JPH0563799B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、複数周期波形を記憶した波形メモ
リを用いて楽音波形発生を行なう装置に関し、電
子楽器等において用いられるものである。

従来技術 連続する複数周期の楽音波形を半導体メモリに
記憶しておき、これを特定のレートで読み出すよ
うにした楽音発生方式は従来から知られている。
このような楽音発生方式においては、元来が多数
周期波形を記憶するものであることによつてメモ
リ容量が膨大になりがちであるが、高次にわたる
多数の倍音成分を含む波形を記憶しようとすると
更に膨大な規模のメモリが要求されていた。その
理由の１つは、多数の倍音成分を合成した波形
は、各倍音レベルの加算によつて、振幅値が大き
くなりがちであり、このため波形振幅値１ワード
当りのビツト数が増加する傾向にあるからであ
る。この場合、１ワード当りのビツト数を減らす
と分解能が下がり、複雑に変化する波形を表現で
きなくなつてしまう。別の理由は、できるだけ高
次の倍音まで含ませるためには、最高次の倍音に
ついてサンプリング定理を満たすようにサンプリ
ング周波数を非常に高くする必要があり、そうす
るとメモリのアドレス数を増大せざるを得ないか
らである。このように、高次にわたる多数の倍音
成分を含む良質な波形を記憶しようとすると、波
形メモリのアドレス数及び１アドレス当りのワー
ド数の両面にわたつてメモリ規模が大きくなつて
しまうという問題があつた。

発明の目的 この発明は上述の問題を解決することを目的と
するもので、複数周期波形を記憶した波形メモリ
の規模を節約し、なおかつ高次にわたる多数の倍
音成分を含む良質な楽音波形を発生し得るように
しようとするものである。

発明の概要 この発明に係る楽音波形発生装置は、時間的に
その波形形状が変化する所望の音色の楽音波形の
特徴に部分的に対応する高調波成分を含む複数周
期波形を記憶した波形メモリと、複数のパラメー
タを用いて、前記所望の音色の楽音波形の残余の
特徴部分に対応する波形信号を発生する波形合成
演算を行なう波形演算手段と、この波形演算手段
に対して、波形発生経過に従つて値が変化する前
記複数のパラメータを供給する手段と、前記波形
メモリの読み出しアドレスを発生すると共にこの
読み出しアドレスに関連した位相情報を前記波形
演算手段に与えるアドレス発生手段と、前記波形
メモリから読み出された波形信号と前記波形演算
手段で発生された波形信号とを合成することによ
り、前記所望の音色の楽音波形に対応する楽音波
形信号を得る手段とを具えたものである。

波形メモリにおいては高調波成分を含んだ複数
周期波形を記憶するので、これにより良質な波形
を極めて簡単に発生することができる。ところ
で、最終的に得られる望みの楽音波形（時間的に
その波形形状が変化する所望の音色の楽音波形）
は、この波形メモリのみによつて得られるのでは
なく、この波形メモリから読み出された波形信号
と波形演算手段で求められた波形信号とを合成す
ることにより得られる。すなわち、波形メモリに
記憶する波形は、時間的にその波形形状が変化す
る所望の音色の楽音波形の特徴に部分的に対応す
る高調波成分を含む複数周期波形であり、該所望
の音色の楽音波形の残余の特徴部分に対応する波
形信号は波形演算手段によつて得られるようにな
つている。従つて、波形メモリには、望みの楽音
波形そのものではなく、それよりも波形データ量
や成分の少ない波形を記憶すればよいことにな
る。従つて、連続的な複数周期波形から成る望み
の楽音波形のデータをすべて完全に記憶する場合
にに比べて、１ワード当りのビツト数を縮減する
ことが可能であり、また、アドレス数を縮減する
ことも可能である。

また、波形演算手段では、波形発生経過に従つ
て値が変化する複数のパラメータを用いて波形合
成演算を行なうので、そこで合成する波形を時間
的に変化させることができる。これにより、時間
的に変化する波形成分の発生は、波形演算手段に
も分担させることができるので、波形メモリの構
成をより一層簡略化することができる。

実施例 以下添付図面を参照してこの発明の一実施例に
つき説明する。

第１図において、キースイツチ回路１０は鍵盤
における各鍵の押鍵、離鍵を検出し、押圧鍵を示
すデータをアドレス発生器１１に与える。アドレ
ス発生器１１では、押圧鍵の周波数に対応するレ
ートで変化するアドレス信号（瞬時位相情報）を
発生する。アドレス信号は下位アドレスAD１と
上位アドレスAD２とから成り、例えば下位アド
レスAD１は波形１周期内の位相に対応してお
り、上位アドレスAD２は周期数を示している。
波形メモリ１２は連続する複数周期波形を記憶し
ており、アドレス発生器１１で発生したアドレス
信号AD１，AD２に応じて読み出し回路１３に
よつて制御されて該記憶波形を順次読み出す。

波形演算回路１４は、所定の波形合成演算関数
に従つて波形振幅値を算出するものであり、この
演算を、アドレス発生器１１から与えられる下位
アドレスAD１のデータを位相情報（演算パラメ
ータの１つ）として用い、パラメータ供給回路１
５から与えられるパラメータデータをその他の演
算パラメータとして用いて、実行する。この演算
関数としては、周波数変調演算あるいは部分音合
成演算あるいは振幅変調演算など任意のものを用
いることができる。パラメータ供給回路１５は、
この演算関数に応じたパラメータを供給する。例
えば周波数変調演算の場合は、時間的に変化可能
な変調指数Ｉ(t)、振幅係数Ａ(t)、基本波に対する
搬送波ω_cと変調波ω_nの比、などがパラメータと
して供給され、部分音合成演算の場合は、発生す
べき部分音の次数、振幅係数などがパラメータと
して供給される。図示していないが、音色選択回
路の出力に応じて所定のパラメータあるいは演算
関数を選択するようにすることが可能である。こ
のような演算パラメータの値を変更することによ
つて、合成される波形の形状を変化させることが
できるのはよく知られている。そこで、上位アド
レスAD２を示すデータをパラメータ供給回路１
５に入力し、この上位アドレスAD２の変化に応
じて波形１周期または複数周期毎にパラメータの
値を切換えて演算回路１４に供給するとよい。
尚、鍵押圧が持続しているか否かを示すキーオン
信号KONがパラメータ供給回路１５に与えられ
るが、これは鍵押圧開始時あるいは離鍵時からの
時間経過に従つてパラメータの値を変化させるた
めに利用される。

波形メモリ１２から読み出された連続波形信号
と波形演算回路１４から発生された波形信号とが
加算器１６で加算され、望みの楽音波形信号が合
成される。この楽音波形信号は最終的にサウンド
システム１７に与えられる。読み出されたまたは
演算によつて求められた波形信号がデイジタル信
号であれば、適宜の箇所にデイジタル／アナログ
変換器を設けるが、図示は省略する。

望みの楽音波形を構成する各成分を波形メモリ
１２と波形演算回路１４とで分担して発生するわ
けであるが、どのような成分をどちらが分担する
かは任意に定めることができる。一般的には、振
幅値の比較的大きい低次成分を波形演算回路１４
で分担し、他の成分を波形メモリ１２で分担す
る、あるいは調和成分を波形演算回路１４で分担
し、他の成分を波形メモリ１２で分担する、等の
仕様にすれば波形メモリ１２の１ワード当りのビ
ツト数を大きく減らすことがだき、しかも微妙な
成分は波形メモリ１２の記憶によつて正確に表現
することができる。また、波形演算回路１４では
下位アドレスAD１の全ビツトを用いて演算を行
ない、高いサンプリングレートで波形合成を行な
うが、波形メモリ１２では下位アドレスAD１の
上位複数ビツトだけを用いて読み出しを行ない、
相対的にサンプリングレートを低くして全アドレ
ス数を減らすようにすることも可能である。

波形メモリ１２では、音の立上りから消音に至
るまでの何秒間かにわたる全波形を記憶してもよ
い。また、音の立上りと持続部の連続波形を記憶
し、立上り部は１回読み出し、持続部は繰返し読
み出しを行なうようにしてもよい。その場合、デ
イケイ部の波形は、持続部を繰返し読み出しなが
らデイケイエンベロープを付与する（この点につ
いては図示を省略する）ことにより得るようにす
る。また、立上り部と接続部とデイケイ部の連続
波形を夫々記憶し、立上り部とデイケイ部は１回
読み出しとするが、持続部は繰返し読み出しとす
るようにすることも可能である。また、波形メモ
リ１２では各音高または音域毎に個別に連続波形
を記憶してもよい。その場合は、押圧鍵を示すキ
ーコードに従つて所定の連続波形を記憶している
記憶領域を指定し、そこから連続波形を読み出す
ようにする。

単音電子楽器に限らず複音電子楽器にもこの発
明を適用することができるのは勿論であり、その
場合は、例えばキースイツチ回路１０に関連して
発音割当て回路（キーアサイナ）を設け、時分割
的な複数チヤンネルで波形メモリ１２の読み出し
及び波形演算回路１４における波形演算を行なう
ようにするとよい。

尚、アドレス発生器１１の一例を示すと第２図
のようであり、押圧鍵を示すキーコードKCによ
つて周波数ナンバメモリ１８から押圧鍵の周波数
に比例する周波数ナンバＦを読み出し、これをア
キユムレータ１９で規則的時間間隔でアキユムレ
ートする。アキユムレータ１９のモジユロ数は波
形１周期分のアドレス数に対応しており、そのキ
ヤリイ信号を第２のアキユムレータ２０でアキユ
ムレートする。こうして、第１のアキユムレータ
１９からは下位アドレスAD１、第２アキユムレ
ータ２０からは上位アドレスAD２が得られる。

尚、この発明の変形として、波形メモリ１２で
三角波あるいは正弦波等の音源波形を１周期分だ
け記憶し、これを繰返し読み出すようにし、この
音源波形と所望の楽音波形との差分を波形演算回
路１４で求めるようにすることも可能である。

波形メモリ１２と波形演算回路１４の出力を合
成する手段は加算器１６に限らず、乗算器その他
の計算器であつてもよい。

発明の効果 以上の通りこの発明によれば、複数周期波形を
メモリに予め記憶して良質の楽音波形を発生しよ
うとする場合において、メモリには望みの楽音波
形の成分の一部から成る連続波形を記憶してお
き、他の成分を演算によつて発生し、演算によつ
て発生した波形とメモリから読み出した連続波形
とを合成することによつて望みの楽音波形を得る
ようにしたので、波形メモリの容量を節約するこ
とができる。

また、波形発生経過に従つて値が変化する複数
のパラメータを用いて波形合成演算を行なうこと
により、時間的に変化する波形成分の発生は、波
形演算手段にも分担させることができ、波形メモ
リの構成をより一層簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク
図、第２図は第１図のアドレス発生器の一例を示
すブロツク図、である。 １０…キースイツチ回路、１１…アドレス発生
器、１２…波形メモリ、１３…読み出し回路、１
４…波形演算回路、１５…パラメータ供給回路、
１６…加算器、AD１…下位アドレス（波形１周
期内の位相に対応）、AD２…上位アドレス（周
期数に対応）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 時間的にその波形形状が変化する所望の音色
   の楽音波形の特徴に部分的に対応する高調波成分
   を含む複数周期波形を記憶した波形メモリと、 複数のパラメータを用いて、前記所望の音色の
   楽音波形の残余の特徴部分に対応する波形信号を
   発生する波形合成演算を行なう波形演算手段と、 この波形演算手段に対して、波形発生経過に従
   つて値が変化する前記複数のパラメータを供給す
   る手段と、 前記波形メモリの読み出しアドレスを発生する
   と共にこの読み出しアドレスに関連した位相情報
   を前記波形演算手段に与えるアドレス発生手段
   と、 前記波形メモリから読み出された波形信号と前
   記波形演算手段で発生された波形信号とを合成す
   ることにより、前記所望の音色の楽音波形に対応
   する楽音波形信号を得る手段と を具えた楽音波形発生装置。 ２ 前記パラメータを供給する手段は、前記読み
   出しアドレスの上位から所定数のビツトのデータ
   に従つてパラメータの値を変更し得るものである
   特許請求の範囲第１項記載の楽音波形発生装置。