JPS6239896A - 電子楽器 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は楽音合成に関するものであり、特にアンサンブ
ル効果を有する楽音を発生させるための改善に関する。

発明の概要 可聴楽音波形の１周期を定める等間隔に置かれた点の対
応する数の振幅に対応する複数のデータワードを発生す
る楽音の基本周波数に対応する平均速度で転送する楽器
において、アンサンブル効果を有する楽音を発生させる
ために計算手段が備えられている。この計算手段は多数
の補間計算を行い、それにより一連の補間波形点がその
データ点が異なるメモリアドバンス速度で波形メモリか
らアドレスされる２つの異なる波形から得られる。

先行技術の説明 電子楽器の音質はアンサンブルの性質を有する楽音を発
生させることによって高められることは周知である、ア
ンサンブル効果を発生させる通常の方法は、その基本周
波数に少しの周波数差がある２つ又はそれ以上の楽音を
発生させることである。この周波数配列の動機は正確に
は同調していない楽器の合奏によって発生するアンサン
ブル効果な゛まねることでおる。一群のバイオリンがユ
ニゾンで奏せられる場合でもそれらのバイオリンの特徴
であるあたたかい楽音を発生させるのは“離！１４　（
ｏｕｔ　−ｏｆ　−ｔｕｎｅ　）”アンサンブルのこの
性質でおる。

互にや一離調している２つの同時楽音を電子的に発生さ
せるために種々の配列が用いられてきている。簡単な配
列は単に２つの楽音発生器を使用するだけで、それらの
楽音発生器を駆動させるために離調したクロックを使用
する。この配列は。

ごく僅かにａｍしていなければならず大気条件の変化と
ともに周波数を別々に変動させることができない２つの
独立したクロックを実施するという実際的問題による悩
みをかかえている。

１コンピユータオルガンにおけるボアセレスト（ｃａ４
ｅａｔｓ　）の発生′と題する米国特許第３，８０９．
７９２号には、楽音波形の連続するサンプル点の振幅を
計算しその計算が実時間で行われるにつれて振幅を楽音
に変換することによってアンサンブル効果のボアセレス
トバージョンを発生させるシステムが開示されている。

各振幅点は少なくとも２セットの離散的フーリエ成分を
個々に計算し組合せることによって規則的な時間間隔の
間に計算される。

第１セットは高調波的に関連した成分、一般的には各鍵
盤選択ノー）（ｎｏｔｅ）の本当のピッチの基本周波数
および上背を含む。第２セットの成分は周波数を第１セ
ットの周波数よりや＼高い方へずらして発生させる。

′複音シンセサイザにおけるアンサンブルと非Ｉｔ６調
波の発生方式′と題する米国特許第４１１２．８０！１
号（特願昭５１−１４５１６２　）には、主データセッ
トをｄｔ算しその主データセットをバッファメモリへ転
送しバッファメモリの内容を実時間で反復してアナログ
楽音波形に変換することによって複音として楽音を発生
させる種類の複音シンセサイザにおいてアンサンブル効
果を発生させる装置が開示されている。記憶された複数
セットの高調波係数を用いて一般り−リエ形アリゴリズ
ムを計算することによって、多数の主データセットが反
復して。

楽音発生とは関係なしに作られる。これらの主データセ
ットの位相は時変移相で発生させられて離調アンサンブ
ル効果を発生させる。移相生データセットは組合せられ
てバックアメモリに転移される。

′電子楽器におけるアンサンブル効実装置′と題する米
国特許第４．２０５．５８０号（４Ｇ願昭５４−７９０
５５　）には、楽音波形の１周期に沿って等間隔に置か
れた点の相対的振幅に対応する値を有するワードの主デ
ータセットを与えることによって複音シンセサイザにお
いてアンサンブル効果を発生させる装置が開示されてい
る。これらの値は反復する周期の間に所望する楽音のピ
ッチに比例する速度で逐次Ｄ−Ａ変換器へ転送され、主
データセットを所望する波形およびピッチのオーディオ
信号に変換する。主データセットのワードを同じクロッ
ク速度で、しかし第２セットでは１つのデータ点を削除
するか又は１回反復して第２セットへ転送することによ
ってアンサンブル効果を発生させる。

′電子楽器におけるアンサンブル楽音発生装置′と題す
る米国特許第４．３５３．２７９号には、基本周波数が
削除されＣいる楽音波形の１周期に沿って等間隔に置か
れている点の相対的振幅に対応する値を有するワードの
主データセットを与えることによってデジタル楽音発生
器におけるアンサンブル効果を発生させるシステムが開
示されている。これらの値はメモリから逐次反復して読
取られて第１アナログ楽音を発生させる。第２アナログ
楽音は、基本周波数に対応するデータセットと点の低周
波数正弦波形セットとを乗算することによって発生させ
る。第１および第２アナログ楽音は合計されてアンサン
ブル効果を有する楽音を作り出す。

′電子楽器における選択可能なアンサンブル効果“と題
する米国時ｉ’Ｆｌ　４．４７６．６９１　号Ｋ　ハ、
　ソ（Ｄ各々が多数の合成音（ｏｏｍｐｏｓ＋ｌｔｅ　
ｔｏｎｅｓ　）を合算することによって作られたアンサ
ンブル楽音効果な有する複数の楽音発生器を実施するこ
とによってデジタル楽音発生器におけるアンサンブル効
果を発生させるシステムが開示されている。この楽音発
生は予め選択された楽音波形の１周期を定める１セット
のデータ点を含むメモリに対して逐次反復してアクセス
することによって行われる。各楽音発生器はメモリから
読出された対応する１セットのデータ点を選択すること
によって実施される。

