JPS59140498A - 電子楽器における楽音群選択可能な音楽的効果装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、電子楽音合成に関するものであ夛。

特にオクターブの関数として変化する音楽的効果装置の
実行に関する。

先行技術の説明 成る極の補助システムを追加してない電子鍵盤作動式楽
器・は２作動された各鍵盤スイッチに応答して機械のよ
りな相確さと同一性をもって各楽音を発生させる傾向力
、ある。楽−〇と。精確さおよび同一性は、従来のオー
クスト２用音１楽器が発生させる楽音ときわめて対照的
である。これらの音愉楽器のうちで、基本ピッチが変化
するにっれて互の楽音の精確な反復（ｒｇｐｌｉｃα）
としてその楽音をすべて発生させる楽器は殆んどない。

パイプオルカンのような機械的楽音発生器でさえも、１
つのランクのパイプのうちの個々の各パイプがそれ自身
の独特のアタック／ディケイ／レリースエンベロープな
らびにそれ自身の独特の音の大きさく　１ｏｕｄｎａｚ
ｓ　）　　および特徴的な音を有するように慎重に設計
されている。これら独特の特性の各々はそのランクのパ
イプのうちの各パイプごとに異っている。

いくつかの補助サブシステムを電子楽器の実施例に組み
入れて２発生した楽音の特性をその鍵盤に関連したピッ
チ範囲にわたって変化させている。

Ｃデジタルオルガン用アタックおよびディケイシステム
“と題する米国特許第３，６１０，８０５号には。

ＡＤＳＲ（アタック／ディケイ／サスティン／レリース
）エンベロープ変調関数のアタックおよびレリース相の
タイミングを、対応する発生した楽音の基本周期の棒サ
イクルの数をカウントすることによって変化させるシス
テムが開示されている。この方法では、鍵盤上の各楽音
はそれ自身の独特のＡＤＳＲエンベロープタイミングを
もって発生する。

この開示されたシステムは、　　ＡＤＳＲタイミングを
鍵盤の中域に調節すると、低オクターブ音はきわめて遅
く不自然で緩慢なアタックおよびレリースを有する一方
で高オクターブ音はその音が殆んど聞きとれないアタッ
ク相を有する純粋な打楽器音と思われるような早いアタ
ックを有するように聞えるというタイミング論理によっ
て生じる負特性を有する。

１自動的ラウ≠ドネス補償を具えた電子楽器”と題する
米国特許第４，２１４，５０３号には、フレッチャーー
マンソン定数うウテドネス曲線によって定量化された聴
覚の周波数感度を均等化するためにＡＤ　ＳＲエンベロ
ープレベル補償を自動的に適用することによってすべて
の発生した楽音に対して一定のラウ≠ドネスレペルを発
生させるシステム−ｔ）ｆ開示されている。

古典的な礼拝成用音楽の演奏に用いるために設計された
オルガンは　ａミクスチャ−（ｍｉｘｔｕｒｅ）”とい
う−数名を有するストップを一般に有する。

ミクスチャーは初期のノ（イブオルガンの設計から伝え
られた遺産である。ミクスチャーは、楽音構造における
かなり限られた数の高調波によって特徴づけられるダイ
アベーソン（ｄｉａｐａｚｏｎ　）型楽音に限定された
パイプに加えられるよう高い高調波を発生させるために
もとは用いられた。ダイアペーソン楽音の限定された高
調波構造を拡大するためのミクスチャーストップの導入
は、オルガンノくイブの設計者達が弦楽器および布置楽
器類の楽音におけるパイプに対して拡大された高調波を
用いて音を発生させる技術を学ぶ前に行われた。

ミクスチャースト→ツブはそのすべてか作動された各鍵
盤スイッチによって同時に音を出す素子を有する５〜４
ランクのノ（イブから一般になっている。ミクスチャー
は通常は複数のランクのタ゛イアペーンン型の音から構
成されている。典型的なミクスチャー音はパイプフィー
ト数の組合せを選択することによって各オクターブにお
いて変イヒする。選択された各鍵盤域に対し組合せられ
たそのようなフィート数のランクの例は下記の通りであ
る。

Ｃ叩−ｓ＊　　：　２’、　１＋’、　　１’ＣＢ　−
Ｅｓ　：　２’ｔ’、　２’、　１−ｉ）’Ｃ番−Ｂ４
　　：　　４’、　　２＋１．　２７ｃＩＩ　−ｃフ　
：　　４／　、　　２＋１通常電子オルガンは２．単一
ダイアペーンン音の楽音発生器を機械的又は電気的に統
合するシステムによってミクスチャーストップを実施す
る。ミクスチャーストップをつくるだめのこの統合方法
は２作動された鍵盤楽音スイッチの真の第３および第５
高調波の楽音を発生させる代わシに、２＋′オヨヒ１＋
′のミューチージョンフィート数に対する最も近い真の
楽音を作動させる統合技術の結果生じるやや耳ざわりな
平均律ビー）　（ｔａｒｎｐａｒｍａｎｔＡｇａｔｅ　
）を発生させる。

発明の要約 米国特許第’４，０８５，６４４号（％願昭５ｌ−６３
５１９）に記述されている種類の複音シンセサイザにお
いては、計算サイクルとデータ転送サイクルか独立して
反復実施され、楽音波形に変換されるデータを与える。

一連の計算サイクルが実施され、各計算サイクルの期間
中に作動された鍵盤スイッ幾答して選択される１組の高
調波係数を用いて主データセットが作られる。各計算サ
イクルの終シに。

