JPH0756592B2

JPH0756592B2 - 電子楽器

Info

Publication number: JPH0756592B2
Application number: JP58104949A
Authority: JP
Inventors: 充美加藤
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1983-06-14
Filing date: 1983-06-14
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2010-06-14
Also published as: JPS59231595A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野この発明は電子楽器に関し、詳しくは、発生すべき楽音
の音高もしくは音域に応じて該楽音の波形を制御するキ
ースケーリング技術に関する。

従来技術楽音波形のキースケーリングに関する従来技術は、高音
域用の波形と低音域用の波形を夫々準備しておき、発生
すべき楽音の音高（音域）に応じたスケーリング（重み
づけ）係数で両波形間を補間するものであった。このよ
うなものにおいては、スケーリングに使用する波形は常
に高音域用と低音域用の２種類に固定されてしまい、不
十分なキースケーリング制御しかできなかった。実現し
ようとする音色によっては、音域に応じて幾種類かのス
ケーリング特性を持たせた方が好ましいものであるが、
従来はそのような制御は不可能であった。

発明の目的そこでこの発明の目的は、音色に応じて様々なバリエー
ションで楽音波形のキースケーリング特性の態様を制御
し得るようにした電子楽器を提供しようとするものであ
る。そして、音高または音域に応じて楽音波形が変化す
る良質の楽音を簡便なキースケーリング技術によって得
ることができるようにしようとするものである。

発明の概要第１の発明に係る電子楽器は、それぞれ異なる楽音波形
を表す複数の波形信号を記憶する波形記憶手段と、発生
すべき楽音の音高を指定する音高指定手段と、楽音の音
色を指定する音色指定手段と、前記音高指定手段で指定
可能な全音域範囲を前記音色指定手段で指定可能な音色
毎に異なる固有の分割数で分割し、前記音色指定手段で
指定された音色について分割された各音域のうち前記音
高指定手段で指定された音高の属する音域に対応して前
記複数の波形信号の中で所定の波形信号を指定する波形
指定情報を発生する波形指定手段と、前記波形記憶手段
から前記波形指定情報により指定される波形信号を前記
音高指定手段で指定された音高に応じた速さで読み出
し、読み出された波形信号に基づき楽音信号を発生する
楽音発生手段とを具えたことを特徴とするものである。

後述する実施例との対応を示すと、波形記憶手段は波形
メモリ12,13に対応し、音高指定手段は鍵盤回路10に関
連する部分に対応し、音色指定手段は音色選択スイッチ
22に関連する部分に対応し、波形指定手段は波形指定手
段14に関連する部分に対応し、楽音発生手段は位相アド
レス発生器11及び波形メモリ12,13に関連する部分に対
応する。

波形記憶手段からは、ぞれぞれ異なる楽音波形を表す複
数の波形信号のうち指定された波形信号が読み出され
る。この指定は波形指定手段によって行われる。波形指
定手段では、指定された或る音色について固有の分割数
で分割された各音域のうち指定された音高の属する音域
に対応して、波形記憶手段に記憶した複数の波形信号の
中の所定の波形信号を指定する。一例を示せば、第２図
の（ａ）〜（ｄ）に示さされるように、全音域範囲が各
音色毎に異なる固有の分割数で分割されており、指定さ
れた音色に応じて分割される各音域のうち指定された音
高の属する音域に対応して所定の波形信号が指定され
る。例えば、第３図に示されるように、音色Ａについて
は所定の２種類の波形信号の中から指定音高の属する音
域に対応するものが指定され、音色Ｃについては所定の
５種類の波形信号の中から指定音高の属する音域に対応
するものが指定されるようになっている。楽音発生手段
では、波形記憶手段から波形指定情報により指定される
波形信号を音高指定手段で指定された音高に応じた速さ
で読み出し、読み出された波形信号に基づき楽音信号を
発生する。

このように、音高（音域）に応じて異なる波形信号が指
定されることにより、音色キースケーリングが行われ
る。しかも、各音色毎に固有の分割数で音域が分割さ
れ、指定された音色に応じて分割された各音域に対応す
る波形信号を使用するので、音色に応じた最適の音色キ
ースケーリングを、メモリ容量を不必要に増すことのな
い適正規模の波形記憶手段を使用して、実現することが
できる。例えば、きめ細かなキースケーリングを必要と
する音色では音域分割数を多くし、そうでないものは少
なくすればよい。

第２の発明に係る電気楽器は、上記第１の発明の波形指
定手段に代えて、前記音高指定手段で指定可能な全音域
範囲を前記音色指定手段で指定可能な音色毎に異なる固
有の分割数で、かつ、それぞれの音色について少なくと
も１つの分割範囲幅が他の分割範囲とは異なる状態で分
割し、各音色毎に分割した各音域に対して前記複数の各
波形信号をそれぞれ割り当てるようにしてなり、前記音
色指定手段で指定された音色および前記音高指定手段で
指定された音高の属する音域に対して割り当てられた前
記波形信号を指定する波形指定手段を具備することを特
徴とするものである。これによれば、演奏によく使う音
域範囲（例えば中音域）を細かく分割する等、音域分割
態様を不均等に任意に設定することによって、全体の波
形メモリ容量をできるだけ増すことなく、楽音の高品質
化を図ることができる。

