JPH0414800B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は電子楽器等で用いられる楽音信号発
生装置に関し、特に、複数周期の楽音波形を記憶
した波形メモリを用いて楽音信号を発生するもの
に関する。

従来技術 電子楽器等において、自然楽器音と同様に音色
が時間と共に微妙に変化する楽音信号を発生する
ために、複数周期から成る楽音波形を波形メモリ
に記憶し、これを読み出すようにすることが従来
から行われている。そのような楽音信号発生装置
の一つのタイプは、楽音の発音開始から発音終了
までの全楽音波形を波形メモリに記憶してこれを
読み出すようにしたものであり、別のタイプは、
複数周期分の楽音波形を波形メモリに記憶してお
きこの記憶波形の全部又は一部を繰返し読み出す
ようにしたものである。特開昭52−121313号には
そのような両方のタイプの楽音信号発生装置が開
示されている。

ところで、上述のようなタイプの楽音信号発生
装置では、複数周期から成る楽音波形が波形メモ
リに記憶されるので、メモリのアドレス数が多数
となり、記憶容量が大規模化する傾向にある。一
方、楽音波形の各サンプル点振幅値は零から正
（負）の最大値まで種々の値をとるので、各サン
プル点振幅値を正確に表現するためには、波形メ
モリに記憶すべき各サンプル点振幅値に対応する
波形データを多ビツトとしなければならない。そ
のため、メモリの各アドレス毎の記憶ビツト数が
多くなり、そのようなアドレスが上述のように多
数有るため、波形メモリ全体の記憶容量がかなり
大規模となつてしまう、という問題が生じる。各
サンプル点振幅値を一律に少数ビツトのデータで
表現すればそのような問題は生じないのである
が、そうすると、振幅値表現の分解能が悪くな
り、高品質の楽音波形を発生することができなく
なるので得策とはいえない。

発明の目的 この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
本出願に係る第１の発明の目的は、発生される楽
音信号の品質を損ねることなく波形記憶装置の小
容量化を図ることができるとともに比較的大容量
の波形記憶装置を用いた場合は従来期待されるも
のよりも一層高品質の楽音信号を発生することも
できる、ようにした楽音信号発生装置を提供しよ
うとするものである。本出願に係る第２の発明の
目的は、楽音信号の品質を損ねることなく波形記
憶装置の小容量化を図ることができるようにした
楽音信号発生装置を提供することにある。

発明の概要 連続する複数周期から成る楽音波形において
は、波形形状が各周期毎に微妙に異なるにして
も、それが極端に変動することは余りない。従つ
て、隣合う若しくは近接した周期の波形間におい
て、対応するサンプル点順位（位相）の振幅値は
互いに近似した値である。一例を示すと第１図の
ようであり、ここにおいて、連続する３つの周期
の波形は夫々微妙に波形形状が異なつているが、
対応する順位のサンプル点（例えば、１番目のサ
ンプル点P₀₀，P₁₀，P₂₀，あるいは２番目のサン
プル点P₀₁，P₁₁，P₂₁，あるいは３番目のサンプ
ル点P₀₂，P₁₂，P₂₂）の波形振幅値は互いに近似
した値であることが判かる。このように、連続す
る複数周期から成る楽音波形においては、その振
幅値が互いに近似したサンプル点が必らず存在す
る。この発明は、この点に着目し、互いに近似し
た値のサンプル点振幅値をグループ化して処理
し、これにより波形メモリの効率的利用を図つた
ことを特徴とするものである。

すなわち、本出願に係る第１の発明は、複数周
期から成る楽音波形の各サンプル点振幅値を、そ
の値が互いに近似しているもの同士を同じグルー
プにまとめて、複数のグループに分類し、各グル
ープ毎に所定のデータ形式で前記各サンプル点振
幅値に対応する波形データを波形記憶手段に夫々
記憶したことを特徴としている。各グループの波
形データを夫々独立に所定のデータ形式で表現す
るようにしたことにより、波形データの有効ビツ
ト数が各グループ間でほぼ均一に揃うように処理
することができ、その結果、波形記憶手段の効率
的利用が達成できる。