計算された主データセットは主レジスタに記憶される。

個々の各計算サイクルに続いて、転送サイクルが開始さ
れ、転送サイクルの期間中には、記憶された主データセ
ットは作動された関連鍵盤スイッチに対応する音調レジ
スタに転送される。音調レジスタに記憶されたデータは
、その割当てられた作動された鍵盤・スイッチに関連し
た基音に対応する速度でＤ−Ａ変換器に逐次読出される
。出力楽音発生は引算サイクルと転送サイクルの期間中
途切れることなく継続する。

本発明の目的は、押鍵されたオクターブの関数として、
又は成るオクターブ内の一定の楽音において変化する音
楽的効果を実施することである。

本発明のもう１つの目的は、１組の記憶された高調波係
数を用いるミクスチャー音発生器を提供することである
。

本発明は鈍スイッチが作動されたオクターブによって音
楽的効果が決定される複音発生器を指向する。この楽音
発生器は、離散的フーリエ変換算法を実施することによ
って楽音波形を合成する種類の楽音発生内に組みこまれ
ている。この種類の楽音発生器は１復音シンセサイザと
題する米国特許第４　、０８５　、６４４号（特願昭５
ｌ−９３５１９）に詳細に記述されている。この特許は
ここに参考のため述べられている。下記の説すにおいて
、参考のため述べである特許に記述されているシステム
のすべての素子は２桁数字によって識別されておシ、こ
れらの２桁数字は参考のために述べである特許に現われ
る同一数字の素子に対応する。５桁数字によって識別さ
れているすべてのシステム素子ブロックは、複音シンセ
サイザに追加されたシステム素子に対応し、又は参考の
ために述べである特許に現われるいくつかの素子の組合
せに対応する。

第１図は、米国特許第４，０８５，６４４号（％願昭５
ｌ−９３５１９）に記述されているシステムの変形およ
・び付加物として説明されている本発明の一実施例を示
す。参考のために述べである特許に記述されているよう
に、この複音シンセサイザは鍵盤スイッチ１２のアレイ
を含む。鍵盤スイッチは一般に楽音オクターブに対応す
るグループ別に配列されている。１個又は複数の鍵盤ス
イッチがスイッチ状態を変化させ楽器鍵盤上で作動され
ると（″オン″の位置になると）、音調検・出・割当装
置１４は検出された鍵盤スイッチを符号化し２作動され
た鍵スィッチに対し対応する音調情報を記憶し。

１組の楽音発生器１５０のうちの１個の楽音発生器が作
動された各鍵スィッチに割当てられる。適当な音調検出
・割当装置サブシステムは、ここに参考のため述べであ
る米国特許第４，０２２，０９８号（特願昭５１−１１
０６５２　）に記述されてい不。この音調検出・割当装
置１４は鍵スイツチ状態検出手段として動作する。

鍵盤上の１個又は複数の鍵スィッチが作動されると、実
行制御回路１６は反復して一連の計算サイクルを開始す
る。この反復する一連の計算サイクルにおける計算、サ
イクルは作動された各−スイッチに関連している。各計
算サイクルの期間中に。

６４データ飴又は点からなる主データセットは下記に述
べる方法で計算され、主レジスタ３４に記憶される。主
データセツト中の６４デ一タ語は、高調波係数メモ’）
　２６，２７．・・・・・・１５６に記憶されている３
２高調波係数を用いて発生される。特定の１組の高調波
係数の選択は、高調検出・割当装置１４によって与えら
れるデータに応答してデータ選択回路１５２によって決
定される。

主データセツト中の６４デ一タ語は、楽音発生器１５０
のうちの対応する１つの楽音舎生器が発生させる楽音に
対するオーディオ波形の１サイクルの等間隔におかれた
６４の点の振幅に対応する。

一般原則として、オーディオ楽音スペクトルにおける高
調波の最大数は１つの完全な波形周期におけるデータ点
数の列に過ぎない。従って６４のデータ点を含む主デー
タセットは最大６２の高調波に対応する。

反復する一連の計算サイクル中の各計算サイクルが完了
すると転送サイクルが開始され、この転送サイクルの期
間中に主レジスタ３４中にある主データセットは、楽音
レジスタ１５０と表示されているシステムブロックに含
まれる各楽音発生器のシステム成分である音調レジスタ
に転送される。

音調レジスタに記憶された主データセットは。

音調レジスタに関連した音調クロックによシ決定される
速度で逐次反復して読出されＤ−Ａ％換器に転送される
。音調クロックタイミング信号は、対応する楽音発生器
が音調検出・割当装置１４によって割当てられている作
動された鍵スィッチに関連した楽音の基本周波数に対応
する。

音調クロックは広く知られているいろいろな種類の調節
可能な周波数タイミングクロックのうちのいずれの種類
でも実施できる。音調クロックは電圧制御発振器として
有利に実施できる。電圧制御発振器の形の１つのそのよ
うな実施例は、ここに参考のため述べである米国特許第
４，０６７．２５４号ｎ”Ａ変換器は音響システム１１
と表示されたシステムブロックに含まれている。楽音波
形は、これもまた音響システム１１と表示されているシ
ステムブロックに含まれている従来の増幅器およびスピ
ーカサブシステムからなる音響システムによって可聴音
に変換される。

参考のために述べである米国特許第４　、０８５　、６
４４号（特願昭５１−９３５１９　）に述べられている
ように反復する一連の計算ザイクルの期間中に発生した
主データセットを連続的に再計算し記憶しこのデータ、
を関連した音調レジスタにロードできる一方で作動され
た鍵が銘盤上で作動されたままになっているか又は押鍵
されたままになっていることが望ましい。

参考のために述・べである米国特許第４，０８５，６４
４号（％願昭５ｌ−９３５１９）に説明されている方法
にょシ、高調波カウンタ２ｏは各計算サイクルの開始時
にその最小カウント状態又は零カウント状態に初期設定
される。

