JPH0740194B2 - 電子楽器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は楽音合成に関するものであり、特に補間計算に
よりアンサンブル効果を有する楽音を発生させる電子楽
器に関する。

〔発明の概要〕

可聴楽音波形の１周期を定める等間隔に置かれた点の対
応する数の振幅に対応する複数のデータワードを発生す
る楽音の基本周波数に対応する平均速度で転送する楽器
において、アンサンブル効果を有する楽音を発生させる
ために計算手段が備えられている。この計算手段は多数
の補間計算を行い、それにより一連の補間波形点がその
データ点が異なるメモリアドバンス速度で波形メモリか
らアドレスされる２つの異なる波形が得られる。

〔従来の技術〕

電子楽器の音質はアンサンブルの性質を有する楽音を発
生させることによって高められることは周知である。ア
ンサンブル効果を発生させる通常の方法は、その基本周
波数に少しの周波数差がある２つ又はそれ以上の楽音を
発生させることである。この周波数配列の動機は正確に
は同調していない楽器の合奏によって発生するアンサン
ブル効果をまねることである。一群のバイオリンがユニ
ゾンで奏せられる場合でもそれらのバイオリンの特徴で
あるあたたかい楽音を発生させるのは“離調（out-of-t
une）”アンサンブルのこの性質である。

互にやや離調している２つの同時楽音を電子的に発生さ
せるために種々の配列が用いられてきている。簡単な配
列は単に２つの楽音発生器を使用するだけで、それらの
楽音発生器を駆動させるために離調したクロックを使用
する。この配列は、ごく僅かに離調していなければなら
ず大気条件の変化とともに周波数を別々に変動させるこ
とができない２つの独立したクロックを実施するという
実際的問題による悩みをかかえている。

“コンピュータオルガンにおけるボアセレスト（celest
e）の発生”と題する米国特許第3,809,792号明細書に
は、楽音波形の連続するサンプル点の振幅を計算しその
計算が実時間で行われるにつれて振幅を楽音に変換する
ことによってアンサンブル効果のボアセレストバージョ
ンを発生させるシステムが開示されている。各振幅点は
少なくとも２セットの離散的フーリエ成分を個々に計算
し組合せることによって規則的な時間間隔の間に計算さ
れる。第１セットは高調波的に関連した成分、一般的に
は各鍵盤選択ノート（note）の本当のピッチの基本周波
数および上音を含む。第２セットの成分は周波数を第１
セットの周波数よりやや高い方へずらして発生させる。

“複音シンセサイザにおけるアンサンブルと非高調波の
発生方式”と題する米国特許第4,112,803号明細書（特
開昭52-82413号公報）には、主データセットを計算しそ
の主データセットをバッファメモリへ転送しバッファメ
モリの内容を実時間で反復してアナログ楽音波形に変換
することによって複音として楽音を発生させる種類の複
音シンセサイザにおいてアンサンブル効果を発生させる
装置が開示されている。記憶された複数セットの高調波
係数を用いて一般フーリエ形アリゴリズムを計算するこ
とによって、多数の主データセットが反復して、楽音発
生とは関係なしに作られる。これらの主データセットの
位相は時変移相で発生させられて離調アンサンブル効果
を発生させる。移相主データセットは組合せられてバッ
ファメモリに転移される。

“電子楽器におけるアンサンブル効果装置”と題する米
国特許第4,205,580号明細書（特開昭55-4100号公報）に
は、楽音波形の１周期に沿って等間隔に置かれた点の相
対的振幅に対応する値を有するワードの主データセット
を与えることによって複音シンセサイザにおいてアンサ
ンブル効果を発生させる装置が開示されている。これら
の値は反復する周期の間に所望する楽音のピッチに比例
する速度で逐次Ｄ−Ａ変換器へ転送され、主データセッ
トを所望する波形およびピッチのオーディオ信号に変換
する。主データセットのワードを同じクロック速度で、
しかし第２セットでは１つのデータ点を削除するか又は
１回反復して第２セットへ転送することによってアンサ
ンブル効果を発生させる。

