JPS6087396A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、１！子楽器など、波形データをもとにして楽
音を発生する楽音発生技術に関する。

従来例の構成とその問題点 近年、電子楽器の分野においても、全ディジタル式の楽
音発生技術が取り入れられ、数々の楽音発生方式が提案
されでいる。

その中でも、素片合成方式による楽音発生方式は、自然
音の再生に適した方式と言われている。

素片合成方式は、従来、音声合成の分野から発達した技
術であり、音声波形の中から、ピッチ周期で切り出した
音声素片のうち、冗長な部分は、一部の音声素片をくり
返し用いることにより、データ圧縮を行うことを基オ・
とじている。この方式を用いて自然楽音を再生しようと
した場合、波形の変化の激しい楽■′については、十分
な情報圧縮が得られなかった。また自然楽音の再生に関
して（げ音声合成以上に高品質の音が要求されるのが一
般的であり、従来の方式を用いると、巨大なメモリを必
要とする。

発明の目的 本発明の目的は、所望の楽音を発生するために楽音発生
から終了までの間の一部分の波形データをもち、その波
形データに補間演算を施すことによって、少ないデータ
量でもとの楽音を再生するとともに、上記波形データを
異なる読み出し周期で読み出しても、原音のエンベロー
プが保存されるようにし、１だ、自然楽音のアタック部
のように振幅１周波数１位相の変化が急激な部分にも対
応できるように、原波形を、補間処理を介さずに。

その１ま出力する区間を設けることができる楽音発生装
置を提供するものである。

発明の構成 本発明の楽音発生装置は、複数の楽音波形データと、Ｐ
ＣＭモードを指定するＰＣＭフラグデータを格納する波
形データメモリと、上記波形データメモリの中から複数
の楽音−波形データを読み出す波形読み出し部と、常に
和が一定になる複数の周期的エンベロープ信号を発生す
るエンベロープ発生部と、上記波形脱出し部から出力さ
れる複数の楽音・波形データと上記エンベロープ信号を
乗算する乗算器と、上記乗ｎ器の出力信号を加算する加
ｎ器を具え、上記波形読み出し部の読み出し波形の更新
を、上記エンベロープ信号の周期に同期して行うように
し、ｌｆｃ、通常、上記エンベロープ信号の周期を上記
波形読出し部の読み出し周期とは独立な、一定の周期と
［−１上記ＰＣＭフラグデータが立っているときだけ、
上記エンベロープ信号の周期を、上記波形読み出し部の
読み出し周期と同一とするととも（（袖間処ＰＩＩを禁
止するようにしたものであり、楽ｎ発生から終了１での
間の一部分の波形データｔてよって、もとの楽音を再生
することができ、また上記波形データを原音の周波数と
異なる読み出し周期で読み出しても、原音のエンベロー
プが保存される。

また自然楽音のアタック部のように、振幅１位相１周波
数の変化の急激な部分に対してＰＣＭモードの指定によ
って、補間処理なしで、その′１′ｇ原音を再生するこ
とができる。

実施ｆｌＪの説明 以下本発明の一実施９Ｊを図面に基づいて説明する。ま
ず本発明の原理について説明する。第１図に離散的に抽
出した楽音１周期の楽音波形を示す。

発音開始時からの時間経過と楽音波形との関係を下記に
示す。

楽音波形　時間経過 ム　−ｉｏｍｓ ８　２５ｍ５ ０　５０ｍ５ Ｄ　３２０ｍ５ ！　７２０１１５ 第１図からもわかるように、時間経過と共に楽音波形の
形状が変化している。本発明は、楽音波形の時間的形状
変化という点に着目し、波形の形状に時間変化を施すこ
とにより、自然楽器らしい楽音を発生するものである。

データメモリの記憶内容についての説明第２図に発汗開
始時から発音終了時までの楽音波形のエンベロープ包絡
状態の一￥Ａｊを示す。第２図に示しだエンベロープ包
絡の発音開始時から発音終了時１でを工分割（Ｉ＝ｏ、
１．・・・・・・、１゜・・・・・・、ニー１）する。

そして、各分割点から選択抽出した楽音波形１周期をそ
れぞれＮ分割する。

第３図に選択抽出した楽跨彼形の一例を示す。抽イ　出
したｌ個の楽音波形１周期をＮ分割して得た８個の波形
サンプル値すなわち、ＮＸＩ個の波形サンプル値と、楽
音を発生する時に使用する制御データ（本発明では、波
形補間を行なうだめの制闘データを考えている）とをデ
ータメモリに記憶しておく。

音程の発生方法についての説明 。　音階０決定にＤ″′（ｕ、　１２廿階“相当する′
；゛　ロック信号を発生する。オクターブ関係について
は、データメモリに記憶している楽音波形１周期ｊ　の
す′プ′数をかえることによりオクターブ関係途 警　の音程を発生している。

