JPH0769693B2

JPH0769693B2 - 制御波形発生装置

Info

Publication number: JPH0769693B2
Application number: JP61109063A
Authority: JP
Inventors: 哲夫西元
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1986-05-13
Filing date: 1986-05-13
Publication date: 1995-07-31
Anticipated expiration: 2010-07-31
Also published as: JPS62265697A; US4893539A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は制御波形発生装置に関し、特に電子楽器にお
いて、例えば楽音の音量や音色の時間的変化を制御する
場合に適用して好適なものである。

〔発明の概要〕

この発明は、少なくとも立上り部分及び立下り部分を有
し、時間的に変化する制御波形を発生し得る制御波形発
生装置において、それぞれ一定レベル波形部分と、立上
り波形部分又は立下り波形部分とを有する複数のセグメ
ント波形を順次発生させることにより、必要に応じて任
意な制御波形を形成しようとする場合に、自由度が大き
い制御波形発生装置を実現し得る。

〔従来の技術〕

従来の電子楽器におけるエンベロープ波形発生装置は、
基本的に、自然楽器がもつているエンベロープ波形にで
きるだけ近似するようなエンベロープ波形を発生させる
という考え方に基づいて、例えば特開昭58−1810891号
公報に開示されているように、エンベロープ波形として
（第９図）順次アタツク波形部Ａ、デイケイ波形部Ｄ、
サステイン波形部Ｓ、リリース波形部Ｒを有するいわゆ
るADSR波形をもつような波形信号ENVを発生させるよう
になされていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この種の従来のエンベロープ波形発生装置は、エンベロ
ープ波形値が変化するアタツク波形部、デイケイ波形
部、リリース波形部についてそれぞれ、インクリメント
量又はデクリメント量を設定してこれを繰り返し加算演
算することによつて時間の経過に従つて波形レベルが順
次変化する波形出力を得るような構成をもつており、鍵
盤が操作されてキーオン信号が発生したとき、直ちにア
タツク波形部に入り、このアタツク波形部の波形レベル
が所定の値になつたときデイケイ波形部に移り、デイケ
イ波形部が所定の波形レベルになつたときサステイン波
形部に移り、その後離鍵操作がされたときリリース波形
部の波形形成を実行するような一連の制御をするように
なされている。

ところが実際には、キーオン信号が発生したとき直ちに
アタツク波形部が立ち上がり始めるような波形のみなら
ず、第10図に示すように、キーオン信号が発生した時点
t_ONから所定の時間T_Dだけ遅れた時点t₁から立上るよう
なエンベロープを有する楽音信号MSを得たい場合があ
る。

従来のこのような場合には、第11図に示すように、第９
図のアタツク波形部Ａに相当する波形部分A1の前に傾斜
を極端に小さくした波形部分A0を設け、キーオン信号が
発生した時点t_ONから楽音発生時点t₁までの間に立ち上
がる波形部分A0の信号レベルL_INを実際上音が出ない程
度に低く設定するようにすることにより、時点t_ON〜t₁
の間のインターバルの間楽音を発生させない遅延期間T_D
を演算によつて形成するような工夫がされている。

しかし、このようにすると、実際上音がでない期間T_Dを
設定するために、新たに１つの処理ステツプを設けなけ
ればならず、この分エンベロープ波形の形成処理手順が
複雑になることを避け得ない。

特に第10図の場合は、遅延期間T_Dを設定するにつき、波
形部分A0の傾斜を表すインクリメント量を設定するよう
になされているので、時間を傾斜に換算して設定しなけ
ればならないような煩雑さがあり、結局従来の方法によ
つては、自然楽器の楽音に近似したエンベロープ波形を
得ることはできても、自然楽器の楽音のエンベロープか
ら離れて演奏者が所望に応じて任意のエンベロープ波形
を形成しようとしても、これを実現し得るような構成は
もつていなかつた。

この発明は以上の点を考慮してなされたもので、演奏者
が所望に応じて任意のエンベロープ波形を形成し得るよ
うにした簡易な構成の制御波形発生装置を提案しようと
するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる問題点を解決するためこの発明においては、少な
くとも立上り部分及び立下り部分を有し、時間変化する
制御波形ENVを発生する制御波形発生装置５において、
（ａ）制御波形ENVを時間軸上において複数のセグメン
トSEG0〜SEG3に分割して各セグメントSEG0〜SEG3を、制
御波形発生指令KONを受けて順次指定するセグメント指
定手段22と、（ｂ）このセグメント指定手段22によつて
指定されたセグメントSEG0〜SEG3について、所定の制御
波形を形成する制御波形形成手段51と、（ｃ）セグメン
ト指定手段により新たなセグメントが指定されたとき、
所定時間の間制御波形形成手段51から出力される制御波
形の変化を禁止して一定値を維持するように制御する制
御手段41とを設けるようにする。

〔作用〕

形成しようとする制御波形ENVを複数セグメントSEG0〜S
EG3に分割し、各セグメントSEG0〜SEG3についてそれぞ
れ制御波形を形成すると共に、新たなセグメントが指定
されたとき制御波形の変化を禁止して一定値を維持する
ように制御する。

