JPS6410837B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、デイジタル音源方式の電子楽器に
おいてリバーブ（残響音）効果を実現することに
関する。

従来技術 従来、電子楽器におけるリバーブ効果は楽音発
生器の後段に専用のリバーブ装置を追加すること
により実現されていた。すなわち、楽音発生器に
より発生された楽音信号をリバーブ装置に入力
し、そこでフイルタ、遅延、混合等の電気的処理
を該楽音信号に施すことによりリバーブ効果が付
与された楽音信号を得るようにしていた。リバー
ブ効果をデイジタルで制御するには、デイジタル
式のリバーブ装置であることが要求され、デイジ
タルフイルタや多ビツト多段のシフトレジスタが
不可欠であつた。そのため、リバーブ装置が複雑
かつ大規模となり、高価となつていた。

発明の目的 この発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
で、従来に比較して極めて簡単な構成でリバーブ
効果を実現し得ると共にリバーブ効果の複雑な制
御を可能にした電子楽器を提供しようとするもの
である。

発明の概要 この発明の電子楽器は、複数周期から成る楽音
波形の各サンプル点振幅値に関する波形データを
記憶した波形メモリと、発生すべき楽音の音高に
応じたレートでこの波形メモリから波形データを
順次読み出すためのアドレスデータを発生するメ
モリ読み出し手段を具えている。メモリ読み出し
手段は、１サンプル時間内で現サンプル点に対応
するアドレスデータとそれより時間的に前のサン
プル点に対応する１又は複数のアドレスデータを
時分割的に発生し、波形メモリに与える。波形メ
モリでは１サンプル時間内で与えられた各アドレ
スデータに応じて現サンプル点及びそれより前の
サンプル点の波形データを夫々時分割で読み出
す。波形メモリの出力側にレベル制御手段が設け
られており、１サンプル時間内で読み出された各
波形データに基き形成された楽音信号に対して個
別に重みづけ用のレベル係数を掛け、夫々の音量
レベルを制御する。こうしてレベル制御されたサ
ンプル点のずれた複数の楽音信号を一緒に発音す
ることにより、リバーブ効果が得られる。すなわ
ち、本来は異なる時点で発音されるべき異なるサ
ンプル点の複数の楽音信号が夫々制御された音量
レベルで一緒に発音されることにより、本来の楽
音と残響音が一緒に発音される効果が得られる。

実施例 第１図において、波形メモリ１０には、楽音の
発音開始から終了までの全波形の振幅サンプルデ
ータがデイジタルで記憶されている。メモリ読み
出し手段１１は、上述の通り、鍵盤１２で押圧さ
れた鍵の音高に応じたレートで波形メモリ１０を
読み出すためのアドレスデータを発生するもの
で、このアドレスデータは１サンプル時間内の所
定数（例えば５）の時分割タイムスロツトにおい
て現サンプル点に対応するものとそれ以前のサン
プル点に対応するもの（複数）とが時分割で発生
される。

一例としてメモリ読み出し手段１１は、現サン
プル点に対応するアドレスデータを発生するアド
レスデータ発生器１３と、１サンプル時間内の各
時分割タイムスロツトにおいてアドレス変更デー
タを夫々発生するアドレス変更データ発生器１４
と、アドレスデータ発生器１３から発生された現
サンプル点のアドレスデータをアドレス変更デー
タ発生器１４から各タイムスロツト毎に発生され
たアドレス変更データに応じて演算し、現サンプ
ル点のアドレスデータ及び前記アドレス変更デー
タに応じた分だけ現サンプル点より時間的に前の
サンプル点に対応する複数のアドレスデータを時
分割で出力するアドレス変更手段１５とを含んで
いる。

アドレスデータ発生器１３は、例えば、鍵盤１
２で押圧された鍵の音高周波数に対応する定数
（周波数ナンバ）をクロツクパルスφ₁に対応する
規則的時間間隔で繰返し累算し、その累算結果の
所定上位ビツドをアドレスデータとして出力する
ものであある。鍵盤１２では鍵が押圧されたとき
キーオンパルスKONPを瞬時に発生し、このキ
ーオンパルスKONPによつてアドレスデータ発
生器１３のアドレスデータを初期値にリセツトす
る。その後、アドレスデータは音高（周波数ナン
バ）に応じたレートで順次変化する。アドレスデ
ータ発生方式は、上述のほか、如何なる方式を用
いてもよい。

