JPH0135357B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0135357B2
JPH0135357B2 JP51146706A JP14670676A JPH0135357B2 JP H0135357 B2 JPH0135357 B2 JP H0135357B2 JP 51146706 A JP51146706 A JP 51146706A JP 14670676 A JP14670676 A JP 14670676A JP H0135357 B2 JPH0135357 B2 JP H0135357B2
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JP
Japan
Prior art keywords
envelope
circuit
signal
output
input
Prior art date
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Expired
Application number
JP51146706A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5370812A (en
Inventor
Hiroshi Kitagawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawai Musical Instruments Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Kawai Musical Instruments Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawai Musical Instruments Manufacturing Co Ltd filed Critical Kawai Musical Instruments Manufacturing Co Ltd
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Priority to US05/856,359 priority patent/US4185529A/en
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Publication of JPH0135357B2 publication Critical patent/JPH0135357B2/ja
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Description

4―4 該減算手段からの前記絶対値に対しエンベロー
プのアタツク、デイケイ及びリリースのうちのい
ずれかの速さに対応するスピード係数値を乗算す
る乗算手段と、4―5 該乗算手段からの出力信号を前記減算手段から
のサインビツトに基づき、サインビツトが負を表
わすとき前記乗算手段からの出力信号を補数化
し、サインビツトが正を表わす時は補数化せずに
出力する補数手段と、4―6 該補数手段からの出力を各発音チヤンネル毎、
時分割にて累算することにより前記複数の発音チ
ヤンネルに対応する複数のエンベロープ波形を形
成し、この各発音チヤンネル毎の累算値をエンベ
ロープ波形の振幅値として出力すると共に、前記
累算値を前記減算手段の前記第2の入力に供給す
るカウンタ手段と、4―7,4―8 エンベロープ波形のアタツクのレベルとサステ
イーンのレベルとリリースのレベルに対応するレ
ベルデータを記憶し、該レベルデータを前記減算
手段の前記第1の入力へ供給するエンベロープレ
ベル記憶手段と、4―2 エンベロープ波形におけるアタツク、デイケイ
及びリリースのそれぞれの速さに対応するスピー
ド係数値を記憶し、該スピード係数値を前記乗算
手段へ供給するエンベロープスピード係数記憶手
段と、4―3 前記カウンタ手段からの累算値がエンベロープ
の最大値に達したことを検出する最大値検出手段
と、A51 前記カウンタ手段からの累算値がエンベロープ
の最小値に達したことを検出し、対応する発音チ
ヤンネルの割当てを解放する最小値検出手段と、
NOR40 前記キーアサイナからの押鍵信号に基づき前記
エンベロープレベル記憶手段からエンベロープの
アタツクに対応するアタツクのレベルデータを読
み出すと共に前記エンベロープスピード係数記憶
手段よりエンベロープのアタツク部分に対応する
アタツクのスピード係数値を読み出し、 前記最大値検出手段からの最大値検出を条件に
前記エンベロープレベル記憶手段からサステイー
ンのレベルを読み出すと共に前記エンベロープス
ピード係数記憶手段よりデイケイのスピード係数
値を読み出し、前記キーアサイナからの離鍵信号
に基づき前記エンベロープレベル記憶手段からリ
リースのレベルを読み出すと共に前記エンベロー
プスピード係数記憶手段よりリリースのスピード
係数を読み出すように制御する読出手段4―1と
を具え、 前記キーアサイナから時分割で供給される押
鍵、離鍵信号に基づき前記レベルデータと前記ス
ピード係数値とをエンベロープのアタツク、デイ
ケイ、リリースに応じて切換ることにより前記複
数の発音チヤンネルに対応するエンベロープ発生
を数値により制御することを特徴とした電子楽
器。
4-4 Multiplying means for multiplying the absolute value from the subtracting means by a speed coefficient value corresponding to one of the speeds of attack, decay, and release of the envelope; and 4-5 Output from the multiplication means. 4-6 Complement means for converting the signal from the multiplication means into a complement based on the sign bit from the subtraction means when the sign bit represents a negative value, and outputting the signal without complementation when the sign bit represents a positive value; The output from the complement means for each sound channel,
A plurality of envelope waveforms corresponding to the plurality of sound generation channels are formed by time-division accumulation, and the accumulated value for each sound generation channel is output as the amplitude value of the envelope waveform, and the accumulated value is a counter means for supplying the second input of the subtracting means; 4-7, 4-8 storing level data corresponding to the attack level, sustain level and release level of the envelope waveform; 4-2 Envelope level storage means for supplying to the first input of the subtraction means; 4-2 storing speed coefficient values corresponding to the respective speeds of attack, decay and release in the envelope waveform; 4-3 maximum value detection means for detecting that the accumulated value from the counter means has reached the maximum value of the envelope; and A51 the accumulated value from the counter means. minimum value detection means for detecting that has reached the minimum value of the envelope and releasing the allocation of the corresponding pronunciation channel;
NOR40 Based on the key press signal from the key assigner, read the attack level data corresponding to the attack of the envelope from the envelope level storage means, and read the attack speed coefficient value corresponding to the attack part of the envelope from the envelope speed coefficient storage means. , reads the sustain level from the envelope level storage means on the condition that the maximum value is detected by the maximum value detection means, reads the decay speed coefficient value from the envelope speed coefficient storage means, and reads the decay speed coefficient value from the envelope speed coefficient storage means, based on the key release signal from the key assigner. readout means 4-1 for reading a release level from the envelope level storage means and a control to read a release speed coefficient from the envelope speed coefficient storage means; The electronic device is characterized by numerically controlling the generation of envelopes corresponding to the plurality of sounding channels by switching the level data and the speed coefficient value according to attack, decay, and release of the envelope based on a key release signal. musical instrument.

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はデジタル処理の電子楽器において少な
いメモリ容量でアタツク、リリース時の滑らかさ
の得られるエンベロープ波形発生回路を具えた電
子楽器に関するものである。
The present invention relates to a digitally processed electronic musical instrument that is equipped with an envelope waveform generation circuit that provides smooth attack and release with a small memory capacity.

従来、電子楽器の鍵盤のように多数のキースイ
ツチを有する装置において、スイツチの開閉にと
もなう情報を所要の回路に転送する場合、各スイ
ツチと回路間を直接結線しようとすると、配線量
はぼう大なものとなり不経済である。また半導体
集積回路等を利用しようとした場合ピン数が多く
なりすぎこのままでは利用は困難である。
Conventionally, in a device that has a large number of key switches, such as the keyboard of an electronic musical instrument, in order to transfer the information associated with the opening and closing of the switches to the required circuits, the amount of wiring would be enormous if you tried to connect each switch directly to the circuit. It is uneconomical. Furthermore, if a semiconductor integrated circuit or the like is to be used, the number of pins will be too large, making it difficult to use as is.

現在このような点に鑑み、すべての各スイツチ
を所定時間で走査し、走査に応じた時間列につき
オンされたキースイツチに対応する時点におい
て、パルスを発生させ、多数のスイツチと所要の
回路間の結線を節約する方式が考えられている。
たとえば各キースイツチを時分割に走査すること
によつてオンされたスイツチの情報をTDM(時
分割変調)信号またはPCM(パルス符号変調)信
号として送るキーコード多重方式が一般に用いら
れている。しかしながら全キースイツチを走査す
るための時間は固定されてしまうため、オンされ
ているキースイツチが少ない場合等でも固定され
た走査時間が必要であるから無駄が生ずる。
Currently, in view of these points, all switches are scanned for a predetermined period of time, and a pulse is generated at the time corresponding to the key switch turned on in the time sequence according to the scan, and a pulse is generated between many switches and the required circuit. A method to save wiring is being considered.
For example, a key code multiplexing method is generally used that scans each key switch in a time-division manner and transmits information about the switch turned on as a TDM (time division modulation) signal or a PCM (pulse code modulation) signal. However, since the time required to scan all the key switches is fixed, a fixed scanning time is required even when only a few key switches are turned on, resulting in waste.

