JPS6044675B2 - 楽音デ−タ処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子楽器において楽音を選択または制御する
タブレット、ドローバー等の音色選択（制御）スイッチ
の状態の変化を検知し状態に応じた楽音波形を得る楽音
データ処理装置に関するものてある。

従来、音色選択スイッチとして使用されたものは所定
の波形に形成した楽音波形を開閉する、いわばゲート回
路の機能を有するものであつた。

しかし近年、デジタル処理による電子楽器の開発に伴な
い、タブレットまたはドローバー等の状態の変化に応じ
て楽音波形を計算する方法が本出願人等により提案され
ている。その方法は、たとえば、タブレットスイッチの
状態の変化を検出し、変化のあつた場合にタブレットス
イッチの新しい状態に応じてオン状態の各タブレットス
イッチの楽音波形を改めて加算し合成された楽音波形を
得る。またドローバーの場合にもドローバーの各レベル
に応じたレベルの係数を、正弦波形に乗算して加算する
ことにより合成された楽音波形を得る。し力士ながらこ
のような方法ではタブレットスイッチまたはドローバー
の数が多くなるとそれだけ計算時間が長くなり、これら
の音色選択（制御）スイッチの変化に対する楽音波形の
変化の応答は遅くなる。また計算を情報処理装置ＣＰＵ
で実行する場合においては計算によるＣＰＵの占有時間
が長くなり他の処理が遅らされることになる。 本発明
の目的は音色を選択または制御するスイッチの状態の変
化に対し状態に応じ合成された楽Ｊ音波形を短時間に処
理しうる楽音データ処理装置を提供することてある。

前記目的を達成するため、本発明の楽音データ処理装
置は音色を選択または制御するスイッチ（以下音色スイ
ッチという。

）の状態の変化に対し・各音色スイッチの楽音の高調波
係数を再計算し合成された楽音波形を得る楽音データ処
理装置において、前記音色スイツチの状態の変化に対し
変化前状態のデータを記憶する記憶回路と、前記状態の
変化によるデータの差分の高調波係数を発音中の楽音の
高調波係数に加算または減算する装置を具えたことを特
徴とするものである。以下本発明を実施例につき詳述す
る。

第１図は本発明の実施例の構成を示す概略説明図である
。

同図において、音色選択（制御）スイツチ１はタブレツ
トスイツチの音色系列およびドローバ一によりいくつか
のブ咄ンクに分割されている。この音色選択（制御）ス
イツチ１および各種のメモリ５，６１，６２，７，８１
〜８３がそれぞれ共通バス９に接続され、音色選択（制
御）スイツチ１からのスイツチのオンオフ情報が情報処
理部（ＣＰＵ）３により制御プログラム４に従つて入出
力制御されている。この場合アドレス指定回路２により
ＣＰＵ３以外の各部に対し、アドレスが割り当てられる
。プロツクデータメモリ５は音色選択（制御）スイツチ
１の各プロツクのスイツチの状態の変化に対し変化前の
旧データを記憶させておくメモリであり、従つてスイツ
チの状態の変化はこの旧データとの比較により検出され
る。高調波係数メモリ１６１は各タブレツトコードの高
調波係数を記憶したものであり、高調波係数メモリ６２
はプロツクデータに対応する高調波係数を記憶する。波
形計算メモリ７はスイツチの状態変化がオンかオフかに
従い、旧プロツクデータに対応する高調波係数メモリ６
２からの係数と新旧プロツクデータの差分に対応する高
調波係数メモリ１６１からの係数を加算または減算し．
て記憶するメモリである。波形読み出しメモリＡ８ｌＢ
８２，Ｃ８３はプロツクＡ，Ｂ，Ｃに対応して波形計算
メモリ７で計算された楽音波形を記憶するメモリである
。

この構成において、音色選択（制御）スイツチ１の各プ
ロツク内のスイツチの状態は常にＣＰＵ３によりチエツ
クされており、あるプロツク内のスイツチの状態の変化
による新データをプロツクデータメモリ５に記憶された
旧データと比較することにより、スイツチの状態変化が
検出されるとこ・の変化の差分の高調波係数を加算また
はこれより減算して高調波係数列を算出し、次いでこの
高調波係数列により合成された楽音波形を計算し、当該
プロツクに対応する波形読み出しメモリ８１〜８３に新
波形を転送記憶する。第２図は音色選択スイツチのうち
、オンとオフの２つの状態を有するタブレツトスイツチ
で奔り、第３図はは音色制御スイツチのうち９レベルを
もつドローバ一の回路である。

