JPH0968984A - 楽音信号発生装置及び楽音信号発生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】少ないメモリ容量であるにも拘わらず、音域に
左右されない一定周期の音の揺らぎを含んだ楽音信号を
発生することのできる楽音信号発生装置及び楽音信号発
生方法を提供する。 【解決手段】波形データを記憶した波形メモリ１７と、
音高を決定する第１の周波数データを生成する第１の周
波数データ生成手段１１と、第１の周波数データに応じ
た周波数で波形データを読み出す第１の読出手段１４
と、第１の読出手段からの波形データに第１のエンベロ
ープを付加する第１のエンベロープ付加手段２２と、第
１の周波数データを微小値だけ変更した第２の周波数デ
ータを生成する第２の周波数データ生成手段１２と、第
２の周波数データに応じた周波数で波形データを読み出
す第２の読出手段１５と、第２の読出手段によって読み
出された波形データに第２のエンベロープを付加する第
２のエンベロープ付加手段２３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子楽器や、音
源ボード等に好適な楽音信号発生装置及び楽音信号発生
方法に関し、特に揺らぎを含んだ楽音信号を発生する技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】アコースティックピアノの大きな特長の
１つは、打鍵してから所定時間（例えば０．５〜１秒程
度）が経過すると、音の揺らぎ感が発生することであ
る。このようなアコースティックピアノでは、１鍵の音
を発生するために複数の弦が張られている。揺らぎ感
は、これらの弦の調律を微妙に変えることによって発生
するうなりに起因している。即ち、複数の弦により発生
される複数音の周波数の差がうなりとなって聞こえる。
このうなりは、音高に拘わらず例えば１〜２秒程度の一
定周波数となるように調律されるのが一般的である。

【０００３】ところで、近年、自然楽器の音を電気的に
創り出す楽音信号発生装置が開発され、実用に供されて
いる。このような楽音信号発生装置の１つとして、パル
スコード変調（ＰＣＭ）方式を採用したものが知られて
いる。このＰＣＭ方式の楽音信号発生装置では、例えば
アコースティックピアノ音の波形をパルスコード変調し
て得られた波形データを予め波形メモリに記憶してお
く。そして、発音指令に応じて、波形メモリから波形デ
ータを順次読み出し、この波形データに基づいて楽音信
号を発生する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＰＣＭ
方式の楽音信号発生装置では、基本的には、発音から消
音に至るまでの全波形に対応する波形データを予め波形
メモリに記憶しておく必要がある。従って、膨大な量の
波形データと、この波形データを格納する大容量の波形
メモリが必要であり、楽音信号発生装置が高価になって
しまうという問題があった。

【０００５】そこで、かかる問題を解消するために、波
形メモリには、例えば図５に示すように、楽音波形の先
頭の所定区間（アタック部）の波形データ、及び、それ
に続く所定区間（繰り返し部）の波形データだけを記憶
しておき、発音指令があった場合に、アタック部の先頭
から波形データを１回だけ読み出し、引き続いて、ルー
プトップアドレスとループエンドアドレスとで指定され
る繰り返し部の波形データを繰り返して読み出すように
した楽音信号発生装置が開発されている。以下、このよ
うな波形読出方式を「ループ方式」という。このループ
方式の楽音信号発生装置によれば、波形メモリにはアタ
ック部及び繰り返し部の波形データだけを記憶しておけ
ばよい。従って、波形データの量は少なくて済み、波形
メモリの容量を小さくできるという利点がある。

【０００６】ところで、音の揺らぎは、打鍵してから所
定時間が経過した後に発生し、その周期も上述したよう
に１〜２秒程度と相当長い。従って、このループ方式の
楽音信号発生装置で音の揺らぎを含む楽音信号を発生さ
せるためには、繰り返し部を相当大きくする必要があ
る。即ち、上記繰り返し部の波形データとして、少なく
とも揺らぎの１周期以上の波形データが必要である。こ
のため、波形メモリの容量を小さくできるというループ
方式の楽音信号発生装置の利点は、揺らぎを含んだ楽音
信号を発生させる場合は、減殺されてしまうという問題
があった。

【０００７】また、上記ループ方式の楽音信号発生装置
では、一般に、全鍵域を複数の鍵域（各鍵域には数鍵程
度が属する）に分割し、同一鍵域に属する鍵に対しては
同一の波形データを用いて楽音信号が発生される。かか
る構成により、１鍵毎に波形データを予め記憶しておく
場合に比べ、波形メモリの容量を小さくできる。しかし
ながら、上述したループ方式の楽音信号発生装置におい
て、同一鍵域に属する鍵の音を発生する場合に、各鍵に
よって波形データの読出速度が異なるので、本来一定で
あるべき揺らぎの周波数が鍵によって変わってしまうと
いう問題があった。

