JPS61204697A - 楽音信号発生装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、鍵タッチあるいはその他の音色制御因子に
応じて制御された音色を有する楽音信号を発生すること
ができる楽音信号発生装置に関し、特に、異なる特徴を
有する複数系列の波形信号を適宜重みづけして合成する
ようにした楽音信号発生装置に関する。

〔従来の技術〕

発音開始から終了までの全波形もしくは立上り部の全波
形とそれ以後の波形の一部を波形メモリに記憶し、前者
を記憶した場合はその全波形を−通り読み出すことによ
り高品質の楽音波形信号を発生し、後者を記憶した場合
は立上り部の波形を−通り読み出した後それ以後の一部
波形を繰返し読み出すことにより高品質の楽音波形信号
を発生することが、最近では行われている（特開昭５２
−１２１３１３号）。このように波形メモリに予め多周
期の連続波形を記憶しておく方式は、高品質の楽音波形
信号が得られる反面、膨大なメモリ容量が要求されるた
め、鍵タッチあるいは音高等に応じた様々な音色変化を
実現するのに不向きであった。すなわち、発生すべき楽
音の音高や音域に応じて音色を変えるキースケーリング
制御や演奏用鍵の操作状態（操作速度、操作強さ）に応
じて音色を変えるタッチレスポンス制御、さらには各種
操作子（例えばソフトペダルやブＩＪ　ＩＪアンス操作
子）の操作状態に応じて音色を変える操作子制御を行お
うとする場合、最も単純には、これらの制御内容別に複
数の波形メモリを設け、このうち１つを選択して読み出
すようにすればよいのであるが、そうすると、構成が複
雑化すると同時に、波形メモリの容量が膨大なものとな
り、非実用的である。そこで、一つの方法として、２種
類の連続波形、例えばタッチレスポン７制御の場合は、
最強タッチに対応する連続波形と最弱タッチに対応する
連続波形、を波形メモリに準備しておき、両波形を同時
に読み出して音色変化パラメータ（タッチ強度）に応じ
て両波形を補間することにより該音色変化パラメータ（
タッチ強度）に対応する波形を得ることが考えられ、そ
のことが特願昭５８−１６３３３６号明細書中に開示さ
れている。

その場合、波形メモリに上述の各波形を記憶するに当た
り、上記補間処理を支障なく行うために該記憶すべき波
形の位相がほぼ合うように位相合わせ操作を行うことが
好ましい。しかし、一般に、波形メモリに記憶すべき２
種類の波形は現実の演奏音波形のコピーが用いられるた
め、そのような波形の位相を合わせる作業は必らずしも
容易ではなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、複数系列
の波形を重みづけすることにより鍵タッチあるいはキー
スケーリング等に応じて制御された音色を持つ楽音信号
を発生するようにした楽音信号発生装置において、得ら
れる楽音信号の音質をそれほど劣化させることなく、各
系列間の波形の位相合わせを簡略化できるようにするこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

一般に、楽音のアタック部では、ピンチが変動しがちで
あり、また、ノイ女成分も多いため、波形の位相合わせ
作業はかなり面倒である。反面、アタック部以降の波形
が安定する部分つまりサスティン部では、ピッチ変動も
少なく、位相合わせ作業がやり易い。また、このサステ
ィン部で各系列の波形の位相が合っていることは、各系
列の波形の補間により得られる楽音信号の定常的な音色
及び音量が損われないようにするためにも、重要である
。

そこで、この発明は、異なる特徴を有する複数系列の波
形に関して、アタック部及びサスティン部から成る複数
周期の波形データを夫々記憶した波形記憶手段を具え、
この波形記憶手段から読み出した各系列の波形データに
基づき得られた波形信号を適宜重みづけして合成するこ
とにより音色変化の付与された楽音信号を発生し得るよ
うにした楽音信号発生装置において、前記波形記憶手段
に記憶すべきサスティン部の波形データを各系列間でほ
ぼ位相が合うように予め位相操作し、こうして位相操作
された状態から成る各系列のサスティン部の波形データ
を前記波形記憶手段に記憶するようにしたことを特徴と
する。

また、この発明の第２の特徴は、異なる特徴を有する２
系列の波形のうち一方の系列の波形に関してアタック部
及びサスティン部から成る複数周期の波形データを第１
の波形データとして記憶手段に記憶すると共に、両系列
の波形の差に対応する差分波形に関してアタック部及び
サスティン部から成る複数周期の波形データを第２の波
形データとして記憶手段に記憶し、第２の波形データに
基づき得られた波形信号を重みづけ制御データに応じて
適宜重みづけした後筒１の波形データに基づき得られた
波形信号と合成することにより、その重みづけに応じて
音色制御された楽音信号を発生するようにした楽音信号
発生装置において、アタック部とサスティン部を含み異
なる特徴を有する２系列の原波形のうち少なくとも一方
の系列に関してそのサスティン部の複数周期波形の位相
を操作して相互の位相ずれを減縮する方向に位相修正す
ることにより、位相修正されていないアタック部と位相
修正されたサスティン部とを含む複数周期の波形から成
る波形データを予め準備し、かつ準備された前記２系列
の波形データの差に対応する差分波形の波形データを予
め準備し、前記準備された２系列の波形データのうち一
方の系列の波形データを前記第１の波形データとして前
記記憶手段に記憶し、前記準備された差分波形の波形デ
ータを前記第２の波形データとして前記記憶手段に記憶
するようにしたことである。

