JPS62133491A

JPS62133491A - 電子楽器

Info

Publication number: JPS62133491A
Application number: JP60274095A
Authority: JP
Inventors: 邦裕松原
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1985-12-05
Filing date: 1985-12-05
Publication date: 1987-06-16
Anticipated expiration: 2012-02-26
Also published as: JP2585519B2

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】［発明の接衝分野］この発明は電子楽器に関し、詳細には電子楽器の発生す
る楽音の波形を時間的に変化させる技術に関する。

〔発明の背は〕

従来の電子楽器では、音源メモリより出力される波形に
対してモジュレーション（変調）かけることにより波形
を変形させている０例えば周波数変調、位相変調などで
ある。しかし、このようなモジュレーションで行なえる
範囲は限られており、新しい波形の変形方式が望まれて
いる。

［発明の目的］この発明は上述した°に情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、新規の波形変形機ス駐を有する
電子楽器を提供することにある。

［発明の要点］この発明は上記の目的を速成するため、異なる２種類の
波形を用い、その一方から他方の波形へと変化する少な
くとも１つの補間波形（中間波形）を生成し、これらの
波形を記憶手段に記憶しておき、読出しの際には時間情
報に従って記憶手段より読み出す波形を９Ｊり換えてい
くようにしたことを特徴とする。

［実施例］以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

説明は、全体構成、生成機能、数行動作の順で行う。

全体構成第１図はこの実施例による機１＠を備えた電子楽器の全
体構成のブロック図である。ｌは波形データが組み込ま
れているＲＯＭ、２は放音される波形データが、七き込
まれるＲＡＭ、３は全体の制御を行うＣＰＵ、４は鍵盤
を構成する音階キーの他各ル制御キーないしスイッチを
有する鍵・スイッチ部、５はＲＡＭ２に書き込むデータ
がセットされる書込アドレスレジスタ、６は放音する場
合のＲＡＭ２の読出開始（スタート）アドレスがＣＰＵ
３によりセットされるスタートアドレスレジスタ、７は
ＲＡＭ２内の各読出波形の波形データを繰り返し読み出
す場合の読出折返（リターン）アドレスがセットされる
リターンアドレスレジスタ、８はＲＡＭ２内の各読出波
形の読出最終（エンド）アドレスがセットされるエンド
アドレスレジスタ、９はＣＰＵ３の制御の下に、スター
トアドレスレジスタ６やリターンアドレスレジスタ７の
内容を選択的にアドレスカウンタｌＯに通すゲートであ
る。アドレスカウンタｌＯは周波数カウンタ１３からの
クロックにより歩進させられ、その内容がエンドアドレ
スの値に達すると、一致検出回路１１が一致を検出し、
この結果、ＣＰＵ３により、リターンアドレスレジスタ
７、ゲート９を介してアト・レスカウンタｌＯに再度リ
ターンアドレスがセットされるようになっている（ルー
プ読出し時）、ゲート１２はアドレスカウンタｌＯまた
は書込アドレスレジスタ５のアドレスを選択的に通すゲ
ートであり、故汗中はアドレスカウンタ１０を選択、ま
た後述する補間波形の書込中は書込アドレスレジスタ５
を選択する０周波数カウンタ１３はアドレスカウンタｌ
Ｏの歩進速度（したがってＲＡＭ２のデータの発生周波
数）を定めるものであり、押された音階キーに応じてＣ
ＰＵ３を介して周波数データがセットされ、そのセット
された周波数データに従う間隔でアドレスカウンタ１０
に歩進クロッグを！ｊえるようになっている。タイマー
１４はエンベロープの制御や、波形の読み出しを行う場
合等の経過時間をカウントすであるが、実際には多くの
種類の経過時間を計時するａ　ｉｍ　ｔｔ　ｆｎえてお
り、ソフトウェアタイマーで実現される）、エンベロー
プ作成部１５はタイマー１４からの時間情報に従ってＣ
ＰＵ３を介してエンベロープデータがセットされ、これ
を楽音生成放音部１６に供給する。楽音生成放音部１６
はＲＡＭ２からの波形データをエンベロープ作成部１５
からのエンベロープ信号で変調し、最終的な楽音として
放音する機能をもっている。