語カウンタ１９が増分されてそのモジュロカウンティン
グ実施の故にその初期又は最小カウント状態に戻る度毎
に、高調波カウンタ２０のカウント状態を増分させる信
号が与えられる。語カウンタ１９は２発生させられ主レ
ジスタ３４に記憶されている主データセットのデータ語
数である６４をモジュロとしてカウントするように実施
されている。

高調波カウンタ２０はモジュロ５２をカウントするよう
に実施されている。この数は６４語を含む主データセッ
トと一致する最大高調波数に対応する。

各計算サイクルの開始時に、加算器−アキュムレータ２
１は零値に初期設定される。語カウンタ１９がその最小
カウント状態にリセットされる度毎に、アキュムレータ
は零値にリセットされる。

語カウンタ１９が増分される度毎に、アキュムレータは
高調波カウンタ２０の現在のカウント状態をアキュムレ
ータに含まれている合計に加算する。

この加算はモジュロ６４で実施される。

加算器−アキュムレータ２１のアキュムレータの内容は
、メモリアドレスデコーダ２３が正弦波関数表２４から
三角関数正弦波関数値をアドレスア（２πφ／６４）の
値を記憶する固定メモリとして有利実施例 乗算器２８は正弦波関数表２４から読出された三角関数
値と、メモリアドレスデコーダ２５によって与えられる
アドレスに応答して高調波係数メモリから読出される加
算器１５によって与えられる高調波係数とを乗算する。

メモリアドレスデコーダ２５は高調波カウンタ２０のカ
ウント状態に対応するメモリアドレスを与える。乗算器
２８によって作られた積の値は１人力として加算器３３
に与えられる。

ト状態に対応するアドレスにおける主レジスタ３４の内
容は読出されて、加算器３３へ入力として与えられる。

加算器３５への入力の金側は１語カウンタ１９のカウン
ト状態に等しい、又は対応するメモリ場所において主レ
ジスタ３４に記憶される。語カウンタ１９が１サイクル
６４゛カウントの完全な３２カウントサイクルを回った
後に、主レジスタ６４は作動した鍵盤スイッチのうちの
選択された１つのスイッチに対応する主データセットを
含む。この方法によって作動された各鍵スィッチを後述
するやｐ方で１つの音色に割当てることができる。

音調検出・割当装置１４はメモリを含み、このメモリに
おいて鍵盤、オクターブおよび楽音データは符号化され
、検出された作動された各鍵盤スイッチに対して記憶さ
れる。各計算サイクルが作動された鍵盤スイッチに割当
てられた一定の楽音発生器に対して開始されると、対応
するオクターブ情報がデータ選択回路１５２に転送され
る。１組の高調波メモＩＪ　２６．２７．・・・・・・
１５３に記憶されている別の１組の高調波係数がある。

データ選択回路１５２は、音調検出・割当装置１４によ
って寿えられたオクターブデータ信号に従ってメモリア
ドレスデコーダ２５によってこれらのメモリからアクセ
スされるデータ値を選択する。この方法によって１発生
した音色は楽音が鍵盤上で奏せられるオクターブに応じ
て変化する。

第２図はオクターブ信号データをデータ選択回路１５２
へ与える論理の詳細を示す。図示されている論理は、米
国特許第４，０２２，０９８号（％願昭５ｌ−１１０６
５２）の第２図に示されている論理の変形である。２０
０代の数字で表示されているブロックは。

２００に参考のため述べである特許の第２図に示されて
いる同じ表示のブロックを加えたものである。

メモリアドレス２８３によって割当メモリ２８２から読
出されたデータは、１組の楽音発生器１５０のうちの１
つの楽音発生器を対応する作動された鍵盤スイッチに割
当てるために楽音発生器割当装置。

１５５によって用いられる。割当メモリ２８２から読出
された同じデータはオクターブデコーダ１５６によって
復号されてオクターブデータを与え、このオクターブデ
ータはデータ選択回路１５２に与えられる。

第３図はオクターブデコーダ１５６およびデータ選択回
路１５２の論理の詳細を示す。参考のために述べである
米国特許第４，０２２，０９８号（特願昭５１−１１０
６５２　）に説明されているように２割当メモリ２８２
は、１組の楽音発生器１５０のうちの各楽音発生器の現
在の割当状態を表わすデータ語を含む読出し一書込みメ
モリである。これらのデータ語の各々は１０ビツトを含
む。最小桁のビット（ＬＳＢ）はそのデータ語に対応す
る楽音発生器の割当状態を示す。関連した楽音発生器が
作動された鍵スィッチに割当てられていると、そのＬＳ
Ｂは２進＃１”となる。ビット２，６および４は鍵スィ
ッチが作動されたオクタニブを示すのに用いられる。第
１表はオクターブコーディングデータを表にしたもので
ある。

第１表 ２　　　　０１０　　Ｃ，−Ｂ２ ３　　　　０１１　　Ｃ，−Ｂｓ ４　　　　１００　　Ｃ４−Ｅ。

５　　　　１０１　０＊−Ｂｓ ６　　　　１１０　　Ｃ６−Ｂ。

７　　　　　　　　　　　　　　　　　１１１　　　　
　　　　Ｃ１１組のアントゲ−）　２８３−２８８はビ
ット２．６および４をオクターブ信号に復号する。オク
ターブ信号はオクターブ錐スイッチ群範囲に限定されな
いかも〔れない楽音範囲信号のよシ一般的な場合の特別
な場合である。楽音発生器が作動された鍵スィッチに割
当てられていなければ、復号されたオクターブ信号は発
生しない。高調波係数メモリからの信号線は単線として
示されているが、これは高調波係数を表わす２進ビツト
情報を伝えるのに十分な１組の線を表わすための作図上
の省略であることが理解される。データ選択回路１５２
は選択論理ゲートによシ復号されたオクターブ信号に応
答して高調波係数メモリから読出された出力データを選
択する。

