JPH079592B2 - Music signal synthesizer - Google Patents
Music signal synthesizerInfo
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- JPH079592B2 JPH079592B2 JP62071207A JP7120787A JPH079592B2 JP H079592 B2 JPH079592 B2 JP H079592B2 JP 62071207 A JP62071207 A JP 62071207A JP 7120787 A JP7120787 A JP 7120787A JP H079592 B2 JPH079592 B2 JP H079592B2
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- signal
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子楽器、ゲーム機器等に用いるのに好適な楽
音信号合成装置に係り、特にに変調を利用した楽音信号
合成装置に関する。The present invention relates to a musical tone signal synthesizer suitable for use in electronic musical instruments, game machines and the like, and more particularly to a musical tone signal synthesizer utilizing modulation.
従来、変調を利用した楽音信号合成装置としては、例え
ば特公昭54−33525号公報に示されるように、発生すべ
き楽音信号の周波数と所定数倍関係にある周波数を表す
周波数データωcに従って順次歩進する位相データωct
を形成するとともに、前記楽音信号の周波数と所定数倍
関係にある周波数ωmを有する正弦波状の変調信号の各
サンプル値を表す変調データIsinωmt(但し、Iは変調
信号の振幅すなわち変調指数を表す)を前記位相データ
ωctに加算し、該加算結果ωct+Isinωmtを位相データ
(アドレスデータ)として正弦波メモリの読出しを制御
することにより楽音信号sin(ωct+Isinωmt)を出力
するようにしたものがある。そして、この装置において
は、変調指数Iの値を時間的に変化させることにより、
変調の深さすなわち楽音信号sin(ωct+Isinωmt)に
含まれる倍音成分を時間的に変化させるようにしてい
る。Conventionally, as a tone signal synthesizer using modulation, as shown in, for example, Japanese Examined Patent Publication No. 54-33525, a sequence of steps is performed in accordance with frequency data ωc representing a frequency having a predetermined multiple relationship with the frequency of a tone signal to be generated. Progressing phase data ωct
And modulation data Isinωmt representing each sample value of a sinusoidal modulation signal having a frequency ωm having a predetermined multiple relationship with the frequency of the tone signal (where I is the amplitude of the modulation signal, that is, the modulation index). Is added to the phase data ωct, and the tone signal sin (ωct + Isinωmt) is output by controlling the reading of the sine wave memory using the addition result ωct + Isinωmt as phase data (address data). Then, in this device, by changing the value of the modulation index I with time,
The modulation depth, that is, the overtone component contained in the tone signal sin (ωct + Isinωmt) is changed with time.
しかるに、上記従来の装置にあっては、変調指数Iの値
は時間的に変化するものの、発生すべき楽音信号の周波
数に対しては一定であるので、発生すべき楽音信号の周
波数が変化しても同信号に含まれる倍音成分が変化する
ことはない。一方、自然楽器においては、一般的に、楽
音の音高周波数が変化すると同楽音に含まれる倍音成分
も変化する(例えば、楽音の音高周波数が高くなるに従
って同楽音に含まれる倍音成分は減少する)ので、上記
従来の装置では良好な楽音信号の合成が望めないという
問題があった。However, in the above-mentioned conventional device, the value of the modulation index I changes with time, but since it is constant with respect to the frequency of the tone signal to be generated, the frequency of the tone signal to be changed changes. However, the harmonic component contained in the same signal does not change. On the other hand, in a natural musical instrument, generally, when the pitch frequency of a musical tone changes, the harmonic components contained in the musical tone also change (for example, the harmonic component contained in the musical tone decreases as the musical tone frequency increases. Therefore, there is a problem in that the above-described conventional apparatus cannot be expected to synthesize a good tone signal.
また、この問題を解決するために、発生すべき楽音信号
の周波数に応じて変調指数Iの値を変更するようにする
ことも考えられるが、この場合、変調指数Iの値を変更
するための回路が必要となり、装置全体が複雑になると
いう問題がある。In order to solve this problem, the value of the modulation index I may be changed according to the frequency of the tone signal to be generated, but in this case, the value of the modulation index I is changed. There is a problem that a circuit is required and the entire device becomes complicated.
本発明は上記問題に鑑み案出されたもので、その目的と
するところは、装置全体を複雑にすることなく、変調を
利用して良好な楽音信号の合成ができるようにした楽音
信号合成装置を提供することにある。The present invention has been devised in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a musical tone signal synthesizing device capable of synthesizing excellent musical tone signals by utilizing modulation without complicating the entire device. To provide.