生成ａ能次にＲＯＭＩから選び出した２つの波形から両波形を補
間する補間波形列を生成し、それらの波形をＲＡＭ２に
古き込む、という波形生成機能について説明する。

第２図は第１図のＣＰＵ３で行なわれる波形生成の機ｆ
ｌを示した図である。要約すると、ＣＰｔＪ３はＲＯＭ
Ｉより第３図に例示するような２種類の波形Ａ、Ｂを取
り出し１両名を連結する任意の数の補間波形を演算し、
ａ　Ａ　Ｍ　２に書き込む（第４図参照）。なお、第３
図における横軸はＲＯＭ１上のアドレスを、また第４図
における横軸はＲＡＭ２上のアドレスを示しており、縦
軸は各アドレスにおけるデータの大きさを示している。

説明の便宜上、ＲＯＭＩより取り出される２つの波形は
同じステップ数（ｍ）のデータから構成されるものとす
る。

詳細を述べると、第２図において３０１はＲＯＭ１より
読み出す一方の波形（波形Ａのアドレスを指定するレジ
スタであり、以下レジスタＡＩと呼ぶ、３０２はＲＡＭ
２より読み出す他方の波形（波形Ｂ）のアドレスを指定
するレジスタであり、以下レジスタＡ２と呼ぶ、レジス
タＡ１により指定されたＲＯＭＩのデータは３０３で示
すレジスタＤＩに、またレジスタＡ２により指定された
ＲＯＭＩのデータは３０４で示すレジスタＤ２に一時記
憶される。３０５は波形Ａと波形Ｂの補間波形数を指定
するレジスタｎである（第４図は捕間波形数が３の場合
の例である）、３０６はレジスタｎ３０５の指定する捕
間波形数に応じ両波形Ａ、Ｂ間の各補間波形のデータを
演算する演算部である。

本例では生成される波形間の差分Δｙ（第４図参照）は
ｋｔＰ差であり１次式で表わされる。

２−ＤＩ Δｙ＝− ｎ＋１（ただし、Ｄｌは元の波形Ａのデータ値、Ｄ２は元の波
形Ｂのデータ値、ｎは補間波形数である）３０７は演算部３０６からのデータを一時記憶するレジ
スタＤ３であり、その内容は３０８で示すレジスタＡ３
が指定するＲＡＭアドレスにどき込まれる。３０９は各
波形を構成するデータの数ｍ（１波形分のアドレス領域
の大きさ）がセットされるレジスタｍ、３１０はどこま
で生成処理が行なわれたかを示すポインタで最初はＲＡ
ＭＺ上の書き込スタートアドレスＡｓがセットされるレ
ジスタＡＰ、３１１は波形生成処理完了を支持するポイ
ンタで（Ａｓ＋ｍ）の値がセットされるレジスタＡｅで
ある。３１２は補間波形のＮｏ、を指定するレジスタ■
である。

次に、上記の波形生成の処理について第５図のフローチ
ャートを参照して説明する。まず、最初のステップＴ１
でＣＰＵ３は初期設定を行う、すなわち、指定されたＲ
ＯＭＩ内の２つの波形ＡとＢについて、その先頭アドレ
スの値ＡＯとＢＯをレジスタＡｔとＡ２それぞれセット
し、その波形の読出しエリアの大きさｍをレジスタｍに
セットする。さらにＲＡＭ２に書き込むデータの先頭ア
ドレスの値ＡｓをレジスタＡＰとレジスタＡ３にセント
し、生成処理完了を支持する（Ａｓ＋ｍ）の値をレジス
タＡｅにセットする。さらに、指定された補間波形数の
（Ｉｌｉ　ｎをレジスタｎにセットする。続くステップ
Ｔ２で、ＣＰＵ３はレジスタＡｌとＡ２で指定されるＲ
ＯＭアドレスのデータ（ここでは、波形ＡとＢの各先頭
アドレスＡＯとＢＯのデータ）をレジスタＤＩとレジス
タＤ２に取り込む。続くステップＴ３でＣＰＵ３は生成
する波形間のデータの差分Δｙを、レジスタＤ１．Ｄ２
）レジスタｎの内容をイφい、Δｖ＝ｃＤ１−Ｄ２）／
（ｎ＋１）に従って求める。続くステップＴ４で補間波
形のＮｏ、を指定するレジスタｌ３１２をゼロに初期化
する０次いでステップＴ５でΔｙＸＩにレジスタＤＩの
値を加えたものをレジスタＤ３に転送する（最初はＩ＝
０なのでレジスタＤＩの値がレジスタＤ３にそのまま入
る）とともにレジスタＡｐの値に（ｍＸＩ）を加えたも
のをレジスタＡ３に入れる。そしてステップＴ６でレジ
スタＤ３に入っているデータをレジスタＡ３の指定する
ＲＡＭアドレスに書き込む、したがって、最初は、ＲＯ
ＭＩ上の先頭アドレスＡＯにあった波形Ａの先頭データ
が、ＲＡＭＺ上の波形Ｎｏ、ｌ用の先頭アドレスＡｓに
害き込まれる。統〈ステップＴ７で補間波形Ｎｏ、を示
すレジスタＩの内容が、全補間波形数ｎに１を加えた値
になっていないことを確認してからステップＴ８でレジ
スタＩをインクリメントし、上記のステップＴ５からの
動作をくり返す、したがって、Ｔ５〜Ｔ８のループをま
わるごとに、差分Δｙだけ値の異なるデータがＲＡＭ２
上の対応する波形Ｎｏ、のアドレスに順次書き込まれて
いく（第４図参照）、かくして、ステップＴ７でＩ　＝
　ｎ＋　１となったときには１元波形Ａの先頭のデータ
がＲＡＭ２上の波形Ｎｏ、ｌ用の先頭アドレスに、この
データにΔｙだけ異なるデータが、ＲＡＭＺ上の波形Ｎ
ｏ、２用の先頭アドレスに、さらにそのデータにΔｙだ
け異なるデータがＲＡＭＺ上の波形Ｎｏ、３用の先頭ア
ドレスに・・・・・・元波形Ｂの先頭データがＲＡＭＺ
上の波形Ｎｏ、５（ｎ＋１）用の先頭アドレスに書き込
まれた状態になっている。