“電子楽器におけるアンサンブル楽音発生装置”と題す
る米国特許第4,353,279号明細書（特開昭57-146295号公
報）には、基本周波数が削除されている楽音波形の１周
期に沿って等間隔に置かれている点の相対的振幅に対応
する値を有するワードの主データセットを与えることに
よってデジタル楽音発生器におけるアンサンブル効果を
発生させるシステムが開示されている。これらの値はメ
モリから逐次反復して読取られて第１アナログ楽音を発
生させる。第２アナログ楽音は、基本周波数に対応する
データセットと低周波数正弦波形セットとを乗算するこ
とによって発生させる。第１および第２アナログ楽音は
合計されてアンサンブル効果を有する楽音を作り出す。

“電子楽器における選択可能なアンサンブル効果装置”
と題する米国特許第4,476,691号明細書（特開昭59-2248
96号公報）には、その各々が多数の合成音（composite
tones）を合算することによって作られたアンサンブル
楽音効果を有する複数の楽音発生器を実施することによ
ってデジタル楽音発生器におけるアンサンブル効果を発
生させるシステムが開示されている。この楽音発生は予
め選択された楽音波形の１周期を定める１セットのデー
タ点を含むメモリに対して逐次反復してアクセスするこ
とによって行われる。各楽音発生器はメモリから読出さ
れた対応する１セットのデータ点を選択することによっ
て実施される。この選択論理は選択ゲートおよび対応づ
けられ作動された鍵盤スイッチの周波数に応答する比較
器によって制御される。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、“複音シンセサイザ”と題する米国特
許第4,085,644号明細書（特開昭52-27671号公報）に詳
述されているシステムによって発生される音質を改良し
た電子楽器を提供することにある。即ち、データを生成
するために計算サイクルとデータ転送サイクルとが別々
に反復して実施されることを利用して、このデータをア
ンサンブル効果を有する楽音波形に変換する点に特徴を
有する電子楽器を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

その各々が２つのサブコンピュテーションサイクルのサ
ブセットからなる複数の計算サイクルが実施される。第
１サブコンピュテーションサイクルの期間中には第１波
形メモリに記憶されている第１楽音波形の周期を定める
点の第１主データセットが計算され、第２サブコンピュ
テーションサイクルの期間中には第２波形メモリに記憶
されている第２楽音波形の周期を定める点の第２主デー
タセットが計算される。

作動された鍵盤スイッチに対応する周波数ナンバーが発
生させられる。この周波数ナンバーは加算器−アキュム
レータ組合せ装置のうちのアキュムレータに周期的に周
波数ナンバーを加算することによって非整数周波数発生
器を実施するのに用いられる。周波数ナンバーの累算さ
れた和の整数部分は、第１主データセットを記憶する第
１波形メモリからデータ値をアドレスアウトし、第２主
データセットを記憶する第２波形メモリからデータ値を
アドレスアウトするのに用いられる。累算された周波数
ナンバーの小数部分は、第１波形メモリから読出された
２つの連続するデータ点の間の第１補数データ点を計算
するのに用いられる。同様に、同じ小数部分は第２波形
メモリから読出された２つの連続するデータ点の間の第
２補間データ点を計算するのに用いられる。

オフセット、又は離調周波数ナンバーはもとの周波数ナ
ンバーを修正して発生させる。オフセット周波数ナンバ
ーも第２累算周波数ナンバーを作るために非整数周波数
発生器において用いられる。

この第２累算周波数ナンバーは第２波形メモリからデー
タ点をアドレスし、第２波形メモリから読出された２つ
の連続するデータ点の間の第３補間データ点を計算する
のに用いられる。

第３補間プロセスは連続する第１補間点、連続する第２
補間点および連続する第３補間点の間を補間し、アンサ
ンブル効果を有する楽音に対応する一連のデータ点を発
生させるために実施される。この一連のデータ点はアナ
ログ信号に変換され、このアナログ信号が可聴楽音を発
生させる。

