JPH0414356B2

JPH0414356B2 -

Info

Publication number: JPH0414356B2
Application number: JP57043708A
Authority: JP
Inventors: Kazufumi Takeuchi
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1982-03-20
Filing date: 1982-03-20
Publication date: 1992-03-12
Also published as: JPS58162993A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、周波数変調演算を用いて楽音信号
を合成する形式の電子楽器に関し、特に変調信号
と搬送信号の周波数比を音域に応じて制御するよ
うにしたことに関する。

周波数変調方式によつて合成される楽音信号の
瞬時振幅値ｅ(t)は基本的には下記式によつて表わ
される。

ｅ(t)＝Ａ(t)sin｛ω_c＋Ｉ(t)sinω_nｔ｝ ……(1) ここで、Ａ(t)は時間の関数として表現された振幅
係数、ω_cは搬送波の角周波数、Ｉ(t)は時間の関
数として表現された変調指数、ω_nは変調波の角
周波数、ｔは時間、である。

ところで、自然楽器の楽音は、その音域に応じ
て倍音構成（スペクトル分布）が異なり、音域に
応じて音色が微妙に異なるものとなつている。し
かし、従来の周波数変調方式電子楽器では、搬送
信号と変調信号の周波数比ω_c／ω_n（以下、この比をＮで表わす）を音色種類のみに対応して設定して
いたため、楽音の倍音構成はどの音域でも同じで
あり、従つて、自然楽器のように音域に応じて倍
音構成が異なる楽音は得られなかつた。

この点に鑑みて、先行出願「実願昭56−86977
号」に示された電子楽器においては、上述の周波
数比を音域に応じて可変制御するための変調比制
御情報をメモリに予じめ記憶し、押下鍵の音域に
応じてこの情報を該メモリから読み出して、この
情報により搬送周波数または変調周波数を制御す
るようにしている。しかし、すべての音域または
音高に対応して変調比制御情報を記憶しておかね
ばならないため、メモリ容量が大きくなるという
問題がある。

この発明の目的は、周波数変調方式の電子楽器
において、搬送信号と変調信号の周波数比Ｎを、
発生すべき楽音の音高または音域に応じて制御す
ることにより、自然楽器音のように音域に応じて
倍音構成が異なる楽音を発生し得るようにするこ
とにある。更にこの発明の目的は、音高または音
域に応じた周波数比Ｎの制御を簡単な構成で実現
することにある。このためこの発明では、搬送信
号と変調信号の周波数比Ｎを示すデータを、発生
すべき楽音の音高または音域を示す情報と所定の
演算パラメータとを用いた所定の演算によつて算
出し、こうして算出した周波数比Ｎに応じて搬送
周波数または変調周波数を制御するようにしてい
る。

以下添付図面を参照してこの発明の一実施例を
詳細に説明しよう。

第１図は前記(1)式に示す基本的な周波数変調演
算式に従つて楽音を合成する電子楽器においてこ
の発明を実施した例を示すものである。キースイ
ツチ回路１０は鍵盤の各鍵に対応するキースイツ
チを含み、鍵の押圧に対応して押圧鍵を示すキー
コードKCと該鍵の押圧が持続しているか否か
（離鍵されたか）を示すキーオン信号KONとを出
力する。周波数ナンバテーブル１１は、各鍵の楽
音周波数に対応する所定の数値（これを周波数ナ
ンバという）を予じめ記憶しており、キースイツ
チ回路１０から与えられるキーコードKCに応じ
て押圧鍵に対応する周波数ナンバωを読み出す。

周波数比演算装置１２は、キースイツチ回路１
０から与えられるキーコードKCと音色選択装置
１３から与えられる音色選択情報とにもとづき所
定の演算を行ない、搬送周波数ω_cと変調周波数
ω_nの周波数比Ｎ（＝ω_c／ω_n）を示すデータを算出する。アキユムレータ１４は、テーブル１１から読
み出された周波数ナンバωを所定のモジユロで繰
返し加算（もしくは減算）することにより、変調
周波数ω_nの瞬時位相角ω_nｔを示すデータを出力
する。一方、テーブル１１から読み出された周波
数ナンバωは乗算器１５にも与えられ、そこで演
算装置１２から与えられた周波数比Ｎが乗算され
る。この乗算器１５の出力「Ｎ・ω」が搬送周波
数ω_cを示すデータとしてアキユムレータ１６に
与えられる。アキユムレータ１６は１４と同様に
データω_cを所定のモジユロで繰返し加算（もし
くは減算）し、搬送周波数ω_cの瞬時位相角ω_cｔ
を示すデータを出力する。ω＝ω_nであるため、
ω_c＝Ｎ・ω_nであり、周波数比Ｎに応じて搬送周
波数ω_cが決定される。

