JPH0224055B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特に時分割処理に得られた出力信号の
デユーテイ比を入力信号に同期して調整する同期
処理装置に関するもので、特に電子式オルガンシ
ステムの音階発生及びオクターブ選択に係るもの
である。

従来より各種のシステムにおいて、同一の機能
を有する回路ブロツクが複数必要な場合、一つの
機能ブロツクを時分割制御して利用する方法によ
りシステムを簡略にしている。しかしながら、同
一の機能を有する複数の機能ブロツクを有しなが
らも、時分割処理を行なえないシステムも有り、
それらの一つとして出力タイミングを任意に設定
することが必要なシステムがあげられる。すなわ
ち、時分割処理においては処理出力の出力タイミ
ングは時分割制御装置の動作タイミングにより決
定されてしまうため、上述の条件を有するシステ
ムに対する時分割処理の適用は無理であつた。こ
のようなシステムの一例として、電子式オルガン
の音階発生及びオクターブ選択システムがあげら
れる。

以下に従来の電子式オルガンの音階発生及びオ
クターブ選択システムの例を示し、その概要を説
明する。第１図が従来の電子式オルガンシステム
の一例を示すブロツク図であり、第２図にその一
部をより詳細に開示したブロツク図を示す。

第１図において、源音階発生装置１は12音の基
本音階信号を発生し、その信号は所定オクターブ
信号を得るために音源装置２へ入力される。和音
の出力を考えて、音源装置は複数個ある。各音源
装置２の出力はそれぞれ合成器３に供給され、所
望の音色の信号が発生される。第２図は音源装置
２をより詳細に示したもので、源音階発生装置１
からの源音階信号は所定の音階信号のみを取り込
むための音階選択装置５へ入力され、その出力は
オクターブ信号を得るための分周装置６のクロツ
ク入力へ入力される。分周装置６の各分周出力は
オクターブ選択装置７へ各々接続されている。制
御データラツチ４の出力は音階選択装置５及びオ
クターブ選択装置７の制御入力端子に接続され、
これによりどの源音階信号を取り込むかおよびど
のオクターブ信号を出力するかが制御される。そ
してオクターブ選択装置７の出力が合成器３に接
続されて他の信号と合成される。

次に、第１図の従来例の動作について、合成器
３の出力に周波数1/32f₁で適度に高調波成分を持
つた信号を得る場合を例に取つて説明する。ま
ず、任意１つの音源装置２内の制御データラツチ
４に周波数1/32f₁を得るのにしかるべきデータが
セツトされたとする。このセツトは鍵盤が押され
たことにより生じ、そしてそのデータは押された
鍵盤の音階に対応する。さらに希望する音色を得
るためのデータ（音色は音階信号に高周波成分を
加えることによつてわかる）もセツトされる。こ
こで、すでに述べたように、源音階発生装置１は
比較的高い周波数において音階１オクターブ分の
信号を出しており、よつて1/32f₁の周波数信号
は、源音階発生装置１からのf₁信号の1/25、即ち
f₁信号音階の５オクターブ低い音階の周波数であ
る。

制御データがセツトされた音源装置２は、その
制御データに従いf₁の音階周波数を取り行むため
に音階選択装置５へそのデータを送り、これによ
つて音階選択装置５は源音階発生装置１の１オク
ターブ12コの出力のうち、周波数f₁の信号を選択
してこれを分周装置６のクロツクへ供給する。分
周装置６が仮りに６段の分周回路であるとすれ
ば、上述の周波数f₁の信号をクロツクとして分周
装置６はクロツク自身も含めてf₁，1/2f₁，1/4f₁，
1/8f₁，1/16f₁，1/32f₁および1/64f₁の各周波数を
持つ信号をオクターブ選択装置７に送る。オクタ
ーブ選択装置７はどのオクターブ信号が必要なの
か及び加算すべき高周波成分はどれなのかという
制御データラツチ７からの制御データに従い、分
周装置６から送られてくる７つの信号のうち1/32
f₁を合成器３の基本波入力に、1/16f₁を２次高調
波入力に、1/8f₁を４次高調波入力へ等々、必要
な信号を合成器３の妥当な入力へ送る。合成器３
はこれらの基本波及び高調波を適度な比率で加え
て、それによつて1/32f₁の周波数を持ち適度な高
調波を含む信号を得ることができる。この信号に
より所望する音階でかつ音色の音として出力され
る。

