JPS6332199B2

JPS6332199B2 -

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Publication number: JPS6332199B2
Application number: JP54107823A
Authority: JP
Inventors: Koji Ichigaya
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1979-08-24
Filing date: 1979-08-24
Publication date: 1988-06-28
Also published as: FR2463966A1; FR2463966B1; NL8004790A; AU6171680A; CA1167966A; US4416180A; JPS5632188A; DE3032025A1; GB2059131A; GB2059131B; AU538852B2

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、部分波形を加算することにより所
望の合成波形を得るようにした波形合成装置に関
する。

従来、部分波形の加算により合成波形の音を発
生させる形の電子楽器は、第２６図に示すよう
に、リードオンリーメモリ（ROM）から部分波
形である各次の高調波の波高値をデジタル信号と
して同一のサンプリング周波数で読み出して周波
数演算し、その演算出力に音色スペクトル，時間
スペクトル，エンベロープ，強弱などのデジタル
データを順次乗算し、その乗算出力をＤ―Ａ変換
してアナログ信号にし、これをフイルタを介して
出力に取り出すようになつている。

しかしながら、このように各部分波形の波高値
を同一の演算周波数で演算する場合には、メモリ
にそれぞれの部分波形の波高値を別々に記憶して
おかなければならず、メモリの容量が膨大なもの
になるとともに、演算の回数が多くなり、特にポ
リフオニツク式にする場合には、各音ごとにメモ
リを設け、演算回路も複音分パラレルに設ける必
要があり、構成がきわめて複雑になつてしまう。

この発明は、この点にかんがみ、各次高調波，
低調波，非調和成分，ノイズなどの各部分波形の
演算を各部分波形の必要とするサンプリング周波
数に応じた演算周波数で行なうようにして、メモ
リの容量が少なくてすみ、演算の回数が少なくて
すみ、構成が簡単になり、しかも演算のクロツク
成分を確実に除去することができるようにしたも
のである。

第１図に示すように、列時間（基本演算時間）
というものを考え、この列時間をたとえば８個合
わせたものを鍵時間としてその８個の列時間を列
０，列１…列７とし、鍵時間をたとえば８個合わ
せたものを行時間としてその８個の鍵時間を鍵
０，鍵１…鍵７とし、行時間をたとえば16個合わ
せたものを群時間としてその16個の行時間を行
０，行１…行15とし、群時間をたとえば８個合わ
せたものを巡時間としてその８個の群時間を群
０，群１…群７とすると、第２図に示すように８
群８鍵の「マトリツクスタイムテーブル」を考え
ることができるとともに、その各群各鍵の交点位
置において第３図や第４図に示すように16行８列
の「マトリツクスタイムテーブル」を考えること
ができる。

一例として、列時間（基本演算時間） …0.78125μsec 鍵時間 …6.25μsec 行時間 …50μsec 群時間 …0.8msec 巡時間 …6.4msec にする。

そして、ポリフオニツク式の電子楽器の場合、
８群８鍵の「マトリツクスタイムテーブル」にお
いて鍵０，鍵１…の各鍵時間に各鍵の演算を割り
つけ、したがつて同時に８鍵までの音を出力させ
ることができるようにし、各群とそれぞれの鍵時
間の交点位置における16行８列の「マトリツクス
タイムテーブル」の各交点位置にその鍵における
部分波形の演算やさらにはエンベロープ，強弱，
時間経過など各種要素の演算を割りつけるように
する。

たとえば、基本周波数が200Hzの鍵の場合には
第３図に示すように割りつけ、800Hzの鍵の場合
には第４図に示すように割りつけるもので、ただ
し、Ｓ………正弦波１………１次高調波（基本波）２………２次高調波〓１／２………１／２低調波１／３………１／３低調波〓 □…0.55kHz以内の非調和成分 △…1.1kHz以内の非調和成分Ｎ…1.1kHz以内のノイズＥ…エンベロープＶ…強弱（打鍵の強さ）Ｔ…打鍵の瞬間からの時間経過Ｐ…時間スペクトル（時間経過に伴なう各部分
波形のスペクトルの強さの変化）である。

すなわち、部分波形以外のエンベロープ，強
弱，時間経過及び時間スペクトルの４つの要素の
演算は、いずれの鍵についても16行８列の「マト
リツクスタイムテーブル」の同じ時間に割りつけ
る。一方、部分波形の演算は、各々の鍵について
その部分波形の必要とするサンプリング周波数以
上の演算周波数になるように割りつける。たとえ
ば、基本周波数が200Hzの鍵の場合、１次高調波
の演算は行６の列０の時間のみに割りつけ、２次
高調波の演算は行14の列０の時間のみに割りつ
け、３次高調波の演算は行０の列０の時間と行８
の列０の時間に割りつける。

行時間が50μsecであるから、演算周波数は最大
20kHzにすることができ、8kHz程度までの高調波
の再生が可能になる。

第５図，第６図及び第７図は、この発明の波形
合成装置をポリフオニツク式の電子楽器として構
成した場合の一例で、各部の概要は次のとおりで
ある。

クロツクパルス発生器１０…周期が列時間（基
本演算時間）より短かいクロツクパルスを発生す
る。

各種タイミングパルス発生回路２０…クロツク
パルス発生器１０からのクロツクパルスを分周し
て、周期が列時間（基本演算時間）に等しいクロ
ツクパルスを発生するとともに、この列時間（基
本演算時間）内でラツチパルスLP，書き込みパ
ルスWP，別の書き込みパルスＤ１，Ｄ２及び加
算用パルスＡ１，Ａ２…Ａ５を発生する。

列カウンタ３０…各種タイミングパルス発生回
路２０からの周期が列時間に等しいクロツクパル
スをカウントして１つの鍵時間内における列０，
列１…列７の時間を区別する３ビツトの２進出力
Ｃ１を発生する。

鍵カウンタ４０…列カウンタ３０の最上位ビツ
トの出力すなわち周期が鍵時間に等しいパルスを
カウントして１つの行時間内における鍵０，鍵１
…鍵７の時間を区別する３ビツトの２進出力Ｃ２
を発生する。

行カウンタ５０…鍵カウンタ４０の最上位ビツ
トの出力すなわち周期が行時間に等しいパルスを
カウントして１つの群時間内における行０，行１
…行15の時間を区別する４ビツトの２進出力Ｃ３
を発生する。

群カウンタ６０…行カウンタ５０の最上位ビツ
トの出力すなわち周期が群時間に等しいパルスを
カウントして巡時間内における群０，群１…群７
の時間を区別する３ビツトの２進出力Ｃ４を発生
する。

オン・オフ検出回路７０…たとえば63個の鍵に
対応して63個のスイツチを有し、鍵カウンタ４０
の出力Ｃ２と列カウンタ３０の出力Ｃ１によりこ
れらスイツチを時分割的に走査して、鍵が打鍵さ
れたか打鍵されていないかを出力Ｃ２と出力Ｃ１
で区分される時間の対応する時間で時分割的に示
すオン信号ON及びオフ信号OFを発生する。具
体例は後述する。

交換回路８０…オン・オフ検出回路７０からの
オン信号ON及びオフ信号OFと鍵カウンタ４０
の出力Ｃ２及び列カウンタ３０の出力Ｃ１とか
ら、交換後のオン信号NO及びオフ信号FOとし
て鍵０，鍵１…の鍵時間に１つの鍵ずつ順次割り
つけて打鍵されたことを示すものを発生するとと
もに、鍵アドレス信号KAとしてその割りつけら
れた鍵時間においてその鍵が63個の鍵のうちのい
ずれの鍵であるかを示す内容のものになる６ビツ
トの信号を発生する。

