JPH0460696A - 楽音波形発生装置 - Google Patents

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、楽音波形発生装置における音源処理方式に関
し、更に詳しくは、複数種類の楽音信号を混合して出力
させることができる楽音波形発生装置に関する。

〔従来の技術〕

ディジタル信号処理技術とＬＳＩ処理技術の発達により
性能の良い様々な電子楽器が実現されている。

電子楽器の楽音波形発生装置は、大量かつ高速のディジ
タル演算が必要なため、従来は、必要とする音源方式に
基づく楽音発生アルゴリズムと等化なアーキテクチャを
ハードウェアで実現した専用の音源回路によって構成さ
れている。このような音源回路により、ＰＣＭ変調又は
変調方式に基づく音源方式が実現される。

上述のような音源回路は、いずれの音源方式のものもそ
の回路規模が大きい。ＬＳＩ化した場合、ＰＣＭ波形デ
ータ又は変調用の波形データ等を記憶するメモリ部分を
除いても、汎用のデータ処理用のマイクロプロセッサの
２倍程度の規模になる。

その理由は、音源回路においては、各種演奏情報に基づ
いて波形データをアクセスするための複雑なアドレス制
御が必要になるからである。また、音源生成処理の過程
で得られる中間的なデータを一時的に保持するためのレ
ジスタ等が、音源方式に対応したアーキテクチャで随所
に配置される必要があるためである。更に、複数の楽音
を並列して発音可能なポリフォニック構成を実現すべく
、音源処理を時分割でハードウェア的に行うためのシフ
トレジスタ等も随所に必要となるためである。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のように、従来の楽音波形発生装置は、音源方式に
対応した専用の音源回路によって構成されているため、
ハードウェア規模が大きくなってしまい、ＬＳＩで実現
した場合におけるＬＳＩチップ製造時の歩留り等の点に
おいて、製造段階でのコストアップを招き、楽音波形発
生装置の大型化を招いてしまうという問題点を有してい
る。

また、音源方式を変更したい場合、ポリフォニック数を
変更した場合等において、音源回路の大幅な変更を余儀
なくされ、開発段階でのコストアップを招いてしまうと
いう問題点を有している。

更に、従来の楽音波形発生装置を電子楽器として実現す
るような場合には、演奏操作に対応する演奏情報から音
源回路で処理可能なデータを生成したり、他の楽器との
演奏情報の通信を行ったりするための、マイクロプロセ
ッサ等により構成される制御回路が必要となる。そして
、このような制御回路においては、演奏情報を処理する
ための演奏情報処理プログラムのほかに、音源回路に演
奏情報に対応したデータを供給するための音源回路に対
応した音源制御プログラムが必要となり、しかも、その
両方のプログラムを同期させて動作させる必要がある。

このようなプログラムの複雑性から、その開発において
多大なコストアップを招いてしまうという問題点を有し
ている。

その一方、近年においては、汎用のデータ処理を行うた
めの高性能なマイクロプロセッサが多く実現されており
、このようなマイクロプロセッサを使用して音源処理を
ソフト的に行う楽音波形発生装置を実現させることも考
えられる。しかし、演奏情報を処理するための演奏情報
処理プログラムと、その演奏情報に基づいて音源処理を
実行するための音源処理プログラムとを同期して動作さ
せるための技術が知られていない。特に、音源方式によ
り音源処理プログラムにおける処理時間が変化するため
、生成された楽音データをＤ／Ａ変換器へ出力するため
の複雑なタイミング制御プログラムが必要となってしま
う。このように、音源処理を単純にソフト的に行うだけ
では、処理プログラムが非常に複雑になり、処理速度及
びプログラム容量の面から高度な音源方式の処理ができ
ない。特に、自然楽器から発生される楽音のように複雑
な周波数構造を有するリアルな楽音波形を発生させるた
めに、発音チャネル毎に複数種類の楽音波形を生成でき
るようにし、演奏情報に応じた混合比率で複数の発音チ
ャネルで生成される楽音波形を混合して１つの楽音波形
を生成する、といったような高度な音源処理を行えない
。

本発明は、専用の音源回路を必要とすることなく、マイ
クロプロセッサのプログラム制御によって、各発音チャ
ネルで異なる種類の楽音波形を生成でき、かつ、発音チ
ャネル間で楽音波形を混合でき、そのときの各楽音波形
の混合比率を演奏情報により制御可能とすることを目的
とする。

〔課題を解決するた５めの手段〕 本発明は、まず、演奏情報を処理するための演奏情報処
理プログラムと、楽音信号を得るための音源処理プログ
ラムを記憶するＲＯＭ等のプログラム記憶手段を有する
。この場合の音源方式は、例えばＰＣＭ方式、位相変調
方式又は周波数変調方式等である。

次に、プログラム記憶手段のアドレスを制御するアドレ
ス制御手段を有する。

また、発音チャネル毎に、複数種類の楽音信号のうち任
意の種類の楽音信号を生成するために必要な楽音生成デ
ータを記憶するデータ記憶手段を有する。複数種類の楽
音信号とは、例えば演奏操作を速く又は強く行った場合
（一般にフォルテ記号ｆ）に対応する特性を有する楽音
信号及び演奏操作を遅く又は弱く行、た場合（一般にピ
アノ記号ｐ）に対応する特性を有する楽音信号である。

或いは、複数種類の楽器音に対応する楽音信号である。

そのほか、様々な種類の楽音信号が採用でき、その種類
も２種類に限られず、それ以上でもよい。

更に、四則演算処理を実行する乗算器等を含む演算処理
手段を有する。

そして、上述のアドレス制御手段、データ記憶手段及び
演算処理手段を制御しながら、プログラム記憶手段に記
憶された演奏情報処理プログラム又は音源処理プログラ
ムを実行するプログラム実行手段を有する。同手段は、
通常時は前記演奏情報処理プログラムを実行してデータ
記憶手段上の対応する楽音生成データを制御し、所定時
間間隔で音源処理プログラムに制御を移してそれを実行
し、その終了後に再び演奏情報処理プログラムを実行す
る。また、プログラム実行手段は、音源処理プログラム
の実行時に、各発音チャネル毎に、データ記憶手段上の
楽音生成データに基づいて時分割処理を行って該各発音
チャネルに対応する種類の楽音信号を生成し、該各発音
チャネル毎に生成された複数種類の楽音信号を前述の演
奏情報に対応する混合比率で混合して各発音動作毎の楽
音信号を生成する。すなわち、例えば４つの発音チャネ
ルで得られる４＠Ｗｌの楽音信号を混合して１音分の楽
音信号を得る。上記混合比率の制御に用いられる演奏情
報は、例えば音高の範囲を示す情報（音域情報等）、或
いは、演奏操作時のタッチを示すイニシャルタッチのベ
ロシティ又はアフタータッチのベロシティ等の情報であ
る。また、この場合、プログラム実行手段は、例えば上
記所定時間間隔で割り込み信号を発生する割り込み制御
手段を有する。これにより、プログラム実行手段は、演
奏情報処理プログラムを実行中に、割り込み制御手段か
ら割り込み信号が発生したタイミングで演奏情報処理プ
ログラムを中断し、音源処理プログラムに制御を移して
それを実行し、その終了後に割り込みを解除して演奏情
報処理プログラムの実行を再開する。

上記構成に加えて、プログラム実行手段が音源処理プロ
グラムを実行して得られた各発音動作毎の楽音信号を保
持し、該保持された楽音信号を一定の出力時間間隔で例
えばＤ／Ａ変換器に出力する楽音信号出力手段を有する
。この場合の一定の出力時間間隔は、通常はＤ／Ａ変換
器等のサンプリング周期に等しいが、この時間間隔は前
述の所定時間間隔と同じ間隔か、或いは、音源処理プロ
グラムを複数回実行して１サンプル分の楽音信号を生成
するようにした場合には、所定時間間隔の複数回分の１
の時間間隔とすることができる。

〔作　　　用〕

本発明においては、プログラム記憶手段、アドレス制御
手段、データ記憶手段、演算処理手段及びプログラム実
行手段は、汎用のマイクロプロセッサ（マイクロコンピ
ュータ）と同様の構成であり、専用の音源回路は全く必
要としない。また、楽音信号出力手段は、汎用のマイク
ロプロセッサとは異なる構成であるが、楽音波形発生装
置という範晴では汎用的である。

これにより、楽音波形発生装置全体の回路規模を大幅に
小型化することができ、ＬＳＩ化した場合等においても
通常のマイクロプロセッサの製造技術と同じでよく、チ
ップの歩留りも向上するため、製造コストを大幅に低減
させることができる。

なお、楽音信号出力手段は簡単なラッチ回路で構成でき
るため、この部分を付加したことによる製造コストの増
加はほとんどない。

また、音源方式を変更したい場合、ポリフォニック数を
変更したい場合等において、プログラム記憶手段に記憶
させる音源処理プログラムを変更するだけで対処でき、
新たな楽音波形発生装置の開発コストを大幅に減少させ
ることが可能となり、ユーザに対しても例えばＲＯＭカ
ード等によって新たな音源方式を提供することが可能と
なる。

以上のような作用を可能とするのは、本発明が次のよう
なプログラムアーキテクチャ及びデータアーキテクチャ
を実現したからである。

すなわち、本発明では、データ記憶手段上に楽音生成に
必要な楽音生成データを記憶させるデータアーキテクチ
ャを実現している。そして、演奏情報処理プログラムが
実行される場合は、データ記憶手段上の対応する楽音生
成データが制御され、音源処理プログラムが実行される
場合は、データ記憶手段上の対応する楽音生成データに
基づいて楽音信号が生成される。このように演奏情報処
理プログラムと音源処理プログラムとの間のデータの通
信は、データ記憶手段上の楽音生成データを介して行わ
れ、各プログラムにおけるデータ記憶手段に対するアク
セスは、相手のプログラムの実行状態に一切関わりなく
行わえばよいため、実質的に両プログラムを独立したモ
ジュール構成とすることができ、簡単かつ効率的なプロ
グラム構造とすることができる。

上記データアーキテクチャに加えて、本発明では、通常
時は演奏情報処理プログラムを実行して、例えば鍵盤キ
ーや各種設定スイッチの操作、デモ演奏制御等を行い、
それに対して所定時間間隔で音源処理プログラムを実行
させ、その処理が終わったら再び演奏情報処理プログラ
ムに戻るというプログラムアーキテクチャを実現してい
る。これにより、音源処理プログラムは、例えば割り込
み制御手段からの所定時間間隔で発生する割り込み信号
に基づいて強制的に演奏情報処理プログラムに割り込め
ばよいため、演奏情報処理プログラムと音源処理プログ
ラムとの間の同期をとる必要はない。

更に、プログラム実行手段が音源処理プログラムを実行
する場合には、処理条件によって処理時間が変化するが
、この変化は、楽音信号出力手段によって全て吸収する
ことができる。従って、楽音信号をＤ／Ａ変換器等へ出
力するための複雑なタイミング制御プログラムが必要な
くなる。

以上のように、演奏情操処理プログラムと音源処理プロ
グラムとの間のデータのリンクをデータ記憶手段上の楽
音生成データを介して行うというデータアーキテクチャ
と、演奏情報処理プログラムに対して所定時間間隔で音
源処理プログラムを実行するというプログラムアーキテ
クチャを実現し、更に、楽音信号出力手段を設けたこと
により、汎用プロセッサとほとんど同じ構成で、効率的
なプログラム制御に基づく音源処理が実現される。

更に、データ記憶手段には、発音チャネル毎に、複数種
類の楽音信号を生成するために必要な楽音生成データが
記憶されるようにし、プログラム実行手段は、各発音チ
ャネル毎に対応した時分割処理により、演奏情報処理プ
ログラム及び音源処理プログラムを実行する構成をとっ
ている。従って、プログラム実行手段は、各時分割タイ
ミング毎に、データ記憶手段上の対応する楽音生成デー
タをアクセスしてそれを処理するだけで、発音チャネル
毎に異なった種類の楽音信号を生成することができる。

そして、このようにして各発音チャネル毎に生成された
複数種類の楽音信号を所定の演奏情報に対応する混合比
率で混合して各発音動作毎の楽音信号を生成することに
より、演奏情報、例えばピアノ記号Ｐに対応する演奏情
報からフォルテ記号ｆに対応する演奏情報までに対応さ
せて、ピアノ記号ｐに対応する音色とフォルテ記号ｆに
対応する音色の間で劇的に変化するような特性の楽音信
号を容易に生成することができる。

