JPH0281098A - エンベロープ発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、複数のステップからなるエンベロープ波形
に基づいて、楽音信号を制御して楽音を作成する電子楽
器の楽音作成装置に関する。

［従来技術と発明が解決しようとする課題］従来、この
種の電子楽器の楽音作成装置においテハ、エンベロープ
の各ステップ（各折線）ごとにそのステップの傾きの程
度を示すレイトバリューとそのステップのレベルの到達
点を示すストップバリューとに基づいてエンベロープ波
形を形成し、そのエンベロープ波形と楽音信号とを例え
ば乗算演算して楽音信号を作成している。

しかしながら、各ステー２プのエンベロープの形状は、
全てのステップに対して一律に直線もしくは非直線のい
ずれか一方の関数に固定されており、各ステップ単位で
、各ステップごとの関数を設定すること、例えば第１の
ステップでは直線に、第２のステップでは指数関数のよ
うな非直線にというようにいずれかの関数を選択して各
ステップに対して個別に設定することはできなかった。

したがって、例えばシンセサイザー等の楽音波形作成装
置においては、ユーザーの欲する聴感上酸も好ましいエ
ンベロープの楽音波形を作成させることが困難であると
いう問題点があった。

［発明の目的］ この発明はこのような課題を解決するためになされたも
ので、各ステップのエンベロープの関数を、各ステップ
単位で直線とか、種々の非直線とかに任意に指定するこ
とができ、聴感上好ましいエンベロープの楽音を作成す
ることが可能な電子楽器の楽音作成装置を提供すること
を目的とする。

［発明の要点］ この発明は、上記のような目的を達成するために、複数
のステップから成るエンベロープ波形の各ステップごと
のストップバリューおよびレートバリューをエンベロー
プデータ記憶手段に記憶し、エンベロープ波形の各ステ
ップごとの関数を各ステー、プ単位で指定するための関
数指定信号を関数指定信号記憶手段に記憶し、上記再記
憶手段よりそれぞれ読出したストップバリュー、レート
バリューおよび関数指定信号に基づいて演算手段にてエ
ンベロープ値を算出し、このエンベロープ値に基づいて
楽音信号をエンベロープ制御するようにしたことを要点
とする。

また関数指定信号記憶手段は、エンベロープ波形の各ス
テップごとの関数を直線または上に凸の指数関数または
下に凸の指数関数のいずれかに指定するための関数指定
信号を記憶するものであることを要点とする。

さらに、楽音発生手段は複数の楽音を同時に時分割にて
複数チャンネルから発生し得るものであり、エンベロー
プデータ記憶手段と関数指定信号記憶手段は、それぞれ
ストップバリュー、レートバリューおよび関数指定信号
を時分割チャンネルごとに記憶するものであり、演算手
段は、時分割チャンネルごとにそれぞれエンベロープデ
ータ記憶手段および関数指定信号記憶手段より読出した
ストップバリュー、レートバリューおよび関数指定信号
に基づき、時分割チャンネルごとにエンベロープ値を演
算するようにしたことを要点とする。

［実施例］ 以下、この発明の実施例につき図面を参照して述べる。

く全体回路構成〉 まず、第１図に示すこの実施例に係る電子楽器の楽音作
成装置の全体回路構成について、第２、３及び４図をも
参照しながら述べる。

第１図において、マルチプレクサ１のＡ入力端にはエン
ベロープの各ステップのス）　ｙブバリュ、つまりレベ
ルの到達点を表すレベルバリューである２４ｂ　ｉ　ｔ
のデータＡＴが入力され、他方のＢ入力端には各ステッ
プのレート／＜リューつまり傾きの程度を表す２４ｂｉ
ｔのデータＡＱが入力される。またこの２４ｂｉｔマル
チプレクサ１には、各時分割チャンネルの１区間を４分
割した４つの区間Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄのうち、区間Ｂのみに
て“１′なる値をとるクロック信号ＸＢが付与される。

２４ｂｉｔの加減算器２のＡ入力端にはマルチプレクサ
１よりの出力が加えられ、他方のＢ入力端には現時点の
エンベロープ値を表す２４ｂｉｔのデータＡＣが供給さ
れる。

