(57)【要約】【課題】　ディジタル的な楽音波形信号発生装置において、複雑な楽音波形信号を発生させる。【解決手段】　マスター部ＭＡ及びスレーブ部ＳＬは、加算器１２，２２及び記憶素子１３，２３による累算値（位相情報）に基づいて、楽音波形信号をそれぞれ発生する。加算器２２及び記憶素子２３による累算値は、加算器１２及び記憶素子１３による累算値の周期毎に初期値にリセットされる。記憶素子２３から加算器２２への累算値の帰還路には、乗算器７１ａ，７１ｂからなる変換回路７１が介装されている。乗算器７１ａは、記憶素子７１ａの出力値に、第1帰還係数Ｒｃを乗算する。乗算器７１ｂは、「１」を超えるビットを切り捨てるモジュロ型で構成されているとともに、第２帰還係数Ｓｃだけ入力値をビットシフトする。【選択図】　図１
2004139121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　入力される周波数情報を累算して同周波数情報に反比例した周期で変化する累算値を出力する累算手段と、
　所定の周期を有する制御波形信号を発生する制御波形信号発生手段と、
　前記累算手段の累算値を前記制御波形信号の周期に同期して所定の初期値に設定する同期手段と、
　前記累算手段内に設けられて前記累算値を所定の変換特性で変換する変換手段と
を備え、前記累算値に基づいて楽音波形信号を発生するようにした楽音波形信号発生装置。
【請求項２】
　前記請求項１に記載の楽音波形信号発生装置において、
　前記累算手段を、入力される周波数情報と帰還された累算値とを演算する演算器と、前記演算器により演算された演算結果を記憶するとともに前記演算器に累算値として帰還する記憶素子とで構成し、かつ
　前記変換手段を前記累算値の循環路に設けた楽音波形信号発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、ディジタルシンセサイザなどの電子楽器や、楽音発生機能を併せ持つパーソナルコンピュータ、ゲーム装置、カラオケ装置等の各種電気機器に好適な楽音波形信号発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
　従来から、アナログシンセサイザのスレーブ部のＶＣＯ（電圧制御型発振器）をマスター部のＶＣＯでリセットして、マスター部とスレーブ部のピッチの比により、様々な倍音構造を有する音が得られるようにしたアナログシンセサイザにおけるシンク機能はよく知られている。そして、ディジタル的に楽音波形信号を発生する楽音波形信号発生装置においても、前記シンク機能を実現するために、入力される周波数情報を累算して同周波数情報に反比例した周期で変化する累算値を出力する累算手段を備え、同累算手段による累算値に基づいて楽音波形信号を発生するようにした楽音波形信号発生装置において、制御波形信号発生装置による所定の周期を有する制御波形信号の１周期毎に累算手段の累算値を所定の初期値に設定することも従来から知られている（例えば、特開平１０−１９８３７８号公報参照）。
【０００３】
　しかしながら、上記従来の装置にあっては、入力される周波数情報を変更することにより様々な倍音構造の楽音波形信号が得られるものの、累算手段の累算値は制御波形信号の１周期毎に必ず一定の値にリセットされることになるので、得られる楽音波形信号にも限界があった。
【発明の開示】
【０００４】
　本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、楽音波形信号を複雑に変化させて変化に富んだ楽音波形信号を発生可能な楽音波形信号発生装置を提供することにある。
【０００５】
　前記目的を達成するために、本発明の構成上の特徴は、入力される周波数情報を累算して同周波数情報に反比例した周期で変化する累算値を出力する累算手段と、所定の周期を有する制御波形信号を発生する制御波形信号発生手段と、累算手段の累算値を制御波形信号の周期に同期して所定の初期値に設定する同期手段と、累算手段内に設けられて累算値を所定の変換特性で変換する変換手段とを備え、累算値に基づいて楽音波形信号を発生するようにしたことにある。
【０００６】
　この場合、例えば、累算手段は、入力される周波数情報と帰還された累算値とを演算する演算器と、演算器により演算された演算結果を記憶するとともに演算器に累算値として帰還する記憶素子とで構成され、かつ変換手段は累算値の循環路に設けられる。
【０００７】
　これによれば、累算値が変換手段の特性にしたがって変換され、楽音波形信号はこの変換された累算値に応じた発生されることになるので、複雑かつ特殊な効果を有する楽音波形信号が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
