JPS5859496A - 時間で変動する独立した高調波を有する楽音発生装置 - Google Patents
時間で変動する独立した高調波を有する楽音発生装置Info
- Publication number
- JPS5859496A JPS5859496A JP57123725A JP12372582A JPS5859496A JP S5859496 A JPS5859496 A JP S5859496A JP 57123725 A JP57123725 A JP 57123725A JP 12372582 A JP12372582 A JP 12372582A JP S5859496 A JPS5859496 A JP S5859496A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- harmonic
- tone
- data
- curve
- counter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
- G10H1/02—Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos
- G10H1/06—Circuits for establishing the harmonic content of tones, or other arrangements for changing the tone colour
- G10H1/14—Circuits for establishing the harmonic content of tones, or other arrangements for changing the tone colour during execution
-
- 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
- G10H7/08—Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs by calculating functions or polynomial approximations to evaluate amplitudes at successive sample points of a tone waveform
- G10H7/12—Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs by calculating functions or polynomial approximations to evaluate amplitudes at successive sample points of a tone waveform by means of a recursive algorithm using one or more sets of parameters stored in a memory and the calculated amplitudes of one or more preceding sample points
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Algebra (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
発明の分野
本発明は電子楽音合成に関し、特に時間で変動する高調
波の強さくharmonic strength)を有
する′楽音を発生させるための装置(手段)に関する。
波の強さくharmonic strength)を有
する′楽音を発生させるための装置(手段)に関する。
先行技術の説明
電子楽器を設計する場合に表現しにくい目標は、通常の
音響的なタイプのオーケストラ用楽器の音を本物そっく
りにまねる能力である。最善の結果は空気を吹きこむパ
イプオルガンやハープシコードをまねる電子楽器につい
て得られている。これらの楽器についてすぐれた模倣結
果が得られる王な理由は、それらの楽音が本質的には機
械的楽音発生器であるからである。楽音発生機構は動作
が自動的に行われ、音楽家はオン−オフスイッチを作動
させるだけでよい。
音響的なタイプのオーケストラ用楽器の音を本物そっく
りにまねる能力である。最善の結果は空気を吹きこむパ
イプオルガンやハープシコードをまねる電子楽器につい
て得られている。これらの楽器についてすぐれた模倣結
果が得られる王な理由は、それらの楽音が本質的には機
械的楽音発生器であるからである。楽音発生機構は動作
が自動的に行われ、音楽家はオン−オフスイッチを作動
させるだけでよい。
従来のオルガンの楽音を注目すべき例外として、楽器に
よシ発生される殆んどすべての楽音は、その構成が時間
で変動する楽音スペクトルを示すことが認識されている
。近年になって、音響的なオーケストラ用楽器により発
生される音の詳細な性質がかなり新客されるよ3になっ
てきた。この研究に大型デジタルコンピュータが用いら
れるようになった結果、大量のスペクトルデータが得ら
れるようになった。楽器の楽音スペクトルを構成する種
々の高調波は、楽音発生の開始時から終了時まで時間と
ともに変化することが一般的に決定されている。個々の
高調波は時間で変動する強さのパターンを有し、それら
のパターンは本質的に互に独立している。
よシ発生される殆んどすべての楽音は、その構成が時間
で変動する楽音スペクトルを示すことが認識されている
。近年になって、音響的なオーケストラ用楽器により発
生される音の詳細な性質がかなり新客されるよ3になっ
てきた。この研究に大型デジタルコンピュータが用いら
れるようになった結果、大量のスペクトルデータが得ら
れるようになった。楽器の楽音スペクトルを構成する種
々の高調波は、楽音発生の開始時から終了時まで時間と
ともに変化することが一般的に決定されている。個々の
高調波は時間で変動する強さのパターンを有し、それら
のパターンは本質的に互に独立している。
楽音を合成するなめ個々の高調波の時間による変動の記
憶された表の値を用いる楽音シンセサイザが実施されて
いる。合成された楽音をその原の楽器によ多発生される
楽音と容易に区別できないことがしばしばある。
憶された表の値を用いる楽音シンセサイザが実施されて
いる。合成された楽音をその原の楽器によ多発生される
楽音と容易に区別できないことがしばしばある。
1組の高調波の時間で変動する機能(bahαvior
)を個々に制御するため大量のデータを記憶しなければ
ならないということは、その1組の高調波を用いてフー
リエ変換を計算することによって楽音を発生させる楽音
シンセサイザを実際に実施する上での重大な障害になっ
ている。選択され九楽音を特徴づける1組の高調波を構
成する各高調波に対する振幅一時間関数曲線に近似させ
るため、一連の直線分を利用することによって記憶する
データ量を減少させる試みが行われそきた。線形近似過
程において解決しなければならない実際的な問題は、曲
線に近似させるため最小数の個々の線分を選択し、1本
物そっくりの”楽音を発生させる一万で、その楽音の合
成に男込られる各高1iij波に対して記憶しなければ
ならない線分に対するデータ量を減らすことであ、る。
)を個々に制御するため大量のデータを記憶しなければ
ならないということは、その1組の高調波を用いてフー
リエ変換を計算することによって楽音を発生させる楽音
シンセサイザを実際に実施する上での重大な障害になっ
ている。選択され九楽音を特徴づける1組の高調波を構
成する各高調波に対する振幅一時間関数曲線に近似させ
るため、一連の直線分を利用することによって記憶する
データ量を減少させる試みが行われそきた。線形近似過
程において解決しなければならない実際的な問題は、曲
線に近似させるため最小数の個々の線分を選択し、1本
物そっくりの”楽音を発生させる一万で、その楽音の合
成に男込られる各高1iij波に対して記憶しなければ
ならない線分に対するデータ量を減らすことであ、る。
区分的線分を用いて曲線に近似させるための種種のアル
ゴリズムの研究は、J、ストロランによる技術論文1デ
ジタル音合成のための振幅および周波数関数の近似法お
よび総合的な解析″〔コンピュータミュージックジャー
ナル誌11,4巻Ig3号(1980) 3−24頁〕
に述べられている。
ゴリズムの研究は、J、ストロランによる技術論文1デ
ジタル音合成のための振幅および周波数関数の近似法お
よび総合的な解析″〔コンピュータミュージックジャー
ナル誌11,4巻Ig3号(1980) 3−24頁〕
に述べられている。
関数に近似させるため区分的線分(piecewiae
jinear segment)を用、いる方法は広く
用いられている技術であるが、それは利用できる唯一の
技術でもなく、またいかなる任意の状況においても使用
される最善の方法でもない。近似関数の選択は、許容で
きる近似誤差によシ影響され、また最小データセットの
曲線発生パラメータから選択された近似関数を発生させ
ることから生じる実際的問題により影響される。線形線
分に対しては近似値は線の勾配および始点を特定するこ
とにより決められる。心壁とされる線分の総数は、楽音
の高調波成分の時間による変動を表わす一定の関数を調
べることによってのみ決定される。各線分は、線の勾配
、始点およびその線が関数近似法に用いられる時間から
なるデータセットを必要とする。
jinear segment)を用、いる方法は広く
用いられている技術であるが、それは利用できる唯一の
技術でもなく、またいかなる任意の状況においても使用
される最善の方法でもない。近似関数の選択は、許容で
きる近似誤差によシ影響され、また最小データセットの
曲線発生パラメータから選択された近似関数を発生させ
ることから生じる実際的問題により影響される。線形線
分に対しては近似値は線の勾配および始点を特定するこ
とにより決められる。心壁とされる線分の総数は、楽音
の高調波成分の時間による変動を表わす一定の関数を調
べることによってのみ決定される。各線分は、線の勾配
、始点およびその線が関数近似法に用いられる時間から
なるデータセットを必要とする。
高調波時間関数の近似の形が判っており、完全には任意
ではない場合には、近似法のため記憶されるデータの菫
を、区分的線形近似法に要するデータ蓋に比べて減少さ
せうろことがしばしばある。
ではない場合には、近似法のため記憶されるデータの菫
を、区分的線形近似法に要するデータ蓋に比べて減少さ
せうろことがしばしばある。
そのような曲融近供法は“電子楽器用高調波フォルマン
トフィルタ”と題する米国特許第4.211,138号
に説明されている。この特許は、個々の成分である共伽
曲線の共振周波数を変位させた後に多数の標準共振曲線
を一緒に加算することによって楽音フォルマントフィル
タを構成する曲線合成技術を説明している。
トフィルタ”と題する米国特許第4.211,138号
に説明されている。この特許は、個々の成分である共伽
曲線の共振周波数を変位させた後に多数の標準共振曲線
を一緒に加算することによって楽音フォルマントフィル
タを構成する曲線合成技術を説明している。
発明の要約
米国特許第4.085.644号(特願昭51−935
19 )に説明されている種類の複音シンセサイザにお
いては、計算サイクルとデータ転送サイクルとが反復し
て独立して実行され、楽音波形に変換されるデータを与
える。計算サイクルの期間中には、予め選択された楽音
を特徴づける、時間で変動する1セツトの高調波係数を
用いて離散的フーリエ変換を実行することによって主デ
ータセットがつくられる。計算はいかなる楽音周波数と
も非同期の高速で行われる。計算サイクルの終シに主デ
ータセットはメモリに記憶される。
19 )に説明されている種類の複音シンセサイザにお
いては、計算サイクルとデータ転送サイクルとが反復し
て独立して実行され、楽音波形に変換されるデータを与
える。計算サイクルの期間中には、予め選択された楽音
を特徴づける、時間で変動する1セツトの高調波係数を
用いて離散的フーリエ変換を実行することによって主デ
ータセットがつくられる。計算はいかなる楽音周波数と
も非同期の高速で行われる。計算サイクルの終シに主デ
ータセットはメモリに記憶される。
計算サイクルに引きつづいて転送サイクルが開始され、
この転送サイクルの期間中に、多数の楽音発生器のうち
の予め選択された楽音発生器へ記憶された主データセッ
トのデータが転送される。
この転送サイクルの期間中に、多数の楽音発生器のうち
の予め選択された楽音発生器へ記憶された主データセッ
トのデータが転送される。
計算サイクルと転送サイクルの期間中出方楽音発生は中
断することなく続けられる。転送されたデータは楽音発
生器に含まれる音調レジスタに記憶される。
断することなく続けられる。転送されたデータは楽音発
生器に含まれる音調レジスタに記憶される。
多数の楽音発生器のうちの予め選択された俗楽音発生器
の舊調レジスタに記憶された主データセットは逐次反復
して記憶装置から読出され、D−ム変換器によってアナ
ログ楽音波形に変換される。
の舊調レジスタに記憶された主データセットは逐次反復
して記憶装置から読出され、D−ム変換器によってアナ
ログ楽音波形に変換される。
メモリアドレッシング速度(rate)は、楽音発生器
例する。
例する。
時間で変動する高調波係数は、現在値が前の値の簡単な
スケーリングによってえられる再帰的計算により得られ
る。記憶された曲線選択パラメータおよび開始値を用い
て4つの再帰的計算の型(種類)から選択が行われる。
スケーリングによってえられる再帰的計算により得られ
る。記憶された曲線選択パラメータおよび開始値を用い
て4つの再帰的計算の型(種類)から選択が行われる。
計算の型の選択は、記憶されたセグメントナンバーおよ
び調節可能フォルマントクロックにより決定される時間
に行われる。
び調節可能フォルマントクロックにより決定される時間
に行われる。
本発明の目的は、時間で変動する高調波成分をもつ楽音
金再帰的アルゴリズムで発生させ、時間で変動する個々
の高調波を発生させることである。
金再帰的アルゴリズムで発生させ、時間で変動する個々
の高調波を発生させることである。
本発明のもう1つの目的は;再帰的アルゴリズムによシ
発生された一連の区分的指数関数によって時間で変動す
る高調波関数曲線を近似させることである。
発生された一連の区分的指数関数によって時間で変動す
る高調波関数曲線を近似させることである。
発明の詳細な明
本発明は、離散的フーリエ変換アルゴリズムを実施する
ことによって楽音波形を合成する種類の楽音発生器に組
み込まれた時間で変動する高調波発生器サブシステムを
指向する。この種類の楽音発生システムは、こ\に参考
のため述べである“複音シンセサイザ′と題する米国特
許第4.085.644号(特願昭51−93519
)に説明されている。下記の説明において、参考の九め
述ぺた特許に説明しであるシステムの全素子は、その特
許に現われている同一数字の素子に対応する2桁数字に
よって識別されている。3桁数字によって識別されてい
るすべてのシステム素子ブロックは、時間で変動する高
調波成分を有する楽音を発生させるために本発明の改良
を実施するため複音シンセサイザに付加された素子に相
当する。
ことによって楽音波形を合成する種類の楽音発生器に組
み込まれた時間で変動する高調波発生器サブシステムを
指向する。この種類の楽音発生システムは、こ\に参考
のため述べである“複音シンセサイザ′と題する米国特
許第4.085.644号(特願昭51−93519
)に説明されている。下記の説明において、参考の九め
述ぺた特許に説明しであるシステムの全素子は、その特
許に現われている同一数字の素子に対応する2桁数字に
よって識別されている。3桁数字によって識別されてい
るすべてのシステム素子ブロックは、時間で変動する高
調波成分を有する楽音を発生させるために本発明の改良
を実施するため複音シンセサイザに付加された素子に相
当する。
第1図は米国特許第4.088.644号(特願昭51
−93519 )に開示したシステムの質更として述べ
られている本発明の実施例を示す。参考のため述べた特
許に説明されているように、複音シンセサイザは鍵盤ス
イッチνと表示されたブロックに含まれる1列に配列さ
れたスイッチを備えているが、この鍵盤スイッチはオル
ガンのような電子楽器の従来の鍵盤に対応する。楽器の
鍵盤上の1個又はそれ以上の鍵を押すことによって、音
調検出・割当装置回路14Ifi作動された鍵に対する
音調情報を記憶し、作動され九各鍵スイッチをn個の別
々の楽音発生器のうちの1つに割当てる。この1セツト
の楽音発生器は、楽音(tone)発生器203と表示
されたシステムブロックに含まれる。音調検叶−割当装
置回路はこ\に参考のために述べである米国特許第4.
