JPH0766268B2 - 楽音発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、楽音の発生開始から終了までの全部あるい
は一部にかかる複数周期の波形をメモリに記憶してお
き、これを所望の音高に応じた速度で読み出して再生す
る楽音発生装置に関する。

〔従来の技術〕

従来から、PCM方式によって自然楽器音にそっくり類似
したリアルな楽音を発生できる楽音発生装置が提案され
ている。このPCM方式の楽音発生装置は、実際に自然楽
器を演奏して発生させた楽音をマイクロホンで電気振動
に変換し、この電気振動をデジタルサンプリングしたも
のを波形メモリに記憶しておき、これを所定の速度で読
み出して再生するものである。

この自然楽器が例えばピアノである場合、このピアノ音
の発生開始から減衰終了までの全波形を記録する場合も
あるが、データ量が非常に大きくなるので、一般的には
発生開始部（アタック部）の複雑な波形から振動が比較
的安定するまでの数秒分をメモリに記憶し、それ以降
は、安定した振動からなる部分の波形を繰り返し読み出
すいわゆるループ処理をするのが普通である。このルー
プ処理は、バイオリンやフルートといった楽音が自然に
減衰せずに持続するようなものに対しては必須の技術で
ある。

ところで、自然楽器は、強く演奏したときと弱く演奏し
たときとではその音量のみならず、音色（すなわち倍音
量）も変化することが知られている。それ故、従来のPC
M方式の楽音発生装置においては、例えばピアノ音に対
して、非常に強く打鍵した時の波形を記憶しておき、こ
の波形をローパスフィルタに通して弱い打鍵に対応した
波形に類似させるようにしたものもある。この技術では
鍵盤部からのタッチデータに応じてこのローパスフィル
タのカットオフ量を制御して強打から弱打までの演奏表
現に対応した楽音を発生させようというわけである。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来の楽音発生装置において強打時の楽音をローパ
スフィルタに通すことによって得られる弱打時の楽音や
中ぐらいの打鍵時に対応する楽音は、単に倍音量が少な
いだけであって、本来の弱打音や中ぐらいの打鍵音に対
応したものと比較して不満の残るものであった。一般
に、ピアノ音に限らず、自然楽器においては、強く演奏
したときの音色が最善の音色であるとは限らないことに
鑑みれば、従来のPCM方式の楽音発生装置では、強い演
奏から弱い演奏までの演奏表現という意味では、高品質
の楽音を発生しているとは言えず、もの足りないもので
あった。

この従来の問題点は、フィルタによる楽音信号の加工で
は、倍音を減らすことはできても、増やすことができな
いという宿命的な問題に起因している。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、メモリに
は無変調で再生して高品質の楽音となる複数周期の波形
を記憶しておき、演奏強度に応じてFM楽音合成の原理に
したがった変調度合いを制御するようにし、倍音を増や
す方にも制御できるようにして、高品質の楽音を発生で
きるように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〕

この発明に係る楽音発生装置は、楽音の発音開始から発
音終了に至る一部または全部の楽音波形に関する連続的
な複数周期分の波形データであってその音色が時間的に
変化する複数周期波形データを記憶した搬送波記憶手段
と、波形データを記憶した変調波記憶手段と、発生すべ
き楽音の音高に対応した歩進速度をもつ第１のアドレス
信号を発生するアドレス信号発生手段と、前記アドレス
信号発生手段によって発生されたアドレス信号と同一ま
たは比例関係にある第２のアドレス信号に基づいて前記
変調記憶手段から前記波形データを読み出す変調波読み
出し手段と、演奏者によって操作される被操作手段と、
前記被操作手段が操作される操作強度または操作速度を
検出し操作強度信号を発生する検出手段と、前記変調波
読み出し手段によって読み出された波形データを前記第
１のアドレス信号に演算して変調アドレス信号を発生す
る演算手段と、前記演算手段によって演算される前記波
形データのレベルを前記操作強度信号に基づいて可変す
る変調レベル可変手段と、前記変調アドレス信号に基づ
いて前記搬送波記憶手段から前記複数周期波形データを
読み出す搬送波読み出し手段とを備えたものである。

