JPS5925235B2 - 電子楽器 - Google Patents

電子楽器

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JPS5925235B2
JPS5925235B2 JP52148857A JP14885777A JPS5925235B2 JP S5925235 B2 JPS5925235 B2 JP S5925235B2 JP 52148857 A JP52148857 A JP 52148857A JP 14885777 A JP14885777 A JP 14885777A JP S5925235 B2 JPS5925235 B2 JP S5925235B2
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Nippon Gakki Co Ltd
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Publication of JPS5925235B2 publication Critical patent/JPS5925235B2/ja
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    • 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
    • G10H7/02Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs in which amplitudes at successive sample points of a tone waveform are stored in one or more memories
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    • GPHYSICS
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    • G10H2210/155Musical effects
    • G10H2210/195Modulation effects, i.e. smooth non-discontinuous variations over a time interval, e.g. within a note, melody or musical transition, of any sound parameter, e.g. amplitude, pitch, spectral response, playback speed
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、押下鍵音高に対応した基本波(基音)およ
びその高調波成分(倍音)を発生させ、この基本波およ
び高調波成分にそれぞれ対応する振幅係数を乗じてその
乗算値を加算することによつて楽音を形成する高調波合
成方式の電子楽器の改良に関し、特に非調和性楽音の発
生を容易にするとともに簡単な構成で発生楽音の音高制
御(ピッチコントロール)を行ない得るようにした電子
楽器に関するものである。
A 従来技術の説明 高調波合成方式の電子楽器としては、楽音波形の連続す
るサンプル点における振幅値を(1)式にもとずいて順
次計算することにより楽音を得るようにしたものがある
ここで XO(QR)・・・楽音波形の順次サンプル点における
波形振幅値。
R・・・発生楽音の周波数(音高)に比例した数値(以
下、周波数ナンバと称す)。
n・・・基本波を含む高調波成分の次数を表わし、n=
1は基本波(基音)、n=2は第2高調波(第2倍音)
、 n=3は第3高調波(第3倍音)・・・に対応する0C
n・・・各次数の高調波成分に対する振幅係数(フーリ
エ係数)。
N・・・楽音波形の順次サンプル点の数。
W・・・順次サンプル点における振幅計算に含まれる高
調波(倍音)の数。
W=N/2の関係がある。
この高調波合成方式による電子楽器は、例えば第1図に
示すように構成されている。
同図において、1は鍵盤部に設けられたキースイツチ回
路であつて、鍵盤部の各鍵に対応したキースイツチを有
し、ある鍵が押鍵されると対応するキースイツチが動作
し、その出力線に論理値゛1゛の信号を出力するように
構成されている。このキースイツチ回路1には単音優先
回路が内蔵されており、同時に2個以上のキースイツチ
が動作した場合、優先順位の高いキースイツチに対応す
る出力線にのみ“1”信号が出力されるようになつてい
る。キースイツチ回路1の各キースイツチに対応する出
力線は、各鍵の音高に対応した周波数ナンバRが記憶さ
