JPH0243196B2

JPH0243196B2 -

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Publication number: JPH0243196B2
Application number: JP60045509A
Authority: JP
Priority date: 1985-03-07
Filing date: 1985-03-07
Publication date: 1990-09-27
Also published as: JPS61204697A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、鍵タツチあるいはその他の音色制
御因子に応じて制御された音色を有する楽音信号
を発生することができる楽音信号発生装置に関
し、特に、異なる特徴を有する複数系列の波形信
号を適宜重みづけして合成するようにした楽音信
号発生装置に関する。

〔従来の技術〕

発音開始から終了までの全波形もしくは立上り
部の全波形とそれ以後の波形の一部を波形メモリ
に記憶し、前者を記憶した場合はその全波形を一
通り読み出すことにより高品質の楽音波形信号を
発生し、後者を記憶した場合は立上り部の波形を
一通り読み出した後それ以後の一部波形を繰返し
読み出すことにより高品質の楽音波形信号を発生
することが、最近では行われている（特開昭52−
121313号）。このように波形メモリに予め多周期
の連続波形を記憶しておく方式は、高品質の楽音
波形信号が得られる反面、膨大なメモリ容量が要
求されるため、鍵タツチあるいは音高等に応じた
様々な音色変化を実現するのに不向きであつた。
すなわち、発生すべき楽音の音高や音域に応じて
音色を変えるキースケーリング制御や演奏用鍵の
操作状態（操作速度、操作強さ）に応じて音色を
変えるタツチレスポンス制御、さらには各種操作
子（例えばソフトペダルやブリリアンス操作子）
の操作状態に応じて音色を変える操作子制御を行
おうとする場合、最も単純には、これらの制御内
容別に複数の波形メモリを設け、このうち１つを
選択して読み出すようにすればよいのであるが、
そうすると、構成が複雑化すると同時に、波形メ
モリの容量が膨大なものとなり、非実用的であ
る。そこで、一つの方法として、２種類の連続波
形、例えばタツチレスポンス制御の場合は、最強
タツチに対応する連続波形と最弱タツチに対応す
る連続波形、を波形メモリに準備しておき、両波
形を同時に読み出して音色変化パラメータ（タツ
チ強度）に応じて両波形を補間することにより該
音色変化パラメータ（タツチ強度）に対応する波
形を得ることが考えられ、そのことが特願昭58−
163336号明細書中に開示されている。その場合、
波形メモリに上述の各波形を記憶するに当たり、
上記補間処理を支障なく行うために該記憶すべき
波形の位相がほぼ合うように位相合わせ操作を行
うことが好ましい。しかし、一般に、波形メモリ
に記憶すべき２種類の波形は現実の演奏音波形の
コピーが用いられるため、そのような波形の位相
を合わせる作業は必らずしも容易ではなかつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
複数系列の波形を重みづけすることにより鍵タツ
チあるいはキースケーリング等に応じて制御され
た音色を持つ楽音信号を発生するようにした楽音
信号発生装置において、得られる楽音信号の音質
をそれほど劣化させることなく、各系列間の波形
の位相合わせを簡略化できるようにすることを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

一般に、楽音のアタツク部では、ピツチが変動
しがちであり、また、ノイズ成分も多いため、波
形の位相合わせ作業はかなり面倒である。反面、
アタツク部以降の波形が安定する部分つまりサス
テイン部では、ピツチ変動も少なく、位相合わせ
作業がやり易い。また、このサステイン部で各系
列の波形の位相が合つていることは、各系列の波
形の補間により得られる楽音信号の定常的な音色
及び音量が損われないようにするためにも、重要
である。

そこで、この発明は、異なる特徴を有する複数
系列の波形に関して、アタツク部及びサステイン
部から成る複数周期の波形データを夫々記憶した
波形記憶手段を具え、この波形記憶手段から読み
出した各系列の波形データに基づき得られた波形
信号を適宜重みづけして合成することにより音色
変化の付与された楽音信号を発生し得るようにし
た楽音信号発生装置において、前記波形記憶手段
に記憶すべきサステイン部の波形データを各系列
間でほぼ位相が合うように予め位相操作し、こう
して位相操作された状態から成る各系列のサステ
イン部の波形データを前記波形記憶手段に記憶す
るようにしたことを特徴とする。