データ形式の一例として、波形データの各デイ
ジタルビツトの重みづけ様式を挙げることができ
る。例えば、対応する振幅値が大きい波形データ
ほど各ビツトの重みづけを高くし、対応する振幅
値が小さい波形データほど各ビツトの重みづけを
低くする。こうすることによつて、どの振幅値に
対応する波形データでもほぼ同じ有効ビツト数に
よつて表現されるようにすることができ、しかも
小さい振幅値に対する波形データほど相対的に分
解度が高くされ、高品質の波形再現が可能である
と共に波形記憶手段の効率的利用が達成できる。
この点を図で示すと、第２図ａのような波形サン
プル点振幅値をすべて同じデータ形式で（同じ重
みづけで）波形メモリに記憶したとすると、波形
メモリの各アドレスに最大振幅値Anに対応する
ビツト数Ｍ分の記憶容量が夫々要求されるので、
振幅値の有効ビツト数がこれよりも少ないアドレ
スでは同図で斜線で示すように多くの記憶領域が
無駄になつてしまう。これに対して各サンプル点
振幅値に対応する波形データ（波形メモリに記憶
すべきデータ）の重みづけをその振幅値に応じて
異ならせると、第２図ｂ，ｃのように各サンプル
点P₀₀，…P_0i，…P_0o，…に対応する波形データ
の有効ビツト数をほぼ同じ程度にすることがで
き、記憶領域を無駄なく活用することができる。
第２図ｂは各サンプル点に対応するアドレスにお
ける記憶容量を前述と同様に夫々Ｍビツトとした
例を示すもので、この場合、最大振幅値Anに相
当するサンプル点P_0oの波形データ（これをKnと
する）の真の振幅値Anに対する重みづけは2゜と
し、Kn・2゜＝Anであるが、他のサンプル点の波
形データの重みづけはそれに対応する振幅値の大
きさに応じて夫々相対的に低く設定されている。
例えば、サンプル点P₀₀の振幅値A₀が最大振幅値
Anの約1/2mであるとすると、このサンプル点
P₀₀の波形データK₀は2^-mの重みづけ（K₀・2^-m＝
A₀）で設定される。第２図ｃは各サンプル点に
対応するアドレスにおける記憶容量を夫々Ｎビツ
ト（Ｎ＜Ｍ）とした例を示すもので、この場合、
例えばサンプル点P_0iの波形データ（これをKiと
する）の重みづけを2゜とし、Ki・2゜＝Ai（Aiはサ
ンプル点P_0iの振幅値）であるが、それよりも振
幅値が大きいサンプル点の波形データはその値に
応じて相対的に高い重みづけで設定され（例えば
KnはKn・2ⁱ＝An）、それよりも振幅値が小さい
サンプル点の波形データはその値に応じて相対的
に低い重みづけで設定される（例えばK₀はK₀・
2^-j＝A₀）。第２図ｂの場合は、メモリ容量はａの
場合と同じであるが、振幅値の小さなものほど分
解度を良くすることができ、高品質な楽音信号を
発生することができる。第２図ｃの場合は、メモ
リ容量を全体的に圧縮することができ、かつ振幅
値が比較的小さなものにおいて分解度を良くする
ことができる。重みづけ係数は同一グループ内で
は共通であり、各グループ間では夫々のグループ
に分類した振幅値の大きさ（近似値）に応じて
夫々異なる。

所定のデータ形式とは、上述のようなビツト重
みづけ形式に限らず、PCM（パルスコード変調）
やDPCM（差分パルスコード変調）、DM（デルタ
変調）等のデータ表現形式をも含むものである。
例えば或るグループの波形データはPCMで表現
し、別のグループの波形データはDPCMで表現
するようにしてもよい。

波形記憶手段から読み出された各サンプル点の
波形データは、それが所属するグループに個有の
データ形式で表わされているため、これを共通の
データ形式に変換する必要がある。そのために復
調手段が設けられ、各グループ毎の所定のデータ
形式に応じて、読み出された各サンプル点波形デ
ータが共通のデータ形式（例えば共通の重みづ
け、あるいは共通のデータ表現）になるように
夫々データ変換する。

