JPS612196A - 楽音波形発生装置 - 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〕 この発明は、あらかじめ波形記憶手段に記憶されている
波形を読み出して楽音波形を発生する、いわゆる波形読
出し方式の楽音波形発生装置に関するものである。

〔発明の概要〕

この発明は、波形読出し方式の楽音波形発生装置におい
て、波形記憶手段から読み出された複数の波形信号を、
それぞれエンベロープ波形信号に対応して時間変化する
複数のパラメータ信号によってそれぞれレベル制御する
ことにより、音色と奇計が関連して時間変化する高品質
の楽音を発生するようにしたものである。

〔従来の技術〕

波形読出し方式の楽音波形発生装置を用いた従来の電子
楽器について説明すると、第１図において、鍵盤回路ｌ
は、ある鍵が押鍵されるとその鍵に対応する出力線に論
理値「１」を出力する様に構成されている。鍵盤回路１
には単音優先回路が内蔵されており、単音優先回路は同
時に２つ以上の鍵が押鍵された場合、発音すべき音を１
つに決定する機能を有している。この単音優先回路とし
ては、例えば特願昭４９−１０２６４０号（特開昭５１
−２９９１８号）明細書中に開示されたものを用いる事
ができる。更に、鍵盤回路１は、ある鍵が押鍵された事
を示すキーオン信号ＫＯＮを出力する機能を有している
。

鍵盤回路１の各出力線は周波数情報メモリ２の入力側に
接続されており、周波数情報メモリ２には各鍵の音高に
それぞれ対応する周波数情報が記憶されている。従って
、ある鍵が押鍵されるとその鍵に対応して周波数情報が
周波数情報メモリ２から読み出される。

周波数情報メモリ２の出力側は累算器３の入力側に接続
されており、累算器３はクロックパルスφを受けて周波
数情報メモリ２から出力される周波数情報を順次累算し
、その累算値を読出しアドレス信号として順次出力する
。累算器３の出力側は波形メモリ４の入力側に接続され
ており、波形メモリ４には高調波成分を含んだ楽音（音
源）波形が記憶されている。従って、波形メモリ４は累
算器３からの読出しアドレス信号により指定されたアド
レスに記憶されている波形振幅値を順次読み出す。

これまでの説明から明らかな様に、押鍵された鍵に対応
した周波数情報が周波数情報メモリ２から読み出され、
これがクロックパルスφのタイミングで累算器３により
順次累算されてその累算値が波形メモリ４に読出しアド
レス信号として人力される。従って、波形メモリ４から
は押鍵された鍵の一音高に対応した周波数の楽音（音源
）波形信号が出力される。

波形メモリ４の出力側は乗算器５の第１の入力端子に接
続されており、乗算器５の第２の入力端子にはエン−ロ
ープ波形発生装置６の出力側が接続されている。更に、
乗算器５の出力側はサウンドシステム７の入力側に接続
されている。従って、波形メモリ４から出力される楽音
波形信号は乗算器５でエン−ロープ波形発生装置６から
出力されるエンベロープ波形信号ＥＮＶと乗算され、こ
れによって楽音波形に適宜の音量エンベロープが付与さ
れた後、サウンドシステム７に人力される。

ザウンｉ゛システム７ば増幅回路、スピーカ等から成り
、乗算器５から出力される楽音波形信号に基づく楽音を
発生する。

ここで、エン−ロープ波形発生装置６は楽音波形に適宜
の音量エンベロープを付与するために設けられているも
ので、鍵盤回路１から出力されるキーオン信号ＫＯＮを
受けてエンベロープ波形信号ＥＮＶを出力する。

