JPS61255397A - 電子楽器 - Google Patents

電子楽器

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JPS61255397A
JPS61255397A JP60096032A JP9603285A JPS61255397A JP S61255397 A JPS61255397 A JP S61255397A JP 60096032 A JP60096032 A JP 60096032A JP 9603285 A JP9603285 A JP 9603285A JP S61255397 A JPS61255397 A JP S61255397A
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JP
Japan
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data
latch
bit
bits
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP60096032A
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English (en)
Inventor
高木 善之
哲彦 金秋
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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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) 本発明は電子楽器に係り、特にノイズ信号を発生する電
子楽器に関する。
(従来の技術) 近年電子楽器はデジタル信号処理の導入により高度な音
色づくりが可能となったが、フルート等のニアリード楽
器類においてはノイズ成分の再現が必要となる。このノ
イズ成分を再現するようにした電子楽器としては特開昭
59−75294号がある。
第14図にブロック図を示し、その動作を以下に説明す
る。
入力部1に指示された出力すべき楽音に関する情報は制
御部2へ送られる。制御部2では入力部1より与えられ
た情報に基づいてテーブルメモリ3より楽音波形を合成
するための情報を読み出し。
これに基づいて音素片メモリ4より波形データを読み出
して楽音波形を合成し、同時にノイズメモリよりノイズ
データを読み出して上記楽音波形に加算し、DA変換部
5より出力する。このようにしてノイズ成分を含んだ楽
音信号を得ている。
(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、ノイズデータと楽
音波形とを加算するための加算器が必要となり回路の規
模が増大するという問題点を有していた。
本発明は上記の点に鑑み、回路規模をあまり増大させる
ことなくノイズ成分を含む楽音信号を発生する電子楽器
を提供するものである。
(問題点を解決するための手段) 上記問題点を解決するために、本発明の電子楽器は、演
奏操作部から送出される演奏情報に基づいて所定の波形
データと所定のエンベロープとを発生し該波形データと
該エンベロープを乗算して所定の楽音データを発生する
楽音発生部と、ノイズ信号を発生するノイズ発生部と、
前記演奏情報の指示により前記楽音データの所定のビッ
トを前記ノイズ信号でビット操作する手段とを有するも
のである。
(作用) 本発明は上記した構成によって楽音データの所定のビッ
トをノイズ信号でビット操作を行うようにしたために加
算器を用いずにノイズ信号を含んだ楽音信号を得ること
が可能となる。
(実施例) 以下図面に基づき本発明の一実施例を説明する。
第1図は本発明による情報処理装置を電子楽器に用いた
場合のブロック図である。この第1図を説明すると、1
−1は鍵盤である。1−2はタブレットであり、本電子
楽器より出力される楽音の音色の選択を指示する操作部
である。1−3は効果スイッチであり、楽音に対する各
種の効果の制御、例えばヴイブラート、トレモロ等の効
果のオン・オフを指示するスイッチである。1−4はマ
イコン(マイクロコンピュータ)であり、例えばインテ
ル社のマイコン8049等が相当する。1−5は楽音発
生部であり、マイコン1−4より与えられた制御信号に
基づいて波形演算、周波数演算を行う。1−6はデータ
バンクであり、楽音発生部1−5にて使用する波形デー
タやエンベロープデータが格納されているROM (読
出専用メモリ)である。1−7はフィルタであり、楽音
発生部1−5より出力される楽音信号の折り返しノイズ
を除去する61−8はスピーカである。
次に第1図(イ)に示す電子楽器の動作を説明する。マ
イコン1−4は内部に予め書き込まれた命令に従って、
鍵盤1−1、タブレット1−2、効果スイッチ1−3の
状態を順次検索する。またマイコン1−4は鍵盤1−1
における鍵の0N10FFの状態に基づいて押圧されて
いる鍵のコードを楽音発生部1−5の複数のチャンネル
に割り当てる割り当て信号を送出するとともに、タブレ
ット1−2.効果スイッチ1−3の状態に応じて制御デ
ータを送出する。楽音発生部1−5においては、マイコ
ン1−4より送出される割り当て信号及びその他の制御
信号を内部のレジスタに取り込み、これらの信号に基づ
いてデータバンク1−6より必要な波形データ、エンベ
ロープデータを読み出しながら楽音信号の合成を行う、
この楽音発生部1−5において合成された楽音信号は、
フィルタ1−7を通してスピーカ1−8へと送られ楽音
を発生する。
第1図(ロ)にマイコン1−4より楽音発生部1−5へ
データを転送する場合のタイミング図を示す。また、第
1表にマイコン1−4より楽音発生部1−5へ送出する
データの内容を示す。第1表において、NODはノート
オクターブデータであり、ノートデータNOとオクター
ブデータOCT及びキーオンデータにonより成ってい
る。その具体的な内容は第2表にNODのビット構成が
示してあり、第3表番5ノートデータNDと音名との対
応が示してあり、第4表にオクターブデータOCTと音
域との対応が示しである。即ち仮に楽音発生部1−5に
対しGlというノートの第6オクターブの音(以下G#
6と略す)をチャンネル1より出力したい時には第1図
(ロ)におけるアドレスとして00000001 、デ
ータとして10011110をマイコン1−4より送出
することになる。
次に、PDDはピッチデチューンデータであり調律をず
らすための8 bitのデータである。PDDは2の補
数表示にて表されており、可変範囲は−128〜+12
7の256通りである。 RLDはリリースデータで、
キーオフ後の減衰特性を制御する4 bitのデータで
ある。VOLはボリュームフラグであり、このビットを
t i−nにすると後述のボリュームデータVLDに応
じて楽音発生部1−5からの楽音信号の出力レベル制御
を可能にするものである。DMPはダンパフラグであり
、ピアノタイプエンベロープの場合のキーオフ後の減衰
を急速な減衰にせしめるフラグであり、DMP=1の時
に機能する。SQLはソロフラグであり、他のチャンネ
ルと同音名の楽音がアサインされた時にそのチャンネル
の発生している楽音とこれから発生しようとしている楽
音の位相特性を合わすか否かを選択するフラグであり、
5QL=1の時には位相合わせをキャンセルする。
TABはタブレットデータであり、第1図におけるタブ
レット1−2により指定されるデータがこの5bjtに
入る。 PEはピッチエクステントフラグで、このビッ
トをII illにしたチャンネルにはピッチエクステ
ントがかかる。VLDはボリュームデータであり、前述
のボリュームフラグVOLとともにチャンネルから出力
される楽音のレベルを8 bitの細かさで制御する。
なお、これら一連のデータはすべてチャンネルごとに独
立に設定できるものである。
次に、楽音発生部1−5における演算シーケンスについ
て説明する。
第5表及び第6表に楽音発生部1−5の演算シーケンス
を示す。本楽音発生部1−5においては、短い演算サイ
クルでより多くのデータ処理を行うために演算シーケン
スがイニシャルモード、ノーマルモードの2つのモード
を有し、更に上記両モードがそれぞれロングシーケンス
、ショートシーケンスに分かれている。また、イニシャ
ルモードショートシーケンス及びノーマルモードロング
シーケンスはそれぞれEVEN、 ODDの2つの状態
を有している。
イニシャルモードはマイコン1−4が楽音発生部1−5
に対して新たな楽音の発生を命令した際に楽音発生部1
−5におけるマイコン1−4より指定されたチャンネル
について種々のレジスタ等の初期設定を行うモードであ
りロングシーケンスより開始され、ショートシーケンス
を2回行った後ノーマルモードに入る。このイニシャル
モードにおける2回のショートシーケンスについて1回
目がODD、2回目がEVENのショートシーケンスと
なる。このイニシャルモード終了後、ノーマルモードに
移るが、ショートシーケンス6回の後ロングシーケンス
1回がくることになる。
本実施例では各チャンネル毎に、独立した2系統の波形
と独立した2系統のエンベロープとを掛は合わせるよう
になっており、更にピッチの細かな調整機能をも有して
いるが、これらの演算処理を時分割で8チャンネル分行
うためには多大な演算ステップが必要となる。そこで短
いサイクルで演算しないといけないものをショートシー
ケンスとし、演算頻度の低いもの、つまり長いサイクル
で演算してもよいものをロングシーケンスとする。
そしてショートシーケンスの間にロングシーケンスを挿
入することにより演算の効率化を図っている。
第1図(ハ)にショートシーケンス、ロングシーケンス
のタイミング図を示す。第1図(ハ)に示すとおり、シ
ョートシーケンス(0)〜(10)の11のタイムスロ
ットより成っており、ロングシーケンスは(11)〜(
19)の9のタイムスロットより成っている。個々のタ
イムスロットは250nsであり、4分割されてψ1.
