシヤル信号IZが出力されているた
め、セレクタ２７を介して波形メモリ１５のデ
ータ入力端子（DI）に入力され、またバツア
メモリ装置１７の各バツフアメリBM１，BM
２のデータ入力端子（DI）にも入力される。
一方、アドレス信号NAは、イニシヤル信号IZ
が“１”となつており、またフリツプフロツプ
１０が計算終了信号CFによりセツトされてラ
イトモード信号Ｑが“１”となつているため、
セレクタ１１、セレクタ１２、セレクタ１４を
介してそれぞれ波形メモリ１５、バツフアメモ
リBM１、バツフメモリBM２の各アドレス信
号入力端子（ADR）に入力される。これによ
つて、第１回目の新楽音波形データNDは波形
メモリ１５と同時に、バツフアメモリBM１，
BM２に対しても書込みパルスWPの発生毎に
順次指定アドレス（アドレス信号NAで指定さ
れる）に書込まれるものとなる。この場合、波
形メモリ１５にはアドレス信号NAで指定され
るメモリアドレスに書込みパルスWPの発生毎
に順次新楽音波形データNDが書込まれるわけ
であるが、リード・ライト制御回路１６から出
力されるリード・ライト制御信号RWが“１”
→“０”→“１”→“０”の繰り返しを行うた
め、波形メモリ１５はリード・ライト制御信号
RWが“１”信号区間においてリードモードと
なり、アドレス信号NAで指定されたメモリア
ドレスにすでに記憶されている楽音波形データ
が現楽音波形データUDとして読出され、リー
ド・ライト制御信号RWが“０”信号期間にお
いてライトモードとなり新楽音波形データND
が書込まれる。従つて、第１回目の楽音波形の
書込みサイクルにおいては、波形メモリ１５か
らはこの時の押鍵操作の前の押鍵操作に対応し
た楽音波形が順次読み出されることになる。従
つて、この時の押鍵操作による発生楽音はその
立上りの微小部分において以前の楽音波形によ
る影響を受けるものとなるが、この影響は波形
メモリ１５の１書込み／読出しサイクルのみの
微小時間であるために実際には無視できる。以上のようにしてWSG９から出力される新
楽音波形データNDが波形メモリ１５とバツフ
アメモリBM１，BM２に全て書込まれると、
WSG９はイニシヤル信号IZを“０”にし（第
２図時刻t₄）、この後楽音波形計算用のパラメ
ータ情報Ｐ１および新たに変化したタイマ信号
Ｔに対応したパラメータ情報Ｐ２をパラメータ
メモリ（＃１）７およびパラメータメモリ
（＃２）８からそれぞれ読み取り、次に発生す
べき新楽音波形データNDの計算を開始する。一方、イニシヤル信号IZが“０”になること
によりセレクタ１１および１２はアドレス信号
発生回路６から出力されているアドレス信号
UAをセレクトして、それぞれ波形メモリ１
５、バツフアメモリBM１に対してアドレス信
号として供給する。このことにより、波形メモ
リ１５からはクロツスパルスφの“０”信号期
間でアドレス信号UAで指定されたメモリアド
レスに記憶されている楽音波形データ、すなわ
ち、WSG９において押鍵直後に算出した新楽
音波形データNDが現楽音波形データUDとし
て順次読み出される。一方、バツフアメモリBM１においては、ア
ンドゲート１７ｃに入力されているライトモー
ド信号がこの時“０”であるから該メモリ
BM１はリードモードとなつている。このた
め、バツフアメモリBM１においてもアドレス
信号UAで指定されるメモリアドレスから押鍵
直後にWSG９で算出した新楽音データNDが
順次読み出され、セレクタ１８を介して減算回
路２０に入力される。このようにして波形メモリ１５からクロツク
パルスφの“０”信号期間で読み出された現楽
音波形データUDはラツチ回路１９にラツチさ
れた後、DAC２８によつてアナログの楽音信
号に変換されるわけであるが、この場合、波形
メモリ１５において一旦現楽音波形データUD
としてて読み出されたメモリアドレスにはクロ
ツクパルスφの“１”信号期間において、ラチ
回路１９にラツチされた現楽音波形データUD
を修正した修正楽音波形データSDが書込まれ
る。つまり、ラツチ回路１９にラツチされた現
楽音波形データUDは、波形メモリ１５と共通
のアドレス信号UAでバツフアメモリBM１か
ら読み出される新楽音波形データNDとともに
減算回路２０に入力され、この減算回路２０に
