JPH0419797A

JPH0419797A - 楽音発生装置

Info

Publication number: JPH0419797A
Application number: JP2125030A
Authority: JP
Inventors: Katsuyoshi Fujii; 藤井　克芳; Masahiko Hatanaka; 正彦畠中; Daisuke Mori; 大輔森; Masahiro Nakanishi; 雅浩中西
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-05-15
Filing date: 1990-05-15
Publication date: 1992-01-23

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
発生することの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、各種の電音発生方式
が提案されており、さら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６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６図において、１９はフリップフロップ、２０はアン
ド回路、２１は波形メモ１ハ　２２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１９がセットされてＱ出力が送
出し始め、フリップアロツブ１９から出力され続けるＱ
により、アンド回路２０を介して所定周期のクロックパ
ルスφがアドレッサ２２に送出される。

次に、アドレッサ２２は順次入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を出力して、波形メモ
υ２１からあらかじ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２１にあらかじめ記憶される波
形データは、例えば第７図に示すようなものである。

さらに、アドレッサ２２が最後のビット出力を送出する
とフリップフロップ１９はリセットされ、波形メモリ２
１からの読み出しは終了する。

また、アドレッサ２２は例えば第８図に示すように、カ
ウンタ２３とデコーダ２４によって構成することができ
、カウンタ２３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２１
にあらかじめ記憶しておき、アドレッサ２２から出力さ
れるアドレスにしたが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あらかじめ記憶しておかねばならず
、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１−）Ｌｒｌ　幻廖姶　九市
寧ｈ　ｕ　ｔ→　　　シ打摩ｂ　ハ）ｆ乙−＾　ｎｌ　
１）ナー　ア　セ鯰翼づを同時に読み出し、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課題があった。

本発明は上記課題に鑑みて、簡単な構成（小さな回路規
模）大きな音色変化を可能にする楽音合成装置を提供す
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、本発明の楽音合成装置は、
楽音波形の基本波形を発生する第１の波形発生手段と、
前記基本波形のスペクトルを変化させるための波形を発
生する第２の波形発生手段と、前記第１の波形発生手段
の出力に所定のフィルタ特性を付与し、かつ、回路ルー
プ内に振幅変調器を設け、オールパスフィルタ手段とを
備えてなる。

作用上記構成によれば、基本波形はオールパスフィルタと、
その回路ループ内に接続された振幅変調具メー４五過→
トス、７」、ンマトｈ】＝口御到姑ｎ）叱４１歌ドパｚ
２θ）振幅が変化する。この高調波成分および振幅の変
化した波形を回路ループにおいて巡回させることにより
基本波形の高調波を増減させることができる。

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は楽音信号の基本波形を発生する第
１波形発生部、２は楽音信号の高調波スペクトルを変化
させるための波形を発生する第２波形発生部、３は第２
波形発生部２により発生した波形の振幅を制御する振幅
制御手段、４はオールバスフィルタ、５は楽音信号出力
端子、６および１０は加算器、７は乗算器、８および８
は１サンプルクロツクだけ信号を遅延させる遅延部（ク
ロックは図示せず）、１１〜１３．１４はオールバスフ
ィルタ４の特性を決定する係数を乗算する係数乗算部で
ある。加算器６．１０、遅延部８゜９、係数乗算部１１
〜１４で構成されるブロックは乗算器７を無視し係数乗
算部１１〜１４の係数を適切に設定すれば、オールバス
フィルタとして動作する。

以上のように構成された楽音合成装置について、以下そ
の動作を説明する。

第１波形発生部１は楽音波形の基本となる波形データＷ
Ｄを発生する。例えばメモリに記憶した波形データを音
程データに基づいたアドレス間隔で順次繰り返し読み出
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、１５は加算器であり、鍵盤（図示せず
）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とを加算する。１θは
ラッチであり、加算器１５の出力をクロックφのタイミ
ングでラッチする。また、ラッチ１６は鍵盤により発生
した押鍵信号ＫＤにより離鍵時クリアされる。１７はデ
コーダ（図示せず）を含む波形メモリで複数の波形デー
タを記憶しており、ラッチ１６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１７
から読み出される。波形メモリ１７内のデコーダにより
作成されるアドレスＲＡは、波形メモリ１７に複数記憶
されている波形データが波形選択信号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１６の
出力データをＡＤｌ　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）
ＭＯＤ　　ＳＮ）但し、ＭＯＤ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、第
１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１７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
の波形を得ている。

