JPS6235115B2

JPS6235115B2 -

Info

Publication number: JPS6235115B2
Application number: JP53084309A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Goto
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1978-07-11
Filing date: 1978-07-11
Publication date: 1987-07-30
Also published as: JPS5511242A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はメロデイを発生する電子発音装置に関
し、その目的は音楽的効果の高い音を発生させる
ことにある。

記憶回路に記憶した音階、音の長さのデータで
プログラマブルカウンタを制御し、クロツク発生
回路のクロツクパルスを分周し所定の音階を得る
ことによりメロデイを発生させる電子発音装置の
基本構成は、第１図に示すように音階、音の長さ
を記憶する記憶回路１０１の内容をアドレスカウ
ンタ１０２で指示された番地に従い順次読み出し
記憶回路で記憶された音階データに従いクロツク
発生回路１０３から得られるパルスを音階を発生
するようにプログラムカウンタ１０４で分周比を
変化させながら分周し、前記カウンタから得られ
る電気信号波形を増幅回路１０５で増幅しスピー
カーなどの電気音響変換器１０６で音として再現
する。また各音の長さは記憶回路１０１から前述
した音階のデータと同時に音の長さのデータを読
みだしプログラマブルカウンタ１０７の分周比を
変える。プログラマブルカウンタ１０７は音符の
長さの最も短かい時間幅のパルスを発生するクロ
ツク発生回路１０８からのパルスを分周して所定
の音の長さを決め、各音階を読みだすタイミング
を制御する。

クロツク発生回路１０８はクロツク発生回路１
０８から得られるクロツクはクロツク発生回路１
０３からのパルスを分周して得ても良い。かかる
電子発音装置から得られる音はかなり単調であ
り、例えばオルゴールなどと比較し音楽的効果の
点で劣る。

しかるに本発明においては音楽的、音響効果的
に充分実用に供しうる電子発音装置の提供を可能
にするものである。

本発明に係る電子発音装置の構成は第２図に示
したように、まず最も短かい音符の長さを１周期
とするようなクロツク発生回路２０１音階、音の
長さの情報を記憶する２組の記憶回路２０２，２
０２′該記憶回路のアドレス指定をするための２
組のアドレスカウンタ２０３，２０３′、記憶回
路２０２，２０２′の音階データに基づき所定の
音階を発生させるためクロツク発生回路２０４か
らのクロツクパルスを分周するためのプログラマ
ブルカウンタ２０５，２０５′、記憶回路２０
２，２０３′の音の長さのデータに基づき、クロ
ツクパルス発生回路２０４からのクロツクパルス
を分周し音の長さを発生するプログラマブルカウ
ンタ２０６，２０６′、エンベロープを付す２組
の波形処理回路２０７，２０７′、該波形処理回
路の出力波形を適当な重み付け加算および増幅す
る回路２０８、該加算、増幅回路の信号を受け音
響に変換する電気音響変換器２０９、２組のアド
レスカウンタ２０３，２０３′の同期信号入力端
子２１０から構成される。

上記構成回路の動作についてさらに説明する。
アドレスカウンタ２０３，２０３′の出力が変化
しないとプログラマブルカウンタ２０５，２０
５′の分周比は変化しないから、該プログラマブ
ルカウンタからは同じ高さの音が続けて出され
る。アドレスカウンタ２０３，２０３′を１つ進
めると記憶回路２０２，２０２′の次の番地の分
周比がプログラマブルカウンタ２０５，２０５′
の分周比として入力されるため、次の音符の高さ
の音が出力される。従つてアドレスカウンタ２０
３，２０３′を進める速さを音符の長さによつて
変化させてやればよい。すなわち８分音符が演奏
しようとする曲の最も短かい音符とする場合発振
器２０１は８分音符１つの長さを１周期とするク
ロツクパルスを発生するようにしておき、プログ
ラマブルカウンタ２０６，２０６′の分周比を４
分音符ならば２分周、２分音符ならば４分周とい
うように分周比を記憶回路２０２，２０２′に音
階、音の長さの情報と一緒に記憶させておき、順
次読み出し分周しアドレスカウンタ２０３，２０
３′の入力としアドレスカウンタの進む速度を音
符の長さに応じて変化させてやればよい。

