JPS6116999B2 - - Google Patents
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- JPS6116999B2 JPS6116999B2 JP53092198A JP9219878A JPS6116999B2 JP S6116999 B2 JPS6116999 B2 JP S6116999B2 JP 53092198 A JP53092198 A JP 53092198A JP 9219878 A JP9219878 A JP 9219878A JP S6116999 B2 JPS6116999 B2 JP S6116999B2
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- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Description
この発明はデイジタル技術を利用した電子楽器
に関し、特に固定フオルマント特性を有する楽音
を発生し得るようにした電子楽器に関するもので
ある。
本願出願人は、先にデイジタル技術を利用して
簡単な構成で同時に多数の楽音を発音し得るよう
にした電子楽器を提案した。例えば特願和52−
150895号、発明の名称「電子楽器」はその一例で
あり、その発明の概要は下記の通りである。第1
図はその構成を示し、図示の電子楽器は、主とし
て鍵盤(図示せず)上の各鍵に対応して設けられ
かつマトリツクス状に配列されている多数の鍵ス
イツチを有する鍵スイツチ回路1と、この鍵スイ
ツチ回路1の各鍵スイツチを順次走査して各鍵ス
イツチの開閉状態、すなわち、各鍵の押鍵状態を
表わす時分割多重信号TDMを出力する鍵スイツ
チ走査回路2と、この鍵スイツチ走査回路2およ
び後述する時分割波形発生回路4等の動作を制御
するタイミング信号を発生するタイミング信号発
生回路3と、上記鍵スイツチ回路1の走査に同期
して各鍵の音高に対応する周期の波形信号(音源
信号または楽音信号)Sを時分割的に発生する時
分割波形発生回路4と、上記鍵スイツチ走査回路
2から出力される時分割多重信号TDMを入力し
この信号TDMを所定時間遅延させ、かつこの遅
延された信号および上記信号TDMに対し所定の
重み付けをし、この重み付けした信号(以下、重
み付けデータと称す)Kを出力するカプラ制御回
路30と、このカプラ制御回路30から出力され
る重み付けデータKと上記時分割波形発生回路4
から出力される波形信号Sとを乗算する乗算器5
と、この乗算器5の出力信号が入力され、鍵スイ
ツチ回路1の1回の走査開始時から走査終了時ま
での1走査期間内の上記出力信号を累計加算する
アキユームレータ6と、各走査期間の終りにアキ
ユームレータ6の内容が入力されてラツチするラ
ツチ回路7と、このラツチ回路7の出力信号(デ
イジタル信号)をアナログ信号に変換するD/A
変換器8と、このD/A変換器8の出力信号を増
幅する増幅器9と、増幅器9の出力信号と楽音と
して発生させるスピーカ10とから構成されてい
る。
カプラ制御回路30は、直列接続された8個の
シフトレジスタ31〜38と、鍵スイツチ走査回
路2の出力側および各シフトレジスタ31〜38
の出力側にそれぞれ接続される9個の重み付け回
路39〜47と、これら重み付け回路39〜47
の出力信号K1〜K9をすべて加算する加算器48
とから構成される。
シフトレジスタ31,32,33,34,3
5,36,37,38はそれぞれ容量12ステー
ジ・1ビツト、7ステージ・1ビツト、5ステー
ジ・1ビツト、7ステージ・1ビツト、5ステー
ジ・1ビツト、4ステージ・1ビツト、3ステー
ジ・1ビツト、5ステージ・1ビツトを有すると
ともにクロツクパルスφにより駆動され、先頭の
シフトレジスタ31に入力される時分割多重信号
TDMを順次後段のシフトレジスタ側32〜38
にシフトさせるよようになされている。したがつ
てあるビツトタイムにシフトレジスタ31の第1
ステージに入力された時分割多重信号TDMは、
12ビツトタイム後にこのシフトレジスタ31の第
12ステージから出力されて次段のシフトレジスタ
32の第1ステージに入力され、更にこのシフト
レジスタに入力された信号DTDM(信号TDMを
12ビツトタイム遅延したもの)は7ビツトタイム
後に第7ステージから出力され、次段のシフトレ
ジスタ33の第1ステージに入力される。このよ
うにして信号TDMは、カプラ制御回路30に入
力後各シフトレジスタ31〜38により所定時間
ずつ、すなわち、12ビツトタイム、7ビツトタイ
ム、5ビツトタイム、7ビツトタイム、5ビツト
タイム、4ビツトタイム、3ビツトタイム、5ビ
ツトタイムずつ遅延されて各シフトレジスタ31
〜38から出力される。ここで、ビツトタイムは
時分割多重信号TDMのタイムスロツに対応する
もので、1ビツトタイムはタイムスロツト1個分
の時間に相当する。各重み付け回路39〜47は
ともに、スライド式の切換スイツチ49、エンコ
ダ50、3個のアンドゲート51,52,53か
ら成り、同一構成を有する。第1図には、重み付
け回路39の構成のみ詳細に図示し、他の回路4
0〜47の構成の図示は省略する。ここで、シフ
トレジスタ31の入力端をA点、シフトレジスタ
31〜38の各出力端を、B、C、D、E、F、
G、H、I点と名付けておく。なおA点には16フ
イート(以下、フイートはダツシユで示し、
16′と表記する)に相当する前記重み付け回路3
9が接続さ、同様にしてB、C、D、E、F、
G、H、I点にはそれぞれ、8′、5 1′/3、4′、
2
2′/3、2′、1 3′/5、1 1′/3、1′に相当
する重み付け回
路41,42,43,44,45,46,47が
接続されている。
重み付け回路39において、切換スイツチ49
の切換接点が、たとえば「5」に設定されてる
と、エンコーダ50から数値「5」を表わす3ビ
ツトの「101」、すなわちアンドゲート51,53
の第1入力端に“1”信号、アンドゲート52の
第1入力端に“0”信号が出力される。これによ
りアンドゲート51,53のみが開かれるから、
このときA点に入力されている時分割多重信号
TDMが“1”信号であれば、加算器48には重
み付け回路39から数値「5」を表わすデータ群
「101」が入力されることになる。
このようにして、時分割多重信号TDMおよび
シフトレジスタ31〜38から遅延されて出力さ
れる時分割多重信号TDMの遅延信号は、各重み
付け回路39〜47における切換スイツチ49の
設定位置に対応した数値が重み付けされて各フイ
ートの重み付け回路39〜47から3ビツトの各
フイート重み付け信号K1〜K9として出力されて
加算器48に送られる。加算器48はこれら信号
K1〜K9を各ビツトタイム毎に加算してその加算
器を6ビツトの重み付けデータ群として乗算器5
に出力するようになつている。
以上の構成を有する先願電子楽器において、各
重み付け回路39〜47にそれぞれ設けられた切
換スイツチ49を演奏者が適宜操作することによ
り、各フイートの重み付けが自由に設定でき、こ
れにより種々の音色合成が可能となり、多種類の
音色の楽音を発生することができる特長をもつも
のである。
ところが、人間の音声器管についても言えるこ
とであるが、自然楽器を演奏した際に発せられる
音に影響を与える要素として楽器の発振体部と共
鳴体部とがあることが知られている。このような
大きく分けて発振体部と共鳴体部の2つの部分を
有する楽器から発せられる音の波形は概して非常
に複雑なものである。しかしこの場合、発振体部
から発せられる波形そのものは比較的単純な波形
となつていることが多い。例えば、バイオリンで
あるとかチエロのような擦弦楽器の場合には発せ
られる波形は鋸歯状波的なものになるし、またリ
ード楽器であるとか人の音声の場合にはパルス波
的な波形となる。そして、この発振体部から発せ
られる波形は音高を上下に変化させたとしてもそ
のスペクトルそのものが大きく変化するようなこ
とはあまり見られない。これに反して特定の楽器
から発せられる音が、音高の変化によりその高調
波成分が大きく変化するのは、楽器の共鳴体部の
もつている特有の固定フイルタ特性によるもので
あり、これにより楽器固有の固定フオルマントが
与えられている。したがつて、楽器がどのような
構造および機能の共鳴体をもつているかによつて
その楽器のフオルマントが定まり、その楽器特有
の音が形成されることになる。このことから、共
鳴体部の果す役割りは大きい。したがつて、自然
楽器のもつ音を人工的に種々つくり出す電子楽器
において、発振体部および共鳴体部の音響学的な
見地から眺めた特性を併せて、再検討することは
重要なことである。
然るに、前記先願電子楽器は、前述した各種楽
器のフオルマントを得るための構成を備えていな
いため、この先願電子楽器においては自然楽器と
同様の楽音を発音させるのには充分でなかつた。
すなわち第1図において、前記時分割波形発生回
路4およびカプラ制御回路30がこの先願電子楽
器の発振体部を構成し、カプラ制御回路30から
の重み付けデータKが、時分割波形発生回路4か
ら出力される波形信号Sと乗算器5において乗算
され、この結果楽音が得られるものであるが、こ
の先願電子楽器では、乗算器5の出力信号に対し
て各種楽器の固定フオルマントを付与する回路が
設けられていないため、各種楽器音を発音させる
ことができないものである。
この発明は前記事情を考慮してなされたもの
で、その目的とするところは、複数の鍵スイツチ
を所定速度で順次走査して名鍵の押鍵状態を示す
時分割多重信号を発生すると共に、前記鍵スイツ
チ走査に同期して各音高に対応する波形信号を時
分割的に発生し、この波形信号と前記時分割多重
信号とから楽音信号を発生する電子楽器、または
複数の鍵スイツチを所定速度で順次走査して各鍵
の押鍵状態を示す時分割多重信号を発生したのち
この時分割多重信号を所定時間づつ遅延して複数
の遅延時分割多重信号を発生し、且つ上記時分割
多重信号および遅延時分割多重信号をそれぞれ重
み付けして各フイートに対応する重み付け信号を
発生すると共に、上記鍵スイツチ走査に同期して
各音高に対応する波形信号を時分割的に発生し、
この波形信号と上記重み付け信号とから楽音信号
を発生する電子楽器において、固定フオルマント
特性をもつ各種楽器音や人声音に非常に近似した
楽音を発生できるようにすることである。
このため、この発明では、前記電子楽器に所望
のフオルマント特性に対応して各周波数(各音
高)に対する振幅レベルを表わすフオルマントデ
ータ(数値データ)を記憶したメモリを設け、こ
のメモリから上記フオルマントデータを前記波形
信号と同期して読出し、この読出したフオルマン
トデータにより該波形信号の振幅をその周波数に
対応して制御することにより所望のフオルマント
特性をもつた楽音が発生されるようになされてい
る。
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明
する。
第2図は、この発明による電子楽器の第1実施
例を示す全体概略ブロツク図である。同図で、鍵
スイツチ回路1、鍵スイツチ走査回路2、タイミ
ング信号発生回路3、時分割波形発生回路4、乗
算器5′、アキユムレータ6、ラツチ回路7、
D/A変換器8、増幅器9、スピーカ10、カプ
ラ制御回路30′は第1図のものと対応する。第
2図の電子楽器で第1図のものと大きく相違する
点は、前述した共鳴体をしての機能を果すROM
60が新たに設けられていることである。この
ROM60には所望の楽器音のフオルマント特性
を対応する各周波数に対する振幅レベルを表わす
フオルマントデータ(数値データ)FDが記憶さ
れている。そして、ROM60はタイミング信号
発生回路3から出力されるタイミング信号により
アドレスされ、時分割波形発生回路4から出力さ
れる波形信号Sと同期して各周波数に対するフオ
ルマントデータFDを時分割的に出力する。
波形発生回路4から出力される波形信号S、
ROM60から出力されるフオルマントデータFD
およびカプラ制御回路30′から出力される重み
付けデータKは乗算器5′において各ビツトタイ
ム毎に互に乗算される。これにより波形信号Sの
振幅レベルがその周波数に対応したフオルマント
データFDにより制御されることになるため、し
たがつて発生楽音は固定フオルマント特性を有す
るものとなる。
以下、この電子楽器を第3図にもとづき詳細に
説明する。
第3図は第2図に示す電子楽器の具体的構成例
を示すものである。第3図において、鍵スイツチ
回路1内には、音高C1〜C6までの第1オクター
ブから第6オオクターブの各鍵C1〜C6(合計61
個の鍵)にそれぞれ対応する61個の鍵スイツチが
設けられているものとする。これら61個の鍵C1
〜C6に対応する61個の鍵スイツチは、図示する
ように鍵スイツチ回路1内にマトリツクス状に配
列されている。すなわち、鍵スイツチ回路1の列
ラインl1〜l6はそれぞれ第1〜第6オクターブに
対応し、また行ラインL1〜L12は各オクターブの
音名C、C#、……、Bに対応している。たとえ
ば列ラインl1と行ラインL5との交差点上には、第
1オクターブの鍵E1の鍵スイツチが配設されて
いる。タイミング信号発生回路3は、所定周期で
発生されるクロツクパルスφにより駆動される4
ビツト構成の12進カウンタ15(このカウンタ1
5の内容「0000」〜「1011」;10進数表示「0」
〜「11」は、各音名C〜Bにそれぞれ対応してい
る)と、この12進カウンタ15の最上位ビツト
(第4ビツト)のビツト出力信号N4により駆動さ
れる4ビツト構成の10進カウンンタ16(このカ
ウンタ16の内容「0000」〜「1001」;10進数表
示「0」〜「9」はそれぞれ、第1〜第10オクタ
ーブに対応している)および、12進カウンタ15
の第1、2、4ビツトの出力信号N1,N2,N4お
よび10進カウンタ16の第1、4ビツトの出力信
号B1,B4が直接入力されるとともに、12進カウ
ンタ15の第3ビツトの出力信号N3および10進
カウンタ16の第2、3ビツトの出力信号B2,
B3がそれぞれ対応するインバータ65,66,
67を介して入力されるアンドゲート17とによ
り構成されている。アンドゲート17の出力信号
は信号SYCと称され、この信号SYCにより後述
する1走査期間が規定されている。この場合上記
カウンタ15と16とで120進カウンタが構成さ
れるため上記1走査期間は120ビツトタイムから
なる。カウンタ15の各ビツト出力信号N1〜N4
は鍵スイツチ走査回路2内のデコーダ11により
デコードされ、デコーダ11の出力端子O1〜O12
のうち何れかに“1”信号として出力される。た
とえば12進カウンタ15の内容が音名Gに対応す
る内容7(10進数表示)の場合、デコーダ11の
出力端子C8のみから“1”信号が出力される。
10進カウンタ16のビツト出力出号B1〜B4は、
鍵スイツチ走査回路2内の他のデコーダ12によ
りデコードされ、その出力信号は鍵スイツチ回路
1の列ラインl1〜l6のうち、何れか1本の列ライ
ンに“1”信号として出力される。
鍵スイツチ回路の行ラインL1〜L12の出力信号
は鍵スイツチ走査回路2内の対応するアンドゲー
ト131〜1312の各第1入力端にそれぞれ入力
されている。アンドゲート131〜1312の各第
2入力端には、上記デコーダ11の出力端子O1
〜O12の出力信号がそれぞれ入力されている。ま
た各アンドゲート131〜1312の出力信号はオ
アゲート14を介して時分割多重信号TDMとし
てカプラ制御回路30′へ入力されている。
また、前記12進カウンタ15のビツト出力信号
N1〜N4および10進カウンタ16のビツト出力信
号B1〜B4はともに、時分割波形発生回路4内の
周波数ナンバメモリ18にアドレス指定信号とし
て入力されている。
ここで時分割波形発生回路4の構成を説明す
る。この回路4は、音高C0〜C9にそれぞれ対応
した周波数ナンバ(各音高の周波数に比例した数
値で17ビツトで表わされるデイジタルデータ)R
を記憶するととに前記ビツト出力信号N1〜N4、
B1〜B4をアドレス指定信号として入力して対応
する周波数ナンバRを出力する周波数ナンバメモ
リ18と、この周波数ナンバメモリ18から出力
される周波数ナンバRを第1入力端Aに入力する
とともに、第2入力端Bに後述するシフトレジス
タ20の出力データqRを入力してそれらを加算
する加算器19と、ビツトタイム数に対応する
120ステージ(各ステージ:20ビツト)の容量を
もちクロツクパルスφにより駆動されて加算器1
9の加算値データを入力して順次シフトするシフ
トレジスタ20と、所望の楽音1波形(以下の説
明では正弦波波形とするが、勿論他の波形でもよ
い)を複数(例えば64)のサンプル点に分割し各
サンプル点における波形振幅値(正弦振幅値)を
表わすデータSを記憶しており上記シフトレジス
タ20から出力される出力データqR(20ビツ
ト)の上位8ビツトをアドレス指定信号として入
力し対応する正弦振幅値データSを出力するサイ
ンテーブル21とから構成されている。
したがつて、時分割波形発生回路4の周波数ナ
ンバメモリ18は前記120カウンタの各内容に対
応し、かつ鍵スイツチ回路1の鍵スイツチの走査
に同期してアドレスされ、この周波数ナンバメモ
リ18からは各音高に対応した周波数ナンバRが
順次時分割的に出力された加算器19の第1入力
端Aに入力される。この場合、周波数ナンバメモ
リ18からは、120進カウンタ15,16の内容
が「0」のときには音高C0に対応する周波数ナ
ンバRが読み出され、以下順に音高C#0、
D0、D#、………に対応する周波数ナンバが読
み出され、そして120進カウンタの内容が「108」
になると音高C9に対応する周波数ナンバRが読
み出される。なお、周波数ナンバモリ18に実際
には存在しない鍵C0〜B0およびC#6〜C9(48
鍵分)の音高に対応する周波数ナンバRを記憶す
るようにしたのは、後述するように各鍵C1〜C6
の押鍵に対応して該鍵C1〜C6の音高の楽音を発
生させるとともに、更に該音高に対し1オクター
ブ下および数オクターブ(1オクターブから4オ
クターブ)上の楽音も同時にカプラ音として発生
させるようにしているためである。
加算器19は周波数ナンバRとシフトレジスタ
20の出力データqRとを加算し、その加算値を
再びシフトレジスタ20に入力している。この場
合、加算器19に入力される周波数ナンバRとシ
フトレジスタ20の出力データqRとは同一音高
に関するものであり、したがつて加算器19とシ
フトレジスタ20は周波数ナンバメモリ18から
順次時分割的に出力される各音高の周波数ナンバ
Rをそれぞれ独立して累算していることになる。
シフトレジスタ20から時分割的に順次出力され
る各音高の出力データ(累算値)qR(q=1、
2、3、………)のうち上位8ビツトがサインテ
ーブル21にアドレス指定信号として入力され、
サインテーブル21からは各音高C0〜C9に対応
した正弦振幅値データS(例えば12ビツト)が各
ビツトタイム毎に順次時分割的に出力される。
カプラ制御回路30′は、第1図に示した電子
楽器におけるカプラ制御回路30と全く同一構成
のシフトレジスタ31〜38、重み付け回路39
〜47、加算器48に加えて、更に複数の記憶装
置M1〜Moスイツチ装置S1〜S9を備えている。す
なわち、この回路30′は、第1図のカプラ制御
回路30に対し記憶装置M1〜Moおよびスイツチ
装置S1〜S9が付加された構成となつている。
記憶装置M1,M2,………Moには、複数の楽器
音、例えばフルート、オーボエ、………等に対応
して該楽器音を設定するためのドローバデータ群
がそれぞれ記憶されている。この場合ドローバデ
ータ群は各重み付け回路39〜47内のエンコー
ダ50の出力に相当するものである。すなわち、
各記憶装置M1〜Moには、16′、8′、………1′、の
各フイートに対応する9種のドローバデータ群
(3ビツト)がそれぞれ記憶されている。そし
て、各記憶装置M1〜Moに記憶されている各フイ
ートに対応するドローバデータは各フイードに対
応して設けられたスイツチ装置S1〜S9の操作設定
により適宜取り出されるようになされている。各
スイツチ装置S1,S2………S9は、それぞれ接点S1
−0,S1−1,S1−2,………S1−n;S2−0,
S2−1,S2−2,………S2−n;………S9−0,
S9−1,S9−2,………S9−nを有するもので、
各接点S1−1〜S9−1は記憶装置M1に対応し、
各接点S1−2〜S9−2は記憶装置M2に対応し、
以下同様にして、各接点S1−3−S9−3,………
S1−n〜S9−nはそれぞ記憶装置M3〜Moに対応
する。そしてこれらのスイツチ装置S1〜S9は全て
連動するように構成されている。
したがつて、例えば各スイツチ装置S1〜S9がそ
れぞれ接点S1−1〜S9−1に設定されているとき
には記憶装置M1に記憶されている各フイードの
ドローバデータが取り出され、接点S1−2〜S9−
