JPH02191999A - 電子楽器のディジタルフィルタ装置 - Google Patents

電子楽器のディジタルフィルタ装置

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JPH02191999A
JPH02191999A JP1314251A JP31425189A JPH02191999A JP H02191999 A JPH02191999 A JP H02191999A JP 1314251 A JP1314251 A JP 1314251A JP 31425189 A JP31425189 A JP 31425189A JP H02191999 A JPH02191999 A JP H02191999A
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circuit
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Masatada Wachi
和智 正忠
Atsumi Kato
加藤 充美
Masanobu Chibana
知花 昌信
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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〕 この発明は電子楽器のディジタルフィルタ装置に関し、
特に、フィルタ回路に対するフィルタ係数の供給制御に
関する。
〔従来の技術〕
ディジタルフィルタは、そこに与えられるフィルタ係数
の値に応じてその特性が制御される。そのため、電子楽
器の音色回路としてディジタルフィルタを使用する場合
、望みの音色に応じたフィルタ係数を適切に与えてやる
必要がある。特開昭54−59922号においては、電
子楽器において、ディジタルフィルタに与える係数を適
宜変更することにより、1個のディジタルフィルタ回路
を任意のフィルタ特性で使用することが示されている。
また、特開昭53−88715号においては、電子楽器
において、ディジタルフィルタに与える係数を時間的に
変化させることにより、時間的な音色変化を実現するこ
とが示されている。また、特開昭55−89895号に
おいては、ディジタルフィルタを使用するものではない
が、N組の楽音設定パラメータを第1のメモリに記憶し
、この第1のメモリからM組(ただしN>M>1)の楽
音設定データを適宜選択して第2のメモリに転送記憶し
、演奏中の発生楽音の音色設定のためには第2のメモリ
から所望の楽音設定データを選択するようにすることに
より、演奏中の音色選択操作に関わる負担を軽減するよ
うにしたことが開示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
特開昭53−88715号や特開昭54−59922号
においては、豊富なフィルタ係数を操作性よくかつ効率
的に供給する技術については何も開示されていない、一
方、特開昭55−89895号においては一般的な楽音
設定データについてそのような技術が開示されている。
しかし、この特開昭55−89895号においては、演
奏中に発生楽音の音色設定を行なうために、第2のメモ
リしかアクセスできないから、演奏中の音色選択操作に
関わる負担を軽減することはできるが、演奏中における
選択の自由度が低下するという問題点がある。
この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、選択され
た音色に応じてフィルタ係数を適切に供給し、フィルタ
の特性を所望の音色に応じて自由に制御しうるようにす
ると共に、豊富なフィルタ係数を操作性よくかつ効率的
に供給することを可能にしつつ、演奏中の音色選択操作
に関わる負担を軽減するのみならず、演奏中における選
択の自由度も低下させることがないようにした電子楽器
のディジタルフィルタ装置を提供しようとするものであ
る。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る電子楽器のディジタルフィルタ装置は、
ディジタル楽音信号を入力し、フィルタ演算を行なうデ
ィジタルフィルタと、このディジタルフィルタにおける
演算で利用されるべきフィルタ係数を複数組予じめ記憶
した第1のフィルタ係数記憶手段と、前記第1のフィル
タ係数記憶手段より多くのフィルタ係数の複数組を予め
記憶した第2のフィルタ係数記憶手段と、所望の音色を
選択するためのものであり、選択された音色を特定する
音色パラメータを出力する音色選択手段と、前記音色選
択手段から出力された音色パラメータに応じて所定の係
数組を前記第1の係数記憶手段から選択出力する第1の
選択手段と、前記音色選択手段から出力された音色パラ
メータに応じて所定の係数組を前記第2の係数記憶手段
から選択出力する第2の選択手段と、前記第1及び第2
の選択手段の一方をさらに選択する切換手段とを具え、
前記切換手段によって選択された前記第1及び第2の選
択手段の一方によって選択出力された前記第1又は第2
のフィルタ係数記憶手段のフィルタ係数組を前記ディジ
タルフィルタに供給することを特徴とするものである。
〔作  用〕
音色選択手段によって成る音色が選択されると、選択さ
れた音色に対応して、第1の選択手段と第2の選択手段
によって第1の係数記憶手段及び第2の係数記憶手段か
ら所定の係数組をそれぞれ選択出力することができる。
このとき、切換手段によって第1及び第2の選択手段の
どちらが選択さ九でいるかに応じて、該切換手段によっ
て選択された方の選択手段によって選択出力された前記
第1又は第2のフィルタ係数記憶手段のフィルタ係数組
がディジタルフィルタに供給される。
従って、第1及び第2のフィルタ係数記憶手段に記憶さ
れたフィルタ係数組の総数よりも、音色選択手段による
選択操作対象となる音色数は少数であり、所望の音色を
選び出す手間がその分省略できるので、演奏中の音色選
択操作に関わる負担を軽減することができる。また、切
換手段の操作によって第1及び第2の選択手段のどちら
かを選択することにより、第1及び第2のフィルタ係数
記憶手段のどちらでも自由に選択できるので、演奏中に
おける音色選択の自由度も低下させることがない。
〔実施例〕
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、鍵盤部9は、複数の鍵盤(例えば上鍵
盤、下鍵盤、ペダル鍵盤)と、これら鍵盤の6鍵に対応
するキースイッチを含むキースイッチ回路とを含んでい
る。キーアサイナ10は、鍵盤部9の各キースイッチの
オン・オフを検出するための回路と、オンされたキース
イッチに対応する鍵すなわち押圧鍵を複数の楽音発生チ
ャンネルのいずれかに割当てる喪めの回路とを含んでい
る。各楽音発生チャンネルに割当てられた鍵を示す情報
(キーコードKC)とその鍵の押圧が持続しているかま
たは離鍵されたかを示す情報(キーオン信号KON)と
がキーアサイナ10から楽音信号発生部11に与えられ
る。楽音信号発生部11は、鍵盤部9で押圧された鍵に
対応する楽音信号を前記キーアサイナ10の出力に応じ
て発生するものであり、発生した楽音信号を鍵盤種類及
び音色等に応じ九複数系列に区分して並列的に出力する
。詳しくは、楽音信号発生部11は、1乃至複数の鍵に
対応する楽音信号を同時に発生し得るようにするために
、同時最大発音可能数に相当する数の音源用楽音発生チ
ャンネルを各鍵盤に対応して具備して>5、更に、これ
らの音源用集音発生チャンネルを多系列にわたって重複
して具備しておシ、各系列の楽音信号を並列的にディジ
タル形式で出力する。
音色選択装置12は各鍵盤毎の音色及び各種効果等を選
択するための多数のスイッチを含んでいる。音色選択装
置12の出力のうち所定の出力TP1が楽音信号発生部
11に与えられており、該発生部11における楽音信号
発生動作(発生すべき楽音信号に対する音色付与、音色
に応じ大振幅エンベロープの設定、音源波形の選択、等
)を制御する。楽音信号発生部11で発生される楽音信
号の中には、音色選択装置12による音色選択に応じて
該発生部11内で所定の音色付与が完了するものもある
が、音色付与が完了していないものもあシ、それらは後
段のディジタルフィルタ部14で音色制御が施される。
例えば、音高にかかゎシなく常に同じスペクトル分布を
もつ音色(いわば移動7オルマントaの音色)は楽音信
号発生部11で付与し、固定フォルミント型の音色はデ
ィジタルフィルタ部14で付与する。尚、移動7オルマ
ント型の音色にあっても、例えばプラス系の低域特性や
ストリング系の複雑な特性など、固定7オルマント型の
フィルタ制御を更に施すことによってスペクトル補正を
行なうのが好ましいものがあり、これらの音色に関して
もディジタルフィルタ部14が利用される。
楽音信号発生部11から出力された各系列毎のディジタ
ル楽音信号は、楽音信号振分は及び累算及びシリアル変
換制御回路13に与えられる。この制御回路13には音
色選択装置12の出力のうち所定の出力TP2が与えら
れている。制御回路16は、音色選択装置12から与え
られる音色パラメータTP2に応じて、各系列のうち楽
音信号を累算することが可能なものとディジタルフィル
タ部14全通すべきものとを根分け、累算可能なものは
それらの楽音信号を累算(ミックス)してライン15に
出力し、ディジタルフィルタ部14を通すべきものはそ
れら各系列毎の並列ディジタル楽音信号を夫々時間的に
シリアル化し更にそのシリアルディジタル楽音信号を所
定の系列間で時分割多重化して共通の信号ラインに出力
する。尚、時分割多重化する所定の系列とは、鍵盤種類
あるいは音色が互いに異なる系列である。後で詳しく説
明するように、この実施例では、実現しようとする工つ
の音色に関して複数の音源もしくは楽音発生系列(以下
、サブ系列という)を準備しているが、このサブ系列間
では時分割多重化を行なわないようになっている。従っ
て、制御回路16からは、所定の系列間で時分割多重化
されたシリアルディジタル楽音信号が各ナプ系列毎に並
列的に出力され、ライン16を介してディジタルフィル
タ部14に与えられる。
複数ビットのディジタル楽音信号を時間的にシリアル化
した上でディジタルフィルタ部14に与えることは、該
フィルタ部14内部の演算回路をシリアル演算回路とす
ることができ、該フィルタ部14の構成縮小に寄与する
。また、複数系列のディジタル楽音信号を時分割多重化
して共通ラインにまとめることは、各系列毎にディジタ
ルフィルタを設けねばならない無駄を省き、ディジタル
フィルタ部14の構成縮小に寄与する。しかし、必ずし
もシリアル化及び時分割多重化を行なわねばならないわ
けではなく、複数ビットのディジタル楽音信号を並列的
にディジタルフィルタ部14に入力するようにしてもよ
い。
下記衣に、各系列の一例及び制御回路13におけるそれ
らの振分は態様の一例を示す。「単/複」の欄にはそれ
らの系列が単音発生系であるか複音発生系列であるかが
示されている。勿論、複音系列の場合は複数音のディジ
タル楽音信号を加算混合した信号が1系列分の楽音信号
として楽音信号発生部11から出力される。「振分け」
の欄に示された記号cb1.ch2.ch3.ch4は
フィルタチャンネルの表示であ夛、各系列の楽音信号を
ディジタルフィルタ部14で時分割処理する説明を行な
う際の各系列の識別記号として用いる。
尚、ここでいうフィルタチャンネルch1〜ch4とは
、キーアサイナ10によって各押圧鍵を割当てるための
楽音発生チャンネルとは全く別のものであり、異なるフ
ィルタ処理を行なう系列を示す。
第1表 第1表の系列の欄に示された各系列においては、夫々複
数種類の音色のうち1乃至複数を選択することが可能で
ある。前述のサブ系列は、ディジタルフィルタ部14に
導かれる4つの系列において大々設けられている。すな
わち、例えば「上鍵盤スペシャル系」においては、所定
の複数種類の音色のうちl乃至複数を選択することが可
能であシ、選択された音色に対応する楽音信号(音源信
号)が複数のサブ系列で夫々発生されるようになってい
る。
ライン15の楽音信号は混合回路17に与えられ、ライ
ン16のシリアル楽音信号はディジタルフィルタ部14
を経由して混合回路17に与えられる。混合回路17は
ディジタルフィルタ部14でフィルタ制御され次楽音信
号とフィルタ制御されなかったライン15の楽音信号と
をミキシング(ディジタル加算)するためのもので、フ
ィルタ制御された楽音信号はシリアル化されているため
、これらのシリアル楽音信号を各系列毎にパラレル化し
た後上記ミキシングを行なうようになっている。混合回
路17から出力されたディジタル楽音信号はディジタル
/アナログ変換器18でアナログ信号に変換され、サウ
ンドシステム19に与、tられる。
ディジタルフィルタ部14は、フィルタ特性における山
部分の特性を有効に制御できる極フィルタと、フィルタ
特性における谷部分の特性を有効に制御できるゼロフィ
ルタとを含んでおり、両フィルタの接続組合せを切換え
ることができるように構成され、複雑なフィルタ特性を
実現し得るよりになっている。音色選択装置12の出力
のうち所定の出力TP3がディジタルフィルタ部14に
与えられており、音色選択に応じて各フィルタチャンネ
ルch1〜ch4毎のフィルタ特性(例えばフィルタ係
数)が夫々設定されるようになっている。また、ディジ
タルフィルタ部14においては、入力された各サブ系列
の楽音信号のうちフィルタを通すべきものと通さないも
のとを音色パラメータTP5に応じて振分けるようにな
っている。
フィルタ特性の設定のためK、フィルタ部14の内部に
はフィルタ係数内部ROM(ROMはリードオンリーメ
モリのこと、以下同じ)が含まれており、この内部RO
Mから所定のフィルタ係数が音色選択情報(音色パラメ
ータTP3)に応じて読み出されてフィルタ部14で利
用されるよう罠なっている。このフィルタ係数内部RO
Mとは別にフィルタ係数外部記憶装置20が設けられて
いる。この外部記憶装置20は半導体記憶装置であって
もよいし、また、磁気カード等着脱自在のmみ出された
フィルタ係数KOはディジタルフィルタ部14に供給さ
れる。ディジタルフィルタ部14に関連してフィルタ係
数切換スイッチ21が設けられている。このスイッチ2
1はディジタルフィルタ部14にンいて内部ROMまた
は外部記憶装置20のどちらを利用すべきかを選択する
ためのもので、フィルタ部14ではスイッチ21の出力
信号KSに応じて選択されたどちらか一方のフィルタ係
数に従ってフィルタ制御を実行する。
外部記憶装置20に記憶するフィルタ係数の一例として
は、時間的に変化するフィルタ係数などがある。フィル
タ係数を時間的に変化させるためには大きな記憶容量が
要求されるが、それKは外部記憶装置が適しているから
である。この外部記憶装置20にはキーアサイナ10か
らのキーオン信号KONと音色選択装置12からの音色
パラメータTP4とが供給されるようKなっておシ、キ
ーオン信号KONに応じて鍵押圧中及び離鍵後の時間経
過に伴なうフィルタ係数の変化を制御し、かつこのフィ
ルタ係数の変化特性を音色パラメータTP4に応じて制
御する。
尚、制8回路13は、ラインf6に対する楽音信号のシ
リアル送出の基準タイミングに対応して同期パルス5Y
NCを出力するようになっている。
この同期パルス5YNCは、ディジタルフィルタ部14
及び外部記憶装置20に与えられ、ライン16のシリア
ル楽音信号に同期してフィルタ係数をシリアル化する(
シリアルに読み出す)ため、及び、フィルタ部14にお
けるシリアル演算タイミングの同期制御のため、に利用
される。
多系列音源すなわちサブ系列を具えた楽音信号発生部1
1の一例、及びこれに接続された楽音信号振分は及び累
算及びシリアル変換制御回路13の一例を第2図に示す
。楽音信号発生部11は、鍵盤種類あるいは発生すべき