次にステップＴ９でポインタであるレジスタＡｐを＋１
し、ステップＴＩＯでその値がレジスタＡｅの指示する
エンド位とに達していないことを確認し、ステップＴｌ
ｌでＲＡＭ２の読出アドレスを指定するレジスタＡｔと
Ａ２を夫々＋１してから、上記のステップＴ２からの動
作をくり返す、この一連の動作をｍ回（波形ＡやＢのス
テップ個数）だけくり返すことにより、ＲＡＭＺ上には
各生成波形の先頭から最初までのデータが書き込まれる
ことになる。このとき、ステップＴＩＯでレジスタＡｐ
の値がレジスタＡｅの値に達したことが検出され、生成
処理のフローを抜ける。

喪且皇１第６図は第１図のＣＰＵ３が行うゼネラルフローを示し
ている。パワーオンされるとステップＳｌでシステムの
初期化が行なわれ、以降、キー操作の待ち状態では、ス
テップｓｔ、ｓｔｏ、Ｓ１１をループして、ｌ！・スイ
ッチ部４のキー操作がモニターされている。補間生成の
ためのキー操作が行なわれたときは、キーサンプリング
ステップＳ２．キー分は処理ステップＳ３を通り、ステ
ップＳ５で上述した第５図の波形生成処理が実行され、
第４図に例示するような波形がＲＡＭ２に書き込ま、れ
、５１０．Ｓｌｌを通ってキー操作の待ち状態に戻る０
次に、１゛１階キーが押されたとすると、ステップＳ３
を通ってステップＳ６へ進み。

押された音階キー処理として、対応する周波数データ、
エンベロープデータ、ＲＡＭ２のループ読み出しのスタ
ートアドレス、リターンアドレス。

エンドアドレスが作成され、それぞれ第１図の周波数カ
ウンタ１３、タイマー１４．エンベロープ作成部１５、
スタートアドレスレジスタ６、リターンアドレスレジス
タ７、エンドアドレスレジスタ８にセットされる。これ
により、音源回路側では、ＲＡＭ２から順次、波形デー
タが読み出され、楽音生成数盲部１６を通って放汗され
る。一方、ＣＰＵ３側では、キーオン中ということで。

ステップＳ２．Ｓ７．５ＩＯ１３１１のプログラムルー
プがくり返され、ステップＳｌＯで、エンベロープデー
タ更新と、波形切換のための経過時間がカウントアツプ
され続け、エンベロープデータ更新のための時間が経過
するごとにステップＳ１１で新しいエンベロープデータ
がエンベロープ作成部１５に与えられる。またステップ
Ｓ７では、ステップ５１０でカウントした経過時間デー
タと、指定された波形切換時間データとの比較を行ない
、切換の指定時間になったことが検出されると、ループ
読み出し波形Ｎｏ、　　（第４図参照）の更新のために
、それまでのエンドアドレスの値にｍを加えたものをエ
ンドアドレスレジスタ８にセットしくステップＳ８）、
同様に、それまでのリターンアドレス（エンドアドレス
の戻り先のアドレス）にｍを加えたものを、新しいリタ
ーンアドレスとして７にセッートする（ステップＳ９）
、こうして、波形の切換時間になるごとに、新しい波形
のループ読み出しのためのループポイントの切換、が行
なわれる。この結果楽ａ生成放音部１６を介して、順次
、新しい波形が楽音として出されることになる。