第１図のＣＰＵ３の並列処理ビツト数がたとえば図示の
ように８ビツトとすれば、これに対応する共通バスバ一
１３に対し、各タブレツトスイツチ１１のオンオフ状態
を゜゜１゛゜，“゜０゛の論理レベル）信号に対応させ
て３ステートゲート回路１２を介し接続される。

タブレツトスイツチの場合は音色系列に応じてプロツク
が分割されるが、ここで音色系列とは電子楽器において
同じ種類の音色をグループ化したもので、たとえば、フ
ルート系、ストリング系、リード系、ブラス系、デイア
バリン系等があり、分類の方法、種類、名称もさまざま
である。この同じ音色系列の楽音は合成された１つの楽
音波形として発音する。各音色系列毎のプロツクには１
つのアドレスが割り当てられており、第１図のアドレス
指定回路２によりあるプロツクのアドレスがライン１１
で読み出し指定されると、該プロツクのタブレツトスイ
ツチのオンオフ信号は共通のバスバ一１３を介してＣＰ
Ｕ３に読み取られる。第３図のドローバ一の場合は、全
ドローバ一２１に対し１つのプロツクが割り当てられ、
各ドローバ一のレベルを示す４′Ｆ′，′４０″の信号
は３ステートゲート回路１２を介しアドレス指定信号に
より指定されて共通バスバ一１３に接続されＣＰＵ３に
読み取られる。

いま、第２図，第３図に示した音色選択（制御）スイツ
チ１の各ブ七ツクのアドレスをアドレスく１００〉アド
レス〈１２０〉とすると、プロツクデータメモリ７は各
プロツクのアドレスに応じてアドレス〈１３０〉〜アド
レス〈１５０〉に各プロツクのデータを記憶する。

第４図は本実施例の要部であるＣＰＵ３の動作を示す流
れ図である。

以下第１図を参照しつつ説明する。まず、スタート１の
後、イベントチエツクプログラム２〜５において、アド
レスく１００〉が読み出され、またアドレスく１３０〉
のデータが読み出され、両データは比較され、一致すれ
ば次にアドレスく１０１〉とアドレス〈１３１〉が読み
出され比較して、一致すれば次にアドレスく１０２〉と
アドレス〈１３２〉が読み出され比較される。

こうしてアドレス〈１００〉〜アドレスく１２０〉のデ
ータとアドレス〈１３０〉〜アドレス〈１５０〉のデー
タが順次比較され、さらに繰り返して比較される。比較
の結果一致しないデータがあれば当該アドレスのプロツ
クにおいて、音色選択スイツチ１の状態に変化の生じた
ことが検知される。そして命令６においてアドレスによ
り当該プロツクがタブレツトスイツチのプロツクである
か、またはドローバ一のプロツクであるかが検知され、
タブレツトのプロツクであれば命令７以下へ、ドローバ
一では命令１６以下に進める。まずタブレツトの場合は
、命令７において、当該プロツクに対応する第１図のプ
ロツクデータメモリ５のデータ（以下旧データという。

）および当該プロツクに対応する音色選択スイツチ１の
データ（以下新データという。）を各ビツト毎に排他的
論理和（ＥＸＯＲ）を演算することにより、一致しなか
つたビツトすなわち変化のあつたビツトが検出される。
命令８においては変化のあつたビツトについて順に当該
ビツトに対応するタブレツトスイツチのタブレツトコー
ドに変換されてＣＰＵ３内の汎用レジスタに記憶されて
いる。通常の使用状態においては２つ以上のタブレツト
スイツチが全く同時に変化する可能性は低いが、もし２
つ以上のタブレツトスイツチが変化した場合はＣＰＵ３
の汎用レジスタのタブレツトコードは順に１つづつ処理
プログラム９〜１５において処理される。高調波係数メ
モリ１６１には各タブレツトの楽音波形の高調波係数列
が、タブレツトコードをアドレスとして記憶されている
。

