JPH07295570A

JPH07295570A - 楽音信号生成装置

Info

Publication number: JPH07295570A
Application number: JP6104557A
Authority: JP
Inventors: Tomoko Ando; 智子安藤; Gen Izumisawa; 玄和泉沢; Hiroshi Sato; 浩佐藤
Original assignee: Kawai Musical Instruments Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kawai Musical Instruments Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1994-04-20
Filing date: 1994-04-20
Publication date: 1995-11-10
Anticipated expiration: 2015-03-27
Also published as: JP3026479B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、予め記憶された波形データを読み出
して楽音信号を生成する楽音信号生成装置に関し、予め
用意すべき波形データを少なくすることができると共
に、限られた数のオシレータを効率良く使用してポリフ
ォニック数を多くすることのできる楽音信号生成装置を
提供することを目的とする。【構成】本発明の楽音信号生成装置は、複数チャンネル
用の楽音信号を生成する楽音信号生成装置において、特
定音域の楽音を発生するために各チャンネルで共通に使
用される共通波形データと、前記特定音域以外の音域の
楽音を発生するために各チャンネルで固有に使用される
固有波形データとを記憶した記憶手段４０と、発音を指
示する発音指示手段１５と、該発音指示手段により前記
特定音域の発音が指示された場合は前記記憶手段から共
通波形データを、前記特定音域以外の音域の発音が指示
された場合は前記記憶手段から固有波形データをそれぞ
れ読み出して楽音信号を生成する楽音信号生成手段１
７、とを備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、予め記憶された波形デ
ータを読み出して楽音信号を生成する楽音信号生成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子楽器に用いられるトーンジェ
ネレータ（音源）は複数のオシレータを備えており、こ
れら複数のオシレータが発音指示に応じて同時に駆動さ
れることにより、複数の楽音の同時発生が可能となって
いる。

【０００３】ところで、例えばアコースティックピアノ
等の自然楽器では、高音域、中音域、あるいは低音域等
といった鍵域によって、打鍵強度の相違に基づく音色変
化の程度が異なる。即ち、低音域では打鍵強度に応じて
音色が大きく変化し、高音域になるに連れて打鍵強度に
応じた音色変化は小さくなる。これは、低音域の楽音
は、楽音に含まれる倍音数が打鍵強度に応じて大きく変
化するが、高音域になるに連れて、打鍵強度が変化して
も楽音に含まれる倍音の数はあまり変化しないという自
然楽器の特性、及び、低音域の楽音の減衰速度は小さい
が、高音域になるに連れて減衰速度が大きくなるという
自然楽器の特性によるものである。

【０００４】そこで、かかる自然楽器の特性を模擬して
鍵域や打鍵強度に応じた音色の楽音を発生するために、
種々の試みがなされている。一般に、トーンジェネレー
タで発生される楽音の音色は、オシレータに与える音色
データ（例えば波形アドレス、周波数データ、エンベロ
ープデータ、フィルタ係数等で構成される）により決定
される。しかし、かかる音色データを１つのオシレータ
に与えることにより発生できる音色には限界があり、鍵
域や打鍵強度に応じた音色を発生するのは困難であっ
た。

【０００５】また、例えばアコースティックピアノでは
放音源としての弦や響板は一定範囲に亙り、立体的な楽
音を発生する。これに対し、電子楽器では、楽音を放音
するためにスピーカやヘッドホンといった電気−音響変
換手段が放音源として用いられる。この放音源は、通
常、１台の電子楽器に１〜数箇所設けられるが、各放音
源は同一の楽音を放音するのみであるので楽音が平板に
なってしまいリアルな楽音を発生できないという問題が
あった。

【０００６】そこで、複数のオシレータを同時駆動して
同時に発音させることにより、鍵域や打鍵強度に応じた
音色を得ることができると共に、ステレオで楽音を発生
することにより、よりリアルな楽音を発生できるように
したトーンジェネレータが開発されている。

【０００７】かかるトーンジェネレータは、例えば、以
下のように構成される。即ち、波形メモリには、例えば
図５に示されるように、鍵域毎（高音域、中音域、低音
域毎）に、強打成分、中打成分及び弱打成分の各波形デ
ータを、右チャンネル用と左チャンネル用とに分けて別
個独立に記憶しておく。そして、発音が指示された場合
に、左右の各チャンネル用にそれぞれ３つのオシレータ
を割り当てる。

【０００８】そして、発音が割り当てられた各オシレー
タは、打鍵位置に応じて、上記波形メモリの高音域、中
音域又は低音域の何れかを選択し、選択された音域に属
する強打成分、中打成分及び弱打成分の各波形データを
読み出し、打鍵強度や減衰速度等に応じて各波形データ
のレベル（振幅）を制御する。このレベルの制御は、波
形メモリから読み出した波形データに打鍵強度や減衰速
度等に応じたエンベロープを付加することによってなさ
れる。そして、このレベル制御された各波形データに基
づく３つの楽音信号を生成し、これらを合成して１つの
チャンネルに対する楽音信号を生成する。このような楽
音信号の生成は、左右両チャンネルに対してなされる。

【０００９】今、トーンジェネレータで発音可能な最大
数（オシレータの数）を「Ｐ」、音域の分割数を
「Ｎ」、打鍵強度の分割数を「Ｍ」、チャンネル数を
「Ｃ」とすると、上記のように構成されるトーンジェネ
レータで用意すべき波形データの数及び最大同時発音数
（ポリフォニック数）は、一般的に、以下のように表わ
すことができる。波形データの数＝Ｎ×Ｍ×Ｃ［波形データ］・・・・（１）ポリフォニック数＝Ｐ／（Ｍ×Ｃ）［音」・・・・・・（２）

