JP3201202B2 - 楽音信号合成装置 - Google Patents

楽音信号合成装置

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JP3201202B2 JP00361695A JP361695A JP3201202B2 JP 3201202 B2 JP3201202 B2 JP 3201202B2 JP 00361695 A JP00361695 A JP 00361695A JP 361695 A JP361695 A JP 361695A JP 3201202 B2 JP3201202 B2 JP 3201202B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、変調方式の楽音信号合
成装置に係り、特に変調による側帯波を利用して固定フ
ォルマント特性を有する楽音信号を合成するための楽音
信号合成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、例えば特開平２−２５４４９
７号公報に示されているように、発生すべき楽音信号の
周波数又は同周波数の整数倍の周波数に対応した周期を
有し窓関数を表す窓関数波形信号を繰り返し発生すると
ともに、窓関数波形信号の周期毎に所定の位相から始ま
りかつ同周期よりも短い周期を有する波形信号を繰り返
し発生し、両発生された各波形信号を乗算して出力する
ことにより、固定フォルマント特性を有する楽音信号を
合成する楽音信号合成装置は知られている。
【０００３】また、例えば特公昭６４−４１９９号公報
に示されているように、発生すべき楽音信号の周波数又
は同周波数の整数倍の周波数を有する波形信号を搬送波
として発生するとともに、同搬送波の周波数とほぼ整数
倍関係にある周波数を有する波形信号を変調波として発
生し、同変調波で前記搬送波を周波数変調して出力する
ことにより、周波数変調により得られる多くの側帯波を
利用して楽音信号を合成する周波数変調方式の楽音信号
合成装置も知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記前者の従
来装置によれば、複数のフォルマントを有する楽音信号
を合成するためには、同従来装置のような楽音信号合成
装置をフォルマントの数だけ並列に設ける必要があり、
装置全体が複雑になるという問題がある。
【０００５】また、上記後者の従来装置によれば、周波
数変調により得られる側帯波の分布状態を簡単に推定で
きないので、複数のフォルマントからなり所望のフォル
マント特性を有する楽音信号を合成することは難しかっ
た。
【０００６】本願発明は上記問題に対処するためになさ
れたもので、その目的は、簡単な構成で、複数のフォル
マントからなり所望のフォルマント特性を有する楽音信
号を容易に合成できるようにした楽音信号合成装置を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明の第１の構成上の特徴は、入力した第１周
波数情報により表された周波数を有する第１波形信号を
発生する第１波形信号発生手段と、入力した第２周波数
情報により表された周波数に対応した周期で窓関数を表
す第２波形信号を繰り返し発生する第２波形信号発生手
段と、第２波形信号発生手段により同期制御されて前記
第２波形信号の周期毎に所定の位相から始まりかつ同第
２波形信号の周期よりも短い周期の第３波形信号を繰り
返し発生する第３波形信号発生手段と、第２波形信号と
第３波形信号を乗算して第４波形信号を出力する乗算手
段と、第１波形信号を変調信号として第２波形信号発生
手段にて発生される第２波形信号を変調する変調手段と
を備え、第４波形信号を楽音信号として出力するように
したことにある。
【０００８】また、第２の構成上の特徴は、前記第１の
構成上の特徴における変調手段に代えて、第１波形信号
を変調信号として第３波形信号発生手段にて発生される
第３波形信号を変調する変調手段を備え、第４波形信号
を楽音信号として出力するようにしたことにある。
【０００９】また、第３の構成上の特徴は、前記第１の
構成上の特徴における変調手段を第１変調手段とし、さ
らに第１波形信号を変調信号として第３波形信号発生手
段にて発生される第３波形信号を変調する第２変調手段
を備え、第４波形信号を楽音信号として出力するように
したことにある。
【００１０】また、第４の構成上の特徴は、前記第１の
構成上の特徴における変調手段に代えて、第４波形信号
を変調信号として第１波形信号発生手段にて発生される
第１波形信号を変調する変調手段を備え、第１波形信号
を楽音信号として出力するようにしたことにある。
【００１１】さらに、第５の構成上の特徴は、入力した
第１周波数情報により表された周波数を有する第１波形
信号を発生する第１波形信号発生手段と、第１波形信号
発生手段にて発生される第１波形信号を変調入力にて入
力した信号で変調する第１変調手段とを内蔵した第１演
算ユニットと、入力した第２周波数情報により表された
周波数に対応した周期で窓関数を表す第２波形信号を繰
り返し発生する第２波形信号発生手段と、第２波形信号
発生手段により同期制御されて第２波形信号の周期毎に
所定の位相から始まりかつ第２波形信号の周期よりも短
い周期の第３波形信号を繰り返し発生する第３波形信号
発生手段と、第２波形信号と第３波形信号を乗算して第
４波形信号を出力する乗算手段と、第２又は第３波形信
号発生手段にて発生される第２又は第３波形信号を変調
入力にて入力した信号で変調する第２変調手段とを内蔵
した第２演算ユニットと、第１演算ユニットの出力を第
２演算ユニットにおける第２変調手段の変調入力に選択
的に接続可能とするとともに、第２演算ユニットの出力
を第１演算ユニットにおける第１変調手段の変調入力に
選択的に接続可能とする選択接続手段とを備え、第１又
は第２演算ユニットの出力を楽音信号として出力するよ
うにしたことにある。
【００１２】
【作用】上記のように構成した第１〜第４の構成上の特
徴によれば、共に第２波形信号発生手段、第３波形信号
発生手段及び乗算手段の作用により、短い周期の第３波
形信号に窓関数を表す第２波形信号が乗算されて第４波
形信号が形成されるので、第４波形信号は第３波形信号
の周波数の近傍に固定フォルマントを有し、第２波形信
号の周波数又はその整数倍の周波数を聴感上の音高とす
る波形信号となる。
【００１３】そして、上記第１〜第３の構成上の特徴に
おいては、変調手段（第１及び第２変調手段）が第１波
形信号を変調信号として第２又は第３波形信号を変調す
るので、変調による効果は、第４波形信号が第１波形信
号によって変調されたものとほぼ等しくなる。第４波形
信号は、第１波形信号により変調される前の状態で既に
固定フォルマント特性を有する波形信号であって、特定
の周波数領域にて大きなレベルを有する多数の高調波成
分を有している。したがって、前記第１波形信号による
変調により、第４波形信号の前記多数の各高調波成分に
対して第１波形信号の周波数分だけずれた周波数位置に
側帯波がそれぞれ生じる。その結果、図３に示すよう
