JPS59214092A - 電子楽器 - 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】 産業上の利用分野 本発明は電子楽器に関し、特に、自然楽器音に近い楽音
を発生することを可能とする電子楽器に関する。

３、　− 従来例の構成とその問題点 従来、自然楽器音を模擬するものとして、正弦波合成方
式を用いたもの７周波数変調力式を用いたもの、減算方
式（おもにアナログ処理でＶＣＯ。

ＶＣＦ　、ＶＣＡなどを使用したもの）を用いたもの、
あるいは、波形読みだし方式（一周期分の自然楽器音を
あらかじめ切り出してメモリに記憶しておき、メモリに
記憶した一周期分の波形をくり返し読み出して楽音を発
生するもの）を用いたものなどが提示されているが、よ
り生々しい自然楽器音を模擬しようとすると、回路規模
が大きくなり実現化が困難なものとか、方式上の限界が
あるという問題点を有していた。

発明の目的 本発明の目的は、簡単な構成でより生々しい自然楽器音
を模擬することが可能な電子楽器を提供するものである
。

発明の構成 本発明の電子楽器は、複数枚の波形と上記波形を用いて
合成波形を生成する時に使用する制御データとを記憶す
るデータメモリ部と、上記制御データと波形とを順次読
み出し最終波形をくり返し２読み出すデータ読み出し部
と、上記データ読み出し部で読み出した制御データと波
形ザンプルデータとを用い合成波形ザンプルを生成する
波形計算部と、鍵スィッチのオン／オフ操作に伴ない減
衰エンベロープ信号を発生するエンベロープ発生部と、
上記波形計算部で生成した合成波形ザンブルと上記エン
ベロープ発生部で発生した減衰エンベロープ信号とを乗
算する乗算部とを具備し、−１−記波形計算部で生成す
る合成波形は波形を順次読み出し合成波形を生成する補
間区間と最終波形をくり返し読み出し合成波形を生成す
るホールド区間とで構成するものであり、楽音の立上り
部における波形の変化（音色の変化）を補間区間で近似
し、楽音の定常部における安定した波形をホールド区間
で近似し、さらに、楽音の減衰特性を合成波形と減衰エ
ンベロープ信号との乗算を行なうことで近似して、自然
楽器音に近い楽音波形を発生することができるものであ
る。

６／　−パ 実施例の説明 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

壕ず、本発明の楽音発生方法について、第１図を用いて
説明する。

鍵スィッチの押鍵（オン）・離鍵（オフ）に伴なうキー
オン／オフ信号（第１図中１）がオン状態となると、自
然楽音波形から選択抽出した複数枚の波形に基づいて合
成楽音波形を生成する（第１図中３）。鍵スイツチオン
状態時には、上記生成した合成楽音波形をそのま１楽音
として出力（第１図中４−Ｗ区間）する。

その後、キーオン／オフ信号がオフ状態となると、減衰
エンベロープ信号（第１図中２）を発生し、減衰エンベ
ロープ信号と上述の合成楽音波形との乗算処理を行ない
、出力楽音波形（第１図中−４−ＷＥ区間）を求める。

く合成楽音波形の発生〉 自然楽音波形から選択抽出した９枚の波形（Ｗ１〜Ｗ９
）を用い波形補間処理（第１図中３−補間区ｔ− 間）を行なう。そして、補間区間が終了すると、最終波
形である波形Ｎ９をくり返し利用（第１図中３−ホール
ド区間）して、合成楽音波形を生成する。

補間区間では、波形Ｗ１　　と波形Ｗ２とを用いて波形
補間処理を行ない、波形Ｗ１　　と波形Ｗ２との間に存
在する仮想的な波形を求め、波形Ｗ１から波形Ｗ２へと
順次推移する。以降同様に、波形Ｗ２から波形Ｗ３．波
形Ｗ３から波形Ｗ４．・・・・・・、波形Ｗ８から波形
Ｗ９へと順次波形補間処理を行ない合成楽音波形を生成
する。

ホールド区間では、最終波形である波形Ｗ９をくり返し
用い、合成楽音波形を生成する。

次に、楽音合成データメモリに記憶しているデータの内
容について説明する。

第２図に楽音合成データメモリの一例を示す。

楽音合成データは、制御データと波形データとを１組と
する合成データと、先頭アドレスデータとから構成して
いる。

先頭アドレスデータは、それぞれの合成データの先頭ア
ドレスを示すデータである。

制御データは、以降に続く波形の枚数を表わす体数デー
タと波形Ｗ１−１と波形Ｗ１−２との間の波形補間処理
を制御する推移デ〜り１．・・・・・・などから構成し
ている。

波形データは、自然楽音波形から選択抽出した複数枚の
波形から構成している。

複数組の合成データは、鍵スィッチの位置によって合成
データを用意するたとえば、オクターブごとに異々る合
成データを用意するものや、音色に応じた異なる合成デ
ータを用意するものである。