オクターブの開始時に音色を変える代わシに。

開始オクターブ楽音Ｃ以外の楽音において楽音変化を行
うことが望ましいかもしれない。例えば。

楽音−は、音色変化が例えば混合音に対して実施される
楽音としてしばしば選ばれる。そのような音色変化を実
施する方法は楽音発生システムについて第４図に示され
ておシ、そのシステムにおいては基本周波数は周波数ナ
ンバーを作動された各鍵盤スイッチに割当てることによ
って決定される。

そのようなシステムは参考のために述べである米国特許
第４，０６７．２５４号に記述されている。

第２表は楽音Ｃおよび楽音Ｆ＃における所望する楽音遷
移に対するオクターブ変化の付近の楽音に対する楽音２
周波数、１０進周波数および２進周波数ナンバーを列記
したものである。

第２表 （’＃７２２１７．４６１．０ Ｃ７２０９３，０００，９４６８７４３１２７０，１１
１１０００１１０１０００１Ｇ６　１５６７．９８０．
７０７１０６７８１３０．１［１１１０１０１００００
０１０Ｆ＃６１４７９．９８０．６６７４１９９２７１
０．１０１０１０１０１１０１１１０Ｆ　　１３９６．
９１０．６２９９６０５２５００．０１０１１０１０１
０００００１Ｃ６１０４６，５００，４７１９３７１５
６５０，０１１１１０００１１０１０００Ｇ５　７８３
．９９０．３５３５５３３９０６０．０１０１１０１０
１０００００１Ｆ＃５　７３９゜９９０．３３３７０９
９６３６０．０１０１０１０１０１１０１１１Ｆ５　６
９８．４６０．５１４９８０２６２５０．００１０１１
０１０１０００００Ｃ５５２５，２５０，２５５９６８
５７８２０，００１１１１０００１１０１００Ｇ４　　
！１９１．８００．１７６７７６６９５．５０．００１
０１１０１０１０００００Ｆ＃４　３７０．０００．１
６６８５４９８１８０．００１０１０１０１０１１０１
１Ｆ４　３４９．２３０．１５７４９０１５１３０．０
００１０１１０１０１００００グループとしての５ビツ
トシーケンス１０１０１　ｔｒＪ。

どのオクターブの場合にも楽音−に対応する周波数ナン
バーを識別することが第２表の記載事項から認められる
。この５ピツトシーケンスの前の零の数は特定の楽音Ｆ
＃が関連しているオクターブを示す。

第４図はオクターブ楽音Ｆ　に比べた場合の割当てられ
た周波数ナンバーの大きさに応じて関連楽音発生器に対
する主データセットの計算に用いられる数組の高調波係
数を割当てるサブシステム論理を示す。

参考のために述べである米国特許第４，０６７．２５４
号に記述されているように、検出された作動された各鍵
盤スイッチに応答して、音調検出・割当装置１４は周波
数ナンバーメモリ１６０から対応する周波数ナンバーを
アクセスする。アクセスされた周波数ナンバーは割当て
られた楽音発生器に対応する１組の周波数ナンバーラン
チ１６１−１６３のうちの１つに記憶される。第４図に
は周波数ナンバーラッチは３個のみが示されているが、
楽音発生システムにおいて利用可能な複数の楽音発生器
の各々に剌して１個の周波数ナンバーラッチがあるもの
と理解すべきである。

周波数す、ンバーメモリ１６０は値２”　−Ｎ）／１２
を有するデータ語をデジタル２進形で含む固定アドレス
可能メモリである。但し、Ｎは値Ｎ＝　１．２．・・曲
の範囲を有し２Ｍは楽器鍵盤上の錐スイッチの数に等し
い。周波数ナンバーは等分平均律音階における基本周波
数の比を表わす。周波数ナンバーの詳細な説明は、ここ
に参考のため述べであるぎ複音シンセサイザ用楽音周波
数発生器”と題する米国特許第４，１１４，４９６号に
含まれている。

周波数ナンバーテコーダ１６４−１６６はその関連した
周波数ナンバーラッチに記憶された周波数ナンバーを復
号する。周波数ナンバーテコーダの詳細は第５図に示さ
れている。

周波数ナンバーラッチに記憶された周波数ナンバーは１
組の左２進シフト回路１６９−１７２によシ順に２進ビ
ツト１ビツトずつ左シフトされる。これらは入力周波数
ナンバーと予め選択された倍率（５ｃｃＬｌｅ　ｆａｃ
ｔｔｒｒ　）とを乗算する１組拘波数ナンバースケーラ
を構成する。この場合には１倍率はすべて値捧として選
択される。従って、左２進シフト回路１７２からの出力
は２周波数ナンバー２ツチ１６１に記憶された周波数ナ
ンバーを４ビツトだけ左シフトしたものになる。

周波数ナンバー２ツテ１６１に記憶された周波数ナンバ
ーの最上桁ビット５ビットが選択されたピットシーケン
ス１０１０１の値より大きいか又はそれに等しいと、比
較器１７６は・１″論理２進状態を発生させる。そのよ
うな１１”状態信号は１作動された鍵スィッチが楽音戸
６と等しい周波数の楽音又はＦ’６よ＃）周波数が高い
楽音に対応することを示す。倍率を掛けられた入力周波
数ナンバーと予め選択された周波数比較ナンバー１１０
１との差の大きさが予め選択された比較正確度ナンバー
よシ小さいと、比較器は′１”状態信号を発生させる。

１ビツト左２進シフト後に周波数ナンバーラッチ１６１
に記憶された周波数ナンバーの最上桁ビット５ビットが
選択されたピットシーケンス１０．１０１よシ大きいか
又はそれに等しいと、比較器１７４は１１”論理２進状
態を発生させる。そのような１１″状態佃号は９作動さ
れた鍵スィッチが楽音Ｆ＃５の周波数と等しい楽音、又
はＦ＃５よシ周波数が高い楽音に対応することを示す。