１サンプル時間は、アドレスデータ発生器１３
におけるアドレスデータの変化タイミングに対応
し、第２図のようにクロツクパルスφ₁の１周期
に対応している。１サンプル時間内の５個の時分
割タイムスロツト０〜４は、クロツクパルスφ₁
の５倍の周波数のクロツクパルスφ₀に従つて形
成される。第１図では図示していないタイミング
発生回路から１サンプル時間内の各タイムスロツ
ト０〜４に個別に対応するタイミングパルスＹ０
〜Ｙ４が第２図に示すように発生される。このタ
イミングパルスＹ０〜Ｙ４によつて時分割処理タ
イミングが設定される。タイミングパルスＹ０に
対応するタイムスロツト０が現サンプル点のため
の処理タイムスロツトであり、他のタイミングパ
ルスＹ１〜Ｙ４に対応するタイムスロツト１〜４
が現サンプル点よりも時間的に前の４つのサンプ
ル点のための（残響音用の）処理タイムスロツト
である。

アドレス変更データ発生器１４は例えばデータ
Ｔ１〜Ｔ４を予め記憶したメモリから成り、アド
レス入力に与えられるタイミングパルスＹ１〜Ｙ
４に応じて互に異なる所定のアドレス変更データ
Ｔ１〜Ｔ４を時分割で読み出す。アドレス変更手
段１５は引算器から成り、アドレスデータ発生器
１３から与えられた現サンプル点のアドレスデー
タから各タイムスロツト１〜４でアドレス変更デ
ータ発生器１４から与えられたアドレス変更デー
タＴ１〜Ｔ４を夫々減算する。現サンプル点に対
応するタイムスロツト０では、アドレス変更デー
タは「０」であり、現サンプル点のアドレスデー
タが変更されずにそのままアドレス変更手段１５
から出力され、波形メモリ１０のアドレス入力に
与えられる。他のタイムスロツト１〜４では現サ
ンプル点のアドレスデータからアドレス変更デー
タＴ１〜Ｔ４を減算した値、すなわちＴ１〜Ｔ４
の値に対応するアドレス数だけ現サンプル点より
時間的に前のサンプル点をそれぞれ示すアドレス
データ、がアドレス変更手段１５から出力され、
波形メモリ１０のアドレス入力に与えられる。

波形メモリ１０は、１サンプル時間内の各タイ
ムスロツト０〜４において与えられた互に異なる
アドレスデータに応じて、現サンプル点及びそれ
より時間的に前の４つのサンプル点の振幅サンプ
ルデータを時分割で読み出す。この波形メモリ１
０の出力は乗算器１６に与えられる。レベル係数
メモリ１７は、現サンプル点及びそれより時間的
に前の４つのサンプル点の振幅サンプルデータの
レベル係数Ｋ０〜Ｋ４を記憶しており、タイミン
グパルスＹ０〜Ｙ４に従つてこのレベル係数Ｋ０
〜Ｋ４を時分割で読み出し、乗算器１６に与え
る。こうして、乗算器１６では、現サンプル点及
びそれより時間的に前の４つのサンプル点の振幅
サンプルデータが各々に対応するレベル係数Ｋ０
〜Ｋ４に従つてレベル制御される。

乗算器１６の出力はアキユムレータ１８に与え
れらる。アキユムレータ１８は、１サンプル時間
内の各タイムスロツト０〜４で求められた現サン
プル点及びそれより前の４つのサンプル点のレベ
ル制御済みの振幅サンプルデータを累算するもの
である。すなわち、アキユムレータ１８では、乗
算器１６から与えられる各タイムスロツト毎の振
幅サンプルデータをクロツクパルスφ₀に同期し
て累算し、１サンプル時間内の全データを累算し
終えたときクロツクパルスφ₁の立上りでアキユ
ムレータ１８の累算結果をレジスタ１９に取り込
む。一方、クロツクパルスφ₁の立上りを遅延回
路２０で僅かに遅延し、その遅延出力によつてア
キユムレータ１８の古い累算結果をクリアする。
レジスタ１９にストアされた現サンプル点及びそ
れより前の残響音用サンプル点の振幅サンプルデ
ータの合計値は、デイジタルアナログ変換器２１
でアナログ信号に変換され、その後サウンドシス
テム２２に与えられる。

