JPS5942316B2

JPS5942316B2 - 電子楽器

Info

Publication number: JPS5942316B2
Application number: JP49114346A
Authority: JP
Inventors: 昌信知花
Original assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Current assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Priority date: 1974-10-04
Filing date: 1974-10-04
Publication date: 1984-10-13
Also published as: JPS5143913A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は楽音を構成する各高調波毎のレベルを夫々各
別の周期と深さによつて振幅変調するようにしたデジタ
ル式の電子楽器に関する。

電子楽器において、一定の音色を実現する定常状態の音
はとかく単調となりがちで、音楽的につまらない音にな
つてしまう。

そこで、この発明は、楽音を構成している各高調波成分
のレベルを夫々各別の周期と深さによつて振幅変調し、
音色を時間的に変化させることにより単調感を除去し音
楽的効果をあげるようにした電子楽器を提供しようとす
るものである。

この発明の意図するところは、基本的には、第１図に示
すような周期的波形により各高調波のレベルを任意の周
期Ｔと深さＤによつて振幅変調することである。この周
期（振幅変調のレート）Ｔと深さＤは各高調波毎に各別
に任意に設定しうるようにする。例えば、実線は基本波
（第１次高調波）の制御レベル変化、破線は第２次高調
波の制御レベル変化のように各高調波毎の振幅変調レー
トが異なるように設定できる。これにより、各倍音毎に
振幅変調のレートが異なる「多系列邸扉Ｊを得ることが
できるようになる。また、更に各高調波の振幅変調レベ
ルを一緒に変えることによりビブラフオン効果も得るこ
とができるようになる。このように、従来の電子楽器で
実現できなかつた楽音効果を実現しうるようにすこと
をこの発明は目的とする。以下この発明を添附図面の実
施例に関して詳細に説明する。

第２図はこの発明に係る電子楽器の一実施例を示す概略
プロツク図で、各情報はデジタル形式で処理され最後に
デジタル−アナログ変換器ＤＡを介してオーデイオ信号
とされる。

この発明の要部は前述の如き振幅変調をデジタル的に制
御する高調波振幅変調制御部１０にあるが、まず全体構
成を略説する。キーアサイナ２は、鍵盤回路１からのキ
ーオン情報にもとづいて押圧鍵の鍵名を表わすキーアド
レスコードＫＣを発生するとともに、各装置の時分割同
期動作を制御するための各種クロツクあるいは時分割情
報、更にキーオン、キーオフにもとづいて楽音の各種エ
ンベロープを制御するための信号などを発生する。

例えば、この電子楽器が８倍音までの高調波を利用し、
同時最大発音数が８音であるとすると、クロツクパルス
（！）Ｉ（第５図参照）を８ステートの第１のカウンタ
１６（第４図参照）で計数して各倍音（各高調波次数）
毎の時分割タイムスロツトを形成し、このカウンタ１６
の分周出力φ２（第５図参照）を更に８ステートの第２
のカウンタ１７（第４図参照）で計数して同時発音数の
各チヤンネルの時分割タイムスロツトを形成する。仮り
に前記第１のカウンタの出力を高調波次数信号ＢＴＣと
いう。信号ＢＴＣは、第５図に示すように順番に発生す
８種類の順次パルスであり、各パルスは１次〜８次の各
高調波次数に対応している。この信号ＢＴＣは後述のよ
うに時分割制御のために利用される。なお、第１のカウ
ンタ１６及び第２のカウンタ１７は第４図に示すように
３ビツトのバイナリカウンタ１８，１９とデコーダ２０
，２１によつて構成することができる。第２のカウンタ
１７の分周出力φ３（第５図参照）の周期は楽音波形振
幅の１サンプル期間に相当する。周波数情報記憶装置３
は各音の周波数に比例した数値である周波数情報Ｒを予
め記憶するもので、キーアドレスコートＫＣに応じて押
圧鍵に相当する情報Ｒが読出される。

