JPH055360B2 - - Google Patents
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- JPH055360B2 JPH055360B2 JP63086811A JP8681188A JPH055360B2 JP H055360 B2 JPH055360 B2 JP H055360B2 JP 63086811 A JP63086811 A JP 63086811A JP 8681188 A JP8681188 A JP 8681188A JP H055360 B2 JPH055360 B2 JP H055360B2
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- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H7/00—Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs
- G10H7/08—Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs by calculating functions or polynomial approximations to evaluate amplitudes at successive sample points of a tone waveform
- G10H7/10—Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs by calculating functions or polynomial approximations to evaluate amplitudes at successive sample points of a tone waveform using coefficients or parameters stored in a memory, e.g. Fourier coefficients
- G10H7/105—Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs by calculating functions or polynomial approximations to evaluate amplitudes at successive sample points of a tone waveform using coefficients or parameters stored in a memory, e.g. Fourier coefficients using Fourier coefficients
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- Acoustics & Sound (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は楽音波形の発生に関するものであり、
特に複音シンセサイザにおいて波形を発生するた
めの改良装置に関する。
特に複音シンセサイザにおいて波形を発生するた
めの改良装置に関する。
米国特許第4085644号（特開昭52−27621）に
は、主データセツト（発生する楽音波形の１サイ
クルを規定する各デジタルサンプル振幅値の組）
が計算されて主レジスタに記憶され、そこから複
数の楽音発生器の音調レジスタへ転送される複音
シンセサイザが記述されている。主データセツト
は、発生する楽音のオーデイオ波形の1/2サイク
ルに沿つて等間隔に置かれた点の振幅を規定す
る。各楽音発生器は主データセツト中の語を受け
とり、複音シンセサイザが発生するそれぞれの楽
音の基本ピツチにより決定される速度でそれらの
語をＤ−Ａ変換器へ印加する。
は、主データセツト（発生する楽音波形の１サイ
クルを規定する各デジタルサンプル振幅値の組）
が計算されて主レジスタに記憶され、そこから複
数の楽音発生器の音調レジスタへ転送される複音
シンセサイザが記述されている。主データセツト
は、発生する楽音のオーデイオ波形の1/2サイク
ルに沿つて等間隔に置かれた点の振幅を規定す
る。各楽音発生器は主データセツト中の語を受け
とり、複音シンセサイザが発生するそれぞれの楽
音の基本ピツチにより決定される速度でそれらの
語をＤ−Ａ変換器へ印加する。
上記特許に記述されている複音シンセサイザの
特徴の１つは、主レジスタ中の主データセツトか
らそれぞれの楽音発生器の個々の音調レジスタへ
の連続する語の転送が、音調レジスタからそれぞ
れの楽音発生器のＤ−Ａ変換器への語の転送と同
期していることである。この特徴により、波形を
規定する主データセツトは、楽音発生器がそれぞ
れの楽音を発生するのを妨げることなく、再計算
されてそれぞれの楽音発生器にロードされ、従つ
て生じる楽音を妨げることなしに楽音波形を経時
的に変化させることができる。
特徴の１つは、主レジスタ中の主データセツトか
らそれぞれの楽音発生器の個々の音調レジスタへ
の連続する語の転送が、音調レジスタからそれぞ
れの楽音発生器のＤ−Ａ変換器への語の転送と同
期していることである。この特徴により、波形を
規定する主データセツトは、楽音発生器がそれぞ
れの楽音を発生するのを妨げることなく、再計算
されてそれぞれの楽音発生器にロードされ、従つ
て生じる楽音を妨げることなしに楽音波形を経時
的に変化させることができる。
