JPS6035792A - 非高調波上音を発生する装置 - 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】 発明の背景 発明の分野 本発明は、電子楽音合成に関するものであり、特に非高
調波上音（ａｎｈａｒｍｏｎｉｃ　ｏｖｅｒｔｏｎｅｓ
）　ｆ有する楽音の発生装置に関する。

先行技術の説明 いくつかの音響楽器では、上音（ｏｖｅｒｔｏｎｅ　）
が楽音の基本周波数の真の高調波（整数倍）でない楽音
が発生する。そのような楽器のうちの最もあゃふれた例
は従来のピアノである。非高調波上音を有する楽音は、
純粋な高調波上音を肩する楽音の音色とははっきりと異
なる容易に区別できる特徴的な音色（ｔｉｍｂｒｅ）を
有する。

非高調波上音を有する楽音を発生させることができる電
子楽音発生器のための種々のシステムが記述されている
。”コンピュータオルガンにおける非高調波発生装置°
゛と題する米国特許第３，８８８．１５３号には、非高
調波上音ｔＯＷする楽音を発生させるシステムが開示さ
れている。基本周波数は真の公称楽音ピッチにあるが上
音は真の高調波周波数からずれている楽音を実時間で発
生させる装置が開示されている。上音のこの周波数のず
れは、量ｄが第２高調波に用いられるとすると、２ｄが
第３高調波に用いられ、（ｎ−１）ｄが第ｎ番目の高調
波に用いられるようになっている。

１複音シンセサイザにおけるアンサンプルおよび非高調
波発生装置“′と題する米国特許第４．１１２，８０３
号には、主データセットを計算することによって楽音を
複音的に発生させ、その主データセラトラバッファメモ
リに転送させ、これらのメモリの内容を実時間で楽音を
反復して変換する種類の複音シンセサイザにおけるアン
サンプル効果を発生する装置が開示されている。記憶さ
れた複数セットの高調波係数を用いてフーリエ算法を計
算することによって多数の主データセットが反復して、
楽音発生とは関係なく発生させられる。時変移相によシ
そのような主データセットの位相が発生して離調（ｏｕ
ｔ−ｏｆ−ｔｕｎｅ　）アンサンプル効果を与える。

移相された主データセットは組合せられてノくラフアメ
モリへ転送され、それからデータが楽音に変換される。

基本周波数成分の移相を抑止することによって非高調波
上音が発生する。

発明の要約 米国特許第４　、０８５　、６４４号（特願昭５１−９
３５１９　）に記述されている種類の複音シンセサイザ
においては、計算サイクルとデータ転送サイクルとが反
復独立して実施されてデータを与え、このデータが楽音
波形に変換される。一連の計算サイクルが実行され、谷
計算サイクルの間に複数の主データセットが作られる。

これらの主データセットの各科は１セツトの高調波係数
のうちの相異なるサブセットを用いることによってコン
パイルされる。

省計算サイクルの終シに、計算された主データセットの
各々は対応する関連主レジスタに記憶される。

各計算サイクルに引きつづいて転送サイクルが開始され
、その昏転送サイクルの間に複数の主レジスタ内の記憶
された主データセットの谷々は複数の音調レジスタのう
ちの対応づけられた１つに転送される。楽音発生器の否
々に対応づけられた複数の音調レジスタがある。楽音発
生器は作動された鍵盤スイッチに割当てられる。

１つの楽音発生器に対応する１セツトの音調レジスタに
記憶されたデータは、音調レジスタの谷谷について異な
るメモリアトノ（ンス速度で逐次反復して読出される。

読出されたデータは合計され、その結果はＤ−Ａ変換器
によって処理され非高調波上音ｔＷする楽音を発生させ
る。出力楽音発生は計算サイクルと転送サイクルの期間
中中断せずに続く。

３、発明の詳細な説明 本発明は、複数の主データセットカ＼パ選択された周波
数で組合せられ非高調波上音全肩する楽音を発生すせる
複音シンセサイザを指向する。非高調波音発生システム
は離散的フーリエ変換算法を実施することによって楽音
を合成する種類の楽器に組込まれている。この種類の楽
音発生システムは”複音シンセサイザと題する米国特許
第４，０８５，６４４号（特願昭５ｌ−９３５１９）に
詳細に記述されている。

この特許はこ＼に参考のため述べておる。下記の説明に
おいて、参−考のために述べた特許に記述されている全
システム素子は、参考のために述べた特許に現われる同
一数字（参照番号）のつけられた素子に対応する２桁数
字によって識別される。

３桁数字によって識別されるシステム素子ブロックは、
複音シンセサイザに追加されたシステム素子に対応する
か、又は参考のために述べた特許に現われるいくつかの
素子の組合せに対応する。

第１図は米国特許第４　、０８５　、６４４号（特願昭
５１−９３５１９　）に記述されているシステムの変形
又はそのシステムに対する付加物として説明される本発
明の１実施例を示す。参考のために述べた特許に述べら
れているように、複音シンセサイザは鍵盤スイッチ１２
のアレイを含む。１つ又は複数の鍵盤スイッチが鍵スイ
ツチ状態を変えて作動されると（″オン”のスイッチ位
置になると）、音調検出割当装置１４は作動された状態
に状態を変えた検出された鍵盤スイッチ全符号化し、作
動された鍵スィッチについての対応する音調情報を記憶
する。