音の性質を異にする複数系列のトーンジェネレータ22
乃至26を含んでお夛、そのうちディジタルフィルタ部
14を26乃至26ノは大々3つのf74グIJFII
WI#3で区別する)に対応する3つのトーンジェネレ
ータを夫々含んでいる。ペダル鍵盤系トーンジェネレー
タ22、上鍵盤ソロ系トーンジェネレータ23、上鍵盤
カスタム系トーンジェネレータ25は単音型トーンジェ
ネレータであシ、上鍵盤複音系トーンジェネレータ24
及び下鍵盤複音系トーンジェネレータ26は複音型トー
ンジェネレータである。キーアサイナ10(第1図)か
ら出力された鍵情報(キーコードKC,キーオン信号K
ON等)が各トーンジェネレータ22〜26に入力され
る。この鍵情報は鍵盤情報を含んでおり、その鍵盤情報
に対応するトーンジェネレータ22〜26でその鍵情報
(KC、KON等)が利用される。
複音系のトーンジェネレータ24.26では、各楽音発
生チャンネルに割当てられた複数の鍵情報(KC、KO
N)に対応する複数の楽音信号を発生することが可能で
ある。上鍵盤の単音型トーンジェネレータ23.25で
は、上鍵盤の鍵情報(KC、KON)が同時に複数与え
られたとき、そのうち1つ(最高音または最低音)を選
択してその楽音信号を発生する。
灸トーンジェネレーメ22乃至26では、発生すべき楽
音信号に対して複数種類の音色のうち1乃至複数を選択
的に付与することが可能である。
そのために、選択された音色に対応する様々な音色バラ
メータTPlが音色選択装置12(第1図)から各トー
ンジェネレーメ22乃至26に夫々与えられるようにな
っておフ、この音色パラメータTP1に応じた周波数成
分または音源波形、及び振幅エンベローブ、及びフィー
ト数、及び音量、及びその他様々な楽音要素、を有する
楽音信号が押圧鍵に対応する音高で発生される。しかし
、固定フォルマントによる音色要素はここでは付与され
ず、後段のディジタルフィルタ部14において付与され
る。
ディジタルフィルタ部14を利用することが可能な系列
(トーンジェネレータ23〜26)において夫々設けら
れているサブ系列(#1〜#3)は、各系列(23〜2
6)で発生しようとする楽音に関する多系列音源となっ
ている。例えば、上系列# 1 、 #2 、 #3に
対応するトーンジェネレータで夫々発生された楽音信号
を最終的に加算することによって得られる。従って、各
サブ系列#1゜#2 、 #3で発生する楽音信号は部
分音信号であるということも可能である。しかし、音色
の種類によってはサブ系列のトーンジェネレータすべて
を利用しないものがあってもよく、例えば1つのサブ系
列#1のトーンジェネレータだけを利用して楽音信号を
発生するようにしてもよい。このような多系列音源すな
わち複数のサブ系列#1〜#6は、1つの楽音信号を溝
底する部分音信号の一部を選択的にディジタルフィルタ
部14で制御し得るようにする場合に有利である。この
点については後で更に詳述する。
各トーンジェネレータ22〜26は楽音信号をディジタ
ル形式で発生するもので1、その楽音発生方式としては
周波数変調演算方式、高周波合成方式、波形メモリ読出
し方式等その他任意の方式を使用することができる。
複音系トーンジェネレータ24.26からは複数押圧鍵
に対応するディジタル楽音信号が夫々出力される。各ト
ーンジェネレータ24.26の各サブ系列(#1〜#6
)に対応して夫々設けられたアキエムレータ27.28
では、複数押圧鍵に対応する楽音信号を各サブ系列毎に
夫々累算する。
楽音信号振分は及び累算及びシリアル変換制御回路13
において、ゲート29,30,31,32は楽音信号発
生部11から与えられ次各系列の楽音信号を振分けるた
めのものでちゃ、音色選択装置12から与えられる音色
パラメータTP2に応じて制御される。ゲート29は、
上鍵盤複音系トーンジェネレータ24の第1のサブ系列
#1のトーンジェネレータに対応するアキエムレータ2
7の出力楽音信号を選択してアキ為ムレータロ3に与え
るためのものである。前記第1表を参照すると、このゲ
ート29の出力が上鍵盤系フルート系(UFL)の楽音
信号に相当する。つまり、音色選択装置12で上鍵盤フ
ルート系(UFL)の何らかの音色が選択された場合は
、上鍵盤複音系トーンジェネレータ24のうち第1のサ
ブ系列#1に対応するトーンジェネレータでその上鍵盤
フルート系音色の楽音信号を発生し、ゲート29でアキ
エムレータ33の側(ディジタルフィルタ部14に通さ
ないグループ)に振分ける。
ゲート30は、下鍵盤複音系トーンジェネレータ26の
うち第1のサブ系列#1に対応するトーンジェネレータ
の出力を累算したアキエムレータ28の出力楽音信号を
選択してアキュムレータ33に与える之めのものである
。前記第1表を参照すると、このゲート30の出力が下
鍵盤オーケストラ系(LOR)の楽音信号に相当する。
つまシ、音色選択装置12で下鍵盤オーケストラ系(L
OR)の何らかの音色が選択された場合は、下鍵盤複音
系トーンジェネレータ26のうち第1のサブ系列#1に
対応するトーンジェネレータでその下鍵盤オーケストラ
系音色の楽音信号を発生し、ゲート30でアキエムレー
タ33の側に振分ける。
グー)31i11:上鍵盤スペシャル系(USP)の楽
音信号をディジタルフィルタ部14の側に振分けるため
のもの、ゲート32は下鍵盤スペシャル系(LSP)の
楽音信号をディジタルフィルタ部14の側に振分ける九
めのものである。音色選択装置12で上鍵盤スペシャル
系(USP)の何らかの音色が選択され次場合は、上鍵
盤複音系トーンジェネレータ24の各サブ系列#1〜#
3で該音色に対応する楽音信号を夫々発生し、アキエム
レータ27を経由して与えられるそれら各サブ系列#1
〜#3の楽音信号をゲート31を介してマルチプレクサ
34の側(ディジタルフィルタ部14の側)K振分ける
。下鍵盤スペシャル系(LSP)の音色が選択された場
合も同様に、下鍵盤複音系トーンジェネレータ26の各
サブ系列#1〜#3で該音色に対応する楽音信号を夫々
発生し、ゲート32を介してそれらをマルチプレクサ3
4の側に振分ける。
尚、上鍵盤複音系トーンジェネレータ24の第1のサブ
系列#1を上鍵盤フルート系(UFL)の九めに使用し
ているときに該トーンジェネレータ24の他のサブ系列
#2.#3を上鍵盤スペシャル系(USP)のために使
用することも可能であり、その場合はゲート31ではサ
ブ系列#2゜#3に対応する楽音信号を選択してマルチ
プレクサ34に与える。下鍵盤複音系トーンジェネレー
タ26の第1のサブ系列#1を下鍵盤オーケストラ系(
LOR)のために使用しているときも同様に他のサブ系
列#2.#3を下鍵盤スペシャル系(LSP )のため
に使用することが可能である。
t*、)−ンジエネレータ24.!:26はスペシャル
系(USP 、LSP)の専用とし、上鍵盤フルート系
(UFL)及び下鍵盤オーケストラ系(LOR)の専用
トーンジェネレータを更に設けてもよい。
アキエムレータ33は、グー)29.30から与えられ
穴上鍵盤フルート系(UFL)及び下鍵盤オーケストラ
系(LOR)の楽音信号と、トーンジェネレータ22で
発生されたペダル鍵盤系(PKB)の楽音信号とを累算
するものであシ、その出力信号がライン15を介して混
合回路17(第1図)に与えられる。
トーンジェネレータ23で発生された上鍵盤ソロ系(U
3L)の楽音信号、トーンジェネレータ24からゲート
31を介して与えられる上鍵盤スペシャル系(USP)
の楽音信号、トーンジェネレータ25で発生された上鍵
盤カスタム系(UO3)の楽音信号、及びトーンジェネ
レータ26からゲート32を介して与えられる下鍵盤ス
ペシャル系(LSP)の楽音信号は、マルチプレクサ3
4及びパラレル−シリアル変換器35及びライン16を
介してディジタルフィルタ部14(第1図)に与えられ
る。マルチプレクサ34は、各系列(USL、USP、
UO3,LSP)の楽音信号をフィルタチャンネルch
1〜ch4に対応して時分割多重化する之めのもので、
その九めの制御信号がタイミング信号発生器36から与
えられる。各系列(USL、USP、UO3,LSP)
の楽音信号は各サブ系列(1,#2.#3)毎に個別に
時分割多重化される。各サブ系列(#1〜#3)に対応
してマルチプレクサ34から出力された並列的なディジ
タル楽音信号は、各サブ系列に対応して設けられたパラ
レル−シリアル変換器35に夫々入力される。この変換
器35は、各サブ系列(#1〜#3)のディジタル楽音
信号を時間的にシリアルな楽音信号S1 *S2 tS
3に夫々変換する九めのもので、そのための制御信号が
タイミング信号発生器66から与えられる。また、タイ
ミング信号発生器36は前述の同期パルス5YNCを出
力する。
第3図はディジタルフィルタ部14の一例を大まかなブ
ロック図によって示したものである。第2図のパラレル
−シリアル変換器65から出力された各サブ系列#1〜
#3に対応するシリアルなディジタル楽音信号81.S
z、Ssは、フィルタ入力制御回路37に入力される。
フィルタ入力制御回路37は、各楽音信号S、、s、、
s、のうちディジタルフィルタ主回路68に入力すべき
ものとそうでないものとを音色パラメータTP3に応じ
て振分けるためのものである。ディジタルフィルタ主回
路38に入力すべき系音信号(S1*S!。
Ssのりち1または複数)は同じフィルタチャンネル同
士で加算混合されて、入力制御回路37からフィルタ主
回路38に入力される。ディジタルフィルタ主回路38
を通さない残シの楽音信号は出力制御回路39を経由し
てディジタルフィルタ部14から出力される。出力制御
回路39は、ディジタルフィルタ主回路38を経由した
楽音信号と経由していない音色信号とを音色パラメータ
TP3に応じて各サブ系列に対応する出力ライン310
 、SzO,830に分配するものである。
タイミング信号発生回路40は、ディジタルフィルタ主
回路38におけるフィルタ演算動作を制御するための各
種タイミング信号を同期パルス5YNCにもとづき発生
し、これらの信号をディジタルフィルタ主回路38に供
給する。フィルタ係数供給回路41はディジタルフィル
タ主回路38に対してフィルタ係数Kを供給するための
ものであり、前述のフィルタ係数内部ROMを含んでお
り、音色パラメータTP3に応じて該ROMから所定の
フィルタ係数を読み出して供給する。また、フィルタ係
数供給回路41にはフィルタ係数外部記憶装置20から
与えられるフィルタ係数KOの信号とフィルタ係数切換
スイッチ21の出力信号KSとが入力されるようになっ
ておシ、このスイッチ出力信号KSに応じて内部ROM
で読出したフィルタ係数または外部記憶装置20から与
えられたフィルタ係数KOの一方をディジタルフィルタ
主回路38に供給する。また、フィルタ係数供給回路4
1には同期パルス5YNCとタイミング信号発生回路4
0の出力信号が与えられておシ、フィルタ演算タイミン
グに同期してフィルタ係数を供給するようになっている
ディジタルフィルタ主回路58ti極フイルタ42トセ
ロフイルタ43とを含んでおシ、両フィルタ42゜43
は直列に接続されている。極フィルタとはフィルタ特性
(振幅周波数特性)の山の部分(極)を主に制御できる
ものであり、ゼロフィルタとはフィルタ特性の谷の部分
(零点)を主に制御できるものである。このように極フ
ィルタ42とゼロフィルタ43とを組合せれば、フィル
タ特性における山の部分と谷の部分を夫々独立して制御
することができ、複雑な特性も比較的容易に実現するこ
とができるので有利である。
一般K、極フィルタは、現在のディジタル信号入力と過
去のnサンプル数分のディジタル信号出力の各々に係数
Ki(ただしi=1 、2、−n )による重みづけを
したものとの総和を入力側に帰還する閉ループを有する
ものであって、無限インパルス応答フィルタ(以下II
Rフィルタという)によって表現される。また、ゼロフ
ィルタは、現在及び過去のnサンプル数分のディジタル
信号入力の各々に係数Ki(ただしi=1.2.−n)
Kよる重みづけをしたものの総和を出力するものであっ
て、有限インパルス応答フィルタ(以下FIRフィルタ
といり)によって表現される。
IIRフィルタの一種としてラティス型フィルタが有シ
、このラティス型フィルタは音声合成に適したフィルタ
として知られている。しかも、このラティス型フィルタ
は、他の型式に比べて乗算器の数が小なくて済み、ハー
ドフェアを小型化できるという利点があると共に、フィ
ルタ係数のビット数が少なくて済み、かつ、望みのフィ
ルタ特性に対して係数の設定の仕方が確立されていると
いう利点がある。そこで、この実施例では極フィルタの
好ましい一例として、ラティス型フィルタを使用するも
のとする。
ディジタルフィルタ主回路38における極フィルタ42
を2テイス型フイルタによって構成した一例を第4図に
示す。この極フィルタ42は12段のラティス型フィル
タから成るもので、各段のフィルタユニットをLl乃至
L12なる符号で示す。
第4図における極フィルタ42は乗算器における演算時
間遅れを考慮して構成されている。同じく演算時間遅れ
を考慮して構成したディジタルフィルタ主回路38にお
けるゼロフィルタ43の一例を第5図に示す。このゼロ
フィルタ43は2次のゼロフィルタ(2サンプリング時
間分の遅延9素を含むゼロフィルタ)であり、単純には
FIRフィルタを2段分だけ縦続接続した構成とすれば
よいのであるが、演算時間遅れ及びその他の要素を考慮
して第5図のように構成するものとする。
第4図及び第5図の説明の前に、この極フィルタ42及
びゼロフィルタ43に入力されるディジタル楽音信号の
データ形式について説明する。−例として、1つの楽音
信号が冴ビットのディジタルデータから成るとすると、
第2図の制御回路13からライン16を介して第3図の
ディジタルフィルタ部14に与えられる各サブ系列のシ
リアル楽音信号S1 r 82 r 83は、夫々1信
号につき冴タイムスロットを使用して時間的にシリアル
化されており、かつ、この冴タイムスロット分のシリア
ル楽音信号が4フィルタチャンネル分時分割多重化され
ている。従って、各サブ系列のシリアル楽音信号S1 
+ s、js、における楽音波形振幅の1サンプリング
周期はr24X4=%タイムスロット」となる。この1
サンプリング周期内の頴次タイムスロットに1乃至%の
番号を付けて図示したものが第6図(a)である。第6
図Φ)は各タイムスロットに対応するシリアル楽音信号
s1 、s、、s、のデータ内容を示し友ものである。
第6図(a) 、 (b)に示すタイミングは、各サブ
系列のシリアル楽音信号S1.Sl、B3に共通である
。第6図の)に示すように、シリアル楽音信号S、、S
、、S、においては、第1タイムスロツト乃至第冴タイ
ムスロットにフィルタチャンネルch1(上鍵盤ソロ系
LTSL)のシリアル楽音信号データ、第5乃至第砺タ
イムスロットにフィルタチャンネルch2(上鍵盤スペ
シャル系USP)のシリアル楽音信号データ、第49乃
至第72タイムスロツトにフィルタチャンネルch3(
上鍵盤カスタム系UCS)のシリアル楽音信号データ、
第73乃至第96タイムスロツトにフィルタチャンネル
ch4 (下鍵盤スペシャル系LSP)のシリアル楽音
信号データ、が夫々割当てられている。スタイムスロッ
ト毎の各楽音信号データにおいて、最初のタイムスロッ
ト(第1、第5.第49.第73タイムスロツ))Kは
最下位ビットLSBが割当てられており、以下遅いタイ
ムスロットになるほど重みが増し、n番目のタイムスロ
ット(第る。第47.第71.第95タイムスロツト)
に最上位ピッ)MSBが割当てられ、最後のタイムスロ
ット(温潤、第招、第72.第%タイムスロット)には
サインビットSRが割当てられる。
第4図に戻シ、1段目のフィルタユニットL1について
説明すると、参照番号61は引算器として機能する加算
器、62.63は加算器、64は乗算器、65.66.