022.098号(特願昭51−110652 )に説
明されている。鍵盤上の1個又はそれ以上の鍵が押され
、又は作動されると、実行制御回路16が計算サイクル
を開始させ、この間に例語からなる主データセットが計
算され主レジスタUに記憶される。この例語は、楽音発
生器により発生される楽音に対するオーディオ波形1周
期に対し等間隔に置かれた例の点の振幅に対応する値を
もって発生される。一般的原則として、楽音スペクトル
の最大高調波数は完全な1周期におけるデータ点の数の
半分以下、又は主データセットを構−成するデータ点の
数に等しい。
−93519 )に開示したシステムの質更として述べ
られている本発明の実施例を示す。参考のため述べた特
許に説明されているように、複音シンセサイザは鍵盤ス
イッチνと表示されたブロックに含まれる1列に配列さ
れたスイッチを備えているが、この鍵盤スイッチはオル
ガンのような電子楽器の従来の鍵盤に対応する。楽器の
鍵盤上の1個又はそれ以上の鍵を押すことによって、音
調検出・割当装置回路14Ifi作動された鍵に対する
音調情報を記憶し、作動され九各鍵スイッチをn個の別
々の楽音発生器のうちの1つに割当てる。この1セツト
の楽音発生器は、楽音(tone)発生器203と表示
されたシステムブロックに含まれる。音調検叶−割当装
置回路はこ\に参考のために述べである米国特許第4.
022.098号(特願昭51−110652 )に説
明されている。鍵盤上の1個又はそれ以上の鍵が押され
、又は作動されると、実行制御回路16が計算サイクル
を開始させ、この間に例語からなる主データセットが計
算され主レジスタUに記憶される。この例語は、楽音発
生器により発生される楽音に対するオーディオ波形1周
期に対し等間隔に置かれた例の点の振幅に対応する値を
もって発生される。一般的原則として、楽音スペクトル
の最大高調波数は完全な1周期におけるデータ点の数の
半分以下、又は主データセットを構−成するデータ点の
数に等しい。
計算サイクルが完了すると、転送サイクルが開始され、
この期間中には主レジスタ調に記憶された主データセッ
ト力読出され、そのセ9ットの楽音発生器203の各発
生器に含まれる音調レジスタへ転送される。これらの口
調レジスタは、予め選択された楽音の完全な1周期に対
応する団データ飴を記憶する。音調レジスタに記憶され
たデータ語は逐次反復して読出され、D−A変換器へ転
送され、この変換器はデジタルデータ語をアナログ楽音
波形に変換し、この楽音波形は従来の増幅器とスピーカ
システムからなる音響システムによって音に変換される
。記憶されたデータは、楽音発生器が割当てられ作動さ
れた鍵スィッチに対応する楽音の基本周波数に対応する
速度で各音調レジスタから読出される。
この期間中には主レジスタ調に記憶された主データセッ
ト力読出され、そのセ9ットの楽音発生器203の各発
生器に含まれる音調レジスタへ転送される。これらの口
調レジスタは、予め選択された楽音の完全な1周期に対
応する団データ飴を記憶する。音調レジスタに記憶され
たデータ語は逐次反復して読出され、D−A変換器へ転
送され、この変換器はデジタルデータ語をアナログ楽音
波形に変換し、この楽音波形は従来の増幅器とスピーカ
システムからなる音響システムによって音に変換される
。記憶されたデータは、楽音発生器が割当てられ作動さ
れた鍵スィッチに対応する楽音の基本周波数に対応する
速度で各音調レジスタから読出される。
上述した米国特許第4.085.644号(特願昭51
−93519号)に説明されているように、一連の計算
サイクルの期間中に主レジスタ3411’3にある主デ
ータを連続的に再計算して、このデータを音調レジスタ
にロードする一方で、作動された鍵は鍵盤土で押鍵され
たま\になっていることが望ましい。
−93519号)に説明されているように、一連の計算
サイクルの期間中に主レジスタ3411’3にある主デ
ータを連続的に再計算して、このデータを音調レジスタ
にロードする一方で、作動された鍵は鍵盤土で押鍵され
たま\になっていることが望ましい。
このことは、読出しクロック速度におけるデータ点のD
−A変換器への流れを中断させることなく達成される。
−A変換器への流れを中断させることなく達成される。
第1図において、語カウンタ19は論理システムの主ク
ロックによって与えられるタイミングパルスをモジュロ
伺でカウントする。高調波カウンタ加は、全部で例のデ
ータ点を有する主データセットと一致する最大高調波数
に対応するモジュロ諺をカウントする。高調波カウンタ
加は、語カウンタ19がその初期又は最小カウント状態
に戻る度毎に増分する。高調波カウンタ加のカウント状
態は、飴カウンタ19が増分する度毎にゲート22を介
して加算器−アキュムレータ21へ転送される。メモリ
アドレスデコーダnは、加算器−アキュムレータ21の
内容に応答して正弦波関数表に記憶された三角関数値を
アドレスする。
ロックによって与えられるタイミングパルスをモジュロ
伺でカウントする。高調波カウンタ加は、全部で例のデ
ータ点を有する主データセットと一致する最大高調波数
に対応するモジュロ諺をカウントする。高調波カウンタ
加は、語カウンタ19がその初期又は最小カウント状態
に戻る度毎に増分する。高調波カウンタ加のカウント状
態は、飴カウンタ19が増分する度毎にゲート22を介
して加算器−アキュムレータ21へ転送される。メモリ
アドレスデコーダnは、加算器−アキュムレータ21の
内容に応答して正弦波関数表に記憶された三角関数値を
アドレスする。
計算サイクル期間中に、実行制御回路16は語カウンタ
が1周期(サイクル)64カウントの完全カウンティン
グ周期(サイクル)32周期だけ増分されるようにする
。
が1周期(サイクル)64カウントの完全カウンティン
グ周期(サイクル)32周期だけ増分されるようにする
。
高調波係数C1の複数のセットが高i波係数メモリ26
およびγに記憶される。楽音発生器203により発生さ
れる対応する音色を発生させるのに用いられる所望のセ
ットの高調波係数を選択する九めに音調スイッチ又はス
トップS1およびS2が使用される。
およびγに記憶される。楽音発生器203により発生さ
れる対応する音色を発生させるのに用いられる所望のセ
ットの高調波係数を選択する九めに音調スイッチ又はス
トップS1およびS2が使用される。
高調波係数は、高調波pウンタ加の状態に応答して高調
波係数メモリ部およびnからアドレスアに変換される。
波係数メモリ部およびnからアドレスアに変換される。
音調スイッチSlおよびS2により選択された高調波係
数C4は、乗算器201により高調波関数発生器?02
により与えられた儲クールファクタと乗算される。高調
波関数発明の詳細な説明は下記に述べである。
数C4は、乗算器201により高調波関数発生器?02
により与えられた儲クールファクタと乗算される。高調
波関数発明の詳細な説明は下記に述べである。
乗算器201によって発生されるスケ−ルされた高調波
係数は、上記に参考のため述べた米国特許第4.058
.644号(特願昭51−93519)に説明されてい
る方法によシ、乗算器側の正弦波関数表24からアドレ
スアウトされた正弦波関数値と乗算される。乗算器28
からの田カデータは、主レジスタ別から読出されたデー
タに加算器あによって点ごとに加算され、その結果は語
カウンタ19のカウント状態に対応するアドレスにおい
て主レジスタあに記憶される。曾1算サイクルの終了時
には、予め選択された楽音に対応する生データセットは
計算され、王レジスタあに配憶される。
係数は、上記に参考のため述べた米国特許第4.058
.644号(特願昭51−93519)に説明されてい
る方法によシ、乗算器側の正弦波関数表24からアドレ
スアウトされた正弦波関数値と乗算される。乗算器28
からの田カデータは、主レジスタ別から読出されたデー
タに加算器あによって点ごとに加算され、その結果は語
カウンタ19のカウント状態に対応するアドレスにおい
て主レジスタあに記憶される。曾1算サイクルの終了時
には、予め選択された楽音に対応する生データセットは
計算され、王レジスタあに配憶される。
音響的種類のオーケストラ用楽器により発生される楽音
について実験的に得た高調波−経時的変動曲線を調べて
み、ると、楽音高調波曲線のアタックフェーズは増加指
数関数のセグメントに似ているが、そのディケイおよび
レリーズフェーズは減少指数関数のセグメントに似てい
ることが示されている。従って、高調波一時間曲線を指
数関数セグメントによって近似させることは合理的な方
法である。この方法に対する補強は、楽器の全体的楽音
エンベロープ(掻幅エンベロープ)は増加指数関数アタ
ック形と減少指数関数ディケイ形を育する傾向があると
いう周知の観察によって更に強められる。
について実験的に得た高調波−経時的変動曲線を調べて
み、ると、楽音高調波曲線のアタックフェーズは増加指
数関数のセグメントに似ているが、そのディケイおよび
レリーズフェーズは減少指数関数のセグメントに似てい
ることが示されている。従って、高調波一時間曲線を指
数関数セグメントによって近似させることは合理的な方
法である。この方法に対する補強は、楽器の全体的楽音
エンベロープ(掻幅エンベロープ)は増加指数関数アタ
ック形と減少指数関数ディケイ形を育する傾向があると
いう周知の観察によって更に強められる。
指数関数は2つのパラメータによって特徴づけられる。
1つのパラメータは開始点を示し、11112のパラメ
ータは関数値の変化速度を決定する0選択した楽音に対
し高調波一時間曲線を近似させるのに一連の指数関係を
用いることの利点は、一般的に云って直線セグメンート
を用いる区分的近似法の場合に必要とするよりも少数の
セグメントを必要とするという点である。更に、後述す
るように、指数関数値を得る九めに簡単な回帰関係(r
acur−sion r・/ation) が実行で
きるので、指数関数の曲線近似法の簡単さは複雑な計算
論理ヤブシステムを犠牲にして得られるものてはない。
ータは関数値の変化速度を決定する0選択した楽音に対
し高調波一時間曲線を近似させるのに一連の指数関係を
用いることの利点は、一般的に云って直線セグメンート
を用いる区分的近似法の場合に必要とするよりも少数の
セグメントを必要とするという点である。更に、後述す
るように、指数関数値を得る九めに簡単な回帰関係(r
acur−sion r・/ation) が実行で
きるので、指数関数の曲線近似法の簡単さは複雑な計算
論理ヤブシステムを犠牲にして得られるものてはない。
1自動ラウドネス補償装置を具えた電子楽器1と題する
米国特許第4.214.503号には、回帰的関係を実
行することによってアタック、ディケイおよびレリーズ
エンベロープスケールファクタを計算する方法が説明さ
れている。この特許はこ\に参考のため述べである。
米国特許第4.214.503号には、回帰的関係を実
行することによってアタック、ディケイおよびレリーズ
エンベロープスケールファクタを計算する方法が説明さ
れている。この特許はこ\に参考のため述べである。
参考の丸めに述べた特許第4,214.503号には、
ADSR(アタック、ディケイ、サスティンおよびレリ
ーズ)エンベロープ曲線を構成する6フエーズに対する
回帰関係が列記されている。現在の曲線近似法にはこれ
ら6フエーズのうちの4フエーズだけが必−要とされる
。こ\ではこれらのフェーズを、”形状”又は“曲m型
″と呼び、こ\で用いる1形状”という語と、ADSR
エンペロ、iプ関数の特定の領域を云うために参考のた
めに述ぺた特許に用いである1フエーズ1と、いう語と
を区別しである。
ADSR(アタック、ディケイ、サスティンおよびレリ
ーズ)エンベロープ曲線を構成する6フエーズに対する
回帰関係が列記されている。現在の曲線近似法にはこれ
ら6フエーズのうちの4フエーズだけが必−要とされる
。こ\ではこれらのフェーズを、”形状”又は“曲m型
″と呼び、こ\で用いる1形状”という語と、ADSR
エンペロ、iプ関数の特定の領域を云うために参考のた
めに述ぺた特許に用いである1フエーズ1と、いう語と
を区別しである。
任意の高調波に対する高調波−経時変動曲線の各点の値
は下記の回帰(漸化)関係によって計算される。