従って、本発明の構成は以下に示す通りである。即ち、
本発明は、楽音波形データを記憶する第１波形メモリ
（35）と、前記第１波形メモリに記憶されている波形デ
ータと異なる楽音波形データを記憶する第２波形メモリ
（147）と、鍵盤の鍵に対応する周波数ナンバーを記憶
する周波数ナンバーメモリ手段（119）と、該周波数ナ
ンバーメモリからの周波数ナンバーを累算することによ
って、楽音周波数に関連した速度で前記第１波形メモリ
及び第２波形メモリのサンプル点を指定するためのアド
レスを発生するアドレス発生手段（106,107,108,109,11
0,111）と、前記アドレス発生手段からの上位信号によ
って前記第１波形メモリ及び第２波形メモリより少なく
とも夫々２つのサンプル点の波形データを読み出す読み
出し手段（112,113）と、波形間補間の補間係数（Ｐ）
を発生する制御手段（102）と、前記制御手段より発生
された補間係数と該補間係数の補数値及び前記アドレス
発生手段からの下位信号と該下位信号の補数値を相互に
乗算し、該相互に乗算された乗算結果と前記第１波形メ
モリより読み出された少なくとも２つの波形データ及び
前記第２波形メモリより読み出された少なくとも２つの
波形データとそれぞれ乗算し、該乗算結果を加算し波形
間補間及びサンプル点間補間が施された補間波形データ
値を算出する算出手段（114,115,116,117,118）と、前
記補間波形データ値をアナログ信号に変換する変換手段
（47,11）と、よりなり楽音を発生させる電子楽器とし
ての構成を有する。

〔実施例〕

本発明は“複音シンセサイザ”と題する米国特許第4,08
5,644号明細書（特開昭52-27621号公報）に詳述されて
いるシステムが発生させる音質の改善を指向する。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米国特許第
4,085,644号明細書（特開昭52-27621号公報）に現われ
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
ている。

第１図は参考のために述べてある米国特許第4,085,644
号明細書（特開昭52-27621号公報）に説明されているシ
ステムの変形および付加物として述べてある本発明の１
実施例を示す。この好ましい実施例は、計算サイクルが
開始されて主データセットを計算し次にその主データセ
ットを割当てられた単一の楽音発生器に対応づけられた
ノートレジスタ（note register）へ転送する実施例で
ある。主データセットの転送が完了するや否や第２計算
サイクルが直ちに開始され、第２の割当てられた楽音発
生器のための独自の主データセットを計算する。計算サ
イクルに転送サイクルが続くこの順序は、新たな主デー
タセットが計算され割当てられた楽音発生器の各々へ転
送されるまで続く。この時に完全な計算および転送プロ
セスは反復されるので、楽音発生器の各々には絶えず更
新された独自の主データセットが個々に継続的に供給さ
れる。この動作順序により、割当てられた楽音発生器の
ために独自のアンサンブル効果を実施することができ
る。

上記の参考のために述べた特許に説明されているよう
に、複音シンセサイザは楽器鍵盤スイッチ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
作動されると（“オン”のスイッチ位置になると）、音
調検出割当装置14は状態を作動された状態に変化させ検
出された鍵盤スイッチを符号化し、作動された鍵スイッ
チについての対応するノート（note）情報を記憶する。
楽音発生器104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は音調検出割当装置14が
発生させた情報を用いて作動された各鍵スイッチに割当
てられる。

音調検出割当装置サブシステムのための適当な構成は米
国特許第4,022,098号明細書（特開昭52-44626号公報）
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。

１つ又は複数の鍵スイッチが作動されると、実行制御回
路16が反復する一連の個別的計算サイクルを開始し、そ
の後に対応づけられた転送サイクルが続く。各計算サイ
クルは２つのサブコンピュテーションサイクルに分けら
れている。第１サブコンピュテーションサイクルの期間
中には、複数の高調波係数メモリ26,126,226…の１つに
記憶されている１セットの高調波係数を用いて第１主デ
ータセットが計算される。この第１主データセットは主
レジスタ34に記憶される。第２サブコンピュテーション
サイクルの期間中には、第１主データセットの計算に用
いた１セットの高調波係数とは通常は異なる１セットの
高調波係数を用いて第２主データセットが計算される。
この第２主データセットは主レジスタ134に記憶され
る。

参考のために述べてある米国特許第4,085,644号明細書
（特開昭52-27621号公報）に説明されているように、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最小カウント状
態、即ち零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、この信号が高調波カウンタ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
ットを構成してい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、発生した楽音の１周期に対し等間隔に置か
れた点を定める主データセット中のワード数に対応する
最大高調波数に等しい64/2＝32をカウントするように実
施されている。

各サブコンピュテーションサイクルの開始時に、加算器
−アキュムレータ21のうち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
19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。この加算はモジュロ64となる
ように実施される。

加算器−アキュムレータ21のうち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24か
ら三角関数値をアクセスするのに用いられる。この正弦
波関数表は間隔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（テーブル）の分解定数
（resolution constant）である。

