JPH11282468A - 楽音生成装置及び楽音生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エンベロープ微細波形を生成してエンベロープ
波形に合成し、エンベロープ波形を細かく変化させ、エ
ンベロープ波形を微妙に変化させる。 【解決手段】微細読み出し部５１のカウント値はエンベ
ロープ微細波形メモリ５２へ送られ、エンベロープ微細
波形データＥＢが時分割に順次読み出され、読み出され
たエンベロープ微細波形データＥＢはフィルタ５３でフ
ィルタ制御されて周波数成分が変更され、上記加算器５
４へ送られてエンベロープ波形データＥＮに加算合成さ
れ、エンベロープ波形データＥＮが微妙に変化し、合成
楽音が細かく変化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、楽音生成装置ま
たは楽音生成方法に関し、特にエンベロープ波形にエン
ベロープ微細波形を合成する装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来技術】種々の波形の楽音波形がメモリに記憶さ
れ、この楽音波形が音高に応じた速度で読み出される。
また、エンベロープ波形が演算によって生成され、上記
楽音波形にこのエンベロープ波形が乗算合成され楽音と
して出力される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、自然界の音
は微妙に変化しており、楽音波形やエンベロープ波形を
切り換えただけでは対応しきれない微妙な変化を内在し
ている。本願発明の目的は、このような自然界ある音の
微妙な変化を実現するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本願発明では、エンベロ
ープ微細波形を生成してエンベロープ波形に合成し、エ
ンベロープ波形を細かく変化させるようにした。これに
より、エンベロープ波形を微妙に変化させることがで
き、自然界に存在する音に近づけることができる。ま
た、エンベロープ波形にエンベロープ微細波形を合成す
るから、楽音波形の周波数特性を変化させることなく、
合成楽音の音色を変えることもできる。

【０００５】

【発明の実施の形態】１．全体回路 図１は楽音制御装置または電子楽器の全体回路を示す。
キーボード１１の各キーは、楽音の発音及び消音を指示
するもので、キースキャン回路１２によってスキャンさ
れ、キーオン、キーオフを示すデータが検出され、コン
トローラ２によってプログラム／データ記憶部４に書き
込まれる。そして、それまでプログラム／データ記憶部
４に記憶されていた各キーのオン、オフの状態を示すデ
ータと比較され、各キーのオンイベント、オフイベント
の判別が、コントローラ２によって行われる。

【０００６】このキーボード１１の各キーには段差タッ
チスイッチが設けられ、各段差スイッチごとに上記スキ
ャンが行われ、各段差スイッチの先頭のオン／オフごと
にオンイベント／オフイベントの検出が行われる。この
段差スイッチによってタッチの速さと強さを示す上記タ
ッチ情報つまりイニシャルタッチデータとアフタタッチ
データとが発生される。

【０００７】このキーボード１１は、ローアキーボー
ド、アッパーキーボード、ペダルキーボード等から成っ
ており、それぞれにつき異なる音色の楽音、つまりエン
ベロープ波形の異なる楽音が発音される。そして、アッ
パーキーボードについては、１つのキーオンで２音色の
楽音を同時に鳴らすことも可能である。なお、キーボー
ド１１は、電子弦楽器、電子吹奏（管）楽器、電子打楽
器（パッド等）、コンピュータのキーボード等で代用さ
れる。

【０００８】パネルスイッチ群１３の各スイッチは、パ
ネルスキャン回路１４によって、スキャンされる。この
スキャンにより、各スイッチのオン、オフを示すデータ
が検出され、コントローラ２によってプログラム／デー
タ記憶部４に書き込まれる。そして、それまでプログラ
ム／データ記憶部４に記憶されていた各スイッチのオ
ン、オフの状態を示すデータと比較され、各スイッチの
オンイベント、オフイベントの判別が、コントローラ２
によって行われる。

【０００９】ミディインターフェース１５は、外部接続
された電子楽器との間で楽音データの送受を行うための
インタフェースである。この楽音データはＭＩＤＩ（ミ
ュージカルインスツルメントデジタルインタフェース）
規格のもので、この楽音データに基づいた発音も行われ
る。

【００１０】上記キーボード１１またはミディインター
フェース１５には、自動演奏装置も含まれる。これらキ
ーボード１１、パネルスイッチ群１３及びミディインタ
ーフェース１５から発生された演奏情報（楽音発生情
報）は、楽音を発生させるための情報である。

【００１１】上記演奏情報（楽音発生情報）は、音楽的
ファクタ（因子）情報であり、音高（音域）情報（音高
決定因子）、発音時間情報、演奏分野情報、発音数情
報、共鳴度情報などである。発音時間情報は楽音の発音
開始からの経過時間を示す。演奏分野情報は、演奏パー
ト情報、楽音パート情報、楽器パート情報等を示し、例
えばメロディ、伴奏、コード、ベース、リズム、ＭＩＤ
Ｉ等に対応したり、または上鍵盤、下鍵盤、足鍵盤、ソ
ロ鍵盤、ＭＩＤＩ等に対応している。

【００１２】上記音高情報はキーナンバデータＫＮとし
て取り込まれる。このキーナンバデータＫＮはオクター
ブデータ（音域データ）と音名データとからなる。演奏
分野情報は、パートナンバデータＰＮとして取り込ま
れ、このパートナンバデータＰＮは各演奏エリアを識別
するデータであって、発音操作された楽音がどの演奏エ
リアからのものかによって設定される。

