(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音楽装置が備える複数の鍵盤の内で押鍵された鍵盤に応じた周期で生成されるのこぎり波信号から前記音楽装置のための信号を生成する方法において、
前記生成される信号の立ち上がりの程度を示すパラメータであって前記複数の鍵盤のそれぞれ毎に設定されたパラメータと前記周期とを反映させたしきい値を求める工程と、
前記のこぎり波信号の値が前記しきい値以上の期間には、その下限値とその上限値を結ぶ右上がりの直線波形となる一方、前記のこぎり波信号の値が前記しきい値より小さくなる期間には、前記その上限値と前記その下限値を結ぶ右下がりの直線波形となる三角状波信号を生成する工程と、
この三角状波信号をサイン関数の引数として得られるサイン関数値に基づいて信号を生成する工程と、を含むことを特徴とする音楽装置用信号生成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の音楽装置用信号生成方法において、
前記しきい値を求める工程は、
前記押鍵された鍵盤に応じた周期で生成されるのこぎり波信号の周期に対する、前記三角状波信号がその下限値から上限値までに至る時間の割合を所定数から減じて前記しきい値を決定する工程である、ことを特徴とする音楽装置用信号生成方法。
【請求項３】
音楽装置が備える複数の鍵盤の内で押鍵された鍵盤に応じた周期で生成されるのこぎり波信号から前記音楽装置のための信号を生成する方法において、
前記生成される信号の立ち上がりまたは立下りの程度を示すパラメータであって前記複数の鍵盤のそれぞれ毎に設定されたパラメータと前記周期とを反映させた値（ｎ）を求める工程と、
前記のこぎり波信号から三角波信号を生成する工程と、
この三角波信号を或るしきい値でコンパレートして、このコンパレート結果が正および負の所定値が交互に切り替わるような矩形波信号とする場合に、その正部分のパルス幅を所望値とするための前記或るしきい値を求めるために前記矩形波信号の一周期に対する前記正部分の所望パルス幅の割合を百分率で示した百分率パルス幅（ＰＷ）を受け付けて、この受け付けた百分率パルス幅（ＰＷ）に基づいて「１．０−２．０×パルス幅（但し、ＰＷは小数）」なる演算で前記或るしきい値を求めてこの求めた或るしきい値分、前記三角波信号の値を減ずる工程と、
これによって得られた三角波信号を前記値（ｎ）倍してこれを所定値でクリップする工程と、
クリップ処理された信号をサイン関数の引数として得られるサイン関数値に基づいて信号を生成する工程と、を含むことを特徴とする音楽装置用信号生成方法。
【請求項４】
請求項３に記載の音楽装置用信号生成方法において、
前記値（ｎ）を求める工程は、
前記押鍵された鍵盤に応じた周期で生成されるのこぎり波信号の周期に対する、前記三角波信号がその下限値から上限値までに至る時間の割合の逆数に所定数で乗じて決定される工程である、ことを特徴とする音楽装置用信号生成方法。
【請求項５】
音楽装置が備える複数の鍵盤の内で押鍵された鍵盤に応じた周期で生成されるのこぎり波信号を生成するのこぎり波信号生成手段を備えた発振器において、
前記生成される信号の立ち上がりの程度を示すパラメータであって前記複数の鍵盤のそれぞれ毎に設定されたパラメータと前記周期とを反映させたしきい値を求めるしきい値決定手段と、
前記のこぎり波信号の値が前記しきい値以上の期間には、その下限値とその上限値を結ぶ右上がりの直線波形となる一方、前記のこぎり波信号の値が前記しきい値より小さくなる期間には、前記その上限値と前記その下限値を結ぶ右下がりの直線波形となる三角状波信号を生成する三角状信号生成手段と、