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
ト状態に応答して複数の高調波係数メモリ26,126,226に
記憶されている高調波係数を同時に読出すのに用いられ
る。第１図にはそのような高調波係数メモリが３つしか
明示的に示されていないが、任意の数のそのようなメモ
リを楽音発生システムに組入れることができるというこ
とは下記の説明から明らかである。

第１サブコンピュテーションサイクルの間には、選択制
御回路102からの信号に応答してデータ選択回路101は１
セットの高調波係数メモリのうちの１つのメモリから読
出された高調波係数を選択する。第２サブコンピュテー
ションサイクルの間には、選択制御回路102からの信号
に応答してデータ選択回路101は第１サブコンピュテー
ションサイクルの期間中に選択されたメモリ以外の別の
高調波係数メモリから読出された高調波係数を選択す
る。

選択制御回路102は時間の関数として高調波係数メモリ
の選択を変えることができる。選択制御回路102は音調
検出割当装置14が鍵スイッチが作動されたことを検出し
た時に１対の高調波係数メモリ26および126を選択する
ように実施できる点が有利である。その後ある程度の所
定の時間がたってから、選択制御回路102は高調波係数
メモリ126および226から読出された出力データを選択す
る。利用できる複数の高調波係数のなかでこの数で続行
し対として循環することができる。

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、選択制御回路102によって与えられた信号に応答し
てデータ選択回路101によって選択された高調波係数と
を乗算する。

両方のサブコンピュテーションサイクルの期間中に、主
データセットのデータワードはワードカウンタ19のカウ
ント状態に応答して主レジスタ34および主レジスタ134
から同時に読み出される。第１サブコンピュテーション
サイクルの期間中には、実行制御回路16からのコマンド
信号に応答してデータ選択回路103は主レジスタ34から
読出されたデータ値を選択する。この選択されたデータ
値は乗算器28が発生させた積値に加算器33により加算さ
れる。次にデータ選択回路103は、もとのデータ値が読
出された同じアドレスにおいて主レジスタ34に合計した
値を記憶させる。

同様に、第２サブコンピュテーションサイクルの期間中
には、実行制御回路16からのコマンド信号に応答してデ
ータ選択回路103は主レジスタ134から読出されたデータ
値を選択する。この選択されたデータ値は乗算器が発生
させた積値に加算器33によって加算される。次にデータ
選択回路103は、もとのデータ値が読出された同じアド
レスにおいて主レジスタ134に合計した値を記憶させ
る。

両方のサブコンピュテーションサイクルが完了すると転
送サイクルが開始され、この転送サイクルの期間中には
主レジスタ34に記憶された第１主データセットおよび主
レジスタ134に記憶された第２主データセットは、楽音
発生器104というラベルが付いているシステムブロック
に含まれる複数の楽音発生器の各々の部品であるノート
レジスタへ転送される。

第１および第２主データセットから所望するアンサンブ
ル効果を発生させるのに用いられる補間サブシステムの
詳細は第２図に示してある。第２図は１つだけの楽音発
生器を明示的に示してあるにすぎないが、所望する任意
の数の楽音発生器を備えるために素子を増やすことがで
きることは説明から明らかである。

本発明は累算された周波数を用いる波形アドレス指定の
ための補間と２つの異なる波形の間の補間とを組合せる
ことによってアンサンブル効果を発生させる。発生する
楽音のピッチ又は基本周波数は、楽器の鍵盤スイッチ配
列上の作動された各鍵スイッチに周波数ナンバーを割当
てることによって決定される。この周波数ナンバーはア
キュムレータの内容に逐次加算される。累算された周波
数ナンバーは整数部分と小数又は分数部分とを有する。
整数部分は累算された周波数ナンバーに対する２進数表
現の１セットの最上位ビットを含む。分数部分はこれと
同じ２進数表現の１セットの最下位ビットである。整数
部分は波形メモリに記憶されている波形データ点をアド
レスアウトするのに用いられる。小数部分は２つの連続
する波形点の間の分数差に対する補間を行うのに用いら
れる。

A_jは累算された周波数の整数部分に対応する記憶された
波形データ点を示すものとする。累算された周波数に対
応する補間された波形A_iの値は下記の（１）式によって
与えられる。即ち、 A_i＝F₁（A_j+1−A_j）＋A_j ＝F₁A_j+1＋（１−F₁）A_j （１） 但し、F₁は累算された周波数ナンバーの分数部分を示
す。また、データ点の第２波形セットを含む第２波形メ
モリも存在する。同じ周波数ナンバーに対応するこの第
２波形メモリからえられた補間されたデータ値は下記の
（２）式によって与えられる。