〔作用〕

複数系列の波形信号が重みづけされ、重みづけされた波
形信号が最終的に合成されて１つの楽音信号が得られる
。この楽音信号の音色はこの重みづけの内容に応じて制
御される。

各系列の波形信号はサスティン部においてほぼ位相合わ
せされたものであるので、得られる楽音信号のサスティ
ン部において位相ずれによる波形の打ち消し等の問題が
起らず、定常的な音色及び音量を損うことがない。

一例として、各系列の波形信号の重みづけ内容は、鍵タ
ッチに応じて決定される。別の例として、この重みづけ
内容は、発生すべき楽音の音高又は音域に応じて決定さ
れる。更に別の例として、この重みづけ内容は、ブＩＪ
　ＩＪアンス操作子又はその他の操作子の操作状態に応
じて決定される。これにより、鍵タッチあるいはキース
ケーリングあるいは操作子の操作に応じた音色変化制御
が行われる。

〔実施例〕

以下、添付図面に基づきこの発明の実施例を詳細に説明
しよう。

第１図はこの発明に係る楽音信号発生装置を適用した電
子楽器の一実施例を示す電気的ブロック図であり１発生
すべき楽音の音高を指定する手段として鍵盤が用いられ
る。アドレス信号発生回路１１は、鍵盤で指定された音
高に応じて波形メモリ１２．１３から波形データを読み
出すための読出し手段に相当するものであり、押圧され
た鍵を示すキーコードＫＣを鍵盤回路１０から入力し、
このキーコードＫＣによって示された鍵の音高に対応す
るレートで変化するアドレス信号ＡＤを発生する。

第１の波形メモリ１２は、成る特徴を有する波形（仮に
これを第１の波形という）に関して、アタック部及びサ
スティン部から成る複数周期の波形データを記憶したも
のである。第２の波形メモリ１３は、上記第１の波形と
は異なる特徴を有する波形（仮にこれを第２の波形とい
う）に関して、アタック部及びサスティン部から成る複
数周期の波形データを記憶したものである。両波形メモ
リ１２．１３に記憶された波形データの位相関係は。

アタック部については特に位相合わせしておかなくても
よいが、サスティン部については両系列間でできるだけ
位相が合うように予め位相合わせしておくものとする。

アドレス信号発生回路１１は、鍵盤回路１０から与えら
れるキーオン信号ＫＯＮに応答して、始めはアタック部
の波形データを読み出すためのアドレス信号ＡＤを発生
し、次にサスティン部の波形データを読み出すためのア
ドレス信号ＡＤを発生する。第１及び第２の波形メモリ
１２．１３からは波形データが並行して読み出され、重
みづけ回路１５の乗算器１６及び１７に与えられる。重
みづけ回路１５は、重みづけ係数発生回路１８から各系
列に対応して発生された重みづけ係数（重みづけ制御デ
ータ）ＴＫＩ、ＴＫ２に応じて各系列の波形データを重
みづけするものである。すなわち、係数ＴＫＩが乗算器
１６１入力され、第１の波形メモリ１２から読み出され
た波形データの重みづけを行い、係数ＴＫ２が乗算器１
７に入力され、第２の波形メモリ１３から読み出された
波形データの重みづけを行う。夫々重みづけされた２系
列の波形データは加算器１９で加算的に合成される。

タッチ検出装置２１は、鍵盤で押圧された鍵のタッチを
検出し、タッチ検出データＴＤを重みづけ係数発生回路
１８に与える。重みづけ係数発生回路１８は、このタッ
チ検出データＴＤによって示された鍵タッチの強度に応
じて異なる重みづけ内容を指示する重みづけ係数ＴＫＩ
、ＴＫ２を発生する。

この実施例では、第１の波形メモリ１２には最強の鍵タ
ッチに対応する特徴を有する波形が記憶されており、第
２の波形メモリ１３には最弱の鍵タッチに対応する特徴
を有する波形が記憶されている。従って、重みづけ回路
１５では、鍵タッチに応じた重みづけ係数ＴＫＩ、ＴＫ
２に応じて、最強タッチに対応する波形データと最弱タ
ッチに対応する波形データとの間で補間がなされ、その
結果、そのときの鍵タッチの強度に応じた特徴を有する
楽音波形信号が得られる。

