JPS61236596A - 電子楽器の音源回路 - 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 この発明は電子楽器の音源回路に関し、特に、電子楽器
において、音源波形をサンプリングして音源メモリに記
憶しておき、その音源メモリの所定のアドレスをループ
して繰返し指定し、対応するアドレスから音源波形を繰
返し出力するような電子楽器の音源回路（以下、サンプ
ラループ回路と称する）に関する。

従来の技術 第６図（ａ）は従来の音源メモリに記憶される音源波形
を示す図であり、第６図（ｂ）は従来の音源メモリから
読出した波形を部分的に繰返した波形を示す図であり、
第７図は従来のサンプラループ回路において、音源波形
を音源メモリから所定アドレスをループして読出す制御
方法を説明するための図である。

電子楽器のサンプラは、第６図（ａ　）に示すような音
源波形をサンプリングし、各サンプリング点のデータを
音源メモリに記憶しておき、順次アドレス指定すること
によって、音源メモリに記憶していた楽音の音源波形を
読出す。一般に、音源波形は、初期にはそのエンベロー
プの振幅が大きいが、時間の経過とともに、そのエンベ
ロープの振幅が減衰して、最終的には、該エンベロープ
の振幅がゼロとなる。

しかし、電子楽器においては、音源メモリから１つの楽
音として、上述の音源波形の持続期間Ｔ。

よりも長い期間の音源波形を読出したい場合がある。そ
の方法として、従来より音源メモリから読出される波形
を部分的に繰返す方法があるが、その−例として、第６
図（ｂ）のごとく音源波形の期間ｔ、の部分を繰返して
読出し、音源波形の持続期間をＴ２となすループ回路が
用いられる。

発明が解決しようとする問題点 ところで、【７期間の音源波形を繰返して読出す場合、
第７図に示すように、期間ｔ１の繰返し波形続出開始点
Ｓから繰返し波形読出終了点ｅに進んだ模、再びメモリ
の続出開始点Ｓに戻り、再び波形続出を開始する必要が
ある。このとき、ｔ、期間の繰返し同始点ＳＩ′３よび
終了点ｅを任意に選択すると、終了点ｅのアドレスに相
当する音源波形の振幅値と、開始点Ｓに相当する音源波
形の振幅値が異なるために、音源波形が不連続となるの
で、音源波形が不連続にならない点を検出して持続音を
作る必要がある。しかも、その点をディジタル的に正確
に決定する必要があり、ＣＰＵを用いたとしても、リア
ルタイムで音源波形の不連続性をなくすことは非常に困
難であるという欠点があった。

また、音源メモリには、音源波形をサンプリングし、各
サンプリング点における振幅値のデータを記憶しておく
必要があるため、持続時間の長い音源波形をサンプリン
グすると、音源メモリの記憶容量を大きくしなければな
らないという欠点があった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、音源波形の一部
を音源メモリから繰返し読出して、音源波形を持続させ
る場合に、音源波形の不連続性を少なくし得て、しかも
メモリ容量を少なくすることができ、さらに構成の簡単
な電子楽器の音源回路を提供することである。

問題、点を解決するための手段 この発明は音源波形の振幅値の差分をデータとして記憶
する音源メモリと、クロックパルスに基づいて音源メモ
リのアドレスを指定するアドレス指定手段と、音源メモ
リから読出された音源波形の任意のゼロクロス点に対応
するアドレスから折返して音源メモリをアドレス指定す
るようにアドレス指定手段を制御する制御手段と、音源
メモリから読出された音源波形の振幅値の差分を積分す
る積分手段とから構成される。

作用 この発明では、音源メモリのアドレスを指定して音源波
形の振幅値の差分をデータとして読出し、読出された音
源波形における任意の点（アドレス）の近傍のゼロクロ
ス点に対応するアドレスから折返して音源メモリのアド
レスを順次指定し、音源メモリから読出された音源波形
の振幅値の差分を積分することによって、音源波形が不
連続となることなく、音源波形を滑かにするための手段
などを用いることなく滑らかな音源波形を得ることがで
き、しかも音源メモリは音源波形の振幅値の差分のみを
記憶しておけばよいので、メモリ容量を少なくできる。