ψ3のノンオーバーラツプの2相クロツクとともに全体
のシステムが動作している。
ショートシーケンスとロングシーケンスの関係は、ショ
ートシーケンスがチャンネル0からチャンネル7まで8
回くり返されるごとに1チャンネル分のロングシーケン
スが入る。故に、例えばチャンネル3のショートシーケ
ンスは11X8+9の97タイムスロツトごとに1回、
ロングシーケンスは97×8の776タイムスロツトご
とに1回の割で現われることになる。更に、ノーマルモ
ードのロングシーケンスにはEVENとODDの2つの
状態があるため、776X2の1552タイムスロツト
を周期としてシステムが動作しているものである。
次に、第5表及び第6表に基づいて個々の演算シーケン
スについて説明する。前述のように、楽音発生部1−5
は新たな押鍵によりイニシャルモードロングシーケンス
より開始するようになっているのでイニシャルモードロ
ングシーケンスよりタイムスロット別に説明を行う。
瓦見里 (13) PDD + PED −+ PDR(15)
    O→TRI (16)    O→TR2 (17)   O−*ZR1 (18)    O−+ZR2 タイムスロット(13)の意味するところは、PDDと
いうレジスタの内容とPEDというレジスタの内容を加
算してPDRというレジスタに格納するということであ
る。タイムスロット(15)〜(18)は、TRI。
TR2,ZRI、 ZR2というレジスタにOを書き込
むということである。
一一タバンク み し く12)     IITD −+ 1(AD  −)
 HAD(14)     HAD→C0NT→C0N
T、 DIFI(16)〜(17) t(AD −+ 
STE  −+EARLこれらの意味するところは、左
端にあるデータ(例えばタイムスロット(14)ならば
HADというデータ)をアドレスとしてデータバンク1
−6より中央に記載のC0NTというデータを読み出し
、右端にある名前のレジスタC0NT及びDIFIに格
納するということである。
(1)  PDR+ JD  L、B、 ; O→ER
2/1(3)  ORG + OCT +  1  →
IIE2−+ AIIAR(4)  D、B、 + E
ARI→EAR2(6)0    →WRI (8)0    →ERI (9)0      → リE2 (10)      O−+  WEI、IR2タイム
スロット(1)における0→ER2/ 1はショートシ
ーケンス1回目即ち000時にはER2,2回目即ちE
VEN時にはERIというレジスタに0を書き込むこと
を意味する。またり、B、とは、PDR+ JDの演算
結果をレジスタに格納せずに、Lバス(後述)を介して
乗算部(後述)に送出することを意味する。タイムスロ
ット(3)においては、演算結果を一度WE2というレ
ジスタに格納した後デコードしてΔWARに格納するこ
とを意味する。タイムスロット(4)におけるり、B、
は、後述のデータバンク読み出し部によって得られる値
をレジスタ等を介さすDバス(後述)を介して加算器に
送出することを意味する。
上記のC,B、は、加算部にて得られた結果をレジスタ
を介さずに乗算部に直接入力することを意味しこの場合
においてはタイムスロット(1)にて得られたPDR+
 JDの演算結果を意味する。
データバンク み し く1)    HAD→ΔSTE→A、B。
(3)〜(4) EARL/2 →E1/2 → ΔT
l/2.ΔEl/2゜Δz1/2 (6) 〜(7) )IAD −+ 371/ΔSTW
 −+ STW/WARここでタイムスロット(1)の
A、B、は、データバンク読み出しによって得られた値
をレジスタ等を介ざすに直接加算部のA人カへ入力する
ことを意味する。また、タイムスロット(6)〜(7)
のSTV/ASTW →STV/WARは、シーr−ト
シーケンス1回目即ち000時には5TIIというデー
タを読み出してSTvというレジスタに格納し、2回目
即ちEVEN時にはΔSTWというデータを読み出して
WARというレジスタに格納することを意味する。
次にノーマルモードについて説明する。
ノーマルモードショートシーケンス 第6表において串印のついている箇所は、ノートクロッ
クが発生した後の最始のショートシーケンスのみでその
演算が行われるものであり、この動作を制御するフラグ
を計算要求フラグCLRQと呼ぶことにする。
証i星 (1)  wEl + wEl     4 L、B。
(2)  STv+ IIAR−) D、B、 、 B
、B。
(3)  ZRI+ ΔZl    4ZR1(4) 
 DIFI + C,B、    →D、B。
(5)  ERI+ ΔEl + Ci 4 ERI(
6)  ZR2+  AZ2   −’) ZR2(7
)  WAR+ ΔWAR−+ wAR*(8)  E
R2+ ΔE2 + Ci −* FR2(9)   
FR+  CDR→ CDR拳ここで、タイムスロット
(1)のり、B、は、演算結果をレジスタを介さず直接
乗算部へ入力することを意味する。タイムスロット(2
)のり、B、、 B、B、は同様に演算結果を直接デー
タバンク読み出し部及び加算部のB入力へ入力すること
を意味する。タイムスロット(4)におけるC、B、は
、加算部の演算結果をレジスタを介さずに直接入力する
ことを意味し、この場合はタイムスロット(2)におけ
るSTW + WARの演算結果が入力される。また、
D、B。
はその演算結果を直接データバンク読み出し部へ入力す
ることを意味する。タイムスロット(5)及び(8)の
Ciは、それぞれタイムスロット(3)及び(6)にお
ける演算のくり上り(キャリー)を加えるという意味で
ある。
東見皿 (1)〜(3)  WR2+  FR2→WE2m(4
)〜(6)  C,B、 X CN  →(DAC)(
7) 〜(9)  wRI X ERI  −+ WE
1*こくで、タイムスロット(4)〜(6)のC,B、
とは加算部の出力をレジスタ等を介さず直接乗算部へ入
力することを意味する。この場合は、タイムスロット(
1)のwEl + IIEIの演算結果に相当する。ま
た(DAC)とあるのは、この演算結果をDAC(OA
コンバータ;後述)に入力することを表す。
データバンク み出し く4)〜(5)  C,B、 −* wl →VR1*
(7)〜(8)   C,B、  −+  11 −+
  WRIにこで、タイムスロット(4)〜(5)のC
,B、は加算部の演算結果を直接データバンク読み出し
部へ入力してデータバンク1−6のアドレスとすること
を意味し、この場合は加算部におけるタイムスロット(
2)のSTW + 1/、4Hの演算結果に相当する。
タイムスロット(7)〜(8)のC,B、も同様にタイ
ムスロット(4)(7)DIFI + (STW + 
IIAR)(7)演算結果に相当する。
訓Jl (13)   ΔTl/2  +  TRI/2   
     → TRI/2(14)  PDR+  J
D            → L、B。
(15)   ΔEARL/2  +  EARL/2
  +  Ci  → EARL/2(16)  PD
D  +  PED           −+  P
DRここで、タイムスロット(14)のり、B、は、加
算部の演算結果即ちPDR+ JDの値をレジスタを介
さず直接乗算部へ入力することを意味する。タイムスロ
ット(15)のCiはタイムスロット(13)の演算を
行った結果生じるくり上り(キャリー)を意味する。
ここで%C,B、は加算部における演算結果をレジスタ
を介さず直接乗算部へ入力することを意味し、この場合
は加算部タイムスロット(14)におけるPDR+ J
Dの演算結果が入力される。
f:タバ屹之1JユLL証 (14)〜(15)  EAR2/1→E2/1→ Δ
T2/1゜ΔE2/1.  Δz2/1 ここで、2/1というのは、奇数回目、即ち088時に
は2(例えばR2/1ならばR2)、偶数回目、即ちE
VEN時には1(同El)となることを意味し、EVE
N、ODDで別のデータを読み出し、別のレジスタへ格
納することを意味する。
第2図は第1図(イ)における楽音発生部1−5の詳細
な図である。まずこの図を用いて各ブロックの機能の概
略を説明すると、2−1はマスタクロックであり、ここ
ではf =8.00096M)Izのも°のを用いてい
る。2−2はシーケンサ(以下SEQと称す)であり、
マスタクロック2−1によるクロック信号を分周し、楽
音発生部1−5全体におけるシーケンス信号(以下SQ
倍信号称す)及び各種制御信号を発生する。2−3はマ
イコンインターフェース部(以下υCIFと称す)であ
り、第1表にて示される各種データをマイコン1−4が
楽音発生部1−5とは非同期で送出しているが、このデ
ータを取り込み、SEQにより発生されるSQ倍信号の
同期をとる回路である。更にフラグKonによりイニシ
ャルモード、ノーマルモードのモード切りかえを指示す
るフラグINIを発生する。
2−4は比較レジスタ部(以下CDRと称す)であり、
前記演算シーケンスで示したレジスタCD88チャンネ
ル分とマスタクロックを順次分周して得た10ヒツトの
分局信号とを比較し、8チャンネル分のノートクロック
と計算要求フラグCLRQを発生する。
2−5はランダムアクセスメモリ部(以下メモリと称す
)で、楽音発生部1−5内で行われる種々の演算結果を
記憶する。2−6はフルアダ一部(以下FAと称す)で
あり、各種データの加算を行う16ビツトのフルアダー
を内蔵している。2−7は乗算部(以下MPLYと称す
)であり、 (2の補数の12bit) X (絶対値tobit)
の演算を行う乗算器を有している。2−8はデジタルア
ナログコンバータ(以下DACと称す)であ、す、MP
LY2−7より出力されるデジタルの楽音データをアナ
ログの楽音データに変換する。2−9はアナログバッフ
ァメモリ部(以下ABMと称す)で、DAC2−8より
マシンサイクル周期で発生される楽音データをCDR2
−4により発生されるノートクロックによる音程同期へ
の変換を行う、 ABM2−9の機能及び構成は特開昭
59−214091号公報に示されているアナログバッ
ファメモリと同様のものである。2−10は入出力回路
部(以下I10と称す)であり、データバンク1−6ヘ
アドレス信号を送出し、そのアドレス信号に対応した波
形データ、エンベロープデータの読み出しを行い、必要
に応じて読み出したデータのデータ変換を行う。2−1
1はマトリックススイッチ部(以下MSWと称す)であ
り、UCIF2−3、CDR2−4゜メモリ2−5に接
続された横方向のパスライン(HA 。
HB、 HC,HD、 HE、 HLの各バス)とFA
2−6、MPLY2−7、Ilo 2−10へ接続され
ている縦方向のパスライン(A、B、C,D、Lの各バ
ス)とを、SQ倍信号応じて接続する回路である。これ
らの回路により第5表及び第6表に示す演算シーケンス
を実行するものである。
次に個々のブロックについて説明する。
第4図は第2図における5EQ2−2の詳細図である。
4−1はカウンタであり、マスタクロックを分周し、第
1図(ハ)に示す種々のタイミング信号を発生する。 
TSは第1図(ハ)におけるタイムスロットを表す信号
であり、CHCはチャンネルコードであり、第1図(ハ
)におけるチャンネルの番号を表わす信号である。EV
は演算シーケンスにおけるODD、EVENを表す信号
であり、EV=OはODD、 EV= 1はEVENを
意味すル、 4−2ハSQROM<シーケンスROM)
テある。3080M4−2のアドレス入力にはタイムス
ロットを表す信号TSとフラグINIが入力されており
、これらの入力に基づいて各々のタイムスロットにおけ
る各種制御命令を発生している。4−3は論理ゲートで
あり、3080M4−2による出力を各種フラグ及び計
算要求プラグCLRQ等で更に制御して、SQ倍信号演
奏情報、効果スイッチ1−3等の指示に従って、各機能
ブロックが各タイムスロット毎にどのように動作すべき
かを指示する信号;図中ではSQと略記)を発生する。
第5図はUCIF2−3の詳細図である。第5図におい
て、5−1はラッチであり、第1図におけるマイコン1
−4より与えられるA/D O〜7をALEによりラッ
チする。A/D O〜7とALEの関係は第1図(ロ)
に示すとおりであるので、ラッチ5−1には第1表に示
すところのアドレスがラッチされる。5−2はラッチで
あり、マイコン1−4より与えられるA/DO〜7を糀
によりラッチする。 A/D O〜7と盟の関係は第1
図(ロ)に示すとおりであるのでラッチ5−2には第1
表に示すところのデータがラッチされる。5−3はラッ
チであり、盟によって制御されラッチ5−1の出力をラ
ッチする。このようにアドレスを2段でラッチするのは
+ ALEが需に無関係に周期的にt i nになるか
らであり、このようにアドレスを2段でラッチすること
により靜による新たなデータの書き込みを行うまでラッ
チ5−3.ラッチ5−2にはそれぞれアドレス及びデー
タが格納されることになる。5−4は1ワード8ビツト
のRAMであり、Aはアドレス入力、OEは出力制御端
子であり、データ端子りはHEババス接続されている。
ここで、0E=1となるとN入力で与えられたアドレス
のデータをD端子より出力する。またwEは書き込み制
御端子で、WE=1の時にD端子に与えられているデー
タをN入力で与えられたアドレスに書き込む。OH,W
EはSQ倍信号より制御されている。RAM5−4には
第1表にて示した各種データ(NOD、PDD、 RL
D −VOL −DMP −SQL、 TAB −PH
,VLD)及びコントロールデータC0NT(データバ
ンクより書き込む。詳細は後述)、ピッチデータレジス
タのデータPDRがそれぞれ8チャンネル分格納されて
いる。 5−5はセレクタであり、マイコン1−4の指
定するアドレスと、SQ倍信号指定するアドレスを、別
のSQ倍信号用いて選択出力し、RAM5−4のA入力
に与えるものである。5−6は信号処理器であり、HE
ババス接続され、バス上のデータを取り込み各種フラグ
信号を発生する。また、マイコン1−4より送出された
リリースデータRLD 4ビツトに応じた16とおりの
リリース用エンベロープデータを発生してHEババス送
出する。5−7はゲートであり。
SQ倍信号応じてラッチ5−2の出力、つまりマイコン
1−4からのデータをHEババス上送出する。
次にLICIF2−3の動作を説明する。
第1表に示すようなデータが第1図(ロ)に示すタイミ
ングでマイコン1−4より与えられたとし。
仮にアドレスが05.、、データが8916即ちチャン
ネル5にF#1の押鍵を指示したとすると、先ずALE
信号によりラッチ5−1にアドレスがラッチされ、次い
で■信号によりラッチ5−2にデータがラッチされると
同時に、ラッチ5−3にアドレスがラッチされる。次い
で所定のタイミングでセレクタ5−5がラッチ5−3の
出力をセレクトし、同時にゲート5−7が開き、RAM
5−4のWHに書き込み信号が与えられる。この書き込
み信号によりHEババスはラッチ5−2にラッチされた
データ即ちマイコン1−4が書き込−もうとしたデータ
即ち891.が与えられ、RAM5−4のN入力にはラ
ッチ5−3の出力である0516が与えられるので、R
AM5−4のアドレス05□6番地に89.というデー
タが書き込まれる。このようにして第1表に示した各種
データがRAM5−4に書き込まれる。
第1表に示すとおり、RAM5−4ニはVOL 7ラグ
、PEフラグ等のフラグ類が書き込まれているが、これ
らのフラグ類はHE八へを介して信号処理器5−6へ送
出し、ここで一旦ラッチした後使用している。
第6図はCDR2−4の詳細図である。6−1はマスタ
クロックを入力とした10ビツトの分周器である。
6−2は比較器付RAM(以下CDRAMと称す。)で
あり、17−ド13ビツトで8ワードを有する。各ワー
ドのうち上位IOビットには比較器が設けてあり、端子
Tより入力される分周器6−1による分周データとの比
較が行われ、10ビツトすべてが一致すると端子Cより
一致パルスが出力される。OE、WE、A。
Dの機能は前述のRAM5−4と同じである。6−3は
デコーダであり、A入力、EN入力とD出力の関係は第
8表に示すとおりである。 6−4〜6−11はRSラ
ッチであり、S入力に正のパルスが加わるとQ出力が”
1″に、R入力に正のパルスが加するとQ出力がパ0”
になる。RSラッチ6−4はチャンネルO,RSラッチ
6−5はチャンネル1、・・・・・・の一致パルスがS
に与えられる。6〜12はセレクタであり、A入力に与
えられた8信号からチャンネルコードCHC3ビツトに
よりそのうちの1信号を選択してDより出力する。6−
13はラッチであり、SQ倍信号従ってセレクタ6−1
2の出力をラッチする。 6−14はANI)ゲートで
ある。
次に第6図に示すCDR2−4の動作について説明する
。分周器6−1がマスタクロックを分周して10ビツト
の分周出力をCDRAM6−2のT入力へ与える。
CDRAM6−2の各ワードには任意の値が入っている
が、これらの値の上位10ビツトが分局器6−1の出力
値と一致するごとに一致パルスをC端子より出力する。
CDRAM6−2の八人力にはCHC即ちチャンネルを
表す信号が入力しであるので、各ワードはそれぞれのチ
ャンネルに対応しているので、チャンネルごとに一致パ
ルスを発生する。この一致パルスはそれぞれをRSラッ
チ6−4〜6−11へ入力されているので、一致パルス
が発生したチャンネルに対応するRSラッチのQ出力が
1”にセットされる。 RSラッチ6−4〜6−11の
Q出力のうちの1つがチャンネルコードCHCに応じて
セレクタ6−12により順次選択されラッチ6−13に
ラッチされる。ラッチ6−13の出力はANDゲート6
−14に与えられているので、現在セレクタ6−12が
選択しているRSラッチのQ出力が鵠1”ならば、AN
Dゲート6−14に加えられたSQ倍信号よってデコー
ダ6−3のD出力の該当チャンネルがパ1”になり上記
のRSラッチのQ出力はn Q Dにリセットされる。
第7図はメモリ2−5の詳細図である。第7図におイテ
、7−1〜7−4はRAM テあり、OH,WE、 A
、 Dの各機能は前述のRAM5−4と同じである。こ
こで、RAM7−1ニはWAR,EARI、 Δ21.
