JPS5888791A - 電子楽器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は正弦波合成方式により楽音を発生する電子楽器
において、エンベロープ情報を圧縮しながら、なお且つ
自然楽器音らしい楽音信号を発生するようにしたもので
ある。

従来、正弦波合成により自然楽器音によく似た楽音を発
生式せようとする場合、基本周波数となる正弦波信号と
、その整数倍の周波数に相当する多数の正弦波信号を発
生し、その各々に対して独立にエンベローフル信号を佳
１け合わせて所望の楽音を得るようにしていた。しかし
、この方法によれば、各正弦波信号に対して個々にエン
ベロープ信号を発生させる必要があるため、膨大なエン
ベロープ情報が必要となる。

ここで自然楽器の音色について考えると、自然楽器の音
色は基本波とその高調仮により決まる。

そして通常、高次の高調波は低次の高調波よりもかなり
レベルが低くなっており、音色に薔与する割合は小さく
なっている。しかし、楽音脅威を行なうに当ってこｔら
の高次の高調仮を入汎なければ、艶のない自然楽音器音
とほぼと遠い音となってしまう。また通常自然楽器音で
はその立ち上り部に特徴があり、この部分においては高
次高調波もかなＶのレベルを有することが多い。

本発明は以上の点に鑑みて成されたものであり、エンベ
ロープ情報の圧縮を行ないながら、なお且つ自然楽器音
らしい楽音信号を発生するようにした電子楽器を提供す
るものである。

以下図面に基づき不発明の説明を行なう。

第１図は不発明による電子楽器の一天施例である。

第１図ｆ：説明すると、１−１〜１−ｎはエンベロー１
メモリであり、発生σ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１−１の１ノ］容は第２図に示
すとおりＯ番地から１２７２７番地の１２８個のデータ
より成ってお９、区間１で示される０〜３１番地までが
楽音のアタック部であり、区間２で示される３２〜８６
番地までが楽音のサスティン都であり、区間３で示１′
ｎる８７〜１２７番地がリリース部となっている。以下
記述を簡略化するため、エンベロープメモリ１−１のｎ
番地内のエンベロープ情報の内容をＤＨ（ｎ＋と表わす
ことにする。また、エンベロープメモ１Ｊ１−ｎに２い
ても第２図に示すエンベロープ情報と同様のエンベロー
プ情報が記憶さｎている。

２−１〜２−ｍもエンベロープメモリである。エンベロ
ープメモリ２−１の内容は第３図に示すとおりＯ番地か
ら３１番地までの３２個のデータより成っており、楽音
のアタック部の情報のみ記憶している。エンベロープメ
モリ２−ｍにおいても第３図に示すエンベロープ情報と
同様の情Ｖ量のエンベロープ情報が記憶さ扛ている。な
お、この実施例においてはエンベロープメモリ１−１〜
１−ｎ、２−１〜２−ｍには、テジベル値に換算さ、ｆ
した値のエンベロープ情報が記憶てれている。３−１〜
３−ｍは減算器であり、入力信号から所定の値を減算す
る。この実施例においては、減算器３−１は（Ｄｌ−１
（３１）　−Ｄ２−１　（３１）　ｌを入力信号から減
算し、減算器３−ｍは（Ｄｌ−１（３１）−Ｄ２−ｍ　
（３１）　）を入力信号から減算する。こｎらの式より
明らかなように、減算器３−１〜３−ｍは、すべて、Ｄ
ｌ−１（３１）とＤ２−１　（３１）〜Ｄｚ−ｍ　（３
１）の差をそｎぞれの入力から減算する。

４−１〜４−ｍはセレクタであり、Ｃ端子に与えられる
信号に応じて、ム端子、Ｂ端子のいず扛か一方を選択し
て出力する。この実施例においては、Ｃ端子に０”が与
えられるとそれぞれの入端子に与えられている信号を出
力し、“１”が与えらすると、そｎぞｎのＢ端子に勾え
られている信号を出力する。６はアドレス制御回路であ
り、押鍵により与えられる押鍵信号ＫＯに基づいてエン
ベロープメモリ１−１〜１−ｎ、２−１〜２−ｍＶＣ対
してアドレス信号Ａｃ　を送出し、エンベロープ情報の
読み出しを行なう。また、セレクタ４−１〜４−ｍに対
して制御信号ＣＯを送出する。

６は開閉信号発生器であり、押鍵信号に、に応じて開閉
信号に１を発生する。

なお、アドレス制御回路６が送出するアドレス信号ＡＣ
と押鍵信号１−０．制御信号ＣＯ及び開閉信号に１　　
の関係は第４図に示すとおりになっている。

即ち、鍵を押圧すると押鍵信号Ｋｏが”１″′になり、
アドレス信号Ａｃは先ず“０”を出力し、次いでＩＴ　
１１Ｉ　、　ｎ　２　ＩＴ、”３”、・・・と順次カウ
ントアツプ烙ｎでいくが、離鍵の時刻がアドレス信号Ａ
。