さらに、1/32f₁より１オクターブ高い音を得る
ときはオクターブ選択装置７が1/16f₁を合成器３
の基本波入力へ、1/8f₁を２次高調波入力へとい
うふうに出力先を変えることによつて得られる。
また、1/32f₁と１オクターブ内にあり、かつ周波
数の異なる1/32f₂の周波数を得たいときは音階選
択装置５が源音階発生装置１の12コの出力の中か
らf₂を分周装置クロツクとして選ぶことで得られ
る。尚、鍵盤が同時に２コ以上押された場合に
は、それらのデータが複数の音源装置２へ個々に
入力され、そして合成器で合成されて和音として
出力される。以上の動作手順により、音階信号の
発生およびオクターブ選択が行なわれる。

では、１つの電子オルガンシステムとして、第
１図の従来例は第２図の音源装置をいくつもつこ
とが必要であろうか。言うまでもなく、第２図の
音源装置１つは１つの音を発生する能力しかな
い。従つて、かかる電子オルガンシステムにおい
ては同時に出力できる音の数は音源装置２の保有
台数によつて決定されてしまい、仮りにオルガン
の演奏者の手の指の数だけ音を出したければ10台
もの音源装置２を持つ大規模なシステムになつて
しまう。

このように従来の電子オルガンは極めて大規模
なシステムとなつてしまう欠点を有していた。

そこで、この従来の電子オルガンシステムを簡
素にするため、音源装置２を１つだけ設け、そし
て時分割に使用することが考えられる。ところ
が、合成器３へ入力すべき信号のデユーテイーレ
シオは、オルガンの音色を維持するためには極め
て厳密に規定されているのであるが、音源装置２
の時分割使用は時分割装置動作タイミングによる
音源装置出力の乱れを引きおこし、よつてこれを
そのまま合成器に入力すると上述の厳密に規定さ
れるデユーテイーレシオを守れなくなつて音色の
維持が困難になる。

以上説明したように従来の電子オルガンシステ
ムは極めて大規模なシステムとなり、又、その構
成要素の時分割使用は極めて困難な状態にあつ
た。

本発明は従来の電子オルガンシステムがもつ上
述の欠点を排除し、時分割制御を行うことにより
小規模なシステムとし、かつまた、時分割制御に
よる欠点を取り除いて必要な音色を維持できる電
子オルガンシステムを提供するものである。以
下、図面を用いて本発明の一実施例について説明
する。

第３図は本発明を用いた電子オルガンシステム
の一実施例を示すブロツク図である。即ち、源音
階発生装置１４、トリガ分配器１３、時分割制御
装置８、演算装置９、記憶装置１１、制御データ
ラツチ１０及び複数の並列ラツチ回路列１２で構
成されている。源音階発生装置１４は比較的高い
周波数の１オクターブ12音分の源音階信号を発生
し、これらはトリガ分配器１３及び演算装置に供
給している。トリガ分配器１３は制御データラツ
チ１０から制御データの供給を受け、後述の説明
から明らかになるように、これに挙づき出力信号
のデユーテイ比を一定にするためのトリガ信号を
出力し、このトリガ信号は並列ラツチ回路列１２
の出力トリガ入力OTIに接続されている。時分割
制御装置８は独自のタイミングで動作し、このタ
イミングに基づきトリガ信号を出力し、このトリ
ガ信号はそれぞれ並列ラツチ回路列１２の入力ト
リガ入力ITIに接続されている。

時分割制御装置８の制御出力は演算装置９の制
御入力に供給される。演算装置９は前記制御デー
タラツチ１０から制御データの供給を受け、その
データ入力には記憶装置１１からの情報が供給さ
れる。演算装置９のデータ出力および制御出力
は、それぞれ記憶装置１１のデータ入力および制
御入力に接続され、データ出力はさらに複数の並
列ラツチ回路１２のデータ入力DI接続されてい
る。

複数のデータラツチ列１２の各１段は、各々直
列に接続された２つのデータラツチ回路で構成さ
れており、前段のデータ入力、トリガ入力および
後段のトリガ入力が、各々複数のデータラツチ列
１２の前述したデータ入力DI、入力トリガ入力
ITIおよび出力トリガ入力OTIとなつている。即
ち、入力トリガ入力ITIへのトリガ信号の供給に
より前段のデータラツチはデータ入力DIに入力
されるデータをとり込み、出力トリガ入力OTIへ
のトリガ信号供給により後段のデータラツチは前
段のそれのデータをとり込む。データラツチ１２
は７〜８オクターブの音階信号を得るために、上
述した２段直列データラツチ回路を基本として、
これを７〜８段有する。よつて、操作された鍵盤
のオクターブに応じて該当するデータラツチ回路
から出力され、さらに高周波出力も得られる。

かかる構成における演算装置９は、第１図の従
来例における音源装置と等価な機能、すなわち、
源音階の選択、分周及び高調波の割り当てを行つ
ている。但し、演算装置９は時分割制御装置８の
制御に従い、源音階発生信号１４の12の出力のう
ちいくつかを時分割に分周するため、その分周デ
ータ保存のための記憶装置１１を従えている。

