JPS649640B2 - - Google Patents

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JPS649640B2
JPS649640B2 JP59167119A JP16711984A JPS649640B2 JP S649640 B2 JPS649640 B2 JP S649640B2 JP 59167119 A JP59167119 A JP 59167119A JP 16711984 A JP16711984 A JP 16711984A JP S649640 B2 JPS649640 B2 JP S649640B2
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JP
Japan
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signal
address
gate
waveform
register
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JP59167119A
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JPS6145297A (ja
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Kotaro Hanzawa
Shigenori Morikawa
Hiroshi Morokuma
Hiroyuki Sasaki
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
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Priority to US06/760,291 priority patent/US4667556A/en
Priority to DE3546620A priority patent/DE3546620C2/de
Priority to DE3546774A priority patent/DE3546774C2/de
Priority to GB08520019A priority patent/GB2162988A/en
Priority to DE19853528716 priority patent/DE3528716A1/de
Publication of JPS6145297A publication Critical patent/JPS6145297A/ja
Priority to GB8810919A priority patent/GB2206230B/en
Priority to GB8826719A priority patent/GB2208958A/en
Publication of JPS649640B2 publication Critical patent/JPS649640B2/ja
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Priority to HK1011/90A priority patent/HK101190A/xx
Priority to HK1012/90A priority patent/HK101290A/xx
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    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H7/00Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs
    • G10H7/02Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs in which amplitudes at successive sample points of a tone waveform are stored in one or more memories
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/0033Recording/reproducing or transmission of music for electrophonic musical instruments
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H2250/00Aspects of algorithms or signal processing methods without intrinsic musical character, yet specifically adapted for or used in electrophonic musical processing
    • G10H2250/541Details of musical waveform synthesis, i.e. audio waveshape processing from individual wavetable samples, independently of their origin or of the sound they represent
    • G10H2250/621Waveform interpolation
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H2250/00Aspects of algorithms or signal processing methods without intrinsic musical character, yet specifically adapted for or used in electrophonic musical processing
    • G10H2250/541Details of musical waveform synthesis, i.e. audio waveshape processing from individual wavetable samples, independently of their origin or of the sound they represent