系音発生器１００というラベルの付けられたシステムブ
ロックに含まれる１セツトの楽音発生器のうちの１つの
楽音発生器が音調検出割当装置が発生させた情報を用い
て各作動された鍵スィッチに割当てられる。

適当な音調検出割当装置がこ＼に参考のために述べであ
る米国特許第４，０２２，０９８号（特願昭５１−１１
０６５２　）に記述されている。

１つ又は複数の鍵スィッチが作動されると実行制御回路
１６は反復する一連の計算サイクルを開始する。各計算
サイクルの間に、その谷々が３２デ一タ語からなる３つ
の主データセットが後述の方法によって計算される。第
１主データセツトは主レジスタ別に記憶され、第２主デ
ータセツトは主レジスタ１３４に記憶され、第３主デー
タセツトは主レジスタ２３４に記憶される。第１主デー
タセツトの３２語は、高調波係数メモリ２６に記憶され
ている１セツト１６の高調波係数全相いて発生させられ
る。

第２主データセツトの３２語は、高調波係数メモリ１２
６に記憶されている１セット１６の高調波係数を用いて
発生させられる。第３主データセツトの３２語は、高調
波係数メモリ２２６に記憶されている１セツ）　１６の
高調波係数を用いて発生させられる。

主データセットの３２デ一タ語は、楽音発生器１００の
対応する１つが発生させた楽音に対するオーディオ波形
の１サイクルの３２の等間隔に置かれた点の振幅に対応
する。一般的原則は、オーディオ音スペクトルの高調波
の最大数は、１つの完全な波形周期におけるデータ点数
の４にすぎないというものである。従って、３２デ一タ
語からなる主データセットは最高１６の高調波に対応す
る。

参考のために述べた米国特許第４，０８５，６４４号（
特願昭５ｌ−９３５１９）に述べられているように、作
動された鍵スィッチを鍵盤上で作動されたま＼の状態に
しておいて、又は押鍵したま＼にしておいて、反復する
一連の計算サイクルの間に発生した主データセラ）ｋ連
続的に再計算して記憶し、このデータを楽音発生器に対
応づけられた音調レジスタにロードできることが望まし
い。

参考のために述べた米国特許第４，０８５，６４４号（
特願昭５１−９３５１９　）に述べられているように、
各計算サイクルの始めに高調波カウンタ２０はその最小
又は零カウント状態に初期設定される。語カウンタ１９
が実行制御回路１６によって増分されそのモジュロカウ
ンティング実施の故にその初期又は最小カウント状態に
戻る度毎に、実行制御回路１６は信号を発生させ、この
信号は高調波カウンタ２０のカウント状態を増分させる
。語カウンタ１９は３成分主データセットの各々におけ
るデータ語数である３２ヲモジユロとしてカウントする
ように実施されている。高調波カウンタ２０はモジュロ
１６ヲカウントするように実施されている。この数は３
２デ一タ語からなる主データセットと一致する最大高調
波数に対応する。

谷計算ザイクルの開始時に、加算器−アキュムレータ２
１のアキュムレータは実行制御回路１６によって零値に
初期設定される。語カウンタ１９が増分される度毎に、
加算器−アキュムレータ２１は高調波カウンタ２０の現
在のカウント状態をアキュムレータに含まれる合計値に
加算する。この加算はモジュロ３２として実行される。

加算器−アキュムレータ２１のアキュムレータの内容は
、正弦波関数表２４から三角関数正弦波関数値をアクセ
スするためにメモリアドレスデコーダ２３によって用い
られる。正弦波関数表２４は間隔りにおいてＯＯ６４に
対する三角関数ｓｉｎ　（２／６４）の伝音記憶する固
定メモリとして実施するのが有利である。Ｄは表□分解
定数（ｔａｂｌｅ　ｒｅｓｓｌｕｔｌｏｎｃｏｎｓｔａ
ｎｔ　）である。

乗算器２８は正弦波関数表から読出された三角関数値と
、高調波係数メモリ２６から読出された高調波係数と全
乗算する。メモリアドレスデコーダ２５は高調波カウン
タ２０のカウント状態に応答して高調波係数メモＩＪ　
２６．１２６および２２６から高調波係数を読出す。乗
算器２８によって作られた積の値は１人力として加算器
３３に与えられる。

主レジスタＭの内容は計算サイクルの開始時に零値に初
期設定される。語カウンタ１９が増分される度毎に、語
カウンタ■９のカウント状態に対応するアドレスにおけ
る主レジスタあの内容は読出されて１人力として加算器
おに与えられる。加算器３３への入力の合計は、語カウ
ンタ１９のカウント状態に等しい、又は対応するメモリ
位置において主レジスタ３４に記憶される。語カウンタ
１９が１サイクル３２カウントの完全な１６サイクルを
循環した後に、主レジスタ３４は、波形データ点の３成
分セットの第１セツトである第１主データセットｉ含む
。

へモリアドレスデコーダ２５．高調波係数メモリ１２６
、来η器１２８．加算器１３３および主レジスタ１３４
のブロックに含まれるシステム素子の組合せは、第１王
データセツトについて上述したのと同様な方法で動作し
て同時に第２王テータセツト全発生させる。第２主デー
タセツトは主しジスク１３４円にある。これは波形デー
タ点の３成分セットのつりの第２セツトである。

