JPH0118439B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は電子楽器に関するものであり、更に
詳しくは所謂波形メモリ読み出し方式の楽音信号
発生装置の改良に関するものである。 従来の波形メモリ読み出し方式の楽音信号発生
装置を用いた電子楽器においては、波形メモリに
記憶した楽音波形（音源波形）―周期を押下鍵に
対応するレートで繰り返し読み出すようにしてい
るため、発生楽音の音色が常に同一で変化しない
という欠点を有していた。 これに対して特願昭52―48412号（特開昭53―
134418号）に開示されている様に、互に異なる波
形を記憶した複数の波形メモリを用意し、各波形
メモリから読み出される楽音波形を適宜重み付け
して合成するとともに、その重み付け状態を変化
させて種々の音色の楽音信号及び音色が時間変化
する楽音信号を得る様にした波形メモリ読み出し
方式の楽音信号発生装置等が提案されている。 しかし、上記した様な改良された波形メモリ読
み出し方式の楽音信号発生装置においては、各波
形メモリから読み出された楽音波形の重み付けを
行うために、波形メモリのほかに時間変化するパ
ラメータ信号を発生するための時間関数波形発生
器や乗算器や除算器等の複雑な演算回路を多数必
要とする。このため、楽音信号発生装置の構造が
複雑で非常に高価になるという欠点を有してい
る。 この発明は、かかる従来の楽音信号発生装置の
欠点に鑑みなされたもので、簡単な構成で音色が
時間変化する楽音信号を容易に発生できるように
した楽音信号発生装置を提供する事を目的とす
る。 この発明によれば、波形メモリを読み出すアド
レス範囲が波形メモリの全アドレス数よりも小さ
く、かつこのアドレス範囲が楽音信号発生におけ
る時間経過に従つて変化するため、音色が適宜時
間変化する楽音信号を容易に得る事ができる。 以下添附の図面によつて更に詳細にこの発明に
ついて説明する。第１図はこの発明の第１の実施
例を示すものである。第１図において、鍵盤回路
２は電子楽器の鍵盤部１において押下されている
鍵に対応するキーコードKCとキーオン信号KON
（論理値“１”）とを出力するものである。このキ
ーオン信号KONはワンシヨツト５とエンベロー
プ波形発生器１１に入力され、ワンシヨツト５は
キーオン信号KONの立ち上がりに同期して所定
幅のパルス信号（論理値“１”）を出力する。こ
こで、ワンシヨツト５から出力されるパルス信号
をキーオンパルス信号KONPと称す。このキー
オンパルス信号KONPはカウンタ６に入力され
てその計数値をクリアする。また、エンベロープ
波形発生器１１はキーオン信号KONを受けてエ
ンベロープ波形EVを出力する。他方鍵盤回路２
から出力されるキーコードKCは周波数情報メモ
リ３に読み出しアドレス信号として入力され、こ
の周波数情報メモリ３から押下鍵（キーコード
KC）に対応する周波数情報Ｆが読み出される。
この様にして読み出される周波数情報Ｆは累算器
４に入力され、累算器４はクロツクパルスφのタ
イミングでこの周波数情報Ｆを累算する。この累
算値qF（ｑ＝１，２…）は加算器９の第１の入力
端子Ａに入力される。また、この累算器４がホバ
ーフローするとオーバーフロー信号OFが累算器
４から出力され、アンド回路７を介してカウンタ
６の計数入力端子Ciに入力される。前記した様に
カウンタ６は押鍵当初にクリアされているため、
その計数値Ｐの各ビツト（この実施例では12ビツ
トとする）は全て論理値“０”になつている。従
つて、計数値Ｐの上位２ビツトを入力するナンド
回路８は論理値“１”を出力し、アンド回路７の
アンド条件が成立しており、オーバーフロー信号
OFが通過可能になつている。尚、この実施例で
は累算器４の最大累算値は1024であるとして以後
説明する。 カウンタ６はオーバーフロー信号OFが出力さ
れると、その計数値Ｐを「０」から「１」に変化
させ、以後オーバーフロー信号OFが出力される
毎に計数値Ｐが１づつ増加する事になる。この計
数値Ｐは加算器９の第２の入力端子Ｂに入力さ
れ、この結果加算器９は加算値として（qF＋ｐ）
を出力する。ここで、波形メモリ１０は例えば
4096個のアドレスを有しており、第２図に示す様
な波形形状を記憶しているものとする。第２図に
示す様に、波形メモリ１０は波形４周期（波形４