    • G10H2250/631Waveform resampling, i.e. sample rate conversion or sample depth conversion

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、外部音をデジタル録音し、適宜読
み出すことによつて任意の楽音を発生させること
のできる電子楽器に関する。
〔発明の従来例とその問題点〕
従来のデジタル録音機能付電子楽器は、第10
図に示すように、CPU11の制御により、外部
音入力端子12から入力した音をA/D変換回路
13でデイジタル信号に変換して波形メモリ14
に録音し、再生の際はDMAC(Direct Memory
Access Controller)15の制御により波形メモ
リ14からFIFO(First In First Out)バツフア
16へDMA転送し、FIFOバツフア16が空く
毎にDMA転送が行なわれるもので、キーボード
17の鍵に対応した周波数をVCO18に設定し
て、このVCO18の設定周波数に従つてFIFOバ
ツフア16からD/A変換回路19に出力するこ
とにより、波形メモリ14に録音された楽音波形
に対応する楽音を出力端子20に出力するように
なつている。
しかしながら、この種電子楽器では、DMA転
送を頻繁に行なうためCPUに負担がかかり、特
に高い周波数で再生する際やポリフオニツクで再
生する際には、CPUがDMA処理に専有されて他
の処理をする時間が無くなつてしまう問題があつ
た。
またポリフオニツクにするためには、VCO、
FIFOバツフア、D/A変換回路が複数個必要と
なり、非常に高価になつてしまう問題があつた。
その他、アドレス操作によつてサンプリング音
を音階音として発生する技術を開示したものとし
て特開昭56−35192号公報があるが、この公報に
おいても複数チヤンネルの時分割処理により書き
込み読み出し制御のためのアドレス信号を発生し
て、サンプリング動作、読み出し動作を行う構
成、特に、複数チヤンネルのうちの少なくとも1
つのチヤンネルにて音響波形信号を書込むように
し、それをこの複数チヤンネルで読み出してポリ
フオニツク演奏を行うことについての構成の開示
はない。
〔発明の目的〕
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、音響波形信号をサンプリングする機能をも
ち、構成の簡単なポリフオニツクの電子楽器を提
供することを目的とする。
〔発明の要点〕
すなわち、本発明によれば、波形の記憶再生を
行うためのアドレス信号を時分割多重化技術によ
つて生成するようにし、しかも複数の時分割チヤ
ンネルの少なくとも1つを用いて、上記音響波形
信号を波形メモリ手段に書き込むようにし、読み
出し時には、この波形メモリ手段から上記複数の
時分割処理チヤンネルによつて、複数音分の音響
波形信号を得るようにしたことを要点とする。
〔発明の構成〕
この発明の構成を第1図に示す。波形メモリ手
段Aは、外部から与えられる音響波形信号を書き
込むための手段である。この波形メモリ手段Aに
対し、アドレス信号を与えるのがアドレス信号発
生手段Bである。このアドレス信号発生手段B
は、時分割処理により複数チヤンネル分アドレス
信号を発生することができ、このアドレス信号に
よつて、上記音響波形信号を波形メモリ手段Aに
対して書き込んだり、あるいは波形メモリ手段A
から読み出したりする際のアドレスが指定され
る。
そして、指示手段Cは、波形メモリ手段Aに対
し上記音響波形信号を書き込むことを指示し、こ
の指示に応じて書込制御手段Dは、上記アドレス
信号発生手段Bの少なくとも1つのチヤンネルに
よつて波形メモリ手段Aに対し書き込みアドレス
信号を与え、音響波形信号を波形メモリ手段Aへ
書き込むよう制御する。
このようにして波形メモリ手段Aに予め書き込
まれた音響波形信号を使用して楽曲の演奏を行う
のが演奏手段Eであり、上記音響波形信号を所望
の音高で複数音同時に読み出すことを指示する。
読出制御手段Fは、この演奏手段Eの演奏操作
に従い、アドレス信号発生手段Bの複数チヤンネ
ルから時分割的に複数音分の読み出しアドレス信
号を上記波形メモリ手段Aに与えて、複数音分の
音響波形信号を読み出して出力するよう制御す
る。
このように、書込制御手段D、読出制御手段F
の作用によつて、アドレス信号発生手段Bの複数
のチヤンネルは、音響波形信号の書き込み、読み
出しの際に共用されて、構成の簡単化をもたらす
ようになる 〔発明の実施例〕 第2図はこの発明の一実施例の全体構成を示す
もので、図中31はCPUであり、キーボード3
2の鍵操作により対応する楽音を発生する制御を
行なうと共に、キースイツチ群33のキー入力に
従つて録音、再生の制御を行なう。34は楽音の
録音/再生を行なう音源制御回路で、CPU31
とアドレスバスAB、データバスDB、コントロ
ールバスCBを介して接続されており、CPU31
からの命令に従つて、外部音入力端子35、A/
D変換回路36を介して入力された外部音を録音
し、D/A変換回路37、VCA380〜383
出力端子390〜393を介して再生する。本実施
例では4音ポリフオニツクとなつており、VCA
380〜383に4チヤンネルの時分割タイミング
信号T0〜T3が入力され、VCA前段に設けられた
チヤンネル切換え回路により時分割動作する。ま
た、CPU31からチヤンネル切換信号CH0
CH3が供給され、指定されたチヤンネルのみ楽音
を出力するようになつている。なお、φRECは外部
音をサンプリングするクロツク、φSは波形読み出
しクロツクで、いずれも音源制御回路34内で作
られる。
第3図は音源制御回路34のブロツク構成を示
す図で、インターフエース部41、メインコント
ロール部42、アドレスコントロール部43、波
形メモリ部44、補間部45から成る。
インターフエース部41はCPU31からのア
ドレスバスAB、データバスDB、コントロール
バスCBに接続され、CPU31と音源制御回路3
4内のデータインターフエースを行なう部分で、
各種制御信号を内部コントロールバスICBを介し
てメインコントロール部42へ送出すると共に先
頭アドレス、ピツチなどの初期データを内部デー
タバスIDBを介してアドレスコントロール部43
へ送出する。
また、RAMデータバスRDを介して波形デー
タを波形メモリ部44との間で授受する。この
RAMデータバスRDは、A/D変換回路36か
らゲート46を介して入力される波形データの通
路でもあり、この波形データは補間部45へ送出
される。
メインコントロール部42は、音源制御回路3
