JPH0895571A - 波形データ発生装置 - Google Patents

波形データ発生装置

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JPH0895571A
JPH0895571A JP6233157A JP23315794A JPH0895571A JP H0895571 A JPH0895571 A JP H0895571A JP 6233157 A JP6233157 A JP 6233157A JP 23315794 A JP23315794 A JP 23315794A JP H0895571 A JPH0895571 A JP H0895571A
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channel
tone generation
pitch
slave
tone
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JP6233157A
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English (en)
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Goro Sakata
吾朗 坂田
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Casio Computer Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 波形データ発生装置において、複数の発音チ
ャネルを使用し同一のピッチを指定して波形データを再
生する場合に、そのピッチが時間的に変化させられた場
合でも、各発音チャネルを使用して生成される波形デー
タのピッチの変化にずれを生じさせないようにすること
を目的とする。 【構成】 CHR302にマスター発音チャネルが、C
HR303にスレーブ発音チャネルが指定される。CO
UNTER304がスレーブ発音チャネルの発音番号の
値を出力する場合に、CMP305がアクティブとなり
制御信号PENがアクティブとなるタイミングでAND
306がアクティブとなって、SEL307がCHR3
02の発音番号の値を指定する。この結果、スレーブ発
音チャネルの処理タイミングにおいて、マスター発音チ
ャネルのピッチデータが使用され、その他の発音制御デ
ータはスレーブ発音チャネルのものが使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子楽器の楽音発生装
置等の波形データ発生装置におけるピッチ情報の処理技
術に関する。
【0002】
【従来の技術】電子楽器等の楽音発生装置において、複
数の発音チャネルのそれぞれに設定された楽音波形情報
に従って、複数の波形データを生成することにより、複
数の楽音を並列して発音させることができるものが多
い。
【0003】そして、例えば、波形データが波形メモリ
から読み出されることにより楽音波形データが生成され
る、いわゆる波形読出し方式に基づいて動作する楽音発
生装置においては、波形メモリから波形データが読み出
されるときのアドレス歩進速度が可変させられることに
より、異なるピッチ(音高)を有する波形データを生成
することができる。
【0004】ここで、このような楽音発生装置が電子ピ
アノ等の電子楽器に適用される場合に、波形メモリ中の
1つのみの波形データからピアノ等の全ての音域にわた
るピッチの波形データを生成するのでは、音域毎及びベ
ロシティ毎(打鍵の強さ毎)に音色が異なるアコーステ
ィックピアノの楽音を忠実に再生すること等ができな
い。そこで、全体の音域又はベロシティ領域を複数の音
域又はベロシティ領域に分割して、音域又はベロシティ
領域毎に異なる波形データを波形メモリに記憶させ、任
意のピッチ又はベロシティが指定された場合に、そのピ
ッチ又はベロシティが含まれる音域又はベロシティ領域
の波形データを読み出すようにすることが行われてい
る。
【0005】しかし、このような技術においては、順次
指定されるピッチ又はベロシティが2つの音域又はベロ
シティ領域にまたがる場合、各ピッチ又はベロシティに
対応して順次読み出される波形データの特性が急に変化
し、再生される楽音の音色が不連続になってしまうおそ
れがある。
【0006】そこで、従来、そのようなピッチ又はベロ