かくして順次セグメントSEG0〜SEG3を繰り返し形成する
ように構成したことにより、簡易な構成によつて大きい
自由度で制御波形ENVを発生させることができる。

〔実施例〕

以下図面について、この発明の一実施例を詳述する。

実施例第７図において、１は全体として電子楽器を示し、鍵盤
２のキーが押鍵されたとき、これを押鍵検出回路３が検
出してキーを表すキーコード信号KCを楽音信号発生回路
４に送出すると共に、キーを押鍵操作している間論理
「１」レベルを維持するキーオン信号KON（第１図
（Ｂ））をエンベロープ波形発生回路５に送出する。

楽音信号発生回路４において発生される楽音信号の音色
などを決定するパラメータは、パラメータ設定回路６に
おいて演奏者が設定操作することによつて設定され、楽
音信号発生回路４において当該パラメータデータD_PRを
用いて対応する楽音信号MSが発生される。なお、楽音信
号MSの音高はキーコード信号KCにより押鍵されたキーに
対応して設定される。

また同様にして、パラメータ設定回路６において演奏者
が設定操作することによつて発生されるエベロープ波形
パラメータデータD_SGがエンベロープ波形発生回路５に
与えられ、エンベロープ波形発生回路５はこのパラメー
タデータD_SGに基づいてエンベロープ波形信号D_ENVを形
成して楽音信号発生回路４に与える。

このようにして、演奏者によつて指定された音高、音色
及びエンベロープを有する楽音信号MSがサウンドシステ
ム７において楽音に変換される。

この実施例の場合、パラメータ設定回路６は、第８図に
示すように、エンベロープ波形パラメータ設定部11A、
音色選択部11B、その他のパラメータ設定部11Cでなるパ
ラメータ設定操作部11を有する。

この実施例の場合、エンベロープ波形ENVは、第１図に
示すように、複数例えば４つの基本エンベロープ波形部
分（この各波形部分の期間をセグメントと呼び、またこ
のセグメントにおける波形をセグメント波形と呼ぶ）を
有し、当該４つのセグメント波形を順次発生させること
によつて全体として一連のエンベロープ波形ENVを形成
するようになされている。

第０番目〜第３番目のセグメント波形SEG0〜SEG3は、そ
れぞれ波形レベルが一定の区間（これをインターバルと
呼ぶ）T0〜T3を有する一定レベル波形部分W1と、波形レ
ベルが所定の傾斜（これをレートと呼ぶ）R0〜R3で変化
する立上り波形部分又は立下り波形部分W2とでなり、立
上り波形部分又は立下り波形部分W2の波形レベルは、一
定レベル波形部分W1のレベルから、目標レベルL0〜L3ま
で立ち上がり又は立ち下がる。

かくして、エンベロープ波形ENVを構成する各セグメン
ト波形SEG0〜SEG3は、その開始時点においてインターバ
ルT0〜T3によつて決まる一定レベル波形部分W1を形成し
た後、続いてレートR0〜R3で決まる傾斜でかつレベルL0
〜L3で決まる目標レベルまで変化する立上り又は立下り
波形部分W2を形成する。

第０番目〜第３番目の各セグメント波形SEG0〜SEG3は、
エンベロープ波形発生回路５において順次連続するよう
に発生される。すなわち、時点t_ONにおいてキーオン信
号KONが発生された時、第０番目のセグメント波形SEG0
が発生することにより、エンベロープ波形ENVはインタ
ーバルT0の間一定レベルを維持した後、時点t₁において
レベルL0になると、次のセグメント波形SEG1のインター
バルT1の区間に入る。以下、同様にして、セグメント波
形SEG1が時点t₂において終了すると、次のセグメント波
形SEG2のインターバルT2の区間に入り、その後時点t₃に
おいてセグメント波形SEG2が終了する。

この第２番目のセグメント波形SEG2が時点t₃において終
了した時のレベルL2は、その後時点t_OFFにおいてキーオ
ン信号KONが論理「０」に立ち下がるまでそのまま保持
される。

やがて、時点t_OFFにおいて、キーオン信号KONが論理
「０」に立ち下がると、第３番目のセグメント波形SEG3
のインターバルT3の区間が開始し、その後時点t₄におい
てこのセグメント波形SEG3がレベルL3において終了す
る。

このようにして、第０番目〜第３番目のセグメント波形
SEG0〜SEG3で構成されたエンベロープ波形ENVを規定す
るインターバルT0〜T3、レートR0〜R3、レベルL0〜L3
は、エンベロープ波形パラメータ設定部11Aにおいて演
奏者によつて指定される。すなわち、エンベロープ波形
パラメータ設定部11Aは、各セグメントSEG0、SEG1、SEG
2、SEG3に対応する設定スイツチ群14A、14B、14C、14D
を有し（第８図）、これらの設定スイツチ群14A〜14Dが
それぞれインターバル設定スイツチ15T、レート設定ス
イツチ15R、レベル設定スチツチ15Lを有する。この実施
例の場合、設定スイツチ15T〜15Lは、それぞれ多段スイ
ツチで構成され、演奏者がその１つを選択して操作する
ことによつてそれぞれインターバルT0〜T3の長さ、レー
トR0〜R3の値、レベルL0〜L3の値を任意に設定し得るよ
うになされている。