この三角状波信号をサイン関数の引数として得られるサイン関数値に基づいて信号を生成する出力信号生成手段と、を備えたことを特徴とする発振器。
【請求項６】
音楽装置が備える複数の鍵盤の内で押鍵された鍵盤に応じた周期で生成されるのこぎり波信号を生成するのこぎり波信号生成手段を備えた発振器において、
前記生成される信号の立ち上がりまたは立下りの程度を示すパラメータであって前記複数の鍵盤のそれぞれ毎に設定されたパラメータと前記周期とを反映させた値（ｎ）を求めるｎ値決定手段と、
前記のこぎり波信号から三角波信号を生成する三角波信号生成手段と、
この三角波信号を或るしきい値でコンパレートして、このコンパレート結果が正および負の所定値が交互に切り替わるような矩形波信号とする場合に、その正部分のパルス幅を所望値とするための前記或るしきい値を求めるために前記矩形波信号の一周期に対する前記正部分の所望パルス幅の割合を百分率で示した百分率パルス幅（ＰＷ）を受け付けて、この受け付けた百分率パルス幅（ＰＷ）に基づいて「１．０−２．０×パルス幅（但し、ＰＷは小数）」なる演算で前記或るしきい値を求めてこの求めた或るしきい値分、前記三角波信号の値を減ずる減算手段と、
これによって得られた三角波信号を前記値（ｎ）倍してこれを所定値でクリップする信号加工手段と、
クリップ処理された信号をサイン関数の引数として得られるサイン関数値に基づいて信号を生成する出力信号生成手段と、を備えたことを特徴とする発振器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばシンセサイザ等に適用可能な信号処理技術の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
音楽用等のデジタル信号処理においてのこぎり波（以下適宜ＳＡＷ波と記す）や矩形波（以下適宜ＰＵＬＳＥ  ＷＩＤＴＨ波と記す）を生成する場合、いわゆる折り返しノイズが発生する。この折り返しノイズは処理対象信号中にサンプリング周波数の１／２即ちナイキスト周波数よりも高い周波数成分が含まれている場合にこれをサンプリングすると元の信号が正しく復元されないことにより生じるものであり、例えばナイキスト周波数で倍音の繰り返しが発生してしまう。
【０００３】
従来においては、このナイキスト周波数で倍音の繰り返しが発生するのを防止するために、ＦＩＲ、ＩＩＲ等で実現したローパスフィルタを使用して帯域制限して処理対象信号の高周波数成分を除去する等の方策が取られている。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、理想的な帯域制限を行うと原波形が正確に復元されずいわゆるギブス（信号が脈動状となる）が発生してしまう。また、ＦＩＲフィルタでは次数が高次になりソフトウエアで実現する場合には演算量が多くなり、一方、ＩＩＲフィルタを用いたとしても演算量を低減させると簡単にギプスが発生してしまうといった問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、ギプスを発生させることなく簡素な構成で効果的に折り返しノイズを防止することが可能とすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、音楽装置が備える複数の鍵盤の内で押鍵された鍵盤に応じた周期で生成されるのこぎり波信号から前記音楽装置のための信号を生成する方法において、
前記生成される信号の立ち上がりの程度を示すパラメータであって前記複数の鍵盤のそれぞれ毎に設定されたパラメータと前記周期とを反映させたしきい値を求める工程と、
前記のこぎり波信号の値が前記しきい値以上の期間には、その下限値とその上限値を結ぶ右上がりの直線波形となる一方、前記のこぎり波信号の値が前記しきい値より小さくなる期間には、前記その上限値と前記その下限値を結ぶ右下がりの直線波形となる三角状波信号を生成する工程と、
この三角状波信号をサイン関数の引数として得られるサイン関数値に基づいて信号を生成する工程と、を含むことを特徴としている。
【０００６】
また、前記しきい値を求める工程は、前記押鍵された鍵盤に応じた周期で生成されるのこぎり波信号の周期に対する、前記三角状波信号がその下限値から上限値までに至る時間の割合を所定数から減じて前記しきい値を決定する。
【０００７】
また、本発明の他の態様によれば、音楽装置が備える複数の鍵盤の内で押鍵された鍵盤に応じた周期で生成されるのこぎり波信号から前記音楽装置のための信号を生成する方法において、
前記生成される信号の立ち上がりまたは立下りの程度を示すパラメータであって前記複数の鍵盤のそれぞれ毎に設定されたパラメータと前記周期とを反映させた値（ｎ）を求める工程と、
前記のこぎり波信号から三角波信号を生成する工程と、
この三角波信号を或るしきい値でコンパレートして、このコンパレート結果が正および負の所定値が交互に切り替わるような矩形波信号とする場合に、その正部分のパルス幅を所望値とするための前記或るしきい値を求めるために前記矩形波信号の一周期に対する前記正部分の所望パルス幅の割合を百分率で示した百分率パルス幅（ＰＷ）を受け付けて、この受け付けた百分率パルス幅（ＰＷ）に基づいて「１．０−２．０×パルス幅（但し、ＰＷは小数）」なる演算で前記或るしきい値を求めてこの求めた或るしきい値分、前記三角波信号の値を減ずる工程と、
これによって得られた三角波信号を前記値（ｎ）倍してこれを所定値でクリップする工程と、
クリップ処理された信号をサイン関数の引数として得られるサイン関数値に基づいて信号を生成する工程と、を含むことを特徴とする音楽装置用信号生成方法も提供される。
【０００８】
そして、前記値（ｎ）を求める工程は、前記押鍵された鍵盤に応じた周期で生成されるのこぎり波信号の周期に対する、前記三角波信号がその下限値から上限値までに至る時間の割合の逆数に所定数で乗じて前記しきい値を決定する工程としている。
【０００９】
さらに本発明によれば、音楽装置が備える複数の鍵盤の内で押鍵された鍵盤に応じた周期で生成されるのこぎり波信号を生成するのこぎり波信号生成手段を備えた発振器において、
前記生成される信号の立ち上がりの程度を示すパラメータであって前記複数の鍵盤のそれぞれ毎に設定されたパラメータと前記周期とを反映させたしきい値を求めるしきい値決定手段と、
前記のこぎり波信号の値が前記しきい値以上の期間には、その下限値とその上限値を結ぶ右上がりの直線波形となる一方、前記のこぎり波信号の値が前記しきい値より小さくなる期間には、前記その上限値と前記その下限値を結ぶ右下がりの直線波形となる三角状波信号を生成する三角状信号生成手段と、
この三角状波信号をサイン関数の引数として得られるサイン関数値に基づいて信号を生成する出力信号生成手段と、を備えたことを特徴とする発振器も提供される。
【００１０】
そして、音楽装置が備える複数の鍵盤の内で押鍵された鍵盤に応じた周期で生成されるのこぎり波信号を生成するのこぎり波信号生成手段を備えた発振器において、
前記生成される信号の立ち上がりまたは立下りの程度を示すパラメータであって前記複数の鍵盤のそれぞれ毎に設定されたパラメータと前記周期とを反映させた値（ｎ）を求めるｎ値決定手段と、
前記のこぎり波信号から三角波信号を生成する三角波信号生成手段と、
