JPS59188697A - 楽音発生装置 - 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】 技術分野 この発明は電子楽器等で用いられる楽音発生装置に関し
、特にメモリに記憶した複数周期波形を繰返し読み出す
ようにしたものに関する。

従来技術及び発明の目的 発音の立上りから発音終了に至るまでの楽音信号の全波
形を予めメモリに記憶し、これを読み出すことにより高
品質の楽音を得ようとする試みは従来からなされている
。しかし、このよう（こ全波形を記憶する方式では、メ
モリ容量が膨大となり、コスト高になるという不都合が
あるほか、持続音の発生は実質的に不可能であった。こ
の点に鑑みて、全発音期間のうちの一部の複数周期波形
を波形メモリに記憶しておき、これを繰返し読み出すこ
とにより楽音信号を得るようにするこ七が考えられてい
るが、繰返し読み出した複数°周期波形部分を単に連続
させただけでは繰返し部分相互のつながりが不自然にな
るという問題があった。

また、一般に、音の立上り部分の楽音波形は複雑に変化
し、持続部分の比較的安定した波形とは大きな差異を示
している。従って、良質な楽音発生を行なうには、繰返
し読み出しを行なうべき複数周期波形とは別途に立上り
部分の複数周期波形を準備しておき、この立上り部分を
１回読み出した後、繰返し部分を繰返し読み出すように
するのがよい。その場合も、立上り部分と繰返し部分の
つながりが不自然にならないようにする必要がある。

そこで、この発明の目的は、立上り部分の複数周期波形
を１回読み出した後、繰返し部分の複数周期波形を繰返
し読み出すようにした楽音発生装置において、立上り部
分と繰返し部分のつながりをスムースにすると共に繰返
し部分相互のつながりをスムースにするようにすること
にある。

発明の構成 この発明に係る楽音発生装置は、楽音の立上り部分の複
数周期波形から成る第１の複数周期波形さこの第１の複
数周期波形に連続する第２の複数周期波形とを予め記憶
した波形メモリを具え・、第１の複数周期波形を１回読
み出した後、第２の複数周期波形を繰返し読み出すこと
により楽音信号を発生する。第１の複数周期波形は、第
１図（ａ）に示すような所望の複数周期楽音波形（これ
を原波形という）から立上り部分を含む第１の特定区間
への波形をそっくり切取ったものであり、こうして切取
られた第１の特定区間Ａの波形を第１の複数周期波形Ｗ
１として（第１図（Ｃ）参照）波形メモリの所定の記憶
領域に記憶する。この第１の複数周期波形Ｗ１を記憶す
る記憶領域は、例えばスタートアドレスから繰返しアド
レスの直前までの領域である。

第２の複数周期波形は、第１図（ａ）のような原波形か
ら前記第１の特定区間Ａに連続する第２の特定区間Ｂの
波形を切取り、この区間Ｂの波形を主体として以下のよ
うな加工を施したものである。

つまり、切取った第２の特定区間Ｂにおける所定幅の終
端区間すの波形部分（複数周期波形を含む）に対して、
これに対応する幅の第１の特定区間Ａの終゛端区間ａの
波形部分を切取ったものを相互に重みづけして加算する
。第１図（ｂ）に示すように区間ａの波形部分は立上り
特性の関数で重みっけしくこうして重みづけされた波形
部分を符号Ｗａで示す）、区間すの波形部分は減衰特性
の関数で重みづけするのがよい（こうして重みづけされ
た区間すの波形部分を符号ｗｂで示す）。以上のような
加工によって、第２の複数周期波形Ｗ２（第１図ＣＣ）
参照）は、前記第２の特定区間Ｂにおける終端区間す以
外の区間の波形Ｗ　２　／と、相互に重みづけされた波
形部分Ｗａ、Ｗｂの加算波形Ｗａ＋Ｗ　＋）とから成る
ものとなる。尚、第１図（Ｃ）では、図示の便宜上、加
算波形Ｗａ＋Ｗ　ｂは実際の加算値ではなく単ζこ２波
形Ｗａ　＋Ｗ　ｂを重複した状態を示した。こうして作
成した第２の複数周期波形Ｗ２を波形メモリの所定の記
憶領域（例えば第１の複数周期波形Ｗ１の記憶“アドレ
ス領域の直後の繰返しアドレスからエンドアドレスまで
の領域）に記憶する。

