JPS61240293A - 電子楽器 - Google Patents

電子楽器

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JPS61240293A
JPS61240293A JP60081452A JP8145285A JPS61240293A JP S61240293 A JPS61240293 A JP S61240293A JP 60081452 A JP60081452 A JP 60081452A JP 8145285 A JP8145285 A JP 8145285A JP S61240293 A JPS61240293 A JP S61240293A
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哲彦 金秋
高木 善之
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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) 本発明は電子楽器に係り、特にノートクロック発生に関
するものである。
(従来の技術) 近年、電子楽器はディジタル信号処理技術の導入により
高度な音づくりが行われている。従来の電子楽器におけ
るノートクロックの発生方法を第3図により説明する。
第3図において、3−1は分周器であり端子CKに入力
されているマスタクロックを分周し、8ビットの分周出
力をQより出力する。3−2は比較器で、A入力及びS
入力の比較を行い、A=Bとなった時にQより1”を出
力する。3−3はフリップフロップであり、CK大入力
立上りでS入力に与えられた信号をとり込みQより出力
する。3−4は加算器であり、大入力とS入力の和をC
より出力する。
3−5は加算器3−4のS入力に対して定数Mを入力す
る定数回路である。3−6はRSラッチであり、S入力
に正のパルスが入るとQ=1となり、R入力に正のパル
スが入るとQ=Oとなる。3−7はディレィ回路であり
、入力”信号を遅延させて出力する。
3−8はANDゲートである。
次に第3図の動作を説明する。まず、RSラッチ3−6
のQ出力がIT Ojjである・とすると、ANDゲー
ト3−8の出力は常時110 IIであ゛るのでブリッ
プフロップ3−3のQ出力は一定である。一方分周器は
マスタクロックの分周より、0001.から3FFzs
をくり返す8ビットのQを出力する。仮にフリップフロ
ップ3−3の出力がNであったとすると、当然000□
、≦N≦3FF1.であるので必ずいつか分周器3−1
のQ出力=Nとなる瞬間が存在し、この時は比較器3−
2のQ出力より一致パルスが出力される。
すると、この一致パルスRSラッチ3−6のS入力に入
っているためにRSラッチ3−6のQ出力は1”となり
書き込みパルスがANDゲート3−8より出力される。
フリップフロップ3−3のD入力には加算器3−4のC
出力が与えられているのでN+Mの値が書き込まれる。
と同時に、書き込みパルスはディレィ回路3−7で遅延
された後RSラッチ3−6のQ出力を′0”にする。こ
のため、再びフリップフロップ3−3のQ出力は一定と
なるが、値はNからN+Mに変化している。故に次は分
周器3−1のQ出力がN+Mになった時に一致パルスを
発生することになる。これをくり返すことにより、比較
器3−2は分周器3−1の出力値がN、N+M、N+2
M・・・・・・となった時にパルスを発生する。つまり
分周器3−1がマスタクロックをM回カウントするごと
に一致パルスを発生することになる。また、 N +nM>3FF、、となる場合においては、加算器
3−4の出力はオーバフローの後N + nM−3FF
1.となるためにやはりマスタクロックをM回カウント
した時に一致パルスが発生されることは言うまでもない
、つまり、この比較器3−2の一致パルスをノートクロ
ックとし、定数Mを変化させれば種々の周期のノートク
ロックが得られることになり、その周波数は(マスタク
ロックの周波数)十Mとなる(例えば特願昭57−83
450号)。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら上記のような構成ではノートクロックのピ
ッチ分解能を上げるには、システム全体のビット数を増
し、マスタクロックの周波数を高くしなければならなず
、システム全体に高速動作が要求される。
本発明は、上記問題点に鑑み、マスタクロックの周波数
を上げることなく、従ってシステムの動作速度を上げる
ことなく、より分解能の高いノートクロックを発生しよ
うとするものである。
(問題点を解決するための手段) 上記問題点を解決するために本発明の電子楽器は、クロ
ック信号を発生する手段と、前記クロック信号を分周し
、分周出力を発生する手段と、レジスタと、前記分周出
力と前記レジスタの内容の一致を検出し、一致信号を発
生する手段と、前記一致信号が発生される度に前記レジ
スタの内容に一定数を加算する手段を備え、前記一致信
号を用いてノートクロック信号を得るようにした電子楽
器において、前記一致信号を発生する手段が前記レジス
タの少なくとも下位1ビットを一致検出の対象から除外
するようにしたものである。
(作用) 本発明は上記した構成により、例えばレジスタが10ビ
ットで、上位8ビットと分周出力との一致を検出してお
り、一致検出ごとにレジスタに加算される一定数が10
1□6であるとすれば、レジスタが0000. 、10
1□。、202□、303□、、004□、、1051
.、・・・・・・となるので、分周出力がooi、 、
40□、80.、、Co□toxx’5t41o、・・
・・・・となり、微視的に見ればマスタクロックのカウ
ント数が64回、64回、64回、65回、64回、6
4回・・・・・・ごとに一致信号が出力されるが、巨視
的に見れば64.25回に1回の割合で一致信号が出力
されることになり、ピッチ分解能が0.25きざみにな
る。
また、分周比が64から65へかわる周期が一定であ4
るのでジッタは発生しない。
(実施例) 以下図面に基づき本発明の一実施例を説明する。
第1図は本発明による情報処理装置を電子楽器に用いた
場合のブロック図である。この第1図を説明すると、1
−1は鍵盤である。1−2はタブレットであり1本電子
楽器より出力される楽音の音色の選択を指示する操作部
である。1−3は効果スイッチであり、楽音に対する各
種の効果の制御、例えばヴイブラート、トレモロ等の効
果のオン・オフを指示するスイッチである。1−4はマ
イコン(マイクロコンピュータ)であり′、例えばイン
テル社のマイコン8049等が相当する。1−5ぼ楽音
発生部であり、マイコン1−4より与えられた制御信号
に基づいて波形演算、周波数演算を行う。■−6はデー
タバンクであり、楽音発生部1−5にて使用する波形デ
ータやエンベロープデータが格納されているROM (
読出専用メモリ)である。1−7はフィルタであり、楽
音発生部1−5より出力される楽音信号の折り返しノイ
ズを除去する。1−8はスピーカである。
次に第1図(イ)に示す電子楽器の動作を説明する。マ
イコン1−4は内部に予め書き込まれた命令に従って、
鍵盤1−1、タブレット1−2.効果スイッチ1−3の
状態を順次検索する。またマイコン1−4は鍵盤1−1
における鍵の0N10FFの状態に基づいて押圧されて
いる鍵のコードを楽音発生部1−5の複数のチャンネル
に割り当てる割り当て信号を送出するとともに、タブレ
ット1−2、効果スイッチ1−3の状態に応じて制御デ
ータを送出する。楽音発生部1−5においては、マイコ
ン1−4より送出される割り1      当て信号及
びその他の制御信号を内部のレジスタに取り込み、これ
らの信号に基づいてデータバンクl−6より必要な波形
データ、エンベロープデータを読み出しながら楽音信号
の合成を行う。この楽音発生部1−5において合成され
た楽音信号は、フィルタ1−7を通してスピーカ1−8
へと送られ楽音を発生する。
第1図(ロ)にマイコン1−4より楽音発生部1−5へ
データを転送する場合のタイミング図を示す、また、第
1表にマイコン1−4より楽音発生部1−5へ送出する
データの内容を示す、第1表において、NODはノート
オクターブデータであり、ノートデータNDとオクター
ブデータOCT及びキーオンデータKonより成ってい
る。その具体的な内容は第2表にNODのビット構成が
示してあり、第3表にノートデータNOと音名との対応
が示してあり、第4表にオクターブデータOCTと音域
との対応が示しである。即ち仮に楽音発生部1−5に対
しG#というノートの第6オクターブの音(以下G#6
と略す)をチャンネル1より出力したい時には第1図(
ロ)におけるアドレスとしてooooooot 、デー
タとして10011110をマイコン1−4より送出す
ることになる。
次に、 PDDはピッチデチューンデータであり調律を
ずらすための8 bitのデータである。PDDは2の
補数表示にて表されており、可変範囲は−128〜+1
27の256通りである。RLDはリリースデータで、
キーオフ後の減衰特性を制御する4 bitのデータで
ある。VOLはボリュームフラグであり、このビットを
II I IPにすると後述のボリュームデータVLD
に応じて楽音発生部1−5からの楽音信号の出力レベル
制御を可能にするものである。 DMPはダンパフラグ
であり、ピアノタイプエンベロープの場合のキーオフ後
の減衰を急速な減衰にせしめるフラグであり、D肝=1
の時に機能する。 SQLはソロフラグであり、他のチ
ャンネルと同音名の楽音がアサインされた時にそのチャ
ンネルの発生している楽音とこれから発生しようとして
いる楽音の位相特性を合わすか否かを選択するフラグで
あり、5QL=1の時には位相合わせをキャンセルする
。
TABはタブレットデータであり、第1図におけるタブ
レット1−2により指定されるデータがこの5bitに
入る。PEはピッチエクステントフラグで、このビット
を1”にしたチャンネルにはピッチエクステントがかか
る。 VLDはボリュームデータであり、前述のボリュ
ームフラグVOLとともにチャンネルから出力される楽
音のレベルを8 bitの細かさで制御する。なお、こ
れら一連のデータはすべてチャンネルごとに独立に設定
できるものである。
次に、楽音発生部1−5における演算シーケンスについ
て説明する。
第5表及び第6表に楽音発生部1−5の演算シーケンス
を示す。本楽音発生部1−5においては、短い演算サイ
クルでより多くのデータ処理を行うために演算シーケン
スがイニシャルモード、ノーマルモードの2つのモード
を有し、更に上記両モードがそれぞれロングシーケンス
、ショートシーケンスに分かれている。また、イニシャ
ルモードショートシーケンス及びノーマルモードロング
シーケンスはそれぞれEVEN、 ODDの2つの状態
を有している。
イニシャルモードはマイコン1−4が楽音発生部1−5
に対して新たな楽音の発生を命−令した際に楽音発生部
l−5におけるマイコン1−4より指定されたチャンネ
ルについて種々のレジスタ等の初期設定を行うモードで
ありロングシーケンスより開始され、ショートシーケン
スを2回行った後ノーマルモードに入る。このイニシャ
ルモードにおける2回のショートシーケンスについて1
回目がODD、2回目がF!VENのショートシーケン
スとなる。このイニシャルモード終了後、ノーマルモー
ドに移るが、ショートシーケンス6回の後ロングシーケ
ンス1回がくることになる。
本実施例では各チャンネル毎に、独立した2系統の波形
と独立した2系統のエンベロープとを掛は合わせるよう
になっており、更にピッチの細かな調整機能をも有して
いるが、これらの演算処理を時分割で8チャンネル分行
うためには多大な演算ステップが必要となる。そこで短
いサイクルで演算しないといけないものをショートシー