シティの楽音の発音が指定された場合には、対応する2
つの音域又はベロシティ領域の波形データを2つ(一般
的には複数)の発音チャネルを使用し同じピッチを指定
して波形メモリからそれぞれ時分割処理によって読み出
し、それら2つの波形データを指定されたピッチ又はベ
ロシティの値に応じた比率で混合(クロスフェード)さ
せることにより1つの楽音波形データを生成するように
した技術が知られている。このような従来技術では、2
つの発音チャネルに対して同一のピッチが指定されるこ
とになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ここで、楽音波形デー
タに対してピッチベンダーやモジュレーションなどの音
響効果を付加される場合には、1回の発音動作に対応し
て生成される楽音波形データのピッチが時間経過と共に
変動することになる。そして、上述のようにして2つの
発音チャネルにおいて読み出された2つの波形データか
ら生成される1つの楽音波形データに対して上述の音響
効果が付加される場合には、2つの発音チャネルに指定
されるピッチの値を、ソフトウエア処理によって同じタ
イミングで変化させる必要がある。
【0008】しかし、このようなピッチ設定処理は、一
般にはCPUが実行するループ処理によって発音チャネ
ル毎に実行されており、そのループ処理においては負荷
が高く時間がかかる処理も含まれる可能性がある。この
ため、2つの発音チャネルに対して順次指定されるピッ
チの値にずれが生じてしまう可能性がある。このような
場合、2つの音域又はベロシティ領域間でクロスフェー
ドされる2つの波形データのピッチが異なる結果とな
り、そのような2つの波形データから1つの楽音波形デ
ータが生成された場合、純粋な1つの楽音に聞こえなく
なってしまうという問題点がある。
【0009】本発明の課題は、複数の発音チャネルを使
用し同一のピッチを指定して波形データを再生する場合
に、そのピッチが時間的に変化させられた場合でも、各
発音チャネルを使用して生成される波形データのピッチ
の変化にずれを生じさせないようにすることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の発音チ
ャネルのそれぞれに対応する記憶装置内の発音チャネル
領域に音高情報を含む発音制御情報を設定し、各発音チ
ャネル領域に設定された発音制御情報に基づいて各発音
チャネルに対応する波形データを発生する発音処理を例
えば時分割処理によって並列に実行する波形データ発生
装置を前提とする。
【0011】そして、まず、1つのマスター発音チャネ
ルを指定するマスター発音チャネル指定手段(マスター
チャネルレジスタ302)を有する。次に、少なくとも
1つのスレーブ発音チャネルを指定するスレーブ発音チ
ャネル指定手段(スレーブチャネルレジスタ303)を
有する。
【0012】そして、スレーブ発音チャネル指定手段に
より指定されるスレーブ発音チャネル以外の発音チャネ
ルの発音処理は、その発音処理される発音チャネルに設
定されているその発音チャネルの音高情報を含む発音制
御情報に基づいて実行し、スレーブ発音チャネル指定手
段により指定されるスレーブ発音チャネルの発音処理
は、マスター発音チャネルに設定されている音高情報と
そのスレーブ発音チャネルに設定されているそのスレー
ブ発音チャネルの音高情報以外の発音制御情報に基づき
実行する発音制御手段(タイミングジェネレータ30
1、チャネルカウンタ304、比較器305、アンドゲ
ート306、セレクタ307)を有する。
【0013】
【作用】クロスフェード処理等を行うために、複数の発
音チャネルを使用し同一の音高情報(ピッチ)を指定し
て波形データを再生する場合に、基準となるマスター発
音チャネルが指定される。また、同一の音高情報が指定
される他の発音チャネルはスレーブ発音チャネルとして
指定される。
【0014】そして、スレーブ発音チャネルの発音処理
が実行される場合には、音高情報のみがマスター発音チ
ャネルのものを使用して発音処理が実行される。従っ
て、マスター発音チャネルに設定されている音高情報の
値が、ピッチべンダー又はモジュレーションホイールな
どの音響効果によって時間経過と共に順次更新されるこ
とにより、マスター発音チャネルを使用して生成される
出力波形データの音高が変化した場合でも、スレーブ発
音チャネルを使用して生成される出力波形データの音高
も全く同じタイミングで変化させることができる。
