JPH03219296A - Musical tone generating device - Google Patents

Musical tone generating device

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JPH03219296A
JPH03219296A JP2015335A JP1533590A JPH03219296A JP H03219296 A JPH03219296 A JP H03219296A JP 2015335 A JP2015335 A JP 2015335A JP 1533590 A JP1533590 A JP 1533590A JP H03219296 A JPH03219296 A JP H03219296A
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JP
Japan
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neural network
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musical tone
sound source
waveform determination
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Kazuhiko Shudo
首藤 一彦
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Abstract

PURPOSE:To easily generate a musical tone as imaged by using a neural network which infers and outputs a waveform determination parameter based on plural image parameters representing the features of timbre. CONSTITUTION:The neural network 14 functions to determine the waveform determination parameter of an FM sound source according to input image parameters. This neural network 14 is a hierarchical neural network and the image parameters are inputted to the input layer from plural timbre image specification dials, so that the waveform determination parameter is outputted to the output layer by inferring based upon the parameter. The waveform determination parameter inferred and outputted by the neural network 14 and algorithm are set in a sound source circuit 17. The FM sound source circuit 17 generates an operator according to plural waveform determination parameters, which are synthesized according to the specific algorithm to generate one musical tone. Consequently, the musical tone can be generated as imaged.

Description

【発明の詳細な説明】 (al産業上の利用分野 この発明はいわゆるF M音源等の音源回路を備えた楽
音発生装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Al Industrial Field of Application) The present invention relates to a musical tone generator equipped with a tone generator circuit such as a so-called FM tone generator.

(bl従来の技術 従来より、FM音源が実用化されている。FM音源は、
独立して基本波形(正弦波、三角波等)周波数(音程)
、出力レベル、エンベロープ等のパラメータを設定でき
る複数(4または6)のオペレータを、特定のアルゴリ
ズムに基づいて合成(変調、加算)して1の楽音を発生
する音源である。この音源は、簡略な構成で変化に冨ん
だ美しい楽音を発生することができる。
(bl Conventional technology) FM sound sources have been put into practical use.
Independently basic waveform (sine wave, triangle wave, etc.) frequency (pitch)
This is a sound source that generates one musical tone by synthesizing (modulating, adding) a plurality of (4 or 6) operators that can set parameters such as , output level, envelope, etc. based on a specific algorithm. This sound source can generate beautiful musical tones rich in variation with a simple configuration.

(C)発明が解決しようとする課題 しかし、このFM音源は、作者の意図のとおりに音色を
発生することが困難であるとされてきた。これは主に、
多(のパラメータやFM変調を用いて楽音を発生してい
るため、オペレータやアルゴリズムの変更によりどのよ
うに楽音が変化するかの想像がつきにくいという点にあ
った。
(C) Problems to be Solved by the Invention However, it has been said that it is difficult for this FM sound source to generate tones as intended by the author. This is mainly
Since musical tones are generated using multiple parameters and FM modulation, it is difficult to imagine how musical tones will change due to changes in operators or algorithms.

この発明は、音色の特徴を表現する複数のイメージパラ
メータに基づいて波形決定パラメータを推論出力するニ
ューラルネットワークを用いることにより、イメージど
おりの楽音を容易に発生することができる楽音発生装置
を提供することを目的とする。
The present invention provides a musical tone generating device that can easily generate musical tones as imagined by using a neural network that infers and outputs waveform determining parameters based on a plurality of image parameters expressing characteristics of timbre. With the goal.

(d1課題を解決するだめの手段 この発明は、複数の波形決定パラメータに基づいてオペ
レータを生成し、生成された複数のオペレータを所定の
アルゴリズムで合成して1つの楽音を生成する音源回路
を備えた楽音発生装置において、 音色の特徴を表現する複数のイメージパラメータを入力
する手段と、 入力された複数のイメージパラメータに基づいて前記波
形決定パラメータおよび前記アルゴリズムを推論出力す
るニューラルネットワークと、このニューラルネットワ
ークが推論出力した波形決定パラメータおよびアルゴリ
ズムを前記音源回路にセットする手段と、 を設けたことを特徴とする。
(Means for Solving Problem d1) This invention includes a sound source circuit that generates operators based on a plurality of waveform determination parameters, and synthesizes the generated plurality of operators using a predetermined algorithm to generate one musical tone. A musical tone generator comprising: a means for inputting a plurality of image parameters representing characteristics of a timbre; a neural network for inferring and outputting the waveform determining parameter and the algorithm based on the input plurality of image parameters; and the neural network. means for setting the waveform determining parameters and algorithm inferred and outputted by the sound source circuit into the sound source circuit.