なお、波形発生においては波形データ読み出しによる波
形発生法を説明したが、波形発生は波形読み出し以外の
方法でも良いことは言うまでもない。

オールバスフィルタ４は第３図および第４図に示すよう
な位相および時間遅延特性をもち、その特性は以下の式
により求めた係数Ａ、　　Ｈにより制御できる。

Ａ＝２ｃｏｓ　（２πＦ）ｅｘｐ’−π”’ｆ３　＝６
　Ｘ　Ｉ）　ｌ　−２πＦ　／　Ｑ但し、Ｆ＝ターンオ
ーバ周波数第２波形発生部２は楽音信号の高調波スペクトルを変化
させるための波形ＷＭを発生するものであり、その構成
は第１波形発生部１と同様であるが、波形メモリ読み飛
ばし幅ＮＤ、波形選択信号ＷＳとこれに基づく波形デー
タのスタートアドレスＳＡは、第１波形発生部１と異な
った値にすることができる。波形ＷＭは上記加算器６，
１０、遅延部８１９、係数乗算部１１〜１４からなるオ
ールバスフィルタのループ内において乗算器７により振
幅変調を行うために用いられ、第１波形発生部１で発生
した波形ＷＤはオールバスフィルタ４の回路ループ内に
おいて波形ＷＭによる振幅変調を受け、かつ、およびフ
ィルタ処理が行われ、波形ＷＤの高調波のスペクトルお
よび振幅が変化する。

また、振幅変調の変調度は振幅制御手段３により制御さ
れた波形ＷＭと直流信号とを加算された信号により制御
される。

さらに乗算器７で振幅変調され高調波スペクトル、振幅
が変化した波形データをＦＤとすれば、ＦＤはオールパ
スフィルタ４の回路ループを巡回し、遅延部８，９、係
数乗算部１１，１３、加算器６を通過した後乗算器７に
よる振幅変調を受け、再び高調波スペクトル、振幅が変
化することになる。このように、波形データがオールパ
スフィルタ４の回路ループ内を巡回するために、単に変
調を行うだけでは得られない高調波スペクトルの広がり
を得ることができる。

第５図を基に高調波スペクトルの変化を示す。

第５図において、（ａ）は第１波形発生部１と第２波形
発生部２において発生した波形データのスペクトルを示
しており、両波形とも正弦波である。

第１波形発生部１で発生した波形データＷＤの周波数を
１、第２波形発生部２で発生した波形データＷＭの周波
数を２としている。（ｂ）は波形データＷＤを変調波、
波形データＷＭを搬送波として振幅変調を行った結果の
周波数スペクトルを示している。一方、（Ｃ）は第１お
よび第２波形発生部１．２で発生した波形データＷＭお
よびＷＤを（ａ）と同様にして第１図に示す楽音合成装
置により合成した波形データの周波数スペクトルをボし
たものである。これにより、振幅変調だけでは得られな
い奇数次の高調波が発生していることがわかる。

また、（ｄ）はＷＤ、ＷＭの周波数をそれぞれ１゜３と
した正弦波形発生時の周波数スペクトルであり、（ｅ）
はこれらによる振幅変調により得られる信号の周波数ス
ペクトルを示しており、（ｆ）は（ｄ）に示す信号をＷ
Ｄ、ＷＭとしたとき第１図に示す楽音合成装置により合
成した波形データの周波数スペクトルを示したものであ
る。

また、第２波形発生部２で発生する波形の種類およびそ
の振幅、係数乗算部１１〜１４の係数Ａ。

Ｂを変化させることにより出力波形の高調波レベルは変
化する。

これかられかるように、時間とともに第２波形発生部２
で発生する波形の振幅（振幅変調における変調度）、係
数乗算部１１〜１４の係数Ａ、　　Ｂを変化させること
により、時間の経過による高調波スペクトル、振幅の変
化、すなわち、音色を変化させることができる。

