JPS61245196A - 楽音発生方法および装置 - 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、波形メモリに記憶された所望の楽音に対応
した波形情報を読み出すことにより楽音を発生するよう
にした楽音発生方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来において、所望の楽音を発生させる楽音発生方法と
して、例えば特開昭５２−１２１３１３号公報に示され
ているように、所望の楽音（楽器音や人声音など）の発
音開始から発音終了に至るまでの全波形を波形メモリに
記憶し、この記憶波形をそのまま読み出すことにより、
該所望の楽音に対応した楽音を発生する方法、おるいは
所望の楽音の立上り部の全波形及びその後の一部波形を
波形メモリに記憶し、この記憶した立上り部の全波形を
−通り読み出し、その後続いて一部波形を繰返し読み出
すことにより、該所望の楽音に対応した楽音を発生する
方法がある。

［発明が解決しようとする問題点］ これらの楽音発生方法は、いずれも自然楽器音や人声音
に非常に近い高品質の楽音を発生することができるとい
う点で電子楽器等の楽音発生装置に広く適用されている
。

この発明は、上記のような楽音発生方法をざらに工夫し
て波形メモリに記憶された楽音波形情報を基に特殊な楽
音を発生し得るようにした楽音発生方法を提供しようと
するものでおる。

［問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するために、この発明は、上述し
たような所望の楽音に対応する複数周期分上記楽音波形
における時間配列とは逆方向の時間配列に従って読み出
すようにしたものである。

［作用］ 波形メモリからは、波形情報が所望の楽音に対応した楽
音波形の時間軸上の配列とは逆方向の配列で順次読み出
される。この結果、所望の楽音を時間軸上で反転した状
態の特殊な楽音が発生される。

［実施例］ 以下、この発明を図示する実施例に基づき詳細に説明す
る。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。

この実施例では、波形メモリに対して例えばドラム音や
タイコ音などの打楽器音の発音開始から終了までの全楽
音波形に関する波形情報を記憶させておき、これを記憶
時の時間配列と同一方向または逆方向に読み出すように
したものである。

第１図において、１は波形メモリ、２は反転回路、３は
アドレスカウンタ、４は最終アドレス検出回路、５はワ
ンショット回路、６はＤＡ変換器内蔵のサウンドシステ
ムであり、波形メモリ１には上述のように打楽器音の発
音開始から終了までの全楽音波形（第３図（ａ）参照）
の各サンプル点に関する波形情報がその時間軸の配列に
従ってアドレスｒＯＪから最終アドレスに向けて順次記
憶されている。

一方、アドレスカウンタ３は、発音指令スイッチ７をオ
ン操作することによってワンショット回路５から発生さ
れるスタートパルスＳＰによってリセットされる。この
アドレスカウンタ３は、所定周期のクロックパルスφを
順次カウントすることによって波形メモリーをアクセス
するための７ドレス信号ＡＤを発生するものであるが、
後述するようにアドレス信号ＡＤの値が最大値に達する
と、このことが最終アドレス検出回路４によって検出さ
れ、該検出回路４の最終アドレス検出信号によってカウ
ント動作が禁止され、新たな発音開始指令が与えられる
まで最大アドレス値の状態で停止している。

そこで、ワンショット回路５からスタートパルスＳＰが
出力されてカウンタ３がリセットされると、カウンタ３
は最終アドレス検出回路４の出力によるカウント禁止状
態が解除され、クロックパルスφのカウント可能状態と
なり、該クロックパルスφの発生毎に順次変化するアド
レス信号ＡＤを出力するようになる。

このアドレス信号ＡＤは反転回路２を介して波形メモリ
ーのアドレス信号入力に供給されるが、反転回路２は、
特殊効果音選択スイッチ８がオフのときにはアドレス信
号ＡＤをそのまま波形メモリ１に供給し、該スイッチ８
がオンのときにはアドレス信号ＡＤの各ビットを反転さ
せて波形メモリ１に供給する。

すなわち、反転回路２は、前記スイッチ８がオンであれ
ば、ｒＯＪ〜「最終アドレス値」に向って変化するアド
レス信号ＡＤを「最終アドレス値」から「０」に向って
変化するアドレス信号ＡＤ’に変換して出力する。