4全体を制御する回路であり、第4図に示すよう
に、内部コントロールバスICBを介して送られて
くる制御信号をコマンド制御回路421でデコー
ドして、各種コマンドをアドレスコントロール部
43へ送出すると共に、内部のトリガー制御回路
422へも送出する。このトリガー制御回路42
2は、詳細は後述するが、録音開始時に頭の部分
が切れないように前録音と本録音を行なうデイレ
イ・トリガー機能を実現する回路である。このト
リガー制御回路422からもコマンドがアドレス
コントロール部43へ送出され、また上記ゲート
46へゲートオープン信号GADが送出される。
また、内部にタイミング制御回路423を有
し、各種タイミング信号を発生する。各タイミン
グ信号の関係は、第9図1〜8に示すとおりであ
る。
更に、424はDMA制御回路であり、内部コ
ントロールバスICBを介してDMA要求信号RQを
出力すると共に、DMA許可信号AKを受けて
DMAの制御を行なう回路である。そしてコマン
ド制御回路421から、DMAの方向を決める信
号とDMAスタート指令が与えられる。また、コ
マンド制御回路421から出力される信号BG
は、内部データバスIOBを介してデータがCPU
31へ読み込まれるときの、データバスのデータ
移動方向を切換えるスイツチング信号である。
アドレスコントロール部43は波形メモリ部4
4内の波形メモリ441(後述)のアドレスを指
定する回路で、メインコントロール部42からの
制御によりアドレスを更新していき、更新終了で
END信号をメインコントロール部42のトリガ
ー制御回路422へ出力する。このアドレスコン
トロール部43から出力されるアドレスデータ
は、整数部分が波形メモリ部44へ供給され、小
数部分が補間部45へ供給される。
すなわち、このアドレスコントロール部43
は、波形メモリ手段を構成する波形メモリ部44
に対して、音響波形信号を書き込んだり読み出し
たりするためのアドレス信号を、後述するとおり
複数チヤンネル分、時分割処理により発生するア
ドレス信号発生手段を構成する。
波形メモリ部44は、A/D変換回路36から
供給される波形データを記録し、記憶した波形デ
ータをRAMデータバスRDを介してCPU31ま
たは補間部45に出力する回路である。
補間部45は、波形メモリ部44から読み出し
た波形データに対し、直線補間を行なつてD/A
変換回路37へ出力する回路である。
そして、上述したメインコントロール部42
は、CPU31の制御に従つて上記アドレス信号
発生手段を構成するアドレスコントロール部43
に対し、音響波形信号を波形メモリ手段である波
形メモリ部44へ書き込むよう制御する書込制御
手段として機能するとともに、複数チヤンネルの
時分割処理により複数音分の音響波形信号を波形
メモリ手段である波形メモリ部44から読み出す
よう制御する読出制御手段として機能する。つま
り、第4図のメインコントロール部42内のコマ
ンド制御回路421から、録音動作制御のために
アドレスコントロール部43へ各種制御信号
INVON、…、LOOP OFFを送出するとともに、
REC TRIG、REC START、REC STOPの各
信号を出力し、トリガー制御回路422にて、波
形信号の書き込み動作開始、終了のための信号
START、STOPをアドレスコントロール部43
へ出力するとともに、ゲート46(第3図参照)
を開成して、波形メモリ部44へ音響波形信号を
与えるようGADの信号を送出する。また、この
信号GADは、波形メモリ部44内の波形メモリ
441に対する書き込み信号R/としても印加
される。このようにして、書込制御手段を構成す
る。また、上記コマンド制御回路421は読出動
作制御のために、アドレスコントロール部43へ
各種制御信号INVON、…LOOP OFFを出力す
るとともに、PLAY、STOPをトリガー制御回路
422へ送出しアドレスコントロール部43に対
し波形信号の読み出し動作開始、終了のための信
号START、STOPを出力させる。このようにし
て、読出制御手段を構成する。
次に、アドレスコントロール部43の詳細を第
5図に示す。図中、51はピツチデータを記憶す
るピツチレジスタ、52は波形メモリ441のア
ドレスを記憶する一時記憶レジスタ、53は上記
一時記憶レジスタの内容更新の最終値を記憶する
エンドレジスタ、54は繰り返し指定アドレスの
先頭アドレスを記憶するループスタートレジス
タ、55は繰り返し指定アドレスの最終値を記憶
するループエンドレジスタ、56は上記一時記憶
レジスタ52の内容更新のスタート/ストツプを
制御するプレイフリツプフロツプ、57は繰り返
しアドレス指定のオン/オフを制御するループオ
ンフリツプフロツプ、58はピツチレジスタ51
から読み出すピツチの極性を反転させるためのイ
ンバースフリツプフロツプであり、上記51〜5
8の各レジスタ及びフリツプフロツプはいずれも
4段のシフトレジスタから構成され、タイミング
信号φSに同期してシフトしている。すなわち、4
チヤンネルの4音ポリフオニツク構成となつてお
り、T0、T1、T2、T3の時分割駆動される。
ピツチレジスタ51には、内部データバスIDB
を介してピツチデータが供給され、メインコント
ロール部42から印加されるコマンド「PITCH
WRITE」がゲート59を開きインバータ60を
介してゲート61を閉じることによつて、ピツチ
データがセツトされる。セツトされたピツチアド
レスはゲート61を介して循環すると共に、エク
スクルーシプオアゲート62を介してアンドゲー
ト63に入力される。
一時記憶レジスタ52には、内部データバス
IDBを介してアドレスデータが供給され、メイン
コントロール部42から出力されるコマンド
「TEMP WRITE」がアンドゲート64を介して
ゲート65に印加され、またノアゲート66を介
してゲート67に印加されてゲート65が開きゲ
ート67が閉じることによつてアドレスデータが
セツトされる。セツトされたアドレスデータは加
算器68に入力して上記アンドゲート63を介し
て入力されるピツチデータと加算され、比較器6
9に入力されると共に、ゲート67を介して一時
記憶レジスタ52に戻される。また、その整数部
17ビツトは波形メモリ441へアドレス指定デー
タとして出力され、小数部13ビツトは補間部45
へ補間データとして出力される。更に、メインコ
ントロール部42からコマンド「TEMPREAD」
が印加されると、ゲート70が開いて一時記憶レ
ジスタ52の内容は内部データバスIDBに出力さ
れる。
このように、この一時記憶レジスタ52は、波