高調波係数メモリ６２には波形読み出しメモリ８１〜８
３で発音中の各プロツク毎の楽音波形の高調波係数列が
各プロツク毎に記憶されている。波形読み出しメモリ８
１〜８３には発音中の楽音波形が各プロツク毎に記憶さ
れている。命令９において、高調波係数メモリ１６１か
ら汎用レジスタに記憶されたタブレツトコードをアドレ
スとして、該タブレツトの楽音波形の高調波係数列を読
み出す。

また命令１０においては、該タブレツトの属するプロツ
クに対応する高調波係数列を高調波係数メモリ６２から
読み出す。命令１１においては、命令７における変化ビ
ツトの検出でビツトの変化がオンかオフかを調べる。こ
れは新データの該ビツト“１゛であればオン、４′０゛
であればオフにそれぞれ変化したことが判る。これによ
り゛゜１゛であれば命令１２へ、゜゛０゛であれば命令
１３へ進む。命令１２においては、命令１０で読み出し
たプロツクの高調波係数列に命令９で読み出したタブレ
ツトの高調波係数列を各倍音毎に加算する。また命令１
３においては、命令１０で読み出したプロツクの高調波
係数列から命令９で読み出したタブレツトの高調波係数
列を各倍音毎に減算する。命令１２，１３において、加
算または減算された高調波係数列はそれぞれ高調波係数
メモリ６２の当該プロツクの領域に記憶される。

新しい高調波係数列は命令１４において、各倍音毎に正
弦波と乗算され、さらに各倍音間で加算され、楽音波形
に変換される。。すなわち、逆フーリエ変換される。次
に命令１５では、形成された楽音波形が当該プロツクの
波形読み出しメモリ８１〜８３に転送記憶される。

命令１６では、変化ビツトのタブレツトコードがまだ汎
用レジスタに残つているかどうかを調べ・る。

残つていれば、同時に２つ以上のタブレツトが操作され
た訳で、新しいタブレツトコードについて命令９以下の
処理を繰り返す。もしタブレツトコードがなければ命令
２５へ進み、新データはプロツクデータメモリ５内の旧
データのアドレスノに書き込まれ、再び初めのプログラ
ムに戻る。次にドローバ一の場合に移り、命令１７にお
いて、ドローバ一のプロツクのうち変化を生じたビツト
を含むアドレスのデータに対し、新データから旧データ
を減算する。第３図に示すように、レJャxルの大きい方
をバスバーライン１３のＭＳＢへ、レベルの小さい方を
ＬＳＢの方へとドローバーライン１２とバスバーライン
１３を配列接続しているので、データの減算により結果
が正であればレベルが増加したことを示し、結果が負で
あればレベルが減フ少していることを示している。命令
１８においては、減算により生じた減算コードを音量レ
ベルの差の値に変換する。命令１９は高調波係数メモリ
６２よりドローハーフロックの発音中の楽音の高調波係
数列を読み出す。命令２０においては、命令１７におけ
るデータの減算の結果の正負が判別され、正であれば命
令２１へ、負であれば命令２２へ進む。命令２１では、
命令１９で読み出した高調波係数列のうち該当する倍音
の高調波係数に対して、命令１６で得たレベルの差分を
加算する。

加算して得られた高調波係数列は高調波係数メモリ６２
のドローバ一のプロツクの領域に書き込まれる。一方命
令２２では命令１９で読み出された高調波係数列のうち
該当する倍音の高調波係数に対して、命令１８で得たレ
ベルの差分を減算する。減算して得られた高調波係数列
は高調波係数メモリ６２のドローバ一のプロツクの領域
に書き込まれる。命令２３ではドローバ一の新しい高調
波係数列により各倍音毎に正弦波と乗算され、さらに各
倍音間で加算されて楽音波形が形成される。

すなわち逆フーリエ変換が行なわれる。命令２４におい
て、形成された楽音波形はドローハーフロックに対応す
る波形読み出しメモリ８１〜８３に転送記憶される。命
令２５により新データが旧データのアドレスに書き込ま
れ、合成された新しい楽音波形に変換される。本発明に
よる楽音データ処理装置の利点をタブレツトを例にとつ
て説明する。

