JPS6188299A - 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、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おり、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！Ｉｙ
ｊ、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、音色が
時間的に変化する際に、全ての高調波係数が常に変化す
るとは限らず、高調波係数の一部に発音の途中で変化し
ないものがあることに着目して、従来技術に比較して格
段的にメモリ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、この順
次抽出したサンプリング値のうち、係数値が変化する次
数だけについて差の係数データを記憶手段に用意してお
くようにする。そして高調波係数を形成する際に、係数
値が変化する次数については当該差の係数データに基づ
いて演算することにより変化後の新たな係数値を求め、
これに対して係数値が変化しない次数については演算を
しないですでに求めた係数値を使うようにする。

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。なお、以下では、理解を容易にするため
に、具体例を挙げて説明するものであり、この発明は以
下に説明するものに限定されるものではない。

（１）　まず、この発明は、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も。〜ｔＮの間を時点’ｌ５ｊ
ｚ・・・・・・ｔＮ−１で区切ってＮ個のフレームＦ１
、Ｆ２・・・・・・ＦＮを形成する。なお、時点ｔ８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ｔ、、ｔ、％　ｊ！・・・・・・
ｔＮ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フレームＦｌの開
始時点ｔ０において、第３図（Ａ）に示すようなスペク
トル分布曲線をもつ１次〜Ｗ次（Ｗは例えば６４である
）の１組の高調波係数データＱ１を発生する。また、第
２フレームＦ２の開始時点ｔ１において、第３図（Ｂ）
に示すようなスペクトル分布曲線をもつ１次〜Ｗ次の１
組の高調波係数データＱ２を発生する。以下、同様にし
て時点ｔ２〜ｔＮにおいて高調波係数データＱ３　（第
３図（ｃ））〜Ｑ（Ｎ＋１）（第３図（Ｄ））を発生す
る。

時点ｔ０の高調波係数データＱ１はそのまま発生するが
、時点ｔｌＳｔＺ・・・・・・１Ｎの高調波係数データ
Ｑ２〜Ｑ（Ｎ＋１）は、差分係数メモリに記憶されてい
る差の係数データを読出し、この差の係数データを用い
て演算によって発生する。

第１の実施例の場合、差分係数メモリは、例えば第４図
に示すように、順次隣合うフレームの最初の高調波係数
データの差Ｑ２−Ｑｌ　　（第４図（Ａ）”）　、Ｑ３
−Ｑ２　（第４図（Ｂ））・・・・・・Ｑ　（Ｎ＋１）
　−ＱＮ　（第４図（ｃ））に基づいて決められた差の
硲数データを記憶し、この差の係数データを時点１．．
１．・・・・・・１Ｎにおいてそれぞれ読出す。そして
、この読出した差の係数データを時点ｔ０の高調波係数
データＱ１に順次累算して高調波係数データＱ２、Ｑ３
・・・・・・Ｑ（Ｎ＋１）を形成する。

ここで、この発明においては、高調波係数データの差Ｑ
２−Ｑｌ、Ｑ３−Ｑ２・・・・・・Ｑ（Ｎ＋１）−ＱＮ
において値がほぼ「０」の次数があれば、当該次数につ
いては差分係数メモリにメモリエリアを設けないように
する。このようにすることにより、差分係数メモリを小
容量化し得る。

差分係数メモリは例えば第５図に示すものが用いられる
。すなわち、差分係数メモリは、第１フレームについて
のメモリエリアをもたない（高言周波係数データＱ１は
基本係数メモリから発生される）、また、第２フレーム
Ｆ２の各次数１．２・・・・・・Ｍ・・・・・・につい
て、高調波係数値が第１フレームと異な・るとき、差分
係数メモリはその差の係数データＱ２−Ｑｌ　　（＝Δ
ＳＰ！いΔＳＰ！！・・・・・・ΔＳｐｚｘ・・・・・
・）を対応する次数データと共に記憶するが、第２フレ
ームの係数値が第１フレームの係数値と等しい次数Ｅが
あるとき差分係数メモリは、この次数已に関する差の係
数データを記憶しない（次数Ｅのメモリエリアをもたな
い）。すなわち、第３図（Ａ）及び（Ｂ）に示すように
、第１及び第２フレームＦ１及びＦ２のＥ次の高調波係
数値Ｌ＋Ｅ及びＩ、ｉｔには変化がないので、差分係数
メモリの第２フレームＦ２のメモリエリアには、Ｅ次に
関する差の係数データのメモリエリアが設けられていな
い。

以下同様にして、第３〜第Ｎフレームの各次数について
、係数値が前のフレームと異なるとき差分係数メモリは
、その差の係数データを対応する次数データと共に記憶
するが、前のフレームと等しいとき差の係数データを記
憶しない。そして、第（Ｎ＋１）フレームについては、
メモリエリアをもたない（第（Ｎ＋１）フレームでは第
Ｎフレーム終了時の高調波係数データがそのまま使用さ
れる）。

この場合、演算回路は、−例として、第２、第３・・・
・・・第Ｎフレームに入る時点１．．１！・・・・・・
ｔＦ１において、全ての次数ではなく、差の係数データ
が記憶されている次数について差分係数メモリから読出
された差の係数データを前のフレームの高調波係数デー
タに加算して当該フレームの高調波係数データＱ２、Ｑ
３・・・・・・ＱＮとして得る。

そこで、例えばＭ次の高調波係数データについて説明す
ると、このデータは、第１、第２、第３・・・・・・第
１フレームＦ１、Ｆ２、Ｆ３・・・・・・ＦＮの開始時
点ｔ０、　ワ、ｔｚ・・・・・・ｔＮ−１において、そ
す れぞれ、値Ｌ工（第３図（Ａ））　、Ｌ□（第３図（Ｂ
））、　Ｌ３Ｍ（第３図（ｃ））・・・・・・ＬＮＭ（
−Ｌ　（Ｎ＋ｌ）Ｍ　（第３図（Ｄ）））になり、時点
１．〜ｔｌＳ！１〜１ｚ、１．〜ｔ３・・・・・・ｔ８
−１〜ｔ８の間、（＋１！ＬＩＭ、　Ｌｚ＊、Ｌ３Ｍ・
・・・・・Ｌ□を維持する。

かくして高調波係数データは、時点ｔ、　、ｔ。

・・・・・・ｔ１４において、差分係数メモリに差の係
数データが記憶されている次数についてはステップ的に
変化して行き、これに対して差の係数データが記憶され
ていない次数については変化しないことになる。

また第２の実施例においては、時点ｔ、〜１．、ｔ、ｘ
ｊχ・・・・・・ｔＮ−１〜ｔＮの間において発生する
各高調波係数データを、それぞれデータＱ１からＱ２に
、Ｑ２からＱ３に・・・・・・ＱＮからＱ（Ｎ＋１）に
連続的に変化するように補間演算を行うことにより求め
る。

この場合、差の係数データとして差分を各フレームにお
ける補間演算の繰返し回数で割った値を表すデータが用
いられ、これがその次数を表す次数データと共に、記憶
手段に記憶される。そして演算手段によって、基本係数
データに対して差の係数データを各フレーム内の補間演
算タイミングに従って順次累算し、かつこの演算を次数
データが表す次数についてそれぞれ実行する。

差分係数メモリは、例えば第６図に示すように、上述し
た差の係数データＱ２−Ｑｉ　Ｑ３−Ｑ２・・・・・−
ＱＮ−Ｑ　（Ｎ−１）をそれぞれ各フレームＦ１〜ＦＮ
における補間演算回数に＋　、に＊・・・・・・ＫＮで
割った値でなる差の係数データ（ｅ２−Ｑｌ）／　Ｋ　
＋、（ｅ３　　Ｑ２）７Ｋｇ　”・・・・・ＱＮ−Ｑ　
（Ｎ−１）／ＫＮを各フレームＦ１〜ＦＮごとに記憶し
、この差の係数データを各フレームＦ１〜ＦＮにおいて
それぞれ続出す、そして、この読出した差の係数データ
を、演算回路において時点ｔ０の高調波係数データＱ１
に対して順次累算することにより、各フレームＦ１〜Ｆ
Ｎにおいて徐々に連続的に変化する高調波係数データを
形成する。

かくして、高調波係数データは、各フレームにおいて各
次数ごとに補間演算をすることによって、当該フレーム
の開始時の係数値から次のフレームの開始時の係数値に
向って細かいステップで滑らかに変化して行（ことにな
る。

ここで、第６図を参照して、Ｍ次の高調波係数データに
ついて具体的に説明すると、第１フレームＦ１の開始時
点ｔ０における値Ｌａｘ（第３図（Ａ））から時点１．
の値Ｌｇａ（第３図（Ｂ））に変化するとすれば、差分
係数メモリに記憶される差の係数データは差Ｌ２Ｍ−Ｌ
□（第４図（Ａ））を第１フレームＦｌにおける補間演
算回数に、で割った値（ＬＩＭ　　ＬＩＭ）／Ｋｌにな
り、時点ｔ０〜ｔ１の間（すなわち第１フレームＦｌＯ
間）において補間演算が繰返されるごとに、Ｍ次の高調
波係数データは値しいからし、に向って補間差分（Ｌ　
ｚＨ−Ｌ　ＩＭ＞　／　Ｋ　ｌづつ変化して行き、時点
１゜で値し□になる。

