JPS6336674B2

JPS6336674B2 -

Info

Publication number: JPS6336674B2
Application number: JP58096303A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Murase; Kinji Kawamoto; Masataka Nikaido; Tatsuya Adachi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-05-30
Filing date: 1983-05-30
Publication date: 1988-07-21
Also published as: JPS59220798A

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関し、特に、自然楽器音に
近い楽音を発生することを可能とする電子楽器に
関する。従来例の構成とその問題点従来、自然楽器音を模擬するものとして、正弦
波合成方式を用いたもの、周波数変調方式を用い
たもの、減算方式（おもにアナログ処理でVCO、
VCF、VCAなどを使用したもの）を用いたもの、
あるいは、波形読みだし方式（一周期分の自然楽
器音をあらかじめ切り出してメモリに記憶してお
き、メモリに記憶した一周期分の波形をくり返し
読み出して楽音を発生するもの）を用いたものな
どが提示されているが、より生々しい自然楽器音
を模擬しようとすると、回路規模が大きくなり実
用化が困難なものとか、方式上の限界があるとい
う問題点を有していた。発明の目的本発明の目的は、簡単な構成でより生々しい自
然楽器音を模擬することが可能な電子楽器を提供
するものである。発明の構成本発明の電子楽器は、複数枚の波形データと上
記波形データを用い合成波形を生成する時に使用
する制御データとを記憶するデータメモリ部と、
上記データメモリ部から制御データを読み取り該
制御データに基づいて波形データを読み取るデー
タ読み取り部と、上記データ読み取り部で読み取
つたデータに基づいて合成波形を生成する波形計
算部とを具備し、上記制御データによつて、上記
データメモリに記憶している波形データをそのま
ま用い合成波形を生成する連続波形区間と２枚の
波形データを用い２枚の波形間に存在する仮想サ
ンプルを求め合成波形を生成する補間波形区間と
１枚の波形データをくり返し用い合成波形を生成
するホールド波形区間とを有する楽音を発生する
ものであり、楽音の立上り部における激しい波形
の変化（音色の変化）を連続波形区間で生成し、
楽音の定常部における安定した波形をホールド波
形区間で近似し、連続波形区間とホールド波形区
間との間に存在する比較的滑めらかな波形変化を
補間波形区間を近似して、自然楽器音に近い楽音
波形を発生することができるものである。さらに本発明は、自然楽音から選択抽出して得
た複数の波形と上記波形を用い合成波形を生成す
る時に使用する制御データとを記憶するデータメ
モリ部と、上記データメモリ部から制御データと
波形とを読み取るデータ読み取り部と、上記デー
タ読み取り部で読み取つた制御データと波形デー
タとを用い合成波形サンプルを生成する波形計算
部とを具備し、上記波形計算部で行なう波形演算
式のパラメータを上記制御データに基づいて制御
することにより、１つの波形演算式で生成過程が
異なる合成波形サンプルを発生するようにしたも
のであり、簡単な構成で、自然楽器に近い楽音を
発生することができるものである。実施例の説明以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。まず、本発明の楽音発生方法について、第１図
を用いて説明する。鍵のスイツチの押鍵（オン）・離鍵（オフ）に
伴なうキーオン／オフ信号（第１図中１）がオン
状態となると、自然楽音の発音開始時点から複数
周期に相当する波形をそのまま抽出して得た連続
波形をデータメモリ部からデータ読み取り合成楽
音波形を生成する（第１図中３−連続波形区間）。
そして、連続波形データを終了すると、自然楽音
から離散的に抽出して得た複数の離散波形と連続
波形の最終波形とを用い波形補間処理を行ない、
合成波形を生成する（第１図中３−補間波形区
間）。その後、データメモリ部に記憶している離
散波形が最後の波形となると、最終波形をくり返
しデータメモリ部から読み取り合成波形を生成す
る（第１図中３−ホールド波形区間）。鍵スイツ
チがオン状態時には、上記生成した合成波形を楽
音としてそのまま出力する（第１図中４−Ｗ区
間）。キーオン／オフ信号がオフ状態となると、減衰
エンベローブ信号（第１図中−２）を発生する。この結果、鍵スイツチがオフ状態時には、上記
生成した合成波形と減衰エンベロープとの乗算処
理を行ない、楽音波形を出力する（第１図中−４
−WE区間）。次に、データメモリに記憶しているデータの内
容について説明する。第２図にデータメモリの一例を示す。楽音合成データは、制御データと波形データと
を１組とする合成データと先頭アドレスデータと
から構成している。先頭アドレスデータは、それぞれの合成データ
の先頭アドレスをを示すデータである。制御データは、波形データ領域に格納している
波形の枚数を表わす枚数データと、波形データを
用い合成波形を生成する時に使用する推移データ
とから構成している。推移データは、波形データ
１枚ごとにそれぞれ設けており、連続波形区間
（論理“１”レベル）あるいは離散波形区間（論
理“０”レベル）を指示する区間指定フラグと離
散波形データを用い波形補間処理を行なう時に使
用する推移回数指定データとから構成している。波形データは、自然楽音波形から抽出した複数
枚の波形（第２図では12枚）から構成しており、
連続波形区間で使用する連続波形データと補間波
形区間で使用する補間波形データとホールド波形
区間で使用する最終波形データとを有している。複数組の合成データは、鍵スイツチの位置によ
つて合成データを用意するたとえば、オクターブ
ごとに異なる合成データを用意するものや、音色
に応じて異なる合成データを用意するものであ
る。次に、波形補間処理について説明する。第３図は自然楽音波形から選択抽出した波形デ
ータ(i)と波形データ（ｉ＋１）とを示す。波形補間方法としては、波形データ位置ｉから
（ｉ＋１）；（ｉ＝０、１、２、………、Ｉ−１）
の間を楽音波形１周期がＭ回くり返して推移し、
波形サンプル（x_i、_o）と（x_i+1、_o）との間に
存在する仮想サンプル値 ^(x_i、_n、_o)を補間演算
を用い仮想的に仮想サンプル点の波形サンプル値
を算出して近似値を求めようとするものである。
補間式を下式に示す。 ^(x_i _n、_o)＝（x_i、_o）＋｛（x_i+1、
_o）−（x_i、_o）｝×ｍ／Ｍ……(1) ｉは、自然楽音波形から選択抽出した波形デー
タ位置で、波形ナンバを表わす。（ｉ＝０、１、
２、………、Ｉ−１）ｍは、波形ナンバｉからｉ＋１の間をＭ回繰り
返し推移している途中の位置を表わすものであ
る。（ｍ＝０、１、２、………、Ｍ−１）ｎは、楽音波形１周期をＮ分割したサンプル位
置で波形サンプルナンバを表わす。（ｎ＝０、１、
２、………、Ｎ−１）第４図ａに(1)式を用いた補間例を示す。図から
もわかるように、波形のつなぎ目で不連続が発生
している。この不連続点のレベル差が大きいと、
不用なノイズ成分として聴感上問題となる場合が
ある。そこで、本実施例では、(1)式に補正項を加
えて第４図ｂに示すように不連続点の発生を防止
している。(2)式に補正項を加えた補間式を示す。 ^(x_i、_n、_o)＝（x_i、_o）＋｛（x_i+1
、_o）−（x_i、_o）｝×Nm＋ｎ／MN……(2) なお、連続波形区間では、(2)式の（x_i+1、_o）
を（x_i+1、_o）＝（x_i、_o）とし、波形サンプルナ
ンバｎと波形ナンバｉとの更新処理を行ない連続
波形を発生している。また、ホールド波形区間では、(2)式の補間係数
（Nm＋ｎ）を常時（Nm＋ｎ）＝（０）₁₀として波
形サンプルナンバｎの更新処理を行ないホールド
波形を発生している。次に、第２図に示した推移回数指定データにつ
い説明する。本実施例では、(2)式に示した補間係数
Nm＋ｎ／MNの算出を簡略化する方法として以下のようにしている。 (2)式ではNm＋ｎ項の増分値が１であつた
が、補間係数の分子項の増分値をαとする。補間係数Nm＋ｎ／MNを（Nm＋ｎ）α／MNαと置き換える。 MNα項を2¹⁶と固定化する。この結果、補間係数は、（Nm＋ｎ）α／2¹⁶と
なり、１／2¹⁶項は固定的に右シフト操作を行な
うだけでよく、MN項を求め除算する必要がなく
なり、補間係数の算出が容易になる。第１表に推
移回数指定データと増分値αと、波形１周期のサ
ンプル数と、くり返し数との関係を示す。なお、くり返し数指定データが(F)₁₆は、最終波
形を示す最終波形フラグ（信号WEF）として用
いている。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１自然楽音から選択抽出して得た複数の波形と
上記波形を用い合成波形を生成する時に使用する
制御データとを記憶するデータメモリ部と、上記
データメモリ部から制御データと２つの波形サン
プルデータとを読み取るデータ読み取り部と、上
記データ読み取り部で読み取つた制御データと波
形サンプルデータとを用い合成波形サンプルを生
成する波形計算部とを具備し、上記波形計算部で
は、実質的に次式で示す波形演算式を用い、上記
制御データによつて、上記データメモリに記憶し
ている波形データをそのまま用い合成波形を生成
する連続波形区間（制御データ＝PCM）と２枚
の波形データを用い２枚の波形間に存在する仮想
サンプルを求め合成波形を生成する補間波形区間
（制御データ＝波形移行枚数Ｍ）と１枚の波形デ
ータを繰り返し用い合成波形を生成するホールド
波形区間（制御データ＝WEF）とを有する楽音
を発生するようにしたことを特徴とする電子楽
器。ただし制御データ＝PCM時データ読み取り部で読み取つた（X_i+1、_o）＝
（X_i、_o）とし、（X_i）から（X_i+1）への波形
移行枚数MiをＭ＝１とする。制御データ＝波形移行数Ｍ時データ読み取り部で読み取つた（X_i、_o）、
（X_i+1、_o）、Miを用い次式の波形演算式により２
枚の波形間に存在する仮想サンプルを求める。制御データ＝WEF時補間係数（Nm＋ｎ）を（Nm＋ｎ）＝（０）₁₀と
する。 ^（X_i、_n、_o）＝〔（X_i+1、_o）−（X_i、_o）〕×（Nm＋ｎ）／M_i・Ｎ＋（X_i、_o）ｉ＝０、１、２、………Ｉ−１波形ナンバｍ＝０、１、２、………M_i−１くり返しナン
バｎ＝０、１、２、………Ｎ−１波形サンプル M_iは波形（X_i）から（X_i+1）への波形移行
枚数、である。