JPH0749686A - 変調信号発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子楽器、エフェクター等において変調を行
うための変調信号発生装置に関し、表現豊かな楽音を生
成することができる変調を行うための基礎信号を生成す
ることができる変調信号発生装置を提供することを目的
とする。 【構成】 位相に応じて変化する周期的信号を生成する
信号生成手段（１）と、開始指示信号に応じて信号生成
手段による信号生成を開始する信号生成開始手段（４）
と、所定の位相信号と信号生成手段により生成された周
期的信号の位相とを比較し、一致した時に位相一致信号
を出力する位相比較手段（６）と、位相比較手段が出力
する位相一致信号に基づいて、信号生成手段による信号
生成を停止させる信号生成停止手段（４）とを有する。
位相一致信号をカウントして所望回数に達した時に信号
生成を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は信号発生装置に関し、特
に電子楽器、エフェクター等において変調を行うための
変調信号発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自然楽器においては、種々の演奏奏法に
よりビブラートやトレモロなどの様々な効果音を発音す
ることができる。電子楽器においても、電気的に生成さ
れた楽音信号に対して、変調を行うことにより同様な効
果音を実現することができる。

【０００３】電子楽器により生成された楽音信号は、エ
フェクター等を用いて、音色変調、ピッチ変調、音量変
調などの各種変調が行われる。エフェクターは、電気的
な楽音信号に対して変調効果を付与するために、ＬＦＯ
（低周波発振器）等の変調信号発生装置を用いる。

【０００４】ＬＦＯは、低周波の発振波形を出力し、周
期的に音色、音量又はピッチを変化させることにより、
楽音信号の変調を行う。周期的に音色を変化させれば、
ワウの効果が得られ、例えば、音色を明るくしたり暗く
したりを交互に変化させることができる。周期的に音量
を変化させれば、トレモロの効果が得られ、音量を交互
に大きくしたり小さくしたりさせることができる。周期
的にピッチを変化させれば、ビブラートの効果が得ら
れ、ピッチを交互に高くしたり低くしたりさせることが
できる。

【０００５】このように、各種変調は、ＬＦＯの出力波
形を基に楽音パラメータを変化させる。そして、変調に
変化を付けようとする場合は、ＬＦＯの出力を正弦波、
矩形波又は三角波等の複数の波形形状とし、これらを使
い分けることにより変調の効果を変えることができる。
例えば、三角波であれば、一定の割合で増加と減少が行
われるのに対し、正弦波であれば、増減の割合が一定で
はなく、位相角＝０［ｒａｄ］付近では急速に変化し、
位相角＝π／２［ｒａｄ］付近では緩やかに変化する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のＬＦＯでは、変
調効果のバリエーションに限界があり、必ずしもユーザ
ーの意図を満足させることができるとは言えない。

【０００７】本発明の目的は、表現豊かな楽音を生成す
ることができる変調を行うための基礎信号を生成するこ
とができる変調信号発生装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の変調信号発生装
置は、位相に応じて変化する周期的信号を生成する信号
生成手段と、開始指示信号に応じて信号生成手段による
信号生成を開始する信号生成開始手段と、所定の位相信
号と信号生成手段により生成された周期的信号の位相と
を比較し、一致した時に位相一致信号を出力する位相比
較手段と、位相比較手段が出力する位相一致信号に基づ
いて、信号生成手段による信号生成を停止させる信号生
成停止手段とを有する。

【０００９】

【作用】所定の位相角を設定することにより、生成され
る信号波形を任意の位相角において停止させることがで
き、信号生成開始時の位相角と信号生成停止時の位相角
とを異ならせることができる。

【００１０】

【実施例】図９は、本発明を実施するための電子楽器の
全体構成例を示す。鍵盤回路２６は、演奏を行うための
複数の鍵を有し、押鍵や離鍵等の操作を行うことによ
り、音程情報や押鍵速度等の信号を出力する。また、鍵
盤回路２６は、押鍵操作を行うとＫＯＮＰ信号を生成出
力し、離鍵操作を行うとＫＯＦＰ信号を生成出力する。
鍵盤回路２６より出力されるＫＯＮＰ信号又はＫＯＦＰ
信号等は、ＣＰＵ２１に入力される。

【００１１】操作子２５は、ペダル、スライダ等の演奏
操作子又はパネル操作子を有し、音量調整、音色選択又
は種々の変調を行うための指示を与える操作子である。
操作子２５は、それらの操作子情報をＣＰＵ２１に出力
する。

【００１２】ＣＰＵ２１は、鍵盤回路２６からのＫＯＮ
Ｐ信号等又は操作子２５からの操作子情報を入力した後
に演算を行い、楽音発生制御のための各種パラメータを
出力する。ＣＰＵ２１は、音源２７に楽音パラメータを
出力し、ＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒ
ｏｃｅｓｓｏｒ）２８に変調パラメータを出力する。こ
こで、楽音パラメータは音程情報や音量情報等を含み、
変調パラメータは変調開始時の初期位相等を含む。

【００１３】プログラムメモリ２４は演算プログラムを
記憶している。ＣＰＵ２１はこの演算プログラムに従っ
て、ワークメモリ２３に備えられたレジスタやバッファ
メモリ等のワーキングメモリを用いて各種演算処理を行
う。パラメータメモリ２２は、楽音パラメータ及び変調
パラメータを生成するために必要なパラメータが記憶さ
れており、ＣＰＵ２１はこれらのパラメータを基に楽音
パラメータ及び変調パラメータを演算出力する。