更に、第３の発明に係る電子楽器は、ぞれぞれが複数の
異なる楽音波形を表す複数の波形信号を記憶する複数系
列の波形記憶手段と、発生すべき楽音の音高を指定する
音高指定手段と、楽音の音色を指定する音色指定手段
と、指定された音色に応じて、上記各系列の波形記憶手
段に対して複数の異なる波形信号からなる波形信号群を
それぞれ特定し、特定された波形信号群の中から前記音
高指定手段で指定された音高に従って所定の波形信号を
それぞれ指定するものであって、前記波形信号群におけ
る前記波形信号の数は各音色毎に固有の数からなってい
て、少なくとも１つの音色に対応する前記波形信号数が
他の音色に対応する前記波形信号数とは異なっている波
形指定手段と、前記各系列の波形記憶手段から、前記波
形指定手段によって指定された各波形信号を前記音高指
定手段で指定された音高に従ってそれぞれ読み出すとと
もに、読み出された波形信号を音高に応じてそれぞれ重
みづけして合成して楽音信号として発生する楽音発生手
段と具えたことを特徴とする。後述する実施例におい
て、スケーリングパラメータ発生器20と乗算器15,16に
関連する部分が重みづけのための手段に対応する。これ
によれば、前述と同様に、音色に対応した音域分割態様
に従って適切な音色キースケーリングが行われることに
加えて、各系列で読み出した波形信号を適宜の比率で重
みづけ合成して楽音信号を発生するので、重みづけ補間
によるよりきめ細かな音色キースケーリングを行うこと
ができる。

実施例第１図に示す実施例において、鍵盤回路10は発生すべき
楽音の音高を鍵の押圧によって指定する手段であり、押
圧された鍵を示すキーコードKCと鍵押圧持続中は“1"で
あるキーオン信号KONと鍵押圧開始時に瞬時に“1"とな
るキーオンパルスKONPを出力する。キーコードKCは上位
３ビットのオクターブコードB3〜B1と下位４ビットのノ
ートコードN4〜N1とから成る。位相アドレス発生器11
は、キーコードKCに応じて、発生すべき楽音の音高に対
応するレートで変化する瞬時位相角情報に相当する位相
アドレスデータを発生する。

複数種類の波形信号を選択的に発生することができ、選
択された波形信号に対応する楽音信号を指定音高に対応
して夫々発生する複数系列の楽音発生手段として、２系
列の波形メモリ12,13が用いられる。波形メモリ12,13の
波形選択アドレスには波形指定コードWD1,WD2が波形指
定手段14から夫々与えられており、該コードWD1,WD2に
よって指定された波形種類を選択し（読み出し可能と
し）、位相アドレス発生器11から与えられる位相アドレ
スデータに従って前記選択された波形信号を繰返し読み
出す。一例として、１種類の波形信号は１周期波形から
成り、各波形メモリ12,13では64種類の波形を１波形に
つき64個のアドレスで夫々記憶している。

各メモリ12,13から読み出された波形信号を適宜の比率
で重みづけし混合するために、乗算器15〜18と加算器19
が設けられている。スケーリングパラメータ発生器20
は、所定のスケーリング特性関数を予め記憶しており、
発生すべき楽音の音高を変数としてこのスケーリング特
性関数によって定まるスケーリングパラメータ（重みづ
け係数）SP1,SP2を各系列毎に夫々読み出し、乗算器15,
16に与える。乗算器15には第１系列の波形メモリ12から
読み出された楽音信号とスケーリングパラメータSP1が
加わり、乗算器16には第２系列の波形メモリ13から読み
出された楽音信号とスケーリングパラメータSP2が加わ
る。こうして、乗算器15,16において各系列毎の楽音信
号がその音高に応じた比率で夫々重みづけされる。乗算
器15,16の出力は振幅エンベロープを付与するための乗
算器17,18を夫々別々に経由して加算器19に加えられ
る。加算器19で加算された楽音信号はサウンドシステム
21に至る。

各種の音色を選択するために音色選択スイッチ22が設け
られている。トーンパラメータ発生器23は、この音色選
択スイッチ22で選択された音色を実現するためのトーン
パラメータを発生するもので、例えばROMから成る。こ
のトーンパラメータ発生器23から発生されたトーンパラ
メータつまり音色指定情報に従って波形指定手段14が制
御され、更にはスケーリングパラメータ発生器20におけ
るスケーリング特性関数が制御される。

波形指定手段14は、鍵盤回路10から与えられるキーコー
ドKCとトーンパラメータ発生器23から与えられるトーン
パラメータに応じて波形指定コードWD1,WD2を発生す
る。波形メモリ12,13では、各音色毎に１または複数種
類の波形を記憶しており、指定された音色に対応する波
形が記憶されているアドレス領域をトーンパラメータに
よって特定し、キーコードKCに従ってそのアドレス領域
内の個別の波形選択アドレスを特定し、このような特定
内容に従って波形指定コードWD1,WD2が発生される。更
に詳しくは、指定された音色に応じて１種類の波形に対
応する音域の幅が定まり（つまり音域分割態様が定ま
り）、キーコードKCによって示されてた音高がそのよう
にして範囲が定められた（分割された）音域のどれに属
するかに応じて当該所属音域に対応する波形を指定する
波形指定コードWD1,WD2が発生される。

指定れた音色に応じて１種類の波形に対応する音域の幅
が特定されることにより、この幅に対応してスケーリン
グ特性関数の傾きが決定される。スケーリングパラメー
タ発生器20からスケーリング特性関数を読み出すための
変数入力となる音高指定情報は、上述の１波形に対応す
る音域内の相対的音高情報で表現される。そのため、波
形指定手段14内に含まれる或る回路を便宜上共用して、
キーコードKCをトーンパラメータ（音色指定情報）に応
じて加工し、上記相対的音高情報に相当するスケーリン
グアドレスデータSADを発生し、これをスケーリングパ
ラメータ発生器20のアドレス入力（変数入力）に与え
る。

第２図はこの実施例で実現されるキースケーリング特性
の典型的なパターンを一覧したものである。大きくは、
１波形に対応する音域の幅に応じて４つのパターンに分
類される。或る音域において１種類の波形をキースケー
リングに使用する場合、その音域の半音域毎に正及び負
の傾きのスケーリング特性でスケーリングする。つまり
１波形に対応する音域幅の半分の間隔で１つの傾きが終
了する。この間隔をインターバルデータ1NTによって表
わす。１波形に対応する音域幅が１オクターブの場合、
インターバルデータINTは1/2オクターブを示す「1/2」
であり、このときのパターンが第２図（ａ）に示されて
いる。１波形に対応する音域幅が２オクターブの場合、
インターバルデータINTは１オクターブを示す「１」で
あり、このときのパターンが第２図（ｂ）に示されてい
る。１波形に対応する音域幅が４オクターブの場合、イ
ンターバルデータINTは２オクターブを示す「２」であ
り、このときのパターンが第２図（ｃ）に示されてい
る。１波形に対応する音域幅が８オクターブの場合、イ
ンターバルデータINTは４オクターブを示す「４」であ
り、このときのパターンが第２図（ｄ）に示されてい
る。