　以下、本発明の各実施形態を順次説明する。
【０００９】
ａ．第1実施形態
　図1は、本発明の第1実施形態に係る楽音波形信号発生装置をブロック図により示している。
【００１０】
　この楽音波形信号発生装置は、マスター部ＭＡ及びスレーブ部ＳＬからなる２系統の楽音波形信号発生部を備えており、マスター部ＭＡ及びスレーブ部ＳＬからそれぞれ楽音波形信号を出力するとともに、スレーブ部ＳＬの楽音波形信号をマスター部ＭＡの楽音波形信号で同期制御することにより、マスター部ＭＡにおける楽音波形信号の基本周波数の整数倍の周波数成分（高調波成分）及び同基本周波数よりも低い周波数成分（低調波成分）を得るものである。
【００１１】
　マスター部ＭＡは、第１周波数情報入力端子１１から入力されるマスタ側基本周波数情報Ｆnmを累算するための累算手段を構成する加算器１２及び記憶素子１３を有する。加算器１２は、固定小数点の演算において有効ビットを超えるビットを切り捨てるモジュロ型加算器で構成され、「０」〜「１」の範囲内で加算動作をして、加算結果が「１」を超えるとオーバーフロー信号ＯＦを出力する。記憶素子１３は、加算器１２の出力を記憶して、同記憶した値を１クロック分（１サンプル時間）だけ遅らせて出力する。これにより、累算手段は、図２に示すように、周波数情報Ｆnmの大きさに反比例する周期を有して「０」〜「１」に渡って繰り返し変化する鋸歯状波信号Ｐｍを出力する。
【００１２】
　マスター部ＭＡは、加算器１２の出力端に接続された波形発生部１４も有する。波形発生部１４は、加算器１２からの鋸歯状波信号（位相信号）Ｐｍに基づいて、周波数情報Ｆnmに比例した周波数を有する第１楽音波形信号ＳＯ１を第１出力端子１５に出力するもので、例えば１周期分の波形サンプルデータを記憶した波形メモリで構成されている。また、この波形発生部１４を、正弦波形を記憶する正弦波メモリで構成したり、加算器１２からの出力信号を位相信号Ｐｍとして第1楽音波形信号ＳＯ１を合成するＦＭ音源回路（ＦＭオペレータ）で構成してもよい。
【００１３】
　スレーブ部ＳＬも、第２周波数情報入力端子２１から入力されるスレーブ側基本周波数情報Ｆnsを累算する加算器２２及び記憶素子２３からなる累算手段と、波形発生部２４とを有する。加算器２２、記憶素子２３及び波形発生部２４は、マスター部ＭＡの加算器１２、記憶素子１３及び波形発生部１４と同様に構成され、波形発生部２４から発生される第２楽音波形信号ＳＯ２は、第２出力端子２５に供給される。このスレーブ部ＳＬにおいても、加算器２２及び記憶素子２３からなる累算手段は、図２に示すように、周波数情報Ｆnsの大きさに反比例する周期を有して「０」〜「１」に渡って変化する鋸歯状波信号（位相信号）Ｐｓを出力する。
【００１４】
　加算器２２の出力端と、記憶素子２３及び波形発生部２４の入力端との間には、スイッチング回路２６が接続されている。スイッチング回路２６は、通常第１入力端２６ａに供給される加算器２２からの出力信号を記憶素子２３及び波形発生部２４に供給し、リセット回路２７からのリセット信号の入力時に第２入力端２６ｂに供給される信号を記憶素子２３及び波形発生部２４に供給する。リセット回路２７は、マスター部ＭＡからのオーバーフロー信号ＯＦを検出して、リセット信号をスイッチング回路２６に出力する。　
【００１５】
　スイッチング回路２６の第２入力端２６ｂには、除算器３１、乗算器３２及び加算器３３からなる初期値演算回路と、乗算器３４，３５及び加算器３６，３７からなる初期値修正回路とが接続されている。初期値演算回路は、マスター部ＭＡの累算手段による鋸歯状波信号Ｐｍが「１」から「０」に変化する毎に、すなわちリセット回路２７からリセット信号が出力される毎に、スレーブ部ＳＬの累算手段による鋸歯状波信号Ｐｓがリセットされる値（所定の初期値）を計算するものである。
【００１６】
　この初期値演算回路の必要性について説明しておくと、サンプリング周波数を楽音波形信号の周波数よりも極めて高く設定できたり、サンプリング周波数がマスター部ＭＡによる楽音波形信号の周波数の整数倍であれば問題ない。しかし、実際にはそのようなことは難しく、マスター部ＭＡの鋸歯状波信号Ｐｍが「１」から「０」に変化した時点とサンプリングタイミングとの間には時間的なずれが生じる。すなわち、スレーブ部ＳＬの累算手段がリセットされるタイミングは、マスター部ＭＡの累算手段による鋸歯状波信号Ｐｍが「０」になった時点から遅れて、同「０」になった時点後の次のサンプリングタイミングになる。このずれのために、スレーブ部ＳＬにて形成される楽音波形信号には、マスター部ＭＡにて形成される楽音波形信号に対して、周期毎に異なる位相ずれすなわちジッタが生じる。
【００１７】
