JPH11212576A - 楽音合成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォルマント合成で楽音信号を発生する楽音
合成装置において、合成する音色のバリエーションを豊
かにするとともに、音色の加工精度を高める。 【解決手段】 ＶＦＧ１２ａにより有声音フォルマント
の楽音信号を複数のフォルマントＣＨで発生する。ＵＦ
Ｇ１２ａにより無声音フォルマントの楽音信号を複数の
フォルマントＣＨで発生する。第３セレクタｉから出力
するフォルマントの楽音信号を乗算回路ｊで補間回路ｆ
からのミキサデータと乗算する。有声音と無声音の楽音
信号をＶＵ合成アキュムレータｎで合成する。ＶＵ合成
アキュムレータｎの出力を第２セレクタｈと第１セレク
タｇに入力する。外部チャンネル入力を第１セレクタｇ
を介して第３セレクタｉに入力する。ＶＦＧ１２ａの出
力を第２セレクタｈから入出力インターフェイス１３に
出力する。入力選択信号SYSW1 ，出力選択信号SYSW2 に
より入出力する楽音信号を選択切換えする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フォルマントの合
成により自然楽器の楽音や声音等の楽音信号を発生する
楽音合成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の楽音合成装置として、例
えば特開平４−２５１２９７号公報に開示されたものが
ある。この楽音合成装置は、時系列に変化するフォルマ
ントのパラメータをメモリから読み出し、この読み出し
たパラメータに基づいて複数のフォルマントを生成し
て、この生成されたフォルマントを合成してフォルマン
トに基づく楽音信号を生成する。このように、パラメー
タを順次読み出してフォルマントを生成することにより
時系列に変化するフォルマントに基づいて楽音を合成す
るので、自然楽器の楽音や声音等に特有な音色を再現す
ることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パラメ
ータに基づいて生成されるフォルマントの形状は、例え
ば中心周波数を中心とする左右対称な形状となるなど、
フォルマントの形状を細かく制御することができない。
また、特定の（例えば一つの）フォルマントの形状だけ
を加工して音色に変化を与える等ができない。さらに、
フォルマントには有声音フォルマントと無声音フォルマ
ントがあるがこれらのフォルマントを独立に多様な加工
を施すこともできない。このため、新たな楽音を合成す
る場合など、フォルマントにより合成する音色のバリエ
ーションを豊かにしたり、音色の加工精度を高めること
が困難である。

【０００４】本発明は、フォルマントの合成により楽音
信号を合成する楽音合成装置において、合成する音色の
バリエーションを豊かにしたり、音色の加工精度を高め
られるようにすることを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
楽音合成装置は、複数チャンネルで複数のフォルマント
成分の楽音信号を発生するフォルマント発生手段と、前
記フォルマント発生手段で発生された楽音信号のうち任
意のチャンネルの楽音信号を選択的に外部に出力する外
部出力手段と、外部から楽音信号を入力する楽音信号入
力手段と、前記フォルマント発生手段で発生されたフォ
ルマント成分の楽音信号と前記楽音信号入力手段で入力
された楽音信号を合成する楽音信号合成手段と、を備え
たことを特徴とする。

【０００６】上記のように構成された請求項１記載の楽
音合成装置によれば、外部出力手段により、フォルマン
ト発生手段で発生された任意のチャンネルのフォルマン
トの楽音信号を選択して外部に出力することにより、一
つのフォルマントの楽音信号に対しても外部で加工を施
すことができ、この加工された楽音信号を楽音信号入力
手段で入力し、この入力された楽音信号を楽音信号合成
手段で、フォルマント発生手段で発生された楽音信号と
合成することにより、音色のバリエーションを豊かにす
ることができる。また、一つのフォルマントの楽音信号
に対して個別に加工を施すことができるので、音色の加
工精度が高まる。

【０００７】本発明の請求項２記載の楽音合成装置は、
有声音フォルマントの楽音信号を発生する有声音フォル
マント発生手段と、無声音フォルマントの楽音信号を発
生する無声音フォルマント発生手段と、外部から楽音信
号を入力する楽音信号入力手段と、前記有声音フォルマ
ント発生手段で発生された楽音信号、前記無声音フォル
マント発生手段で発生された楽音信号および前記楽音信
号入力手段で入力された楽音信号を選択的に合成する楽
音信号合成手段と、前記楽音信号合成手段で合成された
楽音信号、前記有声音フォルマント発生手段で発生され
た楽音信号および前記無声音フォルマント発生手段で発
生された楽音信号を選択的に外部に出力する外部出力手
段と、を備えたことを特徴とする。

【０００８】上記のように構成された請求項２記載の楽
音合成装置によれば、楽音信号合成手段で、有声音フォ
ルマント発生手段で発生された楽音信号と無声音フォル
マント発生手段で発生された楽音信号を合成し、この楽
音信号合成手段で合成された楽音信号を外部出力手段で
外部に出力することにより、有声音フォルマントと無声
音フォルマントのフォルマント合成による楽音信号が得
られる。また、外部出力手段により、有声音フォルマン
ト発生手段で発生された楽音信号または無声音フォルマ
ント発生手段で発生された楽音信号を選択して外部に出
力することにより、有声音フォルマントの楽音信号およ
び無声音フォルマントの楽音信号に対して外部で加工を
施すことができ、この加工された楽音信号を楽音信号入
力手段で入力し、この入力された楽音信号を楽音信号合
成手段で、有声音フォルマント発生手段で発生された楽
音信号や無声音フォルマント発生手段で発生された楽音
信号と合成することにより、音色のバリエーションを豊
かにすることができる。また、有声音フォルマントの楽
音信号と無声音フォルマントの楽音信号に対して個別に
加工を施すことができるので、音色の加工精度が高ま
る。

