JPH045692A

JPH045692A - 電子楽器

Info

Publication number: JPH045692A
Application number: JP2107286A
Authority: JP
Inventors: Kunihiro Sugita; 杉田　邦博
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1990-04-23
Publication date: 1992-01-09
Anticipated expiration: 2014-08-16
Also published as: JP2935053B2

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］本発明は、複数の楽音合成方式を効率的に混在させるこ
とができる電子楽器に関する。

〔従来の技術〕

通常の楽器の楽音は、倍音の周波数や振幅が常に変動し
、楽器によっては非整数衣の倍音を含むなど、複雑な倍
音構造を有するとともに、それぞれ楽器固有の雑音成分
　　例えばピアノのアタック（立ち上がり）時の衝撃性
雑音など　　を有している。このような倍音と雑音成分
は、楽器の音色を大きく特徴付けている。

このような楽音を電子楽器でリアルに再現するために、
また、従来無かった新しい感覚の音を作り出すために、
各種の楽音合成方式が電子楽器に用いられている。

それらの方式の中には、ＰＣＭ方式、周波数変調方式、
位相変調方式、倍音加算方式など、多くの方式があり、
それぞれ長所・短所を有している。

それを適宜組み合わせて用いれば、上述の目的をある程
度果たすことができる。例えばアタック時は、通常、上
述の雑音以外にも倍音構造が複雑に変動するので、ＰＣ
Ｍ方式が適し、その後のサスティンの部分（定常部）は
、ＰＣＭ方式を用いると大きな記憶容量を有するメモリ
が必要になるので、別方式に切り替えることが考えられ
る。

その１例として、特開昭５８−１０２２９６では、アタ
ック時の楽音波形をＰＣＭ方式、それ以後を周波数変調
方式を用いて楽音を合成している。

以下、この方式について説明する。

いま、押鍵があると、押圧鍵の音高に対応した数値デー
タを繰り返し累算し、その音高に対応した速度で値が変
化する累算値を得る。その後、この累算値でＰＣＭ方式
の波形メモリからアタック部の波形データを読み出し、
それに第１２図（ａ）に示すアタック部のエンベロープ
を与える。

一方、上述の押圧鍵の音高に対応した数値データと、そ
の数値データを繰り返し累算し、その音高に対応した速
度で変化する累算値、および別の一定の定数を周波数変
調方式トーンジェネレータに入力し、周波数変調波形を
得ている。

その後、その波形に第１２図（ｂ）に示すエンベロープ
を与え、加算器で上述のＰＣＭ方式による楽音波形と加
算、合成し、第１２図（Ｃ）に示すように楽音のアタッ
ク部、サスティン（定常）部、リリース（減衰）部を有
する楽音の全波形信号を作成する。

（発明が解決しようとする課題〕以上から明らかなように、この楽音合成方式は、楽音の
アタック部はＰＣＭ方式による合成波形を、またそれ以
後は周波数変調方式による合成波形を用い、アタックか
らの時間経過にしたがって楽音合成方式を切り替えるも
のである。

以上は、１例であるが、一般に異なる複数の楽音合成方
式を混在させる従来の電子楽器の場合、単独の楽音合成
方式のみでは得られない優れた音質の楽音は合成できる
が、それぞれの楽音合成方式は、定められた発音チャネ
ル数による時分割処理を行っているから、それぞれの楽
音合成方式は、それぞれ定められた発音チャネルを超え
て動作することはできない。例えばＰＣＭ方式が８発音
チャネル、変調方式が８発音チャネルである場合、合計
１６チヤふ部分のシステムを有しながら、変調方式を全
く使用しなくてもＰＣＭ方式は８チャネル分しか使用で
きず、効率的でない。

また、電子楽器として、異なる楽音合成方式を単に混在
させた場合は、それぞれの方式に重複する部分を持つた
め、回路構成が複雑となり、その分コストアップは避け
がたい。例えば上記従来例では、両方式に共通な部分は
、押圧鍵の音高に対応した数値データを得る回路、およ
びその数値データを累算する回路であり、それ以外の周
波数変調方式トーンジェネレータ、ＰＣＭ波形メモリ、
その他それぞれの楽音波形に、エンベロープを与える２
つのエンベロープ発生回路と乗算器など、すべて共通で
ない回路構成になっている。

本発明の課題は、複数の楽音合成方式を全発音チャネル
数の範囲で、任意に割り当てることができ、かつ回路の
重複部分を少なくして、従来以上に経済性を有し、音質
の優れた楽音が得られる電子楽器を実現することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、複数の時分割処理タイミングの各々に発音チ
ャネルを対応させ、演奏操作によって発生する演奏情報
に基づいて各発音チャ名ル毎に時分割処理によって楽音
合成動作を行い、該各発音チャネルに対応した楽音信号
を発生する電子楽器を前提とする。