従って、波形メモリ１に記憶された波形情報は、スイッ
チ８がオフでおればｒＯＪから「最終アドレス値」に向
って（すなわち、記憶時の時間配列と同一方向に）読み
出され、スイッチ８がオンであれば「＠終アドレス値」
から「０」に向って（すなわち、記憶時の時間配列と逆
方向に）読み出される。

このようにして波形メモリ１から読み出された波形情報
は、サウンドシステム６においてアナログ楽音信号に変
換された後、楽音として発音される。この場合、スイッ
チ８がオフの状態では、波形メモリ１からは打楽器音の
発音開始部分に関する波形情報から順次読み出されるの
で、サウンドシステム６からは該波形情報の原音である
打楽器音が発音される。しかし、スイッチ８がオンの状
態では、波形メモリ１からは打楽器音の発音終了部分に
関する波形情報から逆方向に順次読み出されるので、サ
ウンドシステム６からは打楽器音を時間軸上で反転した
状態の特殊効果音として発音される。

第２図は、第１図の実施例に対して振幅エンベロープの
制御機能を付加した構成のブロック図であり、波形メモ
リ１から読み出された波形情報は乗算器９に入力され、
ここでエンベロープ波形発生器１０から発生されるエン
ベロープ波形信号ＥＤと乗算されることによって振幅エ
ンベロープの制御が行なわれる。

ここで、エンベロープ波形発生器１０は第１図のワンシ
ョット回路５から出力されるスタートパルスＳＰによっ
て動作を開始する。そして、波形メモリ１に記憶された
波形情報が第３図（ａ）に示すように予め振幅エンベロ
ープが付与されている場合には、スイッチ８がオフであ
れば、第３図（ｂ）に示すように一部レベルのエンベロ
ープ波形信号ＥＤを出力する。また、波形メモリ１に記
憶された波形情報が第３図（Ｃ）に示すようにその振幅
が一部レベルに規格化されている場合には、ベロープ波
形信＠ＥＤを出力する。

一方、スイッチ８がオンであれば、第３図（ｅ）〜（ｇ
）に示すようなエンベロープ波形信号ＥＤのうち適宜選
択されたものを出力する。

このようなエンベロープ制ｍｅ能を付加することにより
、スイッチ８をオンにして波形メモリ１から波形情報を
逆方向に読み出したときに得られる特殊効果音を種々変
化させることができ、さらに効果的な楽音とすることが
できる。

第４図はこの発明の第３の実施例を示すブロック図であ
り、波形メモリ１に対し、楽音（打楽器音）の立上り部
（アタック部）の全波形とその後の一部波形（１周期ま
たは複数周期）を記憶しておき、立上り部の全波形を−
通り読み出した後、続いて一部波形を繰返し読み出して
楽音を発生する構成に、この発明による逆方向読出しを
付加したものである。なお、第４図において、第１図お
よび第２図と同一回路には同一符号を付して示す。

すなわち、この実施例における波形メモリ１には、第５
図（ａ＞に示すように打楽器音の立上り部の全波形に関
する波形情報とその後の一部波形（１周期または複数周
期）に関する波形情報がその時間軸上の配列に従って順
次記憶されており、特殊効果音選択スイッチ８がオフの
状態で、スタートパルスＳＰが与えられると、アドレス
カウンタ３から「０」〜「最終アドレス値」に向って変
化するアドレス信号ＡＤが発生され、このアドレス信＠
ＡＤによって立上り部の波形情報とその後の波形情報が
−通り読み出される。この立上り部の波形情報とその後
の波形情報が−通り読み出されると、すなわち最終アド
レス検出回路４から検出信号が出力されると、この検出
信号によって繰返しアドレスデータ発生回路１１からの
繰返し読み出しを行うべき波形情報の先頭記憶番地を示
す繰返しアドレスデータがアドレスカウンタ３にプリセ
ットされる。すると、アドレスカウンタ３は前記先頭記
憶番地を初期値として最終アドレス値に向って変化する
アドレス信号ＡＤを出力するようになる。そして、再び
アドレス信号ＡＤが最終アドレス値に達すると、検出回
路４から検出信号が出力されて前記先頭記憶番地を示す
繰返しアドレスデータがアドレスカウンタ３に再設定さ
れ、同様な動作が繰返し行なわれる。

