JPS61189597A - 楽音合成装置 - 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 本発明は楽音の時間波形データを、出力したい音程に応
じたクロックで出力することにより出力楽音を形成する
電子楽器音源装置等に用いられる楽音合成装置に関する
。

従来の技術 近年、電子楽器用音源装置として、デジタル技術が利用
されるようになり、音源品質の向上は目ざましいもので
ある。

従来の技術としては、例えば、特開昭５９−１６８４９
２号公報に示されているような楽音波形発生装置がある
。

以下、図面を参照しながら、上述したような従来の楽音
波形発生装置について説明を行なう。

第４図は従来の楽音波形発生装置を示すものである。第
４図において、１は出力楽音を指示するキーボード等の
入力部、５は過渡波形データと連続する複数周期から成
る定常ループ波形データとを記；意する波形メモリ、２
は波形メモリ内の出力すべき波形データを指示する情報
を出力する領域指定メモリ、３は出力すべき楽音の音程
に対応するクロックを出力するクロック発生部、４は領
域指示メモリ２の出力を参照しながらクロック発生部３
からのクロックに同期したアドレスデータを出力するア
ドレス発生部、６は出力オンオフ時のエンベロープを出
力するオンオフエンベロープ発生部、７は波形データと
エンベロープを乗算する乗算部である。又、８は本発明
と対応するブロックを表している。

以上のように構成された楽音波形発生装置について、以
下その動作について説明する。

１ず、出力したい楽音が入力部１へ指示されると、音色
、音高出力オンオフに関する情報が出力される。領域指
定メモリ２は上記音色情報に応じて、波形メモリ内の出
力すべき波形データに関して、過渡波形の最初のアドレ
スを示すスタートアドレスとメモリサイズと、定常ルー
プ波形の最初のアドレスを示すループ開始アドレスとル
ープメモリサイズとをアドレス発生部４へ出力する。オ
ンオフエンベロープ発生部６は前記出力オンオフ情報に
応じて、出力オンの時は一定レベルのエンベロープ信号
を発生し、オフの時は上記一定レベルから零レベルまで
のエンベロープ信号を発生する。アドレス発生部４は出
力オン時に、過渡波形のスタートアドレスから順次増加
して過渡波形のメモリサイズ分のデータアドレスを波形
メモリ５に対して、上記クロック毎に出力した後に後述
のくり返し動作に入る。アドレス発生部４は、定常ルー
プ波形のスタートアドレスから順次増加して定常ループ
波形のメモリサイズ分のデータアドレスを波形メモリ６
に対して、上記クロック毎に出力を実施した後に上記定
常ループ波形のアドレスに関する出力をくり返す。波形
メモリ６は前記アドレス発生部４から出力されるアドレ
スに対応した波形データを楽音波形データとして出力す
る。

乗算部７は前記楽音波形データと前記エンベロープ′信
号とを乗算し、結果を出力楽音波形として出力する。

第６図は波形メモリＳ内の過渡波形データと定常ループ
波形データの波形包絡をそれぞれ楽音過渡部３１と楽音
定常ループ部３２として図示したものである。第６図は
波形メモリ５内のデータの波形包絡が第５図のようであ
る時に、波形メモリ５から出力される楽音波形データＨ
の波形包絡を示す。

このように得られた楽音波形データＨは前記エンベロー
プ信号によりオンオフに対応したエンベロープが与えら
れることになる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成では、ループの終点と
始点とが滑らかに接続できるようなループ始点と終点と
を選択しておく必要があり、清らかに接続できないルー
プ始点とを選択した場合には、例えば第６図工点付近で
波形不連続によるノイズを発生してしまう。又、楽音波
形データそのままを波形メモリに記憶する為、多量のメ
モリを必要としていた。

本発明は上記問題点に鑑みて、ループ始点と終点の選択
に関し、ループ終点とが滑らかに接続しないものを選択
した場合にも波形不連続によるノイズを発生しない滑か
な定常音を得ると共に、データ圧縮を実施することによ
り実質的に少量のメモリにより実現できる楽音合成装置
を提供するものである。