【００１３】発音時間情報は、トーンタイムデータＴＭ
として取り込まれ、後述のフローチャートによって求め
られたり、キーオンイベントからのタイムカウントデー
タに基づいたり、またはエンベロープフェーズで代用さ
れる。この発音時間情報は特願平６−２１９３２４号明
細書及び図面に発音開始からの経過時間情報として詳し
く示される。

【００１４】発音数情報は同時に発音している楽音の数
を示し、例えばアサインメントメモリ４０のオン／オフ
データが「１」の楽音の数に基づき、この数は特願平６
−２４２８７８号の図９及び図１５、特願平６−２４７
６８５５号の図８及び図１８、特願平６−２７６８５７
号の図９及び図２０、特願平６−２７６８５８号の図９
及び図２１のフローチャートに基づいて求められる。

【００１５】共鳴度情報は、同時に発音している１つの
楽音と他の楽音との共鳴度を示す。この１つの楽音の音
高周波数と他の楽音の音高周波数とが１：２、２：３、
３：４、４：５、５：６など小さい整数数倍比であれば
共鳴度情報の値は大きく、９：８、１５：８、１５：１
６、４５：３２、６４：４５など大きい整数数倍比であ
れば共鳴度情報の値は小さくなる。この共鳴度情報は特
願平１−３１４８１８号の第７図の共鳴相関テーブル５
３または共鳴比率テーブル５４から読み出される。

【００１６】さらに、上記パネルスイッチ群１３には各
種スイッチが設けられ、この各種スイッチは音色タブレ
ット、エフェクトスイッチ、リズムスイッチ、ペダル、
ホイール、レバー、ダイヤル、ハンドル、タッチスイッ
チ等であって楽器用のものである。このペダルはダンパ
ーペダル、サスティンペダル、ミュートペダル、ソフト
ペダル等である。

【００１７】この各種スイッチより、楽音制御情報が発
生され、この楽音制御情報は発生された楽音を制御する
情報であって音楽的ファクタ（因子）情報であり、音色
情報（音色決定因子）、タッチ情報（発音指示操作の速
さ／強さ）、発音数情報、共鳴度情報、エフェクト情
報、リズム情報、音像（ステレオ）情報、クオンタイズ
情報、変調情報、テンポ情報、音量情報、エンベロープ
情報等である。これら音楽的ファクタ情報も上記演奏情
報（楽音情報）に合体され、上記各種スイッチより入力
されるほか、上記自動演奏情報に合体されたり、上記イ
ンターフェイスで送受される演奏情報に合体される。

【００１８】上記音色情報は、鍵盤楽器（ピアノ等）、
管楽器（フルート等）、弦楽器（バイオリン等）、打楽
器（ドラム等）の楽器（発音媒体／発音手段）の種類等
に対応しており、トーンナンバデータＴＮとして取り込
まれる。上記エンベロープ情報は、エンベロープレベル
ＥＬ、エンベロープタイムＥＴ、エンベロープフェーズ
ＥＦなどである。

【００１９】このような音楽的ファクタ情報は、コント
ローラ２へ送られ、後述の各種信号、データ、パラメー
タの切り換えが行われ、楽音の内容が決定される。上記
演奏情報（楽音発生情報）及び楽音制御情報はコントロ
ーラ２で処理され、各種データが楽音信号発生部５へ送
られ、楽音波形信号ＭＷが発生される。コントローラ２
はＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどからなっている。

【００２０】プログラム／データ記憶部４（内部記憶媒
体／手段）はＲＯＭまたは書き込み可能なＲＡＭ、フラ
ッシュメモリまたはＥＥＰＲＯＭ等の記憶装置からな
り、光ディスクまたは磁気ディスク等の情報記憶部７
（外部記憶媒体／手段）に記憶されるコンピュータのプ
ログラムが書き写され記憶される（インストール／転送
される）。またプログラム／データ記憶部４には外部の
電子楽器またはコンピュータから上記ＭＩＤＩ装置また
は送受信装置を介して送信されるプログラムも記憶され
る（インストール／転送される）。このプログラムの記
憶媒体は通信媒体も含む。

【００２１】このインストール（転送／複写）は、情報
記憶部７が本楽音生成装置にセットされたとき、または
本楽音生成装置の電源が投入されたとき自動的に実行さ
れ、または操作者による操作によってインストールされ
る。上記プログラムは、コントローラ２が各種処理を行
うための後述するフローチャートに応じたプログラムで
ある。

【００２２】なお、本装置に予め別のオペレーティング
システム、システムプログラム（ＯＳ）、その他のプロ
グラムが記憶され、上記プログラムはこれらのＯＳ、そ
の他のプログラムとともに実行されてもよい。このプロ
グラムは本装置（コンピュータ本体）にインストールさ
れ実行されたときに、別のプログラムとともにまたは単
独で請求項（クレーム）に記載された処理・機能を実行
させることができればよい。