れている周波数ナンバメモリ2の入力側に接続されてお
り、ある鍵が押鍵されるとキースイツチ回路1の出力に
よつてアドレスされて周波数ナンバメモリ2からその鍵
の音高に対応した周波数ナンバRが読み出される。一方
、クロツク発振器3は一定周期のクロツクパルスTcを
出力しており、このクロツクパルスTcはカウンタ4に
おいてW分周されて計算区間タイミング信号Txとなる
この場合、「W」は合成しようとする高調波の総数であ
つて、例えば第16高調波まで合成する場合は「W=1
6」となる。なお、以下の説明における[高調波」とは
基本波をも含むものとし、基本波(基音)は第1高調波
に相当する。このようにして作られた計算区間タイミン
グ信号Txはゲート5に供給される。このゲート5は計
算区間タイミング信号Txが供給される毎に開いて周波
数ナンバメモリ2から出力される周波数ナンバRを音程
区間加算器6に供給する。音程区間加算器6はゲート5
を介して周波数ナンバRが供給される毎(すなわち計算
区間タイミング信号Txが発生する毎)に該周波数ナン
バRを累算して1R,2R,3R・・・と増加する累算
値QRを出力する。そして、加算器6は累算値QRが該
加算器6のモジユロ(法)Nを超えるとオーバフローし
て、以後は計算区間タイミング信号Txが発生される毎
に再び同様な累算動作を行なう。
このように、計算区間タイミング信号Txの発生毎に変
化する累算値QRは、クロツクパルスTcによつてゲー
ト制御されるゲート7を介して高調波区間加算器8に供
給される。この場合、クロツタパルスTcは計算区間タ
イミング信号TxO)W倍の周波数を有しているために
、計算区間タイミング信号Txの1周期間にゲート7は
W回開かれることになるoこの結果、高調波区間加算器
8はクロツクパルスTcの発生毎にゲート7から出力さ
れる累算値QRを順次加算してその累算値NqRを出力
する〇そして、加算器8はW回の累算を完了すると、計
算区間タイミング信号Txによつてりセツトされ以後同
様な動作を行なう。従つて、この高調波区間加算器8は
、計算区間タイミング信号Txの1周期の間にクロツク
パルスTcにしたがつて順次増加する累算値NqR(n
=1,2,3・・・W)を発生していることになる。こ
の累算値NqRは、メモリ・アドレス・デコーダ9にお
いてデコードされ、このデコード出力が正弦波波形1周
期の順次サンプル点振幅値を各アドレスに記憶している
正弦関数メモリ10にアドレス信号として供給さπれ、
該メモ1川0から正弦振幅値SlnWnqRを読み出す
上記の説明から明らかなように、音程区間加算器6の累
算値QRは、楽音波形振幅の計算すべき順次サンプル点
を示し、また高調波区間加算器8の累算値NqRは現在
計算中の順次サンプル点QRにおけるn次高調波の位相
を表わすことになる。
この結果、正弦関数メモリ10からは当該サンプル点Q
Rにおける各高調波(基本波を含む)πの正弦振幅値S
lnwnqR(n二1,2・・・W)が基本波(第1高
調波)、第2高調波、・・・第W高調波の順で順次発生
される。
この場合、計算される楽音波形の順次サンプル点は計算
区間タイミング信号Txの発生毎に順次移行していくも
のであるが、次にどの順次サンプル点に移行すべきかは
周波数ナンバRによつて決まるものであり、この周波数
ナンバRは操作鍵の音高に比例したものである。したが
つて、正弦関数メモリ10からは操作鍵の.π音高に対
応した各高調波の正弦振幅値(Sin−WnqR)が順
次時分割的に発生される。
一方、メモリアドレス制御装置11はモジュロ(法)W
のカウンタによつて構成されており、カウンタ4に同期
してクロツクパルスTcを順次カウントしてそのカウン
ト値を高調波係数メモリ12にアドレス信号nとして出
力する。
高調波係数メモリ12には、所望の楽音音色を得るため
に最適な各高調波の振幅値に対応した高調波振幅係数C
nが各アドレスに記憶されており、メモリアドレス制御
装置11からクロツクパルスTcに同期して順次変化す
るアドレス信号n(高調波の次数を示す)が供給される
と、各アドレスに記憶されている各高調波の振幅値を設
定する高調波振幅係数Cnが順次読み出される。この高
調波振幅係数Cnは高調波振幅乗算器13に出力される
。高調波振幅乗算器13は、正弦関数メモリ10から順
次サンプル点毎に時分割的に読み出される各高π=:[
ャ潟潟梶F吃胃種−リ:中 π Fn=CnslnxvnqRを累算器14に供給する。
この場合、メモリアドレス制御装置11は高調波区間加
算器8と同期しているために、各高調波別に順次読み出
される高調波振幅係数Cnは対応するπ高調波正弦振幅
値SlnWnqRに乗算され、これによつて各高調波別
の振幅値Fnの設定が行なわれる。
累算器14は高調波振幅乗算器13から出力される各高