また、この発明の第２の特徴は、異なる特徴を
有する２系列の波形のうち一方の系列の波形に関
してアタツク部及びサステイン部から成る複数周
期の波形データを第１の波形データとして記憶手
段に記憶すると共に、両系列の波形の差に対応す
る差分波形に関してアタツク部及びサステイン部
から成る複数周期の波形データを第２の波形デー
タとして記憶手段に記憶し、第２の波形データに
基づき得られた波形信号を重みづけ制御データに
応じて適宜重みづけした後第１の波形データに基
づき得られた波形信号と合成することにより、そ
の重みづけに応じて音色制御された楽音信号を発
生するようにした楽音信号発生装置において、ア
タツク部とサステイン部を含み異なる特徴を有す
る２系列の原波形のうち少なくとも一方の系列に
関してそのサステイン部の複数周期波形の位相を
操作して相互の位相ずれを減縮する方向に位相修
正することにより、位相修正されていないアタツ
ク部と位相修正されたサステイン部とを含む複数
周期の波形から成る波形データを予め準備し、か
つ準備された前記２系列の波形データの差に対応
する差分波形の波形データを予め準備し、前記準
備された２系列の波形データのうち一方の系列の
波形データを前記第１の波形データとして前記記
憶手段に記憶し、前記準備された差分波形の波形
データを前記第２の波形データとして前記記憶手
段に記憶するようにしたことである。

〔作用〕

複数系列の波形信号が重みづけされ、重みづけ
された波形信号が最終的に合成されて１つの楽音
信号が得られる。この楽音信号の音色はこの重み
づけの内容に応じて制御される。

各系列の波形信号はサステイン部においてほぼ
位相合わせされたものであるので、得られる楽音
信号のサステイン部において位相ずれによる波形
の打ち消し等の問題が起らず、定常的な音色及び
音量を損うことがない。

一例として、各系列の波形信号の重みづけ内容
は、鍵タツチに応じて決定される。別の例とし
て、この重みづけ内容は、発生すべき楽音の音高
又は音域に応じて決定される。更に別の例とし
て、この重みづけ内容は、ブリリアンス操作子又
はその他の操作子の操作状態に応じて決定され
る。これにより、鍵タツチあるいはキースケーリ
ングあるいは操作子の操作に応じた音色変化制御
が行われる。

〔実施例〕

以下、添付図面に基づきこの発明の実施例を詳
細に説明しよう。

第１図はこの発明に係る楽音信号発生装置を適
用した電子楽器の一実施例を示す電気的ブロツク
図であり、発生すべき楽音の音高を指定する手段
として鍵盤が用いられる。アドレス信号発生回路
１１は、鍵盤で指定された高音に応じて波形メモ
リ１２，１３から波形データを読み出すための読
出し手段に相当するものであり、押圧された鍵を
示すキーコードKCを鍵盤回路１０から入力し、
このキーコードKCによつて示された鍵の音高に
対応するレートで変化するアドレス信号ADを発
生する。

第１の波形メモリ１２は、或る特徴を有する波
形（仮にこれを第１の波形という）に関して、ア
タツク部及びサステイン部から成る複数周期の波
形データを記憶したものである。第２の波形メモ
リ１３は、上記第１の波形とは異なる特徴を有す
る波形（仮にこれを第２の波形という）に関し
て、アタツク部及びサステイン部から成る複数周
期の波形データを記憶したものである。両波形メ
モリ１２，１３に記憶された波形データの位相関
係は、アタツク部については特に位相合わせして
おかなくてもよいが、アタツク部については両系
列間でできるだけ位相が合うように予め位相合わ
せしておくものとする。

アドレス信号発生装置１１は、鍵盤回路１０か
ら与えられるキーオン信号KONに応答して、始
めはアタツク部の波形データを読み出すためのア
ドレス信号ADを発生し、次にサステイン部の波
形データを読み出すためのアドレス信号ADを発
生する。第１及び第２の波形メモリ１２，１３か
らは波形データが並行して読み出され、重みづけ
回路１５の乗算器１６及び１７に与えられる。重
みづけ回路１５は、重みづけ係数発生回路１８か
ら各系列に対応して発生された重みづけ係数（重
みづけ制御データ）TK１，TK２に応じて各系
列の波形データを重みづけするものである。すな
わち、係数TK１が乗算器１６に入力され、第１
の波形メモリ１２から読み出された波形データの
重みづけを行い、係数TK２が乗算器１７に入力
され、第２の波形メモリ１３から読み出された波
形データの重みづけを行う。夫々重みづけされた
２系列の波形データは加算器１９で加算的に合成
される。

タツチ検出装置２１は、鍵盤で押圧された鍵の
タツチを検出し、タツチ検出データTDを重みづ
け係数発生回路１８に与える。重みづけ係数発生
回路１８は、このタツチ検出データTDによつて
示された鍵タツチの強度に応じて異なる重みづけ
内容を指示する重みづけ係数TK１，TK２を発
生する。

この実施例では、第１の波形メモリ１２には最
強の鍵タツチに対応する特徴を有する波形が記憶
されており、第２の波形メモリ１３には最弱の鍵
タツチに対応する特徴を有する波形が記憶されて
いる。従つて、重みづけ回路１５では、鍵タツチ
に応じた重みづけ係数TK１，TK２に応じて、
最強タツチに対応する波形データと最弱タツチに
対応する波形データとの間で補間がなされ、その
結果、そのときの鍵タツチの強度に応じた特徴を
有する楽音波形信号が得られる。

