JPH0137759B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電子楽器に関し、詳しくは楽音のピ
ツチを一時的あるいは所定の繰返し周期で変化さ
せてビブラート効果等のピツチ変調効果が付与さ
れた楽音を発生する電子楽器に関する。

〔従来の技術〕

電子楽器においては、楽音信号のピツチ（周波
数）を正規のピツチから一時的あるいは所定の繰
返し周期で変化させることにより、ビブラート効
果、アタツクピツチ効果、グライド効果、ピツチ
ベンド効果などのピツチ変調効果の付与された楽
音を発生することが行なわれている。

このようなピツチ変調効果の付与された楽音を
発生するために、従来は、例えば特開昭52−
37031号公報に示されているように、時間的に値
が順次変化するピツチ変調情報（ビブラート制御
信号）を発生し、このピツチ変調情報によつて押
圧鍵の音高に対応した正規のピツチ情報（周波数
情報）を変調し、この変調されたピツチ情報に従
つて楽音信号の各サンプル点位相を指定して楽音
信号を発生するように構成していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の従来技術では、ピツチ変調情報が発生さ
れる楽音信号の周期とは全く無関係な独立したタ
イミグで変化するため、楽音信号の一周期内の途
中でピツチ変調情報の値が急に変化する事態が生
じ、これにより楽音信号の各サンプル点の間隔が
該楽音信号の一周期内において変化して雑音が発
生するという不都合があつた。

この発明はこのような欠点に鑑みなされたもの
で、その目的は雑音を生じさせることなくビブラ
ート効果等のピツチ変調効果の付与された楽音を
発生することができる電子楽器を提供することに
ある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

この発明は、ピツチ変調情報によつて変調され
たピツチ情報を、楽音信号の一周期の間その変化
を禁止して同一内容に保持し、該一周期の終了に
同期してその変化を可能とする制御手段を設け、
楽音信号一周期における各サンプル点の間隔を等
間隔に設定するようにしたものである。

〔実施例〕

以下、図示する実施例に基づきこの発明を詳細
に説明する。

第１図は、この発明の一実施例を示すブロツク
図である。同図において、鍵盤回路１は複数の演
奏用鍵を備えており、ここで押圧された１ないし
複数の鍵は押鍵検出回路２によつて検出される。
押鍵検出回路２は１ないし複数の押圧鍵を検出す
ると、これらの押圧鍵にそれぞれ対応したキーコ
ードKCを出力して発音割当て回路３に供給する。

発音割当て回路３は、各押圧鍵に対応したキー
コードKCをそれぞれ同時発音数に対応した複数
の発音チヤンネル、例えば12の発音チヤンネル
CH1〜CH12のいずれかに割り合て、この割当て
チヤンネルにおいて当該押圧鍵に対応した音高の
楽音信号を発生させるものであり、この実施例に
おける発音チヤンネルCH1〜CH12は共通の楽音
信号発生回路系を時分割的に使用する時分割発音
チヤンネルで構成されているため、各発音チヤン
ネルに割り当てられたキーコードKCは割当てチ
ヤンネルに対応したタイミングで時分割的に出力
される。この時、キーコードKCと共に、鍵の押
圧中の例えば“１”信号を断続するキーオン信号
KONが各発音チヤンネルに関して時分割出力さ
れる。

このようにして出力される各発音チヤンネル別
のキーコードKCは周波数情報発生回路４に入力
される。周波数情報発生回路４は発生すべき楽音
信号の基準ピツチを定める周波数情報（基準ピツ
チ情報）Ｆを発生するものであり、発音割当て回
路３から各発音チヤンネルに割り当てられたキー
コードKCが供給されると、このキーコードKCに
対応した周波数情報ＦをキーコードKCと同様に
時分割出力する。この周波数情報Ｆは乗算器５に
入力され、ここで時分割ラツチ６から供給される
ビブラート効果用のビブラート制御情報（ピツチ
変調情報）VS′と乗算されることにより変更され
る。そして、変更後の周波数情報F′は周波数カウ
ンタ７に供給され、ここにおいて所定周期で累算
される。これによつて、周波数情報F′の値に対応
した速度で順次変化する累算値qF′（ｑ＝１、２、
……）が形成され、この累算値qF′は発生すべき
楽音信号のサンプル点位相を指定する位相信号ｘ
として出力される。