【０００９】本発明の請求項３記載の楽音合成装置は、
請求項２の構成を備え、さらに、前記楽音信号合成手段
で合成された楽音信号を、当該楽音信号合成手段で、前
記有声音フォルマント発生手段で発生された楽音信号、
前記無声音フォルマント発生手段で発生された楽音信号
および前記楽音信号入力手段で入力された楽音信号とと
もに選択的に合成するために、該楽音信号合成手段で合
成された楽音信号を当該楽音信号合成手段に帰還する帰
還手段を備えることを特徴とする。

【００１０】上記のように構成された請求項３記載の楽
音合成装置によれば、請求項２の作用効果に加えて、楽
音信号合成手段で合成された楽音信号を、有声音フォル
マント発生手段で発生された楽音信号、無声音フォルマ
ント発生手段で発生された楽音信号、外部で加工された
有声音フォルマントの楽音信号や無声音フォルマントの
楽音信号と、それぞれ合成することができるので、さら
に音色のバリエーションを豊かにすることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図２は本発明の一実施形態の楽音合成装置
を適用した電子楽器システムのブロック図であり、例え
ばＣＰＵ１０を備えた鍵盤式の電子楽器あるいはパーソ
ナルコンピュータ等で構成した場合を示している。例え
ば電子楽器として構成された場合は、プログラムメモリ
２０はＲＯＭであり、データ／ワーキングメモリ３０は
ＲＡＭである。また、入力装置４０は操作パネルの各種
スイッチであり、演奏操作子５０は鍵盤等である。さら
に、ディスプレイ６０は操作パネル面の液晶パネル等で
あり、また、通信インターフェイス７０はＭＩＤＩ端子
等を備えたインターフェイスである。そしてフォルマン
ト音発生回路１は本発明の一実施形態の楽音合成装置で
あり、ＬＳＩチップで構成されて電子楽器に搭載されて
いる。

【００１２】また、パーソナルコンピュータ等で構成さ
れた場合は、プログラムメモリ２０はハードディスク装
置やＣＤ−ＲＯＭ装置あるいはその他の外部記憶装置で
あり、データ／ワーキングメモリ３０はＲＡＭ等であ
る。また、入力装置４０および演奏操作子５０はキーボ
ード等であり、ディスプレイ６０はＣＲＴあるいは液晶
パネル等であり、さらに、通信インターフェイス７０は
ＭＩＤＩインターフェイス、各種ネットワークに接続す
るモデム等である。そしてフォルマント音発生回路１は
本発明の一実施形態の楽音合成装置に相当するＬＳＩチ
ップを搭載した音源ボードあるいは音源装置等である。

【００１３】上記のような電子楽器あるいはパーソナル
コンピュータの何れの場合でも、本発明の実施形態のフ
ォルマント音発生回路１に対する処理はフォルマント波
形や最終的に出力する楽音信号を定めるための各種パラ
メータや各種データあるいは各種コントロール信号を出
力する処理であるので、電子楽器とパーソナルコンピュ
ータ等の区別をせずに図２の各ブロックの名称を用いて
説明する。

【００１４】ＣＰＵ１０はプログラムメモリ２０に格納
されている制御プログラムに基づいてデータ／ワーキン
グメモリ３０のワーキングエリアを使用してシステム全
体の制御を行う。プログラムメモリ２０には、各種自然
楽器や声音等の各種音色毎に、その音色に応じたフォル
マントを生成するための各種パラメータが記憶されてお
り、入力装置４０等で音色が選択されると、その音色に
応じたパラメータがプログラムメモリ２０から読み出さ
れてデータ／ワーキングメモリ３０の所定のエリアに記
憶される。そして、ＣＰＵ１０は、演奏操作子５０で検
出されるキーコード、タッチデータに応じて、データ／
ワーキングメモリ３０のパラメータを変調（あるいは変
更）し、フォルマントデータとしてフォルマント音発生
回路１に出力する。

【００１５】また、ＣＰＵ１０は、入力装置４０等で設
定された音量やパンニング等を指定するミキサデータ、
後述説明するように１６チャンネルのフォルマントの信
号をチャンネル毎にミュートするためのミュートデータ
をフォルマント音発生回路１に出力する。さらに、ＣＰ
Ｕ１０は、楽音発生タイミングや音高の指定、後述説明
する入出力の選択切換の指定等を行うためのコントロー
ル信号をフォルマント音発生回路１に出力する。

【００１６】フォルマント音発生回路１は、ＣＰＵ１０
に対するインターフェイスである各種レジスタを備えた
ＣＰＵインターフェイス１１、フォルマントの発生およ
び各種合成を行うフォルマント波形演算部１２、およ
び、外部システム（または拡張システム）２に対するイ
ンターフェイスである入出力インターフェイス１３で構
成されている。そして、ＣＰＵインターフェイス１１か
らの上記各種データ、コントロール信号に基づいてフォ
ルマント波形演算部１２でフォルマントの楽音信号を発
生し、入出力インターフェイス１３を介して外部システ
ム２に出力し、楽音の発生等を行う。