基本情報発生部４は周波数情報Ｒを一定周期毎に逐次累
算し、高調波情報を形成するための基本情報ＱＲを形成
する。これにより基本波の位相が進められる。また、こ
の基本情報ＱＲは８音につき時分割的に発生される。基
本情報発生部４の出力は高調波情報発生部５に加えら瓢
該情報ＱＲが一定の値をとる間に前記信号ＢＴＣに応じ
た速さの速い時分割周期で情報ＱＲが逐次累算され、１
音につき８高調波の波形情報を読出すための各サンプル
点のアドレスとなる高調波情報ＮＱＲが時分割的に夫々
発生される。この８高調波のなかには勿論基本波も含ま
れるものとする。これにより、各高調波の位相が設定さ
れる。各８音毎の各８高調波に関するアドレス情報ＮＱ
Ｒに応じて正弦波波形記憶装置６から正弦波波形の所要
のサンプル点の振幅値情報を時分割的に読出し、これに
より基本波を含む各高調波の振幅値情報を得る。

乗算装置７においてこの振幅値情報に対してエンベロー
プ情報発生部１１からのアタツク、デイケイ、サステイ
ン、レリース等のエンベロープ制御情報及び、高調波振
幅変調制御部１０からの各高調波レベル制御情報を夫々
乗算し、音色及びエンベロープ制御がなされた楽音振幅
値情報が時分割的に得られる。この楽音振幅値情報は音
累算器８に加えられ、各音につき基本波から第８高調波
までの振幅が合算される。これにより１つの楽音の振幅
値情報が形成される。更に、コード累算器９において例
えば鍵盤種類別に各音の振幅が合算され、デジタル−ア
ナログ変描器ＤＡを介してアナログのオーデイオ信号と
される。尚、正弦波波形記憶装置６から読出される振幅
値情報はリニアスケールで表わされているため、エンベ
ロープ制御情報や高調波レベル情報をデシベルスケール
で表わすようにすれば乗算装置７の構成が簡単化される
。尚、各装置の動作は同一チヤンネルの同一高調波次数
毎に夫々同期がとれている。音色メモリ１２は所定の音
色を実現するための各種情報を設定しこれら情報を予め
記憶するもので、この実施例では振幅変調レート（周期
Ｔ）の情報Ｔａｍｌ深さＤの情報ＤＰｌ及び一定の音色
を実現するためのレベル情報Ｌ１が各高調波毎に夫々記
憶されている。

これらの各高調波毎の情報は更に複数種類音色メモリ１
２に記憶されており、音色選択スイツチ１３の操作に応
じて所望の種類の情報Ｔａｍ，ＤＰ，Ｌが選択回路１４
にて選択される。尚、音色メモリ１２の各情報Ｔａｍ，
ＤＰ，Ｌは前記高調波次数信号ＢＴＣに応じて各高調波
毎に順次時分割的に読出される。例えば基本波のタイム
スロツトにおいては基本波に関する情報Ｔａｍ，ＤＰ，
Ｌが同時に読出される。また、可変抵抗素子等からなる
振幅変調度設定回路１５によつて各高調波毎に振幅変調
レートＴ、深さＤ１一定レベル、等を任意の値に設定し
うるようになつている。第６図に詳細を示すように、振
幅変調度設定回路１５では各高調波に対応する可変抵抗
素子に夫々高調波次数信号ＢＴＣに応じた時分割パルス
を与え、各高調波毎に設定された各値を時分割的に読出
し、アナログ−デジタル変換器１５ａを介して各設定値
に応じたデジタル情報Ｔａｍ，ＤＰ，Ｌを形成しこれら
をレジスタ１５ｂを介して前記選択回路１４に送出する
。選択回路１４において、選択スイツチ１３の操作状態
に応じて音色メモリ１２または設定回路１５のどちらか
から送出された情報Ｔａｍ，ＤＰ，Ｌを選択し、高調波
振幅変調制御部１０に送出する。尚、各情報Ｔａｍ，Ｄ
Ｐ，Ｌは、対数スケールで表わされている。第３図は高
調波振幅変調制御部１０の一実施例を示すプロツク線図
で、同制御部１０は上記各情報Ｔａｍ，ＤＰ，Ｌに応じ
て各高調波のレベルを振幅変調するレベル制御波形情報
を形成し前記乗算装置７に送出する。

