JPH0512720B2 - - Google Patents

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JPH0512720B2
JPH0512720B2 JP63142596A JP14259688A JPH0512720B2 JP H0512720 B2 JPH0512720 B2 JP H0512720B2 JP 63142596 A JP63142596 A JP 63142596A JP 14259688 A JP14259688 A JP 14259688A JP H0512720 B2 JPH0512720 B2 JP H0512720B2
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JP
Japan
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musical tone
time slot
signal
output
key information
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JP63142596A
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Yasuji Uchama
Hideo Suzuki
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Yamaha Corp
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Yamaha Corp
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Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
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Publication of JPH01138591A publication Critical patent/JPH01138591A/ja
Publication of JPH0512720B2 publication Critical patent/JPH0512720B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」 この発明は周波数変調方式等の演算方式により
楽音信号を形成する電子楽器に関する。 「従来技術およびその問題点」 周波数変調方式等の演算方式により楽音信号を
形成する電子楽器は、従来のフイルタ方式あるい
は波形メモリ方式の電子楽器に比較し、より多彩
な音色の楽音信号が形成できる反面、複雑な楽音
形成演算を実行する場合、あるいは同時に複数の
楽音信号を形成する場合には、演算装置が複数に
なつたり、演算処理スピードの高速化が要求され
たりする問題がある。 「発明の目的」 この発明は、上述の点に鑑みなされたもので、
演算方式により楽音信号を形成するようにした電
子楽器において、簡単な構成でかつ比較的低速な
演算スピードで、複数の楽音信号を形成できるよ
うにするとともに種々の演算式を利用可能にする
ことを目的とするものである。この目的に加え、
さらに、第1発明は単音/複音の両モードによつ
て使用できる電子楽器を提供すること、また、第
2発明は多種類の変化に富んだ音色形成を可能と
する電子楽器を提供することを目的としている。 「問題点を解決するための手段」 第1発明は次の各要件からなるものである。 (a) 少なくとも第1の演算式に基づく第1の楽音
形成演算と第2の演算式に基づく第2の楽音形
成演算を実行することにより1つの楽音信号を
形成するようにした電子楽器において、 (b) 単音を発生するか、複音を発生するかを指示
する単音/複音指示手段と、 (c) 周期的に繰返す複数の時分割楽音演算タイム
スロツトに対して発生すべき楽音信号の形成を
それぞれ割当て、前記各タイムスロツトにおい
て形成すべき楽音信号を示すキー情報を各タイ
ムスロツトに同期して発生するキー情報発生手
段であつて、前記単音/複音指示手段によつて
単音の発生が指示された場合は、前記各タイム
スロツトにおいて同一のキーに対応する楽音信
号を形成するように同一のキー情報を各タイム
スロツトに同期して発生し、前記単音/複音指
示手段によつて複音の発生が指示された場合
は、前記各タイムスロツトにおいて異なるキー
に対応する複数の楽音信号を形成するように複
数のキー情報を各タイムスロツトに同期して発
生するキー情報発生手段と、 (d) 前記各タイムスロツトが一巡して繰返す周期
の少なくとも2周期を1単位として各タイムス
ロツト毎に前記キー情報発生手段から発生され
るキー情報に対応する楽音信号を形成する演算
手段であつて、第1の周期における各タイムス
ロツトでは前記第1の演算式に基づいて第1の
楽音形成演算を行い、この演算結果を前記各タ
イムスロツトが一巡する1周期の間保持して次
の第2の周期の各タイムスロツトではこの第1
の演算結果を用いて前記第2の演算式に基づく
第2の楽音形成演算を行う演算手段と、 (e) 前記演算手段に対して前記第1の楽音形成演
算または前記第2の楽音形成演算を実行させる
ためのパラメータを発生するものであつて、前
記第1の周期の期間において前記第1の楽音形
成演算のための必要なパラメータを発生し、前
記第2の周期の期間において前記第2の楽音形
成演算のために必要なパラメータを発生するパ
ラメータ発生手段。 また、第2発明は次の各要件からなるものであ
る。 (a) 2以上の整数回数N回の楽音形成演算を実行
することにより1つの楽音信号を形成し、上記
楽音形成演算回数Nを変更するようにした電子
楽器において、 (b) 周期的に繰返す複数の時分割楽音演算タイム
スロツトに対して発生すべき楽音信号の形成を
それぞれ割当て、前記各タイムスロツトにおい
て形成すべき楽音信号を示すキー情報を各タイ
ムスロツトに同期して発生するキー情報発生手
段と、 (c) 前記各タイムスロツトが一巡して繰返す周期
のN周期を1単位として各タイムスロツト毎に
前記キー情報発生手段から発生されるキー情報
に対応する楽音信号を形成する演算手段であつ
て、第1の周期における各タイムスロツトでは
第1の楽音形成演算を行い、この演算結果を前
記各タイムスロツトが一巡する1周期の間保持
して次の第2の周期の各タイムスロツトではこ
の第1の演算結果を用いて第2の楽音形成演算
を行い、以下同様の過程で第Nまでの楽音形成
演算を行う演算手段と、 (d) 前記演算手段に対して上記楽音形成演算回数
Nの変更に対応して前記第1の楽音形成演算な
いし前記第Nの楽音形成演算を実行させるため
のパラメータを発生するものであつて、前記第
1の周期の期間において前記第1の楽音形成演
算のために必要なパラメータを発生し、前記第
2の周期の期間において前記第2の楽音形成演
算のために必要なパラメータを発生し、以下同
様にして第Nまでの楽音形成演算のために必要
なパラメータを発生するパラメータ発生手段。 「実施例」 以下、図面を参照しこの発明の一実施例につい
て説明する。なお、以下の説明において、“1”
信号、“0”信号とは各々2値論理レベルにおけ
る信号を指す。 第1図はこの発明による電子オルガン(電子楽
器)の構成を示すブロツク図であり、また、第2
図〜第5図は各々第1図における位相角データ発
生回路1、楽音信号形成回路2、パラメータ発生
回路3、エンベロープデータ発生回路4の詳細構
成を示すブロツク図である。この実施例による電
子楽器の概略は次の通りである。 周波数変調の一般的基本式 E(t)=A(t)sin(ωct+S・I(t)・sinωnt)
……(1) を始めとして、種々の周波数変調式に基づいて
楽音信号を形成する。なお、上記(1)式における
Sは定数であり、回路構成上の便宜のため変調
指数をS・I(t)としたものである。 単音モード、複音モードの両モードがある。 ここで、単音モードとは同時に複数のキー
(鍵)が押下された場合に、最高音(最低音で
もよい)に対応するキーの楽音のみを発生する
モード、また、複音モードとは同時に複数のキ
ーが押下された場合に、押下された各キーの楽
音を全て発生するモードである。但し、この電
子オルガンの楽音発生チヤンネル数は「8」で
ある。したがつて、複音モードにおいて8個以
上のキーが同時に押下された場合、楽音発生チ
ヤンネル数を越えるキーに対応する楽音を発生
することはできない。 時分割方式により楽音信号を形成する。 すなわち、第6図イ,ロに示すように、基本
クロツクパルスψに基づいて形成されるタイム
スロツトTS<0>〜<31>の各々において別
個の処理が行なわれ、楽音信号が形成される。
なお、タイムスロツトTS<0>〜<31>はク
ロツクパルスψの32周期毎に繰返えされる。ま