67は遅延回路である。遅延回路65〜67のブロック
内に示された数字!Dはnタイムスロット分の遅延を行
なうことを示している。FS−INは楽音信号の順向入
力端子、FS−OUTは楽音信号の順向出力端子、BS
−INは逆向入力端子、B5−0UTは逆向出力端子、
である。他のユニットL2乃至L12もユニットL1と
同一構成で1、各ユニットL1乃至L11の顔向出力端
子FS−OUTがその次段のヱニツ)L2乃至L12の
順向入力端子FS−INK接続され、各二二ツ)L2乃
至L12の逆向出力端子B5−0UTがその前段のユニ
ットL1乃至L11の逆向入力端子BS−INに接続さ
れる。
フィルタユニットL1の加算器(機能としては引算器)
61においては、層内入力端子FS−INから入力され
た楽音信号を逆向入力端子B 5−IN及び遅延回路6
6を介して次段のユニットL2からフィードバックされ
た楽音信号から引算する。
この加算器61の出力が乗算器64に入力され、フィル
タ係数Klが乗算される。この係数に1の添字1は1段
目のユニツ)Llに対応する係数であることを示す。乗
算器64の出力は加算器62に与えられ、端子FS−I
N及び遅延回路65を介して与えられる入力楽音信号と
加算される。ここで、遅延回路65を設けた理由は、乗
算器64における演算時間遅れに合わせるためである。
すなわち、この例では、乗算器64の演算時間遅れが認
タイムスロットとなるように設計されてお夛、この遅れ
に合わせるために遅延回路65では兇タイムスロット分
の遅延を行なうのである。加算器62の出力は出力端子
FS−OUTを経由して次段のユニツ)L2に入力され
る。
ところで、加算器61の出力と次段のユニットL2から
遅延回路66を経由してこの加算器61にフィードバッ
クされる信号との間には1サンプリング周期に相当する
時間遅れがなければならないわけであるが、これは次の
ように溝たされている。次段のユニツ)L2の乗算器6
8から加算器69を経由した楽音信号がユニツ)Llの
逆向入力端子BS−INに入力され、これが遅延回路6
6を経由して加算器61に入力されている。従って、加
算器61の出力信号は、乗算器64で翌タイムスロット
遅延され、その後、次段の乗算器68で!タイムスロッ
ト遅延され、更に遅延回路66で糞タイムスロット遅延
され、結局合計96タイムスロツト遅延されて該加算器
61にフィードバックされることになる。前述の通シ、
シリアル楽音信号S1乃至S3の1サンプリング周期は
96タイムスロツトであるので、上記のよりに必要な遅
延時間が確保されていることKなる。
逆向出力端子B5−0UTに信号を与える加算器63(
L2では69)は、乗算器64(L2では68)の出力
と遅延回路66及び67(L2では70.71)を経由
して与えられる次段のユ二ッ)L2(L2ではL3)か
らのフィードバック信号とを加算する九めのものである
。遅延回路66の出力に対応する乗算器64の出力は遅
延回路66の出力タイミングよりも支タイムスロット遅
れている。この遅れに見合った時間遅れを設定するため
に遅延回路67が設けられている。
尚、最終段のユニツ)Lt2は自己の出力楽音信号をフ
ィードバックするようになっている。そのため、前述の
ような次段ユニットの乗算器におけるにタイムスロット
の時間遅れは見込めないので、ユニツ)L12の順向出
力端子FS−OUTの出力信号を逆向入力端子BS−I
Nにフィードバックするループに32タイムスロツトの
時間遅れを設定するための遅延回路72を設けるものと
する。
崗、以下では、1段目のフィルタユニットL1の原向入
力端子FS−IN及び逆向出力端子B5−0UTを特定
するためKFSi及びBS。なる符号を用い、最後のフ
ィルタユニツ)L12の順向出力端子F8−OUT及び
逆向入力端子BS−INを特定するためにFSo及びB
Siなる符号を用いる。
第5図に示すゼロフィルタ43にシいて、2次のゼロフ
ィルタは乗算器73.74と、加算器75゜76及び遅
延回路77.78.79によって構成されている。この
2次ゼロフィルタの1段目は、入力楽音信号が与えられ
る乗算器73と、この乗算器76の出力信号を64タイ
ムスロツト遅延する遅延回路77と、この遅延回路77
の出力信号と入力楽音信号とを加算する加算器75とか
ら成る。
乗算器73には1段目のゼロフィルタに対応するフィル
タ係数に13が与えられる。乗算器73 、74におけ
る演算時間遅れは前述と同様支タイムスロットであると
する。従って、乗算器76と遅延回路77における遅延
時間は合計%タイムスロットであり、丁度1サンプリン
グ周期となる。従って、加算器75では現サンプリング
時間の楽音信号とその1サンプリング時間前の楽音信号
にフィルタ係数に!3を掛けた信号とが加算される。2
段目のゼロフィルタは、入力楽音信号を128タイムス
ロット遅延する遅延回路78と、この遅延回路78の出
力信号にフィルタ係数に14を乗算する乗算器74と、
この乗算器74の出力信号を32タイムスロツト遅延す
る遅延回路79と、この遅延回路79の出力信号と加算
器75の出力信号とを加算する加算器76とから放る。
回路78,74.79による遅延時間の合計は192タ
イムスロツトであシ、T度2サンプリング周期となる。
従って、加算器76では、2サンプリング時間前の楽音
信号にフィルタ係数に14を掛は之信号と加算器75の
出力信号とが加算される。つま夛、加算器75及び76
においては、現サンプリング時間の楽音信号と、その1
サンプリング時間前の楽音信号にフィルタ係数に13を
掛けた信号と、その2サンプリング時間前の楽音信号に
フィルタ係数に14を掛けた信号との総和が求められる
。こうして、加算器76からは2次ゼロフィルタの出力
信号が得られる。
加算器76の出力信号は遅延回路80で64タイムスロ
ツト遅延されて乗算器81に入力される。
乗算器81はゼロフィルタ43の出力ゲインを制御する
ために設けられたもので、ゲイン制御用の係数に15が
入力されている。前述の係数K13.に14はゼロフィ
ルタ43のフィルタ特性設定に関与するが、この係数に
15はフィルタ特性設定には関与せず、ゼロフィルタ全
体のゲインを設定するものである。乗算器81に訃ける
演算時間遅れは前述と同様に諺タイムスロットであり、
−タイムスロットの遅延を行なう遅延回路80は、この
ゲイン制御用の回路80.81における信号遅延時間を
1サンプリング周期(96タイムスロツト)に同期させ
るために設けられたものである。
尚、ゼロフィルタ43の1段目の回路76.77゜75
及び2段目の回路78.74,79.76及びゲイン制
御用回路80,81の各々における遅延回路77.78
,79,80の挿入箇所は図示の箇所に限らず、要は1
段目でlテンブリング時間、2段目で2サンプリング時
間、ゲイン制御段で1サンプリング時間の遅延が設定さ
れるようになっていればよい。例えば、乗算器730入
力側に遅延回路77を設け、遅延回路78と790位置
を入れ替え、乗算器81の出力側に遅延回路80を設け
るようにしてもよい。しかし、後述するようにこの実施
例では各フィルタ係数に1〜に15は時間的にシリアル
なデータ形式でディジタルフィルタ主回路38に与えら
れるようになっておシ、各乗算器64 、6B 、・−
82,73,74,81は所定の時間関係でシリアル演
算を行なうようになっている。その九め、各乗算器64
.68゜82.73.74.81に対する信号の入力タ
イミングを適切に制御する必要があり、その目的のため
に第5図に示す箇所に遅延回路77.78゜79.80
が設けられている。
第4図及び第5図の極フィルタ42及びゼロフィルタ4
3に訃ける入力信号と出力信号との間の時間遅れは、極
フィルタ42ではL段のフィルタユニットL1〜L12
の各々で支タイムスロットの遅れがあるため合計384
 j1イムスロットすなわち4サンプリング周期であり
、ゼロフィルタ43では3サンプリング周期である。
極フィルタ42及びゼロフィルタ43のフィルタ係数に
1〜に15は、フィルタ係数供給回路41(第3図)か
ら与えられる。このフィルタ係数に1〜KISは所定の
乗算器64.68.・−82,73゜74.81にパラ
レルに与えられるようになっていてもよいが、この実施
例ではフィルタ係数供給回路41からディジタルフィル
タ主回路68に与えられるフィルタ係数には吾フィルタ
係数Kl〜Kxst−時間的にシリアル化したものとな
っている。
シリアル化されたフィルタ係数にのフォーマットは第7
図に例示されている。−例として、1つのフィルタ係数
は8ビツトのディジタルデータであシ、15個のフィル
タ係数に1〜KISの全ビット数は120ビツトである
。従って、l音色(1フイルタチヤンネル)分のフィル
タ係数に1〜に□、のシリアル化に要するタイムスロッ
ト数ハ120 fあり、これらを4フイルタチヤンネル
分時分割送出するのに要するタイムスロット数はr 1
20 X 4 = 480Jである。このフィルタ係数
にのシリアル時分割送出の1サイクル時間(480タイ
ムスセツト)ハシリアル楽音信号の5サンプリング周期
(480÷96;5)に相当する。
第7図(a)を参照すると、1チヤンネル分のフィルタ
係数シリアルデータには、ゼロフィルタ43の後段に対
応するものから順に(K15 + K14 HK13の
順に)送出され、次いで極フィルタ42の後段に対応す
るものから順に(K12 + K11−に2 + K1
の順に)送出されるようになっている。そして、8ビツ
ト毎の個々のフィルタ係数のシリアルデータにおいては
サインピッ)SBを先頭に上位のビットから順に送出さ
れる(MSBは最上位ビットを示し、LSBは最下位ビ
ットを示す)。ディジタルフィルタ主回路38の内部で
はフィルタ係数シリアルデータKを順送シにシフトして
、個々のフィルタ係数Kl””’Kil+をシリアル・
パラレル変換し、所定の乗箕器64,68.・−82,
73゜74.81(第4図、第5図)に供給するように
なっている。1チヤンネルにつき第7図(a)に示すよ
うな形式でシリアル化されたデータには、更に同図Φ)
K示すように%フィルタチャンネルcb1〜ch4の間
で(ch[、ch2.ch3.ch4の順で)時分割多
重化されている。
第8図は、第1図、第3図におけるディジタルフィルタ
部14の更に詳細な実施例を示すものである。詳しくは
、第8図は第1図及び第3図に示されたディジタルフィ
ルタ部14として使用することが可能な1つの集積回路
化されたディジタルフィルタ回路装置(チップ)DFC
の内部構成を示すブロック図である。第1図におけるデ
ィジタルフィルタ部14は、第8図に示すようなディジ
タルフィルタ回路装置DFCを1個だけ用いて構成して
もよいし、該装置DFCを複数個組合せて構成してもよ
い。第8図においては、第3図に示された各回路37〜
43に対応する部分に同一符号が付されている。すなわ
ち、1つのディジタルフィルタ回路装置DFCは、大別
すると、第3図と同様に、フィルタ入力制御回路67、
ディジタルフィルタ主回路38、出力制御回路39、タ
イミング信号発生回路40及びフィルタ係数供給回路4
1を含んでおり、ディジタルフィルタ主回路38は臆段
のラティス型フィルタから成る極フィルタ42(第4図
参照)と2次のゼロフィルタ43(第5図参照)とを含
んでいる。
楽音信号入力端子I、、I、、!、には各サブ系列#1
〜#3に対応するシリアルディジタル楽音信号SI H
S2 + S3が夫々印加される。フィルタ入力制御回
路37は、該端子工l〜工3から与えられる各信号51
−8.を個別にゲートするためのアンド回路83,84
.85と、これらのアンド回路83〜85から出力され
たシリアル楽音信号を加算するためのシリアル加算器8
6とを含んでいる。ディジタルフィルタ主回路38は、
前述の極フィルタ42とゼロフィルタ43のほか、これ
らのフィルタ42.43の接続組合せを切換えるための
セレクタ87,88.89を含んでいる。
セレクタ87の第1の入力Aには、入力端子Fiから与
えられた楽音信号が入力され、第2の入力Bにはシリア
ル加算器86から出力されたシリアル楽音信号Siが入
力され、第3の入力CKはゼロフィルタ43の出力信号
z0が入力される。セレクタ87の出力Sから出力され
たシリアル楽音信号(これをFSで示す)は極フィルタ
42の1段目のフィルタユニットL1の顔向入力端子F
’Si(第4図参照)に入力される。また、極フィルタ
42の1段目のフィルタユニットL1の逆向出力端子B
So(第4図参照)は出力端子B。に与えられる。
極フィルタ42の最終段のフィルタユニットL12の層
内出力端子FSo(第4図参照)は遅延回路72に与え
られると共に出力端子Fo及びセレクタ89の第2の入
力Bに与えられる。セレクタ89の第1の入力人には前
記シリアル加算器86から出力されたシリアル楽音信号
Siが入力される。このシリアル楽音信号Si及び前記
セレクタ87から出力されたシリアル楽音信号FSは、
共に、入力端子11〜工3に与えられるシリアル楽音信
号81〜Ssと同一のデータフォーマットであり、タイ
ミングも同じである(第6図G)参照)。
第8図の遅延回路72は第4図の遅延回路72と同じ働
きをするものである。この遅延回路72の出力信号はセ
レクタ88の第2の入力Bに与えられる。セレクタ88
の第1の入力人には逆向入力端子Biから与えられるシ
リアル楽音信号が加わり、その出力Sは極フィルタ42
の最後のフィルタユニッ)L12の逆向入力端子BSi
 (第4図参照)に接続されている。また、前記セレク
タ89の出力Sはゼロフィルタ46の入力端子ZSi(
第5図参照)に接続されている。ゼロフィルタ43の出
力端子ZSi (第5図参照)から出力されたシリアル
楽音信号2゜は前述の通シセレクタ870入力Cに与え
られると共に出力制御回路39のアンド回路90,91
.92に与えられる。
ディジタルフィルタ主回路38においては、例として、
極フィルタ42とゼロフィルタ43の接続を3通シに切
換えることができる。その1つは、極フィルタ42を前
段にし、ゼロフィルタ43を後段にして、両者を直列接
続するものである。
もう1つは、その逆に、ゼロフィルタ43を前段にし、
極フィルタ42を後段にして、両者を直列接続するもの
