JPH0254559B2

JPH0254559B2 -

Info

Publication number: JPH0254559B2
Application number: JP57139956A
Authority: JP
Inventors: Takehisa Amano
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1982-08-13
Filing date: 1982-08-13
Publication date: 1990-11-21
Also published as: JPS5930599A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は楽音形成回路に関し、特に電子楽器
に適用するものである。

電子楽器において楽音を形成する方法として、
形成すべき楽音の波形データを予め波形メモリに
記憶させておき、この記憶データを所定の速度で
読み出す波形メモリ読出方式がある。この波形メ
モリ読出方式は波形データを自然楽器から発生さ
れる楽音に基づいて得ているので、原理的に自然
楽器に近似した楽音を形成することができる。例
えば自然楽器の楽音が発生されてから消滅するま
での楽音波形データの全部を波形メモリに記憶さ
せておけば原理的に見て自然楽器の楽音に極く近
似した楽音を電子楽器によつて形成できると考え
られる。しかしこのようにすると、記憶すべき波
形データが膨大になるため波形メモリとして非常
に大規模なメモリ容量のものを必要とし、実用上
電子楽器には適用できない。

この問題を解決するため従来、自然楽器の楽音
の立上り部分の波形の変化は大きく不規則である
のに対してその後の持続部ないし立下り部では波
形の変化が小さく規則的である点に着目して、形
成すべき楽音のうち波形の差異の程度が比較的大
きい不規則部分については該波形に対応する波形
データをそのまま「全波形」として記憶し、これ
に対して波形の差異の程度がそれ程大きくない規
則的部分については該波形の一部に対応する波形
データを「基本波形」として記憶しておいてこれ
を繰返し読出す方法が提案されている。

このようにすれば、各種の自然楽器に対応させ
てその特徴が著しい波形部分（すなわち立上り部
の波形変化の不規則な部分）は自然楽器の楽音の
波形変化そのものを使つて楽音を形成することに
より自然楽器の音色に近似した楽音を発生でき、
また特徴が乏しい波形部分（すなわち波形の変化
が規則的な部分）は１〜数周期の基本波形をを繰
返し読出して楽音を形成することにより波形メモ
リの規模を格段的に縮少させながら実用上自然楽
器の規則的楽音部分を代用させてなる楽音を発生
できる。

ところがこの従来の方法によつて形成された楽
音波形をもつ楽音を自然楽器の楽音と聴き較べる
と音色に不自然さが残るのを避けられない。その
原因は、実際上自然楽器の楽音では規則的波形部
分の音色が時間の経過に応じて微妙に変化してい
るから、この微妙な音色の変化に対応し切れてい
ないからであると考えられる。

この発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、規則的波形部分を記憶する波形メモリが小規
模な利点を損うことなく、自然楽器の楽音の微妙
な変化に一段と近似した音色の楽音を形成し得る
ようにした楽音形成回路を提案しようとするもの
である。

以下図面についてこの発明を自動リズム演奏装
置に適用した場合の一実施例として詳述する。

第１図において、１はリズムパルス発生回路
で、多数の各打楽器音ごとにそれぞれ複数のリズ
ム種類に対応して発音タイミングを意味するパタ
ーンを記憶し、演奏者が選択したリズム及びテン
ポに応じて各打楽器音に関するリズムパターンを
読み出し、この読み出した各打楽器音のリズムパ
ターンを構成する発音タイミング信号Ｓ１を時分
割多重化して直列データ信号として出力し、全波
形メモリ２の波形データを順次読出す全波形メモ
リ読出し回路３に供給する。

全波形メモリ２は全ての打楽器音についてその
不規則波形部の「全波形」サンプルデータを一連
のアドレスを附して記憶しており、全波形メモリ
読出し回路３からリズムパルス発生回路１の発音
タイミング信号Ｓ１に応じて発生されるアドレス
信号Ｓ２によつて「全波形」データを順次読出す
ことにより「全波形」信号を送出し、これを波形
切換回路４に第１の入力Ｓ３として与える。この
ようにして波形切換回路４には第１の入力Ｓ３に
よつて第２図に示すように形成されるべき楽音の
うち不規則波形部Ｗ１を与える。

全波形メモリ読出し回路３は全波形メモリ２を
そのスタートアドレスからエンドアドレスまでア
クセスし終ると、エンベロープ形成回路５にスタ
ート信号Ｓ４を与える。エンベロープ形成回路５
は、第２図の時点t₁においてスタート信号Ｓ４が
与えられたとき最大振幅のエンベロープ初期値
E_naxとなり以後時間の経過と共に振幅値が減衰し
て行くいわゆるパーカツシブエンベロープ波形で
なるエンベロープ波形信号Ｓ５を送出する。

さらに全波形メモリ読出し回路３はスタート信
号Ｓ４を楽音波形メモリ読出し回路６に与える。
このとき楽音波形メモリ読出し回路６は楽音波形
メモリ７をそのスタートアドレスからエンドアド
レスまでアクセスする。楽音波形メモリ７は各種
の打楽器音が安定状態になつたときほぼ規則的に
繰返し得られる「基本波形」の１波分又は数波分
のサンプルデータを一連のアドレスを附して記憶
しており、楽音波形メモリ読出し回路６において
この基本波形のサンプルデータを順次繰返し読出
して「基本波形」信号Ｓ６として可変特性フイル
タ回路８に与え、その出力Ｓ７を乗算回路９に与
える。