波、１波は1024個のアドレスからなる。）を記憶
し、かつ各周期の波形はその形状が互いに異つて
いる。 次に、この波形メモリ１０のメモリ読み出し動
作について説明する。今、電子楽器の鍵盤部１で
新たな鍵が押鍵され、これに応じて累算器４が周
波数情報Ｆの累算動作を開始したとする。累算器
４が一度もオーバーフローしない間はカウンタ６
の計数値Ｐが０であるため加算器９の加算値は
qFそのものになる。前記した様に累算器４の最
大累算値qFが1024であるため、第２図に示す様
に波形メモリ１０の第０アドレスから第1023アド
レスの範囲で各アドレスに記憶されている各波形
振幅値が累算値qFの値に応じてまず読み出され
る。 累算器４がオーバーフローして、カウンタ６の
計算値ｐが「１」になると加算器９の加算値
（qF＋ｐ）は（qF＋１）となる。従つて、この場
合には第２図に示す様に第１アドレスから第1024
アドレスの範囲内で各アドレスに記憶されている
各波形振幅値が累算値qFに応じて読み出される。 以後同様の動作がオーバーフロー信号OFが出
力される毎に繰り返し実行される。やがて、カウ
ンタ６の計数値ｐが「3072」になつて計数値Ｐの
上位２ビツトが共に論理値“１”になると、ナン
ド回路８のナンド条件が成立し論理値“０”が出
力される。従つて、アンド回路７のアンド条件が
成立しなくなり、以後カウンタ６の計数入力端子
Ciにオーバーフロー信号OFが入力されなくなる。
従つて、加算値９は累算器４がオーバーフローし
ても以後同一の加算値（qF＋Ｐ，Ｐ＝3072）を
繰り返し出力する様になる（Ｐが一定値に固定さ
れる）。従つて、カウンタ６の計数値Ｐがナンド
回路８のナンド条件が成立する「3072」に達する
と、第２図に示す様に波形メモリ１０の第3071ア
ドレスから第4095の範囲で各アドレスに記憶され
ている各波形振幅値が繰り返し読み出される。 この様にして波形メモリ１０から読み出される
楽音波形MWは、乗算器１２においてエンベロー
プ波形EVと乗算され、適宜の音量エンベロープ
が付与された後サウンドシステム１３から発音さ
れる。 以上に説明した第１の実施例は、楽音の立ち上
り（アタツク時）の波形形状を変化させ、これに
よつて時間的に音色の変化する楽音を得る場合に
適している。尚、言うまでもなくこの第１の実施
例はこれに限定されるものではなく、例えば立ち
下がり（テイケイ時）の波形形状を変化させるこ
ともできる。また、累算器４とアンド回路７との
間（またはアンド回路７とカウンタ６との間）に
分周器を適宜挿入するようにしてもよいもので、
この場合にはカウンタ６の計数値Ｐの変化が遅く
なり（分周器の分周比に対応）、この結果波形メ
モリ１０の読み出し範囲の移動も遅くなる。 第３図は、第１図に示した第１の実施例の変更
実施例を示すものであり、第１図におけるカウン
タ６とアンド回路７とナンド回路８から成る回路
を第３図に示すアツプダウンカウンタ２１とフリ
ツプフロツプ２２と発振器２３とアンド回路２４
とノア回路２５とから成る回路に置換したもので
ある。この変更実施例によれば、アツプダウンカ
ウンタ２１が全ての出力ビツトについて論理値１
を出力している場合に限りアンド回路２４が論理
値“１”を出力してフリツプフロツプ２２がリセ
ツトされ、その他の場合にはフリツプフロツプ２
２はノア回路２５が論理値“１”を出力しセツト
される。フリツプフロツプ２２がセツト状態のと
きにはアツプダウンカウンタ２１のアツプダウン
指定信号入力端子Ｕ／Ｄに論理値“１”が入力さ
れるためアツプダウンカウンタ２１はアツプモー
ドに設定される。この状態でアツプダウンカウン
タ２１が発振器２３の出力するパルス信号を計数
するため、第１図に示す累算器４の出力する累算
値qFにこのアツプダウンカウンタ２１の計数値
がP′が加算される。従つて、波形メモリ１０にお
いて読み出されるアドレス範囲が頭初第０アドレ
スから第1023アドレスであつたものが除々に高い
アドレスの方に移動してゆく。これによつて、波
形メモリ１０から読み出される楽音波形MWの立
ち上り時（アタツク時）の波形形状が時間と共に
徐々に変化する事になる。 やがて、アツプダウンカウンタ２１の計数値
P′の全ビツトが全て論理値“１”になるとアンド
回路２４のアンド条件が成立しフリツプフロツプ
２２のリセツト端子Ｒに論理値“１”が入力され
るため、フリツプフロツプ２２はリセツトされ
る。従つて、アツプダウンカウンタ２１のアツプ
ダウン指定信号入力端子Ｕ／Ｄに論理値“０”が
入力され、これによつてカウンタ２１はダウンモ
ードに設定される。この場合には、発振器２３か
らパルス信号が出力される毎に除々にカウンタ２
１の計数値P′が減少していくため、波形メモリ１
０の読み出されるアドレス範囲が除々に低いアド
レスの方に移動してゆく。 以上の説明から明らかな様に、この第１の実施
例の変更実施例によれば、楽音波形MWを周期的
に繰り返し時間変化させる事が可能になり、これ
によつて発音中に常に音色が変化する楽音を得る
事ができる。特に、この変更実施例ではアツプダ
ウンカウンタ２１を用いて波形メモリ１０のアド
レスの読み出し範囲を低いアドレスから高いアド
レスへまたこれとは逆に高いアドレスから低いア
ドレスへと繰り返し移動させる事ができるため、
いわゆるWAH―WAH効果を付与する場合に適
している。 第４図はこの発明の第２の実施例を示すもので
ある。尚、第４図において第１図と同一部分は同
一符号を付して説明を省略する。第４図におい
て、鍵盤回路２の出力するキーコードKCは周波
数情報メモリ３に入力されると共に音色情報メモ
リ３１にも入力されている。音色情報メモリ３１
には各鍵（キーコードKC）に対応して音色情報
Ｔが記憶されており、キーコードKCに対応する
音色情報Ｔが読み出される。この音色情報Ｔは累
算器３２に入力される。累算器３２はワンシヨツ
ト５が出力するキーオンパルス信号KONPを受
けてクリアされる様に構成され、累算器４からオ
ーバーフロー信号OFが出力される毎にこの音色
情報Ｔを順次累算する。累算器３２の累算値qT
（ｑ＝１，２…）は加算器９の第２の入力端子Ｂ
に入力されている。 この第２の実施例の電子楽器は次の様に動作す
る。即ち、累算器３２から出力される累算値qT
が累算器４からオーバーフロー信号OFが出力さ
れる毎にＴだけ増加してゆくため、波形メモリ１
０において読み出されるアドレス範囲が除々に高
いアドレスの方に移行してゆく。やがて、累算値
qTの上位２ビツトに論理値“１”が出力される
と、ナンド回路８が論理値“０”を出力するた
め、アンド回路７のアンド条件が成立しなくな
り、以後オーバーフロー信号OFは累算器３２に
供給されなくなる。従つて、この第３の実施例は
第１図に示した第１の実施例と同様の動作をする
事になる。ただ、第１の実施例と異なる点は、第
１の実施例においては押下される鍵が１オクター
ブ上がると周波数情報メモリ３から読み出される
周波数情報Ｆの値も２倍になるため、これに伴つ
て累算器４が出力するオーバーフロー信号OFの
発生周期が1/2倍になる。従つて、カウンタ６の
計数値Ｐが増加する速度が２倍になるという関係
がある。このことから、１オクターブ上る毎に波
形メモリ１０のアドレスの読み出し範囲の変化速
度が２倍になるという性質を有している。これに
対し、この第３の実施例によれば、累算器４が出
力するオーバーフロー信号OFの発生周期が１オ
クターブ上る毎に1/2倍になるのは全く同様であ
るが、音色情報メモリ３１に記憶する各音色情報
Ｔを適宜設定する事により、累算値qTの増加速
度を各鍵毎に調整できるため、波形メモリ１０の
アドレスの読み出し範囲の変化速度を各鍵毎に自
由に設定する事が可能になる。 尚、上記した第２の実施例では音色情報メモリ
３１に各鍵に対応する音色情報Ｔが記憶されてい
るものとして説明したが、この発明はこれに限定
されるものではなく、例えば各オクターブ毎に音
色情報Ｔを記憶する様にしても良い。 第５図はこの発明の第３の実施例を示すもので
ある。尚、第１図と同一部分は同一符号を付して
その説明を省略する。第５図において、鍵盤回路
２から出力されるキーオン信号KONはワンシヨ
ツト５および４１に入力されている。ワンシヨツ
ト４１はキーオン信号KONの立ち下がりに同期
して所定幅のパルス信号（論理値“１”）を出力
するものである。ここで、ワンシヨツト４１の出
力するパルス信号をキーオフパルス信号KOFPと
称す。ワンシヨツト５から出力されるキーオンパ
ルス信号KONPは累算器３２のクリア端子とカ
ウンタ４３のクリア端子に入力されている。ま
た、キーオフパルス信号KOFPはオア回路４４に
入力されている。オア回路４４には累算器３２が
出力するオーバーフロー信号OF′が入力されてお
