JPH0123797B2 - - Google Patents
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- JPH0123797B2 JPH0123797B2 JP59232299A JP23229984A JPH0123797B2 JP H0123797 B2 JPH0123797 B2 JP H0123797B2 JP 59232299 A JP59232299 A JP 59232299A JP 23229984 A JP23229984 A JP 23229984A JP H0123797 B2 JPH0123797 B2 JP H0123797B2
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- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は波形メモリ読み出し方式による楽音
信号発生装置に関し、詳しくは、発音開始から発
音終了に至る全発音期間の中の複数の部分的期間
に対応する複数の波形をメモリに記憶する場合に
おいて、各波形の符号化方式を異ならせたことに
関する。 〔従来の技術〕 特開昭52−121313号には、楽音の発音開始から
終了に至るまでの全波形若しくはその一部の複数
周期波形を波形メモリに記憶させておき、この波
形メモリを読み出すことにより、自然楽器音に極
めて近似した高品質の楽音を発生し得るようにし
た電子楽器が開示されている。従来は、波形メモ
リに記憶する波形データの符号化形式は一律に同
じ形式であり、一般にパルスコード変調（以下
PCMと略称する）方式が用いられている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 PCM方式は、時間的に複雑に変化する波形を
高分解度で精度良く再現するのに適しているが、
１サンプル点当りの波形データのビツト数を比較
的多くすることが要求されるので、メモリ容量が
大型化する傾向にあつた。特に、上述のように複
数周期波形を記憶する場合はその傾向が一層強ま
り、メモリ容量が膨大化していた。一方、メモリ
容量を節約し得る符号化形式（例えば差分パルス
コード変調方式：以下DPCM方式と略称する）
を採用し、波形メモリを節約した容量で構成する
と、波形変化が比較的複雑な部分では波形の再現
精度が悪くなる、という問題が生じる。 この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
波形メモリを用いて高品質の楽音信号を発生する
場合において上述の問題点を解決することを目的
とする。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明では、波形メモリにおいて、楽音の発
音開始から発音終了に至る全発音期間の中の複数
の部分的期間に夫々対応する複数の波形を記憶
し、かつ、それらの波形の少なくとも１つを他と
は異なる符号化形式で符号化して記憶するように
したことを特徴とする。読み出すべき波形を時間
的に切換えると共に、この切換えに従つて特定さ
れる波形を波形メモリから読み出す読み出し手段
と、波形メモリから読み出された波形のデータを
その符号化形式に応じて所定の共通の符号化形式
に変換する復号手段とが更に設けられる。 〔作用〕 同じ音色の楽音波形でも、立上り部、持続部、
立下り部、等の発音の経時的段階に応じてその波
形の特徴が異なることはよく知られている。一般
に、立上り部は複雑に波形が変化するが、持続部
は波形は余り変化せず安定している。このように
発音の経時的段階に応じて波形の特徴が異なるの
で、夫々の波形の特徴に適した符号化形式で符号
化すれば、波形メモリを効率的に利用することが
できる。例えば、立上り部のように複雑に波形が
変化する部分は、変化に対する追従性が優れてお
り、精度のよい再現が容易なPCM方式によつて
符号化し、持続部のように安定した部分は、デー
タビツト数を比較的少なくすることができる
DPCM方式によつて符号化する、というように
異なる符号化形式を混用すれば、メモリの効率的
利用が図れる。すなわち、採用した各符号化形式
に応じて１サンプル点当りのデータビツト数を異
ならせれば、データビツト数が少なくて済む符号
化形式を採用した部分においてメモリ容量の縮減
を図ることができ、全体としてメモリ容量を節約
できると共に、他方、精度の良い再現が必要な部
分ではそれに適した符号化形式が採用されること
により品質を損うことなく高品質の楽音信号を発
生することができる。また、あえてメモリ容量を
縮減せずに、データビツト数が少なくて済む符号
化形式を採用した部分において充分なビツト数で
１サンプル点当りのデータを表現するようにして
もよく、そうすれば有効ビツトが増えるので波形
の再現精度が一層向上する。 〔実施例〕 第１図はこの発明を鍵盤式の電子楽器に応用し
た一実施例を示し、鍵盤１は発生すべき楽音の音
高指定を行う複数の演奏用鍵を備えている。押鍵
検出回路２は鍵盤１における押圧鍵を検出し、押
圧鍵に対応するキーコードKCを出力すると共に
該鍵の押圧が持続している間中信号“１”を保持
するキーオン信号KONと該鍵の押圧開始時に瞬
時的に信号“１”となるキーオンパルスKONP