マトリツクスデコーダ９０…交換回路８０から
の打鍵された鍵がどの鍵であるかを示す鍵アドレ
ス信号KAと行カウンタ５０の出力Ｃ３及び列カ
ウンタ３０の出力Ｃ１とから、打鍵された鍵に応
じて、その鍵に割りつけられた鍵時間における16
行８列の「マトリツクスタイムテーブル」の各行
各列の時間で、正弦波，ノイズ，エンベロープ、
強弱，時間経過及び時間スペクトルの６種の演算
のうちのどれを行なうかを示す３ビツトの出力
と，１次高調波，２次高調波，３次高調波，…，
ノイズ，エンベロープ，強弱，時間経過及び時間
スペクトルの最大32の要素の演算のうちのどれを
行なうかを示す５ビツトの出力MAを発生する。

イネーブルデコーダ１００…マトリツクスデコ
ーダ９０からの正弦波，ノイズ，エンベロープ，
強弱，時間経過及び時間スペクトルの６種の演算
のうちのどれを行なうかを示す３ビツトの出力を
デコードして各部の動作を制御する８通りの出力
XM，XE，XV，XT，XS，XN，XW及びXP
を発生する。出力XM，XE，XV，XT，XS，
XN，XW及びXPは第１５図に示すようになる
もので、すなわち、出力XMは、時間スペクトル
Ｐを除くエンベロープＥ，強弱Ｖ，時間経過Ｔ，
正弦波Ｓ及びノイズＮの各演算時間で「Ｈ」（ハ
イレベル）になり、時間スペクトルＰの演算時間
で「Ｌ」（ローレベル）になる。出力XEはエンベ
ロープＥの演算時間でのみ「Ｈ」になり、出力
XVは強弱Ｖの演算時間でのみ「Ｈ」になり、出
力XTは時間経過Ｔの演算時間でのみ「Ｈ」にな
り、出力XSは正弦波Ｓの演算時間でのみ「Ｈ」
になり、出力XNはノイズＮの演算時間でのみ
「Ｈ」になり、出力XWは正弦波ＳとノイズＮの
演算時間で「Ｈ」になり、出力XPは時間スペク
トルＰの演算時間でのみ「Ｈ」になる。したがつ
て、行０，行１…行15のたとえば基本周波数が
200Hzの鍵の演算に割りつけられた鍵時間におけ
る列０の時間では、出力XM，XE，XV，XT，
XS，XN，XW及びYPは第１６図に示すように
なる。

メインRAM１１０…時間スペクトル以外の各
要素の演算を集中的に行なうためのランダムアク
セスメモリで、63個の鍵の演算用に63のブロツク
を有し、各々のブロツクが32のワードを有し、
各々のワードが上述の最大32の要素のうちから時
間スペクトルを除いた要素の演算に割りあてられ
る。各々のワードは16ビツトで構成される。たと
えば、基本周波数が200Hzの鍵に対応するブロツ
クは第１１図のように割りあてられる。そのた
め、交換回路８０からの鍵アドレス信号KAがブ
ロツクのアドレス信号として与えられ、マトリツ
クスデコーダ９０の出力MAがワードのアドレス
信号として与えられる。

スイツチ回路１２０…群カウンタ６０の出力Ｃ
４と行カウンタ５０の出力Ｃ３のうちの最上位ビ
ツト及び最下位ビツトを除く２ビツトを合わせた
信号MBと、マトリツクスデコーダ９０の出力
MAとを、イネーブルデコーダ１００の出力XM
により切り換えて取り出す。信号MBは、第１７
図に示すように、群カウンタ６０の出力Ｃ４を上
位３ビツトにし、行カウンタ５０の出力Ｃ３のう
ちの最上位ビツト及び最下位ビツトを除く２ビツ
トを下位２ビツトにしたもので、したがつて時間
スペクトルの演算がなされるべき群０，群１…群
７の行９，行11，行13，行15の総計32の時間を識
別するものである。

時間スペクトルRAM１３０…時間スペクトル
の演算を行なうためのランダムアクセスメモリ
で、63個の鍵の演算用に63のブロツクを有し、
各々のブロツクが32のワードを有し、各々のワー
ドが各正弦波成分及びノイズに対する時間スペク
トルの演算に割りあてられる。各々のワードは10
ビツトで構成される。たとえば、基本周波数が
200Hzの鍵に対応するブロツクは第１３図のよう
に割りあてられる。そのため、交換回路８０から
の鍵アドレス信号KAがブロツクのアドレス信号
として与えられ、スイツチ回路１２０の出力がワ
ードのアドレス信号として与えられる。

リセツトパルス発生回路１４０…交換回路８０
からのたとえばオフ信号FOにもとづいて打鍵さ
れたときにメインRAM１１０の打鍵された鍵に
対応するブロツクのすべてのワードの内容をクリ
アするためのリセツトパルスを発生する。具体例
は後述する。

メインデータROM１５０…エンベロープ及び
時間スペクトル以外の各要素の演算のための単位
データと各正弦波成分及びノイズについての帯域
区別信号を発生させるためのリードオンリーメモ
リで、63個の鍵に対応して63のブロツクを有し、
各々のブロツクが32のワードを有し、各々のワー
ドに各正弦波成分，ノイズ，強弱及び時間経過の
演算のための単位データと各正弦波成分及びノイ
ズについての帯域区別信号が記憶されている。単
位データは、各正弦波成分及びノイズについては
演算周期での位相角に相当するもので、 360゜×演算周期／波形自体の周期で表わされる。ただし、演算周期は波形自体の周
期の１／２より小さくされるので、最大でも180゜にはならない。たとえば基本周波数が200Hzの鍵に
おける１次高調波については、それ自体の周期が
5msecで、第１図及び第３図から明らかなように
群時間である0.8msecの間に１回の演算がなさ
れ、すなわち演算周期が0.8msecであることか
ら、360゜×0.8msec／5msec＝57.6゜にほぼ相当するも
のである。単位データは13ビツトのデジタル信号にさ
れている。帯域区別信号は、各正弦波成分及びノ
イズについて、その波形自体の周波数ないしその
演算周波数がたとえば５つに分離した帯域のうち
のいずれに属するかを示すもので、３ビツトのデ
ジタル信号にされている。その関係は第１８図に
示すとおりで、たとえば基本周波数が200Hzの鍵
における１次高調波についてはそれ自体の周波数
が200Hzで演算周波数が1.25kHzであるので、
〔000〕である。基本周波数が200Hzの鍵に対応す
るブロツクには、第１２図に示すように単位デー
タと帯域区別信号が記憶されている。そして、交
換回路８０からの鍵アドレス信号KAがブロツク
のアドレス信号として与えられ、マトリツクスデ
コーダ９０の出力MAがワードのアドレス信号と
して与えられる。

エンベロープ付加回路１６０…後述のエンベロ
ープRAM３２０からのエンベロープのその時々
の大きさを時分割的に示す８ビツトの信号から、
各鍵につきエンベロープが零であるか否かをすな
わち各鍵の音が出力されているかいないかを時分
割的に示す信号EZとエンベロープが立ち上がり
過程にあるか立ち下がり過程にあるかを時分割的
に示す信号EUとを発生する。具体例は後述する。

エンベロープデータROM１７０…エンベロー
プの勾配データを発生させるためのリードオンリ
ーメモリで、２０４８のワードを有し、各々のワ
ードに互いに異なる勾配データが記憶されてい
る。データは対数化されたものが８ビツトのデジ
タル信号にされている。この勾配データは、調整
部での操作により発生する４ビツトの選択信号
と、交換回路８０からの鍵アドレス信号KAの上
位３ビツトすなわち63個の鍵を８つのグループに
分けたときに打鍵された鍵がいずれのグループに
属するかを示す信号と、エンベロープRAM３２
０からの信号の上位３ビツトと、エンベロープ付
加回路１６０からのエンベロープが立ち上がり過
程にあるか立ち下がり過程にあるかを示す信号
EUとにより選別される。

