JPS58100187A - 楽曲演奏装置 - 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】 本発明は、楽曲演奏装置、すなわち、半導体メモリー等
に少なくとも音階データ、音符長データをビットパター
ンとする楽曲情報をメモリー（２、この楽曲情報に従っ
て楽曲を演奏する装置に関するものであり、曲中の任意
の点から演奏し、仔０゜点での停止を繰返し行なうこと
ができる装置である。

音楽の学習、またはこの装置を“カラオケ“として利用
する場合等、様々なときに曲中の任意点から任意点まで
を繰返して演奏することが望まれる。本発明は、メモリ
ーシた楽曲情報がアドレスカウンタの指定により順次読
出されることに鑑み、このアドレスを瞬時にプリセット
し、また停止アドレスを正確に検出して容易に繰返し演
奏を実行できるものである。

以下図面に従って本発明装置の一実施例を説明する。

−まず全体の構成を説明する。第１図は装置の回路ブロ
ック図である。

〈全体の構成〉 装置は大別して、発振・分周回路１、トーン・ジェネレ
ータ部２、エンベロープ発生部３、外部入力回路４、コ
ントロール回路５、アドレスカウンタロ、曲情報メモリ
ー７、アンプ９．スピーカー１０から構成される。

発振・分周回路ｌは、例えば水晶発振回路及び分周回路
からなり、装置の基本クロックを発生する。トーン・ジ
ェネレータ部２は曲情報メモリー７（例えば、ＲＯＭよ
り構成される・°）より出力されるデータに応じて対応
する周波数信号を作り出す部分である。エンベロープ発
生部３は曲情報メモリー７から出力されるデータに応じ
て音の長さ及びエンベロープを作り出す。入力回路４は
選曲、曲のスタート、移調・転調、テンポ等を制御する
スイッチ回路である。コントロール回路５は入力回路４
°のスイッチ入力を信号化し各ブロックに伝達スル。ア
ドレスカウンタ６は曲情報メモリー７のアドレスを指定
するもので、曲情報メモリー７に記憶された楽曲データ
を順次読出す。

第２図に曲情報メモリー７に記憶されたビット割当てを
示す。すなわち、Ｂｏ”Ｂｔｓの１６ビツトでそれぞれ Ｂ、〜Ｂ３（４ビツト）・・・・・・音階ピントＢ４〜
Ｂ７（４ビツト）・・・・・・音符長ピントＢａ、Ｂｅ
（２ビツト）・・・・・・オクターブビットＢ１Ｇ＋　
Ｂｕ（２ビツト）・・・・・・楽器組換えピントＢ１□
、Ｂｔ３（２ビツト）・・・・・・音の強弱ビットＢ１
４（１ビツト）・・・・・・音響効果ビットＢｕｓ（１
ビツト）・・・・・・ストップビットのように割当てら
れる。

１）まず、入力回路４０曲指定用スイッチにより曲を選
択する。このスイッチ操作によりコントロール回路５で
はＭ１〜Ｍ３にデコードされた３ビツトパターンを出力
し、曲情報メモリー７の読出し用先頭アドレスを指定す
る。

２）次に入力回路４のスタートスイッチをオンすると、
上記において指定されたアドレスの曲情報ビットパター
ンが読出される。読出されたビットパターンのうち、Ｂ
、〜Ｂ３　　（音階ビット）。

Ｂ８〜Ｂｌｌ　　（オクターブビット、楽器組換えビッ
ト）の８ビツトはトーン・ジェネレータ部２へ、また、
Ｂ４〜Ｂ７　　（音符長ビット）、ＢＩＧ〜Ｂ１．（楽
器組換えビット、音の強弱ビット、音響効果ビット）の
８ビツトはエンベロープ発生部３に伝達される。

Ｂ１５（ストップビット）はコントロール回路５に伝達
される。Ｂ１５ビツトに“ｌ゛が出力されると動作はス
トップするが、スタート時及び楽曲演奏時は“０″で何
ら動作に影響を及ぼさない。

３）トーン・ジェネレータ部２に伝達された８ビツトの
うち、ＢＯＮＢ！、Ｂ１１．Ｂｅの６ビツトは加減算回
路２−６に入力され、音階分周比メモリー２−５のアド
レスを指定するとともに、オクターブセレクター２によ
りオクターブを選択する。