音色選択部11Bは、工場においてフアクトリーセツトさ
れた音色を選択し得る選択スイツチ16Aと、演奏者によ
つてセツトされた音色を選択し得る選択スチツチ16Bと
で構成されている。

また、その他のパラメータ設定部11Cは、例えばビブラ
ート効果等の各種効果に関するパラメータや楽音の総合
音量に関するパラメータ等をそれぞれ設定する複数のパ
ラメータ設定操作子17によつて構成されている。

パラメータ設定回路６から送出されるエンベロープ波形
パラメータデータD_SGのインターバルT0〜T3のデータ、
レートR0〜R3のデータ、レベルL0〜L3のデータは、第２
図に示すように、パラメータ選択回路21のインターバル
選択回路21T、レート選択回路21R、レベル選択回路21L
にそれぞれ与えられる。

各選択回路21T、21R、21Lは、セグメント選択信号形成
回路22から送出されるセグメント選択信号SELに従つて
第０番目〜第３番目の各セグメントSEG0〜SEG3に関する
データをその順序で順次選択するように制御され、かく
してインターバル選択回路21T、レート選択回路21R、レ
ベル選択回路21Lから順次セグメントSEG0、SEG1……SEG
3の波形を形成するためのデータ（T0、R0、L0）、（T
1、R1、L1）……（T3、R3、L3）をインターバル指定デ
ータTM、レート指定データRATE、レベル指定データLVL
として送出する。

セグメント選択信号形成回路22は、第３図に示すよう
に、押鍵検出回路３から送出されるキーオン信号KON
（第１図（Ｂ））をパルス発生回路23に受けて、セグメ
ントSEG0〜SEG3を順次指定するセグメント選択信号SEL
を形成する。パルス発生回路23は、キーオン信号KONを
２入力アンド回路25に直接第１の条件入力として入力す
ると共に、遅延回路24において遅延させた後インバータ
26によつて反転させてアンド回路25に第２の条件入力と
して入力し、かくして第１図（Ｃ）に示すように、キー
オン信号KONが発生した時点t_ONにおいてキーオンパルス
P_ONをセグメントカウンタ27のリセツト端子Ｒに送出す
る。

また、パルス発生回路23はキーオン信号KONをインバー
タ28を介して２入力アンド回路29に第１の条件入力とし
て入力すると共に、遅延回路24の遅延出力をアド回路29
に第２の条件入力として入力する。かくして第１図
（Ｄ）に示すように、キーオン信号KONが立ち下がつた
時点t_OFFにおいて、キーオフパルスP_OFFをセグメントカ
ウンタ27のプリセツト入力端Ｐに送出する。

セグメントカウンタ27は、プリセツトカウンタで構成さ
れ、そのプリセツトデータ入力端IN0及びIN1にそれぞれ
論理「１」レベルのプリセツト入力PRSが与えられてお
り、かくしてプリセツト入力端ＰにキーオフパルスP_OFF
が与えられたとき、第４図に示すように、カウント出力
端子OUT1及びOUT0に論理「１」レベルのカウント出力を
送出する状態にプリセツトされてセグメントSEG3を選択
指定するセグメント選択信号SELを送出する。これに対
して、セグメントカウンタ27はリセツト端子Ｒにキーオ
ンパルスP_ONが与えられてリセツトされたときには、出
力端子OUT0及びOUT1にそれぞれ論理「０」レベルのカウ
ント出力を送出する状態にセツトされてセグメントSEG0
を選択指定するセグメント選択信号SELを送出する。

セグメントカウンタ27のカウント入力端Ｃにはレベル一
致検出信号LEQがアンド回路30を介して与えられ、かく
してレベル一致検出信号LEQが論理「１」レベルに立ち
上がつたとき、このセグメントカウンタ27をカウント動
作させる。これによりセグメントカウンタ27がリセツト
されている状態においてカウント動作したとき、出力端
子OUT1及びOUT0にそれぞれ論理「０」及び「１」のカウ
ント出力を送出してセグメントSEG1を指定するセグメン
ト選択信号SELを送出する状態に切り換わる。この状態
において、再度レベル一致検出信号LEQが到来したと
き、セグメントカウンタ27は再度カウント動作すること
によつて出力端子OUT1及びOUT0にそれぞれ論理「１」及
び「０」のカウント出力を送出してセグメントSEG2を指
定するセグメント選択信号SELを送出する状態に切り換
わる。

これに加えて２ビツトのセグメント選択信号SELは、遅
延回路32A、32B、イクスクルーシブオア回路33A、33B及
びオア回路34とで構成されたパルス発生回路35に与えら
れる。パルス発生回路35は、セグメント選択信号SELの
各ビツトの信号レベルがそれぞれ論理「０」レベルから
論理「１」レベルに立ち上がり、又は論理「１」レベル
から論理「０」レベルに立ち下がつたとき、そのタイミ
ングで遅延回路32A、32Bの遅延時間に相当するパルス幅
をもつパルスでなるセグメント切換検出信号CHGを発生
する。このセグメント切換検出信号CHGは、インターバ
ル形成回路41に送出される。