調波別の振幅値Fnを順次累算する。そして、計算区間
タイミング信号Txが発生されると、ゲー口5が開いて
累算器14の累算値(楽音波形のある順次サンプル点に
おける振幅値を表わしている)をD−A変換器16に出
力するとともに、累算器14がりセツトされて次の順次
サンプル点における振幅値計算のために再び前述と同様
な累算動作を行う。従つて、D−A変換器16には、押
下鍵の音高に対応した周期で、かつ各高調波振幅係数C
nにより設定される波形形状の楽音波形の順次サンプル
点における振幅値(デジタル信号)が計算区間タイミン
グ信号Txの発生毎に入力されることになり、そしてこ
のデジタル振幅値をアナログ信号に変換してサウンドシ
ステム17に供給することにより押下鍵に対応した音高
でかつ高調波係数メモリ12に記憶された高調波振幅係
数Cnに対応した音色の楽音が発生される。一方、発生
楽音に対する振幅エンベロープの付与は次のようにして
行なわれる。
すなわち、サウンドシステム17には、いずれかの鍵が
押鍵された時にキースイツチ回路1から出力されるキー
オン信号KONによつて動作を開始するエンベロープ波
形発生器が設けられており、このエンベロープ波形発生
器から出力されるエンベロープ波形が楽音信号に乗算さ
れて発生楽音にアタツク、サステイン、デイケイ等の振
幅エンベロープが付与される。なお、このような電子楽
器は特開昭48一90217号に開示されているので、
その詳細説明は省略する。
B従来技術の欠点 以上の説明から明らかなように、上述した従来の高調波
合成方式の電子楽器は、押下鍵の音高に対応した周波数
ナンバRを発生させ、この周波数ナンバRを計算区間タ
イミング信号Txの発生毎に順次累算して楽音波形の順
次サンプル点を指定する累算値QRを形成するとともに
、この累算値QRを更にクロツクパルスTcのタイミン
グで順次累算することにより該順次サンプル点における
各高調波の正弦振幅値Sln?NqRを発生させるため
の累算値NqRを形成している。
したがつて、このようにして発生される楽音は、各高調
波(基本波を含む)の周波数(周期)が整数倍(倍音)
関係となつて、調和性の楽音となる。ところが、一般に
自然楽器の発生楽音は、各高調波の周波数が基本波(第
1高調波)に対して整数倍から多少ずれた非調和性とな
つており、これによつて自然性のある豊かな音となつて
いる。
しかし、上述した従来の高調波合成方式の電子楽器にお
いては非調和性の楽音を容易に発生させることはできな
かつた。なお、米国特許第3888153号明細書には
非調和性の楽音を発生し得るようにした高調波合成方式
の電子楽器が開示されているが、この米国特許において
は、累算値NqRにオーバートーン・オフセツト値とし
て新たな値を加えなければならず、その構成が複雑にな
るとともに各次数毎(高調波毎)のオーバートーン・オ
フセツト値を任意に設定して所望の非調和性を自由に設
定することができない欠点を有している。
また、電子楽器においては、発生楽音の音高(ピツチ)
を制御して各種効果を付与するために、ビブラート、グ
ライト、ポルタメント等の音高制御(ピツチコントロー
ル)が行なわれている〇しかし、上述した従来の高調彼
合成方式の電子楽器においてピツチコントロールを行な
うためには、15ビツト程度の周波数ナンバRに対し上
記各種ピツチコントロールのための信号を乗算しなけれ
ばならず、この乗算処理に伴なつて装置が極めて複雑に
なるとともに、乗算処理に長時間を要す等種々の問題を
有する。
C この発明の目的および概要説明 この発明は、上述した従来の欠点に鑑みなされたもので
、その目的とするところは高調波合成方式の電子楽器に
おいてきわめて容易に非調和性の楽音を発生できるよう
にすることである。
また、この発明の目的は簡単な構成(演算処理)で発生
楽音のピツチコントロールを行ない得るようにすること
である。上述した目的を達成するためにこの発明におい
ては、各鍵に対応した周波数ナンバRおよび各高調波の
次数を表わす高調波次数ナンバnを発生させ、この周波
数ナンバRと高調波次数ナンバnとを演算処理して信号
NRを作り、この信号NRを各高調波次数毎にくり返し
累算することによつて発生楽音の順次サンプル点におけ
る各高調波の振幅値を読み出すための累算値QnRを形
成するようにし、各高調波次数ナンバnを整数倍関係あ
るいは整数倍関係から若干ずらした値として適宜発生さ
せることにより、調和性および非調和性の楽音をきわめ
て容易に発生し得るようにしたものである。
また、この発明は周波数ナンバR、高調波次数ナンバn
の楽音音高設定信号およびグラィド、ポルタメント、ビ
ブラート等の各種音高制御信号(ピツチコントロール信
号)を対数信号として発生させ、この対数化された周波