〔作用〕

導入手段によって、発生すべき楽音の音高に対応した第
１のアドレス信号に、変調波記憶手段から読み出された
波形データを導入することによって変調アドレス信号が
得られる。この変調アドレス信号に基づいて搬送波読み
出し手段は搬送波記憶手段から複数周期波形データを読
み出す。この搬送波記憶手段から読み出された波形デー
タは、変調波記憶手段から読み出された波形データによ
って周波数変調を受けていることになる。

また、変調波記憶手段から波形データを読み出すときの
第２のアドレス信号は、発生すべき楽音の音高に対応し
た第１のアドレス信号と同一または比例するものである
ので、周波数変調を受けて得られる信号に新たに付加さ
れる倍音は発生すべきさまざまな音高において自然なも
のとすることができる。さらに、検出手段は演奏操作子
の操作強度または操作速度を検出して操作強度信号を発
生し、変調レベル可変手段は演算手段が変調波としての
波形データを演算するレベルをこの操作強度信号に応じ
て制御するので、このレベル可変手段は演奏者の演奏強
度に応じて周波数変調の変調度合いを制御していること
になる。

前述の搬送波記憶手段に記憶しておく複数周期波形デー
タは、その音色が時間的に変化する（従って、無変調で
再生して高品質な楽音となる）ものであるので、そのま
ま再生することを基本としており、演奏者の演奏表現に
よる演奏の強弱に応じて、無変調で再生して高品質な楽
音に対して更に倍音を増加させるように制御することが
できる、という優れた効果を奏する。

〔実施例〕

第２図は、この発明を適用した電子楽器の一実施例を示
す全体ブロック図であり、そこに示されたトーンジェネ
レータ10の内部構成の一実施例が第１図に示されてい
る。この発明の特徴は、主として第１図によく示されて
いる。

まず第２図を参照してこの実施例に係わる電子楽器の全
体構成につき説明すると、この電子楽器には複数の時分
割発音チャンネルが設けられ、この時分割発音チャンネ
ルに対し鍵盤での１ないし複数の各押圧鍵を割り当てる
ことによって同時に複数の押圧鍵に対応した楽音が発音
できるようになっている。第２図において、１は発生す
べき楽音の音高指定を行う複数の演奏用鍵を備えた鍵
盤、２は鍵盤１における押圧鍵を検出し、各押圧鍵に対
応したキーコードKCを複数の時分割発音チャンネル（以
下、単に発音チャンネルという）のいずれかにそれぞれ
割り当て、この割当てチャンネルに同期したタイミング
で時分割出力するキーアサイナである。この場合、キー
アサイナ２は押圧鍵に対応したキーコードKCを割り当て
ると同時に、当該押圧鍵が離されるまでの間論理“1"を
継続するキーオン信号KONを割当てチャンネルに同期し
て出力すると共に、新たな押圧鍵のキーコードKCをいず
れかの発音チャンネルに割り当てた場合にはこのことを
示す短いパルス幅のキーオンパルスKONP（“1"信号）を
当該割当てチャンネルに同期したタイミングで出力す
る。

３はキーアサイナ２から出力されるキーコードKCに基づ
き押圧鍵の音高に対応した周波数のノートクロック信号
NCKを各発音チャンネル別に時分割で出力するノートク
ロック発生器、４は前記ノートクロック信号NCKを選択
的に通過させるゲート、５はゲート４を介して入力され
るノートクロック信号NCKを各発音チャンネルごとにそ
れぞれカウントして後述するトーンジェネレータ10内の
波形メモリのアドレス信号ADを形成するアドレスカウン
タである。このアドレスカウンタ５は複数の発音チャン
ネルにそれぞれ対応した複数のカウントチャンネルを有
しており、各発音チャンネルに対応したタイミングでノ
ートクロック発生器３から入力されるノートクロック信
号NCKをそれぞれ対応するカウントチャンネルでカウン
トし、各カウントチャンネルのカウント値を波形メモリ
のアドレス信号ADとして時分割出力する。