通常の鍵盤楽器の演奏において同時にオンされ
るキースイツチの数は両手と足を考えて11鍵であ
る。いま1ブロツクを1オクターブ単位で考える
とすると片手で2オクターブ以上を押鍵すること
は不可能でありこれより5ブロツクが同時に占有
される最大数である。従つて鍵盤スイツチを複数
ブロツクに別けて走査し1つでもオンされたスイ
ツチがあればそのブロツクで走査を停止してオン
スイツチを検出する。オンスイツチがないブロツ
クは通過するからオンされたスイツチ情報を得る
ための1走査の時間を短縮することができる筈で
ある。
When playing a normal keyboard instrument, the number of keys that are turned on at the same time is 11, considering both hands and feet. If we consider one block to be one octave unit, it is impossible to press keys for more than two octaves with one hand, so five blocks is the maximum number of blocks that can be occupied at the same time. Therefore, the keyboard switches are divided into a plurality of blocks and scanned, and if even one switch is turned on, scanning is stopped at that block to detect an on switch. Since a block without an on switch is passed through, it is possible to shorten the time required for one scan to obtain information about an on switch.

最近本出願人により上述の主旨に従つて走査時
間を短縮したキーコード発生回路およびキーコー
ド検出回路またはこれらを用いたデジタル処理の
電子楽器が提案されている。このようなデジタル
処理の電子楽器においては、エンベロープ波形を
付加する場合はキーコード検出回路に合わせてア
ナログまたはデジタル制御されたエンベロープ発
生回路が用いられる。しかし、CR時定数回路等
を用いたアナログ制御のものはデジタル制御に比
較して回路的には簡単であるが、エンベロープ波
形の多様性と制御の容易さの点で劣る。従来のデ
ジタル制御は鍵閉成にともなつてエンベロープ波
形が発生されておりかつデジタル的にエンベロー
プを付加する時、アタツクの始め、リリースの終
り等の楽音振幅の小さい時に、楽音信号の量子化
が粗くなりアタツク、リリース段階の滑らかさが
なくなる。これに対して量子数を増せばよいがそ
の場合にはメモリ容量が増大し処理ビツト数が増
加して構成が複雑となる。
Recently, the applicant of the present invention has proposed a key code generation circuit and a key code detection circuit that shorten the scanning time, or a digitally processed electronic musical instrument using these circuits, in accordance with the above-mentioned idea. In such a digitally processed electronic musical instrument, when adding an envelope waveform, an analog or digitally controlled envelope generation circuit is used in conjunction with the key code detection circuit. However, analog control using a CR time constant circuit, etc. has a simpler circuit than digital control, but is inferior in terms of envelope waveform diversity and ease of control. In conventional digital control, an envelope waveform is generated as the key is closed, and when the envelope is added digitally, the quantization of the musical tone signal occurs when the musical tone amplitude is small, such as at the beginning of attack or the end of release. It becomes rough and the smoothness of the attack and release stages is lost. In contrast, it would be better to increase the number of quanta, but in that case, the memory capacity would increase, the number of processing bits would increase, and the configuration would become complicated.

本発明の目的は少ないメモリ容量でアタツク、
リリース時における滑らかさが得られるエンベロ
ープ波形を発生ししかも簡単な構成のエンベロー
プ発生回路を具えた電子楽器を提供することであ
る。
The purpose of the present invention is to attack with a small memory capacity.
To provide an electronic musical instrument that generates an envelope waveform that provides smoothness at the time of release and is equipped with an envelope generation circuit of simple configuration.

前記目的を達成するため、本発明の電子楽器
は、鍵の数より少ない複数の発音チヤンネルを有
し、鍵の押鍵、離鍵を検出し前記複数の発音チヤ
ンネルのいずれかに割当てると共に、時分割にて
前記複数の発音チヤンネルに対応する押鍵、離鍵
信号を発生するキーアサイナを有する電子楽器に
おいて、 第1及び第2の入力を有し、該第1の入力と第
2の入力との差をとり、その差の絶対値と前記第
1の入力が前記第2の入力より大のとき正を表わ
すサインビツトを出力する減算手段と、 該減算手段からの前記絶対値に対しエンベロー
プのアタツク、デイケイ及びリリースのうちのい
ずれかの速さに対応するスピード係数値を乗算す
る乗算手段と、 該乗算手段からの出力信号を前記減算手段から
のサインビツトに基づき、サインビツトが負を表
わすとき前記乗算手段からの出力信号を補数化
し、サインビツトが正を表わす時は補数化せずに
出力する補数手段と、 該補数手段からの出力を各発音チヤンネル毎、
時分割にて累算することにより前記複数の発音チ
ヤンネルに対応する複数のエンベロープ波形を形
成し、この各発音チヤンネル毎の累算値をエンベ
ロープ波形の振幅値として出力すると共に、前記
累算値を前記減算手段の前記第2の入力に供給す
るカウンタ手段と、 エンベロープ波形のアタツクのレベルとサステ
イーンのレベルとリリースのレベルに対応するレ
ベルデータを記憶し、該レベルデータを前記減算
手段の前記第1の入力へ供給するエンベロープレ
ベル記憶手段と、 エンベロープ波形におけるアタツク、デイケイ
及びリリースのそれぞれの速さに対応するスピー
ド係数値を記憶し、該スピード係数値を前記乗算
手段へ供給するエンベロープスピード係数記憶手
段と、 前記カウンタ手段からの累算値がエンベロープ
の最大値に達したことを検出する最大値検出手段
と、 前記カウンタ手段からの累算値がエンベロープ
の最小値に達したことを検出し、対応する発音チ
ヤンネルの割当てを解放する最小値検出手段と、 前記キーアサイナからの押鍵信号に基づき前記
エンベロープレベル記憶手段からエンベロープの
アタツクに対応するアタツクのレベルデータを読
み出すと共に前記エンベロープスピード係数記憶
手段よりエンベロープのアタツク部分に対応する
アタツクのスピード係数値を読み出し、 前記最大値検出手段からの最大値検出を条件に
前記エンベロープレベル記憶手段からサステイー
ンのレベルを読み出すと共に前記エンベロープス
ピード係数記憶手段よりデイケイのスピード係数
値を読み出し、前記キーアサイナからの離鍵信号
に基づき前記エンベロープレベル記憶手段からリ
リースのレベルを読み出すと共に前記エンベロー
プスピード係数記憶手段よりリリースのスピード
係数を読み出すように制御する読出手段とを具
え、 前記キーアサイナから時分割で供給される押
鍵、離鍵信号に基づき前記レベルデータと前記ス
ピード係数値とをエンベロープのアタツク、デイ
ケイ、リリースに応じて切換ることにより前記複
数の発音チヤンネルに対応するエンベロープ発生
を数値により制御することを特徴とするものであ
る。
In order to achieve the above object, the electronic musical instrument of the present invention has a plurality of sound generation channels smaller than the number of keys, detects key presses and key releases, and assigns them to any of the plurality of sound generation channels. An electronic musical instrument having a key assigner that generates key press and key release signals corresponding to the plurality of sounding channels in a divided manner, the electronic musical instrument having a first and a second input, and a connection between the first input and the second input. subtracting means for taking a difference and outputting a sign bit representing a positive value when the absolute value of the difference and the first input are greater than the second input; attacking the absolute value from the subtracting means with an envelope; Multiplying means for multiplying a speed coefficient value corresponding to one of the speeds of decay and release; and an output signal from the multiplication means based on the sine bit from the subtraction means, and when the sine bit represents a negative value, the multiplication means a complement means for complementing the output signal from the oscillator and outputting it without being complemented when the sign bit represents a positive value;
A plurality of envelope waveforms corresponding to the plurality of sound generation channels are formed by time-division accumulation, and the accumulated value for each sound generation channel is output as the amplitude value of the envelope waveform, and the accumulated value is counter means for supplying to the second input of the subtraction means; storing level data corresponding to the attack level, sustain level and release level of the envelope waveform; envelope level storage means for storing speed coefficient values corresponding to attack, decay, and release speeds in the envelope waveform, and supplying the speed coefficient values to the multiplication means. and maximum value detection means for detecting that the cumulative value from the counter means has reached the maximum value of the envelope; and maximum value detecting means for detecting that the cumulative value from the counter means has reached the minimum value of the envelope, and taking a corresponding action. minimum value detection means for releasing the assignment of a sounding channel to be played, and reading out attack level data corresponding to the envelope attack from the envelope level storage means based on the key press signal from the key assigner, and reading out attack level data corresponding to the envelope attack from the envelope speed coefficient storage means; reads the attack speed coefficient value corresponding to the attack portion of the attack part, reads the sustain level from the envelope level storage means on the condition that the maximum value is detected by the maximum value detection means, and reads the decay speed coefficient value from the envelope speed coefficient storage means. reading means for reading out a numerical value and controlling the release level to be read from the envelope level storage means and the release speed coefficient from the envelope speed coefficient storage means based on the key release signal from the key assigner; Envelopes corresponding to the plurality of sound generation channels are generated by switching the level data and the speed coefficient value according to attack, decay, and release of the envelope based on key press and key release signals supplied in a time-division manner from It is characterized by numerical control.