重みづけ回路１５から出力された波形データは
乗算器２４に与えられ、エンベロープ発生器２５
から発生された振幅エンベロープ波形データと乗
算される。乗算器２４の出力はデイジタル／アナ
ログ変換器２６に与えられ、アナログ信号に変換
された後、サウンドシステム２７に与えられる。

次に、波形メモリ１２，１３に記憶する波形の
具体例について説明する。

第２図は強いタツチで演奏された実際のピアノ
音の波形（原波形）の一例を示すものである。第
３図は弱いタツチで演奏された同じくピアノ音の
波形（原波形）の一例を示すものである。図示の
都合上、時間的に連続する波形を夫々ａ，ｂ，
ｃ，ｄの４つの部分に分けて示してある。一般
に、楽音波形においてどこまでがアタツク部、ど
こからがサステイン部、と厳密には決め難いが、
音の出始めから波形の形状及び振幅が安定するあ
たりまでがアタツク部であり、それ以降の部分が
サステイン部である。従つて、第２図及び第３図
では、概ねａとｂの部分がアタツク部、ｃとｄの
部分がサステイン部である。勿論、この分け方に
は幅があり、ｂの途中までをアタツク部としても
よく、また、ａの部分をアタツク部、ｂ以降をサ
ステイン部としてもよい。なお、図示は省略した
がｄ以降にもサステイン部が続く。

第１の波形メモリ１２には、ピアノ音色に対応
する記憶エリアに、第２図ａ，ｂに示すような強
いタツチに対応するアタツク部の複数周期から成
る波形の波形データを記憶し、それに続いて第２
図ｃ，ｄに示すような強いタツチに対応するサス
テイン部の複数周期から成る波形の波形データを
後述のように位相合わせ処理を行つた状態で記憶
する。第２の波形メモリ１３には、ピアノ音色に
対応する記憶エリアに、第３図ａ，ｂに示すよう
な弱いタツチに対応するアタツク部の複数周期か
ら成る波形の波形データを記憶し、それに続いて
第３図ｃ，ｄに示すような弱いタツチに対応する
サステイン部の複数周期から成る波形の波形デー
タを後述のように位相合わせ処理を行つた状態で
記憶する。

波形メモリ１２，１３に記憶すべきサステイン
部の波形データの位相合わせ処理は、例えば次の
ようにして行う。

同一ピツチではあるが互いに異なるタツチで演
奏された２種類の原波形（例えば第２図と第３図
のような波形）から、サステイン部として記憶す
べき部分の複数周期波形（例えば第２図ｃ，ｄと
第３図ｃ，ｄ）を夫々切り出す。次に、切り出し
た２つのサステイン部原波形における波形データ
の位相を操作して、相互の位相関係が余り大きく
ずれないよう相互の位相ずれを減縮方向に位相修
正する。この位相合わせ操作は、例えば、サステ
イン部原波形を複数フレームに分割し、各フレー
ム単位で位相修正を行うことにより実施するとよ
い。また、フレーム単位の位相修正のためにデイ
ジタルフイルタあるいはスペクトル解析等を用い
てもよい。

すなわち、強いタツチおよび弱いタツチに対応
する各サステイン部原波形（第２図ｃ，ｄと第３
図ｃ，ｄ）を各フレーム毎にそれぞれスペクトル
解析を行い、この各原波形のスペクトル解析結果
に基づき同一フレームにおける両スペクトルの偏
差を各フレーム毎に求める。そして、この求めた
各フレーム毎のスペクトル偏差にもとづき各フレ
ーム毎のフイルタ特性パラメータを求め、このフ
イルタ特性パラメータに従つて強いタツチに対応
するサステイン部原波形に対して各フレーム毎に
フイルタ操作を施す。このフイルタ操作によつて
弱いタツチに対応するサステイン部原波形に近似
した波形を得るとができる。

上記処理の後、フイルタ操作の対象となつた強
いタツチに対応するサステイン部原波形を第１の
波形メモリ１２に記憶し、フイルタ操作によつて
得られた弱いタツチに対応するサステイン部原波
形に近似する波形を第２の波形メモリ１３に記憶
する。こうして、第２の波形メモリ１３に記憶さ
れた波形は、弱いタツチに対応するサステイン部
原波形に近似しているが、強いタツチに対応する
サステイン部原波形をフイルタ操作したことによ
り得られたものであるので、その位相は強いタツ
チに対応するサステイン部原波形から余り大きく
ずれていない。従つて、両波形メモリ１２，１３
に記憶する波形の位相が余り大きくずれないよう
にすることができる。

