JPS60260999A - 打楽器音発生装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は出力波形の一部に立上りの急なアタック部を形
成して、打楽器音等のアタック感を必要とする楽音を生
成する打楽器音発生装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、打楽器音を生成する装置としては、減衰形移相発
振器を用いてこれにトリガパルスを与えて発振させ、時
定数によって決定される周波数とエンベロープをもった
波形を出力させるようにし、上記時定数を変えてアタッ
ク部を形成するというように、アナログ回路で実現した
ものが考えられている。

〔従来技術の問題点〕

しかしながら、上記のものでは打楽器音をアナログ回路
で発生させるようにしているから、製品のばらつきや温
度変化等の影響を受けて発生音が変化し易く、そのため
調整回路が余分に必要となるほか、ＬＳＩ（大規模集積
回路）化ができず、その結果部品点数が多くなったり実
装面積が大きくなってしまう等の問題があった。

〔発明の目的〕

そこで、本発明はＬＳＩ化が可能で、部品数を少なくし
て小型化に適し、より安価に製造できて、単一の装置で
多種多様の音色の打楽器音が得られる打楽器音発生装置
を提供することを目的としている。

〔発明の要点〕

この目的を達成するため、本発明は楽音の出力波形の所
定部分を通常の読み出し速度と異なる速度で波形データ
を読み出して打楽器音にアタック感を与えることを要点
とするもので、この波形データの読み出し速度を変える
波形部分は発音時の立上り波形の最初の周期又は所定の
周期の所定部分である。

〔発明の概略〕

この発明の概略を第１図に基づいて説明する。

アドレスカウンタ１は、周波数発生回路２からの歩進信
号φＡにより波形ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３に対
する読出アドレスを歩進すせ、これにより波形ＲＯＭ３
より楽音波形の各段階の振幅値を示す波形データが読み
出されて楽音生成部４の乗算部５に与えられていく。乗
算部５に与えられた波形データには、エンベロープ発生
回路６からのエンベロープデータが乗算されて、Ｄ／Ａ
（デジタル／アナログ）変換器７から楽音信号として出
力されていく。

上記アドレスカウンタ１の波形ＲＯＭ３に対する読出ア
ドレスデータは検出回路８にも与えられ、出力波形の現
在の続出地点が検出されてその検出データがアタック形
状制御回路９に与えられる。

アタック形状制御回路９は与えられる波形の読出地点の
検出データから波形データの予め決められた読み出し速
度を変えてアタック部を形成すべき地点の読み出しには
いったことを判別して制御信号すなわちアタック信号Ａ
Ｔを上記周波数発生口路２に与える。これにより、周波
数発生回路２は一定周期のクロック信号φの分周比が変
動し、この分周信号すなわちアドレスカウンタ１に与え
られる上記歩進信号φＡの周期が変化して、波形データ
の読み出し速度が変えられてアタック部分が形成されて
出力されることになる。

〔第１実施例の構成］ 以下本発明の第１実施例の構成につき、第２図、第４図
、第７図を参照して詳述する。

くアドレスカウンタ、波形ＲＯＭ、検出回路の構成〉第
７図はアドレスカウンタ１、波形ＲＯＭ３、検出回路８
の回路構成を示し、周波数発生回路２からの歩進信号φ
アは６ビツトのアドレスカウンタｌに与えられて順次歩
進される。このアドレスカウンタ１の下位第１ビツトか
ら第４ビツトの各出力は排他的オｒゲートＥｌ、Ｅ２、
Ｅ３、Ｅ４を介して波３影ＲＯＭ　３に読出アドレスＡ
。−Ａ。

として与えられ、波形データＤ。−Ｄ、が読み出される
。この波形ＲＯＭ３には楽音波形の１／４周期分のみの
波形データが１６ステツプに分けてメモリされており、
読出アドレスＡ。−Ａ、が「００００（０）」から「１
１１１（１５）」となることにより順次読み出され、上
記楽音生成部５の乗算部６に与えられて楽音の立上り波
形が形成されていく。

