A 6 B 6 199930 五、發明説明（1) 本發明係關於以使用數位濾波器運算之波形內揷運算 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 產生圓滑波形之音樂信號之音樂信鉍發生裝篆.21愈胤 .......·........… ..........一·........ .合音高控制內挿特性之音樂信號發生裝置。. 在日本特開昭63-168695號中揭示一種對η抽樣份量 之音樂信號抽樣資料進行m次濾波運算（n<m)，藉此 進行簡化之濾波運算之技術。該技術係對應於位址信號之 整數部份依次產生音樂信號抽樣資料、、，同時對臘於位址信 號之小數邰份之數値，從m次濾波係數中選擇η個濾波係 、'+' 數（被選擇之濾波係數之次數組合，舉合位址信號之小數 部份之數値而不同以該被選擇之η個濾波係數對η抽 樣份量之音樂信號抽樣資料進行運算，\藉此進行實質上之 m次濾波運算 在特開昭63-168695號中又揭示其η抽樣份量之音樂 信號抽樣資料並非利用固定之η抽樣週期份量之產生資料 ，而是利用波形記憶器中之η位址份量之記憶資由此 可知 < 係濾波運算之抽樣週期配合音樂之音品而變# \並 非是隨著一定之抽樣週期之單純濾波運算，i藉此對η個抽 樣進行波形內挿運算，而其內挿運算結果、，產生一個抽樣 之資料I。 經濟部中央標準局印製 若反復的利用數位濾波器去除雜訊時，可將濾波特性 作爲低通濾波器特性，而將截止頻率fc設定爲小於音樂信 號之抽樣頻率fs之％之數値卽可,。若將上述用來進行波形 內揷運算之濾波特性作爲低通濾波特性，而將其截止頻率 設定爲fc < fs / 2 ，則亦可反復的去除雜訊、。、、 —3 - 甲 4 (210X297公釐） A 6 B 6 199930 五、發明説明（2) 在該堪利公報中彳若利用數位濾波運算進行波形內揷 運算時，因爲濾波運算之實質抽樣週期配合音樂之音高而 .變動》V因此所得之濾波特性\(不必變更係數之數値）常隨 著音高而變動。這種情況係在利用數位濾波運算之波形內 揷運算時夂櫳著數位濾波器之観點之信號之單位延遲時不 能成爲一定而隨著晉高變動而產生 <眞種現象在不希望使 濾波特性隨著音高變動時V，非常不利。I: 例如將作爲內揷特性使用之濾波特性形成爲低通濾波 特性而同時進行波形內挿及反覆的去除雜訊時彳低通濾波 \ 器特性之截止頻率亦隨著音高而發生變動4因此X，當音高 昇高而截止頻率變成高於反復雜訊頻率時，卽發生不能去 除反復雜訊之問題《..這種問題、，若在所產生之音樂之最高 音高中，\預先產生鑑別力充分高之波形，以防止發生這種 問題，卽可避免。，然而，若如此，則進行波形內挿之優點 1. 全部消失^ 本發明份鑑於上述問題而開發者b其目的爲提供一種 以使用數位濾波運算之波形內揷運算產生圆滑之波形音樂 信號時，配合音高控制內挿特性，藉此可控制其所產生之 濾波特性之音樂信號發生裝置·、土 ::、 更具體言之，，係提供一種配合音高控制內揷特性，藉 此可防止所產生之濾波特性之變動之音樂信號產生裝置。 本發明之目的爲提供一種以使用數位濾波運算之波形 內挿產生圓滑£ '波形之晋樂―信號焉…，13合音高控饊尽挿特 性，藉此可確實的去除反復雜訊之音樂信號發生裝置、。a Ή.,....) 甲 4 (210X297公釐） .............................................ί •裝...........................tr (請先閲讀背面之注意事項再蜞寫本頁) 經濟部中央標肀局印製 A 6 B 6 199930 五、發明説明（3) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之音樂信號發生裝置包括來指定需耍產生 之音樂之音高指定裝置；以對應於被指定之音高之頻率產 生數位波形抽樣資料之波形產生裝置；產生對應於所需之 內揷特性之η個係數之係數ΐ生裝置；'配合由音高指定裝 置所指定之音高改變係數產生裝置所產生之係數，可變的 控制內揷特性之特性控制裝置；\及以該係數分別對波形產 \ 生裝置中1&皇g位波形抽樣資料進行運算，並 將之合成爲一個抽樣之資料之內揷運算裝哲 依照本發明、其係數產生裝置產生對應於所需之內揷 特性之η個係數※甚特性控制裝置使係數產生裝置所產生 之係數改變\以便配合音高指定裝置所指定之音高Κ可變 的控制內揷特性^俱內揷運算裝置以η個係數分別對波形 產生裝置中依次產生之η個數位波形抽樣資料進行運算，' 並將之合成爲一個抽樣之資料而進行波形內揷'^對應於所 需之內揷特性之η個係數同時亦設定與其對應乏濾波特性^ 換言之\可將相同η個之係數作爲波形內揷用之內揷係數％ ，亦可作爲濾波係數f 通常在如上所述利用數位濾波運算進行波形內挿運算 時，該濾波特性隨著音樂之音高變動而不能進行控制\但 依照本發明，係將內揷運算所使用之η個係數配合被指定 • 、'·· ^ ,. tx..·**·—* …、 的音高可變的控制，因此，可配合音高ϋ內揷特~ 此可控制其所產生之濾波特性。h 經濟部中央標準局印製 關於以上特nr?以曹i之洌說明。