アキユムレータ１４の出力は正弦波テーブル１
７のアドレス入力に与えられ、位相角ω_nｔに応
じた正弦波振幅値sinω_nｔが該テーブル１７から
読み出される。この正弦波信号すなわち変調信号
は乗算器１５に与えられ、エンベロープ発生器１
９から与えられた変調指数Ｉ(t)が乗算される。エ
ンベロープ発生器１９及び２０は、キースイツチ
回路１０から与えられるキーオン信号KONに応
じて所定のエンベロープ波形信号を夫々発生し、
このエンベロープ波形信号を変調指数Ｉ(t)及び振
幅係数Ａ(t)として夫々出力する。乗算器１８の出
力信号「Ｉ(t)sinω_nｔ」は加算器２１に与えら
れ、アキユムレータ１６から与えられる搬送信号
の位相角データω_cｔと加算される。この加算器
２１の出力信号「ω_cｔ＋Ｉ(t)sinω_nｔ」をアドレ
ス信号として正弦波テーブル２２を読み出し、乗
算器２３において該テーブル２２の出力信号とエ
ンベロープ発生器２０から与えられる振幅係数Ａ
(t)とを乗算することにより、前記(1)式で表わされ
るような被周波数変調信号ｅ(t)すなわち楽音信号
が得られる。乗算器２３から出力された楽音信号
はサウンドシステム２４に与えられる。

第２図は周波数比演算装置１２の一例を示すも
ので、フオルマント中心周波数情報ogFo、キ
ースケール傾き情報α、周波数比オフセツト情報
Nofは音色選択装置１３（第１図）で選択された
音色に応じて該装置１３から与えられる。この例
では、選択された音色に応じて所定の固定フオル
マントを実現するようにしており、Foは固定フ
オルマント中心周波数を示し、情報ogFoはこ
れを対数形式で表わしたものである。固定フオル
マントの楽音（音色）は、所望の固定フオルマン
トが得られるように楽音の倍音構成を音高または
音域に応じて異ならせること（これをキースケー
ルという）により実現される。換言すれば、固定
フオルマントは、楽音の音高または音域にかかわ
らず搬送周波数ω_eが常に固定フオルマント中心
周波数Foと同一またはその近傍に位置するよう
に、搬送信号と変調信号の周波数比Ｎを音高また
は音域に応じて変化させることにより実現され
る。キースケール傾き情報αは、キースケールの
傾き（すなわち、音高、音域に応じた倍音構成の
差異の程度）を設定するためのものである。完全
な固定フオルマントを実現するキースケールを行
なうとき、該情報αを所定値（この例ではα＝
１）とし、フオルマント中心周波数を音域に応じ
て多少動かしたいときは該情報αを前記所定値以
外の適宜の値（α≠１）とする。周波数比オフセ
ツト情報Nofは前記情報αによつて決定されるキ
ースケールの傾きを全体的にシフトする（平行移
動する）ためのものである。

周波数情報変換回路２５は、キースイツチ回路
１０（第１図）から与えられた押圧鍵のキーコー
ドKCを受入れ、このキーコードKCを該押圧鍵の
楽音周波数Fn（すなわち音高）を負の対数形式
「−ogFn」で表わした情報に変換する。この押
圧鍵周波数情報−ogFnと前述のフオルマント
中心周波数情報ogFoとが加算器２６で加算さ
れ、Fo／Fnの対数表現ogFo／Fnが該加算器２６から出力される。加算器２６の出力はゲート２７を介
して乗算器２８に与えられる。加算器２６は加算
機能のほかに比較機能をも具えており、両入力信
号にもとづき「Fo≧Fn」なる条件が成立するか
否かを判定し、成立するときゲート２７を開き、
成立しないときゲート２７を閉じる制御信号を該
ゲート２７に与える。これは、フオルマント中心
周波数Foが押圧鍵の周波数Fnよりも小さい場合
は固定フオルマントの形成が不可能であるため、
強制的にogFo／Fn＝０にするためである。すなわち、「Fo＜Fn」のときは加算器２６の出力信号
ogFo／Fnを「Fo＝Fn」のときと同じ値すなわち０に変更するためにゲート２７が設けられている。