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来のトーンジェネレータでは、音域、打鍵強度及び
チャンネル毎に波形データを予め用意しておく必要があ
るので、波形データの量が膨大となり、波形データの作
成に手間がかかると共に、大容量の記憶手段を必要とす
る。従って、音域の分割数「Ｎ」や打鍵強度の分割数
「Ｍ」等を増やすことは困難であり、木目細かな音色の
制御を行うことができないという問題があった。

【００１１】一方、高音域用の波形データ（強打成分、
中打成分、弱打成分）は、左右両チャンネル間における
楽音の周波数特性の相違は小さく、左チャンネル用と右
チャンネル用とを各別に用意して別個に発音してもステ
レオの広がり感に殆ど寄与しないことを本出願人は見出
した。ところが、従来のトーンジェネレータにおいて
は、音域に関係なく、１つの発音指示に対して必ず３つ
のオシレータを割り当てて発音するので、高音域の発音
を行う場合にステレオの広がり感に殆ど寄与しないオシ
レータを発音に割り当てることとなり、オシレータを無
駄に使用しているという問題があった。このことは、本
来実現可能であるポリフォニック数を、オシレータを無
駄に使用することにより減少させていると考えることも
できる。

【００１２】本発明は、かかる事情に鑑みなされたもの
で、予め用意すべき波形データを少なくすることができ
ると共に、限られた数のオシレータを効率良く使用して
ポリフォニック数を多くすることのできる楽音信号生成
装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、上記目的を達成するために、複数チャンネル用の楽
音信号を生成する楽音信号生成装置において、特定音域
の楽音を発生するために各チャンネルで共通に使用され
る共通波形データと、前記特定音域以外の音域の楽音を
発生するために各チャンネルで固有に使用される固有波
形データとを記憶した記憶手段と、発音を指示する発音
指示手段と、該発音指示手段により前記特定音域の発音
が指示された場合は前記記憶手段から共通波形データ
を、前記特定音域以外の音域の発音が指示された場合は
前記記憶手段から固有波形データをそれぞれ読み出して
楽音信号を生成する楽音信号生成手段、とを具備したこ
とを特徴とする。

【００１４】また、請求項２に記載の発明は、上記と同
様の目的で、複数のオシレータを備え、複数チャンネル
用の楽音信号を生成する楽音信号生成装置において、特
定音域の楽音を発生するために各チャンネルで共通に使
用される共通波形データと、前記特定音域以外の音域の
楽音を発生するために各チャンネルで固有に使用される
固有波形データとを記憶した記憶手段と、発音を指示す
る発音指示手段と、該発音指示手段により前記特定音域
の発音が指示された場合は第１の数のオシレータに、前
記特定音域以外の音域の発音が指示された場合は前記第
１の数より多い第２の数のオシレータに、それぞれ発音
を割り当てる割当手段と、該割当手段により発音が割り
当てられた前記第１の数のオシレータは、前記記憶手段
から共通波形データを読み出して各チャンネルに共通の
楽音信号を生成し、前記第２の数のオシレータは、前記
記憶手段から固有波形データを読み出して各チャンネル
に固有の楽音信号を生成する楽音信号生成手段、とを具
備したことを特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明は、特定の音域、例えば高音域の波形デ
ータは、左右両チャンネル間における楽音の周波数特性
の相違は小さく、各チャンネル用に用意された波形デー
タに基づいて別個に発音してもステレオの広がり感に殆
ど寄与しないという特性に着目してなされたものであ
る。

【００１６】即ち、請求項１に記載の発明においては、
記憶手段には、特定音域（例えば高音域）の楽音を発生
するために各チャンネルで共通に使用される共通波形デ
ータと、特定音域以外の音域（例えば中音域、低音域）
の楽音を発生するために各チャンネルで固有に使用され
る固有波形データとを記憶しておく。そして、例えばキ
ーボードやＭＩＤＩメッセージ等といった発音指示手段
によって、特定音域の楽音の発音が指示された場合は共
通波形データを読み出して楽音信号を生成し、特定音域
以外の音域の楽音の発音が指示された場合は固有波形デ
ータを読み出してそれぞれ楽音信号を生成するようにし
ている。

【００１７】従って、記憶手段には、特定音域以外の音
域の波形データはチャンネル毎に用意しておく必要があ
るが、特定音域の波形データは、各チャンネルで共通に
使用するための例えば１種類（複数種類でも良い）を用
意しておけば良い。従って、予め記憶手段に用意してお
く波形データの量を減らすことができ、波形データの作
成時間を節約できると共に波形データを記憶する記憶手
段の容量を小さくすることができる。このことは、同一
記憶容量であれば、従来の技術の欄で説明した音域の分
割数「Ｎ」や打鍵強度の分割数「Ｍ」等を増やすことが
できることを意味し、木目細かな音色の制御を行うこと
が可能となる。

