JPS59185391A - 楽音発生装置 - Google Patents

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】 技術分野 この発明は１子楽器等で用いら几ろ楽音発生装置に関し
、特にメモリに記憶した複数周期波形を繰返し読み出す
ようにしｆこものに関ｖ７：Ｉ。

従来技術 高品質の楽音（自然楽器音と同様の楽音）を得る１こめ
に、音の立上り時から終了前）こ至るまでの全期間の楽
音波形な予め波形メモリに記憶しておき、これを読み出
すようにしにものがある。この方法は特にパーカッシブ
系楽音の発生に用いると好適である。しかし、非常に大
容量のメモリが要求され、コスト高になるという欠点が
あっ１こ。この点を改善する１こめに、全発音期間のう
ちの一部の複数周期波形を波形メモリに記憶しておき、
これを繰返し読み出ｔことにより全発音期間にわたる楽
音波形信号を得る一方で、エンベロープ発生器によって
エンベロープ波形信号を発生し、このエンベロープ波形
信号によって楽音波形信号に対してエンベロープを付与
するようにすることが考複数周期波形を取り出してこれ
を平坦なエンベロープの波形に変換して（複数周期波形
の各波形振幅値を同一にして）波形メモリに記憶してお
き、そしにの記憶波形を繰返し読み出すとともに読み出
された波形に減衰エンベロープを付与するものである。

しかし、このような方法では波形メモリの容量を減らす
ことはできても、複雑かつ高価なエンベロープ発生器が
必要となるため、更に改善の余地があった。

発明の目的 この発明の目的は、高品質の楽音Ｃ特に・々−カッシブ
系楽音）を従来に比較してより簡単な構成によって発’
、ｊ、じ得る楽音発生装置を提供することにある。

発明の概要 この発明によ／Ｘ″１．げ、波形メモリに記憶し１こ複
数周期波形を繰返し読み出し、かつ、繰返し読み出しサ
イクル毎に、読み出され１こ波形のレベルを所定の比率
で順次下げることにより、全体としてノ々−カッシブエ
ンベロープの河馬された楽音信号を（格別のエンベロー
プ発生器な用いることすく）得るよ・うにし１こことを
特徴としている。好ましくは、波形メモリには、第１の
レベＡ’　ａから第２のレベルｂまでの減衰エンベロー
プが予め付与された複数周期、波形を少くとも記憶し、
この十フ故周期波形部分を繰返し読み出し、この繰返し
読み出しめ記憶しておき、この複数周期波形を繰返し読
み出す一方で繰返し読み出しサイクル毎に第１図（ｂ）
に示すようにレベル制御係数を初期値を「１」としてに
−一の比率で等比的）こ順次変化させ（１−３ｋ、に、
ｋ・・・の順で）、このように変化するレベル制御係数
によって各繰凡しサイクル毎の読み出し波形のレベルヤ
夫り制御する。その結果、第１：９（ｃ）に示すように
全体上してパーカッシブエンベロープの付与された楽音
信号が得られる。すなわち公比ｌ（を上に設定すること
により、成るす・イクルで読み出した複数周期波形の最
終レベルとその次のサイクルで読み出しｆこ複数周期波
形の最初のレベルが一致することになり、繰返し読み出
された波形のつながりが滑らかりこなる。

ところで、一般）こ、音の立上り部分は楽音波形が複雑
に変化し、その後は波形変化が少なく安定し１こものと
なる。そこで、波形メモリには、音の立上り部分に対応
して第１の複数周期波形を記憶し、その後の部分に対応
して第２の複数周期波形を記憶し、第１の複数周期波形
部分を１回読み出した後、第２の複数周期波形部分を繰
返［ッ読み出すよう（こすれば好ましく、これにより、
得らｎる楽音信号のより一層の商品質化を図ることがで
きる。この点を図で示すと、第２図（ａ）に示すよ・う
に第１の複数同期波形部分Ａ（！：第２の複数周期波形
１１５分Ｂとを波形メモリに予め記憶しておき、部分Ａ
を１回読み出した後、部分Ｂを繰返し読み出すようにす
る。レベル制御係数は、第２図（ｂ）に示すように、部
分Ａの読み出し時は「１」とし、部分Ｂの繰返し読み出
し時において第１図（ｂ）と同様にｋ−一の比率で等比
的に変化させる。その結果、第２図（Ｃ）に示すような
楽音信号が得ら２する。