 ΔEl、 WEI、 EAR2゜ΔZ2.ΔE2の各
レジスタが、RAM7−2ニはlllR2,ZRI。
ΔTl、 FR,ΔWAR,ZR2,ΔT2ノ各レジス
タが、RAM7−3ニはERI、 TRI、 DIFI
、 DWI、 ER2,TR2,STw。
TAB’ 、 HAD(7)各レジスタが、RAM7−
4ニはNOD’、WE2 。
VLD’の各レジスタがそれぞれを8チャンネル分格納
されている。なお、NOD’ 、 TAB’ 、 VL
D’は前述のRAM5−4ニおけるNOD、 TAB、
 VLDノデータを書き込んだものである。7−5は1
ワード10ビツト13ワードのROMであり、第5表、
第6表で示した演算シーケンスにおけるノート係数CN
が記憶されている。
ここでQは出力、Aはアドレス入力、OEは出力制御端
子であり、0E=1でQにROMの内容が出力され、0
B=Oの時はQ=ハイ・インピーダンスである。ノート
係数CNの値は第7表に示すとおりである。なお、RO
M7−5の10ビツトの出力はHDババス下位10ビツ
トに接続されている。7−6は信号処理器であり、RA
M7−4に格納されたNOD’よりNO(ノートデータ
)とOCT (オクターブデータ)を読み出しこれらの
データ及びPEフラグに基づいてピッチデチューンデー
タPEDを発生する回路、並び呻レジスタ11E2のデ
ータを読み出してデコードするデコード回路が備えであ
る。
第8図はFA2−6の詳細図である。第8図において、
8−1〜8−8はラッチであり、5EQ2−2が発生す
るφ1.ψ3の信号で動作している。8−9は加算器で
あり、A入力に与えられた値とB入力に与えられた値(
共に16ビツト)とキャリー人力Ciに与えられた値の
加算を行い、C及びCoより出力する。coは演算の結
果生じるキャリー出力である。 8−10゜8−11は
ビット処理回路であり、ラッチ8−1.ラッチ訃2によ
る出力のビット操作を行う回路である。
8−12は論理ゲートであり、SQ倍信号応じてラッチ
8−6の出力を強制的に′1″またはO″にする。或い
はそのまま出力するといった動作を行う。8−13はR
AMであり、そのサイズは1ワード9ビツトで12ワー
ドのものである。A、 D、 IiE、 OEの各機能
は前述のRAM5−4と同じである。D出力9ビットは
Cバスの下位9ビツトに接続されている。
RAM8−13は位相合わせ(後述)用の位相レジスタ
で、12音のノートの個々の波形データ読み出し用アド
レス(wAR)の位相管理を行う。
第9図(イ)はMPLY2−7の詳細図である。第9図
において9−1〜9−9はラッチである。ここでラッチ
9−3にはLバスのビット9〜ビツト9が、ラッチ9−
5にはLバスのビット9〜ビツト12が接続されている
。9−10はエンコーダである。入出力の関係は第9表
に示すとおりである。9−11はシフタであり、■から
入力される16ビツトの信号をCに入力された制御信号
に従ってシフトしOより出力する。
シフトの内容は第10表に示すとおりである。9−12
はビット処理回路でありSQ倍信号応じてラッチ9−3
が出力する信号のビット処理を行う。9−13はデコー
ダであり人力Aと出力りとし関係は第11表に示すとお
りである。 9−14はセレクタであり、Cに入力され
ているSQ倍信号応じてC=1ならばA、C=Oならば
Bに入力されている16本の信号を選択してYより出力
する。なお、A入力の下位11ビツトはGND (接地
電位)に接続されている(即ちII O′1が与えられ
ている)。9−15はシフタで工から入力される14ビ
ツトの信号をCに入力された制御信号に従ってシフトし
○より出力する。シフトの内容は第12表に示すとおり
である。9−16は乗算器であり、A入力がこの補数表
示による12ビツト、B入力が絶対値の10ビツトで出
力が2の補数表示による14ビツトである。通常12ビ
ツト×10ビツトの演算を行うと22ビツトの結果が得
られるが、無論乗算器9−16の出力14ビツトは22
ビツトのうちの上位14ビツトである。故に、乗算器9
〜16における入出力の関係は、次式のとおりになる。
c=  AxB なお、 MPLY2−7における乗算器9−16は、回
路をより簡略化するために以下の手法を用いている。
通常乗算器を構成する際に、2の補数値12ビツト×絶
対値10ビツトの乗算器は116個の加算器セルにより
22ビツトの正確な演算結果が得られる。
しかし、本システムにおいては本来得られる22ビツト
のうちの上位14ビツトのみを使用する。即ち下位8ビ
ツトの出力は使用しないので本実施例では加算器セル省
略による演算誤差が上位14ビツトのLSBに影響しな
い下位7ビツト演算用の加算器セルを全部省略している
。そこで、本乗算器9−16では、下位ビット演算用の
加算器セル28セルを省略し第9図(ロ)に示すような
構成になっている。
第9図(ロ)において、破線内は同様のセルを略記した
。また、各ブロックはすべて全加算器であり、入力がA
、B、Ci(キャリー人力)、出力が和S及びキャリー
Coである。
第10図はIlo 2−10の詳細図である。第10図
において10−1〜10−8はラッチである。ここで、
ラッチ10−3はセット付のラッチでラッチの入力はD
バスのビット7〜ビツト9に接続されている。10−9
はシフタセレクタで、C入力によりA入力とB入力の切
換及びA入力の1ビツトシフトを行う。
10−10はビット処理回路であり、SQ倍信号応じて
下位3ビツトを強制的に1”或いはパ0”にする回路で
ある。10−11はデコーダであり、入カニと出力りの
関係は第13表に示すとおりである。デコーダ10−1
1の六入力にはラッチ10−7の出力のビット12〜ビ
ツト15が与えられている。 10−12はセレクタで
あり、C入力に応じてA又はBに与えられている信号の
いずれかを選択してYより出力する。
10−13はシフタであり、制御端子Cの入力に応じて
Iからの入力をシフトして0より出力する。
10−14はノイズ回路であり、ノイズフラグNAに応
じて入力データにノイズを混入する。
第11図(イ)はMSw2−11の詳細図である。円で
囲った部分がスイッチであり、具体的には第11図(ロ
)に示すようにNchのMOSFETで構成されており
SQ倍信号パ1nになるとMOSFETがオンして縦方
向のラインと横方向のラインが導通しデータが転送され
る。このMSW2−11においては高速化のためにデー
タの転送の直前にすべてのパスラインに各タイムスロッ
ト毎にψ1信号によりプリチャージを行った後データの
転送を行なっている。これはスイッチがNch阿05F
ETで構成されているので、転送されたデータのIt 
I IFのレベルがMOSFETのしきい値電圧分だけ
降下するのを防ぐためである。第11図(ハ)〜第11
図(す)はMSW2−11にて使用されているスイッチ
パターンの例であり1円で囲った交点の箇所がスイッチ
を介して接続されている。この例では便宜上各バスが8
ビツトのものについて説明する。第11図(ハ)は、ス
イッチによってbnとan(n=0〜7)とを接続した
ものである。第11図(ニ)はbo−b3の4本の値と
0″をスイッチによって縦方向のバスに書き込むように
したものである。
第11図(ホ)はbO〜b3をao−a3へ、c4〜c
7をa4〜a7へ書き込むようにしたものであり、これ
により。
2組のバスに別々に表れているデータを混合して他のバ
スに転送することができるようにしたものである。第1
1図(へ)はビット位置を変換してバスからバスへ転送
するようにしたもので、このようにスイッチを配するこ
とにより横方向のバスのデータの上下各4ビットを位置
を変更して縦方向のバスに転送する。第11図(ト)〜
第11図(す)は定数をバスに設定するための回路例で
あり、第11図(ト)はバスにオール゛′0″を設定す
る回路、第11図(チ)はバスに10101010即ち
AA、、を設定する回路である。これは、スイッチのな
い部分であるa7. a5゜a3. alはこのスイッ
チが開く直前にプリチャージによってII 1 ##が
書き込まれたものがそのまま保持されることによる。第
11図(す)はフラグTOによって定数の値を変えるよ
うにしたもので、TO=Oならば0016がバスに書き
込まれ、TO=1ならばEBl。
がバスに書き込まれる。第11図(ハ)〜第11図(す
)に示すスイッチをMS112−11に用途に応じて配
して選択的に開閉することにより、任意のバスから他の
任意のバスへのデータ転送が必要なビット処理を含めて
可能となる0例えば、HAババスらAバスへ、Heバス
からBバスへ、CバスからICバスへ同時にデータを転
送したい時にはSWI、 S17.5W13を同時にオ
ンすればよい。また、CバスのデータをLバスとCバス
に転送したい時には5W28.5W29゜5V30をオ
ンすれば、Cパス→HLバス→Lバス及びCバスの経路
でデータが転送される。
なお、MSV2−11において、データの転送は第11
図(ヌ)に示すタイミングで行われている。即ち、φ1
=1の区間で縦方向、横方向のパスラインのプリチャー
ジを行い、φ1の立ち下りよりψ3の立ち下りまでの区
間でデータの転送を行い、ψ3の立ち下りでラッチする
。ここで、φ3の立ち下りからφ1の立ち上りまでの区
間はラッチ動作を安定に行うための余裕である。
次にデータバンク1−6について説明する。データバン
ク1−6には4種類のデータが格納されている。それは
、(1)ヘッダアドレスデータ、(2)ヘッダデータ、
(3)波形データ、(4)エンベロープデータである。
ここで、ヘッダアドレスデータはヘッダデータがどのア
ドレスに格納しであるかを示す8ビツトのデータであり
、ヘッダデータは波形データ、エンベロープデータの格
納しであるアドレス及びそれらの属性を表わした8バイ
トのデータである6次に上記4種類のデータを更に詳し
く説明する。
(1)ヘッダアドレスデータ(HAD)このデータは各
タブレット、各オクターブ、各3鍵ごとに割り当てられ
たノートデータをアドレスとしてヘッダデータのアドレ
スを示すデータである。ヘッダアドレスデータの格納場
所は第14表に示すとおりであり、ビット9〜ビツト5
にタブレットデータTAB、ビット4〜ビツト2にオク
ターブデータOCT、ビット1〜ビット0にノートデー
タNDの上位2ビツト、残りのビットにはすべて1”が
入っている。ここでTAB、OCT、 NDで構成され
る10ピツトをIITDと呼び、その各々は第1表に示
したものであることは言うまでもない、ヘッダアドレス
データによるヘッダデータのアドレスは第15表のよう
に示され、ビット10〜ビツト3にヘッダアドレスデー
タが入り、上位ビットはすべて11”である、また、下
位3ビツトには000〜111のデータを入れる。
(2)  へラダデータ(HD) ヘッダデータは第15表に示されるアドレスに格納され
ている1ワード8ビツトで8ワードのデータであり、8
ワードの各内容は第16表に示すとおりである。第16
表において、C0NTはコントロールデータであり、こ
のヘッダデータにて示される波形データ、エンベロープ
データの属性を表す。El’は2種類あるエンベロープ
データのうちの一方である。他方のエンベロープデータ
E2’のスタートアドレスはSTE+ΔSTE テ与え
られる。 wl、 w2は2種類ある波形データであり
、 111のスタートアドレスはSTW+ΔSTvで与
えられる。
なおC0NTは第17表に示すとおりの構成になってお
り、その意味するところは次のとおりである。
Plo:このヘッダデータによる楽音がピアノ型エンベ
ロープを有するかオルガン型エンベロープを有するかを
示すフラグであり。
Plo = 1ならばピアノ型であることを意味する。
