JPS61179495A - 楽音信号形成方法及び装置 - Google Patents

楽音信号形成方法及び装置

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JPS61179495A
JPS61179495A JP60297190A JP29719085A JPS61179495A JP S61179495 A JPS61179495 A JP S61179495A JP 60297190 A JP60297190 A JP 60297190A JP 29719085 A JP29719085 A JP 29719085A JP S61179495 A JPS61179495 A JP S61179495A
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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〕 この発明は、移動フォルマント特性の楽音信号を簡単な
方法で形成し得るようにした楽音信号形成方法及び装置
に関する。
〔従来の技術〕
所望のフォルマント特性の楽音信号を形成する方法の代
表例としては、所望のフォルマントを実現する特性を有
するフィルタを使用し、発生しようとする楽音の周波数
を持つ音源信号を該フィルタに入力し、該所望フォルマ
ント特性を持つ楽音信号が該フィルタから出力されるよ
うにする方法がある。しかし、この方法はフィルタを用
いるために構成が複雑となる欠点があった。また、移動
フォルマントを実現するためには、フィルタに入力する
楽音信号の周波数に関連してフィルタ特性を移動させね
ばならないため、更に複雑となる。
一方、フィルタを用いないで所望のフォルマント特性の
楽音信号を形成する方法として、特開昭48−5360
6号公報に示された方法がある。
そこにおいては、一定の周波数で発振したバースト信号
を楽音のピッチに対応した周期の時間窓波形によって振
幅制御することにより、バースト信号の周波数を中心周
波数とし楽音のピッチの整数倍の周波数をスペクトル成
分とするフォルマント特性を持つ楽音信号が形成される
〔発明が解決しようとする間層点〕
上述のようなバースト信号を用いる方法は、フィルタを
用いる方法に比べて構成が簡単であるという利点を有す
るが、バースト信号の周波数は楽音のピッチにかかわら
ず一定であるため、固定フォルマントしか実現できない
という問題点があった。
この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、簡単な構
成によって移動フォルマント特性の楽音信号を容易に形
成し得るようにした楽音信号形成方法及び装置を提供し
ようとするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る楽音信号形成方法は、発生すべき楽音の
音高に応じて、その音高周波数の1倍よりも大きい所定
倍の周波数を有する振動波形を、該音高周波数に関連す
る周期を持つ制御波形によって振幅制御した状態で発生
し、この振幅制御された振動波形を楽音信号とするよう
にしたことを特徴とする。また、この発明に係る楽音信
号形成装置は、発生すべき楽音の音高を指定するための
手段と、指定された音高の1倍よりも大きい所定倍の周
波数を有する振動波形を発生する振動波形発生手段と、
指定された音高に応じて、楽音の1周期内の所定位相区
間で前記振動波形が発生されるよう前記振動波形発生手
段を制御する制御手段とを具えたことを特徴とするもの
である。
更にこの発明の楽音信号形成装置は一発生すべき楽音の
音高を指定するための手段と、指定された音高の1倍よ
りも大きい所定倍の周波数を有する振動波形を発生する
振動波形発生手段と、指定された音高に関連する周期を
持つ制御波形を発生する手段と、前記振動波形発生手段
で発生された振動波形の振幅を前記制御波形によって制
御する振幅制御手段とを具えたことを特徴とするもので
ある。
〔作用〕
振動波形が周期的な制御波形によって振幅制御された状
態で発生されることにより、その結果得られる楽音信号
つまり振幅制御された振動波形のフォルマントは、振動
波形の周波数を中心周波数とし、制御波形の繰返し周期
に対応する周波数に調和した線スペクトルを持つものと
なる。振動波形は、発生すべき楽音の音高に応じて、そ
の音高周波数の1倍よりも大きい所定倍の周波数を有す
るものである。また、制御波形は、該音高周波数に関連
する周期を持つものである。従って、得られる楽音信号
のフォルマント特性は、その音高周波数の所定倍の周波
数を中心周波数とし、その音高に調和した線スペクトル
を持つものとなる。中心周波数は音高が変われば変化し
、常にそのときの音高周波数の所定倍である。こうして
、得られる楽音信号のフォルマント特性は移動フォルマ
ントとなる。
〔実施例〕
以下図面についてこの発明の詳細な説明する。
第1図はこの発明の一実施例において発生される楽音波
形の一例を示す波形図であって、図において横軸は時間
t、縦軸はそれぞれの波形を表し、TVは楽音波形、w
、、w2.w、、w、、wsはそれぞれ制御波形であり
1例えば矩形波である。発生すべき楽音の周期はToで
、楽音波形TWはt=0からt=T0/2の間はAs1
n4 (2π/ T、)tなる第1の振動波形からなり
、t=T、/2からt=T、/2+T、/4の間はAs
1n8 (2π/To) tなる第2の振動波形からな
り、t=’r0/2+T0/4からt=T、/2+T、
/4+T、/8の間はAs1nl 6 (2π/To)
 tなる第3の振動波形からなり、t =T、/ 2 
+T、/4 +T、/8からt=T、/2+T、/4+
T、/8+T、/16の間はAs1n32 (2π/T
、) tなる第4の振動波形からなり、t =T、/2
 +T、/4 +T、/8+T、/16からt=T0/
2+TO/4+TO/8+T、/16+T、/32の間
はAs1n64 (2g/’re) tなる第5の振動
波形からなる。。すなわちAs1nk (2π/ T 
a ) tで表される正弦波からなる振動波形が2T、
/にの幅の時間窓の間発生される。ここにに=4,8,
16,32,64である。このことは無限に長い時間連
続している正弦波As1nk (2π/To) tをT
、時間ごとに2T、/にの時間だけ通過させ其他の時間
は遮断したことと等価であり、その意味で時間幅2T。
/kを示す第1図の矩形波Wl g W2 g W3 
t W4 pWsをそれぞれ時間窓又は時間窓関数とい
う。
さて第1図に示す楽音波形TWをフーリエ分析すること
は容易であるが、一般的な概念を明らかにするため楽音
波形TWのそれぞれの部分を正弦波As1nk (2π
/’r、) tからなる振動波形とそれに対応して幅2
T07kを有する時間窓関数との積として分析する。第
2図は第1図に示す波形のスペクトル構成を説明するス
ペクトル図で、横軸は周波数fを示し、縦軸は各スペク
トルの強さを示し、S、には幅2T、/にの時間窓のス
ペクトル、82には正弦波As1nk (2tc/ T
o) tのスペクトル、S、には上記正弦波とこれに対
応する時間窓との積のスペクトル、すなわちスペクトル
S、にの周波数成分とスペクトル構成にの各周波数成分
とのたたみこみ(convolution)の周波数成