形メモリ手段を構成する波形メモリ部44に対し
て、音響波形信号を書き込んだり読み出したりす
るアドレス信号を出力するもので、上述したよう
に、4段のシフトレジスタ構成となつていて、4
チヤンネル分のアドレス信号を時分割処理により
発生し得るものである。
エンドレジスタ53には、内部データバスIDB
を介してエンドアドレスデータが供給され、メイ
ンコントロール部42から出力されるコマンド
「END WRITE」がゲート71を開きインバータ
72を介してゲート73を閉じることによつてエ
ンドアドレスデータがセツトされる。セツトされ
たエンドアドレスデータは、タイミング信号φS
インバータ74を介して印加されているゲート7
5を介して上記比較器69に入力される。しかし
てこの比較器69はこのエンドレジスタ53から
出力されるエンドアドレスと加算器68を介して
出力される一時記憶レジスタ52のアドレスデー
タとを比較し、加算器68から出力されるアドレ
スデータの方が大きいか等しいとき信号LOOPを
出力する。この信号LOOPはアンドゲート76に
入力すると共にタイミング信号φWに同期してバ
ツフア77に読み込まれる。このバツフア77の
出力信号ENDは、エンド信号としてメインコン
トロール部42へ送出されると共に、ノアゲート
78に入力される。
ループスタートレジスタ54には、ループスタ
ートアドレスデータが内部データバスIDBを介し
て供給され、メインコントロール部42から出力
されるコマンド「LS WRITE」がゲート79を
開きインバータ80を介してゲート81を閉じる
ことによつてループスタートアドレスデータがセ
ツトされる。このセツトされたループスタートア
ドレスデータは、通常はゲート81を介して循環
しており、上記LOOP信号がアンドゲート76を
介してゲート82を開き、インバータ83を介し
てアンドゲート64を閉じると共にノアゲート6
6を介してゲート67を閉じたとき、ゲート82
を介して一時記憶レジスタ52にセツトされる。
ループエンドレジスタ55には、ループエンドア
ドレスデータが内部データバスIDBを介して供給
され、メインコントロール部42から出力される
コマンド「LE WRITE」がゲート84を開き、
インバータ85を介してゲート86を閉じること
によつてループエンドアドレスデータがセツトさ
れる。このセツトされたループエンドアドレスデ
ータはゲート86を介して循環すると共に、タイ
ミング信号φSが印加されたときに開くゲート87
を介して比較器69に入力される。従つて比較器
69に入力されて一時記憶レジスタ52と比較さ
れるデータは、タイミング信号φSが印加されてい
るときはループエンドレジスタ55の内容、タイ
ミング信号φSの無いときはエンドレジスタ53の
内容ということになる。
プレイフリツプフロツプ56は、メインコント
ロール部42からコマンド「START」がノアゲ
ート88に入力されたときにセツトされ、コマン
ド「STOP」またはバツフア77からのエンド信
号がノアゲート78に入力されたときリセツトさ
れる。このプレイフリツプフロツプ56の出力は
ノアゲート88に戻されると共に、アンドゲート
63に入力してゲートを開く。更に、メインコン
トロール部42からコマンド
「STATUSREAD」が出力されたときに、ゲー
ト89が開いてプレイフリツプフロツプ56の出
力は内部データバスIDBに出力される。
ループオンフリツプフロツプ57は、メインコ
ントロール部42からコマンド「LOOP ON」
がノアゲート90に入力されたときセツトされ、
コマンド「LOOP OFF」がノアゲート91に入
力されたときリセツトされる。このループオンフ
リツプフロツプ57の出力はノアゲート90に戻
されると共に、アンドゲート76へ入力してゲー
トを開く。インバースフリツプフロツプ58は、
メインコントロール部42からコマンド「INV
ON」がノアゲート92に入力されたときセツト
され、コマンド「INV OFF」がノアゲート93
に入力されたときリセツトされる。このインバー
スフリツプフロツプ58の出力は、ノアゲート9
2に戻されると共に、エクスクルーシプオアゲー
ト62に入力されてピツチレジスタ51からのピ
ツチデータを反転する。
第6図は、メインコントロール部42内のトリ
ガー制御回路422の詳細を示す図である。図中
101は録音フリツプフロツプであり、コマンド
制御回路421からのコマンド「REC START」
がノアゲート102に入力されたときタイミング
信号φRに同期してセツトされ、コマンド「REC
STOP」がノアゲート103に入力されたときリ
セツトされる。
この録音フリツプフロツプ101のQ側出力は
ノアゲート102に戻されると共に、ノアゲート
104を介して出力されREC ON信号となる。
また、側出力は、ノアゲート105を介して出
力され、REC OFF信号となると共に、ノアゲー
ト106に入力される。一方、上記ノアゲート1
03の出力はノアゲート105に入力させると共
に、インバータ107を介してノアゲート104
に入力される。
上記REC ON信号は一方の入力端にタイミン
グ信号T0が入力されるナンドゲート108に入
力され、REC OFF信号はタイミング信号T0
T1がオアゲート109を介して入力されている
ナンドゲート110に入力される。
111はトリガーフリツプフロツプであり、コ
マンド制御回路421からコマンド「REC
TRIG」がノアゲート112に入力されたときタ
イミング信号φRに同期してセツトされ、上記コ
マンド「REC START」がノアゲート113に
入力されたときリセツトされる。このトリガーフ
リツプフロツプ111のQ側出力は、ノアゲート
112に戻されると共に、一方の入力端にタイミ
ング信号T1が入力されているアンドゲート11
4を介してノアゲート115に入力される。ま
た、側出力は、一方の入力端にタイミング信号
T0が入力されているアンドゲート116を介し
てノアゲート115に入力されると共に、一方の
入力端にノアゲート113の出力が入力されてい
るアンドゲート117を介してTRIG ON信号と
なる。上記ノアゲート115の出力は、ノアゲー
ト106に入力されると共に、バツフア118に
読み込み信号として与えられる。
このバツフア118は、アドレスコントロール
部43のバツフア77からEND信号が供給され、
その出力はバツフア119にタイミング信号φR
で読み込まれる。そしてバツフア119の出力
は、ノアゲート103に入力される。上記アンド
ゲート117から出力されるTRIG ON信号は、
