JPS5935034B2 - 電子楽器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、操作鍵音高に対応した基本波（基音）およ
びその高調波成分（倍音）を発生させ、この基本波およ
び高調波成分をそれぞれ対応する振幅係数によつて重み
付けした後それらを合成することによつて楽音を形成す
る高調波合成方式の電子楽器の改良に関し、特に上記振
幅係数を時間的に変化させながら、しかも高調波成分に
対する振幅係数を基本波に対する振幅係数と関連性をも
たせながら変化させることによつて、自然性のある豊か
な楽音が得られるようにした電子楽器に関するものであ
る。

Ａ、従来技術の説明 高調波合成方式の電子楽器としては、楽音波形の連続す
るサンプル点における振幅値を（１）式にもとずいて順
次計算することにより楽音を得るようにしたものがある
。

２、、 Ｘｏ（ｑＲ）■ΣＣｎｓｉｎ−ｎｑＲ・・・・・・（１
）ｎ■１Ｗ（ｑ■１、２、・・・・・・ ） ここで、 Ｘｏ（ｑＲ）・・・・・・楽音波形の順次サンプル点に
おける波形振幅値。

Ｒ・・・・・・発生楽音の周波数（音高）に比例した数
値（以下、周波数ナンバと称す）。

ｎ ・・・・・・基本波を含む高調波成分の次数を表わ
し、ｎ＝１は基本波（基音）、ｎ＝２は第２高調波（第
２倍音）、 ｎ＝３は第３高調波（第３倍音）・・・・・・に対応す
る。

Ｃｎ・・・・・・各次数の高調波成分に対する振幅係数
（フーリエ係数）。

Ｎ・・・・・・最高音楽音波形の順次サンプル点の１Ｗ
・・・・・・順次サンプル点において合成しようとする
高調波の総数。

Ｗ＝Ｎ／２の関係がある。なお、以下の説明において高
調波とは基本波を含むものとし、基本波は第１高調波と
する。

この高調波合成方式による電子楽器は、例えば第１図に
示すように構成されている。

同図において、１は鍵盤部に設けられたキースイツチ回
路であつて、鍵盤部の各鍵に対応したキースイツチを有
し、ある鍵が押鍵されると対応するキースイツチが動作
し、その出力線に論理値“１゛の信号を出力するように
構成されている。このキースイツチ回路１には単音優先
回路が内蔵されており、同時に２個以上のキースイツチ
が動作した場合、優先順位の高いキースイツチに対応す
る出力線にのみ０１゛信号が出力されるようになつてい
る。キースイツチ回路１の各キースイツチに対応する出
力線は、各鍵の音高に対応した周波数ナンバＲが記憶さ
れている周波数ナンバメモリ２の入力側に接続されてお
り、ある鍵が押鍵されるとキースイツチ回路１の出力に
よつてアドレスされて周波数ナンバメモリ２からその鍵
の音高に対応した周波数ナンバＲが読み出される。

一方、クロツク発振器３は一定周期のクロツクパルスＴ
ｃを出力しており、このクロツクパルスＴｃはカウンタ
４においてｗ分周されて計算区間タイミング信号Ｔｘと
なる。この場合、「Ｗ」は合成しようとする高調波の総
数であつて、例えば第１６高調波まで合成する場合は［
Ｗ＝１６」となる。このようにして作られた計算区間タ
イミング信号Ｔｘはゲート５に供給される。このゲート
５は計算区間タイミング信号Ｔｘが供給される毎に開い
て周波数ナンバメモリ２から出力される周波数ナンバＲ
を音程区間加算器６に供給する。音程区間加算器６はケ
ト５を介して周波数ナンバＲが供給される毎（すなわち
計算区間タイミング信号Ｔｘが発生する毎）に該周波数
ナンバＲを累算して１Ｒ，２Ｒ，３Ｒ・・・・・・と増
加する累算値ＱＲを出力する。そして、加算器６は累算
値ＱＲが該加算器６のモジユロ（法）Ｎを超えるとオー
バフローして、以後は計算区間タイミング信号Ｔｘが発
生される毎に再び同様な累算動作を行なう。

