JPS5846037B2 - 電子楽器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は音色制御装置よりの波形データの変換時に雑音
を発生することなくかつ押鍵による波形データ転送に連
応性を有する電子楽器に関するものである。

従来、タブレットスイッチ、ドローバ−スイッチ等の音
色制御装置の制御に伴ない波形計算回路によって合成波
形データを計算し、同時最大発音数だけのチャンネル数
を有するチャンネルレジスタ群の対応するチャンネルレ
ジスタに波形データを転送する場合、各チャンネルの占
有する鍵の周波数と無関係な周波数で転送を行なわせる
方式が使用されている。

この方式においては、音色の変換に伴なうチャンネルレ
ジスタの波形データの切換時において雑音を発生する欠
点があった。

またこれを解決するため、転送を各チャンネルの押鍵さ
れた鍵に関係する周波数で行なう方式が考えられるが、
この方式では鍵の押鍵に対してその音名信号に対応する
時間遅れを生じるため、同時に多数の鍵を押鍵した場合
、その各チャンネルにおける時間遅れが累積されるため
、著しく応答性を悪くする欠点がある。

本発明の目的は音色制御装置よりの波形データの変換時
に雑音を発生することなくかつ押鍵による波形データ転
送に連応性を有する電子楽器を提供することである。

前記目的を遠戚するため、本発明の電子楽器は音色制御
装置の制御による合成波形データを計算する波形計算回
路、該波形計算回路より合成波形データを読み出すため
の各サンプリング区間の周波数データを計算する周波数
計算回路、および該波形計算回路からの計算された合成
波形データと前記周波数計算回路からの各サンプリング
区間の周波数データを書込む各々同一ワード数より成る
チャンネルレジスタを有する音源装置を具え、前記サン
プリング区間周波数データに基づき一定のマスタクロッ
クを可変分周することにより合成波形データをチャンネ
ルレジスタより読出し、新たな合成波形データとサンプ
リング区間周波数データをチャンネルレジスタへ書込む
ことを特徴とするものである。

以下本発明を実施例につき詳述する。

最近、本出願人は電子楽器の鍵盤に有する鍵数にかかわ
らず、演奏者が同時に押鍵できる鍵数は限られているか
ら、同時最大押鍵数に対応する音源回路に鍵の押鍵、離
鍵情報を割当てる鍵選択割当方式を特願昭５１−１３４
６１９において提案している。

第１図は上記提案の方式を用いた本発明の実施例の全体
説明図である。

同図において、前記特願昭５１−１３４６１９に明示さ
れているように、鍵信号発生器７は鍵盤６により押され
た鍵に相当するキーオンデータおよび離された鍵に相当
するキーオフデータをそれぞれ符号化されたデジタル信
号として送出するもので、この鍵信号発生器７より送出
されるキーオフデータは予め用意されたＮ個のキーコー
ド検出回路８□〜８Ｎに導かれる。

これらの代表例として、キーコード検出回路８、の内容
は第２図で示されるように、キーオンデータを一時記憶
する記憶回路８１−１と、この記憶回路８□−１が既に
キーオンデータを記憶している時、すなわち「内容布」
でＢＷＳ１信号が”１″の時にはキーオンデータを通さ
ず、またキーオンデータが記憶されていない時、すなわ
ち「内容熱」でＢＷＳ１信号がＯ″の時に前記キーオン
データをその記憶回路８、−１に記憶させるように動作
するゲート回路８、−２と、前記記憶回路８、−１が「
内容布」の時のみにキーオンデータを次のキーコード検
出回路８２に送出する論理ゲート回路８□−３と、前記
記憶回路８１−１の記憶内容と前記鍵信号発生器７より
送出されるキーオンデータとが一致した時のみ一致信号
を発生し、この一致信号で前記記憶回路８、−１の記憶
内容をクリアする一致回路８、−４と、前記記憶回路８
、−１がデータを記憶しているか否かを表わす信号ＢＷ
Ｓ信号を作るＯＲ回路８、−５より構成されている。