〔実　　施　　例〕

以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

本実施五■１底 第１図は、本発明の実施例の全体構成図である。

同図において、まず、装置全体はマイクロコンピュータ
１０１により制御される。特に、楽器の制御入力の処理
のみならず、楽音を生成する処理もマイクロコンピュー
タ１０１で実行され、楽音生成用の音源回路は必要とし
ない。

鍵盤１０２と機能キー１０３とからなるスイッチ部１０
４は楽器の操作入力部分であり、スイッチ部１０４から
入力された演奏情報はマイクロコンピュータ１０１で処
理される。なお、機能キー１０３の詳細については後述
する。

マイクロコンピュータ１０１が生成したアナログ変換後
の楽音信号はローパスフィルタ１０５で平滑化され、ア
ンプ１０６で増幅された後、スピーカ１０７を介して放
音される。電源回路１０Ｂは、マイクロコンピュータ１
０１、ローパスフィルタ１０５及びアンプ１０６に必要
な電源を供給する。

つぎに、第２図はマイクロコンピュータ１０１の内部構
成を示すブロック図である。

制御データ兼波形用ＲＯＭ２１２には、後述するエンベ
ロープ値の目標値等の楽音制御パラメータ、各音源方式
における楽音波形データ、楽音差分データ、変調波形デ
ータ等が記憶されている。

そして、コマンド解析部２０７は、制御用ＲＯＭ２０１
のプログラムの内容を順次解析しながら、制御データ兼
波形用ＲＯＭ２１２上の上記各データをアクセスして、
ソフトウェアによる音源処理を行う。

制御用ＲＯＭ２０１には、後述する楽音制御用のプログ
ラムが記憶されており、ＲＯＭアドレス制御部２０５か
らＲＯＭアドレスデコーダ２０２を介して指定されたア
ドレスのプログラム語（命令）を順次出力する。具体的
には、各プログラム語の語長は例えば２８ピントであり
、プログラム語の一部が次に読み出されるべきアドレス
の下位部（ページ内アドレス）としてＲＯＭアドレス制
御部２０５に入力されるネタストアドレス方式となって
いる。なお、当然、通常のプログラムカウンタ方式のＣ
ＰＵで構成してもよい。

コマンド解析部２０７は、制御用ＲＯＭ２０１から出力
される命令のオペコードを解析し、指定されたオペレー
シヨンを実行するために、回路の各部に制御信号を送る
。

ＲＡＭアドレス制御部２０４は、制御用ＲＯＭ２０１か
らの命令のオペランドがレジスタを指定している場合に
、ＲＡＭ２０６内の対応するレジスタのアドレスを指定
する。ＲＡＭ２０６には、第６図及び第７図等として後
述する各種楽音制御データが８発音チャネル分記憶され
るほか、後述する各種バッファ等が記憶され、後述する
音源処理に使用される。

ＡＬＵ部２０８及び乗算器２０９は、制御ＲＯＭ３１か
らの命令が演算命令の場合に、コマンド解析部２０７か
らの指示に基づいて、前者は加減算と論理演算、後者は
乗算を実行する。

インタラブド制御部２０３は、内部の特には図示しない
ハードタイマに基づいて、一定時間毎に、ＲＯＭアドレ
ス制御部２０５及びＤ／Ａ変換器部２１３．２１４にイ
ンタラブド信号を供給する。

入力ボート２１０及び出力ポート２１１には、第１図の
スイッチ部１０４が接続される。

制御用ＲＯＭ２０１又はＲＡＭ２０６から読み出される
各種データは、バスを介してＲＯＭアナログ制御部２０
５、ＡＬＵ部２０８、乗算器２０９、制御データ兼波形
用ＲＯＭ２１２、Ｌｅｆｔ　　Ｄ／Ａ変換器部２１３、
Ｒｉｇｈｔ　Ｄ／Ａ変換器部２１４、入力ボート２１０
及び出力ポート２１１に供給される。また、ＡＬＵ部２
０８、乗算器２０９及び制御データ兼波形用ＲＯＭ２１
２の各出力は、バスを介してＲＡＭ２０６に供給される
。

音源処理が施され、ＲＡＭ２０６内の左バッファＢＬ及
び右バッファＢＲ（後述する）に得られた左チャネル及
び右チャネルの楽音信号は、ＬｅｆｔＤ／Ａ変換器部２
１３及びＲｉｇｈｔ　Ｄ／Ａ変換器部２１４でそれぞれ
Ｄ／Ａ変換され、左チャネルのアナログ楽音信号りと右
チャネルのアナログ楽音信号Ｒが、第１図のローパスフ
ィルタ１０５、アンプ１０６を介して、スピーカ１０７
から放音される。なお、これらは共にステレオ構成であ
る。

次ニ、第３図（ハ）は１．第１図のＬｅｆｔ　　Ｄ／Ａ
変換器部２１３及びＲｉｇｈｔ　Ｄ／Ａ変換器部２１４
の内部構成を示すもので（両者とも同一の構成を有する
）、データバスを介して、音源処理により作成された楽
音の１サンプルデータが、ランチ３０１に入力される。

そして、ラッチ３０１のクロ・ンク入力に第２図のコマ
ンド解析部２０７から音源処理終了信号が入力されると
、データバス上の１サンプル分の楽音データが、第４図
に示すようにラッチ３０１にラッチされる。

ここで、前述の音源処理に要する時間は、音源処理用の
ソフトウェアの実行条件により変化するため、音源処理
が終了し、ラッチ３０１に楽音データがラッチされるタ
イミングは一定でない。そのため、第３図（ａ）のよう
に、ラッチ３０１の出力をそのままＤ／Ａ変換器３ｏ３
に入力させることはできない。

そこで、本実施例では第３図（ハ）の如く、ラッチ３０
１の出力をさらにラッチ３０２でラッチし、第２図のイ
ンタラブド制御部２０３から出力されるサンプリングク
ロック間隔に等しいインクラブド信号により、楽音信号
をラッチ３０２にラッチさせ、一定間隔でＤ／Ａ変換器
３０３に出力させるようにしている。

このようにラッチを２つ用いて、音源方式における処理
時間の変化を吸収したので、楽音データをＤ／Ａ変換器
へ出力させるための複雑なタイミング制御プログラムが
不用になった。

の つぎに、本実施例の全体動作を説明する。

本実施例では、マイクロコンピュータｌＯ１が、第５図
（ａ）のメインフローチャートに示すように、Ｓ５゜２
〜５５１゜の一連の処理を繰り返し行っている。そして
実際の音源処理は割り込み（インクラブド）処理で行っ
ている。具体的には、ある一定時間毎に、第５図（ａ）
のメインフローチャートとして実行されているプログラ
ムに割り込みが掛かり、それに基づいて８チヤンネルの
楽音信号を作る音源処理のプログラムが実行される。そ
の処理が終わると、８チャネル分の楽音波形が加算され
、マイクロコンピュータエ０１内のＬｅｆｔ　　Ｄ／Ａ
変換器部２１３及びＲｉｇｈｔ　Ｄ／Ａ変換器部２１４
から出力される。その後、割り込み状態からメインフロ
ーに戻る。なお、上述の割り込みは、第２図のインタラ
ブド制御部２０３内のハードタイマに基づき、周期的に
行われる。この周期は、楽音出力時のサンプリング周期
に等しい。

以上が、本実施例の概略動作で、つぎに、第５図を用い
て詳細に本実施例の全体動作を説明する。

第５図（ａ）のメインフローチャートは、インクラブト
制御部２０３から割り込みが掛からない状態においてマ
イクロコンピュータ１０１で実行される、音源処理以外
の処理の流れを示している。

まず、電源がＯＮされ、マイクロコンピュータ１０１内
のＲＡＭ２０６（第２図参照）の内容等の初期設定が行
われる（　Ｓ　５ｏｂ）。

つぎに、マイクロコンピュータ１０１の外部に接続され
る機能キー１０３（第１図参照）の各スイッチが走査さ
れ（Ｓｓｏｚ）、各スイッチの状態が入力ポート２１０
からＲＡＭ２０６内のキーバッファエリアに取り込まれ
る。その走査の結果、状態の変化した機能キーが識別さ
れ、対応する機能の処理がなされる（Ｓｓ。３）。例え
ば、楽音番号のセット、エンベロープ番号のセット、ま
た、付加機能にリズム演奏がついていれば、リズム番号
のセット等が行われる。

その後、第１図の鍵盤１０２において押鍵されている鍵
盤キーが上記機能キーの場合と同様に取り込まれ（Ｓｓ
。４）、変化した鍵が識別されることによりキーアサイ
ン処理が行われる（５５０５　）。

この鍵盤キー処理は、本発明に特に関連する部分である
が、これについては後述する。

つぎに、機能キー１０３（第１図）で特には図示しない
デモ演奏キーが押されたときは、第２図の制御データ兼
波形用ＲＯＭ２１２からデモ演奏データ（シーケンサデ
ータ）が順次読み出されて、キーアサイン処理などが行
われる（Ｓｓ。６）。また、リズムスタートキーが押さ
れたときは、リズムデータが制御データ兼波形用ＲＯＭ
２１２から順次読み出され、キーアサイン処理などが行
われる（Ｓｓ。７）。

その後に、以下に述べるタイマー処理が行われる（３５
゜８）、すなわち、後述するインタラブドタイマー処理
（５５１２）でインクリメントされている時間データの
時間値が判別され、デモ演奏制御用に順次読み出される
時間制御用のシーケンサデータまたはリズム演奏制御用
に読み出される時間制御用のリズムデータと比較される
ことにより、Ｓ、。６のデモ演奏又はＳ　ｓｏ７のリズ
ム演奏を行う場合の時間制御が行われる。

さらに、発音処理ｓ　ｑｏｑでは、発音処理されるべき
楽音のピッチにエンベロープを付加し、対応する発音チ
ャネルにピッチデータを設定するというピッチエンベロ
ープ処理等が行われる。

更に、フロー１周準備処理が実行される（Ｓｓ、。）。

この処理においてはＪＳ５．５の鍵盤キー処理において
押鍵開始となったノート番号の発音チャネルの状態を押
鍵中に変えたり、離鍵となったノート番号の発音チャネ
ルの状態を消音中に変える等の処理が行われる。

つぎに、第５図ら）のインクラブド処理につき説明する
。

第２図のインタラブド制御部２０３により、第５図（ａ
）のメインフローに対応するプログラムに割り込みが掛
かると、同プログラムの処理が中断され、第５図（ｂ）
のインクラブド処理プログラムの実行が開始される。こ
の場合、インクラブド処理のプログラムにおいて、第５
図（ａ）のメインフローのプログラムで書き込みが行わ
れるレジスタ等については、内容の書き換えが行われな
いように制御される。従って、通常のインタラブド処理
の開始時と終了時に行われるレジスタの退避と復帰の処
理は不要となる。これにより、第５図（ａ）のメインフ
ローチャートの処理とインクラブド処理との間の移行が
迅速に行われる。

続いて、インクラブド処理において音源処理が開始され
る（Ｓｓ＋＋　）。この音源処理は第５図（Ｃ）に示さ
れる。この結果、８発音チャネル分が累算された楽音波
形データが、第２図のＲＡＭ２０６内の後述するバッフ
ァＢに得られる。

つぎに、５５１２では、インタラブドタイマー処理が行
われる。ここでは、第５図（ロ）のインタラブド処理が
一定のサンプリング周期毎に実行されることを利用して
、ＲＡＭ２０６（第２図）上の特には図示しない時間デ
ータの値がインクリメントされる。すなわち、この時間
データの値を見れば時間経過がわかる。このようにして
得られる時間データは、前述したように、第５図（ａ）
のメインフローのタイマー処理ｓ　ｓｏｓにおける時間
制御に用いられる。

そして、５５１３’において、上記バッファ領域の内容
がＬｅｆｔ　　Ｄ／Ａ変換器部２１３及びＲｉｇｈｔ　
Ｄ／Ａ変換器部２１４のラッチ３０１（第３図参照）に
ラッチされる。