乗算器２８では、ゲート２７から与えられる信
号ogFo／Fnに前述のキースケール傾き情報αを乗算する。その結果、α・ogFo／Fn＝og（Fo／Fn）〓なる値が乗算器２８から出力される。尚、情報α
は小数桁を含む数値であり、乗算器２８は前記乗
算結果のうち所定の有効桁以下の端数を丸めた信
号を出力する。乗算器２８の出力信号og（Fo／Fn）〓は対数／リニア変換テーブル２９に与えられ、
リニア表現形式の数値（Fo／Fn）〓に変換される。この数値（Fo／Fn）〓は搬送周波数ω_cと変調周波数ω_nの周波数比Ｎに相当するものである。すなわち、完
全な固定フオルマントの場合Fo＝ω_cであり、Fn
＝ω_nであるから、α＝１とすると、（Fo／Fn）〓＝ ω_c／ω_n＝Ｎが成立する。従つて、完全な固定フオルマントを実現する場合はα＝１に設定し、楽音の
音域に応じてフオルマントを多少動かす場合は１
以外の適宜の値（例えば0.5等１の近傍の小数を
含む数値）にαを設定する。

対数／リニア変換テーブル２９の出力（Fo／Fn）〓は加算器３０に与えられ、前述の周波数比オフセ
ツト情報Nofが加算される。この加算器３０の出
力信号は周波数比Ｎを示す数値データとして第１
図の乗算器１５に与えられる。加算器３０は加算
結果の小数部を丸めたものを出力するようになつ
ており、周波数比Ｎは整数で与えられる。

第２図の演算装置１２によつて算出される周波
数比Ｎのキースケールの一例を第３図に示す。横
軸は押圧鍵の楽音周波数Fnを示し、たて軸は周
波数比Ｎを示す。Fo＝1kHz，Nof＝０としてお
り、破線はα＝１のときのキースケールのカーブ
を示す。破線のカーブに対応する実際の周波数比
Ｎは実線で示すようにステツプ状となる。これ
は、周波数比Ｎが破線カーブの最近傍の整数とな
るように丸められるからである。α＝１のカーブ
を参照すると、例えば、Fnすなわちω_n＝125Hzの
ときＮ＝８が求まり、乗算器１５（第１図）にお
ける乗算によつてω_c＝125×８＝1kHzとなること
が判かる。また、Fn＝250HzのときはＮ＝４であ
り、ω_c＝250×４＝1kHzとなることが判かる。こ
のように、α＝１のときは完全な固定フオルマン
トが実現される。第３図において、一点鎖線はα
＝0.5のときのカーブを示す。この場合、Fn＝1k
HzのときＮ＝１でω_c＝1kHzとなるが、Fn＝250Hz
のときＮ＝２でω_c＝500Hz、Fn＝125HzのときＮ
＝３でω_c＝375Hzとなり、フオルマントが移動す
る。

尚、音色選択装置１３で選択された音色に対応
して与えられる各情報ogFo，α，Nofは図示
しないROM（リードオンリイメモリの略）から
与えられる。このROMは音色選択装置１３の側
に含まれていてもよいし、演算装置１２の側に含
まれていてもよい。

周波数比演算装置１２における演算形式は第２
図に示すものに限らず、その他の形式、例えば以
下述べるような補間演算、であつてもよい。補間
演算による周波数比演算装置１２について説明す
ると、一例として、鍵盤の各オクターブ毎の所定
音名（例えば音名Ｃ）の鍵に対応する周波数比Ｎ
の値を予じめ用意しておき、これらの予じめ用意
された数値の間を補間演算することによつて各鍵
もしくは音域に対応する周波数比Ｎを求めるので
ある。鍵盤が鍵Ｃ１からＣ７までの６オクターブ
（73鍵）を有するとし、予じめ用意しておく鍵Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３，……Ｃ７に対応する周波数比Ｎ
の値を夫々N₁，N₂，N₃……N₇で示す。押圧鍵
が同一オクターブの鍵Ｃから数えて何番目の鍵で
あるかを示す数をｘで示し、この押圧鍵が属する
オクターブに対応する前記鍵Ｃ１〜Ｃ７の周波数
比の値N₁〜N₇をNyで示し、その１オクターブ上
の値N₁〜N₇をN_y+1で示すと、下記式に従つて補
間演算を行なうことにより該押圧鍵に対応する周
波数比Ｎが求まる。

Ｎ＝Ny＋Ｘ／12（N_y+1−Ny） ……(2) 例えば、鍵Ｅ３が押圧された場合は、上記式に
おける演算パラメータはNy＝N₃，N_y+1＝N₄，
ｘ＝４であり、これらのパラメータにもとづき上
記(2)式を実行する。勿論、値N₁，N₂，N₃……
N₇は音色選択装置１３で選択された音色に対応
するパラメータであることはいうまでもない。

上記(2)式において「Ｘ／12」の数値１２は１オクターブ内の全音名数（鍵数）である。その結果、
個々の鍵毎に異なる周波数比Ｎを演算することが
できる。しかし、キースケーリングはそれほど細
かく行なわなくてもよく、所定音域（鍵域）毎に
周波数比Ｎを演算するようにしてもよい。１オク
ターブを４分割し、３鍵から成る音域（鍵域）毎
に周波数比Ｎを演算する場合、前記(2)式は次のよ
うに変更される。

Ｎ＝Ny＋Ｘ／４（N_y+1−Ny） ……(3) ここで、Ｘは(2)式のｘとは異なり、押圧鍵が属
する鍵域（３鍵から成る鍵域）が同一オクターブ
内の鍵Ｃが属する鍵域（３鍵から成る鍵域）から
数えて何番目であるかを示す数である。例えば、
鍵Ｅ３が押圧された場合は、上記(3)式における演
算パラメータはNy＝N₃，N_y+1＝N₄，Ｘ＝１で
ある。

第４図は上記(3)式の補間演算を行なうようにし
た周波数比演算装置１２の一例を示すものであ
る。基本値メモリ３１及び３２は、補間演算のた
めの基本となる値N₁，N₂，N₃……N₇を夫々予
じめ記憶している。これらの基本値N₁〜N₇は各
音色に対応して複数組記憶されており、音色選択
装置１３（第１図）から与えられる音色選択情報
TSに応じて、選択された音色に対応する１組の
基本値N₁〜N₇が選択される。キースイツチ回路
１０（第１図）から与えられるキーコードKCの
うちオクターブを示すコード部分が各メモリ３１
及び３２のアドレス入力に与えられる。但し、メ
モリ３１はキーコードKCのオクターブコードと
同一のオクターブがアドレスされ、メモリ３２は
その１オクターブ上のオクターブがアドレスされ
るようになつている。その結果、メモリ３１から
は押圧鍵が属するオクターブの基本値データNy
が読み出され、メモリ３２からはその１オクター
ブ上の基本値データN_y+1が読み出される。

メモリ３１から読み出されたデータNyは加算
器３３に加えられると共に符号変換回路３４で負
の値「−Ny」に変換された後加算器３５に与え
られる。メモリ３２から出力されたデータN_y+1
は加算器３５に与えられる。加算器３５の出力は
乗算器３６に与えられ、「１／４」が乗算される。乗算器３６の出力は乗算器３７に与えられる。

一方、キーコードKCは鍵域データ発生回路３
８に与えられ、押圧鍵の属する鍵域が何番目であ
るかを示す前述の数値Ｘが該キーコードKCに応
じて発生される。この回路３８ではキーコード
KCのうちノートコード部分にもとづきその音名
に応じて例えば次のような値のＸを発生する。す
なわち、音名Ｃ，Ｃ＃，ＤのときＸ＝０、Ｄ＃，
Ｅ，ＦのときＸ＝１，Ｆ＃，Ｇ，Ｇ＃のときＸ＝
２，Ａ，Ａ＃，ＢのときＸ＝３、である。この数
値Ｘは乗算器３７に与えられ、乗算器３６の出力
信号に乗算される。乗算器３７の出力は加算器３
３に加えられ、Nyと加算される。こうして、前
記(3)式の補間演算が実行され、その解である周波
数比Ｎを示すデータが加算器３３から出力され
る。

尚、メモリ３１，３２は同一内容を記憶してい
るので、１個のメモリを時分割共用することがで
きる。

第５図は下記(4)式に示すような多重式（ネステ
イング）周波数変調演算に従つて楽音を合成する
ものにおいてこの発明を実施した例を示す。

ｅ(t)＝Ａ(t)sin〔ω_cｔ＋I₂(t)sin｛ω_n2ｔ＋I₁(t)sinω_n1ｔ｝〕 ……(4) ここで、ω_n1，ω_n2は変調周波数、I₁(t)、I₂(t)は変
調指数であり、他は(1)式と同じである。