り、オア回路４４の出力側はアンド回路４５の入
力側に接続され、アンド回路４５の出力側はカウ
ンタ４３の計数入力端子Ciに接続されている。更
に、カウンタ４３の３ビツトの出力は音色情報メ
モリ３１とナンド回路４６と波形メモリ１０とに
それぞれに入力されている。また、ナンド回路４
６の出力側はアンド回路４５の入力側とアンド回
路４７の入力側に接続されている。また、アンド
回路４７には累算器４から出力される累算値qF
が入力され、アンド回路４７の出力側は波形メモ
リ１０に入力される。 ここで、波形メモリ１０は例えば8192個のアド
レスを有しており、第６図に示す様な形状の波形
の各振幅値を記憶しているものとする。この第３
の実施例に示す電子楽器には第１の実施例及び第
２の実施例に示す電子楽器の様にエンベロープ波
形発生器１１が設けられていない。これは波形メ
モリ１０に記憶する波形（第６図参照）に予め音
量エンベロープを付与し、この波形メモリ１０の
アドレスの読み出し範囲を移動させる事によつ
て、エンベロープ波形発生器を特に設ける事な
く、発生楽音に適宜の音量エンベロープを付与す
る様にしたものである。この波形メモリ１０のア
ドレスの読み出し範囲を指示する役割を有する信
号がカウンタ４３から出力される３ビツトの計数
値P″であり、この計数値P″に応じて次の表(1)の
様にアドレス範囲が指定される。

【表】 また、音色情報メモリ３１の第４アドレスには
音色情報Ｔとして数値０が記憶されている。もち
ろん他のアドレスには０以外の適宜の音色情報Ｔ
の値が記憶されている。 この第３の実施例は次の様に動作する。電子楽
器の鍵盤部１である鍵が押鍵されると、ワンシヨ
ツト５はキーオンパルス信号KONPを出力する。
このキーオンパルス信号KONPによつて累算器
３２とカウンタ４３に共にリセツトされ楽音発生
に備える。この状態でカウンタ４３は「０」の計
数値P″を出力しこれによつてナンド回路４６が
論理値“１”を出力するため、アンド回路４７が
導通状態になる。従つて累算器４から出力される
累算値qFがアンド回路４７を介して波形メモリ
１０に入力される。また波形メモリ１０にはカウ
ンタ４３が出力する「０」計数値P″が直接入力
されるため、これによつて波形メモリ１０の第０
アドレスから第1023アドレスが累算器４の出力す
る累算値qFによつて読み出される様にセツトさ
れる。 この動作と並行して、カウンタ４３の計数値
P″（「０」）が音色情報メモリ３１に入力されるた
め、その第０アドレスに記憶されている音色情報
T₀が読み出される。累算器３２はこの音色情報
T₀を累算器４からオーバーフロー信号OFが出力
される毎に累算する。やがて、この累算器３２が
オーバーフローしてオーバーフロー信号OF′が出
力されると、これがオア回路４４とアンド回路４
５を介してカウンタ４３の計数入力端子Ciに入力
される。これによつて、カウンタ４３は「１」の
計数値P″を出力する。カウンタ４３の計数値
P″が「１」になるとこれによつて波形メモリ１
０の第1024〜第2047アドレスが累算値qFに応じ
て読み出される様に指定される。以後同様の動作
がカウンタ４３の計数値P″が「４」になるまで
繰り返し実行される。この動作によつて楽音波形
MWのアタツク時の波形が形成される。 カウンタ４３の計数値P″が「４」になると波
形メモリ１０の第4096〜第5119アドレスが指定さ
れ、この範囲の各波形振幅値が累算値qFによつ
て読み出される。また、前記した様に音色情報メ
モリ３１の第４アドレスには音色情報T₄として
数値０が記憶されているため累算器３２は決して
オーバーフロー信号OF′を出力する事はない。従
つて、この場合には波形メモリ１０の第4096〜第
5119アドレスがくり返し読み出される。このカウ
ンタ４３の計数値P″が「４」の場合に発生され
る楽音波形MWは同一波形の繰り返し波形とな
り、これによつて前記アタツク時の楽音波形に続
いてサステイン時の楽音波形MWが形成される。 次に鍵盤部１で今まで押下されていた鍵が離鍵
されると、これに応じてワンシヨツト４１がキー
オフパルス信号KOFPを出力する。このキーオフ
パルス信号KOFPがオア回路４４とアンド回路４
５を介してカウンタ４３の計数入力端子Ciに入力
されるため、カウンタ４３の計数値P″が「４」
から「５」に変化する。従つて、波形メモリ１０