この選択論理は選択ゲートおよび対応づけられ作動され
た鍵盤スイッチの周波数に応答する比較器によって制御
される。

発明の要約 米国特許第４．０８５．６４４号（特願昭５ｌ−９３５
１９）に記述されている種類の複音シンセサイザにおい
ては、計算サイクルとデータ転送サイクルとが別々に反
復して実施されてデータを与え、このデータがアンサン
ブル効果を有する楽音波形に変換される。その各々が２
つのサブコンビュテーションサイクルのサブセットから
なる複数の計算サイクルが実施される。第１サプコンビ
ユテーシヨンサイクルの期間中には第１波形メモリに記
憶されでいる第１楽音波形の周期を定める点の第１主デ
ータセットが計算され、第２サブコンビユテーシヨ／サ
イクルの期間中には第２波形メモリに記憶されている第
２楽音波形の周期を定める点の第２主データセットが計
算される。

作動された鍵盤スイッチに対応する周波数ナンバーが発
生させられる。この周波数ナンバーは加算器−アキ二ム
レータ組合せ装置のうちのアキュムレータに周期的に周
波数ナンバーを加算することによって非整数周波数発生
器を実施するのに用いられる。周波数ナンバーの累算さ
れた相の整数部分は１点の第１主データセットを記憶す
る第１波形メモリからデータ値をアドレスアウトし１点
の第２主データセットを記憶する第２波形メモリからデ
ータ値をアドレスアウトするのに用いられる。累算され
た周波数ナンバーの小数部分は、第１波形メモリから読
出された２つの連続するデータ点の間の第１補間データ
点を計算するのに用いられる。同様に、同じ少数部分は
第２波形メモリから読出された２つの連続するデータ点
の間の第２補間データ点を計算するのに用いられる。

オフセット、又は離調周波数ナンバーはもとの周波数ナ
ンバーを修正して発生させる。オフセット周波数ナンバ
ーも第２累算周波数ナンバーを作るために非整数周波数
発生器において用いられる。

この第２累算周波数ナンバーは第２波形メモリからデー
タ点をアドレスし、第２波形メモリから読出された２つ
の連続するデータ点の間の第６補間データ点を計算する
のに用いられる。

第３補間プロセスは連続する第１補間点、連続する第２
補間点および連続する第５補間点の間を補関し、アンサ
ンブル効果を有する楽音に対応する一連のデータ点を発
生させるために実施される。

この一連のデータ点はアナログ信号に変換され。

このアナログ信号が可聴楽音を発生させる。

発明の詳細な説明 本発明は′複音シンセサイザと題する米国特許第４．０
８５．６４４号（特願昭５１−９３５１９　）に詳述さ
れているシステムが発生させる音質の改善を指向する。

この特許はと＼に参考のために述べておる。

下記の説明において、参考のために述べである特許に説
明されているシステムの全素子は、参考ノために述べで
ある米国特許第４．０８５．６４４号に現われる同一数
字の素子に対応する２桁数字によって識別されている。

第１図は参考のために述べである米国特許第４、０８５
．６４４号（％朝間５１−９５５１９　）に説明されて
いるシステムの変形および付加物として述べておる本発
明の１実施例を示す。この好ましい実施例は。

計算サイクルが開始されて主データセットを計算し次に
その主データセットを割当てられた単一の楽音発生器に
対応づけられたメートレジスタ（ｎｏｔ・ｒ＠ｇ１ｍｔ
＠ｒ）へ転送する実施例である。主データセットの転送
が完了するや否や第２ｉｔｔ算サイクルが直ちに開始さ
れ、第２の割当てられた楽音発生器のための独自の主デ
ータセットを計算する。計算サイクルに転送サイクルが
続くこの順序は、新たな主データセットが計算され割当
てられた楽音発生器の各々へ転送されるまで続く。この
時に完全なＫｔ算および転送プロセスは反復されるので
、楽音発生器の各々には絶えず更新された独自の主デー
タセットが個々に継続的（・て供給される。この動作順
序により１割当てられた楽音発生器のために独自のアン
サンブル効果を実施することができる。

上記の参考のために述べた特許に説明されているように
、複音シンセサイザは楽器鍵盤スイッチ１２の配列を含
む。１つ又は複数の鍵盤スイッチがスイッチ状態を変え
作動されると（１オン′のスイッチ位置になると）、音
調検出割当装置ｆ１４は状態を作動された状態に変化さ
せ検出された鍵盤スインｔを符号化し１作動された鍵ス
イッチについての対応するノート（ｎｏｔｅ）情報を記
憶する。楽音発生器１０４というラベルが付けられてい
るシステムブロックに含まれる楽音発生器は音調検出割
当装置１４が発生させた情報を用いて作動された各鍵ス
イッチに割当てられる。

音調検出割当装置サブシステムのための適当な構成は米
国特許第４．０２２．０９８号（特願昭５ｌ−１１０６
５２）に記述されている。この特許はこ＼に参考のため
に述べておる。

