JPH0582598B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、波形メモリに記憶された所望の楽
音に対応した波形情報を読み出すことにより楽音
を発生するようにした楽音発生方法および装置に
関するものである。

〔従来の技術〕 従来において、所望の楽音を発生させる楽音発
生方法として、例えば特開昭52−121313号公報に
示されているように、所望の楽音（楽器音や人声
音など）の発音開始から発音終了に至るまでの全
波形を波形メモリに記憶し、この記憶波形をその
まま読み出すことにより、該所望の楽音に対応し
た楽音を発生する方法、あるいは所望の楽音の立
上り部の全波形及びその後の一部波形を波形メモ
リに記憶し、この記憶した立上り部の全波形を一
通り読み出し、その後続いて一部波形を繰返し読
み出すことにより、該所望の楽音に対応した楽音
を発生する方法がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

これらの楽音発生方法は、いずれも自然楽器音
や人声音に非常に近い高品質の楽音を発生するこ
とができるという点で電子楽器等の楽音発生装置
に広く適用されている。

この発明は、上記のような楽音発生方法をさら
に工夫して波形メモリに記憶された楽音波形情報
を基に特殊な楽音を発生し得るようにした楽音発
生方法および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〕

このような目的を達成するために、この発明
は、上述したような所望の楽音に対応する複数周
期分の楽音波形に関する波形情報を記憶した波形
メモリを読み出すことにより該所望の楽音を発生
するようにした楽音発生方法において、波形メモ
リから上記波形情報を上記楽音波形における時間
配列とは逆方向の時間配列に従つて読み出すよう
にしたものである。

また、この発明は、波形メモリに所望の楽音に
対応した複数周期分の楽音波形に関する波形情報
を記憶し、この記憶された波形情報を読み出すこ
とにより該所望の楽音を発生するようにした楽音
発生装置において、上記波形メモリに記憶された
波形情報を記憶時の時間配列を同一方向または逆
方向に読み出す読出し手段と、この読出し手段に
おける読出し方向を選択指定する選択手段とを設
け、上記所望の楽音または該所望の楽音を時間的
に反転した形の楽音を選択的に発生するようにし
たものである。

更に、この発明は、上記楽音発生装置におい
て、上記波形メモリから読み出された波形情報に
対応する楽音波形に所定の振幅エンベロープを付
与するものであつて、上記選択手段で選択指定さ
れた読出し方向に応てじてエンベロープ波形が異
なる振幅エンベロープを付与するエンベロープ付
与手段を更に設け、このエンベロープ付与手段に
より振幅エンベロープの付与された楽音波形を楽
音として発生するようにしたものである。

〔作用〕

波形メモリからは、波形情報が所望の楽音に対
応した楽音波形の時間軸上の配列とは逆方向の配
列で順次読み出される。この結果、所望の楽音を
時間軸上で反転した状態の特殊な楽音が発生され
る。

〔実施例〕

以下、この発明を図示する実施例に基づき詳細
に説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク図
である。この実施例では、波形メモリに対して例
えばドラム音やタイコ音などの打楽器音の発音開
始から終了までの全楽音波形に関する波形情報を
記憶させておき、これを記憶時の時間配列と同一
方向または逆方向に読み出すようにしたものであ
る。

第１図において、１は波形メモリ、２は反転回
路、３はアドレスカウンタ、４は最終アドレス検
出回路、５はワンシヨツト回路、６はDA変換器
内蔵のサウンドシステムであり、波形メモリ１に
は上述のように打楽器音の発音開始から終了まで
の全楽音波形（第３図ａ参照）の各サンプル点に
関する波形情報がその時間軸の配列に従つてアド
レス「０」から最終アドレスに向けて順次記憶さ
れている。