2に設定されているときには記憶装置M2に記憶
されている各フイートのドローバデータが取り出
され、また接点S1−n〜S9−nに設定されている
ときには記憶装置Moに記憶されている各フイー
トのドローバデータが取り出されるようになる。
なお、各スイツチ装置S1〜S9がそれぞれ接点S1−
0〜S9−0に設定されているときにはどの記憶装
置M1〜Moも選択されずドローバデータは何ら取
り出されない。このようにして、スイツチ装置S1
〜S9の操作設定により所望の記憶装置M1〜Moに
記憶されている各フイートのドローバデータを取
り出すことができる。そして取り出された各フイ
ートのドローバデータはそれぞれ対応するフイー
トの重み付け回路39〜47のアンドゲート51
〜53の一方の入力に与えられる。したがつて、
各重み付け回路39〜48にそれぞれ入力される
時分割多重信号TDMおよびこの信号TDMをシフ
トレジスタ31〜38により遅延した各信号は上
記ドローバデータによりそれぞれ重み付けされる
ことになる。カプラ制御回路30′を上記のよう
に構成することにより、発生楽音の音色設定に際
し各フイートの重み付け回路39〜48における
切換スイツチ49をその都度操作設定することな
く簡単なスイツチ操作(スイツチ装置S1〜S9の操
作)で音色設定を瞬時に行なうことができる。こ
の場合、第1図のカプラ制御回路30と同様に切
換スイツチ49の操作設定によつて音色設定がで
きることは勿論である。
第5図は第3図の実施例の電子楽器において、
高音C1、D2、G#5の各鍵C1,D2,G#5が同
時に押鍵されているときに、前記鍵スイツチ走査
回路2から出力される時分割多重信号TDMおよ
びこの時分割多重信号TDMをカプラ制御回路3
0′のシフトレジスタ31〜38によりそれぞれ
遅延した信号(前記各点A〜Iにおける出力)を
示すものである。なお、第5図のA〜Iに示す数
字は、各点A〜Iに前記時分割多重信号TDMお
よびその各遅延信号が出力されるときの120進カ
ウンタ15,16の内容を示している。各点A〜
Iに出力される時分割多重信号TDMとその遅延
信号は、スイツチ装置S1〜S2によりその選択され
ている何れかの記憶装置M1〜Moに記憶されてい
る各フイートのドローバデータによつてそれぞれ
重み付けされ、加算器48に送られる。なお記憶
装置M1〜Moに記憶したドローバデータを利用し
ない場合には、上述したように切換えスイツチ4
9を使用して重み付けを行う。
一方、ROM60は、所望の楽器音(通常は前
記記憶装置M1〜Moに設定されている楽器音と同
じ)のフオルマント特性に対応して第4図に示す
ような各周波数に対する振幅レベルを表わすフオ
ルマントデータFDを複数組記憶しており、前述
のカウンタ15および16からのビツト出力信号
N1〜N4、B1〜B4をアドレス指定信号として入力
し該アドレス指定信号の内容に対応する振幅値デ
ータ、すなわちフオルマントデータFDを出力す
る。すなわち、ROM60からは、120進カウンタ
15,16の内容が「0」のときは高音C0の周
波数に応するフオルマントデータFDが読み出さ
れ、以下順に音高C#0、D0、D#0、………
の周波数に対するフオルマントデータFDが順次
読み出され、そして120進カウンタの内容が
「108」になると音高C9の周波数に対するフオル
マントデータFDが読み出される。したがつて、
このROM60から出力されるフオルマントデー
タFDと時分割波形発生回路4から出される正弦
振幅値データ(波形信号)Sとは完全に同期して
おり、例えばビツトタイムにおいて回路4から音
高C1の正弦振幅値データSが出力された場合に
は、この音高C1の周波数に対するフオルマント
データFDがROM60から出力されることにな
る。
なお、ROM60には前記カプラ制御回路3
0′のスイツチ装置S1〜S9と連動するスイツチ装
置Svが設けられており、このスイツチ装置Svに
よりROM60から読み出すべきフオルマントデ
ータFDの組を指定するように構成されている。
したがつて、ROM60からはスイツチ装置S1〜
S9およびSvにより選択された楽器音に対応する
フオルマントデータFD(該楽器音のフオルマン
ト特性を実現する)が読み出される。
さて、このようにして、時分割波形発生回路4
から、出力される正弦振幅値データ(波形信号)
S、カプラ制御回路30′から出力される重み付
けデータKおよびROM60から出力されるフオ
ルマントデータFDは乗算器5′に入力され互に乗
算されるように構成されている。この乗算器5′
は第1の乗算回路56と第2の乗算回路57とか
らなり、第1の乗算回路56においては正弦振幅
値データSと重み付けデータKとが乗算され、こ
の乗算出力は第2の乗算回路57においてフオル
マントデータFDと更に乗算される。そしてこの
乗算器5′の出力はアキユムレータ6に供給され
る。アキユムレータ6はゲート回路22、加算器
23、レジスタ24をもつており、加算器23の
B入力にはレジスタ24の出力がゲート回路22
を介して与えられている。また、加算器23のA
入力には前記乗算器5′の出力データが与えられ
ており、このため加算器23は両入力データを加
算し、その加算値は15ビツトの並列データとして
上記レジスタ24に入力される。このレジスタ2
4は前述したクロツクパルスφにより駆動され、
読込んだデータを1ビツトタイム遅延し15ビツト
の並列データとして上記ゲート回路22とラツチ
回路7に出力する。ゲート回路22は、1走査期
間の終了、すなわち信号SYCの出力時以外は常
時開かれるように信号SYCをインバータ25に
より反転した信号が制御信号として入力さ
れている。またラツチ回路7は信号SYCをデー
タ読込み信号として加えられている。したがつ
て、アキユムレータ6内の加算器23は、1走査
期間の開始時(前記120進カウンタ15,16の
内容「0」のとき)から乗算器5′の出力値を累
計加算しはじめ、120進カウンタ15,16の内
容が「118」になると加算器23は最後の加算を
行う。そして120進カウンタ15,16の内容が
「119」になると信号SYCが出力されるからラツ
チ回路7に加算器23の最後の累算値(この累算
値はレジスタ24に記憶されている)をラツチす
る。ラツチされたデータは第1図につき説明しよ
うに、更にD/A変換器8、増幅器9、スピーカ
10に送られるようになされている。
以上述べたように、この第1実施例において
は、カプラ制御回路30′に設けられた記憶装置
M1,M2,M3,………Moに記憶されているドロ
ーバデータを読出すスイツチ装置S1………S9と、
ROM60のスイツチ装置Svとを連動させておい
て、これらスイツチ装置S1〜S9,Svを適宜操作
設定することにより、記憶装置M1〜Moのいずれ
かから所望の楽器音に対応したドローバデータを
読出し、このドローバデータにより発生楽音に含
まれるカプラ音(所謂高調波成分)の種類および
そのレベルを設定するとともに、更にROM60
から当該楽器音のフオルマント特性を表わすフオ
ルマントデータFDを読出して発生楽音に固定フ
オルマントデータFD効果を付与するようにし、
これにより自然楽器の楽器音に非常に近い楽音が
発生されるものである。
次に、この発明による電子音器の第2実施例に
ついて説明する。第6図はその構成を示す。
この電子楽器は、楽音として男声および女声の
人声に対応する音声を発生できるようにしたもの
である。また、この電子楽器においては鍵がたと
えば48鍵(音高C1〜B4)あるとしてこれら鍵を2
分割し、低音側の24鍵(音高C1〜B2)を男声に対
応する楽音演奏用に割当て、他方、高音側の24鍵
(音高C3〜B4)を女声に対応する楽音演奏用に割
当てているとともに、また男声および女声の人声
に対応する楽音を形成するためにROM60′(第
1実施例のROM60に相当する)が設けられて
いる。このROM60′には、男声、女声の各母音
a(ア)、o(オ)、u(ウ)、HM(ハミング)に対応する
フオルマント特性を表わす8種類のフオルマント
データFDが記憶されており、このROM60′に
対して設けられているスイツチ装置SWによつて
何れか1つの母音のフオルマントデータFDが択
一的に取り出せるように構成されている。更に男
声、女声の各楽音に含まれるカプラ音を制御する
ために男声カプラ音制御回路59、女声カプラ音
制御回路70がそれぞれ設けられている。
なお、この第2実施例の電子楽器と第1実施例
の電子楽器の同一構成部分またはほぼ同一構成部
分については同一参照番号を付してその詳細説明
を省略する。またこの実施例の周波例の周波数ナ
ンバメモリ18には、音高C1〜D#6に対応す
る周波数ナンバRが記憶されているものとする。
またこの実施例では、サインテーブル21から
出力される正弦振幅値データSおよびROM6
0′から出力されるフオルマントデータFDはマイ
ナスlog表示法による対数表示データとなつてい
る。これに対応してカプラ制御装置30′から出
力されるデータも対数表示データとするため、後
述するリニヤ/対数変換器82が設けられてい
る。このように、この実施例ではデータを対数表
示データとしているので、第3図の場合の乗算回
路56,57に替えてこの実施例では加算器5
6′,57′が設けられているが、乗算回路56,
57および加算器56′,57′の機能は実質的に
同一である。そして加算器57′の加算結果(対
数表示データ)をリニヤ表示データとしてサウン
ドシステム25に送り出すために、対数/リニヤ
変換器29が設けられている。
ここでマイナスlog表示法について説明する
と、信号の振幅値(レベル)の最大値を0dBをと
規定し、それ以下の振幅値を最大振幅値(0dB)
に対する減衰量により規定するもので、たとえば
最大振幅値(0dB)に対して、−0.75dB、−
1.5dB、−3dB、−6dB、−12dB、−24dB、−48dB…
……の各振幅値を規定し、これらを複数1ビツト
からなるデータの各ビツトに対応させる。すなわ
ち−0.75dBを最小位ビツト(LSB)により表示
し、−1.5dBを第2ビツトにより表示し、−6dBを
第3ビツトにより表示し、以下同様である。した
がつて信号の振幅値を表わすデータの全ビツトが
“1”の場合その振幅値は最小であり、他方全ビ
ツトが“0”の場合はその振幅値は最大である。
また正弦振幅値データSのように信号の振幅値が
基準レベル(“0”レベル)に対してプラス側の
振幅値かマイナス側の振幅値かを表わすために、
サインビツトが前記複数ビツトの振幅値データ以
外に1ビツト分設けられている。信号の振幅値が
プラス側の場合、サインビツトは“0”信号が与
えられ、またマイナス側の場合には“1”信号が
与えられる。したがつて、サインテーブル21か
ら出力される正弦振幅値データSのうち1ビツト
分はサインビツトに使用される。
以下、この第2実施例の構成を詳細に説明する
と、64進カウンタ15′には、図示しないパルス
発生器から出力されるクロツクパルス2φ(第8
図の波形図参照)が入力されて計数される。64進
カウンタ15′のビツト出力信号N0〜N6はタイミ
ング信号発生器3′に入力されて後述する各種タ
イミング信号の作成に利用される。また前記ビツ
ト出力信号N0〜N6のうちビツト出力信号N1〜N6
は、周波数ナンバメモリ18にアドレス指定信号
として入力されるほかに鍵スイツチ走査回路2に
入力されて鍵スイツチ回路1の鍵スイツチ走査に
利用される。なおクロツクパルス2φがインバー
タINV8を介してアンドゲート103の第1入力
端子に入力され、また第2入力端子にはビツト出
力信号N0が入力されている。この結果、アンド
ゲート103からは第6図に示すようにクロツク
パルス2φの1/2の周波数のクロツクパルスφが
出力される。
タイミング信号発生器3からは第8図に示す各
種タイミング信号0〜7Y63,0〜8Y64,MFS,
1Y2,63M63が出力される。タイミング信号
0〜7Y63はこの実施例の1走査期間(64進カウン
タ15′の内容が「0」〜「63」の64ビツトタイ
ムの期間)において、64進カウンタ15′の内容
が「0」〜「7」の期間のみ“1”信号となる信
号であり、タイミング信号0〜8Y63は同様に64進
カウンタ15′の内容が「0」〜「8」の期間の
み“1”信号となる信号であり、タイミング信号
MFSは64進カウンタ15′の内容が「0」〜
「23」の期間のみ“1”信号となる信号で、鍵ス
イツチ走査回路2から出力される時分割多重信号
TDMが男声音域の鍵に関するものか、女声音域
の鍵に関するものかの区別を行いうるようになつ
ている。タイミング信号1Y2は64進カウンタ1
5′の各内容の前半において“1”信号、後半に
おいて“0”信号となる信号である。これは、こ
の実施例では各ビツトタイムにおいて男声音と女
声音に関する処理を行う必要があるためであり、
各ビツトタイムを2分割して前半を男声音処理用
のタイムスロツト、後半を女声音処理用のタイム
スロツトとし、タイミング信号1Y2によりタイミ
ング制御するものである。タイミング信号63Y63
は各1走査期間の終了時(64進カウンタ15′の
内容が「63」のとき)に“1”信号として出力さ
れる信号である。
さて、第6図においてタイミング信号MFSは
アンドゲート62の第1入力端に直接入力されて
いるとともにアンドゲート63の第1入力端にイ
ンバータINV1を介して入力されている。またア
ンドゲート62,63の各第2入力端には時分割
多重信号TDMが入力されている。したがつてア
ンドゲート62は1走査期間内において64進カウ
ンタ15′の内容が「0」〜「23」の期間のみ動
作可能となり、この期間、鍵スイツチ走査回路2
から出力される男声音域の鍵に対する時分割多重
信号TDMを通過させ、信号M1としてシフトレジ
スタSR2−1および加算器48bに送るものであ
る。またアンドゲート63は1走査期間内におい
て64進カウンタ15′の内容が「24」〜「63」の
期間のみ動作可能となり、この期間(とくに64進
カウンタ15′の内容が「24」〜「47」の期間)
鍵スイツチ走査回路2から出力される女声音域の
鍵に対する時分割多重信号TDMを通過させ、信
号F1としてシフトレジスタSR1−1およびリード
オンリイメモリ(ROM)48aに送るものであ
る。
前記シストレジスタSR1−1の後段側にはシフ
トレジスタSR1−2,SR1−3が直列接続されて
いる。シフトレジスタSR1−1〜SR1−3はそれ
ぞれ、12ステージ・1ビツト、7ステージ・1ビ
ツト、5ステージ・1ビツトの容量をもつととも
にクロツクパルスφにより駆動される。したがつ
てシフトレジスタSR1−1に入力された前記信号
F1はその入力時点からそれぞれ12ビツトタイム
目、19ビツトタイム目、24ビツトタイム目にシフ
トレジスタSR1−1,SR1−2,SR1−3の各最
終ステージから信号(遅延時分割多重信号)
F2,F3′,F4′として出力される。信号F1,P2は直
接ROM48aに送れ、また信号F3′,F4′はアン
ドゲート104,105をそれぞれ介して信号
F3,F4とされ、ROM48aに送られる。この
ROM48aは加算器としての機能をもつもの
で、信号F1〜F4の各状態について該信号F1〜F4
の加算値を記憶している。そしてこのROM48
aには信号F1〜F4がアドレス指定信号として入
力され、この信号F1〜F4の内容に対応して加算
値データFL1,FL2,FL3(FL3をMSB、FL1を
LSBとする3ビツトのデータ)が読み出される。
このようすを表に示すと次のようになる。
The present invention relates to an electronic musical instrument using digital technology, and more particularly to an electronic musical instrument capable of generating musical tones having fixed formant characteristics. The applicant of the present application previously proposed an electronic musical instrument that utilizes digital technology and is capable of simultaneously producing a large number of musical tones with a simple configuration. For example, patent application Japanese 52-
No. 150895, the title of the invention "Electronic Musical Instrument" is one example, and the outline of the invention is as follows. 1st
The figure shows its configuration, and the illustrated electronic musical instrument mainly includes a key switch circuit 1 having a large number of key switches arranged in a matrix and provided corresponding to each key on a keyboard (not shown). A key switch scanning circuit 2 that sequentially scans each key switch of this key switch circuit 1 and outputs a time division multiplexed signal TDM representing the open/closed state of each key switch, that is, the pressed state of each key; A timing signal generation circuit 3 generates a timing signal for controlling the operation of the circuit 2 and the time-division waveform generation circuit 4, which will be described later. A time-division waveform generation circuit 4 that generates a waveform signal (sound source signal or musical tone signal) S in a time-division manner and a time-division multiplexed signal TDM output from the key switch scanning circuit 2 are input, and this signal TDM is delayed by a predetermined time. and a coupler control circuit 30 which weights the delayed signal and the signal TDM in a predetermined manner and outputs this weighted signal (hereinafter referred to as weighted data) K; weighting data K and the time-division waveform generation circuit 4
A multiplier 5 that multiplies the waveform signal S output from the
, an accumulator 6 to which the output signal of the multiplier 5 is input, and which cumulatively adds up the above output signals within one scanning period from the start of one scan to the end of one scan of the key switch circuit 1; A latch circuit 7 that receives and latches the contents of the accumulator 6 at the end of a period, and a D/A that converts the output signal (digital signal) of this latch circuit 7 into an analog signal.