である。更にもう1つは、極フィルタ42を単独で用い
、ゼロフィルタ46への結線は行なわないようにするも
のである。このような極フィルタ42とゼロフィルタ4
6の接続切換光は、ディジタルフィルタ部14として複
数個のディジタルフィルタ回路装置DFC′t−組合せ
て使用する場合に有効に機能する。極フィルタ42とゼ
ロフィルタ43の接続切換えを制御するために、制御コ
ードc1.c2がセレクタ87.88.89に入力され
る。
接続切換え態様の詳細及び制御コードc1.c2の詳細
内容については説明を省略し、1個のディジタルフィル
タ回路装置DFCを単独でディジタルフィルタ部14と
して使用し、極フィルタ42を前段に、ゼロフィルタ4
3を後段にして両者を直列接続するものとして説明を進
める。その場合、制御コードCI、C2は共に信号11
”とされる。
セレクタ87ではコードC1,C2の”11”により入
力Bを選択し、セレクタ88ではコードC2の“1″に
より入力Bi選択し、セレクタ89ではコードC2の1
”Kより入力Bt−選択する。
従って、入力制御回路37のシリアル加算器86から出
力されたシリアル楽音信号Siがセレクタ87を介して
信号FSとして極フィルタ42の順向入力端子FSiに
入力され、この極フィルタ42の順向出力端子FSoの
出力信号がセレクタ89を介してゼロフィルタ43の入
力端子ZSiに入力され、かつ該順向出力端子FSoの
出力信号を遅延回路72で支タイムスロット遅延した信
号がセレクタ88を介して極フィルタ42の逆向入力端
子BSiにフィードバックされる。こうして極フィルタ
42を前段に、ゼロフィルタ43を後段にして両者が直
列接続される。
タイミング信号発生回路40Fi、端子T1を介して入
力された同期パルス5YNCKもとづき、シリアルフィ
ルタ演算を制御するための所定のタイミング信号KL 
、LD 、SH,及びシリアルフィルタ係数Kにおける
各フィルタチャンネルch1〜ch4の時分割タイミン
グに同期したチャンネル選択コードKch、及びシリア
ル楽音信号Si〜S3における各フィルタチャンネルc
h1〜ch4の時分割タイミングに同期し次チャンネル
選択コードSch、及びフィルタ係数をシリアル化する
ための同期パルスKSYNC,を夫々発生する。
タイミング信号KL、LD、SHはライン95を介して
極フィルタ42の1段目のフィルタユニットL1(第4
図参照)に供給される。フィルタ係数供給回路41から
出力されたフィルタ係数のシリアルデータにも極フィル
タ42の1段目のユニットL1に供給される。後述する
ように、シリアルフィルタ係数データには極フイルタ4
2内の各段を順次シフトされていき、更にライン93を
経てゼロフィルタ43に入シ、このゼロフィルタ43内
の各段でも順次シフトされ、最終的にシリアル形式から
パラレル形式に変換されて、所定の段に各係数に1〜K
tsが分配されるようになっている。
タイミング信号KL 、LD 、SHはシリアルフィル
タ係数Kをパラレル変換するために利用される。
従って、これらの信号KL、LD、SHはライン94を
経てゼロフィルタ43にも与えられる。後述するように
、信号KLはフィルタ42.43の各段に同時に与えら
れるが、信号SH,LDはシリアルフィルタ係数にと同
様に各段で順次シフトされる。
ライン95を介して極フィルタ42の1段目に入力され
る各タイミング信号KL、LD 、SHの一例を示すと
第9図のようである。また、セレクタ87を介して極フ
ィルタ4201段目のフィルタユニットL1に入力され
るシリアル楽音信号FSの時分割チャンネル状態(つま
rsx−s、の時分割チャンネル状態)chl〜ch4
を示すと、第9図のFSの欄のようである。同様に、第
9図のKの欄には、ライン96を介して極フィルタ42
の1段目のユニットL1に与えられるシリアルフィルタ
係数データにの時分割チャンネル状態Ch1〜ch4が
示されている。第9図において、信号波形図に添えて記
した数字は1サンプリング周期内のタイムスロットの順
位を示す番号(第6図(a)に示すもの)を示す。第9
図に示し之信号FS及びデータにの細部は第6図(b)
及び第7図(a)に示した通りである。
シリアルフィルタ係数データK及びタイミング信号KL
、LDの発生パターンは楽音信号FSの5サンプリング
周期を1サイクルとして繰返すものである。この5サン
プリング周期の各々を第1乃至第5サンプリング周期と
すると、タイミング信号KLは、第1サンプリング周期
の第nタイムスロット、第2サンプリング周期の第47
タイムスロツト、第3サンプリング周期の第71タイム
スロツト、第4サンプリング周期の第95タイムスロツ
ト、で夫々パルスが発生する信号で1、その1周期は1
20タイムスロツトである。また、タイミング信号LD
はKLと同じく120タイムスロツトを1周期とする信
号で1りす、KL、よりも1タイムスロツト遅れてパル
スが発生する信号である。シリアルフィルタ係数データ
Kにおいては、前述の通り1チヤンネルのフィルタ係数
に対して120タイムスロツトが割当てられている。ま
ず、第1サンプリング周期の第nタイムスロットから第
2サンプリング周期の第46タイムスロツトまでの12
0タイムスロツトにおいてチャンネルchlのフィルタ
係数Kが割当てられ、以下、信号KLのタイミンクに同
期して120タイムスロツト毎にチャンネルch2.c
h3.ch4の係数Kが順次割当てられている。タイミ
ング信号SHはスタイムスロットの周期で第脚、第招、
第72.第96タイムスロツト毎に繰返し発生するもの
である。
タイミング信号発生回路40から発生されたチャンネル
選択コードKchは、第9図のに欄に示すようなフィル
タ係数にの時分割チャンネルタイミングに同期して各チ
ャンネルCh1〜ch4を示すコード内容を示す。また
、他方のチャンネル選択コードSchは、第9図のFS
欄に示すようなシリアル楽音信号FSの時分割チャンネ
ルタイミングに同期して各チャンネルch1〜ch4を
示すコード内容を示す。
フィルタ係数供給回路41は、フィルタ係数ROM97
と、音色パラメータTP3に応じてこのROM97のR
み出しを制御するための回路とを含んでいる。音色パラ
メータTP3に応じてROM97の読み出しを制御する
九めの回路は、シフトレジスタ98、ラッチ回路99、
書込み及び読出し自在なランダムアクセスメモリ(以下
RAMという)100、セレクタ101を含んでいる。
音色パラメータTP3はシリアル化されたパラメータデ
ータPDから成シ、シフトレジスタ98とラッチ回路9
9はこのシリアルデータPDをパラレル変換するシリア
ル/パラレル変換器として機能する。音色選択装置12
(第1図)は、音色パラメータTP3を示す情報として
、シリアル化されたパラメータデータPDと、そのシリ
アル化の基準タイミングを示すタイミングパルスPEと
を出力し、端子T2.Tlを介してディジタルフィルタ
部14に供給する。このように音色パラメータTP3を
シリアルデータ化することによって音色選択装置12か
らディジタルフィルタ部14への配線を簡略化すること
ができるので有利である。
音色選択装置12の一例は第10図に示されている。複
数の音色選択スイッチTC−8Wが設けられてお夕、そ
の出力がエンコーダ102に入力される。奏者によって
音色選択スイッチTC−3Wのいずれかが操作されると
、そのスイッチを示すコード信号がエンコーダ102か
ら出力される。
また、スイッチTC−3Wが操作されたとき、ラッチ回
路103のロード制御人力りにアンド回路104からロ
ードパルスが与えられ、エンコーダ102の出力コード
信号がラッチ回路103に取シ込まれる。ラッチ回路1
03にラッチされたコード信号すなわち選択された音色
を示すコード信号は音色パラメータメモリ105のアド
レス入力に与えられる。音色パラメータメモリ105は
選択可能な各種音色に対応して音色パラメータを示すデ
ータを予じめ記憶したもので、ラッチ回路103から与
えられるコード信号に従って選択された音色に対応する
音色パラメータデータを読み出す。このうちディジタル
フィルタ部14に与えられるべきパラメータデータTP
3はラッチ回路106に並列的に入力される。ラッチ回
路106のロード制御人力りにはアンド回路104から
出力されたロードパルスが遅延フリップフロップ107
を介して与えられる。従って、ラッチ回路106のラッ
チタイミングはラッチ回路103のそれよりも僅かに遅
れている。これはラッチ回路103にラッチされたコー
ド信号に対応する音色パラメータTP3がメモリ105
から確実に読み出されるのを待ってラッチ回路106の
ラッチ動作を行なうようにするためである。
音色パラメータTP3は例えば10ビツトのディジタル
データであり、そのうち5ビツトが選択された音色を表
わす音色コードTCであり、3ビツトが各サブ系列#1
〜#3の楽音信号81〜S3のうちどれをディジタルフ
ィルタ主回路38に通すべきかを示すフィルタイネーブ
ル信号FED。
FE2 、FE3であシ、2ビツトがこの音色を付与す
べき楽音信号がどの系列(USL、USP。
UO3、LSP)のものであるか、すなわちどのフィル
タチャンネルch1〜ch4にこの音色を付与すべきか
、を示すチャンネルコードCHである。ラッチ回路10
6は10個のラッチ箇所を有しておシ、パラメータTP
3の各ビットを夫々ラッテする。ラッチ回路106の各
ラッチ箇所の出力信号は10個のアンド回路108.1
09110の一方入力に夫々入力される。
シフトレジスタ111は11ステージを有しており、遅
延フリップフロップ107から第1ステージに与えられ
たパルス信号をクロックパルスφに従って屓次シフトす
る。シフトレジスタ111の第1ステージから第10ス
テージまでの出力信号が10個のアンド回路108,1
09,110の他方入力に夫々入力される。各アンド回
路108,109.110の出力がすべてオア回路11
2に入力されるようになっておシ、このオア回路112
の出力信号が音色パラメータTP3のシリアルデータP
Dとしてディジタルフィルタ部14に与えられる。シフ
トレジスタ111の第11ステージの出力信号はスリッ
プフロツブ1130セツト人力Sに与えられると共にタ
イミングパルスPEとり。
てディジタルフィルタ部14に与えられる。
シフトレジスタ111における入カバルスのシフトタイ
ミングを1乃至11で示し、このタイミングに対応する
シリアルデータPDの状態の一例を示すと、第11図の
ようKなる。また、タイミングパルスPEは同図に示す
ようにタイミングUで、つまりシリアルデータPDの送
出を終えた直後に、発生する。
オア回路114にはすべての音色選択スイッチTC−8
Wの出力信号が入力されるよう罠なってお夕、いずれか
のスイッチが押圧されたとき該オア回路114の出力が
信号”1′″となる。オア回路114の出力信号はアン
ド回路104に加わると共に7リツプ70ブプ113の
リセット人力RK加わる。フリップフロップ113の出
力Qは遅延7リツプ70ツブ115でクロックパルスφ
の1周期時間だけ遅延された後アンド回路104に加わ
る。通常は、7リツプ70ツブ113がセット状態とな
ってお夛、アンド回路104が動作可能となっている。
音色選択スイッチTC−8Wが押圧されると、オア回路
114の出力信号の立上夛に対応してアンド回路104
の出力が信号′″1”となる。同時に7リツプフロフプ
113がリセットされ、クロックパルス−の1周期後に
遅延7すッグ70ツブ115の出力が60′に立下り、
アンド回路104が動作不能となる。従って、アンド回
路104は、音色選択スイッチTC−8Wが押圧された
瞬間にクロックパルスφの1周期時間幅の短パルスを出
力する。そして、このアンド回路104の出力パルスに
もとづき、前述の通シシリアルデータPD及びタイミン
グパルスPEが送出される。タイミングパルスPKが発
生すると、フリップ70ツブ116がセットされる。こ
れにより、次に音色選択スイッチTC−8Wが押圧され
たときアンド回路104からロードパルスを発生し得る
ように、該アンド回路104を動作可能状態に設定する
音色選択装Rf2は、更に各種の楽音制御用操作子11
6を含んでおり、この操作子116の操作子に応じてパ
ラメータ発生回路117が所定の音色パラメータを発生
する。音色パラメータメモリ105から読み出されたフ
ィルタ制御用の音色パラメータTP5以外のパラメータ
データ及びパラメータ発生回路117から出力されたパ
ラメータのうち所定のものが音色パラメータTP1.τ
P2.TP4として楽音信号発生部11、制御回路13
、外部記憶装置20に夫々供給される。これらの音色パ
ラメータTP t 、TP2 、TP4はTP3と同様
にシリアルデータ形式で供給するようにしてもよい。
尚、第10図では音色選択装置12をディスクリート回
路によって構成するように示されているが、これに限ら
ず、マイクロコンピュータ方式によって処理してもよい
。その場合、鍵盤部9及びキーアサイナ10(第1図)
も併せてマイクロコンビエータ方式で処理することが可
能である。
第8図に戻ると、音色パラメータTP3のシリアルデー
タPDはシフトレジスタ98に入力される。シフトレジ
スタ98は10ステージであり、クロックパルスφによ
ってシリアルデータPDの時分割タイムスロットに同期
してシフト制御を行なう。タイミングパルスPEはラッ
チ回路99のロード制御人力りに与えられる。シフトレ
ジスタ98の各ステージ出力がラッチ回路99にパラレ
ル(入力されておシ、タイミングパルスPEが供給され
九とき、該各ステージ出力信号の状態がラッチ回路99
にラッチされる。シリアルデータPDとタイミングパル
スPEの関係は第11図のよりになっているため、シフ
トレジスタ98の第1、第2ステージにチャンネル;−
ドCHが入力、第3、第4、第5ステージにフィルタイ
ネーブル信号FE5.FI2.FElが入力、第6乃至
第10ステージに音色コードTCが入ったときタイミン
グパルスPKが供給され、これらのデータがラッチ回路
99に確実にラッチされるようになりている。
RAM100は各フィルタチャンネルchj〜ch4に
対応して音色;−ドTCを記憶するためのものであJ、