B_i＝F₁B_j+1＋（１−F₁）B_j （２） 第３補間は補間されたデータ値A_iおよびB_iの間で行われ
る。Ｐは第３補間の分数値を示すもので、その結果生じ
る補間された値は下記の（３）式によって与えられる。

C₁＝（B_i−A_i）Ｐ＋A_i C₁＝PB_i＋（１−Ｐ）A_i （３） （１）式と（２）式とを組合せることによって（３）式
からA_iおよびB_iを除去して下記の式をうることができ
る。

C₁＝PF₁B_j+1＋Ｐ（１−F₁）B_j＋（１−Ｐ）F₁A_j+1＋
（１−Ｐ）（１−F₁）A_j （４） 点C₁の順序によって得られる波形は、割当てられた周波
数ナンバーによって決定された基本周波数を有する波形
に対応する。

第２周波数ナンバーは作動された鍵盤スイッチに割当て
られた真の周波数ナンバーにオフセット値を加算する
か、又はその真の周波数ナンバーからオフセット値を減
算することによってえられる。この第２周波数ナンバー
はまた連続的に第２アキュムレータに加算されて第２累
算周波数ナンバーを作る。第２累算周波数ナンバーはま
た第２波形から波形サンプル点を読出すのに用いられ
る。これらの波形サンプル点について別の補間が行わ
れ、下記の補間された値がえられる。

B_k＝F₂B_m+1（１−F₂）B_m （５） （３）式に対応して、第２累算周波数ナンバーに対応す
る新たな波形補間値は下記のようになる。

C₂＝（B_k−A_i）Ｐ＋A_i （６） （２）式、（４）式および（５）式を組合せると下記の
結果をうることができる。

C₂＝PF₂B_m+1＋Ｐ（１−F₂）B_m＋（１−Ｐ）F₁A_j+1＋
（１−Ｐ）（１−F₁）A_j （７） 点C₁およびC₂が等間隔の時間順序で計算されるにつれて
合算されると、その最終的結果として基本周波数が異な
る２つの波形のアンサンブル効果が生じる。（４）式お
よび（７）式の最後の２つの項はデータ点の第１波形セ
ットの二重補間の同じ結果であるので同一である点が注
目される。

音調検出割当装置14が鍵盤スイッチが作動されたことを
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119から読出される。周波数ナンバーメモリ119は
2^-(M-N)/12の値を有するバイナリー形式（２進数）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（RA
M）として実施することができる。但し、ＮはＮ＝1,2,
…,Mの値の範囲を有し、Ｍは楽器鍵盤上の鍵スイッチの
数に等しい。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わす。
周波数ナンバーの詳細な説明は“複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号明細
書（特開昭53-107815号公報）に含まれている。この特
許はここに参考のために述べられている。

周波数ナンバーメモリ119から読出された周波数ナンバ
ーは周波数ナンバーラッチ106に記憶される。論理クロ
ック110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106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109に含まれるアキュムレータ
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算された和である。

第２図に明示的に示されている楽音発生器に対応づけら
れた転送サイクルの期間中に、主レジスタ34に含まれる
第１主データセットはノートレジスタ35内にコピーさ
れ、主レジスタ134に含まれる第２主データセットはノ
ートレジスタ147内にコピーされる。

加算器−アキュムレータ109に含まれる累算された周波
数ナンバーの整数部分に応答して、メモリアドレスデコ
ーダ112はノートレジスタ35から２つの連続するデータ
ワードを読出し、これらのデータワードはデータ入力と
してデータ補間回路114へ与えられる。このメモリ読出
は、ノートレジスタ35に含まれるメモリアドレスの数を
モジュロとして実施される。従ってもし最高メモリアド
レスワードが読出されると、その対の第２読出語は最低
メモリアドレスから読出される。

データ補間回路114は（４）式に明示的に示されている
分数値F₁に対しては加算器−アキュムレータ109に含ま
れる累算された周波数ナンバーの小数部分に用いる。２
つの波形の間の補間に必要なＰの値は選択制御回路102
によって与えられる。データ補間回路114は（４）式の
最後の２項に対応する計算を行う。これらは（７）式の
最後の２項と同じであることはすでに示されている。

