JPH05134677A - 楽音波形発生装置 - Google Patents

楽音波形発生装置

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JPH05134677A
JPH05134677A JP3192201A JP19220191A JPH05134677A JP H05134677 A JPH05134677 A JP H05134677A JP 3192201 A JP3192201 A JP 3192201A JP 19220191 A JP19220191 A JP 19220191A JP H05134677 A JPH05134677 A JP H05134677A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 多様な楽音波形が容易に得られる楽音波形発
生装置を実現する 【構成】 演奏者の演奏操作および音色選択状態を検出
する複数の演奏操作子と、この操作子の操作状況に応じ
て各種データを発生する操作検出部6と、操作検出部6
の該データからアドレスおよび窓関数を発生する波形/
窓制御部7と、波形/窓制御部7のアドレスで指定され
た波形データを読み出す駆動波形メモリ10と、この波
形データと波形/窓制御部から主力された窓関数とを乗
算する乗算器11とによって構成されて、波形/窓制御
部から出力される窓関数は、値が0から徐々に立ち上が
り、ある値が所定時間保持された後、0へと徐々に収束
するもので、立ち上がり時間、読み出し速度および保持
期間は、操作検出部6の該データから決定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、予め記憶した波形か
ら任意の部分を切り出して楽音波形を発生させる楽音波
形発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の楽音波形装置には、波形メモリ内
から波形データを読み出し、この波形データに窓関数を
乗じて楽音波形を生成するものがあった。さらにこの楽
音波形データにフィルタリングや残響効果を付与して、
楽音波形データに変化を与えるものもあった。ところ
で、楽音波形装置の波形メモリ内には、各音色(ピアノ
音やヴァイオリン音等)の波形データが音色別、押鍵強
さ別に種々記憶されており、演奏者が行う鍵盤の押鍵操
作や、音色選択状態を検出して、該当する音色、音高等
の波形データを読み出すものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成の装置では、予め記憶された波形をそのまま
読み出すだけのものであったので、音色選択、演奏条件
(例えば、鍵盤のタッチ押力など)に応じて楽音の音色
を変化させるような場合、使用する波形のすべてをメモ
リ内に用意して置く必要があった。この発明は、上記の
ような問題に鑑み案出されたもので、その目的とすると
ころは、多様な楽音波形が容易に得られる楽音波形発生
装置を実現することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
わる楽音波形発生装置は、上記課題を解決するために、
楽音波形が記憶された波形メモリから指定された波形を
読み出すようにした楽音波形発生装置において、前記波
形メモリに記憶された一連の波形から任意の部分を切り
出して出力させる波形切り出し制御手段と、前記波形切
り出し手段によって切り出された波形に対し窓関数を乗
算する窓関数乗算手段と、前記窓関数の形を制御する窓
関数制御手段とを具備する。
【0005】
【作用】上記構成によれば、窓関数制御手段によって、
窓関数の両端は、0に収束するもので、窓関数の立ち上
がり時間、読み出し速度および保持期間は、任意に設定
することができる。また、波形切り出し制御手段によっ
て、波形データの読み出し速度および切り出し区間は任
意に設定することができる。そして、楽音波形データ
は、波形データと窓関数との積で生成され、残響効果が
付与される。
【0006】
【実施例】以下、この発明による一実施例を、図面を参
照して説明する。図1は、この発明による楽音波形発生
装置の構成を示すブロック図である。この図において、
鍵盤4は複数のキースイッチから構成されており、各キ
ーについてキーの音高を示す信号およびキーの操作速度
(強さ)を示す信号を出力する。5は、音色(後述する
駆動波形)を選択するための音色選択スイッチ等を有し
ている音色選択部であり、この音色選択部の操作に応じ
て音色、すなわち楽音の波形が選択される。この場合、
各音色選択スイッチの操作信号は操作検出部6に供給さ