メモリアドレスデコーダ２５．高調波係数メモＩＪ２２
６、乗算器２２８．加算器２３３および主レジスタ２３
４のブロックに含まれるシステム素子は、第１主データ
セツトについて上述したのと同様な方法で動作して同時
に第３主データセツ）ｋ発生させる。第３主データセツ
トは主レジスタ２３４１７′３にある。これは波形デー
タ点の３成分セットのうちの第３セツトである。

反復する一連の計算サイクルの谷計算サイクルに引きつ
づいて、転送サイクルが開始され実行される。第２図は
楽音発生器１００というラベルが付けられたシステムブ
ロックに含まれている楽音発生器のうちの１つの詳細を
示す。転送サイクルの間に、参考のために述べた米国特
許第４，０８５，６４４号（特願昭５１−９３５１９　
）に記述されている方法と同様な方法で音調選択回路４
０は第１主データセツトの主レジスタあから第１高調レ
ジスタおへの転送を指示する。音調選択回路４０はまた
第２主データセツトの主レジスタ１３４から第２音調レ
ジスタ１３５への転送および第３主レジスタの主レジス
タ２３４から第３音調レジスタ２３５への転送も指示す
る。

３つの音調レジスタ３５．１３５および２３５の各々に
記憶された主データセットは、その各々が音調レジスタ
の１つに対応づけられた音調クロックによって決定され
るメモリアドバンス速度で逐次反復して読出される。後
述するように、音調クロックの各々は異なる速度でメモ
リアドバンス信号全発生させる。

３つの音調レジスタから読出されたデータは加算器３３
０によって合計され、その合計された結果はＤ−Ａ変換
器４７に与えられる。Ｄ−Ａ変換器によって作られたア
ナログ信号は音響システム１１に与えられ可聴信号に変
えられる。

本発明の好ましい実施例においては、高調波係数メモリ
２６に記憶された１セツト１６の高調波係数は高調波ナ
ンバーシーケンス１，５．７．１１および１３に対して
非零値を有する。これらの非零値高調波係数は、楽音発
生器によって発生させられる所望の楽音の高ｌｉｄ波構
造に一致するように選択される。

高調波係数メモリ１２６に記憶されたｌセラ）　１６の
高調波係数は高調波係数シーケンス２．４，８．１０゜
１２　、１４および１６に対して非零値を有する。これ
らの非零値高調波係数は、楽音発生器によって発生させ
られる所望の楽音の高調波構造に一致するように選択さ
れる。高調波係数メモリ２２６に記憶された１セツ）　
１６の一高調波係数は高調波ナンバーシーケンス３，６
．９および１９に対して非零値？有する。これらの非零
値高調波係数は、楽音発生器によって発生させられる所
望の楽音の高調波構造に一致するように選択される。こ
れら３セツトの高調波係数は互に排他的な零値を有する
ように選択される。即ち、どの２セツトも同一高調波係
数に対する零値金石しない０ ３つの音調クロック３７．１３７および２３７は、音調
検出・割当装置１４によって作動された状態にあること
が発見された鍵盤スイッチに割当てられた各楽音発生器
に対し異なる、しかし関連した周波数で動作する。音調
クロック３７は、割当てられ作動された鍵盤スイッチに
対応する楽音（ｍｕｓｉｃａｌｎｏｔｅ）の基本周波数
によって乗算された主データセットのデータ点数に等し
い周波数で動作する。

最終的結果としてシステムによシ発生された３成分波形
の第１波形は基本周波数の真の高調波上音として高調波
シーケンス１，５，７．１１および１３を有するＯ 音調クロック１３７は周波数ｆ２＝ｆｔ（１＋０．４８
ｄ　）で動作するようにセットされる。最終的結果とし
て、３成分波形の第２彼形は第１表に示す周波数で非零
振幅上合金もって発生する。

第　１　表 １　□　□ ２　２ｆ、＋０．９６ｄｆ１２ｆ１ ３　□　□ ４　４ｆｌ＋１．９２ｄｆｌ　４ｆ１ ５　□　□ ６　□　□ ７　□　□ ８　８ｆ１＋３．８４ｄｆ１　８ｆ１ ９　□　□ １０　１０ｆｘ＋４．８ｄｆｚ　１０ｆｔ１１□□ １２　１２ｆ１＋５．７ｄｆｔ　１２ｆ＋１３□□ １４　１４ｆ１＋６．７２ｄｆ１　１４ｆＨ１５□　□ １６　１６ｆ、１＋７．６８ｄｆ１１（ｉｆ１音調クロ
ック２３７は周波数ｆｓ　＝　ｆ、（ｉ＋ｏ、４ｓａ）
で動作するようにセットされている。最終的結果として
３成分波形のうちの第３波形は第２表に示す周波数で非
零振幅をもって発生する。