以下本発明を実施例につき詳述する。 The present invention will be described in detail below with reference to examples.

まず本発明を適用した新規な電子楽器の実施例
の概要を説明し、次に本発明の要部であるエンベ
ロープ発生回路の詳細を説明する。
First, an outline of an embodiment of a novel electronic musical instrument to which the present invention is applied will be explained, and then details of an envelope generation circuit, which is a main part of the present invention, will be explained.

本発明を適用した電子楽器は楽音を従来の純正
弦波の合成方式によらず、係数により重みづけら
れた方形波の合成方式とし、これに適当な係数を
付与したデジタルフイルタを組合せることにより
所望の楽音を少ない構成波形で実現しうるように
したものである。
An electronic musical instrument to which the present invention is applied does not use the conventional method of synthesizing pure sine waves, but uses a method of synthesizing square waves weighted by coefficients, and by combining this with a digital filter with appropriate coefficients. A desired musical tone can be realized with a small number of constituent waveforms.

その原理と構成の概要を述べると、楽音を周期
波形h(t)とすればフーリエ級数の展開式 h(t)o=∞ 〓n=1 αo sin n ωt で表わされる。ここで30倍音までをとりτ時間毎
のサンプリングをすれば h(ωτ)=o=30 〓n=1 αo sin n ωτ で表わされる。これを時分割で30倍音までを楽音
と同期して波形計算し、かつ8音を同時に発音し
ようとすれば2KHzの楽音においては28.8MHzの
クロツクが最低必要になる。このため高い音域に
対しては高調波抑止を行なうことにより7.2MHz
程度まで下げることは可能であるが、それでもこ
れを実現する回路は複雑となり回路の集積化とい
う点では依然困難である。
To outline its principle and structure, if a musical tone is a periodic waveform h(t), it can be expressed by the Fourier series expansion equation h(t) o=∞ 〓 n=1 α o sin n ωt. Here, if we take up to the 30th overtone and sample it every τ time, it is expressed as h(ωτ)= o=30 〓 n=1 α o sin n ωτ. If you want to calculate the waveforms of up to 30 harmonics in time-division in synchronization with the musical tone, and also to produce 8 tones at the same time, a 2KHz musical tone will require at least a 28.8MHz clock. Therefore, by suppressing harmonics in the high frequency range, 7.2MHz
Although it is possible to reduce this to a certain degree, the circuit to achieve this is still complex and it is still difficult to integrate the circuit.

そこで基本的には正弦波合成方式と等価である
が、純正弦波ではなく方形波の合成方式とし高調
波ひずみを利用することを考えた。すなわち、低
次正弦波を作るためには方形波に強いフイルタを
かけることで実現し、中次正弦波を作るためには
弱いフイルタをかけることで高調波ひずみを発生
させ、高次正弦波を近似的に補足することによ
り、従来30倍音までの正弦波を必要としていたの
に対し1/2以下の方形波で合成しようとするもの
である。
Therefore, although it is basically equivalent to a sine wave synthesis method, we thought of using a square wave synthesis method instead of a pure sine wave and utilizing harmonic distortion. In other words, to create a low-order sine wave, we apply a strong filter to the square wave, and to create a medium-order sine wave, we apply a weak filter to generate harmonic distortion, which creates a high-order sine wave. By supplementing it approximately, we are trying to synthesize it with a square wave with less than 1/2 of the conventional sine wave with up to 30 harmonics.

方形波をSQU(NT)で表わすものとすれば、
A1SQU(ωT),A2SQU(ωT),……,ANSQU
(ωT)なる重み付けられた波形を発生させ、
各々に対し次数が低い程強いフイルタをかけたと
すれば出力波は F1〔A1SQU(ωT)≒k1 sin ωT F2〔A2SQU(ωT)〕≒k21 sin 2ωT+k22
sin6ωT 〓 FN〔ANSQU(ωT)〕≒kN1 sin NωT +kN2 sin 3NωT +kN3 sin 5NωT…… なる波形が取出される。たとえばN=10までの方
形波による合成を試みれば1〜10倍音までの波形
はほぼ完全に再生される。次に高調波ひずみによ
り出力される倍音は12,15,18,…,30倍音と多
くの倍音が発生され、また楽音の音色を決定づけ
ている要因が10倍音程度までであるとすれば得よ
うとする楽音波形は近似的に実現できる。すなわ
ち、従来正弦波合成において30倍音までの合成が
必要とされていたのに対し1/3の10倍音までの合
成でよいことになる。これにより必要とされるク
ロツク周波数は2.4MHz程度でよい。さらにこの
周波数を下げるためには並列処理することにより
1/2,1/3,…と下げうることは明らかである。
If the square wave is represented by SQU (NT), then
A 1 SQU (ωT), A 2 SQU (ωT), ..., A N SQU
Generate a weighted waveform (ωT),
If we apply a filter that is stronger as the order is lower for each, the output wave will be F 1 [A 1 SQU (ωT)≒k 1 sin ωT F 2 [A 2 SQU (ωT)]≒k 21 sin 2ωT + k 22
The following waveform is extracted: sin6ωT 〓 F N [A N SQU(ωT)]≒k N1 sin NωT +k N2 sin 3NωT +k N3 sin 5NωT... For example, if synthesis using square waves up to N=10 is attempted, the waveforms from the 1st to the 10th overtones will be almost completely reproduced. Next, many harmonics are generated due to harmonic distortion, such as 12, 15, 18, ..., 30 harmonics, and the factors that determine the timbre of musical sounds are up to about 10 harmonics. The musical sound waveform can be approximately realized. In other words, whereas conventional sine wave synthesis required synthesis of up to 30 harmonics, it is now sufficient to synthesize up to 1/3 of the 10th harmonic. This requires a clock frequency of about 2.4MHz. It is clear that in order to further reduce this frequency, it is possible to reduce it to 1/2, 1/3, . . . by performing parallel processing.