問題点を解決するだめの手段 この目的を達成するために、本発明の楽音合成装置は、
楽音の波形データを記憶する第１の波形メモリと、前記
波形データの加工を指示する加工情報を出力する加工指
示部と、前記加工情報に従って前記波形データを前記第
１の波形メモリから読出しかつ加工して加工波形データ
と加工に関する情報を出力する加工部と、前記加工波形
データを記憶する第２の波形メモリと、前記第２の波形
メモリ内の加工波形データの記憶領域と加工に関する情
報を記憶するテーブルメモリと、前記加工部から出力さ
れる加工波形データを前記第２の波形メモリに書込み記
憶させかつ前記加工波形データの前記第２の波形メモリ
における記憶領域と加工に関する情報とを前記テーブル
メモリに書込み記憶させる転送部と、出力薬害を指示す
る入力部と、前記入力部への指示に応じて前記テーブル
メモリから出力される前記加工波形データの記憶領域と
加工に関する情報に従って前記第２の波形メモリに記憶
されている加工波形データを読出しかつ再加工する合成
制御部とから構成される。

作　　用 この構成によって、楽音の定常部を出力する為に、加工
指示部は第１の波形メモリ内の連続する複数周期から成
る楽音の波形データに関して定常ループ波形区間りとミ
キシング区間Ｆとデータ圧縮式術にの指示を加工部へ出
力する。加工部は、定常ループ波形区間りとミキシング
区間Ｆとからフェイドイン、フエイドアウト等を実施し
て波形データを加工することにより定常波形データを作
成する。ここで、フエイドイン、フェイドアウトとはそ
れぞれ波形データの振幅増幅度を小→犬。

犬→小とすることをいう。定常波形データは以下のよう
にして得られる。加工指示部において、ミキシング区間
Ｆと定常ループ波形区間りとをこの順に連続する波形デ
ータとして選択した時、加工部で定常ループ波形区間り
の前部をそのまま定常波形データの前部とし、定常ルー
プ波形区間りの後部を７エイドアウトしたデータとミキ
シング区間Ｆをフエイドインしたデータとを加算したデ
ータを定常波形データの後部とすることにより定常波形
データを得る。このようにして得られた定常波形データ
の最後部と最前部とは滑かに接続されることになる。加
工部は、得られた定常波形に対して圧縮技術Ｋを適用し
て加工波形データを得る。

転送部は、加工波形データを第２の波形メモリへ書き込
みしかつ第２の波形メモリにおける加工波形データの記
憶領域と圧縮技術にとに関する情報をテーブルメモリへ
書き込む。出方したい楽音をキーボード等の入力部に指
示すると、テーブルメ、　　そりから、対応する第２の
波形メモリ内の波形データの記憶領域と圧縮技術Ｋに関
する情報が合成制御部へ出力される。合成制御部が、テ
ーブルメモリの出力に対応して第２の波形メモリから加
工波形データを読出しかつ合成技術に−１を適用するこ
とにより定常波形データを合成する、という動作をくり
返すことにより、出方したい楽音の定常音を得ることが
できる。ここで、合成技術に−１は圧縮技術Ｋをデータ
Ｘに適用して得られたデータＹに対して、Ｋ−１を適用
することによりデータＸに類似したデータＸ′を得る技
術のことであるとする。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施例における楽音合成装置の構成
を示すものである。第１図において、１１は出力楽音を
指示するキーボード等の入力部、１８は楽音の波形デー
タを記憶する第１の波形メモリ、１７は波形データの加
工に関する情報を指示し加工部、１２は加工部１６で加
工された波形データを加工波形として記憶する第２の波
形メモリ、１３は第２の波形メモリ１２内の加工波形デ
ータの記憶領域と加工とに関する情報を記憶するテーブ
ルメモリ、１９は入力部１１からの出力楽音指示の音高
に対応したクロックを発生するクロック発生部、１４は
テーブルメモリ１３の出力に対応した第２の波形メモリ
１２内の加工波形データを読出して、加工に関する情報
により加工波形データを再加工しかつクロック発生部１
９の出力クロックに同期して出力する合成制御部、１５
は加工部１６から出力される加工波形データを第２の波
形メモリ１２に書き込み記憶させ、かつ前記加工波形デ
ータの第２の波形メモリ１２における記憶領域と加工に
関する情報とをテーブルメモリ１３に書き込み記憶させ
る転送部である。

第２図は加工指示部１７により定義される第１の波形メ
モリ１８内の波形データの包絡を簡単化したものを示す
。第２図において、２１は過渡波形区間Ｄ１２２は定常
ループ波形区間りを表わす。