【００２３】また、このプログラムの一部又は全部が本
装置以外の１つ以上の別装置に記憶されて実行され、本
装置と別装置との間には通信手段を介して、これから処
理するデータ／既に処理されたデータ／プログラムが送
受され、本装置及び別装置全体として、本発明が実行さ
れてもよい。

【００２４】このプログラム／データ記憶部４には、上
述した音楽的ファクタ情報、上述した各種データ及びそ
の他の各種データも記憶される。この各種データには時
分割処理に必要なデータや時分割チャンネルへの割当の
ためデータ等も含まれる。

【００２５】楽音信号発生部５では、所定長の楽音波形
信号ＭＷが繰り返し発生されサウンドシステム６から発
音出力される。上記音高情報に応じて、この繰り返し発
生される楽音波形信号ＭＷの発生速度は変化される。ま
た上記音高色情報などの音楽的ファクタ情報に応じて、
この繰り返し発生される楽音波形信号ＭＷの波形形状は
切り換えられる。この楽音信号発生部５は時分割処理に
よって複数の楽音信号が同時に生成されポリフォニック
に発音される。

【００２６】タイミング発生部３からは、楽音生成装置
の全回路の同期を取るためのタイミングコントロール信
号が各回路に出力される。このタイミングコントロール
信号は、各周期のクロック信号のほか、これらのクロッ
ク信号を論理積または論理和した信号、時分割処理のチ
ャンネル分割時間の周期を持つ信号、チャンネルナンバ
データＣＨＮｏ、タイムカウントデータＴＩなどを含
む。このタイムカウントデータＴＩは、絶対時間つまり
時間の経過を示し、このタイムカウントデータＴＩのオ
ーバフローリセットから次のオバーフローリセットまで
の周期は、各楽音のうち最も長い発音時間より長く、場
合によって数倍に設定される。

【００２７】２．部分音テーブル２０ 図２はプログラム／データ記憶部４内の部分音テーブル
２０を示す。この部分音テーブル２０には、各音色（ト
ーンナンバデータＴＮ）の楽音を構成する各部分音のデ
ータが記憶され、対応する部分音のデータがトーンナン
バデータＴＮから変換され読み出される。この部分音の
データは、複数の周波数ナンバ比データＦＮＲ、複数の
エンベロープデータ及びエンベロープ微細データＥＢか
らなっている。

【００２８】周波数ナンバ比データＦＮＲは、音高に応
じた基本周波数に対する各部分音の周波数の比を示す。
指定された音高周波数に対して、この周波数ナンバ比デ
ータＦＮＲが乗算され、各部分音の周波数が求められ
る。基本周波数の周波数ナンバ比データＦＮＲは「１」
であるから省略されてもよい。

【００２９】エンベロープデータは、上記各部分音ごと
のエンベロープを示す。この各エンベロープデータは、
各エンベロープフェーズごとのエンベロープスピードデ
ータＥＳ及びエンベロープレベルデータＥＬからなって
いる。エンベロープスピードデータＥＳはエンベロープ
のデジタル演算１周期当たりの演算のステップ値を示
す。エンベロープレベルデータＥＬは各フェーズの末尾
でエンベロープ演算値が到達する目標値を示す。このエ
ンベロープスピードデータＥＳ及びエンベロープレベル
データＥＬによって演算されるエンベロープ波形データ
ＥＷの振幅は、各部分音（各楽音）の発生量を示す。

【００３０】この部分音の数は１つの音色につき複数で
あるが、場合によって１つもある。この部分音は１つの
楽音につき合成されて出力される。この合成割合は上記
エンベロープデータに応じて変化する。もしこのエンベ
ロープデータによるエンベロープ演算レベルが「０」で
あれば、当該部分音の割合は「０」となる。この「０」
は全エンベロープ波形の中の一部のみで表れることもあ
る。この各部分音のそれぞれに１つずつチャンネルが割
り当てられ、個別にエンベロープ制御され、合成されて
出力される。

【００３１】エンベロープ微細指定データＢＳによって
エンベロープ微細波形データＥＢの種類が指定され、こ
のエンベロープ微細波形データＥＢはエンベロープ波形
データＥＮに合成されてエンベロープ波形データＥＮが
細かく変化される。この複数種類のエンベロープ微細波
形データＥＢはメモリに記憶され選択されたものが順次
読み出され、フィルタ制御されて上記エンベロープ波形
データＥＮに合成されて出力される。

【００３２】３．アサインメントメモリ４０ 図３は、楽音信号発生部５のアサインメントメモリ４０
を示す。アサインメントメモリ４０には、複数（１６、
３２または６４等）のチャンネルメモリエリアが形成さ
れており、上記楽音信号発生部５に形成された複数の楽
音生成チャンネルに割り当てられた部分音に関するデー
タが記憶される。

【００３３】これら各チャンネルメモリエリアには、チ
ャンネルが割当られた部分音の周波数ナンバデータＦ
Ｎ、キーナンバデータＫＮ、上記エンベロープスピード
データＥＳ並びにエンベロープレベルデータＥＬ、エン
ベロープ微細指定データＢＳ、エンベロープフェーズデ
ータＥＦが記憶される。なお、トーンナンバデータＴ
Ｎ、タッチデータＴＣ、トーンタイムデータＴＭ、パー
トナンバデータＰＮ、上記共鳴度情報、オン／オフデー
タ等も記憶される。

