JPS62242995A

JPS62242995A - 楽音信号発生装置

Info

Publication number: JPS62242995A
Application number: JP61086834A
Authority: JP
Inventors: 秀雄鈴木; 工藤　政樹; 靖鞍掛
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1986-04-15
Filing date: 1986-04-15
Publication date: 1987-10-23
Anticipated expiration: 2012-04-23
Also published as: JP2603922B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、電子楽器において用いられる楽音信号発生
装置に関ずろ。

「従来の技術」電子楽器においては、いかに自然楽器の楽音に近い楽音
を発生ずるかが大きな課題である。電子楽器における楽
音信号発生方法としては種々の方法が知られているが、
それらの中でも、自然楽器の楽音波形の各瞬時値を逐次
サン／リングしてメモリに記憶させておき、この記憶さ
せたサンプリングデータを読み出して楽音信号を発生す
るＰＣＭ方式が、最も自然楽器に近い楽音を発生ずるこ
とができて優れている。なお、このＰＣＭ方式について
は、特開昭５２−１２１３１３号公報（発明の名称；電
子楽器）に開示されている。

「発明が解決しようとする問題点」自然楽器の楽音波形は、同一の楽器でも音高または音域
によって微妙に異なっている。例えば、ピアノの場合、
わずかではあるが各音高（音域）毎に楽音波形か異なっ
ている。なお、各音高毎に波形の周期が異なっているの
は勿論であるが、周期以外の波形そのものの形も異なっ
ている。したがって、ＰＣＭ方式によって真に自然楽器
に近い楽音を発生しようとした場合、各楽器毎に、また
必要に応じて各音高（音域）毎に楽音波形をメモリしな
ければならず、この結果メモリ容量が極めて膨大になる
。すなわち、ＰＣＭ方式の楽音信号発生装置においては
、メモリ容量をいかに削減するかが最大の課題である。

このメモリ容１を削減する方法として、ＤＰＣＭ（Ｄｉ
ｒｒｅｒｅｎｔｉｃａｌ　　Ｐｕ１ｓｅ　　ＣｏｄｅＭ
ｏｄｕｒａｔｉｏｎ）、ＡＤＰＣＭ（Ａｄａｐｔｉｖｅ
　　Ｄｉｆｒｅｒｅｎｔｉｃａｌ　　Ｐ　ｕｌｓｅ　　
Ｃｏｄｅ　　Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ）等の方法が知られ
ている。

ところで、メモリ容量をさらに削減するためには、楽音
の発音時から消音時に至る全波形を記憶するより、アタ
ック部とその後の一部の波形のみを記憶し、アタック部
の波形を読み出して楽音形成を行−だ後は、その後の一
部の波形を繰り返し読み出すことによって楽音形成を行
ったり、あるいは全波形のうりの所望の一部の波形のみ
を記憶し、これを繰り返し読み出すことによって楽音形
成を行ったりした方が効率が良く、また、メモリ容１１
１乙少なくて済む。なお、このような方法は、例えば、
特開昭５９−１８８６７９号公報に示されている。

しかしながら、上述したＤＰＣＭ、ＡＤＰＣＭ等の方式
によって記憶したデータを復号する場合は、１つ面の復
号値と現時点の続出データとに基づいて、現時点復号値
を作成するため、各繰り返しの初期時点におけるデータ
の連続性が保証されていなければならない。従来のＤＰ
ＣＭ、ＡＤＰＣＭ等の方式（差分変調方式に基づく方式
）を用いる楽音信号発生装置にあっては、上記連続性を
確保した乙のがなく、このため、上述した繰り返し読み
出しができず、発音時から消音時までの全波形を記憶す
るという構成をとっており、効率およびメモリ容量の点
で著しく不利であ、った。また、このような情況は、Ｄ
Ｍ（Ｄｅｌｔａ　　Ｍｏｄｕｒａｔｉｏｎ）やＡＤＭ（
Ａｄａｐｔｉｖｅ　　Ｄｅｌｔａ　　Ｍｏｄｕｒａｔｉ
ｏｎ）方式（デルタ変調方式に基づく方式）による楽音
信号発生装置においても同様であった。

なお、ＰＣＭ方式を用いる楽音信号発生装置においては
、萌回の読み出しデータを参照するという必要がないた
め、一部の波形を繰り返して読み出して楽音を形成する
ことは、比較的容易にできる（例えば、特開昭５９−１
８８６９７等）が、この場合は、前述したメモリ容量の
増大化という問題が残る。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、Ｄ
ＰＣＭ、ＡＤＰＣＭ、ＡＤＭ、ＤＭ等の差分あるいはデ
ルタ変調方式に基づいて圧縮されたデータをメモリリ記
憶し、これを読み出し復号して楽音信号を発生する楽音
信号発生装置において、波形の連続性を確保しつつ、良
好に繰り返し読み出しを行うことができ、これにより、
楽音信号発生の効率化およびメモリ容量の大幅な低減化
を図ることができる楽音信号発生装置を提供することを
目的としている。

［問題点を解決するための手段」この発明は、上記問題点を解決するために、複数周期分
の楽音波形の各瞬時値を示す波形データをデルタまたは
差分変調方式に基づく圧縮演算によって圧縮した圧縮デ
ータが記憶された記憶手段と、１１１１記記憶手段内の
全部又は一部の圧縮データを繰り返し読み出し、かっ、
復号演算によって復号する復号手段と、前記圧縮データ
の繰り返し読み出しにおける先頭データの復号時におい
て、所定の初期データを重犯復号手段へ供給する制御手
段とを具備し、前記復号手段によって復号されたデータ
に基づいて楽音信号を発生するようにしている。