> 假設俾用對應於如 第1圖⑻所示之脈衝響應特性之波形作爲對應於所需之內 一 5 — 甲 4 (210X297公釐） 199930 A 6 B 6 五、發明説明（4) 挿特性之η個係數。.此時/fe設η = 7。假設與其對應之 濾波特性爲如第2圖⑻所示之低通濾波特性。爲說明之方 •便，假設可獲得在一特定之高音時具有如第1圖⑻所示之 截止頻率fc之低通濾波特性·。若音高上昇至超過該特定音 高時，實效抽樣間隔變小，因此脈衝響應變成如第1圖(b) 所示事實上被壓縮於時間軸方向之狀態％因此，所產生之 濾波特性如第2圖(b)所示的變動"i而截止頻率fCl亦昇高S'。 相反的若音高降低至特定音高以下時，實效抽樣間隔擴 大，故其脈衝響應事實上變成如第1圖(d)所示的朝向時間 軸方向擴張。因此，所產生之濾波特性如第2圖⑹所示的 變動而截止頻率fC2降低〔。第1圖中，橫軸.之各點對應 \, 於係數之次數，而將橫軸作''爲時間作，以便於瞭解對應於 各次數之信號抽樣資料之抽樣間隔) 第1圖當於未進行本發<'明之係數控制之習用 例各次數之係數之數値保持不變，而事實上之脈衝響 應直接隨著波形信號抽樣間隔之變動而被壓縮或擴張。 經濟部中央標準局印製 (請先閲讀背面之注意事項再艰寫本頁) 但依照本發明，將對各次數之係數之數値本身配合被 指定之音高控制而使<3挿特性變化，卽可使脈衝響應從第 1圖(b>，（d)所示之波形變成任意波形&例如欲改變截止頻 率時，只要改變各係數之數値使該脈衝響應之特性在時間 軸方fi被壓縮或被擴張卽可W例如音高昇高至超過特定音 高時v改變各係數之數値，使得脈衝響應特性配合其差値 在時間軸方向擴張。如此，卽可將實質上之脈衝響應從笫 1圖(b)所示之波形變成如第1圖(C)所示之波形因此，其 ) -6 - 甲 4 (210X297公釐） 199930 A 6 B 6 經濟部中央標準局印製 五、發明説明（5) 所產生之濾波特性可變成如第2圖(C)所示截止頻率fc不 變動之特性·〇若音高降低至特定音高以下時，、改變各係數 之數値’，使得脈衝響應之特性配合其差値在時間軸方向被 歷縮。如此，實質上之脈衝響應可從第1圖⑹所示之波形 變成第1圖⑹所示之波形。因此，\其所產生之濾波特性可 成爲如第2圖⑻所示截止頻率fc不變動之波形令:1 如上所述，\依照本發明，可配合被指定之音高可變的 控制內揷運算所使用之η個係數1藉此防止其所產生之濾 波特性發生變動。 "4^..- 濾波特性可任意設定、若低迎濾波特性中^，欲去除反 復雜訊時假設如第1圖(b)所示截止頻率fCl變成較高時 ，該截止頻率fCl可能超過抽樣頻率之％而成爲不能去除 反復雜訊之情況？若如第1圖(d)所示'截止頻率fC2變成 較低時^則可去除反復雜訊<·)如此，若以去除反復雜訊爲 目的時，假設指定較特定之基準音高更高之音高\則只要 使各係數之數値，.，使其配合基準音高與指定音高之偏差如 第1圖⑹所示的使脈衝響應之特性在時間軸方向被擴張卽 可？在此^所謂特定之基準音岛係指對應於該音高而產生 / - 之如第1圖⑻所示之低通濾波特性之截止頻率fc較抽樣 頻率之％更低之音高:、。丨 本發明不只限定於以去除反復雜訊爲目的之用可 配合適當之特定範圍之音高進行係數之可變控制，而非對 任何音高皆經常進行係數之可變控制如此，卽可對特定 範圍之音域進行濾波特性之控制。: —7 — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 甲 4 (210X297公釐） A 6 B 6 199930 五、發明説明（6) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明不但可應用於將全次數η之係數直接作爲η個 係數使用之通常之波形內揷運算>亦可應用於利用省略較 .全次數m更少數之η個之係數運算進行濾波運算之型式丨 此時之實施態樣中、，波形產生裝置具有產生由對應於被指 定之音高之比例變化之整數部及小數部所構成之位址信號 之裝置，及配合該位址信號之整數部產生數位波形抽樣資 料之裝置4係數產生裝置配合該位址信號之小數部\從對 應於所需之內揷特性之m次係數資料中選擇η個（η < m ) 係數而將之產生&以下之實施例中將說明將本發明適用於 以省略η個之係數運算實質的進行次數m之運算之型式。 在特性控制裝置中，S改變各係數之數値使脈衝響Μ¥ 性在時間軸方向被壓縮或擴張時，'有限個係數之端部之數 個次數將位於脈衝響應之中間位置，'因此常發生不能確保 脈衝響應之連續性之問題必此時，、可能發生雑訊等問题以 因此、其實施態樣可將端部之數個次數之係數捨去以便確 保脈衝響應之連續性j例如纟在脈衝響應特性之曲線中、 \ Λ. ν