可変特性フイルタ回路８はエンベロープ形成回
路５において形成されたエンベロープ波形信号Ｓ
５を受けて第２図に示すようにエンベロープ波形
信号Ｓ５の振幅が時間の経過と共に変化するとこ
れに応じて楽音波形メモリ７から出力される「基
本波形」信号Ｓ６の周波数特性を変更する。その
後「基本波形」信号Ｓ６の振幅は乗算回路９にお
いてエンベロープ波形信号Ｓ５によつて振幅エン
ベロープをつけられた後波形切換回路４に第２の
入力Ｓ８として与えられる。

このようにして波形切換回路４には第２の入力
Ｓ８によつて第２図に示すように形成されるべき
楽音のうち規則的波形部Ｗ２を与える。

波形切換回路４は全波形メモリ読出し回路３か
ら切換制御信号Ｓ９を受けて全波形メモリ２のデ
ータの読出し動作と同期して全波形メモリ２のデ
ータをエンドアドレスまで読み出すまでの間全波
形メモリ２から読み出された「全波形」信号Ｓ３
でなる第１の入力をサウンドシステム１０に通過
させ、全波形メモリ２のデータがエンドアドレス
まで読み出された後は乗算回路９から出力される
「基本波形」信号Ｓ６に基づいて得られる第２の
入力Ｓ８をサウンドシステム１０に通過させる。

かくしてサウンドシステム１０は、第２図にお
いて時点t₀〜t₁までの間の不規則波形部Ｗ１とし
て全波形メモリ２から読み出した「全波形」信号
Ｓ３に対応する楽音を発生し、かつその後の時点
t₁〜t₂までの間の規則的波形部Ｗ２として楽音波
形メモリ７から繰返し読み出してなる「基本波
形」信号Ｓ６に対応し、しかもその周波数特性を
エンベロープ形成回路５のエンベロープ波形信号
Ｓ５によつて時間の経過と共に変更させると共
に、振幅をエンベロープ波形信号Ｓ５によつて制
御されてなる楽音を発生する。

従つて第１図の構成によれば、楽音の不規則波
形部Ｗ１として打楽器音の特徴を十分に表わした
「全波形」部を得ることができると共に、楽音の
規則的波形部Ｗ２として小規模のメモリから得た
「基本波形」の周波数特性を時間の経過と共に変
更して得た「基本波形」部で構成し、従つて自然
楽器によつて得られる楽音に近い不自然さを十分
に改善してなる楽音を形成することができる。

第１図の構成は例えば第３図に示す詳細構成に
よつて実現できる。

リズムパルス発生回路１はリズム選択スイツチ
回路１５及びテンポ設定手段１６を有し、演奏者
がリズム選択スイツチ１５を操作することにより
複数のリズム（例えばマーチ、サンバ、ワルツ、
ルンバ、ビギン等）の１つを選択できると共に、
当該選択したリズムの速度をテンポ設定手段１６
によつて設定できるようになされている。テンポ
設定手段１６のテンポ設定出力はテンポクロツク
発生回路１７に与えられ、設定内容に対応した速
度のテンポクロツクパルス信号によつてアドレス
カウンタ構成の読出し回路１８を駆動する。

パターンメモリ１９はリズム選択スイツチ回路
１５によつて選択できる全てのリズムについてそ
れぞれ使用される複数の打楽器音（例えばスネア
ドラム、ローコンガ、ハイボンゴ……マラカス
等）の発音のタイミングを表わす一連のタイミン
グパルスでなるパターンを予め記憶し、読出し回
路１８から送出されるアドレス指定信号（所定の
間隔で指定アドレスの内容を「１」づつ増大させ
て行く）によつてリズム選択スイツチ回路１５に
よつて選択されたリズムを構成する複数の打楽器
音に対応するタイミングパルス列でなるパターン
出力Ｓ１１が並列信号形式で送出される。ここで
パターンメモリ１９の出力ラインは16本用意さ
れ、各出力ラインに対して各打楽器音が１つづつ
割当てられている。このパターン出力Ｓ１１は並
列−直列変換回路２０において直列信号形式の時
分割信号に変換されて第１〜第16チヤンネルの発
音タイミング信号Ｓ１として全波形メモリ読出し
回路３に与えられる。

この実施例の場合並列−直列変換回路２０はパ
ターンメモリ１９の第１〜第16番目の出力ライン
からの並列信号形式のパターン出力Ｓ１１を受け
てこれを高速のクロツクパルスφによつて繰返さ
れる16個のタイムスロツトにより形成された第１
〜第16番目のチヤンネルに割当てる。従つて第１
〜第16チヤンネルにはそれぞれ特定の打楽器音に
ついてのパターンが割当てられたことを意味し、
かくして第１〜第16チヤンネルのタイミングでは
それぞれ割当てられた打楽器音に関する発音タイ
ミング信号Ｓ１が処理されることを意味する。こ
のようにして第３図の楽音形成回路は全体として
この第１〜第16番目のチヤンネルに割当てられた
データを時分割処理し、かくして全ての打楽器音
について同時発音をさせることができるようにな
されている。