【００１７】また、外部システム２は、各種フィルタ、
ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）あるいはコ
ンピュータと入出力インターフェイスなど、フォルマン
ト音発生回路１から出力される楽音信号を加工したり各
種の効果を付与するものである。この外部システム２に
より、フォルマント音発生回路１から出力されるフォル
マントの楽音信号の加工等を行い、この加工された楽音
信号あるいは個別に生成された楽音信号をフォルマント
音発生回路１に入力し、このフォルマント音発生回路１
で新たな楽音信号の合成を行う。

【００１８】フォルマント波形演算部１２は、１つの有
声音フォルマントと１つの無声音フォルマントとの一組
を１チャンネルとして、時分割処理により１６チャンネ
ル分の有声音と無声音のフォルマントの組を生成する。
図３は１チャンネルのフォルマントを生成する構成を説
明する図である。有声音フォルマント発生回路（ＶＦ
Ｇ）１２ａは有声音フォルマント基本波形発生部１２ａ
−１と、有声音フォルマントエンベロープジェネレータ
１２ａ−２および乗算器１２ａ−３で構成されており、
このＶＦＧ１２ａには有声音フォルマントのフォルマン
トデータおよびコントロール信号が入力される。

【００１９】また、無声音フォルマント発生回路（ＵＦ
Ｇ）１２ｂは無声音フォルマント基本波形発生部１２ｂ
−１、無声音フォルマントエンベロープジェネレータ１
２ｂ−２および乗算器１２ｂ−３で構成されており、Ｕ
ＦＧ１２ｂには無声音フォルマントのフォルマントデー
タおよびコントロール信号が入力される。なお、以下の
説明およびパラメータ等の表記で、有声音フォルマント
に関するものは「Ｖ」を無声音フォルマントに関するも
のは「Ｕ」を付記して区別している。

【００２０】有声音フォルマントのフォルマントデータ
は、タッチデータ等に基づいて変調される楽音ピッチの
変移量を示すピッチ変移量PSHIFTV 、フォルマントの中
心周波数CFREQV、フォルマント形状を指定する形状パラ
メータFSHAPV、フォルマントのエンベロープを指定する
ＥＧパラメータFEGV、および、フォルマントの音量を指
定する音量パラメータVOLVである。また、無声音フォル
マントのフォルマントデータは、同様に中心周波数CFRE
QU、形状パラメータFSHAPU、ＥＧパラメータFEGU、およ
び、音量パラメータVOLUである。

【００２１】また、コントロール信号は、発音開始すな
わちフォルマントの楽音信号の発生を指示する発音指示
信号KON 、発生するフォルマントに対応する音高を指示
する音高周波数PITCH 、後述説明する入力選択を決める
入力選択信号SYSW1 、出力選択を決める出力選択信号SY
SW2 である。なお、コントロール信号の入力選択信号SY
SW1 と出力選択信号SYSW2 は有声音フォルマント発生回
路（ＶＦＧ）１２ａと無声音フォルマント発生回路（Ｕ
ＦＧ）１２ｂには出力されない。

【００２２】以上の構成により、有声音フォルマントの
フォルマントデータ、発音指示信号KON および音高周波
数PITCH に基づいて、有声音フォルマント基本波形発生
部１２ａ−１は有声音フォルマントの基本波形を発生
し、有声音フォルマントＥＧ１２ａ−２は有声音フォル
マントのエンベロープ値を出力し、基本波形とエンベロ
ープ値が乗算器１２ａ−３で乗算され、有声音フォルマ
ントの楽音信号Ｖとして出力される。また、無声音フォ
ルマントのフォルマントデータおよび発音指示信号KON
に基づいて、無声音フォルマント基本波形発生部１２ｂ
−１は無声音フォルマントの基本波形を発生し、無声音
フォルマントＥＧ１２ｂ−２は無声音フォルマントのエ
ンベロープ値を出力し、基本波形とエンベロープ値が乗
算器１２ｂ−３で乗算され、無声音フォルマントの楽音
信号Ｕとして出力される。

【００２３】そして、フォルマントデータはＣＰＵイン
ターフェイス１１のレジスタに格納されており、１６チ
ャンネル時分割処理の各スロットにおいて、各チャンネ
ル毎のフォルマントデータが出力され、一つの有声音フ
ォルマントの楽音信号Ｖと一つの無声音フォルマントの
楽音信号Ｕが組となってチャンネル毎に１組づつ出力さ
れる。なお、以下の説明では、このフォルマントを発生
する１６の各チャンネルを「フォルマントＣＨ」と表記
して、ステレオの左右のチャンネルと区別する。

【００２４】図１はフォルマント音発生回路１の要部ブ
ロック図である。グループデータレジスタ１１ａ、ミキ
サデータレジスタ１１ｂ、ミュートデータレジスタ１１
ｃ、フォルマントデータレジスタ１１ｄ、コントロール
信号レジスタ１１ｅは、それぞれ前記ＣＰＵインターフ
ェイス１１に備えられている。グループデータレジスタ
１１ａには、ドライアウト出力するフォルマントＣＨを
１６ビットの各ビットに対応させて指定するグループデ
ータが格納される。ミキサデータレジスタ１１ｂには、
有声音フォルマントの全体の音量を指定するパラメータ
V-Vol 、無声音フォルマントの全体の音量を指定するパ
ラメータU-Vol 、ステレオのパンニングを決める左チャ
ンネルの音量を指定するパラメータPAN-Left、およびセ
ンド出力のレベルを指定するパラメータSENDLVL1〜SEND
LVL4がＣＰＵ１０（図２）の制御により格納される。

