JPS6365155B2

JPS6365155B2 -

Info

Publication number: JPS6365155B2
Application number: JP56187597A
Authority: JP
Priority date: 1981-11-20
Filing date: 1981-11-20
Publication date: 1988-12-14
Also published as: JPS5888792A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は押鍵によりROMに記憶された楽音波
形を読み出し、それにエンベロープ信号を掛け合
わせて楽音信号を得る電子楽器に関し、鍵を押し
ている長さに関係なく、離鍵後直ちに、かつ滑ら
かに楽音の減衰が開始され、しかも自然楽器固有
の立ち下りと非常によく似た立ち下りを付加する
ことができるようにしたものである。

従来より自然楽器音を発生させる方法として、
発生させようとする楽音一周期分の波形をROM
等に記憶しておき、そのROMを読み出して楽音
波形を発生し、それに予め別途記憶させてあるエ
ンベロープ信号を掛け合わせるという方法があ
る。すなわち、第１図に示すようなエンベロープ
波形をROM等に記憶させておき、鍵の押圧と同
時にアドレスカウンタ等によりROMの内容を０
番地から読み出し、他のROMから読み出した楽
音波形に掛け合わせるものである。しかし、この
方法では、途中で、例えば47番地の内容を読み出
した時点で鍵を離し、アドレスカウンタを停止さ
せると、常時ROMの47番地の内容を出力するこ
とになり、楽音が減衰しないという問題がある。
また、アドレスカウンタを離鍵後も継続して動作
させると、楽音は減衰はするが、離鍵してから減
衰を開始するまでにかなりの時間を要し、実用に
ならない。

本発明は以上の点に鑑みて成されたものであ
り、以下図面に基づき本発明の説明を行なう。

第２図は本発明一実施例を示すものである。第
２図において、１−１〜１〜ｎは楽音発生器であ
り、重み付けされた正弦波を発生している。２は
エンベロープメモリであり、発生させようとする
楽音信号に対応するエンベロープ情報を記憶して
いる。この実施例においては、エンベロープメモ
リ２の内容は第１図に示すとおり０番地から127
番地までの128個のデータより成つており、区度
１で示される０〜86番地までが楽音のアタツク・
サステイン部、区間２で示される87〜127番地が
リリース部となつている。３は正弦波発生器であ
り、正弦波信号を発生する。４は乗算器であり、
入力された２つの信号の乗算を行ない出力する。
５はアドレス制御回路であり、押鍵等により与え
られる押鍵信号K₀に基づいてエンベロープメモ
リ２に対して読み出し信号Acを送出し、エンベ
ロープ情報の読み出しを行なう。６は加算器であ
り、楽音発生器１−１〜１−ｎが出力する楽音波
形の加算を行なう。７は開閉信号発生器であり、
押鍵信号K₀及び読み出し信号Acに基づいて開閉
信号K₁を発生する。８は開閉器であり、開閉信
号K₁に基づいて加算器６の出力の開閉を行なう。
９はDAC（デジタル／アナログ変換器）である。

なお、アドレス制御回路５が送出する読み出し
信号Acと押鍵信号K₀及び開閉信号K₁の関係は第
３図のようになつている。即ち、鍵を押圧すると
押鍵信号K₀が“１”になり、読み出し信号Acは
先ず“０”を出力し、次いで、“１”，“２”，“３”
…と順次カウントアツプされていくが、離鍵の時
刻が読み出し信号Acの値が“86”になる前と後、
つまりエンベロープメモリ２において区間１の読
み出しが終了したか否かによつて開閉信号K₁が
異なるようになつている。

第３図Ａは、離鍵の時刻が読み出し信号Acの
値が“86”になる前の場合である。つまり、鍵が
押圧され、押鍵信号K₀が“１”になると読み出
し信号Acが“０”からスタートし、順次カウン
トアツプされていく。次いで鍵が離されると、押
鍵信号K₀は“０”となるが、読み出し信号Acは
順次カウントアツプされていく。次いで再び鍵が
押圧されると、読み出し信号Acは“０”にリセ
ツトされた後順次カウントアツプされていく。一
方、開閉信号K₁は、読み出し信号Acが“０”に
なると同時にその最大値にまで立ち上り、押鍵信
号K₀が“０”になると指数関数的に減衰してい
く。

第３図Ｂは、読み出し信号Acの値が“86”に
なつた後も鍵を押圧し続け、しばらくして離鍵し
た場合である。つまり、読み出し信号Acが“86”
となつた後にも鍵が押圧され続けると、読み出し
信号Acの値は“86”で停止し、離鍵後に再びカ
ウントアツプされていく。また、離鍵後に新たな
押鍵がない場合は、読み出し信号Acの値は
“127”までカウントした後停止する。一方開閉信
号K₁は押鍵と同時に読み出し信号Acに同期して
その最大値まで立ち上るが、離鍵後も立ち下るこ
となく常に一定の値を保持する。

