JPH11237882A - 楽音合成装置 - Google Patents

楽音合成装置

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JPH11237882A
JPH11237882A JP10316033A JP31603398A JPH11237882A JP H11237882 A JPH11237882 A JP H11237882A JP 10316033 A JP10316033 A JP 10316033A JP 31603398 A JP31603398 A JP 31603398A JP H11237882 A JPH11237882 A JP H11237882A
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JP
Japan
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tone
waveform
sound
pitch
data
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Pending
Application number
JP10316033A
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English (en)
Inventor
Eisaku Okamoto
栄作 岡本
Yasunao Abe
泰直 阿部
Satoshi Miyata
悟志 宮田
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Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】楽音波形をその音高の属する音域および音域内
での位置に基づいて制御することにより同じ楽音情報で
その音高に適した楽音制御を可能にした楽音合成装置を
提供する。 【解決手段】たとえば2オクターブを1つの音域とし、
この音域毎に1つの楽音情報を記憶する。楽音情報とし
てはサンプリングデータ、エンベロープを作成するため
のレートデータなどがある。記憶手段には、音域に基づ
いてレートデータを補正するためのKSOなどの補正情
報も併せて記憶する。発音すべき楽音の音高が指示され
たとき、この音高の属する音域のKSOを読み出すとと
もに、該音域内における指示された音高の位置を示すO
CT(音域内のオクターブ情報)、F9(オクターブ内
の上部、下部情報)に基づいてレートデータを補正して
リアルな楽音にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、音域に応じて楽
音の音量変化率(エンベロープ)や音色を制御する楽音
合成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自然楽器は同一の楽器であっても音域に
よって、音色やエンベロープが異なっている。たとえ
ば、ピアノの場合、低音域ではゆっくりした減衰で高調
波成分を多く含んだ波形となり、高音域では速い減衰の
楽音となる。このような音域による楽音の変化を電子楽
器において実現するため、従来は各音域別にエンベロー
プデータを記憶し、音域によって使用するデータを切り
換えるようにした電子楽器が提案されている(特公昭6
1−14519号参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記のような方
式では、1音色につき複数のエンベロープデータが必要
となるため、大きなメモリ容量が必要となる欠点があっ
た。とくに廉価な構成の電子楽器や音源を1チップのL
SIで構成する場合にはメモリに制約がある場合が多
く、上記構成を採用することができない問題点があっ
た。
【0004】この発明は、楽音波形をその音高の属する
音域および音域内での位置に基づいて制御することによ
り、同じ楽音情報でその音高に適した楽音制御を可能に
した楽音合成装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、全音域を複
数の音域に分割し、各音域毎に楽音波形を合成するため
の波形情報を記憶した記憶手段と、発生すべき楽音の音
高を指示する音高指示手段と、指示された音高が属する
音域の波形情報に基づいて該音高の楽音を合成する楽音
合成手段と、を備えた楽音合成装置において、各音域毎
