JPS6087395A - 波形補間装置 - 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、電子楽器など波形データをもとにして楽音全
発生する楽音発生器の波形補間装置に関する７ 従来例の構成とその問題点 近年・電子楽器の分野においても、全ディジタル式の楽
音発生技術が取り入れられ、数々の楽音発生方式が提案
さｎている。

その中でも、素片合成方式による楽音発生方式は、自然
音の再生に適した方式と言われている。

素片合成方式は、従来、音声合成の分野から発達した技
術であり、音声波形の中から・ピ１チ周期で切り出した
音声素片のうち、冗長な部分は。

一部の音声素片をくシ返し用することにより、データ圧
ａを行うこと全基本としてｂる。この方式を周込て自然
楽音を再生しようとした場合、波形の変化の激し−楽音
については、十分な情報圧縮が得られなかったｎまた自
然楽音の再生に関しては音声合成以上に、高品質の音が
要求されるのが一般的であり、上述の方式を周込ると、
巨大なメモリを必要とする。

発明の目的 本発明の目的は、所望の楽音を発生するために楽音発生
から終了までの間の一部分の波形データをもち、その波
形データに補間演算を施すことによって、もとの楽音全
再生するとともに、上記波形データを異なる読み出し周
期で読み出しても、原音のエンベロープか保存さ九るよ
うを波形補間装置を提供するものである。

発明の構成 本発明の波形補間装置は複数の楽音波形データ全格納す
る波形データメモリと・上記波形データメモリの中から
複数の楽音波形データを読み出す波形読み出し部と、常
に和が一定になる複数の周期的エンベロープ信号全発生
するエンベロープ発生部と、上記波形読出し部から出力
される複数の楽音波形データと上記エンベロープ発生部
から出力される複数のエンベロープ信号を乗算する乗算
器と、上記乗算部の出力信９に加算する加算器を具え、
上記波形読み出し部の読み出し波形の更新を、上記エン
ベロープ信号の周期に同期して行うようにし、また上記
エンベロープ信号の周期は・上記波形読み出し部の読み
出し周期とは独立な、一定の周期をもつようにして−る
ので・楽音発生から終了までの間の一部分の波形データ
によってもとの音を再生することができ、また上記波形
データを原音の周波数と異なる読み出し周期で読み出し
ても、原音のエンベロープが保存さｎる。

実施例の説明 以下本発明の一実施例を図面に基づ−て説明する・まず
本発明の原理について説明する、第１図に離散的に抽出
した楽音１周期の楽音波形全示す。

発音開始時からの時間経過と楽音波形との関係全下記に
示す。

楽音波形　時間経過 ム　□　１ｏｍｓ Ｂ　２５ｍ　Ｓ ｃ　ｓｏｍ　ｓ ａ２ｏｍｓ Ｅ　７２０ｍ８ 第１図からもわかるように・時間経過と共に楽音波形の
形状が変化している。本発明は、楽音波。

形の時間的形状変化という点に着目し・波形の形状に時
間変化を施すことにより、自然楽器らしい楽音を発生す
るものである。

データメモリの記憶内容についての説明第２図に発音開
始時から発音終了時までの楽音波形のエンベロープ包絡
状態の一例を示す。第２図に示したエンベロープ包絡の
発音開始時から発音終了時まで（ｉ７Ｉ分割（工＝ｏ、
１．・・・、ｉ・・・。

ｌ−１）する。そして、各分割点から選択抽出した楽音
波形１周期をそれぞれＮ分割する。第３図に選択抽出し
た楽音波形の一例全示す。抽出したｌ個の楽音波形１周
期ｉＮ分割して得たＮ個の波形サンプル値すなわち、Ｎ
ｘＩ個の波形サンプル値と、楽音を発生する時に使用す
る制御データ（本発明では、波形補間全灯なうための制
御データを考えて込る）と全データメモリに記憶して込
るー 音程の発生方法についての説明 音階の決定については、１２音階に相当するクロック信
号を発生する。オクターブ関係については・データメモ
リに記憶している楽音波形１周期ノサンプル数全かえる
ことによりオクターブ関係の音程を発生している− ｃｏ音を５１２サンプルとすると、音階クローク信号は
、ａ　２，７０３Ｈｚ　ｘ　５１２　ｆ　ｙプノ；＝１
６．７４ＫＨｚとなる。

