JPH0631989B2

JPH0631989B2 - 電子楽器の波形発生装置

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Publication number: JPH0631989B2
Application number: JP60256142A
Authority: JP
Inventors: 厚星合; 弘之遠藤
Original assignee: Roland Corp
Current assignee: Roland Corp
Priority date: 1985-11-14
Filing date: 1985-11-14
Publication date: 1994-04-27
Anticipated expiration: 2009-04-27
Also published as: JPS62115194A; US4715257A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、メモリに記憶された波形の標本値を読み出
して、楽音を発生する電子楽器の波形発生装置に関し、
特にメモリに波形の標本値ではなく、各標本値の差分を
記憶したものである。

〔従来技術〕

予め楽音を所定の標本化周波数で標本化し、得られた標
本値をメモリに記憶し、この標本値を読み出し、楽音を
発生する技術は従来公知である。

このような技術において、発生する楽音のピツチ（周波
数）を制御する方式には、いわゆる固定サンプリング方
式がある。これは、読み出す速度を一定にし、各標本値
を適当な個数づつ間引いて読み出すもので、この間引く
個数を変化させることによつてピツチを変えるものであ
る。

この固定サンプリング方式によつて楽器において要求
されるわずかに異なる音高で発音させるには、非常に多
くの標本値が必要で、メモリの容量が大きくなる。そこ
で、メモリを節約するため、標本値の数を減らし、標本
点間の振幅が必要な場合には、その振幅を補間によつて
得るものが提案されている（特開昭53−84708号参
照）。また補間法としては、多項式補間、ラグランジユ
補間及びフイルタによる補間が知られている（Digital
Filters 1977 Prentice Hall Inc.参照）。この発明
は、このうちのフイルタによる補間法を応用したもので
ある。このフイルタによる補間法の原理については、こ
の出願の目的でないので、説明を省略する。この原理に
基づくと、第５図に示すような波形が振幅値Y₀、Y₁、Y₂
・・・という値をとり、補間フイルタとして第４図に示
すようなフイルタのインパルスレスポンス波形を上記波
形のサンプリング周波数より高い（この出願では４倍）
周波数でサンプリングした振幅値（f₀、f₁、f₂・・・）
で記憶しておけば、未知の時刻における波形の振幅値を
畳み込み演算によつて求めることができる。

例えば、第５図の振幅P₄を補間しようとする場合、P₄は P₄＝Y₀・f₁＋Y₁・f₅＋Y₂・f₉＋Y₃・f₁₃＋Y₄・f₁₇＋Y₅・
f₂₁＋Y₆・f₂₅＋Y₇・f₂₉・・・・・(1) によつて求められる。同様に、振幅P₅は、 P₅＝Y₁・f₂＋Y₂・f₆＋Y₃・f₁₀＋Y₄・f₁₄＋Y₅・f₁₈＋Y₆
・f₂₂＋Y₇・f₂₆＋Y₈・f₃₀ によつて求められ、振幅P₆は、 P₆＝Y₂・f₃＋Y₃・f₇＋Y₄・f₁₁＋Y₅・f₁₅＋Y₆・f₁₉＋Y₇
・f₂₃＋Y₈・f₂₇＋Y₉・f₃₁ によつて求められる。各標本点間の他の点の振幅も同様
にして、補間できる。

なお、ローパスフイルタのインパルスレスポンスの各標
本値は、ここでは説明を簡単にするため第５図に示す波
形の標本化周波数のたかだか４倍の標本化周波数で標本
化したものとしたのであるので、各標本点間は３ケ所し
か補間できないが、実際には標本化周波数をより高くす
ることによつて、より高精度の補間を行なう。また、ロ
ーパスフイルタの各標本値は、時刻が−∞から＋∞まで
の無限のインパルスレスポンスを標本化して得るのが理
想であるが、第４図のように有限区間にハミング窓等の
適当なウインドウをかけて限定したものを標本化して得
ても充分に実用になる。