第２表 １　□　□ ２　□　□ ３　３ｆ　、　＋２．０４ｄｆ　１３ｆ　１４　□　□ ５　□　□ ６　６ｆ１＋４．０８ｄｆ１６ｆ１ ７　□　□ ８　□　□ ９　９ｆ　、　＋６．１２ｄｆ　１９ｆ　１１０□□ １１　□　□ １２□□ １３　□　□ １４□□ １５　’　１５ｆ　１＋１０．２ｆ□　１５ｆ１定数ｄ
は結果として生じる非高調波上音の離調（ｄｅｔｕｎｌ
ｎｇ　）　を変えるため選択的に制御できる予め選択さ
れた数である。

第３図は加算器３３０が発生させた３成分波形の加算が
どのようにして所望の非高調波上音を有する単一波形を
作るかを示している。図で示す便宜上高調波成分はすべ
て同じ強さで示されている。

第１音調レジスタ３５から読出されたデータからの第１
波形成分は、高調波ナンバーシーケンス１゜５．７，１
１．１３に対して真の音調（１ｎ−ｔｕｎｅ　）高調波
成分全Ｍする。第２音調レジスタ１３５から秋田された
データからの第２波形成分は、高調波ナンバーシーケン
ス２　、４　、８．１０．１２，１４．１６に対応する
上音に対して第１表に表記した周波数オフセットを含む
。第３音調レジスタ２３５から読出されたデータからの
第３波形成分は、高調波ナンバーシーケンス３，６，９
．１５に対応する上音に対して第２表に表示した周波数
オフセットを含む。３成分波形の合計として第３図に示
した複合スペクトルは、発生した楽音スペクトルの非高
調波上音構造を明瞭に示している。

第４図は第２図に示した音調クロック３７．１３７およ
び２３７の実施例を示す。参考のために述べた米国特許
第４　、０２２　、０９８号（特願昭５ｌ−１１０６５
２）に述べられているように、音調検出・割当装置１４
は、その各々が系音発生器に対応する複数のデータ語を
記憶する割当メモリ８２ｆｔ含む。これらのデータ語の
各々は符号化されて対応する楽音発生器の割当状態、楽
器の鍵盤ディビジョン、鍵盤の範囲内のオクターブおよ
びオクターブ内の楽音（ｍｕｓｉｃａｌｎｏｔｅ）を示
す。

楽音発生器割当データ語はメモリアドレス／データ貫通
回路８３によって与えられるアドレスに応答して割当メ
モリ８２から読出される。ノートデコーダ（ｎｏｔｅ　
ｄｅｃｏｄｅｒ　）　１７６は割当メモリ８２から読出
された割当データ語を復号して鍵盤ノー）　（ｎｏ−ｔ
ｅ）ナンバーＫｎ　を作る。　この鍵盤ノートは下記の
式の数値をめることによって作られる。

Ｋｎ　＝　（Ｏｎ−２）・１２　＋Ｎｎ　式１ｏｎはオ
クターブナンバーであり、Ｎｎは第ｎ番目の楽音発生器
のノートナンバー（ｎｏｔｅ　ｎｕｍｂｅｒ）である。

ノートナンバーについて採用されている取決めは、ノー
トＣはＮ＝１の最低値ヲ有し、ノー）ＢはＮ　＝　１２
の最高値を有するというものである。オルガン鍵盤上の
最低オクターブに対するオクターブナンバーは０−２で
ある。

周波数す７　／＜　−、Ｉｔ　モ！Ｊ　１７７　ハ、４
ｇ　２−（Ｍ　Ｋｎ）／１２を有する２進数の形の周波
数ナンバーを含むアドレス可能な固定メモリである。但
し、鍵盤ノートナンバーは値Ｋｎ＝１．２．・・・９Ｍ
の範囲金石し、Ｍは楽器鍵盤上の鍵スィッチの数に等し
い。周波数ナンバーは等分平均律音階における基本周波
数の比を表わす。

ノートデコーダ１７６によって復号されたノートナンバ
ーＫｎに応答して、周波数ナンバーメモリ１７７から周
波数ナンバーが読出される、第４図に示しであるような
特定の楽音発生器に対するアクセスされた周波数ナン゛
バーは周波数ナンバーラッチ１８４に記憶され、また１
入力として第１オフセット乗算器１７８および第２オフ
セット乗算器１７９に与えられる。

離調定数ｄの予め選択された制御可能な値が共通の入力
として第１オフセット乗算器１７８と第２オフセット乗
算器１７９の両方に与えられる。第１オフセット乗算器
１７８は槓０．４８　ｄＲｔ　を作る。但し、Ｒ１は周
波数ナンバーメモリ１７７から読出された周波数ナンバ
ーである。第２オフセット乗算器は積０．６８ｄＲ１を
作る。

第１オフセツト加算器１８０は第１オフセット乗算器か
らの積出力と周波数ナンバーメモリ１７７から読出され
た周波数ナンバーＲ１とを合計してデータ値Ｒ１（１＋
　０．４８ｄ　）　ｆ作る。このデータ値は周波数ナン
バーランチ１８２に記憶される。同様な方法で第２オフ
セツト加算器１８１は第２オフセット乗算器からの積出
力と周波数ナンバーメモリ１７７から読出された周波数
ナンバーとを合計してデータ値Ｒｔ（１＋０．６８ｄ）
を作る。このデータ値は周波数ナンバーラッチ１８３に
記憶される。