一方の入力端にタイミング信号T1が入力されて
いるナンドゲート120を介してナンドゲート1
21に入力されると共に、一方の入力端にタイミ
ング信号T0が供給されているナンドゲート12
2を介してナンドゲート123に入力される。
上記ナンドゲート121の他方の入力端にはナ
ンドゲート108の出力が、ナンドゲート123
の他方の入力端にはナンドゲート110の出力が
入力されており、ナンドゲート121の出力は一
方の入力端にコマンド制御回路421からのコマ
ンド「PLAY」が入力されているオアゲート12
4を介してSTART信号としてアドレスコントロ
ール部43へ出力され、ナンドゲート123の出
力は一方の入力端にコマンド制御回路421から
コマンド「STOP」が入力されているオアゲート
125を介して、STOP信号としてアドレスコン
トロース部43へ出力される。
一方、ノアゲート115の出力と録音フリツプ
フロツプ101の側出力が入力されているノア
ゲート106には、タイミング信号φRECが入力さ
れ、その出力はGAD信号としてゲート46に印
加され、ゲートを開いてA/D変換回路36から
の波形データをRAMデータバスRDに取り込む。
第7図は、波形メモリ部44と補間部45の詳
細を示すものである。アドレスコントロール部4
3から出力されるアドレスデータのうち、整数部
17ビツトは、タイミング信号φWがインバータ
442を介して与えられるゲート443を介して
波形メモリ441に与えられると共に、+1回路
444で+1された後、タイミング信号φWによ
つて開くゲート445を介して波形メモリ441
に与えられる。なお、波形メモリ441にはメイ
ンコントロール部42(詳細にはトリガー制御回
路422)から読み出し/書き込み信号R/が
与えられている。
この波形メモリ441の指定されたアドレスか
ら出力される波形データは、RAMデータバス
RDを介してタイミング信号φSに同期してレジス
タ451に読込まれると共に、タイミング信号
φWに同期してラツチ452に読み込まれた後、
タイミング信号φSに同期してレジスタ453に読
み込まれる。
レジスタ451に読み込まれたデータは、減算
器454でレジスタ453に読み込まれているデ
ータを減算され、乗算器455に供給される。こ
の乗算器455にはアドレスコントロール部43
からアドレスデータの小数部が与えられており、
この小数部データと減算器454から供給される
データを乗算して加算器456へ出力する。加算
器456には上記レジスタ453の出力が供給さ
れており、この両者を加算してD/A変換回路3
7へ出力する。
次に、上記のように構成された本実施例の動作
を、第8図及び第9図を参照して説明する。第8
図は、録音の動作を示すフローチヤートである。
外音部を録音する場合は、まずキースイツチ群3
3の録音キーをオンする(ステツプS1)。次に、
任意の初期値をセツトする。この初期値とはアド
レスコントロール部43の各レジスタにあらかじ
めセツトするデータであり、使用チヤンネルのピ
ツチデータ、先頭アドレスデータ、ループスター
トアドレスデータ、ループエンドアドレスデー
タ、エンドアドレスデータ、ループオンデータ等
をキースイツチ群33から入力する(ステツプ
S2)。
このときCPU31は、第9図9に示すように、
16ビツトのデータを下位8ビツト、上位8ビツト
の2回に分けて出力する。なお、このCPU31
の動作タイミングは、第9図1〜8に示す音源制
御回路34内のタイミングとは非同期である。そ
して例えば1チヤンネルのピツチデータの入力で
あれば、上記ピツチデータに続けてチヤンネル1
指定データとピツチ指定データが出力される。こ
の出力されたデータの音源制御回路34への取り
込みは、第9図10〜13に示すようにコマンド
制御回路421が発生する読み込み信号WR0〜
WR3により行なわれる。この読み込み信号WR
0により下位8ビツトデータが、WR1により上
位8ビツトデータがそれぞれインターフエース部
41を介して内部データバスIDBに取り込まれ、
WR3によりBUSY信号がコマンド制御回路42
1からCPU31へ出力されて次のインストラク
シヨンの実行を禁止する。しかして、この
BUSY信号の出力中に出力されるタイミング信
号φRによりCPU31と音源制御回路34の同期
をとるタイミング信号であるコマンド同期信号が
メインコントロール部42内で立上る。このコマ
ンド同期信号の発生中に、メインコントロール部
42からのコマンドが出力される。
しかして、メインコントロール部42内のコマ
ンド制御回路421では、タイミング信号T1
タイミングでコマンド「PITCH WRITE」を出
力する。一方、コマンド同期信号は次のタイミン
グ信号φRにより立下り、この立下りにより
BUSY信号を立下らせる。さて、コマンド制御
回路421からコマンド「PITCH WRITE」が
出力されると、アドレスコントロール部43のゲ
ート59が開き、内部データバスIDBに出力され
ているピツチデータがタイミング信号φSに同期し
て1チヤンネルのピツチレジスタ51にセツトさ
れる。他のレジスタについてもセツト動作は同様
である。
仮りに、ここでは以下のとおり初期値を設定す
るものとする。
PITCH(0)=0.25 PITCH(1)=0.25 TEMP(0)=00000 LOOP START(0)=00000 LOOP END(0)=01000 LOOD ON(0)=セツト TENP(1)=01000 END(1)=08000 ここで(0)、(1)はチヤンネルを示し、TEMP
は一時記憶レジスタ52を示す。
しかして、初期データのセツトが完了すると、
CPU31はステツプS3で録音スタート命令を発
生する。この録音スタート命令は上記同様に読み
込み信号WR3により取り込まれ、BUSY信号発
生中のコマンド同期信号の出力タイミングでコマ
ンド制御回路421はコマンド「REC START」
を発生する。このコマンド「REC START」は
トリガー制御回路422のノアゲート102、ノ
アゲート103を介して録音フリツプフロツプ1
01に入力され、次のタイミング信号φRでこの
録音フリツプフロツプ101はセツトされる。従
つて録音フリツプフロツプのQ側出力が“0”か
ら“1”になるから、REC ON信号が第8図1
7のように発生し、録音フリツプフロツプ101
のQ側出力は同図18のようになる。
上記REC ON信号はナンドゲート108に入
力され、このナンドゲート108の出力はタイミ
ング信号T0のタイミングだけ“0”となり、更
にこの出力はナンドゲート121、オアゲート1
