JPH0243199B2

JPH0243199B2 -

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Publication number: JPH0243199B2
Application number: JP60045508A
Authority: JP
Priority date: 1985-03-07
Filing date: 1985-03-07
Publication date: 1990-09-27
Also published as: JPS61204696A

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、アタツク部におい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ものに関
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物波形を繰返し読
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。しかし、そ
の場合でも、楽音の発音開始から終了に至る全波
形を波形メモリに記憶するようになつているた
め、メモリ容量が依然として大きく、改善の余地
があつた。

〔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、
より一層縮小された構成の波形メモリによつて、
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ことがで
きるようにした楽音信号発生装置を提供しようと
するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

一般に、聴者にとつて音色の変化を最も強く感
じとることができるのは楽音のアタツク部であ
る。サステイン部では音色の変化があつたとして
も、アタツク部における音色変化ほど強い印象を
聴者に与えず、また、次に発音される音のアタツ
ク部に掻き消されてその部分での音色変化を余り
感じとることができないことが多い。従つて、楽
音の全発音期間にわたつて鍵タツチあるいはキー
スケーリング等による音色変化を楽音に付与する
までもなく、少なくともアタツク部において音色
変化を付与することができるようにすれば、十分
に効果的な音色変化制御を行うことができる。

この点に鑑みて、この発明は、複数周期から成
る少なくともアタツク部の波形を複数系列で発生
するようにし、これらを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て音色制御され
たアタツク部の楽音信号を発生し、アタツク部以
後のサステイン部に関しては１系列で発生した楽
音信号を用いるようにしたことを特徴とするもの
である。

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
して少なくともアタツク部の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
関して少なくともアタツク部の複数周期の波形デ
ータを第２の波形データとして記憶手段に記憶
し、これら第１及び第２の波形データを読み出す
と共に、読み出した第２の波形データを適宜重み
づけして第１の波形データ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アタツ
ク部の楽音信号を発生し、アタツク部以後のサス
テイン部に関しては１系列で発生した楽音信号を
用いるようにしたことである。

〔作用〕

アタツク部に関しては、複数系列の波形信号が
重みづけされて合成されるので、その重みづけに
応じて音色変化を付与することができる。一方、
このアタツク部に引き続くサステイン部に関して
は１系列から楽音信号が発生されるだけであるの
で、音色変化は付与されない。しかし、前述の通
り、楽音のアタツク部で音色変化を付与すること
ができるようにすることにより、十分に効果的な
音色変化制御を行うことができる。また、複数周
期から成る波形の波形データを複数系列分記憶す
る必要のあるのはアタツク部だけであるため、波
形メモリを小容量化することができる。

一例として、各系列のアタツク部の波形の重み
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、鍵盤で指定された音高に応じて波形メモ
リ１２，１３，１４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、少
なくともアタツク部の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、少なくとも
アタツク部の複数周期の波形データを記憶したも
のである。

サステイン波形メモリ１４は、アタツク部に接
続されるべきサステイン部の波形（好ましくは複
数周期の波形）の波形データを記憶したものであ
る。

アドレス信号発生回路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
らはアタツク部の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、セレクタ２０のＡ入力に与え
られる。

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の重みづ
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アタツク部
の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アタ
ツク部の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アタツク部の楽音
波形信号が得られる。

アタツクエンド検出回路２２は、アタツクエン
ドアドレス発生回路２３から与えられるアタツク
エンドアドレス値とアドレス信号ADの値とを比
較し、アタツク部の波形の読出しが終了したか否
かを検出する。アタツク部の波形読出しが行われ
ている間は信号“０”を出力し、終了すると
“１”を出力する。このアタツクエンド検出回路
２２の出力信号はセレクタ２０のＢ選択制御入力
SBに与えられ、この信号を反転した信号がＡ選
択制御入力SAに与えられる。