上記問題を解決して本発明の目的を達成するために、本
発明の構成上の特徴は、第1図に示すように、発生すべ
き楽音信号の周波数と所定数倍関係にある周波数を表す
周波数データを出力する周波数データ発生手段1と、前
記楽音信号の周波数と所定数倍関係にある周波数を有す
る変調信号の各サンプル値を表す変調データを順次出力
する変調データ発生手段2と、前記周波数データと前記
変調データとを加算又は減算する演算手段3と、前記演
算手段3による演算結果に基づき累算動作を行うことに
よって該演算結果に対応して変化する累算値を位相デー
タとして出力する位相データ発生手段4と、前記位相デ
ータ発生手段4からの位相データに従って所定の波形デ
ータを出力する波形発生手段5とを備えたことにある。In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, the structural feature of the present invention is, as shown in FIG. 1, representing a frequency having a predetermined multiple relationship with the frequency of a tone signal to be generated. Frequency data generating means 1 for outputting frequency data, modulation data generating means 2 for sequentially outputting modulation data representing each sample value of a modulation signal having a frequency that is in a predetermined multiple relationship with the frequency of the tone signal, and the frequency An arithmetic means 3 for adding or subtracting the data and the modulated data, and an accumulating value that changes corresponding to the arithmetic result by performing an accumulating operation based on the arithmetic result by the arithmetic means 3 are output as phase data. The phase data generating means 4 and the waveform generating means 5 for outputting predetermined waveform data according to the phase data from the phase data generating means 4 are provided.
最初に、上記のように構成した本発明の基本的な作用に
ついて説明するために、変調データ発生手段2は正弦波
状に変化する変調信号に関する変調データを出力し、か
つ波形発生手段5は正弦波を表す波形データを発生する
ものとする。この場合、周波数データ発生手段1から出
力される周波数データをωcとし、かつ変調信号の周波
数をωmとすれば、演算手段3には、周波数データ発生
手段1から周波数データωcが供給され、かつ変調デー
タ発生手段2から変調データIsinωmtが供給される。
(但し、Iは変調信号の振幅を表す。)演算手段3はこ
れらのデータωc,Isinωmtを加算又は減算して位相デー
タ発生手段4に供給し、位相データ発生手段4が前記加
算又は減算結果に対応して変化する累算値を位相データ
として出力するので、出力される位相データは となる。そして、この位相データが波形発生手段5に供
給され、同発生手段5はこの位相データに従って正弦波
状に変化する波形データを出力するので、波形発生手段
5からは楽音信号 を表す波形データが出力される。また、この楽音信号を
表す式は、 のように変形されるので、波形発生手段5からは、楽音
信号 を表す波形データが出力されることになる。First, in order to explain the basic operation of the present invention configured as described above, the modulation data generating means 2 outputs the modulation data relating to the modulation signal changing sinusoidally, and the waveform generating means 5 outputs the sine wave. Shall generate waveform data. In this case, if the frequency data output from the frequency data generating means 1 is ωc and the frequency of the modulation signal is ωm, the arithmetic means 3 is supplied with the frequency data ωc from the frequency data generating means 1 and is modulated. The modulation data Isinωmt is supplied from the data generating means 2.
(However, I represents the amplitude of the modulation signal.) The calculating means 3 adds or subtracts these data ωc and Isinωmt and supplies them to the phase data generating means 4, and the phase data generating means 4 outputs the addition or subtraction result. Since the accumulated value that changes correspondingly is output as phase data, the output phase data is Becomes Then, this phase data is supplied to the waveform generating means 5, and the generating means 5 outputs the waveform data which changes in a sine wave shape in accordance with this phase data. The waveform data representing is output. Also, the formula expressing this tone signal is Since it is transformed as shown in FIG. Will be output.
この場合、変調指数 は変調信号の周波数ωmが含まれており、この周波数ω
mは発生すべき楽音信号の周波数と所定数倍関係にあ
り、同楽音信号の周波数が高くなるに従って高くなるの
で、変調指数 は楽音信号の周波数が高くなるに従って減少する。その
結果、発生すべき楽音信号の周波数が高くなるに従っ
て、楽音信号の合成における変調が浅くなり同信号に含
まれる倍音成分は減少する。In this case, the modulation index Contains the frequency ωm of the modulation signal, and this frequency ωm
Since m is related to the frequency of the musical tone signal to be generated by a predetermined multiple, and increases as the frequency of the musical tone signal increases, the modulation index Decreases as the frequency of the tone signal increases. As a result, as the frequency of the musical tone signal to be generated becomes higher, the modulation in the synthesis of the musical tone signal becomes shallower and the overtone component contained in the signal decreases.
次に、変調データ発生手段2が正弦波形以外の変調信号
に関する変調データを出力し、又は波形発生手段5が正
弦波以外の波形を表す波形データを出力する場合につい
て説明する。この場合、変調データ発生手段2が前記場
合の変調信号I1sinωmtを表す変調データとともに、同
信号I1sinωmtの倍音成分に相当する変調信号I2sin2ωm
t、I3sin3ωmt…等を表す変調データを出力するのと等
価となり、又は波形発生手段5が楽音信号 を表す波形データとともに、同信号 の倍音成分に相当する楽音信号 等を表す波形データを出力するのと等価となるので、上
記場合に比べて発生される楽音信号の倍音構造が複雑に
なるだけで、変調指数 に関しては上記場合と同様のことが言える。これによ
り、この場合も、発生すべき楽音信号の周波数が高くな
るに従って、合成される楽音信号に含まれる倍音成分は
減少する。Next, a case will be described in which the modulation data generation means 2 outputs modulation data relating to a modulation signal other than a sine wave, or the waveform generation means 5 outputs waveform data representing a waveform other than a sine wave. In this case, the modulation data generating means 2 together with the modulation data representing the modulation signal I 1 sinωmt in the above case, the modulation signal I 2 sin2ωm corresponding to the overtone component of the signal I 1 sinωmt.