は下記の回帰(漸化)関係によって計算される。
A’=KA十N 式1但し、人は以
前の振幅値、A′は新らしい、又は現在の振幅値、Kお
よびNは予め特定した数である。KおよびNO値は4つ
の曲線形の各々に対して変化する。式lは再帰的計算を
規定する。4つの曲線形は、式1の基本的漸化関係の下
記の明らかな形を実行することに′よって発生される。
前の振幅値、A′は新らしい、又は現在の振幅値、Kお
よびNは予め特定した数である。KおよびNO値は4つ
の曲線形の各々に対して変化する。式lは再帰的計算を
規定する。4つの曲線形は、式1の基本的漸化関係の下
記の明らかな形を実行することに′よって発生される。
曲@1:A’=KA 式2曲@2
:ム’ = A’ / K−、M(1−K)K 式
3曲線3 : A’=KA+M(1−K) 式4
曲1i!4:A’=A/K 式5第
2図は4つの曲11mを示す。参考のため述べた米国特
許第4.214,503号には明示されていないが、各
曲線は指数形を有する。各曲線におけるX位置は火2〜
式5の対応する漸化関係によって計算された点を表わし
、一方実iIは下記の4つの対応する指数関数のうちの
1つから計算される。
:ム’ = A’ / K−、M(1−K)K 式
3曲線3 : A’=KA+M(1−K) 式4
曲1i!4:A’=A/K 式5第
2図は4つの曲11mを示す。参考のため述べた米国特
許第4.214,503号には明示されていないが、各
曲線は指数形を有する。各曲線におけるX位置は火2〜
式5の対応する漸化関係によって計算された点を表わし
、一方実iIは下記の4つの対応する指数関数のうちの
1つから計算される。
指数I A=人、 exp(BX) 式6
指数2 人= A(1(1−exp (−BX) )
式7指数3 A = −Ao 、exp (BX)
式8指数4 ム= A6 @xp (−BX
) 式9これらの式においてXは独立した曲線
変−数であり、この場合には時間である。
指数2 人= A(1(1−exp (−BX) )
式7指数3 A = −Ao 、exp (BX)
式8指数4 ム= A6 @xp (−BX
) 式9これらの式においてXは独立した曲線
変−数であり、この場合には時間である。
各曲線の型および対応する指数に対する式を用いること
によって、再帰的(recursive)曲線パラメー
タにおよびMに対する関係が得られる。指数曲線パラメ
ータAOおよびBは、指数関数のセグメントによって近
似されるセグメントとして選択される高調波一時間曲線
の選択されたセグメントから得られる。近似指数関数め
パラメータは、高調波一時間曲線の選択された開始点と
終点に対する指数方程式に振幅と時間の値を挿入するこ
とによって得られる2つの連立方程式を解くことによっ
て得られる。その結果書られる2つの方程式は超越形式
をしており、ニュートンーラフソン反復解法などの周知
の方法で数値的に解いて近似指数に対する値AOおよび
Bを見出すことができる。
によって、再帰的(recursive)曲線パラメー
タにおよびMに対する関係が得られる。指数曲線パラメ
ータAOおよびBは、指数関数のセグメントによって近
似されるセグメントとして選択される高調波一時間曲線
の選択されたセグメントから得られる。近似指数関数め
パラメータは、高調波一時間曲線の選択された開始点と
終点に対する指数方程式に振幅と時間の値を挿入するこ
とによって得られる2つの連立方程式を解くことによっ
て得られる。その結果書られる2つの方程式は超越形式
をしており、ニュートンーラフソン反復解法などの周知
の方法で数値的に解いて近似指数に対する値AOおよび
Bを見出すことができる。
第1表は4つの曲線形の各々に対する指数曲線パラメー
タAOおよびBおよび曲線形パラメータにおよび80間
の関係を列記している。
タAOおよびBおよび曲線形パラメータにおよび80間
の関係を列記している。
第1表
曲線形 =’K
N1 B+1
02 (M−A、)/(1−A、−MB
+A6B) −M(1−K)/に3 (Al)−
B−M)/(AじM) M(1−K)4
A/(1−B) O
Mは漸近線の値において対応する指数関数によって得ら
れる曲線形に対する最大値である。
N1 B+1
02 (M−A、)/(1−A、−MB
+A6B) −M(1−K)/に3 (Al)−
B−M)/(AじM) M(1−K)4
A/(1−B) O
Mは漸近線の値において対応する指数関数によって得ら
れる曲線形に対する最大値である。
第3図は選択された近似セグメントの曲線形に対するパ
ラメータを得る方法を示す。破線は、θ響的トランペッ
ト音の第5高調波の経時的変動のグラフである。実線は
式2〜5に示されている漸化関係により発生されたデー
タを使用してこの曲線の区分的近似法によって得られた
結果である。
ラメータを得る方法を示す。破線は、θ響的トランペッ
ト音の第5高調波の経時的変動のグラフである。実線は
式2〜5に示されている漸化関係により発生されたデー
タを使用してこの曲線の区分的近似法によって得られた
結果である。
曲線パラメータの計算方法は、X軸値25.6と54.
9の間に発生するセグメントについて示されている。
9の間に発生するセグメントについて示されている。
X軸は実時間間隔に関係ある任意の単位で示されている
。選択されたセグメントは形4の曲線によシ最もよく近
似される。これは式3と式4との比較から明らかである
。式9は下記の連立方程式を解くことによってA6とB
の値を得るのに応用される。
。選択されたセグメントは形4の曲線によシ最もよく近
似される。これは式3と式4との比較から明らかである
。式9は下記の連立方程式を解くことによってA6とB
の値を得るのに応用される。
Ai =Ao eXp (−BXi ) ; i =1
−2 式10曲線形番に対し式5に用いられるK
wiは、第1表に示しである曲1i4の記入事項から得
られる。
−2 式10曲線形番に対し式5に用いられるK
wiは、第1表に示しである曲1i4の記入事項から得
られる。
同様な方法が他の曲線近似区分の各々に対して用いられ
る。セグメントの選択は、与えられた高調波−経時変動
曲線を目視で検分することにより行うことができる。耳
は、高調波一時間振幅変化の適度のillには比較的鈍
感であるので、′最善の”適合は必要でない。
る。セグメントの選択は、与えられた高調波−経時変動
曲線を目視で検分することにより行うことができる。耳
は、高調波一時間振幅変化の適度のillには比較的鈍
感であるので、′最善の”適合は必要でない。
近似曲線は後述するよう、に曲線形の種類を構成するデ
ータ、パラメータにおよびMの値、および近似曲線形が
用いられる時間を記憶することによって発生させること
ができる。
ータ、パラメータにおよびMの値、および近似曲線形が
用いられる時間を記憶することによって発生させること
ができる。
第4図は、第1図に示す高調波関数発生器202の詳細
な論理を示す。個々の高調波に対する高調波変動は、曲
線パラメータ値の記憶された表から近似高調波一時間関
数曲線を発生させる単一の計算システムを時分割する仁
とによって得られる。
な論理を示す。個々の高調波に対する高調波変動は、曲
線パラメータ値の記憶された表から近似高調波一時間関
数曲線を発生させる単一の計算システムを時分割する仁
とによって得られる。
この計算システムは本質的には参考のため述べた米国特
許第4.214,503号に説明したADSR曲線発生
システムの改良である。
許第4.214,503号に説明したADSR曲線発生
システムの改良である。
楽音高調波に対する経時変動効果は2鍵スイツチが作動
された時に開始するので、計算サイクルと転送サイクル
は各楽音に対して一連のものとして実施される。即ち、
計算サイクルセグメントハ割当てられた楽音発生器に対
して実行される。この計算サイクルが終了すると転送サ
イクルが開始し、この転送サイクルでは主データセット
は割当てられた楽音発生器へ転送される。第1転送サイ
クルの直後に、もし第2の鍵スィッチが(閉鎖状態にお
いて)作動された場合、第2の計算サイクルセグメント
が実行される。第2の計算サイクルセグメントには第2
転送サイクルが続き、第2転送サイクルにおいては新た
な主データが第2の割当てられた楽音発生器へ転送され
る。計算サイクルセグメントと転送サイクルのこの順序
は、すべての割当てられた楽音発生器が新たな主データ
セツト値を受けとるまで実行される。この時点において
、この順序ti第1の割当てられた楽音発生器から再び
始まって反復される。
された時に開始するので、計算サイクルと転送サイクル
は各楽音に対して一連のものとして実施される。即ち、
計算サイクルセグメントハ割当てられた楽音発生器に対
して実行される。この計算サイクルが終了すると転送サ
イクルが開始し、この転送サイクルでは主データセット
は割当てられた楽音発生器へ転送される。第1転送サイ
クルの直後に、もし第2の鍵スィッチが(閉鎖状態にお
いて)作動された場合、第2の計算サイクルセグメント
が実行される。第2の計算サイクルセグメントには第2
転送サイクルが続き、第2転送サイクルにおいては新た
な主データが第2の割当てられた楽音発生器へ転送され
る。計算サイクルセグメントと転送サイクルのこの順序
は、すべての割当てられた楽音発生器が新たな主データ
セツト値を受けとるまで実行される。この時点において
、この順序ti第1の割当てられた楽音発生器から再び
始まって反復される。
振幅シフトレジスタ101 tiその各々の長さがQで
ある1組p個のシフトレジスタである。構成要素である
各シフトレジスタは楽音発生器203に含まれる楽音発
生器のうちの1つに対応する。pはこれらの系音発生器
の数であり、Qは計箒サイクールセグメントの期間中に
用いられる最大高調波数である。好ましい実施例ではQ
=32である。
ある1組p個のシフトレジスタである。構成要素である
各シフトレジスタは楽音発生器203に含まれる楽音発
生器のうちの1つに対応する。pはこれらの系音発生器
の数であり、Qは計箒サイクールセグメントの期間中に
用いられる最大高調波数である。好ましい実施例ではQ
=32である。
セグメントカウンタレジスタ102もまたその6各が楽
音発生器203に含まれる楽音発生器のうちの1つに対
応する1 !il 9個のシフトレジスタとして実行さ
れる。
音発生器203に含まれる楽音発生器のうちの1つに対
応する1 !il 9個のシフトレジスタとして実行さ
れる。
鍵スィッチが作動されたこと(鍵スィッチは閉鎖された
状態にある)を鍵検出・割当装置14が決定すると、参
考のため述べた米国特許第4,214,503号に説明
されている方法によって@87上に信号が発生する。新
たな発生器割当装置106は、線87上の新たな信号を
p本の信号線のうちの1本にデコードする。これらの線
の各々は、第1図において楽音発生器203として表示
〜しであるブロックに含まれる1m12個の楽音発生器
のうちの1個に対応する。
状態にある)を鍵検出・割当装置14が決定すると、参
考のため述べた米国特許第4,214,503号に説明
されている方法によって@87上に信号が発生する。新
たな発生器割当装置106は、線87上の新たな信号を
p本の信号線のうちの1本にデコードする。これらの線
の各々は、第1図において楽音発生器203として表示
〜しであるブロックに含まれる1m12個の楽音発生器
のうちの1個に対応する。
発生器カウンタ103は実行制御回路16によって増分
される。発生器カウンタ103の各カウント状態は、同
じ計算サイクルセグメントに割当てられた楽音発生器に
割当てられた計算サイクルセグメントに対応する。発生
器カウンタ103はモジュロルをカウントするように実
行される。
される。発生器カウンタ103の各カウント状態は、同
じ計算サイクルセグメントに割当てられた楽音発生器に
割当てられた計算サイクルセグメントに対応する。発生
器カウンタ103はモジュロルをカウントするように実
行される。
発生器カウンタ103の2進カウント状態は、発生器カ
ウント状態デコーダ104によって12本の紐に符号化
される。これらの線は1組の入力信号として選択ゲート
105へ与えられる。選択ゲートは融87上の新たな楽
音信号に応答してその1組12本の出力線のうちの1本