同様にして、差分係数メモリには、時点１．〜ｔ２の第
２フレームＦ２について、　値Ｌ３Ｍ及びＬ□（第３図
（ｃ）及び（Ｂ））の差＜　　Ｌ３Ｍ−ＬｚＰｌ）　　
（第４図（Ｂ））を第２フレームＦ２における補間演算
回数に２で割った値＜　ｔ、　３８　　ｔ、　ｚＪ／　
Ｋ　ｚが差の係数データとして記憶され、　・・−・・
・・・・時点ｔＮ−１〜ｔ８の第ＮフレームＦＮについ
ては値Ｌ（Ｎ＋＋）Ｍ及びＬ□の差（Ｌ（Ｎ−１１−Ｌ
Ｈイ）を第ＮフレームＦＮにおける補間演算回数に、で
割った値（Ｌ　（Ｎ−１）Ｎ−ＬＮＮ）　／　ＫＮが差
の係数データとして記憶される。

かくして、Ｍ次の高調波係数データは、第２フレームＦ
２において、時点ｔ、における値Ｌ２．４から補間差分
（Ｌ３Ｍ−Ｌｚｓ）／Ｋｚづつ変化して時点１．におい
て値Ｌ３Ｍになり、・・・・・・・・・第ＮフレームＦ
Ｎにおいて、時点ｔＮ−１の値Ｌ工から補間差分（Ｌ　
（Ｎ＋１＋）Ｉ−ＬＮＭ）　／　ＫＮづつ変化して時点
ｔＮにおいて値しくＮ、ｌ）Ｈになるように連続的に変
化することになる。

（２）　さらにこの発明は、上述したと同様にし°Ｃ１
現在処理しているフレームの高調波係数データを第１系
列の高調波係数データとして発生すると共に、これと同
時に、当該フレームに続く次のフレームの高調波係数デ
ータを第２系列の高調波係数データとして発生するよう
にする。そして、これら２系列の高調波係数データを当
該フレームの間徐々に変化して行く重み付け係数で重み
付けし、これにより当該フレームが開始してから終了す
るまでの間に第１系列の高調波係数データの値から第２
系列の高調波係数データの値に徐々に切損わるように変
化する高調波係数データを得る。

このようにすることにより、フレームが移る際に高調波
係数を急激に変化させないようにできる。

か（するにつきこの場合においても、互いに隣り合うフ
レームについて高調波係数データＱ１、Ｑ２、Ｑ３・・
・・・・Ｑ（Ｎ＋１）の間に変化がない次数があれば、
当該次数に関する差の係数データは差分係数メモリに記
憶しないようにすることにより、差分係数メモリを小容
量化し得る。

この場合、第１系列及び第２系列の高調波係数データを
並列的に発生するためには、差の係数データも２系列で
発生する必要があり、このため差分係数メモリは、例え
ば第１及び第２系列の差分係数メモリからなる。第１系
列差分係数メモリは、例えば第７図に示すように、第５
図と全く同様にして差の係数データを記憶している。

これに対して、第２系列差分係数メモリは、第７図に示
すように、第１系列差分係数メモリのフレームＦ２〜Ｆ
Ｎに関する差の係数データをそれぞれフレームＦ１〜Ｆ
（Ｎ−１）に対応して記憶している。

なお、２組の差分係数メモリを設けることに代え、その
一方を省略すると共に、隣合う２つのフレームに関する
差の係数データを時分割で読出すようにしても同様の効
果を得ることができる。

また、第１系列及び第２系列の高調波係数データを重み
付けして合成するのに代えて、第１系列及び第２系列の
高調波係数データを用いてそれぞれ形成して２系列の楽
音信号を重み付けして合成するようにしても同様の効果
を得ることができる。

（３）　以上のように構成すれば、次の作用が得られる
０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、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と、各フレームにおい
て用いられる１組の差の係数データだけで済み、しかも
この差の係数データは十分小さい値になるので、結局全
体としてのメモリ容置を十分に小容量化し得ることにな
る。

これに加えて、隣合うフレームについて、高調波係数に
変化がある次数についてだけ、当該差の係数データを記
憶するようにしたことにより、記憶手段のメモリ容量を
さらに一段と小容量化し得る。

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〕

第１実施例 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
器に通用した場合の実施例を示すもので、前述の第５図
に示した差の係数データをフレームが移るごとに累算演
算することによって、高調波係数データを発生するよう
にしたものである。

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＝前は第Ｗ高
調波（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コープを設定するエンベ
ロープ関数を表わし、Ｃ７はｎ次高澗波成分に対する高
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が周波数ナンバメモリ２
に与えられ、押鍵されたキーの音高に対応する数値を有
する周波数ナンバＲが読出されてアキュムレータ３に送
出される。アキュムレータ３はそのクロック端子ＣＫに
計算区間タイミング信号１Ｋが与えられるごとに周波数
ナンバＲを累算し、この累算データｑＲ（ｑ＝１．２、
・・・・・・）を楽音波形のサンプル点位相を指定する
位相データとして高調波成分発生回路４に送出する。

また、５はクロック発振回路で、そのクロック信号ｔｃ
が６４モジユロ構成の次数カウンタ６に与えられ、その
キャリー出力端から計算区間タイミング信号ｔｘを送出
する。か（して、第８図（Ａ）に示すように、６４個の
クロック信号ｔｃが発生するごとに計算区間タイミング
信号ｔエ　（第８図（Ｂ））が得られ、これにより計算
区間タイミング信号ｔｘの１周期ＴＬＸをクロック信号
１ｃによって１次〜６４次の各高調波成分に対応する６
４個のタイムスロットを形成するようになされている。

高調波成分発生回路４は、クロック信号ｔｃによって設
定される各タイムスロットにおいて１次〜６４次の各高
調波信号成分について上述の（１）式のうち Ｓ　１　＝ｓｉｎ　（−ｎｑＲ）　　・・・・・・・・
・・・・・・・・・・（２）で表わされる正弦波形デー
タＳ１を発生し、これを高調波振幅乗算回路１１に与え
る。なお、高調波成分発生回路４としては、例えば前述
の特公昭５Ｂ−２００３９号公報、又は特開昭５５−４
３５５２号公報に開示のものを適用し得る。

高調波振幅乗算回路１１には、上述の（１）式の高調波
係数０７に相当する高調波係数データＳ２が高調波係数
発生回路７から与えられ、正弦波形データＳ１と高調波
係数データＳ２とを乗算した乗算出力データＳ３が楽音
信号出力回路８に与えられる。

この楽音信号出力回路８は、クロック信号ｔｃ、計算区
間タイミング信号ｔｘに基づいてデータＳ３を加算合成
して楽音信号を形成すると共に、キースイッチ回路１か
ら得られるキーオン信号ＫＯＮに基づいて所定の振幅エ
ンベロープを付与して前述の（１）式で表わされる楽音
信号Ｓ４を出力し、これがサウンドシステム９において
楽音に変換される。楽音信号出力回路８としては、例え
ば特開昭５４−１４０５２３号公報、又は特開昭５５−
４５０５６号公報に開示のものを適用し得る。

この実施例の場合、キースイッチ回路１は各キースイッ
チが押鍵操作されると、第９図（Ａ）に示すように離鍵
されるまでの間論理「１」になるキーオン信号ＫＯＮを
発生し、このキーオン信号ＫＯＮの立上りに基づいて計
算区間タイミング信号ｔｘをトリガ信号として受ける微
分回路１０において、計算区間タイミング信号ｔｘの周
期ＴＬＫを有するキーオンパルス信号ＫＯＮＰ　（ｉ９
図（Ｂ））を送出するようになされている。

高調波係数発生回路７は、第３図＜Ａ）について上述し
た基本係数データを記憶する基本係数メモリ２１を有す
ると共に、差の係数データ発生手段として、第４図（Ａ
）〜（ｃ）及び第５図について上述した差の係数データ
Ｑ２−Ｑｌ、Ｃ３−Ｃ２・・・・・・Ｑ　（Ｎ＋１）−
ＱＮを発生する差分係数発生回路２２を有する。基本係
数メモリ２１及び差分係数発生回路２２は、発生し得る
各音色に対応して上述のデータを格納しており、音色選
択回路２３の音色選択信号ＴＣによって選択された音色
に対応する基本係数データＲＤ及び差の係数データＤＤ
を読出し得るようになされている。

基本係数メモリ２１は楽音の発音開始時に含まれている
全ての次数成分についての振幅係数値を表す基本係数デ
ータ（第３図（Ａ））を各次数ごとに記憶し、次数カウ
ンタ６のカウント内容を表す次数データｎをアドレス信
号として受け、次数データｎに従って１次〜６４次の各
基本係数データＲＤを順次読み出して演算回路２４の加
算回路２５に第１の加算入力データとして与える。