ORG :当該の楽音データが本来どの音域に属してい
たかを示す3ビツトの情報であり。
ORGと音域の対応は第18表に示すとおりである。故
に波形データが実際に一周期分として有するサンプル数
がいくつであるかを示す情報でもある。
w8:波形データが12ビット精度であるか8ビット精
度であるかを示す。w8=1ならば8ビット精度である
。W8=1の時には波形データの下位に4ビツトの0”
が追加され、波形の振幅レベルは保たれるようになって
いる。
PCM : PCM= 1で波形データv1の立ち上り
部がPCMであることを示す。
NA:ノイズ信号を楽音信号に重畳する場合に使用する
2ビツトの信号である。
(3)波形データ(wt、 wz) 前述のように、楽音発生部1−5においては波形データ
として12ビツトのものと8ビツトのものと2種類を使
いわけている。ここで市販されているROMについて考
えるとそのほとんどが1ワード8ビット或いはそれ以下
のものであり、1ワード12ビツトのものは希である。
そこで本発明においては次のように波形をROMに格納
している。即ち:8ビットの場合には、STV及びΔS
TWによって定まるアドレスより順次1ワードずつ格納
しているが、1ワード12ビツトの波形データの場合は
第12図に示すとおり、上位8ビツトはSTw+ΔST
vによって示されるアドレスから順次格納しているが、
下位4ビツトはSTW+ΔSTwの値を1ビツト右シフ
トしてMSBに1を入れたアドレスより下位4ビツト上
位4ビットに2ワ一ド分ずつ順次格納しである1例えば
、仮にアドレス04441.にある波形データの上位8
ビツトの下位4ビツトの場所は、アドレス12221.
の上位4ビツトということになり、アドレス0445□
6についてはアドレス12221.の下位4ビツトとい
うことになる。
(4)  エンベロープデータ(El’ 、 E2’)
エンベロープデータは16ビツトで1ワードを構成し、
そのデータフォーマットは第19表に示すとおりである
。ΔTはエンベロープアドレスの更新間隔を決めるデー
タである。Sはエンベロープの傾き(増加または減少)
を示すフラグである。Zはエンベロープの傾きの大小を
示すフラグであり、DATAはその大きさである。第1
9表に示すデータが第16表に示すSTE、ΔSTEに
よって定められたアドレスに従ってデータバンクに格納
されている。
以上のようにデータバンクが構成されているので、とな
り合った3faごとに音色の変化を与えることができる
一方、逆に同一オクターブ内にては同じヘッダアドレス
データを有するようにすれば波形データ、エンベロープ
データ、ヘッダデータを増すことなく同じ音色の楽音が
得られる。また、各ヘッダデータにおいて任意の波形デ
ータ、エンベロープデータが指定できるので、少ない波
形データ及びエンベロープデータであってもその組み合
わせ方で様々な楽音を発生することも可能である。
次に楽音発生部1−5における押鍵時のイニシャル処理
、ノートクロックの発生方法、エンベロープ発生方法波
形の発生方法について述べる。
(1)  イニシャル処理 イニシャル処理においては、押鍵により楽音が発生され
る際の各種レジスタの初期設定が行われる。押鍵により
、演算シーケンスはイニシャルモードのロングシーケン
スより開始されるので、加算部において、タイムスロッ
ト13でPDRが初期設定される。この演算を更に詳し
く述べると、第5図RAM5−4よりPDDが読み出さ
れてHEババスデータが乗る。同時に第7間借号処理器
7−6よりHDパスに対してPEDが与えられ、第11
図(イ)において511121と5w17がオンしテP
DDがAバス、PEDがBバスに乗る。このデータが第
8図に示すところのFA2−6にて加算されてCバスに
演算結果が乗る。この演算結果が51123を介してH
Eババス乗り、RAM5−4にあるレジスタPDHに格
納される。なお、この演算において、 PDD、 PE
D&FA2−6への転送は実際にPDD + PEDの
演算が行われるタイムスロットの1タイムスロツト前に
、また演算結果のPDRへの格納はPDD + PED
演算が行われる1タイムスロツト後に行われる。以下加
算演算についてはすべて同様である。次いで、タイムス
ロット(15)〜(18)にてTRI、 TR2,ZR
I、 ZR2ニ”O”が書き込まれる。コノ動作は、T
RIに′0”を書き込む場合について述べると、タイム
スロット(15)にて第11図(イ)のMSII2−1
1ニおイテ5w33及び5V13がオンする。 511
33は第11図(ト)のような構成になっており、Cバ
スにII Ol?が与えられる。同時にS%113がオ
ンしているので、CバスのデータがICバスに与えられ
、第7図に示すRAM7−3におけるレジスタTRIに
1“onが書き込まれる。
一方データバンク読み出し部においては1次のような動
作をする。以下第10図を中心に説明する。
TAB、 ND、 OCTで構成された1ilRDによ
ってヘッダアドレスデータHADが読み出される。なお
、このイニシャル処理を行うイニシャルモードにおいて
は、ラッチ10−3はSQ倍信号より111にセットさ
れている。このデータはIlo 2−10におけるシフ
タ10−13によって第15表に示されるフォーマット
にデータが変換されCバス5W15. ICバスを介し
てRAM7−3のレジスタHADに格納される。この動
作と同時に、データバンクより読み出されたヘッダアド
レスデータ)IADは、ラッチ10−8、ラッチ10−
6で次々とラッチされ、シフタセレクタ10−9にて第
15表に示すとおりのフォーマットにデータが変換され
てランチ10−4にラッチされる。ラッチ10−4の出
力に対し、先ずビット処理回路10−10で下位3ビツ
トに対して000が与えられてコントロールデータCO
′NTがデータバンク1−6より読み出されラッチ10
−8を介してラッチ10−7の上位8ビツトにラッチさ
れる。コントロールデータC0NTはセレクタ10−1
2、シフタ10−13、ノイズ回路10−14、ラッチ
10−2を介し、CバスよりRAM5−4のレジスタC
0NTに格納される。一方、ラッチ10−7の上位4ビ
ツトはデコーダ10−11に接続されているので第14
表に示す真理値表に従って16ビツトのデータが得られ
る。但し、この時にデコーダ10−11のC入力はII
 1 ′1となっている。
セレクタ10−12がこのデコーダ出力をセレクトし、
シフタ10−13が6ビツト右シフトして出力する。
ここで、このシフタ10−13の出力について考えると
、ラッチ10−7よりデコーダ10−11へ入力されて
いるデータはPlo及びORG 3ビツトである。今デ
コーダ10−11のC入力は1″であるので、デコーダ
10−11の出力はORG 3ビツトのみによって定ま
る。
故にデコーダ10−11の出力をシフタ10−13で6
ビツト右シフトした値は第18表に示した値となる。こ
の値がノイズ回路10−14、ラッチ10−2を介して
Cバスに与えられ、MSV2−11において5v15を
介してRAM7−3のレジスタDIFIに格納される。
次にラッチ10−4の出力に対し、ビット処理回路10
−10が下位3ビツトに対し、001、次いでoioを
与え、ヘッダデータのSTEの上位、下位の各8ビツト
を読み出す。このSTEの値がセレクタ10−12゜シ
フタ10−13、ノイズ回路10−14.ラッチ10−
2を介してCバスに与えられ、MSW2−11において
Sv5を介してRAM7−1のレジスタE!ARIへ格
納される。
次にショートシーケンスに入る。ショートシーケンスは
2回実行される。タイムスロット(1)でPDRとJD
が加算されるが、ここでJDは定数でありMS¥2−1
1において3132をオンすることにより得られる。 
5W32は第11図(チ)に示すような構成になってお
り、JD=4581.となっている。この加算結果に対
してノート係数CNを掛は合わせてFRを得る。
この一連の日算を詳しく述べると、PDR+ JDがタ
イムスロット(1)で演算され、その結果が前述のとお
りタイムスロット(2)にてCバスに与えられる。ここ
でMswz−ttにおいてSす28、Sす29がオンし
、Cバス→HLバス→Lバスの順でデータが転送され、
第9図(イ)におけるMPLY2−7のラッチ9−1に
ラッチされる。次のタイムスロット(3)において、第
7図のROM7−5よりノートデータNOに応じたCN
の値が読み出され、+10パスに与えられる。この値が
MSV2−11における5W19を介してLバスに与え
られ。
MPLY2−7のラッチ9−3にラッチされる。ラッチ
9−1の出力はシフタ9−11を介してラッチ9−2へ
、ラッチ9−3の出力はビット処理回路を介してラッチ
9−4へ送られラッチされる。故にラッチ9−2にはP
DR+ JDの値が、ラッチ9−4には、CNの値がラ
ッチされている0次いで乗算器9−16が(PDR+ 
JD)とCNの積を算出し、シフタ9−15を介してラ
ッチ9−8へ送出されラッチされる。なおこれらの一連
の動作において、シフタ9−11、ビット処理回路9−
12、シフタ9−15はデータをスルーさせるように動
作する。
即ちエンコーダ9−10のC入力には1”が与えられて
いる。ラッチ9−8の値がLバスよりMS112−11
のSv9を介してRAM7−2のレジスタFRに格納さ
れる。故に、タイムスロット(2)において、ORG+
OCT+ 1が演算される。この演算において、+1の
動作は第8図のFA2−6における論理ゲート8−12
によって行われる。即ち該当のタイムスロットで論理ゲ
ート8−12が強制的にI+ 11jを出力すればラッ
チ8−5が1”をラッチし、加算器のCi入力に1”を
与えるものである。この演算の意味するところは次のと
おりである。即ち:  ORGは波形データが本来どの
音域に属するかを示す値(これを仮にNとする)をオク
ターブデータOCTの逆論理をとった形で示すものであ
る。OCTとORGと、波形サンプル数の関係を第18
表と第22表に示す。故にORG+1は−Nを表わすこ
とになる。つまり、 ORG + OCT +  1  = OCT −Nと
いうことであり、これは、現在発生しようとしている楽
音信号の音域と実際に使用しようとしている波形データ
の本来の音域との差、即ちオクターブシフトの量を示す
値である。つまり、原波形を何オクターブ高い音域の音
として読み出す°かを示す。この値は一旦RAM7−4
のレジスタVE2に格納され、次いで、信号処理器7−
6でデコードされてRAM7−2(7) 17ジXりA
WARに格納される。ORG + OCT+1の値に対
するAWARの値は第20表に示すとお゛りである。
以下、タイムスロット(4)でEARL、同(6)、 
(8)。
(9)、 (10)でWRI、 ERI、 IIIE2
.すEl、 WR2(7)各レジスタの初期設定を行っ
ている。
一方データバンク読み出し部においては、前述のロング
シーケンスでRAM7−3に格納したヘッダアドレスデ
ータHADを読み出し、Dバス−ラッチ10−1→シフ
タセレクタ10−9を介してラッチl0−4にラッチし
、ビット処理回路10−10で下位3ビツトに001を
入力してデータバンクよりヘッダデータのΔSTEを読
み出す。この値はラッチ10−7→セレクタ10−12
→シフタ10−13→ノイズ回路10−14→ラッチ1
0−2を介してDバスへ与えられ、Msvz−iiにお
いて5W26.5W30を介してAバスへ入力されてF
A2−6にてEARIと加算される0次いでRAM7−
1のレジスタEARIに格納しであるSTE (エンベ
ロープデータEl’のスタートアドレス)が読み出され
、Dバス−ラッチ10−1→シフタセレクタ10−9を