以上の説明は２次のオールパスフィルタを用いて行った
が、任意の次数のオールパスフィルタを用いても良いこ
とは言うまでもない。

発明の効果以上のように本発明は、振幅変調器をオールパスフィル
タの回路ループの中に配置し、振幅変調入力信号の周波
数および波形を変化させることにより簡単な構成で複雑
な高調波スペクトルをもつ楽音信号を発生させることが
できる。

また、振幅変調器をオールパスフィルタの回路ループの
中に配置し、振幅変調入力信号の周波数。

波形およびオールパスフィルタの係数を変化させること
により簡単な構成で複雑な高調波スペクトルをもつ楽音
信号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を示す電子楽器の楽音発生装
置のブロック図、第２図は同実施例における波形発生部
のブロック図、第３図は同実施例におけるオールパスフ
ィルタの位相特性図、第４図は同実施例におけるオール
パスフィルタの時間遅延特性図、第５図は同実施例にお
ける合成波形の周波数スペクトル図、第６図は従来の電
子楽器の楽音発生装置のブロック図、第７図は同従来の
のブロック図である。工・・・第１波形発生部、　　２・・・第２波形発生部
、３・・・振幅制御部、　　４・・・オールパスフィル
タ、５・・・楽音信号出力端子、　　６．１０．１５・
・・加算器、　　７・・・乗算器、　　８，９・・・遅
延部、　　１１〜１４・・・係数乗算部、　　１６・・
・ラッチ、　　１７，２１・・・波形メモリ、　　１８
・・・波形出力端子、１９・・・フリップフロップ、　
　２０・・・ＡＮＤ回路、　　２２・・・アドレッサ。第図第 ■ （ｃＬ）（約鵬違畝ＤＥＬＡＹ　（９ＰＬｓｅｔ）ＰＨＡＳＥ　　（ＤＥ６ＲＥＥＳ）腰Ｏ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）楽音波形の基本波形を発生する第１の波形発生手
段と、前記基本波形のスペクトルを変化させるための波形を発
生する第２の波形発生手段と、前記第１の波形発生手段
の出力に所定のフィルタ特性を付与し、かつ、回路ルー
プ内に振幅変調器を設け、前記第２の波形発生手段の出
力により振幅変調を行うオールパスフィルタ手段とを備
えた楽音発生装置。
（２）第２の波形発生手段は、第１の波形発生手段と周
波数の異なる波形を発生することができ、第２の波形発
生手段が発生する波形の周波数は第１の波形発生手段に
より発生する波形の周波数に応じて変化するようにした
請求項１記載の楽音発生装置。
（３）第２の波形発生手段は、第１の波形発生手段と異
なる波形を発生するようにした請求項１記載の楽音発生
装置。
（４）第２の波形発生手段は、時間とともに周波数が変
化する波形を発生するようにした請求項１記載の楽音発
生装置。
（５）第２の波形発生手段により発生する波形の振幅を
、時間とともに変化させるようにした請求項１記載の楽
音発生装置。
（６）オールパスフィルタはターンオーバ周波数および
Ｑを変化させることができるように構成した請求項１記
載の楽音発生装置。
（７）オールパスフィルタ手段のターンオーバ周波数お
よびＱを時間とともに変化させる構成とした請求項６記
載の楽音発生装置。
（８）上記第２の波形発生手段は、第１の波形発生手段
と周波数の異なる波形を発生することができ、第２の波
形発生手段が発生する波形の周波数は第１の波形発生手
段により発生する波形の周波数に応じて変化するように
した請求項６記載の楽音発生装置。
（９）第２の波形発生手段は、第１の波形発生手段と異
なる波形を発生するようにした請求項６記載の楽音発生
装置。
（１０）第２の波形発生手段は時間とともに周波数が変
化する波形を発生するようにした請求項６記載の楽音発
生装置。
（１１）第２の波形発生手段により発生する波形の振幅
を時間とともに変化させるようにした請求項６記載の楽
音発生装置。