数ナンバRに対数化された高調波次数ナンバnおよび対
数化された各種ピツチコントロール信号を加算すること
により、発生楽音の音高制御(ピツチコントロール)の
ための演算処理を、乗算器を用いずに簡単な構成の加算
器を用いて行なえるようにしたものであるO以下、図面
を用いてこの発明による電子楽器を詳細に説明する。
D この発明の構成および動作説明 1この発明の構成説明 第2図は、この発明による電子楽器の一実施例を示すプ
ロツク図であつて、第1図と同一部分は同一記号を用い
てある。
同図において、18は各鍵の音高に対応する周波数ナン
バRをTOgRの対数値で記憶している周波数ナンバメ
モリ(TOgRを対数周波数ナンバという)、19はク
ロツク発振器3から出力されるクロツクパルスTcをカ
ウントして各高調波の次数を示す高調波次数信号n(n
=1〜W)を発生するモジユロ(法)Wのカウンタ、2
0はカウンタ19から出力される高調波次数信号nによ
つてアドレスされる次数ナンバメモリであつて、この次
数ナンバメモリ20の各アドレスには各高調波の次数に
対応した次数ナンバN,〜NwがTOgn,〜TOgn
wの対数値で記憶されている(TOgn,〜TOgnw
を一般的にTOgn:n=N,〜Nwとし、これを対数
次数ナンバという)。21は周波数ナンバメモリ18か
ら出力される対数周波数ナンバTOgRと次数ナンバメ
モリ20から出力される対数次数ナンノヅ0gnとを加
算してTOgnRを出力する加算器、22は加算器21
の出力TOgnRを自然数NRに変換する対数一自然数
変換器である。
23はクロツクパルスTcによつてシフト動作を行なう
Wステージのシフトレジスタ、24は対数一自然数変換
器22の出力NRとシフトレジスタ23の出力NqRと
を加算してその加算値(NR+QnR)をシフトレジス
t!23の入力端(第1ステージ)に出力する加算器で
あつて、この場合加算器24に入力される対数一自然数
変換器22の出力NRとシフトレジスタ23の出力Qn
Rは同一次数ナンバ(n1〜Nwのいずれか)に関する
ものであつて、両者は互いに同期している。
したがつて、シフトレジスタ23および加算器24は対
数一自然数変換器22の出力NR(N,R〜NwR)を
各次数ナンバ毎(n1〜Nw)に順次累算して累算値Q
nR(Qn,R−QnwR)を形成するアキユムレータ
25を構成していることになる〇そして、このアキユム
レータ25から出力される累算値QnR(1nR,2n
R,3nR,・・・)はメモリ・アドレスデコーダ9に
供給され、正弦関数メモリ10をアドレスするアドレス
信号となる0したがつて、正弦関数メモリ10からは、
アキユムレータ25から出力される累算値QnRに対応
して第1図の場合同様楽音波形の順次サンプル点におけ
る各高調波の正弦振幅π値SlnXVnqRが時分割的
に順次読み出される。
2この実施例の動作説明 このように構成された電子楽器において、鍵盤部である
鍵が押鍵されると、キースイツチ回路1の対応するキー
スイツチが閉じてキースイツチ回路1の対応する出力線
に11゜゛信号が出力される。
このキースイツチ回路1からの出力信号は、周波数ナン
バメモI月8をアドレスして押下鍵の音高に対応した対
数周波数ナンバTOgRを読み出す。一方、カウンタ1
9はクロツクパルスTcをカウントして高調波次数信号
n(1〜W)を順次出力しており、次数ナンバメモリ2
0はこの高調波次数信号nによつてアドレスされて対数
次数ナンバTOgn(N,〜Nw)を順次発生する0こ
の場合、カウンタ19から出力される高調波次数信号n
はクロツクパルスTcのタイミングでN,,n2・・・
Nw,n,,・・・と順次変化するために、次数ナンバ
メモリ20からは各対数次数ナンバTOgn,,tOg
n2・・・TOgnwが計算区間タイミング信号Tx毎
にくり返し順次読み出されることになる。このようにし
て発生された対数周波数ナンバTOgRおよび対数次数
ナンバTOgnは、加算器21において加算されてその
加算値TOgn−Rが対数一自然数変換器22に入力さ
れる。
対数−自然数変換器22は入力される加算値TOgn−
Rを自然数NRに変換するもので、この変換器22から
はクロツクパルスTcのタイミングでN,R,n2R,
n3R,・・・NwRと順次変化してこれをくり返す信
号NRが出力される。この信号NRはアキユムレータ2
5の加算器24においてシフトレジスタ23の出力Qn
Rと加算されてシフトレジスタ23の第1ステージに供
給され、クロツクパルスTcによつて順次シフトされる
。この場合、初期状態においては、シフトレジスタ23
の各ステージの内容はオールゼロとなつているために、
第1計算区間タイミング信号Tx,においては、対数一
自然数変換器22の出力信号NRがシフトレジスタ23