【０００８】本発明は、かかる問題を解消するためにな
されたもので、少ないメモリ容量であるにも拘わらず、
音域に左右されない一定周期の音の揺らぎを含んだ楽音
信号を発生することのできる楽音信号発生装置及び楽音
信号発生方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の楽音信号発生装
置は、上記目的を達成するために、波形データを記憶し
た波形メモリと、音高を決定するための第１の周波数デ
ータを生成する第１の周波数データ生成手段と、該第１
の周波数データ生成手段で生成された第１の周波数デー
タに応じた周波数で該波形メモリから所定の波形データ
を読み出す第１の読出手段と、該第１の読出手段からの
波形データに第１のエンベロープを付加する第１のエン
ベロープ付加手段と、該第１の周波数データを微小値だ
け変更した第２の周波数データを生成する第２の周波数
データ生成手段と、該第２の周波数データ生成手段で生
成された第２の周波数データに応じた周波数で該波形メ
モリから前記所定の波形データを読み出す第２の読出手
段と、該第２の読出手段によって波形メモリから読み出
された波形データに第２のエンベロープを付加する第２
のエンベロープ付加手段とを備え、該第１のエンベロー
プ付加手段からの波形データ及び該第２のエンベロープ
付加手段からの波形データに基づき、それぞれ楽音信号
を発生することを特徴とする。

【００１０】上記波形メモリは、例えば、リードオンリ
メモリ（以下、「ＲＯＭ」という。）、ランダムアクセ
スメモリ（以下、「ＲＡＭ」という。）、その他のメモ
リで構成できる。この波形メモリに記憶される波形デー
タは、パルスコード変調して作製することができる。即
ち、例えばアコースティックピアノを打鍵することによ
って発生された楽音波形を所定周波数でサンプリングす
る。そして、このサンプリングにより得られたデータを
量子化し、更に符号化してサンプリングデータを作製す
る。このようにして作製された複数のサンプリングデー
タは、波形メモリの連続したアドレスに順次記憶され
る。１つの音に対する波形データは、このようなサンプ
リングデータの集合で構成されている。なお、波形メモ
リをＲＡＭで構成する場合は、楽音信号を発生させるに
先だって、波形データを波形メモリにロードしておく必
要がある。ロードは、例えば電源投入直後に、例えば磁
気ディスク、光ディスク、ＩＣカード等の記憶媒体に予
め記憶されている波形データを波形メモリに転送するこ
とによって実現できる。

【００１１】上記第１の周波数データ生成手段は、第１
の周波数データとして、例えば周波数ナンバ（Ｆナン
バ）を生成するように構成できる。ここに周波数ナンバ
とは、音高を決定するためのデータであり、より具体的
には、波形メモリから波形データを順次読み出す際のア
ドレス増分値である。この周波数ナンバにより、波形デ
ータの読出周波数、つまり音高が決定される。例えば、
波形メモリから波形データを読み出す時間間隔が一定で
あれば、周波数ナンバが小さくなると波形メモリから読
み出されるサンプリングデータの間隔が密になり、低周
波数の楽音信号が発生される。逆に、周波数ナンバが大
きくなると波形メモリから読み出されるサンプリングデ
ータの間隔が粗になり、高周波数の楽音信号が発生され
る。

【００１２】この第１の周波数データ生成手段は、例え
ば周波数ナンバテーブルで構成できる。周波数ナンバテ
ーブルは、音高を決定するデータ例えばキーデータと周
波数ナンバとを対応付けて記憶したテーブルで構成でき
る。この周波数ナンバテーブルは、例えばＲＯＭ又はＲ
ＡＭで構成できる。

【００１３】上記第１の読出手段は、この第１の周波数
データ生成手段で生成された第１の周波数データ（周波
数ナンバ）を増分値としてアドレスをインクリメントし
ながら、上記波形メモリから波形データを順次読み出す
ように構成できる。この際、インクリメントした結果の
アドレスが整数とならない場合は、当該アドレスの前後
の整数アドレスに格納されているサンプリングデータに
基づいて補間を行って当該アドレスに対応するサンプリ
ングデータを得るように構成できる。これにより、例え
ばキーデータに応じた周波数で波形データが読み出され
る。

【００１４】また、上記第１のエンベロープ付加手段
は、第１の読出手段で読み出された波形データと、第１
のエンベロープの形状を指定するエンベロープデータと
を乗算する乗算器で構成できる。この乗算器は、例えば
中央処理装置（以下、「ＣＰＵ」という。）若しくはデ
ジタルシグナルプロセッサ（以下、「ＤＳＰ」とい
う。）による演算処理、又はハードウエアにより構成で
きる。第１のエンベロープとしては、例えばアコーステ
ィックピアノ音、チェンバロ音などといった音色に固有
な形状を有するエンベロープを用いることができる。か
かる第１のエンベロープの一例を図３に示す。

【００１５】上記第２の周波数データ生成手段は、第１
の周波数データを微小値だけ変更して第２の周波数デー
タを生成するように構成できる。具体的には、周波数ナ
ンバを微小値だけ変更して新たな周波数ナンバ（以下、
「デチューン周波数ナンバ」という。）を生成するよう
に構成できる。ここに「微小値」としては、周波数ナン
バに基づいて発生される音に対するデチューン幅を指定
するデータ（以下、「デチューンデータ」という。）を
用いることができる。この微小値は、周波数ナンバに基
づいて発生される音の周波数と、デチューン周波数ナン
バに基づいて発生される音の周波数との差が０．５〜１
Ｈｚ程度となる値を用いることができる。これにより、
周波数ナンバに基づく音とデチューン周波数ナンバとに
基づく音とを同時に発音した場合に、１〜２秒程度の周
期を有するうなりが生じる。