この位相信号ｘは、所望の楽音波形一周期にお
ける複数のサンプル点位相の波形振幅値（サンプ
ル点振幅値）を記憶した楽音波形メモリ８に対し
て読出しアドレス信号として供給される。これに
より、楽音波形メモリ８からは各サンプル点振幅
値が位相信号ｘに対応した繰返し周期で読み出さ
れる。

このサンプル点振幅値は楽音信号として音量制
御回路９に入力される。そして、ここにおいてキ
ーオン信号KONによつて動作を開始するエンベ
ロープ発生回路１０からのエンベロープ信号EV
によつて振幅制御を受けた後、サウンドシステム
１１から楽音として発音される。

なお、乗算器５、時分割ラツチ６、周波数カウ
ンタ７、楽音波形メモリ８、音量制御回路９、エ
ンベロープ発生回路１０は、全て12個の時分割発
音チヤンネルCH1〜CH12に対応して時分割的に
動作し、各発音チヤンネルにおける楽音信号を形
成する。

ところで、ビブラート効果用のビブラート制御
情報VSはビブラート制御情報発生回路１２から
各発音チヤンネル別にキーオン信号KONの立上
り時点に同期して発生されるが、この発音チヤン
ネル別のビブラート制御情報VSをラツチする時
分割ラツチ６は第２図に具体的な一例を示すよう
に、発音チヤンネルCH1〜CH12に対応した12個
の記憶位置（ステージ）を有するシフトレジスタ
６０と、回路１２から発生されたビブラート制御
情報VSとシフトレジスタ６０の出力情報VS′と
を選択的にシフトレジスタ６０の入力側記憶位置
に供給するセレクタ６１とによつて構成される。
そして、セレクタ６１のセレクト制御信号として
は楽音信号の一周期の開始時点で“１”となるサ
イクル信号CYが周波数カウンタ７から供給され
ており、セレクタ６１は楽音信号の一周期の開始
時点でのみ回路１２からのビブラート制御情報
VSを選択し、残りの時点ではシフトレジスタ６
０の出力情報VS′を選択するように構成されてい
る。

この場合、サイクル信号CYは第３図にそのタ
イムチヤートを示すように、各発音チヤンネル別
にそれぞれ位相信号ｘの繰返し周期に同期して発
生される（位相信号ｘが最終値から初期値に戻る
ときに発生される）。

従つて、第ｎ番目の発音チヤンネルCHnに対
応したタイミングでは、シフトレジスタ６０から
第ｎ発音チヤンネルCHnのビブラート制御情報
VS′が出力されてセレクタ６１のＡ側入力に帰還
されるが、この時サイクル信号CYが“１”とな
ると、Ｂ側入力に入力されている第ｎ発音チヤン
ネルCHnの新たな時刻のビブラート制御情報VS
が選択されてシフトレジスタ６０に取り込まれ
る。そして、このビブラート制御情報VSは、第
ｎ発音チヤンネルCHnに関して次の新たなサイ
クル信号CYが発生するまで、セレクタ６１のＡ
側入力を介しての帰還ループによつて記憶保持さ
れる。

この結果、乗算器５に入力されビブラート制御
情報VS′は楽音波形一周期が終了するまで変更さ
れなくなるので、乗算器５から出力される変更さ
れた周波数情報F′は楽音波形一周期の間は同一値
に保持される。これにより、周波数カウンタ７か
ら出力される位相信号ｘの変化レートは楽音波形
一周期の間は一定となるので、楽音波形一周期の
各サンプル点の位相間隔が等間隔となつて、楽音
波形一周期の途中でサンプル点の位相間隔が急に
変化するようなことはなくなり、雑音の発生が防
止される。