第1図は上述の原理に基づく本発明の電子楽器
の実施例の構成を示す説明図である。同図におい
て、1はキーボードであり、61鍵のメイク接点の
キースイツチが1オクターブ12鍵を1ブロツクと
し6つのブロツクに分割されている。すなわち12
行6列のマトリツクス状に配置されている。各キ
ー情報はこのキーコード発生回路2によりブロツ
ク毎に走査され、キーオンのあつたブロツクに関
してはそのブロツク内のキー情報が送出されるま
で一時的にブロツク走査を停止する。さらにブロ
ツク内のキー情報もキーオンされたキーを指定さ
れた優先順位に従い、順次選択出力され、必要と
されるタイムスロツトはオンされたキースイツチ
数とブロツク数とに限定され、たとえば5鍵が押
されているならば1走査タイムスロツトは5+6
=11のみである。このキーオン情報は各キースイ
ツチに対応する2進符号化されたキーコードで出
力され、1走査終了を表わすフレーム信号ととも
にキーコードデータアサイナ3に与えられる。キ
ーコードデータアサイナ3は最大同時発音数8チ
ヤンネルを有しており、上記キーコードデータ1
タイムスロツト内を8分割した高速時分割動作を
している。またキーコードデータアサイナ3の制
御動作はフレーム信号時に全て行なわれ、エンベ
ロープ制御信号、すなわち内容有無信号BWS、
リリース信号RS、高速リリース信号FRS、エン
ベロープ終了信号EES等をエンベロープ発生回路
4に、周波数情報であるキーコードデータKCD
をN次方形波発生回路7にそれぞれ与えられる。
エンベロープ発生回路4は巡回形デジタルフイル
タで構成され、入力信号とフイルタ特性を決定す
るフイルタ定数を制御することにより所望とする
エンベロープ波形データを出力し、乗算器9に入
力する。方形波発生回路7はキーコードKCDに
より読み出された角速度情報を累算することによ
り基本周期Tの方形波信号から1/10の周期T/10
の方形波信号SQU(N)を1チヤンネルタイムス
ロツト内に時分割に発生する。一方音を決定する
方形波レベルメモリ部6はタブレツトスイツチ・
ドローバースイツチ5により指定された方形波レ
ベルが計算され方形波レベルメモリ部6より上記
方形波信号と同期してレベル係数値ANが読み出
される。このレベル係数値ANは方形波信号SQU
(N)により反転ゲートされ重み付けられたN次
方形波ANSQU(N)が時分割的にデジタルフイル
タ部8に入力される。このデジタルフイルタ部8
は巡回形デジタルフイルタより構成されフイルタ
特性を決定するフイルタ定数が各音階と各次数に
よつて読み出し制御され、入力する信号ANSQU
(N)に対して各々フイルタがかけられ、N〔AN
SQU(N)〕なる波形が時分割的に出力され乗算
器9に入力する。この乗算器9において各チヤン
ネル、各次数に対し独立にエンベロープが付加さ
れる。乗算器9の出力は累算器ACC10で各次
数毎に累算され、さらに各チヤンネル毎に累算さ
れ、1サンプル毎の波形h(t)がD/A変換器
11に入力し、音響システム12を介して楽音が
出力される。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of an embodiment of an electronic musical instrument of the present invention based on the above-mentioned principle. In the figure, reference numeral 1 denotes a keyboard, and the key switches with 61-key make contacts are divided into six blocks, each block consisting of 1 octave and 12 keys. i.e. 12
They are arranged in a matrix of rows and six columns. Each key information is scanned block by block by this key code generation circuit 2, and for a block in which a key is turned on, block scanning is temporarily stopped until the key information in that block is sent out. Furthermore, the key information in the block is also sequentially selected and output according to the priority order specified for the keys that are turned on, and the required time slots are limited to the number of turned-on key switches and the number of blocks; for example, when five keys are pressed, If so, one scan time slot is 5+6
= 11 only. This key-on information is output as a binary encoded key code corresponding to each key switch, and is given to the key code data assigner 3 together with a frame signal indicating the end of one scan. The key code data assigner 3 has a maximum simultaneous polyphony of 8 channels, and the key code data 1
It performs high-speed time division operation by dividing the time slot into eight parts. In addition, all control operations of the key code data assigner 3 are performed at the time of the frame signal, and the envelope control signal, that is, the content presence/absence signal BWS,
The release signal RS, high-speed release signal FRS, envelope end signal EES, etc. are sent to the envelope generation circuit 4, and the key code data KCD, which is frequency information, is sent to the envelope generation circuit 4.
are respectively applied to the N-order square wave generating circuit 7.
The envelope generating circuit 4 is composed of a cyclic digital filter, and outputs desired envelope waveform data by controlling an input signal and a filter constant that determines filter characteristics, and inputs the data to a multiplier 9. The square wave generation circuit 7 accumulates the angular velocity information read by the key code KCD, and generates a period T/10 of 1/10 from the square wave signal with the basic period T.
A square wave signal SQU(N) is generated in a time-division manner within one channel time slot. On the other hand, the square wave level memory section 6 that determines the sound is a tablet switch.
The square wave level specified by the drawbar switch 5 is calculated, and the level coefficient value A N is read out from the square wave level memory section 6 in synchronization with the square wave signal. This level coefficient value A N is the square wave signal SQU
The N-th square wave A N SQU (N) which is inverted gated and weighted by (N) is input to the digital filter unit 8 in a time-divisional manner. This digital filter section 8
is composed of a cyclic digital filter, and the filter constant that determines the filter characteristics is read out and controlled by each scale and each order, and the input signal A N SQU
A filter is applied to each of (N), and N [A N
SQU(N)] is output in a time-division manner and input to the multiplier 9. In this multiplier 9, an envelope is added independently to each channel and each order. The output of the multiplier 9 is accumulated for each order in an accumulator ACC10, and further accumulated for each channel, and the waveform h(t) for each sample is input to the D/A converter 11, and the audio system Musical tones are output via 12.

第2図は第1図の電子楽器の基本タイミング波
形を示す。φ0はマスタクロツクであり、2.4MHz
である。φ101〜φ110は方形波発生のためのタイム
スロツトであり、方形波信号SQU1〜SQU10
に対応して10タイムスロツトに時分割されてお
り、1タイムスロツトは1/2400ms(ミリ秒)であ
る。φ21〜φ28はキーコードデータアサイナ3より
出力される時分割キーコードデータTKCDに対
応して8チヤンネル分に時分割されており1タイ
ムスロツトは1/240msである。また、キーコード
発生回路2の動作速度は1キー時間1/30msのタ
イムスロツトであり、このタイミングで全回路は
時分割動作をしている。
FIG. 2 shows the basic timing waveform of the electronic musical instrument shown in FIG. φ0 is the master clock, 2.4MHz
It is. φ101 to φ110 are time slots for generating square waves, and square wave signals SQU1 to SQU10
It is time-divided into 10 time slots corresponding to 1/2400 ms (millisecond). φ 21 to φ 28 are time-divided into eight channels corresponding to the time-division key code data TKCD output from the key code data assigner 3, and one time slot is 1/240 ms. Further, the operating speed of the key code generation circuit 2 is a time slot of 1/30 ms per key time, and all the circuits are time-divisionally operated at this timing.

第3図は第2図の基本タイミング波形発生のた
め、第1図の方形波発生回路7に含まれるクロツ
ク発生回路を示す。マスタクロツク発振器7―1
は2.4MHzのクロツクφ0を出力し、10進カウンタ
7―2に入力しておりデコーダ6―2よりタイミ
ングクロツクφ101〜φ110を出力する。次にカウン
タ7―2の出力パルスφ1は8進カウンタ7―3
に入力しデコーダ7―4よりタイミングクロツク
φ21〜φ28を出力しカウンタ7―3はパルスφ2を出
力し各機能に用いられる。
FIG. 3 shows a clock generation circuit included in the square wave generation circuit 7 of FIG. 1 for generating the basic timing waveform of FIG. Master clock oscillator 7-1
outputs a 2.4MHz clock φ0 , which is input to the decimal counter 7-2, and the decoder 6-2 outputs timing clocks φ101 to φ110 . Next, the output pulse φ 1 of the counter 7-2 is output from the octal counter 7-3.
The decoder 7-4 outputs timing clocks φ21 to φ28 , and the counter 7-3 outputs a pulse φ2, which is used for each function.

第4図は本発明の要部に関連しエンベロープ波
形の制御信号を送出するキーコードデータアサイ
ナの詳細な実施例説明図である。
FIG. 4 is a detailed explanatory diagram of an embodiment of a key code data assigner that transmits an envelope waveform control signal, which is related to the main part of the present invention.