全波形メモリ２は第４図に示す如く、各打楽器
音（すなわちスネアドラム、ローコンガ、ボンゴ
……マラカス）ごとにその発音開始後不規則変化
する波形を所定の時間間隔でサンプルしてなるサ
ンプル点振幅値をスタートアドレスから順次エン
ドアドレスまでの間に番地が「１」づつ増大する
ように一連と続くアドレスを附して記憶する。さ
らにこの実施例の場合各打楽器音の波形データ相
互の関係も同様にアドレスが一連に続くようにな
されている。第４図の場合、第１の打楽器音のス
ネアドラムのメモリエリアMAはスタートアドレ
スｅからエンドアドレスｆ−１までの範囲となさ
れ、第２の打楽器音のローコンガのメモリエリア
MBはスタートアドレスｆからエンドアドレスｇ
−１までの範囲となされ、……第16の打楽器音の
マラカスのメモリエリアMCはスタートアドレス
ｈからエンドアドレスｉ−１までの範囲となされ
ている。従つて実際上第１〜第16番目のチヤンネ
ルに相当するタイムスロツトになるごとに順次対
応する各打楽器音のアドレスを跳び跳びに指定し
て行くことにより16個の打楽器音波形信号を実際
上同時に時分割信号として送出できる。

ここで全波形メモリ２が記憶している波形の範
囲は、第２図について上述したように当該打楽器
音が発音を開始してから「基本波形」が繰返すよ
うになるまでの範囲で、波形変化が不規則で周期
性が乏しく従つて特徴がある振幅エンベロープが
ついた波形部分Ｗ１（これを不規則波形部とい
う）が記憶されている。

全波形メモリ読出し回路３は第１〜第16チヤン
ネルごとにリズムパルス発生回路１から発音タイ
ミング信号Ｓ１が到来するごとに対応する打楽器
音のアドレスをスタートアドレスからエンドアド
レスまで指定して行く次の構成をもつ。全波形メ
モリ読出し回路３は各チヤンネルごとに論理
「Ｈ」の発音タイミング信号Ｓ１が到来するとこ
れをオア回路２２を介して入力記憶する１ビツト
16ステージのシフトレジスタ構成のビジーレジス
タ２３を有する。このビジーレジスタ２３は各ス
テージに順次入力された各チヤンネルの発音タイ
ミング信号をクロツクパルスφによつてシフトさ
せ、16個のクロツクパルスφによつて出力端から
オーバーフローした各チヤンネルの信号をアンド
回路２４を介しさらにオア回路２２を介して入力
端にフイードバツクさせることによりこの発音タ
イミング信号をダイナミツクに記憶する。

このビジーレジスタ２３の記憶内容は出力端か
らアドレス歩進レジスタ２５の入力端に設けられ
たゲート回路２６にイネーブル信号として与えら
れる。アドレス歩進レジスタ２５はｎビツト16ス
テージのシフトレジスタで構成され、第１〜第16
チヤンネルに割当てられたアドレスデータをクロ
ツクパルスφによつて「１」加算回路２７、ゲー
ト回路２６を介して循環させることによりダイナ
ミツクに記憶すると共に、１回循環するごとに
「１」加算回路２７において各チヤンネルのアド
レスデータに「１」を加算し、かくしてアドレス
を「１」づつ歩進させる。

このようにして各チヤンネルのアドレスの内容
を「０」番地から「ｋ」番地まで「１」番地づつ
増大させることができ、かくして「０」番地を指
定することにより第２図の不規則波形部Ｗ１の立
上り時点ｔ＝t₀のサンプルデータを読出すことが
でき、また「ｋ」番地を指定することにより不規
則波形部Ｗ１の終了時点ｔ＝t₁のサンプルデータ
を読出すことができ、従つて「０」番地〜「ｋ」
番地を順次指定することにより１波形における不
規則波形部Ｗ１の立上りから終縁までの間のサン
プルデータを順次読出すことができる。

かかる１波形における不規則波形部Ｗ１の読出
し方は各打楽器音について共通に（ほぼ同時に）
実行され、そして各打楽器音の全波形データが記
憶されているメモリエリアの指定は、加算回路２
８においてアドレス歩進レジスタ２５の出力デー
タＳ１３に対してスタート・エンドアドレスメモ
リ２９から与えられるスタートアドレスデータＳ
１４を加算することにより実行する。ここでスタ
ート・エンドアドレスメモリ２９はROMでな
り、全波形メモリ２（第４図）の各打楽器音の
「全波形」データを記憶している各メモリエリア
MA，MB……MCのスタートアドレスｅ，ｆ…
…ｈを直接スタートアドレスデータとして記憶し
ていると共に、各メモリエリアMA，MB……
MCのエンドアドレスｆ−１，ｇ−１……ｉ−１
からそれぞれスタートアドレスｅ、ｆ……ｈを減
算した値をエンドアドレスデータとして記憶し、
チヤンネルカウンタ３１において現在アドレス歩
進レジスタ２５の出力端から送出されているデー
タに割当てられているチヤンネル番号を表わすチ
ヤンネルフラグ信号Ｓ１５を受けて対応するスタ
ートアドレスデータＳ１４及びエンドアドレスデ
ータＳ１６を出力する。なおチヤンネルカウンタ
３１はクロツクパルスφを繰り返しカウントする
16進カウンタでなり、楽音形成回路が現在処理し
ているチヤンネル番号を表わすチヤンネルフラグ
信号Ｓ１５を送出する。