に、第１波形信号によって変調された第４波形信号は、
複数のフォルマントからなる固定フォルマント特性を有
する波形信号となる。
【００１４】上記第４の構成上の特徴においては、変調
手段が第４波形信号を変調信号として第１波形信号を変
調するので、第１波形信号の周波数の両側に第４波形信
号に含まれる周波数ずつずれた複数の側帯波が生じる
（ただし、負領域の周波数成分は位相反転されて正領域
に折り返されて現れる）。第４波形信号は、もともと固
定フォルマント特性を有する波形信号であって、特定の
周波数領域にて大きなレベルを有する多数の高調波成分
を有している。したがって、前記第４波形信号による変
調により、第４波形信号のフォルマントが第１波形信号
の周波数の両側に配置されることになるので、図６に示
すように、第４波形信号によって変調された第１波形信
号は複数のフォルマントからなる固定フォルマント特性
を有する波形信号となる。
【００１５】上記のように構成した第５の構成上の特徴
においては、選択接続手段により第１演算ユニットの出
力を第２演算ユニットにおける第２変調手段の変調入力
に接続するようにすれば、第２演算ユニットから上記第
１〜第３の特徴と同様な第１波形信号で第４波形信号を
変調した波形信号が出力される。また、選択接続手段に
より第２演算ユニットの出力を第１演算ユニットにおけ
る第１変調手段の変調入力に接続するようにすれば、第
１演算ユニットから上記第４の特徴と同様な第４波形信
号で第１波形信号を変調した波形信号が出力される。そ
の結果、この第５の構成上の特徴によれば、複数のフォ
ルマントからなる固定フォルマント特性を有する波形信
号を選択的に発生させることができる。
【００１６】
【発明の効果】上記作用説明からも理解できるように、
上記第１〜第４の特徴によれば、固定フォルマント特性
を有する第４波形信号を形成するための第２波形信号発
生手段、第３波形信号発生手段及び乗算手段と、この第
４波形信号に対して変調信号を発生するための第１波形
信号発生手段及び同変調を行うための変調手段、又は第
４波形信号により変調される波形信号を発生するための
第１波形信号発生手段及び同変調を行うための変調手段
とのみからなる簡単な構成で、複数の固定フォルマント
を有する楽音信号を合成できるようになる。また、上記
第５の特徴によれば、前記と同様に簡単な構成で、選択
的に複数の固定フォルマントを有する楽音信号を合成で
きるようになる。
【００１７】さらに、上記第１〜第５の特徴によれば、
複数の固定フォルマントの周波数位置は、第１〜第３波
形信号の各周波数により単純に定義されるので、各フォ
ルマントの周波数位置を容易に推定できるようになる。
したがって、複数の固定フォルマントからなる所望のフ
ォルマント特性を有する楽音信号を容易に合成できるよ
うになる。
【００１８】
【実施例】
ａ．第１実施例 以下、本発明の第１実施例を図面を用いて説明すると、
図１は本発明に係る楽音信号合成装置の要部をブロック
図により示している。この楽音信号合成装置は、第１波
形信号発生部１１、第２波形信号発生部１２及び第３波
形信号発生部１３を備えている。
【００１９】第１波形信号発生部１１は、位相データ発
生回路１１ａ及び波形メモリ１１ｂからなる。位相デー
タ発生回路１１ａはアキュムレータを主要回路部品と
し、入力した周波数情報ＦＮを図示しないクロック信号
により規定される所定タイミング毎に累算して、累算値
を０〜２πを表す位相データとして順次繰り返し出力す
る。累算値が所定値（例えば２π）に達すると、位相デ
ータ発生回路１１ａはふたたび初期値（例えば０）から
累算を開始する。したがって、位相データの繰り返し周
期は周波数情報ＦＮにより規定され、周波数情報ＦＮに
より示された周波数が高くなるにしたがって短くなる
（図２ａ参照）。周波数情報ＦＮは、音色選択装置、自
動演奏装置などの音色指定手段により指定される音色に
対応するとともに、鍵盤装置、自動演奏装置などの演奏
手段により指定されて発生すべき楽音の音高周波数又は
その整数倍の周波数（ただし可聴帯域）に比例した値を
示している。波形メモリ１１ｂは、一周期分の所定波形
（例えば、正弦波）を表す多数のサンプリングデータを
記憶している。各サンプリングデータは位相データ発生
回路１１ａからの位相データにより順次繰り返しアドレ
ス指定され、前記所定波形を表す波形信号が周波数情報
ＦＮにより示された周波数で波形メモリ１１ｂから第１
波形信号として読出し出力される（図２ｂ参照）。
【００２０】第２波形信号発生部１２も、位相データ発
生回路１２ａ及び波形メモリ１２ｂからなる。位相デー
タ発生回路１２ａもアキュムレータを主要回路部品とし
て位相データ発生回路１１ａと同様に動作し、入力した
周波数情報ＦＰを累算して累算値を０〜２πを表す位相
データとして順次繰り返し出力する（図２ｃ参照）。た
だし、この位相データ発生回路１２ａにおいては、鍵盤
装置、自動演奏装置などの演奏手段からのキーオン信号
ＫＯＮに同期して初期値（例えば０）から累算を開始
し、累算の一周期毎に同期信号ＳＹを発生する。周波数
情報ＦＰも、音色選択装置、自動演奏装置などの音色指
定手段により指定される音色に対応するとともに、鍵盤
装置、自動演奏装置などの演奏手段により指定されて発
生すべき楽音の音高周波数又はその整数倍の周波数（た
だし可聴帯域）に比例した値を示している。なお、この
周波数情報ＦＰは前記周波数情報ＦＮと同じ値を示して
いても、異なる値を示していてもよい。波形メモリ１２
ｂは、前記窓関数を表す一周期分の波形の多数のサンプ
リングデータを記憶している。各サンプリングデータ
は、位相データ発生回路１２ａから加算器１４ａを介し
て供給される位相データにより順次繰り返しアドレス指
定され、前記窓関数を表す波形信号が周波数情報ＦＰに
より示された周波数で波形メモリ１２ｂから第２波形信
号として読出し出力される（図２ｄ参照）。
【００２１】第３波形信号発生部１３も、位相データ発
生回路１３ａ及び波形メモリ１３ｂからなる。位相デー
タ発生回路１３ａもアキュムレータを主要回路部品とし
て位相データ発生回路１１ａ，１２ａと同様に動作し、
入力した周波数情報ＦＣを累算して累算値を０〜２πを
表す位相データとして順次繰り返し出力する（図２ｅ参
照）。ただし、周波数情報ＦＣは音色選択装置、自動演
奏装置などの音色指定手段により指定されて固定フォル
マントの中心周波数位置を示すもので、前記周波数情報
ＦＮ，ＦＰに比べて大きな値を示している。したがっ
て、この位相データ発生回路１３ａから出力される位相
データの一周期は位相データ発生回路１１ａ，１２ａか
ら発生される位相データの一周期に比べてきわめて短
い。また、この位相データ発生回路１３ａにおいては、
前記キーオン信号ＫＯＮの到来により初期値（例えば
０）から累算を開始するとともに、位相データ発生回路
１２ａからの同期信号ＳＹの到来毎にリセットされて同
初期値から累算をふたたび開始する。波形メモリ１３ｂ
は一周期分の所定波形（例えば、正弦波）を表す多数の
サンプリングデータを記憶している。各サンプリングデ
ータは、位相データ発生回路１３ａから加算器１４ｂを
介して供給される位相データにより順次繰り返しアドレ