キーコード検出回路８□〜８Ｎにおいても８１と同様の
構成である。

第１図に戻り、これらキーコード検出回路８１〜８Ｎに
おける内容有無信号（ＢＷＳ１〜ＢＷＳＮ）が制御回路
１４に与えられる。

制御回路１４において、その各チャンネルの内容有無信
号を一時記憶回路に記憶するとともに、その記憶内容に
基づいて「内容布」信号すなわちＢＷＳ信号”１″のチ
ャンネルについて優先選択し、その最も優先順位の高い
チャンネルを指定し選択回路１０に与える。

選択回路１０には各キーコード検出回路８゜〜８Ｎにお
ける記憶回路８□−１〜８Ｎ−１の記憶内容（以下キー
コード信号ＫＣＤと呼ぶ）が与えられており、選択回路
１０において制御回路１４により指定される最優先のチ
ャンネルのキーコード信号ＫＣＤが選ばれ周波数記憶回
路１１に与える。

このキーコード信号によって周波数記憶回路１１におけ
るアドレスが指定され、そのキーコード信号ＫＣＤに対
応する周波数情報が読み出される。

この周波数情報は、一般によく知られるように、一つの
主発振器の設定された周波数（マスク発振器９の発振周
波数に対応）を各音名における最少誤差値で分周するこ
とによって得られ、各音名における最小誤差値で分周さ
れた分周比が記憶されている。

読み出された周波数情報は周波数計算回路１２に与えら
れ、周波数計算回路１２においてチャンネルレジスタ５
□〜５Ｎにおけるワード数に対応する数により前記分周
比が分割され、その各々のワードにおける分周比が後述
の可変分周回路を用いて計算され、周波数レジスタ１３
に逐次記憶させる。

一方、音色スイッチ１、選択回路２を介して与えられる
データをもとに楽音波形データが楽音波形計算回路３に
よって計算されるとともに、楽音波形レジスタ４に逐次
記憶させる。

ここまでの周波数、楽音波形計算および両レジスタ４，
１３への書き込みは楽音周期とは無関係な速い時間で実
行される。

この両レジスタ４，１３への書き込み終了信号が制御回
路１４より発生すると、制御回路１４によって指定され
たキーコード検出回路８１〜８Ｎに対応するチャンネル
レジスタ５１〜５Ｎからの同期信号ＳＹＮが検出される
。

最初の同期信号ＳＹＮを検出すると、その対応するチャ
ンネルレジスタ５、〜５Ｎに対し周波数レジスタ１３、
楽音波形レジスタ４から情報の転送が開始される。

この転送りロックはそのチャンネルレジスタ５、〜５Ｎ
がさらに合成波形データおよび各々のフィート数におけ
る分周比（以下サンプリング区間分周比と呼ぶ）を記憶
している時は、その記憶されたサンプリング区間分周比
によって転送が制御される。

すなわちこの場合、楽音周期に同期して転送が実行され
る。

またチャンネルレジスタが波形情報、サンプリンク区間
分周比を記憶していない時は、マスク発振器９よりのク
ロック、すなわち高速のクロックによって転送が実行さ
れる。

この転送の終了信号すなわち２度目に送出する同期信号
ＳＹＮによって、制御回路１４よりチャンネルレジスタ
５．〜５Ｎの書き込みから読み出しへの制御信号が与え
られるため、チャンネルレジスタ５、〜５Ｎに書き込ま
れたサンプリング区間分周比によって指定される周期で
合成波形データをキーコード検出回路８、〜８Ｎにキー
コード信号ＫＣＤが記憶されている間読み出しが続けら
れる。

チャンネルレジスタ５１〜５Ｎの書き込みから読み出し
への変換と同時に制御回路１４によって次の優先順位に
基づく楽音波形計算、周波数計算が前述と同様に実行さ
れるとともに、周波数レジスタ１３、楽音波形レジスタ
４への転送が実行される。

チャンネルレジスタ５．〜５Ｎへの転送がさらにデータ
を記憶しているか否かによってその転送りロックが指定
されて実行される。

以下次の優先順位に基づいて各チャンネルレジスタ５、
〜５Ｎへの楽音波形計算および周波数計算が実行され、
制御回路１４における記憶回路にキーコード信号ＫＣＤ
に“１″がなくなるまで以下同様の流れが繰り返される
。

記憶回路に”１”がなくなると１サイクルが終了し、そ
の時点におけるキーコード信号ＫＣＤを制御回路１４に
記憶せしめ優先順位に基づいて前述と同様の流れが繰り
返される。

第３図は第１図における主として周波数計算回路１２の
詳細説明図である。

第１表は上記周波数計算回路１２に用いるキーコード信
号ＫＣＤとその対応する周波数記憶回路１１の記憶デー
タおよびチャンネルレジスタ５□〜５Ｎを３２ワードと
した場合の各サンプリング区間分周比の１例を示す。

この場合マスク発振器９の発振周波数５００．０４８Ｋ
Ｈ２，とする。

第１表におけるサンプリング区間分周比は、たとえば音
名Ｃ７の場合、マスク発振器の発振周波数を５００１０
４８ＫＨ２とした時２３９分の１に分周することによっ
て得られるが、波形データの１周期を３２ワードでサン
プリングした場合、１サンプリングの区間は２３９／３
２の分周比となる。

このような非整数値での分周は回路が複雑となる。

このため、３２ワードのサンプリング区間を１７と１５
に分割し、各分割内の分周比を７分の１゜８分の１分周
とすることによって（１７Ｘ７ ）＋（１５Ｘ８ ）−
２３９を得て、波形データの１周期の設定を最小の周波
数誤差に設定することができる。

選択回路１０に各キーコード検出回路８□〜８Ｎよりキ
ーコード信号ＫＣＤ１〜ＫＣＤＮが与えられ、制御回路
１４からは、各キーコード検出回路８１〜８Ｎから送ら
れた内容有無信号ＢＷＳ信号のうち内容布゛１″のチャ
ンネルを優先選択した信号が与えられる。

これより選択回路１０から制御回路１４で指定されたチ
ャンネルのキーコード信号ＫＣＤが出力され、周波数記
憶回路１１のキーコード信号ＫＣＤの内容のアドレスを
たとえば第１表のように設定すると、キーコード信号Ｋ
ＣＤ”ＯＯＯＯＯ１”の場合、周波数記憶回路１１より
周波数データ”００１１１０１１１１”を読み出す。

この周波数データはＬＳＢより５ビツト目を境にして上
位周波数データ”００１１１ ”（１０進数の７）、下
位周波数データ゛’０１１１１”（１０進数の１５）と
に分別される。

この上位、下位周波数データは可変分周回路を用いた周
波数計算回路１２に与えられる。

ここで下位周波数データは比較回路１２−５における一
方の入力として与えられ、上位周波数データは加算回路
１２−３に与えられ、比較回路１２−５の出力すなわち
カウンタ（ＩＩ）１２−４と下位周波数データとの比較
結果が大きい時”１′を加算回路１２−３に与え、加算
回路１２−３によって上位周波数データと加算され、一
致回路１２−２の他の入力に与える。

下位周波数データがカウンタ（ＩＩ）１２−４のカウン
ト値と一致もしくは小さくなると０゛′を加算回路１２
−３に与えるため上位周波数データがそのまま一致回路
１２−２に与えられる。

ここでマスタクロックＭＣがカウンタ（Ｉ）１２−１に
与えられると、カウンタ（Ｉ）１２−１が計数を開始す
る。

このカウンタ（Ｉ）１２−１における計数値は一致回路
１２−２に与えられており、加算回路１２−３の出力値
と一致するまで計数を行ない、一致すると一致回路１２
−２からの一致信号にまりカウンタ（ＩＩ）１２−４を
１つ進めるとともに、カウンタ（１）１２−１をリセッ
トする。

同時にそのリセットされる以前の計数値が周波数レジス
タ１３に書き込まれる。

以下順次同様の動作を繰返しながら下位周波数データと
カウンタ（ＩＩ）１２−４の計数値が等しいかそれ以下
の値になると加算回路１２−３に１を与え、上位周波数
データに加算回路１２−３によって１″が加えられた値
とカウンタ（Ｉ）１２−１との一致を一致回路１２−２
によって検出する。

この場合カウンタ（Ｉｌ）１２−４はチャンネルレジス
タ５□〜５Ｎと同一ワード数より設定されており５ビツ
ト３２進で構成されているから、カウンタ（ｎ）１２−
４か１巡すると制御回路１４によって選択されたチャン
ネルのキーコード信号ＫＣＤに対応する各サンプリング
区間分周比が周波数計算回路１２によって計算され、周
波数レジスタ１３に書き込まれることとなる。

以下後述するような制御回路１４によって選択されたキ
ーコード信号ＫＣＤを記憶しているチャンネルに対応す
るチャンネルレジスタ５、〜５Ｎに転送されると、制御
回路１４よりの次の優先順位のキーコード信号が選択さ
れ、前述と同様の流れで計算および周波数レジスタ１３
への転送が実行される。

このようにして、可変分周回路を用いた周波数計算回路
１２の機能により、キーコード検出回路からの各チャン
ネルのキーコード信号に対応する周波数をサンプリング
区間分周比として周波数レジスタ１３に記憶させること
ができる。

このサンプリング区間分周比の周波数レジスタ１３への
記憶は、前述のように周波数計算回路１２によって制御
される。

一方、この記憶されたサンプリング区間分周比のチャン
ネルレジスタ５、〜５Ｎへの転送は、さらに転送すべき
チャンネルレジスタに記憶されているサンプリング区間
分周比に基づいて実行されるため、周波数レジスタ１３
はサンプリング区間分周比データの周波数計算回路１２
と各チャンネルレジスタ５１〜５Ｎとの間のデータ受渡
しのためのバッファレジスタとして動作する。

第４図は第１図における制御回路１４の詳細説明図であ
る。

同図において、各キーコード検出回路８□〜８Ｎからの
各内容有無信号ＢＷＳ １〜ＢＷＳＮがＯＲ回路１４−
４が１″からＯ″に変化した時、すなわち、優先選択回
路１４−２の優先順位に基づいて、記憶回路１４−１に
記憶された内容有無信号′ＢＷＳ １〜ＢＷＳｎの走査
がすべて終了した時、記憶回路１４−３にはすべてＯ″
が書込まれる。

これより記憶１４−１に新たな内容有無信号ＢＷＳ。

〜ＢＷＳｎを記憶させる。

この記憶回路１４−１における出力゛１′′すなわちＢ
ＷＳ信号は優先選択回路１４−２に与えられ、その最優
先における内容有信号゛１′′を記憶回路１４−３に与
える。

この時、ＯＲ回路１４−１０からの１″から１１０１９
への信号で記憶回路１４−３に記憶された内容有信号＋
！ ＩＩＴはＡＮＤ回路１４−５における対応するＡＮ
Ｄ回路をオンし、その対応するチャンネルレジスタ５□
〜５Ｎにおける同期信号ＳＹＮを出力し、Ｒ−Ｓフリッ
プフロップ１４−６の対応するフリップフロップをセッ
トする。

これよりＡＮＤ回路１４−８における対応するＡＮＤ回
路がオンされ、対応するチャンネルレジスタからのシフ
トクロック信号（ＣＬＫ）をＯＲ回路１４−９に与える
。

この時、周波数レジスタ１３、楽音波形レジスタ４には
読出し信号Ｒが与えられ、これよりＯＲ回路１４−９よ
り出力される対応するチャンネルレジスタ５□〜５Ｎに
おけるシフトクロック信号（ＣＬＫ）が周波数レジスタ
１３、楽音波形レジスタ４の読出し信号として与えられ
る。

対応するチャンネルレジスタ５□〜５Ｎはその時ＲＳフ
リップフロップ１４−６から書き込み信号が与えられて
おり、周波数レジスタ１３、楽音波形レジスタ４からの
各周波数波形データが書き込まれる。

−周期における各データがチャンネルレジスタ５゜〜５
Ｎに書き込まれると、チャンネルレジスタ５、〜５Ｎよ
りの同期信号ＳＹＮがＡＮＤ回路１４−７に与えられ、
そのオンされているＡＮＤ回路１４−７を経てＯＲ回路
１４−１０を介してキーコード検出回路８、〜８Ｎの最
優先の転送の終了を知らせるとともに、Ｒ−Ｓフリップ
フロップ１４−６におけるリセット端子に１′′が与え
られ、Ｒ−Ｓフリップフロップをリセット状態とする。

これと同時に記憶回路１４−３に優先選択回路１４−２
によって次の優先順位の高い内容有信号ｕ １ ＋１を
記憶せしめ、周波数計算回路１２、楽音波形計算回路３
に計算指令信号を与える。

音色スイッチ１の状態が選択回路２を介して楽音波形計
算回路３に与えられ、これに対応する合成波形データが
計算される。

実施例では１周期を３２サンプリングし、各サンプリン
グ点における振幅値が計算される。

周波数レジスタ１３、楽音波形レジスタ４への各データ
の書込みは、回路１゜２．３より、すなわち合成波形デ
ータの計算が終了時、マスタクロックＭＣの入力されて
いるに巾回路の他の入力に１′を与えるため、マスクク
ロックＭＣが周波数レジスタ１３および楽音波形レジス
タ４のシフトクロックＣＬＫとして与えられる。

一方、周波数レジスタ１３、楽音波形レジスタ４からの
データの読出しは、前述のようにＯＲ回路１４−１０に
１′′が与えられ、ＯＲ回路１４−９より選択されたチ
ャンネルレジスタ５□〜５ＮよりのシフトクロックＣＬ
Ｋが出力され、ＡＮＤ回路を介して周波数レジスタ１３
および楽音波形レジスタ４のシフトクロックＣＬＫとし
て与えられ、読出しが実行される。

第５図は第１図におけるチャンネルレジスタ５、〜５Ｎ
の詳細説明図である。

同図において、周波数レジスタ１３、楽音波形レジスタ
４よりのデータが制御回路１４によって指定されている
チャンネルレジスタ５、〜５Ｎを指定しその人力ｗＤＡ
ｃＨ１〜ＷＤＡｃＨＮを指定する。

ここでチャンネルレジスタ５１を指定したとする。

端子ＷＤＡＯＨ１、端子Ｒ／ＷよりＡＮＤ回路５□−１
゜５、−２およびＯＲ回路５□−３を介しＣＨＩシフト
レジスタ５１−９が波形データおよびサンプリング区間
分周比を記憶している場合、その出力ＯＤ１よりサンプ
リング区間分周比が一致回路５□−６に与えられる。

すなわち、ＮＯＲ回路５１−４はサンプリング区間分周
比は１以上で与えられるためＯ′′を出力し、ＯＲ回路
５１−５に与えるがＣＨＩシフトレジスタ５１−９に記
憶されているサンプリング区間分周比になんの変更もな
くそのまま一致回路５、−６に与えられる。

マスク発振器９よりのマスタクロック（たとえば第１表
の５００．０４８ＫＨ２）がカウンタ５、−７に与えら
れ、その計数値が一致回路５１−６の他の入力に与えら
れているため、その計数値がサンプリング区間分周比と
一致する一致信号を出力し、カウンタ５１−７をリセッ
トするとともにＣＨＩシフトレジスタ５、−９のシフト
クロック信号（ＣＫ）として与えられるため、１ビツト
データをシフトさせる。

また一致信号はカウンタ回路５□−８の入力信号として
与えられ、その計数値を一つ進める。

このカウンタ５、−８はＣＨＩシフトレジスク５□−９
と同一のビットより構成されているため、その出カドし
てＣＨＩシフトレジスタ５、−９のシフト毎に同期信号
５ＹＮ−Ｐｌを出力する。

ここでデータが端子ＶｖＤＡＯＨ１に与えられると、端
子Ｒ／ＷにＩＩ ＩＩ＋が与えられることにより、その
テークが順次ＡＮＤ 回路５、−１、ＯＲ回路５、−３
を通しＣＩ（１シフトレジスタ５１−９に記憶されてい
るサンプリング区間分周比によって書き込まれていく。

すべてのワードに新しいデータが書き込まれると端子Ｒ
／ＷがＯ″となるため、ＡＮＤ回路５、−１が閉じＡＮ
Ｄ回路５１−２が開きループを構威し、その書き込まれ
た波形データがサンプリング区間分周比により繰返し読
出される。

波形およびサンプリング区間分周比が記憶されでいない
場合は、ＮＯＲ回路５１−４の出力に′１″が出力され
カウンタ５１−７の計数値が１″になる度に一致信号を
出力するため、マスク発振器９よりのマスタクロックに
よってＣＨＩシフトレジスタ５１−９の書き込みが実行
される。

すべてのワードＩこ新しいデータが書き込まれると、Ｒ
／Ｗ端子に０′”が与えられるとともに、新たに書き込
まれたサンプリング区間分周比によってその読出しクロ
ックが与えられるため、その対応する楽音周期で波形デ
ータが読み出されることとなる。

従って楽音波形が変換した場合でも必ず楽音周期毎に切
換えが行なわれるから雑音発生の余地がない。

以上説明したように、本発明によれば、音色制御装置の
制御による合成波形データを計算する波形計算回路から
の合成波形データと前記合成波形データを読み出すため
の各サンプリング区間分周比を計算する周波数計算回路
からのサンプリング区間分周比を各々同一ワード数より
戒るチャンネルレジスタに書き込み、この書き込まれた
サンプリング区間分周比によって一定のマスククロック
を分周することにより前記各チャンネルレジスタのワー
ドに記憶された合成波形データを逐次読み出すことがで
きる。

これにより、押鍵による波形データ転送の連応性を高め
るとともに、音色制御装置の制御による波形変換におい
てはその鍵の押鍵されている楽音周期に同期して実行さ
れるため、楽音波形の変換が整然と行なわれ例ら雑音等
の悪影響を与えることがないという優れた効果が認めら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成を示す説明図、第２図〜
第５図は第１図の要部の詳細説明図であり、図中、１は
音色スイッチ、２は選択回路、３は楽音波形計算回路、
４は楽音波形レジスタ、５□〜５Ｎはチャンネルレジス
タ、６は鍵盤、７は鍵信号発生器、８□〜８Ｎはキーコ
ード検出回路、９はマスク発振器、１ｏは選択回路、１
１は周波数記憶回路、１２は周波数計算回路、１３は周
波数レジスタ、１４は制御回路を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 音色制御装置の制御による合成波形データを計算す
   る波形計算回路、該波形計算回路より合成波形データを
   読み出すための各サンプリング区間の周波数データを計
   算する周波数計算回路、および該波形計算回路からの計
   算された合成波形データと前記周波数計算回路からの各
   サンプリング区間の周波数データを書込む各々同一ワー
   ド数より成るチャンネルレジスタを有する音源装置を具
   え、前記サンプリング区間周波数データに基づき一定の
   マスタクロックを可変分周することにより合成波形デー
   タをチャンネルレジスタより読出し、新たな合成波形デ
   ータとサンプリング区間周波数データをチャンネルレジ
   スタへ書込むことを特徴とする電子楽器。