JPS6411956B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は電子楽器等で用いられる楽音発生装
置に関し、特にメモリに記憶した複数周期波形を
繰返し読み出すようにしたものに関する。

従来技術 高品質の楽音（自然楽器音と同様の楽音）を得
るために、音の立上り時から終了時に至るまでの
全期間の楽音波形を予め波形メモリに記憶してお
き、これを読み出すようにしたものがある。この
方法は特にパーカツシブ系楽音の発生に用いると
好適である。しかし、非常に大容量のメモリが要
求され、コスト高になるという欠点があつた。こ
の点を改善するために、全発音期間のうちの一部
の複数周期波形を波形メモリに記憶しておき、こ
れを繰返し読み出すことにより全発音期間にわた
る楽音波形信号を得る一方で、エンベロープ発生
器によつてエンベロープ波形信号を発生し、この
エンベロープ波形信号によつて楽音波形信号に対
してエンベロープを付与するようにすることが考
えられている。すなわち、例えば減衰エンベロー
プをもつパーカツシブ系楽音の全波形のうち一部
の複数周期波形を取り出してこれを平坦なエンベ
ロープの波形に変換して（複数周期波形の各波形
振幅値を同一にして）波形メモリに記憶してお
き、そしてこの記憶波形を繰返し読み出すととも
に読み出された波形に減衰エンベロープを付与す
るものである。しかし、このような方法では波形
メモリの容量を減らすことはできても、複雑かつ
高価なエンベロープ発生器が必要となるため、更
に改善の余地があつた。

発明の目的 この発明の目的は、高品質の楽音（特にパーカ
ツシブ系楽音）を従来に比較してより簡単な構成
によつて発生し得る楽音発生装置を提供すること
にある。

発明の概要 この発明によれば、波形メモリに記憶した複数
周期波形を繰返し読み出し、かつ、繰返し読み出
しサイクル毎に、読み出された波形のレベルを所
定の比率で順次下げることにより、全体としてパ
ーカツシブエンベロープの付与された楽音信号を
（格別のエンベロープ発生器を用いることなく）
得るようにしたことを特徴としている。好ましく
は、波形メモリには、第１のレベルａから第２の
レベルｂまでの減衰エンベロープが予め付与され
た複数周期波形を少くとも記憶し、この複数周期
波形部分を繰返し読み出し、この繰返し読み出し
サイクル毎にｂ／ａの比率で等比的にレベルを順次 下げるよう制御される。この点を図で示すと、第
１図ａに示すような複数周期波形を波形メモリに
予め記憶しておき、この複数周期波形を繰返し読
み出す一方で繰返し読み出しサイクル毎に第１図
ｂに示すようにレベル制御系数を初期値を「１」
としてｋ＝ｂ／ａの比率で等比的に順次変化させ （１、ｋ、k²、k³…の順で）、このように変化する
レベル制御係数によつて各繰返しサイクル毎の読
み出し波形のレベルを夫々制御する。その結果、
第１図ｃに示すように全体としてパーカツシブエ
ンベロープの付与された楽音信号が得られる。す
なわち公比ｋをｂ／ａに設定することにより、或る サイクルで読み出した複数周期波形の最終レベル
とその次のサイクルで読み出した複数周期波形の
最初のレベルが一致することになり、繰返し読み
出された波形のつながりが滑らかになる。

ところで、一般に、音の立上り部分は楽音波形
が複雑に変化し、その後は波形変化が少なく安定
したものとなる。そこで、波形メモリには、音の
立上り部分に対応して第１の複数周期波形を記憶
し、その後の部分に対応して第２の複数周期波形
を記憶し、第１の複数周期波形部分を１回読み出
した後、第２の複数周期波形部分を繰返し読み出
すようにすれば好ましく、これにより、得られる
楽音信号のより一層の商品質化を図ることができ
る。この点を図で示すと、第２図ａに示すように
第１の複数周期波形部分Ａと第２の複数周期波形
部分Ｂとを波形メモリに予め記憶しておき、部分
Ａを１回読み出した後、部分Ｂを繰返し読み出す
ようにする。レベル制御係数は、第２図ｂに示す
ように、部分Ａの読み出し時は「１」とし、部分
Ｂの繰返し読み出し時において第１図ｂと同様に
ｋ＝ｂ／ａの比率で等比的に変化させる。その結果、 第２図ｃに示すような楽音信号が得られる。