の値が”８６″になる前と後、つまＶエンベローブメモ
リ１−１において区間２の読み出しが終了したか否かに
よって開閉信号に１　　が異なるようになっている。第
４図Ａは、離鍵の時刻がアドレス信号ｋｃの値が８６”
になる前の場合である。

つ捷９、鍵が抑圧さｎ、押鍵信号ＫＯが１″になるとア
ドレス信号Ａｃが“０”からスタートし、順次カウント
アツプされていく。また、開閉信号に１　ば、アドレス
信号ＡＣが０”になると同時にその最大値を出力し、押
鍵信号ＫＯが”○″になると、アドレス信号ＡＱに同期
して徐々に減衰していく。

ところで、鍵が抑圧σｎｆｃままの状態でアドレス信号
ＡＣの値が”８６”になると、第４図Ｂに示すとおＶア
ドレス信号ＡｃＯ値は”８６′′で停止し離鍵後に再び
カウントアツプさｎていく。また、離鍵後に新たな押鍵
がない４合は、アドレス信号＆、の値は１２７”までカ
ウントした後停止トする。一方間閉信号に１　は押鍵と
同時にアドレス信号ＡＱ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。一方、制御信号ｃｏは、押鍵の長さには関係なく
、アドレス信号ＡｃＯ値が”０”′〜”３１″の間は”
０″、”３２”〜“１２７”の間は“１″となる。

以上がアドレス制御回路６及び開閉信号発生器６が出力
するアドレス信号ｋｏ制御信号ＧＯ及び開閉信号に１　
についての説明である。

γ−１〜７−ｎ、９−１〜８−ｍは正弦波発生器であり
、正弦波信号を発生する。この実施例において、正弦波
発生器７−１〜７−ｎ、９−１〜８−ｍが発生する正弦
波信号の周波数は、基準となる正弦波発生器である正弦
波発生器７−１の信号周波数の整数倍即ち高調彼関係に
なっている。

９−１〜９−ｎ、１０−１〜１０ｎは乗算器であり、入
力された２つの信号の乗算を行ない楽音波形を出力する
。なお本実施例においては、エンベロープメモリ１−１
〜１−ｎ　、　２−１〜２−ｍに記憶すれているエンベ
ロープ情報がデフベル表示であるため、ＲＯＭを読み出
すことによりエンベロープ情報のデシベル／リニア変換
を行なった後、正弦波信号との積をとるものである。１
１は加算器であり、乗算器９−１〜９−ｎ、１０−１〜
１０−ｍの出力の加算を行なう。１２は開閉器であり、
開閉信号に１　　に基づいて加算器１１の出力の開閉を
行なう。１３はＤＡＣ（デジタル／子１゜ ナログ変換器）である。

次に第１図に示す回路の動作について第６図とともに説
明する。

押鍵により押鍵信号ＫＯが立ち上ると、第４図ム。

Ｂに示すようにアドレス制御回路６がアドレス信号Ａｃ
を、開閉信号発生器６が開閉信号に１を送出する。その
結果、まず、読み出し信号に基づいてエンベロープメモ
リ１−１がエンベロープ信号を出力する。また、エンベ
ロープメモリ２−１もエンベロープ信号を出力する（第
６図Ｂ）。エンベロープメモリ１−１の出方は、正弦波
発生器７−１が発生する正弦波信号と乗算器９−１にお
いて乗算され、加算器１１へ送出さｎる。エンベロープ
メモリ２−１の出力はセレクタ４−１へ与えられている
。ここで、押鍵後アドレス信号が”Ｏ”〜゛３１”の時
には前述のように制御信号Ｇｏが０”であるからセレク
タ４−１はエンベローフ”メモリ２−１の出力を選択し
、乗算器１０−１へと送出する。次に鍵が抑圧さ扛続け
、アドレス信号１０が”　３２　”になると、制御信号
ｃ、が”１″１１ となる。故にセレクタ４−１はＢ端子に入力されている
減算器３−１の出力を選択し送出する。ここで減算器３
−１の出力について第６図を用いて考える。前述のよう
に減算器３−１は入力信号から（Ｄ　ｌ−１（３１）−
Ｄ２−１（３１））を減算する。