れるようになっている。次に、1、2、3は、音色選択
部5によって選択された波形に対して種々の変形を指示
するための操作子であり、各々操作状況に応じた信号を
操作検出部6に出力する。
【0007】操作検出部6は、操作子1、2、3、鍵盤
4および音色選択部5から供給される信号に応じて次の
各データを作成し、波形/窓制御部8に供給する。操作
データOP1 は操作子1の操作に応じた信号であり、後述
する駆動波形データの読み出し開始アドレスの指定に用
いられる。操作データOP2 は操作子2の操作に応じた信
号であり、後述する窓関数の読み出し速度の指定に用い
られる。操作データOP3 は操作子3の操作に応じた信号
であり、後述する窓関数の値が保持される期間の指定に
用いられる。音色指定データTCは音色選択部5から供給
された信号より生成されるデータであり、記憶されてい
る駆動波形データの音色を選択する。ピッチ指定データ
PITCH は鍵盤4から供給されるキーコードに対応した信
号であり、波形データの読み出し速度を指定する。ま
た、タッチデータTCH は、押鍵の強弱に関するデータで
ある。キーオンパルス信号KONPはキーが押下されている
ことを示すパルス信号である。窓関数読み出し速度指定
データWDWPCHは、窓関数の読み出し速度の指定に用いら
れる。
【0008】ここで、波形/窓制御部8の詳細について
図を参照して説明する。図2は、波形/窓制御部8の構
成を示すブロック図である。この図において、20は、
音色指定データTC、タッチデータTCHおよび操作データO
P1に基づいてアドレスデータを発生する波形先頭アドレ
ステーブルである。このアドレスデータは、図1に示す
駆動波形メモリ10の読み出しアドレスADの初期値とな
る。
【0009】駆動波形メモリ10には、音色別の波形デ
ータが個々に記憶されており、さらに、各音色別の波形
データは、演奏タッチ毎の複数の波形データから構成さ
れている。これはタッチによって微妙に異なる楽音の違
いを再現するためである。したがって、駆動波形メモリ
10から所望の波形データを選択するには、音色指定デ
ータTCによって音色を指定し、さらに、タッチデータ T
CHによってタッチを指定しなければならない。また、こ
の実施例においては、上述のようにして選択した波形デ
ータのどの部分を用いるかが選択できるようになってお
り、操作データOP1によって選択した部分の先頭アドレ
スが決定される。したがって、所望の波形データの読み
だしアドレスADを発生するには、音色指定データTC、タ
ッチデータTCHおよび操作データOP1が必要となる。波形
先頭アドレステーブル20から出力されるアドレスデー
タADは、カウンタ21のプリセットデータとして入力端
PDへ供給される。
【0010】ピッチ指定データPITCH は、全加算器22
の入力端Aと乗算器23の一方の入力端とに供給され
る。全加算器22の出力信号は、ディレイ・フリップフ
ロップ(以下D−FFという)24を介して、全加算器
22の入力端B に供給される。D−FF24の入力端R
には、リセット信号としてキーオンパルス信号KONPが入
力される。全加算器22のキャリーイン端子Ciには値が
Lの信号が供給されており、また、キャリーアウト端子
Coから出力されるキャリーアウト信号は、サンプリング
クロックCLK1として、後述するディレイ14およびルー
プフィルタ15に出力されるとともに、カウンタ21の
クロック入力端に供給される。
【0011】カウンタ21は、入力端PDに供給されたデ
ータを初期値としてサンプリングクロックCLK1をカウン
トする。このカウント結果は、読み出しアドレスADとし
て駆動波形メモリ10に供給される。すなわち、カウン
タ21は、押鍵される間だけカウント結果を出力する。
【0012】一方、乗算器23は、ピッチ指定データPI
TCHと操作データOP2とを乗算した乗算結果を加算器25
の一方の入力端に供給する。加算器25の他方の入力端
には、窓関数読み出し速度指定データWDWPCHが供給され
る。加算器25は、窓関数読み出し速度指定データWDWP
CHと乗算器23の乗算結果とを加算して、加算結果を全
加算器26の入力端A に供給する。全加算器26の出力
信号は、D−FF27を介して、全加算器26の入力端
B に供給される。D−FF27は、キーオンパルス信号
KONPによってリセットされる。全加算器26のキャリー
イン端子Ciには値がLの信号が供給されており、キャリ
ーアウト端子Coからキャリーアウト信号が窓関数読み出
しクロックCLK2として出力される。この窓関数読み出し
クロックCLK2は、ゲート28を介してカウンタ30のク