さらに、セグメント選択信号形成回路22は、セグメント
カウンタ27の上位ビツトのカウント出力OUT1を、インバ
ータ36を介してアンド回路30に入力禁止信号としてフイ
ードバツクし、これによりセグメントカウンタ27のカウ
ント出力OUT1が論理「１」に立ち上がつたとき（このこ
とは、セグメント選択信号SELがセグメントSEG2を指定
する状態になつたことを表している）、アンド回路30を
禁止動作させてレベル一致検出信号LEQがカウント入力
端Ｃに入力し得ない状態に制御するようになされてい
る。かくして、セグメントカウンタ27は、第１図の時点
t₃においてセグメント波形SEG2がレベルL2に到達して、
レートR2によつて指定された傾斜の立上り動作が終了し
たとき、この状態を時点t_OFFにおいてキーオフパルスP
_OFFが発生されるまで維持させるように制御されること
になる。

インターバル形成回路41は、第５図に示すように、セグ
メント切換検出信号CHGをRSフリツプフロツプ回路構成
のラツチ回路42のセツト入力端Ｓに受けて、セグメント
切換検出信号CHGが論理「１」レベルに立ち上がつたと
きこれをラツチ回路42にラツチする。そのＱ出力でなる
ラツチ信号RCHは、インターバルカウンタ43のイネーブ
ル入力端ENにイネーブル信号として与えられ、これによ
りインターバルカウンタ43をクロツクφによつてカウン
ト動作させ、そのカウント出力端OUT3に得られるインタ
ーバルカウントデータD_INTをインターバル比較回路44の
一方の比較入力端Ａに送出する。

インターバル比較回路44の他方の比較入力端Ｂには、パ
ラメータ選択回路21（第２図）から送出されるインター
バル指定データTMが与えられ、インターバルカウントデ
ータD_INTがインターバル指定データTMと一致したとき、
一致検出出力端EQからインターバル一致検出信号TEQを
ラツチ回路42及びインターバルカウンタ43のリセツト入
力端Ｒにリセツト信号として送出する。

第５図のインターバル形成回路41において、セグメント
選択信号形成回路22からセグメント切換検出信号CHGが
与えられたとき、ラツチ回路42がラツチ動作することに
よつてインターバルカウンタ43のカウント動作を開始さ
せる。その後カウント内容が当該セグメントについてパ
ラメータ選択回路21が選択したインターバル指定データ
TMと一致したとき、インターバル比較回路44はインター
バル一致検出信号TEQを送出することによつてラツチ回
路42及びインターバルカウンタ43をリセツトさせる。か
くしてセグメント切換検出信号CHGが発生した後、イン
ターバル指定データTMに対応する時間が経過した時点ま
での間、論理「１」のラツチ信号RCHを得る。

このラツチ回路42のラツチ信号RCHは、制御波形データ
形成回路51（第６図）に対して演算禁止信号として送出
する。

制御波形データ形成回路51は、第６図に示すように、パ
ラメータ選択回路21から各セグメントごとに順次送出さ
れるレート指定データRATEを符号切換回路52を通じ、更
にゲート回路53を通じて加算回路54の一方の加算入力端
に受ける。加算回路54の加算出力D_ADDは遅延回路55にお
いて所定の時間だけ遅延された後、加算回路54の他方の
加算入力端にフイードバツクされると共に、制御波形す
なわちエンベロープ波形ENVの現在の波形レベルを表す
データD_ENVをエンベロープ波形データとして送出する。

かくして、加算回路54の加算回路D_ADDは、遅延回路55の
遅延時間を１周期としてエンベロープ波形データD_ENVに
対してレート指定データRATEを繰り返し加算してなる加
算出力D_ADDを得ることができ、かくしてエンベロープ波
形データD_ENVがレート指定データRATEに対応する傾斜で
増大又は減少して行くことになる。

エンベロープ波形データD_ENVは、レベル比較回路56の一
方の比較入力端Ｂに与えられると共に、他方の比較入力
端Ａに与えられるレベル指定データLVLと比較される。
レベル比較回路56は、比較入力Ａ側のレベル指定データ
LVLが比較入力端Ｂのエンベロープ波形データD_ENVより
大きいとき論理「１」レベルに立ち上がる符号切換信号
SCを符号切換回路52に送出する。

この符号切換信号SCは、エベロープ波形ENVの立上り又
は立下りを制御する信号で、パラメータ選択回路21から
のレベル指定データLVLによつて指定されたレベルが、
エンベロープ波形ENV（第１図（Ａ））の現在値すなわ
ちエンベロープ波形データD_ENVより大きいときには、現
在値を増大させるために、レート指定データRATEに
「＋」の符号を付けて、ゲート回路53を介して加算回路
54に入力し、かくして加算出力D_ADD従つてエンベロープ
波形データD_ENVの値を増大させて行く。

これに対して、パラメータ選択回路21からのレベル指定
データLVLによつて指定されたレベルが、現在値、すな
わちエンベロープ波形データD_ENVより小さければ、エン
ベロープ波形ENVの現在値を減少させるために、符号切
換信号SCは、符号切換回路52においてレート指定データ
RATEに「−」の符号を付けて加算回路54に入力し、かく
してエンベロープ波形データD_ENVを減少させて行く。

また、レベル比較回路56は、比較入力端Ａのレベル指定
データLVLと比較入力端Ｂのエンベロープ波形データD
_ENVとが一致したとき、論理「１」レベルに立ち上がる
レベル一致検出信号LEQを発生し、これをオア回路57を
通じてゲート回路53の閉制御入力端DISに与えてゲート
回路53を閉動作させる。このときレート指定データRATE
は加算回路54に入力できない状態になり、これにより演
算動作を禁止する。

