JPH09281965A

JPH09281965A - 楽音合成装置

Info

Publication number: JPH09281965A
Application number: JP8092373A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Nakanishi; 雅浩中西; Daisuke Mori; 大輔森
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-04-15
Filing date: 1996-04-15
Publication date: 1997-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】物理モデル方式（楽器の発音機構を電子回路
で模擬した方式）の楽音とグラニュラーシンセシス方式
の楽音を単一の回路で合成することのできる楽音合成装
置を提供することを目的とする。【解決手段】従来、物理モデル方式の楽音を合成する
際に必要であった信号発生回路１０４と複数の閉ループ
回路（コムフィルタ１０８，１１２）とに加え、閉ルー
プ回路の遅延量を変調する変調回路１１４と各閉ループ
回路から取り出された波形を混合させる累算器１１３と
から構成される楽音合成装置であり、信号発生回路１０
４が単発信号などを複数の閉ループ回路に供給し、変調
回路１１４が閉ループ回路での巡回時間をランダムに制
御しながら単発信号などを巡回させ、累算器１１３が巡
回中の信号を取り出し混合することにより、物理モデル
方式の楽音はもとより、グラニュラーシンセシス方式の
楽音を合成することとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子楽器の音源な
どに用いられる楽音合成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インパルス信号のような単発信号を、通
常の楽音ピッチよりも長い周期でしかもその周期を時間
的にランダムに変調しながら時間軸上に配置することに
より、風のような効果音（以下、グラニュラーシンセシ
ス方式の楽音とする）を生成する楽音合成装置が提案さ
れている（例えば、特開平６−５９６７９号公報）。ま
た、自然楽器音の発音メカニズムを模擬した等価回路を
用いて、例えばギターのような楽器音（以下、物理モデ
ル方式の楽音とする）を生成する楽音合成装置が提案さ
れている（例えば、特開昭６２−１０９０９３号公
報）。

【０００３】以下、図面を参照しながら上述したような
従来の楽音合成装置について説明する。

【０００４】図６はグラニュラーシンセシス方式の楽音
を合成することのできる従来の楽音合成装置のブロック
図である。図６において、６０１は波形メモリ６０２の
読み出しアドレスを発生するメモリアドレス発生回路、
６０２は予め波形を記憶した波形メモリ、６０３は読み
出しアドレスの開始位置を指定する開始位置指定回路、
６０４は読み出しアドレスの終了位置を指定する終了位
置指定回路、６０５は開始位置指定回路６０３が予め指
定した開始位置データと終了位置指定回路６０４が予め
指定した終了位置データをシステムクロックＳＣＫに従
ってランダムに変動させる乱数発生回路である。なお開
始位置指定回路６０３と終了位置指定回路６０４は、乱
数発生回路６０５が送出する乱数と予め設定された初期
値との加算を行う加算器で構成でき、また乱数発生回路
６０５はＭ系列発生器のような一般的によく知られてい
る回路を用いて簡単に構成できるので、それらの内部構
成については説明を省略する。

【０００５】図７はメモリアドレス発生回路６０１の回
路図である。図７において、７０１は開始位置データを
初期値としてシステムクロックＳＣＫに従って値を１ず
つインクリメントするカウンタ、７０２は読み出しアド
レスと終了位置データとの比較を行い一致した時に比較
一致フラグをＯＲゲート７０３に送出する比較器、７０
３は発音開始フラグＫＯＮが発生した時と比較一致フラ
グが発生した時にカウンタ７０１に開始位置データを再
設定させるＯＲゲート、７０４は発音フラグＳＯＮが発
生していない時その出力を値１にしてカウンタ７０１の
カウント値を値０にリセットする反転器である。なお、
発音フラグＳＯＮは発音中に値１となるフラグであり、
発音開始フラグＫＯＮは発音フラグＳＯＮの立ち上がり
の最初の１サンプリング周期Ｔｓ分のみ値１となるフラ
グである。

【０００６】図８（Ａ）は波形メモリ６０２のメモリマ
ップ、図８（Ｂ）はメモリマップにおける読み出しアド
レスの遷移状態を表す遷移図、図８（Ｃ）は合成音デー
タの時間軸波形図、図８（Ｄ）は図６に示す従来の楽音
合成装置を時分割多重化などにより、複数音合成可能に
した場合において、それらの複数音を混合させて合成し
た時の合成音データの時間軸波形図である。