この三角波信号を或るしきい値でコンパレートして、このコンパレート結果が正および負の所定値が交互に切り替わるような矩形波信号とする場合に、その正部分のパルス幅を所望値とするための前記或るしきい値を求めるために前記矩形波信号の一周期に対する前記正部分の所望パルス幅の割合を百分率で示した百分率パルス幅（ＰＷ）を受け付けて、この受け付けた百分率パルス幅（ＰＷ）に基づいて「１．０−２．０×パルス幅（但し、ＰＷは小数）」なる演算で前記或るしきい値を求めてこの求めた或るしきい値分、前記三角波信号の値を減ずる減算手段と、
これによって得られた三角波信号を前記値（ｎ）倍してこれを所定値でクリップする信号加工手段と、
クリップ処理された信号をサイン関数の引数として得られるサイン関数値に基づいて信号を生成する出力信号生成手段と、を備えたことを特徴とする発振器も提供される。
【００１１】
先ず図１３、図１４を参照して本発明の実施形態の発振器１００、２００が適用される音楽装置としてのシンセサイザ１３００の構成や動作の概要を説明する。図１３に示すようにシンセサイザ１３００は、操作装置７００と、発振器３００と、可変フィルタ４００と、可変増幅器５００と、増幅信号を音声として拡声するスピーカー６００とを備えている。図１４に示すように操作装置には複数の鍵盤を備える鍵盤部７１０や各種の操作スイッチ等で構成される操作部７２０等が設けられている。なお、操作結果を表示する表示部等も適宜配置されている。
【００１２】
鍵盤部７１０の各鍵盤には例えば左端の鍵盤から１鍵ずつ鍵盤ＩＤ「１」、「２」…、が設定されていて右端の鍵盤の鍵盤ＩＤは「ｎ」に設定されている。そして操作装置７００は押鍵された鍵盤のＩＤを発振器に送信する。また、操作部７２０の操作によって発振器３００から出力される信号をのこぎり波から矩形波等またはその逆に繰り替えることを指示する操作信号が操作装置７００から発振器３００に送信される。また、操作信号は波形切り替えの指示のみならず、操作部７２０の操作に応じた指示が含まれていてこれらは可変フィルタ４００、可変増幅器５００に送信される。これに応答して可変フィルタ４００はそのフィルタ特性を変更し、また可変増幅器５００は増幅度を変更する。
【００１３】
発振器３００は鍵盤ＩＤに応じた周期ののこぎり波等を生成出力し、この発振器３００からののこぎり波等は可変フィルタ４００によってフィルタリング処理されてこの処理信号が可変増幅器５００で増幅されて押鍵に応答した楽音出力が行われる。なお、操作部７２０には矩形波のパルス幅を指定する操作部が設けられていてこれを操作するとパルス幅を示す操作信号が発振器３００に送信されるので、発振器３００はこれを考慮したデューティ比となるようにして矩形波を生成出力可能にも構成されている。
【００１４】
次に本発明の実施形態である発振器について説明する。この発振器は図１３の発振器３００の部分に相当するものである。
【００１５】
（第１の実施形態）
（構成）
図１は本発明の第１の実施形態の発振器１００のブロック構成図である。発振器１００は、ＳＡＷ波形生成部１０１とＳＩＧ信号生成部１１０とを備えている。ＳＡＷ波形生成部１０１は更に押鍵された鍵盤の鍵盤ＩＤを受け取って所要の信号処理を行う波形生成部１０２と、テーブル１０４とを備えている。また、ＳＩＧ信号生成部１１０は本発明の特徴的な信号処理を行う信号処理部１１１と、テーブル１１２とを備えている。
【００１６】
先ずＳＡＷ波形生成部１０１の構成や動作について説明する。図２に示すようにテーブル１０４は鍵盤ＩＤとのこぎり波を生成するためのパラメータとなるｄｅｌｔａとが関連付けて登録されている。図２の例では鍵盤ＩＤ「１」、「２」、…「ｎ」のそれぞれに対してｄｅｌｔａ「Δ１」、「Δ２」、…「Δｎ」が関連付けて登録されている。そして波形生成部１０２はテーブル１０４を参照して受け取った鍵盤ＩＤに対応するｄｅｌｔａの値を用いてのこぎり波信号を生成する。