なお、時分割ラツチ６はシフトレジスタを用い
る代わりに、第４図の他の実施例に示すように、
発音チヤンネルCH1〜CH12にそれぞれ対応した
ラツチ回路６４−１〜６４−１２とアンドゲート
６５−１〜６５−１２とを設け、各発音チヤンネ
ルの時分割タイミングを表わすチヤンネル信号
CH1〜CH12とサイクル信号CYとの論理積信号
をアンドゲート６５−１〜６５−１２から取り出
し、この論理積信号によつてビブラート制御情報
発生回路１２から時分割出力される各発音チヤン
ネルのビブラート制御情報VSをそれぞれ対応す
るチヤンネルのラツチ回路６４−１〜６４−１２
にラツチさせ、各ラツチ回路６４−１〜６４−１
２にラツチされた各チヤンネルのビブラート制御
情報VS′をセレクタ６６によつて各発音チヤンネ
ルの時分割タイミングに対応して選択出力する構
成でもよい。また、ビブラート制御情報発生回路
１２は、例えば前述の特開昭52−37031号公報に
示されているビブラート制御回路と同様に構成で
きるので、その詳細説明は省略する。

第５図はこの発明の他の実施例を示すブロツク
図である。この実施例は、単音電子楽器に関する
ものであり、かつ楽音の基準ピツチを規定する周
波数情報として楽音波形一周期を発生するのに要
するサンプリングクロツク数を表わす情報を用い
るようにしたものである。

第５図において、鍵盤回路２１における押圧鍵
は押鍵検出回路２２によつて検出される。する
と、押鍵検出回路２２から押圧鍵に対応したキー
コードKCが出力される。このキーコードKCは、
押圧鍵のオクターブ音域を表わすオクターブコー
ドOCと音名を表わすノートコードNCとから構成
され、このうちノートコードNCは周波数情報メ
モリ２３に対してアドレス信号として供給され
る。

周波数情報メモリ２３は、所定のオクターブ音
域における各音名（Ｃ〜Ｂ）の基準ピツチに対応
した周波数情報P_Nを記憶している。この場合、
周波数情報P_Nは当該基準ピツチの楽音波形一周
期を発生するのに要するサンプリングクロツク数
を表わすものである。従つて、周波数情報メモリ
２３に押鍵検出回路２２から押圧鍵の音名に対応
したノートコードNCが与えられることにより、
このノートコードNCに対応した周波数情報P_Nが
読み出されて出力される。

この周波数情報P_Nはシフト回路２４に供給さ
れ、ここでオクターブコードOCに応じて下位ビ
ツト側（または上位ビツト側）へ各ビツト位置が
シフトされることにより、押圧鍵のオクターブ音
域に対応した周波数情報P_Nに変更される。そし
て、この周波数情報Ｐは乗算器２５に入力され、
ビブラート制御情報発生回路２６から出力される
ビブラート制御情報VSと乗算されることにより、
ビブラート効果に対応して変更された後、ラツチ
回路２７に楽音波形一周期の開始部分で発生され
るサイクル信号CYによつてラツチされる。

ラツチ回路２７にラツチされた周波数情報
P″はゲート２８を介してシフト回路２９に入力
され、ここで下位ビツト側にシフトされる。具体
的には、楽音波形一周期のサンプル点数を64と
し、この64個の各サンプル点位相の波形振幅値を
記憶した波形メモリを用いる場合、周波数情報
P″を1/64にするために下位ビツト側へ６ビツト
シフトする。