時間スペクトルデコーダ１８０…各正弦波成分
及びノイズに対する時間スペクトルの演算のため
の単位データを指定するためのリードオンリーメ
モリで、調整部での操作により発生する４ビツト
の選択信号と、交換回路８０からの鍵アドレス信
号KAの上位３ビツトすなわち63個の鍵を８つの
グループに分けたときに打鍵された鍵がいずれの
グループに属するかを示す信号と、後述のタイム
カウントRAM２００からの時間経過を示す８ビ
ツトの信号とによりアドレスされて、データの指
定信号として７ビツトの信号を発生する。

時間スペクトルデータROM１９０…各正弦波
成分及びノイズに対する時間スペクトルの演算の
ための単位データを発生させるためのリードオン
リーメモリで、128種のデータのために128のブロ
ツクを有し、各々のブロツクが32のワードを有
し、第１４図に示すように各々のワードに各正弦
波成分及びノイズに対応づけられる単位データが
記憶されている。データは対数化されたものが８
ビツトのデジタル信号にされている。そして、時
間スペクトルデコーダ１８０からの指定信号がブ
ロツクのアドレス信号として与えられ、スイツチ
回路１２０に与えられる信号MBがワードのアド
レス信号として与えられる。

タイムカウントRAM２００…メインRAM１
１０からの演算データ出力のうちの時間経過の演
算データを一時記憶するバツフア用のランダムア
クセスメモリで、63個の鍵についての演算データ
の記憶用に63のワードを有し、各々のワードが８
ビツトで構成される。そのため、交換回路８０か
らの鍵アドレス信号KAがワードのアドレス信号
として与えられる。

ラツチ回路２１０，デジタル加算回路２２０，
アツテネータ２３０，アツテネータ２４０，タイ
ムカウントデコーダ２５０…後述の動作のところ
で説明する。

正弦波ROM３００…正弦波の波高値のデータ
を発生させるためのリードオンリーメモリで、２
５６のワードを有し、この２５６のワードに正弦
波の１周期内における２５６のサンプリング点で
の波高値のデータが記憶されている。この場合、
第２１図で表わされるように、一定のバイアス分
に対して正弦波を重畳したものが対数化されて８
ビツトのデジタル信号にされている。

ノイズROM３１０…ノイズの波高値のデータ
を発生させるためのリードオンリーメモリで、
1024のワードを有し、この1024のワードにノイズ
の１周期内における1024のサンプリング点での波
高値のデータが記憶されている。この場合、やは
り一定のバイアス分に対してノイズを重畳したも
のが対数化されて８ビツトのデジタル信号にされ
ている。

エンベロープRAM３２０…メインRAM１１
０からの演算データ出力のうちのエンベロープの
演算データを一時記憶するバツフア用のランダム
アクセスメモリで、63個の鍵についての演算デー
タの記憶用に63のワードを有し、各々のワードが
８ビツトで構成される。そのため、交換回路８０
からの鍵アドレス信号KAがワードのアドレス信
号として与えられる。

強弱RAM３３０…メインRAM１１０からの
演算データ出力のうちの強弱の演算データを一時
記憶するバツフア用のランダムアクセスメモリ
で、63個の鍵についての演算データの記憶用に63
のワードを有し、各々のワードが８ビツトで構成
される。そのため、交換回路８０からの鍵アドレ
ス信号KAがワードのアドレス信号として与えら
れる。

強弱カウント制御回路３４０…打鍵直後のスイ
ツチが完全にオンにならない間のその鍵に割りつ
けられた鍵時間における強弱の演算時間で強弱
RAM３３０に書き込みパルスWPをカウントパ
ルスとして与える。

強弱ROM３５０…強弱のデータを発生させる
ためのリードオンリーメモリで、256のワードを
有し、この256のワードに順次異なる256通りの強
弱のデータが記憶されている。データは対数化さ
れたものが８ビツトのデジタル信号にされてい
る。そして、強弱RAM３３０からの演算データ
がワードのアドレス信号として与えられる。

音色スペクトルデータROM３６０…音色を決
定するスペクトルの強さのデータを発生させるた
めのリードオンリーメモリで、4096のワードを有
し、この4096のワードに互いに異なる4096通りの
データが記憶されている。データは対数化された
ものが８ビツトのデジタル信号にされている。こ
のデータは、調整部での操作により発生する４ビ
ツトの選択信号と、交換回路８０からの鍵アドレ
ス信号KAの上位３ビツトすなわち63個の鍵を８
つのグループに分けたときに打鍵された鍵がいず
れのグループに属するかを示す信号と、マトリツ
クスデコーダ９０の出力MAとにより選別され
る。

デジタル加算回路３７０，逆対数デコーダ３８
０，Ｄ―Ａ変換器３９０，アナログスイツチ４０
０，ローパスフイルタ４１０…４５０，アナログ
加算回路４６０，スピーカ４７０…後述の動作の
ところで説明する。

第８図は、オン・オフ検出回路７０の具体例
で、63個の鍵に対応して63個のスイツチK₀〜K₆₂
を有している。また、２つのデコーダ７１及び７
２を有し、デコーダ７１には鍵カウンタ４０の３
ビツトの２進出力Ｃ２が供給されてその８本の出
力ラインY₀，Y₁…Y₇が鍵０，鍵１…鍵７の時間
でそれぞれ「Ｌ」になり、デコーダ７２には列カ
ウンタ３０の３ビツトの２進出力Ｃ１が供給され
てその８本の出力ラインX₀，X₁…X₇が鍵０〜鍵
７の各鍵時間における列０，列１…列７の時間で
それぞれ「Ｌ」になる。この状態は第１９図に示
すとおりである。

そして、デコーダ７１の出力ラインY₀〜Y₇が
オアゲート７３０〜７３７とオアゲート７４０〜
７４７のそれぞれ一方の入力に接続される。一
方、63個のスイツチK₀〜K₆₂が８個ずつ８つのグ
ループに分けられ（ただし、最後のグループは７
個）、デコーダ７２の出力ラインX₀が各グループ
における１番目のスイツチK₀，K₈…K₄₈，K₅₆
の、出力ラインX₁が２番目のスイツチK₁，K₉…
K₄₉，K₅₇の、…出力ラインX₇が８番目のスイツ
チK₇，K₁₅…K₅₅の、それぞれ可動接点に接続さ
れる。スイツチK₀〜K₆₂のオフ接点（図の左側）
は別々のダイオードを介して各グループごとに共
通に接続され、その接続点F₀〜F₇がオアゲート
７３０〜７３７のそれぞれ他方の入力に接続され
るとともにそれぞれ抵抗を介して正の電圧の得ら
れる電源端子７７に接続され、同様に、スイツチ
K₀〜K₆₂のオン接点（図の右側）は別々のダイオ
ードを介して各グループごとに共通に接続され、
その接続点N₀〜N₇がオアゲート７４０〜７４７
のそれぞれ他方の入力に接続されるとともにそれ
ぞれ抵抗を介して電源端子７７に接続される。そ
して、オアゲート７３０〜７３７の出力がナンド
ゲート７５の入力に接続され、オアゲート７４０
〜７４７の出力がナンドゲート７６の入力に接続
される。