つぎに、第５図（Ｃ）のフローチャートを用いて、イン
クラブド処理のステップ３５．１で実行される音源処理
の動作を説明する。

まず、ＲＡＭ２０６の波形データ加算用の左バッファＢ
Ｌ、右バッファＢＲ及びフラグＦの各領域がクリアされ
る（Ｓ５＋３）一つぎに、発音チャネルの１チヤネル毎
に音源処理が行われ（Ｓ　ｓｅａ〜３５２１）、最後に
８チヤネル目の音源処理が終了した時点で左バッファＢ
Ｌ及び右バッファＢＲのそれぞれに８チャネル分が加算
された波形データが得られる。これらの詳細な処理につ
いては後述する。

つぎに第６図は、前述の第５図（ａ）、（ハ）のフロー
チャートの処理の関係を概念的に示した流れ図である。

まず、ある処理Ａ（以下、Ｂ、Ｃ１・・・Ｆも同じ）が
行われる（Ｓ６０１　）。この「処理」は、第５図（ａ
）のメインフローチャートの、例えば「機能キー処理」
、や「鍵盤キー処理」などに対応する。その後、インタ
ラブド処理に入り、音源処理が開始される（Ｓ６゜２）
。これにより、左チャネルと右チャネルのそれぞれにお
いて、１サンプル分の８発音チヤネルをまとめた楽音信
号が得られ、各々Ｌｅｆｔ　　Ｄ／Ａ変換器部２１３及
びＲｉｇｈｔ　Ｄ／Ａ変換器部２１４に出力される。そ
の後、メインフローの何らかの処理Ｂに戻る（Ｓ６゜３
）。

以上のような動作が、８つの全ての発音チャネルに対す
る音源処理力５行われながら繰り返される（Ｓ６．４〜
５６１１　）。そして、この繰り返し処理は、楽音の発
音中続けられる。

゛　几　におしるー゛一 つぎに、第５図（ｂ）の３５１１で実行される音源処理
の具体例について説明する。

本実施例では、マイクロコンピュータ１０１が、８発音
チャネル分の音源処理を分担することは前述した。この
８チャネル分の音源処理用のデータは、第７図に示すよ
うに、第２図のＲＡＭ２０６内の発音チャネル毎の領域
に設定される。

また、このＲＡＭ２０６に、第７図（ハ）に示すような
左チャネル及び右チャネルの波形累算用の各バッファＢ
Ｌ及びＢＲと、奇数発音チャネル及び偶数発音チャネル
を左チヤネル処理と右チヤネル処理に振り分けるための
１ビツトのフラグＦの各領域が確保されている。

この場合、第７図の各発音チャネル領域には、後に詳述
するような操作によって、第８図に概念的に示すように
、それぞれの音源方式が設定され、その音源方式が設定
されたら、第９図に示すような各音源方式のデータフォ
ーマットで、制御データ兼波形用ＲＯＭ２１２から各制
御データが設定される。制御データ兼波形用ＲＯＭ２１
２でのデータフォーマットについては第１６図で後述す
る。

なお、本実施例では、後述するように、各発音チャネル
に異なる音源方式が割り当てられる。

第９図の各音源方式のデータフォーマットを示すテーブ
ル１において、Ｓは音源方式を識別する番号である音源
方式隘である。つぎのＡは、音源処理時に波形データが
読み出″される場合に指定されるアドレスを表し、Ａ　
Ｉ、　Ａ　Ｉ及びＡ２が現在アドレスの整数部で、制御
データ兼波形用ＲＯＭ２１２（第２図）の波形データが
格納されているアドレスに直接対応する。また、Ａ、は
現在アドレスの小数部で、制御データ兼波形用ＲＯＭ２
１２から読み出された波形データの補間に用いられる。

つぎのＡ、はエンドアドレス、ＡＬはループアドレスを
それぞれ表す。また、つぎのＰｚ　、Ｐ＋及びＰ２はピ
ッチデータの整数部、Ｐ、はピッチデータの小数部を表
す。例を示すと、Ｐ＋＝１、Ｐｔ＝Ｏは原音のピッチを
、Ｐｌ−２、ＰＦ＝０は１オクターブ上のピッチを、ま
た、Ｐ＋＝０、Ｐｔ＝０．５は、１オクターブ下のピッ
チをそれぞれ表す。っぎのＸｐは前回のサンプルデータ
を、ＸＮは次回のサンプルデータの格納を表す。また、
Ｄは隣接する２つのサンプルデータ間の大きさの差分値
を表し、Ｅはエンベロープ値である。さらに、０は出力
値である。また、特に本発明に関連するデータとして、
Ｌ／ＲレベルＬｅｖｌとｐ／ｆ　レベルＬｅｖ２がある
。その他の種々の制御データについては、後述の各音源
方式の説明の際に説明する。

本実施例では、第５１？（ａ）のメインフローが実行さ
れる場合に、音源方式の決定及びその音源方式による音
源処理に必要な制御データ、例えばピッチデータ、エン
ベロープデータ等が、対応する発音チャネル領域に設定
される。そして、第５図（ｂ）のインタラブド処理での
音源処理として実行される第５図（Ｃ）の各チャネル対
応の音源処理において、上記発音チャネル領域に設定さ
れている各種制御データが使用されながら、楽音の生成
処理が実行される。このように、メインフローのプログ
ラムと音源処理プログラムとの間のデータの通信は、Ｒ
ＡＭ２０６上の発音チャネル領域の制御データ（楽音生
成データ）を介して行われ、各プログラムにおける発音
チャネル領域に対するアクセスは、相手のプログラムの
実行状態に一切関わりなく行わえばよいため、実質的に
両プログラムを独立したモジュール構成とすることがで
き、簡単かつ効率的なプログラム構造とすることができ
る。

以下、このようなデータ構成を用いて実行される各音源
方式の音源処理について順次説明する。

なお、これらの音源処理は、マイクロコンピュータ１０
１のコマンド解析部２０７が、制御用ＲＯＭ２０１に格
納されている音源処理用のプログラムを解釈・実行する
ことにより実現される。以下、特に言及しないかぎり、
この前提のもとて処理が行われるとする。

まず、第５図（Ｃ）のフローチャートにおいて、１チヤ
ネル毎の各音源処理（３５１７〜Ｓ、２４のいずれか）
に入ると、ＲＡＭ２０６の対応する発音チャネルに記憶
されている第９図に示すデータフォーマット（テーブル
１）のデータのうちの音源方式阻が判別され、これによ
り以下に説明するどの音源方式の音源処理が実行される
かが決定される。

ＰＣＭ　　　による　゛　几 上記音源方式随がＰＣＭ方式を指示している場合、以下
の第１０図の動作フローチャートで示されるＰＣＭ方式
による音源処理が実行される。フロー中の各変数は、Ｒ
ＡＭ２０６（第２図）上の第７図（ａ）のいずれかの発
音チャネル領域に記憶される第９図のテーブル１のＰＣ
Ｍフォーマットの各データである。

制御データ兼波形用ＲＯＭ２１２（第２図）上のＰＣＭ
波形データが記憶されているアドレスのうち、現在の処
理の対象とされる波形データが記憶されているアドレス
を第１２図（ａ）に示す（Ａ１゜ＡＦ）とする。

まず、現在のアドレスにピッチデータ（Ｐ＋、ＰＦ）が
加算される（Ｓ１００Ｉ）。このピッチデータは、第１
図の鍵盤１０２等において押鍵操作された鍵の種類に対
応している。

そして、加算されたアドレスの整数部Ａ１が変わったか
否かが判定される（Ｓｔ６（＋２）。判定がＮＯならば
、第１２図（ａ）のアドレス（Ａ、＋＋１）およびＡＩ
におけるそれぞれのサンプルデータＸＮとＸｐとの差で
ある差分値りを用いて、ＤＸＡ。

なる演算処理により、アドレスの小数部Ａｔに対応する
補間データ値Ｏが計算される（Ｓｔｏｏｔ）・なお、差
分値りは、今回以前のインタラブドタイミングにおける
音源処理により求まっている（後述するＳ、。。６参照
）。

そして、上記補間データ値Ｏにアドレスの整数部Ａ１に
対応するサンプルデータＸｐが加算され、現在のアドレ
ス（Ａ１．ＡＦ）に対応する新しいサンプルデータＯ（
第１２図（ａ）のＸＱに相当する）が得られる（Ｓｈｏ
。８）。

この後、このサンプルデータにエンベロープ値Ｅが乗算
され（Ｓｔ。。９）、新たなサンプルデータ０とされる
。

さらに、サンプルデータＯに、Ｌ／ＲレベルＬｅｖｌが
乗算され、続けてｐ／ｆレベルＬｅｖ２が乗算されて、
その発音チャネルにおける最終的な出力Ｏの値とされる
（Ｓｔ。、Ｉｌ、５ＩＯＩＩ）。これらについては後述
する。

そして、ＲＡＭ２０６（第２図）上に確保されている１
ビツトのフラグＦ（第７図（ハ）参照）がＯであるか１
であるかによって（，５１０１２）　、出力Ｏが左バッ
ファＢＬ又は右バッファＢＲのいずれか１に累算される
（Ｓ＋ｏ＋ａ、Ｓ　１１１１４）　＠その後、フラグＦ
がインクリメントされる。今、フラグＦは第５図（Ｃ）
の３５１３で初期値０に設定される。従って、第５図（
Ｃ）　Ｓ　ｓ　ｒ　ａの第１発音チャネルでの第１０図
の音源処理においては、フラグＦは０でＳ　１０１２の
判定はＮＯとなり、出力Ｏは左バッファＢＬに累算され
、Ｓ　１６１５でフラグＦは１に変化する。これにより
、第５図（Ｃ）Ｓｌ、５の第２発音チャネルでの第１０
図の音源処理においては、フラグＦは１でＳ　ｌ（＋１
２の判定はＹＥＳとなり、出力０は右バッファＢＲに累
算され、Ｓｌ・１．でフラグＦは再び０に戻る０以上が
繰り返される結果、第１、第３、第５及び第７の奇数発
音チャネルの各出力０は左バッファＢＬに累算され、第
２、第４、第６及び第８の偶数発音チャネルの各出力０
は右バッファＢＲに累算される。すなわち、奇数発音チ
ャネルは左チャネル用の発音チャネルであり、偶数発音
チャネルは右チヤネル用の発音チャネルということにな
る。これについては、後に詳述する。

上述の振り分は処理の後に、第５図（ａ）のメインフロ
ーに戻り、つぎのサンプリング周期でインクラブドが掛
かって、第１θ図の音源処理の動作フローチャートがふ
たたび実行され、現在アドレス（ＡＩ、Ａｒ）にピッチ
データ（ＰＩ、ＰＦ）が加算される（Ｓｈｏｏｔ）・ 以上の動作が、アドレスの整数部ＡＩが変わる（Ｓｌｏ
ｏｚ）まで繰り返される。

この間、サンプルデータＸＦおよび差分値りは更新され
ず、補間データ０のみがアドレスＡＦに応じて更新され
、その都度サンプルデータＸ０が得られる。

つぎに、５ｌｌ）０＋で、現在アドレス（Ａ１．ＡＦ）
にピッチデータ（Ｐｌ、ＰＦ）が加算された結果、現在
アドレスの整数部Ａ１が変化したら（Ｓｌ。。２）、ア
ドレスＡ＋がエンドアドレスＡＥに達しているかまたは
越えているか否かが判定される（Ｓｌｏ。３）。

判定がＹＥＳならば、つぎのループ処理が行われる。す
なわち、エンドアドレスＡｔを越えた分のアドレス（Ａ
Ｉ　　　ＡＥ）がループアドレスＡＬに加算され、得ら
れた新しい現在アドレスの整数部Ａ＋からループ再生が
開始される（ＳＺ。。４）。

エンドアドレスＡ、とは、ＰＣＭ波形データの最後の波
形サンプルデータが記憶されている制御データ兼波形用
ＲＯＭ２１２（第２図）上のアドレスである。また、ル
ープアドレスＡｔとは、演奏者が波形の出力を繰り返し
たい位置のアドレスであり、上記動作により、ＰＣＭ方
式で周知のループ処理が実現される。