第２図の横軸は音高であり、便宜上、オクターブ毎に目
盛りづけられており、０から６までのオクターブ番号が
記されている。尚、実鍵域は１から５までの５オクター
ブであると仮定する。たて軸はスケーリング特性のレベ
ル、つまりスケーリングパラメータSP1,SP2によって設
定される楽音信号振幅レベルである。波形メモリ12,13
の系列は符号I,IIによって区別されている。Ｉが第１の
系列つまり波形メモリ12に対応し、IIが第２の系列つま
り波形メモリ13に対応する。符号I,IIにハイフンで結合
された添字1,2,3,4,5は各音域に対応して使用される波
形種類を区別する記号である。例えば第２図（ａ）の上
段のスケーリング特性では第１の系列の波形メモリ12に
記憶された５種類の波形Ｉ−１乃至Ｉ−５が各音域で使
用され、第２の系列の波形メモリ13に記憶された４種類
の波形II−１乃至II−４が各音域で使用される。

第２図（ａ）〜（ｄ）では夫々上下２段で２種のスケー
リング特性パターンが示されているが、これは最低音域
で最も強調される波形は第１、第２の系列（I,II）のど
ちらで発生される波形信号であるかに応じて区別されて
いる。上段が第１の系列Ｉ（波形メモリ12）の波形が最
低音域で強調されるパターンを示し、下段がその反対に
第２の系列II（波形メモリ13）の波形が強調されるパタ
ーンを示す。最低音域でどちらの波形を強調すべきか
は、スタートアドレス区別信号STAII/Iによって示され
る。この信号STAII/Iが“0"のときは第１の系列（Ｉ）
を示し、“1"のときは第２の系列（II）を示す。

上述のような同一特性のキースケーリングに関する２通
りの制御は、音楽上の要請によるものではなく、専ら回
路技術上の要請による。詳しくは、波形メモリ容量の有
効利用のためである。第２図に示されるように、或る１
つのキースケーリング特性に使用する波形種類数が第１
及び第２の系列（波形メモリ12,13）で同数でないこと
が多く、一方が奇数なら他方が偶数である場合が多い。
従って、１音色に対応する波形をメモリ12,13の同アド
レスに納めた場合、１波形分のアドレス領域がメモリ1
2,13のどちらかで余ってしまい、これをそのまま空白に
しておくとメモリに多くの無駄が生じることになる。そ
こで、この実施例ではメモリの全領域に波形を詰めて記
憶し、無駄のないようにしているのである。その場合、
１音色分の複数波形の記憶領域がどちらかの波形メモリ
12,13のどのアドレスから始まるのかを区別するため
に、スタートアドレス区別信号STAII/Iとスタートアド
レスデータSTAとが使用される。

波形メモリ12,13における記憶フォーマットの一例を示
すと第３図のようであり、同一音色に対応する１または
複数種類の波形は連続する波形アドレス領域に記憶され
ており、その中で若い波形アドレスほど低音域に対応す
る波形が記憶されている。同一音色に関する波形アドレ
ス領域中で最も若い波形アドレスをスタートアドレスと
いい、そこに最低音域に対応する波形を記憶する。例え
ば、第３図の音色Ａは第２図（ｄ）上段のスケーリング
パターンに相当し、第１及び第２の波形メモリ12,13の
同じ波形アドレス「１」に波形Ｉ−1,II−１が夫々記憶
されている。この場合スタートアドレスデータSTAは
「１」、スタートアドレス区別信号STAII/Iは“0"（１
を示す）、である。第２図（ｄ）下段のスケーリングパ
ターンの相当する音色の波形は第３図の音色Ｂのような
形式で記憶される。つまり、第２の波形メモリ13のアド
レス「Ｎ」に波形II−１が記憶され、第１の波形メモリ
12のアドレス「Ｎ＋１」に波形Ｉ−１が記憶される。こ
の場合スタートアドレスデータSTAは「Ｎ」であり、区
別信号STAII/Iは“1"（IIを示す）である。第２図
（ｂ）上段のスケーリングパターンに相当する音色の波
形は第３図の音色Ｃのような形式で記憶される。この場
合、スタートアドレスデータSTAは「２」であり、区別
信号STAII/Iは“0"（Ｉを示す）である。第２図（ｂ）
下段のスケーリングパターンに相当する音色の波形は第
３図の音色Ｄのような形式で記憶される。この場合、ス
タートアドレスデータSTAは「４」であり、区別信号STA
II/Iは“1"（IIを示す）である。第２の波形メモリ13の
波形アドレス「４」を空白にせずに有効利用できること
が同図から理解されよう。各メモリ12,13の波形アドレ
スは波形指定コードWD1,WD2によって指定される。

音色に応じて任意のオクターブからスケーリングを開始
するようにすることが可能である。第２図では第２オク
ターブからスケーリングを開始する例が示されている
が、これには限らない。スケーリングを開始するオクタ
ーブはスタートオクターブデータSTOによって指定され
る。スタートオクターブより低い音域ではスケーリング
は行なわれず、波形は変化しない。

参考のために第２図では、横軸に沿って、半オクターブ
毎のキーコードKCの上位４ビットの値が示されている。
３ビットのオクターブコードB3,B2,B1とノートコードの
最上位１ビットN4とによって半オクターブが特定され
る。第２図（ａ）のようなパターンの場合、スケーリン
グ特性の１つの傾斜の幅は半オクターブであり、半オク
ターブ毎に傾斜の正負が切換わる。