ロック入力端に供給され、また、ゲート29を介してカ
ウンタ31のクロック入力端に供給される。
【0013】カウンタ30には、0のデータが入力端PD
に供給されており、カウンタ30は、この0から窓関数
読み出しクロックCLK2をカウントする。このカウント結
果は、 Q出力端からアドレスデータとして窓関数テーブ
ル32に供給される。ゲート33は、カウンタ30のア
ドレスデータの値がすべて1であるときだけ、値がLの
信号を出力し、その出力信号をゲート28の入力端に供
給する。
【0014】窓関数テーブル32には、窓関数が記憶さ
れており、カウンタ30のアドレスデータで指定された
窓関数データWINDOWが読み出される。図4の(イ)に、
窓関数テーブル32に記憶される窓関数の一例を示す。
例示した窓関数は、値が0(アドレス00…00)から
1(例えば、アドレス10…00)まで徐々に増加した
後、再び0(アドレス11…11)まで徐々に減少する
ものである。読み出された窓関数データWINDOWは、比較
器34の入力端A に供給されるとともに、図1に示した
乗算器11の他方の入力端へ供給される。比較器34の
入力端B には、値がすべて1に設定されたテーブル比較
データTBLPNTが供給される。この比較器34は、A=B な
らば出力がHとなり、それ以外の場合では、出力がLと
なる。この出力信号は、ゲート35の一方の入力端に供
給される。
【0015】ここで、ゲート35の出力状態が比較器3
4の出力に依存していることについて説明する。鍵盤4
を押下した直後では、キーオンパルス信号KONPが供給さ
れた直後であるので、カウンタ31の出力データは0で
ある。入力がA>Bではないので、比較器36の出力信号
はLであり、インバータ37によって反転されてHとな
るからである。
【0016】一方、カウンタ31には、0のデータが入
力端PDに供給されており、この0から窓関数読み出しク
ロックCLK2をカウントする。このカウント結果は、出力
端Qから比較器36の入力端A に供給される。比較器3
6の入力端B には、操作子3の操作データOP3 が供給さ
れる。この比較器36は、A>Bならば出力信号がHとな
り、それ以外の場合は出力信号がLとなる。この出力信
号は、インバータ37で反転されてゲート35の他方の
入力端に供給される。ゲート35の出力信号は、ゲート
29の他方の入力端に供給されるとともに、インバータ
38によって反転されてゲート28の入力端に供給され
る。上記に述べた波形/窓制御部8についてまとめる
と、波形/窓制御部8は、読み出しアドレスADを生成し
て駆動波形メモリ10に供給し、サンプリングクロック
CLK1を生成して後述するディレイ14およびループフィ
ルタ15に供給し、さらに窓関数データWINDOWを窓関数
テーブル32から読み出して乗算器11の一方の入力端
に供給する。
【0017】次に、図1に示す音色指定データTC、ピッ
チ指定データPITCHおよびタッチデータTCHは、波形フィ
ルタ制御部9−1およびループ制御部9−2にそれぞれ
供給される。波形フィルタ制御部9−1は、これら3つ
のデータから駆動波形フィルタパラメータWFを生成し、
駆動波形フィルタ12のパラメータとして入力端に供給
する。ループ制御部9−2は、上記と同じデータからデ
ィレイパラメータDPARとループフィルタパラメータFPAR
を決定し、前者をディレイ14に、後者をループフィル
タ15にそれぞれ供給する。ディレイパラメータDPAR
は、ディレイ14において遅延時間を指定し、ループフ
ィルタパラメータFPARは、ループフィルタ15の伝搬特
性を指定する。以上述べた、波形/窓制御部8、波形フ
ィルタ制御部9−1およびループ制御部9−2によっ
て、制御部7が構成される。
【0018】駆動波形メモリ10には、各音色の波形デ
ータが記憶されており、読み出しアドレスADで指定され
たデータが読み出される。図3の(イ)に、記憶された
波形データの一例を示す。この図において、横軸はアド
レスである。駆動波形メモリ10から読み出されたデー
タは、乗算器11の他方の入力端に供給されて、窓関数
データWINDOWと掛け合わせられる。乗算器11の出力信
号は、駆動波形フィルタ12の一方の入力端に供給され
る。
【0019】駆動波形フィルタ12は、乗算器11の乗
算結果を駆動波形フィルタパラメータWFをパラメータと
してフィルタリングをすることによって、駆動波形の波
形変形処理を行い、処理後の出力信号を加算器13の一
方の入力端に供給する。加算器11の出力信号は、ディ
レイ14に供給されるとともに、最終出力として取り出
される。
【0020】ディレイ14は、入力信号をディレイパラ