次に、波形補間処理について説明する。

第３図に自然楽音波形から選択抽出した波形データ（ｉ
）と波形データ（ｉ＋１）とを示す。

波形補間方法としては、波形データ位置（１）から（ｉ
＋１　）；（ｉ＝ｏ、１，２．・・・・・・、ｌ−１）
の間を楽音波形１周期がＭ回くり返して推移するものと
し、波形サンプルｆ　（Ｘｉ、ｎ）とｆ（ｘｔ＋１．ｎ
）との間に存在する仮想サンプル値ｆＡ（ｘ）を補間演
算を１、ｍ、ｎ 用い仮想的に仮想サンプル点の波形サンプル値を算出し
て近似値を求めようとするものである。補間式を下式に
示す。

ｆＡ（Ｘ、、ｍ、ｎ）＝ｆ（Ｘ、、ｎ）十げ（ｘ１＋１
．ｎ）−ｆ（ｘ４．ｎ））×Ｍ　　　　　　・・・・・
・・・・・・・・・・　（１）１は、自然楽音波形から
選択抽出した波形データ位置で、波形ナンバを表わす。

（ｉ＝ｏ、１，２．・・・・・・、Ｉｌ−１）は、波形
ナンバｉからｉ＋１の間をＭ回繰り返し推移している途
中の位置を表わすものである。

（ｍ＝ｏ　、　１　、２、−＝−−−、Ｍ−１）Ｄは、
楽音波形１周期をＮ分割したサンプル位置で波形サンプ
ルナンバを表わす。

（ｍ＝ｏ、１．２　、・・−・−・、Ｎ−１）第４図ａ
に（１）式を用いた補間例を示す。図からもわかるよう
に、波形のつなぎ目で不連続が発生している。この不連
続点のレベル差が大きいと、不用なノイズ成分として聴
感上問題となる場合がある。そこで、本実施例では、（
１）式に補正項を加えて第４図すに示すように不連続点
の発生を防止９″　− している。（２）式に補正項を加えた補間式を示す。

ｆＡ（Ｘ、、ｍ、ｎ）＝、ｆ（Ｘ、、ｎ）＋（ｆ（Ｘ、
、１．ｎ）（（Ｘ、、ｎ））次に、音程の発生方法につ
いて説明する。

音階の決定については、１２音階に相当するクロック信
号を発生する。オクターブ関係については、楽音合成デ
ータメモリに記憶している波形データの楽音波形１周期
のサンプル数をかえることによりオクターブ関係の音程
を発生している。

たとえば、ｃｏ音（３２，７０３Ｈｚ）に相当する楽音
波形１周期を５１２ザングルとすると、音階クロック信
号は、３２．７０３Ｈｚ　ｘ　５１２埃１６．７４　Ｋ
Ｈｚ　　となる。第１表に、音階クロック信号の周波数
を、第２表に波形サンプル数とオクターブ関係について
示す。

（以　下金　白） 第　　１　　表 ｆＭＣＫ　”　８−○ＯＯ９６ＭＨｚ 第　　２　　表 次に本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。

第５図は、本発明の電子楽器のブロック図である。５０
１は鍵盤部（ＫＢ　）、５０２は音色タブレットスイッ
チやビブラート効果のオンオフスイッチやグライド効果
のオンオフスイッチなどにより構成される操作部（ＴＡ
Ｂ）、５０３は中央処理装置（ＣＰＵ）で、コンピュー
タなどに用いられているものと同様のもの、５ｏ４は読
み書き可能な記憶装置（ランダムアクセスメモリでＲＡ
Ｍと呼ぶ）、６０６はＣＰＵ　ｔｓ　Ｏ３の動作を決定
するプログラムが格納された読み出し専用記憶装置（リ
ードオンリーメモリでＲＯＭと呼ぶ）、６ｏ６は楽音の
合成を行なうための波形ザンプルデータや波形内挿を行
なうための制御データなどを記憶しているＲＯＭである
。５０７はＲＯＭ５０ｅに記憶している波形サンプルデ
ータや制御データを用いて楽音を発生する楽音発生部、
６ｏ８はサンプリングノイズを除去するフィルタ、６０
９は電気音響変換器である。

鍵盤部５０１．操作部５０２　、ＣＰＵ６０３　。

ＲＡＭ５０４　、ＲＯＭ５０５．５０６、楽音発生部５
０７ｉｉデー１バス、アドレスバスオヨヒコントロール
線で結合されている。このようにデータバスドアトレス
バスとコントロール線とで結合する方法そのものは、ミ
ニコンピユータやマイクロコンピュータを中心とした構
成方法として公知のものである。データバスとしては８
〜１６本位用い１３ベー″′ られ、このバス線上をデータが一方向でなく多方向に時
分割的に送受信される。アドレスバスも複数本たとえば
１６本用意され、通常はＣＰＵ　５０３がアドレスコー
ドを出力し、他の部分がアドレスコードを受は取る。コ
ントロール線は通常メモリ・リクエスト線（ＭＲＥＯ）
、Ｉ１０リクエスト線どが用いられる。

ＭＲＥＱはメモリを読み書きすることを示し、ｌ０ＲＱ
は入出力装置（Ｉｌｏ）の内容を取り出しすることを示
し、ＲＤはメモリやＩｌｏからデータを読み出すタイミ
ングを示し、ＷＲはメモリやＩｌｏにデータを書き込む
タイミングを示す。このようなコントロール線を用いた
ものとしては、ザイログ社のマイクロプロセッサＺｓｏ
があげられる。