実施例 以下添付図面を参照してこの発明の一実施例を
詳細に説明しよう。

第３図に示す電子楽器は第２図の方式に従つて
この発明を実施したものであり、波形メモリ１０
には第２図ａのような音の立上り部分に対応する
第１の複数周期波形部分Ａとそれに引き続く第２
の複数周期波形部分Ｂとが予め記憶されている。
鍵盤回路１１は鍵盤で押圧された鍵を検出し、押
圧鍵を示すキーコードKCを出力すると共に鍵の
押し始めに対応してキーオンパルスKONPを出
力する。ノートクロツク発生回路１２は鍵盤回路
１１から与えられたキーコードKCに応じて押圧
鍵の音高に対応する周波数をもつノートクロツク
パルスを発生する。

波形メモリ１０の読み出しを制御するために、
アドレスカウンタ１３、繰返しアドレスデータ供
給回路１４、エンドアドレス検出回路１５が設け
られている。波形メモリ１０に記憶した複数周期
波形部分ＡとＢの各サンプル点には０から所定の
最終値までの連続するアドレスが割当てられてお
り、アドレス０から所定の繰返しアドレスの直前
までの記憶領域に第１の複数周期波形部分Ａが記
憶され、所定の繰返しアドレスからエンドアドレ
ス（最終値）までの記憶領域に第２の複数周期波
形部分Ｂが記憶されている。

カウンタ１３は鍵盤回路１１から与えられたキ
ーオンパルスKONPによつて鍵の押し始めでリ
セツトされ、その後、ノートクロツク発生回路１
２から与えられた押圧鍵に対応するノートクロツ
クパルスに従つてカウントアツプされる。このカ
ウンタ１３のカウント出力をアドレス信号として
波形メモリ１０から記憶波形が順次読み出され
る。従つて、カウンタ１３のカウント値が０から
順次増加して所定の繰返しアドレス値に至るまで
の間で音の立上りに対応する第１の複数周期波形
部分Ａが読み出され、引き続きカウント値が順次
増加して所定の繰返しアドレス値からエンドアド
レス値に至るまでの間で第２の複数周期波形部分
Ｂが読み出される。エンドアドレス検出回路１５
ではカウンタ１３のカウント値がエンドアドレス
に到達したことを検出し、この検出にもとづきカ
ウンタ１３にプリセツト制御信号を与える。カウ
ンタ１３のプリセツトデータ入力PDには繰返し
アドレス供給回路１４から繰返しアドレス値が与
えられており、エンドアドレス検出に応答したプ
リセツト制御信号によつてこの繰返しアドレス値
をカウンタ１３にプリセツトする。こうして、波
形メモリ１０に記憶した第１及び第２の複数周期
波形部分Ａ，Ｂの読み出しを１通り行なつた後
は、カウンタ１３のカウント値が繰返しアドレス
に戻り、第２の複数周期波形部分Ｂの読み出しを
再び行なう。カウント値がエンドアドレスに到達
する毎に繰返しアドレスのプリセツトが行なわれ
るので、繰返しアドレスからエンドアドレスへの
増加が繰返され、これにより第２の複数周期波形
部分Ｂが繰返し読み出される。

