JPS61204696A - 楽音信号発生装置 - 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〕 この発明は、鍵タッチあるいはその他の音色制御因子に
応じて制御された音色を有する楽音信号を発生すること
ができる楽音信号発生装置に関し、特に、アタック部に
おいて制御された音色を有する楽音信号を発生すること
ができるものに関する。

〔従来の技術〕

発音開始から終了までの全波形もしくは立上り部の全波
形とそれ以後の波形の一部を波形メモリに記憶し、前者
を記憶した場合はその全波形を−通り読み出すことによ
り高品質の楽音波形信号を発生し、後者を記憶した場合
は立上り部の波形を−通り読み出した後それ以後の一物
波形を繰返し読み出すことにより高品質の楽音波形信号
を発生することが、最近では行われている（特開昭５２
−１２１３１３号）。このように波形メモリに予め多周
期の連続波形を記憶しておく方式は、高品質の楽音波形
信号が得られる反面、膨大なメモリ容量が要求されるた
め、鍵タッチあるいは音高等に応じた様々な音色変化を
実現するのに不向きであった。すなわち、発生すべき楽
音の音高や音域に応じて音色を変えるキースケーリング
制御や演奏用鍵の操作状態（操作速度、操作強さ）に応
じて音色を変えるタッチレスポンス制御、さらには各種
操作子（例えばソフトペダルやブ１１１Ｊアンス操作子
）の操作状態に応じて音色を変える操作子制御を行おう
とする場合、最も単純には、これらの制御内容別に複数
の波形メモリを設け、このうち１つを選択して読み出す
ようにすればよいのであるが、そうすると、構成が複雑
化すると同時に、波形メモリの容量が膨大なものとなり
、非実用的である。そこで、一つの方法として、２種類
の連続波形、例えばタッチレスポンス制御の場合は最強
タッチに対応する連続波形と最弱タッチに対応する連続
波形、を波形メモリに準備しておき、両波形を同時に読
み出して音色変化パラメータ（タッチ強度）に応じて両
波形を補間することにより該音色変化パラメータ（タッ
チ強度）に対応する波形を得ることが考えられ、そのこ
とが特願昭５８−ＩＪ３３３６号明細書中に開示されて
いる。しかし、その場合でも、楽音の発音開始から終了
に至る全波形を波形メモリに記憶するようになっている
ため、メモリ容量が依然として大きく、改善の余地があ
った。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、より一層
縮小された構成の波形メモリにより、鍵タッチあるいは
キースケ−リンク等に応じて制御された音色を持つ楽音
信号を発生することができるようにした楽音信号発生装
置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

一般に、聴者にとって音色の変化を最も強く感じとるこ
とができるのは楽音のアクツク部であるっサスティン部
では音色の変化があったとしても、アクツク部における
音色変化はど強い印象を聴者に与えず、また、次に発音
される音のアタック部に掻き消されてその部分での音色
変化を余り感じとることができないことが多い。従って
、楽音の全発音期間にわたって鍵タッチあるいはキース
ケ−リンク等による音色変化を楽音に付与するまでもな
く、少なくともアタック部において音色変化を付与する
ことができるようにすれば、十分に効果的な音色変化制
御を行うことができる。

この点に鑑みて、この発明は、複数周期から成る少なく
ともアタック部の波形を複数系列で発生するようにし、
これらを適宜重みづけして合成することによりその重み
づけに応じて音色制御されたアタック部の楽音信号を発
生し、アタック部以後のサスティン部に関しては１系列
で発生した楽音信号を用いるようにしたことを特徴とす
るものである。

また、この発明の第２の特徴は、異なる特徴を有する２
系列の波形のうち一方の系列の波形に関して少なくとも
アタック部の複数周期の波形データを第１の波形データ
として記憶手段に記憶すると共に、両系列の波形の差に
対応する差分波形に関して少なくともアタック部の複数
周期の波形データを第２の波形データとして記憶手段に
記憶し、これら第１及び第２の波形データを読み出すと
共に、読み出した第２の波形データを適宜重みづけして
第１の波形データと合成することにより、その重みづけ
に応じて音色制御されたアタック部の楽音信号を発生し
、アタック部以後のサスティン部に関しては１系列で発
生した楽音信号を用いるようにしたことである。

〔作用〕

アタック部に関しては、複数系列の波形信号が重みづけ
されて合成されるので、その重みづけに応じて音色変化
を付与することができる。一方、このアタック部に引き
続くサスティン部に関しては１系列から楽音信号が発生
されるだけであるので、音色変化は付与されない。しか
し、前述の通り、楽音のアタック部で音色変化を付与す
ることができるようにすることにより、十分に効果的な
音色変化制御を行うことができる。また、複数周期から
成る波形の波形データを複数系列分記憶する必要のある
のはアタック部だけであるため、波形メモリを小容量化
することができる。

−例として、各系列のアタック部の波形の重みづけ内容
は、鍵タッチに応じて決定される。別の例として、この
重みづけ内容は、発生すべき楽音の音高又は音域に応じ
て決定される。更に別の例古して、この重みづけ内容は
、ブＩＪ　ＩＪアンス操作子又はその他の操作子の操作
状態に応じて決定さねる。これにより、鍵タッチあるい
はキースケ−リンクあるいは操作子の操作に応じた音色
変化制御が行われる。