た、このタイムスロツトTS<0>〜<31>か
らなる時間幅をフレームFRと称する。また、
複音モードにおいては、8つの楽音発生チヤン
ネルが第6図ハに示すように各タイムスロツト
TS<0>〜<31>に対応して時分割で繰返さ
れ、タイムスロツトTS<0>,<8>,<16>,
<24>が第0チヤンネルの楽音信号形成に用い
られ、タイムスロツト<7>,<15>,<23>,
<31>が第7チヤンネルの楽音信号形成に用い
られる。第2チヤンネル〜第6チヤンネルにつ
いても同様である。 各キーに関する楽音信号はそれぞれ複数系列
の楽音信号を合成することにより形成される。 複音モードの場合は2系列の楽音信号を合成
することにより1つのキーに関する楽音信号が
形成され、単音モードの場合は4系列の楽音信
号を合成することにより1つのキーに関する楽
音信号が形成される。この場合、各系列の楽音
信号はそれぞれ2つのタイムスロツトを使用し
て形成される。 すなわち、複音モードにおいては、第6図ニ
に示すように、タイムスロツトTS<イ1>およ
び<イ2>(TS<0>および<16>)において
第0チヤンネルのキーに関する第1系列の楽音
信号が形成され、タイムスロツトTS<リ1>お
よび<リ2>(TS<8>および<24>)におい
て第0チヤンネルのキーに関する第2系列の楽
音信号が形成される。他の第2チヤンネル〜第
7チヤンネルのキーについても同様に、それぞ
れタイムスロツトTS<ロ1>および<ロ2>〜
<チ1>および<チ2>において第1系列の楽音
信号が形成され、タイムスロツトTS<リ1>お
よび<リ2>〜<タ1>および<タ2>において
第2系列の楽音信号が形成される。 一方、単音モードにおいては、第6図ホに示
すように、タイムスロツトTS<ア1>および<
ア2>(TS<0>および<16>)において第1
系列の楽音信号が形成され、タイムスロツト
TS<イ1>および<イ2>において第2系列の
楽音信号が形成され、タイムスロツトTS<ウ1
>および<ウ2>において第3系列の楽音信号
が形成され、さらにタイムスロツトTS<エ1>
および<エ2>において第4系列の楽音信号が
形成される。 なお、複音モードが選択された時は、パラメ
ータ発生回路3から出力される信号M/Pが
“0”信号となり、単音モードが選択された時
は信号M/Pが“1”信号となる。 以上がこの実施例における電子オルガンの概略
である。次に、この電子オルガンの各部の構成を
順次詳細に説明する。 〔1〕 位相角データ発生回路1 第2図において、キースイツチ回路7は鍵盤6
(第1図)の各キーに各々対応して設けられた、
キーと同数のキースイツチから構成される。キー
アサイナ8は、パラメータ発生回路3から供給さ
れる信号M/Pが“1”信号であるか“0”信号
であるかに応じて次の動作を行なう。 (a) 信号M/Pが“0”信号の場合(複音モード
の場合)。 まず、キースイツチ回路7の各キースイツチ
の出力を走査することにより、現在押下されて
いるキーを検出する。次いで、検出した各キー
の音高に対応するキーコードKCを8個のチヤ
ンネル(第0チヤンネル〜第7チヤンネル)の
いずれかにそれぞれ割当て、各チヤンネルに割
当てたキーコードKCを各チヤンネルに対応す
るタイムスロツトTS(第6図ハ)において出力
する。また、各チヤンネルに割当てたキーコー
ドKCに対応するキーの押鍵あるいは離鍵を示
すキーオン信号KONを、各チヤンネルに対応
するタイムスロツトTSにおいて出力する。こ
の場合、キーが押下されている時は、キーオン
信号KONが“1”信号となり、また、離鍵さ
れている時はキーオン信号KONが“0”信号
となる。また、キーコードKCは押下キーのオ
クターブ音域を示す3ビツトのオクターブコー
ドおよび音名を示す4ビツトのノートコードの
計7ビツトにより構成される。 (b) 信号M/Pが“1”信号の場合(単音モード
の場合)。 キースイツチ回路7の各キースイツチの出力
を走査することにより、現在押下されているキ
ーを検出し、次いで、検出した各キーの中から
最高音キーを選択し、この最高音キーのキーコ
ードKCを連続的に出力する。また、最高音キ
ーが押下された時点以後、キーオン信号KON
(“1”信号)を連続的に出力し、同キーが離鍵
された時、キーオン信号KONを“0”とする。 また、このキーアサイナ8は、上記(a),(b)いず
れの場合においても、キーオン信号KONの立上
りにおいて、軸の短かいキーオンパルスKONP
を出力する。 キータツチセンサ9は、鍵盤6におけるキーの
押された速度、圧力あるいは深さ等のキータツチ
を検出するもので、その出力はアナログ/デイジ
タル変換回路(以下、ADCと略称する)10に
よつてデイジタルデータに変換され、レジスタ1
1へ供給される。なお、キータツチセンサ9はこ
の実施例では鍵盤6の全キーに対し共通に設けら
れるものであるが、所定鍵域毎あるいは各キー毎
に設けるようにしてもよい。また各キー毎にキー
タツチを検出する場合、タツチセンサ9の代わり
にキースイツチ回路7の各キースイツチの出力か
ら押下キーの押下速度を検出することも可能であ
る。ただし、この場合、各キーの各々に対応し
て、動作タイミングの異なる2個のキースイツチ
を設けることが必要となる。レジスタ11は。そ
のロード端子LにキーオンパルスKONPが供給
されると、ADC10の出力を読込み、タツチデ
ータTDとして出力する。従つて、レジスタ11
からは鍵盤6において新たにキーが押下される毎
にその時のキータツチに対応したタツチデータが
出力される。効果データ発生回路13はビブラー
ト効果、グライド効果等のピツチ変調効果を楽音
に付与するための対数形式の効果データPDを発
生するもので、その出力は加算器14のA入力端
へ供給される。 加算器14は15ビツトの加算器であり、第2図
に符号Aで示すように、そのB入力端の上位7ビ
ツトにはキーコードKCが入力され、また、B入
力端の下位8ビツトにはキーコードKCの下位2
ビツトが繰返し入力される。これにより、加算器
14のB入力端へ、キーコードKCによつて表わ
されたキーの楽音周波数に比例する数値(周波数
ナンパFと称す)を対数形式で表わしたデータ
IogFが入力されることになる。なお、この理由
については、この発明の要旨でないため説明を省
略するが、特開昭55−142397号公報に詳しく説明
されている。そして、加算器14は効果データ
PDとデータIogFとを加算し、この加算結果を加
算器15のA入力端へ供給する。この加算器15
のB入力端には、パラメータ発生回路3(第1
図)からパラメータP1が供給されている。この
パラメータP1は楽音のピツチをオクターブ単位
で変更するためのパラメータであり、オクターブ
単位のピツチ変更の必要がない場合はP1=0で
あるが、例えばピツコロの楽音のように、ピツチ
をオクターブ単位で上げる必要がある場合には、
オクターブ変更量に対応したデータがパラメータ
P1として供給される。なお、このパラメータP1
も対数形式のデータである。そして、加算器15
は加算器14の出力にパラメータP1を加算し、
この加算結果を加算器16のA入力端へ供給す
る。この加算器16のB入力端には、パラメータ
P2は前述の各楽音信号系列(複音モードでは2
系列、単音モードでは4系列)における楽音信号
間のピツチをわずかに換えるためのものである。
すなわち、例えばピアノの中音域は通常1キー当
り3本の弦が設けられ、これらの弦を1個のハン
マでたたくことにより楽音を発生するようになつ
ているが、この場合、3本の弦のピツチは全く同
一ではなくわずかに異なつている。パラメータ
P2はこのようなわずかなピツチずれを各系列の
楽音信号間に与えることにより、発生する楽音を
より自然楽器の楽音に近ずけようとするものであ
る。なお、このパラメータP2も対数形式のデー
タである。そして、加算器16は加算器15の出
力にパラメータP2を加算し、この加算結果を対
数−リニア変換テーブル17へアドレス信号とし
て出力する。対数−リニア変換テーブル17は加
算器16から供給される対数データをリニアデー
タに変換するROM(リードオンリメモリ)であ
り、加算器16の出力がアドレス信号として供給
されると、同アドレス信号によつて指定される番
地内に記憶されているリニアデータが読出され、
加算器18のA入力端へ供給される。この加算器
18のB入力端にはピツチスケーラ19の出力が
供給されている。 これら加算器18およびピツチスケーラ19
は、楽音信号に、キーによつて異なるピツチずれ
をつけるためのものである。例えば、ピアノの調
律においては、各キーの音を全て理論通りの周波
数に設定するのではなく、高音部においては、ピ
ツチを理論値よりもわずかに高音側へずらし、ま
た、低音部においては、理論値よりもわずかに低
音側へずらす。加算器18およびピツチスケーラ
19は、これと同様のことを行なうものである。
すなわち、ピツチスケーラ19はROMであり、
予め各音色(トーン)毎に、各キーに対応するピ
ツチ変更データが記憶されている。そして、パラ