ケンスとし、演算頻度の低いもの、つまり長いサイクル
で演算してもよいものをロングシーケンスとする。
そしてショートシーケンスの間にロングシーケンスを挿
入することにより演算の効率化を図っている。
第1図(ハ)にショートシーケンス、ロングシーケンス
のタイミング図を示す。第1図(ハ)に示すとおり、シ
ョートシーケンス(0)〜(10)の11のタイムスロ
ットより成っており、ロングシーケンスは(11)〜(
19)の9のタイムスロットより成っている6個々のタ
イムスロットは250nsであり、4分割されてψl、
ψ3のノンオーバーラツプの2相クロツクとともに全体
のシステムが動作している。
ショートシーケンスとロングシーケンスの関係は、ジョ
ートン−ケンスがチャンネルOからチャンネル7まで8
回くり返されるごとに1チャンネル分のロングシーケン
スが入る。故に、例えばチャンネル3のショートシーケ
ンスは11X8+9の97タイムスロツトごとに1回、
ロングシーケンスは97×8の776タイムスロツトご
とに1回の割で現われることになる。更に、ノーマルモ
ードのロングシーケンスにはII!VENとODDの2
つの状態があるため、776X2の1552タイムスロ
ツトを周期としてシステムが動作しているものである。
次に、第5表及び第6表に基づいて個々の演算シーケン
スについて説明する。前述のように、楽音発生部1−5
は新たな押鍵によりイニシャルモードロングシーケンス
より開始するようになっているのでイニシャルモードロ
ングシーケンスよりタイムスロット別に説明を行う。
皿臭星 (13) PDD + PED −) PDR(15)
   O→TRI (16)   O→TR2 (17)   O→ZRI (18)   0  4ZR2 タイムスロット(13)の意味するところは、PDDと
いうレジスタの内容とPEDというレジスタの内容を加
算してPDRというレジスタに格納するということであ
る。タイムスロット(15)〜(18)は、TRI。
TR2,ZRI、 ZR2というレジスタに0を書き込
むということである。
データバンク み し部 (12)    υTD 4 HAD  −+HAD(
14)    HAD 4 C0NT→C0NT、 D
IFI(16)〜(17) HAD 4 STE  →
EAR1これらの意味するところは、左端にあるデータ
(例えばタイムスロット(14)ならばHADというデ
ータ)をアドレスとしてデータバンク1−6より中央に
記載のC0NTというデータを読み出し、右端にある名
前のレジスタC0NT及びDIFIに格納するというこ
とである。
(1)  PDR+ JD  L、B、 ; O→ER
2/ 1(3)  ORG + OCT +  1 −
+ WB2−+ AWAR(4)  D、B、 + E
ARL→EAR2(6)0    →WRI (8)0     → ERI (9)0     → WB2 (10)     0    4  VEI、WR2タ
イムスロット(1)におけるO−+ER2/1はショー
トシーケンス1回目即ち000時にはFR2,2回目即
ちEVEN時にはERIというレジスタにOを書き込む
ことを意味する。またり、B、とは、PDR+ JDの
演算結果をレジスタに格納せずに、Lバス(後述)を介
して乗算部(後述)に送出することを意味する。タイム
スロット(3)においては、演算結果を一度1182と
いうレジスタに格納した後デコードしてΔwARに格納
することを意味する。タイムスロット(4)におけるり
、B、は、後述のデータバンク読み出し部によって得ら
れる値をレジスタ等を介さすDバス(後述)を介して加
算器に送出することを意味する。
−111皿 (4)〜(6)  C,B、 X CNI→FR上記の
C,B、は、加算部にて得られた結果をレジスタを介さ
ずに乗算部に直接入力することを意味しこの場合におい
てはタイムスロット(1)にて得られたPDR+ JD
の演算結果を意味する。
データバンク み し く1)       )iAD  → ΔS丁E  4
  A、B。
(3)〜(4) EARL/2→El/2→ΔTl/2
.ΔEl/2゜ΔZ1/2 (6) 〜(7) HAD−4STV/ΔSTV −+
 STW/1jARここでタイムスロット(1)のA、
B、は、データバンク読み出しによって得られた値をレ
ジスタ等を介ざすに直接加算部のへ入力へ入力すること
を意味する。また、タイムスロット(6)〜(7)のS
TV/ASTV 4 STV/MARは、シ:i −ト
ラ−ケンス1回目即ち000時にはSTvというデータ
を読み出してSTWというレジスタに格納し、2回目即
ちEVEN時にはΔSTWというデータを読み出してW
ARというレジスタに格納することを意味する。
次にノーマルモードについ゛て説明する。
ノーマルモードショートシーケンス 第6表において申印のついている箇所は、ノートクロッ
クが発生した後の最始のシミートシーケンスのみでその
演算が行われるものであり、この動作を制御するフラグ
を計算要求フラグCLRQと呼ぶことにする。
迦]1寵 (1)  WB2 + VEI     4 L、B。
(2)  STW + WAR4D、B、 、 B、B
。
(3)  ZRI+ ΔZl    4ZR1(4) 
 DIFI + C,B、    →D、B。
(5)  ERI+ΔEl + Ci −4ERI(6
)  ZRZ+ ΔZ2   −)ZR2(7)   
WAR+  ΔWAR−+  MAR傘(8)  ER
2+ ΔE2 + C1−+ FR2(9)   FR
+  CDR−+ CDR中二二で、タイムスロット(
1)のり、B、は、演算結果をレジスタを介さず直接乗
算部へ入力することを意味する。タイムスロット(2)
のり、B、、 B、B、は同様に演算結果を直接データ
バンク読み出し部及び加算部のB入力へ入力することを
意味する。タイムスロット(4)におけるC、B、は、
加算部の演算結果をレジスタを介さずに直接入力するこ
とを意味し、この場合はタイムスロット(2)における
STv+ MARの演算結果が入力される。また、D、
B。
はその演算結果を直接データバンク読み出し部へ入力す
ることを意味する。タイムスロット(5)及び(8)の
Ciは、それぞれタイムスロット(3)及び(6)にお
ける演算のくり上り(キャリー)を加えるという意味で
ある。
求見里 (1)〜(3)  WB2 +  FR2−) WE2
*(4)〜(6)  C,B、 X CN  →(DA
C)(7) 〜(9)   IIIRI  X  ER
I   −+  WE1*ここで、タイムスロット(4
)〜(6)のC,B、とは加算部の出力をレジスタ等を
介さず直接乗算部へ入力することを意味する。この場合
は、タイムスロット(1)の1E2 + WEIの演算
結果に相当する。また(DAC)とあるのは、この演算
結果をDAC(DAコンバータ;後述)に入力すること
を表す。
−一タバンク み し く4)〜(5)  C,8,4%11 + 11R1*
(7)〜(8)   C,B、  +  11 −+ 
 vR2傘ここで、タイムスロット(4)〜(5)のC
,B、は加算部の演算結果を直接データバンク読み出し
部へ入力してデータバンク1−6のアドレスとすること
を意味し、この場合は加算部におけるタイムスロット(
2)のSTw+IIIARの演算結果に相当する。タイ
ムスロット(7)〜(8)のC,B、も同様にタイムス
ロット(4)+7)DIFI + (STV + WA
R)(7)演算結果に相当すイ る。
ロングシーケンス (13)  ΔTl/2 + TRL/2      
→TRI/2(14)  PDR+ JD      
   →L、B。
(15)  ΔEARL/2 + E!ARI/2 +
 Ci −* EARI/2(16)  PDD + 
PED        →PDRここで、タイムスロッ
ト(14)のり、B、は、加算部の演算結果即ちPDR
+ JDの値をレジスタを介さず直接乗算部へ入力する
ことを意味する。タイムスロット(15)のCiはタイ
ムスロット(13)の演算を行った結果性じるくり上り
(キャリー)を意味する。
鬼臭皿 (16)〜(18)  CN + C,B、→FRここ
で、C,B、は加算部における演算結果をレジスタを介
さず直接乗算部へ入力することを意味し、この場合は加
算部タイムスロット(14)におけるPDR+ JDの
演算結果が入力される。
データバンク み し く14)〜(15)  EAR2/1→E2/1→ΔT
2/1゜ΔE2/1. AZ2/1 ここで、2/1というのは、奇数回目、即ち000時に
は2(例えばE2/1ならばE2)、偶数回目、即ちE
VEN時には1(同E1)トなルコとを意味し、EVE
N、ODDで別のデータを読み出し、別のレジスタへ格
納することを意味する。
第2図は第1図(イ)における楽音発生部1−5の詳細
な図である。まずこの図を用いて各ブロックの機能の概
略を説明すると、2−1はマスタクロックであり、ここ
ではf = 8 、0(1096MHzのものを用いて
いる。2−2はシーケンサ(以下SEQと称す)であり
、マスタクロック2−1によるクロック信号を分周し、
楽音発生部1−5全体におけるシーケンス信号(以下S
Q倍信号称す)及び各種制御信号を発生する。2−3は
マイコンインターフェース部(以下UCIFと称す)で
あり、第1表にて示される各種データをマイコン1−4
が楽音発生部1−5とは非同期で送出しているが、この
データを取り込み、SEQにより発生されるSQ倍信号
の同期をとる回路である。更にフラグKonによりイニ
シャルモード、ノーマルモードのモード切りかえを指示
するフラグINIを発生する。
2−4は比較レジスタ部(以下CDRと称す)であり、
前記演算シーケンスで示したレジスタC[)R8チャン
ネル分とマスタクロックを順次分周して得た10ビット
の分周信号とを比較し、8チャンネル分のノートクロッ
クと計算要求フラグCLRQを発生する。
2−5はランダムアクセスメモリ部(以下メモリと称す
)で、楽音発生部1−5内で行われる種々の演算結果を
記憶する。2−6はフルアダ一部(以下FAと称す)で
あり、各種データの加算を行う16ビットのフルアダー
を内蔵している。2−7は乗算部(以下MPLYと称す
)であり、 (2の補数の12bit) X (絶対値10bit)
の演算を行う乗算器を有している。2−8はデジタルア
ナログコンバータ(以下DACと称す)であり、MPL
Y2−7より出力されるデジタルの一楽音データをアナ
ログの楽音データに変換する。2−9はアナログバッフ
ァメモリ部(以下ABMと称す)で、 DAC2−8よ
りマシンサイクル周期で発生される楽音データをCDR
2−4により発生されるノートクロックによる音程同期
への変換を行う。ABM2−9の機能及び構成は特開昭
59−214091号公報に示されているアナログバッ
ファメモリと同様のものである。 2−10は入出力回
路部(以下I10と称す)であり、データバンク1−6
ヘアドレス信号を送出し、そのアドレス信号に対応した
波形データ、エンベロープデータの読み出しを行い、必
要に応じて読み出したデータのデータ変換を行う。2−
11はマトリックススイッチ部(以下MSWと称す)で
あり、UCIF2−3. CDR2−4、メモリ2−5
に接続された横方向のパスライン(HA。
HB、 HC,HD、 HE、 HLの各バス)とFA
2−6、MPLY2−7、Ilo 2−10へ接続され
ている縦方向のパスライン(A、B、C,D、Lの各バ
ス)とを、SQ倍信号応1      じて接続する回
路である。これらの回路により第5表及び第6表に示す
演算シーケンスを実行するものである。
次に個々のブロックについて説明する。
第4@は第2図における5EQ2−2の詳細図である。
4−1はカウンタであり、マスタクロックを分周し、第
1図(ハ)に示す種々のタイミング信号を発生する。T
Sは第1図(ハ)におけるタイムスロットを表す信号で
あり、CHCはチャンネルコードであり。