　このようなずれを補正するために、除算器３１及び乗算器３２が設けられており、次にこれらの除算器３１及び乗算器３２の意味について説明する。マスター部ＭＡの累算手段による鋸歯状波信号Ｐｍは図２の上段のように変化し、仮想的な時点ｔ１’で「１」から「０」に変化する。これは、サンプル値（黒丸で図示）がサンプリングタイミングｔ０，ｔ１，ｔ２・・・でしか実際の値を取り得ないからである。いま、前記仮想的な時点ｔ１’でマスター部ＭＡの鋸歯状波信号値Ｐｍが「１」から「０」に変化したものとするとともに、サンプリングタイミングｔ１における同鋸歯状波信号の「０」からの増加分をＰm1とする。一方、前記仮想的な時点ｔ１’でスレーブＳＬの鋸歯状波信号Ｐｓが所定の初期値（本実施形態では「０」）にリセットされたものとすると、サンプリングタイミングｔ１における同鋸歯状波信号Ｐｓの前記初期値からの増加分はＰs1になる。これらの増加分Ｐm1，Ｐs1の各大きさの比は、マスター部ＭＡ及びスレーブ部ＳＬに入力された各周波数情報Ｆnm，Ｆnsの大きさの比に等しいので、下記式１が成立する。
　　Ｐs1／Ｐm1＝Ｆns／Ｆnm　　…式１
【００１８】
この式１を変形することにより、スレーブ部ＳＬ側の増加分Ｐs1は、下記式２として与えられる。
　　Ｐs1＝Ｐm1・Ｆns／Ｆnm　　…式２
【００１９】
　除算器３１は、加算器１２からの出力値Ｐm1を第１周波数情報入力端子１１からの周波数情報Ｆnmで除算して、除算結果Ｐm1／Ｆnmを出力する。乗算器３２は、除算器３１の出力値Ｐm1／Ｆnmに第２周波数情報入力端子２１からの周波数情報Ｆnsを乗算して、乗算結果Ｐm1・Ｆns／Ｆnmを出力する。これにより、サンプリング周波数が楽音波形信号の周波数よりも極めて高くなくても、サンプリング周波数がマスター部ＭＡによる楽音波形信号の周波数の整数倍でなくても、ジッタを生じない初期値を算出することができる。
【００２０】
　加算器３３は、乗算器３２とオフセット情報入力端子４１とに接続されており、前記初期値演算回路により計算された初期値にオフセット情報入力端子４１に供給されたオフセット値Ｐiを加算して、オフセット値Ｐiを加味した初期値Ｐo＝Ｐm1・Ｆns／Ｆnm＋Ｐiを出力する。
【００２１】
　なお、本実施形態では、除算器３１及び乗算器３２により初期値を計算するようにしたが、サンプリング周波数を楽音波形信号の周波数よりも極めて高かったり、サンプリング周波数がマスター部ＭＡによる楽音波形信号の周波数の整数倍であったり、ジッタの発生が問題とならない場合には、これらの除算器３１、乗算器３２及び加算器３３を不要とし、前記オフセット値Ｐiを乗算器３４に直接入力するようにすればよい。これは、前記所定の初期値が「０」であることに対応する。
【００２２】
　次に、乗算器３４，３５及び加算器３６，３７からなる初期値修正回路について説明する。乗算器３４は、加算器３３から初期値Ｐoに同期係数情報入力端子４２に供給された同期係数Ｈsを乗算して、同乗算結果Ｈs・Ｐoを出力する。乗算器３５は、加算器２２及び記憶素子２３からなる累算手段による鋸歯状波信号（位相信号）の信号値Ｐｓに前記同期係数Ｈsを乗算して、同乗算結果Ｈs・Ｐｓを出力する。加算器３６，３７は実質的には減算動作するもので、加算器３６は、乗算器３５からの出力値Ｈs・Ｐｓから加算器２２からの出力値Ｐｓを減算して、減算結果(Ｈs−１)・Ｐｓを出力する。加算器３７は、乗算器３４からの出力値Ｈs・Ｐoから加算器３６からの出力値(Ｈs−１)・Ｐｓを減算して、減算結果Ｈs・Ｐo＋(１−Ｈs)・Ｐｓを出力する。これにより、初期値修正回路は、加算器２２及び記憶素子２３からなる累算手段の鋸歯状波信号Ｐｓを同期係数Ｈsに応じた比率で前記初期値Ｐoに加味、すなわち前記初期値Ｐo及び鋸歯状波信号Ｐｓを同期係数Ｈsに応じて重み付け合成してスイッチング回路２６の第２入力端２６ｂに出力することになる。
【００２３】
　次に、上記のように構成した第1実施形態の作動を説明する。マスター部ＭＡにおいては、加算器１２及び記憶素子１３からなる累算手段が、第1周波数情報入力端子１１から入力されたマスター側基本周波数情報Ｆnmを順次累算することにより、図２の上段に示すように、同周波数情報Ｆnmに反比例する周期で「０」〜「１」に渡って繰り返し変化する鋸歯状波信号Ｐｍを発生する。そして、波形発生部１４は、前記鋸歯状波信号Ｐｓを位相情報として同波形発生部１４の機能に応じた第１楽音波形信号ＳＯ１を第1出力端子１５に出力する。
【００２４】
　一方、スレーブ部ＳＬにおいても、加算器２２の出力は通常スイッチング回路２６の第1入力端２６ａを介して記憶素子２３に接続されており、加算器２２及び記憶素子２３からなる累算手段が、第２周波数情報入力端子２１から入力されたスレーブ側基本周波数情報Ｆnsを順次累算することにより、図２の下段に示すように、同周波数情報Ｆnsに反比例する周期で「０」〜「１」に渡って繰り返し変化する鋸歯状波信号Ｐｓを発生する。
【００２５】
　この鋸歯状波信号Ｐｓに対しては、マスター部ＭＡの累算手段の出力である鋸歯状波信号Ｐｍが同期制御するための制御波形信号として作用する。加算器１２がオーバーフロー信号ＯＦを発生する毎に、すなわち前記鋸歯状波信号Ｐｍが「１」から「０」に変化する毎に、リセット回路２７はリセット信号をスイッチング回路２６に供給する。これにより、スイッチング回路２６は、切り換えられて第２入力端２６ｂに供給されている初期値を記憶素子２３に供給するので、このスレーブ部ＳＬの累算手段は、前記リセット信号のタイミングでリセットされて初期値に設定される。すなわち、スレーブ部ＳＬの波形発生部２４に対する位相信号がマスター部ＭＡの楽音波形信号ＳＯ１の各周期毎にリセットされる。そして、この同期制御された位相信号に基づいて、波形発生部２４は、同波形発生部２４の機能に応じた第２楽音波形信号ＳＯ２を第２出力端子２５に出力する。
【００２６】
　これにより、第２出力端子２５からは、周波数情報Ｆnsにより表された基本周波数Ｆｓと、周波数情報Ｆnmにより表された基本周波数Ｆｍとにより定まるフォルマント特性の周波数成分を有する豊かな第２楽音波形信号ＳＯ２が出力される。このようなスレーブ部ＳＬからの第２楽音波形信号ＳＯ２は、マスター部ＭＡからの第１楽音波形信号ＳＯ１と混合され、又は単独に楽音として出力される。
【００２７】
　前記スレーブ部ＳＬの累算手段における同期制御においては、除算器３１及び乗算器３２が、リセットタイミングにおけるスレーブ部ＳＬの累算手段に対する初期値を計算して、同累算手段にて発生される鋸歯状波信号Ｐｓのリセットに伴う位相ずれをなくすようにしたので、前記同期制御が良好に行われて発生楽音の音質が良好に保たれる。
【００２８】
　また、上記第1実施形態においては、外部から与えられるオフセット値Ｐi及び同期係数Ｈsによって前記初期値が修正される。この修正がもたらす影響について図３〜８を用いて説明する。図３〜７は、スレーブ部ＳＬの波形発生部２４を正弦波メモリで構成するとともに、サンプリング周波数を４４．１ＫＨz、マスター部ＭＡ側の基本周波数を４４０Ｈｚ、スレーブ部ＳＬ側の基本周波数を６６０Ｈｚ、及びオフセット値Ｐiを「０」に設定した状態において、同期係数Ｈsを種々に変更した場合におけるマスター部ＭＡ側の鋸歯状波信号Ｐｍ、スレーブ部ＳＬ側の鋸歯状波信号Ｐｓ及び同スレーブ部ＳＬ側の第２出力端子２５の出力波形信号ＳＯ２の時間変化を示す波形図である。なお、これらの波形図の下欄の数字は、サンプル値の番号を示している。
【００２９】
　図３，４は同期係数Ｈsを「1.0」及び「0.0」にそれぞれ設定した場合であり、図３においては、マスター部ＭＡ側の鋸歯状波信号Ｐｍが「１」から「０」に変化する時点でスレーブ部ＳＬ側の鋸歯状波信号Ｐｓは「０」に完全にリセットされており、同鋸歯状波信号Ｐｓ及び出力波形信号ＳＯ２は複雑な倍音構造の高調波成分を含む楽音波形信号となる。また、図４においては、マスター部ＭＡ側の鋸歯状波信号Ｐｍが「１」から「０」に変化してもスレーブ部ＳＬ側の鋸歯状波信号Ｐｓは全くリセットされず、同鋸歯状波信号Ｐｓは６６０Ｈｚの鋸歯状波に保たれると同時に、出力波形信号ＳＯ２も６６０Ｈｚの正弦波に保たれる。
【００３０】
　一方、図５〜７は、前記状態から同期係数Ｈsだけを、「0.75」、「0.50」及び「0.25」と変化させた場合における鋸歯状波信号Ｐｍ，Ｐｓ及び出力波形信号ＳＯ２の時間変化をそれぞれ示している。これによれば、同期係数Ｈsを小さくするにしたがって、マスター部ＭＡ側の鋸歯状波信号Ｐｍによるスレーブ部ＳＬ側の同期制御が次第に不完全になっていくことが分かる。そして、このような同期制御が不完全になることにより、ソフトシンク効果が実現され、また周波数情報Ｆnmより表された周波数よりも低い周波数の低調波成分が同期係数Ｈsに応じて発生していることも分かる。その結果、同期係数Ｈsを「０」〜「１」の間の適当な値に設定することにより複雑な楽音波形信号が得られるとともに、アナログシンセサイザにおけるハードシンクからソフトシンクまでの変化させることができる。また、この同期係数Ｈsを時変動させることにより複雑に時間変化する楽音波形信号を得ることができる。
【００３１】
　図８は、前記同期係数Ｈsを「1.0」に設定した状態で、前記各種パラメータのうちのオフセット値Ｐiのみを「0.2」に変更した場合における鋸歯状波信号Ｐｍ，Ｐｓ及び出力波形信号ＳＯ２の時間変化を示す波形図である。これによっても、出力波形信号ＳＯ２が図３のオフセット値Ｐiを「０」に設定した場合から変化し、複雑な楽音波形信号が得られることが分かる。
【００３２】
ｂ．第２実施形態
　次に、本発明の第２実施形態について説明すると、同第２実施形態に係る楽音波形信号発生装置は図９にブロック図により示されている。
【００３３】
　この第２実施形態に係る楽音波形信号発生装置は、上記第1実施形態のマスター部ＭＡによるスレーブ部ＳＬの同期制御に条件付けをしたことを特徴としており、スイッチング回路２６と直列に設けたスイッチング回路５１と、マスター部ＭＡ及びスレーブ部ＳＬとは独立して時変動する制御信号発生手段としてのランダム信号発生器（乱数発生器）５２を備えている。なお、上記第1実施形態の乗算器３４，３５及び加算器３６，３７からなる初期値修正回路をそのまま残してもよいが、この第２実施形態においては省略して示している。また、上記第1実施形態と同一機能を有する回路に関しては、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
　スイッチング回路２６は、その第１入力端２６ａを加算器２２の出力端に接続し、その第２入力端２６ｂを加算器３３の出力端に直接接続し、その出力端をスイッチング回路５１の第２入力端５１に接続している。スイッチング回路５１は、ランダム信号発生器５２に接続された比較器５３からの切り換え信号がローレベルにあるとき、第1入力端５１ａに供給されている加算器２２の出力信号を記憶素子２３及び波形発生部２４に供給する。また、前記切り換え信号がハイレベルにあるとき、スイッチング回路５１は、スイッチング回路２６から第２入力端５１ｂに供給されている出力信号を記憶素子２３及び波形発生部２４に供給する。
【００３５】
　ランダム信号発生器５２は、「０」〜「１」の間でランダムに変化するランダム信号（乱数信号）を発生するものである。比較器５３は、ランダム信号発生器５２からのランダム信号値と、同期係数情報入力端子４２からの同期係数Ｈsとを比較し、ランダム信号値が同期係数Ｈsの値よりも大きいときローレベル信号をスイッチング回路５１に出力し、ランダム信号値が同期係数Ｈs以下のときハイレベル信号をスイッチング回路５１に出力する。
【００３６】
　上記のように構成した第２実施形態においては、マスター部ＭＡの鋸歯状波信号Ｐｍがその周期毎に「１」〜「０」に変化してリセット回路２７からリセット信号が与えられても、ランダム信号値が同期係数Ｈsよりも大きければ、スイッチング回路５１は、図示状態に保たれてスイッチング回路２６から出力される初期値を出力することなく、加算器２２の出力信号を記憶素子２３及び波形発生部２４に供給し続ける。そして、ランダム信号値が同期係数Ｈs以下の状態で、リセット回路２７からリセット信号が与えられたときのみ、スイッチング回路５１は、図示状態から切り換えられてスイッチング回路２６から出力される初期値を記憶素子２３及び波形発生部２４に供給する。
【００３７】
　したがって、この第２実施形態によれば、マスター部ＭＡ及びスレーブ部ＳＬにおける波形信号とは独立して時変動するランダム信号（制御信号）に応じて、マスター部ＭＡによる同期制御の許容又は禁止が選択的に条件付けられることになる。その結果、加算器２２及び記憶素子２３からなる累算手段の初期値の初期値設定（リセット）がランダム信号に応じて行われたり、行われなかったりする、すなわちシンク機能が前記ランダム信号に応じて中途半端に行われることになり、複雑かつ特殊な効果を有する楽音波形信号が得られる。また、ランダム信号を用いているために、上記第１実施形態のソフトシンクに比べて前記累算手段の累算値がノイズ性を帯びて変動するようになるので、楽音波形信号はノイズ性の高いものとなる。さらに、同期係数Ｈｓを「０」〜「１」の間で適宜変更したり、時変動させたりすることにより、様々な楽音波形信号を得ることができる。
【００３８】
　なお、この第２実施形態においては、前記ランダム信号に代え、マスター部ＭＡ及びスレーブ部ＳＬにおける波形信号とは独立して時変動する他の波形信号を用いるようにしてもよい。
【００３９】
　次に、上記第２実施形態の変形例について説明する。図１０は、この変形例に係る楽音波形信号発生装置をブロック図により示しており、上記第２実施形態のランダム信号を比較器５３に供給するのに代えて、スレーブ部ＳＬの加算器２２及び記憶素子２３からなる累算手段による鋸歯状波信号Ｐｓを比較器５３に供給するようにしている。なお、図１０に破線で示すように、この鋸歯状波信号Ｐｓの信号路に波形変換器５４を介装して、同鋸歯状波信号Ｐｓを三角波、その他の波形に変換して比較器５３に供給するようにしてもよい。
【００４０】
　この変形例によれば、マスター部ＭＡにおける波形信号とは独立しかつスレーブ部ＳＬにおける波形信号に依存して時変動する制御信号に応じて、マスター部ＭＡによる同期制御の許容又は禁止が選択的に条件付けられることになる。その結果、この場合も、加算器２２及び記憶素子２３からなる累算手段の初期値の初期値設定（リセット）が鋸歯状波信号Ｐｓに応じて行われたり、行われなかったりする、すなわちシンク機能がスレーブ部ＳＬにおける波形信号に依存して時変動する制御信号に応じて中途半端に行われることになり、ソフトシンク機能に似た効果が得られると同時に、さらに複雑かつ特殊な効果を有する楽音波形信号が得られる。また、この場合も、同期係数Ｈｓを種々に変更できることは、前記第２実施形態の場合と同様である。
【００４１】
　さらに、上記第２実施形態及びその変形例においては、直列に設けた２つのスイッチング回路２６，５１を用いるようにしたが、スイッチング回路５１を省略するとともに、リセット回路２７及び比較器５３からの各出力信号を電気的なアンド回路に導くとともに、同アンド回路の出力でスイッチング回路５１を切り換え制御することにより、前記各出力信号の論理積を用いてスイッチング回路２６を切り換え制御するようにしてもよい。
【００４２】
ｃ．第３実施形態
　次に、本発明の第３実施形態について説明すると、同第３実施形態に係る楽音波形信号発生装置は図１１にブロック図により示されている。
【００４３】
　この第３実施形態に係る楽音波形信号発生装置は、上記第1実施形態のスレーブ部ＳＬの加算器２２及び記憶素子２３からなる累算手段に対するリセット時における初期値として、マスター部ＭＡ及びスレーブ部ＳＬとは独立して時変動する制御信号値を採用したことにある。したがって、図１１の楽音波形信号発生装置においては、上記第1実施形態の除算器３１及び乗算器３２からなる初期値演算回路及び乗算器３４，３５及び加算器３６，３７からなる初期値修正回路が省略され、スイッチング回路２６の第２入力端２６ｂにはランダム信号発生器（乱数発生器）６１が接続されている。
【００４４】
　この第３実施形態においては、マスター部ＭＡの加算器１２及び記憶素子１３にからなる累算手段によって形成される鋸歯状波信号Ｐｍが「１」から「０」に変化して、リセット回路２７からリセット信号がスイッチング回路２６に与えられると、ランダム信号発生器６１からのランダム信号値がスレーブ部ＳＬの加算器２２及び記憶素子２３からなる累算手段の初期値として設定される。このように、スレーブ部ＳＬの加算器２２及び記憶素子２３からなる累算手段のリセット時には、マスター部ＭＡ及びスレーブ部ＳＬとは独立して時変動する制御信号としてのランダム信号値が初期値として前記累算手段に与えられるので、この第３実施形態によれば、複雑かつ特殊な効果を有する楽音波形信号が得られる。特に、初期値のための制御波形信号として、ランダム信号を用いているために、上記第１実施形態のソフトシンクに比べて前記累算手段の累算値がノイズ性を帯びて変動するようになるので、楽音波形信号は極めてノイズ性の高いものとなる。特に、波形発生部２４としてフィードバックＦＭなどの波形発生器を用いると、波形自体を正弦波から鋸歯状波まで連続的に変えられるので、より効果的にノイズの音色を変化させることができる。
【００４５】
　次に、この第３実施形態の変形例について説明する。この変形例は、図１２に示すように、上記第1実施形態における加算器２２及び記憶素子２３からなる累算手段の累算値に代えて、前記第３実施形態のランダム信号発生器６１からのランダム信号を、同第１実施形態の乗算器３４，３５及び加算器３６，３７からなる初期値修正回路に供給するようにしたものである。
【００４６】
　これによれば、初期値修正回路にて、除算器３１、乗算器３２及び加算器３３からなる初期値演算回路による初期値がランダム信号発生器６１からのランダム信号により修正されることになる。その結果、ハードシンク機能にランダム性が付加されて、スレーブ部ＳＬで発生される楽音波形信号はピッチ感をもったノイズ音となる。しかも、このノイズ音はマスター部ＭＡに同化したものであるので、ノイズ音だけが不自然に分離してしまうことがなくなる。
【００４７】
　なお、この第３実施形態及びその変形例においても、前記ランダム信号に代え、マスター部ＭＡ及びスレーブ部ＳＬにおける波形信号とは独立して時変動する他の波形信号を用いるようにしてもよい。この場合、ランダム信号発生器６１に代えて、他の時変動する波形信号を発生する制御波形信号発生器を用いるようにすればよい。
【００４８】
ｄ．第４実施形態
　次に、本発明の第４実施形態について説明すると、同第４実施形態に係る楽音波形信号発生装置は図１３にブロック図により示されている。
【００４９】
　この第４実施形態に係る楽音波形信号発生装置は、上記第1実施形態のスレーブ部ＳＬの加算器２２及び記憶素子２３からなる累算手段内に累算値を変換する変換回路７１を設けたことを特徴としている。この変換回路７１は、記憶素子２３から加算器２２への帰還路に直列に設けた乗算器７１ａ，７１ｂからなる。乗算器７１ａは、記憶素子７１ａの出力値に、第1帰還係数情報入力端子７２に入力される第1帰還係数Ｒｃ（レシオ）を乗算して出力する。乗算器７１ｂは、「１」を超えるビットを切り捨てるモジュロ型で構成されているとともに、第２帰還係数情報入力端子７３に入力される第２帰還係数Ｓｃだけ入力値をビットシフトするものであり、乗算器７１ａの出力値に第２帰還係数Ｓｃに応じて１，２４，８・・を実質的に乗算して出力する。
【００５０】
　なお、この第４実施形態においては、加算器２２及び記憶素子２３からなる累算手段の初期値として、上記第1実施形態のように除算器３１、乗算器３２及び加算器３３からなる初期値演算回路による初期値を用いることもできるが、前記初期値としてオフセット情報入力端子４１に入力されているオフセット値Ｐｉをそのまま用いている。したがって、オフセット情報入力端子４１がスイッチング回路２６の第２入力端２６ｂに直接接続されている。
【００５１】
　このように構成した第４実施形態によれば、加算器２２及び記憶素子２３からなる累算手段の累算値が変換回路７１にて第1及び第２帰還係数Ｒｃ，Ｓｃに応じて変換されるので、複雑かつ特殊な効果を有する楽音波形信号が得られる。
【００５２】
　この変換回路７１により累算値を種々に変更した場合におけるマスター部ＭＡ側の鋸歯状波信号Ｐｍ及びスレーブ部ＳＬ側の鋸歯状波信号Ｐｓの変化状態を図１４〜１６に示しておく。この場合、サンプリング周波数を４４．１ＫＨz、マスター部ＭＡ側の基本周波数を４４０Ｈｚ、スレーブ部ＳＬ側の基本周波数を６６０Ｈｚ、及びオフセット値Ｐiを「０」、第２帰還係数Ｓｃを「１」（ビットシフトしない）に設定した状態において、第１帰還係数Ｒｃを「1.00」、「1.01」及び「1.20」に変更した場合の鋸歯状波信号Ｐｍ，Ｐｓの各波形図が図１４〜１６にそれぞれ対応する。したがって、こられの波形図からも第１及び第２帰還係数Ｒｃ，Ｓｃを変化させることにより、スレーブ部ＳＬ側の鋸歯状波信号Ｐｓが複雑に変化し、その結果、波形発生部２４から出力される第２楽音波形信号も複雑に変化することが理解できる。
【００５３】
　なお、この第４実施形態においても、図１３に破線で示すように、加算器２２及び記憶素子２３からなる累算手段の初期値としてオフセット値Ｐｉを用いる代わりに、ランダム信号発生器７４からのランダム信号を用いることもできる。また、ランダム信号に代えて、時変動する種々の波形信号を利用することもできる。また、前記変換回路７１に代えて、予め定められた変換特性を有する変換テーブル、外部からの入力信号により変換特性が種々に変更される変換テーブルなどの変換手段を用いることもできる。
【００５４】
　また、上記各実施形態又はそれらの各変形例においては、初期値演算回路を除算器３１、乗算器３２、加算器３３などで構成したが、前記初期値演算回路を図１７のブロック図のように構成することもできる。この変形例においては、除算器３１に代えて、第1周波数情報入力端子１１に入力したマスター部ＭＡ側の基本周波数情報Ｆnmを逆数（１／Ｆnm）に変換する逆数変換テーブル３１ａ、及び同テーブル３１ａの出力値と加算器１２の出力である鋸歯状波信号Ｐｍとを乗算する乗算器３１ｂが用いられている。乗算器３１ｂの出力は乗算器３２に接続されている。これによれば、逆数変換テーブル３１ａ及び乗算器３１ｂにより上記実施形態の除算器３１と同等な機能が与えられるので、同除算器３１による複雑な除算演算を避けることができる。また、この初期値演算回路においては、周波数情報Ｆnm，Ｆnsとして対数などを用いることにより、前記除算器３１による複雑な除算演算を避けることもできる。
【００５５】
　また、上記各実施形態又はそれらの各変形例においては、マスター部ＭＡの加算器１２及び記憶素子１３からなる累算手段と、スレーブ部ＳＬの加算器２２及び記憶素子２３からなる累算手段とからそれぞれ出力される鋸歯状波信号（位相情報）Ｐｍ，Ｐｓは「０」〜「１」の範囲で変化するようにしたが、この範囲を「−１」〜「＋１」などと正負をも含めて適宜変更することもできる。この場合、与えられる基本周波数情報Ｆnm，Ｆnsは、同一周期の鋸歯状波信号Ｐｍ，Ｐｓを得ようとするならば、その範囲に応じて適宜変更されるとともに、波形発生部１４，２４などのアドレス値も適宜変更される。
【００５６】