１つ又は複数の鍵スイッチが作動されると、実行制御回
路１６が反復する一連の個別的計算サイクルを開始し、
その後に対応づけられた転送サイクルが続く。各計算サ
イクルは２つのサブコンビュテーションサイクルに分け
られている。第１サプコンビユテーシヲンサイクルの期
間中には、複数の制調波係数メモリ２６　、１２６　、
２２６・・・０１つに記憶されている１セットの筒調波
係数を用いて第１主データセットが＃算される。この第
１主データセットは主レジスタ３４に記憶される。第２
サブコンビュテーシ−Ｊ／サイクルの期間中には、第１
主データセットのｌｔｔ算に用いた１セットの高調波係
数とは通常は異なる１セットの高調波係数を用いて第２
主データセットが計算される。この第２主データセット
は主レジスタ１６４に記憶される。

参考のために述べておる米国特許第４．０８５．６４４
号（％朝間５１−９３５１９＞に説明されているように
。

高調波カウンタ２０は各計算サイクルの開始時にその最
小カウント状態、即ち零カウント状態に初期設定される
。ワードカウンタ１９が実行制御回路１６によって増分
されそのモジュロカウンティング実施の故にその最小カ
ウント状態、即ち零カウント状態に戻る度毎に、実行制
御回路１６は信号を発生させ、この信号が高調波カウン
タ２０のカウント状態を増分させる。ワードカウンタ１
９は主データセットを構成しているデータワードの数で
ある６４をモジュロとしてカウントするように実施され
ている。高調波カウンタ２０は０発生した楽音の１周期
に対し等間隔に置かれた点を定める主データセット中の
ワード数に対応する最大高調波数に等しい６４／２　＝
　３２をカウントするように実施されている。

各サブコンビュテーションサイクルの開始時に。

加算器−アキュムレータ２１のうちのアキュムレータは
実行制御回路１６によって零値に初期設定される。ワー
ドカウンタ１９が増分される度毎に。

加算器−アキュムレータ２１は高調波カウンタ２０の現
在のカウント状態をアキュムレータに含まれる和に加算
する。この加算はモジュロ６４となるように実施される
。

加算器−アキュムレータ２１のうちのアキュムレータの
内容はメモリアドレスデコーダ２５により正弦波関数表
２４から三角関数値をアクセスするのに用いられる。こ
の正弦波関数表は間隔りにおいて０〈θ〈６４に対する
三角関数ｇｌｎ（２πθ／６４）の値を記憶する固定−
メモリとして実施するのが有利である。Ｄは表（テーブ
ル）分解定数（ｒ・ｓｏ＃ｔｉｏｎｃｏｎｓｔａｎｔ　
）である。

メモリアドレスデコーダ２５は高調波カウンタ２０のカ
ウント状態に応答して複数の高調波係数メモＩＪ　２６
　、１２６　、２２６に記憶されている高調波係数を同
時に読出すのに用いられる。第１図にはそのような高調
波係数メモリが３つしか明示的に示されていないが、任
意の数のそのようなメモリを楽音発生システムに組入れ
ることができるということは下記の説明から明らかでお
る。

第１サブコンビユテーシヨンサイクルの間には。

選択制御回路１０２からの信号に応答してデータ選択回
路１０１は１セットの高調波係数メモリのうちの１つの
メモリから読出された高調波係数を選択する。第２サプ
コンビユテーシヨンサイクルの間には１選択制御回路１
０２からの信号に応答してデータ選択回路１０１は第１
サブコンビユテーシヨンサイクルの期間中に選択された
メモリ以外の別の高調波係数メモリから読出された高調
波係数を選択する。

選択制御回路１０２は時間の関数として高調波係数メモ
リの選択を変えることができる。選択制御回路１０２は
音調検出割当装置１４が鍵スイッチが作動されたことを
検出した時に１対の高調波係数メモリ２６および１２６
を選択するように実施できる点が有利である。その後あ
る程度の所定の時間がたってから、）＠択制御回路１０
２は高調波係数メモリ１２６および２２６から読出され
た出力データを選択する。利用できる複数の高調波係数
のなかでこの数で続行し対として循環することができる
。

乗算器２８は正弦波関数表２４から読出された三飛開数
値と１選択制御回路１０２によって与えられた信号に応
答してデータ選択回路１０１によって選択された高稠波
係数とを乗算する。

両方のサブコンビュテーションサイクルの期間中に、主
データセットのデータワードはワードカウンタ１９のカ
ウント状態に応答して主レジスタ３４および主レジスタ
１３４から同時に読出される。

第１サブコンビユテーシヨンサイクルのＸ１ＪｉＪｌ中
には、実行制御回路１６からのコマンド信号に応答して
データ選択回路１０３は主レジスタ５４から読出された
データ値を選択する。この選択されたデータ値は乗算器
２８が発生させた積値に加算器３５により加算される。

次にデータ選択回路１０６は。

もとのデータ値が読出された同じアドレスにおいて主レ
ジスタ３４に合計した値を記憶式せる。

同様に、第２サブコンビユテーシヨンサイクルの期間中
には、実行１ｌ１１す御回路１６からのコマンド信号に
応答してデータ選択回路１０６は主レジスタ１３４から
読出されたデータ値を選択する。この選択されたデータ
値は乗算器が発生させた積値に加算器３３によって加算
される。次にデータ選択回路１０３は、もとのデータ値
が読出された同じアドレスにおいて主レジスタ１３４に
合計した値を記憶させる。