重みづけ回路１５から出力された波形データは乗算器２
４に与えられ、エンベロープ発生器２５から発生された
振幅エンベロープ波形データと乗算される。乗算器２４
の出力はディジタル／アナログ変換器２６に与えられ、
アナログ信号に変換された後、サウンドシステム２７に
与えられる。

次に、波形メモリ１２．１３に記憶する波形の具体例に
ついて説明する。

第２図は強いタッチで演奏された実際のピアノ音の波形
（原波形）の−例を示すものである。第３図は弱いタッ
チで演奏された同じくピアノ音の波形（原波形）の−例
を示すものである。図示の都合上、時間的に連続する波
形を夫々（ａ）。

（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の４つの部分に分けて示しであ
る。一般に、楽音波形においてどこまでがアタック部、
どこからがサスティン部、と厳密には決め難いが、音の
出始めから波形の形状及び振幅が安定するあたりまでが
アタック部であり、それ以降の部分がサスティン部であ
る。従って、第２図及び第３図では、概ね（ａ）と（ｂ
）の部分がアタック部、（Ｃ）と（ｄ）の部分がサステ
ィン部である。勿論、この分は方には幅があり、（ｂ）
の途中まモをアタック部としてもよく、また、（ａ）の
部分をアタック部、（ｂ）以降をサスティン部としても
よい。なお、図示は省略したが（ｄ）以降にもサスティ
ン部が続く。

第１の波形メモリ１２には、ピアノ音色に対応する記憶
エリアに、第２図（ａ’）、（ｂ）に示すような強いタ
ッチに対応するアタック部の複数周期から成る波形の波
形データを記憶し、それに続いて第２図（Ｃ）、（ｄ）
に示すような強いタッチに対応するサスティン部の複数
周期から成る波形の波形データを後述のように位相合わ
せ処理を行った状態で記憶する。第２の波形メモリ１３
には、ピアノ音色に対応する記憶エリアに、第３図（ａ
）、　　（ｂ）に示すような弱いタッチに対応するアタ
ック部の複数周期から成る波形の波形データを記憶し、
それに続いて第３図（ｃ）、（ｄ）に示すような弱いタ
ッチに対応するサスティン部の複数周期から成る波形の
波形データを後述のように位相合わせ処理を行った状態
で記憶する。

波形メモリ′１２．１３に記憶すべきサスティン部の波
形データの位相合わせ処理は、例えば次のようにして行
う。

同一ピッチではあるが互いに異なるタッチで演奏された
２種類の原波形（例えば第２図と第３図のような波形）
から、サスティン部として記憶すべき部分の複数周期波
形（例えば第２図（Ｃ）、（ｄ）と第３図（ｃ）、（ｄ
））を夫々切り出す。

次に、切り出した２つのサスティン部原波形における波
形データの位相を操作して、相互の位相関係が余り大き
くずれないよう相互の位相ずれを減縮方向に位相修正す
る。この位相合わせ操作は。

例えば、サスティン部原波形を複数フレームに分割し、
各フレーム単位で位相修正を行うことにより実施すると
よい。また、フレーム単位の位相修正のためにディジタ
ルフィルタあるいはスペクトル解析等を用いてもよい。

すなわち１強いタッチおよび弱いタッチに対応する各サ
スティン部原波形（第２図（ｃ）、（ｄ）と第３図（ｃ
）、（ｄ））を各フレーム毎にそれぞれスペクトル解析
を行い、この各原波形のスペクトル解析結果に基づき同
一フレームにおける両スペクトルの偏差を各フレーム毎
に求める。そして、この求めた各フレーム毎のスペクト
ル偏差にもとづき各フレーム毎のフィルタ特性パラメー
タを求め、このフィルタ特性パラメータに従って強いタ
ッチに対応するサスティン部原波形に対して各フレーム
毎にフィルタ操作を施す。このフィルタ操作によって弱
いタッチに対応するサスティン部原波形に近似した波形
を得ることができる。

上記処理の後、フィルタ操作の対象となった強いタッチ
に対応するサスティン部原波形を第１の波形メモリ１２
に記憶し、フィルタ操作によって得られた弱いタッチに
対応するサスティン部原波形に近似する波形を第２の波
形メモリ１３に記憶する。こうして、第２の波形メモリ
１３に記憶された波形は、弱いタッチに対応するサステ
ィン部原波形に近似しているが、強いタッチに対応する
サスティン部原波形をフィルタ操作したことにより得ら
れたものであるので、その位相は強いタッチに対応する
サスティン部原波形から余り大きくずれていない。従っ
て、周波形メモリ１２．１３に記憶する波形の位相が余
り大きくずれないようにすることができる。