It consists of a converter 8, an amplifier 9 that amplifies the output signal of the D/A converter 8, and a speaker 10 that generates the output signal of the amplifier 9 and a musical tone. The coupler control circuit 30 includes eight shift registers 31 to 38 connected in series, the output side of the key switch scanning circuit 2, and each shift register 31 to 38.
nine weighting circuits 39 to 47 respectively connected to the output side of the weighting circuits 39 to 47;
adder 48 that adds all the output signals K 1 to K 9 of
It consists of Shift register 31, 32, 33, 34, 3
5, 36, 37, and 38 have capacities of 12 stages/1 bit, 7 stages/1 bit, 5 stages/1 bit, 7 stages/1 bit, 5 stages/1 bit, 4 stages/1 bit, and 3 stages/1 bit. A time division multiplexed signal that has 5 stages and 1 bit, is driven by a clock pulse φ, and is input to the first shift register 31.
TDM sequentially on the subsequent shift register side 32 to 38
It is designed to shift the Therefore, at a certain bit time, the first bit of the shift register 31
The time division multiplexed signal TDM input to the stage is
After 12 bit time, the shift register 31
The signal DTDM (signal TDM) is output from the 12th stage and input to the first stage of the next stage shift register 32, and further input to this shift register.
(delayed by 12 bit times) is output from the seventh stage after 7 bit times and input to the first stage of the shift register 33 in the next stage. In this way, after inputting the signal TDM to the coupler control circuit 30, the signal TDM is input to the coupler control circuit 30 and then transferred for a predetermined time by each shift register 31 to 38, that is, 12 bit time, 7 bit time, 5 bit time, 7 bit time, 5 bit time, 4 bit time, 3 bit time, 5 bit time. Each shift register 31 is delayed by bit time.
It is output from ~38. Here, the bit time corresponds to the time slot of the time division multiplexed signal TDM, and one bit time corresponds to the time for one time slot. Each of the weighting circuits 39 to 47 has the same structure, consisting of a slide type changeover switch 49, an encoder 50, and three AND gates 51, 52, and 53. In FIG. 1, only the configuration of the weighting circuit 39 is shown in detail, and other circuits 4
The illustration of the configurations 0 to 47 is omitted. Here, the input terminal of the shift register 31 is a point A, and the output terminals of the shift registers 31 to 38 are B, C, D, E, F,
Name them G, H, and I points. Note that there are 16 feet at point A (hereinafter, feet are indicated by darts).
16′))
9 is connected, similarly B, C, D, E, F,
8', 5 1'/3, 4' at G, H, and I points, respectively.
Weighting circuits 41, 42, 43, 44, 45, 46, and 47 corresponding to 2 2'/3, 2', 1 3'/5, 1 1'/3, and 1' are connected. In the weighting circuit 39, a changeover switch 49
For example, if the switching contact is set to "5", the encoder 50 outputs the 3-bit "101" representing the numerical value "5", that is, the AND gates 51, 53.
A “1” signal is output to the first input terminal of the AND gate 52, and a “0” signal is output to the first input terminal of the AND gate 52. This opens only AND gates 51 and 53, so
The time division multiplexed signal input to point A at this time
If TDM is a "1" signal, the data group "101" representing the numerical value "5" is inputted to the adder 48 from the weighting circuit 39. In this way, the time division multiplexed signal TDM and the delayed signal of the time division multiplexed signal TDM delayed and output from the shift registers 31 to 38 have values corresponding to the setting positions of the changeover switches 49 in each weighting circuit 39 to 47. are weighted and output from weighting circuits 39 to 47 for each foot as 3-bit weighted signals K 1 to K 9 for each foot, and sent to an adder 48 . Adder 48 receives these signals.
K 1 to K 9 are added at each bit time and the adder is used as a 6-bit weighted data group to be sent to the multiplier 5.
It is now output to . In the prior electronic musical instrument having the above configuration, the player can freely set the weighting of each foot by appropriately operating the changeover switch 49 provided in each of the weighting circuits 39 to 47, thereby producing various tones. It has the advantage of being able to be synthesized and generate musical tones with a wide variety of tones. However, the same can be said of the human vocal organ, and it is known that the oscillating body part and the resonating body part of the musical instrument are elements that influence the sound emitted when playing a natural musical instrument. The waveform of the sound emitted from such a musical instrument, which has two main parts, an oscillator section and a resonator section, is generally very complex. However, in this case, the waveform itself emitted from the oscillator section is often a relatively simple waveform. For example, the waveform emitted by a bowed stringed instrument such as a violin or ciero is a sawtooth wave, and the waveform emitted by a reed instrument or human voice is a pulse wave. . Even if the pitch of the waveform emitted from this oscillator section changes up or down, the spectrum itself does not change significantly. On the other hand, the reason why the harmonic components of the sound emitted from a specific musical instrument change greatly as the pitch changes is due to the unique fixed filter characteristics of the resonator of the musical instrument. A fixed formant specific to the instrument is given. Therefore, the formant of a musical instrument is determined by the structure and function of the resonating body of the musical instrument, and the unique sound of that musical instrument is formed. For this reason, the resonator part plays a large role. Therefore, it is important to reconsider the characteristics of the oscillating body and resonating body from an acoustic standpoint in electronic musical instruments that artificially produce various sounds of natural musical instruments. . However, since the electronic musical instrument of the prior application does not have a configuration for obtaining the formants of the various musical instruments described above, the electronic musical instrument of the prior application was not sufficient to produce tones similar to those of natural instruments.
That is, in FIG. 1, the time-division waveform generation circuit 4 and the coupler control circuit 30 constitute the oscillator section of the electronic musical instrument of the prior application, and the weighting data K from the coupler control circuit 30 is output from the time-division waveform generation circuit 4. The multiplier 5 multiplies the waveform signal S obtained by the multiplier 5 to obtain a musical tone. However, in this earlier application, a circuit is provided to give the output signal of the multiplier 5 a fixed formant for each type of musical instrument. Therefore, it is not possible to produce various musical instrument sounds. The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to sequentially scan a plurality of key switches at a predetermined speed to generate a time-division multiplexed signal indicating the pressed state of a key, and to An electronic musical instrument that time-divisionally generates a waveform signal corresponding to each pitch in synchronization with the key switch scanning, and generates a musical tone signal from this waveform signal and the time-division multiplexed signal, or a plurality of key switches in a predetermined manner. generating a time-division multiplexed signal indicating the pressed state of each key by sequentially scanning at a high speed, and then delaying the time-division multiplexed signal by a predetermined time to generate a plurality of delayed time-division multiplexed signals; weighting the signal and the delayed time-division multiplexed signal to generate a weighted signal corresponding to each foot, and time-divisionally generating a waveform signal corresponding to each pitch in synchronization with the key switch scanning,
It is an object of the present invention to enable an electronic musical instrument that generates a musical tone signal from this waveform signal and the weighted signal to generate musical tones that are very close to various musical instrument sounds and human voice sounds having fixed formant characteristics. Therefore, in the present invention, the electronic musical instrument is provided with a memory storing formant data (numeric data) representing the amplitude level for each frequency (each pitch) in accordance with the desired formant characteristics, and the above-mentioned A musical tone having desired formant characteristics is generated by reading out formant data in synchronization with the waveform signal and controlling the amplitude of the waveform signal in accordance with its frequency using the read out formant data. It is done like this. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is an overall schematic block diagram showing a first embodiment of an electronic musical instrument according to the present invention. In the figure, a key switch circuit 1, a key switch scanning circuit 2, a timing signal generation circuit 3, a time division waveform generation circuit 4, a multiplier 5', an accumulator 6, a latch circuit 7,
The D/A converter 8, amplifier 9, speaker 10, and coupler control circuit 30' correspond to those shown in FIG. The major difference between the electronic musical instrument shown in Figure 2 and the one shown in Figure 1 is that the ROM functions as the resonator mentioned above.
60 is newly provided. this
The ROM 60 stores formant data (numeric data) FD representing the amplitude level for each frequency corresponding to the formant characteristics of a desired musical instrument sound. The ROM 60 is addressed by the timing signal output from the timing signal generation circuit 3, and outputs formant data FD for each frequency in a time-division manner in synchronization with the waveform signal S output from the time-division waveform generation circuit 4. do. A waveform signal S output from the waveform generation circuit 4,
Formant data FD output from ROM60
The weighting data K output from the coupler control circuit 30' are multiplied by each other at each bit time in a multiplier 5'. As a result, the amplitude level of the waveform signal S is controlled by the formant data FD corresponding to its frequency, so that the generated musical tone has fixed formant characteristics. Hereinafter, this electronic musical instrument will be explained in detail based on FIG. FIG. 3 shows a specific example of the configuration of the electronic musical instrument shown in FIG. In FIG. 3, the key switch circuit 1 contains each key C 1 to C 6 of the first to sixth octave from pitch C 1 to C 6 (61 keys in total).
It is assumed that 61 key switches are provided, each corresponding to a different key. These 61 keys C 1
61 key switches corresponding to C6 are arranged in a matrix in the key switch circuit 1 as shown. That is, the column lines l1 to l6 of the key switch circuit 1 correspond to the first to sixth octaves, respectively, and the row lines L1 to L12 correspond to the pitch names C, C#, ..., B of each octave. Compatible. For example, a key switch for the first octave key E1 is disposed at the intersection of the column line l1 and the row line L5 . The timing signal generation circuit 3 is driven by a clock pulse φ generated at a predetermined period.
Bit-configured hexadecimal counter 15 (this counter 1
Contents of 5 “0000” to “1011”; Decimal display “0”
- "11" corresponds to each pitch name C to B, respectively) and a 4-bit configuration 10 driven by the bit output signal N4 of the most significant bit (4th bit) of this decimal counter 15. A decimal counter 16 (contents of this counter 16 "0000" to "1001"; decimal representations "0" to "9" correspond to the 1st to 10th octaves, respectively) and a decimal counter 15
The 1st, 2nd, and 4th bit output signals N 1 , N 2 , N 4 of the decimal counter 16 and the 1st, 4th bit output signals B 1 , B 4 of the decimal counter 16 are directly inputted, and the output signals of the decimal counter 15 are directly inputted. The output signal N 3 of the third bit and the output signal B 2 of the second and third bits of the decimal counter 16,
B 3 corresponds to inverters 65, 66,
67, and an AND gate 17 inputted thereto. The output signal of the AND gate 17 is called a signal SYC, and one scanning period, which will be described later, is defined by this signal SYC. In this case, since the counters 15 and 16 constitute a 120-decimal counter, the one scanning period consists of 120 bit times. Each bit output signal N 1 to N 4 of the counter 15
is decoded by the decoder 11 in the key switch scanning circuit 2, and the output terminals O 1 to O 12 of the decoder 11
A "1" signal is output to one of them. For example, when the content of the hexadecimal counter 15 is content 7 (in decimal notation) corresponding to the pitch name G, a "1" signal is output only from the output terminal C8 of the decoder 11.
The bit output numbers B1 to B4 of the decimal counter 16 are:
It is decoded by another decoder 12 in the key switch scanning circuit 2, and its output signal is output as a "1" signal to any one of the column lines l1 to l6 of the key switch circuit 1. . The output signals of the row lines L 1 to L 12 of the key switch circuit are input to the first input terminals of corresponding AND gates 13 1 to 13 12 in the key switch scanning circuit 2, respectively. The output terminal O 1 of the decoder 11 is connected to each second input terminal of the AND gates 13 1 to 13 12 .
~O 12 output signals are input respectively. Further, the output signals of the AND gates 13 1 to 13 12 are inputted to the coupler control circuit 30' via the OR gate 14 as a time division multiplexed signal TDM. Also, the bit output signal of the hexadecimal counter 15
Both N 1 -N 4 and the bit output signals B 1 -B 4 of the decimal counter 16 are input to the frequency number memory 18 in the time-division waveform generating circuit 4 as addressing signals. Here, the configuration of the time-division waveform generation circuit 4 will be explained. This circuit 4 generates frequency numbers (digital data represented by 17 bits, proportional to the frequency of each pitch) R corresponding to pitches C 0 to C 9 , respectively.
and the bit output signals N 1 to N 4 ,
A frequency number memory 18 that inputs B 1 to B 4 as addressing signals and outputs the corresponding frequency number R, and inputs the frequency number R output from this frequency number memory 18 to the first input terminal A, An adder 19 inputs output data qR of a shift register 20, which will be described later, to a second input terminal B and adds them, and an adder 19 corresponding to the bit time number.
