JPS6298397A - 電子楽器 - 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】 ［Ｇ　ＩＩの技術分野Ｊ この発明はつオルンユ（Ｗａｌｓｈ）関数を利用した楽
音を生成する電子楽器に関する。

［従来技術］ 従来より直交関数の一種であるつオルシュ関数を利用し
た楽ｉ′？生成装置について種々研究がなされている。

例えば、特開昭５１−７８３１５号公報、特開昭５２−
１１６２２８吋公報、特開昭５４−１５８２１５　Ｓ；
公報などにその技術が開示されている。第６図および第
７図は、このような従来技術を示すもので第６図は、ウ
オルシュ関数を構成する２つの関数のうち音間数のＳＡ
Ｌ関数の１６次分の波形を示した図であり、第７図はそ
のウオルシュ関数発生回路の構成を示している。

なお、第７図中、ＴＰは、操作キーのｊ′？高に応じた
周波数で発生するタイミングパルスである。

即ち、第７図に示すウオルシュ関数発生回路はタイミン
グパルスＴＰの人力によって、１に１次その内容が変化
し、バイナリカウンタを構成するフリップフロップＦＦ
ｌ−ＦＦ４と、このブリップフロップＦＦｌ−ＦＦ４の
出力を適宜組合せて、第６図に示すＳＡＬ関数を得る排
他的オアゲートＯＲ１〜０Ｒ１６とからなるものであり
、出力すべき楽）”ｆの周波数に対応するＳ　Ａ　Ｌ　
１５ｉｌ数５ＡＬ（１ｔ）〜ＳＡＬ　（１６ｔ）が常に
各出力端子から得られる。

［従来技術とその問題点］ 然しながら、従来のこの種の電子楽器の場合、ウオルシ
ュ関数発生器は、何れもゲート回路等によるハート構成
によるものであって、モノフォニックの電子楽器を製作
するには容易であるが、ポリフォニックの電子楽器を製
作するとなると第７図に示す回路が最大同時発に数に対
応する個数分必要となり、ハード構成が複雑になる問題
点がある。

［発明の目的］ で、その１−１的とするところは、ウオルシュ関数を利
用した１１！、了楽器であって、簡単な構成でポリフォ
ニックの楽器゛１が発生でき、しかも面間と共にｆ７色
も自１１１に変化できるようにした電子楽器を提供しよ
うとするものである。

［５１明の要点］ この発明は」二連した［１的を達成するために、複数の
次数のつオルシュ関数をメモリに記憶しておき、最大同
時発音数に対応する複数の楽音生成チャンネルにおける
各チャンネル内の更に小なる時分割処理時間で上記メモ
リから夫々読出される各次数のつオルシュ関数に対し、
独立にエンベロープを付′１するようにして、ウオルシ
ュ関数を用いたポリフォニックの、しかもエンヘローブ
コントロールによるａ色変化をともなう楽音が生成され
るようにしたことを要点とする。

［実施例］ この発明はに述した１９情に鑑みてなされたものの一実
施例を説明する。

第１図において、キープトリクス回路１は鍵盤の６鍵を
マトリクス状に配列して成り１周期的にスキャンされ、
各キーのオン、オフ状態が判断される。そしてキーマト
リクス回路ｌから出力するパラレルデータはキーアサイ
ナ２に送られ、キーコートに対するチャンネル；ｌ；ｌ
　Ｗ、てが行われる。

この実施例は、４　Ｒ，ポリフォニックの楽器とする。

したがってキーアサイナ２は、あらたにキーオンＳれた
鍵に対する午−コードを、４チャンネル分（第１チヤン
ネル〜第４チヤンネル、なお、チャンネルは「ｃｈ」と
以後略称する）の容賃をもつキーコードレジスタ３に−
１１り冑１てる。

このキーコートレジスタ３は一、Ｉ、ｌ当てられたチャ
ンネルに対するキーコードを周波数情報ＲＯＭ４に！ｊ
−えて対応する周波数情報を読出させ、それを累算器５
にｊｊえて累算させる。この累算器５も４ｃｈ分の容に
を有し、その各チャンネル毎の累算値は、アドレス制御
回路６に′ｊえられる。