次に第５図の電子楽器の動作について述べる。

鍵盤部５０１は、複数の鍵スィッチを複数の群に分けて
、群内の鍵スィッチのオン／オフ状態を一括してデータ
バスに送ることができるように構成される。たとえば６
１鍵の鍵盤の場合、６鍵（半１４・−０゛ オクターブ）ずつの１０群と１鍵の１群の１１群に分け
、各群にアドレスコードを１つずつ割９つける。アドレ
スラインに上記各群のうちの１つを示すアドレスコード
が到来し、信号ｌ０ＲＱと信号ＲＤが印加されると、鍵
盤部５０１はそのアドレスコードを解読して、対応する
群内のキースイッチのオン／オフを示す６ビｙｅｔたけ
１ビツトのデータをデータバスに出力する。これらは、
デコーダ、バスドライバおよび若干のゲート回路を用い
て構成することができる。操作部５０２のうち、タブレ
ットスイッチについては、鍵盤部５０１と同様の構成を
とることができる。

ＣＰＵ５０３はその内部にあるプログラムカウンタのコ
ードに対応するＲＯＭ５０５のアドレスから命令コード
を読み取り、これを解読して算術演算、論理演算、デー
タの読み込みと書き込み。

プログラムカウンタの内容の変更による命令のジャンプ
などの作業を行なう。これらの作業の手順はＲＯＭ５０
５に書き込まれている。まずＣＰＵ５０３はＲＯＭ５０
５より鍵盤部６０１のデータを取り込むだめの命令を読
み取り、鍵盤部５０１の各錘のオン／オフを示すコード
を各群ごとに取り込んで行く。そして、押鍵されている
鍵コードを、楽音発生部５０７の有限のチャネルに割り
当て鍵コードに対応する楽音発生データを送出する。

次にＣＰＵ５０３は操作部５０２よりデータを取り込む
だめの一群の命令を順次ＲＯＭ５０５から読み取り、こ
れらを解読して操作部５０２に対応するアドレスコード
とコントロール信号ｌ０ＲＱとＲＤを出力し、データバ
スに操作部５０２のスイッチの状態を表現するコードを
出力させ、ＣＰＵ５０３内に読み込む。ＣＰＵ６ｏ３内
に読み込んだデータに基づいて、音色の選択や所定の効
果制御データの生成を行ない、ＲＯＭ５０６に音色選択
データ、楽音発生部５０７に効果制御データを送出する
。なお、押鍵されている鍵コードを楽音発生部６０７の
有限のチャネルに割り当ててゆく方法そのものは、ジェ
ネレータアサイナ機能として公知のものである。

楽音発生部５０７ではＣＰＵ５０３から供給された楽音
発生データに基づいて、楽音合成データＲＯＭ５０６か
ら所定の波形サンプルデータや制御データを取り込み波
形補間処理を行なって楽音波形を発生し、フィルタ６０
Ｂを介して電気音響変換器６０９から楽音を発生させる
。

次に、楽音発生部５０７に供給する各種のデータについ
ての説明を行なう。

第３表に■／○ポートアドレスと各種データの内容を示
す。工／○ポートアドレスは１６進表示となっている。

Ｉ１０ポートアドレス（００）１６から（０７）１６に
対応するデータは、楽音発生データで８チャネル分す々
わち、８音分の発生が可能となっている。Ｉ１０ポート
アドレス（ｏ８）１６は減衰データで、第１図で説明し
たエンベロープ信号の減衰特性を指定するものである。

（以下金　白） １７′−’ 第　　３　　表 第４表に楽音発生データの構成内容を示す。ビット位置
り。からＤ３は音階周波数を指定するノートクロック指
定データである。ビット位置Ｄ４〜Ｄ６は発生音域を指
定する波形サンプル数指定データである。ビット位置Ｄ
７は鍵スィッチのオン／オフ操作に伴なうキーオン／オ
フ信号で、オフ時は＋１　ｏＩ＋、オン時は°１″とな
る。

第６表に波形サンプル数指定データＳＤ０〜ＳＤ２のコ
ード内容とそのコードで指定される波形１周期のサンプ
ル数を示す。波形サンプル数指定データＳ　Ｄ　＋３　
（０００）　２から（１１１）２までの８種類の波形サ
ンプル数が指定できるようになっており、本実施例では
、５１２サンプルから４サンプルまでを指定している。

第６表にノートクロック指定データＮＤｏ−ＮＤ３で表
わされるコードの内容と、そのコードで指定される指定
音階の関係を示す。

第　　４　　表 １９ 第　　５　　表 第　　６　　表 第６図は楽音発生部５０７の構成図である。第６図にお
いて、６０１は主発振器、６０２は楽音発生部５０７の
動作内容を制御するシーケンサ、６０３はＣＰＵ５０３
から供給される各種のデータをラッチする入力レジスタ
部、６０４ｉタイマー、６０５は比較レジスタ部、６０
６は発音すべき周波数に対応する周波数データを発生す
る周波数データプロセッサ（以下ＦＤＰと略す）　、６
０７は楽音波形を生成する波形データプロセッザ（以下
ＷＤＰと略す）、６０８は楽音合成データＲＯＭ５０６
から波形サンプルデータや制御データなどを読み込むデ
ータ・リード・プロセッサ（以下ＤＲＰと略す）、６０
９は所定のパルス幅のパルス信号を生成する読み出しパ
ルス形成部、６１０はＷＤＰｅ○７　、ＤＲＰ６０８な
どに演算処理要求を行なう計算要求フラグ発生部、６１
１はディジタル信号をアナログ信号に変換するディジタ
ル／アナログ変換器（以下ＤＡＣと略す）、６１２は１
チャネル当りアナログスイッチ２つとコンデンサ１つと
で構成しアナログ信号を保持するアナ２２　、−’ ログバッファメモリ部、６１３は積分器である。