【0015】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
つき詳細に説明する。図1は、本発明の全体的なブロッ
ク図である。
【0016】バス108には、CPU101、音源部1
02、及び鍵盤104が接続されている。CPU101
は、特には図示しないループ処理によって、鍵盤104
における押鍵操作によって指定されるノート及びベロシ
ティを検出する。そして、CPU101は、音源部10
2内のRAM(図2参照)内の空き発音チャネル領域
(未使用の発音チャネル領域)に、検出したノート及び
ベロシティに対応するピッチデータ及び音量データと、
発音に使用する波形データの波形メモリ103上の読出
し開始アドレスをセットする。
【0017】音源部102は、それが内蔵するRAM内
の各発音チャネル領域に対応する各発音チャネル毎に、
時分割処理によって、各発音チャネルに記憶された上記
各発音制御データに基づいて波形メモリ103から対応
する波形データを読み出し、それら混合した後にD/A
変換器(DAC)105に出力する。
【0018】D/A変換器105は、音源部102から
出力されるデジタルの波形データをアナログの波形信号
に変換する。このアナログの波形信号はアンプ106で
増幅された後、スピーカ107に出力される。この結
果、スピーカ107から楽音が放音される。
【0019】図2は、音源部102の回路ブロック図で
ある。RAM202には、図4に示されるように、N
(N≧2)チャネル分の発音チャネル領域が確保され、
未使用でない第i(1≦i≦N)番目の発音チャネル領
域(以下、発音チャネルiと呼ぶ)には、波形データ読
出しアドレスADi、ピッチデータPTi、及び音量デ
ータVRiが記憶される。
【0020】アドレスジェネレータ(ADG)203
は、RAM202に対して、発音チャネル領域を示すア
ドレスADRAMを指定する。図3は、アドレスジェネ
レータ203の回路ブロック図である。
【0021】まず、タイミングジェネレータ(TMG)
301は、内部で図5(a) 又は図7(a) に示されるクロ
ックCLKを生成しており、それを2分周することによ
り図7(c) に示される、各発音チャネルの時分割処理タ
イミングに同期したクロックCCKを、チャネルカウン
タ(COUNTER)304に供給する。
【0022】チャネルカウンタ304は、発音チャネル
の数Nに対応するカウント値をカウントし、クロックC
CKの立ち上がりに同期して発音チャネル0〜Nに対応
するカウント出力を順次出力する。
【0023】一方、アンドゲート(AND)306の出
力は通常はインアクティブになっており、その場合に、
セレクタ(SEL)307は、カウンタ304のカウン
ト出力を選択し、それをアドレスADRAMとして図2
のRAM202に出力している。
【0024】この結果、RAM202は、通常は、図5
(b) のように変化するアドレスADRAMに対応して、
各発音チャネル領域に記憶されているピッチデータP
T、波形データ読出しアドレスAD、及び音量データV
Rを順次出力する。
【0025】次に、各発音チャネル毎の処理を、発音チ
ャネル0の場合を例にとって説明する。まず、1つの発
音チャネルの処理期間は、図5(a) 又は図7(a) に示さ
れるように、タイミングジェネレータ301の内部で生
成されるクロックCLKの4周期分(t0 〜t3 )に同
期している。
【0026】また、例えば発音チャネル0の処理期間に
おいては、図2のアドレスジェネレータ203は、アド
レスADRAMの値として0を出力している。そして、
図5(c) に示されるように、発音チャネル0の第1クロ
ック期間t0において、RAM202は、発音チャネル
0に対応する記憶領域(図4参照)から、ピッチデータ
PT0を出力する。このピッチデータPT0は、図5
(d) に示されるように、発音チャネル0の第2クロック
期間t1 の立ち上がりタイミングで、ピッチレジスタ
(PR)204に書き込まれる。ピッチデータPT0
は、波形データの読出し開始時(対応する楽音の発音開
始時)に、CPU101からスイッチ201を介してプ
リセットされた後、演奏者による特には図示しないピッ
チベンダー又はモジュレーションホイールの操作に従っ
て時間経過と共に、CPU101からスイッチ201を
介して順次更新される。
【0027】上述の発音チャネル0の第2クロック期間
1 においては、図5(c) に示されるように、RAM2