【０００７】図９は物理モデル方式の楽音を合成するこ
とのできる従来の楽音合成装置のブロック図である。

【０００８】図９において、９０１は予めメモリなどに
記憶した駆動データをピッチデータに対応する読み出し
幅（読み飛ばし幅）で読み出す駆動データ発生回路、９
０２はデータを所定時間遅延させる遅延器、９０３は遅
延器９０２から送出された合成音データと駆動データと
を加算する加算器、９０４は遅延器９０２と加算器９０
３とをまとめたコムフィルタである。

【０００９】以上のように構成された従来の楽音合成装
置について動作説明をする。まず図６に示したグラニュ
ラーシンセシス方式の楽音を合成することのできる従来
の楽音合成装置について説明する。図６，７において、
押鍵などの発音操作に応じて発生した発音フラグＳＯ
Ｎ，発音開始フラグＫＯＮによりメモリアドレス発生回
路６０１内のカウンタ７０１のリセットが解除されると
ともに開始位置データがセットされカウンタ７０１のイ
ンクリメント動作を開始する。カウンタ７０１のカウン
ト値は波形メモリ６０２に対して読み出しアドレスとし
て送出される。比較器７０２とＯＲゲート７０３は読み
出しアドレスが終了位置データと等しくなった時に、カ
ウンタ７０１に開始位置データを再設定することにより
読み出しアドレスを開始位置データに変更する。この動
作を繰り返すことにより読み出しアドレスは開始位置デ
ータと終了位置データの間をサイクリックにインクリメ
ントされることとなる。ここで、開始位置データと終了
位置データはそれぞれ乱数発生回路６０５が発生する乱
数によってランダムな値となるので、図８（Ａ）に示す
ように、開始位置データはＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３のよ
うに、また終了位置データはＥＤ１，ＥＤ２，ＥＤ３の
ように、時間的にその値が異なるデータとなる。なお開
始位置データや終了位置データは、それぞれ図８（Ａ）
の左側のゼロ値データ領域，右側のゼロ値データ領域に
おさまるように初期値や乱数の幅を制限する。

【００１０】以上の動作により、読み出しアドレスは図
８（Ｂ）のように遷移するので、波形メモリ６０２に記
憶された単発信号（以下、グレインとする）は、各グレ
イン間の時間間隔がランダムとなるように読み出される
ので、合成音データは図８（Ｃ）に示すような波形とな
る。更に以上述べた合成処理を時分割多重化し（もしく
は図６に示す楽音合成装置を複数設け）、複数の合成音
データを発生させ、これらを混合することにより、図８
（Ｄ）に示すようなより複雑な合成音データが得られ
る。なお、図８（Ｃ）に示す合成音データと、図８
（Ｄ）に示す合成音データとを比較すると、図８（Ｄ）
に示す合成音データの方が各グレイン間の時間間隔がよ
りランダムであるため、聴感上好ましい音色が得られ
る。

【００１１】次に図９に示した物理モデル方式の楽音を
合成することのできる従来の楽音合成装置について説明
する。図９において、発音開始フラグＫＯＮとシステム
クロックＳＣＫに基づき駆動データ発生回路９０１が駆
動データをコムフィルタ９０４に供給する。ここで駆動
データとは、例えばギターの原音をギターの弦などに相
当するコムフィルタ９０４の伝達関数に逆に畳み込むこ
とによって得られるデータであり、弦に対して指やピッ
クが与える力に相当するものである。駆動データをコム
フィルタ９０４（例えばギターの弦に相当するモデル）
で共振させ、ギターの音を合成することとなる。また駆
動データ発生回路９０１に例えば太鼓のばちが太鼓の膜
に与える力に相当する駆動データを記憶しこれを読み出
しコムフィルタ９０４で共振させることにより、弦をば
ちでたたいたような音を合成することもでき、ＰＣＭ方
式やＦＭ方式の楽音合成装置では実現することが困難で
あった楽器構造をイメージした音作りを簡単に実現でき
る。