分を示すスペクトルである。幅2T、/にの矩形波時間
窓のスペクトルはそのエンベロープが第2図S工にで示
すとおり(sin x/x)の形になることはよく知ら
れている所である。時間窓関数がToの周期で繰返され
るときは、時間窓関数は線スペクトルとなり、その線ス
ペクトルはf=oの直流からはじまってf、=i/’r
、の周波数間隔ごとに配列される。また時間窓関数の時
間幅が変化しなければ。
その繰返し周期T0が変化してもそのスペクトルエンベ
ロープの形は変化しない。たとえばに=8とすると、上
記線スペクトルの配列点は第2図S、kの横軸に丸を付
けた点になる。S、にで示されるようなスペクトルエン
ベロープの周波数成分と正弦波As1nk(2π/T、
) tの周波数成分とのたたみこみは第2図s、にで示
すエンベロープの形のスペクトルになる。ここにおいて
、フォルマントの中心周波数に/T、は振動波形の周波
数であり、これは発生すべき楽音の周波数17T0のに
倍である。Toの値が変われば、フォルマントの中心周
波数に/T0も変化し、移動フォルマント特性を示す。
第3図は第1図に示す楽音波形TWのスペクトルエンベ
ロープを示すスペクトル図で、に=4゜8.16,32
,64に対するそれぞれのスペクトルエンベロープS 
49 S@e 5LGT 532e ss4をたとえば
第2図について説明した要領で算出し、スペクトルの強
さを縦軸に、対数スケールの周波数を横軸にして表した
ものである。
以上を要約すれば、この発明の一実施例においては第1
図にTWとして示す楽音波形を発生し。
その波形は第3図に示すようなスペクトルエンベロープ
を持つということである。
第1図の楽音波形TVは簡単なディジタル回路で容易に
発生することができ、しかも発生したスペクトル分布は
第2図のスペクトルS、kにA/にとして示されるよう
にkが2倍になればスペクトルの強さが半分になる6 
d b / o c t a v eの好適な周波数特
性を有し、かつ時間窓W工、W、。
W、、 W、、 Wsの部分の正弦波の振幅を単一の制
御回路によって各々独立に時分割的に制御して所望のス
ペクトル分布を容易に得ることができる、更に時間窓を
還す振動波形の周波数を楽音の音高に関連させてその音
高周波数のに倍つまり所定倍としたことにより移動フォ
ルマント特性を実現することができる等、楽音波形とし
て多くの有利な点を備えている。なお、後述するように
、kは上述のような整数倍に限らず、非整数倍であって
もよく、要するに1より大きい数であればよい。
また第2図のスペクトルエンベロープS、kに示すよう
に1時間窓の時間幅2T、/にとそのスペクトルエンベ
ロープの帯域幅(たとえば第2図のスペクトルエンベロ
ープにおけるf=oからf=に/2T、までの幅)とは
逆比例の関係にあるので、時間窓の時間幅を変化するこ
とによってその時間窓に対応する周波数帯域幅を変化す
ることができる。先に説明したように、たとえば第1図
において時間窓w、、w、、w、、w、、w、の部分の
振幅は単一の制御回路によって各々独立に時分割的に制
御することができるので、時間窓の時間幅を変化するこ
とは、上述の各々独立に時分割的に制御することができ
る周波数帯域幅が変化することを意味する。すなわち時
間窓の時間幅を変化することによって独立して制御でき
る周波数帯域幅の広さ、換言すれば成分周波数の制御に
おける周波数分解能を変化することができる。この発明
では時間窓の時間幅を設計の要求に応じて適当な値に設
定することにより独立して制御できる周波数帯域幅を要
求に適合したものにすることができる。
第4図はこの発明の他の実施例において発生される楽音
波形の一例を示す波形図であって、第1図と同一記号は
同一意味を有し、第1図においてはA sin k (
2x/ T、)  tで表される正弦波が2T0/にの
幅の時間窓を通過したのに対し、第4図においてはA 
sin k (2x/ T、) tで表される正弦波が
T、/にの幅の時間窓を通過する。
また第4図においてに〜2,4,8,16,32゜64
であって、第4図における時間窓W1.w2゜W、、 
W、、 W、はそれぞれに〜2,4,8,16゜32に
対応する時間窓であり、W6かに;64に対応する時間
窓である。第4図を第1図と比較すれば明らかなように
、第4図においては通過する正弦波の周期に対する時間
窓の時間幅の割合が第1図の場合に比して半減しており
、第1図では各時間窓を正弦波2周期が通過したのに対
し、第4図では各時間窓を正弦波1周期が通過する。し
たがって第4図の各時間窓を通過する波形のスペクトル
エンベロープは第1図の場合に比し2倍の周波数帯域幅
を持つことになる。第5図は第4図に示す楽音波形のス
ペクトルエンベロープの形を示すスペクトル図であって
、図にS(W工)〜5(W6)の記号で各時間窓W□〜
W、を通過する波形のスペクトルエンベロープを示す。
但し第3図に示すと同様に第5図においてもkが2倍に
なればスペクトルの強さが半分になり、S (W、)が
らS (W、)まで各時間窓ごとにスペクトルの強さが
6db段階で低下し、たとえばS (WS)のスペクト
ルの強さはS(W工)のスペクトルの強さに対し1/6
4となっているが、第5図では図面を見易くするためこ
のスペクトルの強さの低下を補正した形で表しである。
次に第4図に示す楽音波形TWを発生する回路の一例に
ついて説明する。第6図はこの発明の一実施例を示すブ
ロック図で、図において11は鍵盤部、12は周波数情
報メモリ、13はアキュムレータ、14は係数発生装置
、2は512語の容量を有する正弦波メモリ、3はデコ
ーダ、4はアドレス切換装置、5はセレクタ、6は乗算
回路。
7はディジタル・アナログ変換装置(以下DACと略記
する)、8はサウンドシステムである。
鍵盤部11で押下された鍵の音高に対応するディジタル
数値F。が周波数情報メモリ12から出力され、クロッ
クパルスφごとにアキュムレータ13において累算され
てアキュムレータ13のMSB(最上位ビット)のキャ
リイ端子からオーバフローパルスCAを出力する。この
オーバフローパルスCAの周波数がfoとなるように設
計する。
ここにf、=1/T、は第4図に示す楽音波形TWの繰
返し周波数であり、上記押下された鍵に対応してそれぞ
れその値が定められている。このアキュムレータ13の
上位10ビツトが正弦波メモリ2の読出し用とデコーダ
3におけるゲート波形発生用に用いられる。第6図にお
いて導線に短い斜線を府市小円で囲んだ数字を付記した
ものはその導線で伝送されるディジタル信号を構成する
1語のビット数を示すことにする。(以下の図面に対し
ても同様である。) アキュムレータ13の出力の上位10ビツトからMSB
の1ビツトを除いた9ビツトをアドレスとして正弦波メ
モリ2を読出せばその出力に2f。の正弦波を得る。す
なわち第4図に示す時間窓W□に相当する部分である。
第4図に示すように時間窓がW工からW6まで変化する
間に正弦波メモI72から読出される正弦波の周波数を
段階的に変化するためデコーダ3とアドレス切換装置4
とが設けられる。
第7図はデコーダ3の一例を示す回路図で、このデコー
ダ3はアキュムレータ13の上位10ビツトの出力Cg
〜C1lのうちC91cat C7t cG。
cst C4で示す上位6ビツトを入力し、第4図にw
、、w、、w、、w、、w、、w、で示す時間窓を出力