これに加えて、オア回路57を通じてインターバル形成回
路41（第５図）のラツチ信号RCHが演算動作禁止信号と
して与えられ、これによりインターバル形成回路41がイ
ンターバルT0〜T3を形成動作している間、エート指定デ
ータRATEを加算回路54に入力させないように制御し、こ
れによりエンベロープ波形データD_ENVを一定値に保持す
る。

制御波形データ形成回路51のレベル一致検出信号LEQ
は、セグメント選択信号形成回路22（第３図）のアンド
回路30を介してセグメントカウンタ27のカウント入力端
Ｃに与えられる。このときセグメントカウンタ27はカウ
ント動作してセグメント選択信号SELによつて新たなセ
グメントを指定する。

以上の構成において、演奏者が鍵盤２のキーを押鍵操作
することによつて、第１図の時点t_ONにおいて、キーオ
ン信号KONが論理「１」レベルに立ち上がると、セグメ
ント選択信号形成回路22のパルス発生回路23（第３図）
からキーオンパルスP_ONが発生することによつてセグメ
ントカウンタ27がリセツトされる。このときカウント出
力OUT1、OUT0の論理レベルは「00」になることにより、
セグメント選択信号SELは第０番目のセグメントSEG0を
指定する状態になる（第４図）。

このとき、パラメータ選択回路21（第２図）はインター
バルデータT0、レートデータR0、レベルデータL0をそれ
ぞれインターバル指定データTM、レート指定データRAT
E、レベル指定データLVLとして送出する。

これと共にセグメント選択信号形成回路22（第３図）
は、セグメント選択信号SELが変化したことに基づい
て、セグメント切換検出信号CHGをインターバル形成回
路41（第５図）に送出し、そのラツチ回路42をラツチ動
作させる。このときラツチ信号RCHが論理「１」レベル
に立ち上がることによつてインターバルカウンタ43がカ
ウント動作を開始する。これと同時にラツチ信号RCHが
論理「１」レベルに立ち上がつたことにより、これが制
御波形データ形成回路51（第６図）のゲート回路53に演
算動作禁止信号として与えられ、その結果エンベロープ
波形データD_ENVが一定値を維持する。

実際上、このエンベロープ波形データD_ENVは前回のエン
ベロープ波形形成動作の際、第１図の時点t₄において加
算回路54の加算出力D_ADDがレベルL3の状態で変化を停止
しているので、エンベロープ波形データD_ENVは、このレ
ベルL3の値を今回のエンベロープ波形形成動作を時点t
_ONで開始したとき、そのまま維持している。

やがて、インターバル形成回路41のインターバル比較回
路44においてインターバル一致検出信号TEQが発生する
と、ラツチ回路42がリセツトされてラツチ信号RCHを論
理「０」レベルに立ち下げる。

このときラツチ信号RCHは制御波形データ形成回路51の
ゲート回路53を開動作させて符号切換回路52の出力端に
得られるレート指定データRATEを加算回路54に入力す
る。

ところで、セグメント選択信号SELが第０番目のセグメ
ントSEG0を指定しているとき、レベル選択回路21Lから
送出されているレベル指定データLVLの値は、第１図
（Ａ）に示すようにエンベロープ波形ENVの現在値デー
タD_ENV（上述のようにレベルL3にある）より高いレベル
L0にあるので、レベル比較回路56は論理「１」レベルの
符号切換信号SCを符号切換回路52に送出し、かくして符
号切換回路52の出力端にレート指定データRATEとして
「＋R0」が得られる。従つて、加算回路54は、イクリメ
ントデータ「＋R0」を繰り返し加算し、かくして時間の
経過に従つて次第に大きくなるエンベロープ波形データ
D_ENVを制御波形データ形成回路51から送出する。

やがて、第１図（Ａ）の時点t₁になつてレベル比較回路
56のレベル一致検出信号LEQが論理「１」に立ち上がる
と、これがオア回路57を介してゲート回路53を閉制御す
る。従つて、加算回路54は、時点t₁以後累算演算を停止
して、エンベロープ波形データD_ENVとして時点t₁のとき
のレベルすなわちレベルL0を引き続き送出し続ける。

これと同時に、レベル一致検出信号LEQが、セグメント
選択信号形成回路22のアンド回路30（第３図）を通じて
セグメントカウンタ27をカウント動作させてセグメト選
択信号SELを「01」（第４図）に切り換えさせる。

このようにしてエンベロープ波形発生回路５は、全体と
して第１番目のセグメント波形SEG1（第１図（Ａ））を
形成する状態に切り換わる。その結果、パラメータ選択
回路21は、インターバル指定デーTM、レート指定データ
RATE、レベル指定データLVLとしてインターバルT1、レ
ートR1、レベルL1のデータを送出する状態に切り換わ
る。

かくして、インターバル形成回路41（第５図）のインタ
ーバル比較回路44にインターバル指定データTMとしてイ
ンターバルT1のデータが与えられ、制御波形データ形成
回路51（第６図）の符号切換回路52にレート指定データ
RATEとしてレートR1のデータが与えられると共に、レベ
ル比較回路56にレベル指定データLVLとしてレベルL1の
データが与えられる。

ここで第１図（Ａ）において明らかなように、時点t₁に
おいて選択されたレベル１の値は、エンベロープ波形デ
ータD_ENVの現在値（前のセグメントSEG0のレベル０の値
をもつている）と比較して小さいので、符号切換信号SC
は論理「０」レベルになつて符号切換回路52から負の符
号をもつデータ「−R1」が出力される。しかし、このと
きゲート回路53は、ラツチ信号RCHによつて禁止制御さ
れる。すなわち、セグメント選択信号形成回路22（第３
図）において、セグメントカウンタ27がカウント動作し
たことによつてパルス発生回路35から発生されるセグメ
ント切換検出信号CHGによつてラツチ回路42が再度ラツ
チ動作してラツチ信号RCHを論理「１」レベルに立ち上
げることにより、制御波形データ形成回路51のゲート回
路53を禁止制御する。

これと同時にインターバル形成回路41（第５図）は論理
「１」に立ち上がつたラツチ信号RCHによつてインター
バルカウンタ43をカウント動作させ、かくして第１番目
のセグメントSEG1のインターバルT1を形成する動作を開
始する。

やがて、インターバルカウンタ43のインターバルカウン
トデータD_INTが、インターバル指定データTMのインター
バルT1と一致してインターバル一致検出信号TEQが得ら
れると、セグメントSEQ0について上述したと同様にし
て、ラツチ回路42がリセツトされることによつて制御波
形データ形成回路51（第６図）のゲート回路53の禁止状
態が解除されて、符号切換回路52の出力端に得られてい
るデクリメントデータ「−R1」が加算回路54に入力され
る。このとき、加算回路54はエベロープ波形データD_ENV
の現在値からデクリメントデータ「−R1」を繰り返し減
算し、これによりエンベロープ波形データD_ENVのレベル
を低下させて行く。

やがて、第１図の時点t₂においてエンベロープ波形デー
タD_ENVのレベルがレベル指定データLVLのレベルL1と一
致すると、レベル一致検出信号LEQによつてゲート回路5
3が再度禁止制御されると共に、セグメント選択信号形
成回路22（第３図）のセグメントカウンタ27をカウント
動作させる。

その結果、セグメント選択信号SELがセグメントSEG2を
指定する状態となつて、パラメータ選択回路21（第２
図）をこのセグメントSEQ2のインターバルT2、レートR
2、レベルL2のデータを選択する状態に切換制御し、セ
グメントSEG0について上述したと同様にして、インター
バル形成回路41（第５図）によつてインターバルT2を形
成させた後、制御波形データ形成回路51（第６図）にお
いて符号切換回路52から得られるインクリメントデータ
「＋R2」を累積加算することによつて立上り傾斜部を形
成させて行く。

やがて時点t₃において、エンベロープ波形データD_ENVが
レベルL2と一致すると、レベル一致検出信号LEQによつ
てゲート回路53が禁止制御される。このときレベル一致
検出信号LEQがセグメント選択信号形成回路22（第３
図）のアンド回路30に与えられるが、このアンド回路30
には、セグメントカウンタ27がカウント動作してセグメ
ント選択信号SELが「10」になつたとき、その上位ビツ
トによつてインバータ36を通じて他方の条件入力に論理
「０」レベルの信号が与えられているので、レベル一致
検出信号LEQによつてセグメントカウンタ27がカウント
動作することを禁止している。この結果、時点t₃におい
てセグメント選択信号形成回路22のパルス発生回路35か
らセグメント切換検出信号CHGが送出されないことによ
り、インターバル形成回路41（第５図）のラツチ回路42
がラツチ動作せず、従つてインターバル形成動作を開始
したい状態のまま新たなセグメント切換検出信号CHGが
発生するのを待ち受ける状態になる。その結果、制御波
形データ形成回路51（第６図）は、第１図（Ａ）に示す
ように、時点t₃におけるレベルL2をそのまま維持するエ
ンベロープ波形データD_NNVを送出し続ける。

その後、第１図の時点t_OFFにおいて、演奏者が鍵盤２の
キーを離鍵すると、セグメント選択信号形成回路22（第
３図）のパルス発生回路23からキーオフパルスP_OFF（第
１図（Ｄ））が発生してセグメントカウンタ27をプリセ
ツト動作させ、これによりセグメント選択信号SELを「1
1」に切換動作させる。このときセグメント選択信号SEL
は第３番目のセグメントSEG3を指定する状態になると共
に、パルス発生回路35（第３図）からセグメント切換検
出信号CHGを送出させる。

このときインターバル形成回路41（第５図）にインター
バルT3のデータを与えると共に、ラツチ回路42をセグメ
ント切換検出信号CHGによつてセツト動作させる。ラツ
チ回路42から得られる論理「１」のラツチ信号RCHは、
制御波形データ形成回路51（第６図）のゲート回路53を
禁止制御することによつて引き続き加算回路54を累算動
作させないように制御し、これにより、レベル指定デー
タLVLがエンベロープ波形データD_ENVの現在値より低い
値のレベルデータL3に切り換えられても、エンベロープ
波形データD_ENVをそのままの値に保持させる。