以上述べた如く本実施例においては音階発生系
を２つ持ち、各音階発生系には以下のように音階
を発生させる。まず第３図に示すようなメロデイ
を発生させる場合、第１の音階発生系にA₅、C₅
D₅、第２の音階発生系にF₅、Bb₄、F₅の音階を発
生させる。各発生音にエンベロープを付加した状
態で各音階発生系から音階発生の様子を第４図に
示した。Ａは前記第１の音階発生系、Ｂは前記第
２の音階発生系からの出力波形を示す。

尚、第４図においては音階発生のアタツクタイ
ミングをエンベロープ波形だけで示してあるが、
実際には第５図に示すように所定の音階に相当す
る周波数の波形になつている。

以上述べた実施例においては各音符の音階は全
音以上異なつているが、第６図に示すような楽譜
の場合第２音と第３音は半音しか違つていないが
このような場合には第７図に示すように音階発生
させる方が音楽的に良い効果をもたらす。つま
り、電子発音装置に使用される音階の周波数にお
いて、半音の差というのは30Hz程度であり、かか
る30Hzの差の音階を交互に出力させて混合した場
合、重複した部分がうなるように聞こえてしま
い、さらに同一の音階を交互に出力させて混合し
た場合、その音階にエコーがかかつてしまう。従
つて、一つの旋律のメロデイの音階を交互に出力
させて混合したのでは隣り合う２音階が半音以下
しか違わない部分だけに「うなり」や「エコー」
がかかり、ムラのある聞き苦しいメロデイとなつ
てしまうので、このような場合は音を重ねないよ
うに一方から続けて出力させるのが良い。

本実施例において音階発生の波形として矩形波
を用いると構成が簡単になりIC化しやすくな
り、時計、その他小型機器に組みこむのが容易と
なる。波形処理回路において音階発生用プログラ
マブルカウンタからの矩形波をもとに正弦波、三
角波等に波形整形してもそれぞれの波形特有の良
い効果をもたらす。さらに波形処理回路部におけ
るエンベロープの付加例を第８図に示す。抵抗８
０１とコンデンサ８０２はスイツチとして動作す
るＮチヤンネルMOSトランジスタ８０３に接続
され、その他端は正の電源端子８０４に接続され
ている。またＮチヤンネルMOSトランジスタの
一端は負の電源端子８０５に接続されている。

ＮチヤンネルMOSトランジスタ８０３のゲー
トに接続された入力端子８０６には第９図Ａのよ
うなアタツクのために信号波形を入力する。

ゲート電位が高いときにはＮチヤンネルMOS
トランジスタ８０３のON抵抗により第９図Ｂに
示すように端子８０７の電位が変化する。

またゲート電位が低くなるとこのＮチヤンネル
MOSトランジスタ８０３はOFFし、コンデンサ
８０２に充電された電荷は抵抗８０１を通して放
電する。

入力端子８０８にはエンベロープを付加しよう
とする音階発生のために原波形（第９図Ｃ）が入
力される。トランスミツシヨンゲート８０９，８
１０はそれぞれのゲートに与えられる電位により
交互にON、OFFする。８１２はインバーターで
ある。その結果出力端子８１１には第９図Ｄに示
すようなエンベロープの付加された波形が得られ
る。尚、エンベロープの極性を変えるには実施例
において電源端子を逆にすればよい。本実施例で
述べたエンベロープの波形はアタツクとリリース
から成るものであるが、さらに回路を複雑にして
アタツク、デイケイ、サステーン、リリースの４
部分から成る波形にしてもよい。またエンベロー
プの時定数は各音階発生系からの音が重なるよう
にするのが好ましい。

