JPS61254992A - 電子楽器 - Google Patents

電子楽器

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JPS61254992A
JPS61254992A JP60095643A JP9564385A JPS61254992A JP S61254992 A JPS61254992 A JP S61254992A JP 60095643 A JP60095643 A JP 60095643A JP 9564385 A JP9564385 A JP 9564385A JP S61254992 A JPS61254992 A JP S61254992A
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高木 善之
哲彦 金秋
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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、特にノイズ信号を発生する電
子楽器に関する。
(従来の技術) 近年電子楽器はデジタル信号処理の導入により高度な音
色づくりが可能となったが、フルート等のニアリード楽
器類においてはノイズ成分の再現が必要となる。このノ
イズ成分を再現するようにした電子楽器としては特開昭
59−75294号がある。
第14図にブロック図を示し、その動作を以下に説明す
る。
入力部1に指示された出力すべき楽音に関する情報は制
御部2へ送られる。制御部2では入力部1より与えられ
た情報に基づいてテーブルメモリ3より楽音波形を合成
するための情報を読み出し、これに基づいて音素片メモ
リ4より波形データを読み出して楽音波形を合成し、同
時にノイズメモリよりノイズデータを読み出して上記楽
音波形に加算し、OA変換部5より出力する。このよう
にしてノイズ成分を含んだ楽音信号を得ている。
(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、ノイズデータと楽
音波形とを加算するための加算器が必要となり回路の規
模が増大するという問題点を有していた。
本発明は上記の点に鑑み、回路規模をあまり増大させる
ことなくノイズ成分を含む楽音信号を発生する電子楽器
を提供するものである。
(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、演
奏操作部から送出される演奏情報に基づいて所定の波形
データと所定のエンベロープとを発生し該波形データと
該エンベロープを乗算して所定の楽音データを発生する
楽音発生部と、ノイズ信号を発生するノイズ発生部と、
前記演奏情報の指示により前記波形データの所定のビッ
トを前記ノイズ信号でビット操作する手段とを有するも
のである。
(作用) 本発明は上記した構成によりノイズ信号によって波形デ
ータの所定のビットのビット操作を行う。
このため加算器を用いずにノイズ信号を含んだ楽音信号
を発生するものである。
(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9例えばインテ
ル社のマイコン8049等が相当する。1−5は楽音発
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。1−6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ON / OFF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5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1−6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t−S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、NO[)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Gl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l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00000001 、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1″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、 DMP= 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。PHはピッチエクステントフラグで、このビット
をI+ 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1
−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EVEH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0個々のタ
イムスロットは250nsであり、4分割されてψ1.
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、ショ
ートシーケンスがチャンネル0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97X8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EVEN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i里 (13) PDD + PED 4 PDR(15) 
  O→TRI (16)   O→TR2 (17)   0  4ZR1 (1g)   O−+ZR2 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り)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)     νTD−))IAD  −) )I
AD(14)     HAD 4 (、ONT −+
 C0NT、 DIFI(16)〜(17) HAD→
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H
AD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−+ 
ER2/1(3)  ORG + OCT +  14
1E2−+  ΔWAR(4)  D、B、 + EA
RL→EAR2(6)0    →WRI (8)     O−4ER1 (9)      O−+  WE2 (10)     O−+  WEI、 wR2タイム
スロット(1)における0→ER2/1はショートシー
ケンス1回目即ち000時にはER2,2回目即ちEV
EN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パス(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WE2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
レジスタ等を介さずDバス(後述)を介して加算器に送
出することを意味する。
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 み出し部 (1)    )IAD→Δ5T11i−+A、B。
(3)〜(4) EARI/2→E1/2→ΔTl/2
.ΔEl/2゜Δz1/2 (6) 〜(7) HAD−+srw/ΔSTW −+
 STW/WAR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八人カへ入力することを
意味する。また、タイムスロット(6)〜(7)のST
V/Δ5TII−+5TII/1ilARは、ショート
シーケンス1回目即ち000時にはSTWというデータ
を読み出してSTVというレジスタに格納し、2回目即
ちEVEN時にはΔ5TIilというデータを読み出し
てMAR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表において傘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蛤のショ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。