おいてそのデータの差、すなわち振幅差が演算
される。そして、この差情報Ｓは書換え信号発
生回路２２の対数変換器２２ａにおいて対数化
差情報log Ｓとなり、加算器２２ｂで書換え速
度修正情報CRと加算される。この加算器２２
ｂによる加算値出力は書換え速度情報Ｌとな
り、書換え信号発生器２２ｃに入力される。す
ると、書換え信号発生器２２ｃは、前述したよ
うに書換え速度情報Ｌに対応した周期の波形書
換え信号CAを出力する。この波形書換え信号
CAはアンドゲート２４および２５に入力され、
この時の差情報ＳがＳ＞０ならば加算器２３に
入力されているラツチ回路１９からの現楽音波
形データUDに「＋１」の加算が行なわれ、Ｓ
＜０ならば現楽音波形データUDに「−１」の
加算が行なわれる。そして、この加算器２３に
よつて「＋１」または「−１」の修正が施され
た現楽音波形データUDは修正楽音波形データ
SDとしてセレクタ２７を介して波形メモリ１
５のデータ入力端子（DI）に帰還され、クロ
ツクパルスφの“１”信号期間において書込ま
れる。この場合、この時波形メモリ１５から順
次読み出される現楽音波形データUDとバツフ
アメモリBM１から順次読み出される新楽音波
形データNDとはWSG９において押鍵直後に
算出した同一楽音波形データに関するものであ
るため、減算回路２０は論理“０”の一致信号
EQを出力する。このため、加算器２３に入力
されている現楽音波形データUDには「＋１」、
「−１」の修正がなされないまま再び波形メモ
リ１５の読出したメモリアドレスと同一アドレ
スにそのまま書込まれる。ところが、このようにして波形メモリ１５と
バツフアメモリBM１との間で同一楽音波形デ
ータの転送を行つている間に、WSG９が次に
発生すべき新楽音データNDの計算を終了し
（第２図時刻t₅）、そしてパラメータ情報Ｐ２に
含まれる待時間情報WTに相当する時間が経過
すると（第２図時刻t₆）、WSG９は計算終了信
号CFおよび書込み速度修正情報CRを出力した
後、この時算出した新楽音波形データNDをア
ドレス信号NA、書込みパルスWPと同期して
順次出力する。すると、この時の計算終了信号
CFによつてフリツプフロプ１０はリセツト状
報とななつて、ライトモード信号Ｑは“０”と
なり、は“１”となる。また、書込み速度修
正情膜CRはセレクタ２１ａを介してレジスタ
２１ｂに一時記憶される。ライトモード信号
が“１”になることにより、セレクタ１２は
WSG９から出力されているアドレス信号NA
をセレクトしてバツフアメモリBM１に対して
アドレス信号として供給するようになり、一方
ライトモード信号Ｑが“０”になることにより
セレクタ１４はアドレス信号発生回路６から出
力されているアドレス信号UAをセレクトして
バツフアメモリBM２に対してアドレス信号と
して供給するようになる。そして、バツフアメ
モリ装置１７においては、アンドゲート１７ｃ
のアンド条件が成立してバツフアメモリBM１
がライトモードとなり、アンドゲート１７ｆの
アンド条件が不成立となつてバツフアメモリ
BM２はリードモードとなる。従つて、WSG
９において第２回目に算出された新楽音データ
NDはバツフアメモリBM１に順次書込まれ、
波形メモリ１５との間における楽音波形データ
の転送はバツフアメモリBM２とで行なわれる
ようになる。ところで、この場合、波形メモリ
１５とバツフアメモリBM２に記憶されてる新
楽音波形データNDはWSG９において第１回
目の計算サイクルで算出した同一楽音波形デー
タに関するものであるため、先のバツフアメモ
リBM１とのデータ転送時と同様に、波形メモ
リ１５には何ら修正されない楽音波形データ
UDが再び書込まれることになる。その後、WSG９が第３回目の新楽音波形デ
ータNDの計算を終了し、計算終了信号CFを出
力すると（第２図時刻t₇）、フリツプフロツプ
１０はセツトされ、ライトモード信号Ｑは
“１”となり、は“０”となる。すると、今
度はバツフアメモリBM１がリードモードとな
つて第２回目に算出した新楽音波形データND
がアドレス信号UAで順次読み出されるように
なる。今、仮りに第２回目の新楽音波形デー
NDの計算処理によつてバツフアメモリBM１
に書込まれた新楽音波形データNDが第５図の
NDで示すような楽音波形に対応するものであ