を出力する。なお、説明の簡単化のためにこの例
の電子楽器は単音式であるとし、押鍵検出回路２
は単音選択機能を持つものとする。しかし、公知
のキーアサイナを用いて複音仕様にし得るのは勿
論である。 アドレス発生器３は押鍵検出回路２から与えら
れたキーコードKCに基づき押圧鍵の音高に対応
したレートで変化するアドレス信号ADを発生す
る。このアドレス信号ADは波形メモリ４のサン
プル点アドレス入力に与えられ、各サンプル点毎
の波形データを順次読み出すために使用される。 波形メモリ４は、楽音の発音開始から発音終了
に至るまでの全波形のデータを、音色選択回路５
で選択可能な各音色毎に夫々記憶している。この
メモリ４に記憶する波形の一例を示すと第２図の
ようであり、パーカツシブ系のエンベロープを持
つている。メモリ４に記憶する波形の符号化形式
は立上り部（アタツク部）とそれ以後の部分（サ
ステイン部）とでは異なつており、立上り部の複
数周期から成る波形がPCM方式によつて符号化
され、それ以後の部分の複数周期から成る波形が
DPCM方式によつて符号化されている。楽器音
の場合、一般に、立上り部の波形はノイズや高調
波成分が多く、急激に変化しやすい。これに対し
て、立上り部以後は比較的波形が安定している。
そこで、波形変化に対して追従性のよいPCM方
式を立上り部の波形の符号化に採用し、追従性が
それほど要求されないサステイン部の波形の符号
化にはデータ圧縮が可能なDPCM方式を採用し
た。波形メモリ４は、大別して、PCM方式で符
号化された立上り部の波形のデータを記憶した
PCMデータメモリ部４Ａと、DPCM方式で符号
化された波形のデータを記憶したDPCMデータ
メモリ部４Ｂとから成る。 アドレス発生器３と切換制御回路６は読み出し
手段７を構成しており、読み出すべき波形を時間
的に切換えると共に、この切換えに従つて特定さ
れる波形を波形メモリ４から読み出す働きをす
る。切換制御回路６はキーオンパルスKONPに
応答して波形の切換え制御を開始するようになつ
ており、アドレス発生器３から与えられるアドレ
ス信号ADの内容に基づき波形の切換えタイミン
グを判断し、切換え制御を行う。読み出すべき波
形を特定する情報DP（この実施例では全発音期間
を２つの部分的期間に分け、両期間の波形の符号
化形式を異ならせているので、波形を特定する情
報は即符号化形式を特定する情報に相当する）が
切換制御回路６から出力され、アドレス発生器
３、波形メモリ４、復号回路８に供給される。こ
の情報DPは、“０”のとき立上り部の波形すなわ
ちPCM方式を指示し、“１”のときサステイン部
の波形すなわちDPCM方式を指示する。従つて、
この情報DPが“０”のとき波形メモリ４におけ
るPCMデータメモリ部４Ａが読み出し可能とさ
れ、“１”のときDPCMデータメモリ部４Ｂが読
み出し可能とされる。 読み出し手段７の詳細例につき更に第３図を参
照して説明すると、アドレス発生器３は、キーコ
ードKCによつて指示された鍵の音高に対応する
周波数を持つノートクロツクパルスを発生するノ
ートクロツク発生回路９と、このノートクロツク
パルスをカウントするカウンタ１０とを含んでお
り、切換制御回路６は、情報DPを設定するため
のフリツプフロツプ１１を含んでいる。PCMエ
ンドアドレス検出回路１２は、PCM方式で符号
化された立上り部の波形の最終アドレスを示すデ
ータを各音色毎に記憶した記憶部を含んでおり、
音色選択回路５（第１図）から与えられる音色選
択情報TCに応じて最終アドレスデータを読み出
し、これとアドレス信号ADとを比較し、両者が
一致したとき一致出力信号EQを“１”にする。
この一致出力信号EQはフリツプフロツプ１１の
セツト入力Ｓに与えられると共にオア回路１３を
介してカウンタ１０のリセツト入力Ｒに与えられ
る。同様に、DPCMエンドアドレス検出回路１
４は、DPCM方式で符号化されたサステイン部
の波形の最終アドレスを示すデータを各音名毎に
記憶した記憶部を含んでおり、音色選択情報TC
に応じて最終アドレスデータを読み出し、これと
アドレス信号ADとを比較し、両者が一致したと
き一致出力信号EQ′を“１”にする。この一致出
力信号EQ′はインバータ１５で反転されてゲート
１６に与えられる。ゲート１６はノートクロツク
発生回路９から発生したノートクロツクパルスを
カウンタ１０のカウント入力Ｃに与える制御を行
なうものである。 スタートアドレスメモリ１７は、PCM方式で
符号化された立上り部の波形の最初のアドレス
（スタートアドレスSA1）を示すデータとDPCM
方式で符号化されたサステイン部の波形のスター
トアドレスSA2を示すデータとを各音色毎に記憶
しており、音色選択情報TCに応じて或る音色に
対応する上記２つのスタートアドレスデータの読
み出しが可能化され、フリツプフロツプ１１から
与えられる情報DPが“０”のとき立上り部のス
タートアドレスSA1のデータが読み出され、“１”
のときサステイン部のスタートアドレスSA2のデ
ータが読み出される。読み出されたスタートアド
レスデータは加算器１８に与えられ、カウンタ１
０のカウント出力と加算される。加算器１８の出
力はアドレス信号ADとして波形メモリ４に与え
られると共にPCMエンドアドレス検出回路１２
及びDPCMエンドアドレス検出回路１４に入力