実施例 以下添付図面を参照してこの発明の一実施例を詳細；こ
説明しよう。

第３図に示す電子楽器は第２図の方式に従ってこの発明
を実施したものであり、波形メモリー０には第２図（ａ
）のような音の立上り部分に対応する第１の複数同期波
形部分ＡとそれＱこ引き絖く第２の複数周期波形部分Ｂ
とが予め記憶されている。

鍵盤回路１１は鍵盤で押圧された鍵を、検出し、押圧鍵
を示すキーコードＫＣを出力すると共に鍵の押し始めに
対応しＣキーオンパルスＫＯＮＰを出力する。ノートク
ロック発生回路１２は鍵盤回路１１から与えら３％１こ
キーコードＫＣｉこ応じて押圧鍵の音高に対応する周波
数をもつノートクロックパルスを発生する。

波形メモリ１０の読み出しを制御するために、アドレス
カウンタ１６、繰返し７アドレスデ一タ供給回路１４、
エンドアドレス検出回路１５が設けられている。波形メ
モリ１０に記憶した複数周期波形部分ＡとＢの各サンプ
ル点には０から所定の最終値までの連続するアドレスが
割当てら２１．ており、アドレスＯから所定の繰返しア
ドレスの直前までの記憶領域に第１の複数周期波形部分
Ａが記憶され、所定の繰返しアドレスからエンドアドレ
ス（最終値）までの記憶領域に第２の複数周期波形部分
Ｂが記憶されＣいる。

カウンタ１６は鍵盤回路１１から与えら２ｔ１こキーオ
ンパルスＫ　ＯＮ　Ｐ　Ｉｃよって鍵の押し始めでリセ
ットされ、その後、ノートクロック発生回路１２から与
えられた押圧鍵に対応するノートクロックパルスに従っ
てカウントアツプされる。このカウンタ１．５のカウン
ト出力をアドレス信号として波形メモリ１０からＭｅ　
ｔｔ波形が順次読み出される。

従って、カウンタ１６のカウント値が０から順次増加し
て所定の繰返しアドレス直に至るまでの間でと１の立上
りに対応する°第１の複数周期波形部分Ａが読み出され
、引き続きカウント値が順次増加して所定の繰返しアド
レス値からエンドアドレス値に至るまでの間で第２の複
数周期波形部分Ｂが読み出さＩ″１．る。エンドアドレ
ス検出Ｎ路１５ではカウンタ１６のカウント値がエンド
アドレスに到達したことを検出し、この検出にもとづき
カウンタ１６にプリセット制御信号を与える。カウンタ
１６のプリセットデータ入力ＰＤには繰返しアドレス供
給回路１４から繰返しアドレス値が与えられており、エ
ンドアドレス検出に応答したプリセット制御信号によっ
てこの繰返しアドレス値をカウンタ１６にプリセットす
る。こうして、波形メモリ１０に記憶し１こ第１及び第
２の複数周期波形部分Ａ、Ｂの読み出しを１通り行なっ
た後は、カウンタ１１：ろのカウント値が１操瓦しアド
レスに戻り、第２の複数周期波形部分Ｂの読み出しを再
び行なう。カウント値がエンドアドレスに到達する毎（
・こ繰返しアドレスのプリセットが行なわｎるので、繰
返しアドレスからエンドアドレスへの増加が繰返さイＬ
１こ３ｔにより第２の複数周期波形部分Ｂが繰返し読み
出される。

波形メモリ１０から読み出された楽音波形信号は乗算器
１６（こ与えられ、レベル制御係数Ｋに従ってレベル制
御卸される。レベル制御されγこ楽音波形信号は、ディ
ジタル／アナログ変換器１７でアナログ変換され、サウ
ンドシステム１８に至る。

第２の複数周期波形部分Ｆ；の燥返し読み出しサイクル
が進展する毎にレベル１ｌｉｌＪＸｌ係数Ｋを等比的）
こ変化させるために、公叱洪拾回路１９、乗算器２０、
セレクタ２１、レジスタ２２、オア回路群２６が設けら
ｎている。全１ヒ供冶回路１９は、波形メモｌｏｔこ記
憶した減衰型の第２の複数周期波形部相当する公比１＜
　（＝’　）を示すデータを出力し、乗算器２１］に与
える。セレクタ２１は、常時はオア回路群２６から「０
」入力に与えらｎる信号を選択し、エンドアドレス検出
回路１５によってエンドアドレスが検出され１ことき（
つまり部分Ｂの１サイクル分の読み出しが終了し１こと
き）「１」入力に与えらｎる乗算器２０の出力信号を選
択する。レジスタ２２はセレクタ２１の出力信号をシス
テムクロックパルスφ（こ従って取り込み、記憶する。