02は、発音チャネル0に対応する記憶領域から、波形
データ読出しアドレスAD0を出力する。この波形デー
タ読出しアドレスAD0(一般的にはADi)は、波形
データの読出し開始時(対応する楽音の発音開始時)
に、CPU101からスイッチ201を介して、その波
形データの波形メモリ103上の記憶アドレスの先頭ア
ドレスADにプリセットされ、波形データの読出しに従
って後述する加算器207によって順次歩進される。こ
の波形データ読出しアドレスAD0は、図5(e) に示さ
れるように、発音チャネル0の第3クロック期間t2
立ち上がりタイミングにおいて、アドレスレジスタ20
5(AR)205に書き込まれる。
【0028】上述の発音チャネル0の第3クロック期間
2 においては、図5(c) に示されるように、RAM2
02は、発音チャネル0に対応する記憶領域から、音量
データVR0を出力する。この音量データVR0は、図
5(j) に示されるように、発音チャネル0の第4クロッ
ク期間t3 の立ち上がりタイミングにおいて、音量レジ
スタ(VR)206に書き込まれる。音量データVR0
は、波形データの読出し開始時(対応する楽音の発音開
始時)に、CPU101からスイッチ201を介してプ
リセットされる。
【0029】上述の発音チャネル0の第4クロック期間
3 においては、図5(f) に示されるように、出力アド
レスレジスタ(ADR)208は、加算器207が出力
しているピッチレジスタ204内のピッチデータPT0
とアドレスレジスタ205内の波形データ読出しアドレ
スAD0の加算結果を出力する。また、発音チャネル0
の第4クロック期間t3 においては、スイッチ210は
値0を選択して出力する。従って、クロック期間t3
おいては、加算器209は、出力アドレスレジスタ20
8の出力PT0+AD0の値の整数部を、そのまま出力
波形データ読出しアドレスWAD(n)(nは、歩進位
置を示す)として、図1の波形メモリ103に出力す
る。同時に、出力アドレスレジスタ208の出力PT0
+AD0の値の小数部は、小数部アドレス .WAD
(n)として乗算器214に出力される。また同時に、
出力アドレスレジスタ208の出力PT0+AD0は、
スイッチ201を介してRAM202の発音チャネル0
の記憶領域に書き戻される。クロック期間t3 において
出力波形データ読出しアドレスWADが波形メモリ10
3に出力されるのに対応して、波形メモリ103からは
対応する波形データサンプル値WDT(n)が出力さ
れ、そのデータは、図5の(h) に示されるように、次の
発音チャネル1の第1クロック期間t0 において、#1
の波形レジスタ211に書き込まれる。
【0030】上述の次の発音チャネル1の第1クロック
期間t0 においては、スイッチ210は値1を選択して
出力する。従って、このクロック期間t1 においては、
加算器209は、出力アドレスレジスタ208の出力の
値に+1した値PT0+AD0+1の整数部を、出力波
形データ読出しアドレスWAD(n+1)として、図1
の波形メモリ103に出力する。同時に、乗算器214
には、発音チャネル0の第4クロック期間t3 の場合と
同様にして、出力アドレスレジスタ208の出力PT0
+AD0の値の小数部が小数部アドレス .WAD(n)
として出力される。クロック期間t0 において出力波形
データ読出しアドレスWADの値が波形メモリ103に
出力されるのに対応して、波形メモリ103からは対応
する波形データサンプル値WDT(n+1)が出力さ
れ、そのデータは、図5の(i) に示されるように、次の
発音チャネル1の第2クロック期間t1 において、#2
の波形レジスタ212に書き込まれる。
【0031】このクロック期間t1 以降、減算器21
3、乗算器214、及び加算器215からなる部分が、
2つの波形レジスタ211、212に保持された連続す
る2つの波形データサンプル値WD(n)、WD(n+
1)と、出力アドレスレジスタ208から出力される小
数部アドレス .WAD(n)に基づいて、次式及び図6
に示される直線補間演算を実行することにより、出力ア
ドレスレジスタ208に保持されている実数アドレス値
に対応する出力波形データする。そして、この出力波形
データに対して、更に乗算器216で、音量レジスタ2
06に保持されている音量データVR0が乗算された
後、出力波形データWO(n)として、図1のD/A変
換器105に出力される。 WO(n)=[WDT(n+1)−WDT(n)]× .