上記構成において、タイマー６０４．比較レジスタ部６
０６　、ＦＤＰ６０６　、計算要求フラグ発生部６１０
で発音音階を決定するノートクロック発生部を構成し、
ＤＲＰ６０Ｂは楽音合成データＲＯＭ５０６から所定の
データを読み取るデータ読み出し部を構成し、ＷＤＰ６
０７は該読み取ったデータを処理し楽音を形成する波形
計算部を構成し、ＤＡＣｅｌｌ、アナログバッファメモ
リ部６１２、積分器６１３は該計算結果のディジタル信
号をアナログ信号に変換する変換部を構成する。

入カレジスタ部６０３．比較レジスタ部６０６゜ＦＤＰ
６０６．ＷＤＰ６０７．ＤＲＰ６０Ｂ、計算要求フラグ
発生部６１０はシーケンサ６０２によって処理を行なう
手順が決まっている。

ＣＰＵ６０３から所定のチャネルたとえばチャネル１に
楽音発生データを供給すると、シーケンサ６０２で決め
ている所定のタイミングで入力レジスタ６０３からＦＤ
Ｐ６０６　、ＷＤＰ６０７　。

ＤＲＰ６０８に楽音発生データを供給する。そう２３ すると、ＤＲＰ６０８において、楽音合成データＲＯＭ
５０６から波形サンプルデータと制御データを読み取る
。そして、（２）式に示したｆ（Ｘ、、ｎ＞をデータＷ
Ｄ　Ｉ　　とし、ｆ（Ｘｉ＋１１ｎ）をデータＷＤＩと
してＷＤＰ６０７に供給する。さらに、読み取った制御
データに基づいた（２）式に示した補間係数の分子項を
データＭＬＰとしてＷＤＰｅ○７に供給する。捷だ、最
終波形データになると最終波形データになると最終波形
データを指示するＷＥＦ信号をＷ　Ｄ　Ｐ　６０７に供
給する。

ＷＤＰ６０７では、ＤＲＰ６０８から供給したデータＷ
ＤＩ　、ＷＤＩＩ　、ＭＬＰを用い、（２）式の波形演
算処理を行ないＤＡＣ６１１に供給する。そして、ＤＡ
Ｃ６１１におイテ、ＷＤＰ６０７から供給したディジタ
ル信号をアナログ信号に変換し、アナログバッファメモ
リ部６１２にアナログ信号として供給し、チャネル１に
対応するコンデンサに電荷を蓄える。

一方、ＦＤＰｅｏ６では、入力レジスタ部６０３から供
給した楽音発生データに基づいた周波数データを生成し
、比較レジスタ部６０５のチャネル１に対応するレジス
タに供給する。そして、比較レジスタ６０５に供給した
データとタイマー６０４から供給している時間データと
の比較処理を行ない、一致が検出できると一致パルスを
読み出しパルス形成部６０９と計算要求フラグ発生部６
１０に供給する。

そうすると、読み出しパルス形成部６０９で所定のパル
ス幅の読み出し信号を生成し、アナログバッファメモリ
部６１２に供給する。アナログバッファメモリ部６１２
内のチャネル１に対応するコンデンサに蓄えている電荷
は読み出し信号によって積分器６１３に流れ込む。

計算要求フラグ発生部６１０では、次の波形サンダル用
すなわち、仮想サンプル点ｆＡ（ｘ）ｌ、ｍ、ｎ＋１ を求めるだめの計算要求フラグを発生し保持する。

そして、その後幕び処理タイミングがチャネル１となる
と、計算要求フラグが発生しているので前述と同様な処
理を行ない、アナログパンフッメモリ部６１２内のコン
デンサに電荷を蓄える。以後、２６′　　゛ 計算要求フラグに対応して波形演算処理を行ない、楽音
波形を発生する。

なお、コンデンサに蓄える電荷は、ｆＡ（ｘｉ　、ｍ　
、　ｎ−１）と今回求めた波形サンプル値ｆＡ（ｘ）と
の差１、ｍ、ｎ 分に相当する。そして、積分器６１３によって今回求め
た波形サンプル値ｆＡ（ｘ・　　）が復元され１、ｍ、
ｎ ることになる。アナログバッファメモリ部６１２と積分
器６１３周辺の動作については、特願昭６ｙ−１２６４
１３ｒ波形読み出し装置」に述べである。

データ・リード・プロセッサＤＲＰ６０Ｂの処理内容の
説明 く推移データの詳細〉 算出を簡略化する方法として以下のようにしている。

■　（２）式ではＮ　ｍ　十ｎ項の増分値が１であった
が、補間係数の分子項の増分値をａとする。

２６ｆ　。

る。

■　ＭＮａ項を２　と固定化する。

この結果、補間係数は、（Ｎｍ＋ｎ　）α／２１６とな
り、１／２１６項は固定的に右シフト操作を行なうだけ
でよく、ＭＮ項を求め除算する必要がなくなり、補間係
数の算出が容易になる。第７表に推移データと増分値ａ
と、波形１周期のサンプル数と、波形推移回数との関係
を示す。