メータP3によつて音色が指定され、キーコード
KCによつてキーが指定されると、その音色およ
びキーに対応するピツチ変更データがピツチスケ
ーラ19から読出され、加算器18のB入力端へ
供給される。なお、ピツチ変更データは、例えば
連続する3キー毎あるいは6キー毎のように複数
のキーに対して1データを用意してもよい。加算
器18は対数−リニア変換テーブル17の出力と
ピツチスケーラ19の出力とを加算し、この加算
結果をシフタ20へデータωpとして出力する。
シフタ20はデータωp(2進数データ)をパラメ
ータP4によつて指定されるビツト数だけ上位ビ
ツト方向(又は下位ビツト方向)へシフトするも
ので、これによりデータωnまたはωc(前記第(1)式
参照)が作成され、加算器21のA入力端へ供給
される。なお、2進数データωpを1ビツト、2
ビツト、3ビツト……上位ビツト方向へシフトす
るということは、実質的にはデータωpを2倍、
4倍、8倍……することを意味する。 加算器21とシフトレジスタ22は実質的に32
個のアキユムレータと同一の働きをする。すなわ
ち、加算器21の出力は32ステージのシフトレジ
スタ22の入力端へ供給され、シフトレジスタ2
2の出力が加算器21のB入力端へ供給される。
また、シフトレジスタ22はクロツクパルスφに
よつて駆動される。 以上の構成において、シフタ20の出力データ
(ωnまたはωc)は第6図に示す各タイムスロツト
TS<0>〜<31>毎にそれぞれ独立して累算さ
れる。すなわち、タイムスロツトTS<0>にお
いてはシフトレジスタ22からは32タイムスロツ
ト前(1フレームFR前)の前回のタイムスロツ
トTS<0>における加算器21の加算出力デー
タが出力されており、この前回の加算出力データ
に対しシフタ20の出力データが加算器21にお
いて新たに加算される。この新たな加算出力デー
タはシフトレジスタ22に入力されて32タイムス
ロツト分遅延され次のタイムスロツトTS<0>
において再び加算器21でシフタ20の出力デー
タと加算される。以後、同様にしてタイムスロツ
トTS<0>になる毎に上述の加算動作が繰返さ
れて累算が行なわれる。他のタイムスロツトTS
<1>〜<31>においても同様にしてシフタ20
の出力データの累算動作が実行される。そして、
シフトレジスタ22から各タイムスロツトTS<
0>〜<31>毎に出力されるシフタ20の出力デ
ータ(ωnまたはωc)の累算値は位相角データωn
tまたはωct(第(1)式参照)として、楽音信号形
成回路2へ出力される。 なお、シフトレジスタ22における上記累算値
がオーバーフローした場合は、その残値から再び
累算が行なわれる。すなわち、累算値(位相角デ
ータωntまたはωct)の変化は鋸歯状波となり、
また、その周波数はシフタ20の出力データに比
例する。 また、タイムスロツトT<0>〜<15>におい
ては、シフトレジスタ22から位相角データωn
tが出力され、タイムスロツトTS<16>〜<31
>においては位相角データωctが出力される。 〔2〕 パラメータ発生回路3 第4図において、音色設定部27は楽音の音色
を設定するもので、複音モード用のトーンスイツ
チ群28Aおよび単音モード用のトーンスイツチ
群28Bから構成される。そして。トーンスイツ
チ群28Aのいずれかのトーンスイツチが押下さ
れた場合は、複音モードにおける音色が指定さ
れ、また、トーンスイツチ群28Bのいずれかの
トーンスイツチが押下された場合は、単音モード
における音色が指定される。 トーンスイツチ回路29は、音色設定部27の
各トーンスイツチの出力を走査することにより、
現在押下されているトーンスイツチを検出し、検
出したトーンスイツチの中から予め定められてい
る優先順位が最も上位のものを選択し、この選択
したトーンスイツチに対応するトーンコード
TCDを出力する。この場合、トーンコードTCD
を出力する。この場合、トーンコードTCDは複
音モード用のトーンスイツチ28Aを示すときは
その最上位ビツト(MSB)が“0”となり、一
方単音モード用のトーンスイツチ28Bを示すと
きはその最上位ビツトが“1”となるようにその
内容が設定されている。従つて、トーンコード
TCDの最上位ビツトが単音/複音モードを指定
する信号M/Pとして使用される。トーンパラメ
ータバンク30は、楽音信号形成に必要な各種パ
ラメータを、音色設定部27で設定可能な各音色
に対応して記憶しているもので、トーンコード
TCDがアドレス信号として供給されると、同ト
ーンコードTCDに対応するパラメータが読出さ
れ、パラメータレジスタ31,32および第5図
に示すパラメータレジスタ33へ各々供給され
る。この場合、レジスタ31には、各タイムスロ
ツトTS<0>〜<31>において変化しないパラ
メータ、すなわち、前述すたパラメータP1が供
給され、レジスタ32には、前述したパラメータ
P2〜P4および後述するパラメータP5〜P7が供給
され、また、レジスタ33には、振幅データA(t)
および変調指数データ(t)(第()式参照)を
作成するために必要なパラメータが供給され、そ
して、これらのパラメータがレジスタ3〜33
に各々記憶される。 パラメータレジスタ32は第7図に示すように
8個のレジスタ32a〜32hから構成される。
そして、レジスタ32aには第6図ニに示すタイ
ムスロツトTS<イ1>〜<チ1>(すなわち、タイ
ムスロツトTS<0>〜<7>)に於いて用いら
れるパラメータP2〜P7(複音モードの場合)、ま
たは第6図ホに示すタイムスロツトTS<ア1>に
おいて用いられるパラメータP2〜P7(単音モード
の場合)が各々記憶され、同様に、他のレジスタ
32b〜32hにも各々図に示すタイムスロツト
TSにおいて用いられるパラメータP2〜P7が記憶
される。なお、レジスタ32c,32d,32
g,32hは複音モードにおいては用いられな
い。また、各レジスタ32a〜32hには各々、
図の最上部に示すようにアドレス「0」〜「7」
が設定されており、読出し回路35から読出しア
ドレス信号RADが供給されると、同アドレス信
号RADに対応するレジスタ32a〜32h内の
各パラメータP2〜P7が読出され、回路各部へ出
力される。 読出し回路35はクロツクパルスφをカウント
する32進のカウンタと。、このカウンタのカウン
ト出力をコード変換して、読出しアドレス信号
RADとして出力する変換回路とから構成される。
そして、変換回路はカウンタのカウント出力
「0」〜「31」を各々、信号M/Pが“1”であ
るか“0”であるかに応じて第1表の様に変換す
る。なお、この第1表において×印は回路上使用
されない領域を示す。
【表】
【表】 ここで、第1表におけるカウント出力はタイム
スロツトTS<0>〜<31>に対応する。すなわ
ち、読出し回路35は、単音モードの場合(信号
M/P=“1”)に、タイムスロツトTS<0>〜
<3>において読出しアドレス信号RAD「0」〜
「3」を各々出力し、また、タイムスロツトTS<
16>〜<19>において読出しアドレス信号RAD
「4」〜「7」を各々出力する。また、複音モー
ドの場合(信号M/P=“0”)は、タイムスロツ
トTS<0>〜<7>において読出しアドレス信
号RAD「0」を出力し、タイムスロツトTS<8
>〜<15>、<16>〜<23>、<24>〜<31>にお
いて各々読出しアドレス信号RAD「2」,「4」,
「6」を出力する。 しかして、例えば単音モードにおけるタイムス
ロツトTS<2>においては読出しアドレス信号
RAD「2」がパラメータレジスタ32に供給さ
れ、この結果、第7図に示すレジスタ32e内の
パラメータP2〜P7が読出される。なお、読出し
アドレス信号RADは第5図に示すパラメータレ
ジスタ33にも供給され、同レジスタ33の内容
の読出しにも用いられる。 〔3〕 エンベロープデータ発生回路4 第5図に示すエンベロープデータ発生回路4
は、第8図イに示すキーオン信号KONに対し、
例えば同図ロに示すようにその値の変化する振幅
データA(t)1または変調指数データ(t)1を発生
し、これらの振幅データA(t)1または変調指数デ
ータ(t)1に各々タツチデータ回路40の出力を
加算し、振幅データA(t)′または変調指数データ
(t)′として楽音信号形成回路2へ出力する回路
である。 まず、このエンベロープデータ発生回路4の動
作の概略を説明する。キーオン信号KON(“1”
信号)が位相角データ発生回路1からエンベロー
プ制御回路41へ供給されると(キーが押鍵され
ると)、エンベロープ制御回路41から信号ADD
が加減算回路42へ供給される。信号ADDは加
減算回路42へ供給されると、加減算回路42が
以後クロツクパルスφの32周期毎に、増減分値発
生回路43から出力される増減分値IDSをシフト
レジスタ44の内容に累算する。この結果、シフ
トレジスタ44の内容が順次増大する。この状態
が第8図ロに示すモードS1である。なお、シフト
レジスタ44は初期状態においてリセツトされて