　また、上記各実施形態又はそれらの各変形例においては、オフセット情報入力端子４１に入力されるオフセット値Ｐｉ、同期係数情報入力端子４２に入力される同期係数Ｈs、第１及び第２帰還係数情報入力端子７２に入力される第1及び第２帰還係数Ｒｃ，Ｓｃに関しては詳しい説明を省略したが、これらの値Ｐｉ及び係数Ｈs，Ｒｃ，Ｓｃは、電子楽器又はその他の電子機器に設けた操作子の操作に応じて与えられたり、音色などを決定するためのパラメータとしてメモリに記憶しておいたものを用いたりするとよい。また、これらの値Ｐｉ及び係数Ｈs，Ｒｃ，Ｓｃを、発生される楽音波形信号のピッチに応じて変化させたり、振幅エンベロープ波形、低周波発振器の出力波形信号などを用いて時間的に変化させるようにしてもよい。
【００５７】
　また、上記各実施形態又はそれらの変形例においては、波形発生部１４，２４の出力波形信号をマスター部ＭＡ及びスレーブ部ＳＬの楽音波形信号として出力させるようにしたが、加算器１２，２２及び記憶素子１３，２３からなる各累算手段の出力をフィルタなどを介して楽音波形信号として出力するようにしてもよい。さらに、第１〜４実施形態においては、マスター部ＭＡ及びスレーブ部ＳＬの各回路をハード的に構成するようにしたが、それらの一部をコンピュータによるソフト処理で行ってもよい。また、上記第1〜４実施形態及びそれらの各変形例の各特徴を適宜組み合わせて楽音波形信号発生装置を構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第1実施形態に係る楽音波形信号発生装置のブロック図である。
【図２】図1のマスターブ部及びスレーブ部における累算手段の出力信号波形図である。
【図３】同期係数Ｈsを「1.0」に設定した場合における図1の鋸歯状波信号Ｐｍ，Ｐｓ及び第２出力波形信号ＳＯ２の時間変化を示す波形図である。
【図４】同期係数Ｈsを「0.0」に設定した場合における図1の鋸歯状波信号Ｐｍ，Ｐｓ及び第２出力波形信号ＳＯ２の時間変化を示す波形図である。
【図５】同期係数Ｈsを「0.75」に設定した場合における図1の鋸歯状波信号Ｐｍ，Ｐｓ及び第２出力波形信号ＳＯ２の時間変化を示す波形図である。
【図６】同期係数Ｈsを「0.50」に設定した場合における図1の鋸歯状波信号Ｐｍ，Ｐｓ及び第２出力波形信号ＳＯ２の時間変化を示す波形図である。
【図７】同期係数Ｈsを「0.25」に設定した場合における図1の鋸歯状波信号Ｐｍ，Ｐｓ及び第２出力波形信号ＳＯ２の時間変化を示す波形図である。
【図８】オフセット値を「0.2」に設定した場合における図1の鋸歯状波信号Ｐｍ，Ｐｓ及び第２出力波形信号ＳＯ２の時間変化を示す波形図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る楽音波形信号発生装置のブロック図である。
【図１０】前記第２実施形態の変形例に係る楽音波形信号発生装置のブロック図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る楽音波形信号発生装置のブロック図である。
【図１２】前記第３実施形態の変形例に係る楽音波形信号発生装置のブロック図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る楽音波形信号発生装置のブロック図である。
【図１４】第1帰還係数Ｒｃを「1.00」に設定した場合における図1４の鋸歯状波信号Ｐｍ，Ｐｓの時間変化を示す波形図である。
【図１５】第1帰還係数Ｒｃを「1.01」に設定した場合における図1４の鋸歯状波信号Ｐｍ，Ｐｓの時間変化を示す波形図である。
【図１６】第1帰還係数Ｒｃを「1.20」に設定した場合における図1４の鋸歯状波信号Ｐｍ，Ｐｓの時間変化を示す波形図である。
【図１７】上記各実施形態における初期値演算回路の変形例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５９】
ＭＡ…マスター部、ＳＬ…スレーブ部、１１，２１…周波数情報入力端子、１２，２２，３３，３６，３７…加算器、１３，２３…記憶素子、１４，２４…波形発生部、１５，２５…出力端子、２６，５１…スイッチング回路、２７…リセット回路、３１…除算器、３２，３４，３５…乗算器、４１…オフセット情報入力端子、４２…同期係数情報入力端子、５２，６１，７４…ランダム信号発生器、５３…比較器、７１…変換回路、７２，７３…帰還係数情報入力端子。
【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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【図１６】
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【図１７】
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