このようにすれば、スタート・エンドアドレス
メモリ２９及び後述の５１を設けて各チヤンネル
に割当てられたメモリエリアのスタートアドレス
データＳ１４及びＳ２４に対し歩進レジスタ２５
及び４７の出力アドレスデータＳ１３及びＳ２３
を加算するようにしたことにより、歩進レジスタ
２５及び４７の内容がエンドアドレスに到達した
か否かを判断する際のエンドアドレス検出回路３
３及び５２の比較ビツト数を十分に小さくでき
る。因みに全波形メモリ２及び楽音波形メモリ７
のアドレスを直接使つて比較する場合はかなり大
きなビツト数の比較をしなければならないが、第
３図の実施例によればその必要性をなくし得る。

従つて、全波形メモリ２は、チヤンネルフラグ
信号Ｓ１５が第１〜第16チヤンネルを順次指定し
ているときスタート・エンドアドレスメモリ２９
から送出される対応するスタートアドレスとアド
レス歩進レジスタ２５から送出されるアドレスと
の和のアドレスによつて全波形データが読み出さ
れる。

かかるアドレス歩進動作はゲート回路２６に論
理「Ｈ」のイネーブル信号が与えられている間続
けられるが、イネーブル信号が論理「Ｌ」になつ
てゲート回路２６が閉動作したとき当該チヤンネ
ルのアドレスデータの内容をリセツトさせるよう
になされている。このリセツトは、アドレス歩進
レジスタ２５の記憶内容がエンドアドレスになつ
たときエンドアドレス検出回路３３において得ら
れるエンドアドレス検出出力Ｓ１７をインバータ
３２で反転してアンド回路２４加え、アンド回路
２４を介して形成されているダイナミツク記憶ル
ープを切ることによつて行われる。エンドアドレ
ス検出回路３３は加算回路２７の出力データＳ１
８をスタート・エンドアドレスメモリ２９のエン
ドアドレスデータＳ１６と比較し、一致したとき
論理「Ｈ」となるエンドアドレス検出出力Ｓ１７
を出力する。

このエンドアドレス検出回路３３は検出出力Ｓ
１７をエンベロープ形成回路５にスタート信号Ｓ
４（第１図）として与える。エンベロープ形成回
路５はクロツクパルスφで駆動されるｍビツト16
ステージのシフトレジスタ構成のエンベロープ波
形発生回路３６を有し、エンドアドレス検出回路
３３の検出出力Ｓ１７をセレクタ３７に受けてそ
の内容が論理「Ｈ」のときエンベロープ初期値メ
モリ３８の初期値データＳ２０をセレクタ３７を
通じてエンベロープ波形発生回路３６に与える。
エンベロープ初期値メモリ３８は第１〜第16チヤ
ンネルにそれぞれ割当てられた各打楽器音に対し
て予め決められたエンベロープ波形の初期値（第
２図の時点t₁の最大振幅値E_nax）を記憶してなる
ROMで構成され、各初期値をチヤンネルカウン
タ３１のチヤンネルフラグ信号Ｓ１５によつて読
出すようになされている。

ここでエンベロープ初期値E_naxを設定するのは
次の理由による。各打楽器音の波形は第２図に示
す如く不規則波形部Ｗ１が終了した時点t₁におい
て規則的波形部Ｗ２に移るが、その際波形の振幅
は連続的に減衰して行かなければ不自然さが見立
つようになるので、エンベロープ初期値E_naxを不
規則波形部Ｗ１の最終振幅値に合致させる必要が
ある。しかもこのエンベロープ初期値E_naxは各打
楽器音によつて波形振幅の減衰の程度が同じでは
ないからチヤンネルが変わればその都度エンベロ
ープ初期値E_naxは選択し直される。

かくしてエンベロープ波形発生回路３６に入れ
られた各チヤンネルのエンベロープ初期値データ
Ｓ２０は出力端からオーバーフローすると減算回
路３９において所定値だけ減算されてセレクタ３
７を介してエンベロープ波形発生回路３６の入力
端にフイードバツクされる。ここでセレクタ３７
に対して全波形メモリ読出し回路３のエンドアド
レス検出回路３３から与えられるエンドアドレス
検出出力Ｓ１７は、一致検出時論理「Ｈ」になつ
てビジーレジスタ２３の記憶がリセツトされたと
きその後エンドアドレス検出回路３３は一致を検
出しなくなるため論理「Ｌ」に戻る。そこでエン
ベロープ形成回路５のセレクタ３７は減算回路３
９の出力データをエンベロープ波形発生回路３６
に入れる状態に切り換わる。

エンベロープ減算値メモリ４０は第１〜第16チ
ヤンネルにそれぞれ割当てられた各打楽器音に対
して予め決められたエンベロープ減算値を記憶し
てなるROMで構成され、チヤンネルカウンタ３
１のチヤンネルフラグ信号Ｓ１５によつて現在処
理されているチヤンネルに割当てられた打楽器音
に対応するエンベロープ減算値データＳ２１を減
算回路３９に与え、かくしてエンベロープ波形発
生回路３６の対応するチヤンネルのエンベロープ
データが循環するごとにエンベロープ減算値だけ
減算して行く。なお各打楽器音の減衰波形は各打
楽器音ごとに相違するので、エンベロープ減算値
メモリ４０においてチヤンネルが切り換えられる
ごとに設定し直される。

このようにしてエンベロープ形成回路５のエン
ベロープ発生回路３６の出力端に得られるエンベ
ロープ波形信号Ｓ５は第２図に示す如く時点t₁か
ら一定傾斜で時点t₂まで減衰して行くことにな
る。