実施例 第１図はこの発明の一実施例のブロック図であり、第２
図は第１図に示す音源メモリ３に記憶される波形の一例
を示す図である。

まず、第１図を参照して、この発明の一実施例の電気的
構成について説明する。ゲート回路１の一方入力端には
クロック信号が与えられる。このクロック信号は、ゲー
ト回路１を介してアドレス指定手段としてのアップダウ
ンカウンタ２のクロック入力端に与えられる。アップダ
ウンカウンタ２はクロック信号を計数し、複数ピットの
計数出力をアドレス信号として音源メモリ３とＤ／Ａコ
ンバータ４とに与える。なお、アップダウンカウンタ２
の最上位ピット出力（ＭＳＢ）はゲート回路１の他方入
力端に計数禁止信号として与えられる。

音源メモリ３はたとえば前述の第６図（ａ　）に示した
Ｔ７期間の音源波形データを、第２図に示すように、そ
の振幅値の差分Δｘ１．Δｘ２・・・として記憶してい
る。そして、音源メモリ３はアップダウンカウンタ２か
らのアドレス信号によってアドレス指定されると、音源
波形のデータを読出す。この音源波形データはＤ／Ａコ
ンバータ５に与えられる。Ｄ／Ａコンバータ５は音源メ
モリ３から読出された音源波形の振幅値としての差分を
アナログ信号に変換する。アナログ信号に変換された音
源波形は積分回路６に与えられる。積分回路６は抵抗６
１とオペアンプ６２とコンデンサ６３とを含む。そして
、積分回路６はコンデンサ６３によって蓄積された直前
のサンプリング点の振幅値に次のサンプリング点の振幅
値の差分を加算して出力する。

一方、Ｄ／Ａコンバータ４はアドレス信号を電圧値に変
換するためのものであって、このＤ／Ａコンバータ４か
ら出力された電圧値はコンパレータ７．８のそれぞれの
比較入力端に与えられる。

コンパレータ７の基準入力端には、繰返し開始点すなわ
ち後述の第３図に示す１８点のアドレスに対応する電圧
値を設定するための可変抵抗！！９が接続される。また
、コンパレータ８の基準入力端には、繰返し終了点、す
なわち第３図に示すＴｅ点におけるアドレスに対応する
電圧値を設定するための可変抵抗器１０が接続される。

コンパレータ７はＤ／Ａコンバータ４の出力が可変抵抗
器９によって設定された電圧値よりも高くなったとき、
ハイレベル信号を出力して、Ｄ型フリップフロップ１１
のＤ入力に与える。

一方、コンパレータ８はＤ／Ａコンバータ４の出力が可
変抵抗器１０で設定された電圧値よりも低くなったとき
、ハイレベル信号を出力して、Ｄ型フリップフロップ１
２のＤ入力端に与える。Ｄ型フリップフロップ１１．１
２のそれぞれのクロックパルス入力端には、累算器２０
からゼロクロス情報が与えられる。このゼロクロス情報
は、音源波形の振幅値がＯになったときに出力されるも
のである。すなわち、音源メモリ３から読出された差分
値を累積していき、その最上位ピットが１のとき正、０
のとき負とすると、最上位ビットが１か５０に変化した
とき、あるいは０から１に変化したときにゼロクロス情
報を出力するようにすればよい。なお、アップダウンカ
ウンタ２の出力を累算器２０に与え、音源メモリ３から
ゼロクロス点に対応するアドレス信号が出力されたとき
、ゼロクロス情報を出力するようにしてもよい。Ｄ型フ
リップ７０ツブ１１は音源波形が繰返し開始点ＴＳであ
ってしかもゼロクロスしたとき、ハイレベル信号を出力
して、フリップ７０ツブ１３のセット入力端に与えると
ともに、ＡＮＤゲート１４の一方入力端にも与える。