以零串音之點爲分界予以捨去、則可改善其連續性而確保 脈衝響應之自然連續性^故可在該部份予以捨去外D 以下參照圖式說明本發明之一實施例。. 經濟部中央標準局印製 第3圖表示實施本發明之電子樂器之一例之全部方塊 圖丄。其中 < 鍵盤10.具有用來指定需要產生之音樂之音高之 多個鍵按鍵檢測電路11.檢測鍵盤10.中被按壓之鍵而產生 表示按壓鍵之鍵碼KC及鍵接通信號ΚΟΝ。波形產生電路 12配合鍵碼KC以對應於被指定之音高之頻率產生數位波 甲 4 (210X297公釐） A 6 B 6 199930 五、發明説明（7 ) .............................................:v 裝. (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 形抽樣資料^由音色選擇裝置13.選擇之表示音色之音色資 料TC被傳送至波形產生電路12V而該波形產生電路12產 由對應於被選擇之音色之音樂波形之數位波形抽樣資料y 係數產生電路14.產生對應於所需之內揷特性之η個係 數'連於係數產生電路14.設置之特性控制電路15.控制由 係數產生電路14.所產生之係數之變化 '以便配合被指定之 音高可變的控制內揷特性I內挿運算電路16.以係數產生電 路14.所產生之η個係數分別對波形產生電路丨2中依次產生 之η個數位波形抽樣資料進行運算^並進行將之合成爲一 個抽樣之資料之內挿運算ό 包絡產生器17.根據鍵接通信號ΚΟΝ產生包絡波形信號 ^乘法器18.將內揷運算電路16.所產生之首樂信號抽樣資料 與包絡波形信號相乘\，將音量包絡附加於音樂信號V被附 加音量包絡之音樂信號抽樣資料在效應附加電路R中被附 加混響效應等適當之效應\然後 > 在數位/類比變換器20. 中被變換成類比信號而傳送至音響系統21.中Μ 經濟部中央標爭局印製 以下參照笫4圖說明波形齑生電路12.之一：It施例。波 形產生電路12具有作爲音源之波形記憶器22. 波形記憶器 22中記憶對應於各種音色之不同之波形該波形之記憶方 法及讀出方法可使公知之任意方法(3例如記憶一週期波形 而將之反覆讀出，、或記憶半週期波形而將之反覆讀出·、，或 記憶多個週期波形而將之讀出一次或反覆讀出，或在讀出 侵襲部之多個週期波形一次後反覆·出持結i之一或多 個週期波形，或記憶從開始發音至終了爲止之全部波形〇 甲 4 (210X297公釐） 199930 A 6 B 6 經濟部中央標準局印製 五、發明説明（8) 將之讀出一次等任意方式。記憶於記憶器中之資料符號化 形式不限定爲PCM i亦可使用DPCM η ADPCM '或三角 .形調變 波形產生電路12中〜廢了波形記憶器22之外彳又包括 記憶讀出用電路、ί。笫4圖中表示在波形記憶器22.中記憶從 開始發音至終了爲止之全部波形時之讀出電路之一例i。例 如從外部錄音特定基準音高之音樂信號7根據一定頻率之 抽様時鐘脈波SMC將之抽樣π然後將抽様之信號記憶在波 形記憶器22中在讀出時'、，、、若以基準音高讀出，只要以抽 樣時鐘脈波SMC之每一週期增加一個位址之比例發生變化 之位址信號讀出波形記憶器22卽可&以其他之音高讀出時 >可配合其音高與基準音高之頻率比控制位址信號之變化 比卽可。j Λ. 第4圖中，基準F號碼暫存器21以對數値亦卽音程値 記憶表示該基準音高之頻率之數値（基準F號碼RFN) F號碼記憶器0以對數値亦卽音程値記憶表示每一鍵之音 高頻率之數値C F號碼）\而配合按鍵檢出電路11.所供應 之鍵碼KC讀出對應於按Μ鍵之音高之F號碼FN。減法器 25.中，從對應於按壓鍵之音高之F號碼FN減去基準F號 碼RFN ( FN-RFN ) ’算出對基準晉高之桉壓鍵.之音高之 頻率比。因爲對數間之減法相當於眞數之除法\，故可算出 對於基準音高之按壓鍵之音高之頻率比^£對數/直線性變 換器26.中將減法器25.之輸出變換成直線値而算出表示頻率 比之直線値 —10.— ..................一............................:·裝...........................ir (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 甲 4 (210X297公釐） 199930 A6 ___B_6_ 五、發明説明（9) 該對數/直線性變換器26.之輸出被供給於累加器27.作 爲位址增量値FX。該增量値FX係含有小數部份之數値。 •當按壓鍵之音高等於基準音高時爲「1」，\若大於基準音 高時則大於「1」》小於基準音高時則小於Γ1」 累加器27.將輸入之位址增量値FX以根據抽樣時鐘脈 波SMC之週期反覆的累加I亦卽相當於位址計數器。累加 器27.在開始發音時被復置、，而從0開始累加FX。該累加 器2λ之輸出即爲從波形記憶器22中詖出波形抽様饩料之相 對位市«料SΑ後變成 指示波形記憶器22之絕對位址之位址信號《 t / } 開始位址記憶器29.分別記憶對應於記t:憶在波形記憶器 22之各音色之波形之開始位址並配合表示被選擇之音色 之音色資料TC及其他適當音色參數（例如鍵定標參數及 接觸資料等）讀出特定之開始位址資料SA费開始位址 資料~' S A被供給於加法器28.而相加於累加器27.所產生之相 對位址信號中。(j 加法器2&所^^之位址倍號係由整數部份I AD及小败 部份FAD所形成夂面整數部份IAD之資料經由加法器30. 供給於波形記憶器22.之位址輸入。