メータDPARで指定された時間だけ遅延させ、遅延後の信
号をループフィルタ15に供給する。ループフィルタ1
5は、ループフィルタパラメータFPARをパラメータとし
てフィルタリングを行う。ループフィルタ15の出力信
号は乗算器16に供給される。乗算器16は、入力信号
に所定の係数を掛けて、その乗算結果を加算器13の他
方の入力端に供給する。以上に述べた加算器13、ディ
レイ14、ループフィルタ15、乗算器16、加算器1
3によって残響制御部7が構成されており、この残響制
御部7によって、駆動波形フィルタ12の出力信号に残
響効果が付与される。
【0021】次に、以上のように構成されたこの実施例
の動作について説明する。初めに、演奏者の演奏に応じ
て、駆動波形メモリ10から波形データが切り出される
までを説明する。演奏者の鍵盤4の押鍵操作に応じて、
鍵盤4はキーに関する信号を操作検出部6に供給する。
操作検出部6は、この信号により、キーオンパルス信号
KONP、ピッチ指定データPITCHおよびタッチデータTCHを
出力する。また、このときの音色の種類は、音色指定デ
ータTCによって指定されている。そして、波形先頭アド
レステーブル20は、音色指定データTC、タッチデータ
TCH および操作データOP1から、駆動波形メモリ10に
おいて切り出しを開始する先頭アドレスを決定し、この
アドレスデータをカウンタ21へプリセットする。
【0022】一方、ピッチ指定データPITCH に基づいて
サンプリングクロックCLK1が生成され、カウンタ21
は、サンプリングクロックCLK1が供給される毎にアドレ
スデータを逐次カウントして更新する。そして、このカ
ウント結果を、読み出しアドレスADとして図1における
駆動波形メモリ10に供給する。駆動波形メモリ10
は、押鍵されている間、読み出しアドレスADで指定され
た波形データを逐次読み出して、乗算器11の一方の入
力端に供給する。図3の(ロ)は、同図(イ)における
波形データを読み出したものである。この図のように、
波形の両端は切り立っている。
【0023】次に、窓関数データWINDOWが窓関数テーブ
ル32から読み出される動作を説明する。演奏者は、操
作子1、2、3を操作したり、鍵盤4を押鍵したりする
ことによって演奏を行う。このときの、鍵盤4の鍵情報
と操作子2の操作子情報から、操作検出部6は、ピッチ
指定データPITCH、操作データOP2および窓関数読み出し
速度指定データWDWPCHを作成して波形/窓制御部8に供
給する。そして、これら3つのデータから、窓関数読み
出しクロックCLK2が生成されて、ゲート28を介してカ
ウンタ30のクロック入力端へ供給される。カウンタ3
0の入力端PDには、値がすべて0のデータがプリセット
されているので、カウンタ30は、00…00から窓関
数読み出しクロックCLK2が供給される毎に順次カウント
して行き、窓関数テーブル32では、このカウント値に
対応するアドレスから窓関数データWINDOWが読み出され
る。
【0024】そして、窓関数データWINDOWが“1”に達
すると、比較器34の入力ではA=Bとなり、比較器34
はHを出力する。この出力信号は、ゲート35を介し、
インバータ38で反転されてLとなって、ゲート28の
入力端に供給されるので、ゲート28は閉じる。この結
果、窓関数読み出しクロックCLK2のカウンタ30への供
給が停止される。これにより、カウンタ30は、窓関数
データWINDOWの値が“1”でカウントを停止する。した
がって、窓関数データは、“1”の状態が保持される。
【0025】窓関数データが“1”に達すると、上記の
説明のように、比較器34の出力はHなる。また、この
信号は、ゲート29の他方の入力端にも供給されて、ゲ
ート29が開く。この結果、窓関数読み出しクロックCL
K2の供給は、カウンタ30からカウンタ31へと切り替
わる。カウンタ31の入力端PDには、0のデータがプリ
セットされているので、カウンタ31は、窓関数読み出
しクロックCLK2が供給される毎に、00…00から順次
カウントして行く。一方、操作検出部6は、演奏者の操
作子3の操作情報から操作データOP3 を生成して、比較
器36の入力端B に供給する。
【0026】比較器36は、カウンタ31のカウント結
果が操作データOP3を越えると、出力信号をHにする。
この出力信号は、インバータ37で反転されてLとな
り、ゲート35が閉じる。この結果、ゲート29が閉
じ、ゲート28が再び開くので、窓関数読み出しクロッ
クCLK2の供給は、カウンタ31からカウンタ30へと、
再度切り替わる。このため、カウンタ30はカウントを
再開し、窓関数テーブル32から窓関数データWINDOWが
