JPS6140112B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は操作鍵音高に対応した基本波および
その高調波の各成分を作り、これらの各成分をそ
れぞれ対応する振幅係数によつて振幅設定した
後、これを合成することによつて楽音を形成する
高調波合成方式の電子楽器に関し、特に所望の複
数の母音を適宜合成して発音させることによつて
複重母音によるコーラス演奏ができるようにした
電子楽器に関するものである。 Ａ 従来技術とその欠点 デイジタル技術を利用した高調波合成方式の電
子楽器としては、特開昭48−90127号（特公昭53
−12172号）に開示されているものが代表的であ
る。この特開昭48−90217号に開示されている電
子楽器は、基本波およびその高調波の各成分に乗
じる高調波振幅係数を各高調波（基本波を含む）
の次数のみに基づいて発生させるようにしている
ため、高調波振幅係数は操作鍵音高が変化しても
何ら変化せず、その発生楽音はいわゆる可動フオ
ルマント特性を示すものとなつている。このた
め、管楽器等のように気道を利用した楽器の発生
楽音に近似した固定フオルマント特性の楽音を発
生させることは困難なものとなつていた。 しかして従来において、このような問題点を解
決するために、基本波およびその高調波の各成分
に乗じる高調波振幅係数を該各成分の周波数に対
応して設定するよう基本波に対応した（操作鍵音
高に対応した）周波数ナンバと各高調波成分の次
数を示す次数ナンバとの乗算値に基づいて発生さ
せるようにし、これによつて固定フオルマント特
性を示す楽音を容易に発生し得るようにした電子
楽器がこの発明に出願人によつて提案されている
（特願昭53−47334号・発明の名称「電子楽器」）。 しかし、この先願の電子楽器は高調波振幅係数
を単一の固定フオルマント特性に対応して発生さ
せているのみであるため、単一の固定フオルマン
ト特性の楽音しか得られず、複重母音によるコー
ラス演奏は不可能となつていた。 一方、特開昭51−100713号公報に開示されてい
るように、押下鍵に対応する楽音信号で母音信号
を形成し、押鍵時のある瞬間だけ子音信号を発生
し、これらの母音信号および子音信号を合成して
ハミングやスキヤツト演奏を行うようにした電子
楽器があるが、この電子楽器における発生楽音も
前述の電子楽器と同様、単一母音しか得られず、
複重母音によるコーラス演奏は不可能となつてい
る。 Ｂ この発明の目的および概要説明 この発明は上述した従来の電子楽器の欠点に鑑
みなされたもので、その目的は複重母音によるコ
ーラス演奏ができるようにした電子楽器を提供す
ることである。 このためにこの発明においては、押下鍵音高に
対応した周波数信号によつて複数の振幅情報メモ
リをアドレスして所望の母音の各フオルマント周
波数の振幅レベルに応じた振幅情報をそれぞれ出
力し、発生すべき複数の母音の各々に対するレベ
ル情報をレベル情報設定手段から出力し、振幅情
報をそれぞれ対応するレベル情報によつて重付け
した後、その出力を加算して合成振幅情報として
出力し、この合成振幅情報を押下鍵音高に対応し
た各高調波成分に対する振幅係数とし、１つの押
鍵操で複数の母音の合成音を発音させるようにし
ている。 Ｃ この発明の構成および動作説明 (1) この発明の構成説明 第１図はこの発明による電子楽器の一実施例を
示すブロツク図である。同図において、１は鍵盤
部に設けられたキースイツチ回路であつて、鍵盤
部の各鍵に対応したキースイツチを有し、ある鍵
が押鍵されると対応するキースイツチが動作し、
その出力線に論理“１”の鍵情報KDを出力する
と共に、いずれかの鍵が押鍵されたことに示すキ
ーオン信号KONを出力する。２は各アドレスに
各鍵の音高に対応して周波数ナンバＲを記憶して
いる周波数ナンバメモリであつて、該メモリ２は
キースイツチ回路１の鍵情報KDによつてアドレ
スされてその出力から押下鍵の音高に対応した周
波数ナンバＲが読み出される。３は一定周期のク
ロツクパルスtcを出力するクロツク発振器、４は
クロツクパルスtcをＷ分周（Ｗ：各サンプル点に
おいて合成しようとする高調波の総数）して計算
区間タイミング信号txを出力するカウンタ５はク
ロツクパルスtcをカウントしてその出力さら各高
調波の次数を示す次数ナンバｎ（n₁〜nw）を出
力するモジユロ（法）Ｗのカウンタであつて、前
記カウンタ４と兼用することもできる。 ６は周波数ナンバメモリ２から出力される周波
数ナンバＲに基づいて基本波を含む各高調波成分
を発生する高調波成分発生回路であつて、計算区
間タイミング信号txの発生毎にゲート６ａを介し
て入力される周波数ナンバＲを累算して楽音波形
振幅の計算すべきサンプル点を指定する累算値
qR（ｐ＝１，２，３………）を出力する音程区
間加算器６ｂと、クロツクパルスtcの発生毎にゲ
ート６ｃを介して入力される累算値qRを順次加
算してその累算値nqR（ｎ＝１，２，３………
ｗ）を各サンプル点における第ｎ次高調波の位相
を示す信号として出力する高調波区間加算器６ｄ
と、累算値nqRをメモリアドレスデコーダ６ｅに
おいてデコードし、このデコード出力によつて各
アドレスに記憶されている正弦波形１周期の各サ
ンプル点振幅値のうち該累算値nqRに対応するサ
ンプル点振幅値が各高調波の正弦振幅値sinπ／ｗ nqRとして読み出される正弦関数メモリ６ｆとを
備えている。 ７はカウンタ５から出力される次数ナンバｎと
周波数ナンバメモリ２から出力される周波数ナン
バＲとを乗算してその乗算値nRを押下鍵音高に
対応した高調波の各成分の周波数を示す周波数信
号nRとして出力する乗算器であつて、カウンタ
５とで周波数信号発生回路８を構成している。 ９は周波数信号発生回路８から出力される周波
数信号nRに基づき複数の母音の各フオルマント
周波数の振幅レベルを示す振幅情報を適宜合成し
てなり合成振幅情報CnR（Ｖ）として出力する合
成振幅情報発生回路であつて、この実施例では５
種類の母音ａ，ｉ，ｕ，ｅ，ｏに対する振幅情報
FnR(a)，FnR(i)，FnR（ｕ），FnR(e)，FnR
（ｏ）の合成振幅情報CnR（Ｖ）を出力するよう
に構成されている。そして、この合成振幅情報発
生回路９は第２図にその詳細回路を示すように、
周波数信号nRによつてアドレスされて各母音に
対応する振幅情報FnR(a)，FnR(i)，FnR（ｕ），
FnR(e)，FnR（ｏ）をそれぞれ出力する５個の振
幅情報メモリ９ａ〜９ｅと、発生すべき母音(a)〜
（ｏ）の各々に対しそのレベルを設定するレベル
情報A₁〜A₅を出力する５個のレベル情報設定器
９ｆ〜９ｊと、振幅情報FnR(a)〜FnR（ｏ）とこ
れらの振幅情報に対応するレベル情報A₁〜A₅と
をそれぞれ乗算する乗算器９ｋ〜９ｏと、乗算器
９ｋ〜９ｏの各乗算値出力A₁・FnR(a)，A₂・
FnR(i)，A₃・FnR（ｕ），A₄・FnR(e)，A₅・FnR
（ｏ）を加算してその加算値を合成振幅情報CnR
（Ｖ）として出力する加算器９ｐとを備えてい
る。振幅情報メモリ９ａ〜９ｅの各アドレスに
は、例えば第４図に母音(a)に対するフオルマント
特性を代表して示しているように、それぞれの母
音を構成する各フオルマント周波数の振幅レベル
がデイジタル値で記憶されていて、周波数信号
nRによりアドレスされることによりその記憶内
容が読み出される。また、レベル情報設定器９ｆ
〜９ｊは、第３図にレベル情報設定器９ｆを代表
してその詳細回路を示すように、例えば「０〜
７」の８段階の切換接点を有するドローバ９f₁
と、このドローバ９f₁の設定値に対応したレベル
情報A₁を出力するエンコーダ９f₂とからなり、ド
ローバ９f₁による設定値を「０」にするとエンコ
ーダ９f₂から出力されるレベル情報A₁はA₁＝０
となるように構成されている。従つて、この合成
振幅情報発生回路９の加算器９ｐからは、５種類
の母音(a)〜（ｏ）に対応する振幅情報FnR(a)〜
FnR（ｏ）をレベル情報A₁〜A₅で可変制御した
合成振幅情報CnR（Ｖ）が出力される。 次に第１図に戻り、１０は高調波成分発生回路
６から出力される各サンプル点における各高調波
別の正弦振幅値sinπ／ｗnqRと合成振幅情報CnR （Ｖ）とを乗算して各フオルマント周波数成分の
振幅値Fn＝CnR（Ｖ）・sinπ／ｗnqRを出力する高調 波振幅乗算器、１１は高調波振幅乗算器１０から
出力される各フオルマント周波数成分に振幅値
Fnを各サンプル点毎４計算区間タイミング信号
txの発生毎）に順次累算してその累算値

【式】を対応するアナログ信号に変換し、該 アナログ信号を楽音信号として出力する楽音信号
発生回路、１２は楽音信号発生回路１′から出力
される楽音信号に基づいた楽音を発出するサウン
ドシステムである。 (2) この実施例の動作説明 以上のように構成された電子楽器において、例
えば母音(a)，（ｕ），（ｏ）の３母音によるコーラ
ス音を発生させたい場合、合成振幅情報発生回路
９のレベル情報A₁〜A₅のうち、レベル情報A₂お
よびA₄が「０」となるように設定するととも
に、A₁，A₃，A₅をそれぞれ所望の設定値、例え
ば「A₁＝５」，「A₃＝５」，「A₅＝５」とする。そ
して、このような設定条件のもとで、鍵盤部であ
る鍵を押鍵すると、キースイツチ回路１は押下盤
に対応する出力線に論理“１”の鍵情報KDを出
力する。これによつて、周波数ナンバメモリ２は
この鍵情報KDによつてアドレスされ、押下鍵音
高に対応した周波数ナンバＲを出力する。この周
波数ナンバＲは高調波成分発生回路６に入力さ
れ、これによつてこの高調波成分発生回路６から
各高調波（基本波も含む）の正弦振幅値sinπ／ｗ nqRが出力される。 一方、周波数信号発生回路８のカウンタ５はク
ロツクパルスtcをカウントし、そのカウント出力
を次数ナンバｎとして乗算器７に供給する。乗算
器７は周波数ナンバメモリ２から出力される周波
数ナンバＲとカウンタ５から出力される次数ナン
バｎとを乗算し、その乗算値nRを押下鍵音高に
対応した各高調波の周波数を示す周波数信号nR
として出力する。 すると、合成振幅情報発生回路９においては、
各振幅情報メモリ９ａ〜９ｅから周波数信号nR
に対応するアドレスの記憶内容FnR(a)〜FnR
（ｏ）が並列的に読み出される。そして、この振
幅情報メモリ９ａ〜９ｅから並列的に読み出され
た振幅情報FnR(a)〜FnR（ｏ）は乗算器９ｋ〜９
ｏにおいて対応するレベル情報A₁〜A₅と乗算さ
れる。この場合、レベル情報A₁〜A₅のうちA₂と
A₄は前述の設定条件により「０」となつている
ため、乗算器９ｌと９ｎの乗算値出力は「０」と
なる。従つて、乗算器９ｐにおいては乗算器９ｋ
の乗算値出力「A₁・FnR(a)」と乗算器９ｍの乗
算値出力「A₃・FnR（ｕ）」ならびに乗算器９ｏ
の乗算値出力「A₅・FnR（ｏ）が加算され、こ
れら３種の母音(a)，（ｕ），（ｏ）に対する振幅情
報が合成された合成振幅情報CnR（Ｖ）として出
力される。この場合、合成振幅情報CnR（Ｖ）
は、周波数信号nRに基づいて順次出力されるも
のであり、この周波数信号nRは次数ナンバｎを
基準として発生されているものである。このた
め、合成振幅情報CnR（Ｖ）は、高調波成分発生
回路６において発生される各高調波別の正弦振幅
値sinπ／ｎqRとその発生タイミングは完全に同期し ている。従つて、高調波成分発生回路６から出力
される各高調波の正弦振幅値sinπ／ｗnqRと合成振 幅情報CnR（Ｖ）とを高調波振幅乗算器１０にお
いて乗算すると、母音(a)，（ｕ），（ｏ）の合成音
を構成する各フオルマント周波数成分の高調値
Fnを設定していることになる。従つて、このよ
うにして得た母音(a)，（ｕ），（ｏ）の合成音を構
成する各フオルマント周波数成分の振幅値Fnを
楽音信号発生回路１１において順次累算し、その
累算値

【式】を対応するアナログの楽音信号 に変換した後、この楽音信号をサウンドシステム
１２に供給すると、サウンドシステム１２からは
母音(a)，（ｕ），（ｏ）の合成音が発音される。従
つて、レベル情報設定器９ｆ〜９ｊによるレベル
情報A₁〜A₅を所望のコーラス音に対応して適宜
設定した後、連続した鍵操作を行うと母音(a)〜
（ｏ）の複重母音によるコーラス音が発音される
ものとなる。この場合、振幅情報メモリ９ａ〜９
ｅに記憶させる振幅情報は、例えば母音(a)，(i)は
男声母音のフオルマント特性に対応させ、母音
（ｕ）〜（ｏ）は女声母音のフオルマント特性に
対応させておくことによつて混声コーラス音も発
生させることができる。 なお、上述した実施例において、発生楽音に対
するアタツク、デイケイ、サステインなどの振幅
エンベロープの付与については説明を省略した
が、キースイツチ回路１から出力されるキーオン
信号KONによつて動作を開始し、所望のエンベ
ロープ波形を出力するエンベロープ波形発生器を
設け、このエンベロープ波形で合成振幅情報CnR
（Ｖ）を制御してもよいし、サンドシステム１２
内で音量を制御するようにしてもよい。 Ｄ この発明による電子楽器の他の実施例 第５図はこの発明による電子楽器の他の実施例
を示すブロツク図であつて、複音演奏を可能とし
たもので８つの発音チヤンネルを有し最大で８種
類の楽音を同時に発音できるようにしたものであ
る。なお、同図において、第１図と同一部分は同
一信号を用いてその説明を省略する。第５図にお
いて、１３は第１図で示したカウンタ４と同一構
成のものであるが、そのカウント出力を各チヤン
ネルにおける楽音の計算時間割当てを示すチヤン
ネル割当て信号tyとして出力するカウンタ、１４
はチヤンネル割当て信号tyを８分周してその出力
を計算区間タイミング信号txとして出力するカウ
ンタであつて、クロツクパルスtc、チヤンネル割
当て信号ty、計算区間チヤンネル信号txの時間関
係を図示すると第６図に示すようなものとなる。 １５はキースイツチ回路１から出力される押下
鍵に対応する鍵情報KD（この場合、最大で８鍵
分）をチヤンネル割当て信号tyに基づいて８チヤ
ンネルのいずれかのチヤンネルに順次割当て、こ
の各チヤンネルに割当てた鍵情報KDを鍵情報
KD′として時分割的に（チヤンネル割当て信号ty
に同期して）出力するキーアサイナであつて、こ
のキーアサイナ１５から出力される時分割的鍵情
報KD′は周波数ナンバメモリ２にアドレス信号と
して供給される。従つて、この場合、周波数ナン
バメモリ２からは、複数の押下鍵音高に対応する
周波数ナンバＲが時分割的に出力されることにな
る。６′は第１図で示した高調波成分発生回路６
の機能を８チヤンネル化し同時に８音分の高調波
成分を発生できるようにした高調波成分発生回路
であつて、８チヤンネルに対応してＷ×８ステー
ジのシフトレジスタ６′ａとこのシフトレジスタ
６′ａの最終ステージ出力と周波数信号nRとを加
算してその加算値を再びシフトレジスタ６′ａの
入力ステージにセツトする加算器６′ｂとからな
るアキユムレータ．６′ｃを設け、このアキユム
レータ６′ｃにおいて各チヤンネル毎に第ｎ次高
調波の位相を設定する累算値qnRを形成し、この
累算値qnRをメモリアドレスデコーダ６′ｄにお
いてデコードし、このデコード出力によつて正弦
関数メモリ６′ｅをアドレスするようにしてい
る。従つて、この高調波成分発生回路６′からは
複数の押下鍵音高に対する各高調波の正弦振幅値
sinπ／ＷqnRが順次時分割的に出力される。従つ て、このように構成された電子楽器において、鍵
盤部で複数の鍵を押鍵すると、これらの押下鍵の
それぞれに対応した復重母音の複合音がサンドシ
ステム１２２から発音され、これによつて種々の
音高に対応する複重母音によるコーラス演奏音を
得ることができる。 Ｅ この発明の効果 以上説明したようにこの発明による電子楽器
は、複数の振幅情報メモリを周波数信号によつて
アドレスして所望の母音の各フオルマント周波数
の振幅レベルに応じた振幅情報を出力し、発生す
べき母音に対して設定されているレベル情報によ
つて対応する振幅情報をそれぞれ重付けし、これ
を加算して合成振幅情報を作り、この合成振幅情
報を押下鍵音高に対応した各高調波成分に対する
振幅係数としたものである。このため、１つの押
下操作で複重母音による楽音を発生させることが
でき、複重母音によるコーラス演奏音を得ること
ができるとともに、各毎音のレベルをそれぞれ任
意に設定できるので種々のコーラス演奏音が得ら
れるなどの優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による電子楽器の一実施例を
示すブロツク図、第２図は第１図に示した合成振
幅情報発生回路の詳細回路を示す図、第３図は第
２図に示したレベル情報設定器の具体例を示す
図、第４図は第２図に示した振幅情報メモリに記
憶される母音のフオルマント特性の一例を示す
図、第５図はこの発明による電子楽器の他の実施
例を示すブロツク図、第６図は第５図の電子楽器
におけるクロツクパルス、チヤンネル割当て信
号、計算区間タイミング信号の時間関係を示す図
である。 １……キースイツチ回路、６，６′……高調波
成分発生回路、８……周波数信号発生回路、９…
…合成振幅情報発生回路、９ａ〜９ｅ……振幅情
報メモリ、９ｆ〜９ｊ……レベル情報設定器、９
ｋ〜９ｏ……乗算器、９ｐ……加算器、１５……
キーアサイナ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 楽音を構成する基本波およびその高調波に対
   応する各成分を作り、この各成分をそれぞれ対応
   する振幅係数によつて振幅設定した後、これらを
   合成することにより楽音を形成する高調波合成方
   式の電子楽器において、押下鍵音高に対応した上
   記各成分の周波数を示す高調波信号を発生する周
   波数信号発生手段と、この周波数信号発生手段か
   ら発生される周波数信号によりアドレスされて各
   アドレスに記憶されている所望の母音の各フオル
   マント周波数の振幅レベルに応じた振幅情報をそ
   れぞれ出力する複数の振幅情報メモリと、発生す
   べき複数の母音の各々に対するレベル情報を出力
   するレベル情報設定手段と、上記複数の振幅情報
   メモリから出力される振幅情報をこの振幅情報に
   対応する上記レベル情報によつてそれぞれ重付け
   する複数の重付け手段と、この複数の重付け手段
   の各出力を加算してその加算値を合成振幅情報と
   して出力する加算手段とを備え、上記加算手段か
   ら出力される合成振幅情報を上記各成分に対する
   振幅係数とすることを特徴とする電子楽器。