JPH0514916B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は電子楽器等で用いられる楽音信号発
生装置に関し、特に、互に異なる波形信号を複数
系列で発生し、それらを合成することにより所望
の音色の楽音信号を発生するものにおいて、時変
動スペクトルを容易に実現するようにしたことに
関する。

従来技術 第１図は従来技術を示すもので、互に異なる波
形を記憶した２系列の波形メモリ１，２を所望の
音高に応じたアドレス信号（位相角データ）qF
によつて並列的に読み出し、乗算器５，６におい
て両者の読み出し出力をエンベロープ発生器３，
４から発生した互に異なる振幅エンベロープ信号
によつて夫々独立に制御し、これを加算器７で合
成して所望音色の楽音信号を得るようになつてい
る。波形メモリ１，２から読み出すべき波形及び
エンベロープ発生器３，４から発生すべきエンベ
ロープ信号の形状が音色情報TCによつて選択さ
れるようになつており、また、押鍵及び離鍵を示
すキーオン信号KONによつてエンベロープ発生
器３，４のエンベロープ発生動作が制御される。
このような構成において、例えば音の立上り時の
音色変化を強調したい場合は、一方のエンベロー
プ信号を第２図ａのようなアタツクエンベロープ
とし、他方のエンベロープ信号を第２図ｂのよう
な持続エンベロープとする。このようなエンベロ
ープ形状の違いによつて２つの波形メモリ１，２
の読み出し出力の合成比率が時間的に変化し、あ
る程度の時間的音色変化が実現できる。しかし、
２波形の合成比率を変えるだけでは満足のゆく時
変動スペクトル（スペクトル成分が時間的に変化
すること）を実現するのは困難であり、また、鍵
タツチ等による音色変化もつけにくい。

発明の目的 この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
互に異なる波形信号を複数系列の波形メモリから
夫々読み出し、それらを独立に振幅制御した上で
合成することにより所望の音色の楽音信号を発生
する方式の楽音信号発生装置において、時変動ス
ペクトルを容易に実現し得るようにすることを目
的とする。

発明の概要 この発明の楽音信号発生装置は、互いに異なる
複数系列の波形のデータを記憶した波形記憶手段
と、この波形記憶手段の記憶データを所望の音高
に応じて読み出すためのアドレス信号を各系列毎
に夫々供給するアドレス信号供給手段と、前記波
形記憶手段から読み出された複数系列の波形デー
タの振幅を時間変化する個別の振幅エンベロープ
信号によつて夫々独立に制御する振幅制御手段
と、前記振幅制御手段によつて振幅制御された複
数系列の波形データを合成する波形合成手段と、
前記波形合成手段の出力を所定の振幅制御信号に
よつて振幅制御し、振幅制御された合成波形信号
を出力する制御手段と、前記制御手段から出力さ
れる前記振幅制御された合成波形信号に応じて、
前記アドレス信号供給手段から前記波形記憶手段
に供給されるアドレス信号を変調するアドレス信
号変調手段とを具えたものである。

個別の振幅エンベロープ信号によつて夫々独立
に振幅制御された複数系列の波形データを合成し
てなる合成波形信号を所定の振幅制御信号によつ
て振幅制御、この振幅制御された合成波形信号を
変調信号として使用してアドレス信号の変調を行
う。このアドレス信号変調は位相変調すなわち周
波数変調に相当し、波形記憶手段から読み出す波
形信号の波形形状を変化させることができる。

この場合、合成波形信号は、異なる波形を個別
エンベロープ信号により夫々振幅制御したものを
合成してなる波形であるため、その合成比率の変
化によつて合成波形信号の形状が適宜変化するも
のである。このように波形が適宜変化する合成波
形信号を変調信号として上記アドレス信号変調を
行うことにより、時変動スペクトルを容易に実現
することができる。そして、アドレス信号変調に
使用するこの合成波形信号を上記所定の振幅制御
信号によつて振幅制御することにより、時変動ス
ペクトルの制御を容易に行うことができる。例え
ば、鍵タツチに応じて上記所定の振幅制御信号を
制御すれば、鍵タツチに応じた音色制御も容易に
実現できる。また、上記所定の振幅制御信号を時
間変化させることにより、時変動スペクトル制御
を行うことができる。

従つて、この発明によれば、所望の音色の基本
的な特徴は複数系列の異なる波形の合成により設
定するので、基本的な音色設定が容易であるとい
う利点を持つ一方で、合成波形信号を変調信号と
して適宜の振幅比率（変調度）でアドレス入力側
に帰還し、該アドレス信号を変調することによ
り、複雑なスペクトル制御や時変動スペクトル等
の微妙な音色制御を可能にしたので、鍵タツチに
応じた音色制御や音色の時変動制御など微妙な音
色制御が容易に行える、という利点を有する。