に前記楽音波形の補正情報を記憶した補正情報記憶手段
を設け、前記楽音合成手段は、指示された音高が属する
音域における該音高の位置および該音域の補正情報に基
づいて前記楽音波形を制御する手段であることを特徴と
する。
【0006】この発明の電子楽器では、音域毎の波形情
報に対応して音域毎に補正情報が記憶されている。波形
情報は、楽音波形を合成するためのサンプリングデータ
のほかエンベロープを形成するためのレートデータなど
がある。
【0007】この発明では、レートデータを音域におけ
る位置および補正情報に基づいて制御する。音域におけ
る位置とは、たとえば、指示された音高がその属する音
域の上半分にあるか下半分にあるかなどの情報(実施形
態ではOCTおよびF9)である。補正情報は、たとえ
ば、全音域に対する分割された各音域の位置などを表す
情報(実施形態ではKSO)である。これらの情報に基
づき、エンベロープのレートデータの場合、高音になる
ほど大きく(変化が速く)、低音になるほど小さく(変
化が遅く)なるように補正する。また、オペレータのス
ケーリングデータの場合、このオペレータが基本波に変
調をかけるオペレータの場合には、低音域になるほど大
きくなるように(高調波成分が多くなるように)補正す
る。このような補正により、少ないメモリで自然楽器と
同様の楽音を実現することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】第2図はこの発明の実施例である
電子鍵盤楽器の概略構成を示すブロック図である。61
鍵程度のキーを有するキーボード1はCPU2に接続さ
れており、キーボードを構成するキーのオン/オフをキ
ーコード信号としてCPU2に入力する。CPU2には
このほか図示しない音色設定スイッチなどが接続されて
おり、音色設定等を受け付ける。CPU2はキーボード
1のキーがオンされたとき、このキーのオクターブ情
報,Fナンバおよび選択された音色の波形番号などを音
源回路3に送る。オクターブ情報とは選択された波形の
基準音高(CPU2内に記憶されている。)と何オクタ
ーブずれているかの情報である。Fナンバとは楽音の音
名を半音数で表現したデータである。
【0009】音源回路3には波形データ等を記憶してい
るメモリ4が接続されている。メモリ4は各音色ごとの
楽音波形をPCMコード等で記憶したROMで構成され
ており、アドレスによって各波形を指定することができ
る。サンプリングの方式を選択することにより1音色当
たり1〜数個のサンプリング波形を記憶することがで
き、複数の波形をサンプリングする場合は音域を異なら
せてサンプリングを行う。サンプリングされた楽音の音
高は、利用者がCPU2に設定する。音源回路3がCP
U2から上記キーオンデータを受け付けたとき、音色
(波形番号)から読み出すべき波形データのアドレスを
決定し、そのアドレスでメモリ4をアクセスする。音源
回路3は読み出された波形データに基づいてアナログの
楽音信号を形成しサウンドシステム5に入力する。サウ
ンドシステム5においてはこの楽音信号を増幅し、スピ
ーカ6に出力して発音させる。
【0010】第4図は前記メモリ4に記憶される波形メ
モリのフォーマットを示す図である。この波形メモリ
は、各波形毎に波形データのアドレスやエンベロープ
(楽音の音量変化曲線)のパラメータ等を記憶する制御
データエリアと各音色毎の波形データを記憶する波形デ
ータエリアとを有している。
【0011】各波形の制御データエリアには、以下のデ
ータが記憶されている。
【0012】SMPL(1ビット)−波形データのサン
プリング周波数コード=このビットがセットしていると
サンプリング周波数は33.3kHzでありリセットしている
と16.7kHzである。
【0013】DATA BIT−波形データのビット長
=このビットがセットしていると12ビットでありリセ
ットしていると8ビットである。
【0014】スタートアドレス=波形データのスタート
アドレス、 ループアドレス−波形データのうち持続音部分の開始ア
ドレスであり、サンプリング時間以上のロングトーンの
場合にはこのアドレスから繰り返す。
【0015】 エンドアドレス=波形データのエンドアドレス 楽音の効果パラメータ LFO−低周波発振器パラメータ VIB−ビブラートパラメータ AM−AM変調パラメータ エンベロープの各段階のレート(音量変化率) AR−アタックレート D1−第一ディケイレート D2−第二ディケイレート RR−リリースレート KSO−レート変換パラメータ=エンベロープのレート
