JPS5827519B2 - デンシガツキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電子楽器に関し、特にディジタル的に楽音を
発生しようとするものである。

先ず、説明に先立ちこの明細書において楽音について使
用する部分音という語は、倍音、非調和部分音、調和関
係にない部分音を包括する意味に用い、倍音とは、楽音
の基本周波数を有する基音に対して、完全に整数倍の周
波数関係を有する周波数成分をいう。

この様な倍音成分のみを含む楽音を発生するものとして
は、管楽器、弦楽器がある。

また非調和部分音とは、基音に対して整数倍から僅かに
ずれた周波数関係を有する周波数成分をいう。

この様な非調和部分音を含む楽音を発生するものとして
は、ピアノ、ギター等がある。

さらに調和関係にない部分音とは、基音に対して整数倍
の周波数関係には全くない周波数成分をいう。

この様な調和関係にない部分音を含む楽音を発生するも
のとしては、打楽器がある。

ところで従来の電子楽器における楽音発生方式を大別す
れば、次の様なものがある。

第１の方式は、所望の楽音波形Ｆ（ｔ）をフーリエ級数
で表現するもので、まず各高調波成分ごとにその高調波
と等しい周波数の正弦波の予定時間間隔ごとの標本値を
計算し、この値にその高調波成分の振巾値に対応する係
数を乗算した後加算合成する方式で一般に高調波合成方
式と呼ばれている（例えば特開昭４８−９０２１７号公
報）。

しかるにこの方式では、各高調波成分の強度分布を時間
的に変化させたい場合、膨大な係数メモリを用意するか
、または複雑な係数変化機構を必要とし、その構成がき
わめて複雑かつ大型化するのを避は得ない。

第２の方式は、発音すべき楽音波形を予めメモリに記憶
しておき、この記憶波形を所望の読み出し速度で読み出
す方式のもので、いわゆる波形読出方式である（例えば
米国特許第３５１５７９２号公報）。

しかるにこの方式の楽音発生装置によって音色の異なる
楽音を得ようとすれば、その数だけの波形メモリを予め
用意する必要があり、そのためメモリの数が膨大となる
を避は得ない。

第３の方式は、いわゆるフォルマント方式で、これは更
に固定フォルマント方式と、可動フォルマント方式に分
類し得る。

固定フォルマント方式は普通の電子オルガンにおいて採
用されている方式で、矩形波、鋸歯状波等の高調波を多
く含む波形の発振器の出力を所定の周波数特性を有する
フィルタに与えることにより、その出力端に楽音信号を
得る。

又可動フォルマント方式はミュージックシンセサイザに
おいて採用されている方式で電圧制御型の発振器、フィ
ルタ及び増幅器を用いて音高、音色、音量を可変し得る
様になされている。

しかるにこの方式は、実際上実現できる音色に限度があ
る（電圧制御型の発振器、フィルタ、増巾器の特性には
限界があるため）こと、本質的にアナログ的に信号の処
理を行うので、ＬＳＩ化による構成の簡略化に適さない
こと等の問題がある。

以上の従来の方式のうち、第１及び第２の楽音発生方式
はディジタル的に楽音を発生する装置を得る際に適用し
得、従ってＬＳＩ化による構成の簡略化を図り得ると考
えることができ、特に第１の楽音発生方式、すなわち高
調波合成方式は、所望とする種々の波形を合成できる点
において一応有利であると考え得る。

しかるにこの高調波合成方式を利用してディジタル楽音
発生装置を構成した場合、次の様な問題がある。

（１）楽音信号Ｆ（ｔ）をフーリエ級数に展開して時間
間隔Ｔごとに標本値Ｆ （ｋＴ ）をとれば、その標本
値は として表わし得る。

ここでω。は基本角周波数、Ｃｎは第ｎ法高調波成分の
調波係数である。

ここで係数Ｃｎは一定であるから、結局楽音信号として
は、基本周波数に対して完全に整数倍の周波数関係を有
する高調波成分、すなわち倍音成分からなる基本周期の
波形を持ち、この基本周期の波形を連続的に繰り返すこ
とになる。

ところが一般に自然楽器の楽音は、その音高、音量及び
音色共に時間的に複雑な変動をするから、かかる効果を
得ようとすれば、別途基本周期の波形に対してその倍音
成分の調和係数Ｃｎを時間的に時々刻々変更制御するた
めの手段（一般に大規模となるを避は得な（・）を特設
しなげればならない。