更に、この発明の楽音信号発生装置は、上記と
同様の波形記憶手段、アドレス信号供給手段、振
幅制御手段、波形合成手段に加えて、前記振幅制
御手段によつて振幅制御された複数系列の波形デ
ータのうち少なくとも１つの系列の波形データを
所定の振幅制御信号によつて振幅制御し、振幅制
御された波形信号を出力する制御手段と、前記制
御手段から出力される前記振幅制御された波形信
号に応じて、前記アドレス信号供給手段から前記
波形記憶手段に供給されるアドレス信号のうち少
なくとも１つの系列のアドレス信号を変調するア
ドレス信号変調手段とを具えたものである。

この場合、アドレス信号の変調のために帰還さ
れる波形信号は、前記振幅制御手段によつて時間
変化する振幅エンベロープ信号によつて振幅制御
された或る系列の波形信号であり、その系列に特
有の波形形状と特有の時間変化する振幅エンベロ
ープとを持つものである。これによつて上記アド
レス信号変調を行うことにより、その系列に特有
の波形形状と特有の振幅時間変化に応じて変調を
施すことができ、これにより、時変動スペクトル
を容易に実現することができる。そして、アドレ
ス信号変調に使用するこの波形信号を上記所定の
振幅制御信号によつて振幅制御することにより、
上述と同様に、時変動スペクトルの制御を容易に
行うことができる。

実施例 第３図はこの発明に係る楽音信号発生装置の一
実施例を示すもので、音高を指定するための手段
として鍵盤１０が用いられている。キーアサイナ
１１は鍵盤１０における押鍵又は離鍵を検出し、
複数の楽音発生チヤンネルの何れかに押圧鍵の発
音を割当てる。各チヤンネルに割当てられた鍵を
示すキーコードKCとその鍵の押圧が持続してい
るか否かを示すキーオン信号KONが各チヤンネ
ル毎に時分割でキーアサイナ１１から出力され
る。位相アドレス発生器１２は、キーアサイナ１
１から与えられたキーコードKCに応じてその音
高に対応するレートで変化する位相アドレス信号
qF（瞬時位相角に相当する）を発生する。このア
ドレス信号qFは位相変調用の加算器１３を経由
して波形メモリ１４，１５のアドレス入力に与え
られる。

波形メモリ１４，１５には互に異なる波形のデ
ータが予め記憶されている。この波形データは例
えば１周期波形の複数サンプル点振幅値のデイジ
タルデータつまりPCM（パルスコード変調）波形
データである。波形メモリ１４，１５に記憶した
１周期波形がアドレス信号に従つて繰返し読み出
され、デイジタルの波形信号₁（ｔ），₂（ｔ）が
各メモリ１４，１５から夫々出力される。

各波形メモリ１４，１５に対応して個別にエン
ベロープ発生器１６，１７が設けられており、キ
ーアサイナ１１から与えられるキーオン信号
KONに応じて互に異なる形状のエンベロープ信
号I₁（ｔ），I₂（ｔ）を夫々発生する。例えば、I₁
（ｔ）が第２図ａのようなアタツクエンベロープ
波形であり、I₂（ｔ）が第２図ｂのような持続エ
ンベロープ波形である。一方のエンベロープ信号
I₁（ｔ）は乗算器１８に与えられ、波形メモリ１
４から読み出された波形信号₁（ｔ）に乗算され
てその振幅エンベロープを設定する。他方のエン
ベロープ信号I₂（ｔ）は乗算器１９に与えられ、
波形メモリ１５から読み出された波形信号₂（ｔ）
に乗算されてその振幅エンベロープを設定する。
こうして振幅制御された２つの波形信号I₁（ｔ）
₁（ｔ），I₂（ｔ）₂（ｔ）が乗算器１８，１９から
加算器２０に与えられ、加算合成される。加算器
２０で合成された楽音信号ｅ（ｔ）はＤ／Ａ変換
器（図示せず）等を経由して最終的にサウンドシ
ステム２１に至る。