両メモリ１２，１３に記憶する位相操作された
サステイン部の波形は、同じメモリ１２，１３に
記憶したアタツク部の波形に引き続く残りの波形
全部であつてもよいが、それに限らず、適宜に抜
き出した複数周期の波形であつてもよい。発音終
了に至るまでの残りの全波形を波形メモリ１２，
１３に記憶する場合は、アドレス信号発生回路１
１から発生されたアドレス信号ADに従つて該メ
モリ１２，１３記憶されたアタツク部及びサステ
イン部の波形データを１通りだけ読み出すよう制
御する。他方、限られた複数周期のサステイン部
波形をメモリ１２，１３に記憶した場合は、アド
レス信号ADに従つて該メモリ１２，１３に記憶
されたアタツク部の波形データを１通り読み出し
た後サステイン部の波形データを繰返し読み出す
よう制御する。このような一連の波形データの１
通りだけの読み出し制御あるいは繰返し読み出し
制御は周知の手法によつて容易に行えるためその
詳細は特に示さない。

各波形メモリ１２，１３には、第２図及び第３
図に示すように自然な振幅エンベロープを持つ原
波形そのものを所定の符合化形式（例えば
PCM：パルスコード変調方式）で符合化してそ
の波形データを記憶するようにしてもよい。その
場合は、エンベロープ発生器２５では、第４図ａ
に示すような、押鍵中は一定レベルを維持し、離
鍵に応答して減衰する特性のエンベロープ波形デ
ータを発生する。離鍵時の減衰エンベロープ波形
は、周知のように、サステイン部の楽音波形がパ
ーカツシブ音系の減衰エンベロープ特性を持つ場
合は離鍵時にダンプ制御を行うためのものであ
り、他方、サステイン部の楽音波形が持続音系の
エンベロープ特性を持つ場合（若しくは繰返し読
出しによつて事実上の接続音系エンベロープ特性
を持つに至つた場合）は離鍵時に発音を減衰させ
るためのものである。

反対に、各波形メモリ１２，１３には、自然な
振幅エンベロープを持つ原波形そのものを記憶せ
ずに、この原波形の振幅レベル（１波毎のピーク
レベル）を一定レベルに規格化するデータ操作を
予め施し（勿論、そのようにしても波形１波毎の
特徴は損われない）、このように規格化された振
幅レベルを持つ波形を所定の符合化形式（例えば
PCM方式）で符合化して波形データを記憶する
ようにしてもよい。その場合は、エンベロープ発
生器２５では、第４図ｂあるいはｃに示すような
適宜の振幅エンベロープ特性を示すエンベロープ
波形データを発生し、これにより規格化された振
幅レベルを持つ楽音波形データに対してアタツ
ク、デイケイ、サステイン等の振幅エンベロープ
を付与する。このように規格化された振幅レベル
を持つ波形データを波形メモリ１２，１３に記憶
することによる利点は、実際の振幅レベルが相対
的に小さい波形に関してそのレベルを見かけ上増
大することによりデータ表現におけるビツト数を
増すことができ、これにより波形再現の際の分解
能を増すことができることである。しかも、その
ことをメモリの容量を特別に増大することなく、
メモリを効率的に利用することにより実現するこ
とができることである。

各波形メモリ１２，１３は、上述したようなア
タツク部及びサステイン部の波形データを音色選
択装置２８で選択可能な音色種類毎に夫々記憶し
ている。音色選択装置２８は選択された音色を示
す音色選択情報TCを出力し、これを波形メモリ
１２，１３及びその他の回路に供給する。波形メ
モリ１２，１３は、与えられた音色選択情報TC
によつて指定された音色に対応する波形を読出し
可能にし、この波形の波形データを、前述の通
り、アドレス信号ADに従つて読み出す。

音色選択情報TCは重みづけ係数発生回路１８
にも与えられており、タツチ強度に対する重みづ
け係数TK１，TK２の関数特性を選択された音
色種類に応じて異ならせるようにしている。その
一例を示すと第５図のようであり、ａはタツチ検
出データTDに対する一方の系列の重みづけ係数
TK１の関数を示し、ｂは他方の系列の重みづけ
係数TK２の関数を示す。また、実線はピアノ音
色に対応するこれらの関数の一例を示し、破線は
ギター音色に対応するこれらの関数の一例を示
す。ピアノ音色の方が関数の傾きが急であるが、
これは鍵タツチに応じた音色変化の度合が大きい
ことを意味する。このような、音色に応じた重み
づけ関数特性の変更により、各種の自然楽器音に
おける音色変化特性を夫々の特性に合わせてより
一層忠実に模倣することができるようになる。
尚、音色選択情報TCをタツチ検出装置２１にも
与えて、タツチ検出データの特性を音色に応じて
異ならせるようにしてもよい。

音色選択情報TCはユンベロープ発生器２５に
も与えられ、発生すべきエンベロープ波形の特性
（アタツク、デイケイ、サステイン、ダンプ等の
カーブ、レベル、時間など）を選択された音色に
応じて制御する。また、タツチ検出データTDも
エンベロープ発生器２５に与えられており、鍵タ
ツチの強度に応じてエンベロープ波形の最大レベ
ルを制御する。