介してラッチ10−4にラッチされる。ラッチ10−4
の出力はビット処理回路10−10によってLSBに0
2次いで1”が入力されて、第19表に示されていると
おりの2バイトのエンベロープデータを読み出す。この
値16ビツトがラッチ10−7にラッチされる。ラッチ
10−7の出力に従って、初回のショートシーケンスで
ΔTl。
ΔEl、ΔZ1.2回目のショートシーケンスでΔT2
゜ΔE2.Δz2.の値を発生する。先ず、デコーダ1
0−11にはラッチ10−7の上位4ビツトが入力され
ているが、ラッチ10−7の上位4ビツトには第19表
に示すところのΔTの値が入っている。故にデコーダ1
0−11はΔ丁を第13表に従ってデコードし、セレク
タ10−12へ出力する。セレクタ10−12において
は、この時C=1となってB入力を選択しシフタ10−
13へ出力する。このセレクタ10−12出力はシフタ
10−13、ノイズ回路10−14においては何らビッ
ト操作が行われることなくラッチ10−2を介してDバ
スニ与えられ、MSW2−11ニおイテ5W10. H
Bババス介してRAM7−2のレジスタΔT1に格納さ
れる。
ΔEl、 AZI、ΔE2.Δz2は、第19表に示さ
れるところのZ、S、DATAに応じてシフタ10−1
3にてビット操作が行われて各レジスタへ格納される。
どのようなビット操作が行われるかについては第13図
に示すとおりである。第19表におけるZの値に応じて
、データフォーマットが異なる事を示している。
次に、データバンク1−6よりΔSTEを読み出す時と
同様にRAM7−3よりレジスタHADの値を読み出し
てラッチ10−4にラッチし、ビット処理回路10−1
0にてヘッダアドレスデータHADの下位3ビツトに対
し初回のイニシャルモードでは100 、次いで1o1
゜2回目のイニシャルモードではiio、次いで111
を与えることによりデータバンク1−6よりSTW 。
A STWを読み出し、5TlilをRAM7−3のレ
ジスタSTW 。
681wをRAM7−1のレジスタWARに格納する。
以上により、すべてのレジスタの初期設定が完了する。
(2)  ノートクロックの発生方法 先ず楽音発生部1−5で用いているノートクロック発生
法の原理について第3図とともに説明する。
第3図において、3−1は分局器であり端子GKに入力
されているマスタクロックを分周し、10ビツトの分周
出力をQより出力する。3−2は比較器で、A入力及び
S入力の比較を行い、A=Bとなった時にQより1”を
出力する。3−3はブリッププロップであり、CK入力
の立上りでS入力に与えられた信号をとり込みQより出
力する。3−4は加算器であり、A入力とS入力の和を
Cより出力する。
3−5は加算器3−4のS入力に対して定数Mを入力す
る定数回路である。3−6はRSラッチであり、S入力
に正のパルスが入るとQ=1となり、R入力に正のパル
スが入るとQ=Oとなる。3−7はディレィ回路であり
、入力信号を遅延させて出力する。
3−8はANDゲートである。
次に第3図の動作を説明する。まず、RSラッチ3−6
のQ出力が0″であるとすると、ANDゲート3−8の
出力は常時tlQ”であるのでフリップフロップ3−3
のQ出力は一定である。一方分局器はマスタクロックの
分周より、000□6から3FF1.をくり返す10ビ
ツトのQを出力する。仮にフリップフロップ3−3の出
力がNであったとすると、当然000工、≦N≦3FF
1.であるので必ずいつか分周器3−1のQ出力=Nと
なる瞬間が存在し、この時は比較器3−2のQ出力より
一致パルスが出力される。
すると、この一致パルスRSラッチ3−6のS入力に入
っているためにRSラッチ3−6のQ出力は1″となり
書き込みパルスがANDゲート3−8より出力される。
フリップフロップ3−3のS入力には加算器3−4のC
出力が与えられているのでN+Mの値が書き込まれる。
と同時に、書き込みパルスはディレィ回路3−7で遅延
された後RSラッチ3−6のQ出力を0”にする。この
ため、再びフリップフロップ3−3のQ出力は一定とな
るが、値はNからN+Mに変化している。故に次は分局
器3−1のQ出力がN十Mになった時に一致パルスを発
生することになる。これをくり返すことにより、比較器
3−2は分局器3−1の出力値がN、N+M、N+2M
・・・・・・どなった時にパルスを発生する。つまり分
局器3−1がマスタクロックをM回カウントするごとに
一致パルスを発生することになる。また、 N +1M>3FF、、どなる場合においては、加算器
3−4の出力はオーバフローの後N+nM−3FF1.
どなるためにやはりマスタクロックをM回カウントした
時に一致パルスが発生されることは言うまでもない。つ
まり、この比較器3−2の一致パルスをノートクロック
とし、定数Mを変化させれば種々の周期のノートクロッ
クが得られることになり、その周波数は(マスタクロッ
クの周波数)÷Mとなる。
また、SRクラッチ−6のQ出力が計算要求フラグCL
RQに相当する。
以上が本発明におけるノートクロック発生法の原理であ
る。
次に、第1図に示す楽音発生部1−5におけるノートク
ロックの発生の演算シーケンスの詳細について説明する
鍵盤1−1にて鍵が押圧され、マイコン1−4が楽音発
生部1−5に対して楽音の発生を指示すると、前述のよ
うに演算シーケンスがイニシャルモードロングシーケン
スより開始する。先ずタイムスロット(13)で、 PDD + PED −+ PI)R・・・・・・(2
−1)次いで、ショートシーケンスに入りタイムスロッ
ト(1)・・・(6)で PDR+ JD + L、B、        ・・・
・・・(2−2)C,B、 XCN−+FR・・・・・
・(2−3)の演算が行われる。次いでノーマルモード
になり、ショートシーケンスのタイムスロット(9)で
FR+ CDR→FR・・・・・・(2−4)ロングシ
ーケンスのタイムスロット(14)〜(18)でPDR
+ JD→L、B、        ・・・・・・(2
−5)C,B、 X CN→FR・・・・・・(2−6
)PDD + PED −) PDR・・・・・・(2
−7)の演算が行われる。ここで、PDDは第1表に示
したPDD即ちピッチデチューンデータであり、PED
は前述のピッチエクステントデータである。JDは定数
であり1115.。(16進数では45B)という値が
セットしである。ノート係数CNはアサインされた音名
により定まる値であり、音名とCNの関係は第7表に示
しである。第5表、第6表の説明にて述べたとおり、・
演算(2−2)、 (2−3)及び演算(2−5)、 
(2−6)は下式のとおりに表せる。
(PDR+ JD) X CN→FR・・・・・・(2
−8)ここで、PIERはPDD + PEDであるの
で演算(2−8)は、(PDD  +  PED  +
  JD)  X  CN  −+  FR・−−−−
−(2−9)となる。このFRの値を演算(2−4)で
示すようにCDHに累算する。前述のようにこの累算は
ノートクロックが発生するごとに一回行われる。故にC
DHの初期値をNとすると、CDHの値はN、 N+F
R。
N+2XFR,・・・・・・と変化する。このCDHの
上位10ビツトの値とマスタクロツタを順次分周して得
た10ビツトの分局信号とを比較し、一致パルスを発生
するようにしているので、実際には、N   N+FR
N+2XFR 8’8’     8’・・・・・・との比較を行うこ
とになり、CDHの上位10ビツトが第3図R のフリップフロップ3−3に相当し、■が第3図の定数
回路3−5の値Mに相当する。故に上記(2−1)〜(
2−7)の演算を行えば一定周期のノートクロックが得
られ、その周波数は (マスタクロック周波数)÷■となる。
(3)波形発生方法 第1図楽音発生部1−5に示すところの波形発生方法は
大別して次の5ステツプに分けられる。即ち: ■ アドレス発生 データバンク1−6より波形データを読み出す際のアド
レスを発生させる。
■ 波形読み出し 上記のアドレスで指定された波形データをデータバンク
1−6より読み出し、コントロールデータC0NTに応
じたビット処理を行う。
■ エンベロープ乗算 ■ 2波混合 ■ CN乗算 以下各ステップを詳しく説明する。
■ アドレス発生 押鍵によるイニシャル設定にてヘツダーデータノ5TW
(112(7) Xタートアドレス)、Δ5TV(11
1のワード数)、DIFI(1波形に含まれるサンプル
数)がレジスタSTw、 IIAR,DIFIに格納さ
れ、また演算によってレジスタΔ%lARが定まる。こ
れらのデータに基づきノーマルモードにてアドレス発生
を行うわけであるが、以下の処理において波形データに
PCM部がある場合(PCM部1)とない場合(PCM
=O)でアドレス発生が異なるのでPCM部がある場合
とPCMがない場合に分けて説明する。
匹倶1連澤凪4會 第6表に示すとおり、タイムスロット(2)にて、ST
WとWARの和を求め、この和でもってデータバンク1
−6から波形1の読み出しを行い、タイムスロット(4
)にて上記の和に更にDIFIを加えたもの即ちSTW
 + WAR+ DIFI(7)値でデータバンク1−
6から波形2の読み出しを行っている。ここで、STW
は波形2の先頭アドレスであり、レジスタWARには初
期値としてΔSTv即ち波形1に含まれるワード数の負
数が入っており、タイムスロット(7)にてΔWARを
累算していく、故にSTW + WARの値は、波形1
の先頭アドレスより順次ΔvAHの値ごとに増加する値
となる。また、ST + MAR+ DIFIの値はこ
の値にDIFIを加えたものであるので、波形2の先頭
アドレスよりΔIIARおきに増加する値となる。
ここで、ΔWARは、波形の読みとばしを表わす値であ
るので、以上のようにして波形1及び波形2に対するア
ドレスを発生することができる。
また、本発音発生部1−5においては、PCM部が無し
で、且つソロフラグ5QL=Oで且つオクターブシフト
が行われない場合に位相合わせを行う。位相合わせの方
法は、演算シーケンスがイニシャルモードからノーマル
モードに転じた時の初回のタイムスロット(7)に演算
結果としてRAM8−13における同音名をアドレスと
するデータ9ビツトをレジスタWARに格納する。RA
M8−13の出力は9ビツトであるが、Cバスはプリチ
ャージされているので全16ビツトの前述の9ビツトよ
り上位7ビツトにはII l 13が入る。2回目以降
のタイムスロット(7)の演算結果は、第6表に示すと
おりレジスタMARに格納されるとともにRAM8−1
3における同音名をアドレスとするレジスタ(位相レジ
スタ)に更新される。このようにすることにより、他の
チャンネルで同音名の楽音を既に発生している場合であ
っても、そのチャンネルにおけるレジスタWARの値が
RAM8−13を介してこれから楽音を発生しようとし
ているチャンネルのレジスタυARに与えられるために
これら2チャンネル間での位相を合わせることが可能と
なる。
ここで、タイムスロット(7)の演算WAR+ΔWAR
について述べる。
すAR+ΔWAR≧0となると音域とは無関係に演算結
果としてCバスには−5121゜(FFOOl、)が与
えられる。オクターブシフトが無い場合はΔWAR=1
であるので、レジスタWARの値は512を周期として
くり返すことになる。
以上により同じノートを発生する複数チャンネルの各々
のレジスタWARは常に同一となるので、異なる複数チ
ャンネルの発生する同じノートの波形の位相が完全に一
致することとなり、位相合わせが実現される。
次にタイムスロット(2)における演算STW + W
ARを更に詳しく説明する。