このように、計算区間タイミング信号Ｔｘの発生毎に変
化する累算値ＱＲは、クロツクパルスＴｃによつてゲー
ト制御されるゲート７を介して高調波区間加算器８に供
給される。この場合、クロツクパルスＴｃは計算区間タ
イミング信号ＴｘＯ）ｗ倍の周波数を有しているために
、計算区間タイミング信号Ｔｘの１周期間にゲート７は
Ｗ回開かれることになる。この結果、高調波区間加算器
８はクロツクパルスＴｃの発生毎にゲート７から出力さ
れる累算値ＱＲを順次加算してその累算値ＮｑＲを出力
する。そして、加算器８はｗ回の累算を完了すると、計
算区間タイミング信号Ｔｘによつてりセツトされ以後同
様な動作を行なう。従つて、この高調波区間算器８は、
計算区間タイミング信号Ｔｘの１周期のクロツクパルス
Ｔｃにしたがつて順次増加するＮｑＲ（ｎ＝１，２，３
・・・・・・Ｗ）を発生していることになる。この累算
値ＮｑＲは、メモリ・アドレス・デコーダ９においてデ
コードされ、このデコード出力が正弦波波形１周期の順
次サンプル点振幅値を各アドレスに記憶している正弦関
数メモリ１０にアドレス信号として供給され、該メモＩ
川０から正弦振幅値ＳｉｎやＮｑＲを読み出す。上記の
説明から明らかなように、音程区間加算器６の累算値Ｑ
Ｒは、楽音波形振幅の計算すべき順次サンプル点を示し
、また高調波区間加算器８の累算値ＮｑＲは現在計算中
の順次サンプル点ＱＲにおけるｎ次高調波の位相を表わ
すことになる。

この結果、正弦関数メモリ１０からは当該サンプル点Ｑ
Ｒ−における各高調波（基本波を含む）の正弦振幅値Ｓ
ｉｎ？ＮｑＲ（ｎ＝１，２，・・・・・・Ｗ）が基本波
（第１高調波）、第２高調波、・・・・・・第ｗ高調波
の順次で発生される。この場合、計算される楽音波形の
順次サンプル点は計算区間タイミング信号Ｔｘの発生毎
に順次移行していくものであるが、次にどの順次サンプ
ル点に移行すべきかは周波数ナンバＲによつて決まるも
のであり、この周波数ナンバＲは操作鍵の音高に比例し
たものである。したがつて、正弦関数メモリ１０からは
操作鍵の音高に対応した各高調波の正弦振幅嵐Ｓｉｎ易
ＮｑＲ）が順次時分割的に発生される。一方、メモリア
ドレス制御装置１１はモジユロ（法）Ｗのカウンタによ
つて構成されており、カウンタ４に同期してクロツクパ
ルスＴｃを順次カウントしてそのカウント値を高調波係
数メモリ１２にアドレス信号ｎとして出力する。

高調波係数メモリ１２には、所望の楽音音色を得るため
に最適な各高調波の振幅値に対応した振幅係数Ｃｎが各
アドレスに記憶されており、メモリアドレス制御装置１
１からクロツクパルスＴｃに同期して順次変化するアド
レス信号ｎ（高調波の次数を示す）が供給されると、各
アドレスに記憶されている各高調波の振幅値を設定する
振幅係数Ｃｎが順次読み出される。この振幅係数Ｃｎは
高調波振幅乗算器１３に出力される。高調波振幅乗算器
１３は、正弦関数メモリ１０から順次サンプル点毎に時
分割的に読み． π出される各高調波の正弦振幅値Ｓ
ｉｎ−ＮｑＲとｗ各高調波別に設定された振幅係数Ｃｎ
とを乗算． πしてその乗算値Ｆｎ＝Ｃｎｓｉｎ−Ｎ
ｑＲを累算ｗ器１４に供給する。

この場合、メモリアドレス制御装置１１は高調波区間加
算器８と同期しているために、各高調波別に順次読み出
される振幅係数Ｃｎは対応する高調波正弦振幅値、
π Ｓｉｎ−ＮｑＲに乗算され、これによつて各高調ｗ波別
の振幅値Ｆｎの設定が行なわれる。

累算器１４は高調波振幅乗算器１３から出力される各
Ｓ高調波別の振幅値Ｆｎを順次累算する。そして、計算
区間タイミング信号Ｔｘが発生されると、ゲート１５が
開いて累算器１４の累算値（楽音波形のある順次サンプ
ル点における振幅値を表わしている）をＤ−Ａ変換器１
６に出力するとともに、累算器１４がりセツトされて次
の順次サンプル点における振幅値計算のために再び前述
と同様な累算動作を行う。従つて、Ｄ−Ａ変換器１６に
は、押下鍵の音高に対応した周期で、かつ各振幅係数Ｃ
ｎにより設定される波形形状の楽音波形の順次サンプル
点における振幅値（デジタル信号）が計算区間タイミン
グ信号Ｔｘの発生毎に入力されることになり、そしてこ
のデジタル振幅値をアナログ信号に変換してサウンドシ
ステム１７に供給することにより押下鍵に対応した音高
でかつ高調波係数メモリ１２に記憶された振幅係数Ｃｎ
に対応した音色の楽音が発生される。一方、発生楽音に
対する振幅エンベロープの付与は次のようにして行なわ
れる。