上に”1″論理状態信号を与える。この方法により新た
な楽音信号はlFrたに作動された鍵盤スイッチに割当
てられた楽音発生器に対応する信号線上でデコードされ
る。
ウント状態デコーダ104によって12本の紐に符号化
される。これらの線は1組の入力信号として選択ゲート
105へ与えられる。選択ゲートは融87上の新たな楽
音信号に応答してその1組12本の出力線のうちの1本
上に”1″論理状態信号を与える。この方法により新た
な楽音信号はlFrたに作動された鍵盤スイッチに割当
てられた楽音発生器に対応する信号線上でデコードされ
る。
選択ゲート105からのp本の線のうちの1本上の11
″論理状態信号は、振幅シフトレジスタ101およびセ
グメントカウンタレジスタ102に含まれる対応するシ
フトレジスタ成分を初期設定する。
″論理状態信号は、振幅シフトレジスタ101およびセ
グメントカウンタレジスタ102に含まれる対応するシ
フトレジスタ成分を初期設定する。
振幅シフトレジスタ101およびセグメントカウンタレ
ジスタ102に含ま′れるすべてのシフトレジスタは、
高調波カウンタのカウント状態が増分される度毎にそれ
に同期してシフトされる。
ジスタ102に含ま′れるすべてのシフトレジスタは、
高調波カウンタのカウント状態が増分される度毎にそれ
に同期してシフトされる。
セグメント終点メモリ107は、与えられた1組支の高
調波−経時変動曲線を近似するのに選択され九指数セグ
メントの終点において振幅の予め計算された値を記憶す
るのに用いられる。このメモリは各メモリがT語を有す
るQメモリとして構成される固定メモリである。TはQ
高調波−経時変動曲線のうちの任意の曲線を近似するの
に用いられる指数セグメントの最大数である。発生器カ
ウンタ1630カウント状1IIFi、高調波カウンタ
加の現在のカウント状態に対してセグメントカウンタレ
ジスタ102からアドレスアウトされたデータ語によっ
てセグメント終点メモリ107に含まれるQ。
調波−経時変動曲線を近似するのに選択され九指数セグ
メントの終点において振幅の予め計算された値を記憶す
るのに用いられる。このメモリは各メモリがT語を有す
るQメモリとして構成される固定メモリである。TはQ
高調波−経時変動曲線のうちの任意の曲線を近似するの
に用いられる指数セグメントの最大数である。発生器カ
ウンタ1630カウント状1IIFi、高調波カウンタ
加の現在のカウント状態に対してセグメントカウンタレ
ジスタ102からアドレスアウトされたデータ語によっ
てセグメント終点メモリ107に含まれるQ。
メモリのうちのどれがアドレスされるかを選択するのに
用いられる。上述したように、高調波カウンタ加が増分
され“る度毎にデータがセグメントカウンタレジスタ1
α2から読出される。フェーズメモリ108は、予め選
択された高調波−経時変動曲線を近似するのに4つの曲
線型のうちのどれを用いるかを決める所定の数Sを記憶
するのに用いられる。このメモリはその各々がTデータ
@を含むQメモリとして構成された固足メモリとして実
行される。発生器カウンタ103のカウント状att、
高調波カウンタ加の現在のカウント状態に対してセグメ
ントカウンタレジスタ102からアドレスアウトされた
データ語によってフェーズメモリ108に含まれるQメ
モリのうちのどれがアドレスされるかを選択するのに用
いられる。
用いられる。上述したように、高調波カウンタ加が増分
され“る度毎にデータがセグメントカウンタレジスタ1
α2から読出される。フェーズメモリ108は、予め選
択された高調波−経時変動曲線を近似するのに4つの曲
線型のうちのどれを用いるかを決める所定の数Sを記憶
するのに用いられる。このメモリはその各々がTデータ
@を含むQメモリとして構成された固足メモリとして実
行される。発生器カウンタ103のカウント状att、
高調波カウンタ加の現在のカウント状態に対してセグメ
ントカウンタレジスタ102からアドレスアウトされた
データ語によってフェーズメモリ108に含まれるQメ
モリのうちのどれがアドレスされるかを選択するのに用
いられる。
第4図に詳細に示されている高調波関数発生器202の
動作は、Pjとして指定されている楽音発生器が鍵盤上
の新たな鍵閉鎖に対応して割当てられたばかりの状況に
対して検討される。振幅シフトレジスタ101およびセ
グメントカウンタレジスタ102内のPjシフトレジス
タは初期設定される。振幅シフトレジスタ101円のP
jシフトレジスタの各データ語は値A=1/256に初
期設定される。セグメントカウンタレジスタ102円の
Pjシフトレジスタの各データ語は値0に初期設定され
る。
動作は、Pjとして指定されている楽音発生器が鍵盤上
の新たな鍵閉鎖に対応して割当てられたばかりの状況に
対して検討される。振幅シフトレジスタ101およびセ
グメントカウンタレジスタ102内のPjシフトレジス
タは初期設定される。振幅シフトレジスタ101円のP
jシフトレジスタの各データ語は値A=1/256に初
期設定される。セグメントカウンタレジスタ102円の
Pjシフトレジスタの各データ語は値0に初期設定され
る。
発生器カウンタ103がカウント状態jにあると、出力
データ選択回路109は振幅シフトレジスタ101のP
jシフトレジスタから出力データを選択し、入力データ
選択回路117は入力データを転送して対応するPjシ
フトレジスタの終端位置に書き込ませる。
データ選択回路109は振幅シフトレジスタ101のP
jシフトレジスタから出力データを選択し、入力データ
選択回路117は入力データを転送して対応するPjシ
フトレジスタの終端位置に書き込ませる。
フォルマントクロック110は一連のタイムパルスを発
生させるための可変周波数クロック発生器である。この
クロックの周波数は、予め選択された楽音合成に用いら
れる高調波係数の各々に対して振幅変化が行われる速度
を制御するのに用いられる。通常はフォルマントクロッ
ク1100周期は、ν計算サイクルセグメントを完了す
るのに要する時間より短くセットされる。例えば、主論
理クロックがIMH2の周波数で動作する場合には、計
算サイクルセグメントは田x 32 x −10= 2
.048ミリ秒の時間の長さを有する。7オルマントク
ロツクは488 X 12 = 40HzJU下の周期
を有することが好まシイ。高調波カウンタ加が高調波ナ
ンバーq=1に対応してその初期状態にあると、アンド
ゲート118’Fi7オルマントクロツク110からタ
イミング信号を転送し、この信号はフリップフロップ1
11をセットする。このフリップフロップは、高調波カ
ウンタ加が増分されそのモジュロ諺のカウンティングを
実行することによって初期状態にリセットされた場合に
そのカウンタ加により発生されるリセット信号によって
リセットされる。
生させるための可変周波数クロック発生器である。この
クロックの周波数は、予め選択された楽音合成に用いら
れる高調波係数の各々に対して振幅変化が行われる速度
を制御するのに用いられる。通常はフォルマントクロッ
ク1100周期は、ν計算サイクルセグメントを完了す
るのに要する時間より短くセットされる。例えば、主論
理クロックがIMH2の周波数で動作する場合には、計
算サイクルセグメントは田x 32 x −10= 2
.048ミリ秒の時間の長さを有する。7オルマントク
ロツクは488 X 12 = 40HzJU下の周期
を有することが好まシイ。高調波カウンタ加が高調波ナ
ンバーq=1に対応してその初期状態にあると、アンド
ゲート118’Fi7オルマントクロツク110からタ
イミング信号を転送し、この信号はフリップフロップ1
11をセットする。このフリップフロップは、高調波カ
ウンタ加が増分されそのモジュロ諺のカウンティングを
実行することによって初期状態にリセットされた場合に
そのカウンタ加により発生されるリセット信号によって
リセットされる。
新皮な振幅A′は、N計算回路114とKA計算回路1
13によって出力データ選択回路109により選択され
た振幅シフトレジスタ1010Pjシフトレジスタから
読出された現在の振幅人から計算される。
13によって出力データ選択回路109により選択され
た振幅シフトレジスタ1010Pjシフトレジスタから
読出された現在の振幅人から計算される。
N計算回路、114およびにム計算回路113は加算器
115とともに、7エーズメモリ108からアドレスア
ウトされたSの現在値によって選択された式2〜504
つの曲iI型のうちの1つに従って新たな振幅値A′を
計算する。N計算回路114およびKA計算回路113
の詳しい動作は、後述する。
115とともに、7エーズメモリ108からアドレスア
ウトされたSの現在値によって選択された式2〜504
つの曲iI型のうちの1つに従って新たな振幅値A′を
計算する。N計算回路114およびKA計算回路113
の詳しい動作は、後述する。
現在の記憶された振幅Aおよび新たに計算された値A′
はいづれもデータ入力信号として選択ゲート112へ与
えられる。フリップフロップ110がそのセット状態に
なく、従って出力状態がQ=”0”であると、選択ゲニ
) 112は現在の振幅人を選択し、入力選択ゲート1
17と乗算器201へ転送する。
はいづれもデータ入力信号として選択ゲート112へ与
えられる。フリップフロップ110がそのセット状態に
なく、従って出力状態がQ=”0”であると、選択ゲニ
) 112は現在の振幅人を選択し、入力選択ゲート1
17と乗算器201へ転送する。
入力データ選択ゲート117へ転送された振幅値は選択
され、振幅シフトレジスタ1010Pjシフトレジスタ
の終端位置に書込まれる。
され、振幅シフトレジスタ1010Pjシフトレジスタ
の終端位置に書込まれる。
セグメント終点メモリ107からアドレスアウトされた
現在の終点振幅は、出力データ選択回路109に−よっ
て与えられた現在の振幅値と比較器116によって比較
される。振幅人と終点振幅との差の絶対値が予め特定し
た値よシ大であれば、比較器116は選択ゲー) 11
2へc=@o″論理状態信号を伝送する。信号がC−I
O”でありフリップフロップ111の状態がQ=”l’
であれば、新たな振幅値が選択ゲー) 112によって
選択され、入力データ選択回路117と乗算器201へ
転送される。
現在の終点振幅は、出力データ選択回路109に−よっ
て与えられた現在の振幅値と比較器116によって比較
される。振幅人と終点振幅との差の絶対値が予め特定し
た値よシ大であれば、比較器116は選択ゲー) 11
2へc=@o″論理状態信号を伝送する。信号がC−I
O”でありフリップフロップ111の状態がQ=”l’
であれば、新たな振幅値が選択ゲー) 112によって
選択され、入力データ選択回路117と乗算器201へ
転送される。
Aと終点値との差の絶対値が予め選択された比較値より
小さいパことを比較器116が見出すと、論理信号C=
11”が発生する。C=“ビ信号に応答して、選択ゲニ
ト112はセグメント終点メモリ107から読出された
終点値を選択し、入力データ選択回路117と乗算器2
01へ転送する。
小さいパことを比較器116が見出すと、論理信号C=
11”が発生する。C=“ビ信号に応答して、選択ゲニ
ト112はセグメント終点メモリ107から読出された
終点値を選択し、入力データ選択回路117と乗算器2
01へ転送する。
C−“1” 信゛号に応答して、加算器118はセグメ
ントカウンタレジスタ102に含まれ奏Pjシフトレジ
スタに記憶されたカウント状態を増分させる。
ントカウンタレジスタ102に含まれ奏Pjシフトレジ
スタに記憶されたカウント状態を増分させる。
この増分動作によシシステムは次の近似曲線セグメント
に対する振幅値の計算を開始する。
に対する振幅値の計算を開始する。
振幅値の時間による変化はフォルマントクロックの周波
数により制御され、このクロックはその周期がP計算サ
イタルセグメントに要する時間の周期より短い周波数に
セットするのが有利である。
数により制御され、このクロックはその周期がP計算サ
イタルセグメントに要する時間の周期より短い周波数に
セットするのが有利である。
高調波カウンタ加が諺の高調波の全範囲に対して増分さ
れると、発生器カウンタ103が増分されるので、Pj