また、このアト゛ｌ／　スｆｆｊｌ　Ｍ　ｍｌ　ｍ　Ｒ
Ｌ−１＋　タイｚソ以ド、第１図ないし第５図を参照し
てこの発明り４１号−ｔｌ”−’ｔ１６が図示しないタ
イミング発生回路から一′ｊ−えられている。而してこ
のタイミング信ｉ′ｆｔ、〜ｔ１６は第４図に示すよう
に、Ｌ述した楽Ｒ，生成の４つのチャンネルタイミング
ｃｈｉ〜ｃｈ４の各チャンネル時間を、更に小の１６個
に分割したタイミング信号である。

そしてアドレス制御回路６は、累算器５からの累算値か
ら、タイミング信号ｔ１〜ｔ１６毎に対応するアドレス
データをウオルシュ関数波形メモリ７に′ｊ−える。

このウオルシュ関数波形メモリ７には、第３図に示すよ
うに、ウオルシュ関数のうちＳＡＬ関数の１次〜１６次
までのデータが、１周期（０〜３１の３２タイミング）
分記憶されており、具体的な波形図は、従来例として例
示した第６図に示すものと同一である。そして第３図は
各チャンネルｃｈｉ−ｃｈ４をチャンネル毎に更に１６
のタイミングｔ１〜ｔ１６に分割している様子を更に示
すものである。そして、ウオルシュ関数波形メモリ７の
、たとえばアドレス０が指定されるｃｈｉ〜ｃｈ４の各
チャンネルのタイミングｔ１〜ｔ１６では、第３図の表
で縦の列のデータｒｏ　１０１０１０１０１０１０１０
１」が１順次読出される。そしてこれらのデータはエン
ベロープ乗算回路９にかえられる。

一方、エンベロープジェネレータ８はキーアサイナ２が
ある操作鍵に対して割当てたチャンネルに対し、チャン
ネル別にエンベロープデータを出力する回路である。而
してこのエンベロープジェネレータ８は、各チャンネル
に対しｔ１〜ｔ１６の１６タイミングに対し各々独ケし
た波形をもつ、■ｉｐち時間とＪ（に変化するエンベロ
ープデータ（第５図に示す）を出力する。なお、このエ
ンベロープデータの波形は外部スイッチ操作によって任
意に設定したり、あるいはプリセットされて固定のデー
タであってもよい。そしてそのエンベロープデータはエ
ンベロープ乗算回路９に与えられて、ウオルシュ関数波
形メモリ７からの波形データと乗算され、またその結果
データは累算器１０においてｃｈｉ−ｃｈ４の４チャン
ネル分まとめて累算され、更にその累算結果はＤ／Ａ変
換器１１によりアナログ信号に変換され、アンプ、スピ
ーカ（図示略）を介し、４音ポリフオニツクの楽すｆと
して放音される。而してこの楽器は、エンベロープデー
タを第５図に示すように変化させた場合は時間と共に倍
ｆｆ成分が変化して特色ある音色をもったものとなる。

次に第２図により、エンベロープ乗算回路９の具体的な
回路を説明する。エンベロープジェネレータ８から出力
する７ビツトのエンベロープデータは、対応する排他的
オアゲート１３−１〜１３−７の各一端に人力する。ま
た排他的オアゲート１３−１〜１３−７の各他端には、
ウオルシュ関数波形メモリ７から各ｃｈｉ−ｃｈ４のチ
ャンネル時間を更に１６個に分ノＡした１６のタイミン
グｔｌ”ｔｌ６ごとに出力している１ビツトのデータが
インバータ１２を介し反転されて入力している。そして
−上記排他的オアゲート１３−１〜１３−７の各出力は
ハーフアダー１４に入力する。

また、このハーフアダー１４のキャリー入力端１’−ｃ
ＩＮには、上記インバータ１２の出力が入力していて、
ハーフアダー１４はこのキャリー入力端／−ＣＩＮに“
ｌ　”信号が人力したときには排他的オアゲート１３−
１−１３−７からのデータを＋１してその結果データを
累算器１０へ与える。