なお、くり返し数指定データが（Ｆ）１６は、最終波形
を示す最終波形フラグ（信号ＷＥＦ）として用いている
。

（以　下金　白） ＤＲＰ６０８の処理としては、犬きく分けて、イニシャ
ル処理と合成データ読み取り処理がある。

イニシャル処理とは、キーオン／オフ信号ＫＤが’ｏ”
　（オフ状態）から’１”（オン状態）に変化した最初
の演算タイミングで実行する処理であり、ＤＲＰ６０Ｂ
内部の初期設定を行なうものである０〈イニシャル処理
〉 ■　先頭アドレスデータの読み取り処理入力レジスタ部
６０３から供給している楽音発生データ（ＮＤ、ＳＤ）
に対応する先頭アドレスデータを楽音合成データＲＯＭ
５０６から読み取す、先頭アドレスデータレジスタＲ（
ＴＡＤ）（ＤＲＰ６０８内に設けている）に格納する。

具体的には、楽音発生データ（ＮＤ、ＳＤ）を楽音合成
データＲＯＭ５０６のアドレスとして供給する。

この結果、先頭アドレスデータの格納容量は、２７＝１
２８語となる。

■　枚数データの読み取り処理 レジスタＲ（ＴＡＤ）に格納した先頭アドレスデータを
楽音合成データＲＯＭ５０６のアドレスとして供給する
。そして、先頭アドレスデータに対応するアドレス位置
に格納しである枚数、データを読み増９枚数データレジ
スクＲ（ＮＷＤ）ｊ’ＤＲＰ６０８内に設けである〕に
格納する。

■　波形サンプルナンバｎの初ｊｔＡ　設定波形サンプ
ルナンバレジスタＲ（ＷＳＮ）（ＤＲＰ６０８内に設け
である〕に（○）１０を格納する。

■　波形ナンバ１の初期設定 波形ナンバレジスタＲ（ＷＮＤ）（ＤＲＰ６０８内に設
けである〕に（ｏ）１ｏを格納する。

上述の■〜■の処理は、キーオン／オフ信号ＫＤが’ｏ
”　（オフ）から’Ｃ’（オン）に変化するたびに、実
行し初期設定を行なう。

〈合成データ読み取り処理〉 合成データ読み取り処理には、（１）合成データ読み取
り処理、（１１）波形データ読み取り処理、０１１）最
終波形データ処理の３種類の処理がある。

（１）合成データ読み取り処理 この処理は、波形ナンバｉが更新した時打な０ うものである。

■　推移データ読み取り処理 レジスタＲ（ＴＡＤ）に格納している先頭アドレスデー
タＴＡＤとレジスタＲ（ＷＮＤ）に格納している波形ナ
ンバデータｉと枚数データ１語分に相当するデータ（１
）１゜との加算処理を行ない推移データ読み出しアドレ
スＴＲＡ　（ＴＲＡ＝ＴＡＤ＋ｉ＋１　）を求め、算出
したアドレスＴＲＡを楽音合成データＲＯＭ５０６に供
給する。

そして、波形ナンバｉＶｃ対応する推移データをデータ
ＲＯＭ５０６から読み取り、推移データレジスタＪＴＲ
Ｄ）［’ＤＲＰ８０８内に設けである〕に格納する。

■　　波形サンプルｆ（Ｘｉ、。）の読み取り処理レジ
スタＲ（ＴＡＤ）に格納している先頭アドレス位置タＴ
ＡＤと波形ナンバデータｉを波形サンプル数指定データ
ＳＤに基づいてシフト処理したデータ（ｉｘサンプル数
；　ｉ−ｏ。

１．２．・・・・・・ｒ”　：サンプル数４，８゜１６
、・・・−・・５，２）と枚数データレジスタＲ（ＮＷ
Ｄ）に格納している枚数データＮＷＤ（波形枚数＋１；
＋１は枚数データ１語分に相当する。）との加算処理（
ＴＡＤ　＋５Ｄ（１）＋ＮＷＤ　）を行ない、加算結果
をデータＲＯＭ５０６に供給する。そして、ｆ（Ｘｉ、
。）に相当する波形サンプルデータを読み取り波形デー
タレジスタＲ（ＷＤＩ）（ＤＲＰ６０８内に設けである
〕に格納する。

■　波形ザ／プルナンバｎの更新処理 レジスタＦＬ（ＷＳＮ）に格納してい鎌形サンプルナン
バｎの更新処理（ｎ＝ｎ−ＩＩ）を行ない、更新結果を
レジスタＲ（ＷＳＮ　）に格納する。