〔実施例〕

以下、添付図面に基づきこの発明の実施例を詳細に説明
しよう。

第１図はこの発明に係る楽音信号発生装置を適用した電
子楽器の一実施例を示す電気的ブロック図であり、発生
すべき楽音の音高を指定する手段として鍵盤が用いられ
る。アドレス信号発生回路１１は、鍵盤で指定された音
高に応じて波形メモリ１２．１３．１４から波形データ
を読み出すための読出し手段に相当するものであり、押
圧された鍵を示すキーコードＫＣを鍵盤回路１０から入
力し、このキーコードＫＣによって示された鍵の音高に
対応するレートで変化するアドレス信号へ〇を発生する
。

第１の波形メモリ１２は、成る特徴を有する波形（仮に
これを第１の波形という）に関して、少なくともアタッ
ク部の複数周期の波形データを記憶したものである。第
２の波形メモリ１３は、上記第１の波形とは異なる特徴
を有する波形（仮にこれを第２の波形という）に関して
、少なくともアタック部の複数周期の波形データを記憶
したものである。

サスティン波形メモリ１４は、アタック部に接続される
べきサスティン部の波形（好ましくは複数周期の波形）
の波形データを記憶したものである。

アドレス信号発生回路１１は、鍵盤回路１０から与えら
れるキーオン信号ＫＯＮに応答して、始めはアタック部
の波形データを読み出すためのアドレス信号ＡＤを発生
し１次にサスティン部の波形データを読み出すためのア
ドレス信号ＡＤを発生する。第１及び第２の波形メモリ
１．２．１３からはアタック部の波形データが並行して
読み出され、重みづけ回路１５の乗算器１６及び１７に
与えられる。重みづけ回路１５は、重みづけ係数発生回
路１８から各系列に対応して発生された重みづけ係数（
重みづけ制御データ）ＴＫＩ、ＴＫ２に応じて各系列の
波形データを重みづけするものである。すなわち、係数
ＴＫＩが乗算器１６に入力され、第１の波形メモリ１２
から読み出された波形データの重みづけを行い、係数Ｔ
Ｋ２が乗算器１７に入力され、第２の波形メモリ１３か
ら読み出された波形データの重みづけを行う。夫々重み
づけされた２系列の波形データは加算器１９で加算的に
合成され、セレクタ２０のＡ入力に与えられる。

タッチ検出装置２１は、鍵盤で押圧された鍵のタッチを
検出し、タッチ検出データＴＤを重みづけ係数発生回路
１８に与える。重みづけ係数発生回路１８は、このタッ
チ検出データＴＤによって示された鍵タッチの強度に応
じて異なる重みづけ内容を指示する重みづけ係数ＴＫＩ
、ＴＫ２を発生する。

この実施例では、第１の波形メモリ１２には最強の鍵タ
ッチに対応する特徴を有するアタック部の波形が記憶さ
れており、第２の波形メモリ１３には最弱の鍵タッチに
対応する特徴を有するアタック部の波形が記憶されてい
る。従って、重みづけ回路１５では、鍵タッチに応じた
重みづけ係数ＴＫＩ、ＴＫ２に応じて、最強タッチに対
応する波形データと最弱タッチに対応する波形データと
の間で補間がなされ、その結果、そのときの鍵タッチの
強度に応じた特徴を有するアタック部の楽音波形信号が
得られる。

アタックエンド検出回路２２は、アタックエンドアドレ
ス発生回路２３から与えられるアタックエンドアドレス
値とアドレス信号ＡＤの値とを比較し、アタック部の波
形の読出しが終了したか否かを検出する。アタック部の
波形読出しが行われている間は信号″０”を出力し、終
了するとＩｔ　ｌ　ＩＩを出力する。このアタックエン
ド検出回路２２の出力信号はセレクタ２ｏのＢ選択制御
入力ＳＢに与えられ、この信号を反転した信号がＡ選択
制御人力ＳＡに与えられる。

従って、第１及び第２の波形メモリ１２，１３からアタ
ック部の波形データが読み出されている間は、セレクタ
２０でＡ入力が選択され、これらの波形データを重みづ
けし、加算合成した波形データが該セレクタ２０から出
力される。セレクタ２０のＢ入力にはサスティン波形メ
モリ１４から読み出されたサスティン部の波形データが
与えられており、アタック部の読出しが終了すると、今
度は、このサスティン部の波形データがセレクタ２０で
選択され、出力される。

セレクタ２０から出力された波形データは乗算器２４に
与えられ、エンベロープ発生器２５から発生された振幅
エンベロープ波形データと乗算される６乗算器２４の出
力はディジタル／アナログ変換器２６に与えられ、アナ
ログ信号に変換された後、サウンドシステム２７に与え
られる。

次に、波形メモリ１２〜１４に記憶する波形の具体例に
ついて説明する。

第２図は強いタッチで演奏された実際のピアノ音の波形
（原波形）の−例を示すものである。第３図は弱いタッ
チで演奏された同じくピアノ音の波形（［波形）の−例
を示すものである０図示の都合上、時間的に連続する波
形を夫々（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の４つの部分
に分けて示しである。一般に、楽音波形においてどこま
でがアタック部、どこからがサスティン部、と厳密には
決め鳳いが、音の出始めから波形の形状及び振幅が安定
するあたりまでがアタック部であり、それ以降の部分が
サスティン部である。従って、第２図及び第３図では、
概ね（ａ）と（ｂ）の部分がアタック部、（Ｃ）と（ｄ
）の部分がサスティン部である。勿論、この分は方には
幅があり。