第６図は第１図の実施例における変更例を示す
ものである。第１の波形メモリ１２Ａには弱いタ
ツチに対応する波形（例えば第３図のような波
形）のアタツク部及びサステイン部の複数周期の
波形データが記憶される。第２の波形メモリ１３
Ａには、強いタツチに対応する波形（例えば第２
図のような波形）と第１の波形メモリ１２Ａに記
憶した弱いタツチに対応する波形との差分波形の
波形データが記憶される。この点について少し詳
しく説明すると、前出の第１及び第２の波形メモ
リ１２，１３（第１図）に記憶したものと同じ２
系列の波形データ（つまり、位相修正されていな
いアタツク部と位相修正されたサステイン部とを
含む複数周期の波形から成る波形データ）を前述
と同様の位相合わせ操作を行つて予め準備し、そ
のうち一方の系列の波形データ（例えば弱いタツ
チに対応する波形データ）を第１の波形メモリ１
２Ａに記憶する。また、上述のような位相操作に
よつて予め準備した２系列の波形データの差に対
応する差分波形の波形データを求め、これを第２
の波形メモリ１３Ａに記憶する。

重みづけ回路１５Ａは、第２の波形メモリ１３
Ａから読み出された差分波形の波形データと重み
づけ係数TKとを乗算する乗算器２９と、第１の
波形メモリ１２Ａから読み出された弱いタツチに
対応する波形データと乗算器２９の出力とを加算
する加算器３０とから成る。重みづけ係数発生回
路１８Ａは、鍵タツチが最強のとき重みづけ係数
TKとして「１」を発生し、最弱のときTKとし
て「０」を発生しその間のタツチ強度に応じてＯ
＜TK＜１なる条件を満す重みづけ係数TKを所
定の関数に従つて発生する。この重みづけ係数
TKの関数特性も選択された音色に応じて異なる
ようにするとよい。第６図の例では、第１の波形
メモリ１２Ａから読み出した弱タツチ対応波形に
対する差分波形データの加算比率が鍵タツチ強度
に応じて制御され、その結果、第１図の実施例と
同様に、タツチ強度に応じた特徴を有する波形デ
ータが重みづけ回路１５Ａから出力される。この
構成によれば、一方の波形メモリ１３Ａが差分波
形メモリであるため、メモリの記憶容量をより一
層縮減することができる。尚、第１の波形メモリ
１２Ａに最強タツチに対応する波形のアタツク部
及びサステイン部の波形データを記憶し、加算器
３０を減算器に変更してもよい。

ところで、メモリ１３Ａに記憶する差分波形は
強タツチ対応波形と弱タツチ対応波形の各サンプ
ル点毎の振幅値の差であるため、高調波分の多
い、とげとげした、波形である。このとげとげし
た差分波形を小レベルでも弱タツチ対応波形に加
えると、加算合成した波形がメモリ１２Ａから読
み出した弱タツチ対応波形とは急に変わつた感じ
になるおそれがあり、また、実際の自然楽器演奏
音の波形とも違つたものとなるおそれがある。そ
こで、第６図を第７図のように変更し、第２の波
形メモリ１３Ａの出力側にデイジタルフイルタ
（ローパスフイルタ）３１を設け、タツチ検出デ
ータTDに応じてフイルタ特性パラメータメモリ
３２から鍵タツチに対応するフイルタ特性パラメ
ータを読み出し、これによりフイルタ３１を制御
するようにするとよい。このフイルタ制御は、鍵
タツチが弱いほど丸みを帯びた差分波形がフイル
タ３１から出力され、タツチが強くなるに従つて
丸みの少ない波形メモリ１３Ａから出力される本
来の差分波形に近い差分波形がフイルタ３１から
力されるようにする。そして、最強タツチのとき
は波形メモリ１３Ａの出力波形に何の変更も加え
ずにフイルタ３１から出力するようにする。この
ような制御によつて、比較的タツチが弱いときに
最弱タツチ対応波形（メモリ１２Ａの出力）に加
算される差分波形を高調波分の少ない滑らかなも
のとすることができ、上述のような不都合が除去
される。なお、メモリ３２に音色選択情報TCを
入力し、鍵タツチのみならず選択された音色にも
対応させてフイルタ特性パラメータを読み出すよ
うにしてもよい。また、デイジタルフイルタ３１
は乗算器２９の出力側に設けるようにしてもよ
い。

なお、発生すべき楽音の音高又は音域に応じて
音色変化制御（すなわちキースケーリング）を行
う場合は、重みづけ係数発生回路１８，１８Ａ
（第１図、第６図、第７図）の入力データとして
タツチ検出データTDの代わりに点線で示すよう
にキーコードKCを入力するようにすればよい。
またエンベロープ発生器２５にもキーコードKC
を入力し、エンベロープ波形の最大レベルや減衰
時間などを音高又は音域に応じて制御する。

