JPS6132094A - 楽音信号発生装置 - 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〕 この発明は楽音信号発生装置に関し、特に楽音を構成す
る基本波（基音）及びその高調波（倍音）に対応する各
次数成分を発生させ、これらの各成分をそれぞれ対応す
る振幅係数によって重み付けした後それらを合成するこ
とにより楽音信号を発生するようにした高調波合成方式
の楽音信号発生装置に関する。

〔背景技術とその問題点〕

この種の高調波合成・方式の楽音信号発生装置は、基本
波及びその高調波の各次数成分（以下、高調波成分とい
う）の振幅をそれぞれ制御する振幅係を 数（以下、高調波係数という）を適宜設定するだけで種
々の音色の楽音信号を発生できる点で非常に優れている
。

ところで、上記各高調波成分に対する高調波係数をそれ
ぞれ時間の経過に従って変化させることにより、自然楽
器音のように音色が時間的に変化する楽音信号を発生す
るようにすることが従来から提案されている。例えば、
特公昭５Ｂ−２００３９号公報に開示されている。

しかしながら、この従来技術においては、各高調波係数
を時間の経過に従って変化させるために、各高調波成分
に対応してそれぞれエンベロープメモリ　（アタック／
ディケイメモリ）を設けているので、高調波成分の数と
同数のエンベロープメモリが必要となり、しかもこの複
数のエンベロープメモリの組を音色の時間変化の態様ご
とにそれぞれ用意しておく必要があり、従って全体とし
て非常に大容量のメモリを用意しなければならず、構成
が大規模になるとともにコストが非常に高くなってしま
う不都合がある。

〔発明の目的〕

この発明は以上の点を考慮してなされたもので、従来技
術に比較して格段的にメそり容量を小容量化して簡単な
構成で、かつ低コストで音色が時間変化する楽音信号を
発生し得るようにした高調波合成方式の楽音信号発生装
置を提案しようとするものである。

〔発明の概要〕

高調波合成方式の楽音信号発生装置において、音色が時
間的に変化する楽音信号を発生するためには、上述した
ように各高調波係数をそれぞれ時間の経過に従って変化
させる必要があるが、この発明は次のような原理に基づ
いてそれぞれ時間的に変化する高調波係数を形成するよ
うにしている。

すなわち、形成すべき高調波係数の連続した係数値を離
散的に（飛び飛びに）サンプリングして抽出し、この抽
出したサンプリング値を用意してお（。そして、高調波
係数を形成するについては、各サンプリング値の間を順
次補間演算することにより、連続的に順次変化する係数
値を求めるものである。勿論、この高調波係数の形成は
各次数ごとにそれぞれ行われる。

このような原理に基づきなされたこの発明の特徴を具体
的に説明する。

まず、発生すべき楽音信号について第２図にその振幅値
を規格化（振幅エンベロープを取り除いて振幅値を一定
としたもの）して示すように、楽音信号の発生から終了
までを複数のフレームに分ける。すなわち、この楽音信
号は、時間と共に楽音波形ＭＷが変化するものであるた
め、この楽音波形ＭＷに含まれている各次数の高調波成
分の振幅の比率も、時間の経過と共に変化するが、この
場合比較的短い時間の間は音色の極端な変化はないので
、楽音信号の発生から終了までの全期間のうち所定の期
間ｔ、〜ｔＨの間を時点１．．１゜・・・・・・ｔＮ−
１で区切ってＮ個のフレームＦＩＳＦ２・・・・・・Ｆ
Ｎを形成する。なお、時点ｔＮ以後は音色変化がほとん
どないので、これに対応する最終フレームＦ（Ｎ＋１）
を設ける。

ここで、第２図の時点ｊｏｓｊｌ、ｊｇ・・・・・・ｔ
Ｎにおける楽音波形を構成する各高調波成分の相対的振
幅レベルがそれぞれ第３図（Ａ）〜（Ｄ）に示すような
値をとるものとする。第２図の第１フに変化して行くこ
とになる。　　　　　　　　　　　　　　く補間係数メ
モリに記憶する差の係数データは、　　　　返具体的に
は一例として次のようなものが用いられ　　　にる。第
１は、第５図に示すように、第１〜第Ｎフ　　　　ｔレ
ームＦ１〜ＦＮの各フレームの開始時点ｔＯ〜ｔ□１に
おいて発生すべき高調波係数データＱｌ　　　　の〜Ｑ
Ｎと、隣りの第２〜第（Ｎ＋１）フレームの　　　３開
始時点ｔｌ””ｔＮにおいて発生すべき高調波係　　　
４数データＱ２〜Ｑ（Ｎ＋１）との差を、各フレー　　
　数ムにおける補間演算回数に１〜ＫＮで割った値を　
　　数差の係数データとして補間係数メモリに記憶する
。　　　のこの場合の補間演算は例えば次のようにして
実　　　の行される。すなわち、例えばＭ次の高調波係
数デ　　　るータについて説明すると、第１フレームＦ
１の開　　　が始時点ｔ０における値Ｌ！　　（第３図
（Ａ））から時点１．の値Ｌ２　　（第３図（Ｂ））に
変化すると　　　Ｆすれば、補間係数メモリに記憶され
る差の係数デ　　　差−タはその差Ｌｍ−Ｌｌ（第４図
（Ａ））を第１　　　に第１フレームＦｌＯ間）におい
て補間演算が繰されるごとに高調波係数データは値し、
がらＬ２（ＬｚＬ＋）／Ｋｔづつ変化して行き、時点、
で値Ｌ２になる。

同様にして、補間係数メモリには時点ｔ、”−ｊｚ第２
フレームＦ２について値Ｌ３及びＬｘ　　（第図（ｃ）
及び（Ｂ））の差（Ｌ３　　Ｌｚｉ　　（第図（Ｂ））
を第２フレームＦ２における補間回に２で割った値（Ｌ
ｓ　　Ｌｚ、）／Ｋｇが差の係データとして記憶され、
・・・・・・・・・時点ｔ　Ｎ−１”　ｔ　Ｎ第１フレ
ームＦ１については値Ｌ　Ｍ　４１及びＬＨ差（ＬＨ，
Ｉ　−ＬＨ）を第１フレームＦ１おけ隔間回数ＫＮで割
った値（ＬＨ４＋　　ＬＨ）　／　ＫＮ差の係数データ
として記憶される。

かくして、高調波係数データは、第２フレーム２におい
て、時点１．における値Ｌ２の値がら守（ＬｓＬｔ）／
Ｋｇづつ変化して時点ｔ２台いて値し、になり、・旧・
・・・・第ＮフレームＦＮＬ　Ｎ　＋　＋になるように
□連続的に順次変化することになる。

また、第２は、上述した順次閘合うフレームの最初の高
調波係数データＱｌ−Ｑ（Ｎ＋１）の差Ｑ２−Ｑｌ、Ｃ
３−Ｃ２、・・・・・・Ｑ　（Ｎ＋１）　−ＱＮを差の
係数データとして直接補間係数メモリに記憶する。この
場合、演算回路は、読出されたこの差の係数データに対
して各フレームにおいて補間演算を繰返すごとに順次変
化して行く重み係数を乗算して各フレームにおいて時間
の経過と共に変化する補間データを得る。そして各フレ
ームの終了時における上記乗算結果を表すデータを各次
数ごとに一時記憶し、かつこの一時記憶したデータと、
上記乗算結果と、上記基本係数データとを各次数ごとに
加算して上記各次数ごとの振幅係数を得るようにする。

補間係数メモリに記憶する差の係数データとしては、上
述のものに代えてさらに次のようなものを用いることが
できる。

すなわち、所定の高調波係数データ（例えば、上述の高
調波係数データＱｌ）を基本係数データとし、この基本
係数データと各フレームの最初において発生すべき高調
波係数データＱ１、Ｃ２、・・・・・・Ｑ（Ｎ＋１）と
の差に関するデータを差の係数データとして補間係数メ
モリに記憶する。この場合、補間係数メモリに記憶する
差の係数データとしては、上記の各フレームにおける最
初の高調波係数データＱ１〜Ｑ（Ｎ＋１）と基本係数デ
ータとの差の値であってもよいし、誤差を各フレームに
おける補間回数（Ｋ＋、Ｋｇ・・・・・・ＫＮ）で割っ
た値であってもよい。前者のようにした場合の演算回路
は、読出された差の係数データに対して各フレームにお
いて補間演算を繰返すごとに順次変化して行く重み係数
を乗算して各フレームにおいて時間の経過と共に変化す
る補間データを得、この補間データを基本係数データと
加算することにより高調波係数データを形成する。また
、後者のようにした場合の演算回路は、読出された差の
係数データを各フレームごとに補間回数に対応して繰返
し累算することにより各フレームにおいて時間の経過と
共に変化する補間データを得、これを基本係数データと
加算して高調波係数データを形成する。