第５図において、キーコードKC及び周波数ナ
ンバωは第１図と同様に押圧鍵に対応して発生さ
れる。また、変調指数I₁(t)，I₂(t)及び振幅係数Ａ
(t)も第１図と同様に図示しないエンベロープ発生
器から鍵押圧に対応して発生される。第１及び第
２の周波数比演算装置３９及び４０は第１図の演
算装置１２と同様に第２図あるいは第４図に示す
ように構成されており、押圧鍵を示すキーコード
KC及び音色選択装置４１から与えられる音色選
択情報に応じて周波数比Ｎ(1)及びＮ(2)を夫々演算
する。

周波数ナンバωはアキユムレータ４２で繰返し
加算（または減算）され、第１の変調信号の位相
角データω_n1ｔとして正弦波テーブル４３に与え
られる。また、乗算器４４では、周波数ナンバω
と第１の演算装置３９で求められた周波数比Ｎ(1)
とを乗算し、その出力Ｎ(1)・ωがアキユムレータ
４５で繰返し加算（または減算）される。また、
乗算器４６では、周波数ナンバωと第２の演算装
置４０で求められた周波数比Ｎ(2)とを乗算し、そ
の出力Ｎ(2)・ωがアキユムレータ４７で繰返し加
算（または減算）される。アキユムレータ４５の
出力は第２の変調信号の位相角データω_n2ｔ（た
だしω_n2＝Ｎ(1)・ω）として加算器４８に与えら
れる。アキユムレータ４７の出力は搬送信号の位
相角データω_cｔ（ただしω_c＝Ｎ(2)・ω）として加
算器４９に与えられる。

アキユムレータ４２から出力される第１の変調
信号位相角データω_n1ｔによつて正弦波テーブル
４３を読み出し、その読み出し出力に乗算器５０
で変調指数I₁(t)を乗算し、その出力を加算器４８
に与える。加算器４８の出力によつて正弦波テー
ブル５１を読み出し、その読み出し出力に乗算器
５２で変調指数I₂(t)を乗算し、その出力を加算器
４９に与える。加算器４９の出力によつて正弦波
テーブル５３を読み出し、その読み出し出力に乗
算器５４で振幅係数Ａ(t)を乗算する。こうして、
前記(4)式で示されるような楽音信号ｅ(t)が乗算器
５４から出力される。

ここで、第１の変調周波数ω_n1ｔと第２の変調
周波数ω_n2の周波数比ω_n2／ω_n1はＮ(1)であり、第１
の周波数比演算装置３９による演算の結果設定され
たものである。また、第１の変調周波数ω_n1と搬
送周波数ω_cの周波数比ω_c／ω_n1はＮ(2)であり、第２の周波数比演算装置４０による演算の結果設定さ
れたものである。このように、多重周波数変調演
算における第１及び第２の変調周波数ω_n1，ω_n2
の周波数比Ｎ(1)及び第１の変調周波数ω_n1と搬送
周波数ω_cとの周波数比Ｎ(2)も、基本的な周波数
変調演算の場合と同様に、押圧鍵の音域に応じて
可変制御することができる。

前記(1)式に示されたような基本的な周波数変調
演算式によれば、人声音のような比較的単純な固
定フオルマントの形成は容易であるが、ピアノ等
自然楽器音の複雑な固定フオルマントの形成は不
得意である。この点、前記(4)式に示されたような
多重周波数変調演算式（第５図の構成）によれ
ば、ピアノあるいは弦楽器の響板効果のシミユレ
ート（響板によつて生じる固定フオルマント成分
の合成）あるいはその他自然楽器音の複雑な固定
フオルマントの合成に適している。

自然楽器音のスペクトル分布の一例を第６図
ａ，ｂに示す。これはピアノ音のスペクトル分布
であり、ａは低音域のスペクトル分布、ｂは高音
域のスペクトル分布、である。低音域では高次の
倍音が多いが、高音域になるほど高次の倍音が減
つていき、固定フオルマント（もしくはそれに近
いもの）となつていることが同図から判かる。