左２進シフト回路およびそれらに関連した比較器のうち
の残シのシフト回路および比較器１７５および１７４に
ついてすでに説明したのと同様な方法で動作する。従っ
て９作動された鍵スィッチか楽音Ｆ＃４と等しい周波数
の楽音又はＦ＃４よシ周波数が高い楽音に対応すると、
比較器１７５は“１”状態信号を発生させる。作動され
た鍵スィッチがＦ＃３と等しい周波数の楽音又はＦ＃６
よシ周波数が高い楽音に対応すると、比較器１７６は１
”状態信号を発生させ２作動された鍵スィッチがＦ＃２
と等しい周波数の楽音又はＦ＃２よシ周波数が高い楽音
に対応すると、比較器１７７は１”状態４Ｎ号を発生さ
せる。

アントゲ−）　１７８．１８０，１８１，１８３，１８
４，１８６，１８７゜１８９および１９０およびインバ
ータ１７９，１８２，１８５゜１８８からなる論理は優
先順位選択論理として動作する。この優先順位は・１”
信号を発生させる最小数字の比較器からデータ選択回路
に″１″信号を与える。この方法によシデータ辿択回路
は、・比較選択シーケンス１０１０１に対して整合（ｍ
ａｔ　ａｈ　）が行われたオクターブに対する高調波係
数を選択する。

データ選択回路１５２に与えられた信号は楽音選択信号
又は楽音範囲信号と呼ばれる。楽音範囲信号は図示例と
して用いられたＦ＃以外の指定され今選択された楽音に
対して容易に発生させることができることは自明である
。このシステムは、鍵盤スイッチがオクターブグループ
に限定されているとは考えられないが任意の所望する１
組の楽音に群別される状況に対して楽音範囲信号を発生
させるように容易に拡大される。

数組の高調波係数の選択を支配するためにオクターブ選
択又は楽音辿択佃号會単に用いる代わシに、これらの４
１号は多くの種かの楽音発生効果を制御するのに容易に
用いることができる。ビブラート発生器システムを制御
するため楽音又は範囲信号を用いることは２本発明を用
いた自明のシステム実施である。従って、ビブラートを
予め選択したオクターブにのみ適用することができる。

同じ信号音オクターブ又は楽音選択信号の関数としてビ
ブラート周波数およびビブラート変調深さく　ｄｅｐｔ
ｈ　）を変化させるのに用いることができる。

第６図は、ビブラート効果が予め選択されたオクターブ
にある。又は鍵盤の予め選択された間隔内にある楽音に
適用される本発明を用い７′ｃ１実施例を示す。一般的
原則として、Ｃ２−１ｈの範囲内にある楽音のような低
周波数の楽音に対するビブラートを除去することは音楽
的に効果がある。またＣ＠　−Ｃ？の範囲内にある楽音
のような高周波数の楽音に対するビブラートを除去する
ことも、望ましい。

１組の周波数ナンバーデコーダ１６４−１６６カゑ発生
させた楽音範囲信号は、Ｃ，−Ｂ、の範囲内に□ある楽
音だけに対して１組のビブラート発生器１９１−１９５
を動作させるのに容易に用いることができる。

オクターブ選択信号又は楽音範囲信号は、楽音発生器の
１素子であるＡＤＳＲエンベロープ発生器の速度を制御
するのにも用いることかできる。これらの選択信号を用
いてアタックタイミングを低い方のオクターブでは遅く
シ、高い方のオクターブでは早くすることができる。

第７図は本発明の代わシの実施例を示し、そこでは記憶
された１組だけの高調波係数を用いて誕スイッチが作動
されるオクターブ又は楽音範囲の関数として予め選択さ
れた方法で音色が変化させられる。第７図に示した式わ
シのシステムの１つの応用は、コンサートおよび礼拝用
音楽を演奏するために設計された楽器の絶対に８侠な楽
音成分である混合音を発生させることである。

第８図はミクスチャーストップに対する典型的なスペク
トルを示す。このミクスチャーは、８′。

４’、　２４’、　２’、　１−１−’および１′のピ
ッチに対して第９図に示しであるスペクトル反応を有す
る１組のダイアベーソンパイプ又は楽音を用いることに
よって発生する。電子楽器の設計においては、４フイー
トダイアペーソンスペクトルは、４フイート楽音の偶数
高調波が各８フィート高調波スペクトル成分の高調波ナ
ンバーの２倍に対する成分に等しい高調波変換を行うこ
とによって基本的な８フイートダイアペーソンスペクト
ルからえられる。

従って、４フイート楽音の第２高調波は８フイート楽音
の第１高調波に等しく、４フイート楽音の第４高調波は
８フイート楽音の第２高調波に等しいなどとなる。フィ
ート楽音のすべての奇数高調波成分には−５０ｄｂＯ値
が与えられる。２＋フイートダイアペーソンスペクトル
は８フイート高調波ナンバーの各々に３を乗算し、その
結果を高調波シーケンス３，６，９，１２，１５．・・
・・・・３ｏ　　に置くことによってえられる。２＋フ
イート楽音に対する他のすべての高調波には−５０ｄｈ
の値が与えられる。２フイート楽音高調波は８フイート
高調波ナンバーに４る乗算し、その結果を高調波シーケ
ンス４，８゜１２、・・・・・・６２に置くことによっ
て見られる。１＋フイート楽音高調波は８フイート高調
波ナンバーに５を乗算し、その結果を高調波、シーケン
ス５，１０゜１５、・・・・・・３０に置くことによっ
てえられる。１フツト高調波は８フイート高調波ナンバ
ーに８を乗算置くことによって得られる。