RAM7−3のレジスタSTυよりデータが読み出され
、MS112−11に示すところのl(Cバス、5WI
I、Aバスを介しクロックψ3によりFA2−6のラッ
チ8−1にラッチされる。同時にRAM7−1のレジス
タMARの値がHAババス8w2、Bバスを介しクロッ
クψ3によりFA2−6のラッチ8−2にラッチされる
。ラッチ8−1の出力は、ビット処理回路8−10では
何らのビット処理を受けずにクロックψ1によってラッ
チ8−3にラッチされる。一方、ラッチ8−2の出力は
、ビット処理回路8−11においてORGを入力として
第21表に示すとおりのビット処理が行われた後クロッ
クψlでラッチ8−4にラッチされる。加算器8−9が
ラッチ8−3、ラッチ8−4の出力を加算し、ラッチ8
−7、ラッチ8−8を介してCバスへ与えられる。ビッ
ト処理回路8−11において上記のようなビット処理を
行うことにより、レジスタMARが512を周期として
変化しているにもかかわらず、各オクターブに応じた周
期で変化していくことになる6例えば。
0RG= 5 、0CT= 2の場合はオクターブシフ
トはなくイニシャル処理の項で述べたとおりΔIIAR
=1である。また第21表より、レジスタυARのピッ
、ドア、8が常に1になるので、タイムスロット(2)
の演算結果は仮にSTv’ = Oとすると−10,−
9,・・・−1,−128,−127,・・・−1,−
128・・・ となって128の周期でくり返すことになる。また、0
RG=4.0CT=5の場合は2オクターブシフトとな
りΔυAR=4となる。また第21表によりレジスタW
ARのビット6.7.8が常に1になるので同様に −40,・・・−8,−4,−64,−60,−56・
・・−4,−64,・・・ となって16の周期でくり返すことになる。
0CT=2の時くり返し周期が128であり、0CT=
5の時くり返し周期が16であることは、第22表によ
り所望の波形ポイントが得られていることを示している
また0RG= 4 、0CT= 5 (7)際、レジス
タWARが4ずつ歩進していることは、第18表に示さ
れる通り波形サンプル数64のデータを4サンプルに1
点ずつ得ることにより本来の波形データのオクターブを
2オクターブ上げることができることを示している。
践l証ljn会 PCM部がある場合のアドレス発生はPCM部がない場
合と比較してタイムスロット(2)における演算が異な
り、他は同様である。
タイムスロット(2)においてはSTR+ WARの演
算が行われる。即ち: RAM7−3のレジスタSTWよりデータが読み出され
、ICバス、5WII、Aバスを介してクロックψ3に
よりFA2−6のラッチ8−1にラッチされる。同時に
、RAM7−1(7)17ジスタ11AR(IF)値が
)IAババスSV2、Bバスを介してFA2−6のラッ
チ8−2にラッチされる。ここで、ラッチ8−1の出力
はビット処理回路8−10、ラッチ8−2の出力はビッ
ト処理回路8−11に入力されるが双方の出力ともビッ
ト処理を行われることなくラッチ8−3、ラッチ8−4
へ送られ、加算器8−9にて加算される。
ここで、レジスタIIARの値について考えると、PC
M lがない場合にはレジスタwARには初期値として
波形−周期に含まれるサンプル数の負数が書き込まれる
が、PCM部がある場合には、レジスターARの初期値
としてPCM部として用いる波形のすべてのサンプル数
の負数が書き込まれる。故に、タイムスロット(2)の
演算結果はデータバンク1−6における波形1のPCM
部先頭アドレスから順次AWARずつ増加した値となる
。PCM部終了の検出はタイムスロット(7)における
演算において vAR+ΔWAR≧0となることを検出して行い、PC
M部終了後のアドレス発生はPCM部がない場合と全く
同じであり、ビット処理回路8−11によるビット処理
が行われる。
なお、楽音発生部1−5におけるアドレス演算は16ビ
ツトであるが、16ビツトのアドレス信号では充分でな
い場合が当然考えられる。そこで、本楽音発生部1−5
においては、タブレットデータTABの上位3ビツトを
用いてアドレス空間が拡張できるようになっている。I
lo 2−10におけるラッチ1o−3がアドレス空間
拡張用のラッチであり、ラッチ10−3にタブレットデ
ータTABの上位3ビツトがラッチされる。即ち: 押鍵によりイニシャルモードになると、RAM5−4に
格納されたタブレットデータがMSV2−11を介して
RAM7−3のレジスタTAB’に格納される0次いで
ノーマルモードに入ると、 RAM7−3のレジスタT
AB’の値が読み出され、MSW2−11を介しテI1
02−1oニおけるラッチ10−3にラッチされる。こ
のようにして内部演算は16ビツトでありながら19ビ
ツトのアドレス空間をアクセスすることができる。
■ 波形読み出し 波形読み出しはタイムスロット(2)、 (4)にて行
われたアドレスに基づいて行われる。タイムスロット(
2)による演算結果はCバス、5W28、HLババス5
1130. Dバスを介しテI102−10ノ9 yチ
1O−HC5ッチされる。まず、ラッチ10−1の出力
がシフタセレクタ10−9、ラッチ10−4、ビット処
理回路10−10を介してラッチ10−5にラッチされ
てラッチ10−3によるデータとともにデータバンク1
−6を読み出し、データバンク1−6の出力がラッチ1
0−8にラッチされる0次いで、ラッチ10−1の出力
がシフタセレクタ10−9にて1ビツト右シフトされ、
MSBに1”が加えられてラッチ10−4でラッチされ
る。ラッチ10−4の出力がビット処理回路10−10
を介してラッチ10−5にラッチされ、ラッチ10−3
によるデータとともにデータバンク1−6を読み出し、
データバンク1−6の出力がラッチ10−7にラッチさ
れる。この時ラッチ10−7の上位8ビツトにはラッチ
10−8の出力が与えられているので、前回のデータバ
ンク1−6の値とともにラッチされる。ここで、ラッチ
10−7の下位8ビツトにラッチされたデータは、デー
タバンクの項で述べたとおり12ビツト波形の下位4ビ
ツト2ワード分に相当する。ラッチ10−7の出力はセ
レクタ10−12を介してシフタ10−13に与えられ
、上位8ビツトは4ビツト右にシフトされ、ラッチ10
−1の出力のLSB=Oならば下位8ビツトも4ビツト
右シフトされ、LSB=1ならば下位4ビツトがシフト
されずにシフタ10−13より出力される。ここで、コ
ントロールデータC0NTに省いてw8=1即ち8ビツ
ト波形の指定がある場合には。
シフタ10−13は下位4ビツトを0”にして出力する
。シフタ10−13の出力はノイズ回路10−14、ラ
ッチ10−2を介してDバスに与えられ、MSW2−1
1を介してRAM7−3のレジスタWRIに格納される
。この値が波形1の波形データである。
タイムスロット(4)によって得られたアドレスについ
ても同様の処理が行われる。ただし、コントロールデー
タC0NTにおいてNA = 00でない場合にはノイ
ズ回路10−14においてノイズ信号が加えられる。A
N=01の時にはビット9が、NA = 10の時には
ビット10が、NA=11の時にはビット9及び10が
ノイズ信号におきかえられる。このようにして、加算器
を用いずにノイズ信号を重畳している。これが波形2の
波形データとしてRAM7−2のレジスタ11R2に格
納される。
本実施例では12ビツトの波形データの第9ビツトと第
10ビツトとをNA倍信号より選択的にノイズ信号に置
き換える例を示したが、どのビットをノイズ信号に置き
換えるかは全く自由であり、ビット位置を変えることに
よりノイズの音量をおさえることができる。
第10図(イ)におけるノイズ回路10−14の具体回
路例を第10図(ロ)〜第10図(ホ)に示す。
Aはノイズを付与すべきビットの入力信号、Cはノイズ
を付与すべきビットの出力信号であり、Bは付加すべき
ノイズ信号、NAはノイズ付加を指示する信号、SQは
ノイズを付加するタイミングを表すシーケンス信号であ
る。つまりNAの指示により所定のタイミングで、ノイ
ズ信号(B)によりデータの所定のビット信号(A)に
ビット操作を行う。
SQ倍信号必要な理由は、この所定のビットのデータラ
インには、ノイズ付加すべきデータ以外の様々なデータ
が通っているので、ノイズ付加すべきデータの通るタイ
ミングをSQ倍信号よって指示する必要があるためであ
る。
第10図(ロ)は、波形データのビットAをノイズ信号
に置き換える例である。
第10図(ハ)は、波形データのビットAとノイズ信号
との論理和をとって、ビットAと置き換える例である。
第10図(ニ)は、波形データのビットAとノイズ信号
との論理積をとり、ビットAと置き換える例である。
第10図(ホ)は、波形データのビットAとノイズ信号
との排他的論理和をとり、ビットAと置き換える例であ
る。
ノイズ付与の目的は、楽器音に生々しさを与えるための
もので特にフルート等には息づきの音として不可欠であ
る。
第10図(ロ)の例では、波形データの特定ビットをノ
イズと置き換えるだけであるから、波形つまり音色とは
無関係にノイズが加えられる。それに対し第10図(ハ
)〜第10図(ホ)の例では、音色とノイズ間には何ら
かの関係がある。これらは適応楽器の特性に合わせて選
択できる。
以上、波形データの所定ビットにノイズ信号を付与する
例を示したが、ノイズ付与はこれに限らない。
同様にエンベロープE1またはE2の所定ビットにノイ
ズ信号を付与することも本発明に含む、この場合第10
図(ロ)〜第10図(ホ)に示したノイズ回路を第8図
の加算器8−9以後に設ける。
同様に楽音信号、wEl又はVB2又は(IIHI +
 1IE2) X VLDの所定ビットにノイズ信号を
付与することも本発明に含む、この場合、ノイズ回路を
第9図の乗算器9−16以後に設ける。
■ エンベロープ乗算 上記のようにして波形1、波形2の2種類の波形データ
が得られたが、この波形データに対してエンベロープの
乗算を行う。波形1に対するエンベロープはRAM7−
3のレジスタERIに、波形2に対するエンベロープは
RAM7−3のレジスタER2に入っている。ここで、
エンベロープについて述べると。
エンベロープは指数部4ビツト仮数部9ビットの13ビ
ット浮動小数点表示になっている。エンベロープ乗算は
各チャンネル2回行われるがそれぞれの動作は同様であ
るので、タイムスロット(7)〜(9)におけるvRI
XERIの演算について説明する。
RAM7−3+7) L/ジスタII!R1(7)デー
タがMS112−11を介してMPLY2−7のラッチ
9−3及びラッチ9−5にラッチされる。ここで、ラッ
チ9−3にはレジスタE旧の下位10ビツトが、ラッチ
9−5にはレジスタERIのビット9−12がラッチさ
れる0次いでRAM7−3のレジスタ11RIノデータ
がMSW2−11を介り、 テMPLY2−7 (7)
 ラッf9−1にラッチされる。ラッチ9−3の出力は
ビット処理回路9−12においてそのMSBが1゛1”
にされてラッチ9−4にラッチされる。即ち、ラッチ9
−4にはエンベロープの仮定部がラッチされる。ラッチ
9−1の出力はシフタ9−11を介してラッチ9−2に
ラッチされる。この際エンコーダ9−10のC入力には
SQ倍信号よって1が与えられており、シフタ9−11
のC入力には00001が与えられる。故にシフタ9−
11はラッチ9−1の下位12ビット即ちデータバンク
1−6より読み出した波形1の波形データ12ビツトを
ラッチ9−2へ送出する0乗算器9−16がラッチ9−
2及びラッチ9−4のデータの乗算を行い、積14ビッ
トがラッチ9−7にラッチされ、シフタ9−15へ送出
される。