エンベロープ波形信号ＥＮＶは、例えば第２図に示す様
な波形形状を有しており、演奏者はパネルボード上に設
けられた楽音選択スイッチにより、この波形を適宜に設
定する事ができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上の説明から明らかな様に、従来の波形読出し方式の
電子楽器では、楽音の発生時から終了時に至るまで一定
波形が波形メモリ４から押下鍵に対応した周波数で繰り
返し読み出され、この楽音波形信号に音量制御用のエン
ベロープ波形信号ＥＮＶを乗算して楽音を形成している
。従って、この楽音波形の波形形状は楽音発生から終了
に至るまでその振幅は変化するが同一波形の繰り返しで
あり、その結果、その音色は発音中宮に同じで変化しな
い。ところで、一般に、自然楽器の音はその音色（波形
）が時間的に変化しており、それによって豊かな感じの
音になっている。

従って、従来の波形読出し方式の電子楽器では楽音発生
時力ぐら終了時まで常に音色が同一であるため、発生音
に豊かさがなく単調な音になっていた。

この発明は上記した従来の波形読出し方式の電子楽器（
楽音波形発生装置）の欠点を改善し、楽音発生時からの
時間経過に従って楽音波形に波形形状の変化を与え、そ
れによって発生楽音に音色の豊かさを付与する様にした
楽音発生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〕

かかる問題点を解決するため、この発明においては、そ
れぞれ異なる形状の複数の波形に関する波形信号（実施
例のＷｌ、Ｗ２、Ｗ３）を記憶し、所定のレートで変化
するアドレス信号により該各波形信号が読み出される波
形記憶手段（実施例の２１．２２．２３）と、楽音発生
指令に対応してそれぞれ異なる時間変化をする各波形に
対する複数のパラメータ信号（実施例のｐ＋（ｔ’）、
ｐｇ（ｔ）、ｐｓ（ｔ））を発生するパラメータ信号発
生手段（実施例の３０）と、波形記憶手段（２１，２２
，２３）から読み出される各波形信号（Ｗｌ、Ｗ２、Ｗ
３）のレベルを各パラメータ信号　（ｐ　＋　（ｔ）、
Ｐｇ（ｔ）、Ｐ３（ｔ））によってそれぞれ制御する第
１のレベル制御手段（実施例の３１．３２．３３）と、
第１のレベル制御手段によってそれぞれレベル制御され
た各波形信号を合成して楽音波形信号を得る合成手段（
実施例の５０）と、楽音発生指令に対応して楽音の音量
エンベロープを制御するエンベロープ波形信号（実施例
のＥＮＶ）を発生するエンベロープ波形発生手段（実施
例の６）と、合成手段（５０）で得られる楽音波形信号
のレベルをエンベロープ波形信号（ＥＮＶ）によって制
御して楽音波形出力として送出する第２のレベル制御手
段（実施例の５）とを設け、パラメータ信号発生手段（
３０）から発生される各パラメータ信号（Ｐ　＋（ｔ）
、Ｐｇ（ｔ）、Ｐ：＋（ｔ））をエンベロープ波形信号
（ＥＮＶ）の立上り時間または立下り時間に対応して変
化するように設定する。

〔作用〕

この−ように構成したことにより、波形記憶手段（２１
，２２，２３）から発生された複数の波形に関する波形
信号（Ｗｌ、Ｗ２、Ｗ３）が時間の経過と共に変化する
複数のパラメータ信号（Ｐｌ（ｔ）　、ｐｚ（ｔ）、Ｐ
＋（ｔ））によってレベル制御を受けることにより、こ
れらを合成して得られる楽音波形信号に含まれる波形信
号（ＷＩＷ２、Ｗ３）の比率が時間の経過と共に変化し
て行き、その結果、楽音波形信号の音色が変化して行く
。

そして、各波形信号（ＷＬＷ２、Ｗ３）に対するパラメ
ータ信号（Ｐ　、　（ｔ）、Ｐｚ（ｔ）、ｐ３（ｔ））
によるレベル制御は、エンベロープ波形信号（ＥＮＶ）
の立上り時間または立下り時間に対応するようになされ
ているので、音色と音量が関連して変化し、一段と自然
感が豊かになる。