これによって、打楽器音の立上り部以後の楽音波形を構
成する波形情報が繰返し読み出され、乗算器９において
振幅エンベロープの設定が行われた後、サウンドシステ
ム６から楽音として発音される。

この場合、特殊効果音選択スイッチ８がオンに設定され
ている時には、アドレスカウンタ３から出力されるアド
レス信号ＡＤは反転回路２においてそのビットが全て反
転される。このため、波形メモリ１に記憶された波形情
報は記憶時の時間配列とは逆方向に読み出され、特殊効
果音として発−タは、スイッチ８がオフの場合と若干具
なる値の読出し形態は第５図（ｂ）、（Ｃ）に示すよう
なものとなり、スイッチ８のオン・オフ状態に応じて上
述した実施例と同様に、１つの波形メモリを用いて通常
の楽音とこれを時間的に反転した形の特殊効果音を選択
的に発音させることができる。

なお、スイッチ８がオン状態の時に、回路１１から出力
される繰返し読出し用の先頭番地を示す繰返しアドレス
データを特開昭５９−４９５９７号公報に示されている
ように時間的にランダムに変化させれば、ざらに複雑に
変化する特殊効果音を得ることができる。

第６図はこの発明の第４の実施例を示すブロック図であ
り、自然楽器音等の外部音をマイク１２によって検出し
、ＡＤ変換器１３によってディジタルデータの波形情報
に変換して波形メモリ１に順次書き込み、その後この書
き込んだ外部音の波形情報を書込み時の時間配列とは逆
方向に読み出すように構成したものである。

すなわち、波形メモリ１は、切換スイッチ１４が“１″
側に切換えられている時に読出しモード、“０″側に切
換えられている時に書込みモードとなり、このスイッチ
１４が“ＯＮ側に切換えられている書込みモードにおい
てスイッチ７をオンすると、アドレスカウンタ３からア
ドレス信号＠ＡＤが発生され、反転回路２を介して波形
メモリ１に供給される。この時、反転回路２はアドレス
信号ＡＤの各ビットを反転せずにそのまま波形メモリ１
に供給する。このため、マイク１２によって検・出され
た外部音の波形情報は「アドレスＯ」〜「最終アドレス
値」に向って順次書き込まれる。

書込み終了後、スイッチ１４を“１″側に切換えて波形
メモリ１を読出しモードとした後、スイッチ７をオンす
ると、アドレスカウンタ３からアドレス信号ＡＤが発生
されるようになるが、このとき反転回路２はアドレス信
号ＡＤの各ビットを反転して波形メモリ１に供給する。

このため、波形メモリ１に書き込まれた外部音の波形情
報は書込み時の時間配列とは逆方向に読み出され、乗算
器９において振幅エンベロープが設定された後、サウン
ドシステム６から特殊効果音として発音される。

第７図は第６図と同様な機能を別の構成で実現した第５
の実施例を示すブロック図であり、マイク１２で検出し
た外部音をＡＤ変換器１３によってＡＤ変換してバッフ
ァメモリ１５に一旦記憶させる。この時の書込み制御は
書込みスイッチ１４Ａをオンして制御回路１６から「ア
ドレスＯ」〜「最終アドレス値」に向って変化するアド
レス信号を発生させることによって行う。次に、読出し
スイッチ１４Ｂをオンして制御回路１６から「最終アド
レス値」〜「アドレスＯ」に向って変化するアドレス信
号を発生させ、バッファメモリ１５に記憶させた波形情
報を書込み時の時間配列とは逆方向に読み出し、これを
例えば楽器本体内部の波形メモリ１に転送して書き込む
。この場合、波形メモリ１に対する書込み用アドレス信
号はアドレスデータ発生回路１７から発生されるが、こ
の回路１７は制御回路１６から与えられる同期信号５Ｙ
ＮＣによって制御回路１６との同期がとられ、バッファ
メモリ１５から波形情報を読み出すためのアドレス信号
と波形メモリ１に波形情報を書き込むためのアドレス信
号とが互いに同期して変化するように構成されている。

このような動作によって、バッフ１メモリ１５に一旦記
憶された外部音の波形情報は時間配列が逆方向に変換さ
れて波形メモリ１に書き込まれる。

波形メモリ１に書き込まれた波形情報は、アドレスデー
タ発生回路１７に対してスタートパルスＳＰを与えるこ
とにより、該回路１７から発生されるアドレス信号によ
って「アドレスＯ」から「最終アドレス値」に向けて順
次読み出される。

波形メモリに書き込んだ波形情報をそのまま読み出すこ
とにより、上述した実施例と同様な特殊効果音を得るこ
とができる。

なお、第１．２，４．６図の各実施例において、反転回
路２によってアドレス信号ＡＤを反転することにより、
波形メモリ１の逆方向読出しを行っているが、これに代
えて、アドレスカウンタ３としてアップ／ダウンカウン
タを用い、該カウンタをダウンカウント動作させること
によって波形メモリ１の逆方向読出しを行うようにして
もよい。

また、第１．２，４．６図の各実施例において、波形メ
モリ１の記憶波形を逆にした場合（上述の逆方向読み出
しした波形をその読出し順序に従ってスタートアドレス
から最終アドレスに向けて順次記憶した場合）には、反
転回路２は特殊効果音選択スイッチ８のオフでアドレス
信号ＡＤを反転し、オンではそのまま出力するようにす
ればよい。

さらに、波形メモリに記憶する波形は、連続する複数周
期ばかりでなく、飛び飛びの複数周期から成るものであ
ってもよい。例えば、楽音の発音開始から終了までを複
数フレームに分割し、各フレーム毎に代表的な１周期ま
たは２周期分の波形の波形情報のみを記憶させ、この波
形情報を順次切換えながら繰り返し読み出すようにして
もよく、ざらに必要に応じてこの波形切換え時に前の波
形と次の新たな波形とを補間演算して滑かに変化する波
形情報を形成するようにしてもよい。また、特開昭５８
−１４２３９６号公報に開示されているように、波形メ
モリに複数周期分の波形情報だけを記憶させ、この波形
情報を繰り返し読み出すようにしてもよい。このように
すれば、波形メモリの容量をさらに小さくすることがで
きる。

また、各実施例において、波形メモリから特殊効果音と
しての波形を読み出すときに、例えば、アドレス信号Ａ
Ｄの下位ビット側に時間変化する変調用データを加／減
算するなどしてアドレス信号ＡＤを変調するようにして
もよい。さらに、各実施例において、波形メモリから特
殊効果音としての波形を読み出すときに、記憶波形の一
部（勿論、複数周期）を適宜指定し、指定した部分だけ
を読み出すようにしてもよい。

一方、各実施例において、波形メモリには、楽音波形振
幅サンプルデータをそのまま波形情報として記憶せずに
（つまりＰＣＭ方式とせずに）、隣り合うサンプル振幅
値間の差分データを記憶し、読出しの際にこの差分デー
タを累積的に加減算して本来の振幅サンプルデータを得
るような方式（つまり、差分ＰＣＭ方式）にしてもよい
。また、デルタ変調（ＤＭ＞方式や適応デルタ変調（Ａ
ＤＭ）方式など、その他適宜の波形符号化方式に従って
符号化した波形データを波形メモリに記憶するようにし
てもよい。

また、上述の実施例では、一種類の楽音しか発生できな
いが、複数の楽音を発生させたい場合は、楽音の種類に
等しい数だけ実施例に示す回路（但し、サウンドシステ
ムを除く）を設け、各波形メモリの出力を加算して共通
のサウンドシステムに供給するようにすればよいし、あ
るいはまた波形メモリに発生させたい楽音の種類に対応
して複数種類の楽音波形に関する波形情報を記憶させて
おき、アドレスカウンタやエンベロープ波形発生器を時
分割動作させて各楽音に対するアドレス信号ＡＤやエン
ベロープ波形データＥＤを時分割で発生し、エンベロー
プ設定用の乗算器から各楽音に関するエンベロープの付
与された楽音波形を時分割で出力するようにすればよい
。但し、この場合には乗算器から出力される時分割デー
タを累算した後サウンドシステムに供給するようにする
。

さらに、上述した実施例の楽音発生装置は、特に打楽器
音に対応した楽音を発生するのに好適であるので、例え
ば自動リズム演奏装置におけるリズム音の発生に用いる
ことができる。この場合には、楽音をリズムパターンに
従って自動的に発生させるために、第１図のワンショッ
ト回路５から出力されるスタートパルスＳＰの代わりに
リズムパターンパルスを用いるようにすればよい。

当然のことながら、この発明は、打楽器音以外の楽音を
発生する場合にも用いることができる。

例えば、ピアノ音の楽音を発生する場合は、予め波形メ
モリ１にピアノ音の楽音波形を記憶させておき、この記
憶させた楽音波形を鍵盤の鍵操作に応じて読み出すよう
にすればよい。この場合、鍵盤の合鍵に対応して第１．
２．４図に示すような回路を設け、各波形メモリ内にそ
れぞれ合鍵の音高に対応する楽音波形を記憶させておい
てもよいし、あるいは第１．２．４図に示すような回路
を応して変えるようにしてもよい。その場合には、第１
図のワンショット回路５に、発音指令スイッチ７の出力
信号に代えて鍵盤回路から出力されるキーオン信号（鍵
が押圧されているとき“１″となる信号）を入力するよ
うにする。

また、この発明において、波形メモリに記憶する所望の
楽音に関する波形情報としては、上述し自然界に存在す
る任意の音に関するものであればよい。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明は、波形メモリに記憶され
た複数周期から成る楽音波形の波形情報を該楽音波形に
おける時間配列とは逆方向の時間配列に従って読み出す
ようにしたものであるため、波形メモリに記憶された楽
音波形情報を基に特殊な楽音を発生することができ、特
に従来にない効果音を発生する場合などにおいて優れた
効果を奏する。しかも、そのための構成は非常に簡単で
あるため、極めて経済的である。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の第１の実施例を示すブロック図、第
２図はこの発明の第２の実施例を示すブロック図、第３
図は第２図における波形メモリに記憶する波形およびエ
ンベロープ波形発生器から発生されるエンベロープ波形
データの一例を示す図、第４図はこの発明の第３の実施
例を示すブロック図、第５図は第４図における波形メモ
リの読出し形態を示す図、第６図はこの発明の第４の実
施例を示すブロック図、第７図はこの発明の第５の実施
例を示すブロック図である。 １・・・波形メモリ、２・・・反転回路、３・・・アド
レスカウンタ、４・・・最終アドレス検出器、５・・・
ワンショット回路、６・・・サウンドシステム、７・・
・発音指令スイッチ、８・・・特殊効果音選択スイッチ
、９・・・乗算器、１０・・・エンベロープ波形発生器
、１１・・・繰返しアドレスデータ発生回路、１２・・
・マイク、１５・・・バッフ７メモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、波形メモリに所望の楽音に対応した複数周期分の楽
   音波形に関する波形情報を記憶し、この記憶された波形
   情報を読み出すことにより該所望の楽音を発生するよう
   にした楽音発生方法において、上記波形メモリから上記
   波形情報を上記楽音波形における時間配列とは逆方向の
   時間配列に従って読み出すようにし、これにより上記所
   望の楽音を時間的に反転した形の特殊楽音を発生するよ
   うにした楽音発生方法。 ２、前記波形情報は、前記楽音波形における時間配列に
   従って前記波形メモリに順次記憶されるものであり、こ
   の波形メモリを該波形情報の記憶順序とは逆方向に読み
   出すものである特許請求の範囲第１項記載の楽音発生方
   法。 ３、前記波形情報は、前記楽音波形における時間配列と
   は逆方向の時間配列で前記波形メモリに順次記憶される
   ものであり、この波形メモリを該波形情報の記憶順序と
   同方向に読み出すものである特許請求の範囲第１項記載
   の楽音発生方法。 ４、波形メモリに所望の楽音に対応した複数周期分の楽
   音波形に関する波形情報を記憶し、この記憶された波形
   情報を読み出すことにより該所望の楽音を発生するよう
   にした楽音発生方法において、上記波形メモリに記憶さ
   れた波形情報を記憶時の時間配列と同一方向または逆方
   向に読み出す読出し手段と、この読出し手段における読
   出し方向を選択指定する選択手段とを設け、上記所望の
   楽音または該所望の楽音を時間的に反転した形の特殊楽
   音を選択的に発生するようにした楽音発生方法。