１セツトの加算器−アキュムレータ１８５−１８７のう
ちの１つは周波数ナンバーラッチ１８２−１８４のうち
の１つに対応づけられている。対応づけられた周波数ナ
ンバーラッチに記憶された周波数ナンバーは、システム
の主論理クロックが発生させたタイミング信号に応答し
てアキュムレータの内容に反復加算される。アキュムレ
ータの内容の最上位のビット５ビツトは対応づけられた
廿調レジスタからデータ値をアドレスアウトするのに用
いられる。

第５図は本発明の別の代わシの実施例金示す。

第５図に示したシステムは１セツトだりの記憶された高
調波係数を用いて３成分主データセットヲ発生させる。

高調波カウンタ２０のカウント状態に応答して、データ
選択回路１０２は後述する方法で１セツトの王レジスタ
３４．１３４．２３４のうちの１つから読出されたデー
タを選択する。データ選択回路１０２の動作は、高調波
カウンタ２０の状態１，５，７．１１および１３につい
ては主レジスタ調から読出されたデータを選択して１人
力として加算器おに転送する。

高調波カウンタ２０のカウント状態２　、４　、８．１
０．１２゜１４および１６については、データ選択回路
１０２は主レジスタ１３４から読出されたデータを加算
器３３に転送する。高調波カウンタ２０のカウント状態
３゜６．９および１５については、データ選択回路１０
２は主レジスタ２３４から読出されたデータを加算器３
３に転送する。

データ選択回路１０１は、データ選択回路１０２の選択
論理に対して相補的な方法で高調波カウンタ２０のカウ
ント状態に応答して加算器３３によって作られた合計さ
れたデータを転送して適当な主レジスタに記憶させる。

第５図はその各々が予め選択された楽音に対応する２つ
の高調波係数メモリ２６および２７全示す。

楽音の選択はスイッチＳ１およびＳ２の作動によって決
められる。合！１楽音は、Ｓｌと８２の両方を作動させ
高調波係数が両方の高調波係数メモリから読出されるに
つれてそれらの高調波係数を加算器３３によって加算す
ることによって作られる。

データ選択回路１０２の詳細な論理は第６図に示されて
いる。１セツトのアンドゲート３０１−３１６はインバ
ータデー）　３１７−３２０と協動して、高調波カウン
タ２０の内容の２進カウント状態ヲ１６本の高調波選択
線上に復号する役目をする。アントゲ−ト３２４−３２
６は、高調波カウンタ２０のカウント状態が１セツトの
アントゲ−）　３０１−３１６から１６本の復号された
線上に現われるにつれてそれらのカウント状態に応答し
て３つの主レジスタから読出されたデータ全選択するよ
うに動作する。

オアゲート３２１は、高調波カウンタ２０のカウント状
態１　、５　、７．１１，１３に対応し−ご復号された
状態線を合計する（論理オア動作）。オアゲート３２２
は、高調波カウンタ２０のカウント状態２．４，８゜１
０　、１２　、１４　、１６に対応して復号された状態
線全合計する。オアゲート３２３は、高調波カウンタ２
０のカウント状態３，６，９．１５に対応して復号され
た状態線を合計する。

第６図は生レジスタから読出されたデータに対して１本
のデータ線しか示してないが、この１本の線は１つのデ
ータ語を構成するビット数と同数のデータ線セットに対
する作用上の取決めにすぎたいということを理解すべき
である。

第７図はデータ選択回路１０１の論理を示す。１セツト
のアントゲ−）　３２７−３２９は１セツトのオアデー
）　３２１−３２３の信号出力状態に応答して加算器３
３からの出力データを３つの主レジスタのうちの１つの
方向に向ける。これらのオアゲートの動作はデータ選択
回路１０２について第６図に示したサブシステムに関連
して上述した。

本発明は他の種類の采音発生器にも容易に組込んで非高
調波上音を再する楽音を発生させることができる。第８
図は６デジタルオルガン゛と題する米国特許第３．５１
５，７９２号に記述されているシステムに組込まれた本
発明の代わシの実施例を示す。

この特許はこ＼に参考のために述べである。

第８図は米国特許第３．５１５．７９２号の第１図に示
されているシステム論理ブロックに対応するシステム論
理ブロックを示す。第８図の３つの波形メモＩＪ　４２
４　、５２４および６２４は機能上第２図に示した３つ
の音調レジスタに対応する。波形メモリ４２４は、その
非零高調波が高調波シーケンス１，５，７゜１１　、１
３に限られている楽音を構成する記憶された波形を含む
。波形メモリ５２４は、その非零高調波が高調波シーケ
ンス２　、４　、８．１０．１２，１４．１６に限られ
ている楽音を構成する記憶された波形を含む。

波形メモリ６２４は、その非零高調波が高調波シーケン
ス３，６．９．１５に限られている楽音′ｆｒ：構成す
る記憶された波形を含む。３つのリサイクル読出制御回
路４２２．５２２．６２２は第２図に示した３つの音調
クロックと同様に３つのクロック周波数を発生させる。

１セツトの波形メモリからアドレスアウトされた波形デ
ータ点は加算器６４５によって合計される。合計された
データはアタックおよびディケイ制御回路４２６によっ
て振幅変調され、次にその結果化じた信号はＤ−Ａ変換
器４３０によってアナログ信号に変換される。