を音域によって加減する場合のパラメータ。すなわち、
高音域ではレートを大きく(減衰を速く)、低音域では
レートが小さく(減衰が遅く)なるように設定する。
【0016】第3図は前記音源回路3の内部の構造を示
すブロック図である。CPU2から入力された波形番号
(Wave#)はデータI/O30に入力され、オクターブ
情報OCT,Fナンバは補間回路31および計算回路3
2に入力される。データI/O30は入力された波形番
号に基づいてメモリ4をアクセスし、読み出された波形
に関するデータを補間回路31および計算回路32に入
力する。補間回路31はデータI/O30から入力され
た波形データをCPU2から入力されたCCT,Fナン
バに基づいて連続した波形信号(アナログ)に変換する
回路である。計算回路32はデータI/O30から入力
されたエンベロープに関するデータとCPU2から入力
されたオクターブ情報OCTに基づいてエンベロープを
計算しエンベロープジェネレータ(EG)33に入力す
る。EG33は計算回路32から入力された計算結果に
基づいてエンベロープ波形を生成する。EG33が生成
したエンベロープ波形は乗算回路34において補間回路
31から入力された楽音の波形信号と合成されてサウン
ドシステムに出力される。
【0017】ここで、計算回路32が行う計算の例を第
5図を参照して説明する。
【0018】実際のエンベロープ波形を決定するレート
補正値KSRは、 KSR=((OCT+KSO)×2+F9)/2 で計算される。ここでOCTはCPU2から入力される
オクターブ情報(サンプリング波形と発音する楽音との
音域(オクターブ)差)である。KSOは波形毎に記憶
されているレート変換パラメータである。またF9とは
Fナンバの最上位ビットである。このビットがセットし
ている場合にはオクターブの上半分(F♯〜B)であ
り、リセットしている場合にはオクターブの下半分(C
〜F)である。このF9を考慮することにより半オクタ
ーブ毎の調整が可能になる。
【0019】このレート補正値KSRを用いて、実効レ
ートである制御レートRATEは以下のように計算され
る。
【0020】RATE=KSR+RD ここでRDは、楽音の各段階毎にAR,D1R,D2
R,RRに基づいて割り出される。この数値で第6図の
テーブルを参照することにより内部レート値RDを割り
出すことができる。
【0021】このような計算を行うことにより、第5図
(A)〜(C)に示すようなRATE補正をすることが
できる。同図(A)はC0をサンプリングして全音域に
使用する場合である。この場合、KSOとしては0が記
憶されており、音域(オクターブ)が上昇する毎にOC
Tが1づつ増加してゆき、レート補正値KSRは1〜5
に段階的に変化してゆく。また同図(B)はC0〜C5
のそれぞれのオクターブ毎にサンプリングした場合を示
す。この場合には読み出される波形は常に同一オクター
ブ内であるためOCTは常に0であるが、予めKSOに
1〜5が記憶されているため、KSRは1〜5の値を取
ることになる。同図(C)は2オクターブ毎にC0,C
2,C4をサンプリングした場合である。波形メモリに
記憶されるKSOはそれぞれ0,2,4の値であり、O
CTは同一オクターブ時が0で1オクターブずれると1
になるため、結果的にKSRは1〜5の値をとる。この
ようにサンプリングをどのような方式で行っても各オク
ターブ(音域)に最適のエンベロープ修正をすることが
できる。
【0022】第1図は上記計算を実行する計算回路32
の詳細なブロック図である。この回路にはSR1〜SR
4の4個のシフトレジスタが設けられており、各シフト
レジスタの入力側にはセレクタSEL1〜4が接続され
ている。このセレクタSEL1〜4にはデータI/O3
0が接続されており、シフトレジスタSR1〜SR4に
はセレクタSEL1〜SEL4を介してCPU2から入
力されたデータおよびメモリ4から読み出された波形制
御用データが入力される。どのシフトレジスタにどのデ
ータが入力されるかはデータI/O30によるセレクタ
SEL1〜SEL4の切り換えによって決定される。S
R1には発音する楽音のFナンバおよびオクターブ情報
OCTが入力され、SR2にはレート変換パラメータK
SOおよびリリースレートRRが入力される。またSR
3にはディケイレベルDLおよび第1ディケイレートD
2Rが入力される。SR4にはアタックレイトARおよ
び第1ディケイレートD1Rが記憶される。シフトレジ
