JPH079590B2 - 電子楽器 - Google Patents
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- JPH079590B2 JPH079590B2 JP61246310A JP24631086A JPH079590B2 JP H079590 B2 JPH079590 B2 JP H079590B2 JP 61246310 A JP61246310 A JP 61246310A JP 24631086 A JP24631086 A JP 24631086A JP H079590 B2 JPH079590 B2 JP H079590B2
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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
- G10H7/008—Means for controlling the transition from one tone waveform to another
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は異なる楽音波形を合成する場合ダブルバツフア
方式を用いノズルのない良質の楽音を得る電子楽器に関
するものである。
方式を用いノズルのない良質の楽音を得る電子楽器に関
するものである。
従来、たとえば１周期の楽音波形を演算し、その楽音波
形に所望の周波数を付加するために、合成波形を１波形
分のメモリに書込み、周波数に対応したアドレッシング
で読出し、それぞれの書込み／読出しタイミングは時分
割で制御するという方式が知られている。
形に所望の周波数を付加するために、合成波形を１波形
分のメモリに書込み、周波数に対応したアドレッシング
で読出し、それぞれの書込み／読出しタイミングは時分
割で制御するという方式が知られている。
この方式には、メモリ容量が１波形分で済む点と、現行
の技術において比較的低価格で実現できる非実時間シス
テム電子楽器が得られるという特長がある。
の技術において比較的低価格で実現できる非実時間シス
テム電子楽器が得られるという特長がある。
この方式で時間と共に波形の変化するTime Variant Wav
e、（以後TVW）を発生させようとする時、時間に対する
変化が比較的緩やかなTVWでは、第８図（ａ）のよう
に、途中で新たな合成波形を書込む場合、書込む以前の
古い波形とほとんど変らないため、任意の周波数に切替
えて読出す場合にもレベル差によるノイズの発生は少な
い。
e、（以後TVW）を発生させようとする時、時間に対する
変化が比較的緩やかなTVWでは、第８図（ａ）のよう
に、途中で新たな合成波形を書込む場合、書込む以前の
古い波形とほとんど変らないため、任意の周波数に切替
えて読出す場合にもレベル差によるノイズの発生は少な
い。
しかし、急激に変化するTVWの場合、第８図（ｂ）のよ
うに、以前に書かれた波形と、新たに書かれた波形でレ
ベルに差異が生ずる所が出てきて、その状態の時に任意
の周波数に切替えて読出すと、レベル差の部分がノイズ
として楽音に加わる。そのため、原音に忠実な楽音波形
を合成発生させたい場合に、その楽器の特徴を示すアタ
ック部分では急激なレベル変化が生じるから、このアタ
ツク部分の音の再現に困難性があり、原音を美しく再現
できないという問題点があつた。
うに、以前に書かれた波形と、新たに書かれた波形でレ
ベルに差異が生ずる所が出てきて、その状態の時に任意
の周波数に切替えて読出すと、レベル差の部分がノイズ
として楽音に加わる。そのため、原音に忠実な楽音波形
を合成発生させたい場合に、その楽器の特徴を示すアタ
ック部分では急激なレベル変化が生じるから、このアタ
ツク部分の音の再現に困難性があり、原音を美しく再現
できないという問題点があつた。
これらの問題点は前述のメモリを１つの記憶回路として
書込み、読出しを別々のタイムスロツトでアクセスした
ことに起因するから、本発明者はこれを解決するため、
書込みと読出しに対し別々の２つの記憶回路を割当てア
クセスし、書替え中の波形が読出されないようにした。
また波形演算部の能力をおぎなうために波形間補間，サ
ンプル間補間があるが、従来これら補間は別々の回路で
処理されていた。
書込み、読出しを別々のタイムスロツトでアクセスした
ことに起因するから、本発明者はこれを解決するため、
書込みと読出しに対し別々の２つの記憶回路を割当てア
クセスし、書替え中の波形が読出されないようにした。
また波形演算部の能力をおぎなうために波形間補間，サ
ンプル間補間があるが、従来これら補間は別々の回路で
処理されていた。
本発明ではダブルバツフアと補間係数という概念の組合
わせを用いて一つの補間回路でサンプル間補間を施しつ
つ、波形間補間も施すことを実現した。この時波形書込
み中の不完全な波形が存在する時間があるが、その書替
えは波形間補間が完全にもう一方のバツフア内の波形成
分のみを表している時間内に終了するものとする。これ
により、波形の変化はなめらかになり、音質は向上す
る。
わせを用いて一つの補間回路でサンプル間補間を施しつ
つ、波形間補間も施すことを実現した。この時波形書込
み中の不完全な波形が存在する時間があるが、その書替
えは波形間補間が完全にもう一方のバツフア内の波形成
分のみを表している時間内に終了するものとする。これ
により、波形の変化はなめらかになり、音質は向上す
る。
本発明の目的は合成された波形の書込み，読出しを２つ
の記憶回路で実現し、波形書替えノイズのない楽音波形