同図において、第2図で説明したようなタイミ
ングφ21,φ23により第1図のキーコード発生回路
2より送出されるキーコードデータKCDおよび
フレーム信号FSに対しキーコードデータアサイ
ナ3は8倍の速度で動作しており、各チヤンネル
は8つの時分割タイムスロツトに振り分けられて
おり、時分割キーコードデータTKCD、内容有
無信号BWS、リリース信号RS、高速リリース信
号FRSとを出力する。さらに出力信号の変化は
フレーム信号FSのタイムスロツトで行なわれる。
キーコード発生回路2より転送されるキーコード
データKCDはニユーキーコードメモリ3―1と
比較回路3―5に入力する。またキーコードメモ
リ3―4は8倍の速度で動作しており、第2図の
クロツクφ101により時分割キーコードデータ
TKCDが出力されており比較回路3―5に入力
する。SRフリツプフロツプFF1はクロツクφ101
によつてセツトされる。次にキーコードデータ
KCDと時分割キーコードデータTKCDが一致し
た時比較回路3―5は“1”を出力し、アンド回
路A31を通しタイミングクロツクφ101のタイミ
ングでアンド回路A32を介しフリツプフロツプ
FF1はリセツトされる。次に一致がない場合、
すなわち新しいキーコードデータKCDがあつた
場合、タイミングクロツクφ109のタイミングでア
ンド回路A33に入力するフリツプフロツプFF
1のQ出力は“1”であるからアンド回路A33
の出力でFIFOメモリで構成されるニユーキーコ
ードメモリ3―1にそのニユーキーコードデータ
がオア回路OR32を介して書込まれる。このニ
ユーキーコードメモリ3―1はライト・レフトシ
フトレジスタまたはリードライトメモリRAMで
構成することも容易に可能である。またこれらの
動作はオア回路OR32の出力、すなわちキーコ
ードデータKCDがきた時にのみ動作するように
オア回路OR32の出力はアンド回路A32,A
33に入力されている。このように新しいキーコ
ードデータKCDを検出し、順次ニユーキーコー
ドメモリ3―1に書き込んで一時ストアしてお
く。1周期分のキーコードデータKCDが出力さ
れ終ると、フレーム信号FSが“1”となる。こ
れによりニユーキーコードデータの書き込みが開
始される。オア回路OR31はキーコードデータ
の有無を検出し内容有無信号BWSを出力する。
この出力のインバータによる反転出力すな
わち空きチヤンネルを示す信号がアンド回路A3
4に入力し、フレーム信号FSが“1”の時セレ
クトゲートSG3―2はニユーキーコードメモリ
3―1の出力を選択しゲートG3―3を介してキ
ーコードメモリ3―4に与えられる。またアンド
回路A34の出力はアンド回路A35に入力しク
ロツクφ101のタイミングでニユーキーコードメモ
リ3―1が読み出される。これによりニユーキー
コードメモリ3―1にストアされている新しくキ
ーオンされたキーコードデータKCDはフレーム
信号FSが“1”の時キーコードメモリ3―4の
空きチヤンネルに順次書き込まれる。また上記比
較回路3―5の出力はアンド回路A31を介しオ
ア回路OR3―7に入力しゲートG3―8を介し
オンシフトレジスタ3―12に順次書き込まれ、
この反転出力がアンド回路A37に入力する。ま
た内容有無信号BWSもアンド回路A37に入力
しキーオフが検出される。このアンド回路A37
の出力はフレーム信号FSが“1”の時セレクト
ゲートSG3―10で選択されゲートG3―11
を介しオフシフトレジスタ3―12に書き込まれ
る。この出力をリリース信号RSとする。次に第
1図のエンベロープ発生回路4より送出されるエ
ンベロープ終了信号EESはオア回路OR3―13
を介してゲートG3―14に入力する。このゲー
トG3―14はオフシフトレジスタ3―12の出
力信号RSが“1”の時開き“0”の時閉じる。
これにより信号RSがあつた時信号EESはEEシフ
トレジスタ3―15に書き込まれる。EEシフト
レジスタ3―15の出力はフレーム信号FSと共
にアンド回路A38に入力し、フレーム信号FS
が“1”の時ゲートG3―11、ゲートG3―
3、フリツプフロツプFF2に入力する。これに
より各チヤンネルは“0”が書き込まれリセツト
される。
In the same figure, the key code data assigner 3 outputs 8 bits to the key code data KCD and frame signal FS sent from the key code generation circuit 2 in FIG. 1 at timings φ 21 and φ 23 as explained in FIG. It operates at twice the speed, and each channel is divided into eight time-division time slots, and outputs time-division key code data TKCD, content presence/absence signal BWS, release signal RS, and high-speed release signal FRS. Furthermore, changes in the output signal occur at the time slots of the frame signal FS.
The key code data KCD transferred from the key code generation circuit 2 is input to the new key code memory 3-1 and the comparison circuit 3-5. In addition, the key code memories 3-4 operate at eight times the speed, and the time-sharing key code data is processed by the clock φ101 shown in Figure 2.
TKCD is output and input to comparison circuit 3-5. SR flip-flop FF1 has clock φ101
Set by. Next, the key code data
When KCD and time-division key code data TKCD match, the comparator circuit 3-5 outputs "1" and passes through the AND circuit A31 to the flip-flop circuit at the timing of timing clock φ101 .
FF1 is reset. If there is no match then
In other words, when new key code data KCD is received, the flip-flop FF is input to the AND circuit A33 at the timing of timing clock φ109 .
Since the Q output of 1 is “1”, the AND circuit A33
The new key code data is written into the new key code memory 3-1 constituted by a FIFO memory via the OR circuit OR32. This new key code memory 3-1 can also be easily configured with a right/left shift register or a read/write memory RAM. In addition, the output of the OR circuit OR32 is connected to the AND circuits A32 and A so that these operations operate only when the output of the OR circuit OR32, that is, the key code data KCD is received.
33 is input. In this way, new key code data KCD is detected, sequentially written to the new key code memory 3-1, and temporarily stored. When one period of key code data KCD has been output, the frame signal FS becomes "1". This starts writing the new key code data. The OR circuit OR31 detects the presence or absence of key code data and outputs a content presence/absence signal BWS.
The inverted output of this output by the inverter, that is, the signal indicating an empty channel is the AND circuit A3.
4, and when the frame signal FS is "1", the select gate SG3-2 selects the output of the new key code memory 3-1, and the output is applied to the key code memory 3-4 via the gate G3-3. The output of the AND circuit A34 is input to the AND circuit A35, and the new key code memory 3-1 is read out at the timing of clock φ101 . As a result, the newly keyed-on key code data KCD stored in the new key code memory 3-1 is sequentially written into empty channels of the key code memory 3-4 when the frame signal FS is "1". Further, the output of the comparison circuit 3-5 is inputted to the OR circuit OR3-7 via the AND circuit A31, and sequentially written to the on-shift register 3-12 via the gate G3-8.
This inverted output is input to the AND circuit A37. The content presence/absence signal BWS is also input to the AND circuit A37, and key-off is detected. This AND circuit A37
When the frame signal FS is “1”, the output of is selected by the select gate SG3-10 and the output is selected by the gate G3-11
is written to the off shift register 3-12 via. This output is designated as the release signal RS. Next, the envelope end signal EES sent from the envelope generating circuit 4 in FIG. 1 is sent to the OR circuit OR3-13.
The signal is input to gate G3-14 via. This gate G3-14 opens when the output signal RS of the off-shift register 3-12 is "1" and closes when it is "0".
As a result, when the signal RS is applied, the signal EES is written to the EE shift register 3-15. The output of the EE shift register 3-15 is input to the AND circuit A38 together with the frame signal FS, and the frame signal FS
When is “1”, gate G3-11, gate G3-
3. Input to flip-flop FF2. As a result, each channel is written with "0" and reset.