第８図に示しであるミクスチャーに対するスペクトルは
１４ランクミクスチヤー”と呼ばれる典型的なミクスチ
ャーに対するスペクトルである。

ミクスチャ−１に対する一番上のスペクトルは。

示されている４つのフィート数１’、２’、１−）’お
よび２′を加算することによってえられる。このミクス
チャ−１の組合せは、楽音シークンス領域の最も低いオ
クターブに対して蓬常用いられる。

その次に高いオクターブ又は楽音領域は、２′。

２＋’、　２’およｑ１４−’ピッチの楽音の組合せか
らなるミクスチャ−２を用いる。

その次に高いオクターブ又は楽音領域は４’、２＋’お
よび２′ピツチの楽音の組合せからなるミクスチャ−３
を用いる。

最も高いオクターブ、又は楽音領域は、４′および２＋
′フイートピツチの楽音の組合せからなるミクスチャ−
４を用いる。

第７図に示されているシステムは、高調波係数メモリ２
７に記憶された１組だけの記憶された高調波係数を用い
てミクスチャーストップに対する楽音構造を発生させる
。発生した楽音構造は第８図に示しである種々の４ラン
クミクスチヤーに対する楽音構造に非常によく似ている
。

第８図においてミクスチャ−１と表示されているスペク
トルに対応する高調波係数は高調波係数メモリ２７に記
憶される。高調波係数の数値は下記の式によって高調波
スペクトル値から計算される。

Ｃｎ＝　Ｓ　ａｒｐ　（−０，１１５１２ｄ　ｄｂ、）
　　　　式１但し、ｎは高調波ナンバーであシ、ｄ〜は
ｄｂで測定した第ｎ番目の高調波のスペクトル強さく　
ｚｐｇｃｔｒａｌ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ’）でｈｖ、ｓは
予め選択された一定の倍率（５ｃａｌｅ　ｆａｃｔｏｒ
）である。第８図においてミクスチャ−１と表示された
スペクトルは、１゜２．１＋および２フイートピツチの
ダイアベーソン楽音を加算した複合物（ｃｏｍｐｏｓｉ
ｔ＠）である。

各計算サイクルの開始時に、係数評価サイクルが実行制
御回路１６によって開始される。カウンタ１９４は係数
評価サイクルの開始時に実行制御回路１６によってその
最小カウント状態にリセットされる。カウンタ１９４は
主クロック１５によって与えられるタイミング信号によ
って増分される。

カウンタ１９４のカウント状態に応答して、高調波シフ
ト回路１８５は高調波係数メモリ２７から高調波係数を
アクセスアウトする。係数評価サイクルの終了時に、計
算サイクルが開始される。計算サイクルは楽音発生シス
テムについて上述した方法で実施されるが、今度はメモ
リアドレスデコーダ２５は乗箸器２８へデータ入力の１
つとして与えられるミクスチャー高調波係数１８７から
高調波係数をアクセスするという変形が行われている。

周波数ナンバーデコーダ１６４のような周波数ナンバー
デコーダからの出力が第１楽音領域で作動された鍵盤ス
イッチに対応すると、高調波シフト回路１８５はカウン
タ１９４のカウント状態に応答して高調波係数メモリ２
７から高調波係数を胱出す。

周波数ナンバーデコーダからの出力が第Ｍ番目の楽音領
域において作動された畦盛スイッチに対応すると、高調
波シフト回路１８５は、カウンタ１９４のカウント状態
に対応するアドレスにおいて高調波係数メモリから高調
波係数をアドレスアウトする。

第１０図は高調波シフト回路１８５の概略図である。定
数Ｍの値は２周波数ナンバーデコーダによって与えられ
た楽音範囲信号に応答してＭ選択回路１９５から選択さ
れる。Ｍは通常は楽音範囲ナンバーに等しい。減算器１
９６はカウンタ１９４のカウント状態からＭの値を減算
する。比較器１９７の出力にはもしＪが１よシ大きけれ
ばＪに等しくなシ。

Ｊが１に等しいか、又は１よシ小さければｆｆ＝３とな
る。比較器１９８はもしＪが値７，１１．１３および１
４のうちのどれかに等しければ同等信号を発生させる。

同等信号が発生すると２選択ゲートは翻訳回路１９９が
発生させた値を転送して高調波係数を高調波係数メモリ
２７からアドレスする。同等信号が発生しないと、比較
器１９７からの出力は高調波係数メモリ２７から高調波
係数をアドレスするのに用いられる。翻訳回路１９９は
アドレス可能メモリとして実施されているので、もし同
等信号が発生すると、第３表に示されている値が実施さ
れる。

第３表 Ｊ　　　　　出力値 ６ １１０ ３１２ ４１２ ミクスチャー高調波係数１９５は、別の状況では高調波
シフト回路１８５によって除去されるかもしれない第１
６高調波に対して一定の係数値が猟に存在するように実
施されている。第１６高調波に対する適当な値は８．７
７５又は−５ｄｂ　である。

第９図は４つの楽音領域に対して発生する４つのミクス
チャーを示す。

第７図に示しである楽音発生システムは、１組だけの高
調波係数の高調波ナンバーをシフトさせ。

高調波翻訳システムが一部の高調波成分を除去するのに
用いられる他の変形に容易に拡大される。

本発明はまた１選択された１組の高調波係数を用いてフ
ーリエ形変換を実施することによって楽音波形を合成す
る種類の他の楽音発生器にも組み入れることができる。

この種類のシステムは１コンピユータオルガン”と題す
る米国特許第３，８０９゜７８６号に記述されている。

この特許はここに参考のために述べである。

第１２図は参考のために述べである特許に説明されてい
るコンピュータオルガンに本発明を組み入れた楽音発生
器システムを示す。第１２図に示されているシステムブ
ロックには、５００に参考のために述べである特許の第
１図に示されている対応するブロック番号を加えた数字
がつけられている。