加減算回路２−６は、入力回路４の外部スイッチ入力に
よりＢ０〜Ｂ３．Ｂ、、Ｂ、のデータを制御して移調・
転調を可能にするものである。

４）オクターブセレクタ２−２により各オクターブに対
応する基本周波数ｆ。１””ｆ０４の一つが選択される
。分周回路２−１は５発振・分局回路】に接続され、そ
のバイナリ出力より倍々（１゜２．４．８倍）の基本周
波数７ｏｔ−１０４’ｔ”準備するものである。

オクターブセレクタ２−２より選択された基本周波数ｆ
ｏｉは分周回路２−３に入力され分周される。分周回路
２−３の９ビットバイナリ分周出力は、一致回路２−４
において、Ｌ記アドレスにより指定された分局比メモ！
Ｊ−２−５からの同じく９ビツトの分局比出力と比較さ
れ、一致したときパルスを出力するとともに分周回路２
−３をリセットする。

この一致時に出力されるパルスの周波数は各オクターブ
におけるそれぞれの音階に対応する。

ちなみに、５００ＫＨｚの基準周波数に対して分周比が
４７８〜２５３の間（バイナリコードで９ピツトにより
表現できる）の１２値であるとすると、１０４６〜１９
７５Ｈｚ範囲の各音階周波数を得ることができる。オク
ターブは基準周波数を倍々に変化すればよい。

５）一致検出パルスは更に分周回路２−７に入力される
。分周回路２−７はその４ビツトバイナリ分周出力によ
り次段基本波形メモ！ｊ−２−８のアドレス指定を行な
う。すなわち、分周回路２−７はいわゆるアドレスカウ
ンタとして動作する。

基本波形メモ！Ｊ−２−８は８ビツト構成で１６ステツ
プで音階周波数の１周期分に相当する波形を形作るよう
データを記憶している。すなわち、オクターブセレクタ
２−２、−数回路２−４から出力される周波数は実際の
音階周波数の１６倍に相当するものであり、分周回路２
−７により各音階周波数の１周期分を１６分割して、基
本波形メモリー２−８の１６ステツプのアドレスを順次
指定するようにしている。このアドレス指定により読出
された波形データはＤ／Ａコンバータ２−９に入力され
、Ｄ／Ａ変換されて音信号の基本波形を形成する。

また、基本波形メモ！ｊ−２−８には曲情報メモリー７
からＢＩＧ　ｅ　Ｂｌｌ　　の２ビツト、エンベロープ
発生部８の分周回路３−７の上位２ビツトバイナリ分周
出力Ｃを入力している。８１０＋Ｂｌｌビツトは楽器組
換え制御に応じて読出すべき波形メモリーを選択するも
ので、Ｃの２ピントは更にエンベロープを時間的に所定
領域に分け、適宜基本波形として高次周波数を付加した
もの等を選択し、音の自然さ、ききやすさを増すための
ものである。

６）エンベロープ発生部３に伝達された８ビツトについ
て−Ｂ、〜Ｂ７の４ビツトは音符長分周比メモリー８−
６にアドレス指定として入力される。１３ｔｏ　Ｉ　Ｂ
１１　　の２ビツトは楽器組換用の制御ビットトシてエ
ンベロープ波形メモリー３−８に、またＢ１□ｅ　Ｂ１
３　ｅ　Ｂ１４の３ビツトは音の強−１音響効果（トレ
モロ）制御用ビ・ントとして演算回路３−９に入力され
る。

７）エンベロープ発生部８では、スタートスイッチがオ
ンになるとまず分周回路３−１が動作開始する。分周回
路８−１の６ビツトバイナリ分周出力は一致回路８−２
に入力され、テンポ分局比メモ！ｊ−８−８の６ビツト
分周比出力と比較される。一致すればパルスを発生し後
段の分周回路３−４に入力する。このパルスは最短音符
長の時間間隔を決定する。

要すれば、入力回路４のテンポ制御用スイッチの操作に
より、加減算回路３−ＩＩにおいて分周比メモ！ｊ−８
−８０分周比出力を加減算し、分周比を変えて任意のテ
ンポに設定することができる。