〔実施例〕

以下、この発明につき第３図に示す実施例により更に詳
細に説明する。尚、第３図において第１図と同一゛部分
には同一符号を付してその説明を省略する。

第３図に示した電子楽器は、第１図に示す従来の波形読
出し方式の電子楽器において、波形メモＩＪ　４の代わ
りに波形発生合成装置２０が設けられており、この波形
発生合成装置２０は次の様な構成を有している。即ち、
累算器３の出力側が波形メモリ２１．２２．２３の入力
側に接続されており、波形メモリ２１．２２．２３の出
力槽はそれぞれ乗算器３１．３２．３３の第１の入力端
子に接続されている。各乗算器３１〜３３の出力側はそ
れぞれ加算器５０の入力側に接続されている。

また、鍵盤回路１から出力される楽音発生指令としての
キーオン信号ＫＯＮがカウンタ２５に入力されており、
カウンタ２５の出力側はリードオンリイメモリ４１．４
２．４３の入力側に接続さている。リードオンリイメモ
リ４１．４２．４３の各出力側はそれぞれ前記した乗算
器３１．３２、３３の第２の入力端子に接続されている
。ここで、カウンタ２５とリードオンリイメモリ４１．
４２．４３をパラメータ発生器３０と呼ぶ。

この実施例において、波形メモリ２１．２３にはそれぞ
れ第４図（Ａ）、（Ｃ）に示す様な高調波成分の少ない
波形ＷＬＷ３が記憶されており、波形メモリ２２には第
４図（Ｂ）に示す様な高調波成分を多数含んだ波形Ｗ２
が記憶されている。

カウンタ２５はキーオン信号ＫＯＮを受けてその内容を
クリ・アすると同時にクロックパルスφの計数を開始し
、その計数値をリードオンリイメモリ４１．４２．４３
にアドレス信号として入力する。

リードオンリイメモリ４１には第５図に示す様に、パラ
メータの値が時間の経過と共に変化するパラメータ信号
Ｐ　Ｌ　（ｔ）が記憶されており、同様にリードオンリ
イメモリ４２．４３には第５図に示すパラメータ信号ｐ
２（ｔ）、ｐ３（ｔ）がそれぞれ記憶されている。リー
ドオンリイメモリ４１．４２．４３は、それぞれカウン
タ２５の計数値に従って第５図に示す様に変化する各パ
ラメータ信号Ｐ＋（ｏ、Ｐ２（ｔ）、Ｐ３０）を出力す
る。ここで、各時刻ｔ１〜ｔ５は第２図に示すエンベロ
ープ波形信号ＥＮＶの時間変化を表す。従って、パラメ
ータ信号ｐ、（ｔ）、Ｐｚ（ｔ）、ｐｚ（ｔ）は、エン
ベロープ波形信号ＥＮＶの立上り、立下りの変化と同期
するように変化して行く。

以上の構成を有する電子楽器の作用効果について次に説
明する。

ある鍵が押鍵されると、その鍵の音高に対応した周波数
情報が周波数情報メモリ２から出力され、この周波数情
報が累算器３によりクロックパルスφのタイミングで順
次累算され、波形メモリ２１．２２．２３に読出しアド
レス信号として順次入力される。波形メモリ２１．２２
．２３はこの読出しアドレス信号を受けて、その読み出
しアドレス信号により指定されたアドレスに記憶されて
いる波形振幅値を波形信号（Ｗｌ、Ｗ２、Ｗ３）として
順次読み出す。

この様にして波形メモリ２１から順次読み出される波形
信号Ｗｌは乗算器３１に入力され、ある鍵が押鍵されて
楽音を発生すべきことを示すキーオン信号ＫＯＮを受け
てパラメータ発生器３０から出力されるパラメータ信号
ｐ＋（ｔ）と乗算される。