を読出しかつ波形間，サンプル間補間を補間係数を用い
ることにより実現し、波形演算部の能力以上の音質を得
られるようにした電子楽器を提供することにある。
の記憶回路で実現し、波形書替えノイズのない楽音波形
を読出しかつ波形間，サンプル間補間を補間係数を用い
ることにより実現し、波形演算部の能力以上の音質を得
られるようにした電子楽器を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明においては、１周期分
の楽音波形のサンプル点を演算して得た楽音波形を逐次
合成する楽音波形合成手段と、該楽音波形合成手段から
の各楽音波形に周波数を付与する周波数発生手段と、前
記楽音波形合成手段からの楽音波形を一旦書込む第１の
記憶回路と、前記周波数発生手段からの周波数で前回書
込んだ楽音波形を読出し出力する第２の記憶回路とを有
し、交互に書込みと読出しを行なうように制御する波形
記憶手段と、前記第1,第２の記憶回路で書込みの終つた
楽音波形に対しサンプル間の補間と異なる波形間の補間
を行なう補間制御手段と、を具えたものである。
の楽音波形のサンプル点を演算して得た楽音波形を逐次
合成する楽音波形合成手段と、該楽音波形合成手段から
の各楽音波形に周波数を付与する周波数発生手段と、前
記楽音波形合成手段からの楽音波形を一旦書込む第１の
記憶回路と、前記周波数発生手段からの周波数で前回書
込んだ楽音波形を読出し出力する第２の記憶回路とを有
し、交互に書込みと読出しを行なうように制御する波形
記憶手段と、前記第1,第２の記憶回路で書込みの終つた
楽音波形に対しサンプル間の補間と異なる波形間の補間
を行なう補間制御手段と、を具えたものである。
上記構成により、書込み，読出しはそれぞれ別の記憶回
路を用いて対応する周波数でアクセスされるから第８図
（ｂ）の従来例のように新たな波形を書込み途中のバツ
フアから波形を読出して、その結果レベル差のある波形
を得てしまうことがなくなる。また演算された波形間ま
たは波形内サンプル間のレベル差に対しては前記書込み
の終つた波形につき補間制御することにより、良質の美
しい楽音とすることができる。
路を用いて対応する周波数でアクセスされるから第８図
（ｂ）の従来例のように新たな波形を書込み途中のバツ
フアから波形を読出して、その結果レベル差のある波形
を得てしまうことがなくなる。また演算された波形間ま
たは波形内サンプル間のレベル差に対しては前記書込み
の終つた波形につき補間制御することにより、良質の美
しい楽音とすることができる。
第１図は本発明の基本回路の説明図である。
同図において、楽音波形合成回路１は１周期分の楽音波
形のサンプル点を演算し逐次合成する。これをコントロ
ール部２に送り、コントロール信号で２つの書込み，読
出しの役割を交替する記憶回路3,4のうちの書込み側の
記憶回路に書込む。ここで書込みの終つた楽音波形に対
し、波形読出し周波数発生回路５より対応する周波数を
付加し、コントロール部６に送りコントロール信号によ
り読出し側の記憶回路より周波数を与えられ昭た楽音波
形が出力される。
形のサンプル点を演算し逐次合成する。これをコントロ
ール部２に送り、コントロール信号で２つの書込み，読
出しの役割を交替する記憶回路3,4のうちの書込み側の
記憶回路に書込む。ここで書込みの終つた楽音波形に対
し、波形読出し周波数発生回路５より対応する周波数を
付加し、コントロール部６に送りコントロール信号によ
り読出し側の記憶回路より周波数を与えられ昭た楽音波
形が出力される。
第２図は第１図の要部である波形記憶回路3,4の動作説
明図である。
明図である。
同図（ａ），（ｂ）は２つの波形記憶回路3,4がそれぞ
れ書込みと読出しの役割りを交替する状態を示す。
れ書込みと読出しの役割りを交替する状態を示す。
この第１記憶回路３をＳバタフア、第２記憶回路４をＤ
バツフアと略称すると、同図（ａ）では選択器２で選択
された波形データがＤバツフアに書込まれる。波形デー
タを書込んでいる間、Ｄバッファにはイに示す波形レベ
ルの不整合が生じる。これを第８図のように周波数を付
与し読出せば当然ノイズが発生する。本発明では、次の
段階で読出される波形はコントロール部６で選択された
Ｓバッファから任意の周波数で読出し出力される。この
場合は、レベルの不整合は見られずノイズは発生しな
い。
バツフアと略称すると、同図（ａ）では選択器２で選択
された波形データがＤバツフアに書込まれる。波形デー
タを書込んでいる間、Ｄバッファにはイに示す波形レベ
ルの不整合が生じる。これを第８図のように周波数を付
与し読出せば当然ノイズが発生する。本発明では、次の
段階で読出される波形はコントロール部６で選択された
Ｓバッファから任意の周波数で読出し出力される。この
場合は、レベルの不整合は見られずノイズは発生しな
い。
次に同図（ｂ）では、Ｄバツフアの波形データの書替え
が終了した時点で、S,Dバツフアに対する書込みと読出
しの関係が交替する。すなわち、今度はＳバツフアに波
形データを書込み、Ｄバッファから波形データを読出
す。以後このサイクルを繰返す。このように書込みバツ
フアに波形のレベル差のある不整合があつても、楽音波
形は読出しバツフアより読出されるから、レベル差はな
くなり、波形書替え時のノイズのない楽音波形が出力さ
れる。
が終了した時点で、S,Dバツフアに対する書込みと読出
しの関係が交替する。すなわち、今度はＳバツフアに波
形データを書込み、Ｄバッファから波形データを読出
す。以後このサイクルを繰返す。このように書込みバツ
フアに波形のレベル差のある不整合があつても、楽音波