まず、各々異なる楽音波形合成方式によって楽音合成動
作を行う複数の楽音発音手段を有する。

これら複数の楽音発音手段は、例えば演奏情報に基づい
て発生されるアドレス信号によって波形データ記憶手段
に予め記憶されているＰＣＭ波形データを読み出して楽
音波形として出力する、ＰＣＭ方式によって楽音合成動
作を行う第１の楽音発音手段と、演奏情報に基づいて発
生されるアドレス信号を変調手段によって変調し、該変
調されたアドレス信号によって波形データ記憶手段に予
め記憶されている変調用波形データを変調しながら読み
出して楽音波形として出力する、変調方式によって楽音
合成動作を行う第２の楽音発音手段とである。第２の楽
音発音手段としては、位相変調方式又は周波数変調方式
によるもの等が実現できる。この場合、第１の楽音発音
手段における波形データ記憶手段と第２の楽音発音手段
における波形データ記憶手段は共通の波形メモリとする
ことができ、この波形メモリには、ＰＣＭ波形データと
変調用波形データが、異なるアドレス領域に記憶される
ように構成できる。

そして、演奏操作によって発生する演奏情報に基づいて
各発音チャネル毎に時分割処理によって複数の楽音発音
手段のうち予め割り当てられた楽音発音手段で楽音合成
動作を行わせる制御手段を有する。ここで、上述の如く
、複数の楽音発音手段を第１の楽音発音手段と第２の楽
音発音手段とし、それぞれの波形データ記憶手段を共通
の波形メモリとした場合、制御手段は、演奏操作によっ
て発生する演奏情報に基づいて各発音チャネル毎に時分
割処理によって、前述のアドレス信号又は変調されたア
ドレス信号を選択的に波形メモリに下位アドレスとして
入力させると共に、ＰＣＭ波形データ又は変調用波形デ
ータが記憶されている前述の各アドレス領域を選択する
ための選択信号を波形メモリに上位アドレスとして入力
させる手段である。

以上の構成において、演奏者に各発音チャネル毎に複数
の楽音発音手段のうち任意の楽音発音手段を予め割り当
てさせる割り当て手段を、さらに有するように構成でき
る。

３作　　　用］演奏者は、割り当て手段等によって、発音チャネル毎に
ＰＣＭ方式、変調方式等を任意に割り当てることができ
、この割り当てに基づいて、制御手段が、それぞれ異な
る楽音合成方式の楽音発音手段をダイナミックに選択し
動作させる。従って、発音チャネルの効率的な使用が可
能となる。

また、例えば複数の楽音発音手段を、ＰＣＭ方式によっ
て楽音合成動作を行う第１の楽音発音手段と、変調方式
によって楽音合成動作を行う第２の楽音発音手段とした
場合、それぞれの波形データ記憶手段を共通の波形メモ
リとすることにより、回路の重複部分を少なくすること
ができ、音質の優れた電子楽器を低コストで実現できる
。

（実　　施　　例〕つぎに、図面を参照しながら、本発明を電子鍵盤楽器に
適用した１実施例につき説明する。

第１図は１実施例の全体の構成図である。

まず、演奏モード選択入力部３は、特には図示しない演
奏モード選択スイッチを有する。同スイッチは、単独お
よび複数の楽音合成方式を発音チャネルに割り当てた、
いくつかの演奏モードから、演奏者が望む演奏モードを
選択するためのスイッチである。

つぎに、制御部２内のＣＰＵ　（中央制御装置）は、特
には図示しないＲＯＭ　（Ｒｅａｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅｍ
ｏｒｙ）に書き込まれているプログラムに従って、この
楽器システムを制御する。

また、制御部２は一定の周期で走査を行い、鍵盤部１の
押鍵、離鍵情報を取り込む。押鍵があると、押鍵した鍵
を複数の発音チャネルのいずれかに割り当てるとともに
、その鍵の操作情報をキーコードレジスタ部５に送る。

キーコードレジスタ部５は、制御部２より送られる鍵の
操作情報に基づいて、キーコードを一時記憶するととも
に、キーコードに対応するピッチデータ、すなわち、メ
モリ部９を読み出す歩進幅データを発音チャネル数分、
アドレス発生部６に出力する。

ＰＣＭ方式／変調方式・選択部４は、制御部２から送ら
れてくる楽音合成方式の選択情報に基づいて、ＰＣＭ方
式と変調方式のいずれかを指示するとともに、後述する
定数倍器を作動させるためのフラグを出力する。

つぎに、アドレス発生部６は、キーコードレジスタ部５
より送られるピンチデータに対応する歩進幅の累算値に
相当するアドレス信号Ｘを出力する（そのため、メモリ
部を読み出す歩進速度は、押鍵された鍵の音高に応じて
変化する）。このアドレス信号Ｘは、メモリ部９の波形
メモリのアドレスを読み出すために用いられる他に、変
調される前の反位相角データとして、変調部７に入力す
る。

つぎに、メモリ部９は、ＰＣＭ方式で用いる楽音波形デ
ータと変調方式で用いるサイン波データ（サインテーブ
ル）等の波形データを予め記憶し、それぞれは、別のア
ドレスから読み出される。