するデコーダであり、301/−306はそれぞれイン
バータ311〜316はそれぞれアンドゲートで、図の
縦と横の線の交点に小丸を付した部分が対応するアンド
ゲートの入力端子への接続を示す(以下の図面において
も同様な表示を用いる)。第7図に示す接続によって第
4図に時間窓W□〜W、として示すゲート波形を発生で
きることは明らかである。
第8図はデコーダ3の他の例を示す回路図で、第8図に
おいて32は7段のリングカウンタ、321〜326は
アンドゲート、33はオアゲートであり、C9〜c4は
第7図のCg〜c4と同じく、またCAはアキュムレー
タ13のオーバフローパルス、KONは鍵盤部11にお
いて操作された鍵の状態を示す信号である。リングカウ
ンタ32はキーオン信号KONによって初期設定されオ
アゲート33の出力によってシフトされるので、リング
カウンタ32の各段からは第7図の場合と同様な時間窓
W工〜Wsに相当するゲート波形を発生できることは明
らかである。
第9図はアドレス切換装置4の内部接続を示す接続図で
、その入力はアキュムレータ13の上位10ビツト(c
 s 〜c o )の出力のうちMSB(c、)を除い
た9ビツト(cs〜co)で、その制御入力はデコーダ
3から出力される時間窓W工〜W6である6ま、たアド
レス切換装置4の出力は正弦波メモリ2のアドレスとな
るC8〜a0の9ビツトで、C8〜c0とa、〜a0の
接続は時間窓W□〜W6に従って第9図に示すように変
更される。すなわちW□の間はC,はasに、C7はC
7にそれぞれ接続され正弦波メモリ2からは2f0の正
弦波が読出されるが、たとえばW2の間はC7はC8に
、C5はC7に接続され、aoは常に論理rOJに保た
れるので、正弦波メモリ2は512語のうち1語おきに
256語だけ読出され、したがって4f、の正弦波が読
出されることになる。このようにして正弦波メモリ2の
出力は第4図の波形TWに示すようになる。
第10図は係数発生装置14の一例を示すブロック図で
、140は係数メモリ、141は係数メモリ切換スイッ
チ、142はカウンタ、143は比較的低い周波数のパ
ルスを発生するクロック発生器、144はナントゲート
、145はアンドゲートである。第6図に示すようにデ
コーダ3の出力において時間窓W工〜W6が順次切換え
られると、アドレス切換装置4を介し正弦波メモリ2か
ら読出される正弦波の周波数が順次切換えられるが、こ
の切換に同期してセレクタ5において係数が順次切換え
られて出力され、乗算回路6においては、時間窓によっ
て定められる周波数の正弦波の振幅を、対応する係数に
より制御して出力することとなる。第6図に示す実施例
では6種の時間窓Wi〜W6にそれぞれ対応する6種の
係数b1〜b6が係数発生装置14からセレクタ5に入
力される。
希望の音色を有する楽音を発生するにはこれらの係数を
適当な値に設定することが必要であり。
また自然楽器におけるような音色の時間的変化を実現す
るためにはそれぞれの係数をそれぞれ適当な時間関数と
して変化させることが必要であり。
更に発生する音色の種類を変更するにはそれぞれの係数
の時間関数の形を変えることが必要である。
このような要求から第10図に示す係数メモリ140は
、アドレスの変化に対応して変化する値が出力される係
数b工〜b、の記憶を複数組備え、どの組の係数b工〜
b6を選ぶかは演奏者が係数メモリ切換スイッチ141
の切換によりあらかじめ決定しておくものとする。
係数メモリ140はカウンタ142の計数値によってア
ドレスされるが、カウンタ142にはクロック発生器1
43から適当な周波数のパルスが入力されてその計数値
を増加させる。クロック発生器143はその出力周波数
を調整することができるものとする。また第10図に示
す実施例では係数メモリ140のアドレスの最大値はカ
ウンタ142の計数の最大値と一致するよう設計され、
カウンタ142の出力の全ビットが論理「1」となると
ナントゲート144を介してアンドゲート145を不動
作にしカウンタ142へのパルス入力を阻止する。鍵盤
部11において新たに鍵が押下されたことを示すキーオ
ン信号KOHによってカウンタ142がクリアされる。
したがって係数メモリ140に記憶されている係数b1
〜b、は信号KONから次の信号KONまで、あるいは
信号KONからアンドゲート145によってパルス入力
が阻止されるまで6個の係数b□〜b、が並列に読出さ
れてセレクタ5に入力される。
係数b工〜b6が第4図に示す時間窓w1〜wG内の正
弦波の振幅をそれぞれ制御するので、第5図のスペクト
ル図について言えば、係数b工〜b6がそれぞれ対応す
るスペクトルエンベロープS(W、)〜S (W、)の
振幅を制御することになる。すなわち、この発明の実施
例では、単一の乗算回路6によりスペクトルエンベロー
プS(Wよ)〜5(WG)を互に独立して制御すること
ができる。
乗算回路6の出力はDAC7へ入力されてアナログ電圧
に変換され、サウンドシステム8により楽音として発音
されるが、DAC7とサウンドシステム8については従
来よく知られているので、詳細な説明は省略する。
さきに第1図と第4図との比較において説明したように
、第4図における時間窓の時間幅は当該時間窓を通過す
る正弦波の周期に対して比較的狭く設定されており、そ
の為第5図に示すように独立して制御することができる
周波数帯域幅が比較的広くなり、隣接するスペクトルエ
ンベロープが重なりあっている。すなわち、スペクトル
の制御における周波数分解能が比較的低いということが
できる。この分解能を向上するためには時間窓の時間幅
を増大すればよく、たとえば第1図のTVに示すような
楽音波形を発生すれば、第6図の回路におけるよりも制
御における周波数分解能を向上することができる。
第11図はこの発明の他の実施例を示すブロック図で、
第6図と同一符号は同−又は相当部分を示し1重複した
説明は省略する。第11図において20は1,024語
の容量を有する正弦波メモリ、21は512語の容量を
有する正弦波メモリ。
22は256語の容量を有する正弦波メモリ、61.6
2.63にそれぞれ乗算回路、64は加算回路である。
アキュムレータ13の出力の上位10ビツト(as〜c
o)によって正弦波メモリ20を読出して周波数f6の
正弦波を連続的に出力し、アキュムレータ13の出力の
上位10ビツト(as〜Qo)からM S B (c 
s )を除いた9ビツト(c、〜c0)によって正弦波
メモリ21を読出して周波数2f。の正弦波を連続的に
出力する。上記9ビツト(01〜co)からその最上位
ビットc8を除いた8ビツト(07〜co)をアドレス
切換装置4に入力し、アドレス切換装置4の出力によっ
て正弦波メモリ22を読出して第1図の楽音波形TWに
示す波形を出力する。
第11図に示すデコーダ3の回路は第7図又は第8図の
回路に類似するが、ただ第1図の波形では時間窓はW工
〜W5の5種類であるため、第7図及び第8図に示す時
間窓wGに関連する回路、すなわち第7図ではインバー
タ306、アンドゲート316を欠き、第8図ではリン
グカウンタ32が6段になってアンドゲート326を欠
く。したがってデコーダ3の入力はアキュムレータ13
の出力の上位5ビツト(c@〜cs)でその出力は時間
窓W1〜W、である。
またアドレス切換装置4の接続は第9図に類似するが、
正弦波メモリ22の語数が256語であるため、第9図