１作用」重犯圧縮データを繰り返して読み出す際に、繰り返し読
み出しの先頭データの復号が所定の初期データを参照し
て行なわれるから、先頭データの復号が正確に行なわれ
る。

「実施例」以下、図面を参照してこの発明の一実施例による楽音信
号発生装置について説明する。なお、この実施例は、メ
モリに記憶する波形データをＡＤｌ）　ＣＭ方式により
データ圧縮した場合の実施例である。

［実施例の基本構成］始めに、この実施例の基本構成について説明する。

第２図は、同実施例の基本構成を示すブロック図であり
、図において、■はデータ圧縮回路、２はデータ圧縮回
路Ｉによって圧縮されたデータが記憶されるＡＤＰＣＭ
データメモリ（波形メモリ）、３はＡＤＰＣＭデータメ
モリ２から読み出されたデータを復号するデータ復号回
路である。

データ圧縮回路ｌにおいて、４は自然楽器の楽音を収音
するためのマイクロフォン、５はマイク【ｌフＡン４の
出力信号を一定周期でサンプリングし、１２ピツ！・の
ＰＣＭコードＳｎに変換するアナログ／デジタル変換器
（以下Ａ／Ｄ変換器という）である。６は偏差検出点で
あり、ＯＨ回のＰＣＭコードＳｎ−、の再生値であるＰ
ＣＭ再生コード◇Ｓ　ｎ−＋（Ｐ　ＣＭ再生コード◇５
ｎ−１の作成処理については後述）と現時点のＰＣＭコ
ードＳｎとの差を取り、その差である差分ＰＣＭコード
ｅｎをエンコーダ７に供給する。エンコーダ７は偏差検
出点６に得られる差分ＰＣＭコードｅｎを後述するよう
なＡＤＰＣＭ方式によって量子化し、４ビツトの皇子化
差分コードＣｎ（最上位ビットはサインビット）として
出力する。この場合、量子化差分コードＣｎの内容は、
差分１）ＣＭコードｅｎとｍ子化誤差εｎの和に対応し
たものになる。８はエンコーダ７が出力する量子化差分
コードＣｎの値に基づいて、エンコーダ７における適応
化量子化幅データΔｎ（８〜１２ビツト）を設定する量
子化幅制御回路であり、その処理動作は以下の通りであ
る。

まず、直前の量子化幅データをΔ１１−１とすると、量
子化幅制御回路８は、以下の演算を行って次の量子化幅
データΔｎを求める。

Δｎ−Δｎ−，・ｋ　・・・・・・（１）この（１）式
におけるｋは、直前の量子化差分コードＣｎ−＋の値に
よって決定される係数である。

第３図は、量子化差分コードＣｎの値と上記係数にとの
関係を示す図であり、図示のように、量子化差分コード
Ｃｎの絶対値が大きくなるに従って、その値が大きくな
るように設定されている。ただし、この実施例において
は、第３図に示す係数にの値の少数点以下第２位を四捨
五入した数値をｋとして、量子化幅制御回路８内の所定
のメモリに記憶さローでいる。なお、第３図中のＣｎ＝
ｒ１０００」が、１０進の「０」に対応している。

エンコーダ７は、第４図に示すように、上記量子化幅デ
ータΔｎの値をｒｌＪとした場合における差分ＰＣＭコ
ードｅｎの相対値ｅｎ／Δｎを求め、この演算値を量子
化差分コードＣｎとして出力するーこの場合、ｅｎ／Δ
ｎの値は、−ｔ〜＋ｌの聞の全ての値を取りうるが、量
子化差分コードＯｎは４ビツトであるため、リニアな変
換演算は行えない。そこで、この実施例においては、ｅ
ｎ／Δｎを第５図に示すような区間に分け、各区間に対
応させて量子化差分コードＯｎへの変換を行うようにし
ている。例えば、ｅｎ／Δｎが１／２以上５／８未満の
ときは、量子化差分コードＣｎをｒｏｌｏｏＪとし、ま
た、ｅｎ／Δｎが０以上１／８未満のときは、量子化差
分コードＯｎをｒｏｏｏｏＪとする。

次に、９は量子化差分コードＣｎと適応化量子化幅Δｎ
とに基づいて、差分ＰＣＭコードｅｎおよび量子化誤差
εｎを再生するデコーダであり、具体的な再生処理は以
下の通りである。

量子化差分コードＣｎの各ビットを（Ｂ　３．Ｂ　２゜
ｒ３ｂ、ｎｏ）とすると、ｅｎ十εｎは次式によって算
出されろ。

ｅｎ＋　ｅ　ｎ＝（１２・Ｂｓ）・（Δｎ／２・Ｂ。

＋（Δｎ／４）・Ｉ３　、＋　（Δｎ／８）ＨＢ　ｏ＋
Δｎ／８）・・・・・・（２）上記（２）式において、アンダーラインを付した項は、
符号を作る項であり、サインビットであるＢ３が“ｌ”
のときは負、“０”のときは正となる。

また、中カッコでくくられた項は、絶対値に対応する項
であり、Δｎの値に各ビットの重みを乗じた値が加算さ
れるとともに、オフセット値Δｎ／８が加えられてｅｎ
＋εＨの絶対値が作成される。

上記デコーダ９が出力する差分ＰＣＭコードｅｎは、遅
延要素であるディレィフリップフロップ１１に加算点１
０を介して供給され、ここで、■クロック分遅延された
後に加算点１０および偏差検出点６に供給される。この
結果、加算点１０においては、現時点における差分ＰＣ
Ｍコードｅｎと前回の差分ＰＣＭコードｇｎ−＋とが加
算される。

この曲回差分値に今回差分値を加算するという演算の結
果は、差分変調方式の性質上偏差検出点６に現在供給さ
れている信号Ｓｎの波高値に対応する。すなわち、上記
演算は、現時点のＰＣＭコードを再生するという演算に
なる。したがって、加算点ＩＯから出力される信号は、
ＰＣＭ再生コード◇Ｓｎとなり、また、ディレィフリッ
プフロップ１１の出力信号は前回のＰＣＭ再生コード◇
Ｓ　ｎ−１となる（ただし、◇Ｓｎの初期値◇Ｓ、は０
）。このように、量子化幅制御回路８、デコーダ９、加
算点ＩＯおよびディレィフリップフロップ１１は、１つ
萌のサンプリング点におけるＰＣＭコードＳｎ−、を復
号する機能を有している。そして、Ｉ）　ＣＭ再生コー
ド◇Ｓｎ−＋は、前述したように偏差検出点６に供給さ
れ、ここで現在供給されているＰＣＭコードＳｎとの偏
差が取られ、差分変調方式を行う際の根本的処理である
差分検出が行なわれる。

以上が、データ圧縮回路Ｉの構成および動作であり、上
述のようにして作成された量子化差分データＣｎはＡＤ
ＰＣＭデータメモリ２に順次記憶される。

次に、データ復号回路３における量子化幅制御回路１６
、デコーダ１５、加算点！７およびディレィフリップフ
ロップ１８は、各々前述した量子化幅制御回路８、デコ
ーダ９、加算点！０およびディレィフリップフロップ１
１と同様のものであり、ＡＤＰＣＭデータメモリ２から
順次読み出される量子化差分コードＣｎを順次復号して
ＰＣＭコードＳｎを再生する。また、上述した回路にお
けるエンコーダ７は、再生時にエラーが累積されないエ
ラーフィードバック型であり、量子化幅制御回路８、デ
コーダ９およびディレィフリップフロップ１１からなる
復号処理回路とエンコーダ７との入出力関係、演算精度
を一致さ仕ることにより、エラー成分を極力押さえるこ
とができる。

以上がこの実施例の基本構成である。なお、通常の楽音
信号発生装置においては、第２図に示すデータ圧縮回路
ｌは設けられない。このデータ圧縮回路１が設けられる
のは、サンプリング電子楽器（演奏者が自ら音をサンプ
リングできるようにした電子楽器）の場合などである。

そして、以下に述べる実施例の具体構成においても、デ
ータ圧縮回路ｌは設けられていない。

［実施例の具体的構成コ次に、具体的構成について説明する。第６図は本実施例
である楽音信号発生装置を適用した電子楽器の具体的構
成を示すブロック図であり、以下にこの図に示す電子楽
器について説明する。

最１）に、この電子楽器における楽音形成方法を説明す
る。

まず、ＡＤＰＣＭデータメモリ３５内には、第２図のデ
ータ圧縮回路１によって規格化され、かつ、圧縮された
楽音信号が、各音色毎に、また各タッチ強度（押鍵強度
）毎に、また各音高毎に（各鍵盤キー毎に）記憶されて
いる。例えば、音色の種類が１０、キー数が４０、タッ
チ強度が５段階の場合、１Ｏｘ４０ｘ５＝２０００種類
の楽音信号が記憶されている。この場合、Ａ　Ｄ　Ｐ　
ＣＭデータメモリ３５内に記憶されている各楽音信号は
各々、楽音の開始から終了までの全波形ではなく、第７
図に示すように、楽音のアタック部ＡＴＣの波形と、こ
のアタック部ＡＴＣに続く波形の途中まで（繰返部ＲＰ
’ｒの波形）である。そして、楽音形成時においては、
まず、アタック部ＡＴＣの波形が読み出され、次いで、
繰返部ＲＰＴの波形が繰り返し読み出される。そしてこ
の読み出された波形にエンベロープが付与された後、Ｄ
／Ａ変換され、楽音信号とされる。

以下、第６図の回路について詳述する。まず、符号３６
はキーボード、３７はタッチ検出回路である。このタッ
チ検出回路３７は、キーボード３６のいずれかのキーが
押下された時、同キーのタッチ強度を検出し、検出した
タッチ強度に対応するタッチデータＴＤを出力する。こ
のタッチ強度を検出する方法としては、キーが僅かに押
下された時オンとなる接点と、キーが最下点まで押下さ
れた時オンとなる接点とを各キー毎に設け、これらの接
点がキーオンに応じて順次オンとなる間の時間に基づい
てタッチ強度を検出する方法や、キーの下部に圧電素子
等のキー押下圧力を検出する素子を設け、この素子の出
力に基づいて検出する方法等が採られる。

３８は押鍵検出回路であり、キーボード３６の各キーの
下ｉＷ≦に設けられたキースイッチの出力にＪＩ（つい
て各キーのオン／オフ状態を検出する。そして、いずれ
かのキーかオンとされたことを検出した場合は、同キー
のキーコードＫＣを出力ずろと共に、キーオン信号ＫＯ
Ｎ（“ｌ”信号）を出力し、また、このキーオン信号Ｋ
ＯＨの立ち上がりにおいて、キーオンパルスＫＯＮＰを
出力する。また、キーかオフとされたことを検出した場
合は、キーオン信号ＫＯＮを“０”信号に戻す。また、
複数のキーが同時にオンとされた場合は、いずれか１つ
のキー（例えば、最乙後にオンとされたキーまたは最乙
高い音のキー）のみについて上記の処理を行う。ノード
クロツタ発生回路３９は、押鍵検出回路３８から出力さ
れるキーコードＫＣが示すキーの音高に対応する周波数
のノートクロックＮＣＫを発生し、各部へ出力する。ア
ドレスカウンタ４０は、ノートクロックＮＣＫをアップ
カウントし、そのカウント出力を加算回路４１へ供給す
る。

音色選択回路４２は、複数の音色選択操作子と、付属回
路とから構成され、現在設定されている音色選択操作子
の音色に対応するトーンコードＴＣを出力する。スター
トアドレスメモリ４３は、ＡＤＰＣＭデータメモリ３５
内の各楽音信号の先頭データの記憶アドレスを示すアド
レスデータが記憶されているメモリであり、キーコード
ＫＣ，トーンコードＴＣ，タッチデータＴＤが各々供給
されると、これらの各データに対応する楽音信号の先頭
アドレスを示すアドレスデータが読み出されスタートア
ドレスデータＳＡとして出力する。リピートアドレスメ
モリ４４はＡＤＰＣＭデータメモリ３５内の各楽音信号
のリピートデータの記憶アドレスを示すアドレスデータ
が記憶されているメモリである。ここで、リピートデー
タとは、第７図に示す繰返部ＲＰＴの先頭データを言う
。

このリピートアドレスメモリ４４ヘキーコードＫＯ，ト
ーンコードＴＯ，タッチデータＴＤが各々供給されると
、これらの各データに対応する楽音信号のリピートデー
タの記憶アドレスを示すアドレスデータが読み出され、
リピートアドレスデータＲＡとして出力される。、４５
はセレクタであり、スタートアドレスデータＳＡ、リピ
ーＩ・アドレスデータＲΔのいずれか一方を選択して、
加算回路４Ｉへ出力する。４６はセレクタ４５を制御す
るセット／リセットフリップフロップであり、このフリ
ップフロップ４６の出力Ｑが“０”信号の時は、セレク
タ４５の入力端Ａが選択され、スタートアドレスデータ
ＳＡが加算回路４Ｉへ出力され、また、“Ｉ”信号の時
は、セレクタ４５の入力端Ｂが選択され、リピートアド
レスデータＲ’Ａが加算回路４１へ出力されろ。加算回
路４１はアドレスカウンタ４０の出力とセレクタ４５の
出力とを加算し、この加算結果をアドレスデータＡＤと
してＡＤＰＣＭデータメモリ３５へ供給する。

アタックエンドアドレスメモリ４７は、ＡＤＰＣＭデー
タメモリ３５内の各楽音波形のアタック部エンドデータ
の記憶アドレスを示すアドレスデータが記憶されている
メモリである。ここで、アタック部エンドデータとは、
第７図に示すアタック部Ａ　Ｔ　Ｃの最後のデータを言
う。このアタックエンドアドレスメモリ４７ヘキーコー
ドＫＣ，ト−ンコードＴＣ，タッヂデー夕ＴＤが各々供
給されろと、これらの各データに対応する楽音波形のア
タック部エンドデータの記憶アドレスを示すアドレスデ
ータが読み出され、アタックエンドアドレスデータＡＥ
Ａとして比較回路４８へ出力される。比較回路４８は、
加算回路４１から出力されるアドレスデータＡＤと、ア
タックエンドアドレスデータＡＥＡとを比較し、両者が
一致した時、アタックエンド信号ＡＥＮＤ（“Ｉ”信号
）を出力する。４９はタイミング調整用のＤ−Ｆ’Ｆ（
ディレィフリップフロップ）であり、アタックエンド信
号ＡＥＮＤをノートクロックＮＣＫのＩタイミング遅延
させ、信号ＡＥＮＤＤとして出力する。リピートエンド
アドレスメモリ５１は、ＡＤＰＣＭデータメモリ３５内
の各楽音波形の繰返部エンドデータの記憶アドレスを示
すアドレスデータが記憶されているメモリである。ここ
で、繰返部エンドデータとは、第７図に示す繰返部ＲＰ
Ｔの最後のデータを言う。このリピートエンドアドレス
メモリ５１ヘキーコードＫＣ，トーンコードＴＣ，タッ
チデータ１゛１）が各々供給されると、これらの各デー
タに対応する楽音波形の繰返部エンドデータの記憶アド
レスを示すアドレスデータが読み出され、リピートエン
ドアドレスデータＲＥ　Ａとして比較回路５２へ出力さ
れる。比較回路５２は、加算回路／ＩＩから出力される
アドレスデータＡＤと、リピートエンドアドレスデータ
Ｉ’（ＥＡとを比較し、両者が一致した時、リピートエ
ンド信号ＲＥＮＤじ１”信号）を出力する。５３はタイ
ミング調整用のＤ−ＦＦであり、リピートエンド信号Ｒ
ＥＮＤをノートクロックＮＣＫの１タイミング遅延させ
、信号１２　ＥＮ　Ｄ　Ｄとして出力する。

次に、６３はＡＤＰＣＭデータメモリ３５から出力され
る圧縮データＣｎを復号するＡＤＰＣＭ復号回路であり
、第１図にその詳細を示す。この復号回路６３は、第２
図に示ず復号回路３に対応する回路である。

第１図において、１００は、量子化差分ニードＣｎが供
給されると、その値に対応した係数ｋを出力するＡＤＰ
ＣＭ係数メモリであり、第３図に示す変換データが記憶
されている。このＡＤＰＣＭ係数メモリ＋００が出力す
る係数には、乗算器１０Ｉの一方の入力端に供給され、
ここで、萌回のｍ子化幅データΔｎ−１との積が取られ
る。すなわち、前述した（１）式の演算が行なわれ、現
時点の量子化幅データ八〇が算出される。この乗算器１
０Ｉの出力信号はセレクタ１０２の入力端Ｂに供給され
る。セレクタ１０２は、端子ＳＡに“Ｉ”信号が供給さ
れると入力端Ａを選択し、端子ＳＨに“ｌ”信号が供給
されると入力端Ｂを選択する。すなわち、セレクタ１０
２は、キーオンパルスＫＯＮ　Ｉ）が出力された時のみ
入力端Ａを選択し、その他の場合は入力端Ｂを選択する
。１０３は、量子化幅データΔｎの初期値Δｎ０が記憶
されろ初期値ΔｎＯ記憶部であり、その記憶値である初
期値Δｎ。

はセレクタ１０２の入力端Ａに供給される。このセレク
タ１０２の出力信号（ΔｎもしくはΔｎｏ）は最大最小
制御部１０４を介してデコーダ１１０、ディレィフリッ
プフロップ１０５、およびラッチ量子化幅データΔｎの
最大値および最小値を規制する乙のであり、例えば、最
小値が（ｔｅ）１ｏ、最大値が（＋５５２）、。に設定
され、量子化幅データΔｎがこれらの制限値を越える場
合には、強制的に上記制限値を出力するようになってい
る。ディレィフリップフロップ１０５は、ノートクロッ
クＮ　ＣＫに基づいて、量子化幅データΔｎをｌクロッ
クタイミング巡らせるものであり、ラッチ１０６は、ア
タックエンド信号ＡＥＮＤが供給されると、入力端に供
給されている量子化幅データΔｎを取り込んでラッチす
る。上記ディレィフリップフロップ＋０５とラッチ１０
６の各出力データは、各々セレクタ１０７の入力端ＡＳ
Ｂに供給される。セレクタ１０７は、端子ＳＡに“Ｉ”
信号が供給されると入力端Ａを選択し、端子ＳＢに“Ｉ
”信号が供給されると入力端Ｂを選択する。ずなイつち
、セレクタ！０７は、信号ＲＥＮＤＤが供給された時の
み入力端Ｂを選択し、その他の場合は入力端Ａを選択す
る。この場合、セレクタ１０７の入力端Ａが選択される
と、ディレィフリ、ソプフロヅプ１０５によって１クロ
ックタイミング遅らされた量子化幅データΔｎ−１が出
力端Ｓから出力される。また、セレクタ１０７の入力端
Ｂが選択された場合には、ラッチ１０６内のデータが出
力されるが、この場合の作用については後述する。なお
、上記構成により、量子化幅制御回路１０８が構成され
ている。

次に、デコーダ１１０は、第２図に示すデコーダ７．１
５と同様に前記（２）式の演算を行うデコーダであり、
また、１１１は第２図に示す加算点１７と同様の加算点
である。したがって、デコーダ１１０の出力信号は（ｅ
ｎ＋εｎ）となり、また、加算点ＩＩＩの出力信号は（
Ｓｎ＋εｎ）となる。

＋１５は第２図に示すディレィフリップフロップＩ８と
同様のディレィフリップフロップであり、入力端に供給
されているデータをノートクロックＮ　ＣＫに基づいて
、！クロックタイミング遅らせて出力する。１１６は、
キーオンパルスＫＯＮＰが出力されていない状態におい
て開状態となるゲートであり、開状態時においてはディ
レイフリップフ〔ｌツブ１１５の出力信号をセレクタ１
１７の入力端へに供給オろ。１１８はラッチてＣうり、
アタックエンド信号ＡＩ号Ｎ　Ｉ）が（Ｊｌ−給されろ
と、入力端に（Ｊｌ、給されているデータを取り込んで
ラッチする。このラッチ１１８の出力信号はセレクタ１
１７の入力端ＢにｆＪ（給される。セレクタ１１７は、
セレクタ１１７と同様の構成となっており、信号ＲＥ　
Ｎ　ｌ）　Ｄが供給された時のみ入力端Ｂを選択し、そ
の他の場合は入力端Ａを選択する。この場合、セレクタ
！１７の入力端へが選択されると、ディレィフリップフ
ロップ１１５によって１クロックタイミング遅らされた
データ◇Ｓ　ｎ−１が出力端Ｓから出力される。また、
セレクタ１１７の入力端Ｂが選択された場合には、ラッ
チ＋１８内のデータが出力されろが、この場合の作用に
ついては後述する。

次に、第６図において、８６はエンベロープジェネレー
タであり、キーオン信号ＫＯＮが“ｌ”信号に立ち上が
った時点以降、キーコードＫＣ，トーンコードＴＣ，タ
ッチデータＴ　Ｄの各位に応じて決まるエンベロープデ
ータＥＤを逐次出力し、乗算回路８７へ供給する。第８
図（イ）はキーオン信号ＫＯＮを示し、（ロ）、（ハ）
は各々エンベロープデータＥＤの値の変化の一例を示す
。ここで、（ロ）はパーカッシブ系の音色の場合、（ハ
）は持続音系の音色の場合である。乗算回路８７は、Ａ
ＤＰＣＭ復号回路６３から出力される復号データＳｎ十
εｎとエンベロープデータＥＤとを乗算し、その乗算結
果をＤ／Ａ変換器８８へ出力する。

Ｄ／Ａ変換器８８は乗算回路８７の出力データをアナロ
グ信号に変換し、サウンドシステム８９へ出力する。サ
ウンドシステム８９は、Ｄ／Ａ変換器８８の出力信号を
増幅し、スピーカによって発音する。

［実施例の動作コ次に、上述した構成によるこの実施例の動作について説
明する。

まず、演奏者が音色選択操作子を操作して楽音ハ　立菌
　λ／ｅルウ　キ　４１　　ツ　Ｌ　　　立り、′固　
種口０々　）　＾　上、　１設定された音色に対応する
トーンコード１゛Ｃが出力され、回路谷部へ供給される
。次に、演奏者によってキーボード３Ｇのいずれかのキ
ーが押下されると、タッチ検出回路３７からタッチデー
タＴＤが、また押鍵検出回路３８からキーオンパルスＫ
　ＯＮ　＋）　、キーオン信号ＫＯＮ（“ｌ”信号）、
キーコードＫＣ／＋＜３々回路各部へ出力される。キー
オンパルスＫ　ＯＮ　Ｉ）が押鍵検出回路３８から出力
されると、このキーオンパルスＫＯＮＰがフリップフロ
ップ４６のリセット端子Ｒに供給されて同フリップフロ
ップ４６がリセットされるとともに、オアゲート７６を
介してアドレスカウンタ４０へ供給され、これにより、
アドレスカウンタ４０がリセットされる。また、キーオ
ン信号ＫＯＮが押鍵検出回路３８から出力されろと、以
後、エンベロープジェネレータ８６から、エンベロープ
データＥＤが出力される。また、キーコードＫＣが押鍵
検出回路３８から出力され１、ノードクロツタ発生回路
３９へ供給されろと、以後、ノートクロック発生日欧９
０バニ　口上−１ＫＶρ？−勃廖＋１田油数のノートク
ロックＮＣＫが出力され、アドレスカウンタ４０へ供給
される。アドレスカウンタ４０は、このノートクロック
ＮＣＫをアップカウントする。これにより、アドレスカ
ウンタ４０のカウント出力が、０，１．２・・・・・・
と順次変化する。このアドレスカウンタ４０のカウント
出力は、加算回路４１へ供給され、この加算回路４１に
おいて、セレクタ４５の出力と加算される。この時、フ
リップフロップ４６はリセットされており、したがって
、スタートアドレスメモリ４３から出力されているスタ
ートアドレスデータＳＡがセレクタ４５から出力される
。この結果、加算回路４１の出力は、このスタートアド
レスデータＳＡとアドレスカウンタ４０のカウント出力
とを加算したデータとなり、このデータが、アドレスデ
ータＡＤとしてＡＤＰＣＭデータメモリ３５へ出力され
る。すなイつち、ｒｓＡ＋０ＪＪｓＡ＋ＩＪＪｓＡ＋２
Ｊ・・・・・・なるアドレスデータＡＤが順次ＡＤＰＣ
Ｍデータメモリ３５へ出力される。これにより、ＡＤＰ
ＣＭデータメモリ３５から、゛まずアタック部ＡＴＣの
圧析ｌデータＣｎか１新次出力され、ＡＤＰＣＭ復号回
路６３へ供給され°ろ。

この時、リピートエンド信号ＲＥ　Ｎ　Ｄは“０”信号
にあり、また、キーオンパルスＫ　ＯＮ　Ｐはキーオン
時のみ“ｌ”信号となるだけでその後は直ちに“０“信
号となるから、キーオン時以降はセレクタ１０７．１１
７（第１図）の各入力端へが選択されて、同入力端Ａに
供給されているデータが各出力端Ｓから出力される。す
なわち、この時点においては、第１図のＡＤＰＣＭ復号
回路６３が第２図の復号回路３と同じ回路になっている
。なお、キーオン時は、キーオンパルスＫＯＮＰが“Ｉ
”となり、ゲート１１６が閉状態となってセレクタＩＩ
７からはラッチ１１８内のデータが出力されるが、初期
状態においてはラッチ１１８はクリアされるので、この
時の内部データは「０」となっている。

したがって、キーオン時においては、デコーダ１１０か
ら出力されるデータｅｎ＋εｎは加算点１１１を介して
データＳｎ＋εｎとして出力される。

以上のように、ＡＤＰＣＭデータメモリ３５から出力さ
れた圧縮データＣｎは、ＡＤＰＣＭ復号回路６３におい
て、前述した場合と同様にして復号され、復号データＳ
ｎ＋εｎとして出力される。

そして、この復号データＳｎ十εｎに、乗算回路７７に
おいてエンベロープが付与され、この乗算回路７７の出
力が、Ｄ／Ａ変換器７８においてアナログ楽音信号に変
換され、このアナログ楽音信号がザウンドシステム７９
において楽音として発音される。このようにして、順次
楽音が形成されて行く。以下、ＡＤＰＣＭデータメモリ
３５の読み出しが進み、これにより、アタック部ＡＴＣ
の楽音か形成される。

そして、アドレスデータＡＤがアタックエンドアドレス
ＡＥＡに一致すると、比較回路４８からアタックエンド
信号ＡＥＮＤが出力され、このアタックエンド信号ＡＥ
ＮＤが、ラッチ１０６，１１８（第１図）のロード端子
りへ供給される。この結果、ラッチ１０６には、アタッ
ク部ＡＴＣの最後のデータに対応する量子化幅データΔ
ｎが記憶の復号データＳｎ＋εｎが記憶される。

また、アタックエンド信号ＡＥＮＤの発生時からノート
クロックＮＣＫの１タイミング後には、第６図に示すＤ
−ＦＦ４９から信号ＡＥＮＤＤが出力される。この信号
ＡＥＮＤＤは、オアゲート７８．７６を介してアドレス
カウンタ４０へ供給され、これによりアドレスカウンタ
４０がリセットされる。また、信号Ａ、Ｅ　Ｎ　Ｄ　Ｄ
は、フリップフロップ４Ｇのセット端子Ｓへ供給され、
これによりフリップフロップ４６がセットされる。フリ
ップフロップ４６がセットされると、以後、リピートア
ドレスデータＲＡがセレクタ４５を介して加算回路４１
へ供給される。

以後、加算回路４１から、ｒＲＡ＋ＱＪＪＲＡ＋ＩＪ、
ｒｌＺＡ＋２Ｊ・・・・・・なるアドレスデータＡＤが
順次出力され、これにより、繰返部ＲＰＴの楽音形成が
行なわれる。

次に、アドレスデータＡＤがリピートエンドアドレスｒ
ｌＥＡに一致すると、すなわち、第１回目の′Ｊ−■仮
濱＜ｎｐ’ｔ”の寮畜を２虚ｈ（ネ匁了十Ａシ　田鎧付
路５２からリピートエンド信号ＲＥＮＤ（“ｌ”信号）
が出力され、Ｄ−ＦＦ５３（第６図）へ供給される。こ
の結果、Ｄ−ＦＦ５３は、リピートエンド信号ＲＥＮＤ
をノートクロックＮＣＫのｌクロック分遅延した信号Ｒ
ＥＮＤＤを出力し、オアゲート７６を介してアドレスカ
ウンタ４０のリセット端子Ｒに供給する。これにより、
アドレスカウンタ４０がリセットされ、加算回路４１か
ら出力されるアドレスデータＡＤは、再びリピートアド
レスデータＲＡとなる。したがって、ＡＤＰＣデータメ
モリ３５からは、繰返部ＲＰＴの最初の圧縮データＣｎ
が出力される。

また、上記信号ＲＥＮＤＤは、第１図に示すセレクタ１
０７，１１７へ供給され、この結果、同セレクタ１０７
，１１７の入力端Ｂが選択される。

この入力端Ｂが選択されると、ラッチ１０６，１１８の
出力が各々セレクタ１０７，１１７を介して出力される
。したがって、繰返部ＲＰＴの第２回目の楽音形成にお
ける最初の圧縮データＣｎが読み出された時点において
、前回値として参照されろ（Ｈ量化幅データΔｎ−１お
よびＰＣＭ再生コード◇Ｓｎ−、は、各々アタック部Ａ
　Ｔ　Ｃの最後の圧縮データＣｎに対応する乙のとなり
、あたかもアタック部Ａ　Ｔ　Ｃから引き続いて楽音形
成がなされたのと同様の結果となる。

そして以後は、ノードクロックＮＣＫか出力されろ毎に
加算回路４！からｒＲＡ＋　ＩＪ、ｒＲＡ＋２Ｊ・・・
・・・なるアドレスデータＡＤが順次出力され、これに
より、繰返部ＲＰＴの第２回目の楽音形成が行なわれる
。

上述のようにして第２回目の繰返部ＲＰＴの楽音形成が
終了すると、以後、上記と全く同様の過程によって、第
３回目、第４回目・・・・・・の繰返部Ｒ１）　Ｔの楽
音形成が行なわれろ。

次に、演奏者がキーを離鍵すると、キーオン信号ＫＯＮ
が“０”信号に戻る。これにより、エンベロープデータ
ＥＤが逐次「０」まで減衰し、したがって、発生楽音が
減衰しつつに停止する。

［上記実施例の変形例］（１）第１図のＡＤＰＣＩＶＩ復号回路６３を、第９図
に示すように構成してもよい。この第９図に示す回路に
おいては、第１図におけるラッチ１０６゜１１８が共に
設けられておらず、代イつりにΔｎ繰返部初期値メモリ
１２０とアタック部最終データ値メモリ＋２１が設けら
れている。このΔｎ繰返部初期値メモリ１２０には、予
めアタック部ＡＴＣの最後の圧縮データＣｎに対応する
量子化幅データΔｎが、ＤＰＣＭデータメモリ３５内の
各楽音波形の各々に対応して記憶されており、キーコー
ドＫＣ，トーンコードＴＣ，タッチデータＴＤが供給さ
れろと、これらに対応するデータ量子化幅データΔｎを
出力する。また、アタック部最終データ値メモリ１２１
には、予めアタック部ＡＴＣの最後のＰＣＭコードＳｎ
＋εｎが、ＤＰＣＭデータメモリ３５内の各楽音波形に
対応して記憶されており、キーコードＫＣＪ−ンコード
ＴＣ，タッチデータＴＤが供給されると、これらに対応
する具故ｐρへＫ　−＋　−Ｖル中嘲十ス　ｔｒ松　１
−雲口量欧小他の構成は第１図の回路と同一である。

（２）上記実施例は単音電子楽器であるが、この発明は
複音電子楽器にも勿論適用可能である。そして、複音電
子楽器の場合は、時分割処理を用いることが好ましい。

（３）ｌ記実施例における比較回路４８，５２、乗算器
８７，１０１等の演算処理を時分割処理によって行って
もよい。

（４）上記実施例においては、ＡＤＰＣＭデータメモリ
３５に記憶させる楽音波形を規格化された波形としたが
、規格化されていないエンベロープ付きの波形を同メモ
リ３５に記憶さ仕てもよい。

（５）上記実施例においては、トーンコードＴＣ、キー
コードＫＣ，タブヂデータＴＤの各々に対応して楽音波
形を記憶させたが、トーンコード′ｒＣのみに対応して
楽音波形を記憶さＵ゛てらよい。また、演奏者が操作す
る操作子の各操作状態に対応して楽音波形を、記憶させ
てもよい。上記いずれの組み合わせも可能である。

（６）キーコードＫＣの各々、タッチデータＴＤの各々
について楽音波形を記憶させるのではなく、捕間演算を
用いるようにしてもよい。例えば、タッチデータＴＤの
場合、最強のタッチデータＴＤに対応する波形と、最弱
のタッチデータＴＤに対応する波形を各々記憶させてお
き、中間のタッチデータＴ　Ｄの場合は、上記最強およ
び最弱のタッチデータＴＤに対応する各波形から捕間演
算によって波形を求める。なお、この捕間演算を行う回
路構成については、特開昭６０−５５３９８号公報に開
示されている。

（７）上記実施例においては、繰返部ＲＰＴが１つであ
るが、この繰返部を複数設け、時間的に切り替えるよう
にしてもよい。また、その場合において、繰返部と次の
繰返部との接続を滑らかにするため、捕間接続（特開昭
６０−１４７７９３号参照）を用いてもよい。また、特
開昭５９−１８８６９７号公報に記載されるような波形
接続方法を用いてもよい。

（８）波形のエンコードは、アナログ／ディジタル変換
された波形を一旦ＰＣＭでメモリに記憶しておき、この
記憶されたデータをエンコードするようにして乙よく、
また、リアルタイムで圧縮処理を行うようにして乙よい
。

（９）上記実施例においては、Ａ／Ｄ変換器５の出力デ
ータを規格化した後、圧縮しているが、例えば適当な箇
所を抜き出したり、繰返部が滑らかにつながるように演
算を行った後、すなイっち、適宜波形編集を行った後デ
ータ圧縮してもよい。

（１０）上記実施例に４５いては、マイクロフォン４に
よって収音し、Ａ／Ｄ変換器５によってＡ／Ｄ変換して
、元になる楽音データを得ているか、これに代えて、コ
ンピュータシミュレーションによって元となる楽音デー
タを得るようにしてもよい。

（１１）データ圧縮回路と、ＡＤＰＣＭデータメモリと
、データ復号回路を１台の電子楽器の中に組み込んでサ
ンプリング電子楽器を構成してもよい。

（Ｉ２）この発明は鍵盤楽器に限らず、音源モジュール
あるいはリズム音源等、鍵盤の無い電子楽器に６適用可
能である。

（１３）復号回路の後段に、タッチデータＴＤ、キーコ
ードＫＣ等に応じてフィルタ特性が変化する（ディジタ
ル）フィルタを設け、このフィルタを通すことにより音
色を制御してもよい。

（１４）ＡＤＰＣＭデータメモリ３５のアドレスデータ
ＡＤの形成方法は、上記実施例以外の方法でもよい。例
えば、Ｆナンバ（周波数ナンバ）を累算する方法、ＡＬ
Ｌ“！”から逐次減算することによりアドレスデータを
形成する方法、プリセットタイプのアドレスカウンタ４
０を用い、スタートアドレスをプリセットするようにす
る方法、（マイクロ）プログラムを利用してアドレスを
演算する方法等いずれの方法でもよい。

（１５）実施例におけるＡＤＰＣＭに線形予測（Ｌｐｃ
）データ圧縮方式やＡＤＭ、ＤＰＣＭ、ＤＭ等の符号化
方式を組み合わせて、さらにデータ圧縮を図ってらよい
。

（１６）実施例は、ＡＤＰＣＭの場合を示したが、この
発明はＡＤＭ、ＤＭ、ＤＰＣＭ等の他の差分変調方式や
デルタ変調方式にも適用することができる。

（Ｉ７）上記実施例においては、アタック部と繰返部の
両方をメモリに記憶するようにしたが、これに代えて、
繰返部（または、アタック部または所望の部分）のみを
メモリに記憶し、これを（記憶データの総てを）繰り返
し読み出して楽音信号を形成するようにしてもよい。こ
のようにした場合には、発生される楽音信号の質が多少
悪くなるが、その分メモリ容量が削減でき、特に安価な
楽音信号発生装置に適する。

「発明の効果」以上説明したように、この発明によれば、デルタまたは
差分変調方式に基づき圧縮され、メモリ記憶された圧縮
データの全部又は一部を繰り返して読み出して楽音信号
を発生することができろ。

この結果、従来に比し、さらに大幅にメモリ容量を削減
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を電子楽器に用いた場合の−実施例の
要部の構成を示すブロック図、第２図は同実施例の晧本
的構成例を示すブロック図、第３図は係数にと量子化差
分コードＣｎの関係を示す図、第４図はエンコーグ７に
おけるデータ圧縮原理を示す図、第５図は差分ＰＣＭコ
ードｇｎ、ｉ量子化幅データΔｎおよび量子化差分コー
ドＣｎの関係を示す図、第６図は同実施例の全体構成を
示すブロック図、第７図は楽音波形の一例を示す波形図
、第８図はエンベロープ波形の一例を示す波形図、第９
図は同実施例の一変形例の構成を示すブロック図である
。１・・・・・データ圧縮回路、２，３５・・・・・・Ａ
ＤＰＣＭデータメモリ、３．６３・・・・・・ＡＤＰＣ
Ｍ復号回路、１０６，１１８・・・・・・ラッチ、１０
７，１１７・・・・・・セレクタ、１２０・・・・・・
Δｎ繰返部初期値メモリ、＋２１・・・・・・アタック
部最終データ値メモリ。出願人　　日本楽器製造株式会社第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】（ａ）複数周期分の楽音波形の各瞬時値を示す波形デー
タをデルタまたは差分変調方式に基づく圧縮演算によっ
て圧縮した圧縮データが記憶された記憶手段と、（ｂ）前記記憶手段内の少なくとも一部の圧縮データを
繰り返し読み出し、かつ、復号演算によって復号する復
号手段と、（ｃ）前記圧縮データの繰り返し読み出しにおける先頭
データの復号時において、所定の初期データを前記復号
手段へ供給する制御手段と、を具備し、前記復号手段によって復号されたデータに基
づいて楽音信号を発生するようにしたことを特徴とする
楽音信号発生装置。