される。また、押鍵検出回路２から与えられたキ
ーオンパルスKONPはフリツプフロツプ１１の
リセツト入力Ｒに与えられると共にオア回路１３
を介してカウンタ１０のリセツト入力Ｒに与えら
れる。 まず、発音開始時にキーオンパルスKONPが
発生されると、フリツプフロツプ１１及びカウン
タ１０がリセツトされる。フリツプフロツプ１１
の出力すなわち情報DPが“０”となり、最初は
立上り部の波形すなわちPCM方式で符号化され
ていることが指示される。このDPの“０”によ
りスタートアドレスメモリ１７から立上り部の波
形のスタートアドレスデータが読み出される。最
初はカウンタ１０の出力が「０」であるため、こ
のスタートアドレスデータが加算器１８からその
まま出力されてアドレス信号ADとなる。DPCM
エンドアドレス検出回路１４はスタートアドレス
データの入力によつて一致出力信号EQ′を“０”
とし、ゲート１６を開く。これによりノートクロ
ツクパルスがカウンタ１０に入力され、該カウン
タ１０のカウント内容が発生すべき楽音の音高に
対応するレートで次第に増加する。このカウント
出力にスタートアドレスデータが加算され、立上
り部のスタートアドレスから次第に増加するアド
レス信号ADが加算器１８から得られる。これに
より、波形メモリ４のPCMデータメモリ部４Ａ
から立上り部の波形の各サンプル点毎のPCMデ
ータWAが順次読み出される。 やがて、立上り部の波形の最終アドレスに達す
ると、この立上り部の波形の読み出しが終了し、
次にサステイン部の波形の読み出しが始まる。す
なわち、アドレス信号ADの値が立上り部の最終
アドレスに到達すると、PCMエンドアドレス検
出回路１２の一致出力信号EQが“１”となり、
フリツプフロツプ１１がセツトされると共にカウ
ンタ１０がリセツトされる。フリツプフロツプ１
１のセツトにより、情報DPが“１”となり、ス
タートアドレスメモリ１７からサステイン部のス
タートアドレスデータが読み出される。最初はカ
ウンタ１０の出力が「０」であるためスタートア
ドレスデータがそのままアドレス信号ADとな
り、以後はカウント値の増加に従つてアドレス信
号ADが増加する。これにより、波形メモリ４の
DPCMデータメモリ部４Ｂからサステイン部の
波形の各サンプル点毎のDPCMデータWSが順次
読み出される。やがて、サステイン部の最終アド
レスに達すると、DPCMエンドアドレス検出回
路１４の一致出力信号EQ′が“１”となり、ゲー
ト１６が閉じられ、カウンタ１０のカウント動作
が停止する。 第１図において、波形メモリ４から相次いで読
み出されたPCM方式の波形データWA及びDPCM
方式の波形データWSは復号回路８に与えられ、
その符号化形式に応じて所定の共通の符号化形式
に変換される。一例として、所定の共通の符号化
形式とはPCM方式であるとする。従つて、復号
回路８において、元々PCM方式で符号化されて
いる波形データWAは特に復号操作されることは
ないが、DPCM方式で符号化されている波形デ
ータWSにはPCM方式のデータに変換する復号操
作がなされる。このようなDPCM方式のデータ
をPCM方式に変換するために、復号回路８は
DPCM復号部８Ａを含んでいる。 切換制御回路６から出力された符号化形式を示
す情報DPが復号回路８に与えられており、該回
路８における復号操作の内容を指示する。すなわ
ち、DP＝“０”のときは格別の復号操作は行わ
ず、PCM方式の波形データWAをそのまま出力さ
せるが、DP＝“１”のときはDPCM方式の波形
データWSをPCM方式に変換する復号操作を行う
よう指示する。 この実施例では、同じDPCM方式で符号化し
た波形データであつても、各ビツトのデータの重
みづけを各種音色毎に異ならせることができるよ
うにしている。比較的小さな重みづけでDPCM
化した場合は、比較的細かな波形変化まで再現す
ることができるが、一方、比較的大きな重みづけ
でDPCM化した場合は大きな波形変化に素速く
追従する波形を再現することができる。このよう
に、DPCM化する場合に、各ビツトの重みづけ
を異ならせることにより、波形の特徴により一層
適した符号化形式とすることができる。DPCM
復号部８Ａでは、このような重みづけの相違も考
慮して、各音色毎に予定された重みづけで復号操
作がなされるようにする。そのため、DPCMシ
フトデータメモリ１９には、各音色に対応する
DPCM化された波形データの重みづけの相違に
応じて異なるシフトデータが記憶されており、音
色選択情報TCに応じて所定のシフトデータSFが
読み出される。このシフトデータSFはDPCM復
号部８Ａに加わり、波形データWSをシフトして
所定の重みづけで復号操作がなされるよう制御す
るために用いられる。 復号回路８から出力された各サンプル点の波形
データMWは乗算器２０に加わり、エンベロープ
発生器２１からのエンベロープ波形信号が乗算さ
れる。エンベロープ制御された波形データはＤ／
Ａ変換器２２でアナログ信号に変換された後、サ
ウンドシステム２３に与えられる。尚、エンベロ
ープ波形信号は図示したように押鍵中は一定レベ
ルを維持し、離鍵に応じてデイケイ特性を示すも
のであるとする。これは波形メモリ４に記憶した
波形に予めパーカツシブ系のエンベロープが付与
されていると仮定したためである。 第４図を参照して復号回路８の詳細例について