このようにすれば、それぞれ時間と共に変化する各次数
の高調波係数を発生するために必要なデータとしては、
楽音信号発生開始時の１組（１次〜Ｗ次）の高調波係数
データまたは所定の１組の基本係数データと、各フレー
ムにおいて補間演算に用いられる１組の差のデータだけ
で済み、しかもこの差のデータを構成する各値は十分小
さい値になるので、結局全体としてのメモリ容量を十分
に小容量化し得ることになる。

なお、フレームの分は方は、各次数について同じにして
も良く　（上述の説明ではこのようにした）、又は各次
数についてそれぞれ異ならせるようにしても良い。

〔実施例〕

箪上爽隻舅 第１図はこの発明による楽音信号発生装置を単音電子楽
器に適用した場合の実施例を示す。この実施例において
は、鍵盤で押鍵されたキーに対応する楽音信号（楽音波
形）の順次サンプル点ｑＲの振幅値Ｘｏ　　（ｑＲ）が
規則的時間間隔（サンプリング時間）ｔｘごとに次の（
１）式に従って算出される。

ここで、ｑは各時間間隔ｔＸごとに１．２、・・・・・
・と増大する変数であり、ｎは基本波を含む各高調波成
分の次数を表わし、、ｎ＝１は基本波（基音）、ｎ＝２
は第２高調波（第２倍音）、・・・・・・ｎ＝Ｗは第Ｗ
高酬波（第Ｗ倍音）を表わす。なお、この実施例ではＷ
−６４としている。また、Ｒは楽音の基本周波数（音高
）に対応した数値（以下、周波数ナンバと呼ぶ）を表わ
し、Ａ（ｔ）は楽音の振幅エンベロープを設定するエン
ヘロープ関数を表わし、Ｃ７はｎ次高調波成分に対する
高調波係数を表わす。

第１図において、１はキースイッチ回路で、押鍵された
キーに対応するキーデータＫＤが周波数Ｎに基づいて所
定の振幅エンベロープを付与して　　　／Ｋ。

前述の（１）式で表わされる楽音信号Ｓ４を出力　　　
る。

し、これがサウンドシステム９において楽音に変　　　
に対。

換される。楽音信号出力回路８としては例えば特　　　
訳註１開昭５４〜１４０５２３号公報、又は特開昭５５
−４５０５６号公　　　た音軸に開示のものを適用し得
る。　　　　　　　　　　　　分係１この実施例の場合
、キースイッチ回路１は各キ　　　る。

一スイツチが押鍵操作されると、第７図（Ａ）に　　　
　基示すように離鍵されるまでの間論理「１」になる　
　　　ト内“キーオン信号ＫＯＮを発生し、このキーオ
ン信号　　　受けＫＯＮの立上りに基づいて計算区間タ
イミング信　　　本係１号ｔｘをトリガ信号として受け
る微分回路１０に　　　の加′おいて計算区間タイミン
グ信号１Ｘの周期ＴＬＸを　　　る。

有するキーオンパルス信号ＫＯＮＰ　（第７図（Ｂ）　
　　　　補１）を送出するようになされている。　　　
　　　　　　　次数。

高調波係数発生回路７は、第３図（Ａ）につい　　　お
い゛て上述した基本係数データを記憶する基本係数メ　
　　ドレモリ２１と第４図（Ａ）〜（ｃ）及び第５図に
つ　　　０に。

、を記憶する補間差分係数メモリ２２を有す＆メモリ２
１及び２２は、発生し得る各音色心して上述のデータを
格納しており、音色還俗２３の音色選択信号ＴＣによっ
て選択されジに対応する基本係数データＲＤ及び補間差
牧データＤＤを読出し得るようになされてい艶係数メモ
リ２１は次数カウンタ６のカラン詰を表す次数データｎ
をアドレス信号として、次数データｎに従って１次〜６
４次の各基吹データＲＤを順次読み出して演算回路２４
享回路２５に第１の加算入力信号として与え閾差分係数
メモリ２２は、次数カウンタ６のビータｎ及びフレーム
データ発生回路３１にζ発生されるフレーム指定データ
ＦＮＯをア入信号として受け、フレーム指定データＦＮ
１って指定されたフレームについて、次数デフレームデ
ータ発生回路３１は、補間演算回数をカウントする繰返
し回数カウンタ３２を有し、アキュムレータ３において
発生されるキャリー信号ＣＡによってカウント動作する
カウンタでなる。

ここで、アキュムレータ３はその累算出力が最大値を越
えたとき（すなわちオール「０」又はオール「１」にな
ったとき）、キャリー信号ＣＡを発生する。アキュムレ
ータ３は周波数ナンバデータＲを累算して行くことによ
り、楽音波形の１周期分の時間が経過するごとに最大値
に到達するようになされており、かくして繰返し回数カ
ウンタ３２は楽音波形１周期分の時間が経過するごとに
１づつカウント動作をして行く。その結果、繰返し回数
カウンタ３２のカウント内容は各フレームにおける楽音
波形の数すなわち演算回路２４における繰返し演算回数
を表し、これが繰返し回数カウントデータＣｖとして送
出される。

この繰返し回数カウンタ３２の繰返し回数データＣｖは
比較回路３３に与えられ、繰返し回数指定回路３４の出
力端に得られる繰返し回数データにと比較される。その
結果、一致が得られると、比較回路３３から送出される
一致検出信号ＥＱがゲート回路３６を通じてフレームカ
ウンタ３７のカウント入力端に与えられると共に、遅延
回路３８を通じ、さらにオア回路３９を通じて繰返し回
数カウンタ３２のリセット入力端Ｒに与えられるように
なされている。なお、繰返し回数カウンタ３２にはオア
回路３９を通じてキーオンパルス信号ＫＯＮＰが入力さ
れ、これにより繰返し回数カウンタ３２がリセットされ
る。

繰返し回数指定回路３４は、第２図及び第５図について
上述したように、第１、第２・・・・・・第Ｎフレーム
Ｆ１、Ｆ２・・・・・・ＦＮについて予め決められてい
る繰返し回数に＋、Ｋｔ・・・・・・ＫＮを各音色ご　
　。

とに記憶するメモリを有し、この記憶データを音色選択
信号ＴＣ及びフレームカウンタ３７から到来するフレー
ム番号データＦＮＯとによって読出して、繰返し回数指
定データにとして送出する。

従って比較回路３３は各フレームごとに繰返し回数指定
回路３４からの繰返し回数指定データＫによって指定さ
れた繰返し回数と、繰返し回数カウンタ３２の繰返し回
数カウントデータＣｖの内容とが一致したとき（すなわ
ち各プレームが終了するごとに）、一致検出出力ＥＱを
発生して繰返し回数カウンタ３２をリセットすると共に
、フレームカウンタ３７をゲート回路３６を介してカウ
ント動作させる。

なお、フレームカウンタ３７にはキーオンパルス信号Ｋ
ＯＮＰがリセット信号として与えられ、かくしてリセッ
トされた後のカウント内容がフレーム指定データＦＮＯ
として送出される。

フレームカウンタ３７のフレーム指定データＦＮＯは最
終フレーム検出回路４０に与えられる。

最終フレーム検出回路４０はフレーム指定データＦＮＯ
が（Ｎ＋１）になったとき論理「１」に立上る最終フレ
ーム９検出出力ＦＤを送出し、これをインバータ４１を
介して反転出力ＦＤとしてゲート回路３６のイネーブル
端子に与える。これにより最終フレームＦＮが終了した
ときゲート回路３６を閉じることにより、以後フレーム
カウンタ３７のカウント動作を停止させてフレーム指定
データＦＮＯが変化しないようにする。

補間差分係数メモリ２２はフレーム指定データＦＮＯに
よって指定されたフレームに対応する１組の（１次〜６
４次の）補間差分係数データＤＤを次数データｎをアド
レス信号として順次読出して行き、ゲート回路４２を通
じてアキュムレータ４３の加算回路４４に与える。ここ
で、補間差分係数メモリ２２から送出される補間差分係
数データＤＤは正又は負の符号を取り得、加算回路４３
はこの符号を含んで加算動作をする。

