JPH0467197B2

JPH0467197B2 -

Info

Publication number: JPH0467197B2
Application number: JP58022459A
Authority: JP
Inventors: Takuya Sunada
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1983-02-14
Filing date: 1983-02-14
Publication date: 1992-10-27
Also published as: JPS59148092A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、電子楽器のビブラート装置に関す
る。

従来より電子楽器の出力楽音にビブラートを付
加するために、例えばトーンジエネレータなどが
LSI化されている場合、このLSIを動作するため
のマスタークロツクを発生するクロツクジエネレ
ータの発振周波数を変化させることによりおこな
われているが、この方法では専用のアナログ回路
を設けねばならず、周波数精度に難点があり、ま
た精度を向上すると、高価な回路構成としなくて
はならずコストアツプになるなどの問題があつ
た。

また、別の方法によりビブラートを付加するに
は、例えば楽音波形を複数ステツプに分割して記
憶しこの記憶した波形データを読出す際に特定ス
テツプのみを長くしたり短かくしたりして、周波
数を変化することも行われていたが、滑らかに周
波数の変化する良好なビブラート効果はかから
ず、特に全ての音階に対して同じようにビブラー
トはかからないという問題があつた。

この発明は、このような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は複数ステツプに分割して
記憶された楽音波形を読み出す際に滑らかに周波
数の変化する良好なビブラートを付与できるとと
もに各音階に対して均一なビブラートが付与でき
る電子楽器のビブラート装置を提供することにあ
る。

本発明は上記目的を達成するために、クロツクの発生時間幅を決定するための周波数
情報を記憶する第１メモリ手段と、所定のステツプ数の波形データから成る音楽波
形を記憶する第２メモリ手段と、上記第１メモリ手段からの周波数情報を受けて
所定の演算を実行することにより得られるデータ
が所定値に到達したときにクロツクを発生する動
作を繰り返すクロツク発生手段と、このクロツク発生手段からのクロツク発生毎に
上記第２メモリ手段から１ステツプ分の波形デー
タを順次読み出す波形読み出し手段と、この波形読み出し手段が上記第２メモリ手段か
ら所望のステツプの波形データを読み出したこと
を検出する検出手段と、この検出手段にて検出される所望のステツプの
数を周期的に可変させる変出制御手段と、上記検出手段にて所望のステツプが読み出され
たことを検出したときに、上記クロツク発生手段
にて演算される上記第１メモリ手段からの周波数
情報をこの周波数情報をシフトして得られる周波
数情報に基づいて変更する変更手段と、を有することを特徴とするものである。

以下この発明を図面に示す一実施例に基づき詳
細に説明する。

第１図はブロツク回路を示し、図中１は周波数
情報発生装置で、例えば鍵盤の鍵操作がCPUに
て検出され、その鍵操作に応じたキーコードが与
えられる。そして、そのキーコードに対応する周
波数情報が出力される。即ち、この周波数情報発
生装置１はROMより成り、各音階に対応する周
波数情報が記憶されている。なお、この周波数情
報は、演算の基本周波数÷（音階周波数×１周期
を構成する波形ステツプ数（本実施例では
「８」））にて与えられる値である。

そして、この周波数情報発生装置１から出力す
る周波数情報は、音階クロツク発生装置２に与え
られる。この音階クロツク発生装置２は、その詳
細を後述するように、上記周波数情報を設定値と
し、この設定値に対し所定の演算をくり返し実行
し、その値が所定条件を満足すると、波形を読出
すためのクロツクを出力する。

更に、この音階クロツク発生装置２には、アン
ドゲート３の出力が供給される。このアンドゲー
ト３は、ビブラートスイツチSW出力と、ビブラ
ート付加アドレス指定回路４の出力のアンド条件
信号を出力する。

ビブラートカウンタ５は、後述するように８進
カウンタであり、このカウンタ５の歩進速度がビ
ブラートの周期を決定する。

そして、このビブラートカウンタ５の出力は上
記ビブラート付加アドレス指定回路４に入力す
る。また、このビブラート付加アドレス指定回路
４には、波形アドレスカウンタ６の出力、即ち波
形のステツプアドレスを指定する信号が供給され
る。その結果、ビブラート付加アドレス指定回路
４は、本来のステツプの長さとは異なる時間をも
つステツプを指定するようになり、丁度そのよう
なステツプを波形アドレスカウンタ６が指定する
と、ビブラート付加アドレス指定回路４の出力は
“１”となる。