り、波形メモリ１５に書込まれている現楽音波
形データUDが第５図のUDで示すような楽音
波形に対応するものであるとすると、これらの
楽音波形データND、UDは順次アドレス信号
UAで読み出されて減算回路２０に入力され
る。これによつて、減算回路２０はこの現楽音
波形データUDと新楽音波形データNDの振幅
差を逐次演算し、差情報Ｓを出力する。この差
情報Ｓは書換え信号発生回路２２の対数変換器
２２ａで対数化差情報log Ｓとなり、加算器２
２ｂにおいて書換え速度修正情報CRと加算さ
れる。すると、加算器２２ｂはその加算値出力
を書換え速度情報Ｌとして書換え信号発生器２
２ｃに供給する。今、例えば第５図のA₁で示
すアドレスに記憶されている現楽音波形データ
UDと新楽音波形データNDとの振幅差が48dB
に相当し、A₂で示すアドレスに記憶されてい
る現楽音波形データUDと新楽音波形データ
NDとの振幅差が6dBに相当し、書換え速度修
正情報CRが0dBであるとすると、書換え信号
発生器２２ｃはA₁で示されるアドレス信号UA
の発生時点で48dBに対応する周期の波形書換
え信号CAを出力し、A₂で示されるアドレス信
号UAの発生時点で6dBに対応する周期の波形
書換え信号CAを出力する。すなわち、A₁で示
されるアドレスに記憶されている現楽音波形デ
ータUDおよび該楽音波形データNDが読み出
されると、書換え信号発生器２２ｃは2³・φに
相当する周期の波形書換え信号CAを出力し、
A₂で示されるアドレスのときには2⁰・φに相
当する周期の波形書換え信号CAを出力する。
すると、A₁で示されるアドレスのときには新
楽音波形データNDよりも現楽音波形データ
NDの振幅値が大きく、減算器２０ａから出力
される符号信号SBは“１”（負を表わす）とな
つているため、加算器２３には「−１」の加算
入力が2³・φの周期で入力される。このため、
A₁で示されるアドレスに記憶されている現楽
音波データUDは2³・φの周期で第５図のUD₁
で示すような楽音波形に書換えられ、同様にし
て順次UD₂…NDという具合に書換えられる。
また、A₂で示されるアドレスに記憶されてい
る現楽音波形データUDは2⁰・φの周期で順次
新楽音波形データNDに向つて書換えられる。
このようにして、現楽音波形データUDと新楽
音波形データNDとの振幅差が大きいところで
は波形書換え信号CAの発生頻度が多くなつて
現楽音波形データUDに多い頻度で「＋１」ま
たは「−１」が加算されて波形メモリ１５に再
書込みされる。換言すれば、現楽音波形データ
UDと新楽音波形データNDとの振幅差が大き
いところでは波形メモリ１５の内容が急速に新
楽音波形データNDに書換えられ、振幅差の小
さいところではゆつくりと新楽音波形デーND
に書換えられていることになり、全体として楽
音波形データの切換えを滑らかに行うことがで
きる。この場合、現楽音波形データUDが新楽
音波形データNDに波形書換え信号CAの発生
毎に変化する変化幅は「＋１」または「−１」
であるが、この変化幅をさらに大きな値とする
ことによつて書換え速度が早くなることはもち
ろんである。また、書換え速度はWSG９から
与える書換え速度修正情報CRを制御すること
によつて任意に変化させることができる。従つ
て、この実施例の電子楽器では、現楽音波形か
ら新楽音波形への切換えを滑らかに行うことが
でき、これによつて波形切換え時のクリツク状
の雑音を除去できる。また、楽音波形の書換え
速度を自由に制御できるため、書換え時におけ
る音色変化も自由に制御できる利点がある。さ
らに、この実施例ではパラメータメモリ
（＃２）８からWSG９に読み取られるパラメー
タ情報Ｐ２（待時間情報WT、楽音波形計算用
の時間変化するパラメータ情報PT、書換え速
度修正情報CR）が時間変化するものであるた
め、現楽音波形から新楽音波形へ切かわるまで
の時間間隔および切換え時の切換速度ならびに
新楽音波形の形状・振幅が時間変化し、これに
よつて発生楽音が時間変化するものとなる。こ
の場合、発生楽音の時間変化の態様は音色設定
器４における設定音色に対応したものとなる。
そして、音色設定器４における設定音色を変更
すれば、発生楽音の音色が変更された新たな設
定音色に変化することはもちろんのこと、さら