加算回路４４の加算出力Ｓｌｌはゲート回路４５を通じ
て６４ステージ構成のシフトレジスタ４６に与えられる
。このシフトレジスタ４６はクロック信号ｔｃによって
シフト動作をすることによって、１次〜６４次の各高洲
波についての補間差分係数データＤＤが順次到来して（
るとこれを順次取込んで行き、６４個のデータが取込ま
れたとき出力端から加算回路４４に他方の加算入力とし
てフィードバックする。

ゲート回路４２のイネーブル端子にはアンド回　　　算
区間タイミング４１δ４７から制御信号Ｓ１２が与えら
れる。アンド　　　次累算して行くこ２η路４７はイン
バータ４１の反転出力Ｙｒが論理　　　　この累算デー
タ番：「１」であること（換言すれば最終フレームにな
　　　取出され、加算回酷）でいないこと）を条件とし
て、アキュムレータ　　　Ｓとして与えられイ３のキャ
リー信号ＣＡが立上ったタイミングで微　　　算データ
ＤＳを基Ａ小回路４８　（タイミング信号ｔ、ｌによっ
て動作し　　　の加算結果を高調按ご）から計算区間Ｔ
ｔｘの間論理「１」になる微分　　　出力データＳ２と
ＬＨ力Ｓ１３によって立上る制御信号Ｓ１２によつ　　
　出する。

ご開制御され、かくして楽音波形の１周期が経過　　　
　ここで、ゲート［ｒるごとにゲート回路４２を通じて
アキュムレー　　　の制御信号３１４４ン４３に１次〜
６４次の各補間差分係数データＤ　　　る。ゲート回路
４９〕を与える。　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　の繰返し回数カラ２その結果、加算回路４４は１
次〜６４次の各次　　　ウンタ３７のフレー々について
、シフトレジスタ４６に記憶されてい　　　フレーム指
定ゾーン５１周期前の加算出力Ｓｌｌに対してゲート回
路　　　ムＦ１が指定され７１２を通じて到来する補間
差分係数データＤＤを　　　ントデータＣＶが１ｗ次加
算して行く。このようにして、アキュムレ　　　したこ
とを意味ｔ　ａ−タ４３は補間差分係数メモリ２２から
送出され　　　（して、第１フレー乙各次数の補間差分
係数データＤＤをそれぞれ計　　　期の間ゲート回路４
「号ｔＸの１周期Ｔいごとに順 、になる。

しゲート回路４５の出力端から シ２５に差分累算係数データＤ 、。加算回路２５はこの差分累 ：係数データＲＤと加算し、そ Ｅ係数発生回路７の高調波係数 、て高副波振幅乗算回路６に送 １路４５はゲート制御回路４９ ・インバータ５０を介して受け は、繰返し回数カウンタ３２ ′トデータＣＶ及びフレーム力 ム指定データＦＮＯを受けて、 ’ＦＮＯが「１」　（第１フレー いる）、かつ繰返し回数カラ ′０」　（新たなフレームが開始 、）のとき、開制御される。か ムＦ１の最初の楽音波形１周 ５を閉動作させることによつ にに送出される。

この状態において、次数カウンタ６はクロック発振回路
５のクロック信号ｔ、を６４個カウントするごとに計算
区間タイミング信号ｔＸを発生し、このタイミング信号
ｔＸに基づいてアキュムレータ３が楽音波形のサンプリ
ング位置を順次指定する累算データＱＲを高調波成分発
生回路４に与える。高調波成分発生回路４はクロック信
号ｔｃによって形成された１次〜６４次の各タイムスロ
ットにおいて第１高調波成分〜第６４高澗波成分の正弦
波形データＳ１を順次時分割的に発生して高調波振幅乗
算回路１ｉに与えられる。

一方、基本係数メモリ２１からはクロック信号ｔｃに従
って１次〜６４次の各高調波係数データＱｌ（第３図（
Ａ））が順次読出され、これが加算回路２５を通じて高
調波係数データＳ２として高調波振幅乗算回路ｔ１に与
えられ、かくして高調波振幅乗算回路１１から、楽音波
形の第１周期目の１次〜６４次の各高調波成分の各サン
プル点振幅値に対して、それぞれ１次〜６４次の高調波
係数データをそれぞれ乗算してなる乗算データ出力Ｓ３
が得られることになる。

やがて、アキュムレータ３が楽音波形１周期分の累算を
終えキャリー信号ＣＡを送出すると、繰返し回数カウン
タ３２がカウント動作して繰返し回数カウントデータＣ
ｖをＯから１に変化させる。

このときゲート制御回路４９が応動して出力を論理「０
」に立下げることによってゲート回路４５を開状態に制
御する。そこで、補間差分係数メモ１Ｊ２２の補間差分
係数データＤＤがゲート回路４２、加算回路４４、ゲー
ト回路４５を通じて差分累算係数データＤＳとして送出
される。このとき補間差分係数メモリ２２に対するフレ
ームカウンタＦＮＯの内容は１であるので、補間差分係
数メモリ２２から第１フレームＦ１に一対応する１次〜
６４次の補間差分データ（Ｑ２−Ｑｌ）／Ｋ。

が順次読出されて行く。

従って、演算回路２４の加算回路２５には基本係数メモ
リ２１の基本係数データＲＤと差分累算係数データＤＳ
とが与えられることにより、その加算結果が高調波係数
データＳ２として高調波振幅乗算回路ｔ１に送出される
。これと同時に高調波成分発生回路４は第２周期目の１
次〜６４次の各高調波成分についての正弦波形データＳ
１を出力するので、高調波振幅乗算回路１１はこの第２
周期目の各高調波成分に対して基本係数データＱｌ　　
（第３図（Ａ））から１ステツプ（Ｑ２−Ｑｌ）／に１
分だけ高調波係数データＱ２（第３図（Ｂ））に近づく
ように変化したスペクトル分布曲線をもつ高調波係数デ
ータＳ２が乗算されることになる。

例えば、Ｍ次の高調波係数について、第８図に示すよう
に、第１周期目の楽音波形が終了した時点ｔ。、におい
て高調波係数データＳ２の内容がり。

から（Ｌｍ　−Ｌ＋　）／に＋分だけ増大する。

以下同様にして、楽音波形の１周期が終了するごとに、
キャリー信号ＣＡがアキュムレータ３から繰返し回数カ
ウンタ３２に与えられることにより、繰返し回数カウン
トデータＣＶの値が１づつ上昇して行くが、フレームカ
ウンタ３７のフレーム指定データＦＮＯは変化しないの
で、補間差分係数メモリ２２は引続き第１フレームの補
間差分係数データを送出し続ける。

ところが、ゲート回路４２はキャリー信号ＣＡが発生す
ると、その都度計算区間タイミング信号ｔＸの１周期Ｔ
ｔ８の間だけアンド回路４７の出力によって開制御され
るので、補間差分係数メモリ２２からアキュムレータ４
３に１次〜６４次の各次数についての補間差分データＤ
Ｄが１回だけ入力されることになる。このとき、アキュ
ムレータ４３はデータＤＤが入力されるごとに、これを
シフトレジスタ４５から順次送出されてくるデータと各
タイムスロットごとに加算して差分累算係数データＤＳ
として送出すると同時に、シフトレジスタ４６−加算回
路４４−ゲート回路４５−シフトレジスタ４６のループ
を通して循環記憶する。

かくして、アキュムレータ４３は、楽音波形１周期が終
了するごとに、補間差分係数メモリ２２から読出される
補間差分係数データＤＤを累算することになる。

その結果、第１フレームＦ１において、例えばＭ次の高
調波係数について第８図に示すように、アキュムレータ
４３の累算動作によって差分累算係数データＤＳの内容
は補間差分データ（ＬｘＬＩ）／に３分だけ１ステツプ
づつ上昇して行くことになる。

このようにして上昇して行く差分累算係数データＤＳは
加算回路２５において基本係数データＲＤと加算して高
調波係数データＳ２として送出される。その結果、サウ
ンドシステム９において発生される楽音の音色が実用上
連続的に変化して行（。