スケーリング特性の１つの傾斜に相当する音域におい
て、一方の系列Ｉ（またはII）のスケーリング特性傾斜
が負のとき他方の系列II（またはＩ）のスケーリング特
性傾斜が正となるようになっている。最低音域からスケ
ーリングが始まるとき、該最低音域で強調される系列の
スケーリング特性傾斜が負であり、他方の系列のスケー
リング特性傾斜が正である。このような互いに逆向きの
スケーリング特性でスケーリングした両系列の楽音信号
の加算合成により、音高に応じて一方の系列の波形から
他方の系列の波形へと波形が徐々に移行するキースケー
リングが達成される。

第１図のスケーリングパラメータ発生器20では、１行程
の傾斜に相当するスケーリング特性関数を両系列につき
夫々記憶しており、第１の系列Ｉが負傾斜で第２の系列
IIが正傾斜の場合とその逆の場合とを区別してスケーリ
ングパラメータSP1,SP2の読み出しを行なうようになっ
ている。そのような区別のためにIITOI信号がスケーリ
ングパラメータ発生器20に与えられる。発生器20では、
IITOI信号が“0"のときは第４図（ａ）のように第１の
系列Ｉが負傾斜で第２の系列IIが正傾斜のスケーリング
特性関数に従って両系列のスケーリングパラメータSP1,
SP2を読み出し、IITOI信号が“1"のときは第４図（ｂ）
のように第１の系列Ｉが正傾斜で第２の系列IIが負傾斜
のスケーリング特性関数に従って両系列のスケーリング
パラメータSP1,SP2を読み出す。図示のように、「０」
から「８」までの９ステップのレベルに分割されたスケ
ーリングパラメータSP1,SP2を「０」から「７」までの
８通りのスケーリングアドレスデータSADに従って読み
出す。スケーリングアドレスデータSADが「０」のとき
一方のパラメータSP1またはSP2のレベルが「０」、他方
が「８」であり、以下アドレスが１ステップ増加する毎
にレベルが１ステップ増加または減少する。従って、両
パラメータSP1,SP2の合計レベルは常に「８」であり、
キースケーリングによって全体音量レベルが変動するこ
とがないようになっている。

例えば、第２図（ａ）上段のパターンにおける第２オク
ターブの前半では第４図（ａ）に従ってスケーリングパ
ラメータSP1,SP2が発生され、第２オクターブの後半で
は第４図（ｂ）に従ってスケーリングパラメータSP1,SP
2が発生される。また、第２図（ａ）下段のパターンに
おける第２オクターブ前半では第４図（ｂ）に従ってス
ケーリングパラメータSP1,SP2が発生され、第２オクタ
ーブ後半では第４図（ａ）に従う。このように、スター
トアドレスに相当する波形がI,IIのどちらであるかに応
じてスケーリング特性傾斜の正負と音域の対応関係が入
れ替わる。

第２図（ａ）では、スケーリング特性の１傾斜の幅は半
オクターブであり、３ビットのスケーリングアドレスデ
ータSADとしてノートコードの下位３ビットN3,N2,N1を
そのまま利用することができる。従って、スケーリング
パラメータSP1,SP2を読み出すための相対音高（SADに相
当）は半オクターブ内の個々の音階音に対応する。

第２図（ｂ）では、スケーリング特性の１傾斜の幅は１
オクターブであり、３ビットのスケーリングアドレスデ
ータSADとしてノートコードの上位３ビットN4.N3.N2を
利用する。この場合、スケーリングパラメータSP1,SP2
を読み出すための相対音高は１オクターブ内の音階音を
８分割したものに対応する。同様に、第２図（ｃ），
（ｄ）ではスケーリング特性の１傾斜の音域幅に応じて
キーコードKCを適宜ビットシフトしたもののうち３ビッ
トをスケーリングアドレスデータSADとして利用し、１
アドレスに対応する相対音高がいくつかの音階音グルー
プに対応するようにする。

上述のインターバルデータINT、スタートアドレスデー
タSTA、スタートアドレス区別信号STAII/I、スタートオ
クターブデータSTOは、トーンパラメータ発生器23から
発生されるトーンパラメータに含まれている。

第１図に戻り、波形指定手段14の詳細について説明する
と、鍵盤回路10から与えられたキーコードKCのうちオク
ターブコードB3〜B1が引算器24のＡ入力に加わり、ノー
トコードN4〜N1がゲート25に加わる。引算器24のＢ入力
には指定された音色の対応するスタートオクターブデー
タSTOが与えられ、「Ａ−Ｂ」の引算を行なう。この引
算器24は押圧鍵のオクターブコードB3〜B1をスタートオ
クターブを基準にしたオクターブコードB3′〜B1′に変
換するものである。引算器24の引算結果である変換され
たオクターブコードB3′〜B1′はゲート25に入力され
る。また、引算結果が「０」または正のときサイン信号
S_oとして“1"を出力し、負のときサイン信号S_oとして
“0"を出力する。このサイン信号S_oはアンド回路26を介
してゲート25の制御入力に与えられ、S_oが“1"のとき該
ゲート25を可能化する。アンド回路26の他の入力にはア
タック信号ATCKをインバータ27で反転した信号が加わ
る。このアタック信号ATCKはキースケーリングを行なわ
ない音色が指定されたとき“1"となるもので、キースケ
ーリングを行なう音色が指定された場合は信号ATCKの
“0"によりアンド回路26が可能化され、サイン信号S_oに
応じてゲート25が制御される。

ゲート25の出力はビットシフト回路28に入力される。ビ
ットシフト回路28は前述のインターバルデータINTによ
ってビットシフト量を制御するもので、入力された７ビ
ットのキーコードB3′〜B1′,N4〜N1をインターバルデ
ータINTの値に応じて下記表に示すように下位ビットに
シフトする。A7〜A1はビットシフト回路28の出力ビット
を示す。

このビットシフト回路28は、追って明らかになるよう
に、指定された音色に応じて１波形に対応する音域幅を
設定する機能と、スケーリングアドレスデータSADの１
ステップ当りの音階数を指定された音色に応じて設定す
る機能、を果す。