第1図(ハ)におけるチャンネルの番号を表わす信号で
ある。EVは演算シーケンスにおけるODD、EVEN
を表す信号であり、EV=OはODD、 EV= 1は
EVENを意味すル、4−2は5QROI’+ (:/
−ケンXROM) ’t”ある。SQROM4−2のア
ドレス入力にはタイムスロットを表すm号TSとフラグ
INIが入力されており、これらの入力に基づいて各々
のタイムスロットにおける各種制御命令を発生している
。4−3は論理ゲートであり、SQROM4−2による
出力を各種フラグ及び計算要求フラグCLRQ等で更に
制御して、SQ倍信号演奏情報、効果スイッチ1−3等
の指示に従って。
各機能ブロックが各タイムスロット毎にどのように動作
すべきかを指示する信号;図中ではSQと略記)を発生
する。
第5図はUCIF2−3の詳細図である。第5図におい
て、5−1はラッチであり、第1図におけるマイコン1
−4より与えられるA/D O〜7をALEによりラッ
チする。 A/D O〜7とALEの関係は第1図(ロ
)に示すとおりであるので、ラッチ5−1には第1表に
示すところのアドレスがラッチされる。5−2はラッチ
であり、マイコン1−4より与えられるA/DO〜7を
盟によりラッチする。A/D O〜7と盟の関係は第1
図(ロ)に示すとおりであるのでラッチ5−2には第1
表に示すところのデータがラッチされる。5−3はラッ
チであり、糀によって制御されラッチ5−1の出力をラ
ッチする。このようにアドレスを2段でラッチするのは
、ALEが盟に無関係に周期的に′1”になるからであ
り、このようにアドレスを2段でラッチすることにより
需による新たなデータの書き込みを行うまでラッチ5−
3、ラッチ5−2にはそれぞれアドレス及びデータが格
納されることになる。5−4は1ワード8ビットのRA
Mであり、Aはアドレス入力、OEは出力制御端子であ
り、データ端子りはHEババス接続されている。ここで
、0R=1となるとA入力で与えられたアドレスのデー
タをD端子より出力する。またWEは書き込み制御端子
で、VE=1の時にD端子に与えられているデータを六
入力で与えられたアドレスに書き込む。OE、 WEは
SQ倍信号より制御されている。 RAM5−4には第
1表にて示した各種データ(NOD、PDD、 RLD
 −VOL −DMP −SQL、 TAB −PE、
 VLD)及びコントロールデータC0NT (データ
バンクより書き込む。詳細は後述)、ピッチデータレジ
スタのデータPDRがそれぞれ8チャンネル分格納され
ている。5−5はセレクタであり、マイコン1−4の指
定するアドレスと、SQ倍信号指定するアドレスを、別
のSQ倍信号用いて選択出力し、RAM5−4の六入力
に与えるものである。5−6は信号処理器であり、HE
ババス接続され、バス上のデータを取り込み各種フラグ
信号を発生する。また、マイコン1−4より送出された
リリースデータRLD 4ビットに応じた16とおりの
リリース用エンベロープデータを発生してHEババス送
出する。 5−7はゲートであり、SQ倍信号応じてラ
ッチ5−2の出力、つまりマイコン1−4からのデータ
をHEババス上送出する。
次にUCIF2−3の動作を説明する。
第1表に示すようなデータが第1図(ロ)に示すタイミ
ングでマイコン1−4より与えられたとし。
仮にアドレスが05□6、データが89111即ちチャ
ンネル5にF#1の押鍵を指示したとすると、先ずAL
E信号によりラッチ5−1にアドレスがラッチされ。
次いで需信号によりラッチ5−2にデータがラッチされ
ると同時に、ラッチ5−3にアドレスがラッチされる。
次いで所定のタイミングでセレクタ5−5がラッチ5−
3の出力をセレクトし、同時にゲート5−7が開き、R
AM5−4のl1lEに書き込み信号が与えられる。こ
の書き込み信号によりHEババスはラッチ5−2にラッ
チされたデータ即ちマイコン1−4が書き込もうとした
データ即ち8916が与えられ、RAM5−4のA入力
にはラッチ5−3の出力である0516が与えられるの
で、RAM5−4のアドレス051s番地に891.と
1      いうデータが書き込まれる。このように
して第1表に示した各種データがRAM5−4に書き込
まれる。
第1表に示すとおり、RAM5−4ニはVOLニアラグ
、PHフラグ等のフラグ類が書き込まれているが、これ
らのフラグ類はHEババス介して信号処理器5−6へ送
出し、ここで一旦ラッチした後使用している。
第6図はCDR2−4の詳細図である。6−1はマスタ
クロックを入力とした10ビットの分周器である。
6−2は比較器付RAM(以下CDRAMと称す。)で
あり、1ワード13ビットで8ワードを有する。各ワー
ドのうち上位10ビットには比較器が設けてあり、端子
Tより入力される分周器6−1による分周データとの比
較が行われ、10ビットすべてが一致すると端子Cより
一致パルスが出力される。OH,υE、A。
Dの機能は前述のRAM5−4と同じである。6−3は
デコーダであり、A入力、EN入力とD出力の関係は第
8表に示すとおりである。6−4〜6−11はRSラッ
チであり、S入力に正のパルスが加わるとQ出力がR1
”に、R入力に正のパルスが加わるとQ出力がO”にな
る、 RSラッチ6−4はチャンネルO,RSラッチ6
−5はチャンネル1、・・・・・・の一致パルスがSに
与えられる。6−12はセレクタであり、A入力に与え
られた8信号からチャンネルコードCHC3ビットによ
りそのうちの1信号を選択してDより出力する。6−1
3はラッチであり、SQ倍信号従ってセレクタ6−12
の出力をラッチする。6−14はANDゲートである。
次に第6図に示すCDR2−4の動作について説明する
。分周器6−1がマスタクロックを分周して10ビット
の分周出力をCDRAM6−2のT入力へ与える。
CDRAM6−2の各ワードには任意の値が入っている
が、これらの値の上位10ビットが分周器6−1の出力
値と一致するごとに一致パルスをC端子より出力する。
CDRAM6−2のA入力にはCHC即ちチャンネルを
表す信号が入力しであるので、各ワードはそれぞれのチ
ャンネルに対応しているので、チャンネルごとに一致パ
ルスを発生する。この一致パルスはそれぞれをRSラッ
チ6−4〜6−11へ入力されているので、一致パルス
が発生したチャンネルに対応するRSラッチのQ出力が
II I IIにセットされる。RSラッチ6−4〜6
−11のQ出力のうちの1つがチャンネルコードCHC
に応じてセレクタ6−12により順次選択されラッチ6
−13にラッチされる。ラッチ6−13の出力はAND
ゲート6−14に与えられているので、現在セレクタ6
−12が選択しているRSラッチのQ出力が°′1”な
らば、 ANDゲート6−14に加えられたSQ倍信号
よってデコーダ6−3のD出力の該当チャンネルが′°
1”になり上記のRSラッチのQ出力は@ Oljにリ
セットされる。
第7図はメモリ2−5の詳細図である。第7図において
、7−1〜7−4はRAM テあり、 OE、 l1l
E、 A、 Dの各機能は前述のRAM5−4と同じで
ある。ここで、RAM7−11:はWAR,EARL、
 AZI、ΔEl、 WEI、 EAR2゜ΔZ2.Δ
E2の各レジスタが、RAM7−2にはWB2. ZR
I。
ATL、 FR,AWAR,ZR2,ΔT2ノ各レジス
タが、RAM7−3にはERI、 TR1,DIFI、
 DIill、 FR2,TR2,STW。
TAB’ 、 HADの各レジスタが、RAM?−4に
はNOD’、すR2゜VLD’の各レジスタがそれぞれ
を8チャンネル分格納されている。なお、NOD’ 、
 TAB’ 、 VLD’は前述のRAM5−4ニおけ
るNOD、 TAB、 VLD(7)データを書き込ん
だものである。7−5は1ワード10ビット13ワード
のROMであり、第5表、第6表で示した演算シーケン
スにおけるノート係数CNが記憶されている。
ここでQは出力、Aはアドレス入力、OEは出力制御端
子であり、0E=1でQにROMの内容が出力され、0
E=Oの時はQ=ハイ・インピーダンスである。ノート
係数CNの値は第7表に示すとおりである。なお、RO
M7−5の10ビットの出力はHDババス下位10ビッ
トに接続されている。7−6は信号処理器であり、RA
M7−4に格納されたNOD’よりND(ノートデータ
)とOCT (オクターブデータ)を読み出しこれらの
データ及びPEフラグに基づいてピッチデチューンデー
タPFIDを発生する回路、並びにレジスタWE2のデ
ータを読み出してデコードするデコード回路が備えであ
る。
第8図はFA2−6の詳細図である。第8図において、
8−1〜8−8はラッチであり、5EQ2−2が発生す
るψ1.ψ3の信号で動作している。8−9は加算器で
あり、A入力に与えられた値とB入力に与えられた値(
共に16ビット)とキャリー人力Ciに与えられイ た値の加算を行い、C及びGoより出力する。Coは演
算の結果生じるキャリー出力である。8−10゜8−1
1はビット処理回路であり、ラッチ8−1.ラッチ8−
2による出力のビット操作を行う回路である。
8−12は論理ゲートであり、SQ倍信号応じてラッチ
8−6の出力を強制的に′1”またはIt O#にする
。或いはそのまま出力するといった動作を行う。8−1
3はRAMであり、そのサイズは1ワード9ビットで1
2ワードのものである。 A、 D、 wE、 0E1
7)各機能は前述のRAM5−4と同じである。D出力
9ビットはCバスの下位9ビットに接続されている。
RAM8−13は位相合わせ(後述)用の位相レジスタ
で、12音のノートの個々の波形データ読み出し用アド
レス(vAR)の位相管理を行う。
第9図(イ)はMPLY2−7の詳細図である。第9図
において9−1〜9−9はラッチである。ここでラッチ
9−3にはLバスのビット0〜ビット9が、ラッチ9−
5にはLバスのビット9〜ビット12が接続されている
。9−10はエンコーダである。入出力の関係は第9表
に示すとおりである。 9−11はシフタであり、工か
ら入力される16ビットの信号をCに入力された制御信
号に従ってシフトし0より出力する。
シフトの内容は第10表に示すとおりである。9−12
はビット処理回路でありSQ倍信号応じてラッチ9−3
が出力する信号のビット処理を行う。9−13ハデコー
ダであり人力Aと出力りとし関係は第11表に示すとお
りである。9−14はセレクタであり、Cに入力されて
いるSQ倍信号応じてC=1ならばA、C=OならばB
に入力されている16本の信号を選択してYより出力す
る。なお、六入力の下位11ビットはGND (接地電
位)に接続されている(即ち0”が与えられている)。
9−15はシフタで工から入力される14ビットの信号
をCに入力された制御信号に従ってシフトしOより出力
する。シフトの内容は第12表に示すとおりである。9
−16は乗算器であり、A入力がこの補数表示による1
2ビット、B入力が絶対値の10ビットで出力が2の補
数表示による14ビットである。通常12ビット×10
ビットの演算を行うと22ビットの結果が得られるが、
無論乗算器9−16の出力14ビットは22ビットのう
ちの上位14ビットである。故に、乗算器9−16にお
ける入出力の関係は、次式のとおりになる。
c=  Aム」L なお、MPLY2−7における乗算器9−16は、回路
をより簡略化するために以下の手法を用いている。
通常乗算器を構成する際に、2の補数値12ビット×絶
対値10ビットの乗算器は116個の加算器セルにより
22ビットの正確な演算結果が得られる。
しかし1本システムにおいては本来得られる22ビット
のうちの上位14ビットのみを使用する。即ち下位8ビ
ットの出力は使用しないので本実施例では加算器セル省
略による演算誤差が上位14ビットのLSBに影響しな
い下位7ビット演算用の加算器セルを全部省略している
。そこで、本乗算器9−16では、下位ビット演算用の