上記波形アドレスカウンタ６は、上記音階クロ
ツク発生装置２が出力する読出しクロツクにて、
その内容が歩進されるもので、３ビツトのカウン
タより構成されている。そして、この波形アドレ
スカウンタ６の出力は、波形メモリ７に供給され
る。この波形メモリ７には、楽音の波形が８ステ
ツプ（「０」〜「７」ステツプ）に分割されてデ
イジタル記憶されている。

この波形メモリ７から出力する楽音波形信号
は、例えば図示していないエンベロープ信号発生
装置から出力されるエンベロープ信号により振幅
変調された後、Ｄ／Ａ変換器によりアナログ信号
に変換されて、放音される。

次に、第２図により音階クロツク発生装置２に
つき詳述する。上記周波数情報発生装置１から出
力する周波数装置は、10ビツトにて表現されてお
り、ラツチ８にてラツチされる。このラツチ８の
読込みクロツクφAはCPUから与えられる。そし
て、このラツチ８の10ビツト出力は、オアゲート
９−１〜９−１０を介して、10ビツト容量のフル
アダー１０のA₀〜A₉入力端子に印加される。そ
して、このフルアダー１０のS₀〜S₉出力端子から
出力する信号は、ラツチ１１にクロツクφ_CLKにて
読込まれる。このクロツクφ_CLKは、この実施例の
基本クロツクである。

そして、このラツチ１１の出力は、ノアゲート
１２にて、全ビツトが“０”か否か判断され、も
し全ビツトが“０”の場合は、読出しクロツクと
して波形アドレスカウンタ６へ供給される。

また、このノアゲート１２の出力は、インバー
タ１３を介して、トランスフアゲートTγ−１〜
Tγ−４に供給され、そのゲート信号として機能
する。そして、更に、上記インバータ１３の出力
はオアゲート９−１〜９−１０に共通に供給され
る。従つて、ノアゲート１２から読出しクロツク
が発生しないときは、フルアダー１０の入力端子
A₀〜A₉には、オール“１”データ、即ち「−１」
の値が供給されることになる。

そして、上記ラツチ１１の出力は、フルアダー
１０のB₀〜B₉入力端子に印加される。なお、最
下位ビツト以上４ビツトは上記トランスフアゲー
トTγ−１〜Tγ−４を介して、上記B₀〜B₃入力
端子に印加される。また、このB₀〜B₃入力端子
には、ラツチ８の最上位ビツト以下４ビツトの出
力が、アンドゲート１４−１〜１４−４を介し、
更にトランスフアゲートTγ−５〜Tγ−８を介し
て供給される。なお、このアンドゲート１４−１
〜１４−４には、アンドゲート３の出力が供給さ
れ、上記トランスフアゲートTγ−５〜Tγ−８に
は、ノアゲート１２の出力が供給される。

従つて、ノアゲート１２から読出しクロツクが
出力したときは、上記トランスフアゲートTγ−
５〜Tγ−８が開成するので、もし、アンドゲー
ト１４−１〜１４−４が開成しておれば、ラツチ
８からの周波数情報の上位４ビツトデータがフル
アダーのＢ入力端子にシフトして、即ち「2^-6」
倍して供給されることになる。

また、アンドゲート１４−１〜１４−４が開成
しないとき、即ち、ビブラートスイツチSWがオ
フ状態にあるとき、あるいは、ビブラートスイツ
チSWがオン状態であつても、ビブラート付加ア
ドレス指定回路４の出力が“０”の場合は、フル
アダー１０のＢ入力端子にはオール“０”データ
が印加される。