RAM115は各フィルタチャンネルchl〜ch4に
対応してフィルタイネーブル信号Fgl〜FE3を記憶
するためのものである。RAM1QQ及び118は各チ
ャンネルch[〜ch4に対応する記憶位置(アドレス
)を有している。RAM100,118の書込み制御人
力WにはタイミングパルスPEを遅延フリップフロップ
119で遅延した信号が与えられる。書込みアドレス指
定入力WADにはラッチ回路99にラッチされたチャン
ネルコードCHが与えられる。
RAM 100のデータ入力にはラッチ回路99にラッ
テされた音色コードTCが入力される。RAM118の
データ入力にはラッチ回路99にラッチされたフィルタ
イネーブル信号FE1〜FE3が入力される。ラッチ回
路99に新しいデータTC。
FE1〜FE3 、OHが取込まれた直後にRAM10
0.118が書込みモードとな力、この新しいチャンネ
ルコードCHによって指定され念アドレスに音色コード
TC及び信号FF:1〜FE3を夫々書込む。このよう
にして、音色選択操作が行なわれる毎に(データPD、
PKが与えられる毎に)RAM100及び118にデー
タが書込まれ、最終的に、各フィルタチャンネルCh1
〜ch4に対応して選択された音色の音色コードTCが
RAM100に夫々記憶されると共に、各フィルタチャ
ンネルch1〜ch4に対応して選択された音色のフィ
ルタイネーブル信号FE1〜FE3がRAM118に夫
々記憶される。
RAM 1Q Qの読今出しアドレス指定人力RADK
は各チャンネルch1〜ch4のチャンネル選択コード
Kchがタイミング信号発生回路40から時分割的に与
えられる。RAM118の読み出しアドレス指定人力R
ADには同じく回路40からチャンネル選択コードSc
hが時分割的に与えられる。gAMloO,118は読
み出しを行なっている最中でも書き込みを行なうことが
できるタイプのものである。チャンネル選択コードKc
hは第9図のに欄に示すように各チャンネルch1〜c
hJを示すコード信号が1チヤンネルにつき120タイ
ムスロツト幅で時分割的に生じるものである。RAM1
00はこのコードKchに従って各チャンネルCh1〜
ch4の音色コードTCを時分割的に読み出す。一方、
チャンネル選択コードSChは第9図のF’S[に示す
ように各チャンネルCh1〜ch4を示すコード信号が
1チヤンネルにつき冴タイムスロット幅で時分割的に生
じるものである。RAM118はこのコードSchに従
って各チャンネルCh1〜ch4のフィルタイネーブル
信号FEj〜Fl、1を時分割的に!!!み出す。
RAM100から読み出された音色コード′rCはセレ
クタ101の制御入力に与えられる。セレクタ101は
音色コードTCの内容に応じてフィルタ係数ROM97
から読み出されたフィルタ係数を選択する。フィルタ係
数ROM97は、音色選択装置12で選択可能な各種音
色に対応してフィルタ係数の組を予じめ記憶したもので
ある。前述の通り、1音色に対応する1mのフィルタ係
数は15個のフィルタ係数Kl”−に15から成り、1
個のフィルタ係数が8ビツトであるため1組のフィルタ
係数は120ビツトのデータである。5ビツトの音色コ
ードTCによって選択可能な音色数はn種類であるため
、ROM97には例えば32組のフィルタ係数が大々記
憶されている。タイミング信号発生回路40から発生さ
れたフィルタ係数読み出し用の同期パルスKSYNCが
ROM97に供給される。ROM97は、同期パルスK
SYNCK4とづき所定のタイミングで、120ビツト
から成るフィルタ係数の組を時間的にシリアルに1ビツ
トづつ順次読み出し、かつこのシリアル読み出しを全音
色に関して同時に並列的に行なう。並列的に読み出され
た各組のシリアルフィルタ係数データの各々の状態は前
述の第7図(a)のようになっている。
ROM97から読み出された各音色毎のフィルタ係数の
シリアルデータはセレクタ101に入力される。セレク
タ101はRAM100から時分割的に与えられ次音色
コードTCに従って1組のシリアルフィルタ係数データ
を選択する。1チヤンネルに関する音色コードTCがセ
レクタ101に与えられる120タイムスロツトの時間
幅に同期して、ROM97では120ビツト分の1組の
フィルタ係数のシリアル読み出しが繰返し行なわれるよ
うになっている。一方、RAM100から読み出される
音色コードTCの内容はチャンネル選択コードKchに
応じて120タイムスロツト毎に時分割的で変化する。
従って、各フィルタデヤンネルchj〜ch4に対応し
て選択された音色に対応する4組のフィルタ係数のシリ
アルデータが120タイムスロツト毎(時分割でセレク
タ101から出力される。このセレクタ101から出力
されたシリアルフィルタ係数データのチャンネル状態は
第9図のに欄に示すものと同一である。
セレクタ101の出力はセレクタ120の入力人に与え
られる。セレクタ120の他の入力Bには外部記憶装置
20(第1図)から読み出されたフィルタ係数のシリア
ルデータKOが端子T5tニー介して与えられる。この
シリアルフィルタ係数データKOのシリアルデータ形式
はセレクタ101から出力されるものと全く同じでアク
、4チャンネルch1〜ch4分のシリアルフィルタ係
数データが第9図のに欄に示すように時分割多重化され
たものでおる。セレクタ1200B選択制御入力SBに
はフィルタ係数切換スイッチ21(第1図)の出力信号
KSが端子で4を介して与えられてお夕、A選択制御人
力SAKはこの信号KSを反転したものが与えられる。
従って、スイッチ21のオンま之はオフに厄じて外部記
憶装置20の出力またはセレクタ101の出力(すなわ
ちROM97の出力)の一方が選択される。スイッチ2
1がオンのとき信号KSが1”となり、セレクタ120
のB入力を介して外部からのデータKOが選択される。
スイッチ21がオフのときまたはスイッチ21が端子T
4に接続されていないとき信号KSが“O”となり、A
入力を介して内部の係数データが選択される。こうして
セレクタ120で選択されたシリアルフィルタ係数デー
タにはライン96を介して極フィルタ42の1段目のフ
ィルタユニットL1に入力される。
フィルタ係数外部記憶装置20は、ディジタルフィルタ
部14の内部に設けられるフィルタ係数ROM97と同
様な構成でおってもよいが、キーオン信号KONにもと
づき時間的に変化するフィルタ係数を供給するような構
成であってもよい。
後者のタイプの外部記憶装置20の一例が第丘図に示さ
れている。第n図において、フィルタ係数メモリ121
は、1音色につき複数組のフィルタ係数を複数種類の音
色に対応して夫々予じめ記憶したもので、音色選択装置
12(第1図、第10図)から与えられる音色パラメー
タTP4に従って成る1音色に対応する複数組のフィル
タ係数を選択し、選択したフィルタ係数をアドレス信号
発生回路122から与えられるアドレス信号ADR3に
応じて時間経過に従って1組づつ順次読み出す。
アドレス信号発生回路122は、キーアサイナ10(第
1図)から与えられるキーオン信号KOHにもとづき時
間的にその値が変化するアドレス信号ADR8を発生し
、かつ、このアドレス信号ADR8o時間的変化のパタ
ーンを音色パラメータTP4に応じて制御する。
アドレス信号発生回路122におけるアドレス信号AD
R8の発生例を第13図に示す。キーオン信号KONの
立上りに同期してアドレス信号ADR3の値が「0」に
リセットされ、所定のアタックレートに従って該信号A
DR3の値が「0」。
「B 、r2J−と順次増大していく。アドレス信号A
DR8の値が所定のサスティン値Asに違すると、その
増数が停止し、サスティン値A、を維持する。やがてキ
ーオン信号KONが立下ると、所定のデイケイレートに
従って該信号ADR3O値が「hsJ 、rhs+1」
、rAs+2J−、と贋次増大する。そして、最終値r
NJに達すると増大が停止し、キーオン信号KOHに応
じたアドレス信号ADRSの時間変化が終了する。フィ
ルタ係数メモリ121において1音色に対応して記憶さ
れているフィルタ係数の組数はN組であシ、アドレス信
号ADR8の値rQJ乃至rN −I Jに応じて各組
のフィルタ係数が順次読み出される。
尚、第13図において、アタックレート、デイケイレー
ト、サスティン値Asは音色パラメータTP4に応じて
可変設定される。
尚、各フィルタチャンネルch[〜ch4tclI当て
られる音色種類は予じめ判かっているので、選択された
音色がどのフィルタチャンネルch1〜ch4に属する
のかは音色パラメータTP4の内容から自ずと判明する
。従って、フィルタ係数メモリ121では、各チャンネ
ルch1〜ch4に対応して選択された音色のフィルタ
係数を各チャンネルタイミングに対応して時分割で読み
出すようKすることができる。こうして、フィルタ係数
メモリ121からは、120ビツトから成る1組のフィ
ルタ係数のデータがパラレルに、かつ、各チャンネルc
h1〜ch4毎に時分割で読み出され、しかもその1組
のフィルタ係数はアドレス信号ADR3の変化に応じて
時間的に変化するものである。パラレル/シリアル変換
器123はメモリ121からパラレルに読み出された1
20ビツトデータから成る1組のフィルタ係数を時間的
にシリアルな(120タイムスロツトから成る)データ
に変換する九めのものである。シリアル変換の際の基準
タイミング信号として使用するために同期パルス5YN
Cが利用される。こうして、外部記憶装置20から供給
されるシリアルフィルタ係数データKOは、前述のよう
に、第9図のKmに示すようなデータ形式である。
第n図に示すよ5な、時間的に変化するフィルタ係数K
Oを供給する記憶装置2oは、周波数特性が時間的に変
化する音色を実現する場合に役立つ。特に、人声音は周
波数特性が時間的に微妙に変化するので、人声音のため
のフィルタ係数を供給するのに適している。すなわち、
所望の人声音の周波数特性変化に対応するようにフィル
タ係数を供給するようにフィルタ係数メモリ121及び
アドレス信号発生回路122を構成すればよいのである
。尚、第13図では、サスティン部では一定値Asをア
ドレス信号ADR3として一定のフィルタ係数が読み出
されるようにしているが、これに限らず、サスティン部
においてもアドレス信号ADR8の値を微妙に変化させ
るようにしてもよい。例えば、サスティン部においてア
ドレス信号ADR8O値を微妙に周期的に変化させ、フ
ィルタ係数が僅かに周期的に変化するよりにするのも効
果的である。
fs8図に戻ると、RAM118から読み出されたフィ
ルタイーネーブル信号FE1〜FE3は、入力制御回路
37のアンド回路83〜85及び出力制御回路39のア
ンド回路124,125,126に夫々入力される。ア
ンド回路86〜85のうちそこに入力されたフィルタイ
ネーブル信号FE1〜FE3が#1“となっているもの
が動作可能となり、それに対応するシリアル楽音信号(
Sl−S3のうちいずれか工乃至複数)が選択されてシ
リアル加算器86に入力される。前述の通り、几AMj
18から読み出されたフィルタイネーブル信号FB1−
FE3のチャンネルch1〜ah4のタイミングは第9
図のFS@に示すようなシリアル楽音信号81〜S3の
チャンネルタイミングに一致している。従って、各フィ
ルタチャンネルchj〜ch4に対応して設定さnてい
る組合せで各サブ系列のシリアル楽音信号31〜83が
選択される。
シリアル加算器86の詳細について説明すると、加算器
127においてアンド回路84から与えられるシリアル
楽音信号S2とアンド回路85から与えられるシリアル
楽音信号S3とを加算し、この加算器127の出力信号
とアンド回路86から与えられるシリアル楽音信号S1
とを加算器128で加算する。加算器127,128は
共に、キャリイ人力Ciを有するフルアダーであり、自
己のキャリイ出力CO+1がアンド回路129,130
を介してキャリイ人力C,に夫々入力されるようになっ
ている。キャリイアウド信号が生じた加算タイミングと
キャリイ出力co4−tから信号#1″が出力されるタ
イミングとの間には1タイムスロツトの時間遅れがある
ものとする。第0図(b)に示したようにシリアル楽音
信号81〜S3においては上位ビットのデータはどより
遅いタイムスロットに割当てらnているう従って、1タ
イムスロツト遅れて出力CO+1から出力されたキャリ
イアウド信号をキャリイ人力C1#こ加えることにより
、キャリイアウド信号を1ビツト上位のデータに加算す
ることができる。アンド回路129,130の他の入力
にはタイミング信号発生回路40から発生されたタイミ
ング信号SHを遅延回路131で1タイムスロツト遅延
した信号をインバータ132で反転したものが与えられ
る。第9図に示すようなタイミング信号SHはW、24
.i48゜第72.第96タイムスロツトで夫々“1“
 トする信号であり、これを1タイムスロツト遅延した
遅延回路161の出力信号は舅25.第49.第73、
第1タイムスロツトで夫4 // 1 //となる。
一方、シリアル楽音信号S、〜S、は第6図(b)のよ
うであるため、各チャンネルch1〜ch4のシリアル
楽音信号の最下位ビット(LSB)のタイミングで遅延
回路161の出力信号が“1″となυ、インバータ13
2の出力は“0“となる。
その結果、各チャンネルch1〜ch4毎のシリアル加
算において、最下位ビット(LSB)のタイムスロット
において別のチャンネルのサインピッ)(SB)の演算
によって生じたキャリイアウド信号がキャリイ入力C1
に与えられるのを禁止することができる。
一方、出力制御回路69のアンド回路124〜126の
他の入力には制御コードC2が入力されている。ゼロフ
ィルタ46の出力信号zoをこのディジタルフィルタ回
路部fiDFcの出力楽音信号として使用する場合には
、制御コードC1,C2のうちC2が必らず#1″とな
るように定められている。従って、ゼロフィルタ43の
出力信号z。
を出力楽音信号として使用する場合アンド回路124〜
126が常時可能化され、フィルタイネーブル信号F’
E1〜FE3の値に応じて咳アンド回路124〜126
の出力が#1#または#0#となるっこのアンド回I!