形は読出しバツフアより読出されるから、レベル差はな
くなり、波形書替え時のノイズのない楽音波形が出力さ
れる。
この場合、同図（ａ），（ｂ）に示すように、第８図の
従来例に比し、２倍のメモリ量が必要となる。しかし１
周期の波形を表わすには256語位で十分であり、その量
が２倍になつたとしても512語であり、PCM（パルスコー
ド変調）方式等に比較すれば問題とならない語数で構成
できる。
従来例に比し、２倍のメモリ量が必要となる。しかし１
周期の波形を表わすには256語位で十分であり、その量
が２倍になつたとしても512語であり、PCM（パルスコー
ド変調）方式等に比較すれば問題とならない語数で構成
できる。
以上の２つの記憶回路を有し不整合のない読出しを可能
にする方式を以下ダブルバツフア方式と呼ぶ。
にする方式を以下ダブルバツフア方式と呼ぶ。
このダブルバツフア方式によるノイズの低減化の外、も
う一つの改善は、波形間の補間と波形内のサンプル間補
間を行なうことにより、より自然楽器の波形変化に近付
け音質を向上することである。
う一つの改善は、波形間の補間と波形内のサンプル間補
間を行なうことにより、より自然楽器の波形変化に近付
け音質を向上することである。
第３図（ａ），（ｂ）は波形間補間、第４図はサンプル
間補間の詳細説明図である。
間補間の詳細説明図である。
第３図（ａ）において、波形合成器がある１波形を合成
した時刻をT0とし、次の波形の合成された時刻をT1とす
る時、T1−T0が波形合成器の波形を合成する時間であり
波形合成器の能力である。たとえば、前述の第２図
（ｂ）の段階を想定し、Ｓ波形からＤ波形へ変化すると
き、T1−T0が大きければ自然楽器の連続的波形変化から
程遠いものとなつてしまう。合成波形の含倍音数を増や
そうとすれば必然的にT1−T0は大きくなり波形が変化す
る際の変化量が増えノイズが増大する。そこで、Ｓ波形
からＤ波形までを複数ポイントで補間すれば、波形変化
時間は短縮され、また波形変化の際の変化量も少なくな
り、聴いた時の波形変化ノイズは低減される。同図
（ａ）はＳ波形のＮポイント目からＤ波形のＮポイント
目までを直線４段階で補間したものである。
した時刻をT0とし、次の波形の合成された時刻をT1とす
る時、T1−T0が波形合成器の波形を合成する時間であり
波形合成器の能力である。たとえば、前述の第２図
（ｂ）の段階を想定し、Ｓ波形からＤ波形へ変化すると
き、T1−T0が大きければ自然楽器の連続的波形変化から
程遠いものとなつてしまう。合成波形の含倍音数を増や
そうとすれば必然的にT1−T0は大きくなり波形が変化す
る際の変化量が増えノイズが増大する。そこで、Ｓ波形
からＤ波形までを複数ポイントで補間すれば、波形変化
時間は短縮され、また波形変化の際の変化量も少なくな
り、聴いた時の波形変化ノイズは低減される。同図
（ａ）はＳ波形のＮポイント目からＤ波形のＮポイント
目までを直線４段階で補間したものである。
第３図（ｂ）（イ）は波形間補間をしない場合の読出し
波形の変化を示したもので、T0,（Ｔ＋１）0,（Ｔ＋
２）０の時刻で変化している。同図（ロ）は４段階の波
形間補間をもたせたもので、図を見ても明らかなように
T0から（Ｔ＋１）０に移るのにT1,T2,T3、（Ｔ＋１）０
から（Ｔ＋２）０に移るのに（Ｔ＋１）1,（Ｔ＋１）2,
（Ｔ＋１）３と同図（イ）の４倍の変化点をもつてい
る。
波形の変化を示したもので、T0,（Ｔ＋１）0,（Ｔ＋
２）０の時刻で変化している。同図（ロ）は４段階の波
形間補間をもたせたもので、図を見ても明らかなように
T0から（Ｔ＋１）０に移るのにT1,T2,T3、（Ｔ＋１）０
から（Ｔ＋２）０に移るのに（Ｔ＋１）1,（Ｔ＋１）2,
（Ｔ＋１）３と同図（イ）の４倍の変化点をもつてい
る。
このように、波形間補間は音質の向上に極めて有効であ
り、そしてダブルバツフア方式は波形間補間実現の基礎
となる必要条件とも言うべきものである。
り、そしてダブルバツフア方式は波形間補間実現の基礎
となる必要条件とも言うべきものである。
次にもう一つ、波形合成回路の能力に変更を加えずに音
質の向上を図れる方式にサンプル間補間がある。
質の向上を図れる方式にサンプル間補間がある。
第４図を参照すると、この場合は記憶された波形のN,N
＋1,N＋２ポイントが黒点（●）で示されており、直線
サンプル間補間によって形成されたポイントが丸点
（〇）で示されたポイントである。
＋1,N＋２ポイントが黒点（●）で示されており、直線
サンプル間補間によって形成されたポイントが丸点
（〇）で示されたポイントである。
この場合は４ポイント補間であるが、サンプル間補間を
行なうことによって実質的にサンプルポイントを増やし
たこととなり、明らかにノイズは低減しS/N比は良くな
る。
行なうことによって実質的にサンプルポイントを増やし
たこととなり、明らかにノイズは低減しS/N比は良くな
る。
第５図は本発明の実施例の構成説明図である。同図にお
いて、楽音波形合成回路１において１周期分の楽音波形
のサンプル点を演算し合成し、これをコントロール回路
２に送り、コントロール信号により前述のダブルバツフ
ア3,4のどちらか一方をアクセスし書込む。コントロー
ル回路２とダブルバッファ3,4との間に３ステートゲー
ト10を設け、第２図（ａ），（ｂ）のように切替え、波
形データの書込み／読出しを行なう。この出力に対し、
本発明の要部となる補間係数発生回路12によりダブルバ
ツフア3,4内で波形間，サンプル間の補間の制御を行な
うための補間係数を発生する。このダブルバツフア内の
読出し側の波形に周波数を与えるため波形読出し周波数