たとえばあるプロツクに属する８個のスイツチＴ１〜Ｔ
８のうち、Ｔ，，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ５，Ｔ７がオン、Ｔ４
，Ｔ６，Ｔ８がオフであつた時に、新たにＴ６がオン状
態に変化した場合を考える。各タブレツトスイツチＴ１
〜Ｔ８に対応する楽音波形の高調波係数列をＨ１〜Ｈ８
とすると、従来は第１段階 Ｈ１第２段階 Ｈ１＋Ｈ２ 第３段階 Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３ 第４段階 Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ５ 第５段階 Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ５＋Ｈ６第６段階 Ｈ
１＋Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ５＋Ｈ６＋Ｈ７の６段階の加算を各
倍音毎に行なつた。

しかし本発明によれば、第１段階 Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３＋
Ｈ５＋Ｈ７第２段階 Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ５＋Ｈ７＋
↓の２段の加算て終了する。

また他の例として、タブレツトスイツチのうちＴ，，Ｔ
２，Ｔ３，Ｔ５，Ｔ７がオンであり、Ｔ４，Ｔ６，Ｔ８
がオフのときＴ３がオフ状態に変化すれば、従来は第１
段階 Ｈ１ 第２段階 Ｈ１＋Ｈ２ 第３段階 Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ５ 第４段階 Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ５＋Ｈ７ の４段階が必要であるが、本発明によれば第１段階 Ｈ
１＋Ｈ２＋Ｈ３＋Ｈ５＋Ｈ７第２段階 Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ
３＋Ｈ５＋Ｈ７一鴇 （＝Ｈ１＋Ｈ２＋Ｈ５＋
Ｈ７）の２段階で終了する。

このように、１つのタブレツトの変化に対して２つの段
階の計算で終了するので計算時間が短縮される。

ドローバ一の場合も同様の効果を有する。楽音データ処
理装置における音色スイツチの状態の変化に対する楽音
波形の変化は、従来は全波形について計算を行なつてい
たが、本発明では状態を変化した音色スイツチの含まれ
る当該プロツ″クについてのみ前述のように２段階で計
算すればよいから、この点においでも計算時間をさらに
短縮させることができる。

また他のプロツクの波形に影響を与えないので楽音の変
化を円滑に行なえる利点がある。前述のように、本発明
の特徴は音色スイツチの状態が変化した場合の新旧デー
タによる差分の高調波係数を発音中の楽音の高調波係数
に加算または減算する装置を具えたものであり、実施例
ではこの装置をＣＰＵて実現している。

従つてＣＰＵを使用することは必要条件てはないが、同
等の機能を拡張したりすることがプログラムの変更で容
易に可能であり、最近のマイクロコンピユータの開発に
より小形化、大規模集積回路ＬＳＩ化が容易であるから
、適用範囲が広くかつ低価格の楽音データ処理装置が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成を示す概略説明図、第２
図、第３図は第１図の実施例の要部の詳細説明図、第４
図は第１図の実施例の要部の動作を示す流れ図であり、
図中、１は音色選択（制御）スイツチ、２はアドレス指
定回路、３は情報処理部（ＣＰＵ）、４は制御プログラ
ムメモリ、５はプロツクデータメモリ、６１，６２は高
調波係数メモリ、７は波形計算メモｌ八８１〜８３は波
形読み出しメモリ、９は共通バスを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 音色を選択または制御するスイッチ（以下音色スイ
   ッチという。 ）の状態の変化に対し各音色スイッチの楽音の高調波係
   数を再計算し合成された楽音波形を得る楽音データ処理
   装置において、前記音色スイッチの状態の変化に対し変
   化前状態のデータを記憶する記憶回路と、前記状態の変
   化によるデータの差分の高調波係数を発音中の楽音の高
   調波係数に加算または減算する装置を具えたことを特徴
   とする楽音データ処理装置。２ 前記音色スイッチを、
   アドレスを指定した音色系列毎のブロツクに分割し、状
   態の変化のあつた音色スイッチを含むブロックのみの高
   調波係数列を変化させる手段を具えたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の楽音データ処理装置。