次に空きチヤンネル数以上に新しくキーがオン
された場合、ニユーキーコードメモリ3―1は全
部のキーコードデータKCDが読み出されること
なくいくつかが残る場合がある。このようにオー
バフローがあつた場合、ニユーキーコードメモリ
3―1の出力に接続されたオア回路OR33は
“1”を出力しており、フレーム信号のインバー
タを介した反転信号はワンシヨツトマルチバ
イブレータ3―6とアンド回路A36を介してフ
リツプフロツプFF2をセツトし、オーバフロー
信号TSを出力する。この信号TSによりオーバフ
ロー処理を行なう動作が開始される。
Next, when new keys are turned on more than the number of empty channels, all the key code data KCD may not be read out from the new key code memory 3-1 and some may remain. When an overflow occurs in this way, the OR circuit OR33 connected to the output of the new key code memory 3-1 outputs "1", and the inverted signal of the frame signal via the inverter is sent to the one-shot multivibrator 3. -6 and an AND circuit A36 to set the flip-flop FF2 and output an overflow signal TS. This signal TS starts the operation of overflow processing.

第5図は本発明の要部に関連しエンベロープ波
形の制御信号を送出するオーバフロー制御回路の
実施例説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an embodiment of an overflow control circuit that transmits an envelope waveform control signal, which is related to the main part of the present invention.

同図において、エンベロープデータEDは第1
図のエンベロープ発生回路4より時分割信号とし
てオア回路OR34にリリース信号の反転信号
とともに入力し、リリース信号RSが無い時はオ
ール“1”を、リリース信号RSがある場合には
エンベロープデータEDをラツチ回路3―16と
比較回路3―17に並列に入力している。ラツチ
回路3―16はタイミングクロツクφ28によりオ
ア回路OR35を介して第8番目の時分割チヤン
ネルデータを書き込んでいる。ラツチ回路3―1
6の出力は比較回路3―17に入力する。次にく
るデータをB、ラツチ回路3―16の出力をAと
すればA>Bの時比較回路3―17は“1”を出
力し、シフトレジスタを構成するフリツプフロツ
プDF21に“1”を書き込む。また比較出力は
アンド回路A40に入力しクロツクφ101をラツチ
回路3―16に与えデータをAからBに書き換え
る。このようにして次々とより小さいエンベロー
プデータEDがラツチ回路3―16に書き込まれ、
全チヤンネルに対して順番に比較されていく。一
方比較回路3―17の出力はインバータI10を介
して反転出力がアンド回路A412〜A418に
入力している。比較回路3―17より“1”が出
力された時アンド回路A412〜A418により
フリツプフロツプDF23〜DF28に“0”が書
き込まれフリツプフロツプDF21にのみ“1”
が書き込まれる。比較データはクロツクφ101によ
り順次シフトされ、新しく出力される比較データ
が優先される。
In the same figure, the envelope data ED is the first
The envelope generating circuit 4 shown in the figure inputs the inverted release signal as a time-division signal to the OR circuit OR34, and when there is no release signal RS, all "1"s are set, and when there is a release signal RS, the envelope data ED is latched. It is input in parallel to the circuit 3-16 and the comparison circuit 3-17. The latch circuit 3-16 writes the eighth time division channel data via the OR circuit OR35 in response to the timing clock φ28 . Latch circuit 3-1
The output of 6 is input to the comparison circuit 3-17. If the next data is B and the output of the latch circuit 3-16 is A, then when A>B, the comparator circuit 3-17 outputs "1" and writes "1" to the flip-flop DF21 forming the shift register. . Further, the comparison output is input to the AND circuit A40, and the clock φ101 is applied to the latch circuit 3-16 to rewrite the data from A to B. In this way, smaller envelope data ED are written to the latch circuit 3-16 one after another,
All channels are compared in order. On the other hand, the inverted output of the comparator circuit 3-17 is input to AND circuits A412 to A418 via an inverter I10 . When "1" is output from the comparison circuit 3-17, "0" is written to flip-flops DF23 to DF28 by AND circuits A412 to A418, and "1" is written only to flip-flop DF21.
is written. The comparison data is sequentially shifted by the clock φ101 , and the newly outputted comparison data is given priority.

フリツプフロツプDF21〜DF28の出力は並
列入力直列出力形シフトレジスタ3―20に入力
する。このシフトレジスタ3―20はタイミング
クロツクφ28の時クロツクφ101により並列入力し、
クロツクφ101により直列出力される。この出力は
リリース中の最小レベルのチヤンネルである時
“1”を出力しオーバフロー信号TSがあつた時A
39を介して高速リリース信号FRSを出力し、
エンベロープに対して高速リリースを開始する。
これによりエンベロープを強制的に終了させ空き
チヤンネルを作ることにより、オーバフローして
いる新しくオンされたキーコードデータに速かに
書き換える。
The outputs of the flip-flops DF21 to DF28 are input to a parallel input/serial output type shift register 3-20. This shift register 3-20 is inputted in parallel by clock φ101 when timing clock φ28 ,
It is serially outputted by clock φ101 . This output outputs “1” when the channel is at the minimum level during release, and when the overflow signal TS is received, A
Outputs a high-speed release signal FRS via 39,
Begin a fast release against the envelope.
This forcibly terminates the envelope and creates an empty channel, which quickly rewrites the overflowing key code data with the newly turned on key code data.

第6図は本発明の要部であるエンベロープ発生
回路の実施例説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an embodiment of an envelope generation circuit which is a main part of the present invention.

本発明によるエンベロープ発生は入力信号Xo、
出力信号Yoとした時 Yo=K(Xo―1−Yo―1)+Yo―1 なる差分方程式で表わされる巡回形デジタルフイ
ルタの帰還量を数値制御し伝達特性を変化させる
ことによりエンベロープを発生させることを原理
としている。
Envelope generation according to the invention is based on the input signal X o ,
By numerically controlling the feedback amount of the cyclic digital filter and changing the transfer characteristics, which is expressed by the difference equation where Y o = K (X o - 1 - Y o - 1 ) + Y o - 1 when the output signal is Y o The principle is to generate an envelope.

第6図の実施例の回路では入力信号Xo―1、出
力信号Yoとし出力信号Yoのうちエンベロープデ
ータとして使用される部分つまり上位桁をY′oと
した時 Yo=K(Xo―1−Y′o―1)+Yo―1 なる差分方程式で表わされる巡回形デジタルフイ
ルタを使用する構成である。
In the circuit of the embodiment shown in FIG. 6, the input signal X o - 1 is the output signal Y o , and when the portion of the output signal Y o used as envelope data, that is, the upper digit is Y' o , Y o = K(X This configuration uses a cyclic digital filter expressed by the difference equation: o ― 1 −Y′ o ― 1 ) + Y o ― 1 .

入力信号Xo―1はADSR(アタツク、デイケイ、
サステイーン、リリース)の各状態に応じエンベ
ロープのレベルを制御するように、ADSRレベル
メモリ4―2より順次読み出されるデジタル係数
値であり、また定数Kはエンベロープの速度を制
御するようにADSRスピードメモリ4―3より順
次読み出されるデジタル係数値である。
Input signal X o - 1 is ADSR (Attack, Decay,
The constant K is a digital coefficient value read out sequentially from the ADSR level memory 4-2 to control the envelope level according to each state of the envelope (sustain, release), and the constant K is a digital coefficient value read out from the ADSR speed memory 4-2 to control the speed of the envelope. This is a digital coefficient value that is read out sequentially from -3.