上記排他的オアゲートＥｌ〜Ｅ４には、アドレスカウン
タ１の第５ビツトの出力である１７４周期開始信号Ａ４
も与えられており、この信号Ａ４はアドレスカウンタ１
の値が最初の１／４周期分のカウントが終って次の１／
４周期のカウントの間″１′″（２値論理レベルのｈｉ
ｇｈ状態）となり、上記排他的オアゲートＥｌ〜Ｅ４の
出力を入力に対し反転するように制御する。このため、
アドレスカウンタ１の値が「０１００００（１６）」か
ら「０１１１１１（３１）」にインクリメントする間は
、排他的オアゲートＥｌ〜Ｅ４の出力である読出アドレ
スＡ。〜Ａ、は逆に「１１１１（１５）」から「０００
０（０）」へとデクリメントすることになり、読み出さ
れる波形データＤ。

〜Ｄ、は順次小さな値となって、下降する波形が形成さ
れる。

上記楽音生成部５の乗算部６には、アドレスカウンタ１
の第６ビツトの出力である１／２周期開始信号＋／−（
Ａ５）も与えられており、この信号＋／−（Ａ５）はア
ドレスカウンタＪの値が最初の山型の１／２周期のカウ
ントか終って次の谷型の１／２周期のカウントの間”１
”となり、乗算部６に対し波形データＤ。−Ｄ３をマイ
ナスの値として処理するように制御する。このため、ア
ドレスカウンタ１の値が「１０００００（３２）」から
「１１１１１１（６３）」に進む間は、それまでの山型
の１／２周期と同様の波形データＤ。

〜Ｄ３の読み出しが行われるにもかかわらず、谷型の１
／２周期の波形が形成されることになる。

また、アドレスカウンタ１の全ビットの出力及び歩進信
号φえは検出回路８に入力されるが、この検出回路８は
複数のアンドゲート（図中丸印で示す）を有するデコー
ダであり、当該検出回路８は入力がすべて′１″となっ
たときすなわち１周期分のアドレスカウントが終了した
直後に１周期終了信号Ｓを出力してアタック形状制御回
路９のフリップフロップ１０に与える。上記アドレスカ
ウンタ１からの１／４周期開始信号Ａ、及び１／２周期
開始信号Ａ、もアタック形状制御回路９のデコーダＤ１
にそのまま及びインバータＩ２、Ｉ！を介して与えられ
る。

〈アタック形状制御回路の構成〉 上記アタック形状制御回路９は第２図に示すような構成
となっており、この回路９内の上記フリップフロップ１
０は発音開始信号ＳＴによってセットされるとともに、
上記検出回路８からの１周期終了信号Ｓによってリセッ
トされ、そのＱ出力はデコーダＤ１に入力されて後述す
るアタック信号Ａ　Ｔの出力を可能とする。デコーダＤ
１には、上記１／４周期開始信号Ａ４．１／２周期開始
信号Ａ、のほか、Ｏ”（２値論理レベルのｌｏｗ状態）
でスネアドラム′１”でバスドラムの各音色内容を示す
音色選択信号ＷＶもそのまま及びインバータＩ＋　を介
して与えられてる。このデコーダＤ１は複数のナンドゲ
ート（図中丸印で示すを有しており、上述した信号Ｑ、
ＷＶ、Ａ４、Ａ５の各入力が「１０１０」のとき出力ラ
インとしてラインＡを選択して”Ｏ″信号出力し、「１
１００」のとき出力ラインとしてラインＢを選択して”
０”信号を出力し、デコーダＤ２に与える。

デコーダＤ２は、ラインＡ、Ｂを入力ラインとしていず
れかより″０″信号が入力されるとナンドゲート（図中
丸印で示す）を通じてアタック信号ＡＴを出力し、周波
数発生回路２のデコーダＤ３にそのまま及びインバータ
■、を介して与える。