成分主データセラｉ発生させるための上述した特定の周
波数シーケンスは、図示することを目的とするとともに
好ましい実施例を示すことを意図している。その他の高
調波シーケンス構成もまた本発明を実施するために用い
ることができる。

本発明の概念は波形データ点の３成分セットの構成に限
定されるものではない。という訳は、予め選択された離
調オフセット値において特定の選択された非高調波上音
を作るために、複数セットの波形データ点に対するその
他の数も用いることができることが明らかであるからで
ある。

以下本発明の実施の態様を列記する。

１、複数の高調波係数メモリ手段は複数のアドレス可能
なデータメモリヲ含み前記各データメモリは１サブセツ
トの零値高調波係数を有する相異なる予め選択された１
セツトの高調波係数を含み、前記各ザブセットの高調波
係数は他のいがなる前記高調波係数サブセットとも互に
相いれないように選択されている特許請求の範囲第１項
による楽器。

２　前記複数の高調波メモリ手段は、 予め選択された１セツトの高調波係数の数Ｎを含み、高
調波ナンバー１．５，７．１１および１３に対応する高
調波係数のみが非零値’ｌ−し、但しＮは前記の予め選
択された１セツトの高調波係数の総数であるアドレス可
能な第１メモリ手段と、予め選択された１セツトの高調
波係数の数Ｎを含み、高調波ナンバー２．４，６，８．
１２．１４および１６に対応する高調波係数のみが非零
値ヲ肩するアドレス可能な第２メモリ手段と、 予め選択された１セツトの高調波係数の数Ｎを含み、高
調波ナンバー３．６．９および１５に対応する高調波係
数のみが非零値を有するアドレス可能な第３メモリ手段
とを含む 特許請求の範囲第１項による楽器。

３、　前記計算手段は、 論理タイミング信号を与える論理クロック手段と、 楽音波形の範囲を限定する点の振幅に対応する前記複数
のデータ語の数をモジュロとして前記論理タイミング信
号をカウントする語カウンタと、前記語カウンタがその
最小カウント状態に戻る度毎に増分される高調波カウン
タと、 前記高調波カウンタのカウント状態が前記論理タイミン
グ信号に応答してアキュムレータの内容に連続的に加算
され、前記アキュムレータの内容が前記一連の計算サイ
クルの各々の開始時に零値に初期設定されるコンピュー
タ加算器−アキュムレータと、 １セツトの三角関数値を記憶する正弦波関数表と、 前記コンピュータ加算器−アキュムレータ手段の内容に
応答して前記正弦波関数表から三角関数値を読出す正弦
波関数表アドレス設定手段と、その各々が前記複数の波
形メモリ手段の対応する１つに関連しておシ、その各々
が前記正弦波関数表から読出された前記三角関数値と前
記高調波係数メモリ手段のうちの対応する１つからの前
記の読出された１セツトの高調波係数のうちの１つとを
乗算して出力積値を作る複数の乗算手段と、その谷々が
前記複数の乗算手段のうちの対応する１つに関連してお
シ、その谷々が前記複数の乗算手段の対応する１つから
の前記出力積値と前記複数の波形メモリ手段の対応する
１つから読出されたデータ語とを合計し、その合計した
値を前記複数の波形メモリ手段のうちのＭｉＪ記の対応
する１つに記憶する複数の合計手段とを含む 特許請求の範囲第１項による楽器。

４、　前記複数の波形メモリ読出手段Ｌ１鍵スイッチの
前記鍵盤アレイ中の作動された谷鍵スイッチに応答して
検出信号を発生させる鍵スイツチ状態検出手段と、 前記の谷検出信号に応答して複数の周波数ナンバーを発
生させる周波数ナンバ一手段と、その各々が前記複数の
周波数ナンバーのうちの対応する１つに応答し、前記成
分波形データ点を前記複数の波形メモリ手段のうちの対
応する１つから逐次反復して読出す複数の波形メモリア
ドレス指定手段とを含む 特許請求の範囲第１項による楽器。

５、ｒ１ｉｔ記周波数ナンバ一手段は、１七ツトの周波
数ナンバーを記憶する周波数ナンバーメモリ手段と、 前記の各検出４８号に応答して対応する被数の周波数ナ
ンバーを前記周波数ナンバーメモリから読出す周波数ナ
ンバーアドレス指定手段とを含む前記第４項による楽器
。

６、　前記周波数ナンバ一手段は、 １セツトの周波数ナンバーを記憶する周波数ナンバーメ
モリ手段と、 前記の各検出信号に応答し前記の１セツトの周波数ナン
バーのうちの対応する１つを前記周波数ナンバ一手段か
ら胱出す周波数ナンバーアドレス指定手段と、 その各々が前記複数の波形アドレス指定手段のうちの対
応する１つに関連しておシ、その各々が前記周波数ナン
バ一手段から読出された前記周波数ナンバーと予め選択
された定数オフセット周波数ナンバーとを乗算してスケ
ールされた周波数ナンバーを作る複数の周波数ナンバー
乗算器と、その各々が前記複数の周波数ナンバー乗算器
のうちの対応する１つに関連しておシ、その谷々が前記
周波数ナンバ一手段から胱出された前記周波数ナンバー
と対応するスケールされた周波数ナンバーとを加算して
前記複数の周波数ナンバーのうちの１つを作る複数の周
波数ナンバー加算器とを含む 前記第４項による楽器。