第１表にノートクローク周波数を、第２表に波形サンプ
ル数とオクターブ関係について示す。

第　１　表 ｆＭＣＩ　＝８．０００９６．ＭＨ２ 第　２　表 波形補間方式について 上記の選択抽出さｆｌｉ楽音波形を用いて、もとの楽音
全再生する友めに波形補間を行う。

本発明の波形補間方式は１選択抽出した２枚の楽音波形
に、常に和が一定になる２つの周期的エンベロープ金か
けたものを加算することによって２枚の楽音波形の間に
存在する波形を近似的に算出する方式である、 第４図は、従来の波形補間装置の構成を示すブロック図
である。

１０１は、１番目のサンプル波形Ｗｉとｉ＋１番目のサ
ンプル波形Ｗｉ＋、全読み出す波形読出し部でサンプル
波形ＷｉとＷｉ４１Ｇ’ｌ：対応する出力がそｆｌソｔ
’Ｌ［号ＷＡＶＥＩ　、　ＶＡＴ／Ｋ　Ｉｎとしテ出力
さｎる。

１０２は補間エンベロープクロ、りＥＮＣＫによ−て周
期的な補間エンベロープ波形を発生するとともに、補間
エンベロープ波形の１周期ごとに波形ナンバを更新する
ための波形更新フラグ全発生する補間エンベロープ発生
部、１０３はインバータ、１０４，１０６は乗算器、１
０６は加算器でである。

波形読み出し部１０１は、上述のノートクローｌり信号
ＮＴＣＫによって、Ｎ個の波形サンプルを順次読み出し
て行く，一方補間エンベローブ発生部１０２は、補間エ
ンベロープクロックＥＮＣＫによって、周期的なエンベ
ロープ波形を発生するとともに、１周期毎に波形暉出し
部１０１に対して、波形更新フラグＦＬＡＧｆ，（−送
出する。上記補間エンベロープ発生部１０２の出力デー
タは、乗算器１０６に加えられ波形読出し部１０１の出
力データＷＡＶＥＩ［と乗算される、一方補間エンベロ
ープ発生部１０２の出力は、インベータ１０３全介して
、乗算器１０６に加えられ、波形読出し部の出力データ
ｗＡｖｘｘと乗算される・乗算器１０４と乗算器１０５
の出力は加算器；１０６に加えら几、加算されて出力さ
れる、第６図は上記の補間用エンベロープとして、鋸歯
状波を用い、補間エンベロープクロックＫＮＣＫは、ノ
ートクロックＮＴＣＫと同一とした従来の補間方式の一
例である。

ａは波形読出し部の出力信号ＷＡＶＥ　１．ｂはインバ
ータ１０３の出力信号、Ｃは波形読出し部１０１の出力
信号ＷＡＶＥπ、ｄは補間エンベロープ発生部１０２の
出力信号、ｅは加算器１０６の出力信号ＷＡＶＥ　Ｘで
ある。

なお第４図における補間エンベロープクロックＥＮＣＫ
とノートクロックＮＴＣＫは同一のものであるので、補
間処理は，ノートクロ・νりＮＴＣｊＫに同期したタイ
ミングで行われる。

この補間方式は、選択抽出した１枚のサンプル波のサン
プル位置ｉからｉ＋’ｌ　（ｎ＝ｏ，１．２・・・、Ｉ
−１）の間を楽音波形１周期がＶ回推移するものとし、
ナンプル波上の各サンプル点の値をｆ（Ｗｉ，ｍ，ｎ）
とすると・補間処理によって得られる仮想サンプル点の
サンプル値ｆ　（　Ｗｉｓ　ｍ　＋ｎ）は、下式のよう
な補間式で表現することができる。

△ ｆ　（ＷＬ　ｍ，ｎ）＝　（ｆ　（ｗｉ＋１，ｎ）−ｆ
　（Ｗｉ，ｎ））ｌは、工分割して抽出したサンプル位
置で、波形ナンバである．、（　ｎ＝ｏ，　１，　２，
・・”、Ｉ　−１）ｍは、波形ナンバｉからｉ＋１の間
ｉＭ回繰り返し推移している途中の位置を表わすもので
ある。

（　ｍ＝ｏ，　１，　２，　・、Ｍ−１　）ｎは、楽音
波形１周期ｙＮ分割したサンプル位置で波形サンプルナ
ンバで弗る。

（　ｎ＝ｏ，　１，　２，　−−・、　Ｎ−１　）Ｗｉ
は、ｉ枚目のサンプル波を表わす・第６図ｅは、加算器
１０７の出力ＷＡＶＥ　Ｘ、つまシ補間処理された出力
波形全示している。