第２図のようなデータに対して、作成される定常波形デ
ータの包絡は例えば第３図のようになる。

以上のように構成された本実施例について、以図 下その動作について第１〜第３図を参照しながら説明す
る。

まず、加工指示部１７は、第１の波形メモリ１８にある
連続する複数周期の波形データの過渡波形区間りと定常
ループ波形区間りとミキシング区間Ｆとデータ圧縮技術
にとを加工部１６へ指示する。

それぞれの区間は例えば第１の波形メモリ１８内のスタ
〒ドアドレスＡとデータ長Ｎとで表わされ、区間り、Ｌ
、Ｆはそれぞれ、ＡＤとＮＤ　、ＡＬとＮＬ、ＡＦとＮ
Ｆとで表わすことができる。又、データ圧縮技術Ｋをこ
こでは、例えば特開昭５′７−７８５９９号公報で開示
される技術、即ち、複数の周期波形からなる波形データ
に対しで任意の１周期波形を複数個選択した後に、選択
した複数の１周期波形のみを用いて合成音を作成する技
術を適用する。つまり、３周期からなる波形データのそ
れぞれの周期語長ｍの１周期をＰ　、Ｑ、Ｒとし、任意
にＰとＲを選択した時、１周期波形ＰとＲとの対応する
データを荷重平均することにより１周期波形Ｐ、Ｑそれ
ぞれに近似した１周期波形ｐ／。

Ｑ′とを合成音として出力する。

このような技術を用いた圧縮技術には複数の周期波形デ
ータのうちに周期毎に１周期波形を選択するものとする
。

加工部１６は、過渡波形区間りの波形データの最初の１
周期波形からに周期毎に選択し、各周期波形を構成する
波形データを加工波形データとして転送部１５へ出力す
る。転送部１５は加工波形データを第２の波形メモリ１
２のスタートアドレスＢＤからＮ７０個分のアドレスに
加工波形データを書き込み記憶させると共に、テーブル
メモリ１３にＢＤとＮ′Ｄとを書き込み記憶させる。

但し、 とする。

次に加工部１６は、定常ループ波形区間りの前部として
、第１の波形メモリ１８のスタートアドレスＡＬから（
ＮＬ−ＮＦ　）個の波形データを読み出しかつ最初の１
周期波形からに周期毎に選択し、各周期波形を構成する
波形データを加工波形データとして転送部１５へ出力す
ると共に、定常ループ波形区間りの後部として、第１の
波形メモリ１８のスタートアドレス（ＡＬ　＋ＮＩ、　
　ＮＦ　）からＮ２個の波形データをフェイドアウトし
たデータと、第１の波形メモリ１８のスタートアドレス
ＡＦからＮ２個の波形データをフエイドインしたデータ
とをＮ１個分それぞれ加算して得られる波形データの最
初の１周期波形からに周期毎に選択し、各周期波形を構
成する波形データを加工波形データとして転送部１５へ
出力する。転送部１５は加工波形データを第２の波形メ
モリ１２のスタートアドレスＢＬからＮ′Ｌ個分のアド
レスに書き込み記憶させると共に、テーブルメモリ１３
にＢＬとＮ、／とを書き込み記憶させる。

加工部１６は加工情報としてデータ長ＮＤとＮＬあるい
はＮＤ′とＮｂ２と、ｋと周期語長ｍを出力し、転送部
１５はｋと周期語長ｍをテーブルメモリ１３へ書き込み
記憶させる。

出力したい楽音をキーボード等の入力部１１で指示する
とテーブルメモリ１３は対応する楽音の波形データに関
して、スタートアドレスＢＤ　、　ＢＩ。

と、データ長ＮＤ′、ＮＬ′と、ｋと周期語長ｍを合成
制御部１４へ出力する。合成制御部１４は第２の波形メ
モリ１２のスタートアドレスＢＤカラＮＤ′個の加工波
形データを読み出し、かつ後述の再加工を実施した後、
波形データとして出力することにより過渡波形データの
再加工を終了する。

次に、合成制御部１４は第２の波形メモリ１２のスター
トアドレスＢＬからＮＬ−個の加工波形データを読出し
かつ後述の再加工を実施した後、波形データとして出力
することにより定常波形データの再加工を１回終了しこ
れをくり返す。

とする。

一方、クロック発生部１９は入力部１１へ指示される楽
音に対応したクロックを発生しており、合成制御部１４
からの波形データ出力はこのクロックと同期してなされ
ることにより楽音波形データを得ることになる。