丨'、 經濟部中央標準局印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 位址信號之整數部I AD根據其^値特定一個數位波形 抽樣資料之位址卩法器30.將位址偏置値SLCTR相加於 該IAD ?而產生用來讀出使用於內揷運算之η個數位波形 抽樣資料之η個位址値。\例如11=6。如笫5圖所示’利 用抽樣時鐘脈波SMC之6倍頻率之主時鐘脈波MC將抽樣 —11·— 甲 4 (210X297公釐） A 6 B 6 199930 五、發明説明（10.) 時鐘脈波SMC之一個週期分成6個，\將之作爲位址偏置値 SLCTR，對應於各時隙\將數値—2，一 1，0，1，2 3予以時間分割供給弋整數部IAD之時序對應於抽樣時鐘 脈波SMC之一個週期，故加法器30.於每一時隙產生IAD-2 ，IAD-1 1 IAD ， IAD + 1，I AD + 2，IAD + 3 等 6 個 位址數値。波形記憶器21配合該位址數値在一個抽樣週期 (SMC之週期）內，、以時間分割方式_出對應於各位址値 I AD-2，I AD - 1 I AD，I AD + 1，I AD + 2，I AD+3 之η = 6個波形抽樣資料。 比較器31.比較位址增量値FX與數値Γ 1」及「卜5」 。若FX > 1時則輸出“ 1 ”作爲輸出信號CON 1，若FX > 1·5時則輸出.“ 1 ”作爲輸出信號FCON2。 以下參照第6圖說明係數產生電路14.，特性控制電路 15.及內揷運算電路16.。，（、 第6圖所示之內揷運算電路16.中，、從波形記憶器21讀 出之數位波形抽樣資料被傳送至係數乘算用乘法器32.中义） 係數產生電路R配合位址信號之小數部FAD供給內揷用係 數。乘法器32.之輸出被供給於粜拟器33·而算出總和。該粜 積器B以主時鐘脈波MC之時序（亦卽在位址偏置値SLCTR 之各步驟）進行累積、而以抽樣時鐘脈波SMC之時序淸除 。在淸除累積値之刹那前，將本次運算所得之總和閂鎖於 閂鎖電路34上-; 係數產生電路W.包括：分別記憶著m = 97次之濾波係 數（0次〜96次）之濾波係i記憶器35.，36.;將該97次之 -12.- 甲 4 (210X297公釐） ..............................................,裝...........................tr (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局印製 1AQ93Q___L6_ 五、發明説明（ll.) 濾波係數中之η = 6個》配合位址信號之小數部FAD之 數値選擇而讀出之電路；及用來內挿被讀出之係數之內揷 , \ 電路37. < 兩系列之濾波係數記憶器35.，36·完全相同*爲了並聯 的讀出內挿電路37.、中之內揷而鄰接之2個濾波係數而設有 兩系列之濾波係數記憶器35.、，3d。'第7圖表示記憶在該濾 波係數記憶器35.，3d中之濾波係數之脈衝響應之例t由此 表現之濾波特性成爲如第2圖⑻所示之低通濾波特性\。其 中，\於基準p高之低於抽樣頻率之一半之特定頻率成爲截 止頻率f c。\ ) 因爲低通濾波特性之〇次〜96次之係數分佈 > 以第4& 次爲中心在0次〜47.次與49.次〜96次成爲對稱故在濾波 係數記憶器35.，'36.中v於位址〇〜48.僅記憶48·次〜96次之 係數，而0〜47.次之係數係藉著反向讀出記憶著49·〜％次 之係數之位址1〜4&而產生、因此，將-48.--1之位址 分配給0〜47.次之係數在存収記憶器35.，3d時，利用後 述之絕對值電路42·去除負號而以絕對値牴〜1存取 乘法器3&，39.及乘法器40L配合波形讀出用位址信號之 小數部FAD之數値及位址偏置値SLCTR，、對應於η = 6 抽樣點份量之各整數部IAD - 24 IAD—1，IAD，IAD+1 ，IAD + 2，IAD + 3形成係數讀出用之次數位址信號。 經濟部中央標準局印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
在乘法器38.中輸入位址信號之小數部FAD之6位元資料而 相乘“ -1 ” ^在乘法器39.中輸入位址偏置値SLCTR而 相乘“ 16 X SLCTR ”、。乘法器3&，39.之輸出在加法器40L 中被相加&加法器40ι之輸出，亦卽係數讀出用之次數位址 ' ：> —13.— 甲 4 (210X297公釐〉 mm (a) 信號係如下述的決定。 A 6 B 6
第 1 表 SLCTR 6個纖點之整數部 加法器40之輸出C次數位址） -2 IAD - 2 -32 - FAD -1 IAD - 1 -16 - FAD 0 IAD -FAD 1 IAD+ 1 16 - FAD 2 IAD + 2 32 - FAD 3 IAD + 3 48 - FAD (請先閲讀背面之注意事項再堪寫本頁) •訂· 乘法器38·中'，以小數部份FAD之6位元資料中之上位 4位元作爲整數部份\以下位2位元作爲小數部份K辦之 供給於加法器40·# !例如〖當FAD之上位4位元整數部爲最 大値16.時.，對應於SLCTR = ~ 2從加法器40L中輸出之次數 位址變成一 48f?;因此\加法器4(λ所產生之次數位址之範圍 選定爲一48.〜4，、然後附加下位2位元之小數部份(。 加法器40l之輸出經由乘法器41.供給於絕對値電^2。 乘法器41.配合從特性控制電路15.供給之控制信號CX變更 次數位址V次數位址未變更時(V特性控制信號CX爲“ 1 ” ，而加法器4α之輸出在乘法器41.中不被變更而予以輸出'。 F ' 經濟部中央標準局印製 絕對値電路42在次數位址爲負値一 48.--1時去除其負號