この場合、各カウントチャンネルはそれぞれ対応する発
音チャンネルに新たな押圧鍵が割り当てられた時、キー
アサイナ２から出力されるキーオンパルスKONPによって
以前のカウント値がリセットされ、このリセット値から
新たなカウント動作を開始する。

６はアドレスカウンタ５から出力される各発音チャンネ
ルのアドレス信号ADが波形メモリの最終アドレス値に達
したか否かを検出するエンドアドレス検出回路であり、
アドレス信号ADが波形メモリの最終アドレス値に達した
場合にはこのアドレス信号ADの発音チャンネルの時分割
タイミングでゲート４に対してインヒビット信号をイン
バータ８を介して供給し、アドレスカウンタ５における
最終アドレス値に達したカウントチャンネルのカウント
動作を停止させる。

９はピアノやバイオリンなどの所望の音色を選択する音
色選択回路であり、選択音色を表わす音色選択情報TCを
出力する。

10は、楽音の発音開始から終了に至るまでの全波形に関
する波形情報を音色選択回路９で選択可能な各音色ごと
に記憶した波形メモリを備え、この波形メモリの波形情
報をアドレスカウンタ５から与えられるアドレス信号AD
によって読み出すことにより、押圧鍵の音高に対応した
楽音信号Ｇを発生するトーンジェネレータであり、前述
したように同時発音数に対応した複数の発音チャンネル
を有している。この発音チャンネルは、波形メモリを含
む回路を時分割的に使用することによって構成されてい
る。

11は鍵盤１における鍵の操作速度あるいは操作強さを検
出し、このことを表わすタッチ情報TSを出力するタッチ
検出回路、12はタッチ検出回路11から出力されるタッチ
情報TSと音色選択回路９から出力される音色選択情報TC
に基づき、選択音色に適合した特性のタッチデータTDを
タッチ情報TSに従って出力するタッチデータ発生回路で
あり、ここでは２系列のタッチデータTD₁,TD₂を出力す
る。

13はキーアサイナ２から出力されるキーオン信号KONに
よって動作を開始し、各発音チャンネルで形成される楽
音信号Ｇの音色や振幅をその立上りから立下りまでの間
時間変化させるためのエンベロープ信号ENVを発生する
エンベロープ信号発生回路であり、ここから発生される
エンベロープ信号ENVは音色選択情報TCで示される選択
音色毎に波形形状が異なり、しかも１つの選択音色につ
き２系列のエンベロープ信号ENV₁,ENV₂として出力され
る。

14はキーアサイナ２から出力されるキーコードKCと音色
選択回路９から出力される音色選択情報TCに基づき、各
発音チャンネルで形成される楽音信号Ｇの音色や振幅を
押圧鍵の音域と選択音色に応じて制御するためのキース
ケーリング情報KSを出力するキースケーリング制御回路
であり、ここでも前記の回路12および13と同様に２系列
のキースケーリング情報KS₁,KS₂が出力される。

15は楽音の明るさなどの制御のために音色および音量、
その他楽音要素を制御するための複数の操作子を備え、
これら操作子の操作状態に応じた操作子情報OPDを出力
する操作子回路であり、ここでも２系列の操作子情報OP
D₁,OPD₂が出力される。

16はトーンジェネレータ10で形成された各発音チャンネ
ルのディジタル楽音信号Ｇをアナログの楽音信号に変換
し、サウンドシステム17から楽音として発音させるDA変
換器である。