【００２５】また、ミュートデータレジスタ１１ｃに
は、フォルマントＣＨ毎に楽音信号をミュートするかし
ないかを１６ビットの各ビットに対応させて指定するミ
ュートデータMUTEがＣＰＵ１０の制御により格納され、
フォルマントデータレジスタ１１ｄおよびコントロール
信号レジスタ１１ｅには前記フォルマントデータおよび
コントロール信号がＣＰＵ１０の制御によりそれぞれ格
納される。

【００２６】図１に示したように、ミュートデータレジ
スタ１１ｃの出力（ミュートデータMUTE）はＡＮＤ回路
ａに入力され、このＡＮＤ回路ａには後述説明するタイ
ミング信号Ｔが入力され、ＡＮＤ回路ａの出力はミキサ
データレジスタ１１ｂの出力（ミキサデータV-Vol ，…
等）とともにＯＲ回路ｂに入力される。ＯＲ回路ｂの出
力はＥＸＯＲ回路ｃおよび第４セレクタ（SEL4）ｄに入
力され、ＥＸＯＲ回路ｃにはタイミング信号Ｔが入力さ
れる。このＥＸＯＲ回路ｃの出力は、パンニングカーブ
ジェネレータ（ＰＣＧ）ｅに入力され、このＰＣＧｅの
出力は第４セレクタｄに入力される。第４セレクタｄに
はタイミング信号Ｔが入力され、この第４セレクタｄに
より、ＯＲ回路ｂの出力とＰＣＧｅの出力がタイミング
信号Ｔに応じて選択されて、補間回路ｆに出力される。

【００２７】フォルマントデータレジスタ１１ｄの出力
（フォルマントデータPSHIFTV，…，等）は有声音フォ
ルマント発生回路（ＶＦＧ）１２ａおよび無声音フォル
マント発生回路（ＵＦＧ）１２ｂに入力され、コントロ
ール信号レジスタ１１ｅの出力のうち発音指示信号KON
は補間回路ｆ、ＶＦＧ１２ａおよびＵＦＧ１２ｂに入力
され、音高周波数PITCH はＶＦＧ１２ａに入力される。
また、コントロール信号レジスタ１１ｅの入力選択信号
SYSW1 は第１セレクタ（SEL1）ｇに、出力選択信号SYSW
2 は第２セレクタ（SEL2）ｈに入力される。

【００２８】ＶＦＧ１２ａの出力である有声音フォルマ
ントの楽音信号V(CH) は第３セレクタ（SEL3）ｉと第２
セレクタｈに入力され、ＵＦＧ１２ｂの出力である無声
音フォルマントの楽音信号U(CH) は第３セレクタｉに入
力され、さらに第１セレクタｇの出力SEL1OUT(CH) は第
３セレクタｉに入力される。第３セレクタｉには３種類
のタイミング信号Ｔが入力され、この第３セレクタｉに
より、ＶＦＧ１２ａの出力、ＵＦＧ１２ｂの出力および
第１セレクタｇの出力が、タイミング信号Ｔに応じて選
択される。

【００２９】前記補間回路ｆの出力と第３セレクタｉの
出力は乗算回路ｊに入力され、この乗算回路ｊの乗算出
力はドライアウトアキュムレータｋ、センドアキュムレ
ータｍおよびＶＵ合成アキュムレータｎにそれぞれ入力
される。ドライアウトアキュムレータｋおよびセンドア
ウトアキュムレータｍの出力は入出力インターフェイス
１３に入力され、ＶＵ合成アキュムレータｎの出力（V+
U ACC OUTPUT(CH)）は第１セレクタｇと第２セレクタｈ
に入力され、第２セレクタｈの出力は入出力インターフ
ェイス１３に入力される。

【００３０】入出力インターフェイス１３は、ドライア
ウトアキュムレータｋの出力をドライアウト１出力DRY
OUT1とドライアウト２出力DRY OUT2として出力し、セン
ドアウトアキュムレータｍの出力をセンドアウト１，２
出力SEND OUT1,2 センドアウト３，４出力SEND OUT3,4
として出力する。なお、DRY OUT1、DRY OUT2、SEND OUT
1,2 、SEND OUT3,4 は、それぞれがステレオの左右２チ
ャンネルとなっている。また、入出力インターフェイス
１３は、第２セレクタｈの出力をチャンネル出力CHANNE
L OUTPUTとして出力し、外部から供給される楽音信号を
チャンネル入力CHANNEL INPUT として入力し、このチャ
ンネル入力は外部チャンネル入力EXT CHANNEL INPUT(C
H) として第１セレクタｇに入力される。

【００３１】この実施形態のフォルマント音発生回路１
は、デジタル楽音信号の振幅の１サンプリング周期、す
なわち、デジタル楽音信号をアナログ信号に変換すると
きの１変換周期を１２８スロットに分割して時分割処理
を行い、上記各部の処理タイミングはこの１２８スロッ
トに同期している。なお、各スロットは“０〜１２７”
の番号に対応しており、ＡＮＤ回路ａ、ＥＸＯＲ回路
ｃ、４セレクタｄおよび第３セレクタｉに入力される各
タイミング信号Ｔは、所定のスロット期間で切換わる。
すなわち、図１の各タイミング信号Ｔに表記した数字の
組“ｘ−ｙ”は、タイミング信号Ｔがスロットｘ〜ｙの
期間は“１”となり、その他の期間は“０”となること
を表している。