ＡＮＤゲート１４の他方入力端には、ゲート信号が与え
られる。このゲート信号は、音源波形の持続期間の間ハ
イレベルになるものである。したがって、ＡＮＤゲート
１４はゲート信号がハイレベルであって、Ｄ型フリップ
７０ツブ１１のＱ出力がハイレベルになったとき、ゲー
トを開いてＲＳフリップフロップ１７をセットする。前
述のＲＳフリップ７０ツブ１３のリセット入力端には、
ゲート信号の立上がりをコンデンサ１８と抵抗１９とか
らなる微分回路によって微分された信号が与えられる。

したがって、このＲＳフリップフロップ１３はゲート信
号の立ち上がりでリセットされ、音源波形が読出されて
１８点になったときセットされる。このＲＳフリップ７
０ツブ１３のＱ出力はＡＮＤゲート１５の一方入力端に
与えられる。

ＡＮＤゲート１５の他方入力端には、前述のＤ型フリッ
プフロップ１２のＱ出力が与えられる。

したがって、このＡＮＤゲート１５はＴｓ点が検出され
たのち、さらにＴｅ点が検出されるとハイレベル信号を
出力する。このハイレベル信号はＯＲゲート１６を介し
てＲＳフリップフロップ１７のりセット入力端に与えら
れる。なお、前述のゲート信号の立ち上がりにおける微
分信号もＯＲゲート１６を介してＲＳフリップフロップ
１７のりセット入力端に与えられる。

ＲＳフリップ７０ツブ１７のΦ出力はアップ／ダウン切
換信号としてアップダウンカウンタ２に与えられる。す
なわち、ＲＳフリップ７０ツブ１７の０出力がローレベ
ルになったとき、アツプダランカウンタ２はダウンカウ
ントし、０出力がハイレベルになったとき、アップダウ
ンカウンタ２はアップカウントする。なお、ゲート信号
の立ち上がり微分信号はリセット信号としてアップダウ
ンカウンタ２にも与えられる。

第３図はこの発明の一実施例の１３点ないしＴｅ点の間
をループする手順を説明するための図であり、第４図は
Ｔｓ点設定電圧およびＴｅ点設定電圧（以下、ループ設
定電圧と称する）とアドレス指定との関係を示す図であ
り、第５図はこの発明の一実施例によって読出された音
源波形を示す図である。

次に、第１図ないし第６図を参照して、この発明の一実
施例の具体的な動作について説明する。

まず、第４図に示すように、音源波形の持続期間に相当
するハイレベルのゲート信号がＡＮＤゲート１４の一方
入力端に与えられるとともに、コンデンサ１８と抵抗１
９とからなる微分回路によって、その立ち上がりが微分
される。この微分信号はＯＲゲート１６を介してＲＳフ
リップフロップ１７のリセット入力端に与えられ、これ
をリセットする。また、微分信号はフリップ７０ツブ１
３のリセット入力端に与えられ、これをリセットすると
ともに、アップダウンカウンタ２にも与えられてこれを
リセットする。フリップフロップ１７はリセットされた
ことにより、その０出力がハイレベルになって、アップ
ダウンカウンタ２をアップカウントに切換える。

アップダウンカウンタ２はゲート回路１を介して与えら
れるクロック信号を計数し、その計数出力をアドレス信
号として出力する。このアドレス信号によって音源メモ
リ３のアドレスが指定される。音源メモリ３はアドレス
指定されたことによって、音源波形の振幅値の差分のデ
ータを読出す。

読出された差分データは、波形が立ち上がる部分では正
極性となっているが、波形の立ち下がり部分では負極性
となっている。音源メモリ３から読出されたデータはＤ
／Ａコンバータ５および積分器６によってアナログ信号
に変換されるとともに、第２図で示す滑かな波形に整形
され、オーディオ信号として出力される。