一方、ラッチ9−5にはエンベロープの指数部がラッチ
されており、ラッチ9−6を介してデゴーダ9−13に
てデコードされ、セレクタ9−14を介してシフタ9−
15に制御信号として与えられる。故に、ラッチ9−7
の出力はエンベロープの指数部によってシフトされ、ラ
ッチ9−8にてラッチされる。このようにして、固定小
数点の波形データと浮動小数点のエンベロープの乗算が
行われる。ラッチ9−8の出力はLバスよりMSW2−
11を介してRAM7−1のレジスタリE1に格納され
る。波形2の波形データとエンベロープの乗算も同様に
して行われRAM7−4のレジスタWE2に格納される
■ 2波混合 上記のようにして、レジスタ1ilE1. WB2に波
形が格納された。このステップではWEIとVF6の和
を求める。タイムスロット(1)における演算がこれに
相当する。
■ CN乗算 タイムスロット(1)で2波混合を行うが、本楽音発生
部1−5においては、ABM2−9及びフィルタ1−7
の特性によっては音名に応じて発生される音圧レベルが
異なる場合がある。このための補正を行うのがCN乗算
である。ここでは補正の為の係数としてノート係数CN
をそのまま用いている。タイムスロット(1)における
WB2 + WEIの演算結果が、Cバスより5III
28、)ILババス5w29、Lパスを介してMPLY
2−7のラッチ9−1にラッチされる。一方メモリ2−
5のROM7−5よりノートデータNDに応じてノート
係数CNが読み出され、HDババス51124、Lバス
を介してMPLY2−7のラッチ9−3にラッチされる
ここで、WEI + WB2は16ビツトのデータであ
るが乗算器9−16のA入力は12ビツトであるのでM
PLY2−7では次のような処理を行っている。即ち、
ラッチ9−1の上位5ビツトがエンコーダ9−10に入
力され、エンコーダ9−10が第9表に示すとおりのデ
ータをA、8両端子より出力する。つまり、ラッチ9−
1におけるデータが実質何ビットであるかを求め、この
結果に応じてシフタ9−11によってラッチ9−1より
12ビツトをとり出す0例えば、ラッチ9−1の値が3
A26□6の場合は、このデータは実質15ビツトのデ
ータであるのでシフタ9−11はラッチ9−1のビット
14以下の12ビツトをとり出し、シフタ9−11の出
力は744□、となる、このようにして!IE2 + 
wEIの実質の部分とノート係数との乗算を行い、シフ
タ9−15によって元のビット数にもどし。
ラッチ9−9でラッチする。
以上のようにして少ないビット数の乗算器を用いて大き
なビット数のデータの乗算を行っている。
このようにして得られた値をDAC2−8へ出力し、A
BM2−9で所定の周期に補正されて楽音信号として出
力される。
ところで、本楽音発生部1−5においては、先に述べた
ようにマイコンの指示により第1表のフラグVOLによ
り、CN乗算をVLD乗算に切換えることができる。即
ち、ロングシーケンスにおいて、RAM5−6(7)L
/ジX 15’ VLD 8ビツトが、MSV2−11
を介シテRAM7−4のレジスタLVD’に送られる。
送出の際にMSW2−11においてビットシフトがなさ
れ、8ビツトのデータを2ビツト左シフトし更に下位2
ビツトにパ0”を追加し、10ビツトのデータに変換さ
れる。このことによりVLDのビット数はCNのビット
数と同一とな′る。 WB2−IEIノ値410M7−
5(7)値を掛けるか、レジスタVLD’の値を掛は合
わせるかは第1表におけるフラグVOLで決まり、VO
L=OならばROM7−5がHDバスニデータヲ送出し
、VOL=1ならばRAM?−4がHDババスデータを
送出する。
上記のように構成することにより、マイコン1−4によ
って楽音発生部1−5の出力する楽音信号のレベルを変
えることが可能となり、第1表のVLDの値を順次変え
ることにより振幅変調をかけることが可能となる。
鍵盤を押下する速さと圧力の少なくとも一方に基づきV
LDを作成すると、タッチレスポンス機能が実現する。
タッチレスポンス機能とは鍵盤の操作の速さ・強さ等に
よって音量・音色等が変化することである0例えばピア
ノは、強く打鍵すると音量が大きいだけでなく音色も華
やかなものになり、弱く打鍵すると音量が小さいだけで
なく音色もこもったものとなる。打鍵の強さに応じて音
量も音色も自在に変化するが、ピアノの場合は打鍵の後
、鍵盤を押す強さを変化させても、減衰しつつある音質
には変化を加えることができない、このようにピアノは
打鍵の強さのみがタッチレスポンス機能となっていて、
このような機能を特にイニシャルタッチコントロールと
呼ぶ。一般に打楽器がこれに属する。
一方、トランペットは息の強さにより持続している音質
をも変化することができるので、この音を模倣して電子
楽器の鍵盤操作で演奏する場合も、押鍵によりトランペ
ット音を発生中に押鍵の強さを増減することで音量・音
色に変化を与えることが必要となる。このような機能を
特にアフタータッチコントロールと呼ぶ、一般に、弦楽
器と管楽器がこれに属する。
本発明の実施例では先に述べたように、 VOLフラグ
によりVLD乗算を行うことにより、各チャンネル独立
に音量を制御することができる。
応用例として、打鍵の強さを計測して、強さに応じてV
LDの値を作成してマイコンから転送することにより、
打鍵毎に転送された異なるVLDに応じて各音の音量が
変化することになる。
マイコンがVLDを転送する際、VLDの値に応じてタ
ブレットデータを切換えて転送すると1本実施例の楽音
発生部はVLDの値に応じて音量と共に音色をも変化さ
せられることは、先に掲げた機能説明で明らかである。
この音色の切換について、VLDが8ビツトの例で説明
する。
第23表に、VLDの値の範囲と、それに対応する強弱
名とタブレット名の一例を示す。
VLDが1ビット小さくなる毎に、音量は1/2つまり
6dB小さくなり、これを音楽用語の強弱名の各々に割
当てである。またffの強さには華やかな音色が必要な
ので高調波の豊富な波形データをタブレット0に割当て
、mpより小さい音量ではこもった音色が必要なので正
弦波に近い波形データをタブレット3に割当てるように
、複数種類の波形データをデータバンクに準備しておく
このようにすると、打鍵の強さによってVLDの数値範
囲で音色が4通り切換えられると同時に8ビツトのVL
Dに応じて256通りの音量が指定できる。
以上はイニシャルタッチコントロールであったが、同様
に打鍵後の押鍵圧の大小に応じて、刻々と変化するVL
Dと、VLDの値に応じて刻々と変化するタブレットデ
ータとをマイコンが送出すると、本実施例の楽音発生部
は打鍵後の押鍵圧の変化に応じて刻々と、音色と音量と
を変化させることができる。
以上がアフタータッチコントロールである。
(4)  エンベロープ発生方法 楽音発生部1−5におけるエンベロープの発生方法は次
の3ステツプに分けられる。即ち、■ アドレス発生 ■ エンベロープデータの読み出し ■ エンベロープ計算 以下各ステップを詳しく説明する。
■ アドレス発生 押鍵によるイニシャル設定にて、ヘッダデータのSTE
 (エンベロープデータEl’のスタートアドレス)、
Δ5TE(エンベロープデータEl’のワード数)に基
づいてレジスタEARI、 EAR2,TRI、 TR
2゜ΔTl、ΔT2が初期設定されている。これらのデ
ータをもとにアドレスの演算が行われる。アドレスの演
算は演算頻度が少なくてもよいので演算シーケンスのロ
ングシーケンスにて行っている。更に、ロングシーケン
スの奇数回目でエンベロープデータEl’のアドレス演
算を、偶数回目でエンベロープデータE2″のアドレス
演算を行っている。
奇数回目のロングシーケンスにおいて、タイムスロット
(13)で ΔTl +TRI→TRI      ・・・・・・(
4−1)タイムスロット(15)で ΔEARI + EARI +Ci→EARL   ・
・・・・・(4−2)の演算が行われEARIの値を用
いてデータバンク1−6の読み出しを行う、タイムスロ
ット(15)のCiはタイムスロット(13)にて行わ
れるΔT1の累算によって生じたオーバーフローに当る
。ここで演算(4−1)を詳しく説明する。
先ず、RAM7−2のレジスタΔT1の値がFIBバス
、MSV2−11を介シテFA2−6ノラツチ8−1ニ
ラッチサレる。同時に、RAM?−3のレジスタTRI
の値がHCバス。
MS112−11を介シテFA2−6(7) ラッチ8
−2にラッf さhる。ラッチ8−1の出力はビット処
理回路8−10によってビット3が強制的に0〃にされ
(ビット3を”0″にする理由は後で述べる。)、ラッ
チ8−3でラッチされる。ラッチ8−2の出力はビット
処理回路8−11を介してラッチ8−4でラッチされる
。ここでビット処理回路8−11においてはビットの変
換等の処理は施されない。ラッチ8−3及びラッチ8−
4の出力を加算器8−9にて加算し、ラッチ8−7、ラ
ッチ8−8を介してCバスに与え、MSす2−11を介
してRAM7−3のレジスタTRIに加算結果を格納す
る。ここで加算結果にオーバーフローが生じた場合は、
加算器8−9のCoより′1″が出力される。この出力
をラッチ8−6にてラッチし、タイムスロット15の演
算の際に使用する。但し、これは波形データにPCM部
がない場合についてであり、波形データにPCM部があ
る場合(フラグPCM=1)にはPCM部を読み終える
までレジスタTRIに対し演算結果として強制的に“°
0“が入力される。故にΔTlの累算によるオーバーフ
ローが生じることがない為PCMを読み終えるまではE
ARIの値が更新されることはない。
ΔT1はイニシャル処理の項で述べたとおり第13表に
おけるC=o時のD出力の値であり、レジスタTRIは
16ビツトのレジスタであるので1例えばΔTl = 
4000□6であれば演算(4−1)は4回行われると
レジスタTRIはオーバーフローし、演算(4−2)の
C1=1となりアドレスの更新が行われる。ここで、演
算(4−1)、 (4−2)はロングシーケンスの2回
に1回行われる。第1図(ハ)で示すとおり、同じチャ
ンネルのロングシーケンスは388タイムスロツトの周
期、即ち1タイムスロツトは250nsであるので97
μsの周期に現われる。故に演算(4−1)、 (4−
2)は194μS毎に行われ、ΔT1=40001.で
ある場合には776μSでアドレスの更新が行われるこ
とになる。
ところで、エンベロープデータは2バイトで構成されて
いるので、アドレスの更新の際は2ずつ更新されなけれ
ばならない、タイムスロット(15)においては次のよ
うにしてアドレスの更新を行っている。
先ず、ΔEARLはΔT1によって定まる値であり、Δ
T1≠00081.の時にはΔEARL = 0000
工、であり、ΔT1=00081.の時にはΔEARL
 = FFEBl、 = −21,。である。この操作
はMSV2−11における5W31にて行われる。5W
31は第11図(す)に示すようになっており、ΔT1
のビット3の値を示すフラグToによって制御している
。今仮にΔT1≠00081.とすると、St/31に
よりAバスにoooolGが、RAM7−1のレジスタ
EARLよりHAババスMS%12−11ノSV2を介
してBバスニEARI(7)値が与えられる。これらの
値がFA2−6のラッチ8−1゜ラッチ8−2にラッチ
される。ラッチ8−1の出力はビット処理回路8−10
を介してラッチ8−3へ送られる。
ここで、ビット処理回路8−10ではデータの変換は行
われないようになっている。同時に、ラッチ8−2の出
力はビット処理回路8−11に与えられ、データのLS
Bが強制的に翳1”にされてラッチ8−4へ送られる。