楽音発生時における波形読み出し状態は第１図（ｄ）に
略示した通りであり、第１の複数周期波形（以下、立上
り部きいう）Ｗｌを１回読み出した後、第２の複数周期
波形（以下、繰返し部という）Ｗ２を繰返し読み出す。

立上り部Ｗ１と繰返し部Ｗ２の終端区間以外の区間の波
形Ｗ　２　／とは、原波形において元々連続しているの
で、読み出された立上シ部Ｗ１の終イつりと繰返し部Ｗ
２の始まりは極く自然にスムーズにつながる。また、繰
返し音間２の終端区間（加算波形Ｗａ＋Ｗ　ｂの区間）
では、始めは波形Ｗｂの成分が強く（従ってその前の波
形Ｗ　２　／とスムーズにつながる）、次第に波形Ｗｂ
の成分が弱まり波形Ｗａの成分が強くなる。波形Ｗａと
繰返し部Ｗ２の始まり部分とは原波形において元々連続
しているので、先行する繰返し部Ｗ２の終わり（波形Ｗ
ａの終わりと実質的に等価）とそれに続く繰返し部Ｗ２
の始まりとが極く自然にスムーズにつながる。こうして
、読み出された繰返し部Ｗ２の相互のつながりがスムー
ズになる。

立上り部Ｗ１の切取り幅及び繰返し部Ｗ２として用いる
特定区間Ｂの切取り幅は任意に選定してよい。また、繰
返し部Ｗ２の終端区間を形成する区間ａ、ｂの切取り幅
も任意であり、各区間ａ。

ｂに対応する波形Ｗａ　、Ｗ　ｂを得るための重みづけ
関数も任意に設定してよい。ただし、スムーズなつなが
りを確保するために、波形Ｗａは立上り特性の関数て重
みづけし、波形Ｗｂは減衰特性の関数で重みづけするの
が好ましい。また、区間ａと１〕の幅は完全に一致して
いなくてもよく、概ね対応していれはよい。

ところで、第２の特定区間Ｂとして原波形から切取るべ
き区間は、原波形が振幅変調または周波数変調か付与さ
れた波形である場合は次のようにするが好ましい。例え
ば、原波形が第２図のように周期的な周波数変調（ビブ
ラート）が付与されたものである場合、同図に示すよう
に、周期的周波数変化の低周波数部分近傍を始点及び終
点とする周波数変化約１周期分の区間を第２の特定区間
Ｂとして切取るようにする。また、原波形が第３図のよ
うに周期的な振幅変調（例えはバイオリンのボーイング
）が付与されたものである場合は、同図に示すように周
期的振幅変化の小振幅部分近傍（ボーイングの返しの箇
所）を始点及び終点とする振幅変化約１周期分の区間を
第２の特定区間Ｂとして切取るようにする。このように
すれば、繰返し部Ｗ２相互のつながりがより一層自然な
ものとなる。

実施例 第４図はこの発明の一実施例に係る電子楽器の電気的ブ
ロック図であり、波形メモリ１０には第１図（Ｃ）に示
したような立上り部Ｗ１と繰返し部Ｗ２とから成る複数
周期波形が各錘（各音高）毎に夫々記憶されている。各
鍵毎の波形記憶領域は立上り部Ｗ１の始めを示すスター
トアドレスと繰返し部Ｗ２の終わりを示すエンドアドレ
スとによって特定される。この実施例では、１鍵分の波
形記憶容量が２０キロワードであり、各鍵共通である。

どの鍵でも与えられた記憶容量（２０キロワード）をフ
ルに利用して波形を記憶すれば、各錘のスタートアドレ
スは２０キロワ一ド単位になり、エンドアドレスもこれ
に対応したものとなる。しかし、実際は原波形からの波
形切取りはそのように丁度には行なえず、立上り部Ｗ１
と繰返し部Ｗ２の実記憶領域は、与えられた記憶容量（
２０キロワード）に満たないものとなるのが普通である
。そのような場合、第５図に示すように、立上り部Ｗ１
と繰返し部Ｗ２の波形を後詰めで記憶し、２０キロワー
ドの記憶領域の前部を空白にしておくのがよい。

そのようにすれば、どの鍵でもエンドアドレスは２０キ
ロワ一ド単位となり、スタートアドレスのみによって各
錘の波形記憶領域が特定されるようになると共に、繰返
し読み出し処理の際に好都合となる。