【００１８】請求項２に記載の発明においては、記憶手
段には、特定音域（例えば高音域）の楽音を発生するた
めに各チャンネルで共通に使用される共通波形データ
と、特定音域以外の音域（例えば中音域、低音域）の楽
音を発生するために各チャンネルで固有に使用される固
有波形データとを記憶しておく。そして、例えばキーボ
ードやＭＩＤＩメッセージ等といった発音指示手段によ
って、特定音域の楽音が指示された場合は、第１の数の
オシレータに発音を割り当て、特定音域以外の音域の楽
音が指示された場合は第２の数のオシレータに発音を割
り当てる。ここで、第１の数のオシレータ及び第２の数
のオシレータは、予め当該楽音信号生成装置に備えられ
た複数のオシレータ中の任意のオシレータであり、例え
ば周知のアサイナにより所定のアルゴリズムに従って発
音が割り当てられるものである。

【００１９】そして、第１の数のオシレータは記憶手段
から共通波形データを読み出し、各チャンネルに共通の
楽音信号を生成する。従って、例えばステレオで発音す
る電子楽器においては、左右両チャンネル用の楽音信号
として同じ楽音信号が生成される。また、第２の数のオ
シレータは記憶手段から固有波形データを読み出し、チ
ャンネルに固有の楽音信号を生成する。従って、例えば
ステレオで発音する電子楽器においては、左チャンネル
又は右チャンネル用としてそれぞれ別個の楽音信号が生
成される。

【００２０】従って、本発明は、記憶手段に予め用意し
ておく波形データの量を減らすことができることに伴う
上記請求項１に記載の発明の諸利点に加え、次の利点を
有する。即ち、例えばステレオで発音する電子楽器にお
いては、特定音域の楽音の発音のために第１の数のオシ
レータが割り当てられ、これらのオシレータで生成され
た楽音信号が左右両チャンネル用の楽音信号として用い
られるので、ステレオの広がり感に寄与しない無駄なオ
シレータを発音に割り当てるのを抑止することができ
る。このことは、ポリフォニック数を増加させることが
できることを意味する。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例につき図面を参照しな
がら詳細に説明する。なお、以下の実施例では、当該電
子楽器に装備されるトーンジェネレータ（音源）は３０
個のオシレータを有するものとする。但し、本発明で
は、オシレータの数は３０個に限定されるものでなく、
電子楽器の規模や要求仕様等に応じて任意に定めること
ができる。

【００２２】図１は、本発明の楽音信号生成装置が適用
された電子楽器の概略的な構成を示すブロック図であ
る。

【００２３】本電子楽器においては、システムバス２０
を介して、中央処理装置（以下、「ＣＰＵ」という。）
１０、リードオンリメモリ（以下、「ＲＯＭ」とい
う。）１１、ランダムアクセスメモリ（以下、「ＲＡ
Ｍ」という。）１２、パネルスキャン回路１４、タッチ
検出回路１６及びトーンジェネレータ１７が相互に接続
されている。なお、システムバス２０は、例えばアドレ
ス信号、データ信号及び制御信号等を送受するバスライ
ンで構成される。

【００２４】ＣＰＵ１０は割当手段に対応するものであ
り、ＲＯＭ１１に記憶されている制御プログラムに従っ
て当該電子楽器の各部を制御する。このＣＰＵ１０が行
う処理の詳細については後述する。

【００２５】ＲＯＭ１１には、上述したように、ＣＰＵ
１０の制御プログラムが格納される他、ＣＰＵ１０が使
用する種々の固定データが記憶される。また、このＲＯ
Ｍ１１には、所定の音色の楽音を発生させるための音色
データが音色毎に記憶されている。

【００２６】ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１０が処理する種々
のデータを一時的に記憶するものであり、当該電子楽器
を制御するための各種レジスタ、カウンタ、フラグ等が
定義されている。

【００２７】パネルスキャン回路１４には操作パネル１
３が接続されている。操作パネル１３は、当該電子楽器
を制御するための各種操作子と、この操作子に連動して
動作するスイッチ類の集合である。このスイッチ類に
は、例えば、音色選択スイッチ、リズム選択スイッチ、
音量コントロールスイッチ、音響効果スイッチ等が含ま
れている。この操作パネル１３は、パネルスキャン回路
１４及びシステムバス２０を介してＣＰＵ１０に接続さ
れている。

【００２８】パネルスキャン回路１４は、操作パネル１
３とＣＰＵ１０との間のデータ送受を制御するものであ
る。即ち、パネルスキャン回路１４が操作パネル１３に
対してスキャン信号を送出すると、操作パネル１３は、
このスキャン信号に応答してスイッチの開閉状態を示す
信号（以下、「パネルデータ」という。）をパネルスキ
ャン回路１４に返送する。パネルスキャン回路１４は、
操作パネル１３から受け取ったパネルデータをシステム
バス２０を介してＣＰＵ１０に送出する。このパネルデ
ータは、パネルイベントの有無の判断に使用される（詳
細は後述する）。

【００２９】タッチ検出回路１６にはキーボード１５が
接続されている。キーボード１５は、音程を指示するた
めの複数のキー（本実施例では、図２に示すように、音
名Ａ０から音名Ｃ８までの８８鍵とする）を有してい
る。このキーボード１５としては、例えば２接点方式の
キーボードが用いられる。即ち、キーボード１５の各キ
ーは、押鍵・離鍵動作に連動して開閉する２個のキース
イッチを有し、キータッチの検出が可能になっている。
このキーボード１５は、タッチ検出回路１６及びシステ
ムバス２０を介してＣＰＵ１０に接続されている。

【００３０】キーボード１５は、本実施例では、図２に
示すように、音名Ａ０〜Ｂ２の範囲を低音域、音名Ｃ３
〜Ｂ５の範囲を中音域、音名Ｃ６〜Ｃ８の範囲を高音域
と定義している。