【００３４】オン／オフデータは割り当られ発音する楽
音（部分音）がキーオン中または発音中（“１”）かキ
ーオフ中または消音中（“０”）かを示す。周波数ナン
バデータＦＮは割り当られ発音する部分音の周波数値を
示し、上記キーナンバデータＫＮから変換され、さらに
上記周波数ナンバ比データＦＮＲが乗算される。上記プ
ログラム／データ記憶部４には、この変換のためのテー
ブル（デコーダ）が設けられている。

【００３５】上記エンベロープスピードデータＥＳ、エ
ンベロープレベルデータＥＬ、エンベロープフェーズデ
ータＥＦ及びエンベロープ微細指定データＢＳは上述し
たとおりである。フェーズカウンタ５０からのカウント
値が取り込まれ、エンベロープフェーズデータＥＦとし
てアサインメントメモリ４０に記憶される。

【００３６】キーナンバデータＫＮは割り当られ発音す
る楽音の音高（周波数）を示し、上記音高情報に応じて
決定される。このキーナンバデータＫＮは、１つの楽音
を構成する各部分音すべてについて記憶され、オンイベ
ントがあって当該部分音がチャンネル割り当てされ合成
されるたびに、キーナンバデータＫＮがアサインメント
メモリ４０の該当チャンネルメモリエリアに付加記憶さ
れ、オフイベントのたびに対応するキーナンバデータＫ
Ｎは消去される。キーナンバデータＫＮの上位データは
音域またはオクターブを示し、下位データは音名を示
す。

【００３７】トーンナンバデータＴＮは、割り当てられ
発音する楽音の音色を示し、上記音色情報に応じて決定
される。このトーンナンバデータＴＮが異なれば音色も
異なり、この楽音の楽音波形も異なる。タッチデータＴ
Ｃは、発音操作の速さまたは強さを示し、上記タッチ情
報に応じて決定される。パートナンバデータＰＮは、上
述したように各演奏エリアを示し、発音操作された楽音
がどの演奏エリアからのものかによって設定される。ト
ーンタイムデータＴＭは、キーオンイベントからの経過
時間を示す。

【００３８】これら各チャンネルメモリエリアの各デー
タは、オンタイミング及び／又はオフタイミングに書き
込まれ、各チャンネルタイミングごとに書き換えられた
り、読み出されたりして、上記楽音信号発生部５で処理
される。このアサインメントメモリ４０は、楽音信号発
生部５の中ではなく、プログラム／データ記憶部４また
はコントローラ２の中に設けてもよい。

【００３９】上記時分割処理によって形成されるチャン
ネル、すなわち複数の楽音（部分音）を並行して発生す
るための複数の楽音発生システムへの各楽音の割り当て
方法またはトランケート方法は、例えば特願平１−４２
２９８号、特願平１−３０５８１８号、特願平１−３１
２１７５号、特願平２−２０８９１７８号、特願平２−
４０９５７７号、特願平２−４０９５７８号に示された
方法が使われる。

【００４０】４．楽音信号発生部５ 図４は上記楽音信号発生部５を示す。上記アサインメン
トメモリ４０の各チャンネルの周波数ナンバデータＦ
Ｎ、トーンナンバデータＴＮ、パートナンバデータＰ
Ｎ、タッチデータＴＣ等は、波形読み出し部４１へ送ら
れ、波形メモリ４２からトーンナンバデータＴＮ、パー
トナンバデータＰＮ、タッチデータＴＣに応じた楽音波
形データＭＷが時分割に選択される。

【００４１】各周波数ナンバデータＦＮは時分割に順次
累算されこの累算値の上位データが読み出しアドレスと
して波形メモリ４２へ送られ、選択された楽音波形デー
タＭＷが周波数ナンバデータＦＮに応じた速度（音高）
で時分割に読み出される。読み出された各楽音波形デー
タＭＷは乗算器４３で各エンベロープデータＥＮが時分
割に乗算合成され、累算器４４で全チャンネルの楽音波
形データが累算合成され、上記サウンドシステム６で発
音される。

【００４２】上記アサインメントメモリ４０の各チャン
ネルのエンベロープスピードデータＥＳは、加算器４
６、セレクタ４７、エンベロープ演算メモリ４８で時分
割に順次累算され、エンベロープ演算データＥＮが演算
され、加算器５４を経て、上記乗算器４３へ上記エンベ
ロープ波形データＥＮとして送られる。エンベロープ演
算メモリ４８は時分割チャンネル数に応じたエリアを有
し、各チャンネルのエンベロープ演算データＥＮが記憶
され、各チャンネルごとにエンベロープが演算される。

【００４３】このエンベロープ演算メモリ４８は、上記
チャンネルナンバデータＣＨＮｏによってアドレス指定
され、この指定されたアドレスのみが書き込み／読み出
しされたりリセットされたりする。このエンベロープ演
算メモリ４８の各チャンネルエリアはオンイベント信号
によって個別にリセット（クリア）される。

