JPS5839B2 - 電子楽器 - Google Patents
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- JPS5839B2 JPS5839B2 JP51146707A JP14670776A JPS5839B2 JP S5839 B2 JPS5839 B2 JP S5839B2 JP 51146707 A JP51146707 A JP 51146707A JP 14670776 A JP14670776 A JP 14670776A JP S5839 B2 JPS5839 B2 JP S5839B2
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- square wave
- output
- storage device
- accumulator
- frequency
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は楽音を合成するため重みづけられたN倍の周波
数までの方形波を時分割的に出力する方形波発生装置を
具えた電子楽器に関するものである。
数までの方形波を時分割的に出力する方形波発生装置を
具えた電子楽器に関するものである。
従来電子楽器の楽音合成方式は基本的には純正弦波の合
成が考えられている。
成が考えられている。
楽音を周期波形h(t)とすれば、フーリエ級数の展開
式 で表わされる。
式 で表わされる。
ここで30倍音までをきり、τ時間毎のサンプリングを
すれば で表わされる。
すれば で表わされる。
これを時分割で30倍音までを楽音と同期して波形計算
し、かつ8音を同時に発音しようとすれば2KHzの楽
音においては28.8MHzのクロックが最低必要にな
る。
し、かつ8音を同時に発音しようとすれば2KHzの楽
音においては28.8MHzのクロックが最低必要にな
る。
このため高い音域に対しては高調波抑止を行なうことに
より7.2MHz程度まで下げることは可能であるが、
それでもこれを実現する回路は複雑となり回路の集積化
という点では依然困難である。
より7.2MHz程度まで下げることは可能であるが、
それでもこれを実現する回路は複雑となり回路の集積化
という点では依然困難である。
本発明の目的は所望の楽音を少ない原波形で合成し構成
を簡単化した電子楽器を提供することである。
を簡単化した電子楽器を提供することである。
前記目的を達成するため、本発明の電子楽器はキーコー
ドデータアサイナより送出される時分割キーコードを各
々対応する2逆打号の角速度情報で記憶した記憶装置、
該記憶装置の出力を第1のクロックで累算し基本周波数
を発生する第1の累算器、該累算器の出力を第1のクロ
ックのN倍(Nは整数)以上の第2のクロックでN回累
算する第2の累算器、該第2の累算器のMSBをもって
前記基本周波数に対し1〜N倍の周波数の方形波信号を
前記時分割キーコードの各タイムスロツトにおいてさら
にN倍の時分割で出力する手段、各方形波信号の各次数
に対応してレベルを記憶する方形波レベル記憶装置、お
よび該記憶装置の出力を前記第2の累算器の方形波出力
信号で反転ゲートする手段より成り、正負対称に重みづ
けられた前記基本周波数に対し1〜N倍の周波数までの
方形波を時分割的に出力する合成原波形発生装置を具え
たことを特徴とするものである。
ドデータアサイナより送出される時分割キーコードを各
々対応する2逆打号の角速度情報で記憶した記憶装置、
該記憶装置の出力を第1のクロックで累算し基本周波数
を発生する第1の累算器、該累算器の出力を第1のクロ
ックのN倍(Nは整数)以上の第2のクロックでN回累
算する第2の累算器、該第2の累算器のMSBをもって
前記基本周波数に対し1〜N倍の周波数の方形波信号を
前記時分割キーコードの各タイムスロツトにおいてさら
にN倍の時分割で出力する手段、各方形波信号の各次数
に対応してレベルを記憶する方形波レベル記憶装置、お
よび該記憶装置の出力を前記第2の累算器の方形波出力
信号で反転ゲートする手段より成り、正負対称に重みづ
けられた前記基本周波数に対し1〜N倍の周波数までの
方形波を時分割的に出力する合成原波形発生装置を具え
たことを特徴とするものである。
以下本発明の原理と実施例につき詳述する。
まず本発明を適用した新規な電子楽器の実施例の概要を
説明し、次に本発明の要部である合成方形波発生回路お
よびその関連回路の細部につき説明する。
説明し、次に本発明の要部である合成方形波発生回路お
よびその関連回路の細部につき説明する。
本発明の原理を簡単に述べると、基本的には正弦波合成
方式と等価であるが、純正弦波ではなく方形波の合成方
式とし高調波ひずみを利用することを考えたものである
。
方式と等価であるが、純正弦波ではなく方形波の合成方
式とし高調波ひずみを利用することを考えたものである
。
すなわち、低次正弦波を作るためには方形波に強いフィ
ルタをかけることで実現し、中天正弦波を作るためには
弱いフィルタをかけることで高調波ひずみを発生させ、
高次正弦波を近似的に補足することにより、従来30倍
音までの正弦波を必要としていたのに対し1/2以下の
方形波で合成しようとするものである。
ルタをかけることで実現し、中天正弦波を作るためには
弱いフィルタをかけることで高調波ひずみを発生させ、
高次正弦波を近似的に補足することにより、従来30倍