また、この加減算器２の出力は、２４ｂｉｔのフリップ
フロップ３にて、上述した区間Ｃのみにて“ｌ”なる値
をとるクロック信号ｘＣの立上りでラッチされる（第３
図参照）、フリップフロップ３からの出力ＡＮは、各ス
テップのエンベロープ値が未だそのステップのストｙプ
バリューＡＴに到達していない段階では、各ステップの
新しい現時点でのエンベロープ値ＡＣとされる。そして
そのエンベロープ値ＡＣは、加減算器２に供給されて後
述するような演算が縁返される。またフリップフロップ
３よりの出力は１６ｂｉｔのコンパレータ４のＢ入力端
に加えられると共に、１６ｂｉｔの直線−非直線変換を
行う例えば指数ＲＯＭから成る非直線変換回路５に供給
される。

マルチプレクサ６は１６ｂｉｔ構成であり、付与される
形状制御信号ＳＥＬが“ｌ”のときは非直線変換回路５
よりの１６ｂｉｔの出力が乗算器７のＸ入力端に供給さ
れる。また、形状制御信号ＳＥＬが“０″のときは非直
線変換回路５を介さないでフリップフロップ３の出力が
そのまま乗算器７のＸ入力端に選択的に供給される。

加減算器２よりのフラグ信号ＦＬＧは、１ｂｉｔの２リ
ツプフロツプ８において、前述したクロック信号ＸＢの
立上りでラッチされる。フリップフロップ８の出力はイ
ンバータ９、ＯＲゲー）１０及びＮＡＮＤゲー）１１を
経てサイン符号ピッ）ＳＧＮとして加減算器２に供給さ
れる。

ＯＲゲートｌＯには上記１周期における区間Ｂのみにて
ＭＯ”の値をとるクロック信号ＮＸＢが、ＮＡＮＤゲー
）１１には同様な区間Ａのみにて“０″の値をとるクロ
ック信号ＮＸＡがそれぞれ印加されるものである。

フリップフロップ８よりの出力は、コンノくレータ４よ
りの出力と共にエクスクル−シブＯＲゲート１２に°加
えられる。

また、レジスタあるいはＲＡＭ等の記憶手段には、各ス
テップごとのエンベロープの形状を、例えば直線か非直
線かの形状を各ステップ単位で指定するための形状指定
信号がメモリされており、その記憶手段から読出された
形状指定信号ＳＥＬがマルチプレクサ６に加えられる。

例えば符号性１６ｂｉｔ（２の補数）形式の楽音波形デ
ータＷＤは、１６ｂｉｔのフリップフロップ１３にて前
述したクロック信号ｘＣの立上りにおいてラッチされ（
第３図参照）、更に乗算器７のＹ入力端に加えられて、
Ｘ入力端より加えられたマルチプレクサ６よりの出力信
号と乗算された信号が１６ｂｉｔの楽音波形データＴＮ
として出力される。ここで楽音波形データＷＤは、例え
ば楽音波形メモリのような楽音信号発生部（図示しない
）より読出された楽音信号である。

第４図は、各ステップごとのエンベロープデータをメモ
リした記憶媒体にメモリされている１６ｂｉｔのデータ
Ｒ３（０：１５）を説明するためのメモリフォーマット
図である。各時分割チャンネルのタイミング毎にＲＡＭ
から、第４図に示すような１６ｂｉｔのデータＲ３（０
：１５）が読み出される。そして、このデータＲ３（０
：１５）の下位７ｂｉｔのデータＲ３（０：　６）は、
ＡＱ　（０：　２３）なる２４ｂｉｔのデータに拡張さ
れる。同じくデータＲ３（０：１５）の８ｂｉｔ目から
１４ｂｉｔ目までの７ｂｉｔのデータＲ３（８：１４）
は、ＡＴ　（０：　２３）なる２４ｂｉｔのデータ（下
位８ｂｉｔは全て“０″）に拡張される。

またここで、上記データＲ３（０：１５）における第７
ｂｉｔ目のデータＲ３（７）は、各ステップごとのエン
ベロープの形状を指定する、例えば直線にするか非直線
にするかを指定する形状指定信号ＳＥＬとしてのｂｉｔ
である０例えば、ここでは、“１”のときに非直線を、
“０″のときは直線を指定する。