【００１４】音源２７は、ＣＰＵ２１から供給された楽
音パラメータに基づき、発音するために必要な楽音信号
を形成し出力する。出力された楽音信号はＤＳＰ２８に
入力され、ＤＳＰ２８では各種の変調が行われる。ＤＳ
Ｐ２８はＬＦＯ（低周波発振器）３０を有し、ＬＦＯ３
０が生成出力する発振波形を用いて、ピッチ変調、振幅
変調、フィルタのカットオフ周波数の変調等を行う。

【００１５】変調がかけられた楽音信号は、ＤＳＰ２８
からサウンドシステム２９に供給され、サウンドシステ
ム２９において楽音が発生する。以上、ＤＳＰ２８に音
源２７からのディジタル楽音信号を入力する場合を説明
したが、もし、アナログ楽音信号について各種の変調を
行いたい場合には、アナログ楽音信号をＡ／Ｄ変換器３
１に入力し、Ａ／Ｄ変換器３１からの出力信号をＤＳＰ
２８に入力すればよい。Ａ／Ｄ変換器３１において、デ
ィジタル信号に変換された楽音信号が、ＤＳＰ２８に入
力され、楽音信号の変調が行われる。

【００１６】図１は、本発明の実施例によるＬＦＯのブ
ロック回路図である。ＬＦＯは、図９に示すＤＳＰ２８
に含まれており、各種の変調を行うための発振器であ
る。初期位相、最終の位相、周波数データ、繰返し回数
のそれぞれの変調パラメータ信号は、ＣＰＵにおいて生
成され、ＬＦＯに供給される。初期位相信号は、ラッチ
Ｌ３に入力されラッチされる。同様に、最終の位相信
号、周波数データ信号、繰返し回数信号は、それぞれラ
ッチＬ２，Ｌ４，Ｌ１に入力されラッチされる。

【００１７】ラッチＬ４に記憶されている周波数データ
信号は、ＡＮＤゲート４に入力される。ＡＮＤゲート４
には、周波数データ信号とフリップフロップ９（ＦＦ）
からの出力信号が入力される。フリップフロップ９から
の入力信号が“１”の時には、ＡＮＤゲート４は周波数
データ信号を通過出力する。逆に、フリップフロップ９
からの入力信号が“０”の時には、ＡＮＤゲート４は周
波数データ信号を通過させず、信号“０”を出力する。

【００１８】ここで、フリップフロップ９の動作につい
て説明する。フリップフロップ９は、２入力１出力を有
し、入力はＫＯＮＰ信号又はＫＯＦＰ信号、及び比較回
路７（ＣＭＰ２）からの出力信号である。ＫＯＮＰ信号
とＫＯＦＰ信号は、押鍵時と離鍵時にそれぞれ発せられ
る信号であり、鍵盤回路からＣＰＵを介してＬＦＯに入
力される。フリップフロップ９は、Ｒ−Ｓフリップフロ
ップである。

【００１９】図２はＲ−Ｓフリップフロップの真理値表
を示し、ＫＯＮＰ／ＫＯＦＰ信号と比較回路（ＣＭＰ
２）の出力信号の２入力の信号状態と、その時のフリッ
プフロップの出力信号Ｑ_n を表す。ＫＯＮＰ／ＫＯＦＰ
信号がセット信号に相当し、比較回路（ＣＭＰ２）の出
力信号がリセット信号に相当する。

【００２０】ＫＯＮＰ／ＫＯＦＰ信号が“０”であり、
比較回路（ＣＭＰ２）の出力信号が“０”である時に
は、フリップフロップは以前の出力信号Ｑ_n-1 を保持し
続ける。ＫＯＮＰ／ＫＯＦＰ信号が“１”であり、比較
回路（ＣＭＰ２）の出力信号が“０”である時には、フ
リップフロップは信号“１”を出力する。ＫＯＮＰ／Ｋ
ＯＦＰ信号が“０”であり、比較回路（ＣＭＰ２）の出
力信号が“１”である時には、フリップフロップは信号
“０”を出力する。ＫＯＮＰ／ＫＯＦＰ信号が“１”で
あり、比較回路（ＣＭＰ２）の出力信号が“１”である
時には、フリップフロップの出力は不定である。

【００２１】図１におけるフリップフロップ９の動作を
説明する。鍵盤操作を行っていない定常状態では、比較
回路７（ＣＭＰ２）からは、信号“０”が出力される。
そして、ＫＯＮＰ／ＫＯＦＰ信号も“０”である。フリ
ップフロップ９の出力は、初期設定においてリセットさ
れた信号“０”を保持し続けている。したがって、フリ
ップフロップ９の出力信号を入力とするＡＮＤゲート４
は、周波数データ信号を出力しない。

【００２２】鍵盤回路において押鍵されると、ＫＯＮＰ
信号がフリップフロップ９に入力され、フリップフロッ
プ９は信号“１”を出力する。これにより、ＡＮＤゲー
ト４は、ラッチＬ４に記憶された周波数データ信号を出
力する。

【００２３】出力された周波数データ信号は、累算部１
に入力され、周波数データの累算を行う。累算部１は、
加算回路２とディレイ回路３を有する。ＡＮＤゲート４
から出力された周波数データ信号は、加算回路２に入力
される。加算回路２の出力信号は、ディレイ回路３に入
力され、所定の単位時間分だけ遅延される。ディレイ回
路３から出力された信号は、フィードバックされ、加算
回路２に入力され、ＡＮＤゲート４から出力された周波
数データ信号との加算が行われる。