このアタック信号ＡＴは出力波形にアタック部分を形成
するための制御信号であり、上記ラインＡ、Ｂが選択さ
れた時出力されるので、信号ＷＶが”０”でスネアドラ
ムの音色選択時には、１／４周期開始信号Ａ４が１”で
１／２周期開始信号Ａ、が”０″で楽音波形が立上って
次に下降する１７４周期の間アタックがかかり、信号Ｗ
■が１″でバスドラムの音色選択時には、１／４周期開
始信号Ａ４．１／２周期開始信号Ａ、ともにＯ１１で楽
音波形が最初に立上がる１／４周期の間アタックがかか
ることになる。

〈周波数発生回路の構成〉 周波数発生回路２は第４図に示すような回路構成となっ
ており、この回路２内の上記デコーダＤ３には、上記ア
タック信号ＡＴのほが、上記音色選択信号ＷＶもそのま
ま及びインバータ■、を介して与えられる。このデコー
ダＤ３及び後述するデコーダＤ４、Ｄ５は複数のナント
ゲート（図中丸印で示す）を有し、共通の入力ラインａ
、ｂ。

ｃ、ｄを具備している。デコーダＤ３は、上述の信号Ｗ
Ｖ、ＡＴＩ７）各入力が「００」「０１」「１Ｏ」「１
１」のときそれぞれラインａ、ｂ、ｃ、ｄを選択して”
０”信号を出力するように構成されている。このため、
信号ＷＶが”０″でスネアドラム選択時にはラインａ、
ｂいずれがか選択され、信号ＷＶが”１”でバスドラム
選択時にはラインＣ，ｄいずれかが選択され、アタック
信号ＡＴが”１”になると各々ラインｂ又はｄの方が切
換選択されることになる。

上記デコーダＤ４には、６ビットのバイナリカウンタ１
１の各ビットの出力Ｑ１〜Ｑ６がそのまま及びインバー
タ■、〜Ｉ１１を介して与えられ、Ｑ１〜Ｑ６が「００
０１００（４）」「０００００１（１）」「０１０００
０（１６）」「００００１０（２）」のときそれぞれラ
インａ、ｂ、ｃ。

ｄが選択さねて”０”信号出力するように構成されてい
る。このため、バイナリカウンタ１１はクロック信号φ
により歩進されているから、ラインａについてはクロッ
ク信号φ４パルスごと、ラインｂについては開信号φ１
パルスごと、ラインＣについては開信号φ１６パルスご
ト、ラインｄについては開信号φ２パルスごとに、それ
ぞれ一種の分周が行われて″０″信号が出力することと
なる。従ってラインｂ、ｄが選択されるアタック時には
″０″信号の出力タイミングが４分周から１分周又は１
６分周から２分周へと速い速度に変化することになる。

このデコーダＤ３で選択され、デコーダＤ４で所定周期
ごとに出力されるラインａ〜ｄいずれかの”０”信号は
デコーダＤ５を介して″１″信号に反転出力されて上記
バイナリカウンタ１１にクリア信号として与えられ、当
該”１”信号は上記歩進信号φＡとして出力されアドレ
スカウンタ１に与えられ、読出アドレスの歩進が行われ
る。この歩進信号φＡの出方タイミングは上記波形デー
タＤｏ〜Ｄｓの読み出し速度を決定し、出力タイミング
が速くなると出力波形の傾きが急峻となりアタック部分
が形成されることになる。

