JPS592035B2 - 電子楽器の波形信号発生回路 - Google Patents

電子楽器の波形信号発生回路

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JPS592035B2
JPS592035B2 JP52092975A JP9297577A JPS592035B2 JP S592035 B2 JPS592035 B2 JP S592035B2 JP 52092975 A JP52092975 A JP 52092975A JP 9297577 A JP9297577 A JP 9297577A JP S592035 B2 JPS592035 B2 JP S592035B2
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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波形
を、その波形形状を変化させて読み出し、読み出した波
形信号を楽音発生のために利用するようにした電子楽器
の波形信号発生回路に関するものである。
電子楽器において、波形メモリを用いた波形信号発生回
路は、楽音波形発生、エンベロープ波形発生および楽音
制御用の各種制御波形信号発生等のために使用されてい
る。
例えば波形メモリを用いて楽音波形を発生する方式の電
子楽器は第1図に示すように構成されている。第1図に
おいて、鍵盤回路1は鍵盤部で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!111t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49102640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
の出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には発生楽音の音高(周波数
)を設定するため各鍵にそれぞれ対応する周波数情報(
数値)Fが記憶されている。従つて、ある鍵が押鍵され
るとその鍵に対応した周波数情報F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3の入力側に接続されており、累算器3はクロツク
パルスφを受けて周波数情報メモリ2から出力される周
波数情報Fを順次累算し、その累算値QF=(q=1、
2、3・・・・・・・・・)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
4からなる楽音波形発生回路の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。従つて、波形メモリ4は累算
器3から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Fが周
波数情報メモリ2から読み出され、これがシステムクロ
ツクパルス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QF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。
従つて、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の人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
発生器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7の入力側
に接続されている。従つて、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器6から
出力されるエンベロープ波形と乗算され、これによつて
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
D−Aコンバータ、音量調整器、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。
ここで、エンベロープ波形発生器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記号KONを受け
てエンベロープ波形を出力する。
エンベロープ波形は例えば第2図に示す様な波形形状を
有しており演奏者は操作パネルに設けられた音色選択ス
イツチ等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に至るまで一
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、この読み出された楽音波形に音量制
御用のエンベロープ波形を乗算して楽音信号が形成され
る。