第６図ａ，ｂに示すようなスペクトル分布を第
５図の装置でシミユレートする場合、一例として
次のように行なう。まず、キーコードKCが所定
の低音域に属するとき、第１の演算装置３９から
周波数比Ｎ(1)として10進数の「１」を出力し、第
２の演算装置４０から周波数比Ｎ(2)として10進数
の「８」を出力する。これは、第２図あるいは第
４図に示されたような構成の演算装置３９，４０
において演算パラメータを音域及び音色に応じて
所定の値に設定することにより可能である。その
結果、変調信号及び搬送信号の周波数比「ω_n1：
ω_n2：ω_c」は「１：１：８」となり、第７図(a)に
示すようなスペクトル分布をもつ楽音信号ｅ(t)を
合成することができる。第７図(a)から明らかなよ
うに、第６図(a)のような低音域のスペクトル分布
がシミユレートされる。

次に、キーコードKCが所定の高音域に属する
ときは、第１の演算装置３９から周波数比Ｎ(1)と
して「１」を出力し、第２の演算装置４０からＮ
(2)として「４」を出力するようにする。これも前
述と同様に、演算装置３９，４０における演算パ
ラメータを音域及び音色に応じて所定の値に設定
することにより可能である。その結果、「ω_n1：
ω_n2：ω_c」は「１：１：４」となり、第７図ｂに
示すようなスペクトル分布をもつ楽音信号ｅ(t)を
合成することができる。第７図ｂから明らかなよ
うに、第６図ｂのような高音域のスペクトル分布
がシミユレートされる。

このように、この発明に従つて搬送信号と変調
信号の周波数比を音域に応じて制御することによ
り、第６図ａ，ｂに示すような自然楽器音のスペ
クトル分布を精度良くシミユレートすることがで
きる。もし、周波数比を音域に応じて変えずに、
変調度の制御によつて第６図ｂのようなスペクト
ル分布をシミユレートしようとすると、第７図ｃ
のようになつてしまい、好ましくない。すなわ
ち、第７図ｃでは周波数比「ω_n1：ω_n2：ω_c」は
同図ａと同様に「１：１：８」のままであり、変
調度の制御によつてスペクトルレベルが変えられ
ている。そのため、スペクトル分布における各々
の山の帯域幅は第７図ａのときと同じであり、レ
ベルが下がつた分だけ倍音が抜け落ちている。こ
れに対して、第７図ｂでは各々の山の帯域幅を同
図ａの半分とすることにより第６図ｂをシミユレ
ートするので、そのような不都合はない。

尚、第５図では第１の変調周波数ω_n1を基本周
波数ωと同一にしているが、第２の変調周波数
ω_n2または搬送周波数ω_cをωと同一にしてもよ
い。また、基本周波数ωと同一にする周波数を
ω_n1，ω_n2，ω_cのいずれか１つに固定せずに、音
色に応じて変更できるようにしてもよい。その場
合、第５図のアキユムレータ４２の前段にも乗算
器を設け、この乗算器に周波数比データを与える
ための周波数比演算装置を余分に設けるものとす
る。また、音域に応じて周波数比を変えるものは
多重周波数演算式の中の１項だけであつてもよ
い。例えば、搬送周波数ω_cに対応する周波数比
Ｎ(2)だけを音域に応じて可変制御する場合は第２
の演算装置４０だけを設ければよい。

第５図では１重の多重式周波数変調演算が行な
われるが、更に多重の周波数変調演算を行なう場
合も上述と同様にこの発明を実施することができ
る。また、多項式周波数変調演算を行なう場合も
この発明を実施することができるのは勿論であ
る。周知のように複音電子楽器においてはキース
イツチ回路１０に関連してキーアサイナが設けら
れ、各チヤンネルに割当てられた押圧鍵のキーコ
ードKC及びキーオン信号KONが時分割的に出力
される。その場合、周波数比演算装置１２，３
９，４０では、キーコードKCの時分割タイムス
ロツトに対応して時分割的に演算動作を行なうこ
とはいうまでもない。また、この発明に係る電子
楽器はデイスクリート回路に限らず、マイクロコ
ンピユータを用いたソフトウエア処理によつても
実施できるのは勿論である。