第９図は上記の原理に基づいて補間するための装置のブ
ロツク図で、同図において１は波形メモリで、アドレス
「000」、「001」、「010」・・・・・（２進法、以下
２進法は「」を付して示す。）に第５図に示す各標本
値Y₀、Y₁、Y₂・・・・・がそれぞれ記憶されている。

２は補間テーブルで、第９図に示すようにアドレス「00
00」から「1111」までに各標本値t₀乃至t₁₅を記憶して
いる。補間テーブル２は、本来第４図に示したf₀乃至f
₃₂を記憶するものであるが、f₁₆を中心にして左右対称
であるので、f₀乃至f₁₆だけを各アドレス「0000」から
「10000」まで記憶させ、f₁₇からf₃₂が必要な場合に
は、アドレスを折り返すことが考えられる。しかし、ア
ドレスを折り返すには、アドレスの２の補数をとればよ
いが、それにはアドレスの各ビツトの逆数をとり、これ
に１を加えなければならない。そこで、第９図に示すよ
うに各標本値f₀乃至f₁₆から半ビツトだけずらした各標
本値t₀乃至t₁₅を記憶している。この場合、アドレスを
折り返すには、アドレスの各ビツトを反転させるだけで
よい。なお、このように半ビツトずらせると、本来必要
な標本値、例えばf₀、f₄、f₈・・・・・より半ビツトず
れたt₀、t₄、t₈・・・・・が読み出されるが、ずれは常
に一定であるので、補間された振幅が歪むことはない。

４はアドレス発生器で、３ビツトの整数部と２ビツトの
少数部とからなるアドレスを発生する。

５はカウンタで、「000」から「111」まで順にカウント
し、その各カウント値とアドレス発生器４の整数部とが
加算器10で加算され、波形メモリ１に供給されて、各波
形の標本値Y₀、Y₁・・・・・等を読み出すのに用いられ
る。また、各カウント値とアドレス発生器４の小数部と
は反転器６を介して補間テーブル２に供給され、インパ
ルスレスポンスの各標本値t₀、t₁・・・・・等を読み出
すのに用いられる。反転器６は、カウンタ５のＭＳＢが
立つていないとき、小数部を反転させて、カウンタ５の
ＭＳＢ以外の出力をそのまま補間テーブル２に供給し、
ＭＳＢが立つと、小数部をそのまま、カウンタ５のＭＳ
Ｂ以外のビツトを反転させて、補間テーブル２に供給す
る。反転器６は例えば４台のＥＸ−ＯＲを用いることに
よつて構成できる。

波形メモリ１、補間テーブル２から読み出された標本値
は乗算器７で乗算され、その乗算値は加算レジスタ８で
累算される。

次に、この装置の動作を説明する。今、アドレス発生器
４は、「00000」、「00011」、「00110」、「01001」と
いうように増分を「00011」として順にアドレスを発生
しており、今アドレスが「00011」であるとする。カウ
ンタ５はまず「000」を出力し、アドレス発生器４のア
ドレスの整数部「000」と加算され、波形メモリ１から
標本値Y₀が読み出される。カウンタ５のＭＳＢが「０」
であるので、アドレスの小数部「11」は反転器６で反転
され、補間テーブル２のＬＳＢに加えられ、カウンタ５
のＭＳＢ以外のビツト「00」は、そのまま補間テーブル
２のＭＳＢに加えられる。これによつて補間テーブル２
からt₀が読み出される。t₀とY₀とは乗算器７で乗算さ
れ、加算レジスタ８に供給される。

カウンタ５が１増加すると、波形メモリ１には整数「00
1」が供給され、標本値Y₁が読み出され、補間テーブル
にはアドレス「0100」が供給され、t₄が読み出され、t₄
・Y₁が乗算器７でなされ、その演算値は加算レジスタ８
に加算される。