加]11 (1)  WB2 + 11E1    −) L、B
(2)  STW + WAR−) D、B、 、 B
、B。
(3)  ZRI +  AZI    −+ ZRI
(4)  DIFI + C,B、    →D、B。
(5)  ERI+ ΔEl + Ci −+ ERI
(6)  ZR2+ ΔZ2   4 ZR2(7) 
 WAR+ ΔWAR−+ wARll(8)  ER
2+ ΔE2 + Ci→ER2(9)   FR+ 
 CDR→ CDR傘ここで、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人カ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STw
+ WAR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。
釆11 (1)〜(3)  WB2 +  FR2−+ tlE
2*(4) 〜(6)  C,B、 X CN  −)
 (DAC)(7) 〜(9)   WRI  X  
ERI   −+  WRI拳ここで、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WB2 + IIEI
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。
データバンク読み し部 (4)〜(5)   C,B、  → 11 −*  
WRI傘(7) 〜(8)  C,B、 −) wl 
4 WB21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S’nl + %lAR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)のDIFI + (STV + W
AR)の演算結果に相当する。
力01部− (13)   ΔTl/2  +  TRI/2   
         → 丁R1/2(14)  PDR
+  JD            −+  L、B。
(15)  ΔEARI/2  +  EARL/2 
 +  Ci −+  EARL/2(16)  PI
)[)  +  PED           → P
DR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
行った結果生じるくり上り(キャリー)を意味する。
困l星 (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R2/1ならばR2)、偶数回目、即ちE
VEN時には1(同EI)となることを意味し、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は了スタクロックであり、ここ
ではf =8.00096MHz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SQ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U(JF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。更にフラグにon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CDR8チャンネ
ル分とマスタクロックを順次分周して得た10ビツトの
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ビツトのフルアダー
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ARM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CDR2−
4により発生されるノートクロツタ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へアド
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MSV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図は第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。
TS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
意味する。4−2はSQROM (シーケンスROM)
テある。 SQROM4−2のアドレス入力にはタイム
スロットを表す信号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U(JF2−3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を敞
によりラッチする。 A/D O〜7と萱の関係は第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、電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
り盟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ビツトのR
AM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、0E=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IIIE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N入力で与えられたアドレスに書き込む、OE、す
EはSQ傷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、 R
LD −VOL −DMP −SQL、 TAB −P
E、 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傷信号指定するアドレスを、
別のSQ傷信号用いて選択出力し、RAM5−4のA入
力に与えるものである。5−6は信号処理器であり、H
E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ビツトに応じた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傷信号応じてラ
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LICIF2−3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0511データが8916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ALE信号によりラ
ッチ5−1にアドレスがラッチされ、次いで費信号によ
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、RAM5−4のWE
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0516番地に89□、と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RA
M5−4に書き込まれる。
第1表ニ示すとおり、RAM5−4ニはVOL 7ラグ
、PE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ビツトの分周器である。
6−2は比較器付RAM(以下CDRAMと称す、)で
あり、1ワード13ビツトで8ワードを有する。各ワー
ドのうち上位10ビツトには比較器が設けてあり、端子
Tより入力される分局器6−1による分局データとの比
較が行われ、10ビツ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。OE、 wE、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1”
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ビツトによりそ
のうちの1信号を選択してDより出力する。6−13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