差分係数発生回路２２は、第１０図に示すように、音色
選択信号ＴＣ及びフレームデータ発生回路３１　（第１
図）において発生されるフレーム指定データＦＮＯをア
ドレス信号として受ける差分係数メモリ２２Ａ及び次数
メモリ２２Ｃを有する。

差分係数メモリ２２Ａは、第５図に示した差の係数デー
タを各フレームＦ２〜ＦＮごとに記憶しており、フレー
ム指定データＦＮＯによって指定されたフレームについ
て、記憶されている所定次数の差の係数データを一斉に
読み出してラインＪＩＡ、Ｊ２Ａ・・・・・・に並列出
力する。

一方、次数メモリ２２Ｃは、第５図に示した次数を表わ
すデータを変化次数データとして各フレームＦ２〜ＦＮ
ごとに係数メモリ２２の記憶内容と同様にして記憶して
おり、フレーム指定データＦＮ○によって指定されたフ
レームについて記憶されている変化次数データを一斉に
読み出してラインＪＩＢ、Ｊ２Ｂ・・・・・・に並列出
力する。

ここでラインＪＩＡとＪＩＢ、Ｊ２ＡとＪ２Ｂ・・・・
・・に得られるデータはそれぞれ一対一の関係に対応し
ている。そしてラインＪＩＡＳＪ２Ａ・・・・・・に得
られる差の係数データがどの次数に関するものであるか
は、それぞれ対応するラインＪＩＢ、Ｊ２Ｂ・・・・・
・の変化次数データＮＨによって表わされる。

例えば、第５図の例において、第２フレームＦ２の場合
、ラインＪＩＡ、Ｊ２Ａ・・・・・・にそれぞれ差の係
数データΔＳＰｚ＋、ΔＳＰ２□・・・・・・が送出さ
れ、ラインＪＩＢ、Ｊ２Ｂ・旧・・にそれぞれ１次、２
次・・・・・・を表わす変化次数データＮＨが送出され
る。

比較回路２２Ｄは、各ラインＪＩＢ、Ｊ２Ｂ・・・・・
・の変化次数データＮＨを次数データｎとそれぞれ比較
し、一致したときそれぞれ出力＠０１．０２・・・・・
・に論理「１」信号を出力する。例えば、第５図の例に
おいて、第２フレームＦ２の場合、ラインＪＩＢの変化
次数データＮＨは１次を表わすものであるため、次数デ
ータｎが１次を表わす内容になった時、すなわち第１高
調波成分のタイムスロットにおいて出力端０１から論理
「１」信号を出力ず石。

このようにして、比較回路２２Ｄの各出力端０１．０２
・・・・・・からはそれぞれ対応するラインＪＩＢ、Ｊ
２Ｂ・・・・・・の変化次数データＮＨが表わす次数に
対応するタイムスロットにおいて論理「１」信号が出力
される。

セレクタ２２Ｂは、制御端Ｃ１、Ｃ２・・・・・・にそ
れぞれ論理「１」信号が入力されたとき、それぞれ対応
する入力＠１１，１２・・・・・・に供給されている差
の係数データを選択して差の係数データＤＤとして出力
する。

その結果、差分係数メモリ２２Ａから読み出されたそれ
ぞれ所定の次数に関する差の係数データは、それぞれ当
該次数に対応するタイムスロットに割り当てられて差の
係数データＤＤとして送出される。

なお、差分係数メモリ２２Ａ及び次数メモリ２２Ｃにデ
ータが記憶されていない次数に関しては、当該次数に対
応するタイムスロットにおける差の係数データＤＤの内
容がＯとなる。

フレームデータ発生回路３１は、１フレームの間に繰返
し生ずる楽音波形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指定データにと比較される。

その結果、−ｆｆｉ、ｋ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ＧＫ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のリセット入力端Ｒ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１ノー
ムＦｌ、Ｆ２・・・・・・ＦＮについて予め決められて
いる繰返し回数に、　、Ｋ２・・・・・・Ｋ、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
ーム指定データ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
ち各フレームが終了するごとに）、−敗検出出力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
ト後のカウント内容がフレーム措定データ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、フ
レーム指定データＦＮＯが（Ｎ＋−１）になったときゲ
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。

差分係数発生回路２２は、前述したように、フレーム指
定データＦＮＯによって指定されたフレームに関する１
組（１次〜６４次）の差の係数データＤＤを順次発生し
、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、差分係数発生回路２２から送
出される差の係数データＤＤは正又は負の符号を取り得
、加算回路４４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次の各高調
波についての加算出力Ｓｌｌが順次到来してくるとこれ
を順次取込んで行き、６４タイムスロツト後に出カ翰が
ら加算回ｉ４４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路４７か
ら制御信号Ｓ１２が与えられる。アンド回路４７はイン
バータ４１の反転出力■が論理「１」であること（換言
すれば最終フレームになっていないこと）を条件として
、比較回路３３の一敗検出出力ＥＱが論理「１」になっ
たとき立上る制御信号３１２を出力する。

ここで、比較回路３３において一致検出出力ＥＱが得ら
れたとき、これを遅延回路３８においてタイミング信号
ｔオの１周期（１計算区間）Ｔ１゜たけ遅延した後繰返
し回数カウンタ３２をリセットするようになされている
ので、比較回路３３の一致検出出力ＥＱは１計算区間Ｔ
ｔＸの間だけ生じ、この結果ゲート回路４２は一致検出
出力ＥＱに同期して１計算区間Ｔ１Ｘの間だけ開（よう
になされる。かくして、各フレームが終って次のフレー
ムが開始した時、１計算区間ＴＬＸの間１次〜６４次の
差の係数データＤＤを、差分係数発生回路２２からゲー
ト回路４２を通じてアキュムレータ４３に与える。

その結果、加算回路４４は１次〜６４次の各次数につい
て、シフＩ・レジスタ４６に記憶されている１フレーム
前の加算出力Ｓｌｌに対して、ゲート回路４２を通じて
到来する差の係数データＤＤを順次加算して行く。この
ようにして、アキュムレータ４３は差分係数発生回路２
２から送出される各次数の差の係数データＤＤを、それ
ぞれフレームＦ２〜Ｆ　Ｎの開始時の１計算区間Ｔいの
間において１回だけ累算して行く。

この累算データはゲート回路４５の出力端から取出され
、加算回路２５に差分累算係数データＤＳとして与えら
れる。加算回路２５はこの差分累算係数データＤＳを基
本係数データＲＤと加算し、その加算結果を高調波係数
発生回路７の高調波係数データＳ２として高調波振幅乗
算回路１１に送出する。

ここで、ゲート回路４５はゲート制御回路４９の制御信
号Ｓ１４をインバータ５ｏを介して受ける。ゲート制御
回路４９ば、繰返し回数カウンタ３２の繰返し回数カウ
ントデータｃ■及びフレームカウンタ３７のフレーム指
定データＦＮＯを受けて、フレーム指定データＦＮＯが
「１」　（第１フレームＦｌが指定されていることを表
す）、かつ繰返し回数カウントデータｃ■が「０」　（
新たなフレームが開始したことを意味する）のとき、論
理ｒｌＪの制御信号５１４を出力する。がくして、第１
フレームＦ１の最初の楽音波形１周期の間ゲート回路４
５を閉動作させることによって、加算回路２５に差分累
算係数データＤＳを与えないようにすると共に、シフト
レジスタ４６の各ステージの記憶データをクリアする。

以上の構成において、第１１図の時点１ｏにおいて、キ
ーが操作されると、微分回路１ｏを通じて得られるキー
オンパルス信号ＫＯＮＰによって繰返し回数カウンタ３
２及びフレームカウンタ３７がリセットされる。これに
より、フレーム指定データＦＮＯ（第１１図（Ａ））が
第１フレームＦ１を指定する状態になると共に、繰返し
回数カウントデータＣＶがＯになる。

一方、押鍵されたキーに対応する周波数ナンバＲがアキ
ュムレータ３に与えられることにより、この周波数ナン
バＲに対応する音高で１次〜６４次の各高調波成分の正
弦波形データｓ１が高調波成分発生回路４からクロック
信号１ｃに従って順次発生されて高調波振幅乗算回路１
１に送出される。

また、クロック発振回路５から送出されるクロック信号
ｔｃに基づいて次数カウンタ６がカウント動作すること
によって送出される次数データｎが基本係数メモＩＪ　
２１及び差分係数発生回路２２に対するアドレス信号と
して与えられ、１次〜６４次の各高調波に対する発音開
始時の高調波係数データＱｌ　（第３図（Ａ））でなる
基本係数データＲＤが基本係数メモリ２１から順次読出
されて加算回路２５に与えられる。しかし、差分係数発
生回路２２の差分係数メモリ２２Ａ（第１０図）には第
１フレームについてのメモリエリアは設けられていない
ので（第５図）、差分係数発生回路２２から差の係数デ
ータＤＤは送出されない（第１１図（ｃ））。

このとき、高調波係数発生回路７のアキュムレータ４３
において、ゲート制御回路４９がデータＣｖがＯで、か
つフレーム指定データＦＮＯが１であることに応動して
論理「１」の制御信号Ｓ１４を出力してゲート回路４５
を閉状態に制御する。

従って、アキュムレータ４３は差分累算係数データＤＳ
を送出しない状態に制御されると共に、シフトレジスタ
４６の各ステージの内容がクリアされる。

またこのとき、アンド回路４７に入力される一致検出出
力ＥＱ（第１１図（Ｂ））は論理「０」（比較回路３３
において一致が得られていないことを表す）なので、ゲ
ート回路４２は閉動作したままになる。従って、アキュ
ムレータ４３には差の係数データＤＤが入力されない状
態に制御される。

このようにして押鍵操作時（第１フレームＦ１の開始時
）においては、演算回路２４の加算回路２５に対して基
本係数メモリ２１の基本係数データＲＤだけが与えられ
、これが高調波係数データＳ２として高調波振幅乗算回
路１１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
ｔ８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高調波成分の
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１１に与える。

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１１
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
終了してキャリー信号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Ｃｖ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ｒＯＪ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。

しかしこのときも、差分係数発生回路２２は差の係数デ
ータＤＤを発生せず、しかもゲート回路４２は一致検出
出力ＥＱが論理「０」のままなので、引続き閉動作状態
を維持する。従って、アキュムレータ４３は差分累算係
数データＤＳを送出しない状態に制御される。

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がら繰返し回数カ
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Ｃ■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は変化せず、か
つ一致検出出力ＥＱも変化しないので、差分係数発生回
路２２は引続き差の係数データＤＤを送出しない状態に
維持され、かつゲート回路４２も閉状態に維持される。

このようにして、第１フレームＦ１においては、加算回
路２５から基本係数データＲＤだけが高調波係数データ
Ｓ２として送出され、その結果、サウンドシステム９に
おいて発生される第１フレームＦ１の楽音の音色は基本
係数データＲＤによって決まることになる。

やがて、第１１図の時点１．において、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路３４にお
いて指定された繰返し回数Ｋ　（−に、）と一致すると
、比較回路３３の一致検出出力ＥＱ（第１１図（Ｂ））
が１計算区間’ｒＬｘの間論理「１」に立上る。このと
きこの一致検出出力ＥＱはゲート回路３６を通じてフレ
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
（第１１図（Ａ））。かくして高調波係数発生回路７は
第１フレームＦｌの係数発生動作を終了して次の第２フ
レームＦ２に入る。

これと共に、一致検出出力ＥＱは遅延回路３日において
１計算区間Ｔ”ｔｘ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Ｃ■の内容を０に戻す。

このとき、差分係数発生回路２２の差分係数メモリ２２
Ａ（第１０図）はフレーム指定データＦＮＯが２に変化
したことにより、差の係数データＤＤとして第２フレー
ムＦ２に対応して設定された差分係数Ｑ２−Ｑｌ　　（
第５図）を読出す状態に制御される。

そして、一致検出出力ＥＱが１計算区間Ｔ１、の間得ら
れることにより、差分係数発生回路２２がら各次数の差
の係数データΔＳＰ２いΔＳＰ、□・・・・・・ΔＳＰ
ｇＨ・・・・・・（第５図）が差の係数データＤＤ（第
１１図（ｃ））として各タイムスロットごとに順次出力
されてゲート回路４２を通じてアキュムレータ４３に与
えられる。この差の係数データΔＳＰｚ、、ΔＳＰ２□
・・・・・・Δ５Ｐｚｘ・・・・・・は、加算回路４４
、ゲート回路４５を通じてシフトレジスタ４６に順次記
憶される。なお、第１１図（ｃ）及び（Ｄ）においては
、各次数の差の係数データを末尾の添字を省略して表わ
す。

やがて、■計算区間ＴＬｘが経過すると、一致検出出力
ＥＱが論理ｒＯＪに立下ってゲート回路４２を閉動作さ
せる（第１１図（Ｂ））。従って、シフトレジスタ４６
の内容は、加算回路４４、ゲート回路４５を通じて循環
記憶されると共に、ゲート回路４５の出力端から差分累
算係数データＤＳとして加算回路２５に繰返し送出され
る（第１１図（Ｄ）　）　。

そこで、加算回路２５は、基本係数データＲＤに対して
差分累算係数データＤＳを各次数ごとにそれぞれ加算し
て高調波係数データＳ２として送出する。これにより、
高調波係数データＳ２は、第１フレームＦ１から第２フ
レームＦ２に移る時点１．において、係数値Ｑｌ　（第
３図（Ａ））から差の係数データＱ２−Ｑｌ　　（第４
図（Ａ））だけステップ的に変化して係数値Ｑ２に切換
ることになる。

例えば、Ｍ次の高調波係数について第１１図（Ｅ）に示
すように、第２フレームＦ２に入った時点ｔ１において
、係数値ＬＩＭからＬ２＋４に変化し、この値を第３フ
レームＦ３に入る時点ｔ２まで維持することになる。

ところで、差分係数メモリ２２Ａ（第１０図）には、振
幅係数の変化がない次数についての差の係数データは格
納されていない。例えば、第３図〜第５図の場合、第２
フレームＦ２において１．Ｅ次の成分は振幅係数に変化
がないので、メモリエリアが設けられていない。従って
、差分係数発生回路２２は、「Ｅ次」のタイムスロット
において差の係数データＤＤを送出しない状態になる（
ＤＤ＝０）。その結果、「Ｅ次」についての高調波係数
データＳ２は、第２フレームＦ２に移ってもその値が変
化しないことになり、第１フレームＦ１のときと同じ値
を維持する。

以下、第３フレームＦ３・・・・・・第ＮフレームＦＮ
についても同様の動作が繰返され、これにより、アキュ
ムレータ４３は、係数値が変化する次数について差分係
数発生回路２２から出力される差の係数データＤＤをフ
レームが移るごとに累算して行き（第′１１図（Ｄ））
　、これに応じて例えばＭ次について第１１図（Ｅ）に
示すように高調波係数データＳ２が時間の経過に従って
変化して行く。

やがて、第２図の時点ｔＮにおいて第ＮフレームＦＮ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がゲート回路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、差分係数発生回路２２は差の係数データＤＤ
を出力しない状態になると共に（第５図）、ゲート回！
４２が閉じる。そこで、アキュムレータ４３は新たな累
算動作をしなくなり、結局第（Ｎ＋１）フレームにおい
ては第Ｎフレームにおける累算結果がそのままアキュム
レータ４３に記憶保持される。

この結果、サウンドシステム９から発生される楽音の音
色は以後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組の差分データを差
分係数メモリ２２Ａ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。

これに加えて、各フレームについて前のフレームと比較
して振幅係数値に変化がない次数については、差分係数
メモリ２２Ａにメモリエリアを設けないようにしたので
、差分係数メモリ２２Ａのメモリ容量を格段的に小容量
化し得る。

第２実施例 第１２図はこの発明の他の実施例を示すもので、差の係
数データとして各フレームごとに補間差分データを記憶
し、各フレームにおいて対応する補間差分データを読出
して補間演算することによって、各フレーム内において
時間の経過に従って変化する高調波係数データを発生す
るようにしたものである。

第１２図において、第１図との対応部分に同一符号を付
して示すように、差の係数データ発生手段として補間差
分係数発生回路２７を有する。この補間差分係数発生回
路２７は、第４図（Ａ）〜（ｃ）及び第６図について上
述したように、第１フレームＦ１、第２フレームＦ２・
旧・・第１フレームＦ１についての差分データＱ２−Ｑ
ｌ、Ｑ３−Ｑ２・・・・・・ＱＮ−Ｑ　（Ｎ−１）を各
フレームＦ１〜ＦＮにおける補間演算繰返し回数Ｋｌ、
Ｋ！・・・・・・Ｋ、でそれぞれ割った値を補間差分デ
ータとして所定次数に関して予め格納し、各補間差分デ
ータをフレーム指定データＦＮＯによって指定したフレ
ームについて次数データｎの変化に従って差の係数デー
タＤＤとして順次出力するようになされている。

補間差分係数発生回路２７としては、第１０図について
上述した差分係数発生回路２２と同様の構成のものを適
用し得、第１０図において差分係数メモリ２２Ａに代え
て、第６図に示すような補間差分係数データを格納して
いる補間差分係数メモリを用いる。

ここで、補間差分係数発生回路２７における補間差分係
数メモリ及び次数メモリは、順次続くフレームのうち、
前のフレームの高調波係数値と同じ高調波係数値をもつ
次数については、メモリエリアを設けないようになされ
、かくして前のフレームと異なる高調波係数値をもって
いる次数だけについて補間差分係数データ及びその次数
データを記憶するようになされている。