いずれの鍵も打鍵されてなく、スイツチK₀〜
K₆₂がすべてオフになつているときは、接続点F₀
〜F₇の電位は、いずれも、その接続点の８個の
ダイオードのいずれか１つが常にオンになること
によつて、常に「Ｌ」であり、オアゲート７３０
〜７３７の出力にはデコーダ７１の出力ライン
Y₀〜Y₇の信号がそれぞれそのまま現われ、出力
ラインY₀〜Y₇の信号は常にいずれか１つが「Ｌ」
になることから、ナンドゲート７５の出力である
オフ信号OFは常に「Ｈ」になる。逆に、接続点
N₀〜N₇の電圧はいずれも常に「Ｈ」であり、し
たがつてオアゲート７４０〜７４７の出力がいず
れも常に「Ｈ」になつて、ナンドゲート７６の出
力であるオン信号ONは常に「Ｌ」になる。

これに対して、たとえば、スイツチK₀，K₈，
K₉に対応する３個の鍵が同時に打鍵され、スイ
ツチK₀，K₈及びK₉がオンになつた場合には、接
続点F₀の電圧が鍵０，鍵１…鍵７の各鍵時間に
おける列０の時間で「Ｈ」になり、また接続点
F₁の電圧が各鍵時間における列０及び列１の時
間で「Ｈ」になり、したがつて鍵０の列０の時間
と鍵１の列０及び列１の時間でオアゲート７３０
〜７３７の出力がすべて「Ｈ」になつて、第１９
図に示すようにオフ信号OFが鍵０の列０の時間
と鍵１の列０及び列１の時間で「Ｌ」になる。逆
に、接続点N₀の電圧が鍵０，鍵１…鍵７の各鍵
時間における列０の時間で「Ｌ」になり、また接
続点N₁の電圧が各鍵時間における列０及び列１
の時間で「Ｌ」になり、したがつて鍵０の列０の
時間でオアゲート７４０の出力が「Ｌ」になると
ともに鍵１の列０及び列１の時間でオアゲート７
４１の出力が「Ｌ」になつて、第１９図に示すよ
うにオン信号NOが鍵０の列０の時間と鍵１の列
０及び列１の時間で「Ｈ」になる。

そして、このように、たとえばスイツチK₀，
K₈及びK₉に対応する３個の鍵が打鍵された場合、
第１９図に示すように、交換回路８０からのオフ
信号FOが鍵０，鍵１及び鍵２の時間で「Ｌ」に
なるとともにオン信号NOが鍵０，鍵１及び鍵２
の時間で「Ｈ」になつて３個の鍵が打鍵されたこ
とが示されるとともに、鍵アドレス信号KAが鍵
０，鍵１及び鍵２の時間でスイツチK₀，K₈及び
K₉に対応する内容のものになつて打鍵されたの
がスイツチK₀，K₈及びK₉に対応する鍵であるこ
とが示される。すなわち、鍵０，鍵１及び鍵２の
鍵時間がスイツチK₀，K₈及びK₉に対応する鍵の
演算のために順次割りつけられる。

なお、この場合、鍵３〜鍵７の鍵時間では、鍵
アドレス信号KAはすべてのビツトが「１」のい
ずれの鍵にも対応しない内容のものになる。

打鍵された場合、スイツチの可動接点はオフ接
点に接触した状態からただちにオン接点に接触す
る状態になるのではなく、途中オフ接点にもオン
接点にも接触しない状態を経る。このオフ接点に
接触した状態からオン接点に接触する状態になる
までに要する時間は、打鍵の強さに応じて変化
し、強く打鍵されるときほど短かくなる。ただ
し、群時間である0.8msecよりは長い。

そして、オフ接点にもオン接点にも接触してな
い「浮き」状態では、オン・オフ検出回路７０か
らのオフ信号OFはオン接点に接触しているとき
と同じくそのスイツチに対応する時間で「Ｌ」に
なり、オン信号ONはオフ接点に接触していると
きと同じく対応する時間で「Ｌ」になる。すなわ
ち、オン信号ON及びオフ信号OFはともに対応
する時間で「Ｌ」になる。交換回路８０からのオ
ン信号NO及びオフ信号FOも同様にともに割り
つけられた鍵時間で「Ｌ」になる。したがつて、
たとえばある１つの鍵が打鍵される場合、交換回
路８０からのオン信号NO及びオフ信号FOは割
りつけられる鍵０の鍵時間において第２０図に示
すように順次変化する。

第９図は、リセツトパルス発生回路１４０の具
体例で、２個のRAM１４１及び１４２を有して
いる。RAM１４１及び１４２はそれぞれ63個の
鍵に対応して63のワードを有し、各々のワードが
１ビツトで構成され、交換回路８０からの鍵アド
レス信号KAがそれぞれワードのアドレス信号と
して与えられる。そして、交換回路８０からのた
とえばオフ信号FOがRAM１４１の入力に与え
られ、RAM１４１の出力がRAM１４２の入力
に与えられ、RAM１４２の出力がアンドゲート
１４３に与えられるとともに、RAM１４１の出
力がインバータ１４４で反転されてアンドゲート
１４３に与えられる。

各種タイミングパルス発生回路２０からは列時
間（基本演算時間）内でパルスＤ１及びＤ２が発
生するが、パルスＤ１及びＤ２は時間的にずれて
おり、パルスＤ１の方が先行している。そして、
行カウンタ５０の４ビツトの出力Ｃ３と列カウン
タ３０の３ビツトの出力Ｃ１がノアゲート１４５
に供給され、16行８列の「マトリツクスタイムテ
ーブル」における行０の列０の時間でノアゲート
１４５の出力が「Ｈ」になつて、パルスＤ２がア
ンドゲート１４６を通じてRAM１４１に、パル
スＤ１がアンドゲート１４７を通じてRAM１４
２に、それぞれ書き込みパルスとして与えられ
る。RAM１４１及び１４２は、それぞれ、書き
込みパルスが与えられたときにそのときの入力の
状態が書き込まれ、それ以外のときは読み出し状
態になる。

したがつて、ある鍵が打鍵されてなく、その鍵
に対応するスイツチが完全にオフであれば、第２
０図から明らかなように交換回路８０からのオフ
信号FOはその鍵に割りつけられる鍵時間におい
て「Ｈ」であるから、第２３図Ａに示すように
RAM１４１及び１４２の出力はその鍵時間にお
いてそれぞれ「Ｈ」で、アンドゲート１４３から
得られるリセツト信号RPはその鍵時間において
「Ｌ」である。

そして、打鍵されてスイツチがオフ接点から離
れると、オフ信号FOがその鍵時間において「Ｌ」
になるので、第２３図Ｂに示すように、最初の群
時間における行０のその鍵時間の列Ｏの時間にお
いて、まず、パルスＤ１によりRAM１４２にそ
のときのRAM１４１の出力の状態が書き込ま
れ、ただちに読み出される。ただし、そのとき
RAM１４１の出力は「Ｈ」であるから、RAM
１４２の出力は「Ｈ」のままである。次いで、パ
ルスＤ２によりRAM１４１にそのときのオフ信
号FOの状態が書き込まれ、ただちに読み出され
る。そして、そのときオフ信号FOは「Ｌ」であ
るから、RAM１４１の出力は「Ｈ」から「Ｌ」
に変化する。したがつて、リセツト信号RPが
「Ｌ」から「Ｈ」に変化する。

行１，行２…行15の時間においてはRAM１４
１及び１４２に書き込みパルスが与えられないの
で、リセツト信号RPは、その鍵時間についてみ
れば、次の群時間における行０の列０の時間まで
「Ｈ」の状態を保ち、途中スイツチのチヤタリン
グがあつても変わらない。そして、次の群時間に
おける行０列０の時間において、パルスＤ１によ
りRAM１４２にそのときのRAM１４１の出力
の状態が書き込まれると、第２３図Ｃに示すよう
に、そのときRAM１４１の出力は「Ｌ」である
から、RAM１４２の出力が「Ｈ」から「Ｌ」に
変化し、リセツト信号RPも「Ｈ」から「Ｌ」に
戻る。

