JPS6220557B2

JPS6220557B2 -

Info

Publication number: JPS6220557B2
Application number: JP55124930A
Authority: JP
Inventors: Masatada Wachi
Original assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Current assignee: Nippon Gakki Co Ltd
Priority date: 1980-09-08
Filing date: 1980-09-08
Publication date: 1987-05-07
Also published as: GB2086118B; US4418600A; DE3135970C2; GB2086118A; DE3135970A1; JPS5748792A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、所定の周波数信号を所定時間幅の
時間窓信号で振幅変調することにより該周波数信
号を中心成分として所定周波数帯域における複数
の周波数成分を同時に算出し、この算出した複数
の周波数成分を部分音成分として楽音信号を形成
するようにした楽音信号形成装置の改良に関す
る。 A.従来技術とその欠点従来において、ハニング窓などの所定の時間窓
信号と所定の周波数信号（例えば正弦波信号）と
を掛け合せることにより、所定の周波数信号を中
心成分として所定周波数帯域における多数の部分
音成分を同時に一括して算出するようにした楽音
信号形成装置（特開昭55−32028号公報）が提案
されている。ところが、この先願の楽音信号形成装置は、所
定の周波数信号をハニング窓信号によつて振幅変
調した波形をメモリに予め記憶しておき、これを
ハニング窓信号の時間幅に対応した周期のアドレ
ス信号によつて読出すようにしたものであるた
め、ハニング窓信号と所定の周波数信号との関係
が固定されてしまい、一括算出される多数の部分
音成分の周波数帯域を任意に設定できないという
欠点がある。そこで、ハニング窓信号と周波数信号とを別々
に発生し、その後両者を乗算するようにすること
も考えられるが、このためには窓信号発生用の回
路と周波数信号発生用の回路とを設けなければな
らず、構成が複雑になり、さらには装置規模が大
きくなつてしまう欠点がある。 B.この発明の目的と概要説明この発明は上述した従来の楽音信号形成装置の
欠点に鑑みなされたもので、その目的は簡単な構
成で多数の部分音成分を有する楽音信号を形成で
きるようにした楽音信号形成装置を提供すること
にある。このような目的を達成するためにこの発明にお
いては、正弦波または余弦波状の関数信号を発生
する関数信号発生器を、周波数信号発生および時
間窓信号発生のために共通使用し、この関数信号
発生器から周波数信号としての関数信号と時間窓
信号としての関数信号を時分割的に発生させるよ
うにしている。すなわち、上記関数信号発生器から発生すべき
時間窓信号の時間幅に対応した周期で関数信号
（正弦波信号または余弦波信号）を発生させる制
御および上記関数信号発生器から発生すべき周波
数信号の周波数で関数信号（正弦波信号または余
弦波信号）を発生させる制御を時分割で行う。そ
して、上記の時間窓信号用として発生された関数
信号を演算処理して（例えば関数信号振動幅値を
２乗倍して）所定時間幅の時間幅信号を形成し、
この時間窓信号によつて上記の周波数信号として
発生された関数信号を振幅変調することにより、
上記周波数信号を中心成分として所定周波数帯域
における多数の部分音成分を同時に算出するよう
にしたものである。以下、図面を用いてこの発明を詳細に説明す
る。 C.この発明による楽音信号形成装置の一実施例第１図はこの発明による楽音信号形成装置を適
用した電子楽器の一実施例を示すブロツク図であ
つて、この実施例の電子楽器は第２図に示すよう
に８個の時分割タイムスロツトts0〜ts7のうち
ts0とts1，ts2とts3，ts4とts5，ts6とts7をそれぞ
れ１組として構成された４個の部分音計算チヤン
ネルch0〜ch3を有し、これら各計算チヤンネル
ch0〜ch3のそれぞれにおいて所望の部分音成分
を算出する。すなわち、計算チヤンネルch0〜ch3のそれぞ
れでは、まず前半のタイムスロツト（ts0，ts2，
ts4，ts6）において所望の時間幅Twの時間窓信
号Ｗを発生し、次の後半のタイムスロツト
（ts1，ts3，ts5，ts7）において所望の周波数ｋ
（は発生すべき楽音信号の周波数、ｋは部分音
次数）の正弦波状の第ｋ次周波数信号Hkを発生
し、この後上記時間窓信号Ｗとｋ次周波数信号
Hkとを乗算し、ｋで表わされる周波数の第ｋ
次部分音成分ｈ_kを中心成分として所定帯域幅に
おける部分音成分ｈ_kwを算出する。この場合、周波数信号Hkおよび時間窓信号Ｗ
は次のようにして発生されている。すなわち、周
波数信号Hkについては、まず、第３図ａに示す
ような１周期の正弦波信号sinωｔをデイジタル
値で正弦関数メモリに記憶させておき、次に押下
鍵音高に対応した周波数ナンバＦを所定速度で順
次累算し、繰り返し周波数が押下鍵音高の周波数
（楽音信号の周波数）と同一の累算値qF（ｑ
＝１，２，３…）を形成し、この累算値qFを正
弦波１周期の位相指定信号ωｔとして上記正弦関
数メモリのアドレス信号として加え、この正弦関
数メモリから周波数の正弦波信号sinωｔを発
生させ、この正弦波信号sinωｔを周波数信号Hk
とする。ここで、信号ωｔをｋ倍して正弦関数メ
モリにアドレス信号として加えれば、第３図ｃに
示すように周波数ｋの周波数信号Hkを得るこ
とができる。一方、時間窓信号Ｗについては、信号ωｔを上
記正弦関数メモリにアドレス信号として加え、周
波数の正弦波信号sinωｔを発生させ、次にこ
の正弦波信号sinωｔを２乗倍して第３図ｂに示
すように正の振幅部分のみから成る信号sin²ωｔ
を形成する。そして、この信号sin²ωｔのうち０
〜πまでの位相部分を時間窓信号Ｗとして用いる
ようにする。従つて、このような時間窓信号Ｗの
時間幅Twは、正弦波信号sinωｔの１周期Ｔの1/
2となる。従つて、正弦波信号sinωｔの周期を変
えることにより、時間窓信号Ｗの時間幅Twを任
意に変えることができる。例えば、信号ωｔを
ωｔ／２とした場合にはTw＝Ｔとなり、信号ωｔを２ ωｔとした場合にはTw＝Ｔ／４となり、信号ωｔをｋωｔとした場合にはTw＝Ｔ／２ｋとなる。従つて、このような制御を行うことにより、１
つの正弦関数メモリのみで所望の時間幅Twの時
間窓信号Ｗおよび所望の周波数ｋの周波数信号
Hkを発生させることができる。そこで、このようにして発生させた周波数信号
Hkと時間窓信号Ｗとを乗算すると、第３図ｄに
示すように振幅変調された被変調信号Hkwが得
られる。この被変調信号Hkwは、時間幅Twを周
波数ｋの周波数信号Hkの周期１／ｋのＮ倍（Ｎは正の整数）とすると、第３図ｅに示すように周波
数ｋの周波数信号Hkを中心成分として帯域幅
（メインローブ）が４／Ｔｗ、すなわち４ｋ／Ｎで示
されるスペクトルエンベロープを有することが知られ
ている。すなわち、被変調信号Hkwは４ｋ／Ｎで示される周波数帯域に亘つて分布する多数の周波数
成分から構成されている。従つて、このような被
変調信号Hkwを形成し、これを構成する周波数
成分を部分音成分として用いることにより、多数
の部分音成分を一括して算出できることになる。
なお、以下では、被変調信号Hkwを構成する周
波数成分を部分音成分として利用している意味に
より、被変調信号Hkwを部分音成分Hkwと表現
する。なお、第１図に示す実施例では、時間窓信号Ｗ
の時間幅Twと周波数信号の周波数ｋは音色設
定器による設定音色および押下鍵の音域に応じて
変更制御されるようになつている。また、時間窓
信号Ｗについては、第４図に示すように、後述す
る信号NW、Ｓ１，Ｓ２の制御によつて常時一定
レベルの時間窓信号Ｗを発生させたり（すなわ
ち、時間窓信号Ｗがないのと同じ）、あるいは楽
音信号１周期Ｔの間に時間幅Twの等しい複数の
時間窓信号Ｗを同一計算チヤンネル内で時分割的
に発生させ、同一計算チヤンネルで複数グループ
の周波数帯域に亘る部分音成分ｈ_kwを算出できる
ように構成されている。以下、第１図に示す実施例の構成および動作に
ついて説明する。（構成説明）第１図において、１は鍵盤部、２は鍵盤部１の
各鍵に対応したキースイツチを有し、ある鍵が押
鍵されると対応するキースイツチが動作し、これ
によつて押下鍵に対応したキーコードKC（オク
ターブ音域を表わすブロツクコードBCと音名を
表わすノートコードNCとからなる）を出力する
と共に、いずれかの鍵が押鍵されたことを示すキ
ーオン信号KONを出力するキースイツチ回路、
３は各アドレスに各鍵の音高に対応した周波数ナ
ンバＦ（デイジタル数値）を記憶しておく、キー
スイツチ回路２からのキーコードKCがアドレス
信号として入力されることにより、押下鍵音高に
対応した周波数ナンバＦを出力する周波数ナンバ
メモリ、４は周波数ナンバＦをタイミングパルス
Ｔ１の発生毎に順次累算し、その累算値qF（ｑ
＝１，２，３…）を時間窓信号発生用および部分
音信号発生用の位相指定信号ωｔとして出力する
アキユムレータであつて、このアキユムレータ４
から出力される位相指定信号ωｔの最上位ビツト
信号Ｐ１は形成すべき楽音信号周波数（周期は
Ｔ＝１／）と同一周波数となるように構成されている。従つて、このアキユムレータ４から出力され
る位相指定信号ωｔの最上位ビツト信号P1とそ
の次位ビツト信号P0とにより、第２図に示すよ
うに楽音信号１周期Ｔの位相を４分割した各位相
部分ph1〜ph4を指定できる。また、このような
位相指定信号ωｔをそのまま正弦関数メモリに与
えれば、周波数の正弦波状の第１周波数信号
H₁（＝sinωｔ）が得られ、信号ωｔをｋ倍して
正弦関数メモリに与えれば、周波数ｋの正弦波
状の第ｋ次周波数信号Hk（＝sinkωｔ）が得ら
れる。なお、周波数ナンバＦを累算するためのタイミ
ングパルスT1は、第２図に示すようにタイムス
ロツトts0〜ts7（計算チヤンネルch0〜ch3）が一
巡する毎に後述するタイミングパルス発生回路７
から発生されるものである。従つて、位相指定信
号ωｔはタイムスロツトts0〜ts7（計算チヤンネ
ルch0〜ch3）が一巡する毎に新たな値に更新さ
れることになる。次に、５は所定周波数のクロツクパルスφ_０を
出力する発振器、６はクロツクパルスφ_０をカウ
ントし、時分割タイムスロツトts0〜ts7を表わす
３ビツトの信号b2，b1，b0からなるスロツトナ
ンバ信号Ｂを出力するカウンタ、７はクロツクパ
ルスφ、スロツトナンバ信号Ｂ、キーコード
KC、位相指定信号ωｔの上位ビツト信号P1およ
びP0、音色設定器８において選定設定された音
色を表わす音色設定信号TSに基づき、設定音色
と押下鍵に音域に対応して所定の部分音成分を計
算チヤンネルch0〜ch3において算出するために
必要な各種のタイミングパルス（T1，T2，T3，
T4，T5，S0，S1，S2，S3，SE，Ｇ，INV，
NW，SUB）を発生するタイミングパルス発生回
路（以下、TPGという）であつて、各種タイミ
ングパルスのうちT1〜T5とタイムスロツトts0〜
ts7（計算チヤンネルch0〜ch3）の関係は第２図
に示している。一方、他のタイミングパルスS0
〜S3、SE，Ｇ，SUB，INV，NWは、各計算チヤ
ンネルch0〜ch3において必要とする時間窓信号
Ｗの時間幅Twおよび周波数信号Hkの周波数ｋ
に応じて位相指定信号ωｔを変更するためのもの
であり、これらのタイミングパルスは設定音色と
押下鍵の音域によつてその発生タイミングあるい
は発生パルス数が異なる。但し、このうちタイミ
ングパルスINVは、各計算チヤンネルch0〜ch3に
おいて形成する楽音信号から偶数次の部分音成分
を消去し、奇数次のみの部分音成分からなる楽音
信号を形成する場合においてそれぞれの楽音信号
１周期Ｔの後半部分で“１”となる信号である。
従つて、偶数次および寄数次の部分音成分からな
る楽音音色が選択された場合には、このタイミン
グパルスINVは常時“０”である。また、タイミ
ングパルスNWは時間窓信号Ｗを発生させず、周
波数信号Hkのみによる単一の部分音成分hkを算
出する時にのみ“１”となる信号である。なお、タイムスロツトts0〜ts7（計算チヤンネ
ルch0〜ch3）が一巡する期間が、この期間にお
いて算出された各部分音成分を合成してその合成
値を対応するアナログの楽音信号瞬時値MW
（ｔ）に変換するDACサイクルに定められてい
る。９は各計算チヤンネルch0〜ch3において発生
する時間窓信号Ｗの時間幅Twおよび正弦波状の
周波数信号Hkの周波数ｋに応じて位相指定信
号ωｔをタイミングパルスS0〜S3、SE，Ｇ，
NW，SUB等によつて変更する信号変更回路であ
つて、２倍回路９０、シフトレジスタ９１、アン
ドゲート９２、セレクタ９３、シフタ９４〜９
６、ゲート９７、加減算器９８、データコンバー
タ９９とからなり、各計算チヤンネルch0〜ch3
では上記タイミングパルスS0〜S3，……SUB等
による信号ωｔの変更制御により、次の第１表に
示すような位相指定信号ｋωｔを出力できるよう
に構成されている。