第６図ｅかられかるように，補間さｆＬ．た出力波形は
、サンプル波Ｗｉからサンプル波Ｗｉ＋２に至るまで連
続的に変化して因る・ なお、この従来の補間方式を補間エンベロープ発生が，
ノートクロ・・・りＮＴＣＫに同期して行われることか
ら，同期式補間方式と呼ぶことにする。

この補間方式は以下のようＩｔ？徴を有する。

（１）補間さ几た波形の波形間の不連続が生じない。

（４Ｍ＝１の場合、２枚のサンプル波間で補間できると
ともに、補間エンベロープ全０にするだけで簡単にもと
の楽音波形全出力することができる。

（３）同じサンプル波形を同じ繰り返し数Ｍのまま他の
ノートで用いると，ノートクロックＮＴＣＫの周波数が
異なるので・再生される楽音が時間軸上で圧縮あるいは
伸長される。

（２）は発生楽音のアタ９りの部分のようにピッチが急
激に変化する部分だけ、補間処理を行わず、原楽音波形
を周期に関係なく並べるＰＧＭ方式に簡単に対応できる
ことを示している。

（３）はこの方式の欠点であり、１つの楽音を形成する
１組のサンプル波形をもとのノート異なるノートで用い
た場合，問題になってくる。

第１表に示されるようにノートクロックＮＴＣＫの周波
数は、１　６，７３８　Ｋ　Ｈｚ　〜３　１．６　２４
Ｈｚまで変化するので、例えば、１組のサンプル波形を
ノートＣに相当する音響クロックＮＴＣＫで読み出した
場合と、ノートＢに相当する音階クロックＮＴＣＫで読
み出した場合とでは・発生楽音の長さが２倍近く違って
くる。

本発明は上記従来例の欠点全解決するとともに長所を生
かすものである。

本発明の波形補間装置は、従来の同期式補間方式と異な
り、ノートクロックとは別の一定のクロックを用いて補
間エンベロープを発生する非同期式補間方式と、従来の
同期式補間方式金組み合わせたもので、楽音の原波形倉
補間処理を介さずにそのまま読み出すＰＧＭモードのと
きは、同期式補間方式音用いるとともに、補間エンベロ
ープ全゛０”にして、実質的な補間処理を行わずに、波
形の更新だけを行うようにし、抽出さｆしたサンプル波
形に補間処理を施す場合は、上記非同期式補間方式を用
いるようにしたものである。

第６図は本発明の波形補間装置の構成を示すブロック図
である。

１０７は、ノートクロックとは別の一定のクロック５Ｙ
ＣＫと、ノートクロックＮＴＣＫのうちいずれか一方を
選択して、補間エンベロープ発生ｉ　１０２に補間エン
ベロープクロックＥＮ　ＴＣＫとして出力するセレクタ
である。このセレクタはＰＧＭフラグＰＣＭＦが“１′
のときノートクロックＮＴＣＫｉ選択し、前述の同期式
補間を行いＰ　ＣＭＦが°゛０″のとき、一定のクロツ
ク５ＹＣＫ全選択し、非同期式補間全行う。

またＰＯＭＦは、補間エンベロープ発生部１０２に加え
られ、補間エンベロープ全“０”にすることによ−て・
実質的に補間処理を禁止する。

第７図に補間用エンベロープとして、鋸歯状波を周込、
補間エンベロープクロ９りＥＮＣＫとして、ノートクロ
ックＮＴＣＫとは別の周波数一定のクロック５ＹＣＫｉ
用いる非同期式補間方式の一例を示す、 第７図ａ〜ｄは、第６図の２Ｌ−ｄと同様である。

この場合・前述の従来の補間例と異なり、波形読み出し
部１０１から出力されるサンプル波形Ｗｉとサンプル波
形Ｗｉ＋１の更新は必ずしも波形サンプルナンバｎ＝ｏ
のところで行われなり、つまりサンプル波形”　’　＋
　Ｗ　ｌ　＋　１の更新位置は、ノートクロックＮＴＧ
Ｋによって変わる。

この補間方式は、下式のような補間式で表現される。

、Ｐ（Ｗｉ、ｎ）−（ｆ　（Ｗｉ＋１．ｎ）−ｆ（Ｗｉ
、ｎ））×Ｌ　＋ｆ　（Ｗｉｓ　ｎ）＝・−２ ｎ　＝ＭＯＤ（ｊ、Ｎ） ただしＭＯＤ（ｊ、Ｎ）仁１．コのＮによる剰余系を表
わす。