ｃｏ音を６１２サンプルとすると、音階クロック信号は
、３２７０３１（ｚＸ５１２サンプ＃：１６．７４　ｋ
ｌｂとなる。第１表にノートクロック周波数を、第２表
に波形サンプル数とオクターブ関係について示す。

嬰　第１表 九。、　＝−８，０００９６石 ） 拗 第　２　表 波形補間方式について 上記の選択抽出された楽音波形を用いて、もとの楽音を
再生するために波形補間を行う。

本発明の楽音発生装置の波形補間方式は、選択抽出した
２枚の楽音波形に、常に和が一定になる２つの周期的エ
ンベロープをかけたものを加算することによって、２枚
の楽音波形の間に存在する波形を近似的に算出するもの
である。

第４図は、従来の楽＆発生装置の構成を示すブロック図
である。

（１０１）は％　ｉ番ｌコのサンプル波形Ｗ４と１＋１
番目のサンプル波形Ｗｉ＋＋を読み出す波形読み出し部
で、サンプル波形ＷｉとＷｉ＋＋　Ｋ対応する出力がそ
れぞれ信号ＷＡＶＥＩ、　ＷＡＹＫＩ　として出力され
る。

（１０２）は％Ｍｉ間エンベロープクロックＥＮＣＫに
よっ′Ｃ周期的な補間エンベロープ波形を発生するとと
もして、補間エン、−＜　ロープ波形の１周期ごとに波
形ナンバを更新するだめの波形更新フラグを発生する補
間エンベロープ発生部、（１０３）はインバータ、（１
０４Ｌ　（１０５）は乗算器、（１ｏｅ）け加算器でを
ｌる。

波形読み出し部（１０１）は、上述のノートクロック信
号ＮＴＣＫによって、Ｈ個の波形サンプル値を順次読み
出して行く。一方補間エンペローブ発生部（１０２）は
、補間エンベロープタロツクＥＮＣＫによっ′Ｃ１周期
的なエンベロープ波形を発生するとともをで、１周期毎
に波形読出し部（１０１）に対して、波形更新フラグＦ
ＬＡＧを送出する。上記補間エンベロープ発生部（１０
２）の出力データは、乗算器（１ｏｅ）に加えられ波形
読出し部（ＩＱｌ）の出力データＷＡＶＥｌと乗算され
る。一方補間エンペロープ発生部′（１０２）の出力は
、インバータ（１０３）を介して、乗算器（１０５）に
加えられ、波形読出し部の出力データＷＡＶＥＩＩと乗
算される。

乗算器（１０４）と乗算器（１０Ｅ５　）の出力は加算
器（１０６）に加えられ、加算されて、出力される。

第６図は上記の補間用エンベロープとして、鋸歯状波を
用い、補間エンベロープクロックＥＮＣＫは、ノートク
ロックＮＴＣＫと同一とした従来の補間方式の一例であ
る。

（２Ｌ）は波形読出し部の出力信号ＷＡＶＥ１％（ｂ）
はインバータ（１０３）の出力信号、（Ｃ）は波形読出
し部（１ｏ１）の出力信号ＷＡＶＩＣＬ（（１）ｉｄ補
間エンベロープ発生部（１０２）の出力信号、（６）は
加算器（１０６）の出力信号Ｗ　Ａ　Ｖ　Ｅ　［テｈ　
ル。

なお第４図における補間エンベロープクロックＫＮＣＫ
とノートクロックＮＴＣＫは同一のものであるので、補
間処理は、ノートクロックＮＴＣＫ＆で同期したタイミ
ングで行われる。

この補間方式は、ｉ？（択抽出した１枚のサンプルｉの
？７プル位ｒ！ｔｉからｉ＋１　（ｉ＝ｏｌ　１．　２
＋・・・・・・、ｌ−１）の間を楽音波形１周期がＭ厄
推移するものとし、サンプル波上の各サンプル点の値を
ｆ（Ｗｉ、ｍ、ｎ）とすると、補間処理によって得られ
る仮想サンプル点のサンプル値ｆ　（Ｗｉ、ｍ、ｎ）は
、下式のような補間式で表現することができる。

ｆ　（Ｗｉ、ｍ、ｎ）　−（／（”ｉ＋＋、ｎ）−ｆ（
Ｗｉ、ｎ　））　Ｘ　””Ｎ ＋　ｆ　（Ｗｉ、ｎ）　・旧・・（１）土は、工分割し
て抽出したサンプル位置で、波形ナンパテチル。（ｌ−
０，１１２１・・・・・・。

■−１） ｍは、波形ナンバｉから１＋１の間をＭ回繰り返し推移
している途中の位置を表わすものである。（１ｌｌ＝ｏ
、１．　２．−・−、Ｍ−１）ｎは、楽音波形１周期を
Ｎ分７：’Ｊしたサンプル位置で波形サンプルナンバで
ある。（ｎ　”　０゜１．２．・・・・・・、Ｎ−１） Ｗｌは、ｉ枚目のサンプル波を表わす。

