JPH0210440B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はビブラート等の変調効果が付与され
た楽音を発生する電子楽器に関する。

楽音波形メモリを使用した電子楽器においてビ
ブラート効果が付与された楽音を発生する場合、
従来は、１周期分の楽音波形を記憶したメモリを
読み出す速度をビブラート周波数に従つて周期的
に変調するようにしていた。ところで、自然楽器
におけるビブラートは単に周波数変調のみならず
振幅変調更には音色変調も伴つていることが多
く、このようなビブラートは従来の電子楽器では
簡単には実現できなかつた。

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
自然楽器に見られるような複雑な変調効果の付与
された楽音を容易に発生し得る電子楽器を提供し
ようとするものである。この発明に係る電子楽器
は、楽音の立上り部に関する楽音波形を記憶した
第１の記憶手段と、楽音の立上り部以降に関する
楽音波形であつて、変調効果が付与されていない
楽音波形を記憶した第２の記憶手段と、楽音の立
上り部以降に関する楽音波形であつて、変調効果
が付与されている楽音波形を記憶した第３の記憶
手段と、変調効果を付与するとき上記第３の記憶
手段を選択し、変調効果を付与しないとき上記第
２の記憶手段を選択する選択手段とを具え、上記
第１の記憶手段に記憶した立上り部の楽音波形に
対して上記選択手段により選択された一方の記憶
手段に記憶した立上り部以降の楽音波形を組合せ
ることにより楽音信号を発生するようにしたもの
である。

この発明によれば、楽音の立上り部に関する楽
音波形は、変調効果を付与する場合も付与しない
場合も共通に、第１の記憶手段の記憶波形が用い
られる。そして、楽音の立上り部以降に関する楽
音波形については、変調効果を付与するか否かに
応じて、変調効果が付与されていない楽音波形を
予め記憶した第２の記憶手段と変調効果が付与さ
れている楽音波形を予め記憶した第３の記憶手段
のうち一方が選択され、選択された記憶手段に記
憶している楽音波形が用いられる。

これにより、第３の記憶手段には望ましい変調
効果が予め付与された楽音波形を記憶しておくこ
とができるので、如何に複雑な変調効果でも確実
にかつ容易に実現することができる。

また、この発明によれば、変調効果は一般に楽
音の立上り部ではあまり付与せず、立上り部以降
の持続部で付与することが多い点に着目し、変調
効果が付与されている楽音波形を記憶する第３の
記憶手段には楽音の立上り部以降に関する楽音波
形を記憶するようにし、楽音の立上り部に関する
楽音波形は、変調効果を付与する場合も付与しな
い場合も共通に第１の記憶手段の記憶波形を用い
るようにしたことを特徴としている。これによ
り、記憶手段の記憶容量の節約を図ることがで
き、しかも変調効果を付与する場合も付与しない
場合も楽音波形の品質を落すこと無くそのような
記憶容量の節約を図ることができる。

更に、この発明の別の観点においては、第１の
記憶手段において楽音の立上り部に関する楽音波
形を複数種類記憶し、そのうちの１つを鍵タツチ
に応じて選択するようにしている。また、楽音の
立上り部以降に関する楽音波形については、異な
る変調効果が付与されている楽音波形を複数種類
記憶し、所望の変調効果に応じてそのうちの１つ
を選択するようにしている。このように楽音の発
音段階に応じて選択基準を切り換えることによ
り、記憶手段の記憶容量を節約しつつ、しかも発
音段階に応じた最適な楽音制御を高品質で行うこ
とができる。

