JPS6231358B2

JPS6231358B2 -

Info

Publication number: JPS6231358B2
Application number: JP54160657A
Authority: JP
Inventors: Masaru Uya
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1979-12-10
Filing date: 1979-12-10
Publication date: 1987-07-08
Also published as: JPS5683796A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は電子楽器の発音チヤネルに関し、特に
音高情報（キーボード楽器の場合は押されたキー
に対応した音高のデータ）を供給され、その音高
ごとに楽音合成パラメータを変えることによつて
音域の相違による変化をもつた楽音を得ることの
できる発音チヤネルに関するものである。

最近、ジエネレータ・アサイナ方式（特公昭50
―33407号「電子楽器における楽音およびボイス
を選択するための多重装置」他）を使用した電子
楽器が多くなりつつある。これは電子オルガンの
場合、鍵盤の鍵数よりはるかに少ない発音チヤネ
ル（楽音発音チヤネル）を有し、押鍵に応じてこ
れらの発音チヤネルを割当ててゆくものであり、
コンピユータがこの割当て制御を実行するものが
殆んどである。

発音チヤネルの役割は、演奏者の選択した音高
と音色を有した楽音を、押鍵に伴なつて発生する
ことにある。発音チヤネルの中で合成される楽音
の要素の中で音高（音域）に依存させたいパラメ
ータは数多い。例えば、音量レベル，ピツチ（ピ
ツチイクステンド），音色（音色フイルタの音域
によるちがい），音量エンベロープの形（ピアノ
音の場合は、低音で長く、高音で短く）などがあ
る。発音チヤネルはさらに、ある場合はバイオリ
ン、ある場合にはオーボエと様々にその合成楽音
の音色を「変身」させることができなくてはなら
ない。

従来、このような発音チヤネルをコンピユータ
で制御して発音させる場合、全てのデータをコン
ピユータで処理した後、楽音合成パラメータを発
音チヤネルに選択的に送出して発音させている。
ところが、このような方式によると、音高ごとに
細かく合成パラメータを送出する場合に、処理ス
ピードが大きすぎて問題が起こる。

例えば、マイクロ・コンピユータで制御してい
て、音高ごとに発音チヤネルに音量レベル補正用
のデータを供給する場合を考える。音高データは
例えば、61種類（61鍵の鍵盤とみて）、音色はバ
イオリン，クラリネツトなど30音色，発音チヤネ
ル数は10とする。今、「フルート」の音色タブレ
ツトが選ばれていて、時刻t₀で「C₃」の鍵が押さ
れたとする。この場合、マイクロ・コンピユータ
は、時刻t₀から、ジエネレータ・アサイン処理
し、どの発音チヤネルに割当てるかを先ず決め、
次に30音色のうち「フルート」の音量レベル・デ
ータ・テーブルを捜し出し、そのテーブル上で
「C₃」の音高に対応する音量レベルデータを捜し
出し、これを割当ての決まつた発音チヤネルに送
出することになり、この時間だけ、「C₃」のフル
ート音の音出しが遅れるのである。音高データの
供給がこれに比べてずつと速い場合はさらに具合
いが悪いことになる。つまり、「C₃」の音高にな
る前の音高が「C₅」であつたとき、発音チヤネ
ルは「C₅」に対応した音量レベルデータで音量
レベルが決まつているところへ、「C₃」の音高デ
ータが到来し、音高だけ「C₃」となると、音量
レベルが急に大きくなる。次いで「C₃」に対応
する音量レベルデータが到来して、ようやく正常
な音量レベルに戻るが、この時の過渡音は楽器に
とつて致命的である。

本発明は、このような欠点を除去し、発音チヤ
ネル毎に楽音合成パラメータをメモリするための
RAM（ランダム・アクセス・メモリ）を備え、
供給された音高情報に対応したアドレスのデータ
即ち楽音合成パラメータを、即時に読出して楽音
合成回路に供給してやることによつて、音高の変
化と音高に対応した楽音合成パラメータの変化と
のタイミングのずれをなくした発音チヤネルを提
供するものである。

以下、本発明の実施例を図面と共に説明する。

第１図に本発明の一実施例を示す。第１図の実
施例では楽音合成パラメータとして相対的音量レ
ベルを決める音量レベルデータを扱い、４チヤネ
ルの発音チヤネルをもつ複音ミユージツク・シン
セサイザを構成した例を示す。