【００２４】押鍵されることによりＫＯＮＰ信号が発生
すると、ＡＮＤゲート４が開き、周波数データ信号を通
過させると同時に、ＫＯＮＰ信号はディレイ回路３をク
リアし、ディレイ回路３の出力を０にする。そして、加
算回路２では入力された周波数データ信号と０が加算さ
れ、周波数データ信号がそのまま出力される。加算回路
２から出力された周波数データ信号は、ディレイ回路３
にて１データ分遅延された後に加算回路２にフィードバ
ックされると同時に、その遅延された信号は累算部１の
出力となる。以後、ディレイ回路３の出力である累算信
号は、単位時間経過する度に周波数データ信号の大きさ
だけ順次増加して行く。

【００２５】ディレイ回路３から出力された累算信号
は、加算回路５に入力され、ラッチＬ３に記憶された初
期位相信号と加算される。したがって、ディレイ回路３
から出力される累算信号は、０から始まらず、初期位相
から開始し順次累算されて行く。加算結果である累算信
号は位相データを表す。累算信号は、波形テーブル回路
１０に入力され、予め設定されたテーブルから表引きを
行うことにより、例えば正弦波のＬＦＯ出力波形が形成
される。

【００２６】ＬＦＯの出力波形は、波形テーブル回路１
０内のテーブルにより決定される。したがって、設定さ
れるテーブルにより、正弦波、矩形波、三角波等を出力
することができる。

【００２７】図４は、図１に示す波形テーブル回路１０
に入力される波形を示す。ＬＦＯ内の加算回路が、４ビ
ット幅の出力を有する加算器である場合の例について説
明する。ＬＦＯへの入力信号として、初期位相＝φ１、
最終の位相＝φ２、周波数データ＝φ０が設定されてい
るとする。横軸は時間経過を示し、縦軸は波形テーブル
回路に入力される累算信号の４ビット長の大きさを示
す。累算信号は位相を表し、累算信号「００００」は０
［ｒａｄ］を示し、累算信号「１１１１」は２π［ｒａ
ｄ］を示す。

【００２８】押鍵によりＫＯＮＰ信号が発生した時の時
間をｔ０とする。時間ｔ０における累算信号は、初期位
相φ１である。そして、単位時間（ｔ１−ｔ０）経過後
に、時間ｔ１において初期位相φ１に周波数データφ０
が累算された累算信号（φ１＋φ０）形成される。以
後、単位時間（ｔ１−ｔ０）経過毎に周波数データφ０
が累算されて行く。

【００２９】時間ｔ３に達すると、累算信号「１１１
１」に対して、更に累算を行う。ここで、加算回路は４
ビット出力であるので、本来は加算回路がオーバーフロ
ー又はキャリー信号が発生する。しかし、それらは無視
し、信号「１１１１」に１を加算すると信号「０００
０」となる加算回路の働きを有する。つまり、信号「１
１１１」の次は信号「００００」へと循環する。このよ
うにして、累算信号はノコギリ波を形成する。

【００３０】累算信号は、繰返し回数信号が示す所定の
周期分だけノコギリ波を形成した後、最終の位相φ２に
到達した時点で累算を中止する。例えば、繰返し回数が
４に設定されている場合には、時間ｔ０において、初期
位相φ１の累算信号が得られ、時間ｔ２において、１回
目の最終の位相φ２に到達する。時間ｔ４において２回
目の最終の位相φ２に、時間ｔ５において３回目の最終
の位相φ２に到達する。時間ｔ６において、繰返し回数
信号が示す４回目の最終の位相φ２に到達し、その後、
累算信号は最終の位相φ２を保持し続ける。この機能を
実現する回路構成を次に説明する。

【００３１】図１において、比較回路６（ＣＭＰ１）に
は、加算回路５において初期位相信号を加算した周波数
データ累算信号とラッチＬ２に記憶された最終の位相信
号が入力される。比較回路６は、累算信号と最終の位相
信号を比較し、一致すればカウンタ回路８に一致信号を
出力する。比較回路６に入力される累算信号は、ノコギ
リ波を形成するので、１周期間隔で最終の位相と一致す
る。つまり、累算信号がノコギリ波を形成し続ける限
り、比較回路６はノコギリ波の１周期毎に一致信号を出
力する。

【００３２】カウンタ回路８は、比較回路６から受ける
一致信号の数を数える。つまり、ノコギリ波を形成する
累算信号が、最終の位相に一致した回数をカウントす
る。そのカウント値が比較回路７（ＣＭＰ２）に入力さ
れ、ラッチＬ１に記憶された繰返し回数信号と比較され
る。比較回路７は、カウンタ回路８のカウント値がラッ
チＬ１に記憶された所定の繰返し回数にまで達した時に
一致信号を出力する。

【００３３】比較回路７が発する一致信号は、カウンタ
回路８をリセットする。カウンタ回路８は、リセットさ
れることにより、０からカウントをやり直す。また、比
較回路７が出力する一致信号は、フリップフロップ９に
入力される。フリップフロップ９には、比較回路の出力
信号とＫＯＮＰ／ＫＯＦＰ信号が入力される。フリップ
フロップ９は、図２に示すように比較回路７（ＣＭＰ
２）から一致信号“１”が入力されれば、“０”を出力
する。