補間差分係数発生回路２７から出力される差の係数デー
タＤＤはゲート回路４２を通じてアキュムレータ４３に
与えられる。この実施例の場合、ゲート回路４２のイネ
ーブル端子にはアンド回路４７から制御１１信号Ｓ１２
が与えられる。　アンド回路４７はインバータ４１の反
転出力「■が論理「１」であること（換言すれば最終フ
レームになっていないこと）を条件として、アキュムレ
ータ３のキャリー信号ＣＡが立上ったタイミングで微分
回路４８　（タイミング信号ｔｘによって動作する）か
ら計算区間ＴｔｘＯ間論理「１」になる微分出力Ｓ１３
が与えられたとき、論理「１」に立上る制御信号５１２
を出力してゲート回路４２を開制御する。かくして、楽
音波形のＩＨ１Ｊ］が経過するごとにゲート回路４２を
通じてアキュムレータ４３に１次〜６４次の差の係数デ
ータＤＤを与える。

その結果、加算回路４４は１次〜６４次の各次数につい
て、シフトレジスタ４６に記憶されている１周期前の加
算出力Ｓｌｌに対してゲート回路４２を通じて到来する
差の係数データＤＤを順次加算して行く。このようにし
て、アキュムレータ４３は補間差分係数発生回路２７が
ら送出される各次数の差の係数データＤＤをそれぞれ楽
音波形の１周期ごとに順次累算して行（ことになる。

この累算データはゲート回路４５の出力端から取出され
、加算回路２５に差分！Ａ算係数デデーＤＳとして与え
られる。加算回路２５はこの差分累算係数データＤＳを
基本係数データＲＤと各次数ごとにそれぞれ加算し、そ
の加算結果を高調波係数発生回路７の高調波係数出力デ
ータｓ２として高調波振幅乗算回路１１に送出する。

第１２図の構成において、キーが操作されると、微分回
路１０を通じて得ら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及びフレームカウンタ３
７がリセットされる。これにより、フレーム指定データ
ＦＮＯが第１フレームＦ１を指定する状態になると共に
、繰返し回数カウントデータＣＶがＯになる。

このとき、高調波係数発生回路７のアキュムレータ４３
においてゲート制’＜８１回路４９がデータＣ■がＯで
、かつフレーム指定データＦＮＯが１であることに応動
してインバータ５ｏを介してゲート回路４５を閉状態に
制御する。従って、アキュムレータ４３は差分累算係数
データＤ３を送出しない状態に制御され、またシフトレ
ジスタ４６の各ステージの内容がクリアされる。

この押鍵操作時においては、演算回路２４の加算回路２
５に対して基本係数メモリ２１の基本係数データＲＤだ
けが与えられ、これが高調波係数データＳ２として高調
波振幅乗算回路１１に送出される。

従って、第１図の場合と同様にして、高調波成分発生回
路４から出力される楽音波形の第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次の基本係数データＲＤ（第３図（Ａ）
）でなる高調波係数データＳ２をそれぞれ乗算してなる
乗算データ出力Ｓ３が高調波振幅乗算回路１１がら得ら
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
終了してキャリー信号ＣＡを送出すると、アンド回路４
７が１計算区間Ｔいの間出力ｓ１２を論理「１」にする
ことによってゲート回路４２を開状態に制御する。また
、キャリー信号ＣＡの発生により、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■
を０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５１４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
差分係数発生回路２７の差の係数データ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とじて送出される。このとき補間差分
係数発生回路２７に対するフレーム指定データＦＮＯの
内容は１であるので、補間差分係数発生回路２７から第
１フレームＩ”　ｌに対応する１次〜６４次の補間差分
データ（ｅ２−Ｑｌ）／Ｋｒ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１１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高調波係数データＱｌ
　（第３図（Ａ））から１ステツプ（ｅ２−Ｑｌ）／に
＋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高調波係数データＳ２を正弦波形デ
ータＳ１に乗算することになる。

例えば、Ｍ次の高調波係数について、第１３図に示すよ
うに、第１周期日の楽音波形が終了した時点ｔｅｌにお
いて高調波係数データＳ２の内容がＬＩＭから（ＬｚＨ
−ＬａＨ）／ＫＩ　（＝Δｓｐ工／　Ｋｒ）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、補間差分係数発生回路２７は引続き第１フレームＦ
１に関する差の係数データＤＤ＝　（ｅ２−Ｑｌ）／Ｋ
ｌ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
１８の間だけアンド回路４７の出力３１２によって開制
御されるので、補間差分係数発生回路２７からアキュム
レータ４３に対して、１次〜６４次の各次数についての
差の係数データＤＤ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４６から順次送出され
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のループを通じて循環記憶する。

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、補間差分係数発生回路２７から出力され
る差の係数データ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１３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、楽音波形の１周期が終了する時点ｉ　６ｚｓ　Ｌ
　０３・・・・・・ごとに、補間差分データ（Ｌｚ、４
Ｌ１．４）　／　Ｋｔ　（＝Δ５Ｐｚｓ／に＋）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と加算されて
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第１フレームの楽
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
し回数指定回路３４において指定された繰返し回数Ｋ　
（＝に、　）と一致すると、高調波係数発生回路７は第
１フレームＦ１の係数発生動作を終了して次の第２フレ
ームＦ２に入る。

ここで、補間差分係数発生回路２７はフレーム指定デー
タＦＮＯが２に変化したことにより、差の係数データＤ
Ｄ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（ｅ　３　　Ｑ　２　）　／　’Ｋｚを出力する
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ＣＡが与えられるごとに、計算区間タイ
ミング信号ｔえの１周期Ｔｔｘだけゲート回路４２を開
いて新たな差の係数データ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、差の係数データＤＤを第１フレームにおレノる累算
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１３図に示
すように、高調波係数データＳ２は、第２フレームＦ２
に入った時点１．から楽音波形の１周期が終了するごと
に、補間差分係数データ（Ｌ３Ｍ　　Ｌｚｘ）　／Ｋｇ
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Ｌ、８−Ｌ工
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差の係数データ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Ｆ２についての値
Ｋｌ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がこの値に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から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フレームＦ３・・・・・・第ＮフレームＦＮ
についても同様の動作が繰返され、やがて第２図の時点
１において第ＮフレームＦＮが終了すると、これを最終
フレーム検出回路４０が検出することにより、フレーム
指定データＦＮＯの内容が固定される。

このとき、補間差分係数発生回路２７は差の係数データ
ＤＤとしてＯを出力し、かつゲート回路４２が閉じるの
で、アキュムレータ４３は実質１新たな累算動作を行な
わないことになり、結局第（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第１３図に示
すように、第ＮフレームＦＮにおいて最後に補間差分デ
ータ＜Ｌ、４ｐｔ−Ｌ＜Ｎ−ｎＭ）／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ＬＮＭを、時
点ｔＮ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。

第１２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より近似した楽音をサ
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
差分係数発生回路２７に設けた補間差分係数メモリに記
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。

これに加えて、この場合も各フレームについて前のフレ
ームと比較して振幅係数値に変化がない次数については
、補間差分係数メモリにメモリエリアを設けないように
したので、補間差分係数メモリのメモリ容量を格段的に
小容量化し得る。

員主寒旌開 第１４図はこの発明のさらに他の実施例を示すもので、
第１図の構成に基づいて差分係数の切換時に急激な変化
を生じさせないようにしたものである。

この実施例の場合、第１図の差分係数発生回路２２、演
算回路２４、高調波振幅乗算回路１１、楽音信号出力回
路８に至るまでの系が２系列設けられており、第１系列
において現在演算処理しているフレームについての高調
波係数データを発生しかつ第２系列において続くフレー
ムの高調波係数データを発生する。これら第１及び第２
系列の高調波係数データに対する重み付け係数ム互いに
逆変化するように選定され、これにより、実効上高調波
係数発生回路７から得られる高調波係数データを、１フ
レームの間に、現在のフレームの高調波係数データから
次のフレームの高調波係数データへ切換えるようにする
。

第１４図において、高調波係数発生回路７は第１図の差
分係数発生回路２２に対応する第１及び第２系列差分係
数発生回路２２ＸＡ及び２２ＸＢを有する。第１系列差
分係数発生回路２２ＸＡは、第７図について上述したよ
うに、現在のフレームに関する差の係数データとして、
第５図について上述したと同一の内容をもつ差の係数デ
ータを記憶している。すなわち、第１系列差分係数発生
回路２２ＸＡは第１フレームＦ１及び第（Ｎ＋１）フレ
ームＦ　（Ｎ＋１）についてはメモリエリアをもってお
らず、第２フレームＦ２、第３フレームＦ３・・・・・
・第ＮフレームＦＮについて差の係数データＱ２−・Ｑ
ｌ、、Ｑ３−Ｑ２・・・・・・ＱＮ−Ｑ　（Ｎ−１）（
第４図（Ａ）・・・・・・）を予め格納している。