説明する。波形メモリ４から読み出される波形デ
ータはPCM化されたデータWAが12ビツト構成で
あるとし、DPCM化されたデータWSが８ビツト
構成であるとする。そして、復号回路８から最終
的に出力されるPCM方式の楽音波形サンプル点
振幅データMWは12ビツト構成であるとする。 波形メモリ４からPCM方式で符号化された波
形データWAが読み出された場合、情報DPは
“０”であり、ゲート２４は閉じ、セレクタ２５
はＢ入力選択状態となる。セレクタ２５のＢ入力
は12ビツトの入力線を持ち、12ビツトのPCM方
式の波形データWAが入力される。セレクタ２５
から出力された12ビツトの波形データは加算器２
６及びレジスタ２８を経由して楽音波形サンプル
点振幅データMWとしてそのまま出力される。こ
のとき加算器２６の他の入力に加わるシフト回路
２７の出力はゲート２４が閉じられていることに
よつて常に“０”である。こうして、PCM方式
の波形データWAは特に復号操作されることなく
そのまま出力される。 DPCM方式で符号化された波形データWSが読
み出された場合、情報DPは“１”であり、ゲー
ト２４が開き、セレクタ２５はＡ入力選択状態と
なる。セレクタ２５のＡ入力には加算器２６の出
力がレジスタ２８を介して入力される。レジスタ
２８は、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、アドレス発生器３から与
えられる１サンプリングタイムを１周期とするサ
ンプリングクロツクパルスφ（この例ではノート
クロツクパルス）に従つて１サンプリングタイム
毎に記憶内容が更新される。すなわち、或るサン
プリングタイムにおける加算器２６の加算結果が
レジスタ２８に取り込まれ、その次のサンプリン
グタイムにおいて該レジスタ２８から出力され、
セレクタ２５のＡ入力を介して加算器２６に入力
される。一方、波形メモリ４から読み出された８
ビツトのDPCM方式の波形データWSはゲート２
４を通つてシフト回路２７に入力される。シフト
回路２７には前述のシフトデータSFが与えられ
ており、入力された８ビツトの波形データWSを
シフトデータSFの値に応じて12ビツトの出力ラ
インのいずれかにシフトし、これによりDPCM
化された波形データWSに所定の重みづけを付与
する。勿論、12ビツト出力ラインのうち８ビツト
データがシフトされなかつたビツトは“０”とさ
れる。例えば、８ビツトのDPCM波形データWS
をシフトデータSFの値０〜３に応じて次表のよ
うにシフトする。SF＝０の場合が最小の重みづ
けに対応し、SF＝３の場合が最大の重みづけに
対応する。
信号発生装置に関し、詳しくは、発音開始から発
音終了に至る全発音期間の中の複数の部分的期間
に対応する複数の波形をメモリに記憶する場合に
おいて、各波形の符号化方式を異ならせたことに
関する。 〔従来の技術〕 特開昭52−121313号には、楽音の発音開始から
終了に至るまでの全波形若しくはその一部の複数
周期波形を波形メモリに記憶させておき、この波
形メモリを読み出すことにより、自然楽器音に極
めて近似した高品質の楽音を発生し得るようにし
た電子楽器が開示されている。従来は、波形メモ
リに記憶する波形データの符号化形式は一律に同
じ形式であり、一般にパルスコード変調（以下
PCMと略称する）方式が用いられている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 PCM方式は、時間的に複雑に変化する波形を
高分解度で精度良く再現するのに適しているが、
１サンプル点当りの波形データのビツト数を比較
的多くすることが要求されるので、メモリ容量が
大型化する傾向にあつた。特に、上述のように複
数周期波形を記憶する場合はその傾向が一層強ま
り、メモリ容量が膨大化していた。一方、メモリ
容量を節約し得る符号化形式（例えば差分パルス
コード変調方式：以下DPCM方式と略称する）
を採用し、波形メモリを節約した容量で構成する
と、波形変化が比較的複雑な部分では波形の再現
精度が悪くなる、という問題が生じる。 この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
波形メモリを用いて高品質の楽音信号を発生する
場合において上述の問題点を解決することを目的
とする。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明では、波形メモリにおいて、楽音の発
音開始から発音終了に至る全発音期間の中の複数
の部分的期間に夫々対応する複数の波形を記憶
し、かつ、それらの波形の少なくとも１つを他と
は異なる符号化形式で符号化して記憶するように
したことを特徴とする。読み出すべき波形を時間
的に切換えると共に、この切換えに従つて特定さ
れる波形を波形メモリから読み出す読み出し手段
と、波形メモリから読み出された波形のデータを
その符号化形式に応じて所定の共通の符号化形式
に変換する復号手段とが更に設けられる。 〔作用〕 同じ音色の楽音波形でも、立上り部、持続部、
立下り部、等の発音の経時的段階に応じてその波
形の特徴が異なることはよく知られている。一般
に、立上り部は複雑に波形が変化するが、持続部
は波形は余り変化せず安定している。このように