一方、Ｄ／Ａコンバータ４はアップダウンカウンタ２の
計数出力に応じた電圧値を出力する。すなわち、Ｄ／Ａ
コンバータ４の出力は第４図に示すように、音源メモリ
３の先頭アドレスから順次アドレスがインクリメントさ
れるに従って、電圧値が高くなっていく。そして、可変
抵抗器９によって設定された１３点の設定電圧よりもＤ
／Ａコンバータ４の出力電圧が高くなったとき、コンパ
レータ７はハイレベル信号をＤ型フリップ７０ツブ１１
のＤ入力に与える。そして、累算器２０からゼロクロス
情報がＤ型フリップ７０ツブ１１のクロックパルス入力
端に与えられると、このＤ型フリップフロップ１１のＱ
出力はハイレベルになる。このハイレベル信号によって
ＲＳフリップフロップ１３がセットされるとともに、Ａ
ＮＤゲート１４が開かれる。ＡＮＤゲート１４はゲート
が開かれたことにより、Ｒ８７リツプ７０ツブ１７をセ
ットする。ＲＳフリップフロップ１７がセットされたこ
とにより、その０出力はローレベルになり、アップダウ
ンカウンタ２をダウンカウントに切換える。したがって
、アップダウンカウンタ２はそれまで計数していた計数
値をディクリメントする。

それによって、音源メモリ３は第６図（ａ　）のＢ点か
らＡ点まで周期ｔ２で折返して音源波形の振幅値の差分
データが読出される。Ｂ点からＡ点まで音源波を折返す
とき、すなわち、音源メモリ３のアドレスを折返してア
ドレス指定すると、読出された音源波形の最初の部分の
差分データの極性は正になっており、引続いてＡ恵方向
に音源メモリ３のアドレスを折返して指定すると、該続
出された差分データは一度負になり、再び正となる。

このようにＡ点からＢ点までの差分データを読出し、そ
の後Ｂ点から折返してＡ点まで、の差分データを読出し
てＤ／Ａコンバータ５によってアナログ信号に変換し、
かつ積分回路６によって積分すると、第５図に示すよう
なＡ点からＢ点を通り、０点に至るまでの連続した滑ら
かな波形が得られる。このように、音源メモリ３から音
源波形の差分データをゼロクロス点から折返して読出す
ようにしているため、前述の第６図（ｂ）に示すように
、音源波形を任意の点で繰返して読出した場合に比べて
、折返し点における波形の不連続性をなくすことができ
、滑かな音源波形を得ることができる。

Ｄ／Ａコンバータ４の出力電圧値が第４図に示すように
１３点からＴｅ点に向けて低下していき、この電圧値が
可変抵抗器１０で設定されたＴｅ点電圧値よりも低くな
って、コンパレータ８がハイレベル信号をＤ型フリップ
７０ツブ１２のＤ入力に与えかつゼロクロス情報が該り
型フリップフロップ１２のクロックパルス入力端に与え
られると、このＤ型フリップフロップ１２のＱ出力がハ
イレベルになる。このハイレベル信号はＡＮＤゲート１
５の他方入力端に与えられ、このゲートを開く。

ＡＮＤゲート１５からのハイレベル信号はＯＲゲート１
６を介してフリップフロップ１７のリセット入力端に与
えられ、このＲＳフリップフロップ１７をリセットする
。すると、ＲＳフリップフロップ１７は、そのΦ出力が
ハイレベルになる。Ｒ８７リツプ７０ツブ１７のΦ出力
がハイレベルになったことによって、アップダウンカウ
ンタ２はアップカウントに切換えられる。

アップダウンカウンタ２はアップカウントに切換えられ
たことによって、クロック信号を計数し、第６図（ａ）
のＡ点からアドレスをインクリメントする。そして、ア
ップダウンカウンタ２のアドレス信号によって、音源メ
モリ３からは第６図＜ａ　）のＡ点からＢ点に向けて、
順次音源波形の振幅値の差分データが読出される。この
読出された差分データの波形は周期ｔ２の第５図におけ
る０点からＤ点で示される。そして、Ｄ／Ａコンバータ
４から出力される電圧値が可変抵抗器９によって設定さ
れた１３点に相当する電圧値よりも高くなりかつゼロク
ロス情報がＤ型フリップフロップ１１に与えられると、
このＤ型フリップフロップ１１のＱ出力がセットされ、
ＡＮＤゲート１４が開かれてＲＳフリップフロップ１７
がセットされる。その結果、ＲＳフリップ７０ツブ１７
はアップダウンカウンタ２をダウンカウントに切換える
。そして、アップダウンカウンタ２はアドレス値をデク
リメントし、第６図（ａ　）のＢ点から再びＡ点の方向
に繰返し音源波形データを読出す。

以上のような音源メモリ３から音源波形の振幅値の差分
データの繰返し読出は、ゲート信号が与えられている間
中行なわれるので、第５図に示す波形はＣ−Ｄの俵に同
様の波形が、ゲート信号が与えられなくなるまで連続す
る。

したがって、上述の実施例によれば、ゲート信号が与え
られている期間の間は、任意の周期の音源波形を繰返し
出力することができるので、最終的に得られる音源波形
の持続期間下、は、繰返し読出を行なわない場合の持続
期間Ｔ、よりも長くなる。また、音源波形を繰返すとき
に、上述の任意に定められた繰返し位ＩＩ（アドレス）
の近傍のゼロクロス点から折返すようにし、しかも音源
波形を繰返すときには音源波形の振幅値の差分データを
読出すようにしているので、滑かな音源波形を持続して
出力することができる。

なお、上述の実施例では、可変抵抗器９と１０とによっ
て繰返し開始点と繰返し終了点とを任意に設定できるよ
うにしたが、この繰返し開始点と繰返し終了点とを予め
最適なゼロクロス点に設定することもできる。この場合
には、２つのディジタルコンパレータを設け、各ディジ
タルコンパレータの一方の入力にはアップダウンカウン
タ２から発生されるアドレス信号を入力し、ディジタル
コンパレータの他方の入力には繰返し開始点および繰返
し終了点に対するアドレスを、たとえばデータ設定器に
よって設定するようにする。このようにして、繰返しア
ドレスを設定すれば、最適なアドレス間でループさせる
ことができる。

発明の効果 以上のように、この発明によれば、音源メモリに音源波
形の振幅値の差分データを記憶しておき、音源メモリの
アドレスを指定して差分データを読出し、音源波形にお
ける任意の点（アドレス）の近傍のゼロクロス点に対応
する音源メモリのアドレスから折返してアドレス指定す
るようにアドレス制御するようにしたので、音源波形の
一部を音源メモリから読出してループさせた場合に、音
源波形の不連続性をなくすことができ、読出された音源
波形は滑らかとなる。しかも、音源メモリには音源波形
の振幅値の差分データを記憶するようにしているため、
音源波形の各サンプリング点における振幅値を記憶する
場合に比べて、メモリ容量を少なくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図である。第２
図は第１図に示す音源メモリに記憶される音源波形の振
幅値の差分データを説明するための図である。第３図は
この発明の一実施例のループする手順を説明するための
図である。第４図はループ設定電圧とアドレス指定との
関係を示す図である。第５図はこの発明の一実施例によ
って読出される音源波形を示す図である。第６図＜ａ　
＞は従来の音源メモリから読出される音源波形を示す図
である。第６図（ｂ）は従来の音源メモリから読出した
波形を部分的に繰返した波形を示す図である。第７図は
従来のサンプラループ回路において、音源波形を音源メ
モリから所定アドレスをループして読出す制御方法を説
明するための図である。 図において、１はゲート回路、２はアップダウンカウン
タ、３は音源メモリ、４．５はＤ／Ａコンバータ、６は
積分回路、７．８はコンパレータ、９．１０は可変抵抗
器、１１．１２はＤ型フリップ７０ツブ、１３．１７は
ＲＳフリップフロップ、１４．１５はＡＮＤゲート、１
６はＯＲゲート、２０は累算器を示す。 （は７）％　Ｚ　るλ す′−ト信号

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 音源波形の振幅値の差分をデータとして記憶する音源メ
   モリ、 クロックパルスに基づいて、前記音源メモリのアドレス
   を指定するアドレス指定手段、 前記音源メモリから読出された音源波形の任意のゼロク
   ロス点に対応する前記音源メモリのアドレスから折返し
   て、前記音源メモリをアドレス指定するように前記アド
   レス指定手段を制御する制御手段、および 前記音源メモリから読出された音源波形の振幅値の差分
   を積分する積分手段を備えた、電子楽器の音源回路。