すなわち、サウンドシステム１７には、いずれかの鍵が
押鍵された時にキースイツチ回路１から出力されるキー
オン信号ＫＯＮによつて動作を開始するエンベロープ波
形発生器が設けられており、このエンベロープ波形発生
器から出力されるエンベロープ波形が楽音信号に乗算さ
れて発生楽音にアタツク、サステイン、デイケイ等の振
幅エンベロープが付与される。

なお、このような構成による電子楽器は、特開昭４８−
９０２１７号に開示されているため、その各部の具体的
な構成および動作の説明は省略する。

１．従来技術の欠点 以上の説明から明らかなように、上述した従来の高調波
合成方式の電子楽器は、楽音の発生時から終了時まで押
下鍵の音高に対応した周波数でかつ高調波係数メモリに
記憶した振幅係数Ｃｎによつて設定される音色の楽音波
形に音量エンベロープを付与して楽音を発生している。

従つて、この楽音はエンベロープ制御によつてその振幅
が変化するのみで、その波形形状は楽音の発生時から終
了時に至るまで同一のものの繰り返しとなり、この結果
、発生楽音の音色は常に同じで変化しないものとなる。
ところが、一般に自然楽器の発生楽音は、発音開始から
終了に至るまでの間においてその音色（波形形状）が微
妙に変化し、とくに発音開始時においては基本波と多種
の高調波成分を含み時間経過に伴つて高調波成分が基本
波と関連性をもちながら次第に減衰して最終的には基本
波を特徴とする音色に変化する特性がみられ、これによ
つて自然性のある豊かな音となつている。

このため、上述した従来の高調波合成の電子楽器におい
ては、発生楽音に自然楽器のような豊かさがなく、極め
て単調な演奏音となつてしまう欠点を有している。Ｃ．
この発明の目的 この発明は上述した従来の高調波合成方式の電子楽器の
欠点に鑑み、正弦波関数メモリから読み出される基本波
およびその高調波の各成分の振幅を設定する振幅係数を
それぞれ時間的に変化させながら、しかも高調波成分に
対する振幅係数を基本波成分に対する振幅係数と関連性
をもたせて変化させることによつて、楽音発生時から終
了時に至るまでの間においてその発生楽音の音色を時間
的に変化させて自然性のある豊かな楽音が得られるよう
にした電子楽器を提供することである。

以下、図面を用いてこの発明による電子楽器を詳細に説
明する。Ｄ．この発明の構成および動作説明 １この発明の構成説明 第２図はこの発明による電子楽器の一実施例を示すプロ
ツタ図であり、第１図と同一部分は同一記号を用いてい
る。

同図において、１８ａは基本波に対して設けられた基本
波用の関数波形発生器であり、この関数波形発生器１８
ａから出力される関数波計値ＥＶｌ（ｔ）（振幅値が時
間的に変化する）はパラメータ設定器１９ａによつてそ
の波形形状、発生速度等が可変設定される。

１８ａ″は基本波を除く高調波成分に対応して設けられ
た高調波用の関数発生器であり、この関数発生器１８ａ
′から出力される関数波形値ＥＶｍ（ｔ）（振幅値が時
間的に変化する）はパラメータ設定器１９ａ′によつて
その波形形状、発生速度等が可変設定される。

なお、後述するように関数波形発生器１８ａから発生さ
れる関数波形値ＥＶｌ（ｔ）は基本波に付する振幅係数
となり、また関数波形発生器１８ａ″から発生される関
数波 Ｃ形値ＥＶｍ（ｔ）に基づき基本波を除く高調波
対する振幅係数が形成される。そして、これらの関数発
生器１８ａおよび１８ａ′内部のメモリには所望の関数
波形に基づき順次異なつた値のデイジタル値（またはア
ナログ値）が二記憶されている。この場合、高調波用の
関数波形発生器１８ａ′には負の振幅値をもつ関数波形
振幅値ＥＶｍ（ｔ）が得られるように負のデイジタル値
（またはアナログ値）が記憶されている。２０は高調波
用の関数波形発生器１８ａ″から出力される関数波形値
ＥＶｍ（ｔ）に各高調波毎に異なる定数Ｄｎを乗算器２
１によつて乗算して各高調波に対する関数波形値ＥＶｍ
（ｔ）×Ｄｎを得るための定数Ｄｎが記憶され．ている
定数メモリであり、この定数メモリ２０はクロツク発振
器３から出力される一定周期のクロツクパルスＴｃをカ
ウントしてその出力に各高調波成分の次数に対応したイ
ネブル信号Ｎ，〜Ｎ，６を送出するカウンタ２２からの
イネーブル信号Ｎ２〜Ｎ，６によつてアドレスされる。