また、所定の操作子３３（第１図）の操作状態
に応じて音色変化制御を行う場合は、重みづけ係
数発生回路１８，１８Ａの入力データとしてタツ
チ検出データTD又はキーコードKCの代わりに
点線で示すように操作子３３の出力を入力するよ
うにすればよい。

勿論、キースケーリングあるいは操作子操作に
応じた制御に第１図あるいは第６図、第７図の回
路を応用する場合は、第１及び第２の波形メモリ
１２，１２Ａ，１３，１３Ａに記憶する波形は強
タツチ及び弱タツチに対応するものではなく、高
い音高及び低い音高に対応するもの、あるいは操
作子の操作量大及び小に対応するもの、とする。

また、鍵タツチ、キースケーリング、操作子３
３の操作状態のうち何れか複数を組合せて音色変
化制御を行うようにしてもよい。第８図はその一
例を部分的に示した図であり、第１図の第１及び
第２の波形メモリ１２，１３及び重みづけ回路１
５の部分に置換されるものである。波形メモリ１
２Ｈには、強い鍵タツチ及び高い音高に対応する
音色特徴を有する楽音波形の複数周期の波形デー
タが前述と同様の手法で各音色毎に記憶されてい
る。波形メモリ１２Ｌには、強い鍵タツチ及び低
い音高に対応する音色特徴を有する楽音波形の複
数周期の波形データが前述と同様の手法で各音色
毎に記憶されている。波形メモリ１３Ｈには、弱
い鍵タツチ及び高い音高に対応する音色特徴を有
する楽音波形の複数周期の波形データが前述と同
様の手法で各音色毎に記憶されている。波形メモ
リ１３Ｌには、弱い鍵タツチ及び低い音高に対応
する音色特徴を有する楽音波形の複数周期の波形
データが前述と同様の手法で各音色毎に記憶され
ている。これらの波形メモリ１２Ｈ〜１３Ｌは、
前述と同様に、音色選択情報TCに応じて選択さ
れた音色種類に対応するものが読出し可能とさ
れ、アドレス信号ADに従つて適宜の音高周波数
で読み出される。

尚、各波形メモリ１２Ｈ，１２Ｌ，１３Ｈ，１
３Ｌに記憶する波形データのうちサステイン部の
波形データは前述と同様にして各係列間で位相合
わせがなされたものである。

波形メモリ１２Ｈ，１２Ｌから読み出された強
い鍵タツチに対応する波形データは、キースケー
リング用の重みづけを行うための乗算器３３，３
４に夫々入力される。乗算器３３，３４の他の入
力には、キースケーリング係数発生回路３５から
キーコードKCに応じて発生された２系列のキー
スケーリング係数KS１，KS２が入力されてお
り、これにより、発生すべき楽音の音高に応じた
重みづけが強タツチ用の両波形データに施され
る。乗算器３３，３４の出力は加算器３６で加算
され、その後、乗算器１６に与えられ、そこで前
述と同様の鍵タツチに応じた重みづけ係数TK１
が乗算される。

上述と同様に、波形メモリ１３Ｈ，１３Ｌの出
力は乗算器３７，３８に与えられ、キーコード
KCに応じてキースケーリング係数発生回路３９
から発生されたキースケーリング係数KS３，KS
４と夫々乗算される。これにより、発生すべき楽
音の音高に応じた重みづけが弱タツチ用の両波形
データに施される。乗算器３７，３８の出力は加
算器４０で加算され、その後、乗算器１７に与え
られ、そこで前述と同様の鍵タツチに応じた重み
づけ係数TK２が乗算される。

両乗算器１６，１７の出力は加算器１９で加算
され、乗算器２４（第１図）に与えられる。こう
して、波形メモリ１２Ｈ〜１３Ｌから読み出され
た４系列の異なる特徴を有する波形データが発生
すべき楽音の音高及び鍵タツチの両方に応じて
夫々重みづけされ、これらの音色制御因子に応じ
て音色変化が付与された波形データが重みづけ回
路１５Ｂから出力される。

キースケーリング係数発生回路３５，３９には
音色選択情報TCが夫々入力されている。前述と
同様に、音色種類に応じてキースケーリング係数
の関数特性が異なつており（例えば第５図のよう
に）、発生すべきキースケーリング係数KS１〜
KS４の関数特性が選択された音色に応じて決定
される。なお、キースケーリング係数発生回路３
５，３９を別々に設けずに１つを共用してもよ
い。

なお、第８図の例ではキースケーリングのため
の重みづけ演算を行つた後鍵タツチに応じた重み
づけ演算を行うようにしているが、これは逆であ
つてもよい。また、操作子の操作状態に応じた音
色変化制御と鍵タツチ又はキースケーリングに応
じた音色変化制御を組合せる場合も第８図と同様
に構成すればよい。更に、鍵タツチ、キースケー
リング、操作子制御、の３者をすべて組合わせる
こともでき、その場合も第８図に準じて構成すれ
ばよい。