先ず、音高データについて説明しておく。第２
図に示すように、音高データは、「C₁」〜「C₆」
の５オクターブ、61個の音名に対応して、７ビツ
ト構成のデイジタル信号で示される。上位３ビツ
トがオクターブを、下位４ビツトがノート（Ｃ〜
Ｂの12音）を表わしている。

第１図の１―１〜１―４は発音チヤネルであ
り、それぞれ、音高データN₁〜N₄と発音ゲート
信号G₁〜G₄とを供給され、音高データＮに対応
した音高の楽音を合成して、発音ゲート信号Ｇに
同期して発生するものである。４はジエネレー
タ・アサイナであり、鍵盤３をスキヤンして押さ
れ鍵を検出し、押された鍵に対して、発音チヤネ
ル１―１〜１―４のうち空いている（割り当てさ
れてない）発音チヤネルを割り当てし、その発音
チヤネルに対して押された鍵の音高を示す音高デ
ータＮとその鍵の押離鍵を示す発音ゲート信号Ｇ
とを供給するという割り当て動作を行なうもので
ある。なお発音ゲート信号Ｇは、押鍵時にハイレ
ベル，離鍵時にはローレベルの２値電圧信号であ
る。５は発音チヤネル１―１〜１―４の出力楽音
信号を混合するミキサーであり、その出力信号
は、アンプ６、スピーカ７により楽音に変換され
る。

次に発音チヤネル１―１〜１―４を詳しく説明
する。

１００は楽音合成パラメータの１つである音量
レベルデータを書き込むためのRAM（ランダ
ム・アクセス・メモリ）であり、データ（４ビツ
トＤ３〜Ｄ０）はデータ・バスを介して入力さ
れ、７ビツトのアドレスＡ６〜Ａ０によりアドレ
ス指定される。

１０１はデータ・セレクタであり、セレクト信
号Ｓにより、音高データN₁とアドレス・バスの
いずれか一方のデータを選択して出力し、RAM
１００のアドレス入力に供給するものである。１
０２は供給された音高データN₁に対応した周波
数の音源信号を発生する音源回路であり、この出
力は音色フイルタ１０３で音色付けされ、VCA
（電圧制御型増幅器）１０４で音量制御されて、
発音チヤネル１―１の出力楽音信号となる。１０
５はエンベロープ発生器であり、供給された発音
ゲート信号G₁に同期して音量を制御するための
エンベロープ電圧信号を出力する。１０６はエン
ベロープ発生器からのエンベロープ電圧信号を、
音量レベルデータに対応した利得で増幅して、
VCA１０４に供給する可変利得増幅器であり、
具体的には公知の４ビツトのマルチプライング
Ｄ／Ａ変換器で簡単に実現できるものである。そ
して上述の音源回路１０２，音色フイルタ１０
３，VCA１０４，エンベロープ発生器１０５，
可変利得増幅器１０６で楽音合成回路を形成して
いる。

第３図に音量レベルデータの例を示す。音量レ
ベルデータは４ビツト構成、即ち16ステツプのレ
ベルを表現し、１音色につき61個の音高データの
それぞれに対応したデータがある。第１図の
RAM１００にメモリするときには、第３図に示
したアドレスＡ６〜Ａ０に対応するデータを書き
込む。例えば、発音チヤネル１―１が「バイオリ
ン」の音色に割り当てられたときには、例えば、
RAM１００のアドレス「0010011」には「1010」
のデータが書き込まれていることになる。第１図
の２は発音チヤネル１―１〜１―４のRAMのそ
れぞれに音量レベルデータを割り当て書き込みを
する音量レベルデータ割当て回路であり、演奏者
の音色選択により発音チヤネル１―１〜１―４の
音色割当てが決められると、割当てられた音色の
音量レベルデータを該当する発音チヤネルの
RAMに書き込む。書き込みが行なわれるとき
は、演奏者により音色タブレツトが選択し直され
たときなど、発音チヤネルに割当てられている音
色の変更要求が生じた時点である。