【００３１】タッチ検出回路１６は、押鍵又は離鍵され
たキーのノートナンバ及び押鍵速度を示すタッチデータ
を検出するものである。即ち、タッチ検出回路１６は、
キーボード１５に対してスキャン信号を送出し、キーボ
ード１５は、このスキャン信号に応答して第１及び第２
のキースイッチの開閉状態を示す信号をタッチ検出回路
１６に返送する。

【００３２】タッチ検出回路１６は、キーボード１５か
ら受け取った第１及び第２のキースイッチの開閉状態を
示す信号から、キーイベントの有無とキーイベントの種
類（オンイベント又はオフイベント）とを示すイベント
信号を生成してＣＰＵ１０に送る。また、タッチ検出回
路１６は、キーボード１５から受け取った第１及び第２
のキースイッチの開閉状態を示す信号から、押鍵又は離
鍵されたキーのノートナンバを検出してＣＰＵ１０に送
る。

【００３３】更に、タッチ検出回路１６は、第１のキー
スイッチがオンになってから第２のキースイッチがオン
になるまでの時間を計測することにより、押鍵の速度を
示すタッチデータを生成してＣＰＵ１０に送る。キータ
ッチの検出技術は周知であるので詳細な説明はしない
が、例えば、特開平３−１７１１９７号公報に記載の技
術を用いることができる。

【００３４】トーンジェネレータ１７は、例えば３０個
のオシレータを備えた音源である。このトーンジェネレ
ータ１７は、左チャンネル楽音発生部３０及びこの左チ
ャンネル楽音発生部３０に与えるエンベロープ信号を発
生するエンベロープ発生部３１、右チャンネル楽音発生
部３２及びこの右チャンネル楽音発生部３２に与えるエ
ンベロープ信号を発生するエンベロープ発生部３３、並
びに上記左チャンネル楽音発生部３０及び右チャンネル
楽音発生部３２が読み出す波形データを記憶した波形メ
モリ４０により構成されている。

【００３５】上記波形メモリ４０は記憶手段に対応する
ものであり、例えばＲＯＭで構成される。この波形メモ
リ４０には、例えば図３に示すような形式で波形データ
が格納されている。即ち、低音域用波形データとして、
強打成分、中打成分及び弱打成分の各波形データが左右
両チャンネル分だけ記憶されている。同様に、中音域用
波形データとして、強打成分、中打成分及び弱打成分の
各波形データが左右両チャンネル分だけ記憶されてい
る。更に、高音域用波形データとして、強打成分、中打
成分及び弱打成分の各波形データが１チャンネル分だけ
記憶されている。なお、図３では、１つの音色に対応す
る波形データのみしか示されていないが、波形メモリ４
０には、上記形式の波形データが各音色に対応して複数
格納されている。

【００３６】この波形メモリ４０に記憶される高音域用
の波形データは、例えば、次のようにして作成される。
即ち、放音された楽音を電気信号に変換し、これをパル
スコード変調（ＰＣＭ）する。そして、パルスコード変
調された波形データを、ハイパスフィルタを通すことに
より所定周波数以上の複数の倍音（例えば、１３倍音以
上）を含んだ楽音波形を抽出して原波形データとする。
次いで、この原波形データをそのまま強打成分用の波形
データとし、原波形データをローパスフィルタを通すこ
とにより、倍音数を所定以内に制限したものを中打成分
用の波形データとし、倍音数を更に制限したものを弱打
成分用の波形データとする。このデータは左右両チャン
ネルで共用されるので、３種類の波形データのみが作成
される。

【００３７】同様に、中音域用の波形データは、例え
ば、次のようにして作成される。即ち、放音された楽音
を電気信号に変換し、これをパルスコード変調（ＰＣ
Ｍ）する。そして、パルスコード変調された波形データ
を、バンドパスフィルタを通すことにより所定周波数範
囲の複数の倍音（例えば６〜１２倍音）を含んだ楽音波
形を抽出して中音域用原波形データとする。次いで、こ
の原波形データをそのまま強打成分用の波形データと
し、原波形データをローパスフィルタを通すことによ
り、倍音数を所定以内に制限したものを中打成分用の波
形データとし、倍音数を更に制限したものを弱打成分用
の波形データとする。この操作を左右両チャンネルにつ
いて行い、合計６種類の波形データを作成する。

【００３８】同様に、低音域用の波形データは、例え
ば、次のようにして作成される。即ち、放音された楽音
を電気信号に変換し、これをパルスコード変調（ＰＣ
Ｍ）する。そして、パルスコード変調された波形データ
を、ローパスフィルタを通すことにより、所定周波数以
下の複数の倍音（例えば基音〜５倍音）を含んだ楽音波
形を抽出して低音域用の原波形データとする。次いで、
この原波形データをそのまま強打成分用の波形データと
し、原波形データをローパスフィルタを通すことによ
り、倍音数を所定以内に制限したものを中打成分用の波
形データとし、倍音数を更に制限したものを弱打成分用
の波形データとする。この操作を左右両チャンネルにつ
いて行い、合計６種類の波形データを作成する。