〔第１実施例の動作〕 次に第１実施例の動作について第３図、第５図、第６図
、第８図を参照して詳述する。

いまスネアドラムの方が選択され音色選択信号ＷＶが”
０”となり、発音開始信号ＳＴが出力されたものとする
と、アタック形状制御回路９の７リツプフロツプ１０が
セットされて、Ｑ出力が第３図に示すように１゛′にな
るが、アドレスカウンタ１の内容はまだすべて０”であ
るから、１／４周期開始信号Ａ４．１／２周期開始信号
Ａ５ともに０”であるため、Ａ、Ｂいずれのラインも選
択されずアタック信号ＡＴは出力しない。

このため、周波数発生回路２のデコーダＤ３では、音色
選択信号Ｗｖ１アタック信号ＡＴともに０″であるから
、ラインａが選択されることとなり、バイナリカウンタ
１１の出力Ｑ１〜Ｑ３か第５図に示すように「１００（
４）」になるごとに、ラインａを通じて゛０″信号が出
力され、クロック信号φを４分周した歩椎信号φカがア
ドレスカウンタ１に出力さねていくことになる。すると
、アドレスカウンタ１が歩進され、波形ＲＯＭ３に対す
る読出アドレスＡｏ〜Ａ３が第８図に示すように「００
００（０）」から順次歩進さねて、波形データＬ０〜Ｄ
３が読み出されて楽音波形が形成出力さねていく。

次いで、アドレスカウンタ１のカウントか１／４周期分
まで進むと、第５ビットの出力か”１”となって１／４
周期開始信号Ａ４が出力され、アタック形状制御回路９
のデコーダＤ１に与えられる。すると、この時１／２周
期開始信号Ａ、は′０゛のままであるから、デコーダＤ
１でラインＡが選択されて０”信号がデコーダＤ２に与
えられ、これによりアタック信号ＡＴが出力して周波数
発生回路２のデコーダＤ３に与えられる。そうすると、
デコーダＤ３の選択ラインがａからｂに切り換わり、バ
イナリカウンタ１１の出力Ｑ１が第６図に示すように「
１」になるごとに、ラインｂを通じて“０′′信号が出
力されるようになるから、歩進信号φＡはクロック信号
φと同じ周期の速い出力タイミングのものに変化する。

これにより、次の１／４周期における波形データＤ。−
Ｄ、の読み出し速度は第８図に示すように、最初の１／
４周期の場合より４倍速いものとなり、出力波形にアタ
ック部分が形成される。

次いで、アドレスカウンタ１のカウントが次の谷型の１
／２周期にはいると、第６ビットの出力が１″となって
、１／２周期信号Ａ、が出力され、アタック形状制御回
路９のデコーダＤ１に与えられる。すると、それまで選
択されていたラインＡが選択されなくなってアタック信
号ＡＴの出力が停止されるから、周波数発生回路２のデ
コーダＤ２、Ｄ３で選択されるラインはｂから再びａに
戻る。これにより、最初の１／４周期のときと同じ速度
で波形データの読み出しが行われるようになって、第８
図に示すように再度アタックのない通常の楽音波形が形
成出力されていく。

また、指定音色をスネアドラムからバスドラムに切り換
えても、同じように出力波形にアタック部分が形成され
るが、バスドラムのアタック時に選択されるデコーダＤ
１のラインＢは、１／４周期開始信号Ａ４．１／２周期
開始信号Ａ、ともに“０”のとき選択されるから、出力
波形の中でアタックがかかるのは最初の発音開始時の立
上りの１／４周期となる。この場合、歩進信号φ６は通
常の読み出し時はデコーダＤ３、Ｄ４のラインＣが選択
されてクロック信号φを１６分周、アタック時はライン
ｄが選択されて同信号φを２分周したものとなり、上記
スネアドラムの場合より読み出し周期が長く全般的に低
音となる。