楽音波形メモリ読出し回路６は全波形メモリ読
出し回路３からエンドアドレス検出出力Ｓ１７を
受け、各チヤンネルごとにその内容が論理「Ｈ」
になるとこれをオア回路４３を介してビジーレジ
スタ４４に入力記憶する。このビジーレジスタ４
４は１ビツト16ステージのシフトレジスタで構成
され、各ステージに入力された各チヤンネルのエ
ンドアドレス検出出力Ｓ１７をクロツクパルスφ
によつてシフトさせ、オーバーフローした各チヤ
ンネルのデータをアンド回路４５を介しさらにオ
ア回路４３を介してダイナミツクに記憶する。

このビジーレジスタ４４の出力信号Ｓ２２はア
ンド回路４６を介してアドレス繰返し歩進レジス
タ４７の入力端に設けられたゲート回路４８にイ
ネーブル信号として与えられる。アドレス繰返し
歩進レジスタ４７はn′ビツト16ステージのシフト
レジスタで構成され、第１〜第16チヤンネルに割
当てられたアドレスデータをクロツクパルスφに
よつて「１」加算回路４９、ゲート回路４８を介
して循環させることによりダイナミツクに記憶す
ると共に、１回循環するごとに「１」加算回路４
９においてアドレスデータに「１」を加算し、か
くしてアドレスを「１」づつ歩進させる。このよ
うにしてアドレス繰返し歩進レジスタ４７の各チ
ヤンネルのアドレスデータの内容を「０」番地か
ら「ｍ」番地まで「１」番地づつ増大させること
ができ、このレジスタ４７の出力データＳ２３が
加算回路５０を介して楽音波形メモリ７にアドレ
ス信号として与えられる。

楽音波形メモリ７は各打楽器音の安定時の「基
本波形」を１波形分又は複数波形分（この実施例
の場合１波形分）だけ記憶するもので、この「基
本波形」を所定の時間間隔でサンプルしてなるサ
ンプル点振幅値をスタートアドレスから順次エン
ドアドレスまで順次「１」づつ増大するように一
連に続くアドレスを附して記憶する。またこの実
施例の場合各打楽器音の波形データ相互の関係も
同様にアドレスが一連に続くようになされてい
る。

かかる楽音波形メモリ７の各打楽器音に対応す
るメモリエリアを指定するため、スタート・エン
ドアドレスメモリ５１のスタートアドレスデータ
Ｓ２４が加算回路５０においてアドレス繰返し歩
進レジスタ４７の出力データＳ２３と加算され
る。スタート・エンドアドレスメモリ５１は上述
のスタート・エンドアドレスメモリ２９と同様
に、楽音波形メモリ７の各打楽器音の「楽音波
形」データを記憶している各メモリエリアのスタ
ートアドレスを直接スタートアドレスデータとし
て記憶すると共に、各メモリエリアのエンドアド
レスからスタートアドレスを減算した内容をエン
ドアドレスデータとして記憶しているROMでな
り、チヤンネルカウンタ３１から出力されるチヤ
ンネルフラグ信号Ｓ１５を受けて対応するスター
トアドレスデータＳ２４及びエンドアドレスデー
タＳ２５を出力する。

従つて楽音波形メモリ７は、チヤンネルフラグ
信号Ｓ１５が第１〜第16チヤンネルを順次指定し
ているときスタート・エンドアドレスメモリ５１
から送出されている対応するスタートアドレスデ
ータＳ２４とアドレス繰返し歩進レジスタ４７か
ら送出される出力データＳ２３との和のアドレス
データによつて「基本波形」を読み出す。

このようにしてアドレス繰返し歩進レジスタ４
７が歩進動作をしている状態において、加算回路
４９の出力データＳ２６はエンドアドレス検出回
路５２においてスタート・エンドアドレスメモリ
５１のエンドアドレスデータＳ２５と比較され、
一致したとき論理「Ｈ」となる検出出力Ｓ２７を
インバータ５３によつて反転してアンド回路４６
を介してゲート回路４８を閉動作させ、かくして
当該チヤンネルのアドレスデータの内容をリセツ
トさせるようになされている。

ところがこのリセツトされた当該チヤンネルの
アドレスデータが加算回路４９にフイードバツク
されると、エンドアドレス検出回路５２において
エンドアドレスデータＳ２５と一致しなくなつた
ことを検出して検出出力Ｓ２７が論理「Ｌ」にな
る。このときインバータ５３、アンド回路４６を
介してゲート回路４８が開動作され、かくしてア
ドレス繰返し歩進レジスタ４７は再度循環動作を
開始して当該チヤンネルのアドレスデータの内容
を「１」づつ増大させて行く。

以下同様にしてアドレス繰返し歩進レジスタ４
７は各チヤンネルのアドレスデータの内容を
「１」づつ増大させて行き、やがてスタート・エ
ンドアドレスメモリ５１のエンドアドレスデータ
Ｓ２５と一致すれば、今までのアドレスデータの
内容をリセツトして新たにアドレスの歩進を
「０」から繰返すようになされ、これにより楽音
波形メモリ７から「基本波形」を繰返し読出す。