く動　作〉 以下、上記構成の実施例の動作について、第１ないし第
５図を参照しながら述べる。

」二連したレジスタもしくはＲＡＭ等から読出された現
時点のエンベロープ値ＡＣは、第３図に示す各時分割チ
ャンネルの１区間を４分割した区間Ａ及びＢにおいて加
減算器２による演算結果として確定している。エンベロ
ープの各ステップのストップバリューＡＴは、第３図に
示す区間Ａ及びＣにおいて確定しており、レイトバリュ
ーＡＱは、同じく第３図に示す区間Ｂにおいて確定して
いる。また、楽音信号発生部にてつくられた楽音波形デ
ータＷＤは、少なくとも区間Ｂにおいて確定しており、
更に、前述した形状指定信号であるＲ３　（７）も区間
Ａ、ＢおよびＣにおいて確定している。

まず区間Ａにおいては、区間Ａ以外では全て１″となる
クロックパルスＮＡＸにより、サイン符号ピッ）ＳＧＮ
が加減算器２に加えられて第２図に示すように、ＡＴ−
ＡＣなる比較動作を行う、つまり、現在のステップにお
いてエンベロープの向きが上向きか下向きかの判断を行
い次の区間Ｂで新しいエンベロープ値であるＡＮを作成
する際に、レイトバリューＡＱを現時点のエンベロープ
値ＡＣに加算するのか減算するのかの決定を行っている
。したがって、この加減算器２は、現在のエンベロープ
値が増加中か減少中かを判別する判別手段として機能し
ている。

区間Ａにおいて加減算器２よりのフラグ信号ＦＬＧは、
その値が“０″のときは、フリップフロップ３、インバ
ータ９、ＯＲゲート１ｏ及びＮＡＮＤゲートｌｌを介し
てサイン符号ビット５ＧＮ＝“Ｏｎとなって加減算器２
に加えられて、加算ＡＱ＋ＡＣを行う、またフラグ信号
ＦＬＧは、その値が“１”のときは、逆にサイン符号ビ
ット５ＧＮ＝“１″となって加減算器２に加えられて。

減算ＡＱ−ＡＣを行う、つまり、ステップの方向が下向
きであるので、レートバリューＡＱに対してエンベロー
プ値ＡＣを減算していくことになる。

コンパレータ４は、区間Ｃにおいて加減算器２によって
、今演算し終った結果としての次の新しいエンベロープ
値ＡＮが、そのステップにおけるストップバリューＡＴ
の到達値に達しているか否かを判断するものであり、前
述したように２４ｂｉｔのデータであるストップバリュ
ーＡＴの下位８ｂｉｔはその値が全てＯ″であるため、
０ｂｉｔ目から１５ｂｉｔ目までの比較を行うだけで充
分であり、動作が簡略化されている。

第５図は、上記区間Ｂ並びに区間Ｃにおける加減算器２
、コンパレータ４の動作を説明するための動作説明図で
ある。フラグ信号ＦＬＧ＝“０”のとき、つまり、現時
点のエンベロープ値ＡＣがストップバリューＡＴ未満、
つまりＡＣ＜ＡＴのときは、エンベロープの方向は上向
きであり、区間Ｂにて加減算器２は加算ＡＣ＋ＡＱを行
う、そして次の区間Ｃにてコンパレータ４が演算結果で
アルエンベロープｍＡＮはストップバリューＡＴ以上、
つまりＡＮ≧ＡＴであると判断すると、コンパレータ４
はＲＣＨ＝“１″′なる値をエクスクル−シブＯＲデー
）１３に出力する。すると、今は、フラグ信号ＦＬＧ＝
“０”であるから、フリップフロップ８よりの出力信号
も“０”であり、エクスクル−シブＯＲゲート１２から
は、ＣＨＮ二″ｌ″なる値が出力される。逆にフラグ信
号ＦＬＧ＝″１”のとき、つまり、現時点のエンベロー
プ値ＡＣがストップバリューＡＴ以上、つまりＡＣ≧Ａ
Ｔのときは、エンベロープの方向が下向きであり、区間
Ｂにて加減算器２は減算ＡＣ−ＡＱを行い、コンパレー
タ４は１区間ＣにてＡＮ≧ＡＴと判断するとＲＣＨ＝“
ｏ”なる値を出方する。従ってエクスクル−ジブＯＲゲ
ート１２からはやはり、ＣＨＮ＝“１″なる値が出力さ
れる。すなわち、エンベロープの方向が上向きのときは
、初めて、エンベロープ値ＡＮ≧ストップバリューＡＴ
となったときにＣＨＮ＝“１″を出力し、エンベロープ
の方向が下向きのときは、初めて、ＡＮ＜ＡＴとなった
ときにＣＨＮ＝“１″″となる。そして、次の区間りに
おいて、現時点のエンベロープ値ＡＣの内容をそのステ
ップのレベルの到達点であるストップバリューＡＴに書
き換えて戻し、その後次のステップにエンベロープを歩
進させる。つまり、ＣＨＮ＝“１″とならない間は、ま
だ今回の演算結果であるエンベロープ値ＡＮの値がその
ステップのレベルの到達点に達していないときであるの
で、そのステップにおもする演算を繰返し、ＣＨＮ＝“
１”となったときに次のステップに進むのである。

