JPS5917433B2 - 電子楽器の音源波形形成装置 - Google Patents

電子楽器の音源波形形成装置

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JPS5917433B2
JPS5917433B2 JP49064382A JP6438274A JPS5917433B2 JP S5917433 B2 JPS5917433 B2 JP S5917433B2 JP 49064382 A JP49064382 A JP 49064382A JP 6438274 A JP6438274 A JP 6438274A JP S5917433 B2 JPS5917433 B2 JP S5917433B2
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envelope
storage circuit
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敏雄 釘沢
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Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H7/00Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs
    • G10H7/08Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs by calculating functions or polynomial approximations to evaluate amplitudes at successive sample points of a tone waveform
    • G10H7/12Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs by calculating functions or polynomial approximations to evaluate amplitudes at successive sample points of a tone waveform by means of a recursive algorithm using one or more sets of parameters stored in a memory and the calculated amplitudes of one or more preceding sample points
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H2250/00Aspects of algorithms or signal processing methods without intrinsic musical character, yet specifically adapted for or used in electrophonic musical processing
    • G10H2250/541Details of musical waveform synthesis, i.e. audio waveshape processing from individual wavetable samples, independently of their origin or of the sound they represent
    • G10H2250/571Waveform compression, adapted for music synthesisers, sound banks or wavetables
    • G10H2250/591DPCM [delta pulse code modulation]