発生回路５が設けられ、コントロール回路２から指示さ
れたタイミングでダブルバッファ内の読出し側にアドレ
スが与えられる。ラッチ回路11には読出された波形デー
タが保持されこのサンプル点データと補間係数発生回路
12からの補間係数とを乗算器13で乗算し、加算器とラッ
チ回路より成る累算器14に送りコントロール回路２から
のタイミングで累算し、出力する。
いて、楽音波形合成回路１において１周期分の楽音波形
のサンプル点を演算し合成し、これをコントロール回路
２に送り、コントロール信号により前述のダブルバツフ
ア3,4のどちらか一方をアクセスし書込む。コントロー
ル回路２とダブルバッファ3,4との間に３ステートゲー
ト10を設け、第２図（ａ），（ｂ）のように切替え、波
形データの書込み／読出しを行なう。この出力に対し、
本発明の要部となる補間係数発生回路12によりダブルバ
ツフア3,4内で波形間，サンプル間の補間の制御を行な
うための補間係数を発生する。このダブルバツフア内の
読出し側の波形に周波数を与えるため波形読出し周波数
発生回路５が設けられ、コントロール回路２から指示さ
れたタイミングでダブルバッファ内の読出し側にアドレ
スが与えられる。ラッチ回路11には読出された波形デー
タが保持されこのサンプル点データと補間係数発生回路
12からの補間係数とを乗算器13で乗算し、加算器とラッ
チ回路より成る累算器14に送りコントロール回路２から
のタイミングで累算し、出力する。
ここで本発明のダブルバツフアを技術の中心に置き波形
書込みのノイズを除去し、ダブルバツフアを基調として
波形間、サンプル間補間の機能を持たせ波形に合成時間
により決定される波形変化ノイズの低減化を実現した例
を示す。いま、４ポイントの波形間、サンプル間補間を
施した時のこのシステムにおける波形データの値は次の
ような式で与えられる。
書込みのノイズを除去し、ダブルバツフアを基調として
波形間、サンプル間補間の機能を持たせ波形に合成時間
により決定される波形変化ノイズの低減化を実現した例
を示す。いま、４ポイントの波形間、サンプル間補間を
施した時のこのシステムにおける波形データの値は次の
ような式で与えられる。
ここで ｈ＝0,1,2,3 サンプル間補間の度数 ｋ＝0,1,2,3 波形間補間の度数 N:波形データのサンプルポイント ただしポイント数がＸであり Ｎ＝Ｘであった場合のＮ＋１は０である ＷSN:SバツフアにおけるＮポイント目のサンプル値 ＷＳ （ Ｎ＋１ ):SバツフアにおけるＮ＋１ポイント目の
サンプル値 ＷDN:DバツフアにおけるＮポイント目のサンプル値 ＷＤ （ Ｎ＋１ ):DバツフアにおけるＮ＋１ポイント目の
サンプル値 Ｓバツフア,Dバツフアの４ポイントＷSN,WＳ （ Ｎ＋１ ),
WDN,WＤ （ Ｎ＋１ ):の間は波形間、サンプル間の補間が
施こされた時、新たなサンプルポイントによって満たさ
れる。
サンプル値 ＷDN:DバツフアにおけるＮポイント目のサンプル値 ＷＤ （ Ｎ＋１ ):DバツフアにおけるＮ＋１ポイント目の
サンプル値 Ｓバツフア,Dバツフアの４ポイントＷSN,WＳ （ Ｎ＋１ ),
WDN,WＤ （ Ｎ＋１ ):の間は波形間、サンプル間の補間が
施こされた時、新たなサンプルポイントによって満たさ
れる。
第６図は、その時の状態を視覚的に表したものである。
黒点（●）はそれぞれＷSN,WＳ （ Ｎ＋１ ),WDN,WＤ （
Ｎ＋１ ）丸点（〇）は補間によって生まれたサンプルポ
イントである。
黒点（●）はそれぞれＷSN,WＳ （ Ｎ＋１ ),WDN,WＤ （
Ｎ＋１ ）丸点（〇）は補間によって生まれたサンプルポ
イントである。
しかるに、第５図における補間係数発生回路12は、周波
数発生回路５より送られてくるADD（波形読出しアドレ
ス）を基にＳバツフア,DバツフアのN,N＋１ポイントを
アクセスするADDSN,ADDＳ （ Ｎ＋１ ),ADDDN,ADDＤ （
Ｎ＋１ ）を作り出し、またそれらアドレスによって読出
された波形ＷSN,WＳ （ Ｎ＋１ ),WDN,WＤ （ Ｎ＋１ ）に重
み付けをする式（１）の係数 を発生させる機能をもつている。
数発生回路５より送られてくるADD（波形読出しアドレ
ス）を基にＳバツフア,DバツフアのN,N＋１ポイントを
アクセスするADDSN,ADDＳ （ Ｎ＋１ ),ADDDN,ADDＤ （
Ｎ＋１ ）を作り出し、またそれらアドレスによって読出
された波形ＷSN,WＳ （ Ｎ＋１ ),WDN,WＤ （ Ｎ＋１ ）に重
み付けをする式（１）の係数 を発生させる機能をもつている。
そして、乗算器13でこれら係数は波形データと乗算さ
れ、加算回路14で式（１）の形態となる。こうして作ら
れたデータは補間することによつて生まれたサンプルポ
イントである。
れ、加算回路14で式（１）の形態となる。こうして作ら
れたデータは補間することによつて生まれたサンプルポ
イントである。
ここで、コントロール回路２は楽音波形合成回路１によ
って合成された波形をダブルバツフア３へ転送する時の
転送コントローラの機能をもつ。すなわち、波形は時間
とともに変化するから定期的に転送しなくてはならない
が、転送途中に式（１）の計算を行なつていてもレベル
差の部分はノイズとして残つてしまう。そのため、波形
間補間の状態が完全にＳバツフアかＤバツフアのどちら
かの波形になっている時間内にその反対側のバツフアに
新たな合成波形を転送してしまう機能をもつている。
って合成された波形をダブルバツフア３へ転送する時の
転送コントローラの機能をもつ。すなわち、波形は時間
とともに変化するから定期的に転送しなくてはならない