楽音発住器について上述した方法と同様な方法によって
Pj+、楽音発生器に対する現在の振幅が計算される。
れると、発生器カウンタ103が増分されるので、Pj
楽音発住器について上述した方法と同様な方法によって
Pj+、楽音発生器に対する現在の振幅が計算される。
K値メモ1J120#i、第1表に示した関係にょシ曲
線パラメータK 、 1/におよびMの値を記憶するの
に用いられる。このメモリは、その各々がTデータ語を
含むPメモリとして構成された固定メモリとして実行さ
れている。発生器カウンタ103のカウント状態は、高
調波カウンタ加の現在のカウント状態に対してセグメン
トカウンタレジスタ120からアドレスアウトされたデ
ータ語によってに値メモリ120に含まれたPメモリの
うちのどれがアドレスされるかを選択するのに用いられ
る。K。
線パラメータK 、 1/におよびMの値を記憶するの
に用いられる。このメモリは、その各々がTデータ語を
含むPメモリとして構成された固定メモリとして実行さ
れている。発生器カウンタ103のカウント状態は、高
調波カウンタ加の現在のカウント状態に対してセグメン
トカウンタレジスタ120からアドレスアウトされたデ
ータ語によってに値メモリ120に含まれたPメモリの
うちのどれがアドレスされるかを選択するのに用いられ
る。K。
1/におよびMの値を1つの拡張語(extended
word)として符号化し、これら3つの量を分離す
るのにシステム論理素子における選択ゲートを用いるの
が便利である。
word)として符号化し、これら3つの量を分離す
るのにシステム論理素子における選択ゲートを用いるの
が便利である。
KA計算113論理が第5図に示されている。データ選
択ゲート502は、に値メモリ120−からアドレスア
ウトされたデータ語に′の有効ビットの第1セツトeデ
ータ値Kにデコードし、有効ビットの第2セツトはデー
タ値1/Kにデコードされる。乗算器504は出力デー
タ選択回路109からの現在の振幅値人と値K又は値1
/にとを乗算する。データ選択ゲート503かに゛を選
択するかl/Kを選択するかは、入力曲線型パラメータ
Sによってきまる。式2〜5を検討すると、曲線の型1
および3に対してはKが選択されるか°、曲線型2およ
び4に対しては1/Kが選択されることが判る。
択ゲート502は、に値メモリ120−からアドレスア
ウトされたデータ語に′の有効ビットの第1セツトeデ
ータ値Kにデコードし、有効ビットの第2セツトはデー
タ値1/Kにデコードされる。乗算器504は出力デー
タ選択回路109からの現在の振幅値人と値K又は値1
/にとを乗算する。データ選択ゲート503かに゛を選
択するかl/Kを選択するかは、入力曲線型パラメータ
Sによってきまる。式2〜5を検討すると、曲線の型1
および3に対してはKが選択されるか°、曲線型2およ
び4に対しては1/Kが選択されることが判る。
第6図に示すN計算回路114は、曲線の・型2および
3に対し式3および4の第2項を計算するのに用いられ
る。データ選択回路522はに値メモリ120からの入
力データ語に′を3つの曲線パラメータK 、 17に
およびMにデコードする。Kおよび17にの値はそれぞ
れ補数回路SOSおよび補数回路506によって処理さ
れる。デジタル論理システムにおいて通常行われるよう
に、Kおよび1/にの値は2進数字の形で符号化される
としよう。補数演算の結果は10進値1−におよび1
1/’にである。
3に対し式3および4の第2項を計算するのに用いられ
る。データ選択回路522はに値メモリ120からの入
力データ語に′を3つの曲線パラメータK 、 17に
およびMにデコードする。Kおよび17にの値はそれぞ
れ補数回路SOSおよび補数回路506によって処理さ
れる。デジタル論理システムにおいて通常行われるよう
に、Kおよび1/にの値は2進数字の形で符号化される
としよう。補数演算の結果は10進値1−におよび1
1/’にである。
曲線デコーダ501は曲線の型ナンバー81に曲線の型
2および3に対する2本の出力線にデコードする。曲線
型2の信号に応答してデータ選択回路507は、値1−
1/Kを乗算器509の1人力に転送する。
2および3に対する2本の出力線にデコードする。曲線
型2の信号に応答してデータ選択回路507は、値1−
1/Kを乗算器509の1人力に転送する。
曲線型3の信号に応答してデータ選択回路507は値1
−Kを乗算器509に転送する。曲線型1および4の場
合には、0値が乗算器509に転送される。
−Kを乗算器509に転送する。曲線型1および4の場
合には、0値が乗算器509に転送される。
乗算器509は、データ選択回路507によって転送さ
れ友データとデータ選択回路522によって転送された
Mの値とを乗算する。積のデータはデータ入力の1つと
して加算器115に与えられる。
れ友データとデータ選択回路522によって転送された
Mの値とを乗算する。積のデータはデータ入力の1つと
して加算器115に与えられる。
第7図は実行制御回路16の詳細なシステム論理を示す
。好ましい実施例の場合には、発生器カウンタ103は
、選択された鍵盤において割当てられた楽音発生器の数
に等しい計算サイクルセグメントを発生させるためにの
み使用される。図示する目的で上鍵盤が選ばれている。
。好ましい実施例の場合には、発生器カウンタ103は
、選択された鍵盤において割当てられた楽音発生器の数
に等しい計算サイクルセグメントを発生させるためにの
み使用される。図示する目的で上鍵盤が選ばれている。
他の鍵盤又は鍵盤の組合せへの拡張は容易に行なわれる
。
。
フリップフロップ402がセットされその出力論理状態
がQ=″″l″になると、一連の計算サイクルセグメン
トからなる完全な計算サイクルが開始される。転送サイ
クル要求がアンドゲート412によって受けとられてお
り、この時に7リツプ70ツブ402が論理状態Q=“
0”とともにそめリセット状態にあれば、フリップフロ
ップ402 Fi上セツトれうる。転送サイ゛′クル要
求は、参考のため述べた米国特許第4,085,644
号(4I願昭51−93519 )の第1図に示しであ
る論理ブロック同期ビット検出器誇によって発生する。
がQ=″″l″になると、一連の計算サイクルセグメン
トからなる完全な計算サイクルが開始される。転送サイ
クル要求がアンドゲート412によって受けとられてお
り、この時に7リツプ70ツブ402が論理状態Q=“
0”とともにそめリセット状態にあれば、フリップフロ
ップ402 Fi上セツトれうる。転送サイ゛′クル要
求は、参考のため述べた米国特許第4,085,644
号(4I願昭51−93519 )の第1図に示しであ
る論理ブロック同期ビット検出器誇によって発生する。
7リツプフロツブ402がセットされると、出力論理状
INQ=″″1′は、ゲート401をして生クロック1
5からタイミング信号を伝送させ、このタイミング信号
は語カウンタ19およびカウンタ404のカウント状態
を増分させるのに用いられる。カウンタ404は、モジ
ュロ6をカウントするように実行されている。カウンタ
404がそのモジュロカウンティング実行の故にその初
期カウント状態に戻る度毎に、 ’
INCR信号が発生する。INCR信号は高調波カ
ウンタ加のカウント状態を増分するのに使用される。
INQ=″″1′は、ゲート401をして生クロック1
5からタイミング信号を伝送させ、このタイミング信号
は語カウンタ19およびカウンタ404のカウント状態
を増分させるのに用いられる。カウンタ404は、モジ
ュロ6をカウントするように実行されている。カウンタ
404がそのモジュロカウンティング実行の故にその初
期カウント状態に戻る度毎に、 ’
INCR信号が発生する。INCR信号は高調波カ
ウンタ加のカウント状態を増分するのに使用される。
飴カウンタ19がそのモジュロカウンティング実行の故
にその初期状態にリセットされると、リセット信号が発
生する。このリセット信号は、発生器カウンタ103の
カウント状態を増分するのに使用される。同一リセット
信号は、フリップフロップ402をリセットするのに使
用される。フリラグ7 G ツ7’ 402のリセッテ
ィングは計算サイクルセグメントの終了を示す。飴カウ
ンタ19からのリセット信号は、発生器カウンタ103
のカウント状態、より1つ少い数値の表示に対広する楽
音発生器に対し主データセットの転送サイクルを開始さ
せるのに使用することができる。
にその初期状態にリセットされると、リセット信号が発
生する。このリセット信号は、発生器カウンタ103の
カウント状態を増分するのに使用される。同一リセット
信号は、フリップフロップ402をリセットするのに使
用される。フリラグ7 G ツ7’ 402のリセッテ
ィングは計算サイクルセグメントの終了を示す。飴カウ
ンタ19からのリセット信号は、発生器カウンタ103
のカウント状態、より1つ少い数値の表示に対広する楽
音発生器に対し主データセットの転送サイクルを開始さ
せるのに使用することができる。
音調検出・割当装置14の破線の囲いは割当・検出論理
システム301を含む。このシステムの機能の1つは、
上鍵盤上の鍵スイツチ状態を検査した時に@42上に信
号を発生させ、下鍵盤上の鍵スイツチ状態を検査した時
に線43上に信号を発生させ、足鍵盤又は第3の鍵盤上
の鍵スイツチ状態を検査した時にIii!44上に信号
を発生させることである。
システム301を含む。このシステムの機能の1つは、
上鍵盤上の鍵スイツチ状態を検査した時に@42上に信
号を発生させ、下鍵盤上の鍵スイツチ状態を検査した時
に線43上に信号を発生させ、足鍵盤又は第3の鍵盤上
の鍵スイツチ状態を検査した時にIii!44上に信号
を発生させることである。
鍵スイツチ状態が前の鍵盤走査以後変化していて作動さ
れていない状態にあると、@86上に信号が発生する。
れていない状態にあると、@86上に信号が発生する。
鍵スイツチ状態が前の鍵盤走置後変化していて作動され
た状態にあると、線87上に信号が発生する。
た状態にあると、線87上に信号が発生する。
割当・検出論理システム301が鍵スイツチ状態の変化
を見出す度パ毎に、割当メモリ82の内容がアドレスア
ウトされて配憶されたデータを検査する。
を見出す度パ毎に、割当メモリ82の内容がアドレスア
ウトされて配憶されたデータを検査する。
データは、メモリアドレス/データ書込み回路&によっ
てアドレスアウトされる。割当メモリに記憶されたデー
タ語は10ビツトからなる。対応する楽音発生器が割当
てられていれば最下位のビットは@11となる。配憶さ
れた6語は、楽音発生機能を実行するためデータを使用
する対応する楽音発生器を奪する。ビット2−4は作動
された鍵スィッチのオクターブを示し、ビット5−6は
鍵盤を示し、ビット7−10はオクターブ内の楽音を示
す。
てアドレスアウトされる。割当メモリに記憶されたデー
タ語は10ビツトからなる。対応する楽音発生器が割当
てられていれば最下位のビットは@11となる。配憶さ
れた6語は、楽音発生機能を実行するためデータを使用
する対応する楽音発生器を奪する。ビット2−4は作動
された鍵スィッチのオクターブを示し、ビット5−6は
鍵盤を示し、ビット7−10はオクターブ内の楽音を示
す。
信号が線I上に現われると、音調割当カウンタ303は
そのカウント状態がカウントレジスタ305へ転送され
た後に0値に初期設定される。ディビジョンデコード3
02は、上鍵盤に対応する鍵盤符号101”を有する割
当メモリからデータ語がアドレスアウトされる度毎に信
号を発生させる。フリップフロップ307がセットされ
データ語が上鍵盤に対応する割当メモリ82から読出さ
れると、アントゲ−) 307’は、信号を転送して音
調割当カウンタ301のカウント状態を増分させる。
そのカウント状態がカウントレジスタ305へ転送され
た後に0値に初期設定される。ディビジョンデコード3
02は、上鍵盤に対応する鍵盤符号101”を有する割
当メモリからデータ語がアドレスアウトされる度毎に信
号を発生させる。フリップフロップ307がセットされ
データ語が上鍵盤に対応する割当メモリ82から読出さ
れると、アントゲ−) 307’は、信号を転送して音
調割当カウンタ301のカウント状態を増分させる。