第６図Ｃｅ）は、加算器（１０７）の出力ＷＡ”／Ｅｌ
。

つまり補間処理された出力波形を示している。

第６図Ｉ６）かられかるように、？ｉｉＭされた出力波
形は、サンプル波Ｗ１　からサンプル波”ｉ＋２に至る
１で連続的に変化している。

なお、この従来の補間方式を、補間エンベロープの発生
が、ノートクロックＮＴＣＫに同期して行われることか
ら、同期式補間方式と３乎ぶことにする。

この補間方式は以下のような特徴を有する。

（１）補間された波形の波形間の不連続が生じない。

（２）Ｍ＝１の場合、２枚のサンプル波間で補間できる
とともに、補間エンベロープをＯＫするだけで簡単にも
との楽音波形を出力することができる。

（３）同じサンプル波形を、同じ繰り返し数Ｖのまま他
のノートで用いると、ノートクロックＮＴＣＫの周波数
が異なるので、再生される楽１Ｎが時間軸上で圧縮ある
いは伸長される。

（２）は１発生楽音のアタックの部分のようにピッチが
急激に変化する部分だけ、補間処理を行わず、原楽音波
形を周期に関係なく並べるＰＣＭ方式に簡単に対応でき
ることを示している。

（３）は、この方式の欠点であり、１つの楽音を形成す
る１組のサンプル波形をもとのノート異なるノートで用
いた場合１問題になってくる。

第１表に示されるようにノートクロックＮＴＣＫの周波
数は、１６．７３８ｋｌｂ、〜３１．６２４１１ｚまで
変化するので１例えば、１組のサンプル波形を、ノート
Ｃに相当する音階クロックＮＴＣ：にで読み出した場合
と、ノートＢに相当する音階クロックＮＴＣＫで読み出
した場合とでは、発生楽音の長さが２倍近く違ってくる
。

本発明は上記従来例の欠点を解決するとともに長所を生
かすものでちる。

本発明の楽音発生装置は、従来の同期式補間方式の楽音
発生装置と異なり、ノートクロツタとけ別の一定のクロ
ックを用いて補間エンベロープを、　発生する非同期式
補間方式と、従来の同期式補間方式を組み合わせたもの
で、楽音の原波形を補間処理を介さずにそのまま読み出
すＰＧＭモードのときは、同期式補間方式を用いるとと
もに、補間エンベロープを”ｏ”にして、実質的な補間
処理を行わずに、波形の更新だけを行うようにし、抽出
されたサンプル波形に補間処理を施す場合は。

上記非同期式補間方式を用いるようにしだものである。

第６図は本発明の楽音発生装置の構成を示すブロック図
である。

（１０７）は、ノートクロックとは別の一定のクロック
５ｙｃＫと、ノードクロックＮＴＣＫのうち、いずれか
一方を選択して、補間エンベロープ発主部（１０２）に
補間エンベロープクロックＥＮＴＣＫとして出力するセ
レクタである。このセレクタは、ＰＧＭフラグＰＣＭＦ
がＩＩ　１１＋のときノートクロックＮ’Ｉ’ＧＫを選
択し、前述の同間弐補間を行い。

ＰＩＣＭＦが°Ｔｏ”のとき、一定のり（ｆｆ７り５Ｙ
ＣＫを選択し、非同期式補間を行う。

またＰＣＭＦは、補間エンベロープ発生部（１０２）Ｋ
　加Ｌ　ラれ、補間エンベロープを°０゛′にすること
によって、実質的に補間処理を禁止する。

第７因に補間用エンベ【ノーズとして、鋸歯状波を用い
、補間エンベロープクロックＥＮＣＫとして。

ノートクロックＮＴＣＫとは別Ｏ周波数一定のクロック
Ｓ丁ＣＫｆｔ用いる非同１υ」式補間方式の一例を示す
０ 第７図（ＬＬ）　−（ｄ）は、第６１２＋の（＆）〜（
ｄ）と同様でちる。

この場合、前述の従来の補間例とＡなり、波形読み出し
部（１ｏ１）から出力きれるサンプル波形Ｗ１　とサン
プル波形Ｗ１◆１の史ｆＴｒｉ　、必ずしも波形サンプ
ルナンバｎ＝ｏのところで行われない。つまりサンプル
波形Ｗｌ、　Ｗｉｌ＋　の災害位置１−ｔ、ノートクロ
ックＮＴＣＫによって変わる。

この補間方式は、下式のような補間式で表現される。

ｆ　（Ｗｉ、ｎ）　＝　（ｆ　（Ｗｉ＋＋、ｎ）−ｆ　
（、Ｗｌ、ｎ））ｊ　・・・・・・（２） ×了＋ｆ（Ｗｉ、ｎ） ｎ　＝　ＭＯＤ（ｊ、Ｎ　） ）−ｉ：Ｉ　ＬＪｎＴ’ｌ／４　）Ｊ　１１＋　１／７
”＋ＮＦ　？大傘１企翠９表わす。