カウンタ５が１増加するごとに、カウンタ５のＭＳＢが
立つまで同様に動作し、Y₂、Y₃、t₈、t₁₂がそれぞれ読
み出され、Y₂・t₈、Y₃・t₁₂の演算がなされ、これら乗
算値は加算レジスタ８に加算される。

カウンタ５の出力が「100」になると、波形メモリ１か
らは上述したのと同様にY₄が読み出されるが、ＭＳＢが
立つているので、アドレスの小数部「11」は、そのまま
補間テーブル２のＬＳＢに供給され、カウンタのＭＳＢ
以外のビツト「00」は反転され、補間テーブル２のＭＳ
Ｂに供給される。その結果、補間テーブル２のアドレス
「1111」からt₁₅が出力される。以下、同様にして、補
間テーブル２からはカウンタ５が「111」になるまでにt
₁₁、t₇、t₃が読み出され、波形メモリ１からはY₅、Y₆、
Y₇が読み出され、Y₅・t₁₁、Y₆・t₇、Y₇・t₃の乗算がな
され、その各乗算値が加算レジスタ８に加算される。そ
の結果、加算レジスタ８の値は、 Y₀・t₀＋Y₁・t₄＋Y₂・t₈＋Y₃・t₁₂＋Y₄・t₁₅＋Y₅・t₁₁
＋Y₆・t₇＋Y₇・t₃ となり、これによつて第５図に示す振幅P₄が補間され
た。以下、同様にアドレス発生器４のアドレスが変わる
ごとに行なわれ、P₅、P₆・・・・・が補間される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来の技術では、波形メモリ１に記憶されて
いるのは、波形の標本値Y₀、Y₁、Y₂・・・・・である。
メモリの容量を節約するには、波形の標本値そのものを
記憶するのではなく、各標本値間の差分を記憶させれば
よい。しかし、差分を記憶した場合、差分から元の標本
値を復元した後に、インパルスレスポンスの各標本値と
畳み込み演算を行なわなければならず、回路構成が複雑
になつていた。

すなわち、振幅P₄は(1)式により求まるが、メモリを節
約するために、第５図に示す差分d₀、d₁・・・・・を記
憶させていると、P₄は、 P₄＝Y₀・f₁＋（Y₀＋d₁）f₅＋（Y₀＋d₁＋d₂）f₉ ＋（Y₀＋d₁＋d₂＋d₃）f₁₃ ＋（Y₀＋d₁＋d₂＋d₃＋d₄）f₁₉ ＋（Y₀＋d₁＋d₂＋d₃＋d₄＋d₅）f₂₁ ＋（Y₀＋d₁＋d₂＋d₃＋d₄＋d₅＋d₆）f₂₅ ＋（Y₀＋d₁＋d₂＋d₃＋d₄＋d₅＋d₆＋d₇）f₂₉ ・・・・・(2) で求められるが、各差分を累算して各標本値を算出しな
ければならず、回路構成が複雑になる。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、この発明は次のようにして回路構成が複雑にな
るという問題点を解決している。

すなわち、(2)式を変形すると、 P₄＝（f₁＋f₅＋f₉＋f₁₃＋f₁₇＋f₂₁＋f₂₅＋f₂₉）Y₀ ＋（f₅＋f₉＋f₁₃＋f₁₇＋f₂₁＋f₂₅＋f₂₉）d₁ ＋（f₉＋f₁₃＋f₁₇＋f₂₁＋f₂₅＋f₂₉）d₂ ＋（f₁₃＋f₁₇＋f₂₁＋f₂₅＋f₂₉）d₃ ＋（f₁₇＋f₂₁＋f₂₅＋f₂₉）d₄ ＋（f₂₁＋f₂₅＋f₂₉）d₅ ＋（f₂₅＋f₂₉）d₆ ＋f₂₉d₇・・・・・(3) となる。ここで、（f₁＋f₅・・・＋f₂₉）は１であるので、(3)式は、 P₄＝Y₀＋g₅d₁＋g₉d₂＋g₁₃d₃＋g₁₇d₄＋g₂₁d₅＋g₂₅d₆＋g
₂₉d₇・・・・・(4) となる。ただし、g₅乃至g₂₇は、 g₅＝f₅＋f₉＋f₁₃＋f₁₇＋f₂₁＋f₂₅＋f₂₉ g₉＝f₉＋f₁₃＋f₁₇＋f₂₁＋f₂₅＋f₂₉ g₁₃＝f₁₃＋f₁₇＋f₂₁＋f₂₅＋f₂₉ g₁₇＝f₁₇＋f₂₁＋f₂₅＋f₂₉ g₂₁＝f₂₁＋f₂₅＋f₂₉ g₂₅＝f₂₅＋f₂₉ g₂₉＝f₂₉ である。従つて、g₅、g₉・・・g₂₉を補間メモリに記憶
し、d₀、d₁、d₂・・・・・を波形メモリに記憶し、これ
らを読み出して、g₅・d₁、g₉・d₂・・・g₂₉・d₇を乗算
して、これら乗算値とY₀とを累算すればP₄の値が得られ
る。この乗算と累算とを行なうための回路と、各差分値
を累算して標本値を求めてからたたみ込み演算を行なう
ための回路とでは、どちらが簡単であるかは明らかであ
る。

上記の説明は点P₄におけるたたみ込み演算について示し
たものであり、点P₄は第５図に示すように各標本値及び
補間しようとする振幅に順に「00000」からアドレスを
付し、その上位３ビツトを整数部、下位２ビツトを小数
部とすると、そのアドレスの小数部が「11」の場合であ
る。アドレスの小数部が「11」である他の点（P₈・・
・）もg₅、g₉・・・・g₂₉を用いて補間できる。同様に
アドレスの小数部が「01」である点（P₂、P₆・・・）は
g₇（f₇＋f₁₁・・・＋f₃₁）、g₁₁（f₁₁＋・・・＋
f₃₁）、g₁₅（f₁₅＋・・・＋f₃₁）、g₁₉（f₁₉＋・・・＋
f₃₁）、g₂₃（f₂₃＋・・・＋f₃₁）、g₂₇（f₂₇＋・・・＋
f₃₁）、g₃₁（f₃₁）を用いれば補間できる。また小数部
が「10」である点（P₁、P₅・・・）はg₆（f₆＋f₁₀・・
・＋f₃₀）、g₁₀（f₁₀＋f₁₄・・・＋f₃₀）、g₁₄（f₁₄＋f
₁₈・・・＋f₃₀）、g₁₈（f₁₈＋f₂₂・・・＋f₃₀）、g
₂₂（f₂₂＋f₂₆・・・＋f₃₀）、g₂₆（f₂₆＋f₃₀）、g₃₀（f
₃₀）を用いれば補間できる。これらg₅乃至g₃₂の値（以
下、これらをインパルスレスポンスの積分値と称す
る。）を第３図に実線で示す。これらg₅乃至g₃₂の値を
用いれば各標本値間を４等分した場合の各補間点の振幅
を補間できるので、これらg₅乃至g₃₂を補間メモリに記
憶する。

なお、説明を容易にするため、標本点間を４等分した補
間点について述べたが、発生楽音の音質とピツチの正確
さを得るには、標本点間をさらに多くの標本点（例えば
64）で補間する必要がある。

〔実施例〕第１図に示すように、この実施例は、波形メモリ12を有
している。この波形メモリ12は第５図に示す各標本値の
差分d₀、d₁、d₂・・・・・をアドレス「000」、「00
1」、「010」・・・・・にそれぞれ記憶している。これ
らアドレスは、第５図のアドレスの整数部に相当するも
のである。