変調部７は、変調方式の楽音合成を行うときに、メモリ
部９のサイン波メモリを読み出すためのアドレス信号を
変調する回路である。

選択回路８はゲート回路であり、ＰＣＭ／変調方式・選
択部４のフラグがＫＪ　　（ＰＣＭ方式の場合）のとき
は、アドレス発生部６のアドレス信号出力Ｘをそのまま
選択し、同じくフラグが「０」（変調方式の場合）のと
きは、変調部７で変調されたアドレス信号Ｘ′を選択す
る。選択回路８のうち、アドレスの整数部に当たる上位
アドレスはメモリ部９に入力する。また、小数部に当た
る下位アドレスは補間部１０に入力し、ここで整数部＋
小数部に相当するアドレスの波形データを得る。

つぎに、この補間部１０について説明する。

メモリ部９の波形データを読み出すとき、押圧鍵の音高
によっては、第２図（ａ）に示すように、メモリ部９の
隣接する２つのアドレスｎとｎ＋１の中間部ｎ＋ａ　（
ただし、Ｑ＜ａ＜１）に対応する波形の振幅値Ｘ、（Ｘ
、とＸ２の補間値で、ＸｌとＸ２を結ふ線上にある）を
必要とする場合がある。このａが、上述のアドレスの小
数部で、下位アドレスに相当する。

このＸｌはつぎのようにして求める。

第２図（ｂ）は、補間部１０の原理構成図である。

同図において、アドレスｎ、　ｎ＋１にそれぞれ対応す
る振幅値Ｘ＋、Ｘｚを一時記憶するレジスタ１０□、１
０．の出力の差（Ｘ２　　Ｘｌ）を減算器１０ｃで求め
た後、乗算器１０．で下位アドレス値ａを乗算して、ａ
（Ｘｚ　　Ｘ＋）を得る。その後、その値に加算器１０
ｅでアドレスｎの振幅値Ｘと加算して、Ｘ　＋　＋　ａ　（Ｘ　２　　Ｘ　＋）−Ｘｍを得る。

このようにして、補間部１０により、アドレスｎ　ｌ　
、ｎ　２の振幅値ＸＩ、Ｘ２がらアドレス（ｎ＋ａ）の
振幅値Ｘｆｆ１が得られる。なお、下位アドレスａがＯ
のときは補間は行われず、メモリ部９からの波形データ
が第２図（ｂ）のレジスタ１０ｂ、加算器１０ｅを介し
て乗算部１２へ直接出力される。

つぎに、上述のようにして得られる１チヤネル分の波形
データは、乗算部１２においてエンベロープ発生部１１
からのエンベロープ信号と乗算される。その後、累算部
１３で１サンプル毎に、全チャネル分の波形データが累
算され、さらにＤ／Ａ変換器１４でアナログの楽音信号
に変換されて、オーディオシステムへ送り出される。

ひきつづき、第３図を用いて、発音チャネルに割り当て
られる楽音合成方式とキーコードとの関係につき説明す
る。第３図は、１例として８音ポリフオニツクの場合を
示す。

まず、演奏モード１は、楽音合成方式にＰＣＭ方式のみ
を用いる場合で、第２図のＰＣＭ方式／変調方式・選択
部４のフラグは常に「１」で、第３図の如く、押鍵した
８鍵（キーコードに１、Ｋ２、Ｋ３、・・・、Ｋ８）の
８チャネル分全部にＰＣＭ方式による楽音波形データが
割り当てられる。

つぎの演奏モード２は、変調方式、例えば位相変調方式
、あるいは周波数変調方式などを単独に用いる場合で、
ＰＣＭ方式／変調方式・選択部４のフラグは常にｒＯ」
で、第３図の如く、モート１と同じく押鍵した８鍵（キ
ーコードのに１、Ｋ２、Ｋ３、・・・、Ｋ８）の８チャ
ネル分全部に、変調方式による楽音波形データが割り当
てられる。

つぎの演奏モード３は本発明の特徴するモートで、制御
部２より出力される制御信号により、ＰＣＭ方式／変調
方式・選択部４が出力するフラグが発音チャネル毎に変
更され、ＰＣＭ方式と変調方式が４つの発音チャネル毎
に切り替えられる。

そして、発音チャネル１〜４及び発音チャネル５〜８の
それぞれのキーコード（Ｋｌ、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４）に対
して、２つの楽音合成方式で発音が行われ、それぞれに
おいて４音ボリフオニンクの発音が行われる。この場合
、２つの方式の各４つのキーコード（Ｋｌ、Ｋ２、Ｋ３
、Ｋ４）に対応する各楽音には、それぞれ異なったエン
ベロープＥ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４とＥｌ’　、Ｅ２’　
、Ｅ３’　、Ｅ４’　が、それぞれの発音チャネルタイ
ミング毎に与えられる。この演奏モード３の場合は、Ｐ
ＣＭ方式と変調方式の２つの方式により合成された楽音
が聴感上同時に発音され、単調でない「厚みのある」楽
音が得られる。