またマルチプレクサ６には、前述したように第４図のＲ
５（７）で示される形状指定信号ＳＥＬが加えられるた
め、この実施例では５ＥＬ＝“１”のときは非直線の形
状が指定され、マルチプレクサ６からは非直線変換回路
５を経た非直線形状１例えば上に凸の指数関数の形状、
または下に凸の指数関数の形状のエンベロープ値が出力
されて乗算器７のＸ端子に供給される。逆にＳＥＬ；“
Ｏ”のときは直線の形状が指定され、マルチプレクサ６
からは、非直線変換回路５を経ない直線形状のエンベロ
ープ値が出力されて同じく乗算器７のＸ端子に供給され
る。すなわち、マルチプレクサ６においては、形状指定
信号ＳＥＬに基づいてエンベロープ波形が作成されるこ
とになる。

一方フリップフロップ１３にてラッチされた楽音波形デ
ータＷＤが乗算器７のＹ端子に入力されてＸ端子に入力
されたエンベロープ値と乗算演算され（第２図、第３図
区間Ｃ参照）、形状指定信号ＳＥＬの値如何によって、
各ステップごとのエンベロープの形状がステップ単位で
決定されたエンベロープ波形に従う楽音波形データＴＮ
が乗算器７より出力されることになる。

このように上記実施例によれば、予め、記憶手段にメモ
リさせておいた形状指定信号ＳＥＬのデータ値“１″′
または′Ｏ″に基づいて、各ステップごとのエンベロー
プの形状をそのステップ単位で個々に指定することがで
きるため、形状指定信号ＳＥＬの設定如何によって聴感
上好ましいエンベロープに基づく楽音信号を得ることが
できる。

また、上記実施例では、各ステップに対応するエンベロ
ープデータ（レベルデータ、レイトデータ、キーオフポ
イント等のエンベロープデータ値）をＲＡＭ等の記憶媒
体に複数チャンネル分メモリし、前述した形状指定信号
ＳＥＬを同じく複数チャンネル分メモリする同様なＲＡ
Ｍ等の記憶媒体を設け１両記憶媒体よりエンベロープデ
ータと形状指定信号ＳＥＬを、時分割チャンネルごとに
読出すようにしたので、各ステップ単位だけではなく、
各時分割チャンネル単位で所望する形状のエンベロープ
値を得ることができる。そして、このエンベロープ値に
基づいて楽音信号発生部から発生する楽音波形データＷ
Ｄをエンベロープ制御することにより、各発音チャンネ
ルごとに音色の異なる楽音信号が得られる。

したがってこの発明を例えば電子鍵盤楽器の楽音作成装
置に適用した場合には、例えば８チヤンネルの楽音チャ
ンネルを、アッパー側ｍｔｓの４チヤンネルとロワー側
ｍｕの４チヤンネルとに振り分けて割り当て、アッパー
側鍵盤とロワー側鍵盤とで各ステップのエンベロープの
形状の異なる、つまり音色の異なる楽音信号を発音させ
るキースプリット機能をもたせたり、同様にキースケー
リング機能として、鍵盤の位置（高低）に対応する複数
段階のキーフォロー感度を設定し、その感度に対応して
各チャンネルを割当てて音色の異なる楽音信号を発音さ
せたりするようなマルチヤンネルの楽音作成装置を得る
こともできる。

なお、記録媒体にメモリさせるストップバリュレートバ
リューおよび形状指定信号ＳＥＬは、それぞれ予めプリ
セットされたものに限らず、ユーザーが任意に設定し得
るようにしたものであってもよい。