さらに、この実施例は３つの補間メモリ14ａ、14ｂ、14
ｃを有している。補間メモリ14ａには、補間のみを行な
うためのローパスフイルタ（例えば波形の標本化周波数
が30KHzである場合には、第６図に示すようにカツトオ
フ周波数が15KHzのもの）の第４図に示す各インパルス
レスポンスの積分値（第３図に実線で示したもの）のう
ちg₅乃至g₃₂がアドレス「00100」、「00101」・・・・
・「11111」に順に記憶されている。補間メモリ14ｂに
は、カツトオフ周波数を第６図のローパスフイルタより
低く選択した、例えば第７図(b)に示すような10KHzのも
ののインパルスレスポンスの積分値（第３図に点線で示
したもの）のうちg₅乃至g₃₂が、補間メモリ14ａと同様
に記憶されている。なお、第７図(a)は同図(b)に示すロ
ーパスフイルタのインパルスレスポンスで、第４図のイ
ンパルスレスポンスと同様に適当なウインドーがかけて
ある。補間メモリ14ｃには、カツトオフ周波数は15KHz
であるが、少し高域を押えた特性のものの（図示せず）
インパルスレスポンス（これも適当なウインドーがかけ
てある。）の積分値のうちg₅乃至g₃₂（図示せず）が補
間メモリ14ａと同様に記憶されている。各補間メモリ14
ａ乃至14ｃのアドレス「00000」乃至「00011」までには
何も記憶させてない。各インパルスレスポンスの積分値
g₁乃至g₄は(3)式の第１項に相当して１であるので記憶
させていない。ただし、第７図及び第９図のローパスフ
イルタでは厳密には１にならないが、この程度の誤差は
音質等に影響を与えない。各補間メモリ14ａ乃至14ｃの
アドレスの上位３ビツトを整数部、下位２ビツトを小数
部と称する。

これら補間メモリ14ａ乃至14ｃのうち１つが、制御回路
16によつて選択される。制御回路16は、例えば鍵盤（図
示せず）の打鍵強度が大きい場合には、補間メモリ14ａ
を、打鍵強度が中位の場合には、補間メモリ14ｂを、打
鍵強度が弱い場合には、補間メモリ14ｃを選択するよう
に構成されている。なお、このような選択するには打鍵
強度を検出する装置が必要であるが、これは公知である
ので、詳細な説明は省略する。

波形メモリ12から差分値を読み出すためのアドレスは、
カウンタ18、20のカウント値を加算器22で加算して得
る。カウンタ20は波形メモリを読み出すアドレスを指示
するもので、波形がその立上りから減衰までを記憶する
場合には数十ビツトになると考えられる。ここでは説明
を簡単にするため３ビツトとする。読み出された各差分
値は、累算器24、乗算器26に供給される。

また、補間メモリ14ａ乃至14ｃのうち制御回路16によつ
て選択されたものからインパルスレスポンスの積分値を
読み出すためのアドレスの小数部は、アドレス累算器28
の出力を反転器30で反転したもので、同アドレスの整数
部はカウンタ18の出力で得る。

32は増分レジスタで、これは整数部32ａと小数部32ｂと
からなり、周波数情報メモリ34から増分値が供給され
る。周波数情報メモリ34は、種々のピツチに対応する種
々の増分値を記憶している。周波数情報メモリ34がどの
増分値を増分レジスタ32に供給するかは鍵盤回路36から
指示される。鍵盤回路36は、各ピツチに対応した鍵を有
する鍵盤部のどれかの鍵が押鍵されると、その鍵に対応
する情報を出力し、これに応じて周波数情報メモリ34が
押鍵された鍵のピツチに対応する増分値を出力する。例
えば、第５図の波形のピツチが800Hzで、再生しようと
する波形のピツチを600Hzとすると、第５図の振幅P₀乃
至P₈が必要であり、これらのアドレスは「00011」、「0
0110」、「01001」・・・・・で、これら各アドレスの
増分は「00011」である。この増分の下３ビツトが増分
レジスタ32に記載されている。すなわち、増分レジスタ
32の小数部32ｂには「11」が記憶され、整数部32ａには
「０」が記憶されている。なお、整数部32ａが１ビツト
だけであるのは、再生しようとする波形のピツチを記憶
している波形のピツチ、ここでは800Hzの２倍、すなわ
ち1600Hz以上にすると、音質が極端に変わるので、２倍
以上にすることはないからである。