発音の経時的段階に応じて波形の特徴が異なるの
で、夫々の波形の特徴に適した符号化形式で符号
化すれば、波形メモリを効率的に利用することが
できる。例えば、立上り部のように複雑に波形が
変化する部分は、変化に対する追従性が優れてお
り、精度のよい再現が容易なPCM方式によつて
符号化し、持続部のように安定した部分は、デー
タビツト数を比較的少なくすることができる
DPCM方式によつて符号化する、というように
異なる符号化形式を混用すれば、メモリの効率的
利用が図れる。すなわち、採用した各符号化形式
に応じて１サンプル点当りのデータビツト数を異
ならせれば、データビツト数が少なくて済む符号
化形式を採用した部分においてメモリ容量の縮減
を図ることができ、全体としてメモリ容量を節約
できると共に、他方、精度の良い再現が必要な部
分ではそれに適した符号化形式が採用されること
により品質を損うことなく高品質の楽音信号を発
生することができる。また、あえてメモリ容量を
縮減せずに、データビツト数が少なくて済む符号
化形式を採用した部分において充分なビツト数で
１サンプル点当りのデータを表現するようにして
もよく、そうすれば有効ビツトが増えるので波形
の再現精度が一層向上する。 〔実施例〕 第１図はこの発明を鍵盤式の電子楽器に応用し
た一実施例を示し、鍵盤１は発生すべき楽音の音
高指定を行う複数の演奏用鍵を備えている。押鍵
検出回路２は鍵盤１における押圧鍵を検出し、押
圧鍵に対応するキーコードKCを出力すると共に
該鍵の押圧が持続している間中信号“１”を保持
するキーオン信号KONと該鍵の押圧開始時に瞬
時的に信号“１”となるキーオンパルスKONP
を出力する。なお、説明の簡単化のためにこの例
の電子楽器は単音式であるとし、押鍵検出回路２
は単音選択機能を持つものとする。しかし、公知
のキーアサイナを用いて複音仕様にし得るのは勿
論である。 アドレス発生器３は押鍵検出回路２から与えら
れたキーコードKCに基づき押圧鍵の音高に対応
したレートで変化するアドレス信号ADを発生す
る。このアドレス信号ADは波形メモリ４のサン
プル点アドレス入力に与えられ、各サンプル点毎
の波形データを順次読み出すために使用される。 波形メモリ４は、楽音の発音開始から発音終了
に至るまでの全波形のデータを、音色選択回路５
で選択可能な各音色毎に夫々記憶している。この
メモリ４に記憶する波形の一例を示すと第２図の
ようであり、パーカツシブ系のエンベロープを持
つている。メモリ４に記憶する波形の符号化形式
は立上り部（アタツク部）とそれ以後の部分（サ
ステイン部）とでは異なつており、立上り部の複
数周期から成る波形がPCM方式によつて符号化
され、それ以後の部分の複数周期から成る波形が
DPCM方式によつて符号化されている。楽器音
の場合、一般に、立上り部の波形はノイズや高調
波成分が多く、急激に変化しやすい。これに対し
て、立上り部以後は比較的波形が安定している。
そこで、波形変化に対して追従性のよいPCM方
式を立上り部の波形の符号化に採用し、追従性が
それほど要求されないサステイン部の波形の符号
化にはデータ圧縮が可能なDPCM方式を採用し
た。波形メモリ４は、大別して、PCM方式で符
号化された立上り部の波形のデータを記憶した
PCMデータメモリ部４Ａと、DPCM方式で符号
化された波形のデータを記憶したDPCMデータ
メモリ部４Ｂとから成る。 アドレス発生器３と切換制御回路６は読み出し
手段７を構成しており、読み出すべき波形を時間
的に切換えると共に、この切換えに従つて特定さ
れる波形を波形メモリ４から読み出す働きをす
る。切換制御回路６はキーオンパルスKONPに
応答して波形の切換え制御を開始するようになつ
ており、アドレス発生器３から与えられるアドレ
ス信号ADの内容に基づき波形の切換えタイミン
グを判断し、切換え制御を行う。読み出すべき波
形を特定する情報DP（この実施例では全発音期間
を２つの部分的期間に分け、両期間の波形の符号
化形式を異ならせているので、波形を特定する情
報は即符号化形式を特定する情報に相当する）が
切換制御回路６から出力され、アドレス発生器
３、波形メモリ４、復号回路８に供給される。こ
の情報DPは、“０”のとき立上り部の波形すなわ
ちPCM方式を指示し、“１”のときサステイン部
の波形すなわちDPCM方式を指示する。従つて、
この情報DPが“０”のとき波形メモリ４におけ
るPCMデータメモリ部４Ａが読み出し可能とさ
れ、“１”のときDPCMデータメモリ部４Ｂが読
み出し可能とされる。 読み出し手段７の詳細例につき更に第３図を参
照して説明すると、アドレス発生器３は、キーコ
ードKCによつて指示された鍵の音高に対応する
周波数を持つノートクロツクパルスを発生するノ
ートクロツク発生回路９と、このノートクロツク
パルスをカウントするカウンタ１０とを含んでお
り、切換制御回路６は、情報DPを設定するため
のフリツプフロツプ１１を含んでいる。PCMエ
ンドアドレス検出回路１２は、PCM方式で符号
化された立上り部の波形の最終アドレスを示すデ
ータを各音色毎に記憶した記憶部を含んでおり、
音色選択回路５（第１図）から与えられる音色選
択情報TCに応じて最終アドレスデータを読み出
し、これとアドレス信号ADとを比較し、両者が
一致したとき一致出力信号EQを“１”にする。