【００１６】この第２の周波数データ生成手段は、例え
ば微小値テーブルと加算器とで構成できる。微小値テー
ブルとしては、音高を決定するデータ例えばキーデータ
とデチューンデータとを対応付けて記憶したテーブルを
用いることができる。加算器は、この微小値テーブルか
ら読み出されたデチューンデータと上記第１の周波数デ
ータとを加算する。この加算器の出力はデチューン周波
数ナンバ、つまり第２の周波数データとなる。上記微小
値テーブルは、例えばＲＯＭ又はＲＡＭで構成できる。

【００１７】上記第２の読出手段は、第２の周波数デー
タ生成手段で生成された第２の周波数データ（デチュー
ン周波数ナンバ）を増分値としてアドレスをインクリメ
ントしながら、上記波形メモリから波形データを順次読
み出すように構成できる。この際、インクリメントした
結果のアドレスが整数とならない場合は、上述した第１
の読出手段の場合と同様に、補間によって当該アドレス
に対応するサンプリングデータを得るように構成でき
る。これにより、例えばキーデータに応じた周波数がデ
チューンデータに対応する分だけ変更された周波数で波
形データが読み出される。

【００１８】また、上記第２のエンベロープ付加手段
は、第２の読出手段で読み出された波形データと、第２
のエンベロープの形状を指定するエンベロープデータと
を乗算する乗算器で構成できる。この乗算器は、例えば
ＣＰＵ若しくはＤＳＰによる演算処理、又はハードウエ
アにより構成できる。第２のエンベロープとしては、例
えば図４に示すような、第２の読出手段による波形デー
タの読み出しが所定時間行われた後に立ち上がる形状を
有するエンベロープを用いることができる。

【００１９】また、本発明の楽音信号発生装置は、前記
第１のエンベロープ付加手段からの波形データと前記第
２のエンベロープ付加手段からの波形データとを混合す
る混合手段を更に備え、該混合手段の出力に基づき楽音
信号を発生するように構成できる。この混合手段として
は、例えば加算器を用いることができる。加算器は、例
えばＣＰＵ若しくはＤＳＰによる演算処理、又はハード
ウエアにより構成できる。

【００２０】また、本発明の楽音信号発生方法は、波形
データを記憶した波形メモリを有し、該波形メモリから
読み出された波形データに基づき楽音信号を発生する楽
音信号発生方法であって、（Ａ）音高を決定するための
第１の周波数データを生成し、（Ｂ）該生成された第１
の周波数データに応じた周波数で該波形メモリから所定
の波形データを読み出し、（Ｃ）該読み出された波形デ
ータに第１のエンベロープを付加し、（Ｄ）該第１の周
波数データを微小値だけ変更した第２の周波数データを
生成し、（Ｅ）該生成された第２の周波数データに応じ
た周波数で該波形メモリから前記所定の波形データを読
み出し、（Ｆ）該読み出された波形データに第２のエン
ベロープを付加し、（Ｇ）該第１のエンベロープが付加
された波形データ及び該第２のエンベロープが付加され
た波形データに基づき、それぞれ楽音信号を発生する。

【００２１】波形メモリに記憶される波形データは、上
記楽音信号発生装置と同様に、パルスコード変調して作
製することができる。上記工程（Ａ）では、音高を決定
するための第１の周波数データとして、上記楽音信号発
生装置の場合と同様に、例えば周波数ナンバを用いるこ
とができる。上記工程（Ｂ）では、この第１の周波数デ
ータ（例えば周波数ナンバ）を増分値としてアドレスを
インクリメントしながら、上記波形メモリから波形デー
タを順次読み出すように構成できる。この際、インクリ
メントした結果のアドレスが整数とならない場合は、上
記楽音信号発生装置の場合と同様に、補間によって当該
アドレスに対応するサンプリングデータを得るように構
成できる。これにより、例えばキーデータに応じた周波
数で波形データが読み出される。

【００２２】また、上記工程（Ｃ）では、例えば波形メ
モリから読み出された波形データと、第１のエンベロー
プの形状を指定するエンベロープデータとを乗算するこ
とにより、波形データにエンベロープを付加するように
構成できる。第１のエンベロープとしては、例えばアコ
ースティックピアノ音、チェンバロ音などといった音色
に固有な形状を有するエンベロープを用いることができ
る。かかる第１のエンベロープの一例を図３に示す。

【００２３】上記工程（Ｄ）では、第２の周波数データ
として、上記楽音信号発生装置の場合と同様に、第１の
周波数データ（例えば周波数ナンバ）を微小値だけ変更
したデチューン周波数ナンバを生成するように構成でき
る。この場合、上記楽音信号発生装置の場合と同様に、
微小値として、第１の周波数データに基づく楽音信号に
よって発生される音と前記第２の周波数データに基づく
楽音信号によって発生される音とを同時に発生した場合
に、１〜２秒程度の周期でうなりを生じるような値を用
いることができる。