が、転送途中に式（１）の計算を行なつていてもレベル
差の部分はノイズとして残つてしまう。そのため、波形
間補間の状態が完全にＳバツフアかＤバツフアのどちら
かの波形になっている時間内にその反対側のバツフアに
新たな合成波形を転送してしまう機能をもつている。
また第５図のシステムにおいて、波形間補間、サンプル
間補間を実現する上でいくつかの方式が考えられるが、
ここでもう一つの方式を実施例として述べてみる。
間補間を実現する上でいくつかの方式が考えられるが、
ここでもう一つの方式を実施例として述べてみる。
前記の実施例と同じく波形間、サンプル間を４ポイント
で補間しようという場合、（１）式と同じように各係数
を定義するとＳバツフア,Dバツフアの波形のサンプル間
補間は である。これは、ＮポイントとＮ＋１ポイントの波形レ
ベルの差を求め、h/4すなわち補間の進度を表わす数値
と乗算をし、その結果をＮポイントの波形レベルに加え
るという補間を考える上で最も理解し易い方法である。
そしてこれら（２）と（３）で得られた値に同じ考え方
による波形間補間を補すと、それは式 で表わされる。式（２），（３），（４）を簡単な形に
直すと Ａ＋（Ｂ−Ａ）Ｃ （５） の形で表わされる。
で補間しようという場合、（１）式と同じように各係数
を定義するとＳバツフア,Dバツフアの波形のサンプル間
補間は である。これは、ＮポイントとＮ＋１ポイントの波形レ
ベルの差を求め、h/4すなわち補間の進度を表わす数値
と乗算をし、その結果をＮポイントの波形レベルに加え
るという補間を考える上で最も理解し易い方法である。
そしてこれら（２）と（３）で得られた値に同じ考え方
による波形間補間を補すと、それは式 で表わされる。式（２），（３），（４）を簡単な形に
直すと Ａ＋（Ｂ−Ａ）Ｃ （５） の形で表わされる。
第７図は本発明の他の実施例の構成説明図である。
すなわち、前記式（５）の形式の演算を実行する演算部
を具え、式（２），（３），（４）と３回の演算を時分
割で行なうことによって、波形間，サンプル間の補間を
実現するシステムの構成を示す。
を具え、式（２），（３），（４）と３回の演算を時分
割で行なうことによって、波形間，サンプル間の補間を
実現するシステムの構成を示す。
同図において、楽音波形合成回路1,コントロール回路2,
ダブルバツフア3,4、波形読出し周波数発生回路５、補
間係数発生回路12およびダブルバツフア3,4への入力デ
ータのサンプル点を制御するステートゲート10は第５図
の実施例と同じである。
ダブルバツフア3,4、波形読出し周波数発生回路５、補
間係数発生回路12およびダブルバツフア3,4への入力デ
ータのサンプル点を制御するステートゲート10は第５図
の実施例と同じである。
このうち、補間係数発生回路12の補間係数はここではh/
4あるいはk/4が用いられる。
4あるいはk/4が用いられる。
このダブルバツフア3,4からの出力をセレクタ17,18に並
列入力し、それぞれＳバツフア,Dバツフアの各波形を選
択し、後述する式（５）の演算を行なう演算部20からの
対応する計算データをフイードバツクしてラッチ回路1
5,16に入れコントロール回路２からのタイミングに合わ
せてラツチし、これらの出力を前記セレクタ17,18に加
え、その出力を演算回路20に入力する。Ａラツチ回路21
は式（５）におけるA,すなわちＮポイントの波形データ
に相当するデータが一時蓄えられ、Ｂラツチ回路22は
Ｂ、すなわちＮ＋１ポイントの波形データに相当するデ
ータが一時蓄えられる。
列入力し、それぞれＳバツフア,Dバツフアの各波形を選
択し、後述する式（５）の演算を行なう演算部20からの
対応する計算データをフイードバツクしてラッチ回路1
5,16に入れコントロール回路２からのタイミングに合わ
せてラツチし、これらの出力を前記セレクタ17,18に加
え、その出力を演算回路20に入力する。Ａラツチ回路21
は式（５）におけるA,すなわちＮポイントの波形データ
に相当するデータが一時蓄えられ、Ｂラツチ回路22は
Ｂ、すなわちＮ＋１ポイントの波形データに相当するデ
ータが一時蓄えられる。
Ａラツチ21にラツチされたデータはインバータ23でサイ
ンビツトを反転し、Ｂラツチ22にラツチされたデータと
を加算器24で加算して（Ｂ−Ａ）を出力し、これと補間
係数発生回路12からの補間の進度を表わす数値Ｃとを乗
算器25で乗算して（Ｂ−Ａ）Ｃを出力し、これとＡラツ
チ回路21の出力Ａとを加算器26で加算し式（５）のＡ＋
（Ｂ−Ａ）Ｃを出力する。
ンビツトを反転し、Ｂラツチ22にラツチされたデータと
を加算器24で加算して（Ｂ−Ａ）を出力し、これと補間
係数発生回路12からの補間の進度を表わす数値Ｃとを乗
算器25で乗算して（Ｂ−Ａ）Ｃを出力し、これとＡラツ
チ回路21の出力Ａとを加算器26で加算し式（５）のＡ＋
（Ｂ−Ａ）Ｃを出力する。
以上の構成により、ダブルバツフア3,4のＳバッファの
波形のＮポイントを読出し、セレクタ17を介して演算回
路20のＡラッチ回路21に蓄える。次に（Ｎ＋１）ポイン
トを読出し、セレクタ18を介しＢラツチ回路22に蓄え、
前述の演算回路20の演算結果をフイードバツクしてラツ
チ回路15に蓄える。同様の手順をＤバツフア 波形のＮ
ポイントと（Ｎ＋１）ポイントについて行ない、その演
算結果をラツチ回路16に蓄える。
波形のＮポイントを読出し、セレクタ17を介して演算回
路20のＡラッチ回路21に蓄える。次に（Ｎ＋１）ポイン
トを読出し、セレクタ18を介しＢラツチ回路22に蓄え、
前述の演算回路20の演算結果をフイードバツクしてラツ
チ回路15に蓄える。同様の手順をＤバツフア 波形のＮ