，變更成48.〜1 V 絕對値電路42'乏.輸出中，上位6位元指示次數位址〇 —14.- 甲 4 (210X297公釐） A 6 B 6 199930 五、發明説明（13.) - (請先閲讀背面之注意事項再攝寫本頁) 〜48.，而下位2位元指示小數部份。該絕對値電路42之鍮 出被附加於選擇器43.之輸入0 '附加於選擇器43.之選擇控 .制輸入S之選擇控制信號通常爲“ 〇 ” ，而選擇輸入〇之 資料予以輸出。/經由選擇器43_被選擇而輸出之絕對値電路 41之輸出中”指示次數位址0〜48.之上位6位元被輸入濾 波係數記憶器35.中\並且在加法器44被相加1而供給於濾 波係數記憶器36>七如此，濾波係數記憶器35· \ 36.中讀出次 數位址互相鄰接之2個係數資料。該2個係歟資料被輸入 內揷電路57.中選擇器43.所產生之下位2位元亦卽小數 份資料被供給於內挿罐路37.中\，因此^，以4個步驟之內挿 特性（例如直線內挿特性）內挿上述鄰接之2個係数資料 ^如此，記憶器35.^中，實際上只記憶m = 97次份量之 濾波係數。但由於內挿而變成與緊密的具有4 X 97 = 388 次份量之濾波係數成爲等效0揷電路37.之輸出作爲內挿 用係數資料被傳送至內揷運ϋ路16.之乘法器32中私當然 ，係數之內揷（亦卽內挿電路37.及與其關辿之加法器44及 記憶器3d之存在）不一定需要，亦可省略& 經濟部中央標準局印製 如上所述 < 從係數產生爾路14.中對應於笫5幽所示之 6個位址偏置値SLCTR之各時間分割時序、分別產生內 揷用係數資料心內揷運算電路16.之乘法器32.在對應於6個 位址偏置値SLCTR之各時間分割時序而產生之η = 6個數 位波形抽樣資料上、，分別相乘對應之η = 6個內揷用係數 資料。該乘法器32.之輸出如上所述的在累積器33.被加算而 合成爲一個抽樣之數位波形抽樣資料，，並且被閂鎖在閂鎖 V · -15.- 甲 4 (210X297公釐） 199930 A 6 B 6 經濟部中央標準局印製 五、發明説明（14.) 電路34. ^如此執行波形內揷、，並且實施配合此時使用之內 揷用係數之脈衝響應特性之濾波處理|(本例中係低通濾波 .處理心如上所述，在基準音高時〉具有較抽樣頻率之一半 更低之特定截止頻率 '而且可消除反覆雜訊免 從濾波處理之立場而言\在構成97次C若係數之內揷 亦算在內時爲388次）之脈衝響應特性之係數中，只使用 η = 6個係數t但毫未變更所需之濾波特性和以乘法器39. 進行“ 16 X SLCTR ”之乘算、藉此設定η = 6個係數間 之間隔爲16.次\ 97次之係數選擇\使用每16.次之係數。如此 對於未使用之中間之各15.次份量之係數成爲以〇作爲抽 樣値資料相乘等效之結果。如此\實質上等於進行根據97 次（若係$內揷亦算在內時爲388次）之脈衝響應特性之 濾波運算U假設所需之脈衝響應之次數爲m C實施例中爲 m = 97 )時 < 本例中m > η。當然亦可爲m = η 以下說明性控制電路15..。將第4圖之電路所產生之 位址增董値資料FX及控制信號FCON1 ，FCON2輸入該 特性控制電路15.中V·將FX供給於選擇器45.之輸入端1 將FCON1供給於選擇器45.之選擇控制輸入端將FCON1 及FCON2供給於選擇器46.之選擇控制輸入端S0、，S1又 數値「1」供給於選擇器45.之輸入端〇，而當施加於選擇 控制輸入S之控制信號FCON1爲0時，亦卽當位址增量 値資料FX成爲1以下時，選擇Γ 1丄_，而當FCON1爲1 時，亦卽當位址增量値資料FX大於1時\，則選擇資料FX 。選擇器45.之輸出被供給於倒數電路47.而計算其倒數。倒 ί —16.— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 甲 4 (210X297公笼） 199930 A 6 B 6 經濟部中央標準局印製 五、發明説明（15.) 數電路47.之輸出被供給於乘法器41.作爲特性控制信號CX p 因此 > 若FX ^ 1時，\亦卽被指定之音高與基準音高 .相同或較低時〜則產生數値Γ1」作爲特性控制信號CX 。此時，、如上所述的\不變更加法器401之輸出而直接經由 乘法器41.供給於絕對値電路42〇因此，滤波係數記憶器35· 又36·之讀出位址不被變更^而在內揷運算電路16.進行依照 設定於該記憶器之脈衝響應特性所構成之低通濾波控制$ 此時.，若被指定之音高與基準音高相同，细如笫2圖⑻所 示，.低通濾波器之截止頻率fc爲較抽樣頻率之一半更低 之特定截止頻率，％去除反覆雜訊彳}若被指定之音高低於 基準音高時實效抽樣間隔擴大，此，脈衝響應變成 如第1圖(d)所示Kfl基準音高時比較，事實上在時間軸方 向被擴張之狀態\故所產生之濾波特性如第2圖(d)所示的 發生婕動，使截止頻率fC2變低，。然Ιίΐί，(硪止頻率婕低並 不妨碍反覆雜訊之去除之本例中，卽使實質上之濾波特性 發生變動亦不予修正fc 當FX > 1時、亦卽被指定之音高大於基準音高時， 則鍮出數値FX之倒數1 / FX作爲特性控制信號CX。此時 ，1 / FX小於1，而且與FX成爲反比例，，FX愈增大， 1 /FX愈減小'k將小於1之1 /FX = CX供給於乘法器41. V 藉此將加法器40L所產生之次數位址値以配合CX之比例變 小。因此，濾波係數記憶器35·，36·之讀出位址逐漸變小， 結果設定在該記憶器中之脈衝_性，外觀上在時間軸方 向被擴張卩換言之，.對應之位址偏置値31^：丁1^(-2,-1， 0,1,2,3)不變C各抽樣資料之時間間隔不變）從係 —17.— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 甲 4 (210X297公釐） 199930 A 6 B 6 經濟部中央標準局印製 五、發明説明（16.) 數記憶器讀出之各係數之位址間隔減小 <故相當於各係數 之位址間隔之時間本身在位址間隔減小之前或後皆不改變 .彳因此，\藉著讀出依照朝向上述減小之方向變更之次數位 址之係數記憶器，可產生外觀上較設定於該記憶器$脈衝 響應特性更朝向時間軸方向擴張之脈衝響應特性。'言之 ，對應之位址偏置値SLCTR (-2，一1,〇,1，2,\3)不 變（各抽樣資料之時間間隔不變），而僅是從係數記憶器 中讀出之各係數之位址間隔減小相當於各係败之位址間 隔之時間本身在位址間隔減小之前或後皆不變，故藉著讀 出依照朝向上述滅小之方向變更之次數位址之係數記憶器 之讀出亙產生外観上較設定於該記憶器之脈衝響應特性 * . --------- \ 更朝向時間軸方向被擴張之脈衝響應特性1、此時，卽使從 波形內挿運算之觀點而言，變成對應於η = 6個之各波形 抽樣資料之內挿用係數之數値配合FX之數値改變之狀態 ，結果內挿特性亦發生變化,. 如此，‘依照朝向時間軸方向擴張之脈衝響應特性，以 內揷運算電路16.進行波形內揷運算及低通濾波控制。此時 ，假設因爲被指定之音高大於基準音高而未進行上述特性 婕更控制（亦卽保持CX = 1之狀態则赏效之杣樣間 隔減小，故脈衝睿應變成如第1圖⑼所示，事實上朝向時 間軸方向被壓縮因此，所產生之低通濾波器如第2圖⑼ 所示的變動，而截'企頻率fCl昇高。'1:.赛而，.與上所述配 合基準音高與被指定音高之偏差，亦卽比（FX)，改變 對應於各抽樣點之係數之數値作;0CX=1/FX，故內揷 -18.- ..............................................袭...........................tr (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 甲 4 (210X297公釐） 經濟部中央標準局印製 199930 a6 ___BJ_ 五、發明説明（17·) 結果所產生之事實上之脈衝響應變成如第1圖⑹所示之狀 態，與原來之第1圖⑻所示者成爲等效^因此，其所產生 .之低通濾波特性變成如第2圖(C)所示，截止頻率fc不發生 變動之狀態^因此-，卽使在產生較基準音高更高之音樂時 ，仍可去除反覆雜訊( 以下說明限幅器功能。如上所述^變更次數位址使脈 衝響應特性在時間軸方向被擴張時，例如最小位址「48.」 被掰更成比其更小之數個:\不能成爲充分的使用係數記位 器所具有之脈衝響應之狀態，而被限制在脈衝響應之中間 位置使用之狀態^結果不能確保脈衝響應之連續性而可能 產生雜訊等問題。\因此，可附加捨去端部之數個次數之係 數之限幅器功能、_以便確保脈衝響應之連續性丨例如以在 脈衝響應特性之曲線上成爲〇串音之點爲分界點予以捨去 ，則可改善連續性乂可確保脈衝響應之自然連續性义因此 使限幅器功能發生作\角而在該點進行捨去，.. 若脈衝響應特性成爲如第7圖所示之丨時，次數位 址16. , 32. , 48.成爲零串音點，故以此作爲捨去點。因此’ 在第6圖之特性控制電路15.中，在選擇器始·之資料輸入端 0，1，3輸入數値Γ 48.」，厂32.」，Γ 16.」，當施加於 選擇控制輸入端SO，S1之控制信號FCON1 ，FCON2爲 “ 0 ’’ ，“ 0 ”時C卽FX $ 1時），選數資料輸入〇之 數値「48.」而予以輸出，當FCON1，FCON2爲“ 1 ” ’ “0”時（卽1.5gFX>l時），選擇資料輸入1之數 値「32·」而予以輸出，當FCON1，FCON2爲“ 1 ” ， .............................................(•裝...........................# (請先閲讀背面之注意事項再填寫本π) 甲 4 (210X297公釐） A6 B 6 199930 五、發明説明（18.) “ 1 ”時（卽FX > 1 · 5時）\，選擇資料輸入3之數値Γ 16.」予以輸出。 s 選擇器46.之輸出被當作限幅次數位址LX施加於選擇 器43.之輸入端1，同時施加於比較器48.之B輸入端。絕對 値電路42所產生之次數位址資料被供給於比較器48.之A輸 入端。當A>B時輸出“1”作爲比較輸出信號。其他時 刻則輸出“ Ο ”X。因此，當絕對値電路42所產生之次數位 址資料未超過限幅次數位址LX時，比較器4&之輸出爲 “〇” ，而選擇器43.直接輸出從絕對値電路42產生之次數 位址資料，當絕對値電路42所產生之次數位址資料超過限 幅次數位址LX時、，比較器之輸出成爲“1” ，選擇器 43.截止絕對値電路42所產生之次數位址資料，取代該資料 而輸出限幅次數位址LX。勺 1· 5 g FX ^ 1時，設定限幅次數位址LX爲「32.」之 理由爲，由於乘法器41.之CX= 1/FX之相乘，變更前之 最大位址値4&配合1/FX之數値被變更成48.至32.。因而選 擇之位址Γ 32.」作爲可包括該等數値之〇串音點。 當FX > 1 · 5時 '設定限幅爲~「16.i—达 ------------- 理由爲，由於乘法器41.之CX= 1/FX之相乘，變更前之 最大位址香'ί /FX之1値被變更成水-於努.之數 値，因而選擇位址「16.」作爲可包栝該點之〇串音點ρ 以下參照第8圖說明實現上述限幅功能之電路之另一 實施例。 第8圖所示之例中，濾波係數記憶器35a , 36a之記 —20.— 甲 4 (210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 經濟部中央標準局印製 A 6 B 6 199930 五、發明説明（19.) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 憶結構與第6圖所示之濾波係數記憶器35.，36.稍有不同\。厂 換言之，如第圖a、b、c所示\該濾波係數記憶器3 5a ,36a中，係於不同之毎一限幅點分別記憶脈衝響應特性 係數，然後選擇讀出其中之一 P首先，如第9圖⑻所示、 在位址0〜机之範圍內\與第7圖相同的記憶脈衝響應特 性之係數V.^_而如第9圖（b)所示\在位址64.〜96之範圍內\， 則記憶著第7圖中從位址〇至32.爲止之脈衝響應特性之係 數。此時 < 從位址97至112係記憶係數S &此情形與上述 選擇Γ 32.」作爲限幅次數位址LX時相同\。其次彳如第9 圇⑹所示Y在位址128〜144之範圍內，NxMlj記憶第7圖之 位址〇至16.爲止之脈衝響應特性之係數此時λ，從位址145 至176係記憶係數零V此情形與上述選擇「16.」作爲限幅 次數位址LX時相同 V' 因此，在特性控制電路15.中，、設置AND閘49.，倒相 器50.取代選擇器46·^在AND閘49.中輸入以倒相器50.反轉 控制信號FCON1及控制信號FCON2所得之信號义然後> 設定該AND閘49.之輸出爲下位位元，設定控制信號FCON2 爲上位位元‘> 而形成由2位元構成之位址控制資料SX。,a 將該位址控制資料SX供給於64倍道路51.中並且乘以64 設置加法器52取代第6圖之選擇器43.，而在從絕對値電路 42·輸出之次數位址資料中相加64.倍電路51.之輸出資料。64. 倍電路51.之輸出資料產生位址偏置値之功能ή 經濟部中央標準局印製 首先〜，當控制信號FCONl·，FCON2爲“ 0 ” ，“0 ’ 時（亦卽FX S 1時）、，位址控制資料SX之數値爲Γ 0」 '\ 一 21.— 甲 4 (210X297公釐） 199930 A6 *____B6__ 五、發明説明（20l) ，64.倍電路51.之輸出資料爲「Ο」Λ而絕對値饀路42所產 生之次數位址資料直接供給於加法器52。因此λ不進行位 •址之偏置、•濾波係數記憶器35a X36a讀出如第9 _所 示記憶在位址〇〜48.之範圍內之脈衝響應特性係數y 其次，、當 FCON1 ' FCON2 爲 “ 1，， ， “ 0，，b (卽 '\ 1·5 2 FX > 1時，址控制資料SX之數値爲「1」，64. 倍電路51.之輸出資料爲「64.」\，從加法器52產生將Γ 64.」 相加於從絕對値電路42產生之數位址資料之數値。因此 ，係數記憶讀出位址被偏置64.位址濾波係數記憶器35a ，36a讀出如第9圖b所示'記憶在位址64.〜112之範圍 內之脈衝響應特性係數^ $而，因爲被位址96限幅，故可 產生特定之限幅功能？..
V 其次，當 FCON1 ^_FCON2 爲 “ 1 ” ，“ 1 ” 時 C 卽 FX>1*5時）>'位址控制資料SX之數値爲「2」，64.倍 電路51.之輸出資料爲「128」< 從加法器52產生將「128」 相加於絕對値電路42所產生之次數位址資料之數値。因此 ，係數記憶讀出位址被偏置128位址*而濾波係數記億器 35a v 36a讀出如第9圖c所示記憶於&址128〜176之 範圍內之脈衝響應特性係數。然而，因爲被位址144限幅 ，故可產生特定之限幅功能。. 上述實施例中係表示單音。但亦可適用於以多個 頻道進行分割式或並聯式複音發音之例设、 經濟部中央標準局印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 上述實施例中、係以利用波形內揷遝算一同货現之濾 波特性作爲低通濾波器彳但本發明不受其限制。可依照係 -22 - 甲 4 (210X297公釐） 199930 A 6 B 6 經濟部中央標準局印製 五、發明説明（21·) 數之設定方式設定任意之濾波特性 上述實施例中A產生高於基準音高之音樂時，係可變 的控制內挿用係數而控制內揷特性，因而藉此控制濾波特 性。但本發明不受其限制，亦可在產生低於基準音高之音 樂時亦控制內挿特性藉此控制濾波特性。 此時>若爲了產生音樂而被指定之音高較基準音高更 高時，係將脈衝響應特性在時間軸方向擴張&若較低時， 則改變各係數之數値使其將脈衝響應特性在時間軸方向歷 V 縮卽可。如此，''可將波形內挿特性對應於全部音高或音域 可變的控制藉此可防止所產生之濾波特性發生變動。這 種控制在使用濾波特性來控制音色時特別有效 一方面'亦可不對全部音高經常進行係數之可變控制 ，而配合適當之特定範圍之音高進行係數之可變控制〗如 此、則可對特定範豳之音域進行波形內挿特性及濾波特性 之控制。ϋ 其他依照音高分成數個群各音高群進行內揷用係 數之可變控制，藉此控制波形內揷特性及濾波特性，亦包 括在本發明「配合被指定之音高之控制」範圍内\ 本發明之實施態樣可整理成如下之數種型式分 ⑻在申請專利範圍所述之音樂信號發生裝置中，係數 產生裝置係對應於所需之脈衝響應特性產生上述係數，特 性控制裝置改獎各係數之數値，\以便配合被指定之音高將 脈衝響應特性在時間軸方向壓縮或擴張，藉此可變的控制 該內挿特性。 丨.......1 -23.- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 甲 4 (210X297公釐） 199930 A 6 B 6 經濟部中央標準局印製 五、發明説明（22) (b)如⑻項中所述之裝置，該特性控制裝置改變各係數 之數値，以便配合特定之基準音高及指定音高間之偏差， \ 將脈衝響應特性在時間軸方向壓縮或擴張若被指定之音 高較基準音高更高時擴張>若較低時則壓縮^藉此可變的 控制內揷特性而防止所產生之濾波特性發生變動 ⑹如⑻項中所述之裝置，、中，所需之脈衝響應特性 係對應於低通濾波器之特性， 特性控制裝置在指定較特 定之基準音高更高之音高時^改變各係數之數値，以便配 合基準音高與指定音高之偏差把脈衝響應特性在時間軸方 向擴張 (d)如申請專利範圍中所述之裝置\該特性控制裝置在 指定特定範圍之音高時，改變係數產生裝置所產生之係數 ，以便配合該指定音高可變的控制該內挿特性。 ⑻如申請專利範圍中所述之裝置，、該波形產生裝置具 有產生以配合被指定之音高之.比例變化之整數部份及小數 部份所構成之位址信號之產生裝置，及配合位址信號之整 數部產生數位波形抽樣資料之產生裝置，該係數產生裝置 從對應於所需之內挿特性之m次之係數資料中，配合上述 位址信號之小數部份選擇η個（n <m)係數而予以輸出。 ⑺如⑻項所述之裝置，其中，特性控制裝置在改變各 係數之數値以便將脈衝響應特性在時間軸方向壓縮或擴張 時，捨去關於端部附近之數個次數之係數，以便確保脈衝 響應之自然連續性。 依照本發明，在以使用數位濾波運算之波形內挿運算 —24.— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 甲 4 (210X297公釐） 199930 A 6 B 6 經濟部中央標準局印製 五、發明説明（21) 產生圓滑之波形之音樂信號時合音高（或音高群*卽 音域）可變的控制波形內挿特性設定用之係數，故可控制 因此而產生之濾波特性，可使波形內揷用電路作爲實效之 數位濾波電路使用 >同時實現波形內挿功能與可控制之數 位濾波器功能/因此可產生各種效果。例如作爲反覆雜訊 去除用低通濾波器使用時，可防止濾波特性隨著音高而變 動，藉此卜不但可進行波形內揷，又可確實的去除任何音 高之反覆雜訊、其效果非常大 圖式之簡單說明 第1圖⑻〜⑹表示配命厘衝響應特性之音高之變化及 〜 _______-***·1 -· 一 控制之一例； 第2圖示對應於第1圖⑻〜⑻之濾波特性之 一 一例之圖； ϋ圖表示實施本發翌之電子樂器之一例之全部結構 之方塊圖； 第4圖爲表之波形產生電路之一例之方塊圖； 笫5圖爲表示各種時鐘脈波及時間分割迎IX時序之一 例之時序圖； 笫6圖爲表示笫3幽中之內挿辿筇旭路，係數產生山 路，特葡ϋ塊圖； 第7圖爲表示第6圖中記憶於濾波係數記憶器之係數 之脈衝響應特性之一例之圖Γ 第8圖爲表示第3圖中之係數產生電路及特性控制電 路之其他例之方塊圖； —25·— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 甲 4 (210X297公釐） A 6 B 6 199930 五、發明説明（24.) 第9圖⑻〜(c)爲表示第8圖中之濾波係數記憶器之記 憶結構例之圖。 (請先閲讀背面之注意事項再場寫本頁) 經濟部中央標準局印製 甲 4 (210X297公釐）