信号が943上に現われると、上鍵盤上の鍵スイツチ状
態の走査が完了したことになる。Ii!43上の信号は
エツジ検出回路308によってパルス状信号に変換され
、その結果はフリップ70ツブ30.7をセットするの
に使用される。フリップフロップ307がセットされる
と、アンドゲート307は、ディビジョンデコード30
2により発生された信号を転送し、音調割当カウンタ3
03のカウント状態を増分させる。参考のため述べた米
国特許第4,022,098号(特願昭51−1106
52)に説明しであるように音調カウンターがそのカウ
ンタ状態νに増分されると、フリップフロップ307
iリセットするのに用いられる信号が発生する。最終的
な結果として、音調割当カウンタ303のカウント状態
は上鍵盤に割当てられた楽音発生器の数に等しくなる。
態の走査が完了したことになる。Ii!43上の信号は
エツジ検出回路308によってパルス状信号に変換され
、その結果はフリップ70ツブ30.7をセットするの
に使用される。フリップフロップ307がセットされる
と、アンドゲート307は、ディビジョンデコード30
2により発生された信号を転送し、音調割当カウンタ3
03のカウント状態を増分させる。参考のため述べた米
国特許第4,022,098号(特願昭51−1106
52)に説明しであるように音調カウンターがそのカウ
ンタ状態νに増分されると、フリップフロップ307
iリセットするのに用いられる信号が発生する。最終的
な結果として、音調割当カウンタ303のカウント状態
は上鍵盤に割当てられた楽音発生器の数に等しくなる。
この数は線44上の信号によって検出された第3鍵盤に
対し走査が開始された時にカウントレジスタ305に転
送される。
対し走査が開始された時にカウントレジスタ305に転
送される。
比較器405は、発生器カウンタ103のカウント状態
と、カウントレジスタスタ305に含まれる割当てられ
た楽音発生器の数とを比較する。これら2つの数が等し
いと、等値信号が発生し、この信号は発生器カウンタ1
03の状態をリセット、又は初期設定するのに用いられ
る。この方法により、時間で変動する高調波を発生させ
るのに用いられる計算サイクルセグメント数は、鍵スイ
ツチ閉鎖の結果として上鍵盤に割当てられた楽音発生器
数と等しくなる。
と、カウントレジスタスタ305に含まれる割当てられ
た楽音発生器の数とを比較する。これら2つの数が等し
いと、等値信号が発生し、この信号は発生器カウンタ1
03の状態をリセット、又は初期設定するのに用いられ
る。この方法により、時間で変動する高調波を発生させ
るのに用いられる計算サイクルセグメント数は、鍵スイ
ツチ閉鎖の結果として上鍵盤に割当てられた楽音発生器
数と等しくなる。
第8図は、第4図に示す新らしい発生器割当装置106
用の入力データを発生させるための論理を示す。データ
が割当メモリ82から読出されるのにつれて、ディビジ
ョンデコーダ302は割当てられた上鍵盤楽音発生器に
対応するデータを1組の選択ゲート311に転送する。
用の入力データを発生させるための論理を示す。データ
が割当メモリ82から読出されるのにつれて、ディビジ
ョンデコーダ302は割当てられた上鍵盤楽音発生器に
対応するデータを1組の選択ゲート311に転送する。
楽音発生器デコーダ310はメモリアドレス/データ書
込み回路からのメモリアドレッシングデータを1組の選
択ゲート311に接続されている4本の線にデコードす
る。@81上の信号は新たなスイッチ閉鎖が検出された
ことを示す。この方法によシ、もし新たな鍵スイツチ閉
鎖が上鍵盤について検出されると、選択ゲート311か
らの出力が発生する。
込み回路からのメモリアドレッシングデータを1組の選
択ゲート311に接続されている4本の線にデコードす
る。@81上の信号は新たなスイッチ閉鎖が検出された
ことを示す。この方法によシ、もし新たな鍵スイツチ閉
鎖が上鍵盤について検出されると、選択ゲート311か
らの出力が発生する。
本発明は、配憶された1組の高調波係数から楽音波形を
発生させるためフーリエ型変換が実行される他の楽音発
生器システムに容易に組み入れることができる。そのよ
うなシステムは1コンピユータオルガン”と題する米国
特許第3 、809 、786号に説明されている。こ
の特許はこ\に参考のため組入れられる。
発生させるためフーリエ型変換が実行される他の楽音発
生器システムに容易に組み入れることができる。そのよ
うなシステムは1コンピユータオルガン”と題する米国
特許第3 、809 、786号に説明されている。こ
の特許はこ\に参考のため組入れられる。
第9図は時間で変動する独立した高調波を発生させるた
め本発明をどのようにしてコンピュータオルガンに組み
込むことができるかを示す。700代の数字は、700
に米国特許第3,809.786号の第1図に示したブ
ロック表示数字を加えたものに対応する。高調波関数発
生器202および乗算器201によって示されたサブシ
ステムを追加すると時間で変動する独立した高調波楽音
が発生する。
め本発明をどのようにしてコンピュータオルガンに組み
込むことができるかを示す。700代の数字は、700
に米国特許第3,809.786号の第1図に示したブ
ロック表示数字を加えたものに対応する。高調波関数発
生器202および乗算器201によって示されたサブシ
ステムを追加すると時間で変動する独立した高調波楽音
が発生する。
以下本発明の実施の態様を列記する。
t 前記計算手段は、前記計算サイクルセグメントの各
々における各計算時ζ二増分され、前記主データセット
を構成するデータ値の数をモジュロとしてカウントする
語カウンタと、前記語カウンタがその初期状態(二戻る
と語りセラ) 46号を発生させるモジュロリセット回
路と、前記語リセット信号によって増分される高調波カ
ウンタと、三角関数値を記憶する正弦波関数表と、前記
高調波カウンタの内容を連続的(二加算し記憶するため
前記各計算サイクルセグメントの開緋時4:初期設定さ
れる加算器−アキュムレータと、前記加算器−アキュム
レータに記憶された内容に応答して前記正弦波関数表か
ら三角関数値を続出すだめの第2アドレッシング手段と
、後で続出すだめのデータを記憶する第1メモリ手段と
、 前記時間で変動する高調波関数値と前記正弦波関数表か
ら続出された前記三角関数値とを乗算した積を発生させ
る第2乗算器手段と、 前記乗算した積と、前記語カウンタの内容1:応答して
前記第1メモリ手段から読出されたデータ値とを連続的
に代数的に合計して合計値をつくるための手段と、 前記語カウンタに応答して、連続的に代数的に合計する
ために前記手段によって発生され九前記合計値を前記第
1メモリ手段に記憶する第3アドレッシング手段と、を
具える、 特許請求の範囲第1項による楽器。
々における各計算時ζ二増分され、前記主データセット
を構成するデータ値の数をモジュロとしてカウントする
語カウンタと、前記語カウンタがその初期状態(二戻る
と語りセラ) 46号を発生させるモジュロリセット回
路と、前記語リセット信号によって増分される高調波カ
ウンタと、三角関数値を記憶する正弦波関数表と、前記
高調波カウンタの内容を連続的(二加算し記憶するため
前記各計算サイクルセグメントの開緋時4:初期設定さ
れる加算器−アキュムレータと、前記加算器−アキュム
レータに記憶された内容に応答して前記正弦波関数表か
ら三角関数値を続出すだめの第2アドレッシング手段と
、後で続出すだめのデータを記憶する第1メモリ手段と
、 前記時間で変動する高調波関数値と前記正弦波関数表か
ら続出された前記三角関数値とを乗算した積を発生させ
る第2乗算器手段と、 前記乗算した積と、前記語カウンタの内容1:応答して
前記第1メモリ手段から読出されたデータ値とを連続的
に代数的に合計して合計値をつくるための手段と、 前記語カウンタに応答して、連続的に代数的に合計する
ために前記手段によって発生され九前記合計値を前記第
1メモリ手段に記憶する第3アドレッシング手段と、を
具える、 特許請求の範囲第1項による楽器。
2 前記楽音発生手段は、
その各々が後から読出されるデータを記憶する音調メモ
リ手段を含む複数の楽音発生器と、前記第1メモリ手段
に記憶されたデータ値を読出し、前記音調メモリ手段の
うちの1つに記憶するデータ転送手段と、 前記音調メモリ手段の各々に記憶されたデータを逐次反
復して読出す九め、その各々が前記音調メモリ手段のう
ちの対応する1つと関連している複数の音調アドレッシ
ング手段と、 前記音調メモリ手段から読出されたデータから楽音波形
を発生させるための手段とを含む、前記第1項による楽
器。
リ手段を含む複数の楽音発生器と、前記第1メモリ手段
に記憶されたデータ値を読出し、前記音調メモリ手段の
うちの1つに記憶するデータ転送手段と、 前記音調メモリ手段の各々に記憶されたデータを逐次反
復して読出す九め、その各々が前記音調メモリ手段のう
ちの対応する1つと関連している複数の音調アドレッシ
ング手段と、 前記音調メモリ手段から読出されたデータから楽音波形
を発生させるための手段とを含む、前記第1項による楽
器。
λ 前記高調波スケールファクタ発生手段は、前記順序
の計算、サイクルセグメントにおける計算サイクルセグ
メント数Pと同数の複数の振幅メモリ手段を含む前記高
調波スケール値配憶用第2メモリ手段と、 曲線型パラメータSの値を記憶するP個の)ニーズメモ
リ手段を含む第3メモリ手段と、第1曲線パラメータ値
におよび第2曲線ノ(ラメータ値Mの値を含むP個のに
値メモリ手段を含む第4メモリ手段と、 前記第3メモリ手段から曲線型パラメータ値O値を読出
し、前記第4メモリ手段から第1曲線)(ラメータ値に
と第2曲線パラメータ値Mの値を読出すため前記高調波
カウンタの内容に応答する第4アドレッシング手段と、 前記第2メモリ手段に記憶された高調波スケールファク
タを読出すため前記高調波カウンタの内容に応答する第
5アドレッシング手段と、前記第2メモリ手段から読出
され文字入により示されている対応する高調波スケール
ファクタから新たな高調波スケールファクタを計算する
ため、前記曲線型パラメータS1前記第1曲線パラメー
タ値におよび前記第2曲線パラメータ値Mに応答する振
幅計算手段と、 前記第2メモリ手段に前記新たな高調波スケールファク
タA′を記憶するため前記高調波カウンタの内容に応答
する第6アドレッシング手段と、を含む、 前記第1項による楽器。
の計算、サイクルセグメントにおける計算サイクルセグ
メント数Pと同数の複数の振幅メモリ手段を含む前記高
調波スケール値配憶用第2メモリ手段と、 曲線型パラメータSの値を記憶するP個の)ニーズメモ
リ手段を含む第3メモリ手段と、第1曲線パラメータ値
におよび第2曲線ノ(ラメータ値Mの値を含むP個のに
値メモリ手段を含む第4メモリ手段と、 前記第3メモリ手段から曲線型パラメータ値O値を読出
し、前記第4メモリ手段から第1曲線)(ラメータ値に
と第2曲線パラメータ値Mの値を読出すため前記高調波
カウンタの内容に応答する第4アドレッシング手段と、 前記第2メモリ手段に記憶された高調波スケールファク
タを読出すため前記高調波カウンタの内容に応答する第
5アドレッシング手段と、前記第2メモリ手段から読出
され文字入により示されている対応する高調波スケール
ファクタから新たな高調波スケールファクタを計算する
ため、前記曲線型パラメータS1前記第1曲線パラメー
タ値におよび前記第2曲線パラメータ値Mに応答する振
幅計算手段と、 前記第2メモリ手段に前記新たな高調波スケールファク
タA′を記憶するため前記高調波カウンタの内容に応答
する第6アドレッシング手段と、を含む、 前記第1項による楽器。
t 前記振幅計算手段は、
前記新たな高調波スケールファクタA′を関係武人’=
に’A+N(但しNおよびに′は前記第1曲線〕くラメ
ータ値におよび前記第2曲線パラメータ値Mに依存する
定数)により評価する再帰的計算を含む 前記第3項による楽器。
に’A+N(但しNおよびに′は前記第1曲線〕くラメ
ータ値におよび前記第2曲線パラメータ値Mに依存する
定数)により評価する再帰的計算を含む 前記第3項による楽器。
& 前記再帰的計算手段は、
前記第3メモリ手段から読出された前記曲線型パラメー