の第5120〜第6133アドレスが新たに指定され累算
値qFに応じて読み出される。第６図から明らか
な様に第5120アドレス以後のアドレスに記憶され
ている波形は除々に減衰する波形であり、以後波
形メモリ１０から読み出される楽音波形MWはデ
イケイ部分の波形となる。 やがて、カウンタ４３の計数値P″が「７」に
なるとナンド回路４６がこれを検出して論理値
“０”を出力する。従つて、アンド回路４５と４
７が遮断状態になり、以後カウンタ４３の計数値
P″は次に新たに鍵が押下されてクリアされるま
で「７」に固定され、また累算器４から出力され
る累算値qFは波形メモリ１０に入力されなくな
る。これによつて発音動作が終了する。尚、この
第３の実施例では波形メモリ１０の第7618〜8191
アドレスには波形振幅値０が記憶されているもの
として説明したが（第６図参照）、この部分は特
に何の機能も果たさないので第7168〜8191アドレ
スはなくても特に問題はない。 この第３の実施例によれば、累算器３２がオー
バーフロー信号OF′を出力するタイミングは必ず
波形メモリ１０から振幅値０が出力されているタ
イミングになるため、波形が移り変わる際に量子
化ノイズが発生する事もなくクリアな楽音を発音
することができる。 尚、以上に詳細に記述した第１〜第３の実施例
において、同時に互いに異なる音色の複数の楽音
を発生させる場合には次の様にすれば良い。第７
図に示す様に、互いに異なる波形形状の楽音波形
を記憶した複数の波形メモリ１０―ａ〜１０―ｎ
を設ける。次に、例えばこれらの出力側に音色選
択スイツチSa，Sb…Snを設け適宜の音色の楽音
波形MWa〜MWnを選択する様に構成し、選択
された楽音波形を加算器５０で合成し楽音波形
MWを形する。この様にすれば種々の音色の楽音
を同時に発生する事が可能になる。 尚、以上に説明した第１〜第３の実施例では、
説明の簡単化のため単音電子楽器を例にして説明
したが、この発明はこれに限定されるものではな
く、複音電子楽器にも応用できるものである。こ
の場合には、例えば第１図を用いて説明すると、
鍵盤回路２をキーアサイナに置換し、累算器４や
ワンシヨツト５や加算器６等を時分割方式のもの
に置換すれば良い。 以上の説明から明らかな様にこの発明によれ
ば、比較的簡単かつ安価な構成で音色が時間変化
する楽音信号を容易に発生できる楽音信号発生装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示すブロツ
ク図、第２図は第１図に示した第１の実施例の波
形メモリに記憶されている波形の一例を示す波形
図、第３図は第１の実施例の変更実施例の要部を
示すブロツク図、第４図はこの発明の第２の実施
例を示すブロツク図、第５図はこの発明の第３の
実施例を示すブロツク図、第６図は第５図に示し
た第３の実施例の波形メモリに記憶されている波
形の一例を示す波形図、第７図は、この第１〜第
３の実施例の変更実施例の要部を示すブロツク図
である。 １…鍵盤部、２…鍵盤回路、３…周波数情報メ
モリ、４…累算器、５，４１，４２…ワンシヨツ
ト、６，４３…カウンタ、７，２４，４５…アン
ド回路、８，４６…ナンド回路、９，５０…加算
器、１０，１０―ａ，１０―ｂ…１０―ｎ…波形
メモリ、１１…エンベロープ波形発生器、１２…
乗算器、１３…サウンドシステム、２１…アツプ
ダウンカウンタ、２２…フリツプフロツプ、２５
…ノア回路、４４…オア回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所望の波形に関する波形データを各アドレス
   に記憶した波形メモリと、 上記波形メモリの全アドレス範囲より短い所定
   アドレス範囲における各アドレスを発生すべき楽
   音信号の周波数に対応して順次かつ繰返し指定す
   るアドレス情報を発生して上記波形メモリに供給
   するアドレス情報発生手段と、 上記アドレス情報発生手段から発生されるアド
   レス情報が指定する上記所定アドレス範囲を、該
   所定アドレス範囲におけるアドレス数よりも少な
   いアドレス数分だけ時間経過に従つて順次シフト
   させる制御手段と、 を具え、上記波形メモリから読出された波形デー
   タに基づき音色が上記時間経過に従つて変化する
   楽音信号を発生するようにした ことを特徴とする楽音信号発生装置。