故にアドレス信号Ａｃが”３２″を示している時の減算
器３〜１の出力は、 Ｄ　”−１（３２）−（Ｄ　１−１（３１）−Ｄ２−１
（３１Ｎ二Ｄ２−１（３１）　−（Ｄｌ−１（３２）−
Ｄｌ−１（３１））である（第５図Ａ）。アドレス信号
が”３１”の時のセレクタ４−１の出力がＤ２−１（：
３１）であるから、アドレス信号が”　３２　”になっ
た時に（ＤＩ−１（３２）−Ｄｌ−１（ａｌ　　）　１
分タケセレクタ４−１の出力が父・比することになる。

これはセレクタ４−１が出力の切り換えを行なった時の
エンベロー１メモリ１−１の出力の変化分と同じである
。故に、セレクタ４−１の出力切！ｌｌ侠え時において
は、出力σｎるエンベロープ信号はスムーズにつながっ
ていることがわかる（第６図ｃ、を二３１τ）。このよ
うに、エンベロープメモリ２？８開昭５８−８８７９１
（４） −１には、楽音のアタック部のみのエンベロープ情報し
か存在しないにもかかわらず、セレクタ４−１からはサ
スティン部、リリース部に至るまでスムーズなエンベロ
ープ信号を発生させることができる。セレクタ４−１の
出力は乗算器１０−１へと送出さｎ、正弦波発生器８−
１が発生する正弦波と掛は合わさｎた後加算器１１へ送
出される。

他の乗算器９−ｎ、１０−ｍにおいても同様にしてエン
ベロープ信号が廿）け合ゎさｎた正弦波信号が出力され
、それらを加算器１１で加算する。

前述のように正弦波発生器７−１〜了−ｎ、８−１〜８
　　ｍが出力する信号の周波数がそ扛ぞノを高調波関係
になっているので、加算器１１の出力は各旨調反が独立
エンベロープを有する正弦波合成を行なうことになる。

一方、押鍵信号ＫＯが”１″になることにょＶ、第４図
に示すとおり開閉信号に１　が立ち上る。この開閉信号
に１により開閉器１２は加算器１１　の出力を減衰させ
ることな（ＤＡＣ１３へと送出する。次いで鍵が離さｎ
ると、押鍵信号ＫＯが°°０″′　３ となる。この時点でアドレス制御１１１回路６が出力し
ているアドレス信号ＡｃＯ値が８６″より小さい場合は
、前述のように開閉信号に１　　が減衰し始める。故に
開閉器１２の出力は開閉信号に１　　と共に減衰してい
く。

以上のようにして離鍵と同時に楽音信号が減衰する。

また、離鍵時のアドレス信号ＡＣが゛８７″８７″場合
には、第４図Ｂに示すとおり開閉信号は変化をしない。

しかし、アドレス開側１回路６がエンベローフ−メモリ
１−１〜１−ｎにおけるリリース部（区間３）を読み出
すことになるので加算器１１の出力は減衰していく。故
に開閉器１２の出力も減衰していく。この開閉器１２の
出力をＤ　Ａ０１３によってアナログの楽音信号に変換
し出力する。

ここで加算器１１の出力について考えると、楽音信号の
立ち上り部においては、正弦波発生器７−１〜７−ｎ　
、　８−１〜８−ｍすべてが発生する正弦波信号に対し
て独立にエンベロープ信号を掛は合わせるため、自然楽
器音に非常によく似た音４ 色となる。また、定常部分（サスティン部）においても
、低次の高調波はエンベロープメモリ１−１〜１−ｎを
順次読み出していくので自然楽器音らしさけ損なわｎな
い。また、高次の高調波においては、ホルマントは保た
れ、しかも基本波と同じように変動を受けるために楽祈
に不自然さがなく、しかも、もともとレベルが小豆いた
めに自然楽器音との違いが目立たない。

以上の説明においては、高次の高調波用のサスティン部
以降のエンベロープ情報をすべて基本波のエンベロープ
情報を用いて発生するようにしたが、２次、３次、或は
それ以上の高調波のエンベロープ情報を用いてもよいこ
とは言うまでもない。

また、高次の高調波用のサスティン部１ｕ降のエンベロ
ープ情報を、一部の高調波は基本波のエンベロープ情報
を用いて発生するようにし、他は基本波以外のエンベロ
ープ情報を用いて発生するようにしてもよい。また、エ
ンベロープメモリ２−１〜２−ｍ［おいては、この笑施
汐すでは楽音のアク、ツク部のみを記憶させであるが、
アタック部及び１６ サスティン部の一部を記憶させてもよく、或は、楽音に
よっては一部或はすべての高次高調波のエンベロープ情
報のアタック部からリリース部までの全体を低次の高調
波のエンベロープ情報を用い、高次のエンベロープメモ
リを省いてしまってもよい。また逆に、高次の高調波で
あっても、アタック部、サスティン部、リリース部すべ
てのエンベロープ情報をエンベロニブメモリに記憶させ
てもよいことは言うまでもない。