24を介して第9図19に示す「START」のコ
マンド(START信号)としてアドレスコントロ
ール部43へ出力される。他方、コマンド
「REC START」はノアゲート113を介してト
リガーフリツプフロツプ111に入力し、タイミ
ング信号φRに同期してこれをリセツトする。従
つてトリガーフリツプフロツプ111のQ側出力
は第9図20に示すようになり、タイミング信号
T0がアンドゲート116、ノアゲート115、
ノアゲート106を介して出力され、ゲートオー
プン信号GADとしてゲート46へ送出される。
この結果、T0のタイミング毎にA/D変換回路
36でサンプリングされた波形データがゲート4
6を介してRAMデータバスRDへ取り込まれる。
しかして、上記トリガー制御回路442から出
力されるコマンド「START」(START信号)
はアドレスコントロール部43のノアゲート8
8、ノアゲート78を介してプレイフリツプフロ
ツプ56に入力され、タイミング信号φSに同期し
てこれをセツトする。この状態で、前録音がスタ
ートするもので、上記プレイフリツプフロツプ5
6がセツトされると、その出力がアンドゲート6
3を開き、ピツチレジスタ51からのピツチデー
タを加算器68に供給する。一時記憶レジスタ5
2には初期値“00000”(0番地)がセツトされて
おり、ピツチレジスタ51にはピツチデータ
“0.25”がセツトされているから、加算器68は
一時記憶レジスタの内容が順次0.25を加算してい
く。その加算データは波形メモリ部44へ送られ
て、波形メモリ441の0番地から順次指定し、
A/D変換回路36でサンプリングされた波形デ
ータが、波形メモリ441の0番地から順次格納
されていく。
一方、ループエンドレジスタ55には“01000”
(1000番地)がセツトされているから、比較器6
9において加算器68から出力されるアドレスデ
ータが1000と一致したときLOOP信号を出力す
る。また、ループオンフリツプフロツプ57はセ
ツトされているから、アンドゲート76が開き、
ゲート82をオンしてループスタートレジスタ8
1にセツトされているアドレスデータ“00000”
を一時記憶レジスタ52に転送する。その後は再
びピツチデータに応じてアドレス加算処理が続行
される。
すなわち、ループスタートレジスタ54に記憶
されているループスタートアドレスから、ループ
エンドレジスタ55に記憶されているループエン
ドアドレスまでを繰り返し指定し、録音動作を行
なうものである。これが前録音状態である。
次に、キースイツチ群33のトリガーキーを操
作するか、録音レベルが所定レベル以上になつた
ときに、CPU31はREC TRIGGER命令を出力
する(第8図ステツプS4、S5及び第9図9)。こ
のトリガーキーあるいは録音レベルが所定レベル
以上になつたことを検出する手段が、波形メモリ
手段を構成する波形メモリ部44に対し入力され
てくる音源波形信号を書き込むことを指示する指
示手段を構成する。そして、読み込み信号WR3
によりその命令が取り込まれ、コマンド制御回路
421はコマンド「REC TRIG」を出力する。
このコマンドはトリガー制御回路422のノアゲ
ート112、ノアゲート113を介してトリガー
フリツプフロツプ111に入力され、タイミング
信号φRに同期してこれをセツトする。
また、アンドゲート117からは第9図22に
示すようにTRIG ON信号が出力され、ナンドゲ
ート122に入力される。従つてタイミング信号
T0がナンドゲート122,123、オアゲート
125を介してSTOP信号として出力され、アド
レスコントロール部43のノアゲート78へ入力
されて0チヤンネルのプレイフリツプフロツプ5
6をリセツトする(第9図23)。これによりア
ンドゲート63のゲートが閉じてアドレス更新が
停止する。また、TRIG ON信号はナンドゲート
120にも入力され、タイミング信号T1がナン
ドゲート120,121、オアゲート124を介
してSTART信号として出力する(第9図19)。
このSTART信号はアドレスコントロール部43
のノアゲート88へ入力され、1チヤンネルのプ
レイフリツプフロツプをセツトする。1チヤンネ
ルの一時記憶レジスタ52には“01000”、エンド
レジスタ53には“08000”、ピツチレジスタ51
には“0.25”がセツトされており、1000番地から
アドレス更新動作が始まる。すなわち、波形メモ
リ441の1000番地から波形データが書き込まれ
る(ステツプS6)。これが本録音動作である。
CPU31は、定期的にコマンド「STATUS
READ」を出力し、プレイフリツプフロツプ5
6のセツト状態を読み取る(ステツプS7)。そし
てプレイフリツプフロツプ56がセツトされてい
れば、録音中と判断して次の処理に移らない(ス
テツプS8)。しかして、比較器69において加算
器68から出力されるアドレスデータがエンドレ
ジスタ53から出力されるアドレスデータ
“08000”と一致すると、LOOP信号を出力する。
このとき、1チヤンネルのループオンフリツプフ
ロツプ57はセツトされていないので、アンドゲ
ート76は開かない。一方、上記LOOP信号はバ
ツフア77に読み込まれてEND信号として出力
され、ノアゲート78に入力してプレイフリツプ
フロツプをリセツトすると共に、メインコントロ
ール部42のトリガー制御回路422のバツフア
118へ入力される。
第9図24に示すように、END信号がバツフ
ア118に入力されると、トリガーフリツプフロ
ツプ111のQ側出力から“1”が供給されてい
るアンドゲート114、ノアゲート115を介し
て出力されるタイミング信号1の立上り(T1
立上り)でバツフア118に読み込み、次のタイ
ミング信号φRでバツフア119に読み込んで、
ノアゲート103に供給する。この結果、録音フ
リツプフロツプ101がリセツトされ、その側
出力が“1”となるから、ノアゲート105を介
してREC OFF信号が出力される(第9図25〜
27)。
従つて、ナンドゲート110からはオアゲート
109を介してタイミング信号T0とT1が供給さ
れてその出力は0 1となり、ナンドゲート12
3、オアゲート125を介してT0とT1のタイミ
ングでSTOP信号が出力される(第9図23)。
このSTOP信号はアドレスコントロール部43の
ノアゲート78へ入力され、プレイフリツプフロ
ツプを0チヤンネル、1チヤンネルの両方ともリ
セツトする。そのため、アンドゲート63を閉じ
てアドレス更新が停止する。CPU31は、コマ
ンド「STATUS READ」によりプレイフリツ