これにより、64個のサンプル点位相を１位相だ
け進めるためのサンプリングクロツク数が求めら
れたことになる。

このようにしてシフト回路２９から出力された
位相歩進情報P_Xは、加算器３０を介してレジス
タ３１に入力され、サンプリングクロツクに相当
するDA変換クロツク信号DACLによつて記憶さ
れる。そして、このレジスタ３１に記憶された位
相歩進情報P_Xはゲート３２を介して加算器３０
に帰還されることにより、位相歩進情報P_Xが累
算される。この場合、ゲート３２は押鍵検出回路
２２から新たな鍵の押圧開始時にキーオンパルス
KONPが出力された時か、後述するアドレスカ
ウンタ３９から楽音波形一周期の開始を示すサイ
クル信号CYが出力された時にオアゲート３４の
出力信号をインバータ３３で反転した信号によつ
て閉状態となり、これにより位相歩進情報P_Xの
累算値ｉ・Px（ｉ＝１、２、……）を楽音波形一
周期の開始時にPxに初期設定する。

レジスタ３１から出力される累算信号ｉ・Px
は比較回路３５に入力される。この比較回路３５
の他方の比較入力には、クロツク発生器３７から
発生されているDA変換クロツク信号DACLを計
数するカウンタ３６のカウント出力が与えられ、
このカウント出力値と累算信号ｉ・Pxの一致が
求められるようになつている。そして、この場合
のカウンタ３６は新たな鍵の押圧開始時に発生さ
れるキーオンパルスKONPまたは楽音波形一周
期の開始を示すサイクル信号CYが発生された時
にオアゲート３８の出力信号によつてリセツトさ
れるようになつている。

従つて、カウンタ３６からは楽音波形一周期の
開始時点から現在までのDA変換クロツク信号
DACLの発生数を表わすカウント値が出力されて
いることになる。また、比較回路３５においては
楽音波形一周期の開始時点から現在までのDA変
換クロツク信号のDACLの発生数と累算信号ｉ・
Pxとの一致が求められていることになる。

そこで、カウンタ３６のカウント値と累算信号
ｉ・Pxとが一致すると、比較回路３５から一致
信号EQが出力される。この一致信号EQはアドレ
スカウンタ３９のカウント入力に供給されると同
時に、ゲート２８に開信号として与えられる。こ
れにより、アドレスカウンタ３９は波形メモリ４
０に対するアドレス信号を「１」だけ更新する。
一方、ゲート２８が一致信号EQによつて開状態
となることにより、加算器３０にはサンプル点位
相をさらに１位相だけ進めるための位相歩進情報
Pxが入力され、ゲート３２から帰還されている
現在の累算値信号ｉ・Pxと加算される。これに
より、レジスタ３１からは次のサンプル点位相ま
で進むのに要するDA変換クロツク数を表わす累
算値信号ｉ・Pxが出力される。

このように、現在までのDA変換クロツク信号
DACLの発生数と次のサンプル点位相まで進むの
に要するDA変換クロツク数を表わす累算値信号
ｉ・Pxとが一致するたびに比較回路３５からは
一致信号EQが発生される。

これにより、アドレスカウンタ３９から出力さ
れる位相信号ｘは一致信号EQが発生される都度
「１」ずつ更新される。この場合、アドレス信号
の更新速度は位相歩進情報Px（すなわち周波数情
報P″）に対応したものとなる。

なお、アドレスカウンタ３９はオーバフローし
て位相信号（アドレス信号）ｘの値が「63」から
「０」に戻るたびに、すなわち楽音波形一周期の
最終サンプル点位相の指定が終了して新たな一周
期のサンプル点位相の指定が開始されるたびに、
この開始時点でサイクル信号CYを第１図の周波
数カウンタ７と同様にする。

以上のような動作により、楽音波形一周期の各
サンプル点振幅値を64のサンプル点位相について
記憶した波形メモリ４０からは、周波数情報
P″（位相歩進情報Px）に対応した（すなわち、押
圧鍵の音高およびビブラート制御情報VSの値に
対応した）速度で各サンプル点位相の波形振幅値
が読み出され、押圧鍵の音高に対応しかつビブラ
ート効果の付与された楽音信号として出力され
る。この場合、波形メモリ４０には音色選択回路
４１において選択可能な各音色にそれぞれ対応し
た複数の楽音波形が記憶され、これらのうち選択
音色に対応した楽音波形の各サンプル点振幅値が
アドレスカウンタ３９からの位相信号ｘに従つて
読み出されるようになつている。