から入力の08ビツトと出方のa。
ビットを省略しかつ時間窓w6に対応する接続を省略し
た接続となる。
更に係数発生装置14は第10図に示す回路に類似して
いるが、5種類の時間窓w1〜w5にそれぞれ対応する
係数b2〜bsの他に、正弦波メモリ20.21のそれ
ぞれの出力に対応する係数56 yb□を発生する。係
数b2〜bGはセレクタ5に入力され、係数す、、bl
はそれぞれ乗算回路61゜62に入力される。
したがって第6図の正弦波メモリ2の読出しに類似した
動作が第11図の正弦波メモリ22の読出しに対して行
われ、ただ第6図の場合と異なり、各時間窓W工〜W5
において正弦波メモリ22は2回あて繰返して読出され
、その出力波形は第1図の波形TWに示すとおりになる
。したがって各時間窓W工〜W5に対応するスペクトル
エンベロープは第3図にそれぞれ84〜Ss4として示
すようになり、このスペクトルエンベロープS4〜SG
4が乗算回路63においてそれぞれ係数b2〜b6によ
って独立に振幅制御されて出力される。第3図を第5図
と比較すれば明らかなように、第11図に示す実施例で
は第6図に示す実施例に比べてそれぞれ独立に制御でき
る周波数帯域幅を狭くすることができる。ただ第11図
に示す実施例では正弦波メモリ22から読み出される波
形(第1図の楽音波形TV)は第3図に示すようにf、
、2f0の周波数成分は殆んど含んでいないので、fo
、2f0の成分を発生するため正弦波メモリ20,21
を設け、その出力を乗算回路61.62においてそれぞ
れ係数す、、b、によって振幅制御し、各乗算回路61
,62.63の出力を加算回路64で合成してDAC7
に入力する。
なお、上記実施例においては、3個の正弦波メモリ20
,21.22を個々に設けるようにしたが、これは1個
の正弦波メモリを設は該メモリを時分別使用するように
してもよいことは勿論である。
第6図と第11図に示す実施例では共にアキュムレータ
13を用い、さらに第1図又は第4図に示す楽音波形T
Wを発生するのに正弦波メモリ2又は22を用いたが、
この発明はこのような特定の方式の回路によって限定さ
れるものではなく、従来公知のどのような回路を用いて
楽音波形TWを発生してもよいことは申すまでもない。
また第6図及び第11図に示す実施例では共に時間窓を
矩形時間窓とした。矩形時間窓は時間幅を有効に利用で
きるが、第2図のスペクトルS工kに示すようにスペク
トルの拡がりが大きく、特にいわゆるサイドロープ的な
スペクトルが強く、すなわち周波数fかに/T、に比し
相当大きな領域でもまだ振幅が充分に小さくならず、そ
の結果第3図及び第5図に見られるように、所望の周波
数の点におけるスペクトルの強さを制御しようとすると
そのスペクトルの拡がり全体が制御されて各帯域を独立
に制御することが困難になるという欠点がある。
この欠点を除くためには矩形以外の形の時間窓でその周
波数スペクトルにおけるサイドロープの小さい時間窓を
用いればよい。ただしこの場合はスペクトルにおけるメ
インロープのひろがりを1オクタ一ブ以内に抑制するた
めには矩形時間窓よりも長い窓を必要とし、すなわち時
間窓の時間幅の利用率が低下するという不利がある。
第12図はこの発明の更に他の実施例において発生され
る楽音波形の一例を示す波形図であって、第12図にお
いて横軸は時間t、波形TV工、TW2はそれぞれ周波
数f、、2f、の正弦波、波形TV、には周波数4f、
の正弦波4波を、周期T。に等しい時間幅の矩形以外の
時間窓、たとえばパニング窓を通過させた場合の波形を
示し、TV、は時間幅がそれぞれ’r0/2.T0/4
.T、/8゜To/16のパニング窓を周波数がそれぞ
れ8f、。
16f、、32f、、64f、の正弦波を通過させた場
合の波形を示す。
第13図は第12図に示す波形を発生する装置を示す。
第13図において第11図と同一符号は同−又は相当部
分を示し、同一の動作をするので重複した説明は省略す
る。23は第12図の波形TW4を1,024語のメモ
リに記憶する波形メモリ、24は第12図の波形TW、
のt=oからt=T0/2の部分を512語のメモリに
記憶する波形メモリである。また波形TW、に示すよう
に時間窓が時間幅T0/2.T0/4.T、/8゜T、
/16の4種に切換えられるので、第1図に示す時間窓
W□〜WGのうち時間窓W、に相当する部分を欠き、し
たがって第13図のデコーダ3は第7図又は第8図に示
す回路から時間窓W5.W。
に関連する回路を省略したものとなり、第13図のアド
レス切換装置4の接続は第9図に示す接続から時間窓W
、、W、に関連する接続を省略したものとなる。第13
図の回路において正弦波メモリ20.21、波形メモリ
23.24から第12図に示す波形TV工= T W2
 、T W4 、T W−をそれぞれ発生できることは
明らかである。
第12図の波形TW4及びTW、は第1図の波形TWに
比べ時間窓の時間幅が2倍になり、時間窓の形状が矩形
窓からパニング窓になっている。第12図波形TW4に
点線で示すパニング窓の波形をフーリエ分析すれば明ら
かなように、第2図にS工にで示す矩形窓のスペクトル
において見るような強いサイドロープ(周波数に/2T
l、以上の周波数領域におけるスペクトル)はパニング
窓のスペクトルでは十分減衰し、かつ第12図のパニン
グ窓の時間幅が第1図の矩形窓の時間幅の2倍になって
いるのでメインロープの幅も矩形窓における幅と同程度
となっている。
正弦波メモリ20.21の出力が乗算回路61゜62に
おいて係数b0.b□によって振幅制御されることは第
11図の場合と全く同じく、波形メモリ23の出力(第
12図波形TV、)は乗算回路65において係数b2に
よって振幅制御され、波形メモリ24の出力(第12図
波形TW8)のそれぞれの時間窓の部分は乗算回路63
においてそれぞれ対応する係数b3〜b6によって振幅
制御される。したがって第13図の回路においては係数
b2〜b、によってそれぞれ独立に制御できる。スペク
トルの各部分が、第11図の回路において係数b2〜b
6によってそれぞれ独立に制御できるスペクトルの各部
分(第3図に示す)に比しサイドロープ的なひろがりが
少なく、第13図の回路の方がスペクトル制御における
周波数分解能が向上しているということができる。
第6図と第11図との比較及び第11図と第13図との
比較から、スペクトル制御における周波数分解能を向上
するためには時間窓の時間幅を大きくシ、かつスペクト
ル制御における周波数分解能の向上に有害なサイドロー
プ的スペクトル分布を減衰させるためには、時間窓を矩
形窓からパニング窓へ変えればよいことが理解できる。
ただし第6図、第11図、及び第13図の比較からスペ
クトル制御における制御の分解能を向上するためには、
並列に動作する波形メモリ(一般的に言えば並列に動作
する振動波形発生回路)の数を増加する必要があること
がわかる。
第14図はこの発明の更に他の実施例において発生され
る楽音波形の一例を示す波形図で、第1図と同一記号は
同一意味を有し、TWAは系列Aの楽音波形、TWBは
系列Bの楽音波形を示す。
第14図を第1図と比較すれば明らかなように時間窓を
通過する正弦波の周期に比し各時間窓の時間幅は波形T
WAでは2倍、波形TWBでは3/2倍となり、したが
って第14図の波形TWAとTWBのスペクトルエンベ