（この例においては、合成しようとする高調波の総数は
基本波を含めて第１６次までとしている。）２３は関数
波形発生器１８ａから出力される関数波形値ＥＶ，（ｔ
）および乗算器２１から出力される関数波形値ＥＶｍ（
ｔ）・Ｄｎを入力し、そのいずれかを選択して出力する
セレクタであり、カウンタ２２からのイネーブル信号Ｎ
，が選択制御信号として供給されており、イネーブル信
号Ｎ，が発生されたときにはそのＡ入力である関数波形
値ＥＶｌ（ｔ）を選択して出力し、イネーブル信号ｎ１
が発生されていないときはＢ入力である関数波形値ＥＶ
ｍ（ｔ）・Ｄｎを選択して出力する。

２４はセレクタ２３から出力される関数波形値Ｅ１（ｔ
）と各高調波毎の関数波形値ＥＶｍ（ｔ）・Ｄｎを順次
累算し、その累算値Ｃｎ″（ｔ）＝ＥＶｌ（ｔ）＋Ｉｌ
６Ｄｎ−Ｅｍ（ｔ）ｎ＝２を基本波も含む各高調波に対
する振幅係数Ｃｎ′（ｔ）として出力する累算器であり
、加算器２４ａと、この加算結果を格納するレジスタ２
４ｂと、イネーブル信号ｎ１を反転するインバータ２４
ｃと、反転イネーブル信号ｎ１でオンするゲート２４ｄ
とから構成され、加算器２４ａのＡ入力およびＢ入力に
はそれぞれセレクタ２３からの出力およびゲート２４ｄ
からの出力が入力されており、またレジスタ２４ｂは計
算区間タイミング信号Ｔｘの立上りでりセツトされる。

２５はキースイツチ回路１のキーオン信号ＫＯＮを入力
してその立上りに同期した幅の狭いパルスを出力するワ
ンシヨツト回路であり、このワンシヨツト回路２５の出
力パルスによつて基本波用および高調波用の関数波形発
生器１８ａ，１８ａ″が動作を開始し、累算器２４から
次数毎の振幅係数Ｃｎ″（ｔ）が高調波振幅乗算器１３
に与えられる。

なお、この発明で使用される関数波形発生器１８ａ，１
８ａ′は例えば第３図に示すように構成されている。

第３図において、２９は押鍵時にワンシヨツト回路２５
から発生される幅の狭いパルスの立上りでりセツトされ
、それ以降アンド回路３０を介して与えられる低周波数
のパルス発振器３１の出力パルスをカウントし、そのカ
ウント値が一定値オール“１”に達するまでカウント動
作を行なつてカウント信号ＣＰ，〜ＣＰＮを出力する例
えばＮビツトのカウンタ、３２はカウント信号ＣＰｌ〜
ＣＰＮに基づいてカウンタ２９のカウト値が一定値に達
した時成立するアンド回路であり、このアンド回路３２
の出力はインバータ３３によつて反転されて前記アンド
回路３０の禁止入力となる。

したがつて、カウンタ２９のカウント値が一定値に達す
ると、アンド回路３０は不成立となつてカウンタ２９へ
の低周波パルスの供給を停止し、これに伴つてカウンタ
２９のカウント動作も停止する。３４は所望の関数波形
に基づいて順次異なつた値の関数波形値が各アドレスに
デイジタル値（またはアナログ値）で記憶されているメ
モリであつて、カウンタ２９から出力されるカウント信
号ＣＰｌ〜ＣＰＮによつて順次アドレスされて記憶内容
が読み出され、各アドレスの読み出し出力（複数ビツト
）はカウンタ２９の動作と関連した時間関数が付与され
た関数波形値ＥＶｌ（ｔ）として送出される。