Adder 1 has a capacity of 120 stages (each stage: 20 bits) and is driven by clock pulse φ.
A shift register 20 inputs and sequentially shifts the sum value data of 9, and a desired musical tone 1 waveform (in the following explanation, it is a sine wave waveform, but of course other waveforms may be used) at a plurality of (for example, 64) sample points. It stores data S representing the waveform amplitude value (sine amplitude value) at each sample point, and inputs the upper 8 bits of the output data qR (20 bits) output from the shift register 20 as an address designation signal. The sine table 21 outputs the corresponding sine amplitude value data S. Therefore, the frequency number memory 18 of the time-division waveform generation circuit 4 corresponds to each content of the 120 counters and is addressed in synchronization with the scanning of the key switch of the key switch circuit 1. Frequency numbers R corresponding to each pitch are sequentially input to the first input terminal A of the adder 19 in a time-division manner. In this case, from the frequency number memory 18, when the contents of the hexadecimal counters 15 and 16 are "0", the frequency number R corresponding to the pitch C 0 is read out, and the frequency number R corresponding to the pitch C 0 is read out from the frequency number memory 18 in order.
The frequency numbers corresponding to D 0 , D#, ...... are read out, and the content of the 120-decimal counter is "108".
Then, the frequency number R corresponding to pitch C9 is read out. Note that keys C 0 to B 0 and C# 6 to C 9 (48
The reason why the frequency number R corresponding to the pitch of each key (key) is stored is for each key C 1 to C 6 as described later.
In response to the keys being pressed, musical tones with pitches of keys C 1 to C 6 are generated, and musical tones one octave below and several octaves (1 to 4 octaves) above the pitch are also generated at the same time as coupler sounds. This is because it is generated as follows. The adder 19 adds the frequency number R and the output data qR of the shift register 20, and inputs the added value to the shift register 20 again. In this case, the frequency number R input to the adder 19 and the output data qR of the shift register 20 are related to the same pitch, so the adder 19 and the shift register 20 are sequentially time-shared from the frequency number memory 18. This means that the frequency numbers R of each pitch output are independently accumulated.
Output data (accumulated value) qR (q=1,
2, 3, ......), the upper 8 bits are input to the sign table 21 as an address designation signal,
From the sine table 21, sine amplitude value data S (for example, 12 bits) corresponding to each tone pitch C 0 to C 9 is outputted in a time-division manner sequentially for each bit time. The coupler control circuit 30' includes shift registers 31 to 38 and a weighting circuit 39, which have exactly the same configuration as the coupler control circuit 30 in the electronic musical instrument shown in FIG.
47 and an adder 48, it further includes a plurality of storage devices M 1 to Mo switch devices S 1 to S 9 . That is, this circuit 30' has a configuration in which storage devices M 1 -Mo and switch devices S 1 -S 9 are added to the coupler control circuit 30 of FIG. 1. Each of the storage devices M 1 , M 2 , . There is. In this case, the drawbar data group corresponds to the output of the encoder 50 in each weighting circuit 39-47. That is,
Nine types of drawbar data groups (3 bits) corresponding to feet 16', 8', . . . 1' are stored in each of the storage devices M1 to M0 . The drawbar data corresponding to each foot stored in each of the storage devices M 1 to M o is appropriately retrieved by operating settings of switch devices S 1 to S 9 provided corresponding to each feed. There is. Each switch device S 1 , S 2 ......S 9 has a contact S 1
-0, S 1 -1, S 1 -2, ......S 1 -n; S 2 -0,
S 2 -1, S 2 -2,...S 2 -n;...S 9 -0,
S 9 -1, S 9 -2, ......S 9 -n,
Each contact S 1 -1 to S 9 -1 corresponds to the storage device M 1 ,
Each contact S 1 -2 to S 9 -2 corresponds to the storage device M 2 ,
In the same manner, each contact S 1 -3 - S 9 -3,...
S 1 -n to S 9 -n correspond to the storage devices M 3 to M o , respectively. All of these switch devices S 1 to S 9 are configured to work together. Therefore, for example, when each switch device S 1 to S 9 is set to the contact point S 1 -1 to S 9 -1, the drawbar data of each feed stored in the storage device M 1 is retrieved and the contact point S1-2 ~ S9-
When set to 2, the drawbar data of each foot stored in the storage device M2 is retrieved, and when set to the contacts S1 -n to S9 -n, the drawbar data is stored in the storage device M0. The drawbar data for each foot that is present will now be retrieved.
Note that each switch device S 1 to S 9 has a contact point S 1 −
When set to 0 to S 9 -0, none of the storage devices M 1 to M o is selected and no drawbar data is retrieved. In this way, the switch device S 1
The drawbar data of each foot stored in the desired storage devices M 1 to M o can be retrieved by the operation settings in steps S 9 to S 9 . Then, the extracted drawbar data of each foot is sent to the AND gate 51 of the weighting circuits 39 to 47 of the corresponding foot.
~53 is given to one input. Therefore,
The time division multiplexed signal TDM input to each weighting circuit 39-48 and each signal obtained by delaying this signal TDM by the shift registers 31-38 are respectively weighted by the drawbar data. By configuring the coupler control circuit 30' as described above, when setting the timbre of the generated musical sound, the changeover switch 49 in the weighting circuits 39 to 48 of each foot does not have to be operated and set each time . ~ S 9 operations) allows you to instantly set the tone. In this case, it goes without saying that the tone color can be set by operating the changeover switch 49 in the same manner as in the coupler control circuit 30 of FIG. FIG. 5 shows the electronic musical instrument of the embodiment shown in FIG.
The time division multiplexed signal TDM output from the key switch scanning circuit 2 when the keys C 1 , D 2 , and G# 5 of the high notes C 1 , D 2 , and G# 5 are pressed at the same time, and Split multiplex signal TDM coupler control circuit 3
0' shows signals delayed by the shift registers 31 to 38 (outputs at each of the points A to I). The numbers A to I in FIG. 5 indicate the contents of the hexadecimal counters 15 and 16 when the time division multiplexed signal TDM and its respective delayed signals are output to each point A to I. Each point A~
The time division multiplexed signal TDM outputted to I and its delayed signal are applied to the drawbar data of each foot stored in any of the selected storage devices M1 to M0 by the switch devices S1 to S2 . Therefore, each signal is weighted and sent to an adder 48. Note that when the drawbar data stored in the storage devices M 1 to M o is not used, the changeover switch 4 is set as described above.
9 is used for weighting. On the other hand, the ROM 60 stores amplitude levels for each frequency as shown in FIG. 4 in response to the formant characteristics of a desired musical instrument sound (usually the same as the musical instrument sounds set in the storage devices M1 to M0 ). A plurality of sets of formant data FD are stored, and the bit output signals from the counters 15 and 16 described above are
N 1 to N 4 and B 1 to B 4 are input as addressing signals, and amplitude value data corresponding to the content of the addressing signals, that is, formant data FD is output. That is, when the contents of the hexadecimal counters 15 and 16 are "0", the formant data FD corresponding to the frequency of the high note C 0 is read out from the ROM 60, and thereafter, the pitches C# 0 , D 0 , D# 0 ,……
The formant data FD for the frequency of pitch C9 are read out sequentially, and when the content of the hexadecimal counter reaches "108", the formant data FD for the frequency of pitch C9 is read out. Therefore,
The formant data FD outputted from this ROM 60 and the sine amplitude value data (waveform signal) S outputted from the time-division waveform generation circuit 4 are completely synchronized. When the sine amplitude value data S is output, formant data FD for the frequency of this pitch C 1 is output from the ROM 60. Note that the ROM 60 includes the coupler control circuit 3.
A switch device Sv that operates in conjunction with the switch devices S 1 to S 9 of ROM 60 is provided, and the switch device Sv is configured to specify a set of formant data FD to be read from the ROM 60.
Therefore, from the ROM 60, the switch devices S 1 to
Formant data FD (which realizes formant characteristics of the musical instrument sound) corresponding to the musical instrument sound selected by S9 and Sv is read out. Now, in this way, the time division waveform generation circuit 4
The sine amplitude value data (waveform signal) output from
The weighting data K output from the coupler control circuit 30' and the formant data FD output from the ROM 60 are input to a multiplier 5' and are configured to be multiplied by each other. This multiplier 5'
consists of a first multiplication circuit 56 and a second multiplication circuit 57, in which the sine amplitude value data S and the weighting data K are multiplied, and this multiplication output is sent to the second multiplication circuit 57. It is further multiplied by the formant data FD at . The output of this multiplier 5' is then supplied to an accumulator 6. The accumulator 6 has a gate circuit 22, an adder 23, and a register 24, and the output of the register 24 is input to the B input of the adder 23.
is given through. Also, A of the adder 23
The output data of the multiplier 5' is applied to the input, so the adder 23 adds both input data, and the added value is input to the register 24 as 15-bit parallel data. This register 2
4 is driven by the aforementioned clock pulse φ,
The read data is delayed by one bit time and outputted to the gate circuit 22 and latch circuit 7 as 15-bit parallel data. A signal obtained by inverting the signal SYC by an inverter 25 is input to the gate circuit 22 as a control signal so that the gate circuit 22 is always open except at the end of one scanning period, that is, when the signal SYC is output. Further, the latch circuit 7 is provided with a signal SYC as a data read signal. Therefore, the adder 23 in the accumulator 6 starts to cumulatively add the output value of the multiplier 5' from the start of one scanning period (when the contents of the 120-decimal counters 15 and 16 are "0"), and When the contents of the decimal counters 15 and 16 reach "118", the adder 23 performs the final addition. Then, when the contents of the 120-decimal counters 15 and 16 become "119", the signal SYC is output, and the last accumulated value of the adder 23 (this accumulated value is stored in the register 24) is sent to the latch circuit 7. Latch. The latched data is further sent to a D/A converter 8, an amplifier 9, and a speaker 10, as explained with reference to FIG. As described above, in this first embodiment, the memory device provided in the coupler control circuit 30'
M 1 , M 2 , M 3 , ...... A switch device S 1 ...... S 9 that reads the drawbar data stored in M o ,
By linking the switch device Sv of the ROM 60 and operating and setting these switch devices S 1 to S 9 and Sv as appropriate, a drawbar corresponding to a desired musical instrument sound can be selected from any of the storage devices M 1 to M o . The data is read out, and the type and level of the coupler sound (so-called harmonic component) included in the generated musical sound are set using this drawbar data.
read out formant data FD representing the formant characteristics of the musical instrument sound, and apply a fixed formant data FD effect to the generated musical sound;
This produces musical sounds that are very similar to the sounds of natural musical instruments. Next, a second embodiment of the electronic sound device according to the present invention will be described. FIG. 6 shows its configuration. This electronic musical instrument is capable of generating sounds corresponding to male and female human voices as musical sounds. Also, in this electronic musical instrument, there are, for example, 48 keys (pitch C 1 to B 4 ), and these keys are divided into 2.
The 24 keys on the bass side (pitch C 1 - B 2 ) are assigned to play musical tones corresponding to male voices, while the 24 keys on the treble side (pitch C 3 - B 4 ) are assigned to play musical tones corresponding to female voices. A ROM 60' (corresponding to the ROM 60 of the first embodiment) is provided for use in performance and for forming musical tones corresponding to male and female human voices. This ROM 60' stores eight types of formant data FD representing formant characteristics corresponding to vowels a (a), o (o), u (u), and HM (humming) of male voices and female voices. The formant data FD of any one vowel can be selectively retrieved by a switch device SW provided for the ROM 60'. Furthermore, a male voice coupler sound control circuit 59 and a female voice coupler sound control circuit 70 are provided to control the coupler sounds included in each musical tone of the male voice and the female voice. It should be noted that the same reference numerals will be given to the same or almost the same constituent parts of the electronic musical instrument of the second embodiment and the electronic musical instrument of the first embodiment, and detailed explanation thereof will be omitted. It is also assumed that the frequency number memory 18 of the frequency example of this embodiment stores frequency numbers R corresponding to pitches C 1 to D# 6 . Further, in this embodiment, the sine amplitude value data S output from the sine table 21 and the ROM 6
The formant data FD output from 0' is logarithmically expressed data using the minus log notation method. Correspondingly, a linear/logarithmic converter 82, which will be described later, is provided in order to convert the data output from the coupler control device 30' into logarithmic display data. As described above, since the data in this embodiment is logarithmically displayed data, the adder 5 is used in place of the multiplier circuits 56 and 57 in the case of FIG.
6', 57' are provided, but the multiplier circuits 56,
The functions of 57 and adders 56' and 57' are substantially the same. A log/linear converter 29 is provided to send the addition result (logarithm display data) of the adder 57' to the sound system 25 as linear display data. To explain the minus log display method here, the maximum value of the signal amplitude value (level) is defined as 0 dB, and the amplitude values below that are defined as the maximum amplitude value (0 dB).
For example, with respect to the maximum amplitude value (0 dB), -0.75 dB, -
1.5dB, -3dB, -6dB, -12dB, -24dB, -48dB...
... are defined, and these are made to correspond to each bit of data consisting of a plurality of one bits. That is, -0.75 dB is represented by the least significant bit (LSB), -1.5 dB is represented by the second bit, -6 dB is represented by the third bit, and so on. Therefore, when all bits of data representing the amplitude value of a signal are "1", the amplitude value is minimum, and on the other hand, when all bits are "0", the amplitude value is maximum.
Also, in order to express whether the amplitude value of a signal is on the plus side or the minus side with respect to the reference level (“0” level), like the sine amplitude value data S,
One sign bit is provided in addition to the plurality of bits of amplitude value data. When the amplitude value of the signal is on the plus side, a "0" signal is given to the sign bit, and when it is on the minus side, a "1" signal is given. Therefore, one bit of the sine amplitude value data S output from the sine table 21 is used as a sine bit. The configuration of the second embodiment will be explained in detail below. The 64-decimal counter 15' receives a clock pulse 2φ (eighth clock pulse) output from a pulse generator (not shown).
(see the waveform diagram in the figure) is input and counted. Bit output signals N 0 to N 6 of the 64-decimal counter 15' are input to a timing signal generator 3' and used to generate various timing signals to be described later. Also, among the bit output signals N 0 to N 6 , bit output signals N 1 to N 6
is inputted to the frequency number memory 18 as an address designation signal, and also inputted to the key switch scanning circuit 2 and used for key switch scanning of the key switch circuit 1. Note that the clock pulse 2φ is inputted to the first input terminal of the AND gate 103 via the inverter INV8, and the bit output signal N0 is inputted to the second input terminal. As a result, the AND gate 103 outputs a clock pulse φ having a frequency 1/2 of the clock pulse 2φ, as shown in FIG. The timing signal generator 3 outputs various timing signals 0 to 7 Y 63 , 0 to 8 Y 64 , MFS, as shown in FIG.
1 Y 2 , 63 M 63 is output. timing signal
0 to 7 Y 63 indicates that the contents of the 64-decimal counter 15' are "0" to "63" in one scanning period of this embodiment (64-bit time period in which the contents of the 64-decimal counter 15' are "0" to "63"). The timing signal 0 to 8 Y63 is a signal that becomes a "1" signal only during the period when the content of the 64-decimal counter 15' is "0" to "8". and the timing signal
For MFS, the content of 64-decimal counter 15' is "0" ~
A time-division multiplexed signal output from the key switch scanning circuit 2, which is a signal that is “1” only during the “23” period.
It is now possible to distinguish whether TDM concerns keys in the male voice range or keys in the female voice range. Timing signal 1 Y 2 is 64-decimal counter 1
The first half of each content of 5' is a "1" signal, and the second half is a "0" signal. This is because in this embodiment, it is necessary to process male and female voices at each bit time.
Each bit time is divided into two, the first half being a time slot for male voice processing, and the second half being a time slot for female voice processing, and the timing is controlled by timing signals 1Y2 . Timing signal 63 Y 63
is a signal output as a "1" signal at the end of each scanning period (when the content of the 64-decimal counter 15' is "63"). Now, in FIG. 6, the timing signal MFS is input directly to the first input terminal of the AND gate 62, and is also input to the first input terminal of the AND gate 63 via the inverter INV1 . Further, a time division multiplexed signal TDM is input to each second input terminal of the AND gates 62 and 63. Therefore, the AND gate 62 can operate only during the period when the contents of the 64-decimal counter 15' are "0" to "23" within one scanning period, and during this period, the key switch scanning circuit 2
The time-division multiplexed signal TDM for the key in the male voice range outputted from the signal register SR2-1 and the adder 48b is sent as a signal M1 to the shift register SR2-1 and the adder 48b. Also, the AND gate 63 is operable only during the period when the content of the 64-decimal counter 15' is "24" to "63" within one scanning period, and during this period (particularly when the content of the 64-decimal counter 15' is "24" to "47"). period)
The time division multiplexed signal TDM for keys in the female voice range output from the key switch scanning circuit 2 is passed through and sent as a signal F1 to the shift register SR1-1 and read-only memory (ROM) 48a. Shift registers SR 1 -2 and SR 1 -3 are connected in series after the shift register SR 1 -1. Shift registers SR 1 -1 to SR 1 -3 each have a capacity of 12 stages/1 bit, 7 stages/1 bit, and 5 stages/1 bit, and are driven by a clock pulse φ. Therefore, the signal input to shift register SR1-1
F1 is a signal (delayed time division multiplexed signal) from each final stage of shift registers SR1-1 , SR1-2 , and SR1-3 at the 12th, 19th, and 24th bit times from the input point, respectively.