【００３４】フリップフロップ９からの出力信号“０”
は、ＡＮＤゲート４に入力される。ＡＮＤゲート４はゲ
ートを閉じ、周波数データを通過させない。これによ
り、累算部１より出力される累算信号の増加は中止さ
れ、一定値を出力し続ける。

【００３５】図３は、図１のＬＦＯの回路動作を説明す
るためのタイミングチャートである。図１に示すフリッ
プフロップ９に入力されるＫＯＮＰ／ＫＯＦＰ信号と比
較回路７（ＣＭＰ２）の出力信号と、フリップフロップ
９の出力信号と、波形テーブル回路１０の出力であるＬ
ＦＯ出力信号を示す。ＬＦＯに入力される初期位相と最
終の位相はそれぞれπ／２［ｒａｄ］に設定され、繰返
し回数は６に設定された場合について説明する。

【００３６】最初に、押鍵操作を行うことにより、ＫＯ
ＮＰ信号が発生し、ＫＯＮＰ／ＫＯＦＰ信号線に１つ目
のパルス信号が現れる。このＫＯＮＰ／ＫＯＦＰ信号の
入力により、フリップフロップの出力は、ハイ状態とな
る。その後、ＫＯＮＰ／ＫＯＦＰ信号のパルス信号が立
ち下がっても、フリップフロップは前状態を保持し続け
るので、ハイ状態のままである。

【００３７】フリップフロップがハイ状態の間は、波形
テーブル回路に入力される累算信号は増加し続け、ノコ
ギリ波を形成する。波形テーブル回路に入力された累算
信号は、例えば正弦波に変換され、ＬＦＯ出力となる。
ここで、設定された初期位相に従い、ＬＦＯ出力はフリ
ップフロップがハイ状態となると同時にπ／２［ｒａ
ｄ］の位相から正弦波発振を開始する。そして、押鍵時
に発生する楽音に変調がかけられる。

【００３８】累算信号が、最終の位相であるπ／２［ｒ
ａｄ］の位相に、設定された繰返し回数である６回分一
致すると、比較回路（ＣＭＰ２）は一致信号を表すパル
ス信号を発する。この一致信号はフリップフロップに入
力され、フリップフロップの出力はハイ状態からロー状
態に遷移する。フリップフロップの出力がロー状態とな
ると、累算信号の増加は中止され、ＬＦＯ出力信号は、
最終の位相であるπ／２［ｒａｄ］の位相における正弦
波信号を保持し続け、発振を停止する。

【００３９】続いて離鍵操作を行うと、ＫＯＦＰ信号が
発生し、押鍵時に続いてＫＯＮＰ／ＫＯＦＰ信号線に２
つ目パルス信号が現れる。このパルス信号の入力によ
り、フリップフロップの出力は、ロー状態からハイ状態
に遷移する。

【００４０】フリップフロップがハイ状態となると、波
形テーブル回路に入力される累算信号は再びノコギリ波
を形成する。波形テーブル回路に入力された累算信号
は、正弦波に変換され、前回に発振を停止した最終の位
相＝π／２［ｒａｄ］から発振を再開する。そして、離
鍵時に発生する楽音に変調がかけられる。

【００４１】累算信号は、押鍵時と同様に、最終の位相
＝π／２［ｒａｄ］を６回カウントした後に、比較回路
（ＣＭＰ２）は一致信号のパルス信号を出力する。その
一致信号がフリップフロップに入力されると、フリップ
フロップの出力はハイ状態からロー状態に遷移する。フ
リップフロップがロー状態となると、ＬＦＯ出力信号
は、最終の位相＝π／２［ｒａｄ］における正弦波信号
を保持し続け、発振を停止する。

【００４２】図５は、本発明の他の実施例によるＬＦＯ
のブロック回路図である。本実施例によるＬＦＯには、
外部から初期位相、途中の位相、繰返し回数１、最後の
位相、繰返し回数２、周波数データが入力される。途中
の位相と繰返し回数１は、押鍵時の変調効果を決定する
パラメータであり、最後の位相と繰返し回数２は、離鍵
時変調効果を決定するパラメータである。

【００４３】押鍵操作を行うことにより、ＬＦＯ出力信
号は、「初期位相」の信号から発振を開始し、「周波数
データ」分を累算する累算信号が形成され、「途中の位
相」を「繰返し回数１」だけカウントすると発振を停止
する。そして、離鍵操作を行うことにより、ＬＦＯ出力
信号は発振を再開し、「最後の位相」を「繰返し回数
２」だけカウントすると発振を停止する。

【００４４】以下、図に示すブロック回路図に沿って説
明する。初期位相、途中の位相、繰返し回数１，周波数
データの変調パラメータ信号は、ＣＰＵにおいて生成さ
れ、ラッチＬ３，Ｌ２，Ｌ１，Ｌ４にそれぞれ入力され
ラッチされる。

【００４５】ラッチＬ４に記憶された周波数データ信号
は、ＯＲゲート１１からの出力信号と共に、ＡＮＤゲー
ト４に入力される。ＯＲゲート１１には、フリップフロ
ップ９（ＦＦ１）の出力信号とフリップフロップ１５
（ＦＦ２）の出力信号が入力される。ＯＲゲート１１か
らの入力信号が“１”の時のみ、ＡＮＤゲート４は周波
数データ信号を通過出力する。