なお、上記実施例において、楽音発生器１−１
〜１−ｎはすべて同一の構成であるが、エンベロ
ープメモリ２が記憶している内容及び発生する正
弦波信号の周波数が異なつており、その正弦波信
号の周波数は、基準となる正弦波発生器の信号周
波数の整数倍即ち高調波関係になつている。

次に第２図に示す実施例の動作について第４図
と共に説明する。なお、ここでは、説明を平易に
するため、楽音発生器１−１が出力する信号分に
ついてのみ述べることにする。

押鍵により押鍵信号K₀が立ち上ると、第３図
Ａ，Ｂに示すようにアドレス制御回路５が読み出
し信号Acをエンベロープメモリ２に、開閉信号
発生器７が開閉信号K₁を開閉器８に、それぞれ
送出する。その結果、まず、読み出し信号Acに
基づいてエンベロープメモリ２がエンベロープ信
号を出力する（第４図Ａ）。一方正弦波発生器３
が正弦波信号を出力し、この正弦波信号は乗算器
４において前述のエンベロープ信号と掛け合わさ
れ、楽音発生器１−１から出力される。他の楽音
発生器１−ｎにおいても同様にしてエンベロープ
信号が掛け合わされた正弦波信号が出力され、そ
れらを加算器６で加算する。このとき、前述のよ
うに各楽音発生器１−１〜１−ｎの出力する信号
の周波数は高調波関係になつているので、加算器
６の出力は、独立エンベロープを有する複数の高
調波を正弦波合成したものになる。

一方、押鍵信号K₀が“１”になることにより、
第３図に示すように開閉信号K₁が立ち上る（第
４図Ｂ）。この開閉信号K₁により、開閉器８は加
算器６の出力を減衰させることなくDAC９へと
送出する（第４図Ｃの０≦ｔ≦τ）。次いでｔ＝
τで鍵が離されると、押鍵信号K₀が“０”とな
る。この時点でアドレス制御回路５は“53”を出
力しており、これは第３図で述べた“86”より小
さいので、開閉信号K₁は減衰し始める（第４図
Ｂ，ｔ＞τ）。故に開閉器８の出力は開閉信号K₁
と共に減衰していく（第４図Ｃのｔ＞τ）。他の
楽音発生器１−ｎについても同様にその出力信号
は開閉器８によつて減衰していく。

以上のようにして離鍵と同時に楽音信号が減衰
するため、離鍵時に、離鍵時の番地のROMの内
容を出力し続けるという問題が解決できる。

また、鍵を押圧している時間が充分に長い場合
は、第３図で述べたとおり読み出し信号Acが
“86”で停止し、離鍵と同時にカウントアツプを
開始する。このためただちにエンベロープメモリ
２から87番地以降、即ち区間２のリリース部を読
み出すことになり、離鍵と同時に楽音が減衰し始
める。

以上のように上記実施例によれば、鍵を押して
いる時間に関係なく、離鍵後速やかに、しかも滑
らかに楽音信号を減衰させることができる。

なお、上記実施例においては、開閉信号発生器
７が指数関数的に減衰していく開閉信号を発生す
るものであつたが、実際の自然楽器音の立ち下り
部のエンベロープと同様の開閉信号を発生するよ
うにすれば、更に自然楽器に近い楽音が発生でき
ることは言うまでもない。また、正弦波発生器３
の代わりに、楽音の一波形をくり返し発生させる
ような波形発生器を用いてもよい。

第５図は本発明の他の実施例を示すものであ
る。第５図において、第２図と同一の機能を有す
るものについては同一の符号を付し、詳細な説明
は省略する。１０は３入力の乗算器である。

次に第５図の動作について説明する。基本的な
動作は第２図に示す回路と同様であるので、第２
図の場合と同様第４図を用いて説明を行なう。

押鍵により押鍵信号K₀が立ち上ると、第３図
Ａ，Ｂに示すようにアドレス制御回路５が読み出
し信号Acを、開閉信号発生器７が開閉信号K₁を
送出する。その結果、まず、読み出し信号Acに
基づいてエンベロープメモリ２がエンベロープ信
号を出力する（第４図Ａ）。一方正弦波発生器３
は正弦波信号を出力する。また、押鍵信号が
“１”になることにより、第３図に示すとおり開
閉信号K₁が立ち上る（第４図Ｂ）。この開閉信号
K₁と前述の正弦波信号、エンベロープ信号が乗
算器１０で掛け合わされ、楽音発生器１−１から
出力される。他の楽音発生器１−ｎにおいても同
様にしてエンベロープ信号と正弦波信号と開閉信
号K₁が掛け合わされ、得られた出力を加算器６
で加算する。ここでも、前述のように各楽音発生
器１−１〜１−ｎの出力する信号の周波数が高調
波関係になつているので、加算器６の出力は、独
立エンベロープを有する複数の高調波を正弦波合
成したものになる。

ここで乗算器１０の出力について考えると、鍵
が押圧されている間（第４図０≦ｔ≦τ）は、開
閉信号K₁はその最大値を出力し続けるため、エ
ンベロープメモリ２の出力に正弦波を掛けあわせ
た信号と等価な信号を出力する。次いでｔ＝τで
鍵が離されると、押鍵信号K₀が“０”となる。
この時点でアドレス制御回路５は“53”を出力し
ており、これは第３図で述べた“86”より小さい
ので、開閉信号K₁は減衰し始める（第４図Bt＞
τ）。故にエンベロープ信号、正弦波、開閉信号
K₁を掛け合わせた乗算器１０の出力も減衰を開
閉する（第４図Ｃ、ｔ＞τ）。

以上のようにして離鍵と同時に楽音信号が減衰
するため、この実施例でも、離鍵時に、離鍵時の
番地のROMの内容を出力し続けるという問題が
解決できる。

また、鍵を押圧している時間が充分に長い場合
は、第３図で述べたとおり読み出し信号Acが
“86”で停止し、離鍵と同時にカウントアツプを
開始する。このためエンベロープメモリ２から87
番地以降、即ち区間２のリリース部を読み出すこ
とになり、離鍵と同時に乗算器１０の出力が減衰
し始める。

以上のように第５図の実施例においても、鍵を
押している時間に関係なく、離鍵後速やかに、し
かも滑らかに楽音信号を減衰させることができ
る。また第５図の実施例においては、各楽音発生
器１−１〜１−ｎにおいて、各開閉信号発生器７
が発生する開閉信号K₁を任意に選択することが
できるため、DAC９より出力される楽音信号の
立ち下りを非常に自然楽器に近いものにすること
ができる。

第６図は、第５図における乗算器１０をを改良
したものである。第６図において、１１は加算
器、１２は変換器であり、対数／リニア変換を行
なう。第６図に示す乗算器を使用する場合には、
エンベロープ信号及び開閉信号K₁を予め対数に
直しておく。即ち、エンベロープメモリ２には対
数表示によるエンベロープ情報を記憶させてお
き、開閉信号発生器７も開閉信号を対数表示によ
り出力するようにしておく。このような乗算器１
０を使用すれば演算時間を節約することができ
る。

以上の説明において、開閉信号発生器７は、第
３図に示すような信号を発生するものであればど
のようなものであつてもよいが、その一例を第７
図に示す。第７図において、１３はコンパレータ
であり、アドレス制御回路５が発生する読み出し
信号Acと所定の値、前述の実施例では、“86”と
の比較をとり、｛読み出し信号Ac｝≦86の時に
“１”を出力するものである。１４はラツチであ
り、CK端子の立ち上りでＤ端子に与えてある信
号をラツチし、Ｑ端子より出力する。１５はクロ
ツク発生器である。１６は５ビツトのカウンタで
あり、CK端子に与えられている信号をカウント
する。またＲ端子に与えられている信号が“１”
になると、無条件に出力がリセツトされる。１７
はメモリであり、０〜31番地の32個の情報を有
し、開閉信号として出力すべき情報を記憶してい
る。メモリ１７の内容は第８図に示すとおりであ
る。

次に第７図に示す開閉信号発生器７の動作につ
いて説明する。

先ず押鍵により押鍵信号K₀が“１”になると、
カウンタ１６のＲ端子が“１”になるので、カウ
ンタ出力はすべて“０”にリセツトされる。故に
押鍵中はメモリ１７の０番地の内容が常時出力さ
れる。次いで離鍵により押鍵信号K₀が“０”に
なると、インバータ１８によりラツチ１４のCK
端子の入力信号が立ち上り、コンパレータ１３の
出力がラツチされる。故に｛読み出し信号Ac｝＞
86の時にはラツチ１４の出力は“０”、｛読み出し
信号｝≦86の時には“１”となる。

｛読み出し信号Ac｝＞86の時にはラツチ１４の
出力が“０”であるので、AND回路１９の出力
は常に“０であり、カウンタ１６はリセツト状態
で停止したままである。故にメモリ１７の０番地
の内容が出力され、離鍵によつても開閉信号発生
器７の出力は変化しない。

一方、｛読み出し信号Ac｝≦86の時には、ラツ
チ１４の出力は“１”である。カウンタ１６はリ
セツトされているので、NAND回路２０の出力
も“１”である。故にAND回路１９はクロツク
発生器１５の発生するクロツク信号を出力し、カ
ウンタ１６のCK端子に与える。離鍵後はカウン
タ１６のＲ端子の入力信号は“０”となつている
ので、カウンタ１６はCK端子に与えられるクロ
ツク信号のカウントを開始し、メモリ１７に出力
する。メモリ１７はカウンタ１６の出力に基づ
き、メモリ内容を順次読み出し出力する。メモリ
１７の内容は第８図に示すとおりであるので、開
閉信号発生器７の出力は徐々に減衰していく。こ
こでカウンタ１６がクロツク信号のカウントを続
け、５ビツトの出力がすべて“１”になる、即
ち、メモリ１７の最後の内容が読み出されると、
NAND回路２０の出力が“０”となり、AND回
路１９の出力も“０”となる。故にカウンタ１６
のCK端子にはクロツク信号が与えられなくなり、
カウンタ１６は出力が“31”を示したままで停止
する。その結果、メモリ１７は31番地の内容を新
たな押鍵まで出力する。

以上が第７図に示す開閉信号発生器７の動作で
ある。開閉信号発生器７を第７図に示すように構
成すると、メモリ１７に記憶させる内容に応じ
て、様々な楽音の立ち下りを与えることができ、
しかもそれがきわめて容易に行なえる。

第９図は、第２図及び第５図におけるエンベロ
ープメモリ２の代りにエンベロープメモリ２と補
間回路２１を使用した場合の実施例である。

次に第９図の動作について第１０図に示すエン
ベロープメモリ２及び補間回路２１の出力波形と
共に説明する。

押鍵信号K₀によりアドレス制御回路５が読み
出し信号Acを発生し、エンベロープメモリ２よ
りエンベロープ情報を読み出すに至る動作は第２
図、第５図にて示したものと同じである。第１０
図ａに示すような時間間隔でのエンベロープ信号
をエンベロープメモリ２が出力すると、このエン
ベロープ信号を基にして補間回路２１がτ／４間
隔でエンベロープ信号を補充していく。このよう
にすれば、クロツク信号の周波数をさげることが
でき、エンベロープメモリの容量を小さくするこ
とができる。

なお第９図に示す回路を第７図におけるメモリ
１７に適応してもよいことは言うまでもない。

また、以上の実施例においては、単一の楽音を
発生する場合について述べたが、エンベロープメ
モリ、乗算器等を時分割で使用し、複音を発生す
るようにできることはいうまでもない。

以上述べたように本発明によれば、鍵を押して
いる長さに関係なく、離鍵後直ちにかつ滑らかに
楽音の減衰が開始され、しかも自然楽器個有の立
ち下りと非常に似た立ち下りを付加することがで
きるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なエンベロープメモリに記憶し
てあるエンベロープ情報を示す図、第２図は本発
明による電子楽器の一実施例を示すブロツク図、
第３図は押鍵信号、読み出し信号、開閉信号の関
係を示す図、第４図はエンベロープ信号、開閉信
号、開閉器出力と押鍵信号の関係を示す図、第５
図は本発明における他の実施例を示すブロツク
図、第６図は第５図における乗算器の一例を示す
図、第７図は開閉信号発生器の一例を示す図、第
８図はメモリに記憶してある内容を示す図、第９
図はエンベロープ情報を補間計算を行なつてエン
ベロープ情報を発生した場合の図、第１０図は第
９図に示す補間回路の出力波形図である。１−１〜１−ｎ……楽音発生器、２……エンベ
ロープメモリ、３……正弦波発生器、４……乗算
器、５……アドレス制御回路、６……加算器、７
……開閉信号発生器、８……開閉器、１０……乗
算器、１１……加算器、１２……変換器、１３…
…コンパレータ、１４……ラツチ、１５……クロ
ツク発生器、１６……カウンタ、１７……メモ
リ、２１……補間回路。

Claims

【特許請求の範囲】

１押鍵離鍵により押鍵信号を発生する手段と、
楽音波形を発生する波形発生器と、楽音のアタツ
ク部、サステイン部、リリース部からなるエンベ
ロープ情報を記憶しているエンベロープ記憶装置
と、前記押鍵信号に基づきエンベロープ記憶装置
の内容を順次読み出すべく読み出し信号を発生す
るアドレス制御装置と、前記読み出し信号に基づ
き前記エンベロープ情報を読み出しエンベロープ
信号を発生するエンベロープ発生器と、前記エン
ベロープ信号に基づき前記楽音波形の振幅変調を
行う演算器と、前記押鍵信号に基づき開閉信号を
発生する開閉信号発生器とを備え、前記開閉信号
発生器が前記エンベロープ情報のリリース部を検
出するリリース検出手段を有し、前記リリース検
出手段がエンベロープ情報のリリース部を検出し
た場合には前記演算器出力を減衰させることのな
い開閉信号を発生し、前記リリース検出手段がエ
ンベロープ情報のリリース部を検出しない場合に
は前記演算器出力を所定の特性で減衰させる開閉
信号を発生する開閉信号発生器であることを特徴
とする電子楽器。