プフロツプ56の内容を読み、リセツトされてい
ることがわかると次の処理に移る。
上記ステツプS8までの処理で、チヤンネル0に
より波形メモリの0番地から1000番地まで繰り返
し録音が成され(前録音)、チヤンネル1により
波形メモリ441の1000番地から8000番地まで録
音が成されたわけであるが(本録音)、次の処理
で前録音部分と本録音部分をつなぐ処理を行な
う。まず、ステツプS9でチヤンネル0により録音
された波形メモリ441の0番地から1000番地の
波形データがDMAによりCPU31内のメモリ
(図示せず)に転送する。すなわち、コマンド制
御回路421からDMA制御回路424に対し
DMAスタート信号とDMAの方向を示す信号
(ここでは波形メモリ441→CPU31)が与え
られ、DMA制御回路424はCPU31に対し
DMA要求信号RQを出力する。CPU31は現在
実行中の処理を終わりDMA処理可能となつたと
きにDMA許可信号AKを送出し、DMA転送が始
まる。しかして、CPU31内のメモリでは波形
メモリ441の0番地から1000番地の波形データ
を記憶して、そのデータを正しい順序に並べ換え
る(ステツプS10)。
すなわち、0番地から1000番地には繰り返し録
音が成されているため、ループエンド信号が出力
されて前録音が停止した位置が600番地とすると、
601番地以降には1ループ前の録音データが残つ
ているから、601番地→1000番地、0番地→600番
地の順で並べ換えるのである。しかして、このと
きのアドレスコントロール部43の一時記憶レジ
スタ52の記憶内容は“00600”であり、ループ
スタートレジスタ54に“00000”、ループエンド
レジスタ55に“01000”をセツトし、ループオ
ンレジスタ57をセツトすれば、一時記憶レジス
タ52の内容は601→1000、0→600と更新され、
波形メモリ441から正しい順番で読み出され
る。
なお、波形メモリ441の0番地から1000番地
を無条件に読み出して、CPU31内のメモリで
並べ換えてもよい。そのためには、CPU31は
コマンド「TEMP READ」を出力し、ゲート7
0を開いて一時記憶レジスタ52の内容を読み取
る。そしてその値が600番地とわかれば、上記の
処理が可能となる。
次に、ステツプS11にて、並べ換えたCPU31
内のメモリの内容を波形メモリ441の0番地か
ら1000番地へDMA転送する。
以上で録音処理が完了する。次に再生処理につ
いて説明する。再生には、キーボード32上の鍵
を押してその鍵に対応した音高で再生する方法
と、キースイツチ群33内のモニタースイツチに
より録音した音をそのまま再生する方法がある
が、ここでは前者の方法を説明する。このキーボ
ード32の鍵群が、波形メモリ手段を構成する波
形メモリ部44に予め書き込まれた音響波形信号
を所望の音高で複数音同時に読み出すことを指示
して、楽曲の演奏を行う演奏手段を構成する。な
お、上述したとおり本実施例アドレスコントロー
ル部43は4チヤンネル構成であるので、4音ま
で発生可能となる。
まず、キースイツチ群33の再生キーを押して
再生モードにし、チヤンネル0〜4のいずれかを
指定する。上記録音の例で1チヤンネルにより0
〜8000番地に楽音波形を録音してあるので、チヤ
ンネル1を指定し、初期値として一時記憶レジス
タ52(TEMP)に“00000”を、エンドレジス
タ53に“08000”セツトする。このセツト動作
は録音の場合と同様である。
次に、キーボード32上のある鍵を押すと、そ
の鍵に対応したピツチデータがピツチレジスタ5
1にセツトされる。しかして、CPU31が再生
命令を出力すると、メインコントロール部42の
コマンド制御回路421は、コマンド「PLAY」
を出力する。このコマンド「PLAY」はトリガー
制御回路422のオアゲート124を介してアド
レスコントロール43へ入力され、ノアゲート8
8,78を介してプレイフリツプフロツプ56を
タイミング信号φSに同期してセツトする。従つて
このセツトによりアンドゲート63が開き、録音
時と同様に一時記憶レジスタ52のアドレスデー
タを、ピツチレジスタ51にセツトされているピ
ツチデータに応じて更新していく。
このとき、インバースフリツプフロツプ58を
コマンド「INV ON」によりセツトしておくと、
インバースフリツプフロツプ58から“1”信号
がエクスクルーシブオアゲート62に入力し、従
つてピツチレジスタ51からエクスクルーシブオ
アゲート62を介して出力するデータは“1”と
“0”が反転する。従つて加算器68において一
時記憶レジスタ52の内容に対しピツチデータの
補数を加算することになり、すなわち減算処理を
行なうことになつて、波形メモリ441からの逆
転再生が可能となる。また、このインバースフリ
ツプフロツプ58のリセツトは、コマンド
「INV OFF」によつて行なう。
しかして、加算器68から出力されるアドレス
データは、その整数部17ビツトが波形メモリ部4
4へ供給され、小数部13ビツトが補間部45へ供
給される。波形メモリ部44へ入力されたアドレ
スデータは、φWのタイミングで+1回路441
により+1されて波形メモリ441のアドレスを
指定し、のタイミングでそのまま波形メモリ
441のアドレスを指定する。すなわち、時分割
的に発生されるアドレスデータにて指定されるア
ドレスとその次のアドレスを指定するわけであ
る。
そして、波形メモリ441から読み出された波
形データは、RAMデータバスRDを介し、タイ
ミング信号φWに同期して+1されたアドレスの
波形データがラツチ452にセツトされ、次のタ
イミング信号φSに同期してラツチ452のデータ
はレジスタ453に、+1されないアドレスデー
タによつて読み出された波形データはレジスタ4
52に読み込まれる。そして、減算器454にお
いてレジスタ451の値からレジスタ453の値
を減算し、その差データに上記アドレスコントロ
ール部43から送られてくるアドレスデータの小
数部を乗算器455により乗算することによつ
て、整数部のアドレスデータによつて指定される
波形データに対する小数部の割合が得られ、加算
器456によりレジスタ453に記憶されている
データと加算して直線補間を実現し、D/A変換
回路37へ出力する。
D/A変換回路37では入力されたデイジタル
波形データをアナログ値に変換し、チヤンネル1
指定により能動化されているVCA381を介して
楽音出力端子391に出力される。そして鍵を押
し続けた場合には、ループオンフリツプフロツプ
56をセツトしていなければ記憶波形を読み出し