Ｊは、補間エンベロープ発生部１０２から出力される補
間エンベロープの１周期分に当たるサンプル数であり、
コはその途中の位置を表わす、（ｊ　＝０．１．２．３
．−、　Ｊ−１）なおＷｉ、ｎ〉は前述の従来例と同じ
である。

第７図におけるｅは、加算器１０６の出力ＷＡＶＥ■・
つまり補間処理された出力波形を示している７図かられ
かるように、補間さ九た出力波形は連続している。

第７図に示される非同期式補間方式は以下のような特徴
をもつ、 （１）補間された波形間の不連続が生じない。

（功　波形サンプルナンバに関係なく波形の更新が行わ
れるので、原波形をそのま丑並べるＰＧＭ方式に対応す
るためには、複雑な処理を要する。

（肴　同じサンプル波形音用いて、補間エンベロープの
くり返し周期を一定にすれば、ノートクロックに関係な
く、一定の長さのエンベロープが得らｎる、 したがって本発明の波形補間装置は、上述の同期式補間
と・非同期式補間全行り換えて用いるようにしているの
で、ノートクロツタに関係なく一定の長さの楽音波形が
得られるとともに、容易にＰＧＭ方式にも対応できる、 次に本発明の一実施例について図面全参照しながら説明
する。第８図は本発明の波形補間装置を採用した電子楽
器のブロック図である。６０１は鍵盤部ＫＢ、６０２は
音色タプレ・・・トスイ・ンチやビブラート効果のオン
オフスイッチやグライド効果のオンオフスイ・・・チな
どにより構成される操作部ＴＡＢ、６０８は中央処理装
置ＣＰＵで、コンピュータなどに用いらｎているものと
同様のもの６０４は読み書き可能な記憶装置（ランダム
アクセスメモリでＲＡＭと呼ぶ）、６０５はＣＰＵ６０
３の動作を決定するプログラムが格納された読み出し専
用記憶装置（リードオンリ“−メモリでＲＯＭと呼ぶ）
、ｅｏｅは楽音の合成を行なうための波形サンプルデー
タや波形補間を行なうための制御データなどを記憶して
込るＲＯＭである。

６０７はＲＯＭ６０６に記憶している波形サンプルデー
タや制御データを用いて楽音を発生する楽音発生部、６
０８はサンプリングノイズを除去するフィルタ、６０９
は電気音響変換器である。

鍵盤部６０１、操作部６０２．ＣＰＵ６０３、ＲＡＭ６
０４、ＲＯＭ６０６，６０６、楽音発生ｍ　ｅ　ｏ　Ｔ
ｆｄ　ｙ−タバス、アドレスバスおよびコントロール線
で結合されている妙このようにデータバスとアドレスバ
スとコントロール線トで結合スる方法そのものは、ミニ
コンピユータやマイクロコンピュータ全中心とした構成
方法として公知のものである、 次に第８図の電子楽器の動作について述べる・鍵盤部６
０１は、複数の鍵スイ・ソチ全複数の群に分けて、群内
の鍵スイーチのオン／オフ状態ｋ　一括してデータバス
に送ることができるように構成される７ ｃｐｔｙｅｏａはその内部にあるプログラムカウンタの
コードに対応するＲＯＭ６０５のアドレスから命令コー
ドを読み取り、こｎ４−解読して算術演算、論理演算、
データの読み込みと書き込み・プログラムカウンタの内
容の変更による命令のジャンプなどの作業を行なう。こ
九らの作業の手順はＲＯＭ６０５に書き込まれて込る６
まずＣＰＵ６０３はＲＯＭ６０５より鍵盤部６０１Ｃ１
７−タを取り込むための命令音読み取り、鍵盤部６０１
の各種のオン／オフを示すコードを各群ごとに取り込ん
で行く。そして、押鍵されている鍵コードを、楽音発生
部６０７の有限のチャネルに割り当て鍵コードに対応す
る楽音発生データを送出する。

なお、押鍵さｎている鍵コード全楽音発生部６０７の有
限のチャネルに割り当ててゆく方法そのものは・ジェネ
レータアサイナ機能として公知のものである。

楽音発生部６０７ではＣＰＵ６０３がら供給さｆｌ、た
楽音発生データに基づ−て、楽音合成データＲＯＭ６０
６から所定の波形サンプルデータや制御データを取り込
み波形補間処理を行なって楽音波形を発生し、フィルタ
６０８を介して電気音響変換器６０９から楽音を発生さ
せる。