この一致出力信号EQはフリツプフロツプ１１の
セツト入力Ｓに与えられると共にオア回路１３を
介してカウンタ１０のリセツト入力Ｒに与えられ
る。同様に、DPCMエンドアドレス検出回路１
４は、DPCM方式で符号化されたサステイン部
の波形の最終アドレスを示すデータを各音名毎に
記憶した記憶部を含んでおり、音色選択情報TC
に応じて最終アドレスデータを読み出し、これと
アドレス信号ADとを比較し、両者が一致したと
き一致出力信号EQ′を“１”にする。この一致出
力信号EQ′はインバータ１５で反転されてゲート
１６に与えられる。ゲート１６はノートクロツク
発生回路９から発生したノートクロツクパルスを
カウンタ１０のカウント入力Ｃに与える制御を行
なうものである。 スタートアドレスメモリ１７は、PCM方式で
符号化された立上り部の波形の最初のアドレス
（スタートアドレスSA1）を示すデータとDPCM
方式で符号化されたサステイン部の波形のスター
トアドレスSA2を示すデータとを各音色毎に記憶
しており、音色選択情報TCに応じて或る音色に
対応する上記２つのスタートアドレスデータの読
み出しが可能化され、フリツプフロツプ１１から
与えられる情報DPが“０”のとき立上り部のス
タートアドレスSA1のデータが読み出され、“１”
のときサステイン部のスタートアドレスSA2のデ
ータが読み出される。読み出されたスタートアド
レスデータは加算器１８に与えられ、カウンタ１
０のカウント出力と加算される。加算器１８の出
力はアドレス信号ADとして波形メモリ４に与え
られると共にPCMエンドアドレス検出回路１２
及びDPCMエンドアドレス検出回路１４に入力
される。また、押鍵検出回路２から与えられたキ
ーオンパルスKONPはフリツプフロツプ１１の
リセツト入力Ｒに与えられると共にオア回路１３
を介してカウンタ１０のリセツト入力Ｒに与えら
れる。 まず、発音開始時にキーオンパルスKONPが
発生されると、フリツプフロツプ１１及びカウン
タ１０がリセツトされる。フリツプフロツプ１１
の出力すなわち情報DPが“０”となり、最初は
立上り部の波形すなわちPCM方式で符号化され
ていることが指示される。このDPの“０”によ
りスタートアドレスメモリ１７から立上り部の波
形のスタートアドレスデータが読み出される。最
初はカウンタ１０の出力が「０」であるため、こ
のスタートアドレスデータが加算器１８からその
まま出力されてアドレス信号ADとなる。DPCM
エンドアドレス検出回路１４はスタートアドレス
データの入力によつて一致出力信号EQ′を“０”
とし、ゲート１６を開く。これによりノートクロ
ツクパルスがカウンタ１０に入力され、該カウン
タ１０のカウント内容が発生すべき楽音の音高に
対応するレートで次第に増加する。このカウント
出力にスタートアドレスデータが加算され、立上
り部のスタートアドレスから次第に増加するアド
レス信号ADが加算器１８から得られる。これに
より、波形メモリ４のPCMデータメモリ部４Ａ
から立上り部の波形の各サンプル点毎のPCMデ
ータWAが順次読み出される。 やがて、立上り部の波形の最終アドレスに達す
ると、この立上り部の波形の読み出しが終了し、
次にサステイン部の波形の読み出しが始まる。す
なわち、アドレス信号ADの値が立上り部の最終
アドレスに到達すると、PCMエンドアドレス検
出回路１２の一致出力信号EQが“１”となり、
フリツプフロツプ１１がセツトされると共にカウ
ンタ１０がリセツトされる。フリツプフロツプ１
１のセツトにより、情報DPが“１”となり、ス
タートアドレスメモリ１７からサステイン部のス
タートアドレスデータが読み出される。最初はカ
ウンタ１０の出力が「０」であるためスタートア
ドレスデータがそのままアドレス信号ADとな
り、以後はカウント値の増加に従つてアドレス信
号ADが増加する。これにより、波形メモリ４の
DPCMデータメモリ部４Ｂからサステイン部の
波形の各サンプル点毎のDPCMデータWSが順次
読み出される。やがて、サステイン部の最終アド
レスに達すると、DPCMエンドアドレス検出回
路１４の一致出力信号EQ′が“１”となり、ゲー
ト１６が閉じられ、カウンタ１０のカウント動作
が停止する。 第１図において、波形メモリ４から相次いで読
み出されたPCM方式の波形データWA及びDPCM
方式の波形データWSは復号回路８に与えられ、
その符号化形式に応じて所定の共通の符号化形式
に変換される。一例として、所定の共通の符号化
形式とはPCM方式であるとする。従つて、復号
回路８において、元々PCM方式で符号化されて
いる波形データWAは特に復号操作されることは
ないが、DPCM方式で符号化されている波形デ
ータWSにはPCM方式のデータに変換する復号操
作がなされる。このようなDPCM方式のデータ
をPCM方式に変換するために、復号回路８は
DPCM復号部８Ａを含んでいる。 切換制御回路６から出力された符号化形式を示
す情報DPが復号回路８に与えられており、該回
路８における復号操作の内容を指示する。すなわ
ち、DP＝“０”のときは格別の復号操作は行わ
ず、PCM方式の波形データWAをそのまま出力さ
せるが、DP＝“１”のときはDPCM方式の波形
データWSをPCM方式に変換する復号操作を行う
よう指示する。 この実施例では、同じDPCM方式で符号化し