Ｊは、補間エンベロープ発生部（１０２）から出力され
る補間エンベロープの１周期分に当たるサンプル数であ
り、ｊはその途中の位置を表わす。

（）　＝Ｏ＋　１．２１３．　・＝−、Ｊ　１　）なお
Ｗｉ。

Ｎ、ｎｉ’ｉ＠述の従来例と同じでらる。

第７図における（６）は、加算器い０６）の出°力Ｗム
ｖｘ１つまハ補間処理された出力波形を示している。図
かられかるように補間された出力波形に、連続している
。

第７図に示される非同期式補間方式は以下のような特徴
をもつ。

（１）補間された波形間の不連続が生じない。

（２）波形サンプルナンバに関係なく波形の更新が行わ
れるので、原波形をそのま１並べるＰＣＭ方式に対応す
るため１ては、複雑な処理を要する。

（３）同じサンプル波形を用いて、補間エンベロープの
くり返し周期を一定にすれば、ノートクロックに関係な
く、一定の長さのエンベロープが得られる。

したがって本発明の楽ｇ′発生装置け、上述の同期式補
間と、非同期弐補間を切り換えて用いるようにしている
ので、ノートクロックに関係なく一定の長さの楽音波形
が得られるとともに、容易にＰＧＭ方式にも対応できる
。

第８図は本発明の９５音発生装置を採用した電子楽器の
ブロック図でちる。（６０１）は鍵盤部（ＫＢ）。

（６０２）は音色タブレットスイッチやビブラート効果
のオンオフスイッチやグライド効果のオンオフスイッチ
などにより構成される操作部（ＴＡＢ）、（６０３）は
中央処理装置（ＣＰＵ　）で、コントロールなどに用い
られているものと同様のもの、（６０４）は読み書き可
能な記憶装置（ランダムアクセスメモリーｉ［’ＲＡＭ
と呼ぶ）、（６０５）はＣＰＩＪ　（６０３）の動作を
決定するプログラムが格納された読み出し専用記憶装置
（リードオンリーメモリでＲＯＭと呼ぶ）、（６０６）
は楽音の合成を行なうだめの波形サンプルデータや波形
？Ｉｎ　ｌ１ｌＴｈ　ｋ行なうための制（財）データな
どを記憶しているＲＯＭである。（６Ｑ７　）はＲＯＭ
（６０６）に記憶している波形ザンプルデータや制研デ
ータを用いて楽音を発生する楽音発生部、（６０Ｂ）は
サンプリンダノイズを除去するフィルタ、（６０９）は
電気音響変換器である。

鍵盤部（ｅｏｌ）、操作部（６０２）、　ＣＰＵ（６０
３）。

ＲＡＭ（６０４）、ＲＯＭ（６０５）、（６０６）、楽
音発生ｇ（ｅｏ７）ｌｄデータバス、アドレスバスおよ
びコントロール線で結合されている。このようにデータ
バスとアドレスバスとコントロール線とで結合する方法
そのものは、ミニコンピユータやマイクロコンピュータ
を中心とした構成方法として公知のものである。

次に第８図の電子楽器の動作について述べる。

鍵盤部（ＳＯｌ）は、複数の鍵スィッチを複数の群に分
けて１群内の鍵スィッチのオン／オフ状態を一括してデ
ータバスに送ることができるように構成される。

ＣＰＵ（６０３）はその内部にあるプログラムカウンタ
のコードに対応する１’ｌＯＭ　（６０６）のアドレス
から命令コードを読み取り、これをＭ読して算術演算、
論理演算、データの読み込みと書き込み。

プログラムカウンタの内容の変更１でよる命令のジャン
プなどの作業を行なう。これらの作業の手順はＲＯＭ（
６０５）に書き込１れている。１ずＣＰＵ（６０３）ｉ
−ｊ　ＲＯＭ　（６０５）より鍵盤部（６０１）のデー
タを取り込むための命令を読み堆り、鍵盤部（６０１）
の各号のオン／オフを示すニードを各群ごとに取り込ｉ
で行く。そして、押引でれている鍵コードを、楽音発生
部（６０７）の有限のチャネルに割り当て鍵コードに対
応する楽音発生データを送出する。

なお、押鍵されている′鍵コードを楽音発生部（６０γ
）の有限のチャネルに割り当ててゆく方法そのものは、
ジェネレータアサイナ機能として公知のものである。

楽音発生部（６０７）Ｔｌ−ｔＣＰＵ（６０３）から供
給された楽音発生データに基づいて、楽音合成データＲ
ＯＭ（６０６）から所定の波形サンプルデータや制（財
）データを取り込み波形補間処理を行なって楽音波形を
発生し、フィルタ（６０８）を介して電気汗響５＆換器
（６０９）から築γ１を発生させる。