波形メモリ１０から読み出された楽音波形信号
は乗算器１６に与えられ、レベル制御係数Ｋに従
つてレベル制御される。レベル制御された楽音波
形信号は、デイジタル／アナログ変換器１７でア
ナログ変換され、サウンドシステム１８に至る。
第２の複数周期波形部分Ｂの繰返し読み出しサイ
クルが進展する毎にレベル制御係数Ｋを等比的に
変化させるために、公比供給回路１９、乗算器２
０、セレクタ２１、レジスタ２２、オア回路群２
３が設けられている。公比供給回路１９は、波形
メモリ１０に記憶した減衰型の第２の複数周期波
形部分Ｂの最初のレベルａと最後のレベルｂの比
ｂ／ａに相当する公比ｋ（＝ｂ／ａ）を示すデータを出 力し、乗算器２０に与える。セレクタ２１は、常
時はオア回路群２３から「０」入力に与えられる
信号を選択し、エンドアドレス検出回路１５によ
つてエンドアドレスが検出されたとき（つまり部
分Ｂの１サイクル分の読み出しが終了したとき）
「１」入力に与えられる乗算器２０の出力信号を
選択する。レジスタ２２はセレクタ２１の出力信
号をシステムクロツクパルスφに従つて取り込
み、記憶する。レジスタ２２の出力信号はレベル
制御係数Ｋとして乗算器１６に与えられると共に
オア回路群２３を介して乗算器２０及びセレクタ
２１の「０」入力に与えられる。

オア回路群２３はキーオンパルスKONPに応
答した全ビツト“１”のデータかまたはレジスタ
２２の出力データを出力するものである。鍵の押
し始めでキーオンパルスKONPが“１”になつ
たとき、全ビツト“１”のデータがオア回路群２
３に与えられ、該オア回路２３からセレクタ２１
の「０」入力を介してレジスタ２２に取り込まれ
る。キーオンパルスKONPが“０”に立下つた
後は、レジスタ２２に取り込まれた全ビツト
“１”のデータがオア回路群２３、セレクタ２１
の「０」入力を介して循環し、レジスタ２２で保
持される。こうして、波形メモリ１０から第１の
複数周期波形部分Ａと第２の複数周期波形部分Ｂ
とが１通り読み出される間は、レベル制御係数Ｋ
が全ビツト“１”を維持する。この係数Ｋの全ビ
ツト“１”は10進数の「１」に相当し、波形メモ
リ１０から読み出された部分Ａ及びＢの楽音波形
信号がそのままのレベルで（もしくは最大レベル
で）乗算器１６から出力されることを意味する。

最初にエンドアドレスが検出されたとき、乗算
器２０では公比ｋと全ビツト“１”つまり10進数
の「１」との乗算結果まつりｋを出力している。
従つて、最初のエンドアドレス検出時に公比ｋが
レジスタ２２に取り込まれ、それに続く複数周期
波形部分Ｂの読み出し１サイクルの間はレベル制
御係数Ｋとしてｋが維持される。次のエンドアド
レス検出時はＫ＝ｋとｋの乗算結果k²がレジスタ
２２に取り込まれ、更に次のエンドアドレス検出
時にはＫ＝k²とｋの乗算結果k³がレジスタ２２に
取り込まれる。こうして、レベル制御係数Ｋは、
第２図ｂに示したように、第２の複数周期波形部
分Ｂの繰返し読み出しサイクルが進展する毎にｋ
＝ｂ／ａの比率で等比的に変化する。このように変 化する係数Ｋによつてレベル制御されて第２図ｃ
のように全体としてパーカツシブエンベロープが
付与された楽音波形信号が乗算器１６から出力さ
れる。

尚、理論的には、ｋ＝ｂ／ａの累乗によつて得た 係数Ｋの値kⁿはｎが大になるに伴つて「０」に近
づくが「０」になることはなく、従つてＫによつ
て制御される楽音波形信号のレベルも「０」にな
ることはない筈である。しかし、実際は、乗算器
２０における乗算結果のうち所定の有効桁以下の
下位桁は切り捨てるようにするので、Ｋは「０」
となり、楽音は確実に消音される。この場合、Ｋ
が「０」となつたことを適宜の手段で検出し、こ
の検出にもとづきアドレスカウンタ１３の動作を
停止させるようにすれば、ノイズ対策上好まし
い。