両方のサブコンビュテーションサイクルが完ｒすると転
送サイクルが開始され、この転送サイクルの期間中には
主レジスタ３４に記憶された第１主データセットおよび
主レジスタ１３４に記憶された第２主データセットは、
楽音発生器１０４というラベルが付いているシステムブ
ロックに含′まれる複数の楽音発生器の各々の部品であ
るノートレジスタへ転送される。

第１および第２主データセットから所望するアンサンブ
ル効果を発生させるのに用いられる補間サブシステムの
詳細は第２図に示しである。第２図は１つだけの楽音発
生器を明示的に示しであるにすぎないが、所望する任意
の数の楽音発生器を備えるために素子を増やすことがで
きることは説明から明らかである。

本発明は累算された周波数を用いる波形アドレス指定の
ための補間と２つの異なる波形の間の補間とを組合せる
ことによってアンサンブル効果を発生させる。発生する
楽音のピッチ又は基本周波数は、楽器の鍵盤スイッチ配
列上の作動された各鍵スイッチに周波数ナンバーを割当
てることによって決定される。この周波数ナンバーはア
キュムレータの内容に逐次加算される。累算された周波
数ナンバーは整数部分と小数又は分数部分とを有する。

整数部分は累算された周波数ナンバーに対する２進数表
現の１セットの最上位ビットを含む。

分数部分はこれと同じ２進数表現の１セットの最下位ビ
ットである。整数部分は波形メモリに記憶されている波
形データ点をアドレスアウトするのに用いられる。小数
部分は２つの連続する波形点の間の分数差に対する補間
な行うのに用いられる。

Ａｊは累算された周波数の整数部分に対応する記憶され
た波形データ点を示すものとする。累算された周波数に
対応する補間された波形Ａｉの値は下記の式によって与
えられる ＡＩ　　””　　Ｆｌ　　（Ａｊト＋−Ａｊ　）　　＋
Ａｊ＝　ＦＩＡｊ＋１　＋（１−ＦＴ）Ａｊ　　　　　
　式１但し、Ｆｊは累算された周波数ナンバーの分数部
分を示す。また、データ点の第２波形セットを含む第２
波形メソリも存在する。同じ周波数ナンバーに対応する
この第２波形メモリからえられた補間されたデータ値は
下記の式によって与えられる：Ｂｉ　　＝　　Ｆ’ｌ　
Ｂｊト＋＋（１−Ｆｌ　）　　Ｂｊ　　　　　　　　　
　　　　　式　２第３補間は補間されたデータ値幻およ
び８１０間で行われる。Ｐは第３補間の分数値を示すの
で。

その結果化じる補間された値は下記の式によって与えら
れる： Ｃ４＝　（Ｂｉ　−ＡＩ　）Ｐ＋ＡＩ　　　　　　　　
　　　式３％式％） 式１と式２とを組合せることによって式６からＡｌおよ
びＢ１を除去して下記の式をうることができる： Ｃ＋　＝　ＰＦＩ　Ｊト１＋Ｐ　（１−ＦＴ　）＋（１
−Ｐ）Ｆ＋Ａｊトｊ＋（１−Ｐ）（１−Ｆｊ　）Ａｊ式
４ 点Ｃ１の順序によって見られる波形は１割当てられた周
波数ナンバーによって決定された基本周波数を有する波
形に対応する。

第２周波数ナンバーは作動された鍵盤スイッチに割当て
られた真の周波数ナンバーにオフセット値を加算するか
、又はその真の周波数ナンバーからオフセット値を減算
することによって見られる。

この第２周波数ナンバーは′また連続的に第２アキユム
レータに加算されて第２累算周波数ナンバーを作る。第
２累算周波数ナンバーはまた第２波形から波形サンプル
点を読出すのに用いられる。これらの波形サンプル点に
ついて別の補間が行われ。

下記の補間された値がえられる： Ｂｋ　＝　Ｆ２Ｂｍｔ＋１　　＋　　（１−Ｆ２　）Ｂ
ｍ　　　　　　　　　　　　式　５式３に対応して、第
２累算周波数ナンバーに対応する新たな波形補間値は下
記のようになる二〇２　”’　（Ｂｋ−Ａｔ　）　Ｐ　
十Ａｌ　　　　　　　　　式６式２１式４および式５を
組合せると下記の結果をうろことができる： Ｃ２＝　ＰＦ２　Ｂｔｎト１　　←　Ｐ（１−Ｆ２）Ｂ
ｍ＋　（１−Ｐ）Ｆ＋Ａｊ＋−＋　　＋（１−Ｐ）　（
１−Ｆｌ　）Ａ２　　　　　　　式７点Ｃ１およびＣ２
が等間隔の時間順序で計算されるにつれて合算されると
、その最終的結果として基本周波数が異なる２つの波形
のアンサンブル効果が生じる。式４および式７の最後の
２つの項はデータ点の第１波形セットの二重補間の同じ
結果であるので同一である点が注目される。

音調検出割当装置１４が鍵盤スイッチが作動されたこと
を検出すると、対応する周波数ナンバーが周波数ナンバ
ー、メモリ１１９から読出される。周波数ナンバーメモ
リ１１９は２−（Ｍ−Ｎゝ／１２の値を有する２進数書
式で記憶されたデータ飴な含むアドレス可能な固定メモ
リ（ＲＡＭ）として実施することができる。但し、Ｎは
Ｎ＝１　、２　、・・・０Ｍの値の範囲を有し９Ｍは楽
器鍵盤上の鍵スイッチの数に等しい。