【００２４】上記工程（Ｅ）では、この第２の周波数デ
ータ（例えばデチューン周波数ナンバ）を増分値として
アドレスをインクリメントしながら、上記波形メモリか
ら波形データを順次読み出すように構成できる。この
際、インクリメントした結果のアドレスが整数とならな
い場合は、上記楽音信号発生装置の場合と同様に、補間
を行うように構成できる。これにより、例えばキーデー
タに応じた周波数で波形データが読み出される。

【００２５】また、上記工程（Ｆ）では、波形メモリか
ら読み出された波形データと、第２のエンベロープの形
状を指定するエンベロープデータとを乗算することによ
り、波形データにエンベロープを付加するように構成で
きる。第２のエンベロープとしては、例えば図４に示す
ような、波形データの読み出しが所定時間行われた後に
立ち上がる形状を有するエンベロープを用いることがで
きる。

【００２６】また、本発明の楽音信号発生方法は、第１
のエンベロープが付加された波形データと前記第２のエ
ンベロープが付加された波形データとを混合する工程を
更に有し、混合された波形データに基づき楽音信号を発
生するように構成できる。この混合は、例えば加算によ
って行うことができる。

【００２７】なお、上記波形メモリに記憶する波形デー
タは、ピアノ、チェンバロ等といった複数の音色の複数
の音域（鍵域）のそれぞれに対して作製して波形メモリ
に記憶しておき、上記第１及び第２の読出手段は、音色
及び音域を指定するデータに従って選択された波形デー
タを読み出すように構成できる。この場合、上記第１及
び第２のエンベロープ付加手段は、音色及び音域を指定
するデータに応じた形状を有するエンベロープを付加す
るように構成できる。

【００２８】

【作用】本発明の楽音信号発生装置においては、波形デ
ータを予め波形メモリに記憶しておく。そして、楽音信
号を発生する場合は、音高を決定するための第１の周波
数データに応じた周波数で波形メモリから波形データを
読み出し、これに当該音色に固有の第１のエンベロープ
を付加した波形データを発生する。一方、上記第１の周
波数データを微小値だけ変更した第２の周波数データを
生成し、この第２の周波数データに応じた周波数で波形
メモリから波形データを読み出し、これに第２のエンベ
ロープを付加した波形データを発生する。第２のエンベ
ロープは、打鍵してから所定時間経過後に立ち上がる形
状を有する。このようにして発生された２つの波形デー
タに基づいて２つの楽音信号を生成し、これら２つの楽
音信号を同時に音響信号に変換して放音すれば、これら
２つの楽音信号に基づいて発生される音の周波数の僅か
な相違によってうなりが発生し、楽音に揺らぎが生じ
る。

【００２９】この楽音信号発生装置によれば、周波数が
近接する２つの楽音信号を同時に発生することによりう
なりを発生させるようにしているので、ループ方式で楽
音信号を発生する場合であっても、従来のように、繰り
返し部の波形データとして大量の波形データを用いる必
要がなく、少ない量の波形データで揺らぎが含まれた楽
音信号を発生できる。また、うなりの周期は、各鍵に対
応して予め記憶された微小値によって決定されるので、
鍵によってうなりの周期が変動するという問題を解消で
きる。

【００３０】また、本発明の楽音信号発生方法において
は、上記楽音信号発生装置と同様に、周波数が近接する
２つの楽音信号を同時に発生させるようにしているの
で、ループ方式で楽音信号を発生する場合であっても、
上記楽音信号発生装置の場合と同様に、少ない量の波形
データで揺らぎが含まれた楽音信号を発生でき、また、
鍵によってうなりの周期が変動するという問題を解消で
きる。

【００３１】

【実施例】以下、本発明の楽音信号発生装置及び楽音信
号発生方法の実施例につき図面を参照しながら詳細に説
明する。なお、以下においては、ピアノ音に対応する楽
音信号を発生する場合について説明する。

【００３２】図１は、本発明の楽音信号発生装置の実施
例の構成を示すブロック図である。この楽音信号発生装
置は、タイミング信号回路１０、周波数ナンバテーブル
（ｆテーブル）１１、微小値テーブル（Δｆテーブル）
１２、加算器１３及び２４、読出回路１４及び１５、セ
レクタ１６、波形メモリ１７、保持回路１８及び１９、
フィルタ２０及び２１、乗算器２２及び２３、パラメー
タ発生器２５及び２６、並びにエンベロープ発生器２７
及び２８により構成されている。

【００３３】本楽音信号発生装置には、外部から、音色
データ、音域データ、キーデータ及びタッチデータが供
給されるようになっている。これらの各データのうち、
音色データは、例えば電子楽器の操作パネルに設けられ
た音色選択スイッチから得ることができる。また、音域
データ、キーデータ及びタッチデータは、電子楽器の鍵
盤装置から得ることができる。この場合、鍵盤装置とし
ては、異なる押圧深さでそれぞれオンになる２つのキー
スイッチを各鍵に備えた２接点方式の鍵盤装置が用いら
れる。そして、打鍵がなされた鍵のキーナンバがキーデ
ータとして用いられ、このキーデータが属する鍵域を示
すデータが音域データとして用いられる。また、打鍵に
応じて一方のキースイッチがオンになってから他方のキ
ースイッチがオンになるまでの時間を計測し、この計測
された時間に対応するデータが打鍵強度を表すタッチデ
ータとして用いられる。これらの各データは、例えば図
示しないＣＰＵが操作パネル又は鍵盤装置から取り込ん
で楽音信号発生装置に送るように構成することができ
る。