またエンベロープ形成回路５のエンベロープ波
形発生回路３６からのエンベロープ波形信号Ｓ５
をデイケイフイニツシユ検出回路５２に受けてエ
ンベロープ波形信号Ｓ５の振幅が所定の最終値
（例えば値「０」）になつたとき検出出力Ｓ３０を
論理「Ｈ」にする。この検出出力Ｓ３０はビジー
レジスタ４４の出力Ｓ２２と共にアンド回路５３
に与えられ、そのアンド出力がインバータ５４を
介してビジーレジスタ４４の閉ループに介挿され
ている上述のアンド回路４５に与えられる。かく
してビジーレジスタ４４から論理「Ｈ」のエンド
アドレス検出出力Ｓ１７を記憶しているチヤンネ
ルの出力（論理「Ｈ」状態にある）が送出されて
デイケイフイニツシユ検出回路５２から論理
「Ｈ」の検出出力Ｓ３０が得られたときアンド回
路５３、インバータ５４を介してアンド回路４５
によつて閉ループを開き、ビジーレジスタ４４の
当該チヤンネルをリセツトする。このとき当該チ
ヤンネルの内容は論理「Ｌ」になることによりア
ンド回路４６を介してゲート回路４８を閉動作さ
せることによりアドレス繰返しレジスタ４７の当
該チヤンネルの内容を「０」に戻して楽音波形メ
モリ７に対する繰返し読出動作を終了させる。

楽音波形メモリ７からの「基本波形」信号Ｓ６
は可変特性フイルタ回路８の可制御フイルタ５８
に与えられる。可制御フイルタ５８はデイジタル
フイルタでなり、フイルタ特性定数メモリ５９の
フイルタ特性定数出力Ｓ３５によつて決定される
フイルタ特性を用いて楽音波形メモリ７からの
「基本波形」信号Ｓ６の周波数特性（従つて音色）
に比較的小さい変化を付与して乗算回路９に送出
する。フイルタ特性定数メモリ５９は多数のフイ
ルタ特性定数を記憶するROMで構成され、読出
し入力条件の組合せによつて各フイルタ特性定数
を必要に応じて選択して読出し得るようになされ
ている。すなわちフイルタ特性定数メモリ５９は
読出し入力条件としてエンベロープ波形発生回路
３６のエンベロープ波形信号Ｓ５及びチヤンネル
カウンタ３１のチヤンネルフラグ信号Ｓ１５を受
け、これにより各チヤンネルごとに（従つて各打
楽器音ごとに）選択したフイルタ特性定数をエン
ベロープ波形信号Ｓ５の変化に応じて変更しなが
ら読出して可制御フイルタ５８の周波数特性を制
御する。

この実施例の場合、フイルタ特性定数メモリ５
９にはランダム出力発生回路６０の出力が与えら
れ、時間的にゆつくりランダムに変化するランダ
ムデータをフイルタ特３定数メモリ５９に対する
読出し信号として与えるようになされている。こ
れによりフイルタ特性定数メモリ５９は可制御フ
イルタ５８の周波数特性（従つて「基本波形」信
号Ｓ６の音色）を上述のように各チヤンネルごと
にエンベロープ波形信号Ｓ５の変化に応じて与え
た変化を基調にしてランダムに変化させるように
できる。

このようにして、楽音波形メモリ７から読出さ
れた「基本波形」信号Ｓ６は可制御フイルタ５８
において音色が制御された後、乗算回路９におい
てエンベロープ波形信号Ｓ５と乗算されて振幅エ
ンベロープが付与されて波形切換回路４に与えら
れる。

波形切換回路４は切換制御信号Ｓ９として全波
形メモリ読出し回路３のビジーレジスタ２３の出
力を受け、この制御信号Ｓ９が論理「Ｈ」のとき
（第２図の不規則波形部Ｗ１を形成していること
を意味する）全波形メモリ２からの「全波形」信
号Ｓ３をサウンドシステム１０のアキユムレータ
６０に送出し、また制御信号Ｓ９が論理「Ｌ」の
とき（第２図の規則的波形部Ｗ２を形成している
ことを意味する）乗算回路９からの「基本波形」
信号Ｓ６に基づいて得られる入力Ｓ８をアキユム
レータ６０に送出する。

アキユムレータ６０は16チヤンネルについて時
分割で直列的に送られて来るデータを合成し、そ
の合成楽音データをデイジタル−アナログ変換回
路６１においてアナログ信号に変換した後増幅回
路６２を通じてスピーカ６３に与える。

以上の構成において、演奏者がリズム選択スイ
ツチ回路１５の所望のスイツチを選定操作する
と、パターンメモリ１９において当該リズムで使
用される複数の打楽器音に相当する記憶パターン
が選定され、演奏者がテンポ設定手段１６によつ
て設定したテンポに相当する速さでパターンメモ
リ１９の記憶パターンが読出し回路１８によつて
順次読み出されて発音タイミング信号Ｓ１がそれ
ぞれ生じる。

この発音タイミング信号Ｓ１は全波形メモリ読
出し回路３のビジーレジスタ２３に各チヤンネル
毎にダイナミツクに記憶され、切換制御信号Ｓ９
によつて当該チヤンネルのタイミングで波形切換
回路４を全波形メモリ２側に切換える。一方ビジ
ーレジスタ２３の発音タイミング信号Ｓ１が記憶
されたチヤンネルのタイミングでアドレス歩進レ
ジスタ２５のゲート回路２６が開動作するので、
当該チヤンネルにおいてアドレス歩進レジスタ２
５は「１」加算回路２７、ゲート回路２６を通じ
て「０」から「１」づつ増大して行くアドレスデ
ータを作つて行き、これを加算回路２８へ送出す
る。この加算回路２８にはチヤンネルカウンタ３
１のチヤンネルフラグ信号Ｓ１５により指定され
たスタートアドレスデータＳ１４がスタート・エ
ンドアドレスメモリ２９から与えられ、かくして
全波形メモリ２は対応するチヤンネルのスタート
アドレス（ｅ、ｆ……ｈ）（第４図）から順次
「１」づつ増大して行くアドレスの記憶内容を読
出して行き、かくして波形切換回路４の出力端に
生ずる楽音信号Ｓ３７のうち第２図の時点t₀〜t₁
の不規則波形部Ｗ１が全波形メモリ２から読出さ
れた「全波形」信号となる。

