JPH0125079B2

JPH0125079B2 -

Info

Publication number: JPH0125079B2
Application number: JP57084234A
Authority: JP
Inventors: Kinji Kawamoto; Kazuhiro Murase; Tetsuhiko Kaneaki; Masataka Nikaido
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1982-05-18
Filing date: 1982-05-18
Publication date: 1989-05-16
Also published as: JPS58200296A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、電子楽器に用いる楽音信号の種々の
包絡線信号をデイジタルデータとして生成する包
絡線信号発生方法に関し、特に、少量のデータで
広範な形状の信号が発生できるようにしたもので
ある。

第１図は、本発明の周波数制御方法を採用した
電子楽器のブロツク図である。

第２図は、本発明の包絡線信号発生装置の実施
例のブロツク図である。第２図は、第１図のパラ
メータROMとエンベロープ発生において使用さ
れる。第２図において、７は上述のパラメータ
ROMであつて、その内部には包絡線信号のサン
プル値を圧縮したデータが記憶されている。２０
はサンプル演算器、２１はタブレツトインタフエ
ース、２２は鍵インタフエース、２３は補間計算
器である。

タブレツトインタフエース２１とパラメータ
ROM７には、第１図のCPUより音色コードが供
給される。音色コードのうちの上位３ビツトは、
８種類の楽器のうちの１つを指定するコードとし
てパラメータROM７の上位アドレスに印加さ
れ、パラメータROM７のうちの上記指定された
楽器音のパラメータが格納されている領域を選択
する。音色コードの下位ビツトには、音色のモー
ド、たとえば、エンベローブ形状が、オルガン型
かピアノ型かなどを示すデータが含まれており、
タブレツトインタフエース２１を介してサンプル
演算器２０に供給される。タブレツトインタフエ
ース２１は、データラツチを含むもので、CPU
３がデータラツチに音色コードを書き込み、その
後、必要なタイミングにおいてサンプル演算器２
０が読み出す。CUP３は鍵インタフエース２２
に対して、発生させようとする音の高さを表わす
ノートオクターブデータと、その音高の鍵がON
かOFFかを表わす鍵ON，OFF信号とを供給し、
内部のラツチに書き込む。サンプル演算器２０
は、内部の所定のタイミングにしたがつてタブレ
ツトインタフエース２１と鍵インタフエース２２
の保持しているデータを読み出し、このデータに
もとづいて、パラメータROM７に対し、アドレ
スデータを出力して、その内容を読み出し、サン
プルを演算によつて生成し、補間計算器２３に供
給する。補間計算器２３は、つぎつぎに供給され
る包絡線サンプルの途中を補間計算、たとえば、
直線補間して、なめらかに変化する包絡線サンプ
ルを出力する。

第３図は、本発明において適用するサンプル演
算を説明するための包絡線信号とそれらのサンプ
ル値の例を示すものである。第３図ｂは、発生さ
せようとする包絡線をdB尺度で描いたものであ
つて、最大値を0dB、最小値を−80dBとしてい
る。この曲線上の黒点（S₀，S₁，S₂，……）は、
時間間隔Ti＝Ｔおよび2Tでサンプリングしたサ
ンプル値を表わす。このようなデータをもとに、
各サンプル値のdB尺度上の差分値をとると第３
図ａの（ΔE₀，ΔE₁，ΔE₂，……）ようになる。
第３図ｃは、第３図ｂの黒点で示すサンプル値
を、dB尺度からリニア尺度の値（LE₀，LE₁，
LE₂，……）に変換し、それぞれの点の間を点線
状の直線で結んだものである。本発明では、第３
図ａに示したdB差分値ΔE₀，ΔE₁，ΔE₂，……を
パラメータROM７に記憶しておく、これらのdB
差分値を順次読み出して累算してゆくことによ
り、dB尺度上の包絡線サンプルS₀，S₁，S₂，…
…を得る。つぎにdB尺度上の包絡線サンプルを
対数−直線変換してリニア尺度上の包絡線サンプ
ルLE₀，LE₁，LE₂，……を得る。この包絡線サ
ンプルのサンプル周期は、上記Ti＝Ｔや2Tなど
であるが、この周期は、最終的に出力される楽音
サンプルの周期T_Sより大きい。したがつて楽音
のサンプル周期に対応した時刻での包絡線サンプ
ルをつぎつぎに生成するために、サンプルLE₀，
LE₁，LE₂，……の隣接する２つのサンプルの間
を直線補間計算し、周期T_Sごとに第３図ｃの点
数で示したような形状をもつ包絡線サンプルを得
る。

第４図は本発明の実施例のブロツク図で、第３
図に述べた演算手段を実現する。第４図において
読出演算制御部２５は、音色コード，ノートオク
ターブデータ，鍵ON，OFFデータを読み込み、
これらのデータにしたがつて、音色コードと、ノ
ートオクターブデータに対応する包絡線信号を表
わすdB差分値ΔE_iを格納してある番地のアドレス
ADを順次発生し、読出指令信号RDを出力して、
パラメータROM７よりdB差分値ΔE_iを出力端子
DOに読み出し、ラツチ３０に格納する。ラツチ
３１には常にゼロが入つているものとする。加減
算器３２は、ΔE_iとゼロを加算してΔE_iを出しこ
れを加減算器３３の一方の入力に供給する。加減
算器３３の出力は、レジスタ３４に格納されると
共に、対数−直線変換器３５に供給される。加減
算器３３の他の入力にはレジスタ３４の出力が供
給される。レジスタ３４は、１ワードのラツチで
ある。加減算器３３とレジスタ３４とは、ΔE_iを
累算して、 S_o＝_o-1 〓ⁱ⁼¹ ΔE_i ……(1) を生成し出力する累算器として働く。対数−直線
交換器３５は、入力コードS_oに対して、直線化さ
れた出力コードLE_oを生成する読み出し専用メモ
リROMである。入力が８ビツト、出力が16ビツ
トとすると256×16＝4096ビツトのROMになる。
包絡線サンプルLE_oは、レジスタ３６に加えら
れ、１サンプル時間遅延される。そして、減算器
３７において、ΔLE_o＝LE_o−LE_o-1が演算され
る。減算器３７の出力ΔLE_oは、ビツトシフトレ
ジスタ３８において下位に所定ビツトだけシフト
され、加減算器３９の一方の入力に供給される。
加減算器３９の出力は、シフトレジスタ４０で、
楽音サンプル周期T_sだけ遅延されて加減算器３
９の他方の入力に供給される。ビツトシフトレジ
スタ３８は一種の割算器で、 δ_o＝（LE_o−LE_o-1）／（T_o-1／T_s）（ｎ＝２，３，４，……） ……(2) を実行する。

T_o-1／T_s＝2^p ……(3) のように２のべき乗であれば、ｐビツトシフトす
ることが、割算に相当する。

δ_oを2^p累算すると、 ΔLE_o＝LE_o−LE_o-1 （ｎ＝２，３，４，……） ……(4) になる。したがつて、LE_o-1からLE_oの間を、
T_o-1の時間で直線補間できる。補間された包絡
線サンプルは LE_o,j＝LE_o-1＋ｊ（LE_o−LE_o-1）／（T_o-1／T_s）（ｊ＝１，……，T_o-1／T_s） ……(5) と表わすことができる。

S_o，LE_o，ΔLE_o，δ_oの生成は、T_i周期で実行
される。したがつて、ラツチ３０，レジスタ３
４，３６、ビツトシフトレジスタ３８の記憶はT_i
ごとのラツチパルスが読出演算制御部２５より出
力されて、更新される。ビツトシフトレジスタ３
８のシフトビツト数は、読出演算制御部２５から
出力されるT_i／T_sに対応したＰを表わすコード
により複数通りのシフトをされた出力コード
ΔLE_o，ΔLE_o／２，ΔLE_o／2²，……から選択さ
れ、その出力がラツチされる。レジスタ４０は、
周期T_sごとにその内容が更新されるため、周期
T_sごとにラツチパルスが読出演算制御部２５よ
り供給される。

第５図は、簡単化された包絡線データ｛ΔE_i｝
（ｉ＝１，２，３，……Ｎ）の例である。dB差分
値ΔE_iがパラメータROM内のアドレス１〜Ｎに
配置されている。先頭の番地０には、レリーズア
ドレスRADが格納されている。今、簡単化する
ために、第３図ｂのT_i（ｉ＝１，２，３，……）
が皆等しい場合について説明する。読出演算制御
部２５に入力される鍵ON，OFF信号が“１”に
なり押鍵されると、まず、番地０を示すアドレス
ADがROM７に出力され、が“０”になつ
て、番地０に格納されているレリーズアドレス
RADを読み出し、これを内部のレジスタに格納
しておく。そのつぎにADを１増やし、かつ
を“０”にして１番地のΔE₁をラツチ３０に書き
込む。初期状態としてレジスタ３０，３４，３
６，３８，４０にゼロが格納してあつたとする
と、S₁＝０，LE₁＝０，ΔLE₁＝０，δ₁＝０であ
つた。したがつて加減算器３３の出力はS₂＝ΔE₁
となる。このあとは、先に述べた手順で演算が実
施される。ｉが１つ進むごとにアドレスADが１
ずつ増加する。

鍵を押しつづけるとT_iはどんどん進むが、T_i＝
T₁₅の直前になると、アドレスADの増加を停止
し、ビツトシフトレジスタ３８の内容をクリアし
て、ゼロにし、直前の累算値を保持するようにす
れば、包絡線信号はLE₁₅を維持したままになる。
その後、鍵ON，OFF信号が“０”になつて鍵が
はなされたことがわかると、T_i＝T₁₅に対応し
て、ΔE₁₅を読み出して、S₁₅〜S₁₆の減衰過程に入
るようにする。T₁₅はレリーズの開始点で、これ
に対応するΔE₁₅が格納されている番地をレリー
ズアドレスRADとする。

T_i＝T₁₅になる前に、鍵ON，OFF信号が“０”
になると、アドレスADが１増加する代りにRAD
に書きかえられて出力され、ΔE₁₅が読み出され
る。そしてそのあとは、RAD＋１，RAD＋２，
……とレリーズ過程を進むようにする。このよう
にすると、どの時刻に鍵がOFFになつても、そ
の時点あるいはそれにもつとも近い所定の時点で
RADに飛ぶことができ、鍵OFF後、速やかにレ
リーズに入つてゆく。しかも、dB差分値を用い
ているから、つながりがなめらかになる。たとえ
ばS₁₂からS₁₅へ飛ぶと、約5dBの不連続になる
が、ΔE₁₁からΔE₁₅に飛べば、S₁₂のあとに、S₁₅
〜S₂₀がもとのデータにくらべ5dB低下してなめ
らかにつながることになる。したがつて、飛ぶ前
後のつながりが、どんな包絡線形状でも、不連続
を生じない。また、dB尺度上にあるから、レリ
ーズ過程の単位時間当りのdB変化（dB尺度上の
傾斜）は保たれる。したがつて、楽音の減衰の時
間変化の聴いた感じは、どの時点で鍵をOFFに
しても、同じものになる。

以上述べた動作を実現する読出演算制御部２５
は、アドレスADを制御するレジスタ、RADを格
納するレジスタ，アドレスを増減したり、変更し
たりする演算装置、いわゆるALU、および、こ
れらをコントロールするプログラムの入つた
ROMとその解読器など、マイクロコンピユータ
において用いられている要素回路を用いて、マイ
クロコンピータの順序制御と同様の手法で実現す
ることができる。

第５図では１通りのdB差分値よりなる包絡線
データを示している。この一群のデータを、鍵盤
のオクターブが異なるごとに別々にもつたり、さ
らに１オクターブ内のノートが異なるごとに別々
にもつことができる。このように別々のデータを
持つておくと、各音域の鍵に対して最適な包絡線
を使用することができ、優れた音色がどの音域で
もつくり出せる。このために、第４図におけるノ
ートオクターブデータを受け取り、このデータに
よつてパラメータROMのアドレスADを変更し
て、第５図の０〜Ｎ番地と別の番地に格納された
同種の形式のデータを選択するようにもできる。

第５図のデータ形式では、T_iを一定としたが、
一般に楽音の立上りでは包絡線の変化が激しいの
で、T_iを小さくして、サンプル点を多くするのが
良い。T_iの大きさをｉによつて変更できるように
するには、第６図のようなデータ形式にすれば良
い。第６図では０番地にレリーズアドレスRAD、
１番地にスローブデータSLOPE、２番地にポイ
ントインタバルPIとポイントナンバPN、その後
３〜７番地にΔE₁〜ΔE₅が格納されている。つぎ
にPIとPN、そのあとにΔE₆〜ΔE₁が格納され、
最後のグループとして、RAD番地にPIとPN、そ
の後にΔE₁₅〜ΔE₁₉が格納されている。RADは第
５図で述べたもの、SLOPEは、立上り部の平均
的増分を示すデータでΔE₁〜ΔE₅に対し共通に加
算されるものである。PIは、サンプル点間の間
隔T_iを示すコード、PNはサンプル点間隔T_iが何
ポイント続くかを示すコードである。第３図ｂの
包絡線であれば、２番地のRIはT₁を指定し、PN
は５である。８番地ではPIはT₆（＝2T₁）でPN
は９である。レリーズアドレスRADでは、PIは
T₁を指定しPNは５である。

第４図の実施例において第６図のデータ形式の
パラメータROMを読み出す手順を説明する。鍵
がONになると、まず０番地のRADをRADレジ
スタに格納する。つぎにスロープデータSLOPE
を読み出しレジスタ３１（第４図）に格納する。
その後PIとPNを読出しPIレジスタとPNレジス
タに格納する。つぎに３番地よりΔE₁を読み出し
レジスタ３０に格納する。そして、PNを１だけ
減じ、PIに従つて決まるT_i／T_sに対応するビツ
トシフト用のコードをビツトシフトレジスタ３８
に供給する。このようにすれば、区間T₁の間の
包絡線サンプルLE_1,jが計算される。T₁の終了直
前に、４番地からΔE₂を読出しレジスタ３０に格
納し、PNを１だけ減じる。このようにして７番
地まで進むとPN＝０になつているから、つぎは
PIとPNが格納されていることがわかる。したが
つて８番地を読み出し、PIレジスタとPNレジス
タに格納する。そして、その後ΔE₆を読み出しレ
ジスタ３０に格納すると共にレジスタ３１をクリ
アする。さらにPN―１を求め、PIのコードに従
つて、T₆（＝2T₁）に対応するビツトシフト用の
コードをビツトシフトレジスタ３８に供給する。
RAD―１番地に達するとPNがゼロになるから、
つぎにPIとPNが格納されていることがわかる。
そこで８番地と同様の操作により、今度はレリー
ズ過程に入る。RADがレリーズ過程であること
はRADレジスタのデータと現アドレスとの比較
により判定できるから、ΔE₁₉を読み出すとその
あとは、続いて同じΔE₁₉を読み出すようにする
ことができる。鍵ONが続けば、RAD番地の前で
停止するようにすればよい。鍵がRADより前の
状態でOFFになつたときは、ADレジスタの内容
をRADに書きかえてレリーズ過程に入ればよい。

第６図のようにSLOPEデータを設けると、
ΔE₁〜ΔE₅の立上り部のデータ長を小さくするこ
とができ、データ圧縮できる。SLOPデータは第
３図ｂの包絡線形状の平均傾斜を示し、ΔE₁〜
ΔE₅はその傾斜からのずれ分になる。レリーズ過
程でRADに逆傾斜すなわち負のスローブデータ
を設けてもよい。

第６図のデータ形成のパラメータROMを読み
出す読出演算制御装置２５はその内部に、第７図
に示すようなPIレジスタ、PNレジスタ、ADレ
ジスタ、RADレジスタなどを備え、さらにALU
（算術論理演算器）、これらの動作手順を指示する
ROM、プログラムカウンタ、命令解読器などマ
イクロコンピユータで周知の回路を用いて構成す
ることができる。また、マイクロコンピユータそ
のものを使つて構成することも可能である。

上記説明では、１通りの包絡線信号をつくり出
す場合について説明した。楽音は一般に複数の周
波数成分より成りたつているから、複数の包絡線
信号を必要とする。また、単施律だけでなく複音
を出す場合にも、それぞれの音に対して別々に包
絡線信号が必要になる。このためには、第４図の
実施例において、レジスタ３４，３６，４０の内
部に、複数個のレジスタを設け、加減算器３３，
３９、減算器３７、対数−直線変換器３５、ビツ
トシフトレジスタ３８を時分割多重化して使用す
るようにすればよい。レジスタ３４，３６，４０
は多重化数の段数を備えたシフトレジスタでも良
い。読出演算制御部２５の動作手順も、多重化数
に対応して時分割動作するように構成すればよ
い。

第８図は、第４図で説明した本発明の包絡線信
号発生装置のサンプル演算器の部分をマイクロプ
ロセツサと同様に、加減算器を時分割で使い、か
つ、種々のデータをバスライン上で伝送し、演算
手順をプログラム制御により実行するようにした
実施例である。

第８図において、５０はアドレスコントローラ
で第１図のCPU３からアドレスコードADR、デ
ータDB、入出力指令信号、書込指令信号
WRを受けて、パラメータROM７にアドレスAD
を送出し、パラメータROM７からアドレスAD
により指定されたデータをデータバスRDBより
読み込む。５１はタイミングパルスジエネレータ
（TPG）で、マイタクロツク周波数から内部に必
要なパルス信号をつくり出す。TPG５１は、ク
ロツク発振器とカウンタとゲートを用いれば構成
できる。５２はシーケンサで、アドレスや後述す
る書込指令信号や読出指令信号などを、演算手順
にしたがい出力させるための手順を記憶した
ROMである。５３は命令解読器で、シーケンサ
５２が出力する命令コードを入力とし、アドレス
コード、書込指令信号、読出指令信号を出力させ
る。

５４は、トレモロ変調レジスタで、トレモロ変
調を生じさせる周期的変動データの差分値をデー
タバスRDBより受け入れ１の立上りで記憶
する。OC１が“１”のとき、内容をＡバスに出
力する。スロープレジスタ５５はデータバス
RDBよりスロープデータを受け入れ２の立
上りで記憶する。OC２が“１”のときＡバスに
出力する。AD１にはスロープレジスタ５５の中
にある120個のレジスタのうちの１つを指定する
アドレスコードが与えられる。５６はdB差分レ
ジスタで120個のデータレジスタより成り、AD
１によりそのうちの１つが指定される。そして
WR３の立上りで、データバスRDBよりdB差分
データを受け入れて記憶し、OC３が“１”のと
き、その内容をＢバスに出力する。５７はエンベ
ロープレジスタで120個のデータレジスタより成
り、アドレスコードAD２によりそのうちの１つ
が指定され、Ｃバスより供給されるデータS_oを
WR４の立上りで記憶する。OC４が“１”のと
きdB尺度上の包絡線サンプルデータS_oをＡバス
に出力する。５８は対数―直線変換器で、Ｃバス
より供給されるデータS_oを５の立上りでラツ
チし、対数―直線変換された包絡線サンプルLE_o
を、OC５が“１”のときにＡバスに出力する。
５９は、包絡線サンプルレジスタで120個のレジ
スタより成りアドレスコードAD３によりその１
つが指定され、Ｃバスより供給される包絡線サン
プルLE_oが、６の立上りでラツチされ、OC６
が“１”のときＢバスに出力される。６０はワー
キングレジスタ（WREG）で２ワードのレジス
タにより構成され、アドレスコードAD３により
そのうちの１つが選択され、Ｃバスより供給され
るデータを７の立上りで内部に記憶し、OC
７Ａが“１”のときにＡバスにその内容を出力
し、OC７Ｂが“１”のときにＢバスにその内容
を出力する。６１は加減算器でＡバスとＢバスの
各入力データを演算して、Ｃバスに出力する。加
減算の切り換え選択は命令解読器５３より指定さ
れる。

６２は差分包絡線データレジスタでΔLE_oを記
憶する。20個のレジスタより成りそのうちの１つ
がアドレスコードAD４により選択され、１
０の立上り時点で加減算器６１が出力するΔLE_o
を内部に記憶する。６３は差分包絡線データレジ
スタで120個のデータレジスタより成りそのうち
の１つがアドレスデータAD５により指定され、
WR８が立上るときに入力データが記憶されOC
８が“１”のときに出力される。６４は入力デー
タを所定のビツト数だけシフトするためのシフト
ゲートである。何ビツトシフトするかはSHIFT
信号により指定される。シフトされた信号は、デ
ータδ_oに対応する。６５は累算用の加減算器であ
る。６６は、加減算器６５の出力を受けて記憶す
るレジスタで120個のレジスタから成る。アドレ
スデータAD５によりそのうちの１つが指定さ
れ、WR９の立上りで記憶し、OC９が“１”の
ときに出力する。

第８図の実施例では、１音当り20次の周波数成
分に対応する20個の包絡線信号を、８チヤンネル
すなわち８音分同時に発生するように、20×８＝
160の160重の時分割多重動作をするようにしてい
る。８音のうちの何音目かをＫ＝１〜８で表わ
し、20次のうちの何番目かをＩ＝１〜20を表わ
す。

演算の手順をつぎに説明する。先に用いた添字
ｎの代りに、ここではｉを用いる。WREG←
SLOPE（Ｋ，Ｉ）＋ΔE_i（Ｋ，Ｉ） …(6) WREG←WREG＋S_i（Ｋ，Ｉ） …(7) S_i+1（Ｋ，Ｉ）←WREG＋ΔAM_i（Ｋ，Ｉ） …(8) LOG／LIN←WREG＋ΔAM_i（Ｋ，Ｉ） …(9) ΔLE_i+1（Ｋ，Ｉ）←LOG／LIN−LE_i（Ｋ，Ｉ） …(10) LE_i+1（Ｋ，Ｉ）←LOG／LIN …(11) まず(6)式により、SLOPE（Ｋ，Ｉ）をスロープ
レジスタ５５より読み出し、dB差分データΔE_i
（Ｋ，Ｉ）をdB差分レジスタ５６を読出して加算
し、ワーキングレジスタ６０に格納する。つぎに
(7)式のようにワーキングレジスタ６０の内容と、
エンベロープレジスタ５７の内容S_i（Ｋ，Ｉ）と
を読出して加算し、ワーキングレジスタ６０に格
納する。つぎに(8)式にしたがい、ワーキングレジ
スタ６０の内容と、トレモロ変調レジスタ５４の
内容ΔAM_i（Ｋ，Ｉ）とを読み出して加算し、新
たなエンベロープサンプルS_i+1（Ｋ，Ｉ）を得、
これをエンベロープレジスタ５７の（Ｋ，Ｉ）番
地に格納する。また(9)式により、同じ答を、対数
―直線変換器５８の入力ラツチに書込む。つぎ
に、(10)式にしたがい、対数―直線変換器５８の出
力と包絡線サンプルレジスタ５９の出力を読み出
し、その差ΔLE_i+1（Ｋ，Ｉ）をとつて、差分包絡
線データレジスタ６２の（Ｉ）番地に書き込む。
つぎに(11)式にしたがい対数−直線変換器５８の出
力であるLE_i+1（Ｋ，Ｉ）を包絡線サンプルレジス
タ５９の（Ｋ，Ｉ）番地に書き込む。上記説明お
よび(6)〜(11)式において、（Ｋ，Ｉ）は、８×20＝
160ワードのレジスタのうちの１つを指示する。
ｉは正の整数で鍵ONを検出した後を１として順
次増加するサンプル番号である。