【００３２】第１セレクタｇは入力選択信号SYSW1 が
“０”のときＶＵ合成アキュムレータｎの出力を選択し
て第３セレクタｉに出力し、入力選択信号SYSW1 が
“１”のとき外部チャンネル入力EXT CHANNEL INPUT(C
H) を選択して第３セレクタｉに出力する。また、第２
セレクタｈは出力選択信号SYSW2 が“０”のときＶＵ合
成アキュムレータｎの出力を選択して入出力インターフ
ェイス１３に出力し、出力選択信号SYSW2 が“１”のと
きＶＦＧ１２ａの出力を選択して入出力インターフェイ
ス１３に出力する。

【００３３】また、第３セレクタｉは、タイミング信号
Ｔにより、スロット０〜１５の期間でＶＦＧ１２ａの出
力を選択し、スロット１６〜３１の期間でＵＦＧ１２ｂ
の出力を選択し、さらにスロット３２〜１２７の期間で
第１セレクタｇの出力SEL1OUT(CH) を選択してそれぞれ
乗算回路ｊに出力する。第４セレクタｄは、タイミング
信号Ｔにより、スロット３２〜６３の期間でＰＣＧｅの
出力を選択して補間回路ｆに出力し、その他の期間でＯ
Ｒ回路ｂの出力を選択して補間回路ｆに出力する。

【００３４】図４〜図８は実施形態の動作の一例を示す
タイミングチャートであり、同図を参照して回路動作を
説明する。なお、図４〜図８において最上段は１２８の
演算スロット、２段目はフォルマントＣＨのスロットを
示している。まず、第３セレクタｉは、タイミング信号
Ｔによりスロット０〜１５ではＶＦＧ１２ａの出力を選
択してるので、図４のに示したように、有声音フォル
マントの楽音信号V(CH) を各フォルマントＣＨのスロッ
ト０〜１５に同期して乗算回路ｊに出力する。また、ス
ロット１６〜３１ではＵＦＧ１２ｂの出力を選択してい
るので、無声音フォルマントの楽音信号U(CH) を各フォ
ルマントＣＨのスロット１６〜３１に同期して乗算回路
ｊに出力する。

【００３５】一方、ミキサデータレジスタ１１ｂは、ス
ロット０〜１５で有声音フォルマントの音量のパラメー
タV-Vol(CH) を各フォルマントＣＨ毎にスロット０〜１
５に同期して出力し、スロット１６〜３１で無声音フォ
ルマントの音量のパラメータU-Vol(CH) を各フォルマン
トＣＨ毎にスロット１６〜３１に同期して出力する。図
４のに示したように、ミュートデータレジスタ１１ｃ
はスロット０〜３１でミュデータMUTE(CH)を出力する。
いま、ミュートデータMUTE(CH)の各ビットが“０”で各
フォルマントＣＨがミュートされていないとすると、Ａ
ＮＤ回路ａの出力は“０”となるので、ＯＲ回路ｂはミ
キサデータレジスタ１１ｂの出力のデータの各ビットの
値（０／１）をそのまま出力することになる。また、第
４セレクタｄはスロット０〜３１（３２〜６３以外）で
はＯＲ回路ｂの出力を選択して補間回路ｆに出力する。

【００３６】すなわち、スロット０〜１５で有声音フォ
ルマントの音量のパラメータV-Vol(CH) が、スロット１
６〜３１で無声音フォルマントの音量のパラメータU-Vo
l(CH) が、第４セレクタｄを介してそれぞれ補間回路ｆ
に出力される。なお、補間回路ｆは音量のパラメータの
極端な変化等によるクリックノイズを除去するためのも
のであり、発音指示信号KON によりにパラメータV-Vol
(CH) ，U-Vol(CH) の補間を開始し、補間したパラメー
タV-Vol(CH) ，U-Vol(CH) を乗算回路ｊに出力する。

【００３７】そして、乗算回路ｊは、スロット０〜１５
で、有声音フォルマントの楽音信号V(CH) にパラメータ
V-Vol(CH) を各フォルマントＣＨ毎に乗算して順次出力
し、その乗算出力がＶＵ合成アキュムレータｎのフォル
マントＣＨに対応する加算器レジスタにそれぞれ格納さ
れる。また、乗算回路ｊは、スロット１６〜３１で、無
声音フォルマントの楽音信号U-Vol(CH) にパラメータV-
Vol(CH) を各フォルマントＣＨ毎に乗算して順次出力
し、その乗算結果がＶＵ合成アキュムレータｎのフォル
マントＣＨに対応する加算器レジスタにおいて、有声音
フォルマントについての乗算結果に加算される。

【００３８】以上のようにして、ＶＵ合成アキュムレー
タｎで有声音と無声音の各フォルマントの楽音信号の合
成結果が確定し、図４のに示したように、ＶＵ合成ア
キュムレータｎは合成結果をV+U ACC OUTPUT(CH)として
各フォルマントＣＨ毎に出力する。