したがつて、押鍵操作によつてワンシヨツト回路２５か
ら幅の狭いパルスが関数発生器１８ａ，１８ａ７に与え
られると、カウンタ２９がパルス発生器３１から出力さ
れる低周波パルスによつてカウント動作を開始し、この
カウンタ２９のカウント信号ＣＰ，〜ＣＰＮによつてメ
モリ３４に記憶された関数波形値ＥＶｌ（ｔ）が読み出
され、この読み出し出力Ｅ１（ｔ）は第１高調波（基本
波）に対応した関数波形値として出力される。なお、関
数波形発生器１８ａ，１８ａ′は以上の構成によるもの
だけでなく、特開昭５２−１０２７１０に「電子楽器用
関数波形発生器」として記載されているように、各種関
数波形を現在値を目標値に漸近させるという方．法で演
算回路を組み合わせたものも用いることができる。

詳細については公知技術であるので説明は省略する。２
この実施例の動作説明 このように構成された電子楽器において、鍵盤部のある
鍵が押鍵されると対応するキースイツチが動作してキー
スイツチ回路１の対応する出力線に゛１゛信号が出力さ
れる。

この場合、キースイツチ回路１には単音優先回路が内蔵
されているため、複数の押鍵が同時になされても優先度
の高い出力線にのみ１ビ号が出力される。このキースイ
ツチ回路１の出力信号は、周波数ナンバメモリ２をアド
レスして押下鍵の音高に対応した周波数ナンバＲを読み
出して出力する。この周波数ナンバＲは、計算区間タイ
ミング信号Ｔｘによつて開となるゲート１５を介して音
程区間加算器６に供給される。

音程区間加算器６は、計算区間タイミング信号Ｔｘの発
生毎に供給される周波数ナンバＲを順次加算し、累算値
ＱＲを出力する。累算値ＱＲは、クロツクパルスＴｃに
よつて開となるケト７を介して高調波区間加算器８に供
給され、この高調波区間加算器８は累算値ＱＲを計算区
間タイミング信号Ｔｘの１周期内においてクロツクパル
スＴｃのタイミングで１ｑＲ，２ｑＲ，３ｑＲ・・・・
・・と順次加算し、各高調波（基本波を含む）の当該サ
ンプル点（ＱＲ）における正弦振幅値の位相を指定する
累算値ＮｑＲを発生する。

累算値ＮｑＲは、メモリ・アドレス・デコーダ９におい
てデコードされた後、正弦関数メモリ１０をアドレスし
て各． π高調波の正弦振幅値Ｓｉｎ−ＮｑＲを時分
割的ｗに読み出す。

このような動作は、計算区間タイミング信号Ｔｘの発生
毎に、押下鍵音高に対応した楽音波形の順次サンプル点
に対応して同様に行なわれる。一方関数波形発生器１８
ａ，１８ａ″は、ワンシヨツト回路２５から出力される
押鍵時のキーオン信号ＫＯＮの立上りに同期した幅の狭
いパルスによつて動作が開始され、イネーブル信号ｎ１
によつてセレクトＡになると基本波用の関数波形発生器
１８ａから出力される関数波形値Ｅ１（ｔ）がこのセレ
クタ２３を介して累算器２４の加算器２４ａ（７）Ａ入
力に入力される。

すると、この時ゲート２４ｄは反転イネーブル？によつ
てオフとなつてているために加算器２４ａ０Ｂ入力は「
０」となり、したがつて加算器２４ａ（７）Ａ入力に入
力された関数波形値ＥＶｌ（ｔ）はそのまま出力され、
クロツクパルスＴｃによつてレジスタ２４ｂにセツトさ
れる。

このレジスタ２４ｂにセツトされた値すなわち累算値は
基本波（第１高調波）の正弦振幅値ＳｉｎΦ１・ＱＲに
乗算すべき振幅係数Ｃ，′（ｔ）として出力される。

この累算器２４における累算動作はクロツク発振器３の
クロツクパルスＴｃに基づくカウンタ２２のイネーブル
信号ｎ１によつて基本波用の関数波形発生器１８ａの出
力を加算器２４ａに与え、さらに加算器２４ａの加算結
果のレジスタ２４ｂに対するセツトタイミングもクロツ
クパルスＴｃによつて行つており、一方正弦関数メモリ
１０からの基本波の正弦振幅値Ｓｉｎ仄１・ＱＲの読み
出しｗ動作はパルスＴｃにより駆動される高調波区間加
算器８の累算値ＮｑＲによつて行なわれているため、両
者は完全に同期している。

したがつて、高調波振幅乗算器１３においては、基本波
の正弦振幅値ＳｉｎｌＩ−１・ＱＲとこれにｗ対応する
振幅係数Ｃ１″（ｔ）−ＥＶｌ（ｔ）とが乗算され、そ
の乗算値Ｆｎ７が順次サンプル点における各高調波成分
の累算動作を行う累算器１４に与えられる。