上記計算手順を実行するには、先に説明したア
ドレスコードAD１〜４，書込指令信号WR４〜
７，１０、読出指令信号OC１〜６，７Ａ，７Ｂ
を(6)〜(11)式の順序で出力するようにすればよい。
(6)〜(11)式を、まずＫ＝１において、Ｉ＝１〜20に
対して実行し、つぎにＫ＝２，……，８としてゆ
き、一順すると、また最初にもどるようにするこ
とにより、ｉを１つずつ進めてゆくことができ
る。差分包絡線データレジスタ６２は、Ｉ＝１〜
20の20ワードのレジスタから成る。したがつて、
Ｉ＝１〜20の新しい20個のΔLE_i+1（Ｋ，Ｉ）が求
まると、そのあと、この新しいΔLE_i+1（Ｋ，Ｉ）
は、差分包絡線データレジスタ６３の内部の対応
する20個の番地のレジスタへ転送される。この転
送の速度は、差分包絡線データレジスタ６３の読
出速度、すなわち、アドレスコードAD５の更新
速度に一致していなければならない。またこの速
度は、最終的にエンベロープデータLE_i,jが出力さ
れる周期に対応する。差分包絡線データレジスタ
６３のアドレスAD５は常に160を周期として循
環的に変化し、ΔLE_i（Ｋ，Ｉ）がアドレスコード
AD５で決まる（Ｋ，Ｉ）にしたがつて、つぎつ
ぎ出力される。シフトゲート６４はΔLE_i（Ｋ，
Ｉ）を所定ビツト数だけシフトして、δ_i（Ｋ，Ｉ）
を出力し、加減算器６５とレジスタ６６により累
算してゆく。

第９図は第８図の実施例に用いるパラメータ
ROM７のデータの例である。番地０は、パーカ
ツシブかノーマルエンベロープかなど音の基本性
質を示すMODEコードと、Ｉ＝１〜20の20本の
包絡線のうち最大何本を出力するかを指定する高
周波制御コードより成る。番地１は先述のレリー
ズアドレスである。番地２〜21は、20本の包絡線
信号に対応する各タイムスロツトが、何番目のエ
ンベロープデータを使用するかを指定するテーブ
ルである。22〜41番地は20個のスローブデータで
ある。42番地は立上り部分のポイントインタバル
PIとポイントナンバーPNである。43〜62，63〜
82，……，103〜122番地は各20個ずつPN個グル
ープのdB差分データである。123番地はつぎのPI
とPNである。124〜143，144〜163，164〜183，
……，204〜223は各20個ずつのdB差分データで
ある。以降同様の配列となつている。このような
構成のパラメータが複数セツト用意されている。
それぞれのセツトは特定の音色の特定の音域に対
応して設けられている。

第８図のアドレスコントローラ５０にCPU３
（第１図）からアドレスコード、データ、制御信
号，が供給されて、音色コード、ノー
トオクターブデータ、鍵ON，OFFデータが供給
されると、それらのデータをもとにして、パラメ
ータROMの内の指示された音色領域の中のノー
トオクターブに対応するパラメータセツトが入つ
ている領域のスタートアドレスが判る（このスタ
ートアドレスは、CPU３から直接与えるように
してもよい。）。このスタートアドレスをパラメー
タROMヘアドレスバスADを介して供給し、デ
ータをRDBより読み出して、アドレスコントロ
ーラ５０の内部のレジスタに格納する。つぎつぎ
にアドレスを進めて、０〜21番地のデータを取り
込む。つぎにスローブデータを22〜41番地より読
出してスローブデータレジスタ５５に格納する。
つぎに42番地のPIとPNをアドレスコントローラ
５０内の所定のレジスタに格納する。つぎに43〜
62番地のdB差分データΔE₁（Ｋ，Ｉ）をdB差分レ
ジスタ５６に格納する。以上のデータを読み込ん
だので、(6)〜(11)式の演算が先述の手順で行なえ
る。モード、高調波制限コード、レリーズアドレ
ス、タイムスロツト／包絡線番号テーブル、PI，
PNなどは、各チヤンネルごとに必要なので、そ
れぞれを格納するレジスタをアドレスコントロー
ラの内部に備えている。