【００３９】なお、上記の場合のようにミュートデータ
MUTE(CH)でミュートが指定されていないとＯＲ回路ｂの
出力はミキサデータレジスタ１１ｂの出力をそのまま出
力することになるが、ミュートデータMUTE(CH)の内容が
ミュートするフォルマントＣＨに対応するビットで
“１”となっていると次のようにミュートがかけられ
る。すなわち、ＡＮＤ回路ａはスロット０〜３１の期間
で、ミュートが指定されたビットに対応するＯＲ回路ｂ
への出力を“１”とするので、ＯＲ回路ｂの出力はその
ビットに対応するチャンネルでオール１となる。すなわ
ち、この実施形態では、音量のパラメータV-Vol(CH) ，
U-Vol(CH) はデシベルに対応させて負の値を用いてお
り、このパラメータV-Vol(CH) ，U-Vol(CH) の各ビット
がオール１となると、絶対値が最大である負の値をと
り、音量がミュートされるように構成している。

【００４０】次に、図４のに示したように、第３セレ
クタｉは、スロット３２〜１２７で第１セレクタｇの出
力SEL1OUT(CH) を選択して乗算回路ｊに出力する。ま
た、ミキサデータレジスタ１１ａは、スロット３２〜６
３の期間でパンニングのパラメータPAN-Leftを出力し、
このパラメータPAN-LeftはＯＲ回路ｂを介して第４セレ
クタｄとＥＸＯＲ回路ｃに出力されるが、第４セレクタ
ｄはタイミング信号Ｔによりスロット３２〜６３ではＰ
ＣＧｅの出力を選択している。一方、ＥＸＯＲ回路ｃは
スロット３２〜４７ではタイミング信号Ｔが“０”とな
るので、パラメータPAN-Leftのビットをそのまま出力す
るが、スロット４８〜６３ではタイミング信号Ｔが
“１”となるので、パラメータPAN-Leftのビットを反転
して出力する。

【００４１】パンニングのパラメータの値は左チャンネ
ルと右チャンネルの値を合成することで最大値となるも
ので、左チャンネルのパラメータPAN-Leftのビットを反
転したものは右チャンネルのパラメータPAN-Right とな
る。すなわち、スロット３２〜４７では左チャンネルの
パラメータPAN-LeftがＰＣＧｅに入力され、スロット４
８〜６３では右チャンネルのパラメータPAN-Right がＰ
ＣＧｅに入力される。ＰＣＧｅは左右チャンネルの音量
が実際の聴感上のパンニング効果を出すようパンニング
のパラメータを曲線等で変換するものであり、この変換
されたパラメータPAN-Left，PAN-Right が第４セレクタ
ｄに入力される。そして、このパラメータPAN-Left，PA
N-Right は第４セレクタｄから補間回路ｆを介して乗算
回路ｊに入力される。

【００４２】このようにして、図４の，に示したよ
うに、スロット３２〜４７では左チャンネルのパンニン
グのパラメータPAN-Leftと第３セレクタｉを介して出力
される第１セレクタｇの出力SEL1OUT(CH) が乗算回路ｊ
に入力され、スロット４８〜６３では右チャンネルのパ
ンニングのパラメータPAN-Right と第１セレクタの出力
SEL1OUT(CH) が乗算回路ｊに出力される。そして、乗算
回路ｊは、スロット３２〜４７で、第１セレクタｇの出
力SEL1OUT(CH) にパラメータPAN-Leftを各フォルマント
ＣＨ毎に乗算して順次出力し、同様に、スロット４８〜
６３で第１セレクタｇの出力SEL1OUT(CH) にパラメータ
PAN-Right を各フォルマントＣＨ毎に乗算して順次出力
し、各乗算出力がドライアウトアキュムレータｋのフォ
ルマントＣＨに対応する左チャンネルのレジスタと右チ
ャンネルのレジスタににそれぞれ格納される。

【００４３】以上のようにして、ドライアウトアキュム
レータｋで第１セレクタｇの出力に左右の各パンニング
のパラメータPAN-Left，PAN-Right がそれぞれ乗算され
た結果が確定し、図６の，に示したように、スロッ
ト４８〜１１１でグループデータレジスタ１１ａから出
力されるグループデータGROUPSEL1(CH) ，GROUPSEL2(C
H) に基づいて、指定されたフォルマントＣＨの楽音信
号が出力される。すなわち、入出力インターフェイス１
３におけるドライアウト１出力DRY OUT1用に左チャンネ
ルのLEFT1(CH) 、右チャンネルのRIGHT1(CH)が出力され
る。また、ドライアウト２出力DRY OUT2用に左チャンネ
ルのLEFT2(CH) 、右チャンネルのRIGHT2(CH)が出力され
る。なお、グループデータGROUPSEL1(CH) ，GROUPSEL2
(CH) はフォルマントＣＨに対応する１６のビットで構
成され、ビット“１”に対応するのフォルマントＣＨが
出力され、ビット“０”に対応するフォルマントＣＨは
出力されない。

【００４４】次に、ミキサデータレジスタ１１ａは、ス
ロット６４〜７９の期間でセンドレベルパラメータSEND
LVL1(CH)を、スロット８０〜９５の期間でSENDLVL2(CH)
を、スロット９６〜１１１の期間でSENDLVL3(CH)を、さ
らにスロット１１２〜１２７の期間でSENDLVL4(CH)をそ
れぞれ各フォルマントＣＨ毎にスロット０〜１５に同期
して出力する。この各センドレベルパラメータSENDLVL1
(CH)〜SENDLVL4(CH)は、ＯＲ回路ｂを介して第４セレク
タｄに出力され、図４のに示したように、第４セレク
タｄ、補間回路ｆを介して乗算回路ｊに出力される。ま
た、第３セレクタｉは、スロット６４〜１２７で第１セ
レクタｇの出力SEL1OUT(CH) を選択して乗算回路ｊに出
力する。したがって、乗算回路ｊからは、前記同様に、
第１セレクタｇの出力SEL1OUT(CH) に各パラメータSEND
LVL1(CH)〜SENDLVL4(CH)がそれぞれ各フォルマントＣＨ
毎に乗算されて順次出力され、その乗算出力がセンドア
ウトアキュムレータｍのフォルマントＣＨに対応するレ
ジスタにそれぞれ格納される。