従って、乗算器３１から出力される波形信号はＷｌ・Ｐ
　ｌ　（ｔ）となる。同様に波形メモリ２２．２３から
出力される波形信号Ｗ２、Ｗ３は乗算器３２．３３を介
して波形信号Ｗ２・ｐ２（ｔ）、Ｗ３・ｐ、（ｔ）に変
換される。これらの各波形信号は加算器５０において加
算合成され、この結果、波形発生合成装置２０からは波
形信号（Ｗｌ・Ｐ、（ｔ）＋Ｗ２・Ｐ　ｚ（ｔ）　４−
　Ｗ　３　・Ｐ　ａ（ｔ））が楽音波形信号として出力
される。

、−の波形発生合成装置２０から出力される楽音波形信
号（Ｗｌ　−Ｐ＋（ｔ）＋Ｗ２　・Ｐ、（ｔ）＋Ｗ３−
Ｐｌ（ｔ））　ｔ：１第５図に示すパラメータ信号ｐ＋
（ｔ）、Ｐ２（０、Ｐｌ（ｔ）の変化に従って次の様に
変化する。

押鍵時（時刻１＋）においては、　Ｐ、（ｔ）−１、Ｐ
ｚ（ｔ）−ｏ、Ｐａ（ｔ）＝０であるため、波形発生合
成装置２０から出力される楽音波形信号は高調波成分の
少ない波形Ｗ１になる。

続いて、パラメータ信号Ｐ＋（ｔ）は徐々に立下り、パ
ラメータ信号Ｐ　ｚ　（ｔ）が徐々に立上る。このため
、波形発生合成装置２０から出力される楽音波形信号は
（Ｗ　１　・Ｐ　＋（ｔ）　＋’ｗ　２　・Ｐ　ｚ（ｔ
））となり、徐々に高調波の少ない波形ｗ１の成分が減
少し、高調波を多数含んだ波形ｗ２の成分が増加する。

例えば、時刻Ｌ２では波形発生合成装置２ｏが出力する
楽音波形信号はｐ、（ｔ）＝　Ｐｚ（ｔ）＝０．５７：
アＪＱ、これにより波形Ｗ１と波形ｗ２の成分の比が１
＝１になる。

続いて、時刻ｔ３になると、Ｐ　＋　（ｔ）　＝　Ｏ、
Ｐ　ｚ（ｔ）−１、Ｐｉ（ｔ）＝０になるため、波形発
生合成装置２０から出力される楽音波形信号は高調波を
多数含んだ波形Ｗ２になる。従って、この時発生される
楽音は最も高調波成分の豊がな音色を有するものになる
。

また、前記した様に、第２図に示すエンベロープ波形の
各時刻１．−１．と第５図に示す時刻ｔ、〜ｔ。

は、互いに同期関係をもつように、同一時刻に設定され
ているので、時刻ｔ、において発生される工ンベロープ
波形信号ＥＮＶは第２図に示すレベルＡＩ、を有してい
る。従って、この時発生される楽音は最も豊かな音量と
音色を有するものになる。

続いて、パラメータ信号Ｐｇ（ｏは徐々に立下る。

これに対してパラメータ信号Ｐｔ（ｔ）に代って、パラ
メータ信号Ｐ３（ｔ）が徐々に立上るため、波形発生合
成装置２０から出力される楽音波形信号は（Ｗ２・Ｐｇ
（ｔ）＋Ｗ３・ｐ３（ｔ））になる。従って、徐々に高
調波を多（含んだ波形Ｗ２の成分が減少し、麓調波の少
ない波形Ｗ３の成分が増加する。

例えば、時刻ｔ、においてはＰ　ｚ（ｔ）　＝　ｐ　５
（ｔ）　＝０．５になるため、波形Ｗ２と波形Ｗ３の成
分の比は１：１となる。

時刻ｔ、になると、Ｐ　ｚ（ｔ）　＝　Ｏ、Ｐ　ａ（ｔ
）　＝　１になるため、波形発生合成装置２０が出力す
る楽音波形信号は高調波成分の少ない波形Ｗ３そのもの
になる。