なお、タッチデータ発生回路12、エンベロープ信号発生
回路13およびキースケーリング制御回路14は、各発音チ
ャンネル別に楽音信号Ｇの音色や振幅を制御するため、
２系列のタッチデータTD₁,TD₂、キースケーリング情報K
S₁,KS₂およびエンベロープ信号ENV₁,ENV₂を各発音チャ
ンネルに対応した時分割タイミングに同期して出力す
る。ここで、タッチデータ発生回路12が出力するタッチ
データTD₁,TD₂およびエンベロープ信号発生回路13が出
力するエンベロープ信号ENV₁,ENV₂およびキースケーリ
ング制御回路14が出力するキースケーリング情報KS₁,KS
₂の一例をそれぞれ第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示
す。なお、この場合各回路12〜14のデータ出力特性は音
色選択情報TCが示す音色に応じて異なる。

第１図に示すように、トーンジェネレータ10は第１の波
形発生手段としての第１の波形メモリ20と第２の波形発
生手段としての第２の波形メモリ21とを含んでいる。こ
の例では、第１の波形メモリ20は、楽音の発音開始から
終了に至るまでの全波形に関する波形データをパルスコ
ード変調方式（PCM）で記憶しているものとし、そのよ
うな波形データの１組を音色選択回路９で選択可能な各
音色毎に夫々別々に記憶しているものとする。同様に、
第２の波形メモリ21は、適宜の波形の波形データをPCM
方式で各音色毎に夫々記憶しているものとする。音色選
択情報TCが各波形メモリ20,21に入力されており、該メ
モリ20,21から読み出すべき波形データの組を選択され
た音色に応じて夫々指定する。各波形メモリ20,21にお
いて、指定された１組の波形データはアドレス入力に与
えられるアドレス信号に従ってサンプル点毎に順次読み
出される。

この例では、第２の波形メモリ21が変調信号発生手段と
して使用されており、アドレスカウンタ５（第２図）か
ら与えられたアドレス信号ADがそのまま該メモリ21のア
ドレス入力に与えられる。第１の波形メモリ20のアドレ
ス入力には該アドレス信号ADを加算器22及び乗算器23か
ら成る変調手段によって変調した信号が与えられる。第
２の波形メモリ21の読み出し出力信号は乗算器23に入力
され、変調度制御用の係数（変調指数）E₁が乗算され
る。その乗算出力が加算器22に入力され、アドレス信号
ADに加算される。こうして、第２の波形メモリ21の出力
信号によってアドレス信号ADを、係数E₁に応じた変調度
で、変調した信号が加算器22から出力され、このように
変調されたアドレス信号によって第１の波形メモリ20が
読み出される。

係数発生回路24は、各種の音色変化パラメータに基き前
記係数E₁を発生するためのものであり、音色変化パラメ
ータとして第２図の各回路12〜15から出力されたタッチ
データTD₁,エンベロープ信号ENV₁,キースケーリング情
報KS₁および操作子情報OPD₁が夫々入力される。この係
数発生回路24は、加算等の演算回路又は係数メモリ又は
それらの組合せから成るものであり、入力された各種音
色変化パラメータTD₁,ENV₁,KS₁,OPD₁の関数として前記
係数E₁を発生する。

一方、波形メモリ20の読み出し出力信号は乗算器25に与
えられ、振幅制御用の係数E₂が乗算される。この係数E₂
は、第２図の各回路12〜15から与えられたデータ類TD₂,
ENV₂,KS₂,OPD₂に基き係数発生回路25から発生される。
係数発生回路25は上述の係数発生回路24と同様の構成で
あり、入力されたデータ類TD₂〜OPD₂の関数として係数E
₂を発生する。また、係数発生回路24,25で発生する係数
E₁,E₂は音色選択情報TCに応じて切換えることができる
ようにもなっている。

トーンジェネレータ10を構成するこれらの各回路20〜26
は全て時分割で動作し、各発音チャンネルに割当てられ
た楽音信号Ｇを時分割的に形成する。

変調信号発生手段として用いる第２の波形メモリ21に
は、変調の結果出力される楽音信号Ｇが所望の音色変化
を示すことができるように設計された波形を記憶する。
この波形は、好ましくは、第１の波形メモリ20の記憶波
形と同様に、楽音の発音開始から発音終了までの全波形
とする。更に好ましくは、第２の波形メモリ21の記憶波
形は第１の波形メモリ20の記憶波形と位相あるいは周波
数が合致するように設定する。しかしこれに限らず、任
意の複数周期又は１周期又は1/2周期又は1/4周期から成
る波形を第２の波形メモリ21に記憶するようにしてもよ
い。周知のように、全波形を波形メモリ21に記憶した場
合はアドレス信号ADの全ビットをアドレス入力に与えて
該全波形を一通りだけ読み出すが、限られた周期数から
成る波形を波形メモリ21に記憶した場合はアドレス信号
ADの所定下位ビットのデータに従って該特定周期数の波
形を繰返し読み出す。