Output as F 2 , F 3 ′, F 4 ′. Signals F 1 and P 2 can be sent directly to the ROM 48a, and signals F 3 ′ and F 4 ′ can be sent to the ROM 48a through AND gates 104 and 105, respectively.
F 3 and F 4 and sent to the ROM 48a. this
The ROM 48a has a function as an adder, and for each state of the signals F 1 to F 4 , the signals F 1 to F 4 are
The added value of is memorized. And this ROM48
Signals F 1 to F 4 are input as address designation signals to a, and corresponding to the contents of these signals F 1 to F 4 , addition value data FL 1 , FL 2 , FL 3 (FL 3 is MSB, FL 1 is
The 3-bit data (LSB) is read out.
This situation is shown in the table below.
【表】
この場合ROM48aの代わりに加算器を用い
てもよいことは勿論である。
なお、アンドゲート104,105がタイミン
グ信号0〜7Y63の反転信号0〜7 63によりゲート制
御されて64進カウンタ15′の内容が「0」〜
「7」の期間動作不能とされているが、このは女
声音域に属する鍵(24鍵)のうち高音域の鍵(音
高E4〜B4の鍵)が押鍵された場合、男声音域に
対応する低い音域C1〜G1の楽音が発音されるの
を防止するためである。このようにしてシフトレ
ジスタSR1−1〜SR1−3、ROM48a、アンド
ゲート104,105により女声カプラ音制御回
路59が構成されている。
前記シフトレジスタSR2−1の後段側には、シ
フトレジスタSR2−2〜SR2−15が直列接続さ
れている。シフトレジスタSR2−1〜SR2−15
はそれぞれ、12ステージ・1ビツト、7ステー
ジ・1ビツト、5ステージ・1ビツト、4ステー
ジ・1ビツト、3ステージ・1ビツト、3ステー
ジ・1ビツト、2ステージ・1ビツト、2ステー
ジ・1ビツト、2ステージ・1ビツト、2ステー
ジ・1ビツト、1ステージ・1ビツト、2ステー
ジ・1ビツト、1ステージ・1ビツト、1ステー
ジ・1ビツト、1ステージ・1ビツトの容量をも
ち、ともにクロツクパルスφにより駆動される。
したがつてシフトレジスタSR2−1に入力された
前記信号M1はその入力時点からそれぞれ12ビツ
トタイム目、19ビツトタイム目、24ビツトタイム
目、28ビツトタイム目、31ビツトタイム目、34ビ
ツトタイム目、36ビツトタイム目、38ビツトタイ
ム目、40ビツトタイム目、42ビツトタイム目、43
ビツトタイム目、45ビツトタイム目、46ビツトタ
イム目、47ビツトタイム目、48ビツトタイム目に
シフトレジスタSR2−1〜SR2−15の各最終ス
テージから信号(遅延時分割多重信号)M1〜
M10、M11′〜M16′として出力される。信号M1〜
M10は直接加算器48bに入力され、また信号
M11′〜M16′はタイミング信号0〜3Y63の反転信号
0〜3 63によつてゲート制御されるアンドゲート
64〜69を介して信号M11〜M16とされ、加算
器48bに入力される。加算器48bは入力した
信号M1〜M16を各ビツトタイムごとに加算し、そ
の加算結果を5ビツトの加算値データML1
(LSB)〜ML5(MSB)として出力する。なお、
前記信号0〜8 63によりアンドゲート64〜69
が、64進カウンタ15′の内容が「0」〜「8」
の期間、動作不能とされているのは、男声音域に
属する壁(24鍵)のうち高音側の鍵(音高D#2
〜B2の鍵)が押鍵れた場合、女声音域に対応す
る高い音高C3〜G#3の楽音発音されるのを防
止するためである。また男声の場合には加算回路
48bへの入力はM1〜M16と女声の入力(F1〜
F4)より多くなつているが、これは男声の場合は
音域が低く含有高調波数が多いのに対し、女声の
場合には一般に男声より音域が高く含有高調波数
が少ない傾向にあるのがその理由である。このよ
うにしてシフトレジスタSR2−1〜SR2−15、
加算器48b、アンドゲート64〜69によつて
男声カプラ音制御回路70が構成されている。
加算値データML1〜ML5の各ビツト信号ML1〜
AL5はタイミング信号1Y2によつてゲート制御さ
れるアンドゲート71,74,77,80,81
にそれぞれ入力されており、アンドゲート71,
74,77の出力はオアゲート73,76,79
をそれぞれ介して、またアンドゲート80,81
の出力は直接リニヤ/対数変換器82に入力され
る。更に加算値データFL1〜FL3の各ビツト信号
FL1〜FL3はタイミング信号1Y2をインバータ
INV2により反転した信号1 2によりゲート制御さ
れるアンドゲート72,75,78に入力されて
おり、またアンドゲート72,75,78の各出
力はオアゲート73,76,79を介してリニ
ヤ/対数変換器82に入力されている。タイミン
グ信号1Y2は前述した波形(第8図)をもつてい
るから、各ビツトタイムの前半においてアンドゲ
ート71,74,77,80,81が動作可能と
なり、加算器48bから出力される男声の加算値
データML1〜ML5がリニヤ/対数変換器82に送
られる。また各ビツトタイムの後半においてアン
ドゲート72,75,78が動作可能となり、
ROM48aから出力される女声の加算値データ
FL1〜FL3がリニヤ/対数変換器82に送られ
る。リニヤ/対数変換器82はリニヤ表示データ
の加算値データML1〜ML5およびFL1〜FL3をそ
れぞれ8ビツトの対数表示データLG1〜LG8に変
換して比較器83の第1比較入力端子Aに入力す
る。なおこの対数表示データLG1〜LG8は前述し
たマイナスlog表示法によつて表わされるデータ
である。このため、リニヤ/対数変換器82はそ
の入力データML1〜ML5またはFL1〜FL3の全ビ
ツトが“0”信号の最小値のとき全ビツトが
“1”信号の対数表示データLG1〜LG8を出力し、
また入力データの全ビツトが“1”信号の最大値
のときには全ビツトが“0”信号の対数表示デー
タLG1〜LG8を出力する。また比較器83の第2
比較入力端子Bには、後述するシフトレジスタ8
8の出力データPL1〜PL10のうち上位8ビツトの
信号PL3〜PL10が入力されている。そして比較器
83は入力したデータLG1〜LG8とデータPL3〜
PL10との大小関係を比較し、データPL3〜PL10が
データLG1〜LG8より大きければアタツク信号
ATKを出力し、他方データLG1〜LG8がデータ
PL3〜PL10より大きければリリース信号RLSを出
力する。アタツク信号ATKは、データPL1〜PL10
によつて表わされる男声および女声の各音高のカ
プラ音の発音エンベロープ波形におけるアタツク
期間を規定する信号であり、他方リリース信号
RLSは離鍵後におけるデイケイ期間を規定する信
号である。
アタツク信号ATKは、アンドゲート85の第
1入力端子および加算器87の第1加算入力端子
A3〜A10に入力されている。アンドゲート85の
第2入力端子には、シフトレジスタ88の出力信
号PL9,PL10がノアゲート84を介して入力され
ており、またその出力は加算器87の第1加算入
力端子A2およびアンドゲート86の第1入力端
子に入力されいる。またアンドゲート86の第2
入力端子には、シフトレジスタ88の出力信号
PL8がインバータINV3を介して入力され、また
その出力は加算器87の第1加算入力端子A1に
入力されている。また加算器87の第2加算入力
端子B1〜B10にはシフトレジスタ88の出力デー
タPL1〜PL10の各ビツト信号PL1〜PL10が入力さ
れている。なお、加算器87の第1加算入力端子
A1〜A10に入力される各信号をx1〜x10と名付けて
おく。
加算器87は、第1加算入力端子A1〜A10の入
力信号x1〜x10と第2加算入力端子B1〜B10の入力
信号PL1〜PL10とを加算し、その加算結果を10ビ
ツトのデータとして出力端子S1〜S10から出力
し、シフトレジスタ88に送る。シフトレジスタ
88は128ステージ・10ビツトの容量をもち、ま
たクロツクパルス2φにより駆動されて加算器8
7から送られてきたデータを順次後段側にシフト
する。なおシフトレジスタ88の容量を128ステ
ージ・10ビツトとし、またクロツクパルス2φに
より駆動するようにした理由は、前記各ビツトタ
イムの前半を男声側の信号の処理に割り当て、ま
た後半を女声側の信号の処理に割り当てよるよう
にしたことに対応させるためである。シフトレジ
スタ88の第128ステージの出力データPL1〜
PL10は、前述したように加算器87の入力側に
送られるほかに第1の加算器56′に送られる。
この場合加算器87、シフトレジスタ88により
前記データPL1〜PL10を循環保持する循環回路が
構成される。そして128タイムスロツトからなる
この循環保持動作は前記鍵スイツチ走査回路2に
おける鍵スイツチ走査および時分割波形発生回路
4における動作と同期している。
ここで、比較器83からアタツク信号ATKが
出力された場合の加算器87の動作を説明する。
比較器83からアタツク信号ATKが出力される
と、アンドゲート85が動作可能となるとともに
信号x3〜x10が“1”信号となる。今、シフトレ
ジスタ88の出力データPL1〜PL10の全ビツトが
“1”信号であるとすると、信号x1およびx2はと
もに“0”信号となり、この結果加算器87は
“1111111100”(x10〜x1)と“1111111111”(PL10
〜PL1)を加算してその出力端子S10〜S1から
“1111111011”を出力する。すなわち、この場合
にはデータPL10〜PL1から「4」が減算されるこ
とになる。この加算データ“1111111011”はシフ
トレジスタ88に入力され128タイムスロツト後
に出力データPL10〜PL1として出力され再び加算
器87に加えられる。この場合データPL10〜H1
の信号PL10〜PL8は“111”であるので、上述と
同様にして加算器87からはデータPL10〜PL1
(“1111111011”)から「4」が減算された
“1111110111”が出力される。このような「4」
減算動作はデータPL10〜PL1の信号PL10PL9が
“00”になるまで繰返し行なわれる。やがてデー
タPL10〜PL1が“0011111111”になると信号x2が
“1”信号となり、これに伴い加算器87は
“1111111110”(x10〜x1)と“0011111111”(PL10
〜PL1)とを加算し、“0011111101”を出力する。
すなわちこの場合にはデータPL10〜PL1から
「2」が減算されることになる。この「2」減算
動作はデータPL10〜PL1の信号PL10,PL9,PL8
が“000”になるまで繰返し行なわれる。データ
PL10〜PL1が“0001111111”になると信号x2およ
びx1が“1”信号となり、加算器78は
“1111111111””(x10〜x1)と“0001111111”(PL10
〜PL1)とを加算して“0001111110”を出力す
る。すなわち、この場合にはデータPL10〜PL1か
ら「1」が減算される。この「1」減算動作はア
タツク信号ATKが出力されている間繰返し行な
われる。アタツク信号ATKが出力されなくなる
と信号x10〜x1は“0000000000”となり加算器8
7はデータPL10〜PL1をそのまま出力する。すな
わち、アタツク信号ATKが出力されなくなると
データPL10〜PL1は変化しなくなる。
このようにして、アタツク信号ATKが出力さ
れるとデータPL10〜PL1は順次その内容が変化す
るが、その変化の様子を示すと第7図のようにな
る。第7図において4R,2R,Rはそれぞれ上
述した「4」減算動作、「2」減算動作、「1」減
算動作が行なわれる期間を示している。なお、ア
タツク信号ATKは128タイムスロツトの各タイム
スロツトにおいて独立して出力される信号である
ため、上述した動作はアタツク信号ATKが出力
されたタイムスロツトにおいてのみ行なわれる。
次に比較器83からリリース信号RLSが出力さ
れた場合の動作を説明する。なお、リリース信号
RLSが出力されるときはアセツク信号ATKは絶
対に出力されないので加算器87に対する信号x1
〜x10は全て“0”信号となつている。リリース
信号RLSが出力されると、アンドゲート100が
動作状態となり後述する可変周波数発振器89ま
たは90の出力にもとづくパルス信号が加算器7
8のキヤリイ入力端子Cに加えられデータPL10
〜PL1に対し「1」加算が行なわれる。以下、こ
の構成について詳細に説明する。男声用の可変周
波数発振器89の出力パルスが直列接続された遅
延フリツプフロツプ91,93を介してアンドゲ
ート95の第1入力端に入力される。アンドゲー
ト95の第2入力端には遅延フリツプフロツプ9
1の出力信号がインバータINV5を介して入力さ
れている。この場合遅延フリツプフロツプ91,
93はタイミング信号63Y63(第8図)によつて
駆動されるものであるため、アンドゲート95か
らは可変周波数発振器89の出力パルスの立下り
に対応して64ビツトタイムのパルス幅をもつパル
ス信号(以下男声用デイケイクロツクパルスと称
す)が出力される。アンドゲート95から出力さ
れる男声用デイケイクロツクパルスはアンドゲー
ト97の第1入力端に入力される。このアンドゲ
ート97の第2入力端にはタイミング信号1Y2が
入力されているもので、これによりアンドゲート
97は各ビツトタイムの前半、すなわち男声用タ
イムスロツトにおいてのみ動作可能となつて男声
用デイケイクロツクパルスを出力する。
他方、女声用の可変周波数発振器90の出力パ
ルスは上記と同様に構成された遅延フリツプフロ
ツプ92,94、インバータINV6およびアンド
ゲート96からなる立下り微分回路に加えられ
る。したがつて、アンドゲート96からは可変周
波数発振器90の立下りに対応して64ビツトタイ
ムのパルス幅をもつパルス信号(以下女声用デイ
ケイクロツクパルスと称す)が出力される。この
女声用デイケイクロツクパルスはアンドゲート9
8の第1入力端に入力される。アンドゲート98
の第2入力端にはタイミング信号1Y2がインバー
タINV7を介して入力されているもので、このた
めアンドゲート98は各ビツトタイムの後半、す
なわち女声用タイムスロツトにおいてのみ動作可
能となつて女声用デイケイクロツクパルスを出力
する。
上記男声用デイケイクロツクパルスおよび女声
用デイケイクロツクパルスはオアゲート99を介
してアンドゲート100の第1入力端に入力され
る。アンドゲート100の第2入力端には比較器
83から出力されるリリース信号RLSが入力され
ており、アンドゲート100はリリース信号RLS
が出力されるタイムスロツトごとに動作可能とな
つて男声用デイケイクロツクパルスまたは女声用
デイケイクロツクパルスのうち当該タイムスロツ
トに対応するものを通過させてアンドゲート10
2の第1入力端に加える。アンドゲート102の
第2入力端には、シフトレジスタ88の出力デー
タPL1〜PL10のうち上位ビツトの信号PL3〜PL10
を入力するナンドゲート101の出力信号が
入力されている。
したがつて、各タイムスロツトにおいて信号
PL3〜PL10の内容が全て“1”信号のとき以外は
ナンドゲート101の出力信号は“1”信号
となり、当該タイムスロツトにおいてアンドゲー
ト102を動作可能とし、アンドゲート100か
ら出力されるデイケイパルスを通過させて加算器
87のキヤリイ入力端子Cに加える。従つて、加
算器87は、アンドゲード100からデイケイパ
ルス(男声用デイケイクロツクパルスまたは女声
用デイケイクロツクパルス)が出力されるタイム
スロツトにおいてシフトレジスタ88の出力デー
タPL1〜PL10に対して「1」を加算しその加算結
果をシフトレジスタ88に送り、デイケイパルス
が出力されないタイムスロツトにおいては「1」
加算動作は行なわれずシフトレジスタ88の出力
データPL1〜PL10をそのままシフトレジスタ88
に送る。
このようにして、リリース信号RLSが出力され
るとデータPL10〜PL1は男声用デイケイクロツク
パルスまたは女声用デイケイクロツクパルスの周
期でその内容が「1」ずつ増加していく。そし
て、データPL10〜PL1のうち信号PL10〜PL3が全
て“1”信号になると、ナンドゲート101の出
力信号は“0”信号となりこれによりアンド
ゲート102が不動作となつて、リリース信号
RLSが発生したタイムスロツトにおけるデータ
PL10〜PL1に対する「1」加算動作は中止され
る。
シフトレジスタ88の出力データPL1〜PL10は
また加算器56′に入力されている。この加算器
56′にはサインテーブル21から読出された正
弦振幅値データSがサインテーブル21から入力
されており、したがつて加算器56′は両入力デ
ータPL1〜PL10およびSを加算し、その加算値デ
ータを更に加算器57′に対して出力する。加算
器57′には前記ROM60′から読出されたフオ
ルマントデータFDが入力されており、このため
加算器57′は、加算器56′から出力される加算
値データに更にフオルマントデータFDを加算
し、これらの加算値データを対数/リニヤ変換器
29に対して出力する。
ROM60′は前述したように4種類の母音に対
応したフオルマントデータFDを男声および女声
別に記録し、スイツチ装置SWの切換え操作によ
つて何れか1つの母音のフオルマントデータFD
を選択読出しすることができるものである。この
場合、ROM60′は64進カウンタ15′のビツト
出力信号N0〜N6のうち信号N0〜N6および前記タ
イミング信号1Y2をアドレス指定信号として入力
して該アドレス指定信号の内容に対応するフオル
マントデータFDを出力する。尚、ROM60′か
らはタイミング信号1Y2にしたがつて男声に関す
るフオルマントデータFDMおよび女声に関するフ
オルマントデータFDF(これらデータはいずれも
スイツチ装置SWにより選択された母音に対応)
が交互に読み出される。
対数/リニヤ変換器29によつてリニヤデータ
に変換された前記加算器57′の加算値データ
(この場合、前記の各データPL1〜PL10,S,FD
はともに対数表示データであるから、リニヤデー
タに変換されたこの加算値データの内容は、デー
タPL1〜PL10,S,FDをそれぞれ乗算した値と
なつている。)は、クロツクパルス2φによつて
駆動されるアキユムレータ6に入力される。この
アキユムレータ6は第1実施例の前記アキユムー
ムレータ6(第3図)と同様な構成をもち、また
このアキユームレータ6の出力データはタイミン
グ信号63Y63によつて駆動されるラツチ回路7に