の各ステージにNlR,n2R,n3R・・・NwRと
してそのまま記憶される。そして、第2計算区間タイミ
ング信号TX2においては、シフトレジスタ23から累
算値QnRとして、q=1の1n,R,1n2R,1n
3R・・・1nwRが順次出力されるとともに、このシ
フトレジスタ23の累算値QnR(q=1)と対数一自
然数変換器22の出力信号NRが加算器24において加
算されてその加算値NR+1nR(2nR)がシフトレ
ジスタ23の入力端に供給されるために、シフトレジス
タ23の各ステージの内容はそれぞれ2n,R,2n2
R,2n3R・・・2nwRとなり、この各ステージの
内容(2n1R,・・・2nwR)が次の計算区間タイ
ミング信号Tx3の期間においてクロツクパルスTcの
タイミングでシフトレジスタ23から順次出力される。
このような動作を順次行なうことにより、アキユムレー
タ25(シフトレジスタ23)からは楽音波形の順次サ
ンプル点(QRに対応)におπける各高調波の正弦振幅
値Sln−WnqRを発生させるための第1図で示した
と同様の累算値QnRが順次出力される。
このアキユムレータ25からの累算値QnRは、メモリ
・アドレス・デコーダ9においてアドレス信号に変換さ
れた後、正弦関数メモリ10をアドレスして楽音波形の
順次サンプル点における各高調波の正弦振幅値πSln
xvnqR(n=N,〜Nw)を読み出す。
このπ各高調波の正弦振幅値SlnWnqRは、高調波
振幅乗算器13において高調波係数メモリ12から供給
される高調波振幅係数Cnと乗算されて各高調波の振幅
値が設定され、累算器14において累算されてゲー口5
から計算区間タイミング信号Tx毎の累算値}h、つま
り楽音波形n=1の順次サンプル点における各高調波の
振幅値Fnが合成されて出力される。
そして、このゲート15から計算区間タイミング信号T
xに同期して順次出力されるデジタル信号の楽音波形の
順次サンプル点振幅値は、D−A変換器16においてア
ナログ楽音信号に変換され、更にサウンドシステム17
において振幅エンベロープが付与された後、楽音として
発音される。この場合、次数ナンバメモリ20の各アド
レスに記憶させる各対数次数ナンバTOgn(TOgn
l〜TOgnw)の関係を整数倍関係となるよう各nの
値をN,=1.0,n2=2.0,n3=3.0,・・
・N,6=16.0と設定すれば、アキユムレータ25
から順次出力される各高調波次数毎の累算値Qn,R,
qn2R,・・・Qnl6Rはq・1R,q・2R・・
・q・16Rとなり、この結果正弦関数メモリ10から
発生される各高調π幣霊正弦振幅値は−VvqR(第1
?豐波)、Sinxv・2qR(第2高調波)、・・・
Sinw.・16qR(第16高調波)となる0したが
つて、各高調波の周期は整数倍関係、すなわち倍音関係
となつてサウンドシステム17からは調和性の楽音が発
生される。
次に、このように構成された電子楽器において、非調和
性の楽音を発生させる場合について説明する。
次数ナンバメモリ20の各アドレスに記憶する各対数次
数ナンバTOgn,〜TOgnwの関係を倍音関係から
多少ずらして、例えば、N,=1.0,n2=2.00
1,n3=3.002・・・N,6=16.016とし
て記憶させる〇このように、次数ナンバメモリ20に整
数倍関係にない対数次数ナンバTOgn′を記憶させる
と、アキユムレータ25から順次出力される各高調波次
数毎の累算値Qn′1R,qn′2R,・・・Qnl6
Rはq・1R,q・2.001R,q・3.002R,
・・・q・16.016Rとなり各累算値Qn″Rの関
係が整数倍から多少ずれたものとなる。
この結果、累算値Qn″Rをメモリ・アドレス・デコー
ダ9においてアドレス信号に変換した出力によつて正弦
関数メモI月0から読み出される各高調波の正弦振幅値
は、. π 一 πS
in−WqR(第1高調波)、Slnw・2.001q
R(第2π高調波)、Sinw・3.002qR(第3
高調波)、π・・・Slnw・16.016qR(第1
6高調波)となる。
したがつて、各高調波の周期は次数ナンバメモリ20の
各アドレスに記憶させた係数次数ナンノくTOgn″に
対応した値となり、これに伴なつてサウンドシステム1
7からその倍音関係が多少ずれた非調和性楽音が発生さ
れる。このように、上記構成による電子楽器においては
、まず、周波数ナンバRと高調波次数ナンバn(n1〜
Nw)との乗算値NR(n!R〜NwR)を求め(具体
的には対数周波数ナンバTOgRと対数次数ナンバTO
gnとを加算し、その加算値TOgnRを対数一自然数
変換して乗算値NRを得ている。
)この乗算値NRを各次数ナンバ毎に順次累算して累算
値QnRを形成しているために、各高調波次数ナンバn
1〜Nw(TOgn,〜TOgnw)を整数倍関係の値