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子楽器の音源波形成形装置に関する。
従来の電子楽器において楽音の波形成形をする5 場合
は、各音階音に相当する周波数のクロックパルス列から
適宜鋸歯状波、或いは三角波等を成形し、この成形され
た鋸波状波、或いは三角波を音色フィルターを通過させ
ることにより所望とする音色の楽音波形を得ている。9
また、上記楽音波形に立上り、立下り等のエンベロー
プを附加する場合はコンデンサー等の充放電電圧を利用
している。
しかしながら自然楽器音(例えばピアノ、フルート等)
の有する複雑な波形特性やエンベロープ5 特性を上述
のフィルターやコンデンサーの充放電で再現することは
到底不可能であり、従つて自然楽器音を忠実に再現する
ことは殆んど不可能であつた。
本発明の目的は係る欠点を解決するためになされたもの
で、自然楽器音を忠実に再現することが出来、しかも集
積化が容易な電子楽器の音源波形成形装置を提供するこ
とにある。
以下、本発明を添付の実施例回路図に基づいて詳細に説
明する。
第1図は本発明の一実施例回路図である。
図において音階クロツク発振器1は音階音に比例した周
波数クロツク信号を発振するもので、鍵(図示しない)
の押下操作により第1のカウンター3にクロツク信号を
送出し、第1のカウンター3を駆動させる。
この第1のカウンター3の出力信号は楽音波形読み出し
用デコーダー4にて順次パルスに変換され、後述する楽
音波形記憶回路5に順次読み出しパルスを送出する。同
様に、エンベロープクロツク発振器6は第2のカウンタ
ー7を駆動し、エンベロープ波形読み出し用デコーダー
8を介して後述するエンベロープ波形記憶回路9に順次
読み出しパルスを送出する。このエンベカープクロツク
発振器6は前記楽音クロック発信記器1に比してかなり
低周波クロツクを発振するものであり、又この発振周波
数を可変することにより任意にエンベロープスピードを
可変出来る。第2図は前記楽音波形記憶回路5を説明す
るための波形図である。第2a図を参照すれば、任意の
自然楽器音の波形f1の一周期はn個にサンプリングさ
れており、各サンプリング点の振幅変化分は△Mにて示
されている。
今各サンプリング点の振幅値をそれぞれ、その直前のサ
ンプリング点の振幅値と比較してみれば、次の状態のい
ずれかに属することが理解されよう。1.増加している
即ち△Mが正である。2.減少している。
即ち△Mが負である。3.変化しない。
即ち△MがOである。上記1.2.3の状態を第1表の
如く定め、この表に従つて前記第2a図の楽音波形を一
周期に渡つて示せば第2b図A,Bにて表現することが
出来る。
従つて、△Mの情報を第1表で示すように、BとAの対
で表わし、そのB信号を第2図aの波形f1に対応する
ように表わしたのが第2図bの〔B〕であり、A信号を
表わしたのが第2図bの〔A〕である。
前記楽音波形記憶回路5は上述した各サンプリング点の
振幅変化分△Mの増減の情報を11―“0”のデジタル
信号にて記憶したもので、例えば読み出し専用の記憶素
子(リード・オンリー・メモリー)等が用いられる。
即ち、第1図示の楽音波形記憶回路5はnワード2ビツ
トのリード・オンリーメモリーが用いられ、第2a図示
の一周期の楽音波形f1の振幅変化情報を前記第1表に
従つて記憶している。従つて、前記楽音波形読み出し用
デコーダー4で、前記楽音波形記憶回路5に記憶された
振輻変化情報を読み出せば、その出力端A,Bには第2
b図A,Bの出力信号を得ることが出来る。第3図は前
述したエンベロープ波形記憶回路9を説明するための波
形図であり、任意のエンベロープ波形F2をm個にサン
プリングし、そのサンプリング点の振幅値をkビツトの
2進コード信号にて記憶させたもので、例えば、前記楽
音波形記憶回路5と同様、mワード、kビツトのリード
・オンリー・メモリーにて構成出来る。
前記エンベロープ波形記憶回路9より送出されるエンベ
ロープ情報は、ゲート回路10を介して累算器(アキユ
ムレータ一)12に与えられる。
このゲート回路10は前記エンベロープ波形記憶回路9
の各出力ビツト1,2,・・・・・・,kをそれぞれ一
方の入力側に、また前記楽音波形記憶回路5の出力端子
Aを他の入力側に接続されたAND回路10−1,10
−2、・・・・・・10−kとより構成されており、前
記端子Aより出力“1″が送出された場合は前記エンベ
ロープ情報を累算器12に与えるが、出力″O”が送出
された場合はエンベロープ情報は累算器12に与えられ
ない。又前記累算器12は入力されるエンペロープ波形
情報を前記楽音クロツク信号の一周期毎に順次累加算、
若しくは累減算を行うもので、前記楽音波形記憶回路5
の出力端Bより出力゛1゛が送出された場合は累加算器
として動作し、入力されるエンベロープ情報を累加算し
、又出力゛0”が送出された場合は累減算器として動作
し入力されるエンベロープ情報を累減算する。例えば、
エンベロープの値を“1”とすれば、累算器12の出力
は楽音信号の振幅の変化の状態によつて△Mが正の時゛
ビづつ増加させ、△Mが負の時″F”づつ減する。次に
エンベロープの値が゛2゛となれば△Mが正の時“2”
づつ増加させ、△Mが負の時62゛づつ減する。つまり
、エンベロープの値によつて増減の量が変わり、波形の
振幅が変化することになる。従つて累算器12の出力は
エンベロープの値によつて振幅が変化する波形゛エンベ
ロープの付与された楽音゜゛となる。第1図に示した累
算器12は前記AND回路10−1,10−2,・・・
・・・10−kの出力信号をそれぞれ一方の入力とし、
前記楽音波形記憶回路5の出力端Bの出力信号をインバ
ーター回路11を介し、それぞれ他の一方の入力信号と
しているExclusiveOR回路(以下Ex.OR
回路と記す)と、このEx.OR回路13の出力信号と
ラツチ回路15よりのラツチ信号とを加算する加算回路
14とにより構成されている。
前記Ex.OR回路13は前記楽音波形記憶回路5の出
力端Bより出力1F゛が送出されれば、入力されるエン
ベロープ情報をそのまま送出し、出力”0゛が送出され
れば入力されるエンベロープ こ情報を反転させて送出
する。
即ち出力端Bから出力1F゛が送出されればエンベロー
プ情報は加算信号として前記加算回路14に送出され、
又、前記出力端Bから出力”0゛が送出されればエンベ
ロープ情報は減算信号として前記加算回路14に 5送
出されることになる。ゲート回路10よりの信号をB端
子の信号によつてEx.ORl3により非反転のまま加
算器14に入力すると加算となり、反転し加算器14に
入力すると減算となる。
しかし、単にB端子の信号 4によりゲート回路10よ
りの信号をEx.ORl3により反転するだけだと”1
゛の補数であつてLSBlビツトの誤差が生ずるのでB
端子からの信号により加算器14の中のLSBに相当す