ラツチされ、更にD/A変換器8および増幅器9
を介してスピーカ10に送られるように構成され
ている。
次に上記第2実施例の動作を説明する。説明を
簡単にするために、先ず男声音域の鍵のうち、た
とえば、音高C1の鍵C1のみが押鍵、離鍵された
場合の動作を説明する。64進カウンタ15′の計
数動作が常時実行され、またそのビツト出力信号
N1〜N6が鍵スイツチ走査回路2に入力されて音
高C1〜B4の各鍵の鍵スイツチが順次走査され
る。更に前記ビツト出力信号N1〜N6が時分割波
形発生回路4の周波数ナンバメモリ18にアドレ
ス指定信号として入力されるため、前記鍵スイツ
チ走査に同期して音高C1〜D6#に対応する周波
数ナンバRが順次出力され、この結果、前記鍵ス
イツチ走査に同期したサインテーブル21から音
高C1〜D6#に対応する正弦振幅値データSが順
次対数表示データとして出力され、第1の加算器
56′に送られる。また前記ビツト出力信号N1〜
N6がROM60′にもアドレス指定信号としてタイ
ミング信号1Y2とともに入力されるため、いまス
イツチ装置SWが母音a(ア)に操作設定されている
ものとすると、男声および女声の母音a(ア)の各フ
オルマント特性を表わすフオルマントデータFDM
およびFDFが、各ビツトタイムの前半(男声用タ
イムスロツト)または後半(女声用タイムスロツ
ト)において男声女声の順に交互に出力され、第
2の加算器57′に送られる。
他方、無押鍵状態のときには加算器48bおよ
びROM48aから出力される加算値データML1
〜ML5およびFL1〜FL3の内容はともに全ビツト
“0”信号である。したがつてリニヤ/対数変換
器82の出力データLG1〜LG8は男声用タイムス
ロツト、女声用タイムスロツトにおいて全ビツト
“1”信号である。またシフトレジスタ88の各
ステージの内容は最初全ビツト“1”信号となつ
ている。このため比較器83からはアタツク信号
ATKもリリース信号RLSも出力されない。した
がつてこの無押鍵状態においては、各タイムスロ
ツト(合計128タイムスロツト)ごとに出力され
るデータPL1〜PL10は全ビツト“1”信号のまま
保持される。尚、この場合データPL1〜PL10は前
述のようにマイナスlog表示法による対数データ
であり、その全ビツトが“1”信号であることは
最小振幅値(実質的に零)を表わしており、した
がつてこの場合には対数/リニヤ変換器の出力が
零となつて楽音は何ら発音されない。
ここで前記男声音域の鍵C1が押鍵されると、
この鍵C1は、押鍵後開始される1走査期間(以
下、第1走査期間と呼ぶ)の開始時、すなわち64
進カウンタ15′の内容が「0」のとき(第0ビ
ツトタイムにおいて)走査され、鍵スイツチ走査
回路2から出力される時分割多重信号TDMが第
0ビツトタイムに同期して“1”信号となる。こ
のときタイミング信号MFSは“1”信号として
出力されているから、アンドゲート62が動作可
能となつており、したがつて第0ビツトタイムに
おいて“1”信号の信号M1がアンドゲート62
から出力され、加算器48bおよびシフトレジス
タSR2−1に送られる。シフトレジスタSR2−1
に入力された信号M1は順次シフトされて後段側
のシフトレジスタSR2−2〜SR2−15に送られ
る。これにより、各シフトレジスタSR2−2〜
SR2−15からはそれぞれ第12、第19、第24、第
31、第34、第36、第38、第40、第42、第43、第
45、第46、第47、第48の各ビツトタイムにおいて
“1”信号の信号M2〜M10、M11′〜M16′が出力さ
れる。この結果、前記各ビツトタイム0、12、
19、………、47、48においてともに“1”信号の
信号M1,M2,M3,………,M15,M16が加算器4
8bに入力されることになる。また加算器48b
は各ビツトタイムごとに入力した信号M1〜M16を
加算し、その加算結果を加算値データML1〜ML5
として出力するが、この場合1個の鍵C1のみが
押鍵されているので、上記各ビツトタイムにおい
て加算器48bに入力される“1”信号はM1〜
M16のいずれか1つのみであるから、前記各ビツ
トタイムにおいて加算器48bから出力される加
算値データML1〜ML5は「10000」(10進数の1)
となる。そして、この加算値データML1〜ML5は
前記各ビツトタイムの前半(男声用タイムスロツ
ト)にタイミング信号1Y2によつて動作可能とな
るアンドゲート71,74,77,80,81お
よびオアゲート73,76を介してリニヤ/対数
変換器82に送られる。このため鍵C1の押鍵後
からは、前記各ビツトタイム0、12、19、……
…、47、48の前半においてリニヤ/対数変換器8
2から出力されるデータLG1〜LG8の内容は全ビ
ツト“1”信号ではなくなる。したがつて鍵C1
の押鍵後の前記各ビツトタイム0、12、19、……
…、47、48の前半において比較器83から“1”
信号のアタツク信号ATKが出力されるようにな
る。このアタツク信号ATK(“1”信号)はアン
ドゲート85、加算器87の第1加算入力端子
A3〜A10に入力されるから、当該ビツトタイムの
前半における加算器87の加算結果信号の内容は
前述のように「1111111011」ととなる。即ち、鍵
C1の押鍵後の前記各ビツトタイム0、12、19、
………、47、48の前半(ビツトタイムを2分割し
て形成されるタイムスロツトに関連していえばタ
イムスロツト0、24、38、………、94、96)にお
いて、シフトレジスタ88の第1ステージに入力
される信号の内容は「1111111011」となる。また
このようにしてシフトレジスタ88の第1ステー
ジに入力された前記信号は順次後方のステージに
シフトされ、第1ステージに入力後128タイムス
ロツト後に最終ステージからデータPL1〜PL10と
して出力されることになる。
鍵C1の押鍵中の第2走査期間以降においても
第1走査期間の場合と同様に、前記した各ビツト
タイム0、12、19、……47、48において“1”信
号の信号M1,M2,M3,……M15,M16がそれぞれ
加算器48bに入力され、更に前記各ビツトタイ
ム0、12、19、……、47、48の前半において
“1”信号のアタツク信号ATKが比較器83から
出力され加算器87に送られる動作が実行され
る。このため前記各ビツトタイム0、12、19、…
…47、48の前半(タイムスロツト0、24、38、…
…、94、96)においてシフトレジスタ88の第1
ステージに入力される信号(換言すればシフトレ
ジスタ88から出力されるデータPL1〜PL10)は
第7図に示すカーブにしたがつてその内容が順次
変化してゆく。なお鍵C1の押鍵中において該鍵
C1に対するシフトレジスタ88の出力データPL3
〜PL10の内容(振幅値)がリニヤ/対数変換器
82の出力データLG1〜LG8と等しくなると、比
較器83から出力されるアタツク信号ATKが
“0”となるのでこれ以後はその値が循環保持さ
れる。
このようにして、鍵C1の押鍵後の第2走査期
間の開始時(前記タイムスロツト0)から以後の
各タイムスロツト24、38、……、94、96において
全ビツトが“0”信号でないデータPL1〜PL10
(第7図に示したカーブにしたがつて変化する)
が第1の加算器56′に送られはじめるので、こ
の第1の加算器56′においては、入力したデー
タPL1〜PL10と対応する音高C1、C2、G2、C3、
……C4の正弦振幅値データSとを加算し、その
加算値データを第2の加算器57′に送る。第2
の加算器57′は前記各タイムスロツト0、24、
38、……、94、96ごとに入力する前記加算値デー
タに、ROM60′から対応して送られてくる男声
の母音a(ア)のフオルマント特性に対応するフオル
マントデータFDを加算し、その加算値データを
対数/リニヤ変換器29に出力する。このため対
数/リニヤ変換器29は入力した前記加算値デー
タ(対数表示データ)をリニヤ表示データに変換
し、アキユムレータ6に順次出力する。この場
合、アキユムレータ6に入力されるリニヤ表示デ
ータの内容は、前記データPL1〜PL10、正弦振幅
値データSおよびフオルマントデータFDをそれ
ぞれ乗算した値となつている。アキユムレータ6
は1走査期間ごとに信号M1〜M16に対応する16種
類の楽音構成音(カプラ音)を累計し、その累計
値は1走査期間の終了時ごとにラツチ回路7にラ
ツチされD/A変換器9に送られる。このためス
ピーカ10からは、基本音高がC1で16種類の構
成音(カプラ音)から成り、かつ男声母音a(ア)に
対応したフオルマント特性が付与された合成音に
更に第7図に示したカーブに対応する音量エンベ
ロープ(アタツク特性)が付与された楽音が発音
されるようになる。
鍵C1が離鍵されると、離鍵直後に開始される
1走査期間から、鍵C1に対する時分割多重信号
TDMは第0ビツトタイムにおいて“0”信号に
変化し、したがつて鍵C1に対する加算値データ
M1〜M16の内容も“0”信号となる。このため離
鍵後の各ビツトタイム0、12、19、……、47、48
においてリニヤ/対数変換器82から出力される
データLG1〜LG8の内容は全ビツト“1”信号と
なり、したがつて比較器83からは前記各ビツト
タイム0、12、19、……、47、48の前半(タイム
スロツト0、24、38、……、94、96)において
“1”信号のリリース信号RLSが出力され、該タ
イムスロツトにおいてアンドゲート100を動作
可能とする。したがつて低周波発振器89の発振
周波数に対応してアンドゲート95から出力され
る男声用デイケイクロツクパルス(“1”信号)
が前記タイムスロツト0、24、38、……、94、96
において加算器87のキヤリイ入力端子Cに加え
られ、シフトレジスタ88の当該出力データPL1
〜PL10の内容が+1されて増大し、エンベロー
プ波形の振幅値が減少してゆく。このため上述し
た楽音は可変周波数発振器89の発振周波数に対
応した速度(時間)のデイケイ特性が付与されな
がら次第に減衰し、発音されなくなるものであ
る。
なお、男声音域の鍵が同時に2個以上押鍵され
ている場合には、各1走査期間内において時分割
多重信号TDMが2以上のビツトタイムにおいて
“1”となり、このため同一ビツトタイムにおい
て2個以上の“1”信号(信号M1〜M16のいずれ
か)が加算器48bに入力されるようになるが、
前記比較器83、加算器87、シフトレジスタ8
8等の動作は前記鍵C1の場合と実質的に同一で
あるので、その説明は省略する。
次に女声音域の鍵、たとえば音高C3の鍵C3が
押鍵された場合の動作を簡単に説明する。鍵C3
の押鍵後開始される1走査期間内において、64進
カウンタ15′の内容が「24」のとき、すなわち
第24ビツトタイムのとき鍵C3に対する“1”信
号の時分割多重信号TDMが発生し、このとき動
作可能となつているアンドゲート63から前記時
分割多重信号TDMに同期した“1”信号の信号
F1が出力されてROM48aおよびシフトレジス
タSR1−1に送られる。これにより、シフトレジ
スタSR1−1,SR1−2,SR1−3からそれぞれ
第36、第43、第48の各ビツトタイムにおいて
“1”信号の信号F2,F3′,F4′が出力される。こ
のためROM48aには、前記各ビツトタイム
24、36、43、48のとき、アドレス1、2、4、8
番地をそれぞれ示すアドレス指定信号「0001」、
「0010」、「0100」、「1000」が入力され、またROM
48aの前記各指定番地から当該ビツトタイムに
おいて内容「1」を示す加算値データFL1〜FL3
「001」が読出される。前記各ビツトタイム24、
36、43、48において読出された加算値データFL1
〜FL3はアンドゲート72,75,78およびオ
アゲート73,76,79を介して各ビツトタイ
ム24、36、43、48の後半(女声用タイムスロツ
ト)においてリニヤ/対数変換器82に送られ、
この結果、これに同期してリニヤ/対数変換器8
2から全ビツトが“1”信号でないデータLG1〜
LG8が変換出力され、比較器83に送られる。こ
のため前記ビツトタイム24、36、43、48の後半、
すなわちタイムスロツト49、73、87、97におい
て、比較器83からそれぞれ“1”信号のアタツ
ク信号ATKが出力され、アンドゲート85、加
算器87の第1加算入力端子A3〜A10に入力され
る。そしてこの動作に同期して加算器87から
は、当該タイムスロツトにおいてはそれぞれ
「1111111011」の加算結果信号が出力され、シフ
トレジスタ88の第1ステージに送られる。この
ようにして、シフトレジスタ88の第1のステー
ジには、前記タイムスロツト49、73、87、97にお
いて「1111111011」の加算結果値信号が入力され
る。これ以後の動作は前記鍵C1の場合と同様で
あるから省略する。
女声音域の鍵が同時に2個以上押鍵された場合
の動作、男声音域と女声音域の鍵が同時に押鍵さ
れた場合の動作は、上述の説明から容易に理解し
得るのでその説明は省略する。
なお前記実施例ではカプラ制御回路30′また
はシフトレジスタ88の出力とサインテーブル2
1の出力とを先ず乗算または加算し、次にこの乗
算値または加算値とROM60または60′の出力
とを乗算または加算するようにしたが、前記
ROM60または60′の出力とサインテーブル2
1の出力とを先ず乗算または加算し、次にこの乗
算値または加算値と前記カプラ制御回路30′ま
たはシフトレジスタ88の出力とを乗算または加
算するようにしてもよい。
この発明は以上説明したように、各種の楽器音
や人声音の固定フオルマント特性を表わすフオル
マントデータをメモリに記憶させておくととも
に、演奏時に所望のフオルマントデータを読出し
て楽音信号の振幅レベルを制御するように構成し
たので、発生楽音に所望の固定フオルマント効果
を付与でき、これにより自然楽器の楽器音や人声
音等に非常に類似した楽音が発生できるものであ
る。[Table] Of course, in this case, an adder may be used instead of the ROM 48a. Note that the AND gates 104 and 105 are gate-controlled by the inverted signal 0-763 of the timing signal 0-7Y63 , so that the contents of the 64 -decimal counter 15' are "0"--
It is said to be inoperable for a period of ``7'', but if a high-pitched key (pitch E 4 to B 4 ) is pressed among the keys (24 keys) belonging to the female voice range, the male voice range will be disabled. This is to prevent musical tones in the low range C 1 to G 1 from being produced. In this way, the female voice coupler sound control circuit 59 is constituted by the shift registers SR 1 -1 to SR 1 -3, the ROM 48a, and the AND gates 104 and 105. Shift registers SR 2 -2 to SR 2 -15 are connected in series after the shift register SR 2 -1. Shift register SR 2 -1 to SR 2 -15
12 stages/1 bit, 7 stages/1 bit, 5 stages/1 bit, 4 stages/1 bit, 3 stages/1 bit, 3 stages/1 bit, 2 stages/1 bit, 2 stages/1 bit , 2 stages/1 bit, 2 stages/1 bit, 1 stage/1 bit, 2 stages/1 bit, 1 stage/1 bit, 1 stage/1 bit, 1 stage/1 bit, and both clock pulses φ Driven by
Therefore, the signal M1 inputted to the shift register SR2-1 is output at the 12th bit time, 19th bit time, 24th bit time, 28th bit time, 31st bit time, 34th bit time, and 36th bit time from the input time, respectively. , 38th bit time, 40th bit time, 42nd bit time, 43
Signals (delayed time division multiplexed signals) M 1 to SR 2 -1 to SR 2 -15 from the final stages of the shift registers SR 2 -1 to SR 2 -15 at the 45th bit time, 46th bit time, 47th bit time, and 48th bit time
Output as M 10 , M 11 ′ to M 16 ′. Signal M 1 ~
M10 is directly input to the adder 48b, and the signal
M 11 ′ to M 16 ′ are inverted signals of timing signals 0 to 3 Y 63
The signals M 11 to M 16 are generated through AND gates 64 to 69 which are gate-controlled by 0 to 3 63 , and are input to the adder 48b. The adder 48b adds the input signals M 1 to M 16 at each bit time, and converts the addition result into 5-bit addition value data ML 1
(LSB) ~ Output as ML 5 (MSB). In addition,
AND gates 64-69 according to the signals 0-863
However, the contents of the 64-decimal counter 15' are "0" to "8"
During this period, the keys on the treble side (pitch D# 2 ) of the wall (24 keys) belonging to the male voice range are considered inoperable.