以下に、再加工について述べる。スタートアドレスＢか
らＮ′個の加工波形データがある時、合成制御部１４は
、まずスタートアドレスＢからｍ個の１周期波形とスタ
ートアドレス（Ｂ　＋　ｍ　）からｍ個の１周期波形と
のそれぞれ対応する波形データを荷重加算することによ
り、ｋ周期の合成波形を得た後に、スタートアドレス（
Ｂ＋ｍ）から！ｎ個の１周期波形とスタートアドレス（
Ｂ＋２ｍ）からｍ個の１周期波形とのそれぞれ対応する
波形データを荷重加算することによりに周期の合成波形
を得るという動作をくり返すことにより、Ｎ個の合成波
形データを得ることができる。以上の動作を再加工と呼
ぶ。ここで、ＮとＮ′とは次のように関係付けされる。

Ｎ′＝□ に 以上のように本実施例によれば、くり返し接続しても滑
かな接続波形データを得られるような定常波形データを
予め作成しかつ定常波形データに対して波形１周期を単
位とするデータ圧謄イ術Ｋを適用して得た加工波形デー
タを第２の波形メモリに予め記憶させておくということ
により、キーボード等の入力による楽音出力時に必要と
される第２の波形メモリに必要なメモリ量を一倍に低減
に することができかつ滑かな楽音定常部を得ることが可能
である。

なお、本実施例では合成制御部１４の動作クロックを出
力楽音の音高に対応したクロックとしたが、例えば特開
昭５９−１５９８９号公報に記載の発明のように、固定
クロック動作としておき、楽音波形データをデジタルア
ナログ変換器周辺で音高に応じたクロックでラッチする
ようにしても良い。

又、転送部１６を読出し専用メモリ製造機とし、第２の
波形メモリ１２とテーブルメモリ１３とを読出し専用メ
モリとすれば第１図のブロック２゜のみを分離した形で
合成装置を構成することも可能である。又、入力部１１
に指示されるオンオフ信号に対応するオンオフエンベロ
ープ発生部６と乗算器子とを従来例と同様に付加するこ
ともできる。

なお、実施例におけるデータ圧縮技術にでは１周期語長
ｍと周期波形選択の為のｋとを一定としたが、適当に変
更することも可能である。又、データ圧縮技術として良
く知られた、差分量子化。

適応差分量子化等のデータ圧縮技術を使用しても良い。

発明の効果 以上のように本発明によれば、くり返し接続しても滑か
な接続波形データを得られる定常波形データを予め作成
しさらに定常波形データに対してデータ圧縮技術を適用
して得られる加工波形データを楽音出力時に必要とされ
るメモリへ記憶させておくので、少量のメモリにより滑
かな楽音定常部を合成できる優れた楽音合成装置を実現
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における楽音合成装置のブロ
ック図、第２図は同波形メモリ内の波形データ包格図、
第３図は同定常波形データ包絡図、第４図は従来例のブ
ロック図、第５図、第６図は従来例の波形データ包絡図
である。 １１・・・・・・入力部、１２・・・・・・第２の波形
メモリ、１３・・・・・・テーブルメモリ、１４・・・
・・・合成制御部、１５・・・・・・転送部、１６・・
・・・・加工部、１７・・・・・・加工指示部、１８・
・・・・・第１の波形メモリ、１９・・・・・・クロッ
ク発生部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名躯＋
惰峯１トーぺ 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）楽音の波形データを記憶する第１の波形メモリと
   、前記波形データの加工を指示する加工情報を出力する
   加工指示部と、前記加工情報に従って前記波形データを
   前記第１の波形メモリから読出しかつ加工して加工波形
   データと加工に関する情報を出力する加工部と、前記加
   工波形データを記憶する第２の波形メモリと、前記第２
   の波形メモリ内の加工波形データの記憶領域と加工に関
   する情報を記憶するテーブルメモリと、前記加工部から
   出力される加工波データを前記第２の波形メモリに書込
   み記憶させかつ前記加工波形データの前記第２の波形メ
   モリにおける記憶領域と加工に関する情報とを前記テー
   ブルメモリに書込み記憶させる転送部と、出力楽音を指
   示する入力部と、前記入力部への指示に応じて前記テー
   ブルメモリから出力される前記加工波形データの記憶領
   域と加工に関する情報に従って前記第２の波形メモリに
   記憶されている加工波形データを読出しかつ再加工する
   合成制御部とを備えたことを特徴とする楽音合成装置。
2. （２）テーブルメモリと第２の波形メモリとが読出し専
   用メモリであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の楽音合成装置。