［発明の効果］ 以上述べたように、請求項１記載の発明によれば、各ス
テップごとのエンベロープの関数を各ステップ単位で指
定するための関数指定信号を記憶手段より読出して、そ
の関数指定信号に基づいて、演算手段によってエンベロ
ープ値を算出し、このエンベロープ値に基づいて楽音信
号をエンベロープ制御するようにしたので、各ステップ
単位でそのエンベロープの関数を直線とか、８々の非直
線とかに任意に選択決定することができ、ユーザーは自
分の好みに応じて聴感上好ましいエンベロープの形状を
有する楽音信号を得ることができるシンセサイザー等に
用いて有効な電子楽器の楽音作成？を置が得られるとい
う効果がある。

請求項２記載の発明によれば、上記関数指定信号記憶手
段は、各ステップごとのエンベロープの関数を、直線も
しくは、上に凸の指数関数、もしくは下に凸の指数関数
のいずれかの関数に指定するための関数指定信号を記憶
するようにしたので、各ステップごとのエンベロー／の
関数を直線もしくは非直線の関数として、上に凸または
下に凸のいずれかの指数関数を選択して指定できるため
、より極めの細かいエンベロープ制御に基づく楽音信号
が得られるという効果がある。

請求項３記載の発明によれば、複数の楽音を同時に時分
割にて発生し得る楽音信号発生手段を設け、エンベロー
プデータ記憶手段および関数指定信号記憶手段にはそれ
ぞれ時分割チャンネルごとにストップバリュー、レート
バリューと関数指定信号を記憶し、演算手段は１時分割
チャンネルごとにそれぞれ読出したス）−／プバリュー
、レートバリューと関数指定信号とに基づいてエンベロ
ープ値を演算し、そのエンベロープ値に従って楽音信号
をエンベロープ制御するようにしたので、複数の楽音チ
ャンネルからそれぞれ聴感上好ましい異なる音色の楽音
信号を同時に発生し得るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例に係る電子楽器の楽音作成装設
を説明するためのものであり、第１図は全体回路構成図
、第２図は各時分割チャンネルにおける１区間を４分割
した区間ごとの動作説明図、第３図は同じく４分割した
区間ごとの動作を説明するためのタイミングチャート図
、第４図は記憶媒体にメモリされている各ステップごと
のエンベロープデータのメモリフォーマットを説明する
ためのメモリフォーマット図、第５図はステップごとの
エンベロープの方向が上向きか下向きかに応じてエンベ
ロープ値が演算及び比較されて。 次のステップに歩進する動作を説明する動作説明図であ
る。 第２図 １．６・・・・・・マルチプレクサ、２・・・・・・加
減算器。 ４・・・・・・コンパレータ、５・・・・・・非直線変
換回路、７・・・・・・乗算器。 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のステップから成るエンベロープ波形の各ス
   テップごとのストップバリユーおよびレートバリューを
   記憶するエンベロープデータ記憶手段と、 上記エンベロープ波形の各ステップごとの関数を各ステ
   ップ単位で指定するための関数指定信号を記憶する関数
   指定信号記憶手段と、 上記エンベロープデータ記憶手段より読出したストップ
   バリューおよびレートバリューと、上記関数指定信号記
   憶手段より読出した関数指定信号とに基づいてエンベロ
   ープ値を演算する演算手段と、 楽音信号を発生する楽音信号発生手段と、 この楽音信号発生手段から発生する楽音信号を、上記演
   算手段から出力するエンベロープ値に基づいてエンベロ
   ープ制御するエンベロープ制御手段と、 を備えることを特徴とする電子楽器の楽音作成装置。
2. （２）上記関数指定信号記憶手段は、上記エンベロープ
   波形の各ステップごとの関数を直線もしくは、非直線の
   関数に指定するための関数指定信号として上に凸の指数
   関数もしくは下に凸の指数関数のいずれかの関数に指定
   するための関数指定信号を記憶するものであることを特
   徴とする請求項１記載の電子楽器の楽音作成装置。
3. （３）上記楽音信号発生手段は、複数の楽音を複数の時
   分割チャンネルにて同時に発生し得るものであり、上記
   エンベロープデータ記憶手段と上記関数指定信号記憶手
   段は、それぞれ各ステップごとの上記ストップバリュー
   、およびレートバリューと、上記関数指定信号とを上記
   時分割チャンネルごとに記憶するものであり、上記演算
   手段は上記エンベロープデータ記憶手段より読出したス
   トップバリューおよびレートバリューと、上記関数指定
   信号記憶手段より読出した関数指定信号とに基づいて上
   記時分割チャンネルごとにエンベロープ値を演算するも
   のであることを特徴とする請求項１または２記載の電子
   楽器の楽音作成装置。