さらにADSRの状態はADSR検出器4―1によ
り検出され、前記ADSRレベルメモリ4―2と
ADSRスピードメモリ4―3を読み出すよう動作
する。ADSR検出器4―1の入力としては第4図
のキーコードデータアサイナと第5図のオーバフ
ロー制御回路より供給される制御信号すなわち内
容有無信号BWS、リリース信号RS、高速リリー
ス信号FRS、および後述の加算器4―4の出力
の最上位ビツトであり、正負の符号を表わす信号
SBとエンベロープデータのアンド回路A51を
介し、エンベロープデータが全て1、つまり最大
レベルを検出した出力信号MAXが導入される。
これらの制御信号はADSRの各状態に応じたレベ
ルを記憶するADSRレベルメモリ4―2とエンベ
ロープ速度の係数を記憶する。
Furthermore, the state of ADSR is detected by the ADSR detector 4-1, and the state of ADSR is detected by the ADSR level memory 4-2.
Operates to read ADSR speed memory 4-3. As inputs to the ADSR detector 4-1, there are control signals supplied from the key code data assigner shown in FIG. 4 and the overflow control circuit shown in FIG. This is the most significant bit of the output of the adder 4-4, and is a signal representing the positive or negative sign.
An output signal MAX in which all envelope data are 1, that is, the maximum level is detected, is introduced through an AND circuit A51 of SB and envelope data.
These control signals are stored in an ADSR level memory 4-2 that stores levels corresponding to each state of the ADSR and coefficients of envelope speed.

ADSRスピードメモリ4―3のアドレスを同時
に制御し各状態に応じたデジタル係数値Xo―1,
Kを出力する。
Simultaneously controls the addresses of ADSR speed memory 4-3 and sets the digital coefficient value X o - 1 according to each state.
Output K.

ADSRレベルメモリ4―2の出力Xo―1は加算
器4―4に入力する。主カウンタ4―8は補助カ
ウンタ4―7の桁上げ出力を積算するように動作
するカウンタである。ここで補助カウンタ4―7
と主カウンタ4―8はたとえば8チヤンネルの場
合、8段のシフトレジスタと加算器の組合せによ
り、8チヤンネルの累算器(カウンタ)がそれぞ
れ構成され、各チヤンネルのエンベロープ波形は
時分割で演算するように動作する。
The output X o - 1 of the ADSR level memory 4-2 is input to the adder 4-4. The main counter 4-8 is a counter that operates to add up the carry output of the auxiliary counter 4-7. Here, auxiliary counter 4-7
For example, if the main counter 4-8 has 8 channels, an 8-channel accumulator (counter) is configured by a combination of an 8-stage shift register and an adder, and the envelope waveform of each channel is calculated on a time-sharing basis. It works like this.

ここで補助カウンタ4―7を主カウンタ4―8
の前に設けたのは、乗算器の精度を上げる(大規
模な乗算器となる)ことなく、立上り立下り時間
の長いエンベロープ波形を実現させるためであ
る。
Here, the auxiliary counter 4-7 is replaced by the main counter 4-8.
The reason why it is provided before is to realize an envelope waveform with a long rise and fall time without increasing the precision of the multiplier (resulting in a large-scale multiplier).

この主カウンタ4―8からの1カウント前のエ
ンベロープデータY′o―1が反転回路4―9を介し
―Y′o―1として加算器4―4に加えられる。これ
により加算器4―4はXo―1―Y′o―1なるデータ
を出力する。この時出力は絶対値|Xo―1―
Y′o―1|で出力され乗算器4―5に入力する。ま
た符号を示すビツトSBが補数器4―6に与えら
れる。次に乗算器4―5によりADSRスピード係
数Kが掛けられK|Xo―1―Y′o―1|を出力し、
補数器4―6よりK(Xo―1―Y′o―1)が出力され
る。
The envelope data Y' o - 1 from the main counter 4-8 one count before is added to the adder 4-4 as -Y' o - 1 via the inverting circuit 4-9. As a result, the adder 4-4 outputs data X o - 1 - Y' o - 1 . At this time, the output is the absolute value |X o ― 1 ―
It is output as Y' o - 1 | and input to the multiplier 4-5. Bit SB indicating the sign is also applied to the complementer 4-6. Next, the multiplier 4-5 multiplies the ADSR speed coefficient K and outputs K|X o − 1 − Y′ o − 1 |.
The complementer 4-6 outputs K(X o - 1 - Y' o - 1 ).

この出力は補助カウンタ4―7に入力し、次の
累算クロツクにより主カウンタ4―8と補助カウ
ンタ4―7が現在保持している値Yo―1に加算さ
れ、1カウント後に主カウンタ4―8と補助カウ
ンタ4―7よりYoとしてYo=K(Xo―1―Y′o―1)
+Yo―1が出力される。また、エンベロープ波形
データとしては補助カウンタ4―7の出力は切捨
られ、主カウンタ4―8の出力だけがエンベロー
プデータとして使用される。信号SBはエンベロ
ープが立下りの時“1”を出力する。またエンベ
ロープが最高レベルのオール“1”となつた時ア
ンド回路A51より信号MAX=“1”が出力さ
れる。
This output is input to the auxiliary counter 4-7, and by the next accumulation clock, it is added to the value Y o - 1 currently held by the main counter 4-8 and the auxiliary counter 4-7, and after one count, the main counter 4 -8 and auxiliary counter 4-7, Y o = K (X o - 1 - Y ′ o - 1 )
+Y o - 1 is output. Furthermore, the output of the auxiliary counter 4-7 is discarded as envelope waveform data, and only the output of the main counter 4-8 is used as envelope data. Signal SB outputs "1" when the envelope is falling. Further, when the envelope reaches the highest level of all "1"s, the signal MAX="1" is outputted from the AND circuit A51.

またエンベロープ信号がオール“0”となつた
時ノア回路NOR40より信号MIN=“1”が出
力され、リリース信号RSとともにアンド回路A
52に入力され、エンベロープが終了したことを
示すエンベロープ終了信号EESが出力され前述の
第4図のキーコードデータアサイナに与えられ
る。
Also, when the envelope signal becomes all "0", the signal MIN="1" is output from the NOR circuit NOR40, and the AND circuit A along with the release signal RS.
52, and an envelope end signal EES indicating that the envelope has ended is outputted and applied to the key code data assigner of FIG. 4 mentioned above.

第7図は第6図におけるADSR検出回路4―1
の詳細な回路例である。
Figure 7 shows the ADSR detection circuit 4-1 in Figure 6.
This is a detailed circuit example.

第4図のキーコードデータアサイナからの内容
有無信号BWSとリリース信号RSを夫々アンド回
路A53とA55を介してメモリ読出し用のアタ
ツクA、リリースR制御信号とする。また第6図
の加算器4―4からの信号SBと主カウンタ4―
8からアンド回路A51を通した出力をオア回路
OR40を経てアンド回路A54を介しメモリ読
出し用のデイケイ(D)制御信号とし、第5図の
オーバフロー制御回路からの高速リリース信号
FRSはそのままメモリ読出し用の高速リリース
FR制御信号とする。アンド回路A53はBWS以
外の3入力のOR40の出力、RS,FRSは反転信
号とし、アンド回路A54はOR40の出力以外
の2入力RS,FRSは反転信号とし、アンド回路
A55はRSの他の入力FRSを反転信号としてい
る。
The content presence/absence signal BWS and release signal RS from the key code data assigner shown in FIG. 4 are used as attack A and release R control signals for memory reading via AND circuits A53 and A55, respectively. In addition, the signal SB from the adder 4-4 in Fig. 6 and the main counter 4-
OR circuit output from 8 through AND circuit A51
The Decay (D) control signal for memory reading is output through OR40 and the AND circuit A54, and the high-speed release signal is output from the overflow control circuit in FIG.
FRS is a high-speed release for reading memory as is.
Use as FR control signal. AND circuit A53 has three inputs other than BWS, the output of OR40, RS and FRS are inverted signals, AND circuit A54 has two inputs other than the output of OR40, RS and FRS, are inverted signals, and AND circuit A55 is the other input of RS FRS is used as an inverted signal.

このような条件によりADSR検出回路4―1の
出力がADSRレベルメモリ4―2とADSRスピー
ドメモリ4―3のアドレスとして入力しデジタル
係数値Xo―1、Kが読み出され所定の値にセツト
される。
Under these conditions, the output of the ADSR detection circuit 4-1 is input as the address of the ADSR level memory 4-2 and ADSR speed memory 4-3, and the digital coefficient values X o - 1 and K are read out and set to predetermined values. be done.