ロープの幅は第3図S。、S□@l 53tt ss*
に示すスペクトルエンベロープの幅に比しそれぞれ1/
2.2/3になる。
第15図は第14図の波形TWAとTWBとのスペクト
ルエンベロープを示すスペクトル図で、図面の表示方法
は第5図の表示方法に従い6db/ o c t a 
v eの低下を補正して示しである。5(TWA)、S
 (TWB)はそれぞれ波形TWA。
TWBのスペクトル、S (TWA)のs (WLA)
〜S (W4A)及びS (TWB)のS (WlB)
〜5(W2O)はそれぞれ第14図の時間窓Wi〜W4
を通過する波形によるスペクトルエンベロープを示す。
第15図を第3図と比較すれば明らかなように、波形T
WA、TWBはそれぞれ周波数帯域幅が狭くなりスペク
トル制御における制御の分解能は向上しているが、波形
TWA、TWHのいずれか一方だけではスペクトルの強
さの極めて小さな周波数帯域が存在するので、波形TW
AとTWBの両者を同時に発生して全周波数帯にわたり
スペクトルの強さの極めて小さな周波数帯域が発生しな
いようにしている。しかし第15図から明らかなように
波形TWAにも波形TWBにもf、、 2f0゜3f、
、4foの周波数成分は殆んど含まれていないので、こ
れらの周波数は別に発生する必要がある。
第16図は第14図に示す波形を発生する装置を示す。
第16図において第11図と同一符号は同−又は相当部
分を示し、同様な動作をするのでその説明ぼ省略する。
また第16図において加算回路64の出力以後の段は第
11図の回路と全く同様であるので第16図では省略し
て示しである。
更に第16図の回路においては第11図の回路と同様な
鍵盤部112周波数情報メモリ12.アキュムレータ1
3を有し第13図のデコーダ3と同様なデコーダを備え
ているが、第16図ではこれらを省略して示し、アキュ
ムレータ13の出力を伝送する伝送線及びデコーダ3か
ら出力される時間窓W工〜W4の伝送線だけを示す。第
16図の回路には更に第11図の係数発生回路14に相
当する係数発生装置を備え、この係数発生装置はす。
〜bG及びa、〜a5の合計12種の係数を並列に出力
するが、第16図では係数発生装置を省略して示し、各
係数の伝送線だけを示しである。
第16図において25は正弦波の3周期を1゜024語
に記憶する正弦波3周期メモリ、26は128語の容量
を有する正弦波メモリ、27は正弦波の3周期を512
語に記憶する正弦波3周期メモリであり、66.67.
68はそれぞれ乗算回路である。
また第16図の回路においては第14図の波形TWA、
TWBに示すA系列及びB系列の波形を発生するためA
系列用のセレクタ51、B系列用のセレクタ52と、A
系列用のアドレス切換装置41とB系列用のアドレス切
換装置42とを備えている。セレクタ51.52の動作
は第13図のセレクタ5の動作と同じで、アドレス切換
装置42の接続は第13図のアドレス切換装置4の接続
と同様である。アドレス切換装置41は正弦波メモリ2
6の容量が128語であるため、アドレス切換装置42
に比較すると第9図の接続図において入力にas、07
ビツトを欠き出力にass a?ビットを欠くが、其他
はアドレス切換装置42と類似の接続になっている。
第11図及び第13図について説明したと同様な動作に
よって、正弦波メモリ20,21、正弦波3周期メモリ
25、正弦波メモリ22からそれぞれf、、2f、、3
f、、4f、の正弦波が出力され、正弦波メモリ26.
正弦波3周期メモリ27から第14図の波形TWA、T
WBに示す波形が出力されることは明らかである。周波
数f0,2f0.3f、、 4f、の正弦波はそれぞれ
乗算回路61.62,66.67において係数b0.b
工。
a□t b2によって各独立に振幅制御される。また第
15図に示すスペクトルS (W、A)〜S (W4A
)の部分は乗算回路63において係数す、〜b6によっ
て各独立に振幅制御され、スペクトルS (WiB)〜
S (W2O)の部分は乗算回路68において係数a2
〜a、によって各独立に振幅制御される。
第15図を第1図又は第5図と比較すれば、第16図の
回路ではスペクトル制御の分解能が充分に向上している
ことが理解できる。
以上第6図、第11図、第13図及び第16図に示す実
施例では、各時間窓の時間幅は楽音の周期T6に対し整
数分の1とし、当該時間窓を通過する正弦波すなわち振
動波形の周期とその時間窓の時間幅の比をも整数値とし
、その結果、時間窓波形によって振幅制御される振動波
形の周波数が楽音の音高周波数の整数倍となるようにし
ている。
しかし、これに限らず、各時間窓の幅とその時間窓を通
過する振動波形すなわち例えば正弦波の周期とを、楽音
の周期T0に対して夫々非整数分の1とし、これにより
振動波形の周波数が楽音の音高周波数の非整数倍となる
ようにすることもできる。
たとえば各時間窓の幅を2Tw/k(但し、TWはT 
w < T oの条件を満足する数値であり、従って楽
音の音高すなわちT。に応じて変化する)として当該時
間窓を通過する正弦波すなわち振動波形の周波数をに/
Twとし、k=4.8,16゜32.64として楽音の
周期T0に対しT0≧(2Tw/4+2Tw/8+2T
w/16+2Tw/32+2Tw/64)の関係を保て
ば、第1図の波形TWに示す波形に類似した波形を発生
できることは明らかであり、ただしこの場合上記Twが
楽音周期T0に対して非整数比の関係となる。この場合
にも上記波形は正確に楽音周期T。で繰返されるのでこ
の波形を分析して得られる線スペクトルはf、=l/T
、の整数倍の周波数の線スペクトルになる。しかし、k
 / T wが楽音の周波数1/Toに対して非整数倍
であるので、得られる移動フォルマントの中心周波数k
 / T wは楽音の倍音周波数の位置からずれている
(第17図参照)。
これにより音色を制御することができる。
第17図はこの発明の更に他の実施例におけるスペクト
ルの一例を示すスペクトル図でT w < T。の場合
、T、時間ごとに2 T w / 4の間圧弦波As1
n4(2π/Tw)tを通過させた場合のスペクトルエ
ンベロープと線スペクトルとの関係を示す。第17図に
おいてSwはスペクトルエンベロープでその頂点は第2
図に関する説明から明らかなように4 / T wの点
であり、これに対し実際に発生する周波数はf0=1/
T、の整数倍である3f、、 4 f、、 5 f。、
 6 f、・・・の周波数の線スペクトルである。
第17図において第3図に示すスペクトルエンベロープ
のうちスペクトルエンベロープS4に対応スるスペクト
ルエンベロープの例について説明したが、第3図に示す
他のスペクトルエンベロープ88〜S G4に対応する
各スペクトルエンベロープについても同様に、各スペク
トルエンベロープの形は上記Twで定まり、これに対し
実際に発生する周波数はf、=1/T、の整数倍となる
ことは明らかである。
第18図はこの発明の更に別の実施例を示すブロック図
で、第19図は第18図の正弦波メモリ22から読出さ
れる波形の一例を示す波形図である。第18図に示す回
路では同一オクターブの叛意内の楽音周波数に対しては
正弦波メモリ22から読出される波形を一定に保ち、楽
音周波数のオクターブが変わると正弦波メモリ22から
読出される波形を第19図に示すように変更する切換を
行っている。また上記波形の繰返し周波数は常に楽音周