この実施例は、他にマルチプレクサ38を有している。こ
のマルチプレクサ38は、増分レジスタ32の整数部が
「１」のとき、あるいはアドレス累算器28からキヤリー
信号が入力されたときのいずれかのとき、第２図(b)に
示すように後述するＴＳ信号に遅れて発生するＴＭ１信
号をカウンタ20に送出し、また増分レジスタ32の整数部
32ａが「１」でかつアドレス累算器28からキヤリー信号
が入力されたとき、第２図(c)に示すように１発目がＴ
Ｍ１信号と同期し、これに続いて２発目が発生するＴＭ
２信号をカウンタ20に送出する。このマルチプレクサ38
はＴＴＬ74151の入力０から７のうち入力１、２にＴＭ
１を入力３にＴＭ２を供給し、３ビツトＡ、Ｂ、Ｃから
なるＤＡＴＡＳＥＬＥＣＴのＣを「０」に、Ａに整数部
32ａを、Ｂにキヤリー信号を接続して構成できる。

アドレス累算器28は、第２図(a)に示す標本化周波数と
同じ周波数のＴＳ信号が入力されるごとに、増分レジス
タ32の小数部32ｂの記憶値を累算し、その累算値を送出
する。累算器24は、マルチプレクサ38からＴＭ１信号ま
たはＴＭ２信号が供給されたとき、そのときの波形メモ
リ12から読み出された差分を累算し、第２図(d)に示す
ようにＴＭ２信号より遅れて発生する第１クロツクパル
スＣＫ１が入力されたとき、そのときの累算値を送出す
る。これは、式(4)におけるＹ_０を算出するためのもの
である。第２図(e)に示すように第１のクロツクパルス
ＣＫ１に続いて発生する７発の第２クロツクパルスＣＫ
２をカウンタ18がカウントする。スリーステートバツフ
ア52を介して乗算器26の乗算値が累算器50に供給され、
累算器50には累算器24の累算値も供給されている。この
累算器50は、第１及び第２のクロツクパルスＣＫ１、Ｃ
Ｋ２がオア回路54を介して供給されるごとに累算し、Ｔ
Ｓ信号が入力されると、累算値を出力すると共に、リセ
ツトする。また、カウンタ18もＴＳ信号によつてリセツ
トされる。なお、バツフア52には、第１クロツクパルス
ＣＫ１がインバータ56を介して供給されており、インバ
ータ56にクロツクパルスＣＫ１が供給されたとき、乗算
器26の乗算値が累算器50に送出されることを阻止する。
すなわち、累算器24が累算値を累算器50に送出している
とき、乗算器26の乗算値は、累算器50には送出されな
い。

次に、この実施例の動作を説明する。今、補間メモリ14
ａが制御回路16によつて選択されており、増分レジスタ
32の増分は、上述したように整数部32ａが「０」、小数
部32ｂが「11」であるとする。さらに先に補間された振
幅値はアドレスが「01100」のP₃であり、その補間値は
累算器50に記憶されており、累算器24にはY₀が記憶され
ているとする。このとき、カウンタ20の値は「000」
で、アドレス累算器28の累算値は「00」である。この状
態において次に補間されるのはP₄である。