レジスタ２２の出力信号はレベル制御係数にとして乗算
器１６に与えられると共にオア回路群２６を介して乗算
器２０及びセレクタ２１の「０」入力（こ与えら孔る。

オア回路群２６はキーオンパルスＫＯＮＰに「６答シ１
コ全ビット“′１″のデータかまたはレジスタ２２の出
力データ？出力するものである。鍵の押し始めでキーオ
ンパルスＫＯＮＰが’“１”にｒｊっｆことき、全ビッ
ト”　１　”のデータがオア回路群２６に力えられ、該
オア回路２６からセレクタ２１のｒＯＪ入カゲ介してレ
ジスタ２２に取り込まイする。

キーオンパルスＫＯＮＰが′０′″（こ立下っ７：：後
は、レジスタ２２に取り込まれ１こ全ピッｌ−”　］　
”のデータがオア回路群２６、セレクタ２１の「Ｏ」入
力を介して循環し、レジスタ２２で保持される。

こうして、波形メモリ１０から第１の複数周期波形部分
Ａと第２の複数周期波形部分Ｂとが１通り読み出さイす
る：樹は、レベ５し制御係数Ｋが全ピッドパ１″′を維
持する。この係数にの全ピッ）　”　１　”は１０進数
の１１」ｔこ相当し、波形メモリ１０から読み出さｎた
部分Ａ及びＢの楽音波形信号がそのままのレベルで（も
しくは最大レベルで）乗算器１６から出力されることを
意味する。

最初にエンドアドレスが検出さイｔたとき、乗算器２０
では公比１くと全ビット″１″′つまり１０進数の「１
」との乗算結果つまりｋを出力している。

従って、最初のエンドアドレス検出時に公比ｋがレジス
タ２２に取り込まｎ、それに続く複数周期波形部分Ｈの
読み出し１サイクルの間はレベル制御係ｅＫとしてｋが
維持される。次のエンドアドレス検出時はに＝にとｋの
乗算結果］＜２がレジスタ２２に取り込ま；ｎ、２に次
のエンドアドレス検出時にはＫ　＝　ｋ２とｋの乗算結
果ｋ”がレジスタ２２）こ取り込まイする。こうして、
レベル制御係数ｆぐは、第２図（ｂ）（こ示し１こよう
に、第２の複数周期波形部分Ｂの繰返し読み出しサイク
ルが進展する＠Ｑこに−すの比率で等比的に変化する。

このよう（こ変化する係数Ｋによってレベル制御さ３％
で第２図（Ｃ）のよう）こ全体としてパーカッシブエン
ベロープカ付与され１こ楽音波形信号が乗算器１６から
出力サイＬる。

尚、理論的に（ま、ｋ−一の累乗によって得ｆこ係数に
の値１（０はｎが犬になる（こ伴って「０」に近づくが
ｒＯＪになることはなく、従ってＫによって側倒される
楽音波形信号のレベルも「０」（こなることはない筈で
ある。しかし、実際は、乗算器２０における乗算結果の
うぢ所定の有効桁以下の下位桁は切り捨てるようにする
ので、Ｋは「０」（！：なり、楽音は確実に消音されろ
。この場合、Ｋがｒ　ＯＪ　、’−なっ１こことを適宜
のモ段で検出し、この検出（こもとづきアドレスカウン
タ１６の動作を停止させるよ゛う（こすれば、ノイズ対
策上好ましい。