【００４６】鍵盤回路において押鍵されると、ＫＯＮＰ
信号がフリップフロップ９に入力され、フリップフロッ
プ９は信号“１”を出力する。これにより、ＡＮＤゲー
ト４は、ラッチＬ４に記憶された周波数データ信号を出
力し、加算回路２に供給する。加算回路２の出力は、デ
ィレイ回路３に入力され、所定の単位時間分だけ遅延さ
れる。ディレイ回路３から出力された信号は、フィード
バックされ、加算回路２に入力され、ＡＮＤゲート４か
ら出力された周波数データ信号との加算が行われる。

【００４７】押鍵操作によりＫＯＮＰ信号が発生する
と、ＫＯＮＰ信号はディレイ回路３をクリアする。ディ
レイ回路３の出力である累算信号は、単位時間経過する
度に周波数データ信号の大きさだけ順次増加して行く。
ディレイ回路３から出力された累算信号は、加算回路５
に入力され、ラッチＬ３に記憶された初期位相信号と加
算される。加算結果である累算信号は、波形テーブル回
路１０に入力され、予め設定されたテーブルから表引き
を行うことにより、例えば正弦波のＬＦＯ出力波形が形
成される。

【００４８】比較回路６（ＣＭＰ１）には、加算回路５
において初期位相信号を加算した累算信号とラッチＬ２
に記憶された途中の位相信号が入力される。比較回路６
は、累算信号と途中の位相信号を比較し、一致すればカ
ウンタ回路８に一致信号を出力する。比較回路６に入力
される累算信号は、ノコギリ波を形成するので、１周期
間隔で途中の位相と一致する。

【００４９】カウンタ回路８は、比較回路６から受ける
一致信号の数を数える。つまり、ノコギリ波を形成する
累算信号が、途中の位相に一致した回数をカウントす
る。そのカウント値が比較回路７（ＣＭＰ２）に入力さ
れ、ラッチＬ１に記憶された繰返し回数１信号と比較さ
れる。比較回路７は、カウンタ回路８のカウント値がラ
ッチＬ１に記憶された繰返し回数１にまで達した時に一
致信号を出力する。

【００５０】比較回路７が発する一致信号は、カウンタ
回路８をリセットする。カウンタ回路８は、リセットさ
れることにより、０からカウントをやり直す。また、比
較回路７が出力する一致信号は、フリップフロップ９に
入力される。フリップフロップ９には、比較回路７の出
力信号とＫＯＮＰ信号が入力される。フリップフロップ
９は、比較回路７から一致信号“１”が入力されれば、
信号“０”を出力する。

【００５１】フリップフロップ９からの出力信号“０”
は、ＯＲゲート１１に入力される。離鍵操作が行われる
までは、フリップフロップ１５の出力信号は“０”であ
るので、ＯＲゲート１１を介して、ＡＮＤゲート４に信
号“０”が入力される。これにより、ＡＮＤゲート４は
ゲートを閉じ、周波数データを通過させず、累算信号の
増加は中止され、一定値を出力し続ける。

【００５２】次に、離鍵操作が行われた時の回路動作を
説明する。離鍵操作が行われると、ＫＯＦＰ信号が発生
し、フリップフロップ１５に入力される。フリップフロ
ップ１５は、信号“１”を出力し、ＯＲゲート１１を介
して、ＡＮＤゲート４に信号“１”が入力される。これ
により、波形テーブル１０に入力される累算信号は周波
数データ分の累算を再開する。それと同時に、ＬＦＯ出
力も発振を再開する。

【００５３】最後の位相、繰返し回数２の変調パラメー
タ信号は、前述の初期位相等の変調パラメータと共にＣ
ＰＵにおいて生成され、それぞれラッチＬ５，Ｌ６に入
力されラッチされている。

【００５４】比較回路１２（ＣＭＰ３）には、波形テー
ブル回路１０に入力される累算信号と、ラッチＬ５に記
憶された最後の位相信号が入力される。比較回路１２
は、累算信号と最後の位相信号を比較し、一致すればカ
ウンタ回路１４に一致信号を出力する。

【００５５】カウンタ回路１４は、ノコギリ波を形成す
る累算信号が、最後の位相に一致した回数をカウントす
る。そのカウント値が比較回路１３（ＣＭＰ４）に入力
され、ラッチＬ６に記憶された繰返し回数２信号と比較
される。比較回路１３は、カウンタ回路１４のカウント
値が繰返し回数２にまで達した時に一致信号を出力す
る。

【００５６】比較回路１３が発する一致信号は、カウン
タ回路１４をリセットする。カウンタ回路１４は、リセ
ットされることにより、０からカウントをやり直す。ま
た、比較回路１３が出力する一致信号は、フリップフロ
ップ１５（ＦＦ２）に入力される。フリップフロップ１
５には、比較回路１３の出力信号とＫＯＦＰ信号が入力
される。フリップフロップ１５は、比較回路１３から一
致信号“１”が入力されれば、信号“０”を出力する。

【００５７】フリップフロップ１５からの出力信号
“０”は、ＯＲゲート１１に入力される。次の押鍵操作
が行われるまでは、フリップフロップ９の出力信号は
“０”であるので、ＯＲゲート１１を介して、ＡＮＤゲ
ート４に信号“０”が入力される。これにより、ＡＮＤ
ゲート４はゲートを閉じ、周波数データを通過させず、
累算信号の増加は中止され、一定値を出力し続ける。そ
れに従い、ＬＦＯ出力も発振を中止し、一定値を出力し
続ける。