【００１７】
図３は波形生成部１０２がのこぎり波を生成する動作の説明図である。波形生成部１０２は値「１．０」からｄｅｌｔａを減じた値をｓａｍｐ（１）とし、このｓａｍｐ（１）からｄｅｌｔａを減じた値をｓａｍｐ（２）とし、…、という処理を値が「０」となるまで行う（この場合ｓａｍｐ（ｎ）＝０）。そして値が０となると再度値を「１．０」まで戻して同様の動作を繰り返す。かくして図６（ａ）に示すような「１．０」から「０．０」までの値が繰り返し出力されるＳＡＷ波形が生成出力される。なお、この時、波形生成部１０２はＳＡＷ波形の周期Ｌを例えば「１サンプル減算時間×サンプル数」等として把握し、この周期Ｌの情報とＳＡＷ波形とをＳＩＧ信号生成部１１０に出力する。かくして押鍵された鍵盤に応じた周期のＳＡＷ波形が生成される。
【００１８】
図４はテーブル１１２の説明図である。テーブル１１２は鍵盤ＩＤとパラメータｘとを関連付けて登録している。図４の例では、鍵盤ＩＤ「１」、「２」、…「ｎ」のそれぞれに対してｘ「ｘ１１」、「ｘ１２」、…「ｘ１ｎ」が関連付けて登録されている。このパラメータｘは鍵盤毎に異なるように設定されていて、後に示すように発振器１００からの出力信号の立ち上がりの程度を示すパラメータとなっている。信号処理部１１１はＳＡＷ波形の１周期Ｌに対するこのｘの値の割合が後に説明するしきい値ＴＨ１を決定している。なお、信号処理部１１１も鍵盤ＩＤを受け取るように構成されている。
【００１９】
（動作）
次に図５のフローチャートと図６の動作波形図とを参照して、押鍵された鍵盤に対応する周期ののこぎり波から発振器出力信号（ＳＩＧ）を生成する信号処理部１１１の動作を説明する。先ず、既に周期Ｌは受け取って更に鍵盤ＩＤを受け取ったとするとステップＳ５００において、「１．０−ｘ／Ｌ」なる演算を行ってこれをしきい値ＴＨ１とする。次にＳＡＷ波形から三角状波信号を生成する処理をステップＳ５１０、ステップＳ５２０、ステップＳ５３０で行う。
【００２０】
即ちステップＳ５１０においてＳＡＷ波形の値ｐｈａｓｅがＴＨ１以上の場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ５２０の処理を行い、これ以外の場合（Ｎｏ）にはステップＳ５３０の処理を行うことを図６（ａ）の波形に対して行う。なお、図６（ｂ）はＳＡＷ波形としきい値ＴＨ１との関係を示しており、しきい値ＴＨ１は「０．５≦ＴＨ１＜１．０」となる。
【００２１】
ステップＳ５２０では「２．０×（ＴＨ１−ｐｈａｓｅ）／（１−ＴＨ１）＋１．０」なる演算を行い、一方、ステップＳ５３０では「２．０×ｐｈａｓｅ／ＴＨ１−１．０」なる演算を行うことによって、図６（ｃ）に示すようなＳＩＧ波形が生成される。このＳＩＧ波形は「−１．０」から「１．０」までを時間ｘで立ち上がりその後「−１．０」まで減少することを繰り返す全体的に三角形状の波形となっている。図６（ｂ）、（ｃ）を参照すれば分かるように１周期Ｌに対するパラメータｘの割合が小さくなる程ＴＨ１が大きくなってＳＩＧ波形の立ち上がりは急峻になる反面、１周期Ｌに対するパラメータｘの割合が大きくなる程ＴＨ１が小さくなってＳＩＧ波形の立ち上がりが緩やかになる。このようにパラメータｘと周期Ｌとでしきい値ＴＨ１を定めていることによって各鍵盤に対して異なる立ち上がり状態を示すＳＩＧ波形が得られる。なお、ＳＩＧ波形の値は「−１．０≦ＳＩＧ≦１．０」となる。
【００２２】
この図６（ｃ）の波形が得られると次にステップＳ５４０において得られたＳＩＧ波形をサイン関数「ｓｉｎ（π・ｘ／２）」のｘの値に代入してサイン関数値を得てこれからＳＩＧ波形を得る。この場合、ステップＳ５４０に示す級数展開を使用する。図示の例では展開係数は「ａ１＝１．５７０３２０３３、ａ３＝−０．６４２１１４２７、ａ５＝０．０７１８６１５９」となる。これによって求められた波形は図６（ｄ）に示すようになる。図６（ｅ）に示す従来のＳＩＧ波形と比較すると変化部（＋１．０、−１．０）近傍等において丸みを帯びたものとなっている。
【００２３】
図７は横軸にサンプリング周波数（ｆｓ＝１４．０６２５ｋｈｚ）で正規化した周波数、縦軸にパワーを示した図面である。なお、この場合「ｘ：Ｌ＝１：１００」として「ｓｈａｐｅ＝ｘ／Ｌ」を１００分の１とし、周期Ｌを「２１．３（ｍｓｅｃ）（４６．９（Ｈｚ））」としている。従来で示すものは図６（ｅ）のＳＩＧ波形のスペクトルであり、ナイキスト周波数から周波数が増加してもパワーは平坦になっている。一方、今回で示す図６（ｄ）のＳＩＧ波形のスペクトルはナイキスト周波数で急峻に落ちていてこれが折り返しノイズの発生を防止している。
【００２４】
したがって第１の実施形態においては、ＳＩＧ信号生成部１１０は発振器１００から生成出力される信号の立ち上がりの程度を示すパラメータであって複数の鍵盤のそれぞれ毎に設定されたパラメータｘとＳＡＷ波形周期Ｌとを反映させたしきい値ＴＨ１を求め、この求められたしきい値に基づいてＳＡＷ波形信号から三角状波信号を生成し、この三角状波信号をサイン関数の引数として得られるサイン関数値に基づいて信号を生成することによって、ギプスを発生させることなく簡素な構成で効果的に折り返しノイズを防止することができる。
【００２５】
しかも、ＳＩＧ信号生成部１１０は押鍵された鍵盤に応じた周期Ｌで生成されるのこぎり波信号の周期Ｌに対する、三角状波信号がその下限値（−１．０）から上限値（＋１．０）までに至る時間ｘの割合を所定数「１．０」から減じることで簡単にしきい値ＴＨ１を決定することができる。
【００２６】
（第２の実施形態）
（構成）
この実施形態の発振器２００は矩形波を生成するものである。図８は本発明の第２の実施形態の発振器２００のブロック構成図である。発振器２００は、ＳＡＷ波形生成部１０１とＳＩＧ信号生成部２１０とを備えている。ＳＡＷ波形生成部１０１の構成や動作は第１の実施形態のものと変わる所がないため説明を省略する。ＳＩＧ信号生成部２１０は本発明の特徴的な信号処理を行う信号処理部２１１と、テーブル２１２とを備えている。
【００２７】
図９はテーブル２１２の説明図である。テーブル２１２は鍵盤ＩＤとパラメータｘとを関連付けて登録している。図９の例では、鍵盤ＩＤ「１」、「２」、…「ｎ」のそれぞれに対してｘ「ｘ２１」、「ｘ２２」、…「ｘ２ｎ」が関連付けて登録されている。このパラメータｘは鍵盤毎に異なるように設定されていて、後に示すように発振器２００からの出力信号の立ち上がり又は立下りの程度を示すパラメータとなっている。なお、信号処理部２１１も鍵盤ＩＤや指定されるパルス幅を受け取るように構成されている。
【００２８】
（動作）
次に図１０のフローチャートと図１１の動作波形図等とを参照して、押鍵された鍵盤に対応する周期ののこぎり波から発振器出力信号（ＳＩＧ）を生成する信号処理部２１１の動作を説明する。先ず先に説明したようにしてＳＡＷ波形生成部１０１は図１１（ａ）に示すような周期Ｌののこぎり波を生成する。そして既に周期Ｌは受け取って更に鍵盤ＩＤを受け取ったとすると、先ず、ステップＳ１０００において、「ｘ／Ｌ」なる演算を行ってｓｈａｐｅを求めこの逆数に０．５（所定数）を乗じた値をｎとする。次にＳＡＷ波形から三角波信号を生成する処理をステップＳ１０１０、ステップＳ１０２０、ステップＳ１０３０で行う。
【００２９】