Ｓｌｏｏａの判定がＮＯならば、上記５ＩＯ０４の処理
は実行されない。

つぎに、サンプルデータの更新が行われる。ここでは、
制御データ兼波形用ＲＯＭ２１２（第２図）から、新し
く更新された現在アドレスＡ１と１つ手前のアドレス（
ＡＩ　　　１）に対応する各サンプルデータが、それぞ
れＸＮ　、ＸＰとして読み出される（Ｓｌ。。、）。

さらに、今までの差分値が、更新した上記ＸＮとＸＰと
の差分値りに更新される（Ｓｌ（＋０６）−これ以後の
動作は前述した通りである。

以上のようにして、１発音チャネル分のＰＣＭ方式によ
る波形データが生成される。

ＤＰＣＭ　　　による つぎに、ＤＰＣＭ方弐による音源処理について説明する
。

まず、第１２図（ｂ）を用いて、ＤＰＣＭ方式の動作原
理の概略を説明する。

同図において、制御データ兼波形用ＲＯＭ２１２（第２
図）のアドレスＡ＋に対応するサンプルデータＸｐは、
アドレスＡＩの１つ前の、特には図示しないアドレス（
ＡＩ−１）に対応するサンプルデータとの差分値から求
めた値である。

制御データ兼波形用ＲＯＭ２１２のアドレスＡＩには、
つぎのサンプルデータとの差分値りが書き込まれている
ので、つぎのアドレスのサンプルデータはＸＰ＋Ｄで求
まり、これが新たなサンプルデータＸＰとしておきかわ
る。

この場合、現在アドレスを同図に示すように、ＡＦとす
れば、現在アドレスＡＦに対応するサンプルデータは、
Ｘ、＋ＤＸＡ、で求まる。

このように、ＤＰＣＭ方式では、現在のアドレスと、つ
ぎのアドレスに対応するサンプルデータ間の差分値りが
制御データ兼波形用ＲＯＭ２１２から読み出され、現在
のサンプルデータに加算されて、つぎのサンプルデータ
が求められることにより、順次波形データが作成される
。

このようなりＰＣＭ方式を採用すると、隣接する標本間
の差分値が一般に小さい音声や楽音等のような波形を量
子化する場合、通常のＰＣＭ方式に比較して、はるかに
少ないビット数で量子化を行えることは明らかである。

以上のＤＰＣＭ方式の動作を、第１１図の動作フローチ
ャートを用いて説明する。フロー中の各変数は、ＲＡＭ
２０６（第２図）上の第７図（ａ）のいずれかの発音チ
ャネル領域に記憶される第９図のテーブルエのＤＰＣＭ
フォーマットの各データである。

制御データ兼波形用ＲＯＭ２１２上のＤＰＣＭ差分波形
データが記憶されているアドレスのうち、現在の処理の
対象とされるデータが記憶されているアドレスを第１２
図（ｂ）の（Ａ１．ＡＦ）とする。

まず、現在アドレス（Ａ１．ＡＦ）にピッチデータ（Ｐ
ｌ、ＰＦ）が加算される（Ｓｚ。、）。

そして、加算されたアドレスの整数部Ａ、に変化がある
か否かが判定される（Ｓ１１０２）。判定がＮｏならば
、第１２図［有］）のアドレスＡ、における差分値りを
用いて、ＤＸＡ、なる演算処理により、アドレスの小数
部Ａｖに対応する補間データ値Ｏが演算される（Ｓ＋目
４）。なお、差分値りは、今回以前のインタラブドタイ
ミングにおける音源処理により求まっている（後述する
ＳＩ＋０６と３１１．。

参照）。

つぎに、上記補間デｒり値Ｏにアドレスの整数部Ａ１に
対応するサンプルデータＸｐが加算され、現在アドレス
（ＡＩ、Ａｔ）に対応する新しいサンプルデータ０（第
１２図（ｂ）のＸｏに対応）が得られる（Ｓｌ□５）。

この後、このサンプルデータにエンベロープ値Ｅが乗算
され（ＳＩＩＩ６）　、新たなサンプルデータ０とされ
る。

それに続く、サンプルデータＯへのＬ／ＲレベルＬｅｖ
　ｌ、ｐ／ｆ　レベルＬｅｖ２の乗算（Ｓｌ目？、５ｌ
ｌ１１）、それにより得られたその発音チャネルの最終
出力Ｏの、フラグＦの内容番こ基づく左バッファＢＬ又
は右バッファＢＲへの累算動作（ｓ＋１９〜Ｓ、１２□
）は、第１Ｏ図のＰＣＭ方式でのＳ＋ｏ＋ｏ−３＋ｏ＋
ｓの処理動作と全く同様である。

上述の振り分は処理の後に、第５図（ａ）のメインフロ
ーに戻り、つぎのサンプリング周期でインタラブドが掛
かって、第１１図の音源処理の動作フローチャートがふ
たたび実行され、現在アドレス（／’ｚ、Ａｙ）にピッ
チデータ（Ｐ＋、ＰＦ）が加算される（Ｓ、１゜１）。

以上の動作が、アドレスの整数部ＡＩに変化が生ずるま
で繰り返される。

この間、サンプルデータＸＰおよび差分値りは更新され
ず、補間データＯのみがアドレスＡｔに応じて更新され
、その都度新たなサンプルデータＸｏが得られる。

つぎに、３１１゜、で現在アドレス（ＡＩ、ＡＦ）にピ
ッチデータＣＰ＋、Ｐｒ）が加算された結果、現在アド
レスの整数部Ａ１が変化したら（ＳＩ＋０２）、アドレ
スＡＩがエンドアドレスＡＥに達しているかまたは越え
ているか否かが判定される（ＳＩ＋０３）。

判定がＮＯの場合、以下のＳ、。４〜Ｓｌｌ。７のルー
プ処理により、現在アドレスの整数部ＡＩ　に対応する
サンプルデータが計算される。すなわち、まず、旧Ａ＋
　という変数（第９図のテーブルｌのＤＰＣＭの欄参照
）には、現在アドレスの整数部Ａ＋が変化する前の値が
格納されている。これは、後述するＳ、。６または５Ｉ
１１３の処理の繰り返しにより実現される。この旧Ａ＋
の値が、Ｓ１１゜６で順次インクリメントされながら、
Ｓ＋＋Ｏｔで旧Ａ夏により指示される制御データ兼波形
用ＲＯＭ２１２（第２図）上の差分波形データがＤとし
て読み出され、３１１０５において順次サンプルデータ
Ｘ、に累算される。そして、旧Ａ１の値が変化後の現在
アドレスの整数部Ａ１に等しくなった時点で、サンプル
データＸＰの値は変化後の現在アドレスの整数部ＡＩに
対応する値となる。

このようにして、現在アドレスの整数部Ａ１に対応する
サンプルデータＸＰが求まると、Ｓ＋＋ｏａの判定がＹ
ＥＳとなり、前述の補間値の演算処理（ＳＩＩ＋４）に
移る。

上述の音源処理が各インタラブドタイミング毎に繰り返
され、Ｓｌｌ。３の判定がＹＥＳに変化したら、っぎの
ループ処理に入る。

まず、エンドアドレスＡＥを越えた分のアドレス（ＡＩ
　　ＡＥ）がループアドレスＡＬに加算され、得られた
アドレスが新たな現在アドレスの整数部Ａ１とされる（
Ｓ目・８）。

以下、ループアドレスＡＬからどれだけアドレスが進ん
だかによって、何回が差分値りを累算する操作が繰り返
されることにより、新たな現在アドレスの整数部Ａ＋に
対応するサンプルデータＸＰが計算される。すなわち、
まず、初期設定としてサンプルデータχＰが予め設定さ
れているループアドレスＡｔにおけるサンプルデータＸ
ＰＬ（第９図のテーブル１のＤＰＣＭの欄参照）の値と
され、また、旧Ａ１がループアドレスＡｔの値とされる
（Ｓ１１゜、）。そして、以下（７）Ｓ１１１ｏ〜５１
ｚｚの処理が繰り返される。即ち、旧Ａ、の値が５１ｚ
３で順次インクリメントされながら、５１１１゜で旧Ａ
。

により指示される制御データ兼波形用ＲＯＭ２１２上の
差分波形データがＤとして読み出されて、５ｌ１１□に
おいて順次サンプルデータＸｐに累算される。そして、
旧Ａ＋　の値が新たな現在アドレスの整数部Ａ、に等し
くなった時点で、サンプルデータＸｐの値はループ処理
後の新たな現在アドレスの整数部ＡＩに対応する値とな
る。

このようにして、新たな現在アドレスの整数部ＡＩに対
応するサンプルデータＸｐが求まると、Ｓ　１１１１の
判定がＹ　Ｅ　Ｓ、となり、前述の補間値の演算処理（
Ｓｌｌ１）に移る。

以上のようにして、１発音チャネル分のＤＰＣＭ方式に
よる波形データが生成される。

ＦＭ″ｉ＝　工による　゛　几 つぎに、ＦＭ変調方式による音源処理について説明する
。

ＦＭ変調方式では、通常、オペレータと称する同一内容
のハードウェアまたはソフトウェアが用いられ、それら
がアルゴリズムと呼ばれる一定の接続規則で相互に接続
されることにより、楽音の生成が行われる。本実施例で
は、ソフトウェアでＦＭ変調方式を実現するものである
。

つぎに、第１３図（ａ）の動作フローチャートを用いて
、２オペレータで音源処理を行う場合の、１実施例の動
作を説明する。処理のアルゴリズムは同図Φ）で示され
る。また、フロー中の各変数は、ＲＡＭ２０６（第２図
）上の第７図（ａ）のいずれかノ発音チャネル領域に記
憶される第９図のテープ７１／　１　（７）　Ｆ　Ｍフ
ォーマットの各データである。

最初に、モジュレータであるオペレータ２　（ＯＦ２）
の処理が行われる。ピッチ処理については、ＰＣＭ方式
のように補間が行われないので、整数アドレスＡｚのみ
である。すなわち、制御データ兼波形用ＲＯＭ２１２（
第２図）には変調用の波形データが十分に細め中歩進間
隔で記憶されているものとする。

まず、現在アドレスＡ２にピッチデータＰ２が加算され
る（Ｓ１３゜Ｉ）。

つぎに、このアドレスＡ２にフィードバック出力Ｆ。２
が変調人力として加算され、新たなアドレスＡＭ２が得
られる（Ｓｌｌ（１２）。フィードバック出力Ｆ。２は
、前回のインタラブドタイミングにおいて後述するＳ＋
３ｏｓの処理が実行されることにより得られている。

さらに、アドレスＡＭ２（位相）に対応する正弦波の値
が計算される。実際には、制御データ兼波形用ＲＯＭ２
１２に正弦波データが記憶されており、上記アドレスＡ
Ｍ２でその正弦波データをテーブル引きすることにより
得られる（Ｓｌｌ０３）。

続いて、上記正弦波データにエンベロープ値Ｅ２が乗算
され出力０２力（得られる（Ｓｌｌ。４）。

この後、この出力０２にフィードバンク・レベルＦ’ｔ
ｚが乗算されフィードバック出力ＦＯ２が得られる（　
Ｓ　＋ａｏｓ）。この出力Ｆ。２は、本実施例の場合、
次回のインタラブドタイミングにおけるオペレータ２　
（ＯＦ２）への入力とされる。

また、０２にモジュレーション・レベルＭ　Ｌ　２　カ
乗算されてモジュレーション出方Ｍ　６２が得うれる（
Ｓｌｌ０＆）。このモジュレーション出力Ｍ　ｏ　ｚ　
ハ、オペレータ１（ＯＰＩ）への変調入力になる。

つぎに、オペレータ１（ＯＰＩ）の処理に移る。この処
理は、フィードバック出力による変調入力が無い他は、
殆ど上述のオペレータ２の場合と同じである。

まず、オペレータ１の現在アドレスＡＩにピッチデータ
Ｐ１が加算され（Ｓｌｚｏｔ）、この値に上述のモジュ
レーション出力Ｍｏ２が加算されて新たなアドレスＡ　
Ｍ　ｌが得られる（Ｓ１３゜８）。

つぎに、このアドレスＡＭ＋（位相）に対応する正弦波
の値が制御データ兼波形用ＲＯＭ２１２から読み出され
て（ＳＩ３ｏ９）、これにエンベロープ値Ｅ１が乗算さ
れ（Ｓｌ：？Ｉ。）、出力Ｏとされる。