【００４４】コンパレータ４９には、この演算（累算）
されるエンベロープ演算データＥＮと、アサインメント
メモリ４０からの各チャンネルのエンベロープレベルデ
ータＥＬとが供給され、エンベロープ演算データＥＮが
エンベロープレベルデータＥＬに一致または越えると、
フェーズ終了信号が検出され出力される。このフェーズ
終了信号はエンベロープの各フェーズの終了を示す。こ
のフェーズ終了信号は上記セレクタ４７に送られて、上
記エンベロープ演算データＥＮがエンベロープレベルデ
ータＥＬに切り換えられる。エンベロープレベルデータ
ＥＬは各フェーズのエンベロープ演算の目標値だからで
ある。

【００４５】上記フェーズ終了信号はフェーズカウンタ
５０へ入力され、インクリメントすなわち＋１される。
このフェーズカウンタ５０では、各チャンネルのエンベ
ロープのフェーズがカウントされる。このフェーズカウ
ンタ５０は、上記時分割チャンネル数に応じたカウンタ
が設けられ、上記チャンネルナンバデータＣＨＮｏによ
って指定されるカウンタのみがイネーブルとされ、この
指定されたカウンタのみがインクリメントされたりリセ
ットされたりする。このフェーズカウンタ５０はプリセ
ッタブルであり、コントローラ２によって下記エンベロ
ープフェーズデータがセットされる。

【００４６】このフェーズカウンタ５０のエンベロープ
フェーズデータＥＦは上記アサインメントメモリ４０に
アドレスデータとして送られ、各チャンネルの中の各フ
ェーズごとのエンベロープスピードデータＥＳ及びエン
ベロープレベルデータＥＬが読み出されたり書き込まれ
たりする。このエンベロープフェーズデータＥＦは上記
コントローラ２へも送られ、このコントローラ２によっ
てアサインメントメモリ４０にエンベロープフェーズデ
ータＥＦが書き込まれる。

【００４７】アサインメントメモリ４０は、上記チャン
ネルナンバデータＣＨＮｏによってアドレス指定され、
この指定されたアドレスのみが書き込み／読み出しされ
たクリアされたりする。このアサインメントメモリ４０
の各チャンネルエリアはオンイベント信号によって個別
にリセット（クリア）される。

【００４８】上記波形読み出し部４１の周波数ナンバデ
ータＦＮの累算値の中の１つのビットデータまたは最上
位ビットデータは、微細読み出し部５１へ送られて時分
割にカウントされる。このカウント値は読み出しアドレ
スデータとしてエンベロープ微細波形メモリ５２へ送ら
れ、エンベロープ微細波形データＥＢが時分割に順次読
み出される。したがって、このエンベロープ微細波形デ
ータＥＢの読み出し速度（周波数）は楽音波形の読み出
し速度に連動つまり音高または音域という音楽的因子に
連動している。

【００４９】むろん、音高に連動しない独立した読み出
しも可能である。例えば、微細読み出し部５１は上記キ
ーオンによって一定速度でカウントが開始される。これ
により、音高に関係なくエンベロープ微細波形データＥ
Ｂが読み出される。またアサインメントメモリ４０から
の各チャンネルのトーンナンバデータＴＮ、パートナン
バデータＰＮ、タッチデータＴＣ、トーンタイムデータ
ＴＭ等が、この微細読み出し部５１へ送られ累算され
て、エンベロープ微細波形メモリ５２へ読み出しアドレ
スデータとして送られてもよい。これにより、音色、タ
ッチ、発音時間などの音楽的因子によってエンベロープ
微細波形データＥＢの読み出し速度（周波数）が変化す
る。

【００５０】読み出されたエンベロープ微細波形データ
ＥＢはフィルタ５３でフィルタ制御されて周波数成分が
変更され、上記加算器５４へ送られてエンベロープ波形
データＥＮに加算合成される。これにより、エンベロー
プ波形データＥＮが微妙に変化し、細かい変化を有する
楽音を生成できる。

【００５１】上記エンベロープ微細波形メモリ５２には
複数のエンベロープ微細波形データＥＢが記憶され、ア
サインメントメモリ４０からの上記エンベロープ微細指
定データＢＳによって読み出されるエンベロープ微細波
形データＥＢが選択される。

【００５２】なお、アサインメントメモリ４０からの各
チャンネルの各キーナンバデータＫＮ、トーンナンバデ
ータＴＮ、パートナンバデータＰＮ、タッチデータＴ
Ｃ、トーンタイムデータＴＭ、周波数ナンバデータＦＮ
等によって、このエンベロープ微細波形データＥＢが選
択されてもよい。これにより、エンベロープ微細波形デ
ータＥＢは音高、音域、音色、タッチ、発音時間などの
音楽的因子によって変化する。

【００５３】上記フィルタ５３には、上記アサインメン
トメモリ４０からの各チャンネルのキーナンバデータＫ
Ｎ、トーンナンバデータＴＮ、パートナンバデータＰ
Ｎ、タッチデータＴＣ、トーンタイムデータＴＭ等がフ
ィルタ制御データとして時分割に供給される。このフィ
ルタ制御はカットオフ周波数の変更または減衰量の変更
である。これにより、音高、音域、音色、タッチ、発音
時間などの音楽的因子によって、エンベロープ微細波形
データＥＢの周波数成分または振幅が変化する。