本出願に係る第２の発明は、複数周期から成る
楽音波形の各サンプル点振幅値を、その値が互い
に近似しているもの同士を同じグループにまとめ
て、複数のグループに分類し、波形記憶手段を各
グループに対応して複数の記憶ブロツクに分割
し、各グループ毎の前記サンプル点振幅値に対応
する波形データを、グループ毎にそれぞれ異なる
量子化ビツト数で各グループに対応する記憶ブロ
ツクに夫々まとめて記憶したことを特徴としてい
る。小さな振幅値に対応する波形データの有効ビ
ツト数は少数であるため、これら小さな振幅値の
波形データをまとめて記憶した記憶ブロツクの記
憶容量は同じサンプル点数分の大きな振幅値の波
形データをまとめて記憶した記憶ブロツクに記憶
容量よりも圧縮されたものとなる。従つて、波形
記憶手段の記憶領域を無駄なく効率的に利用する
ことができる。この点を図で示すと、第２図ｄは
各周期波形のｎ＋１番目のサンプル点P_0o，P_1o，
P_2o，P_3o，…の振幅値に対応する波形データをま
とめて記憶した記憶ブロツクの記憶構成を例示す
るものであり、１アドレスにつき例えばＭビツト
のデータをストアすることができ、このグループ
には最大振幅値に近似した振幅値が分類されるも
のとしているため、全記憶領域を殆んどフルに有
効利用することができる。第２図ｅは各周期波形
の１番目のサンプル点P₀₀，P₁₀，P₂₀，P₃₀，…の
振幅値に対応する波形データをまとめて記憶した
記憶ブロツクの記憶構成を例示するものであり、
１アドレスにつき例えば僅かＳビツト（Ｓ≪Ｍ）
のデータをストアすることができるにすぎない
が、このグループにとつてはそれで十分である。
つまり、このグループには最小振幅値に近似した
振幅値が分類されるものとしているため、僅かな
記憶領域が殆んどフルに有効利用される。

実施例 以下添付図面を参照してこの発明の幾つかの実
施例につき詳細に説明しよう。

第３図はこの発明（特に第１の発明）を適用し
た単音電子楽器の一実施例を示すもので、波形記
憶装置１０は複数の波形メモリ（若しくは記憶ブ
ロツク）WM₁〜WM_Nから成る。波形記憶装置１
０は、基本的には、複数周期の楽音波形（例えば
発音開始から発音終了に至る全楽音波形であつ
て、アタツク、デイケイ等のエンベロープ特性を
除外して均一のエンベロープレベルに規格化した
もの）の各サンプル点振幅値に対応する波形デー
タを夫々記憶するものであり、具体的には、振幅
値が互いに近似したもの同士を同じグループにま
とめて複数（Ｎ）のグループに分類し、各グルー
プに対応して設けられた波形メモリWM₁〜WM_N
に各グループに分類されたサンプル点振幅値の波
形データを各々のグループに個有の所定のデータ
形式で夫々まとめて記憶している。このデータ形
式の一例は、データビツト数及び各ビツトの重み
づけであり、例えば、第１グループ用の波形メモ
リWM₁に記憶した１アドレス（１サンプル点）
分の波形データが３ビツトから成り、各ビツトの
重みが上位ビツトから順に1/8，1/16，1/32であ
るのに対して、第２グループ用の波形メモリ
WM₂に記憶した１アドレス（１サンプル点）分
の波形データが３ビツトから成り、各ビツトの重
みが上位ビツトから順に1/4，1/8，1/16であり、
また、第３グループ用の波形メモリ（図示せず）
に記憶した１アドレス分の波形データが４ビツト
から成り、その各ビツトの重みが1/2，1/4，1/8，
1/16である、というように、各々のグループに個
有の所定のデータ形式で各波形メモリWM₁〜
WM_Nに波形データが記憶されている。なお、全
グループ間で完全にデータ形式が異なつている必
要はなく、同じデータ形式のグループがあつても
さしつかえない。

一例として、グループ分けの仕方は、複数周期
から成る原楽音波形を時間軸に沿つて等間隔で
（一部等間隔でない区間があつてもさしつかえな
い）複数の単位波形区間に分割し、かつ各単位波
形区間をＮ個のサンプル点に分割し、各単位波形
区間における第１から第Ｎまでの各サンプル点順
位に従つて同じサンプル点順位の振幅値を同じグ
ループに分類し、こうして各サンプル点振幅値を
Ｎグループに分類する。単位波形区間としては周
期性のある波形区間を選ぶものとするが、この周
期性とは何も基本周波数の一周期に限らず、複数
周期あるいは1/2周期あるいは1/4周期であつても
よく、また原楽音波形の周期それ自体が時間軸に
微妙に変化するので、厳密に整数で割切れる周期
でなくてもよい。いずれにせよ、各単位波形区間
における同じサンプル点順位の振幅値が比較的近
似した値であるように（この場合振幅値の正負符
号は問わない）単位波形区間を定めるようにす
る。