従って、楽音発生時（押鍵時）には高調波成分の少ない
波形信号Ｗ１に相当する楽音波形が形成され、続いて徐
々に高調波成分を多数含んだ波形信号Ｗ２に相当する楽
音波形が形成され、その後再び高調波成分の少ない波形
信号Ｗ３に相当する楽音波形が形成され、かくして自然
音に近い楽音を発生ずることができる。

また、ピアノ音やチェンバロ音などのように、楽音の立
上り部において多くの高調波成分を含み、その後音量エ
ンベロープの衰退とともに高調波成分が次第に減少する
ような楽音波形を得る場合には、波形メモリ２１，２２
．２３に記憶する波形およびパラメータ発生器３０から
の各パラメータ信号をそれに合わせて適宜選定すること
により、全く自然なピアノあるいはチェンバ口の楽音を
発生させることができる。

なお、上記実施例においては、波形メモリを３個設けた
例を示したが、波形メモリの数は任意に選定できるもの
である。また、パラメータ発生器３０としてリードオン
リイメモリ４１．４２．４３を用いた場合につき説明し
たが、リードオンリイメモリの代わりに公知の関数発生
器等を使用して第５図に示すようなパラメータ信号（関
数）を発生ずるようにしてもよいことは勿論である。

〔発明の効果〕

以にのようにこの発明によれば、異なる形状の複数の波
形を異なる時間変化をするパラメータ信号によってそれ
ぞれレベル制御して合成して楽音波形信号を形成するよ
うにしたので、音色が時間とともに変化する自然楽器に
近い楽音波形を発生することができるが、特に上記の各
波形に対するパラメータ信号を、エンベロープ波形信号
の立上り時間又は立下り時間に対応させて変化するよう
にしたことにより、音量エンベロープの変化に関連して
音色が変化するので自然感が一段と豊かな楽音を発生し
得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の波形読出し方式の電子楽器を示すブロッ
ク線図、第２図はエンベロープ波形の一例を示す波形図
、第３図はこの発明を電子楽器に適応した場合の一実施
例を示すブロック線図、第４図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）
は各波形メモリに記憶されている波形の一例を示す波形
図、第５図はパラメータ信号の一例を示す波形図である
。 １・・・・・・鍵盤回路、２・・・・・・周波数情報メ
モリ、３・・・・・・累算器、５．３１．３２．３３・
・・・・・乗算器、６・・・・・・エンベロープ波形発
生装置、７・旧・・サウンドシステム、２０・・・・・
・波形発生合成装置、２１．２２．２３・・・・・・波
形メモリ、２５・・・・・・カウンタ、３０・・・・・
・パラメータ発生器、４１．４２．４３・・・・・・リ
ードオンリイメモリ、５０・・・・・・加算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）それぞれ異なる形状の複数の波形に関する波形信
   号を記憶し、楽音発生指令に対応して発生するアドレス
   信号により該各波形信号が読み出される波形記憶手段と
   、 （ｂ）楽音発生指令に対応してそれぞれ異なる時間変化
   をする複数のパラメータ信号を発生するパラメータ信号
   発生手段と、 （ｃ）上記波形記憶手段から読み出される各波形信号の
   レベルを上記各パラメータ信号によつてそれぞれ制御す
   る第１のレベル制御手段と、 （ｄ）上記第１のレベル制御手段によつてそれぞれレベ
   ル制御された上記各波形信号を合成して楽音波形信号を
   得る合成手段と、 （ｅ）楽音発生指令に対応して楽音の音量エンベロープ
   を制御するエンベロープ波形信号を発生するエンベロー
   プ波形発生手段と、 （ｆ）上記楽音波形信号のレベルを上記エンベロープ波
   形信号によつて制御する第２のレベル制御手段とを具え
   、 （ｇ）上記パラメータ信号発生手段から発生される上記
   各パラメータ信号を上記エンベロープ波形信号の立上り
   時間または立下り時間に対応して変化するように設定し
   た ことを特徴とする楽音波形発生装置。