楽音波形の時間的変化は連続的に行なわれるこ
とが自然で、望ましい。しかしながら、波形を時
間の関数として変化させ得る速度は、その間に主
データセツトが発生する計算サイクルに要する時
間の長さと、データを主レジスタから各楽音発生
器の音調レジスタへ転送するのに要する時間の長
さによつて制約される。そこで、データ転送に要
する時間を短縮する方法は、“デジタル複音シン
セサイザ用のデータ転送装置”と題する1979年２
月９日出願の米国特許第4246822号（特開昭55−
143596）に提案され記述されている。
とが自然で、望ましい。しかしながら、波形を時
間の関数として変化させ得る速度は、その間に主
データセツトが発生する計算サイクルに要する時
間の長さと、データを主レジスタから各楽音発生
器の音調レジスタへ転送するのに要する時間の長
さによつて制約される。そこで、データ転送に要
する時間を短縮する方法は、“デジタル複音シン
セサイザ用のデータ転送装置”と題する1979年２
月９日出願の米国特許第4246822号（特開昭55−
143596）に提案され記述されている。
一方、計算サイクルに要する時間を短縮する明
白な方法は、システム論理のためにタイミング信
号を出す論理主クロツクの周波数を増やすという
簡単な方法である。しかし、この方法は主クロツ
クのスピード、又は周波数には実際上ならびに経
済的な制約が課せられている。複音シンセサイザ
を大規模集積超小形電子技術を用いて実施する場
合には、現在の技術の状態によつて主クロツクは
約２〜3MHzとするのが望ましい。超小形電子技
術の費用は速さの限界範囲の上限では急上昇する
ので、主クロツクの速さを増さずに計算サイクル
時間を短縮することが望ましい。
白な方法は、システム論理のためにタイミング信
号を出す論理主クロツクの周波数を増やすという
簡単な方法である。しかし、この方法は主クロツ
クのスピード、又は周波数には実際上ならびに経
済的な制約が課せられている。複音シンセサイザ
を大規模集積超小形電子技術を用いて実施する場
合には、現在の技術の状態によつて主クロツクは
約２〜3MHzとするのが望ましい。超小形電子技
術の費用は速さの限界範囲の上限では急上昇する
ので、主クロツクの速さを増さずに計算サイクル
時間を短縮することが望ましい。
計算時間の短縮方法は、“複音シンセサイザに
おける奇遇対称計算装置”と題する1979年４月９
日付出願の米国特許第4249448号（特開昭55−
143597）に記述されている。計算時間は、主デー
タセツトの点の数を減らしてその減らした数を計
算することによつて短縮される。これらの点の数
は16であり、これは32の高調波によつて特徴づけ
られる楽音発生に要する点の数64からみると1/4
に減少したことになる。主データセツトの大きさ
は、主データセツトを２つの構成要素サブセツト
（subset）に分割することによつて縮小される。
第１の構成要素（component）は奇数の高調波
係数だけ用いて発生させ、第２の構成要素は偶数
の高調波係数だけを用いて発生させる。これらの
構成要素主データセツトは２つのメモリに記憶さ
れる。転送サイクルの間に、所望の全サイクル波
形は、２つのメモリに記憶されたデータを順方向
および逆方向へアドレスすることによつてつくら
れる。アドレスされたデータは特定の方法で補数
化され加算されるので、所望の全サイクル波形
は、音調レジスタによつて必要とされる64のデー
タ点を用いる代りに全部で16の主データセツト点
からつくられる。この方法を用いると、計算サイ
クルの期間中に主データセツトをつくるのに要す
る時間は、名目上（nominal）の64のデータ点の
代りに僅か16のデータ点だけを発生させることに
より1/4に短縮される。しかしながらこの方法に
よると、計算サイクルの時間は短縮されるが、回
路構成が複雑となる欠点がある。また、楽音波形
を時間的に変化させる方法として前述の米国特許
第4085644号（特開昭52−27621）にはスライド型
フオルマトフイルタを用いた例が記載されてい
る。
おける奇遇対称計算装置”と題する1979年４月９
日付出願の米国特許第4249448号（特開昭55−
143597）に記述されている。計算時間は、主デー
タセツトの点の数を減らしてその減らした数を計
算することによつて短縮される。これらの点の数
は16であり、これは32の高調波によつて特徴づけ
られる楽音発生に要する点の数64からみると1/4
に減少したことになる。主データセツトの大きさ
は、主データセツトを２つの構成要素サブセツト
（subset）に分割することによつて縮小される。
第１の構成要素（component）は奇数の高調波
係数だけ用いて発生させ、第２の構成要素は偶数
の高調波係数だけを用いて発生させる。これらの
構成要素主データセツトは２つのメモリに記憶さ
れる。転送サイクルの間に、所望の全サイクル波
形は、２つのメモリに記憶されたデータを順方向
および逆方向へアドレスすることによつてつくら
れる。アドレスされたデータは特定の方法で補数
化され加算されるので、所望の全サイクル波形
は、音調レジスタによつて必要とされる64のデー
タ点を用いる代りに全部で16の主データセツト点
からつくられる。この方法を用いると、計算サイ
クルの期間中に主データセツトをつくるのに要す
る時間は、名目上（nominal）の64のデータ点の
代りに僅か16のデータ点だけを発生させることに
より1/4に短縮される。しかしながらこの方法に
よると、計算サイクルの時間は短縮されるが、回
路構成が複雑となる欠点がある。また、楽音波形