鍵盤回路１１は鍵盤で押圧された鍵を検出し、押圧鍵を
示すキーコードＫＣを出力する吉共に鍵の押し始めに対
応してキーオンパルスＫＯＮＰを出力し、離鍵に対応し
てキーオフパルスＫＯＦＰを出力する。スタートアドレ
スメモリ１２は各鍵に対応するスタートアドレスを夫々
記憶したものであり、繰返しアドレスメモリ１６は各錘
に対応する繰返しアドレスを夫々記憶したものである。

鍵盤回路１１から与えられたキーコー１−ＫＣに従って
押圧鍵に対応するスタートアドレスと繰返しアドレスが
両メモリ１２．１３から読み出される。

セレクタ１４は、アドレスカウンタ１５から出力される
エンドアドレス検出信号ＥＤの有無に応じてメモＩＪ　
１．２　、１３の出力の一方を選択するもので、通常時
（ＥＤ＝“′０″のとき）はスタートアドレスデータ１
２の出力を選択し、エンドアドレス検出時（ＥＤ−’“
１″のとき）は繰返しアドレスメモリ１３の出力を選択
する。セレクタ１４の出力はアドレスカウンタ１５のプ
リセットテーク入力ＰＤに与えられる。このカウンタ１
５のプリセット命令人力ｐｓには、鍵盤回路１１からの
キーオンパルスＫＯＮＰとエンドアドレス検出信号ＥＤ
がオア回路１６を介して与えられる。カウンタ１５は所
定のクロックパルスによって規則的にカランＩ・アップ
され、そのカウント出力が波形メモリ１０のアドレス信
号として該メモリ１０に与えられる。この実施例では、
上述のように、各錘のエンドアドレスが２０キロワ一ド
単位に定めらレテイるもめ”としている。そこで、アド
レスカウンタ１５の内部では２００００カウン１−（２
０キロワードに対応）毎のオーバーフロー信号を外部に
出力するように構成し、このオーバーフロー信号をエン
ドアドレス検出信号ＥＤとして用いるようにしている。

エンベロープ発生器１７は、鍵盤回路１１から与えられ
るキーオンパルスＫＯＮＰ及びキーオフパルスＫＯＦＰ
に応答して第６図に示すようなエンベロープ波形信号を
発生する。このエンベロープ波形信号は、鍵押圧中は一
定レベルを維持し、離鍵後は減衰するものである。しか
し、このようなエンベロープ波形に限らず、パーカッシ
ブ系のエンベロープ波形を発生するようにしてもよい。

エンベロープ発生器１７で発生されたエンベロープ波形
信号は乗算器１８に与えられ、波形メモリ１０から読み
出された楽音波形信号にエンベロープ（特に離鍵後の減
衰特性のエンベロープ）を付与する。尚、立上シ時及び
持続時のエンベロープは、波形メモリ１０に記憶された
波形に予め付力されている。

鍵が押圧されると、まず、キーオンパルスＫＯＮ−Ｐに
よってカウンタ１５にプリセット命令か与えられ、該押
圧鍵に応じてメモリ１２から読み出されたスタートアド
レスデータがセレクタ１４を介してカウンタ１５にプリ
セットされる。こうして、押圧鍵に対応するスタートア
ドレスからカラン１−か始まり、一定のレートでカラン
１−値が順次増加し、波形メモリ１０に記憶された当該
押圧鍵に対応する複数周期波形（立上り部Ｗ１と繰返し
部Ｗ２を含む）がスタートアドレスから順次読み出され
る。立上り部Ｗ１と繰返し部Ｗ２の読み出しが１通り終
了すると、カウンタ１５のカウント値はエンドアドレス
に到達し、エンドアドレス検出信号ＥＤが出力される。

このエンドアドレス検出信号ＥＤによってセレクタ１４
では繰返しアドレスメモリ１６から読み出された当該押
圧鍵の繰返しアドレスデータを選択し、かつカウンタ１
５にプリセット命令が与えられ、該繰返しアドレスデー
タがカウンタ１５にプリセットされる。こうして、繰返
し部Ｗ２の読み出しが終了したとき繰返しアドレスデー
タがカウンタ１５にプリセットされ、カウンタ１５のカ
ウント値が繰返しアドレスに戻ってカウントアンプが続
けられる。従って、繰返しアドレスからエンドアドレス
までの領域に記憶された繰返し部（第２の複数周期波形
）Ｗ２を繰返し読み出すことができる。