以上の構成により、本来の楽音（現サンプル点
の振幅サンプルデータによつて形成される楽音）
と、その本来の楽音のＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４に
相当する時間だけ前の４つの楽音とが、レベル係
数Ｋ０〜Ｋ４に応じて制御された音量レベルで一
緒に発音されることになり、リバーブ効果が得ら
れる。一般に、レベル係数Ｋ０が最大であり、Ｋ
１〜Ｋ４は対応するＴ１〜Ｔ４の値が大きいもの
ほど小さい。各残響音の遅れ時間に対応するアド
レス変更データＴ１〜Ｔ４は、リバーブ効果を模
倣しようとする演奏会場の空間規模に応じて適宜
に設定する。また、各残響音の強度はレベル係数
Ｋ１〜Ｋ４の値を適宜に設定することにより調整
することができる。このようにデータＴ１〜Ｔ
４，Ｋ１〜Ｋ４を任意に設定することにより個々
の残響音のパラメータを独立に設定することがで
き、高度な制御が可能となる。

アドレス変更データ発生器１４とレベル係数メ
モリ１７を夫々第３図、第４図のように変更すれ
ば、更に高度な制御が可能となる。第３図及び第
４図では、アドレス変更データ発生器１４、レベ
ル係数メモリ１７のほかに微小変更値発生器２
３，２４が更に設けられている。微小変更値発生
器２３は、各アドレス変更データＴ１〜Ｔ４を更
に変更するための微小変更値ΔT１〜ΔT４をタ
イミングパルスＹ１〜Ｙ４に応じて発生するもの
である。発生器１４，２３から発生されたアドレ
ス変更データＴ１〜Ｔ４と微小変更値ΔT１〜
ΔT４とが加算器２５で加算され、アドレス変更
手段１５に与えられる。従つて、アドレス変更手
段（引算器）１５では、アドレスデータ発生器１
３から発生された現サンプル点のアドレスデータ
からＴ１＋ΔT１，Ｔ２＋ΔT２，Ｔ３＋ΔT３，
Ｔ４＋ΔT４を夫々減算する。微小変更値発生器
２４は、各レベル係数Ｋ０〜Ｋ４を更に変更する
ための微小変更値ΔK０〜ΔK４をタイミングパ
ルスＹ０〜Ｙ４に応じて発生するものである。メ
モリ１７から読み出されたレベル係数Ｋ０〜Ｋ４
と微小変更値ΔK０〜ΔK４とが加算器２６で
夫々加算され、乗算器１６に与えられる。従つ
て、乗算器１６で掛けるべきレベル係数はＫ０＋
ΔK０，Ｋ１＋ΔK１，Ｋ２＋ΔK２，Ｋ３＋ΔK
３，Ｋ４＋ΔK４となる。これらの微小変更値
ΔT１〜ΔT４，ΔK０〜ΔK４は、時間的に変化
するようにしてもよいし（ランダムに変化するよ
うにしてもよいし）、また、任意の値を選択し得
るようにしてもよい。このような微小変更値ΔT
１〜ΔT４，ΔK０〜ΔK４によつて各残響音の質
を個別に設定・制御することができる。

ところで、音の出始めの部分ではアドレス変更
データＴ１〜Ｔ４に対応する過去のアドレスが存
在せず、アドレス変更手段（引算器）１５の出力
が負の数になり、そのままでは誤つたデータが波
形メモリ１０から読み出されてしまうおそれがあ
る。そのような不都合が起らないようにするに
は、(1)アドレス変更手段（引算器）１５の出力が
負になつたときはレベル係数メモリ１７の出力を
禁止し、乗算器１６で波形メモリ出力に０を掛け
る、(2)波形メモリ１０のアドレスの最初の部分に
０を連続して記憶しておき、実際の波形は所定の
スタートアドレスから記憶させ、キーオンパルス
KONPによつてこのスタートアドレスを初期値
としてアドレスデータ発生器１３をリセツトする
ようにする、のどちらかの方法を採用すればよ
い。(2)の場合、スタートアドレスはアドレス変更
データＴ１〜Ｔ４の最大値より大きいものとして
アドレス変更手段１５の出力が負にならないよう
にし、この出力がスタートアドレス以前の値なら
ば振幅サンプルデータとして０を読み出す。