次に、第１図の実施例の動作について説明す
る。

発音チヤネル１―１〜１―４の発生すべき楽音
の音高はジエネレータ・アサイナ４から供給され
る音高データN₁〜N₄により決定され、発生すべ
きタイミングは発音ゲート信号G₁〜G₄で決定さ
れる。

今、発音チヤネル１―１が「フルート」の音色
に設定されているとする。データ・セレクタ１０
１は音量レベルデータ割当て回路２のセレクト信
号S₁により「Ａ入力」がセレクトされ、音高デー
タN₁がRAM１００のアドレス入力Ａ６〜Ａ０に
供給されていて、RAM１００のデータ出力に
は、アドレスに対応した音量レベルデータが出力
されている。もちろん、この時RAM１００の書
き込み可能端子１は「ハイレベル」であつ
て、書き込み不能になつている。発音チヤネル１
―１が「フルート」の音色に設定されているとい
うことは、音源回路１０２，音色フイルタ１０
３，エンベロープ発生器１０５のそれぞれがフル
ート音色用に設定されていることを意味する。即
ち、図示してないが、各発音チヤネルの楽音合成
パラメータを設定する音色設定装置があり、この
音色設定装置は各発音チヤネルに割当てられた音
色のパラメータをそれぞれ対応する発音チヤネル
に供給する働きをする。この場合、発音チヤネル
１―１が「フルート」の音色を担当すると決めら
れた時点で、上記音色設定装置が、音源回路１０
２からはフルート用の音源波形を出力させ、音色
フイルタ１０３をフルート音色フイルタ構成に変
え、エンベロープ発生器１０５からはフルート用
の音量エンベロープを発生させるべく働いて設定
を終えてしまつている。

さて、ジエネレータ・アサイナ４が鍵盤３の
「D₁#」押鍵に対応して、発音チヤネル１―１に
対して、この音の発生を割当て、発音チヤネル１
―１に対して「D₁#」の音高データN₁
「0010100」を供給し、かつ発音ゲート信号G₁を
「ローレベル」から「ハイレベル」に変化させる
と、音源回路１０２は音高データN₁を受けて直
ちに「D₁#」に対応した周波数の音源波形を出
力し、これが音色フイルタ１０３で「フルート」
の音色付されて、VCA１０４の入力に到来す
る。一方、音高データN₁はデータ・セレクタ１
０１を介してRAM１００のアドレス入力に到達
し、対応する音量レベルデータ「0100」を読み出
す。この音量レベルデータ「0100」は可変利得増
幅器１０６の制御入力端子に供給されるので、可
変利得増幅器１０６は「0100」の音量レベルデー
タに対応した利得の増幅となつてエンベロープ発
生器１０５からの出力電圧を待ち受ける。エンベ
ロープ発生器１０５は、発音ゲート信号G₁が
「ローレベル」から「ハイレベル」になる時点
で、０ボルトから所定の電位にまで上昇し、「ハ
イレベル」から「ローレベル」になる時点で０ボ
ルトに向かつて下降するエンベロープ信号電圧
（第１図参照）を発生する。これが可変利得増幅
器１０６で音量レベルデータ「0100」に対応した
利得を与えられた後、VCA１０４の制御電圧端
子に供給される。このため、VCA１０４の出力
には音量レベルデータ「0100」に対応した音量レ
ベルで「D₁#」の音高のフルート音信号が得ら
れる。同様に発音チヤネル１―１に「A₅」の音
高が割当てられると、音高データN₁「1011010」
が供給され、出力からは音量レベルデータ
「1110」（第３図参照）に対応した音量レベルの
「A₅」の音高のフルート音信号が発生する。