【００４５】そして、図４のに示したように、センド
アウトアキュムレータｍから、入出力インターフェイス
１３のセンドアウト１，２出力SEND OUT1,2 用に、また
センドアウト３，４出力SEND OUT3,4 用に、それぞれセ
ンドアウト出力SEND1 OUTPUT(CH)、SEND2 OUTPUT(CH)、
SEND3 OUTPUT(CH)、SEND4 OUTPUT(CH)として出力され
る。

【００４６】図７および図８は入出力インターフェイス
１３における入出力のタイミングチャートであり、ドラ
イアウトアキュムレータｋの出力データDRY OUT1，DRY
OUT2、センドアウトアキュムレータｍの出力データSEND
1 OUTPUT(CH)〜SEND4 OUTPUT(CH)、第２セレクタｈの出
力データCHANNEL OUTPUTは、フォルマントＣＨ毎に８ス
ロットの期間で順次出力される。なお、同図ではSEND3
OUTPUT(CH)，SEND4 OUTPUT(CH)については図示を省略し
てある。また、外部から供給される楽音信号のチャンネ
ル入力の入力データCHANNEL INPUT は、フォルマントＣ
Ｈ毎に８スロットの期間で順次入力され、第１セレクタ
ｇに外部チャンネル入力EXT CHANNEL INPUT(CH) として
出力するときは、入出力インターフェイス１３の制御に
より、図４のに示したように、各フォルマントＣＨの
入力確定後に、スロット３２以降でフォルマントＣＨの
スロットに同期して第１セレクタｇに入力される。

【００４７】ここで、第２セレクタｈは出力選択信号SY
SW2 が“０”のときＶＵ合成アキュムレータｎの出力
を、また、出力選択信号SYSW2 が“１”のときＶＦＧ１
２ａの出力をそれぞれ選択して入出力インターフェイス
１３に出力するので、この出力選択信号SYSW2 を所望に
応じて設定することにより、入出力インターフェイス１
３のチャンネル出力CHANNEL OUTPUTとして、有声音と無
声音の各フォルマントの楽音信号の合成結果であるV+U
ACC OUTPUT(CH)、または、有声音のフォルマントの楽音
信号V(CH) を外部システム２に出力することができる。

【００４８】また、第１セレクタｇは入力選択信号SYSW
1 が“０”のときＶＵ合成アキュムレータｎの出力V+U
ACC OUTPUT(CH)を第３セレクタｉに出力し、入力選択信
号SYSW1 が“１”のとき外部チャンネル入力EXT CHANNE
L INPUT(CH) を第３セレクタｉに出力するので、この入
力選択信号SYSW1 を所望に応じて設定することにより、
スロット３２以降で行われるパラメータPAN-Left，PAN-
Right の乗算処理や、パラメータSENDLVL1(CH)，SENDLV
L2(CH)，SENDLVL3(CH)，SENDLVL4(CH)の乗算処理を、V+
U ACC OUTPUT(CH)と外部チャンネル入力EXT CHANNEL IN
PUT(CH) の何れの楽音信号にも施すことができる。ま
た、この結果は、ドライアウト１出力DRYOUT1、ドライ
アウト２出力DRY OUT2、センドアウト１，２出力SEND O
UT1,2 、センドアウト３，４出力SEND OUT3,4 から外部
システム２に出力することができる。

【００４９】上記の例は、例えば図５(A) に示したよう
に、入力選択信号SYSW1 と出力選択信号SYSW2 の設定さ
れた値（０／１）を各スロットで一定となるようにした
場合であるが、例えば図５(B) に示したように、入力選
択信号SYSW1 と出力選択信号SYSW2 をフォルマントＣＨ
に同期させて切り換えるようにしてもよい。このように
すると、前記のような楽音信号の合成処理や、フォルマ
ントの楽音信号の出力をフォルマントＣＨ毎に指定する
ことができる。すなわち、一つのフォルマントの出力お
よび加工など、一つのフォルマントを単位に処理するこ
とができる。。

【００５０】上記の例ではＶＦＧ１２ａの有声音フォル
マントの楽音信号V(CH) を第３セレクタｉと第２セレク
タｈに入力されるようにしているが、図１に破線で示し
たように、ＵＦＧ１２ｂの無声音フォルマントの楽音信
号U(CH) を第３セレクタｉと第２セレクタｈに入力し、
この無声音フォルマントの楽音信号U(CH) を外部システ
ム２に出力するようにもできる。

【００５１】以上のように、有声音フォルマントの楽音
信号、無声音フォルマントの楽音信号、有声音と無声音
のフォルマントを合成した楽音信号、ドライアウトの楽
音信号、センドアウトの楽音信号を外部に出力すること
ができ、また、この出力した楽音信号に各種処理を施し
た楽音信号やその他の楽音信号を入力し、上記各種楽音
信号と合成することができる。