【００３４】また、ＭＩＤＩインタフェースを備える電
子楽器では、受信したプログラムチェンジメッセージに
含まれる音色ナンバを音色データとして用いることがで
きる。また、ノートオンメッセージに含まれるノートナ
ンバをキーデータ、このキーデータが属する鍵域を示す
データを音域データ、ベロシティをタッチデータとし
て、それぞれ用いることができる。これらの各データ
は、例えば図示しないＣＰＵがＭＩＤＩメッセージから
抽出して楽音信号発生装置に送るように構成することが
できる。

【００３５】上記タイミング信号回路１０は、本楽音信
号発生装置の各部を制御するための信号を発生する。こ
のタイミング信号回路１０には、図示しない発振回路か
らクロック信号ＣＫが供給される。このタイミング信号
回路１０で発生される信号の一部を図２に示す。図２
（Ａ）は、クロック信号ＣＫを示す。同図（Ｂ）は、選
択信号ＳＥＬを示す。この選択信号ＳＥＬは、各クロッ
クサイクル毎に高レベル（以下、「Ｈレベル」とい
う。）と低レベル（以下、「Ｌレベル」という。）とが
交互に繰り返される信号である。この選択信号ＳＥＬ
は、後述するセレクタ１６に供給される。同図（Ｃ）
は、ラッチ信号ＬＣ１を示す。このラッチ信号ＬＣ１
は、選択信号ＳＥＬがＬレベル状態にあるクロックサイ
クルの終わりで立ち上がりのエッジを有する。このラッ
チ信号ＬＣ１は、後述する保持回路１８に供給される。
同図（Ｄ）は、ラッチ信号ＬＣ２を示す。このラッチ信
号ＬＣ２は、選択信号ＳＥＬがＨレベル状態にあるクロ
ックサイクルの終わりで立ち上がりのエッジを有する。
このラッチ信号ＬＣ２は、後述する保持回路１９に供給
される。このタイミング信号回路１０は、上記以外に種
々の制御信号を発生するが、本発明とは直接関係しない
ので説明は省略する。

【００３６】本発明の第１の周波数データ生成手段は、
周波数ナンバテーブル（ｆテーブル）１１により構成さ
れている。また、本発明の第１の周波数データは、周波
数ナンバに対応している。周波数ナンバテーブル１１に
は、キーデータの各値に対応する周波数ナンバが格納さ
れている。周波数ナンバは音高を決定するために使用さ
れるデータであり、より具体的には、波形メモリ１７か
ら波形データを順次読み出す際のアドレス増分値であ
る。この周波数ナンバテーブル１１には、図示しない例
えばＣＰＵからキーデータが供給される。このキーデー
タによって周波数ナンバテーブル１１から読み出された
周波数ナンバは、読出回路１４及び加算器１３に供給さ
れる。

【００３７】この周波数ナンバテーブル１１は、例えば
ＲＯＭで構成されている。なお、この周波数ナンバテー
ブル１１は、ＲＡＭで構成することもできる。この場合
は、楽音信号を発生させるに先だって、周波数ナンバを
周波数ナンバテーブル１１にロードしておく必要があ
る。ロードは、例えば電源投入直後に、例えば磁気ディ
スク、光ディスク、ＩＣカード等の記憶媒体に予め記憶
されている複数の周波数ナンバを周波数ナンバテーブル
１１に転送することによって実現できる。

【００３８】本発明の第２の周波数データ生成手段は、
微小値テーブル（Δｆテーブル）１２及び加算器１３に
より構成されている。微小値テーブル１２には、キーデ
ータの各値に対応するデチューンデータが音色毎に格納
されている。デチューンデータは、上記周波数ナンバに
基づく音高を僅かに変更するために使用されるデータで
ある。デチューンデータとしては、上述したように、周
波数ナンバに基づいて発生される音の周波数と、この周
波数ナンバにデチューンデータを加え又は減じたデータ
（デチューン周波数ナンバ）に基づいて発生される音の
周波数との差が０．５〜１Ｈｚ程度となる値が用いられ
る。これにより、周波数ナンバに基づく音とデチューン
周波数ナンバとに基づく音とを同時に発音した場合に、
１〜２秒周期のうなりが生じる。

【００３９】この微小値テーブル１２には、図示しない
例えばＣＰＵから音色データ及びキーデータが供給され
る。この音色データ及びキーデータによって微小値テー
ブル１２から読み出されたデチューンデータは加算器１
３に供給される。

【００４０】この微小値テーブル１２は、例えばＲＯＭ
で構成されている。なお、この微小値テーブル１２はＲ
ＡＭで構成することもできる。微小値テーブル１２をＲ
ＡＭで構成する場合は、楽音信号を発生させるに先だっ
て、デチューンデータを微小値テーブル１２にロードし
ておく必要がある。ロードは、例えば電源投入直後に、
例えば磁気ディスク、光ディスク、ＩＣカード等の記憶
媒体に予め記憶されている複数のデチューンデータを微
小値テーブル１２に転送することによって実現できる。