第９図において、高調波制限コードＭは１〜20
の数で、この数Ｍを越え20以下の包絡線サンプル
として、ゼロを出力するように指定する。このた
めには、（Ｍ＋１）〜20に対してはΔE_iとして負
の大きい数を適用することにより、ΔLE_iとして
負の大きい数とし、シフト量を小さくとつておく
ことにより、δ_iを負の大きな数とする。このよう
にすることにより、加減算器６５における累積値
を負数としてしまう。一方、一般に包絡線サンプ
ルは通常ゼロか圧の値でよい。したがつて、加減
算器６５の演算結果が負のときは、これを検出し
て、ゼロを強制的に出力するように制御線６８を
設けている。このようにすれば、不用な包絡線サ
ンプルをゼロとすることができる。

第９図においてタイムスロツト／包絡線番号テ
ーブルは、Ｉ＝１〜20のタイムスロツトの任意の
タイムスロツトの包絡線のdB差分データΔE_i（Ｋ，
Ｉ）をＩが異なる他のデータΔE_i（Ｋ，I′）（I′≠
Ｉ）で代用する際に、ＩとI′の対応表を与えるも
のである。このようにしておくと、ΔE_i（Ｋ，Ｉ）
としては、Ｉ＝１〜20の全部をもつ必要がなく、
Ｉ＝１〜10を準備しておきＩ＝11〜20について
は、Ｉ＝１〜10のうちの適切なもの、形状の似て
いるものを選択するようにできる。このために
は、Ｉ＝11〜20の計算において、Ｉ＝１〜10に対
応するΔE_i（Ｋ，Ｉ）の格納されているアドレス
を出力するようなアドレス変換操作を行なえばよ
い。このようなアドレスの変換は、マイクロコン
ピータやミニコンピユータの相対番地や間接番地
の操作と同様の操作により実現できる。

第８図のトレモロ変調レジスタ５４に供給する
データは、周期的に変動する波形の差分PCMデ
ータをROMに格納したものを読出すようにすれ
ばよい。

以上のように、第８図に示したマイクロプロセ
ツサ構造のサンプル演算器を用いることによつて
バスラインに接続したレジスタ群と加減算器など
により、プログラムによつて所定の演算ができ
る。(6)〜(11)式の手順は１つの例であつて、一部の
データを省いたり、あるいは、手順を変更するこ
とにより種々の実施例を構成できる。

アドレスコントローラ５０、タイミングパルス
ジエネレータ５１、シーケンサ５２、命令解読器
５３は、既に種々のマイクロプロセツサで知られ
ているので、その詳細については省く。

上記説明のように、鍵ONの状態が続くと、レ
リーズアドレスRADの手前で一定の包絡線サン
プルを出しつづけるようにしてもよいが、RAD
―１に到達するとそのあとから、さらに手前のア
ドレスに飛ばすことにより、たとえば第３図ｂで
説明すれば、S₆〜S₁₅を繰り返すようにアドレス
の操作を行なつてもよい。とくに本発明において
はS₆〜S₁₅を繰返すのではなく、S₁₅からS₆〜S₁₅
の間のアドレスに適当に飛ぶようにしている。こ
のようなアドレスの操作は、擬似ランダムシーケ
ンス発生器の出力するランダムコードをアドレス
に加算または減算することによつて実現すること
ができる。

このようにすれば鍵ONで長時間発音がつづい
ても、エンベロープが不規則に変化し単調さが防
止できる。

レリーズ過程の一種として、楽器ではダンパー
をかけたり、ミユーテイングを高速でかけたりす
ることが要求される。このような要求が発生した
場合、dB差分データを負の大きい値にすること
により、累算により急速な減衰を実現できる。こ
のためには、ΔE_iとして所定の値を書き込むよう
な手順をつくつておけば追い。