ＴＳ信号が発生すると、累算器50は先の補間値P₃を出力
すると共に、リセツトされ、カウンタ18もリセツトされ
る。そして、アドレス累算器28の累算値は「11」とな
る。このとき、アドレス累算器28はキヤリー信号を発生
せず、かつ増分アドレスレジスタ32の整数部32ａは
「０」であるので、マルチプレクサ38はＴＭ１、ＴＭ２
信号いずれも送出しない。従つて、カウンタ20のカウン
ト値は「000」であり、カウンタ18のカウント値も「00
0」で、両者は加算器22で加算され、波形メモリ12のア
ドレス「000」から差分データd₀が読み出されて、累算
器24に供給されるが、マルチプレクサ38がＴＭ１、ＴＭ
２信号のいずれも送出していないので、累算は行なわれ
ず、累算器24の累算値はY₀のままである。同時に、アド
レス累算器28の累算値「11」を反転器30で反転させたも
の「00」が小数部として、カウンタ18のカウント値「00
0」が整数部として補間メモリ14ａに供給され、アドレ
ス「00000」の記憶値（このアドレスには何も記憶され
ていない）が読み出され、乗算器26で差分データd₀と乗
算され、バツフア52を介して累算器50に供給されるが、
オア回路54から累算指令が与えられていないので、累算
器50では累算は行なわれない。

やがて、第１のクロツクパルスＣＫ１が発生すると、累
算器24からY₀が累算器50に送出され、累算される。この
とき、上述したようにバツフア52が乗算器26からの乗算
値の累算器50への供給を停止する。

第２のクロツクパルスＣＫ２の第１発目が発生すると、
カウンタ18のカウント値が「001」となり、このカウン
ト値とカウンタ20のカウント値「000」とが加算器22で
加算され、波形メモリ12に供給される。これによつて、
波形メモリのアドレス「001」からd₁が読み出され、乗
算器26に供給される。

同時に補間メモリ14ａにはアドレスの整数部としてカウ
ンタ18のカウント値「001」が供給され、小数部として
アドレス累算器28の値「11」を反転器30で反転させた出
力「00」が入力され、補間メモリ14ａのアドレス「0010
0」からg₅が読み出される。読み出されたd₁とg₅とは乗
算器26で乗算され、その乗算値はバツフア52を介して累
算器50に供給され、累算される。

以下、同様にカウンタ18のカウント値が変化していくご
とに、補間メモリ14ａの小数部が「00」であるアドレス
からg₉、g₁₃、g₁₇・・・・・g₂₉が順に読み出され、波
形メモリ12の小数部が「00」であるアドレスからd₂、
d₃、d₄・・・・・d₇が読み出され、乗算器26で順にd₂・
g₉、d₃・g₁₃、d₄・g₁₇・・・・・d₇・g₂₉の乗算がさ
れ、各乗算値は累算器50に供給され、累算される。そし
て、再びＴＳ信号が入力されると、累算器50は、その累
算値を出力し、リセツトされ、カウンタ18もリセツトさ
れる。

また、ＴＳ信号が入力されたことにより、アドレス累算
器28の値「11」は増分レジスタ22の値「11」が累算さ
れ、「10」となると共に、キヤリー信号をマルチプレク
サ38に供給する。これによつて、カウンタ20の値は「00
1」となり、波形メモリ12からd₁が読み出され、累算器2
4に供給される。累算器24は、これを累算する。従っ
て、累算器24の累算値はY₁となる。以下、上述したのと
同様にカウンタ18のカウント値に従って、d₂、d₃・・・
・・及びP₅に対応したg₆、g₁₀、g₁₄・・・・・が読み出
され、上述したものと同様に処理される。

もし、増分アドレスレジスタ32の増分が整数部を
「１」、小数部を「11」とするもので、先に補間された
値がアドレス「10011」のP_xであるとすると、累算器24
の累算値はY₁である。この状態で、ＴＳ信号が入力され
ると、アドレス累算器28の値は「10」となり、キヤリー
信号を発生する。マルチプレクサ38には、整数部32ａか
ら「１」が入力されており、かつキヤリー信号が入力さ
れているので、カウンタ20にはＴＭ２信号が入力され、
カウント値は「001」から「010」を経て「011」にな
る。よつて、波形メモリ12からアドレス「010」のd₂と
「011」のd₃とが累算器24に入力され、その値はY₃とな
る。以下、上述したのと同様にしてP_xよりアドレスが
「111」だけ増分したアドレスのP_yが補間される。