【００４１】加算器１３は、周波数ナンバテーブル１１
から読み出された周波数ナンバと、微小値テーブル１２
から読み出されたデチューンデータとを加算する。この
加算器１３の出力（デチューン周波数ナンバ）は、読出
回路１５に供給される。

【００４２】本発明の第１の読出手段は、読出回路１４
により構成されている。この読出回路１４は、２クロッ
クサイクル毎に周波数ナンバテーブル１１からの周波数
ナンバを累積加算して出力する。この読出回路１４の出
力（アドレスデータ）はセレクタ１６に供給される。

【００４３】本発明の第２の読出手段は、読出回路１５
により構成されている。この読出回路１５は、２クロッ
クサイクル毎に加算器１３からのデチューン周波数ナン
バを累積加算して出力する。この読出回路１４の出力
（アドレスデータ）はセレクタ１６に供給される。

【００４４】セレクタ１６は、読出回路１４からのアド
レスデータ又は読出回路１５からのアドレスデータの何
れかを、タイミング信号回路１０から出力される選択信
号ＳＥＬに応じて選択して波形メモリ１７に供給する。
この選択信号ＳＥＬがＬレベルの間は読出回路１４から
出力されるアドレスデータが選択されて波形メモリ１７
に供給され、Ｈレベルの間は読出回路１５から出力され
るアドレスデータが選択されて波形メモリ１７に供給さ
れる。

【００４５】波形メモリ１７には、複数の音色の複数の
音域毎に作製された複数の波形データが記憶されてい
る。各波形データは、既に説明したような方法で作製さ
れたものである。「複数の音色」としては、例えばアコ
ースティックピアノの音色、チェンバロの音色等が用い
られている。これら複数の音色の中から１つの音色を選
択するために、音色データが用いられる。また、各音色
の「音域」としては、例えば１音、２〜数音、１オクタ
ーブ等で区切られた音域が用いられる。複数の音域の中
から１つの音域を選択するために、音域データが用いら
れる。これら音色データ及び音域データは、例えば図示
しないＣＰＵから本楽音信号発生装置に与えられる。

【００４６】上記音色データ及び音域データは、波形メ
モリ１７に対するアドレスデータである。これら音色デ
ータ及び音域データによって１つの波形データが特定さ
れる。そして、この特定された波形データを構成するサ
ンプリングデータが、セレクタ１６からのアドレスデー
タに従って波形メモリ１７から順次読み出される。この
メモリ１７から読み出されたサンプリングデータは、保
持回路１８及び１９に供給される。

【００４７】この波形メモリ１７は、例えばＲＯＭで構
成されている。なお、波形メモリ１７はＲＡＭで構成す
ることもできる。この場合は、楽音信号を発生させるに
先だって、波形データを波形メモリ１７にロードしてお
く必要がある。ロードは、例えば電源投入直後に、例え
ば磁気ディスク、光ディスク、ＩＣカード等の記憶媒体
に予め記憶されている複数の波形データを波形メモリ１
７に転送することによって実現できる。

【００４８】保持回路１８は、読出回路１４からのアド
レスデータによって、波形メモリ１７から読み出された
サンプリングデータを保持する。この保持は、タイミン
グ信号回路１０からのラッチ信号ＬＣ１の立ち上がりの
変化（図２参照）によって行われる。この保持回路１８
の出力は、通常のピアノ音の波形に対応する波形データ
を構成するサンプリングデータである。この保持回路１
８の出力はフィルタ２０に供給される。

【００４９】保持回路１９は、読出回路１５からのアド
レスデータによって、波形メモリ１７から読み出された
サンプリングデータを保持する。この保持は、タイミン
グ信号回路１０からのラッチ信号ＬＣ２の立ち上がりの
変化（図２参照）によって行われる。この保持回路１９
の出力は、デチューンされたピアノ音の波形に対応する
波形データを構成するサンプリングデータである。この
保持回路１９の出力はフィルタ２１に供給される。

【００５０】なお、図１では図示を省略しているが、保
持回路１８の出力を補間回路を通してフィルタ２０に供
給するように構成できる。同様に、保持回路１９の出力
を補間回路を通してフィルタ２１に供給するように構成
できる。補間回路は、セレクタ１６から供給されるアド
レスデータが整数でない場合は、当該アドレスデータの
前後の整数アドレスデータに格納されているサンプリン
グデータを補間して当該アドレスに対応するサンプリン
グデータを得る。この構成によれば、より正確に波形デ
ータを再生することができる。

【００５１】フィルタ２０は、パラメータ発生器２５か
らのフィルタパラメータにより、保持回路１８の出力を
フィルタリングして出力する。このフィルタ２０として
は、例えばローパスフィルタが用いられている。