It is equivalent to outputting modulated data representing t, I 3 sin 3ωmt, etc., or the waveform generating means 5 causes the tone signal to be generated. Along with the waveform data representing Tone signal corresponding to the harmonic component of Since it is equivalent to outputting the waveform data that expresses, etc., the overtone structure of the generated tone signal is more complicated than the above case, and the modulation index The same can be said for the above case. As a result, also in this case, as the frequency of the musical tone signal to be generated becomes higher, the overtone components contained in the synthesized musical tone signal decrease.
上記説明からも理解できる通り、本発明によれば、周波
数データωc及び変調データ(例えばIsinωmt)の加算
又は減算結果の累算値 を位相データとして波形発生手段5による波形データの
発生を制御することにより、変調指数を発生すべき楽音
信号の周波数に応じて変更制御する回路を格別に設ける
ことなく、同楽音信号の周波数が変化するのに応じて合
成される楽音信号に含まれる倍音成分を変化させるよう
にしたので、簡単な回路構成により良好な楽音信号を合
成できるようになる。As can be understood from the above description, according to the present invention, the accumulated value of the addition or subtraction result of the frequency data ωc and the modulation data (for example, Isinωmt) By controlling the generation of the waveform data by the waveform generating means 5 using the phase data as the phase data, the frequency of the tone signal changes without providing a circuit for changing and controlling the modulation index according to the frequency of the tone signal to be generated. Since the harmonic components included in the musical tone signal to be synthesized are changed in accordance with this, a good musical tone signal can be synthesized with a simple circuit configuration.
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明すると、第
2図は本発明に係る楽音信号合成装置を適用した電子楽
器をブロック図により示している。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing an electronic musical instrument to which the musical tone signal synthesizer according to the present invention is applied.
この電子楽器は鍵情報発生回路11を有する。鍵情報発生
回路11は鍵盤にて押鍵された鍵を検出し、該鍵を表すキ
ーコードKC及び該鍵が押されていることを表すキーオン
信号KONを出力する。鍵情報発生回路11の出力は周波数
情報メモリ12に接続されている。周波数情報メモリ12は
鍵盤の各鍵に対応した音高周波数を各々表す複数の周波
数データを記憶するもので、供給されたキーコードKCに
基づき、該キーコードKCに対応した周波数データωKCを
乗算器13の一方の入力に供給する。乗算器13の他方の入
力には係数データ発生器14からの係数データP1が供給さ
れるようになっており、同乗算器13は前記周波数データ
ωKCに係数データP1を乗算して、鍵盤にて押鍵された鍵
に対応した音高周波数と略整数倍関係にある周波数を表
す搬送波波周波数データωcを加算器15の一方の入力に
供給する。This electronic musical instrument has a key information generating circuit 11. The key information generation circuit 11 detects a key pressed on the keyboard and outputs a key code KC indicating the key and a key-on signal KON indicating that the key is pressed. The output of the key information generation circuit 11 is connected to the frequency information memory 12. The frequency information memory 12 stores a plurality of frequency data each representing a pitch frequency corresponding to each key on the keyboard, and multiplies the frequency data ω KC corresponding to the key code KC based on the supplied key code KC. Supply to one input of the device 13. Coefficient data P 1 from the coefficient data generator 14 is supplied to the other input of the multiplier 13, and the multiplier 13 multiplies the frequency data ω KC by the coefficient data P 1 , Carrier wave frequency data ωc representing a frequency having a substantially integral multiple relationship with the pitch frequency corresponding to the key pressed on the keyboard is supplied to one input of the adder 15.
また、周波数情報メモリ12からの周波数データωKCは乗
算器16の一方の入力にも供給されるようになっており、
同乗算器16は、周波数データωKCに係数データ発生器14
から他方の入力に供給される係数データP2を乗算するこ
とにより、上記搬送波周波数データωcとを略整数倍関
係にある変調周波数データωmを出力する。乗算器16の
出力はアキュムレータ17に接続されており、アキュムレ
ータ17はサンプリングタイムt毎に変調波周波数データ
ωmを累算することにより変調波位相データωmtを形成
出力する。アキュムレータ17の出力は正弦波メモリ18に
接続されている。正弦波メモリ18は正弦波形の各サンプ
ル値を記憶するもので、供給される変調波位相データω
mtによりアドレス指定されて、正弦波形を表す変調波デ
ータsinωmtをサンプリングタイムt毎に乗算器21の一
方の入力に供給する。乗算器21はこのデータsinωmtと
その他方の入力に供給される変調指数データI(t)と
を乗算して、変調信号波形を表す変調波波形データI
(t)sinωmtを加算器15の他方の入力に供給する。こ
の変調指数データI(t)は変調指数データ発生器22か
ら供給されるもので、同発生器22は鍵情報発生回路11か
らのキーオン信号KONに基づき時間的に変化する変調指
数データI(t)を形成出力する。The frequency data ω KC from the frequency information memory 12 is also supplied to one input of the multiplier 16,
The multiplier 16 applies the coefficient data generator 14 to the frequency data ω KC.
By multiplying the coefficient data P 2 supplied to the other input from the carrier frequency data ωc, the modulation frequency data ωm, which is in an almost integral multiple relationship with the carrier frequency data ωc, is output. The output of the multiplier 16 is connected to the accumulator 17, and the accumulator 17 forms the modulated wave phase data ωmt by accumulating the modulated wave frequency data ωm at each sampling time t. The output of the accumulator 17 is connected to the sine wave memory 18. The sine wave memory 18 stores each sampled value of the sine wave, and the supplied modulation wave phase data ω
Addressed by mt, modulated wave data sinωmt representing a sine waveform is supplied to one input of the multiplier 21 at every sampling time t. The multiplier 21 multiplies this data sinωmt by the modulation index data I (t) supplied to the other input to obtain the modulated wave waveform data I representing the modulated signal waveform.
(T) sinωmt is supplied to the other input of the adder 15. The modulation index data I (t) is supplied from the modulation index data generator 22, which generates time-varying modulation index data I (t) based on the key-on signal KON from the key information generation circuit 11. ) Is formed and output.
加算器15の出力はアキュムレータ23に接続されており、
アキュムレータ23は、加算器15における加算結果ωc+
I(t)sinωmtを累算すなわち積分することにより、 を表すデータを順次出力する。アキュムレータ23の出力
は正弦波メモリ24に接続されている。正弦波メモリ24
は、上記正弦波メモリ18と同様に、正弦波形の各サンプ
ル値を記憶するもので、供給されるデータによりアドレ
ス指定されて、楽音信号波形を表す楽音波形データ を乗算器25の一方の入力に供給する。乗算器25は、この
楽音波形データとその他方の入力に供給される振幅エン
ベロープ波形データA(t)とを乗算して、振幅エンベ
ロープの付与された楽音信号波形を表す楽音波形データ を出力する。この振幅エンベロープ波形データA(t)
はエンベロープ波形信号発生器26から供給されるもの
で、同発生器26は鍵情報発生回路11からのキーオン信号
KONに基づき楽音信号の振幅エンベロープを表す振幅エ
ンベロープ波形データA(t)を形成出力する。The output of the adder 15 is connected to the accumulator 23,
The accumulator 23 is the addition result ωc + in the adder 15.
By accumulating or integrating I (t) sinωmt, Is sequentially output. The output of the accumulator 23 is connected to the sine wave memory 24. Sine wave memory 24
Is a memory for storing each sampled value of the sine waveform, similar to the sine wave memory 18, and is a musical tone waveform data which is addressed by the supplied data and represents a musical tone signal waveform. Is supplied to one input of the multiplier 25. The multiplier 25 multiplies the musical tone waveform data by the amplitude envelope waveform data A (t) supplied to the other input, and represents the musical tone waveform data with the amplitude envelope. Is output. This amplitude envelope waveform data A (t)
Is supplied from the envelope waveform signal generator 26, which is the key-on signal from the key information generating circuit 11.
Amplitude envelope waveform data A (t) representing the amplitude envelope of the tone signal is formed and output based on KON.
乗算器25の出力はD/A変換器27に接続されており、同変
換器27は乗算器25からのディジタルデータをアナログ信
号に変換して出力する。D/A変換器27の出力はサウンド
システム28に接続されている。サウンドシステム28はア
ンプ、スピーカ等により構成されており、D/A変換器27
から供給されるアナログ信号に対応した楽音を発音す
る。The output of the multiplier 25 is connected to the D / A converter 27, and the converter 27 converts the digital data from the multiplier 25 into an analog signal and outputs it. The output of the D / A converter 27 is connected to the sound system 28. The sound system 28 is composed of an amplifier, a speaker, etc., and a D / A converter 27
Generates a musical sound corresponding to the analog signal supplied from.
また、この電子楽音は音色情報発生回路31を有する。音
色情報発生回路31は音色選択操作子により選択された音
色を表す音色選択データTCを出力するもので、該データ
TCは係数データ発生器14、変調指数データ発生器22及び
エンベロープ波形信号発生器26に各々供給されるように
なっており、各発生器14,22,26から出力される係数デー
タP1,P2、変調指数データI(t)及び振幅エンベロー
プ波形データA(t)が選択音色に応じて変更制御され
るようになっている。Further, this electronic musical tone has a tone color information generating circuit 31. The tone color information generation circuit 31 outputs tone color selection data TC representing the tone color selected by the tone color selection operator.