。分局器6−1がマスタクロックを分周してIOビット
の分局出力を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ビツトが分局器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COO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′1”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)
−6−14に与えられているので、現在セレクタ6−1
2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′0”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であり、OE、 l1lE、
 A、 Dの各機能は前述のRAM5−4と同じである
。ここで。
RAM7−1ニはWAR,EARL、ΔZl、ΔEl、
 1E1. EAR2゜ΔZ2. AE2(71各レジ
スタが、RAM7−2ニはWE2. ZRl。
ATL、FR,ΔWAR,ZR2,ΔT2の各レジスタ
が、RAM7−34mはERI、 TR1,DIFI、
 Dwl、 ERA、 TR2,STW。
TAB’ 、 HAD(7)各レジスタが、RAM7−
4ニはNOD’、 1IE2゜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、NO
D’ 、 TAB’ 、 VLD’は前述のRAM5−
4におけるNOD、 TAB、 VLDのデータを書き
込んだものである。7−5は1ワード10ビツト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、
0E=0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、R
OM7−5の10ビツトの出力はHDババス下位10ビ
ツトに接続されている。7−6は信号処理器であり、R
AM7−4に格納されたNOD’よりND(ノートデー
タ)と0CT(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PED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ビツト)とキャリー人力Ciに与えられた値の
加算を行い、C及びCo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゜8−11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11117または0″にする。
或いはそのまま出力するといった動作を行う。8−13
はRAMであり、そのサイズは1ワード9ビツトで12
ワードのものである。A、 D、 WE、 OEの各機
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ビツ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(WAR)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9〜ビツト9が、ラッチ9−
5にはLバスのビット9〜ビツト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ビツトの信号を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はデコー
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=0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、A入力の下位11ビツトは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ビツトの信
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
12ビツト、B入力が絶対値の10ビツトで出力が2の
補数表示による14ビツトである0通常12ビット×1
0ビットの演算を行うと22ビツトの結果が得られるが
、無論乗算器9−16の出力14ビツトは22ビツトの
うちの上位14ビツトである。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=コL工」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ビツトX絶
対値10ビツトの乗算器は116個の加算器セルにより
22ビツトの正確な演算結果が得られる。
しかし、本システムにおいては本来得られる22ビツト
のうちの上位14ビツトのみを使用する。即ち下位8ビ
ツ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ビツトのLSHに影響しな
い下位7ビツ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の入力はD
バスのビット7〜ビツト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ビツトシフトを行う。
10−10はビット処理回路であり、SQ倍信号応じて
下位3ビツトを強制的に′1”或いはII Otj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〜ビツト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O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MS12−11の詳細図である。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MS112−11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 MO
SFETで構成されているので、転送されたデータのゞ
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MSw2−11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。この例では便宜上各バスが8ビツ
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ちのであ
る。第11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(す)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II O
Pjを設定する回路、第11図(チ)はバスに1010
1010即ちAAl、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u 
1 j)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001.が
バスに書き込まれ、TO=1ならばEBl。
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MS112−11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SVI、 517.51113を同時に
オンすればよい。また、CバスのデータをLパスとDバ
スに転送したい時には5W28.5W29゜5V30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、MSW2−11において、データの転送は第11
図(ヌ)に示すタイミングで行われている。即ち、φ1
=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、φ1の立ち下りよりφ3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、φ3の立ち下りからφ1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6データパン
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ビツトのデータであり
、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。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〜ビツ
トS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500丁、ビット1〜ビツト0にノート
データNDの上位2ビツト、残りのビットにはすべて1
”が入っている。ここでTAB、 OCT、 NDで構
成される10ビツトをすTD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〜ビツト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ビツトには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ビツトで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。Wl t、 12は2種類ある波形データであ
り、111のスタートアドレスはSTす+ΔSTW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、P10=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ビツトの情報であり。
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。
v8二波形データが12ビット精度であるか8ビット精
度であるかを示す。w8=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ビツトの°′
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v1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ビツトの信号である。
(3)波形データ(wl、 12) 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ビツトのものと8ビツトのものと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ビツ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、STw及びΔS
TW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ビツトの波形データの、場合
は第12図に示すとおり、上位8ビツトはSTV+ΔS
TV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ビツトはSTv+Δ5TIIの値を1ビツト右
シフトしてMSBに1を入れたアドレスより下位4ビツ
ト上位4ビットに2ワ一ド分ずつ順次格納しである。例
えば、仮にアドレス04441.にある波形データの上
位8ビツトの下位4ビツトの場所は、アドレス1222
□6の上位4ビツトということになり、アドレス044
5□1についてはアドレス1222.、の下位4ビツト
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ビツトで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。
ΔTはエンベロープアドレ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19
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PEDが与えられ、第11
図(イ)において5W21 ト5WI7がオンシテ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5W23を介してHEバ
バス乗り、RAM5−4にあるレジスタPDRに格納さ
れる。なお、この演算において、POD、 PEDをF
A2−6への転送は実際にPOD 十PED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PDO+ PED演算が行わ
れるlタイムスロット後に行われる。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(1
5)〜(18)にてTRI、 TR2,ZRI、 ZR
24m”O”が書き込まれる。コノ動作は、TRIに0
”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MSW2−11においてS
す33及び5wt3がオンする。5W33は第11図(
ト)のような構成になっており、Cバスに0”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HCパスに与えられ、第7図に示すRAM7−3
におけるレジスタTRIに′”0″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WRD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1
0−13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Cバス5W15. HCバスを介してR
AM7−3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1O−4の出力に対
し。
先ずビット処理回路10−10で下位3ビツトに対して
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ビツトにラッチされる。コント
ロールデータC0NTはセレクタ10−12、シフタ1
0−13、ノイズ回路10−14.ラッチ10−2を介
し、C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ビツトはデコー
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ビツ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ビツ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10−11へ入力されて
いるデータはPlo及びORG 3ビツトである。今デ
コーダ10−11のC入力は1′′であるので、デコー
ダ10−11の出力はORG 3ビツトのみによって定
まる。
故にデコーダ10−11の出力をシフタ10−13で6
ビツ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
Cバスに与えられ、MSW2−11において5W15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ビツトに対し、ooi、次いで010を
与え、ヘッダデータのSTEの上位、下位の各8ビツト
を読み出す。このSTE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Cバスに与えられ、MSW2−11において
SW5を介してRAM7−1のレジスタEAR1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MSW2−1
1において5W32をオンすることにより得られる。5
W32は第11図(チ)に示すような構成になっており
、JD=45B、、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バスに与えら九る。ココ
でMSW2−11ニおイテ5W28.5li129がオ
ンジ、Cバス→I化バス→Lバスの順でデータが転送さ
れ、第9図(イ)におけるN円、Y2−7のラッチ9−
1にラッチされる。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、HDC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9−11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。次いで乗算器9−16が(P
DR+ JD)とCNの積を算出し、シフタ9−15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入力にはパ1”が与えられ
ている。ラッチ9−8の値がLバスよりMSW2−11
の8w9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+