次に、第３図を参照してビブラート付加アドレ
ス指定回路４及びビブラートカウンタ５の構成に
つき詳述する。

ビブラートカウンタ５からは、３ビツトのカウ
ント出力が得られるが、その変化の速度を決定す
るのがクロツクφvであり、このクロツクφvは、
ビブラート周波数（例えば約7Hz）の８倍の周波
数をもつ。そして、このクロツクφvにより３ビ
ツトのラツチ１５は、読込動作が行われる。そし
て、この３ビツトのラツチ１５の出力のうち、最
下位ビツトLSBは、インバータ１６を介して自
身の入力となると共に、第２ビツトの入力信号を
供給するイクスクルーシブオアゲート１７の一方
の入力となり、更にアンドゲート１８の一方の入
力となる。またラツチ１５の第２ビツト目の出力
は、上記イクスクルーシブオアゲート１７の他方
の入力となると共に、上記アンドゲート１８の他
方の入力となる。そして、このアンドゲート１８
の出力はイクスクルーシブオアゲート１９の入力
となる。更に、上記ラツチ１５の最上位ビツト
MSBは、上記イクスクルーシブオアゲート１９
の他方の入力となり、その出力は自身の入力とな
る。

このようにして、この３ビツトのラツチ１５の
内容は、クロツクφvが入力する毎に、「000」、
「001」、「010」、「011」、「100」、「101」、「110
」、
「111」、「000」、……と変化する。そして、その出
力は、ビブラート付加アドレス指定回路４のイン
バータ２０〜２２に供給される。

このビブラート付加アドレス指定回路４には、
更に上述した波形アドレスカウンタ６の３ビツト
出力が与えられる。この３ビツト出力は、波形の
「000」〜「111」のアドレスを指定するものであ
る。

そして、この３ビツトの出力は、インバータ２
３〜２５に供給される。そして、このインバータ
２３〜２５の出力及び上記インバータ２０〜２２
の出力は、ノアマトリクス回路２６に供給され、
このノアマトリクス回路２６の出力は、インバー
タ２７を介して、上記アンドゲート３に出力を供
給する。

即ち、このノアマトリクス回路２６には３本の
縦ラインを含み、そのうちラインl₁の出力は、３
ビツトラツチ１５の最上位ビツトMSBが“１”
の場合に波形アドレスカウタ６の出力が「001」、
「011」、「101」、「111」のときに限りデータ“０”
を出力する。従つてインバータ２７の出力は
“１”となる。同様にラインl₂の出力は、３ビツ
トラツチ１５の第２ビツトが“１”の場合に、波
形アドレスカウンタ６の出力が「010」、「110」の
ときにデータ“０”を出力し、その結果インバー
タ２７の出力は、その場合に限り“１”となる。
また、３ビツトラツチ１５の出力のうち最下位ビ
ツトLSBが“１”のときに、波形アドレスカウ
ンタ６の出力が「000」のときに限り“０”を出
力し、その結果インバータ２７の出力は、その場
合に限り“１”となる。

次に、本実施例の動作を説明する。

キーコードに基づく周波数情報が周波数情報発
生装置１から出力すると、音階クロツク発生装置
２内のラツチ８に読込まれる。そして以後は、こ
のラツチ８にセツトされた周波数情報に従つて、
波形メモリ７の波形を読出すためのクロツクが生
成される。上述したように、波形メモリ７には、
所定の波形が８ステツプに分割されて記憶されて
いる。第４図は、そのような一例を示す。

そして、ビブラートスイツチSWがオフのとき
は、各ステツプの時間幅は均一あるいは、音階精
度との関係で略均一となるように、各ステツプの
波形情報を読出すようになる。

即ち、ビブラートスイツチSWがオフというこ
とから、第２図のアンドゲート１４−１〜１４−
４は必ず“０”出力となり、従つて、波形アドレ
スカウンタ６に対して読出しクロツクをノアゲー
ト１２が出力すると、フルアダー１０Ａ入力端子
にはラツチ８の出力が供給される。一方、フルア
ダー１０のＢ入力端子には、オール“０”データ
が供給される。そして、その加算結果出力は、ク
ロツクφ_CLKにて読込動作がなされるラツチ１１に
読込まれる。