一般に、変調度が零のときは第１の波形メモリ20に記憶
した波形をそのまま実現する波形データが該メモリ20か
ら読み出されるが、変調度を深くする（係数E₁を大きく
する）ほど高調波成分をより多く含む波形を実現する波
形データが読み出される。

例えばキースケーリング情報KS₁,KS₂が第３図（ｃ）の
ような特性で発生し、係数E₁,E₂もこれに対応する特性
で発生する場合は、KS₁に対応する係数E₁は発生すべき
楽音の音高が高くなるほど大きな値をとるので、高音域
ほど変調度が深くなり、高音になるに従い高調波成分が
増加するような音色のキースケーリング制御が実現され
る。一方、KS₂に対応する係数E₂は発生すべき楽音の音
高が高くなるほどその値が小さくなるので、高音になる
に従い音量が減少するような音量のキースケーリング制
御が実現される。一般に聴感上の音量レベルは高音ほど
高レベルで聴き取られるため、上述のような音量のキー
スケーリング制御によってどの音域でも聴感上同一レベ
ルに聴き取られるようにすることができる。

また、タッチデータTD₁,TD₂が第３図（ａ）のような特
性で発生し、係数E₁,E₂もこれに対応する特性で発生す
る場合には、TD₁に対応する係数E₁は鍵タッチが強くな
るほどその値がノンリニアに増加する。従って、鍵タッ
チが強くなるほど変調度がノンリニアに深くなり、これ
に応じた音色変化が実現される。

更に、エンベロープ信号ENV₁,ENV₂が第３図（ｂ）のよ
うな特性で発生し、係数E₁,E₂もこれに対応する特性で
発生する場合には、ENV₁に対応する係数E₁は同図に示す
ようなアタック、ディケイ等の特性を持つものとなる。
従って、楽音の立上りや立下りに対応して変調度が制御
され、これに応じた音色変化が実現される。なお、振幅
制御用のエンベロープ信号ENV₂が同図に示すように押鍵
中は終始一定レベルを保持している理由は、波形メモリ
20から読み出される波形データが予めエンベロープ付与
済みの楽音波形に対応するものであるからである。

操作子情報OPD₁,OPD₂に関しても前述と同様にそれに対
応する係数E₁,E₂が発生され、その値に応じた音色変化
制御及び音量制御がなされる。

なお、アドレス変調用の加算器22は減算その他の演算器
であってもよく、また、乗算器23もその他の演算器を用
いてもよい。

また、第２図に破線で示すように、エンベロープ信号発
生回路13に対しキーコードKC、タッチ情報TS、操作子情
報OPD₁,OPD₂を入力し、第３図（ｂ）に示した各エンベ
ロープ信号ENV₁,ENV₂の立上り時間や立下り（減衰）時
間や各部のレベルを押圧鍵の音域、操作速度または操作
強さおよび操作子回路15における操作子の操作状態に応
じて適宜変えるようにすれば、さらに複雑に変化する音
色の楽音が得られる。

次に、いくつかの変更例について第４図〜第７図を参照
して説明する。これらの図において各種の係数E₁〜E₅を
発する回路は図示を省略したが、前述と同様にキースケ
ーリング情報やタッチデータ、エンベロープ信号あるい
は操作子情報に基きこれらの係数E₁〜E₅を発生するもの
とする。