つぎに、ＰＣＭ方式、変調方式の両方に共通して用いら
れるアドレス発生部６の動作について説明する。

本実施例の場合、アドレスを指定して、順次メモリ部９
（第１図）の波形データを読み出すとき、アドレスの歩
進幅を、押鍵した鍵のキーコート、つまり音高に応して
変える必要がある。この歩進幅を変えるのが、アドレス
発生部６で、第４図にその回路構成を示す。

第４図において、加算器２０と刻々に変わるアドレスを
記憶するカレント・アドレス・レジスタ２２が累算器と
して動作する。ピッチレジスタ１９には、キーコードレ
ジスタ５から送り出された歩進幅データが一時記憶され
ている。この歩進幅データは、後述の定数倍器２３を介
して上述の累算器に入り、押圧鍵の音高に応した歩進幅
で累算される。その結果、例えばある音の歩進幅を１と
すると、１．２．３、・・・が、またその１オクターブ
高い音に対しては、２．４．６、・・・のような累算値
列を、カレント・アドレス・レジスタ２２から順次出力
する。これがメモリ部９を読み出すアドレス信号Ｘであ
る。このアドレス信号Ｘは、ＰＣＭ方式の場合は、メモ
リ部９の波形データを読み出すアドレスデータであるが
、変調方式の場合は、変調される前の原位相角データに
相当する。

つぎに、前述の定数倍器２３について説明する。

ＰＣＭ方式の場合、メモリ部９には、あるピッチ周波数
を有する自然楽器等の楽音波形データが、サンプリング
周期で記憶されている。これに対して、変調部７の第１
、第２の実施例として後述する位相変調方式の場合、お
よび同じく第３実施例として後述する周波数変調方式の
場合は、合成される楽音波形の精度を高めるために、メ
モリ部９に記憶される成るピッチ周波数（通常、楽音の
最低周波数）のサイン波データは、サンプリング周期よ
り細かい周期（ＰＣＭ方式の数分の１乃至士数分の１程
度）で記憶されている。そして、本実施例では、ＰＣＭ
方式と変調方式を混在させて、しかも並列して発音させ
るために、定数倍器２３を作動させてこの位相変調方式
、あるいは周波数変調方式における歩進幅を所定倍し、
発音される楽音波形の音高がＰＣＭ方式における場合と
等しくなるようにしている。

そして、この定数倍器２３を作動させるために、定数倍
フラグが、ＰＣＭ方式／変調方式・選択入力部４から出
力される。この定数倍フラグは、楽音合成方式を指示す
るフラグと同じで、ＰＣＭ方式の場合は［ＩＪ、変調方
式の場合は、「０」であり、ｒｌ、の場合（ＰＣＭ方式
の場合）に定数倍率は１に、「０」の場合（変調方式の
場合）に上述の所定倍率になる。

ところで、メモリ部９の波形データに基づいて楽音を合
成するには、波形データ（サイン波形も含めて）のスタ
ート・アドレスから読み始めて、エンド・アドレスで１
回分読み終えたら、再びスタート・アドレスに戻るーと
いうように、繰り返しメモリを読み出す。これがループ
再生といわれる動作で、そのためにスタートアドレスか
らエンドアドレスまでのアドレス幅（これをループ幅と
呼ぶ）データをループ幅レジスタ１５に予めストアーし
ておく。

つぎに、このループ再生の動作を説明する。

比較回路１８は常に加算器２０の出力のカレントアドレ
スＣがエンド・アドレス・レジスタ１７にセントしたエ
ンド・アドレスＲに等しくなったか、あるいはそれを越
えたかを調べている。もしエンドアドレスＲに等しくな
るか、あるいは、それを越えたら、減算器２１で現在の
カレントアドレスＣから、上述のループ幅を減算し、カ
レントアドレスＣがスタートアドレスに戻る。

このとき、歩進幅の違いよっては、メモリ部９（第１図
）の読み出しが、エンドアドレスで正確に終わらない場
合がある。例えば、第５図（ａ）に示す楽音波形（本実
施例では、波形１周期分をループ再生することにする）
をストアーしているメモリ部９から、同波形を同図（ａ
）に示すアドレスで読み出すとする。第４図のピッチレ
ジスタ１９から出力される歩進幅が１または２の場合は
、第５図（ｂ）または（Ｃ）のように、カレントアドレ
スＣの８は、エンドアドレス只の８と一致する。その結
果、ループ幅の８が減算器２１において加算器２０の出
力８から減算され、カレントアドレス・レジスタ２２の
出力は０になる。これにより、スタートアドレス０に戻
り、前回と同じくふたたび、１．２．３、・・・または
、２．４．６、・・・とアドレスを進める。

一方、第５図（Ｃ）の歩進幅３の場合は、カレントアド
レスはＯ１３，６，９と増え、エンドアドレスの８を越
える。これにより、加算器２０の出力９からループ幅の
８が減算され、カレントアドレス・レジスタ２２の出力
は１になる。従って、前回のスタートアドレスのアドレ
ス０でなく、アドレス１からループ再生が始まり、その
後、歩進幅３で順次４．７、・・・とアドレスが進む。