【００５８】図６は、図５のＬＦＯの回路動作を説明す
るためのタイミングチャートである。押鍵時に発生する
ＫＯＮＰ信号と離鍵時に発生するＫＯＦＰ信号に対する
ＬＦＯ出力波形の関係を示す。また、図５に示す回路動
作を説明するために、比較回路７（ＣＭＰ２）の出力信
号と、フリップフロップ９（ＦＦ１）の出力信号と、比
較回路１３（ＣＭＰ４）の出力信号と、フリップフロッ
プ１５（ＦＦ２）の出力信号を併せて示す。

【００５９】ここで、外部からＬＦＯに入力される変調
パラメータを、初期位相＝π／２［ｒａｄ］、途中の位
相＝π／２［ｒａｄ］、繰返し回数１＝６、最後の位相
＝５π／６［ｒａｄ］、繰返し回数２＝４に設定されて
いるとする。

【００６０】最初に、押鍵操作を行うことにより、パル
ス状のＫＯＮＰ信号が発生する。このＫＯＮＰ信号の入
力により、フリップフロップ（ＦＦ１）の出力は、ハイ
状態となる。フリップフロップ（ＦＦ１）がハイ状態の
間は、波形テーブル回路に入力される累算信号は増加し
続け、ノコギリ波を形成する。累算信号は波形テーブル
回路に入力され、出力されるＬＦＯ出力は正弦波発振を
開始する。この時、設定された初期位相に従い、ＬＦＯ
出力はフリップフロップがハイ状態に立ち上がると同時
にπ／２［ｒａｄ］の位相から正弦波発振を開始する。
そして、押鍵時に発生する楽音に変調がかけられる。

【００６１】累算信号が、途中の位相＝π／２［ｒａ
ｄ］に、設定された繰返し回数１である６回分一致する
と、比較回路（ＣＭＰ２）は一致信号を表すパルス信号
を発する。この一致信号はフリップフロップ（ＦＦ１）
に入力され、フリップフロップ（ＦＦ１）の出力はハイ
状態からロー状態に遷移する。フリップフロップ（ＦＦ
１）の出力がロー状態となると、累算信号の増加は中止
され、ＬＦＯ出力信号は、途中の位相＝π／２［ｒａ
ｄ］における正弦波信号を保持し続け、発振を停止す
る。

【００６２】続いて離鍵操作を行うと、パルス状のＫＯ
ＦＰ信号が発生する。このＫＯＦＰ信号の入力により、
フリップフロップ（ＦＦ２）の出力は、ロー状態からハ
イ状態に遷移する。フリップフロップ（ＦＦ２）の出力
がハイ状態となると、波形テーブル回路に入力される累
算信号は再びノコギリ波を形成する。波形テーブル回路
に入力された累算信号は、正弦波に変換され、前回に発
振を停止した途中の位相＝π／２［ｒａｄ］からＬＦＯ
は発振を再開する。そして、離鍵時に発生する楽音に変
調がかけられる。

【００６３】累算信号は、最後の位相＝５π／６［ｒａ
ｄ］を繰返し回数２＝４回カウントした後に、比較回路
（ＣＭＰ４）は一致信号のパルス信号を出力する。その
一致信号がフリップフロップ（ＦＦ２）に入力される
と、フリップフロップ（ＦＦ２）の出力はハイ状態から
ロー状態に遷移する。フリップフロップ（ＦＦ２）の出
力がロー状態となると、ＬＦＯ出力信号は、最後の位相
＝π／２［ｒａｄ］における正弦波信号を保持し続け、
発振を停止する。

【００６４】以上のように、繰返し回数１と繰返し回数
２を設定することにより、押鍵時に変調をかけるＬＦＯ
の発振時間と離鍵時に変調をかけるＬＦＯの発振時間を
異ならせることができる。また、途中の位相と最後の位
相を設定することにより、押鍵時に変調を行うＬＦＯの
発振停止位相と離鍵時に変調を行うＬＦＯの発振停止位
相を異ならせることができる。

【００６５】次に、ＬＦＯを用いて音色変調、振幅変調
及びピッチ変調を行う例をそれぞれ示す。図７は、ＬＦ
Ｏによる音色変調を行うＤＳＰのブロック回路図であ
る。フィルタのカットオフ周波数に対してＬＦＯによる
変調を行えば、音色変調であるワウの効果を得ることが
できる。

【００６６】ＤＳＰは、ローパスフィルタ４１とハイパ
スフィルタ４２を有し、バンドパスフィルタが構成され
ている。ＤＳＰに入力された楽音信号は、ローパスフィ
ルタ４１に入力される。そして、ローパスフィルタ４１
が有するカットオフ周波数より低周波成分のみの楽音信
号が通過し、ハイパスフィルタ４２に入力される。ハイ
パスフィルタ４２は、カットオフ周波数より高周波成分
の楽音信号のみを出力し、ＤＳＰの出力信号となる。

【００６７】つまり、ローパスフィルタ４１のカットオ
フ周波数は、バンドパスフィルタの上限周波数に相当
し、ハイパスフィルタ４２のカットオフ周波数は、バン
ドパスフィルタの下限周波数に相当する。このバンドパ
スフィルタの通過帯域幅を周期的に振ることにより、ワ
ウ効果を得る。

【００６８】ローパスフィルタ４１のカットオフ特性
は、係数テーブル回路４３から入力される信号により決
定される。また、ハイパスフィルタ４２のカットオフ特
性は、係数テーブル回路４４から入力される信号により
決定される。係数テーブル回路４３，４４は、ＬＦＯか
ら入力される信号に応じて、表引きを行い、フィルタの
カットオフ特性を表す信号をそれぞれフィルタ４１，４
２に出力する。