第９図は楽音発生部６０７の構成図である。第９図にお
いて、８０１は主、発振器、８０２は楽音発生部６０７
の動作内容を制御するシーケンサ、８０３はＣＰＵ６０
３から供給される各種のデータをラウチする入力レジス
タ部、８０４はタイマ＋、　８ｏ５は比較レジスタ部、
８０６は発音すべき周波数に対応する周波数データを発
生する周波数データプロセ・νザ（以下ＦＤＰと略す）
、８０７は前述で説明した（２）式の波形補間処理を行
なう波形データプロセ・・・す（以下ＷＤＰと略す）・
８０８は楽音合成データＲＯＭ６０６から波形サンプル
データや制御データなどを読み込むデータ・ＩＪ−ドΦ
プロセッサ（以下ＤＲＰと略す）、８０９は所定のパル
ス幅のパルス信号全生成する読み出しパルス形成ｉ（Ｓ
、８１０はＷＤＰ８０７、ＤＲＰ８０８などに演算処理
要求を行なう計算要求フラグ発生部、８１１はプツシタ
ル信号全アナログ信号に変換するデＩジタル／アナログ
変換器（以下ＤＡＣと略す）、８１２は１チャネル当り
アナログスイヮチ２つとコンデンサ１つとで構成されて
おり、アナログ信号を保持するアナログバ・・ファメモ
リ部、８１３は積分器である２ 上記構成において、８０４，８０５，８０６゜８１０は
発音音階全決定するノートクロ９り発生部を構成し、そ
の出力信号に基づいて、データ読み出し部であるＤ　Ｒ
Ｐ　８０８が楽音合成データＲ０Ｍ６０６からデータ全
貌み出す。

入力レジスタ部８０３、比較レジスタ部８０６、ＦＤＰ
８０６．　ＷＤＰ８０７、ＤＲＰ８０８．計算要求フラ
グ発生部８１０はシーケンサ８０２によって処理を行な
う手順が決めら九ている。

ｃｐｔｙｅｏａから所定のチャネルたとえばチャネル１
に楽音発生データが供給されると、シーケンサ８０３で
決めらｎている所定のタイミングで入力レジスタ部８０
３からＦＤＰｓｏｅ、ＷＤＰ８０７、ＤＲＰ８０８に楽
音発生データが供給される。そうすると、Ｄ　ＲＰ　８
０８において、楽音合成データＲＯＭ６０６から波形サ
ンプルデータと制御データ全貌み取る、そして、（３）
式に示したｆ（Ｗｉ、ｎ）ｉデータ構成図とし、　ｆ　
（Ｗｉ＋１．ｎ）をデータＷＤＩ［とじてＷＤＰ８０７
に供給する。

さらに、読み取った制御データに基づいた（３）式に示
した補間係数全データＭＬＰとしてＷ　Ｄ　Ｐ　８０７
に供給する。また、最終波形データになると最終波形デ
ータを指示するＷＥＦ信号’１ＷＤＰ８０７に供給する
。

ＷＤＰ８０７では、ＤＲＰ８０８から供給さ几たデータ
ＷＤＩ、ＷＤＩ、ＭＬＰ全用ｂ、（鴫式の波形演算処理
を行な−でＤムＣ８１１に供給する。

そして、ＤＡＣ８１１においテ、　Ｗ　Ｄ　Ｐ　８０　
アカら供給さ九たデＩジタル信号全アナログ信号に変換
し、アナログバッファメモリ部８１２にアナログ信号と
して供給し、チャネル１に対応するコンデンサ電荷が蓄
えられる。

一方、ＦＤＰ８０６では、入力レジスタ部８０３から供
給さｎた楽音発生データに基づいた周波数データが生成
さ几、比較レジスタ部８０６のチャネル１に対応するレ
ジスタに供給さ几る。そして、比較レジスタ８０５に供
給さｎたデータとタイマー８０４から供給されている時
間データとの比較処理全行ない・一致が検出できると一
致パルス全貌み出しパルス形成部８０９と計算要求フラ
グ発生部８１０に供給する。

そうすると、読み出しパルス形成部８０９で所定のパル
ス幅の読み出し信号が生成され、アナログバ・・ノファ
メモリ部８１２に供給される。アナログバ・ソファメモ
リ部８１２内のチャネル１に対応するコンデンサに蓄え
られている電荷は読み出し信号によって積分器８１８に
流几込む−計算要求フラグ発生部８１０では、次波形サ
ン△ プルすなわち、仮想サンプル点ｆ（ｗｉ、ｎ＋１）をめ
るための計算要求フラグを発生し保存する、そして、そ
の後再び処理タイミングがチャネル１となると・計算要
求フラグが発生しているので前述と同様に波形補間処理
されたデータが出力され、アナログバッファメモリ部８
１２内のコンデンサに電荷が蓄えられる７以後・計算要
求フラグに対応して波形補間処理を施さｆしたデータが
出力され＊＝ｅｗ−ｔａｔｒ〜２−〜°　。

なお・コンデンサに蓄える電荷（ｄ−１ｆ（Ｘｉ、ｎ−
１）△ と今回求めた波形サンプル値ｆ（Ｘｉ、ａ）との差分に
相当する。そして、積分５ｓ１ａによって今回△ 求めた波形サンプル値ｆ　（Ｘｉ、　ｍ、　ｎ　）が復
元されることになる。アナログノＺ　＋７フアメモリ部
８１２と積分器８１３周辺の動作については、特願昭６
７−１２ｅａ１ａｒ波形読み出し装置」に述べであるＤ データ彎す−ド畢プロセッサＤＲＰ８０８の説明 ＤＲＰでは・第６図の波形補間方式の構成を示すブロッ
ク図における波形読み出し部１０１・補間エンベロープ
発生部１ｏ２．セレクタ１０７に相当する処理を行って
いる７ まず、楽音合成データＲＯＭ６０６（以後データ・バン
クＤＢＫと称する）のデータフォーマットにつ−て説明
する。

第１０図はＤＢＫｅ○６のデータ構成図であるーアドレ
ス０ｏＯＯ１６から１２８語の領域に、以後に続く合成
データの先頭位置を示す先頭アドレス全格納している。

合成データは制御データと波形データとで構成さ九てい
る。制御データは波形間の補間周期指定データと最終波
形フラグデータとＰＧＭフラグデータとで構成されてい
る。

補間周期指定データにつ込て説明する。

本実施例では、（２）式に示した補間係数ＭＬＰ（ｊ　
／Ｔ　）の算出を簡略化する方法として以下のようにし
ている。

（１）　（３）式の補間係数ＭＬＰ（ｊ／Ｔ）金工のよ
うに置き換える。

ｊ／Ｊ＝（α／２　）・コ ｊ＝０．１．２．°°°°°°Ｊ−１ Ｊは補間エンベロープ周期、αは補間周期指定データで
ある。

αは下のように表わされる。

α：＝＝　２ｔｓ　／　Ｊ　・・・・・・　（３）（２
）　補間−ｒ−７ベロープクロ・・ツクＥＮＣＫの周期
全Ｔｅノートクロックの周期をＴｍ、波形サンプルナン
バをＳＮ、波形繰り返し数ｉＲＰとすると下式のような
関係がある。

Ｊ＠Ｔｅ＝ＳＮ＊ＲＰ惨Ｔｎ ；、Ｊ＝（Ｔｎ／Ｔｅ）−３Ｎ−ＲＰ ＝Ｃｆｆ３／ｆｎ）−Ｆ３Ｎ、−ＲＰ　−−−−・＝・
（４）ま ただしｆｎ＝　ｆｅ＝　− Ｔｎ　、　Ｔｅ （（ロ）　＠）、　（４）式より ａ　＝（２１５−ｆｎ　）／　（ｇＮ　ｓＲＰ　１１ｆ
ｅ）　−−−−−−（５）となる。

ｆｎはノートクロークの周波数、　ｆｅは補間エンベロ
ープクロックの周波数である。

したがって（６）式によって所望の波形繰返し数ＲＰに
対応するαをめて・補間周期指定データとして用いれば
、補間係ｉＭＬＰは、〔α／２〕ｊとなり、（１／２）
の項は右側シフトラ行うだけでよく簡単に算出できる。

なお、補間周期とノートクロックの周期が等しい場合、
つまりノートモロ噌りに同期した同期式補間処理を行う
場合（後述のＰＣＭモード）は、ｆｎ　＝ｆｅとなり（
４）式は、 Ｊ、、＝ＳＮ　ｓＲＰ となり（６）式は、 α＝２　／（ＳＮ＠ＲＰ） となる。

第１１図はＤＢＫ６０６に格納されている制御データの
データ構成図である。

制御データ１語は１６ビツト構成であり、下位１４ビツ
トは補間周期指定データ、ビｉト位置１４は補間の有無
を指定するＰＧＭフラグ（ｐｃＭＦ）ビ９ト位置１５は
、最終波形を示す最終波形フラグ（ＷＦ２）である。