加算器セル28セルを省略し第9図(ロ)に示すような
構成になっている。
第9図(ロ)において、破線内は同様のセルを略記した
。また、各ブロックはすべて全加算器であり、入力がA
 、 B 、 Ci(キャリー人力)、出力が和S及び
キャリーCOである。
第10図はIlo 2−10の詳細図である。第10図
において10−1〜10−8はラッチである。ここで、
ラッチ10−3はセット付のラッチでラッチあ入力はD
バスのビット7〜ビット9に接続されている。 10−
9はシフタセレクタで、C入力によりA入力とB入力の
切換及びA入力の1ビットシフトを行う。
10−10はビット処理回路であり、SQ倍信号応じて
下位3ビットを強制的に1”或いは′0”にする回路で
ある。 10−11はデコーダであり、入カニと出力り
の関係は第13表に示すとおりである。デコーダ10−
11のA入力にはラッチ10−7の出力のビット12〜
ビット15が与えられている。10−12はセレクタで
あり、C入力に応じてA又はBに与えられている信号の
いずれかを選択してYより出力する。
10−13はシフタであり、制御端子Cの入力に応じて
工からの入力をシフトして0より出力する。
10−14はノイズ回路であり、ノイズフラグNAに応
じて入力データにノイズを混入する。
第11図(イ)はMSV2−11の詳細図である6円で
囲った部分がスイッチであり、具体的には第11図(ロ
)に示すようにNchのMOSFETで構成されており
、SQ倍信号1”になるとMOSFETがオンして縦方
向のラインと横方向のラインが導通しデータが転送され
る。このMSV2−11においては高速化のためにデー
タの転送の直前にすべてのパスラインに各タイムスロッ
ト毎にψ1信号によりプリチャージを行った後データの
転送を行なっている。これはスイッチがNch MOS
FETで構成されているので、転送されたデータの1”
のレベルがMOSFETのしきい値電圧分だけ降下する
のを防ぐためである。第11図(ハ)〜第11図(す)
はMSV 2−11にて使用されているスイッチパター
ンの例であり、円で囲った交点の箇所がスイッチを介し
て接続されている。この例では便宜上洛バスが8ビット
のものについて説明する。第11図(ハ)は、スイッチ
によってbnとan(n=o〜7)とを接続したもので
ある。第11図(ニ)はbO〜b3の4本の値と0”を
スイッチによって縦方向のバスに書き込むようにしたも
のである。
第11図(ホ)はbO〜b3をaO〜a3へ、c4〜c
7をa4〜a7へ書き込むようにしたものであり、これ
により。
2組のバスに別々に表れているデータを混合して他のバ
スに転送することができるようにしたものである。第1
1図(へ)はビット位置を変換してバスからバスへ転送
するようにし′たもので、このようにスイッチを配する
ことにより横方向のバスのデータの上下各4ビットを位
置を変更して縦方向のバスに転送する。第11図(ト)
〜第11図(ワ)は定数をバスに設定するための回路例
であり、第11図(ト)はバスにオール゛0”を設定す
る回路、第11図(チ)はバスに10101010即ち
AAlllを設定する回路である。これは、スイッチの
ない部分であるa7. a5゜a3. alはこのスイ
ッチが開く直前にプリチャージによって′1″が書き込
まれたものがそのまま保持されることによる。第11図
(す)はフラグTOによって定数の値を変えるようにし
たもので、TO=0ならば001Gがバスに書き込まれ
、TO=1ならばEB、。
がバスに書き込まれる。第11図(ハ)〜第11図(す
)に示すスイッチをMSV2−11に用途に応じて配し
て選択的に開閉することにより、任意のバスから他の任
意のバスへのデータ転送が必要なビット処理を含めて可
能となる。例えば、HAババスらAバスへ、 HBババ
スらBバスへ、CバスからHCバスへ同時にデータを転
送したい時には5till、 3w7.5V13を同時
にオンすればよい、また、CバスのデータをLバスとD
バスに転送したい時には512g、 5W29゜511
30をオンすれば、Cバス→HLバス→Lバス及びDバ
スの経路でデータが転送される。
なお、MS112−11において、データの転送は第1
1図(ヌ)に示すタイミングで行われている。即ち、φ
1=1の区間で縦方向、横方向のパスラインのプリチャ
ージを行い、ψ1の立ち下りよりψ3の立ち下りまでの
区間でデータの転送を行い、ψ3の立ち下りでラッチす
る。ここで、ψ3の立ち下りからψ1の立ち上りまでの
区間はラッチ動作を安定に行うための余裕である。
次にデータバンク1−6について説明する。データバン
ク1−6には4種類のデータが格納されている。それは
、(1)ヘッダアドレスデータ、(2)ヘッダデータ、
(3)波形データ、(4)エンベロープデータである。
ここで、ヘッダアドレスデータはヘッダデータがどのア
ドレスに格納しであるかを示す8ビットのデータであり
、ヘッダデータは波形データ、エンベロープデータの格
納°しであるアドレス及びそれらの属性を表わした8バ
イトのデータである0次に上記4種類のデータを更に詳
しく説明する。
(1)  ヘッダアドレスデータ(HAD)このデータ
は各タブレット、各オクターブ、各3鍵ごとに割り当て
られたノートデータをアドレスとしてヘッダデータのア
ドレスを示すデータである。ヘッダアドレスデータの格
納場所は第14表に示すとおりであり、ビット9〜ビッ
ト5にタブレットデータTAB、ビット4〜ビット2に
オクターブデータOCT、ビット1〜ビット0にノート
データNDの上位2ビット、残りのビットにはすべて1
1”が入っている。ここでTAB、OCT、 NDで構
成される10ビットをwTDと呼び、その各々は第1表
に示したものであることは言うまでもない。ヘッダアド
レスデータによるヘッダデータのアドレスは第15表の
ように示され、ビット10〜ビット3にヘッダアドレス
データが入り、上位ビットはすべて1”である、また、
下位3ビットには000〜111のデータを入れる。
(2)へラダデータ(HD) ヘッダデータは第15表に示されるアドレスに格納され
ている1ワード8ビットで8ワードのデータであり、8
ワードの各内容は第16表に示すとおりである。第16
表において、C0NTはコントロールデータであり、こ
のヘッダデータにて示される波形データ、エンベロープ
データの属性を表す。El’は2種類あるエンベロープ
データのうちの一方である。他方のエンベロープデータ
E2’のスタートアドレスはSTE+ΔSTEで与えら
れる。11.す2は2種類ある波形データであり、11
のスタートアドレスはSTv+ΔSTVで与えられる。
なおC0NTは第17表に示すとおりの構成になってお
り、その意味するところは次のとおりである。
Plo:このヘッダデータによる楽音がピアノ型エンベ
ロープを有するかオルガン型エンベロープを有するかを
示すフラグであり。
Plo = 1ならばピアノ型であることを意味する。
ORG :当該の楽音データが本来どの音域に属してい
たかを示す3ビットの情報であり、ORGと音域の対応
は第18表に示すとおりである。故に波形データが実際
に一周期分として有するサンプル数がいくつであるかを
示す情報でもある。
wg :波形データが12ビット精度であるか8ビット
精度であるかを示す。v8=1ならば8ビット精度であ
る。v8=1の時には波形データの下位に4ビットの′
0″が追加され、波形の振幅レベルは保たれるようにな
っている。
PCM : PCM= 1で波形データw1の立ち上り
部がPCMであることを示す。
NA:ノイズ信号を楽音信号に重畳する場合に使用する
2ピツトの信号である。
(3)波形データ(vt、 w2) 前述のように、楽音発生部1−5においては波形データ
として12ビットのものと8ビットのものと2種類を使
いわけている。ここで市販されているROMについて考
えるとそのほとんどが1ワード8ビット或いはそれ以下
のものであり、1ワード12ビットのものは希である。
そこで本発明においては次のように波形をROMに格納
している。即ち=8ビットの場合には、STV及びΔS
Tvによって定まるアドレスより順次1ワードずつ格納
しているが、1ワード12ビットの波形データの場合は
第12図に示すとおり、上位8ビットはSTw+ΔST
Vによって示されるアドレスから順次格納しているが。
下位4ビットはSTV+ΔSTvの値を1ビット右シフ
トしてMSBに1を入れたアドレスより下位4ビット上
位4ビットに2ワ一ド分ずつ順次格納しである1例えば
、仮にアドレス04441Gにある波形データの上位8
ビットの下位4ビットの場所は、アドレス12221.
の上位4ビットということになり、アドレス0445.
、についてはアドレス12221.+の下位4ビットと
いうことになる。
(4)  エンベロープデータ(El’ 、 E2’)
エンベロープデータは16ビットで1ワードを構成し、
そのデータフォーマットは第19表に示すとおりである
。4丁はエンベロープデータスの更新間隔を決めるデー
タである。Sはエンベロープの傾き(増加または減少)
を示すフラグである。Zはエンベロープの傾きの大小を
示すフラグであり、DATAはその大きさである。第1
9表に示すデータが第16表に示すSTE、ΔSTEに
よって定められたアドレスに従ってデータバンクに格納
されている。
以上のようにデータバンクが構成されているので、とな
り合った3鍵ごとに音色の変化を与えることができる一
方、逆に同一オクターブ内にては同じヘッダアドレスデ
ータを有するようにすれば波形データ、エンベロープデ
ータ、ヘッダデータを増すことなく同じ音色の楽音が得
られる。また。
各ヘッダデータにおいて任意の波形データ、エンベロー
プデータが指定できるので、少ない波形データ及びエン
ベロープデータであってもその組み合わせ方で様々な楽
音を発生することも可能である。
次に楽音発生部1−5における押鍵時のイニシャル処理
、ノートクロックの発生方法、エンベロープ発生方法波
形の発生方法について述べる。
(1)  イニシャル処理 イニシャル処理においては、押鍵により楽音が発生され
る際の各種レジスタの初期設定が行われる。押鍵により
、演算シーケンスはイニシャルモードのロングシーケン
スより開始されるので、加算部において、タイムスロッ
ト13でPDRが初期設定される。この演算を更に詳し
く述べると、第5図RAM5−4よりPDDが読み出さ
れてHEババスデータが乗る。同時に第7図信号処理器
7−6よりHDババス対してPODが与えられ、第11
図(イ)において51121と5v17がオンしてPD
DがAバス、PEDがBバスに乗る。このデータが第8
図に示すところのFA2−6にて加算されてCバスに演
算結果が乗る。この演算結果が51123を介してHE
ババス乗り、RAM5−4にあるレジスタPDHに格納
される。なお、この演算において、PDD、 PEDを
FA2−6への転送は実際にPDD + pH!Dの演
算が行われるタイムスロットの1タイムスロツト前に、
また演算結果のPDRへの格納はPDD + PED演
算が行われる1タイムスロツト後に行われる。以下加算
演算についてはすべて同様である。次いで、タイムスロ
ット(15)〜(18)にてTRI、 TR2,ZRI
、 ZR2ニ”O”が書き込*レル、 =の動作は、T
RIに60″を書き込む場合について述べると、タイム
スロット(15)にて第11図(イ)のMSW2−IH
ニーおイテ5w33及び5W13がオンする。 5V3
3は第11図(ト)のような構成になっており、Cバス
に110”が与えられる。同時に5W13がオンしてい
るので、CバスのデータがICバスに与えられ、第7図
に示すRAM7−3におけるレジスタTRIにtWO”
が書き込まれる。
一方データバンク読み出し部においては、次のような動
作をする。以下第10図を中心に説明する。
TAB、 ND、 OCTで構成されたVRDによって
ヘッダアドレスデータHADが読み出される。なお、こ