こうして、楽音波形の一部にアタック部分が形成された
出力が打楽器音として放音されていく。

〔第２実施例〕 第９図〜第１２図は第２実施例を示すものである。

本実施例では、アドレスカウンターを第１０図に示すよ
うに１ビット分多くして７ビツトの構成として２周期分
のカウントまで可能とし、また検出回路８を、アドレス
カウンターの第６ビツトまで出力がすべて１”となって
１周期分のアドレスカウントが終了した時に１周期終了
信号Ｓ１、及び第７ビツトまで出力がすべて１”となっ
て２周期分のアドレスカウントが終了した時に２周期終
了信号Ｓ２をそれぞれ出力する構成としている。さらに
アタック形状制御回路９のデコーダＤ１には、第９図に
示すようにアドレスカウンターの第７ビツトの出力であ
る１周期開始化号八６がそのまま及びインバーター１．
を介して与えられ、フリップフロップ１０のセット信号
としては上記２周期終了信号Ｓ、が用いられている。

このため、アタック信号は発音開始から２周期の間のい
ずれかで出力可能となり、スネアドラムで選択されるラ
インＡについて考えれば第１１図に示すように、１／４
．１／２．１の各周期開始信号Ａ４、Ａｓ、Ａ６が「０
１０」のときアタック信号ＡＴが出力することとなり、
第１２図（Ａ）に示すように最初の谷型の周期の開始時
にアタックがかかる。またバスドラムで選択されるライ
ンＢについて考えれば信号Ａ１、Ａ５、Ａ６が「１１１
」のときアタック信号ＡＴが出力することになり、第１
２図（Ｂ）に示すように２周期目の最後の部分にアタッ
クがかかる。

このように、第２実施例では最初の１周期だけでなく２
周期目においてもアタックをかけることか可能となる。

従って、アドレスカウンタ１のピッ１数をさらに増加し
て、その増加した上位ビットの出力をデコーダＤＩに与
えれば、３周期目、４周期目でアタックをかけることも
可能となる。

〔第３実施例〕 第１３図〜第１６図は第３実施例を示すものである。

本実施例では、アタック形状制御回路９を第１３図に示
すように構成し、音色選択信号をＷ。〜Ｗ３の４ビツト
のデータとし、それに応じてデコーダＤ１、Ｄ２のライ
ンもＡ〜■までの９本としている。そして、各ラインＡ
〜■は音色選択信号Ｗｏ〜Ｗ３及び１／４及び１／２周
期開始信号Ａ４、Ａ！の各出力が第１４図、第１５図に
示すような値のとき選択されて、アタック信号ＡＴが出
力する。第１５図中「×」印は１　”　”　Ｏ”いずれ
の値でもラインが選択されることを示し、それに応じて
アタックのかかる周期が第１６図に示すように１／２周
期又は１周期全部となる。

このように、第３実施便では１／４周期以上にわたって
アタックをかけることができ、第１４図に示すように多
数の打楽器音を出力させることが可能となる。

従って、アドレスカウンタ１からの各ビット出力に対し
条件を適当に選ぶことにより１／４周期以上にわたって
アタックをかけることができ、反対に１７４周期開始信
号Ａ４以下のビットのＡ８〜Ａｏについても条件を適当
にとれば、１／４周期以下の１／８周期、１／１６周期
単位でアタツりをかりていくことも可能となる。

〔第４実施例〕 第１７図、第１８図は第４実施例を示すものである。

本実施例では、第１７図に示すようにアタック形状制御
回路９のデコーダＤ１に音色選択信号Ｗ■を与えないよ
うにして、出力音色を１つとし、１／４及び１／２周期
開始信号Ａ、　、Ａ、か「００」のときと「０１」のと
きの２回アタック信号ＡＴか出力するようにしている。

このため出力波形は第１８図に示すように１周期の２個
所でアタックのかかったものとなる。

このように、第４実施例では１周期のうち２個所でアタ
ックをかけることが可能となる。

従って、１つの音色に対するラインを増やしてアドレス
カウンタ１の各ビット出力に対し条件を適当に選ぶこと
Ｇこより、１周期の複数個所でアタックをかけることも
可能となる。