【００３９】上記左チャンネル楽音発生部３０は、更に
詳細には、弱打成分楽音信号生成部５０、中打成分楽音
信号生成部５１、強打成分楽音信号生成部５２及び加算
器５３から構成されている。これら弱打成分楽音信号生
成部５０、中打成分楽音信号生成部５１及び強打成分楽
音信号生成部５２には、エンベロープ発生部３１からエ
ンベロープ信号が各別に供給される。このエンベロープ
発生部３１で発生するエンベロープ信号は、ＣＰＵ１０
から送られてくる音色データに含まれるエンベロープデ
ータに基づいて作成される。このエンベロープ信号によ
り、弱打成分楽音信号生成部５０、中打成分楽音信号生
成部５１及び強打成分楽音信号生成部５２で読み出した
波形データの振幅を調整する。これにより、弱打成分楽
音信号、中打成分楽音信号及び強打成分楽音信号の混合
比が調整される。

【００４０】弱打成分楽音信号生成部５０は１つのオシ
レータを構成するものであり、ＣＰＵ１０から音色デー
タが送られてくることにより発音が指示されると、波形
メモリ４０の左チャンネル用の弱打成分波形データを読
み出し、これにエンベロープ発生部３１から送られくる
エンベロープ信号を乗算して弱打成分楽音信号として加
算器５３に送る。この際、発音指示が低音域に属するキ
ーに係るものであれば、波形メモリ４０中の左チャンネ
ル用及び低音域用として記憶されている弱打成分波形デ
ータが読み出され、中音域に属するキーに係るものであ
れば、波形メモリ４０の左チャンネル用及び中音域用と
して記憶されている弱打成分波形データが読み出され、
高音域に属するキーに係るものであれば、波形メモリ４
０のチャンネルとは無関係に高音域用として記憶されて
いる弱打成分波形データが読み出される。なお、発音指
示がどの音域に属するキーに係るものであるかは、音色
データに含まれる波形アドレスによって判断される。以
下も同じである。

【００４１】中打成分楽音信号生成部５１は１つのオシ
レータを構成するものであり、ＣＰＵ１０から音色デー
タが送られてくることにより発音が指示されると、波形
メモリ４０の左チャンネル用の中打成分波形データを読
み出し、これにエンベロープ発生部３１から送られくる
エンベロープ信号を乗算して中打成分楽音信号として加
算器５３に送る。この際、発音指示が低音域に属するキ
ーに係るものであれば、波形メモリ４０中の左チャンネ
ル用及び低音域用として記憶されている中打成分波形デ
ータが読み出され、中音域に属するキーに係るものであ
れば、波形メモリ４０の左チャンネル用及び中音域用と
して記憶されている中打成分波形データが読み出され、
高音域に属するキーに係るものであれば、波形メモリ４
０のチャンネルとは無関係に高音域用として記憶されて
いる中打成分波形データが読み出される。

【００４２】強打成分楽音信号生成部５２は１つのオシ
レータを構成するものであり、ＣＰＵ１０から音色デー
タが送られてくることにより発音が指示されると、波形
メモリ４０の左チャンネル用の強打成分波形データを読
み出し、これにエンベロープ発生部３１から送られくる
エンベロープ信号を乗算して強打成分楽音信号として加
算器５３に送る。この際、発音指示が低音域に属するキ
ーに係るものであれば、波形メモリ４０中の左チャンネ
ル用及び低音域用として記憶されている強打成分波形デ
ータが読み出され、中音域に属するキーに係るものであ
れば、波形メモリ４０の左チャンネル用及び中音域用と
して記憶されている強打成分波形データが読み出され、
高音域に属するキーに係るものであれば、波形メモリ４
０のチャンネルとは無関係に高音域用として記憶されて
いる強打成分波形データが読み出される。

【００４３】加算器５３は、上記弱打成分楽音信号生成
部５０、中打成分楽音信号生成部５１及び強打成分楽音
信号生成部５２から送られてくる弱打成分楽音信号、中
打成分楽音信号及び強打成分楽音信号を加算することに
より混合するものである。この加算器５３で加算された
信号が、左チャンネル用のデジタル楽音信号としてＤ／
Ａ変換器１８に送られる。

【００４４】上記右チャンネル楽音発生部３２は、更に
詳細には、弱打成分楽音信号生成部６０、中打成分楽音
信号生成部６１、強打成分楽音信号生成部６２及び加算
器６３から構成されている。これら弱打成分楽音信号生
成部６０、中打成分楽音信号生成部６１及び強打成分楽
音信号生成部６２には、エンベロープ発生部３３からエ
ンベロープ信号が各別に供給される。このエンベロープ
発生部３３で発生するエンベロープ信号は、ＣＰＵ１０
から送られてくる音色データに含まれるエンベロープデ
ータに基づいて作成される。このエンベロープ信号によ
り、弱打成分楽音信号生成部６０、中打成分楽音信号生
成部６１及び強打成分楽音信号生成部６２で読み出した
波形データの振幅を調整する。これにより、弱打成分楽
音信号、中打成分楽音信号及び強打成分楽音信号の混合
比が調整される。

【００４５】この右チャンネル楽音発生部３２を構成す
る弱打成分楽音信号生成部６０、中打成分楽音信号生成
部６１、強打成分楽音信号生成部６２及び加算器６３
は、上記左チャンネル楽音発生部３０の弱打成分楽音信
号生成部５０、中打成分楽音信号生成部５１、強打成分
楽音信号生成部５２及び加算器５３の構成と同じであ
り、右チャンネル用の波形データを波形メモリ４０から
読み出して動作することを除けば、これらの動作も同じ
であるので説明は省略する。この右チャンネル楽音発生
部３２の加算器６３が出力する信号は、右チャンネル用
のデジタル楽音信号としてＤ／Ａ変換器１８に送られ
る。

【００４６】Ｄ／Ａ変換器１８は、トーンジェネレータ
１７が出力する左チャンネル用のデジタル楽音信号及び
右チャンネル用の楽音信号をアナログ楽音信号に変換す
るものである。このＤ／Ａ変換器１８の出力は、サウン
ドシステム１９に供給される。

【００４７】サウンドシステム１９は、増幅器及びスピ
ーカ又はヘッドホン等で構成されるものである。サウン
ドシステム１９は、入力されたアナログ楽音信号を所定
の増幅率で増幅してスピーカ又はヘッドホンに送出し、
スピーカ又はヘッドホンで電気信号としてのアナログ楽
音信号を音響信号に変換して出力する周知のものであ
る。

【００４８】次に、上記構成において、当該電子楽器の
動作につき説明する。図４は、本電子楽器の動作を示す
フローチャートであり、ＣＰＵ１０の処理により実現さ
れるものである。このフローチャートは、電源の投入に
より起動される。即ち、電源が投入されると、先ず、初
期化処理が行われる（ステップＳ１０）。

【００４９】この初期化処理では、ＣＰＵ１０の内部状
態が初期状態に設定されると共に、ＲＡＭ１２に定義さ
れているレジスタ、カウンタ或いはフラグ等が初期状態
に設定される。また、この初期化処理では、トーンジェ
ネレータ１７に所定のデータが送られることにより、電
源投入時に不要な音が発生されるのを防止する処理が行
われる。

【００５０】この初期化処理が終了すると、パネルイベ
ントの有無が調べられる（ステップＳ１１）。このパネ
ルイベントの有無を判断する処理では、先ず、パネルス
キャン回路１４で操作パネル１３をスキャンすることに
より、各スイッチの設定状態を示すパネルデータを各ス
イッチに対応したビット列として取り込む。次いで、前
回読み込んだパネルデータ（既にＲＡＭ１２に記憶され
ている）と、今回読み込んだパネルデータとを比較し、
相違するビットが存在するか否かを調べる。そして、相
違するビットが存在する場合に、パネルイベントがあっ
た旨を認識し、変化のあったスイッチに対応するビット
をオンにセットしたイベントマップを作成する。パネル
イベントの有無は、このイベントマップを参照すること
により判断される。

【００５１】上記ステップＳ１１でパネルイベントがあ
ったことが判断されると、パネルイベント処理が行われ
る（ステップＳ１２）。このパネルイベント処理では、
操作パネル１３の変化のあったスイッチに対する処理、
例えば音色選択スイッチに対応する音色変更処理、リズ
ム選択スイッチに対応するリズム変更処理、音量コント
ロールスイッチに対応する音量変更処理、或いは音響効
果スイッチに対応する所定の音楽的な効果を付与する処
理等が行われる。なお、各スイッチに対応する処理の内
容は、本発明とは直接関係しないので説明は省略する。

【００５２】一方、ステップＳ１１でパネルイベントが
なかったことが判断されると、ステップＳ１２の処理は
スキップされる。次いで、キーイベントがあったかどう
かが調べられる（ステップＳ１３）。このキーイベント
の有無は、タッチ検出回路１６が出力するイベント信号
に含まれるイベントの有無を示す信号を調べることによ
り判断される。

【００５３】ここでキーイベントがなかったことが判断
されると、ステップＳ１１に戻り、上述したと同様の処
理が繰り返される。この繰り返し実行の過程において、
ステップＳ１３でキーイベントがあったことが判断され
ると、次いで、そのイベントはキーオンイベントである
かどうかが調べられる（ステップＳ１４）。これは、タ
ッチ検出回路１６が出力するイベント信号に含まれるイ
ベントの種類を示す信号を調べることにより行われる。
この際、キーイベントがあったキーのノートナンバ及び
タッチデータも取り込まれ、ＲＡＭ１２の所定領域に格
納される。

【００５４】そして、キーオンイベントであることが判
断されると、アサイメント処理が行われる（ステップＳ
１５）。このアサイメント処理は、割当手段としてのＣ
ＰＵ１０により実現される処理である。即ち、ＣＰＵ１
０は、タッチ検出回路１６からノートナンバが送られて
きてＲＡＭ１２に格納されると、このノートナンバの音
域に応じて異なる数のオシレータに発音を割り当てる。

【００５５】即ち、ノートナンバが低音域又は中音域に
属する場合は、左チャンネル用として３個、右チャンネ
ル用として３個の合計６個のオシレータに発音を割り当
てる。一方、ノートナンバが高音域に属する場合は、左
右両チャンネルで共用する３個のオシレータに発音を割
り当てる。このオシレータに発音を割り当てる処理は、
周知の種々のアサイナを用いて行うことができる。割り
当てられたオシレータのオシレータ番号はＲＡＭの所定
領域に格納され、発音処理時に参照される。

【００５６】次いで、発音処理が行われる（ステップＳ
１６）。これは、上記アサイメント処理で発音が割り当
てられたオシレータ（ＲＡＭ１２の所定領域にそのオシ
レータ番号が記憶されている）に音色データを転送し、
そのオシレータを起動してデジタル楽音信号を生成せし
める処理である。