従つて、第１及び第２の波形メモリ１２，１３
からアタツク部の波形データが読み出されている
間は、セレクタ２０でＡ入力が選択され、これら
の波形データを重みづけし、加算合成した波形デ
ータが該セレクタ２０から出力される。セレクタ
２０のＢ入力にはサステイン波形メモリ１４から
読み出されたサステイン部の波形データが与えら
れており、アタツク部の読出しが終了すると、今
度は、このサステイン部の波形データがセレクタ
２０で選択され、出力される。

セレクタ２０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１２〜１４に記憶する波形の
具体例について説明する。

第２図に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，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
ータを記憶する。なお、波形メモリ１２，１３は
厳密にアタツク部の波形のみを記憶しなければな
らないわけではなく、サステインの一部を含んで
いてもさしつかえない。

サステイン波形メモリ１４にはサステイン部の
波形を１系列分だけ記憶する。記憶すべきサステ
イン部の波形は、第２図ｃ，ｄに示すような強タ
ツチに対応するサステイン波形、または第３図
ｃ，ｄに示すような弱タツチに対応するサステイ
ン波形のどちらか一方であつてもよいが、好まし
くは、両方のサステイン波形を適当に加重平均し
てどのタツチにも共通に用いるにふさわしいサス
テイン波形を作り、これを記憶するとよい。メモ
リ１４に記憶するサステイン部の波形は、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、あるいは
代表的な１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サステイン波形メ
モリ１４に記憶する場合は、アドレス信号発生回
路１１から発生されたアドレス信号ADに従つて
該メモリ１４に記憶された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波形又は１周期の波形メモリ
１４に記憶した場合は、アドレス信号ADに従つ
て該メモリ１４に記憶された波形データを繰返読
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。また、サステイン波
形メモリ１４からの波形データは、波形メモリ１
２，１３からのアタツク部の波形データの読み出
しが概ね終了してから、読み出し開始されるが、
メモリ１４の読み出し開始アドレスを適切に定め
ることにより容易に制御し得る。

各波形メモリ１２〜１４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持続音系エンベロープ特性
を持つに至つた場合）に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１２〜１４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号化形式（例えば
PCM方式）で符号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１２〜１４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。また、波形メモリ１２〜１４
から読み出される波形データの振幅レベル（１波
毎のピークレベル）はアタツク部、サステイン部
の区別なく共通となるため、セレクタ２０で選択
すべき波形を切り換えたときそれまで選択されて
いたアタツク部の波形と新たに選択されたサステ
イン部の波形とのレベル差が生じず、音量の急激
な変動やクリツクを防止することができる。

各波形メモリ１２〜１４は、上述したようなア
タツク部あるいは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１２〜１４及びその他の回路に供給する。波
形メモリ１２〜１４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。

波形メモリ１２，１３に記憶されたアタツク部
の波形は、音色毎に異なるものであるので、その
アドレス長も適宜に異なつている。従つて、アタ
ツクエンド検出回路２２でアタツク部の終了を検
出する場合、選択された音色に応じたアタツク部
のアドレス長の違いを考慮しなければならない。
そのため、アタツクエンドアドレス発生回路２３
に音色選択情報TCが与えられており、選択され
た音色に応じたアタツクエンドアドレス値が発生
されるようになつている。

音色選択情報TCはエンベロープ発生器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１３Ａ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。重みづけ回路１５Ａは、第２の波形メモ
リ１３Ａ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
発生器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アタ
ツク部の波形データ重みづけ回路１５Ａから出力
される。この構成によれば、一方の波形メモリ１
３Ａ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
出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く滑らかな
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３
１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アタツク部の複数周
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
楽音波形のアタツク部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アタツ
ク部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アタツク部の複数周期の
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。これらのアタツク部のための波形メ
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。

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
力が乗算器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、セレクタ２０のＡ入力（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系列の異る特徴を有するアタツク
部の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アタ
ツク部の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、キースケーリリング係数発生回路
３５，３９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わせる場合も第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。