このようにして、リセツトパルス発生回路１４
０からは、ある鍵が打鍵されたとき、最初の群時
間における行０から行15までのすべての行時間の
その鍵に割りつけられた鍵時間でリセツトパルス
が得られる。

第１０図は、エンベロープ付加回路１６０の具
体例で、データ判別用のROM１６１と一時記録
のためのバツフア用のRAM１６２を有してい
る。ROM１６１は、256のワードを有し、各々
のワードが２ビツトからなり、エンベロープ
RAM３２０からのエンベロープのその時々の大
きさを時分割的に示す８ビツトの信号でワードが
アドレスされる。RAM１６２は、63個の鍵に対
応して63のワードを有し、各々のワードが１ビツ
トで構成され、交換回路８０からの鍵アドレス信
号KAでワードがアドレスされる。

エンベロープRAM３２０からのある鍵につい
てのエンベロープのその時々の大きさを示すデー
タが第２４図のように変化する場合、ROM１６
１の１ビツトから読み出される信号EZは同図に
示すようにエンベロープが零のときに「Ｈ」でそ
うでないときに「Ｌ」になる。すなわち、信号
EZは各鍵の音が出力されているかいないかを時
分割的に示すものになる。一方、ROM１６１の
他の１ビツトから読み出される信号EMはエンベ
ロープが最大値近傍のときに「Ｈ」でそうでない
ときに「Ｌ」になる。

RAM１６２にはリセツトパルス発生回路１４
０からのリセツト信号RPが入力として与えられ
る。打鍵されて前述のようにその鍵に割りつけら
れた鍵時間における行０の列０の時間でリセツト
信号RPが「Ｈ」になると、オアゲート１６３の
出力が「Ｈ」になつて書き込みパルスWPがアン
ドゲート１６４を通じてRAM１６２に与えら
れ、RAM１６２の出力信号EUがその鍵に割り
つけられた鍵時間でそのときのリセツト信号RP
の状態である「Ｈ」にされる。エンベロープが最
大値近傍になつて信号EMが「Ｈ」になると、や
はりオアゲート１６３の出力が「Ｈ」になつて書
き込みパルスWPがRAM１６２に与えられ、
RAM１６２の出力信号EUがその鍵に割りつけ
られた鍵時間でそのときのリセツト信号RPの状
態である「Ｌ」にされる。すなわち、RAM１６
２の出力信号EUはエンベロープが立ち上がり過
程にあるか立ち下がり過程にあるかを時分割的に
示すものになる。

第７図の強弱カウント制御回路３４０は、図の
ようにアンドゲート３４１とインバータ３４２及
び３４３からなり、書き込みパルスWP，エンベ
ロープ付加回路１６０からの信号EZ及びイネー
ブルデコーダ１００の出力XVがアンドゲート３
４１に与えられるとともに、交換回路８０からの
オン信号NO及びオフ信号FOがインバータ３４
２及び３４３でそれぞれ反転されてアンドゲート
３４１に与えられる。

第２４図において、時点t₁である鍵が打鍵され
てその鍵に対応するスイツチの可動接点がオフ接
点から離れ、時点t₂でオン接点に接触するとする
と、この打鍵直後のスイツチが「浮き」状態にあ
る時点t₁から時点t₂までの間のその鍵に割りつけ
られた鍵時間において、前述のように交換回路８
０からのオン信号NO及びオフ信号FOはともに
「Ｌ」で、インバータ３４２及び３４３の出力は
ともに「Ｈ」になる。

一方、時点t₃でその鍵から「手」が離れてスイ
ツチの可動接点がオン接点から離れ、時点t₄でオ
フ接点に接触するとすると、この打鍵の終りのや
はりスイツチが「浮き」状態にある時点t₃から時
点t₄までの間のその鍵に割りつけられた鍵時間に
おいても、交換回路８０からのオン信号NO及び
オフ信号FOはともに「Ｌ」になる。

ところで、エンベロープは、同図のように、ス
イツチが完全にオンになる時点t₂から立ち上が
り、途中最大値になつてから立ち下がり、スイツ
チが完全にオフに戻る時点t₄からはある時定数で
減衰し、時点t₅で零になるようにされる。そし
て、エンベロープ付加回路１６０から得られる信
号EZは、前述のようにエンベロープが零のとき
に「Ｈ」でそうでないときに「Ｌ」になり、すな
わちスイツチが完全にオンになる時点t₂以前及び
スイツチが完全にオフに戻つた後の時点t₅以後で
「Ｈ」で時点t₂から時点t₅までの間では「Ｌ」に
なる。

したがつて、打鍵直後のスイツチが「浮き」状
態にある時点t₁から時点t₂までの間のその鍵に割
りつけられた鍵時間における、イネーブルデコー
ダ１００の出力XVが「Ｈ」になる強弱の演算時
間で、書き込みパルスWPがアンドゲート３４１
を通じて強弱RAM３３０にカウントパルスとし
て与えられる。そして、時点t₁から時点t₂までの
時間は、打鍵の強さに応じて変化し、強く打鍵さ
れるときほど短かくなるから、強弱RAM３３０
に与えられるカウントパルスの数は、打鍵の強さ
に応じて変化し、弱く打鍵されるときほど多くな
る。

なお、時点t₄でスイツチが完全にオフに戻つた
後も各種の演算がなされて音が出力される必要が
あるが、時点t₄でスイツチが完全にオフになると
オン・オフ検出回路７０からのオフ信号OFが
「Ｈ」になつてしまう。そのため、エンベロープ
付加回路１６０からの信号EZが交換回路８０に
与えられて、時点t₄以後において信号EZがオフ
信号OFの代用をするようにされる。

上述の装置の一連の動作を説明しよう。

演奏に先立つて、調整部での各別の操作によ
り、エンベロープデータROM１７０，時間スペ
クトルデコーダ１８０及び音色スペクトルデータ
ROM３６０にそれぞれ４ビツトの選択信号が与
えられる。

そして、ある１つまたは複数の鍵が打鍵される
と、オン・オフ検出回路７０においてその鍵に対
応したスイツチが「浮き」状態を経てオンにな
り、交換回路８０においてその鍵が打鍵されたこ
とが鍵０，鍵１…の鍵時間に順次割りつけられて
検出され、リセツトパルス発生回路１４０からの
信号RPが「Ｈ」になり、すなわち回路１４０か
らリセツトパルスが得られ、これがメインRAM
１１０に与えられる。そして、前述のようにリセ
ツトパルスは最初の群時間における行０から行15
までのすべての行時間のその鍵に割りつけられた
鍵時間で得られ、この間にマトリツクスデコーダ
９０の出力MAによつてメインRAM１１０のそ
の鍵に対応するブロツクのすべてのワードがアド
レスされるので、リセツトパルスによつてメイン
RAM１１０のその鍵に対応するブロツクのすべ
てのワードの内容がクリアされる。

そして、正弦波の演算については、16行８列の
「マトリツクスタイムテーブル」における正弦波
の演算時間において、イネーブルデコーダ１００
の出力XMが「Ｈ」，出力XEが「Ｌ」，インバー
タ１５１の出力が「Ｈ」，アンドゲート１５２の
出力が「Ｈ」になることにより、メインデータ
ROM１５０の正弦波のワードから正弦波の演算
のための単位データが読み出され、この単位デー
タがデジタル加算回路２２０を通じてラツチ回路
２１０に与えられてラツチパルスLPによりラツ
チされ、出力XMが「Ｈ」で書き込みパルスWP
がアンドゲート１１１を通じてメインRAM１１
０に与えられることにより、メインRAM１１０
の正弦波のワードに書き込まれる。

次の同じ正弦波成分の演算時間において、メイ
ンデータROM１５０から正弦波の単位データが
読み出され、一方イネーブルデコーダ１００の出
力XMが「Ｈ」になるのでメインRAM１１０か
ら正弦波の演算データが読み出され、両者がデジ
タル加算回路２２０で加算されてその加算データ
がメインRAM１１０に書き込まれる。

このようにして、メインRAM１１０の正弦波
のワードで正弦波の演算がなされる。

正弦波成分としては各次高調波，各低調波及び
各非調和成分を含み、メインデータROM１５０
にはその各正弦波成分の単位データが別々のワー
ドに記憶されていて、これがマトリツクスデコー
ダ９０の出力MAにより各々の演算時間で時分割
的に読み出され、メインRAM１１０もその各正
弦波成分の演算用に別々のワードを有し、これが
マトリツクスデコーダ９０の出力MAでアドレス
されるので、各正弦波成分の演算はメインRAM
１１０の別々のワードにおいて時分割的にそれぞ
れの演算周波数にしたがつてなされる。

そして、メインデータROM１５０に記憶され
た各正弦波成分の単位データはそれぞれの演算周
期での位相角に相当するから、メインRAM１１
０から得られる各正弦波成分のその時々の演算デ
ータはそれぞれこの単位の位相角が演算回数にし
たがつて積算されたものになる。たとえば、基本
周波数が200Hzの鍵の場合には、１次高調波の演
算データは第１図においてθ₁で示すように変化
し、２次高調波のそれはθ₂で示すように変化し、
３次高調波のそれはθ₃で示すように変化する。

ノイズの演算については、「マトリツクスタイ
ムテーブル」におけるノイズの演算時間におい
て、正弦波の演算時間と同じようにイネーブルデ
コーダ１００の出力XMが「Ｈ」，出力XEが
「Ｌ」になるので、正弦波の演算と同じようにメ
インRAM１１０のノイズのワードでメインデー
タROM１５０からのノイズの演算のための単位
データが順次加算されていく。その演算データは
やはり単位の位相角が積算されたものになる。

時間経過の演算については、「マトリツクスタ
イムテーブル」における時間経過の演算時間にお
いて、やはりイネーブルデコーダ１００の出力
XMが「Ｈ」，出力XEが「Ｌ」になるので、メイ
ンRAM１１０の時間経過のワードでメインデー
タROM１５０からの時間経過の単位データが順
次加算されていく。したがつて、その演算データ
は打鍵の瞬間からの時間経過を示し、時間経過と
ともに増大する。

そして、時間経過の演算時間において、イネー
ブルデコーダ１００の出力XTが「Ｈ」になるこ
とにより書き込みパルスWPがアンドゲート２０
１を通じてタイムカウントRAM２００に与えら
れて、メインRAM１１０からの時間経過の演算
データがタイムカウントRAM２００に一時記憶
される。

エンベロープの演算については、「マトリツク
スタイムテーブル」におけるエンベロープの演算
時間において、イネーブルデコーダ１００の出力
XEが「Ｈ」でアンドゲート１５２の出力が「Ｌ」
になるのでメインデータROM１５０からデータ
が読み出されず、一方、出力XEが「Ｈ」になる
ことによりエンベロープデータROM１７０から
エンベロープの演算のための勾配データが読み出
され、イネーブルデコーダ１００の出力XMが
「Ｈ」になるのでメインRAM１１０のエンベロ
ープのワードでエンベロープの演算がなされる。
その演算データはエンベロープのその時々の大き
さを示すものである。

そして、エンベロープの演算時間において、イ
ネーブルデコーダ１００の出力XEが「Ｈ」にな
ることにより書き込みパルスWPがアンドゲート
３２１を通じてエンベロープRAM３２０に与え
られてメインRAM１１０からのエンベロープの
演算データがエンベロープRAM３２０に一時記
憶され、出力XEが「Ｈ」でオアゲート３２２の
出力が「Ｈ」になることにより読み出される。

このエンベロープRAM３２０からの演算デー
タが前述のようにエンベロープ付加回路１６０に
与えられてエンベロープが零であるか否かを示す
信号EZとエンベロープが立ち上がり過程にある
か立ち下がり過程にあるかを示す信号EUが得ら
れ、信号EUとエンベロープRAM３２０からの
演算データの上位３ビツトでエンベロープデータ
ROM１７０のワードがアドレスされて、第２５
図に示すように、エンベロープが立ち上がり過程
にあるときは比較的小さい勾配データａが読み出
されることによりデータが加算されていき、立ち
下がり過程にあるときは最大値に近い大きい勾配
データｂが読み出されることによりデータが減算
されていくとともに、エンベロープのその時々の
大きさがどの段階にあるかに応じてその勾配デー
タが選別されて、第２４図のように定められたエ
ンベロープになるようにされる。

強弱の演算については、「マトリツクスタイム
テーブル」における強弱の演算時間において、イ
ネーブルデコーダ１００の出力XMが「Ｈ」，出
力XEが「Ｌ」になるのでメインRAM１１０の
強弱のワードでメインデータROM１５０からの
強弱の演算のための単位データが順次加算されて
いく。したがつて、その演算データは時間経過と
ともに増大するものになる。

そして、前述のように打鍵直後のスイツチが
「浮き」状態にある間で、強弱RAM３３０にカ
ウントパルスが与えられ、強弱RAM３３０にメ
インRAM１１０からの強弱の演算データがくり
返し加算されていく。したがつて、カウントパル
スの数が打鍵の強さに応じて変化し、弱く打鍵さ
れるときほど多くなることから、強弱RAM３３
０に書き込まれるデータも打鍵の強さに応じて変
化し、弱く打鍵されるときほど増大する。

この場合、第２４図において説明したように、
打鍵の終りのやはりスイツチが「浮き」状態にな
る間では、いまだエンベロープが零にならずに信
号EZが「Ｌ」であるから、この間に強弱RAM３
３０にカウントパルスが与えられて強弱RAM３
３０のデータが書き換えられてしまうことはな
い。

時間スペクトルの演算については、時間スペク
トルの演算時間すなわち群０，群１…群７の行
９，行11，行13，行15のそれぞれ列０の時間にお
いて、イネーブルデコーダ１００の出力XPが
「Ｈ」になることにより時間スペクトルデータ
ROM１９０から時間スペクトルの演算のための
単位データが読み出され、この単位データがアツ
テネータ２３０を通じ、デジタル加算回路２２０
を通じてラツチ回路２１０に与えられてラツチパ
ルスLPによりラツチされ、出力XPが「Ｈ」で書
き込みパルスWPがアンドゲート１３１を通じて
時間スペクトルRAM１３０に与えられることに
より時間スペクトルRAM１３０に書き込まれ
る。

この場合、群０，群１…群７の行９，行11，行
13，行15の時間を識別する信号MBで時間スペク
トルデータROM１９０のワードがアドレスさ
れ、またイネーブルデコーダ１００の出力XMが
「Ｌ」になることによりスイツチ回路１２０が図
とは逆に入力端Ｂ側に切り換えられてスイツチ回
路１２０の出力としても信号MBが取り出されて
この信号MBで時間スペクトルRAM１３０のワ
ードがアドレスされるので、群０，群１…群７の
行９，行11，行13，行15の時間で、時間スペクト
ルデータROM１９０からは別々のワードからそ
れぞれ各次高調波，各低調波，各非調和成分及び
ノイズに対する別々のデータが読み出され、時間
スペクトルRAM１３０のそれぞれ各次高調波，
各低調波，各非調和成分及びノイズに対する別々
のワードに書き込まれる。

次の巡時間における時間スペクトルの演算時間
において、時間スペクトルデータROM１９０か
らやはり単位データが読み出されてアツテネータ
２３０を通じて取り出され、一方イネーブルデコ
ーダ１００の出力XPが「Ｈ」でオアゲート１３
２の出力が「Ｈ」になるので時間スペクトル
RAM１３０から演算データが読み出されてアツ
テネータ２４０を通じて取り出され、両者がデジ
タル加算回路２２０で加算されてその加算データ
が時間スペクトルRAM１３０に書き込まれる。

このようにして、時間スペクトルRAM１３０
の別々のワードにおいて各次高調波，各低調波，
各非調和成分及びノイズに対する時間スペクトル
の演算が時分割的になされる。

そして、タイムカウントRAM２００から得ら
れる時間経過の演算データが時間スペクトルデコ
ーダ１８０に与えられて、時間経過に応じてデコ
ーダ１８０の出力すなわち時間スペクトルデータ
ROM１９０のブロツクのアドレス信号が変えら
れて、時間経過に応じてROM１９０から読み出
されるデータが選別され、第２２図に示すように
巡時間よりも充分長い切換周期で、たとえば基本
周波数が200Hzの鍵の場合に１次高調波について
は漸次増大し、３次高調波については漸次減少す
るというように、各次高調波，各低調波，各非調
和成分及びノイズについてスペクトルの強さが定
められた変化をするようにされる。

この場合、タイムカウントRAM２００からの
時間経過の演算データがタイムカウントデコーダ
２５０に与えられて打鍵直後の最初の巡時間とそ
の後の時間を区別する信号が得られ、この信号が
アツテネータ２３０及び２４０に与えられて、打
鍵直後の最初の巡時間では、アツテネータ２３０
で時間スペクトルデータROM１９０からのデー
タがそのままの大きさで取り出されるとともにア
ツテネータ２４０で時間スペクトルRAM１３０
からのデータが０に減衰されて、時間スペクトル
RAM１３０の演算データがそのときの時間スペ
クトルデータROM１９０からのデータによるも
のに急激に立ち上がるようにされるとともに、最
初の巡時間の後の時間では、アツテネータ２３０
で時間スペクトルデータROM１９０からのデー
タが１／８に減衰されて取り出されるとともにアツテネータ２４０で時間スペクトルRAM１３０か
らのデータが７／８に減衰されて取り出されて、スペクトルの強さが第２２図において破線で示すよ
うに急激に変化することなく実線で示すようにな
だらかに変化するようにされる。

各種タイミングパルス発生回路２０からは列時
間（基本演算時間）内で５個の加算用パルスＡ
１，Ａ２…Ａ５が得られるが、これらは時間的に
順次ずれていて、パルスＡ１，Ａ２…Ａ５の順に
得られる。

そして、各正弦波成分ないしノイズの演算時間
において、まず第１番目に、イネーブルデコーダ
１００の出力XWが「Ｈ」になることによりパル
スＡ１がアンドゲート３２３を通じ、オアゲート
３２２を通じてエンベロープRAM３２０に与え
られて、RAM３２０よりエンベロープの演算時
間において記憶されたエンベロープのその時々の
大きさを示すデータが読み出され、そのデータが
デジタル加算回路３７０に与えられる。

各正弦波成分ないしノイズの演算時間におい
て、第２番目に、イネーブルデコーダ１００の出
力XWが「Ｈ」になることによりパルスＡ２がア
ンドゲート３５１を通じて強弱ROM３５０に与
えられて、ROM３５０より、打鍵直後のスイツ
チが「浮き」状態にある間で書き込まれた強弱
RAM３３０からの演算データによりアドレスさ
れてその演算データで決まる強弱のデータが読み
出され、そのデータがデジタル加算回路３７０に
与えられる。

強弱ROM３５０から読み出される強弱のデー
タは、強く打鍵されて強弱RAM３３０からの演
算データが小さいときほど大きくなる。

各正弦波成分ないしノイズの演算時間におい
て、第３第目に、イネーブルデコーダ１００の出
力XWが「Ｈ」になることによりパルスＡ３がア
ンドゲート１３３を通じ、オアゲート１３２を通
じて時間スペクトルRAM１３０に与えられて、
RAM１３０より時間スペクトルの演算データが
読み出され、そのデータがデジタル加算回路３７
０に与えられる。

各正弦波成分ないしノイズの演算時間において
は、イネーブルデコーダ１００の出力XMが
「Ｈ」になることによりスイツチ回路１２０が図
のように入力端Ａ側に切り換えられて、スイツチ
回路１２０の出力としてマトリツクスデコーダ９
０の出力MAが取り出され、その出力MAで時間
スペクトルRAM１３０のワードがアドレスされ
るので、第１３図から明らかなように、１次高調
波の演算時間で読み出されるのは１次高調波に対
するその時のスペクトルの強さを示すデータであ
り、２次高調波の演算時間で読み出されるのは２
次高調波に対するその時のスペクトルの強さを示
すデータであるというように、各正弦波成分ない
しノイズの演算時間において読み出されるのはそ
れぞれその正弦波成分ないしノイズに対するその
時々のスペクトルの強さを示すデータになる。

各正弦波成分ないしノイズの演算時間におい
て、第４番目に、イネーブルデコーダ１００の出
力XWが「Ｈ」になることによりパルスＡ４がア
ンドゲート３６１を通じて音色スペクトルデータ
ROM３６０に与えられて、ROM３６０より音
色を決定するスペクトルの強さのデータが読み出
され、そのデータがデジタル加算回路３７０に与
えられる。

この場合、マトリツクスデコーダ９０の出力
MAで音色スペクトルデータROM３６０のワー
ドがアドレスされるので、各正弦波成分ないしノ
イズの演算時間において読み出されるのはそれぞ
れその正弦波成分ないしノイズに対するスペクト
ルの強さのデータである。

そして、各正弦波成分の演算時間においては、
第５番目に、イネーブルデコーダ１００の出力
XSが「Ｈ」になることによりパルスＡ５がアン
ドゲート３０１を通じて正弦波ROM３００に与
えられて、ROM３００よりメインRAM１１０
からの各正弦波成分のその時々の演算データによ
りアドレスされてその演算データで決まる正弦波
の波高値のデータが読み出され、そのデータがデ
ジタル加算回路３７０に与えられる。また、ノイ
ズの演算時間においては、第５番目に、同様に、
イネーブルデコーダ１００の出力XNが「Ｈ」に
なることによりパルスＡ５がアンドゲート３１１
を通じてノイズROM３１０に与えられて、
ROM３１０よりメインRAM１１０からのノイ
ズのその時々の演算データによりアドレスされて
その演算データで決まるノイズの波高値のデータ
が読み出され、そのデータがデジタル加算回路３
７０に与えられる。

メインRAM１１０からの各正弦波成分のその
時々の演算データはそれぞれその正弦波成分の単
位の位相角が積算されたもので、その積算された
位相角のデータで正弦波ROM３００に記憶され
た正弦波の１周期内における２５６のサンプリン
グ点での波高値のデータがアドレスされるので、
正弦波ROM３００から各正弦波成分の演算時間
において読み出される波高値のデータはそれぞれ
その正弦波成分の波形を再現するものになる。同
様に、ノイズROM３１０からノイズの演算時間
において読み出される波高値のデータはノイズの
波形を再現するものになる。

このように、デジタル加算回路３７０におい
て、各正弦波成分ないしノイズの演算時間ごと
に、エンベロープのその時々の大きさを示す対数
化されたデータ，強弱の対数化されたデータ，各
正弦波成分ないしノイズに対するその時々のスペ
クトルの強さを示す対数化されたデータ，音色を
決定する各正弦波成分ないしノイズに対するスペ
クトルの強さの対数化されたデータ及び各正弦波
成分ないしノイズの波高値のバイアス分を含む対
数化されたデータが順次加算され、その加算デー
タが逆対数デコーダ３８０に与えられて、リニア
スケールに戻されるとともに各正弦波成分ないし
ノイズの波高値に対するバイアス分が除去され
て、エンベロープのその時々の大きさを示すデー
タ，強弱のデータ，各正弦波成分ないしノイズに
対するその時々のスペクトルの強さを示すデー
タ，音色を決定する各正弦波成分ないしノイズに
対するスペクトルの強さのデータ及び各正弦波成
分ないしノイズの波高値のデータの乗算されたも
のが得られる。

そして、この乗算データがＤ―Ａ変換器３９０
に与えられてアナログ信号に変換され、そのアナ
ログ信号にされた乗算信号がアナログスイツチ４
００の入力に与えられる。

アナログスイツチ４００にはメインデータ
ROM１５０から読み出された帯域区別信号が切
換信号として与えられる。帯域区別信号は、各正
弦波成分ないしノイズについてその波形自体の周
波数ないしその演算周波数が５つに分離した帯域
のうちのいずれに属するかを示すもので、マトリ
ツクスデコーダ９０の出力MAでアドレスされて
各正弦波成分ないしノイズの演算時間においてそ
の正弦波成分ないしノイズに対応するものが読み
出される。この帯域区別信号により、各正弦波成
分ないしノイズの演算時間におけるＤ―Ａ変換器
３９０からの乗算信号が５つの出力に振り分けら
れて取り出され、この５つの振り分けられた信号
が第１８図に示すように波形自体の周波数ないし
その演算周波数の帯域に応じたカツトオフ周波数
を有するローパスフイルタ４１０〜４５０に与え
られ、これらローパスフイルタ４１０〜４５０の
出力信号がアナログ加算回路４６０で加算され、
その加算信号がスピーカ４７０に与えられる。

このようにして、打鍵された鍵に応じた音が定
められたエンベロープでかつ打鍵の強さに応じた
強さで発せられる。

図の例はこの発明の一例であつて、「マトリツ
クスタイムテーブル」における各要素の割りつけ
は、各正弦波成分及びノイズに対する演算周波数
が必要とするサンプリング周波数以上になるよう
にすれば、どのように割りつけてもよい。たとえ
ば、図の例では「マトリツクスタイムテーブル」
における各正弦波成分及びノイズに対する演算割
りつけ数を２倍，４倍，８倍，16倍という関係に
しているが、２倍，３倍，４倍，６倍…というよ
うな関係にしてもよい。また、第３図や第４図で
示した要素以外の要素を割りつけてもよい。

「マトリツクスタイムテーブル」における群，
行，鍵及び列の数も任意に選びうるもので、たと
えば鍵時間を短かくしてすなわち１つの行内の鍵
の数を多くして同時に発生させることのできる音
の数を多くしたり、逆に鍵時間を長くしてしたが
つて１つの鍵内の列の数を多くして同時に発生さ
せることのできる音の数は少なくなるがより高次
の高調波を割りつけられるようにしてもよい。さ
らに、音域に応じて鍵時間の長さしたがつて１つ
の鍵内の列の数を変えるようにしてもよい。ま
た、場合によつては、鍵時間を列時間と同じに
し、その代わりに１つの群内の行の数を多くして
もよい。

回路構成についても、一時記憶のためのバツフ
アRAMであるタイムカウントRAM２００，エ
ンベロープRAM３２０及び強弱RAM３３０は
一体化してもよく、またメインRAM１１０が高
速ならばこれらバツフアRAMはなくてもよい。
時間スペクトルRAM１３０もメインRAM１１
０が高速ならばこれと一体化して時分割的に読み
出すようにしてもよい。メインデータROM１５
０，エンベロープデータROM１７０及び時間ス
ペクトルデータROM１９０も一体化してもよ
い。また、巡時間（図の例では6.4msec）がリフ
レツシユ時間より短かければ、メインRAM１１
０及び時間スペクトルRAM１３０はダイナミツ
クRAMでよい。

各正弦波成分ないしノイズの演算時間における
各要素のデータの加算も回路上都合のよい順序で
行なえばよい。また、各正弦波成分ないしノイズ
の演算時間のたびごとに各要素のデータを順次加
算する代わりに、巡時間ごとに各正弦波成分ない
しノイズの波高値のデータ以外のデータを全部加
算してバルフアRAMに記憶しておき、各正弦波
成分ないしノイズの演算時間では各正弦波成分な
いしノイズの波高値のデータにこのバツフア
RAMのデータを加算して１回の加算ですませる
ようにして、回路の高速化をはかることもでき
る。

さらに、打鍵の強さの再現をなくしたり、エン
ベロープ，時間スペクトル及び音色スペクトルの
要素を時間スペクトルだけで置き換えて回路を簡
略化してもよい。また、メインデータROM１５
０から読み出される各正弦波成分ないしノイズの
演算のための単位データを時間経過とともに変化
させてビブラートやポルタメイトをかけることも
できる。

この発明によれば、各次高調波，低調波，非調
和成分及びノイズなどの各部分波形の演算を各部
分波形の必要とするサンプリング周波数に応じた
演算周波数で行なうものであるから、部分波形の
波高値は各部分波形で共通のものを記憶しておけ
ばよくメモリの容量が少なくてすむとともに、演
算の回数が少なくてすみ、ポリフオニツク式にす
る場合にも構成が簡単になる。

そして、各部分波形の波高値の演算出力をその
演算周波数に応じたカツトオフ周波数のローパス
フイルタに供給するものであるから、演算のクロ
ツク成分を確実に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は各要素の演算の割りつけを説
明するための図、第５図〜第７図はこの発明の波
形合成装置をポリフオニツク式の電子楽器として
構成した場合の一例の系統図、第８図〜第１０図
はそれぞれ各部の具体例の接続図、第１１図〜第
１４図はそれぞれ各メモリの構成ないし機能を示
す図、第１５図〜第２５図は動作の説明のための
図、第２６図は従来の電子楽器の一例の系統図で
ある。１１０はメインRAM、１５０はメインデータ
ROM、３００は正弦波ROM、３９０はＤ―Ａ
変換器、４００はアナログスイツチ、４１０〜４
５０はローパスフイルタである。

Claims

【特許請求の範囲】１周期の異なる夫々の信号波形を加算すること
により所望の合成波形を形成する波形合成装置に
おいて、波形合成を行なうための信号波形データが記憶
されたメモリと、波形合成に供するための夫々の信号波形の周期
に基づいて設定された複数のデータ読み出し周期
を有し、波形合成に供される夫々の信号波形デー
タを該夫々の信号波形データの周期で上記メモリ
から読み出す信号波形データ読み出し手段と、該信号波形データ読み出し手段により読み出さ
れた信号波形データに所定の演算を施す演算手段
と、該演算手段から出力された夫々の信号波形デー
タを対応する夫々のアナログ信号に変換するため
のＤ―Ａ変換器と、該Ｄ―Ａ変換器から出力される夫々のアナログ
信号に含まれる不要成分を除去するためのカツト
オフ周波数の異なる複数のローパスフイルタと、該複数のローパスフイルタの夫々から出力され
るアナログ信号を相互に加算するためのアナログ
信号加算回路とを備え、周期の異なる上記夫々の信号波形データを上記
メモリから読み出すに際し、長周期の信号波形データを読み出す場合には短
周期の信号波形データを読み出す場合の読み出し
周期よりも長い読み出し周期を用いるようにした
ことを特徴とする波形合成装置。