JPH04128894A - 楽音発生装置 - 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 本発明は電子楽器に係り、特に各種楽音信号を任意に発
生することができる楽音発生装置に関するものである。

従来の技術 近年、デジタル技術の進歩に伴い、各種の楽音発生方式
が提案されており、更に様々な音色を得ることのできる
電子楽器が考えられている。

従来の技術としては例えば、特開昭５２−１２１３１３
号公報に示されているような電子楽器がある。

以下、図面を参照しながら上述の電子楽器について説明
する。

第８図は従来の電子楽器の楽音発生部の構成を示すもの
である。第８図において、１２はフリップフロップ、１
３はアンド回路、１４は波形メモリ、１５はアドレッサ
である。

以上のように構成された電子楽器について、以下その動
作について説明する。

まず、押鍵操作等の動作により押鍵パルスＫＤが発生す
ると、フリップフロップ１２がセントされてＱ出力が送
出し始め、フリップフロップ１２から出力され続けるＱ
出力により、アンド回路１３を介して所定周期のクロッ
クパルスφがアドレッサ１５に送出される。

次に、アドレッサ１５は順次出力されるクロックパルス
φに従ったタイミングでアドレスヲ出力して、波形メモ
リ１４から予め記憶させた波形データを順次読出す。こ
こで、波形メモリ１４に予め記憶される波形データは例
えば第９図に示すようなものである。

さらに、アドレッサ１５が最後のビット出力を送出する
とフリップフロップ１２はリセットされ、波形メモリ１
４からの読み出しは終了する。

また、アドレッサ１５は例えば第１０図に示すように、
カウンタ１６とデコーダ１７によって構成することがで
き、アドレッサ１５の内容に従ってカウンタ１６の内容
は押鍵パルスＫＤによってカウント開始前にクリアされ
る。

以上の動作により、所望の波形データを波形メモリ１４
に予め記憶しておき、アドレッサ１５から出力されるア
ドレスに従って波形データを順次読み出すことにより楽
音を得ることができる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、出力する楽音の音
色毎に波形データを予め記憶しておかねばならす、その
ため多くのメモリが必要となる。

さらに、音色変化の自由度の拡大を行うには上記構成を
複数設け、複数の音色の異なる波形を同時に読み出し、
複数波形間の混合比率を変えて混合することにより実現
できるが、回路規模が大きくならざるを得す、合成され
る楽音も混合する波形間での変化に留まるという問題が
あった。

本発明は上記課題に鑑みて、簡単な構成、すなわち小さ
な回路規模で大きな音色変化を可能にする楽音発生装置
を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の楽音発生装置は、楽
音信号を複数の周波数帯域に分割し、各周波数帯域の波
形をデジタル化して記憶した帯域波形発生手段と、前記
帯域波形発生手段から読み出した周波数帯域信号に帯域
波形振幅係数発生手段により発生した振幅係数を乗算す
る乗算器（振幅制御手段）と、振幅係数を乗算された各
周波数帯域信号を加算する加算手段とを備えてなる。

作用 上記の構成により、周波数帯域に分割して記憶している
楽音波形を楽音合成時各周波数帯域ごとに振幅を変化さ
せ、各周波数帯域の信号を加算合成することにより、−
組の記憶波形データから音色の異なる楽音を合成するこ
とができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は、本発明の一実施例における楽音合成装置のブ
ロック図を示すものである。

第１図において、１は楽音信号を複数の周波数帯域に分
割して発生することができる帯域波形発生部、２は帯域
波形発生部１から発生される各帯域の楽音信号の振幅を
制御するための振幅係数を発生する帯域波形振幅係数発
生部、３は帯域波形発生部１から発生される帯域波形信
号と帯域波形信号に対応する振幅係数とを乗算する乗算
器（振幅制御手段）、４は乗算器３の出力を加算する加
算器、５はエンベロープ信号を発生するエンベロープ発
生部、６は加算器４の出力とエンベロープ発生部５で発
生したエンベロープ信号とを乗算する乗算器、７は発生
した楽音信号の出力端子である。