第３図では各錘（各音高）に共通の楽音波形を用い、読
み出しレートをノートクロックに応じて変えるとおによ
り各錘の音高に対応した楽音波形信号を発生するように
しているが、第４図のように各錘（各音高）毎に独立（
こ複数周期波形を記憶しておき、これを一定の読み出し
レートで読み出すようにしてもよい。第４図の波形メモ
ＩＪ　１０　Ａには、第２図（ａ）　ｉこ示すような複
数周期波形を各鍵毎に夫々予め記憶しており、各錘に対
応する波形の記憶領域は夫々に対応するスタートアドレ
スとエンドアドレスによって特定される。−例として、
１鍵分の波形記憶容量は２０キ早ワードであり、２０キ
ロワード毎に各錘のスタートアドレスカ位置する（例え
ば、最低鍵Ｃ２のスタートアドレスは「０」であり、そ
の次のｒｌｃ＋２のスタートアドレスはｒ２００００　
Ｊであり、その次の浬Ｄ２のスタートアドレスはｒ　４
−００００　Ｊである）。

スタートアドレスＲＯＭ（ＲＯＭｆｔリードオンリーメ
モリの陥）２４は各錘に対応するスタートアドレスを夫
々記憶したものであり、繰返しアドレスＲＯＭ２５は各
錘に対応する繰返しアドレスを夫々記憶したものである
。鍵盤回路１１から与えら２″ｌ、たキーコードＫＣに
従って押圧鍵に対応するスタートアドレスと繰返しアド
レスが両ＲＯＭ２４．２５から読み出さイする。セレク
タ２６はエンドアドレス、検出回路１５Ａの出力に応じ
てＲＯＭ２４．２５の出力の一方を選択するもので、エ
ンドアドレス検出時に繰返しアドレスＲＯ’ＩＶＩ　２
５の出力を選択し、そ柱以外のときスタートアドレスＲ
ＯＭｉ　２４の出力を選択する。セレクタ２６の出力は
アドレスカウンタ１３Ａのプリセットデータ人力ＰＤＩ
こ与えらｎる。鍵の押し始め（こおいて、鍵盤回路１１
から出力され１こキーオンパルスＫＯＮＰによってオア
回路２７を介してカウンタ１３Ａにプリセット命令が与
えらｎｌこれによりＲＯＭ２４から読み出されセレクタ
２６で選択さｎたスタートアドレスがカウンタｌ）Ａに
プリセットさｎる。カウンタ１３Ａは鍵（音高）に無関
係の固定クロックパルスによってカウントアツプされる
。

こうして、押圧鍵に対応するスタートアドレスからカウ
ントが始まり、一定のレートでカウント値が順次増加し
、波形メモｌ）　１０　Ａに記憶さ７ＩＬｆこ当該押圧
鍵に対応する複数周期波形（第２図（ａ）の部分ＡとＢ
を含む）７゛バスタ−ドアドレスから順次読み出される
。エンドアドレス検出回１浴１５Ａではカウンタ１６Ａ
のカウント値がエンドアドレス（こ到達しｆこかどうか
を検出し、エンドアドレス検出時に信号”　］　”を出
力する。このエンドアドレス検出信号によってセレクタ
２６では繰返しアドレスＲｏＭｚｂの出力を選択し、か
つオア回路２７を介してカウンタ１３Ａのプリセット命
令人力ＰＳに′１″が与えらｎる。こうして第２の複数
周期波形部分Ｂの読み出しが終了したとき繰返しアドレ
スがカウンタ１５Ａにプリセットされ、該部分Ｂの読み
出しが繰返される。

尚、１鍵分の波形記憶容量が前ｉホ例のように２０キロ
ワード（所定値）である場合は、カウンタ１６Ａのカウ
ント値の２００００（所定［直）毎のオーバーフロー信
号をエンドアドレス検出信号として用いるこ古ができ、
エンドアドレス検出回路１５Ａを特別に設けなくてもよ
い。

公比ＲＯＭ２８はレベル制御係ａＫの公比ｋを各錘に個
別に対応して夫々記憶したものであり、鮭盤（ロ）路１
１から与えられ１こキーコードＫＣに応じて押圧鍵に対
応する値の公比ｋが読み出される。

繰返し読み出しを行なうべき第２の複数周期波形部分Ｂ
における最初のレベルａと最後のレベルｂは、各鍵毎に
夫々異なるものとなる１こめ、当然その比率ｌ（−±も
各鉾毎に異なる。そのため、各錘に対応する公比にの値
を記憶し１こＲＯＭ２８が用いられるのである。セレク
タ２１の選択動作がエンドアドレス検出信号によって制
御さ才するのは第３図と同様である。その他、第４図に
おいて第３図と同じ参照番号がイーされ１こものは同一
機能の回路である。