OCT+ 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It 11j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1”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18
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RAM7−4の
レジスタWE2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) 17ジX夕AW
ARに格納されル+10RG+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ll、 ERI、 WF2. I
IEI、 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to−ioで下位3ビツトに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10−12
→シフタ10−13→ノイズ回路10−14→ラッチ1
0−2を介してDバスへ与えられ、MSV2−11にお
いて51126.5W30を介してAバスへ入力されて
FA2−6にてEAR1と加算される。次いでRAM7
−1のレジスタEARLに格納しであるSTE (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
02次いで11″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ビツトがラッチ10−7にラッチされる。ラ
ッチ10−7の出力に従って、初回のショートシーケン
スでΔTl。
ΔEl、ΔZ1.2回目のショートシーケンスでΔT2
゜ΔE2.ΔZ2.の値を発生する。先ず、デコーダ1
0−11にはラッチ10−7の上位4ビツトが入力され
ているが、ラッチ10−7の上位4ビツトには第19表
に示すところの6丁の値が入っている。故にデコーダ1
0−11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10−
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、MSW2−11ニおイテ5W10. H
a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ビツトに対
し初回のイニシャルモードでは1009次いで101゜
2回目のイニシャルモードでは1102次いで111を
与えることによりデータバンク1−6よりSTW 。
ΔSTWを読み出し、STWをRAM7−3ノ17ジス
タ5TII 。
ΔSTWをRAM7−1(7) L/ジスタWARニ格
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
法の原理について第3図とともに説明する。
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、10ビツトの分周
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、A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II O#+であるとすると、ANDゲート
3−8の出力は常時+00”であるのでフリップフロッ
プ3−3のQ出力は一定である。一方分局器はマスタク
ロックの分周より、0001.から3FF1.をくり返
す10ビツトの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局器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S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It OF#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
次は分局器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は分局器3−1の出力値がN、N+M、
N+2M・・・・・・どなった時にパルスを発生する。
つまり分局器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 > 3FFz b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
 −3FF1.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。
また、SRラッチ3−6のQ出力が計算要求フラグCL
RQに相当する。
以上が本発明におけるノートクロック発生法の原理であ
る。
次に、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 4 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(
」)・・・(6)で PDR+ JD→L、B、         ・・・・
・・(2−2)C,B、 XCN −+ FR・・・・
・・(2−3)の演算が行われる。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 −+ FR・・・・・・(2−6
)PDD + PED−4PDR・・・・・・(2−7
)の演算が行われる。ここで、P[)D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CNはアサインされた音名
により定まる値であり、音名とCNの関係は第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−+FR・・・・・・(
2−8)ここで、PDRはPDD + PEDであるの
で演算(2−8)は。
(PDD + PED + JD)  X  CN −
e 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、CDR
の値はN、 N+FR。
N+2XFR,・・・・・・と変化する。このCDHの
上位10ビツトの値とマスタクロックを順次分周して得
た10ビツトの分局信号とを比較し、一致パルスを発生
するようにしているので、実際には、−N−及土胆  
及+2ム胆 ・・・・・・ トノ比較8’8’8’ を行うことになり、 CDHの上位10ビツトが第3図
R のフリップフロップ3−3に相当し、■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 、  FR (マスタクロック周波数)〒工となる。
(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
じたビット処理を行う。
■ 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5TV
(v2のスタートアドレス)、ΔSTw(%11のワー
ド数)、DIFI(1波形に含まれるサンプル数)がレ
ジスタSTV、 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(P側=0)でアドレ
ス発生が異なるのでPCM部がある場合とPCMがない
場合に分けて説明する。
匹」1娼澤へ4企 第6表に示すとおり、タイムスロット(2)にて。
STVとwAR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S
TV+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、5T11
は波形2の先頭アドレスであり、レジスタwAR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)にて八WARを
累算していく、故にSTW + WAR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、ST + vAR+ DIFI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ΔwAR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、 PCM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。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