以下添付図面を参照してこの発明の一実施例を
詳細に説明しよう。

第１図において、キースイツチ回路１１は鍵盤
１０の各鍵に対応するキースイツチから成るもの
であり、各鍵毎の鍵タツチを検出し得るようにす
るために一例として２段式のキースイツチから成
る。すなわち、各鍵毎に第１のキースイツチＫ１
と第２のキースイツチＫ２を夫々具備し、或る鍵
が押圧されたときその鍵に対応する第１のキース
イツチＫ１が最初に閉じ、次に第２のキースイツ
チＫ２が閉じるようになつている。キーアサイナ
１２は、キースイツチ回路１１を走査して押圧鍵
を検出し、所定数（例えば８）の楽音発生チヤン
ネルのいずれかに押圧鍵を割当てる。詳しくは、
或る鍵の第１のキースイツチＫ１がオフからオン
に切換わつたことを検出したときその鍵を任意の
チヤンネルに割当てる処理を行ない、次にその鍵
の第２のキースイツチＫ２がオフからオンに切換
わつたとき割当てたチヤンネルに対応してその鍵
のキーコードKCを出力する。各チヤンネルに対
応して時分割タイムスロツトが予じめ定められて
おり、各チヤンネルに割当てられたキーコード
KCを各々に対応するタイムスロツトで時分割的
に出力する。各チヤンネルのタイムスロツトはク
ロツクパルスφに従つてその１周期分の幅で設定
される。

キーアサイナ１２からは、キーコードKCのほ
かに、スタートパルスＳ、第１キーオン信号TK
１、第２キーオン信号TK２、キーオフ信号TD
０が出力される。スタートパルスＳは、第２のキ
ースイツチＫ２がオフからオンに切換わつたと
き、それに対応する鍵が割当てられたチヤンネル
のタイムスロツトに同期して最初に１度だけパル
ス発生するものである。第１キーオン信号TK１
は、第１のキースイツチＫ１のオンに応答して新
たな割当て処理が行なわれたとき、割当てたチヤ
ンネルのタイムスロツトに同期して即座に“１”
となり、以後該タイムスロツトに同期して繰返し
“１”となる信号である。第２キーオン信号TK
２は、第２のキースイツチＫ２がオフからオンに
切換わつたときに該鍵が割当てられているチヤン
ネルのタイムスロツトに対応して“１”に立上
り、以後該タイムスロツトに同期して繰返し
“１”となる信号である。キーオフ信号TD０は、
第１のキースイツチＫ１がオンからオフに切換わ
つたとき該鍵が割当てられているチヤンネルのタ
イムスロツトに対応して“１”に立上り、以後該
タイムスロツトに同期して繰返し“１”となる信
号である。これらのキーオン信号TK１，TK２
及びキーオフ信号TD０は、対応するチヤンネル
のデイケイ終了パルスDFが後述のようにキーア
サイナ１２にえられたとき“０”に立下る。上述
の各信号TK１，TK２，TD０，Ｓ，DFの発生
例を１チヤンネルに関して示すと第２図のように
なる。同図では、信号TK１，TK２，TD０が持
続信号のように示されているが、上述のように、
時分割的に発生するものである。

キーアサイナ１２から出力されたキーコード
KCは周波数ナンバ発生器１３に与えられ、該キ
ーコードKCによつて示された鍵の楽音周波数に
対応する周波数ナンバＦが該発生器１３から発生
される。該発生器１３から時分割的に出力された
各チヤンネルの周波数ナンバＦは位相アキユムレ
ータ１４で各チヤンネル別に繰返し加算され、各
チヤンネルで発生すべき楽音信号の瞬時位相角デ
ータが該アキユムレータ１４から時分割的に出力
される。すなわち、周波数ナンバＦは１サンプリ
ング時間当りの位相増分値を示しており、これを
各サンプリング時間毎にアキユムレータ１４で繰
返し加算することにより瞬時位相角データが求め
られる。アキユムレータ１４は各チヤンネルに対
応するタイムスロツト毎に時分割的な累算が可能
なものであり、そのクリア入力にはキーアサイナ
１２からスタートパルスＳが与えられる。或るチ
ヤンネルに新たな押圧鍵が割当てられたとき、つ
まりそのチヤンネルで楽音の発音を開始すべきと
き、スタートパルスＳが与えられ、そのチヤンネ
ルに関するアキユムレータ１４の内容がクリアさ
れる。こうして、新たに割当てられた鍵に関する
周波数ナンバＦの累算がゼロからスタートする。

アキユムレータ１４の出力は楽音波形メモリ１
５，１６を読み出すためのアドレス信号として用
いられる。アタツク部メモリ１５は、複数周期か
ら成るアタツク部分の楽音波形を予め記憶したメ
モリ１５−１乃至１５−８を複数個（この例では
８個）具備しており、各メモリ１５−１乃至１５
−８に記憶された楽音波形の特性（波形形状、振
幅レベル、周期等）は夫々異なつている。持続部
メモリ１６は、楽音の持続部（安定部）の楽音波
形を複数周期にわたつて予め記憶したもので、互
いに異なる特性の持続部波形を記憶した複数個の
メモリ１６−１乃至１６−Ｎを具備している。