なお、エンベロープのセツティングや、波形切換時間の
セツティングのためのキー操作が行われたときは、ＣＰ
Ｕ３により対応するキー処理が実行される（その他のキ
ー処理Ｓ４＄照）。

〔まとめと変形例］上記実施例の効果のひとつは、音色が微妙に変化してい
く楽音をつくり出すことができる点である０例えば１弦
楽器を弾いたときに発生するような、非周期的に変化す
る音色を人工的につくり出すことができる、これは、Ｒ
ＡＭ２に古き込ん各波形のくり返し読出し時間を制御す
ることで実現される。

しかしながら、本発明は上記実施例には限定されず、種
々の変形、変更が可能である０例えば、上記実施例では
、生成した各波形のくり返し読出し時間の設定をユーザ
ーが自由に変えることができるようにしているが１反面
これはキー操作を煩雑化するという不便をもたらすから
、単純化してもよい０例えば、いわゆる音色選択キーの
操作だけで、自動的に、その音色のための波形生成処理
及び波形切換時間のセツティングをＣＰＵが行うように
してもよい、これは、メーカーサイドで、最適の音色変
化となるような、波形生成数及びくり返し読出し時間を
、き色ごとにプログラムしておくことで実現できる。

また、上記実施例では、波形切換は、音色がなめらかに
変化するように、生成した波形Ｎｏ、（第４図参照）の
順に行なっているが、読み出す波形をランダムに変える
ようにしてもよい、これは、ループ読出しを行う波形を
指示するポインタを、タイマーが波形切換時間となるタ
イミングごとにランダムに切り変えることにより実現で
きる。このようにすればなめらかに変化するａ色だけで
なく、不規則的に変化する７Ｈ，色を発生させることが
できる。

また、上記実施例では、ＲＯＭを元波形供給源としてい
るが、これに限られないことはもちろんである０例えば
、マシンの外部音源を元波形供給源として使用できる。

つまり、元波形データとしてＰＣＭ　（パルス符号変調
）データを用いてもよい。

また上記実施例ではＲＡＭに補間波形だけでなく、ＲＯ
Ｍより選択した２つの元波形もＳき込んでいる。かこう
する必要はない、要するに放音の際に、読み出すべき波
形列をアクセスすることができれば足りる。

［発明の効果］以上詳述したように、本発明では、与えられた２つの元
波形から両波形間を連結する中間の波形を生成して記憶
させ、放音の際、読出す波形の切換を時間情報に従って
行っている。したがって従来の電子楽器に比べ簡単な構
成にて時間と共に波形が変化する楽音をつくり出すこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第２Ｖ４は波形生成の機能ブロック図、第３図と第４図
は実施例における波形生成の説明のために用いた波形図
、第５図は実施例における波形生成処理のフローチャー
ト、第６図は実施例における全体の処理のフローチャー
トである。！・・・・・・ＲＯＭ、２・・・・・・ＲＡＭ、３・・
・・・・ＣＰＵ、４・・・・・・鍵・スイッチ部、ｌＯ
・・・・・・タイマー、３０６・・・・・・演算部。第　６　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）異なる２つの元波形を補間する少なくとも１つの
補間波形を生成する生成手段と、少なくともこの補間波
形を記憶する記憶手段と、記憶手段の各波形のくり返し
読み出し時間を設定するタイマー手段と、読出しモード
においてタイマー手段に与える時間情報に従って記憶手
段より読み出す波形を切り換る読出し波形切換手段とを
有することを特徴とする電子楽器。
（２）特許請求の範囲第１項記載の電子楽器においてた
、前記生成手段は前記２つの元波形間に生成すべき補間
波形数を変数として設定する補間波形数設定手段と、設
定された補間波形数に応じ、一方の元波形より他方の元
波形へと順次遷移する補間波形列を演算する演算手段を
有することを特徴とする電子楽器。
（３）特許請求の範囲第１項記載の電子楽器において、
前記タイマー手段が設定する各波形のくり返し読み出し
時間が変数であることを特徴とする電子楽器。