のイニシャル処理を行うイニシャルモードにおいては、
ラッチ10−3はSQ倍信号より111にセットされて
いる。このデータはIlo 2−10におけるシ・フタ
10−13によって第15表に示されるフォーマットに
データが変換されDバス5W15. ICバスを介して
RAM7−3のレジスタHADに格納される。この動作
と同時に、データバンクより読み出されたヘッダアドレ
スデータHADは、ラッチ10−8、ラッチ10−6で
次々とラッチされ、シフタセレクタ10−9にて第15
表に示すとおりのフォーマットにデータが変換されてラ
ッチ10−4にラッチされる。ラッチ10−4の出力に
対し、先ずビット処理回路10−10で下位3ビットに
対して000が与えられてコントロールデータC0NT
がデータバンク1−6より読み出されラッチ10−8を
介してラッチ10−7の上位8ビットにラッチされる。
コントロールデータC0NTはセレクタ10−12、シ
フタ10−13.ノイズ回路10−14、ラッチ10−
2を介し、DバスよりRAM5−4のレジスタC0NT
に格納される。一方、ラッチ10−7の上位4ビットは
デコーダ10−11に接続されているので第14表に示
す真理値表に従って16ビットのデータが得られる。但
し、この時にデコーダ10−11のC入力は1”となっ
ている。
セレクタ10−12がこのデコーダ出力をセレクトし、
シフタ10−13が6ビット右シフトして出力する。
ここで、このシフタ10−13の出力について考えると
、ラッチ10−7よりデコーダ10−負へ入力されてい
るデータはPlo及びORG 3ビットである。今デコ
ーダ10−11のC入力は1”であるので、デコーダ1
0−11の出力はOR03ビットのみによって定まる。
故にデコーダ10−11の出力をシフタ10−13で6
ビット右シフトした値は第18表に示した値となる。こ
の値がノイズ回路10−14.ラッチ10−2を介して
Dバスに与えられ、MS112−11において5v15
を介してRAM7−3のレジスタDIFIに格納される
。
次にラッチ10−4の出力に対し、ビット処理回路10
−10が下位3ビットに対し、001、次いで010を
与え、ヘッダデータのSTEの上位、下位の各8ビット
を読み出す。このSTHの値がセレクタ10−12、シ
フタ10−13、ノイズ回路10−14、ラッチ10−
2を介してDバスに与えられ、MS+12−11におい
て8w5を介してRAM?−1のレジスタEARIへ格
納される。
次にショートシーケンスに入る。ショートシーケンスは
2回実行される。タイムスロット(1)でPDRとJD
が加算されるが、ここでJDは定数でありMSV2−1
1において5v32をオンすることにより得られる。 
5v32は第11図(チ)に示すような構成になってお
り、JD = 45Bi。どなっている。この加算結果
に対してノート係数CNを掛は合わせてFRを得る。
この一連の日算を詳しく述べると、PDR+ JDがタ
イムスロット(1)で演算され、その結果が前述のとお
りタイムスロット(2)にてCバスに与えられる。ココ
でMSW2−11におイテ5v28.S!+129がオ
ンジ、Cバス→HLバス→Lバスの順でデータが転送さ
れ、第9図(イ)におけるMPLY2−7のラッチ9−
1にラッチされる0次のタイムスロット(3)において
、第7図のROM7−5よりノートデータNDに応じた
CNの値が読み出され、 HDババス与えられる。この
値がMSw2−11における5V19を介してLバスに
与えられ、MPLY2−7のラッチ9−3にラッチされ
る。ラッチ9−1の出力はシフタ9−1・1を介してラ
ッチ9−2へ、ラッチ9−3の出力はビット処理回路を
介してラッチ9−4へ送られラッチされる。故にラッチ
9−2にはPDR+ JDの値が、ラッチ9−4には、
CNの値がラッチされている0次いで乗算器9−16が
(PDR+ JD)とCNの積を算出し、シフタ9−1
5を介してラッチ9−8へ送出されラッチされる。なお
これらの一連の動作において、シフタ9−11、ビット
処理回路9−12、シフタ9−15はデータをスルーさ
せるように動作する。
即ちエンコーダ9−10のC入力には1′″が与えられ
ている。ラッチ9−8の値がLバスよりMS112−1
1のSv9を介してRAM7−2のレジスタFRに格納
される。故に、タイムスロット(2)において、ORG
+O(:T+ 1が演算される。この演算において、+
1の動作は第8図のFA2−6における論理ゲート8−
12によって行われる。即ち該当のタイムスロットで論
理ゲート8−12が強制的に1”を出力すればラッチ8
−5が1”をラッチし、加算器のCi大入力u 177
を与えるものである。この演算の意味するところは次の
とおりである。即ち:  ORGは波形データが本来ど
の音域に属するかを示す値(これを仮にNとする)をオ
クターブデータOCTの逆論理をとった形で示すもので
ある。OCTとORGと、波形サンプル数の関係を第1
8表と第22表に示す。故にORG+1は−Nを表わす
ことになる。つまり、 ORG + OCT +  1  = OCT −Nと
いうことであり、これは、現在発生しようとしている楽
音信号の音域と実際に使用しようとしている波形データ
の本来の音域との差、即ちオクターブシフトの量を示す
値である。つまり、原波形を何オクターブ高い音域の音
として読み出すかを示す、この値は一旦RAM?−4の
レジスタl1lE2に格納され、次いで、信号処理器7
−6でデコードされてRAM7−2(7) L/ジスタ
AwARニ格納される。ORG + OCT+1の値に
対するΔWARの値は第20表に示すとおりである。
以下、タイムスロット(4)でEAR2,同(6)、 
(8)。
(9)、 (10)テ1lR1,ERI、 WB2. 
WEI、 WR2(7)各レジスタの初期設定を行って
いる。
一方データバンク読み出し部においては、前述のロング
シーケンスでRAM7−3に格納したヘッダアドレスデ
ータHADを読み出し、Dバス→ラッチ10−1→シフ
タセレクタ10−9を介してラッチ10−4にラッチし
、ビット処理回路10−10で下位3ビットに001を
入力してデータバンクよりヘッダデータのΔSTEを読
み出す。この・値はラッチ10−7→セレクタ10−1
2→シフタ10−13→ノイズ向路10−14→うッチ
10−2を介してDバスへ与えられ、MS+12−11
において5v26.51130を介してAバスへ入力さ
れてFA2−6にてEARIと加算される0次いでRA
M?−1のレジスタEARIに格納しであるST直エン
ベロープデータEl’のスタートアドレス)が読み出さ
れ、Dバス→ラッチ10−1→シフタセレクタ10−9
を介してラッチ10−4にラッチされる。ラッチ10−
4の出力はビット処理回路10−10によってLSBに
”0”次いでn 1 mが入力されて、第19表に示さ
れているとおりの2バイトのエンベロープデータを読み
出す。この値16ビットがラッチ10−7にラッチされ
る。ラッチ1o−7の出力に従って、初回のショートシ
ーケンスでΔTl。
ΔIIEI、Δz1.2回目のショートシーケンスでΔ
T2゜ΔE2.ΔZ2.の値を発生する。先ず、デコー
ダ10−11にはラッチ10−7の上位4ビットが入力
されているが、ラッチ10−7の上位4ビットには第1
9表に示すところの6丁の値が入っている。故にデコー
ダ10−11はΔTを第13表に従ってデコードし、セ
レクタ10−12へ出力する。セレクタ10−12にお
いては、この時C=1となってB入力を選択しシフタ1
0−13へ出力する。このセレクタ10−12出力はシ
フタ10−13、ノイズ回路10−14においては何ら
ビット操作が行われることなくラッチ10−2を介して
Dバスニ与えられ、MSV2−114mおいて5III
O,HBババス介してRAM7−2のレジスタΔT1に
格納される。
ΔEl、ΔZl、ΔE2.Δz2は、第19表に示され
るところのZ、S、DATAに応じてシフタ10−13
にてビット操作が行われて各レジスタへ格納される。ど
のようなビット操作が行われるかについては第13図に
示すとおりである。第19表におけるZの値に応じて、
データフォーマットが異なる事を示している。 。
次に、データバンク1−6よりΔSTEを読み出す時と
同様にRAM7−3よりレジスタHADの値を読み出し
てラッチ10−4にラッチし、ビット処理回路10−1
0にてヘッダアドレスデータHADの下位3ビットに対
し初回のイニシャルモードでは1002次いで101゜
2回目のイニシャルモードでは1109次いで111を
与えることによりデータバンク1−6よりSTW 。
Δ5TIIを読み出し、ST%lRAM7−317) 
L/ジスタ5T11 。
ΔSTVをRAM7−1のレジスタWARに格納する。
以上により、すべてのレジスタの初期設定が完了する。
(2)  ノートクロックの発生方法 先ず楽音発生部1−5で用いているノートクロック発生
法の原理は第3図に示すものと同様である6第3図と対
比させながら、第1図に示す楽音発生部1−5における
ノートクロックの発生の演算シーケンスの詳細について
説明する。
鍵盤1−1にて鍵が押圧され、マイコン1−4が楽音発
生部1−5に対して楽音の発生を指示すると、前述のよ
うに演算シーケンスがイニシャルモードロングシーケン
スより開始する。先ずタイムスロット(13)で、 PDD + PED→PDR・・・・・・(2−1)次
いで、ショートシーケンスに入りタイムスロット(1)
・・・(6)で PDR+  JD → L、B、          
 ・・・・・・(2−2)・C,B、XCN  4  
FR・・・・・・(2−3)の演算が行われる1次いで
ノーマルモードになり、ショートシーケンスのタイムス
ロット(9)でFR+ CDR−) FR−−−°−“
(2−4)ロングシーケンスのタイムスロット(14)
〜(18)でPDR+ JD→L、B、       
  ・・・・・・(2−5)C;B、 X CN 4 
FR・・・・・・(2−6)PDD + PED 4 
PDR・・・・・・(2−7)の演算が行われる。ここ
で、PDDは第1表に示したPDD即ちピッチデチュー
ンデータであり、PEDは前述のピッチエクステントデ
ータである。 JDは定数であり1115.。(16進
数では45B)という値がセットしである。ノート係数
ONはアサインされた音名により定まる値であり、音名
とCNめ関係は第7表に示しである。第5表、第6表の
説明にて述べたとおり、演算(2−2)、 (2−3)
及び演算(2−5)、 (2−6)は下式のとおりに表
せる。
(PDR+ JD) X CN 4 FR・・・・・・
(2−8)ここで、PDRはPDD + PEDである
ので演算(2−8)は、(PDD + POD + J
D) X CN 4 FR・・・・・・(2−9)とな
る、このFRの値を演算(2−4)で示すようにCDH
に累算する。前述のようにこの累算はノートクロックが
発生するごとに一回行われる。故にCDHの初期値をN
とすると、CDHの値はN、 N+FR。
N+2XFR,・・・・・・と変化する。このCDHの
上位10ビットの値とマスタクロックを順次分周して得
た10ビットの分周信号とを比較し、一致パルスを発生
するようにしているので、実際には、Σ  盈土胆  
−凡辻」」幻1.・・・・・・トノ比較8’8’   
 8 を行うことになり、 CDHの上位10ビットが第3R 図のフリップフロップ3−3に相当し、Tが第3図の定
数回路3−5の値Mに相当する。故に上記(2−1)〜
(2−7)の演算を行えば一定周期のノートクロックが
得られ、その周波数は (マスタクロック周波数)÷■となる。
また、第3図RSラッチ3−6の出力がCLRQに相当
する。
このように、10ビットの比較器、8MHzのマスタク
ロックを用いていながら、13ビット相当の分解能を有
することができる。
(3)波形発生方法 第1図楽音発生部1−5に示すところの波形発生方法は
大別して次の5ステツプに分けられる。即ち: ■ アドレス発生 データバンク1−6より波形データを読み出す際のアド
レスを発生させる。
■ 波形読み出し 上記のアドレスで指定された波形データをデータバンク
1−6より読み出し、コントロールデータC0NTに応
じたピッ゛ト処理を行う。
■ エンベロープ乗算 ■ 2波混合 ■ CN乗算 以下各ステップを詳しく説明する。
■ アドレス発生 押鍵によるイニシャル設定にてヘッダーデータのSTw
(w2のスタートアドレス)、Δs’rv(viのワー
ド数)、DIFI(1波形に含まれるサンプル数)がレ
ジスタ5Ttl、 WAR,DIFIに格納され、また
演算によってレジスタΔwARが定まる。これらのデー
タに基づきノーマルモードにてアドレス発生を行うわけ
であるが、以下の処理において波形データにPCM部が
ある場合(PCM= 1 )とない場合(PCM=O)
でアドレス発生が異なるのでPCM部がある場合とPC
Mがない場合に分けて説明する。
匹」1だ欠止4企 第6表に示すとおり、タイムスロット(2)にて、ST
Vと%lARの和を求め、この和でもってデータバンク
1−6から波形1の読み出しを行い、タイムスロット(
4)にて上記の和に更にDIFIを加えたもの即ちST
+1+VAR+DIF1(7)値でデータバンク1−6
から波形2の読み出しを行っている。ここで、STVは
波形2の先頭アドレスであり、レジスタIIARには初
期値としてΔSTv即ち波形1に含まれるワード数の負
数が入っており、タイムスロット(7)にてΔWARを
累算していく、故にSTV + MARの値は、波形1
の先頭アドレスより順次ΔWARの値ごとに増加する値
となる。また、5T−IAR+DIF1の値はこの値に
DIFIを加えたものであるので、波形2の先頭アドレ
スよりΔIIARおきに増加する値となる。
ここで、ΔWARは、波形の読みとばしを表わす値であ
るので1以上のようにして波形1及び波形2に対するア
ドレスを発生することができる。
また、本発音発生部1−5においては、PCに部が無し
で、且つソロフラグ5QL=Oで且つオクターブシフト
が行われない場合に位相合わせを行う6位相合わせの方
法は、演算シーケンスがイニシャルモードからノーマル
モーiに転じた時の初回のりイムスロット(7)に演算
結果としてRAM8−13における同音名をアドレスと
するデータ9ビットをレジスタwARに格納する。RA
M8−13の出力は9ビットであるが、Cバスはプリチ
ャージされているので全16ビットの前述の9ビットよ
り上位7ビットにはパ1”が入る。2回目以降のタイム
スロット(7)の演算結果は、第6表に示すとおりレジ
スターIARに格納されるとともにRAM8−13にお
ける同音名をアドレスとするレジスタ(位相レジスタ)
に更新される。このようにすることにより、他のチャン
ネルで同音名の楽音を既に発生している場合であっても
、そのチャンネルにおけるレジスターIIARの値がR
AM8−13を介してこれから楽音を発生しようとして
いるチャンネルのレジスターIARに与えられるために
これら2チャンネル間での位相を合わせることが可能と
なる。
ここで、タイムスロット(7)の演算wAR+ΔWAR
づ について述べる。
WAR+ΔWAR≧0となると音域とは無関係に演算結
果としてCバスには−5121゜(FFOOlm)が与
えられる。オクターブシフトが無い場合はΔVAR=1
であるので、レジスタIIARの値は512を周期とし
てくり返すことになる。
以上により同じノートを発生する複数チャンネルの各々
のレジスタMARは常に同一となるので。
異なる複数チャンネルの発生する同じノートの波形の位
相が完全に一致することとなり、位相合わせが実現され
る。
次にタイムスロット(2)における演算STV + W
ARを更に詳しく説明する。
RAM?−3のレジスタSTwよりデータが読み出され
、MS112−11g示すところ+7)HCバス、5V
II、Aバスを介しクロックφ3によりFA2−6のラ
ッチ8−1にラッチされる。同時にR,AM7−1のレ
ジスタ%lARの値がHAババスSV2、Bバスを介し
クロックφ3によりFA2−6のラッチ8−2にラッチ
される。ラッチ8−1の出力は、ビット処理回路8−1
0では何らのビット処理を受けずにクロックψ1によっ
てラッチ8−3にラッチされる。一方、ラッチ8−2の
出力は、ビット処理回路8−11においてORGを入力
として第21表に示すとおりのビット処理が行われた後
クロックφ1でラッチ8−4にラッチされる。加算器8
−9がラッチ8−3、ラッチ8−4の出力を加算し、ラ
ッチ8−7、ラッチ8−8を介してCバスへ与えられる
。ビット処理回路8−11において上記のようなビット
処理を行うことにより、レジスタvARが512を周期
として変化しているにもかかわらず、各オクターブに応
じた周期で変化していくことになる0例えば、0RG=
 5 、0CT= 2の場合はオクターブシフトはなく
イニシャル処理の項で述べたとおり八VAR=1である
。また第21表より、レジスタ%lARのビット7.8
が常に1になるので、タイムスロット(2)の演算結果
は仮にSTv’ = Oとすると−10,−9,・・・
−1,−128,−127,・・・−1,−128・・
・ となって128の周期でくり返すことになる。また。
0RG=4.0CT=5の場合は2オクターブシフトと
なりΔWAR=4となる。また第21表によりレジスタ
WARのビット6.7.8が常に1になるので同様に −40,・−・ −8,−4,−64,−60,−56
・・・−4,−64,・・・ となって16の周期でくり返すことになる。
0CT=2の時くり返し周期が128であり、0CT=
5の時くり返し周期が16であることは、第22表によ
り所望の波形ポイントが得られていることを示している
。
また0RG= 4 、0CT= 577)際、レジスタ
WARが4ずつ歩進していることは、第18表に示され
る通り波形サンプル数64のデータを4サンプルに1点
ずつ得ることにより本来の波形データのオクターブを2
オクターブ上げることができることを示している。
匹見良j遣」lll PCM部がある場合のアドレス発生はPCM部がない場
合と比較してタイムスロット(2)における演算が異な
り、他は同様である。
タイムスロット(2)においてはSTR+ WARの演
算が行われる。即ち: RAM7−3のレジスタSTVよりデータが読み出され
、HCバス、5VII、Aバスを介してクロックψ3に
よりFA2−6のラッチ8−1にラッチ°される。同時
に、RAM7−1(7) L/ジスタWARの値がHA
ババス5112、Bバスを介してFA2−6のラッチ8
−2にラッチされる。ここで、ラッチ8−1の出力はビ
ット処理回路8−10、ラッチ8−2の出力はビット処
理回路8−11に入力されるが双方の出力ともビット処
理を行われることなくラッチ8−3、ラッチ8−4へ送
られ、加算器8−9にて加算される。
ここで、レジスタWARの値について考えると、PCM
部がない場合にはレジスタMARには初期値として波形
−周期に含まれるサンプル数の負数が書き込まれるが、
PCM部がある場合には、レジスタIIARの初期値と
してPCM部として用いる波形のすべてのサンプル数の
負数が書き込まれる。故に、タイムスロット(2)の演
算結果はデータバンク1−6における波形1のPCM部
先頭アドレスから順次ΔwARずつ増加した値となる。
 PCM部終了の検出はタイムスロット(7)における
演算において WAR+ΔWAR≧0となることを検出して行い、PC
M部終了後のアドレス発生はPCM部がない場合と全く
同じであり、ビット処理回路8−11によるビット処理
が行われる。
なお、楽音発生部1−5におけるアドレス演算は16ビ
ットであるが、16ビットのアドレス信号では充分でな
い場合が当然考えられる。そこで、本楽音発生部1−5
においては、タブレットデータTABの上位3ビットを
用いてアドレス空間が拡張できるようになっている。 
Ilo 2−10におけるラッチ10−3がアドレス空
間拡張用のラッチであり、ラッチ10−3にタブレット
データTABの上位3ビットがラッチされる。即ち: 押鍵によりイニシャルモードになると、RAM5−4に
格納されたタブレットデータがMSV2−11を介して
RAM?−3のレジスタTAB’に格納される0次いで
ノーマルモードに入ると、 RAM7−3のレジスタT
AB’の値が読み出され、Mswz−tiを介しテI1
02−10ニおけるラッチ10−3にラッチされる。こ
のようにして内部演算は16ビットでありながら19ビ
ットのアドレス空間をアクセスすることができる。
■ 波形読み出し 波形読み出しはタイムスロット(2)、 (4)にて行
われたアドレスに基づいて行われる。タイムスロット(
2)による演算結果はCバス、511128、HLババ
ス5W30、Dバスを介してIlo 2−10のラッチ
10−11mラッチされる。まず、ラッチ10−1の出
力がシフタセレクタ10−9、ラッチ10−4、ビット
処理回路10−10を介してラッチ10−5にラッチさ
れてラッチ10−3によるデータとともにデータバンク
1−6を読み出し、データバンク1−6の出力がラッチ
10−8にラッチされる。次いで、ラッチ10−1の出
力がシフタセレクタ10−9にて1ビット右シフトされ
、MSHに11”が加えられてラッチ10−4でラッチ
される。ラッチ10−4の出力がビット処理回路10−
10を介してラッチ10−5にラッチされ、ラッチ10
−3によるデータとともにデータバンク1−6を読み出
し、データバンク1−6の出力がラッチ10−7にラッ
チされる。この時ラッチ10−7の上位8ビットにはラ
ッチ10−8の出力が与えられているので、前回のデー
タバンク1−6の値とともにラッチされる。ここで、ラ
ッチ10−7の下位8ビットにラッチされたデータは、
データバンクの項で述べたとおり12ビット波形の下位
4ビット2ワード分に相当する。ラッチ10−7の出力
はセレクタ10−12を介してシフタ10−13に与え
られ、上位8ビットは4ビット右にシフトされ、ラッチ
10−1の出力のLSB=Oならば下位8ビットも4ビ
ット右シフトされ、LSB=1ならば下位4ビットがシ
フトされずにシフタ10−13より出力される。ここで
、コントロールデータC0NTにおいてv8=1即ち8
ビット波形の指定がある場合には。
シフタ10−13は下位4ビットを°゛0”にして出力
する。シフタ10−13の出力はノイズ回路10−14
、ラッチ10−2を介してDバスに与えられ、MSW2
−11を介してRAM7−3のレジスタVRIに格納さ
れる。この値が波形1の波形データである。
タイムスロット(4)によって得られたアドレスについ
ても同様の処理が行われる。ただし、コントロールデー
タC0NTにおいてNA = 00でない場合にはノイ
ズ回路10−14においてノイズ信号が加えられる。A
N=01の時にはビット9が(Nh=toの時にはビッ
ト10が、NA=11の時にはビット9及び10がノイ
ズ信号におきかえられる。このよウニシテ、加算器を用
いずにノイズ信号を重畳している。これが波形2の波形
データとしてRAM7−2のレジスタVR2に格納され
る。
■ エンベロープ乗算 上記のようにして波形1、波形2の2種類の波形データ
が得られたが、この波形データに対してエンベロープの
乗算を行う。波形1に対するエンベロープはRAM?−
3のレジスタERIに、波形2に対するエンベロープは
RAM7−3のレジスタER2に入っている。ここで、
エンベロープについて述べると。
エンベロープは指数部4ビット仮数部9ビットの13ビ
ット浮動小数点表示になっている。エンベロープ乗算は
各チャンネル2回行われるがそれぞれの動作は同様であ
るので、タイムスロット(7)〜(9)におけるWRI
 X ERIの演算について説明する。