第３図では各鍵（各音高）に共通の楽音波形を
用い、読み出しレートをノートクロツクに応じて
変えることにより各鍵の音高に対応した楽音波形
信号を発生するようにしているが、第４図のよう
に各鍵（各音高）毎に独立に複数周期波形を記憶
しておき、これを一定の読み出しレートで読み出
すようにしてもよい。第４図の波形メモリ１０Ａ
には、第２図ａに示すような複数周期波形を各鍵
毎に夫々予め記憶しており、各鍵に対応する波形
の記憶領域は夫々に対応するスタートアドレスと
エンドアドレスによつて特定される。一例とし
て、１鍵分の波形記憶容量は20キロワードであ
り、20キロワード毎に各鍵のスタートアドレスが
位置する（例えば、最低鍵Ｃ２のスタートアドレ
スは「０」であり、その次の鍵Ｃ＃２のスタート
アドレスは「20000」であり、その次の鍵Ｄ２の
スタートアドレスは「40000」である）。

スタートアドレスROM（ROMはリードオンリ
ーメモリの略）２４は各鍵に対応するスタートア
ドレスを夫々記憶したものであり、繰返しアドレ
スROM２５は各鍵に対応する繰返しアドレスを
夫々記憶したものである。鍵盤回路１１から与え
られたキーコードKCに従つて押圧鍵に対応する
スタートアドレスと繰返しアドレスが両ROM２
４，２５から読み出される。セレクタ２６はエン
ドアドレス検出回路１５Ａの出力に応じてROM
２４，２５の出力の一方を選択するもので、エン
ドアドレス検出時に繰返しアドレスROM２５の
出力を選択し、それ以外のときスタートアドレス
ROM２４の出力を選択する。セレクタ２６の出
力はアドレスカウンタ１３Ａのプリセツトデータ
入力PDに与えられる。鍵の押し始めにおいて、
鍵盤回路１１から出力されたキーオンパルス
KONPによつてオア回路２７を介してカウンタ
１３Ａにプリセツト命令が与えられ、これにより
ROM２４から読み出されセレクタ２６で選択さ
れたスタートアドレスがカウンタ１３Ａにプリセ
ツトされる。カウンタ１３Ａは鍵（音高）に無関
係の固定クロツクパルスによつてカウントアツプ
される。こうして、押圧鍵に対応するスタートア
ドレスからカウントが始まり、一定のレートでカ
ウント値が順次増加し、波形メモリ１０Ａに記憶
された当該押圧鍵に対応する複数周期波形（第２
図ａの部分ＡとＢを含む）がスタートアドレスか
ら順次読み出される。エンドアドレス検出回路１
５Ａではカウンタ１３Ａのカウント値がエンドア
ドレスに到達したかどうかを検出し、エンドアド
レス検出時に信号“１”を出力する。このエンド
アドレス検出信号によつてセレクタ２６では繰返
しアドレスROM２５の出力を選択し、かつオア
回路２７を介してカウンタ１３Ａのプリセツト命
令入力PSに“１”が与えられる。こうして第２
の複数周期波形部分Ｂの読み出しが終了したとき
繰返しアドレスがカウンタ１３Ａにプリセツトさ
れ、該部分Ｂの読み出しが繰返される。

尚、１鍵分の波形記憶容量が前述例のように20
キロワード（所定値）である場合は、カウンタ１
３Ａのカウント値の20000（所定値）毎のオーバー
フロー信号をエンドアドレス検出信号として用い
ることができ、エンドアドレス検出回路１５Ａを
特別に設けなくてもよい。

公比ROM２８はレベル制御係数Ｋの公比ｋを
各鍵に個別に対応して夫々記憶したものであり、
鍵盤回路１１から与えられたキーコードKCに応
じて押圧鍵に対応する値の公比ｋが読み出され
る。繰返し読み出しを行なうべき第２の複数周期
波形部分Ｂにおける最初のレベルａと最後のレベ
ルｂは、各鍵毎に夫々異なるものとなるため、当
然その比率ｋ＝ｂ／ａも各鍵毎に異なる。そのため、 各鍵に対応する公比ｋの値を記憶したROM２８
が用いられるのである。セレクタ２１の選択動作
がエンドアドレス検出信号によつて制御されるの
は第３図と同様である。その他、第４図において
第３図と同じ参照番号が付されたものは同一機能
の回路である。