周波数オフセット加算器107は固定した所定の数を周波
数ナンバーメモリ106から読出された周波数ナンバーに
加算する。修正された周波数ナンバーは周波数ナンバー
ラッチ108に記憶される。代わりの方法としては加算器
の代わりに減算操作を用いて所定数を周波数ナンバーメ
モリ119から読出された周波数ナンバーから減算し、修
正又は離調周波数ナンバーをうることができる。もう１
つの代わりの方法は周波数ナンバーメモリ119から読出
された真の周波数ナンバーの関数として増分する周波数
オフセットナンバーを変えることである。

周波数ナンバーラッチ108に記憶された修正又は離調周
波数ナンバーは、論理クロック110によって与えられた
タイミング信号に応答して加算器−アキュムレータ111
のうちのアキュムレータの内容に連続的に加算される。
加算器−アキュムレータ111中の累算された周波数ナン
バーの整数部分に応答して、メモリアドレスデコーダ11
3は２つの連続するデータワードをノートレジスタ147か
ら読出す。この読出されたデータワードは入力データと
して補間回路116へ与えられる。このメモリ読出もまた
ノートレジスタ147に含まれるメモリアドレスの数をモ
ジュロとして実施される。

加算器−アキュムレータ111内の累算された周波数ナン
バーの整数部分に応答して、メモリアドレスデコーダ11
2はノートレジスタ147から２つの連続したデータワード
を読出す。読出されたデータは入力データとしてデータ
補間回路115へ与えられる。

データ補間回路115は（４）式に示されているC₁の最初
の２項を計算する。データ補間回路116は（７）式に示
されているC₂の最初の２項を計算する。データ補間回路
115および116の計算の結果は加算器117によって合算さ
れる。

データ補間回路114によって計算された出力データ値は
データ補間回路114において左シフトされてその値が２
倍になる。その結果は１入力として加算器118へ与えら
れる。加算器118への第２入力は加算器117からの出力で
ある。加算器118からの出力は２つの離調波形の和に対
応する一連のデータ点値からなっている。加算器118か
らのデータ点値はＤ−Ａ変換器47によってアナログ信号
に変換される。この結果生じるアナログ信号は増幅器と
スピーカーとの組合せからなる音響システム11によって
楽音に変換される。

第３図はデータ補間回路14のシステム論理の詳細を示
す。１つの補数回路140は選択制御回路102によって与え
られた補間パラメータＰの２進化値について１つの補数
２進演算を行う。この演算の結果は10進数値１−Ｐに対
応する２進値である。１の補数回路141は加算器−アキ
ュムレータ109に含まれる累算された周波数ナンバーF1
の分数部分の１の補数２進演算が行われる。この演算の
結果は10進数値１−F₁に対応する２進数値である。

乗算器142は積項（１−Ｐ）（１−F₁）を生じさせるた
めに２つの１の補数演算からの出力の積を作る。乗算器
143はノートレジスタ35から読出された１対のデータ値
の第１項を用いて乗算器142の出力の積を作る。乗算器1
55は積項（１−Ｐ）F₁を生じさせるためにF₁と１−Ｐの
積を作る。乗算器156はノートレジスタ35から読出され
た１対のデータ値の第２項A_j+1を用いて乗算器155の出
力の積を作る。加算器157は乗算器143および156が発生
させた積値を合計する。加算器157が発生させた合計値
は（４）式と（７）式の最後の２項である。左シフト回
路158は１つの２進ビット位置の２進左シフトを行いそ
の入力データ値を２倍にする。

第４図はデータ補間回路115のシステム論理の詳細を示
す。データ補間回路115の目的は（４）式の右辺の最初
の２項を計算することである。乗算器146は選択制御回
路102によって与えられた補間パラメータＰと加算器−
アキュムレータ109に含まれる累算された周波数ナンバ
ーの分数部分であるF₁との積を作る。乗算器148は積PF₁
B_j+1を作る。B_j+1はメモリアドレスデコーダ112に応答
してノートレジスタ147から読出された１対のデータ値
の第２項である。

項１−F₁は分数値F₁について１の補数２進演算を行うこ
とにより１の補数回路145によって発生される。乗算器1
47はＰ（１−F₁）の積値を作る。乗算器149は積値Ｐ
（１−F₁）B_jを作る。B_jはメモリアドレスデコーダ112
に応答してノートレジスタ147から読出される１対のデ
ータ値の第１項である。加算器150は乗算器148および乗
算器149からの出力積値を合計し、（４）式の右辺の最
初の２項に対応するデータ値を発生させる。

データ補間回路116は補間回路115についての方法に類似
した方法で実施される。

本発明は楽音波形に対応する主データセットを計算する
楽音発生システムに限定されるものではない。代わりの
システムは予め選択された波形を記憶するのにメモリを
用いるシステムである。この一般的な種類の楽音発生は
“デジタルオルガン”と題する米国特許第3,515,792号
明細書に開示されている。この特許はここに参考のため
に述べてある。

第５図は本発明の代わりの実施例を示す。複数の波形メ
モリ121,122,123の各々は楽音波形に対応する予め選択
された１セットのデータ点を記憶する。選択制御回路10
2が発生させた信号に応答してデータ選択回路は波形メ
モリ121,122,123のうちの２つから読出されたデータ点
を選択する。メモリ読出回路129は複数の波形メモリ12
1,122,123に記憶された波形データ点を同時に読出すの
に用いられるメモリアドレス指定サブシステムである。
選択された数セットの波形データ点はノートレジスタ35
およびノートレジスタ147に記憶される。２つのノート
レジスタからデータを読出すサブシステムおよびデータ
補間回路を含む楽音発生システムの残りの部品は上述し
た第２図に示すものと同じである。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明の電子楽器によればデータを生
成するために計算サイクルとデータ転送サイクルとを別
々に反復して実施することによってアンサンブル効果を
有する楽音波形を発生することができる。特に本発明に
よれば、累算された周波数を用いる波形アドレス指定の
ための補間と２つの異なる波形の間の補間とを組合せる
ことによって独自のアンサンブル効果を発生させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は楽音波形発生器のシステムブロック図である。 第２図はアンサンブルを発生させる補間サブシステムの
システムブロック図である。 第３図はデータ補間回路114のシステムブロック図であ
る。 第４図はデータ補間回路115のシステムブロック図であ
る。 第５図は代わりのシステム実施例のシステムブロック図
である。 11……音響システム 12……楽器鍵盤スイッチ 14……音調検出割当装置 16……実行制御回路 19……ワードカウンタ 20……高調波カウンタ 21,111……加算器−アキュムレータ 22……ゲート 23……メモリアドレスデコーダ 24……正弦波関数表 25……メモリアドレスデコーダ 26,126,226……高調波係数メモリ 28……乗算器 33……加算器 34,134……主レジスタ 35,147……ノートレジスタ 47……Ｄ−Ａ変換器 101……データ選択回路 102……選択制御回路 103……データ選択回路 104……楽音発生器 106……周波数ナンバーラッチ 107……周波数オフセット加算器 108……周波数ナンバーラッチ 109……加算器−アキュムレータ 110……論理クロック 112,113……メモリアドレスデコーダ 114,115,116……データ補間回路 117,118……加算器 119……周波数ナンバーメモリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】楽音波形データを記憶する第１波形メモリ
   と、 前記第１波形メモリに記憶されている波形データと異な
   る楽音波形データを記憶する第２波形メモリと、 鍵盤の鍵に対応する周波数ナンバーを記憶する周波数ナ
   ンバーメモリ手段と、 該周波数ナンバーメモリからの周波数ナンバーを累算す
   ることによって、楽音周波数に関連した速度で前記第１
   波形メモリ及び第２波形メモリのサンプル点を指定する
   ためのアドレスを発生するアドレス発生手段と、 前記アドレス発生手段からの上位信号によって前記第１
   波形メモリ及び第２波形メモリより少なくとも夫々２つ
   のサンプル点の波形データを読み出す読み出し手段と、 波形間補間の補間係数を発生する制御手段と、 前記制御手段より発生された補間係数と該補間係数の補
   数値及び前記アドレス発生手段からの下位信号と該下位
   信号の補数値を相互に乗算し、該相互に乗算された乗算
   結果と前記第１波形メモリより読み出された少なくとも
   ２つの波形データ及び前記第２波形メモリより読み出さ
   れた少なくとも２つの波形データとそれぞれ乗算し、該
   乗算結果を加算し波形間補間及びサンプル点間補間が施
   された補間波形データ値を算出する算出手段と、 前記補間波形データ値をアナログ信号に変換する変換手
   段と、 よりなり楽音を発生させる電子楽器。