ここで、演奏者により新たに「オーボエ」の音
色が選択され、音色設定装置（図示せず）が発音
チヤネル１―１に「オーボエ」の音色を割当てた
とすると、音色設定装置は、音源回路１０２，音
色フイルタ１０３，エンベロープ発生器１０５の
各楽音合成パラメータを「オーボエ」用に設定変
更する。同時に、音量レベルデータ割当て回路２
は、先ず、セレクト信号S₁をデータ・セレクタ１
０１の「Ｂ入力」の側にし、アドレス・バスの信
号をRAM１００のアドレス入力に供給する。続
いて「オーボエ」の音量レベル・データ（第３図
参照）を、アドレス・バス，データ・バスそして
書き込み信号１とを使つて次々とRAM１０
０に書き込む。全データの書き込みが終わると、
再びデータ・セレクタ１０１を「Ａ入力」側に戻
すべくセレクタ信号S₁を戻す。これにより、
RAM１００のアドレス入力には再び、音高デー
タN₁が供給される状態となる。この音色設定変
更，RAMへの書き込み中は発音ゲート信号G₁は
「ローレベル」を維持し、発音チヤネル１―１は
ミユート状態にされている。この後、ジエネレー
タ・アサイナ４が発音チヤネル１―１に
「D₁#」の音を割当てると、VCA１０４からは音
量レベルデータ「0110」（第３図参照）に対応し
た音量の「D₁#）の音高のオーボエ音信号が発生
することになる。

発音チヤネルに付帯したRAMは音高データが
直接アドレスとなつているため、音高データの変
化から、約数百ns以下程度のきわめて微少な遅
れだけで、即時に対応する音量レベルデータが出
力される。このため、音高データの変化にほぼ完
全に追従して音量レベルが再設定され、過渡時の
異常な音量レベルによるクリツク（過渡スパイク
音）は発生しない。

なお、第１図の実施例では、音高データに対応
した楽音合成パラメータの例として、音量レベル
データのみを取りあげて説明したが、これに限定
されることなく、例えば、音量エンベロープの立
ち上がりや立ち下がり時定数のパラメータや、ビ
ブラートの周波数や変調の深さのパラメータ、音
色フイルタ中の各種のフイルタのカツト・オフ周
波数を変化させるパラメータなど数多くの種類の
パラメータが考えられる。考えられる全ての楽音
合成パラメータを各音高データごとにメモリでき
るRAMを各発音チヤネルに対応して１個ずつ用
意すれば、音高ごとに楽音のニユアンスを変える
ことができて、非常に優れた発音チヤネルとする
ことができる。

以上説明したように本発明は、発音チヤネル毎
に、使用する音高に対応した楽音合成パラメータ
をメモリするためのRAMを用意し、供給された
音高データに対応したアドレスのデータを、即時
に読出して楽音合成回路に供給してやることによ
つて、音高の変化と音高に対応した楽音合成パラ
メータの変化とのタイミングのずれをなくし、音
高変化過渡時の異常音の発生のない発音チヤネル
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路構成図、
第２図は音高データの例を示す図、第３図は音量
レベルデータの例を示す図である。１―１〜１―４……発音チヤネル、２……音量
レベルデータ割当て回路、１００……RAM（ラ
ンダム・アクセス・メモリ）。

Claims

【特許請求の範囲】１供給された音高情報に基づいた音高の楽音信
号を合成する楽音合成手段と、上記音高情報に対
応したアドレスに、該音高情報に基づいた音高の
楽音の少なくとも１種類の楽音合成パラメータを
デジタル・データとして書き込むことのできるデ
ジタル・ランダム・アクセス・メモリとを具備
し、上記デジタル・ランダム・アクセス・メモリ
から、供給された音高情報に対応した楽音合成パ
ラメータを読み出して上記楽音合成手段に供給す
ることにより、各音高ごとに異なつたパラメータ
で合成された楽音が得られるようにした電子楽器
の発音チヤネルにおいて、上記音高情報が複数ビ
ツトで構成されたデイジタル信号であり、該音高
情報を直接、上記デジタル・ランダム・アクセ
ス・メモリのアドレスとして用いることを特徴と
する電子楽器の発音チヤネル。２特許請求の範囲第１項記載の電子楽器の発音
チヤネルにおいて、楽音合成パラメータが、合成
楽音の相対的音量レベルを決定するパラメータで
あることを特徴とする電子楽器の発音チヤネル。３特許請求の範囲第１項記載の電子楽器の発音
チヤネルにおいて、楽音合成パラメータが、合成
楽音の音量エンベロープを決定するパラメータで
あることを特徴とする電子楽器の発音チヤネル。４特許請求の範囲第１項記載の電子楽器の発音
チヤネルにおいて、楽音合成パラメータが、上記
楽音合成手段の有する音色フイルタのカツト・オ
フ周波数の変化を決定するパラメータであること
を特徴とする電子楽器の発音チヤネル。