タ8.前記第4メモリ手段から読出され良前記第1曲線
パラメータ値におよび前記第4メモリ手段から読出され
た前記第2パラメータ値Mに応答し、前記定数Nの値を
関係 8=1ならばN=0゜ 8=2ならばN=M(K−1)K 8=3ならばN=M(K−1) S=4ならばN=0 によって計算する。N計算回路と、 前記第3メモリ手段から続出された前記曲線型パラメー
タSおよび前記第4メモリ手段がら読出された前記第1
曲線バラメータ値KK応答し、前記定数に′の値を次の
関係 S=1又はS=3ならばに’=に 8=2又はS=4ならばに’=17K によって計算するに計算回路とを含む、前記第4項によ
る楽器。
タ8.前記第4メモリ手段から読出され良前記第1曲線
パラメータ値におよび前記第4メモリ手段から読出され
た前記第2パラメータ値Mに応答し、前記定数Nの値を
関係 8=1ならばN=0゜ 8=2ならばN=M(K−1)K 8=3ならばN=M(K−1) S=4ならばN=0 によって計算する。N計算回路と、 前記第3メモリ手段から続出された前記曲線型パラメー
タSおよび前記第4メモリ手段がら読出された前記第1
曲線バラメータ値KK応答し、前記定数に′の値を次の
関係 S=1又はS=3ならばに’=に 8=2又はS=4ならばに’=17K によって計算するに計算回路とを含む、前記第4項によ
る楽器。
6、 前記振幅計算手段は、更に、
前記各計算サイクルセグメントの開始時に増分される発
生器カウンタと、 前記発生器カウンタのカウント状態に応□答し、高調波
スケール7アクタ人を前記カウント状態に対応して前記
第2メモリ手段よシ読出されたデータから選択する出力
データ選択手段と、前記発生器カウンタのカウント状態
に応答し、前記新たな高調波スケールファクタA′を前
記第6アドレッシング手段によって前記カウント状態に
対応して前記複数の振幅メモリ手段のうちの1つに記憶
する入力データ選択手段とを含む、前記第4項による楽
器。
生器カウンタと、 前記発生器カウンタのカウント状態に応□答し、高調波
スケール7アクタ人を前記カウント状態に対応して前記
第2メモリ手段よシ読出されたデータから選択する出力
データ選択手段と、前記発生器カウンタのカウント状態
に応答し、前記新たな高調波スケールファクタA′を前
記第6アドレッシング手段によって前記カウント状態に
対応して前記複数の振幅メモリ手段のうちの1つに記憶
する入力データ選択手段とを含む、前記第4項による楽
器。
7、 前記振幅計算手段は、更に、
前記数Pと同数の複数のセグメントカウンタと、前記発
生器カウンタのカウント状態に、対応して前記複数のセ
グメントカウンタのうちの1つのカウント状態を読出す
ためのカウンタアドレッシング回路と、 終点定数Aoの値を記憶するP個の終点メモリ手段を含
むM5メモリ手段と、 前記カウンタアドレッシング回路のカウント状 態によ
って読出された前記複数のセグメントカウンタのカウン
ト状態に応答し、終点定数AOを前記発生器カウンタの
カウント状態に対応して終点メモリ手段から読出す終点
アドレッシング手段と、前記出力データ1択手段により
選択された前記高調波スケールファクタ人が前記第5メ
モリ手段から読出された前記終点定数Ao(D[に等し
い場合には、等値信号を発生させる比較器手段と、前記
第5メモリ手段から続出された前記終点定数AOが前記
等値信号に応答して選択され、前記比較器手段により前
記等値信号が発生されない場合には前記田方データ選択
手段が選択し九前記高調波スケールファクタ人を選択す
る終点データ選択手段と、 前記発生器カウンタのカウント状態に対応する前記複数
のセグメントカウンタのうちの1つのカウント状態を前
記等値信号に応答して増分させる加算器手段とを含む、 前記第6項による楽器。
生器カウンタのカウント状態に、対応して前記複数のセ
グメントカウンタのうちの1つのカウント状態を読出す
ためのカウンタアドレッシング回路と、 終点定数Aoの値を記憶するP個の終点メモリ手段を含
むM5メモリ手段と、 前記カウンタアドレッシング回路のカウント状 態によ
って読出された前記複数のセグメントカウンタのカウン
ト状態に応答し、終点定数AOを前記発生器カウンタの
カウント状態に対応して終点メモリ手段から読出す終点
アドレッシング手段と、前記出力データ1択手段により
選択された前記高調波スケールファクタ人が前記第5メ
モリ手段から読出された前記終点定数Ao(D[に等し
い場合には、等値信号を発生させる比較器手段と、前記
第5メモリ手段から続出された前記終点定数AOが前記
等値信号に応答して選択され、前記比較器手段により前
記等値信号が発生されない場合には前記田方データ選択
手段が選択し九前記高調波スケールファクタ人を選択す
る終点データ選択手段と、 前記発生器カウンタのカウント状態に対応する前記複数
のセグメントカウンタのうちの1つのカウント状態を前
記等値信号に応答して増分させる加算器手段とを含む、 前記第6項による楽器。
& 前記振幅計算手段は、更に、
前記高調波カウンタがその初期カウント状態にあると前
記一連のタイミング信号に応答してラッチ信号を発生さ
せ、前記高調波カウンタがその初期カウント状態にリセ
ットされた場合には前記ラッチ信号を発生させないラッ
チと、 前記ラッチ信号に応答して前記frたな高調波スケール
ファクタA′を高調波スケールファクタ入力として前記
終点データ選択手段に転送し、前記ラッチ信号が発生し
ない場合には前記高調波スケールファクタ人を高調波ス
ケールファクタ入力として前記終点データ選択手段に転
送する選択回路とを含む、 前記第7項による楽器。
記一連のタイミング信号に応答してラッチ信号を発生さ
せ、前記高調波カウンタがその初期カウント状態にリセ
ットされた場合には前記ラッチ信号を発生させないラッ
チと、 前記ラッチ信号に応答して前記frたな高調波スケール
ファクタA′を高調波スケールファクタ入力として前記
終点データ選択手段に転送し、前記ラッチ信号が発生し
ない場合には前記高調波スケールファクタ人を高調波ス
ケールファクタ入力として前記終点データ選択手段に転
送する選択回路とを含む、 前記第7項による楽器。
依 前記振幅計算手段が更に、
1列に配列され念鍵盤スイッチと、
前記鍵盤スイッチの作動された鍵状態を検出するための
検出手段と、 前記数の楽音発生器のうちの楽音発生器を前記検出手段
によって検出された割当てられた鍵状態に割当てる割当
手段と、 前記数の楽音発生器のうちの前記割当てられた楽音発生
器に対応する前記複数のセグメントカウンタの内容を初
期設定し、前記数の楽音発生器のうちの前記割当てられ
た楽音発生器に対応する前記複数の振幅メモ″り手段の
内容を初期設定する初期設定手段とを含む、 前記第8項による楽器。
検出手段と、 前記数の楽音発生器のうちの楽音発生器を前記検出手段
によって検出された割当てられた鍵状態に割当てる割当
手段と、 前記数の楽音発生器のうちの前記割当てられた楽音発生
器に対応する前記複数のセグメントカウンタの内容を初
期設定し、前記数の楽音発生器のうちの前記割当てられ
た楽音発生器に対応する前記複数の振幅メモ″り手段の
内容を初期設定する初期設定手段とを含む、 前記第8項による楽器。
io、 楽音を実時間で合成し、楽音波形を構成する
フーリエ成分を優々に評価するための発生手段を有し、
前記発生手段に含まれている1組の高調波係数によって
前記7一リエ成分の相対的振幅を相互の関係において確
立し、これらの成分′fI:累算して前記楽音波形の連
続的サンプル点振幅を得るためのアキュムレータを有し
、前記振幅を楽音に変換する九め前記アキュムレータに
接続された変換器を有する童の電子楽器において、 1組の高調波係数値を記憶するための係数メモリ と
、 一連のフォルミントタイミング信号を与えるためのフォ
ルマントクロックと、 前記一連のフォルマントタイミング信号に応答し、高調
波スケール7アクタを選択された高調波曲線パラメータ
値に応答して前の高調波スケールファクタ値から再帰的
に発生させる高調波スケールファクタ発生手段と、 前記係数メモリから読出された高調波係数値と前記高調
波スケールファクタとを乗算して時間で変動する冨調波
係数値を発生させる第1乗算器手段と、 前記時間で変動する高調波係数値に応答して前記構成要
素をなすフーリエ成分を個々に評価するための手段と、 前記構成要素をなすフーリエ成分から楽音を発生させる
ための楽音発生手段とを含む、時間で変動する独立した
高調波成分子:有する楽音を発生させるための装置。
フーリエ成分を優々に評価するための発生手段を有し、
前記発生手段に含まれている1組の高調波係数によって
前記7一リエ成分の相対的振幅を相互の関係において確
立し、これらの成分′fI:累算して前記楽音波形の連
続的サンプル点振幅を得るためのアキュムレータを有し
、前記振幅を楽音に変換する九め前記アキュムレータに
接続された変換器を有する童の電子楽器において、 1組の高調波係数値を記憶するための係数メモリ と
、 一連のフォルミントタイミング信号を与えるためのフォ
ルマントクロックと、 前記一連のフォルマントタイミング信号に応答し、高調
波スケール7アクタを選択された高調波曲線パラメータ
値に応答して前の高調波スケールファクタ値から再帰的
に発生させる高調波スケールファクタ発生手段と、 前記係数メモリから読出された高調波係数値と前記高調
波スケールファクタとを乗算して時間で変動する冨調波
係数値を発生させる第1乗算器手段と、 前記時間で変動する高調波係数値に応答して前記構成要
素をなすフーリエ成分を個々に評価するための手段と、 前記構成要素をなすフーリエ成分から楽音を発生させる
ための楽音発生手段とを含む、時間で変動する独立した
高調波成分子:有する楽音を発生させるための装置。
本図面の簡単な説明、
第1図は、本発明の1実施例の概略的なブロック図であ
る。
る。
第2図は、4種類の近似指数関数曲線を示す。
第3図は、近似曲線パラメータを得る方法を示す。
第4図は、高調波関数発生器の概略的なブロック図であ
る。
る。
第5図は、第4図のKA−計算回路の概略図である。
第6図は、第4図のN−計算回路の概略図である。
第7図は、第1図の実行制御回路の概略図である。
第8図は、第4図の新たな発生器割当装置の入力データ
発生器の概略図である。
発生器の概略図である。
第9図は、本発明の別の実施例の概略図である。
第1図において、12は鍵盤スイッチ、14は音調検出
・割当装置、16は巣行制御回路、19は藺カウンタ、
加は高調波カウンタ、21は加算器−アキュムレータ、
22はゲート、23.25uメ七リアドレスデコーダ、
Uは正弦波関数表、届、27ti高調波係数メモIJ%
21201は乗算器、33は加算器、34は主レジスタ
、42はクロック選択回路、202は高調波関数発生器
、203は楽音発生器。
・割当装置、16は巣行制御回路、19は藺カウンタ、
加は高調波カウンタ、21は加算器−アキュムレータ、
22はゲート、23.25uメ七リアドレスデコーダ、
Uは正弦波関数表、届、27ti高調波係数メモIJ%
21201は乗算器、33は加算器、34は主レジスタ
、42はクロック選択回路、202は高調波関数発生器
、203は楽音発生器。
昭和57畢月/θ日
特許庁長官若杉和夫殿
を事件の表示 昭和57年特許願第123725号2、
発明の名称 時間で変動する独立した高調波を有する楽音発生装置3
.4正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 浜松市寺島町200 @地 名称 (141)株式会社河合楽器製作所代表首河合
滋 4、代理人 発送日 昭和57年10月26日 6、補正の対象 図面(第2図;第3図)l補正の内容
別紙の通り 第 2 図
発明の名称 時間で変動する独立した高調波を有する楽音発生装置3
.4正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 浜松市寺島町200 @地 名称 (141)株式会社河合楽器製作所代表首河合
滋 4、代理人 発送日 昭和57年10月26日 6、補正の対象 図面(第2図;第3図)l補正の内容
別紙の通り 第 2 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 楽音波形を規定する等間隔に置かれた点の対応、