楽器鍵盤スイッチ３１２に含まれる鍵スィッチを閉じる
と、対応する周波数ナンバーが周波数ナンバーメモリ６
１４かもアクセスアウトされる。アクセスされた周波数
ナンバーは楽音間隔加算器３２５の内容に反復して加算
される。楽音間隔加算器３２５の内容は、波形振幅値が
Ｉｔｘされるサンプル点を指定する。各サンプル点に対
し、データ選択回路１５２によって与えられた高調波係
数値と正弦波関数表６２１から読出された三角関数正弦
波関数値とを乗算することによって多数の高調波成分の
振幅が個々に計算される。高調波成分振幅はアキュムレ
ータ３１６において代数的に合計されサンプル点におけ
る正味振幅を得る。サンプル点振幅はＤ−Ａ変換器３１
８によってアナログ信号に変換され。

次に音響システム３１１に与えられる。

正弦波関数表３２１は三角関数ｓｉｎ　（２π／６４）
の値を記憶する。これらの値はシステムによ多発生され
る最高基本周波数楽音ピッチに対し１周期尚たシロ４点
を有する波形に対応する。

１組の高調波係数メモ’）　３１５−３１５ｆおよびデ
ータ選択回路１５２は、第１図に示した楽音発生システ
ムに対して上述した方法で動作する。

以下本発明の実施の態様を列記する。

１、鍵スイツチ状態検出手段は。

検出信号を符号化して作動された鍵スィッチに対応する
オクターブを指定する鍵スイツチ符号化手段を含む特許
請求の範囲第１項による楽器。

２、楽音範囲選択信号発生器は。

前記符号化検出信号に応答し、その各々がオクターブ群
のうちの１つの群に対応する複数の楽音範囲信号から楽
音範囲信号を発生させる復号手段を含む前記第１項によ
る楽器。

６、計算手段は。

その各々か１組の高調波係数を記憶する複数の係数メモ
リと。

前記複数の係数メモリの各々から前記１組の高調波係数
を読出す第２アドレッシング手段と。

前記楽音範囲信号に応答し、前記の読出された１組の高
調波係数のうちの１つを選択するデータ選択手段と。

前記の選択された１組の高調波係数に応答し。

計算サイクルの間に楽音の波形を規定する点の振幅に対
応する複数のデータ語を計算し、波形メモリに記憶する
波形発生器手段とを含む 前記第２項による楽器。

４、前記波形発生器手段は。

論理タイミング化分を与える論理クロック手段と。

前記波形メモリ手段に記憶された前記複数のデータ語数
をモジュロとして前記論理タイミング信号をカウントす
る語カウンタと。

前記語カウンタがその最小カウント状態に戻る度毎に増
分する高調波カウンタと。

前記論理タイミング信号に応答して前記高調波カウンタ
のカウント状態が連続的にアキュムレータに加算され、
前記アキュムレータのカウントは計算サイクルの開始時
に零値に初期設定される加算器−アキュムレータ手段ト
。

１組の三角関数値を記憶する正弦波関数表と。

前記加算器−アキュムレータ手段の内容に応答し、前記
正弦波関数表から三角関数値を読出す正弦波関数表アド
レッシング手段と。

前記の読出された三角関数値と前記の読出された１組の
高調波係数のうちの１つとを乗算して出力積データ値を
つくる乗算手段と。

前記出力積データ値と前記波形メモリ手段から読出され
たデータ語とを連続的に合計し、その合計した値を前記
波形メモリ手段に記憶する手段とを含む 前記第６項による楽器。

５、前記楽音範囲選択信号発生器は。

前記検出信号に応答して周波数ナンノく−を発生させる
周波数ナンノく一手段と。

前記の発生した周波数ナンノ（−に応答して自ｔＢ己楽
音範囲信号を発生させる周波数ナンノ（−デコーダ手段
とを含む 前記第１項による楽器。

６、前記楽音範囲選択信号発生器は。

複数の周波数ナンバーを記憶する周波数ナンノ（−メモ
リ手段と。

前記検出信号に応答し、対応する周波数ナンノく−を前
記周波数ナンノく−メモリ手段力為ら読出す周波数アド
レッシング手段と。

前記周波数ナンバーメモリ手段力）ら読出された前記（
波数ナンノ（−に応答して前Ｂ己楽音範囲信号を発生さ
せる周波数ナンノく一デコーダ手段とを含前記第１項に
よる楽器。

７、前記周波数ナンバーデコーディング手段は。

その各々が鍵スィッチの鍵盤アレイに含まｔしている連
続している鍵スィッチの予め選択さ才した群に関連して
おシ、前記の発生した周波数ナンノクーに応答して前記
複数の比較器のうちの少なくとも１つの比較感から同等
信号を発生させる複数の比較器手段と。

前記の発生した各同等信号に応答し前記楽音範囲信号を
発生させる比較選択信号手段とを含む前記第５項による
楽器。

８、前記複数の比較器手段は。

その各々が対応する予め選択された複数の倍率によって
前記の発生した周波数ナンノ（−の大きさをスケールす
る複数の周波数ナンノ（−スケーラと。

その各々が前記複数の周波数ナンノ（−スケーラのうち
の対応する４１つに関連しておシ。

前記のスケールされた大きさと予め選択さｔした周波数
比較ナンバーとの差の大きさが予め選択された比較正確
度ナンバーよシ小さいと、前記の発生した周波数ナンバ
ーの関連したスケールされた大きさに応答して前記同等
信号を発生させる複数のナンバー比較手段とを含む 前記第７項による楽器。