【００５４】なお、フィルタ５３と加算器５４との間に
乗算器が設けられ、上記アサインメントメモリ４０から
の各チャンネルの各キーナンバデータＫＮ、トーンナン
バデータＴＮ、パートナンバデータＰＮ、タッチデータ
ＴＣ、トーンタイムデータＴＭ、周波数ナンバデータＦ
Ｎ等がこの乗算器に供給されてもよい。これにより、音
高、音域、音色、タッチ、発音時間などの音楽的因子に
よってエンベロープ微細波形データＥＢの振幅が変化す
る。

【００５５】５．合成例 図５は各部分音１、２、３についての部分楽音波形デー
タＭＷ１、ＭＷ２、ＭＷ３、部分エンベロープ波形デー
タＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３及び部分エンベロープ微細波
形データＥＢ１、ＥＢ２、ＥＢ３を示す。部分楽音波形
データＭＷ１、ＭＷ２、ＭＷ３は、１つの楽音を構成す
る３つの部分音の楽音波形であり、それぞれは周波数の
異なる正弦波となっている。

【００５６】部分エンベロープ波形データＥＮ１、ＥＮ
２、ＥＮ３は、各部分楽音波形データＭＷ１、ＭＷ２、
ＭＷ３に合成される。部分エンベロープ波形データＥＮ
１はゆっくりと立ち上がりゆっくりと減衰する。部分エ
ンベロープ波形データＥＮ１は普通に立ち上がり普通に
減衰する。部分エンベロープ波形データＥＮ１は急激に
立ち上がり急激に減衰する。したがって、周波数の高い
部分音成分ほど、キーオンから即座に増大しすぐに減少
する。

【００５７】また、各部分エンベロープ波形データＥＮ
１、ＥＮ２、ＥＮ３はピークの山がずれていてレベル
「０」の区間もずれているから、結果的に各部分楽音波
形データＭＷ１、ＭＷ２、ＭＷ３、各部分エンベロープ
波形データＥＮ１、ＥＮ２、ＥＮ３は発音時間の経過に
応じて切り換えられる。

【００５８】これら部分エンベロープ波形データＥＮ１
〜３は正または負の値のみであり、正負の片方の特性の
みを有している。図５の例では正であるがこれを反転し
た負であってもい。これに対して、部分楽音波形データ
ＭＷ１〜３及びエンベロープ微細波形データＥＢ１〜３
は、正負の両方の特性を有する。エンベロープ微細波形
データＥＢをエンベロープ波形データＥＮに合成する
と、エンベロープ波形データＥＮの特性は正負片方のみ
であるので、この合成処理で特別に正負切替の処理を行
わなくても済む。

【００５９】しかし、エンベロープ微細波形データＥＢ
を楽音波形データＭＷに合成すると、楽音波形データＭ
Ｗの特性は正負両方有するから、この合成処理で特別に
正負切替の処理を行わなくてはならなくなる。

【００６０】また、エンベロープ波形データＥＮにエン
ベロープ微細波形データＥＢを合成するから、楽音波形
データＭＷの周波数特性を変化させることなく、合成楽
音の音色を変えることもできるし、フィルタを使わなく
ても楽音の音色を変えることもできる。したがって、図
４のフィルタ５３は省略可能である。

【００６１】これら部分楽音波形データＭＷ１、ＭＷ
２、ＭＷ３、部分エンベロープ波形データＥＮ１、ＥＮ
２、ＥＮ３及び部分エンベロープ微細波形データＥＢ
１、ＥＢ２、ＥＢ３はキーオンイベントによって読み出
し開始されて発生開始タイミングは同じである。

【００６２】６．処理全体 図６はコントローラ（ＣＰＵ）２によって実行される処
理全体のフローチャートを示す。この処理全体は本楽音
生成装置の電源オンによって開始され、電源オフまで繰
り返し実行される。

【００６３】まず、プログラム／データ記憶部４の初期
化など種々のイニシャライズ処理が行われ（ステップ０
１）、上記キーボード１１またはミディインターフェー
ス１５での手動演奏または自動演奏に基づき、発音処理
が行われる（ステップ０３）。

【００６４】この発音処理では、空きチャンネルがサー
チされ、サーチされた空きチャンネルにオンイベントに
係る楽音が割り当てられる。この楽音の内容は、上記キ
ーボード１１またはミディインターフェース１５からの
上記演奏情報（楽音発生情報）、楽音制御情報の音楽的
ファクタ情報及びこのときプログラム／データ記憶部４
に既に記憶されている音楽的ファクタ情報によって決定
される。

【００６５】この場合、サーチされた空きチャンネルの
アサインメントメモリ４０のエリアに「１」のオン／オ
フデータ、周波数ナンバデータＦＮ、エンベロープスピ
ードデータＥＳ、エンベロープレベルデータＥＬ、
「０」のエンベロープフェーズデータＥＦ、エンベロー
プ微細指定データＢＳなどが書き込まれる。さらに、キ
ーナンバデータＫＮ、トーンナンバデータＴＮ、タッチ
データＴＣ、パートナンバデータＰＮ、「０」のトーン
タイムデータＴＭも書き込まれる。