第９図は楽音発生部（６０７）の構成図でわる。

第９図において、（８Ｑ１）は主発振器、（８０２）と
楽音発生部（６０７）の動作内容を制Ｃするンーケンサ
、（８０ｓ）はＣＰＵ（６０３）から供給逼れる各種の
データをラッチする入カレジヌ’　部ｓ　（８０４）１
″ｉｉタイ？＋（８０５）は比較レジスタ部、　（８０
６）は発音すべき周波数１／Ｉ一対応する周波数データ
を発生する周波数データプロセッサ（以下ＦＤＰと略す
）、（８０７）は前述で説明した（２）式の波形補間処
理を行なう波形データプロセッサ（以下ＷＤＰと略す）
　％　（８０Ｂ）！’！楽音合成デー（ＲＯＭ（６０６
）から波形サンプルデータや制Ｃデータなどを読み込む
データ・リード・プロセッサ（以下ＤＲＰと略す）％　
（ｓｏ９）は所定のパルス幅のパルス信号を生成する読
み出しパルス形成部、（Ｓ１Ｏ）はＷＤＰ（８０７）、
ｎＲＰ（ｓｏ８）ｆｚどの演算処理要求を行なう計算要
求フラグ発生部、（８１１）はディジタル信号をアナロ
グ信号に変換するディジタル／アナログに換器（以下Ｄ
ＡＣと略す）、（８１２）は１チャネル当りアナログス
イッチ２つとコンデンサ１つとで構成されており、アナ
ログ信号を保持するアナログバッファメモリ部、（８１
３）は積分器である。

上記構成において、（８０４）、（８０５）、（８０６
）。

（ａｌＯ）は発音音階を決定するノートクロック発生部
を構成し、その出力１８号Ｖこ基づいて、データ読゛み
出し部であるＤＲＰ（８０８）が楽音合成データＲＯＭ
（６０６）からデータを読み出す。

入力レジスタ部（８０３）％比較レジスタ部（８０６）
、ＦＤＰ（ａ○６）、ＷＤＰ（８０７）％　ＤＲＰ（８
０ａ）％計算要求フラグ発生部（８１ｏ）は７−ケンサ
（８０２）Ｋよって処理を行なう手順が決められている
。

ＣＰＵ（６０３）から所定のチャネルたとえばチャネル
１に楽音発生データが供給されると、／−ケンサ（８０
３）で決められている所定のタイミングで入力レジスタ
部（８０３）からＦＤＰ（８Ｑ６）、ｗｎｐ（ａｏ７）
、ＤＲＰ（８０８）Ｋ楽音発生データが供給される。そ
うすると％ＤＲＰ（８０８）において、楽音合成データ
ＲＯＭ（６０６）から波形サンプルデータと制Ｃデータ
を読み取る。そして、（３）式に示しだｆ（Ｗｉ、ｎ）
をデータＷＤＩとし＊　ｆ　（Ｗｉ＋＋、ｎ）　＊をデ
ータＷＤＩとしてＷＤＰ（８０７）に供給する。

さらに、読み取った制闘データに基づいた（３）式に示
した補間係数をデータＭＬＰとしてＷＤＰ（８０７）に
供給する。また、最終波形データになると！￥終波形デ
ータを指示するＷＥＦ信号をＷＤＰ（８０７）に供給す
る。

ＷＤＰ（８０７）では、ＤＲＰ（ｓｏ８）から供給され
たデータＷＤＩ、ＷＤＩ、ＭＬＰを用い、（３）式の波
形演算処理を行なってＤＡＣ（８１１）に供給する。そ
して、ＤＡＣ（８１１）において、ＷＤＰ（８０７）か
ら供給されたディジタル信号をアナログ信号に変換し、
アナログバッファメモリ部（８１２）にアナログ信号と
して供給し、チャネル１に対応するコンデンサ電荷が蓄
えられる。

一方％ＦＤＰ（ｓｏｅ）では、入力レジスタ部（８０３
）から供給された楽音発生データに基づいた周波数デー
タが生成され、比較レンスタ部（８０５）のチャネル１
に対応するレジスタに供給ュ　６ｈ″・８０・１６Ｌ−
’　＆　２　ｆ　ｉｓＢ　（８０°２１１１　鉢だデー
′と′イ２−（８０°）′５゛ら供給さｔ′″１いる時
間データとの比較処理を行ない、一致が検出できると一
致パルスを読み出しパルス形成部（８０９）と計算要求
フラグ発生部（８１０）に供給する。

そうすると、読み出しパルス形成部（８０９）で所定の
パルス幅の読み出し信りが生成ざｎ、アナログバッファ
メモリ部（８１２）ＶＣ供給される。アナログバッフ１
メモリ部（８１２）内のチャネル１に対応するコンデン
サに蓄えられている電荷は読み出し信号によって積分器
（８１３）に流れ込む。

計算要求フラグ発生部（８１０）では１次波形サンプル
すなわち、仮想サンプル点ｆ　（Ｗｉ、ｎ＋１）をめる
だめのｉｔ　ｉｆｆ要求フラグを発生し保持する。そし
て、その後再び処理タイミングがチャネル１となると、
計算要求フラグが発生しているので前述と同様に波形演
算処理１１されたデータが出力されアナログバッフ１メ
モリ部（８１２）内のコンデンサ応して波形補間処理を
施されたデータが出力され楽音波形を発生することにな
る。