を時間的に変化させる方法として前述の米国特許
第4085644号（特開昭52−27621）にはスライド型
フオルマトフイルタを用いた例が記載されてい
る。
この例によると回路が複雑となる欠点があつ
た。
た。
本発明は上記問題に鑑み、計算サイクルに要す
る時間を短縮しかつ楽音波形の時間変化を与える
にあたつて、複雑な回路を必要とせず、簡単な構
成で実現することを目的としている。
る時間を短縮しかつ楽音波形の時間変化を与える
にあたつて、複雑な回路を必要とせず、簡単な構
成で実現することを目的としている。
上記課題を解決するための本発明の構成は、次
の通りである。
の通りである。
複数の鍵スイツチを含む鍵盤と、複数の音色の
うち所望の音色を選択する音色選択スイツチを具
え、発生される楽音信号の１サイクル波形を規定
するデータセツトが高調波係数により計算され、
該計算されたデータセツトが発生される楽音の音
高に対応する速度でＤ−Ａ変換器へ転送される楽
音発生器を１つ又はそれ以上具えた電子楽器にお
いて、 高調波係数を記憶するための高調波係数メモリ
２６，２７と、 前記音色選択スイツチに応答して前記高調波係
数メモリから高調波係数を読み出す読出し手段２
５と、 前記高調波係数を用いデータセツトを計算する
計算手段３４，３３，２８，２４，２３，２１，
２２，２０，１９，１６，１０４と、 経時変化をする信号Ｒを発生する基準信号発生
手段１１４と、 該基準信号発生手段からの信号Ｒの値と前記高
調波係数メモリから読み出された高調波係数の値
とを比較し比較信号を出力する比較手段１１０Ａ
〜Ｆ，１１１Ａ〜Ｃと、 前記高調波係数メモリから読み出された高調波
係数の値が前記基準信号発生手段からの信号Ｒの
値より小さい場合、前記比較手段からの比較信号
に応答して前記読み出された高調波係数を前記計
算手段へ供給することを抑止するように制御する
制御手段１１３Ａ〜Ｆとを備え、 前記信号Ｒの経時変化に応答して前記計算手段
の計算が制御され電子楽器の楽音出力の音質を経
時的に変化させると同時に適応計算を行なう装
置。
うち所望の音色を選択する音色選択スイツチを具
え、発生される楽音信号の１サイクル波形を規定
するデータセツトが高調波係数により計算され、
該計算されたデータセツトが発生される楽音の音
高に対応する速度でＤ−Ａ変換器へ転送される楽
音発生器を１つ又はそれ以上具えた電子楽器にお
いて、 高調波係数を記憶するための高調波係数メモリ
２６，２７と、 前記音色選択スイツチに応答して前記高調波係
数メモリから高調波係数を読み出す読出し手段２
５と、 前記高調波係数を用いデータセツトを計算する
計算手段３４，３３，２８，２４，２３，２１，
２２，２０，１９，１６，１０４と、 経時変化をする信号Ｒを発生する基準信号発生
手段１１４と、 該基準信号発生手段からの信号Ｒの値と前記高
調波係数メモリから読み出された高調波係数の値
とを比較し比較信号を出力する比較手段１１０Ａ
〜Ｆ，１１１Ａ〜Ｃと、 前記高調波係数メモリから読み出された高調波
係数の値が前記基準信号発生手段からの信号Ｒの
値より小さい場合、前記比較手段からの比較信号
に応答して前記読み出された高調波係数を前記計
算手段へ供給することを抑止するように制御する
制御手段１１３Ａ〜Ｆとを備え、 前記信号Ｒの経時変化に応答して前記計算手段
の計算が制御され電子楽器の楽音出力の音質を経
時的に変化させると同時に適応計算を行なう装
置。
計算サイクルにおいて使用される高調波係数値
を基準（リフアレンス）信号と比較し、基準信号
の値より小さい高調波係数の計算を削除するよう
にしてかつその基準信号の値を時間的に変化させ
るようにしたので、計算時間の短縮と時間的波形
変化を簡単な構成で実現できる。
を基準（リフアレンス）信号と比較し、基準信号
の値より小さい高調波係数の計算を削除するよう
にしてかつその基準信号の値を時間的に変化させ
るようにしたので、計算時間の短縮と時間的波形
変化を簡単な構成で実現できる。
ここに参考のため述べてある米国特許第
4085644号（特開昭52−27621）に詳細に記述され
ている複音シンセサイザの変更態様として第１図
および第２図の実施例が示されており、記述され
ている。図面に使用してあるすべての２桁参照数
字は、上記特許の開示のなかで同様に番号をつけ
た素子に対応する。
4085644号（特開昭52−27621）に詳細に記述され
ている複音シンセサイザの変更態様として第１図
および第２図の実施例が示されており、記述され
ている。図面に使用してあるすべての２桁参照数
字は、上記特許の開示のなかで同様に番号をつけ
た素子に対応する。
米国特許第4085644号（特開昭52−27621）に記
述されている型の複音シンセサイザにおいては、
計算サイクルとデータ転送サイクルとが反復し
て、しかもそれぞれ独立して実施されてデータを
提供し、そのデータが波形に転換される。計算サ
イクルの間には、予め選択された楽音を特徴づけ
る１セツトの記憶された高調波係数を用いて離散
的フーリエ算法を実施することによつて主データ
セツトがつくられる。計算はどの楽音周波数とも
非同期の高速で行なわれる。フーリエ算法に必要
な高調波係数と直交関数はデジタルの形で記憶さ
れ、計算はデジタル的に行われることが望まし
い。計算サイクルの終りには、主データセツトは
主レジスタに記憶される。
述されている型の複音シンセサイザにおいては、
計算サイクルとデータ転送サイクルとが反復し
て、しかもそれぞれ独立して実施されてデータを
提供し、そのデータが波形に転換される。計算サ
イクルの間には、予め選択された楽音を特徴づけ
る１セツトの記憶された高調波係数を用いて離散
的フーリエ算法を実施することによつて主データ
セツトがつくられる。計算はどの楽音周波数とも
非同期の高速で行なわれる。フーリエ算法に必要
な高調波係数と直交関数はデジタルの形で記憶さ
れ、計算はデジタル的に行われることが望まし
い。計算サイクルの終りには、主データセツトは
主レジスタに記憶される。
計算サイクルに続いて転送サイクルが始まり、
この転送サイクルの間に主データセツトは複数の
音調レジスタのうちで予め選択されているレジス
タへ転送される。計算サイクルと転送サイクルの
期間中楽音の発生は途切れることなく継続する。
この転送サイクルの間に主データセツトは複数の
音調レジスタのうちで予め選択されているレジス
タへ転送される。計算サイクルと転送サイクルの
期間中楽音の発生は途切れることなく継続する。
上記特許に記述したように、複音シンセサイザ
は楽器鍵盤を具えており、この鍵盤は例えば電子
オルガンのような電子楽器の従来の鍵盤に相当す
る。楽器鍵盤上の１個又は２個以上の鍵が押され
ると、音調検出・割当回路１４は作動した鍵の情
報を記憶し、12個の別々の楽音発生器のうちの１
個に作動した各楽音を割当てる。音調検出・割当
回路は、ここに参考のため述べてある米国特許第
4022098号（特開昭52−44626）に記述されてい
る。１個又はそれ以上の鍵が押されると、実行制
御回路１６が計算サイクルを開始し、この計算サ
イクルの間に32語からなる主データセツトが計算
され、主レジスタ３４に記憶される。この32語
は、楽音発生器が発生させる楽音のオーデイオ波
形1/2サイクルに対する32の等間隔点の振幅に対
応する値をもつて発生する。複音シンセサイザが
主データセツトを規定する波形を発生させる方法
は、米国特許第4085644号に詳しく記述されてい
る。
は楽器鍵盤を具えており、この鍵盤は例えば電子
オルガンのような電子楽器の従来の鍵盤に相当す
る。楽器鍵盤上の１個又は２個以上の鍵が押され
ると、音調検出・割当回路１４は作動した鍵の情
報を記憶し、12個の別々の楽音発生器のうちの１
個に作動した各楽音を割当てる。音調検出・割当
回路は、ここに参考のため述べてある米国特許第
4022098号（特開昭52−44626）に記述されてい
る。１個又はそれ以上の鍵が押されると、実行制
御回路１６が計算サイクルを開始し、この計算サ
イクルの間に32語からなる主データセツトが計算
され、主レジスタ３４に記憶される。この32語
は、楽音発生器が発生させる楽音のオーデイオ波
形1/2サイクルに対する32の等間隔点の振幅に対
応する値をもつて発生する。複音シンセサイザが
主データセツトを規定する波形を発生させる方法
は、米国特許第4085644号に詳しく記述されてい
る。
計算サイクルが完了すると、実行制御回路１６
は転送サイクルを開始し、この転送サイクルの間
に、主レジスタ３４に記憶された主データセツト
は割当てられた楽音発生器の音調レジスタ３５へ
転送される。音調レジスタ３５は、発生するオー
デイオ楽音の完全な１サイクルに対応する64語を
記憶する。米国特許第4085644号に述べられてい
るように、主レジスタ３４内にある主データセツ
トの32語は、それから主データセツトが発生する
フーリエ級係数を使用することによつて、転送サ
イクルの間に音調レジスタ３５中の64語に拡大さ
れる。偶数対称を用いた場合、即ちフーリエ算法
においてすべての余弦波関数を用いた場合には、
音調レジスタ中の第２の1/2サイクルを規定する
追加の32語をうるために、主データセツトの32の
データ点の順序を逆にするだけでよい。奇数対称
を用いた場合、即ちフーリエ算法においてすべて
の正弦波関数を用いた場合には、第２群の32点の
順序を逆にし、データの代数符号を２進数による
２の補数化などの演算によつて変更しなければな
らない。
は転送サイクルを開始し、この転送サイクルの間
に、主レジスタ３４に記憶された主データセツト
は割当てられた楽音発生器の音調レジスタ３５へ
転送される。音調レジスタ３５は、発生するオー
デイオ楽音の完全な１サイクルに対応する64語を
記憶する。米国特許第4085644号に述べられてい
るように、主レジスタ３４内にある主データセツ
トの32語は、それから主データセツトが発生する
フーリエ級係数を使用することによつて、転送サ
イクルの間に音調レジスタ３５中の64語に拡大さ
れる。偶数対称を用いた場合、即ちフーリエ算法
においてすべての余弦波関数を用いた場合には、
音調レジスタ中の第２の1/2サイクルを規定する
追加の32語をうるために、主データセツトの32の
データ点の順序を逆にするだけでよい。奇数対称
を用いた場合、即ちフーリエ算法においてすべて
の正弦波関数を用いた場合には、第２群の32点の
順序を逆にし、データの代数符号を２進数による
２の補数化などの演算によつて変更しなければな
らない。
所望するオーデイオ波形の完全な１サイクルを
規定する64のデータ点が音調レジスタ３５に記憶
されると、そのデータ点は順次音調レジスタ３５
から読出されてＤ−Ａ変換器４７へ印加され、Ｄ
−Ａ変換器は入力デジタルデータを所望するオー
デイオ波形のアナログ電圧へ変換し、この電圧が
音響システム１１へ印加される。データ点は、各
楽音発生器の関連した音調クロツク３７によつて
制御されるクロツク速度で音調レジスタから転送
される。音調クロツクは、鍵盤上で押された楽音
の基本周波数にその周波数がセツトされている電
圧制御発振器である。従つて、64のデータ点のす
べては、選択された楽音のピツチ又は基本周波数
における１周期に対応する時間の間にＤ−Ａ変換
器へ転送される。
規定する64のデータ点が音調レジスタ３５に記憶
されると、そのデータ点は順次音調レジスタ３５
から読出されてＤ−Ａ変換器４７へ印加され、Ｄ
−Ａ変換器は入力デジタルデータを所望するオー
デイオ波形のアナログ電圧へ変換し、この電圧が
音響システム１１へ印加される。データ点は、各
楽音発生器の関連した音調クロツク３７によつて
制御されるクロツク速度で音調レジスタから転送
される。音調クロツクは、鍵盤上で押された楽音
の基本周波数にその周波数がセツトされている電
圧制御発振器である。従つて、64のデータ点のす
べては、選択された楽音のピツチ又は基本周波数
における１周期に対応する時間の間にＤ−Ａ変換
器へ転送される。
音調クロツク３７に用いる電圧制御発振器を実
施するにはいろいろな方法がある。その１つの実
施例は、ここに参考のため述べてある米国特許第
4067254号（特開昭52−65415）に詳しく記述され
ている。
施するにはいろいろな方法がある。その１つの実
施例は、ここに参考のため述べてある米国特許第
4067254号（特開昭52−65415）に詳しく記述され
ている。
主データセツト中のデータ点の数は、発生した
楽音構造に対して所望される高調波の最大数の関
数である。原則的には、高調波の最大数は、オー
デイオ波形の完全な１サイクルを規定するデータ
点の数の1/2に等しい。従つて、この好ましい実
施例は、最大32の高調波をもつ楽音を発生させる
ことができる64のデータ点を使用している。
楽音構造に対して所望される高調波の最大数の関
数である。原則的には、高調波の最大数は、オー
デイオ波形の完全な１サイクルを規定するデータ
点の数の1/2に等しい。従つて、この好ましい実
施例は、最大32の高調波をもつ楽音を発生させる
ことができる64のデータ点を使用している。
上記米国特許第4085644号（特特開昭52−
27621）に更に記述されているように、鍵盤上の
関連した鍵が押されている間は、主レジスタ３４
中の主データが連続的に再計算され、このデータ
を音調レジスタ３５に再びロードできることが望
ましい。このことは、音調クロツク速度でのデー
タ点のＤ−Ａ変換器への流れを中断することなく
行なわれる。
27621）に更に記述されているように、鍵盤上の
関連した鍵が押されている間は、主レジスタ３４
中の主データが連続的に再計算され、このデータ
を音調レジスタ３５に再びロードできることが望
ましい。このことは、音調クロツク速度でのデー
タ点のＤ−Ａ変換器への流れを中断することなく
行なわれる。
本発明は、楽器の楽音スイツチによつてこの計
算を選択した高調波係数値へ適応するための配置
を指向する。楽音スイツチは、送風式
（windblown）パイプオルガンから借用した用語
を使つてストツプと呼ばれることもある。
算を選択した高調波係数値へ適応するための配置
を指向する。楽音スイツチは、送風式
（windblown）パイプオルガンから借用した用語
を使つてストツプと呼ばれることもある。
上記に参照した米国特許第4085644号（特開昭
52−27621）に記述したように、主データセツト
は下記の関係により計算することができる。
52−27621）に記述したように、主データセツト
は下記の関係により計算することができる。
ZN＝M
〓q=1
cq sin（πNq／Ｍ） （方程式１）
但し、Ｎ＝１，２，…，2Wは主データセツト
語の指数、ｑ＝１，２，…，Ｍは高調波ナンバー
Ｍ＝ｗは主データセツトの発生に用いられる高調
波数、cqは所望の出力音質に対して予め選ばれ
た高調波係数である。方程式１に示す総和の各項
は高調波成分と呼ばれる。
語の指数、ｑ＝１，２，…，Ｍは高調波ナンバー
Ｍ＝ｗは主データセツトの発生に用いられる高調
波数、cqは所望の出力音質に対して予め選ばれ
た高調波係数である。方程式１に示す総和の各項
は高調波成分と呼ばれる。
適応計算方式の特徴は第１図に示してある。主
データセツトがその間に計算される計算期間の初
めに、語カウンタ１９と高調波カウンタ２０はい
ずれも下記に述べる方法により実行制御回路によ
つて０値に初期設定される。
データセツトがその間に計算される計算期間の初
めに、語カウンタ１９と高調波カウンタ２０はい
ずれも下記に述べる方法により実行制御回路によ
つて０値に初期設定される。
１組の高調波係数の選択は、楽音スイツチ５６
および５７のセツテイングによつて制御される。
これらのスイツチは、メモリアドレスデコーダ２
５によつてアドレスされる高調波係数が高調波係
数メモリ２６に記憶されるものか、又は高調波係
数メモリ２７に記憶されるのかを決定する。
および５７のセツテイングによつて制御される。
これらのスイツチは、メモリアドレスデコーダ２
５によつてアドレスされる高調波係数が高調波係
数メモリ２６に記憶されるものか、又は高調波係
数メモリ２７に記憶されるのかを決定する。
ゼロ検出回路１０１内の回路は、係数が乗算器
２８へ転送される前に、選択された高調波係数メ
モリからアクセスされた各高調波係数を検査す
る。もし現在の高調波係数が０値をもつことが検
出されると、ゼロ検出回路１０１はアドバンス信
号を出す。
２８へ転送される前に、選択された高調波係数メ
モリからアクセスされた各高調波係数を検査す
る。もし現在の高調波係数が０値をもつことが検
出されると、ゼロ検出回路１０１はアドバンス信
号を出す。
このアバンス信号は、実行制御回路が出すリセ
ツト信号とオアゲート１０４で結合される。オア