（１１）波形データ読み取シ処理 この処理は、２枚の楽音波形を用い、補間処理を行なう
時に実行するものである。

■　波形サンプルｆ（Ｘい、ｎ）の読み取り処理先頭ア
ドレスデータＴＡＤと波形ナンバデータ１を波形ザンプ
ル数指定データＳＤＫ基づいてシフト処理したデータ（
ｉｘサンプル数）と枚数データＮＷＤと波形サンプルナ
ンバＨとの加算処理を行ないレジスタＲ（ＡＣＣ）ｒｐ
Ｒｐｅｏｓ内に設けである）（ＡＣＣ＝ＴＡＤ＋ＳＤＣ
，、＋ＮＷＤ＋ｎ）に格納するとともに、データＲＯＭ
５０６（１’ｍ供給する。そして、ｆ（ｘｉｎ）に相当
する波形サンプルデータを読み取り波形データレジスタ
Ｒ（ＷＤ、１）に格納する。

■　波形サンプルｆ（Ｘｉ＋１　ｎ）の読み取り処理レ
ジスタＲ（ＡＣＣ）に格納したデータ（ＡＣＣ−ＴＡＤ
十ＳＤ（ｇ十ＮＷＤ＋ｎ）と波形サンプル数指定データ
ＳＤで指定している波形サンプル数ＮＷＳ　（ＳＤ＝（
０００）２・・・・・・→５１２，５Ｄ＝（００１）２
・・・・・→２５６　、・・甲・・・・・・・、５Ｄ＝
（１１１）２・・・・・・→４）との加算処理を行ない
、加算結果をデータＲＯＭ５０６に供給する。

そして、ｆ（Ｘｉ＋１．ｎ）ニ相当する波形サンプルデ
ータを読み取り波形データレジスタＲ（ＷＤｎ）（ＤＲ
Ｐｅｏｓ内に設けである〕に格納する。

■　波形サンプルナンバｎの更新処理 ３ レジスタＲ（ＷＳＮ　）　に格納している波形サンプル
ナンバｎの更新処理を行ない、更新結果をレジスタＲ（
ＷＳＮ　）に格納する（ｎ＝ｎ＋１）。

■　補間係数Ｍ　Ｌ　Ｐ　（（Ｎｍ＋ｎ　）　ａ　）の
更新処理補間係数レジｘりＲ（ＭＬＰ）（ＤＲＰ６０８
内に設けである〕に格納している補間係数ＭＬＰと推移
データレジスフＲ（ＴＲＤ）に格納している推移データ
ＴＲＤに基づいた増分値α（第７表参照）との加算処理
を行ない、加算結果をレジスタＲ（ＭＬＰ）に格納する
。

■　波形ナンバ１０更新処理 補間係数ＭＬＰの更新処理の結果、オーバフローが発生
すると、レジスタＲ（ＷＮＤ）に格納している波形ナン
バｉの更新処理（ｉ−ｉ＋１　）を行ない、更新結果を
レジスタＲ（ＷＮＤ　）に格納するとともに、次回の計
算処理では前述の（１）合成データ読み取り処理を行な
うよう指示フラグを発生する。

なお、補間係数ＭＬＰは１６ビツト構成となっており、
１７ビツト目にキャリー・フラ３４′　゛” グが発生すると波形ナンバｉの更新を行なう。

波形サンプル数ＳＤと波形サンプルナンバｎ、補間係数
ＭＬＰ、波形ナンバｉの推移関係を下記に示す。なお、
更新処理は、計算要求フラグが発生した時のみ行なうも
のである。

（ＳＤ＝４．推移データＴＲＤ＝Ｄの場合）ｎ　　　　
　　ＭＬＰ　　　　　　ｉ Ｏｏ　　　　　　　　　　。

１　　　　　　　　　　８１９２　−０２−１６３８４
　−０ ３−　２４５７８　　□　　０ ０−　３２７６８　−　０ １−４０９６０　−　０ ２　□　　４９１５２　−□　　０ ３−　５７３４４　−□　　０ ０−６５５３６　（＝Ｏ）−１ Ｑｉｉ）　　最終波形データ処理 この処理は、データＲＯＭ５０６から読み取っだ推移デ
ータＴＲＤが（Ｆ）１６すなわち、最終合成波形データ
を示している時に実行するものである。

■　波形サンプルｆ（Ｘｉ、ｎ）の読み取９処理前述の
（１１）波形データ読み取り処理の場合と同様な処理を
行なう。

■　波形サンプルｆ（Ｘｉ４−１　、ｎ’の読み取り処
理前述の（１１）−〇の波形サンプル数ＮＷＳを常時（
０）１ｏとし、（１１）−■と同様な処理を行なう。

■　波形サンプルナンバｎの更新処理 前述の（１１）−■と同様な処理を行なう。

■　補間係数ＭＬＰを常時（ｏ）１ｏに設定する。

この結果、レジスタＲ（ＷＤＩ）とＲ（ＷＤＩ）に格納
した波形サンプルは共にｆ（Ｘ、、ｎ）となる。さらに
、補間係数ＭＬＰが常時（０）１ｏとなるため、実質的
に波形補間処理を行なわず、最終波形をくり返し使用す
ることになる。

また、補間係数ＭＬＰが常時（０）１゜に設定するため
、波形ナンバ１の更新を停止することになる。

波形データプロセｙすＷＤＰ６０７の処理内容の説明 ＷＤＰ６０７の処理としては、４種類の演算処理がある
。

■　波形補間処理を行なって仮想波形サンプル値ｆＡ（
ｘ）を求める。

１、ｍ、ｎ ■　仮想波形サンプル値ｆＡ（Ｘ、　　　）、！：エン
ベ１、ｍ、ｎ ロープ信号ＥＤ（第１図中２）との乗算を行ない、エン
ベロープ付加波形サンプル値ｆＡ（Ｘｉ　、ｍ、　ｎ　
、ｑ　、　ｒ）を求める。