WAD(n) 以上の発音チャネル0に関する基本的な処理動作は、他
の発音チャネルにおいても、RAM202内の各発音チ
ャネル領域のピッチデータPT、波形データ読出しアド
レスAD、及び音量データVRを用いて、同様に実行さ
れる。
【0032】次に、クロスフェード処理によって、2つ
の発音チャネルを使用し同一のピッチを指定して波形デ
ータが生成される場合の処理について説明する。まず、
CPU101からスイッチ201を介してRAM202
の2つの空き発音チャネル領域に、クロスフェードされ
るべき2組の発音制御データがセットされる。2つの発
音チャネルのうち、基準となる発音チャネルmをマスタ
ーチャネルと呼ぶこととし、そのマスターチャネルにセ
ットされる発音制御データを、ピッチデータPTm、波
形データ読出しアドレスADm、及び音量データVRm
とする。また、もう一方の発音チャネルiをスレーブチ
ャネルと呼ぶこととし、そのスレーブチャネルにセット
される発音制御データを、ピッチデータPTi、波形デ
ータ読出しアドレスADi、及び音量データVRiとす
る。なお、2つの発音チャネルを使用して生成される波
形データのクロスフェード比(混合比)は、2つの発音
チャネルにセットされる2つの音量データVRm、VR
iとして設定されることになる。
【0033】続いて、アドレスジェネレータ203内の
マスターチャネルレジスタ(CHR(#0))302に
は、CPU101から、マスターチャネルのチャネル番
号mがセットされる。また、スレーブチャネルレジスタ
(CHR(#1))303には、CPU101から、ス
レーブチャネルのチャネル番号iがセットされる。
【0034】これ以後、音源部102は、以下に示され
る動作を実行する。まず、チャネルカウンタ304の出
力がスレーブチャネルレジスタ303にセットされてい
るスレーブチャネルのチャネル番号iと一致しない場合
には、比較器(CMP)305の出力はインアクティブ
であり、その結果、アンドゲート306の出力もインア
クティブである。従って、この場合には、前述した通常
の発音チャネル処理が実行される。
【0035】一方、チャネルカウンタ304の出力がス
レーブチャネルレジスタ303にセットされているスレ
ーブチャネルのチャネル番号iと一致した場合、即ち、
スレーブチャネルiの処理タイミングが到来した場合に
は、比較器(CMP)305の出力はアクティブとな
る。一方、タイミングジェネレータ301は、図7(d)
に示されるように、各発音チャネル処理期間内の第1ク
ロック期間t0 においてのみアクティブとする制御信号
PENを出力している。この結果、アンドゲート306
の出力は、スレーブチャネルiの処理期間内の第1クロ
ック期間t0 においてのみアクティブとなる。従って、
この期間において、セレクタ307は、マスターチャネ
ルレジスタ302にセットされているマスターチャネル
のチャネル番号mを、アドレスADRAMとして、RA
M202へ出力する。これにより、スレーブチャネルi
の処理期間内の第1クロック期間t0 においては、RA
M202からピッチレジスタ204へは、スレーブチャ
ネルiのピッチデータPTiではなく、マスターチャネ
ルmのピッチデータPTmが出力される。従って、スレ
ーブチャネルiで使用されるピッチデータがマスターチ
ャネルmで使用されるピッチデータPTmに完全に一致
することになる。
【0036】スレーブチャネルiの処理期間内の第2〜
第3クロック期間t1 〜t3 においては、タイミングジ
ェネレータ301が出力する制御信号PENは、図7
(d) に示されるように、インアクティブとなる。従っ
て、アドレスレジスタ205及び音量レジスタ206に
それぞれセットされる波形データ読出しアドレス及び音
量データは、スレーブチャネルiの波形データ読出しア
ドレスADi及び音量データVRiとなる。従って、波
形データ自体は、スレーブチャネルiのものが使用され
ることになる。
【0037】この結果、マスターチャネルmに設定され
ているピッチデータPTmの値が、ピッチべンダー又は
モジュレーションホイールなどの音響効果によって時間