た波形データであつても、各ビツトのデータの重
みづけを各種音色毎に異ならせることができるよ
うにしている。比較的小さな重みづけでDPCM
化した場合は、比較的細かな波形変化まで再現す
ることができるが、一方、比較的大きな重みづけ
でDPCM化した場合は大きな波形変化に素速く
追従する波形を再現することができる。このよう
に、DPCM化する場合に、各ビツトの重みづけ
を異ならせることにより、波形の特徴により一層
適した符号化形式とすることができる。DPCM
復号部８Ａでは、このような重みづけの相違も考
慮して、各音色毎に予定された重みづけで復号操
作がなされるようにする。そのため、DPCMシ
フトデータメモリ１９には、各音色に対応する
DPCM化された波形データの重みづけの相違に
応じて異なるシフトデータが記憶されており、音
色選択情報TCに応じて所定のシフトデータSFが
読み出される。このシフトデータSFはDPCM復
号部８Ａに加わり、波形データWSをシフトして
所定の重みづけで復号操作がなされるよう制御す
るために用いられる。 復号回路８から出力された各サンプル点の波形
データMWは乗算器２０に加わり、エンベロープ
発生器２１からのエンベロープ波形信号が乗算さ
れる。エンベロープ制御された波形データはＤ／
Ａ変換器２２でアナログ信号に変換された後、サ
ウンドシステム２３に与えられる。尚、エンベロ
ープ波形信号は図示したように押鍵中は一定レベ
ルを維持し、離鍵に応じてデイケイ特性を示すも
のであるとする。これは波形メモリ４に記憶した
波形に予めパーカツシブ系のエンベロープが付与
されていると仮定したためである。 第４図を参照して復号回路８の詳細例について
説明する。波形メモリ４から読み出される波形デ
ータはPCM化されたデータWAが12ビツト構成で
あるとし、DPCM化されたデータWSが８ビツト
構成であるとする。そして、復号回路８から最終
的に出力されるPCM方式の楽音波形サンプル点
振幅データMWは12ビツト構成であるとする。 波形メモリ４からPCM方式で符号化された波
形データWAが読み出された場合、情報DPは
“０”であり、ゲート２４は閉じ、セレクタ２５
はＢ入力選択状態となる。セレクタ２５のＢ入力
は12ビツトの入力線を持ち、12ビツトのPCM方
式の波形データWAが入力される。セレクタ２５
から出力された12ビツトの波形データは加算器２
６及びレジスタ２８を経由して楽音波形サンプル
点振幅データMWとしてそのまま出力される。こ
のとき加算器２６の他の入力に加わるシフト回路
２７の出力はゲート２４が閉じられていることに
よつて常に“０”である。こうして、PCM方式
の波形データWAは特に復号操作されることなく
そのまま出力される。 DPCM方式で符号化された波形データWSが読
み出された場合、情報DPは“１”であり、ゲー
ト２４が開き、セレクタ２５はＡ入力選択状態と
なる。セレクタ２５のＡ入力には加算器２６の出
力がレジスタ２８を介して入力される。レジスタ
２８は、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、アドレス発生器３から与
えられる１サンプリングタイムを１周期とするサ
ンプリングクロツクパルスφ（この例ではノート
クロツクパルス）に従つて１サンプリングタイム
毎に記憶内容が更新される。すなわち、或るサン
プリングタイムにおける加算器２６の加算結果が
レジスタ２８に取り込まれ、その次のサンプリン
グタイムにおいて該レジスタ２８から出力され、
セレクタ２５のＡ入力を介して加算器２６に入力
される。一方、波形メモリ４から読み出された８
ビツトのDPCM方式の波形データWSはゲート２
４を通つてシフト回路２７に入力される。シフト
回路２７には前述のシフトデータSFが与えられ
ており、入力された８ビツトの波形データWSを
シフトデータSFの値に応じて12ビツトの出力ラ
インのいずれかにシフトし、これによりDPCM
化された波形データWSに所定の重みづけを付与
する。勿論、12ビツト出力ラインのうち８ビツト
データがシフトされなかつたビツトは“０”とさ
れる。例えば、８ビツトのDPCM波形データWS
をシフトデータSFの値０〜３に応じて次表のよ
うにシフトする。SF＝０の場合が最小の重みづ
けに対応し、SF＝３の場合が最大の重みづけに
対応する。
以上の通りこの発明によれば、発音の経時的段
階に応じて波形データの符号化形式を異ならせて
メモリに記憶するようにしたので、メモリの効率
的利用を図ることができ、全体としてメモリ容量
の節約が図れると共に、波形の再現精度を上げる
ようにすることも可能となる。例えば、DPCM
方式の場合、各サンプル点の波形データとして隣
接するサンプル点間の振幅値の差分値を記憶すれ
ばよいため、一般にPCM方式に比べてメモリ容
量を縮減することができる。従つて、異なる符号
化形式を混用することにより、PCM方式のみか
ら成る場合に比べて全体としての波形メモリ容量
を縮減することが可能である。反対に、DPCM
方式のメモリ容量を節約せずに、１サンプル点当
りの差分値を十分なビツト数で表現したとする
と、波形再現精度を十分に上げることができる。
階に応じて波形データの符号化形式を異ならせて
メモリに記憶するようにしたので、メモリの効率
的利用を図ることができ、全体としてメモリ容量