【００１２】なお、音高制御は、駆動データ発生回路９
０１内に予め記憶された駆動データをピッチデータに対
応する読み出し幅で読み出し、更に遅延器９０２の遅延
時間をピッチデータに対応して制御することにより、実
現することができる。このような読み出し幅の制御や遅
延時間の制御は、カウンタなどの周知の回路を用いて簡
単に実現できるので、駆動データ発生回路９０１や遅延
器９０２の内部構成については説明を省略する。また図
９に示す楽音合成装置においても複数の音を同時に出す
場合は、時分割多重化するか、もしくは図９に示す楽音
合成装置を複数設けておくこととなる。また、弦の減衰
特性を忠実に実現するためには、本来コムフィルタ９０
４中に減衰器やローパスフィルタなどを挿入する方が望
ましいが、ここではそれらの詳細な説明は省略する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示すような構成（グラニュラーシンセシス方式に基づく
楽音合成装置）では、波形メモリの容量が大きくなって
しまう（ゼロ値データを多く記憶させなければならな
い）。また、ピッチデータに対応した繰り返し周期をも
つ波形を合成することができないので、風のような効果
音のみの合成にしか適用できない。いいかえればギター
などの自然楽器音を合成することができないので、これ
だけでは電子楽器に応用することが困難である。また図
９に示すような構成（物理モデル方式に基づく楽音合成
装置）では、ギターなどの自然楽器音を合成することは
可能であるが、グレインのような単発的な信号を図８
（Ｃ），（Ｄ）に示すように時間軸上に時間間隔がラン
ダムになるように配列処理することができないし、また
そのような波形列を予めメモリに記憶しこれを読み出し
て合成するためには膨大なメモリ容量が必要となるた
め、風のような効果音を合成することが困難である。ま
た図６に示す構成のものと、図９に示す構成のものと
を、単純に並列に組み合わせることによって、風のよう
な効果音とギターなどの自然楽器音を合成できるように
しても、波形メモリの容量が大きくなってしまうといっ
た問題点は依然として残る。

【００１４】本発明は、上記問題点を解決するもので、
図６に示す楽音合成装置と図９に示す楽音合成装置を単
純に並列に組み合わせた楽音合成装置よりも、少ない波
形メモリの容量で風のような効果音とギターなどの自然
楽器音を合成することのできる楽音合成装置を提供する
ことを目的とする。すなわち、物理モデル方式の楽音合
成装置の基本回路構成を利用し、若干の制御回路を付加
するだけで、従来よりも容量の少ない波形メモリを用い
てグラニュラーシンセシス方式の楽音と物理モデル方式
の楽音を合成することのできる楽音合成装置を提供する
ことを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の楽音合成装置は、単発信号やランダム信号
や周期信号を発生する信号発生手段と、少なくとも遅延
器を含む閉ループ状の回路を有し、信号発生手段から供
給された信号を巡回させ巡回中のデータを波形データと
して取り出すようにした複数のループ手段と、複数のル
ープ手段の遅延量をランダムに変調する変調手段と、複
数のループ手段から取り出された波形データを混合させ
る混合手段とを備えたものである。

【００１６】これにより、少ない波形メモリ容量で、グ
ラニュラーシンセシス方式の楽音と物理モデル方式の楽
音を合成することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明は、単発信号やランダム信
号や周期信号を発生する信号発生手段と、少なくとも遅
延器を含む閉ループ状の回路を有し、前記信号発生手段
から供給された信号を巡回させ巡回中のデータを波形デ
ータとして取り出すようにした複数のループ手段と、前
記複数のループ手段の遅延量をランダムに変調する変調
手段と、前記複数のループ手段から取り出された波形デ
ータを混合させる混合手段とを備える。

【００１８】この構成によって、信号発生手段から供給
された駆動データを自然楽器の共振部に相当するループ
手段が巡回させることにより物理モデル方式の楽音を合
成し、また信号発生手段から供給された単発信号（グレ
イン）を複数のループ手段がグレインのサンプル数より
も長い周期で巡回させることにより各グレイン間に値０
が挿入された周期波形を生成し、変調手段がループ手段
中の遅延器の遅延時間をランダムに変調することにより
周期波形の各グレイン間の時間間隔がランダムとなるよ
うな波形データを生成し、混合手段が複数のループ手段
から取り出された波形データを混合することにより、更
に各グレイン間の時間間隔のランダム性の大きい波形
（所望の合成音データ）を合成することとなる。