8124〜126の出力はアンド回路90,91.92
に別々に入力される。
一方アンド回路124〜126の出力信号を反転した信
号がアンド回路133,134,135に別々に入力さ
几てセリ、各アンド回$133〜135の他め入力には
各サブ系列のシリアル楽音信号S、−S3が別々に入力
さnる。アンド回路90と133の出力はオア回路16
6を介して出力端子01に与えられ、アンド回路91と
164の出力はオア回路137を介して出力端子O2に
与えられ、アンド回路92と135の出力はオア回路1
38を介して出力端子03に与えられる。
ゼロフィルタ43の出力信号2oを出力楽音信号として
使用する場合、フィルタイネーブル信号FE1〜FE3
が// l l/となるチャンネルタイミングに対応し
てゼロフィルタ43から出力された信号Zoが、′1#
となっている信号FB1 〜FB3に対応するアンド回
路90,91.92を介して各サブ系列に対応する出力
端子01 + 02 *03に分配される。その場合、
フィルタイネーブル信号FE1〜FE3が“0“となっ
ているサブ系列に対応するアンド回路133.134,
135が可能化され、フィルタを通らないシリアル楽音
信号S!〜83が出力端子01 * 02 + 03に
導かれる。つまり、ゼロフィルタ43の出力信号Z。
が分配されなかった出力端子O1〜03に入力楽音信号
5l−S、がそのまま導かれる。
一方、ゼロフィルタ46の出力信号Zoを出力楽音信号
として使用しない場合は、コードC2が#a#であり、
アンド回路166〜165が常時可能化されると共に、
アンド回路90〜92が常時不能化され、すべての出力
端子01−03に入力楽音信号81〜S3がそのまま導
かれる。
第8図における極フィルタ42及びゼロフィルタ43は
第4図及び第5図に示したものと同じものを用いること
ができる。ところで、第4図、第5図では基本構成のみ
が示されており、シリアルフィルタ係数データKを並列
データに変換して各ユニットL1〜L12の乗算器64
.68・・・82及びゼロフィルタ42の各乗算器73
,74.81に分配するための回路及び複数チャンネル
ch1〜ch4に関する時分割的フィルタ演算を可能に
する回路及びシリアルフィルタ演算を可能にする回路等
については図示を省略しである。そこで、第4図に示す
ような基本構成から成る極フィルタ42のフィルタユニ
ツ)Ll乃至L12の詳細例につき第14図を参照して
説明し、その次にゼロフィルタ43の詳細例につき説明
する。
第14図は極フィルタ42の1段目のフィルタユニツ)
Llの詳細例を示したものである。他のフィルタユニッ
トL2乃至L12もこれと全く同一もしくはほぼ同一構
成である。第9図の加算器61.62.63及び遅延回
路65,66.67に相当する回路は第14図でも同一
符号が付しである。また第4図の乗算器64に相当する
回路部分は第14図では同一符号を用いて包括的に示し
である。
タイミング信号KL、LD、SHを利用してシリアルフ
ィルタ係数データKをパラレル変換し、乗算器64に分
配する係数分配回路139は第4図では省略されていた
が第14図では図示されている。この回路169につき
、まず説明する。尚、図において1タイムスロツトの遅
延を行なう遅延回路はl’−DJなる記号を記したブロ
ックIこよって表示するものとし、特に説明を要する場
合を除き個々の1タイムスロット遅延回数の参照番号は
省略する。係数分配回路169は遅延回路列140゜1
42.143とラッチ回路141及びフィルタ係数記憶
装置144を含んでいる。8個の1タイムスロット遅延
回路を縦続接続した遅延回路列(すなわち8ステージの
直列シフト並列出力型シフトレジスタ)140と、この
遅延回路列140の各遅延回路出力を夫々入力した8個
の1ビツト型ラッチ回路から成るラッチ回路141は、
シリアルフィルタ係数データKをパラレル変換するため
のものである。遅延回路列140(こはシリアルフィル
タ係数データKが入力される。このデータには各遅延回
路で順次シフトされて8タイムスロツト後1こ次段のフ
ィルタユニットL2に与えられろ。ラッチ回路141の
各ラッチ制御人力りにはタイミング信号KLが与えられ
ており、この信号KLが#1”のとき遅延回路列140
の各遅延回路の出力を各ラッチ回路にラッチする。尚、
この例ではラッチ回路141の出力タイミングはラッチ
タイミングから1タイムスロツト遅れるものとする。1
42及び146は140と同様に8個の1タイムスロッ
ト4延回路をai’y接続した遅延回路列(直列シフト
並列出力型シフトレジスタ)である。遅延回路列142
にはタイミング信号LDが入力さ几、146にはタイミ
ング信号SHが入力される。これらの信号LD、SHは
遅延回路列142.143の各ip延回路で、順次遅延
され、8タイムスロツト後に次段のフィルタユニットL
2に与えられる。
遅延回路列140,142.14.5及びラッチ回路1
41と同様の回路は他のフィルタユニットL2乃至L1
2Jこも設けらnている。従って、シリアルフィルタ係
数データに1 タイミング信号LD、SHは各フィルタ
ユニットL1乃至L12で8タイムスロツトずつ順次遅
延される。一方、タイミング信号KLは遅延されること
なく各フィルタユニツ)Ll乃至L121こ同時に供給
される。
また、極フィルタ42の最終段のフィルタユニットL1
2から出力されたデータに1信号KL、KD。
SHはライン95.94(第8図)を介してゼロフィル
タ43に入力されろ。後述するように、ゼロフィルタ4
6の3つの乗算器75,74゜81(第5図)に対応し
て第14図の係数分配回路139(遅延回路列14CI
、142,143、。
ラッチ回路141、記憶装置144)と同様の回路が設
けられており、ライン95.94から入力されたデータ
に1タイミング信号LD、81(はゼロフィルタ46の
3段の演算段で夫々8タイムスロツトずつ順次遅延され
る。また、タイミング信号;(Lは遅・・舅さnろこと
なく、ゼロフィルタ46の各演算段に同時に供給さnる
タイミング信号発生回路40(第8図)からう・fン9
5を介して1段目のフィルタユニットL1に与えられる
各タイミング信号!(L、LD、SHのパルス発生タイ
ミングは前述の通り第9図のようになっている。またセ
レクタ87(K8図)から1段目のフィルタユニットL
1に与えられるシリアル楽音信号B′Sのチャンネルタ
イミング、及びセレクタ120(第8図)からライン9
6を介してユニットL1に与えられるシリアルフィルタ
係数データにのチャンネルタイミングも第9図の通りで
ある。
第9図から明らかなように、1チャンネル分のフィルタ
係数データにのシリアル送出を完了した亘(支)にタイ
ミング信号KLが発生される0第7図(a)に示すよう
に1チャンネル分のシリアルフィルタ係数データには後
段の演算段(乗算器81゜74.73、フィルタユニッ
トL12〜L1)に対応するもの(Kn a Kla 
*・・・K1)から順に送出される。従って、タイミン
グ信号KLが発生したとき、個々の極フィルタユニット
L1乃至L12及びゼロフィルタ演算段に対応する8ビ
ツトのフィルタ係数に、〜に4は、各々に対応する所定
の演算段の遅延回路列(第14図の140に相当するも
の)に丁度入っており、これらが各演算膜内のラッチ回
路(第14図の141に相当するもの)(こ夫々ラッチ
される。こうして、シリアルフィルタ係数データKが夫
々所定のフィルタユニツ)Ll乃至L12及びゼロフィ
ルタ演算段において並列データに、〜に工に変換される
。この並列データは次のラッチタイミングが到来するま
でラッチ回路(第14図では141)で保持される。例
えば、第9図(こ示す21!1サンプリング周期の第2
3タイムスロツトでタイミング信号KLが発生したとき
はチャンネルch4のフィルタ係数データが各ユ二ツ)
Ll乃至L12及びゼロフィルタ演算段のラッチ回路(
ilJ図の141)jこ夫々ラッチされ、次に第2サン
プリング周期の第47タイムスロツトでタイミング信号
KLが発生するまでチャンネルch4のフィルタ係数が
保持される。従って、ラッチ回路141から出力される
フィルタ係数のチャンネルchl乃至ch4i示すと、
菓9図のKDのようになる。
第14図において、フィルタ係数記憶装置144は各チ
ャンネルeh1乃至ch4のフィルタ係数を夫々記憶し
、これらを各チャンネルのシリアル楽音信号FSのタイ
ミング(こ合わせて乗算器64に供給するためのもので
ある。フィルタ係数記憶装置144は、フィルタ係数の
各ビットに対応する8個のシフトレジスタSR1乃至S
R8から成る。8ビツトから成るフィルタ係数の各ビッ
トをラッチした各ラッチ回路141の出力は、各々に対
応するシフトレジスタSR1乃至SR8のKDi入力に
加えられる。シフトレジスタSRI乃至SR8のうちS
RIがフィルタ係数の最下位ビット(LSB)に対応し
、SR7が係数の最上位ピッ) (M S B )に対
応し、SR8がサインビット(SB)lこ対応する。尚
、8ビツトのフィルタ係数データはサイン・マグニチュ
ード形式で表わすものとし、下位7ビツトでフィルタ係
数の絶対値を表わし、その上位のサインピッ)(sB)
で係aの正負符号(“0″のとき正、”1″のとき負)
を表わす。係数の最上位ピッ)(MSB)すなわちシフ
トレジスタSR7に対応するビットの重みが10進数の
0.5であるとする。
フィルタユニットL1に入力されたタイミング信号SH
及びLDはシフトレジスタSR1のSHi入力及びLD
i入力に夫々入力されろ。また、遅延回路列142及び
14−3でこれらの信号LD。
SRを順次遅延したものがシフトレジスタSR2乃至S
R8のSHi入力及びLDi入力1こ夫々入力きれろ。
尚、遅延回路列142.,143における5段目の遅延
回路145,146はどのレジスタにも入力されないが
、これは乗算器64(こおける後述の演算時間遅れに合
わせるために設けられたものである。
シフトレジスタSR1乃至SR8の各々は8g15図に
示すよう1こ構成′2!れている。1タイムスロツトの
遅延時間をもつ4つの遅延回路147,148.149
,150によって4ステージのシフトレジスタが構成さ
れている。KDiはデータ入力であり、LDiは新デー
タ取り込み制御入力、SHlはシフト制御入力である。
KDj入力に与えられた新データは、LDi入力とSH
i入力の両方に信号”1″が与えられたときアンド回路
151及びオア回路160を介して1ステージ目の遅延
回路147に取り込まれる。SHi入力の信号が“0″
のとき、この信号を反転したインバータ164の出力が
11#であり、ホールド用のアンド回路156.155
,157,159が可能化されて各遅延回路147,1
48,149,150の出力が該アンド回路153,1
55,157,159及びオア回路160,161.1
62,163を介して自己保持される。SHi入力の信
号が”1#のとき上記ホールド用のアンド回路153.
155゜157 、159が不能化され、シフト用アン
ド回路152 、154 、156 、158が可能化
てれる。これにより、1ステージ目の遅延回路147の
出力Q1は2ステージ目の遅延回路148に、2ステー
ジ目の出力Q2は3ステージ目の遅延回路149に、3
ステージ目の出力Q6は4ステージ目の遅延回路150
に、4ステージ目の出力Q4は1ステージ目の遅延回路
147に、夫々シフトされる。尚、LDi入力の信号を
インバータ165で反転した信号がアンド回路152に
入力されており、析データを1ステージ目の遅延回路1
47に取り込むときは4ステージ目の出力Q4が1ステ
ージ目1こシフトされるのを禁止している。
以上の構成によって、タイミング信号LDにもとづく信
号″1”がLDi人力1こ与えられる毎に(120タイ
ムスロツト毎tこ)フィルタ係数データがラッチ回路1
41(W、14図)・からシフトレジスタSR1乃至S
R8の1ステージ目に取込1tt。
かつタイミング信号SHにもとづく信号11″がSH1
入力に与えられる毎に(24タイ゛ムスロット毎に)各
シフトレジスタSR1乃至SR8の各ステージのデータ
が次段にシフトされる。
1段目のフィルタユニットL1のシフトレジスタSR1
についてみてみると、KDi入力を介して1ステージ目
の遅延回路147にラッチ回路141のフィルタ係数デ
ータが取込まれるのはタイミング信−ILDの発生時で
ある。すなわち、第1サンプリング周期の第24タイム
スロツトではチャンネルc b 4のフィルタ係数デー
タが、第2サンプリング周期の第48タイムスロツトで
はチャンネルch1のデータが、8g3サンプリング周
期の第72タイムスロツトではチャンネルch2のデー
タが、第4サンプリング周期の第96タイムスロツトで
はチャンネルch3のデータが、夫々1ステージ目に取
込まれるら第9図のLD及びΩ及びLlのSR1参照)
。タイミング信号LDの1周期の間にタイミング信号S
Hが5回発生するので、シフトレジスタ8R1における
シフトは5回行なわする。従って、第1サンプリング周
期の第24タイムスロツトで1ステージ目の遅延回路1
47#こ取り込んだチャンネルch4のデータは、第4
8.72,96.24タイムスロツトで信号SHが発生
する毎に(第9図のS H参照)、2ステージ目、3ス
テージ目、4ステージ目、エステージ目と!!負にシフ
トされ、次に第2サンプリング周期の第48タイムスロ
ツトでチャンネルchiのデータが1ステージ目の遅延
回路147に取込まれるとき、先に取込んだチャンネル
c b 4のデータは2ステージ目の遅延回路148に
シフトされる。こうして、シフトレジスタSR1の各ス
テージ(遅延回路147〜150)に各チャンネルch
1乃至−h4のフィルタ係数データが順次取込″1れる
。タイミング信号LDの4周期すなわち5サンプリング
周期で、シフトレジスタSR1における各チャンネルc
h1乃至ch4のフィルタ係数データの書替えが1通り
完了する。そして、この書替えは5サンプリング周期毎
に繰返し行なわれる。以上のような制御によって、1段
目のフィルタユニットL1のシフトレジスタSR1の各
ステージ(遅延回路147〜150)の出力Q1゜C2
、C3、C4に現われるフィルタ係数のチャンネルch
1乃至ch4は、第9図のLlのSR1に示すように変
化する。
第14図に戻ると、フィルタユニットL1における他の
シフトレジスタSR2乃至SR8のSH1入力及びLD
i入力にはシフトレジスタSR1のSHi入力及びLD
i入力入力前わる信号SH及びLDを夫々順次1タイム
スロツトづつ遅延した信号が加わる。従って、これらの
シフトレジスタSR2乃至SR8における各ステージの
出力Q1〜Q4の変化のパターンは第9図のLlのSR
1に示したシフトレジスタSRIのそれと同じだが、そ
の変化のタイミングが順次1タイムスロツトづつ遅れた
ものとなる。但し、シフトレジスタSR5とSR6との
間には余分の遅延回路145,146が設けられている
のでシフトレジスタSR6における変化のタイミング(
シフトタイミング)はSR5のそれよりも2タイムスロ
ツト遅れる。こうして、1つのフィルタユニット(ごつ
き合計8タイムスロツトの遅れを出しながら各シフトレ
ジスタSR1乃至SR8の変化タイミング(シフトタイ
ミング)が順次ずれてゆく。
iLJ図のフィルタユニットL1においては、シフトレ
ジスタSR1乃至SR8の出力Qとして4ステージ目の
出力Q 4 (菌15図参照)が取り出され、乗算器6
4に入力される。
さて、順向入力端子FS−IN(FSi)から入力てれ
たシリアル楽音信号FSはインバータ166で反転され
て、加算器61のB入力に与えられる。刃口算器61は
全加算器であり、遅延回路66を介して次段のフィルタ
ユニットL2からフィードバックされる楽音信号がA入
力に与えられる。C0+1はキャリイアウド出力であり
、キャリイアウド信号が生じた加算タイミングとこの出
力Ca++fと信号″″1#が出力されるタイミングと
の間には1タイムスロツトの時間遅れがあるものとする
。キャリイアウド出力C6+、の出力信号はオア回路2
を介して加算器61のCi大入力与えられる。第6図(
b)に示したようにシリアル楽音信号FSにおいては上
位ビットのデータはどより遅いタイムスロットに割当て
られている。従って、1タイムスロット遅れで出力Co