【００６６】次いで、上記キーボード１１またはミディ
インターフェース１５での手動演奏または自動演奏に基
づき、消音（減衰）処理が行われる（ステップ０５）。
この消音（減衰）処理では、オフイベント（キーオフイ
ベント、消音イベント）に係る楽音が割り当てられてい
るチャンネルがサーチされ当該楽音が減衰され消音され
る。この場合、キーオフイベントに係る楽音のエンベロ
ープフェーズがリリースとなり、エンベロープレベルが
次第に「０」になる。

【００６７】さらに、上記ミディインターフェース１５
またはパネルスイッチ群１３の各種スイッチの操作があ
れば、このスイッチに対応する音楽的ファクタ情報が取
り込まれ、プログラム／データ記憶部４に記憶され、音
楽的ファクタ情報が変更される（ステップ０６）。この
後、その他の処理が実行され（ステップ０７）、上記ス
テップ０２からこのステップ０７までの処理が繰り返さ
れる。

【００６８】７．トーンタイムデータＴＭ及び同時発音
数の処理 図７はコントローラ２によって一定周期ごとに実行され
るインタラプト処理のフローチャートを示す。この処理
で上記トーンタイムデータＴＭのインクリメント及び同
時発音数のカウントが行われる。

【００６９】この処理では、上記アサインメントメモリ
４０の各チャンネルエリアにつき（ステップ４１、４
６、４７）、オン／オフデータが「１」で楽音が発音中
のものについて（ステップ４３）、そのトーンタイムデ
ータＴＭが「＋１」される（ステップ４４）。

【００７０】また、同じくアサインメントメモリ４０の
各チャンネルエリアにつき（ステップ４１、４６、４
７）、いったん同時発音数データがクリアされた後（ス
テップ４２）、オン／オフデータが「１」で楽音が発音
中のものがカウント（ステップ４３）、同時発音数が順
次「＋１」される（ステップ４５）。このカウントされ
た同時発音数はプログラム／データ記憶部４に記憶され
る。

【００７１】そして、その他の周期的な処理が行われる
（ステップ４８）。こうして、各チャンネルの楽音の発
音経過時間がカウントされ記憶され上記発音時間情報と
して利用され、またそのときどきの全チャンネルの発音
中の楽音の数がカウントされ記憶され上記同時発音数情
報として利用される。

【００７２】本発明は上記実施例に限定されず、本発明
の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例え
ば、エンベロープ微細波形データＥＢは、メモリに記憶
されて読み出されるほか、乱数発生器によって発生され
てもよいし、デジタルシグナルプロセッサの演算処理に
よって発生されてもよい。この場合、時分割チャンネル
数と同じ乱数発生器またはデジタルシグナルプロセッサ
が用意され、キーオンイベントによってエンベロープ微
細波形データＥＢの発生が開始される。

【００７３】上記エンベロープ微細波形データＥＢは、
エンベロープ波形ＥＮと異なり、正負両方の特性をも
つ。このエンベロープ微細波形データＥＢは、エンベロ
ープ波形データＥＮより振幅が小さく、エンベロープ微
細波形データＥＢの最大振幅はエンベロープ波形データ
ＥＮのピークより小さい、またはエンベロープ微細波形
データＥＢの最大振幅はエンベロープ波形データＥＮの
サスティーンレベルより小さい、またはエンベロープ微
細波形データＥＢの積分値はエンベロープ波形データＥ
Ｎの積分値より小さい。

【００７４】エンベロープ波形はアタックの後すぐに減
衰する減衰型エンベロープでもよいし、アタックの後す
ぐに減衰しない持続型エンベロープでもよい。エンベロ
ープ波形は楽音の音量・振幅を時間的に変化させるため
の波形（パラメータ）である。

【００７５】また、波形メモリ４２に記憶される楽音波
形データＭＷはサイン波以外の複雑な波形でもよいし、
音色、音高（音域）、タッチ、パート、発音時間ごとに
異なる波形が記憶され切り替え選択されてもよい。この
ような複雑な形状の波形は上記各部分音の楽音波形とし
て読み出され出力される。

【００７６】さらに、各チャンネルに割り当てられる各
楽音は部分音以外の１つの独立した楽音であってもよ
い。この場合、同じチャンネルに割り当てられる楽音の
波形は同じ波形形状であり、同じ音高（周波数）であ
る。このような場合でも同様にエンベロープの合成また
は発生量の合成を行うことができる。

【００７７】また、上記チャンネルは時分割処理によっ
て形成されたが、このチャンネルと同じ数の楽音信号発
生部５が設けられ、各楽音信号発生部５からの楽音波形
データＭＷが加算器で加算合成されてもよい。

【００７８】さらに、上記エンベロープデータは、エン
ベロープスピードデータＥＳとエンベロープタイムデー
タＥＴ、またはエンベロープレベルデータＥＬとエンベ
ロープタイムデータＥＴとで代用されてもよい。この場
合、エンベロープスピードデータＥＳの累算回数がエン
ベロープタイムデータＥＴに達したら次のエンベロープ
フェーズに移行する。また、隣り合う２つのエンベロー
プレベルデータＥＬの差がエンベロープタイムデータＥ
Ｔで除算されて上記エンベロープスピードデータＥＳが
求められる。