周波数ナンバーはシステムの論理クロックの周波数に対
する発生した楽音の周波数の比を表わす。

周波数ナンバーの井細な説明は′複音シンセサイザ用音
調周波数発生器′と題する米国特許第４．１１４．４９
６号（特願昭５３−１０４１　）に含まれている。

この特許はこ＼に参考のために述べられている。

周波数ナンバーメモリから読出された周波数ナンバーは
周波数ナンバーラツｙ−１０６に記憶される。

論理クロック１１０が発生させたタイミング信号に応答
して１周波数ナンバーラツｙ−１０６に含まれている周
波数ナンバーは加算器−アキュムレータ１０９に含まれ
るアキュムレータの内容に連続的に加算される。アキュ
ムレータの内容は周波数ナンバーの累算された和である
。

第２図に明示的に示されている楽音発生器に対応づけら
れた転送サイクルの期間中に、主レジスタ６４に含まれ
る第１主データセットはノートレジスタ６５内にコピー
され、主レジスタ１５４に含まれる第２主データセット
はノートレジスタ１４７内にコピーされる。

加算器−１キユムレータ１０９に含まれる累算された周
波数ナンバーの整数部分に応答して、メモリ７ドレステ
コーダ１１２はノートレジスタ６５から２つの連続する
データワードを読出し、これらのデータワードはデータ
入力としてデータ補間回路１１４へ与えられる。このメ
モリ読出はノートレジスタ５５に含まれるメモリアドレ
スの数をモジュロとして実施される。従ってもし最扁メ
モリアドレスワードが読出されると、その対の第２読出
語は最低メモリアドレスから読出される。

データ補間回路１１４は式４に明示的に示されている分
数値Ｆ１に対しては加算器−アキュムレータ１０９に含
まれる累算された周波数ナンバーの小数部分を用いる。

２つの波形の間の補間に必要なＰの値は選択制御回路１
０２によって与えられる。データ補間回路１１４は式４
の最後の２項に対応する計算を行う。これらは式７の最
後に２項と同じであることはすでに示されている。

周波数オフセット加算器１０７は固定した所定の数を周
波数ナンバーメモリ１０６から読出された周波数ナンバ
ーに加算する。修正された周波数ナンバーは周波数ナン
バーラップ１０８に記憶される。

代わりの方法としては加算器の代わりに減算操作を用い
て所定数を周波数ナンバーメモリ１１９から読出された
周波数ナンバーから減算し、修正又は離調周波数ナンバ
ーをうろことができる。もう１つの代わりの方法は周波
数ナンバーメモリ１１９から読出された真の周波数ナン
バーの関数として増分する周波数オフセットナンバーを
変えることである。

周波数テンバーラツｙ−ＩＤ８に記憶された修正又は離
調周波数ナンバーは、論理クロック１１０によって与え
られたタイミング信号に応答して加算器−アキュムレー
タ１１１のうちのアキュムレータの内容に連続的に加算
される。加算器−アキュムレータ１１１甲の累算された
周波数ナンバーの整数部分に応答して、メモリアドレス
デコーダ１１５は２つの連続するデータワードをノート
レジスタ１４７から読出す。この読出されたデータワー
ドは入力データとして補間回路１１６へ与えられる。こ
のメモリ読出もまたノートレジスタ１４７に含まれるメ
モリアドレスの数をモジュロとして実施される。

加算器−アキュムレータ１１１内の累算された周波数ナ
ンバーの整数部分に応答して、メモリアドレスデコーダ
１１２はノートレジスタ１４７から２つの連続したデー
タワードを読出す。読出されたデータは入力データとし
てデータ補間回路１１５へ与えられる。

データ補間回路１１５は式４に示されているＣ１の最初
の２項を計算する。データ補間回＠１１６は式７に示さ
れているＣ２の最初の２項を計算する。

データ補間回路１１５および１１６の計算の結果は加算
器１１７によって合算される。

データ補間回路１１４によって＃を算された出力データ
値はデータ補間回路１１４において左シフトされてその
値が２倍になる。その結果は１人力として加算器１１８
へ与えられる。加算器１１８への第２人力は加算器１１
７からの出力である。加算器１１８信号に変換される。

この結果生じるアナログ信号は増幅器とスピーカーとの
組合せからなる音譬システム１１によって楽音に変換さ
れる。

第５図はデータ補間回路１４のシステム論理の詳細を示
す。１の補数回路１４０は選択制御回路１０２によって
与えられた補間パラメータＰの２進化値について１の補
数２進演算を行う。この演算の結果は１０進数値ｉ−ｐ
に対応する２進値である。１の補数回、＄１４は加算器
−アキュムレータ１０９に含まれる累算された周波数ナ
ンバーＦ１０分数部分の１の補数２進演算が行われる。

この演算の結果は１０進数値１−Ｆｌに対応する２進数
値である。

乗算器１４２は積項（１−Ｐ）（１−Ｆｊ）を生じさせ
るために２つの１の補数演算からの出力の積を作る。

乗算器１４５はノートレジスタ３５から読出された１対
のデータ値の第１項を用いて乗算器１４２の出力の積を
作る。乗算器１５５は積項（１−Ｐ）Ｐｉを生じさせる
ためにＦｌと１−Ｐの積を作る。乗算器１５６はノート
レジスタ３５から読出された１対のデータ値の第２項Ａ
ｊ−Ｎを用いて乗算器１５５の出力の積を作る。加算器
１５７は乗算器１４３ｐよび１５６が発生させた積値を
合計する。加算器１５７が発生させた合計値は式４と第
７の最後の２項である。左シフト回路１５８は１つの２
進ビット位置の２進左シフトを行いその入力データ値を
２倍にする。

第４図はデータ補間回路１１５のシステム論理の詳細を
示す。データ補間回路１１５０目的は式４の右辺の最初
の２項を計算することでおる。乗算器１４６は選択制御
回路１０２によって与えられた補間パラメータＰと加算
器−アキュムレータ１０９に含まれる累算された周波数
ナンバーの分数部分であるＦｌとの積を作る。乗算器１
４８は積ＰＦ、Ｂｊ、、を作る。８ｊ□１はメモリアド
レスデコーダ１１２に応答してノートレジスタ１４７か
ら読出されｉｉ対のデータ値の第２項である。

項１−Ｆ１は分数値Ｆ１について１の補数２進演算を行
うことにより１の補数回路１４５によって発生される。

乗算器１４７はＰ（１−Ｆ、）の積値を作る。乗算器１
４９は積値Ｐ（１−ＰＨ）Ｂｊを作る。Ｂｊはメモリア
ドレスデコーダ１１２に応答してメートレジスタ１４７
から読出される１対のデータ値の第１項である。加算器
１５０は乗算器１４８および乗算器１４９からの出力積
値を合計し９式４の右辺の最初の２項に対応するデータ
値を発生させる。

データ補間回路１１６は補間回路１１５についての方法
に類似した方法で実施される。

本発明は楽音波形に対応する主データセットを計算する
楽音発生システムに限定されるものではない。代わりの
システムは予め選択された波形を記憶するのにメモリを
用いるシステムである。この一般的な種類の楽音発生は
′デジタルオルガン′と題する米国特許第３．５１５．
７９２号に開示されている。この特許はこ＼に参考のた
めに述べておる。

第５図は本発明の代わりの実施例を示す。複数の波形メ
モＩＪ　１２１−１２３の各々は楽音波形に対応する予
め選択された１セットのデータ点を記憶する。選択制御
回路１０２が発生させた信号に応答してデータ選択回路
は波形メモリのうちの２つから読出されたデータ点を選
択する。メモリ読出回路１２９は複数の波形メモリに記
憶され九波形データ点を同時に読出すのに用いられるメ
モリアドレス指定サブシステムである。選択された数セ
ットの波形データ点はノートレジスタ５５およびノート
レジスタ１４７に記憶される。２つのノートレジスタか
らデータを読出すサブシステムおよびデータ補間回路を
含む楽音発生システムの残りの部品は上述した第２図に
示すものと同じでおる。

以下本発明の実施の態様を列記する。

１、　前記楽器は。

複数の鍵盤スイッチと。

前記複数の鍵盤スイツｔのうちの鍵スイツｔに応答して
検出信号を符号化し閉鎖された鍵スイッチを示す検出手
段とを含む。

特許請求の範囲第１項による装置。

Ｚ　前記高調波データ選択手段は。

前記選択制御信号を発生させる選択制御信号発生器と。

前記選択制御信号に応答し、前記複数の高調波係数メモ
リ手段のうちの′！８１メモリ手段から読出された高調
波係数から高調波係数を選択し、前記複数の高調波係数
メモリ手段のうちの第２メモリ手段から読出された高調
波係数から高調波係数を選択するデータ選択回路とを含
む。

特許請求の範囲第１項による装置。

工　前記高調波アドレス指定手段は。

タイ（ｙグ信号を与えるクロックと。

前記楽音波形の１周期に対応する前記複数のデータワー
ドの数をモジュロとして前記タイミング信号をカウント
するワードカウンタと。

前記ワードカウンタがその最小カウント状態に戻る度毎
に増分される高調波カウンタと。

前記高調波カウンタのカウント状態に応答し。

前記複数の高調波係数メモリ手段から１％調波係数を読
出す高調波アドレスデコーダとを含む。

特許請求の範囲第１項による装置。

４、前記計算手段は。

萌紀タイミング信号に応答して前記高調波カウンタのカ
ウント状態をアキュムレータの内容に連続的に加算する
加算器−アキュムレータと。

複数の三角関数正弦波関数値を記憶する正弦波関数表と
。

前記アキュムレータの内容に応答してアドレス信号を発
生させるアドレスデコーダ手段と。

前記アドレス信号に応答して前記正弦波関数表から三角
関数正弦波関数値を読出す正弦波関数アドレス指定手段
と。

前記正弦波関数表から読出された前記三角関数値および
前記高調波データ選択手段によって選択された高調波係
数に応答し、楽音の第１波形な定める等間隔に置かれた
点の振幅に対応する前記複数のデータワードを計算して
前記第１波形メモリ手段に記憶し、楽音の第２波形を定
める等間隔に置かれた点の振幅に対応する前記複数のデ
ータワードを計算して前記第２波形メモリ手段に記憶す
る主データセット計算手段とを含む。