ゲート１０４の出力は、もしこの出力が“１”論
理状態にあると語カウンタ１９をリセツトする。
ツト信号とオアゲート１０４で結合される。オア
ゲート１０４の出力は、もしこの出力が“１”論
理状態にあると語カウンタ１９をリセツトする。
語カウンタ１９がリセツトされる度毎に、語カ
ウンタはインクリメント信号を出す。このインク
リメント信号は、高調波カウンタ２０の状態を増
加させるのに用いられる。従つて、０値の高調波
係数が検出されたためにアドバンス信号がゼロ検
出回路１０１によつて出される度毎に、語カウン
タはその最初の状態にリセツトされ、高調波カウ
ンタは１カウントだけ増加する。この動作は、計
算サイクルにおける乗算と加算の64回の計算時間
を省く。この省かれた64のステツプは全く必要な
い。というのは、最終的な結果は、主レジスタ３
４に記憶された以前の部分的データ合計に０値を
加えることになるからである。
ウンタはインクリメント信号を出す。このインク
リメント信号は、高調波カウンタ２０の状態を増
加させるのに用いられる。従つて、０値の高調波
係数が検出されたためにアドバンス信号がゼロ検
出回路１０１によつて出される度毎に、語カウン
タはその最初の状態にリセツトされ、高調波カウ
ンタは１カウントだけ増加する。この動作は、計
算サイクルにおける乗算と加算の64回の計算時間
を省く。この省かれた64のステツプは全く必要な
い。というのは、最終的な結果は、主レジスタ３
４に記憶された以前の部分的データ合計に０値を
加えることになるからである。
高調波カウンタ２０は32の最大数に達すると、
初期値に自らリセツトする。これはこのカウンタ
がモジユロ３２を計数するように作られているか
らである。
初期値に自らリセツトする。これはこのカウンタ
がモジユロ３２を計数するように作られているか
らである。
高調波カウンタが自らリセツトすると、モジユ
ロリセツト信号が発生し、この信号が実行制御回
路１６へ転送されて、計算サイクルが完了したこ
とを示す。
ロリセツト信号が発生し、この信号が実行制御回
路１６へ転送されて、計算サイクルが完了したこ
とを示す。
第３図は、ゼロ検出システムブロツク１０１に
含まれている論理回路を示す。入力高調波係数cj
は、６つの２進ビツトcj1〜cj6からなつている。
ゼロ検出論理に対して基準（リフアレンス）信号
Ｒの６ビツトはすべてゼロの値を示す。ビツトご
との比較は１組のエクスクルーシブ・ノアゲート
（EX−NOR）１１０Ａ〜１１0Fおよび１組のア
ンドゲート１１１Ａ〜１１１Ｃによつて行なわれ
る。cjのすべてのビツトがゼロであれば、アンド
ゲート１１１Ｃの出力でアドバンス信号が発生す
る。高調波係数cjは１組のアンドゲート１１３Ａ
〜１１３Ｆへも印加される。アドバンス信号が
“０”であれば、これらのゲートは高調波係数cj
を乗算器２８へ転送する。アドバンス信号が
“１”であれば、これらのゲートは高調波係数が
乗算器２８へ達しないようにする。
含まれている論理回路を示す。入力高調波係数cj
は、６つの２進ビツトcj1〜cj6からなつている。
ゼロ検出論理に対して基準（リフアレンス）信号
Ｒの６ビツトはすべてゼロの値を示す。ビツトご
との比較は１組のエクスクルーシブ・ノアゲート
（EX−NOR）１１０Ａ〜１１0Fおよび１組のア
ンドゲート１１１Ａ〜１１１Ｃによつて行なわれ
る。cjのすべてのビツトがゼロであれば、アンド
ゲート１１１Ｃの出力でアドバンス信号が発生す
る。高調波係数cjは１組のアンドゲート１１３Ａ
〜１１３Ｆへも印加される。アドバンス信号が
“０”であれば、これらのゲートは高調波係数cj
を乗算器２８へ転送する。アドバンス信号が
“１”であれば、これらのゲートは高調波係数が
乗算器２８へ達しないようにする。
第２図は、高調波係数の値に応答して適応計算
を行なうのに用いられる実行制御回路１６の素子
を示す。計算サイクルはフリツプフロツプ１０６
をセツトすることにより始められるので、その出
力信号はＱ＝“１”である。Ｑ＝“１”の場合に
は、エツジ検出回路１０７によりリセツト信号が
発生する。このリセツト信号は、語カウンタ１９
と高調波カウンタ２０の両方を初期状態にするの
に用いられる。フリツプフロツプ１０６がＱ＝
“１”の状態にもゲート１０２はタイミング信号
を主クロツク１５から語カウンタへ転送する。
を行なうのに用いられる実行制御回路１６の素子
を示す。計算サイクルはフリツプフロツプ１０６
をセツトすることにより始められるので、その出
力信号はＱ＝“１”である。Ｑ＝“１”の場合に
は、エツジ検出回路１０７によりリセツト信号が
発生する。このリセツト信号は、語カウンタ１９
と高調波カウンタ２０の両方を初期状態にするの
に用いられる。フリツプフロツプ１０６がＱ＝
“１”の状態にもゲート１０２はタイミング信号
を主クロツク１５から語カウンタへ転送する。
高調波カウンタ２０が最大カウント状態に達し
た後にカウントを増やすと、カウンタ２０は初期
状態にリセツトされ、リセツト信号を出す。この
リセツト信号はフリツプフロツプ１０６をリセツ
トするために送られる。このフリツプフロツプを
リセツトする動作は計算サイクルを終了させる。
た後にカウントを増やすと、カウンタ２０は初期
状態にリセツトされ、リセツト信号を出す。この
リセツト信号はフリツプフロツプ１０６をリセツ
トするために送られる。このフリツプフロツプを
リセツトする動作は計算サイクルを終了させる。
ゼロ値の高調波係数に応答してアドバンス信号
を発生させるためゼロ検出回路１０１を実施する
代わりに、予め選択したいかなる値にも応答して
アドバンス信号を発生することができるというこ
とは当業者にはすぐに判ることである。このこと
は第３図に示すように、比較信号Ｒの値をあらか
じめ選択しておくことによつて行なわれる。Ｒに
経時変化が可能な値をとらせることによつて特殊
な音色効果がえられる。Ｒが変化するにつれて音
質が変化する。というわけは、Ｒの値が高調波係
数より大きくなると、いろいろな高調波係数が除
去されるからである。基準（リフアレンス）信号
Ｒの振幅を変化させる１つの方法は、ADSRエン
ベロープ発生器によりＲを発生させることであ
る。ここに参考のために述べてある米国特許第
4079650号（特開昭52−93315）には適当なエンベ
ロープ発生器が記述されている。
を発生させるためゼロ検出回路１０１を実施する
代わりに、予め選択したいかなる値にも応答して
アドバンス信号を発生することができるというこ
とは当業者にはすぐに判ることである。このこと
は第３図に示すように、比較信号Ｒの値をあらか
じめ選択しておくことによつて行なわれる。Ｒに
経時変化が可能な値をとらせることによつて特殊
な音色効果がえられる。Ｒが変化するにつれて音
質が変化する。というわけは、Ｒの値が高調波係
数より大きくなると、いろいろな高調波係数が除
去されるからである。基準（リフアレンス）信号
Ｒの振幅を変化させる１つの方法は、ADSRエン
ベロープ発生器によりＲを発生させることであ
る。ここに参考のために述べてある米国特許第
4079650号（特開昭52−93315）には適当なエンベ
ロープ発生器が記述されている。
第１図に示してあるシステムは、楽音波形の合
成に用いられる高調波数によつて特徴づけられる
電子楽器モデルの基礎として使用できる。例え
ば、第１図に関連して述べてあるシステムは32の
高調波を使用した。もし高調波係数がゼロの値を
もつ16以上のすべての高調波とともに記憶される
ならば、主データの計算は自動的に16の高調波に
限定され、計算サイクルの時間は自動的に適応し
て、32の高調波に要する時間の1/2に短縮される。
成に用いられる高調波数によつて特徴づけられる
電子楽器モデルの基礎として使用できる。例え
ば、第１図に関連して述べてあるシステムは32の
高調波を使用した。もし高調波係数がゼロの値を
もつ16以上のすべての高調波とともに記憶される
ならば、主データの計算は自動的に16の高調波に
限定され、計算サイクルの時間は自動的に適応し
て、32の高調波に要する時間の1/2に短縮される。
以上のように本発明によると、計算サイクルに
おいて使用される高調波係数値を基準信号と比較
し、基準信号の値より小さい高調波係数の計算を
削除するようにしてかつその基準信号の値を時間
的に変化させるようにしたので計算時間の短縮と
時間的波形変化を簡単な構成で実現できる効果が
ある。
おいて使用される高調波係数値を基準信号と比較
し、基準信号の値より小さい高調波係数の計算を
削除するようにしてかつその基準信号の値を時間
的に変化させるようにしたので計算時間の短縮と
時間的波形変化を簡単な構成で実現できる効果が
ある。
本発明を応用すると、計算システム素子の１種
類の設計をいろいろな種類、又はいろいろな価格
の電子楽器の作成に利用することができる。例え
ば、この種のもののうちで最高の型は、楽音波形
を32の高調波に合成できる楽器であろう。１つの
波形を32の高調波に合成すると、ほとんどすべて
の所望する音楽効果に対してきわめてすぐれた楽
音能力（tonal capability）が得られる。楽音の
高調波係数を減らすと楽器の価格を下げることが
できる。
類の設計をいろいろな種類、又はいろいろな価格
の電子楽器の作成に利用することができる。例え
ば、この種のもののうちで最高の型は、楽音波形
を32の高調波に合成できる楽器であろう。１つの
波形を32の高調波に合成すると、ほとんどすべて
の所望する音楽効果に対してきわめてすぐれた楽
音能力（tonal capability）が得られる。楽音の
高調波係数を減らすと楽器の価格を下げることが
できる。
第１図は本発明の概略的なブロツク図である。
第２図は実行制御回路の詳細を示す概略的なブロ
ツク図である。第３図はゼロ検出回路の詳細を示
す概略的な論理である。 第１図において１１は音響システム、１２は鍵
盤スイツチ、１４は音調検出・割当回路、１６は
実行制御回路、１９は語カウンタ、２０は高調波
カウンタ（モジユロ３２）、２１は加算器アキユ
ムレータ、２３はメモリアドレスデコーダ、２４
は正弦波関数表、２５はメモリアドレスデコー
ダ、２６，２７は高調波係数メモリ、２８は乗算
器、３３は加算器、３４は主レジスタ、３５は音
調レジスタ、３７は音調クロツク、４０は音調選
択回路、４４は２の補数回路、４５はロード選択
回路、４７はＤ−Ａ変換器、１０１はゼロ検出回
路。
第２図は実行制御回路の詳細を示す概略的なブロ
ツク図である。第３図はゼロ検出回路の詳細を示
す概略的な論理である。 第１図において１１は音響システム、１２は鍵
盤スイツチ、１４は音調検出・割当回路、１６は
実行制御回路、１９は語カウンタ、２０は高調波
カウンタ（モジユロ３２）、２１は加算器アキユ
ムレータ、２３はメモリアドレスデコーダ、２４
は正弦波関数表、２５はメモリアドレスデコー
ダ、２６，２７は高調波係数メモリ、２８は乗算
器、３３は加算器、３４は主レジスタ、３５は音
調レジスタ、３７は音調クロツク、４０は音調選
択回路、４４は２の補数回路、４５はロード選択
回路、４７はＤ−Ａ変換器、１０１はゼロ検出回
路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数の鍵スイツチを含む鍵盤と、複数の音色
のうち所望の音色を選択する音色選択スイツチを
具え、発生される楽音信号の１サイクル波形を規
定するデータセツトが高調波係数により計算さ
れ、該計算されたデータセツトが発生される楽音
の音高に対応する速度でＤ−Ａ変換器へ転送され
る楽音発生器を１つ又はそれ以上具えた電子楽器
において、 高調波係数を記憶するための高調波係数メモリ
２６，２７と、 前記音色選択スイツチに応答して前記高調波係
数メモリから高調波係数を読み出す読出し手段２
５と、 前記高調波係数を用いデータセツトを計算する
計算手段３４，３３，２８，２４，２３，２１，
２２，２０，１９，１６，１０４と、 経時変化をする信号Ｒを発生する基準信号発生
手段１１４と、 該基準信号発生手段からの信号Ｒの値と前記高
調波係数メモリから読み出された高調波係数の値
とを比較し比較信号を出力する比較手段１１０Ａ
〜Ｆ，１１１Ａ〜Ｃと、 前記高調波係数メモリから読み出された高調波
係数の値が前記基準信号発生手段からの信号Ｒの
値より小さい場合、前記比較手段からの比較信号
に応答して前記読み出された高調波係数を前記計
算手段へ供給することを抑止するように制御する
制御手段１１３Ａ〜Ｆとを備え、 前記信号Ｒの経時変化に応答して前記計算手段
の計算が制御され電子楽器の楽音出力の音質を経
時的に変化させると同時に適応計算を行なう装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/032,980 US4231278A (en) | 1979-04-25 | 1979-04-25 | Adaptive computation in a digital tone synthesizer |
| US032,980 | 1979-04-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63264798A JPS63264798A (ja) | 1988-11-01 |
| JPH055360B2 true JPH055360B2 (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=21867909
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5407880A Granted JPS55143598A (en) | 1979-04-25 | 1980-04-22 | Adaptability calculator in degital musical tone synthesizer |
| JP63086811A Granted JPS63264798A (ja) | 1979-04-25 | 1988-04-08 | デジタル楽音シンセサイザにおける適応計算装置 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5407880A Granted JPS55143598A (en) | 1979-04-25 | 1980-04-22 | Adaptability calculator in degital musical tone synthesizer |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4231278A (ja) |
| JP (2) | JPS55143598A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56138794A (en) * | 1980-03-31 | 1981-10-29 | Nippon Musical Instruments Mfg | Method of generating music tone signal and device for generating music tone signal |
| JPH03115697U (ja) * | 1990-03-13 | 1991-11-29 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4085644A (en) * | 1975-08-11 | 1978-04-25 | Deutsch Research Laboratories, Ltd. | Polyphonic tone synthesizer |
-
1979
- 1979-04-25 US US06/032,980 patent/US4231278A/en not_active Expired - Lifetime
-
1980
- 1980-04-22 JP JP5407880A patent/JPS55143598A/ja active Granted
-
1988
- 1988-04-08 JP JP63086811A patent/JPS63264798A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63264798A (ja) | 1988-11-01 |
| US4231278A (en) | 1980-11-04 |
| JPS6364800B2 (ja) | 1988-12-13 |
| JPS55143598A (en) | 1980-11-08 |
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