JP2619242B2 - 時変スペクトルを有する楽音を発生する電子楽器 - Google Patents
時変スペクトルを有する楽音を発生する電子楽器Info
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- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
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- G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
- G10H1/02—Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos
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- G10H2250/215—Transforms, i.e. mathematical transforms into domains appropriate for musical signal processing, coding or compression
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は楽音合成装置に関するものであり、特に時変
スペクトル内容を有する楽音を発生させる装置の改良に
関する。
スペクトル内容を有する楽音を発生させる装置の改良に
関する。
従来の技術 電子鍵盤操作楽器の設計において達成することがむず
かしい目標は、電子装置のない従来型のオーケストラ用
楽器を現実的にまねる能力である。最もよい結果は管楽
器のパイプオルガンおよびハープシコードをまねた電子
楽器について得られている。これらの楽器についてすぐ
れた模倣結果が得られる主な理由はこれらの楽器が本質
的には機械的楽音発生器であるからである。楽音発生は
全く自動的に行われ、音楽家はオン−オフスイッチを起
動させるだけでよい。そのような楽器は注目すべき例外
であって、殆どすべてのその他の電子装置を具えていな
い楽器の音の特性は音楽家がもっている一定の技倆の働
き（function）である。
かしい目標は、電子装置のない従来型のオーケストラ用
楽器を現実的にまねる能力である。最もよい結果は管楽
器のパイプオルガンおよびハープシコードをまねた電子
楽器について得られている。これらの楽器についてすぐ
れた模倣結果が得られる主な理由はこれらの楽器が本質
的には機械的楽音発生器であるからである。楽音発生は
全く自動的に行われ、音楽家はオン−オフスイッチを起
動させるだけでよい。そのような楽器は注目すべき例外
であって、殆どすべてのその他の電子装置を具えていな
い楽器の音の特性は音楽家がもっている一定の技倆の働
き（function）である。
従来のオルガンの音を可能性のある例外として、楽器
により発生される殆どすべての音は時間とともに変化す
る楽音スペクトルを示すことが認められている。時変ス
ペクトルのきわめて重要の特性の認識は、“スライド型
フオルマント”および“FMシンセサイザ”の一般名によ
って知られているシステムのような電子楽音発生システ
ムの開発に刺激を与えた。スライド型フオルマント楽音
発生器は減法（算）合成（subtractive synthesis）と
も呼ばれる発生器の種類を構成している。減法合成にお
いては、基本楽音源は究極の所望する楽音スペクトル成
分以上のものを発生させ、望ましくないスペクトル成分
は何らかの種類の周波数フイルタによって減衰又はろ波
される。FMシンセサイザは簡単な単一の周波数正弦波時
間関数からなることがしばしばである発生源信号に成分
を加算するのにFM（周波数変調）を用いる加法合成器で
ある。
により発生される殆どすべての音は時間とともに変化す
る楽音スペクトルを示すことが認められている。時変ス
ペクトルのきわめて重要の特性の認識は、“スライド型
フオルマント”および“FMシンセサイザ”の一般名によ
って知られているシステムのような電子楽音発生システ
ムの開発に刺激を与えた。スライド型フオルマント楽音
発生器は減法（算）合成（subtractive synthesis）と
も呼ばれる発生器の種類を構成している。減法合成にお
いては、基本楽音源は究極の所望する楽音スペクトル成
分以上のものを発生させ、望ましくないスペクトル成分
は何らかの種類の周波数フイルタによって減衰又はろ波
される。FMシンセサイザは簡単な単一の周波数正弦波時
間関数からなることがしばしばである発生源信号に成分
を加算するのにFM（周波数変調）を用いる加法合成器で
ある。
スライド型フオルマント又はFMシンセサイザのような
合成技術を用いる電子装置をもたないオーケストラ用楽
器の模倣は試行錯誤の１例であった。特定の楽器に類似
していると、又は特定の楽器をある程度模倣していると
判断される出力音が出るまで多数の楽音制御装置および
ADSRエンベローブ制御装置を調節する。そのような技術
は選択された楽器が発生させた楽音を先づ分析する直観
的方法と並置される。そのような分析に基づいて、実験
的に得られたパラメータを分析モデルに挿入してもとの
楽音によく似た楽音を合成できるように分析モデルを仮
定する。
合成技術を用いる電子装置をもたないオーケストラ用楽
器の模倣は試行錯誤の１例であった。特定の楽器に類似
していると、又は特定の楽器をある程度模倣していると
判断される出力音が出るまで多数の楽音制御装置および
ADSRエンベローブ制御装置を調節する。そのような技術
は選択された楽器が発生させた楽音を先づ分析する直観
的方法と並置される。そのような分析に基づいて、実験
的に得られたパラメータを分析モデルに挿入してもとの
楽音によく似た楽音を合成できるように分析モデルを仮
定する。
小数の比較的個別的な場合を除いては現在までのとこ
ろ成功していないことから判断しても、楽器音について
の分析、モデル発生および合成のプロセスは明らかに実
施することが容易でない手順である。成功しない理由の
一部は、楽器の効果的な演奏において音楽家が与える楽
音構造の微妙な点の多くを含む分析モデルを適当に発生
させる能力が明らかに欠けていることである。音楽家は
一定の音符に対する楽音構造が楽音の大きさとともに変
化するような演奏技術を一般に用いる。反復される音符
は異なる大きさで演奏され、楽音の構造およびこれらの
やや微妙な差異が大部分の電子楽音発生器により発生さ
れる機械的な反復音を除去する。一般的に云うと、楽音
のレベルが高くなるにつれて、その楽音のスペクトルは
より高い高調波の数と強さが増大する。
ろ成功していないことから判断しても、楽器音について
の分析、モデル発生および合成のプロセスは明らかに実
施することが容易でない手順である。成功しない理由の
一部は、楽器の効果的な演奏において音楽家が与える楽
音構造の微妙な点の多くを含む分析モデルを適当に発生
させる能力が明らかに欠けていることである。音楽家は
一定の音符に対する楽音構造が楽音の大きさとともに変
化するような演奏技術を一般に用いる。反復される音符
は異なる大きさで演奏され、楽音の構造およびこれらの
やや微妙な差異が大部分の電子楽音発生器により発生さ
れる機械的な反復音を除去する。一般的に云うと、楽音
のレベルが高くなるにつれて、その楽音のスペクトルは
より高い高調波の数と強さが増大する。
電子装置のない楽器の音を模倣する最も簡単で最も直
接的な技術は、何らかの適当な記憶媒体にその音を記録
し、次に楽器の鍵盤スイッチを起動させることにより開
始される要求に応じてその音を再び奏することである。
そのような記録技術は多年の間実施されてきておりさま
ざまな程度の成功を収めている。最近低価格の超小型電
子メモリおよび現在の技術水準のデジタル信号処置技術
が利用できるようになった結果、やや誤解を与えるおそ
れのある一般名PCM（パルス符号変調）を与えられてい
る楽音発生器が開発された。これらのシステムでは、楽
音はデジタル化され、超小型電子メモリ回路に記憶され
る。比較的安価なそのようなメモリデバイスを用いた場
合でも、いくつかの異なる楽音の能力を有する鍵盤楽器
に必要な大量のデータ記憶は大部分の楽音発生システム
にとってなおかなり過剰である。PCM発生型のシステム
は“電子楽器”と題する米国特許第4,383,462号に記述
されている。
接的な技術は、何らかの適当な記憶媒体にその音を記録
し、次に楽器の鍵盤スイッチを起動させることにより開
始される要求に応じてその音を再び奏することである。
そのような記録技術は多年の間実施されてきておりさま
ざまな程度の成功を収めている。最近低価格の超小型電
子メモリおよび現在の技術水準のデジタル信号処置技術
が利用できるようになった結果、やや誤解を与えるおそ
れのある一般名PCM（パルス符号変調）を与えられてい
る楽音発生器が開発された。これらのシステムでは、楽
音はデジタル化され、超小型電子メモリ回路に記憶され
る。比較的安価なそのようなメモリデバイスを用いた場
合でも、いくつかの異なる楽音の能力を有する鍵盤楽器
に必要な大量のデータ記憶は大部分の楽音発生システム
にとってなおかなり過剰である。PCM発生型のシステム
は“電子楽器”と題する米国特許第4,383,462号に記述
されている。
発明が解決しようとする課題 米国特許第4,085,644号（特開昭52−27621）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、このデータが楽音波形に変換される。一
連の計算サイクルが実施され、各計算サイクルの期間中
に主データセットが作られる。この主データセットは楽
音波形の１周期を定める一セットのデータ点を含む。
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、このデータが楽音波形に変換される。一
連の計算サイクルが実施され、各計算サイクルの期間中
に主データセットが作られる。この主データセットは楽
音波形の１周期を定める一セットのデータ点を含む。
この発明は、このような装置に時変スペクトルを有す
る楽音を発生させるものである。
る楽音を発生させるものである。
課題を解決するための手段 本発明の構成は以下に示す通りである。即ち、楽音波
形を定める点の振幅に対応するデータワードを１セット
の高調波係数から計算し、発生するピッチに対応する速
度で読み出し楽音を発生する電子楽器において、 １セットの高調波係数を高調波毎に記憶する複数の高
調波係数メモリ手段と、 波形メモリ手段と、 前記高調波係数メモリ手段の２つのセットから高調波
毎に対応する高調波係数の同時に指定選択する高調波係
数指定手段と、 該高調波係数指定手段で高調波毎に同時に指定選択さ
れた高調波係数を補間して補間された高調波係数値を発
生させる補間手段と、 該補間手段からの高調波係数値に応答して楽音の波形
の振幅に対応する複数のデータワードを計算し前記波形
データメモリ手段に記憶する計算手段と、 前記波形メモリ手段に記憶した前記データワードを楽
音のピッチに比例する速度で読み出して楽音を発生させ
る楽音発生手段とを具え、 時変スペクトルを有する楽音を発生することを特徴と
する電子楽器としての構成を有する。
形を定める点の振幅に対応するデータワードを１セット
の高調波係数から計算し、発生するピッチに対応する速
度で読み出し楽音を発生する電子楽器において、 １セットの高調波係数を高調波毎に記憶する複数の高
調波係数メモリ手段と、 波形メモリ手段と、 前記高調波係数メモリ手段の２つのセットから高調波
毎に対応する高調波係数の同時に指定選択する高調波係
数指定手段と、 該高調波係数指定手段で高調波毎に同時に指定選択さ
れた高調波係数を補間して補間された高調波係数値を発
生させる補間手段と、 該補間手段からの高調波係数値に応答して楽音の波形
の振幅に対応する複数のデータワードを計算し前記波形
データメモリ手段に記憶する計算手段と、 前記波形メモリ手段に記憶した前記データワードを楽
音のピッチに比例する速度で読み出して楽音を発生させ
る楽音発生手段とを具え、 時変スペクトルを有する楽音を発生することを特徴と
する電子楽器としての構成を有する。
或いはまた、楽音波形を定める点の振幅に対応するデ
ータワードを１セットの高調波係数から一定時間間隔で
計算し楽音を発生する電子楽器において、 １セットの高調波係数を高調波毎に記憶する複数の高
調波係数メモリ手段と、 前記高調波係数メモリ手段の２つのセットから高調波毎
に対応する高調波係数を同時に指定選択する高調波係数
指定手段と、 該高調波係数指定手段で高調波毎に同時に指定選択さ
れた高調波係数を補間して補間された高調波係数値を発
生させる補間手段と、 該補間手段から高調波係数値に応答して楽音波形の振
幅に対応する複数のデータワードを計算する計算手段
と、 該計算手段からの出力データから楽音を発生させる楽
音発生手段とを具え、時変スペクトルを有する楽音を発
生することを特徴とする電子楽器としての構成を有す
る。
ータワードを１セットの高調波係数から一定時間間隔で
計算し楽音を発生する電子楽器において、 １セットの高調波係数を高調波毎に記憶する複数の高
調波係数メモリ手段と、 前記高調波係数メモリ手段の２つのセットから高調波毎
に対応する高調波係数を同時に指定選択する高調波係数
指定手段と、 該高調波係数指定手段で高調波毎に同時に指定選択さ
れた高調波係数を補間して補間された高調波係数値を発
生させる補間手段と、 該補間手段から高調波係数値に応答して楽音波形の振
幅に対応する複数のデータワードを計算する計算手段
と、 該計算手段からの出力データから楽音を発生させる楽
音発生手段とを具え、時変スペクトルを有する楽音を発
生することを特徴とする電子楽器としての構成を有す
る。
或いはまた、前記高調波係数メモリ手段に記憶する高
調波係数は２進浮動小数点数で記憶されることを特徴と
する電子楽器としての構成を有する。
調波係数は２進浮動小数点数で記憶されることを特徴と
する電子楽器としての構成を有する。
或いはまた、前記補間手段は、カウンタの２進の補数
を作る補数手段と、該補数手段からの出力と前菊高調波
係数メモリ手段のうち第１メモリ手段から読み出された
高調波係数値とを乗算し、カウンタのカウント値と前記
高調波係数メモリ手段のうち第２メモリ手段から読み出
された高調波係数値とを乗算する乗算手段と、乗算され
たそれぞれの値を加算する加算手段の含み、補間された
高調波係数値を発生することを特徴とする電子楽器とし
ての構成を有する。
を作る補数手段と、該補数手段からの出力と前菊高調波
係数メモリ手段のうち第１メモリ手段から読み出された
高調波係数値とを乗算し、カウンタのカウント値と前記
高調波係数メモリ手段のうち第２メモリ手段から読み出
された高調波係数値とを乗算する乗算手段と、乗算され
たそれぞれの値を加算する加算手段の含み、補間された
高調波係数値を発生することを特徴とする電子楽器とし
ての構成を有する。
作用 このように構成したので、主データセットは一連の補
間された高調波係数に対して行われる離散的フーリエ変
換を実施することによって計算される。予め選択された
数セットの高調波係数は多数の高調波係数メモリに記憶
される。１対の高調波係数が周期的順序で選択される高
調波係数メモリから読み出される。この一連の補間され
た高調波係数を作るのには補間アルゴリズムが用いられ
る。時間依存的方法で補間分数（fraction）を変えるこ
とによって、時変スペクトルを有する楽音が発生する。
間された高調波係数に対して行われる離散的フーリエ変
換を実施することによって計算される。予め選択された
数セットの高調波係数は多数の高調波係数メモリに記憶
される。１対の高調波係数が周期的順序で選択される高
調波係数メモリから読み出される。この一連の補間され
た高調波係数を作るのには補間アルゴリズムが用いられ
る。時間依存的方法で補間分数（fraction）を変えるこ
とによって、時変スペクトルを有する楽音が発生する。
発明の詳細な説明 本発明は予め特定された数セットの高調波係数間の高
調波補間によって時変楽音を発生させる複音シンセサイ
ザを指向する。離散的フーリエ変換アルゴリズムを実施
することによって楽音波形を合成する種類の楽器に楽音
変更システムが組み込まれている。この種の楽音発生シ
ステムは“複音シンセサイザ”と題する米国特許第4,08
5,644号に詳述されている。この特許はここに参考のた
めに述べてある。下記の説明において、参考のために述
べてある特許に説明されているシステムの全素子は、参
考のために述べてある特許に現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る。
調波補間によって時変楽音を発生させる複音シンセサイ
ザを指向する。離散的フーリエ変換アルゴリズムを実施
することによって楽音波形を合成する種類の楽器に楽音
変更システムが組み込まれている。この種の楽音発生シ
ステムは“複音シンセサイザ”と題する米国特許第4,08
5,644号に詳述されている。この特許はここに参考のた
めに述べてある。下記の説明において、参考のために述
べてある特許に説明されているシステムの全素子は、参
考のために述べてある特許に現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る。
第１図は米国特許第4,085,644号に記述されるシステ
ムに対する変更又は付加物として説明される本発明の１
実施例を示す。参考のために述べてある特許に説明され
ているように、複音シンセサイザは鍵盤楽器スイッチ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
状態を変え起動されると（“オン”のスイッチ位置にな
ると）、音調検出・割当装置14は起動された状態に状態
を変え検出された鍵盤スイッチを符号化し、起動された
鍵スイッチに対応するノート（note）情報を記憶する。
楽音発生器101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１セットの楽音発生器の１つが音調検出
・割当装置14が発生させた情報を用いて起動された各種
スイッチに割り当てられる。
ムに対する変更又は付加物として説明される本発明の１
実施例を示す。参考のために述べてある特許に説明され
ているように、複音シンセサイザは鍵盤楽器スイッチ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
状態を変え起動されると（“オン”のスイッチ位置にな
ると）、音調検出・割当装置14は起動された状態に状態
を変え検出された鍵盤スイッチを符号化し、起動された
鍵スイッチに対応するノート（note）情報を記憶する。
楽音発生器101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１セットの楽音発生器の１つが音調検出
・割当装置14が発生させた情報を用いて起動された各種
スイッチに割り当てられる。
音調検出・割当装置サブシステムの適当な構成が米国
特許第4,022,098号（特開昭52−44626）に記述されてお
り、この特許はここに参考のために述べてある。
特許第4,022,098号（特開昭52−44626）に記述されてお
り、この特許はここに参考のために述べてある。
１つ又は複数の鍵スイッチが起動されると、実行制御
回路16は反復する一連の計算サイクルを開始する。各計
算サイクルの期間中に、主データセットを計算する。主
データセット中の64データワードは楽音発生器101のう
ちの対応する１つの楽音発生器が発生させた楽音に対す
るオーディオ波形の１周期の等間隔に置かれた64のデー
タ点の振幅に対応する。一般的原則は、オーディオ楽音
スペクトルの高調波の最大数は完全な波形１周期中のデ
ータ点数の1/2にすぎないというものである。従って、6
4のデータワードを含む主データセットは最大32の高調
波を有する楽音波形に対応する。
回路16は反復する一連の計算サイクルを開始する。各計
算サイクルの期間中に、主データセットを計算する。主
データセット中の64データワードは楽音発生器101のう
ちの対応する１つの楽音発生器が発生させた楽音に対す
るオーディオ波形の１周期の等間隔に置かれた64のデー
タ点の振幅に対応する。一般的原則は、オーディオ楽音
スペクトルの高調波の最大数は完全な波形１周期中のデ
ータ点数の1/2にすぎないというものである。従って、6
4のデータワードを含む主データセットは最大32の高調
波を有する楽音波形に対応する。
反復する一連の計算サイクルの期間中に発生した主デ
ータセットを連続的に再計算して記憶し楽音発生器101
というラベルが付いているブロックの楽音発生器の各々
に対応づけられているノートレジスタにこのデータをロ
ードすることができる一方で、起動された鍵スイッチは
鍵盤上で起動又は押鍵されたままになっていることが望
ましい。
ータセットを連続的に再計算して記憶し楽音発生器101
というラベルが付いているブロックの楽音発生器の各々
に対応づけられているノートレジスタにこのデータをロ
ードすることができる一方で、起動された鍵スイッチは
鍵盤上で起動又は押鍵されたままになっていることが望
ましい。
参考のために述べてある米国特許第4,085,644号に説
明されている方法により高調波カウンタ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
の故にその初期カウント状態、即ち最小カウント状態に
戻る度毎に、実行制御回路16は信号を発生させ、この信
号は高調波カウンタ20のカウント状態を増分させる。ワ
ードカウンタ19は主データセットを構成するデータワー
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32をモジュロとして
カウントするように実施されている。この数は64のデー
タワードを含む主データセットと一致する高調波の最大
数に対応する。
明されている方法により高調波カウンタ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
の故にその初期カウント状態、即ち最小カウント状態に
戻る度毎に、実行制御回路16は信号を発生させ、この信
号は高調波カウンタ20のカウント状態を増分させる。ワ
ードカウンタ19は主データセットを構成するデータワー
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32をモジュロとして
カウントするように実施されている。この数は64のデー
タワードを含む主データセットと一致する高調波の最大
数に対応する。
各計算サイクルの開始時に、加算器−アキュムレータ
21中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64をモジュロとして実施される。
21中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64をモジュロとして実施される。
加算器−アキュムレータ21中のアキュムレータの内容
はメモリアドレスデコーダ23により正弦波関数表から三
角関数正弦波関数表をアクセスするのに用いられる。正
弦波関数表24は間隔Ｄにおいて０≦θ≦64に対する三角
関数sin（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は表分解（resolution）定
数である。
はメモリアドレスデコーダ23により正弦波関数表から三
角関数正弦波関数表をアクセスするのに用いられる。正
弦波関数表24は間隔Ｄにおいて０≦θ≦64に対する三角
関数sin（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は表分解（resolution）定
数である。
乗算器28は正弦波関数表24から読出された三角関数値
と補間回路102によって与えられた補間された高調波係
数値とを乗算するのに用いられる。この乗算プロセスに
よって生じた積の値は加算器33へ転送される。
と補間回路102によって与えられた補間された高調波係
数値とを乗算するのに用いられる。この乗算プロセスに
よって生じた積の値は加算器33へ転送される。
主レジスタ34の内容は計算サイクルの開始時に零値に
初期設定される。ワードカウンタ19が増分される度毎
に、ワードカウンタ19のカウント状態の対応するアドレ
スにおける主レジスタ34の内容が読み出され、入力とし
て加算器33へ与えられる。加算器33への入力データの和
は、ワードカウンタ19のカウント状態に等しい、又はワ
ードカウンタ19のカウント状態に対応するメモリ位置に
おいて主レジスタ34に記憶される。ワードカウンタ19が
１サイクル64カウントの完全な32サイクルだけ循環する
と、主レジスタ34は補間回路102によって与えられた一
連の補間された高調波係数によって決定されたスペクト
ル関数を有する楽音波形の完全な１周期を含む主データ
セットを含む。
初期設定される。ワードカウンタ19が増分される度毎
に、ワードカウンタ19のカウント状態の対応するアドレ
スにおける主レジスタ34の内容が読み出され、入力とし
て加算器33へ与えられる。加算器33への入力データの和
は、ワードカウンタ19のカウント状態に等しい、又はワ
ードカウンタ19のカウント状態に対応するメモリ位置に
おいて主レジスタ34に記憶される。ワードカウンタ19が
１サイクル64カウントの完全な32サイクルだけ循環する
と、主レジスタ34は補間回路102によって与えられた一
連の補間された高調波係数によって決定されたスペクト
ル関数を有する楽音波形の完全な１周期を含む主データ
セットを含む。
反復する一連の計算サイクル中の各計算サイクルに引
き続いて、転送サイクルが開始され実行される。転送サ
イクルの期間中には、参考のために述べた米国特許第4,
085,644号に説明されている方法により、主レジスタ34
に記憶された主データセットがノートレジスタに転送さ
れるが、これらのノートレジスタは楽音発生器101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
楽音発生器の各々の成分である。
き続いて、転送サイクルが開始され実行される。転送サ
イクルの期間中には、参考のために述べた米国特許第4,
085,644号に説明されている方法により、主レジスタ34
に記憶された主データセットがノートレジスタに転送さ
れるが、これらのノートレジスタは楽音発生器101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
楽音発生器の各々の成分である。
ノートレジスタの各々に記録された主データセットは
ノートクロックに応答して逐次反復して読み出される。
読み出されたデータはＤ−Ａ変換器47によってアナログ
信号に変換される。その結果生じるアナログ信号は音響
システム11によって可聴楽音に変えられる。音響システ
ム11は可聴楽音を発生させるため従来の増幅器とスピー
カとの組合せを含む。
ノートクロックに応答して逐次反復して読み出される。
読み出されたデータはＤ−Ａ変換器47によってアナログ
信号に変換される。その結果生じるアナログ信号は音響
システム11によって可聴楽音に変えられる。音響システ
ム11は可聴楽音を発生させるため従来の増幅器とスピー
カとの組合せを含む。
複数の高調波係数メモリ27,127,227が高調波係数セッ
トを記憶するのに用いられる。３つだけのそのような高
調波係数メモリが第１図に明示されているが、これらは
多数のそのようなメモリを代表するものであることが理
解される。これらのメモリは１セットの次第に大きくな
る整数に対応する数の順序で配列されている。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
対応するアドレスにおいて複数の高調波係数メモリの各
々から高調波係数を同時にアドレスアウトする。
トを記憶するのに用いられる。３つだけのそのような高
調波係数メモリが第１図に明示されているが、これらは
多数のそのようなメモリを代表するものであることが理
解される。これらのメモリは１セットの次第に大きくな
る整数に対応する数の順序で配列されている。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
対応するアドレスにおいて複数の高調波係数メモリの各
々から高調波係数を同時にアドレスアウトする。
補間制御回路103の機能の１つは、巡回的順序で選択
された２つの連続する高調波係数メモリからアドレスア
ウトされた高調波係数を選択することである。波間回路
102は現在の選択された２つの高調波係数メモリからア
ドレスアウトされた高調波係数間の補間計算を行う。cq
が２つの選択された高調波係数メモリのうちの第１のメ
モリからアドレスされた第ｑ′次高調波係数を表わし、
dqが２つの選択された高調波係数メモリのうちの第２の
メモリからアドレスアウトされた第ｑ′次高調波係数を
表わすとすると、補間回路102によって与えられる出力
データは補間された高調波係数aqである。
された２つの連続する高調波係数メモリからアドレスア
ウトされた高調波係数を選択することである。波間回路
102は現在の選択された２つの高調波係数メモリからア
ドレスアウトされた高調波係数間の補間計算を行う。cq
が２つの選択された高調波係数メモリのうちの第１のメ
モリからアドレスされた第ｑ′次高調波係数を表わし、
dqが２つの選択された高調波係数メモリのうちの第２の
メモリからアドレスアウトされた第ｑ′次高調波係数を
表わすとすると、補間回路102によって与えられる出力
データは補間された高調波係数aqである。
aq＝cq＋Ｋ（dq−cq）＝（１−Ｋ）cq＋Kdq 式１ 第２図は補間制御回路103および補間回路102を実施す
るためのシステム構成を示す。
るためのシステム構成を示す。
可変周波数クロック14は周波数制御信号の値に応答し
て周波数を変えることができる可変周波数タイミング源
として実施されている。
て周波数を変えることができる可変周波数タイミング源
として実施されている。
カウンタ105は可変周波数クロック104により発生され
たタイミング信号を予め特定された数Ｋをモジュロとし
てカウントする。Ｋの値は同じ周波数ナンバーｑの対応
する２つの連続する高調波係数間の補間のための間隔数
を決定する。カウンタ105のカウント状態は第２図に示
してある補間値Ｋに対応する。
たタイミング信号を予め特定された数Ｋをモジュロとし
てカウントする。Ｋの値は同じ周波数ナンバーｑの対応
する２つの連続する高調波係数間の補間のための間隔数
を決定する。カウンタ105のカウント状態は第２図に示
してある補間値Ｋに対応する。
カウンタ105がそのモジュロＫカウンティング実施の
故にその零カウント状態、即ち最小カウント状態に戻る
度毎に、リセット信号が発生する。カウンタ106は数Ｍ
をモジュロとしてリセット信号をカウントする。Ｍは高
調波係数メモリ27,127および227により象徴的に示され
ている高調波係数メモリの数に等しい。カウンタ106の
カウント状態は補間計算に用いられる現在の１対の高調
波係数メモリを巡回的に選択するのに用いられる。
故にその零カウント状態、即ち最小カウント状態に戻る
度毎に、リセット信号が発生する。カウンタ106は数Ｍ
をモジュロとしてリセット信号をカウントする。Ｍは高
調波係数メモリ27,127および227により象徴的に示され
ている高調波係数メモリの数に等しい。カウンタ106の
カウント状態は補間計算に用いられる現在の１対の高調
波係数メモリを巡回的に選択するのに用いられる。
カウント状態デコーダ107はカウンタ106の２進カウン
ト状態をデータ選択回路110に接続されている１セット
のカウント信号線上に複号する。増分回路109はカウン
タ106のカウント状態に１を加算する。この加算はモジ
ュロＭで実施される。従って、カウンタ106がその最大
カウント状態にあると、増分回路109からの出力は巡回
的順序の次の最高状態に対応し、この場合にはカウンタ
106の最小カウント状態に対応する。
ト状態をデータ選択回路110に接続されている１セット
のカウント信号線上に複号する。増分回路109はカウン
タ106のカウント状態に１を加算する。この加算はモジ
ュロＭで実施される。従って、カウンタ106がその最大
カウント状態にあると、増分回路109からの出力は巡回
的順序の次の最高状態に対応し、この場合にはカウンタ
106の最小カウント状態に対応する。
カウント状態デコーダ108はこれもまたデータ選択回
路110に接続されている第２セットのカウント信号線上
で複号される。２セットのカウント信号線上で復号され
た信号に応答して、データ選択回路110はカウンタ106の
カウント状態に対応する高調波係数メモリから読み出さ
れた高調波係数を選択し、カウンタ106の次の最高カウ
ント状態に対応する高調波係数メモリから読み出された
高調波係数を選択する。
路110に接続されている第２セットのカウント信号線上
で複号される。２セットのカウント信号線上で復号され
た信号に応答して、データ選択回路110はカウンタ106の
カウント状態に対応する高調波係数メモリから読み出さ
れた高調波係数を選択し、カウンタ106の次の最高カウ
ント状態に対応する高調波係数メモリから読み出された
高調波係数を選択する。
複数回路111は１の補数計算を行い、カウンタ105のカ
ウンタ状態である入力２進値Ｋから値１−Ｋを発生させ
る。
ウンタ状態である入力２進値Ｋから値１−Ｋを発生させ
る。
データ選択回路110によって選択された２つの高調波
係数のうちの第１の係数は乗算器112によってＫと乗算
され、その出力は１入力として加算器113へ与えられ
る。データ選択回路110によって選択された２つの高調
波係数のうちの第２の係数は乗算器112によって値１−
Ｋと乗算され、その積値は第２入力として加算器113へ
与えられる。加算器113は２つの入力データ値を合計し
て補間された高調波係数値を生じさせ、この高調波係数
値はデータ入力の１つとして乗算器28へ与えられる。
係数のうちの第１の係数は乗算器112によってＫと乗算
され、その出力は１入力として加算器113へ与えられ
る。データ選択回路110によって選択された２つの高調
波係数のうちの第２の係数は乗算器112によって値１−
Ｋと乗算され、その積値は第２入力として加算器113へ
与えられる。加算器113は２つの入力データ値を合計し
て補間された高調波係数値を生じさせ、この高調波係数
値はデータ入力の１つとして乗算器28へ与えられる。
各計算サイクルの開始時に、カウンタ105および106の
カウント状態は実行制御回路16によって与えられる信号
によってその最小カウント状態に初期設定される。
カウント状態は実行制御回路16によって与えられる信号
によってその最小カウント状態に初期設定される。
第３図は楽音発生器101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のうちの１つ
の概略図である。鍵盤スイッチが起動されたことを音調
検出・割当装置14が検出すると、対応する周波数ナンバ
ーが周波数ナンバーメモリ419から読み出される。周波
数ナンバーメモリ419は値2- （Ｍ−Ｎ）/12を有する２進
数形式で記憶されたデータ語を含むアドレス可能な固定
メモリ（ROM）として実施することができる。但し、Ｎ
は値Ｎ＝1,2,…,Mの範囲を有し、Ｍは楽器鍵盤上の鍵ス
イッチ数に等しい。Ｎは最低鍵盤楽音スイッチにおいて
１から連続して数字が付けられている鍵盤スイッチの数
を指定する。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す。周
波数ナンバーの詳細な説明は、“雑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4,114,496号（特
開昭53−107815）に含まれている。この特許はここに参
考のために述べてある。
るシステムブロックに含まれる楽音発生器のうちの１つ
の概略図である。鍵盤スイッチが起動されたことを音調
検出・割当装置14が検出すると、対応する周波数ナンバ
ーが周波数ナンバーメモリ419から読み出される。周波
数ナンバーメモリ419は値2- （Ｍ−Ｎ）/12を有する２進
数形式で記憶されたデータ語を含むアドレス可能な固定
メモリ（ROM）として実施することができる。但し、Ｎ
は値Ｎ＝1,2,…,Mの範囲を有し、Ｍは楽器鍵盤上の鍵ス
イッチ数に等しい。Ｎは最低鍵盤楽音スイッチにおいて
１から連続して数字が付けられている鍵盤スイッチの数
を指定する。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す。周
波数ナンバーの詳細な説明は、“雑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4,114,496号（特
開昭53−107815）に含まれている。この特許はここに参
考のために述べてある。
周波数ナンバーメモリ419から読み出された周波数ナ
ンバーは周波数ナンバーラッチ420に記憶される。論理
クロック422が発生させたタイミング信号に応答して、
周波数ナンバーラッチ420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421中のアキュムレータの
内容に連続的に加算される。アキュムレータの内容は周
波数ナンバーの累計である。
ンバーは周波数ナンバーラッチ420に記憶される。論理
クロック422が発生させたタイミング信号に応答して、
周波数ナンバーラッチ420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421中のアキュムレータの
内容に連続的に加算される。アキュムレータの内容は周
波数ナンバーの累計である。
第３図に明示されている楽音発生器に関連した転送サ
イクルの期間中に、主レジスタ34に含まれる主データは
ノートレジスタ35にコピーされる。加算器−アキュムレ
ータ421に含まれる累算された周波数ナンバーの６つの
最上位ビットに応答して、データワードがメモリアドレ
スデコーダ423によってノートレジスタから読み出さ
れ、Ｄ−Ａ変換器47へ与えられる。
イクルの期間中に、主レジスタ34に含まれる主データは
ノートレジスタ35にコピーされる。加算器−アキュムレ
ータ421に含まれる累算された周波数ナンバーの６つの
最上位ビットに応答して、データワードがメモリアドレ
スデコーダ423によってノートレジスタから読み出さ
れ、Ｄ−Ａ変換器47へ与えられる。
本発明は米国特許第4,085,644号に記述されている種
類の楽音発生システムに限定されるものではない。本発
明は記憶された複数セットの高調波係数を用いて離散的
フーリエ変換によって波形データ点を計算する種類のい
かなる楽音発生システムとも一緒に用いることができ
る。そのような１つの楽音発生システムが“コンピュー
タオルガン”と題する米国特許第3,809,786号に記述さ
れている。この特許はここに参考のために述べてある。
“300"代の数字を有する第４図のシステムブロックは参
考のために述べてある米国特許3,809,786号の第１図に
示してあるブロック数字に300を加えた数字が付けられ
ている。
類の楽音発生システムに限定されるものではない。本発
明は記憶された複数セットの高調波係数を用いて離散的
フーリエ変換によって波形データ点を計算する種類のい
かなる楽音発生システムとも一緒に用いることができ
る。そのような１つの楽音発生システムが“コンピュー
タオルガン”と題する米国特許第3,809,786号に記述さ
れている。この特許はここに参考のために述べてある。
“300"代の数字を有する第４図のシステムブロックは参
考のために述べてある米国特許3,809,786号の第１図に
示してあるブロック数字に300を加えた数字が付けられ
ている。
楽器鍵盤スイッチ312というラベルが付けられている
ブロックに含まれている鍵スイッチが閉じると対応する
周波数ナンバーが周波数ナンバーメモリ314からアクセ
スされる。ゲート324を介して転送された周波数ナンバ
ーはN/2カウンタ322のカウント状態の変化によって決定
される速度でノート間隔加算器325の内容に反復して加
算される。ノート間隔加算器325の内容は計算される波
形上のサンプル点を指定する。そのような各サンプル点
について、補間回路102によって与えられた補間された
高調波係数と正弦波関数表329から読み出された三角関
数正弦関数値と乗算することによって多数の高調波成分
の振幅を個々に計算する。この乗算は高調波振幅乗算器
333によって行われる。その結果生じる高調波成分振幅
をアキュムレータ316によって代数的に合計し、ノート
間隔加算器325の内容に対応する波形サンプル点におけ
る正味振幅を得る。この計算の詳細は参考のために述べ
てある米国特許第3,809,786号に述べられている。
ブロックに含まれている鍵スイッチが閉じると対応する
周波数ナンバーが周波数ナンバーメモリ314からアクセ
スされる。ゲート324を介して転送された周波数ナンバ
ーはN/2カウンタ322のカウント状態の変化によって決定
される速度でノート間隔加算器325の内容に反復して加
算される。ノート間隔加算器325の内容は計算される波
形上のサンプル点を指定する。そのような各サンプル点
について、補間回路102によって与えられた補間された
高調波係数と正弦波関数表329から読み出された三角関
数正弦関数値と乗算することによって多数の高調波成分
の振幅を個々に計算する。この乗算は高調波振幅乗算器
333によって行われる。その結果生じる高調波成分振幅
をアキュムレータ316によって代数的に合計し、ノート
間隔加算器325の内容に対応する波形サンプル点におけ
る正味振幅を得る。この計算の詳細は参考のために述べ
てある米国特許第3,809,786号に述べられている。
アキュムレータ316に含まれる各波形サンプル点はＤ
−Ａ変換器318によってアナログ信号レベルに変換され
る。その結果生じるアナログ信号は音響システム311へ
与えられ、この音響システム311がその信号を可聴楽音
に変える。
−Ａ変換器318によってアナログ信号レベルに変換され
る。その結果生じるアナログ信号は音響システム311へ
与えられ、この音響システム311がその信号を可聴楽音
に変える。
高調波間隔カウンタ328はN/2カウンタ322によって与
えられた信号によって初期設定される。クロック320か
らの信号に応答して高調波間隔加算器はノート間隔加算
器325の内容をアキュムレータの内容に連続的に加算す
る。メモリアドレスデコーダ330は高調波間隔加算器の
内容に応答して正弦波関数表から三角関数値をアクセス
する。
えられた信号によって初期設定される。クロック320か
らの信号に応答して高調波間隔加算器はノート間隔加算
器325の内容をアキュムレータの内容に連続的に加算す
る。メモリアドレスデコーダ330は高調波間隔加算器の
内容に応答して正弦波関数表から三角関数値をアクセス
する。
クロック320により発生されたタイミング信号に応答
してメモリアドレス制御回路は複数の高調波係数メモリ
127,227および327から高調波係数値を同時に読み出す。
これらの３つのメモリは多数のそのような高調波係数メ
モリを代表している。波間制御回路103および補間回路1
02は第１図に示したシステム実施例に関連して上述した
方法で機能する。
してメモリアドレス制御回路は複数の高調波係数メモリ
127,227および327から高調波係数値を同時に読み出す。
これらの３つのメモリは多数のそのような高調波係数メ
モリを代表している。波間制御回路103および補間回路1
02は第１図に示したシステム実施例に関連して上述した
方法で機能する。
第５図は２つの相異なる高調波係数メモリから読み出
された対応する高調波係数間の補間を行う補間回路102
を実施するための代わりのシステム論理を示す。このシ
ステムは２進浮動小数点数の形で高調波係数を記憶する
楽音発生システムに用いることが意図されている。数Ａ
は２進浮動小数点数として下記の形で各ことができる。
された対応する高調波係数間の補間を行う補間回路102
を実施するための代わりのシステム論理を示す。このシ
ステムは２進浮動小数点数の形で高調波係数を記憶する
楽音発生システムに用いることが意図されている。数Ａ
は２進浮動小数点数として下記の形で各ことができる。
Ａ＝1.a1a2a3×2P 但し、a1,a2,a3は２進値０又は１をとることができ、
ｐは整数である。この２進浮動小数点形のすべての数は
小数点の左に１を有するので、すべての論理にこの“1"
を明示的に有する必要はない。それは全体の表示が明示
的に必要とされる場合にはハードワイヤード論理によっ
て容易に挿入することができる。数a1 a2 a3は２進浮動
小数点数の仮数（mantissa）と呼ばれ、ｐはべき指数
（power）と呼ばれる。
ｐは整数である。この２進浮動小数点形のすべての数は
小数点の左に１を有するので、すべての論理にこの“1"
を明示的に有する必要はない。それは全体の表示が明示
的に必要とされる場合にはハードワイヤード論理によっ
て容易に挿入することができる。数a1 a2 a3は２進浮動
小数点数の仮数（mantissa）と呼ばれ、ｐはべき指数
（power）と呼ばれる。
“電子オルガン用振幅発生器”と題する米国特許第4,
144,789号（特開昭54−1609）には、２進浮動小数点数
の仮数とべき指数の両方を同時に発生させるために２進
カウンタを用いる方法が述べられている。この特許はこ
こに参考のために述べてある。この２進カウンタは第５
図においてアップカウンタ105として実施されている。
144,789号（特開昭54−1609）には、２進浮動小数点数
の仮数とべき指数の両方を同時に発生させるために２進
カウンタを用いる方法が述べられている。この特許はこ
こに参考のために述べてある。この２進カウンタは第５
図においてアップカウンタ105として実施されている。
アップカウンタ105は７ビットの語長を有するカウン
タとして実施されている。３つのLSB（最下位ビット）
が仮数a1 a2 a3を作るのに用いられ、４つのMSB（最上
位ビット）がべき指数ｐを作るのに用いられる。対応す
る２進浮動小数点数に対する小数点の左にある先導の１
はアップカウンタ105のビットのいずれによっても明示
されていない。アップダウンカウンタ105が可変周波数
クロック104が発生させたタイミング信号に応答して増
加するにつれて、そのカウント状態は第１表の項目によ
って示されている２進浮動小数点数を表わす。
タとして実施されている。３つのLSB（最下位ビット）
が仮数a1 a2 a3を作るのに用いられ、４つのMSB（最上
位ビット）がべき指数ｐを作るのに用いられる。対応す
る２進浮動小数点数に対する小数点の左にある先導の１
はアップカウンタ105のビットのいずれによっても明示
されていない。アップダウンカウンタ105が可変周波数
クロック104が発生させたタイミング信号に応答して増
加するにつれて、そのカウント状態は第１表の項目によ
って示されている２進浮動小数点数を表わす。
ダウンカウンタ115もまた７ビットを有するように実
施されている。このカウンタは最大カウント状態におい
て開始し、可変周波数クロック104が発生させたタイミ
ング信号に応答して減分する。第２表はダウンカウンタ
115のカウント状態に対応する２進浮動小数点数の連続
する値の一部を示す。その数のべき指数は２の補数２進
数の形で表わされた４ビットとして選択されている。
施されている。このカウンタは最大カウント状態におい
て開始し、可変周波数クロック104が発生させたタイミ
ング信号に応答して減分する。第２表はダウンカウンタ
115のカウント状態に対応する２進浮動小数点数の連続
する値の一部を示す。その数のべき指数は２の補数２進
数の形で表わされた４ビットとして選択されている。
データ選択回路110は第２図に示してあるシステム構
成について上述したのと同じ方法で動作する。このデー
タ選択回路110はカウント状態デコーダからの出力に関
連した高調波係数メモリから読み出された高調波係数を
選択し、その選択した高調波係数を加算器−アキュムレ
ータ116へ転送する。加算器−アキュムレータは入力デ
ータとダウンカウンタ115の現在のカウント状態とを合
計する。高調波係数は小数点の左の“1"が削除されてい
る（suppressed）２進浮動小数点数の形で高調波係数メ
モリに記憶される。
成について上述したのと同じ方法で動作する。このデー
タ選択回路110はカウント状態デコーダからの出力に関
連した高調波係数メモリから読み出された高調波係数を
選択し、その選択した高調波係数を加算器−アキュムレ
ータ116へ転送する。加算器−アキュムレータは入力デ
ータとダウンカウンタ115の現在のカウント状態とを合
計する。高調波係数は小数点の左の“1"が削除されてい
る（suppressed）２進浮動小数点数の形で高調波係数メ
モリに記憶される。
２進浮動小数点数の加算はそれらの数の乗算にほぼ相
当する。例えば、10進数１＝112は２進浮動小数点数1.1
10×26として表される。これはべき指数６が最初に書か
れるので0110 110のカウント状態に対応する。ダウンカ
ウンタ115が10進値0.3125に対応するカウント状態1110
010を有するものとする。２つの２進数0110 110および1
110 010を加算すると10進数32に対応する0101 000が得
られる。これは真の積値112×0.3125＝35に比ると僅か
8.5％の誤差にすぎない。この大きさの誤差は楽音発生
システムにおいては殆ど又は全く重要性をもたない。
当する。例えば、10進数１＝112は２進浮動小数点数1.1
10×26として表される。これはべき指数６が最初に書か
れるので0110 110のカウント状態に対応する。ダウンカ
ウンタ115が10進値0.3125に対応するカウント状態1110
010を有するものとする。２つの２進数0110 110および1
110 010を加算すると10進数32に対応する0101 000が得
られる。これは真の積値112×0.3125＝35に比ると僅か
8.5％の誤差にすぎない。この大きさの誤差は楽音発生
システムにおいては殆ど又は全く重要性をもたない。
カウント状態デコーダ108からの出力に対応する高調
波係数をメモリから読み出された高調波係数はデータ選
択回路110によって加算器−アキュムレータ116へ向けら
れる。アップカウンタ105のカウント状態は加算器−ア
キュムレータ116の内容に加算される。その最終結果は
高調波係数とアップカウンタ105のカウント状態に対応
する２進浮動小数点数との積に近似する。
波係数をメモリから読み出された高調波係数はデータ選
択回路110によって加算器−アキュムレータ116へ向けら
れる。アップカウンタ105のカウント状態は加算器−ア
キュムレータ116の内容に加算される。その最終結果は
高調波係数とアップカウンタ105のカウント状態に対応
する２進浮動小数点数との積に近似する。
加算器113は２つの加算器−アキュムレータ116および
117中のアキュムレータのデータ内容を加算する。この
加算を行うには先ず浮動小数点数を２進固定小数点の形
に変える必要がある。２進浮動小数点数を固定小数点２
進数に変える論理は計算技術上周知である。
117中のアキュムレータのデータ内容を加算する。この
加算を行うには先ず浮動小数点数を２進固定小数点の形
に変える必要がある。２進浮動小数点数を固定小数点２
進数に変える論理は計算技術上周知である。
第５図に示す補間システムの利点は乗算器を必要とし
ない点にある。
ない点にある。
以上説明したように、本発明によればある高調波係数
の組合せによる楽音から、別の高調波係数の組合せによ
る楽音に時間的に滑らかに変化させることができるので
時間変化をもった楽音を発生できる。また、その変化の
初めと終わりの高調波係数を記憶しておき、変化の代表
点の高調波係数のみを記憶しておけばよく、その途中の
高調波係数を記憶しておく必要がないので、メモリ容量
が節約でき、複雑な時間変化をする楽音を発生すること
ができる。
の組合せによる楽音から、別の高調波係数の組合せによ
る楽音に時間的に滑らかに変化させることができるので
時間変化をもった楽音を発生できる。また、その変化の
初めと終わりの高調波係数を記憶しておき、変化の代表
点の高調波係数のみを記憶しておけばよく、その途中の
高調波係数を記憶しておく必要がないので、メモリ容量
が節約でき、複雑な時間変化をする楽音を発生すること
ができる。
第１図は本発明の１実施例の概略図である。 第２図は補間制御回路103および補間回路102の概略図で
ある。 第３図は楽音発生器の概略図である。 第４図は本発明の別の実施例の概略図である。 第５図は高調波係数補間のための別の実施例である。 第１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、高調波カウンタ 21は、加算器−アキュムレータ 22は、ゲート 23,25は、メモリアドレスデコーダ 24は、正弦波関数表 27,127,217は、高調波係数メモリ 28は、乗算器 33は、加算器 34は、主レジスタ 47は、Ｄ−Ａ変換器 101は、楽音発生器 102は、補間回路 103は、補間制御回路
ある。 第３図は楽音発生器の概略図である。 第４図は本発明の別の実施例の概略図である。 第５図は高調波係数補間のための別の実施例である。 第１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、高調波カウンタ 21は、加算器−アキュムレータ 22は、ゲート 23,25は、メモリアドレスデコーダ 24は、正弦波関数表 27,127,217は、高調波係数メモリ 28は、乗算器 33は、加算器 34は、主レジスタ 47は、Ｄ−Ａ変換器 101は、楽音発生器 102は、補間回路 103は、補間制御回路
Claims (6)
- 【請求項１】楽音波形を定める点の振幅に対応するデー
タワードを１セットの高調波係数から計算し、発生する
ピッチに対応する速度で読み出し楽音を発生する電子楽
器において、 １セットの高調波係数を高調波毎に記憶する複数の高調
波係数メモリ手段と、 波形メモリ手段と、 前記高調波係数メモリ手段の２つのセットから高調波毎
に対応する高調波係数の同時に指定選択する高調波係数
指定手段と、 該高調波係数指定手段で高調波毎に同時に指定選択され
た高調波係数を補間して補間された高調波係数値を発生
させる補間手段と、 該補間手段からの高調波係数値に応答して楽音の波形の
振幅に対応する複数のデータワードを計算し前記波形デ
ータメモリ手段に記憶する計算手段と、 前記波形メモリ手段に記憶した前記データワードを楽音
のピッチに比例する速度で読み出して楽音を発生させる
楽音発生手段とを具え、 時変スペクトルを有する楽音を発生する電子楽器。 - 【請求項２】楽音波形を定める点の振幅に対応するデー
タワードを１セットの高調波係数から一定時間間隔で計
算し楽音を発生する電子楽器において、 １セットの高調波係数を高調波毎に記憶する複数の高調
波係数メモリ手段と、 前記高調波係数メモリ手段の２つのセットから高調波毎
に対応する高調波係数を同時に指定選択する高調波係数
指定手段と、 該高調波係数指定手段で高調波毎に同時に指定選択され
た高調波係数を補間して補間された高調波係数値を発生
させる補間手段と、 該補間手段から高調波係数値に応答して楽音波形の振幅
に対応する複数のデータワードを計算する計算手段と、 該計算手段からの出力データから楽音を発生させる楽音
発生手段とを具え、時変スペクトルを有する楽音を発生
する電子楽器。 - 【請求項３】前記高調波係数メモリ手段に記憶する高調
波係数は２進浮動小数点数で記憶されることを特徴とす
る請求項１記載の時変スペクトルを有する楽音を発生す
る電子楽器。 - 【請求項４】前記高調波係数メモリ手段に記憶する高調
波係数は２進浮動小数点数で記憶されることを特徴とす
る請求項２記載の時変スペクトルを有する楽音を発生す
る電子楽器。 - 【請求項５】前記補間手段は、カウンタの２進の補数を
作る補数手段と、該補数手段からの出力と前菊高調波係
数メモリ手段のうち第１メモリ手段から読み出された高
調波係数値とを乗算し、カウンタのカウント値と前記高
調波係数メモリ手段のうち第２メモリ手段から読み出さ
れた高調波係数値とを乗算する乗算手段と、乗算された
それぞれの値を加算する加算手段を含み、補間された高
調波係数値を発生することを特徴とする請求項１記載の
時変スペクトルを有する楽音を発生する電子楽器。 - 【請求項６】前記補間手段は、カウンタの２進の補数を
作る補数手段と、該補数手段からの出力と前記高調波係
数メモリ手段のうち第１メモリ手段から読み出された高
調波係数値とを乗算し、カウンタのカウント値と前記高
調波係数メモリ手段のうち第２メモリ手段から読み出さ
れた高調波係数値とを乗算する乗算手段と、乗算された
それぞれの値を加算する加算手段を含み、補間された高
調波係数値を発生することを特徴とする請求項２記載の
時変スペクトルを有する楽音を発生する電子楽器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US791631 | 1985-10-25 | ||
| US06/791,631 US4677889A (en) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | Harmonic interpolation for producing time variant tones in an electronic musical instrument |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6299798A JPS6299798A (ja) | 1987-05-09 |
| JP2619242B2 true JP2619242B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=25154305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61253550A Expired - Lifetime JP2619242B2 (ja) | 1985-10-25 | 1986-10-24 | 時変スペクトルを有する楽音を発生する電子楽器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4677889A (ja) |
| JP (1) | JP2619242B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4907484A (en) * | 1986-11-02 | 1990-03-13 | Yamaha Corporation | Tone signal processing device using a digital filter |
| US4800794A (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-31 | Kawai Musical Instrument Mfg. Co., Ltd. | Harmonic coefficient generator for an electronic musical instrument |
| JPH087591B2 (ja) * | 1987-11-17 | 1996-01-29 | ヤマハ株式会社 | 楽音信号形成装置 |
| US5300724A (en) * | 1989-07-28 | 1994-04-05 | Mark Medovich | Real time programmable, time variant synthesizer |
| US5149902A (en) * | 1989-12-07 | 1992-09-22 | Kabushiki Kaisha Kawai Gakki Seisakusho | Electronic musical instrument using filters for timbre control |
| JP2765337B2 (ja) * | 1992-01-16 | 1998-06-11 | ヤマハ株式会社 | 波形合成方法及び装置 |
| US20110011242A1 (en) * | 2009-07-14 | 2011-01-20 | Michael Coyote | Apparatus and method for processing music data streams |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5917838B2 (ja) * | 1977-11-01 | 1984-04-24 | ヤマハ株式会社 | 電子楽器の波形発生装置 |
| US4205575A (en) * | 1978-05-19 | 1980-06-03 | The Wurlitzer Company | Binary interpolator for electronic musical instrument |
| FR2459524A1 (fr) * | 1979-06-15 | 1981-01-09 | Deforeit Christian | Synthetiseur numerique polyphonique de signaux periodiques et instrument de musique comportant un tel synthetiseur |
| US4269101A (en) * | 1979-12-17 | 1981-05-26 | Kawai Musical Instrument Mfg. Co., Ltd | Apparatus for generating the complement of a floating point binary number |
| JPS6093494A (ja) * | 1983-10-27 | 1985-05-25 | 株式会社河合楽器製作所 | 電子楽器 |
| JPS6093495A (ja) * | 1983-10-27 | 1985-05-25 | 株式会社河合楽器製作所 | 電子楽器 |
-
1985
- 1985-10-25 US US06/791,631 patent/US4677889A/en not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-10-24 JP JP61253550A patent/JP2619242B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6299798A (ja) | 1987-05-09 |
| US4677889A (en) | 1987-07-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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