やがて、繰返し回数カウンタ３２のカウント内容が繰返
し回数指定回Ｂ３４において指定された繰返し回数Ｋ　
（Ｋ＋　）と一致すると、比較回路３３から一致検出出
力ＥＱが送出される。このときこの一致検出出力ＥＱは
ゲート回路３６を通してフレームカウンタ３７をカウン
ト動作させることによりフレーム指定データＦＮＯの内
容を１から２に変化させる。かくして高調波係数発生回
路７は第１フレームの係数発生動作を終了して次の第２
フレームに入る。

これと共に一致検出回路ＥＱは遅延回路３８において１
計算区間Ｔｔｘだけ遅延された後、オア回路３９を通じ
て繰返し回数カウンタ３２をリセット動作させて繰返し
回数カウントデータＣＶの内容を０に戻す。

ここで、補間差分係数メモリ２２はフレーム指定データ
ＦＮＯが２に変化したことにより、補間差分係数データ
ＤＤとして第２フレームＦ２に対応して設定された補間
差分係数 ３−Ｑ２ を読出す状態に制御される。このときも、アキュムレー
タ３からキャリー信号ＣＡｆｉ＜与えられたことにより
、計算区間タイミング信号１Ｘの１周期’ｒｔｘだけゲ
ート回路４２を開いて新たな補間差分係数データＤＤが
アキュムレータ４３に入力される。従って、アキュムレ
ータ４３は第２フレームＦ２に入ると、補間差分係数デ
ータＤＤ２を第１フレームにおける累算結果にさらに累
算して行く状態になる。

そこで、例えばＭ次の高調波係数について第８図に示す
ように、第２フレームに入った時点１゜から楽音波形の
１周期が終了する時点ｔｌｌ、ｔ＋ｚ・・・・・・ごと
に、補間差分係数データ（Ｌ３　　Ｌｘ）／　ＫＺだけ
変化して行くことになる。なお、第４図（Ｂ）の場合、
差分データＱ３−Ｑ２は負極性であるので差分累算係数
データＤＳは第１フレームの累算結果から補間差分係数
データＤＤだけ１ステツプづつ低下して行くことになる
。

このような動作は、繰返し回数指定回路３４の繰返し回
数指定データにの内容が第２フレームについての値に２
に切換られていることにより、繰返し回数カウンタ３２
の繰返し回数カウントデータＣＶがこのイ直に２と一致
するまで続けられる。

従って、高調波係数発生回路７から出力される第２フレ
ームＦ２についての各次数の高調波係数データＳ２の値
は、それぞれ第１フレームＦ１の変化とは異なるステッ
プ値で変化して行くことになり、それによりサウンドシ
ステム９かも発生される楽音の音色を第１フレームの変
化の仕方とは異なる変化の仕方で変化させることができ
る。

以下、第３フレー１％Ｆ３・・・・・・第１フレームＦ
Ｎについても同様の動作が繰返され、やがて第２図の時
点ｔＮにおいて第１フレームＮＦが終了すると、フレー
ムカウンタ３７のフレーム指定データＦＮＯの内容が（
Ｎ＋１）になり、これを最終フレーム検出回路４０が検
出する。この検出出力ＦＤはゲート回路３６を閉じるこ
とにより、その後フレームカウンタ３７はカウント動作
をできなくなり、フレーム指定データＦＮＯの内容が固
定される。

このとき、補間差分係数メモリ２２は補間差分係数デー
タＤＤとして数値データ０を出力する。

そこで、アキュムレータ４３は実質上新たな累算動作を
行なわないことになり、結局箱（Ｎ＋１）フレームにお
いては第Ｎフレームの最終周期における累算結果がその
まま記憶保持される。

そこで、例えばＭ次の高調波係数については第８図に示
すように、第１フレームＦＮにおいて最後に補間差分デ
ータ（ＬＨＬＨ−＋　）／ＫＮをアキュムレータ４３に
おいて累算した結果得られる値ＬＨを、時点ｔ０以後の
第（Ｎ＋１）フレームＦ（Ｎ＋１）においても維持する
状態になる。

この結果、サウンドシステム９から発生される楽音の音
色はキーが離鍵操作されるまで同一音色の状態に維持さ
れる。

以上のように第１図の構成によれば、楽音信号に含まれ
る各高調波成分の振幅を各フレームごとに変化させると
同時に、同一フレーム内においても連続的に変化させる
ことができるので、自然楽器における楽音に近似した楽
音をサウンドシステム９から発生させることができる。

かくするにつき、基本係数メモリ２１には１次〜６４次
の基本高調波係数データＱｌ（第４図（Ａ））を１組だ
け記憶しておけば良く、その他の記憶データとしては各
フレームごとに変化幅の小さい１組の補間差分データを
補間差分係数メモリ２２に記憶するだけで済むので、高
調波係数発生回路７全体としてのメモリ容量を容易に小
容量化し得る。

員１大隻班 第９図はこの発明の他の実施例を示すもので、フレーム
数及び各フレームにおける繰返し回数を各次数ごとに設
定できるようにしたものである。

かくして、高調波係数の変化が複雑な次数については、
楽音信号の発生から終了までを多数のフレームに分ける
と共に、各フレームの長さを短かくする。これに対して
高調波係数の変化が比較的単調に変化する次数について
は少ないフレームに分けて各フレームの長さを長くする
。

この実施例の場合この高調波係数の変化は、第５図につ
いて上述した繰返し回数に１〜に、をそれぞれ次数ごと
に必要に応じて異なる値に選定し、かくして各フレーム
における補間差分データを互いに異ならしめるように設
定する。

第１図との対応部分に同一符号を付して示す第９図にお
いて、繰返し回数カウンタ３２は６４ステージのシフト
レジスタ５５を有する。シフトレジスタ５５はクロック
信号ｔｃによってシフト動作し、これにより入力された
データを計算区間タイミング信号１．の１周期分の時間
’ｒｔ＋ｔだけ遅延して出力する。シフトレジスタ５５
の出力は加算回路５６において「＋１」加算人力Ｓ１５
と加算され、その加算結果がゲート回路５７を通じてシ
フトレジスタ５５０入力端に戻される。これによりシフ
トレジスタ５５の入力端にはシフトレジスタ５５から１
次〜６４次の繰返し回数データが出力されるごとにその
データにｒ＋ＩＪしたデータが得られる。このシフトレ
ジスタ５５への入力データは繰返し回数カウントデータ
Ｃｖとして比較回路３３に与えられる。「＋１」加算入
力Ｓ１５はキャリー信号ＣＡを微分回路６０において微
分してタイミング信号１．の１周期ＴｔＸの開立上る信
号として得られる。

一方、繰返し回数指定回路３４は第１〜第６４次の各高
調波に対応する繰返し回数指定データを予め格納してお
り、このデータを次数カウンタ６の次数データｎによっ
て指定して読出すことができるようになされている。

そこで、比較回路３３は１次〜６４次の各高調波に対応
する各タイムスロットにおいてそれぞれ繰返し回数カウ
ントデータＣＶと繰返し回数指定データにとを比較する
ことになる。

従って、各次数に対応するタイムスロットごとに比較回
路３３から一致検出出力ＥＱが得られ、これが遅延回路
３７において計算区間タイミング信号ｔＸの１周期分の
時間Ｔｔ８だけ遅延された後オア回路５８を介してイン
バータ５９に与えられ、その出力がゲート回路５７のイ
ネーブル端子に与えられる。これにより、一致検出出力
ＥＱが得られたタイムスロットにおいて、ゲート回路５
７を閉動作させてシフトレジスタ５５の当該タイムスロ
ットに対応する次数のデータを０にリセットさせる。

これに加えて、ゲート回路５７のイネーブル端子にはオ
ア回路５８、インバータ５９を通して反転したキーオン
パルス信号ＫＯＮＰが与えられ、これによりいずれかの
キーが操作されたとき計算区間タイミング信号ｔＸの１
周期区間ＴＬＸＯ間ゲート回路５７を閉動作してシフト
レジスタ５５の全てのステージを０にリセットする。

これに対して、フレームカウンタ３７は繰返し回数カウ
ンタ３２と同様にシフトレジスタ６１、「＋１」加算回
路６２、ゲート回路６３を有し、加算回路６２の「＋１
」加算入力とじて比較回路３３の一致検出出力ＥＱがゲ
ート回路３６を通じて与えられる。ゲート回路６３のイ
ネーブル端子にはキーオンパルス信号ＫＯＮＰがインバ
ータ６４によって反転されて与えられ、いずれかのキー
が操作されたとき計算区間タイミング信号１にの１周期
ＴｔＸの間ゲート回路６３が閉動作することにより、シ
フトレジスタ６１の１次〜６４次のフレーム指定データ
ＦＮＯが全て０にリセットされる。その後比較回路３３
に一致検出出カＥＱが得られるごとに加算回路６２がシ
フトレジスタ６１の出力端に得られるデータに数値デー
タ「＋１」が加算される。