なお、コンデンサに蓄える電荷は、ｆ　（Ｘｉ、ｒ＋−
＋）と今回求めた波形サンプル値／（Ｘ工、ｎ）　との
差分に相当する。そして、積分器（８ｉ　３　）によっ
て今回求めた波形サンプル値ｆ（Ｘ　１１１！＋Ｉ　ｎ
　／　が復元されることになる。アナログバッフ１メモ
９部（８１２）と積分器（８１３）周辺の動作について
は、特願昭６７−１２６４１３号「波形読み出し装置Ｊ
に述べである。

データ・リード・プロセッサＤＲＰ（ｇｏｓ）の説明 ＤＲＰでは、第６図の楽音発生装置の構成を示すブロッ
ク図における。波形読み出し部（１０１）。

補間工／ベロープ発生部（１０２）＋　セレクタ（１ｏ
７）に相当する処理を行っている。

筐ず、楽音合成データＲＯＭ（６０６）（以後データ・
バンク（ＤＢＫ）と称する）のデータフォーマットにつ
いて説明する。

第１Ｑ図はＤＢＫ（６０６）のデータ構成図である。

アドレス（ｏｏｏｏ）＋６から１２８．イｔ１の領域に
、以後に続く合成データの先頭位置を示す先頭アドレス
を格納している。合成データは制（財）データと波形デ
ータとで構成されている。制御データは波形間の補間周
期指定データと最終波形フラグデータとＰＧＭフラグデ
ータとで構成されている。

補間周期指定データについて説明する。

本実施例では、（２）式に示しだ補間係数ＭＬＰ　（ｊ
／Ｊ）の算出を簡略化する方法として以下のようにして
いる。

■　（３）式の補間係数ＭＬＰ（ｊ／Ｊ）を下のように
置き換える。

ｊ／Ｊ＝＜ａ／２　）・コ ｊ　＝＝Ｏ１１＋　２１　・・・・・・、Ｊ−１Ｊは補
間エンベロープ周期、ａは補間周期指定データである。

ａは下のように表わされる。

ａ−ｚ／Ｊ　・旧・・（３） ■　補間エンベロープクロックＫＮＣＫの周期を７６゜
ノートクロックの周期をＴｎ、波形サンプルナンバをＳ
Ｎ％波形繰り返し数をＲＰとすると下式のような関係が
ある。

Ｊ−Ｔ、　＝　５Ｎ−ＦＯＰ−Ｔｎ 、’、　Ｊ　＝　（Ｔｎ／Ｔ、　）−ＳＮ−ＲＰ＝げ６
／ｆｎ）−３Ｎ−ＲＰ　・−・・・（４）ま ただしｆｎ＝−、＋６＝−措 ’ｒｎ ■　（３）、　（４）式より α＝　（２１５−ｆｎ）／（ＳＮ−ＲＰ−ｆ、つ　−・
・・−（６）となる。

ｆｎ　はノートクロックの周波数ｓ　＋６　は補間エン
ベロープクロックの周波数である。

したがって（６）式によって所望の波形繰り返し数ＲＰ
に対応するαをめて、補間周期指定データとして用いれ
ば、補間係数ＭＬＰは、（ａ／２１５）ｊとなり％　（
１／２１５）の項は右１１１！ｌンフトを行うだけでよ
く、簡単に算出できる。

なお補間周期とノートクロックの周期が等しい場合、つ
″１ｖノードクロツタに同期した同期式補間処理を行う
場合（後述のＰＣＭモード）は、ｆｎ＝ｆ、となり（４
）式は Ｊ　＝ＳＮ−ＲＰ となり（６）式は ａ＝２１５７（ＳＮＲＰ） となる。

第１１図ＶｉＤＢＫ（６０６）Ｋ格納されている制菌デ
ータのデータ構成ズである。制御データ１語は１６ビツ
ト構成でｂす、下位１４ビツトは補間周期指定データ、
ビット位置１４１Ｃ１補間の有無を指定するＰＣＭフラ
グ（ＰＣＭＦ）、ビット付置１６に、最終鼓形乞示す最
終波形フラグ（ＷＥＦ）である。

ＤＢＫ（６０６）の副針データ領ａに波形枚数に関係な
く１２Ｂ５として固定化している。でた、波形データ＃
−ｉ１ε５１６ビプト構成のＰＣＭデータである。

ＰＣＭモードについて 上述のＰＣＭフラグＰＣＭＦが″１”のとき、補間処理
を行わす（τ、楽音合成データＲＯＭ（６０６）に格納
されているサンプル波形をそのまま出力するモードにな
る。