ＤＢＫ６０６の制御データ領域は波形枚数に関係なく１
２８語として固定している。、また、波形データは１語
１６ビツト構成のＰＧＭデータであるＯ ＰＣＭモードについて 上述のＰＣＭフラグＰＣＭＦが１”のとき、補間処理を
行わずに・楽音合成データＲＯＭ　６０６に格納されて
いるサンプル波形全そのまま出力するモードになる。

具体的に言うと、前述の補間エンベロープをＰＣＭモー
ドに該当するサンプル波形１周期の間“０”にするよう
な処理を行う７ ＰＧＭフラグＰ　ＣＭＦが“０”のとき・前述の非同期
式補間方式に基づく１、ノートクロ９りに同期しなり補
間が行わｎ、る。

なおＰＣＭモードから補間モードへの移行がスムーズに
行われるようにＰＣＭモードのとき、前述同期式補間方
式に基づく、ノートクロ・・りに同期した補間処理に相
当する処理を行う。ただし。

ＰＣＭモードのときは、補間エンベロープは、クリアさ
れて直接は用いらｎないが、波形更新のためのフラグＦ
ＬＡＧｉ送出する役割全果たす・つまり補間エンベロー
プ発生部１０２は補間エンベロープ１周期に対して１回
のフラグＦＬＡＧ全波形読出し部１０１に送出する。第
１２図のａは・補間モードからＰＣＭモード、ＰＣＭモ
ードから補間モードへの推移を示した波形推移図である
。

横軸は時間を表わし、縦軸はサンプル値を表わす。

第１２図のｂば、第１２図乙のサンプル波Ｗ１〜Ｗ６を
示している、 第１２図＆において、ＷＡＶＥ　Ｉ、ＷＡＶＥＩ［は第
６図における波形読出し部１０１の出力信号に相当し、
ｗＡｖｘｍは、加算器１０６の出力信号、つまり、補間
処理さｆした出力信号を表わしているＯ 第１３図は第６図におけるセレクタ１０７に相当するＰ
ＧＭモード選択部１０００のブロック図である。信号３
ＹＣＫは、シーケンサ８０２から供給される一定周期の
クロックである、ＣＬＲＦは、計算要求フラグ発生部８
１０から供給される計算要求フラグで、ノートクロ・・
りＮＴＧＫに相当するクロックで８チャネル分のノート
クロックが時分割で送られてぐる。ＰＣＭＦは・前述の
楽音合成データの中のＰＧＭフラグデータに対応した信
号で、セレクタ９０１はＰＣＭＦ−“１”のとき、ＣＬ
ＲＦを選択し、ＰＣＭＦ＝″０″のときクロツク５ＹＣ
Ｋｉ選択し、補間周期クロークＥＮＣＫとして出力する
。

したがって、ＰＧＭモードのときは、計算要求フラグＣ
ＬＲＦに同期した同期式補間モードになり、通常のモー
ドのときは、ノートに無関係な一定のクロック５ＹＣＫ
に同期した非同期式補間モードになる、ただしＰＧＭモ
ードのときは、前述のように補間エンベロープデータは
計算されるが楽音波形データとは乗算さ′ｉ″Ｌないよ
うにしている。

波形データプロセッサＷＤＰ８０７の説明第１４図はＷ
ＤＰ８０７の演算処理の流れ図である。

ＷＤＰはＤＲＰから供給される波形サンプル値ｆ（Ｗｉ
、ｎ）とｆ　（ｗｉ−１−１、ｎ　）補間係数ＭＬＰに
基づｂて補間演算を行って、仮想サンプル値へ　− ｆ（Ｗｉ、ｎ）をめる機能をもっている。