（ｂ）の途中までをアタック部としてもよく、また、（
ａ）の部分をアタック部、（ｂ）以降をサスティン部と
してもよい、なお１図示は省略したが（ｃｌ）以降にも
サスティン部が続く。

第１の波形メモリ１２には、ピアノ音色に対応する記憶
エリアに、第２図（ａ）、（ｂ）に示すような強いタッ
チに対応するアタック部の複数周期から成る波形の波形
データを記憶する。第２の波形メモリ１３には、ピアノ
音色に対応する記憶エリアに、第３図（ａ）、（ｂ）に
示すような弱いタッチに対応するアタック部の複数周期
から成る波形の波形データを記憶する。なお、波形メモ
リ１２．１３には厳密にアタック部の波形のみを記憶し
なければならないわけではなく、サスティンの一部を含
んでいてもさしつかえない。

サスティン波形メモリ１４にはサスティン部の波形を１
系列分だけ記憶する６記憶すべきサスティン部の波形は
、第２図（ｃ）、（ｄ）に示すような強タッチに対応す
るサスティン波形、または第３図（ｃ）、（ｄ）に示す
ような弱タッチに対応するサスティン波形のどちらか一
方であってもよいが、好ましくは１両方のサスティン波
形を適当に加重平均してどのタッチにも共通に用いるに
ふされしいサスティン波形を作り、これを記憶するとよ
い、メモリ１４に記憶するサスティン部の波形は、メモ
リ１２．１３に記憶したアタック部の波形に引き続く残
りの波形全部であってもよいが、それに限らず、適宜に
抜き出した複数周期の波形、あるいは代表的な１周期の
波形、であってもよい０発音終了に至るまでの残りの全
波形をサスティン波形メモリ１４に記憶する場合は、ア
ドレス信号発生回路１１から発生されたアドレス信号Ａ
Ｄに従って該メモリ１４に記憶さ九たサスティン部の波
形データを１通りだけ読み出すよう餠御する。他方、限
られた複数周期の波形又は１周期の波形をメモリ１４に
記憶した場合は、アドレス信号ＡＤに従って該メモリ１
４に記憶された波形データを繰返し読み出すよう制御す
る。このような一連の波形データの１通りだけの読み出
し制御あるいは繰返し読み出し制御は周知の手法によっ
て容易に行えるためその詳細は特に示さない。

また、サスティン波形メモリ１４からの波形データは、
波形メモリ１２．１３からのアタック部の波形データの
読み出しが概ね終了してから、読み出し開始されるが、
メモリ１４の読み出し開始アドレスを適切に定めること
により容易に制御し得る。

各波形メモリ１２〜１４には、第２図及び第３図に示す
ように自然な振幅エンベロープを持つ原波形そのものを
所定の符合化形式（例えばＰＣＭ：パルスコード変調方
式）で符合化してその波形データを記憶するようにして
もよい。その場合は、エンベロープ発生器２５では、第
４図（ａ）に示すような、押鍵中は一定レベルを維持し
、離鍵に応答して減衰する特性のエンベロープ波形デー
タを発生する。ＭｆＩｓ時の減衰エンベロープ波形は、
周知のように、サスティン部の楽音波形がバーカッシブ
音量の減衰エンベロープ特性を持つ場合は離鍵時にダン
プ制御を行うためのものであり、他方、サスティン部の
楽音波形が持続音系のエンベロープ特性を持つ場合（若
しくは繰返し読出しによって事実上の持続音系エンベロ
ープ特性を持つに至った場合）は離鍵時に発音を減衰さ
せるためのものである。

反対に、各波形メモリ１２〜１４には、自然な振幅エン
ベロープを持つ原波形そのものを記憶せずに、この原波
形の振幅レベル（１波毎のピークレベル）を一定レベル
に規格化するデータ操作を予め施しく勿論、そのように
しても波形１波毎の特徴は損われない）、このように規
格化された振幅レベルを持つ波形を所定の符合化形式（
例えばＰＣＭ方式）で符合化して波形データを記憶する
ようにしてもよい、その場合は、エンベロープ発生器２
５では、第４図（ｂ）あるいは（ｃ）に示すような適宜
の振幅エンベロープ特性を示すエンベロープ波形データ
を発生し、これにより規格化された振幅レベルを持つ楽
音波形データに対してアタック、ディケイ、サスティン
等の振幅エンベロープを付与する。このように規格化さ
れた振幅レベルを持つ波形データを波形メモリ１２〜１
４に記憶することによる利点は、実際の振幅レベルが相
対的に小さい波形に関してそのレベルを見かけ上増大す
ることによりデータ表現におけるビット数を増すことが
でき、これにより波形再現の際の分解能を増すことがで
きることである。しかも、そのことをメモリの容量を特
別に増大することなく、メモリを効率的に利用すること
により実現することができることである。また、波形メ
モリ１２〜１４から読み出される波形データの振幅レベ
ル（１波毎のピークレベル）はアタック部、サスティン
部の区別なく共通となるため、セレクタ２０で選択すべ
き波形を切り換えたときそれまで選択されていたアタッ
ク部の波形と新たに選択されたサスティン部の波形との
レベル差が生じず、音量の急激な変動やクリックを防止
することができる。

各波形メモリ１２〜１４は、上述したようなアタック部
あるいはサスティン部の波形データを音色選択装ｆ１２
８で選択可能な音色種類毎に夫々記憶している。音色選
択装置２８は選択された音色を示す音色選択情報ＴＣを
出力し、これを波形メモリ１２〜１４及びその他の回路
に供給する。波形メモリ１２〜１４は、与えられた音色
選択情報ＴＣによって指定された音色に対応する波形を
読出し可能にし、この波形の波形データを、前述の通り
、アドレス信号ＡＤに従って読み出す。

音色選択情報ＴＣは重みづけ係数発生回路１８にも与え
られており、タッチ強度に対する重みづけ係数ＴＫＩ、
ＴＫ２の関数特性を選択された音色種類に応じて異なら
せるようにしている。その−例を示すと第５図のようで
あり、（ａ）はタッチ検出データＴＤに対する一方の系
列の重みづけ係数ＴＫＩの関数を示し、（ｂ）は他方の
系列の重みづけ係数ＴＫ２の関数を示す、また、実線は
ピアノ音色に対応するこれらの関数の一例を示し。

破線はギター音色に対応するこれらの関数の一例を示す
。ピアノ音色の方が関数の傾きが急であるが、これは鍵
タッチに応じた音色変化の度合が大きいことを意味する
。このような、音色に応じた重みづけ関数特性の変更に
より、各種の自然楽器音における音色変化特性を夫々の
特性に合わせてより一層忠実に模倣することができるよ
うになる。

尚、音色選択情報ＴＣをタッチ検出装置２１にも与えて
、タッチ検出データの特性を音色に応じて異ならせるよ
うにしてもよい。

波形メモリ１２．１３に記憶されたアタック部の波形は
、音色毎に異なるものであるので、そのアドレス長も適
宜に異なっている。従って、アタックエンド検出回路２
２でアタック部の終了を検出する場合、選択された音色
に応じたアタック部のアドレス長の違いを考慮しなけれ
ばならない。

そのため、アタックエンドアドレス発生回路２３に音色
選択情報ＴＣが与えられており、選択された音色に応じ
たアタックエンドアドレス値が発生されるようになって
いる。

音色選択情報ＴＣはエンベロープ発生器２５にも与えら
れ、発生すべきエンベロープ波形の特性（アタック、デ
ィケイ、サスティン、ダンプ等のカーブ、レベル、時間
など）を選択された音色に応じて制御する。また、タッ
チ検出データＴＤもエンベロープ発生器２５に与えられ
ており、鍵タッチの強度に応じてエンベロープ波形の最
大レベルを制御する。

第６図は第１図の実施例における変更例を示すものであ
る。第１の波形メモリ１２Ａには弱いタッチに対応する
波形（例えば第３図のような波形）のアタック部の複数
周期の波形データが記憶される。第２の波形メモリ１３
Ａには、強いタッチに対応する波形（例えば第２図のよ
うな波形）と第１の波形メモリ１２Ａに記憶した弱いタ
ッチに対応する波形との差分波形の波形データが記憶さ
れる。重みづけ回路１５Ａは、第２の波形メモリ１３Ａ
から読み出された差分波形の波形データと重みづけ係数
ＴＫとを乗算する乗算器２９と、第１の波形メモリ１２
Ａから読み出された弱いタッチに対応する波形データと
乗算器２９の出力とを加算する加算器３０とから成る０
重みづけ係数発生回路１８Ａは、鍵タッチが最強のとき
重みづけ係数ＴＫとして「１」を発生し、最弱のときＴ
ＫとしてｒＯＪを発生しその間のタッチ強度に応じて０
＜ＴＫ＜１なる条件を満す重みづけ係数ＴＫを所定の関
数に従って発生する。この重みづけ係数ＴＫの関数特性
も選択された音色に応じて異なるようにするとよい、第
６図の例では、第１の波形メモリ１２Ａから読み出した
弱タッチ対応波形に対する差分波形データの加算比率が
鍵タツチ強度に応じて制御され、その結果、第１図の実
施例と同様に、タッチ強度に応じた特徴を有するアタッ
ク部の波形データが重みづけ回路１５Ａから出力される
。この構成によれば、一方の波形メモリ１３Ａが差分波
形メモリであるため、メモリの記憶容量をより一層縮減
することができる。尚、第１の波形メモリ１２Ａに最強
タッチに対応する波形のアタック部波形データを記憶し
、加算器３０を減算器に変更してもよい。

ところで、メモリ１３Ａに記憶する差分波形は強タッチ
対応波形と弱タッチ対応波形の各サンプル点毎の振幅値
の差であるため、高調波分の多い、とげとげした、波形
である。このとげとげした差分波形を小レベルでも弱タ
ッチ対応波形に加えると、加算合成した波形がメモリ１
２Ａから読み出した弱タッチ対応波形とは急に変わった
感じになるおそれがあり、また、実際の自然楽器演奏音
の波形とも違ったものとなるおそれがある。そこで、第
６図を第７図のように変更し、第２の波形メモリ１３Ａ
の出力側にディジタルフィルタ（ローパスフィルタ）３
１を設け、タッチ検出データＴＤに応じてフィルタ特性
パラメータメモリ３２から鍵タッチに対応するフィルタ
特性パラメータを読み出し、これによりフィルタ３１を
制御するようにするとよい。このフィルタ制御は、鍵タ
ッチが弱いほど丸みを帯びた差分波形がフィルタ３１か
ら出力され、タッチが強くなるに従って丸みの少ない波
形メモリ］、３Ａから出力される本来の差分波形に近い
差分波形がフィルタ３１から出力されるようにする。そ
して、最強タッチのときは波形メモリ１３Ａの出力波形
に何の変更も加えずにフィルタ３１から出力するように
する。このような制御によって、比較的タッチが弱いと
きに最弱タッチ対応波形（メモリ１２Ａの出力）に加算
される差分波形を高調波分の少ない滑らかなものとする
ことができ、上述のような不都合が除去される。

なお、メモリ３２に音色選択情報ＴＣを入力し、鍵タッ
チのみならず選択された音色にも対応させてフィルタ特
性パラメータを読み出すようにしてもよい、また、ディ
ジタルフィルタ３１は乗算器２９の出力側に設けるよう
にしてもよい。

なお、発生すべき楽音の音高又は音域に応じて音色変化
制御（すなわちキースケーリング）を行う場合は１重み
づけ係数発生回路１８．１８Ａ（第１図、第６図、第７
図）の入力データとしてタッチ検出データＴＤの代わり
に点線で示すようにキーコードＫＣを入力するようにす
ればよい。

また、エンベロープ発生器２５にもキーコードＫＣを入
力し、エンベロープ波形の最大レベルや減衰時間などを
音高又は音域に応じて制御する。

また、所定の操作子３３（第１図）の操作状態に応じて
音色変化制御を行う場合は、重みづけ係数発生回路１８
．１８Ａの入力データとしてタッチ検出データＴＤ又は
キーコードＫＣの代わりに点線で示すように操作子３３
の出力を入力するようにすればよい。

勿論、キースケーリングあるいは操作子操作に応じた制
御に第１１１１あるいは第６図、第７図の回路を応用す
る場合は、第１及び第２の波形メモリ１２．１２Ａ、１
３，１３Ａに記憶する波形は強タッチ及び弱タッチに対
応するものではなく、高い音高及び低い音高に対応する
もの、あるいは操作子の操作量大及び小に対応するもの
、とする。

また、鍵タッチ、キースケーリング、操作子３３の操作
状態のうち何れか複数を組合せて音色変化制御を行うよ
うにしてもよい、第８図はその一例を部分的に示した図
であり、第１図の第１及び第２の波形メモリ１２．１３
及び重みづけ回路１５の部分に置換されるものである。

波形メモリ１２Ｈには、強い鍵タッチ及び高い音高に対
応する音色特徴を有する楽音波形のアタック部の複数周
期の波形データが前述と同様の手法で各音色毎に記憶さ
れている。波形メモリ１２Ｌには１強い鍵タッチ及び低
い音高に対応する音色特徴を有する楽音波形のアタック
部の複数周期の波形データが前述と同様の手法で各音色
毎に記憶されている。

波形メモリ１３Ｈには、弱い鍵タッチ及び高い音高に対
応する音色特徴を有する楽音波形のアタック部の複数周
期の波形データが前述と同様の手法で各音色毎に記憶さ
れている。波形メモリ１３Ｌには、弱い鍵タッチ及び低
い音高に対応する音色特徴を有する楽音波形のアタック
部の複数周期の波形データが前述と同様の手法で各音色
毎に記憶されている。これらのアタック部のための波形
メモリ１２Ｈ〜１３Ｌは、前述と同様に、音色選択情報
ＴＣに応じて選択された音色種類に対応するものが読出
し可能とされ、アドレス信号ＡＤに従って適宜の音高周
波数で読み出される。

波形メモリ１２Ｈ１１２Ｌから読み出された強い鍵タッ
チに対応する波形データは、キースケーリング用の重み
づけを行うための乗算器３３．３４に夫々入力される０
乗算器３３．３４の他の入力には、キースケーリング係
数発生回路３５からキーコードＫＣに応じて発生された
２系列のキースケーリング係数ＫＳＩ、ＫＳ２が入力さ
れており、これにより１発生すべき楽音の音高に応じた
重みづけが強タッチ用の両波形データに施される。

乗算ｓ３３．３４の出力は加算器３６で加算され、その
後、乗算器１６に与えられ、そこで前述と同様の鍵タッ
チに応じた重みづけ係数ＴＫＩが乗算される。

上述と同様に、波形メモリ１３Ｈ１１３Ｌの出力は乗算
器３７．３８に与えられ、キーコードＫＣに応じてキー
スケーリング係数発生回路３９から発生されたキースケ
ーリング係数ＫＳ３、ＫＳ４と夫々乗算される。これに
より１発生すべき楽音の音高に応じた重みづけが弱タッ
チ用の両波形データに施される６乗算器３７，３８の出
力は加算器４０で加算され、その後、乗算器１７に与え
られ、そこで前述と同様の鍵タッチに応じた重みづけ係
数ＴＫ２が乗算される。

両乗算器１６．１７の出力は加算器１９で加算され、セ
レクタ２０の八人力（第１ｗ！Ｊ）に与えられる。こう
して、波形メモリ１２Ｈ〜１３Ｌから読み出された４系
列の異なる特徴を有するアタック部の波形データが発生
すべき楽音のｉ高及び鍵タッチの両方に応じて夫々重み
づけされ、これらの音色制御因子に応じて音色変化が付
与されたアタック部の波形データが重みづけ回路１５Ｂ
から出力される。

キースケーリング係数発生回路３５．３９には音色選択
情報ＴＣが夫々入力されている。前述と同様に、音色種
類に応じて都−スケーリング係数の関数特性が異なって
おり（例えば第５図のように）１発生すべきキースケー
リング係数に８１〜ＫＳ４の関数特性が選択された音色
に応じて決定される。なお、キースケーリング係数発生
回路３５゜３９を別々に設けずに１つを共用してもよい
。

なお、第８図の例ではキースケーリングのための重みづ
け演算を行った後鍵タッチに応じた重みづけ演算を行う
ようにしているが、これは逆であってもよい、また、操
作子の操作状態に応じた音色変化制御と鍵タッチ又はキ
ースケーリングに応じた音色変化制御を組合わせる場合
も第８図と同様に構成すればよい、更に、鍵タッチ、キ
ースケーリング、操作子制御、の３者をすべて組合わせ
ることもでき、その場合も第８図に準じて構成すればよ
い。

ところで、第１図の例では、セレクタ２０においてアタ
ック部の波形とサスティン部の波形が瞬時に切換わるよ
うになっているため、両者の波形形状の違いによってス
ムーズに波形がつながらない場合がある。そのような問
題を解決するためには、第１図のセレクタ２０の代わり
に第９図に示すようなりロスフェード回路４１を用いる
とよい。

クロスフェード回路４１は、アタック部とサスティン部
の接続部分において、第１０図に示すようにアタック部
の波形を減衰エンベロープで重みづけし、サスティン部
の波形を立上りエンベロープで重みづけし１両者を加算
することにより、アタック部からサスティン部に波形が
滑らかに切換わる（クロスフェードする）ようにするた
めのものである。

クロスフェードアドレス発生回路４２はクロスフェード
を開始すべきアドレス値（クロスフェードスタートアド
レスＣ８Ａ）を音色選択情報ＴＣに応じて発生する。ク
ロスフェードスタート検出回路４３は、クロスフェード
スタートアドレスＣ８Ａとアドレス信号ＡＤの値とを比
較し、両者が一致したときクロスフェードスタート信号
Ｃ８を出力する。クロスフェードスタート信号Ｃ８はク
ロスフェードエンベロープ発生器４４．４５に与えられ
る。

アタック部用クロスフェードエンベロープ発生器４４は
、キーオン信号ＫＯＮが“１”に立上ったときからクロ
スフェードスタート信号Ｃ８が与えられるまで乗数「１
」に相当する一定レベルのエンベロープ信号を発生し、
クロスフェードスタート信号Ｃ８が与えられると、所定
の減衰カーブで減少するエンベロープ信号を発生する。

この減衰カーブは音色選択情報ＴＣによって制御される
。

アタック部用クロスフェードエンベロープ発生器４４か
ら発生されたエンベロープ信号は乗算器４６に入力され
、重みづけ回路１５から与えられたアタック部の波形デ
ータに乗算される。

サスティン部用クロスフェードエンベロープ発生器４５
は、キーオン信号ＫＯＮが“１〃に立上ったときからク
ロスフェードスタート信号Ｃ８が与えられるまで乗数「
０」に相当する信号を発生しくつまりエンベロープ信号
を発生しない）、クロスフェードスタート信号Ｃ８が与
えられると、所定の立上りカーブで立上り、以後は乗数
「１」に相当する一定レベルを維持するエンベロープ信
号を発生する。この立上りカーブは音色選択情報ＴＣに
よって制御される。サスティン部用クロスフェードエン
ベロープ発生器４５から発生されたエンベロープ信号は
乗算器４７に入力され、サスティン波形メモリ１４から
与えられたサステインの波形データに乗算される。

乗算器４６．４７の出力は加算器４８で加算され、その
加算結果が振幅エンベロープ付与のための乗算器２４に
与えられる。こうして、クロスフェード区間では、楽音
信号の波形をアタック部の波形からサスティン部の波形
へと滑らかに移行させることができる。このようなりロ
スフェード回路４１を用いることによる利点は、波形メ
モリ１２〜１４に記憶する波形データを作成する際にア
タック部とサスティン部との波形のつながりを厳密に考
慮する必要がなくなることである。

以上の実施例では、発生すべき楽音の音高を鍵盤によっ
て指定することにより音階音の楽音信号を発生する場合
について説明されているが、この発明に係る楽音信号発
生装置はリズム音源にも適用することができる。その場
合１重みづけ制御データはリズム楽器を操作するときの
強さをシミュレートするデータ（例えば操作子の操作に
基づくデータあるいはリズムパターンデータ中に含まれ
るデータあるいは外部入力されたデータなど）に応じて
発生するようにすればよい。

また、上記実施例では、単音発音の場合について説明し
ているが、複音発音の場合でも実施可能である。その場
合１例えば、波形メモリ及び重みづけ回路などを複数の
楽音発生チャンネルの間で時分割共用するようにすれば
よい。

上記実施例では、１つの音色制御因子に関して２系列の
アタック部用の波形メモリを設けているが、これに限ら
す３系列以上であってもよい。その場合、３系列以上の
アタック部波形を同時に重みづけしてもよいが、その中
から２系列を選択して重みづけするようにしてもよい。

また、上記実施例では、強いタッチあるいは弱いタッチ
等の所定の音色制御状態に対応するアタック部波形を記
憶した波形メモリ及びサスティン部波形を記憶した波形
メモリをハード的に別体のメモリによって構成するよう
に説明したが、これはハード的に共通のメモリ装置であ
ってもよい。

例えば、成る音色に対応する強いタッチに対応するアタ
ック部の波形データをアドレスＡ−Ｂのメモリ領域に記
憶し、弱いタッチに対応するアタック部の波形データを
アドレスＢ＋１〜Ｃのメモリ領域に記憶し、共通のサス
ティン部の波形データをアドレスＣ＋１〜Ｄのメモリ領
域に記憶する（但しＡ、Ｂ、Ｃ，ＤはＡ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄな
る関係にある所定のアドレス値である）、その場合、各
メモリ領域からの各波形データの読出しは時分割的に制
御する。

なお、第１図において、セレクタ２０の後段にディジタ
ルフィルタを設け、鍵タッチ、キースケーリング等の音
色制御因子に応じて更に音色変化をつけるようにしても
よい。

また、波形メモリに記憶する波形データの符合化形式は
前述のようなＰＣＭ方式に限らず、差分ＰＣＭ方式、適
応差分ＰＣＭ方式、デルタ変調（ＤＭ）方式、適応デル
タ変調（ＡＤＭ）方式等。

その他適宜の波形符合化形式を用いてよい、その場合、
波形メモリの後段にその符合化形式に合った復号回路を
設け、メモリから読み出した波形データの符合化形式を
ＰＣＭ方式に戻す（復号する）ようにするとよい。

また１重みづけされた各系列の波形信号を加算器によっ
て電気的に加算合成せずにそのまま別系列で発音して空
間的に加算合成するようにしてもよい。また、アタック
部の波形信号に対するサスティン波形信号の接続も、セ
レクタ２０又はクロスフェード回路４１内の加算器４８
によらずに、そのまま別系列で発音して空間的に接続さ
れるようにしてもよい。

なお、波形メモリに記憶すべき各系列のアタック部の複
数周期波形は実質的に位相合わせしておくことが望まし
いが、特に位相合わせしておかなくてもよい。

また、波形メモリに記憶する複数周期波形は、連続する
複数周期ばかりでなく、飛び飛びの複数周期から成るも
のであってもよい１例えば、楽音の発音開始から終了ま
でを複数フレームに分割し、各フレーム毎に代表的な１
周期または２周期分の波形の波形データのみを記憶させ
、この波形データを順次切換えながら繰り返し読み出す
ようにしてもよく、さらに必要に応じてこの波形切換え
時に前の波形と次の新たな波形とを補間演算して滑らか
に変化する波形データを形成するようにしてもよい。

また、サスティン部の波形信号を発生するための装置は
、上記実施例で述べたような波形メモリに限らず、その
他の楽音波形発生手段１例えば高調波合成方式あるいは
周波数変調演算による楽音波形合成方式など、を用いて
もよい。

〔発明の効果〕

以上の通り、この発明によれば、異なる特徴を有する複
数系列のアタック部の複数周期波形をメモリに記憶し、
該メモリから読み出した各系列のアタック部波形データ
を適宜重みづけすることによりその重みづけに応じた音
色変化制御をアタック部の波形に施すようにし、一方、
サスティン部の波形に関してはそのような重みづけは行
なわずに共通波形を用いるようにしたので、波形メモリ
の記憶容を縮減することができ、しかも、聴者が音色変
化を最も強く感じとるアタック部に関しては確実に音色
変化が付与されるので、実用上十分に効果的な音色変化
制御を実現することができる。