加算器29は６ビットのフルアダーから成るもので、その
一方入力の下位３ビットにビットシフト回路28の上位３
ビット出力A7〜A5が与えられ、他方入力に６ビットから
成る前述のスタートアドレスSTAが与えられ、最下位ビ
ットのキャリイ入力C_iに加算器30のキャリイ出力C_oが加
えられる。加算器29の６ビット出力は加算器31に入力さ
れる一方で、第２系列の波形指定コードWD2として波形
メモリ13の波形選択アドレス入力に与えられる。

ビットシフト回路28の４ビット目の出力A4が加算器30に
入力され、前述のスタートアドレス区別信号STAII−Ｉ
と加算される。この加算器30の出力が加算器31の最下位
ビットに入力されると共に、前述のIITOI信号としてス
ケーリングパラメータ発生器20に入力される。加算器31
の６ビット出力は第１系列の波形指定コードWD1として
波形メモリ12の波形選択アドレス入力に与えられる。ビ
ットシフト回路28の下位３ビットの出力A3〜A1は前述の
スケーリングアドレスデータSADとしてスケーリングパ
ラメータ発生器20に与えられる。

第２図（ａ）の上段のパターンを例にして第１図の回路
動作を次に説明する。

押圧鍵が第１オクターブの属している場合、オクターブ
コードB3〜B1は“001"（10進表示の「１」）であり、こ
れに対してスタートオクターブデータSTOは第２オクタ
ーブを示す「２」であるので、引算器24の引算結果は負
であり、サイン信号S_oが“0"である。これによりゲート
25が閉じられ、ビットシフト回路28の入力データは全ビ
ット“0"であり、インターバルデータINTの値に無関係
にその出力ビットA7〜A1はオール“0"である。加算器29
の一方の入力A7〜A5がオール“0"であるため、他方入力
に与えられたスタートアドレスデータSTAがそのまま加
算器29から出力される。また、第２図（ａ）上段のパタ
ンでは、スタートアドレス区別信号STAII/Iは常時“0"
であるため、加算器30の出力も“0"であり、加算器31は
加算器29の出力をそのまま出力する。従って、第１及び
第２の系列の波形指定コードWD1,WD2は共にスタートア
ドレス（例えば第３図の波形アドレス「７」）を指定
し、波形Ｉ−1,II−１を選択する。また、加算器30の出
力“0"によりIITOI信号も“0"であり、第４図（ａ）の
スケーリングパターンを選択する。しかし、この第１オ
クターブではビットシフト回路28の出力ビットA3〜A1が
常に“0"であるので、スケーリングアドレスデータSAD
も同様であり、第１系列のスケーリングパラメータSP1
を最高レベルで読み出し、第２系列のSP2はゼロレベル
で読み出す。その結果、第１の系列の波形Ｉ−１に対応
する楽音信号のみが加算器19を経由してサウンドシステ
ム21に至り、第２の系列の波形II−１に対応する楽音信
号は乗算器16で阻止される。こうして、指定された音色
に対応して定まる任意のスタートオクターブ（上述では
第２オクターブ）よりも低音域ではキースケーリングは
なされず、当該低音域のどの音高でも同じ波形Ｉ−１の
楽音信号が発生される。

押圧鍵がスタートオクターブ（上述の例では第２オクタ
ーブ）に属している場合、引算器24の引算結果はゼロで
あり、サイン信号S_oが“1"となる。これによりゲート25
が開かれ、押圧鍵の音名を示すノーコードN4〜N1と、ス
タートオクターブに対する押圧鍵の相対的オクターブを
示す相対オクターブコードB3′〜B1′（今の例では“00
0"）がビットシフト回路28に与えられる。第２図（ａ）
の例ではインターバルデータINTは「1/2」であり、前記
第１表のように入力ビットB3′〜N1がビットシフトされ
ずにそのまま出力ビットA7〜A1となる。従って、A7〜A5
はB3′〜B1′と同じくオール“0"であり、加算器29はス
タートアドレスデータSTA（例えば第３図の波形アドレ
ス「７」）を出力する。

ここで、押圧鍵が第２オクターブの前半に属している場
合、ノートコードの上位ビットN4は“0"であり、加算器
30の出力は“0"である。従って、第１及び第２の系列の
波形指定コードWD1,WD2は両方共スタートアドレスを指
定し、波形Ｉ−1,II−１を選択する。また、IITOI信号
は“0"であり、第４図（ａ）のスケーリングパターンを
指定する。ノートコードの下位３ビットN3〜N1がスケー
リングアドレスデータSADとなり、前半オクターブの６
音階音の各々に対応して固有のスケーリングアドレスが
指定され、各音階音に対応して異なるレベルのスケーリ
ングパラメータSP1,SP2が第４図（ａ）の特性に従って
読み出される。波形メモリ12,13から読み出された波形
Ｉ−1,II−１に対応する楽音信号がこのパラメータSP1,
SP2に従って乗算器15,16で夫々重みづけされ、加算器19
で加算される。こうして第２図（ａ）上段のパターンに
おける第２オクターブ前半のキースケーリングが実行さ
れる。

押圧鍵が第２オクターブの後半に属している場合、ノー
トコードの上位ビットN4は“1"であり、加算器30の出力
は“1"である。従って、加算器31で１加算され、第１の
波形指定コードWD1はスタートアドレス「７」の次のア
ドレス「８」を指定するが、第２の波形指定コードWD2
はスタートアドレス「７」であり、波形メモリ12,13で
は波形Ｉ−2,II−１が夫々選択される。また、IITOI信
号が“1"となり、第４図（ｂ）のパターンが選択され、
後半オクターブの６音階音の各々に対応して同図の特性
に従ってパラメータSP1,SP2が夫々読み出される。こう
して、第２図（ａ）上段のパターンにおける第２オクタ
ーブ後半のキースケーリングが実行される。