スタSR1〜4は所定のクロック信号に基づいて動作す
るが、この計算回路32の全回路もこのクロックに基づ
いて同期して動作する。各シフトレジスタSR1〜SR
4に入力されたデータは所定のタイミングに演算回路4
0および選択回路41に出力される。演算回路40には
シフトレジスタSR1から4ビットのオクターブ情報O
CTが入力されるとともにSR2から4ビットのレート
パラメータKSOが入力される。演算回路40はこれら
のデータに基づいてレート補正値KSRを演算し、加算
回路44に出力する。また選択回路41にはシフトレジ
スタSR2,SR3およびSR4に記憶されている楽音
の各段階のEGレート(AR,D1R,D2R,RR)
が入力され、データI/Oから入力される選択信号(A
RSEL,D1RSEL,D2RSEL,RRSEL)
に基づいてこれらのレートのうち何れか一つを、有効な
選択信号RBとしてデコード回路42に出力する。デコ
ード回路42は入力されたレート信号を16ビットのア
ドレス信号にデコードする回路であり、デコードされた
アドレスによってテーブル43(第6図参照)をアクセ
スし内部レート値RDを読み出す。読み出された内部レ
ート値RD(6ビット)は加算回路44に入力される。
加算回路44には前記KSRおよびSR1から出力され
るF9データが入力されており、これらのデータを加算
してRATE値を形成してエンベロープジェネレータ3
3に出力する。
【0023】第4図に示した波形メモリ4がこの発明の
レートデータ記憶手段に対応し、CPU2のオクターブ
情報出力機能がこの発明の音域差割出手段に対応し、演
算回路40がこの発明の補正値算出手段に対応し、加算
回路44がこの発明の実効レート算出手段に対応する。
【0024】この実施例は音域によってエンベロープを
制御する電子楽器について説明したが、他のパラメー
タ、例えばオペレータのレイトスケーリングデータ等に
ついても同様に適用することができる。
【0025】
【発明の効果】以上のようにこの発明の電子楽器によれ
ば、楽音の変化率データを発音する楽音の音高(音域)
に基づいて補正するようにしたことにより、発音可能な
音域内でその変化率を変化させる場合でも1つのレート
データから、それを補正することによって実効レートを
算出することができる。これにより波形メモリを節約す
ることができ、廉価で音色のよい電子楽器を実現するこ
とができる。
【0026】以上のようにこの発明によれば、指示され
た音高の音域内における位置および補正情報に基づいて
楽音を補正するようにしたことにより、どのような音高
が指示された場合でも同じ音域内であれば同じ楽音情報
を用いて楽音を合成し、且つ指示された音高に最も適し
た楽音制御をすることができる。これにより、波形メモ
リを節約することができ廉価で音色のよい電子楽器を実
現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態である電子鍵盤楽器の音源
回路に使用される計算回路の構成を示す図
【図2】同電子鍵盤楽器の制御部のブロック図
【図3】同電子鍵盤楽器の制御部の音源回路のブロック
【図4】同電子鍵盤楽器の波形メモリのフォーマットを
示す図
【図5】同計算回路のレート補正値算出機能を説明する
ための図
【図6】前記計算回路に使用されるテーブルの変換機能
を説明するための図
【符号の説明】
3…音源回路、4…波形メモリ、32…計算回路、33
…エンベロープジェネレータ、44…加算回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】全音域を複数の音域に分割し、各音域毎に
    楽音波形を合成するための波形情報を記憶した記憶手段
    と、 発生すべき楽音の音高を指示する音高指示手段と、 指示された音高が属する音域の波形情報に基づいて該音
    高の楽音を合成する楽音合成手段と、 を備えた楽音合成装置において、 各音域毎に前記楽音波形の補正情報を記憶した補正情報
    記憶手段を設け、 前記楽音合成手段は、指示された音高が属する音域にお
    ける該音高の位置、および、該音域の補正情報に基づい
    て前記楽音波形を制御する手段である楽音合成装置。
JP10316033A 1989-12-26 1998-11-06 楽音合成装置 Pending JPH11237882A (ja)

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