にこの新たな設定音色に対応した態様で発生楽
音が時間変化するものとなる。なお、この実施例において、押鍵直後の第１
回目の新楽音波形データNDが波形メモリ１５
に書込まれるまでの間は、波形メモリ１５から
前回の押鍵操作による楽音波形データが読み出
されるようになつているが、これはWSG９か
ら出力されるイニシヤル信号IZが“１”の間ラ
ツチ回路１９の出力を禁止するようにすれば、
発生楽音に対する前回の押鍵操作の影響を簡単
に除去できるものである。また、以上の説明において、発生楽音に対する
振幅エンベロープの付与については、所望のエン
ベロープ波形で波形メモリ１５から順次読み出さ
れる現楽音波形データUDにアタツク、デイケ
イ、サステイン、リリースなどの振幅エンベロー
プを付与するようにしてもよい。さらに、以上の説明は単音構成の電子楽器であ
るが、アドレス信号発生器６等をキーアサイナを
含む構成とすれば複音楽器とすることができるも
のである。Ｄこの発明の効果以上説明したように、この発明による楽音信号
発生装置は、波形メモリの読出し出力と波形書換
え時の変化幅を示す所定値とを演算手段で加減演
算し、この加減演算結果を波形メモリの新たな記
憶内容としてフイードバツクして書換えるように
するとともに、波形メモリとメモリ装置に記憶さ
れたそれぞれ対応するサンプル点に関する振幅デ
ータを比較してその比較結果に基づき当該サンプ
ル点に関する演算手段の加減演算動作を制御して
波形メモリの記憶波形をメモリ装置の記憶波形に
向つて所定値づつ書換えるようにしたことによ
り、楽音波形の滑らかな書換えを、乗算器を用い
ることなく小規模な回路構成で行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による楽音信号発生装置を用
いた電子楽器の一実施例を示すブロツク図、第２
図は第１図で示したブロツク図において楽音波形
発生回路９の動作を説明するための図、第３図は
波形メモリの動作態様を説明するためのタイムチ
ヤート、第４図は第１図で示したブロツク図にお
いて書換え信号発生器２２ｃの具体例を示す回路
図、第５図は第１図で示した電子楽器における楽
音波形書換え時の動作を説明するための図であ
る。１……キースイツチ回路、４……音色設定器、
５……タイマ回路、６……アドレス信号発生器、
７，８……パラメータメモリ、９……楽音波形発
生回路（WSG）、１５……波形メモリ、１７……
バツフアメモリ装置、２０……減算回路、２２…
…書換え信号発生回路、２２ｃ……書換え信号発
生器。

Claims

【特許請求の範囲】１波形メモリに記憶した第１の楽音波形の各サ
ンプル点に関する第１の振幅データを所定の速度
で順次読み出して楽音信号を発出する楽音信号発
生装置において、上記第１の楽音波形の次に発生すべき第２の楽
音波形の各サンプル点に関する第２の振幅データ
を目標値振幅データとして発生する目標波形デー
タ発生手段と、上記波形メモリの読出し出力と波形書換え時の
変化幅を示す所定値とを各サンプル点ごとに加算
モード又は減算モードで演算動作する演算手段
と、上記演算手段による演算結果を新たな振幅デー
タとして上記波形メモリの当該サンプル点に関す
る記憶内容を書換える書換え制御手段と、上記波形メモリ及び上記目標波形データ発生手
段から出力されるそれぞれ対応するサンプル点の
上記第１及び第２の振幅データの大小関係に基づ
いて、上記第１の振幅データが上記第２の振幅デ
ータより小さいとき上記演算手段を加算モードに
制御し、又は上記第１の振幅データが上記第２の
振幅データより大きいとき上記演算手段を減算モ
ードに制御し、又は上記第１の振幅データが上記
第２の振幅データとほぼ一致したとき上記演算手
段を加算演算及び減算演算のいずれも演算させな
いモードに制御することにより、上記新たな振幅
データの値を上記所定値に対応する変化幅で増大
又は減少させて上記第１の振幅データを上記第２
の振幅データに近づけて行くと共に、上記第１の
振幅データが上記第２の振幅データと一致したと
きその後上記第１の振幅データを当該一致した値
に保持する制御手段とを具え、波形形状が上記第１の楽音波形から上記
第２の楽音波形に向かつて変化する楽音信号を発
生するようにしたことを特徴とする楽音信号発生
装置。