【００５７】即ち、上記アサイメント処理で、高音域の
発音をするために３個のオシレータが割り当てられた場
合は、共通波形データに含まれる高音域用、中音域用及
び低音域用の各波形データに基づく発音を行うべく、割
り当てられた３個のオシレータに所定の音色データが転
送される。また、上記アサイメント処理で、中音域又は
低音域の発音をするために６個のオシレータが割り当て
られた場合は、固有波形データに含まれる左右両チャン
ネル用の高音域用、中音域用及び低音域用の各波形デー
タに基づく発音を行うべく、割り当てられた左右両チャ
ンネルのそれぞれ３個のオシレータに所定の音色データ
が転送される。この際、各音色データに含まれるエンベ
ロープデータは、タッチデータに応じた値（レベル）を
有するものが使用される。

【００５８】これにより、高音域の楽音を発生する場合
は、左右両チャンネルに共通のデジタル楽音信号が３個
のオシレータにより生成され、中音域又は低音域の楽音
を発生する場合は、左チャンネル用のデジタル楽音信号
が３個のオシレータで、右チャンネル用のデジタル楽音
信号が他の３個のオシレータで、それぞれ生成される。
そして、上述したように、トーンジェネレータ１７で生
成されたデジタル楽音信号がＤ／Ａ変換器１８でアナロ
グ楽音信号に変換され、サウンドシステム１９に送られ
て所定の楽音が放音されることになる。その後、ステッ
プＳ１１に戻り、上述したと同様の処理が繰り返され
る。

【００５９】一方、上記ステップＳ１４でキーオンイベ
ントでないことが判断されると、キーオフイベントであ
る旨が認識され、消音処理が行われる（ステップＳ１
７）。この消音処理は、発音中の楽音にリリースのエン
ベロープを付加することにより、発音を停止させる処理
である。この消音処理は、本発明と直接は関係しないの
で、詳細については省略する。その後、ステップＳ１１
に戻り、上述したと同様の処理が繰り返される。

【００６０】このように、上記ステップＳ１１〜Ｓ１７
の繰り返し実行の過程で、パネル操作又はキーボード操
作に基づくイベントが発生すると、そのイベントに対応
する処理を行うことにより電子楽器の各種機能が実現さ
れている。

【００６１】以上説明したように、この実施例によれ
ば、波形メモリ４０には、例えば図３に示されるよう
に、高音域の楽音を発生するために左右両チャンネルで
共通に使用される共通波形データ（強打成分、中打成分
及び弱打成分の各波形データで構成される）と、中音域
又は低音域の楽音を発生するために左チャンネルと右チ
ャンネルとでそれぞれ別個に使用される固有波形データ
（それぞれ、強打成分、中打成分及び弱打成分の各波形
データで構成される）とを記憶しておく。そして、キー
ボード１５によって、高音域の楽音が指示された場合は
共通波形データを読み出して楽音信号を生成し、中音域
又は低音域の楽音が指示された場合は固有波形データを
読み出してそれぞれ楽音信号を生成するようにしてい
る。

【００６２】従って、波形メモリ４０には、中音域又は
低音域の波形データは左右両チャンネル別個に用意して
おく必要があるが、高音域の波形データは、左右両チャ
ンネルで共通に使用する１種類を用意しておけば良いの
で、予め波形メモリ４０に用意しておく波形データの量
を減らすことができ、波形データの作成時間を節約でき
ると共に波形データを記憶する波形メモリ４０の容量を
小さくすることができる。このことは、同一記憶容量で
あれば、従来の技術の欄で説明した音域の分割数「Ｎ」
や打鍵強度の分割数「Ｍ」等を増やすことができること
を意味し、木目細かな音色の制御を行うことが可能とな
る。

【００６３】また、上記実施例においては、キーボード
１５によって、高音域の楽音が指示された場合は、３個
（第１の数）のオシレータに発音を割り当て、中音域又
は低音域の楽音が指示された場合は左チャンネル用に３
個、右チャンネル用に３個の合計６個（第２の数）のオ
シレータに発音を割り当てる。そして、高音域の楽音を
発生するための３個のオシレータは波形メモリ４０から
共通波形データを読み出し、左右両チャンネルに共通の
楽音信号を生成する。従って、左右両チャンネル用の楽
音信号として同じ楽音信号が用いられる。また、中音域
又は低音域の楽音を発生するための左右両チャンネル用
のそれぞれ３個のオシレータは波形メモリ４０から固有
波形データを読み出し、左チャンネル又は右チャンネル
で別個の楽音信号を生成する。

【００６４】従って、本実施例では、高音域の楽音の発
音のために３個のオシレータが割り当てられ、これらの
オシレータで生成された楽音信号が左右両チャンネル用
の楽音信号として用いられるので、ステレオの広がり感
に寄与しない無駄なオシレータを発音に割り当てるのを
抑止することができ、ポリフォニック数を増加させるこ
とができる。

【００６５】ここで、音域の分割数「Ｎ＝３」、打鍵強
度の分割数「Ｍ＝３」、このトーンジェネレータ１７の
オシレータ数を「Ｐ＝３０」として、本実施例の楽音信
号生成装置と従来のそれとを、上掲した（１）、（２）
式にあてはめて比較してみる。＜従来の楽音信号生成装置＞波形データの数＝３×３×２＝１８［波形データ］ポリフォニック数＝３０／（３×２）＝５［音］＜本実施例の楽音信号生成装置＞波形データの数＝２×３×２＋１×３×１＝１５
［波形データ］ポリフォニック数（最大）＝３０／（３×１）＝１０
［音］ポリフォニック数（最小）＝３０／（３×２）＝５
［音］即ち、波形データの数は、従来の楽音信号生成装置では
１８波形データであるが本実施例では１５波形データで
あり、３波形データ数分だけ減らすことができる。ま
た、ポリフォニック数は、従来は５音であるが本実施例
では５音から１０音の間（高音域の押鍵数により異な
る）であり、最大５音分だけ増やすことができる。

【００６６】なお、上記実施例では、キーボード１５
を、図２に示すように、音名Ａ０〜Ｂ２の範囲を低音
域、音名Ｃ３〜Ｂ５の範囲を中音域、音名Ｃ６〜Ｃ８の
範囲を高音域と定義し、各音域毎に波形データを用意し
て発音を行う構成としたが、各音域の境界は上記に限定
されるものではない。必要に応じて任意の位置を各音域
の境界とすることができる。また、音域の分割数も低音
域、中音域及び高音域の３つに限定されず任意の数、例
えば２音域、４音域或いはそれ以上に分割することがで
きる。音域の分割数を増加し、各音域毎に最適な波形デ
ータを用意すれば木目細かな音色の制御が可能になると
いう利点がある。

【００６７】また、上記実施例では、各音域毎に強打成
分、中打成分及び弱打成分という３種の波形データを備
える構成としたが、これに限定されるものではない。１
種類の波形成分、２種類の波形成分又は４種類以上の波
形成分を備える構成でも、上記実施例と同様の作用・効
果を奏するものである。

【００６８】また、上記実施例では、楽音信号をステレ
オ（２チャンネル）で発音する場合について説明した
が、３チャンネル以上で楽音を発生する場合にも上記と
同様に適用できるものである。この場合は、チャンネル
数分の低音域用波形データと中音域用波形データ及び１
つの高音域用波形データを波形メモリ４０に記憶してお
けば良い。

【００６９】また、上記実施例では、高音域用の波形デ
ータを各チャンネルで共用する構成としたが、必要に応
じて任意の音域の波形データを各チャンネルで共用する
ように構成しても良い。

【００７０】更に、上記実施例では、キーボード１５か
ら送られてきたデータに基づいて楽音信号を生成する場
合について説明したが、外部から送られてきた発音を指
示するデータ、例えばＭＩＤＩ機器から送られてくるＭ
ＩＤＩのノートオンメッセージ、或いはシーケンサから
送られてくるノートオンデータによって上記と同様の楽
音信号を生成するように構成することもできる。

【００７１】更に、本発明の楽音信号生成装置は、以上
説明した構成の他に種々変形して構成できることは勿論
である。

【００７２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
予め用意すべき波形データを少なくすることができると
共に、限られた数のオシレータを効率良く使用してポリ
フォニック数を多くすることのできる楽音信号生成装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の楽音信号生成装置が適用された電子楽
器の実施例の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施例におけるキーボード及びその音
域分割を説明するための図である。

【図３】本発明の実施例の波形メモリの構成を示す図で
ある。

【図４】本発明の実施例の動作を示すフローチャートで
ある。

【図５】従来の楽音信号生成装置における波形メモリの
構成を示す図である。

【符号の説明】

１０ＣＰＵ１１ＲＯＭ１２ＲＡＭ１３操作パネル１４パネルスキャン回路１５キーボード１６タッチ検出回路１７トーンジェネレータ１８Ｄ／Ａ変換器１９サウンドシステム２０システムバス３０左チャンネル楽音発生部３１左チャンネル用のエンベロープ発生部３２右チャンネル楽音発生部３３右チャンネル用のエンベロープ発生部４０波形メモリ５０、６０弱打成分楽音信号生成部５１、６１中打成分楽音信号生成部５２、６２強打成分楽音信号生成部５３、５３加算器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数チャンネル用の楽音信号を生成する
楽音信号生成装置において、特定音域の楽音を発生するために各チャンネルで共通に
使用される共通波形データと、前記特定音域以外の音域
の楽音を発生するために各チャンネルで固有に使用され
る固有波形データとを記憶した記憶手段と、発音を指示する発音指示手段と、該発音指示手段により前記特定音域の発音が指示された
場合は前記記憶手段から共通波形データを、前記特定音
域以外の音域の発音が指示された場合は前記記憶手段か
ら固有波形データをそれぞれ読み出して楽音信号を生成
する楽音信号生成手段、とを具備したことを特徴とする楽音信号生成装置。
【請求項２】複数のオシレータを備え、複数チャンネ
ル用の楽音信号を生成する楽音信号生成装置において、特定音域の楽音を発生するために各チャンネルで共通に
使用される共通波形データと、前記特定音域以外の音域
の楽音を発生するために各チャンネルで固有に使用され
る固有波形データとを記憶した記憶手段と、発音を指示する発音指示手段と、該発音指示手段により前記特定音域の発音が指示された
場合は第１の数のオシレータに、前記特定音域以外の音
域の発音が指示された場合は前記第１の数より多い第２
の数のオシレータに、それぞれ発音を割り当てる割当手
段と、該割当手段により発音が割り当てられた前記第１の数の
オシレータは、前記記憶手段から共通波形データを読み
出して各チャンネルに共通の楽音信号を生成し、前記第
２の数のオシレータは、前記記憶手段から固有波形デー
タを読み出して各チャンネルに固有の楽音信号を生成す
る楽音信号生成手段、とを具備したことを特徴とする楽音信号生成装置。