次に動作を説明する。ある鍵をオンすると、キーマトリ
クス回路ｌからパラレルデータが出力されてその操作鍵
に対応するキーコードがキーアサイナ２によっである空
チャンネル、例えばｃｈｌに、１：ｌ当てられる。即ち
、キーアサイナ２はキーコートレジスタ３に対し、その
ｃｈｉのタイミングにてそのキーコードをキーコードレ
ジスタ３に一］込む。

そしてキーコードレジスタ３からのキーコードに応じて
周波数情報ＲＯＭ４は対応する丘高の周波数情報を出力
し、累算器５に！Ｆえてｃｈｉのタイミングで累算させ
る。そしてその累算値はアドレス制御回路６に与えられ
、しかもこのアドレス制御回路６にはタイミング信号ｔ
１〜ｔ１６が入力しているので、アドレス制御回路６は
ウオルシュ関数波形メモリ７に対して、例えばアドレス
「０」に対してｔｌ　〜ｔ＋６の１６個のタイミングに
分；１．Ｉ　したアドレスデータを出力することになる
。

したがってつオルシュ関数波形メモリ７から読出される
つオルシュ関数のデータは、いまの例で、アドレスｒＱ
Ｊでは、先ず、タイミングｔ１の“Ｏ゛のデータが読出
されてエンベロープ乗算回路９にｔえられ、次にタイミ
ングｔ２では“ｌ　”のデータが読出されてエンベロー
プ乗算回路９にグーえられ、以下同様にして、このアド
レス「０」では、タイミングｔ３〜ｔ１６に対し、更に
”　ｏ　”、“ｌ　”、　Ｏｎ、′ｌ′９、“Ｏ゛１、
“ｌ　”、“Ｏ″、　“、　１°０″、°ｌ″、“Ｏ″
、“ｌ”、”　ｏ　”、１″のデータが夫々読出される
ことになる。そしてこれらはエンベロープ乗算回路９に
グーえられる。

一方エンベロープ乗算回路９では、キーアサイナ２がｌ
―記オンキーをｃｈｉに−１当てたときから、そのチャ
ンネルｃｈｉの１６のタイミングｔ１〜ｔ１６の各々に
おいて、第５図に示すような波形のエンベロープデータ
を発生し、エンベロープ乗算回路９に与える。

そこでエンベロープ乗算回路９では、第２図において排
他的オアゲート１３−１−１３−７の各一端にはエンベ
ロープジェネレータ８からの上記エンベロープデータが
、いまの例ではｃｈｉのタイミングにて順次ｔ１〜ｔ１
６の順で入力してくる。一方、排他的オアゲート１３−
１−１３−６の他端には、つオルシュ関数波形メモリ７
の１例えばアドレス「０」の１６のタイミングのデータ
゛０″、”ｌ”、００″、′ｌ”、・・・・・・“Ｏ”
、“１”が順次インバータ１２を介している。

したがって排他的オアゲート１３−１〜１３−７からは
、ウオルシュ関数波形メモリ７からのデータが“Ｏパの
とさにはインバータ１２によって“１”に反転されるた
め、エンベロープジェネレータ８の出力（エンベロープ
データ）が反転されてハーフアダー１４に７ビツトデー
タとして人力する。而してこのとき、ノ＼−ファター１
４のキャリー入力端子ＣＩＮには、“１パ信号が人力す
るため、ハーフアダー１４に人力した７ビツトテータは
、エンベロープジェネレータ８からのデータを負の値と
したものを出力することになりその結果データを累算器
１０に与える。

−・方、ウオルシュ関数波形メモリ７からのデータが“
ｔ　”のときには、インバータ１２の出力は“０°°と
なって、排他的オアゲート１３−１〜１３−７の各端、
およびハーフアダー１４のキャリー入力端子ＣＩＮに入
力することになる。そのため排他的オアゲート１３−１
−１３−７の出力はエンベロープジェネレータ８からの
エンベロープデータと同一となり、またキャリー入力端
子ＣＩＮに入力するデータも“Ｏ″であるから、結局、
ハーフアダー１４の出力はエンベロープジェネレータ８
からのエンベロープデータ（正値）がそのまま出力する
ことになる。そしてこのデータは累算器１０に与えられ
る。