−)−+から出力されたキャリイアウド信号をCt大入
力加えることによシ、キャリイアウド信号を1ビツト上
位のデータ1こ加算することができろ。オア回路2の他
の入力には遅延回路列143の1段目の遅延回路167
から出力される信号5f(1が与えられろ。この信号S
H1は第9図1こ示すように発生するタイミング信号S
H’tlタイムスロット遅延させたものであり、第25
.第49.第73及び第1タイムスロツトにおいて11
となる信号である。一方、入力端子FS−IN (FS
 i )に入力されるシリアル楽音信号FSは第6図(
b)のようであるため、各チャンネルch1乃至ch4
のシリアル楽音信号の最下位ピッ)(LSB)のタイミ
ングに対応して信号SHIが“1”となることになり、
加算器61では最下位ビット(LSB)のタイミングで
繰返し@l”が加算される。この操作は、入力端子F 
S −I Nから加X器61のB入力番こ与えられる楽
音信号FSを負の値に変換するためのものである。すな
わち、楽音信号FSをインバータ166で反転し、その
最下位ピッ)(LSB)に1を加算することにより、2
の補数形式の負の値に変換する操作が行なわれている。
尚、入力端子FS−INに与えられる楽音信号FSも負
の値は2の補数形式で表わされているものとする。従っ
て、楽音信号FSが負の値のときは、上記インバータ1
66及び信gSH1による2の補数化操作によって実質
的番こ正の値1こ変換されることになる。こうして、加
算器61では、逆向入力端子BS−IN及び遅延回路6
6を介してA入力に与えられるフィードバックされた楽
音信号の振幅データから順向入力端子FS−INに与え
られた楽音信号の釡幅データを減算する操作が行なわれ
る。
加算器61の出力は遅延回路168に入力されると共に
ラッチ回路169のデータ入力に与えられる。加算器6
1と遅延回路168との間に示された入カポインドP1
から後述のオア回路202の出力側に示された出カポイ
ンドP6tでの部分が乗算器64に相当する。
フィードバック楽音信号と入力楽音信号FSとの差を示
す加算器61の出力信号は遅延回路168で24タイム
スロツト遅延され、υシ他オア回路6に与えられる。排
他オア回路3の出力は加算器4のへ入力に与えられる。
遅延回路168、ラッチ回INr169、排他オア回路
6及び加算器4は、2の補数形式で表わされた加算器6
1の出力信号をサイン・マグニチュード(サインビット
と絶対値)形式に変換するためのものである。
ラッチ回路169のラッチ制御人力りにはタイミング信
号SHが入力される。信号SRが発生する第24タイム
スロツトまたは第48、第72、第96タイムスロツト
では、加速器61からはサインビット(SB)を表わす
信号が出力されている(第6図(b)参照)。従って、
サインピッ)(SB)の値がラッチ回路169にラッチ
される。このラッチ回路169の出力は排他オア回路6
及びアンド回路51こ与えられろ。例えば、第24タイ
ムスロツトでチャンネルch1iこ関するサインピッ)
(SB)をラッチし、ラッチした信号を第25タイムス
ロツトから8g48タイムスロツトまでの24タイムス
ロツトの間該ラッチ回路169から出力しているとき、
第1乃至第24タイムスロツトで加算器61から出力さ
れたチャンネルch1に関する信号を24タイムスロツ
ト遅延した信号が遅延回路168から出力てれる。従っ
て、ラッチ回路169から出力されるサインビット信号
と遅延回路168から出力される信号のチャンネルは合
致している。ラッチ回路169にラッチてれたサインビ
ット信号が“0″すなわち正のとき、遅延回路168の
出力信号は排他オア回路3をそのまま通過し、加算器4
0八入力を介してS出力からそのまま出力される。サイ
ンビット信号が111すなわち負のとき、遅延回路16
8の出力信号は排他オア回路6で反転嘔れる。このとき
ラッチ回路169の出力11”1こよってアンド回路5
が可能化され、信号SH1のタイミングでアンド回路5
から“1#が出力され、オア回路6を介して加算器4の
Ct大入力@1″が与えられる。この信号SH1はタイ
ミング信号SRを1タイムスロット遅延した信号であり
、最下位ビットに対応している。例えば、チャンネルc
hIに関する信号が遅延回路168から出力される第2
5乃至第48タイムスロツトにおいては、第25タイム
スロツトで信gSH1が11#となり、最下位ピッ2こ
関する排他オア回路3の出力信号に対して加算器4で1
が加算てれる。加算の結果中じたキャリイアウド信号は
1タイムスロツト遅れて出力CO+ tから出力され、
アンド回路7、オア回路6を介してCt大入力与えられ
る。アンド回路7の他の入力には信号SHIをインバー
タ170で反転した信号SH1が与えられる。最下位ビ
ットの演算タイミングでは信号SH1の@0#によって
アンド回路7が不能化され、演算タイミングが先行する
チャンネルの最上位ビットからのキャリイアウド信号を
禁止するようにしている。排他オア回路乙における反転
と最下位ビットへの1加算とによって、2の補数で表わ
された負の値が絶対値に変換される。
以上の構成によって、加算器4の出力Sからは加算器6
1の出力信号を絶対値で表わした信号FS’が出力され
る。この信号FS’の状L!lをチャンネルch1乃至
ch4に関して示すと、第9図のFS’のようであり、
入力楽音信号F’ Sのタイミングよυも24タイムス
ロツト遅れている。この信号FS’は第6図(b)に示
す信号FSと同様に1チヤンネルにつ@24ビット(タ
イムスロット)のシリアルデータであり、最下位ビット
(LSB)が先行している。
乗算器64では、加算器4から出力された24ビツトの
シリアルデータFS’に各シフトレジスタSR1乃至S
R8から出力された8ビツトのフィルタ係数を乗算する
。24ビツトと8ビツトのシリアル乗算では普通32タ
イムスロット分の演算時間が必要であるが、24タイム
スロツト毎に各系列の時分割演算を行なわねばならない
ため下位8ビット分の乗算結果は切捨て、サインビット
も含めて上位24ビット分の積を求めるようにしている
。乗算器64は、シフトレジスタSR1乃至SR7から
並列的(こ出力されるフィルタ係数の絶対値部分の各ビ
ット(こ対応する7個の乗算器部分Ml乃至M7f、含
んでいる。これらの部分Ml乃至M7は順に縦続接続さ
れている。部分M4゜M5.M61こ関しては詳細図を
省略し几が、部分M2及びM6と同一構成である。
各部分Ml乃至M7は部分積を求めるためのアンド回路
171.172,176、−0・174を夫々含んでお
り、各アンド回路171乃至174に各シフトレジスタ
SRI乃至SR7から出力されるフィルタ係数の絶対値
部分の各ビットに、 、 k。
・・・k、が夫々入力される。また、部分Ml乃至M6
は縦続接続された遅延回路175,176゜177・・
・を夫々含んでおり、謔′n器4の出力信号FS’をこ
れらの遅延回路175,176.177・・・で1タイ
ムスロツトずつ順次遅延し、各々の遅延出力を上記アン
ド回路172 、173・・・174に夫々印加する。
部分M1のアンド回路171に線遅延されていない信号
FS’が印加される。部分M2乃至M7は加算器171
3 、179 、・・・180を夫々含んでおり、各ア
ンド回路171乃至174で求めた部分積をこれらの加
算器178乃至180で加算する。信号FS’が各遅延
回路175゜176.177で順次遅延てれるので、個
々のタイムスロット毎の各アンド回路171方至174
の出力の重みは一致しており、従って加算器173乃至
180では同じ重み同士の部分積を加算することができ
る。
加算器178乃至180において、個々のビットの部分
積すなわちアンド回路172乃至174の出力はA入力
に夫々印加される。B入力には部分積もしくは部分積の
和がアンド回路181゜182.183・・・を介して
入力される。アンド回路181にはアンド回路171の
出力及びインバータ170の出力信号SKIが入力でれ
る。アンド回路182,183・・・には加算器178
.179・・・の出力S及び上記信号SHIを遅延回路
184.185,186・・・で順次遅延し光信号が加
わる。
これらのアンド回路181.182,183・・・は下
位の部分積を切捨てる之めのものである。各加算517
8,179.・・・180のキャリイアウト出力Co−
)−tはアンド回路188 、189..190を介し
てキャリイイン人力Ciに入力てれる。アンド回路18
8,189・・・190の他の入力には信号SHIを遅
延回路184 、185 、186 、、。
で順次遅延した信号が加わる。アンド回路188゜18
9・・・190は同チャンネルに関するキャリイアウ)
!号の加算を可能にする一方で、演算タイミングが先行
する別のチャンネルの最上位ビットに関するキャリイア
ウド信号がその次のチャンネルの最下位ビットに加算さ
れないようにする九めのものである。
部分MSとM6の間に設けられた遅延回路191゜19
2 、193は、部分Ml乃至M5におけるアンド回路
181,182,183・・・及び加算器178.17
9・・・の動作遅れを補償するためのものである。これ
らの部分Ml乃至MSJこおける演算動作遅れ時間の合
計(これは1タイムスロツトに満たないものである)を
遅延回路192でタイムスロットの変化に同期させてl
タイムスロットの遅れとし、かつ、これに合わせる九め
齋こ遅延回路175,176.177の経路に遅延回路
191を挿入し、遅延回路184,185,186・・
・の経路に遅延回路193を挿入しである。また、この
遅れに合わせるため、遅延回路列142及び1431こ
余分の遅延回路145,146が挿入されている。
こうして、信号FS’とフィルタ係数の絶対値部分(ビ
ットに+ −に?  )との積に相当するシリアルデー
タが部分M7の加算器180から出力される。この加算
器180の出力は排他オア回路194を介して加算器1
95の八人力に加わる。
排他オア回路194及び加算器195は信号FS’とフ
ィルタ係数のサインビット同士の乗算結果に応じて積を
2の補数形式に変換するためのものである。フィルタ係
数のサインビット(SB)を示すデータに、はシフトレ
ジスタSR8から排他オア回路196に入力される。信
号FS’のサインビットはラッチ回路169にラッチさ
れている。
このラッチ回路169の出力信号をシフトレジスタSR
8の出力に同期させるためにラッチ回路197が設けら
れており、ラッチ回路169の出力を遅延回路列146
08段目の遅延回路198の出力が11″となるタイミ
ングでラッチする。このラッチ回路197の出力が排他
オア回路196の他の入力に与えられる。ラッチ回路1
97のラッチタイミングとシフトレジスタSR8のシフ
トタイミングが同じであるため、同じチャンネルに関す
るフィルタ係数のサインビットデータと信号FS’のサ
インビットデータとが同期して排他オア回路196に入
力されることになる。排他オア回路196は両者のサイ
ンビットが不一致のとき負を示す11″を出力し、一致
しているとき正を示す10#を出力する。この排他オア
回路196の出力が”o“のときつまり積のサインが正
のときは、加算器180の出力は排他オア回路194及
び加算器195をそのまま通過し、アンド回路199に
与えられる。排他オア回路196の出力が“1#のとき
つまり積のサインが負のときは、加算器180の出力は
排他オア回路194で反転され、加算器195のA入力
に加わる。加算器195のC1入力には、排他オア回路
196の出力が11#のとき後述のように最下位ビット
のタイミングでアンド回路200からオア回路201を
介して”1″が与えられるようになっている。どうして
、負の値の積は2の補数形式に変換されろ。
2の補数形式で表わされた積は加算器195からアンド
回路199及びオア回路202を介して加算器620八
入力に与えられる。尚、加算器195及び62のキャリ
イアウド出力C0+1のキャリイイン人力Ciへの供給
を制御するアンド回路206及び204は前記アンド回
路188゜189、・・・190と同じ目的で設けられ
たものである。
加算器180の出力を入力したオア回路205、アンド
回路206、遅延回路207から成るループは積が全ビ
ット″0#であるか否かを検出するためのものである。
信号SHIを7タイムスロツト遅延した信号5l(8が
アンド回路206に加えられており、このループの記憶
内容がこの信号SH8によってリセットされる。加算器
180の出力が1度でも“1″1こなると、このループ
205,206,207に“1#が記憶される。加算器
180の出力が1度も11″にならなかったとき、すな
わち積がオール′0″のときこのループ205〜207
には“1“が記憶されず、″0″のままである。遅延回
路207及び排他オア回路196の出力がアンド回路2
08に入力されている。積がオール“O″でなければ、
排他オア回路196の出力すなわちサインビットの積が
そのままアンド回路208を通過する。讃がオール“0
″ならば、アンド回路208が不能化され、排他オア回
路196の出力の如何にかかわらず該アンド回路208
の出力は0″(つまり正のサインを示す)となる。アン
ド回路208の出力はアンド回路209及びオア回路2
02を介して加算器62のA入力(こ与えられる。アン
ド回路209は信号SH8をインバータ210で反転し
た信号によってサインビットのタイミングでだけ可能化
されるようになっている。従って、アンド回路208の
出力が積のサインビットを示すものとなり、積がオール
10“のときはサインビットは強制的tごo″つまり正
とされる。
乗算器64において、24ビツトのシリアル信号FS’
と8ビツトの係故に、〜に、とのシリアル乗算は32タ
イムスロツトの間1こ下位桁から順に行なわれる。但し
、32タイムスロツトのうち最初の8タイムスロツト(
下位桁の乗算を行なっているとき)は先行するチャンネ
ルに関す不上位桁の乗算を行なっているときでもtりD
、この部分では後続のチャンネルの乗算結果が切捨てら
れ、先行チャンネルの演算が優先される。こうして、信
号FS’のタイミングから8タイムスロツト遅れて該信
号FS’に関する24タイムスロツト分の乗算結果がオ
ア回路202を介して出力され、加算器62の入力Aに
与えられる。この加ズ器62の入力Aは信号FSのタイ
ミングから見ると、丁贋32タイムスロット遅れている
。加算器620入力Bには遅延回路65で入力信号FS
を32タイムスロツト遅延した信号dFSが与えられる
加算器62の出力が顔向出力端子FS−OUTを経由し
て次段のフィルタユニットL21こ入力すれる。次段の
フィルタユホッ)L2では、その原註入力端子(ml 
4図のFS−INに相当するもの)を経由して前段のフ
ィルタユニットL1から与えられる楽音信号及びシフト
レジスタ(第14図のSRI乃至SR8に相当するもの
)に記憶されたフィルタ係数等にもとづき前述と同様の
演算を行なう。ただし、各フィルタユニットL1乃至し
12(こおける入力端子F”5−INと出力端子FS−
OUTとの間の楽音信号の時間遅れが32タイムスロツ
トであるのに対して、タイミング信号LD及びSRの時
間遅れは8タイムスロツトでるるため、他のユニツ)L
2乃至L12のすべてを前述のユニツ)Llと全く同一
構成とすると、乗算器(第14図の641こ相当する)
におけるフィルタ係数に、〜に8と信号FS’のチャン
ネルにずれが生じてしまう。そこで、各ユニツ)Ll乃
至L12の乗算器(第14図の64に相当する)におけ
ろフィルタ係数k 、 −k、と信号FS’のチャンネ
ルを一致させるために、シフトレジスタSRI乃至SR
8の出力Qとして取り出すステージを各ユニットL1乃
至L12毎に次のように異ならせるものとする。すなわ
ち、ユニットL1ではシフトレジスタSR1乃至SR8
の出力Qとして第4ステージの出力Q4(第15図参照
)を取り出しているが、ユニットL2では第1ステージ
の出力Q1、ユニットL6では第2ステージの出力Q2
、ユニットL4では第3ステージの出力Q6、ユニット
L5では第4ステージの出力Q4、というように、出力
Qとして取り出すステージをj頁次ずらずようにする。
第16図は、第15図に示されたゼロフィルタを更に詳
細(こ示したものであり、第5図の乗算器76゜74.
81.加算器75,76、遅延回路77.79゜80に
相当する回路は第16図でも同一符号が付しである。シ
リアルフィルタ係数データKをタイミング信号KL、L
D、SHに応じてパラレルなフィルタ係数データに変換
して各乗算器73,74.81に分配するための係数分
配回路212,213,214は第5図では省略されて
いるが第16図では図示されている。
各演算段における乗算器73,74.81及び係数分配
回路212,213,214の内部構成は第14図に示
されたもの(64及び139)と同一のものを用いるこ
とができる。すなわち、乗算器73,74゜81の各々
は、第14図に示された乗算器64と同一構成とするこ
とができ、係数分配回路212゜2t3,214の各々
とは、第14図の係数分配回路139(遅延回路列14
0 、142 、 j 43、ラッチ回路141及び係
数記憶装置144から成る部分)と同一構成ちすること
ができる。詳しくは、第1の演算段における乗算器73
と係数分配回路212のブロックにおける入カポインド
P1 、P2.P3.P4゜P5及び出カポインドP6
 、P7 、P8 、P9 、Plo。
Pllは、第14図(こおける同一符号のポイントに相
当するものであυ、第14図の遅延回路168及びラッ
チ回路169の入力側に示された入カポインドP1から
オア回路202の出力側に示された出カポインドP6及
び信号SH9のライン(びされた出力ポイン)P7に至
る乗算器64の詳細回路と第16図の乗算器76の詳細
回路は全く同一である。また、第14図のデータK及び
各信号KI;、LD、SRの入カライ、ンに示された入
力ポイン)P2〜P5から出力ラインに示された出カポ
インドP8〜P11に至る係数分配回路169の詳細回
路と第16図の係数分配回路212の詳細回路は全く同
一である。また、第14図において係数分配回路139
内のフィルタ係数記憶装f144の各シフトレジスタS
R1〜SR8の出力Qが乗算器64に入カブれているの
と全く同様に、第16図でも係数分配回路212から乗
算器76にフィルタ係数を示す信号が入力される。WJ
2の演算段における乗算器74、係数分配回路216及
び第3の演算段における乗算器81、係数分配回路21
4も同様に、各入出カポインドP1〜P11が第14図
の同一符号のポイントに対応している。
尚、各係、散分配回路212,213.2t4内のシフ
トレジスタSR1〜5R8(第14図)の出力Qとして
取り出すステージは前述の極フイルタユニットL1〜L
12と同様番こ頑次ずらすものとする。最後の極フイル
タユニットIj2では第3ステージの出力Q3(第15
図)が取υ出されるので、ゼロフィルタ46における第
1の演算段(分配回路212)では第4ステージの出力
Q4(第15図)を取り出し、第2の演算段(分配回路
216)では第1ステージの出力Q1を取シ出し、第3
の演算段(分配回路214)では第2ステージの出力Q
2を取り出すよう番こする。
第16図において、極フィルタ42の最後のユニットL
12からライン93及び94を介して与えられたシリア
ルフィルタ係数データK及びタイミング信号KL、LD
、SRは、1段目の係数分配回路212に入力される。
1段目の係数分配回路212を経由したデータに1信号
KL、LD、SHは2段目の係数分配回路216に与え
られ、更に2段目の回路216から3段目の回路214
に与えられる。前述の通り、データに1信号LD、SR
は各段の回路212.213,214で夫々8タイムス
ロツト遅延嘔れ、信号KLは遅延されない。そして、最
終的に、各段の係数分配回路212,213,214内
の記憶装fi1144(第14図参照)に当該演算段に
対応する所定のフィルタ係数(第5図の!(1!−に+
i −Kl* )が各チャンネルch1〜ch4毎に記
憶される。
因ミニ、ゼロフィルタ46の1段目(こ入力されるタイ
ミング信号LD及びSRの状態全第17図の*LD及び
*SHの欄に示す。第17図のFSの欄には第9図と同
様にセレクタ87(第8図)から出力される楽音信号F
Sのチャンネルタイミングが示されている。信号LD及
びSHは梶フィルタ42012個のユニットL1〜L1
2において夫々8タイムスロツト遅延されるので、第9
図の信号LD。
SRを96タイムスロツト遅延したものがゼロフィルタ
4301段目番こ入力てれる。従って、120タイムス
ロット周期のタイミング信号LDは第17図の*LDに
示すように96タイムスロツト遅延された状態となるが
、24タイムスロット周期の信号SHは第17図の*S
Hに示すように第9図のSHと事実上同じである。第1
7図のKDの欄Iこは1段目の係数分配回路212のラ
ッチ回路(第14図の141に相当するもの)にラッチ
されるフィルタ係数のチャンネルを示したものであるが
、これは前述の通り、第9図の包と同じである。従って
、1段目の係数分配回路212内のフィルタ係数記憶装
置(第14図の144に相当するもの)の最下位ビット
のシフトレジスタSRIの各ステージの出力Ql−Q4
(第15図参照)のチャンネル状態を示すと、第17図
の「21zのSRI Jの欄のようになる。これは第9
図のrLlのSRI Jの欄と同じ状態であることが理
解されるであろう。また、後述するように、ゼロフィル
タ43の入力端子zSiに入力される楽音信号*FSの
チャンネル状態はどんな場合でも極フィルタ42に入力
されるシリアル楽音信号FSのチャンネル状態と同じで
ある。従って、ゼロフィルタ46の1段目の乗算器76
におけるシリアル演算タイミングは、極フィルタ420
1段目のユニットL1の乗算器64のシリアル演算タイ
ミングに同期している。
このことは極フィルタ42とゼロフィルタ43の妥続組
合せを切換える場合に、演算タイミングをいちいち考慮
することなく自由に切換えることを可能にするので、有
利である。
一方、ゼロフィルタ43の入力端子Z8 ilこ与えら
れた楽音信号*FSは加算器75の入力B及び遅延回路
78番こ入力されると共に、入カポインドP1(第14
図参照)を介して1段目の乗算器76に入力される。こ
の楽音信号*FSに対応する乗算結果は、前述の通り、
32タイムスロツト遅れて出力ポイン)P(S (gl
 4図参照)から出力される。出カポインドP6から出
力されたシリアル楽音信号は遅延回路77で64タイム
スロツト遅延された後、加算器75の入力Aに与えられ
る。この入力人に与えられるシリアル楽音信号は、入力
Bに与えられるシリアル楽音信号*FSのタイミングよ
りも96タイムスロツト(丁度lサンプリング周期)遅
nており、同じチャンネルのシリアル楽音信号が同じ重
みのビット同士で加算器75で加算される。加算器75
のキャリイ出力CD+1はアンド回路215を介してキ
ャリイ人力Ciに与えられる。アンド回路215の他の
入力には、乗算器73の出カポインドP7(第14図参
照)から出力さnた信号SH9を遅g回路216で64
タイムスロツト遅延した信号が与えられる。前述の通り
、この信号SH9は出カポインドP6(第14図のオア
回路202)から出力さnるシリアル楽音信号の重みが
最下位ビットのとき#0″となる。遅延回路216は遅
延回路77の遅延動作に同期させるために設けられたも
のであり、先行するチャンネルの最上位ビットの加算に
よって生じたキャリイアウド信号を次のチャンネルの最
下位ビットの加算タイミングにおいてキャリイ人力Ci
に入力しないようにするためにアンド回路215が設け
らnている。
2段目の乗算器74の入力ポイン)Plには、シリアル
楽音信号*FSを遅延回路78で128タイムスロツト
遅延したものが入力されている。
第14図に示すような構成の係数分配回路(139’)
と乗算5(64)とを用いてシリアル乗算を行なう場合
、乗算器におけるシリアル演算タイミングを同期させる
(乗算すべきシリアル楽音信号とフィルタ係数のチャン
ネル及び各ビットの重みを同期させる)には、前述から
明らかなように、シリアル楽音信号の入力タイミングが
前段の乗算器の入力タイミングよりも32スイムスロツ
ト遅レテいなければならない。そこで、2段目の乗算器
74の楽音信号入力タイミングと1段目の乗算器76の
それと比較してみると、2段目の入力タイミングは遅延
回路78によって1サンプリング周期(9Gタイムスロ
ツト)と32タイムスロツト(合計128タイムスロツ
ト)だけ遅延されるので、32タイムスロツト分の遅延
という条件が満たされている。従って、2段目の乗算器
74においてもシリアル演算タイミングの同期化が計れ
る。
2段目の乗算器74の出カポインドP6’(第14図参
照)から出力さnたシリアル楽音信号すなわち乗算結果
は、遅延回路79で32タイムスロツト遅延された後、
加算器76の入力人に与えられる。加算器76の入力B
ζこは前段の加算器75の出力Sが与えられる。前述と
同様に、乗算器74の出カポインドP7(第14図参照
)から出力された信号SH9は遅延回路79の遅延時間
に同期して遅延回路217で32タイムスロツト、遅延
された後アンド回路218に入力される。アンド回路2
18の他の入力には加算器76のキャリイ出力C6+、
が与えられ、その出力がキャリイ人力Ciに与えら、几
る。この遅延回路217とアンド回@218は前述の回
路215.216と同じ機能を果す。遅延回路79は、
前述の通り、加算器76の入力A1こ入力される信号の
タイミングが入力信号*FSのタイミングよりも2サン
プリング周期(192タイムスロツト)逼れるようにす
るためのものである。すなわち、遅延回路78で128
タイムスロット11乗算器74の内部で32タイムスロ
ツト、遅延回路79で32タイムスロツトの遅延が夫々
設定されるこ七により、合計192タイムスロツトの遅
延が設定される。
加算器76の出力信号は遅延回路80で64タイムスロ
ツト遅延された後、乗g581の入カポインドP1に入
力される。そして、乗4481の出カポインドP6から
は、入カポインドP1のタイミングよりも32タイムス
ロツト遅nたタイミングでシリアル楽音信号が出力され
、これがゼロフィルタ43の出力楽音信号Zoとして出
力端子ZSoに与えられる。遅延回路80は、前述と同
様の理由により、2段目の乗算器74の楽音信号入力タ
イミングと3段目の乗算器81のそれとの間に32タイ
ムスロツトの時間遅nを設定するために設けら孔たもの
である。すなわち、乗算器74の内部で32タイムスロ
ツト、遅延回路79で32タイムスロツト、遅延回路8
0で64タイムスロツトの時間遅れが夫々設定され、合
計128タイムスロツトの遅nが両者の間に設定される
128タイムスロツトは1サンプリング周期(96タイ
ムスロツト)と32タイムスロツトであるので、2段目
の乗算器74の楽音信号入力タイミングと3段目の乗算
器81のそれとの間には実質的に32タイムスロツトの
時間遅れが設けられたことになる。
ゼロフィルタ43の入力信号*FSと出力信号ZOとの
タイミングを比較すると、遅延回路78、乗算器74、
遅延回路79,80.乗算器81のルートによって合計
288タイムスロツトの遅延が設けられており、これは
丁度3サンプリング周期であるため、入力信号*PSと
出力信号Z、のタイミング(チャンネル及びシリアルデ
ータの各ビットの重みのタイミング)は完全に同期して
いる。従って出力信号Zoは、第9図あるいは第17図
のFSのタイミングに完全に同期したシリアル楽音信号
である。
尚、極フィルタ42の渋終段のユニツ)Ll 2の順向
出力端子FSoから出力されるシリアル楽音信号のタイ
ミングも第9図のFSに完全に同期している。つまり、
12段の各ユニットL1〜L12では夫々32タイムス
ロツトずっi音信号が遅延されるので、合計遅延時間は
384タイムスロツトとなり、これは丁度3サンプリン
グ周期であるため、1フイルタ42の順向入力端子FS
iと順向出力端子FSoのシリアル楽音信号のタイミン
グが同期することになる。第8図に示すように、極フィ
ルタ42の出力端子F80の信号または入力制御回路6
7から出力された。シリアル楽音信号Siの一方がセレ
クタ89で選択されてゼロフィルタ43の入力端子ZS
iに与えられる。従って、入力端子zSlを介してゼロ
フィルタ46に入力されるシリアル楽音信号*FSのタ
イミングは、前述のように、どんな場合でも第9図のF
Sに同期している。従って、第8図の入力端子1、〜工
3から入力されるシリアル楽音信号81〜S3、入力制
御回路37から出力されるシリアル楽音信号Si1セレ
クタ87から極フィルタ42に入力されるシリアル楽音
信号FS、極フィルタ42の出力端子FSOから出力さ
れるシリアル楽音信号、ゼロフィルタ43の入力端子Z
Siに入力されるシリアル楽音信号*FS、ゼロフィル
タ46の出力端子ZSoから出力されるシリアル楽音信
号Zoのタイミング(チャンネル及びシリアルデータ各
ビットの重みのタイミング)がすべて同期しており、!
9図または第17図のL” Sの偶のようである。
尚、ディジタルフィルタ主回路38におけるフイタの型
式は上述のものに限らず如何なるものでもよい。
〔発明の効果〕
以上の通り、この発明によれば、第1−及び第2のフィ
ルタ係数記憶手段に記憶されたフィルタ係数組の総数よ
りも、音色選択手段による選択操作対象となる音色数は
少数であるから、所望の音色を選び出す手間がその分省
略できるので、演奏中の音色選択操作に関わる負担を軽
減することができる、という効果を奏するのみならず、
切換手段の操作によって第1及び第2の選択手段のどち
らかを選択することにより、第1及び第2のフィルタ係
数記憶手段のどちらでも自由に選択できるので、演奏中
における音色選択の自由度も低下させることがない、と
いう効果を奏する。
また、時間的にフィルタ係数を変化させたり、あるいは
反対に時間経過に無関係にフィルタ係数を固定する1等
の使い分け(つまり、第1及び第2のフィルタ係数記憶
手段に記憶したフィルタ係数の特性に応じた使い分け)
を切換手段の操作1つで演奏中においても容易に行うこ
とができるようになるので、電子楽器の表現能力を向上
させることができる、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ディジタルフィルタ装置を実施
した電子楽器の一例を示す全体構成ブロック図、 第2図は第1図における楽音信号発生部及び楽音信号振
分は及び累算及びシリアル変換制御回路の一例を示すブ
ロック図、 第3図は第1図におけるディジタルフィルタ部の一例を
示すブロック図・ 第4図は第3図の極フィルタを12段のラティス型フィ
ルタによって構成した一例を示すブロック図、 第5図は第3図のゼロフィルタの一例を示すブロック図
。 第6図は楽音信号のシリアル化形式の一例を示すタイミ
ングチャート、 第7図はフィルタ係数のシリアル化形式の一例を示すタ
イミングチャート、 第8図は第1図及び第3図のディジタルフィルタ部とし
て使用可能なディジタルフィルタ回路装置の詳細例を示
すブロック図、 第9図は第8図の極フィルタに入力されるシリアル楽音
信号及びフィルタ係数及びタイミング信号の一例を示す
と共に該極フィルタの1段目における主要な信号のチャ
ンネルタイミング状態を示すタイミングチャート。 第10図は第1図における音色選択装置の一例を示すブ
ロック図。 第11図は第10図から出力される音色パラメータのシ
リアル化形式の一例を示すタイミングチャート、 第12図は第1図におけるフィルタ係数外部記憶装置の
一例を示すブロック図、 第13図は第12図のアドレス信号発生回路におけるア
ドレス信号の発生例を示す図、第14図は第4図におけ
るラティス型の極フィルタの1段目のフィルタユニット
の詳細例を示す回路図、 第15図は第14図におけるフィルタ係数記憶用のシフ
トレジスタの内部構成例を示す回路図、第16図は第5
図のゼロフィルタの詳細例を示す回路図、 第17図は第16図の1段目の演算段における各種信号
の状態を例示するタイミングチャートである。 11・・・楽音信号発生部、12・・・音色選択装置、
13・・・楽音信号振分は及び累算及びシリアル交換1
GIJ御回路、14・・・ディジタルフィルタ部、20
1.。 フィルタ係数外部記憶装置、21・・・フィルタ係数切
換スイッチ、37・・・フィルタ入力制御回路、38・
・・ディジタルフィルタ主回路、39・・・出力制御回
路、40・・・タイミング信号発生回路、41・・・フ
ィルタ係数供給回路、42・・・極フィルタ、43・・
・ゼロフィルタ、97・・・フィルタ係数ROM、10
0・・・音色コードのためのRAM、101,102・
・・セレクタ、98.99・・・シリアルパラレル変換
用のシフトレジスタとラッチ回路、TPI〜TP4・・
・音色パラメータ、 TC・・・音色コード、 CH・・・ チャンネルコード。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ディジタル楽音信号を入力し、フィルタ演算を行
    なうディジタルフィルタと、 このディジタルフィルタにおける演算で利用されるべき
    フィルタ係数を複数組予じめ記憶した第1のフィルタ係
    数記憶手段と、 前記第1のフィルタ係数記憶手段より多くのフィルタ係
    数の複数組を予め記憶した第2のフィルタ係数記憶手段
    と、 所望の音色を選択するためのものであり、選択された音
    色を特定する音色パラメータを出力する音色選択手段と
    、 前記音色選択手段から出力された音色パラメータに応じ
    て所定の係数組を前記第1の係数記憶手段から選択出力
    する第1の選択手段と、 前記音色選択手段から出力された音色パラメータに応じ
    て所定の係数組を前記第2の係数記憶手段から選択出力
    する第2の選択手段と、 前記第1及び第2の選択手段の一方をさらに選択する切
    換手段とを具え、 前記切換手段によって選択された前記第1及び第2の選
    択手段の一方によって選択出力された前記第1又は第2
    のフィルタ係数記憶手段のフィルタ係数組を前記ディジ
    タルフィルタに供給することを特徴とする電子楽器のデ
    ィジタルフィルタ装置。
  2. (2)前記ディジタルフィルタ、前記第1の係数記憶手
    段、前記第1及び第2の選択手段は同一集積回路装置に
    予じめ組込まれており、前記第2の係数記憶手段及び切
    換手段は前記集積回路装置に対して接続端子を介して付
    加されるものであり、前記切換手段が接続端子に接続さ
    れていない状態のときは前記第1の選択手段により選択
    された前記第1の係数記憶手段の係数組を常時選択する
    ようにした特許請求の範囲第1項記載の電子楽器のディ
    ジタルフィルタ装置。
  3. (3)前記第2の係数記憶手段は、選択された音色に応
    じて複数組の係数を選択し、楽音発音期間における時間
    経過に応じて前記選択された複数組の係数を1組ずつ順
    次読み出すものである特許請求の範囲第1項または第2
    項に記載の電子楽器のディジタルフィルタ装置。
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JPH0546168A (ja) * 1990-11-01 1993-02-26 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Midiシンセサイザにおけるデジタル・フイルタとデジタル・ミユージツク・シンセサイザの出力にフイルタをかける方法

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