かくしてインターバル形成回路41がインターバルT3につ
いてのインターバル形成動作を開始し、やがてインター
バルカウタ43のインターバルカウントデータD_INTがイン
ターバル指定データTMとして与えられているインターバ
ルT3の一致する値になると、インターバル一致検出信号
TEQによつてラツチ回路42がリセツトされる。このとき
ラツチ信号RCHによつてゲート回路53が禁止動作を解除
され、かくして符号切換回路52の出力端に得られている
デクリメントデータ「−R3」が加算回路54に繰り返し加
算される状態になり、その結果エンベロープ波形データ
D_ENVが低下して行く。

やがて、時点t₄においてエンベロープ波形データD_ENVの
値がレベル指定データLVLとしてレベル比較回路56に与
えられているレベルデータL3になると、レベル比較回路
56から送出されるレベル一致検出信号LEQによつてゲー
ト回路53を禁止動作させ、かくして一連のエンベロープ
波形データD_ENVの形成動作を終了する。

このようにしてエンベロープ波形発生回路５は、第１図
（Ａ）に示すように、第０番目のセグメントSEQ0によつ
ていわゆるアタツク波形部分を形成した後、第１番目の
セグメントSEG1によつてデイケイ波形部分に相当する波
形を形成し、続いて第２番目のセグメントSEG2及びこれ
に続く一定レベル部WAV（時点t₃〜t_OFFの期間の間に形
成される）によつてサステイン波形部分を形成し、当該
サステイン波形部分の間に、キーオフ信号が発生したと
き第３番目のセグメントSEG3によつてリリース波形部分
を形成する。

以上の実施例によれば、一定のレベルをもつインターバ
ル波形部分と、所定のレートで変化する立上り又は立下
り波形部分とを有する複数のセグメントSEG0〜SEG3を順
次発生させることによつてエンベロープ波形ENVを形成
するようにし、データとして、一定波形部分を指定する
インターバルT0〜T3のデータと、立上り又は立下り波形
部分の傾斜を指定するレートR0〜R3のデータと、立上り
又は立下り波形部分の終端を指定するレベルL0〜L3のデ
ータとを選択指定できるように構成したことにより、各
波形部分を共通の波形形成手段を繰り返し動作させるよ
うな簡易な構成によつて、アタツク波形、デイケイ波
形、システイン波形、リリース波形を容易に形成するこ
とができる。

かくするにつきインターバルT0〜T3、レートR0〜R3、レ
ベルL0〜L3のデータを必要に応じて演奏者が任意に指定
できることによつて、第10図及び第11図について上述し
たようにキーオン時点から楽音が発生するまでの間の時
間を任意に設定したい場合には、エンターバルデータT0
を必要に応じて任意の値に設定することによつて容易に
実現し得る。

また、各セグメントSEG0〜SEG2の立上り波形部分又は立
下り波形部分W2に続いて一定レベル波形部分W1を設ける
ようにしたことにより、自然楽器音のエンベロープ波形
に他に、これとは異なるエンベロープを有する楽音を演
奏者が必要に応じて形成することができるので、独創性
の大きい楽音を形成し得る電子楽器を容易に実現し得
る。

他の実施例（１）なお、上述の実施例においてはこの発明を単音
電子楽器に適用した場合の実施例を述べたが、これに代
え、時分割的に雑音を発生するようにした電子楽器にも
同様にしてこの発明を適用し得る。

（２）また、上述の実施例においては、詳細な構成は
述べなかつたが、楽音信号発生回路４（第７図）におい
てエンベロープ波形データD_ENVを乗算することによつて
楽音信号にエンベロープを付与する際にキースケーリン
グ処理を付加したり、トータルボリユーム信号を加算処
理したりするような効果を併用するようにしても良い。

（３）さらに、上述の実施例においては、立上り波形
部分又は立下り波形部分を直線的に変化させるようにし
た実施例について述べたが、これに代え曲線的に変化さ
せるように構成しても良い。

この場合には、パラメータ設定回路６から送出されるイ
ンターバルT0〜T3、レートR0〜R3、レベルL0〜L3のデー
タを、パラメータ選択回路21において選択すると同時に
所定の曲線を描くようにレートR0〜R3のデータを時間の
経過に従つて変化させるような変形処理をした後、レー
ト指定データRATEとして送出するように構成すれば良
い。

（４）また、上述の実施例においては、各セグメント
の切換えを、エンベロープ波形データD_ENVがレベル指定
データLVLと一致したことを検出することにより行うよ
うにしたが（第６図のレベル比較回路56参照）、これに
代えて、各セグメントの長さ（時間）を任意に指定する
と共に各セグメントの開始時からの時間経過を測定し、
この時間経過が指定された時間になつたことを検出して
次のセグメントへ切換えるようにしても良い。

（５）また、上述の実施例においては、レート指定デ
ータRATEを繰返し加算演算することによりエンベロープ
波形を形成する方式のエンベロープ波形発生回路にこの
発明を適用した場合につき説明したが、この発明はこれ
に限定されるものではない。