終わつたところで音は停止するが、ループオンフ
リツプフロツプ56をセツトし、ループスタート
レジスタ56をループエンドレジスタ55に適当
な値をセツトしておけば、鍵を押し続けている間
音を持続する。鍵を押したときにループオンレジ
スタ57をリセツトすれば、波形を最後まで読み
出して停止する。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、この発明によれば、アド
レス信号発生手段の時分割処理による複数チヤン
ネルのうちの少なくとも1つのチヤンネルによつ
て、波形メモリ手段に書き込みアドレス信号を与
えるようにして音響波形信号を書き込むよう書込
制御手段にて制御するようにし、演奏手段の演奏
操作に従い複数チヤンネルから時分割的に複数音
分の読み出しアドレス信号を上記波形メモリ手段
に与えて、複数音分の音響波形信号を出力するよ
う読出制御手段にて制御するようにしたので、音
響波形信号の読み出しのための時分割処理による
複数チヤンネルが、書き込み時にも使用でき、書
き込みのための別個のハードウエアを必要としな
いので、構成が簡単となり、ポリフオニツク化を
容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の構成を示す図であり、第2
図乃至第9図は、本発明の一実施例を示す図であ
り、第2図はその全体構成図、第3図は音源制御
回路34のブロツク構成図、第4図はメインコン
トロール部42の詳細図、第5図はアドレスコン
トロール部43の詳細図、第6図はトリガー制御
回路422の詳細図、第7図は波形メモリ部44
と補間部45の詳細図、第8図は同実施例の録音
動作を説明するためのフローチヤート、第9図は
同実施例の録音動作を説明するためのタイムチヤ
ートであり、第10図は従来例を説明するための
図である。 A……波形メモリ手段、B……アドレス信号発
生手段、C……指示手段、D……書込制御手段、
E……演奏手段、F……読出制御手段、31……
CPU、32……キーボード、33……キースイ
ツチ群、34……音源制御回路、36……A/D
変換回路、37……D/A変換回路、41……イ
ンターフエース部、42……メインコントロール
部、43……アドレスコントロール部、44……
波形メモリ部、45……補間部、421……コマ
ンド制御回路、422……トリガー制御回路、4
41……波形メモリ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 音響波形信号を書き込むための波形メモリ手
    段と、 この波形メモリ手段に対して上記音響波形信号
    を書き込んだり読み出したりするためのアドレス
    信号を複数チヤンネル分、時分割処理により発生
    するアドレス信号発生手段と、 上記波形メモリ手段に対し上記音響波形信号を
    書き込むことを指示する指示手段と、 この指示手段にて上記波形メモリ手段に対し上
    記音響波形信号を書き込むことが指示されると、
    上記アドレス信号発生手段の少なくとも1つのチ
    ヤンネルによつて上記波形メモリ手段に対し書き
    込みアドレス信号を与えるようにして上記音響波
    形信号を書き込むよう制御する書込制御手段と、 上記波形メモリ手段に予め書き込まれた上記音
    響波形信号を所望の音高で複数音同時に読み出す
    ことを指示して、楽曲の演奏を行う演奏手段と、 この演奏手段の演奏操作に従い、上記アドレス
    信号発生手段の複数チヤンネルから時分割的に複
    数音分の読み出しアドレス信号を上記波形メモリ
    手段に与えて、複数音分の音響波形信号を出力す
    るよう制御する読出制御手段と、 を具備したことを特徴とする電子楽器。 2 上記アドレス信号発生手段は、 上記波形メモリ手段のアドレス信号を記憶する
    一時記憶レジスタ手段と、 この一時記憶レジスタ手段の内容を更新する更
    新手段と、 この更新手段の更新速度を決めるピツチデータ
    を記憶するピツチレジスタ手段と、 上記更新される内容の最終値を記憶するエンド
    レジスタ手段と、 上記一時記憶レジスタ手段の内容と上記エンド
    レジスタ手段の内容とを比較し、上記一時記憶レ
    ジスタ手段の内容が上記エンドレジスタ手段の内
    容と一致するか大きくなつたとき上記更新手段に
    対しエンド信号を出力するエンド信号出力手段
    と、 を具備し、 上記一時記憶レジスタ手段、上記ピツチレジス
    タ手段及び上記エンドレジスタ手段は、時分割処
    理により複数チヤンネルの動作をするようにした
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電
    子楽器。 3 上記更新手段は、上記ピツチレジスタ手段か
    ら出力する上記ピツチデータの補数を得る手段を
    有し、上記一時記憶レジスタ手段の内容を補数更
    新することにより上記アドレス信号を逆転歩進す
    るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
    2項記載の電子楽器。 4 上記アドレス信号発生手段は、 上記波形メモリ手段のアドレス信号を記憶する
    一時記憶レジスタ手段と、 この一時記憶レジスタ手段の内容を更新する更
    新手段と、 この更新手段の更新速度を決めるピツチデータ
    を記憶するピツチレジスタ手段と、 上記波形メモリ手段のアドレスの繰り返し指定
    の先頭アドレスを記憶するループスタートレジス
    タ手段と、 上記波形メモリ手段のアドレスの繰り返し指定
    の最終アドレスを記憶するループエンドレジスタ
    手段と、 上記一時記憶レジスタ手段の内容が上記ループ
    エンドレジスタ手段の内容と一致するか大きくな
    つたときにループエンド信号を出力し、上記ルー
    プスタートレジスタ手段の内容を上記一時記憶レ
    ジスタ手段に転送する手段と、 を具備し、 上記一時記憶レジスタ手段、上記ピツチレジス
    タ手段、上記ループスタートレジスタ手段、及び
    上記ループエンドレジスタ手段は、時分割処理に
    より複数チヤンネルの動作をするようにしたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電子楽
    器。
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