尚、上記実施例では、波形メモリ１０に発音開
始から終了までの全波形を記憶するようにした
が、これに限らず、任意の複数周期波形を記憶す
るようにしてもよい。例えば、立上り部の全波形
とその後の一部の波形（但し複数周期波形）をメ
モリ１０に記憶するようにしてよい。その場合ア
ドレスデータ発生器１３は立上り部の波形データ
を一通り読み出した後その後の一部波形の波形デ
ータを繰返し読み出すことにより、発音開始から
終了に至るまでの全波形を読み出すようにする。

また、波形メモリ１０には楽音波形振幅サンプ
ルデータをそのまま記憶せずに、隣合うサンプル
振幅値間の差分データを記憶し、読み出しの際に
この差分データを各タイムスロツトの系列毎に
夫々累積的に加減算して本来の振幅サンプルデー
タを各タイムスロツト毎に得るようにしてもよ
い。この発明における各サンプル点振幅値に関す
る波形データとは、サンプル点振幅値そのものの
データのみならずこのような差分データも含むも
のである。

発明の効果 以上の通りこの発明によれば、専用のリバーブ
装置を設けずに、楽音発生用回路（波形メモリ、
読み出し回路）を利用してリバーブ効果を付与す
るようにしたので、構成が極めて簡単であり、か
つローコストである。また、残響音１音毎にその
残響時間、レベル等のパラメータを独立に設定す
ることができるので、リバーブ効果の複雑な制御
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る電子楽器の一実施例を
示す電気的ブロツク図、第２図は同実施例で使用
するクロツクパルス及びタイミングパルスの一例
を示すタイミングチヤート、第３図は同実施例に
おけるアドレス変更データ発生器の変更例を示す
ブロツク図、第４図は同実施例におけるレベル係
数メモリの変更例を示すブロツク図、である。 １０……波形メモリ、１１……メモリ読み出し
手段、１２……鍵盤、１３……アドレスデータ発
生器、１４……アドレス変更データ発生器、１５
……アドレス変更手段（引算器）、１６……乗算
器、１７……レベル係数メモリ、１８……アキユ
ムレータ、２３，２４……微小変更値発生器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数周期から成る楽音波形の各サンプル点振
   幅値に関する波形データを順次記憶した波形メモ
   リと、発生すべき楽音の音高に応じたレートで前
   記波形メモリから前記波形データを順次読み出す
   ためのアドレスデータを発生するものであつて、
   １サンプル時間内で現サンプル点に対応するアド
   レスデータとそれより時間的に前のサンプル点に
   対応する１又は複数のアドレスデータを時分割的
   に発生するメモリ読み出し手段と、各アドレスデ
   ータに従つて１サンプル時間内で前記波形メモリ
   から読み出された各波形データに基き形成される
   各楽音信号に対して個別に重みづけする重みづけ
   手段とを具え、前記重みづけ手段で重みづけされ
   た複数の楽音信号を発音するようにした電子楽
   器。 ２ 前記メモリ読み出し手段は、現サンプル点に
   対応するアドレスデータを発生するアドレスデー
   タ発生器と、１サンプル時間内の所定数の時分割
   タイムスロツトにおいてアドレス変更データを
   夫々発生するアドレス変更データ発生器と、各タ
   イムスロツト毎に現サンプル点のアドレスデータ
   を前記アドレス変更データに応じて演算し、現サ
   ンプル点のアドレスデータ及び前記アドレス変更
   データに応じた分だけ現サンプル点より時間的に
   前のサンプル点に対応する１又は複数のアドレス
   データを時分割で出力するアドレス変更手段とを
   含むものである特許請求の範囲第１項記載の電子
   楽器。 ３ 前記アドレス変更データが、残響音の遅れ時
   間に応じて設定され、前記重みづけの係数が、残
   響音の強度に応じて設定されたものである特許請
   求の範囲第２項記載の電子楽器。