TC is supplied to the coefficient data generator 14, the modulation index data generator 22 and the envelope waveform signal generator 26, respectively, and the coefficient data P 1 and P 1 output from the generators 14, 22 and 26, respectively. 2. The modulation index data I (t) and the amplitude envelope waveform data A (t) are changed and controlled according to the selected tone color.
上記のように構成した実施例の動作を説明する。鍵盤に
ていずれかの鍵が押鍵されると、鍵情報発生回路11は該
押鍵された鍵を表すキーコードKC及び該押核鍵を表すキ
ーオン信号KONを発生する。このキーコードKCの発生に
より、周波数情報メモリ12は該キーコードKCに対応した
周波数データωKCを乗算器13,16の各一方の入力に供給
する。このとき、乗算器13,16の各他方の入力には、音
色情報発生回路31からの音色選択データTCにより制御さ
れる係数データ発生器14から、選択音色に応じた係数デ
ータP1,P2が供給されており、同乗算器13,16は鍵盤にて
押鍵された鍵に対応した音高周波数と各々略整数倍関係
にある搬送波周波数データωc(=P1ωKC)及び変調波
周波数データωm(=P2ωKC)を各々出力する。また、
前記キーオン信号KONの発生により、変調指数データ発
生器教22及びエンベロープ波形信号発生器26は前記音色
選択データTCにより表された選択音色に応じかつ時間的
に変化する変調指数データI(t)及び振幅エンベロー
プ波形データA(t)を各々出力する。The operation of the embodiment configured as described above will be described. When any key is pressed on the keyboard, the key information generation circuit 11 generates a key code KC indicating the pressed key and a key-on signal KON indicating the pressed key. When the key code KC is generated, the frequency information memory 12 supplies the frequency data ω KC corresponding to the key code KC to one input of each of the multipliers 13 and 16. At this time, to the other input of each of the multipliers 13 and 16, from the coefficient data generator 14 controlled by the tone color selection data TC from the tone color information generation circuit 31, the coefficient data P 1 and P 2 according to the selected tone color Are supplied to the multipliers 13 and 16, and the carrier frequency data ωc (= P 1 ω KC ) and the modulation wave frequency, which are in an integer multiple relationship with the pitch frequency corresponding to the key pressed on the keyboard, respectively. The data ωm (= P 2 ω KC ) is output. Also,
The generation of the key-on signal KON causes the modulation index data generator 22 and the envelope waveform signal generator 26 to change the modulation index data I (t) and time-dependent modulation index data I (t) corresponding to the selected timbre represented by the timbre selection data TC. The amplitude envelope waveform data A (t) is output.
このようにして、搬送波周波数データωc、変調波波周
波数データωm、変調指数データI(t)及び振幅エン
ベロープ波形データA(t)が出力されると、加算器1
5、アキュムレータ17、正弦波メモリ18、乗算器21、ア
キュムレータ23、正弦波メモリ24及び乗算器25の作用に
より、楽音波形データ が形成されて、D/A変換器27に順次出力される。D/A変換
器27は該波形データをアナログ信号に変換してサウンド
システム28に供給するので、サウンドシステム28から前
記波形データに対応した楽音が発音される。In this way, when the carrier frequency data ωc, the modulated wave frequency data ωm, the modulation index data I (t) and the amplitude envelope waveform data A (t) are output, the adder 1
5, the accumulator 17, the sine wave memory 18, the multiplier 21, the accumulator 23, the sine wave memory 24 and the multiplier 25, the operation of the musical tone waveform data. Are formed and sequentially output to the D / A converter 27. Since the D / A converter 27 converts the waveform data into an analog signal and supplies the analog signal to the sound system 28, the sound system 28 produces a musical sound corresponding to the waveform data.
次に、このようにして発音される楽音に含まれる倍音構
造を理解するために上記式 の変形を試みる。この場合、変調指数データI(t)は
時間的に変化するものの楽音の周期に比べれば極めてゆ
っくり変化するものであり、ある時刻における楽音の倍
音構造を解析するにあたっては、一定と見ることができ
るので、上記式は次のように変形される。Next, in order to understand the overtone structure included in the musical sound thus pronounced, Try to transform. In this case, the modulation index data I (t) changes with time, but changes extremely slowly compared to the cycle of the musical tone, and can be regarded as constant when analyzing the overtone structure of the musical tone at a certain time. Therefore, the above equation can be modified as follows.
この式の変形によれば、サウンドシステム28からは波形
データ に対応した楽音が発音されることになる。この場合、変
調の深さを決める変調指数 には変調波周指数データωmが含まれており、同変調指
数 は同データωmが大きくなるに従って小さくなる。そし
て、この変調周波数データωmはP2ωKCにより表される
もので、周波数データωKCは鍵音高が高くすなわち発生
すべき楽音の音高周波数が高くなるに従って大きくなる
ので、変調指数 は発生すべき楽音の音高周波数が高くなるに従って小さ
くなる。これにより、発生すべき楽音の音高周波数が高
くなるに従って、変調は浅くなり、同楽音に含まれる倍
音成分が減少する傾向を示す。この傾向は一般的な自然
楽器において発生される楽音の特性と同じであり、上記
実施例によれば、上記傾向を有する自然楽器等の楽音の
合成が良好となる。 According to a modification of this equation, the waveform data from the sound system 28 The musical sound corresponding to will be pronounced. In this case, the modulation index that determines the modulation depth Contains the modulation wave index data ωm. Becomes smaller as the same data ωm becomes larger. This modulation frequency data ωm is represented by P 2 ω KC , and the frequency data ω KC increases as the key pitch increases, that is, the pitch frequency of the musical tone to be generated increases, so the modulation index Becomes smaller as the pitch frequency of the musical sound to be generated becomes higher. As a result, the modulation becomes shallower as the pitch frequency of the musical tone to be generated becomes higher, and the overtone component contained in the musical tone tends to decrease. This tendency is the same as the characteristic of the musical tone generated in a general natural musical instrument, and according to the above-described embodiment, the synthesis of the musical tone of the natural musical instrument or the like having the above tendency becomes good.
次に、本発明の他の実施例について説明する。第3図は
この他の実施例に係る楽音信号合成装置を示すもので、
同装置は第2図の一点鎖線で囲んだ部分に対応する。Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 shows a tone signal synthesizer according to another embodiment of the present invention.
This device corresponds to the part surrounded by the one-dot chain line in FIG.
この楽音信号合成装置は楽音波形の1サンプル値を4タ
イムスロットの時分割演算により算出するようにしたも
ので、第1乃至第4タイムスロット毎の演算態様を制御
するために、演算態様制御信号発生器41を有する。演算
態様制御信号発生器41は、音色情報発生回路31(第2
図)からの音色選択データTCに応じて、各種演算態様を
制御する各種制御信号SEL,GT1,GT2,SLOT,ACLRをクロッ
ク信号φに同期して出力する。なお、クロック信号φの
1周期が1タイムスロットに対応している。This tone signal synthesizer is configured to calculate one sample value of a tone waveform by a time-division operation of four time slots. In order to control the operation mode for each of the first to fourth time slots, the operation mode control signal is used. It has a generator 41. The calculation mode control signal generator 41 includes a tone color information generation circuit 31 (second
Various control signals SEL, GT1, GT2, SLOT, ACLR for controlling various calculation modes are output in synchronization with the clock signal φ according to the tone color selection data TC from FIG. Note that one cycle of the clock signal φ corresponds to one time slot.
この演算態様制御信号発生器41により演算態様の制御さ
れる演算装置について説明すると、同装置は周波数情報
メモリ12(第2図)からの周波数データωKCを一方の入
力にて入力する乗算器42を有する。乗算器42の他方の入
力には係数データ発生器43が接続されており、同発生器
43は、演算態様制御信号発生器41からのタイムスロット
信号SLOT(「0」〜「3」)により各々指定される第1
乃至第4タイムスロット毎に、音色選択データTCに応じ
た係数データP11〜P14を出力する。これにより、乗算器
42は周波数データωKCに係数データP11〜P14を乗じた搬
送波周波数データωc1〜ωc4(=P11ωKC〜P
14ωKC)を加算器44の一方の入力に供給する。なお、搬
送波周波数データωc1〜ωc4は、上記実施例の場合
と同様、鍵盤にて押鍵された鍵に対応した音高周波数と
略整数倍関係にある。Explaining an arithmetic unit whose arithmetic mode is controlled by the arithmetic mode control signal generator 41, this apparatus is a multiplier 42 which inputs the frequency data ω KC from the frequency information memory 12 (FIG. 2) at one input. Have. A coefficient data generator 43 is connected to the other input of the multiplier 42.
43 is a first designated by the time slot signal SLOT (“0” to “3”) from the operation mode control signal generator 41.
Through every fourth time slot, coefficient data P 11 to P 14 corresponding to the tone color selection data TC are output. This allows the multiplier
42 carrier frequency data ωc 1 ~ωc 4 multiplied by the coefficient data P 11 to P 14 to the frequency data ω KC (= P 11 ω KC ~P
14 ω KC ) to one input of adder 44. Note that the carrier wave frequency data ωc 1 to ωc 4 have a substantially integral multiple relationship with the pitch frequency corresponding to the key pressed on the keyboard, as in the above embodiment.
加算器44の出力はアキュムレータ45に接続されている。
アキュムレータ45は、第4図に示すように、加算器45a
と、インバータINを介して供給されるクリア信号CLRに
より制御されるゲート回路45b(クリア信号CLRが“0"の
ときオン、同信号CLRが“1"のときオフ)と、クロック
信号φによりシフト制御され第1至第4タイムスロット
に対応した4チャンネル分のデータを各々記憶する4ス
テージのシフトレジスタ45cとにより構成され、クリア
信号CLRが“0"のとき加算器44からのデータとシフトレ
ジスタ45cの最終ステージからのデータとを加算器45aに
て加算し、該加算結果をゲート回路45bを介して出力す
るとともにシフトレジスタ45cの第1ステージに入力す
るようになっている。また、クリア信号CLRが“1"のと
き、「0」を表すデータを出力するとともに、同データ
をシフトレジスタ45cの第1ステージに入力することに
より同ステージの記憶データをクリアするようになって
いる。このアキュムレータ45には微分回路46が接続され
ている。微分回路46は鍵情報発生回路11(第2図)から
のキーオン信号KONを立上がり微分して、クロック信号
φに同期した4タイムスロット分のパルス幅を有するキ
ーオンパルス信号KONP(“1")をアキュムレータ45にク
リア信号CLRとして出力する。The output of the adder 44 is connected to the accumulator 45.
The accumulator 45, as shown in FIG. 4, is an adder 45a.
And a gate circuit 45b controlled by a clear signal CLR supplied via an inverter IN (ON when the clear signal CLR is "0", OFF when the same signal CLR is "1"), and a shift by the clock signal φ It is composed of a 4-stage shift register 45c which stores data of 4 channels which are controlled and correspond to the 1st to 4th time slots, and when the clear signal CLR is "0", the data from the adder 44 and the shift register The data from the final stage of 45c is added by the adder 45a, and the addition result is output via the gate circuit 45b and input to the first stage of the shift register 45c. When the clear signal CLR is "1", the data representing "0" is output, and the data is input to the first stage of the shift register 45c to clear the data stored in the same stage. There is. A differentiation circuit 46 is connected to the accumulator 45. The differentiating circuit 46 rises and differentiates the key-on signal KON from the key information generating circuit 11 (Fig. 2) to generate a key-on pulse signal KONP ("1") having a pulse width of 4 time slots synchronized with the clock signal φ. The clear signal CLR is output to the accumulator 45.
アキュムレータ45の出力は正弦波メモリ47に接続されて
いる。正弦波メモリ47は上記実施例の正弦波メモリ18,2
4(第2図)と同様に構成されており、各タイムスロッ
ト毎に供給されるデータによりアドレス指定されて変調
波波形又は楽音波形を表す波形データを乗算器48の一方
の入力に供給する。乗算器48は、この波形データとその
他方の入力に供給される関数波形データとを乗算して出
力する。この関数波形データは関数発生器51から供給さ
れるもので、同発生器51はキーオン信号KON、音色選択
データTC、タイムスロット信号SLOT及びクロック信号φ
により制御され、選択音色に応じかつ時間的に変化する
変調指数データI1(t)〜I3(t)及び振幅エンベロー
プ波形データA(t)に対応した関数波形データを、第
1乃至第4タイムスロット毎に形成出力する。The output of the accumulator 45 is connected to the sine wave memory 47. The sine wave memory 47 is the sine wave memory 18, 2 of the above embodiment.
It is configured similarly to FIG. 4 (FIG. 2) and supplies to one input of the multiplier 48 waveform data representing a modulated wave waveform or a musical tone waveform, which is addressed by the data supplied for each time slot. The multiplier 48 multiplies this waveform data by the function waveform data supplied to the other input, and outputs it. This function waveform data is supplied from the function generator 51, which generates a key-on signal KON, tone color selection data TC, a time slot signal SLOT and a clock signal φ.
Function waveform data corresponding to the modulation index data I 1 (t) to I 3 (t) and the amplitude envelope waveform data A (t), which are controlled according to the selected tone color and change with time. Form and output for each time slot.
乗算器48の出力はゲート回路52に接続されており、同回
路52は第2ゲート信号GT2が“1"のときオンして乗算器4
8からの波形データを出力し、かつ同信号GT2が“0"のと
きオフして同データの出力を禁止する。ゲート回路52の
出力はアキュムレータ53に接続されている。アキュムレ
ータ53はクロック信号φ(1タイムスロット)毎に入力
データを累算するとともに、オールクリア信号ACLRによ
りクリアされるようになっており、累算結果をD/A変換
器27(第2図)に出力する。The output of the multiplier 48 is connected to the gate circuit 52, which is turned on when the second gate signal GT2 is "1" to turn on the multiplier 4
The waveform data from 8 is output, and when the same signal GT2 is “0”, it is turned off and the output of the same data is prohibited. The output of the gate circuit 52 is connected to the accumulator 53. The accumulator 53 accumulates the input data for each clock signal φ (1 time slot) and is cleared by the all clear signal ACLR. The accumulated result is D / A converter 27 (Fig. 2). Output to.