鍵盤部１１は発生すべき楽音の音高を指定する
ための複数の鍵を具えており、各鍵の押鍵又は離
鍵が押鍵検出回路１２で検出され、もし複数鍵が
同時に押圧されていればそのうち１鍵が所定の優
先基準に従つて選択され、押圧鍵のキーコード
KCキーオン信号KON及びキーオンパルス
KONP（鍵押圧開始時に生じるパルス）が該押鍵
検出回路１２から出力される。

キーコードKCは単位波形区間位相データ発生
回路１３に入力され、該キーコードKCによつて
指定される音高に対応するレートで変化する位相
アドレスデータＸが該回路１３から発生される。
この位相アドレスデータＸは、前述の１つの単位
波形区間において所定の最小値（例えば１）から
最大値（例えばｎ）までモジユロＮで変化し、単
位波形区間が切換わる毎にこの変化を繰返す。単
位波形区間位相データ発生回路１３の位相アドレ
スデータＸがモジユロＮの変化を１回繰返す毎に
キヤリイ信号が出力され、単位波形繰返回数カウ
ンタ１４のカウント入力CKに与えられる。カウ
ンタ１４は与えられたキヤリイ信号をカウント
し、発音開始時から繰返された単位波形区間の回
数を示すデータCVを得る。なお、位相データ発
生回路１３とカウンタ１４はキーオンパルス
KONPによつて発音開始時に所定の初期値にリ
セツトされるようになつている。

各波形メモリWM₁〜WM_Nには、前述のように
して分類した各グループ毎のサンプル点振幅値に
対応する波形データが複数種類の音色に対応して
夫々記憶されている。音色選択回路１５から音色
選択信号TCが各メモリWM₁〜WM_Nに与えられ
ており、選択された音色に対応する波形データの
読み出しが可能となる。各波形メモリWM₁〜
WM_Nのアドレス入力にはカウンタ１４の出力CV
が共通に与えられており、該カウントデータCV
によつて示された繰返し回数に対応する単位波形
区間における全サンプル点１〜Ｎの波形データが
各メモリWM₁〜WM_Nから並列的に読み出され
る。

各波形メモリWM₁〜WM_Nから読み出された波
形データは各々に対応する復調回路１６₁〜１６_N
に夫々入力される。各復調回路１６₁〜１６_Nは、
各々に対応するグループの所定のデータ形式に応
じて、全グループの波形データが共通のデータ形
式になるように、各々に対応する波形メモリ
WM₁〜WM_Nから読み出された波形データをデー
タ変換する。例えば、各グループのデータ形式が
前述のように各データビツトの重みづけを各グル
ープ毎に個有の状態に設定するものである場合、
復調回路１６₁〜１６_Nはビツトシフト回路によつ
て構成され、入力データ（メモリから読み出され
た波形データ）を夫々所定ビツト上位又は下位に
シフトすることにより、全グループで共通の重み
づけにされた波形データ（すなわちサンプル点振
幅値）を出力する。

各復調回路１６₁〜１６_Nの出力はセレクタ１７
に入力され、前述の単位波形区間位相データ発生
回路１３から出力された位相アドレスデータＸの
値に応じて何れか一つの各復調回路１６₁乃至１
６_Nの出力が選択される。

最初に１番目の単位波形区間の全サンプル点１
〜Ｎの波形データがメモリWM₁〜WM_Nから同時
に読み出され、これを復調したデータが各復調回
路１６₁〜１６_Nから並列的に出力される。これら
のデータが同じ値を保持している間に位相アドレ
スデータＸは１からＮまで順次変化し、これに応
じて１番目の単位波形区間のサンプル点１からＮ
までの波形データがセレクタ１７で順次選択され
る。次に波形メモリWM₁〜WM_Nの読み出しデー
タが２番目の単位波形区間のものに切換わり、前
述と同様に２番目の単位波形区間のサンプル点１
からＮまでの波形データがセレクタ１７で順次選
択される。以下同様に波形メモリWM₁〜WM_Nか
ら読み出す単位波形区間の順位を次々に切換え、
各々につきサンプル点１〜Ｎまでの波形データの
順位選択を繰返す。こうして、セレクタ１７の出
力側には、複数周期から成る原楽音波形の順次サ
ンプル点振幅値に対応する波形データが順次現わ
れ、原楽音波形に対応する楽音信号が得られる。

セレクタ１７から出力された楽音信号はエンベ
ロープ付与回路１８に与えられ、音色選択信号
TCに応じた形状特性の振幅エンベロープがキー
オン信号KONに応じた時間特性で付与される。
波形記憶装置１０に記憶した楽音波形がアタツク
からデイケイに至るパーカツシブ系振幅エンペロ
ープを付与済みのものである場合、エンベロープ
付与回路１８は不要であるか若しくは少なくとも
キーオフ時のダンプエンベロープを付与するだけ
の機能を持たせればよい。他方、波形記憶装置１
０に記憶した楽音波形が規格化された均一のエン
ベロープが付与されたものであれば、エンベロー
プ付与回路１８ではアタツクからデイケイに至る
全エンベロープ特性を付与する必要があり、ま
た、波形記憶装置１０に記憶した楽音波形がアタ
ツクエンベロープのみが付与さたものであれば、
エンベロープ付与回路１８ではキーオフ時のデイ
ケイエンベロープを付与する必要がある。

エンベロープ付与回路１８から出力された楽音
信号はデイジタル／アナログ変換器１９に与えら
れ、そこでアナログ信号に変換された後サウンド
システム２０に至る。

カウンタ１４に関連して設けられた最終回数検
出回路２１はカウンタ出力CVの値に基き、最終
順位の単位波形区間に対応する波形データが各波
形メモリWM₁〜WM_Nから読み出されたことを検
出し、この検出に応答してカウンタ１４のカウン
ト動作を停止させる。カウント動作の停止によつ
て、最終順位の単位波形区間の波形データが各波
形メモリWM₁〜WM_Nから持続的に読み出される
ことになり、最後はこの最終順位の単位波形区間
の各サンプル点１〜Ｎの振幅値データがセレクタ
１７から繰返し出力される。しかし、これに限ら
ず、最終回数検出回路２１の検出出力により所定
の順位の単位波形区間を示すカウント値をカウン
タ１４にプリセツトし、該所定順位から最終順位
までの複数の単位波形区間の読み出しが繰返され
るようにしてもよい。また、最終回数検出回路２
１を削除し、カウンタ１４のカウント値が最終値
に達した後なおも回路１３からキヤリイ信号が与
えられる場合カウント値が自動的に初期値に戻る
ようにカウンタ１４のモジユロ数を設定し、波形
記憶装置１０に記憶した全楽音波形の読み出しが
繰返されるようにしてもよい。

第４図は、第３図では各波形メモリWM₁〜
WM_N毎にセレクタ１７の前段階にあつた復調回
路１６₁〜１６_Nを除去し、代わりに１個の復調回
路１６をセレクタ１７の出力側に設けたものであ
る。この復調回路１６は制御データ発生回路２２
から与えられる制御データに応じて復調モードを
切換える（例えばビツトシフト量を切換える）こ
とができるものであり、制御データ発生回路２２
は位相アドレスデータＸ（これは各グループ名に
対応している）に応じて各グループのデータ形式
に対応する所定の復調制御データを発生する。こ
うして、復調回路１６は時分割的に復調モードを
切換えて、セレクタ１７から与えられる各サンプ
ル点の波形データを共通のデータ形式に夫々デー
タ変換する。

上述の実施例では、各単位波形区間内のＮ個の
個々のサンプル点毎にＮ個のグループに夫々分類
しているが、これに限らず、各単位波形区間内の
幾つかのサンプル点（勿論これらの振幅値は互い
に近似しているものとする）を同じグループにま
とめてもよい。その場合の実施例は第５図のよう
であり、Ｍ個（但しＭ＜Ｎ）の各グループに対応
して波形メモリWM₁〜WM_Mが夫々設けられてお
り、各メモリWM₁〜WM_Mに対応して復調回路１
６₁〜１６_Mが設けられている。各単位波形区間毎
の１乃至複数のサンプル点が同じグループにグル
ープ化されてＭ個のグループが形成され、それに
対応する波形データが前述と同様に所定のデータ
形式で各波形メモリWM₁〜WM_Mに記憶されてい
る。同数の順次サンプル点が各グループに分類さ
れていてもよいし（例えば各単位波形区間の第１
及び第２サンプル点が第１のグループに分類さ
れ、第３，第４サンプル点は第２のグループに、
というように）、グループによつて分類されるサ
ンプル点数が異なつていてもよい（例えば第１グ
ループは第１，第２，第３サンプル点、第２グル
ープは第４，第５サンプル点、第３グループは第
６サンプル点のみ、というように）。この場合、
各波形メモリWM₁〜WM_Mから読み出すべきサン
プル点順位を特定するために、前述のカウンタ出
力CVのほかに、位相アドレスデータＸの所定下
位ビツトX_Lが各メモリWM₁〜WM_Mのアドレス
入力に与えられる。これに伴ない、セレクタ１７
Ａでは位相アドレスデータＸの値（サンプル点順
位）に応じて各サンプル点が分類されているグル
ープのメモリ読み出し出力（復調回路出力）を選
択する。なお、第５図においても、第４図と同様
に復調回路をセレクタ１７Ａの出力側に設ける変
更が可能である。

上述の各実施例では、各グループの波形データ
を各グループ毎に別々の波形メモリ（すなわち記
憶ブロツク）に記憶しているが、これに限らず、
各グループの波形データを共通の波形メモリ内に
混在させてもよい。第６図はその場合の実施例を
示すもので、波形記憶装置１０は１つの波形メモ
リWMから成り、この波形メモリWM内には前述
の通りグループ化されかつ各グループ毎に所定の
データ形式で表現された各サンプル点の波形デー
タがそのサンプル点順位（及び単位波形区間順
位）に従つて各アドレスに夫々記憶されている。
波形メモリWMは単位波形区間を指示するデータ
CVと位相アドレスデータＸに従つて読み出され
る。波形メモリ１０の出力側には第４図に示した
ものと同様の復調回路１６及び制御データ発生回
路２２が設けられ、各サンプル点が所属するグル
ープのデータ形式に応じて各波形データがデータ
変換される。

なお、上記各実施例において、各グループに個
有のデータ形式は重みづけ以外のものによつて特
微づけられていてもよい。例えば、デイジタル波
形データを記憶する際の表現形式として、PCM
（パルスコード変調）、DPCM（差分PCM）、DM
（デルタ変調）、ADM（適応DM）、APCM（適応
PCM）その他のものが知られているが、或るグ
ループはPCM、別のグループはADM、というよ
うに表現形式を異ならせて記憶するようにしても
よい。また、これに重みづけ変更を併用してもよ
い。また、上記各実施例において、波形メモリ
WM，WM₁〜WM_Nの記憶形式をPCMに限らず、
DPCM，DM等その他の形式に統一してもよい。
勿論、採用する記憶形式に応じて適切なデータ復
調回路が周知のように付加されるべきであること
は言うまでもない。例えばDPCMの場合、初期
波形の各サンプル点振幅値を記憶した波形メモリ
と、その後の複数周期波形の各サンプル点振幅値
をグループ化してDPCMで表現した差分波形メ
モリとを具備し、データ復調回路としてアキユム
レータを設け、初期波形データに対して差分波形
データをアキユムレート（増減）することにより
PCM化された波形データを得るようにする。

ところで、楽音の発音開始から発音終了までの
全楽音波形を波形記憶装置に記憶するような場
合、異なる単位波形区間の同じサンプル点順位で
あつても各々の単位波形区間の時間軸上の位置が
どこに位置するか（例えば発音開始付近か、ある
いは中間部分か、あるいは発音終了付近か、等の
違い）に応じて振幅値が比較的大きく異なること
がある。そのような場合、異なる単位波形区間に
おける同じサンプル点順位であるからといつて同
じグループに分類するのは好ましくない。そのよ
うな場合のために、前述の単位波形区間よりは時
間的に更に長いフレームという概念を導入すると
よい。すなわち、記憶すべき多数周期から成る原
楽音波形を時間軸上で複数のフレームに分割す
る。１フレームは複数周期の波形を含んでおり、
波形の形状が比較的近似した区域を選んでフレー
ム分割を行う。従つて、各フレームの時間長は必
らずしも同じではなく、むしろ波形の時間変化が
比較的激しい部分（例えばアタツク部）ほどフレ
ームの時間長が短かい。そうしてフレーム分割を
行つた上で、個々のフレーム内の複数の単位波形
区間における各サンプル点振幅値を対象として前
述と同様のグループ分けを行う。従つて、例えば
第３図の実施例と同様に、１単位波形区間内のＮ
サンプル点の各々を個々のグループに分類するよ
うな場合、１フレームにつきＮグループに分類さ
れ、記憶すべき楽音波形全体では「Ｎ×フレーム
数」のグループに分類される。