従つて、波形メモリ4に記憶する楽音波形形状を一度定
めてしまうと、電子楽器の発生楽音は該設定波形に対応
した音色に固定され他の音色に容易に変更できない。こ
の欠点を除去するため、複数のそれぞれ異なる楽音波形
を記憶した波形メモリ群を設け、パネルボードに設けら
れた音色選択スイツチで読み出しを行う波形メモリを指
定し、異なる音色の楽音を発生できるようにした電子楽
器も提案されている。
しかし、このような電子楽器はその規模が大きくなり、
高価になるという欠点がある。
この発明は上記したような従米の電子楽器の欠点に鑑み
なされたもので、簡単に発生波形の形状を変更すること
が可能な電子楽器の波形信号発生回路を提供する事を目
的とする。
この発明の電子楽器の波形信号発生回路は、所望の波形
を記憶した波形メモリと、少くとも2つの互℃・に異な
る位相の読み出しアドレス信号を発生する読み出し回路
と、上記波形メモリから読み出される波形振幅値を順次
累算して波形信号を形成する累算器と、上記した少くと
も2つの読み出しアドレス信号を適宜にコントロールし
て波形メモリのアドレス入力側に入力し、更に読み出さ
れた各波形振幅値を累算器で累算するタイミングを適宜
にコントロールする機能を有するコントローラとから構
成されている。
次に、添附の第3図に示すこの発明の基本的構成に基ず
いて更に詳細にこの発明について説明する。
第3図に示す様に所望のアドレス信号ADが一方におい
て加算器10の第1の入力端子Aに入力され、他方にお
いてスイツチ回路11の接点端子aに入力されている。
また電子楽器の操作パネル上に設けられた波形信号選択
スイツチ8の出力側がリードオンリーメモリ9の入力側
に接続されており、リードオンリーメモリ9の出力側は
加算器10の第2の入力端子Bに接続されている。加算
器10の出力側はスイツチ回路11の接点端子bに接続
されている。スイツチ回路11の接点端子cは波形メモ
リ12のアドレス入力側に接続されており、波形メモリ
12の出力側は累算器13の入力側に接続されている。
また、スイツチ機構11の接点A,bと接点c間の開閉
と累算器13の累算のタイミングをコントロールするた
めコントローラ14が設けられている。ここで、スィツ
チ回路11は言うまでもなくセレクタ等の論理スイツチ
回路であり、コントローラ14によつて適宜に切換えら
れるものである。
また波形メモリ12には高調波成分を含んだ波形の一周
期が記憶されている。また、波形信号選択スイツチ8は
電子楽器の操作パネル上に設けられており、投人設定さ
れた固定接点に対応する出力線に論理値1を出力する。
リードオンリーメモリ9の各アドレスには波形信号選択
スイツチ8の各出力線に対応してそれぞれ異なる値のパ
ラメータLが記憶されており、従つて、リードオンリー
メモリ9は波形信号選択スイツチ8の設定状態に応じた
パラメータLを出力する。以上の構成を有するこの波形
信号発生回路の動作について説明する。
アドレス信号ADは一方において加算器10の第1の入
力端子Aに入力され他方においてスイツチ回路11の接
点端子aに入力される。
また、波形信号選択スイツチ8の設定に応じてリードオ
ンリーメモリ9からパラメータLが出力され、これが加
算器10の第2の入力端子に入力される。従つて、加算
器10はアドレス信号ADとリードオンリーメモリ9か
ら出力されるパラメータLとを加算して、その加算値(
L+AD)をスイツチ回路11の接点端子bに入力する
。コンローラ14は前記した様にスイツチ回路11の接
点端子A,bと接点端子c間の開閉並びに累算器13の
累算のタイミングをコントロールする機能を有するもの
であるが、この説明では−例としてスイツチ回路11は
接点端子A,b間並びに接点端子B,c間の開閉を交互
に行い、また累算器13は入力される波形振幅値をクロ
ツクパルスφのタイミングで連続2回累算するものとす
る。
この場合には、アドレス信号ADと加算値(L+AD)
とが交互に波形メモリ12に「読み出しアドレス信号」
として入力され、波形メモリ12のAD番地と(L+A
D)番地にそれぞれ記憶されている波形振幅値P(AD
)、P(L+AD)が交互に読み出される。従つて、波
形メモリ12からは常にL番地だけ異なる番地に記憶さ
れている2つの波形振幅値が交互に読み出される訳であ
る。累算器13は、この両波形振幅値P(AD)、P(
L+AD)を累算して出力波形信号Wを{P(AD)+
P(L+AD)}の形で形成する。以上の説明から明ら
かな様に、この発明によればパラメータLを波形信号選
択スイツチ8で設定変更すること及びコントローラ14
の機能を種々設定してスイツチ回路の接点開閉制御と累
算器13の累算タイミング制御を行うことにより、1つ
の波形メモリ12から読み出される出力波形P(1)を
種々変化させることができる。
従つて、1つの波形メモリ12から種々の異なる形状の
波形信号を発生することができる。尚、リードオンリー
メモリ9に複数のパラメータL,,L2・・・・・・・