ポイントと（Ｎ＋１）ポイントについて行ない、その演
算結果をラツチ回路16に蓄える。
そして３回目のサイクルとして、ラツチ回路15,16に蓄
えられたデータをそれぞれセレクタ17,18を介して演算
回路20に送り、同様手順を繰返す。ここでダブルバツフ
ア3,4の波形書込みは第５図の実施例と同様に波形がＳ
バツフア側あるいはＤバツフアに行きついた時に行なわ
れる。
えられたデータをそれぞれセレクタ17,18を介して演算
回路20に送り、同様手順を繰返す。ここでダブルバツフ
ア3,4の波形書込みは第５図の実施例と同様に波形がＳ
バツフア側あるいはＤバツフアに行きついた時に行なわ
れる。
以上説明したように、本発明によれば、ダブルバツフア
を具えることにより、少ない記憶容量を用いて楽音波形
読出し時のノイズを減少させるとともに、さらにこのダ
ブルバツフアの動作を利用して波形間あるいは波形内サ
ンプル間を補間することにより、レベル変化をスムーズ
にしてサンプル数を増加して量子化したと同様の良質の
楽音を得ることができる。
を具えることにより、少ない記憶容量を用いて楽音波形
読出し時のノイズを減少させるとともに、さらにこのダ
ブルバツフアの動作を利用して波形間あるいは波形内サ
ンプル間を補間することにより、レベル変化をスムーズ
にしてサンプル数を増加して量子化したと同様の良質の
楽音を得ることができる。
第１図は本発明の基本回路説明図、第２図は本発明の要
部の作用説明図、第３図（ａ），（ｂ）は波形補間の詳
細説明図、第４図はサンプル間補間の詳細説明図、第５
図は本発明の実施例の構成説明図、第６図は実施例にお
ける補間説明図、第７図は本発明の他の実施例の構成説
明図、第８図（ａ），（ｂ）は従来例の説明図であり、
図中１は楽音波形合成回路、２はコントローム回路、3,
4は波形記憶回路（ダブルバツフア）、５は波形読出し
周波数発生回路、10は３ステートゲート、11,15,16,21,
22はラツチ回路、12は補間係数発生回路、13,25は乗算
器、14は累算器、17,18はセレクタ、20は演算回路、24,
26は加算器を示す。
部の作用説明図、第３図（ａ），（ｂ）は波形補間の詳
細説明図、第４図はサンプル間補間の詳細説明図、第５
図は本発明の実施例の構成説明図、第６図は実施例にお
ける補間説明図、第７図は本発明の他の実施例の構成説
明図、第８図（ａ），（ｂ）は従来例の説明図であり、
図中１は楽音波形合成回路、２はコントローム回路、3,
4は波形記憶回路（ダブルバツフア）、５は波形読出し
周波数発生回路、10は３ステートゲート、11,15,16,21,
22はラツチ回路、12は補間係数発生回路、13,25は乗算
器、14は累算器、17,18はセレクタ、20は演算回路、24,
26は加算器を示す。
Claims (5)
- 【請求項１】時間的に変化する楽音波形データを演算に
より順次合成し出力する楽音波形合成手段と、 該楽音波形合成手段から順次出力される楽音波形データ
を時間順序で交互に記憶する第１及び第２の記憶手段
と、 発生される楽音の周波数に対応して前記第1,第２の記憶
手段から記憶されている複数のサンプル値を読出す手段
であり、該読出手段は前記楽音波形データを記憶してい
る前記第１の記憶手段におけるアドレスＮのサンプル値
とアドレスＮ＋１のサンプル値を順次読出し、さらに前
記楽音波形データと異なる楽音波形データを記憶してい
る前記第２の記憶手段における前記アドレスＮのサンプ
ル値とアドレスＮ＋１のサンプル値を順次読出し、 前記読出手段の読出し順序で、読出される各サンプル値
に対応する補間係数を順次出力する補間係数発生手段
と、 前記読出手段により順次読出される前記各サンプル値と
前記補助係数発生手段から順次発生される前記各サンプ
ル値に対応する補助係数とを乗算する乗算手段と、 該乗算手段から出力される重み付けされた各サンプル値
を累算する累算手段とを有し、該累算手段で前記重み付
けされた各サンプル値を累算することにより補間された
１つのサンプル値を発生し、時間的に変化する楽音波形
における２つの異なる波形間の補間及び前記異なる波形
における連続するサンプル値間の補間を同時に行ないノ
イズの少ない時間的に変化する楽音波形を発生すること
を特徴とする電子楽器。 - 【請求項２】時間的に変化する波形データを演算により
波形の周期毎順次合成し出力する楽音波形合成手段と、 該楽音波形合成手段により出力される波形データを一時
記憶するための２つの記憶エリアを有するダブルバッフ
ァ手段と、 前記楽音波形合成手段から出力される波形データを、前
記ダブルバッファ手段における２つのメモリエリアの内
の１つのメモリエリアに記憶させ、前記楽音波形合成手
段から次に出力される波形データを前記メモリエリアと
異なるメモリエリアに記憶させるように交互に切換えて
記憶させる切換制御手段と、 所望の楽音周波数に対応する速度で前記ダブルバッファ
手段の互に異なるメモリエリアに記憶されている今回合
成された波形データWDと、前回合成された波形データWS
とを読出す手段であって、 該読出手段はWDとWSとを記憶するダブルバッファ手段の
各々のメモリエリアに対しアドレスＮとアドレスＮ＋１
を順次供給しサンプル値WSN,WS（Ｎ＋１）,WDN,WD（Ｎ
＋１）を順次読出し、 前記読出手段により読出される各サンプル値に対応する
補間係数を順次発生する補間係数発生手段と、 前記読出手段により読出される各サンプル値と前記補間
係数発生手段から発生される前記各サンプル値に対応す
る補助係数とを乗算する乗算手段と、 該乗算手段から順次出力される重み付けされた各サンプ