音までの正弦波を必要としていたのに対し1/2以下の
方形波で合成しようとするものである。
方形波を5QU(NT)で表わすものとすれば、A15
QU(ωT)、A25QU(ωT)、・・・・・、AN
SQU(ωT)なる重み付けられた波形を発生させ、各
々に対し次数が低い程強いフィルタをかけたとすれば出
力波は Fl〔A15QU(ωT))≒に1sinωTF2〔A
25QU(ωT))≒に21sin2ωT+に22si
n6ωTFN〔ANSQU(ωT))≒kN1sinω
T+kN2sin3NωT+kN3sin5NωT・・
・・・・・・・なる波形が取出される。
QU(ωT)、A25QU(ωT)、・・・・・、AN
SQU(ωT)なる重み付けられた波形を発生させ、各
々に対し次数が低い程強いフィルタをかけたとすれば出
力波は Fl〔A15QU(ωT))≒に1sinωTF2〔A
25QU(ωT))≒に21sin2ωT+に22si
n6ωTFN〔ANSQU(ωT))≒kN1sinω
T+kN2sin3NωT+kN3sin5NωT・・
・・・・・・・なる波形が取出される。
たとえばN−10までの方形波による合成を試みれば1
〜10倍音までの波形はほぼ完全に再生される。
〜10倍音までの波形はほぼ完全に再生される。
次に高調波ひずみにより出力される倍音は12,15,
18.・・・・・・、30倍音と多くの倍音が発生され
、また楽音の音色を決定づけている要因が10倍音程度
までであるとすれば得ようとする楽音波形は近似的に実
現できる。
18.・・・・・・、30倍音と多くの倍音が発生され
、また楽音の音色を決定づけている要因が10倍音程度
までであるとすれば得ようとする楽音波形は近似的に実
現できる。
すなわち、従来正弦波合成において30倍音までの合成
が必要とされていたのに対し1/3の10倍音までの合
成でよいことになる。
が必要とされていたのに対し1/3の10倍音までの合
成でよいことになる。
これにより必要とされるクロック周波数は2.4MHz
程度でよい。
程度でよい。
さらにこの周波数を下げるためには並列は明らかである
。
。
第1図は上述の原理に基づく本発明の電子楽器の実施例
の構成を示す説明図である。
の構成を示す説明図である。
同図において、1はキーボードであり、61鍵のメイク
接点のキースイッチが1オクターブ12鍵を1ブロツク
とし6つのブロックに分割されている。
接点のキースイッチが1オクターブ12鍵を1ブロツク
とし6つのブロックに分割されている。
すなわち12行6列のマトリックス状に配置されている
。
。
各キー情報はこのキーコード発生回路2によりブロック
毎に走査され、キーオンのあったブロックに関してはそ
のブロック内のキー情報が送出されるまで一時的にブロ
ック走査を停止する。
毎に走査され、キーオンのあったブロックに関してはそ
のブロック内のキー情報が送出されるまで一時的にブロ
ック走査を停止する。
さらにブロック内のキー情報もキーオンされたキーを指
定された優先順位に従い、順次選択出力され、必要とさ
れるタイムスロットはオンされたキースイッチ数とブロ
ック数とに限定され、たとえば5鍵が押されているなら
ば1走査タイムスロツトは5+6=11のみである。
定された優先順位に従い、順次選択出力され、必要とさ
れるタイムスロットはオンされたキースイッチ数とブロ
ック数とに限定され、たとえば5鍵が押されているなら
ば1走査タイムスロツトは5+6=11のみである。
このキーオン情報は各キースイッチに対応する2逆打号
化されたキーコードで出力され、1走査終了を表わすフ
レーム信号とともにキーコードデータアサイナ3に与え
られる。
化されたキーコードで出力され、1走査終了を表わすフ
レーム信号とともにキーコードデータアサイナ3に与え
られる。
キーコードデータアサイナ3は最大同時発音数8チヤン
ネルを有しており、上記キーコードデータ1タイムスロ
ツト内を8分割した高速時分割動作をしている。
ネルを有しており、上記キーコードデータ1タイムスロ
ツト内を8分割した高速時分割動作をしている。
またキーコードデータアサイナ3の制御動作はフレーム
信号時に全て行なわれ、エンベロープ制御信号、すなわ
ち内容有無信号(BWS)、リリース信号(R3)、高
速リリース信号(FR8)、エンベロープ終了信号(E
ES)等をエンベロープ発生回路4に、周波数情報であ
るキーコードデータKCDをN久方形波発生回路7にそ
れぞれ与えられる。
信号時に全て行なわれ、エンベロープ制御信号、すなわ
ち内容有無信号(BWS)、リリース信号(R3)、高
速リリース信号(FR8)、エンベロープ終了信号(E
ES)等をエンベロープ発生回路4に、周波数情報であ
るキーコードデータKCDをN久方形波発生回路7にそ
れぞれ与えられる。
エンベロープ発生回路4は巡回形デジタルフィルタで構
成され、入力信号とフィルタ特性を決定するフィルタ定
数を制御することにより所望とするエンベロープ波形デ
ータを出力し、乗算器9に入力する。
成され、入力信号とフィルタ特性を決定するフィルタ定
数を制御することにより所望とするエンベロープ波形デ
ータを出力し、乗算器9に入力する。
方形波発生回路7はキーコードKCDにより読み出され
た角速度情報を累算することにより基本周期Tの方形波
信号ンネルタイムスロット内に時分割に発生する。
た角速度情報を累算することにより基本周期Tの方形波
信号ンネルタイムスロット内に時分割に発生する。
−方音を決定する方形波レベルメモリ部6はタブレット