８）音符長分周比メモ！ｊ−３−４はＢ４〜Ｂ７の４ビ
ツトをアドレス指定として、各音符長に対応する８ビツ
トの分局比データを選択し出力する。

これに応じて一致回路３−５において、分周回路３−４
の８ビツトバイナリ分周出力と比較され、一致したとき
パルスを出力する。このパルスの出力時間間隔はＢ４〜
Ｂ７の４ビツトで指定される各音符長に対応する。

しかし、ここでも次に述べる理由により、１音符長につ
き３２個のパルスを出力するようにされる。すなわち、
−数構出回路８−２．８−５等から出力されるパルスの
周波数は普通一般の場合の３２倍である。このパルスは
分周回路３−７に入力され分周される。

９）エンベロープ波形メモリー３−８は、８ビツト構成
、３２スデツグで１つのエンベローフ°波形を形作るよ
うデータを記憶している。エンベ。

ロープ波形は、先の基本波形と同様、各音符長で時間的
な圧縮、伸長があるだけで、１音符長で１つのエンベロ
ープ波形が読出されなければならない。分周回路３−７
はエンベロープ波形メモリー３−８のいわゆるアドレス
カウンタとなって訃り、５ビツトのバイナリ分周出力に
より％　１音符長につきエンベロープ波形メモリー３−
８の３２ステツプのアドレスを順次指定する。

エンベロープ波形メモ’）−８−８に入力されたＢＩＧ
　＋　Ｂｌｌ　ビットは読出されるべき波形メモリーを
選択し、基本波形メモ！Ｊ−２−８で選択される基本波
形と組合されて楽器組換え制御を行なう。Ｃの２ビット
ハ分周回路３−７の５ビツトバイナリ分周出力の高位の
もので、エンベロープ期間を４等分する。

１０）エンベロープ波形メモリー３−８から読出される
データは、演算回路３−９において、Ｂ１２゜Ｂ１３の
強弱ビットデータに基づく乗算及びＢ１４の音響効果（
トレモロ）ビットデータニ基ツく加減算を行ない、エン
ベロープ波形ブータラモディファイする。モディファイ
されたデータはＤ　／Ａ　−ｙ、ｉ−ｚ＜　−夕８−１
０　ｆＤ／　Ａ変換されエンベロープを発生する。

＋１）　　エンベロープはトーン・ジェネレータ部２の
Ｄ／Ａコンバータ２−９にレベル制御信号トシて送られ
、Ｄ／Ａコンバータ２−９で基本波形とミキシングされ
エンベロープ付音信号を出力する。音信号はアンプ９、
スピーカー１０ｔＪｉして放音される。

１２）なお、分周回路３−７で３２ステツプ（１つのエ
ンベロープ読出し）をカウントすると、そのキャリーパ
ルスはアドレスカウンタ６に入力されアドレスを１つ進
める。これＫより曲情報メモリー７では次の曲情報ビッ
トパターンが読出され、上記１）〜１２）の動作を繰返
＋。

１３）このようにして曲情報メモリー７がら１ｌｌｒｆ
次曲情報ビットパターンを読出シテい”　、　Ｉ’（１
５ヒツトに“ビが出力されると、コントロール回路５よ
り停止の信号が出力され、各分周回路２−１．２−８．
２−７．３−１．８−４．８−７をリセットするととも
に、内部のゲート回路を閉じ、一連の動作を終了する。

〈メモリーのデータ容量〉 ちなみに、上記実施例における各メモリーのデータ容量
は次のとおりである。

音階分周比メモリー２−５ ・・・・・・９ビットＸＩ２音階 基本波形メモリー２−８ ・・・・・・８ビット×１６ステツプ×４基本波形（た
だし、Ｃの信号による制［有］がある場合、）＋　６＝
（４Ｘ４）基本波形 音符長分周比メモリー３−３ ・・・・・・８ピッ１−ＸＩ最短音符長音符長分局比メ
モリー３−６ ・・・・・・８ビツト×１６音符艮 エンベロープ波形メモリー３−８ ・・・・・・８ビツト×３２ステツプ×４エンベロープ
波形〈楽器音（音色）の発生〉 音色は、エンベロープとそのエンベロープを形作ってい
る基本波形によって構成されており、その基本波形及び
エンベロープを指定することにより、所望の楽器音も指
定することができる。

楽器音を指定するデータは、曲情報メモリー７から出力
される楽器組換えピッ）　Ｂ１６　ｍ　Ｂｏ　であり、
ここでは最大１音符毎に楽器音を切換えることができる
ようにしている。楽器組換えビットＢ１゜、Ｂ１、のデ
ータは基本波形メモリー２−８、エンベロープ波形メモ
リー３−８に入力され、それぞれ対応する基本波形及び
エンベロープ波形がパ選択される。基本波形例は第３図
（ａ）〜（ｄ）、エンベロープ波形例は第４図（１）〜
（４′）のタイムチャートに示されるとおりで、例えば
基本波形Ａとして第３図（Ｃ）のものが、エンベロー１
波形Ｂとして第４図（２）のものが選択された場合は、
第５図に示すような波形形態をもつ楽器音が出力される
。

基本波形メモリー２−８に入力された２ビｙ）のＣ信号
は音の自然さ、音のききやすさを増すものである。１つ
のエンベロープ内で、基本波形の組合せが変わることが
ある。一般には、第４図（シ）の典型的なエンベロー１
波形に示されるように、音の立上りからピークになるま
での時間をアタック・タイムＡ、ピークから保持レベ／
Ｖまでの時間をディケイ・タイムロ１保持レベルの時ｉ
ｌｌサスティン・タイムＳ、立下りの時間をリリース・
タイムＲと呼び、これらの期間で基本波形も変わり得る
。本実施例では２ビツトのＣ信号により、エンベロープ
期間を均等に４分割しこれに近似化し７ている。基本波
形の変化としては高次周波数を附加して若干の変化がつ
けられるもの、あるいは特定の楽器音ではある期間が全
く異なる基本波形となる場合もあり様々である。

〈楽曲演奏の繰返し〉 第６図にアドレスカラ／り６部の詳細を示す。

アドレスカウンタ６は、プリセッタプルヵウンタ６−１
、停止アドレス記憶用レジスタ６−２−１、開始アドレ
ス記憶用レジスタ６−２−２、ゲート回路６−３、及び
−数回路６−４等から構成される。

楽曲演奏中に、入力回路４の繰返し開始アドレス指定用
のスイッチ操作を行なうと、コントロール回路５からパ
ルスＰ１が発生し開始アドレス記憶用レジスタ６−２−
２に入力される。このパルスＰ１の入力により、スイッ
チ操作時のプリセッタブルカウンタ６−１の出力（いわ
ゆる曲情報メモリー７の読出し位置を指定するアドレス
のビットパターン）が開始アドレス記憶用レジスタ６−
２−２に取込まれる。

次に、楽曲演奏が繰返しを終りたい箇所にきたとき、再
び入力回路４の繰返し停止アドレス指定のスイッチ操作
を行なうと、コントロール回路５からパルスＰ２が発生
し、停止アドレス記憶用レジスタ６−２−１．ゲート回
路６−３、プリセッタブルカウンタ６−菖に入力される
。まず、第１番目のパルスにより、プリセッタブルカウ
ンタ６−１の出力が停止アドレス記憶用レジスタ６−２
−１に取込まれ記憶する。第２番（１のパルスはラッチ
機能を有するゲート回路６−３を開た、−数回路６−４
においてブリセッタグ、ルヵウンタ６一１と停止アドレ
ス記憶用レジスタ６−２−１　（７）内容比較を可能に
する。第３番目のパルスは、オアゲートＯＲを介してプ
リセットエナーブル信号Ｐ３　としてプリセッタブルカ
ウンタ６−１に供給され、開始アドレス記憶用レジスタ
６−２−２の内容をプリセッタブルカウンタ６−１にプ
リセットする。

このように楽曲演奏中に、繰返し開始アドレス及び停止
アドレス指定用のスイッチ操作を行なうと、開始アドレ
スは開始アドレス記憶用レジスタ６−２−２に、停止ア
ドレスは停止アドレス記ｔａ用レジスタ６−２−１にそ
れぞれ記憶され、オた、停止アドレス指定用のスイッチ
操作で開始アドレスがプリセッタブルカウンタ６−１に
プリセットされる。これらスイッチ操作は楽曲演奏中任
、わ、である。