する数の振幅に対応する複数のデータ語が、発生される
楽音のピッチに比例する速度で計算され、逐次D−,A
変換器に転送される多数の楽音発生器を具える鍵盤楽器
において、 1組の高調波係数値を記憶する係数メモリと、前記係数
メモリから高調波係数値を読出す第1アドレッシング手
段と、 一連のフォルマン、トタイミング信号を与えるフォルマ
ントクロックと、 前記一連のフォルマントタイミング信号に応答して高調
波スケール7アクタを発生させる高調波スケールファク
タ発生手段と、 前記係数メモリから読出された前記高調波係数値と前記
高調波スケールファクタとを乗算して、時間で変動する
高調波係数値を発生させる第1乗算器手段と、 前記時間で変動する高調波係数値に応答し、一連の計算
サイクルセグメントの各計算サイクルセグメントの間に
前記楽音波形を規定する主データセットを発生させる計
算手段と、 前記時間で゛変動する独立した高調波成分を有する前記
主データセットから楽音を発生させる手段と、を具備す
ることを特徴とする 時間で変動する独立した高調波成分を有する楽音を発生
させるための装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/284,744 US4387622A (en) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | Musical tone generator with independent time varying harmonics |
| US284744 | 1981-07-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5859496A true JPS5859496A (ja) | 1983-04-08 |
| JPH0367277B2 JPH0367277B2 (ja) | 1991-10-22 |
Family
ID=23091370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57123725A Granted JPS5859496A (ja) | 1981-07-20 | 1982-07-15 | 時間で変動する独立した高調波を有する楽音発生装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4387622A (ja) |
| JP (1) | JPS5859496A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009544995A (ja) * | 2006-07-28 | 2009-12-17 | モダーット | 鍵盤弦楽器の音響を表す信号の生成装置 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5774792A (en) * | 1980-10-28 | 1982-05-11 | Kawai Musical Instr Mfg Co | Electronic musical instrument |
| JPS57172396A (en) * | 1981-04-17 | 1982-10-23 | Kawai Musical Instr Mfg Co | Electronic musical instrument |
| GB2113447B (en) * | 1981-12-22 | 1986-07-09 | Casio Computer Co Ltd | Tone signal generating apparatus of electronic musical instruments |
| US4532849A (en) * | 1983-12-15 | 1985-08-06 | Drew Dennis M | Signal shape controller |
| US4549459A (en) * | 1984-04-06 | 1985-10-29 | Kawai Musical Instrument Mfg. Co., Ltd. | Integral and a differential waveshape generator for an electronic musical instrument |
| US4805511A (en) * | 1986-08-12 | 1989-02-21 | Schulmerich Carillons, Inc. | Electronic bell-tone generating system |
| US5300724A (en) * | 1989-07-28 | 1994-04-05 | Mark Medovich | Real time programmable, time variant synthesizer |
| JP2989423B2 (ja) * | 1993-05-27 | 1999-12-13 | 株式会社河合楽器製作所 | 電子楽器 |
| US7136067B2 (en) * | 2004-01-26 | 2006-11-14 | Microsoft Corporation | Using externally parameterizeable constraints in a font-hinting language to synthesize font variants |
| US7292247B2 (en) * | 2004-01-26 | 2007-11-06 | Microsoft Corporation | Dynamically determining directions of freedom for control points used to represent graphical objects |
| US7187382B2 (en) * | 2004-01-26 | 2007-03-06 | Microsoft Corporation | Iteratively solving constraints in a font-hinting language |
| US7236174B2 (en) * | 2004-01-26 | 2007-06-26 | Microsoft Corporation | Adaptively filtering outlines of typographic characters to simplify representative control data |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3956960A (en) * | 1974-07-25 | 1976-05-18 | Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha | Formant filtering in a computor organ |
| US4085644A (en) * | 1975-08-11 | 1978-04-25 | Deutsch Research Laboratories, Ltd. | Polyphonic tone synthesizer |
| US4211138A (en) * | 1978-06-22 | 1980-07-08 | Kawai Musical Instrument Mfg. Co., Ltd. | Harmonic formant filter for an electronic musical instrument |
-
1981
- 1981-07-20 US US06/284,744 patent/US4387622A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-07-15 JP JP57123725A patent/JPS5859496A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009544995A (ja) * | 2006-07-28 | 2009-12-17 | モダーット | 鍵盤弦楽器の音響を表す信号の生成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0367277B2 (ja) | 1991-10-22 |
| US4387622A (en) | 1983-06-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4085644A (en) | Polyphonic tone synthesizer | |
| US3929053A (en) | Production of glide and portamento in an electronic musical instrument | |
| US4175464A (en) | Musical tone generator with time variant overtones | |
| US4133241A (en) | Electronic musical instrument utilizing recursive algorithm | |
| US3888153A (en) | Anharmonic overtone generation in a computor organ | |
| KR0135601B1 (ko) | 전자 악기의 디지탈 신호 발생기 | |
| JPS5859496A (ja) | 時間で変動する独立した高調波を有する楽音発生装置 | |
| JP2835842B2 (ja) | 楽音発生器 | |
| US4211138A (en) | Harmonic formant filter for an electronic musical instrument | |
| US4300434A (en) | Apparatus for tone generation with combined loudness and formant spectral variation | |
| US4205577A (en) | Implementation of multiple voices in an electronic musical instrument | |
| US4273018A (en) | Nonlinear tone generation in a polyphonic tone synthesizer | |
| US4215614A (en) | Electronic musical instruments of harmonic wave synthesizing type | |
| JPS5843760B2 (ja) | 音響を作り出す方法 | |
| US4177706A (en) | Digital real time music synthesizer | |
| US4300432A (en) | Polyphonic tone synthesizer with loudness spectral variation | |
| JP2619242B2 (ja) | 時変スペクトルを有する楽音を発生する電子楽器 | |
| JPS639239B2 (ja) | ||
| JPH0664473B2 (ja) | 非高調波上音を発生する装置 | |
| US4178825A (en) | Musical tone synthesizer for generating a marimba effect | |
| US4468996A (en) | Note group selectable musical effects in an electronic musical instrument | |
| JPH0430597B2 (ja) | ||
| JPH0428118B2 (ja) | ||
| JPH0740194B2 (ja) | 電子楽器 | |
| JPH0634172B2 (ja) | 電子楽器 |