(el)発明の作用 この発明の楽音発生装置では、複数の波形決定パラメー
タに基づいて生成されるオペレータを複数合成すること
によって楽音を発生する。この楽音発生のための波形決
定パラメータおよび合成のアルゴリズムをニューラルネ
ットワークが推論出力する。ニューラルネットワークに
は一般的な利用者がイメージする楽音のパラメータを出
力できるように予め学習させておく。推論のための入力
データとしては、楽音の特徴を表現したイメージパラメ
ータを用いる。イメージパラメータは、たとえば、音の
硬さ/軟らかさ、音の派手さ/地味さ、音の美しさ/汚
さ、音の厚さ/薄さなどのパラメータを用いればよい。
(el) Effects of the Invention The musical tone generator of the present invention generates musical tones by synthesizing a plurality of operators generated based on a plurality of waveform determining parameters. A neural network infers and outputs waveform determining parameters and synthesis algorithms for generating musical tones. The neural network is trained in advance so that it can output the parameters of the musical tone that a typical user imagines. Image parameters expressing characteristics of musical tones are used as input data for inference. As the image parameters, parameters such as the hardness/softness of the sound, the flashiness/subduedness of the sound, the beauty/dirtyness of the sound, and the thickness/thinness of the sound may be used, for example.

これによりイメージを入力することにより、そのイメー
ジにあった楽音を発音することができる。
By inputting an image, it is possible to produce a musical tone that matches the image.

ffl実施例 第1図はこの発明の実施例である電子楽器の制御部のブ
ロック図である。この電子楽器はCPU10によって制
御され、演奏者の操作に基づいて楽音の発生2発音を行
う。CPUl0はバス11を介して各回路部と接続され
ている。回路部としては、ROM12.RA?l/11
3. ニューラルネットワーク(NN)14.キーボー
ド15.操作パネル16.FM音源回路17がある。F
M音源回路17には発生した楽音を増幅してスピーカ等
から出力するためのサウンドシステム18が接続されて
いる。
ffl Embodiment FIG. 1 is a block diagram of a control section of an electronic musical instrument according to an embodiment of the present invention. This electronic musical instrument is controlled by the CPU 10 and generates two musical tones based on the player's operations. CPU10 is connected to each circuit section via a bus 11. As a circuit part, ROM12. RA? l/11
3. Neural network (NN)14. Keyboard 15. Operation panel 16. There is an FM sound source circuit 17. F
A sound system 18 is connected to the M sound source circuit 17 for amplifying the generated musical tones and outputting them from a speaker or the like.

ROM12にはプログラムやプリセット用のシナプスウ
ェイト等が記憶されており、RAM13には演奏中に発
生した様々なデータを記憶するためのレジスタが設定さ
れるほか、ユーザが任意に学習させた結果のシナプスウ
ェイトが記憶されるまた、ニューラルネットワーク14
は入力されたイメージパラメータに基づいてFM音源に
おける波形決定パラメータなどを決定する機能を有して
いる。このニューラルネットワーク14は第2図にその
概略図を示すように階層型ニューラルネットワークであ
り、入力層には音色イメージ指定ダイヤル16a−16
(fからイメージパラメータが入力され、このパラメー
タに基づく推論によって出力層には第2図に図示するよ
うな波形決定パラメータが出力される。このニューラル
ネットワークは図示される階層型の推論が可能なもので
あれば、どのようなハード構成のものでもよい。キーボ
ード15は演奏用のもので5オクタ一ブ程度の音域を有
している。また、操作パネル16には上記音色イメージ
指定ダイヤル16a−16d等のほか、学習モード/ノ
ーマルモード選択スイッチ、シナプスウェイト選択スイ
ッチ等が設けられている。学習モードとは、そのとき設
定されている波形決定パラメータ等についてのイメージ
を音色イメージ指定ダイヤルを用いて入力し音色の学習
を行わせるモードである。ノーマルモードとは通常の演
奏モードである。シナプスウェイト選択スイッチとは、
ROM12に予め記憶されているシナプスウェイトを用
いるか、上記学習モードによって学習しRAM13に記
憶されているシナプスウェイトを用いるかを選択するス
イッチであるFM音源回路17は、4または6の各オペ
レータの発生内容を複数のパラメータをセットすること
によって決定し、これらオペレータを指定されたアルゴ
リズム(−オペレータの組合せ方、変調のさせ方)で合
成して楽音を発生する回路である。各パラメータやアル
ゴリズムを適当に調整することによって複雑な音色変化
や高次倍音を得ることができる。各パラメータやアルゴ
リズムは、演奏前にCPL;10によってセントされ、
演奏時にCPUl0から送られてきたキーオン信号やキ
ーコードに基づいて、その音高の楽音を発生する。
The ROM 12 stores synapse weights for programs and presets, and the RAM 13 stores registers for storing various data generated during performance, as well as synapse weights that are the result of arbitrary learning by the user. There is also a neural network 14 in which the weights are stored.
has a function of determining waveform determining parameters for the FM sound source based on input image parameters. This neural network 14 is a hierarchical neural network as shown schematically in FIG.
(Image parameters are input from f, and waveform determination parameters as shown in Figure 2 are output to the output layer through inference based on these parameters. This neural network is capable of the hierarchical inference shown in the figure. The keyboard 15 is for performance and has a range of about five octaves.The operation panel 16 also has the tone image designation dials 16a-16d. In addition to the above, a learning mode/normal mode selection switch, a synapse weight selection switch, etc. are provided.Learning mode means inputting an image of the currently set waveform determining parameters etc. using the tone image designation dial. This mode is used to learn the tones.Normal mode is the normal performance mode.The synapse weight selection switch is
The FM sound source circuit 17, which is a switch for selecting whether to use the synapse weights stored in advance in the ROM 12 or the synapse weights learned in the learning mode and stored in the RAM 13, is configured to select whether to use the synapse weights stored in advance in the ROM 12 or the synapse weights learned in the learning mode and stored in the RAM 13. This circuit determines the content by setting a plurality of parameters, and generates musical tones by synthesizing these operators using a specified algorithm (-how to combine operators, how to modulate). By appropriately adjusting each parameter and algorithm, complex tonal changes and high-order overtones can be obtained. Each parameter and algorithm is cented by CPL;10 before performance.
Based on the key-on signal and key code sent from CPUl0 during performance, a musical tone of the pitch is generated.

第2図に音色イメージ指定ダイヤル168〜16dの概
略図および前記ニューラルネットワーク14の概略構成
図を示す。音色イメージ指定ダイヤル162〜16dは
4種類の音色イメージについてその程度を設定すること
ができるものであり16aは音の硬さ(硬い/柔らかい
)、16bは音の厚さ(厚い/薄い)、16cは音の美
しさ(美しい/汚い)、16dは音の派手さ(派手/静
か)の程度をそれぞれ指定するダイヤルである。これら
音色イメージ指定ダイヤル162〜16dで指定された
値がイメージパラメータとしてニューラルネットワーク
14に入力される。ニューラルネットワーク14の入力
層にはこれら4個のイメージパラメータが入力される。
FIG. 2 shows a schematic diagram of the tone color image designation dials 168 to 16d and a schematic diagram of the configuration of the neural network 14. The tone image designation dials 162 to 16d can set the degree of four types of tone images, 16a is the hardness of the sound (hard/soft), 16b is the thickness of the sound (thick/thin), 16c is is a dial that specifies the beauty of the sound (beautiful/dirty), and 16d is a dial that specifies the level of flashiness (flashy/quiet) of the sound. The values designated by these tone color image designation dials 162 to 16d are input to the neural network 14 as image parameters. These four image parameters are input to the input layer of the neural network 14.

入力層一連合層の各ニューロンは所定の重み付けでシナ
プス結合されており、連合層−出力層の各ニューロンも
所定の重み付けでシナプス結合されている。出力層の各
ニューロンの出力は、各オペレータの波形決定パラメー
タおよびアルゴリズムに対応している。各オペレータの
波形決定パラメータとして、この図には説明を簡略化す
るため、オン/オフ。
Each neuron in the combination layer of the input layer is synaptically connected with a predetermined weight, and each neuron in the combination layer and the output layer is also synaptically connected with a predetermined weight. The output of each neuron in the output layer corresponds to the waveform determining parameters and algorithm of each operator. The waveform determining parameters for each operator are shown in this figure as ON/OFF to simplify the explanation.