【００５２】以上の実施形態では、電子楽器やパーソナ
ルコンピュータの入力装置４０、演奏操作子５０の操作
に応じてフォルマント音発生回路１に各種データやパラ
メータあるいはコントロール信号を設定するようにして
いるが、通信インターフェイス７０やプログラムメモリ
２０のハードディスク装置やＣＤ−ＲＯＭ装置あるいは
その他の外部記憶装置から入力するデータにより、フォ
ルマントデータ等各種データやパラメータあるいはコン
トロール信号を設定するようにしてもよい。

【００５３】なお、図２において、フォルマント音発生
回路１はＬＳＩチップで構成されているとして説明した
が、他の構成例として、ディジタル信号プロセッサＤＳ
Ｐとマイクロプログラムによって同等のフォルマント音
発生処理を行わせることもできる。また、ＣＰＵ１０に
フォルマント音発生プログラムを実行させることによっ
てフォルマント音発生のソフトウエア化を図ってもよ
い。その場合は、特にフォルマント楽音発生回路１に相
当するハードウェアは省略してもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の楽音合成装置によれば、フォルマント発生手段で
発生された任意のチャンネルのフォルマントの楽音信号
を選択して外部に出力し、一つのフォルマントの楽音信
号に対しても外部で加工を施すことができるようにし、
また、加工された楽音信号を、フォルマント発生手段で
発生された楽音信号と合成できるようにしたので、音色
のバリエーションを豊かにすることができるとともに、
音色の加工精度が高まる。

【００５５】また、本発明の請求項２記載の楽音合成装
置によれば、有声音フォルマントの楽音信号または無声
音フォルマントの楽音信号を選択して外部に出力するこ
とにより、有声音フォルマントの楽音信号および無声音
フォルマントの楽音信号に対して外部で加工を施すこと
ができるようにし、加工された楽音信号を、有声音フォ
ルマントの楽音信号や無声音フォルマントの楽音信号と
合成できるようにしたので、音色のバリエーションを豊
かにすることができるとともに、音色の加工精度が高ま
る。

【００５６】また、本発明の請求項３記載の楽音合成装
置によれば、楽音合成手段で合成された楽音信号を、有
声音フォルマント発生手段で発生された楽音信号、無声
音フォルマント発生手段で発生された楽音信号、外部で
加工された有声音フォルマントの楽音信号や無声音フォ
ルマントの楽音信号と、それぞれ合成することができる
ので、さらに音色のバリエーションを豊かにすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態におけるフォルマント音発
生回路の要部ブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態の楽音合成装置を適用した
電子楽器システムのブロック図である。

【図３】実施形態における１チャンネルのフォルマント
を生成する構成を説明する図である。

【図４】実施形態における乗算処理と乗算結果出力のタ
イミングチャートである。

【図５】実施形態における入力選択信号および出力選択
信号のタイミングチャートである。

【図６】実施形態におけるグループデータとドライアウ
ト出力のタイミングチャートである。

【図７】実施形態における入出力インターフェイスの入
出力データの前半のスロットのタイミングチャートであ
る。

【図８】実施形態における入出力インターフェイスの入
出力データの後半のスロットのタイミングチャートであ
る。

【符号の説明】

１…フォルマント音発生回路、２…外部システム、１１
ｂ…ミキサデータレジスタ、１１ｄ…フォルマントデー
タレジスタ、１１ｅ…コントロール信号レジスタ、１２
ａ…有声音フォルマント発生回路、１２ｂ…無声音フォ
ルマント発生回路、ｇ…第１セレクタ、ｈ…第２セレク
タ、ｉ…第３セレクタ、ｋ…ドライアウトアキュムレー
タ、ｍ…センドアウトアキュムレータ、ｎ…ＶＵ合成ア
キュムレータ、１３…入出力インターフェイス。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数チャンネルで複数のフォルマント成
   分の楽音信号を発生するフォルマント発生手段と、 前記フォルマント発生手段で発生された楽音信号のうち
   任意のチャンネルの楽音信号を選択的に外部に出力する
   外部出力手段と、 外部から楽音信号を入力する楽音信号入力手段と、 前記フォルマント発生手段で発生されたフォルマント成
   分の楽音信号と前記楽音信号入力手段で入力された楽音
   信号を合成する楽音信号合成手段と、を備えたことを特
   徴とする楽音合成装置。
2. 【請求項２】 有声音フォルマントの楽音信号を発生す
   る有声音フォルマント発生手段と、 無声音フォルマントの楽音信号を発生する無声音フォル
   マント発生手段と、 外部から楽音信号を入力する楽音信号入力手段と、 前記有声音フォルマント発生手段で発生された楽音信
   号、前記無声音フォルマント発生手段で発生された楽音
   信号および前記楽音信号入力手段で入力された楽音信号
   を選択的に合成する楽音信号合成手段と、 前記楽音信号合成手段で合成された楽音信号、前記有声
   音フォルマント発生手段で発生された楽音信号および前
   記無声音フォルマント発生手段で発生された楽音信号を
   選択的に外部に出力する外部出力手段と、を備えたこと
   を特徴とする楽音合成装置。
3. 【請求項３】 前記楽音信号合成手段で合成された楽音
   信号を、当該楽音信号合成手段で、前記有声音フォルマ
   ント発生手段で発生された楽音信号、前記無声音フォル
   マント発生手段で発生された楽音信号および前記楽音信
   号入力手段で入力された楽音信号とともに選択的に合成
   するために、該楽音信号合成手段で合成された楽音信号
   を当該楽音信号合成手段に帰還する帰還手段を備えるこ
   とを特徴とする請求項２記載の楽音合成装置。