RAM?−3のレジスタERIのデータがMSw2−1
1を介してMPLY2−7のラッチ9−3及びラッチ9
−5にラッチされる。ここで、ラッチ9−3にはレジス
タERIの下位10ビットが、ラッチ9−5にはレジス
タERIのビット9−12がラッチされる0次いでRA
M7−3のレジスタVRI(7)データがMS112−
11を介シテMPLY2−7ノラツチ9−1にラッチさ
れる。ラッチ9−3の出力はビット処理回路9−12に
おいてそのMSBが1”にされてラッチ9−4にラッチ
される。即ち、ラッチ9−4にはエンベロープの仮定部
がラッチされる。ラッチ9−1の出力はシフタ9−11
を介してラッチ9−2にラッチされる。この際エンコー
ダ9−10のC入力にはSQ倍信号よって1が与えられ
ており、シフタ9−11のC入力には00001が与え
られる。故にシフタ9−11はラッチ9−1の下位12
ビット即ちデータバンク1−6より読み出した波形1の
波形データ12ビットをラッチ9−2へ送出する0乗算
器9−16がラッチ9−2及びラッチ9−4のデータの
乗算を行い、積14ビットがラッチ9−7にラッチされ
、シフタ9−15へ送出される。
一方、ラッチ9−5にはエンベロープの指数部がラッチ
されており、ラッチ9−6を介してデゴーダ9−13に
てデコードされ、セレクタ9−14を介してシフタ9−
15に制御信号として与えられる。故に、ラッチ9−7
の出力はエンベロープの指数部によってシフトされ、ラ
ッチ9−8にてラッチされる。このようにして、固定小
数点の波形データと浮動小数点のエンベロープの乗算が
行われる。ラッチ9−8の出力はLバスよりMS12−
11を介してRAに7−1のレジスタVEIに格納され
る。波形2の波形データとエンベロープの乗算も同様に
して行われRAM?−4のレジスタME2に格納される
。
■ 2波混合 上記のようにして、レジスタ181. IIE2に波形
が格納された。このステップではVEIとIIE2の和
を求める。タイムスロット(1)における演算がこれに
相当する。
■ CN乗算 タイムスロット(1)で2波混合を行うが1本楽音発生
部1−5においては、 ABM2−9及びフィルタ1−
7の特性によっては音名に応じて発生される音圧レベル
が異なる場合がある。二のための補正を行うのがCN乗
算である。ここでは補正の為の係数としてノート係数C
Nをそのまま用いている。タイムスロット(1)におけ
る1IE2+VE1の演算結果が、Cバスより5V28
. HLバX、 5V29、Lバスを介してMPLY2
−7のラッチ9−1にラッチされる。一方メモリ2−5
のROM7−5よりノートデータNDに応じてノート係
数CNが読み出され、HDババス5V24、Lバスを介
してMPLY2−7のラッチ9−3にラッチされる。
ここで、vEI + WB2は16ビットのデータであ
るが乗算器9−16のA入力は12ビットであるのでM
PLY2−7では次のような処理を行っている。即ち、
ラッチ9−1の上位5ビットがエンコーダ9−10に入
力され、エンコーダ9−10が第9表に示すとおりのデ
ータをA、B両端子より出力する。つまり、ラッチ9−
1におけるデータが実質何ビットであるかを求め、この
結果に応じてシフタ9−11によってラッチ9−1より
12ビットをとり出す6例えば、ラッチ9−1の値が3
A26.、の場合は、このデータは実質15ビットのデ
ータであるのでシフタ9−11はラッチ9−1のビット
14以下の12ビットをとり出し、シフタ9−11の出
力は744□、とな゛る。このようにしてWB2 + 
VEIの実質の部分とノート係数との乗算を行い、シフ
タ9−15によって元のビット数にもどし、ラッチ9−
9でラッチする・ 以上のようにして少ないビット数の乗算器を用いて大き
なビット数のデータの乗算を行っている。
このようにして得られた値をDAC2−8へ出力し、A
BM2−9で所定の周期に補正されて楽音信号として出
力される。
ところで、本楽音発生部1−5においては、先に述べた
ようにマイコンの指示により第1表のフラグVOLによ
り、CN乗算をVLD乗算に切換えることができる。即
ち、ロングシーケンスにおいて、RAに5−6ノL/ジ
スタVLD 8ビットが、MsW2−11を介してRA
M7−4のレジスタLVD’に送られる。送出の際にM
SV2−11においてビットシフトがなされ、8ビット
のデータを2ビット左シフトし更に下位2ビットに′0
″を追加し、10ビットのデータに変換される。このこ
とによりVLDのビット数はCNのビット数と同一とな
る。 WE2+WE10)値ニROM7−5(7)値を
掛けるか、レジスタVLD’の値を掛は合わせるかは第
1表におけるフラグVOLで決まり、VOL= Oなら
ばROM7−5がHDパスにデータを送出し、 VOL
= 1ならばRAM7−4がHDババスデータを送出す
る。
上記のように構成することにより、マイコン1−4によ
って楽音発生部1−5の出力する楽音信号のレベルを変
えることが可能となり、第1表のVLDの値を順次変え
ることにより振幅変調をかけることが可能となる。
鍵盤を押下する速さと圧力の少なくとも一方に基づきV
LDを作成すると、タッチレスポンス機能が実現する。
タッチレスポンス機能とは鍵盤の操作の速さ・強さ等に
よって音量・音色等が変化することである0例えばピア
ノは2強く打鍵すると音量が大きいだけでなく音色も華
やかなものになり、弱く打鍵すると音量が小さいだけで
なく音色もこもったものとなる。打鍵の強さに応じて音
量も音色も自在に変化するが、ピアノの場合は打鍵の後
、鍵盤を押す強さを変化させても、減衰しつつある音質
には変化を加えることができない。このようにピアノは
打鍵の強さのみがタッチレスポンス機能となっていて、
このような機能を特にイニシャルタッチコントロールと
呼ぶ。一般に打楽器がこれに属する。
一方、トランペットは息の強さにより持続している音質
をも変化することができるので、この音を模倣して電子
楽器の鍵盤操作で演奏する場合も。
押鍵によりトランペット音を発生中に押鍵の強さを増減
することで音量・音色に変化を与えることが必要となる
。このような機能を特にアフタータッチコントロールと
呼ぶ。一般に、弦楽器と管楽器がこれに属する。
本発明の実施例では先に述べたように、VOLフラグに
よりVLD乗算を行うことにより、各チャンネル独立に
音量を制御することができる。
応用例として、打鍵の強さを計測して9強さに応じてV
LDの値を作成してマイコンから転送することにより、
打鍵毎に転送された異なるVLDに応じて各音の音量が
変化することになる。
マイコンがVLDを転送する際、 VLDの値に応じて
タブレットデータを切換えて転送すると、本実施例の楽
音発生部はVLDの値に応じて音量と共に音。
色をも変化させられることは、先に掲げた機能説明で明
らかである。
この音色の切換について、 VLDが8ビットの例で説
明する。
第23表に、VLDの値の範囲と、それに対応する強弱
名とタブレット名の一例を示す。
VLDが1ビット小さくなる毎に、音量は1ノ2つまり
6dB小さくなり、これを音楽用語の強弱名の各々に割
当てである。またffの強さには華やかな音色が必要な
ので高調波の豊富な波形データをタブレット0に割当て
、mpより小さい音量ではこもった音色が必要なので正
弦波に近い波形データをタブレット3に割当てるように
、複数種類の波形データをデータバンクに準備しておく
。
このようにすると、打鍵の強さによってVLDの数値範
囲で音色が4通り切換えられると同時に8ビットのVL
Dに応じて256通りの音量が指定できる。
以上はイニシャルタッチコントロールであったが、同様
に打鍵後の押鍵圧の大小゛ば応じて、刻々と変化するV
LDと、VLDの値に応じて刻々と変化するタブレット
データとをマイコンが送出すると、本実施例の楽音発生
部は打鍵後の押鍵圧の変化に応じて刻々と、音色と音量
とを変化させることができる。
以上がアフタータッチコントロールである。
(4)エンベロープ発生方法 楽音発生部1−5におけるエンベロープの発生方法は次
の3ステツプに分けられる。即ち、■ アドレス発生 ■ エンベロープデータの読み出し ■ エンベロープ計算 以下各ステップを詳しく説明する。
■ アドレス発生 押鍵によるイニシャル設定にて、ヘッダデータの5TE
(エンベロープデータEl’のスタートアドレス)、Δ
5TE(エンベロープデータEl’のワード数)に基づ
いてレジスタEARL、 EAR2,TRI、 TR2
゜ΔTl、ΔT2が初期設定されている。これらのデー
タをもとにアドレスの演算が行われる。アドレスの演算
は演算頻度が少なくてもよいので演算シーケンスのロン
グシーケンスにて行っている。更に。
ロングシーケンスの奇数回目でエンベロープデータEl
’のアドレス演算を、偶数回目でエンベロープデータE
2’のアドレス演算を行っている。
奇数回目のロングシーケンスにおいて、タイムスロット
(13)で ΔTl + TRI→TRI        ・・・・
・・(4−1)タイムスコツト(15)で ΔEARL + EARL+C1−4FIARI   
・・・・・・(4−2)の演算が行われEARLの値を
用いてデータバンク1−6の読み出しを行う、タイムス
ロット(15)のCiはタイムスロット(13)にて行
われるΔT1の累算によって生じたオーバーフローに当
る。ここで演算(4−1)を詳しく説明する。
先ス、RAM7−2のレジスタΔT1の値がHBババス
MSV2−11を介してFA2−6(7)ラッチ8−H
:ラッチされる。同時ニ、RAM?−3のレジスタTR
Iの値がHCハス、MSW2−11を介してFA2−6
のラッチ8−2にラッチされる。ラッチ8−1の出力は
ビット処理回路8−10によってビット3が強制的に0
”にされ(ビット3をII OItにする理由は後で述
べる。)、ラッチ8−3でラッチされる。ラッチ8−2
の出力はビット処理回路8−11を介してラッチ8−4
でラッチされる。ここでビット処理回路8−11におい
てはビットの変換等の処理は施されない。ラッチ8−3
及びラッチ8−4の出力を加算器8−9にて加算し、ラ
ッチ8−7.ラッチ8−8を介してCパスニ与え、MS
W2−11を介してRAM7−3のレジスタTRIに加
算結果を格納する。ここで加算結果にオーバーフローが
生じた場合は、加算器8−9のGoより1”が出力され
る。この出力をラッチ8−6にてラッチし、タイムスロ
ット15の演算の際に使用する。但し、これは波形デー
タにPCM部がない場合についてであり、波形データに
PCM部がある場合(フラグPCM=1)にはPCM部
を読み終えるまでレジスタTRIに対し演算結果として
強制的にパ0”が入力される。故にΔT1の累算による
オーバーフローが生じることがない為PCMを読み終え
るまではEARIの値が更新されることはなLl。
ΔT1はイニシャル処理の項で述べたとおり第13表に
おけるC=0時のD出力の値であり、レジスタTRIは
16ビットのレジスタであるので、例えばΔT1=40
001.であれば演算(4−1)は4回行われるとレジ
スタTRIはオーバーフローし、演算(4−2)のC1
==1となりアドレスの更新が行われる。ここで、演算
(4−1)、 (4−2)はロングシーケンスの2回に
1回行われる。第1図(ハ)で示すとおり、同じチャン
ネルのロングシーケンスは388タイムスロツトの周期
、即ち1タイムスロツトは250nsであるので97μ
sの周期に現われる。故に演算(4−1)、 (4−2
)は194μS毎に行われ、ΔT1=40001.であ
る場合には776μSでアドレスの更新が行われること
になる。
ところで、エンベロープデータは2バイトで構成されて
いるので、アドレスの更新の際は2ずつ更新されなけれ
ばならない。タイムスロット(15)においては次のよ
うにしてアドレスの更新を行っている。
先ず、ΔEARIはΔT1によって定まる値であり、Δ
T1≠oooa□の時にはΔEARI = 0000.