（２）特にピアノ、若しくはギター、又は打楽器の様に
、衝撃性楽音を得ようとしても、これらの楽音は、打楽
器の場合基本周波数に対して整数倍の周波数関係にない
周波数成分すなわち調和関係にない部分音をも含んでお
り、またピアノ等の場合は整数倍から僅かにずれた周波
数関係にある成分、すなわち非調和部分音から構成され
ているため、原理的にフーリエ級数には展開し得す、結
局原理的には実現できないことになる。

従ってかかる方式によって衝撃性楽音を発生させる場合
は、実際上自然楽器に対する近似度が劣ることとなるを
避は得ない。

（３）また自然楽器の演奏においては、例えば鍵盤操作
に強弱をつげるいわゆるタッチレスポンスないしアフタ
ーコントロールが演奏に表現力をつげる意味において重
要な要素となっているが、かかる方式においてこの効果
を実現するためには、複雑な処理手段を別途特設付加す
る必要がある。

特にピアノの様に、音の強弱が打鍵の瞬間に決まり、以
後自然減衰する様な楽音を発生させるためには、更に複
雑な処理手段を付加しなげればならない。

以上の点を考慮してこの発明は、発生すべき楽音を構成
する部分音の大きさの時間的変化を相互に独立に設定し
得る様にすることにより、音量、音色が不変の定常的楽
音のみならず、音量、音色が時間的に変動する非定常的
楽音をも容易に得ることができる様にすると同時に、部
分音の周波数を独立に設定制御し得る様にすることによ
り、非調和部分音を含む楽音をも容易に得ることができ
る様にするもので、かくして楽音としてその発生から消
滅までに亘る一連の波形を必要に応じて任意に制御する
ことにより、原理的にほとんど全ての自然楽器音に良く
近似した楽音を得ることができる様にしたものである。

またかかる構成を利用していわゆるタッチレスポンスな
いしアフターコントロール機能ヲ極＜簡易な構成を付加
するだけで実現できる様にする。

更にかくするにつき全体としてディジタル回路構成とす
ることにより、ＬＳＩ化を実現し、かくして電子楽器全
体としての規模の小型化及び価格・の低減化を容易に実
現しようとするものである。

以下図面についてこの発明の一例を詳述しよう。

この発明にお（・では、楽音を構成すべき各部分音の標
本値を予定の時間間隔Ｔ、をもって形成し、かくして形
成された各部分音を合成することにより全体として時間
間隔Ｔをもって順次楽音を発生させる。

そしてかかる各部分音の標本値を形成するにつき、回帰
関数の性質を利用して過去に形成した２つの標本値に基
づいて新たな標本値を形成する。

すなわち例えば第１図において点線図示の様な波形の第
ｍ番目の部分音を形成する場合、第ｎ番目の標本値（す
なわち時点ｎＴにおける標本値）ｆｍ（ｎＴ ） を
、 で表わされる回帰関数式によって形成することを考える
。

ここで、ｐ□、ｑｒｎはそれぞれ時点ｎＴより直前の過
去の２つの時点（ｎ−１） Ｔ及び（ｎ−２）Ｔの標本
値に対して乗算すべきパラメータである。

このパラメータｐｍ１９ｍは（２）式に基づき得られる
差分方程式の差分係数としての意味をもつ。

かかる標本値の形成は、楽音を構成するＭ個の部分音の
全てについて時間の経過に応じて順次行われ（実際上予
定の単位時間内で行われる）、かくして各時点において
形成された各部分音についてのＭ個の標本値が加算合成
され、この合成値が、各時点における楽音の標本値とし
て送出される。

従って時点ｎＴにおいて次式で表わされる楽音信号Ｆ（
ｎＴ）が発生されることになる。

ところで（２）式を満足する各部分音は、パラメータｐ
ｍ、ｑｍを必要に応じて選定すれば、その関数形として
、時間の経過と共に〜淀値となる様な又は周期的に変動
する様ないわゆる定常波形とすることができ、また時間
の経過と共に減衰または発散する様な非定常波形とする
こともできる。

従ってその合成波である楽音もまた、パラメータｐｍ’
ｑｍ を選定することにより、定常波形または非定常
波形とすることができる。

すなわち（２）式を満足する関数形としては、この式を
差分方程式に変形してその解を求めることにより、パラ
メータの選定の仕方に応じて次の３つの場合があること
が分る。

