JPS5855518B2 - 電子楽器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、あらかじめ波形メモリに記憶されている楽
音波形を押下鍵に対応する読み出しアドレス信号で読出
し楽音を発生する、いわゆる波形読み出し方式の電子楽
器に関するものである。

第１図において、鍵盤回路１は、ある鍵が押鍵されると
その鍵に対応する出力線に論理値ＩＩ Ｉ Ｉ＋を出力
する様に構成されている。

鍵盤回路１には単音優先回路が内蔵されており、単音優
先回路は同時に２以上の鍵が押鍵された場合、発音すべ
き音を１つに決定する機能を有している。

この単音優先回路としては例えば特願昭４９−１０２６
４０号（特開昭５１−２９９１８号）°明細書中に開示
されたものを用いる事ができる。

更に鍵盤回路１は、ある鍵が押鍵された事を示すキーオ
ン信号ＫＯＮを出力する機能を有している。

鍵盤回路１の各出力線は周波数情報メモリ２の入力側に
接続されており、周波数情報メモリ２には合鍵にそれぞ
れ対応する周波数情報が記憶されている。

従って、ある鍵が押鍵されるとその鍵に対応した周波数
情報が周波数情報メモリ２から読み出される。

周波数情報メモリ２の出力側は累算器３０入力側に接続
されており、累算器３はクロックパルスφを受げて周波
数情報メモリ２かも出力される周波数情報を順次累算し
、その累算値を読み出しアドレス信号として順次出力す
る。

累算器３の出力側は波形メモリ４０入力側に接続されて
おり、波形メモリ４には高調波成分を多数含んだ楽音（
音源）波形が記憶されている。

従って、波形メモリ４は累算器３から読み出しアドレス
信号を受けて、その読み出しアドレス信号により指定さ
れたアドレスに記憶されている波形振幅値を順次読み出
す。

これまでの説明から明らかな様に、押鍵された鍵に対応
した周波数情報が周波数情報メモリ２から読み出され、
これがクロックパルスφのタイミングで順次累算器３に
より累算されその累算値が波形メモリ４に読み出しアド
レス信号として入力される。

従って、波形メモリ４からは押鍵された鍵の音高に対応
した周波数の楽音（音源）波形が出力される。

波形メモリ４の出力側は乗算器５の第１の入力端子に接
続されており、乗算器５の第２の入力端子にはエンベロ
ープ波形発生装置６の出力側が接続されている。

更に乗算器５の出力側はサウンドシステム７０入力側に
接続されている。

従って、波形メモリ４から出力される楽音波形は乗算器
５でエンベロープ波形発生装置６から出力されるエンベ
ロープ波形と乗算され、これによって楽音波形に適宜の
音量エンベロープが付与された後、サウンドシステム７
に入力される。

サウンドシステム７はアンプ・スピーカ等から成り、乗
算器５から出力される楽音波形を発音する。

と工でエンベロープ波形発生装置６は楽音波形に適宜の
音量エンベロープを付与するために設けられているもの
で、鍵盤回路１から出力されるキーオン信号ＫＱＮを受
けてエンベロープ波形を出力する。

ここで、エンベロープ波形は第２図に示す様な波形形状
を有しており演奏者はパネルボード上に設けられた楽音
選択スイッチによりこの波形を適宜に設定する事ができ
る。

以上の説明から明らかな様に、従来の波形読み出し方式
の電子楽器では、楽音の発生時から終了時まで一定波形
が波形メモリ４から押下鍵に対応した周波数で繰り返し
読み出され、この楽音波形に音量制御用のエンベロープ
波形を乗算して楽音を形成している。

従って、この楽音波形の波形形状は楽音発生から終了に
至るまでその振幅は変化するが同一波形の繰り返しであ
り、その結果その音色は発音甲冑に同じで変化しない。

ところで、一般に自然楽器の音は発音開始時から終了時
に至るまでたえずその音色（波形）が変化しており、そ
れによって豊かな感じの音になっている。

従って、従来の波形読み出し方式の電子楽器では楽音発
生時から終了時まで常に音色が同一であるため、発生音
に豊かさがなく単調な音になっていた。

この発明は上記した従来の波形読み出し方式の電子楽器
の欠点に鑑み、楽音発生時から終了時に致る間常に楽音
波形に波形形状の変化を与え、それによって発生楽音に
音色の豊かさを付与する様にした電子楽器を提供する事
を目的とする。

この発明によれば、異なる波形を記憶し同時に読み出し
が行われる複数の波形メモリが設けられており、更に各
波形メモリのそれぞれに対して時間変化するパラメータ
信号を発生するパラメータ発生器が設けられている。

又、各波形メモリから出力される波形信号（Ｗｉ 、
ｉ ＝１．２・・・・・・）とパラメータ発生器から
出力される各パラメータ信号（Ｐｉ（ｔ）、ｉ＝１．２
・・・・・・）とを乗算する乗算器が各波形メモリの出
力側にそれぞれ設けられており、各乗算器の出力側は加
算器の入力側に接続されている。

従って、各波形メモリから出力される波形信号（Ｗｉ、
ｉ＝１．２・・・・・・）が各パラメータ信号（Ｐｉ（
ｔ）、ｉ＝１．２・・・・・・）によりΣＷｉ −Ｐｉ
（ｔ ）の形で合成される。

以下、この発明につき第３図に示す実施例により更に詳
細に説明する。

尚、第３図において第１図と同一部分は同一符号を付し
てその説明を省略する。

第３図に示した電子楽器は、第１図に示す従来の波形読
み出し方式の電子楽器において、波形メモリ４のかわり
に波形発生合成装置２０が設けられており、この波形発
生合成装置２０は次の様な構成を有している。

即ち、累算器３の出力側が波形メモ！Ｊ２１，２２，２
３の入力側に接続されており、波形メモ’Ｊ２１，２２
，２３の出力側はそれぞれ乗算器３１，３２，３３０第
１の入力端子に接続されている。

各乗算器３１〜３３の出力側はそれぞれ加算器５０の入
力側に接続されている。

また、鍵盤回路１から出力されるキーオン信号ＫＯＮが
カウンタ２５に入力されており、カウンタ２５の出力側
はリードオンリイメモリ４１゜４２．４３の入力側に接
続されている。

リードオンリイメモリ４１，４２，４３の各出力側はそ
れぞれ前記した乗算器３Ｌ３２，３３の第２の入力端子
に接続されている。

ここで、カウンタ２５とリードオンリイメモリ４１，４
２，４３をパラメータ発生器３０と呼称する。

この実施例において、波形メモリ２１，２３にはそれぞ
れ第４図Ａ、Ｃに示す様な高調波成分の少ない波形Ｗ１
．Ｗ３が記憶されており、波形メモリ２２には第４図Ｂ
に示す様な高調波成分を多数含んだ波形Ｗ２が記憶され
ている。

カウンタ４・２５はキーオン信号ＫＯＮを受けてその内
容をクリアすると同時にクロックパルスφの計数を開始
し、その計数値をリードオンリイメモリ４１゜４２，４
３にアドレス信号として入力する。

リードオンリイメモリ４１には第５図に示す様に時間変
化するパラメータ信号Ｐ１（ｔ ）が記憶されており、
同様にリードオンリイメモリ４２，４３には第５図に示
すパラメータ信号Ｐ２（ｔ）。

Ｐ３（ｔ）がそれぞれ記憶されている。

リードオンリイメモリ４１．４２，４３はそれぞれカウ
ンタ２５の計数値に従って第５図に示す様に順次釜パラ
メータ信号Ｐ１（ｔ）、Ｐ２（ｔ）、Ｐ３ （ｔ）を出
力する。