第４図では、変調信号発生用の波形メモリ21と変調度制
御用の乗算器23との間にディジタルフィルタ27を設け、
メモリ21から読み出された変調用の波形信号にフィルタ
をかけるようにしている。このフィルタ27の特性はフィ
ルタ制御係数E₃によって可変制御される。このフィルタ
制御により変調信号の倍音成分が制御され、音色変化の
更なる制御が可能である。ディジタルフィルタ27は乗算
器23と加算器22の間に置換えることが可能である。ま
た、最終的に発生される楽音信号Ｇにフィルタ制御を施
して更に音色変化をつけることができるようにするため
に、乗算器26の出力側に別のディジタルフィルタ28を設
けてもよい。これは第１図の実施例及びその他の実施例
においても同様に適用可能である。E₄はフィルタ制御係
数である。

第５図は、第２図の波形発生手段210を高調波合成方式
によって構成した例を示す。第２の波形メモリ21は、基
本波からｎ倍音までのｎ個の波形信号を夫々読み出す波
形メモリ21a〜21nから成り、各波形メモリ21a〜21nは例
えば正弦波メモリである。各メモリ21a〜21nから読み出
された波形信号は乗算器29a〜29nに与えられて高調波振
幅係数Ｅ_3a〜Ｅ_3nが個別に乗算され、その乗算出力が加
算器30で加算合成される。この構成により、高調波振幅
係数Ｅ_3a〜Ｅ_3nに応じて変調信号の倍音成分が制御さ
れ、音色変化の更なる制御が可能である。倍音用の波形
メモリ21a〜21nは、複数周期波形を夫々記憶したもので
あってもよいし、あるいは１周期又は1/2周期又は1/4周
期から成る波形を夫々記憶し、これを繰返し読み出すも
のであってもよい。メモリ21a〜21nを個別に設けずに１
個のメモリを時分割共用することによりｎ個の倍音の波
形信号を発生するようにしてもよい。倍音信号正弦波に
限らず任意の波形であってもよい。

上記各実施例において、第１の波形メモリ20を読み出す
ためのアドレス信号と第２の波形メモリ21を読み出すた
めのアドレス信号を別々に提供するようにしてもよい。
第６図及び第７図は、アドレスカウンタ５から発生され
たアドレス信号ADを整数倍回路31,32によって整数倍に
変更して別々のアドレス信号を提供するようにした例を
示す。第６図では整数倍回路31によって所定の整数倍に
変更したアドレス信号を第２の波形メモリ21に与え、変
更していないアドレス信号ADを変調用の加算器22を介し
て第１の波形メモリ20に与える。第７図では、反対に、
整数倍回路32によって所定の整数倍に変更したアドレス
信号を加算器22を介して第１の波形メモリ20に与え、変
更していないアドレス信号ADを第２の波形メモリ21に与
える。整数倍回路31,32は、例えばシフト回路から成
り、係数E₅に応じた数だけアドレス信号ADの値を整数倍
（シフト）する。なお、整数倍回路31,32における倍数
は固定されていてもよい。このように一方の波形メモリ
20又は21のアドレス信号の変化レートを他方の波形メモ
リ21又は20のそれの整数倍とすることにより、周波数変
調における変調周波数と搬送周波数が整数倍の関係とな
り、変調によって得られる倍音構成が制御される。

ノートクロック発生器３及びアドレスカウンタ５（第２
図）等から成るアドレス信号発生手段を２系列併設し、
各々において第１の波形メモリ20のためのアドレス信号
と第２の波形メモリ21のためのアドレス信号を全く別々
に発生するようにしてもよい。

上記各実施例において、第１の波形メモリ20（第１の波
形発生手段）と第２の波形メモリ21（第２の波形発生手
段）との関係を逆にしてもよい。すなわち、第１の波形
メモリ20をアドレス信号ADによって読み出して、その出
力信号を乗算器23を介して加算器22に与え、加算器22で
変調されたアドレス信号によって第２の波形メモリ21を
読み出すようにしてもよい。