やがて第２図の時点t₁においてアドレス歩進レ
ジスタ２５の当該チヤンネルのアドレスデータの
内容が全波形メモリ２のエンドアドレス（ｆ−
１）、（ｇ−１）……（ｉ−１）（第４図）になる
と、これをエンドアドレス検出回路３３が検出し
て検出出力Ｓ１７を論理「Ｈ」にし、これにより
第１に、エンベロープ形成回路５のセレクタ３７
を通じてエンベロープ波形発生回路３６の当該チ
ヤンネルにエンベロープ初期値メモリ３８のエン
ベロープ初期値データＳ２０が入れられ、その後
減算回路３９、セレクタ３７を介してダイナミツ
クに記憶される。かくしてエンベロープ波形発生
回路３６から第２図の時点t₁におけるエンベロー
プ初期値E_naxからエンベロープ減算値メモリ４０
の減算値データＳ２１に相当する傾斜で減衰して
行くエンベロープ波形信号Ｓ５が得られる。

これに加えて第２に、エンドアドレス検出回路
３３が論理「Ｈ」になつたことを楽音波形メモリ
読出し回路６のビジーレジスタ４４の当該チヤン
ネルに記憶してアドレス繰返し歩進レジスタ４７
のゲート回路４８を開動作させる。かくしてアド
レス繰返しレジスタは「１」加算回路４９、ゲー
ト回路４８を介して「０」から「１」づつ増大し
て行く繰返しアドレスデータＳ２３を形成してこ
れを加算回路５０に送出する。この加算回路５０
には楽音波形メモリ７の当該チヤンネルに割当て
られたメモリエリアのスタートアドレスデータＳ
２４がスタート・エンドアドレスメモリ５１から
与えられ、かくして楽音波形メモリ７はスタート
アドレスから順次「１」づつ増大して行くアドレ
スの記憶内容を読出して行く。かくするうちにア
ドレス繰返し歩進レジスタ４７の内容が楽音波形
メモリ７のエンドアドレスと等しくなるとエンド
アドレス検出回路５２の出力Ｓ２７が論理「Ｈ」
になることによつてゲート回路４８が閉動作して
アドレス繰返し歩進レジスタ４７の当該チヤンネ
ルの内容が「０」に戻される。このときエンドア
ドレス検出回路５２の出力Ｓ２７が論理「Ｌ」に
戻つてゲート回路４８を開動作させ、かくしてア
ドレス繰返し歩進レジスタ４７が再度「０」から
新たに「１」づつ増大するアドレスデータを作り
始める。以後同様にしてアドレス繰返し歩進レジ
スタ４７はアドレスデータの内容を繰返し「０」
からエンドアドレスまで変化させる。

これに応じて楽音波形メモリ７は「基本波形」
を繰返し読出して可制御フイルタ５８に送出す
る。

エンベロープ形成回路５において形成されたエ
ンベロープ波形信号Ｓ５はフイルタ特性定数メモ
リ５６に与えられて、当該チヤンネルに対応する
フイルタ特性定数データＳ３５を読出して可制御
フイルタ５８に供給し、これにより楽音波形メモ
リ７からの「基本波形」信号Ｓ６に対してエンベ
ロープ波形信号Ｓ５の変化に応じた音色変化をつ
ける。これに加えてランダム出力発生回路６０の
出力によつて楽音波形メモリ７からの「基本波
形」信号Ｓ６に対して時間的にランダムに変化す
る音色変化をつける。

かくして音色変化がついた「基本波形」信号で
なる出力Ｓ７は乗算回路９において振幅エンベロ
ープがつけられて波形切換回路４に送出される。
振幅の減衰の終了は楽音波形メモリ読出し回路６
のデイケイフイニツシユ検出回路５２においてエ
ンベロープ波形信号Ｓ５が「０」になつたことを
検出してビジーレジスタ４４の当該チヤンネルの
内容をリセツトし、これによりアドレス繰返しレ
ジスタ４７のゲート回路４８を閉動作させること
により終る。

このようにして、第２図の時点t₁において全波
形メモリ読出し回路３がエンドアドレスを検出し
た後、時点t₂においてエンベロープ波形信号Ｓ５
が終了するまでの間、楽音波形メモリ７により繰
返し読み出された基本波形をもつ楽音波形に振幅
エンベロープ及び周波数特性の変化を付与した規
則的波形部Ｗ２が形成される。

このように第１図及び第３図の構成によれば、
各打楽器音の立上り部の特徴を全波形メモリの記
憶データを読出して不規則波形部Ｗ１を形成する
ことにより近似させることができ、また各打楽器
音の安定部に対応する規則的波形部Ｗ２を「基本
波形」に振幅エンベロープ及び音色変化を付与し
て形成させることにより自然楽器の音色に近い音
色をもたせることができる。かくするにつき規則
的波形部Ｗ２を形成するための波形メモリのメモ
リ容量を小規模に維持できる。