■　前回求めたエンベロープ付加波形サンプル値ｆＡ（
ｘｉ　、ｍ、　ｎ−１＋ｑ＋”−１）と今回求めたエン
ベロープ付加波形サンプル値ｆＡ（ｘ）ｘ、ｍ、ｑ、ｒ との差分演算を行ない差分波形サンプル値ＤｆＡ（ｘ。

□、ｎｌｌ　、　ｎ　、　ｑ　、　ｒ）を求める。

■　エンベロープ信号ＥＤの更新を行なう。

エンベロープ信号ＥＤとエンベロープ付加方法について
説明する。

エンベロープ信号Ｅ　ＤＪｊ２０ビツトで構成している
。上位４ピントをＥＤＵ（Ｑ）、下位１らピノ３７・　
　゛ トをＥＤＬ（Ｒ）とする。

エンベロープ信号ＥＤの更新方法は、新ＥＤ−。

旧ＥＤ十ΔＥＤと云う演算処理を行なって求める。

増分エンベロープデータΔＥＤｌｄ、ＣＰＵｅｓ○３か
ら入力レジスタ部６０３に供給している減衰データを使
用する。

エンベロープ付加波形サンプル値を求める演算式を下式
に示す。

・ｆＡ（ｘ・　　）　・・・・・・・・・（３）１、ｍ
、ｎ ｑ”　ｏｌ　’　＋　２１　”””　Ｉ　０　１　（Ｑ
−２、ＥＤＵ）ｒ＝ｏ、　１　、２、−−、Ｒ−１（Ｒ
＝２　　；ＥＤＬ）エンベロープデータＥＤを単調増加
すなわち、新ＥＤ−旧ＥＤ十ΔＥＤ（一定）とし、（３
）式を実行することにより、指数特性の減衰エンベロー
プを付加することができる。

なお、キーオン／オフ信号ＫＤが−１＋＋　＜オン状態
）の場合は、エンベロープ信号ＥＤ−（○）１゜３８−
　゛ （ＥＤＵ＝　（ｏ）　　、ＥＤＬ−（０）１ｏ：ｌ　を
設定し、０ キーオン／オフ信号ＫＤが’ｏ”　（オフ状態）になる
と、上述したエンベロープ信号ＥＤの更新処理を行なう
。

この結果、キーオン時には、実質的に、ｆ＜ｘ、　　　
　　＞　−：ｔ：Ａ＜ｘ、　　　）１、ｒｎ、ｎ、ｑ、
ｒ　　　　　　　　　１．ｍ、ｎとなる。

そして、キーオフになると（３）式を実行し、エンベロ
ープ付加波形サンプル値を求めることになる。

また、エンベロープ信号ＫＤの更新が進み、ＥＤＵ＝（
１１１１）２となると、エンベロープ付加波形サンプル
値ｆＡ（Ｘｉ、ｒｎ、ｎ、ｑ、ｒ）−（ｏ）１ｏと設定
するとともに、エンベロープ信号ＫＤの更新処理を禁止
する。この結果、楽音波形の発生が終了したことになる
。

なお、最終波形〈シ返し時には、ｍ　＝　Ｏ（ｍ　−〇
、１．２．・・・・・・、Ｍ−１）となる。

第７図に前述した■〜■の演算処理の流れ図を示す。

第７図中Ｃ点で処理■に対応する仮想サンプル値ｆＡ（
ｘ）が９出できる。

１．ｍ、ｎ Ｇ点で処理■に対応するエンベロープ付加波形サンプル
値ｆＡ（Ｘｉ、ｍ、Ｈ，ｑ、ｙ）カＮ出テキル。

Ｈ点で処理■に対応する差分波形サンプル値ＤｆＡ（Ｘ
、　　　　　ｒ）が算出できる。

１、ｍ＋”＋ｑ＋ 次に、ＤＲＰｅｏｓで読み取った波形サンプルと仮想サ
ンプル値ｆＡ（Ｘ）の関係について述１、ｍ、ｎ べろ。

（１）合成データ読み取り処理の場合（ＤＲＰ）ＷＳ　
Ｄ　Ｉ　＝ｆ（Ｘｉ　、Ｑ） ＷＳＤｒｌ−７ （Ｎｒｎ＋ｎ）α＝（０）１゜ となり、ハＬ　　　）−ｆ（Ｘ５゜）と々る。

１、Ｉｎ、ｎ （１１）波形データ読み取り処理の場合（ＤＲＰ）ＷＳ
　Ｄ　Ｉ　＝ｆ（ＸＨ、ｎ） Ｗ　Ｓ　Ｄ　Ｈ＝　ｆ　（ｘｉ＋１　ｎ）（Ｎｍ＋ｎ　
）　ａ　＝　Ｍ　Ｌ　Ｐ となり、ｆＡ（Ｘ□）−ｆ（ｘ□）十げ（Ｘｉ＋１　、
ｎ）、ｍ、ｎ　　　　　　　　　、ｎ ＬＰ −ｆ（Ｘ□、ｎ））７となる。