以上のように構成された楽音発生装置について、以下そ
の動作を説明する。

帯域波形発生部１は複数の周波数帯域に分割された楽音
波形データを発生する。例えば、メモリに記憶した帯域
分割波形データを音程に基づいたアドレス間隔で順次読
み出すように構成されており、その構成例を第２図に示
す。第２図において、８は加算器であり、鍵盤（図示せ
ず）の操作などにより指定された音程に対応した波形メ
モリ読み飛ばし幅ＮＤと、ラッチ出力データＡＤとの加
算を、鍵盤が押鍵されている間実行する。９はラッチで
あり、加算器８の出力信号をクロックφのタイミングで
ラッチする。また、ラッチ９は鍵盤などより発生した押
鍵信号ＫＤにより離鍵時クリアされる。１０はデコーダ
（図示せず）を含む波形メモリであり、複数の音色波形
データを記憶しており、ラッチ９の出力ＡＤをデコード
した結果をアドレスとして、波形データが波形メモリ１
０から繰り返し読み出される。波形メモリ１０内のデコ
ーダにより作成されるアドレスをＲＡとすると、アドレ
スＲＡは、波形メモリ１０に複数記憶されている波形デ
ータのうち、波形選択信号ＷＳにより選択された１つの
波形データの先頭アドレスをＳＡ、　　選択された波形
データのサンプル数をＳＮ１ラッチ９の出力データをＡ
Ｄ、　　音程に対応した波形メモリ読み飛ばし幅をＮＤ
とすれば、ＲＡ＝ＳＡ＋　（（ＡＤ＋ＮＤ）　　ＮＯＤ
　　ＳＮ）ＭＯｎは剰余 となるようにデコーダが構成されている。すなわち、帯
域波形発生部１では選択された波形の波形データを波形
メモリ１０から、音程に基づいたアドレス間隔で、押鍵
されている間繰り返し読み出すことにより、所望の音程
の帯域波形データを得ている。波形メモリ１０に格納さ
れている波形データは、楽音信号を任意の時間周期でサ
ンプリングし、デジタルデータに変換したデータを楽音
信号の周波数帯域ごとに分離できるように構成されてい
る。

波形メモリ１０に記憶されているデータの構成について
以下に説明する。

第３図は、楽音信号の周波数スペクトルを示す図である
。第３図において、ａ、　　ｂ、　　ｃ、　　ｄは周波
数帯域分割の範囲を示している。第４図は第３図に示す
周波数帯域に対応する波形であり、ａは楽音信号の基本
波（１次）から４次までの高調波で構成されている。同
様に、ｂは５〜８次、Ｃは９〜１２次、ｄは１３〜１６
次の高調波で構成されている。波形メモリ１ｏに格納さ
れている波形データは、第５図のように周波数帯域分割
された波形がデジタルデータとして、各周波数帯域分割
波形の同一アドレスで各帯域波形の同一サンプリングタ
イミングの波形データを読み出すことができるように格
納されている。このデジタルデータが、押鍵などの操作
により指定された音程に応じた読み飛ばし幅で読み出さ
れ、第１図Ｓ　ａ、Ｓ　ｂ＋Ｓ　ＣＩ　　Ｓ　ｄとなる
。

帯域波形振幅係数発生部２は押鍵などの操作によりＬａ
、Ｌｂ＋　　Ｌｃ、Ｌｄの帯域波形振幅係数を発生する
。発生方法は、波形メモリ読み出し法、演算による発生
法などどのような方法であっても良い。帯域波形振幅係
数Ｌａ、Ｌｂ＋　　Ｌｃ、　　ｔ、ｃｔは、帯域波形発
生部１により発生する帯域波形Ｓａｌ　　Ｓ　ｂ＋　　
Ｓ　ｃ、Ｓ　ｄにそれぞれ対応しており、乗算器３によ
り帯域波形Ｓ　ａ、Ｓ　ｂ＋　　Ｓ　ＣＩ　　Ｓ　ｄと
帯域波形振幅係数Ｌ　ａ、Ｌ　ｂ、Ｌ　ＣＩ　　Ｌ　ｄ
とがそれぞれ乗算され、各帯域波形の振幅が決定される
。振幅が決定された各帯域波形は、加算器４により加算
され、楽音となる。このことから各帯域波形振幅係数Ｌ
ａ、Ｌｂ＋　　Ｌｅｔ　　Ｌｄをそれぞれ変化させると
、帯域波形振幅係数に応じて合成される楽音の周波数ス
ペクトルが変化し、合成される楽音の音色が変化する。

したがって、帯域波形振幅係数の組み合わせにより種々
の音色の楽音を合成することができる。さらに、帯域波
形振幅係数を時間の経過とともに変化させれば、時間の
経過とともに合成楽音の音色を変化させることができる
。

ここで、帯域波形発生部１で発生した帯域波形Ｓａ＋　
　Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄは音程が低い場合は第６図（ａ）の
ような周波数帯域を有するが、音程が高くなると、例え
ば第６図（ｂ）に示すように高域周波数帯を受は持つ帯
域波形ＳｄはＦｓ（サンプリング周波数）／２を越える
部分が生じ（第６図（ｂ）ハツチング部分）、折り返し
ノ・１ズとなる。この折り返しノイズの発生は、最低周
波数帯域の波形Ｓａを除く波形Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄにおい
ては、各帯域波形が受は持つ周波数帯域がＦｓ／２を越
える成分を有する場合、帯域波形振幅係数を音程に応じ
て小さくする、あるいは０にすることにより防ぐことが
できる。また、折り返しノイズを防ぐ他の方法として、
周波数帯域がＦ　ｓ／２を越える成分を有する帯域波形
をスイッチにより切除することでできる。これを第７図
に示す。第７図において、符号は第１図と同様である。