尚、第１図の方式を実施する場合は、第３図、
第４図の波形メモリ１０，１０Ａに第１図ａのよ
うな波形を記憶し、繰返しアドレスデータ供給回
路１４及び繰返しアドレスROM２５を取り除
き、エンドアドレス検出時にカウンタ１３をリセ
ツトし、カウンタ１３Ａにはスタートアドレスを
プリセツトするようにすればよい。

第３図、第４図は単音電子楽器であるが、複音
電子機器でもこの発明を実施できるのは勿論であ
る。その場合、鍵盤回路１１に関連してキーアサ
イナ（押圧鍵を特定数の発音チヤンネルのどれか
に割当てる手段）を設け、アドレスカウンタ１
３，１３Ａを各チヤンネルで時分割動作させて波
形メモリ１０，１０Ａから各チヤンネルに割当て
られた鍵の楽音波形信号を時分割的に読み出し、
かつ、レジスタ２２をチヤンネル数に対応するス
テージを持つシフトレジスタとしてレベル制御係
数Ｋの供給（ｋの累乗演算）を各チヤンネル毎に
時分割で行なうようにすればよい。

この発明の楽音発生装置は上記実施例に示した
ような音階音の発生に限らず、自動リズム演奏装
置等におけるリズム音（打楽器音）の発生にも用
いることができるのは勿論である。

発明の効果 以上の通りこの発明によれば、複数周期波形を
そつくり記憶してこれを読み出すので、得られる
楽音信号を商品質化することができると共に、複
数周期波形を繰返し読み出すことにより全発音期
間の波形を得る構成であるため、波形メモリの記
憶容量を相対的に縮小することができ、しかも、
繰返し読み出しサイクル毎に読み出された波形の
レベルを所定の比率で順次下げる構成であるた
め、格別のエンベロープ発生器を設けることな
く、極めて簡便に減衰エンベロープを付与するこ
とができる。従つて、商品質の楽音を従来に比較
してより簡単な構成によつて発生し得るようにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による楽音発生方式の基本概
念を示す図、第２図はこの発明による楽音発生方
式の基本概念を別の観点から示す図、第３図はこ
の発明の一実施例に係る電子楽器の電気的ブロツ
ク図、第４図はこの発明の別の実施例に係る電子
楽器の電気的ブロツク図、である。 １０，１０Ａ…波形メモリ、１１…鍵盤回路、
１３，１３Ａ…アドレスカウンタ、１４…繰返し
アドレスデータ供給回路、１５，１５Ａ…エンド
アドレス検出回路、１６…レベル制御用の乗算
器、１９…公比供給回路、２０…乗算器、２１…
セレクタ、２２…レジスタ、２８…公比ROM。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１のレベルから第２のレベルまでの減衰エ
   ンベロープが予め付与された複数周期波形を少な
   くとも記憶した波形メモリと、 この波形メモリに記憶した複数周期波形を読み
   出し、かつ、前記第１のレベルから第２のレベル
   までの減衰エンベロープが付与された複数周期波
   形部分に関してはこれを繰返し読み出す読み出し
   手段と、 この読み出し手段による繰返し読み出しサイク
   ル毎に、前記波形メモリから読み出される波形の
   レベルを第１のレベルと第２のレベルに応じて決
   定される所定の比率で順次下げるレベル制御手段
   と を具えた楽音発生装置。 ２ 前記波形メモリは、音の立上り時からの複数
   周期波形を含む第１の複数周期波形とこれに引き
   続く第２の複数周期波形とを予め記憶したもので
   あり、前記第１のレベルから第２のレベルまでの
   減衰エンベロープが予め付与された複数周期波形
   は前記第２の複数周期波形であり、前記読み出し
   手段は、前記第１の複数周期波形を１回読み出し
   た後、前記第２の複数周期波形を繰返し読み出す
   ものである特許請求の範囲第１項記載の楽音発生
   装置。