いるものとする。また、シフトレジスタ44の内
容が上述した振幅データA(t)1または変調指数デ
ータI(t)1として出力される。 シフトレジスタ44の内容が順次増大し、目標
値発生回路45から出力される目標値MSに一致
すると比較器46かた一致信号EQが出力され、
エンベロープ制御回路41へ供給される。エンベ
ロープ制御回路41はこの一致信号を受け、信号
ADDに代えて信号SUBを加減算回路42へ出力
する。これにより、加減算回路42は、以後クロ
ツクパルスφの32周期毎に、シフトレジスタ44
の内容から増減分値IDSを順次減算し、この結
果、シフトレジスタ44の内容が順次減少する。
この状態が第8図ロに示すモードS2である。そし
て、シフトレジスタの内容が目標値発生回路45
から出力される目標値MSに一致すると、比較器
46から再び一致信号EQが出力され、エンベロ
ープ制御回路41へ供給される。以後エンベロー
プ制御回路41から引き続いて信号SUBが出力
されるが、増減分値発生回路43は「0」を出力
し、この結果、シフトレジスタ44の内容が変化
しない状態となる。この状態が第8図ロに示すモ
ードS3である。次いで、キーオン信号KONが
“0”信号に立下ると(キーが離鍵されると)、エ
ンベロープ制御回路41が更に引続いて信号
SUBを出力し、また、増減分値発生回路43が
新たな増減分値IDS(0でない値)を出力する。
この結果、再びシフトレジスタ44の内容から増
減分値IDSがクロツクパルスφの32周期毎に減算
され、シフトレジスタ44の内容が順次減少す
る。この状態が第8図ロに示すモードS4である。
そして、シフトレジスタ44の内容が目標値発生
回路45から出力されている目標値MS(この場
合、MS=0である)に達すると、比較器46か
ら一致信号EQが出力され、エンベロープ制御回
路41へ供給される。エンベロープ制御回路41
はこの一致信号EQを受け、信号ADD,SUBを共
にオフとする。これにより、加減算回路42から
以後0が出力され、このエンベロープデータ発生
回路4の動作が終了する。 以上がエンベロープデータ発生回路4の動作の
概略である。なお、上述した説明はクロツクパル
スφの32周期毎に表われる1タイムスロツトTS
(<0>〜<31>のいずれか)における動作であ
る。すなわち、このエンベロープ発生回路4にお
いては上述した動作が各タイムスロツトTS<0
>〜<31>において各々別個に行なわれる。した
がつて、増減分値IDS、目標値MS、信号ADD,
SUBも各タイムスロツトTS<0>〜<31>毎に
別個の(勿論同じ場合もある)の値が出力され
る。また、シフトレジスタ44はクロツクパルス
φによつて駆動される32ステージのシフトレジス
タである。 次に、上述したエンベロープデータ発生回路4
の各部を詳細に説明する。 まず、パラメータレジスタ33は、第9図に示
すように、8×3個のレジスタから構成され、ま
た、各レジスタには各々前述したトーンパラメー
タバンク30から供給される増減分値パラメータ
IDPおよび目標値パラメータMPが記憶される。
なお、これらの増減分値パラメータIDPおよび目
標値パラメータMPは各々前述した増減分値IDS
および目標値MPを作るためのパラメータであ
る。そして、3個のレジスタからなるレジスタ列
33aには第6図ニに示すタイムスロツトTS<
イ1>〜<チ1>において用いられるパラメータ
IDPおよびMP(複音モードの場合)、または、第
6図ホに示すタイムスロツトTS<ア1>において
用いられるパラメータIDPおよびMP(単音モード
の場合)が記憶される。なお、このレジスタ列3
3aの各パラメータIDP,MPは変調指数データ
I(t)1の作成に用いられる。同様に、レジスタ列
33b〜33hに記憶されるパラメータIDPもよ
びMPは各々図に示すタイムスロツトTSにおい
て用いられる。また、レジスタ列33a〜33h
は各々第4図に示す読出し回路35から出力され
る読出しアドレス信号RAD「0」〜「7」によつ
て指定され、また、各レジスタ列33a〜33h
における3個のレジスタはそれぞれシフトレジス
タ47から供給されるモード信号MOS「1」、
「2」、「4」によつて指定される。例えば、読出
しアドレス信号RADとして「1」が供給され、
モード信号MOSとして「2」が供給された場合
は、図において符号Lにて示すレジスタ内のパラ
メータIDPおよびMPが読出され、増減分値発生
回路43および目標値発生回路45へ各々供給さ
れる。ここで、モード信号MOSとは第8図ロに
示す各モードS0〜S4を示す信号であり、モード信
号「0」〜「4」が各々モードS0〜S4に対応して
いる。したがつて、モードがS0,S3の場合はレジ
スタのアドレス指定が行なわれず、パラメータレ
ジスタ33からパラメータIDPおよびMPが読出
されることはない(レジスタ33から0が出力さ
れる)。 増減分値発生回路43は、増減分値パラメータ
IDPを、、キーコードKC、シフトレジスタ44の
出力(振幅データA(t)1または変調指数データI
(t)1)およびモード信号MOSに基づいて変換し、
増減分値IDSとして出力する。すなわち、まずキ
ーの音高が低い場合(キーコードKCが小の場合)
は、増減分値IDSを小とし、また、キーの音高が
高い場合(キーコードKCが大の場合)は、増減
分値IDSを大とする。これにより、モードS1、
S2,S4における傾きを、キーの音高が低い場合に
は小、高い場合には大とすることができる。ま
た、モード信号MOS「2」または「4」が供給さ
れている場合において(モードS2またはS4におい
て)、シフトレジスタ44の出力が大の時は増減
分値IDS大とし、シフトレジスタ44の出力が小
の時は増減分値IDSを小とする。これにより、モ
ードS2およびS4における減衰曲線を第10図に示
すように指数関数的に変化させることができる。
なお、増減分値パラメータIDPが0の場合(モー
ドS0またはS3の場合)は増減分値IDSも0とな
る。また、上述した変換は、いずれも形成される
楽音をより自然楽器の楽音に近ずけるためであ
る。 目標値発生回路45は目標値パラメータMPを
キーコードKCに基づいて変換し、目標値MSと
して出力する。これにより、第8図ロに示す波形
をキーコードKCに応じて(キーの音高に応じて)
変化させることができる。なお、増減分値発生回
路43における増減分値パラメータIDPの変換は
モードS1,S2,S4における曲線の傾きをキーコー
ドKCに応じて変えるものであるが、この目標値
発生回路45における目標値パラメータMPの変
換は、モードS1およびS2の境界点あるいはモード
S2およびS3の境界点の値をキーコードKCに応じ
て変えるものである。 シフトレジスタ47は、前述したモード信号
MOSを、各タイムスロツトTS<0>〜<31>の
各々に対応して記憶している32ステージのシフト
レジスタである。このシフトレジスタ47から例
えばモード信号MOS「2」が出力された場合は、
その出力に対応するタイムスロツトTSにおける
データA(t)1またはI(t)1の発生が、現在モードS2
にあることを示している。 エンベロープ制御回路41は、まず、キーオン
信号KONが“1”信号に立上つた時点で、シフ
トレジスタ47にモード信号MOS「1」を書き込
む。次に、比較器46から一致信号EQが出力さ
れた時点で、シフトレジスタ47にモード信号
MOS「2」を書込み、次に、再び比較器46から
一致信号EQが出力された時点でシフトレジスタ
47にモード信号MOS「3」を書込む。次に、キ
ーオン信号KONが“0”信号に立下つた時点で
シフトレジスタ47にモード信号MOS「4」を書
込み、次に、比較器46から一致信号EQが出力
された時点でシフトレジスタ47にモード信号
MOS「0」を書込む。また、このエンベロープ制
御回路41は、シフトレジスタ47からモード信
号MOS「0」が出力された場合は、信号ADD,
SUBをいずれも出力せず、モード信号MOS「1」
が出力された場合は、信号ADDを出力し、モー
ド信号MOS「2」〜「4」が各々出力された場合
は、信号SUBを出力する。なお。制御回路41
における上記の動作は各タイムスロツトTS<0
>〜<31>毎にそれぞれ独立して実行される。 タツチデータ回路40は、位相角データ発生回
路1(第2図)から供給されるタツチデータTD
を、トーンパラメータレジスタ32から供給され
るパラメータP5に基づいて変換し、加算器49
へ出力する。なお、この変換は、タツチデータ
TDが楽音信号に与える効果を、音色毎に異なら
せるためである。加算器49はシフトレジスタ4
4から出力される振幅データA(t)1また変調指数
データI(t)1にタツチデータ回路40の出力を加
算し、振幅データA(t)′または変調指数データI
(t)′として楽音信号形成回路2へ出力する。 なお、このエンベロープ波形発生回路4におい
て第8図ハに示すようなエンベロープ波形(パー
カツシブ型エンベロープ波形)の振幅データA(t)
1または変調指数データI(t)1を発生させることも
可能である。この場合には、モードS3においても
増減分値発生回路43から所定の(「0」でない)
増減分値IDSを発生させるようにすればよい。そ
して、パラメータレジスタ33の各レジスタ列3
3a〜33h(第9図)におけるレジスタを1つ
追加して4個とし、この追加したレジスタをモー
ド信号S3に対応させるようにする。 〔4〕 楽音信号形成回路2 第3図に示す楽音信号形成回路2は、位相角デ
ータ発生回路1から供給される位相角データωn
t、ωctおよびエンベロープデータ発生回路4
から供給される振幅データA(t)′、変調指数デー
タI(t)′に基づいて、例えば前記第(1)式によつて
表わされる楽音信号GDを形成する回路である。
なお、この楽音信号形成回路2は、第(1)式に限ら
ず他の種々の周波数変調式によつて表わされる楽
音信号GDをも形成することが可能である。 まず、各構成要素から説明する。加算器52は
位相角データωntまたはωctとシスト&ゲート
回路53の出力とを加算し、この加算結果を対
数・サインテーブル54へアドレス信号として出
力する。対数・サインテーブル54はサインカー
ブの各サンプル点瞬時値を対数形式によつて記憶
しているROMであり、加算器52の出力がアド
レス信号として供給されると、同アドレス信号に
対応する番地内の瞬時値を加算器55へ出力す
る。加算器55は、対数・サインテーブル54の
出力とシフトレジスタ78を介して供給される振
幅データA(t)′または変調指数データI(t)′とを加
算し、対数−リニア変換テーブル56へ出力す
る。対数−リニア変換テーブル56は、加算器5
5から出力される対数形式のデータをリニアデー
タに変換するためのROMであり、加算器55の
出力がアドレス信号として供給されると、同アド
レス信号に対応する番地内のリニアデータを平均
化回路57へ出力する。なお、この実施例におい
ては、加算器52、テーブル54、加算器55、
テーブル56の回路部分における加算演算等の処
理時間としてクロツクパルスφの16周期(すなわ
ち16タイムスロツト分)に相当する時間を要する
ようになつているものとする。すなわち、あるタ
イムスロツト(TS<0>〜<31>)において加
算器52に入力されたデータ(ωntまたはωct
と回路53の出力)に対応するデータが対数−リ
ニア変換テーブル56から出力されるまでに16タ
イムスロツト分に時間がかかるもので、換言すれ
ばこの回路部分52〜56は16タイムスロツト分
の遅延時間を有するものである。この場合、この
回路部分52〜56における上記遅延時間が16タ
イムスロツト分の時間に満たないときは、全体と
して16タイムスロツト分の遅延時間となるように
所定の遅延時間をもつ遅延回路を適宜挿入すれば
よい。また、シフトレジスタ78は加算器52お
よび対数・サインテーブル54における処理時間
に等しい時間だけデータA(t)′またはI(t)′を遅延
するために設けられているものであり、加算器5
2およびテーブル54における処理に例えば6タ
イムスロツト分の時間がかかるとすればシフトレ
ジスタ78は6ステージからなり、データA(t)′
またはI(t)′を6タイムスロツト分遅延して出力
する。これにより、加算器55の両入力端に同一
タイムスロツトに関するデータが入力されるよう
にタイミング調整される。この場合、シフトレジ
スタ78を省略し、その代わりにエンベロープデ
ータ発生回路4のシフトレジスタ44(第5図)
において加算器49に供給するデータA(t)1また
はI(t)1の取出しステージを変更するうようにし
てもよい。例えばシフトレジスタ78が6ステー
ジであるとしたら、シフトレジスタ44の第6ス
テージからデータA(t)1またはI(t)1を取出して加
算器49に供給すればよい。 平均化回路57は対数−リニア変換テーブル5
6の出力に生じるハンチング現象を防止するため
のものである。すなわち、上述した対数・サイン
テーブル54、加算器55、対数−リニア変換テ
ーブル56から構成される演算ブロツク58にお
いては、各部の動作が完全に動機しているわけで
はなく、このため、第11図に示すハンチング現
象が対数−リニア変換テーブル56の出力に生じ
てしまう。このハンチング現象を見ると、本来の
データの上下に、相隣り合う波形が略等しい大き
さで、交互に繰り返している。したがつて、この
ハンチング現象を除去するには、32タイムスロツ
ト前の前回の対数−リニア変換テーブル56の出
力と、今回の同出力とを平均化すればよいことが
わかる。平均化回路57はこの平均化によりハン
チング現象を除去するもので、対数−リニア変換
テーブル56の出力をクロツクパルスφの32周期
(32タイムスロツト)遅延させて出力する32ステ
ージのシフトレジスタ59と、このシフトレジス
タ59の出力および対数−リニア変換テーブル5
6の出力を加算する加算器60とから構成され
る。この場合、シフトレジスタ59の出力が32タ
イムスロツト前の前回の対数−リニア変換テーブ
ル56の出力であり、したがつて、加算器60の
出力が前回および今回の対数−リニア変換テーブ
ル56の出力の和となる。この和を1/2にするに
は、加算器60の出力のうち、最下位ビツトをノ
ーコネクト(NC)とし、第2ビツト目以降をデ
ータとして用いればよく、したがつて、加算器6
0の第2ビツト目以降が次段へ出力される。 シフトレジスタ62は、加算器60の出力をク
ロツクパルスφの1周期または16周期遅延させて
出力する16ステージのレジスタであり、入力側か
ら数えて第1ステージの出力がセレクタ63の入
力端子I1に供給され、第16ステージの出力がセレ
クタ63の入力端子I16へ供給される。セレクタ
63はパラメータ発生回路3から供給されるパラ
メータP7にしたがつて、入力端子I0、I1、I16に
各々得られるデータを択一的に出力するものであ
る。すなわち、このセレクタ63はパラメータ
P7が「0」、「1」、「16」の場合に各々、入力端
子I0、I1、I16に得られるデータを出力し、データ
SDとしてシフト&ゲート回路53へ供給する。
また、このセレクタ63はパラメータP7によつ
て入力端子I1のデータが選択された場合に、その
端子Qから“1”信号を出力し、シフトレジスタ
65へ供給する。シフトレジスタ65はセレクタ
63の端子Qから出力される信号をクロツクパル
スφの31周期遅延させて出力する31ステージ・1
ビツトのシフトレジスタである。シフト&ゲート
回路53は、データSDをシフトするシフト回路
と、このシフト回路の出力を開閉制御するゲート
回路から構成されるもので、パラメータP6に従
つて第2表に示す動作を行なう。
【表】 すなわち、P6=0の時はゲート回路を閉とし、
したがつて、データ「0」を出力する。P6=1
の時はゲート回路を開とし、また、データSDを
下位ビツト方向へ2ビツトシフトし、これによ
り、1/4・SDなるデータを出力する。P6=2〜6
の場合も同様である。なお、例えばP6=5の場
合は、シフト回路がデータSDを上位ビツト方向
へ2ビツトシフトする。また、第2表における乗
数1/4、1/2、1、2、4が前記第(1)式におけるS
の値である。 アキユームレータ66(以下、ACCと略称す
る)はその端子ADへ累算信号H(“1”信号)が
供給されるたびに加算器60の出力を累算するも
ので、その累算結果はレジスタ67へ供給され、
また、その端子CLへクリア信号CCRが供給され
ると、クリアされる。レジスタ67は、ロード信
号LDが供給されると、ACC66の出力を読込む
レジスタであり、その出力は楽音信号GTとして
サウンドシステム69(第1図)へ供給される。
なお、第3図において、符号71はオアゲート、
72〜74はアンドゲート、75〜77はインバ
ータである。また、アンドゲート72へ供給され
る信号TS0〜3はタイムスロツトTS<0>〜<
3>において“1”となる信号、信号TS0〜1
5はタイムスロツトTS<0>〜<15>において
“1”となる信号である。 次に、上述した楽音信号形成回路2のの動作
を、前記第(1)式に示す周波数変調式に基づいて楽
音信号GDを形成する場合を例にとり説明する。 (1) 複音モードの場合。 第12図は、この場合の動作を説明するための
タイミングチヤートであり、この図において、(イ)
〜(リ)は各々次のものを示している。 (イ) タイムスロツトTS<0>〜<31> (ロ) チヤンネルタイミング (ハ) 位相角データ発生回路1の出力 (ニ) エンベロープデータ発生回路4の出力 (ホ) パラメータ発生回路3から出力されるパラメ
ータP6 (ヘ) パラメータ発生回路3から出力されるパラメ
ータP7 (ト) アンドゲート74から出力される累算信号H (チ) レジスタ67へ供給されるロード信号LD (リ) ACC66の端子CLへ供給されるクリア信号
CCR なお、この図において〜は各々第1〜第4
楽音信号系列を示している。 まず、タイムスロツトTS<0>において位相