次に、イネーブル信号Ｎ２が出力されてセレクタ２３が
セレクトＢになると、高調波用の関数波形発生器１８ａ
″から出力される関数波形ＥＶｍ（ｔ）とイネーブル信
号Ｎ２によつてアドレスされて定数メモリ２０から読み
出された定数Ｄ２との乗算値すなわち乗算器２１の出力
ＥＶｍ（ｔ）・Ｄ２がこのセレクタ２３を介して加算器
２４ａ０Ａ入力に入力される。

すると、このゲート２４ｄは反転イネーブル信号Ｗ１が
「１」のため（イネーブル信号Ｎ２〜Ｎｌ６の出力期間
内において「１」である）オンとなつて加算器２４ａ０
Ｂ入力にはレジスタ２４ｂにセツトされている前の値、
すなわちこの場合には振幅係数Ｃ１″（ｔ）＝Ｅ，（ｔ
）が入力される。このため加算器２４ａはＣ，′（ｔ）
＝Ｅ，（ｔ）とＥＶｍ（ｔ）・Ｄｎ＝２とを加算し、ク
ロツクパルスＴｃのタイミングでレジスタ２４ｂにセツ
トする。

このレジスタ２４ｂにセツトされた値すなわち累算値は
、第２高調波の正弦振幅値Ｓｉｎ？２・ＱＲに乗算すべ
き振幅係数Ｃ２″（ｔ）＝Ｅ１（ｔ）＋ＥＶｍ（ｔ）・
Ｄ２として出力される。

このような動作が第３高調波、第４高調波・・・・・・
第１６高調波についても同様に行われ、累算器２４から
はその累算値Ｅ１（ｔ）＋Σ ＥＶｍ（ｔ）・Ｄｎが各
高調波ｎ−２に対する振幅係数Ｃｎ″（ｔ）として高調
波振幅乗算器１３に出力される。

そして累算器２４における各高調波に対応する累算動作
が１通り終わると（すなわち、第１６高調波振幅係数Ｃ
ｌ６′（ｔ）を発生すると）、レジスタ２４ｂの累算値
が計算区間タイミング信号Ｔｘによつてりセツトされ、
その後次のサンプル点においても同様な動作が行なわれ
る。

したがつて、各サンプル点において高調波振幅乗算器１
３に与えられる基本波を含む各高調波成分に対する振幅
係数Ｃｎ７（ｔ）は、下記に示す第（２）式によつて表
わされる。ここで、 Ｄｎ・・・・・・基本波（第１高調波）を除く他の高調
波の各次数に対応して定数メモリ２０に記憶されている
定数。

Ｃｎ″（ｔ）・・・・・・第ｎ次高調波成分に対する時
刻ｔにおける振幅係数。

Ｅ１（ｔ）・・・・・・関数波形発生器１８ａから出力
される関数波形値。

ＥＶｍ（ｔ）・・・・・・関数波形発生器１８ａ′から
出力される関数波形値。

したがつて、第（２）式から明らかなように基本波を除
く他の各高調波成分に対する振幅係数Ｃｎ′（ｔ）は、
常に基本波に対する振幅係数Ｃγ（ｔ）と一定の関連性
をもつて変化することになり、関数波形発生器１８ａ″
から出力される関数波形値ＥＶｍ（ｔ）に発音開始時か
らの時間経過に伴つて負の振幅値を有する特性をもたせ
れば、発音開始時から時間経過に伴つて各高調波成分が
基本波と関連性をもちながら減衰して最終的には基本波
を特徴とする音色に変化し、これによつて自然楽器と近
似した自然性のある豊かな楽音が得られる。

なお、関数波形発生器１８ａ，１８ａ″による時間的に
変化する関数波形値ＥＶｌ（ｔ），ＥＶｍ（ｔ）の発生
は、ワンシヨツト回路２５の出力パルスによつて開始さ
れた後、それぞれの関数波形発生器１８ａ，１８ａ１が
所定の動作を終了するまで行われる。

また、関数波形発生器１８ａ″から負の振幅値の関数波
形値ＥＶｍ（ｔ）を発生させるかわりに定数メモリ２０
に負の定数Ｄｎを記憶しておくようにしてもよいことは
云うまでもないＯしたがつて、このように構成された電
子楽器においては、関数波形発生器１８ａおよび１８ａ
′における関数波形値ＥＶｌ（ｔ）およびＥＶｍ（ｔ）
の波形形状およびその発生速度等をそれぞれ独立に設定
でき、またこれらの関数波形値Ｅ１（ｔ）およびＥＶｍ
（ｔ）をパラメータ設定器１９ａおよび１９ａ′のそれ
ぞれで独立して自由に設定できるため、基本波に対する
振幅係数と各高調波成分に対する振幅係数とを極めて複
雑な形で、かつ関連付けて発生させることができる。