それに続く、出力０へのＬ／ＲレベルＬｅｖ　１、ｐ／
ｆレベルＬｅｖ２の乗算（５１３１１％　３１３１２）
　、それにより得られたその発音チャネルの最終出力Ｏ
の、フラグＦの内容に基づく左バッファＢＬ又は右バッ
ファＢＲへの累算動作（３１３１３〜５Ｉ３１６）は、
第１０図のＰＣＭ方式でのＳ、。１゜〜Ｓ　＋ｏ＋ｓの
処理動作と全く同様である。

以上で１発音チャネル分のＦＭ変調処理を終了する。

ＴＭ　　　　　による　源　　　その１つぎに、ＴＭ変
調方式による音源処理について説明する。

まず、ＴＭ変調方式の原理について説明する。

前述のＦＭ変調方式は、 ｅ＝Ａ−ｓｉｎ　（ωｃｔ＋Ｉ（ｔ）　・ｓｉｒ＋ω、
ｔｌなる演算式を基本する。ただし、ここで、ω。ｔは
搬送波位相角（搬送信号）　、ｓｉｎω１ｔは変調波位
相角（変調信号）９、およびＪ（ｔ）は変調指数である
。

これに対し、本実施例でＴＭ変調方式と呼ぶ位相変調方
式は、 ｅ　＝Ａ−ｆｙ　（ｆｃ（ｔ）＋Ｉ（ｔ）　・ｓｉｎω
計）なる演算式を基本とする。ここで、ｆｔ（ｔ）は三
角波関数であり、各位相角の領域毎にっぎのような関数
で定義される（ただし、ωは入力）。

ｂ（ω）−２／π・ω ・・（領域二〇≦ω≦π／２） ｔｒｃω）−−１＋２／π（３π／２−ω）・・（領域
：π／２≦ω≦３π／２） ｆｙ（ω）＝−１＋２／π（ω−３π／２）・・（領域
＝３π／２≦ω≦２π） また、ｆｃは変′形すイン波と呼ばれ、各位相角の領域
毎に、異なるサイン波形データの記憶されている制御デ
ータ兼波形用ＲＯＭ２１２（第２図）を、搬送位相角ω
ｃｔ　　でアクセスして得られる搬送信号生成関数であ
る。各位相角の領域毎のｆＣは、つぎのように定義され
る。

ｆｃ（ｔ）＝　π／２　ｓｉｎωｃｔ ・・　（領域：０≦ωｔ≦π／２） ｆｃ（ｔ）　−ｒｃ　−π／２　ｓｉｎωｃｔ・・　（
領域：π≦ωｔ≦３π／２） ｆｃ（ｔ）＝２　ｚ　＋　ｔｃ／２　ｓｆｎωｃｔ・・
　（領域：　３π／２≦ωｃｔ≦２π）（ただしｎは整
数） ＴＭ変調方式では、上述の如き関数ｆｅ（ｔ）で生成さ
れる搬送信号に、変調信号ｓｉｎω、Ｌを変調指数１（
ｔ）で示される割合で加算して得た加算信号により、前
述の三角波関数が変調される。これにより、変調指数Ｉ
（ｔ）の値が０であれば正弦波を生成することができ、
Ｉ（ｔ）の値を大きくしてゆけば非常に深く変調された
波形を生成することができる。

ここで、変調信号ｓｉｎω訂の代わりに様々な信号を用
いることができ、以下に述べるように、前回演算時の自
分のオペレータ出力を一定のフィードバックレベルでフ
ィードバックさせたり、他のオペレータの出力を入力さ
せたりすることができる。

このような原理のＴＭ変調方式による音源処理を、第１
４図（ａ）の動作フローチャートを用いて説明する。こ
の場合も、第１３図のＦＭ変調方式の場合と同様、２オ
ペレータで音源処理を行う場合の例であり、処理のアル
ゴリズムは第１４図（ｂ）で示される。また、フロー中
の各変数は、ＲＡＭ２０６（第２図）上の第７図（ａ）
のいずれかの発音チャネル領域に記憶される第９図のテ
ーブル１の１Ｍフォーマットの各データである。

最初に、モジュレータであるオペレータ２　（ＯＦ２）
の処理が行われる。ピッチ処理については、ＰＣＭ方式
のように補間が行われないので、整数アドレスＡ２のみ
である。

まず、現在アドレスＡ２にピッチデータＰ２が加算され
る（Ｓ＋４゜Ｉ）。

つぎに、変形サイン変換ｆｃにより、上記アドレスＡｚ
（位相）に対応する変形サイン波が外部メモリ１１６（
第１図）から読み出され、搬送信号が０２として生成さ
れる（　Ｓ　＋４ｏｚ）。

続いて、搬送信号である上述の０２に、変調信号として
フィードバック出力Ｆ。ｚ（Ｓ＋、ｏ６）が加算され、
新たなアドレスが得られて０２とされる（Ｓ、４゜３）
。フィードバック出力ＦＯ２は、前回のインタラブドタ
イミングにおいて後述するｓｅａ。６の処理が実行され
ることにより得られている。

そして、上述の加算アドレス０２に対応する三角波の値
が計算される。実際には、制御データ兼波形用ＲＯＭ２
１２（第２図）に前述した三角波データが記憶されてお
り、上記アドレスｏ２でその三角波データをテーブル引
きすることにより得られる（　Ｓ　１４０４）。

続いて、上記三角波データにエンベロープ（ｉ　Ｅ　ｚ
が乗算され出力０２が得られる（Ｓｚｏ、）。

この後、この出力０２にフィードバック・レベルＦＬ２
が乗算されフィードバック出力Ｆ。２が得られる（　Ｓ
　１４０７）。この出力Ｆｏｚは、本実施例の場合、次
回のインタラブドタイミングにおけるオペレータ２（Ｏ
Ｆ２）への入力とされる。

また、０２にモジュレーション・レベルＭＬ□が乗算さ
れてモジュレーション出力Ｍｏ２が得られる（　Ｓ　１
４０？）。このモジュレーション出力Ｍ。２は、オペレ
ータ１（ＤＰＩ）への、変調入力になる。

つぎに、オペレータ１（ＤＰＩ）の処理に移る。この処
理は、フィードバック出力による変調入力が無い他は、
殆ど上述のオペレータ２の場合と同じである。

まず、オペレータ１の現在アドレスＡｔにピッチデータ
Ｐ＋が加算され（Ｓ＋４ｏｓ）　、得られた値に対して
前述の変形サイン変換が行われて搬送信号が０１として
得られる（ＳＩ４゜、）。

つぎに、このＯＬに上述のモジュレーション出力Ｍｏ２
が加算されて新たな０１とされ（Ｓｘａ＋ｏ）、この値
０１が三角波変換され（ＳＩＪｌｌ）　、さらにエンベ
ロープ値Ｅ、が乗算されて出力ｏ１が得られる（Ｓ＋４
＋□）。

Ｅが乗算され（Ｓｌｌ１６）　、新たなサンプルデータ
それに続く、出力０へのＬ／Ｒレベノ叶ｅｖｌ、ｐ／ｆ
レベルＬｅｖ２の乗算（Ｓ１４＋３．５１４１４）、そ
れにより得られたその発音チャネルの最終出力Ｏの、フ
ラグＦの内容に基づく左バッファＢＬ又は右バッファＢ
Ｒへの累算動作（３１４１５〜Ｓ　＋４＋＋＋）は、第
１０図のＰＣＭ方式での３１０１０−３１０１５の処理
動作と全く同様である。

以上で１発音チャネル分の７Ｍ変調処理を終了する。

ここまでの説明により、ＰＣＭ、ＤＰＣＭ、ＦＭ、ＴＭ
という４つの方式による音源処理を説明した。この中で
ＦＭとＴＭの２方式は変調方式で、上述の例では第１３
図（ｂ）、第１４図（ハ）に示すアルゴリズムに基づく
２オペレータによる処理につき説明したが、実際に演奏
時の音源処理では、オペレータの数がより多くアルゴリ
ズムがより複雑であってもよい。

キー　　・　　キー つぎに、実際の電子楽器を演奏する場合において、各発
音チャネルに音色が割り当てられ、それに基づいて生成
された楽音信号が、ステレオの左チャネル及び右チャネ
ルに振り分けられて発音される処理の具体的動作につき
説明する。この処理は、第５図（ａ）のメイン動作フロ
ーチャートの機能キー処理（Ｓ　５０３）、鍵盤キー処
理Ｓ５゜、及び発音処理Ｓ５゜９の処理転作として実現
される。

前述の発音チャネル毎に行われる音源処理に先だって、
マイクロコンピュータ１０１の入カポ−）２１０（第２
図参照）を介して例えば電子楽器の操作パネル上に接続
される第１図の機能キー１０３又は鍵盤１０２での操作
に基づき、ＲＡＭ２０６（第２図参照）上の各発音チャ
ネル領域（第７図（ａ）参照）に、制御データ兼波形用
ＲＯＭ２１２（第２図参照）から読み出された音色パラ
メータが、前述した各種音源方式のデータフォーマット
（第９図参照）で設定される。そして、鍵盤１０２での
操作状態に基づいて、各発音チャネルで生成された楽音
信号がステレオの左チャネル及び右チャネルに振り分け
られ、発音される。

まず、第１５図（ａ）は、機能キー１０３の一部の配置
例を示した図である。同図では、機能キー１０３の一部
が音色指定スイッチとして実現され、演奏者はＡグルー
プの「ピアノ」、「ギター」、・・・　「琴」の音色、
Ｂグループの「チューμ」「クラリネット」、・・・　
　「チエ口」の音色、Ｃグループの「バイオリン」、「
バンジョー」、・・・　　「ハーモニカ」の音色を選択
することができる。そして、Ａグループの音色が選択さ
れた場合は前述したＤＰＣＭ方式又はＴＭ方式により第
５図（Ｃ）の音源処理が行われ、Ｂグループの音色が選
択された場合は前述したＰＣＭ方式により音源処理が行
われ、Ｃグループの音色が選択された場合は前述したＦ
Ｍ方式により音源処理が行われる。

上述の機能を実現するために、制御データ兼波形用ＲＯ
Ｍ２１２（第２図参照）には、第１６図に示されるよう
なデータ構成で各種音色パラメータが記憶されている。

すなわち、第１５図（ａ）の各音色指定スイッチに対応
する楽器毎に、Ａグループでは、ＤＰＣＭ方式とＴＭ方
式の両方の音源方式による音色パラメータが記憶されて
いる。なお、各々はさらにｐＬＳｆＬ、ｐＲ，ｆＲの４
組の音色パラメータに分割されているが、これらについ
ては後述する。また、Ｂグループでは、各楽器毎に、Ｐ
ＣＭ方式による音色パラメータが記憶されている。更に
、Ｃグシレープでは、各楽器毎に、ＦＭ方式による音色
パラメータが記憶されている。

ここで、それぞれの音色パラメータの組は、第９図の各
種音源方式のデータフォーマットで記憶されている。

更に、本実施例では、ステレオの左チャネルと右チャネ
ルとで異なる音色で楽音を発音でき、同時に、鍵盤１０
２での鍵の押鍵速度に対応する強弱を表すピアノ記号Ｐ
とフォルテ記号ｆとで異なる音色で楽音を発音でき、そ
れぞれの中間的な音色の出力も可能となっている。

この機能を実現するために、制御データ兼波形用ＲＯＭ
２１２（第２図参照）に記憶される第１６図の音色パラ
メータのデータ構成においては、各音源方式毎に、ｐｔ
、、ｆＬ、ｐＲ，ｆＲの４組の音色パラメータが記憶さ
れている。ｐＬは、ピアノ記号ｐ用で、かつ、左チャネ
ル用の音色パラメータである。ｆＬは、フォルテ記号ｆ
用で、かつ、左チャネル用の音色パラメータである。ｐ
Ｒは、ピアノ記号ｐ用で、かつ、右チヤネル用の音色パ
ラメータである。ｆＲは、フォルテ記号ｆ用で、かつ、
右チヤネル用の音色パラメータである。

第１６図の音色パラメータを使用して、各発音チャネル
に音色が割り当てられ、それに基づいて生成された楽音
信号が、ステレオの左チャネル及び右チャネルに振り分
けられて発音される処理の具体的動作につき順次説明し
てゆく。