以下、その回路動作を第１図の従来例と同様に
１／３２f₁の出力を得る場合を想定して説明する。ま
ず、1/32f₁の音階信号に該当する鍵盤が押される
と、その情報が制御データラツチ１０の１つのエ
リアに制御データとしてセツトされる。時分割制
御装置８は源音階信号源１４のどの出力の半周期
よりも速い周期で、周期的に制御データラツチ１
０の各エリアに対するアドレスを演算装置９に制
御出力として指示するとともに、複数のデータラ
ツチ列１２のうち、演算装置９に指示したアドレ
スに対応する１つのデータラツチ列の入力トリガ
入力ITIにトリガ信号を送る。ここで、制御デー
タラツチ１０が複数のエリアをもつのは、複数の
鍵盤が同時に押されたときに、それら複数の鍵盤
に対応する制御データをラツチするためである。

演算装置９は時分割制御装置８によつて指示さ
れたアドレスに基き、そのアドレスに対応する制
御データラツチ１０の制御データを選択する。こ
れが前述の1/32f₁に係るデータとすれば、記憶装
置１１内のf₁に関する分周データを読み出し1/32
f₁相当の高調波割り当てを行い、これをデータ出
力に出力する。すなわち、このデータは上述の時
分割制御装置８からのトリガ信号により、１つの
データラツチ列１２に保持され、データラツチ列
１２は従来の音源装置と同様のデータを得ること
になる。説明が前後したが、f₁の分周は上述の演
算装置９が記憶装置１１から分周データを読み出
したときに、源音階信号源１４のf₁出力のレベル
が前回読み出した時に比べ反転しているときは分
周データに１を加え、そうでないときは０を与え
て記憶装置１１にもどしておくことで行われる。
さらにまた、そのデータは割り当てられたデータ
ラツチ列１２へも供給される。演算装置９は上述
の動作をするので、f₁信号のレベル反転のたびに
分周データに１加算が行なわれ、それはデータラ
ツチ列１２へ供給される。データラツチ列１２は
上記のごとく７〜８段のラツチ回路が直列接続さ
れているので、演算装置９からのデータ供給によ
り７〜８オクターブの音階信号をつくることにな
る。

従つて、本発明によれば、従来の音源装置１つ
は単にデータラツチ列１２に置き換えることが可
能であり、音源装置を10コも用意することを考え
れば、時分割制御装置８、演算装置９、記憶装置
１１が加わつても、従来例より極めて小規模なシ
ステムであることは明らかであり、本発明の第１
の目的は達成された。

しかし、時分割制御を用いるときの問題点とし
て既にあげた、出力デユーテイーについて解決さ
れていない。以下、出力デユーテイーレシオにつ
いての問題の解決策として、第３図の実施例の動
作説明を続ける。

まず、出力デユーテイーレシオの問題につい
て、第４図のタイムチヤートを用いて説明する。

第４図において、F₁は源音階信号源１４のf₁出
力の波形、ADは時分割制御装置８の示すアドレ
スの変化を示す図、CIは時分割制御装置８のト
リガ出力の一つを示す図、COはトリガ分配器１
３のトリガ出力の一つを示す図である。時分割制
御装置８からのアドレス信号のうち斜線で示した
のが1/31f₁に係るデータが格納されているエリア
を指定する信号である。第４図において、時分割
制御装置８及び演算装置９は音階信号波形F₁の
レベル変化後、T_D1又はT_D2の時間遅れで1/32f₁に
係るデータの処理に入り、さらにT_A1又はT_A2の
うちに演算と終了し、そしてCIに示されるトリ
ガにより所定のデータラツチ列１２に演算結果を
送つている。そこで、T_A1，T_A2及びT_D1，T_D2の
大きさについて考えて見ると、T_A1及びT_A2は演
算装置９の処理時間として時分割制御装置８が割
り当てる時間であるので、毎回の処理において同
一であり、T_A1＝T_A2であると言える。ところが、
T_D1，T_D2についてはF₁の信号レベル変化から時
分割制御装置８が1/32f₁に係るデータの処理を指
示する時間であるので、時分割制御装置の周期が
源音階信号源のどの出力の半周期より速いとの条
件のみでは、T_D1，T_D2はF₁の半周期よりは短い
としても、その大きさは毎回異り、通常T_D1≠
T_D2である。従つて、演算装置９からデータラツ
チ列１２に送られるデータのF₁の変化点からの
遅れ、即ちT_D1＋T_A1及びT_D2＋T_A2は毎回異なり、
データラツチ列１２に送られるデータはF₁に対
して位相の乱れをもつ。これは1/32f₁の出力のデ
ユーテイーレシオの変動となり、電子オルガンシ
ステムとしては音色を損うことになる。以上が、
時分割制御における問題点としてふれた出力デユ
ーテイーレシオの変動である。このようなデユー
テイーレシオの変動は既に述べたように電子オル
ガンにおいては致命的な欠陥であるが、本発明に
おいては、この点について簡潔に解決しているの
で、以下に続けてこの解決策について説明する。
上述の問題は第３図に示したごとくトリガ分配器
１３を設けることで解決されている。すなわち、
トリガ分配器１３は制御データに従い、所定のデ
ータラツチ列にトリガ出力を出している。例え
ば、1/32f₁のデータを受けるデータラツチ列に対
しては、第４図のCOで示すように、音階信号波
形F₁の変化点毎にトリガ出力COを出している。
従つて、データラツチ列は時分割制御装置８から
のトリガ出力（第４図におけるCI）、とトリガ分
配器１３からのトリガ出力（第４図におけるCO）
の２つのトリガ出力を受けることになるが、既に
述べたように、１つのデータラツチ列はCIによ
つてデータのとり込み、COによつてデータの出
力が行われるように構成されているので、常に音
階信号F₁の変化点に同期したタイミングで出力
が変化することになる。すなわち、データラツチ
列は常に、F₁の変化点において、その前F₁の半
周期以内に処理されたデータを出力することにな
り、F₁との位相差は１／２f₁に固定され、上述のデ ユーテイーレシオに係る問題は解決されることに
なる。データラツチ列には７〜８段構成なので、
７〜８オクターブの信号が定められたデユーテイ
レシオで出力される。