の節約が図れると共に、波形の再現精度を上げる
ようにすることも可能となる。例えば、DPCM
方式の場合、各サンプル点の波形データとして隣
接するサンプル点間の振幅値の差分値を記憶すれ
ばよいため、一般にPCM方式に比べてメモリ容
量を縮減することができる。従つて、異なる符号
化形式を混用することにより、PCM方式のみか
ら成る場合に比べて全体としての波形メモリ容量
を縮減することが可能である。反対に、DPCM
方式のメモリ容量を節約せずに、１サンプル点当
りの差分値を十分なビツト数で表現したとする
と、波形再現精度を十分に上げることができる。
第１図はこの発明の一実施例に係る電子楽器の
全体構成を示すブロツク図、第２図は第１図の波
形メモリに記憶する波形の発音段階に応じた符号
化形式の相違の一例を示す図、第３図は第１図の
読み出し手段の詳細例を示すブロツク図、第４図
は第１図の復号回路の詳細例を示すブロツク図、
である。 １……鍵盤、２……押鍵検出回路、３……アド
レス発生器、４……波形メモリ、５……音色選択
回路、６………切換制御回路、７……読み出し手
段、８……復号回路。
全体構成を示すブロツク図、第２図は第１図の波
形メモリに記憶する波形の発音段階に応じた符号
化形式の相違の一例を示す図、第３図は第１図の
読み出し手段の詳細例を示すブロツク図、第４図
は第１図の復号回路の詳細例を示すブロツク図、
である。 １……鍵盤、２……押鍵検出回路、３……アド
レス発生器、４……波形メモリ、５……音色選択
回路、６………切換制御回路、７……読み出し手
段、８……復号回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 楽音の発音開始から発音終了に至る全発音期
間の中の複数の部分的期間に夫々対応する複数の
波形のデータを記憶しており、かつ、それらの波
形の少なくとも１つが他とは異なる符号化形式で
符号化されたものである波形メモリと、 読み出すべき波形を時間的に切換えると共に、
この切換えに従つて特定される波形のデータを前
記波形メモリから読み出す読み出し手段と、 前記波形メモリから読み出された波形のデータ
をその符号化形式に応じて所定の共通の符号化形
式に変換する復号手段と、 を具えた楽音信号発生装置。 ２ 前記読み出し手段は、現在読み出し中の波形
の符号化形式を特定する情報を出力する手段を含
み、前記復号手段は、この情報に応じて符号変換
制御を行うものである特許請求の範囲第１項記載
の楽音信号発生装置。 ３ 前記波形メモリに記憶された複数の波形は、
複数周期から成る発音の立上り部の波形と、それ
以後の発音期間に対応する波形とから成るもので
あり、立上り部の波形をパルスコード変調方式に
よつて符号化し、それ以後の発音期間に対応する
波形を前記パルスコード変調方式とは異なる符号
化形式によつて符号化し、前記復号手段ではパル
スコード変調方式とは異なる符号化形式の波形の
データをパルスコード変調方式に変換するように
した特許請求の範囲第１項記載の楽音信号発生装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59232299A JPS61112192A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 楽音信号発生装置 |
| US06/787,651 US4794837A (en) | 1984-10-17 | 1985-10-16 | Tone signal generator with code converter for converting stored waveshapes of different coding forms into a common coding form |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59232299A JPS61112192A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 楽音信号発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61112192A JPS61112192A (ja) | 1986-05-30 |
| JPH0123797B2 true JPH0123797B2 (ja) | 1989-05-08 |
Family
ID=16937034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59232299A Granted JPS61112192A (ja) | 1984-10-17 | 1984-11-06 | 楽音信号発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61112192A (ja) |
-
1984
- 1984-11-06 JP JP59232299A patent/JPS61112192A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61112192A (ja) | 1986-05-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |