JPS61204698A - 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、異なる特徴を
有する複数系列の波形信号を適宜重みづけして合成する
ようにした楽音信号発生装置において、重みづけ用の関
数を選択された音色の種類に応じて切換えることができ
るようにしたことに関する。

〔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部
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リリアンス操作子）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５８−１６３３３６号明細書中に開示されている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、一般に自然楽器においては、タッチ強度に応
じた音色変化の特性あるいは音高や音域に応じた音色変
化の特性は、どの自然楽器でも一様というわけではなく
、むしろその楽器の種類に応じて夫々異なっており、そ
の楽器の定常的音色のみならず、このような音色変化特
性がその楽器に固有の特性を示すことと相俟って、その
楽器固有の音色を特徴づけている。

しかるに、上述の先行出願を含む従来技術においては、
そのような各自然楽器に固有の音色変化特性を考慮して
補間用の関数特性を決定することは行われていなかった
。そのため、電子楽器で選択された音色種類（これは典
型的にはピアノ、ギター等の各種自然楽器に対応してい
る）に無関係数 に共通の補間用重みつけ関ｌを用いるしかなかった。従
って、従来のものは、各種の自然楽器音における音色変
化特性を夫々に固有の特性に合わせて忠実に模倣するこ
とができるとは言い難かった。

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、鍵タッチ
あるいはキースケーリング等に応じた楽音の音色変化特
性を各音色種類に対応して固有の特性に設定し得るよう
にすることにより、各種自然楽器に見られるような豊富
な音色変化特性を実現し得るようにすることを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、異なる特徴を有する複数系列の波形に関す
る波形データを夫々記憶した波形記憶手段を具え、この
記憶手段から読み出した各系列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適宜重み
づけすることにより可能な各種音色に対応して固有の前
記重みづけ制御 御データの関数が発生可能であり、選択又はν定された
音色に対応する前記関数に基づき前記重みづけ制御デー
タを発生する重みづけ制御データ発生手段を具えたこと
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、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適宜重みづけした後
筒１の波形データに基づき得られた波形信号と合成する
ことにより、その重みづけに応じて音色制御された楽音
信号を発生するようにした楽音信号発生装置において、
上述と同様の重みづけ制御データ発生手段を具えたこと
にある。

選択又はり定された音色に対応して固有の特性を示す重
みつけ制御データの関数が選ばれ、この関数に基づき重
みつけ制御データが発生される。

この重みづけ制御データに従って波形信号が重みづけさ
れ、重みづけされた波形信号が最終的に合成されて楽音
信号が得られる。この楽音信号の音色はこの重みづけの
内容ｌこ応じて微妙に可変制御で、これにより実現され
る音色変化特性も音色種類に応じて相異なるものとなる
。従って、例えば各種の自然楽器音における鍵タッチあ
るいはキースケーリング等に応じた音色変化特性を夫々
に固有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。

一例として、各系列の波形信号の重みづけ内容は、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。更に別の例として、この重みつけ内容は、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
じて決定される。これにより、鍵タッチあるいはキース
ケーリング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、ＩＩ盤で指定された
音高に応じて波形メモリ１２．１３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ＡＤ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、アタック部及びサ
スティン部から成る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、アタック部及びサスティン部から成る複
数周期の波形データを記憶したものである。両波形メモ
リ１２．１３に記憶された波形データの位相関係は、例
えば、アタック部については特に位相合わせしておかな
くてもよいが、サスティン部については両系列間ででき
るだけ位相が合うように予め位相合わせしておくように
してもよいし、あるいはサスティン部も特に位相合わせ
をしない、若しくはアタック部とサスティン部の両方共
位相合わせをする、のいずれでもよい。

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ＫＯＨ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、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
１２．１３からは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ＴＫ２が乗算器１
７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１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ＴＫ１
．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、ＴＫ
２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
楽音波形信号が得られる。

重みづけ回路１５から出力された波形データは乗算器２
４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。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１２．１３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（原波形）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
決め難いが、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、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
データを記憶し、それに続いて第２図（ｃ）、（ｄ）に
示すような強いタッチに対応するサスティン部の複数周
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
し、それに続いて第３図（Ｃ）、（ｄ）に示すような弱
いタッチに対応するサスティン部の複数周期から成る波
形の波形データを記憶する。

両メモリ１２．１３に記憶するサスティン部の波形は、
同じメモリ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、それに開らず
、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１発音終了に至るまでの残
りの全波形を波形メモリ１２．１３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
ＡＤに従って該メモリ１２．１３に記憶されたアタック
部及びサスティン部の波形データを１通りだけ読み出す
よう制御する。他方、限られた複数周期又は１周期のサ
スティン部波形をメモリ１２．１３に記憶した場合は、
アドレス信号ＡＤに従って該メモリ１２．１３に記憶さ
れたアタック部の波形データを１通り読み出した後サス
ティン部の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。

各波形メモリ１２．１３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。離鍵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１２．１３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
３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。

各波形メモリ１２．１３は、上述したようなアタック部
及びサスティン部の波形データを音色選択装置１２８で
選択又は指定可能な音色種類毎に夫々記憶している。音
色選択装置２８は選択又は指定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１２．１３及びその他の回路に供給す
る。波形メモリ１２．１３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、この重みづけ係数発生回路１８は、例えば上記重み
づけ関数特性を各種音色に対応してそれぞれ記憶したメ
モリによって構成するようにしてもよいし、またタッチ
検出データＴＤを変数として選択された音色に対応する
重みづけ関数特性式を演算する演算回路によって構成す
るようにしてもよいし、さらにはメモリと演算回路の組
合せによって構成する。ようにしてもよい、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。

音色選択情報ＴＣはエンベロープ発生器２５にも与えら
れ１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）のアタック部及びサ
スティン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１３Ａ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１２Ａ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ＴＫとして「０」を発生しその間のタッ
チ強度に応じてＯ＜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１２
Ａ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及びサスティン部の波
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
感じになるおシれがあり、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１３
Ａの出力側にディジタルフィルタ（ローパスフィルタ）
３１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１３Ａ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）の入力データとじ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１図あるいは第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、１３．
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、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１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１Ｊ１２Ｈ１１２Ｌ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
。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がらキーコードＫＣに応じて発生され
た２系列のキースケーリング係数に、Ｓｌ、ＫＳ２が入
力されており、これにより、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。

乗算器３３．３４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、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。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。

同乗算器１６．１７の出力は加算器１９で加算され１乗
算器２４（第１図）に与えられる。こうして、波形メモ
リ１ｊＨ〜１．３　Ｌから読み出された４系列の異なる
特徴を有する波形データが発生すべき楽音の音高及び鍵
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
類に応じてキー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）、発生すべきキースケー
リング係数ＫＳＩ〜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。

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、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、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
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系列以上の波形データを同
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１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
、強いタッチに対応する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し、弱いタッチに
対応するサスティン部の波形データをアドレスＤ＋１〜
Ｅのメモリ領域に記憶する（但しＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅは
Ａ＜Ｂ＜Ｃ（Ｄ（Ｅ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、重みづけ回路１５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、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、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。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乞ようにしてもよい。

なお、上記実施例では、アタック部及びサスティン部の
複数周期から成る波形データを各系列毎に波形メモリに
記憶し、この波形メモリの読出しに基づき得られたアタ
ック部及びサスティン部の波形信号を両方共適宜重みづ
けするようにしているが、重みづけの対象とする波形信
号はアタック部又はサスティン部のどちらか一方であっ
てもよい。例えば、アタック部の複数周期波形の波形デ
ータを複数系列分記憶し、これらを読み出して重みづけ
することにより鍵タッチあるいはキースケーリング等に
応じた音色変化が付与されたアタック部の楽音信号を発
生するが、一方サスティン部の波形データは１系列分の
み記憶し、読み出されたサスティン部波形データの重み
づけを行わない（従ってサスティン部には鍵タッチ等に
応じた音色変化を付与しない）ようにしてもよい。上記
のことは第６図や第７図の実施例についても同様であり
、波形メモリ１３Ａには、アタック部に関してのみ差分
波形を表わす波形データを記憶し、サスティン部に関す
る波形データの記憶は省略するようにしてもよい。

また、このようにサスティン部に関しては１系列分の波
形信号だけを発生して重みづけを行わない場合には、サ
スティン部の波形信号を発生するだめの装置は、上記実
施例で述べたような波形メモリに限らす゛、その他の楽
音波形発生手段、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
数系列の波形に関して複数周期の波形データをメモリに
夫々記憶し、該メモリから読み出した各系列の波形デー
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
音色変化制御を施すようにしたので、高品質な楽音信号
を得ることができると共に、この高品質な楽音信号の音
色を様々な音色制御因子に応じて微妙に制御することが
でき、しかもこの音色変化制御が縮減された波形メモリ
構成によって実現可能である。特にこの発明によれば、
重みづけ制御データの関数は、選択又は指定された音色
種類に応じて固有の特性を示すので、これにより実現さ
れる音色変化特性も音色種類に応じて相異なるものとな
る。従って、例えば各種の自然楽器音における鍵タッチ
あるいはキースケーリング等に応じた音色変化特性を夫
々に固有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。

また、この発明の第２の特徴によれば、２系列の波形デ
ータの一方のみをメモリに記憶すると共に、両系列の差
分波形の波形データをメモリに記憶し、メモリから読み
出した差分波形の波形データに基づき得られた波形信号
を適宜重みづけしてメモリから読み出した１系列分の波
形データに基づき得られた波形信号と合成することによ
り楽音信号を得るようにしたので、上述の効果に加えて
更に、２系列分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、である。 １０・・・鍵盤回路、１１・・・アドレス信号発生回路
、１２．１２Ａ、１２Ｈ１１２Ｌ、１３，１３Ａ。 １３Ｈ１１３Ｌ・・・波形メモリ、１５．１５Ａ、　１
５Ｂ・・・重みづけ回路、１８．１８Ａ・・・重みづけ
係数発生回路、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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発生すべき楽音の音色を選択又は指定するための音
   色選択手段と、 異なる特徴を有する複数系列の波形に関する波形データ
   を前記音色選択手段で選択又は指定可能な各音色に対応
   して夫々記憶し、選択又は指定された音色に対応する前
   記複数系列の波形データが出力可能とされる波形記憶手
   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、前記音色選択手段で
   選択又は指定可能な各音色に対応して固有の前記重みづ
   け制御データの関数が発生可能であり、選択又は指定さ
   れた音色に対応する前記関数に基づき前記重みづけ制御
   データを発生する重みづけ制御データ発生手段と を具えた楽音信号発生装置。 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つけ内容を指示す
   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、リズム音の楽音信号を発生するものであり、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、発生すべき楽音の音色を選択又は指定するための音
   色選択手段と、 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
   差分波形に関して複数周期の波形データを第２の波形デ
   ータとして記憶し、前記第１及び第２の波形データが前
   記音色選択手段で選択又は指定可能な各音色に対応して
   夫々記憶されており、選択又は指定された音色に対応す
   る前記第１及び第２の波形データが出力可能とされる波
   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
   信号と合成して楽音信号として出力する重みづけ合成手
   段と、 前記音色選択手段で選択又は指定可能な各音色に対応し
   て固有の前記重みづけ制御データの関数が発生可能であ
   り、選択又は指定された音色に対応する前記関数に基づ
   き前記重みづけ制御データを発生する重みづけ制御デー
   タ発生手段と を具えた楽音信号発生装置。 ７、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６項記載の楽音信号発生装置。