まず、第１７図は、第５図（ａ）のメイン動作フローチ
ャートにおけるＳ　！１０３の機能キー処理の動作フロ
ーチャートの一部であり、第１５図（ａ）の音色指定ス
イッチ群に対する処理の動作フローチャートである。

始めに、第１５図（ａ）の音色指定スイッチに変化が生
じたか否かが判定される（Ｓ１７゜１）。変化が生じず
判定がＮｏなら特別な処理は行わない。

音色指定スイッチに変化が生じＳ１７゜１の判定がＹＥ
Ｓとなった場合、次に、Ｃグループの音色が指定された
か否かが判定される（Ｓ８．。２）。

Ｃグループの音色が指定された場合には、制御データ兼
波形用ＲＯＭ２１２（第２図）に、第１６図の如く記憶
されているＣグループの指定された楽器に対応するＦＭ
方式による音色パラメータが、ＲＡＭ２０６（第２図）
上の各発音チャネル領域（第７図（ａ）参照）に設定さ
れる（Ｓ＋ｔｏｚ）。

すなわち、まず、各発音チャネル領域の先頭領域Ｓ（第
９図参照）にＦＭ方式を示す音源方式Ｎαが設定される
。つづいて、各発音チャネル領域の第２番目以降の領域
に現在指定されている音色に対応する各種パラメータが
それぞれセットされる。

ここで、第１発音チャネル領域（ｃｈｉ）には、ピアノ
記号ｐ用で、かつ、左チャネル用の音色パラメータｐＬ
が記憶され、第２発音チャネル領域（ｃｈ２）には、ピ
アノ記号ｐ用で、かつ、右チヤネル用の音色パラメータ
ｐＲが記憶され、第３発音チャネル領域（ｃｈ３）には
、フォルテ記号ｆ用で、かつ、左チャネル用の音色パラ
メータｆＬが記憶され、第４発音チャネル領域（ｃｈ４
）には、フォルテ記号ｆ用で、かつ、右チヤネル用の音
色パラメータｆＲが記憶される。更に、第５〜第８発音
チャネル領域（ｃｈ５〜ｃｈ８）には、各々、第１〜第
４発音チャネル領域の各々と同じ音色パラメータが記憶
される。

このような音色パラメータの割り当てが行われた各発音
チャネルを使用することにより、本実施例では後述する
ように、１つの押鍵操作に対して、第１〜第４発音チャ
ネルの４チヤネル、又は、第５〜第８発音チャネルの４
チヤネルのいずれが４チヤネルに同時に発音指示がなさ
れ、４チヤネルで１つの楽音信号が生成される。すなわ
ち、同時発音可能な発音数は２音ということになる。

一方、Ｃグループの音色が指定されず、５１７０２の判
定がＮｏとなった場合は、Ｂグループの音色が指定され
たか否かが判定される（Ｓｌ、。４）。

Ｂグループの音色が指定された場合には、制御データ兼
波形用ＲＯＭ２１２に第１６図の如く記憶されているＢ
グループの指定された楽器に対応するＰＣＭ方式による
音色パラメータが、ＲＡＭ２０６上の各発音チャネル領
域（第７図（ａ）参照）に設定される（ＳＩＴ◎５）。

すなわち、まず、各発音チャネル領域の先頭領域Ｓ（第
９図参照）にＰＣＭ方式を示す音源、方式Ｎαが設定さ
れる。つづいて、各発音チャネル領域の第２番目以鋒の
領域に現在指定されている音色に対応する各種パラメー
タがそれぞれセットされる。この場合において、第１〜
第４発音チャネル領域及び第５〜第８発音チャネル領域
には、Ｃグループの音色が指定された場合（Ｓ＋ｔ。３
）と同様に、ｐＬ、ｐＲ，ｆＬ、ｆＲの各音色パラメー
タが記憶される。

Ｂグループの音色も指定されず、Ｓ１７゜４の判定がＮ
Ｏとなった場合、すなわちＡグループの音色が指定され
た場合には、Ａグループの音色パラメータのＲＡＭ２０
６上の各発音チャネル領域への設定は機能キー処理では
行われず、そのまま第１７図のフロ一部分を終了する。

Ａグループの音色パラメータのＲＡＭ２０６上の各発音
チャネル領域への設定は、次に説明する鍵盤キー処理に
おいて行われる。

続いて、実際の電子楽器を演奏する場合における第５図
（ａ）のメイン動作フローチャートの鍵盤キー処理（Ｓ
５゜、）の具体的動作につき説明する。

まず、押鍵時の鍵盤キー処理の第１の実施例につき説明
する。

押鍵時の鍵盤キー処理の第１の実施例においては、始め
に、現在Ａグループの音色が指定されているか否かが判
別される（Ｓ＋ａｏ＋）。

Ａグループの音色が指定されている場合、前述したよう
に、Ａグループの音色パラメータの各発音チャネルへの
割り当てはまだ行われていないため、その処理が行われ
る。この場合、鍵盤１０２の鍵が押鍵された場合の押鍵
速度すなわちベロシティにより、各発音チャネルへ設定
される音源方式が自動的に切り換えられる。この場合、
ベロシティの値として、Ｍ　Ｉ　Ｄ　Ｉ　　（Ｍｕｓｉ
ｃａｌ　ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＤｉｄｉｔａｌ　Ｉｎｔ
ｅｒｆａｃｅ）規格の最大値の１２７（７）１／２の６
４を境にして、押鍵された鍵のベロシティの値が６４以
上の速い押鍵操作の場合にＤＰＣＭ方式が、また、ベロ
シティの値が６４以下の遅い押鍵操作の場合にＴＭ方式
が割り当てられる。

すなわち、ｓ　＋ｓｏｚにおいて、第５図（ａ）のメイ
ン動作フローチャートにおけるＳ、。４の鍵盤キー取り
込み処理においてε押鍵ｊと判別された鍵のベロシティ
が、６４以上であるが否がか判定される。

なお、このベロシティの値６４はＭＩＤＩ規格のｍｐ（
メゾピアノ）に相当する。

ベロシティの値が６４以上で３４８０２の判定がＹＥＳ
の場合は、制御データ兼波形用ＲＯＭ２１２（第２図）
に第１６図の如く記憶されているＡグループの指定され
た楽器に対応する音色パラメータのうちＤＰＣＭ方式に
よる音色パラメータが、ＲＡＭ２０６（第２図）上の各
発音チャネル領域（第７図（ａ）参照）に設定される（
３１１１０３）　、すなわち、まず各発音チャネル領域
の先頭領域Ｓ（第９図参照）にＤＰＣＭ方式を示す音源
方式Ｎｏが設定される。つづいて、各発音チャネル領域
の第２番目以降の領域に現在指定されている音色に対応
する各種パラメータがそれぞれセットされる。この場合
において、第１〜第４発音チャネル領域及び第５〜第８
発音チャネル領域には、Ｃグループの音色が指定された
場合（第１７図Ｓｌ？。３）と同様に、ｐＬＸｐＲ，ｆ
Ｌ、ｆＲの各音色パラメータが記憶される。

ベロシティの値が６４より小さ（３１８０２の判定がＮ
ｏの場合は、制御データ兼波形用ＲＯＭ２１２に第１６
図の如く記憶されているＡグループの指定された楽器に
対応する音色パラメータのうちＴＭ方式による音色パラ
メータが、ＲＡＭ２０６上の各発音チャネル領域に設定
される（ＳＩｌｌ１１４）。

すなわち、まず各発音チャネル領域の先頭領域Ｓ（第９
図参照）にＴＭ方式を示す音源方式阻が設定される。つ
づいて、各発音チャネル領域の第２番目以降の領域に現
在指定されている音色に対応する各種パラメータがそれ
ぞれセットされる。この場合も、第１〜第４発音チャネ
ル領域及び第５〜第８発音チャネル領域には、ｐＬ、ｐ
Ｒ，ｆＬ、ｆＲの各音色パラメータが記憶される。

ここまでの処理により、音色パラメータの各発音チャネ
ルへの設定が完了する。続いて、第５図（Ｃ）の第１〜
第４発音チャネルの処理（Ｓ５１３　）又は第５〜第８
発音チャネルの処理で得られる、各４チャネル分の楽音
出力を混合して１つの楽音出力を得る場合の処理番４移
る。これは、第１８図の５ｌｆｔ。５〜３１８゜Ｂによ
って示される。

今、第５図（ａ）の鍵盤キー処理Ｓ　５０５の一部の処
理として、例えば第１〜第４発音チャネルに発音指示が
なされたとする。前述した如く、第１発音チャネル領域
には、ピアノ記号ｐ用で、かつ、左チャネル用の音色パ
ラメータｐＬが記憶され、第２発音チャネル領域には、
ピアノ記号ｐ用で、かつ、右チヤネル用の音色パラメー
タｐＲが記憶され、第３発音チャネル領域には、フォル
テ記号ｆ用で、かつ、左チャネル用の音色パラメータｆ
Ｌが記憶され、第４発音チャネル領域には、フォルテ記
号ｆ用で、かつ、右チヤネル用の音色パラメータｆＲが
記憶されている。

本実施例では、まず、鍵盤１０２の鍵が押鍵された場合
の鍵盤上のポジションすなわち楽音の音域により、左チ
ャネルの音色の出力を大きくするか右チャネルの音色の
出力を大きくするかを、以下のようにして制御できる。

今、５１８０５において、各発音チャネル毎に出力レベ
ルというものが、ＲＡＭ２０６内の特には図示しないレ
ジスタに設定される。そして、例えば低い音域の鍵が押
鍵された場合には、左チャネル用の音色パラメータが設
定されている第１及び第３発音チャネルの出力レベルを
大きくし、右チヤネル用の音色パラメータが設定されて
いる第２及び第４発音チャネルの出力レベルを小さくし
、かつ、両者は足して１になるような値になるように設
定が行われる。この場合のレベル設定は、第１９図（ａ
）の特性に従って行われる。同図で、「Ｌ」で示される
特性は左チャネルの出力レベル直線、「Ｒ」で示される
特性は右チャネルの出力レベル直線である。

続いて、３１１１０６において、以上のようにして設定
された各発音チャネル対応の出力レベルが、ＲＡＭ２０
６（第２図）上の各発音チャネル領域のＬ／ＲレベルＬ
ｅｖｌ　（第９図参照）に設定される。

このように設定されたＬ／ＲレベルＬｅｖ　１が、前述
の各音源処理の第１０図Ｓ　１ｏ＋ｏ、第１１図３１１
１７、第１３図５１３１１又は第１４図３１４１３にお
いて、各発音チャネルの出力９０に乗算されることによ
り、押鍵された鍵の音域に応じた左チャネル寄り又は右
チャネル寄りの音色及び定位が得られる。

上述の左右チャネルの定位に加えて、本実施例では、鍵
盤１０２の鍵が押鍵された場合の押鍵速度すなわちベロ
シティにより、ピアノ記号ｐ用の音色の出力を大きくす
るかフォルテ記号ｆ用の音色の出力を大きくするか、以
下のようにして制御できる。

例えば押鍵速度が速い場合には、５ｌｌｌｌ＋７におい
て、ピアノ記号Ｐ用の音色パラメータが設定されている
第１及び第２発音チャネルの出力レベルを大きくし、フ
ォルテ記号ｆ用の音色パラメータが設定されている第３
及び第４発音チャネルの出力レベルを小さくし、かつ、
両者は足して１になるような値になるように設定が行わ
れる。この場合のレベル設定は、第１９回出）の特性に
従って行われる。同図で、”ＰＪで示される特性はピア
ノ記号ｐ用の音色の出力レベル直線、「ｆＪで示される
特性はフォルテ記号ｆ用の音色の出力レベル直線である
。

続いて、３１１１０１１において、以上のようにして設
定された各発音チャネル対応の出力レベルが、ＲＡＭ２
０６（第２図）上の各発音チャネル領域のρ／ｆレベル
Ｌｅｖ２　（第９図参照）に設定される。

このように設定されたｐ／ｆ　レベルＬｅｖ２が、前述
の各音源処理の第１０図Ｓ、。１０、第１１図５ｌｌｌ
１１、第１３図３１３１２又は第１４図３１４１４にお
いて、各発音チャネルの出力０に乗算されることにより
、押鍵速度に応したピアノ記号ｐ寄り又はフォルテ記号
ｆ寄りの音色が得られる。