即ちビット処理回路8−11にて予め1が加えられる。
また、先に述べたラッチ8−6に格納されている演算(
4−1)によるオーバーフローがラッチ8−5にラッチ
される。故にラッチ8−3.ラッチ8−4及びラッチ8
−5の値の加算を行うと、ラッチ8−5の値が″1″で
あればEARIの値にII2##が加えられることにな
る。一方、ラッチ8−5の値が0”の場合はEARLの
値は1増加されたままとなるが、イニシャル処理の項で
述べたように、Ilo 2−10においてLSBに強制
的に+ □ tt 、 tt 1 ptを与えるので不
都合は生じない。
ところでΔT1=0008..の場合には、ΔEARL
がFFEBzs(21to)となる。故にEARIの値
から211.引かれることになり、10ワード前のエン
ベロープデータが読まれることになる。これにより、エ
ンベロープデータのアドレスがループすることになり、
マンドリンのようなくり返しエンベロープを発生するこ
とができる。先に演算(4−1)にて、ビット処理回路
8−10にてビット3を0”にすると述べたが、その理
由はビット3がΔEAR1=FFRB工、とするビット
であり、この演算を行う際にレジスタTRIに0008
1.を加えないようにする為である。
ロングシーケンスの偶数回目におけるΔT2゜TR2,
ΔEAR2,EAR2の演算も同様にして行われる。
なお、EARL、 EAR2に関する演算は全く独立に
行われる為、波形1.波形2に対して全く異なったエン
ベロープ信号を発生させることができるのは言うまでも
ない。また、EARI又はEAR2のくり返しについて
もくり返しの周期を異ならしめることが容易であるので
種々の効果を得ることができる。
■ エンベロープデータの読み出し エンベロープデータの読み出しはロングシーケンスにお
いて行い、偶数回目に波形1のエンベロープデータを、
奇数回目に波形2のエンベロープデータの読み出しを行
う。
レジスタEARI、 EAR2の値に基づいて行うエン
ベロープデータの読み出し方についてはイニシャル処理
の項で述べたものと全く同じであり、l102−10に
てデータバンク1−6より読みとったデータのフォーマ
ット変換を行いながらレジスタΔTl。
ΔT2.ΔZl、 AZ2.ΔEl、ΔE21C格納し
テいく。
■ エンベロープ計算 エンベロープデータの読み出しにより、AZI。
ΔZ2.ΔEl、ΔE2にデータが格納されており、ま
たイニシャル処理によりERI、 HR2,ZRI、 
ZR2ニ初期値が与えられている。これらの値に応じて
エンベロープ計算を行う。
エンベロープ計算の基本は加算部のタイムスロット(3
)、 (5)、 (6)、 (8)である、タイムスロ
ット(3)、 (5)によって波形1のエンベロープを
計算し、タイムスロット(6)、 (8)によって波形
2のエンベロープを計算する。ここで、タイムスロット
(5)。
(8)のCjはタイムスロット(3)、 (6)による
演算で生じたオーバーフローであるが、タイムスロット
(3)、 (6)にて生じたオーバーフローがどのよう
にしてタイムスロット(5)、 (8)で加えられるか
については、アドレス発生のタイムスロット(13) 
(15)で述べたものと同様である。このようにして得
られたERI、 ER2の値がエンベロープデータであ
る。
ところで、エンベロープ計算は各種モードによって異な
る。各種モードとは。
l)波形がPCMを有する場合と有しない場合。
(PCM = l10) 2) ピアノ型エンベロープの場合とオルガン型エンベ
ロープの場合。(Plo = l10)3) ダンパフ
ラグをオンした場合とオフした場合、 (DMP=11
0) の3種である。以下側々の場合について説明する。
PCM=0かつP10=0 初期設定はERI、 ERA、 ZRI、 ZRZとも
パ0”であり、鍵が押圧されている時はレジスタΔEl
、ΔE2゜ΔZ1.Δz2の値に従ってエンベロープの
演算を行う、鍵が離されると、タイムスロット(3)、
 (5)。
(6)、 (8)(7)AZI、 AEI、 AZ2.
 AE2(7)値として、UCIF2−3の信号処理器
5−6よりリリースデータが発生され、レジスタΔZl
、ΔEl、ΔZ2.ΔE2の値のかわりに用いられる。
なお、このモードにおいてはダンパフラグDMPによっ
て演算は何ら影響はされない。
初期設定はERI、 ER2,ZRI、 ZR2とも0
”であり、鍵が押圧されている時はレジスタΔEl、Δ
E2゜ΔZl、Δz2の値に従ってエンベロープの演算
を行う、鍵が離されると、ダンパフラグDMP=1の場
合は引き続きレジスタΔEl、ΔE2.ΔZl、Δz2
の値に従ってエンベロープの演算を行い、ダンパフラグ
DMP=Oの時はPCM=OかつP10=Oの場合と同
じである。
PCM部1かつP10=0 初期設定は、EA1=IFFF、、 、 ER2= O
、ZR1= O。
ZR2=Oである。鍵が押圧されており、波形1がPC
M部を読み出している時は初期値が保持され。
PCM部を読み終えると、レジスタΔEl、ΔE2゜Δ
Zl、ΔZ2の値に従ってエンベロープの演算を行う。
鍵が離されると、波形1がPCM部を読み出しているい
ないに関係なく UCIF2−3の信号処理器5−6に
よるリリースデータに基づいて演算が行われる。
即ちPCM=OかつP10=Oの場合に帰着する。
なお、このモードにおいてはダンパフラグDMPによっ
て演算は何ら影響を受けない。
PCM部1かつP10=1 初期設定は、 ER1=IFFFユ、、 E!R2= 
O、ZR1= O。
ZR2=Oである。ダンパフラグDMP=Oの場合は、
1度鍵が押圧されると離鍵のタイミングには無関係に演
算が行われる。即ち、波形1がPCM部を読み出してい
る時にはレジスタERI、 ER2,ZRI、 ZR2
゜は初期値が保持され、PCM部を読み終えるとレジス
タΔEl、ΔE2.ΔZl、Δz2の値に従って演算が
開始される。ダンパフラグDMP=1の場合は、PCM
部1かつP10=Oの場合と全く同じである。
以上述べたように、種々のモードに応じて自由にエンベ
ロープ信号を発生することができる。また、ΔE1.Δ
z1とΔE2.Δz2は全く独立に設定でき、そのデー
タはアドレス発生の項にて明らかなとおりΔTl、ΔT
2によって定まる時間で更新されるので前述の2種類の
波形データと相俟って種々の楽音が発生できる。
(発明の効果) 以上のように本発明は演奏操作部から送出される演奏情
報に基づいて所定の波形データと所定のエンベロープと
を発生し該波形データと該エンベロープを乗算して所定
の楽音データを発生する楽音発生部と4ノイズ信号を発
生するノイズ発生部と、上記演奏情報の指示により上記
楽音データの所定のビットを上記ノイズ信号でビット操
作する手段とを有することにより、加算器を新たに設け
ることなく簡単な回路構成で、しかも種々の音量のノイ
ズ信号を含む楽音信号を発生させることができるという
優れた効果を有するものである。
第2表 第7表 X :  Don’t care X二  〇on’t care 第14表 (上位2 ビット) 第15表 第19表 m: ビット処理を行わないビット
【図面の簡単な説明】
第1図(イ)は本発明における情報処理装置の一実施例
のブロック図、第1図(ロ)はマイコンによるデータ転
送のタイミング図、第1図(ハ)は本発明において用い
られている演算タイムスロットを表わす図、第2図は本
発明における楽音発生部1−5の構成図、第3図は楽音
発生部1−5におけるノートクロック発生の原理図、第
4図は楽音発生部1−5における5EQ2−2の詳細図
、第5図は同じくUCIF2−3(7)詳細図、第6図
は同じ<CDR2−4(7)詳細図、第7図は同じくメ
モリ2−5の詳細図、第8図は同じ< FA2−6の詳
細図、第9図(イ)は同じくMPLY2−7の詳細図、
第9図(ロ)はMPLY2−7にて使用している乗算器
9−16の詳細図、第10図(イ)は楽音発生部1−5
におけるIlo 2−10の詳細図、第10図(ロ)〜
第10図(ホ)はノイズ回路10−14の詳細図、第1
1図(イ)は同じ< MSV2−11の詳細図、第11
図(ロ)〜第11図(す)はMSV2−11に用いられ
ているスイッチのパターン図、第11図(ヌ)はMSV
2−11におけるデータ転送のタイミング図、第12図
はデータバンク1−6におけるデータフォーマットを示
す図、第13図はデータバンク1−6におけるエンベロ
ープデータのデータフォーマットを示す図、第14図は
従来の電子楽器のブロック図である。 1−1・・・鍵盤、1−2・・・タブレット、1−3・
・・効果スイッチ、1−4・・・マイコン、1−5・・
・楽音発生部、1−6データバンク、1−7・・・フィ
ルタ、2−1・・・マスタクロック、2−2・・・シー
ケンサ(SEQ)、2−3・・・マイコンインターフェ
ース部(UCIF)、2−4・・・比較レジスタ部(C
DR)、2−5・・・メモリ、2−6・・・フルアダ一
部(FA)、2−7・・・乗算部(MPLY)、2−8
・・・ディジタルアナログコンバータ(DAC)、2−
9・・・アナログバツアアメモリ部(ABM)、2−1
0・・・入出力回路部(Ilo)、2−11・・・マト
リックススイッチ部(MSV)。 特許出願人 松下電器産業株式会社 第1図 (イ) (υ) A/D  −σ=バゴ二〇− 第2図 」 t−−、−− 1−7′ 第4図 1°1  ノー 1−<                   <C/
)             (1)第10図 (ロ) (ハ) (ニ) (ホ) 第11図 FA   MPLY I10 第11図 (トン                      
     (ケ)第12図 第13図 2−0の時 Z−19綺

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)演奏操作部から送出される演奏情報に基づいて所
    定の波形データと所定のエンベロープとを発生し該波形
    データと該エンベロープを乗算して所定の楽音データを
    発生する楽音発生部と、ノイズ信号を発生するノイズ発
    生部と、 前記演奏情報の指示により前記楽音データの所定のビッ
    トを前記ノイズ信号でビット操作する手段とを有するこ
    とを特徴とする電子楽器。
  2. (2)前記ビット操作が、前記楽音データの所定ビット
    に前記ノイズ信号を加算することである特許請求の範囲
    第(1)項記載の電子楽器。
  3. (3)前記ビット操作が、前記楽音データの所定ビット
    を前記ノイズ信号で置き換えることである特許請求の範
    囲第(1)項記載の電子楽器。
  4. (4)前記ビット操作が、前記楽音データの所定ビット
    を、該楽音データと前記ノイズ信号との論理和又は論理
    積又は排他的論理和のいずれか1つの出力と置き換える
    ことである特許請求の範囲第(1)項記載の電子楽器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015075527A (ja) * 2013-10-07 2015-04-20 ヤマハ株式会社 電子楽器のスイッチスキャン装置

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JPS58174999A (ja) * 1982-04-08 1983-10-14 カシオ計算機株式会社 電子楽器
JPS5975294A (ja) * 1982-10-22 1984-04-27 松下電器産業株式会社 楽音合成装置

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