押圧鍵の所属オクターブが第３オクターブ以上の場合
は、引算器24の出力B3′〜B1′の値がそれに応じた値と
なり、ビットA7〜A5がこれに対応し、スタートアドレス
データSTAより何アドレスが進んだアドレスデータを加
算器29が出力し、これによりキースケーリングで使用さ
れる波形がＩ−２とII−2,II−２とＩ−３、というよう
に変ってくる。それ以外は上述と同様に動作し、第２図
（ａ）上段のキースケーリングが実行される。

第２図（ａ）の下段のパターンの音色が指定された場合
は次の通りである。

この場合はスタートアドレス区別信号STAII/Iが常に
“1"であり、加算器30はビットシフト回路28の出力ビッ
トA4が“0"のときＳ出力に“1"を出力し、該ビットA4が
“1"のときキャリイ出力C_oに“1"を出力する（このとき
Ｓ出力は“0"）。この点が相違するだけで他は前述と同
様に動作する。

すなわち、押圧鍵が第１オクターブ（スタートオクター
ブより低音域）の場合は、加算器29からスタートアドレ
スデータSTA（例えば第３図の波形アドレス「11」）が
出力され、これが第２の系列の波形指定コードWD2とな
る。一方、ビットA4が“0"であるため、加算器30の出力
“1"が加算器31に加わり、上記スタートアドレスデータ
STAに１加算したもの（例えば第３図の波形アドレス「1
2」）が第１の系列の波形指定コードWD1となる。こうし
て、波形アドレスが１つずれていても、当該音色に関す
る最初の（最低音域に対応する）波形Ｉ−1,II−１が各
波形メモリ12,13で夫々選択される。一方、加算器30の
出力“1"によりIITOI信号が“1"となり、第４図（ｂ）
のスケーリングパターンが指定される。押圧鍵の音域が
スタートオクターブよりも低い場合は前述の通りスケー
リングアドレスデータSADが常に“0"であり、パラメー
タSP1がゼロレベル、パラメータSP2が最高レベルを指示
する。こうして、キースケーリングがなされずに、波形
II−１に対応する楽音信号だけがサウンドシステム21に
至る。

押圧鍵がスタートオクターブ（第２オクターブの前半に
属する場合、ビットシフト回路28の出力ビットA7〜A5及
びA4がすべて“0"である。従って上述と同様、波形指定
コードWD1,WD2によって波形Ｉ−1,II−１を選択し、IIT
OI信号の“1"により第４図（ｂ）のスケーリングパター
ンを指定する。ノートコードの下位３ビットN3〜N1がス
ケーリングアドレスデータSADとなり、前半オクターブ
の６音階音の各々に対応して個有のスケーリングアドレ
スが指定され、各音階音に対応して異なるレベルのスケ
ーリングパラメータSP1,SP2が第４図（ｂ）の特性に従
って読み出される。こうして、第２図（ａ）下段の第２
オクターブ前半に示すような波形II−１からＩ−１に移
行するキースケーリングが行なわれる。

押圧鍵がスタートオクターブ（第２オクターブ）の後半
に属する場合は、ビットシフト回路28の出力ビットA7〜
A5はオール“0"であるが、ビットA4が“1"となる。これ
により加算器30のキャリイ出力C_oが“1"、Ｓ出力が“0"
となり、加算器29のキャリイ入力C_iに“1"が加わり、該
加算器29の出力はスタートアドレスデータSTAより１増
加した値（例えば第３図の波形アドレス「12」）を示
す。加算器31では１加算が行なわれず、波形指定コード
WD1,WD2は同じアドレス「12」を指定し、波形Ｉ−1,II
−２を選択する。IITOI信号の“0"により第４図（ａ）
のスケーリングパターンが選択され、波形Ｉ−１からII
−２に移行するキースケーリングが行なわれる。

押圧鍵の所属オクターブがスタートアドレスよりも高い
場合は、引算器24の出力B3′〜B1′がそれに応じた値と
なり、ビットA7〜A5がこれに対応し、スタートアドレス
データSTAより何アドレスか進んだアドレスデータを加
算器29が出力し、これによりキースケーリングに使用す
る波形がII−２とＩ−２、Ｉ−２とII−３、というよう
に変ってくる。それ以外は上述と同様に動作し、第２図
（ａ）下段のキースケーリングが実行される。

第２図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のようなパターンの音色
が指定された場合は次の通りである。

この場合は、インターバルデータINTの値に応じて前記
第１表に示すようにキーコードB3′〜B1′,N4〜N1が下
位シフトされる点が異なるのみで他は上述と全く同様に
動作する。シフトの結果、波形指定のための音高データ
A7〜A5及びスケーリングアドレス指定のための音高デー
タA3〜A1と実際の音高データ（キーコードB3〜N1）との
関係が変化し、１波形に対応する音域幅がシフト量に応
じて広がり、かつ、１スケーリングアドレスの音域幅が
シフト量に応じて広がる。つまり、インターバルデータ
INTが「１」のときは、ビットA6,A5,A4がオクターブコ
ードB3′,B2′,B1′に対応して、１オクターブ毎にスケ
ーリング特性の傾斜が切換わり、ビットA3〜A1がノート
コードの上位３ビットN4〜N2に対応して、１オクターブ
音階を８分割した音域毎にスケーリングパラメータSP1,
SP2のステップが切換わる。また、インターバルデータI
NTが「２」のときは、ビットA5,A4がオクターブコード
の上位２ビットB3′,B2′に対応して、２オクターブ毎
にスケーリング特性の傾斜が切換り、ビットA3〜A1がビ
ットB1′,N4,N3に対応して２オクターブ音階を８分割し
た音域毎にスケーリングパラメータSP1,SP2のステップ
が切換わる。インターバルデータINTが「４」のときは
ビットA4がビットB3′に対応するので４オクターブ毎に
スケーリング特性の傾斜が切換わり、４オクターブ音階
を８分割した音域毎にパラメータSP1,SP2のステップが
切換わる。