以上説明したようにこの発明によれば、搬送周
波数と変調周波数の周波数比を音高または音域に
応じて異ならせることができるため、例えば低音
域では倍音の多い音、高音域では倍音の少ない比
較的丸い音、というように、自然楽器の特性によ
り近い楽音合成を行なうことができる。しかも、
演算によつて各音高また音域に応じた周波数比を
求めるので、周波数比をメモリに記憶する場合に
比べて回路構成の簡単化を計ることができる。ま
た、多重式周波数変調演算においてもこの発明は
優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す電子楽器全
体構成ブロツク図、第２図は第１図の周波数比演
算装置の一実施例を示すブロツク図、第３図は同
周波数比演算装置によつて実現される周波数比Ｎ
のキースケールの一例を示すグラフ、第４図は同
周波数比演算装置の別の実施例を示すブロツク
図、第５図はこの発明に係る電子楽器の別の実施
例の主要部を示すブロツク図、第６図ａは自然楽
器音のスペクトル分布の一例を低音域に関して概
略的に示すグラフ、同図ｂは同スペクトル分布の
一例を高音域に関して概略的に示すグラフ、第７
図ａは第５図の実施例によつて第６図ａの分布を
シミユレートした例を概略的に示すスペクトル分
布図、同図ｂは同じく第５図の実施例によつて第
６図(b)の分布をシミユレートした例を概略的に示
すスペクトル分布図、同図ｃはこの発明を利用せ
ずに変調度の制御によつて第６図ｂの分布をシミ
ユレートした場合の一例を概略的に示すスペクト
ル分布図、である。１２，３９，４０……周波数比演算装置、１
３，４１……音色選択装置、１５，４４，４６…
…周波数に応じて搬送周波数または変調周波数を
制御するための乗算器、１４，１６〜２３……基
本的な周波数変調演算によつて楽音を合成するた
めの回路、４２，４３，４５，４７〜５４……多
重式周波数変調演算によつて楽音を合成するため
の回路、３１，３２……基本値メモリ、３３〜３
８……補間演算のための回路。

Claims

【特許請求の範囲】１周波数変調演算によつて所望の音色に対応す
る楽音信号を発生する楽音発生手段と、この楽音発生手段において発生すべき楽音の音
高または音域を示す情報を演算パラメータの１つ
として用いて所定の演算を実行し、搬送信号と変
調信号の周波数比を前記発生すべき楽音の音高ま
たは音域に応じて求める演算手段と、この演算手段で求めた周波数比に応じて前記楽
音発生手段における搬送信号または変調信号の周
波数を制御することにより、前記所望の音色に対
応する楽音信号の倍音構成を前記音高または音域
に応じて変化させる制御手段とを具えることを特徴とする電子楽器。２前記楽音発生手段は、多重式周波数変調演算
によつて楽音信号を発生するものであり、前記演
算手段は、前記多重式周波数変調演算における搬
送信号及び変調信号の相互の周波数比のうち少く
とも１つの周波数比を求めるものであり、前記制
御手段は、前記演算手段で求めた周波数比に対応
する搬送信号または変調信号の周波数をこの周波
数比に応じて制御するものである特許請求の範囲
第１項記載の電子楽器。３前記演算手段は、前記発生すべき楽音の音高
を示す周波数情報と音色に応じて定まる固定周波
数情報とにもとづき両周波数の比を演算し、この
比に対応する数値情報を前記周波数比を示す情報
として前記制御手段に与える演算回路から成るも
のである特許請求の範囲第１項または第２項記載
の電子楽器。４前記演算回路は、前記発生すべき楽音の音高
を示す周波数情報と音色に応じて定まる固定周波
数情報とにもとづき両周波数の比を演算する第１
の回路と、この第１の回路で求めた前記比を示す
数値に音色に応じて定まる定数を演算する第２の
回路とを含み、第２の回路の出力を前記周波数比
を示す情報として前記制御手段に与えるものであ
る特許請求の範囲第３項記載の電子楽器。５前記演算手段は、複数の所定の音高または音
域に対応する前記周波数比を示す数値データを基
本値として夫々予じめ記憶し、前記発生すべき楽
音の音高または音域を示す情報に応じて該音高ま
たは音域の近傍の２つの前記基本値を読み出す基
本値メモリと、前記発生すべき楽音の音高または
音域を示す情報と前記基本値メモリから読み出さ
れた２つの基本値とをパラメータとして所定の補
間演算を実行し、該発生すべき楽音の音高または
音域に対応する前記周波数比を求める補間演算回
路とを含むものである特許請求の範囲第１項また
は第２項記載の電子楽器。