両メモリ１２．１３に記憶する位相操作されたサスティ
ン部の波形は、同じメモリ１２．１３に記憶したアタッ
ク部の波形に引き続く残りの波形全部であってもよいが
、それに限らず、適宜に抜き出した複数周期の波形であ
ってもよい。発音終了に至るまでの残りの全波形を波形
メモリ１２゜１３に記憶する場合は、アドレス信号発生
回路１１から発生されたアドレス信号ＡＤに従って該メ
モリ１２．１３に記憶されたアタック部及びサスティン
部の波形データを１通りだけ読み出すよう制御する。他
方、限られた複数周期のサスティン部波形をメモリ１２
．１３に記憶した場合は、アドレス信号ＡＤに従って該
メモリ１２．１３に記憶されたアタック部の波形データ
を１通り読み出した後サスティン部の波形データを繰返
し読み出すよう制御する。このような一連の波形データ
の１通りだけの読み出し制御あるいは繰返し読み出し制
御は周知の手法によって容易に行えるためその詳細は特
に示さない。

各波形メモリ１２．１３には、第２図及び第３図に示す
ように自然な振幅エンベロープを持つ原波形そのものを
所定の符合化形式（例えばＰＣＭ：パルスコード変調方
式）で符合化してその波形データを記憶するようにして
もよい。その場合は、エンベロープ発生器２５では、第
４図（ａ）に示すような、押鍵中は一定レベルを維持し
、離鍵に応答して減衰する特性のエンベロープ波形デー
タを発生する。離鍵時の減衰エンベロープ波形は。

周知のように、サスティン部の楽音波形がパーカッシブ
音量の減衰エンベロープ特性を持つ場合は離鍵時にダン
プ制御を行うためのものであり、他方、サスティン部の
楽音波形が持続音系のエンベロープ特性を持つ場合（若
しくは繰返し読出しによって事実上の持続音系エンベロ
ープ特性を持つに至った場合）は離鍵時に発音を減衰さ
せるためのものである。

反対に、各波形メモリ１２．１３には、自然な振幅エン
ベロープを持つ原波形そのものを記憶せずに、この原波
形の振幅レベル（１波毎のピークレベル）を一定レベル
に規格化するデータ操作を予め施しく勿論、そのように
しても波形１波毎の特徴は損われない）、このように規
格化された振幅レベルを持つ波形を所定の符合化形式（
例えばＰＣＭ方式）で符合化して波形データを記憶する
ようにしてもよい。その場合は、エンベロープ発生器２
５では、第４図（ｂ）あるいは（ｃ）に示すような適宜
の振幅エンベロープ特性を示すエンベロープ波形データ
を発生し、これにより規格化された振幅レベルを持つ楽
音波形データに対してアタック、ディケイ、サスティン
等の振幅エンベロープを付与する。このように規格化さ
れた振幅レベルを持つ波形データを波形メモリ１２．１
３に記憶することによる利点は、実際の振幅レベルが相
対的に小さい波形に関してそのレベルを見かけ上増大す
ることによりデータ表現におけるビット数を増すことが
でき、これにより波形再現の際の分解能を増すことがで
きることである。しかも。

そのことをメモリの容量を特別に増大することなく、メ
モリを効率的に利用することにより実現することができ
ることである。

各波形メモリ１２．１３は、上述したようなアタック部
及びサステ・イン部の波形データを音色選択装置２８で
選択可能な音色種類毎に夫々記憶している。音色選択肢
［２８は選択された音色を示す音色選択情報ＴＣを出力
し、これを波形メモリ１２．１３及びその他の回路に供
給する。波形メモリ１２．１３は、与えられた音色選択
情報ＴＣによって指定された音色に対応する波形を読出
し可能にし、この波形の波形データを、前述の通り、ア
ドレス信号ＡＤに従って読み出す。

音色選択情報ＴＣは重みづけ係数発生回路１８にも与え
られており、タッチ強度に対する重みづけ係数ＴＫＩ、
ＴＫ２の関数特性を選択された音色種類に応じて異なら
せるようにしている。その−例を示すと第５ｒｙＩのよ
うであり、（ａ）はタッチ検出データＴＤに対する一方
の系列の重みづけ係数ＴＫＩの関数を示し、（ｂ）は他
方の系列の重みづけ係数ＴＫ２の関数を示す、また、実
線はピアノ音色に対応するこれらの関数の一例を示し、
破線はギター音色に対応するこわらの関数の一例を示す
、ピアノ音色の方が関数の傾きが急であるが、これは鍵
タッチに応じた音色変化の度合が大きいことを意味する
。このような、音色に応じた重みづけ関数特性の変更に
より、各種の自然楽器音における音色変化特性を夫々の
特性に合わせてより一層忠実に模倣することができるよ
うになる。

尚、音色選択情報ＴＣをタッチ検出装置２１にも与えて
、タッチ検出データの特性を音色に応じて異ならせるよ
うにしてもよい。

音色選択情報ＴＣはエンベロープ発生器２５にも与えら
れ、発生すべきエンベロープ波形の特性（アタック、デ
ィケイ、サスティン、ダンプ等のカーブ、レベル、時間
など）を選択された音色に応じて制御する。また、タッ
チ検出データＴＤもエンベロープ発生器２５に与えられ
ており、鍵タッチの強度に応じてエンベロープ波形の最
大レベルを制御する。