θ１１）最終波形データ処理の場合（ＤＲＰ　）ＷＳＤ
Ｉ＝ｆ（ＸＩ−１ｎ） Ｗ　Ｓ　Ｄ　Ｈ＝　ｆ　（ＸＩ　−１、ｎ　）（Ｎｍ十
ｎ）α＝（ｏ）１ｏ　一定 トナリ、ｆＡ（Ｘ、　　　）　−ｆ（ｘニー、　ｎ）と
なる。

１、ｍ、ｎ このように、楽音の立上り部では、（２）式に示した波
形補間処理を用いる補間区間で波形の変化を近似し、楽
音の定常部における比較的安定した波形を最終波形１波
くり返し処理を行なうホールド区間で近似することによ
り、簡単な構成で生々しい自然楽器音を模擬することが
できる。

さらに、補間区間で使用した最終波形をホールド区間で
使用する波形としているので、補間区間とホールド区間
とのつなぎ目もなめらかにつながることとなり、不用な
ノイズ成分の発生を防止できる。

発明の詳細 な説明したように、本発明の電子楽器は、複数枚の波形
と上記波形を用いて合成波形を生成する時に使用する制
御データとを記憶するデータメモリ部と、」−記制御デ
ータと波形とを順次読み出し最終波形をくり返し読み出
すデータ読み出し部と、上記データ読み出し部で読み出
した制御データと波形サンプルデータとを用い合成波形
サンプルを生成する波形計算部と、鍵スィッチのオン／
オフ操作に伴ない減衰エンベロープ信号を発生するエン
ベロープ発生部と、上記波形剖算部で生成した合成波形
サンプルと上記エンベロープ発生部で発生した減衰エン
ベロープ信号とを乗算する乗算部とを具備し、上記波形
計算部で生成する合成波形は波形を順次読み出し、（２
）式の補間式を用い合成波形を生成する補間区間と最終
波形をくり返し読み出し合成波形を生成するホールド区
間とで構成し、楽音の立上り部における波形の変化を補
間区間で近似し、楽音の定常部における安定した波形を
ホールド区間で近似して楽音を発生するようにしたもの
であるから、自然楽器音に近い楽音波形を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の楽音発生方法の説明図、第２４２〜　
′ 図は楽音合成データメモリの一例を示す構成図、第３図
、第４図は波形補間処理の説明図、第６図は本発明の一
実施例の電子楽器のブロック図、第６図はその楽音発生
部５０７の構成図、第７図はＷ’ＤＰ６０７の処理流れ
図である。 ５０１・・・・・・鍵盤、５０２・・印・操作部、５０
３・・・・・・中央処理装置、６０４・・印・ＲＡＭ、
５０５・・・・・・ＲＯＭ、５０６−−−・−楽音合成
データＲＯＭ、５０７・・・・・・楽音発生部、６０１
・・・・・・主発振器、６０２・・・・・・シーケンサ
、６ｏ３・・・・・・入力レジスタ部、６０４・・・・
・・タイマー、６０５・・・・・・比較レジスタ部、６
０６・・・・・周波数データプロセッサ、６０７・・・
・・・波形データプロセッサ、６ｏ８・・自・・データ
・リード・フ。 ロセッサ、６０９・・・・・・読み出しパルス形成部、
６１０・・・・・・計算要求フラグ発生部、６１１・・
・・・・ＤＡＣ，，６１２・・・・・・アナログバック
アメモリ部、６１３・・・・・・積分器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数枚の波形と」二記波形を用いて合成波形を生
   成する時に使用する制御データとを記憶するデータメモ
   リ部と、上記制御データと波形とを順次読み出し最終波
   形を〈９返し読み出すデータ読み出し部と、上記データ
   読み出し部で読み出した制御データと波形サンプルデー
   タとを用い合成波形サンプルを生成する波形計算部と、
   鍵スィッチのオン／オフ操作に伴ない減衰エンベロープ
   信号を発生するエンベロープ発生部と、上記波形計算部
   で生成した合成波形サンプルと上記エンベロープ発生部
   で発生した減衰エンベロープ信号とを乗算する乗算部と
   全具備し、上記波形計算部で生成する合成波形は波形を
   順次読み出し合成波形を生成する補間区間と最終波形を
   くり返し読み出し合成波形を生成するホールド区間とで
   構成したことを特徴とする電子楽器。 ２べ一２′ ＠）補間区間で生成する合成波形ｆＡ（Ｘ・　　）は１
   、ｍ、ｎ 波形ｆ（Ｘｉ）カラ波形ｆ（Ｘｉ＋１）ＫＭ周期くり返
   し推移するものとし、２つの波形サンプルデータｆ（ｘ
   ｉｎ）、ｆ（ｘ、＋１ｎ）を用いて次式に示す波形補間
   演算あるいはその等何曲な演算を行なって求めるように
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子
   楽器。 ｆＡ（Ｘ、　、ｍ、ｎ）＝〔ｆ（ｘｉ＋１　、ｎ）−ｆ
   （Ｘｉ、ｎ））ｉ＝ｏ、１，２．・・・・・・、Ｉ−１
   ；波形ナンバｍ＝ｏ　、　１　　、２、−−・−、Ｍ−
   １；　（り返しナンバｎ＝ｏ、１，２．・・・・・・ｌ
   Ｎ　１９波形サンプルナンノく