ここまでの処理動作は、第５〜第８発音チャネル領域に
対しても全く同様に行われる。

以上の押鍵キー処理の第１の実施例による音色設定とレ
ベル設定の具体例を、第２４図（ａ）に示す。

同図の例では、第１５図（ａ）のＡグループのＰＩＡＮ
Ｏ音色指定キーが押された場合である。そして、第１〜
第４発音チャネルへ同時にアサインが行われた鍵の押鍵
状態は、ベロシティが６４以下（値２０）のためＴＭ方
式が割り当てられ、かつ、第１９図（ｂ）の特性に基づ
いて、ピアノ記号Ｐ用の音色パラメータが設定されてい
る第１及び第２発音チャネルのｐ／ｆ　レベルＬｅｖ２
が０．８４２６というように大きな値となり、フォルテ
記号ｆ用の音色パラメータが設定されている第３及び第
４発音チャネルのｐ／ｆレベルＬｅｖ２が０．１５７４
というように小さな値となり、かつ、両者の和は１であ
る。そして、キーコードの示す音階はＧ　３　（キーコ
ード番号１９、第１５図（ａ）参照）で低域寄りのため
、第１９図（ａ）の特性に基づいて、左チャネル用の音
色パラメータが設定されている第１及び第３発音チャネ
ルのＬ／Ｒレヘレベｅｖ　ｌが０．６９８５というよう
に大きな値となり、右チヤネル用の音色パラメータが設
定されている第２及び第４発音チャネルのＬ／Ｒレベノ
叶ｅｖｌが０．３０１５といように小さな値となり、か
つ、両者の和はｌである。

これに対して、第５〜第８発音チャネルへ同時にアサイ
ンが行われた鍵の押鍵状態は、第１〜第４発音チャネル
へのアサインが行われた鍵の押鍵状態とは正反対で、ベ
ロシティは大きく　（値１００）、音階は高い（Ｃ７、
キーコード番号６０、第１５図（ｂ）参照）。従って、
第２４図（ａ）のように、第５〜第８発音チャネルには
大きいベロシティに対応するＤＰＣＭ方式が割り当てら
れ、かつ、第１９図（ハ）の特性に基づいて、ピアノ記
号ｐ用の音色パラメータが設定されている第１及び第２
発音チャネルのｐ／ｆ　レベルＬｅｖ２が０．２１２６
というように小さな値となり、フォルテ記号ｆ用の音色
パラメータが設定されている第３及び第４発音チャネル
のｐ／ｆレベルＬｅｖ２が０．７８７４というように大
きな値となり、一方、第１９図（ａ）の特性に基づいて
、左チャネル用の音色パラメータが設定されている第１
及び第３発音チャネルのＬ／ＲレベルＬｅｖｌが０．０
４７７というように小さな値となり、右チヤネル用の音
色パラメータが設定されている第２及び第４発音チャネ
ルのＬ／ＲレベルＬｅｖｌが０．９５２３といように小
さな値となる。

続いて、押鍵時の鍵盤キー処理の第２の実施例につき説
明する。

押鍵時の鍵盤キー処理の第２の実施例では、上述の第１
の実施例の場合とは逆に、現在Ａグループの音色が指定
されていると判別（Ｓ２□０１）され、Ａグループの音
色パラメータの各発音チャネルへの割り当てが行われる
場合に、鍵盤１０２上で押鍵された鍵の音域により、各
発音チャネルへ設定される音源方式が自動的に切り換え
られる。

すなわち、Ｓ２□。２において、第５図（ａ）のメイン
動作フローチャートにおける３　５０４の鍵盤キー取り
込み処理において「押鍵」と判別された鍵のキーコード
の値が、３１以下であるか否か（第１５図ら）参照）が
判定される。

キーコードの値が３１以下で３２２０２の判定がＹＥＳ
の場合は、制御データ兼波形用ＲＯＭ２１２（第２図）
に第１６図の如く記憶されているＡグループの指定され
た楽器に対応する音色パラメータのうちＤＰＣＭ方式に
よる音色パラメータが、ＲＡＭ２０６（第２図）上の各
発音チャネル領域（第７図（ａ）参照）に設定される（
　Ｓ　ｚｚｏｚ）。これは、第１８図の第１の実施例に
おける５ｌｉｔ（１３の処理と同じである。

キーコードの値が３１より大きく　５２２０２の判定が
ＮＯの場合は、制御データ兼波形用ＲＯＭ２１２に第１
６図の如く記憶されているＡグループの指定された楽器
に対応する音色パラメータのうちＴＭ方式による音色パ
ラメータが、ＲＡＭ２０６上の各発音チャネル領域に設
定される（Ｓｚ□。４）。

これは、第１８図の第１の実施例における３１１１０４
の処理と同じである。

続いて、第５図（Ｃ）の第１〜第４発音チャネルの処理
（Ｓ５１３　）又は第５〜第８発音チャネルの処理で得
られる、各４チャネル分の楽音出力を混合して１つの楽
音出力を得る場合の処理に移る。これは、第２０図のＳ
　２２０５〜Ｓ　２２０１１によって示される。ここで
は、第１８図の第１の実施例とは逆に、鍵盤１０２での
鍵の押鍵速度すなわちベロシティにより、左チャネルの
音色の出力を大きくするか右チャネルの音色の出力を大
きくするかを制御し、押鍵された鍵のキーコードにより
、ピアノ記号Ｐの音色の出力を大きくするかフォルテ記
号ｆの音色の出力を大きくするかを制御する。

例えば、ベロシティ６の値が小さい（押鍵速度が遅い）
ｔｌには、３２２０５において、左チャネル用の音色パ
ラメータが設定されている第１及び第３発音チャネルの
出力レベルを大きくし、右チヤネル用の音色パラメータ
が設定されている第２及び第４発音チャネルの出力レベ
ルを小さくし、かつ、両者は足して１になるような値に
なるように設定が行われる。この場合のレベル設定は、
第２３図（ａ）の特性に従って行われる。同図で、ｒｌ
、Ｊで示される特性は左チャネルの出力レベル直線、「
Ｒ」で示される特性は右チャネルの出力レベル直線であ
る。

続いて、３２２０＆において、以上のようにして設定さ
れた各発音チャネル対応の出力レベルが、ＲＡＭ２０６
（第２図）上の各発音チャネル領域のＬ／ＲレベルＬｅ
ｖｌ　（第９図参照）に設定される。

このように設定されたＬ／ＲレベルＬｅｖ　１が、前述
の各音源処理の第１０図３１０１０、第１３図Ｓ１３□
、第１３図Ｓ１３□又は第１４図３１４１３において、
各発音チャネルの出力Ｏに乗算されることにより、押鍵
速度すなわちベロシティの値に応じた左チャネル寄り又
は右チャネル寄りの音色及び定位が得られる。

一方、例えば押鍵された鍵の音域が低いすなわちキーコ
ードの値が小さい場合には、Ｓ　２２０７において、ピ
アノ記号ｐ用の音色パラメータが設定されている第１及
び第２発音チャネルの出力レベルを大きくし、フォルテ
記号ｆ用の音色パラメータが設定されている第３及び第
４発音チャネルの出力レベルを小さくし、かつ、両者は
足して１になるような値になるように設定が行われる。

この場合のレベル設定は、第２３図Ｃｂ）の特性に従っ
て行われる。同図で、’ＰＪで示される特性はピアノ記
号ｐ用の音色の出力レベル直線、「ｆ」で示される特性
はフォルテ記号ｆ用の音色の出力レベル直線である。

続いて、３２２０Ｂにおいて、以上のようにして設定さ
れた各発音チャネル対応の出力レベルが、ＲＡＭ２０６
（第２図）上の各発音チャネル領域のｐ／ｆレベルＬｅ
ｖ２　（第９図参照）に設定される。

このように設定されｔｖｐ／ｆ　レベルＬｅｖ２が、前
述の各音源処理の第１０図３１１１１＋、第１１図５Ｉ
ＩＩＢ、第１３図３１３１２又は第１４図３１１４にお
いて、各発音チャネルの出力０に乗算されることにより
、押鍵された鍵の音域に応じたピアノ記号ｐ寄り又はフ
ォルテ記号ｆ寄りの音色が得られる。

ここまでの処理動作は、第５−０−第８発音チャネル領
域に対しても全く同様に行われる。

以上の押鍵キー処理の第２の実施例による音色設定とレ
ベル設定の具体例を、第２４図（ｂ）に示す。

同図の例では、第１５図（ａ）のＡグループのＰＩＡＮ
Ｏ音色指定キーが押された場合である。そして、第１〜
第４発音チャネルへ同時にアサインが行われた鍵の押鍵
状態は、音階がＣＳ　（キーコード番号１９）と低いた
めＤＰＣＭ方式が割り当てられ、がっ、第２３図（ｂ）
の特性に基づいて、ピアノ記号Ｐ用の音色パラメータが
設定されている第１及び第２発音チャネルのρ／ｆレベ
レベｅｖ’；２が０．６９８５というように大きな値と
なり、フォルテ記号ｆ用の音色パラメータが設定されて
いる第３及び第４発音チャネルのｐ／ｆ　レベルＬｅν
２が０．３０１５というように小さな値となり、かつ、
両者の和は１である。そして、ベロシティの値は１００
で大きい故、第２３図（ａ）の特性に基づき、左チャネ
ル用の音色パラメータが設定されている第１及び第３発
音チャネルのＬ／Ｒレベレベｅｖｌが０．２１２６とい
うように小さな値となり、右チヤネル用の音色パラメー
タが設定されている第２及び第４発音チャネルのＬ／Ｒ
レベレベｅｖｌが０゜７８７４といように小さな値とな
り、がっ、両者の和は１である。

これに対して、第５〜第８発音チャネルへ同時にアサイ
ンが行われた鍵の押鍵状態は、第１〜第４発音チャネル
へのアサインが行われた鍵の押鍵状態とは正反対で、音
域は高＜（Ｃ？、キーコード番号６０、第１５回出）参
照）、ベロシティは小さい（値１００）。従って、第２
４図（ｂ）のように、第５〜第８発音チャネルには高い
音域に対応するＴＭ方式が割り当てられ、かつ、第２３
図（ハ）の特性に基づいて、ピアノ記号Ｐ用の音色パラ
メータが設定されている第１及び第２発音チャネルのｐ
／ｆレベレベｅｖ２が０．０４７７とし）うように小さ
な値となり、フォルテ記号ｆ用の音色パラメータが設定
されている第３及び第４発音チャネルのｐ／ｆレベレベ
ｅｖ２が０．９５２３というように大きな値となり、一
方、第２３図（ａ）の特性に基づいて、左チャネル用の
音色パラメータが設定されている第１及び第３発音チャ
ネルのＬ／ＲレベルＬｅｖ　１が０．８４２６というよ
うに大きな値となり、右チヤネル用の音色パラメータが
設定されている第２及び第４発音チャネルのＬ／Ｒレベ
レベｅｖｌが０．１５７４といように小さな値となる。

以上、第１又は第２の実施例として示される押鍵時の鍵
盤キー処理によって、各発音チャネル毎にレベル制御が
行われた後に、前述した第１０図Ｓ　１０１２〜Ｓ　ｔ
ｏｓｓ、第１１図３１１１９〜Ｓ　ｚｚｚ、第１３図３
１３１３〜Ｓ　１３１６又は第１４図３１４１５〜３１
４１８の各処理動作により、奇数番号の発音チャネルの
出力Ｏは左バッファＢＬに、偶数番号の発音チャネルの
出力０は右バッファＢＲに累算される。