この結果、基本波の特徴を最大限に生かしながら発生楽
音の音色が時間的に微妙に変化する自然楽器に近似した
自然性のある豊かな楽音が得られる。Ｅ．この発明によ
る他の実施例 第４図は、この発明による電子楽器の他の実施例を示す
プロク図であり、第２図と同一部分は同一記号を用いて
いる。

同図において、第２図との相異点は基本波を除く他の高
調波成分のそれぞれに対する振幅係数Ｃｎ７（ｔ）を形
成するための関数波形発生器を各高調波毎に、例えば第
１６次高調波まで独立して設けたことにある。すなわち
、各関数波形発生器１８ａ〜１８ｐをイネーブル信号ｎ
１〜Ｎｌ６によつて次数毎に順次選択し、出力を累算器
２４で各次数毎に累算するようにしたものである。なお
この場合、各関数波形発生器１８ａ〜１８ｐの選択制御
は、第３図に示した関数発生器１８ａのメモリ３４の出
力側にゲートを付加し、このゲートを各高調波に対応し
たイネーブル信号ｎ１〜Ｎｌ６で開閉制御することによ
つて行なわれる。したがつて、このように構成された電
子楽器においては、第２図で示した実施例とほぼ同様な
効果が得られる上に、各関数波形発生器から出力される
関数波形値の波形形状とその発生速度を独立して可変で
きるため、発生楽音に一層微妙な変化をもたせることが
できる。

←゛．この発明によるさらに他の実施例 第５図はこの発明による電子楽器のさらに他の実施例を
示すプロツク図であり、第２図と同一部分は同一記号を
用いている。

同図において第２図との相異点は各高調波成分に対する
振幅係数Ｃｎ′（ｔ）をそれぞれ発生させるための関数
波形発生器を複数個設け、さらにこれらの関数波形発生
器１８ａ〜１８ｐの組合せをオア回路群２７を用いて行
い、基本波用の関数波形発生器１８ａの選択をイネーブ
ル信号ｎ１〜Ｎｌ６までの期間中連続して行ない、他の
関数波形発生器１８ｂ〜１８ｐの選択をオア回路群２７
におけるイネーブル信号Ｎ２〜Ｎ，６の組合せにより行
なつて、各関数波形発生器１８ａ〜１８ｐの出力を加算
器２８で加算してその加算値を各高調波成分に対する振
幅係数Ｃｎ′（ｔ）として出力するようにしたものであ
る。この場合、オア回路群２７の内部構成は、各関数波
形発生器１８ａ〜１８ｐから出力される関数波形値との
関連で種々のものが考えられるが、第６図および第７図
に一例を示す。第６図は関数波形発生器１８ｂ〜１８ｐ
のオア回路群２７による選択数が高次になるに従つて順
次増加していくように構成したものであり、各関数波形
発生器１８ａ〜１８ｐは対応するオアゲート２７ａ〜２
７ｐの出力ｅ１〜Ｅｌ６が゛１”レベルの時選択される
。第７図は、各関数波形発生器１８ｂ〜１８ｐをオア回
路群２７によつて適宜選択し、これによつて各高調波成
分に対する振幅係数Ｃｎ″（ｔ）を得るようにしたもの
である。

したがつて、前者および後者のいずれのオア回路群２７
を用いても基本波用の関数波形発生器１８ａが連続して
選択されるために加算器２８の加算結果は第４図で示し
た累算器２４の累算結果と同様な振幅係数Ｃｎ′（ｔ）
が得られるが、この場合各関数波形発生器１８ａ〜１８
ｐの関数波形が固定されていてもオア回路群２７の組合
せを変化させることによつて所望の振幅係数Ｃｎ″（ｔ
）を得ることができる。なお、この実施例において関数
波形発生器１８ａ〜１８ｐは、第３図で示した関数波形
発生器のメモリ３４の出力側にゲートが付加され、この
ゲートがオア回路群２７からの出力信号ｅ１〜Ｅｌ６で
開閉制御されることによつて関数波形値ＥＶｌ（ｔ）〜
ＥＶｌ６（ｔ）が出力される。