あるいは整数倍関係から若干ずらした値として発生させ
ることにより調和性あるいは非調和性の楽音をきわめて
容易に発生させることができる〇) この発明による他
の実施例0この実施例の構成説明 第3図はこの発明による電子楽器の他の実施例を示すプ
ロツク図であつて、第2図と同一部分は同一記号を用い
てある。
同図において、26は所望の例えば第4図aに示すよう
に、振幅値Gが最初は小さく、徐々に上昇して一定値1
.0となるグライド波形の各サンプル点振幅値Gを対数
化した対数グライドナンバTOgGとして各アドレスに
記憶しているグライドナンバメモリ、27はグライドナ
ンバメモリ26の各アドレスに記憶している対数グライ
ドナンバTOgGの読み出し制御を行なうグライドコン
トローラであつて、このグライドコントローラ27に設
けられている図示しないグライド選択スイツチを閉じる
と、キースイツチ回路1から出力されるキーオン信号K
ONによつて動作を開始してグライドナンバメモリ26
に記憶している各対数グライドナンバTOgGを1周期
だけ読み出し制御する。
28は所望の例えば第4図bに示すように直線的に順次
増加するポルタメント波形の各サンプル点振幅値Pを対
数化した対数ポルタメントナンバTOgpとして各アド
レスに記憶しているポルタメントナンバメモリ、29は
ポルタメントナンバメモリ28の各アドレスに記憶して
いる対数ポルタメントナンバTOgpの読み出し制御を
行なうポルタメントコントローラであつて、このポルタ
メントコントローラ29に設けられている図示しないポ
ルタメントスイツチを閉じると、キースイツチ回路1か
ら出力されるキーオン信号KONによつて動作を開始し
てポルタメントナンバメモリ28に記憶している各対数
ポルタメントナンバTOgpを1周期だけ読み出し制御
する〇30は所望の例えば第4図cに示すように、正弦
波状のビブラート波形の各サンプル点振幅値を対数化し
た対数ビブラートナンバTOgvとして各アドレスに記
憶しているビブラートナンバメモリ、31はビブラート
ナンバメモリ30の各アドレスに記憶されている対数ビ
ブラートナンバTOgvの読み出し制御を行なうビブラ
ートコントローラであつて、このビブラートコントロー
ラ31に設けられている図示しないビブラート選択スイ
ツチを閉じると動作を開始して、ビブラートナンバメモ
リ30に記憶されている各対数ビブラートナンバTOg
vを順次くり返して読み出し制御する。
なお、前記グライドナンバメモリ26、ポルタメントナ
ンバメモリ28およびビブラートナンバメモリ30は、
グライト選択スイツチ、ポルタメント選択スイツチおよ
びビブラート選択スイツチのオフ状態においてはTOg
l=0を出力するように構成されているものとする。
32は次数ナンバメモリ20から出力される対数次数ナ
ンバTOgnlグライドナンバメモリ26から出力され
る対数次数ナンバTOgG、ポルタメントナンバメモリ
28から出力される対数ポルタメントナンバTOgpl
ビブラートナンバメモリ30から出力される対数ビブラ
ートナンバTOgvおよび周波数ナンバメモリ18から
出力される対数周波数ナンバTOgRを加算して出力信
号TOgn−G−P−V−Rを対数一自然数変換器22
に出力する加算器である。
2この実施例の動作説明 このように構成された電子楽器において、例えばグライ
ドコントロールのみを行なう場合には、グライドコント
ローラ27の図示しないグライド選択スイツチをオンし
、ポルタメントコントローラ29およびビブラートコン
トローラ31の図示しないポルタメントおよびビブラー
ト選択ヌイツチをオフにする。
したがつて、ポルタメントナンバメモリ28およびビブ
ラートナンバメモリ30からは前述したように対数ポル
タメントナンバTOgp=oおよび対数ビブラートナン
バTOgv−0が出力し続けられることになる。この状
態において、鍵盤部である鍵が押鍵されると、この押下
鍵に対応したキースイツチが閉じてキースイツチ回路1
の対応する出力線に゛1゛信号が出力されるとともに、
いずれかの鍵が押鍵されていることを示すキーオン信号
KONが出力される。キースイツチ回路1の出力信号は
、周波数ナンバメモリ18をアドレスして押下鍵の音高
に対応した対数周波数ナンバTOgRを読み出す。また
、カウンタ19はクロツクパルスTcをカウントして高
調波次数信号nを出力しており、次数ナンバメモリ20
はこの高調波次数信号nによつてアドレスされて各高調
波に対応した対数次数ナンバTOgnを順次発生してい
る。一方、図示しないグライド選択スイツチが閉られて
いるグライドコントローラ27は、キーオン信号KON
の立上りによつて動作を開始し、予め設定されたスピー
ドでグライドナンバメモリ26をアドレスして第4図a
に示すグライド波形に対応した対数グライドナンバTO