【００７９】また、上記乗算器４３にはラウドネスデー
タが供給されて合成楽音のレベルがラウドネスデータに
応じて調整されてもよい。このラウドネスデータは上記
アサインメントメモリ４０に記憶され時分割に読み出さ
れて供給されたり、上記アサインメントメモリ４０から
の各チャンネルの各キーナンバデータＫＮ、トーンナン
バデータＴＮ、パートナンバデータＰＮ、タッチデータ
ＴＣ、トーンタイムデータＴＭ等に基づいて決定され
る。これにより音高、音域、音色、タッチ、発音時間な
どの音楽的因子によって合成楽音の振幅が変化する。

【００８０】さらに、上記エンベロープ微細波形メモリ
５２からの出力には乗算器が設けられ、上記各ラウドネ
スデータが上記アサインメントメモリ４０から時分割に
読み出され各部分エンベロープ微細波形データＥＢに乗
算されてもよい。この場合アサインメントメモリ４０の
各ラウドネスデータの値が音楽的因子によって変化し、
１つの楽音に合成される各部分音の各ラウドネスデータ
の大きさが音楽的因子に基づいて相対的に変化する。こ
れにより、１つの楽音に合成される各部分エンベロープ
微細波形データＥＢの相対的割合が音高、音域、音色、
タッチ、発音時間などの音楽的因子に応じて変化する。

【００８１】本発明は、電子楽器、音源装置、カラオケ
装置、電子ゲーム装置、自動演奏装置、楽音再生装置な
どにおける楽音生成装置に適用され、楽音を生成するこ
とのできる装置に適用可能である。

【００８２】

【発明の効果】以上詳述したように、本願発明では、エ
ンベロープ微細波形を生成してエンベロープ波形に合成
し、エンベロープ波形を細かく変化させるようにした。
したがって、エンベロープ波形を微妙に変化させること
ができ、自然界に存在する音に近づけることができる等
の効果を奏する。また、エンベロープ波形にエンベロー
プ微細波形を合成するから、楽音波形の周波数特性を変
化させることなく、合成楽音の音色を変えることもでき
る等の効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】楽音制御装置の全体回路を示す。

【図２】部分音テーブル２０を示す。

【図３】アサインメントメモリ４０を示す。

【図４】楽音信号発生部５を示す。

【図５】処理全体のフローチャートを示す。

【図６】部分楽音波形データＭＷ１〜３と部分エンベロ
ープ波形データＥＮ１〜３と部分エンベロープ微細波形
データＥＢとの合成例を示す。

【図７】インタラプト処理のフローチャートを示す。

【符号の説明】

２…コントローラ（ＣＰＵ）、３…タイミング発生部、
４…プログラム／データ記憶部、５…楽音信号発生部、
６…サウンドシステム、７…情報記憶部、１１…キーボ
ード、１３…パネルスイッチ群、１５…ミディインター
フェース、２０…部分音テーブル、４０…アサインメン
トメモリ、４１…波形読み出し部、４２…波形メモリ、
４７…セレクタ、４８…エンベロープ演算メモリ、４９
…コンパレータ、５０…フェーズカウンタ、４６、５４
…加算器、５１…微細読み出し部、５２…円微細波形メ
モリ、５３…フィルタ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 楽音波形を生成する手段と、 この楽音波形に合成されるエンベロープ波形を生成する
   手段と、 このエンベロープ波形に合成されてエンベロープ波形を
   細かく変化させるエンベロープ微細波形を生成する手段
   と、 上記エンベロープ波形と上記エンベロープ微細波形とを
   合成する手段と、 この合成されたエンベロープ波形を上記楽音波形に合成
   する手段とを備えたことを特徴とする楽音生成装置。
2. 【請求項２】 楽音波形を生成させ、 この楽音波形に合成されるエンベロープ波形を生成さ
   せ、 このエンベロープ波形に合成されてエンベロープ波形を
   細かく変化させるエンベロープ微細波形を生成させ、 上記エンベロープ波形と上記エンベロープ微細波形とを
   合成させ、 この合成されたエンベロープ波形を上記楽音波形に合成
   させることを特徴とする楽音生成方法。
3. 【請求項３】 上記エンベロープ波形は正負の片方の特
   性のみを有し、 上記エンベロープ微細波形及び楽音波形は正負の両方の
   特性を有し、 上記エンベロープ微細波形は、音楽的因子よって変化
   し、当該エンベロープ微細波形の周波数、振幅または周
   波数成分は、上記楽音波形の音色、音高、音域、タッ
   チ、発音時間によって変化し、 上記楽音波形または上記エンベロープ波形は複数の部分
   楽音波形または部分エンベロープ波形から構成され、各
   部分楽音波形または各部分エンベロープ波形に対して異
   なる部分エンベロープ微細波形がそれぞれ合成され、 この各部分楽音波形または各部分エンベロープ波形は、
   発音時間の経過に応じて切り換えられ、 上記各部分楽音波形または各部分エンベロープ波形に合
   成される各部分エンベロープ微細波形の相対的割合は音
   楽的因子に基づいて変化し、 上記各部分楽音波形、上記各部分エンベロープ波形また
   は上記各部分エンベロープ微細波形は、発生開始タイミ
   ングが同じであり、１つの楽音に合成され、 上記エンベロープ微細波形は、乱数発生手段によって発
   生され、またはエンベロープ微細波形が記憶された記憶
   手段から読み出されることを特徴とする請求項１記載の
   楽音生成装置。