波数と一致しかつその波形の起点は楽音周波数の所定位
相点に同期するよう制御される。
第18図の回路では4種類のオクターブ、すなわち第1
オクターブ(OCI)、第2オクターブ(○C2)、第
3オクターブ(OC3)、第4オクターブ(OC4)を
有し、それぞれのオクターブにおいて正弦波メモリ22
から読出される波形は第19図にTV(OCI)、TV
 (OC2)。
TV (OC3)、TV (○C4)として示すとおり
である。この波形TV(OCI)〜TV (QC4)に
それぞれ対応する楽音の周期は第19図にT01〜To
4として示すとおりであって、第19図の横軸の時間t
に対し波形TW(OCI)〜TW(OC4)の時間幅は
不要であるがT。、〜T04の長さは変化する。
第19図の波形かられかるように、オクターブが変って
も第18図の正弦波メモリ22から読出される正弦波の
最高周波数は常に一定である。そのため波形がTW (
OCI) 〜TW (OC4) と変化しても、その波
形に対応するスペクトルの上限の周波数は変わらない。
すなわち波形TV(OCI)のスペクトルエンベロープ
は第3図のスペクトルエンベロープ5ll−8,4に相
当し、波形TW (OC2)、TV (OC3)、TW
 (OC4)のスペクトルエンベロープは、それぞれ第
3図のスペクトルエンベロープS、〜S@49 szs
〜5s4tS3□〜S!4に相当する。第3図のスペク
トルエンベロープS@4よりも更に高い周波数の領域は
不可聴周波数の領域に入り音色に影響することが少ない
ので、オクターブの種類に従って第19図に示すような
発生波形の切換を行い、波形発生回路を簡単化しである
第18図において第11図と同一符号は同−又は相当部
分を示し、15はエンコーダで、鍵盤部11で押下され
た鍵の音高に対応する情報をオクターブコードoCCと
音名コードNTCとにコード化して出力する。オクター
ブコードOCCは上述の4種類のオクターブOC1〜○
C4を表す2ビツトのデータで、音名コードNTCは1
2音名を表す4ビツトのデータである。121,122
はそれぞれ第1及び第2の周波数情報メモリで。
第11図の周波数情報メモリ12に相当し2周波数情報
メモリ121はオクターブコードOCCを入力して対応
する数値Fwを出力し1周波数情報メモリ122はオク
ターブコードOCCと音名コードNTCを入力して第1
1図の周波数情報メモリ12と同じく数値F0を出力す
る。16.17はそれぞれ乗算回路で、これら乗算回路
の動作については後で説明するが、第18図にWOW及
びVIBとして示す乗算入力がない場合はそれぞれ数値
Fw及びFoをそのまま出力する。131は第1のアキ
ュムレータ、132は第2のアキュムレータであって、
それぞれ第11図のアキュムレータ13に相当し、アキ
ュムレータ131はクロックφごとに数値Fwを累算し
その上位の8ビツト(c、〜co)によってアドレス切
換装置43を介して正弦波メモリ22を読出すことは、
第11図のアキュムレータ13の上位8ビツト(C1〜
co)の出力によりアドレス切換装置!!4を介して正
弦波メモリ22を読出す動作と同じである。18はフリ
ップフロップである。アキュムレータ132は第6図の
アキュムレータ13と同じく楽音周波数のオーバフロー
パルスCAを出力しフリップフロップ18を介してアキ
ュムレータ131をクリアする。したがって正弦波メモ
リ22が読出される最初のアドレスは上記オーバフロー
パルスCAに同期され、第19図に示すように波形TW
(OCI) 〜TW (OC4) の起点は楽音周期T
。□〜To4の起点にそれぞれ同期される。30はデコ
ーダで、第11図のデコーダ3に相当し、43はアドレ
ス切換装置で第11図のアドレス切換装置4に相当する
更に第18図の回路では第11図の回路と同じく係数発
生装置14、正弦波メモリ20,21、乗算回路61,
62、加算回路64.DAC7、サウンドシステム8を
備えているが、これらは第11図と同様であるので第1
8図には示してない。
第18図において正弦波メモリ20,21 (図面に示
してない)はアキュムレータ132の出力によってアド
レスされる。
第20図は第18図のデコーダ30の一例を示す回路図
で、第7図と同一符号は同−又は相当部分を示し、34
,35.36はそれぞれアンドゲート、37.38はそ
れぞれオアゲートであって、第7図に準じアキュムレー
タ131の上位の5ビツト(as〜cs)を入力してア
ンドゲート311〜315から時間窓W1〜W、を出力
するが、オクターブコードOCCの2ビツトのオクター
ブの種類OCI〜OC3を表す信号にデコードし、オア
ゲート37,38、アンドゲート34,35,36によ
ってオクターブOCI、OC2,OC3゜OC44,一
応じW工〜W5.W1〜W4.W1〜W1.及びWi、
W、の時間窓をそれぞれ出力する。オクターブが上ると
アキュムレータ131の出力周波数が高くなり、したが
って時間窓の時間幅が狭くなり、たとえばオクターブO
C4における時間窓W工の幅はオクターブOC1におけ
る時間窓W4の幅に等しくなる。
アドレス切換装置43の接続は第11図アドレス切換装
置4の接続と同様であり、ただオクターブの種類によっ
ては第20図に示すように時間窓W工〜W5のうちの一
部だけが出力されるのでアドレス切換装置43では制御
入力として入力された時間窓の種類だけの切換が行われ
る。
以上のようにして正弦波メモリ22からはオクターブコ
ードOCCに応じ、第19図TV (QCl)〜TV 
(OC4)に示す波形が出方される。
セレクタ5は第11図のセレクタ5と同様であるが、デ
コーダ30から出力される時間窓の数は先に説明したと
おりオクターブの種類によって変化するので、セレクタ
5からは入力される時間窓に対応する係数だけが出力さ
れて乗算回路63におイテ第19図に示す波形Tw(O
cl)〜Tw(OC4)のそれぞれ対応する正弦波の振
幅を制御する。
したがって第18図の正弦波メモリ22がら出力される
波形のスペクトルエンベロープはオクターブOC1では
第3図に示すスペクトルエンベロープS4− S−Sユ
St 532t ss4の如くなり、これに対し楽音の
基本周波数は第3図f0を上限として1オクターブの範
囲内で変化し、オクターブOC2では第3図スペクトル
エンベロープS、。
S□6.S3□、S!4の如くなり、これに対し楽音の
基本周波数は第3図2f0−f、の範囲内で変化し、オ
クターブOC3では第3図スペクトルエンベロープS 
11!j sag、ss4の如くなり、これに対し楽音
の基本周波数は第3図4f0−2f、の範囲内で変化し
、オクターブOC4では第3図スペクトルエンベロープ
S2..8.4の如くなり、これに対し楽音の基本周波
数は8f、−4f、の範囲内で変化する。乗算回路63
において各正弦波の振幅が係数b2〜b、により各独立
に時分割制御される結果、オクターブOC1では第3図
のスペクトルエンベロープ84〜SS4に相当する部分
の強さが係数b2〜b6により制御され、オクターブO
C2ではスペクトルエンベロープS、〜S64に相当す
る部分の強さが係数す、〜b6により制御され、オクタ
ーブOC3ではスペクトルエンベロープS工、〜S 6
4に相当する部分の強さが係数b4〜b、により制御さ
れ、オクターブOC4ではスペクトルエンベロープS3
2# S@4に相当する部分の強さが係数b5とb6に