角データ発生回路1から第0チヤンネルの第1楽
音信号系列に関する位相角データωntが出力さ
れ、加算器52へ供給されると、同加算器52が
位相角データωntとシフト&ゲート回路53の
出力とを加算し、対数・サインテーブル54へ出
力する。この場合、パラメータP6=0であるこ
とから、シフト&ゲート回路53の出力は「0」
であり(第2表参照)、したがつて加算器52は
位相角データωntをそのまま出力する。位相角
データωntが対数・サインテーブル54へ供給
されると、同テーブル54から値log(sinωnt)
が読出され、加算器55のA入力端に供給され
る。この時、加算器55のB入力端には、シフト
レジスタ78を介してエンベロープデータ発生回
路4からタイムスロツトTS<0>の変調指数デ
ータI(t)′が供給されている。したがつて、加算
器55は、値 log(sinωnt)+I(t)′ を出力する。ここで、 I(t)′=logI(t) とおけば、加算器55は log(sinωt)+logI(t)=log{I(t)・sinωnt} なる値を出力することになる。そして、この値 log{AI(t)・sinωnt} が対数−リニア変換テーブル56へ供給されると
同56から、値 I(t)・sinωnt が読出されて平均化回路47に供給される。な
お、実際にはこのテーブル56からI(t)・sinωn
tが続出されるには前述した回路部分52〜56
の遅延時間によりタイムスロツトTS<0>から
16タイムスロツト経過したタイムスロツトTS<
16>である。そして、タイムスロツトTS<16>
において、平均化回路57からハンチング現象に
よる変動分が除去された値 I(t)・sinωnt が出力される。 ところで、前記第(1)式に基づいて楽音信号GD
を形成する場合は、パラメータP7が常時「0」
の状態にある(第2図ヘ参照)。したがつて、
タイムスロツトTS<16>において平均化回路5
7から出力された値 I(t)・sinωnt は、セレクタ63を介してシフト&ゲート回路5
3へ供給される。この時、シフト&ゲート回路5
3へは、パラメータP6として「1」〜「5」の
いずれかが供給されている。)なお、いずれが供
給されるかは、音色によつて定まる。)したがつ
て、平均化回路57から出力された値 I(t)・sinωnt がセレクタ63を介してシフト&ゲート回路53
へ供給されると、タイムスロツトTS<16>にお
いて、同回路53から、値 S・I(t)・sinωnt が出力され、加算器52のA入力端に供給され
る。 タイムスロツトTS<16>において、加算器5
2のB入力端へは第0チヤンネルの第1楽音信号
系列に関する位相角データωctが供給されてい
る。したがつて加算器52から値 ωct+S・I(t)・sinωnt が出力され、対数・サインテーブル54へ供給さ
れる。この結果、対数・サインテーブル54から
値 log{sin(ωct+S・I(t)・sinωnt} が出力され、加算器55のA入力端へ供給され
る。この時、加算器55のB入力端へは、シフト
レジスタ78を介してエンベロープデータ発生回
路4からタイムスロツトTS<16>の振幅データ
A(t)′が供給されている。したがつて、加算器5
5から値 A(t)′+log{sin(ωct+S・I(t)・sinωnt)
} が出力される。ここで、 A(t)′=logA(t) とおけば、加算器55から log{A(t)sin(ωct+S・I(t)・sinωnt)} なる値が出力されることになる。そして、この値
が対数−リニアテーブル56へ供給されると、次
のタイムスロツトTS<0>において、平均化回
路57から、 A(t)sin(ωct+S・I(t)・sinωnt) なる値が出力される。 一方、複音モードにおいては、信号M/Pが
“0”信号の状態にあり、アンドゲート73の第
1入力端へインバータ75を介して“1”信号が
供給されている。なおこの場合、アンドゲート7
2の第1入力端へは“0”信号が供給され、した
がつてアンドゲート72は閉状態にある。他方、
前記第(1)式に基づいて楽音信号GDを形成する場
合は、パラメータP7が常時「0」であり、した
がつて、セレクタ63の端子Qから常時“0”信
号が出力されている。この結果、シフトレジスタ
65の各ステージは全て“0”の状態にあり、し
たがつてインバータ77の出力が常時“1”信号
となり、アンドゲート74が常時開状態にある。
以上の結果、アンドゲート73の第3入力端へ信
号T0〜15が供給されると、タイムスロツト
TS<0>〜<15>において、クロツクパルスφ
を反転したクロツクパルスがアンドゲート7
3、オアゲート71、アンドゲート74を介し
て、累算信号HとしてACC66の端子ADへ供給
される(第12図ト参照)。 しかして、タイムスロツトTS<0>において
平均化回路57から出力された値 A(t)sin(ωct+S・I(t)・sinωnt) は累算信号HによつてACC66に累算される。 なお、上記タイムスロツトTS<0>において、
次の位相角データωntが加算器52のB入力端
へ供給され、次の波形演算が開始されることは勿
論である。 以上が第0チヤンネルの第1楽音信号系列にお
ける楽音信号形成の過程である。これと同様の動
作が第0チヤンネルのチヤンネルタイミングであ
るタイムスロツトTS<8>および<24>におい
て行なわれ、これにより、第0チヤンネルの第2
系列の楽音信号が得られ、これら2系列の楽音信
号がACC66によつて合成されることにより第
0チヤンネルに割当てられたキーに関する楽音信
号が得られる。 第1〜第7チヤンネルについても全く同様であ
る。そして、タイムスロツトTS<15>において
第7チヤンネルの第2系列の楽音信号がACC6
6に累算されると、この時点でACC66に第0
〜第7チヤンネルの各第1、第2系列の全楽音信
号が累算されたことになる。この全楽音信号の累
算値はタイムスロツトTS<16>においてレジス
タ67へ供給されるロード信号LD(第12図チ)
によつてレジスタ67へ読込まれ、楽音信号GD
として第1図に示すサウンドシステム69へ供給
される。また、ACC66はタイムスロツトTS<
17>において供給されるクリア信号CCR(12図
リ)によつてクリアされ、次いで、次のタイムス
ロツトTS<0>から再び楽音信号の累算を行な
う。サウンドシステム69へ供給さてた楽音信号
GDは同サウンドシステム69においてアナログ
信号に変換され、楽音として発音される。 (2) 単音モードの場合 第13図は単音モードの場合の動作を説明する
ためのタイミングチヤートであり、この図に於い
てイ〜トは各々第12図におけるハ〜リに対応し
ている。なおこの場合、タイムスロツトTS<4
>〜<15>および<20>〜<31>は全く使用され
ない。 この単音モードの場合、タイムスロツトTS<
0>および<16>において第1系列の楽音信号が
形成され、形成された第1系列の楽音信号が次の
タイムスロツト<0>においてACC66へ供給
される。同様に、タイムスロツトTS<1>およ
び<17>において第2系列の楽音信号が、タイム
スロツトTS<2>および<18>において第3系
列の楽音信号が、タイムスロツトTS<3>およ
び<19>において第4系列の楽音信号が各々形成
され、形成された各楽音信号が各々タイムスロツ
トTS<1>〜<3>においてACC66へ供給さ
れる。なお、上記第1〜第4系列の楽音信号を形
成する過程は、上述した複音モードにおいて、第
1(または第2)系列の楽音信号を形成する場合
を全く同じである。 一方、この単音モードにおいては信号M/Pが
“1”信号が状態にあり、したがつて、アンドゲ
ート73が閉状態にある一方、アンドゲート72
の第1入力端へ“1”信号が供給される。この結
果、タイムスロツトTS<0>〜<3>において、
信号TS0〜3(“1”信号)がアンドゲート72
の第3入力端へ供給されると、同タイムスロツト
TS<0>〜<3>においてアンドゲート72が
開状態となり、クロツクパルスがアンドゲート
72、オアゲート71およびアンドゲート74を
介して、累算信号HとしてACC66の端子ADへ
供給される(第13図ホ参照)。この結果、タイ
ムスロツトTS<0>〜<3>においてACC66
へ供給された第1〜第4系列の楽音信号が各々、
累算信号HによつてACC66に累算される。次
いで、タイムスロツトTS<4>においてロード
信号LDがレジスタ67へ供給されると、ACC6
6の累算値が同レジスタ67へ読込まれ、次い
で、タイムスロツトTS<5>において、ACC6
6の端子CLへクリア信号CCRが供給されると、
同クリア信号CCRの立上りにおいてACC66が
クリアされる。レジスタ67に読込まれた累算値
は楽音信号GDとしてサウンドシステム69へ供
給され、ここでアナログ信号に変換され、楽音と
して発音される。 以上が、前記第(1)式に基づいて楽音信号GDを
形成する場合の楽音信号形成回路2の動作であ
る。ここで、上述した動作の基本動作図を第14
図に示す。この図において、符号81はリニアデ
ータを出力するサインテーブル、符号82は加算
器である。また、上述した場合の楽音信号形成回
路2の動作説明図を第15図に示す。この図にお
ける各符号は各々、第3図において同一番号が付
されている各構成要素を示している。なお、第1
4図、第15図はいずれも1つの楽音信号系列に
おける動作を示している。 次に、他の周波数変調式に基づいて楽音信号
GDを形成する場合について説明する。 第16図はその一例を示す基本動作図である。
この図に示す動作を実現するには、複音モードの
場合は第17図ホおよびヘ、単音モードの場合は
第18図ハおよびニに各々示すパラメータP6。
P7を、これらの図に示すタイミングにおいて第
3図のセレクタ63およびシフト&ゲート回路5
3へ供給すればよい。この場合の動作説明図を第
19図に示す。 第20図は他の一例を示す基本動作図であり、
この図に示す動作を実現するには、第21図ホ,
ヘ(複音モードの場合)または第22図ハ,ニ、
(単音モードの場合)に各々示すパラメータP6、
P7を、これらの図に示すタイミングにおいて第
3図のセレクタ63およびシフト&ゲート回路5
3へ供給すればよい。第23図に、この場合の動
作説明図を示す。 なお、第17図、第21図におけるイ〜リは
各々第12図イ〜リに対応しており、また、第1
8図、第22図におけるイ〜トは各々第13図に
おけるイ〜トに対応している。そして、これらの
図から、第16図、第20図に示す基本動作を実
現するには、単にパラメータP6、P7のみを変更
すればよいことが容易に解るであろう。このよう
に、第3図に示す楽音信号形成回路2は、パラメ
ータP6およびP7を変更するだけで、種々の周波
数変調式に基づく楽音信号を形成することができ
る。ところで、上述した例においては、いずれの
場合も1フレームFR(タイムスロツトTS<0>
〜<31>)が楽音信号形成の基本単位であり、ま
た、1つの楽音信号系列におけるタイムスロツト
TSの数が「2」であつたが、この実施例は2フ
レームFRを楽音信号形成の基本単位とし、1つ
の楽音信号系列におけるタイムスロツトTSの数
を「4」として楽音信号GDを形成することも可
能である。そして、これにより更に多彩な楽音信
号GDを形成することができる。 第24図はこの場合の一例を示す基本動作図で
ある。この図に示す動作を実現するには、第25
図に示すタイミングにおいて、位相角データωn
t、ωct、振幅データA(t)、変調指数データI
(t)、パラメータP6、P7等を第3図の対応する各
構成要素へ供給することが必要である。また、第
26図はこの場合の動作説明図である。 なお、第25図において符号m1。m2は各々第
26図における位相角データωn1t、ωn2tを示
し、符号c1、c2は各々第26図における位相角デ
ータωc1t、ωc2tを示し、符号Ia〜Icは各々第2
6図における変調指数データI(t)′a〜I(t)′cを
示し、また、符号Aは第26図における振幅デー
タA(t)を示している。 また、この2フレームFRを基本単位とする楽
音信号形成は単音モードの場合のみ行なわれ、複
音モードの場合は行なわれない。 以下、第25図、第26図を参照し、第24図
に示す動作を実行する場合の楽音信号形成回路2
の動作を説明する。 まず、第25図イに示す第1フレームFR1の
タイムスロツトTS<0>において、位相角デー
タωn1t(同図ロ)が加算器52のB入力端へ供
給されると、加算器52から、 ωn1t+Y 但し、Y:シフト&ゲート回路53の出力なる
値が出力され、演算ブロツク58へ供給される。
一方、同タイムスロツトTS<0>において、エ
ンベロープデータ発生回路4は変調指数データI
(t)′aを演算ブロツク58へ出力している(第2
5図ハ)。この結果、第1フレームFR1のタイム
スロツトTS<16>において、演算ブロツク58
から、 I(t)a sin(ωn1t+Y) なる値となり、この値にSが乗算されて加算器5
2のA入力端へ供給される。このタイムスロツト
TS<16>においては、加算器52のB入力端へ
は位相角データ ωc1tが供給されている。したがつて、加算器
52から、 ωc1t+S・I(t)a sinωn1t+Y) なる値が出力され、演算ブロツク58へ供給され
る。この時、演算ブロツク58にはタイムスロツ
トT<16>の変調指数データI(t)bが供給されて
いる。この結果、第2フレームFR2のタイムス
ロツトTS<0>において、演算ブロツク58か
ら、 I(t)b sin{ωc1t+S・I(t)a sin(ωn1t+
Y)〕 なる値が出力される。この演算ブロツク58から
出力された値は、シフトレジスタ62に読込ま
れ、次のタイムスロツトTS、すなわち、第2フ
レームFR2のタイムスロツトTS<1>において
セレクタ63の入力端子I1へ供給される。この第
2フレームFR2のタイムスロツトTS<1>にお
いてセレクタ63へはパラメータP7=1が供給
されており、また、シフト&ゲート回路53へは
パラメータP6=1〜5が供給されている。した
がつて、セレクタ63の入力端子I1へ供給された
値は同セレクタ63を介してシフト&ゲート回路
53へ供給され、ここで、Sが乗算され、 S・I(t)b sin{ωc1t+S・I(t)a sinωn1
t+Y)}=X ……(2) なる値として、加算器52のA入力端へ供給され
る。この時、加算器52のB入力端へは位相角デ
ータωn2tが供給されている。したがつて、演算
ブロツク58へ、 ωn2t+X なる値が供給される。この時、演算ブロツク58
へは第2フレームFRのタイムスロツトTS<1>
の変調指数データI(t)′cが供給されている。こ
の結果、第2フレームFRのタイムスロツトTS<
17>において、演算ブロツク58から、 I(t)c sin(ωn2t+X) なる値が出力される。ところで、このタイムスロ
ツトTS<17>において、セレクタ63へはパラ
メータP7=0が供給され、また、シフト&ゲー
ト回路53へはパラメータP6=1〜5が供給さ
れている。この結果、演算ブロツク58の出力
は、セレクタ63を介してシフト&ゲート回路5
3へ供給され、ここで、Sが乗算され、 S・I(t)c sin(ωn2t+X) なる値として加算器52のA入力端へ供給され
る。また、この第2フレームFR2のタイムスロ
ツトTS<17>においては、加算器52のB入力
端へは、位相角データωc2tが供給されている。
したがつて、演算ブロツク58へ、 ωc2t+S・I(t)c sinωc2t+X) なる値が供給される。またこの時、演算ブロツク
58へは第2フレームFR2のタイムスロツトTS
<17>の振幅データA(t)′が供給されている。こ
の結果、第3フレームFR3のタイムスロツトTS
<1>において、演算ブロツク58から、 A(t)sin{ωc2t+S・I(t)c sin(ωn2t+X)
} なる値が出力される。この値は同タイムスロツト
TS<1>において、アンドゲート74から出力
される累算信号H(第25図ヘ参照)によつて
ACC66に累算される。 以上が第1楽音信号系列における楽音信号形成
演算の過程である。これと全く同様の過程が第2
楽音信号系列、すなわち、第1フレームFR1の
タイムスロツトTS<2>、<18>、第2フレーム
FR2のタイムスロツトTS<3>、<19>によつ
て行なわれ、その演算結果が第3フレームのタイ
ムスロツトTS<3>においてACC66に累算さ
れる。そして、これら第1、第2楽音信号系列に
おいて形成された楽音信号の累算値が、第3フレ
ームのタイムスロツトTS<4>において出力さ
れるロード信号LD(第25図ト参照)によつてレ
ジスタ67へ読込まれ、また、第3フレームFR
のタイムスロツトTS<5>において出力される
クリア信号CCRによつて、ACC66がクリアさ
れる。レジスタ67に読込まれた累算値は楽音信
号GDとしてサウンドシスム69へ供給され、こ
こで楽音として発音される。 このように、2フレームFRを基本単位とする
楽音信号形成においては、 E(t)=A(t)sin{ωc2t+S・I(t)c sin(ωn2
t
+X)} X=S・I(t)b sin{ωc1t+S・I(t)a sin
(ωn1t+Y)} ……(3) なる周波数変調式に基づいて1系列の楽音信号が
形成される。ここで、この第(3)式におけるYは、
タイムスロツトTS<0>、<2>においてパラメ
ータP7が「16」となついていることから明らか
なように、16タイムスロツト前のタイムスロツト
TSにおける演算ブロツク58の出力である。す
なわち、Yは次の様に表わすことができる。 Y=I(t)a sin{ωn1t+Y1) Y1=I(t)a sin{ωn1t+Y2) Y2=I(t)a sin{ωn1t+Y3) : : ところで、単音モードにおいては、前述したよ
うにタイムスロツトTS<0>〜<3>において、
オアゲート71からパルス信号が出力される。す