周波数比(発音する楽音の周波数に対する音程)、エン
ベロープレイトのみを示しているが、実際のオペレータ
はより多(のパラメータによって決定される。この出力
はCPUl0を介してFM音源回路17に送られ、FM
音源回路17はこのパラメータに基づいて楽音を発生す
る。
Although only the frequency ratio (the pitch to the frequency of the musical tone to be sounded) and the envelope rate are shown, the actual operator is determined by many more parameters. This output is sent to the FM sound source circuit 17 via the CPU10, FM
The sound source circuit 17 generates musical tones based on these parameters.

このニューラルネットワーク14は、あらかじめ複数の
教師データによって学習されており、この学習に基づい
て、どの様なパラメータが入力されてもそれに見合った
相応の出力パラメータを決定することができる。教師デ
ータは不特定多数の作者の統計的なデータが用いられて
おり、音色イメージ指定ダイヤル16で指定されたイメ
ージに沿った楽音を、FM音源回路17が発生するよう
な波形決定パラメータ等を出力するように学習されてい
る。これによって、音作りに関する負担が大幅に軽減さ
れる。
This neural network 14 is trained in advance using a plurality of pieces of teacher data, and based on this learning, it is possible to determine output parameters commensurate with whatever parameters are input. The training data uses statistical data from a large number of unspecified authors, and outputs waveform determining parameters, etc. such that the FM sound source circuit 17 generates a musical tone according to the image specified by the tone image specification dial 16. is learned to do. This greatly reduces the burden of sound creation.

なお、上記実施例において、RAM13に記憶される学
習されたシナプスウェイトは複数セントであってもよい
。また、学習させる楽音のデータはこの電子楽器にセッ
トされている波形決定パラメータでなく、他の装置から
入力されたデータでもよい。
In the above embodiment, the learned synaptic weight stored in the RAM 13 may be a plurality of cents. Further, the musical tone data to be learned may not be the waveform determining parameters set in this electronic musical instrument, but may be data input from another device.

(g)発明の効果 以上のようにこの発明の楽音発生装置では、ニューラル
ネットワークを用いて楽音を発生することができるため
、複雑なパラメータを操作しなくても容易にイメージに
合った楽音を発生することができる。これにより、例え
ば、F M音源回路の音色エデイツトを容易化すること
ができる。
(g) Effects of the invention As described above, the musical tone generating device of this invention can generate musical tones using a neural network, so it can easily generate musical tones that match the image without manipulating complicated parameters. can do. This makes it possible, for example, to easily edit the timbre of the FM sound source circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の実施例である電子楽器の制御部のブ
ロック図、第2図は同制御部に用いられているニューラ
ルネットワークの構成を示す図である。 14−ニューラルネットワーク、 16a〜16d−音色イメージ設定ダイヤル。
FIG. 1 is a block diagram of a control section of an electronic musical instrument according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a neural network used in the control section. 14-neural network, 16a-16d-tone image setting dial.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)複数の波形決定パラメータに基づいてオペレータ
を生成し、生成された複数のオペレータを所定のアルゴ
リズムで合成して1つの楽音を生成する音源回路を備え
た楽音発生装置において、音色の特徴を表現する複数の
イメージパラメータを入力する手段と、 入力された複数のイメージパラメータに基づいて前記波
形決定パラメータおよび前記アルゴリズムを推論出力す
るニューラルネットワークと、このニューラルネットワ
ークが推論出力した波形決定パラメータおよびアルゴリ
ズムを前記音源回路にセットする手段と、 を設けたことを特徴とする楽音発生装置。
(1) In a musical tone generator equipped with a tone generator circuit that generates operators based on multiple waveform determining parameters and synthesizes the generated operators using a predetermined algorithm to generate one musical tone, the characteristics of the timbre are means for inputting a plurality of image parameters to be expressed; a neural network that infers and outputs the waveform determination parameter and the algorithm based on the input plurality of image parameters; and a neural network that infers and outputs the waveform determination parameter and algorithm that the neural network infers and outputs. A musical tone generating device comprising: means for setting in the tone generator circuit.
JP2015335A 1989-08-10 1990-01-25 Tone generator Expired - Fee Related JP2819722B2 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06342289A (en) * 1993-04-09 1994-12-13 Yamaha Corp Electronic musical sound controller
JPH0836386A (en) * 1994-07-25 1996-02-06 Yamaha Corp Automatic accompaniment device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06342289A (en) * 1993-04-09 1994-12-13 Yamaha Corp Electronic musical sound controller
JPH0836386A (en) * 1994-07-25 1996-02-06 Yamaha Corp Automatic accompaniment device

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