以上説明したように、本発明によれば、音色を
損うことなく、電子オルガンシステムに時分割制
御を導入することが可能となり、ひいては電子オ
ルガンシステムの小規模化、構成要素の消滅が可
能な同期処理装置を得ることができる。

尚、本発明について、電子オルガンシステムの
制御データに関しての時分割制御を例に取つて説
明したが、これを源音階信号の各出力に関しての
時分割制御としたシステムについても、また、そ
の他一報の諸システムについても本発明が適用で
きることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子オルガンシステムを示すブ
ロツク図、第２図は第１図の従来例の音源装置の
構成を示すブロツク図、第３図は本発明に係る同
期処理装置を用いた電子オルガンシステムを示す
ブロツク図、第４図は第３図の実施例の動作タイ
ミングを示すタイミングチヤートである。 １……源音階発生装置、２……音源装置、３…
…合成器、４……制御データラツチ、５……音階
選択装置、６……分周器、７……オクターブ選択
装置、８……時分割制御装置、９……演算装置、
１０……制御データラツチ、１１……記憶装置、
１２……データラツチ列、１３……トリガ分配
器、１４……源音階信号源、F₁……第３図の実
施例における源音階信号源のf₁出力を示す図、
AD……第３図の実施例における時分割制御装置
の制御出力の変化を示す図、CI……第３図の実
施例における時分割制御装置のトリガ出力の１つ
を示す図、CO……第３図の実施例におけるトリ
ガ分配器のトリガ出力の１つを示す図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の基本周波数信号を発生する手段と、こ
   れら基本周波数信号のそれぞれに対応する分周デ
   ータを保持する手段と、前記複数の基本周波数信
   号の夫々に対し時分割に演算処理を行う演算手段
   であつて、前記基本周波数信号を一つずつ時分割
   に取込む手段、取込んだ基本周波数信号に対応す
   る分周データを前記保持手段から読出す手段、前
   記取込んだ基本周波数信号のレベルが前回取込ん
   だ時のレベルと異なつているかどうかに応答して
   データ更新を行うかどうかの制御データを前記読
   出した分周データに加えその結果を前記保持手段
   に書込む手段および前記制御データを出力する手
   段を有する演算手段と、前記複数の基本周波数信
   号の夫々に対応して設けられた複数のデータ入出
   力手段であつて前記制御データを受けるデータ入
   力端子および出力信号が取り出される出力端子を
   有する複数のデータ入出力手段と、前記複数の基
   本周波数信号の夫々のレベル変化を検出しレベル
   変化が生じる毎に対応するデータ入出力手段に出
   力トリガ信号を供給するトリガ手段とを備え、前
   記複数のデータ入出力手段の夫々は当該データ入
   出力手段に対応する基本周波数信号の前記演算手
   段による演算処理の結果出力される前記制御デー
   タを次の基本周波数信号の演算処理が開始される
   前に取り込み、前記トリガ手段からの出力トリガ
   信号に同期して取り込んだデータを前記出力端子
   に出力することを特徴とする同期処理装置。