【００１９】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態にお
ける楽音合成装置のブロック図である。図１において、
１０１は単発信号やランダム信号や周期信号（駆動デー
タを含む）などを予め記憶した波形メモリ、１０２は波
形メモリ１０１に記憶された信号をピッチデータに対応
する読み出し幅で読み出すアドレス発生回路、１０３は
波形メモリ１０１から読み出された信号の振幅値を制御
するエンベロープ制御回路として、読み出された信号に
エンベロープを付加するエンベロープ付加回路、１０４
は波形メモリ１０１，アドレス発生回路１０２，エンベ
ロープ付加回路１０３をまとめた信号発生回路、１０
５，１０９はデータを所定時間遅延させる遅延器、１０
６，１１０は発音時以外はゲートを閉じることによりデ
ータを値０にリセットするゲート回路、１０７，１１１
は加算器、１０８は遅延器１０５，ゲート回路１０６，
加算器１０７をまとめたコムフィルタ、１１２は遅延器
１０９，ゲート回路１１０，加算器１１１をまとめたコ
ムフィルタ、１１３はコムフィルタ１０８，１１２から
送出されるデータを累積加算する累算器、１１４は遅延
器１０５，１０９の遅延時間をランダムに変調する変調
回路である。

【００２０】なお、コムフィルタ１０８，１１２はそれ
ぞれ独立して設けられているが、１つのコムフィルタを
時分割多重化により等価的に複数のコムフィルタとして
機能させることができる。またアドレス発生回路１０２
は発音開始フラグＫＯＮをトリガーとして波形メモリ１
０１の先頭番地から順にアドレスを更新し最終波形（最
後の１周期）に到達した時点で最終波形を繰り返しアド
レスし、更に最初の半周期の波形を読み出した直後にダ
ンプフラグをエンベロープ付加回路１０３に送出するも
のであり、カウンタなどで簡単に構成でき、またエンベ
ロープ付加回路１０３は波形メモリ１０１から読み出さ
れた信号に、前記アドレス発生回路１０２が送出するダ
ンプフラグに応じて振幅変化を付加するものであり、予
め振幅変化の形状を記憶したメモリと乗算器で簡単に構
成でき、ゲート回路１０６，１１０はＡＮＤゲートで簡
単に実現できるので、これらの内部構成の詳細な説明は
省略する。また遅延器１０５，１０９はいわゆる読み書
きメモリであり変調回路１１４のアドレス制御によりリ
ングメモリとして機能するものである。また発音開始フ
ラグＫＯＮやゲート回路１０６，１１０に与えられる発
音フラグＳＯＮは図６に示す従来の楽音合成装置と同様
である。

【００２１】図２は変調回路１１４の回路図である。た
だし、図１では発音開始フラグＫＯＮと発音フラグＳＯ
Ｎの入力は省略して記載している。図２において、２０
１は乱数発生器、２０２は加算器、２０３は比較器、２
０４は比較器２０３が送出する比較一致フラグまたは発
音開始フラグＫＯＮでリセットされるとともにシステム
クロックＳＣＫの発生タイミングでカウント値を１ずつ
インクリメントするカウンタ、２０５，２０６はラッ
チ、２０７はＯＲゲート、２０８は発音フラグＳＯＮが
発生している時間はカウンタ２０４のリセット動作を禁
止するＡＮＤゲート、２０９はモードフラグが値１また
は発音開始フラグＫＯＮが値１の時に乱数発生器２０１
をリセットするＯＲゲートである。なお乱数発生器２０
１は図６に示す従来の楽音合成装置と同様、Ｍ系列発生
器などの周知の回路を用いて簡単に実現することができ
るので、内部構成の詳細な説明は省略する。またモード
フラグは値０の時、グラニュラーシンセシス方式に基づ
く合成を行い、値１の時、物理モデル方式に基づく合成
を行う。

【００２２】図３は変調回路１１４のタイムチャートで
あり、発音フラグＳＯＮ、発音開始フラグＫＯＮ、およ
び遅延器１０５，１０９の遅延段数Ｄａ，Ｄｂとアドレ
スＡＤＲａ，ＡＤＲｂのタイミングを示している。

【００２３】図４は遅延器１０５，１０９をリングメモ
リ形式で表現した状態図である。図４において、４０１
はリングメモリである。リングメモリ４０１のメモリ領
域はアドレス０からアドレス４０９５までの４０９６番
地あり、アドレス０から６３に単発信号（グレイン）が
書き込まれているものとする。