以上述べた如く得られた２系統の音階発生系か
らの信号波形は、加算、増幅回路に入力され電気
音響変換器で音となる。

上述の如く本発明は、旋律発生手段を少くとも
２組で構成し、演奏しようとする旋律を構成する
音符の音階を該２組の旋律発生手段で交互に発生
し、該２組の旋律発生手段からの出力信号を混合
増幅して後電気音響交換することによりメロデイ
を発生するようにし、かつ波形処理回路にエンベ
ロープ付加機能をつけたから、楽譜上は、旋律だ
けの演奏であつても、実際は第１の音階と第２の
音階とが重なり合つている為、２和音演奏であ
り、更に第１の音階と第２の音階との重なりは一
方がエンベロープの減衰期にあり、他方がアタツ
ク期にある為、自然重みづけの為された和音を有
する電子音を発生する効果をもつ。従つて、従来
の単調な旋律演奏に比較すれば重厚な感じとな
り、音楽性がより向上したすぐれた電子音を発生
することができる。また隣り合う２音符の音階が
半音以下しか違わない場合には一方の旋律発生手
段から続けて発生させるため、ムラのないメロデ
イとなる。さらに第２図に示したように回路部分
は電気、音響変換器を除きすべてＣ−MOS回路
などにより集積回路として構成できるので民生機
器から工業用機器まで幅広く応用できる。特に時
計機能をもつ回路と同一チツプ内に本発明に係る
回路を組み合せると製造上の工程数をほとんど増
すことなく電子音発生機能付の時計が実現でき
る。尚、本発明に係る実施例を演奏しようとする
旋律の任意の小節だけに適用しても本発明の主旨
を逸脱するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は音階発生系列が１つの電子発音装置の
構成を示すブロツク図、第２図は本発明に係る電
子発音装置の構成を示すブロツク図、第３図、第
６図はメロデイ発生例の楽符、第４図、第７図は
各音階発生系の出力波形（エンベロープ波形）を
示す図、第５図は実際の出力波形を示す図、第８
図はエンベロープ付加の実施例を示す図、第９図
はエンベロープ付加回路の動作を示す図１０１……記憶回路、１０２……アドレスカウ
ンタ、１０３……クロツク発生回路、１０４……
プログラマブルカウンタ、１０５……増幅回路、
１０６……電気音響変換器、１０７……プログラ
マブルカウンタ、１０８……クロツク発生回路、
２０１……クロツク発生回路、２０２，２０２′
……記憶回路、２０３，２０３′……アドレスカ
ウンタ、２０４……クロツク発生回路、２０５，
２０５′……プログラマブルカウンタ、２０６，
２０６′……プログラマブルカウンタ、２０７，
２０７′……波形処理回路、２０８……加算・増
幅回路、２０９……電気・音響変換器、２１０…
…周期信号入力端子、８０１……抵抗、８０２…
…コンデンサ、８０３……MOSトランジスタ、
８０４……＋電源端子、８０５……−電源端子、
８０６，８０８……入力端子、８０７……端子、
８０９，８１０……トランスミツシヨンゲート、
８１１……出力端子、８１２……インバータ。

Claims

【特許請求の範囲】

１メロデイの第１の音階及び音長データを記憶
する第１の記憶回路と、該第１の記憶回路から読
み出された前記第１の音長データに応じて該第１
の記憶回路の読み出しのタイミングを制御する第
１の読み出し制御手段と、前記第１の記憶回路か
ら読み出された前記第１の音階データに応じて第
１のクロツクパルスを前記第１の音階に対応する
周波数に分周する第１のプログラマブルカウンタ
と、該第１のプログラマブルカウンタの出力信号
にエンベロープを付加する第１の波形処理回路と
を有し、旋律を構成する連続する第１及び第２の
音符が全音以上異なる場合は該第１の音符のみを
出力し、該第１及び第２の音符が半音以下しか異
ならない場合は該２音符を連続して出力する第１
の旋律発生手段、前記メロデイの第２の音階及び
音長データを記憶する第２の記憶回路と、該第２
の記憶回路から読み出された前記第２の音長デー
タに応じて該第２の記憶回路の読み出しのタイミ
ングを制御する第２の読み出し制御手段と、前記
第２の記憶回路から読み出された前記第２の音階
データに応じて第２のクロツクパルスを前記第２
の音階に対応する周波数に分周する第２のプログ
ラマブルカウンタと、該第２のプログラマブルカ
ウンタの出力信号にエンベロープを付加する第２
の波形処理回路とを有し、前記第１及び第２の音
符が全音以上異なる場合は該第２の音符を出力す
ると共に該第２の音符と該第２の音符に続く第３
の音符が半音以下しか異ならない場合は該第３の
音符も連続して出力する第２の旋律発生手段、該
第１及び第２の旋律発生手段の出力信号を混合増
幅する混合増幅回路、該混合増幅回路の出力信号
を受けて前記メロデイを発生する電気音響変換器
を具備することを特徴とする電子発音装置。