エンベロープ発生器32は、鍵盤回路10から与えられるキ
ーオンパルスKONP（第５図（ｄ）参照）に応じて第５図
（ａ）に示すようなアタックエンベロープ波形を発生す
るものである。もう一つのエンベロープ発生器33は、鍵
盤回路10から与えられるキーオン信号KON（第５図
（ｃ）参照）に応じて第５図（ｂ）に示すような持続系
のエンベロープ波形を発生するものである。

トーンパラメータ発生器23から発生されるトーンパラメ
ータの中にはアタック信号ATCKが含まれており、所定の
音色が指定されたときこの信号ATCKが“1"となる。アタ
ック信号ATCKはスケーリングパラメータ発生器20に加わ
ると共にセレクタ34に加わる。スケーリングイパラメー
タ発生器20では、アタック信号ATCKが“0"のとき第４図
（ａ），（ｂ）のようなスケーリング特性関数が発生可
能であるが、“1"のときはスケーリングパラメータSP1,
SP2を両方共最高レベル「８」に固定する。セレクタ34
は、アタック信号ATCKが“0"のときエンベロープ発生器
33の持続系エンベロープ波形信号を選択し、“1"のとき
エンベロープ発生器32のアタックエンベロープ波形信号
を選択し、選択したエンベロープ信号を第１の系列の乗
算器17に入力する。第２の系列の乗算器18にはエンベロ
ープ発生器33の持続系エンベロープ波形信号が常に加わ
る。キースケーリングを行なうべき音色が指定された場
合はアタック信号ATCKが“0"であり、スケーリング特性
に従ったパラメータSP1,SP2が発生器20から発生され、
かつ両系列の乗算器17,18には同じ持続系エンベロープ
波形信号が与えられ、キースケーリングされた楽音信号
に持続系エンベロープが付与される。

一方、アタック効果を付与すべき音色が選択されたとき
アタック信号ATCKが“1"となり、エンベロープ発生器32
のアタックエンベロープ波形信号がセレクタ34で選択さ
れて乗算器17に加わる。また、信号ATCKの“1"を反転し
たインバータ27の出力信号“0"によりアンド回路26を介
してゲート25が閉じられ、波形指定コードWD1,WD2はス
タートアドレスデータSTAに対応するものに固定され
る。こうして選択された２種類の波形に対応する楽音信
号の一方（第１の系列１）にアタックエンベロープが付
与され、他方（第２の系列II）に持続系エンベロープが
付与され、両者が加算器19で合成されてサウンドシステ
ム21に至る。このように２系列の楽音発生手段を持つ付
随的効果として、キースケーリングを行なわない音色に
関してアタック効果を付与することができる。

第６図は、第１図の１点鎖線で囲んだ回路部分OPと同一
構成から成る楽音合成演算器（楽音合成系列）OP−A,OP
−B,OP−Ｃ…を複数系列並設した電子楽器の一例を示
す。各系列OP−Ａ〜OP−Ｃの出力楽音信号は加算器35で
加算された後サウンドシステム21に至る。各系列OP−Ａ
〜OP−Ｃには鍵盤回路10及び音色選択スイッチ22から共
通の音高指定情報及ぶ音色選択情報が与えられるが、発
生音のピッチあるいはキースケーリング特性等が互いに
異なるようになっている。例えば、位相アドレス発生器
11の位相変位レートあるいはトーンパラメータ発生器23
のトーンパラメータ設定内容あるいはスケーリングパラ
メータ発生器20の内容あるいはエンベロープ発生器32,3
3の内容あるいは波形メモリ12,13の記憶内容等を各系列
OP−Ａ〜OP−Ｃ間で互いに異ならせる。また、同じ音色
に関して或る系列OP−Ａではキースケーリングを行なう
が、他の系列OP−Ｂではキースケーリングを行なわずに
アタック効果を付与するようにしてもよい。

上記実施例において、波形指定コードWD1,WD2の指定に
もとづき選択される波形は１周期波形から成るとしてい
るが、複数周期波形から成っていてもよい。また、楽音
発生手段としては、波形メモリ12,13に限らず、如何な
る構成のものを用いてもよく、要は複数種類の波形信号
を選択的に発生できるものであればよい。ここで、１種
類の波形信号とは同じ波形を繰返したものに限らず、時
間的に波形形状が変化する波形信号であってもよい。ま
た、第１の系列Ｉと第２の系列IIとで時分割的に波形信
号及びスケーリングパラメータを発生し、時分割でスケ
ーリング演算を行なうようにてもよい。

また、スケーリング特性関数はリニア関数に限らず、指
数関数、対数関数、その他任意の関数であってよい。

発明の効果以上の通りこの発明によれば、音高に応じて異なる波形
信号を指定することにより音色のキースケーリングを実
現することができ、その際に、各音色毎に固有の分割数
で音域が分割され、指定された音色に応じて分割された
各音域に対応する波形信号を使用するので、音色に応じ
た最適の音色キースケーリングを、メモリ容量を不必要
に増すことのない適正規模の波形記憶手段を使用して、
節約された構成で、実現することができる、という優れ
た効果を奏する。すなわち、本発明においては、各音色
に対応した楽音波形毎に、楽音発生に使用される音域幅
が異なるものとなる。楽音波形には、広い音域範囲にわ
たって使用可能な波形や、逆に、狭い音域範囲毎に切り
換えて使用した方がよい波形等があるが、本発明では各
音色に関する複数の楽音波形をそれに適した音域幅で使
用することができるものである。各音色について、各波
形が受け持つ音域の分割の仕方を共通とした場合には、
質の高い楽音を得ようとすれば全音色に対して各波形の
音域を細かく分ける必要が生じ、それにつれい波形数も
増加して大容量の波形メモリが必要にあるが、本発明で
は各音色毎にその音色の波形に適した音域分割を行うの
で、各音色に対して音色毎に固有の必要数の波形を用意
するだけで済み、波形の記憶容量を削減できるものであ
る。