・・を記憶させ、加算器10をこのパラメータの数だけ
設けてパラメータLl,L2・・・・・・・・・とアド
レス信号ADとをそれぞれ加算し、各加算器の出力側を
スイツチ回路11に接続して2以上の読み出しアドレス
信号(L1+AD)、(L2+AD)・・・・・・・・
・を形成しても良いことは言うまでもない。
第4図に示すものはこの発明による波形信号発生回路を
楽音波形発生回路として用いた場合の第1の実施例であ
り、第1図及び第3図と同一部分は同一付号を付してそ
の説明を省略する。
この実施例において累算器3の出力側は、一方において
セレクタ20の第1の入力端子Xに他方において加算器
10の第1の入力端子Aにそれぞれ入力されている。加
算器10の出力側はセレクタ20の第2の入力端子Yに
接続されており、セレクタ20の出力は波形メモリ21
のアドレス入力側に接続されている。波形メモリ21の
出力側は累算器22の入力側に接続されており、累算器
22の出力側はラツチ回路23の入力側に接続されてい
る。ラツチ回路23の出力側は乗算器5の入力側に接続
されている。また、クロツクパルス2φを出力するクロ
ツクパルス発生器25が設けられており、その出力側は
分周器24の入力側及びセレクタ20の選択指令端子S
及び累算器22の累算指令端子Aに接続されている。分
周器24はクロックパルス発生器25が出力するクロツ
クパルスφを受けてそれを分周し、その%倍の周波数の
クロツクパルスφを出力する機能を有している。このク
ロツクパルスφは一方において累算器3の累算指令端子
に入力され、他方において遅延回路27に入力されてい
る。遅延回路27の出力側は一方においてラツチ回路2
・3のラツチ指令端子Lに接続され、他方において遅延
回路26の入力側に接続されている。遅延回路26の出
力側は累算器26のクリア端子CLに接続されている。
以上の構成を有するこの実施例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押下鍵に対応した周波
数情報Fが累算器3においてクロツクパルスφのタイミ
ングで累算される。先ず、その累算値QF(q−1、2
、・・・・・・・・・)のうち第1番目の累算値1Fが
一方においてセレクタ20の第1の入力端子Xに他方に
おいて加算器10の第1の人力端子Aにそれぞれ入力さ
れる。
加算器10の第2の入力端子Bにはリードオンリーメモ
リ9からパラメータLが入力されるため、加算器10の
出力値は(L+1F)になりセレクタ20の第2の入力
端子Yに入力される。セレクタ20の選択指令端子Sに
入力されているクロツクパルス2φを受けて交互に入力
端子X,Yを導通状態にする機能を有している。従つて
、第5図に示す様にクロツクパルス2φの第1番目のパ
ルス2φ1が出力されるとセレクタ20の第1の入力端
子Xが導通状態になり、信号1Fがセレクタ20を介し
て波形メモリ21のアドレス入力側に入力される。従つ
て、波形メモリ21の1F番地に記憶されている波形振
幅値P(1F)が読み出される。この波形振幅値P(1
F)は累算器22に入力され、この時累算器22の累算
指令端子Aにはクロツクパルス2φの第1番目のパルス
2φ1が入力されているためこの波形振幅値PlFを累
算する。続いて、クロツクパルス2φの第2番目のパル
ス2φ2が出力されるとセレクタ20は選択指令端子S
にこれを受けて入力端子Xを遮断し入力端子Yを導通状
態にする。
従つて加算器10からの出力信号(L+1F)がセレク
タ20を介して波形メモリ21に入力され、波形メモリ
21の(L+1F)番地に記憶されている波形振幅値P
(L十1F)が波形メモリ21から読み出される。この
時、累算器22の累算指令端子Aには第2番目のクロツ
クパルス2φ2が入力されているため、累算器22の内
容に該波形振幅値P(L+1F)が累算され、その累算
値は{P(1F)+P(L+1F)}になる。
続いて、ラツチ回路23のラツチ指令端子Lに遅延回路
27の働きにより、第5図に示す様にクロツクパルスφ
よりも時刻T1だけ遅れた位相のクロツクパルスφ゛の
第1番目のパルスφ゛1か入力される。従つて、累算器
22で確実に{P(1F)+P(L+1F)}が累算さ
れた後、この累算値{P(,F)+P(L+F)}がラ
ツチ23にラツチされ、これを楽音波形MWの第1のサ
ンプル点振幅値として出力する。
続いて、遅延回路26の働きによりクロツクパルスφ″
よりも更に時刻T2だけ遅れた位相のクロツクパルスφ
7の第1のパルスφ2が累算器22のクリア端子CLに
入力され、累算値{P(1+F)+P(L+1F)}を
クリアし次の楽音波形MWのサンプル点の発生に備える
次にクロツクパルス2φの第3番目のパルス2φ3が出
力されると、上記の場合と全く同様の動作により、パル
ス2φ3がセレクタ20の入力端子Xを導通させる。従
つて累算器3の累算値2Fが波形メモリ21に読み出し
アドレス信号として入力され、波形メモリ21の2F番