なわち、オアゲート71の出力は、第25図ヘに
おいて破線にて示すパルス信号および実線にて示
すパルス信号を共に含むものとなる。しかし、破
線によつて示すパルス信号が出力されるタイミン
グにおいては、2フレームFRを基本単位とする
楽音形成演算の場合、平均化回路57の出力は演
算途中のデータであるので、ACC66への累算
を禁止しなければならない。したがつて、破線で
示すパルス信号を回線上除去することが必要とな
る。このために設けられたものが、第3図におけ
るシフトレジスタ65、インバータ77およびア
ンドゲート74である。 すなわち、例えば第1フレームFR1のタイム
スロツトTS<1>においてセレクタ63へパラ
メータP7=1が供給され、これにより、同タイ
ムスロツトTS<1>においてセレクタ63の端
子Qから“1”信号が出力されると、この“1”
信号がクロツクパルスφの31周期後、すなわち、
第2フレームFR2のタイムスロツトTS<0>に
おいて、シフトレジスタ65から出力される。こ
の結果、第2フレームFR2のタイムスロツトTS
<0>においてインバータ77の出力が“0”信
号となり、したがつてアンドゲート74が閉状態
となり、同タイムスロツトTS<0>における破
線のパルス信号(第25図ヘ参照)が除去され
る。同様に、第1フレームFR1のタイムスロツ
トTS<2>においてセレクタ63の端子Qから
“1”信号が出力されると、第2フレームFR2の
タイムスロツトTS<2>における破線のパルス
信号が除去される。 なお、第1図〜第5図に示す電子オルガンにお
いては、複音モードの場合の2系列、単音モード
の場合(2フレーム基本単位の場合を除く)に4
系列によつて1キーに対応する楽音信号を形成し
たが、楽音信号系列の数を2倍、3倍等に増やせ
ば更に多彩な楽音信号を形成することができる。
勿論、1系列のみであつてもよいことは言うまで
もない。 また、上記実施例では、楽音信号を周波数変調
式に基づいて形成するようにしたが、周波数変調
式に限らず他の楽音形成演算式を用いて楽音信号
を形成するようにしてもよい。 以上説明したように、この発明によれば、簡単
な構成でかつ比較的低速な演算スピードで、複数
の楽音信号を任意の演算式に基づき同時に形成す
ることができるという効果が得られるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による電子オルガ
ンの全体構成を示すブロツク図、第2図〜第5図
は各々、同電子オルガンにおける位相角データ発
生回路1、楽音信号形成回路2、パラメータ発生
回路3、エンベロープデータ発生回路4の詳細を
示すブロツク図、第6図イ〜ホは、タイムスロツ
トTS、チヤンネルタイミング、楽音信号系列を
説明するためのタイミングチヤート、第7図は第
4図におけるパラメータレジスタ32の記憶内容
を説明するための図、第8図イはキーオン信号
KONを示す図、同図ロ,ハは振幅データA(t)1お
よび変調指数データI(t)1の変化を示す波形図、
第9図は第5図に示すパラメータデレジスタ33
の記憶内容を説明するための図、第10図は第5
図に示す増減分値発生回路43の動作を説明する
ための図、第11図は第3図に示す平均化回路5
7の動作を説明するための図、第12図〜第15
図は各々第1の周波数変調式に基づいて楽音信号
を形成する場合における楽音信号形成回路2の動
作を説明する場合における楽音信号形成回路2の
動作を説明するための図であり、第12図は複音
モードの場合のタイミングチヤート、第13図は
単音モードの場合のタイミングチヤート、第14
図は基本動作図、第15図は動作説明図、第16
〜第19図は各々第2の周波数変調式に基づいて
楽音信号を形成する場合における楽音信号形成回
路2の動作を説明するための図であり、第16図
は基本動作図、第17図は複音モードの場合のタ
イミングチヤート、第18図は単音モードの場合
のタイミングチヤート、第19図は動作説明図、
第20図〜第23図は第3の周波数変調式に基づ
いて楽音信号を形成する場合における楽音信号形
成回路2の動作を説明するための図であり、第2
0図は基本動作図、第21図は複音モードの場合
のタイミンギチヤート、第22図は単音モードの
場合のタイミングチヤート、第23図は動作説明
図、第24〜第26図は第4の周波数変調式に基
づいて楽音信号を形成する場合における楽音信号
形成回路2の動作を説明するための図であり、第
24図は基本動作図、第25図はタイミングチヤ
ート、第26図は動作説明図である。 1……位相角データ発生回路、2……楽音信号
形成回路、3……パラメータ発生回路、27……
音色設定部、TS……タイムスロツト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (a) 少なくとも第1の演算式に基づく第1の
    楽音形成演算と第2の演算式に基づく第2の楽
    音形成演算を実行することにより1つの楽音信
    号を形成するようにした電子楽器において、 (b) 単音を発生するか、複音を発生するかを指示
    する単音/複音指示手段と、 (c) 周期的に繰返す複数の時分割楽音演算タイム
    スロツトに対して発生すべき楽音信号の形成を
    それぞれ割当て、前記各タイムスロツトにおい
    て形成すべき楽音信号を示すキー情報を各タイ
    ムスロツトに同期して発生するキー情報発生手
    段であつて、 前記単音/複音指示手段によつて単音の発生
    が指示された場合は、前記各タイムスロツトに
    おいて同一のキーに対応する楽音信号を形成す
    るように同一のキー情報を各タイムスロツトに
    同期して発生し、 前記単音/複音指示手段によつて複音の発生
    が指示された場合は、前記各タイムスロツトに
    おいて異なるキーに対応する複数の楽音信号を
    形成するように複数のキー情報を各タイムスロ
    ツトに同期して発生するキー情報発生手段と、 (d) 前記各タイムスロツトが一巡して繰返す周期
    の少なくとも2周期を1単位として各タイムス
    ロツト毎に前記キー情報発生手段から発生され
    るキー情報に対応する楽音信号を形成する演算
    手段であつて、第1の周期における各タイムス
    ロツトでは前記第1の演算式に基づいて第1の
    楽音形成演算を行い、この演算結果を前記各タ
    イムスロツトが一巡する1周期の間保持して次
    の第2の周期の各タイムスロツトではこの第1
    の演算結果を用いて前記第2の演算式に基づく
    第2の楽音形成演算を行う演算手段と、 (e) 前記演算手段に対して前記第1の楽音形成演
    算または前記第2の楽音形成演算を実行させる
    ためのパラメータを発生するものであつて、前
    記第1の周期の期間において前記第1の楽音形
    成演算のために必要なパラメータを発生し、前
    記第2の周期の期間において前記第2の楽音形
    成演算のために必要なパラメータを発生するパ
    ラメータ発生手段と、を具備してなる電子楽
    器。 2 (a) 2以上の整数回数N回の楽音形成演算を
    実行することにより1つの楽音信号を形成し、
    上記楽音形成演算回数Nを変更するようにした
    電子楽器において、 (b) 周期的に繰返す複数の時分割楽音演算タイム
    スロツトに対して発生すべき楽音信号の形成を
    それぞれ割当て、前記各タイムスロツトにおい
    て形成すべき楽音信号を示すキー情報を各タイ
    ムスロツトに同期して発生するキー情報発生手
    段と、 (c) 前記各タイムスロツトが一巡して繰返す周期
    のN周期を1単位として各タイムスロツト毎に
    前記キー情報発生手段から発生されるキー情報
    に対応する楽音信号を形成する演算手段であつ
    て、第1の周期における各タイムスロツトでは
    第1の楽音形成演算を行い、この演算結果を前
    記各タイムスロツトが一巡する1周期の間保持
    して次の第2の周期の各タイムスロツトではこ
    の第1の演算結果を用いて第2の楽音形成演算
    を行い、以下同様の過程で第Nまでの楽音形成
    演算を行う演算手段と、 (d) 前記演算手段に対して上記楽音形成演算回数
    Nの変更に対応して前記第1の楽音形成演算な
    いし前記第Nの楽音形成演算を実行さるための
    パラメータを発生するものであつて、前記第1
    の周期の期間において前記第1の楽音形成演算
    のために必要なパラメータを発生し、前記第2
    の周期の期間において前記第2の楽音形成演算
    のために必要なパラメータを発生し、以下同様
    にして第Nまでの楽音形成演算のために必要な
    パラメータを発生するパラメータ発生手段と、 を具備してなる電子楽器。
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