読み出される。このとき、窓関数データWINDOWの値は
“1”から徐々に減少する。ここで、窓関数データの
“1”の状態が保持される期間は、操作データOP3によ
って決定されることがわかる。そして、カウンタが11
…11までカウントする、つまり、窓関数データWINDOW
の値が再び“0”になって読み出しが終了すると、ゲー
ト33がこの終了を検出し、出力信号をLにする。ゲー
ト33の出力信号がLになることにより、ゲート28は
閉じる。したがって、窓関数読み出しクロックCLK2のカ
ウンタ30への供給が停止される。以上のようにして、
窓関数テーブル32から窓関数データWINDOWが読み出さ
れる。図4の(ロ)は、同図(イ)における窓関数を読
み出したものである。
【0027】そして、乗算器11は、駆動波形メモリ1
0から読み出された波形データと、窓関数データWINDOW
とを掛け合わせて楽音波形を生成する。図5は、楽音波
形の一例であり、図3の(ロ)の波形と図4の(ロ)の
窓関数とを掛け合わせたものである。この図のように、
楽音波形は、その両端が連続的かつ滑らかなものとな
る。そして、この楽音波形は、駆動波形フィルタ12に
よってフィルタリングされた後、残響制御部17で残響
効果が付与されて、楽音波形発生装置の出力として取り
出される。
【0028】なお、上記のように構成された実施例は、
全加算器22のキャリーアウト信号をサンプリングクロ
ックCLK1とした同期式のシステムであったが、駆動波形
メモリ10から読み出された波形データや窓関数データ
WINDOWを補間して、一定のサンプリング速度の波形と
し、一定のサンプリング周波数で動作する残響制御部1
7に供給して楽音を発生する非同期式のシステム構成と
しても良い。また、上記実施例において、窓関数は、窓
関数テーブル32から読み出されたが、操作データOP
1、OP2、OP3 等により演算にて発生するようにしても良
いし、また、MIDI信号等によって制御されるように
しても良い。さらに、作成された窓関数に各種のフィル
タリングを施すことによって、窓関数の波形に変化を与
えても良い。上記のように構成された一実施例では、比
較器34の入力端B に、値が1に設定されたテーブル比
較データTBLPNTが供給されたが、テーブル比較データTB
LPNTを任意に設定できるようにして、窓関数の上限値を
任意の値で保持できるようにしても良い。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、メモリ内から各種条件にしたがって波形データを切
り出すので、波形編集の手間が省くことができ、かつ多
様な駆動波形が容易に得られる。また、切り出した波形
データに窓関数を乗じることによって波形の両端が連続
的になるので、聴感上、不快なノイズが発生するのを抑
えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明による一実施例の構成を示すブロッ
ク図である。
【図2】 図1における波形/窓制御部8の構成を示す
ブロック図である。
【図3】 駆動波形メモリ10に記憶されている波形の
一例である。
【図4】 窓関数テーブル32に記憶されている窓関数
の一例である。
【図5】 楽音波形の一例である。
【符号の説明】
1,2,3……操作子、4……鍵盤、5……音色選択
部、6……操作検出部、7……制御部、8……波形/窓
制御部、9−1……波形フィルタ制御部、9−2……ル
ープ制御部、10……駆動波形メモリ、11,16……
乗算器、12……駆動波形フィルタ、13……加算器、
14……ディレイ、15……ループフィルタ、17……
残響制御部 20……波形先頭アドレス、21,30,31……カウ
ンタ、22,26……全加算器、23……乗算器、2
4,27……D−FF、25……加算器、28,29,
33,35……ゲート、32……窓関数テーブル、3
4,36……比較器、37,38……インバータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 楽音波形が記憶された波形メモリから指
    定された波形を読み出すようにした楽音波形発生装置に
    おいて、 前記波形メモリに記憶された一連の波形から任意の部分
    を切り出して出力させる波形切り出し制御手段と、 前記波形切り出し手段によって切り出された波形に対し
    窓関数を乗算する窓関数乗算手段と、 前記窓関数の形を制御する窓関数制御手段とを具備する
    ことを特徴とする楽音波形発生装置。
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