このようにして、ループ幅レジスタ１５で定めたループ
幅で繰り返し再生される、不連続点の無い波形が得られ
る。

つぎに、このアドレス信号Ｘが変調部７においてどのよ
うに変更されるかを、位相変調方式による第１、および
第２実施例と、周波数変調方式による第３実施例を用い
て順に説明する。

（変調部７の第１の実施例）まず、変調部７の第１の実施例につき説明する。

この実施例では、サイン波データを記憶しているメモリ
部９（第１図）の読み出し用のアドレス信号Ｘを変化さ
せることによって、サイン波の読み出し位相角が変化し
、種々の波形が得られる。この位相変調方式の場合、ア
ドレス信号Ｘを原位相角データＸと呼ぶことにする。

始めに、本実施例の回路構成について説明する前に、本
実施例の動作原理について説明する。

第６図（□□□は、原位相角データＸと、後述する第７
図の回路において得られる変更位相角データＸ′との関
係を示す。同図かられかるように、本実施例では、Ｘと
Ｘ′が、折線関数の傾きによって関係づけられている。

第６図（ｇ）より、同図の折線の傾きを、０≦Ｘ＜Ｍお
よびＮ−Ｍ≦Ｘ＜Ｎの場合にα、Ｍ≦Ｘ＜Ｎ−Ｍの場合
にβとすると、α−（Ｎ／４　）　／Ｍ　　　　　　　
　　・・・（１）β−（Ｎ／４）／　（Ｎ／２−Ｍ）　
　　　・・・（２）となる。これら両式より、１／α＋１／β＝２　　　　　　　　　・・・（３）が
得られる。ここで、Ｎは位相角の２πラジアン（１周期
）を表し、Ｍは折線の傾きの切り替え点である。そして
、Ｘ＝Ｍのとき、Ｘ　’　＝Ｎ／４　＝π／２となり、
メモリ部９（第１図）のサイン波データの極大値がアク
セスされる第６図（濁より、後述する第７図の回路では、原位相角
データＸに対して、０≦Ｘ＜ＭおよびＮ−Ｍ≦Ｘ＜Ｎの
場合にα、Ｍ≦Ｘ＜Ｎ−Ｍの場合にβを、それぞれ乗算
する演算が等価的に行われることより、変更位相角デー
タＸ′が得られる。

更に、後述する第７図の回路においては、となるように
α及びβが決定されており、（３）式と（４）式より、 α＝　（１＋２ｋ）／２　　　　　　　　　・・・（５
）β＝　（１＋２−’）　／２　　　　　　　　　・・
・（６）が得られる。（５）弐及び（６）式より、後述
する第７図の回路では、ｋを予め決定した後、で表される演算が、等価的に行われる。なお、（７）弐
及び（８）式は、２進数のビットシフト演算で実行でき
、後述する第７図の回路もビットシフト演算を行うよう
に構成されている。

上述の（７）式及び（８）式の演算を等価的に行うため
に、後述する第７図の回路では、以下に示される演算が
順次実行される。

■原位相角データＸの最上位ピッ）ＸＭＳＩを除いた下
位ビットが取り出され、原位相角データＸの変化に対し
て、第６図（ａ）の如く、Ｎ／２を境に反復するデータ
Ｘ。′　が得られる。

■ｘｏ′　が適宜反転され、原位相角データＸの変化に
対して、第６図（ｂ）及び（Ｃ）の如き特性を有するデ
ータＸＩ゛及びＸ１″が得られる。

■Ｘ＋’にβ、Ｘ１＃にαが乗算され、原位相角データ
Ｘの変化に対して、第６図（ｄ）、（ｅ）の如き特性を
有するデータＸｚ’及びＸ２″が得られる。

■Ｘ２’≧Ｎ／４のときＸ２″が選択され、Ｘ２〈Ｎ／
４のときＸｚ′　が選択されることにより、原位相角デ
ータＸの変化に対して、第６圓げ）の如き特性を有する
データＸ３’が得られる。

■０≦Ｘ＜ＭのときＸ３’　　が選択され、Ｍ≦Ｘ〈Ｎ
／２のとき（Ｎ／２−Ｘ：ｌ’）なる演算が実行され、
Ｎ／２≦Ｘ＜Ｎ−Ｍのとき（Ｘｚ’　　＋Ｎ／２）なる
演算が実行され、Ｎ−Ｍ≦Ｘ≦Ｎのとき（Ｎ／２−Ｘ３
′）＋Ｎ／２なる演算が実行される。

以上の■〜■の演算により、後述する第７図の回路にお
いて、前述の（７）式及び（８）式と等価な演算が実行
され、原位相角データＸの変化に対して、第６図（（至
）の如き折線特性を有する変調位相角データＸ′が得ら
れる。

次に、第１図の変調部７の構成として、上述の■〜■の
演算動作を実現する第７図の回路例につき説明する。

まず、第１図のアドレス発生部６から出力した原位相角
データＸのうち最上位ビットＸイＳｏｌを除いた下位ビ
ットが取り出され、ＸＯ’　　が得られる。

これは、前述の演算動作■に対応する。

次に、このＸ０″　は、反転回路３１及び３４に入力す
る。ここで、反転回路３１のＲ端子には、原位相角デー
タＸの最上位ピントＸＭｓｍをインバータ３０で反転し
た信号Ｘ　ＭＳＢが入力し、一方、反転回路３４のＲ端
子には、上述のＸ　ＭＳＩＩがそのまま入力する。これ
により、反転回路３１は、上記Ｘ　ＭＳＢが「０」のと
きに入力Ｘｏ’を反転してＸとして出力し、「１」のと
きに入力Ｘ０′　をそのままχ、　として出力する。一
方、反転回路３４は、上述のＸ　ＭＳＩＩが「０」のと
き人力Ｘｏ’　　をそのままＸＩ″　として出力し、「
１」のときに入力Ｘｏ′　を反転してＸ１＃とじて出力
する。この結果、第６図（ｂ）、（Ｃ）の如き位相角デ
ータＸ＋、Ｘが得られる。以上が前述の演算動作■に対
応する。

この後、位相データＸ＋′　に対して、右シフト回路３
２によってにビットの右シフト演算が行われ、２−にχ
、′が演算される。そして、加算器３３は、上記右シフ
ト回路３２の出力２−’Ｘ、’及び位相データＸ１′　
のそれぞれを１ビツト右シフトした後に加算し、結果と
して、を得る。一方、位相データχ１　に対して、左シフト回
路３５によってにビットの左シフト演算が行われ、２ｋ
Ｘ１＃が演算される。そして、加算器３６は、上記左シ
フト回路３５の出力２ｋＸ。

及び位相データＸＩ　のそれぞれを１ピント右シフトし
た後に加算し、結果として、を得る。ここで、右シフト回路３２及び左シフト回路３
５におけるシフト量を決定する係数には、第１図の制御
部２から変調部７に人力する３ピント制御データ５ｏ＝
Ｓｚにより与えられる。

つぎに、選択回路３７は、加算器３３がキャリーアウト
ＣＯを出力するとき、すなわち、Ｘ２　　’≧Ｎ／４の
ときのみＸ２″を選択し、それ以外のときはＸｚ’　　
を選択するように動作し、原位相角データＸに対して、
第６図げ）の如き特性を有する位相データＸ３’　　を
出力する。以上は、前述の演算動作■に対応する。

つぎの反転回路３８は、上記選択回路３７の出力Ｘ３’
　　を選択的に反転する。同回路は、Ｘ　、ｓＩＩをイ
ンバータ３０で反転した信号Ｘ　ＭＳＢと加算器３３の
キャリーアウトＣＯを入力とするエクスクル−シブオア
回路３９の出力が「１」となるときにＸ３　′を反転す
る。すなわち、Ｘ　ＭＳＢとキャリーアウトＣＯのうち
、一方が「１」で一方が「０」となるのは、Ｍ≦Ｘ＜Ｎ
／２及びＮ−Ｍ≦Ｘ≦Ｎの範囲であるから、この範囲で
エクスクル−シブオア回路３９の出力が「１」となり、
Ｘ３　　’が反転される。０≦Ｘ＜Ｍ及びＮ／２≦χ＜
Ｎ−Ｍの範囲では、エクスクル−シブオア回路３９の出
力は「０」となり、χ３　′がそのまま出力される。

そして、反転回路３８の出力に、エクスクル−シブオア
回路３９の出力が上位ビ・ントとして付加され、更に前
述の最上位ビットＸＭｓＢが最上位ビットとして付加さ
れることにより、最終的な変調位相角データＸ′が得ら
れる。この場合、エクスクル−シブオア回路３９の出力
とＸ　ＭＳＲの値は、Ｏ≦Ｘ＜Ｍにおいて（０，０）、
Ｍ≦Ｘ＜Ｎ／２において（１、Ｏ）、Ｎ／２≦Ｘ＜Ｎ−
Ｍにおいて（０，１）、Ｎ−Ｍ≦Ｘ≦Ｎにおいて（１，
１）となるため、変調位相角データＸ′の値は、Ｏ≦Ｘ
＜Ｍにおいて反転回路３８の出力の値と等しくなり、Ｍ
≦Ｘ＜Ｎ／２において反転回路３８の出力の値にＮ／４
が加算された値となり、Ｎ／２≦Ｘ＜Ｎ−Ｍにおいて反
転回路３８の出力の値にＮ／２が加算された値となり、
Ｎ−Ｍ≦Ｘ≦Ｎにおいて反転回路３８の出力の値に３Ｎ
／４が加算された値となって、結果的に、原位相角デー
タＸに対して第６図（粉の特性を有する変調位相角デー
タＸ′が得られる。

第８図は、第７図の回路を第１図の変調部７として、そ
れにより得られる変調位相角データＸ′を用いてメモリ
部９のサイン波データをアクセスすることにより得られ
る種々の波形データを示す。

係数にの値が増加するにしたがって、次第にサイン波か
ら鋸歯状波に近付くのが分かる。

以上は、第７図の回路によって、原位相角データχに対
して、第６図（ｇ）の如き折線特性を有する変調位相角
データＸ′を生成した例であったが、そのほかにも例え
ば、原位相角データＸに対して、第９図（ａ）〜（顧に
示されるような折線特性を有する変調位相角データＸ′
を生成する回路を設けることにより、同図に示されるよ
うに、様々に変調された波形データを得ることができる
。

（変調部７の第２の実施例〉次に、変調部７の第２の実施例につき説明する。

第１０図は、前述の第１の実施例とは別の位相変調方式
に基づく、変調部７の第２の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。

同図において、アドレス発生部６（第１図）から出力し
たアドレス信号Ｘで、サイン波、あるいはサイン波とは
異なる別の波形を記憶する波形ＲＯＭ４０を読み出す。

読み出された波形に、エンヘロープ発生器４１より出力
したエンベロープを乗算器４２で乗算した後、その波形
を選択回路４３に入力する。選択回路４３には、その他
にアドレス信号Ｘが直接入力し、特には図示しないＣＰ
Ｕより出力する制御信号で、この２つの入力を選択する
。その後、選択回路４３の出力に定数倍器４４で一定倍
率が掛けられ、第１図のメモリ部９の読み出しの歩進幅
が、ＰＣＭの場合の歩進幅の数倍乃至士数倍の一定倍数
で拡大される。このようにして得られた定数倍器４４の
出力が、第１図の変調部７の出力Ｘ′になる。なお、定
数倍器４４を用いたので、第１図のアドレス発生部６の
定数倍器２３（第４図参照）は省略される。

第１０図の回路で、アドレス信号を直接選択した場合は
、メモリ部９のサインテーブルより、サイン波が読み出
される。また、乗算器４２の出力を選択した場合は、よ
り複雑な波形を得ることができる。特にこの場合、波形
ＲＯＭ４０に様々な波形を記憶させることにより、出力
χ′を前述の第１の実施例の場合より更に複雑な信号と
することができ、第１図のメモリ部９から読み出される
波形データも更に複雑な特性に変調することができる。

（変調部７の第３実施例）次に、変調部７の第３の実施例につき説明する。

第１１図は、周波数変調方式に基づく、変調部７の第３
の実施例の構成を示すブロック図である。

加算部５４及び乗算部５０への入力信号ωｃｌは、アド
レス発生部６（第１図）のアドレス信号Ｘに相当し、押
圧鍵の音高に対応した歩進幅で値が変化する累算値であ
る。この累算値は０→２πラジアンの位相変化を繰り返
す。このωｃｔは乗算部５０で一定値ω、７ω０と乗算
され、得られた０社をアドレス信号として、サインテー
ブル５１をアクセスする。さらに、その出力信号ｓｉｎ
ωＩ、ｌｔに、乗算部５２で、制御信号に基づいて変調
指数発生部５３から発生した変調指数ｒ　（ｔ）が乗算
されて、［（ｔ）ｓｉｎω１ｔが得られる。つぎに、加
算部４４で、ωｃｔと１（し）ｓ　ｉ　ｎω、ｔとが加
算されて、ωｃｔ＋　Ｉ　（ｔ）　　ｓ　ｉ　ｎ　Ｏ）
、（ｔ）が得られる。その後、加算部５４の出力に第１
０図４４と同様の定数倍器５５で一定倍率が掛けられ、
第１図のメモリ部９の読み出しの歩進幅が拡大される。

このようにして得られた定数倍器５５の出力が第１図の
変調部７の出力Ｘ′になる。なお、定数倍器５５を用い
たので、第１図のアドレス発生部６の定数倍器２３（第
４図参照）は、省略される。

以上に示した第１図の実施例全体の動作をまとめると次
のようになる。

まず、演奏者が第３図に示す演奏モードを選択し、押鍵
操作すると、制御部２から出力される楽音合成方式選択
用の制御信号により、ＰＣＭ方式／変調方式・選択部４
から、ＰＣＭ方式の場合はフラグ「１」が、変調方式の
場合はフラグ「０」が出力される。このフラグによって
、メモリ部９および選択回路８のそれぞれの選択動作が
行われる。すなわち、上述のフラグが「１」で、メモリ
部９のアドレスの最上位ピント（ＭＳＢ）が「１」とな
ったときは、ＰＣＭ方式に用いられる楽音波形データが
、当該最上位ビット「１」に対応するアドレス領域から
読み出され、フラグが「０」のときは、変調方式に用い
るサイン波データが、当該最上位ビット「ＯＪに対応す
るアドレス領域から読み出される。そして、押圧鍵の音
高に応じたキー情報に基づいて、アドレス発生部６から
、押圧鍵の音高に対応する歩進幅を有するアドレス信号
Ｘが出力される。ＰＣＭ方式の場合は、このアドレス信
号Ｘによって選択回路８を介してメモリ部９の楽音波形
データを直接を読み出す。一方、変調方式の場合は、こ
のアドレス信号Ｘが変調部７に入力し、その出力Ｘ′に
よって選択回路８を介してメモリ部９のサイン波データ
を変調しながら読み出す。

以上の楽音合成方式の選択動作は、演奏モード選択情報
に基づき、演奏操作されるキーに対応する発音チャネル
タイミング毎に行われる。

選択回路８の出力は、そのアドレス信号の整数に当たる
上位ビットがメモリ部９に、小数部に当たる下位ビット
が補間部ＩＯに送られ、補間部１０で前述した補間動作
が行われ、乗算部１２、累算部１３からＤ／Ａ変換器１
４を介して、オーディオシステムから放音される。

以上に示した実施例では、ＰＣＭ方式と変調方式による
楽音合成方式を組み合わせた例について示したが、その
ほかにも、様々な楽音合成方式を組み合わせた発音チャ
ネル毎に発音させることが可能である。

〔発明の効果］本発明によれば、演奏者は、割り当て手段等によって、
発音チャネル毎にＰＣＭ方式、変調方式等を任意に割り
当てることができ、発音チャネルの効率的な使用が可能
となる。

これと共に、演奏情報に従って発音チャネルへの楽音の
割り当てを様々に変化させることにより、音質的に優れ
、かつ大きな演奏効果を得ることのできる電子楽器を実
現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例の全体構成図、第２図（ａ
）、［有］）は、補間部１０の説明図、第３図は、発音
チャネルに割り当てられる楽音合成方式とキーコードと
の関係を演奏モード毎に示した図、第４図は、アドレス発生部６のブロック図、第５図（ａ
）〜（ｄ）は、ループ再生の説明図、第６図（ａ）〜（
（至）は、変調部７の第１の実施例における位相角デー
タの変更過程を示す図、第７図は、変調部７の第１の実
施例のブロック図、第８図は、変調部７の第１の実施例により生成された種
々の波形図、第９図（ａ）〜（（６）は、変調された波形データの例
を示した図、第１０図は、変調部７の第２の実施例のブロック図、第Ｉ１図は、変調部７の第３の実施例のブロック図、第１２図（ａ）〜（Ｃ）は、楽音のエンヘロープ波形図
である。１・・・鍵盤部、２・・・制御部、３・・・演奏モード選択入力部、４・・・ＰＣＭ方式／変調方式・選択部、５・・・キー
コードレジスタ部、６・・・アドレス発生部、７・・・変調部、８・・・選択回路、９・・・メモリ部、１０・・・補間部、１１・・・エンベロー−ｙ”　発生部、１２・・・乗算
部、１３・・・累算部、１４・・・Ｄ／Ａ変換器。

Claims

【特許請求の範囲】１）複数の時分割処理タイミングの各々に発音チャネル
を対応させ、演奏操作によって発生する演奏情報に基づ
いて前記各発音チャネル毎に時分割処理によって楽音合
成動作を行い、該各発音チャネルに対応した楽音信号を
発生する電子楽器において、各々異なる楽音波形合成方式によって楽音合成動作を行
う複数の楽音発音手段と、前記演奏操作によって発生する演奏情報に基づいて前記
各発音チャネル毎に時分割処理によって前記複数の楽音
発音手段のうち予め割り当てられた楽音発音手段で楽音
合成動作を行わせる制御手段と、を有することを特徴とする電子楽器。２）演奏者に前記各発音チャネル毎に前記複数の楽音発
音手段のうち任意の楽音発音手段を予め割り当てさせる
割り当て手段を、さらに有することを特徴とする請求項
１記載の電子楽器。３）前記複数の楽音発音手段は、前記演奏情報に基づいて発生されるアドレス信号によっ
て波形データ記憶手段に予め記憶されているＰＣＭ波形
データを読み出して楽音波形として出力する、ＰＣＭ方
式によって楽音合成動作を行う第１の楽音発音手段と、前記演奏情報に基づいて発生されるアドレス信号を変調
手段によって変調し、該変調されたアドレス信号によっ
て波形データ記憶手段に予め記憶されている変調用波形
データを変調しながら読み出して楽音波形として出力す
る、変調方式によって楽音合成動作を行う第２の楽音発
音手段と、を含むことを特徴とする請求項１又は２記載
の電子楽器。４）前記変調方式は、位相変調方式であることを特徴と
する請求項３記載の電子楽器。５）前記変調方式は、周波数変調方式であることを特徴
とする請求項３記載の電子楽器。６）前記第１の楽音発音手段における波形データ記憶手
段と前記第２の楽音発音手段における波形データ記憶手
段は共通の波形メモリであり、該波形メモリには、前記
ＰＣＭ波形データと前記変調用波形データが、異なるア
ドレス領域に記憶され、前記制御手段は、前記演奏操作によって発生する演奏情
報に基づいて前記各発音チャネル毎に時分割処理によっ
て前記アドレス信号又は前記変調されたアドレス信号を
選択的に前記波形メモリに下位アドレスとして入力させ
ると共に、前記ＰＣＭ波形データ又は前記変調用波形デ
ータが記憶されている各アドレス領域を選択するための
選択信号を前記波形メモリに上位アドレスとして入力さ
せる、ことを特徴とする請求項３、４又は５記載の電子楽器。