アタツク部メモリ１５の個々のメモリ１５−１
乃至１５−８は夫々異なるる強度の鍵タツチに対
応しており、各鍵タツチに応じた特性をもつ複雑
なアタツク楽音波形（音の立上り時の振幅特性を
もつ複数周期にわたる楽音波形）を夫々予め記憶
している。例えば、強い鍵タツチに対応するメモ
リほど高調波成分が多くかつ振幅の大きな波形を
記憶し、弱い鍵タツチに対応するものほど高調波
成分が少なくかつ振幅も小さい波形を記憶する。
押圧鍵の鍵タツチに応じて１つのアタツク部メモ
リ（１５−１乃至１５−８のうち１つ）を選択す
るために、タツチカウンタ１７で求めた鍵タツチ
検出信号が利用される。タツチカウンタ１７に
は、キーアサイナ１２から時分割的に出力された
各チヤンネルの第１キーオン信号TK１と第２キ
ーオン信号TK２とが与えられており、各チヤン
ネル毎に信号TK１とTK２の立上り時間の時間
差をカウントし、これにより各チヤンネルに割当
てられた鍵の鍵タツチ（打鍵速度）を夫々個別に
検出する。或るチヤンネルに関するタツチカウン
タ１７の出力の状態は、第１キーオン信号TK１
が“１”に立上つたとき「０」となり、以後第２
キーオン信号TK２が“１”に立上るまで徐々に
増加し、信号TK２が“１”に立上つたときカウ
ントが停止されることによつてそれ以後はそれま
でのカウント値を保持する。この保持されたカウ
ント値が鍵タツチの強さに対応している。このよ
うなカウント値データつまり鍵タツチ検出信号が
各チヤンネル毎に時分割的にタツチカウンタ１７
から出力される。

タツチカウンタ１７から出力されたカウント値
データのうち上位３ビツトがデコーダ１８に入力
され、８通りの鍵タツチ強度に対応する出力がデ
コーダ１８から得られる。デコーダ１８の８本の
出力ラインは各アタツク部メモリ１５−１乃至１
５−８のイネーブル入力Ｅに個別に接続される。
この構成により、押圧鍵の鍵タツチに対応する１
つのアタツク部メモリ（１５−１乃至１５−８の
うち１つ）が選択的に読み出し可能状態に設定さ
れる。このメモリ１５−１乃至１５−８の可能化
動作は、デコーダ１８の出力に応じて各チヤンネ
ルのタイムスロツト毎に時分割的に行なわれる。

各アタツク部メモリ１５−１乃至１５−８のア
ドレス入力には位相アキユムレータ１４の出力が
分配器１９を介して共通に与えられる。分配器１
９は、音を出し始めるべき時にアタツク部メモリ
１５−１乃至１５−８の全アドレスを１通り読み
出すのに要する期間だけ、位相アキユムレータ１
４の出力をアタツク部メモリ１５−１乃至１５−
８に与え、それ以外のときは該アキユムレータ１
４の出力を持続部メモリ１６に与えるよう動作す
る。各メモリ１５−１乃至１５−８に対するアド
レス信号のビツト数が８ビツトであるとすると、
アキユムレータ１４は少なくともそれより１ビツ
ト多い９ビツトの信号を出力し、９ビツト目の出
力信号を各メモリ１５−１乃至１５−８の全アド
レス読み出しに要する期間を識別する信号として
利用する。

分配器１９の制御のために、クロツクパルスφ
に従つて各チヤンネルの時分割タイムスロツトに
同期してシフト制御される８ステージ／１ビツト
のシフトレジスタ２０と、アンド回路２１及びオ
ア回路２２とが設けられる。アンド回路２１の一
方入力にはシフトレジスタ２０の出力が与えら
れ、他の入力にはキーアサイナ１２から出力され
たスタートパルスＳをインバータ２３で反転した
ものが与えられる。オア回路２２にはアンド回路
２１の出力とアキユムレータ１４の出力の最上位
ビツトMSBすなわち９ビツト目が入力され、そ
の出力がシフトレジスタ２０に入力される。シフ
トレジスタ２０は分配器１９の制御信号を各チヤ
ンネルに対応して時分割的に供給するためのもの
で、各チヤンネルの制御信号が時分割的に出力さ
れて分配器１９の制御入力に与えられる。分配器
１９は、シフトレジスタ２０から与えられた制御
信号が“０”のときアキユムレータ１４の出力信
号をアタツク部メモリ１５に分配し、“１”のと
き該出力信号を持続部メモリ１６に分配する。