具体的に言うと、　ｎｉＪ述の補間エンベロープを。

ＰＣＭモードに該当するサンプル波形１周期の間。

′°０′′にするような処理を行う。

ＰＣＭフラグＰＣＭＦが°１０”のとき、前述の非同期
式補間方式に基づく、ノートクロックに同期しない補間
が行われる。

なおＰＣＭモードから補間モードへの移行が。

スムーズに行われるようＫＰＣＭＰＣＭデータ、前述の
同期式補間方式に基づく、ノートクロックに同期した補
間処理に相当する処理を行う。ただしＰＣＭモードのと
きは、補間エンベロープは、クリアされて直接は用いら
れないが、波形更新のだめのフラグＦＬＡＧを送出する
役割を果たす。つまり補間エンベロープ発生部（１０２
）ｌ’を補間エンベロープ１周期に対して、１回のフラ
グＦＬＡＧを波形読出し部（１０１）Ｋ送出する。第１
２図の（２Ｌ）は、補間モードからＰＣＭモード、ＰＣ
Ｍモードから補間モードへの推移を示した波形推移図で
ある。横軸は時間を表わし、縦軸はサンプル値を表わす
。第１２図の（ｂ）は、第１２図（ＩＬ）のサンプル波
Ｗ１〜Ｗ６を示している。

第１２図（ａ）ｃおいてＷＡＶＥｌ、ＷＡＶＥｌｌｉｑ
、第６図における波形読出し部（１０１）の出力信号に
。

ＷＡＶ［ＩＶｉ、加Ｎ器（１０６）　ノＩ−Ｂ　力信号
％　ッ”１　り　−補間処理された出力信号を表わして
いる。

第１３図は第６図におけるセレクタ（１０γ）に相当す
るＰＣＭモード選択部（０００）のブロック図である。

信号５ＹＧＫＶｉ、ンーケンサ（８０２）がら供給され
る一定周期のクロックである。ＣＬＲＦけ、計算要求フ
ラグ発生部（８１０）から供給される計算要求フラグで
、ノートクロックＮＴＣＫに相当するクロックで、８チ
ャネル分のノートクロックが時分割で送られてくる。Ｐ
ＣＭＦは、前述の楽音合成データの中のＰＣＭフラグデ
ータに対応した信号で、セレクｐ　（９ｏ１）ｉ、Ｈｐ
（ＭＦ：　”　１　”のとき、ＣＬＲＦを選択１．、Ｐ
ＣＭＦ＝　”０”　（ｒ）ときｐａミック５ＹＣを選択
し、補間周期クロックＫＮＣＫとして出力する。

３１シたがって、ＰＣＭモードのききは、計算要求前 一　フラグＣＬＲＦに同期した同期式補間モードになり
。

僅 、　通常のモードのときは、ノートに無関係な一定のタ
ロツク５ＹＣＫに同期した非同期式補間モードになる。

ただしＰＣＭモードのときは、前述のようにＭ間エンベ
ロープデータは計算されるが、楽音波形データとは１乗
算されないようにしている。

波形データプロセッサＷＤＰ　（８０７）の説明第１４
図はＷＤＰ（８０了）の演算処理の流れ図である。

ＷＤＰは、ＤＲＰから供給される波形サンプル値ｆ（”
ｉ、ｎ）とｆ（Ｗｉ＋１．ｎ）補間係数ＭＬＰＩＣ基づ
いて補間演算を行って、仮想サンプル値ｆ　（Ｗｉ、ｎ
）をめる機能をもっている。

前述の第６図に示した楽音発生装置の説明では、波形サ
ンプル値ｆ（Ｗｉ、ｎ）とｆ　（Ｗｉ＋＋、ｎ）にそれ
ぞれ補間係数ＭＬＰとＭＬＰを乗算した値を加算する方
式をとっていたが、本実ＩＡ例では、第１４図に示され
るように乗算と加算の順序を交換して１乗算回数を減ら
している。なおｆ　（Ｗｉ、ｎ　）とｆ（Ｗｉ＋１．ｎ
）の加算の際に１を加えているのは、２の補数演算を行
うためである。

発明の効果 本発明の楽音発生装置は、複数の楽音波形デー瞥 タメモリの中から複数の楽音波形データを読み出す波形
読み出し部と、常トて和が一定になる複数の周期的エン
ベロープ信号を発生するエンベロープ発生部と、上記波
形読出し部から出力される複数の楽音波形データと、上
記エンベロープ信号を乗算する乗算器と、上記乗３１器
の出力信号を加算する加′Ｈ−器ｔＡえ、上記波形読み
１量３シ部の読み出し波形の更新を、上記エンベロープ
信号の周期に同期して行うようにし％また通常、上記エ
ンベロープ信号の周期を上記波形ｊλ出し部の読み出し
周期とけ独立な、一定の周期とし、上記ＰＣＭフラグデ
ータが立っているときだけ、上記エンベロープ信号の周
期を、上記波形読み出し部の読み出し周期と同一とする
とともに補間処理を禁止するようにしているので、原理
から選択抽出された少数の波形データをもとに、高品ｒ
（の原音再生を行うことができるとともに、同じ波形デ
ータを用いて、原音と異なる周期で良形データを読み出
しても原音のエンベロープは保存される。