第７図は、上述のようにフレームの概念を導入
してグループ分けを行つた場合の実施例を示すも
ので、第３図と同一符号は同一装置を示す。波形
記憶装置１０は、各フレーム毎の各グループに
夫々対応して設けられた波形メモリWM₁〜WM_Z
から成る。従つて、この波形メモリWM₁〜WM_Z
の数Ｚは「Ｎ×フレーム数」である。例えば、波
形メモリWM₁はフレーム０（最初のフレーム）の
第１グループに対応し、WM₂はフレーム０の第
２グループに対応し、WM_Zはフレーム（最後
のフレーム）の第Ｎグループに対応する。勿論、
前述と同様に、各メモリWM₁〜WM_Zには各グル
ープに分類されたサンプル点振幅値に対応する波
形データが各グループ毎に個有の所定のデータ形
式で夫々記憶されている。各波形メモリWM₁〜
WM_Zは前述と同様に単位波形繰返回数カウンタ
１４の出力CVをアドレス信号として並列的に読
み出される。各メモリWM₁〜WM_Z（すなわち各
グループ）に対応して復調回路１６₁〜１６_Zが設
けられており、読み出された波形データを共通の
データ形式に変換する。

フレームカウンタ２３はフレーム番号をカウン
トするためのものであり、キーオンパルス
KONPによつて発音開始時に所定の初期値にリ
セツトされ、比較器２４から一致検出信号EQが
出力される毎にカウントアツプされる。繰返し回
数メモリ２５は各フレームに含まれる単位波形区
間の繰返し回数を夫々記憶しているもので、フレ
ームカウンタ２３でカウントしたフレーム番号
FN（これは現在読み出し中のフレームを示して
いる）に応じて該フレームに含まれる繰返し回数
がメモリ２５から読み出される。比較器２４では
繰返し回数カウンタ１４の出力CVとメモリ２５
から読み出された繰返し回数とを比較し、両者が
一致したとき一致検出信号EQを出力して前述の
通りフレームカウンタ２３のカウント入力CKに
与えると共にオア回路２６を介して単位波形繰返
し回数カウンタ１４のリセツト入力Ｒに与える。
こつして、各フレームに個有の回数だけ単位波形
区間の読み出しが繰返されるとフレームカウンタ
２３がカウントアツプされ、フレーム番号FNが
次のものに切換えられる。同時に、繰返し回数カ
ウンタ１４における単位波形区間繰返し回数のカ
ウントが０に戻つて再開される。最終フレーム検
出回路２７はカウンタ２３のフレーム番号FNが
最終フレームを示すものとなつたときこれを検出
し、この検出に応じてカウンタ２３のカウント動
作を停止させる。これにより、以後は最終フレー
ムの読み出しが繰返される。

セレクタ１７Ｂには、１単位波形区間内の順次
サンプル点１〜Ｎを指示する前出の位相アドレス
データＸと共にフレームカウンタ２３からのフレ
ーム番号FNが入力され、このＸとFNの組合せ
に応じて何れか１つの復調回路１６₁乃至16_Zの出
力を選択する。

第７図の実施例においても、第３図の実施例に
関連して前述したのと同様の変更（例えば第４図
〜第６図のような変更）が可能である。但し、そ
の場合は、制御データ発生回路２２は位相アドレ
スデータＸのみならずフレーム番号FNとの組合
せに応じて復調用の制御データを発生するものと
する。

第８図はこの発明の別の実施例（特に第２の発
明の実施例）を示すもので、第３図と全く同様の
グループ分けをしたものであるが、各波形メモリ
WM₁′〜WM_N′に記憶する波形データのデータ形
式は全グループ共通であるため、第３図の復調回
路１６₁〜１６_Nに対応する回路は削除されてい
る。これら各波形メモリWM₁′〜WM_N′の記憶構
成については、前述の第２図ｄ及びｅで説明した
とおりである（すなわち、各グループに分類され
た振幅値の大きさに対応する圧縮された記憶構成
からなるものである）のでその詳細な説明は省略
する。なお第３図と同一符号は同一装置を示すた
めそれらの説明は省略する。第７図の実施例も上
述と同様に各波形メモリに記憶する波形データの
データ形式を全グループ共通とし、復調回路を削
除するような変更が可能である。但し、前述の通
り、各波形メモリにおける記憶形式がDPCMや
DM等復調の必要があるものは、全グループ共通
にそのためのデータ復調回路が当然にも付加され
ねばならないのは勿論である。

上述の各実施例では単音電子楽器を前提にして
いるが、複音電子楽器においても同様にこの発明
を実施することができるのは勿論である。また、
上述の各実施例では、波形記憶装置１０に記憶し
た波形データは全音高共通に利用しているが、こ
のような記憶装置を各音高毎に若しくは所定音域
毎に夫々設けるようにしてもよい。また、この発
明は、上記各実施例のような音階音としての楽音
信号の発生のみならず、リズム音（但し、太鼓の
ような周期性を持つ打楽器音）の発生にも適用可
能である。

発明の効果 以上の通り第１の発明によれば、振幅値が近似
したサンプル点同士をグループ化し、グループ毎
に所定のデータ形式で波形データを記憶するよう
にしたので、波形記憶装置における記憶領域の効
率的利用が図れると共に、小振幅値でも高分解度
で表現することができるので高品質の楽音波形を
得ることができる。また、第２の発明によれば、
各グループ毎に別々の記憶ブロツク（波形メモ
リ）にまとめて波形データを記憶するようにした
ことにより、各記憶ブロツクの記憶容量をそこに
記憶する波形データの有効ビツト数に応じたもの
とすることができ、記憶装置の節約を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は波形が時間的に変化する楽音波形の一
例を示す図、第２図はこの発明に従う各サンプル
点振幅値のグループ化及び波形データの記憶形態
の一例を示す図、第３図は単音電子楽器に適用し
たこの発明の一実施例を示す電気的ブロツク図、
第４図、第５図及び第６図はこの発明の別の実施
例を夫々示す電気的ブロツク図で、第３図の変更
箇所について示すもの、第７図及び第８図はこの
発明の更に別の実施例を夫々示す電気的ブロツク
図、である。 １０…波形記憶装置、WM₁〜WM_N，MM_M，
WM_Z…グループ別の波形メモリ、WM…共通の
波形メモリ、１１…鍵盤部、１２…押鍵検出回
路、１３…単位波形区間位相データ発生回路、１
４…単位波形繰返回数カウンタ、１６，１６₁〜
１６_N，１６_M，１６_Z…復調回路、１７，１７Ａ，
１７Ｂ…セレクタ、１８…エンベロープ付与回
路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数周期から成る楽音波形の各サンプル点振
   幅値に関して、その値が互いに近似しているもの
   同士を同じグループにまとめて複数のグループに
   グループ化し、各グループ毎に所定のデータ形式
   で前記各サンプル点振幅値に対応する波形データ
   を夫々記憶した波形記憶手段と、 前記波形記憶手段から各サンプル点振幅値に対
   応する前記波形データを順次読み出すための読み
   出し手段と、 読み出された前記各波形データを、それが所属
   する前記グループの前記所定のデータ形式に応じ
   て、全波形データが共通のデータ形式に変換され
   るように、夫々データ変換する復調手段と、 を具えたことを特徴とする楽音信号発生装置。 ２ 前記波形記憶手段は、前記各グループに対応
   する複数の記憶ブロツクから成り、各グループの
   前記波形データを各々に対応する前記記憶ブロツ
   クに夫々まとめて記憶するようにした特許請求の
   範囲第１項記載の楽音信号発生装置。 ３ 前記波形記憶手段に記憶する前記波形データ
   の前記データ形式は、該波形データのデイジタル
   ビツトの重みづけ様式を各グループ毎に所定の様
   式にすることによつて特徴づけられており、前記
   復調手段は、読み出された波形データの重みづけ
   様式が全サンプル点で共通のものとなるように該
   波形データをその所属グループに応じてビツトシ
   フトするものである特許請求の範囲第１項記載の
   楽音信号発生装置。 ４ 前記複数周期から成る楽音波形を複数の単位
   波形区間に分割し、各単位波形区間の間で該単位
   波形区間内のサンプル点順位が同じもの同士を少
   なくとも同じグループにまとめて前記グループ化
   を行うようにし、前記単位波形区間として周期性
   を示す区間を選んだ特許請求の範囲第１項記載の
   楽音信号発生装置。 ５ 複数周期から成る楽音波形の各サンプル点振
   幅値に関して、その値が互いに近似しているもの
   同士を同じグループにまとめて複数のグループに
   グループ化し、各グループ毎に独立して設けられ
   た複数の記憶ブロツクを含んでおり、各記憶ブロ
   ツクにおいてそれに対応するグループに所属する
   前記サンプル点振幅値に対応する波形データをグ
   ループ毎にそれぞれ異なる量子化ビツト数で夫々
   まとめて記憶した波形記憶手段と、 前記波形記憶手段から各サンプル点振幅値に対
   応する前記波形データを順次読み出すための読み
   出し手段と、 を具えたことを特徴とする楽音信号発生装置。