This is to prevent musical tones of high pitches C3 to G# 3 corresponding to the female voice range from being produced when the keys (keys .about.B2 ) are pressed. In the case of a male voice, the inputs to the adder circuit 48b are M 1 to M 16 and the inputs of a female voice (F 1 to
F4 ) This is because male voices have a lower range and a higher number of harmonics, whereas female voices generally have a higher range and a lower number of harmonics than male voices. That's the reason. In this way, shift registers SR 2 -1 to SR 2 -15,
Adder 48b and AND gates 64-69 constitute male voice coupler sound control circuit 70. Each bit signal ML 1 to ML 5 of addition value data ML 1 to ML 5
AL 5 is an AND gate 71, 74, 77, 80, 81 gated by timing signal 1 Y 2
and the AND gate 71,
The outputs of 74 and 77 are OR gates 73, 76, 79
and the AND gates 80 and 81, respectively.
The output of is directly input to the linear/logarithmic converter 82. Furthermore, each bit signal of addition value data FL 1 to FL 3
FL 1 ~ FL 3 invert the timing signal 1 Y 2
It is input to AND gates 72, 75, 78 which are gate-controlled by the signal 1 2 inverted by INV 2 , and the outputs of AND gates 72, 75, 78 are linear/logarithmic via OR gates 73, 76, 79. It is input to a converter 82. Since the timing signal 1Y2 has the waveform described above (Fig. 8), the AND gates 71, 74, 77, 80 , and 81 are enabled in the first half of each bit time, and the male voice output from the adder 48b is The added value data ML 1 to ML 5 are sent to the linear/logarithmic converter 82 . Also, in the latter half of each bit time, AND gates 72, 75, and 78 become operable.
Added value data of female voice output from ROM48a
FL 1 -FL 3 are sent to a linear/logarithmic converter 82. The linear/logarithmic converter 82 converts the added value data ML 1 to ML 5 and FL 1 to FL 3 of the linear display data into 8-bit logarithmic display data LG 1 to LG 8 , respectively, and inputs the data to the first comparison input of the comparator 83. Input to terminal A. Note that the logarithm display data LG 1 to LG 8 are data expressed by the above-mentioned minus log display method. Therefore, when all the bits of the input data ML 1 to ML 5 or FL 1 to FL 3 are the minimum value of the "0" signal, the linear/logarithmic converter 82 converts the logarithmic display data LG 1 of which all the bits are "1" signals. ~Output LG 8 ,
Further, when all bits of the input data are at the maximum value of the "1" signal, logarithmic display data LG1 to LG8 in which all the bits are " 0 " signals are output. Also, the second
A shift register 8, which will be described later, is connected to the comparison input terminal B.
Of the 8 output data PL 1 to PL 10 , the upper 8 bits of signals PL 3 to PL 10 are input. Then, the comparator 83 compares the input data LG 1 to LG 8 and the data PL 3 to
Compare the size relationship with PL 10 , and if data PL 3 to PL 10 is larger than data LG 1 to LG 8 , an attack signal is issued.
ATK is output, and the other data LG 1 to LG 8 are data
If it is larger than PL 3 to PL 10 , a release signal RLS is output. Attack signal ATK is data PL 1 to PL 10
This is a signal that defines the attack period in the pronunciation envelope waveform of the coupler sound of each pitch of the male voice and female voice expressed by the release signal.
RLS is a signal that defines the decay period after key release. The attack signal ATK is the first input terminal of the AND gate 85 and the first addition input terminal of the adder 87.
It is entered in A 3 to A 10 . The output signals PL 9 and PL 10 of the shift register 88 are input to the second input terminal of the AND gate 85 via the NOR gate 84, and the output thereof is input to the first addition input terminal A 2 of the adder 87 and the AND gate 85. It is input to the first input terminal of gate 86. Also, the second of AND gate 86
The input terminal receives the output signal of the shift register 88.
PL 8 is input via the inverter INV 3 , and its output is input to the first addition input terminal A 1 of the adder 87 . Furthermore, respective bit signals PL 1 -PL 10 of the output data PL 1 -PL 10 of the shift register 88 are input to second addition input terminals B 1 -B 10 of the adder 87 . Note that the first addition input terminal of the adder 87
Each signal input to A 1 to A 10 is named x 1 to x 10 . The adder 87 adds the input signals x 1 to x 10 of the first addition input terminals A 1 to A 10 and the input signals PL 1 to PL 10 of the second addition input terminals B 1 to B 10 , and calculates the addition result. is output as 10-bit data from output terminals S 1 to S 10 and sent to the shift register 88. The shift register 88 has a capacity of 128 stages and 10 bits, and is driven by a clock pulse 2φ to input the adder 8.
The data sent from 7 is sequentially shifted to the subsequent stage side. The reason why the capacity of the shift register 88 is set to 128 stages and 10 bits, and it is driven by a clock pulse of 2φ is that the first half of each bit time is allocated to processing the male voice signal, and the second half is allocated to processing the female voice signal. This is to correspond to the fact that the assignment is based on the assignment. Output data PL 1 ~ of the 128th stage of shift register 88
PL 10 is sent to the input of the adder 87 as described above, as well as to the first adder 56'.
In this case, the adder 87 and the shift register 88 constitute a circulation circuit that cyclically holds the data PL 1 to PL 10 . This cyclic holding operation consisting of 128 time slots is synchronized with the key switch scanning in the key switch scanning circuit 2 and the operation in the time division waveform generating circuit 4. Here, the operation of the adder 87 when the attack signal ATK is output from the comparator 83 will be explained.
When the attack signal ATK is output from the comparator 83, the AND gate 85 becomes operable and the signals x 3 to x 10 become "1" signals. Now, assuming that all bits of the output data PL 1 to PL 10 of the shift register 88 are "1" signals, the signals x 1 and x 2 are both "0" signals, and as a result, the adder 87 outputs "1111111100" ( x 10 ~ x 1 ) and “1111111111” (PL 10
~ PL1 ) and outputs "1111111011" from its output terminals S10 to S1 . That is, in this case, "4" is subtracted from the data PL 10 to PL 1 . This addition data "1111111011" is input to the shift register 88, and after 128 time slots, it is output as output data PL 10 to PL 1 and added to the adder 87 again. In this case data PL 10 ~ H 1
Since the signals PL 10 to PL 8 are “111”, the adder 87 outputs the data PL 10 to PL 1 in the same manner as described above.
“1111110111” is output by subtracting “4” from (“1111111011”). "4" like this
The subtraction operation is repeated until the signals PL 10 to PL 9 of the data PL 10 to PL 1 become "00". Eventually, when the data PL 10 to PL 1 become “0011111111”, the signal x 2 becomes a “1” signal, and accordingly, the adder 87 outputs “1111111110” (x 10 to x 1 ) and “0011111111” (PL 10
~PL 1 ) and outputs “0011111101”.
That is, in this case, "2" is subtracted from the data PL 10 to PL 1 . This "2" subtraction operation is performed on the signals PL 10 , PL 9 , PL 8 of the data PL 10 to PL 1 .
This is repeated until becomes "000". data
When PL 10 to PL 1 become “0001111111”, the signals x 2 and x 1 become “1” signals, and the adder 78 outputs “1111111111” (x 10 to x 1 ) and “0001111111” (PL 10
~PL 1 ) and outputs “0001111110”. That is, in this case, "1" is subtracted from the data PL 10 to PL 1 . This "1" subtraction operation is repeated while the attack signal ATK is being output. When the attack signal ATK is no longer output, the signals x 10 to x 1 become “0000000000” and the adder 8
7 outputs the data PL 10 to PL 1 as is. That is, when the attack signal ATK is no longer output, the data PL10 to PL1 do not change. In this way, when the attack signal ATK is output, the contents of the data PL 10 to PL 1 change sequentially, and the changes are shown in FIG. 7. In FIG. 7, 4R, 2R, and R indicate periods in which the above-described "4" subtraction operation, "2" subtraction operation, and "1" subtraction operation are performed, respectively. Note that since the attack signal ATK is a signal that is output independently in each of the 128 time slots, the above-mentioned operation is performed only in the time slot to which the attack signal ATK is output. Next, the operation when the release signal RLS is output from the comparator 83 will be explained. In addition, the release signal
When RLS is output, the access signal ATK is never output, so the signal to adder 87 is x 1.
~ x10 are all "0" signals. When the release signal RLS is output, the AND gate 100 is activated and a pulse signal based on the output of a variable frequency oscillator 89 or 90, which will be described later, is sent to the adder 7.
Data PL 10 added to carry input terminal C of 8
"1" is added to ~PL 1 . This configuration will be explained in detail below. The output pulse of the male voice variable frequency oscillator 89 is input to the first input terminal of an AND gate 95 via delay flip-flops 91 and 93 connected in series. A delay flip-flop 9 is connected to the second input terminal of the AND gate 95.
1 output signal is input via inverter INV5 . In this case, the delay flip-flop 91,
Since 93 is driven by the timing signal 63 Y 63 (Fig. 8), the AND gate 95 generates a pulse having a pulse width of 64 bit time in response to the falling edge of the output pulse of the variable frequency oscillator 89. A signal (hereinafter referred to as a male voice decay clock pulse) is output. The male voice decay clock pulse output from AND gate 95 is input to the first input terminal of AND gate 97. The timing signal 1 Y 2 is input to the second input terminal of the AND gate 97, and as a result, the AND gate 97 can operate only in the first half of each bit time, that is, in the time slot for male voices. Outputs a clock pulse. On the other hand, the output pulse of the variable frequency oscillator 90 for female voices is applied to a falling differential circuit comprising delay flip-flops 92, 94, an inverter INV6 and an AND gate 96 constructed in the same manner as described above. Therefore, the AND gate 96 outputs a pulse signal (hereinafter referred to as a female voice decay clock pulse) having a pulse width of 64 bits in response to the falling edge of the variable frequency oscillator 90. This day clock pulse for female voice is ANDGATE 9.
It is input to the first input terminal of 8. and gate 98
The timing signal 1 Y 2 is inputted to the second input terminal of the bit timer via the inverter INV 7. Therefore, the AND gate 98 can only operate in the second half of each bit time, that is, in the female voice time slot. Outputs a daytime clock pulse. The decay clock pulse for the male voice and the decay clock pulse for the female voice are inputted to the first input terminal of the AND gate 100 via the OR gate 99. The release signal RLS output from the comparator 83 is input to the second input terminal of the AND gate 100, and the AND gate 100 receives the release signal RLS.
The AND gate 10 is activated for each time slot in which the signal is output, and passes the decay clock pulse for a male voice or the decay clock pulse for a female voice that corresponds to that time slot.
2 to the first input terminal. The second input terminal of the AND gate 102 receives signals PL 3 -PL 10 of the higher bits of the output data PL 1 -PL 10 of the shift register 88.
The output signal of the NAND gate 101 is input. Therefore, at each time slot the signal
Except when the contents of PL 3 to PL 10 are all "1" signals, the output signal of the NAND gate 101 becomes a "1" signal, enabling the AND gate 102 to operate in the relevant time slot, and causing the decay pulse output from the AND gate 100 to become a "1" signal. The signal is passed through and added to the carry input terminal C of the adder 87. Therefore, the adder 87 adds "1" to the output data PL 1 to PL 10 of the shift register 88 in the time slot in which the AND gate 100 outputs the decay pulse (decade clock pulse for male voice or decay clock pulse for female voice). '' is added and the addition result is sent to the shift register 88, and in the time slot where the decay pulse is not output, it is set to ``1''.
No addition operation is performed and the output data PL 1 to PL 10 of the shift register 88 is sent to the shift register 88 as is.
send to In this way, when the release signal RLS is output, the contents of the data PL 10 to PL 1 are incremented by "1" at the cycle of the male voice decay clock pulse or the female voice decay clock pulse. Then, when all of the signals PL 10 to PL 3 of the data PL 10 to PL 1 become "1" signals, the output signal of the NAND gate 101 becomes a "0" signal, which causes the AND gate 102 to become inoperable and release the release signal.
Data at the time slot where RLS occurred
The operation of adding "1" to PL 10 to PL 1 is stopped. Output data PL 1 -PL 10 of shift register 88 are also input to adder 56'. The sine amplitude value data S read from the sine table 21 is inputted to this adder 56' from the sine table 21, so the adder 56' adds both input data PL 1 to PL 10 and S. , and further outputs the added value data to an adder 57'. The formant data FD read from the ROM 60' is input to the adder 57', and therefore the adder 57' further adds the formant data FD to the addition value data output from the adder 56'. are added, and the added value data is output to the logarithmic/linear converter 29. As mentioned above, the ROM 60' records the formant data FD corresponding to four types of vowels separately for male and female voices, and the formant data FD for any one vowel is recorded by switching the switch device SW.
can be selectively read out. In this case, the ROM 60' inputs the signals N 0 to N 6 of the bit output signals N 0 to N 6 of the 64-decimal counter 15' and the timing signal 1 Y 2 as address designation signals and changes the contents of the address designation signals. Outputs the corresponding formant data FD. Furthermore, formant data FD M for male voices and formant data FD F for female voices are output from ROM 60' in accordance with timing signal 1 Y 2 (both of these data correspond to the vowel selected by switch device SW).
are read out alternately. Added value data of the adder 57' converted into linear data by the logarithmic/linear converter 29 (in this case, each of the above data PL 1 to PL 10 , S, FD
Since both are logarithm display data, the contents of this added value data converted into linear data are the values obtained by multiplying the data PL 1 to PL 10 , S, and FD, respectively. ) is input to an accumulator 6 driven by a clock pulse 2φ. This accumulator 6 has the same structure as the accumulator 6 (FIG. 3) of the first embodiment, and the output data of this accumulator 6 is sent to a latch circuit driven by a timing signal 63 Y 63 . 7, and further D/A converter 8 and amplifier 9.
is configured to be sent to the speaker 10 via the. Next, the operation of the second embodiment will be explained. To simplify the explanation, we will first describe the operation when only the key C 1 of pitch C 1 is pressed and released among the keys in the male voice range. The counting operation of the 64-decimal counter 15' is always executed, and its bit output signal
N1 to N6 are input to the key switch scanning circuit 2, and the key switches for each key of pitches C1 to B4 are sequentially scanned. Furthermore, since the bit output signals N 1 to N 6 are input as address designation signals to the frequency number memory 18 of the time-division waveform generation circuit 4, they correspond to pitches C 1 to D 6 # in synchronization with the key switch scanning. As a result, sine amplitude value data S corresponding to pitches C 1 to D 6 # are sequentially output as logarithmic display data from the sine table 21 synchronized with the key switch scanning. is sent to an adder 56'. Further, the bit output signal N 1 ~
Since N 6 is also input to the ROM 60' as an address designation signal together with the timing signal 1 Y 2 , if the switch device SW is now set to the vowel a (A), then the vowel a (A) of the male and female voices. ) formant data FD M
and FDF are output alternately in the order of male and female voices in the first half (time slot for male voice) or the second half (time slot for female voice) of each bit time, and are sent to the second adder 57'. On the other hand, when the key is not pressed, the added value data ML 1 output from the adder 48b and the ROM 48a
The contents of ~ ML5 and FL1 ~ FL3 are all all-bit "0" signals. Therefore, the output data LG1 to LG8 of the linear/logarithmic converter 82 are all-bit "1" signals in the male voice time slot and the female voice time slot. The contents of each stage of the shift register 88 are initially all-bit "1" signals. Therefore, the comparator 83 outputs an attack signal.