ここで、比較回路３３は１次〜６４次に対応する各タイ
ムスロットごとにそれぞれ一致検出出方ＥＱを送出する
ので、シフトレジスタ６１の１次〜６４次のフレーム指
定データＦＮＯの内容は各次数ごとに独立して変更され
て行く。従って、補間差分係数メモリ２２がら読出され
る補間差分係数データＤＤも各次数ごとにそれぞれ異な
るフレームに関するものとなる。

さらに、最終フレーム検出回路４ｏは次数カウンタ６の
次数データｎを受けて各次数ごとに予め記憶されている
最終フレームを表すデータと、フレーム指定データＦＮ
Ｏとを各次数に対応するタイムスロットにおいてそれぞ
れ検出する。この結果、フレーム指定データＦＮＯのう
ち最終フレームに到達した次数のタイムスロットにおい
て最終フレーム検出信号ＦＤが得られると、当該タイム
スロットの間だけゲート回路３６を閉動作させることに
よって当該タイムスロットに対応する次数のフレーム指
定データＦＮＯに対する「＋１」加算動作を実行できな
いように制御する。

以上の構成において、いずれかのキーが操作されると、
このとき発生されるキーオンパルス信号ＫＯＮＰによっ
て繰返し回数カウンタ３２のゲート回路５７が閉制御さ
れると共に、フレームカウンタ３７のゲート回路６３が
閉制御される。従って、繰返し回数カウンタ３２はアキ
ュムレータ３からキャリー信号ＣＡが発生されるごとに
微分回路６０から計算区間タイミング信号ｔＸの１周期
ＴｔＸＯ間与えられる「＋１」入力Ｓ１５によってシフ
トレジスタ５５の各次数に対応するタイムスロットのデ
ータに対して加算動作が繰返され、かくして各次数の繰
返し回数カウントデータＣＶの内容が楽音波形の１周期
ごとに１づつ大きくなって行く。

これに対して、フレームカウンタ３７のゲート回路６３
がキーオンパルス信号ＫＯＮＰによって閉動作すること
によって、シフトレジスタ６１の各ステージの内容がＯ
にクリアされる。従ってフレームカウンタ３７は第１フ
レームＦｌを内容とする各次数ごとのフレーム指定デー
タＦＮＯを繰返し回数指定回路３４に送出する。

このとき、繰返し回数指定回路３４は各タイムスロット
ごとに指定される次数データｎによって読出された繰返
し回数指定データＫを比較回路３３に送出する。かくし
て比較回路３３において各タイムスロットにおいて各次
数ごとにそれぞれ第１フレームＦ１について設定された
繰返し回数と、繰返し回数カウンタ３２の内容が一致し
たがどうかを検出して行く。やがて、いずれかのタイム
スロットにおいて一致検出出力ＥＱが得られると、これ
が「＋１」加算データとしてフレームカウンタ３７の加
算回路６２に与えられ、シフトレジスタ６１の当該タイ
ムスロットの次数に対応する内容に数値１を加算する。

これと同時に当該タイムスロットの一致検出出力ＥＱが
遅延回路３８、オア回路５８、インバータ５９を通じて
ゲート回路５７に与えられ、これにより当該タイムスロ
ットの次数に対応するレジスタ５５の内容をＯにクリア
させる。従って、繰返し回数カウンタ３２は当該次数に
ついて新なカウント動作を開始する。

以下同様にして、各次数に対応するタイムスロツトごと
に一致検出信号ＥＱが得られると、当該タイムスロット
の次数についてフレームカウンタ３７のレジスタ６１の
内容を１だけ増大させると共に、繰返し回数カウンタ３
２の繰返し回数データを０にクリアして新なカウントを
開始させて行く。これにより、フレーム指定データＦＮ
Ｏの内容が各次数ごとに１だけ増大して繰返し回数指定
回路３４に対して第２フレームＦ２を指定すると共ニ、
当該第２フレームＦ２における各次数の繰返し回数を繰
返し回数カウンタ３２においてカウント開始させる。

かかる動作は以後繰返され、やがて各次数のフレーム指
定データＦＮＯのうちの１つが最終フレームになると、
これを最終フレーム検出回路４０が検出して最終フレー
ム検出信号ＦＤによってゲート回路３６を閉動作させる
と共に、演算回路２４のゲート回路４２を閉動作させる
。これにより、フレームカウンタ３７は当該次数につい
ては以後１加算を行わないように制御する。これと同時
に、アキュムレータ４３においても同様に新たな累算を
行わないように制御することによって以後同じ値の差分
累算係数データＤＳを送出させる。

かかる動作は各次数に対応するフレーム指定データＦＮ
Ｏの内容がｉ終フレームに到達するごとに当該次数につ
いて行なわれ、かくして１次〜６４次の全部についての
高調波係数データＳ２の発生を終了する。

以上のように第９図の構成によれば、１次〜６４次の各
次数それぞれについて、各フレームの繰返し回数を必要
に応じて任意に設定できると共に、フレームの数も各次
数ごとに互いに独立に設定できるので、サウンドシステ
ム９において発生される楽音の発生時から終了に至るま
での音色の変化を自然楽器の音にさらに一段と近づける
ことができる。

因に、自然楽器においては高次の高調波成分はど速い変
化をする傾向があると共に、楽音の立上り時には高次の
高調波成分の振幅が大きい傾向があるが、第９図の構成
によれば、各フレームにおいて次数ごとに高調波成分の
変化が異なることに基づいて音色が変化する現象を容易
に実現し得る。

第３実施例 第１０図は第３の実施例を示す。第１図及び第９図の実
施例においそは、隣合うフレームについての高調波係数
の差分を当該フレームにおける繰返し回数で割った補間
差分係数を各次数ごとに補間差分係数メモリ２２に記憶
したが、第１０図の場合はこれに代え、隣合うフレーム
における高調波係数の差分を各次数ごとに直接記憶する
差分係数メモリ６７を設ける。

差分係数メモリ６７から読出された差分係数データＤＰ
Ｉは最終フレーム検出信号ＦＤをインバータ６８を通じ
てイネーブル端子に受けるゲート回路６９を通じて乗算
回路７０に与えられる。この乗算回路７０は乗算係数発
生回路７１から与えられる乗算係数データＭＣをデータ
ＤＰＩに乗算し、その乗算結果を加算回路７２に第１の
加算入力として与える。

繰返し回数カウントデータＣＶは各フレームにおいて楽
音波形の１周期が終了するごとに０からＫに向ってＣＶ
／（Ｋ−１）づつ増大して行くので、乗算係数データＭ
Ｃ（ＭＣ＝ＣＶ／　（Ｋ−１）はこれに応じて０から１
に向って増大して行（ことになる。そこで乗算回路７０
の出力端に得られる差分係数データ蘭ＳＸは各フレーム
ごとに０から差分係数データＤＰＩに変化して行くこと
になる。

これに対して、基本係数メモリ２１の基本係数データＲ
Ｄはゲート回路７３を通じて餉２の加算入力として加算
回路７２に与えられる。ゲート回路７３のイネーブル端
子にはキーオンパルス信号ＫＯＮＰが与えられ、これに
よりいずれかのキーが操作された後の最初のタイミング
信号ｔＸの１周期の時間ＴｔＸだけゲート回路７３が開
動作して基本係数データＲＤが加算回路７２に第２の加
算人力として与えられる。

加算回路７２の加算出力は高調波係数データＳ２として
高調波振幅乗算回路ｆｉｌに送出されるが、この高調波
係数データＳ２はセレクタ７４のＡ入力端に与えられる
。セレクタ７４の選択出力は６４ステージ構成のシフト
レジスタ７５に入力される。シフトレジスタ７５はクロ
ック信号ｔ、よつ　　　２をセレつてシフト動作し、か
くしてシフトレジスタ７５の　　　取込み、そ入力端に
順次到来する各次数のデータがタイミン　　　までこの
デグ信号ｔＸの１周期ＴｔＸ分だけ遅延され、記憶デ　
　　　ゲート回−タＭＲとしてゲート回路７６を通じて
加算回路　　　パルス信号７２に第３の加算入力として
与えられると共に、　　　　えられ、キセレクタ７４の
Ｂ入力端に与えられる。　　　　　　　　ときだけゲセ
レクタ７４にはＡ入力選択信号として一致検　　　され
ている比信号ＥＱ及びキーオンパルス信号ＫＯＮＰがオ
　　　　第１Ｏ図ア回路７７を通じて与えられ、またＢ
入力選択信　　　作されてキ号としてオア回路７７の出
力がインバータ７８に　　　ゲート回路よって反転され
て与えられる。　　　　　　　　　　　　本係数デーか
くして、セレクタ７４はいずれかのキーが操　　　ごと
に加算作されたとき、高調波係数データ３２（基本係数
　　　ト回路７６データＲＤ）を選択してシフトレジス
タ７５に取　　　て閉制御さ込み、その後シフトレジス
タ７５の出力をセレク　　　回路７２にり７４を介して
シフトレジスタ７５の入力端にフ　　　数メモリ６イー
ドバツクすることによって循環的に記憶し、　　　　路
６９を通か（して各フレームが終了するごとに発生する
−　　　−タＭＣと致検出信号ＥＱによって再度高調波
係数データＳ　　　−夕ＭＳＸり７４を通じてシフトレ
ジスタ７５に の後火の一致検出信号ＥＱが得られる ータを循環的に記憶する。

路７６のイネーブル端子にはキーオン ＫＯＮＰがインバータ７９を介して与 −オンパルス信号ＫＯＮＰが到来した 一ト回路７６を閉動作させるようにな の構成において、いずれかのキーが操 −オンパルスＫＯＮＰが発生すると、 ７３が開いて基本係数メモリ２１の基 りＲＤが各タイムスロット（各次数） 回路７２に入力される。このときデー はキーオンパルス信号ＫＯＮＰによつ れ、シフトレジスタ７５の出力は加算 は与えられない。これに対して差分係 ７の差分係数データＤＰＩはゲート回 して乗算回路７０において乗算係数デ 乗算されて重みづけされ、差分係数デ として加算回路７２に与えられる。と つ増大して行くので、差分係数データＭＳＸはこれに応
じて１／（Ｋ−１）づつ変化して行（。従って高調波係
数データＳ２は基本係数データＲＤＯ値（第３図（Ａ）
）から第２フレームＦ２の最初の値（第３図（Ｂ））に
近づいて行く。

やがて、第１フレームＦ１の繰返し回数に、たけ楽音波
形が発生されて比較回路３３において一致検出信号Ｅに
ｌ得られると、その一致検出信号ＥＱによってセレクタ
７４がＡ入力を選択することにより第１フレームＦ１の
最後の高調波係数データＳ２をシフトレジスタ７５に取
込む。一方、フレーム指定データＦＮＯが１だけ増大す
ることにより差分係数メモリ６７から第２フレームＦ２
に関する新たな差分係数データＤＰＩが出力される。従
って、演算口＃ｉ２４は第２フレームＦ２において第１
フレームＦ１の最後の高目波係数データＳ２に対して乗
算係数データＭＣの変化に基づいて得られる差分係数デ
ータＭＳＸを加算して得られる高調波係数データＳ２を
送出することになる。

以下同様にして、第３・・・・・・第１フレームＦ１・
・・・・・ＦＮについての演算を演算回路２４が実行し
、かくして第２図〜第５図について上述した補間演算に
基づいて連続的に変化する高調波係数データを得ること
ができ、これにより自然楽器に近い音色変化を呈する楽
音を形成することができる。

なお、第１０図において乗算係数発生回路７１として乗
算係数データＭＣｊｊ−ＣＶ／　（Ｋ−１）（７）演算
式に基づいて得るようにした場合について述べたが、こ
の演算式は必要に応じて変更することができる。

また、乗算係数発生回路７１において乗算係数データＭ
Ｃを形成するにつき、乗算係数データをルックアップテ
ーブルを構成する乗算係数メモリに記憶させ、これを繰
返し回数カウントデータＣＶ及び繰返し回数指定データ
Ｋによって読出すようにしてもよい。

里ｌ叉隻貫 演算回路２４として第１１図の構成のものを適用し得る
。この場合、差分係数メモリ８１は、第１〜第Ｎのフレ
ームＦｌ〜ＦＮにおける高調波係数と所定の基本係数と
の差分データをそれぞれ第゛１〜第Ｎフレームに対応さ
せて予め記憶している。そして、フレーム指定データＦ
ＮＯによって１つのフレームが指定されたとき、当該フ
レームの差分係数データＤＦ２と当該フレームのフレー
ム番号より１だけ大きいフレーム番号の差分係数データ
ＤＦ３を同時に読出す。第１の差分係数データＤＦ２は
直接加算回路８２に第１の加算入力として与えられる。

これに対して、第１及び第２の差分係数データＤＦ２及
びＤＦ３が減算回路８３において減算され、その減算出
力が乗算係数発生回路８５において発生される乗算係数
データＭＣと乗算される。

乗算係数発生回路８５は第１０図について上述した乗算
係数発生回路７１と同じ構成のものを適用し得る。従っ
て、乗算回路８４の出力端には差分係数データＤＦ３及
びＤＦ２の減算値に乗算係数ＣＶ／（Ｋ−１）を乗算す
ることによって繰返し回数カウントデータＣＶが変化す
るごとに１ステツプづつ変化する補間差分データＤＳＹ
が得られ、これがゲート回路８６を通じて加算回路８２
に第２の加算人力として与えられる。

このゲート回路８６には最終フレーム検出信号ＦＤがイ
ンバータ８７により反転されてイネーブル信号として与
えられているので、最終フレームが検出されたときは差
分補間データＤＳＹを加算回路８２に与えないようにな
されている。

加算回路８２は第３の加算入力として基本係数メモリ２
１の基本係数データＲＤを受け、その加算出力を高調波
係数データＳ２として送出する。

第１１図の構成において、減算回路８３は各フレームこ
゛とに、当該フレームと続くフレームの差分係数データ
ＤＦ２及びＤＦ３の差のデータＤＦ３−ＤＦ２を得るこ
とにより、当該フレームの間に変化すべき差分係数の範
囲が求められ、この変化範囲に対して繰返し回数カウン
トデータＣ■に応じて１ステツプづつ変化する乗算係数
データＭＣが乗算される−ことにより、差分係数データ
ＤＦ２から差分係数データＤＦ３への変化分を表す差分
捕間データＤＳＹが得られることになる。

この変化する補間差分データＤＳＹが加算回路８２にお
いて差分係数データＤＦ２及び基本係数データＲＤと加
算されるので、その結果得られる当該フレームにおける
高調波係数データＳ２としては、当該フレームの最初の
値から次のフレームの最初の値との間を繰返し係数Ｋに
基づいて連続的に変化する内容をもつことになる。

この場合にも、最終フレーム検出信号ＦＤによってゲー
ト回路８６が閉動作することにより、最終フレームが経
過した後には当該最終フレームについての差分係数デー
タＤＦ２と基本係数データＲＤとの和によって決まる高
調波係数データＳ２が引続き出力されることになる。

このように第１１図の構成によっても、各フレームごと
に異なる変化率で変化する各次数の高調波係数データＳ
２を得ることができる。かくするにつき、係数データの
記憶手段としては基本係数メモリ２１と、差分係数メモ
リ８１とを設けるだけで済み、特に差分係数メモリ８１
のデータとして十分小さい値のデータを記憶すれば良い
ので全体としてのメモリの小容量化を実現し得る。

なお、この第１１図において、減算回路８３の出力デー
タを各フレームごとに予めメモリ８１に記憶し七おけば
この減算回路８３は不要となる。

員ｌ大族貫 第１２図は演算回路２４の他の実施例を示すものである
。第１２図において、メモリは第１図の実施例の場合と
同様の基本係数メモリ２１及び補間差分係数メモリ２２
を有し、補間差分係数データＤＤを第１図の場合と同様
にゲート回路４２を通じて加算回路９１に第１の加算入
力として与える。

また、基本係数メモリ２１の基本係数データＲＤがゲー
ト回路９２を通じて加算回路９１に第２の加算入力とし
て与えられる。

この実施例の場合、加算回路９１の加算出力端に得られ
る高調波係数データＳ２が６４ステージ構成のシフトレ
ジスタ９３に入力されると共に、その出力がゲート回路
９４を通じて第３の加算人以下、第１フレームＦ１につ
いて楽音波形の１周期が過ぎるごとに到来するキャリー
信号ＣＡによってゲート回路４２が開制御されるごとに
、補間差分メモリ２２から補間差分係数データＤＤが加
算回路９１に供給され、これがシフトレジスタ９３に記
憶されているデータに加算されて行く。

その結果高調波係数データｓ２の内容が補間差分メモリ
２２の補間差分係数データＤＤ分づつ変化して行く。

やがて、第１フレームＦ１の終了に伴なって比較回路３
３から一致検出信号ＥＱが得られてフレームカウンタ３
６がカウント動作をする（第１図）と、補間差分メモリ
２２から出力される補間差分係数データＤＤが第２フレ
ームＦ２について記憶されている値に切換えられ、この
データに基づいて第２フレームＦ２についての高調波係
数データＳ２の形成演算が行なわれる。

以下同様にして、フレームカウンタ３７がカウント動作
してフレーム指定データＦＮＯが変化するごとに、補間
差分係数メモリ２２から送出される補間差分係数データ
ＤＤが変更されて新たなフレームについての高調波係数
データＳ２の形成演算動作が実行され、やがて最終フレ
ームになると、これを最終フレーム検出回路３９が検出
することによってゲート回路４２が閉制御される。従っ
て加算回路９１の出力端に得られる高調波係数データＳ
２の内容はシフトレジスタ９３に記憶されているデータ
のみになり、かくして以後最終フレームについて演算さ
れた高調波係数データｓ２が引続き出力される。

従って、第１２図の構成によっても、上述した各実施例
と同様にして、各フレームごとに各次数についての高調
波係数データＳ２を連続的に変化させることができ、か
くするにつきメモリには１組の基本高調波係数データと
、各フレームごとに１組の補間差分係数データとを記憶
するだけで済み、特に補間差分係数データの値は小さい
ので、全体としてのメモリ容量を小容量化することがで
きる。

湾１１舛 上述の実施例について、以下に述べる変形を加えても上
述の場合と同様の効果を得ることができる。

（１）上述の実施例においては、この発明を単音電子楽
器に適用した場合について述べたが、複音電子楽器に適
用しても良い。この場合には、上述した各種回路を複数
音分並列に設けて同時処理するように構成しても良く、
又は複数音について時分割的に処理するように構成して
も良い。

（２）上述の実施例の場合は、全ての次数についての高
調波成分があるものとして対応するタイムスロットを設
けるようにしたが、一部の次数の高調波成分だけを有す
る楽音信号を発生する場合にもこの発明を適用し得る。

この場合には、例えば特開昭５４−１４０５２３号公報
に開示されているような技術を用いて構成すればよい。

（３）上述の実施例においては、周波数ナンバＲを用い
て各次数の高調波を発生して合成するようにしたが、他
の高調波合成方式を用いても良い。

例えば周波数ナンバに代えて、キーに対応したノートク
ロックをカウンタでカウントすることによって累算出力
ｑＲに相当するデータを発生し、このデータに基づいて
合成すべき各高調波成分を発生させるようにしても良い
。

（４）上述の実施例においては、各高調波成分の周波数
を整数倍関係に設定して調和性楽音を発生するようにし
たが、これに代えて例えば特公昭５３−４０５２７号公
報に示されているように所望高調波成分の周波数を整数
倍関係からずらして設定する（非整数倍関係に設定する
）ことにより非酬和性楽音を発生するようにしてもよい
。

（５）上述の実施例においては、各フレームの切換えを
楽音波形周期を単位にして行なうようにし、これにより
押鍵操作されたキーの音高に応じて各フレームの時間が
変化するようにしたが、これに限らず、例えばタイマ回
路を設けてフレームの切換えを楽音波形周期とは関係な
く時間単位で制御するようにしても良い。この場合には
、例えばフレームデータ発生回路３１において、ゲート
回路３６に所定のクロック信号を加えるようにすればよ
い。

（６）上述の各実施例の場合、アキュムレータ４３にお
いて差分累算係数を記憶するためにシフトレジスタ４６
を用い（第１図及び第９図）、また繰返し回数カウンタ
３２において繰返し回数データを記憶するためにシフト
レジスタ５５を用い（第９図）、フレームカウンタ３７
においてフレーム番号を記憶するためにシフトレジスタ
６１を用い（第９図）、演算回路２４において高調波係
数データＳ２を記憶するためにシフトレジスタ７５（第
１０図）及び９３（第１２図）を用いるようにしたが、
これらのシフトレジスタに代えてＲＡＭその他の記憶手
段を用いても良い。

（７）上述の構成においては、加算、累算、乗算等の演
算及びこれら演算の制御等の処理を実行するためにそれ
ぞれ専用ハードを設けて行なったが、マイクロコンピュ
ータ等によって処理するようにしても良い。

（８）上述の実施例においては、高調波合成による楽音
波形の形成演算をリアルタイムで実行する場合について
述べたが、楽音波形形成（高調波合成）演算結果を一旦
メモリに書込み、その後楽音周波数に対応してメモリを
読出して一回の発音中に音色を変化させるために複数回
楽音波形形成演算を実行するようなノンリアルタイム方
式で処理をするようにしても良い。このノンリアルタイ
ム方式の構成としては特開昭４８−７６５２０号公報に
開示の構成を用い得る。

（９）上述の実施例においては、各高調波係数の発生演
算を各高調波成分の発生タイミングに同期して行なうよ
うにしたが、これに代えて各高調波係数の発生演算を例
えば特公昭５Ｂ−３２３８号公報に示されているように
各高調波成分の発生タイミングとは非同期の低速タイミ
ングで行なうようにしてもよい。

（１０）上述の実施例においては、演算回路２４におい
て、楽音波形の各周期ごとに高調波係数の補間演算をす
るようにしたが、これに限らず、複数周期例えば２周期
、又は４周期等に１回づつ補間演算するように構成して
も、上述の場合と同様の効果を得ることができる。

（１１）上述の実施例の基本係数メモリ２１、補間差分
係数メモリ２２（第１図、第９図及び第１２図）、及び
差分係数メモリ６７（第１０図）及び８１　（第１１図
）に記憶するデータとしては、ＰＣＭデータに限らず、
ＤＰＣＭＳＡＤＰＣＭ。

ＤＭ、ＡＤＭ、ＡＰＣＭなど各種の波形符号化方式のデ
ータを用いても良い。

（１２）上述の実施例においては、フレームデータ発生
回路３１に繰返し回数指定回路３４を設けて繰返し回数
を各フレームごとにそれぞれ設定し得るようにした場合
について述べたが、これに代え繰返し回数を全てのフレ
ームについて共通の一定値に固定するようにしても良い
。この場合には、フレームデータ発生回路３１において
、キャリー信号ＣＡを分周してゲート回路３６に加える
ようにすればよい。

（１３）上述の実施例においては、高調波合成演算を時
分割で行なうようにしたが、これに限らず、例えば実公
昭５３−４２１０４号公報に示されているように各高調
波成分の発生及び各高調波係数の発生を各次数毎に並列
的に行なうようにしてもよい。

（１４）上述の実施例においては、高調波成分発生回路
４として正弦波を発生するようにした場合について述べ
たが、これに限らず、矩形波、三角波などの他の波形を
発生させて高調波合成するようにしても良い。

（１５）上述の実施例においては、操作されたキーに対
応する音高の楽音を発生する場合にこの発明を適用した
が、この発明はこれに限らず、リズム音を発生する場合
にも適用し得る。

（１６）上述の実施例において、楽音が発生してから消
滅するまでの間の音色の変化を生じさせる効果に加えて
、さらに例えばキースケーリング、タッチレスポンス、
操作子などによる音色変化を付加する場合には、演算回
路２４において差分累算データの出力側に乗算器を設け
、この乗算器によって差分累算データにキースケーリン
グやタッチレスポンス等に応じた所定の重みづけをした
後、基本高調波係数に加算するように構成すれば良い。

このようにすれば主として基本高調波係数により決まる
原音のイメージを損うことなく、必要に応じてつけよう
とする効果についての音色変化を容易に生じさせること
ができる。

（１７）第１０図の実施例の場合は、補間係数記憶手段
として各フレームについてのそれぞれ当該フレームの最
初において発生すべき振幅係数と基本係数データとの差
分に対応する差の係数データを各次数ごとに記憶し、フ
レーム指定手段の出力に従って対応する上記差の係数デ
ータを読出すように構成したものを用いたが、これに代
え第１図について上述したと同様にして、各フレームに
ついてそれぞれ当該フレームの最初において発生すべき
振幅係数と、次のフレームの最初において発生すべき振
幅係数との差分に対応する差の係数データを各次数ごと
に記憶するようにすると共に、演算手段は、この差の係
数データに対して各フレームにおいて時間の経過と共に
変化する重みづけ係数を各次数ごとに乗算すると共に、
各フレームの終了時における乗算結果を表わすデータを
各次数ごとに一時記憶し、かつこの一時記憶したデータ
と、乗算結果と、基本係数データとを各次数ごとに加算
して各次数ごとの振幅係数を得るようにする。このよう
にしても第１０図の場合と同様の効果を得ることができ
る。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、各次数についての高調
波係数を得るにつき、離散的にサンプリングしたサンプ
リング値の間を順次補間演算して連続的に変化する係数
値を求めるようにしたことにより、従来の場合と比較し
てメモリ容量を格段的に小容量化し得ると共に、低コス
トな高調波合成方式の楽音信号発生装置を実現し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による楽音信号発生装置を単音電子楽
器に用いた場合の第１実施例を示すブロック図、第２図
は発生すべき楽音波形を示す信号波形図、第３図は発生
すべき高調波係数のスペクトル分布曲線を示す曲線図、
第４図は演算すべき差分データのスペクトル分布曲線を
示す曲線図、第５図は第２図の各フレームにおける繰返
し回数及び補間差分係数の関係を示す図表、第６図はク
ロック信号ｔｃと計算区間タイミング信号ｔ８との関係
を示す信号波形図、第７図はキーオン信号ＫＯＮとキー
オンパルス信号ＫＯＮＰとの関係を示す信号波形図、第
８図は第１図の高調波係数発生回路７において発生され
る高調波係数の一例を示す波形図、第９図、第１０図、
第１１図、第１２図はそれぞれこの発明による楽音信号
発生装置の第２実施例、第３実施例、第４実施例、第５
実施例を示すブロック図である。 ４・・・・・・高調波成分発生回路、７・・・・・・高
調波係数発生回路、２１・・・・・・基本係数メモリ、
２２・・・・・・補間差分係数メモリ、２４・・・・・
・演算回路、３１・・・・・・フレームデータ発生回路
、６７．８１・・・・・・差分係数メモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、楽音を構成する基本波及びその高調波に対応する各
   次数成分を、それぞれ時間の経過に従つて順次変化する
   振幅係数によつて重みづけした後それらを合成すること
   によつて楽音信号を発生する楽音信号発生装置において
   、 （ａ）発生すべき楽音信号を複数のフレームに分け、各
   フレームを楽音信号の発生開始時からの時間の経過に従
   つて順次指定するフレーム指定手段と、 （ｂ）上記振幅係数の初期値を表す基本係数データを各
   次数ごとに記憶した基本係数記憶手段と、 （ｃ）上記各フレームについてそれぞれ当該フレームの
   最初において発生すべき上記振幅係数と次のフレームの
   最初において発生すべき上記振幅係数との差分に対応す
   る差の係数データを各次数ごとに記憶し、上記フレーム
   指定手段の出力に従つて対応する上記差の係数データを
   読出す補間係数記憶手段と、 （ｄ）上記フレーム指定手段が上記各フレームを順次指
   定して行くごとに上記基本係数記憶手段から読出された
   上記基本係数データ及び上記補間係数記憶手段から読出
   された上記差の係数データに基づいて当該指定されたフ
   レームの各時点における振幅係数を演算出力する演算手
   段と、 を具えることを特徴とする楽音信号発生装置。 ２、上記補間係数記憶手段は、各フレームについての上
   記差分をそれぞれ当該フレームにおける補間演算の繰返
   し回数で除算した値を上記差の係数データとして記憶し
   、上記演算手段は、上記差の係数データを各次数ごとに
   累算し、当該累算結果を上記基本係数データと各次数ご
   とに加算して上記各次数ごとの振幅係数を得るようにし
   てなる特許請求の範囲第１項に記載の楽音信号発生装置
   。 ３、上記補間係数記憶手段は、各フレームについての上
   記差分を上記差の係数データとして記憶し、上記演算手
   段は、上記差の係数データに対して各フレームにおいて
   時間の経過と共に変化する重みづけ係数を各次数ごとに
   乗算すると共に、各フレームの終了時における上記乗算
   結果を表すデータを各次数ごとに一時記憶し、かつこの
   一時記憶したデータと、上記乗算結果と、上記基本係数
   データとを各次数ごとに加算して上記各次数ごとの振幅
   係数を得るようにしてなる特許請求の範囲第１項に記載
   の楽音信号発生装置。 ４、上記フレーム分けは各次数ごとに独立してなされ、
   上記フレーム指定手段は各次数ごとにそれぞれ上記フレ
   ーム指定を行うものである特許請求の範囲第１項ないし
   第３項のいずれかに記載の楽音信号発生装置。 ５、楽音を構成する基本波及びその高調波に対応する各
   次数成分を、時間の経過に従つて順次変化する振幅係数
   によつて重みづけした後それらを合成することによつて
   楽音信号を発生する楽音信号発生装置において、 （ａ）発生すべき楽音信号を複数のフレームに分け、各
   フレームを楽音信号の発生開始時からの時間の経過に従
   つて順次指定するフレーム指定手段と、 （ｂ）所定値を表す基本係数データを各次数ごとに記憶
   した基本係数記憶手段と、 （ｃ）上記各フレームについてそれぞれ当該フレームの
   最初において発生すべき上記振幅係数と上記基本係数デ
   ータとの差分に対応する差の係数データを各次数ごとに
   記憶し、上記フレーム指定手段の出力に従つて対応する
   上記差の係数データを読出す補間係数記憶手段と、 （ｄ）上記フレーム指定手段が上記各フレームを順次指
   定して行くごとに上記基本係数記憶手段から読出された
   上記基本係数データ及び上記補間係数記憶手段から読出
   された上記差の係数データに基づいて当該指定されたフ
   レームの各時点における振幅係数を演算出力する演算手
   段と、 を具えることを特徴とする楽音信号発生装置。 ６、上記補間係数記憶手段は、上記各フレームについて
   の上記差分を上記差の係数データとして記憶し、上記フ
   レーム指定手段で指定されたフレーム及び次のフレーム
   に関する上記差の係数データを同時に読出して第１及び
   第２の差分係数データとして出力するものであり、上記
   演算手段は、上記第１及び第２の差分係数データを減算
   し、当該減算結果に対して上記各フレームにおいて時間
   の経過と共に変化する重みづけ係数を乗算すると共に、
   この乗算結果と、上記第１の差分係数データと、上記基
   本係数データとを各次数ごとに加算して上記各次数ごと
   の振幅係数を得るようにしてなる特許請求の範囲第５項
   に記載の楽音信号発生装置。 ７、上記演算手段は、各フレームにおいて１０進数で「
   ０」から「１」に順次変化する上記重みづけ係数を発生
   してなる特許請求の範囲第６項に記載の楽音信号発生装
   置。 ８、上記補間係数記憶手段は、各フレームについての上
   記差分を上記差の係数データとして記憶し、上記演算手
   段は、上記差の係数データに対して各フレームにおいて
   時間の経過と共に変化する重みづけ係数を各次数ごとに
   乗算すると共に、各フレームの終了時における上記乗算
   結果を表すデータを各次数ごとに一時記憶し、かつこの
   一時記憶したデータと、上記乗算結果と、上記基本係数
   データとを各次数ごとに加算して上記各次数ごとの振幅
   係数を得るようにしてなる特許請求の範囲第５項に記載
   の楽音信号発生装置。 ９、上記補間係数記憶手段は、各フレームについての上
   記差分をそれぞれ当該フレームにおける補間演算の繰返
   し回数で除算した値を上記差の係数データとして記憶し
   、上記演算手段は、上記差の係数データを各次数ごとに
   累算し、当該累算結果を上記基本係数データと各次数ご
   とに加算して上記各次数ごとの振幅係数を得るようにし
   てなる特許請求の範囲第５項に記載の楽音信号発生装置
   。 １０、上記フレーム分けは各次数ごとに独立してなされ
   、上記フレーム指定手段は各次数ごとにそれぞれ上記フ
   レーム指定を行うものである特許請求の範囲第５項ない
   し第９項のいずれかに記載の楽音信号発生装置。