これにより、音色選択回路４１における選択音
色に対応した楽音信号が出力される。

このようにして出力される楽音信号は、エンベ
ロープ制御回路４２に入力され、キーオン信号
KONの発生時点（すなわち、鍵の押圧開始時点）
から終了までの間において選択音色に対応した振
幅エンベロープの制御を受ける。具体的には、選
択音色を示す音色選択情報TCに基づき当該選択
音色に対応した波形形状でキーオン信号KONの
発生時点から発生されるエンベロープ信号によつ
て振幅エンベロープの制御を受ける。そして、こ
の振幅エンベロープの制御を受けた楽音信号は
DA変換器４３においてDA変換クロツク信号
DACLに同期してアナログ楽音信号に変換され、
サウンドシステム４４から楽音として発音され
る。

ところで、この実施例においても押圧鍵の音高
に対応した周波数情報Ｐをビブラート効果用のビ
ブラート制御情報VSによつて変調制御している
ため、第１図の実施例と同様にビブラート制御情
報VSの時間変化に対応してピツチ（周波数）が
変化する楽音が発生されるが、この場合ビブラー
ト制御情報VSによつて変調された周波数情報
P′はアドレスカウンタ３９から楽音波形一周期の
開始時点で発生されるサイクル信号CYによつて
ラツチ回路２７にラツチされる。このため、ラツ
チ回路２７から出力される周波数情報P″は楽音
波形一周期の途中で変化することはない。すなわ
ち、楽音波形一周期の途中で波形メモリ４０から
発生される各サンプル点振幅値の位相間隔が急に
変化することはなくなり、雑音の発生が防止され
る。

なお、第１図の実施例においては、ビブラート
制御情報VSをサイクル信号CYの発生毎にラツチ
し、このラツチした情報VS′で周波数情報Ｆを変
調制御しているが、第５図の実施例と同様に周波
数情報Ｆをビブラート制御情報VSにより変調制
御したのち、この制御後の情報F′をサイクル信号
CYでラツチし、周波数カウンタ７に供給するよ
うにしてもよい。

また同様に、第５図の実施例においては、周波
数制御情報Ｐをビブラート制御情報VSによつて
制御した後の情報P′をサイクル信号CYによつて
ラツチし、ゲート２８に供給しているが、ビブラ
ート制御情報VSをサイクル信号CYの発生毎にラ
ツチし、このラツチした情報VS′を乗算器２５に
供給するようにしてもよい。また、第５図の実施
例において、シフト回路２４の出力Ｐをシフト回
路２９に直接供給するようにするとともに、レジ
スタ３１と比較器３５との間に乗算器２５に相当
する乗算器を設け、この乗算器において上述した
ビブラート制御情報VSをサイクル信号CYによつ
てラツチした情報VS′とレジスタ３１の出力ｉ・
Pxとを乗算しその乗算結果を比較回路３５に供
給するようにしてもよい。

また、いずれの実施例でも、周波数情報Ｆある
いは位相歩進情報Pxを累算することによつて位
相信号ｘを形成しているが、減算によつて位相信
号ｘを形成するようにしてもよい。また、位相信
号ｘの形り方は、上述した実施例の方法に限ら
ず、任意の方法を使用し得るものであり、例えば
特開和58−132286号公報に示されているような分
周値データを用いるもの、特願昭58−100840号明
細書に示されているようなＰナンバ、Ｒナンバ、
Ｄナンバなどを用いるもの、などを使用できる。
この場合、ビブラート効果を付与するためには、
ビブラート制御情報VS（VS′）によつて上記の分
周値データ、ＰナンバまたはＲナンバまたはＤナ
ンバを適宜変調すればよい。