また、第２の波形メモリ21（第２の波形発生手段）のハ
ード回路を設けずに、第１の波形メモリ20（第１の波形
発生手段）のハード回路のみを設け、これを時分割使用
することにより第１及び第２の波形メモリとして動作さ
せるようにしてもよい。

なお、以上説明したた実施例では、第１の波形メモリ
（場合によっては第２の波形メモリも）が楽音の立上り
（発音開始）から立下り（発音終了）までの全波形を記
憶しているものとして説明したが、これらの波形メモリ
には楽音の立上り部分の全波形とその後の一部波形につ
いてのみ記憶させるようにしてもよい。また、波形メモ
リには記憶すべき波形の各サンプル点における波形情報
を全て記憶させるのではなく、飛び飛びのサンプル点の
波形情報だけを記憶させ、中間のサンプル点の波形情報
は補間演算によって算出するようにしてもよい。また、
波形メモリに記憶する複数周期波形は、連続する複数周
期ばかりでなく、飛び飛びの複数周期から成るものであ
ってもよい。例えば、楽音の立上りから立下りまでを複
数フレームに分割し、各フレーム毎に代表的な１周期ま
たは２周期分の波形の波形データのみを記憶させ、この
波形データを順次切換えながら繰り返し読み出すように
してもよく、さらに必要に応じてこの波形切換え時に前
の波形と次の新たな波形とを補間演算して滑らかに変化
する波形データを形成するようにしてもよい。また、特
開昭58−142396号公報に開示されているように、波形メ
モリに複数周期分の楽音波形の波形データだけを記憶さ
せ、この波形データを繰返し読み出すようにしてもよ
い。このようにすれば、波形メモリの容量をさらに小さ
くすることができる。

また、波形メモリに記憶する波形データの符号化方式は
前述のPCM方式に限らず、差分PCM方式、デルタ変調方式
（DM方式）、適応型PCM方式（ADPCM方式）、適応型デル
タ変適方式（ADM方式）など、その他適宜の方式を用い
てもよい。その場合、波形発生手段においては、波形メ
モリのみならず、その符号化方式に応じて波形メモリ読
み出し出力を復調する（PCM化された信号を得る）ため
の復調回路をも具備するものとする。

一方、実施例において、係数発生回路はキースケーリン
グ情報、エンベロープ信号、タッチデータ、操作子情
報、音色選択情報の全てに応答するものとしたが、この
うち一部についてのみ応答するものでもよい。また、第
３図に示した特性カーブはあくまでも一例にすぎず、音
色種類その他の因子に応じて適宜のカーブに設定するこ
とができる。

さらに、実施例では、波形メモリの波形データを読み出
すためのアドレス信号は、ノートクロック信号をカウン
トして形成するようにしたが、押圧鍵の音高に対応した
周波数情報を累算あるいは加減算することによって形成
するものでもよい。また、波形メモリの構造によって
は、アドレス信号をディジタル２進コードとせずにノー
トクロック信号のままでもよい。更に、波形メモリにお
いて各音高毎に別々に波形データを記憶している場合
は、アドレス信号をどの音高でも共通の変化レートで発
生することもある。

さらに、実施例では、楽音の立上りから立下りまでの全
期間に亘ってこの発明を適用して楽音を発生するように
したが、楽音の立上りから立下りまでの全期間のうち一
部期間（例えばアタック部のみあるいはアタック部以降
の持続部のみ）をこの発明を適用して楽音を発生するよ
うにしてもよい。

また、第１の波形メモリと第２の波形メモリの記憶方式
あるいはデータ形式は、同じであっても、また、違って
もよい。

上記実施例は変調が２段であるが、更に第３の波形メモ
リを含む第３の波形発生手段あるいはそれ以上の波形発
生手段を設けて、３段以上の変調（多重変調）を行うよ
うにしてもよい。

さらに、この発明は、複音電子楽器に限らず、単音電子
楽器の楽音発生にも使用することができ、さらにまた音
階音に対応した楽音の発生に限らず、リズム音の発生に
も使用できるものである。