第１０図は、第８図の実施例のタイミングを示
す図である。第１０図Ａは、正弦波波形のサンプ
ル並びを示すもので、ある１つの正弦波波形のサ
ンプル周期は20μsである。第１０図Ｂは、20μsの
中を拡大したもので、この中に８×20＝160個の
タイムスロツトがあり、160個のサンプルが存在
する。各サンプルは、125nsきざみで処理される。
チヤンネル１（CH１）には、20個のサンプルが
ある。CH２〜８も同様である。一方、第１０図
Ｃは、Ａに同期しながら、差分包絡線サンプル
ΔLE_i,jの計算を行なうタイミングである。160μs
を単位とするチヤンネルタイムスロツトCHSが
１〜８まで設けられている。CHS１では、チヤ
ンネル１のΔLE_i（１，Ｉ）の計算が行なわれ、以
下順に対応するチヤンネルの計算が行なわれる。
160×８＝1280μs（1.28ms）周期で各チヤンネル
のΔLE_i計算が繰り返される。第１０図Ｄは、各
チヤンネルタイムスロツトCHSの内部を表わし
たもので、例として、CHS１を拡大している。
CHS１の中には、5μsを単位として、処理タイム
スロツトPTSが１〜３２まである。PTS（Ｉ），
Ｉ＝１〜20ではチヤンネル１における、20個のス
ペクトル（正弦波形）に対応する差分包絡線サン
プルΔLE_i（Ｋ，Ｉ）を計算する。そして、PTS２
１の前半の25μsにおいて、計算された20個の
ΔLE_i（Ｋ，Ｉ）値を第１０図Ｆに示すように
125nsきざみで、差分包絡線レジスタ６３（第８
図）へ転送する。この転送のタイミングは、
CHS１〜８で異なる。たとえば、CHS８では
PST２４の後半で実行される。第１０図Ｅは各
処理タイムスロツトPTS１〜２０の中味を拡大
したものである。PHS１〜２０は、それぞれ、
命令タイムスロツトITS１〜６の６つの部分に分
かれている。それぞれは830nsの長さである。こ
れらの命令タイムスロツトITSにおいて前記(6)〜
(11)式の命令が実行される。PTS１〜２０の間は、
第８図の実施例において、加減算器６１を中心と
する演算が行なわれる。PTS２１〜３２の間に、
第８図におけるΔAM_i（Ｋ，Ｉ），SLOPE（Ｋ，
Ｉ），ΔE_i（Ｋ，Ｉ）を中心とするデータの新たな
書き込みをデータバスDBを介して行なう。第３
図の包絡線の形状において、パーカツシブ形の場
合、指数関数で減衰する場合には、ΔEは減衰過
程においては、ｉにかかわらず一定の値で良いこ
とになるから、減衰過程における代表値として、
一種のΔEを持つだけで良くなり、大幅なデータ
圧縮ができることになる。

第４図の対数−直線変換器３５の変換特性とし
て、入力S_oが小さいとき、たとえば−80dB以下
に相当する入力コードに対しては、LE_oとしてゼ
ロを出力するように、ROMを構成してもよい。

以上のように本発明によれば、包絡線サンプル
をデイジタルデータとして記憶し、これをもと
に、補間演算しているので、まばらな包絡線サン
プルをもとにして、なめらかに連続する包絡線信
号データが得られる。

さらに鍵ON時にエンベロープデータのアドレ
スをランダムに変化させることにより単調さを改
良することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用した電子楽器のブロツク
図、第２図は本発明の基本構成を示すブロツク
図、第３図は本発明の包絡線信号発生方法の扱う
包絡線信号波形を示す図、第４図は本発明の実施
例の要部ブロツク図、第５図、第６図は本発明に
用いるデータのフオーマツトの一例を示す図、第
７図はアドレス演算レジスタを示す図、、第８図
は本発明の他の実施例のブロク図、第９図はその
データのフオーマツトの一例を示す図、第１０図
はそのタイミングチヤートを示す図である。７……記憶器、２０……サンプル演算器、２３
……補間計算器。

Claims

【特許請求の範囲】１楽音の包絡線信号を記憶したデイジタル型の
記憶器と、上記記憶器からの包絡線信号を順次読
出して包絡線サンプルを生成するサンプル演算器
と、上記包絡線サンプルの相隣るものの間を補間
演算する補間計算器とを備えた包絡線信号発生装
置の包絡線信号発生方法であつて、記憶器に記憶
されたデイジタルデータの読み出しを、鍵オンが
所定時間続いた以後、データのアドレスが鍵オン
に対応するアドレスのうち所定の範囲内において
ランダムに変化するようにしたことを特徴とする
包絡線信号発生方法。２特許請求の範囲第１項の記載において、記憶
器は、包絡線信号の立上りと立下り区間の少なく
とも一方において傾斜に対応したスロープデータ
を記憶し、サンプル演算器は、上記スロープデー
タにより指定されるスロープ値を上記立上りと立
下り区間において包絡線サンプルに加えることに
より、急峻な包絡線信号を生成し得るようにした
包絡線信号発生方法。３特許請求の範囲第１項の記載において、包絡
線サンプルの生成周期を可変にすると共に、生成
周期に応じて補間演算区間を可変とした包絡線信
号発生方法。４特許請求の範囲第１項の記載において、記憶
器に記憶されたデイジタルデータの読み出しを、
鍵オン時には、レリーズ過程のアドレスに飛ぶよ
うにした包絡線信号発生方法。５特許請求の範囲第１項の記載において、サン
プル演算器と補間演算器を時分割多重動作させ、
複数の包絡線信号を発生するようにした包絡線信
号発生方法。