７、　楽音波形の範囲を限定する点の振幅に対応する複
数のデータ語を一連の計算ザイクルの谷々の間に計算し
楽音波形発生手段に逐次転送する鍵スィッチの鍵盤アレ
イを有する鍵盤楽器において、１セツトの高調波係数全
記憶する高調波係数メモリと、 前記高調波係数メモリから高調波係数メモＩＩ　ｉ読出
す高調波メモリアドレス指定手段と、複数の成分波形メ
モリ手段と、 前記高調波係数メモリから読出された前記高調波係数に
応答し、前記一連の計■４ザイクルの各々の間に１セツ
トの成分波形データ点を計算する計算手段と、 前記１セツトの成分波形データ点のうちの予め選択され
たデータ点を前記複数の成分波形メモリ手段のうちの予
め選択された１つに記憶して波形データ点の成分セラト
ラ作る成分選択手段と、その各々が前記複数の波形メモ
リ手段のうちの対応する１つに関連してお９、記憶され
た成分波形データ点を前記複数の成分波形メモ１ノの手
段の谷々から逐次反復して読出す複数の波形メモ１ノ読
出手段と、 前記複数の成分波形メモリ手段の各々力為ら読出された
前記波形データ点を組合せて波形データ点の複合セラト
ラ作るデータ組合せ手段と、波形データ点の前記複合セ
ットに応答してＩＩＥ高調波上音を肩する前記楽音を発
生させる楽音波形発生手段とを含む 作動された鍵盤鍵スィッチに応答してｌト高Ｗ勾彼上音
を有する楽音全発生させる装置。

８、計算手段は、 論理タイミング信号を与える論理クロック手段と、 楽庁波形の範囲を限定する点の振幅に対ルちする複数の
データ語の敷金モジュロとして前す己−理タイミング信
号をカウントする語カウンタと、前記語カウンタがその
最小カウント状態に戻る度毎に増分する高調波カウンタ
と、 前記論理タイミング信号に応答して存Ｊ１高調波カウン
タのカウント状態をアキュムレータの内容に連続的に加
算し、前記一連の計算づ−イクルの谷谷の開始時に前記
アキュムレータの内容を零イ直に初期設定するコンピュ
ータ加算器−アキュムレータと、 １セツトの三角関数値を記憶する正弦波関数表と、 前記コンピュータ加算器−アキュムレータ手段の内容に
応答して前記正弦波関数表力）ら三角関数値全読出す正
弦波関数表アドレス１旨定手段と、前記正弦波関数表か
ら読出された前０三角関数値と前記高調波係数メそりか
ら胱出されたＭＷ己高調波係数のうちの１つと全乗算し
て積１直を作る乗算手段と、 前記複数の波形メモリ手段の俗々に君己憶された波形デ
ータ点ヲ丙時に胱出す成分アドレス指定手段と、 前記高調波カウンタのカウント状態に応答し、前記成分
アドレス指定手段によって前記複数の波形メモリ手段か
ら読出された前記波形データ点の１つを選択する入力デ
ータ選択手段と、前記の選択された波形データ点と前記
積値との合計４作シ、前記成分選択手段に与えられる前
記１セツトの成分波形データ点のうちの１要素を作る合
計手段とを含む 前記第７項による楽器。

９、　前記成分選択手段は前記高調波カウンタのカウン
ト状態に応答する選択回路を含む前記第８項による楽器
。

１０、前記複数の波形メモリ手段は第１成分波形メモリ
、第２成分波形メモリおよび第３成分波形メモリヲ含む
前記第８項による楽器。

１１、前記成分選択手段は前記高調波カウンタのカウン
ト状態１，５，７．１１および１３に応答して前記第１
成分波形メモリに前記波形データを記憶し、前記成分選
択手段は前記高調波カウンタのカウント状態２　、４　
、８．１０．１２．１４および１６に応答して前記第２
成分波形メモリに前記波形データ全記憶し、前記成分選
択手段に前記高調波カウンタのカウンタ状態３，６．９
および１５に応答して前記第３成分波形メモリに前記波
形データ全記憶する前記第１０項による楽器。

１２、前記入力データ選択手段は入力選択回路を含み、
前記高調波カウンタのカウント状態１，５゜７．１１お
よび１３に応答してデータを前記第１成分波形メモリか
ら読出したデータから選択し、前記ａ［波カウンタのカ
ウント状態２　、４　、　ｓ　、１０，１２゜１４およ
び１６に応答してデータ全前記第２成分波形メモリから
読出したデータから選択し、前記高調波カウンタのカウ
ント状態３，６．９および１５に応答してデータを前記
第３成分波形メモリから読出したデータから選択する前
記第１１項による楽器。

１３、前記複数の波形メモリ読出手段は、鍵スィッチの
前記鍵盤アレイ中の作動された６鍵スイッチに応答して
検出信号を発生させる鍵スイツチ状態検出手段と、 前記の各検出信号に応答して複数の周波数ナンバーを発
生させる周波数ナンバ一手段と、その各々が前記複数の
波形読出手段の対応する１つに関連しており、その谷々
が前記複数の周波数ナンバーのうちの対応する１つに応
答し、前記複数の成分波形メモリ手段のうちの対応する
１つから成分波形データ点を逐次反復して読出す複数の
波形アドレス指定回路手段と全含む 前記第７項による楽器。