対数スケールで表わされている振幅変調レート情報Ｔａ
ｍはリニア変換器２２にてリニア表示に変換された後、
乗算？ＭＰｌに加えられて定数Ｋが掛けられる。リニア
表示に変換されたレート情報ＴａｍはカウンタＣＮに加
えられる。カウンタＣＮはレート情報Ｔａｍに応じた速
度で計数が進められるようになつており、例えば、情報
Ｔａｍが２であれば、２、４、６、８・・・・・・と計
数が進められ、情報Ｔａｍが３であれば３、６、９、・
・・・・・と計数が進められる。しかして、振幅変調レ
ート情報Ｔａｍの大きさに応じた速さで計数内容が増加
する。これにょり、後述するように前記第１図に示す周
期Ｔが制御される。尚、カウンタＣＮの計数動作開始あ
るいは停止はキーアサイナ２からの信号によつて別途制
御されるようになつている。例えば、楽音が発音されて
アタツク、テイケイを経過し、サステイン状態に入つた
時１こ計数動作を開始するように制御すれば、本来音色
が一定となるサステイン状態においてこの発明による音
色効果を施こすことができる。また、キーオフされてサ
ステインが終了しレリース（減衰）状態に入つたときに
計数動作を開始するように制御すれば、音の余韻部分に
この発明による音色効果（例えばビブラフオン効果）を
施すことができる。尚、カウンタＣＮは同時最大発音数
の各音につき各高調波毎に各別に計数動作を行ないうる
容量を有しており、８音、８高調波で、計数出力が１２
ビツトであるとすると８×８−６４語（１語−１２ビツ
ト）の容量を有する。第７図に示すように、カウンタＣ
Ｎは加算器２３と６４段のシフトレジスタ２４によつて
構成することができる。カウンタＣＮの計数開始あるい
はりセツトなどを制御するためには加算器２３とシフト
レジスタ２４の間にアンドゲート２５を設け、このアン
ドゲート２５をキーオン信号、キーオフ信号あるいはサ
ステイン開始信号などによつて制御すればよい。カウン
タＣＮから各音の各高調波毎に時分割的に送出される計
数出力は、振幅変調カーブメモリＭＲから振幅変調カー
ブの各サンプル点データを読出すためのアドレスとなる
。

該メモリＭＲは例えば第１図に示すような波形（三角波
、サイン波など）の１周期波形カーブの各サンプル点の
基本データを対数スケールで予め記瞳するものである。
しかして、カウンタＣＮにおいてＯから所定値（最大計
数値）まで計数されると、読出されたデータにより波形
１周期が形成され、再び０から所定値までの計数が繰返
されて振幅変調用の連続的な波形（すなわち振幅変調カ
ーブ）が形成される。従つてこの波形の周期Ｔは、アド
レスである計数出力の増加速度に応じて制御されるもの
であり、前記レート情報Ｔａｍの値に応じて決定される
。こうして振幅変調のレートが制御される。メモリＭＲ
から読出された振幅変調カーブは乗算器ＭＰ２に加えら
れ、前記選択回路１４（第２図）から送出された深さ情
報ＤＰが掛けられる。

深さ情報ＤＰは振幅変調の深さＤを制御するもので、こ
の情報ＤＰに応じて振幅変調カーブの深さ（振幅）が決
定される。例えば、基本波と第２次高調波の深さ情報Ｄ
Ｐを異ならせれば、前述の第１図の実線と破線に示すよ
うに両高調波の振幅変調の深さが異なる。勿論、全装置
の時分割同期動作がとられているため、ある時点（タイ
ムスロツト）において、メモリＭＲから読出されたデ゛
一タに関する高調波次数と選択回路１４から送出された
情報ＤＰに関する高調波次数は合致している。尚、乗算
器ＭＰ２の両乗数入力は対数スケールで表わされている
ため、同乗算器ＭＰ２は実際は加算器によつて置換られ
る。以上のようにして、各高調波毎に振幅変調レート（
周期）とその深さが設定された、周期的に変化する高調
波レベル制御波形情報を得る。

この波形情報は更に乗算器ＭＰ３に加えら粍前記選択回
路１４から送出された一定のレベル情報Ｌが掛けられる
。このレベル情報Ｌは、各高調波成分相互のレベル割合
に応じた値が各高調波毎に設定されたもので、一定の音
色を得るために従来から利用されているものである。従
つて、乗算器ＭＰ３において前記乗算器ＭＰ２から送出
された高調波レベル制御波形情報はこのレベル情報Ｌに
応じて全体的に一様にレベル制御され、その後前記乗算
装置７に送出される。なお、乗算器ＭＰ３も前述と同じ
理由により、実際は加算器に置換られる。乗算装置７に
おいて、例えば第１図に示す如く変化する高調波振幅変
調制御部１０からの各高調波レベル制御波形情報に応じ
て、前記正弦波波形記憶装置から読出される各高調波信
号のレベルが夫々各別に振幅変調される。尚、高調波振
幅変調制御部１０を利用する電子楽器の全体構成は第２
図に示すものに限らず、楽音情報をデジタル的に形成す
るような構成のものであればよい。