尚、第１図の方式を実施する場合は、第３図、第４図の
波形メモＩＪ　１０　、１　ＯＡに第１図（ａ）のよう
な波形を記憶し、繰返しアドレスデータ供給回路１４及
び繰返しアドレスＲＯＭ２５を取り除き、エンドアドレ
ス検出時にカウンタ１６をリセットし、カウンタ１３Ａ
にはスタートアドレスをプリセットするようにすイｔば
よい。

第３図、第４図は単音電子楽器であるが、複音′電子機
器でもこの発明を実施できるのは勿論である。その場合
、鍵盤回路１１（こ関連してキーアサイナ（押圧鍵を特
定数の発音チャンネルのどれかに割当てる手段）を設け
、アドレスカウンタ１６゜１６Ａを各チャンネルで時分
割動作させて波形メモリ１０．１０Ａから各チャンネル
に割当てら、ｌ″ｌ。

た鍵の楽音波形信号を時分割的に読み出し、かつ、レジ
スタ２２をチャンネル数に対応するステージを持つシフ
トレジスタとしてレベル制御係数にの供給（ｋの累乗演
算）を各チャンネル毎（・こ時分割で行なうようにすれ
ばよい。

この発明の楽音発生装置は上記実施例に示したような音
階音の発生に限らず、自動リズム演奏装置等におけるリ
ズム音（打楽器音）の発生にも用いることができるのは
勿論である。

発明の効果 以上の遡りこの発明によれば、複数周期波形をそっくり
記憶してこれを読み出すので、得られる楽音信号を商品
質化することができると共に、複数周期波形を繰返し読
み出すこ古により全発音期間の波形を得る構成であるγ
こめ、波形メモリの記憶容量を相対的に縮小することが
でき、しかも、繰返し読み出しサイクル毎（こ読み出さ
ｎｌこ波形のレベルを所定の比率で順次下げる構成であ
るため、格別のエンベロープ発生器を設けることなく、
極めて簡便に減衰エンベロープを付与することができる
。従って、商品質の楽音を従来に比較してより簡単な構
成（こよって発生し得るようになる。

【図面の簡単な説明】

第１囚はこの発明による楽音発生方式の基本概念を示す
図、第２図はこの発明による楽音発生方式の基本概念を
別の観点から示す図、第３図はこの発明の一実施例に係
る電子楽器の一気的ブロック図、第４図はこの発明の別
の実施例に係る′成子楽器の電気的ブロック図、である
。 １０．１０Ａ・・・波形メモリ、１１・・・踊盤回路、
１３　、１３Ａ・・・アドレスカウンタ、１４・・・繰
返しアドレスデータ供給回路、１５，１５Ａ・・・エン
ドアドレス検出回路、１６・・・レベル制御用の乗算器
、１９・・・公比供給回路、２０・・・乗算器、２１　
・・セレクタ、２２・・・レジスタ、２８・・・公比Ｒ
ＯＭ。 特許出願人　　日本楽器製造株式会社 代理人　飯　塚　義　仁 （１９） ６６４−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　煩敬周ｉ９］波形を予め記憶し１こ波形メモリと、
   この波形メモリに記憶した複数周期波形を読み出し、か
   つ、所定の複数周期波形部分を繰返し読み出す読み出し
   手段と、この読み出し手段による線図し読み出しザイク
   ル毎シこ、前記波形メモリから読み出される波形のレベ
   ルを所定の比率で順次下けるレベル制御卸手段とを具え
   た楽音発生装置。 ２、前記波形メモリには、第１のレベルａかう第２の１
   ７ベルｂまでの減衰エンベロープが予め付与されに複数
   周期波形が少くとも記憶さｎており、前記読み出し手段
   は、前記第１のレベルａから第２のレベルｂまでの減衰
   エンベロープが付与された複数周期波形部分を繰返し読
   み出し、前記レベル制御手段）ま、繰返し読み出しサイ
   クル毎に−の比率で等比的くこレベルな順次下げるもの
   である特許請求の範囲第１項記載の楽音発生装置。 ３　前記波形メモリは、音の立りり時からの複数周期波
   形を含む第１の複数周期波形とこれに引き続く第２の複
   数周期波形とを予め記憶し１こものであり、前記読み出
   し手段は、前記第１の複数周期波形を１回読み出した後
   、前記第２の複数周期波形を繰返し読み出すものである
   特許請求の範囲第１項記載の楽音発生装置。