新たに押圧された鍵が或るチヤンネルに割当て
られたとき、前述の通り、そのチヤンネルに対応
するスタートパルスＳが最初の１タイムスロツト
でだけ“１”となる。このスタートパルスＳの
“１”に応じてアンド回路２１が不能化され、当
該チヤンネルに対応するシフトレジスタ２０の記
憶内容が“０”にクリアされる。一方、前述の通
り、スタートパルスＳによつてアキユムレータ１
４の当該チヤンネルの内容が一旦クリアされ、該
アキユムレータ１４の当該チヤンネルでは全ビツ
ト“０”を始点として周波数ナンバＦの累算を開
始する。従つて、スタートパルスＳが発生したと
きから当該チヤンネルに関するアキユムレータ１
４の出力信号の下位８ビツトの内容が１巡するま
での間該出力信号の９ビツト目の値は“０”を保
持し、８ビツト目からの桁上げ信号が与えられた
とき“１”に切換わる。９ビツト目の信号が
“１”に切換わつたとき、オア回路２２を介して
シフトレジスタ２０に“１”がロードされ、以
後、この“１”がシフトレジスタ２０、アンド回
路２１、オア回路２２のループを循環して該シフ
トレジスタ２０でホールドされる。従つて、スタ
ートパルスＳが発生したチヤンネルに対応するシ
フトレジスタ２０の記憶内容は、該パルスＳが発
生したときから当該チヤンネルに関するアキユム
レータ１４の出力信号の下位８ビツトが１巡する
までの間だけ“０”を保持し、それ以後は“１”
を保持する。従つて、シフトレジスタ２０の出力
の状態を１チヤンネルだけにつき示すと、第２図
のようである。

シフトレジスタ２０の出力信号の“０”または
“１”に応じて分配器１９が前述の通り制御され
ることにより、スタートパルスＳが発生したとき
からアキユムレータ１４の出力信号の下位８ビツ
トが１巡するまでの間はアタツク部メモリ１５に
アキユムレータ１４の出力信号がアドレス信号と
して加えられ、アタツク部メモリ１５から楽音波
形が読み出される。アキユムレータ１４の出力信
号の下位８ビツトがアドレス信号として使用され
るので、この間に、丁度アタツク部メモリ１５の
全アドレスの読み出しが完了する（第２図のアタ
ツク部の欄参照）。詳しくは、デコーダ１８の出
力信号によつて可能化された唯一のアタツク部メ
モリ（１５−１乃至１５−８のうち１つ）から、
複数周期アタツク楽音波形の全サンプル点振幅値
が順次読み出される。読み出された楽音信号はデ
イジタル／アナログ変換器２４でアナログ変換さ
れ、サウンドシステム２５に与えられる。アタツ
ク部メモリ１５の読み出しが終了すると同時に、
アキユムレータ１４の出力信号の分配が切換えら
れ、以後は持続部メモリ１６にアドレス信号が与
えられるようになる。持続部メモリ１６では、ア
キユムレータ１４から与えられるアドレス信号に
従つてそこに記憶している楽音波形信号を繰返し
読み出す。読み出された楽音波形信号は振幅エン
ベロープの付与等の処理が施された後、デイジタ
ル／アナログ変換器２４に与えられる。

持続部メモリ１６における各メモリのうち少く
とも１つ、例えばメモリ１６−Ｎ、は何の変調効
果も加えられていない、単純な持続部特性（一定
振幅特性）の楽音波形を記憶している。他のメモ
リ１６−１，１６−２…は夫々異なる変調が付与
された楽音波形を予じめ記憶している。変調の一
例としては周波数変調（ビブラート変調）及び振
幅変調（トレモロ変調）及び音色変調（楽音波形
形状の変調）などがあり、その中の１または複数
を付与した楽音波形を予め記憶する。一例とし
て、ビブラート変調を主体とし、その上更に適度
の振幅変調あるいは音色変調を施した楽音波形を
記憶する。また、一例として、各メモリ１６−
１，１６−２…には夫々異なる深さの変調が付与
された楽音波形が予じめ記憶される。前記メモリ
１５−１乃至１５−８と同様に、各メモリ１６−
１乃至１６−Ｎでは複数周期にわたる楽音波形が
記憶されており、分配器１９を介してアキユムレ
ータ１４から与えられる８ビツトのアドレス信号
に従つて複数周期波形が繰返し読み出される。

セレクタ２６は各メモリ１６−１乃至１６−Ｎ
のうち１つの出力を選択するもので、例えば電子
楽器パネル面に配されたビブラート深さ選択スイ
ツチと連動しており、選択された深さに対応する
メモリ（１６−１乃至１６−Ｎ）の出力信号を選
択する。選択された信号は乗算器２７に与えられ
る。乗算器２７は持続部メモリ１６から読み出さ
れた楽音波形信号に対して振幅エンベロープを付
与するものである。キーアサイナ１２からエンベ
ロープ発生器２８に対して第２キーオン信号TK
２とキーオフ信号TD０が与えられるようになつ
ており、これらの信号にもとづきエンベロープ発
生器２８では第２図に示すような持続特性とデイ
ケイ特性を有するエンベロープ信号を各チヤンネ
ル毎に時分割で発生する。このエンベロープ信号
が乗算器２７に与えられ、楽音波形信号の振幅を
該エンベロープ信号に従つて制御する（第２図の
持続部の欄参照）。尚、デイケイエンベロープが
終了すると、エンベロープ発生器２８からデイケ
イ終了パルスDFが出力され、キーアサイナ１２
に与えられる。

乗算器２７の出力は乗算器２９に与えられる。
乗算器２９は鍵タツチに応じて楽音波形信号の振
幅を制御するためのものである。前述の通り、ア
タツク部メモリ１５から出力されたアタツク部の
楽音波形信号は鍵タツチに応じた振幅レベルをも
つているため、持続部の楽音波形信号の振幅を打
鍵時の鍵タツチに応じて制御しないと、アタツク
部と持続部の楽音波形信号のつながりが悪くなる
おそれがある。乗算器２９はそのような不都合を
解消する働きをする。タツチカウンタ１７から出
力された鍵タツチ検出信号が係数ROM３０に与
えられ、打鍵強度に応じた係数データが該ROM
３０から読み出される。ROM３０から読み出さ
れた係数データが乗算器２９に与えられる。その
結果、持続部の楽音波形信号の振幅が打鍵強度に
応じて制御される。乗算器２９の出力信号はデイ
ジタル／アナログ変換器２４に加わり、アナログ
変換された後、サウンドシステム２５に至る。
尚、メモリ１６から読み出す楽音波形信号及び発
生器２８から発生するエンベロープ信号及び係数
ROM３０から読み出す係数データを対数で表わ
せば、乗算器２７，２９は簡単な加算器によつて
構成できる。その場合、対数／リニア変換器を設
け、演算が終了した持続部楽音波形信号をリニア
表現に変換した後、デイジタル／アナログ変換器
２４に与えるものとする。

尚、アタツク部メモリ１５を設けずに持続部メ
モリ１６だけを用いて楽音を発生するようにして
もよい。その場合は、勿論分配器１９も不要であ
り、エンベロープ発生器２８からは立上り特性を
有するエンベロープ信号を発生するものとする。
また、各メモリ１６−１乃至１６−Ｎの出力をセ
レクタ２６で選択する構成に限らず、各メモリ１
６−１乃至１６−Ｎを深さ選択信号（変調効果選
択信号）に応じて選択的にイネーブルする構成で
あつてもよい。尚、変調効果の付与されていない
楽音波形を記憶するメモリ１６−Ｎは複数周期波
形ではなく、１周期波形のみ記憶したものであつ
てもよい。

以上説明したようにこの発明によれば、予め変
調効果が付与された楽音波形を記憶したメモリを
具え、変調効果が選択された場合はこのメモリか
ら楽音波形を読み出すようにしたので、音楽的に
優れた変調効果を容易に実現できるようになる。
例えば、変調効果が加えられた自然楽器の演奏音
をそのままメモリに記憶することにより、自然楽
器と全く同じ変調効果を電子楽器において実現で
きるようになる。また、楽音の立上り部以降に関
して、変調効果が付与されている楽音波形と変調
効果が付与されていない楽音波形とを夫々記憶し
ておき、楽音の立上り部に関しては、変調効果を
付与する場合も付与しない場合も共通の楽音波形
を記憶しておくようにしたことにより、楽音の立
上り部から始まる全波形に関して変調効果が付与
されている楽音波形と変調効果が付与されていな
い楽音波形とを夫々記憶しておく場合に比べて、
記憶手段の記憶容量の節約を図ることができる、
という優れた効果を奏する。しかも変調効果は一
般に楽音の立上り部ではあまり付与せず、立上り
部以降の持続部で付与することが多いので、楽音
の立上り部以降でのみ変調効果を付与したとして
も問題のない変調効果を実現することができる。
こうして、変調効果を付与する場合も付与しない
場合も高品質の楽音波形を用いて質の良い楽音信
号を発生することができると共に、そのことを記
憶手段の記憶容量を節約した構成により実現する
ことができる、という優れた効果を奏する。

また、この発明によれば、楽音の立上り部に関
する楽音波形を複数種類記憶し、そのうちの１つ
を鍵タツチに応じて選択する一方で、楽音の立上
り部以降に関する楽音波形については、異なる変
調効果が付与されている楽音波形を複数種類記憶
し、所望の変調効果に応じてそのうちの１つを選
択するようにしているので、このように楽音の発
音段階に応じて選択基準を切り換えることによ
り、記憶手段の記憶容量を節約しつつ、しかも発
音段階に応じた最適な楽音制御を高品質で行うこ
とができる、という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る電子楽器の一実施例を
示すブロツク図、第２図は同実施例の動作を説明
するタイミングチヤート、である。 １０……鍵盤、１１……キースイツチ回路、１
２……キーアサイナ、１６−１乃至１６−Ｎ……
異なる変調が加えられた楽音波形を記憶したメモ
リ、２６……セレクタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 楽音の立上り部に関する楽音波形を記憶した
   第１の記憶手段と、 楽音の立上り部以降に関する楽音波形であつ
   て、変調効果が付与されていない楽音波形を記憶
   した第２の記憶手段と、 楽音の立上り部以降に関する楽音波形であつ
   て、変調効果が付与されている楽音波形を記憶し
   た第３の記憶手段と、 変調効果を付与するとき上記第３の記憶手段を
   選択し、変調効果を付与しないとき上記第２の記
   憶手段を選択する選択手段と を具え、上記第１の記憶手段に記憶した立上り部
   の楽音波形に対して上記選択手段により選択され
   た一方の記憶手段に記憶した立上り部以降の楽音
   波形を組合せることにより楽音信号を発生するよ
   うにした電子楽器。 ２ 前記第３の記憶手段に記憶した楽音波形は周
   波数変調、振幅変調、音色変調のうちの少なくと
   も１つの変調が付与されたものである特許請求の
   範囲第１項記載の電子楽器。 ３ 複数の鍵を具えた鍵盤と、 楽音の立上り部に関する楽音波形を複数種類記
   憶した第１の記憶手段と、 楽音の立上り部以降に関する楽音波形であつ
   て、異なる変調効果が付与されている楽音波形を
   複数種類記憶した第２の記憶手段と、 上記鍵盤における鍵の押圧にともなう鍵タツチ
   を検出する鍵タツチ検出手段と、 上記鍵タツチ検出手段の出力に応じて上記第１
   の記憶手段に記憶された複数種類の楽音波形のう
   ちの１つを選択する第１の選択手段と、 所望の変調効果に応じて上記第２の記憶手段に
   記憶された複数種類の楽音波形のうちの１つを選
   択する第２の選択手段と を具え、上記第１の選択手段により選択された上
   記第１の記憶手段における立上り部の楽音波形に
   対して上記第２の選択手段により選択された上記
   第２の記憶手段における立上り部以降の楽音波形
   を組合せることにより楽音信号を発生するように
   した電子楽器。