また、高調波振幅変調制御部１０及び音色メモリ１２、
振幅変調度設定回路１５、選択回路１４、選択スイツチ
１３、等の構成も上記実施例に限定されず、要は周期的
に振幅変化する振幅変調情報（第１図に示すような波形
情報）を各高調波毎に各別に形成し、かつこれら情報の
周期Ｔと深さＤを自在に変えうるような構成であればよ
い。以上説明したようにこの発明によれば、楽音を構成
する各高調波のレベルを各別に振幅変調しかつこの変調
の周期（変調レート）と深さを任意に変えうるように構
成したため、「多系列の効果」あるいは「ビブラフオン
効果」など種々の豊かな音色効果を実現することができ
るようになるという優れた効果を奏する。

またこの発明によれば変調波形が記憶されたメモリを高
調波成分発生の時分割に同期した時分割で読み出すこと
により時分割高調波成分に同期した時分割変調波形を発
生させ、該時分割変調波形を用いて各高調波成分を時分
割で変調するようにしたので、回路構成は非常に簡単に
なり、しかも集積回路化に適したものになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明における高調波レベルの振幅変調用波
形の一例を示すグラフ、第２図はこの発明に係る電子楽
器の一実施例を示す概略プロツク線図、第３図は同実施
例の要部である高調波振幅変調制御部の一例を示すプロ
ツク線図、第４図はタロツクパルスφ１からクロツクパ
ルスへ，φ３、信号ＢＴＣ及び各チヤンネルに対応する
タイムスロツトに生じるパルスを作り出す回路の詳細を
示すプロツク図、第５図は第４図のパルスφ１，φ２，
φ３及び信号ＢＴＣを示すタイミングチヤート、第６図
は振幅変調度設定回路の周辺を示す詳細回路図、第７図
は第３図のカウンタＣＮの詳細を示すプロツク図である
。１・・・・・・鍵盤回路、２・・・・・・キーアサイナ
、３・・・・・・周波数情報記憶装置、４・・・・・・
基本情報発生部、５・・・・・・高調波情報発生部、６
・・・・・・正弦波波形記憶装置、７・・・・・・乗算
装置、１０・・・・・・高調波振幅変調制御部、１１・
・・・・・エンベロープ情報発生部、１２・・・・・・
音色メモリ、１３・・・・・・音色選択スイツチ、１４
・・・・・・選択回路、１５・・・・・・振幅変調度設
定回路、０Ｎ・・・・・・カウンタ、ＭＲ・・・・・・
振幅変調カーブメモリ。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数の高調波成分を時分割で順次発生するとともに
、この時分割高調波成分を適宜のレベルで合成すること
によつて楽音波形を形成する電子楽器において、振幅変
調の速度を決定する第１の数値データおよび該変調の深
さを決定する第２の数値データを各高調波毎に独立して
任意に設定する設定手段と、振幅変調の基本カーブとし
ての変調波形を記憶するメモリと、前記各高調波毎に設
定された第１の数値データに基づき各高調波毎に該第１
の数値データの値に対応した速度で順次変化するアドレ
ス信号を前記高調波成分の時分割発生に同期した時分割
で形成し、この各高調波毎のアドレス信号に従つて前記
メモリを前記高調波成分の時分割発生に同期した時分割
で読み出すことにより、前記時分割高調波成分に同期し
た時分割変調波形を発生させる読出し手段と、前記時分
割変調波形に対して前記各高調波毎に設定された第２の
数値データをそれぞれ掛けて、周期および深さが各高調
波毎に制御された時分割変調波形を得る乗算手段と、こ
の乗算手段から得られた時分割変調波形に応じて前記時
分割高調波成分のレベルを各高調波毎に時分割で変調す
るレベル制御手段とを具えた電子楽器。