第8図は第6図のエンベロープ発生回路により
発生したエンベロープ波形例を示したものであ
る。
FIG. 8 shows an example of an envelope waveform generated by the envelope generating circuit of FIG. 6.

同図aは、発音中であることを示すBWS信号
により、所定のスピードA0で最高レベル(この
場合オール“1”)までアタツクAを開始する。
次に最高レベルに達した時、アンド回路A51の
出力が“1”となりデイケイスピードD0でデイ
ケイDを開始する。アンド回路A51の出力はす
ぐに“0”となるが、この時SB信号が“1”と
なりデイケイが続行される。デイケイは、サステ
インレベルSまで続く。
In FIG. 5A, attack A is started at a predetermined speed A0 to the highest level (all "1" in this case) in response to the BWS signal indicating that sound is being generated.
Next, when the highest level is reached, the output of the AND circuit A51 becomes "1" and Decay D starts at Decay speed D0 . The output of the AND circuit A51 becomes "0" immediately, but at this time the SB signal becomes "1" and the decay continues. Decay continues up to sustain level S.

次にキーがオフされた時、RS信号が出力され、
リリーススピードR0でリリースRが開始される。
リリースが終了(この場合オール“0”)すると、
エンベロープ発生終了を示すEES信号が出力さ
れ、エンベロープを完了する。このようにして、
ADSR波形が発生される。同図bは所定スピード
でアタツクAし最高値オール“1”に達し所定時
間後リリースRしたAR波形であり、同図cは所
定スピードのアタツクAが最高値に達する前の設
定レベルでデイケイDに移り所定のスピードでデ
イケイさせたAD波形である。このようにADSR
のアドレスを読出し所定のレベルとスピードを設
定することにより多様なエンベロープを容易に発
生することができるものである。すなわち、入力
信号A0,D0,S0,R0より成る方形波形の組合せ
に対し曲線の組合せより成るエンベロープ波形を
形成するものでいわゆるフイルタ特性を有するも
のである。
Next time the key is turned off, the RS signal is output,
Release R is started at release speed R0 .
When the release is finished (all “0” in this case),
An EES signal indicating the end of envelope generation is output, completing the envelope. In this way,
ADSR waveform is generated. Figure b shows the AR waveform of attack A at a predetermined speed, reaching the maximum value of all "1" and releasing R after a predetermined time, and figure c shows the decay D at the set level before attack A reaches the maximum value at a predetermined speed. This is an AD waveform that is decayed at a predetermined speed. ADSR like this
Various envelopes can be easily generated by reading the address and setting a predetermined level and speed. That is, it forms an envelope waveform consisting of a combination of curves for a combination of rectangular waveforms consisting of input signals A 0 , D 0 , S 0 , and R 0 , and has so-called filter characteristics.

以上説明したように、本発明によれば、巡回形
デジタルフイルタを用い、エンベロープ波形の
ADSRに応じて順次それらの波形レベルを制御す
るエンベロープレベル記憶装置と、フイルタ定数
を記憶しADSRに応じて順次エンベロープ速度を
制御するエンベロープ速度記憶装置を具え、これ
らの各記憶装置の出力データで巡回形デジタルフ
イルタの伝達特性を制御することにより所要のエ
ンベロープ波形を発生しうるものである。このよ
うにして、従来のアナログ式のエンベロープ波形
発生方式に比し多様性に富み、デジタル式のエン
ベロープ波形発生方式に比較してメモリ容量も少
なく構成を簡単化して制御を容易にすることがで
きるものである。
As explained above, according to the present invention, the envelope waveform is
It is equipped with an envelope level storage device that sequentially controls the waveform level according to ADSR, and an envelope speed storage device that stores filter constants and sequentially controls the envelope speed according to ADSR. A desired envelope waveform can be generated by controlling the transfer characteristics of the digital filter. In this way, it is more versatile than the conventional analog envelope waveform generation method, and has less memory capacity than the digital envelope waveform generation method, simplifying the configuration and making control easier. It is something.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の電子楽器の実施例の概略構成
説明図、第2図、第3図は第1図の電子楽器に用
いる基本タイミング波形とその発生回路、第4
図、第5図はエンベロープ波形の制御信号を送出
するそれぞれキーコードデータアサイナとオーバ
フロー制御回路の詳細な実施例説明図、第6図は
本発明の要部であるエンベロープ発生回路の詳細
な実施例説明図、第7図は第6図の実施例の要部
の回路図、第8図は第6図の実施例の効果を示す
説明図であり、図中、1はキーボード(スイツチ
マトリツクス)、2はキーコード発生回路、3は
キーコードデータアサイナ、3―1はニユーキー
コードメモリ、3―4はキーコードメモリ、3―
5は比較回路、3―16はラツチ回路、3―17
は比較回路、3―20はシフトレジスタ、4はエ
ンベロープ発生回路、4―1はADSR検出器、4
―2はADSRレベルメモリ、4―3はADSRスピ
ードメモリ、4―4は加算器、4―5は乗算器、
4―6は補数器、4―7は補助カウンタ、4―8
は主カウンタ、4―9は反転回路、5はタブレツ
ト・ドローバースイツチ、6は方形波レベルメモ
リ部、7は方形波発生回路、8はデジタルフイル
タ部、9は乗算器、10は累算器、11はD/A
変換器、12は音響システムを示す。
FIG. 1 is a schematic configuration explanatory diagram of an embodiment of the electronic musical instrument of the present invention, FIGS. 2 and 3 are basic timing waveforms and their generation circuits used in the electronic musical instrument of FIG.
5 is a detailed illustration of an embodiment of a key code data assigner and an overflow control circuit that send out an envelope waveform control signal, and FIG. 6 is a detailed implementation of an envelope generation circuit, which is the main part of the present invention. FIG. 7 is a circuit diagram of the main part of the embodiment shown in FIG. 6, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing the effect of the embodiment shown in FIG. ), 2 is a key code generation circuit, 3 is a key code data assigner, 3-1 is a new key code memory, 3-4 is a key code memory, 3-
5 is a comparison circuit, 3-16 is a latch circuit, 3-17
is a comparison circuit, 3-20 is a shift register, 4 is an envelope generation circuit, 4-1 is an ADSR detector, 4
-2 is ADSR level memory, 4-3 is ADSR speed memory, 4-4 is adder, 4-5 is multiplier,
4-6 is a complementer, 4-7 is an auxiliary counter, 4-8
is a main counter, 4-9 is an inverting circuit, 5 is a tablet drawbar switch, 6 is a square wave level memory section, 7 is a square wave generation circuit, 8 is a digital filter section, 9 is a multiplier, 10 is an accumulator, 11 is D/A
A transducer, 12, indicates an acoustic system.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 鍵の数より少ない複数の発音チヤンネルを有
し、鍵の押鍵、離鍵を検出し前記複数の発音チヤ
ンネルのいずれかに割当てると共に、時分割にて
前記複数の発音チヤンネルに対応する押鍵、離鍵
信号を発生するキーアサイナを有する電子楽器に
おいて、 第1及び第2の入力を有し、該第1の入力と第
2の入力との差をとり、その差の絶対値と前記第
1の入力が前記第2の入力より大のとき正を表わ
すサインビツトを出力する減算手段と、4―9,
[Scope of Claims] 1. It has a plurality of sound generation channels smaller than the number of keys, detects key presses and key releases, and assigns them to any of the plurality of sound generation channels, and time-divisionally assigns the plurality of sound generation channels. An electronic musical instrument having a key assigner that generates key press and key release signals corresponding to a channel has first and second inputs, calculates the difference between the first input and the second input, and calculates the difference between the first input and the second input. subtraction means for outputting an absolute value and a sign bit representing a positive value when the first input is greater than the second input; 4-9;
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52102710A (en) * 1976-02-25 1977-08-29 Nippon Gakki Seizo Kk Functional wave generator for electronic instrument

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