ここで各時刻ｔ１〜ｔ、は第２図に示すエンベロープ波
形の時刻ｔ１〜ｔ、と同一時刻を示す。

以上の構成を有する電子楽器の作用効果について次に説
明する。

ある鍵が押鍵されるとその鍵に対応した周波数情報が周
波数情報メモリ２から出力され、この周波数情報が累算
器３によりクロックパルスφのタイミングで順次累算さ
れ、波形メモリ２１，２２゜２３に読み出しアドレス信
号として順次入力される。

波形メモリ２Ｌ２２，２３はこの読み出しアドレス信号
を受けて、その読み出しアドレス信号により指定された
アドレスに記憶されている波形振幅値を順次読み出す。

この様にして波形メモリ２１かも順次読み出される波形
Ｗ１は乗算器３１に入力され、ある鍵が押鍵されたこと
を示すキーオン信号ＫＯＮを受けてパラメータ発生器３
０から出力されるパラメータ信号Ｐ１（ｔ） と乗算
される。

従って、乗算器３１から出力される波形信号はＷｌ・ｐ
ｌ（ｔ） となる。

同様に波形メモ！ｊ ２２ 、２３から出力される波形
信号は乗算器３２．３３を介して波形信号Ｗ２・ｐ２（
ｔＬＷ３・Ｐ３（ｔ）に変換される。

これらの各波形信号が加算器５０に入力されるため、加
算器５゜から出力される波形信号は〔Ｗｌ・ｐｔ （ｔ
）十Ｗ２・Ｐ２（ｔ）＋Ｗ３・ｐ３（ｔ））となる。

この波形発生合成装置２０かも出力される波形信号（Ｗ
ｌ・Ｐｔ（ｔ）＋Ｗ２・Ｐ２（ｔ）十Ｗ３・Ｐ３（ｔ）
〕は第５図に示すパラメータ信号ＰＩ（ｔ）ｊＰ２（ｔ
）、Ｐ３（ｔ） の変化に従って次の様に変化する。

押鍵時（時刻１１） においては、Ｐｌ（ｔ ）−ｉ
、Ｐ２（ｔ）＝０１Ｐｇ（ｔ）＝Ｏであるため波形発生
合成装置２０の出力する波形信号はｗｌとなり、高調波
成分の少ない波形Ｗ１が出力される。

続いて、パラメータ信号Ｐ１（ｔ）は除々に立下がりパ
ラメータ信号Ｐ２（ｔ）が除々に立上る。

このため、波形発生合成装置２０の出力する波形信号は
（Ｗｌ・Ｐｔ （ｔ ） ＋Ｗ２・ｐ２（ｔ））となり
、除々に高調波の少ない波形Ｗ１の成分が減少し高調波
を多数含んだ波形Ｗ２の成分が増加する。

例えば、時刻ｔ２では波形発生合成装置２０の出力する
波形信号はｐｌ（ｔ）＝Ｐ２（ｔ）＝０．５であるため
、波形Ｗ１と波形Ｗ２の成分が１：１のものになる。

続いて、時刻ｔ３になるとＰｔ（ｔ）＝ｏ、二Ｐ２（ｔ
）＝１、Ｐ３（ｔ ）＝ｏになるため、波形発生合成装
置２０の出力する波形信号は高調波を多数含んだ波形Ｗ
２になる。

従って、この時発生される楽音は最も高調波成分の豊か
な音色を有するものになる。

また、前記した様に第２図に示すエンベロープ波形の各
時刻ｔ１〜ｔ２と第５図に示す時刻ｔ１〜ｔ、は同一時
刻に設定されているため、この時出力されるエンベロー
プ波形は第２図に示すレベルＡＬを有している。

従って、この時発生される楽音は最も豊かな音量と音色
を有するものになる。

続いて、パラメータ信号ｐ２（ｔ）は除々に立下がりパ
ラメータ信号ｐ３（ｔ）が除々に立上るため波形発生合
成装置２０の出力する波形信号は（Ｗ２・Ｐ２（ｔ）十
Ｗ３・ｐ３（ｔ））になる。