第１はｐ詰＋４９ｍ〉０の場合で、 であり、またＡ、 Ｂはｆｒｒｔ （ｎＴ ）の初期値
によって決まる定数である。

第２はｐ冨＋４９ｍ−〇の場合で、 ｆｍ（ｎＴ）−Ａｂｎ十Ｂｎｂ１１ °°°°°°°°
°°°°゛°°°°°°°°（６）となる。

ここで、 であり、またＡ、Ｂはｆｍ（ｎＴ）の初期値によって決
まる定数である。

第３はｐ請＋４９ｍ〈０の場合で、 となる。

ここで、 であり、またＡ、 Ｂは初期値によって決まる定数であ
る。

例えば（２）式において、Ｔ−１００１１ｓｅｃとして
、パラメータを、 ☆とおき、 一方初期値として、 とおげば、第ｍ番目の部分音ｆｍ（ｎＴ）として、減衰
特性が約−３ｄＢ／ ｓｅｅ 、周波数が４００Ｈ２、
初期振幅が１．０の減衰振動波形を得ることができる。

すなわち（２）式を計算するだけで（８）式と等価な結
果を得ることができる。

これを図示したのが第１図の波形である。

以上は過去の直前の連続する２つの標本値に基づいて現
在の部分音の標本値を得る様にした場合についの標本値
ｆｍ（ｎＴ）の導出過程を説明したが、過去の標本値の
選び方は必ずしも直前の過去の２つに限定されるわけで
はなく、より遠い過去の、また互に連続しない２つの標
本値であってもよい。

その場合にも、差分方程式の解の関数形は上述の（４）
、（６）及び（８）式の形となる。

すなわち例えば過去第３番目及び第４番目の標本値に基
づいて現在の標本値を形成する場合は、上述の（２）式
に、 となる。

ここで である。

しかるに（２）式から（１２）式を求めるにつき、代入
操作をしただけであるから、（１２）式に基づ（差分方
程式の解もまた（４）、（６）及び（８）式の関数形と
なる。

従ってかくしても楽音の波形として定常波形及び非定常
波形の双方を実現し得る。

また例えば過去第１番目及び第３番目の標本値に基づい
て現在の標本値を形成する場合は、上述の（２）式に、
上述の００）式を変形して得られる次式、すなわち を代入してｆｍ（（ｎ ■）Ｔ）及び となる。

ここで である。

し力・るにこの場合も上述の場合と同様に楽音波形とし
て定常波形及び非定常波形の双方を実現し得る。

以上においてこの発明の原理を述べたが、以下図面につ
いてこの発明に依る単音電子楽器を、過去の直前の連続
する２つの標本値に基づト・て現在の部分音の標本値を
得る場合の例として動作と共に詳述する。

この発明による電子楽器は第２図に示すように鍵盤部の
鍵操作に応動して発生すべき楽音を指定する楽音指定部
１と、指定された楽音を構成すべき複数の部分音を、前
述の（２）式右辺の過去の２項の標本値に基ついて回帰
演算により形成する部分音形成部２と、形成された複数
の部分音を合成して楽音を形成する楽音形成部３とを具
える。

この実施例の場合、鍵盤はＭ個の鍵を具え、谷鍵に対応
して発生される楽音はＭ個の部分音をもって形成される
ものとする。

しかるに第３図Ａに示すような鍵盤操作時の楽音指定部
１０指定命令の入力動作、これに応動して部分音形成部
２でなされる演算ないしデータの転送動作、及び楽音形
成部３の楽音の合成動作は、図示しないタイミング制御
部によって発生される第３図Ｂ及びＣに示すような例え
ばデユーティが％のクロックパルスＣＫ、及びＣＲ２（
＝ＣＫ１）と、第３図りに示すような周期Ｔのタイミン
グパルスＴＰとによって全体として周期して実行される
。

クロックパルスＣＫ１及びＣＲ２の周期τは１個の部分
音を形成する期間を示し、パルスＣＫ。

はメモリからのデータの読み出しを行う一方、パルスＣ
Ｋ２はデータの書き込みを行う。

かくして周期τが経過するごとに楽音を構成する第１〜
第Ｍ番目の部分音の標本値が形成されることになる。

これに対してタイミンクパルスＴＰＯ周期は楽音の１つ
の標本値を合成する期間（すなわちＴ−Ｍτに選定され
る）を示し、従ってパルスＴＰはＭ個の部分音について
の標本値の形成が終了して周期Ｔが経過するごとに楽音
の標本値を送出させる。

楽音指定部１は、鍵盤（図示せず）の各錘が操作された
とき、その鍵番号（第１〜第Ｗ）を表わすキーナンバ信
号ＫＮを送出するキーアドレス入力手段１１と、そのキ
ーナンバ信号ＫＮに応動して、部分音形成部２に記憶さ
れているパラメータ群及び初期値群から、指定された楽
音に対して割当てられたパラメータ及び初期値を読み出
すと共に、その演算処理を行わせるためのアドレス制御
信号ＡＳを送出するメモリアドレス制御回路１２とを有
する。

部分音形成部２は、Ｍ個の鍵のそれぞれについて、Ｍ個
の部分音を形成するに必要なパラメータｐｍ及びｑｍ（
ｍ−１，２・・・・・・Ｍ）の組を記憶すルハラメータ
メモリ２１と、同様にＭ個の鍵のそれぞれについて、Ｍ
個の部分音を形成するに必要な初期値ｆ （０）及びｆ
ｒｎ（Ｔ）（ｍ−１，２・・・・・−Ｍ）の組を記憶す
る初期値メモリ２２とを有し、これらメモリ２１及び２
２はこれにメモリア、ドレス制御回路１２からアドレス
信号ＡＳが与えられたとき、この信号に対応する第１〜
第Ｍ番目の部分音に対応する初期値ｆ１（０）及びｆ、
（Ｔ ）、１ｈ（０）及びｆ２（Ｔ）、・・・・・・
ｆＭ（０）及びｆＭ（Ｔ）データと、パラメータ、１及
びｑｌ、ｐ２及びｑ２、・・・・・・ｐＭ及びｑＭテデ
ーとを、その順序で対応するパルスＣＫ１が到来するご
とに順次出力する様になされている。

しかるに第ｍ番目の部分音を形成する場合、最初の周期
Ｔにおける第ｍ番目のパルスＣＫ１によって初期値メモ
リ２２から出力された初期値ｆｍ（Ｏ）及びｆｍ（Ｔ）
データは、切換回路２３の出力側回路Ｃ８１及び回帰演
算側回路Ｃ８２をそれぞれ通じて出力兼回帰演算用レジ
スタ２４に及び回帰演算用レジスタ２５にそれぞれ入力
される。

出力兼回帰演算用レジスタ２４は入力された初期値ｆｍ
（Ｏ）データを楽音形成部３のレキュムレータ３１に送
出すると共に、このデータをパラメータメモリ２１から
出力されるパラメータ（１ｍデータを一方の演算入力と
して受ける第２項乗算回路２６に与える。

また回帰演算用レジスタ２５は入力された初期値ｆｍ（
Ｔ）データを、パラメータメモリ２１から出力されるパ
ラメータ９ｍデータを一方の演算入力として受ける第１
項乗算回路２７に与えると共に、ＲＡＭ構成の一時記憶
メモリ２８に第２項の標本値として入力する。

このとき乗算回路２６及び２７の出力は加算回路２９に
与えられてこれにて加算され、かくしてその出力端に初
期値について（２）式においてｎ＝２とした場合の標本
値ｆｍ（２Ｔ）−ｐｍｆｍ（Ｔ）＋ ｑｒｎ ｆ （０
）が得られる。

しかるにこの標本値データはＲＡＭ構成の一時記憶メモ
リ２８に第１項の標本値として入力される。

かかる第ｍ番目の部分音についての標本値の形成動作は
最初の周期Ｔの間に第１〜第Ｍ番目の部分音についてパ
ルスＣＫ１及びＣＲ２が到来するごとにその周期τの間
に順次行われ、かくして一時記憶メモリ２８には第１及
び第２の標本値ｆ１（Ｔ）〜ｆＭ（Ｔ）及びｆ、（２Ｔ
）〜ｆＭ（２Ｔ）が記憶され、又アキュムレータ３１に
初期値ｆ１（０）〜ｆＭ（Ｏ）が順次入力された状態が
得られる。

楽音形成部３は、タイミングパルスＴの最初の周期Ｔの
間にアキュムレータ３１に順次入力された第１〜第Ｍ番
目の部分音についての標本値ｆ１（Ｏ）〜ｆＭ（０’）
をアキュムレータ３１において順次積算し、その積算結
果を最初の周期Ｔの終了時に到来するタイミングパルス
ＴＰによってアキュムレータ３１から出力し、これをデ
ジタルアナログ変換器３２にてアナログ値に変換した後
出力増幅器３３を介してスピーカ３４に与える。

か（して楽音形成部３はアキュムレータ３１にて（３）
式においてｎ＝０とおいた場合の楽音の初期値に基づく
標本値、すなわち を最初の周期Ｔの経過時点ＯＴで得て、これに対応する
大きさの楽音なスピーカ３４にて発生させる。

ところで以上の最初の周期Ｔの動作は、第３図Ｅに示す
ように、押鍵操作がされた時点後の最初のタイミングパ
ルスＴＰに同期して生ずる楽音発生信号ＭＳによって開
始され、以後この信号ＭＳが離鍵操作によって得られな
くなるまで楽音発生動作が続けられる。

一方切換回路２３は、第３図Ｆに示すように、タイミン
グパルスＴＰＯ最初の周期Ｔの間発生する初期切換信号
ＩＣ８によって、第２図に図示す状態に切換えられ、以
後パルスＴＰＯ第２番目の周期が開始されると、第２図
の状態から他方側へ切り換えられる。

従って第２の周期Ｔが開始して切換回路２３が第２図の
状態から切り換えられると、一時記憶メモリ２８に記憶
されている第１及び第２標本値ｆ、（Ｔ）〜ｆＭ（Ｔ）
データ及びｆ、（２Ｔ）〜ｆＭ（２Ｔ）データが、出力
側回路Ｃ８１及び回帰演算側回路Ｃ８２をそれぞれ通じ
て順次レジスタ２４及び２５に入力される。

このときレジスタ２４は標本値ｆｍ（Ｔ）データをアキ
ュムレータ３１に出力すると共に、第２項乗算回路２６
に送出し、一方レジスタ２５は標本値ｆｍ（２Ｔ）デー
タを一時記憶メモリ２８に第２項の標本値として入力す
ると共に、第１項乗算回路２１に送出する。

従って第１項及び第２項乗算回路２７及び２６の出力に
基づいて加算回路２９がその出力端に（２）式において
ｎ＝３とした場合の標本値ｆｍ（３Ｔ）−ｐｍｆｍ （
２Ｔ ） 十ｑｍｆｒＨ（Ｔ ）を出力し、これを一時
記憶メモリ２８に第１項の標本値とじて入力する。

この様にして第２番目の周期Ｔにおいて、一時記憶メモ
リ２８に標本値ｆ１（２Ｔ）〜ｆＭ（２Ｔ）及びｆ、（
３Ｔ）〜ｆＭ（３Ｔ）が記憶され、またアキュムレータ
３１にてＭ個の部分音の初期値ｆ、（Ｔ）〜ｆＭ（Ｔ）
が順次積算された状態が得られ、この積算値が第２番目
の周期Ｔの経過時に到来スるタイミングパルスＴＰによ
って変換器３２及び増幅器３３を順次通じて出力される
。

かくして楽音の時点Ｔにおける楽音の初期値に基づく標
本値、すなわち がスピーカ３４にて発生させる。

これに続いて次の周期Ｔが開始すると、一時記憶メモリ
２８に記憶されている第１及び第２標本値ｆ、 （２Ｔ
）〜ｆＭ（２Ｔ）及びｆ、（３Ｔ ）〜ｆＭ（３Ｔ）
データが切換回路２３の出力側回路Ｃ８１及び回帰演算
側回路Ｃ８２をそれぞれ通じて順次レジスタ２４及び２
５に入力される。

従ってこのとき部分音形成部２が第２の周期Ｔについて
上述したと全く同様にして回帰演算を実行し、かくして
第３の周期Ｔにおいて、一時記憶メモリ２８に標本値ｆ
、（３Ｔ）〜ｆＭ（３Ｔ）及びｆ、（４Ｔ）〜ｆＭ（４
Ｔ）が記憶され、又アキュムレータ３１にてＭ個の部分
音についての演算値ｆ１（２Ｔ）〜ｆＭ（２Ｔ）が順次
積算された状態が得られ、この積算値が第３番目の周期
Ｔの経過時に到来するタイミングパルスＴＰによって変
換器３２及び増幅器３３を順次通じて出力される。

かくして時点２Ｔにおける楽音の演算値に基づく標本値
、すなわち がスピーカ３４にて発生される。

以下同様にして第ｎ＋１番目の周期Ｔにおいて、この周
期に先立つ過去の２つの周期において算出された２つの
標本値に基づいて、各部分音の標本値が部分音形成部２
において回帰演算され、楽音形成部３において得られる
積算値が、時点ｎＴにおける楽音の標本値、すなわち としてスピーカ３４から発生される。

かかる動作は鍵盤の押鍵操作がなされている間繰り返さ
れるが、その押鍵操作がされなくなると、楽音指定部１
から部分音形成部２への楽音の指定がされなくなるので
停止リセットされる。

上述したようにこの発明によれば、各部分音について過
去の２つの標本値に基づいて新たな標本値を回帰演算す
ることにより、楽音の標本値を順次発生させることによ
り、鍵盤が押鍵操作されてから離鍵操作されるまでの間
の楽音波形の時間的変化を任意に設定できる。

そしてかくするにつき、回帰演算を実行する際に用いら
れる過去２つの標本値に乗算すべきパラメータｐｍ及び
ｑｍ、及びまたは初期値ｆｍ（０）、ｆｍ（Ｔ）を必要
に応じて予め選定しておくだけで、定常波形は勿論、減
衰波形、発散波形等の非定常波形を具えた楽音を得るこ
とができ、従って自然楽器の楽音とほぼ同様の複雑な波
形を具えた楽音を、小規模なメモリをもって発生し得る
デジタル式の電子楽器を容易に実現し得る。

因みに例えばピアノ音の各部分音は押鍵の強さに応じた
レベルまで急激に立ち上り、以後各部分音特有の減衰度
をもって減衰するから、これに応じて、これら自然楽器
の楽音を構成する各部分音のパラメータｐｍ及び（１ｍ
と、初期値ｆｍ（Ｏ）及びｆ （Ｔ）とを予め設定すれ
ば良い。

またこの発明においては、部分音として楽音の基音に対
して完全調和関係にあることを必須の条件として楽音を
形成するものではなＬ・ので、発生できる楽音としてピ
アノ、打楽器等の衡機性楽音もも容易に実現できる。

さらにこの発明によれば、回帰演算によって楽音を形成
する様にしたことにより、タッチレスポンス等の演奏上
の効果を付加し得る電子楽器を容易に実現できる。

例えばピアノ、打楽器音等の場合各部分音の波形の時間
的変化は、演奏時特に打鍵時の強さによって決まるから
、第４図に示すように、初期値メモリ２２のｆｍ（Ｏ）
及びｆｍ（Ｔ）出力（及びまたはパラメータメやり２１
のｐｍ及び９ｍ出力）を、押鍵強度検出装置１３の出力
Ｒを一方の入力とする乗算回路４１及び４２を介して出
力する様にし、かくして乗算回路４１及び４２の出力端
に得られる初期値データＲ×ｆｍ（Ｏ）及びＲｘｆｍ（
Ｔ）の係数Ｒを押鍵操作の強さに応じて変更する様にす
れば良い。

そしてカベするにつき係数Ｒとしては最初の周期Ｔの間
だけ記憶を保持すれば良い。

また例えば楽音の波形の例えば減衰特性を演奏の途中で
切り換えたい場合は、パラメータｐｍ、（１ｍ及び又は
初期値ｆｍ（Ｏ）及びｆｍ（Ｔ）を適宜切り換え得る様
にするだけで、容易に実現し得る。

さらにこの発明によれば、楽音波形をその時間的変化を
含めて直接形成する様にしたことにより、他にエンベロ
ープ形成回路等の付加回路を特設する必要はなく、従っ
て電子楽器全体としてのＬＳＩ化を一段と促進し得る。

尚上述においては、パラメータｐｍ及び（１ｍをパラメ
ータメモリに記憶しておく様にした場合について述べた
が、これに代え、周波数因子λ□及び振幅変動因子に□
に基づいて、次式により演算して得る様にしても良い。

このようにすれば、例えば（９）式で示した振幅変動定
数αおよび振動周波数ωは、 となり、αはに□のみで決定され、ωはλ□のみで決定
される。

したがって振幅変動因子に。、周波数因子λ□をそれぞ
れ独立に設定ないし制御することにより、着目している
部分音の振幅変動特性および周波数をそれぞれ独立して
設定・制御することができるからさらに一段と自然楽器
の楽音に近い楽音を発生させることができる。

また第２図の場合部分音形成部２において、回帰演算に
よって得た標本値ｆｍ（２Ｔ）、ｆｍ（３Ｔ）・・・・
・・を一時記憶メモリ２８から出力レジスタ２４を介し
て楽音形成部３へ順次送出する様にしたがこれに限らず
、要は加算回路２９の出力ループの１点から送出する様
にすれば良い。

例えば加算回路２９の出力を直接出力用レジスタ２４に
送出しても上述の場合と同様の作用効果を得ることがで
きる。

また部分音形成部２としては、第２図の構成に代え、第
５図のものを用いること等種々変形し得る。

第５図において、５１はパラメータレジスタで、メモリ
アドレス制御回路１２によって指定された楽音を構成す
る第１〜第Ｍ番目の部分音に対応するパラメータ、１及
び９１〜９Ｍ 及び９Ｍデータがパラメータメモリ２１
から出力されたときこれを記憶する記憶要素Ｐ１及び０
１〜２Ｍ及びＱＭを具える。

５２は演算回路で、第２図の第１項及び第２項乗算回路
２７及び２６と、加算回路２９とを含んでなる。

５３は標本値レジスタで、第１〜第Ｍ番目の部分音に対
応する３ワードシフトレジスタ構成の部分音別シフトレ
ジスタＳＲ１〜ＳＲＭを具える。

部分音別シフトレジスタＳＲｍ（ｍ＝１．２・・・・・
・Ｍ）はそれぞれ第６図に示すように、標本値データの
各ビットに対応するＮ個の並列ビットシフトレジスタＳ
Ｕ１〜ＳＵＮで構成されている。

しかるに鍵盤の押鍵操作時においてシフトレジスタＳＵ
１〜ＳＵＮの第３段８１３〜ＳＮ３ に初期値メモリ
２２の第１〜第Ｍ番目の部分音の初期値ｆ１（０）〜ｆ
Ｍ（Ｏ）が与えられ、又第２段８１２〜ＳＮ２には初期
値メモリ２２の初期値ｆ１（Ｔ）〜ｆＭ（Ｔ）が与えら
れる。

これに対してシフトレジスタＳＵ１〜ＳＵＮの第１段８
１１〜ＳＮＩには演算回路５２からの演算結果が与えら
れる。

第５図の構成において、鍵盤の押鍵操作によって楽音指
定部１において楽音が指定されると、その指定がされて
いる間、パラメータレジスタ５１の記憶要素Ｐ１ 及び
Ｑ１〜ｐＭ 及びＱＭに、指定された楽音を構成する
各部分音のパラメータｐ１及びｑ１〜ｌ）Ｍ 及び（
１Ｍデータがそれぞれ記憶される。

これと同様に、部分音別シフトレジスタＳＲ１〜ＳＲＭ
の第３段及び第２段に対応する初期値ｆ、（０）及びｆ
ｌ（Ｔ）〜ｆＭ（０）及びｆＭ（Ｔ）データがそれぞれ
記憶される。

しかるにパラメータレジスタ５１に記憶されているパラ
メータｐ１及び９１〜９Ｍ及びｑＭは、最初の周期Ｔの
間のクロックパルスＣＫ２（第３図Ｃ）によって順次切
換動作するマルチプレクサ５４を通じて時間間隔τごと
に順次演算回路５２に入力する。

これと同時に部分音シフトレジスタＳＲ１〜ＳＲＭの第
３段及び第２段に記憶されている初期値ｆ１（Ｏ）及び
ｆｌ（Ｔ）〜ｆＭ（ｏ）及びｆＭ（Ｔ）が、同様にクロ
ックパルスＣＫ２によって順次切換動作するマルチプレ
クサ５５を通じて時間間隔τごとに順次演算回路５２に
入力される。

従って演算回路５２において各部分音ごとに順次なされ
た演算結果ｆ１（２Ｔ）＝ｐ１ｆ１（Ｔ）＋ｑ１ｆ１（
Ｏ）〜ｆＭ（２Ｔ）−１）ＭｆＭ （Ｔ ） ＋ＣＩＭ
ｆＭ （０） が、上述と同様のマルチプレクサ５６
を通じて標本値として部分音別シフトレジスタＳＲＩ〜
ＳＲＭの第１段に入力される。

かかる演算動作が実行されている間において、これと同
時に部分音別シフトレジスタＳＲＩ〜ＳＲＭの第３段に
記載されている初期値ｆ１（ｏ）〜ｆＭ（０）が、上述
と同様にクロックパルスＣＫ２によって切換制御される
マルチプレクサ５７を通じて順次読み出され、これが楽
音形成部３のアキュムレータ３１において積算される。

かくして最初の周期が終了してタイミングパルスＴＰが
生ずると、部分音シフトレジスタＳＲＩＳＲＭの第１段
及び第２段の記憶内容が順次第２段及び第３段ヘシフト
される。

そしてこの第２番目の周期Ｔの区間において第１の周期
Ｔについて上述したと全く同様にして、演算回路５２に
おいて、部分音別シフトレジスタ５３の第３段及び第２
段の記憶内容に基づいて演算が実行され、その演算結果
ｆ１（３Ｔ）＝ｐ＋ｆ１ （２Ｔ ）＋ｑ＋ ｆｌ（Ｔ
）〜ｆＭ（３Ｔ）ｐＭｆＭ（２Ｔ ）＋ ＣＬＭｆＭ
（Ｔ ）が標本値としてレジスタＳＲＩ〜ＳＲＭの第
１段に入力されると同時に、第３段の記憶内容ｆ、（Ｔ
）〜ｆＭ（Ｔ）が時間間隔τごとに楽音形成部３のアキ
ュムレータ３１に出力される。

以下同様にして第３、第４・・・番目のタイミングパル
スＴＰが到来するごとに部分音シフトレジスタＳＲＩ〜
ＳＲＭがシフト動作すると同時に各周期における部分音
についての標本値の形成及び標本値のレジスタＳＲ１〜
ＳＲＭからの出力動作が繰り返される。

よって第５図の部分音形成部２によっても、第２図の場
合と同様の各部分音についての標本値を得ることができ
る。

さらに上述においては、単音発生形の電子楽器にこの発
明を適用した場合について述べたが、複音（例えば１０
音）を同時に発生させる場合＋−３タイミングパルスＴ
Ｐの周期ＴごとにＭ個の部分音について割り当てられた
τの区間を、更に複音数に分割し、すなわちτ／■０ご
とに各複音を割り当てることによって、楽音指定部１か
ら同時に指定された複数の楽音を所定の順序をもって時
分割方式によって発生させる様にすれば良い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の詳細な説明に供する波形図、第２図
はこの発明による電子楽器の−ｆｌＪを示す系統図、第
３図はその動作の説明に供する信号波形図、第４図は第
２図の変形例を示す系統図、第５図は他の実施例を示す
系統図、第６図はその一部の詳細構成を示す接続図であ
る。 １・・・・・・楽音指定部、２・・・・・・部分音形成
部、３・・・・・・楽音形成部、１１・・・・・・キー
アドレス入力手段、１２・・・・・・メモリアドレス制
御回路、１３・・・・・・押鍵強度検出装置、２１・・
・・・・パラメータメモリ、２２・・・・・・初期値メ
モリ、２３・・・・・・切換回路、２４・・・・・・出
力兼回帰演算用レジスタ、２５・・・・・・回帰演算用
レジスタ、２６・・・・・・第２項乗算回路、２７・・
・・・・第１項演算回路、２８・・・・・・一時記憶メ
モリ、２９・・・・・・加算回路、３１・・・・・・ア
キュムレータ、３２・・・・・・デジタルアナログ変換
器、３３・・・・・・出力増幅器、３４・・・・・・ス
ピーカ、４Ｌ４２・・・・・・乗算回路、５１・・・・
・・パラメータレジスタ、５２・・・・・・演算回路、
５３・・・・・・標本値レジスタ、５４〜５７・・・・
・・マルチプレクサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 楽音を構成するＭ個の部分音ｆｍ（ｍ＝１．２、・
   ・・、Ｍ）のそれぞれについての標本値を、予定の周期
   Ｔごとに過去の２つの標本値に基づいて形成する部分音
   形成部と、上記部分音形成部によって形成された各部分
   音の標本値を、周期Ｔごとに加算して楽音の標本値を形
   成し、この標本値を楽音に変換する楽音形成部とを具え
   、上記部分音形成部は下記（イ）（ロ）←→に）を具備
   するようにして成る電子楽器。 （ｆ）発生すべき楽音に対応して各部分音ｆｍごとにそ
   れぞれ設定された初期標本値を発生する初期標本値発生
   手段。 仲）発生すべき楽音に対応して各部分音ｆｍごとにそれ
   ぞれ設定されたパラメータｐｍ（ｍ＝１．２、・・・、
   Ｍ）およびｑｍ （ｍ ＝ １．２、・・・、Ｍ）を発
   生するパラメータ発生手段と、 ０ウ 各部分音ｆｍごとにそれぞれ過去の２つの標本
   値を上記パラメータｐｍ、ｑｍ によって重みづげし
   た後それらを加え合わせることにより各部分音ｆｍの新
   たな標本値を算出する演算手段。 に）楽音発生開始時に上記各部分音ｆｍごとの初期標本
   値を一時記憶して前記演算手段に前記過去の標本値とし
   て加えるとともに、その後前記演算手段から出力される
   各部分音ｆｍごとの新標本値を一時記憶し前記演算手段
   に前記過去の標本値として回帰させる回帰制御手段。