また、高調波の次数には関係なく、特定のレベル以下の
正弦波信号を発生すべきものに対して、エンベロープメ
モリの一部、或はすべてを省き、他ノエンヘロー７−情
報ヲ用いてエンベロープ信号を発生するようにしてもよ
いことは言うまでもない。

また、第１図におけるエンベロープメモリ１−１〜１−
ｎ　、　２−１〜２−ｍの代わりに、第６図に示すよう
なエンベロープメモリ１−１と補間口特開’Ｈ５Ｂ−８
８７９１（５） 第６図の動作について第７図に示すエンベロープメモリ
１−１及び補間回路１４の出力波形と共に説明する。

押鍵信号ＫＯによりアドレス制御回路６がアドレス信号
ＡＣヲ発生し、エンベロープメモリ１−１よりエンベロ
ープ情報を読み出すに至る動作は第１図に示したものと
同じである。第７図ａに示すような時間間隔でのエンベ
ローフ−信号をエンベロー１メモリ１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１４がτ／４間
隔でエンベロープ信号を補充していく。これによりクロ
ッ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。

また、補間回路１４は、第６図に示すようにエンベロー
プメモリ１−１の＠後に設けてもよいし、乗算器９−１
〜９−ｎ　、　１０−１〜１０−ｎの直前に設けてもよ
い。

以上述べたように、本発明によしは、高次の高ＸＦＩお
いては、楽音のアタック部のエンベロープ情報のみを有
するようにしてエンベロー１情報７ の圧縮を行ないながら、なお且つ自然楽器音らしい楽音
信号を発生するという浸れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電子楽器の一実施例を示すブロッ
ク図、第２図、第３図は上記実施例のエンベロープメモ
リに記憶さｎているエンベロ−グ情報を示す図、第４図
は、上記実施例の押鍵信号。 アドレス信号、開閉信号、制御信号の関係を示すタイミ
ング図、第６図は上記実施例の減衰器、セレクタの入出
力を示す波形図、第６図は本発明に用い得るエンベロー
プ発生器を示すブロック図、第７図は第６図に示す補間
回路の入出力波形図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）正弦波信号を発生する正弦波発生器と、エンベロ
   ープ情報を記憶しているエンベローノー記憶装置と、前
   記エンベロープ情報に基つきエンベローブ信号を発生す
   るエンベロープ発生器と、前記正弦波信号と前記エンベ
   ローブ信号との演算を行なう演算器とを１組とする波形
   発生器を複数組・備え、前記複数組の波形発生器のうち
   少なくとも１組円のエンベロープ発生器が楽音のアタッ
   ク部、サスティン部、ＩＪ　ＩＪ−ス部を記憶している
   第１のエンベロー１記憶装置を有し、他の組内のエンベ
   ロープ発生器が、楽音のアタック部、サスティン部、リ
   リース部のうち少なくとも１部を記憶していない第２の
   エンベロープ記憶装置を有し、前記第２のエンベロープ
   記憶装置が記憶していない部分を前記第１のエンベロー
   １記憶装置の内容に基づいて発生するようにしたことを
   特徴とする電子楽器。 （２、特許請求の範囲第１項の記載において、複数組の
   波形発生器における各々の正弦波発生器の発生する正弦
   波信号の周波数が、基準となるべき正弦波発生器の発生
   する正弦波信号周波数の実質的に整数倍となるようにし
   、各々の組内の正弦反発生器の発生する正弦波信号の信
   号周波数が基本となるべき正弦波発生器の発生する正弦
   波信号周波数の特定倍以下である波形発生器内にあるエ
   ンベロープ記憶装置が楽音のアタック部、サスティン部
   、ＩＪ　ＩＪ−ス部を記憶しているエンベロープ記憶装
   置であり１他の組内にあるエンベロープ記憶装置が楽音
   のアタック部、サスティン部、リリース部のうち少なく
   とも１部を記憶していないエンベロープ記憶装置である
   ことを特徴とする電子楽器。 （３）特許請求の範囲第２項の記載において、正弦波発
   生器の発生する正弦波信号の周阪数が基準となるへき正
   弦？反発生器の発生する正弦波信号周波数の有定倍を越
   える波形発生器内にある工ンベロープ記憶装置が、楽音
   のアタック部を記憶しているエンベロープ記憶装置であ
   ることを特徴とする電子楽器。 （４）特許請求の範囲第１項の記載において、複数組の
   波形発生器の発生する正弦仮信号が所定レベル以下とな
   るべき波形発生器内にあるエンベロープ記憶装置が、楽
   音のアタック部、サスティン都、リリース部のうち少な
   くとも１部を記憶していないエンベロープ記憶装置ｄで
   あるコトを特徴とする′成子楽器。