すなわち、帯域波形発生部１の出力信号Ｓａ。

Ｓｂ、Ｓｃ、ＳｄをスイッチＳＷａ、ＳＷｂ、ＳＷｃ、
ＳＷｄにより選択し、加算器４により加算することによ
り、合成楽音の音色を変化させることができる。

上記のようにして合成した楽音はさらに、エンベロープ
発生部５により発生したエンベロープ信号と乗算器６に
より乗算されることによりエンベロープが付加され、目
的とする楽音を発生することができる。

上記の説明においては、楽音信号の周波数帯域分割数を
４としているが、任意の周波数帯域分割数でも良いこと
はいうまでもない。

発明の効果 以上のように本発明は、信号選択手段を設け、周波数帯
域信号を選択的に加算することにより簡単な構成で、折
り返しノイズの発生なく、一つの波形データから異なる
音色の楽音を発生させることができる。

また本発明は、周波数帯域信号の振幅を制御する振幅制
御手段を設け、各周波数帯域信号の振幅を設定すること
により、多くの音色の楽音を発生させることができる。

また本発明は、周波数帯域信号の振幅を時間の経過とと
もに変化させることができる帯域波形振幅係数発生手段
を設け、発音後時間の経過とともに各周波数帯域信号の
振幅を変化させることにより、一つの波形データからよ
り自然な多くの楽音を発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における楽音発生装置の構成
を示すブロック図、第２図は同実施例における帯域波形
発生部の内部構成を示すブロック図、第３図は同実施例
における楽音信号の周波数スペクトル図、第４図は同実
施例における各周波数帯域の波形を示す波形図、第５図
は同実施例における各周波数帯域の波形をデジタルデー
タとして表した模式図、第６図は同実施例における合成
された楽音の周波数スペクトルを示す周波数スペクトル
図、第７図は本発明の他の実施例における楽音発生装置
の構成を示すブロック図、第８図は従来の楽音発生装置
の構成を示すブロック図、第９図は従来の電子楽器の楽
音発生装置の波形メモリに記憶された波形データを示す
波形図、第１０図は従来の楽音発生装置のアドレッサの
内部構成を示すブロック図である。 １・・・帯域波形発生部、　　２・・・帯域波形振幅係
数発生部、　　３・・・乗算器、４，８・・・加算器、
５・・・エンベロープ発生部、　　６・・・乗算器、９
・・・ラッチ、　　１０・・・波形メモリ。 代理人の氏名　弁理士　小鍜治　明　ほか２名第 図 乙 第 図 第 図 菖 図 第 図 （ａ＋） ６トン （乙） ｔｄ） 第 図 Ｃユ） ５ｈ ＩｆＩ汲」文 第 図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）楽音信号を複数の周波数帯域に分割して記憶し、
   各周波数帯域の波形を各個に発生することができる帯域
   波形発生手段と、 前記帯域波形発生手段から読み出した各周波数帯域信号
   を加算する加算手段とを備えた楽音発生装置。
2. （２）帯域波形発生手段は、各周波数帯域の波形をデジ
   タル化し、同一のアドレスで複数の周波数帯域の波形を
   読み出すようにした請求項１記載の楽音発生装置。
3. （３）帯域波形発生手段に記憶する楽音波形は、楽音波
   形１周期分のデータになるようにした請求項１記載の楽
   音発生装置。
4. （４）加算手段により加算する周波数帯域信号を選択的
   に加算するための信号選択手段を備えた請求項１記載の
   楽音発生装置。
5. （５）楽音信号を複数の周波数帯域に分割して記憶し、
   各周波数帯域の波形を各個に発生することができる帯域
   波形発生手段と、 前記帯域波形発生手段から読み出した各周波数帯域信号
   を加算する加算手段と、 前記加算手段により加算する各周波数帯域信号の振幅を
   係数に応じて制御する振幅制御手段とを備えた楽音発生
   装置。
6. （６）楽音信号を複数の周波数帯域に分割して記憶し、
   各周波数帯域の波形を各個に発生することができる帯域
   波形発生手段と、 前記帯域波形発生手段から読み出した各周波数帯域信号
   を加算する加算手段と、 前記加算手段により加算する各周波数帯域信号の振幅を
   制御する振幅制御手段と、 前記振幅制御手段の振幅制御係数を、時間とともに変化
   させる帯域波形振幅係数発生手段とを備えた楽音発生装
   置。