第６図は第１図の実施例における変更例を示すものであ
る。第１の波形メモリ１２Ａには弱いタッチに対応する
波形（例えば第３図のような波形）のアタック部及びサ
スティン部の複数周期の波形データが記憶される。第２
の波形メモリ１３Ａには１強いタッチに対応する波形（
例えば第２図のような波形）と第１の波形メモリ１２Ａ
に記憶した弱いタッチに対応する波形との差分波形の波
形データが記憶される。この点について少し詳しく説明
すると、前出の第１及び第２の波形メモリ１２゜１３（
第１図）に記憶したものと同じ２系列の波形データ（つ
まり、位相修正されてい、ないアタック部と位相修正さ
れたサスティン部とを含む複数周期の波形から成る波形
データ）を前述と同様の位相合わせ操作を行って予め準
備し、そのうち一方の系列の波形データ（例えば弱いタ
ッチに対応する波形データ）を第１の波形メモリ１２Ａ
に記憶する。また、上述のような位相操作によって予め
準備した２系列の波形データの差に対応する差分波形の
波形データを求め、これを第２の波形メモリ１３Ａに記
憶する。

重みづけ回路１５Ａは、第２の波形メモリ１３Ａから読
み出された差分波形の波形データと重みづけ係数ＴＫと
を乗算する乗算器２９と、第１の波形メモリ１２Ａから
読み出された弱いタッチに対応する波形データと乗算器
２９の出力とを加算する加算器３０とから成る０重みづ
け係数発生回路１８Ａは、鍵タッチが最強のとき重みづ
け係数ＴＫとして「１」を発生し、最弱のときＴＫとし
て「０」を発生しその間のタッチ強度に応じてＯ＜ＴＫ
＜１なる条件を満す重みづけ係数ＴＫを所定の関数に従
って発生する。この重みづけ係数ＴＫの関数特性も選択
された音色に応じて異なるようにするとよい、第６図の
例では、第１の波形メモリ１２Ａから読み出した弱タッ
チ対応波形に対する差分波形データの加算比率が鍵タツ
チ強度に応じて制御され、その結果、第１図の実施例と
同様に、タッチ強度に応じた特徴を有する波形データが
重みづけ回路１５Ａから出力される。この構成によれば
、一方の波形メモリ１３Ａが差分波形メモリであるため
、メモリの記憶容量をより一層縮減することができる。

尚、第１の波形メモリ１２Ａに最強タッチに対応する波
形のアタック部及びサスティン部の波形データを記憶し
、加算器３０を減算器に変更してもよい。

ところで、メモリ１３Ａに記憶する差分波形は一層タッ
チ対応波形と弱タッチ対応波形の各サンプル点毎の振幅
値の差であるため、高調波分の多い、とげとげした、波
形である。このとげとげした差分波形を小レベルでも弱
タッチ対応波形に加えると、加算合成した波形がメモリ
１２Ａから読み出した弱タッチ対応波形とは急に変わっ
た感じになるおそれがあり、また、実際の自然楽器演奏
音の波形とも違ったものとなるおそれがある。そこで、
第６図を第７図のように変更し、第２の波形メモリ１３
Ａの出力側にディジタルフィルタ（ローパスフィルタ）
３１を設け、タッチ検出データＴＤに応じてフィルタ特
性パラメータメモリ３２から鍵タッチに対応するフィル
タ特性パラメータを読み出し、これによりフィルタ３１
を制御するようにするとよい。このフィルタ制御は、１
％タッチが弱いほど丸みを帯びた差分波形がフィルタ３
１から出力され、タッチが強くなるに従って丸みの少な
い波形メモリ１３Ａから出力される本来の差分波形に近
い差分波形がフィルタ３１から出力されるようにする。

そして、最強タッチのときは波形メモリ１３Ａの出力波
形に何の変更も加えずにフィルタ３１から出力するよう
にする。このような制御によって、比較的タッチが弱い
ときに最弱タッチ対応波形（メモリ１２Ａの出力）に加
算される差分波形を高調波分の少ない滑らかなものとす
ることができ、上述のような不都合が除去される。

なお、メモリ３２に音色選択情報ＴＣを入力し。

鍵タッチのみならず選択された音色にも対応させてフィ
ルタ特性パラメータを読み出すようにしてもよい。また
、ディジタルフィルタ３１は乗算器２９の出力側に設け
るようにしてもよい。

なお、発生すべき楽音の音高又は音域に応じて音色変化
制御（すなわちキースケーリング）を行う場合は、重み
づけ係数発生回路１８．１８Ａ（第１図、第６図、第７
図）の入力データとしてタッチ検出データＴＤの代わり
に点線で示すようにキーコードＫＣを入力するようにす
ればよい。