そして、第５図（Ｃ）　Ｓ　５１　ａ〜５５２１の８発
音チャネル分の音源処理が終了し、第５図（ｂ）のイン
クラブド処理から第５図（ａ）のメインフローの処理に
戻った後、第５図（ａ）　Ｓ　Ｓ。、の発音処理におい
て、第２図のＬｅｆｔ　　Ｄ／Ａ変換器部２１３及びＲ
ｉｇｈｔ　Ｄ／Ａ変換器部２１４への出力処理が行われ
る。この処理の一部を第２０図に示す。すなわち、左バ
ッファＢＬ及び右バッファＢＲのそれぞれに対して、特
には図示しない各種エフェクト処理（例えばＬＦＯエフ
ェクトの処理等）が施された後、左バッファＢＬＯ値が
Ｌｅｆｔ　　Ｄ／Ａ変換器部２１３（第２図）内のラッ
チ３０１（第３図）にラッチされる（Ｓｚｏｏ＋）。ま
た、右バッファＢＲＯ値がＲｉｇｈｔ　Ｄ／Ａ変換器部
２１４（第２図）内のラッチ３０１（第３図）にラッチ
される（Ｓｚ。。２）。

これ以後は、第２図のインタラブド制御部２０３からイ
ンタラブド信号が出力されるタイミングで、ラッチ３０
１にラッチされた楽音信号がラッチ３０２を介してＤ／
Ａ変換器３０３に出力され、ここでアナログ楽音信号に
変換されて、第１図のローパスフィルタ１０５及びアン
プ１０６を介してスピーカ１０７（ともにステレオ構成
を有する）から放音される。

つぎに、鍵盤１０２の押鍵されていた鍵が離鍵された場
合は、第５図（ａ）のメイン動作フローチャートにおけ
るＳ　５０５の鍵盤キー処理の一部の動作処理として、
第２１図の動作フローチャートが実行される。すなわち
、第５図（ａ）の鍵盤キー取り込み処理３５０４で「離
鍵」と判別された鍵がアサインされていた第１〜第４発
音チャネル又は第５〜第８発音チャネルの４発音チヤネ
ルに対応するＲＡＭ２０６（第２図）上の発音チャネル
領域（第７図（ａ）参照）の必要な音色パラメータが初
期化される。但し、音色パラメータの各データ自体は消
去されずにそのまま各発音チャネル領域に残っている。

以後、それら４発音チャネルに対して、再び押鍵による
アサインが行われたときに、前述した第１８図の押鍵時
の鍵盤キー処理が実行されることになる。

血Ω叉蓋±皮旦様 以上説明した本発明の実施例では、各発音チャネルに設
定される音色パラメータは、強弱記号のピアノ記号ｐ及
びフォルテ記号ｆに対応するものであったが、これに限
られるものではな（、−船釣な意味の第１の音色、第２
の音色といったものでもよい。また、２種類には限られ
ず、ピアニッシモ記号ｐＰ、ピアノ記号ｐ１フォルテ記
号ｆ１フォルテッシモ記号ｆｆ、或いは、第１〜第４の
音色というように、複数であればよい。

また、このような音色の混合レベルを、ベロシティ及び
音域情報によって制御するようにしているが、そのほか
にもアフタータッチを始めとする様々な演奏情報により
制御するようにしてもよい。

また、Ｄ／Ａ変換出力は、２チヤネルのステレオ出力と
したが、それ以外の、例えば４チヤネルのステレオ出力
としてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、専用の音源回路は全く必要とせずに、
汎用のプロセッサ構成とすることが可能となる。このた
め、楽音波形発生装置全体の回路規模を大幅に小型化す
ることができ、ＬＳＩ化した場合等においても通常のマ
イクロプロセッサの製造技術と同じでよ（、チップの歩
留りも向上するため、製造コストを大幅に低減させるこ
とが可能となる。なお、楽音信号出力手段は簡単なラッ
チ回路で構成できるため、この部分を付加したことによ
る製造コストの増加はほとんどない。

また、音源方式を変更したい場合、ポリフォニック数を
変更したい場合等において、プログラム記憶手段に記憶
させる音源処理プログラムを変更するだけで対処でき、
新たな楽音波形発生装置の開発コストを大幅に減少させ
ることが可能となり、ユーザに対しても例えばＲＯＭカ
ード等によって新たな音源方式を提供することが可能と
なる。

この場合、演奏情操処理プログラムと音源処理プログラ
ムとの間のデータのリンクをデータ記憶手段上の楽音生
成データを介して行うというデータアーキテクチャと、
演奏情報処理プログラムに対して所定時間間隔で音源処
理プログラムを実行するというプログラムアーキテクチ
ャを実現したことにより、両プロセッサ間の同期をとる
ための処理が必要なくなり、プログラムを大幅に簡略化
することが可能となる。

更に、音源方式による音源処理の処理時間の変化を楽音
信号出力手段によって全て吸収することができるため、
楽音信号をＤ／Ａ変換器等へ出力するための複雑なタイ
ミング制御プログラムが必要なくなるという効果も生ま
れる。

また、特に本発明では、データ記憶上の発音チャネル毎
の楽音生成データに対する時分割処理だけで、発音チャ
ネル毎に異なった種類の楽音信号を生成することができ
、それらを演奏情報に対応する混合比率で混合して各発
音動作毎の楽音信号として生成できるため、演奏情報に
対応して劇的に変化するような特性の楽音信号を容易に
生成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による実施例の全体構成図、第２図は
、マイクロコンピュータの内部構成図、第３図（ａ）は
、従来のＤ／Ａ変換器部の構成図、第３図（ト））は、
本実施例によるＤ／Ａ変換器部の構成図、 第４図は、Ｄ／Ａ変換におけるタイミングチャート、 第５図（ａ）〜（Ｃ）は、本実施例の全体動作フローチ
ャート、 第６図は、メイン動作フローチャートとインクラブド処
理との関係を示す概念図、 第７図（ａ）、（ｂ）は、ＲＡＭのデータ構成を示した
図、 第８図は、各発音チャネルの音源処理方式を選択すると
きの概念図、 第９図は、ＲＡＭ上の音源方式別のデータフォーマット
の構成図、 第１０図は、ＰＣＭ方式による音源処理の動作フローチ
ャート、 第１１図は、ＤＰＣＭ方式による音源処理の動作フロー
チャート、 第１２図（ａ）、（ｂ）は、差分値りと現在アドレスＡ
１を用いて補間値Ｘ０を求める場合の原理説明図、第１
３図（ａ）は、ＦＭ方式による音源処理の動作フローチ
ャート、 第１３図（ｂ）は、ＦＭ方式による音源処理のアルゴリ
ズムを示す図、 第１４図（ａ）は、ＴＭ方式による音源処理の動作フロ
ーチャート、 第１４図（ｂ）は、ＴＭ方式による音源処理のアルゴリ
ズムを示す図、 第１５図は、スイッチ部の構成例を示した図、第１６図
は、音色パラメータのデータ構成を示した図、 第１７図は、機能キー処理の動作フローチャー第１８図
は、押鍵時の鍵盤キー処理の第１の実施例の動作フロー
チャート、 第１９図は、押鍵時の鍵盤キー処理の第１の実施例にお
ける音階・ベロシティとレベルとの関係を示した図、 第２０図は、発音処理の動作フローチャート、第２１図
は、離鍵時の鍵盤キー処理の実施例の動作フローチャー
ト、 第２２図は、押鍵時の鍵盤キー処理の第２の実施例の動
作フローチ、ヤード、 第２３図（ａ）、（ｂ）、押鍵時の鍵盤キー処理の第２
の実施例におけるベロシティ・音階とレベルとの関係を
示した図、 第２４図（ａ）、（ｂ）は、押鍵時の鍵盤キー処理の具
体的動作例を示した図である。 １０１・・・マイクロコンピュータ、 １０２・・・鍵盤、 １０３・・・機能キー、 １０４・・・スイッチ部、 １０５　　・　・ １０６　・　・ １０７　・　・ １０８　・　・ ２０１　・　・ ２０２　　・　・ ２０３　・　・ ２０４　・　・ ２０５　・　・ ２０６　・　・ ２０７　　・　・ ２０８　・　・ ２０９　・　・ ２１０　・　・ ２１１　・　・ ２１２　・　・ ２１３　・　・ ２１４　・　・ ３０１、３ ３０３　・　・ ・ローパスフィルタ、 ・アンプ、 ・スピーカ、 ・電源回路、 ・制御用ＲＯＭ、 ・ＲＯＭアドレスデコーダ、 ・インクラブド制御部、 ・ＲＡＭアドレス制御部、 ・ＲＯＭアドレス制御部、 ・ＲＡＭ、 ・コマンド解析部、 ・ＡＬＵ部、 ・乗算器、 ・入力ポート、 ・出力ポート、 ・制御データ兼波形用ＲＯＭ、 ・Ｌｅｆｔ　　Ｄ／Ａ変換器部、 ・Ｒｉｇｈｔ　Ｄ／Ａ変換器部、 ０２・・・ラッチ、 ・Ｄ／Ａ変換器。 （ユｌ二上ソ 菓　６　図 （ユヱニニノ を潜し延坪 Ｉｃ） ８４列の会イ杢重カイ乍フローナヤ 第５図 ト 樗゛廃キー （−ξ障 仰シ艶キー（６４鍵） （ｂ） スイ、／＋＠灸の７ツ”ｘＡ’イタリΣ斤−レＦ二図第
１５図 機能キー処理の動作フローチャート 第１７図 レベルＬｅｖｌ （ａ） レベルレ■２ 第１ ９図 ＢＬ、ＢＲに対する 各種エフェクト等 発音処理の動作フローチャート 第２０図 ＨＩ！時の鍵盤キー処理の 漠）餠殉の動作フローチャート 第２１図 レベルＬｅｖｌ （ａ） レベルＬｅｖ　２ 第２ ３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）演奏情報を処理するための演奏情報処理プログラム
   と、楽音信号を得るための音源処理プログラムを記憶す
   るプログラム記憶手段と、 前記プログラム記憶手段のアドレスを制御するアドレス
   制御手段と、 発音チャネル毎に、複数種類の楽音信号のうち任意の種
   類の楽音信号を生成するために必要な楽音生成データを
   記憶するデータ記憶手段と、演算処理手段と、 前記アドレス制御手段、前記データ記憶手段及び前記演
   算処理手段を制御しながら、前記プログラム記憶手段に
   記憶された前記演奏情報処理プログラム又は前記音源処
   理プログラムを実行する手段であり、通常時は前記演奏
   情報処理プログラムを実行して前記データ記憶手段上の
   対応する楽音生成データを制御し、所定時間間隔で前記
   音源処理プログラムに制御を移してそれを実行し、その
   終了後に再び前記演奏情報処理プログラムを実行する手
   段であり、前記音源処理プログラムの実行時に、前記各
   発音チャネル毎に、前記データ記憶手段上の楽音生成デ
   ータに基づいて時分割処理を行って該各発音チャネルに
   対応する種類の楽音信号を生成し、該各発音チャネル毎
   に生成された複数種類の楽音信号を前記演奏情報に対応
   する混合比率で混合して各発音動作毎の楽音信号を生成
   するプログラム実行手段と、 前記プログラム実行手段が前記音源処理プログラムを実
   行して得られた前記各発音動作毎の楽音信号を保持し、
   該保持された楽音信号を一定の出力時間間隔で出力する
   楽音信号出力手段と、を有することを特徴とする楽音波
   形発生装置。 ２）前記プログラム実行手段は、前記所定時間間隔で割
   り込み信号を発生する割り込み制御手段を含み、 該プログラム実行手段は、前記演奏情報処理プログラム
   を実行中に、前記割り込み制御手段から前記割り込み信
   号が発生したタイミングで前記演奏情報処理プログラム
   を中断し、前記音源処理プログラムに制御を移してそれ
   を実行し、その終了後に割り込みを解除して前記演奏情
   報処理プログラムの実行を再開する、 ことを特徴とする請求項１記載の楽音波形発生装置。 ３）前記複数種類の楽音信号は、演奏操作を速く又は強
   く行った場合に対応する特性を有する楽音信号及び演奏
   操作を遅く又は弱く行った場合に対応する特性を有する
   楽音信号であることを特徴とする請求項１又は２記載の
   楽音波形発生装置。 ４）前記複数種類の楽音信号は、複数種類の楽器音に対
   応する楽音信号であることを特徴とする請求項１又は２
   記載の楽音波形発生装置。 ５）前記混合比率の制御に用いられる演奏情報は、音高
   の範囲を示す情報であることを特徴とする請求項１、２
   、３又は４記載の楽音波形発生装置。 ６）前記混合比率の制御に用いられる演奏情報は、演奏
   操作時のタッチを示す情報であることを特徴とする請求
   項１、２、３又は４記載の楽音波形発生装置。