【００２４】図５（Ａ）は波形メモリ１０１から出力さ
れる信号の時間軸波形を表すグラフ、図５（Ｂ）はエン
ベロープ付加回路１０３で付加するエンベロープの時間
軸波形を表すグラフ、図５（Ｃ）は合成音データの時間
軸波形を表すグラフである。なお実線がコムフィルタ１
０８から出力される合成音データで、破線がコムフィル
タ１１２から出力される合成音データである。

【００２５】以上のように構成された楽音合成装置につ
いて動作説明をする。まず図１において、変調回路１１
４に設定されるモードフラグが値０の場合、すなわちグ
ラニュラーシンセシス方式に基づく合成が行われる場合
について説明する。押鍵などの発音操作以前は発音フラ
グＳＯＮが値０であり（図３を参照のこと）、この時は
ゲート回路１０６，１１０はゲートを閉じるため、コム
フィルタ１０８，１１２を巡回するデータは値０にリセ
ットされる。また図２において発音フラグＳＯＮが値０
の時はＡＮＤゲート２０８の出力が値０となるのでカウ
ンタ２０４はリセットされることなくカウント値を値０
から値４０９５の間をサイクリックに更新される。従っ
て遅延器１０５，１０９の内部は全て値０にリセットさ
れる。

【００２６】次に押鍵などの発音操作に応じて発音開始
フラグＫＯＮが発生し（図３を参照のこと）、アドレス
発生回路１０２は波形メモリ１０１から図５（Ａ）に示
す周期波形を読み出す。なお発音開始フラグＫＯＮは発
音開始の最初の１サンプリング周期のみ発生する（値１
になる）ものとする。またアドレス発生回路１０２は最
初の半周期分の波形に対応するアドレスを発生した時点
でダンプフラグをエンペロープ付加回路１０３に送出す
る。それによりエンベロープ付加回路１０３は図５
（Ｂ）に示すように、最初の半周期分は値１でその直後
に値０に急速ダンプするエンベロープを波形メモリ１０
１から読み出された周期波形に付加することとなる。す
なわち、図５（Ａ）の最初の半周期分の信号（以降、グ
レインとする）がコムフィルタ１０８，１１２に供給さ
れる。

【００２７】遅延器１０５，１０９に対して遅延段数Ｓ
ａ（Ｓａ＝Ｔａ１／Ｔｓ＝１０００段），Ｓｂ（Ｓｂ＝
Ｔｂ１／Ｔｓ＝２０００段）として設定される（図５
（Ｃ）を参照のこと）。なおＴｓはシステムクロックＳ
ＣＫの発生周期、すなわちサンプリング周期である。図
２において、Ｓａ，Ｓｂは加算器２０２に与えられる。
発音開始フラグＫＯＮはＯＲゲート２０７とＡＮＤゲー
ト２０８を介しカウンタ２０４を値０にリセットし、値
０はラッチ２０５，２０６においてラッチイネーブル信
号ＬＥａ，ＬＥｂのタイミングで遅延器１０５，１０９
のアドレスＡＤＲａ，ＡＤＲｂとして保持される。また
発音開始フラグＫＯＮはＯＲゲート２０９を介して乱数
発生器２０１の出力を値０にリセットするので、遅延器
１０５，１０９の遅延段数に相当するＤａ，Ｄｂはそれ
ぞれ遅延段数Ｓａ（＝１０００段），Ｓｂ（＝２０００
段）となる。その後、ＳＣＫの発生タイミングに応じて
カウンタ２０４は値０から１ずつインクリメント動作を
開始し、結果としてＡＤＲａ，ＡＤＲｂを更新していく
（図３を参照のこと）。そして、カウンタ２０４のカウ
ント値が遅延段数Ｄａ，Ｄｂと等しくなった時に、比較
器２０３は比較一致フラグをＯＲゲート２０７と乱数発
生器２０１に送出することによりカウンタ２０４のカウ
ント値を値０にリセットするとともに、乱数発生器２０
１の乱数を次の値に更新する。