９、前記比較選択信号手段は。

前記複数の比較器手段が発生させた各同等信号に応答し
、最高楽音に対応する鍵スイツチ群に関連した比較器が
発生させた同等信号を選択して前記楽音範囲信号を発生
させる優先順位選択論理を含む前記第８項による楽器。

１０゜前記計算手段は。

１組の高調波係数を記憶する第１高調波係数メモリと。

後から読出されるデータを記憶する第２高調波係数メモ
リと。

前記楽音範囲信号に応答し、高調波係数を前記第１高調
波係数手段から選択的に読出して前記第２高調波係数メ
モリ手段に記憶する高調波シフト手段と。

前記第２高調波係数メモリ手段に記憶された前記データ
に応答し、前記計算サイクルの期間中に楽音波形を規定
する点の前記振幅に＼対応する前記複数のデータ語を計
算し前記波形メモリ手段に記憶する波形発生器手段とを
含む 前記第２項による楽器。

１１、前記高調波シフト手段は。

一連の連続したメモリアドレスナンバーを発生させ、前
記楽音範囲信号に応答して前記一連のアドレスナンバー
の最初のナンバーを選択するシフトアドレッシング手段
と。

前記第１高調波係数メモリから読出された高調波係数に
応答し、予め選択されたメモリアドレスナンバーを対応
する翻訳されたアドレスナンバーに翻訳する高調波翻訳
回路とを含む 前記第１０項による楽器。

１２、複数のデータ語が多数の楽音発生器の組合せに対
応する規則的な時間間隔で計算され楽音波形に変換され
る。オクターブ群として配列された鍵スィッチの鍵盤ア
レイを有する鍵盤楽器において。

鍵スィッチの前記鍵盤アレイの作動された各鍵スィッチ
に応答して検出信号を発生させる鍵スイツチ状態検出手
段と。

前記検出信号に応答し、楽音範囲信号を発生させる楽音
範囲信号発生器と。

その各々が１組の高調波係数値を記憶する複数の係数メ
モリと。

前記楽音範囲信号に応答し、１組の高調波係数値を前記
複数の係数メモリの１つから読出す選択手段と。

前記の読出された１組の高調波係数値に応答し。

その各々か多数の楽音発生器の前記組合せに対応する一
連のデータ語を規則的な時間間隔で計算する計算手段と
。

前記一連のデータ語から楽音波形を発生させ。

前記周波数依存の音楽的効果を生じさせる手段とを含む
。

周波数に依存する音楽的効果を生じさせる装置。

１３、　　前記計算手段は。

前記楽音範囲信号に応答する音楽的効果発生手段を含む
前記第１２項による楽器。

１４、前記音楽的効果発生手段はビブラート、発生器を
含み、ビブラートを前記楽音波形に選択的に適用する前
記第１３項による楽器。

【図面の簡単な説明】

第１図は９本発明の１実施例の概略図である。 第２図は、オクターブデータ発生システムの概略図であ
る。 第６図は、オクターブデコーダおよびデータ選択システ
ムブロックの概略図である。 第４図は、音調（ｎｏｔｅ）ナンバー楽音選択論理の概
略図である。 第５図は２周波数ナンバーデコーダ１６４の概略図であ
る。 第６図は、ピフラート選択システムの概略図である。 第７図は９本発明の代わシの実施例の概略図である。 第８図は、ミクスチャースペクトル成分を示す。 第９図は２選択されたフィート数におけるダイアペーソ
ン型音に対するスペクトルを示ｔす。 第１０図は、高調波シフト１８５の概略図である。 第１１図は９代わシのシステム実施例によって発生され
るミクスチャースペクトルを示す。 第１２図は２本発明の第２の別の実施例である。 第１図において、１１は音餐システム、１２は楽器鍵盤
スイッチ、１４は音調検出・割当装置、１６は実行制御
回路、１９は語カウンタ、２０は高調波カウンタ、２１
は加算器−アキュムレータ、２２はゲート、　　２３．
２５はメモリアドレスレコーダ、２４は正弦波関数表、
２６は第１高調波係数、２７は第２高調波係数、２８は
乗算器、　　３３，１５１は加算器。 ６４は主レジスタ、１５０は楽音発生器、１５２はデー
タ選択回路、１５６は第に番目の高調波係数。 特許出願人株式会社河合楽器製作所 代理人弁理士田坂善重 第８図 ２　　　　ａ　　　　ｂ　　　　ｒｓ　　　　ＩＬＩ　
　　１１　１４　　１０第１１図 ＋ｉ＃Ｉｎ１次 第 １ｔｌｉ！ｌｉｌ波

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 楽音波形を規定する点の振幅に対応する複数のデータ語
   を計算サイクルの期間中に計算し逐次Ｄ〜Ａ袈換器に転
   送して楽音波形に変換する。オクターブ群別に配列され
   た鍵スィッチの鍵盤アレイを有する鍵盤楽器において。 鏝スイッチの前記鍵盤プレイの作動された各鍵スィッチ
   に応答して検出信号を発生させる鍵スイツチ状態検出手
   段と。 前記検出信号に応答し楽音範囲信号を発生させる楽音範
   囲選択信号発生器と。 波形メモリ手段と。 前記楽音範囲信号に応答し、楽音波形を規定する点の前
   記振幅に対応する前記複数のデータ語を計算サイクルの
   期間中に計算し前記波形メモリ手段に記憶する計算手段
   と。 前記波形メモリ手段に記憶されたデータ語を逐次読出す
   第１アドレッシング手段と。 前記波形メモリ手段から脱出されたデータ語から楽音を
   発生させ前記周波数依存の音楽的効果を生じさせる手段
   と、を具備することを特徴とする周波数に依存する音楽
   的効果を生じさせる装置。