、であり。
ΔTl = 0008□6の時にはΔEARL = F
FEB、、 = −21,。である。この操作はMSV
2−11における51131にて行われる。5V31は
第11図(す)に示すようになっており、ΔT1のビッ
ト3の値を示すフラグToによって制御している。今仮
にΔT1≠0008..とすると、51131によりA
バスにooool、が、RAM7−1のレジスタEAR
LよりHAババスMSV2−11のS12を介してBバ
XニEAR1の値が与えられる。これらの値がFA2−
6のラッチ8−1゜ラッチ8−2にラッチされる。ラッ
チ8−1の出力はビット処理回路8−10を介してラッ
チ8−3へ送られる。
ここで、ビット処理回路8−10ではデータの変換は行
われないようになっている。同時に、ラッチ8−2の出
力はビット処理回路8−11に与えられ、データのLS
Bが強制的に1”にされてラッチ8−4へ送られる。即
ちビット処理回路8−11にて予め1が加えられる。ま
た、先に述べたラッチ8−6に格納されている演算(4
−1)によるオーバーフローがラッチ8−5にラッチさ
れる。故にラッチ8−3.ラッチ8−4及びラッチ8−
5の値の加算を行うと、ラッチ8−5の値がInであれ
ばEARIの値に′2”が加えられることになる。一方
、ラッチ8−5の値が°゛O”の場合はEARIの値は
l増加されたままとなるが、イニシャル処理の項で述べ
たように、Ilo 2−10においてLSBに強制的に
0”、1”を与えるので不都合は生じない。
ところでΔrt = 0008.、の場合には、ΔEA
RLがFFEB、、(−211,)となる。故にEAR
Lの値から211゜引かれることになり、10ワード前
のエンベロープデータが読まれることになる。これによ
り、エンベロープデータのアドレスがループすることに
なり、マンドリンのようなくり返しエンベロープを発生
することができる。先に演算(4−1)にて、ビット処
理回路8−10にてビット3を′O”にすると述べたが
、その理由はビット3がΔEAR1=FFEB1.とす
るビットであり、この演算を行う際にレジスタTRIに
0008□6を加えないようにする為である。
ロングシーケンスの偶数回目におけるΔT2゜TR2,
ΔEAR2,EAR2の演算も同様にして行われる。
なお、EARL、 EAR2に関する演算は全く独立に
行われる為、波形1.波形2に対して全く異なったエン
ベロープ信号を発生させることができるのは言うまでも
ない。また、EARl又はEAR2のくり返しについて
もくり返しの周期を異ならしめることが容易であるので
種々の効果を得ることができる。
■ エンベロープデータの読み出し エンベロープデータの読み出しはロングシーケンスにお
いて行い、偶数回目に波形1のエンベロープデータを、
奇数回目に波形2のエンベロープデータの読み出しを行
う。
レジスタEARL、 EAR2の値に基づいて行うエン
ベロープデータの読み出し方についてはイニシャル処理
の項で述べたものと全く同じであり、l102−10に
てデータバンク1−6より読みと゛ったデータのフォー
マット変換を行いながらレジスタΔTl。
ΔT2.ΔZl、ΔZ2.ΔEl、ΔE2に格納してい
く。
■ エンベロープ計算 エンベロープデータの読み出しにより、Δz1゜ΔZ2
.ΔEl、ΔE2にデータが格納されており、またイニ
シャル処理によすERI、 ER2,ZRI、 ZR2
に初期値が与えられている。これらの値に応じてエンベ
ロープ計算を行う。
エンベロープ計算の基本は加算部のタイムスロット(3
)、 (5)、 (6)、 (8)である、タイムスロ
ット(3)、 (5)によって波形1のエンベロープを
計算し、タイムスロット(6)、 (8)によって波形
2のエンベロープを計算する。ここで、タイムスロット
(5)。
(8)のCiはタイムスロット(3)、 (6)による
演算で」 生じたオーバーフローであるが、タイムスロット(3)
、 (6)にて生じたオーバーフローがどのようにして
タイムスロット(5)、 (8)で加えられるかについ
ては、アドレス発生のタイムスロット(13) 。
(15)で述べたものと同様である。このようにして得
られたERI、 ER2の値がエンベロープデータであ
る。
なお、”(3)  波形発生方法”の6■工ンベロープ
乗算”の項で述べたとおり、ERI、 E−n2とも1
3ビットのデータで上位4ビットが指数部、下位9ビッ
トが仮数部となっている。故に本楽音発生部1−5にて
得られるエンベロープは次に示される形となる。
エンベロープ1 : 1.(ERIの下位9ビット)×
2(FRlの上位4ビ′ト)エンベロープ2 = 1.
(皿2の下位9ビット> X 2(ER2の上位4ビ2
ト)このように示されるため、エンベロープのレベルと
は無関係に常に9ビットの分解能を有することになる。
ところで、エンベロープ計算は各種モードによって異な
る。各種モードとは、 1)波形がPCMを有する場合と有しない場合。
(PCM = l10) 2) ピアノ型エンベロープの場合とオルガン型エンベ
ロープの場合。(Plo = l10)3)ダンパフラ
グをオンした場合とオフした場、        金、
 (DMP = l10)の3種である。以下側々の場
合について説明する。
PCM=OかっP10=0 初期設定はERI、 ER2,ZRI、 Zn2とも”
o”t’あり。
鍵が押圧されている時はレジスタΔEl、ΔE2゜ΔZ
l、Δz2の値に従ってエンベロープの演算を行う、鍵
が離されると、タイムスロット(3)、 (5)。
(6)、 (8)17)AZI、 AEI、 AZ2.
ΔE2(7)値として。
UCIF2−3の信号処理器5−6よりリリースデータ
が発生され、レジスタΔZl、ΔEl、ΔZ2.ΔE2
の値のかわりに用いられる・ なお、このモードにおいてはダンパフラグDMPによっ
て演算は何ら影響はされない。
PCM=OかっP10=1 初期設定はERI、 ERA、 ZRI、 Zn2とも
’o”c’あり。
鍵が押圧されている時はレジスタΔEl、ΔE2゜ΔZ
l、Δz2の値に従ってエンベロープの演算を行う、鍵
が離されると、ダンパフラグDMP=1の場合は引き続
きレジスタΔEl、ΔE2.ΔZl、Δz2の値に従っ
てエンベロープの演算を行い、ダンパフラクDMP=0
ノ時LtPCM= OカッP10= O(F)場合と同
じである。
PCM=1かつP10=0 初期設定は、EA1=IFFF、、 、 ER2= O
、ZR1= O。
ZR2=Oである。鍵が押圧されており、波形1がPC
M部を読み出している時は初期値が保持され。
PCM部を読み終えると、レジスタΔEl、ΔE2゜Δ
z1.Δz2の値に従ってエンベロープの演算を行う。
鍵が離されると、波形1がPCM部を読み出しているい
ないに関係なく UCIF2−3の信号処理器5−6に
よるリリースデータに基づいて演算が行われる。
即ちPCM=OかつP10=Oの場合に帰着する。
なお、このモードにおいてはダンパフラグDMPによっ
て演算は何ら影響を受けない。
PCM=1かつP10=1 初期設定は、ER1=IFFF、、、 ER2= O、
ZR1= O。
ZR2=Oである。ダンパフラグDMP=Oの場合は、
1度鍵が押圧されると離鍵のタイミングには無関係に演
算が行われる。即ち、波形1がPCM部を読み出してい
る時にはレジスタERI、 ER2,ZRI、 Zn2
は初期値が保持され、PCM部を読み終えるとレジスタ
ΔEl、ΔE2.Δ21.Δz2の値に従って演算が開
始される。ダンパフラグDMP=1の場合は。
PCM=1かつP10=Oの場合と全く同じである。
以上述べたように、種々のモードに応じて自由にエンベ
ロープ信号を発生することができる。また、ΔEl、Δ
z1とΔE2.Δz2は全く独立に設定でき、そのデー
タはアドレス発生の項にて明らかなとおりΔTl、ΔT
2によって定まる時間で更新されるので前述の2種類の
波形データと相俟って種々の楽音が発生できる。
(発明の効果) 以上に詳述したように、本発明は、クロック信号を発生
する手段と、前記クロック信号を分周し、分周出力を発
生する手段と、レジスタと、前記分周出力と前記レジス
タの内容の一致を検出し、一致信号を発生する手段と、
前記一致信号が発生される度に前記レジスタの内容に一
定数を加算する手段を備え、前記一致信号を用いてノー
トクロッり信号を得るようにした電子楽器において、前
記一致信号を発生する手段が前記レジスタの少なくとも
下位1ビットを一致検出の対象から除外したことにより
、マスタクロツタの周波数を上げることなく、またシス
テムの動作速度を上げることなくより分解能の高いノー
トクロックを得ることができるものである。
イ 第7表 X :  Don’t care X :  Don’t care 第14表 (上位2 ビット) 第15表 第11表 第13表 第19表 一: ビット処理を行わないビット
【図面の簡単な説明】
第1図(イ)は本発明における情報処理装置の一実施例
のブロック図、第1図(ロ)はマイコンによるデータ転
送のタイミング図、第1図(ハ)は本発明において用い
られている演算タイムスロットを表わす図、第2図は本
発明における楽音発生部1−5の構成図、第3図は従来
の電子楽器におけるノートクロック発生器のブロック図
、第4図は楽音発生部1−5における5EQ2−2の詳
細図、第5図は同じ< UCIF2−3の詳細図、第6
図は同じ< CDR2−4の詳細図、第7図は同じくメ
モリ2−5の詳細図、第8図は同じ< FA2−6の詳
細図、第9図(イ)は同じ< MPLY2−7の詳細図
、第9図(ロ)はMPLY2−7にて使用している乗算
器9−16の詳細図、第10図は楽音発生部1−5にお
けるIlo 2−10の詳細図、第11図(イ)は同じ
< MSV2−11の詳細図、第11図(ロ)〜第11
図(す)はMS12−11に用いられているスイッチの
パターン図、第11図(ヌ)はMSIi12−11にお
けるデータ転送のタイミング図、第12図はデータバン
ク1−6におけるデータフォーマットを示す図、第13
図はデ−タバンク1−6におけるエンベロープデータの
データフォーマットを示す図である。 1−1・・・鍵盤、1−2・・・タブレット、1−3・
・・効果スイッチ、1−4・・・マイコン、1−5・・
・楽音発生部、1−6データバンク、1−7・・・フィ
ルタ、2−1・・・マスタクロック、2−2・・・シー
ケンサ(SEQ)、 2−3・・・マイコンインターフ
ェース部(UCIF)、2−4・・・比較レジスタ部(
coR)、2−5・・・メモリ、2−6・・・フルアダ
一部(FA)、2−7・・・乗算部(MFLY)、2−
8・・・ディジタルアナログコンバータ(DAC)、2
−9・・・アナログバツアアメモリ部(ABM)、2−
10・・・入出力回路部(Ilo)、2−11・・・マ
トリックススイッチ部(MSW)。 特許出顆人 松下電器産業株式会社 第1図 (イ) (υつ A/D  −CX二=〇− 第2図 歴 r−7′’ 第4図 第6図   2−4 ン 第11図 FA   Ml”LM  1/b 第11図 (ト)(ケ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. クロック信号を発生する手段と、前記クロック信号を分
    周し、分周出力を発生する手段と、レジスタと、前記分
    周出力と前記レジスタの内容の一致を検出し、一致信号
    を発生する手段と、前記一致信号が発生される度に前記
    レジスタの内容に一定数を加算する手段を備え、前記一
    致信号を用いてノートクロック信号を得るようにした電
    子楽器において、前記一致信号を発生する手段が前記レ
    ジスタの少なくとも下位1ビットを一致検出の対象から
    除外していることを特徴とする電子楽器。
JP60081452A 1985-04-18 1985-04-18 電子楽器 Granted JPS61240293A (ja)

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