前記第５項による装置。

５、　前記検出手段は。

前記の各検出信号に応答して周波数ナンバーを発生させ
る周波数ナンバ一手段を含む。

前記第１項による装置。

＆　前記第１メモリアドレス指定手段は。

前記の発生した周波数ナンバーをアキュムレータの内容
に連続的に加算し′ｓ１累算周波数ナンバーを作る第１
周波数加算器−アキュムレータ手段と。

前記第１凧算周波数ナンバーの最上位ビットの予め選択
されたナンバーに対応するアドレスにおいてデータワー
ドを前記第１波形メモリ手段から絖出す第１メモリアド
レスデコーダ手段とを含む。

前記第５項による装置。

７、前記第２メモリアドレス指定手段は。

前記の発生した周波数ナンバーを予め選択された値によ
って修正する周波数ナンバーオフセット発生器と。

前記の修正された周波数ナンバーをアキュムレータの内
容に連続的に加算して第２累算周波数ナンバーを作る第
２周波数加算器−アキュムレータ手段と。

前記第２累算周波数す／バーの最上位ビットの予め選択
されたナンバーに対応するアドレスにおいてデータワー
ドな前記第２波形メモリ手段から読出す第２メモリアド
レスデコーダ手段とを含む。

前記第６項による装置。

ａ　前記波形組合せ計算手段は。

前記第１累算周波数ナンバーの最下位ビットの予め選択
されたナンバーに応答し、第１補間データ点な前記第１
波形メモリ手段から読出された２つの連続するデータ点
から計算する第１補聞手段と。

前記′ｓ１累算周ｌ！！数ナンバーの最下位ビットの前
記の予め選択されたナンバーに応答し、第２補間データ
点を前記第２波形メモリ手段から読出された２つの連続
するデータ点から計算する第２補間手段と。

前記選択制御信号に応答して第１複合補間データ点を前
記第１補間データ点および前記第２２補データ点から計
算する第３補間手段と。

助紀第２累算周波数ナンバーの最下位ビットの予め選択
され九す／パーに応答し、第５補間データ点を前記第２
波形メモリ手段から読出された２つの連続するデータ点
から計算する第４補間手段と。

前記選択制御信号に応答して第２複合補間データ点を前
記第１補間データ点および前記第３補間データ点から計
算する第５補間手段と。

前記第１複合補間データ点の各々と前記第２複合補間デ
ータ点の各々とな組合せることによって前記の一連の補
間データ値を作る補間組合せ手段とを含む。

前記第７項による装置。

９、　前記楽器は。

前記複数の鍵スイッチのうちの１つの鍵スイッチの閉鎖
に応答して検出信号を符号化しその閉鎖した鍵スイッチ
を示す検出手段と。

前記の各検出信号に応答して周波ａｒツバ−を発生させ
る周波数ナンバ一手段とを含む。

特許請求の範囲第２項による装置。

１０、前記波形データ選択手段は。

前記選択制御信号を発生させる選択制御信号発生器と。

前記選択制御信号に応答し、前記複数の波形メモリ手段
から読出されたデータ点を選択して前記第１波形記憶装
置手段および前記第２波形記憶装置手段に記憶するデー
タ選択回路とを含む。

特許請求の範囲第２項による装置。

１１、前記第１メモリアドレス指定手段は。

前記の発生した周波数ナンバーをアキュムレータの内容
に連続的に加算して第１累算周波数ナンバーを作る第１
周波数加算器−アキュムレータ手段と。

前記第１Ｍ＆算周波数ナンバーの最上位ビットの予め選
択されたナンバーに対応するアドレスにおいてデータワ
ードを前記第１波形記憶装置手段から読出す第１メモリ
アドレスデコーダ手段とを含む。

前記第９項による装置。

１ｚ前記ｊｓ２メモリアドレス指定手段は。

前記の発生した周波数ナンバーを予め選択された値によ
って修正する周波数ナンバーオフセット発生器と。

前記の修正された周波数ナンバーをアキュムレータに連
続的に加算して第２累算周波数ナンバーを作る第２周波
数加算器−アキュムレータ手段と。

前記第２系算周波数ナンバーの最上位ビットの予め選択
され九ナンバーに対応するアドレスにおいてデータワー
ドを前記第２波形記憶装置手段がら読出す第２メモリア
ドレスデコーダとを含む。

１起部１１項による装置。

１６、前記波形組合せ手段は。

前記′ｓ１累算周波数ナンバーの最下位ビットの予め選
択されたナンバーに応答して第１補間データ点を前記第
１波形メモリ手段から読出された２つの連続するデータ
点から＃ｉ算する第１補間手段と。

前記第１ｐＡ算周波数ナンバーの最下位ビットの予め選
択されたナンバーに応答して第２補間データ点を前記第
２波形メモリ手段から読出された２つの連続するデータ
点から計算する第２補聞手段と。

前記選択制御信号に応答して第１複合補間データ点を前
記第１補間データ点および前記第２補間データ点から＃
ｔ）？：する第３補聞手段と。

前記第２累算周波数ナンバーの最下位ビットの予め選択
されたナンバーに応答して第６補間データ点を前記第２
波形メモリ手段から読出された２つの連続するデータ点
から計算する第４補間手段と。

前記選択制御信号に応答して第２複合補間データ点を前
記第１補間データ点および前記第３補間データ点から計
算する第５補間手段と。

前記第１複合補間データ点の各々と前記第２複合補間デ
ータ点の各々とを組合せることによって前記一連の補間
データ値を作る補間組合せ手段とを含む。

前記第１２項による装置。

【図面の簡単な説明】

第１図は楽音波形発生器のシステムブロック図である。 第２図はアンサンブルを発生させる補間サブシステムの
システムブロック図でおる。 第５図はデータ補間回路１１４のシステムフロック図で
ある。 第４図はデータ補間回路１１５のシステムブロック図で
ある。 第５図は代わりのシステム実施例のシステムブロック図
である。 第１図、第２図において。 １１は音響システム。 １２は楽器鍵盤スイッチ。 １４は音調検出割当装置。 １６は実行制御回路。 １９はワードカウンタ。 ２０は筒軸波カウンタ。 ２１．１１１は加算器−アキュムレータ。 ２２はゲート。 ２６はメモリアドレスデコーダ。 ２４は正弦波関数表。 ２５はメモリアドレスデコーダ。 ２６．１２６，２２６は尚調波係数メモリ。 ２８は乗算器。 ６５は加算器。 ３４、１３４は主レジスタ。 ３５．１４７はノートレジスタ。 ４７はＤ−Ａ変換器。 １０１はデータ選択回路。 １０２は選択制御回路。 １０３はデータ選択回路。 １０４は楽音発生器。 １０６は周波数ナンバーラッｔ。 １０７は周波数オフセット加算器。 １０８は周波数ナンバーラップ。 １０９は加算器−アキュムレータ。 １１０は論理クロック。 １１２．１１５はメそリアドレスデコーダ。 １１４．１１５．１１６はデータ補間回路。 １１７．１１８は加算器。 １１９は周波数ナンバーメモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、楽音波形を定める等間隔に置かれた点の振幅に対応
   する複数のデータワードを予め選択された１セットの高
   調波係数から一連の計算サイクルにおいて計算し、発生
   する楽音のピッチに比例する速度で逐次転送し楽音波形
   に変換する楽器を組合せられていて、 その各々が予め選択された高調波係数を記憶する複数の
   高調波係数メモリ手段と、 第１波形メモリ手段と、 第２波形メモリ手段と、 前記複数の高調波係数メモリ手段から高調波係数を読出
   す高調波アドレス指定手段と、 選択制御信号に応答し、読出された高調波係数を前記複
   数の高調波係数メモリ手段のサブセットから選択する高
   調波データ選択手段と、 前記の選択され読出された高調波係数に応答し、楽音の
   第１波形を定める等間隔に置かれた点の前記振幅を計算
   して前記第１波形メモリ手段に記憶し、楽音の第２波形
   を定める等間隔に置かれた点の前記振幅を計算して前記
   第２波形メモリ手段に記憶する計算手段と、 前記第１波形メモリ手段に記憶されたデータワードを予
   め選択された第１メモリアドレスアドバンス速度で読出
   し、前記第２波形メモリ手段に記憶されたデータワード
   を前記の予め選択された第１メモリアドバンス速度で読
   出す第１メモリアドレス指定手段と、 前記第２波形メモリ手段に記憶されたデータワードを予
   め選択された第２メモリアドバンス速度で読出す第２メ
   モリアドレス指定手段と、 前記選択制御信号に応答し、前記第１波形メモリ手段か
   ら読出された前記データワードおよび前記第２波形メモ
   リ手段から読出されたデータワードから一連の補間デー
   タ値を計算する波形組合せ計算手段と、 前記の一連の補間データ値に変換し、アンサンブル楽音
   効果を有する前記楽音を発生させる変換手段と、を含む アンサンブル楽音効果を発生させる装置。 ２、複数の鍵スイッチを有する鍵盤作動式楽器との組合
   せにおいて、 その各々が予め選択された楽音波形に対応する１セット
   のデータ点を記憶する複数の波形メモリ手段と、 前記複数の波形メモリ手段からデータ点を読出す波形ア
   ドレス指定手段と、 第１波形記憶装置手段と、 第２波形記憶装置手段と、 選択制御信号に応答し、前記複数の波形メモリ手段のう
   ちの第１波形メモリ手段から読出されたデータ点を前記
   第１波形記憶装置手段に記憶し、前記複数の波形メモリ
   手段のうちの第２波形メモリ手段から読出されたデータ
   点を前記第２波形記憶装置手段に記憶する波形データ選
   択手段と、予め選択された第１メモリアドレスアドバン
   ス適度で前記第１波形記憶装置手段からデータワードを
   読出し、前記の予め選択された第４メモリアドレスアド
   バンス速度で前記第２波形記憶装置手段からデータワー
   ドを読出す第１メモリアドレス指定手段と、 予め選択された第２メモリアドレスアドバンス速度で前
   記第２波形記憶装置手段からデータワードを読出す第２
   メモリアドレス指定手段と、前記選択制御信号に応答し
   、前記第１波形記憶装置手段から読出された前記データ
   ワードおよび前記第２波形記憶装置手段から読出された
   前記データワードから一連の補間データ値を計算する波
   形組合せ計算手段と、 前記の一連の補間データ値をアナログ信号に変換し、ア
   ンサンブル楽音効果を有する前記楽音を発生させる変換
   手段とを含む、 アンサンブル効果を有する楽音を発生させる装置。