一方、アドレスカウンタ３は、発音指令スイツ
チ７をオン操作することによつてワンシヨツト回
路５から発生されるスタートパルスSPによつて
リセツトされる。このアドレスカウンタ３は、所
定周期のクロツクパルスφを順次カウントするこ
とによつて波形メモリ１をアクセスするためのア
ドレス信号ADを発生するものであるが、後述す
るようにアドレス信号ADの値が最大値に達する
と、このことが最終アドレス検出回路４によつて
検出され、該検出回路４の最終アドレス検出信号
によつてカウント動作が禁止され、新たな発音開
始指令が与えられるまで最大アドレス値の状態で
停止している。

そこで、ワンシヨツト回路５からスタートパル
スSPが出力されてカウンタ３がリセツトされる
と、カウンタ３は最終アドレス検出回路４の出力
によるカウント禁止状態が解除されてクロツクパ
ルスφのカウント可能状態となり、該クロツクパ
ルスφの発生毎に順次変化するアドレス信号AD
を出力するようになる。

このアドレス信号ADは反転回路２を介して波
形メモリ１のアドレス信号入力に供給されるが、
反転回路２は、特殊効果音選択スイツチ８がオフ
のときにはアドレス信号ADをそのまま波形メモ
リ１に供給し、該スイツチ８がオンのときにはア
ドレス信号ADの各ビツトを反転させて波形メモ
リ１に供給する。

すなわち、反転回路２は、前記スイツチ８がオ
ンであれば、「０」〜「最終アドレス値」に向つ
て変化するアドレス信号ADを「最終アドレス
値」から「０」に向つて変化するアドレス信号
AD′に変換して出力する。

従つて、波形メモリ１に記憶された波形情報
は、スイツチ８がオフであれば「０」から「最終
アドレス値」に向つて（すなわち、記憶時の時間
配列と同一方向に）読み出され、スイツチ８がオ
ンであれば「最終アドレス値」から「０」に向つ
て（すなわち、記憶時の時間配列と逆方向に）読
み出される。

このようにして波形メモリ１から読み出された
波形情報は、サウンドシステム６においてアナロ
グ楽音信号に変換された後、楽音として発音され
る。この場合、スイツチ８がオフの状態では、波
形メモリ１からは打楽器音の発音開始部分に関す
る波形情報から順次読み出されるので、サウンド
システム６からは該波形情報の原音である打楽器
音が発音される。しかし、スイツチ８がオンの状
態では、波形メモリ１からは打楽器音の発音終了
部分に関する波形情報から逆方向に順次読み出さ
れるので、サウンドシステム６からは打楽器音を
時間軸上で反転した状態の特殊効果音として発音
される。

第２図は、第１図の実施例に対して振幅エンベ
ロープの制御機能を付加した構成のブロツク図で
あり、波形メモリ１から読み出された波形情報は
乗算器９に入力され、ここでエンベロープ波形発
生器１０から発生されるエンベロープ波形信号
EDと乗算されることによつて振幅エンベロープ
の制御が行なわれる。

ここで、エンベロープ波形発生器１０は第１図
のワンシヨツト回路５から出力されるスタートパ
ルスSPによつて動作を開始する。そして、波形
メモリ１に記憶された波形情報が第３図ａに示す
ように予め振幅エンベロープが付与されている場
合には、スイツチ８がオフであれば、第３図ｂに
示すように一定レベルのエンベロープ波形信号
EDを出力する。また、波形メモリ１に記憶され
た波形情報が第３図Ｃに示すようにその振幅が一
定レベルに規格化されている場合には、スイツチ
８がオフであれば、第３図ｄに示すような打楽器
音の振幅エンベロープと同一の波形形状からなる
エンベロープ波形信号EDを出力する。

一方、スイツチ８がオンであれば、第３図ｅ〜
ｇに示すようなエンベロープ波形信号EDのうち
適宜選択されたものを出力する。

このようなエンベロープ制御機能を付加するこ
とにより、スイツチ８をオンにして波形メモリ１
から波形情報を逆方向に読み出したときに得られ
る特殊効果音を種々変化させることができ、さら
に効果的な楽音とすることができる。