プリセッタグルカウンタ６−１に開始アドレスがプリセ
ットされると５曲情報メモリー７はこのアドレスから再
度読出され、−音符長期間が終るごとにプリセッタブル
カウンタ６−１を順次カウントアラ、プし、曲を再生し
ていく。プリセッタブルカウンタ６−ンＫより指定する
アドレスが停止アドレス記憶用レジスタ６−２−１の内
容と一致すると、−数回路６−４よりパルスが出力され
、オアゲーＦＯＲを介してプリセットエナーブル信号Ｐ
３としてプリセッタブルカウンタ６−　Ｉ　Ｋ：供給さ
れる。このプリセットエナーブル信号Ｐ３により再度開
始アドレス記憶用レジスタ６−２−２の内容をプリセッ
タブルカウンタ６−１にプリセレトすることが可能であ
る。

上述のように本例では、楽曲演奏中に開始アドレス゛指
定用及び停止アドレス指定用のスイッチ操作を行なうだ
けで、所望する期間を繰返して演奏することができる。

なお、繰返し開始は本例では停止アドレスの検出と同期
させて直ちに行なうようにしているが、別途スイッチ回
路４に繰返し開始用スイッチを設け、このスイッチ操作
により（；ｉｆｉ時に開始アドレス記憶用レジスタ６−
２−２の内容をプリセッタブルカウンタ６−１にプリセ
ットするようにしてもよい。なお、この場合、−数回路
６−１の出力によりエンペロー１発生回路３がものカウ
ントアツプが停止されるようにする必要がある。

繰返しを止めたいときは、スイッチ回路４の繰返し解除
用のスイッチ操作をして、コントロール回路５からｊｅ
／Ｓ／スＲを発生させ、停止アドレス記憶用レジスタ６
−２−１、開始アドレス記憶用レジスタ６−２−２、ゲ
ート回路６−３、−数回路６−４をリセットするように
すればよい。また、繰返し回数を予じめ設定しておくこ
とも容易である。例えば、これは、コントロール回路５
に入１１回路４等を介して予じめ繰返し回数を設定し、
また−数回路６−４より出力されるパルス数をカウント
して、カウント数が設定した回数と同じになったときパ
ルスＲを出力するようにすること等によって容易に実現
できる。

以上のように本発明は、曲中の開始アドレス、停市アド
レスを設定して、任意点から任意点までの繰返し演奏を
容易かつ直ちに行なえることができるものであり、例え
ば音楽学習や“カラオケ“とじて利用する場合等に有用
な楽曲演奏装置ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体の回路ブロック図
、第２図は曲情報メモリーのビット割当てを示す図、第
３図（ａ）〜（ｄ）は基本波形例を示すタイムチャート
、第４図（１）〜（４）はエンベロープ波形例を示すタ
イムチャート、第５図は基本波形トエンベロープ波形の
ミキシング例を示すタイムチャート、第６図は第１図の
要部を更に詳細に示す回路ブロック図である。 １・・・発振・分周回路、２・・・トーン・ジェネレー
タ部、３・・・エンベロープ発生部、４・・・入力回路
、５・・・コントロール回路、６・・・アドレスカウン
タ、７・・・曲情報）モリ−１６−１・・・プリセッタ
グルカウンタ、６−２−１・・・停止アドレス記憶用し
化 ジスタ、６−２−２・・・開始アドレス記・ｊｆｉ　用
レジスタ、６−３・・・ゲート回路、６−４・・・一致
回路、Ｂ、〜Ｂ３・・・音階ビット、Ｂ４〜Ｂ７・・・
音符にビット。 代理人　弁理士　　福　士　愛　彦 ／６ビツト 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　少なくとも音階データ、音符長データをビットパ
   ターンとする楽曲情報をメモリーし、アドレスカウンタ
   の指定により順次前記楽曲情報を読出し該楽曲情報に従
   って楽曲を演奏するものにおいて、 楽曲の繰返したい箇所のビットパターンの開始アドレス
   及び停止アドレスをそれぞれ設定するレジスタと、前記
   アドレスカウンタの指定アドレスと停止アドレスが一致
   したとき、前記アドレスカウンタに開始アドレスをプリ
   セットする手段を備え、曲中の任意点から任意点の繰返
   し演奏を可能にするよう構成してなることを特徴とする
   楽曲演奏装置。