【００５２】パラメータ発生器２５は、フィルタ２０に
対するフィルタパラメータを発生する。このパラメータ
発生器２５には、音色データ、音域データ及びタッチデ
ータが供給されている。フィルタリングの対象となる波
形データは、音色データ及び音域データによって特定さ
れる。このパラメータ発生器２５は、カットオフ周波数
及びその時間的変化を指示するフィルタパラメータを発
生する。カットオフ周波数を指示するフィルタパラメー
タは、タッチデータに応じて変化する。即ち、タッチデ
ータが大きくなればカットオフ周波数を大きくするため
のパラメータが発生され、逆に、タッチデータが小さく
なればカットオフ周波数を小さくするためのパラメータ
が発生される。この構成により、強打の場合は楽音に含
まれる倍音数が多くなり、逆に、弱打の場合は楽音に含
まれる倍音数が少なくなって、より自然楽器に近い音質
の楽音が発生される。

【００５３】このフィルタ２０の出力は乗算器２２に供
給される。また、フィルタ２０及びパラメータ発生器２
５は、本発明においては、必ずしも必須ではない。例え
ば、タッチに応じて倍音数を制御する必要のない楽音信
号発生装置では、これらフィルタ２０及びパラメータ発
生器２５を除去してもよい。

【００５４】本発明の第１のエンベロープ付加手段は、
乗算器２２とエンベロープ発生器２７とにより構成され
ている。エンベロープ発生器２７は、音色及び音域に固
有の形状であって、且つタッチに応じた振幅を有するエ
ンベロープに対応するエンベロープデータを発生する。
このエンベロープ発生器２７の出力は乗算器２２に供給
される。

【００５５】乗算器２２は、フィルタ２０からの波形デ
ータとエンベロープ発生器２７からのエンベロープデー
タとを乗算する。この乗算により、例えば図３に示すよ
うな、音色及び音域に固有の波形データに、同じく音色
及び音域に固有のエンベロープが付加された楽音信号が
発生される。この乗算器２２の出力は加算器２４に供給
される。

【００５６】フィルタ２１は、パラメータ発生器２６か
らのフィルタパラメータにより、保持回路１９の出力を
フィルタリングして出力する。このフィルタ２１として
は、例えばローパスフィルタが用いられている。

【００５７】パラメータ発生器２６は、フィルタ２１に
対するフィルタパラメータを発生する。このパラメータ
発生器２６には、音色データ、音域データ及びタッチデ
ータが供給されている。フィルタリングの対象となる波
形データは、音色データ及び音域データによって特定さ
れる。このパラメータ発生器２６は、カットオフ周波数
及びその時間的変化を指示するフィルタパラメータを発
生する。カットオフ周波数を指示するフィルタパラメー
タは、上記パラメータ発生器２５で発生されるパラメー
タと同様に、タッチデータに応じて変化する。

【００５８】このフィルタ２１の出力は乗算器２３に供
給される。また、フィルタ２１及びパラメータ発生器２
６は、本発明においては、必ずしも必須ではない。例え
ば、タッチに応じて倍音数を制御する必要のない楽音信
号発生装置では、これらフィルタ２１及びパラメータ発
生器２６を除去してもよい。

【００５９】本発明の第２のエンベロープ付加手段は、
乗算器２３とエンベロープ発生器２８とにより構成され
ている。エンベロープ発生器２８は、例えば図４に示す
ような、波形データの読み出しが開始されてから所定時
間（例えば１〜２秒間）はゼロレベルを有し、所定時間
経過後に立ち上がり、その後に最大レベルに至るような
形状のエンベロープに対応するエンベロープデータを発
生する。従って、所定時間経過前は通常のピアノ音を発
音するための楽音信号が生成され、所定時間経過後に通
常のピアノ音の楽音信号にデチューンされたピアノ音の
楽音信号が加算される。これにより、アコースティック
ピアノと同様に、打鍵してから所定時間経過後に揺らぎ
が発生するという機能が実現されている。このエンベロ
ープ発生器２８の出力は乗算器２３に供給される。

【００６０】乗算器２３は、フィルタ２１からの波形デ
ータとエンベロープ発生器２８からのエンベロープデー
タとを乗算する。この乗算により、例えば図４に示すよ
うなエンベロープが付加された楽音信号が発生される。
この乗算器２３の出力は加算器２４に供給される。

【００６１】本発明の混合手段は、加算器２４により構
成されている。この加算器２４は、乗算器２２からの通
常のピアノ音の波形データと、乗算器２３からのデチュ
ーンされたピアノ音の波形データとを加算する。この加
算器２４の出力は、本楽音信号発生装置の出力として、
外部に送出される。そして、外部において、この加算器
２４の出力に基づいて楽音信号が生成され、これが例え
ばスピーカを介して放音される。

【００６２】なお、上記加算器２４を除去し、乗算器２
２の出力及び乗算器２３の出力を本楽音信号発生装置の
出力とすることもできる。この場合、乗算器２２及び２
３の各出力に基づいて２つの楽音信号が生成され、これ
が例えばスピーカを介して放音される。そして、放音さ
れた状態で、上記通常のピアノ音とデチューンされたピ
アノ音とが混合されることにより、上記加算器２４を有
した場合と同様に、揺らぎ感を有する音が発生される。