また、この発明の第２の特徴によれば、アタック部の波
形データは１系列分のみ記憶し、そのアタック部の波形
データと異なる他のアタック部の波形データとの差分波
形の波形データを更に記憶し、差分波形の波形データを
適宜重みづけして１系列分のアタック部の波形データと
合成することによりその重みづけに応じて音色制御され
たアタック部の楽音信号を得るようにしたので、２系列
分のアタック部の波形データをそのまま記憶する場合に
比べて、差分波形を記憶した分だけメモリ容量を節約す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る電子楽器の全体構成
を示すブロック図、第２図は強いタッチで演奏された実
際のピアノ音の楽音波形の一例を示す波形図、第３図は
弱いタッチで演奏された実際のピアノ音の楽音波形の一
例を示す波形図、第４図は振幅エンベロープ波形の一例
を示す図、第５図は重みづけ係数の関数の一例を示すグ
ラフ、第６図は第１図のアタック部の波形メモリ及び重
みづけ回路の変更例を示すブロック図、第７図は第６図
の変更例を示すブロック図、第８図は複数の音色制御因
子を組合わせて音色変化をつける場合における第１図の
アタック部の波形メモリ及び重みづけ回路の変更例を示
すブロック図、第９図は第１図のセレクタに置換し得る
クロスフェード回路の一例を示すブロック図、第１０図
は同クロスフェード回路によって実行されるアタック部
及びサスティン部の波形の重みづけの一例を示す波形図
、である。 １０・・・鍵盤回路、１１・・・アドレス信号発生回路
、１２．１２−Ａ、１２Ｈ１１２Ｌ、１３．１３Ａ、１
３Ｈ１１３Ｌ・・・アタック部用の波形メモリ、１４・
・・サスティン波形メモリ、１５．１５Ａ、１５Ｂ・・
・重みづけ回路、１８，１８Ａ・・・重みづけ係数発生
回路、２０・・・セレクタ、２１・・・タッチ検出装置
、３３・・・操作子、３５．３９・・・キースケーリン
グ係数発生回路、４１・・・クロスフェード回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、異なる特徴を有する複数系列の波形に関して、少な
   くともアタック部の複数周期の波形データを夫々記憶し
   た波形記憶手段と、 前記波形記憶手段から前記複数系列の波形に関する前記
   波形データを夫々読み出す読出し手段と、読み出された
   前記波形データに基づき得られた前記複数系列の波形の
   波形信号を重みづけ制御データに応じて重みづけするた
   めの重みづけ手段と、前記重みづけ制御データを発生す
   るための重みづけ制御データ発生手段と、 前記アタック部に接続されるべきサステイン部の波形信
   号を発生するサステイン波形発生手段とを具え、重みづ
   けされた前記アタック部の波形信号の後に前記サステイ
   ン部の波形信号を接続することによりアタック部からサ
   ステイン部に至る一連の楽音信号が発生されるようにし
   たことを特徴とする楽音信号発生装置。 ２、前記重みづけ制御データ発生手段は、発生すべき楽
   音の音高を指定するための鍵盤で押圧された鍵に加えら
   れたタッチの強度に応じて異なる重みづけ内容を指示す
   る前記重みづけ制御データを発生するものである特許請
   求の範囲第１項記載の楽音信号発生装置。 ３、前記重みづけ制御データ発生手段は、発生すべき楽
   音の音高若しくはその音域に応じて異なる重みづけ内容
   を指示する前記重みづけ制御データを発生するものであ
   る特許請求の範囲第１項記載の楽音信号発生装置。 ４、前記重みづけ制御データ発生手段は、所定の音色制
   御用操作子の操作状態に応じて異なる重みづけ内容を指
   示する前記重みづけ制御データを発生するものである特
   許請求の範囲第１項記載の楽音信号発生装置。 ５、前記楽音信号はリズム音の楽音信号であり、前記重
   みづけ制御データはリズム楽器を操作するときの強さを
   シミュレートするデータに応じて異なる重みづけ内容を
   指示するものである特許請求の範囲第１項記載の楽音信
   号発生装置。 ６、前記アタック部の波形信号の後に前記サステイン部
   の波形信号を接続することは、該アタック部の波形信号
   の終了時に前記サステイン部の波形信号の発生が開始す
   るように切換え制御を行うここにより実現される特許請
   求の範囲第１項記載の楽音信号発生装置。 ７、前記アタック部の波形信号の後に前記サステイン部
   の波形信号を接続することは、該アタック部の波形信号
   の所定の終端区間と前記サステイン部の所定の始端区間
   とを時間的に重複して発生し、前者を減衰特性で重みづ
   けし、後者を立上が特性で重みづけすることにより実現
   される特許請求の範囲第１項記載の楽音信号発生装置。 ８、異なる特徴を有する２系列の波形のうち一方の系列
   の波形に関して少なくともアタック部の複数周期の波形
   データを第１の波形データとして記憶するとともに、該
   両系列の波形の差に対応する差分波形に関して少なくと
   もアタック部の複数周期の波形データを第２の波形デー
   タとして記憶する波形記憶手段と、 前記波形記憶手段から前記第１および第２の波形データ
   を夫々読み出す読出し手段と、 読み出された前記第２の波形データに基づき得られた波
   形信号を重みづけ制御データに応じて重みづけした後読
   み出された前記第１の波形データに基づき得られた波形
   信号と合成してアタック部の波形信号として出力する重
   みづけ合成手段と、前記重みづけ制御データを発生する
   ための重みづけ制御データ発生手段と、 前記アタック部に接続されるべきサステイン部の波形信
   号を発生するサステイン波形発生手段とを具え、前記ア
   タック部の波形信号の後に前記サステイン部の波形信号
   を接続することによりアタック部からサステイン部に至
   る一連の楽音信号が発生されるようにしたことを特徴と
   する楽音信号発生装置。 ９、前記重みづけ合成手段は、前記重みづけ制御データ
   に応じて重みづけされるまたは重みづけされた波形信号
   の高調波分を抑圧する手段を含むものである特許請求の
   範囲第８項記載の楽音信号発生装置。