よって制御される。
また第17図に示すスペクトルエンベロープSWと各線
スペクトルの関係から容易に理解できるように、fw=
1/Twとfo=1/T、の周波数関係に微小な変動を
与えることによってスペクトル変動をともなうビブラー
ト効果を得、或はスペクトル変動をともなうワウワウ効
果を得ることができる。
第18図の乗算回路16は数値Fwに対し数値1を中心
に微小な変動をする係数(図面にWOWとして示す係数
)を常じ、第17図のスペクトルエンベロープSwに対
し横軸(周波数軸)方向の平行移動的な変動を与え、そ
の際乗算回路17の出力数値が一定であれば第17図の
各線スペクトルの横軸上の位置は変わらないのでスペク
トルエンベロープSwの変動にともない各線スペクトル
の強さが変化しワウワウ効果を得ることができる。
また乗算回路17は数値F0に対し数値1を中心として
微小な変動をする係数(図面にVIBとして示す係数)
を乗じ、その際乗算回路16の出力数値が一定であれば
第17図のスペクトルエンベロープSwは一定で各線ス
ペクトルの横軸上の位置が移動してビブラート効果を得
ることができる。
ところで、以上の説明では、第1の周波数情報メモリ1
21は各オクターブに対応して数値FWを記憶している
ように説明したが、メモリ121には最低オクターブ(
OCI)に対する数値FWのみを記憶しておき、他の上
位オクターブ(Oc2〜0C4)に対しては該数値Fw
を1ビツトずつシフトして上位オクターブ用の数値Fw
を得るようにしてもよい。この場合、メモリ121に記
憶する数値FwをFw=1.0とすればメモリ121の
構成は非常に簡単となる。更に、メモリ121および乗
算回路16を含めて、 (1+Δ)・2(OCt−1) 但し、ΔはWOW用係数であり、octは各オクターブ
を表わす数値である; の演算を行なう演算回路としてもよい。
以上説明した実施例ではすべて正弦波を時間窓を通過さ
せる場合について記述したが、この発明では正弦波に限
定されることなく任意の振動波形を時間窓を通過させて
もよいことは申すまでもない。
また以上説明した実施例では発生する正弦波の周波数を
階段的に変化したが、周波数を連続的に変化しても同様
な効果を得ることができる。
第21図はこの発明の更に他の実施例を示すブロック図
で、第6図と同一符号は同−又は相当部分を示し同様の
動作をするので、その説明を省略する。28は波形発生
装置で、アキュムレータ13のオーバフローパルスCA
を起点として周波数が連続的に変化する正弦波を発生し
、この正弦波を次のオーバフローパルスCAが到来する
以前に終了させる。19は波形発生装置28の出力正弦
波の周波数変化に対応して値が変化し、かつキーオン信
号KONを起点とする時間関数として上記値が変化する
係数(第6図の回路における係数b、〜b6に相当する
係数)を出力する係数発生装置である。
周波数が連続的に変化する正弦波を発生する回路は、無
線通信装置における周波数変調回路や各種の測定機にお
ける周波数掃引回路等として従来よく知られており、第
21図の波形発生装置28としては、従来公知のどのよ
うな回路を用いてもよい。第22図は第21図の波形発
生装置28の一例を示すブロック図で、2は第6図の正
弦波メモリ2と同様な正弦波メモリ、123は周波数情
報メモリで、第18図の第1の周波数情報メモリ121
に相当し、133はアキュムレータで、第18図の第1
のアキュムレータ131に相当し、281.282はア
ンドゲート、283はオアゲート、284はインバータ
、285はシフトレジスタ、286は乗算回路、287
はフリップフロップである。
鍵盤部11で押下された鍵の音高に対応する数値Rが周
波数情報メモリ123から読出されアンドゲート281
.オアゲート283を経てアキュムレータ133におい
て累算される。但し数値Rがアキュムレータ133に入
力されるのは第21図のアキュムレータ13からオーバ
フローパルスCAが出力される時点ごとであって、その
他の時点においてはオアゲート283の出力が乗算回路
286、シフトレジスタ285、アンドゲート282を
循環して毎タロツク時点ごとに定数kが乗ぜられた値が
アキュムレータ133において累算される。したがって
アキュムレータ133に加算される数値R′は指数関数
的に変化し、その結果アキュムレータ133の上位9ビ
ツトをアドレスとして読出される正弦波メモリ2の出力
周波数は指数関数的に変化する。
乗算回路286からキャリイパルスが出力された時点で
フリップフロップ287をセットし、アキュムレータ1
3からのオーバフローパルスCAによってフリップフロ
ップ287をリセットして、正弦波メモリ2から読出さ
れる波形の起点を楽音周波数の所定位相点に同期しかつ
上記波形を楽音周期内に終了させる。
第23図は第21図の係数発生装置19の一例を示すブ
ロック図で、第10図と同一符号は同一部分を示し同一
動作をするので重複した説明は省略する。146は第1
0図の係数メモリ140に相当する係数メモリである。
°また191はエンベロープ情報メモリ、192はアキ
ュムレータ、193はアンドゲート、194はフリップ
フロップである。
第10図示す係数発生装置14からは係数b□〜b6が
並列に読出されるが、第23図に示す係数発生装置19
からは上記b□〜b6に対応する係数が波形発生装置2
8から読出される正弦波の周波数の変化に同期して変化
するよう時間的に直列に読出される。したがって係数メ
モリ146は第10図の係数メモリ140と同様カウン
タ142の出力でアドレスされると同時に波形発生装置
28の出力周波数の変化に同期して変化するアキュムレ
ータ192の出力によってアドレスされる。
アンドゲート193はアキ丘ムレータ192の出力の論
理が全ビット論理「1」となったときフリップフロップ
194をセットし、またフリップフロップ194はアキ
ュムレータ13のオーバフローパルスCAによってリセ
ットされるので、楽音波形発生装置28の出力周波数の
変化に同期して変化し、かつキーオン信号KONを起点
とする時間関数として変化する係数が係数メモリ146
から出力される。エンベロープ情報メモリ191は鍵盤
部11で押下される鍵の音高に対応するディジタル数値
を出力してアキュムレータ192に入力し、この数値と
第22図の周波数情報メモリ123から出力されるディ
ジタル数値Rとの関連によって波形発生装置28の出力
周波数の変化と係数発生装置19から出力する係数の変
化との間の所定の関係を保っている。
周波数が連続的に変化する正弦波の周波数スペクトルは
、周波数変調波のスペクトルとして従来からよく解析さ
れているのでその説明を省略するが、第21図の回路に
より上述の各実施例で発生しがちであった各正弦波の不
連続点での非制御性高調波の発生を阻止することができ
、有利な制御ができることは明らかである。
以上、この発明の各種の実施例を、それぞれ図面に示す
特定の回路に関連して説明したが、この発明がこれらの
実施例によって限定され、もしくは図面に示す特定の回
路によって限定されるものでないことは申すまでもない
によれば、簡単な構成によって移動フォルマント特性の
楽音信号を発生することができるという優れた効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例において発生される楽音波
形の一例を示す波形図、第2図は第1図に示す波形のス