また、第２の発明によれば、指定可能な音色毎に異なる
固有の分割数で音域を分割する場合に、それぞれの音色
について少なくとも１つの分割範囲幅が他の分割範囲幅
とは異なる状態で分割し、各音色毎に分割した各音域に
対して前記複数の各波形信号をぞれぞれ割り当てるよう
にしたので、演奏によく使う音域範囲（例えば中音域）
を細かく分割する等、音域分割態様を不均等に任意に設
定することによって、全体の波形メモリ容量をできるだ
け増すことなく、楽音の高品質化を図ることができる、
という効果を奏する。

更に、第３の発明によれば、複数系列の読み出し波形信
号の重みづけ合成により楽音信号を発生するので、重み
づけ補間によるよりきめ細かな音色キースケーリングを
行うことができる、という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る電子楽器の一実施例を示す電気
的ブロック図、第２図は同実施例におけるキースケーリ
ング特性の典型例を示す特性図、第３図は同実施例にお
ける２系列の波形メモリの波形記憶例を示す図、第４図
は同実施例におけるスケーリング特性関数の発生パター
ンを示すグラフ、第５図は同実施例におけるアタックエ
ンベロープ波形及び持続系エンベロープ波形の発生例を
示すタイミングチャート、第６図はこの発明に係る電子
楽器の別の実施例を示す電気的ブロック図、である。 10…鍵盤回路、11…位相アドレス発生器、12,13…波形
メモリ、14…波形指定手段、15,16,17,18…乗算器、19,
35…加算器、20…スケーリングパラメータ発生器、22…
音色選択スイッチ、23…トーンパラメータ発生器、24…
引算器、WD1,WD2…波形指定コード、SP1,SP2…スケーリ
ングパラメータ、B3〜B1…オクターブコード、N4〜N1…
ノートコード、INT…インターバルデータ、STO…スター
トオクターブデータ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれ異なる楽音波形を表す複数の波形
信号を記憶する波形記憶手段と、発生すべき楽音の音高を指定する音高指定手段と、楽音の音色を指定する音色指定手段と、前記音高指定手段で指定可能な全音域範囲を前記音色指
定手段で指定可能な音色毎に異なる固有の分割数で分割
し、前記音色指定手段で指定された音色について分割さ
れた各音域のうち前記音高指定手段で指定された音高の
属する音域に対応して前記複数の波形信号の中の所定の
波形信号を指定する波形指定情報を発生する波形指定手
段と、前記波形記憶手段から前記波形指定情報により指定され
る波形信号を前記音高指定手段で指定された音高に応じ
た速さで読み出し、読み出された波形信号に基づき楽音
信号を発生する楽音発生手段とを具えた電子楽器。
【請求項２】それぞれ異なる楽音波形を表す複数の波形
信号を記憶する波形記憶手段と、発生すべき楽音の音高を指定する音高指定手段と、楽音の音色を指定する音色指定手段と、前記音高指定手段で指定可能な全音域範囲を前記音色指
定手段で指定可能な音色毎に異なる固有の分割数で、か
つ、それぞれの音色について少なくとも１つの分割範囲
幅が他の分割範囲幅とは異なる状態で分割し、各音色毎
に分割した各音域に対して前記複数の各波形信号をそれ
ぞれ割り当てるようにしてなり、前記音色指定手段で指
定された音色および前記音高指定手段で指定された音高
の属する音域に対して割り当てられた前記波形信号を指
定する波形指定手段と、前記波形記憶手段から前記波形指定手段によって指定さ
れた波形信号を前記音高指定手段で指定された音高に応
じた速さで読み出し、読み出された波形信号に基づき楽
音信号を発生する楽音発生手段とを具えた電子楽器。
【請求項３】前記波形指定手段は、前記音色指定手段で
指定された音色に対応した音域分割制御信号を出力する
手段と、該音域分割制御信号と前記音高指定手段で指定
された音高を示す音高信号とに基づき、当該音色および
音高の属する音域に割り当てられた前記波形信号の前記
波形記憶手段における記憶位置を示す波形アドレス情報
を出力する手段とを含み、前記楽音発生手段は、前記波形記憶手段から前記波形ア
ドレス情報にて指定される波形信号を前記音高指定手段
で指定された音高に対応したレートで順次変化する位相
アドレス情報に従って順次読み出すようにしてなる特許
請求の範囲第２項記載の電子楽器。
【請求項４】前記少なくとも１つの分割範囲とは、低音
域である特許請求の範囲第２項記載の電子楽器。
【請求項５】それぞれが複数の異なる楽音波形を表す複
数の波形信号を記憶する複数系列の波形記憶手段と、発生すべき楽音の音高を指定する音高指定手段と、楽音の音色を指定する音色指定手段と、指定された音色に応じて、上記各系列の波形記憶手段に
対して複数の異なる波形信号からなる波形信号群をそれ
ぞれ特定し、特定された波形信号群の中から前記音高指
定手段で指定された音高に従って所定の波形信号をそれ
ぞれ指定するものであって、前記波形信号群における前
記波形信号の数は各音色毎に固有の数からなっていて、
少なくとも１つの音色に対応する前記波形信号数が他の
音色に対応する前記波形信号数とは異なっている波形指
定手段と、前記各系列の波形記憶手段から、前記波形指定手段によ
って指定された各波形信号を前記音高指定手段で指定さ
れた音高に従ってそれぞれ読み出すとともに、読み出さ
れた波形信号を音高に応じてそれぞれ重みづけして合成
して楽音信号として発生する楽音発生手段と具えた電子楽器。
【請求項６】前記波形指定手段は、前記指定された音色
と前記指定された音高の音域とに応じて前記波形信号を
指定するものである特許請求の範囲第５項記載の電子楽
器。
【請求項７】前記重みづけは、音高を変数とする所定の
スケーリング特性関数によって定まる比率で行うもので
ある特許請求の範囲第５項記載の電子楽器。
【請求項８】前記スケーリング特性関数が前記指定され
た音色に応じて決定される特許請求の範囲第７項記載の
電子楽器。