【表】

【表】なお、スロツトナンバ信号Ｂの最下位ビツト信
号b0が“０”を示すタイムスロツトts0，ts2，
ts4，ts6、すなわち各計算チヤンネルch0〜ch3に
おいて時間窓信号Ｗを発生させるタイムスロツト
では、発生すべき時間窓信号Ｗの時間幅Twと楽
音信号１周期Ｔとの関係を Tw＝Ｔ／２ｋ ……(1) で表わすものとすれば、ｋ＝Ｔ／２Ｔｗ ……(2) となるような位相指定信号ｋωｔが出力されるよ
うに構成され、これによつて正弦関数メモリ１０
に記憶した正弦波信号を読出すようになつてい
る。この場合、時間窓信号Ｗの時間幅Twは位相
指定信号ｋωｔを制御することにより任意に設定
し得るが、この実施例においては時間幅Twを第
４図に示すもの、すなわちTw＝Ｔ，１／２Ｔ，１／４Ｔ
，１／８Ｔに限つている。また、この実施例では位相指定信号として一定値「α」を常時発生させるよう
にし、正弦関数メモリ１０から一定振幅値を読出
し、時間窓信号Ｗを発生させないようにすること
も可能である。このような各種時間幅の時間窓信
号Ｗは、タイミングパルスSEおよびＧを常時
“０”とし、タイミングパルスS1，S2、NWの発
生タイミングを制御することによつて得られるも
のである。ここで、信号変更回路９の動作について簡単に
説明しておくことにする。アキユムレータ４から与えられた位相指定信号
ωｔは、セレクタ９３の「０」側入力に供給され
ると共に、２倍回路９０において信号ωｔを構成
する各ビツトの信号が上位ビツト方向へ１ビツト
シフトされて「２ωｔ」となつてシフトレジスタ
９１に供給される。シフトレジスタ９１はタイミングパルスT4の
立下りタイミング（DACサイクルの開始タイミ
ング）で２倍回路９０の出力信号２ωｔを取込
み、これをアンドゲート９２からシフトパルス
SFTが供給される毎に上位ビツト方向へ１ビツ
トずつシフトし、シフトパルスSFTの発生数ｍ
に応じて信号２ωｔを２m倍した信号２ωｔ・２
mを出力する。この場合、シフトパルスSFTの
発生数ｍは、タイミングパルスS0の“１”状態
時間によつて決まるものであり、タイミングパル
スS0の“１”状態時間がクロツクパルスφ_０の
ｍ周期に亘るときｍ個のシフトパルスSFTがア
ンドゲート９２から発生する。但し、タイミング
パルスS0はタイムスロツトts0〜ts7の全期間に亘
つて“１”状態となり得るが、DACサイクルの
開始タイミングにおいては２倍回路９０からの信
号２ωｔの取込みが優先されるため、シフトパル
スSFTの発生数ｍの最大値は「７」である。従つて、シフトレジスタ９１からはタイミング
パルスS0の“１”状態時間を制御することによ
り、次の第２表に示すような信号が得られる。

【表】

【表】なお、この実施例の場合、シフトパルスSFT
の発生数ｍは「３」までとしている。このようにしてシフトレジスタ９１から出力さ
れる位相指定信号２ωｔ・２mはセレクタ９３の
「１」側入力に供給される。そこで、セレクタ９
３はタイミングパルスSEが“１”の時には
「１」側入力に供給されている位相指定信号２ω
ｔ・２mを選択出力し、タイミングパルスSEが
“０”の時には「０」側入力に供給されている位
相指定信号ωｔを選択出力する。従つて、セレクタ９３からはタイミングパルス
SEの制御によつて次の第３表に示すような信号
が得られる。

【表】ここで、セレクタ９３から出力される位相指定
信号（ωｔ，２ωｔ，４ωｔ，８ωｔ，16ωｔ）
を総称してｘで表わすと、この位相指定信号ｘは
シフト９４においてタイミングパルスS1および
S2の制御によつて２^(s1+s2)倍されて次の第４表
に示すような位相指定信号２^(s1+s2)・ｘに変更さ
れると共に、シフタ９５においてタイミングパル
スS3の制御によつて２^s3倍されて次の第５表に示
すような位相指定信号２^s3・ｘに変更される。

【表】

【表】さらに、シフタ９４の出力信号２^(s1+s2)・ｘ
は、シフタ９６においてスロツトナンバ信号Ｂの
最下位ビツト信号b0の制御によつて２^-b0倍され
て次の第６表に示すような位相指定信号２^(s1+s2
⁾・２^-b0・ｘに変更される。すなわち、シフタ９
４の出力信号２^(s1+s2)・ｘは時間窓信号Ｗを発生
させるタイムスロツト（ts0，ts2，ts4，ts6；信
号b0が“０”となる）において１／２倍される。

【表】そして、このシフタ９６の出力信号２^(s1+s2)・
２^-b0・ｘは加減算器９８のＡ側入力に供給され
る。一方、シフタ９５の出力信号２^s3・ｘは、タイ
ミングパルスＧが“１”の時のみゲート９７を介
して加減算器９８のＢ側入力に供給され、ここに
おいてＡ側入力に供給された信号２^(s1+s2)・２^-b
^０・ｘとの加減算処理がタイミングパルスSUBの
制御によつて実行される。これによつて、加減算器９８からは次の第７表
に示すような位相指定信号axが得られる。な
お、加減算器９８はタイミングパルスSUBが
“１”の時には「Ａ―Ｂ」減算処理を行うもので
ある。また、この実施例では、信号b0が“０”のと
きにはタイミングパルスＧが常に“０”となるよ
うになつているので、信号b0が“０”の時（時
間窓信号発生のタイムスロツト）はシフタ９６の
出力信号１／２・２^(s1+s2)・ｘが加減算器９８を介してそのまま位相指定信号axとして出力される。

【表】この加減算器９８の出力信号axはデータコン
バータ９９に供給される。データコンバータ９９
には制御信号としてタイミングパルスNWが加え
られており、これによりデータコンバータ９９は
タイミングパルスNWが“１”の時には入力され
る信号axの値にかかわらず一定値「α」を出力
し、一方タイミングパルスNWが“０”の時には
入力される信号axをそのまま出力する。この場
合、タイミングパルスNWは、各計算チヤンネル
ch0〜ch3において時間窓信号Ｗを発生させない
とき（第４図参照）当該チヤンネルの時間窓信号
発生用タイムスロツトにおいてのみ“１”となる
ものである。したがつて、データコンバータ９９
からは、通常は加減算器９８の出力信号axがそ
のまま位相指定信号ｋωｔとして出力され、また
時間窓信号発生用タイムスロツトにおいてタイミ
ングパルスNWが“１”になつたときは一定値
「α」が位相指定信号ｋωｔとして出力される。ここで、アンドゲート９２から出力されるシフ
トパルスSFTの発生数ｍを各計算チヤンネルch0
〜ch3別に次の第８表に示すように定めた場合、
タイミングパルスS1，S2，S3，Ｇ，SUBの発生
制御によつて加減算器９８からは前述の第１表に
示したような位相指定信号ｋωｔが得られる。

【表】次に第１図に戻り、１０は各アドレスに第３図
ａで示すような正弦波信号１周期の各サンプル点
における正弦振幅値を対数値で記憶している正弦
関数メモリであつて、前記信号変更回路９から位
相指定信号ｋωｔがアドレス信号として与えられ
ることにより、信号ｋωｔに対応する位相の正弦
振幅値log sin ｋωｔが出力される。１１は位相指定信号ωｔの上位ビツト信号P1
およびP0、スロツトナンバ信号Ｂの上位ビツト
信号b2およびb1、音色設定信号TS、キーコード
KC、キーオン信号KONに基づき、各計算チヤン
ネルch0〜ch3で算出される各部分音成分に対し
て振幅エンベロープを付与するための対数値表現
のエンベロープ信号log EVkを出力するエンベロ
ープジエネレータである。１２は各計算チヤンネルのch0〜ch3の前半の
タイムスロツト（ts0，ts2，ts4，ts6）において
正弦関数メモリ１０から出力される正弦振幅値
log sin ｋωｔを２倍して第３図ｂに示すような
形状の時間窓信号振幅値2log sin ｋωｔを算出
すると共に、各計算チヤンネルch0〜ch3の後半
のタイムスロツト（ts1，ts3，ts5，ts7）におい
て正弦関数メモリ１０から出力される周波数ｋ
の正弦振幅値log sin ｋωｔと上記時間窓信号振
幅値2log sin ｋωｔとを加算して周波数ｋを
中心に４・ｋ／Ｎで示される周波数帯域に亘つて分布する部分音成分ｈ_kwを算出し、さらにこの部分音
成分ｈ_kwにエンベロープ信号log EVkを加算して
振幅エンベロープの制御を行う演算回路であつ
て、２倍回路１２０、セレクタ１２１および１２
２、加算器１２３、レジスタ１２４、対数・自然
数変換器（以下、LOG・LINコンバータという）
１２５とから構成されている。この場合、
LOG・LINコンバータ１２５から出力される各計
算チヤンネルch0〜ch3別の部分音成分ｈ_kwは、ｈ_kw＝（sin²kωｔ）・EVk
・（sin ｋωｔ） …(3) で表わされる。１３は1DACサイクルの間において各計算チヤ
ンネルでch0〜ch3算出された部分音成分ｈ_kwを
合成する合成回路であつて、各計算チヤンネル
ch0〜ch3別の部分音成分ｈ_kwをタイミングパル
スT3の立下りタイミング毎に順次累算するアキ
ユムレータ１３０と、アキユムレータ１３０から
得られる累算値Σｈ_kwをタイミングパルスT5の
立下りタイミングで取込み、これを次の新たな累
算値Σｈ_kwが与えられるまで保持しているレジス
タ１３１とからなり、アキユムレータ１３０の内
容はタイミングパルスT5より若干遅れたタイミ
ングパルスT4の立下りタイミングでリセツトさ
れる。そして、この合成回路１３の出力Σｈ_kwは
DA変換器（DAC）１４においてアナログの楽音
信号瞬時値MW（ｔ）に変換された後、サウンド
システム１５へ供給されるように構成されてい
る。なお、この実施例では各部分音成分をDACサ
イクル毎に合成するに際し、楽音信号１周期の後
半部分において算出された部分音成分はその極性
を反転させて合成すべきことを指示する回路が設
けられている。つまり、第１図の一点鎖線で囲ん
だアンドゲート３２および排他的論理和ゲート３
３およびアンドゲート３４とがこれに該当する。
この回路は位相指定信号ωｔの最上位ビツトの信
号P1が“１”を示している楽音信号１周期の後
半部分で、かつ各計算チヤンネルch0〜ch3の後
半のタイムスロツトにおいて、タイミングパルス
INVが“１”であれば、データコンバータ９９か
ら出力される位相指定信号ｋωｔの最上位ビツト
の信号を反転させてアキユムレータ１３０の符号
ビツト入力に与える。これによつて、アキユムレ
ータ１３０は各部分音成分の極性を反転させて合
成するようになり、楽音信号１周期を連続して考
えた場合には偶数次成分のみが消去され、奇数次
成分のみからなる楽音を得ることができる。な
お、通常の前半部および後半部分でもINVが
“０”の場合（反転しない場合）には、アキユム
レータ１３０の符号ビツトには信号ｋωｔの
MSBがそのまま入力される。例えば、第７図ａに示すように楽音信号１周期
の前半と後半とで点対称の楽音信号波形は偶数次
成分および奇数次成分の両方を含むが、このうち
後半の波形の極性を反転するとその楽音信号波形
は第７図ｂに示すようなものとなる。つまり、左
右線対称の楽音信号波形となる。この左右線対称
の楽音信号波形は、１周期の前半部分が、 ΣAnsinnωｔ ……(4) で一般的に表わされ、また後半部分が、 −ΣAnsin（ｎωｔ−ｎπ）＝−ΣAn｛sinnωｔ・cosnπ−cosnωｔ・sinnπ｝＝−ΣAn｛sinnωｔ・（−１）ⁿ｝＝Σ（−１）ⁿ⁺¹・Ansinnωｔ …(5) で一般的に表わされる。そこで、これらの第(4)式および第(5)式を合成す
ると、 ΣAnsinnωｔ＋Σ（−１）ⁿ⁺¹・Ansinnωｔ＝A1sinωｔ＋A₂sin2ωｔ＋A₃sin3ωｔ＋A₄sin4ωｔ＋A₅sim5ωｔ…… ＋A₁sinωｔ−A₂sin2ωｔ＋A₃sin3ωｔ −A₄sin4ωｔ＋A₅sin5ωｔ…… となり、偶数次成分を表わす項が消去され、最終
的には２〔A₁sinωｔ＋A₃sin3ωｔ＋A₅sin5ωｔ…〕
……(6) となる。従つて、第７図ｂに示すような楽音信号
波形は偶数次成分が消去されて奇数次成分のみを
含むものとなる。この場合、第７図ｃに示すよう
に楽音１周期の前半と後半とで完全に左右線対称
でなくても、双方に偶数次成分が存在する場合に
は後半の符号を反転させて合成すれば、偶数次成
分は抑圧される。これは、クラリネツト等のよう
に管楽器音を形成する場合に極めて有効なものと
なる。次に、以上のように構成された電子楽器の動作
について説明する。（動作説明）まず、電源投入後においてカウンタ６および
TPG７は第２図で示したようなスロツトナンバ
信号Ｂ（b2，b1，b0）およびタイミングパルス
T1〜T5を出力しているが、このような状態にお
いて演奏者が音色設定器８によつて所望の音色設
定を行つた後、鍵盤部１である鍵を押鍵すると、
周波数ナンバメモリ３から押下鍵音高に対応した
周波数ナンバＦが読出される。すると、アキムレ
ータ４はこの周波数ナンバＦをタイミングパルス
T1の発生周期で順次累算し、その累算値qFを時
間窓信号発生用および正弦波状の部分音信号発生
用の位相指定信号ωｔとして出力する。この位相指定信号ωｔは、そのうち上位ビツト
信号P1およびP0が楽音信号１周期Ｔを４分割し
た第１位相部分Ph1〜第４位相部分Ph4を識別す
る信号としてタイミングパルス発生回路７および
エンベロープジエネレータ１１に供給される。こ
れによつて、タイミングパルス発生回路７は、楽
音信号１周期の各位相部分Ph1〜Ph4おいて各計
算チヤンネルch0〜ch3で設定音色および押下鍵
の音域に対応した所定の部分音成分を算出するた
めのタイミングパルスS0〜S3，SE，……SUBを
出力するようになる。そして、アキユムレータ４
から出力される位相指定信号ωｔはこのタイミン
グパルスS0〜S3，……SUBの変更制御により信
号変更回路９において変更される。説明を簡単にするために、計算チヤンネルch0
〜ch3のそれぞれは第５図に示すような時間窓信
号Ｗと周波数信号Hkとに基づく部分音成分hkw
を算出するものとする。すなわち、計算チヤンネ
ルch0は常時一定レベルの時間窓信号Ｗと周波数
の周波数信号H₁とを乗算して周波数の第１
次部分音成分h₁を算出するものとする。計算チヤ
ンネルch1では時間幅Twが「Tw＝Ｔ」の時間窓
信号Ｗと周波数４の周波数信号H₄とを乗算
し、第４次部分音成分h₄（周波数４）を中心成
分としてメインローブの幅ＭがＭ＝４・４／４で示される周波数帯域に亘つて分布する部分音成
分ｈ_4wを算出し、また計算チヤンネルch2は楽音
信号１周期Ｔの前半（ph1とph2）と後半（Ph3と
Ph4）とでそれぞれ時間幅Twが「Tw＝１／２Ｔ」の２つの時間窓信号Ｗを発生し、各時間窓信号Ｗと
周波数８の周波数信号H₈とを乗算し、第８次
部分音成分h₈（周波数８）を中心成分としてメ
インローブ幅ＭがＭ＝４・８／４で示される周波数帯域に亘つて分布する部分音成
分ｈ_8wを算出するものとする。計算チヤンネルch3では、楽音信号１周期Ｔの
うち各位相部分Ph1〜Ph4のそれぞれにおいて時
間幅Twが「Tw＝１／４Ｔ」の時間窓信号Ｗを発生し、第１位相部分Ph1における時間窓信号Ｗは周
波数16の周波数信号H₁₆と乗算して第16次部分
音成分h₁₆を中心成分としてメインローブ幅ＭがＭ＝４・１６／４で示される周波数帯域に亘つて分布する部分音成
分h₁₆wを算出し、第２位相部分Ph₂における時間
窓信号Ｗは周波数24の周波数信号H₂₄と乗算し
て第24次部分音成分h₂₄を中心成分としてメイン
ローブ幅ＭがＭ＝４・２４／４で示される周波数帯域に亘つて分布する部分音成
分h₂₄wを算出し、第３位相部分Ph3における時間
窓信号Ｗは周波数32の周波数信号H₃₂と乗算し
て第32次部分音成分h₃₂を中心成分としてメイン
ローブ幅ＭがＭ＝４・３２／８で示される周波数帯域に亘つて分布する部分音成
分h₃₂wを算出し、さらにまた第４位相部分Ph₄に
おける時間窓信号Ｗは周波数40の周波数信号
H₄₀とを乗算して第40次部分音成分h₄₀を中心成分
としてメインローブ幅ＭがＭ＝４・４０／４で示される周波数帯域に亘つて分布する部分音成
分h₄₀wを算出するものとする。各計算チヤンネルch0〜ch3において算出すべ
き部分音成分ｈ_kwが以上のようなものであつた場
合、タイミングパルス発生回路７は楽音信号１周
期Ｔの第１位相ph1〜第４位相部分ph4へ到る時
間の中で各計算チヤンネルch0〜ch3の前半のタ
イムスロツトおよび後半のタイムスロツトにおい
て、次の第９表ａ〜ｄに示すようなタイミングパ
ルスを出力する。

【表】

【表】すると、計算チヤンネルch0のタイムスロツト
ts0では、タイミングパルスS0〜INVのうちNWの
みが第１位相部分ph1〜第４位相部分ph4に亘つ
て“１”であり、他は全て“０”である。このた
め、信号変更回路９におけるデータコンバータ９
９はその入力信号に関係なく位相指定信号ｋωｔ
として一定値「α」を出力する。これによつて、
正弦関数メモリ１０から出力される正弦振幅値
log sin ｋωｔも一定値「log sin α」となる。
この一定値の正弦振幅値log sin αは、演算回
路１２の２倍回路１２０において２倍されて2log
sin αとなり、セレクタ１２２の「０」側入力
に供給される。一方、この時エンベロープジエネ
レータ１１からは計算チヤンネルch0で算出すべ
き部分音成分h₁に対するエンベロープ信号log
EV₁（ｋ＝１）が発生されており、このエンベロ
ープ信号log EV₁が演算回路１２におけるセレク
タ１２１の「０」側入力に与えられている。この
時、時間窓信号Ｗを発生させるタイムスロツトで
あるから、スロツトナンバ信号Ｂの最下位ビツト
信号b0は“０”を示している。このため、セレ
クタ１２１および１２２はそれぞれ「０」側入力
に与えられているエンベロープ信号log EV₁およ
び一定値の正弦振幅値2log sin αを選択出力し
て加算器１２３に供給する。これによつて、加算
器１２３においては log EV₁＋2log sin α の演算処理が実行される。この演算結果はタイミ
ングパルスT2の立下りタイミングでレジスタ１
２４に取込まれた後、このレジスタ１２４の出力
側からセレクタ１２２の「１」側入力に帰還され
る。この後、タイムスロツトts1になると、タイミ
ングパルスS0〜INVは全て“０”になる。このた
め、信号変更回路９における各回路は次の第10表
に示すような信号を出力する。

【表】このため、正弦関数メモリ１０からはｋ＝１の
正弦振幅値log sin ωｔが読出される。すなわ
ち、第１次周波数信号H₁（＝log sin ωｔ）が
出力される。この第１次周波数信号H₁（＝log
sin ωｔ）は演算回路１２におけるセレクタ１
２１の「１」側入力に供給される。この時、スロ
ツトナンバ信号Ｂの最下位ビツト信号b0は
“１”を示しているため、セレクタ１２１は
「１」側入力に与えられている第１次周波数信号
H₁（＝log sin ωｔ）を選択出力し、セレクタ
１２２も「１」側入力に与えられている信号
「log EV₁＋2log sin α」を選択出力する。これ
によつて、加算器１２３においては（log EV₁＋2log sin α）＋log sin ωｔの演算処理が実行される。すなわち、第１次周波
数信号H₁（＝log sin ωｔ）に対してエンベロ
ープ信号EV₁が乗算される。加算器１２３の加算
出力はレジスタ１２４にタイミングパルスT2の
立下り時に取込まれた後、LOG・LINコンバータ
１２５に供給される。そして、このLOG・LINコ
ンバータ１２５において自然数で表現された値
「EV₁・α^２・sinωｔ」に変換された後、合成回
路１３におけるアキユムレータ１３０に供給され
てタイミングパルスT3の立下りタイミングで累
算される。従つて、この計算チヤンネルch0にお
いては、エンベロープの付与された第１部分音成
分h₁が算出される。次に、計算チヤンネルch1のタイムスロツトts2
では、タイミングパルスS0〜INVは全て“０”で
あり、かつスロツトナンバ信号Ｂの最下位ビツト
信号b0は“０”である。このため、信号変換回路９における各回路から
は次の第11表に示すような信号が出力される。

【表】すなわち、タイムスロツトts2では周波数の
位相指定信号ωｔの値が１／２倍されて出力される。このため、正弦関数メモリ１０からは周波数ωＴ／２の正弦振幅値log sinωｔ／２が読出される。この正弦振幅値log sinωｔ／２は演算回路１２における２倍回路１２０において２倍されて、第３図ｂに示した
ような時間窓信号Ｗとして出力される。この場
合、時間窓信号Ｗの時間幅Twは「Ｔ_w＝１／＝Ｔ」である。この時間幅Ｔ_w＝Ｔの時間幅信号Ｗはセレクタ
１２２を介して加算器１２３に供給され、ここに
おいてセレクタ１２１を介して加算器１２３に供
給されるエンベロープ信号log EV₄（ｋ＝４）と
加算される。そして、その加算結果 log EV₄＋logW ＝log EV₄＋2log sinωｔ／２はレジスタ１２４に一時記憶される。そして、次のタイムスロツトts3になると、タ
イミングパルスS0〜S2が“１”となつて信号変
更回路９の各回路からは次の第12表に示すような
信号が出力される。

【表】このため、正弦関数メモリ１０からはｋ＝４の
正弦振幅値log sin ４ωｔが読出される。すなわ
ち、第４次周波数信号H₄（＝log sin ４ωｔ）が
出力される。この第４次周波数信号H₄（＝log
sin ４ωｔ）は演算回路１２においてレジスタ１
２４に一時記憶されている信号「log EV₄＋2log
sinωｔ／２」と加算される。これによつて、第４次
周波数信号H₄（＝log sin ４ωｔ）に対してエンベ
ロープ信号EV₄および時間幅Ｔ_wがＴの時間窓信
号Ｗが乗算される。従つて、この計算チヤンネルch1においては、
第４次周波数信号H₁を時間幅Ｔ_wが「Ｔ_w＝Ｔ」
の時間窓信号Ｗおよびエンベロープ信号EV₄によ
つて振幅変調した信号が得られる。すなわち、４
次部分音成分h₄を中心成分としてメインローブ幅
ＭがＭ＝４・４／４で示される周波数帯域に亘つて分布する部分音成
分ｈ_4wが得られる。加算器１２３の加算出力「log EV₄＋2logωｔ／２＋ log sin ４ωｔ」は、レジスタ１２４を介して
LOG・LINコンバータ１２５に入力され、自然数
で表現された値「EV₄sin_２ωｔ／２・sin ４ωｔ」に変換された後、合成回路１３のアキユムレータ１３
０に供給され、ここにおいて前の計算チヤンネル
ch0で算出した第１次部分音成分h₁と合成され
る。計算チヤンネルch2およびch3においても同様
にして所定の部分音成分ｈ_kwが算出されるが、こ
の場合の動作は第13表〜第17表に各部の出力信号
を示し、その詳細説明は省略する。なお、計算チ
ヤンネルch3においては、各位相部分ph1〜ph4で
動作が異なる。

【表】

【表】以上のようにして算出された部分音成分h₁，ｈ
_4w，ｈ_8w，ｈ_16w，ｈ_24w，ｈ_32w，ｈ_40wは合成回路
１３において1DACサイクル毎に合成される。そ
して、その合成値はDAC14においてアナログの
楽音信号瞬時値Mw（ｔ）に変換されてサウンド
システム１５に供給される。これによつて、サウンドシステム１５からは第
６図に示すようなスペクトルエンベロープを示す
楽音が発音される。以上の説明から明らかなように、この実施例の
電子楽器においては、単一の正弦関数メモリを時
分割使用して時間窓信号および部分音信号を発生
するようにしているので極めて簡単な構成で広い
周波数帯域に亘る部分音成分hkwを算出すること
ができる。そして、このような部分音成分hkwを
算出するに当り、対数値加算による振幅変調を行
つているのでこのための演算時間を短くすること
ができる。また、時間窓信号Ｗは正弦波信号振幅
値を２乗倍することによつて発生させるようにし
ているため、このための演算回路を極めて簡単な
構成とすることができる。次にタイミングパルス発生回路７およびエンベ
ロープジエネレータ１１について詳細に説明す
る。（タイミングパルス発生回路７の詳細説明）タイミングパルス発生回路７は例えば第８図に
示すようにリードオンリメモリ（ROM）７０に
よつて構成される。この場合、ROM７０は音色
設定信号TSおよびキーコードKCによつて指定さ
れる複数のメモリブロツクMBを有し、この複数
のメモリブロツクMBのそれぞれには、信号b2，
b1，b0および信号P1，P0で指定される各タイム
スロツトts0〜ts7において設定音色および押下鍵
の音域に対応して所定の時間窓信号Ｗまたは周波
数信号Hkを発生するためのタイミングパルスT3
〜T5，SE，S0〜S3，Ｇ，SUB，INV，NWを記
憶している。従つて、音色設定信号TS，キーコ
ードKC、信号b2〜b0、信号P1，P0をアドレス信
号として与えれば、設定音色および押下鍵の音域
（キーコードKCによつて判別）に応じたタイミン
グパルスT3〜T5，……NWを各計算チヤンネル
ch0〜ch3の部分音算出タイミングに同期して出
力することができる。なお、タイミングパルス
T1およびT2は、第２図からも明らかなように信
号b2およびφ_０と同一のものであるため、これ
らが信号名のみを変えて出力される。ところで、ROM７０にキーコードKCの上位４
ビツトが入力され、また音色設定信号TSを４ビ
ツトとした場合、出力すべきタイミングパルスは
10種類（10ビツト）であるから、ROM７０は
「2¹³・10＝80Kビツト」のメモリ容量を必要と
し、メモリ容量が比較的大規模なものとなる。そこで、タイミングパルスT3，T4，T5につい
ては第２図からも明らかなように、信号b0およ
びb2を若干遅延して作れば良いものであるか
ら、第９図に示すように信号b0を遅延回路DL１
で遅延してタイミングパルスT3を発生させ、ま
た信号b2を遅延回路DL２で遅延してタイミング
パルスT4を発生させ、また信号b2を遅延回路DL
３で遅延してタイミングパルスT5を発生させる
ようにする。この場合、遅延回路DL１〜DL３の
遅延時間をそれぞれτ１，τ２，τ３とすると、
τ１＜τ３＜τ２の関係に設定される。一方、残りのタイミングパルスについては、時
間窓信号Ｗを発生させる時に必要なタイミングパ
ルスNW，S1，S2の第１グループと、周波数信号
Ｈ_kを発生させる時に必要なタイミングパルス
S0，S1，S2，S3，SE，Ｇ，SUB，INVの第２グ
ループとに分け、第１グループに属するタイミン
グパルスは信号b0が“０”の時にイネーブル状
態となる第1ROM７１から出力させるようにし、
第２グループに属するタイミングパルスは信号
b0が“１”の時にイネーブル状態となる第2ROM
７２から出力させるようにする。そして、タイミ
ングパルスS1およびS2については第１グループ
と第２グループの両方に属しているので、オアゲ
ート７３および７４によつて論理和をとつて最終
的に出力するようにする。このように構成した場合、第1ROM７１はアド
レス信号が合計で10ビツト、出力信号が３ビツト
であるから、そのメモリ容量は2¹⁰・３ビツトと
なる。また、第2ROM７２はアドレス信号が合計
で12ビツト、出力信号が８ビツトであるから、そ
のメモリ容量は2¹²・８ビツトとなり、第1ROM
７１および第2ROM７２の総計メモリ容量は 2¹⁰・３＋2¹²・８＝35840ビツトとなり、第８図の場合に比べて約１／２のメモリ容量とすることができる。ところで、各計算チヤンネルch0〜ch3におい
て発生する時間窓信号Ｗの発生パターンの種類
を、キーコードKCと音色設定情報TSとの組合せ
で指定し得る全音色に対して第１０図ａに示すよ
うに、時間窓パターンＰ_w1〜Ｐ_w16の16種類と
し、一方、計算チヤンネルch0〜ch3において発
生する周波数信号Ｈ_kを、キーコードKCと音色設
定情報TSとの組合せで指定し得る１音色当り８
周波とし、これら８周波の周波数の組合せが異な
る周波数信号Ｈ_kを第１０図ｂに示すようにパタ
ーンＰ_H1〜Ｐ_H32までの32音色分発生するように
した場合、さらにメモリ容量を少くできる。第１０図ｃはこのような前提条件に基づいて設
計されたもので、この第１０図ｃに示す回路は第
９図に示した第1ROM７１、第2ROM７２、オア
ゲート７３〜７４とから成る部分に相当する。第
１０図ｃにおいて、第1ROM７００は16種類の時
間窓パターンＰ_w1〜Ｐ_w16のうち、キーコードKC
と音色設定信号Ｔ_Sとの組合せで指定される時間
窓パターンの１つを指定する４ビツトの信号を出
力する。この第1ROM７００から出力される４ビ
ツトの信号は計算チヤンネルch0〜ch3を指定す
る信号b2，b1と共に第2ROM７０１にアドレス信
号として与えられる。第2ROM７０１は、第４図で示したような時間
窓信号Ｗの種類を指定するタイミングパルス
NW，S1，S2を作るための２ビツトの信号d1，d0
を各アドレスに記憶しており、信号b0が“０”
の時のみイネーブル状態となるものである。すな
わち、第2ROM７１は設定音色（KCとTSによ
る）で指定される時間窓パターン（Ｐ_w1〜Ｐ_w16
のうちいずれか）を作るための２ビツトの信号
d1，d0を各計算チヤンネルch0〜ch3別に出力す
る。この２ビツトの信号d1，d0は、アンドゲー
ト７０２およびノアゲート７０３においてデコー
ドされ、タイミングパルスS1，S2，NWとなつて
出力される。一方、第3ROM７０５は、計算チヤンネルch0
〜ch3で発生すべき８周波の周波数信号Ｈ_kのう
ち、各計算チヤンネルで発生すべき周波数信号Ｈ
_kを指定する３ビツトの信号を楽音信号１周期Ｔ
の各位相部分ph1〜ph4において各計算チヤンネ
ルch0〜ch3別に出力する。また、第5ROM７０６は、設定音色（TSとKC
による）に対応した周波数信号Ｈ_kの発生パター
ンＰ_H1〜Ｐ_H32のうちいずれか１つを指定するた
めの５ビツトの信号を出力すると共に、楽音信号
の偶数次成分を消去するためのタイミングパルス
INVを出力する。これら第3ROM７０５および第5ROM７０６の
出力信号は第4ROM７０７にアドレス信号として
供給される。但し、タイミングパルスINVはその
まま外部へ出力される。また、第5ROM７０６か
ら出力される５ビツトの信号は、信号b2，b1お
よび信号P1，P0とともに第6ROM７０８にアド
レス信号として供給される。第4ROM７０７は、第5ROM７０６から与えら
れる５ビツトの信号で指定される周波数信号Ｈ_k
の発生パターン（Ｐ_H1〜Ｐ_H32のうち１つ）の中
の８周波の周波数信号Ｈ_kのうち、第3ROM７０
５から与えられる３ビツトの信号で指定される周
波数信号Ｈ_kを作るための信号C₃，C₂，C₁，C₀を
出力する。また、第6ROM７０８は、第5ROM７
０６から与えられる５ビツトの信号で指定される
周波数信号Ｈ_kの発生パターン（Ｐ_H1〜Ｐ_H32のう
ち１つ）の中の８周波の周波数信号Ｈ_kのそれぞ
れを作るためのタイミングパルスSE，S0を出力
する。第4ROM７０７の４ビツトの出力信号C₃〜C₀
は、タイミングパルスS1，S2，S3，Ｇ，SUBを
作るためのもので、この４ビツトの信号c₃〜c₀は
アンドゲート７０９〜７１０、オアゲート７１１
〜７１３、インバータ７１４からなる回路におい
て次の第18表に示すようにデコードされ、第７表
で示した信号S1〜SUBと同一機能のタイミング
パルスとして出力される。

【表】従つて、このような構成によれば、第1ROM７
００〜第6ROM７０８のメモリ容量は、次の第19
表に示すようなものであり、第９図の場合に比べ
てさらにメモリ容量を少くできる。

【表】（エンベロープジエネレータ１１の詳細説明）第１１図はエンベロープジエネレータ１１の詳
細構成例を示す回路図であつて、このエンベロー
プジエネレータ１１は各周波数信号（第５図の
H₁〜H₄₀）に対するエンベロープ信号EVk（EV₁〜
EV₄₀）を形成するとともに、その形成した信号
EVkを各部分音信号の算出タイミングに同期し
て出力する。各エンベロープ信号EVkは、第１
２図に示すようにアタツク、第１デイケイ、サス
テイン、第２デイケイの４つのエンベロープセグ
メントから成る。そして、このような４つのエン
ベロープセグメントからなるエンベロープ信号
EVkは、各周波数信号毎に与えられる信号EVk
の各セグメントにおける増分（アタツクの時）ま
たは減分（第１デイケイ、サステイン、第２デイ
ケイの時）を表わす情報Δｋ〔Ｍ〕（但し、Ｍは
セグメントの区別を表わし、この実施例ではアタ
ツクは「０」、第１デイケイは「１」、サステイン
は「２」、第２デイケイは「３」としている）を
所定速度で順次累算することによつて形成され
る。但し、各信号EVkの形状は音色によつて異
なり、音色設定器８による設定音色に対応する。
このため、情報Δｋ〔Ｍ〕、アタツクレベル情報
AL〔ｋ〕、デイケイレベル情報DL〔ｋ〕は設定
音色に対応して各周波数信号毎に決定される。例えば、アタツクセグメントにおける増分情報
Δｋ

〔０〕の順次累算は、Δｋ

〔０〕の累算値Σ
Δｋ

〔０〕が設定音色に対応して各周波数信号毎
に与えられる信号EVkのアタツクレベル情報AL
〔ｋ〕と一致するまで実行される。また、第１デイケイのセグメントにおけるＭ＝
１の減算情報Δｋ〔１〕の順次累算は、アタツク
レベル情報AL〔ｋ〕からΔｋ〔１〕の累算値Σ
Δｋ〔１〕を減算した減算値「AL〔ｋ〕−ΣΔｋ
〔１〕」が信号EVkのデイケイレベル情報DL
〔ｋ〕と一致するまで実行される。また、サステ
インのセグメントにおけるＭ＝２の減分情報Δｋ
〔２〕の順次累算は、キーオン信号KONが立下る
まで実行される。また、第２デイケイのセグメン
トにおけるＭ＝３の減算情報Δｋ〔３〕の順次累
算は、キーオフ時点におけるサステインレベル
SL〔ｋ〕からΔｋ〔３〕の累算値ΣΔｋ〔３〕
を減算した減算値「SL〔ｋ〕−ΣΔｋ〔３〕」が
「０」になるまで実行される。第１１図において、第１パラメータメモリ１１
８および第２パラメータメモリ１１９０は、スロ
ツトナンバ信号b2〜b1および位相指定信号P2〜
P1、ならびに音色設定情報TSと現在計算中のセ
グメントを表わすセグメント情報Mkによつて指
定されるメモリアドレスを有し、各メモリアドレ
スには設定音色に対応した各周波数信号に関する
増分情報Δｋ〔Ｍ〕、アタツクレベル情報AL
〔ｋ〕、デイケイレベル情報DL〔ｋ〕を記憶して
いる。また、モードメモリ１１００はスロツトナ
ンバ信号b2〜b1および位相指定信号P2〜P1によ
つて指定されるメモリアドレスを有し、この各メ
モリアドレスには各周波数信号に関する信号
EVkの現在計算中のセグメントを表わすセグメ
ント情報Mkを記憶している。但し、キーオフ時
点では、各周波数信号に関する信号EVkのセグ
メント情報Mkは全て「３」となつている。これ
は、キーオン信号KONが離鍵操作に伴つて
“０”になることによつてインバータ１１１０の
出力信号が“１”となり、オアゲート１１２０お
よび１１３０の出力信号が双方とも“１”とな
り、この“11”（10進表示で３）の信号がアンド
ゲート１１４０および１１５０を介してモードメ
モリ１１００に「Mk＝３」のセグメント情報と
して与えられ、インバータ１１８０から与えられ
るクロツク信号_０によつて書込まれるためであ
る。このような状態において、押鍵操作に伴つてキ
ーオン信号KONが“１”になると、このキーオ
ン信号KONの立上りに同期してワンシヨツト回
路１１７０から第１２図ｃに示すような狭いパル
ス幅のワンシヨツトパルスWPが出力される。こ
のワンシヨツトパルスWPはインバータ１１６０
によつて反転されてアンドゲート１１４０，１１
５０に禁止信号として与えられると共に、モード
メモリ１１００に対して全記憶情報のリセツト信
号として与えられる。これによつて、モードメモ
リ１１００の全アドレスに記憶されている「Mk
＝３」のセグメント情報Mkは全てリセツトされ
て「Mk＝０」となる。モードメモリ１１００から出力されるセグメン
ト情報Mkが「Mk＝０」となることにより、第１
パラメータメモリ１１８０および第２パラメータ
メモリ１１９０から音色設定情報TSに対応した
各周波数信号毎のアタツクに関する増分情報Δｋ

〔０〕およびアタツクレベル情報AL〔ｋ〕が各周
波数信号の算出タイムスロツトに同期して出力さ
れるようになる。このアタツクに関する各周波数
信号毎の増分情報Δｋ

〔０〕はそれぞれ加算器１
２００、ゲート１２１０、バツフアメモリ１２２
０、インバータ１２３０とからなる累算部ACC
において、DACサイクル（第２図参照）毎に順
次累算される。すなわち、バツフアメモリ１２２０は周波数信
号（H₁〜H₄₀）の種類に対応するメモリアドレス
を有し、この各メモリアドレスに情報Δｋ〔Ｍ〕
のDACサイクル毎の順次累算値ΣΔｋ〔Ｍ〕を
記憶し、その順次累算値ΣΔｋ〔Ｍ〕をエンベロ
ープ信号EVkの現在の振幅値として出力するも
のであるが、アタツクに関する各周波数信号毎の
増分情報Δｋ

〔０〕が加算器１２００の一方の加
算入力に供給されると、この時バツフアメモリ１
２２０から読出された対応する周波数信号の累算
値ΣΔｋ

〔０〕と加算されて新たな累算値「ΣΔ
ｋ

〔０〕＋Δｋ

〔０〕」が形成される。そして、こ
の新たな累算値「ΣΔｋ

〔０〕＋Δｋ

〔０〕」はゲ
ート１２１０を介してバツフアメモリ１２２０に
書込まれる。この場合、バツフアメモリ１２２０
から出力される各周波数信号のアタツクに関する
累算値ΣΔｋ

〔０〕は初めのうちは全て「０」と
なつている。従つて、押鍵操作に伴うキーオン信
号KONの発生以後において、各周波数信号のア
タツクに関する累算値ΣΔｋ

〔０〕は第１２図に
示すように「０」の値から順次上昇するものとな
り、その上昇の勾配は増分情報Δｋ

〔０〕の大き
いもの程急勾配となる。このようにしてアタツクのセグメントに関する
エンベロープ信号EVkが各周波数信号毎に独立
して形成されるが、各周波数信号毎の累算値ΣΔ
ｋ

〔０〕は比較器１２４０において各周波数信号
毎のアタツクレベル情報AL〔ｋ〕と常時比較さ
れている。この比較の結果、「ΣΔｋ

〔０〕＝AL
〔ｋ〕」となると、比較器１２４０から当該周波数
信号の累算値ΣΔｋ

〔０〕がアタツクレベルに達
したことを示す一致信号EQが出力される。この
一致信号EQはアンドゲート１２８０に供給され
るが、この時アンドゲート１２８０の他方の入力
はセグメント情報Mkが「Mk２」でないために
“１”となつている（モード検出器１２６０の出
力は“０”であるのでナンドゲート１２７０の出
力は“１”となつている）。このため、一致信号
EQはアンドゲート１２８０を通過して加算器１
２９０に「＋１」の加算入力として与えられる。
このため、加算器１２９０においては「ΣΔｋ

〔０〕＝AL〔ｋ〕」となつた周波数信号に関する
「Mk＝０」のセグメント情報Mkに「＋１」の加
算が実行される。この加算結果はオアゲート１１
２０，１１３０およびアンドゲート１１４０，１
１５０を介してモードメモリ１１００の情報書込
み入力に供給される。これによつて、モードメモ
リ１１００における「ΣΔｋ

〔０〕＝AL〔ｋ〕」
となつた周波数信号に関するセグメント情報Mk
は「Mk＝１」に更新される。そして、これ以後
においては第１デイケイのセグメントに関する減
分情報Δｋ〔１〕に基づき累算動作が実行され
る。すなわち、モードメモリ１１００から出力され
るセグメント情報Mkが「Mk＝０」から「Mk＝
１」に更新されると、第１パラメータメモリ１１
８０および第２パラメータメモリ１１９０からは
第１デイケイのセグメントに関する減分情報Δｋ
〔１〕（負の値である）およびデイケイレベル情報
DL〔ｋ〕が出力されるようになる。すると、今
度は加算器１２００、ゲート１２１０、バツフア
メモリ１２２０、インバータ１２３０とからなる
累算部ACCにおいては、アタツクレベルに到達
したときの累算値ΣΔｋ

〔０〕（＝AL〔ｋ〕）に
負の減分情報Δｋ〔１〕がDACサイクル毎に順
次累算されるようになる。これによつて、第１デ
イケイのセグメントにおける累算値ΣΔｋ〔１〕
は順次減少するものとなるが、この順次減少する
累算値ΣΔｋ〔１〕は比較器１２４０においてデ
イケイレベル情報DL〔ｋ〕と常時比較されてい
る。そして、その比較の結果、「ΣΔｋ〔１〕＝
DL〔ｋ〕」となると比較器１２４０から一致信号
EQが出力される。この時、セグメント情報Mkは
「Mk２」でないため、比較器１２４０から出力
される一致信号EQをアンドゲート１２８０を通
過して加算器１２９０に「＋１」の加算入力とし
て与えられる。このため、加算器１２９０におい
ては「ΣΔｋ〔１〕＝DL〔ｋ〕」となつた周波数
信号に関する「Mk＝１」のセグメント情報Mkに
「＋１」の加算が実行される。この加算結果はオ
アゲート１１２０，１１３０およびアンドゲート
１１４０，１１５０を介してモードメモリ１１０
０の情報書込み入力に供給される。これによつ
て、モードメモリ１１００における「ΣΔｋ
〔１〕＝DL〔ｋ〕」となつた周波数信号に関するセ
グメント情報Mkは「Mk＝２」に更新される。そ
して、これ以後においてはサステインのセグメン
トに関する減分情報Δｋ〔２〕に基づき累算動作
が実行される。すなわち、モードメモリ１１００から出力され
るセグメント情報Mkが「Mk＝１」から「Mk＝
２」に更新されると、第１パラメータ１１８０か
らはサステインのセグメントに関する減分情報Δ
ｋ〔２〕（負の値である）が出力されるようにな
る。すると、累算部ACCにおいては、第１デイ
ケイレベルDL〔ｋ〕に到達したときの累算値Σ
Δｋ〔１〕に負の減分情報Δｋ〔２〕がDACサ
イクル毎に順次累算されるようになる。これによ
つて、サステインのセグメントにおける累算値Σ
Δｋ〔２〕は順次減少するものとなる。このよう
な累算動作の過程において、押下鍵が離されてキ
ーオン信号KONが“０”になると、インバータ
１１１０からオアゲート１１２０および１１３０
に“１”の信号が加えられる。すると、オアゲー
ト１１２０および１１３０から出力される“１”
の信号はアンドゲート１１４０，１１５０を介し
てモードメモリ１１００の情報書込み入力に供給
される。これによつて、これまで「Mk＝２」を
示していたセグメント情報Mkは「Mk＝３」に更
新される。そして、これ以後においては第２デイ
ケイのセグメントに関する減分情報Δｋ〔３〕に
基づき累算動作が実行される。この第２デイケイのセグメントに関する累算動
作は上述の場合と同様に実行されるものである
が、その累算動作は累算値ΣΔｋ〔３〕が「０」
になつたところで終了する。すなわち、累算値ΣΔｋ〔３〕が「０」になる
と、このことを示す検出信号EVOがノアゲート
１６５から出力される。一方、この時セグメント
情報Mkは「Mk＝３」であるため、モード検出器
１２６０から「Mk≧２」であることを示す
“１”信号が出力されている。このため、ナンド
ゲート１２７０の出力信号は“０”となり、累算
部ACCにおけるゲート１２１０が閉じられる。
この結果、「ΣΔｋ〔３〕＝０」となつた周波数信
号に関する累算動作は停止される。ところで、サステインのセグメントに関する減
分情報Δｋ〔２〕が大きな値の場合、キーオン信
号KONが“０”にならないうちに累算値ΣΔｋ
〔２〕が「０」になることもある。このような場
合にもナンドゲート１２７０から“０”の信号が
ゲート１２１０に供給されて累算動作は停止され
る。そして、この場合にはセグメント情報Mkは
キーオン信号KONが“０”になつた時点で「Mk
＝３」に更新される。以上のようにして形成された各周波数信号毎の
アタツク、第１デイケイ、サステイン、第２デイ
ケイの各セグメントに関する累算値ΣΔｋ

〔０〕，ΣΔｋ〔１〕，ΣΔｋ〔２〕，ΣΔｋ〔３〕
は対数変換器１３００において対数値に変換され
た後エンベロープ信号logEVkとして各周波数信
号の算出タイミングに同期して出力される。これ
によつて、各周波数信号毎に異なつたエンベロー
プ波形形状の振幅設定を行うことができる。なお、上述した実施例において、周波数信号お
よび時間窓信号は上弦波形を記憶したメモリから
発生させるようにしているが、余弦波形を記憶し
たメモリから発生させるようにしてもよい。この
場合、正弦波形または余弦波形のサンプル点振幅
値をメモリから発生させる代わりに、該サンプル
点振幅値を演算により発生させることができるこ
とは言うまでもない。また、上述した実施例では、計算チヤンネル数
を「４」としたが、チヤンネル数は任意に設定で
きるものであり、さらに各計算チヤンネルは時分
割構成でなく並列構成とすることもできる。 D.この発明の効果以上説明したことから明らかなように、この発
明による楽音信号形成装置は、所定周波数の周波
数信号を所定時間幅の時間窓信号で振幅変調する
ことにより所定周波数帯域における複数の部分音
成分を同時算出するに際し、正弦波または余弦波
状の関数信号を発生する関数信号発生器を、上記
周波数信号および時間窓信号発生のために共通使
用し、この関数信号発生器から周波数信号として
の関数信号と時間窓信号としての関数信号を時分
割的に発生するようにしたものである。このた
め、周波数信号および時間窓信号発生のための関
数信号発生器は１個で済み、構成が簡単になると
共に、小規模となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による楽音信号形成装置を適
用した電子楽器の一実施例を示すブロツク図、第
２図は部分音成分を算出する計算チヤンネルとタ
イミングパルスとの関係を示す図、第３図は時間
窓信号および第ｋ次周波数信号の発生方法を説明
するための図、第４図は時間窓信号の時間幅の制
御方法について説明するための図、第５図は各計
算チヤンネルで発生させる時間窓信号および周波
数信号の一例を示す図、第６図は第５図に示した
時間窓信号および周波数信号によつて算出される
部分音成分のスペクトルを示す図、第７図は偶数
次成分の消去あるいは抑制について説明するため
の図、第８図〜第１０図はタイミングパルス発生
回路の詳細構成例を示す図、第１１図はエンベロ
ープジエネレータの詳細構成例を示す図、第１２
図はエンベロープ信号波形の一例を示す図であ
る。１……鍵盤部、７……タイミングパルス発生回
路、８……音色設定器、９……信号変換回路、１
０……正弦関数メモリ、１１……エンベロープジ
エネレータ、１２……演算回路、１３……合成回
路。

Claims

【特許請求の範囲】１楽音周波数に対応した周期で繰返し変化し該
周期内で所望の変化をする時間窓信号によつて該
楽音周波数の所定数倍の周波数を有する周波数信
号を振幅変調することにより、該周波数信号を中
心成分として所定周波数帯域における複数の周波
数成分を含む信号を得、この複数の周波数成分を
含む信号に基づき楽音信号を形成する楽音信号形
成装置において、正弦波または余弦波状の関数信号を発生する関
数信号発生手段と、上記関数信号発生手段から関数信号を上記周波
数信号として発生させる制御および上記時間窓信
号を形成するための関数信号を発生させる制御を
時分割的に行う制御手段と、上記関数信号発生手段から発生された時間窓信
号形成用の関数信号を演算処理して時間窓信号を
形成する時間窓信号形成手段と、上記関数信号発生手段から発生された周波数信
号を上記時間窓信号形成手段で形成された時間窓
信号によつて振幅変調する変調手段とを備えてなる楽音信号形成装置。２前記時間窓信号形成手段は、前記時間窓信号
形成用の関数信号の振幅値を２乗倍して時間窓信
号を形成する手段で構成することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の楽音信号形成装置。３前記制御手段は、前記関数信号発生手段から
周波数信号として発生させる関数信号および時間
窓信号形成用の関数信号の周波数の少なくとも一
方を楽音音色に応じて変更する制御を行うもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の楽音信号形成装置。４楽音周波数に対応した周期で繰返し変化し該
周期内で所望の変化をする時間窓信号によつて該
楽音周波数の所定数倍の周波数を有する周波数信
号を振幅変調することにより、該周波数信号を中
心成分として所定周波数帯域における複数の周波
数成分を含む信号を得、この複数の周波数成分を
含む信号に基づき楽音信号を形成する楽音信号形
成装置において、正弦波または余弦波状の関数信号を発生する関
数信号発生手段と、上記関数信号発生手段から関数信号を上記周波
数信号として発生させる制御および上記時間窓信
号を形成するための関数信号を発生させる制御を
時分割的に行う制御手段と、上記関数信号発生手段から発生された時間窓信
号形成用の関数信号を演算処理して時間窓信号を
形成する時間窓信号形成手段と、上記関数信号発生手段から発生された周波数信
号を上記時間窓信号形成手段で形成された時間窓
信号によつて振幅変調する変調手段とからなる部分音形成チヤンネルを複数チヤンネ
ル具備することを特徴とする楽音信号形成装置。５前記部分音形成チヤンネルは、複数の時分割
タイムスロツトにおいてそれぞれ独立した複数の
部分音成分を形成する時分割部分音形成チヤンネ
ルとすることを特徴とする特許請求の範囲第４項
記載の楽音信号形成装置。