ス指定され、前記所定波形を表す波形信号が周波数情報
ＦＣにより示された周波数で波形メモリ１３ｂから第３
波形信号として読出し出力される（図２ｆ参照）。
【００２２】加算器１４ａ，１４ｂは、位相データ発生
回路１２ａ，１３ａからの各位相データに波形メモリ１
１ｂからの波形データをそれぞれ加算する。これらの加
算器１４ａ，１４ｂは変調手段を構成するもので、これ
らの加算により、第１波形信号発生部１１から発生され
た第１波形信号を変調信号として、第２及び第３波形信
号発生部１２，１３からそれぞれ発生される第２及び第
３波形信号に周波数変調が付与されることになる。
【００２３】波形メモリ１２ｂ及び波形メモリ１３ｂの
出力は乗算器１５に接続されている。乗算器１５は、第
３波形信号発生部１３からの第３波形信号に第２波形信
号発生部１２からの第２波形信号を乗算して、第３波形
信号を第２波形信号により表された窓関数に応じて断続
的に出力する。この断続的な波形信号は図３のＡで示す
固定フォルマント特性を有するもので、同フォルマント
特性は周波数情報ＦＣにより示された周波数をフォルマ
ントの中心とし、周波数情報ＦＰで示された周波数ずつ
の間隔で位置する高調波成分を有する。
【００２４】乗算器１５の出力には乗算器１６が接続さ
れており、同乗算器１６は乗算器１５からの波形信号に
エンベロープ波形発生回路１７からのエンベロープ波形
信号を乗算して出力する。エンベロープ波形発生回路１
７は鍵盤装置、自動演奏装置などの演奏手段からのキー
オン信号ＫＯＮ及び音色選択装置、自動演奏装置などの
音色指定手段からのエンベロープ情報ＥＧＰを入力し
て、楽音信号の振幅エンベロープ波形を表すエンベロー
プ波形信号を形成して乗算器１６に出力する。
【００２５】上記のように構成した第１実施例の動作を
説明すると、演奏手段及び音色指定手段における操作に
したがってキーオン信号ＫＯＮ、周波数情報ＦＮ，Ｆ
Ｐ，ＦＣ及びエンベロープ情報ＥＧＰが出力されると、
第１波形信号発生部１１は周波数情報ＦＮにより示され
た周波数を有する第１波形信号を出力する（図２ｂ参
照）。一方、第２波形信号発生部１２は、周波数情報Ｆ
Ｐにより示された周波数を有する第２波形信号を搬送波
とし、同搬送波を第１波形信号（変調波）で周波数変調
した窓関数を表す第２波形信号を出力する（図２ｄ参
照）。第３波形信号発生部１３は、周波数情報ＦＣによ
り示された周波数を有する第３波形信号を搬送波とし、
同搬送波を第１波形信号（変調波）で周波数変調した第
３波形信号を出力する（図２ｆ参照）。これらの第２及
び第３波形信号は、乗算器１５にて乗算されて第４波形
信号として乗算器１６に出力される。
【００２６】このとき、エンベロープ波形発生回路１７
は、キーオン信号ＫＯＮに応答して発生されかつエンベ
ロープ情報ＥＧＰにより指定される形状のエンベロープ
波形信号を発生している。乗算器１６は、前記乗算器１
５からの第４波形信号にエンベロープ波形信号を乗算す
ることにより、第４波形信号にエンベロープ波形信号に
より規定される振幅エンベロープを付与して楽音信号と
して出力する。
【００２７】このようにして合成される楽音信号におい
ては、加算器１４ａ，１４ｂが第１波形信号を変調信号
として第２及び第３波形信号をそれぞれ変調するので、
変調による効果は、第４波形信号が第１波形信号によっ
て変調されたものとほぼ等しくなる。一方、第４波形信
号は、第１波形信号により変調される前の状態で既に固
定フォルマント特性を有する波形信号（図３Ａ参照）で
あって、第３波形信号の周波数ＦＣを中心とする特定の
周波数領域にて大きなレベルを有しかつ第２波形信号の
周波数間隔を有する多数の高調波成分からなる。したが
って、前記変調により、第４波形信号の多数の各高調波
成分に対して第１波形信号の周波数分だけずれた周波数
位置に側帯波がそれぞれ生じる。その結果、第１波形信
号によって変調された第４波形信号は、図３に示すよう
に複数のフォルマントからなる固定フォルマント特性を
有する波形信号となる。
【００２８】次に、上記第１実施例による楽音信号合成
の実験結果を示すと、下記表１に示した仕様１，２の基
で合成した楽音信号のスペクトラムエンベロープはそれ
ぞれ図４(Ａ)(Ｂ)のようになる。
【００２９】
【表１】 仕様１ 仕様２ 第１波形信号（変調波）の形状 正弦波 正弦波 同信号の周波数 ２２００Ｈｚ ２２０Ｈｚ 同信号の振幅レベル −７ｄＢ −１７ｄＢ 第２波形信号（窓関数）の形状 正弦波の２乗波 正弦波の２乗波 同信号の周波数 ２２０Ｈｚ ２２０Ｈｚ 同信号によるバンド幅 ５０Ｈｚ ５０Ｈｚ 第３波形信号の形状 正弦波 正弦波 同信号の周波数 ４００９Ｈｚ １００８Ｈｚ 第４波形信号（搬送波）の振幅レベル ０ｄＢ ０ｄＢ なお、上記表１中の第２波形信号によるバンド幅は、第
３波形信号に第２波形信号（窓関数）を乗算して形成し
た波形信号のフォルマントにおけるピーク値から３ｄＢ
下がった周波数幅を示している。
【００３０】以上の説明及び実験結果が示すとおり、上
記第１実施例によれば、第４波形信号を形成するための
第２波形信号発生部１２、第３波形信号発生手段１３及
び乗算手段１５と、この第４波形信号に対して変調信号
を発生するための第１波形信号発生部１１及び同変調を
行うための加算器１４ａ，１４ｂとのみによる簡単な構
成で、複数のフォルマントを有する固定フォルマント特
性の楽音信号を合成できる。また、複数の固定フォルマ
ントの周波数位置は、第１〜第３波形信号の各周波数
（周波数情報ＦＮ，ＦＰ，ＦＣにより示された周波数）
により単純に定義されるので、各フォルマントの周波数
位置を容易に推定でき、複数の固定フォルマントからな
る所望のフォルマント特性を有する楽音信号を容易に合
成できるようになる。
【００３１】なお、上記第１実施例においては、第１波
形信号で第２及び第３の両波形信号をそれぞれ周波数変
調するようにしたが、第１波形信号で第２及び第３の両
波形信号のいずれか一方を周波数変調するようにして
も、第１波形信号で第４波形信号を周波数変調すること
になる。このようにすれば、合成波形信号の周波数特性
は多少変わるが、上記第１実施例と同等な効果が期待で
きるので、同実施例の加算器１４ａ，１４ｂのうちのい
ずれか一方を省略するようにしてもよい。
【００３２】ｂ．第２実施例 次に、本発明の第２実施例を図面を用いて説明すると、
図５は本発明に係る楽音信号合成装置の要部をブロック
図により示している。この楽音信号合成装置も、上記第
１実施例と同様に構成した第１波形信号発生部１１、第
２波形信号発生部１２、第３波形信号発生部１３、乗算
器１５，１６及びエンベロープ波形発生回路１７を備え
ている。各部の波形も図２に示すとおりである。
【００３３】この第２実施例に係る楽音信号合成装置
は、上記第１実施例の加算器１４ａ，１４ｂに代えて加
算器１８を備えている。加算器１８は位相データ発生回
路１１ａからの位相データに乗算器１５の出力である第
４波形信号を加算するもので、第４波形信号を変調波と
して搬送波である第１波形信号に周波数変調を付与する
変調手段を構成している。
【００３４】上記のように構成した第２実施例の動作を
説明すると、鍵盤装置、音色選択装置、自動演奏装置な
どの演奏手段及び音色指定手段における操作にしたがっ
てキーオン信号ＫＯＮ、周波数情報ＦＮ，ＦＰ，ＦＣ及
びエンベロープ情報ＥＧＰが出力されると、第２及び第
３波形信号発生部１２，１３は周波数情報ＦＰ，ＦＣに
より示された周波数を有する第２及び第３波形信号（図
２ｄ及び図２ｆ参照）をそれぞれ出力し、これらの第２
及び第３波形信号は乗算器１５により乗算されて加算器
１８に出力される。一方、第１波形信号発生部１１は、
周波数情報ＦＮにより示された周波数を有する第１波形
信号を搬送波とし、加算器１８の作用により同搬送波を
第４波形信号（変調波）で周波数変調した第１波形信号
を出力する（図２ｂ参照）。この周波数変調された第１
波形信号は、乗算器１６にてエンベロープ波形発生回路
１７からのエンベロープ波形信号と乗算され、同乗算器
１６からエンベロープ波形信号により規定される振幅エ
ンベロープの付与された楽音信号が出力される。
【００３５】このようにして合成される楽音信号におい
ては、加算器１８による周波数変調により、第１波形信
号の周波数の両側に第４波形信号に含まれる周波数ずつ
ずれた複数の側帯波が生じる（ただし、負領域の周波数
成分は位相反転されて正領域に折り返されて現れる）。
第４波形信号は、もともと固定フォルマント特性を有す
る波形信号（図６Ａ参照）であって、特定の周波数領域
にて大きなレベルを有する多数の高調波成分を有してい
る。したがって、前記第４波形信号による変調により、
第４波形信号に含まれるフォルマントが周波数軸上に配
列されるので、図６に示すように、第４波形信号によっ
て変調された第１波形信号は複数のフォルマントからな
る固定フォルマント特性を有する波形信号となる。
【００３６】次に、上記第２実施例による楽音信号合成
の実験結果を示すと、下記表２に示した仕様１，２の基
で合成した楽音信号のスペクトラムエンベロープはそれ
ぞれ図７(Ａ)(Ｂ)のようになる。
【００３７】
【表２】 仕様１ 仕様２ 第１波形信号（変調波）の形状 正弦波 正弦波 同信号の周波数 ２２０Ｈｚ ４４０Ｈｚ 同信号の振幅レベル −１７ｄＢ −１７ｄＢ 第２波形信号（窓関数）の形状 正弦波の２乗波 正弦波の２乗波 同信号の周波数 １１０Ｈｚ １１０Ｈｚ 同信号によるバンド幅 ５０Ｈｚ ５０Ｈｚ 第３波形信号の形状 正弦波 正弦波 同信号の周波数 ４００９Ｈｚ ４００９Ｈｚ 第４波形信号（搬送波）の振幅レベル ０ｄＢ ０ｄＢ なお、この場合も、上記表２中の第２波形信号によるバ
ンド幅は、上記第１実施例の場合と同じものである。
【００３８】以上の説明及び実験結果が示すとおり、上
記第２実施例においても、第４波形信号を形成するため
の第２波形信号発生部１２、第３波形信号発生手段１３
及び乗算手段１５と、この第４波形信号により変調され
た楽音信号を発生するための第１波形信号発生部１１及
び同変調を行うための加算器１８とのみによる簡単な構
成で、複数のフォルマントを有する固定フォルマント特
性の楽音信号を合成できる。また、複数の固定フォルマ
ントの周波数位置は、第１〜第３波形信号の各周波数
（周波数情報ＦＮ，ＦＰ，ＦＣにより示された周波数）
により単純に定義されるので、各フォルマントの周波数
位置を容易に推定でき、複数の固定フォルマントからな
る所望のフォルマント特性を有する楽音信号を容易に合
成できるようになる。
【００３９】なお、上記第１及び第２実施例において、
音階音を得るためには第１及び第２波形信号の各周波数
がほぼ整数倍関係になるように設定することが望ましい
が、音階音以外の音楽的効果音、コンピュータ装置、ゲ
ーム機器などの効果音、警報音などを得るためにはこれ
らの周波数を必ずしもほぼ整数倍関係に設定する必要は
ない。
【００４０】また、上記第１及び第２実施例において、
変調として周波数変調を利用するようにしたが、第１波
形信号で第４波形信号（第２波形信号又は第３波形信
号）を位相変調したり、第４波形信号で第１波形信号を
位相変調したりするようにしても、位相変調と周波数変
調波はきわめて似た結果を生み出すので、上記第１及び
第２実施例とほぼ同様な効果が期待できる。また、フォ
ルマントの数をそれほど多く必要としなければ、側帯波
の発生数が少ない振幅変調を利用して、第１波形信号で
第４波形信号（第２波形信号又は第３波形信号）を振幅
変調したり、第４波形信号で第１波形信号を振幅変調し
たりするようにしてもよい。
【００４１】ｃ．具体的な適用例 次に、本発明に係る楽音信号合成装置を電子楽器に組み
込んだ具体的な適用例ついて図面を用いて説明すると、
図８は同電子楽器の全体をブロック図により示してい
る。
【００４２】この電子楽器は、波形信号を演算する５個
の演算ユニット２０Ａ〜２０Ｅを備えている。演算ユニ
ット２０Ａ〜２０Ｅは、波形信号形成用の各種制御パラ
メータＰＡＲ及びキーオン信号ＫＯＮをコントローラ２
１から入力するための入力端子と、演算した波形信号を
出力選択回路２２へ出力するための出力端子Ｏ１，Ｏ２
とをそれぞれ備えている。さらに、演算ユニット２０
Ａ，２０Ｅは入力選択回路２３から変調信号を入力する
ための変調波入力端子Ｍをそれぞれ備え、演算ユニット
２０Ｃも入力選択回路２３から変調信号を入力するため
の変調波入力端子Ｍ１，Ｍ２を備えている。また、演算
ユニット２０Ｄ，２０Ｅは、入力選択回路２３から搬送
波信号を入力するための搬送波入力端子ＣＩをそれぞれ
備えている。
【００４３】コントローラ２１は、演算ユニット２０Ａ
〜２０Ｅ、出力選択回路２２及び入力選択回路２３を制
御するもので、鍵盤装置２４における鍵演奏に応答して
キーオン信号ＫＯＮを演算ユニット２０Ａ〜２０Ｅに出
力する。また、コントローラ２１は、鍵演奏により指定
された音高及び音色選択装置２５における音色選択操作
に応じてパラメータメモリ２６から前記制御パラメータ
ＰＡＲ及び選択接続用の制御パラメータＣＰＡＲを読出
して、制御パラメータＰＡＲを演算ユニット２０Ａ〜２
０Ｅに出力するとともに、制御パラメータＣＰＡＲを出
力選択回路２２及び入力選択回路２３に出力する。コン
トローラ２１には外部情報入出力装置２７も接続されて
おり、同装置２７は他の電子楽器、自動演奏装置、他の
音響機器に対する制御パラメータＰＡＲ，ＣＰＡＲ及び
キーオン信号ＫＯＮの授受を行う。
【００４４】出力選択回路２２及び入力選択回路２３
は、演算ユニット２０Ａ〜２０Ｅの各入出力を選択的に
接続する選択接続手段を構成するものである。出力選択
回路２２は、供給される制御パラメータＣＰＡＲに応じ
て演算ユニット２０Ａ〜２０Ｅの各出力端子Ｏ１，Ｏ２
から出力された波形信号を選択及び／又は混合して、同
選択及び／又は混合出力を楽音信号として外部へ出力し
たり、入力選択回路２３へ帰還する。入力選択回路２３
は、供給された制御パラメータＣＰＡＲに応じて前記帰
還された波形信号を選択及び／又は混合して、演算ユニ
ット２０Ａ〜２０Ｅの変調波入力端子Ｍ，Ｍ１，Ｍ２及
び／又は搬送波入力端子ＣＩに供給する。
【００４５】次に、各演算ユニット２０Ａ〜２０Ｅにつ
いて説明する。演算ユニット２０Ａ，２０Ｂはそれぞれ
同一に構成されており、図９に示すように、上記第２実
施例の位相データ発生回路１１ａ、加算器１８、波形メ
モリ１１ｂ、乗算器１６及びエンベロープ波形発生回路
１７（図５参照）にそれぞれ対応した位相データ発生回
路３１、加算器３２、波形メモリ３３ａ、乗算器３４及
びエンベロープ波形発生回路３５を備えている。位相デ
ータ発生回路３１には、乗算器３６にて周波数情報ＦＮ
と周波数係数ＭＵＬＴを乗算した値ＭＵＬＴ・ＦＮが入
力されており、同位相データ発生回路３１は前記値ＭＵ
ＬＴ・ＦＮに反比例した周期で位相データを繰り返し出
力する。加算器３２は、位相データ発生回路３１からの
位相データと変調波入力端子Ｍを介して外部から供給さ
れる変調信号とを加算するとともに、乗算器３４の出力
信号をフィードバックした波形信号も加算できるように
なっている。これはフィードバック周波数変調を可能と
するもので、フィードバック量は乗算器３７に供給され
るフィードバックゲインＦＢＧにより決定される。
【００４６】また、波形メモリ３３ａは位相データ発生
回路３１からの位相データによりアドレス指定されるも
のであるが、同メモリ３３ａは基本波形発生回路３３に
内蔵されている。基本波形発生回路３３は、この波形メ
モリ３３ａの他に、各種演算回路、選択回路などを備え
ており、波形選択情報ＷＳに応じて図１０に示すような
各種波形信号を選択的に出力できるようになっている。
また、出力端子Ｏ１からはエンベロープ波形発生回路３
５にて形成されたエンベロープ波形信号により振幅エン
ベロープの付与された波形信号が出力され、出力端子Ｏ
２からは振幅エンベロープの付与されない波形信号が出
力されるようになっている。なお、前記した周波数情報
ＦＮ、周波数係数ＭＵＬＴ、波形選択情報ＷＳ、エンベ
ロープ情報ＥＧＰ及びフィードバックゲインＦＢＧは、
コントローラ２１から供給される制御パラメータＰＡＲ
を構成している。これにより、演算ユニット２０Ａ，２
０Ｂは、キーオン信号ＫＯＮの到来に応答して、周波数
情報ＦＮ及び周波数係数ＭＵＬＴにより規定された周波
数を有するとともに波形選択情報ＷＳに対応した高調波
成分を有する波形信号であって、変調波入力端子Ｍにて
入力した変調信号及び／又はフィードバック信号で周波
数変調した種々の波形信号及び同波形信号に振幅エンベ
ロープを付与した波形信号を出力することが可能であ
る。
【００４７】演算ユニット２０Ｃは、図１１に示すよう
に、上記第１実施例の位相データ発生回路１２ａ、加算
器１４ａ、波形メモリ１２ｂ、位相データ発生回路１３
ａ、加算器１４ｂ、波形メモリ１３ｂ、乗算器１５、乗
算器１６及びエンベロープ波形発生回路１７にそれぞれ
対応した位相データ発生回路４１ａ，４１ｂ、加算器４
２ａ，４２ｂ、窓関数発生回路４３ａ，４３ｂ、位相デ
ータ発生回路４４ａ，４４ｂ、加算器４５ａ，４５ｂ、
基本波形発生回路４６ａ，４６ｂ、乗算器４７ａ，４７
ｂ、乗算器４８及びエンベロープ波形発生回路４９を備
えている。この場合、窓関数波形発生回路４３ａ，４３
ｂは、上記演算ユニット２０Ａ，２０Ｂの基本波形発生
回路３３と同様に位相データ（図１２のｃ１，ｃ２，ｄ
１，ｄ２参照）によりアドレス指定される波形メモリ及
び同波形メモリの出力波形を変換するための演算回路を
備え、ｓｉｎ2・SKT(ｘ/２)を表す窓関数波形信号（図１
２のｅ１，ｅ２参照）を出力する。なお、ｘは位相デー
タを表し、ＳＫＴは窓関数波形の裾野部分の広がりを制
御するためのスカート部制御情報を表し、同情報ＳＫＴ
による制御の結果、窓関数波形の裾野部分の広がりが大
きくなるしたがって、固定フォルマントのスペトクラム
エンベロープの幅が狭くなる。基本波形発生回路４６
ａ，４６ｂも、上記演算ユニット２０Ａ，２０Ｂの基本
波形発生回路３３と同様に構成されて、位相データ（図
１２のａ１，ａ２参照）に従って波形選択情報ＷＳに応
じた種々の波形信号（図１２のｂ１，ｂ２参照）を出力
する。
【００４８】また、この演算ユニット２０Ｃにおいて、
固定フォルマント特性を有する波形信号を形成するため
の各回路はそれぞれ２系列ずつ用意されている。これ
は、窓関数の時間幅を周波数情報ＦＰに対応した周期の
２倍まで設定できるようにするためで、シフタ５１によ
り周波数情報ＦＰを１ビットだけダウンシフトすること
により同周波数情報ＦＰを半分にするとともに、一対の
位相データ発生回路４１ａ，４１ｂはπだけ位相の異な
る位相データ（図１２のｃ１，ｃ２参照）及び同期信号
ＳＹをそれぞれ発生する。さらに、窓関数の時間幅を連
続的に変化させるために、一対の位相データ発生回路５
２ａ，５２ｂが設けられるとともに、同回路５２ａ，５
２ｂには時間幅情報ＢＷが入力されている。位相データ
発生回路５２ａ，５２ｂは時間幅情報ＢＷを順次累算し
て、所定の最大値（窓関数波形発生回路４３ａ，４３ｂ
内の波形メモリの最大アドレスに対応）に達した時点で
前記累算を停止して、位相データ発生回路４１ａ，４１
ｂからの同期信号ＳＹの到来で初期値（例えば「０」）
から再び累算を開始する。
【００４９】比較器５３ａ，５３ｂは位相データ発生回
路４１ａ，４１ｂからの位相データと位相データ発生回
路５２ａ，５２ｂからの位相データとをそれぞれ比較し
て、後者の位相データが前者の位相データより大きいと
きハイレベル信号”１”をセレクタ回路５４ａ，５４ｂ
にそれぞれ出力し、それ以外のときローレベル信号”
０”をセレクタ回路５４ａ，５４ｂにそれぞれ出力す
る。セレクタ回路５４ａ，５４ｂはハイレベル信号”
１”の到来に応答して位相データ発生回路５２ａ，５２
ｂからの位相データを選択出力し、ローレベル信号”
０”の到来に応答して位相データ発生回路４１ａ，４１
ｂからの位相データを選択出力する。
【００５０】したがって、時間幅情報ＢＷが周波数情報
ＦＰに対応した周期の２倍より小さい値を示していれ
ば、位相データ発生回路５２ａ，５２ｂからの位相デー
タの変化勾配が位相データ発生回路４１ａ，４１ｂから
の位相データの変化勾配よりも急になるので（図１２の
ｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２を参照）、セレクタ回路５４
ａ，５４ｂは位相データ発生回路５２ａ，５２ｂからの
位相データを加算器４２ａ，４２ｂを介して窓関数発生
回路４３ａ，４３ｂにアドレス信号として出力する。一
方、時間幅情報ＢＷが周波数情報ＦＰに対応した周期の
２倍以上の値を示していれば、位相データ発生回路４１
ａ，４１ｂからの位相データの変化勾配が位相データ発
生回路５２ａ，５２ｂからの位相データの変化勾配より
も急になるので（図１３のｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２を参
照）、セレクタ回路５４ａ，５４ｂは位相データ発生回
路４１ａ，４１ｂからの位相データを加算器４２ａ，４
２ｂを介して窓関数発生回路４３ａ，４３ｂにアドレス
信号として出力する。その結果、この演算ユニット２０
Ｃによれば、窓関数の時間幅は、最大時間幅を周波数情
報ＦＰに対応した周期の２倍として、それまでは時間幅
情報ＢＷにしたがって可変制御されることになる。な
お、さらに窓関数の時間幅を長くするためには、演算ユ
ニット２０Ｃ内の２系列の各種回路を３系列以上にすれ
ばよい。
【００５１】これらの２系列構成により、演算ユニット
２０Ｃにおいては、周波数情報ＦＣにより示された周波
数の波形信号が周波数情報ＦＰに対応した周期の２倍の
周期を有する窓関数波形信号により断続的に乗算器４７
ａ，４７ｂから出力されるとともに、同出力された両波
形信号は加算器４２ａ，４２ｂ，４５ａ，４５ｂの作用
により変調波入力端子Ｍ１，Ｍ２に供給された変調信号
で周波数変調されたものとなっている。そして、乗算器
４７ａ，４７ｂの各出力が加算器５５にて加算されるの
で、周波数情報ＦＰに対応した周期の２倍の周期を有す
る前記波形信号は同周波数情報ＦＰに対応した周期で断
続的に出力される波形信号に戻される。
【００５２】また、出力端子Ｏ１からはエンベロープ波
形発生回路４９にて形成されたエンベロープ波形信号に
より振幅エンベロープの付与された波形信号が出力さ
れ、出力端子Ｏ１からは振幅エンベロープの付与されな
い波形信号が出力されるようになっている。なお、前記
した周波数情報ＦＣ，ＦＰ、時間幅情報ＢＷ、スカート
部制御情報ＳＫＴ、波形選択情報ＷＳ及びエンベロープ
情報ＥＧＰは、コントローラ２１から供給される制御パ
ラメータＰＡＲを構成している。これにより、演算ユニ
ット２０Ｃは、キーオン信号ＫＯＮの到来に応答して、
周波数情報ＦＣ、時間幅情報ＢＷ及びスカート部制御情
報ＳＫＴにより規定された固定フォルマント特性を有す
るとともに、周波数情報ＦＰ及び波形選択信号ＷＳに応
じた高調波成分を有する波形信号であって、変調波入力
端子Ｍ１，Ｍ２にて入力した変調信号で周波数変調した
種々の波形信号及び同波形信号に振幅エンベロープを付
与した波形信号を出力することが可能である。
【００５３】演算ユニット２０Ｄ，２０Ｅはそれぞれ同
一に構成されており、図１４に示すように、ホワイトノ
イズを発生するホワイトノイズ発生器５１を備えてい
る。ホワイトノイズ発生器５１からのホワイトノイズは
ローパスフィルタ５２、加算器５３及び相関ノイズ発生
回路５４を介して乗算器５５に供給される。ローパスフ
ィルタ５２は、ホワイトノイズに含まれる低周波成分の
みを通過させて低域にフォルマントを有するノイズ信号
を形成するもので、入力したスカート部制御情報ＮＳＫ
により制御されて低域フォルマントのスカート部（裾野
部）の広がりを可変制御する。加算器５３は、ローパス
フィルタ５２を通過したホワイトノイズに直流成分ＮＲ
Ｓを加算することにより、フォルマントのピークの急峻
度を高めるもので、同急峻度の大きさは前記直流成分Ｎ
ＲＳにより決定される。相関ノイズ発生回路５４は直流
成分ＮＲＳの付加されたノイズに相関性をもたせてフォ
ルマント特性をさらに変更するもので、入力した帯域幅
情報ＮＢＷによりフォルマントの帯域幅が可変制御され
る。
【００５４】乗算器５５には、基本波形発生回路５６か
らの波形信号又は搬送波入力端子ＣＩにて入力した搬送
波信号がセレクタ回路５７を介して供給されるようにな
っている。基本波形発生回路５６は演算ユニット２０
Ａ，２０Ｂの基本波形発生回路３３（図９参照）と同様
に構成され、位相データ発生回路５８からの位相データ
によりアドレス指定されて波形信号を読出すとともに、
波形選択情報ＷＳに応じて前記読出した波形信号を種々
に変更して出力する。位相データ発生回路５８も演算ユ
ニット２０Ａ，２０Ｂの位相データ発生回路３１と同様
に構成され、周波数情報ＮＦに対応した周期で位相デー
タを繰り返し出力する。セレクタ回路５７は、ハイレベ
ル”１”の搬送波選択情報ＣＳＥＬに応答して搬送波入
力端子ＣＩにて入力した搬送波信号を選択出力し、それ
以外のとき基本波形発生回路５６からの波形信号を選択
出力する。乗算器５５は相関ノイズ発生回路５４からの
ノイズ信号とセレクタ回路５７からの波形信号とを乗算
する。したがって、セレクタ回路５７からの波形信号の
周波数位置近傍に前記決定したフォルマントを有するノ
イズ信号が得られる。
【００５５】この乗算器５５の出力は、乗算器６１にて
エンベロープ波形発生回路６２にて形成したエンベロー
プ波形信号と乗算されて出力端子Ｏ１から出力される。
一方、出力端子Ｏ２からは振幅エンベロープの付与され
ない波形信号が出力される。なお、前記したスカート部
制御情報ＮＳＫ、直流成分ＮＲＳ、帯域幅情報ＮＢＷ、
波形選択情報ＷＳ、搬送波選択情報ＣＳＥＬ、周波数情
報ＮＦ、及びエンベロープ情報ＥＧＰは、コントローラ
２１から供給される制御パラメータＰＡＲを構成してい
る。これにより、演算ユニット２０Ｄ，２０Ｅは、キー
オン信号ＫＯＮの到来に応答して、周波数情報ＮＦ及び
波形選択信号ＷＳにより規定される周波数位置又は搬送
波入力端子ＣＩにて入力した搬送波信号の周波数位置
に、スカート部制御情報ＮＳＫ、直流成分ＮＲＳ及び帯
域幅情報ＮＢＷにより規定された固定フォルマント特性
を有するノイズ信号及び同ノイズ信号に振幅エンベロー
プを付与したノイズ信号を出力することが可能である。
【００５６】次に、上記のように構成した電子楽器の動
作を説明する。音色選択装置２５又は外部情報入出力装
置２７からある音色を表す選択信号がコントローラ２１
に供給されると、コントローラ２１は選択信号に応答し
て制御パラメータＰＡＲ，ＣＰＡＲをパラメータメモリ
２６から読出して、制御パラメータＰＡＲを各演算ユニ
ット２０Ａ〜２０Ｅに供給するとともに、制御パラメー
タＣＰＡＲを出力選択回路２２及び入力選択回路２３に
供給する。出力選択回路２２及び入力選択回路２３は、
前記制御パラメータＣＰＡＲに応答して演算ユニット２
０Ａ〜２０Ｅを例えば図１５のように結線する。各演算
ユニット２０Ａ〜２０Ｅは、制御パラメータＰＡＲに応
じた演算を実行可能な状態になる。なお、この結線状態
において、加算器７１は選択出力回路２２に内蔵されて
いて波形信号を混合するための加算器を示し、加算器７
２は選択出力回路２２又は選択入力回路２３に内蔵され
ていて波形信号を混合するための加算器を示している。
【００５７】そして、鍵盤装置２４又は外部情報入出力
装置２７から楽音信号の発生指示を表すキーオン信号Ｋ
ＯＮが各演算ユニット２０Ａ〜２０Ｅに供給されると、
各演算ユニット２０Ａ〜２０Ｅは作動を開始する。この
結線状態によれば、演算ユニット２０Ａ，２０Ｂから出
力された波形信号が加算器７２にて混合され、演算ユニ
ット２０Ｃの変調波入力端子Ｍ１，Ｍ２に供給される。
したがって、演算ユニット２０Ｃにて発生される固定フ
ォルマント特性の波形信号が演算ユニット２０Ａ，２０
Ｂからの波形信号で周波数変調されるので、上記第１実
施例と同様な複数のフォルマントからなる固定フォルマ
ント特性を有する波形信号が加算器７２を介して出力さ
れる。また、出力信号には、演算ユニット２０Ｄ，２０
Ｅからのフォルマント特性を有するノイズ信号も付加さ
れる。なお、図１５中の波線で示すように、各演算ユニ
ット２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅから独立して波形信号を発
生するようにしてもよい。
【００５８】また、他の音色選択によれば、演算ユニッ
ト２０Ａ〜２０Ｅは例えば図１６のように結線される。
なお、この結線状態において、加算器７３は選択出力回
路２２に内蔵されていて波形信号を混合するための加算
器を示し、演算ユニット２０Ａはフィードバック周波数
変調により波形信号を合成して出力することを意味して
いる。この結線によっても、演算ユニット２０Ｃにて発
生される固定フォルマント特性の波形信号が演算ユニッ
ト２０Ｂからの波形信号で周波数変調されるので、上記
第１実施例と同様な複数のフォルマントからなる固定フ
ォルマント特性を有する波形信号が加算器７３を介して
出力される。
【００５９】また、他の音色選択によれば、演算ユニッ
ト２０Ａ〜２０Ｅは例えば図１７，１８のように結線さ
れる。なお、この結線状態において、加算器７４，７５
は選択出力回路２２に内蔵されていて波形信号を混合す
るための加算器を示す。図１７の結線によれば、演算ユ
ニット２０Ａ，２０Ｂ又は演算ユニット２０Ａにて発生
される波形信号が、演算ユニット２０Ｃから発生され固
定フォルマント特性を有する波形信号で周波数変調され
るので、上記第２実施例と同様な複数のフォルマントか
らなる固定フォルマント特性を有する波形信号が加算器
７４，７５を介して出力される。
【００６０】また、他の音色選択によれば、演算ユニッ
ト２０Ａ〜２０Ｃは例えば図１９，２０のように結線さ
れる。図１９の結線によれば、演算ユニット２０Ａから
発生される波形信号により演算ユニット２０Ｃにて発生
される波形信号が周波数変調され、さらに前記周波数変
調された波形信号により演算ユニット２０Ｃにて発生さ
れる固定フォルマント特性を有する波形信号が周波数変
調される。また、図２０の結線によれば、演算ユニット
２０Ａから発生される波形信号により演算ユニット２０
Ｃにて発生される固定フォルマント特性を有する波形信
号が周波数変調され、さらに前記周波数変調された波形
信号により演算ユニット２０Ｂにて発生される波形信号
が周波数変調される。したがって、これら図１９，２０
の結線により、上記第１及び第２実施例よりも複雑なフ
ォルマントからなる固定フォルマント特性の楽音信号が
合成される。
【００６１】さらに、他の音色選択によれば、演算ユニ
ット２０Ａ〜２０Ｃは例えば図２１のように結線され
る。これによれば、演算ユニット２０Ａ，２０Ｂから発
生される各波形信号により演算ユニット２０Ｃにて発生
される波形信号が周波数変調されるが、この場合には、
演算ユニット２０Ｃの変調波入力端子Ｍ１，Ｍ２には異
なる波形信号が付与されるので、複雑なフォルマントか
らなる固定フォルマント特性の楽音信号が合成される。
【００６２】その結果、この電子楽器においては、上記
第１及び第２実施例と同様に簡単かつ容易に複数のフォ
ルマントからなる固定フォルマント特性を有する波形信
号を得ることができる。さらに、同電子楽器によれば、
選択接続手段を構成する出力選択回路２２及び入力選択
回路２３の作用により、演算ユニット２０Ａ〜２０Ｄを
種々の態様で選択的に接続することができ、複数のフォ
ルマントからなる固定フォルマント特性を有する波形信
号を用いた各種の楽音信号を簡単に合成できるようにな
る。
【００６３】以上説明した図１５〜図２１は各演算ユニ
ット２０Ａ〜２０Ｅの結線状態を例示的に列挙するもの
で、各演算ユニット２０Ａ〜２０Ｅの結線状態はさらに
種々に変形されるものである。
【００６４】なお、上記具体的実施例においては、固定
フォルマント特性の波形信号を発生するための演算ユニ
ット２０Ｃを一つのみ設けるようにしたが、この演算ユ
ニット２０Ｃを複数設けるようにすることもできる。こ
れによれば、固定フォルマント特性の波形信号で固定フ
ォルマント特性の波形信号を周波数変調できるようにも
なる。また、この具体的実施例においても、周波数変調
に代えて、位相変調、振幅変調を行うようにしてもよ
い。
【００６５】また、上記具体的実施例においては、各演
算ユニット２０Ａ〜２０Ｅをハード回路で構成するよう
にしたが、各演算ユニット２０Ａ〜２０Ｅをマイクログ
ラム処理により演算態様が制御されるディジタル信号処
理回路で構成するようにしてもよい。もちろん、各演算
ユニット２０Ａ〜２０Ｅを時分割多チャンネル形式の演
算回路で構成して、複数の楽音信号を同時に合成出力可
能とするようにしてもよい。
【００６６】さらに、上記実施例においては、制御パラ
メータＰＡＲ，ＣＰＡＲを音高指定及び音色指定に応じ
て変更制御するようにしたが、これらの制御パラメータ
ＰＡＲ，ＣＰＡＲを鍵タッチ、音量指定、息圧（ブレス
コントローラ）などにより変更制御するようにしてもよ
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施例に係る楽音信号合成装置
の要部ブロック図である。
【図２】 図１の各部の信号波形図である。
【図３】 図１の楽音信号合成装置により合成した楽音
信号におけるフォルマントの発生状態を説明するための
スペクトラムエンベロープ図である。
【図４】 (Ａ)(Ｂ)は、共に同楽音信号合成装置による
楽音信号合成の実験結果を示すスペクトラムエンベロー
プ図である。
【図５】 本発明の第２実施例に係る楽音信号合成装置
の要部ブロック図である。
【図６】 図５の楽音信号合成装置により合成した楽音
信号におけるフォルマントの発生状態を説明するための
スペクトラムエンベロープ図である。
【図７】 (Ａ)(Ｂ)は、共に同楽音信号合成装置による
楽音信号合成の実験結果を示すスペクトラムエンベロー
プ図である。
【図８】 本発明に係る楽音信号合成装置を電子楽器に
適用した具体例を示すブロック図である。
【図９】 図８の演算ユニット２０Ａ，２０Ｂの具体例
を示すブロック図である。
【図１０】 図９の基本波形発生回路にて発生される種
々の波形信号を示す波形図である。
【図１１】 図８の演算ユニット２０Ｃの具体例を示す
ブロック図である。
【図１２】 同演算ユニット２０Ｃの作動を説明するた
めの図８の各部の波形図である。
【図１３】 同演算ユニット２０Ｃの作動を説明するた
めの図８の各部の波形図である。
【図１４】 図８の演算ユニット２０Ｄ，２０Ｅの具体
例を示すブロック図である。
【図１５】 図８の各演算ユニット２０Ａ〜２０Ｅの結
線状態の一例を示す機能的ブロック図である。
【図１６】 図８の各演算ユニット２０Ａ〜２０Ｅの結
線状態の他の例を示す機能的ブロック図である。
【図１７】 図８の各演算ユニット２０Ａ〜２０Ｅの結
線状態の他の例を示す機能的ブロック図である。
【図１８】 図８の各演算ユニット２０Ａ〜２０Ｅの結
線状態の他の例を示す機能的ブロック図である。
【図１９】 図８の各演算ユニット２０Ａ〜２０Ｅの結
線状態の他の例を示す機能的ブロック図である。
【図２０】 図８の各演算ユニット２０Ａ〜２０Ｅの結
線状態の他の例を示す機能的ブロック図である。
【図２１】 図８の各演算ユニット２０Ａ〜２０Ｅの結
線状態の他の例を示す機能的ブロック図である。
【符号の説明】
１１…第１波形信号発生部、１２…第２波形信号発生
部、１３…第３波形信号発生部、１１ａ，１２ａ，１３
ａ…位相データ発生回路、１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ…波
形メモリ、１４ａ，１４ｂ，１８…加算器、１５，１６
…乗算器、１７…エンベロープ波形発生部、２０Ａ〜２
０Ｅ…演算ユニット、２１…コントローラ、２２…出力
選択回路、２３…入力選択回路、２４…鍵盤装置、２５
…音色選択装置、２６…パラメータメモリ、２７…外部
情報入出力装置、３１，４１ａ，４１ｂ，４４ａ，４４
ｂ，５２ａ，５２ｂ…位相データ発生回路、３２，４２
ａ，４２ｂ，４５ａ，４５ｂ…加算器、３３，４６ａ，
４６ｂ…基本波形発生回路、４３ａ，４３ｂ…窓関数波
形発生回路、４７ａ，４７ｂ…乗算器。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−254497（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−273793（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−318599（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−19352（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭54−20851（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10H 7/00 - 7/12

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】入力した第１周波数情報により表された周
    波数を有する第１波形信号を発生する第１波形信号発生
    手段と、 入力した第２周波数情報により表された周波数に対応し
    た周期で窓関数を表す第２波形信号を繰り返し発生する
    第２波形信号発生手段と、 前記第２波形信号発生手段により同期制御されて前記第
    ２波形信号の周期毎に所定の位相から始まりかつ同第２
    波形信号の周期よりも短い周期の第３波形信号を繰り返
    し発生する第３波形信号発生手段と、 前記第２波形信号と第３波形信号を乗算して第４波形信
    号を出力する乗算手段と、 前記第１波形信号を変調信号として前記第２波形信号発
    生手段にて発生される第２波形信号を変調する変調手段
    とを備え、前記第４波形信号を楽音信号として出力する
    ようにしたことを特徴とする楽音信号合成装置。
  2. 【請求項２】入力した第１周波数情報により表された周
    波数を有する第１波形信号を発生する第１波形信号発生
    手段と、 入力した第２周波数情報により表された周波数に対応し
    た周期で窓関数を表す第２波形信号を繰り返し発生する
    第２波形信号発生手段と、 前記第２波形信号発生手段により同期制御されて前記第
    ２波形信号の周期毎に所定の位相から始まりかつ同第２
    波形信号の周期よりも短い周期の第３波形信号を繰り返
    し発生する第３波形信号発生手段と、 前記第２波形信号と第３波形信号を乗算して第４波形信
    号を出力する乗算手段と、 前記第１波形信号を変調信号として前記第３波形信号発
    生手段にて発生される第３波形信号を変調する変調手段
    とを備え、前記第４波形信号を楽音信号として出力する
    ようにしたことを特徴とする楽音信号合成装置。
  3. 【請求項３】入力した第１周波数情報により表された周
    波数を有する第１波形信号を発生する第１波形信号発生
    手段と、 入力した第２周波数情報により表された周波数に対応し
    た周期で窓関数を表す第２波形信号を繰り返し発生する
    第２波形信号発生手段と、 前記第２波形信号発生手段により同期制御されて前記第
    ２波形信号の周期毎に所定の位相から始まりかつ同第２
    波形信号の周期よりも短い周期の第３波形信号を繰り返
    し発生する第３波形信号発生手段と、 前記第２波形信号と第３波形信号を乗算して第４波形信
    号を出力する乗算手段と、 前記第１波形信号を変調信号として前記第２波形信号発
    生手段にて発生される第２波形信号を変調する第１変調
    手段と前記第１波形信号を変調信号として前記第３波形
    信号発生手段にて発生される第３波形信号を変調する第
    ２変調手段とを備え、前記第４波形信号を楽音信号とし
    て出力するようにしたことを特徴とする楽音信号合成装
    置。
  4. 【請求項４】入力した第１周波数情報により表された周
    波数を有する第１波形信号を発生する第１波形信号発生
    手段と、 入力した第２周波数情報により表された周波数に対応し
    た周期で窓関数を表す第２波形信号を繰り返し発生する
    第２波形信号発生手段と、 前記第２波形信号発生手段により同期制御されて前記第
    ２波形信号の周期毎に所定の位相から始まりかつ同第２
    波形信号の周期よりも短い周期の第３波形信号を繰り返
    し発生する第３波形信号発生手段と、 前記第２波形信号と第３波形信号を乗算して第４波形信
    号を出力する乗算手段と、 前記第４波形信号を変調信号として前記第１波形信号発
    生手段にて発生される第１波形信号を変調する変調手段
    とを備え、前記第１波形信号を楽音信号として出力する
    ようにしたことを特徴とする楽音信号合成装置。
  5. 【請求項５】入力した第１周波数情報により表された周
    波数を有する第１波形信号を発生する第１波形信号発生
    手段と、前記第１波形信号発生手段にて発生される第１
    波形信号を変調入力にて入力した信号で変調する第１変
    調手段とを内蔵した第１演算ユニットと、 入力した第２周波数情報により表された周波数に対応し
    た周期で窓関数を表す第２波形信号を繰り返し発生する
    第２波形信号発生手段と、前記第２波形信号発生手段に
    より同期制御されて第２波形信号の周期毎に所定の位相
    から始まりかつ第２波形信号の周期よりも短い周期の第
    ３波形信号を繰り返し発生する第３波形信号発生手段
    と、前記第２波形信号と第３波形信号を乗算して第４波
    形信号を出力する乗算手段と、前記第２又は第３波形信
    号発生手段にて発生される第２又は第３波形信号を変調
    入力にて入力した信号で変調する第２変調手段とを内蔵
    した第２演算ユニットと、 前記第１演算ユニットの出力を前記第２演算ユニットに
    おける第２変調手段の変調入力に選択的に接続可能とす
    るとともに、前記第２演算ユニットの出力を前記第１演
    算ユニットにおける第１変調手段の変調入力に選択的に
    接続可能とする選択接続手段とを備え、前記第１又は第
    ２演算ユニットの出力信号を楽音信号として出力するよ
    うにしたことを特徴とする楽音信号合成装置。
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