なお、上記第１〜第４実施例ではアタック波形は１つの
音色につき１種類であったが、立上り具合の異なる複数
種のアタック波形を出力できるようにしてもよく、アタ
ックのかかる部分はタイムカウントにより一定時間とし
てもよく、この場合被数個所で一定時間ずつアタックを
かけてもよく、また一部のみを通常の波形として他の波
形をずべてアタック波形として例えば発音開始時の立上
りのゆるやかな間延びしたような音を出力するようにし
てもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明は、打楽器音にアタック感を与
えるのに波形データを記憶した波形メモリの読み出し速
度をアタックをかける時だけ通常の速度と興なる速度で
読み出すようにしたから、装置全体をデジタル回路で実
現することができ、ＬＳＩ化して部品点数を減少させる
とともに実装面積も減少させることができ装置の小型化
が可能となって装置の低コスト化もできるようになるほ
か、デジタル回路で実現できるから雑音や温度等の外的
因子の影響を受けにくくクリアな楽音を生成することが
でき、またアタック信号ＡＴの出力タイミングを変える
たけで様々なアタック波形を形成することができ、単一
の装置で柚々の打楽器音を発生させることができる等の
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の各実施例を示すもので、第１図は全体の
構成概略図、第２図はアタック形状制御回路９の回路図
、第３図はこの回路９の各部の信号のタイムチャートを
示す図、第４図は周波数発生回路２の回路図、第５図及
び第６図はこの回路２の各部の信号のタイムチャートを
示す図、第７図はアドレスカウンタ１、波形ＲＯＭ３、
検出回路８の回路図、第８図は第７図の各部の信号のタ
イムチャートを示す図、第９図〜第１２図は第２実施例
を示し、第９図はアタック形状制御回路９の回路図、第
１０図はアドレスカウンタ１、波形ＲＯＭ３、検出回路
８の回路図、第１１図は第９図の各部の信号のタイムチ
ャートを示す図、第１２図は第１０図の波形ＲＯＭ３の
出力波形を示す図、第１３図〜第１６図は第３実施例を
示し、第１３図はアタック形状制御回路９の回路図、第
１４図、第１５図は第１３図の各ラインの選択状態を示
す図、第１６図は出力波形を示す図、第１７図、第１８
図は第４実施例を示し、第１７図はアタック形状制御回
路９の回路図、第１８図は出力波形を示す図である。 １・・・・・・アドレスカウンタ、２・・・・・・周波
数発生回路、３・・・・・・波形ＲＯＭ（リードオンリ
メモリ）、４・・・・・・楽音生成部、８・・・・・・
検出回路、９・・・・・・アタック形状制御回路、１１
・・・・・・バイナリカウンタ、Ｄ１〜Ｄ５・・・・・
・デコーダ。 特許出願人　カシオ計算機株式会社 第９図 Ｙ＾　１ 第１１図 Ｔ 第１２図 第１３　図 事１５ 第１４図 図　第１６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 任意の周期の歩進信号を出力する周波数発生手段と、こ
   の周波数発生手段からの歩進信号に応じたタイミングで
   歩進駆動されるアドレスカウンタと、このアドレスカウ
   ンタの指定アドレスに応じて信号波形の各段階の振幅値
   を示す波形データが読み出される波形データメモリと、
   この波形データメモリからの波形データに応じた波形の
   楽音を生成する楽音生成手段とを備えた打楽器音発生装
   置において、上記アドレスカウンタの指定アドレスより
   出力波形の現在の読出地点を検出する検出手段と、この
   検出手段の検出結果に応じて波形データの読み出し速度
   を変えるべき波形部分の読み出しに入ったことを判別し
   て、制御信号を上記周波数発生手段に与え歩進信号の周
   期を変えるアタック形状制御回路とを備え、波形データ
   の読み出し速度を変えて打楽器音筋アタック感を与える
   ようにしたことを特徴とする打楽器音発生装置。