【００２８】この動作を表したものが図３，図４であ
り、図３では各信号やデータのタイミングを示す。図４
は遅延器１０５，１０９をリングメモリ形式で表したも
のであり、リングメモリ４０１の読み書きアドレスの更
新形態を示す。図４において、遅延器１０５，１０９の
読み書きアドレスＡＤＲａ，ＡＤＲｂは、発音開始フラ
グＫＯＮの発生以降、システムクロックＳＣＫの発生タ
イミングに応じて０番地から右廻りに１番地ずつ更新さ
れる。そして、アドレスＡＤＲａは１０００番地（Ｓａ
の値に対応）に到達した時点で０番地にジャンプする。
同様に、アドレスＡＤＲｂは２０００番地（Ｓｂの値に
対応）に到達した時点で０番地にジャンプする。この時
点で乱数発生器２０１の出力が次の乱数に更新されるた
め、次のジャンプの元アドレスＤａ，Ｄｂは、それぞれ
Ｓａ，Ｓｂに対して次に乱数値が加算されたアドレスと
なる。ここで乱数値は±数百段以下のオーダーの値が好
ましい。つまり遅延段数は、十分に長い周期でランダム
に可変することになる。

【００２９】さて、アドレスＡＤＲａ，ＡＤＲｂは遅延
器１０５，１０９に対して、まず読み出しアドレスとし
て作用し、発音開始フラグＫＯＮの発生直後は発音フラ
グＳＯＮの発生以前に値０にクリアされた遅延器１０
５，１０９の記憶データ（値０）を読み出す（０番地か
ら順次）。その直後に（１サンプリング周期Ｔｓ内
に）、書き込みアドレスとして作用し、信号発生回路１
０４から供給されたグレインを書き込む。この動作を図
４の０番地から右廻りに１周分行うことにより、コムフ
ィルタ１０８は合成音データとして、図５（Ｃ）の時刻
０からＴａ１の区間中の値０となるデータを出力するこ
ととなる。同様にコムフィルタ１１２は合成音データと
して、図５（Ｃ）の時刻０からＴｂ１の区間中の値０と
なるデータを出力することとなる。第２周目からは、遅
延器１０５，１０９にはすでにグレインが書き込まれて
いるので、コムフィルタ１０８は合成音データとして、
図５（Ｃ）の最初に現れるグレイン（実線の方）から次
のグレインが現れる直前までのデータを出力することと
なる。同様にコムフィルタ１１２は合成音データとし
て、図５（Ｃ）の最初に現れるグレイン（破線の方）か
ら次のグレインが現れる直前までのデータを出力するこ
ととなる。

【００３０】乱数発生器２０１は乱数を逐次更新してい
くために、図５（Ｃ）のように、各グレインの時間間隔
がランダムとなる。以上のようにして、図１の累算器１
１３は、図５（Ｃ）に示すような合成音データを出力す
ることとなる。なお、図２の加算器２０２が更新する遅
延段数を発音開始フラグＫＯＮの発生時点から順に、Ｄ
ａ１，Ｄａ２，Ｄａ３とすると、図５（Ｃ）のＴａ１，
Ｔａ２，Ｔａ３は、それぞれＤａ１，Ｄａ２，Ｄａ３を
Ｔｓで割った値となる。Ｄｂについても同様である。ま
た、本実施の形態では、グレインを単発的な信号として
説明したが、例えばギターの楽音のような周期波形をグ
レインとして合成した場合、ギターの音色を残した風の
ような効果音が得られる。但しこの場合、コムフィルタ
１０８，１１２がオーバーフローする場合があるので、
閉ループ中に減衰機能もった回路（例えば値１未満の定
数を乗算する乗算器）を挿入する必要がある。

【００３１】次に図１において、変調回路１１４に設定
されるモードフラグが値１の場合、すなわち物理モデル
方式に基づく合成が行われる場合について説明する。モ
ードフラグが値１の場合、図２の乱数発生器２０１は常
にリセットされるので、遅延器１０５，１０９の遅延時
間は音高に対応する遅延段数Ｓａ，Ｓｂとなる。すなわ
ち、コムフィルタ１０８，１１２は、図９に示す従来の
楽音合成装置のコムフィルタ９０４と同様に、弦などの
共振部に対応する回路として機能する。また、信号発生
回路１０４において、波形メモリ１０１からの出力を直
接コムフィルタ１０８，１１２に入力させるように接続
を替え、さらに波形メモリ１０１に予め駆動データを記
憶させておくことにより、図９に示す従来の楽音合成装
置の駆動データ発生回路９０１と同じように機能する。
従って、物理モデル方式の楽音も合成できることはいう
までもない。