また、エンベロープ発生器２５にもキーコードＫＯを入
力し、エンベロープ波形の最大レベルや減衰時間などを
音高又は音域に応じて制御する。

また、所定の操作子３３（第１図）の操作状態に応じて
音色変化制御を行う場合は１重みづけ係数発生回路１８
．１８Ａの入力データとしてタッチ検出データＴＤ又は
キーコードＫＣの代わりに点線で示すように操作子３３
の出力を入力するようにすればよい。

勿論、キースケーリングあるいは操作子操作に応じた制
御に第１図あるいは第６図、第７図の回路を応用する場
合は、第１及び第２の波形メモリ１２．１２Ａ、１３．
１３Ａに記憶する波形は強タッチ及び弱タッチに対応す
るものではなく、高い音高及び低い音高に対応するもの
、あるいは操作子の操作量大及び小に対応するもの、と
する。

また、鍵タッチ、キースケーリング、操作子３３の操作
状態のうち何れか複数を組合せて音色変化制御を行うよ
うにしてもよい。第８図はその一例を部分的に示した図
であり、第１図の第１及び第２の波形メモリ１２．１３
及び重みづけ回路１５の部分に置換されるものである。

波形メモリ１２゜Ｈには、強い鍵タッチ及び高い音高に
対応する音色特徴を有する楽音波形の複数周期の波形デ
ータが前述と同様の手法で各音色毎に記憶されている。

波形メモリ１２Ｌには１強い鍵タッチ及び低い音高に対
応する音色特徴を有する楽音波形の複数周期の波形デー
タが前述と同様の手法で各音色毎に記憶されている。波
形メモリ１３Ｈには、弱い鍵タッチ及び高い音高に対応
する音色特徴を有する楽音波形の複数周期の波形データ
が前述と同様の手法で各音色毎に記憶されている。波形
メモリ１３Ｌには、弱い鍵タッチ及び低い音高に対応す
る音色特徴を有する楽音波形の複数周期の波形データが
前述と同様の手法で各音色毎に記憶されている。

これらの波形メモリ１２Ｈ〜１３Ｌは、前述と同様に、
音色選択情報ＴＣに応じて選択された音色種類に対応す
るものが読出し可能とされ、アドレス信号ＡＤに従って
漬宜の音高周波数で読み出される。

尚、各波形メモリ１２Ｈ１１２Ｌ、１３Ｈ，１３Ｌに記
憶する波形データのうちサスティン部の波形データは前
述と同様にして各系列間で位相合わせがなされたもので
ある。

波形メモリ１２Ｈ１１２Ｌから読み出された強い鍵タッ
チに対応する波形データは、キースケーリング用の重み
づけを行うための乗算器３３．３４に夫々入力される。

乗算器３３．３４の他の入力には、キースケーリング係
数発生回路３５からキーコードＫＣに応じて発生された
２系列のキースケーリング係数ＫＳＬ、ＫＳ２が入力さ
れており、これにより、発生すべき楽音の音高に応じた
重みづけが強タッチ用の両波形データに施される。乗算
器３３．３４の出力は加算器３６で加算され、その後、
乗算器１６に与えられ、そこで前述と同様の鍵タッチに
応じた重みづけ係数ＴＫＩが乗算される。

上述と同様に、波形メモリ１３Ｈ１１３Ｌの出力は乗算
器３７．３８に与えられ、キーコードＫＣに応じてキー
スケーリング係数発生回路３９から発生されたキースケ
ーリング係数ＫＳ３．ＫＳ４と夫々乗算される。これに
より１発生すべき楽音の音高に応じた重みづけが弱タッ
チ用の両波形データに施される。乗算器３７．３８の出
力は加算器４０で加算され、その後、乗算器１７に与え
られ、そこで前述と同様の鍵タッチに応じた重みづけ係
数ＴＫ２が乗算される。

両乗算器１６．１７の出力は加算器１９で加算され、乗
算＠２４　（第１図）に与えられる。こうして、波形メ
モリ１２Ｈ〜１３Ｌから読み出された４系列の異なる特
徴を有する波形データが発生すべき楽音の音高及び鍵タ
ッチの両方に応じて夫々重みづけされ、これらの音色制
御因子に応じて音色変化が付与された波形データが重み
づけ回路１５Ｂから出力される。

キースケーリング係数発生回路３５．３９には音色選択
情報ＴＣが夫々入力されている。前述と同様に、音色種
類に応じてキースケーリング係数の関数特性が異なって
おり（例えば第５図のように）、発生すべきキースケー
リング係数ＫＳＩ〜ＫＳ４の関数特性が選択された音色
に応じて決定される。なお、キースケーリング係数発生
回路３５．３９を別々に設けずに１つを共用してもよい
。