前述の第６図に示した補間方式の説明では、波形サンプ
ル値ｆ　（Ｗｉ、　ｎ　）とｆ（ｗｉ＋１．ｎ）にそ九
ぞ九補間係数ＮＬＰとＮＬＰを乗算した値を加算する方
式をとっていたが、本実施例では、第１４図に示される
ように乗算と加算の順序全交換して１乗算回数を減らし
て因る。なおｆ（Ｗｉ、ｎ）とｆ（Ｗｉ−Ｎ、ｎ）の加
算の際に１を加えているのは、２の補数演算を行うため
である７ 発明の効果 本発明の波形補間装置は複数の楽音波形データを格納す
る波形データメモリと、上記波形データメモリの中から
複数の楽音波形データ音読み出す波形読み出し部と、常
に和が一定になる複数の周期的エンベロープ信号を発生
するエンベロープ発生部と、上記波形読出し部から出力
さ九る複数の楽音波形データと上記エンベロープ発生部
から出力される複数のエンベロープ信号を乗算する乗算
器と、上記乗算部の出力信号を加算する加算器を具え・
上記波形読み出し部の読み出し波形の更新を・上記エン
ベロープ信号の周期に同期して行うようにし、また上記
エンベロープ信号の周期は、上記波形読み出し部の読み
出し周期とは独立な一一定の周期をもつようにしている
ので、原音から選択抽出さ几た少数の波形データをもと
に高品質の原音を再生することができるとともに・同じ
波形データを用いて、原音と異なる周期で波形データ全
貌み出しても、原音のエンベロープは、保存される。ま
た本発明ｃ１、自然音などの原音再生のデータ圧縮に役
立つだけではなく、上記複数の波形データと、上記の補
間用の周期的エンベロープ信号全適当に設定することに
よって・全く新しい楽音全合成することが可能工ある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の動作原理の説明図。 第４図は従来の波形補間装置の構成金示すプロ・・・り
図、第５図は従来の波形補間装置の動作説明図。 第６図は本発明の一実施例における波形補間装置の構成
を示すブロック図、第７図は同実施例の波形補間装置の
動作説明図、第８図は本発明の波形補間装置全採用した
電子楽器のプロ・・り図、第９図は第８図における楽音
発生部６０７の構成を示すブローク図、第１０図は第８
図における楽音合成データＲＯＭ６０６のデータマツプ
を示す図・第１１図は制御データの内容全表わすデータ
構成図、第１２図は本発明の波形補間装置の動作説明図
、第１３図はＰＧＭモード選択部１００１のブロック図
、第１４図はＷＤＰ８０７の演算処理の流れ図である。 １０１・・・・・・波形読出し部、１０２・・・・・・
補間エンベロープ発生部、１０３・・・・・・インバー
タ、１０４〜１０５・・・・・・乗算器、１０６・・・
・・・加算器、１０７・・・・°・セレクタ、６０６・
・・・・・楽音合成データＲＯＭ、８０７・・・・・・
ウエーン゛拳データープロセサ・８０８・・・・・・デ
ータ・リード嚇プロセサ、１０００・・・・・・ＰＧＭ
モード選択部。 代理人の氏名弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名。 タシ　１　図 ≧ 第４図 ／／７／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）複数の楽音波形データを格納する波、形データメ
   モリと、上記波形データメモリの中から複数の楽音波形
   データを読み出す波形読み出し部と複数のエンベロープ
   信号を発生するエンベロープ信号発生部と・上記波形読
   出し部から出力される複数の楽音波形データと上記エン
   ベロープ発生部から出力される複数のエンベロープ信号
   を乗算する乗算器と、上記乗算部の出力信号を加算する
   加算器を具え、上記波形読み出し部の読み出し波形の更
   新を・上記エンベロープ信号の変化に対応して行うよう
   にし、また上記エンベロープ信号の変化は、上記波形読
   み出し部の読み出し周期と独立にしたこと′ｆｒ：特徴
   とする波形補間装置。 （２）　エンベロープ信号発生部は、周期的エンベロー
   プ信号を発生し・波形読出し部の読み出し波形の更新は
   、上記エンベロープ信号の周期に同期して行うようにし
   、上記エンベロープ信号の周期は、上記波形読出し部の
   読出し周期とは無関係な一定の周期をもつようにしたこ
   と’に％徴とする特許請求の範囲第１項記載の波形補間
   装置・ （３）　エンベロープ信号発生部は、その総和が常に一
   定である複数のエンベロープ信号を発生することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の波形補間装置・ （４）　エンベロープ信号発生部は、波形データメモリ
   に格納されている補間周期指定データに対応する周期の
   エンベロープ信号を発生することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の波形補間装置。 （叫　２種類の楽音波形データを出力する波形読出し部
   と、そのいずれか一方の楽音波形データ全反転するイン
   バータと、もう一方の楽音波形データと上記インバータ
   の出力信号全加算する加算器と、前記エンベロープ信号
   発生部の発生するエンベロープ信号と上記加算器の出力
   信号を乗算する乗算器を具えることと特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の波形補間装置。 （６）波形読出し部、エンベロープ信号発生部、加算器
   、乗算器全複数チャネルの楽音発生に対応して時分割で
   動作させることに％徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の拌形補間装置。