上記実施例では、各錘（各音高）毎に個有の連続周期波
形を記憶したが、全鍵共通または所定音域毎に連続周期
波形（立上り部Ｗ１と繰返し部Ｗ２を含む）を記憶して
もよい。その場合は、アドレスカウンタのカウントクロ
ックを各音高（または音域内の相対的音高）に応じて切
換えるものとする。

第４図は単音電子楽器にこの発明を適用した例であるが
、複音電子楽器にも適用できるのは勿論である。その場
合は、鍵盤回路１１に関連してキーアザイナ（押圧鍵を
特定数の発音チャンネルのいずれかに割当てる手段）を
設け、アドレスカウンタ１５を各チャンネルで時分割動
作させるようにし、各チャンネルに割当てられた押圧鍵
に対応する楽音波形信号を波形メモＩＪ　１０から時分
割的に続み出すようにすればよい。

また、上述したような音階音の発生に限らず、打楽器音
等その他楽音の発生にもこの発明を適用するこさができ
るのは勿論である。

発明の効果 以上の通り、この発明によれは、立上り部の楽音信号を
専用の第１の複数周期波形を用いて発生し、それ以後の
楽音信号は第２の複数周期波形を繰返し読み出すことに
より発生することにより高品質の楽音信号を得るように
したものにおいて、立上り部の複数周期波形を繰返し部
の複数周期波形とのつながりをスムーズにすることがで
きると共に繰返し部相互のつながりもスムースにするこ
とができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の基本概念を説明するための波形図、
第２図は第１図（ａ）の原波形の別の例として周期的な
周波数変調が付与された波形を示す図、第３図は第１図
Ｃａ）の原波形の更に別の例として周期的な振幅変調が
付与された波形を示す図、第４図はこの発明の一実施例
に係る電子楽器の構成例を示す電気的ブロック図、第５
図は第４図の波形メモリにおける１鍵分の複数周期波形
記憶領域の使用例を示す図、第６図は第４図のエンベロ
ープ発生器で発生されるエンベロープ波形の一例を示す
図である。 Ａ・・・第１の特定区間、Ｂ・・・第２の特定区間、ａ
。 ｂ・・・所定幅の終端区間、Ｗａ、Ｗｂ・・・重みづけ
された波形、Ｗｌ・・・第１の複数周期波形、Ｗ２・・
・第２の複数周期波形、１０・・・波形メモリ、１５・
・・アドレスカウンタ。 特許出願人　　日本楽器製造株式会社 代理人　飯塚義仁 第２図 第３図 第６図 にＯＦＰ 第４図 第５図 −１トンス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、楽音の立上り部分の複数周期波形から成る第１の複
   数周期波形とこの第１の複数周期波形に連続する第２の
   複数周期波形とを予め記憶した波形メモリを具え、前記
   第１の複数周期波形を１回読み出した後、前記第２の複
   数周期波形を繰返し読み出すようにした楽音発生装置に
   おいて、前記波形メモリに記憶す哀き前記第１の複数周
   期波形が、複数周期から成る所望の原楽音波形における
   立上り部分を含む第１の特定区間を切取ったものであり
   、前記第２の複数周期波形が、前記原楽音波形における
   第１の特定区間に連続する第２の特定区間を切取ったも
   のを主体とし、切取った第２の特定区間における所定幅
   の終端区間の波形部分に対してこれに対応する幅の前記
   第１の特定区間の終端区間の波形部分を切取ったものを
   相互に重みづけして加算して成るものであることを特徴
   とする楽音発生装置。 ２、前記第２の複数周期波形における前記加算区間の重
   みづけは、前記第２の特定区間の終端区間の波形部分を
   減衰特性の関数で重みづけし、前記第１の特定区間の終
   端区間の波形部分を立上り特性の関数で重みづけしたも
   のである特許請求の範囲第１項記載の楽音発生装置。 ６、前記原楽音波形は、周期的な振幅変調が付与された
   波形であり、この原楽音波形から切取るべき前記第２の
   特定区間は、周期的振幅変化の小振幅部分近傍を始点及
   び終点とする振幅変化約１周期分の区間である特許請求
   の範囲第１項記載の楽音発生装置。 ４、前記原案音波形は、周期的な周波数変調が付与され
   た波形であり、この原楽音波形から切取るべき前記第２
   の特定区間は、周期的周波数変化の低周波数部分近傍を
   始点及び終点とする周波数変化約１周期分の区間である
   特許請求の範囲第１項記載の楽音発生装置。