以上の実施例では、発生すべき楽音の音高を鍵
盤によつて指定することにより音階音の楽音信号
を発生する場合について説明されているが、この
発明に係る楽音信号発生装置はリズム音源にも適
用することができる。その場合、重みづけ制御デ
ータはリズム楽器を操作するときの強さをシミユ
レートするデータ（例えば操作子の操作に基づく
データあるいはリズムパターンデータ中に含まれ
るデータあるいは外部入力されたデータなど）に
応じて発生するようにすればよい。

また、上記実施例では、単音発音の場合につい
て説明しているが、複音発音の場合でも実施可能
である。その場合、例えば、波形メモリ及び重み
づけ回路などを複数の楽音発生チヤンネルの間で
時分割共用するようにすればよい。

上記実施例では、１つの音色制御因子に関して
２系列の波形メモリを設けているが、これに限ら
ず３系列以上であつてもよい。その場合、３系列
以上の波形データを同時に重みづけしてもよい
が、その中から２系列を選択して重みづけするよ
うにしてもよい。

また、上記実施例では、強いタツチあるいは弱
いタツチ等の所定の音色制御状態に対応する波形
を記憶した波形メモリをハード的に別体のメモリ
によつて構成するように説明したが、これはハー
ド的に共通のメモリ装置であつてもよい。例え
ば、或る音色に対応する強いタツチに対応するア
タツク部の波形データをアドレスＡ〜Ｂのメモリ
領域に記憶し、弱いタツチに対応するアタツク部
の波形データをアドレスＢ＋１〜Ｃのメモリ領域
に記憶し、強いタツチに対応するサステイン部の
波形データをアドレスＣ＋１〜Ｄのメモリ領域に
記憶し、弱いタツチに対応するサステイン部の波
形データをアドレスＤ＋１〜Ｅのメモリ領域に記
憶する（但しＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，ＥはＡ＜Ｂ＜Ｃ＜
Ｄ＜Ｅなる関係にある所定のアドレス値である）。
その場合、各メモリ領域からの各波形データの読
出しは時分割的に制御する。

なお、第１図において、重みづけ回路１５の後
段にデイジタルフイルタを設け、鍵タツチ、キー
スケーリング等の音色制御因子に応じて更に音色
変化をつけるようにしてもよい。

また、波形メモリに記憶する波形データの符合
化形式は前述のようなPCM方式に限らず、差分
PCM方式、適応差分PCM方式、デルタ変調
（DM）方式、適応デルタ変調（ADM）方式等、
その他適宜の波形符合化形式を用いてよい。その
場合、波形メモリの後段にその符合化形式に合つ
た復号回路を設け、メモリから読み出した波形デ
ータの符合化形式をPCM方式に戻す（復号する）
ようにするとよい。

また、波形メモリに記憶するアタツク部の複数
周期波形は、連続する複数周期ばかりでなく、飛
び飛びの複数周期から成るものであつてもよい。
例えば、楽音のアタツク部を複数フレームに分割
し、各フレーム毎に代表的な１周期または２周期
分の波形の波形データのみを記憶させ、この波形
データを順次切換えながら繰り返し読み出すよう
にしてもよく、さらに必要に応じてこの波形切換
え時に前の波形と次の新たな波形とを補間演算し
て滑らかに変化する波形データを形成するように
してもよい。

〔発明の効果〕

以上の通り、この発明によれば、異なる特徴を
有する複数系列の波形に関してアタツク部及びサ
ステイン部から成る複数周期の波形データをメモ
リに夫々記憶し、該メモリから読み出した各系列
の波形データに基づき得られた波形信号を重みづ
け制御データに応じて適宜重みづけして合成する
ことによりその重みづけに応じた音色変化制御を
施すようにしたので、高品質な楽音信号を得るこ
とができると共に、この高品質な楽音信号の音色
を様々な音色制御因子に応じて微妙に制御するこ
とができ、しかもこの音色変化制御が縮減された
波形メモリ構成によつて実現可能である。特にこ
の発明によれば、重みづけされた複数系列の波形
データに基づく波形信号が合成される際にそれら
の相互の位相ずれによつて波形成分が打ち消され
ることのないようにするために、各系列のサステ
イン部の波形データの位相をできるだけ合わせる
ように位相操作を予め行い、位相操作済みの波形
データをメモリに記憶するようにしたため、位相
ずれがあつたまま合成された場合そのことによる
問題が特に目立つことが多いサステイン部におい
てそのような不都合を除去することができる。し
かも、サステイン部における複数系列間の波形デ
ータの位相合わせ操作は比較的簡易に行うことが
できるので、この点でも有利である。