ところで、第１図の例では、セレクタ２０にお
いてアタツク部の波形とサステイン部の波形が瞬
時に切換わるようになつているため、両者の波形
形状の違いによつてスムーズに波形がつながらな
い場合がある。そのような問題を解決するために
は、第１図のセレクタ２０の代わりに第９図に示
すようなクロスフエード回路４１を用いるとよ
い。

クロスフエード回路４１は、アタツク部とサス
テイン部の接続部分において、第１０図に示すよ
うにアタツク部の波形を減衰エンベロープで重み
づけし、サステイン部の波形を立上りエンベロー
プで重みづけし、両者を加算することにより、ア
タツク部からサステイン部に波形が滑らかに切換
わる（クロスフエードする）ようにするためのも
のである。

クロスフエードアドレス発生回路４２はクロス
フエードを開始すべきアドレス値（クロスフエー
ドスタートアドレスCSA）を音色選択情報TCに
応じて発生する。クロスフエードスタート検出回
路４３は、クロスフエードスタートアドレス
CSAとアドレス信号ADの値とを比較し、両者が
一致したときクロスフエードスタート信号CSを
出力する。クロスフエードスタート信号CSはク
ロスフエードエンベロープ発生器４４，４５に与
えられる。

アタツク用クロスフエードエンベロープ発生器
４４は、キーオン信号KONが“１”に立上つた
ときからクロスフエードスタート信号CSが与え
られるまで乗数「１」に相当する一定レベルのエ
ンベロープ信号を発生し、クロスフエードスター
ト信号CSが与えられると、所定の減衰カーブで
減少するエンベロープ信号を発生する。この減衰
カーブは音色選択情報TCによつて制御される。
アタツク部用クロスフエードエンベロープ発生器
４４から発生されたエンベロープ信号は乗算器４
６に入力され、重みづけ回路１５ら与えられたア
タツク部の波形データに乗算される。

サステイン部用クロスフエードエンベロープ発
生器４５は、キーオン信号KONが“１”に立上
つたときからクロスフエードスタート信号CSが
与えられるまで乗数「０」に相当する信号を発生
し（つまりエンベロープ信号を発生しない）、ク
ロスフエードスタート信号CSが与えられると、
所定の立上りカーブで立上り、以後は乗数「１」
に相当する一定レベルを維持するエンベロープ信
号を発生する。この立上りカーブは音色選択情報
TCによつて制御される。サステイン部用クロス
フエードエンベロープ発生器４５から発生された
エンベロープ信号は乗算器４７に入力され、サス
テイン波形メモリ１４から与えられたサステイン
の波形データに乗算される。

乗算器４６，４７の出力は加算器４８で加算さ
れ、その加算結果が振幅エンベロープ付与のため
の乗算器２４に与えられる。こうした、クロスフ
エード区間では、楽音信号の波形をアタツク部の
波形からサステイン部の波形へと滑らかに移行さ
せることができる。このようなクロスフエード回
路４１を用いることによる利点は、波形メモリ１
２〜１４に記憶する波形データを作成する際にア
タツク部とサステイン部との波形のつながりを厳
密に考慮する必要がなくなることである。

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。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系列のアタツク部用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系列以上のアタツク部波形を同時に重
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アタ
ツク部波形を記憶した波形メモリ及びサステイン
部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、共通の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する
（但しＡ、Ｂ、Ｃ、ＤはＡ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ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、セレクタ２０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号形式を用いてよい。その場
合、波形メモリの後段にその符号化形式に合つた
復号回路を設け、メモリから読み出した波形デー
タの符号化形式をPCM方式に戻す（復号する）
ようにするとよい。

また、重みづけされた各系列の波形信号を加算
器によつて電気的に加算合成せずにそのまま別系
列で発音して空間的に加算合成するようにしても
よい。また、アタツク部の波形信号に対するサス
テイン波形信号の接続も、セレクタ２０又はクロ
スフエード回路４１内の加算器４８によらずに、
そのまま別系列で発音して空間的に接続されるよ
うにしてもよい。