ル値を累算することにより補間された１つのサンプル値
を発生する累算手段とからなり、 時間的に変化する合成波形データWD,WSにおけるサンプ
ル値WSN,WS（Ｎ＋１）,WDN,WD（Ｎ＋１）の補間を行な
うことによりノイズの少ない時間的に変化する楽音波形
を発生することを特徴とする電子楽器。 - 【請求項３】前記補間係数発生手段から発生される前記
各サンプル値に対応する補間係数は であり、 ここでｈ＝0,1,2,3:サンプル間補間の度数 ｋ＝0,1,2,3:波形間補間の度数 前記累算手段は前記乗算手段から順次出力される重み付
けされたサンプル値を累算し、 を演算することを特徴とする特許請求の範囲第（２）項
記載の電子楽器。 - 【請求項４】時間的に変化する波形データを演算により
波形の周期毎順次合成する楽音波形合成手段と、 該楽音波形合成手段により出力される波形データを一時
記憶するための２つの記憶エリアを有するダブルバッフ
ァ手段と、 前記楽音波形合成手段から出力される波形データを、前
記ダブルバッファ手段における２つのメモリエリアの内
の１つのメモリエリアに記憶させ、前記楽音波形合成手
段から次に出力される波形データを前記メモリエリアと
異なるメモリエリアに記憶させるように交互に切換えて
記憶させる切換制御手段と、 所望の楽音周波数に対応する速度で前記ダブルバッファ
手段の互に異なるメモリエリアに記憶されている今回合
成された波形データWDと、前回合成された波形データWS
とを読み出す手段であって、 該読出手段はWDとWSとを記憶するダブルバッファ手段の
各々のメモリエリアに対しアドレスＮとアドレスＮ＋１
を順次供給しサンプル値WSN,WS（Ｎ＋１）,WDN,WD（Ｎ
＋１）を順次読み出し、 一般式Ａ＋（Ｂ−Ａ）Ｃを演算する演算手段であり 該演算手段はＢ−Ａを行なう減算器と、 該減算器からの出力Ｂ−ＡとＣを乗算し（Ｂ−Ａ）Ｃを
出力する乗算器と、 該乗算器からの出力（Ｂ−Ａ）ＣとＡとを加算する加算
器からなり、 第１の補間係数及び第２の補間係数とを出力する補間係
数発生手段、 前記読出手段から読み出されるWSNをＡとし、WS（Ｎ＋
１）をＢとし、かつ前記補間係数発生手段からの第１の
補間係数をＣとして前記演算手段に供給し、その演算結
果をストアする第１のレジスタと、 前記読出手段から読み出されるWDNをＡとし、WD（Ｎ＋
１）をＢとし、前記補間係数発生手段からの第１の補間
係数をＣとして前記演算手段に供給し、その演算結果を
ストアする第２のレジスタと、 前記第１のレジスタにストアされている値をＡとし、前
記第２のレジスタにストアされている値をＢとし、か前
記補間係数発生手段からの第２の補間係数をＣとして前
記演算手段に供給することにより補間された１つのサン
プル値を形成する形成手段とを有し、時間的に変化する
楽音波形における２つの異なる波形間の補間及び前記異
なる波形における連続するサンプル値間の補間を同時に
行なうことによってノイズの少ない時間的に変化する楽
音波形を発生することを特徴とする電子楽器。 - 【請求項５】前記補間係数発生手段から発生する前記第
１の補間係数は h/4であり、前記第２の補間係数はh/4であり、 ここでｈ＝0,1,2,3:サンプル間補間の度数 ｋ＝0,1,2,3:波形間補間の度数 前記形成手段は を演算することを特徴とする特許請求の範囲第（４）項
記載の電子楽器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61246310A JPH079590B2 (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | 電子楽器 |
| US07/366,245 US4901615A (en) | 1986-10-16 | 1989-06-12 | Electronic musical instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61246310A JPH079590B2 (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | 電子楽器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6398699A JPS6398699A (ja) | 1988-04-30 |
| JPH079590B2 true JPH079590B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=17146650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61246310A Expired - Fee Related JPH079590B2 (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | 電子楽器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4901615A (ja) |
| JP (1) | JPH079590B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07101352B2 (ja) * | 1987-09-22 | 1995-11-01 | ヤマハ株式会社 | 楽音信号発生装置 |