また、この発明の第２の特徴によれば、サステ
イン部に関して予め位相操作された２系列の波形
データの一方のみをメモリに記憶すると共に、両
系列の差分波形の波形データをメモリに記憶し、
メモリから読み出した差分波形の波形データに基
づき得られた波形信号を適宜重みづけしてメモリ
から読み出した１系列分の波形データに基づき得
られた波形信号と合成することにより楽音信号を
得るようにしたので、上述の効果に加えて更に、
２系列の波形データをそのまま記憶する場合に比
べて、差分波形を記憶した分だけメモリ容量を節
約することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る電子楽器の
全体構成を示すブロツク図、第２図は強いタツチ
で演奏された実際のピアノ音の楽音波形の一例を
示す波形図、第３図は弱いタツチで演奏された実
際のピアノ音の楽音波形の一例を示す波形図、第
４図は振幅エンベロープ波形の一例を示す図、第
５図は重みづけ係数の関数の一例を示すグラフ、
第６図は第１図の波形メモリ及び重みづけ回路の
変更例を示すブロツク図、第７図は第６図の変更
例を示すブロツク図、第８図は複数の音色制御因
子を組合わせて音色変化をつける場合における第
１図の波形メモリ及び重みづけ回路の変更例を示
すブロツク図、である。１０……鍵盤回路、１１……アドレス信号発生
回路、１２，１２Ａ，１２Ｈ，１２Ｌ，１３，１
３Ａ，１３Ｈ，１３Ｌ……波形メモリ、１５，１
５Ａ，１５Ｂ……重みづけ回路、１８，１８Ａ…
…重みづけ係数発生回路、２１……タツチ検出装
置、３３……操作子、３５，３９……キースケー
リング係数発生回路。

Claims

【特許請求の範囲】１異なる特徴を有する複数系列の波形に関し
て、アタツク部及びサステイン部から成る複数周
期の波形データを夫々記憶しており、前記サステ
イン部の前記波形データが各系列間でほぼ位相が
合うように予め少なくとも一方の系列について位
相操作された状態で記憶されている波形記憶手段
と、前記波形記憶手段から前記複数系列の波形に関
する前記波形データを夫々読み出す読出し手段
と、読み出された前記波形データに基づき得られた
前記複数系列の波形の波形信号を重みづけ制御デ
ータに応じて重みづけした後合成して楽音信号と
して出力する重みづけ合成手段と、前記重みづけ制御データを発生するための重み
づけ制御データ発生手段と、を具えた楽音信号発生装置。２前記重みづけ制御データ発生手段は、発生す
べき楽音の音高を指定するための鍵盤で押圧され
た鍵に加えられたタツチの強度に応じて異なる重
みづけ内容を指示する前記重みづけ制御データを
発生するものである特許請求の範囲第１項記載の
楽音信号発生装置。３前記重みづけ制御データ発生手段は、発生す
べき楽音の音高若しくはその音域に応じて異なる
重みづけ内容を指示する前記重みづけ制御データ
を発生するものである特許請求の範囲第１項記載
の楽音信号発生装置。４前記重みづけ制御データ発生手段は、所定の
音色制御用操作子の操作状態に応じて異なる重み
づけ内容を指示する前記重みづけ制御データを発
生するものである特許請求の範囲第１項記載の楽
音信号発生装置。５前記楽音信号はリズム音の楽音信号であり、
前記重みづけ制御データはリズム楽器を操作する
ときの強さをシミユレートするデータに応じて異
なる重みづけ内容を指示するものである特許請求
の範囲第１項記載の楽音信号発生装置。６アタツク部及びサステイン部を含み異なる特
徴を有する２系列の原波形に関してその少なくと
も一方の系列についてサステイン部の複数周期波
形の位相を操作して相互の位相ずれを減縮する方
向に位相修正することにより、位相修正されてい
ないアタツク部と位相修正されたサステイン部と
を含む複数周期の波形から成る波形データを準備
し、かつ、準備された前記２系列の波形データの
差に対応する差分波形の波形データを準備し、前
記準備された２系列の波形データのうち一方の系
列の波形データを第１の波形データとして記憶す
ると共に前記差分波形の波形データを第２の波形
データとして記憶する波形記憶手段と、前記波形記憶手段から前記第１および第２の波
形データを夫々読み出す読出し手段と、読み出された前記第２の波形データに基づき得
られた波形信号を重みづけ制御データに応じて重
みづけした後読み出された前記第１の波形データ
に基づき得られた波形信号と合成して楽音信号と
して出力する重みづけ合成手段と、前記重みづけ制御データを発生するための重み
づけ制御データ発生手段とを具えた楽音信号発生装置。７前記重みづけ合成手段は、前記重みづけ制御
データに応じて重みづけされるまたは重みづけさ
れた波形信号の高調波分を抑圧する手段を含むも
のである特許請求の範囲第６項記載の楽音信号発
生装置。