これに対して、第２系列差分係数発生回路２２ＸＢは、
現在のフレームに続く次のフレームの差の係数データを
予め格納している。すなわち、第１フレームＦｌ、第２
フレームＦ２・・・・・・第（Ｎ−１）フレームＦ（Ｎ
−１＞について、差の係数デ−夕Ｑ２−Ｑｌ、Ｑ３−Ｑ
２・・・・・・ＱＮ−Ｑ　（Ｎ−１）（第４図（Ａ）・
・・・・・）を予め記憶し、これに対して第Ｎフレーム
ＦＮ及び第（Ｎ＋１）フレームＦ（Ｎ＋１）については
メモリエリアをもってない。

この第１系列及び第２系列差分係数発生回路２２ＸＡ及
び２２ＸＢは、第１図の実施例の場合と同様に第１フレ
ームＦ１から第ＮフレームＦＮまでフレームが順次移っ
て行く間において高調波係数値に変化が生じた次数があ
れば、当該次数について差の係数データを格納している
のに対して、高調波係数値に変化が生じない次数につい
ては、この次数のメモリエリアが設けられておらず、か
くして差分係数発生回路２２ＸＡ及び２２ＸＢに設けら
れている差分係数メモリ２２Ａ（第１０図）のメモリ容
量を第１図の場合と同様に小容量化できるようになされ
ている。

第１系列及び第２系列差分係数発生回路２２ＸＡ及び２
２ＸＢは、フレーム指定データＦＮＯに従って第１フレ
ームＦ１から第ＮフレームＦＮに至るまでの各フレーム
に関する差の係数データＤＤ１及びＤＤ２を、次数デー
タｎに従って各タイムスロットごとに同時に出力して行
き、かくして現在のフレームについての差の係数データ
ＤＤ１をゲート回路４２Ａを介して第１系列アキュムレ
ータ４３Ａに供給すると同時に、次のフレームに関する
差の係数データＤＤ２をゲート回路４２Ｂを通じて第２
系列アキュムレー、夕４３Ｂに供給する。

各アキュムレータ４３Ａ及び４３Ｂの差分累算係数デー
タＤＳＬ及びＤＳ２は、それぞれ加算回路２５Ａ及び２
５Ｂにおいて基本係数メモリ２１から送出される基本係
数データＲＤと加算され、その出力端に得られる高調波
係数データＳ２Ａ及び３２Ｂが第１系列及び第２系列高
調波振幅乗算回路１１Ａ及びＩＩＢにおいて正弦波デー
タＳ１と乗算される。

かくして、高調波振幅乗算回路１１Ａの出力端には、現
在のフレームについての各高調波成分を表す第１系列乗
算出力データＳ３Ａが得られ、これが楽音信号出力回路
８の第１系列アキュムレータ６２Ａに与えられる。また
、高調波振幅乗算回路１１Ｂの出力端には、次のフレー
ムについての高調波成分を表す第２系列乗算出力データ
３３Ｂが得られ、これが楽音信号出力回路８の第２系列
アキュムレータ６２Ｂに与えられる。

これらのアキュムレータ６２Ａ及び６２Ｂは、１計算区
間Ｔｔｘごとに各高調波成分を累算するもので、かくし
て楽音波形の各サンプル点における振幅値を表す振幅値
データＳ２１Ａ及びＳ２１Ｂがアキュムレータ６２Ａ及
び６２Ｂから得られ、これが乗算回路構成の第１系列及
び第２系列重み付け回路６３Ａ及び６３Ｂに第１の乗算
入力としてそれぞれ与えられる。重み付け回路６３Ａ及
び６３Ｂには重み付け係数発生回路６４において発生さ
れる重み付け係数データ１１及び■２が与えられ、楽音
波形振幅値データＳ２１Ａ及び５２１Ｂにそれぞれ乗算
される。

ここで、重み付け係数発生回路６４は繰返し回数カウン
タ３２の繰返し回数カウントデータＣｖと、繰返し回数
指定回路３４の繰返し回数指定データにとを受けて、第
１５図に示すように、繰返し回数カウントデータＣＶが
大きくなって行くと、これに応じて直線的に値が逆変化
する次式で表される重み付け係数データ■、及びＩ３を
発生する。

重み付け係数データ１１は繰返し回数カウントデータＣ
ｖが０のとき１の値をとるのに対して重み付け係数デー
タＩ２は０の値をとる。この状態から繰返し回数カウン
トデータＣ■が１づつ大きくなって行くと、重み付け係
数データ１１は１／（Ｋ−１）づつ小さくなっていくの
に対して重み付け係数データＩ２は１／（Ｋ−１）づつ
大きくなって行く。やがて繰返し回数カウントデータＣ
■が（Ｋ−１）になると、　重み付け係数データ１１は
０に到達すると共に、重み付け係数データＸＺが１に到
達する。

重み付け回路６３Ａ及び６３Ｂの乗算出力＄２２Ａ及び
３２２Ｂは加算回路６５に与えられ、その加算出力Ｓ２
３がエンベロープ付与回路６２に送出される。ここで、
加算出力Ｓ２３に含まれる乗算出力３２２Ｂの成分は、
繰返し回数カウントデータＣＶが０のとき重み付け係数
データＩ２が０であるので０になるのに対して、乗算出
力８２２Ａの成分は、重み付け係数データＩ、が１であ
るので最大値をもつ状態になる。従って、加算出力Ｓ２
３は各フレームの最初では乗算出力３２２Ａを内容とす
る状態にある。

この状態から繰返し回数カウントデータＣ■が大きくな
って行くと、加算出力Ｓ２３における乗算出力３２２Ｂ
の３２２Ａに対する比率が次第に太き（なって行く。

やがて繰返し回数カウントデータＣＶが（Ｋ−１）にな
ったとき、重み付け係数データ１１が０になることによ
って乗算出力５２２Ａの成分がＯになり、かつ重み付け
係数データ■８が１になることによって乗算出力３２２
Ｂの成分が最大値になる。

かくして、加算出力Ｓ２３の内容は繰返し回数カラン１
−データＣ■が大きくなって行くに従って振幅値データ
３２１Ａに基づく楽音信号から振幅値データ３２１Ｂに
基づく楽音信号へ切換ねって行くことになり、このこと
は楽音に付与される音色が第１系列加算回路２５Ａから
出力された高調波係数データＳ２Ａに基づく音色から、
第２系列加算回路２５Ｂから出力された高調波係数デー
タ３２Ｂに基づく音色に次第に移り換わって行くことを
意味する。

このようにして音色が変化する楽音信号は、エンベロー
プ付与回路６２からサウンドシステム９に与えられて楽
音に変換される。

第１４図の構成において、キーが操作されると、微分回
路１０を通じて得ら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及びフレームカウンタ３
７がリセットされることによって、フレーム指定データ
ＦＮＯが第１フレームＦｌを指定する状態になると共に
、繰返し回数カウントデータＣＶが０になる。

ここで、第１系列アキュムレータ４３Ａはゲート制御回
路４９によって制御されるのに対して、第２系列アキュ
ムレータ４３Ｂにはこのゲート制御回路が設けられてい
ないので、第２系列アキュムレータ４３Ｂ側にだけデー
タが入り得る状態になる。これに加えて、第２系列ゲー
ト回路４２Ｂの制御用アンド回路４７Ｂの一致検出出力
ＥＱの入力端にはオア回路７０が設けられ、このオア回
路７０を通じてキーオンパルス信号ＫＯＮＰが与えられ
るように構成されていることにより、ゲート回路４２Ｂ
がキーの換作時に開制御される。

従って、第２系列差分係数発生回路２２ＸＢから出力さ
れる差の係数データＤＤ２がゲート回路４２Ｂを通じて
アキュムレータ４３Ｂに入力すれる。　かくして第１フ
レームの最初の１計算区間ＴＬＸにおいて、第１系列加
算回路２５Ａに対して基本係数メモリ２１の基本係数デ
ータＲＤだけが入力されるのに対して、第２系列加算回
路２５Ｂにはこの基本係数データＲＤに加えてアキュム
レータ４３Ｂから出力される差分累算係数データＤＳ２
が与えられるので、第２系列加算回路２５Ｂからは第１
フレームＦ１の高調波係数データＱ１と、第２フレーム
Ｆ２において加算すべき差の係数データ（ｅ２−Ｑｌ）
との和の高調波係数データＱ２に相当する高調波係数デ
ータ３２Ｂが送出される。

この高調波係数データ３２Ｂは、現在処理しているフレ
ームすなわち第１フレームＦ１に対して次のフレームす
なわち第２フレームＦ２において発生ずべき高調波係数
データを内容としている。

このようにして第１系列高調波振幅乗算回路１１Ａには
第１フレームＦ１の高調波係数データＳ２Ａが与えられ
ているのに対して、第２系列高調波振幅乗算回路１１Ｂ
には次のフレームすなわち第２フレームＦ２の高調波係
数データ３２Ｂが与えられ、これに応じて第１系列アキ
ュムレータ６２Ａの出力端に第１フレームの楽音波形振
幅値デ−タ５２１Ａが得られるのに対して、第２系列の
アキュムレータ６２Ｂの出力端に第２フレームＦ２の楽
音波形振幅値データ３２１Ｂが得られる。

この状態において、アキュムレータ３がキャリー信号Ｃ
Ａを送出するごとに繰返し回数カウントデータＣ■が１
づつ大きくなって行くと、重み付け係数発生回路６４か
ら得られる重み付け係数データＩＩ及びＴ、が第１５図
について上述したように逆変化して行くことにより、加
算回路６５の出力端に得られる楽音信号３２３の内容が
第１フレームＦ１の楽音波形振幅値データから第２フレ
ームＦ２の楽音波形振幅値データに次第に比率が切換わ
って行（状態になる。

やがて、比較回路３３において一致検出出力ＥＱが得ら
れると、これによりゲート回路４２Ａ及び４２Ｂが１計
算区間Ｔｔｘの間開制御される。そこで、第１系列アキ
ュムレータ４３Ａに第２フレームＦ２に関する差の係数
データＤＤＩ（その内容は（ｅ２−Ｑｌ）でなる）が入
力され、これが差分累算係数データＤＳＬとして加算回
路２５Ａにおいて基本係数データＲＤと加算される。

また、アキュムレータ４３Ｂに第３フレームＦ３に関す
る差の係数データＤＤ２が入力され、すでに第】フレー
ムＦ１の区間において入力されたデータに累算される。

かくして、得られる差分累算係数データＤＳ２は差の係
数データ（ｅ２−Ｑｌ）と（ｅ、’３−Ｑ２）との和に
なり、これにより加算回路２５Ｂから第３フレームＦ３
において得るべき高調波係数データＱ３を内容とする高
調波係数データ３２Ｂが得られる状態になる。

このようにして第２フレームＦ２に入ると、第２フレー
ムＦ２において得るべき高調波係数データＱ２と、次の
フレームすなわち第３フレームＦ３において得るべき高
調波係数データＱ３とが高調波振幅乗算回路１１Ａ及び
ＩＩＢに入力される。

このとき重み付け係数発生回路６４は、第２フレームＦ
２において予め決められている繰返し回数指定データＫ
　（＝Ｋｚ　）が与えられることによって、この値に基
づいて互いに逆変化する重み付け係数データ１．及びＩ
２を送出するので、加算回路６５の出力端には、第２フ
レームＦ２の高調波係数データＱ２から第３フレームＦ
３の高調波係数データＱ３に連続的に変化するような高
調波成分をもつ楽音信号Ｓ２３を送出する状態になる。

以下同様にして第３フレームＦ３、第４フレームＦ４・
・・・・・第１フレームＦ１まで同様の動作が繰返され
、かくして各フレームにおいて当該フレームの高調波係
数データから次のフレームの高、調波係数データへ連続
的に比率が変わるような高調波成分をもつ楽音信号Ｓ２
３が加算回路６５の出力端に得られる。

なお、第（Ｎ＋１）フレームＦ（Ｎ＋１）においては、
第１及び第２系列アキュムレータ４３Ａ及び４３Ｂに差
の係数データＤＤＩ及びＤＤ２が入力されないので、ア
キュムレータ４３Ａ及び４３Ｂは新たな累算を行なわず
、結局加算回路２５Ａから得られる高調波係数データＳ
２Ａと、加算回路２５Ｂから得られる高調波係数データ
５２Ｂとは互いに同一の内容をもつ状態になり、その結
果加算回路６５の出力端に得られる楽音信号Ｓ２３の音
色も変化しなくなる。

従つ°ζ、第１４図の構成によれば、加算回路６５の楽
音信号Ｓ２３に実質上台まれている高調波係数データＳ
２は、例えばＭ次について第１１図（Ｅ）に対応させて
第１１図（Ｆ）に示すように、第１フレームＦ１におい
てその開始時点ｔ０における値ＬＩＭから終了時点ｔ、
における値Ｌｔｄまで連続的に変化し、　続く第２フレ
ームＦ２においてその開始時点ｔ１における値Ｌｚ、が
ら終了時点１、における値Ｌ３Ｍまで連続的に変化し、
・・・・・・、第１フレ−ムＦ１においてその開始時点
ｔＮ−１のＫＬ　Ｌ　（Ｎ〜１１Ｍから終了時点ｔＮに
おける値ＬＮＭまで連続的に変化し、第（Ｎ＋１）フレ
ームＦ（Ｎ＋１）においてその開始時点１Ｎの値ＬＮＭ
を保持するような変化をする。

このように第１４図の構成によれば、各フレームにおい
て高調波係数データが連続的に変化し、従つ゛ζ楽音の
音色を連続的に変化させることができる楽音信号発生装
置を得ることができる。

かくするにつき、差分係数発生回路２２ＸＡ及び２２Ｘ
Ｂに記憶すべき差の係数データとして、前のフレームと
比較して変化がある次数についてだけその変化量に相当
するデータを記憶させるようにしたことにより、そのメ
モリ容量を小容量化することができる。

なお、第１４図の実施例の場合には、重み付け係数発生
回路６４において発生する重み付け係数データ１１及び
■２として直線的に変化するようなデータを用いたが、
これに代え、第１６図及び第１７図に示すように曲線的
に変化するようなデータを用いても、上述の場合と同様
の効果を得ることができる。

また、第１４図の実施例の場合は、重み付け回路６３Ａ
及び６３Ｂを、楽音信号出力回路８のアキュムレータ６
２Ａ及び６２Ｂの出力側に介挿した場合について述べた
が、これに代え、重み付け回路６３Ａ及び６３Ｂをそれ
ぞれ加算回路２５Ａ及び２５Ｂの入力側または出力側に
介挿するようにしても良い。

この場合、重み付け係数データＩ、及び１□によってそ
れぞれ重み付けされた第１及び第２系列の高調波係数デ
ータＳ２Ａ及び３２Ｂを加算し、この加算した高調波係
数データＳ２　（＝３２Ａ＋３２Ｂ）を第１図の高調波
振幅乗算回路１１に供給するようにすれば、第１４図の
ように高調波振幅乗算回路及び楽音信号出力回路内のア
キュムレータを２系列設ける必要がなく、１系列で済む
。

さらに、第１４図の実施例において用いられる重み付け
係数発生回路６４として、演算により重み付け係数デー
タ■１及びＩ３を発生する構成のものに代えて、第１５
図〜第１７図に示したような各曲線に相当するデータを
、例えばＲＯＭに記憶させておき、当該記憶を繰返し回
数指定データＫ及び繰返し回数カウントデータＣ■を条
件とし°ζ順次読出して行くような構成のものを用いて
も良い。

さらに、第１４図の実施例の場合は、重み付け係数デー
タ１１及び１□によって２系列のデータを重み付けして
合成するにつき、２系列の信号処理回路を回路構成上並
列に設けるようにしたが、これに代え、２系列分のデー
タを時間直列的に時分割処理することによって、信号処
理回路を１系列だけで済ますようにしても良い。このよ
うにした場合、差分係数発生回路２２ＸＡ及び２２ＸＢ
に相当する１つの差分係数発生回路を設け、この１つの
差分係数発生回路内の差分係数メモリおよび次数メモリ
　（第１０図）を隣合うフレームに関して時分割で読み
出して２系列の差の係数データＤＤＩ及びＤＤ２を得る
ようにすれば良い。

変形例 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
台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、基本係数メモリに、全て
の次数（１次〜６４次）に対応して基本係数データを記
憶するようにしたが、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は、楽音発生時に含まれ
ている高調波成分の次数についてだけ、基本係数データ
を記憶するようにすれば良い。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
技術を用いて楽音信号発生装置を構成すれば良い。

（３）上述の実施例においては、差の係数データ発生手
段を構成する差分係数発生回路２２（第１図）、並びに
２２ＸＡ及び２２ＸＢ（第１４図）、補間差分係数発生
回路２７（第１２図）においては、各フレームにおいて
発生すべき高調波成分についてそれぞれ、その次数並び
に差の係数（差分係数値又は補間差分係数値）を記憶す
るように構成したが、これに代え、次数を変数として差
の係数値を関数式で表して記憶し、この関数式を次数デ
ータｎを用いて演算することによって各次数の差の係数
データを発生するようにしても良く、例えば、特開昭５
５−４３５５２号公報に開示のものを適用し得る。

このようにすれば、差の係数データ発生手段のメモリ容
量をさらに小容量化し得る。

（４）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
。

（５）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）ことにより非調和性楽音を発生するようにしても良
い。

（６）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
（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与えるようにすれば良
い。

（７）上述の実施例においては、１フレームの間に実行
すべき演算繰返し回数Ｋを繰返し回数指定回路３４にお
いて指定することによって、全ての次数の係数データを
同一のタイミングで一斉に切換えるように制御するよう
にしたが、これに代え、繰返し回数（又は時間）を各次
数ごとにそれぞれ独立に指定できるようにすることによ
って、各次数に適応するタイミングで各次数の係数デー
タを切換制御できるようにすれば、さらに一段と自然楽
音に近い音色変化をもつ楽音を発生させることができる
。

このようにする場合には、フレームデータ発生回路３１
として、繰返し回数カウンタ３２、繰返し回数指定回路
３４、フレームカウンタ３７、最終フレーム検出回路４
０を含んでなるフレームデータ発生系を、各次数ごとに
並列に設け、又は各次数ごとに時分割的に処理できるよ
うに構成するようにすれば良い。

（８）上述の各実施例の場合、アキュムレータ４３．４
３Ａ、４３Ｂ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を用いるようにしたが（第１図、第１
２図及び第１４図）、このシフトレジスタに代えてＲＡ
Ｍ、又はその他の記憶手段を用いても良い。

（９）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。

（１０）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。

（１１）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５８−３２３８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。

（１２）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。

（１３）上述の実施例の基本係数メモリ２１、差分係数
発生回路２２．２２ＸＡ、２２ＸＢ（第１図、第１４図
）、及び補間差分係数発生回路２７（第１２図）に記憶
するデータとしては、ＰＣＭデータに限らず、ＤＰＣＭ
、ＡＤＰＣＭＳＤＭ。

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。

（１４）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に与え
るようにすればよい。

（１５）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ごとに
並列的に行なうようにしてもよい。

（１６）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。

（１７）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、この発明はこれに眼らず、リズム音を発生ずる場合
にも適用し得る。

（１８）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付けをした
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品に生じさせるこ
とができる。

（１９）第１２図の実施例の場合、補間差分係数発生回
路２７に記憶すべき補間差分データとして、順次隣合う
フレームの最初の高調波係数の差を繰返し回数にで割っ
た値（すなわちΔＳＰ／Ｋ）を用い、この補間差分デー
タを累算することによって差分累算データを得るように
したが、これに代え、第１図の実施例と同様に高調波係
数の差（すなわちΔＳＰ）をそのまま記憶しておき、こ
の差に対して１フレームの間に値がＯから１にまで連続
的に変化するような補間係数（例えばＣＶ／Ｋ）を乗算
して前のフレームの最終の高調波係数に加算するように
しても良い。

〔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、基本係数データに対して５１敗的
にサンプリングして得た差の係数データを累算すると共
に、隣合うフレーム間において振幅係数に変化がある次
数についてだけ差の係数データを記憶し、変化がない次
数については差の係数データを記憶しないようにしたこ
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１実施例の差分係数発生回路の
記憶データを示す図表、第６図は第２実施例の補間差分
係数発生回路の記憶データを示す図表、第７図は第３実
施例の第１及び第２系列の差分係数発生回路の記４１デ
ータを示す図表、第８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９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１０図は第１図の差分係数
発生回路の詳細構成例を示すブロック図、第１１図は第
１図の各部の信号を示す信号波形図、第１２図はこの発
明による楽音信号発生装置の第２実施例を示すブロック
図、第１３図は第１２図のＭ次の高調波係数データを示
す信号波形図、第１４図はこの発明による楽音信号発生
装置の第３実施例を示すブロック図、第１５図〜第１７
図は第１４図の重み付け係数発生回路の重み付け係数デ
ータの一例を示す曲線図である。 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、
２２．２２ＸＡ、２２ＸＢ・・・・・・差分係数発生回
路、２４．２４Ａ、２４Ｂ・・・・・・演算回路、２７
・・・・・・補間差分係数発生回路、３１・・・・・・
フレームデータ発生回路、６４・・・・・・重み付け係
数発生回路。

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って楽音信号を発生
   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時間軸上で２以上のフレー
   ムに分け、各フレームを楽音信号の発生開始時からの時
   間の経過に従っ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
   次数ごとに発生する基本係数発生手段と、 （ｃ）上記各フレームに関して、それぞれ当該フレーム
   において発生すべき第１の振幅係数と次のフレームにお
   いて発生すべき第２の振幅係数との間に変化がある次数
   について、当該第１及び第２の振幅係数の差分に対応す
   る差の係数データを記憶し、上記フレーム指定手段の出
   力によって読出しが行われる記憶手段と、 （ｄ）上記基本係数発生手段から発生された上記基本係
   数データ及び上記記憶手段から読出された上記差の係数
   データに基づいて各フレームの各時点における振幅係数
   を各次数ごとに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、前記記憶手段は、前記差分を表す差の係数データを
   記憶すると共に、その次数を表す次数データを記憶する
   ものであり、前記演算手段は、前記基本係数データに対
   して前記差の係数データをフレームの切換わり時点で順
   次累算する演算を前記次数データが表す次数についてそ
   れぞれ実行するものである特許請求の範囲第１項に記載
   の楽音信号発生装置。 ３、前記記憶手段は、前記差分を各フレームにおける補
   間演算の繰返し回数で割った値を表す差の係数データを
   記憶すると共に、その次数を表す次数データを記憶する
   ものであり、前記演算手段は、前記基本係数データに対
   して前記差の係数データを各フレーム内の補間演算タイ
   ミングに従って順次累算する演算を前記次数データが表
   す次数についてそれぞれ実行するものである特許請求の
   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付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。 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、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って楽音信号を発生
   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時間軸上で２以上のフレー
   ムに分け、各フレームを楽音信号の発生開始時からの時
   間の経過に従っ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
   次数ごとに発生する基本係数発生手段と、 （ｃ）上記各フレームに関して、それぞれ当該フレーム
   において発生すべき第１の振幅係数と次のフレームにお
   いて発生すべき第２の振幅係数との間に変化がある次数
   について、当該次数を表す次数データ及び上記第１及び
   第２の振幅係数の差分に対応する差の係数データを記憶
   した記憶手段を有し、上記フレーム指定手段の出力に基
   づき上記記憶手段を読出して該フレーム指定手段で指定
   されたフレームに関する上記次数データ及び差の係数デ
   ータを第１系列の次数データ及び差の係数データとして
   発生すると共に、上記指定されたフレームの次のフレー
   ムに関する上記次数データ及び差の係数データを第２系
   列の次数データ及び差の系列データとして発生するデー
   タ発生手段と、 （ｄ）上記基本係数データ及び上記第１系列の次数デー
   タ及び差の係数データに基づいて各フレームの各時点に
   おける振幅係数を各次数ごとに第１系列の振幅係数とし
   て演算出力すると共に、上記基本係数データ及び上記第
   ２系列の次数データ及び差の係数データに基づいて各フ
   レームの各時点における振幅係数を各次数ごとに第２系
   列の振幅係数として演算出力する演算手段と、 （ｅ）上記第１及び第２系列の振幅係数を各次数ごとに
   各フレーム内の時間経過に従って重み付けして合成する
   ことにより、各フレームの開始時から終了時に至るまで
   の間に第１系列の振幅係数に対応した値から該第２系列
   の振幅係数に対応した値に順次変化する振幅係数を形成
   する合成手段と、 を具えることを特徴とする楽音信号発生装置。 ６、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って楽音信号を発生
   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時間軸上で２以上のフレー
   ムに分け、各フレームを楽音信号の発生開始時からの時
   間の経過に従っ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
   次数ごとに発生する基本係数発生手段と、 （ｃ）上記各フレームに関して、それぞれ当該フレーム
   において発生すべき第１の振幅係数と次のフレームにお
   いて発生すべき第２の振幅係数との間に変化がある次数
   について、当該次数を表す次数データ及び上記第１及び
   第２の振幅係数の差分に対応する差の係数を記憶した記
   憶手段を有し、上記フレーム指定手段の出力に基づき上
   記記憶手段を読出して該フレーム指定手段で指定された
   フレームに関する上記次数データ及び差の係数データを
   第１系列の次数データ及び差の係数データとして発生す
   ると共に、上記指定されたフレームの次のフレームに関
   する上記次数データ及び差の係数データを第２系列の次
   数データ及び差の係数データとして発生するデータ発生
   手段と、 （ｄ）上記基本係数データ及び上記第１系列の次数デー
   タ及び差の係数データに基づいて各フレームの各時点に
   おける振幅係数を各次数ごとに第１系列の振幅係数とし
   て演算出力すると共に、上記基本係数データ及び上記第
   ２系列の次数データ及び差の係数データに基づいて各フ
   レームの各時点における振幅係数を各次数ごとに第２系
   列の振幅係数として演算出力する演算手段と、 （ｅ）上記第１系列の振幅係数によって上記各次数成分
   を重み付けした後それらを合成して第１の楽音信号を形
   成すると共に、上記第２系列の振幅係数によって上記各
   次数成分を重み付けした後それらを合成して第２の楽音
   信号を形成する楽音形成手段と、 （ｆ）上記第１及び第２の楽音信号を各フレーム内の時
   間経過に従って重み付けして合成することにより、各フ
   レームの開始時から終了時に至るまでの間に該第１の楽
   音信号から該第２の楽音信号に向かって順次変化する楽
   音信号を形成する合成手段と、 を具えることを特徴とする楽音信号発生装置。