| US5245126A (en) * | 1988-11-07 | 1993-09-14 | Kawai Musical Inst. Mfg. Co., Ltd. | Waveform generation system with reduced memory requirement, for use in an electronic musical instrument |
| US5342990A (en) | 1990-01-05 | 1994-08-30 | E-Mu Systems, Inc. | Digital sampling instrument employing cache-memory |
| JPH0820872B2 (ja) * | 1990-03-20 | 1996-03-04 | ヤマハ株式会社 | 波形発生装置 |
| JP2950461B2 (ja) * | 1994-05-31 | 1999-09-20 | 株式会社河合楽器製作所 | 楽音発生装置 |
| US5883324A (en) * | 1994-12-14 | 1999-03-16 | Kabushiki Kaisha Kawai Gakki Seisakusho | Signal generating apparatus and signal generating method |
| US5691496A (en) * | 1995-02-14 | 1997-11-25 | Kawai Musical Inst. Mfg. Co., Ltd. | Musical tone control apparatus for filter processing a musical tone waveform ONLY in a transient band between a pass-band and a stop-band |
| US5665928A (en) * | 1995-11-09 | 1997-09-09 | Chromatic Research | Method and apparatus for spline parameter transitions in sound synthesis |
| JP3163984B2 (ja) * | 1996-06-28 | 2001-05-08 | ヤマハ株式会社 | 楽音発生装置 |
| JP3671120B2 (ja) * | 1999-06-16 | 2005-07-13 | 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント | データ転送装置、データ転送システムおよびデータ転送方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1580690A (en) * | 1976-04-28 | 1980-12-03 | Nat Res Dev | Digital generator for musical notes |
| US4114496A (en) * | 1977-01-10 | 1978-09-19 | Kawai Musical Instrument Mfg. Co., Ltd. | Note frequency generator for a polyphonic tone synthesizer |
| JPS5917838B2 (ja) * | 1977-11-01 | 1984-04-24 | ヤマハ株式会社 | 電子楽器の波形発生装置 |
| JPS5895790A (ja) * | 1981-12-02 | 1983-06-07 | 松下電器産業株式会社 | 楽音発生装置 |
| US4779505A (en) * | 1983-09-07 | 1988-10-25 | Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha | Electronic musical instrument of full-wave readout system |
| JPH0795235B2 (ja) * | 1983-10-27 | 1995-10-11 | 株式会社河合楽器製作所 | 電子楽器 |
| JPS60111298A (ja) * | 1983-11-18 | 1985-06-17 | 株式会社河合楽器製作所 | 電子楽器 |
| JPS60147793A (ja) * | 1984-01-12 | 1985-08-03 | ヤマハ株式会社 | 楽音信号発生装置 |
| US4611522A (en) * | 1984-04-10 | 1986-09-16 | Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha | Tone wave synthesizing apparatus |
| JPS60235196A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-21 | ヤマハ株式会社 | 変調効果装置 |
-
1986
- 1986-10-16 JP JP61246310A patent/JPH079590B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-06-12 US US07/366,245 patent/US4901615A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6398699A (ja) | 1988-04-30 |
| US4901615A (en) | 1990-02-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |