JPS5833298A

JPS5833298A - 電子楽器

Info

Publication number: JPS5833298A
Application number: JP56130875A
Authority: JP
Inventors: 毅御手洗
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1981-08-21
Filing date: 1981-08-21
Publication date: 1983-02-26
Also published as: JPS6224797B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は正弦波あるいは余弦波を波形メモリから音階
周波数に応じて読出し、楽音を生成する電子楽器に関す
る。

従来より、電子楽器において正弦波を合成して楽音を生
成する方法は種々試みられているようであるが、その場
合、各倍音毎及び各和音毎に発振器を必要とするものが
一般的であり、回路構成が複線化し、多数の倍音を生成
することが１顛であり、ススト的にも瞳かしくなる欠点
があったロ一方１本出願人は既に、特願昭５１５−１６
７５８３において全く新規な正弦波合成方式の電子楽器
を提案した。即ち、この電子楽器は、予め波形メモリに
記憶されている正弦波あるいは余弦波を音階周波数に応
じて、同一周波数で且つ方向が互いに逆でしかも同じ大
きさの位相シフトがなされた２つの波形として続出し、
また続出した上記２つの波形を合成し１而して上記位相
シフ）の大きさに基づき上記正弦波あるいは余弦波のエ
ンベリープ制御を行うようにしたものである。そしてこ
の電子楽器の場合、従来必ず必要としていたエンベ讐−
プ“制御のための乗算器が不要となって回路構成が極め
て簡単となり、したがってＬ８１化が容易となる一方、
正確なエンペ四−プ制御が行える等の特徴を有している
。

この発明は上述した事情を背景になされたもので、その
目的とするところは、本出願人の上記特許出願の電子楽
器を更に改良して時分割処理方式を採用し、これにより
和音、倍音が多数、容易に得られるようにした電子楽器
を提供することであるＯまた他の目的とするところは、正弦波合成、方式により
楽音を生成する回路をＸＩＢＸ化しておき、またこのよ
うにして得られた一Ｂｘチップを複数用いると共に各Ｘ
５ＢＸチツプに対し発生させる倍音の次数や数、和音の
種類や数の指定を行えるようにし、これにより多数の和
音、倍音が生成可能となるようにした電子楽器を提供す
ることである。

以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する・
第１図はこの実施例の電子楽器の要部のシステム構成図
を示す◎図中５１４ｉ０ＰＩＦ（中央処理装置）であり
例えばｌチップの！イクロプロセッサーより成るもので
ある。そして０ＰＵ１はパスラインｍ１、Ｂ２．１３、
Ｂ４を夫々介し接続される４個のＬｉ９工チツプ２％　
３．４．５＆：対し各種情報を出力し、その楽音作成動
作を制御する。即ち、ＯＦυ１は鍵盤（図示略）上の操
作鍵の音階に応じた周波数情報、また各種外部スイッチ
の操作出力に応じた制御信号略を出力し、上記パスライ
ンＩｌｌ　ＮＨ３に与える。

１８Ｘチツプ２配５は何れも第２図に示す回路構成を含
み１夫々同一構成となっている。そして合成）され、ま
たその加算（合成）データはＤ／ム変換Ｉ！Ｓ１７に与
えられてアナレグ信号にに投され、チー４スピーカ（図
示略）を介し放音される。

次に第２卸を参照して上記Ｌｉ９エチツ１２〜５の要部
の具体的構成を説明する。上述したように各ＬＡＮチッ
プ２〜５は共にその構成が同一であるから１いまＬＡＮ
チップ２の構成を代表して説明する。

Ｘ５ｌｌＸチツプ２は４チヤンネルの時分割処理動作が
可能となっている。即ち、各チャンネルは１つの楽音に
対応し、最大４楽音まで、換１すれば４和音まで生成す
ることが、このＬｌｉｌミニチップは可能である。した
がって後述する周波数情報レジスタ岬の各稙シフ）レジ
スタは４チヤンネルに対応する４段のシフシ段を有して
いる。ただし後述するように、エンベループ情報レジス
タは２０Ｉｌｉ乃ヘシ７）段を有する。

鍵盤上の操作鍵の音階に応じてａＰｔｒｌが出力し、パ
スラインｍ１を介して入力される上ａｄ繰作昶の周波数
情報はゲート回路１１を介して周波数情報レジスタ１２
に与えられる０この周波数情報レジスタ１２は８Ｍ２０
ビツトのシフ）レジスタ４本をカスクー１−接続してな
り、またりシックφ１Ｇ　（島４図参照）により駆動さ
れてシフシ動作を行う。周波数情報レジスター２の４段
目のシフトレジスタから出力する周波数情報は加算器１
３に与えられるほかに、ゲート回路１４を介し周波数情
報レジスター２の１段目のシフ）レジスタに与えられ、
帰還される。この場合、上記ゲート回路１１には０Ｐｔ
ｒｌからの制御信号ｒｍが直接印加されており、またゲ
ート回路１４には上記制御信号ＩＮが直接印加されてお
り、またゲート回路１４には上記制御信号ＸＭがインバ
ーター５を介し印加されており、夫々、開閉制御される
。而して制御信号ＸＭは、操作鍵が１あるチャンネルに
割当てられるとき該チャンネルのタイミングにて２値論
理レベルの＠１ｍ信号として出力される信号であり、こ
のとき開成されるゲート回路１１を介し上記操作鍵に対
する周波数情報が周波数情報レジスター２の１段目に入
力される。一方、このはときゲート回ｎ１４ｅ開成されており〜したかって周波
数情報レジスター２の４段からの帰還データは阻止され
る・そして以後は上記操作鍵がオフされ、チャンネル解
除となるまでの間、該チャンネルのタイ之ングでは制御
信号ＴＭは＠ｏ　’信号として出力され、この結果、ゲ
ージ回路１４が開成して上記操作鍵の周波数情報が帰還
され、循環保持されるようになっている。

加算器１３は周一波数情報レジスタ１２からの周波数情
報と１位相情報レジスタ１６から帰還される位相情報（
位相アドレス）とを加算し、その結果、あらたな位相情
報を出力して位相情報レジスタ１６に与える・位相情報
レジスタ１６は容量２０ビツトのシフ）レジスタ４本を
カスケード接続してなり１またタレツクφ２・により駆
動される。そして位相情報レジ−スタ１６の４段目から
出力する位相情報は乗算部１７へ印加される。即ち１上
記加算器１３および位相情報レジスタ１６は、上記周波
数情報を累算して位相アドレス＠ｆを得る回路である・乗算部１７は０ＰＵＩの制御に基づく信号ＸＢ・、ＸＩ
　１、ＸＱｓ　ＹＯ１７８Ｍ、ＹＱが入力されている。

絃で、信号ｘ！３・、ＸＳ　１、ＩＱは夫々、乗算部１
７内のアゲ−の！入力端子に、上記位相アドレスｇ／、
位相アドレス−／の２倍のデータ、前回の演算結果が夫
々入力されるようにするゲート制御信号である。一方、
信号ＹＯ，Ｙ８！、ＹＱは夫々、上記アダーのＹ入力端
子に、データ０、位相アドレスａｆの４倍のデータ、前
回の演算結果が夫々入力されるようにするゲート制御信
号である。そして乗算部１７の出力データは加算器１８
の＠１入力端子に印加される。なお、上記乗算部１７の
出力データ（１２ビツトデータ）のうち最上位ビットは
符号を表わす！３１Ｇ１１ビットであ、す、排他的オア
ゲート１９を介し加算器１８へ印加される。また加算器
１８の第２入力端子には排他的オアゲート２０１０〜２
０・を夫々介し、エンへ０プデータ（１１ビツトデータ
）が印加される。

即ち、加算器２１にはゲート回路２２を介しエンベａ−
プ値が印加される。このエンペ田−プ値は、予め外部ス
イッチによって設定されているムＤ８Ｒ（アタック、デ
ィケイ、サスティン、リリース）情報にもとづき、演秦
キーのオン、オフ操作時にＯＰυｌの制御によって与え
られるデータであり１ゲ−Ｆ回路２２にエンベループク
ルツクが印加され該ゲート回路２２が開成される都度を
加算器２１に印加される。

加算器２１には更に、エンベループ情報レジスタからの
データが帰還され印加されている。このエンベロープ情
報レジスタ２３は、容量７ビツトのシフ）レジスタ２０
本をカスケード接続してなっており、またクリックφ冨
（第４図参照）により駆動される。そして加算器２１に
上記エンペループ値とエンベロープ情報レジスタ２３の
出力データとを加算し、あらたなエンベリープ情報（エ
ンペリープの現在値）を作成し、エンベロープ情報レジ
スタ２３へ与える。またエンベロープ情報レジスタ２３
の出力データ、即ち、上記エンベロープ情報は指数変換
回路２４にも与えられる。この指数変換回路２４は、エ
ンペループ波形のアタック部が上に凸の曲線、ディケイ
部が下に凸の曲線、リリース部が下に凸の曲線であるよ
うな理想願した特許出願（特願昭５６−３６５９５号）
を利用することができる。そして指数関数変セ回路２４
から出力するエンペリープデータは上記排他的オアゲー
ト２０１０〜２００を介し加算器１８へ与えられる。

上記排他的オアグー）１９および釘ト他的オアゲ−）　
２０１０〜２０１の各他端は、鮎４図に示す如く、シス
テムタロツクφ凰の出力ごとに１１″レベルと＠Ｏｍレ
ベルとを交互に繰返す信号Ｂが印したがって、信号８が
１０ｍレベルのときには、加算器１８は第１入力端子へ
の入力データと第２入力端子への入力データとを加算し
、その結果データを正弦波１１０Ｍ部２５ヘアドレスデ
ータとして与える。一方、信号日が′ｍ１ルベルのとき
には、加算器１８は、乗算部１７からのデータのうち８
！ＧＩＮビツトのレベルのみを反転したデータと１指数
１４Ｗ＆変換回路２４からのエンペリープデータを２９
補数表現により表わしたデータとを加算し、その結果デ
ータを正弦波１０Ｍ部２５へ与えるｏしかして１この信
号８が＠１′のときに続出されるサイン波は上記信号Ｂ
が＠Ｏｍレベルのとき読出されるサイン波とその周波数
が同一で、また位相シフト量が同じ大きさでシフト方向
が逆の関係にあり１更に符号の正、負が逆となるサイン
波となっている。尚、その詳細は数式を用いて後述する
。

上記正弦波１０Ｍ部２５には、２″（Ｓは正の整数１例
えば今の場合、　＝２ｊｌ　）のヤンプル点に分割して
正弦波の振幅値が記憶されている。そしてこの正弦波１
１０Ｍ部２５から読出された振幅値データは累算器２６
に与えられ、システムクーツタφ息の出力ごとに累算さ
れる。そしてこの累算器２６の累算値データはり胃ツク
φ４・　（第４図参照）の出力時にラッチ２１にラッチ
され、次いで上記加算器６（第１図）に与えられる。−
なお、この累算器２６はクロツタφ４・のタイミングで
その内容がクリアされる。而して上記ラッチ２フヘラツ
チされた累算値データは最大４０４Ｉの正弦波を累算し
た値となっている・次に第３図を１照して上記乗算部１７の具体的構成を説
明する。乗算部１７へは位相情報レジスタ１６が出力す
る位相アドレス−／の上位１４ピツ）データム１〜ム鳴
が入力する。そしてデータム１〜ム璽は、アダー３０の
Ｘ入力端子ｘ■〜Ｉ・ヘシテンス７アーグー）　３１１
１〜３１・を介し印加される。またＸ入力端子Ｘｌｌ〜
ｘ意へは、トランスファーゲート３２１１〜３２・を介
しデータムｌ〜ム１（即ち、上記データム１・〜ム＄を
ｌビツシだけ上位側へシフトしたデータであり、上記位
相アドレス６ｆの２倍の大きさのデータ２ａｆを表わす
）が印加される０更にＸ入力端子Ｘｌｌ〜Ｘ・へは、）
ランス７アーゲー）３３■〜３３・を介し、アダー３０
の８出力端子ｓ■〜Ｓ・からの結果データがラッチ３４
にラッチされたのち印加される。

一方九アダー３０のＹ入力端子Ｙｌｌ〜Ｙ・へは１トラ
ンスフアーゲート３５■〜３５・を介しオール１０”デ
ータが印加される。また！入力端子！■〜Ｙ・へは、ト
ランスファーゲー）３６■〜３６・を介しデータム１１
〜ム・が印加され、これにより上記位相アドレスＩＬｆ
を４倍したデータ４ｇｆが印加されるものである。更に
！入力端子！■〜！・へは、）ランス７アーゲート３７
０〜３７・を介しラッチ３４にラッチされた上記結果デ
ータが印加される・而して上記）ランス７アーゲー）３１■〜３３・ベト信号とするものである。またＦランス７アーグー々ゲー
ト制御信号とするものである。なお、上記ラッチ３４は
夕賀ツタφ■により駆動されて上記結果データをラッチ
する。

乗算部１７の上記構成により、信号ＸＢ・、Ｘ８１、Ｘ
Ｑの何れかの出力によってアダー３０のＸ入力端子Ｘｌ
ｌ〜ｘｅへは、位相アドレスｔｔｆ。

２倍の位相アドレス２αｆ１前回の演算結果データの何
れｔ！−１つが印加される。一方、τ入力端子Ｙｌｌ〜
ＹＯへは、信号ＹＯ１ＹＳ寞、ＹＱの何れかの出力によ
ってオール＠０１データ、４倍の位相アドレス４ａｊ、
前回の演算結果データの何れか１つが印加される。そし
てアダー３０はＸ入力端子Ｘｌｌ〜ｇｏＳｙ入力端子Ｙ
ｌｌ〜Ｙ・の各入力データを加算し、その結果データを
８出力端子８０〜Ｓ・から出力することになる。したが
って信号ｘｓｏ％ｘｓ１、ｘｑおよび信号ＹＯ１Ｙｇ１
１ＹＱの各出力状態を０ＰＵＩからの制御に基づき設定
することにより、乗算部１７からは、ある１、つの基音
と、例えばその基音に対する４つの倍音との各アドレス
情報が、あるいはまたある基音に対する５つの倍音の各
アドレス情報が夫々作成出力されるものである◎ 次に上記実施例の動作を第４図ないし第７図を参照して
具体的に説明する・いま、１個のＬ８エチップ、例えば
１８エチツプ２のみに着目した場合１周波数情報レジス
タ１２には４ｕ１類までの周波数情報が設定可能である
。提ち、例えば音高０１、：Ｄｌ、１１．］Ｆ１の４個
の鍵を同時操作した場合、台錐の音高な示す４稙蓋の周
波数情報が０Ｐｔｒｌから出力され、パスラインＩｌｌ
、ゲート回路１１を夫々介し、周波数情報レジスタ１２
内の割当てられたチャンネルに夫々設定される０そして
それ以後は１各鍵のオン操作中、各周波数情報がクロッ
ク−１・の出力ごとにシフ）されながら循環保持される
。

また各周波数情報は加算−！ａ１３へ与えられ１位相１
１報レジスタ１６の出力データと加算されることにより
あらたな位相情報、即ち、次のステップ（上記正弦波１
１０Ｍ部２５における次のサンプル点をアドレスする情
報に対応している）の位相アドレスｇｆが作成される。

而してこの位相アドレス−ｆは、上記音高０１、ＤＩ、
ｉｔ、ｙ凰の各基音に対する位相アドレスを与えるもの
である。

また上記位相アドレスαｆはりｐツクφｌ・によりシフ
トされることにより、７ＪＬＩ算ｕ１３および乗７を部＃１７へ与えられる。

乗′Ｊ４ｔｙｌＳ１７においては、圏号１３０．ＸＳ１
、ｘｃｔｓ１ｄ号ＹＬ）、ＹＳ２、Ｙ　Ｑ　ヲ予メ所［
１ｔｋ：設定し°Ｃおく。例えば第５図に示すような状
態で信＠ｘｓｏ　　％　ｘｓｔ　　、　Ｘ　　」３９．
ｊ！−甘　Ｙ　Ｏ、ＹＳＩＩ　　、ＹＱが夫々出力する
。

鼓で、第４図および第５図において、タイミングＰＯ１
？１％　１”２、Ｐ３は夫々、周波数′ＦＩｉ報レジ入
レジスタ位相情報レジスタ１６がクロックφｌ・の出力
毎に時分割動作を行う各チャンネルの示タイミングを嚇している。またタイミングＴＯ１？１、
’１２、！３、Ｔ４は夫々、上記各タイミングＰＯ〜Ｐ
３夫々において、り四ツクφ冨の出力毎に更に実行され
る時分割動作のタイミングを示している。

第５図の場合の９Ｒ算１１３１７の動作を説明すると、
例えはタイミングＰＯ内のタイ之ングテ０において、イ
ー号゛Ｘ　Ｂ　Ｏ、（ｇ号゛ｙ　□が”　ｌ　’ｌｚ＜
ル、ａ、ｘ’ｇＸ　Ｓ　１　、Ｘ　Ｑ　ｓイｄ号Ｙ　Ｂ
　ｌ　、Ｙ　Ｃ４カー　Ｑ　’レヘ）しである。このた
めトランスファーゲート３　ｉｌｌ〜３１・が開成し、
他のトランス７アーゲー）３２１１（吉〜３２・、３３１１〜３６・、３７１１〜３７・傘共に
閉成している。したがってアダー３０のＸ入力端子］［
１１〜ｘｅには位相情報レジスタ１６からの位相アドレ
ス６ｆが印加され、また！入力端子７１１〜！・にはオ
ール１０”データが夫々印加される。したがってアダー
３０の８出力端子８■〜８・から出力する結果、データ
は一／となり、加算器１８およびラッチ３４ヘアドレス
情報として与えられる。

タイミング！ｌでは、信号ｘ８・、信号τｑが共に＠１
″レベル、信号ＩＣ８１、Ｘ　Ｑ　ｓ信号ＹＯ１！Ｂ鵞
が共に１０ルベルである。このため！入力端子Ｉｌｌ〜
Ｘ・には位相アドレス＠ｆが印加され一！入力端子！■
〜！・にはＦランス７アーゲート３７１１〜３７・が開
成される結果、前回のタイミング！Ｏの演算結果データ
であり、ラッチ３４にラッチされているデータ６ｆが印
加される。したがって８出力端子８■〜Ｓ＠から出力す
る結果データは２ａｆとなる◎ タイミング！２では、信号ＸＳＯ等の出力状態はタイミ
ングＴ１と同一である。したがってアダー３０のＩ入力
端子Ｘｌｌ〜Ｘ・にはデータ６ｆが印加され、またＹ入
力端子７１１〜Ｙ・には前回の結果データ２ａｆが印加
される。したがってその結果データは３１ＩＩｆとなる
０タイ之ングテ３では、信号ＸＳ・等の出力状態タイミン
グ！４では、信号Ｉ　Ｑ　％信号Ｙ番が共に＠ｌ　−’
　Ｌ／　ヘＡｔ、信号ＸＢ・、ｘＢｌ、信号ＹＯ１−に
８８が共に＠Ｏａレベルに変化する。このためＸ入力端
子Ｉｌｌ〜Ｘ・には、トランスファーゲート３３■〜３
３・を介し前回のタイミング！３における結果データ４
ａｆが印加され、またＹ入力、端子Ｙｌｌ〜！Ｏにも前
回−結果データ４ｇ／が印加される。したがってその結
果データはｆ３ａｆとなる。

２３にても全く同様な動作が乗算部１７にて実行されて
ことは勿論である。

て夫々のタイミングにてアタック、ディケイ、サスティ
ン、リリースの各エンベロープ値がゲージ回路２２を介
し印加される。そして加算器２１はそのエンペ四−プ値
をエンベロープ情報レジスタ２３の出力データと加算し
累算する結果１あらたなエンベロープ情報を作成し、エ
ンベロープ情報レジスタ２３に与える。そしてエンベリ
ープ情報レジスタ２３内のエンペリープ情報はりｐツク
−３によりシフ）されるから、指数関数変換回路２４か
らは対応してタイミングＴＯ，？１％？２％？＆！４ご
とに、指数関数変換されたあらたなエンベシープデータ
が出力されることになり、またこのエンベー−プデータ
は排他的オアゲー）　２０１・〜２０嚇を介し加算器１
８へ与えられる。

加算器１Ｂでは、例えばタイミングＰＱにおいて、各タ
イミング！０〜！４では信号Ｓが１０１におい°〔は、
加算器１８の第１入力端子には乗算部１７からの上記デ
ータ（アドレスｔ１ｍ）　αｆが印加される。ぞして４
ｄ４ｊＢが”０ルベルのときにはデータ−ｆのＳ工ＧＷ
ビットはそのまま印加され、他方、信号Ｓが″ｌ”レベ
ルのときには８１０Ｍピットはそのレベルを反転されて
印加される。

他方、加算器１８の第２大−力端子には、信号Ｓが＠０
ルベルのときには指数に４敗変換回路２４からのエンペ
ループデータがそのまま印加され、また信号Ｓが＠１＃
レベルのときには２の補数表現すれたエンベロープデー
タが印加される。

したがって加算器１８は１上記タイミングＰＯ内のタイ
ミングＴＱにおいて、信号Ｓが＠Ｏａレベル′のときに
、データａｆとエンベシープデータとを加算し、その結
果データにて正弦波ＲＯＭ部２５をアドレスする。また
信号８が＠１ｍレベレベルきに、符号を反転したデータ
ーｆとＳ２立１数表現されたエンベロープデータとを加
算し、その結果データにて正弦波ＲＯＭ部２５をアドレ
スする・而してこの場合、上記タイミングＰＯが、例え
ば音高０１の鍵に対する時分割処理タイミングに割当て
られていたと仮定すると、上記タイミング！０では、こ
の音高０１を基音とし、且つ該基音のサイン波が２種類
続出されることになる。

そしてこの２Ｉｉ１類のサイン波は柾性が互いに逆で、
またその周波数は同一で、更にその位相シフトの大きさ
は同一で且つそのシフト方向が逆の関係にある各号イン
波となっている。

上記タイ鷹ングＰＯ内のタイミング′ｘｌでは１）ｘＪ
算器１８の１１入力端子にはデータ２ｇｆが印加され１
また信号８が＠Ｏｍレベル、″１”レベルのときのデー
タｇａｆの人力処理は上記タイミングＴＯと同一である
。また加算器１８の第２入力端子へのエンベシープデー
タの入力状態は上記タイミング？０と同一である。した
がってこのタイミングτｌでは、正弦波ＲＯＭ部２５か
らは、音高０重の２倍音のサイン波が２種ｍ続出される
。

同様にして、上記タイ識ングＴＯ内のタイミングＴ２、
Ｔ３、テ４では夫々、加算器１８の第１入力端子にはデ
ータ５ａｆｓ＜ａｆｓｓａｆが夫Ａ印加される。また第
２入力端子には夫々のエンベロープデータが同様に印加
される。したがって１タイミング！２、！３、！４では
夫々、音高０１の３倍音、４倍音、８倍音の各サイン波
が夫々２１！１１Ｉ餉ずつ読出される。

タイミングＰ　１　、ｙ　２　、ｘｐ　３が夫々、上記
音高ＤＩ、ｍｌ、７１の台錐に対する時分割処理タイミ
ングに割当てられていたと仮定すると、各タイｉｃｙグ
ｒ１、Ｐ２、Ｐ３では夫々、音高ＤＩ、Ｉｔ、１１の各
基音と、その２倍音％３倍音Ｓ４倍音１８倍音の各サイ
ン波が夫々Ｓ２穂類ずつ同様にして正弦波ＲＯＭ部２５
から読出される。

正弦波ＲＯＭ部２５から続出されるサイン波は累算器２
６にてクリックφ１の出力タイミング毎に累算される０
即ち、タイ截ンダ１０゛では、タイミング？０にて２発
のクリックφ重が出力し、基音（音高０１）の２種類の
サイン波が累算される０次にタイミング！１では、上記
累算値に対し更に１２２倍音２１１１に類のサイン波が
累算される・同様にしてタイミングＴ２、’！’３、Ｔ
４では夫々１それまでの累算値に対し、３倍音、４惰音
、８倍音の各２種類のサイン波が累算される・更に１タイミングＰ１では、音高り重を基音とし、また
その２倍音、３倍音、４倍音、８倍音の各音高の各２種
類のサイン波が累算器２６に累算される・同様にしてタ
イミング？２．７３では夫★１音高ｍｌ、ｆｆｌを夫々
基音とし、また各２倍音、３惰音、４倍音、８倍音の各
音高の各２＠類のサイン波が累算＠２６に累算されるｏ
椅雇太もそして、この累算器２６に累算された合計４０
＠　（２１ｉ１１１１ｘ４和音×（基音も含む）５倍音
）の正弦波は、り四ツクφ４０の出力時にラッチ２７へ
転送され、外部の加算器６へ供給されることになる。従
って、この電子楽器のサンプリングクロックはφ４０で
あることは明らかである。そして、累算器２６は１・〜
Ｐｍの時分割処理の結果データを全て累算し、クリック
φ４・のタイミングでその内容をラッチ２７に転送し、
且つ自己の内容をクリアする◎ 他のＬｔｌＫチップ３．４．５の各動作は上記−８エチ
ツプ２と基本的に同一である。そして上述したように、
各′Ｌ８ｘチップ２〜５は夫々−各楽音が５種類の倍音
を含み１またこの楽音を触火４実施例の場合、４個のＬ
ＢＸチップ２〜５を全て用いることにより囚４和音Ｘ２
０倍音、φ）８和音×１０倍音、（ｏ）　１６和音×５
倍音などの各組合せの和音を発生用能である。

先ず（Ａ）の４和音×２０倍音の場合、各ＬＢＮチップ
２〜５に、異なる４つの楽音を夫々割当てる。

即ち、この場合、各ｌｌＳｘチップ２〜５内の周波数情
報レジスタ１２の各チャンネルには、同じ音階に対応す
る同一の周波数情報が設定される。

そしてＳＰ・のＴｅのタイミングでは、制御信号”Ｆ’
ｓＹＯを′″１ｍ１ｍ状態し、その他の制御信号を＠０
”状態とし、位相情報６ｆを乗算部１７で得る。そして
以下のタイミングでは、制御信号ｘ８・、ＹＱを＠１１
状態とし、他の制御信号を′″Ｏｍ０ｍ状態。

このように制御信号を設定することにより、Ｐ・（Ｄｒ
　ｘ　〜ｔ　４）Ｊ）（ｔ　ンｒ”ｃ４１．２＠ｆ、’
Ｉ＊ａｆ。

４　ｇ　ｊｓ　ｓ　ａ　／の位相情報が乗算部１７より
得られることになる。そして、次のＰｌのタイミングで
はひき続き同じ音階に対応する位相情報＠ｆが位相情報
レジスタ１６から出力することになり、乗算部１７では
、同じ音階に対応する位相情報ｇｇ７ｓｔｇ／・・・が
得られる。

以下同様にして、ｒｅ−２１の各チャンネル時間におい
て、同じ音階に対応する位相情報＠ｆ〜２０ｇｆが得ら
れることになる。従って、２０棚−の倍音（基音）を含
む楽音がＬ８１チップ２〜５から夫々出力することにな
り、４和音Ｘ２０倍音の発音状態をとることが出来る。

次に伽）の８和音ＸＩＯ倍音の場合を説明すると、この
場合には、例えばＬ１１１チップ２と４、ＬＢエチツプ
３と５を夫々１対の組合せとし、而してＬ８エチツプ２
．４には４８１音を発生させ、またＸ１８エチツプ３．
５には上記ＬＳＩＳチェプ２．４の４和音とは異なる４
和音を発生させるように夫々設定する。そしてＸ５８Ｘ
チツプ２．３からは夫々の例えば１，２．３．４．８倍
音、′Ｌｓエチツプ４．５からは夫々の６−ｈｌ　０ｓ
　１２．１６．２００倍音例えば発生するように設定す
る。即ち、この場合、乗算１ｄ１７における制御信号は
、例えば−３工２．３ではｌｌ４ｓ図の如（、ＸＪｓ工
４．５ではＭ６図の如く出力するように０Ｐｔｒｌがｔ
Ａ御すれば良いことは明らかである。これにより４個の
ｘＪ８ｘチップ２〜５から、１０−類の倍音を夫々が含
む楽音が８櫨−合成されてなる８和音×ｌＯ倍音が発生
す◆。

なお、例えばＸａ８１チップ４．５から夫々５．７Ｓ９
，１１，１３３倍音発生するように設定する場合は、第
７ＷＪに示すように乗算部１７の動作を制御するように
すれば良い。

次に（０）の１６和音Ｘ５倍音の場合では１各Ｌ８エチ
ツプ２〜５からは夫々具なる内容の４和音とその５種類
の倍音（例えば第５１ｙＪに示すような倍音）が発生す
るように設定しておけばよい。したがって４個の１８エ
チツプ２〜５の出力を合成すれば、各々が５種類の倍音
を含む楽音１６穂類を合成してなる１６和音Ｘ−５倍音
が発生する◎上述した動作を数式を用いて説明すると次
のようになる＠なお、第５図に示す倍音を得るようにし
た場合について説明する・そして、指＃関数変換回路２
４が出力するエンベシープデータを記号１（これは各倍
音毎に異なる値をとっても良いが、説明の簡略化の為、
全て＠］Ｃ”で表現する。）により表わすものとする。

Ｌ８エチップ２において、第４図に示すタイミングＩ’
Ｑ内のタイミングＴＱでは、信号日が＠ｏ′″レベルの
とき、加算器１８の第１入力端子にはデーター／が印加
され、他方１第２入力端子にはエンベロープデータ罵が
印加される。したがってその結果データはａ　ｆ　＋　
ｌであり、このデータが正弦波ＲＯＭｇＺ　５へ供帖さ
れるため、続出されて累算Ｉ＃２６へ￥４ｇれるデータ
は、となる。但し路はサンプル点の数である。

またタイミングＴＯで信号８か″１ルベルになると、加
算＠１８の嬉ｌ入力端子には、符号を反転されたデータ
＠ｆが印加され、またｗＮ２入力端子には２の補鍛表現
されたエンペ賞−プデータｌが印加されるため、正弦波
ＲＯＭ部２５から続出されるサイン波は、となる。

したがってタイミングＳ′０終了時の凧−一２６の累Ｓ
値は、 −ｆπ　　　　、　　■ ＝ｘｚＱａｌ　　ｒ＆−１６８ｓ％２訃１°°°°°°
式０）タイミング！１、！２、！３、Ｔ４では夫々、加
算器１８の第１人力端子には夫々、データ２１人３ｇ７
５４ｇ／、８ｇ７が印加されるから、タイミング’ｆｆ
１ｌ、７２、Ｔ３、！４終了時には夫々１上記弐〇）の
累算値に対し、次式ら）、ω）、（６）、ａ）により示
される各累算値が順次累算されることになる。即ち、３ｇ７π ＝２０−＃　　　　・８ｉ路−１＝１−　・・・式優）
２ｎ　　１　　　　　　２したがってタイミングＰＯにおける音高０１、を基音と
する楽音では、その基音、２倍音、３倍音、４倍音、８
倍音の夫々がエンベシープデ１■によってエンベロープ
制御されることになる。即ち、上記基音と各倍音の各エ
ンペシープ制御輪は共に次式の）によって示されるもの
となる。

他のタイ週ングＰ１〜Ｐ３における各楽音についても全
く同様な事情により１各基音、倍音のエンベループ制御
が行われる０勿論、他のｌｌＳｘチップ３〜５について
も全く同様である゛。

而して式＠）によるエンベロープ制御の方法を説明する
と、キーオン時で波形が出力していないときには１エン
ベ田−プデータＩを「０」とすればよい。そしてキーオ
ン彼、エンベロープデータＩを徐々に増大させれば、出
力レベルが増大するエンベシープのアタック部が作成さ
れる◎また出力レベルが最大となれば、次にエンペルー
プデータＸを徐々−に小さくしてゆき、ディケイ部を作
成する。足にエンベロープデータ鳶を一定値に保持させ
ればサスティン状態となり、またキーオな後はエンベリ
ープデータ１を「０」まで徐々に小さくしてゆけばよく
、リリース部が作成される・以上はムＤ８１ｔの各エン
ベロープ状態を有する場合について説明したが、オルガ
ン音のようにアブ状態を有する場合についても同様にし
てエンベループ制御を行うことができる。

なお（上記実施例では各’ｂａＩチップにおける時分割
処理チャンネルを４チヤンネルとしたが、勿論この数に
限定されるものではない。また使用する同−ＬＢＭチッ
プの数を４としたが、この数も任意であり、作成する和
音、倍音の数に応じて変更すればよい。更に乗算部３０
中におけるトラ報の組合せのはかにも任意の組合せのも
のを実現ｉＪ能である。また上記実施例では、予め波形
メモリに記憶されている正弦波あるいは余弦波を音階周
波数に応じて、同一周波数で且つ方向が互いに逆でしか
も同じ大きさの位相シフトがなされた２つＯ首杉として
続出し、読出した上記の２つの波形を合成し１而して上
記位相シフトの大きさに基づき上記正弦波あるいは余弦
波のエンベループ制御を行うようにした、本出願人が提
案した正弦波合成方式の電子楽器に本発明を適用したが
、勿−１単に波形メモリから正弦波あるいは余弦波を音
Ｆｋ周波数に応じて続出して楽音を作成する一般的な正
弦波合成方式の電子楽器にも本発明を適用可能である。

更に、上記実施例では正弦波ＲＯＭ部２５ヘサイン波を
１周期分記憶させたが、これに限らずＳ１／２周期帝１
７４周期のサイン波を記憶しておき、而して波形メモリ
から続出した１／！周期のサイン波あるいは１７４周期
のサイン波から１周期分の４／１ン波を作成するように
することも可能であるＯまた上記実施例では、ＴＪｓエチップ２〜５の各出力を
加算器６によって合成したが、この加算器６はＬｊｉｌ
チップ内に設けておき１まだ何れか１個の１８１チツプ
内の加算器に合成させるデータを転送するようにしても
よい。そのようにすればａｓｓｓ−６６２２１ｒディジ
タル電子楽器」によって提案している。

この発明は以上説明したように、出願人が既に提案した
新規な正弦波合成方式の電子楽器、即ち、予め波形メモ
リに記憶されている正弦波あるいは余弦波な音階周波数
に応じて、同一周波数で且つシフトの大きさに基づき上
記正弦波あるいは余弦波のエンベロープ制御を行うよう
にした電子楽器に、更に時分側処理方式を適用した電子
楽器を提供したから、従来の電子楽器に比し、回路構成
が簡単となり、′Ｌ８ｘ化が更に容易になるうえに正な
って演奏効果が向上する利点がある。

また本発明は、正弦波合成方式により楽音を生成する回
路をＬｉ９工化しておき、またこのＩ＋８エチップを投
数用いると共に、各ＩＩＳエチツプに対し発生させる倍
音の次数や数、また和音のｍ＠や数の指定を夫々行える
ようにした電子楽器を提供したから、多くの倍音を含む
楽音を多数同時生成することが容易となり、したがって
より一層、自然音に近い楽音の生成が行えるほかに、和
音演奏が更に容易に行える利点があり、千のうえ、同一
のＬＳＩチップを多数製作するだけでよいから、設計の
手間が少なくてすみ、また大量生産によるコストダウン
が実現できる等の利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の要部のシステム構成図、
第２ｖ！ＪはＬＢＸチップ２〜５の詳細な回路構成図、
！！￥３閏は乗算部１７の具体的な回路樹−成図、第４
図は時分割処理動作を説明するタイムチャート１第５図
ないしｔｌＳ７図は夫゛々、ＯＦυ１の制御によって出
力するアドレス情報および上記信号Ｘ８（＋、信号ＹＯ
等の出力状態を夫々示すタイムチャートである。１・・・０ＰＵｓ２〜５・・・１８エチツプ、６・・・
加算器、１２・・・周波数↑Ｒ報レジスタ、１３・・・
加算器、１６・パ位相情報レジスタ、１７−・乗算部、
１８・・・加算器、１９，２０６〜２０１０・・・排他
的オアゲート、２１・・・加算器、２３・・・エンベル
ープ情報レジスタ１２５・・・正弦波”Ｍ％２６・・・
票算器、３０・・・アダー、３４−・・ラッチ、３１０
〜３１１１　、３２ｅｌ〜３２ｓ１，３３０〜３３１１
，３５１１〜９５ｔｔ　。３６０〜３６１１　、３’７０〜３７１１−）ランス７
アゲート。特１［出願人カシオ計算機株式会社３７− 第１図Ｆ第６図

Claims

【特許請求の範囲】 α）時分割処理により複数形成されるチャンネルの夫々
に対応して、任意の音階に対応した周波数情報を出力す
る周波数情報出力手段と、この周波数情報出力手段から
各チャンネル毎に出力する周波数情報に基づき、基音の
位相アドレスを指定する基音アドレス指定手段と、この
基音アドレス指定手段にて指定される基音の位相アドレ
スに応じて、各チャンネル内の時分割処理により所定次
数の倍音の位相アドレスを指定する倍音アドレス指定手
段と、正弦波（あるいは余弦波）を記憶する波形メモリ
と、上記各チャンネルに於ける基音、倍音夫々に対応す
るエンベループ情報を生成するエンベロープ情報生成手
段と、上記基音アドレス指定手段、倍音アドレス指定手
段による各位相アドレスに夫々基づき、各チャンネルに
於ける基音、倍音に対し夫々、方向が互いに逆で且つ同
じ大きさの上記エンペ璽−プ情報に基づく位相シフ）が
なと、この読出し手段にて読出された各正弦波（あて成
る和音を生成可能としたことを特徴とする電子楽器。Ｃ２）ｍｌ数の楽音に対応する夫々の基音及び任意次数
の倍音を１正弦波（あるいは余弦波）を読出すことによ
り生成可能である１８エチツプを複数個有する楽音生成
手段と、この楽音生成手段を構成する各Ｌｌｉｌチップ
に対し、任意の楽音を割肖てると共に１基音に対する発
生倍音の次数の設定を行う制゛御手段とを具備し、この
制御手段の制御に基づき１所望次数の倍音を含む楽音が
複数合成されて成る和音を生成可能としたことを特徴と
する電子楽器。Ｏ）上記１１１！チツプは、時分割処理により複数の楽
音に対す、る夫々の基音及び任意次数の倍音を、生成可
能であることを特徴とする特許請求の＠囲１１！２項記
載の電子楽器。