、　　なお、第８図の例ではキースケーリングのための
重みづけ演算を行った後鍵タッチに応じた重みづけ演算
を行うようにしているが、これは逆であってもよい。ま
た、操作子の操作状態に応じた音色変化制御と鍵タッチ
又はキースケーリングに応じた音色変化制御を組合わせ
る場合も第８図と同様に構成すればよい、更に、鍵タッ
チ、キースケーリング、操作子制御、の３者をすべて組
合わせることもでき、その場合も第８図に準じて構成す
ればよい。

以上の実施例では、発生すべき楽音の音高を鍵盤によっ
て指定することにより音階音の楽音信号を発生する場合
について説明されているが、この発明に係る楽音信号発
生装置はリズム音源にも適用することができる。その場
合、重みづけ制御データはリズム楽器を操作するときの
強さをシミュレートするデータ（例えば操作子の操作に
基づくデータあるいはリズムパターンデータ中に含まれ
るデータあるいは外部入力されたデータなど）に応じて
発生するようにすればよい。

また、上記実施例では、単音発音の場合について説明し
ているが、複音発音の場合でも実施可能である。その場
合、例えば、波形メモリ及び重みづけ回路などを複数の
楽音発生チャンネルの間で時分割共用するようにすれば
よい６ 上記実施例では、１つの音色制御因子に関して２系列の
波形メモリを設けているが、これに限らず３系列以上で
あってもよい、その場合、３系列以上の波形データを同
時に重みづけしてもよいが、その中から２系列を選択し
て重みづけするようにしてもよい。

また、上記実施例では、強いタッチあるいは弱いタッチ
等の所定の音色制御状態に対応する波形を記憶した波形
メモリをハード的に別体のメモリによって構成するよう
に説明したが、これはハード的に共通のメモリ装置であ
ってもよい。例えば、成る音色に対応する強いタッチに
対応するアタック部の波形データをアドレスＡ−Ｂのメ
モリ領域に記憶し、弱いタッチに対応するアタック部の
波形データをアドレスＢ＋１〜Ｃのメモリ領域に記憶し
、強いタッチに対応するサスティン部の波形データをア
ドレスＣ＋１〜Ｄのメモリ領域に記憶し、弱いタッチに
対応するサスティン部の波形データをアドレスＤ＋１〜
Ｅのメモリ領域に記憶する（但しＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅは
Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｅなる関係にある所定のアドレス値で
ある）。その場合、各メモリ領域からの各波形データの
読出しは時分割的に制御する。

なお、第１図において、重みづけ回路１５の後段にディ
ジタルフィルタを設け、鍵タッチ、キースケーリング等
の音色制御因子に応じて更に音色変化をつけるようにし
てもよい。

また、波形メモリに記憶する波形データの符合化形式は
前述のようなＰＣＭ方式に限らず、差分ＰＣＭ方式、適
応差分ＰＣＭ方式、デルタ変調（ＤＭ）方式、適応デル
タ変調（ＡＤＭ）方式等、その他適宜の波形符合化形式
を用いてよい、その場合、波形メモリの後段にその符合
化形式に合った復号回路を設け、メモリから読み出した
波形データの符合化形式をＰＣＭ方式に戻す（復号する
）ようにするとよい。

また、波形メモリに記憶するアタック部の複数周期波形
は、連続する複数周期ばかりでなく、飛び飛びの複数周
期から成るものであってもよい。

例えば、楽音のアタック部を複数フレームに分割し、各
フレーム毎に代表的な１周期または２周期分の波形の波
形データのみを記憶させ、この波形データを順次切換え
ながら繰り返し読み出すようにしてもよく、さらに必要
に応じてこの波形切換え時に前の波形と次の新たな波形
とを補間演算して滑らかに変化する波形データを形成す
るようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上の通り、この発明によれば、異なる特徴を有する複
数系列の波形に関してアタック部及びサスティン部から
成る複数周期の波形データをメモリに夫々記憶し、該メ
モリから読み出した各系列の波形データに基づき得られ
た波形信号を重みづけ制御データに応じて適宜重みづけ
して合成することによりその重みづけに応じた音色変化
制御を施すようにしたので、高品質な楽音信号を得るこ
とができると共に、この高品質な楽音信号の音色を様々
な音色制御因子に応じて微妙に制御することができ、し
かもこの音色変化制御が縮減された波形メモリ構成によ
って実現可能である。特にこの発明によれば、重みづけ
された複数系列の波形データに基づく波形信号が合成さ
れる際にそれらの相互の位相ずれによって波形成分が打
ち消されることのないようにするために、各系列のサス
ティン部の波形データの位相をできるだけ合わせるよう
に位相操作を予め行い、位相操作済みの波形データをメ
モリに記憶するようにしたため、位相ずれがあったまま
合成された場合そのことによる問題が特に目立つことが
多いサスティン部においてそのような不都合を除去する
ことができる。しかも、サスティン部における複数系列
間の波形データの位相合わせ操作は比較的簡易に行うこ
とができるので、この点でも有利である。