gGを1周期だけ読み出すOこのようにして発生された
対数周波数ナンバTOgR、対数次数ナンバTOgn、
対数グライドナンバTOgG、対数ポルタメントナンバ
TOgpおよび対数ビブラートナンバTOgは、加算器
32において加算されてその加算値TOgn−G・P−
V−Rを対数一自然数変換器22に出力する。
この場合、前述したようにTOgpおよびTOgは共に
「O」であるために、加算器32の出力はTOgn−G
−Rとなり、対数一自然数変換器22の出力はNGRと
なる。したがつて、アキユムレータ25の累算値は「Q
nGR」となつて、正弦関数メモリ10からは前述した
第2図の電子楽器と同様に該累算値QnGRに対応した
周期の各高調波正弦振幅π値SlnwqnGRが発生さ
れる。
この場合、グライドナンバメモリ26からは、押鍵開始
に同期して小数点以下の値から徐々に「1」に近ずくグ
ライド波形の各サンプル点振幅値G(第4図a)に対応
した対数グライドナンバTOgGが出力されるために、
これに伴なつて対数一自然数変換器22の出力信号Gn
Rの値も変化し、サウンドシステム7からは押鍵の開始
時に発生楽音のピツチが低下し、以後徐々に上昇して所
定のピツチとなるグライド効果の付与された楽音が発生
される。次に、ポルタメントコントローラ29の図示し
ないポルタメント選択スイツチのみを閉じた場合には、
グライドコントロールの場合と同様に、キーオン信号K
ONの発生に対応してポルタメントコントローラ29が
動作してポルタメントナンバメモリ28の各アドレスに
記憶しているポルタメント波形(第4図b)の各サンプ
ル点振幅値Pを対数化した対数ポルタメントナンバTO
gpが順次読み出される。
この結果、加算器32の出力信号TOgn−p−Rを入
力とする対数一自然数変換器22の出力信号は「NPR
」となり、サウンドシステム17からは順次増加する信
号P(ポルタメント波形)に対応してピツチが上昇する
ポルタメント効果の付与された楽音が発音される。
なお、ポルタメントナンバメモリ28の各アドレスに、
順次小となる対数ポルタメントナンバTOgpを記憶さ
せた場合にはピツチが順次下降するポルタメント効果の
付与された楽音が発生される。次に、ビブラートコント
ローラ31のビブラート選択スイツチのみを閉じると、
ビブラートコントローラ31が作動してビブラートナン
バメモリ30の各アドレスにビブラート波形(第4図c
)の各サンプル点振幅値を対数化して記憶している対数
ビブラートナンバTOgが予め定められた周期で順次く
り返して読み出される。
したがつて、ビブラートナンバメモリ30から出力され
る対数ビブラートナンバTOgvは周期的に値が変化す
る信号となる0したがつて、加算器32の出力信号はT
Og・・Rとなり、対数一自然数変換器22の出力信号
は第4図cに示すビブラート波形に対応して周期的に変
化する信号NVRとなる。この結果、サウンドシステム
17からは、発生楽音のピツチが周期的に変化するビブ
ラート効果の付与された楽音が発生される。このように
、周波数ナンバR、高調波次数ナンバnおよび各種ピツ
チコントロール信号としてのグライドナンバG、ボルタ
メントナンバPおよびビブラートナンバVを対数値とし
て発生することにより、発生楽音に対する各種ピツチコ
ントロールのための複雑な演算処理を、乗算器を用いる
ことなく加算器のみで処理することができる。
なお、上述した実施例においては、対数周波数ナンバT
OgR、対数次数ナンバTOgn、対数グライドナンバ
TOgG、対数ポルタメントナンバTOgpおよび対数
ビブラートナンバTOgvをそれぞれ発生するのにメモ
リを用いた場合についてのみ説明したが、この発明はこ
れに限定されるものではなく、他の手段を用いて対数化
された各種信号を発生しても良いことは言うまでもない
例えば、対数周波数ナンバTOgRは各鍵に対応したも
のであるから、対数周波数ナンバTOgRを各鍵を表わ
すキーコードとみなすことができ、したがつて、このキ
ーコード(ZOgR)をキースイツチ回路1から直接発
生させ、該キーコード(TOgR)に各種ピツチコント
ロール信号(TOgG,tOgP,tOg)を加算する
ようにしても良い。
F この発明による効果 以上説明したように、この発明による高調波合成方式の
電子楽器は、押下鍵に対応した周波数ナンバRと高調波
次数ナンバnの乗算値NRを求め、この乗算値NRを各
高調波次数毎に順次累算することによつて、正弦関数メ
モリから発生楽音の順次サンプル点における各高調波の
正弦振幅値を読み出すための累算値QnRを形成するよ
うに構成したので、各高調波次数ナンバn(N,〜Nw
)を整数倍関係の値あるいは整数倍関係から若干ずらし
た値として適宜発生させることにより、調和性あるいは