ルモードに転じた時の初回のタイムスロット(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ビツトをレジスタMARに格納する。R
AM8−13の出力は9ビツトであるが、Cバスはプリ
チャージされているので全16ビツトの前述の9ビツト
より上位7ビツトには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WAR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IIIAHの値がRA
M8−13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WAR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
について述べる。
υAR+ΔWAR≧Oとなると音域とは無関係に演算結
果としてCバスには−512,(FFOO,、)が与え
られる。オクターブシフトが無い場合はΔWAR=1で
あるので、レジスタWAR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IIARは常に同一となるので5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1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STW + W
ARを更に詳しく説明する。
RAM7−3のレジスタSTWよりデータが読み出され
、MS112−11に示すところのHCバス、5w11
、Aバスを介しクロックψ3によりFA2−6のラッチ
8−1にラッチされる。同時にRAM7−1のレジスタ
WARの値がHAバス+ 5w2、Bバスを介しクロッ
クψ3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8−10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WAR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。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ΔWAR=1である。また
第21表より、レジスタWAR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S
TW’ = 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、0
RG=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w
AR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= 5 (7)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11友癲3己F色 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STWよりデータが読み出され
、HCバス、5WII、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のレジスタWARの値がHAババスSW
2.Bバスを介してFA 2−6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WAR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MAR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AWAR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 l1AR+ΔWAR≧Oとなることを検出して行い、P
CM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
ツトであるが、16ビツ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ビツトを
用いてアドレス空間が拡張できるようになっている。I
lo 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ビツトがラッチされる。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MSW2−11を介して
RAM7−3のレジスタTAB’に格納される。次いで
ノーマルモードに入ると、RAM7−3のレジスタTA
B’の値が読み出され、MSW2−11を介してIlo
 2−10におけるラッチ10−3にラッチされる。こ
のようにして内部演算は16ビツトでありながら19ビ
ツ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、5W28. HLババス
5W30、Dバスを介してIlo 2−10のラッチ1
0−1にラッチされる。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ビツト右シフトされ、M
SBにパ1”が加えられてラッチ10−4でラッチされ
る。ランチ10−4の出力がビット処理回路10−10
を介してランチ1O−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ビツトにはラッチ
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ビツ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ビツト波形の下位4ビ
ツト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ビツトは4ビツト右にシフトされ、ラッチ10
−1の出力のLSB=Oならば下位8ビツトも4ビツト
右シフトされ、LSB=1ならば下位4ビツトがシフト
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w8=1即ち8ビツ
ト波形の指定がある場合には、シフタ10−13は下位
4ビツトを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IIIRI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、NA=10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。このようにして、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。
本実施例では12ビツトの波形データの第9ビツトと第
10ビツトとをNA倍信号より選択的にノイズ信号に置
き換える例を示したが、どのビットをノイズ信号に置き
換えるかは全く自由であり、ビット位置を変えることに
よりノイズの音量をおさえることができる。
第10図(イ)におけるノイズ回路10−14の具体回
路例を第10図(ロ)〜第10図(ホ)に示す。
Aはノイズを付与すべきビットの入力信号、Cはノイズ
を付与すべきビットの出力信号であり、Bは付加すべき
ノイズ信号、NAはノイズ付加を指示する信号、SQは
ノイズを付加するタイミングを表すシーケンス信号であ
る。つまりNAの指示により所定のタイミングで、ノイ
ズ信号(B)によりデータの所定のビット信号(A)に
ビット操作を行う。
SQ倍信号必要な理由は、この所定のビットのデータラ
インには、ノイズ付加すべきデータ以外の様々なデータ
が通っているので、ノイズ付加すべきデータの通るタイ
ミングをSQ倍信号よって指示する必要があるためであ
る。
第10図(ロ)は、波形データのビットAをノイズ信号
に置き換える例である。
第10図(ハ)は、波形データのビットAとノイズ信号
との論理和をとって、ビットAと置き換える例である。
第1θ図(ニ)は、波形データのビットAとノイズ信号
との論理積をとり、ビットAと置き換える例である。
第10図(ホ)は、波形データのビットAとノイズ信号
との排他的論理和をとり、ビットAと置き換える例であ
る。
ノイズ付与の目的は、楽器音に生々しさを与えるための
もので特にフルート等には息づきの音として不可欠であ