Ｇ．この発明による効果以上説明したように、この発明
による電子楽器は、基本波成分に対応し押鍵に応じて時
間変化する第１の関数波形と、高調波成分に対応し押鍵
に応じて時間変化する少なくとも１つの第２の関数波形
とを演算手段に入力し、第１の関数波形を基本波成分に
対する振幅係数とするとともに、第１および第２の関数
波形を演算して各高調波成分に対する振幅係数にするよ
うにしたため、各高調波成分の振幅係数を演算によつて
基本波成分の振幅係数と関連性をもたせながら変化させ
ることができる。

このため、発音開始時から終了時に至るまでの間におい
てその音色が基本波と関連しながら微妙に変化し、自然
楽器に極めて近似した音色変化をもつ自然性のある豊か
な楽音が得られる。また、基本波成分および高調波成分
の各関数波形を発生させる関数波形発生回路（メモリ）
をそれぞれ多数設けておき、各高調波成分の関数波形を
基本波成分に関連ずけるようにあらかじめ設定しておく
ことが一般的に考えられるが、このような構成であると
音色を変更するに際して基本波成分の関数波形を変えた
ときにこれに関連して他の高調波成分の関数波形もすべ
て設定し直す必要があり、多数のメモリ素子を必要とす
るとともに構成が複雑になる。

しかるに、この発明では、第１および第２の関数波形を
演算して基本波成分に関連した高調波成分の振幅係数を
作つているため、基本波成分の関数波形を変えた際、高
調波成分の振幅係数も演算によつて基本波成分のものに
対応して自動的に変化し、高調波成分の関数波形を設定
し直す必要はなく、音色の変更が簡単にできることにな
る。また、高調波用の関数波形発生回路は、第２図の実
施例のように１つだけで構成することも可能であり、こ
のようにすれば回路構成が簡単になりコストも低減でき
る。このように、この発明による電子楽器は、従来に見
られないような数多くの優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は高調波合成方式による従来の電子楽器の一例を
示すプロツタ図、第２図はこの発明による電子楽器の一
実施例を示すプロツク図、第３図はこの発明による電子
楽器において使用される関数波形発生器の構成の一例を
示すプロツク図、第４図および第５図はこの発明による
電子楽器の他の実施例を示すプロツク図、第６図および
第７図は、第５図に示した電子楽器のプロツク図におい
てオア回路群２７の内部構成の一例を示す回路図である
。 １・・・・・・キースイツチ回路、２・・・・・・周波
数ナンバメモリ、３・・・・・・クロツク発振器、４，
２２・・・・・・カウンタ、５，７，１５，２４ｄ・・
・・・・ゲート、６・・・・・・音程区間加算器、８・
・・・・・高調波区間加算器、９・・・・・・メモリ・
アドレス・デコーダ、１０・・・・・・正弦関数メモリ
、１１・・・・・・メモリアドレス制御装置、１２・・
・・・・高調波係数メモリ、１３・・・・・・高調波振
幅乗算器、１４・・・・・・累算器、１６・・・・・・
Ｄ−Ａ変換器、１７・・・・・・サウンドシステム、１
８ａ，１８ａ！，１８ｂ〜１８ｐ・・・・・・関数波形
発生器、１９ａ〜１９ａ！・・・・・・パラメータ設定
器、２０・・・・・・定数メモＩ八２１・・・・・・乗
算器、２３・・・・・・セレクタ、２４・・・・・・累
算器、２４ａ，２８・・・・・・加算器、２４ｂ・・・
・・・レジスタ、２４ｃ・・・・・・インバータ、２５
・・・・・・ワンシヨツト回路、２７・・・・・・オア
回路群、２７ａ〜２７ｐ・・・・・・オアゲート、３１
・・・・・・パルス発振器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 楽音を構成する基本波成分およびその複数の高調波
   成分を発生させ、これらの各成分の振幅をそれぞれ対応
   する振幅係数によつて重み付けした後それらを加算合成
   することによつて楽音を形成する高調波合成方式の電子
   楽器において、上記基本波成分に対応して設けられた押
   鍵に応じて時間変化する第１の関数波形を発生する第１
   の関数波形発生手段と、上記複数の高調波成分に対応し
   て設けられ押鍵に応じて上記第１の関数波形とは異なる
   態様で時間変化する少なくとも１つの第２の関数波形を
   発生する第２の関数波形発生手段と、上記第１および第
   ２の関数波形を入力し、該第１の関数波形を上記基本波
   成分に対する振幅係数とするとともに、上記第１および
   第２の関数波形を演算して上記各高調波成分に対する振
   幅係数とする演算手段とを備えた電子楽器。