従って、除々に高周波を多く含んだ波形Ｗ２の成分が減
少し、高調波の少ない波形Ｗ３の成分が増加する。

例えば、時刻ｔ４においてはＰ２ （ｔ ）＝Ｐｓ （
ｔ ） ＝０．５ になるため波形Ｗ２と波形Ｗ３の成
分は１：１となる。

時刻ｔ、になるとＰ２（ｔ）＝ｏ、Ｐ３（ｔ）＝１にな
るため、波形発生合成装置２０の出力する波形信号は高
調波成分の少ない波形Ｗ３そのものになる。

したがって、押鍵時には高調波成分の少ない楽音波形Ｗ
１が形成され、続いて除々に高調波成分を多数含んだ楽
音波形Ｗ２が形成され、その後再び高調波成分の小ない
楽音波形Ｗ３が形成されるため、自然音に近い楽音を発
生することができる。

またピアノ音やチェンバロ音などのように、楽音の立上
がり部において多くの高調波成分を含み、その後エンベ
ロープの減衰とともに高調波成分が次第に減少するよう
な楽音を得る場合には、波形メモ’Ｊ２１，２２，２３
に記憶する楽音波形およびパラメータ発生器３０からの
各パラメータ信号をそれに合わせて適宜選定することに
より全く自然なピアノあるいはチェンバ口の楽音を発生
させることができる。

なお、上記実施例においては波形メモリを３個設けた例
を示したが、波形メモリの数は任意に選定できるもので
ある。

またパラメータ発生器３０としてリードオンリイメモリ
４１，４２，４３を用いた場合につき説明したが、リー
ドオンリイメモリの代わりに公知の関数発生器等を使用
して第５図に示すようなパラメータ信号（関数）を発生
するようにしてもよいことは勿論である。

以上の説明から明らかな様に、この発明によれば高調波
成分の少ない波形群と高調波成分を多く含んだ波形群と
を適宜に合成して楽音波形信号を形成するようにしたの
で、楽音発生から終了の至る間常に波形の変化する楽音
信号を発生することができ、したがって自然音の様に常
に音色が変化する電子楽器を提供する事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の波形読み出し方式の電子楽器を示すブロ
ック線図、第２図はエンベロープ波形の一例を示す波形
図、第３図はこの発明の一実施例を示すブロック線図、
第４図Ａ、Ｂ、Ｃは各波形メモリに記憶されている波形
の一例を示す波形図、第５図はパラメータ信号ｐｉ（ｔ
）、（ｉ＝１．２．３）の一例を示す波形図である。 １・・・・・・鍵盤回路、２・・・・・・周波数メモリ
、３・・・・・・累算器、５，３１．３２，３３・・・
・・・乗算器、６・・・・・・エンベロープ波形発生装
置、７・・・・・・サウンドシステム、２０・・・・・
・波形発生合成装置、２１，２２２３・・・・・・波形
メモリ、２５・・・・・・カウンタ、３０・・・・・・
パラメータ発生器、４Ｌ４２，４３・・・・・・リード
オンリーメモリ、５０・・・・・・加算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれ異なる形状の波形を記憶し、押鍵に対応し
   て発生するアドレス信号により同時に読み出される複数
   の波形メモリと、 押鍵に対応してそれぞれ異なる時間変化をする上記各波
   形メモリに対する複数のパラメータ信号を同時に発生す
   るパラメータ信号発生手段と、上記各波形メモリから読
   み出される波形信号のレベルを上記各パラメータ信号に
   よってそれぞれ制御する複数のレベル制御手段と、 上記各レベル制御手段によってレベル制御された上記各
   波形信号を加算合成する合成手段とを具え、 上記合成手段から時間的に音色が変化する楽音波形を得
   、この楽音波形を発音するようにしてなる電子楽器。