また、この発明の第２の特徴によれば、サスティン部に
関して予め位相操作された２系列の波形データの一方の
みをメモリに記憶すると共に１両系列の差分波形の波形
データをメモリに記憶し、メモリから読み出した差分波
形の波形データに基づき得られた波形信号を適宜重みづ
けしてメモリから読み出した１系列分の波形データに基
づき得られた波形信号と合成することにより楽音信号を
得るようにしたので、上述の効果に加えて更に、２系列
分の波形データをそのまま記憶する場合に比べて、差分
波形を記憶した分だけメモリ容量を節約することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る電子楽器の全体構成
を示すブロック図、第２図は強いタッチで演奏された実
際のピアノ音の楽音波形の一例を示す波形図、第３図は
弱いタッチで演奏された実際のピアノ音の楽音波形の一
例を示す波形図、第４図は振幅エンベロープ波形の一例
を示す図、第５１！ｌは重みづけ係数の関数の一例を示
すグラフ、第６図は第１図の波形メモリ及び重みづけ回
路の変更例を示すブロック図、第７図は第６図の変更例
を示すブロック図、第８図は複数の音色制御因子を組合
わせて音色変化をつける場合における第１図の波形メモ
リ及び重みづけ回路の変更例を示すブロック図、である
。 １０・・・鍵盤回路、１１・・・アドレス信号発生回路
、１２．１２Ａ、１２Ｈ１１２Ｌ、１３．１３Ａ、１３
Ｈ５１３Ｌ・・・波形メモリ、１５．１５Ａ、１５Ｂ・
・・重みづけ回路、１８．１８Ａ・・・重みづけ係数発
生回路、２１・・・タッチ検出装置、３３・・・操作子
、３５．３９・・・キースケーリング係数発生回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、異なる特徴を有する複数系列の波形に関して、アタ
   ック部及びサステイン部から成る複数周期の波形データ
   を夫々記憶しており、前記サステイン部の前記波形デー
   タが各系列間でほぼ位相が合うように予め少なくとも一
   方の系列について位相操作された状態で記憶されている
   波形記憶手段と、前記波形記憶手段から前記複数系列の
   波形に関する前記波形データを夫々読み出す読出し手段
   と、読み出された前記波形データに基づき得られた前記
   複数系列の波形の波形信号を重みづけ制御データに応じ
   て重みづけした後合成して楽音信号として出力する重み
   づけ合成手段と、 前記重みづけ制御データを発生するための重みづけ制御
   データ発生手段と、 を具えた楽音信号発生装置。 ２、前記重みづけ制御データ発生手段は、発生すべき楽
   音の音高を指定するための鍵盤で押圧された鍵に加えら
   れたタッチの強度に応じて異なる重みづけ内容を指示す
   る前記重みづけ制御データを発生するものである特許請
   求の範囲第１項記載の楽音信号発生装置。 ３、前記重みづけ制御データ発生手段は、発生すべき楽
   音の音高若しくはその音域に応じて異なる重みづけ内容
   を指示する前記重みづけ制御データを発生するものであ
   る特許請求の範囲第１項記載の楽音信号発生装置。 ４、前記重みづけ制御データ発生手段は、所定の音色制
   御用操作子の操作状態に応じて異なる重みづけ内容を指
   示する前記重みづけ制御データを発生するものである特
   許請求の範囲第１項記載の楽音信号発生装置。 ５、前記楽音信号はリズム音の楽音信号であり、前記重
   みづけ制御データはリズム楽器を操作するときの強さを
   シミュレートするデータに応じて異なる重みづけ内容を
   指示するものである特許請求の範囲第１項記載の楽音信
   号発生装置。 ６、アタック部及びサステイン部を含み異なる特徴を有
   する２系列の原波形に関してその少なくとも一方の系列
   についてサステイン部の複数周期波形の位相を操作して
   相互の位相ずれを減縮する方向に位相修正することによ
   り、位相修正されていないアタック部と位相修正された
   サステイン部とを含む複数周期の波形から成る波形デー
   タを準備し、かつ、準備された前記２系列の波形データ
   の差に対応する差分波形の波形データを準備し、前記準
   備された２系列の波形データのうち一方の系列の波形デ
   ータを第１の波形データとして記憶すると共に前記差分
   波形の波形データを第２の波形データとして記憶する波
   形記憶手段と、 前記波形記憶手段から前記第１および第２の波形データ
   を夫々読み出す読出し手段と、 読み出された前記第２の波形データに基づき得られた波
   形信号を重みづけ制御データに応じて重みづけした後読
   み出された前記第１の波形データに基づき得られた波形
   信号と合成して楽音信号として出力する重みづけ合成手
   段と、 前記重みづけ制御データを発生するための重みづけ制御
   データ発生手段と を具えた楽音信号発生装置。 ７、前記重みづけ合成手段は、前記重みづけ制御データ
   に応じて重みづけされるまたは重みづけされた波形信号
   の高調波分を抑圧する手段を含むものである特許請求の
   範囲第６項記載の楽音信号発生装置。