スイッチ・ドローバ−スイッチ5により指定された方形
波レベルが計算され方形波レベルメモリ部6より上記方
形波信号と同期してレベル係数値ANが読み出される。
スイッチ・ドローバ−スイッチ5により指定された方形
波レベルが計算され方形波レベルメモリ部6より上記方
形波信号と同期してレベル係数値ANが読み出される。
このレベル係数値ANは方形波信号5QU(N)により
反転ゲートされ重み付けられたN久方形波ANSQU(
N)が時分割的にデジタルフィルタ部8に入力される。
反転ゲートされ重み付けられたN久方形波ANSQU(
N)が時分割的にデジタルフィルタ部8に入力される。
このデジタルフィルタ部8は巡回形デジタルフィルタよ
り構成されフィルタ特性を決定するフィルタ定数が各音
階と各次数によって読み出し制御され、入力する信号A
nSQU(N)に対して各々フィルタがかけられ、fN
〔ANSQU(N)〕なる波形が時分割的に出力され乗
算器9に入力する。
り構成されフィルタ特性を決定するフィルタ定数が各音
階と各次数によって読み出し制御され、入力する信号A
nSQU(N)に対して各々フィルタがかけられ、fN
〔ANSQU(N)〕なる波形が時分割的に出力され乗
算器9に入力する。
この乗算器9において各チャンネル、各次数に対し独立
にエンベロープが付加される。
にエンベロープが付加される。
乗算器9の出力は累算器(ACC)10で各次数毎に累
算され、さらに各チャンネル毎に累算され、1サンプル
毎の波形h(t)がD/A変換器11に入力し、音響シ
ステム12を介して楽音が出力される。
算され、さらに各チャンネル毎に累算され、1サンプル
毎の波形h(t)がD/A変換器11に入力し、音響シ
ステム12を介して楽音が出力される。
第2図は第1図の電子楽器の基本タイミング波形を示す
。
。
φ0はマスククロックであり、2.4MHzである。
φ101〜φ110は方形波発生のためのタイムスロッ
トであり、方形波信号5QU(1)〜5QU(10)に
対応して10タイムスロツトに時分割されておφ21〜
φ28はキーコードデータアサイナ3より出力される時
分割キーコードデータTKCDに対応して8チャンネル
分に時分割されており1タイムスロツトであり、このタ
イミングで全回路は時分割動作をしている。
トであり、方形波信号5QU(1)〜5QU(10)に
対応して10タイムスロツトに時分割されておφ21〜
φ28はキーコードデータアサイナ3より出力される時
分割キーコードデータTKCDに対応して8チャンネル
分に時分割されており1タイムスロツトであり、このタ
イミングで全回路は時分割動作をしている。
第3図は第2図の基本タイミング波形発生のため、第1
図の合成方形波発生回路7に含まれるクロック発生回路
を示す。
図の合成方形波発生回路7に含まれるクロック発生回路
を示す。
マスククロック発振器7−1は2.4MHzのクロック
φ0を出力し、10進カウンタ7−2に入力しておりデ
コーダ6−2よりタイミングクロックφ101〜φ11
0を出力する。
φ0を出力し、10進カウンタ7−2に入力しておりデ
コーダ6−2よりタイミングクロックφ101〜φ11
0を出力する。
次にカウンタ7−2の出力パルスφ1は8進カウンタ7
−3に入力しデコーダ7−4よりタイミングクロックφ
21〜φ28を出力しカウンタ7−3はパルスφ2を出
力し各機能に用いられる。
−3に入力しデコーダ7−4よりタイミングクロックφ
21〜φ28を出力しカウンタ7−3はパルスφ2を出
力し各機能に用いられる。
第4図は本発明の要部である方形波発生回路およびその
関連回路の詳細な実施例説明図である。
関連回路の詳細な実施例説明図である。
同図において、本発明の要部の方形波発生回路7は点線
内のブロック7−1〜7−8で示し関連回路も同様に点
線内の幾つかのブロックに分けて示す。
内のブロック7−1〜7−8で示し関連回路も同様に点
線内の幾つかのブロックに分けて示す。
番号は第1図と同番号またはこれより派生された番号で
示す。
示す。
まず方形波発生回路7内のマスタクロック発振器7−1
は第2図にφ0で示す2.4MHzのクロックパルスを
発生し、このクロックφ0を10進の次数カウンタ7−
2に入力する。
は第2図にφ0で示す2.4MHzのクロックパルスを
発生し、このクロックφ0を10進の次数カウンタ7−
2に入力する。
この出力は方形波レベルメモリ部6内のデコーダ6−2
を介してタブレット・ドローバ−スイッチ5で指定され
た係数メモリ6−1を読み出す。
を介してタブレット・ドローバ−スイッチ5で指定され
た係数メモリ6−1を読み出す。
一方キーボード1の押鍵によりキーコード発生回路2で
発生した可変フレームのキーコードが第2図で示すクロ
ックφ0の10倍の周期のクロックφ1で時分割キーコ
ードデータTKCDが読み出され、デコーダ7−4に入
力し、角速度メモリ7−5より角速度ωが読み出される
。
発生した可変フレームのキーコードが第2図で示すクロ
ックφ0の10倍の周期のクロックφ1で時分割キーコ
ードデータTKCDが読み出され、デコーダ7−4に入
力し、角速度メモリ7−5より角速度ωが読み出される
。
この角速度メモリ7−5には1周期を決定するための角
速度ωが2進符号で記憶されており、本実施例の場合サ
ンプリング周波数を30KHzとすれば角速度はω=2
πf/30×103の式で表わされる。
速度ωが2進符号で記憶されており、本実施例の場合サ
ンプリング周波数を30KHzとすれば角速度はω=2
πf/30×103の式で表わされる。
この読み出された角速度ωはチャンネル累算器7−6で
各チャンネル毎にクロックφ1で累算されωTが出力さ
れる。
各チャンネル毎にクロックφ1で累算されωTが出力さ
れる。
次に次数累算器7−7でクロックφ0によりωTが累算
されnωTが出力される。
されnωTが出力される。
累算器7−6.7−7は最大累算数が2πとなるように
設定されており、2π以上は切捨てられる。
設定されており、2π以上は切捨てられる。
また次数累算器7−7の出力nωTの出力のうちiπ〜
2iπ(i=1,2゜・・・・・・)の時に“1”を出
力しその他は“0”を出力する。
2iπ(i=1,2゜・・・・・・)の時に“1”を出
力しその他は“0”を出力する。
すなわちここで10倍までの周期をもった方形波5QU
(1)〜5QU(10)が出力される。
(1)〜5QU(10)が出力される。
この出力は反転ゲート7−8に与えられる。
反転ゲート7−8には係数メモリ6−1より読み出され
た各周期5QU(1)〜5QU(10)に対応する係数
値A1〜A10が入力し、反転ゲート7−8で反転ゲー
トされ、A15QU(1)〜A10SQU(10)が出
力される。
た各周期5QU(1)〜5QU(10)に対応する係数
値A1〜A10が入力し、反転ゲート7−8で反転ゲー
トされ、A15QU(1)〜A10SQU(10)が出
力される。
この出力はデジタルフィルタ部8内のデジタルフィルタ
回路8−1に入力する。
回路8−1に入力する。
一方次数カウンタ7−2の出力とキーコードデータアサ
イナ3より出力される時分割キーコードデータTKCD
が同じデジタルフィルタ部8内のデコーダ8−2に入力
しフィルタ定数メモリ8−3を読み出す。
イナ3より出力される時分割キーコードデータTKCD
が同じデジタルフィルタ部8内のデコーダ8−2に入力
しフィルタ定数メモリ8−3を読み出す。
この出力はデジタルフィルタ回路8−1に入力する。
この場合のフィルタ定数は次数Nと音階に対して異なる
フィルタをかけるためのものである。
フィルタをかけるためのものである。
これによりデジタルフィルタ回路8−1はフィルタのか
かった方形波f1〔A15QU(1)〕〜f10〔A1
0SQU(10))を出力する。
かった方形波f1〔A15QU(1)〕〜f10〔A1
0SQU(10))を出力する。
この時C7等の高音においては5QU(10)は40K
Hz程度となり、サンプリング定理を満足しなくなる。
Hz程度となり、サンプリング定理を満足しなくなる。
このためにこのためにこのような方形波に対し高域を抑
止するためにフィルタを最大にかけ、出力を0dBとす
るようにする。
止するためにフィルタを最大にかけ、出力を0dBとす
るようにする。
デジタルフィルタ回路8−1の出力はエンベロープ発生
回路4より出力されるエンベロープデータと乗算器9で
乗算され、この出力は累算器10内の次数累算器10−
1でクロックφ0により累算された後、チャンネル累算
器10−2でクロックφ1により累算され、D/A変換
器11に入力し、音響システム12に入力し楽音が出力
される。
回路4より出力されるエンベロープデータと乗算器9で
乗算され、この出力は累算器10内の次数累算器10−
1でクロックφ0により累算された後、チャンネル累算
器10−2でクロックφ1により累算され、D/A変換
器11に入力し、音響システム12に入力し楽音が出力
される。
なお次数累算器10−1はφ1で、チャンネル累算器1
0−2は第2図で示すチャンネルカウンタの出力クロッ
クφ2で周期毎にクリアされる。
0−2は第2図で示すチャンネルカウンタの出力クロッ
クφ2で周期毎にクリアされる。
第5図はデジタルフィルタ回路8−1の詳細な実施例説
明図である。
明図である。
デジタルフィルタ回路8−1は入力信号Xn、出力信号
Ynとした時Yn=(Yn−1−Xn−t)K+Yn−
1なる差分方程式で表わされる構成を有する巡回形デジ
タルフィルタである。
Ynとした時Yn=(Yn−1−Xn−t)K+Yn−
1なる差分方程式で表わされる構成を有する巡回形デジ
タルフィルタである。
第4図の方形波発生回路7内の反転ゲート7−8より出
力される波形データA15QU(1)〜A10SQU(
10)は加算器8−12に入力する。
力される波形データA15QU(1)〜A10SQU(
10)は加算器8−12に入力する。
加算器8−12の出力は乗算器8−13に入力し、波形
データと同期して送出されるフィルタ定数と乗算された
加算器8−14に入力する。
データと同期して送出されるフィルタ定数と乗算された
加算器8−14に入力する。
加算器8−14の出力はクロックφ1で動作する80段
シフトレジスタ8−15に入力する。
シフトレジスタ8−15に入力する。
シフトレジスタ8−15の出力は加算器8−14と反転
回路8−11に帰還入力させる。
回路8−11に帰還入力させる。
加算器8−14とシフトレジスタ8−15は累算器と遅
延回路を構成しており、シフトレジスタ8−15よりY
n=(Yn−1−Xn−2)K+Yn−1なる波形デー
タYnを出力する。
延回路を構成しており、シフトレジスタ8−15よりY
n=(Yn−1−Xn−2)K+Yn−1なる波形デー
タYnを出力する。
なお上記シフトレジスタを数段直列接続することにより
急峻なフィルタ特性を得ることも可能である。
急峻なフィルタ特性を得ることも可能である。
第6図は高次方形波抑止のためのフィルタ定数の選択手
段の説明図である。
段の説明図である。
フィルタ定数は音階周波数fと方形波次数NによりFf
Nなる定数が選択される。
Nなる定数が選択される。
しかし波形のサンプリング周波数を30KHzとすれば
サンプリング定理より15KHz以下の波形に対しての
みフィルタがかけられ、それ以上の周波数に対してはサ
ンプリング定理を満足しなくなり適切なフィルタ効果を
発揮し得なくなる。
サンプリング定理より15KHz以下の波形に対しての
みフィルタがかけられ、それ以上の周波数に対してはサ
ンプリング定理を満足しなくなり適切なフィルタ効果を
発揮し得なくなる。
さらに方形波発生段階においても同様に15KHz以上
の周波数は発生できず誤った周波数の方形波が発生され
ている。
の周波数は発生できず誤った周波数の方形波が発生され
ている。
このため高域における高次の方形波を抑止する必要があ
る。
る。
したがって第6図で示されるように15KHzライン以
上、すなわちf×N≧15KHzとなる交差線内とさら
に誤差を見込んで1次数下も含めて、ラインAより上の
斜線部のフィルタ定数Kをに=0とする手段を設け、こ
れらの部分を完全にフィルタングし高音域における高次
方形波を抑止することができる。
上、すなわちf×N≧15KHzとなる交差線内とさら
に誤差を見込んで1次数下も含めて、ラインAより上の
斜線部のフィルタ定数Kをに=0とする手段を設け、こ
れらの部分を完全にフィルタングし高音域における高次
方形波を抑止することができる。
次に本発明のエンベロープ付加方式について説明する。
第4図に示すように、巡回形デジタルフィルタ回路8−
1より出力する1〜N次までの方形波を乗算回路9に入
力する。
1より出力する1〜N次までの方形波を乗算回路9に入
力する。
一方キーコードデータアサイナ3よりエンベロープ制御
信号をエンベロープ発生回路4に入力し、その出力を乗
算器9に入れ前記1〜N次の方形波とそれぞれ独立に乗
算し、1〜N次までのエンベロープを付加された方形波
を作る。
信号をエンベロープ発生回路4に入力し、その出力を乗
算器9に入れ前記1〜N次の方形波とそれぞれ独立に乗
算し、1〜N次までのエンベロープを付加された方形波
を作る。
第7図は本発明のエンベロープ発生回路の詳細な実施例
説明図である。
説明図である。
その構成を簡単に述べると、本回路は入力信号Xn、出
力信号Ynとした時Yn=(Yn−1−Xn−1)K+
Yn−1なる差分方程式で表わされる巡回形デジタルフ
ィルタを構成するものである。
力信号Ynとした時Yn=(Yn−1−Xn−1)K+
Yn−1なる差分方程式で表わされる巡回形デジタルフ
ィルタを構成するものである。
入力信号XnはADSR(アタック。ディケイ、サステ
ィン、リリース)レベルメモリ4−2の出力によって決
定される。
ィン、リリース)レベルメモリ4−2の出力によって決
定される。
また定数にはADSRスピードメモリ4−3の出力によ
って決定される。
って決定される。
すなわちADSR検出器4−1の入力としてはキーコー
ドデータアサイナ、オーバフロー制御回路より供給され
る制御信号、内容有無信号BWS、リリース信号R8、
高速リリース信号FR8、および後述の加算器4−4の
出力の符号SBとエンベロープデータのアンド回路51
を介した1つ前の出力が導入される。
ドデータアサイナ、オーバフロー制御回路より供給され
る制御信号、内容有無信号BWS、リリース信号R8、
高速リリース信号FR8、および後述の加算器4−4の
出力の符号SBとエンベロープデータのアンド回路51
を介した1つ前の出力が導入される。
これらの制御信号によりADSRレベルメモリ4−2と
ADSRスピードメモリ4−3のアドレスを制御する。
ADSRスピードメモリ4−3のアドレスを制御する。
ADSRレベルメモリ4−2の出力を加算器4−4に入
れる。
れる。
一方補助カウンタ4−7と主カウンタ4−8は8チヤン
ネルのシフトレジスタと加算器による累算器である。
ネルのシフトレジスタと加算器による累算器である。
この主カウンタ4−8からの1カウント前のエンベロー
プデータが反転回路4−9を介して加算器4−4に加え
られる。
プデータが反転回路4−9を介して加算器4−4に加え
られる。
これにより加算器4−4はYn−1Xn−1なるデータ
を出力する。
を出力する。
この時出力は絶対値、YnlXn−1,で出力され乗算
器4−5に入力する。
器4−5に入力する。
また符号を示すビットSBが補数器4−6に与えられる
。
。
すなわち乗算器4−5はADSRスピード係数が掛けら
れに、Yn−1−Xn−1,を出力し、補数器4−6よ
りk(Yn−1−Xn−1)が出力される。
れに、Yn−1−Xn−1,を出力し、補数器4−6よ
りk(Yn−1−Xn−1)が出力される。
この出力は補助カウンタ4−7に入力し主カウンタ4−
8と共に(Yn−1−Xn−1)K+Yn−1が出力さ
れる。
8と共に(Yn−1−Xn−1)K+Yn−1が出力さ
れる。
第8図は第7図のエンベロープ発生回路により発生した
エンベロープ波形例を示したものである。
エンベロープ波形例を示したものである。
同図aは所定スピードのアタックAで最高値オール“1
”に達し所定のスピードでディケイDしサスティンレベ
ルSにおいてリリースRしたADSR波形である。
”に達し所定のスピードでディケイDしサスティンレベ
ルSにおいてリリースRしたADSR波形である。
同図すは所定スピードでアタックAし最高値オール“1
”に達し所定時間後リリースRしたAR波形であり、同
図Cは所定スピードのアタックAが最高値に達する前の
設定レベルでディケイDに移り所定のスピードでディケ
イさせたAD波形である。
”に達し所定時間後リリースRしたAR波形であり、同
図Cは所定スピードのアタックAが最高値に達する前の
設定レベルでディケイDに移り所定のスピードでディケ
イさせたAD波形である。
このようにADSRのアドレスを読出し所定のレベルと
スピードを設定することにより多様なエンベロープを容
易に発生することができる。
スピードを設定することにより多様なエンベロープを容
易に発生することができる。
第4図に戻り乗算器9の出力として1〜N次までの方形
波のタイミングに対応させて第8図のようなエンベロー
プを付加した波形を前述のように累算器10内の次数累
算器10−1でクロックφ0により累算された後、チャ
ンネル累算器10−2でクロックφ1により累算され、
D/A変換器11に入力し、音響システム12に入力し
楽音が出力される。
波のタイミングに対応させて第8図のようなエンベロー
プを付加した波形を前述のように累算器10内の次数累
算器10−1でクロックφ0により累算された後、チャ
ンネル累算器10−2でクロックφ1により累算され、
D/A変換器11に入力し、音響システム12に入力し
楽音が出力される。
このようにエンベロープを楽音合成前の1〜N次の方形
波に独立的に付加することにより、きめの細かい楽音合
成をすることができる。
波に独立的に付加することにより、きめの細かい楽音合
成をすることができる。
以上説明したように、本発明によれば、キーコードデー
タアサイナより送出される時分割キーコードに対応して
2逆打号の角速度を角速度メモリに記憶させ、この記憶
出力をクロックφ1でチャンネル累算器で累算し、さら
にその出力をクロックφ1のN倍のクロックφ2で次数
累算器でN回累算し、この累算器MSBをもって1〜N
倍の周波数の方形波信号を時分割に出力し、これらの各
方形波信号の各次数に対応してレベルを記憶させ、この
記憶出力を次数累算器の方形波出力信号で反転ゲートさ
せることにより、正負対称に重みづけられたN倍の周波
数までの方形波を時分割的に出力させることができる。
タアサイナより送出される時分割キーコードに対応して
2逆打号の角速度を角速度メモリに記憶させ、この記憶
出力をクロックφ1でチャンネル累算器で累算し、さら
にその出力をクロックφ1のN倍のクロックφ2で次数
累算器でN回累算し、この累算器MSBをもって1〜N
倍の周波数の方形波信号を時分割に出力し、これらの各
方形波信号の各次数に対応してレベルを記憶させ、この
記憶出力を次数累算器の方形波出力信号で反転ゲートさ
せることにより、正負対称に重みづけられたN倍の周波
数までの方形波を時分割的に出力させることができる。
このような方形波を合成することにより正弦波を合成す
る場合よりその原波形を減少して同等の楽音が得られる
が、この効果をさらに顕著にするため、前記の方形波発
生回路より出力されるN次までの方形波を巡回形デジタ
ルフィルタ回路に入力させ前記方形波の次数とキーコー
ドに対応したフィルタ定数を記憶させ、この記憶された
フィルタ定数によりフィルタ強度を低次では強く高次で
は弱くすることによりたとえば正弦波合成の場合30倍
音必要であったものが本発明の方形波合成の場合には1
0倍音に減少することができ、その結果クロック周波数
を低減しかつ構成を簡単化できる。
る場合よりその原波形を減少して同等の楽音が得られる
が、この効果をさらに顕著にするため、前記の方形波発
生回路より出力されるN次までの方形波を巡回形デジタ
ルフィルタ回路に入力させ前記方形波の次数とキーコー
ドに対応したフィルタ定数を記憶させ、この記憶された
フィルタ定数によりフィルタ強度を低次では強く高次で
は弱くすることによりたとえば正弦波合成の場合30倍
音必要であったものが本発明の方形波合成の場合には1
0倍音に減少することができ、その結果クロック周波数
を低減しかつ構成を簡単化できる。
また高音域における高次の方形波を抑止するため、前記
巡回形デジタルフィルタ回路の高次に対応するフィルタ
定数を“0”とすることにより所定値以下の周波数帯域
に制限することができるものである。
巡回形デジタルフィルタ回路の高次に対応するフィルタ
定数を“0”とすることにより所定値以下の周波数帯域
に制限することができるものである。
さらに本発明の方形波合成方式を用いた場合のエンベロ
ープ付加方式として波形合成以前にエンベロープを1〜
N次の方形波にそれぞれ独立に対応するエンベロープを
付加するからきめ細かくかつ正確な波形制御が可能とな
るものである。
ープ付加方式として波形合成以前にエンベロープを1〜
N次の方形波にそれぞれ独立に対応するエンベロープを
付加するからきめ細かくかつ正確な波形制御が可能とな
るものである。
第1図は本発明の電子楽器の実施例の概略構成説明図、
第2図、第3図は第1図の電子楽器に用いる基本タイミ
ング波形とその発生回路、第4図は本発明の要部である
方形波発生回路の実施例説明図、第5図〜第8図は本発
明の他の実施例説明図であり、図中、1はキーボード(
スイッチマトリックス)、2はキーコード発生回路、3
はキーコードデータアサイナ、4はエンベロープ発生回
路、4−1はADSR検出器、4−2はADSRレベル
メモリ、4−3はADSRスピードメモリ、4−4は加
算器、4−5は乗算器、4−6は補数器、4−7は補助
カランた、4−8は主カウンタ、4−9は反転回路、5
はタブレット・ドローバ−スイッチ、6は方形波レベル
メモリ部、6−1は係数メモリ、6−2はデコーダ、7
は方形波発生回路、7−1はマスタクロック発振器、7
−2は次数カウンタ、7−3はチャンネルカウンタ、7
−4はデコーダ、7−5は角速度メモリ、7−6はチャ
ンネル累算器、7−7は次数累算器、7−8は反転ゲー
ト、8はデジタルフィルタ部、8−1はデジタルフィル
タ回路、8−2はデコーダ、8−3はフィルタ定数メモ
リ、8−11は反転回路、8−12,8−14は加算器
、8−13は乗算器、8−15はシフトレジスタ、9は
乗算器、10は累算器、10−1は次数累算器、10−
2はチャンネル累算器、11はD/A変換器、12は音
響システムを示す。
第2図、第3図は第1図の電子楽器に用いる基本タイミ
ング波形とその発生回路、第4図は本発明の要部である
方形波発生回路の実施例説明図、第5図〜第8図は本発
明の他の実施例説明図であり、図中、1はキーボード(
スイッチマトリックス)、2はキーコード発生回路、3
はキーコードデータアサイナ、4はエンベロープ発生回
路、4−1はADSR検出器、4−2はADSRレベル
メモリ、4−3はADSRスピードメモリ、4−4は加
算器、4−5は乗算器、4−6は補数器、4−7は補助
カランた、4−8は主カウンタ、4−9は反転回路、5
はタブレット・ドローバ−スイッチ、6は方形波レベル
メモリ部、6−1は係数メモリ、6−2はデコーダ、7
は方形波発生回路、7−1はマスタクロック発振器、7
−2は次数カウンタ、7−3はチャンネルカウンタ、7
−4はデコーダ、7−5は角速度メモリ、7−6はチャ
ンネル累算器、7−7は次数累算器、7−8は反転ゲー
ト、8はデジタルフィルタ部、8−1はデジタルフィル
タ回路、8−2はデコーダ、8−3はフィルタ定数メモ
リ、8−11は反転回路、8−12,8−14は加算器
、8−13は乗算器、8−15はシフトレジスタ、9は
乗算器、10は累算器、10−1は次数累算器、10−
2はチャンネル累算器、11はD/A変換器、12は音
響システムを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 キーコードデータアサイナより送出される時分割キ
ーコードを各々対応する2逆打号の角速度情報で記憶し
た記憶装置、該記憶装置の出力を第1のクロックで累算
し基本周波数を発生する第1の累算器、該累算器の出力
を第1のクロックのN倍(Nは整数)以上の第2のクロ
ックでN回累算する第2の累算器、該第2の累算器のM
SBをもって前記基本周波数に対し1〜N倍の周波数の
方形波信号を前記時分割キーコードの各タイムスロット
においてさらにN倍の時分割で出力する手段、各方形波
信号の各次数に対応してレベルを記憶する方形波レベル
記憶装置、および該記憶装置の出力を前記第2の累算器
の方形波出力信号で反転ゲートする手段より成り、正負
対称に重みづけられた前記基本周波数に対し1〜N倍の
周波数までの方形波を時分割的に出力する方形波発生回
路を具えたことを特徴とする電子楽器。 2 キーコードデータアサイナより送出される時分割キ
ーコードを各々対応する2逆打号の角速度情報で記憶し
た記憶装置、該記憶装置の出力を第1のクロックで累算
し基本周波数を発生する第1の累算器、該累算器の出力
を第1のクロックのN倍(Nは整数)以上の第2のクロ
ックでN回累算する第2の累算器、該第2の累算器のM
SBをもって前記基本周波数に対し1〜N倍の周波数の
方形波信号を前記時分割キーコードの各タイムスロット
においてさらにN倍の時分割で出力する手段、各方形波
信号の各次数に対応してレベルを記憶する方形波レベル
記憶装置、および該記憶装置の出力を前記第2の累算器
の方形波出力信号で反転ゲートする手段より成り、正負
対称に重みづけられた前記基本周波数に対し1〜N倍の
周波数までの方形波を時分割的に出力する方形波発生回
路を具え、 さらに前記方形波発生回路より出力されるN次までの方
形波を各々入力する巡回形デジタルフィルタ回路と、係
数により重みづけられた方形波の谷次数とキーコードに
対応したフィルタ定数を記憶したフィルタ定数記憶装置
より成り、該記憶装置の出力を前記巡回形デジタルフィ
ルタ回路に与え方形波の各次数とキーコードによりフィ
ルタ強度を変化して設定しうるデジタルフィルタ部を具
えたことを特徴とする電子楽器。 3 前記デジタルフィルタ部の巡回形デジタルフィルタ
回路が入力信号をXn、出力信号をYnとした時Yn=
(Yn−1−Xn−1)K+Yn−1なる差分方程式で
表わされる構成を有することを特徴とする特許請求の範
囲第2項記載の電子楽器。 4 キーコードデータアサイナより送出される時分割キ
ーコードを各々対応する2逆打号の角速度情報で記憶し
た記憶装置、該記憶装置の出力を第1のクロックで累算
し基本周波数を発生する第1の累算器、該累算器の出力
を第1のクロックのN倍(Nは整数)以上の第2のクロ
ックでN回累算する第2の累算器、該第2の累算器のM
SBをもって前記基本周波数に対し1〜N倍の周波数の
方形波信号を前記時分割キーコードの各タイムスロット
においてさらにN倍の時分割で出力する手段、各方形波
信号の各次数に対応してレベルを記憶する方形波レベル
記憶装置、および該記憶装置の出力を前記第2の累算器
の方形波出力信号で反転ゲ一計する手段より成り、正負
対称に重みづけられた前記基本周波数に対し1〜N倍の
周波数までの方形波を時分割的に出力する方形波発生回
路を具え、 また前記方形波発生回路より出力されるN次までの方形
波を各々入力する巡回形デジタルフィルタ回路と、係数
により重みづけられた方形波の各次数とキーコードに対
応したフィルタ定数を記憶したフィルタ定数記憶装置よ
り成り、該記憶装置の出力をフィルタ定数として前記巡
回形デジタルフィルタ回路に与え次数によりフィルタ強
度を変化して設定しうるデジタルフィルタ部を具え、さ
らに前記巡回形デジタルフィルタ回路に与える高次の方
形波に対応する所定のフィルタ定数Kをに=Oとするこ
とにより高次の方形波を抑止し所定値以下の周波数帯域
に制限する手段を具えたことを特徴とする電子楽器。 5 キーコードデータアサイナより送出される時分割キ
ーコードを各々対応する2逆打号の角速度情報で記憶し
た記憶装置、該記憶装置の出力を第1のクロックで累算
し基本周波数を発生する第1の累算器、該累算器の出力
を第1のクロックのN倍(Nは整数)以上の第2のクロ
ックでN回累算する第2の累算器、該第2の累算器のM
SBをもって前記基本周波数に対し1〜N倍の周波数の
方形波信号を前記時分割キーコードの各タイムスロット
においてさらにN倍の時分割で出力する手段、各方形波
信号の各次数に対応してレベルを記憶する方形波レベル
記憶装置、および該記憶装置の出力を前記第2の累算器
の方形波出力信号で反転ゲートする手段より成り、正負
対称に重みづけられた前記基本周波数に対し1〜N倍の
周波数までの方形波を時分割的に出力する方形波発生回
路を具え、 さらに前記方形波発生回路より出力されるN次までの方
形波を各々入力する巡回形デジタルフィルタ回路と、係
数により重みづけられた方形波の各次数とキーコードに
対応したフィルタ定数を記憶したフィルタ定数記憶装置
より成り、該記憶装置の出力を前記巡回形デジタルフィ
ルタ回路に与え方形波の各次数によりフィルタ強度を変
化して設定しうるデジタルフィルタ部を具え、 前記キーコードデータアサイナよりエンベロープ制御信
号を入力するエンベロープ発生回路、前記巡回形デジタ
ルフィルタ回路より出力する1〜N次までの方形波き対
応する前記エンベロープ発生回路の出力とをそれぞれ独
立に乗算し1〜N次までの各エンベロープの付加された
方形波形を周期的に累算する手段、該手段の出力を各チ
ャンネル毎に周期的に累算する手段、および該手段の出
力をD/A変換し楽音波形とする手段より成る楽音変換
装置を具えたことを特徴とする電子楽器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51146707A JPS5839B2 (ja) | 1976-12-07 | 1976-12-07 | 電子楽器 |
| US05/856,359 US4185529A (en) | 1976-12-02 | 1977-12-01 | Electronic musical instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51146707A JPS5839B2 (ja) | 1976-12-07 | 1976-12-07 | 電子楽器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5370813A JPS5370813A (en) | 1978-06-23 |
| JPS5839B2 true JPS5839B2 (ja) | 1983-01-05 |
Family
ID=15413715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51146707A Expired JPS5839B2 (ja) | 1976-12-02 | 1976-12-07 | 電子楽器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5839B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6332941U (ja) * | 1986-08-21 | 1988-03-03 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2535808B2 (ja) * | 1984-12-18 | 1996-09-18 | 日本電気株式会社 | 音源波形生成装置 |
| JPS61272795A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-03 | ヤマハ株式会社 | 楽音信号処理装置 |
-
1976
- 1976-12-07 JP JP51146707A patent/JPS5839B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6332941U (ja) * | 1986-08-21 | 1988-03-03 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5370813A (en) | 1978-06-23 |
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