非調和性の楽音をきわめて容易に発生させることができ
る。
また、この発明においては、周波数ナンバR、次数ナン
バnの楽音音高設定信号およびグライドナンバG1ポル
タメントナンバP、ビブラートナンバ等の各種楽音音高
制御信号(ピツチコントロール信号)を対数化した信号
として発生し、この対数化した信号を加算した後自然数
に変換して各高調波次数毎の累算値QnGPVRを発生
するように構成したので、各種音高制御(ピツチコント
ロール)のための演算を簡単な加算処理によつて行なう
事ができる等の種種の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の高調波合成方式の電子楽器の一例を示す
プロツク図、第2図はこの発明による電子楽器の一実施
例を示すプロツク図、第3図はこの発明による電子楽器
の他の実施例を示すプロツク図、第4図a−cは第3図
に示すグライドナンバメモリ、ポルタメントナンバメモ
リおよびビブラートナンバメモリの記憶波形を示す図で
ある。 1・・・・・・キースイツチ回路、3・・・・・・クロ
ツク発振器゛)←・゛Q゜カウンタ、9・・・・・・メ
モリ・アドレス●デコーダ、10・・・・・・正弦関数
メモリ、11・・・・・・メモリアドレス制御装置、1
2・・・・・・高調波係数メモリ、13・・・・・・高
調波振幅乗算器、14・・・・・・累算器、15・・・
・・・ゲート、16・・・・・・D−A変換器、17・
・・・・・サウンドシステム、18・・・・・・周波数
ナンバメモリ、19・・・・・・カウンタ、20・・・
・・・次数ナンバメモリ、21,24,32・・・・・
・加算器、22・・・・・・対数自然数変換器、23・
・・・・・シフトレジスタ、25・・・・・・アキユム
レータ、26・・・・・・グライドナンバメモリ、27
・・・・・・グライドコントローラ、28・・・・・・
ポルタメントナンバメモリ、29・・・・・・ポルタメ
ントコントローラ、30・・・・・・ビブラートナンバ
メモリ、31・・・・・・ビブラートコントローラ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 楽音を構成する各高調波成分を発生させ、これら各
    成分にそれぞれ対応する振幅係数を乗じてその乗算値を
    加算することによつて楽音を形成する高調波合成方式の
    電子楽器において、押下鍵の音高に対応した周波数ナン
    バを発生する周波数ナンバ発生手段と、上記各高調波成
    分の次数を示す高調波次数ナンバを発生する高調波次数
    ナンバ発生手段と、上記周波数ナンバと上記高調波次数
    ナンバとを乗算する演算手段と、この演算手段の演算出
    力を所定速度で各高調波次数毎にそれぞれくり返し累算
    する累算手段と、この累算手段からの各高調波次数毎の
    累算値に基づき上記各高調波成分に対応する正弦振幅値
    を発生する正弦関数発生手段とを具備し、上記正弦関数
    発生手段から上記各高調波成分を発生させるようにした
    ことを特徴とする電子楽器。 2 楽音を構成する各高調波成分を発生させ、これら各
    成分にそれぞれ対応する振幅係数を乗じてその乗算値を
    加算することによつて楽音を形成する高調波合成方式の
    電子楽器において、押下鍵の音高に対応して周波数ナン
    バを対波化した対数周波数ナンバを発生する周波数ナン
    バ発生手段と、上記各高周波成分の次数を示す高調波次
    数ナンバを対数化した対数高調波次数ナンバを発生する
    高調波次数ナンバ発生手段と、発生楽音の音高を制御す
    る音高制御信号を対数化した対数音高制御信号として発
    生する対数音高制御信号発生手段と、上記対数周波数ナ
    ンバ、対数高調波次数ナンバおよび対数音高制御信号を
    加算する加算手段と、この加算手段の加算出力を自然数
    に変換する対数−自然数変換手段と、この変換手段の出
    力を所定速度で各高調波次数毎にそれぞれくり返し累算
    する累算手段と、この累算手段からの各高調波次数毎の
    累数値に基づき上記各高調波成分に対応する正弦振幅値
    を発生する正弦関数発生手段とを具備し、上記正弦関数
    発生手段から上記各高調波成分を発生させるようにした
    ことを特徴とする電子楽器。 3 前記周波数ナンバ発生手段、高調波次数ナンバ発生
    手段および音高制御信号発生手段をメモリによつて構成
    したことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の電子
    楽器。
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