Neither ATK nor release signal RLS is output. Therefore, in this keyless state, the data PL 1 to PL 10 output for each time slot (128 time slots in total) are held as all-bit "1" signals. In this case, the data PL 1 to PL 10 are logarithmic data expressed using the minus log representation method, as described above, and the fact that all the bits are "1" signals represents the minimum amplitude value (substantially zero). , Therefore, in this case, the output of the logarithmic/linear converter becomes zero and no musical tone is produced. Here, when key C 1 in the male voice range is pressed,
This key C 1 is pressed at the start of one scanning period (hereinafter referred to as the first scanning period) that starts after the key is pressed, that is, 64
When the content of the advance counter 15' is "0" (at the 0th bit time), it is scanned, and the time division multiplexed signal TDM output from the key switch scanning circuit 2 becomes a "1" signal in synchronization with the 0th bit time. At this time, since the timing signal MFS is output as a "1" signal, the AND gate 62 is enabled to operate.
and sent to adder 48b and shift register SR 2 -1. Shift register SR 2-1
The signal M 1 inputted to is sequentially shifted and sent to the subsequent shift registers SR 2 -2 to SR 2 -15. As a result, each shift register SR 2 -2 ~
From SR 2-15 , the 12th, 19th, 24th, and
31st, 34th, 36th, 38th, 40th, 42nd, 43rd,
At each of the 45th, 46th, 47th, and 48th bit times, "1" signals M2 to M10 and M11 ' to M16 ' are output. As a result, each bit time 0, 12,
Signals M 1 , M 2 , M 3 , .
8b. Also, the adder 48b
adds the input signals M 1 to M 16 for each bit time, and uses the addition result as added value data ML 1 to ML 5
However, in this case, only one key C1 is pressed, so the "1" signal input to the adder 48b at each bit time is M1 to M1 .
Since there is only one of M16 , the added value data ML1 to ML5 output from the adder 48b at each bit time is "10000" (1 in decimal number).
becomes. The added value data ML 1 to ML 5 are applied to the AND gates 71, 74, 77, 80, 81 and the OR gate 73, which can be operated by the timing signal 1 Y 2 in the first half of each bit time (time slot for male voice). , 76 to a linear/logarithmic converter 82. Therefore, after pressing key C1 , each of the bit times 0, 12, 19, . . .
..., 47, in the first half of 48 linear/logarithmic converter 8
The contents of the data LG 1 to LG 8 outputted from the circuit 2 are no longer all-bit "1" signals. Therefore the key C 1
Each of the above bit times 0, 12, 19, . . . after the key is pressed
…, “1” from comparator 83 in the first half of 47, 48
The signal attack signal ATK is now output. This attack signal ATK (“1” signal) is the first addition input terminal of the AND gate 85 and the adder 87.
Since it is input to A3 to A10 , the content of the addition result signal of the adder 87 in the first half of the bit time becomes "1111111011" as described above. That is, the key
Each of the above bit times 0, 12, 19 after pressing the C1 key,
......, 47, 48 (in relation to the time slots formed by dividing the bit time into two, time slots 0, 24, 38, ......, 94, 96), the first The content of the signal input to the stage is "1111111011". Further, the signals input to the first stage of the shift register 88 in this manner are sequentially shifted to the subsequent stages, and outputted as data PL 1 to PL 10 from the final stage 128 time slots after being input to the first stage. It turns out. After the second scanning period while the key C 1 is being pressed, similarly to the first scanning period, the “1” signal M 1 , M 2 , M 3 , . . . , M 15 , M 16 are input to the adder 48b, and furthermore, in the first half of each bit time 0, 12, 19, . The operation output from comparator 83 and sent to adder 87 is performed. Therefore, each bit time 0, 12, 19,...
...first half of 47, 48 (time slots 0, 24, 38,...
..., 94, 96), the first shift register 88
The contents of the signals input to the stage (in other words, the data PL 1 to PL 10 output from the shift register 88) change sequentially according to the curve shown in FIG. Note that while pressing key C 1 , the corresponding key
Output data of shift register 88 for C 1 PL 3
~ When the content (amplitude value) of PL 10 becomes equal to the output data LG 1 ~ LG 8 of the linear/logarithmic converter 82, the attack signal ATK output from the comparator 83 becomes "0", and from then on, that value will be used. is retained in circulation. In this way, all bits in each time slot 24, 38, . Not data PL 1 ~ PL 10
(Changes according to the curve shown in Figure 7)
starts to be sent to the first adder 56', so the first adder 56' receives pitches C 1 , C 2 , G 2 , C 3 , and corresponding to the input data PL 1 to PL 10 .
. . . and the sine amplitude value data S of C4 are added, and the added value data is sent to the second adder 57'. Second
The adder 57' corresponds to each time slot 0, 24,
38, ..., 94, 96, formant data FD corresponding to the formant characteristics of the male voice vowel a (a) sent from the ROM 60' is added to the addition value data inputted every 94, 96, The added value data is output to the logarithmic/linear converter 29. For this reason, the logarithmic/linear converter 29 converts the inputted addition value data (logarithmic display data) into linear display data, and sequentially outputs the linear display data to the accumulator 6. In this case, the contents of the linear display data input to the accumulator 6 are the values obtained by multiplying the data PL 1 to PL 10 , the sine amplitude value data S, and the formant data FD, respectively. Accumulator 6
accumulates 16 kinds of tones (coupler sounds) corresponding to the signals M1 to M16 in each scanning period, and the cumulative value is latched in the latch circuit 7 at the end of each scanning period. It is sent to converter 9. Therefore, from the speaker 10, a synthesized sound with a basic pitch of C 1 , consisting of 16 types of constituent sounds (coupler sounds), and having formant characteristics corresponding to the masculine vowel a (a) is further output as shown in FIG. A musical tone with a volume envelope (attack characteristic) corresponding to the indicated curve will be produced. When the key C 1 is released, the time division multiplexed signal for the key C 1 starts from one scanning period starting immediately after the key is released.
TDM changes to “0” signal at the 0th bit time, so the addition value data for key C 1
The contents of M1 to M16 also become "0" signals. Therefore, each bit time after key release is 0, 12, 19, ..., 47, 48.
The contents of the data LG 1 to LG 8 outputted from the linear/logarithmic converter 82 are all bit "1" signals, and therefore the comparator 83 outputs the respective bit times 0, 12, 19, ..., 47, In the first half of 48 (time slots 0, 24, 38, . . . , 94, 96), a release signal RLS of a "1" signal is output, enabling the AND gate 100 to operate in that time slot. Therefore, the male voice decay clock pulse (“1” signal) is output from the AND gate 95 in accordance with the oscillation frequency of the low frequency oscillator 89.
is the time slot 0, 24, 38, ..., 94, 96
is added to the carry input terminal C of the adder 87, and the corresponding output data PL 1 of the shift register 88
~The content of PL 10 increases by +1, and the amplitude value of the envelope waveform decreases. Therefore, the above-mentioned musical tone is given a decay characteristic of a speed (time) corresponding to the oscillation frequency of the variable frequency oscillator 89, and gradually attenuates and is no longer produced. Note that when two or more keys in the male voice range are pressed at the same time, the time division multiplexed signal TDM becomes "1" at two or more bit times within each scanning period. The “1” signal (any of signals M 1 to M 16 ) is input to the adder 48b, but
The comparator 83, adder 87, shift register 8
Since the operation of keys 8 and the like is substantially the same as that of the key C1 , the explanation thereof will be omitted. Next, a brief explanation will be given of the operation when a key in the female voice range, for example, key C 3 of pitch C 3 is pressed. key C 3
Within one scanning period that starts after the key is pressed, when the content of the 64-decimal counter 15' is "24", that is, at the 24th bit time, the time division multiplexed signal TDM of the "1" signal for key C3 is generated. , a "1" signal synchronized with the time division multiplexed signal TDM from the AND gate 63 which is enabled to operate at this time.
F 1 is output and sent to ROM 48a and shift register SR 1 -1. As a result, signals F 2 , F 3 ′, and F 4 ′ of “1” are output from shift registers SR 1 -1, SR 1 -2, and SR 1 -3 at the 36th, 43rd, and 48th bit times, respectively. Output. For this reason, the ROM 48a contains the above-mentioned bit times.
When 24, 36, 43, 48, address 1, 2, 4, 8
Addressing signal “0001” indicating each address,
"0010", "0100", "1000" are input, and ROM
Additional value data FL 1 to FL 3 indicating the content "1" at the relevant bit time from each designated address of 48a.
"001" is read. Each bit time 24,
Added value data FL 1 read at 36, 43, 48
~ FL3 is sent to the linear/logarithmic converter 82 via AND gates 72, 75, 78 and OR gates 73, 76, 79 in the latter half of each bit time 24, 36, 43, 48 (time slot for female voice),
As a result, the linear/logarithmic converter 8
2 to data where all bits are not “1” signal LG 1 ~
LG8 is converted and output and sent to the comparator 83. Therefore, the second half of the bit times 24, 36, 43, and 48,
That is, in the time slots 49, 73, 87, and 97, the comparator 83 outputs an attack signal ATK of "1", which is input to the AND gate 85 and the first addition input terminals A3 to A10 of the adder 87. Ru. In synchronization with this operation, the adder 87 outputs an addition result signal of "1111111011" for each time slot, and sends it to the first stage of the shift register 88. In this way, the addition result value signal of "1111111011" is input to the first stage of the shift register 88 at the time slots 49, 73, 87, and 97. The subsequent operations are the same as those for the key C1 , so a description thereof will be omitted. The operations when two or more keys in the female voice range are pressed at the same time, and the operations when keys in the male and female voice ranges are pressed at the same time, can be easily understood from the above explanation, so the explanation thereof will be omitted. . In the above embodiment, the output of the coupler control circuit 30' or the shift register 88 and the sign table 2
1 is first multiplied or added to the output of ROM 60 or 60', and then this multiplied value or added value is multiplied or added to the output of ROM 60 or 60'.
ROM60 or 60' output and sign table 2
1 may be first multiplied or added, and then this multiplied value or added value may be multiplied or added to the output of the coupler control circuit 30' or the shift register 88. As explained above, the present invention stores formant data representing the fixed formant characteristics of various musical instrument sounds and human voice sounds in a memory, and reads desired formant data during performance to improve the amplitude of musical sound signals. Since the level is controlled, it is possible to impart a desired fixed formant effect to the generated musical tones, thereby generating musical tones that are very similar to the sounds of natural instruments, human voices, etc.
第1図は、この発明の基本となる従来の電子楽
器を示す概略的ブロツク図、第2図はこの発明に
よる電子楽器の第1実施例を示す概略的ブロツク
図、第3図は第2図の詳細回路図、第4図は第3
図に示すROMに記憶されるフオルマントデータ
の一例を示す波形図、第5図は第3図に示す電子
楽器の動作を説明するためのタイミングチヤー
ト、第6図はこの発明による電子楽器の第2実施
例、第7図は第6図に示す電子楽器の動作を説明
するための波形図、第8図は第5図の回路に利用
されるタイミング信号を示す波形図である。
1……鍵スイツチ回路、2……鍵スイツチ走査
回路、3……タイミング信号発生回路、4……時
分割波形発生回路、5′……乗算器、6……アキ
ユームレータ、60,60′……ROM、30′…
…カプラ制御回路、59……女声カプラ音制御回
路、70……男声カプラ音制御回路、83……比
較器、87,56,57′……加算器、88……
シフトレジスタ。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a conventional electronic musical instrument that is the basis of the present invention, FIG. 2 is a schematic block diagram showing a first embodiment of the electronic musical instrument according to the present invention, and FIG. Detailed circuit diagram of Figure 4 is the detailed circuit diagram of Figure 3.
FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the electronic musical instrument shown in FIG. 3. FIG. 6 is a waveform chart showing an example of formant data stored in the ROM shown in the figure. In the second embodiment, FIG. 7 is a waveform diagram for explaining the operation of the electronic musical instrument shown in FIG. 6, and FIG. 8 is a waveform diagram showing timing signals used in the circuit of FIG. 5. 1... Key switch circuit, 2... Key switch scanning circuit, 3... Timing signal generation circuit, 4... Time division waveform generation circuit, 5'... Multiplier, 6... Accumulator, 60, 60' ...ROM, 30'...
...Coupler control circuit, 59...Female voice coupler sound control circuit, 70...Male voice coupler sound control circuit, 83...Comparator, 87, 56, 57'...Adder, 88...
shift register.
Claims (1)
各鍵の押鍵状態を示す時分割多重信号を発生する
と共に、上記鍵スイツチ走査に同期して各音高に
対応する波形信号を時分割的に発生し、この波形
信号と上記時分割多重信号とを乗算することによ
り押下鍵に対応した楽音信号を発生するようにし
た電子楽器において、所望のフオルマント特性に
対応して各周波数に対する振幅レベルを表わす数
値データを記憶したメモリを設け、上記メモリか
ら数値データを上記波形信号と同期して読出し、
この読出した数値データにより上記波形信号の振
幅を制御するようにしたことを特徴とする電子楽
器。 2 複数の鍵スイツチを所定速度で順次走査して
各鍵の押鍵状態を示す時分割多重信号を発生した
のちこの時分割多重信号を所定時間づつ順次遅延
して複数の遅延時分割多重信号を発生し、且つ上
記時分割多重信号および遅延時分割多重信号をそ
れぞれ所望の重み付けをして重み付け信号として
出力すると共に、上記鍵スイツチ走査に同期して
各音高に対応する波形信号を時分割的に発生し、
この波形信号と上記重み付け信号とを乗算するこ
とにより押下鍵および該押下鍵と所定の音程関係
にある複数の楽音信号を発生するようにした電子
楽器において、所望のフオルマント特性に対応し
て各周波数に対する振幅レベルを表わす数値デー
タを複数組記憶した第1のメモリと、上記各重み
付け信号の重み付けを設定するデータ群を複数組
記憶した第2のメモリとを設け、上記第2のメモ
リから所望の組のデータ群を読出し、この読出し
たデータ群にもとづき上記各重み付け信号を発生
させるとともに、上記第1のメモリから所望の組
の数値データを上記波形信号と同期して読出し、
この読出した数値データにより上記波形信号の振
幅を制御するようにしたことを特徴とする電子楽
器。[Scope of Claims] 1. A plurality of key switches are sequentially scanned at a predetermined speed to generate a time-division multiplexed signal indicating the key depression state of each key, and the signal corresponds to each pitch in synchronization with the key switch scanning. In an electronic musical instrument that generates a waveform signal in a time-division manner and multiplies this waveform signal by the above-mentioned time-division multiplexed signal to generate a musical tone signal corresponding to a pressed key, A memory storing numerical data representing amplitude levels for each frequency is provided, and the numerical data is read from the memory in synchronization with the waveform signal,
An electronic musical instrument characterized in that the amplitude of the waveform signal is controlled by the read numerical data. 2. A plurality of key switches are sequentially scanned at a predetermined speed to generate a time-division multiplexed signal indicating the pressed state of each key, and then the time-division multiplexed signal is sequentially delayed by a predetermined time to generate a plurality of delayed time-division multiplexed signals. The generated time-division multiplexed signal and the delayed time-division multiplexed signal are respectively weighted as desired and outputted as weighted signals, and the waveform signals corresponding to each pitch are time-divisionally output in synchronization with the key switch scanning. occurred in
In an electronic musical instrument that generates a pressed key and a plurality of musical tone signals having a predetermined pitch relationship with the pressed key by multiplying this waveform signal and the weighted signal, each frequency is set according to desired formant characteristics. A first memory stores a plurality of sets of numerical data representing amplitude levels for each weighting signal, and a second memory stores a plurality of sets of data for setting the weighting of each of the weighted signals. reading the set of data groups, generating each of the weighting signals based on the read data group, and reading out the desired set of numerical data from the first memory in synchronization with the waveform signal;
An electronic musical instrument characterized in that the amplitude of the waveform signal is controlled by the read numerical data.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9219878A JPS5518661A (en) | 1978-07-28 | 1978-07-28 | Electronic musical instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9219878A JPS5518661A (en) | 1978-07-28 | 1978-07-28 | Electronic musical instrument |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5518661A JPS5518661A (en) | 1980-02-08 |
| JPS6116999B2 true JPS6116999B2 (en) | 1986-05-02 |
Family
ID=14047740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9219878A Granted JPS5518661A (en) | 1978-07-28 | 1978-07-28 | Electronic musical instrument |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5518661A (en) |
-
1978
- 1978-07-28 JP JP9219878A patent/JPS5518661A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5518661A (en) | 1980-02-08 |
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