なお、波形メモリに記憶すべき各系列のアタツ
ク部の複数周期波形は実質的に位相合わせしてお
くことが望ましいが、特に位相合わせしておかな
くてもよい。

また、波形メモリに記憶する複数周期波形は、
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
の発音開始から終了まで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。

また、サステイン部の波形信号を発生するため
の装置、上記実施例で述べたような波形メモリに
限らず、その他の楽音波形発生手段、例えば高調
波合成方式あるいは周波数変調演算による楽音波
形合成方式など、を用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上の通り、この発明によれば、異なる特徴を
有する複数系列のアタツク部の複数周期波形をメ
モリに記憶し、該メモリから読み出した各系列の
アタツク部波形データを適宜重みづけすることに
よりその重みづけに応じた音色変化制御をアタツ
ク部の波形に施すようにし、一方、サステイン部
の波形に関してはそのような重みづけは行なわず
に共通波形を用いるようにしたので、波形メモリ
の記憶容を縮減することができ、しかも、聴者が
音色変化を最も強く感じとるアタツク部に関して
は確実に音色変化が付与されるので、実用上十分
に効果的な音色変化制御を実現することができ
る。

また、この発明の第２の特徴によれば、アタツ
ク部の波形データは１系列分のみ記憶し、そのア
タツク部の波形データと異なる他のアタツク部の
波形データとの差分波形の波形データを更に記憶
し、差分波形の波形データを適宜重みづけして１
系列分のアタツク部の波形データと合成すること
によりその重みづけに応じて音色制御されたアタ
ツク部の楽音信号を得るようにしたので、２系列
分のアタツク部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図のアタツク部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図のアタツク部の波形メモリ及び
重みづけ回路の変更例を示すブロツク図、第９図
は第１図のセレクタに置換し得るクロスフエード
回路の一例を示すブロツク図、第１０図は同クロ
スフエード回路によつて実行されるアタツク部及
びサステイン部の波形の重みづけの一例を示す波
形図、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……アタツク部用の波形メ
モリ、１４……サステイン波形メモリ、１５，１
５Ａ，１５Ｂ……重みづけ回路、１８，１８Ａ…
…重みづけ係数発生回路、２０……セレクタ、２
１……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、４１…
…クロスフエード回路。

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、少なくともアタツク部の複数周期の波形デー
タを夫々記憶した波形記憶手段と、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するための重みづけ手段
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、前記アタツク部に接続されるべきサステイン部
の波形信号を発生するサステイン波形発生手段とを具え、重みづけされた前記アタツク部の波形信
号の後に前記サステイン部の波形信号を接続する
ことによりアタツク部からサステイン部に至る一
連の楽音信号が発生されるようにしたことを特徴
とする楽音信号発生装置。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前記アタツク部の波形信号の後に前記サステ
イン部の波形信号を接続することは、該アタツク
部の波形信号の終了時に前記サステイン部の波形
信号の発生が開始するように切換え制御を行うこ
とにより実現される特許請求の範囲第１項記載の
楽音信号発生装置。７前記アタツク部の波形信号の後に前記サステ
イン部の波形信号を接続することは、該アタツク
部の波形信号の所定の終端区間と前記サステイン
部の所定の始端区間とを時間的に重複して発生
し、前者を減衰特性で重みづけし、後者を立上り
特性で重みづけすることにより実現される特許請
求の範囲第１項記載の楽音信号発生装置。８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少なくともアタツク部の複
数周期の波形データを第１の波形データとして記
憶するとともに、該両系列の波形の差に対応する
差分波形に関して少なくともアタツク部の複数周
期の波形データを第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アタツク部
の波形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、前記アタツク部に接続されるべきサステイン部
の波形信号を発生するサステイン波形発生手段とを具え、前記アタツク部の波形信号の後に前記サ
ステイン部の波形信号を接続することによりアタ
ツク部からサステイン部に至る一連の楽音信号が
発生されるようにしたことを特徴とする楽音信号
発生装置。９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８項記載の楽音信号発
生装置。