さらに第３図の実施例の場合は可制御フイルタ
５８の周波数特性を変化させるためランダム出力
発生回路６０の出力に基づく制御を用いるように
したことにより発生した楽音に音色のゆらぎを与
えることができ、かくすることにより楽音の自然
感を強めることができる。

なお上述においてはこの発明を自動リズム演奏
装置に適用した場合の実施例を述べたが、この発
明は電子楽器に広く適用でき、例えば一般の鍵盤
をもつ電子楽器において押鍵されたキーに対応す
る楽音等を発生する場合に適用できる。この場合
は、押鍵されたキーに応じた音高の楽音信号を発
生させるために、第３図の全波形メモリ読出し回
路３の「１」加算回路２７及び楽音波形メモリ読
出し回路６の「１」加算回路４９に代えて音高に
対応した値（いわゆる周波数情報数値）を加算す
る加算回路を使用すれば良く、また第３図の全波
形メモリ読出し回路３のビジーレジスタ２３に対
するトリガ信号として鍵盤のキーを押鍵したとき
発生するキーオンパルス信号を用いるようにすれ
ば良い。

また発生する楽音としてはパーカツシブなエン
ベロープをもつもの以外にオルガン音やその他の
楽器音のエンベロープをもつ楽音を発生するよう
にしても良い。このようにした場合には、エンベ
ロープ形成回路５で形成するエンベロープ波形信
号Ｓ５を持続部（サステイン部）を有する持続型
エンベロープ波形とすれば良い。

また上述においては楽音波形メモリ７の記憶デ
ータとして１波形分又は複数波形分の「基本波
形」のサンプル振幅値を用いるようにした場合を
述べたがこれに代え、半波分の「基本波形」のサ
ンプル振幅値を用いるようにしても良い。因みに
一般に安定状態にある「基本波形」は正の半周期
の波形と負の半周期の波形とで極性が相違するこ
とを除いてほぼ等しいから、記憶データとしては
半波分を用意し、読み出したデータの符号を反転
させることにより１波形分の「基本波形」を形成
させることができる。かくすれば、波形メモリの
メモリ容量をさらに一段と低減できる。

また上述においては、エンベロープ波形信号Ｓ
５を直線的に変化するようにしたが、指数関数的
に変化するようにしても良い。

また上述においては可制御フイルタ５８を楽音
波形メモリ７の出力端に設けたがこれに代え、乗
算回路９の出力側に設けても良い。

また上述の実施例においては、可制御フイルタ
５８の周波数特性を変化させるため、エンベロー
プ波形信号Ｓ５及びランダム出力発生回路６０の
出力の両方を用いてフイルタ特性定数メモリ５９
の読出し制御をしたがこれに代え、いずれか一方
を用いるようにしても良い。

また上述の実施例においては、エンベロープ形
成回路５としてシフトレジスタ構成のエンベロー
プ波形発生回路３６及び減算回路３９を用いて閉
ループを構成して演算によつてエンベロープ波形
信号Ｓ５を得るようにしたが、エンベロープ波形
メモリを用いてエンベロープ波形信号Ｓ５を得る
ようにしても良い。

以上のようにこの発明によれば、形成する楽音
の不規則波形部Ｗ１を全波形メモリを読み出すこ
とにより形成する共に、不規則波形部Ｗ１に続く
規則的波形部Ｗ２を楽音波形メモリから繰返し読
み出すことにより形成して自然楽器に十分に近似
しかつメモリ容量の規模を十分に減少できる楽音
形成回路を得ることができるが、かくするにつき
この発明においては規則的波形部Ｗ２の周波数特
性従つて音色を時間の経過と共に変化させるよう
にしたことにより、自然感が一段と豊かな楽音を
形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による楽音形成回路の一実施
例を示すブロツク図、第２図は形成する楽音信号
を示す信号波形図、第３図は第１図の詳細構成を
示すブロツク図、第４図はその全波形メモリの構
成を示す略線図である。２……全波形メモリ、３……全波形読出し回
路、４……波形切換回路、５……エンベロープ形
成回路、６……楽音波形メモリ読出し回路、７…
…楽音波形メモリ、８……可変特性フイルタ回
路、９……乗算回路、１０……サウンドシステ
ム、５８……可制御フイルタ、５９……フイルタ
特性定数メモリ、６０……ランダム出力発生回
路。

Claims

【特許請求の範囲】１ (a) 楽音の立上り部の不規則的に変化する全
波形部分に関する第１の波形データを記憶する
第１の波形メモリと、 (b) 楽音の立上り部以降の基本的波形部分の一部
波形に関する第２の波形データを記憶する第２
の波形メモリと、 (c) 上記第１及び第２の波形メモリを読み出して
上記第１及び第２の波形データを出力させるよ
うになされ、該第１の波形データを出力させた
後続いて該第２の波形データを繰り返し出力さ
せる波形読出出力手段と、 (d) 上記第２の波形メモリから出力された上記第
２の波形データの周波数特性を時間の経過と共
に変化させるようになされ、上記波形読出出力
手段において上記第１の波形データの出力が終
了したのに応答して順次変化するフイルタ係数
を発生する係数発生手段及びこの係数発生手段
から発生されるフイルタ係数によつてフイルタ
特性が制御されるデイジタルフイルタを有する
可変特性フイルタ手段と、を具え、上記第１の波形データ及び上記可変特性
フイルタ手段によつて周波数特性が制御された上
記第２の波形データに基づき楽音を形成すること
を特徴とする楽音形成回路。