地に記憶されている波形振幅値P(2F)が読み出され
る。累算器22はクロレクパルス2φの第3番目のパル
ス2φ3を受けてこれを累算する。続いて、クロツクパ
ルス2φの第4番目のパルス2φ4が出力されるセレク
タ20はこれを受けて入力端子Yを導通させる。
従つて、加算器10から出力される加算値(L+2F)
がセレクタ20を介して波形メモリ21に読み出しアド
レス信号として入力され、波形メモリ21の(L+2F
)番地に記憶されている波形振幅値P(L+2F)が読
み出される。この時累算器22は、クロツクパルス2φ
の第4番目のパルス2φ4を受けてこの波形振幅値P(
L+2F)を累算し、その累算値を{P(2F)+P(
L+2F)}にする。ラツチ回路23はクロツクパルス
φより時刻T1だけ遅れた位相のクロツクパルスφ″の
第2番目のパルスφ52を受けて累算値{P(2F)十
P(L+2F)}をラツチし楽音波形MWの第2のサン
プル点振幅値として出力する。続いて、累幅器22はク
ロツクパルスφ5より時刻T2だけ遅れた位相のクロツ
クパルスfの第2番目のパルスφ〃2を受けて、累算値
{P(2F)+P(L+2F)}をクリアして次の楽音
波形MWのサンプル点振幅値の発生に備える。以下同様
にして楽音波形MWの各サンプル点振幅値形成動作が繰
り返し行われ、押下鍵に対応した楽音波形MWが形成さ
れる。
以上の説明から明らかな様に、この第1の実施例によれ
ば波形メモリ21の読み出しアドレス信号として累算器
3の累算値QFとこれにパラメータLを加えた加算値(
L+QF)が形成され、この2つの読み出しアドレス信
号を時分割で波形メモリ21のアドレス入力側に入力し
読み出される波形振幅値P(,F)、P(L+QF)を
累算器22で累算して楽音波形MWを形成している。
従つて、パラメータLの値を音色選択回路8によつて種
々設定することにより、1つの波形メモリから容易に種
々の異なる波形形状(音色)の楽音を発生することがで
きる。第6図に示すものは、この発明による波形信号発
生回路を楽音波形発生回路として用いた場合の第2の実
施例であり、第3図に示した第1の実施例と同一部分は
同一符号を付してその説明を省略する。
第6図に示した電子楽器には、第1の実施例のパラメー
タLを記憶しているリードオンリーメモリ9のかわりに
音色選択スイツチ8の各固定接点に対応して異なる値の
3つのパラメータL,Kl,K2を記憶しているリード
オンリーメモリ29が設けられている。
リードオンl川イメモリ29の第1の出力端子はパラメ
ータLを出し第1の実施例と同様に加算器10の第2の
入力端子Bに接続されている。また、パラメータKl,
K2をそれぞれ出力するリードオンリーメモリ29の第
2、第3の出力端子はセレクタ30の入力端子X,Yに
それぞれ接続されている。セレクタ30の選択指令端子
Sにはクロツクパルス2φが入力されており、セレクタ
30はセレクタ20と同様にクロツクパルス2φを受け
て入力端子X,Yを交互に導通常態にする。セレクタ3
0の出力側は、第1の実施例における波形メモリ21と
累算器22の間に挿設された乗算器28の第2の入力端
子に接続されている。この第2の実施例によれば、第1
の実施例と全く同様の動作で押鍵により波形メモリ21
から波形振幅値P(,F)、P(L+2F)(q−0、
1、2・・・・・・・・・)が交互に読み出される。
この波形振幅値PqF.P(L+2F)はそれぞれ音色
選択スイツチ8により設定されるパラメータKl,K2
とセレクタ30を介して交互に乗算器28で乗算される
。即ち、セレクタ20の入力端子Xが導通状態にあり波
形メモリ21から波形振幅値PqFが出力されている場
合には、セレクタ30の入力端子Xも導通状態にありパ
ラメータK1が出力されている。従つて、この場合には
乗算器28は波形振幅値P(,F)とパラメータK1と
を乗算し波形信号K1・P(,F)を出力する。逆にセ
レクタ20の入力端子Yが導通状態にあり波形メモリ2
1から波形振幅値P(L+,F)が出力されている場合
には、セレクタ30の入力端子Yが導通状態にありパラ
メータK2が出力されている。従つて、この場合には乗
算器28は波形振幅値P(L+QF)とパラメータK2
とを乗算し波形信号K2・q(L+QF)を出力する。
この様にしてパラメータKl,K2で振幅制御された波
形信号K1・P(,F),K2・P(L+,F)が形成
され、この両波形信号が累算器22で累算される。
ラツチ回路23はこの累算値{K1・P(QF)+K2
・P(L+,F)}をラツチして楽音波形MWのサンプ
ル点振幅値として出力する。この第2の実施例によれば
、前記した第1の実施例の作用・効果に加えて、波形メ
モリ21から読み出される波形振幅値P(QF)、P(
L+QF)を適宜にパラメータKl,K2で振幅制御す
る事ができるため、第1の実施例の場合と比較してより
変化に富んだ種々の音色の楽音を形成することができる
またパラメータKl,K2を時間変化するパラメータ信
号とすることにより楽音の発生から終了に至る間常に自
然音の様に音色(波形形状)の変化する楽音を発生する
ことができる。尚、この第2の実施例ではリードオンリ
ーメモリ29に記憶されているパラメータをL,Kl,
K2の3つにしたが、この発明はこれに限定されるもの
ではない。例えば、リードオンリーメモリ29にパラメ
ータLl,L2,Kl〜K3を記憶させ、加算器10を
2個並設しパラメータLl,L2を入力して波形メモリ
21の読み出しアドレス信号を3つ(QF,Ll+QF
,L2+QF)形成し、これらのアドレス信号で読み出
された波形振幅値PqF.P(L1+ぜ)、P(L2+
QF)にパラメータK1〜K3をそれぞれ乗算して振幅
制御(重み付け)しても良い。
尚、以上の説明では楽音波形の発生について説明したが
、この発明はこれに限定されるものではなく、例えば波
形メモリにエンベロープ波形EVを記憶させれば、1つ
の波形メモリから種々のエンベロープ波形を発生するこ
とが可能なエンベロープ波形発生器を提供することがで
きる。以上の説明から明らかな様にこの発明によれば、
1つの波形メモリから種々の異なる波形形状の波形信号
を発生することが可能な波形信号発生回路を提供するこ
とができ、電子楽器の性能が著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の電子楽器の1例を示すプロツク図、第
2図はエンベロープ波形の1例を示す波形図、第3図は
この発明の基本的構成を示すプロツク図、第4図はこの
発明の第1の実施例を示すプロツク図、第5図はこの第
1の実施例の作動状態を示すタイミングチヤート、第6
図はこの発明の第2の実施例を示すプロツク図です。 1・・・・・・鍵盤回路、2・・・・・・周波数情報メ
モリ、3,13,22・・・・・・累幅器、4,12,
21・・・・・・波形メモリ、5,28・・・・・・乗
算器、6・・・・・・エンベロープ波形発生器、7・・
・−・・サウンドシステム、8・・・・・・波形信号(
音色)選択スイツチ、9,29・・・・・・リードオン
リーメモリ、10・・・・・・加算器、20,30・・
・・・・セレクタ、23・・・・・・ラツチ回路、24
・・・・・・分周器、25・・・・・・クロツクパルス
発生器、26,27・・・・・・遅延回路、2φ,φ・
・・・・・クロツクパルス。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 所定の波形を記憶している波形メモリと;この波形
    メモリを読み出すため、少くとも2つの互いに異なる位
    相を有する読み出しアドレス信号を時分割発生する読み
    出し回路と;波形メモリから上記読み出しアドレス信号
    により時分割で読み出された少くとも2つの波形振幅値
    を累算する累算器と;からなり、この累算器から前記波
    形メモリに記憶された波形とは異なる波形形状の波形信
    号を発生する様にした電子楽器の波形信号発生回路。 2 所定の波形を記憶している波形メモリと;この波形
    メモリを読み出すため、少くとも2つの互いに異なる位
    相を有する読み出しアドレス信号を時分割発生する読み
    出し回路と;波形メモリから上記読み出しアドレス信号
    により時分割で読み出された少くとも2以上の波形振幅
    値にそれぞれ異なるパラメータを乗算して重み付けする
    重み付け回路と、この重み付けされた少くとも2つの波
    形信号を累算する累算器と;からなり、この累算器から
    前記波形メモリに記憶された波形とは異なる波形形状の
    波形信号を発生する様にした電子楽器の波形信号発生回
    路。 3 基本アドレス信号が一方においてセレクタの第1の
    入力端子に入力され他方において加算器の第1の入力端
    子に入力され、パラメータ信号が上記加算器の第2の入
    力端子に入力され、加算器の出力端子がセレクタの第2
    の入力端子に接続され、セレクタの選択指令端子に適宜
    のパルス信号が入力され、これによつてセレクタから互
    いに異なる位相の読み出しアドレス信号を発生する読み
    出し回路を有する特許請求の範囲第1項記載の電子楽器
    の波形信号発生回路。 4 基本アドレス信号が一方においてセレクタの第1の
    入力端子に入力され他方において加算器の第1の入力端
    子に入力され、パラメータ信号が上記加算器の第2の入
    力端子に入力され、加算器の出力端子がセレクタの第2
    の入力端子に接続され、セレクタの選択指令端子に適宜
    のパルス信号が入力され、これによつてセレクタから互
    いに異なる位相の読み出しアドレス信号を発生する読み
    出し回路を有する特許請求の範囲第2項記載の電子楽器
    の波形信号発生回路。
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