即ちステップＳ１０１０においてＳＡＷ波形の値ｐｈａｓｅが０．５以上の場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ１０２０の処理を行い、これ以外の場合（Ｎｏ）にはステップＳ１０３０の処理を行うことを図１１（ａ）の波形に対して行う。ステップＳ１０２０では「３．０−４．０×ｐｈａｓｅ」なる演算を行い、一方、ステップＳ１０３０では「４．０×ｐｈａｓｅ−１．０」なる演算を行うことによって、図１１（ｂ）に示すような三角波信号を得ることができる。なお、ステップＳ１０２０、ステップＳ１０３０における演算は先に説明したステップＳ５２０、ステップＳ５３０において「ＴＨ１＝０．５」としたものである。
【００３０】
次に操作部７２０から与えられているパルス幅となるように矩形波を生成するための処理をステップＳ１０４０にて行う。そのためには「しきい値ＴＨ２＝１．０−２．０×パルス幅」なる演算を行って図１１（ｂ）に示す三角波信号ＳＩＧからこのＴＨ２分を減算する。この波形例を図１１（ｄ）に示し、図１１（ｂ）の三角波信号とＴＨ２との関係を図１１（ｃ）に示す。図１５はしきい値ＴＨ２を求める意味の説明図であり、例えばパルス幅５０（％）の場合にはＴＨ２＝１．０−２．０×０．５＝０となり三角波信号をＴＨ２＝０でコンパレートするとパルス幅５０（％）の矩形波（実線で図示）が得られる。また、パルス幅２５（％）の場合にはＴＨ２＝１．０−２．０×０．２５＝０．５となり三角波信号をＴＨ２＝０．５でコンパレートするとパルス幅２５（％）の矩形波（点線で図示）が得られる。かくしてこの演算で求められたＴＨ２をしきい値とすると指定されたパルス幅での矩形波が生成されることになる。
【００３１】
さて、ステップＳ１０５０では、信号処理部２１１が図１１（ｄ）に示すＳＩＧ信号にステップＳ１０００で求めたｎを乗じてこれを上限値「１．０」、下限値「−１．０」でクリップする処理を行う。この波形例を図１１（ｆ）に示す。図１１（ｆ）を参照すれば分かるようにパラメータｘは矩形波の立ち上がり又は立下りの程度を示すものとなっている。
【００３２】
図１１を参照すれば分かるように１周期Ｌに対するパラメータｘの割合が小さくなる程ｎが大きくなってＳＩＧ波形の立ち上がりは急峻になる反面、１周期Ｌに対するパラメータｘの割合が大きくなる程ｎが小さくなってＳＩＧ波形の立ち上がりが緩やかになる。このようにパラメータｘと周期Ｌとでｓｈａｐｅを定めこれからｎを決定することによって各鍵盤に対して異なる立ち上がり状態を示す矩形波のＳＩＧ波形が得られる。なお、ＳＩＧ波形の値は「−１．０≦ＳＩＧ≦１．０」となる。
【００３３】
この図１１（ｆ）の波形が得られると次にステップＳ１０６０において得られたＳＩＧ波形をサイン関数「ｓｉｎ（π・ｘ／２）」のｘの値に代入してサイン関数値を得てこれからＳＩＧ波形を得る。この場合、ステップＳ１０６０に示す級数展開を使用する。図示の例では展開係数は「ａ１＝１．５７０３２０３３、ａ３＝−０．６４２１１４２７、ａ５＝０．０７１８６１５９」となる。これによって求められた波形は図１１（ｇ）に示すようになる。図１１（ｅ）に示す従来のＳＩＧ波形と比較すると変化部（＋１．０、−１．０）近傍等において丸みを帯びたものとなっている。
【００３４】
図１２は横軸にサンプリング周波数（ｆｓ＝１４．０６２５ｋｈｚ）で正規化した周波数、縦軸にパワーを示した図面である。なお、この場合「ｘ：Ｌ＝１：１００」として「ｓｈａｐｅ＝ｘ／Ｌ」を１００分の１とし、周期Ｌを「２１．３（ｍｓｅｃ）（４６．９（Ｈｚ））」としている。従来で示すものは図１１（ｅ）のＳＩＧ波形のスペクトルであり、ナイキスト周波数から周波数が増加してもパワーは平坦になっている。一方、今回で示す図１１（ｇ）のＳＩＧ波形のスペクトルはナイキスト周波数で急峻に落ちていてこれが折り返しノイズの発生を防止している。
【００３５】
したがって第２の実施形態においてＳＩＧ信号生成部２１０は発振器２００から生成出力される信号の立ち上がりまたは立下りの程度を示すパラメータであって複数の鍵盤のそれぞれ毎に設定されたパラメータｘと周期Ｌとを反映させた値ｎを求め、のこぎり波信号から三角波信号を生成し、与えられたパルス幅を考慮したしきい値を求めてこの求めたしきい値分、三角波信号の値を減じこれによって得られた三角波形信号をｎ倍してこれを＋１．０、−１．０でクリップし、クップ処理された信号をサイン関数の引数として得られるサイン関数値に基づいて信号を生成することによって、ギプスを発生させることなく簡素な構成で効果的に折り返しノイズを防止することができる。
【００３６】
しかも、ＳＩＧ信号生成部２１０は、押鍵された鍵盤に応じた周期Ｌで生成されるのこぎり波信号の周期Ｌに対する、三角信号がその下限値「−１．０」から上限値「１．０」までに至る時間ｘの割合の逆数に所定数「０．５」で乗じてｎを決定するので簡単に値ｎを決定することができる。
【００３７】
以上本発明の実施の形態について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で上記実施形態に種々の変形や変更を施すことが可能となる。また、発振器１００、２００の構成を可能な限り専用のＬＳＩ等のハードウエアで実現することもできるし、その機能を可能な限りＣＰＵ（又はＤＳＰ）が動作プログラムを実行することによって実現することも可能である。さらに各テーブルを使用せずにアルゴリズムプログラムで一連の動作を行うようにしても良い。さらに、発振器１００、２００をシンセサイザ以外の装置に適用したり単体で使用することもできる。
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、ギプスを発生させることなく簡素な構成で効果的に折り返しノイズを防止することが可能となるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の発振器１００のブロック構成図である。
【図２】テーブル１０４の説明図である。
【図３】動作の説明図である。
【図４】テーブル１１２の説明図である。
【図５】第１の実施形態の発振器１００の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】発振器１００の動作波形の説明図である。
【図７】従来技術との比較の説明図である。
【図８】第２の実施形態の発振器２００のブロック構成図である。
【図９】テーブル２１２の説明図である。
【図１０】第２の実施形態の発振器２００の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】発振器２００の動作波形の説明図である。
【図１２】従来技術との比較の説明図である。
【図１３】シンセサイザ１３００のブロック構成図である。
【図１４】シンセサイザ１３００の操作装置７００の模式的説明図である。
【図１５】動作の説明図である。
【符号の説明】
１００  発振器
１０１  ＳＡＷ波形生成部
１０２  波形生成部
１０４  テーブル
１１０  ＳＩＧ信号生成部
１１１  信号処理部
１１２  テーブル
２００  発振器
２１０  ＳＩＧ信号生成部
２１１  信号処理部
２１２  テーブル
７００  操作装置
７１０  鍵盤部
７２０  操作部
１３００  シンセサイザ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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