【００６９】変調を行うためのＬＦＯを１つ用いる場合
と２つ用いる場合について説明する。まず、ＬＦＯを１
つ用いる場合には、ＬＦＯ１の発振信号を係数テーブル
回路４３と係数テーブル回路４４に入力する。係数テー
ブル回路４３は、ＬＦＯ１から入力される発振信号に応
じて、ローパスフィルタ４１のカットオフ特性を周期的
に変化させる。係数テーブル回路４４は、ＬＦＯ１から
入力される発振信号に応じて、ハイパスフィルタ４２の
カットオフ特性を周期的に変化させる。したがって、２
つのフィルタ４１，４２は同期してその特性が変化す
る。

【００７０】ＬＦＯを２つ用いる場合には、ＬＦＯ１の
発振信号を係数テーブル回路４３に入力し、ＬＦＯ２の
発振信号を係数テーブル回路４４に入力する。係数テー
ブル回路４３は、ＬＦＯ１から入力される発振信号に応
じて、ローパスフィルタ４１のカットオフ特性を周期的
に変化させる。係数テーブル回路４４は、ＬＦＯ２から
入力される発振信号に応じて、ハイパスフィルタ４２の
カットオフ特性を周期的に変化させる。２つのフィルタ
４１，４２はそれぞれ独立に変調できるので、複雑な変
調が可能となる。

【００７１】図８は、図７に示すＤＳＰのプログラムに
より構成したバンドパスフィルタの特性を示す。図に示
すグラフは、横軸が周波数を示し、縦軸が信号の大きさ
を示す。

【００７２】図８（Ａ）は、ローパスフィルタとハイパ
スフィルタのカットオフ特性を同じＬＦＯにより変調す
る場合のバンドパスフィルタ特性を示す。ローパスフィ
ルタとハイパスフィルタのカットオフ特性を変調する源
は、同じＬＦＯ１である。したがって、バンドパスフィ
ルタの通過帯域幅の上限が変化すると下限も同時に変化
する。常に同じ帯域幅を有する通過帯域幅を周波数軸上
で周期的に振る場合等に有効である。

【００７３】また、ＬＦＯは、変調を停止させる最終の
位相、途中の位相又は最後の位相の変調パラメータを任
意に設定することが可能であるので、変調を終えたとき
のフィルタ特性を所望の特性に定めることができる。

【００７４】図８（Ｂ）は、ローパスフィルタとハイパ
スフィルタのカットオフ特性をそれぞれ別のＬＦＯによ
り変調する場合のバンドパスフィルタ特性を示す。ロー
パスフィルタのカットオフ特性はＬＦＯ１により変調さ
れ、ハイパスフィルタのカットオフ特性はＬＦＯ２によ
り変調される。

【００７５】ＬＦＯ１とＬＦＯ２は、独立に発振波形を
生成することが可能であるので、異なる発振周波数又は
異なる波形形状に設定することができる。これにより、
ローパスフィルタのフィルタ特性とハイパスフィルタの
フィルタ特性の変化速度を変えたり、時間経過に対する
変化分を変えることができる。

【００７６】例えば、ＬＦＯ１とＬＦＯ２が同じ発振周
波数を有する同波形を形成した場合には、通過帯域幅の
上限と下限が平行移動するように変化する。ＬＦＯ１と
ＬＦＯ２の最終の位相をそれぞれ設定することにより、
変調を終えたときのローパスフィルタのカットオフ特性
とハイパスフィルタのカットオフ特性をそれぞれ任意に
定めることができる。したがって、一定の通過帯域幅を
もって上限と下限が平行移動して変調を行っていたもの
が、変調を終えた時には、通過帯域幅を広くしたり、狭
くしたり設定できる。変調によりワウ効果が得られてい
るときと、変調が終わったときとでは、異なるフィルタ
特性を有することとなるので、音色調整用のフィルタと
して使用することができる。

【００７７】また、ＬＦＯ１とＬＦＯ２の繰返し回数の
変調パラメータを異ならせることにより、ローパスフィ
ルタの特性が変調されている時間とハイパスフィルタの
特性が変調されている時間とに差異を設けることができ
る。つまり、通過帯域幅の上限周波数の変調を終了させ
た後、しばらくの間下限周波数のみを変調し続けること
も可能である。

【００７８】続いて、ＬＦＯを用いて振幅変調を行う例
を示す。押鍵することにより、ＫＯＮＰ信号が発生す
る。それと同時に、ＬＦＯによる振幅変調を開始させれ
ば、周期的に音量が変化し、トレモロの効果を得ること
ができる。そして、変調パラメータの繰返し回数に設定
された回数後に最終の位相に相当する任意の音量にて発
音を続ける。離鍵を行うとＫＯＦＰ信号が発生し、再び
トレモロ効果が得られる。

【００７９】最後に、ＬＦＯを用いてピッチ変調を行う
例を示す。押鍵することにより、ＬＦＯによるピッチ変
調を開始させれば、周期的にピッチが変化し、コーラス
又はビブラートの効果が得られる。変調パラメータを最
終の位相に対応させ、鍵に対応する全てのキーを一定の
ピッチだけピッチチェンジさせてデチューン効果をかけ
ることもできる。このように、押鍵中に効果を途中で異
ならせることも可能である。デチューン効果をもたせる
と、微妙にピッチがずれた音同士が同時に発音されるの
で、広がりのある音が得ることができる。