【００６３】以上の実施例では、ピアノ音を発生する場
合について説明したが、例えばチェンバロ等の他の楽音
の音に対する楽音信号を発生する場合にも、上記と同様
に適用できる。この場合、何れの音色を用いるかは音色
データで指定する。

【００６４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
少ないメモリ容量であるにも拘わらず、音域に左右され
ない一定周期の音の揺らぎを含んだ楽音信号を発生する
ことのできる楽音信号発生装置及び楽音信号発生方法を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の楽音信号発生装置の実施例の構成を示
すブロック図である。

【図２】本発明の実施例で使用する制御信号のタイミン
グを示す図である。

【図３】本発明の実施例で使用する通常のピアノ音のエ
ンベロープの一例を示す図である。

【図４】本発明の実施例で使用するデチューンされたピ
アノ音のエンベロープの一例を示す図である。

【図５】従来のループ方式の楽音信号発生装置を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１０ タイミング信号回路 １１ 周波数ナンバテーブル（ｆテーブル） １２ 微小値テーブル（Δｆテーブル） １３、２４ 加算器 １４、１５ 読出回路 １６ セレクタ １７ 波形メモリ １８、１９ ラッチ ２０、２１ フィルタ ２２、２３ 乗算器 ２５、２６ パラメータ発生器 ２７、２８ エンベロープ発生器

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 波形データを記憶した波形メモリと、 音高を決定するための第１の周波数データを生成する第
   １の周波数データ生成手段と、 該第１の周波数データ生成手段で生成された第１の周波
   数データに応じた周波数で該波形メモリから所定の波形
   データを読み出す第１の読出手段と、 該第１の読出手段からの波形データに第１のエンベロー
   プを付加する第１のエンベロープ付加手段と、 該第１の周波数データを微小値だけ変更した第２の周波
   数データを生成する第２の周波数データ生成手段と、 該第２の周波数データ生成手段で生成された第２の周波
   数データに応じた周波数で該波形メモリから前記所定の
   波形データを読み出す第２の読出手段と、 該第２の読出手段によって波形メモリから読み出された
   波形データに第２のエンベロープを付加する第２のエン
   ベロープ付加手段とを備え、 該第１のエンベロープ付加手段からの波形データ及び該
   第２のエンベロープ付加手段からの波形データに基づ
   き、それぞれ楽音信号を発生することを特徴とする楽音
   信号発生装置。
2. 【請求項２】 前記第１のエンベロープ付加手段からの
   波形データと前記第２のエンベロープ付加手段からの波
   形データとを混合する混合手段を更に備え、該混合手段
   の出力に基づき楽音信号を発生することを特徴とする請
   求項１に記載の楽音信号発生装置。
3. 【請求項３】 前記微小値は、前記第１の周波数データ
   に基づく楽音信号によって発生される音と前記第２の周
   波数データに基づく楽音信号によって発生される音とを
   同時に発生した場合に、うなりを生じる範囲の値である
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の楽音信
   号発生装置。
4. 【請求項４】 前記第２のエンベロープ付加手段で付加
   される第２のエンベロープは、前記第２の読出手段によ
   る波形データの読み出しが所定時間行われた後に立ち上
   がる形状を有することを特徴とする請求項１乃至請求項
   ３の何れか１項に記載の楽音信号発生装置。
5. 【請求項５】 波形データを記憶した波形メモリを有
   し、該波形メモリから読み出された波形データに基づき
   楽音信号を発生する楽音信号発生方法であって、（Ａ）
   音高を決定するための第１の周波数データを生成し、
   （Ｂ）該生成された第１の周波数データに応じた周波数
   で該波形メモリから所定の波形データを読み出し、
   （Ｃ）該読み出された波形データに第１のエンベロープ
   を付加し、（Ｄ）該第１の周波数データを微小値だけ変
   更した第２の周波数データを生成し、（Ｅ）該生成され
   た第２の周波数データに応じた周波数で該波形メモリか
   ら前記所定の波形データを読み出し、（Ｆ）該読み出さ
   れた波形データに第２のエンベロープを付加し、（Ｇ）
   該第１のエンベロープが付加された波形データ及び該第
   ２のエンベロープが付加された波形データに基づき、そ
   れぞれ楽音信号を発生することを特徴とする楽音信号発
   生方法。
6. 【請求項６】 前記第１のエンベロープが付加された波
   形データと前記第２のエンベロープが付加された波形デ
   ータとを混合する工程を更に有し、 該混合された波形データに基づき楽音信号を発生するこ
   とを特徴とする請求項５に記載の楽音信号発生方法。
7. 【請求項７】 前記工程（Ｄ）における微小値は、前記
   第１の周波数データに基づく楽音信号によって発生され
   る音と前記第２の周波数データに基づく楽音信号によっ
   て発生される音とを同時に発生した場合に、うなりを生
   じる範囲の値であることを特徴とする請求項５又は請求
   項６に記載の楽音信号発生方法。
8. 【請求項８】 前記第２のエンベロープは、前記波形デ
   ータの読み出しが所定時間行われた後に立ち上がる形状
   を有することを特徴とする請求項５乃至請求項７の何れ
   か１項に記載の楽音信号発生方法。