また、上記実施例では、波形メモリ８，４０に
記憶する楽音波形を１周期としたが、楽音の発音
開始から終了に至るまでの全波形またはその一部
の複数周波形を記憶するようにしてもよい。

また、上記実施例では、楽音波形を記憶した波
形メモリを用いて楽音信号を発生しているが、こ
れに限らず、周波数変調や高調波合成方式などに
よつて楽音信号を発生するようにしてもよい。要
するに、位相信号Ｘに従つて楽音信号（音源信号
も含む）を発生するものであればよい。

また、上記実施例では、ピツチ変効果としてビ
ブラート効果の付与された楽音信号を発生する場
合について代表して説明したが、グライド効果、
アタツクピツチ効果などのピツチ変調効果を付与
する場合でも全く同様に実施できるものである。
この場合には、第１図、第５図のビブラート制御
情報発生回路１２，２６として、例えば特公昭58
−9434号公報に示されているような制御信号発生
回路を用いればよい。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなようにこの発明によれ
ば、楽音波形の一周期の発生が終了するまで、ピ
ツチ変調情報によつて変調されたピツチ情報の変
化を禁止して楽音波形一周期の各サンプル点の位
相間隔を一定にするようにしたので、雑音を生じ
ることなくビブラート効果等のピツチ変調効果の
付与された楽音信号を発生することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク
図、第２図は第１図の実施例における時分割ラツ
チの具体例を示す図、第３図は第１図の実施例に
おける位相信号とサイクル信号とのタイミングを
示すタイムチヤート、第４図は第１図の実施例に
おける時分割ラツチの他の具体例を示す図、第５
図はこの発明の他の実施例を示すブロツク図であ
る。 １，２１……鍵盤回路、４……周波数情報発生
回路、５……乗算器、６……時分割ラツチ、７…
…周波数カウンタ、８……楽音波形メモリ、１
２，２６……ビブラート制御情報発生回路、２３
……周波数情報メモリ、２７……ラツチ回路、３
９……アドレスカウンタ、４０……波形メモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発生すべき楽音の音高を指定する音高指定手
   段と、 上記音高指定手段で指定された音高に対応した
   ピツチ情報を発生するピツチ情報発生手段と、 所望のピツチ変調情報を発生するピツチ変調情
   報発生手段と、 上記ピツチ情報を上記ピツチ変調情報によつて
   変調する変調手段と、 上記変調手段によつて変調されたピツチ情報に
   対応したレートで楽音信号の各サンプル点位相を
   順次指定する位相情報を発生する位相情報発生手
   段と、 上記位相情報に従つて楽音信号を発生する楽音
   発生手段と、 上記楽音発生手段から発生される楽音信号の一
   周期の間上記変調されたピツチ情報の変化を禁止
   して同一内容に保持し、該一周期の終了に同期し
   て該変調されたピツチ情報の変化を可能とする制
   御を行なう制御手段と、 を具えた電子楽器。 ２ 前記位相情報発生手段は、前記位相情報が楽
   音信号一周期分の最終サンプル点位相の指定を終
   了するのに同期して一周期終了信号を繰り返し出
   力するように構成され、前記制御手段は、該一周
   期終了信号に従つて前記制御を行なうものである
   特許請求の範囲第１項記載の電子楽器。 ３ 前記制御手段は、前記一周期終了信号によつ
   て前記ピツチ変調情報をラツチするラツチ手段か
   ら構成され、前記変調手段は、該ラツチ手段にラ
   ツチされたピツチ変調情報によつて前記ピツチ情
   報を変調するものである特許請求の範囲第２項記
   載の電子楽器。 ４ 前記制御手段は、前記変調されたピツチ情報
   を前記一周期終了信号によつてラツチするラツチ
   手段から構成され、前記位相情報発生手段は、該
   ラツチ手段にラツチされたピツチ情報に基づき前
   記位相情報を発生するものである特許請求の範囲
   第２項記載の電子楽器。