経過と共に順次更新されることにより、マスターチャネ
ルmを使用して生成される出力波形データのピッチが変
化した場合、スレーブチャネルiを使用して生成される
出力波形データのピッチも全く同じタイミングで変化す
ることになる。
【0038】以上説明した実施例では、1つのマスター
チャネルにセットされるピッチデータが他の1つのスレ
ーブチャネルにおいても使用されているが、本発明はこ
れに限られるものではなく、1つの基準となる発音チャ
ネルにセットされるピッチデータが他の複数の発音チャ
ネルにおいて使用されるように構成してもよい。
【0039】
【発明の効果】本発明によれば、マスター発音チャネル
に設定されている音高情報の値が、ピッチべンダー又は
モジュレーションホイールなどの音響効果によって時間
経過と共に順次更新されることにより、マスター発音チ
ャネルを使用して生成される出力波形データの音高が変
化した場合でも、スレーブ発音チャネルを使用して生成
される出力波形データの音高も全く同じタイミングで変
化させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のブロック図である。
【図2】音源部の回路ブロック図である。
【図3】ADGの回路ブロック図である。
【図4】RAMのアドレスマップを示した図である。
【図5】発音チャネルの基本処理タイミングを示した図
である。
【図6】ピッチ補間原理を示した図である。
【図7】発音チャネルnが発音チャネルmのピッチデー
タを使用する場合の動作タイミングチャートである。
【符号の説明】
101 CPU 102 音源部 103 波形メモリ 104 鍵盤 105 D/A変換器(DAC) 106 アンプ 107 スピーカ 201、210 スイッチ 202 RAM 203 アドレスジェネレータ(ADG) 204 ピッチレジスタ(PR) 205 アドレスレジスタ(AR) 206 音量レジスタ(VR) 207、209、215 加算器 208 出力アドレスレジスタ(ADR) 211 波形レジスタ(WR(#0)) 212 波形レジスタ(WR(#1)) 213 減算器 214、216 乗算器 301 タイミングジェネレータ(TMG) 302 マスターチャネルレジスタ(CHR(#
0)) 303 スレーブチャネルレジスタ(CHR(#
1)) 304 カウンタ(COUNTER) 305 比較器(CMP) 306 アンドゲート(AND) 307 セレクタ(SEL)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の発音チャネルのそれぞれに対応す
    る記憶装置内の発音チャネル領域に音高情報を含む発音
    制御情報を設定し、該各発音チャネル領域に設定された
    発音制御情報に基づいて前記各発音チャネルに対応する
    波形データを発生する発音処理を実行する波形データ発
    生装置において、 1つのマスター発音チャネルを指定するマスター発音チ
    ャネル指定手段と、 少なくとも1つのスレーブ発音チャネルを指定するスレ
    ーブ発音チャネル指定手段と、 該スレーブ発音チャネル指定手段により指定されるスレ
    ーブ発音チャネル以外の発音チャネルの発音処理は、該
    発音処理される発音チャネルに設定されている該発音チ
    ャネルの音高情報を含む発音制御情報に基づいて実行
    し、前記スレーブ発音チャネル指定手段により指定され
    るスレーブ発音チャネルの発音処理は、前記マスター発
    音チャネルに設定されている音高情報と該スレーブ発音
    チャネルに設定されている該スレーブ発音チャネルの音
    高情報以外の発音制御情報に基づいて実行する発音制御
    手段と、 を有することを特徴とする波形データ発生装置。
JP6233157A 1994-09-28 1994-09-28 波形データ発生装置 Abandoned JPH0895571A (ja)

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