〔発明の効果〕

以上の通りこの発明によれば、発生すべき楽音の音高に
対応した第１のアドレス信号を発生する一方で、この第
１のアドレス信号と同一または比例する第２のアドレス
信号により変調波記憶手段から波形データを読み出し、
この変調波記憶手段から読み出された波形データを第１
のアドレス信号に演算することによって変調アドレス信
号を得るようにし、この変調アドレス信号に基づいて、
搬送波記憶手段に記憶した複数周期波形データを読み出
すようにしたので、その音色が時間的に変化する楽音
（つまり無変調で再生しても高品質である楽音）を周波
数変調して更にその倍音成分を増加させるように音色形
成を制御することができる、という優れた効果を奏す
る。

また、その際に、検出手段で検出した操作強度信号に応
じて、変調波としての波形データを第１のアドレス信号
に演算するレベルを制御するようにしているので、演奏
者の演奏強度に応じて周波数変調の変調度合いを制御す
ることができることになり、従って、演奏者の演奏表現
による演奏の強弱に応じて、その音色が時間的に変化す
る楽音（即ち無変調で再生しても高品質である楽音）に
対して更にその倍音成分を増加させるように制御するこ
とができるようになり、簡単な構成でありながら、自然
楽器音の演奏特性をより一層精度よくシミュレートする
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図及び第２図はこの発明に係る楽音発生装置の一実
施例を示すもので、第１図は第２図のトーンジェネレー
タの内部構成を示すブロック図、第２図はこの発明を適
用した電子楽器の全体構成を示すブロック図、第３図は
第２図の実施例におけるタッチデータ、エンベロープ信
号、キースケーリング情報の一例を夫々示すグラフ、第
４図及び第５図はこの発明の別の実施例を夫々示すもの
で、第１図のトーンジェネレータの変更例を夫々示すブ
ロック図、第６図及び第７図はアドレス信号の与え方に
関する別の実施例を夫々抽出して示す図、である。 １……鍵盤、５……アドレスカウンタ、10……トーンジ
ェネレータ、12……タッチデータ発生回路、13……エン
ベロープ信号発生回路、14……キースケーリング制御回
路、15……操作子回路、20……第１の波形メモリ、21…
…第２の波形メモリ、22,23……変調用の加算器及び乗
算器、24,25……係数発生回路、26……振幅制御用の乗
算器、27,28……ディジタルフィルタ、21a〜21n……倍
音発生用の波形メモリ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】楽音の発音開始から発音終了に至る一部ま
   たは全部の楽音波形に関する連続的な複数周期分の波形
   データであってその音色が時間的に変化する複数周期波
   形データを記憶した搬送波記憶手段と、 波形データを記憶した変調波記憶手段と、 発生すべき楽音の音高に対応した歩進速度をもつ第１の
   アドレス信号を発生するアドレス信号発生手段と、 前記アドレス信号発生手段によって発生されたアドレス
   信号と同一または比例関係にある第２のアドレス信号に
   基づいて前記変調波記憶手段から前記波形データを読み
   出す変調波読み出し手段と、 演奏者によって操作される被操作手段と、 前記被操作手段が操作される操作強度または操作速度を
   検出し操作強度信号を発生する検出手段と、 前記変調波読み出し手段によって読み出された波形デー
   タを前記第１のアドレス信号に演算して変調アドレス信
   号を発生する演算手段と、 前記演算手段によって演算される前記波形データのレベ
   ルを前記操作強度信号に基づいて可変する変調レベル可
   変手段と、 前記変調アドレス信号に基づいて前記搬送波記憶手段か
   ら前記複数周期波形データを読み出す搬送波読み出し手
   段と を備えた楽音発生装置。
2. 【請求項２】前記変調波記憶手段は、連続的な複数周期
   分の波形データを記憶したものである特許請求の範囲第
   １項に記載の楽音発生装置。
3. 【請求項３】前記搬送波記憶手段と変調波記憶手段は、
   共通の波形メモリを時分割使用するようにしたものであ
   る特許請求の範囲第２項に記載の楽音発生装置。