ペクトル構成を説明するスペクトル図、第3図は第1図
に示す楽音波形のスペクトルエンベロープを示すスペク
トル図、第4図はこの発明の他の実施例において発生さ
れる楽音波形の一例を示す波形図、第5図は第4図に示
す楽音波形のスペクトルエンベロープの形を示すスペク
トル図、第6図はこの発明の一実施例を示すブロック図
、第7図は第6図のデコーダの一例を示す回路図、第8
図は第6図のデコーダの他の例を示す回路図、第9図は
第6図のアドレス切換装置の内部接続を示す接続図、第
10図は第6図の係数発生装置の一例を示すブロック図
、第11図はこの発明の他の実施例を示すブロック図、
第12図はこの発明の他の実施例において発生される楽
音波形の一例を示す波形図、第13図はこの発明の更に
他の実施例を示すブロック図、第14図はこの発明の更
に他の実施例において発生される楽音波形の一例を示す
波形図、第15図は第14図に示す波形のスペクトルエ
ンベロープを示すスペクトル図、第16図はこの発明の
更に他の実施例を示すブロック図、第17図はこの発明
の更に他の実施例におけるスペクトルの一例を示すスペ
クトル図、第18図はこの発明の更に他の実施例を示す
ブロック図、第19図は第18図の回路で発生される波
形の一例を示す波形図、第20図は第18図のデコーダ
の一例を示す回路図、第21図はこの発明の更に他の実
施例を示すブロック図、第22図は第21図の波形発生
装置の一例を示すブロック図、第23図は第21図の係
数発生装置の一例を示すブロック図である。 11・・・鍵盤部、12,121,122,123・・
・周波数情報メモリ、13,131,132,133・
・・アキュムレータ、14.19・・・係数発生装置、
15・・・エンコーダ、2,20,21,22゜26・
・・正弦波メモiハ23,24・・・波形メモリ。 25.27・・・正弦波3周期メモリ、3.30mデコ
ーダ、4,41.42・・・アドレス切換装置、5゜5
1.52・・・セレクタ、6,61,62,63゜65
.66.67.68・・・乗算回路、64・・・加算回
路、7・・・DAC18・・・サウンドシステム。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、発生すべき楽音の音高に応じて、その音高周波数の
    1倍よりも大きい所定倍の周波数を有する振動波形を、
    該音高周波数に関連する周期を持つ制御波形によって振
    幅制御した状態で発生し、この振幅制御された振動波形
    を楽音信号とする楽音信号形成方法。 2、発生すべき楽音の音高に応じて、その音高周波数の
    前記所定倍の周波数を有する前記振動波形を発生するこ
    と、及び 前記音高周波数に関連する周期を持つ前記制御波形によ
    って、発生された前記振動波形の振幅を制御すること。 からなる特許請求の範囲第1項記載の楽音信号形成方法
    。 3、発生すべき楽音の音高に応じて、その音高周波数の
    前記所定倍の周波数を有する前記振動波形を発生するこ
    と、 前記音高周波数に関連する周期を持つ前記制御波形によ
    って前記振動波形の発生を制御することによって前記振
    幅制御を行うこと。 からなる特許請求の範囲第1項記載の楽音信号形成方法
    。 4、前記振動波形を前記制御波形によって予め振幅制御
    した状態の波形を波形メモリに記憶しておき、発生すべ
    き楽音の音高に応じたレートで該波形メモリを読み出す
    ことにより振幅制御された状態の前記振動波形を発生す
    るようにした特許請求の範囲第1項記載の楽音信号形成
    方法。 5、所定の波形を記憶した波形メモリと、 発生すべき楽音の音高を指定する情報に応じて繰返し変
    化するアドレス信号を発生するアドレス信号発生手段と を用いて、前記アドレス信号を利用して前記波形メモリ
    を読み出すことにより前記振動波形を発生するようにし
    た特許請求の範囲第1項記載の楽音信号形成方法。 6、前記制御波形は、前記アドレス信号発生手段によっ
    て発生されたアドレス信号に応じて発生されるものであ
    る特許請求の範囲第5項記載の楽音信号形成方法。 7、前記振動波形の周波数を、発生すべき楽音の1周期
    内において段階的に変化させるようにした特許請求の範
    囲第1項記載の楽音信号形成方法。 8、前記振動波形の周波数を、発生すべき楽音の1周期
    内において連続的に変化させるようにした特許請求の範
    囲第1項記載の楽音信号形成方法。 9、前記振動波形は、発生すべき楽音の1周期内の所定
    位相区間で前記所定倍の周波数で振動するものである特
    許請求の範囲第1項記載の楽音信号形成方法。 10、所定の波形を記憶した波形メモリと、発生すべき
    楽音の音高を指定する情報を発生する手段と、 発生された音高指定情報を変調する手段と、変調された
    音高指定情報に応じて繰返し変化するアドレス信号を発
    生する手段と を用いて、前記アドレス信号を利用して前記波形メモリ
    を読み出すことにより前記振動波形を発生するようにし
    た特許請求の範囲第1項記載の楽音信号形成方法。 11、所定の波形を記憶した波形メモリと、発生すべき
    楽音の音高に応じたレートで変化するアドレス信号を発
    生するアドレス信号発生手段と、 このアドレス信号の変化レートを前記所定倍に変更する
    手段と を用いて、変更されたアドレス信号によって前記波形メ
    モリを読み出すことにより前記振動波形を発生するよう
    にした特許請求の範囲第1項記載の楽音信号形成方法。 12、前記所定倍は整数倍である特許請求の範囲第1項
    記載の楽音信号形成方法。 13、前記所定倍は非整数倍である特許請求の範囲第1
    項記載の楽音信号形成方法。 14、前記制御波形は、前記音高周波数の1周期内の所
    定の時間幅を持つ時間窓波形からなるものである特許請
    求の範囲第1項記載の楽音信号形成方法。 15、発生すべき楽音の音高を指定するための手段と、 指定された音高の1倍よりも大きい所定倍の周波数を有
    する振動波形を発生する振動波形発生手段と、 指定された音高に応じて、楽音の1周期内の所定位相区
    間で前記振動波形が発生されるよう前記振動波形発生手
    段を制御する制御手段と を具えた楽音信号形成装置。 16、発生すべき楽音の音高を指定するための手段と、 指定された音高の1倍よりも大きい所定倍の周波数を有
    する振動波形を発生する振動波形発生手段と、 指定された音高に関連する周期を持つ制御波形を発生す
    る手段と、 前記振動波形発生手段で発生された振動波形の振幅を前
    記制御波形によって制御する振幅制御手段と を具えた楽音信号形成装置。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4853606A (ja) * 1971-11-08 1973-07-27
JPS4912418A (ja) * 1972-05-15 1974-02-02
JPS4931894A (ja) * 1972-07-26 1974-03-22

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