JPH043556B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH043556B2 JPH043556B2 JP58171350A JP17135083A JPH043556B2 JP H043556 B2 JPH043556 B2 JP H043556B2 JP 58171350 A JP58171350 A JP 58171350A JP 17135083 A JP17135083 A JP 17135083A JP H043556 B2 JPH043556 B2 JP H043556B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- waveform
- exponent
- mantissa
- analog
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Description
この発明は電子楽器における波形発生装置に関
し、特に波形データを圧縮した表現形式で波形メ
モリに記憶し、記憶容量の縮減を図ると共にその
後の波形演算の簡単化を図つたことに関する。 従来技術 従来、電子楽器の波形記憶装置においては波形
データの値をリニア又は対数表現形式でそのまま
記憶するようにしていた。そのため、データのビ
ツト数が多くなり、記憶容量が増す傾向にあつ
た。特に、楽音の発音開始から終了までの全波形
又は複数周期の波形のデータをメモリに記憶し、
これを読み出すことにより自然楽器音と同等の高
品質の楽音波形信号を得ようとする場合、１サン
プル点分の波形データが多ビツトであると全体と
してのメモリ容量は膨大なものとなつてしまうお
それがある。この点を避けるために１データ当り
のビツト数を少なくすると、ダイナミツクレンジ
が狭くなつてしまい、音質を損ねる原因となつて
しまう。また、波形データが多ビツトであると、
レベル制御のための演算回路も大型化し、更に、
デイジタルアナログ変換器も大型化し、コスト高
であつた。 発明の目的 この発明は上述の欠点を除去することを目的と
するもので、少ないビツト数でありながら十分な
ダイナミツクレンジをとることのできるデータ表
現形式でデイジタル波形データを処理し得るよう
にし、最終的に望み通りの波形を確実に発生し得
るようにした電子楽器における波形発生装置を提
供しようとするものである。 発明の概要 この発明の特徴は、望みの波形の各サンプル点
に関して隣接するサンプル点間の振幅値の差分デ
ータを仮数部と指数部とから成る浮動少数点表示
で夫々表わし、これを波形メモリに記憶した点に
ある。そして、浮動型デイジタルアナログ変換器
を用いて波形メモリの読み出し出力に対応する仮
数部データを指数部データに応じた比率でアナロ
グ変換することにより各サンプル点毎の差分デー
タの実数値をアナログ信号で求める。こうして求
められた差分データのアナログ信号をアナログア
キユムレータで累積的に加減算することにより各
サンプル点毎のアナログ振幅値が求められる。波
形振幅値そのものではなく差分データを記憶する
ことにより１サンプル点当りのデータビツト数を
縮減することができ、しかもその差分データを浮
動少数点表示で表わすことによりデータビツト数
を更に縮減することができる。また、波形メモリ
から読み出したデータに重みづけ演算を施す場
合、浮動小数点型の演算回路を用いることができ
るので、演算回路の構成を簡単化することができ
る。また、浮動小数点型の差分データを実数値の
アナログ信号に変換した後に累積的加減算を行う
ので、そのための演算回路として構成の簡単なア
ナログアキユムレータを使用することができる。 実施例 第１図において、波形メモリ１０には、例えば
第２図に示すような発音開始から終了に至るまで
の複数周期から成る楽音波形の各サンプル点に関
して隣接するサンプル点間の振幅値の差分データ
を浮動少数点表示で表わしたデータが記憶されて
いる。波形サンプル点振幅値の一例を拡大して示
すと第３図のようであり、サンプル点０，１，
２，３，４……の振幅値をA0，A1，A2，A3，A4
……とすると、サンプル点１，２，３，４……の
差分データΔa1，Δa2，Δa3，Δa4……夫々 Δa1＝A1−A0，Δa2＝A2−A1， Δa3＝A3−A2，Δa4＝A4−A3，… である。波形メモリ１０では、このような各サン
プル点に対応する差分データΔa1，Δa2…のデイ
ジタル値（代表してΔaiで表わす）を Δai＝Ｍ・BE なる浮動少数点表示で分解して表わし、その仮数
部Ｍのデータと指数部Ｅのデータを記憶してい
る。Ｂは基数であり、２進法においては一般にＢ
＝２である。 波形メモリ１０の記憶フオーマツトの一例は第
４図のようであり、以上のようにして各サンプル
点毎に確定される差分データΔaiの仮数部Ｍのデ
ータMp〜Moと指数部ＥのデータEp〜Eoを各サン
プル点アドレスＯ〜Ｎに対応して夫々記憶してい
る。 発生すべき楽音の音高を指定するための手段と
して鍵盤１１が用いられ、この鍵盤１１で押圧さ
れた鍵を示す情報（キーコードKC）がアドレス
データ発生器１２に与えられる。アドレスデータ
発生器１２は、鍵盤１１で指定された音高に応じ
て波形メモリ１０から波形データを読み出すため
の手段であり、指定された音高に対応するレート
で順次変化するサンプル点アドレスデータを発生
する。このアドレスデータ発生器１２から発生さ
れたサンプル点アドレスデータは波形メモリ１０
のアドレス入力に与えられ、そこに記憶されてい
る各サンプル点アドレスＯ〜Ｎに対応する仮数部
データMp〜Moと指数部データEp〜Eoを順次読み
出す。尚、アドレスデータ発生器１２は、鍵盤１
１で或る鍵が押圧されたとき瞬時に発生するキー
オンパルスKONPによつて初期アドレス（すな
わちサンプル点アドレスＯ）にリセツトされるよ
うになつている。このアドレスデータ発生器１２
におけるアドレスデータ発生技術は公知の如何な
る技術でも用いることができるのでその詳細は特
に示さない。 波形メモリ１０から読み出された仮数部データ
Ｍと指数部データＥはレベル制御用の乗算器１３
及び加算器１４に夫々入力される。キースケーリ
ング又はタツチ関数発生器１５は、キースケーリ
ング用のレベル係数データを押圧鍵のキーコード
KCをパラメータとして所定のキースケーリング
関数に従つて発生する、もしくはタツチレスポン
ス制御用のレベル係数データをタツチ検出データ
をパラメータとして所定のタツチ関数に従つて発
生するものであり、このレベル係数データは、 Ｋ＝ｍ・2e（但し、Ｋはレベル係数） なる浮通小数点表示で表わされた仮数部データｍ
と指数部データｅとから成る。乗算１３は仮数部
データＭ，ｍ同士を乗算し、加算器１４は指数部
データＥ，ｅ同士を加算し、その結果、「Ｋ・
Δai」なる実数レベルでの重みづけ演算と等価の
浮動少数点レベルでの重みづけ演算を行う。すな
わち、 Ｋ・Δai＝ｍ・2e・Ｍ・2E＝（ｍ・Ｍ）・（2e+E）
であり、最右辺の第１項（ｍ・Ｍ）の乗算を乗算
器１３で行い、第２項（2e+E）の指数部の加算を
加算器１４で行う。 ところで、仮数部データＭの数列を見ると、第
１表に示すように、指数部データＥの各値に対応
して最大値1111…（オール“１”）から最小値
0000…（オール“０”）まで連続性を示すが、指
数部データＥの値が異なるものの間では不連続で
ある。すなわち、指数部データＥが「０」のとき
の仮数部データＭはそのまま実数に対応している
が、指数部データＥが「０」以外のときは仮数部
データＭはそのままでは実数に対応していず、第
１表の右欄に示すように仮数部データＭの上位ビ
ツトに“１”を付加したものが実数に対応してお
り、こうすることによつて指数部データＥの値が
異なるものの間での仮数部データＭの数列の連続
性が確保される。
し、特に波形データを圧縮した表現形式で波形メ
モリに記憶し、記憶容量の縮減を図ると共にその
後の波形演算の簡単化を図つたことに関する。 従来技術 従来、電子楽器の波形記憶装置においては波形
データの値をリニア又は対数表現形式でそのまま
記憶するようにしていた。そのため、データのビ
ツト数が多くなり、記憶容量が増す傾向にあつ
た。特に、楽音の発音開始から終了までの全波形
又は複数周期の波形のデータをメモリに記憶し、
これを読み出すことにより自然楽器音と同等の高
品質の楽音波形信号を得ようとする場合、１サン
プル点分の波形データが多ビツトであると全体と
してのメモリ容量は膨大なものとなつてしまうお
それがある。この点を避けるために１データ当り
のビツト数を少なくすると、ダイナミツクレンジ
が狭くなつてしまい、音質を損ねる原因となつて
しまう。また、波形データが多ビツトであると、
レベル制御のための演算回路も大型化し、更に、
デイジタルアナログ変換器も大型化し、コスト高
であつた。 発明の目的 この発明は上述の欠点を除去することを目的と
するもので、少ないビツト数でありながら十分な
ダイナミツクレンジをとることのできるデータ表
現形式でデイジタル波形データを処理し得るよう
にし、最終的に望み通りの波形を確実に発生し得
るようにした電子楽器における波形発生装置を提
供しようとするものである。 発明の概要 この発明の特徴は、望みの波形の各サンプル点
に関して隣接するサンプル点間の振幅値の差分デ
ータを仮数部と指数部とから成る浮動少数点表示
で夫々表わし、これを波形メモリに記憶した点に
ある。そして、浮動型デイジタルアナログ変換器
を用いて波形メモリの読み出し出力に対応する仮
数部データを指数部データに応じた比率でアナロ
グ変換することにより各サンプル点毎の差分デー
タの実数値をアナログ信号で求める。こうして求
められた差分データのアナログ信号をアナログア
キユムレータで累積的に加減算することにより各
サンプル点毎のアナログ振幅値が求められる。波
形振幅値そのものではなく差分データを記憶する
ことにより１サンプル点当りのデータビツト数を
縮減することができ、しかもその差分データを浮
動少数点表示で表わすことによりデータビツト数
を更に縮減することができる。また、波形メモリ
から読み出したデータに重みづけ演算を施す場
合、浮動小数点型の演算回路を用いることができ
るので、演算回路の構成を簡単化することができ
る。また、浮動小数点型の差分データを実数値の
アナログ信号に変換した後に累積的加減算を行う
ので、そのための演算回路として構成の簡単なア
ナログアキユムレータを使用することができる。 実施例 第１図において、波形メモリ１０には、例えば
第２図に示すような発音開始から終了に至るまで
の複数周期から成る楽音波形の各サンプル点に関
して隣接するサンプル点間の振幅値の差分データ
を浮動少数点表示で表わしたデータが記憶されて
いる。波形サンプル点振幅値の一例を拡大して示
すと第３図のようであり、サンプル点０，１，
２，３，４……の振幅値をA0，A1，A2，A3，A4
……とすると、サンプル点１，２，３，４……の
差分データΔa1，Δa2，Δa3，Δa4……夫々 Δa1＝A1−A0，Δa2＝A2−A1， Δa3＝A3−A2，Δa4＝A4−A3，… である。波形メモリ１０では、このような各サン
プル点に対応する差分データΔa1，Δa2…のデイ
ジタル値（代表してΔaiで表わす）を Δai＝Ｍ・BE なる浮動少数点表示で分解して表わし、その仮数
部Ｍのデータと指数部Ｅのデータを記憶してい
る。Ｂは基数であり、２進法においては一般にＢ
＝２である。 波形メモリ１０の記憶フオーマツトの一例は第
４図のようであり、以上のようにして各サンプル
点毎に確定される差分データΔaiの仮数部Ｍのデ
ータMp〜Moと指数部ＥのデータEp〜Eoを各サン
プル点アドレスＯ〜Ｎに対応して夫々記憶してい
る。 発生すべき楽音の音高を指定するための手段と
して鍵盤１１が用いられ、この鍵盤１１で押圧さ
れた鍵を示す情報（キーコードKC）がアドレス
データ発生器１２に与えられる。アドレスデータ
発生器１２は、鍵盤１１で指定された音高に応じ
て波形メモリ１０から波形データを読み出すため
の手段であり、指定された音高に対応するレート
で順次変化するサンプル点アドレスデータを発生
する。このアドレスデータ発生器１２から発生さ
れたサンプル点アドレスデータは波形メモリ１０
のアドレス入力に与えられ、そこに記憶されてい
る各サンプル点アドレスＯ〜Ｎに対応する仮数部
データMp〜Moと指数部データEp〜Eoを順次読み
出す。尚、アドレスデータ発生器１２は、鍵盤１
１で或る鍵が押圧されたとき瞬時に発生するキー
オンパルスKONPによつて初期アドレス（すな
わちサンプル点アドレスＯ）にリセツトされるよ
うになつている。このアドレスデータ発生器１２
におけるアドレスデータ発生技術は公知の如何な
る技術でも用いることができるのでその詳細は特
に示さない。 波形メモリ１０から読み出された仮数部データ
Ｍと指数部データＥはレベル制御用の乗算器１３
及び加算器１４に夫々入力される。キースケーリ
ング又はタツチ関数発生器１５は、キースケーリ
ング用のレベル係数データを押圧鍵のキーコード
KCをパラメータとして所定のキースケーリング
関数に従つて発生する、もしくはタツチレスポン
ス制御用のレベル係数データをタツチ検出データ
をパラメータとして所定のタツチ関数に従つて発
生するものであり、このレベル係数データは、 Ｋ＝ｍ・2e（但し、Ｋはレベル係数） なる浮通小数点表示で表わされた仮数部データｍ
と指数部データｅとから成る。乗算１３は仮数部
データＭ，ｍ同士を乗算し、加算器１４は指数部
データＥ，ｅ同士を加算し、その結果、「Ｋ・
Δai」なる実数レベルでの重みづけ演算と等価の
浮動少数点レベルでの重みづけ演算を行う。すな
わち、 Ｋ・Δai＝ｍ・2e・Ｍ・2E＝（ｍ・Ｍ）・（2e+E）
であり、最右辺の第１項（ｍ・Ｍ）の乗算を乗算
器１３で行い、第２項（2e+E）の指数部の加算を
加算器１４で行う。 ところで、仮数部データＭの数列を見ると、第
１表に示すように、指数部データＥの各値に対応
して最大値1111…（オール“１”）から最小値
0000…（オール“０”）まで連続性を示すが、指
数部データＥの値が異なるものの間では不連続で
ある。すなわち、指数部データＥが「０」のとき
の仮数部データＭはそのまま実数に対応している
が、指数部データＥが「０」以外のときは仮数部
データＭはそのままでは実数に対応していず、第
１表の右欄に示すように仮数部データＭの上位ビ
ツトに“１”を付加したものが実数に対応してお
り、こうすることによつて指数部データＥの値が
異なるものの間での仮数部データＭの数列の連続
性が確保される。
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 望みの波形の各サンプル点に関して隣接する
サンプル点間の振幅値の差分データを仮数部と指
数部とから成る浮動少数点表示で夫々表わし、予
め記憶した波形メモリと、 この波形メモリの読み出し出力に対応する仮数
部データを指数部データに応じた比率でアナログ
変換する浮動型デイジタルアナログ変換器と、 アナログ変換された信号を累積的に加減算する
ことにより前記各サンプル点振幅値に対応するア
ナログ信号を得るアナログアキユムレータと を具えた電子楽器における波形発生装置。 ２ 前記浮動型デイジタルアナログ変換器で変換
されるべき前記波形メモリの読み出し出力に対応
する仮数部データと指数部データは、前記波形メ
モリから読み出した仮数部データと指数部データ
を適宜重みづけしたデータである特許請求の範囲
第１項記載の電子楽器における波形発生装置。 ３ 前記重みづけのための係数が仮数部と指数部
とから成る浮動小数点表示で表わされており、仮
数部データ同士を乗算し、指数部データ同士を加
算することにより前記重みづけが行われる特許請
求の範囲第２項記載の電子楽器における波形発生
装置。 ４ 前記望みの波形が、楽音波形である特許請求
の範囲第１項記載の電子楽器における波形発生装
置。 ５ 前記望みの波形が、エンベロープ波形である
特許請求の範囲第１項記載の電子楽器における波
形発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58171350A JPS6063593A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 電子楽器における波形発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58171350A JPS6063593A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 電子楽器における波形発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6063593A JPS6063593A (ja) | 1985-04-11 |
| JPH043556B2 true JPH043556B2 (ja) | 1992-01-23 |
Family
ID=15921573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58171350A Granted JPS6063593A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 電子楽器における波形発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6063593A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2599193B2 (ja) * | 1989-01-26 | 1997-04-09 | 株式会社河合楽器製作所 | 楽音情報表現方法及び楽音情報表現装置 |
| JP2901154B2 (ja) * | 1989-02-26 | 1999-06-07 | 株式会社河合楽器製作所 | 電子楽器 |
| JP2605916B2 (ja) * | 1990-03-19 | 1997-04-30 | ヤマハ株式会社 | 波形信号発生装置 |
| JPH0820872B2 (ja) * | 1990-03-20 | 1996-03-04 | ヤマハ株式会社 | 波形発生装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5543552A (en) * | 1978-09-25 | 1980-03-27 | Nippon Musical Instruments Mfg | Electronic musical instrument |
| JPS5687098A (en) * | 1979-12-17 | 1981-07-15 | Casio Computer Co Ltd | Piezoelectric buzzer sounddpressure control system in musical tone generator |
| JPS5789796A (en) * | 1980-11-25 | 1982-06-04 | Kawai Musical Instr Mfg Co | Generator for envelope of electronic musical instrument |
-
1983
- 1983-09-19 JP JP58171350A patent/JPS6063593A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6063593A (ja) | 1985-04-11 |
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