る。
第10図(ロ)の例では、波形データの特定ビットをノ
イズと置き換えるだけであるから、波形つまり音色とは
無関係にノイズが加えられる。それに対し第10図(ハ
)〜第10図(ホ)の例では、音色とノイズ間には何ら
かの関係がある。これらは適応楽器の特性に合わせて選
択できる。
以上、波形データの所定ビットにノイズ信号を付与する
例を示したが、ノイズ付与はこれに限らない。
同様にエンベロープE1またはE2の所定ビットにノイ
ズ信号を付与することも本発明に含む、この場合第10
図(ロ)〜第10@(ホ)に示したノイズ回路を第8図
の加算器8−9以後に設ける。
同様に楽音信号、 WEI又はWB2又は(WEI +
 wE2) X VLDの所定ビットにノイズ信号を付
与することも本発明に含む、この場合、ノイズ回路を第
9図の乗算器9−16以後に設ける。
■ 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ビツト仮数部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waixERiの演算につい
て説明する。
RAM7−3+7) L/ジスタER1(7)データが
MSV2−11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ビツトが、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
。次いでRAM7−3のレジスタvR1ノデータカ<M
swz−ttを介してMPLY2−7のラッチ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1H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0000
1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ビツトをラッチ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MSW2−
11を介してRAM7−1のレジスタWEI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RAM7−4のレジスタIIE2に格納され
る。
■ 2波混合 上記のようにして、レジスタtllE1. VB2に波
形が格納された。このステップではIIEIとWB2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、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。こ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CN
をそのまま用いている。タイムスロット(1)における
VB2 + IIEIの演算結果が、Cバスより5W2
8、肛バス、5W29、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R
OM7−5よりノートデータNDに応じてノート係数C
Nが読み出され、HDババス51124. 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ビツトのデータであ
るが乗算器9−16のA入力は12ビツトであるので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ビツトがエンコーダ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、8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ビツトをとり出す0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ビツトのデ
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ビツトをとり出し、シフタ9−11の出
力は744□となる。このようにしてVB2 + 18
1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
Bに2−9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t−S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、RAM5−6(7)
L/ジX :9 VLD 8ビツトが、MSV2−11
を介してRAM7−4のレジスタLVD’に送られる。
送出の際にMSV2−11においてビットシフトがなさ
れ、8ビツトのデータを2ビツト左シフトし更に下位2
ビツトに% Q tlを追加し、10ビツトのデータに
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。 VEZ+すElの値にROM
?−5の値を掛けるか、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、VO
L=OならばROM7−5がHDババスデータを送出し
、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。例えばピア
ノは、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1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ビツトの例で説明
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172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O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ビツトの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に応じて、刻々と変化するVL
D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
STE (エンベロープデータEl’のワード数)に基
づいてレジスタEARI、 EAR2,TRI、 TR
2゜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E2’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)タイムスロット(15)で ΔEARL + EARL +Ci−+EARL   
・・・・・・(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。
先ず、RAM?−2のレジスタΔT1の値がHBババス
に5W2−11を介してFA2−6のラッチ8−1にラ
ッチされる。同時に、RAM7−3のレジスタTRIの
値がHCバス、MS+12−11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−IOによってビット3が強制的に”0
”にされ(ビット3をO”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バスニ与え、 MSW2−
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co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PC
M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EARLの値が更新されることはない。
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ビツ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97μS
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、ΔEARLはΔT1によって定まる値であり、Δ
T1≠0008tsの時にはΔEARL = 0000
□1であり、ΔT1=OO081,の時にはΔEAR1
=FFEB1. ニー21□。である。この操作はMS
V2−11における51131にて行われる。5W31
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□6とすると、5W31によりA
バスにooool、が、 RAM7−1のレジスタEA
RLよりHACバスMS112−11のSW2を介して
BバスニEARL(7)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ツチ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II 1
71であればEARIの値にパ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EARL
の値は1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NQn、 u l uを与えるので不都合は生じ
ない。
ところでΔTl = 00081.の場合には、ΔEA
R1がFFEB、、(−21,)となる。故にEARL
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0”にすると述べたが、
その理由はビット3がΔEAR1= FFEB工、とす
るビットであり、この演算を行う際にレジスタTRIに
00081.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EARI、 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、工102−10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、 AZ2. AEI、 AE2L:格
納しティく。
■ 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、AZl。
Δ22.ΔEl、ΔE2にデータが格納されており、ま
タイニシャル処理によりERI、 ER2,ZRI、 
Zn2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。
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、 l)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合、 (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かつP10=0 初期設定はERI、 ER2,ZRI、 Zn2とも0
”であり、鍵が押圧されている時はレジスタΔEl、Δ
E2゜ΔZl、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)(7)AZl、ΔEl、Δ22.ΔE
2の値として、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かつP10=1 初期設定はERI、 ER2,ZRI、 ZR2トモ”
O”テ、!+ リ、鍵が押圧されている時はレジスタΔ
El、ΔE2゜ΔZl、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ΔE1.ΔE2.ΔZl
、Δz2の値に従ってエンベロープの演算を行い、ダン
パフラグDMP=C1)時はPCM=Oか”)P10=
Oの場合と同じである。
PCM=1かつP10=0 初期設定は、EA1=IFFF1. 、 ER2= O
、ZR1= O。
ZR2=Oである。faが押圧されており、波形1がP
CM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
Zl、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Pl’:M==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D肝によって
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部を読み出しティ
る時にはレジスタER1,ER2,ZRI、 ZR2は
初期値が保持され、PCM部を読み終えるとレジスタΔ
El、ΔE2.ΔZl、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1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) 以上のように本発明は演奏操作部から送出される演奏情
報に基づいて所定の波形データと所定のエンベロープと
を発生し該波形データと該エンベロープを乗算して所定
の楽音データを発生する楽音発生部と、ノイズ信号を発
生するノイズ発生部と、上記演奏情報の指示により上記
波形データの所定のビットを上記ノイズ信号でビット操
作する手段とを有することにより、加算器を新たに設け
ることなく簡単な回路構成で、しかも種々の音量のノイ
ズ信号を含む楽音信号を発生させることができるという
優れた効果を有するものである。
X :   Don’t care ビット) 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図は楽音
発生部1−5におけるノートクロック発生の原理図、第
4図は楽音発生部1−5における5EQ2−2の詳細図
、第5図は同じくUCIF2−3(7)詳細図、第6図
は同じ< CDR2−4(7)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)は同じく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(イ)は楽音発生部1−
5におけるIlo 2−10の詳細図、第10図(ロ)
〜第10図(ホ)はノイズ回路10−14の詳細図、第
11図(イ)は同じ<MSす2−11の詳細図、第11
図(ロ)〜第11図(す)はMS112−11に用いら
れているスイッチのパターン図、第11図(ヌ)はMS
+12−11におけるデータ転送のタイミング図、第1
2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図はデータバンク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、第14
図は従来の電子楽器のブロック図である。 1−1・・・鍵盤、■−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(
CDR)、2−5・・・メモリ、2−6・・・フルアダ
一部(FA)、2−7・・・乗算部(MPLY)、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)。 特許出願人 松下電器産業株式会社 第1図 (イ) (υ) A/D  −C]バ?”−7一 第2図 」 第4図 Q 第10図 (ロ) (ハ) (ニ) (本) 第11図 FA   MF’LY 110 第11図 (ト)(ケ) 第12図 第13図 2寓0の峙 zlII9綺

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)演奏操作部から送出される演奏情報に基づいて所
    定の波形データと所定のエンベロープとを発生し該波形
    データと該エンベロープを乗算して所定の楽音データを
    発生する楽音発生部と、ノイズ信号を発生するノイズ発
    生部と、 前記演奏情報の指示により前記波形データの所定のビッ
    トを前記ノイズ信号でビット操作する手段とを有するこ
    とを特徴とする電子楽器。
  2. (2)前記ビット操作が、前記波形データの所定ビット
    に前記ノイズ信号を加算することである特許請求の範囲
    第(1)項記載の電子楽器。
  3. (3)前記ビット操作が、前記波形データの所定ビット
    を前記ノイズ信号で置き換えることである特許請求の範
    囲第(1)項記載の電子楽器。
  4. (4)前記ビット操作が、前記波形データの所定ビット
    を、該波形データと前記ノイズ信号との論理和又は論理
    積又は排他的論理和のいずれか1つの出力と置き換える
    ことである特許請求の範囲第(1)項記載の電子楽器。
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JPH09166985A (ja) * 1996-11-21 1997-06-24 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd 楽音波形生成装置及び楽音波形生成方法

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