また、自然楽音のアタック部など、振幅９周波数２位相
などが急激に変化する部分に対しては、ＰＣＭモードを
用いて、原波形をそのま１出力するこ、！：ができる。

またＰＣＭの部分と補間処理を施す部分とがスムーズに
つながるので、ＰＣＭモードの切換え時に、有害なりリ
ックノイズがでることがなく、一つの楽音に対して部分
的にＰＣＭモードを採用することができるので、必要最
小限のデータ量で高品質の楽音を再生することができる
。

また本発明は、自然音の原音再生に役立つだけではなく
、補間用のエンベロープデータ信号と。

波形データを適当に設定することによって、全く新しい
楽音を合成することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の動作原理の説明図。 第４図は従来の楽音発生装置の構成を示すブロック図、
第６図は従来の楽音発生装置の動作説明図。 第６図は本発明の一実施例における楽音発生装置の構成
を示すブロック図、第７図は同実施例の楽音発生装置の
動作説明図、第８図は本発明の楽音発生装置を採用した
電子楽器のブロック図％第９図１・１第８図における楽
汁発生部（ｅｏ７）の構成を示すブロック商、第１ｏ図
は第８図における楽音合成データＲＯＭ（６０６）のデ
ータマツプを示す図、第１１図は制御データの内容を表
わすデータ構成図、第１２図は本発明の秦ｉ等発生装置
の動作説明図、第１３図はＰＣＭモード選択部（１００
１）のブロック図、第１４図はＷＤＰ（８０７）の演算
処理の流れ図である。 （１０１）・・・・・波形読出し部、（１０２）・・・
・・・補間エンベローフ’ｂ　生ｆｌＢ　＋　（１０３
）・・・・・・インバータ、（１０４）〜（１０６）・
・・・・・乗り２））％　（１０６）・・・・・・加り
乙、（１ｏ７）・・・・・・セレクタ、（６０６）・・
・・・・楽ｉ′？合Ｉ戊データＲＯＭ、（８０７）・・
・・・・ウェーブ・データ・プロセサ、（ＳＯａ）・・
・・・・データ・リード・プロセサ、（１０００）　・
・・・・・ＰＣＭモード選択部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名゛′
”３　［ｋ　、、　、　４．−３ ｆ０１１ ／ デＩｆ ／ ＤＡＣへ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の楽音波形データと、ＰＣＭモードを指定す
   るＰＣＭフラグデータを格納する波形データメモリと、
   上記波形データメモリの中から複数の楽音波形データ′
   Ｃ読み（Ｂす波形読み出し部と、複数の周期的エンベロ
   ープ信号を発生するエンベロープ信号発生部と、」二記
   波形読出し部から出力される複数の楽音波形データと上
   記エンベロープ（ｉ号を乗算する乗ｒｒ、器と、上記乗
   算器の出力信Ｏを加算する力ｉｌｎ器を具え、上記波形
   読み出し部の読み出（−波形の更新を、上記エンペルー
   プ信号のＩｌ’１月ｕｌに同ＩＩ、ＩＩ　して行うよう
   （でし。 通常、上ｉｉｅエンベローブイニジ〕゛の）、′、月Ｉ
   ＪＩを」二記波形読出し部の読み出し周期とは独立な周
   期とし。 上記ＰＣＭフラグデータが立っているときだけ。 上記エンベローブイΔ−８・の周１υＪを、上記波形読
   み出し部の読み出し周期と同一とするとともに袖間処Ｊ
   Ｉｌ′！を九′２止するようにしたことを特徴とする楽
   音発生装置。
2. （２）エンベロープ信号発生部は、その総和が常に一定
   である複数のエンベロープ信号を発生することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の楽音発生装置。
3. （３）　エンベロープ信号発生部は、波形データメモリ
   （て格ｂ’４きれている補間周期指定データに対応する
   ｌ’９　Ｊ９ｊ　ｌニア７ニンベローブ信号を発生する
   ことをり：ｉ　７４とする判ご日百求の範囲第１項記載
   の楽音発生装置。
4. （４）　２ｉｆ否０−９２斤波形データを出力する波形
   読出し部と、ろ−Ｏいずれか一方の文盲波形データを反
   転するインバータと、もう一方の楽音波形データと上記
   インバータの出力１３号を加算する加ｔ１器と、１’＋
   ｉｌ記工ンベロープ信号発生部の発生するエンベロープ
   借りと」―記加ｐ器の出力信号を乗算する乗算器を具え
   ることを特徴とする特ｉｉＴ請求の範囲■１ＪＪ′ｌ記
   載の楽１η・発生装置。
5. （５）　波形読出し部、エンベロープ信丹発生部、加ｒ
   ｆ、器１乗算器を、複数チャイルの楽音発生に対応して
   、時分割で動作させることを！ｖｊ徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の楽音発生装置。