第４図はこの発明の第３の実施例を示すブロツ
ク図であり、波形メモリ１に対し、楽音（打楽器
音）の立上り部（アタツク部）の全波形とその後
の一部波形（１周期または複数周期）を記憶して
おき、立上り部の全波形を一通り読み出した後、
続いて一部波形を繰返し読み出して楽音を発生す
る構成に、この発明による逆方向読出しを付加し
たものである。なお、第４図において、第１図お
よび第２図と同一回路には同一符号を付して示
す。

すなわち、この実施例における波形メモリ１に
は、第５図ａに示すように打楽器音の立上り部の
全波形に関する波形情報とその後の一部波形（１
周期または複数周期）に関する波形情報がその時
間軸上の配列に従つて順次記憶されており、特殊
効果音選択スイツチ８がオフの状態で、スタート
パルスSPが与えられると、アドレスカウンタ３
から「０」〜「最終アドレス値」に向つて変化す
るアドレス信号ADが発生され、このアドレス信
号ADによつて立上り部の波形情報とその後の波
形情報が一通り読み出される。この立上り部の波
形情報とその後の波形情報が一通り読み出される
と、すなわち最終アドレス検出回路４から検出信
号が出力されると、この検出信号によつて繰返し
アドレスデータ発生回路１１からの繰返し読み出
しを行うべき波形情報の先頭記憶番地を示す繰返
しアドレスデータがアドレスカウンタ３にプリセ
ツトされる。すると、アドレスカウンタ３は前記
先頭記憶番地を初期値として最終アドレス値に向
つて変化するアドレス信号ADを出力するように
なる。そして、再びアドレス信号ADが最終アド
レス値に達すると、検出回路４から検出信号が出
力されて前記先頭記憶番地を示す繰返しアドレス
データがアドレスカウンタ３に再設定され、同様
な動作が繰返し行なわれる。

これによつて、打楽器音の立上り部以後の楽音
波形を構成する波形情報が繰返し読み出され、乗
算器９において振幅エンベロープの設定が行われ
た後、サウンドシステム６から楽音として発音さ
れる。

この場合、特殊効果音選択スイツチ８がオンに
設定されている時には、アドレスカウンタ３から
出力されるアドレス信号ADは反転回路２におい
てそのビツトが全て反転される。このため、波形
メモリ１に記憶された波形情報は記憶時の時間配
列とは逆方向に読み出され、特殊効果音として発
音されるようになる。このとき、繰返しアドレス
データ発生回路１１から出力される繰返しアドレ
スデータは、スイツチ８がオフの場合と若干異な
る値に変更される。

これにより、スイツチ８がオフの場合とオンの
場合の読出し形態は第５図ｂ，ｃに示すようなも
のとなり、スイツチ８のオン・オフ状態に応じて
上述した実施例と同様に、１つの波形メモリを用
いて通常の楽音とこれを時間的に反転した形の特
殊効果音を選択的に発音させることができる。

なお、スイツチ８がオン状態の時に、回路１１
から出力される繰返し読出し用の先頭番地を示す
繰返しアドレスデータを特開昭59−49597号公報
に示されているように時間的にランダムに変化さ
せれば、さらに複雑に変化する特殊効果音を得る
ことができる。

第６図はこの発明の第４の実施例を示すブロツ
ク図であり、自然楽器音等の外部音をマイク１２
によつて検出し、AD変換器１３によつてデイジ
タルデータの波形情報に変換して波形メモリ１に
順次書き込み、その後この書き込んだ外部音の波
形情報を書込み時の時間配列とは逆方向に読み出
すように構成したものである。

すなわち、波形メモリ１は、切換スイツチ１４
が“１”側に切換えられている時に読出しモー
ド、“０”側に切換えられている時に書込みモー
ドとなり、このスイツチ１４が“０”側に切換え
られている書込みモードにおいてスイツチ７をオ
ンすると、アドレスカウンタ３からのアドレス信
号ADが発生され、反転回路２を介して波形メモ
リ１に供給される。この時、反転回路２はアドレ
ス信号ADの各ビツトを反転せずにそのまま波形
メモリ１に供給する。このため、マイク１２によ
つて検出された外部音の波形情報は「アドレス
０」〜「最終アドレス値」に向つて順次書き込ま
れる。

書込み終了後、スイツチ１４を“１”側に切換
えて波形メモリ１を読出しモードとした後、スイ
ツチ７をオンすると、アドレスカウンタ３からア
ドレス信号ADが発生されるようになるが、この
とき反転回路２はアドレス信号ADの各ビツトを
反転して波形メモリ１に供給する。このため、波
形メモリ１に書き込まれた外部音の波形情報は書
込み時の時間配列とは逆方向に読み出され、乗算
器９において振幅エンベロープが設定された後、
サウンドシステム６から特殊効果音として発音さ
れる。

第７図は第６図と同様な機能を別の構成で実現
した第５の実施例を示すブロツク図であり、マイ
ク１２で検出した外部音をAD変換器１３によつ
てAD変換してバツフアメモリ１５に一旦記憶さ
せる。この時の書込み制御は書込みスイツチ１４
Ａをオンして制御回路１６から「アドレス０」〜
「最終アドレス値」に向つて変化するアドレス信
号を発生させることによつて行う。次に、読出し
スイツチ１４Ｂをオンして制御回路１６から「最
終アドレス値」〜「アドレス０」に向つて変化す
るアドレス信号を発生させ、バツフアメモリ１５
に記憶させた波形情報を書込み時の時間配列とは
逆方向に読み出し、これを例えば楽器本体内部の
波形メモリ１に転送して書き込む。この場合、波
形メモリ１に対する書込み用アドレス信号はアド
レスデータ発生回路１７から発生されるが、この
回路１７は制御回路１６から与えられる同期信号
SYNCによつて制御回路１６との同期がとられ、
バツフアメモリ１５から波形情報を読み出すため
のアドレス信号と波形メモリ１に波形情報を書き
込むためのアドレス信号とが互いに同期して変化
するように構成されている。このような動作によ
つて、バツフアメモリ１５に一旦記憶された外部
音の波形情報は時間配列が逆方向に変換されて波
形メモリ１に書き込まれる。

波形メモリ１に書き込まれた波形情報は、アド
レスデータ発生回路１７に対してスタートパルス
SPを与えることにより、該回路１７から発生さ
れるアドレス信号によつて「アドレス０」から
「最終アドレス値」に向けて順次読み出される。

このように、波形情報を時間配列を逆方向に変
換して該波形情報を波形メモリに書き込んでお
き、その後この波形メモリに書き込んだ波形情報
をそのまま読み出すことにより、上述した実施例
と同様な特殊効果音を得ることができる。

なお、第１，２，４，６図の各実施例におい
て、反転回路２によつてアドレス信号ADを反転
することにより、波形メモリ１の逆方向読出しを
行つているが、これに代えて、アドレスカウンタ
３としてアップ／ダウンカウンタを用い、該カウ
ンタをダウンカウント動作させることによつて波
形メモリ１の逆方向読出しを行うようにしてもよ
い。

また第１，２，４，６図の各実施例において、
波形メモリ１の記憶波形を逆にした場合（上述の
逆方向読み出しした波形をその読出し順序に従つ
てスタートアドレスから最終アドレスに向けて順
次記憶した場合）には、反転回路２は特殊効果音
選択スイツチ８のオフでアドレス信号ADを反転
し、オンではそのまま出力するようにすればよ
い。

さらに、波形メモリに記憶する波形は、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
の波形情報のみを記憶させ、この波形情報を順次
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かに変
化する波形情報を形成するようにしてもよい。ま
た、特開昭58−142396号公報に開示されているよ
うに、波形メモリに複数周期分の波形情報だけを
記憶させ、この波形情報を繰り返し読み出すよう
にしてもよい。このようにすれば、波形メモリの
容量をさらに小さくすることができる。

また、各実施例において、波形メモリから特殊
効果音としての波形を読み出すときに、例えば、
アドレス信号ADの下位ビツト側に時間変化する
変調用データを加／減算するなどしてアドレス信
号ADを変調するようにしてもよい。さらに、各
実施例において、波形メモリから特殊効果音とし
ての波形を読み出すときに、記憶波形の一部（勿
論、複数周期）を適宜指定し、指定した部分だけ
を読み出すようにしてもよい。

一方、各実施例において、波形メモリには、楽
音波形振幅サンプルデータをそのまま波形情報と
して記憶せずに（つまりPCM方式とせずに）、隣
り合うサンプル振幅値間の差分データを記憶し、
読出しの際にこの差分データを累積的に加減算し
て本来の振幅サンプルデータを得るような方式
（つまり、差分PCM方式）にしてもよい。また、
デルタ変調（DM）方式や適応デルタ変調
（ADM）方式など、その他適宜の波形符号化方
式に従つて符号化した波形データを波形メモリに
記憶するようにしてもよい。

また、上述の実施例では、一種類の楽音しか発
生できないが、複数の楽音を発生させたい場合
は、楽音の種類に等しい数だけ実施例に示す回路
（但し、サウンドシステムを除く）を設け、各波
形メモリの出力を加算して共通のサウンドシステ
ムに供給するようにすればよい。あるいはまた波
形メモリに発生させたい楽音の種類に対応して複
数種類の楽音波形に関する波形情報を記憶させて
おき、アドレスカウンタやエンベロープ波形発生
器を時分割動作させて各楽音に対するアドレス信
号ADやエンベロープ波形データEDを時分割で
発生し、エンベロープ設定用の乗算器から各楽音
に関するエンベロープの付与された楽音波形を時
分割で出力するようにすればよい。但し、この場
合には乗算器から出力される時分割データを累算
した後サウンドシステムに供給するようにする。

さらに、上述した実施例の楽音発生装置は、特
に打楽器音に対応した楽音を発生するのに好適で
あるので、例えば自動リズム演奏装置におけるリ
ズム音の発生に用いることができる。この場合に
は、楽音をリズムパターンに従つて自動的に発生
させるために、第１図のワンシヨツト回路５から
出力されるスタートパルスSPの代わりにリズム
パターンパルスを用いるようにすればよい。

当然のことながら、この発明は、打楽器音以外
の楽音を発生する場合にも用いることができる。
例えば、ピアノ音の楽音を発生する場合は、予め
波形メモリ１にピアノ音の楽音波形を記憶させて
おき、この記憶させた楽音波形を鍵盤の鍵操作に
応じて読み出すようにすればよい。この場合、鍵
盤の各鍵に対応して第１，２，４図に示すような
回路を設け、各波形メモリ内にそれぞれ各鍵の音
高に対応する楽音波形を記憶させておいてもよい
し、あるいは第１，２，４図に示すような回路を
各鍵共通として用い、アドレスカウンタに入力す
るクロツクパルスφの周波数を押圧鍵の音高に対
応して変えるようにしてもよい。その場合には、
第１図のワンシヨツト回路５に、発音指令スイツ
チ７の出力信号に代えて鍵盤回路から出力される
キーオン信号（鍵が押圧されているとき“１”と
なる信号）を入力するようにする。

また、この発明において、波形メモリに記憶す
る所望の楽音に関する波形情報としては、上述し
た打楽器音やピアノ音のような楽器音に関するも
のに限らず、人声音、動物の鳴き声、汽笛風の音
など自然界に存在する任意の音に関するものであ
ればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明は、波形メモリに
記憶された複数周期から成る楽音波形の波形情報
を該楽音波形における時間配列とは逆方向の時間
配列に従つて読み出すようにしたものであるた
め、波形メモリに記憶された楽音波形情報を基に
特殊な楽音を発生することができ、特に従来にな
い効果音を発生する場合などにおいて優れた効果
を奏する。しかも、そのための構成は非常に簡単
であるため、極めて経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示すブロツ
ク図、第２図はこの発明の第２の実施例を示すブ
ロツク図、第３図は第２図における波形メモリに
記憶する波形およびエンベロープ波形発生器から
発生されるエンベロープ波形データの一例を示す
図、第４図はこの発明の第３の実施例を示すブロ
ツク図、第５図は第４図における波形メモリの読
出し形態を示す図、第６図はこの発明の第４の実
施例を示すブロツク図、第７図はこの発明の第５
の実施例を示すブロツク図である。 １…波形メモリ、２…反転回路、３…アドレス
カウンタ、４…最終アドレス検出器、５…ワンシ
ヨツト回路、６…サウンドシステム、７…発音指
令スイツチ、８…特殊効果音選択スイツチ、９…
乗算器、１０…エンベロープ波形発生器、１１…
繰返しアドレスデータ発生回路、１２…マイク、
１５…バツフアメモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 波形メモリに所望の楽音に対応した複数周期
   分の楽音波形に関する波形情報を記憶し、この記
   憶された波形情報を読み出すことにより該所望の
   楽音を発生するようにした楽音発生方法におい
   て、 上記波形メモリから上記波形情報を上記楽音波
   形における時間配列とは逆方向の時間配列に従つ
   て読み出すようにし、これにより上記所望の楽音
   を時間的に反転した形の楽音を発生するようにし
   た楽音発生方法。 ２ 前記波形情報は、前記楽音波形における時間
   配列に従つて前記波形メモリに順次記憶されるも
   のであり、この波形メモリを該波形情報の記憶順
   序とは逆方向に読み出すものである特許請求の範
   囲第１項記載の楽音発生方法。 ３ 前記波形情報は、前記の楽音波形における時
   間配列とは逆方向の時間配列で前記波形メモリに
   順次記憶されるものであり、この波形メモリを該
   波形情報の記憶順序と同方向に読み出すものであ
   る特許請求の範囲第１項記載の楽音発生方法。 ４ 波形メモリに所望の楽音に対応した複数周期
   分の楽音波形に関する波形情報を記憶し、この記
   憶された波形情報を読み出すことにより該所望の
   楽音を発生するようにした楽音発生装置におい
   て、 上記波形メモリに記憶された波形情報を記憶時
   の時間配列と同一方向または逆方向に読み出す読
   出し手段と、この読出し手段における読出し方向
   を選択指定する選択手段とを設け、上記所望の楽
   音または該所望の楽音を時間的に反転した形の楽
   音を選択的に発生するようにした楽音発生装置。 ５ 波形メモリに所望の楽音に対応した複数周期
   分の楽音波形に関する波形情報を記憶し、この記
   憶された波形情報を読み出すことにより該楽音波
   形に対応する楽音を発生するようにした楽音発生
   装置において、 上記波形メモリに記憶された波形情報を記憶時
   の時間配列と同一方向または逆方向に読み出す読
   出し手段と、この読出し手段における読出し方向
   を選択指定する選択手段と、上記波形メモリから
   読み出された波形情報に対応する上記楽音波形に
   所定の振幅エンベロープを付与するものであつ
   て、上記選択手段で選択指定された読出し方向に
   応じてエンベロープ波形が異なる振幅エンベロー
   プを付与するエンベロープ付与手段とを設け、こ
   のエンベロープ付与手段により振幅エンベロープ
   の付与された楽音波形を楽音として発生するよう
   にした楽音発生装置。