る14−1の1Carryin゛に反転した時゛H”が
入力されて12゛の補数として誤差を補正している。前
記ラツチ回路15は、前述した楽音クロツク発振器1よ
り出力される楽音クロツク信号の立下りを検出する微分
回路2より書き込み用の同期パルスが与えられており、
その同期パルスが送出される毎に、前記加算回路14の
出力情報を書き込み、書き込んだ情報を前記加算回路1
4にフイードバツクすると共にD−A変換器16にと送
出しする。
従つて、前記Ex.OR回路13よりエンベロープ情報
が加算信号として与えられれば、前記加算回路14及び
ラッチ回路15は累加算器として動作し、また減算信号
として与えれば前記加算回路14及びラツチ回路15は
累減算器として動作する。
而して、今楽音波形記憶回路5の出力端A,Bより出力
”1”゛1゛が送出されれば、累算器12は累加算器と
して動作して各サンプリング毎に、エンベロープ波形記
憶回路9より送出されるエンベロープ情報値を累加算し
、また前記出力端A,Bより出力゛1”“0゛が送出さ
れれば前記累算器12は累減算器として動作して各サン
プリング毎にエンベロープ情報値を累減算する。
尚、前記出力端A,Bより出力゛O”1”又ば0゜”1
0”の場合はエンベロープ情報は累算器12に与えられ
ないから、累算器12は累算動作はしない従つて鍵の押
下(図示しない)により、前記楽音波形記憶回路5に記
憶された楽音波形f1の変化分の情報を繰り返し周期的
に読み出し、またエンベロープ波形記憶回路9に記憶さ
れたエンベロープ波形F2の情報を読み出して累算器1
2にそのエンベロープ情報を与え、前記変化分の情報で
前記累算器12を制御してやれば、D−A変換器16の
出力端17には第4図示の如くエンベロープ波形F2に
添つた楽音波形f1が出力されることになる。
尚、図面には示していないが、前記累算器12を構成す
るラツチ回路15に楽音波形flの第1サンプル点の振
幅量を予めプリセツトしておき、第1のカウンター3の
一周期毎に前記ラツチ回路15をプリセツト状態に戻す
様にしてやれば、回路の誤動作等による楽音波形の歪み
及びピツチずれ等の補正が出来る。
以上の様に本発明によれば、楽音波形記憶回路5には任
意の楽音波形の変化情報を記憶させておくことが出来、
又、エンベロープ波形記憶回路9にも任意のエンベロー
プ波形を記憶させておくことが出来るため、自然楽器音
を忠実に再現出来、しかもすべで1゜”10゛のデジタ
ル信号で処理出来るから装置の集積化にも適している等
の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の具体的な一実施例回路図であり、第2
図〜第4図は第1図を説明するための波形図である。 図において、1・・・・・・音階クロツク発振器、5・
・・・・・楽音波形記憶回路、6・・・・・・エンベロ
ープクロック発振器、9・・・・・・エンベロープ波形
記憶回路、12・・・・・・累算器、13・・・・・・
Ex.OR回路、14・・・・・・加算回路、15・・
・・・・ラッチ回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 所望とする楽音波形の一周期をサンプリングし、該
    サンプリング点の情報を該サンプリング点より一時点前
    のサンプリング値との振幅変化△M情報としてデジタル
    信号にて記憶し、かつ前記振幅変化△Mを前記振幅変化
    の有無を表示するデジタル信号を出力するA端子と前記
    振幅変化のあつた場合の増変化か減変化かを表示するデ
    ジタル信号を出力するB端子の2ビットで表現し出力さ
    せるように構成した楽音波形記憶回路5と、該楽音波形
    記憶回路5の読み出し制御端子に楽音波形読み出し用デ
    コーター4を介して順次読み出し信号を与える第1のカ
    ウンター3と、該第1のカウンター3を駆動する音階ク
    ロック発振器1と、エンベロープ波形をサンプリングし
    て、そのサンプリング点の振幅アナログ量をデジタル信
    号にて記憶したエンベロープ波形記憶回路9と、該エン
    ベロープ波形記憶回路9の読み出し制御端子にエンベロ
    ープ波形読み出し用デコーダー8を介して順次読み出し
    信号を与える第2のカウンター7と、該第2のカウンタ
    ー7を駆動するエンベロープクロック発振器6と、前記
    楽音波形記憶回路5のA端子からの出力デジタル信号と
    前記エンベロープ波形記憶回路9からの出力デジタル信
    号とを入力とするゲート回路10と、該ゲート回路10
    の出力デジタル信号と前記楽音波形記憶回路5のB端子
    からの出力デジタル信号と前記音階クロック発振器1か
    ら微分回路2を介して得られる微分クロック信号を入力
    とし該微分クロック信号が入力される毎に前記ゲート回
    路10の出力デジタル信号を前記B端子からの出力デジ
    タル信号によつて累加算あるいは累減算をする累算器1
    2と、該累算器12の出力デジタル信号をアナログ信号
    に変換するD−A変換器16とからなり、前記楽音波形
    記憶回路5のA端子の出力デジタル信号は前記エンベロ
    ープ波形記憶回路9の出力デジタル信号を前記ゲート回
    路10を介して前記累算器12へ送出するか否かの制御
    をしてなり、一方前記楽音波形記憶回路5のB端子の出
    力デジタル信号は前記累算器12を累加算器として動作
    させるかあるいは累減算器として動作させるかの制御を
    してなる電子楽器の音源波形成形装置。
JP49064382A 1974-06-06 1974-06-06 電子楽器の音源波形形成装置 Expired JPS5917433B2 (ja)

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US05/584,367 US4030395A (en) 1974-06-06 1975-06-05 Musical-tone signal forming apparatus for an electronic musical instrument

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JPS50156420A JPS50156420A (ja) 1975-12-17
JPS5917433B2 true JPS5917433B2 (ja) 1984-04-21

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US4030395A (en) 1977-06-21

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