〔効果〕

以上のように、この発明によれば、波形メモリに各標本
値の差分を記憶していても、補間メモリにインパルスレ
スポンスの積分値を記憶することによつて、たたみ込み
演算に用いる回路構成を簡略化できる。

また、この実施例のように特性の異なるローパスフイル
タのインパルスレスポンスの積分値を記憶している複数
の補間メモリを設けて、これを切換えることによつて次
のような効果が得られる。例えば、鍵盤の押鍵の強度が
大きいときには補間のみのフイルタに対応する補間メモ
リに切換え、強度が中位のときには補間のみのフイルタ
よりカツトオフ周波数が低いローパスフイルタに対応す
る補間メモリに切換え、強度が弱いときには補間のみの
フイルタより高域を押えたフイルタに対応する補間メモ
リに切換えることによつて、自然楽器に近い音が得られ
る。

また、この実施例において再生する波形のピツチに応じ
て補間メモリを切換えると、エイリアスの発生を防止で
きる。すなわち、波形メモリに記憶されている波形のピ
ツチより高いピツチで再生すると、自然楽器音は高次の
倍音を含んでいるため、エイリアスを生ずる。これは、
標本化しようとする音に含まれる周波数成分の最大値が
標本化周波数の１／２より小さくなければならないが、
元のピッチより高いピッチで再生するため、音に含まれ
る周波数成分が広がり、標本化周波数の１／２を超える
ためである。そこで、元の波形のピツチより低いピツチ
で再生する場合には、標本化周波数の半分のカツトオフ
周波数のローパスフイルタに対応する補間メモリに切換
え、ピツチを元のピツチより高いピツチで再生する場合
には、上記のローパスフイルタよりカツトオフ周波数の
低いローパスフイルタに対応する補間メモリに切換える
ことによつて、エイリアスの発生を防止できる。

例えば、上記の実施例では、ピツチを元の波形より下げ
る場合には補間メモリ14ａに切換え、ピツチを元の波形
の1.5倍までに上げて再生する場合には、補間メモリ14
ｂに切換え、２倍までに上げて再生する場合には、カツ
トオフ周波数が7.5KHzのローパスフイルタのインパルス
レスポンスの各積分値を記憶させた補間メモリ（図示せ
ず）に切換えればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による波形発生装置の１実施例のブロ
ツク図、第２図(a)乃至(e)は同実施例の各部の波形図、
第３図は同実施例の補間メモリ14ａ、14ｂの記憶値を示
す図、第４図は同実施例に用いたローパスフイルタのイ
ンパルスレスポンスとその標本値とを示す図、第５図は
同実施例に用いた楽音に波形とその標本値を示す図、第
６図は第４図に示したローパスフイルタの周波数特性
図、第７図(a)は同実施例に用いた他のローパスフイル
タのインパルスレスポンスとその標本値を示す図、同図
(b)はそのローパスフイルタの周波数特性図、第８図は
従来の波形発生装置のブロツク図、第９図はこの従来の
波形発生装置で用いたローパスフイルタのインパルスレ
スポンスとその標本値を示す図である。 12……波形メモリ、14ａ乃至14ｃ……補間メモリ、24、
26、50……演算手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０３Ｈ 17/02 Ｄ 7037−5ＪＨ０３Ｍ 3/02 8522−5Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】波形を標本化して得た各標本値間の差分値
データを出力する差分値データ出力手段と、上記波形の標本点間を補間するための補間フィルタのイ
ンパルスレスポンスを標本化して得た各標本値の積分値
を記憶している補間メモリと、上記差分値データ出力手段と上記補間メモリのそれぞれ
に記憶された値を用いて畳み込み演算を行う演算手段
と、を具備したことを特徴とする電子楽器の波形発生装置。
【請求項２】上記差分値データ出力手段は、波形を標本
化して得た各標本値間の差分値データを記憶している波
形メモリである特許請求項第１項記載の電子楽器の波形
発生装置。