【００３２】以上のように、本発明の実施の形態によれ
ば、信号発生回路１０４がコムフィルタ１０８，１１２
にグレインを供給し、変調回路１１４が、遅延器１０
５，１０９の遅延段数をランダムに変調しながら、グレ
インをコムフィルタ１０８，１１２内を巡回させるよう
にし、累算器１１３が巡回中の波形データを取り出し、
累算することにより、グレインを時間軸上に時間間隔が
ランダムになるように配置した合成音データを得るよう
にしたので、各グレイン間の０値データを予め波形メモ
リ１０１に記憶させることなく、すなわち従来よりも容
量の少ない波形メモリ１０１を用いてグラニュラーシン
セシス方式の楽音を合成することができる。また従来の
物理モデル方式タイプの楽音合成装置（図９）のよう
に、信号発生回路１０４が駆動データに相当する波形
を、楽器の共振部（例えば弦）に相当するコムフィルタ
１０８，１１２に供給し、駆動データを共振させること
により、物理モデル方式の楽音も合成することができ
る。

【００３３】

【発明の効果】本発明は、信号発生手段から供給された
駆動データを自然楽器の共振部に相当する１つないし複
数のループ手段が巡回させることにより物理モデル方式
の楽音を合成でき、また信号発生手段から供給された単
発信号やランダム信号や周期信号（グレイン）を、複数
のループ手段が巡回させることにより各グレイン間を時
間軸上に周期的に配置した波形を生成し、変調手段が閉
ループ手段中の遅延器の遅延時間をランダムに変調する
ことにより各グレイン間の時間間隔の周期性を除去（時
間間隔がランダムとなるように再配列）し、混合手段が
複数のループ手段から取り出された波形データを混合す
ることにより、更に各グレイン間の時間間隔のランダム
性の大きい波形（所望の合成音データ）を合成するよう
にしたので、各グレイン間の０値データを予め波形メモ
リに記憶させることなく、すなわち従来よりも容量の少
ない波形メモリを用いてグラニュラーシンセシス方式の
楽音を合成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における楽音合成装置の構
成を示すブロック図

【図２】同楽音合成装置の変調回路の回路構成図

【図３】同楽音合成装置の変調回路のタイムチャート

【図４】同楽音合成装置の遅延器をリングメモリ形式で
表現した状態図

【図５】（Ａ）は波形メモリから出力される信号の時間
軸波形図（Ｂ）はエンベロープの時間軸波形図（Ｃ）は合成音データの時間軸波形図

【図６】従来例における楽音合成装置のブロック図

【図７】同楽音合成装置のメモリアドレス発生回路の回
路構成図

【図８】（Ａ）は波形メモリ６０２のメモリマップを示
す図（Ｂ）はメモリマップにおける読み出しアドレスの遷移
状態を表す遷移図（Ｃ）は合成音データの時間軸波形図（Ｄ）は合成音データの時間軸波形図

【図９】従来例における楽音合成装置のブロック図

【符号の説明】

１０１波形メモリ１０２アドレス発生回路１０３エンベロープ付加回路１０４信号発生回路１０５，１０９遅延器１０６，１１０ゲート回路１０７，１１１加算器１０８，１１２コムフィルタ１１３累算器１１４変調回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単発信号やランダム信号や周期信号を発
生する信号発生手段と、少なくとも遅延器を含む閉ルー
プ状の回路を有し、前記信号発生手段から供給された信
号を巡回させ巡回中のデータを波形データとして取り出
すようにした複数のループ手段と、前記複数のループ手
段の遅延量をランダムに変調する変調手段と、前記複数
のループ手段から取り出された波形データを混合させる
混合手段とを備えたことを特徴とする楽音合成装置。
【請求項２】信号発生手段が、予め信号を記憶したメ
モリ回路と、前記メモリ回路から信号を順次読み出すア
ドレス発生回路と、前記信号の振幅値を制御するエンベ
ロープ制御回路とを備えたことを特徴とする請求項１記
載の楽音合成装置。
【請求項３】前記複数のループ手段が、供給された単
発信号やランダム信号や周期信号のサンプル長よりも十
分長い遅延時間を有する遅延器で構成させ、前記変調手
段が、供給された単発信号やランダム信号や周期信号の
サンプル群を、時間軸上に時間間隔がランダムになるよ
うに配置させることを特徴とする請求項１記載の楽音合
成装置。
【請求項４】少なくとも遅延器を含む複数のループ手
段を有し、前記複数のループ手段に単発信号やランダム
信号や周期信号を入力し、十分に長い周期で、しかも前
記周期をランダムに変更しながら巡回させ、巡回中のデ
ータを取り出し混合することを特徴とする楽音合成装
置。