累算器１０では、このようにしてエンベロープ乗算回路
９から与えられる各チャンネルｃｈｉ〜ｃｈ４毎のデー
タを累算して、即ちｃｈｌ＋ｃｈ２＋ｃｈ３＋ｃｈ４の
結果データを楽音信号としてＤ／Ａ変換器１１に与え、
アナログ信号に変換させる。そのためこのアナログ信号
が更にアンプ、スピーカを介し楽ぎとして放音されるこ
とになる。

而して一ヒ述した動作は、この＋［ｉ子楽器が４音ポリ
フオニツクであるから他のチャンネルｃｈ２゜ｃｈ３．
ｃｈ４においても、他の同時操作キーがあれば上述同様
にして実行される。また操作鍵がオフされるとキーアサ
イナ２はキーコードレジスタ３に対するチャンネル割当
てを解除し、それまでのそのチャンネルのキーコードを
クリアする。

尚、上記実施例では、つオルシュ関数としてＳＡＬ関数
を取りあげたが、ＣＡＬ関数をウオルシュ関数波形メモ
リ７に代りに記憶させてもよいし、あるいはまた１両者
をウオルシュ関数波形メモリ７に記憶させ、それを使用
して楽音を発生するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以り説明したように、この発明は、つオルシュ関数を用
いた電子−楽泰であって、その複数の次数のウオルシュ
関数をメモリに記憶しておき、これを複数の楽音生成チ
オンネルの各チャンネル時間内の更に小なる時分割処理
時間で順次読出し、この読出したウオルシュ関数のデー
タの各々に対し、エンベロープコントロールを行うよう
にした電子楽器であるから、ウオルシュ関数を用いた電
子楽器でありながら簡単な構成で容易にポリフォニック
の電−ｆ楽器が実現可能となると共に、その生成楽１″
ｔは、音色が時間と共に変化して、極めて好ましいＨ’
ｆ色をもったものとなる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示し、第１図
はその全体回路図、第２図はエンベロープ乗算回路９の
ＪＬ体的回路図、第３図はつオルシュ関数波形メモリ７
に記憶されているウオルシュ関数データの例を１周期分
１Ｌつ１６次数分示す図、第４図はタイミング信りＬ１
〜ｔ１６とチャンネルｃｈｌ−ｃｈ４との関係を示すタ
イムチャート、第５図はタイミングｔ１〜ｔ１６別に発
生したエンベロープ波形を示す図、第６図および第７図
は従来例を示し、第６図は回倒のウオルシュ関数のうち
、ＳＡＬ関数の波形を示す図、第７図はウオルシュ関数
発生回路のＪｔ一体内回路図である。 ｌ・・・・・・キーマトリクス回路、２・・・・・・キ
ーアサイナ、３・・・・・・キーコードレジスタ、４・
・・・・・周波数情報ＲＯＭ、５・・・・・・累算器、
６・・・・・・アドレス制御回路、７・・・・・・ウオ
ルシュ関数波形メモリ、８・・・・・・エンベロープジ
ェネレータ、９・・・・・・エンベロープ乗算回路、１
０・・・・・・累算器、１１・・・・・・Ｄ／Ａ変換泰
、１２・・・・・・インバータ、１３−１−１３−７・
・・・・・排他的オアゲート、１４・・・・・・ハーフ
アダー。 りχ１シ５ユ奮費Ｃ友 １吟ス℃す７二１ン 第２図 第５図 ５ＡＬ（１、ｔ＞ 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の次数のウオルシュ関数のデータを記憶する記憶手
   段と、この記憶手段に記憶されているウオルシュ関数の
   各次数毎のデータを、最大同時発音数に対応する複数の
   楽音生成チャンネルの各チャンネル時間内における更に
   小なる時分割処理時間で順次読出す読出し手段と、この
   読出し手段により上記各チャンネルの各次数毎に時分割
   的に読出される上記ウオルシュ関数のデータに対し、夫
   々エンベロープデータを付与するエンベロープ制御手段
   と、このエンベロープ制御手段の出力に基づく楽音を生
   成する楽音生成手段とを具備したことを特徴とする電子
   楽器。