そして、その出力はオール“０”ではないた
め、ノアゲート１２の出力は、“０”となり、従
つてインバータ１３の出力は“１”となる。その
結果ラツチ１１の出力は、フルアダー１０のＢ入
力端子に与えられ、同時にＡ入力端子には、オア
ゲート９−１〜９−１０の出力がインバータ１３
の出力によつてオール“１”となるため、オール
“１”データが提供される。

従つて、フルアダー１０では、ラツチ１１の出
力に対しオール“１”を加える動作、換言すると
「−１」演算を行ない、その結果を再びラツチ１
１に出力する。以下同様に、ラツチ１１の出力に
対し「−１」演算を行ない、その演算結果をラツ
チ１１に再入力することが複数回くり返され、そ
の結果、ノアゲート１２が“１”出力をなすよう
になると、「−１」演算のかわりに、ラツチ８の
周波数情報をフルアダー１０にプリセツトする動
作を行なう。

このようにして、周波数情報に等しい回数の減
算が繰り返され、その結果出力される読出しクロ
ツクは、波形アドレスカウンタ６に供給され、そ
の内容を「＋１」することになる。

従つて、波形メモリからは、指定された音階に
対応する周期で、順次各ステツプの波形情報が出
力する。

次に、ビブラートスイツチSWがオンされたと
きの動作について説明する。即ち、ビブラートス
イツチSWがオン状態となると、ビブラート付加
アドレス指定回路４の出力がアンドゲート３を介
して音階クロツク発生装置２内のアンドゲート１
４−１〜１４−４に与えられるようになる。

その結果、もしビブラート付加アドレス指定回
路４の出力が“０”であれば、ビブラートをかけ
ないときと全く同じ動作が音階クロツク発生装置
２では行なわれるが、もしビブラート付加アドレ
ス指定回路４の出力が“１”となると、読出しク
ロツクが出力した時点で、フルアダー１０に入力
される周波数情報は、ラツチ８にセツトされてい
る周波数情報を_Nとすると、_N＋2^-6 _N即ち（１
＋2^-6）_Nという変更周波数情報となる。

つまり、フルアダー１０のＡ入力端子にはラツ
チ８の周波数情報が印加され、同時にＢ入力端子
のうちB₃〜B₀入力端子には、アンドゲート１４
−１〜１４−４及びトランスアゲートTγ−５〜
Tγ−８を介して、上記周波数情報が６ビツトシ
フトされて印加される。

従つて、フルアダー１０では、この入力データ
を加算して、ラツチ１１に供給する。その後の処
理は上述したのと全く同様に、その値がオール
“０”となるまで「−１」演算を、このフルアダ
ー１０は繰り返すことになる。

従つて、今回得られる読出しクロツクは、時間
幅が、１＋2^-6倍長くなつている。そのため、ビ
ブラートを付加しないときに比べてそれだけ周波
数が低くなる。

ところで、ビブラート付加アドレス指定回路４
からは、時間的に変化する信号がアンドゲート１
４−１〜１４−４に供給される。即ち、第３図に
示したビブラートカウンタ５の出力によつて、波
形アドレスカウンタ６により出力される波形アド
レスのうち特定のステツプアドレスのときのみ、
ビブラート付加アドレス指定回路４から“１”信
号を出力する。第５図は、その関係を示したもの
で、例えばビブラートカウタ５の内容が、オール
“０”のときは、いずれの波形アドレスにおいて
もビブラート付加アドレス指定回路４からは
“１”信号を出力しないため、周波数情報発生装
置１から与えられる周波数情報に相当する周波数
の波形が波形メモリ７からアクセスされることに
なる。ところが、ビブラートカウンタ５の出力が
「001」となると、波形アドレスが「０」のとき
に、ビブラート付加アドレス指定回路４より
“１”信号が出力され、０ステツプのときのみ、
他のステツプとは異なつて長くなつた時間幅で波
形がアクセスされる。以下、ビブラートカウンタ
５の内容が順次変化すると、本来の時間幅よりは
長い時間幅をもつステツプが、２〜７箇所存在す
ることになる。そのため、ビブラートカウンタ５
の内容が順次変化するのにつれて、波形の周波数
が徐々に低くなる。このように、ビブラートカウ
ンタ５の内容に従つて、最終的に得られる楽音に
周波数変調が施される。

なお、上記実施例では、モノフオニツクの電子
楽器につき説明したが、ポリフオニツクの電子楽
器にも同様に実施出来、その場合は、ラツチ８，
１１を例えばシフトジスタにして、複数チヤンネ
ルの時分割処理を行うようにすればよい。

また、上記実施例では、ビブラートカウンタ５
の出力に従つて、本来の周波数情報とこの周波数
情報をシフトして得られる周波数情報を加算して
変更周波数情報を得、波形の読出しクロツクを生
成したが、本来の周波数情報からこの周波数情報
をシフトして得られる周波数情報を減算して、あ
るいは例えばビブラートカウンタ５の出力に応じ
て加減算を選択的に行わせて変更周波数情報を
得、この変更周波数に従つて波形の読出しクロツ
クを生成するようにしても良い。その場合は、変
更周波数情報に基づき得られる楽音は、本来の周
波数情報に基づき得られる楽音より周波数が高く
なる、あるいは低い場合と高い場合とが選択的に
とれることになる。

更に、上記実施例では、ビブラートカウンタ５
の内容によつて徐々に変更周波数によつて波形読
出しクロツクを生成するステツプを増加させた
が、例えば、そのようなステツプの増加と減少を
交互に繰り返すようにしてもよく、その場合は、
周波数の変化が、更になめらかに、三角波的ある
いは正弦波的変化になることになる。

以上詳述したように、本発明によれば、複数ス
テツプに分割された楽音波形を音階に対応したク
ロツクに基づいて波形ステツプ毎に順次読み出す
ことにより楽音を発生する際、クロツクの発生間
隔を所望の波形ステツプが読み出されたときにそ
のときの音階に対応して変更するように構成して
いるので、どの音階に対しても本来の周波数に対
して均一なビブラートが付加できるようになる。

更に、本発明によれば、変更周波数情報により
波形の読出しクロツクを得るステツプの数を時間
的に変化してビブラートを付加するようにしたた
め、なめらかに、楽音の周波数が変化することに
なり最適のビブラート効果を得ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はブロ
ツク回路図、第２図は、第１図の音階クロツク発
生装置の詳細図、第３図は、第１図のビブラート
付加アドレス指定回路及びビブラートカウンタの
詳細図、第４図は波形メモリに記憶される波形情
報の説明図、第５図はビブラートカウンタの出力
と、波形アドレスとによりビブラート付加アドレ
ス指定回路から出力する信号の変化を説明するた
めの図である。１……周波数情報発生装置、２……音階クロツ
ク発生回路、４……ビブラート付加アドレス指定
回路、５……ビブラートカウンタ、７……波形メ
モリ、９−１〜９−１０……オアゲート、１０…
…フルアダー、１２……ノアゲート、１４−１〜
１４−４……アンドゲート、１５……ラツチ、２
６……ノアマトリクス回路、Tγ−１〜Tγ−８…
…トランスフアゲート。

Claims

【特許請求の範囲】１クロツク発生時間幅を決定するための周波数
情報を記憶する第１メモリ手段と、所定のステツプ数の波形データから成る楽音波
形を記憶する第２メモリ手段と、上記第１メモリ手段からの周波数情報を受けて
所定の演算を実行することにより得られるデータ
が所定値に到達したときにクロツクを発生する動
作を繰り返すクロツク発生手段と、このクロツク発生手段からのクロツク発生毎に
上記第２メモリ手段から１ステツプ分の波形デー
タを順次読み出す波形読み出し手段と、この波形読み出し手段が上記第２メモリ手段か
ら所望のステツプの波形データを読み出したこと
を検出する検出手段と、この検出手段にて検出される所望のステツプの
数を周期的に可変させる検出制御手段と、上記検出手段にて所望のステツプが読み出され
たことを検出したときに、上記クロツク発生手段
にて演算される上記第１メモリ手段からの周波数
情報をこの周波数情報をシフトして得られる周波
数情報に基づいて変更する変更手段と、を有することを特徴とする電子楽器のビブラート
装置。