一方、加算器２０で合成された楽音信号ｅ（ｔ）
は乗算器２２及び遅延回路２３から成る帰還ルー
プを介してアドレス信号変調用の加算器１３に与
えられる。乗算器２２にはインデツクスエンベロ
ープ発生器２４からインデツクスエンベロープ信
号β（ｔ）が与えられ、楽音信号ｅ（ｔ）に乗算さ
れる。インデツクスエンベロープ信号β（ｔ）は、
アタツク、サステイン、デイケイ等から成るエン
ベロープ特性に従つて時間的に変化する変調指数
であり、楽音信号ｅ（ｔ）の帰還率を制御する。
遅延回路２３は加算器１３に帰還すべき楽音信号
β（ｔ）ｅ（ｔ）を１サンプル時間（時分割チヤン
ネルタイミングの１周期）だけ遅延するものであ
る。これにより、或るサンプルタイミングにおい
て、前サンプルタイミングで波形メモリ１４，１
５から読み出された波形信号₁（ｔ），₂（ｔ）に
対応する波形信号β（ｔ）ｅ（ｔ）が加算器１３に
与えられ、そのとき位相アドレス発生器１２から
与えられたアドレス信号qFの値を変調する。こ
うして、波形メモリ１４，１５から読み出された
波形信号₁（ｔ），₂（ｔ）に対応する楽音信号ｅ
（ｔ）を変調波信号とし、インデツクスエンベロ
ープ信号β（ｔ）を変調指数とし、位相アドレス
発生器１２から発生される指定音高に対応するア
ドレス信号qFを搬送波の位相情報として、周波
数変調演算が行われ、この変調の結果たる信号が
波形メモリ１４，１５から夫々読み出される。す
なわち、波形メモリ１４，１５から読み出される
波形信号₁（ｔ），₂（ｔ）は該メモリに記憶した
波形そのものではなく、これを周波数変調した波
形である。インデツクスエンベロープ信号β（ｔ）
によつて変調指数が時間的に制御されることによ
り、周波数変調結果たる波形信号₁（ｔ），₂（ｔ）
のスペクトルが時変動し、これに伴い、これらを
合成した楽音信号ｅ（ｔ）のスペクトルが時変動
する。

インデツクスエンベロープ発生器２４で発生す
べきインデツクスエンベロープ信号β（ｔ）の特
性（形状及びレベル）は音色選択回路２５から与
えられる音色情報TCに基き選択された音色に応
じて設定される。また、鍵盤１０に関連してタツ
チ検出装置２６を設け、ここで検出した鍵タツチ
データTSをインデツクスエンベロープ発生器２
４に与え、鍵タツチに応じてインデツクスエンベ
ロープ信号β（ｔ）の特性を制御するようにして
もよい。このようにすれば、鍵タツチに応じた音
色変化を容易に実現することができる。尚、音色
選択回路２５から出力された音色情報TCは波形
メモリ１４，１５及びエンベロープ発生器１６，
１７にも与えられる。波形メモリ１４，１５は各
音色に対応して複数の波形のデータを予め記憶し
ており、選択された音色に対応する波形が音色情
報TCによつて読み出し可能とされる。また、エ
ンベロープ発生器１６，１７においても、選択さ
れた音色に応じた所定の形状のエンベロープ信号
I₁（ｔ），I₂（ｔ）を発生する。

第３図では、加算器２０で合成した楽音信号ｅ
（ｔ）を帰還させ、１つの帰還ループでアドレス
信号qFを変調するようにしているが、第４図に
示すように各波形メモリ毎に帰還ループを設け、
各波形メモリ毎に個別にアドレス信号qFを変調
するようにしてもよい。

第４図において、一方の波形メモリ１４に対応
して乗算器２２−１、遅延回路２３−１、加算器
１３−１から成る帰還ループが設けられており、
乗算器１８から出力された振幅エンベロープ制御
済みの波形信号I₁（ｔ）₁（ｔ）が乗算器２２−１
に入力される。他方の波形メモリ１５に対応して
乗算器２２−２、遅延回路２３−２、加算器１３
−２から成る帰還ループが設けられており、乗算
器１９から出力された振幅エンベロープ制御済み
の波形信号I₂（ｔ）₂（ｔ）が乗算器２２−２に入
力される。また、各波形メモリ１４，１５に対応
して個別にインデツクスエンベロープ発生器２４
−１、２４−２が設けられ、夫々独立にインデツ
クスエンベロープ信号β₁（ｔ），β₂（ｔ）を発生し、
一方の信号β₁（ｔ）を乗算器２２−１に入力し、
他方の信号β₂（ｔ）を乗算器２２−２に入力する。
加算器１３−１はアドレス信号qFと遅延回路２
３−１の出力を加算し、波形メモリ１４のアドレ
ス入力に与える。加算器１３−２はアドレス信号
qFと遅延回路２３−２の出力を加算し、波形メ
モリ１５のアドレス入力に与える。遅延回路２３
−１、２３−２及びインデツクスエンベロープ発
生器２４−１、２４−２は第３図の同一名称の回
路２３，２４と同一機能を果すものである。以上
の構成により、各波形メモリ１４，１５のアドレ
ス信号qFが自己の読み出し波形信号₁（ｔ），₂
（ｔ）に応じて夫々独立に変調される。

尚、第４図の構成を一部変更し、一方の波形メ
モリの読み出し出力を他方の波形メモリのアドレ
ス信号変調に用いてもよく、あるいは、一方の波
形メモリの読み出し出力を両方の波形メモリのア
ドレス信号変調に用いてもよい。

尚、乗算器２２，２２−１，２２−２における
乗数すなわち変調指数（もしくは帰還率設定デー
タ）はエンベロープ信号に限らず、奏者のマニユ
アル操作に基く係数データあるいはキースケーリ
ングデータ（押圧鍵の音高又は音域に応じたデー
タ）あるいは鍵タツチデータTSそのものであつ
てもよい。

波形メモリ１４，１５に記憶すべき波形データ
のデータ形式は前述のようなPCM形式に限らず、
差分PCMその他の形式であつてもよい。また波
形メモリの系列数は２に限らず、それ以上であつ
てもよい。

発明の効果 以上の通りこの発明によれば、所望の音色の基
本的な特徴は複数系列の異なる波形の合成により
設定するので、基本的な音色設定が容易であると
いう利点を持つ一方で、合成波形信号あるいは時
間的に振幅制御された波形信号を変調信号として
適宜の振幅比率（変調度）でアドレス入力側に帰
還し、該アドレス信号を変調することにより、複
雑なスペクトル制御や時変動スペクトル等の微妙
な音色制御を可能にしたので、鍵タツチに応じた
音色制御や音色の時変動制御など微妙な音色制御
が容易に行えるようになる、という優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術を示す電気的ブロツク図、第
２図は互に異なる波形信号の振幅エンベロープを
制御するために使用される互に異なる形状のエン
ベロープ信号の一例を示す図、第３図はこの発明
の一実施例を示す電気的ブロツク図、第４図はこ
の発明の別の実施例を第３図の変更箇所につき示
す電気的ブロツク図、である。 １２……位相アドレス発生器、１３，１３−
１，１３−２……アドレス信号変調用加算器、１
４，１５……波形メモリ、１６，１７……エンベ
ロープ発生器、１８，１９……振幅エンベロープ
制御用乗算器、２０……波形信号合成用加算器、
２２，２２−１，２２−２……変調指数乗算用乗
算器、２４，２４−１，２４−２……インデツク
スエンベロープ発生器、２５……音色選択回路、
２６……タツチ検出装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互いに異なる複数系列の波形のデータを記憶
   した波形記憶手段と、 この波形記憶手段の記憶データを所望の音高に
   応じて読み出すためのアドレス信号を各系列毎に
   夫々供給するアドレス信号供給手段と、 前記波形記憶手段から読み出された複数系列の
   波形データの振幅を時間変化する個別の振幅エン
   ベロープ信号によつて夫々独立に制御する振幅制
   御手段と、 前記振幅制御手段によつて振幅制御された複数
   系列の波形データを合成する波形合成手段と、 前記波形合成手段の出力を所定の振幅制御信号
   によつて振幅制御し、振幅制御された合成波形信
   号を出力する制御手段と、 前記制御手段から出力される前記振幅制御され
   た合成波形信号に応じて、前記アドレス信号供給
   手段から前記波形記憶手段に供給されるアドレス
   信号を変調するアドレス信号変調手段と を具えた楽音信号発生装置。 ２ 前記制御手段は、前記所定の振幅制御信号と
   して時間変化するインデツクスエンベロープ信号
   を使用し、前記アドレス信号変調手段に与える前
   記合成波形信号の振幅を時間的に制御するもので
   ある特許請求の範囲第１項記載の楽音信号発生装
   置。 ３ 前記インデツクスエンベロープ信号は、音色
   選択手段によつて選択された音色又は前記所望の
   音高を指定するための鍵盤における鍵タツチに応
   じてその特性が設定されるものである特許請求の
   範囲第２項記載の楽音信号発生装置。 ４ 互いに異なる複数系列の波形のデータを記憶
   した波形記憶手段と、 この波形記憶手段の記憶データを所望の音高に
   応じて読み出すためのアドレス信号を各系列毎に
   夫々供給するアドレス信号供給手段と、 前記波形記憶手段から読み出された複数系列の
   波形データの振幅を時間変化する個別の振幅エン
   ベロープ信号によつて夫々独立に制御する振幅制
   御手段と、 前記振幅制御手段によつて振幅制御された複数
   系列の波形データを合成する波形合成手段と、 前記振幅制御手段によつて振幅制御された複数
   系列の波形データのうち少なくとも１つの系列の
   波形データを所定の振幅制御信号によつて振幅制
   御し、振幅制御された波形信号を出力する制御手
   段と、 前記制御手段から出力される前記振幅制御され
   た波形信号に応じて、前記アドレス信号供給手段
   から前記波形記憶手段に供給されるアドレス信号
   のうち少なくとも１つの系列のアドレス信号を変
   調するアドレス信号変調手段と を具えた楽音信号発生装置。