すなわち、例えば、第９図に示したエンベロープ波形EN
Vのアタツク波形部Ａ、デイケイ波形部Ｄ及びリリース
波形部Ｒにおける各波形サンプル値を予め記憶したメモ
リを読み出すことによりエンベロープ波形を発生する方
式のエンベロープ波形発生回路においても同様に実施で
きる。この場合には、各波形部分Ａ、Ｄ、Ｒをそれぞれ
セグメント（SEG0、SEG1、SEG2）とし、この各波形部分
Ａ、Ｄ、Ｒの読み出しが終了したことを上記メモリの読
み出し用アドレスカウンタの出力から検出し、この検出
信号（上記実施例のレベル一致検出信号LEQに相当す
る）により各セグメントを順次指定するようにする。そ
して、このセグメントの切り換え時に所定のインターバ
ルの間（上記実施例のラツチ信号RCHが論理「１」の期
間に相当する）上記アドレスカウンタの歩進を禁止制御
するようにすれば良い。

このようにすれば、キーオン信号KONの発生時点からイ
ンターバルT0の後にアタツク部波形部分Ａの各波形サン
プル値が読み出され、この波形部分Ａの最終サンプル値
が読み出されると、インターバルT1の間アドレスカウン
タが歩進動作を停止するので該最終サンプル値がインタ
ーバルT1の間連続して読み出されることになる。

そして、インターバルT1が経過するとアドレスカウンタ
が歩進動作を再開しデイケイ波形部分Ｄの各波形さんぷ
る値が順次読み出されると共にこの波形部分Ｄの最終サ
ンプル値が読み出された時点でアドレスカウタの歩進動
作が停止されて該最終サンプル値が連続して読み出され
る。

やがて、キーオン信号が立下ると、その時点からインタ
ーバルT2の経過後にアドレスカウンタが再び歩進動作を
行つてリリース部分Ｒの波形サンプル値が順次読み出さ
れる。

この結果、上記実施例と同様に、各セグメントにおいて
一定レベル波形部分（W1）と立上り又は立下り波形部分
（W2）からなるエベロープ波形が得られる。

（６）また、この発明は、各セグメントごとにコンデ
ンサの充電又は放電を制御してエンベロープ波形を発生
する方式のものにも運用可能である。この場合には、各
セグメントの開始時から所定のインターバルの間コンデ
ンサの充電又は放電を禁止制御するようにすれば良い。

（７）また、この発明において、発生する制御波形
（エンベロープ波形）の形状は任意であり、例えば第１
図（Ａ）に示したエンベロープ波形をENVにおいてセグ
メトSEG2の終了後直ちにセグメントSEG3に移行する（持
続部WAVを省略する）ようなエンベロープ波形を発生す
るようにしても良い。

（８）また上述においては、この発明を電子楽器のエ
ンベロープ信号発生回路に適用した場合の実施例を述べ
たが、これに限らず要は電子楽器において、演奏者が任
意に設定したい制御波形を発生する場合に広く適用し得
る。

（９）また、上述の実施例においては、制御波形を形
成するにつき、専用のハードウエアを構成する回路手段
を用いたが、これに代え、ソフトウエア手段を用いて処
理するようにしても、上述の場合と同様の効果を得るこ
とができる。

〔発明の効果〕

上述のようにこの発明によれば、制御波形を一定レベル
波形部分W1と、これに続く立上り又は立下り波形部分W2
とで構成された複数のセグメント波形を順次発生させる
ようにしたことにより、必要に応じて任意の制御波形
を、従来の場合と比較して格段的に大きな自由度で発生
することができる制御波形発生装置を容易に得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による制御波形発生装置によつて発生さ
れるエンベロープ波形を示す信号波形図、第２図は本発
明による制御波形発生装置をエンベロープ発生回路に適
用した場合の実施例を示すブロツク図、第３図は第２図
のセグメント選択信号形成回路22の詳細構成を示す接続
図、第４図はそのセグメント選択信号SELの説明に供す
る図表、第５図は第２図のインターバル形成回路41の詳
細構成を示すブロック図、第６図は第２図の制御波形デ
ータ形成回路51の詳細構成を示すブロツク図、第７図は
電子楽器の全体構成を示すブロツク図、第８図は第７図
のパラメータ設定回路６に含まれるパラメータ設定操作
部の詳細構成を示す略線図、第９図は従来のエンベロー
プ波形を示す信号波形図、第10図は発生したい楽音信号
を示す信号波形図、第11図は従来のエンベロープ波形発
生回路によつて発生されたエンベロープ波形を示す信号
波形図である。５……エンベロープ波形発生回路、６……パラメータ設
定回路、21……パラメータ回路、22……セグメント選択
信号形成回路、41……インターバル形成回路、51……制
御波形データ形成回路、SEG0〜SEG3……セグメント。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも立上り部分及び立下り部分を有
し、時間変化する制御波形を発生する制御波形発生装置
において、（ａ）上記制御波形を時間軸上において複数のセグメ
ントに分割して各セグメントを、制御波形発生指令を受
けて順次指定するセグメント指定手段と、（ｂ）上記セグメント指定手段によつて指定されたセ
グメントについて、所定の制御波形を形成する制御波形
形成手段と、（ｃ）上記セグメント指定手段により新たなセグメン
トが指定されたとき、所定時間の間上記制御波形形成手
段から出力される制御波形の変化を禁止して一定値を維
持するように制御する制御手段とを具えることを特徴とする制御波形発生装置。