１４、鍵スィッチの鍵盤アレイをＭする鍵盤楽器におい
て、 その各々は高調波係数のザブセットが零値を有する予め
選択された１セツ）Ｈの高調波係数に対応する成分波形
データセラトラ記憶し、前記ザブセットの各々は零値に
対し互に排他的な高調波係数を有する複数の波形メモリ
手段と、 その各々が前記複数の波形メモリ手段のうちの１つに関
連していて対応する成分波形データセットを逐次反復し
て読出す複数の波形読出手段と、前記複数の波形メモリ
手段の各々から読出された前記成分波形データセット値
を合計して組合せ波形データ点を作る合計手段と、 前記の骨組合せ波形データ点に応答して非高調波上音を
イイする前記楽音を発生させる楽音波形発生手段とを含
む、 非高調波上音を肩する楽音全発生させる装＠。

１５、前記複数の波形メモリ手段？″ｉ第１成分波形メ
モ’）　’　ｆ！ａ　２成分波形メモリおよび第３成分
波形メモリを含む前記第１４項による楽器。

１６、前記第１成分波形メモリは周波数ナンバーシーケ
ンス１．５，７．１１および１３に対して非高調波上音
を有する周期的波形に対応する成分波形データセツトヲ
記憶し、前記第２成分波形メモリは高調波ナンバーシー
ケンス２　、４　、８．１０，１２．１４および１６に
対して非零高調波係敷金Ｍする周期的波形に対応する成
分波形データセット’に記憶し、第３成分波形メモリは
高調波ナンバーシーケンス３．６．９および１５に対し
て非高調波上音る周期的波形に対応する成分波形データ
セットを記憶する前記第１５項による楽器。

１７、前記複数の波形読出手段は、 鍵スィッチの前記鍵盤アレイ中の作動された各錘スイッ
チに応答して検出信号を発生させる鍵スイツチ状態検出
手段と、 前記の各検出信号に応答して複数の周波数ナンバー？発
生させる周波数ナンバ一手段と、その各々が前記複数の
波形読出手段のうちの対応する１つに関連しておｐｌそ
の各々が前記複数の周波数ナンバーのうちの対応する１
つに応答し、前記複数の成分波形メモリ手段のうちの対
応する１つから前記成分波形データ点を逐次反復して読
出す複数の波形アドレス指定回路手段とを含む前記第１
４項による楽器。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例の概略図である。 第２図は、音調レジスタおよびデータ出力システムの概
略図である。 第３図は、３つの楽音成分の複合スペクトルである。 第４図は、音調クロックの概略図である。 第５図は、本発明の別の実施例の概略図である。 第６図は、データ選択回路１０２の論理図である。 第７図は、データ選択回路１０１の論理図である。 第８図は、本発明の更に別の実施例の概略図である。 第１図において、 １１は音響システム、１２は楽器鍵盤スイッチ、１４は
音調検出°割当製筒、１６は実行制御回路、１９は語カ
ウンタ、２０は高調波カウンタ、２１は加算器−アキュ
ムレータ、２２はゲート、２３．２５はメモリアドレス
デコーダ、２４は正弦波関数表、２６．１２６．２２６
は高調波係数メモリ、２８．１２８．２２８は乗算器、
；う３゜１３３、２３３は加算器、讃、　１３４．２３
４は主レジスタ、４７はＤ−Ａ変換器、１００は楽音発
生器。 ｌｉ庁許出願人　株式会社河合楽器製作所代理人弁理士
　玉　蟲　久　五　部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　楽音波形の範囲を限定する点の条幅に対応する複
   数のデータ語を一連の計算サイクルの各々の間に計算し
   て楽音波形発生手段に逐次転送する鍵ス、イツチの鍵盤
   アレイを有する鍵盤楽器において、 その各々が１セツトの高調波係数を含む複数の高調波係
   数メそり手段と、 前記複数の高調波メモリ手段の昏々から対応する高調波
   係数を同時に読出す高調波メモリアドレス指定手段と、 その各々が前記複数の高調波係数メモリ手段のうちの対
   応する１つに関連している複数の波形メモリ手段と、 前記複数の高調波係数メモリ手段の各々から読出された
   高調波係数に応答し、前記一連の計算サイクルの谷々の
   間に多数の波形データ点の成分セットを引算し、前記の
   多数の波形データ点のセットの１つを前記被数の波形メ
   モリ手段の１つに記憶する計算手段と、 その各々が前記複数の波形メモリ手段のうちの対応する
   １つに関連しており、前記複数の波形メモリ手段の各々
   から成分波形データ点を逐次反復する複数の波形メモリ
   読出手段と、 前記複数の波形メモリ手段から読出された前記波形デー
   タ点を組合せて波形データ点の複合セ、ットを作るデー
   タ組合せ手段と、 波形データ点の前記複合セットに応答して非高調波上音
   ’に！する楽音を発生させる楽音波形発生手段と、？具
   えることを特徴とする 作動された鍵盤鍵スィッチに応答して非高調波上音ｔｉ
   Ｔする楽音を発生させる装置。