【００８０】ビブラートの応用として、ディレイビブラ
ートを実現させる場合について説明する。鍵盤回路にお
いて押鍵により発生したＫＯＮＰ信号は、ＣＰＵに入力
される。ＣＰＵは、このＫＯＮＰ信号を音源だけに出力
し、ＤＳＰには出力しない。ＣＰＵは、タイマにより所
望の遅延時間をカウントした後にＤＳＰ内のＬＦＯにＫ
ＯＮＰ信号を出力すればよい。楽音が発せられてから、
遅延時間経過後からビブラート効果が得られる。

【００８１】以上、ＬＦＯの出力信号をそのまま変調に
用いていたが、エンベロープジェネレータ（ＥＧ）を用
いてＬＦＯからの発振信号にエンベロープをかければよ
り細かな変調波形を生成することができる。これにより
生成された変調信号を各種変調に用いればさらに複雑な
変調が可能となる。

【００８２】また、本実施例によるＬＦＯはＤＳＰに内
蔵されており、ＤＳＰに楽音信号を入力することによ
り、各種の変調を行うことができる場合について説明し
たが、ＤＳＰにおいて変調をかける場合にのみ適用する
ことができるわけではない。例えば、音源内にＬＦＯを
内蔵させ、生成される楽音信号に対して変調を行うこと
もできる。また、ＣＰＵに制御させるために、ソウトウ
エア手法により各手段をプログラムし、ＬＦＯを実現す
ることもできる。

【００８３】本実施例では、ＬＦＯの発振を開始又は終
了させる際のトリガ信号として、押鍵時に発生するＫＯ
ＮＰ信号や離鍵時に発生するＫＯＦＰ信号を用いる場合
について説明したが、トリガ信号は外部操作子によるも
のでもよい。外部操作子を操作することにより生成され
る操作子信号をＬＦＯに供給することにより、ＬＦＯの
開始又は終了を制御することができる。外部操作子を用
いれば、ユーザーの意思により任意のタイミングにて変
調の開始又は終了を指示することができる。また、押鍵
中に外部操作子を複数回操作することが可能であるの
で、楽音信号発生中に変調のオン、オフを繰り返すこと
ができる。

【００８４】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組合わせ等が可能なことは当業者に自
明であろう。

【００８５】

【発明の効果】生成される信号波形を任意の位相角にお
いて停止させることができるので、信号生成停止後の信
号値を指定することができる。例えば、信号生成停止後
に発する楽音の音量やピッチを所望の値に決めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例によるＬＦＯのブロック回路
図である。

【図２】 Ｒ−Ｓフリップフロップの真理値表である。

【図３】 図１のＬＦＯの回路動作を説明するためのタ
イミングチャートである。

【図４】 図１に示す波形テーブル回路に入力される波
形を示す。

【図５】 本発明の他の実施例によるＬＦＯのブロック
回路図である。

【図６】 図５のＬＦＯの回路動作を説明するためのタ
イミングチャートである。

【図７】 ＬＦＯによる音色変調を行うＤＳＰのブロッ
ク回路図である。

【図８】 図７に示すＤＳＰのバンドパスフィルタの特
性を示す。図８（Ａ）は、ローパスフィルタとハイパス
フィルタのカットオフ特性を同じＬＦＯにより変調する
場合のバンドパスフィルタ特性であり、図８（Ｂ）は、
ローパスフィルタとハイパスフィルタのカットオフ特性
をそれぞれ別のＬＦＯにより変調する場合のバンドパス
フィルタ特性である。

【図９】 本発明の実施例を含む電子楽器の全体構成例
を示す。

【符号の説明】

Ｌ ラッチ、 １ 累算部、 ２，５ 加算回路、
３ ディレイ回路、 ４ ＡＮＤゲート、
６，７，１２，１３ 比較回路、 ８，１４カウンタ
回路、 ９，１５ フリップフロップ、 １０ 波
形テーブル回路、 １１ ＯＲゲート

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位相に応じて変化する周期的信号を生成
   する信号生成手段（１）と、 開始指示信号に応じて前記信号生成手段による信号生成
   を開始する信号生成開始手段（４）と、 所定の位相信号と前記信号生成手段により生成された周
   期的信号の位相とを比較し、一致した時に位相一致信号
   を出力する位相比較手段（６）と、 前記位相比較手段が出力する位相一致信号に基づいて、
   前記信号生成手段による信号生成を停止させる信号生成
   停止手段（４）とを有する変調信号発生装置。
2. 【請求項２】 さらに、前記位相比較手段が出力する位
   相一致信号をカウントする計数手段（８）と、 所定の繰返し回数信号と前記計数手段がカウントした計
   数値とを比較し、一致した時に回数一致信号を出力する
   回数比較手段（７）とを有し、前記信号生成停止手段
   は、前記回数比較手段が出力する回数一致信号に応じ
   て、前記信号生成手段による信号生成を停止させる請求
   項１記載の変調信号発生装置。
3. 【請求項３】 さらに、再開指示信号に応じて前記信号
   生成手段による信号生成を再開させる信号生成再開手段
   （４）と、 他の位相信号と再開後の周期的信号の位相とを比較し、
   一致した時に位相一致信号を出力する他の位相比較手段
   （６）とを有する請求項１ないし２記載の変調信号発生
   装置。