また、乗算器48の出力は、同乗算器48からの波形データ
を変調信号として利用するために、遅延回路54,55、セ
レクタ回路56及びゲート回路57を介して加算器44の他方
の入力に接続されている。遅延回路54はクロック信号φ
により制御され、乗算器48からの波形データを1タイム
スロット分遅延した遅延波形データをセレクタ回路56の
一方の入力(“0")に供給する。遅延回路55はクロック
信号φにより制御され、乗算器48からの波形データを4
タイムスロット分すなわち楽音波形の1サンプルタイム
分遅延した遅延波形データをセレクタ回路56の他方の入
力(“1")に供給する。セレクタ回路56の選択制御入力
には選択信号SELが供給されており、同回路56は同信号S
ELが“0"のとき遅延回路54からの遅延波形データを選択
出力し、かつ同信号SELが“1"のとき遅延回路55からの
遅延波形データを選択出力する。セレクタ回路56の出力
はゲート回路57に接続されており、ゲート回路57は第1
ゲート信号GT1が“1"のときオンしてセレクタ回路56か
らの遅延波形データを加算器44の他方の入力に供給し、
かつ同信号GT1が“0"のときオフして前記遅延波形デー
タの供給を停止する。The output of the multiplier 48 is input to the other input of the adder 44 via the delay circuits 54 and 55, the selector circuit 56 and the gate circuit 57 in order to use the waveform data from the multiplier 48 as a modulation signal. It is connected. The delay circuit 54 uses the clock signal φ
The delayed waveform data obtained by delaying the waveform data from the multiplier 48 by one time slot is supplied to one input (“0”) of the selector circuit 56. The delay circuit 55 is controlled by the clock signal φ and outputs the waveform data from the multiplier 48 to 4
Delay waveform data delayed by one sample time of the tone waveform, that is, one sample time of the tone waveform is supplied to the other input (“1”) of the selector circuit 56. The selection signal SEL is supplied to the selection control input of the selector circuit 56.
When EL is "0", the delayed waveform data from the delay circuit 54 is selected and output, and when the signal SEL is "1", the delayed waveform data from the delay circuit 55 is selectively output. The output of the selector circuit 56 is connected to the gate circuit 57, and the gate circuit 57 is the first
When the gate signal GT1 is "1", it is turned on to supply the delayed waveform data from the selector circuit 56 to the other input of the adder 44,
When the signal GT1 is "0", the signal is turned off to stop the supply of the delayed waveform data.
上記のように構成した他の実施例の動作を説明する。鍵
盤にていずれかの鍵が押鍵されると、第2図の実施例の
場合のように、第3図の楽音信号合成装置に押鍵された
鍵に関する周波数データωKC及びキーオン信号KONが供
給される。このキーオン信号KONの供給により、微分回
路46は同信号KONを立上がり微分した4タイムスロット
分のキーオンパルス信号KONPをアキュムレータ45にクリ
ア信号CLRとして出力し、このキーオンパルス信号KONP
によりゲート回路45bがオフすので、シフトレジスタ45c
の全ステージの記憶データすなわちアキュムレータ45の
全チャンネルの記憶データは、鍵盤における押鍵時すな
わち楽音の発音開始時にクリアされる。The operation of another embodiment configured as described above will be described. When any key is pressed on the keyboard, the frequency data ω KC and the key-on signal KON relating to the key pressed by the tone signal synthesizer shown in FIG. 3 are generated as in the case of the embodiment shown in FIG. Supplied. By supplying the key-on signal KON, the differentiating circuit 46 outputs the key-on pulse signal KONP for four time slots obtained by differentiating the signal KON to differentiate it to the accumulator 45 as the clear signal CLR.
The gate circuit 45b is turned off by the shift register 45c.
The stored data of all the stages, that is, the stored data of all the channels of the accumulator 45 are cleared when a key is pressed on the keyboard, that is, when the generation of a musical sound is started.
かかる後、当該楽音信号合成装置は上記周波数データω
KC及びキーオン信号KONに基づき楽音信号の合成を開始
する。この楽音信号の合成においては、演算態様制御信
号発生器41による制御に基づき種々の演算がなされる
が、一例として、同発生器41から出力される各種信号SL
OT,GT1,GT2,SEL,ACLRが、第1乃至第4タイムスロット
に渡り、第5図に示すように変化する場合について説明
する。After that, the musical tone signal synthesizer concerned generates the frequency data ω.
The synthesis of the tone signal is started based on KC and the key-on signal KON. In the synthesis of the tone signals, various calculations are performed under the control of the calculation mode control signal generator 41. As an example, various signals SL output from the generator 41 are used.
A case where OT, GT1, GT2, SEL, ACLR change as shown in FIG. 5 over the first to fourth time slots will be described.
タイムスロット信号SLOTが「0」であるとき、すなわち
第1タイムスロットにおいては、係数データ発生器43及
び関係発生器51は前記信号SLOT(=「0」)により制御
されて、音色選択データTCにより表された音色に応じた
係数データP11及び変調指数データI1(t)を出力す
る。この係数データP11の出力により、乗算器42は搬送
波周波数データωc1(=P11ωKC)を算出して加算器4
4の一方の入力に供給する。また、選択信号SEL及び第1
ゲート信号GT1は共に“1"であるので、加算器44の他方
の入力には、乗算器48にて出力されかつ遅延回路55にて
4タイムスロット分遅延された波形データすなわち1サ
ンプル前の第1タイムスロットにおいて形成された波形
データG1(t−1)がセレクタ回路56及びゲート回路57
を介して供給されている。これにより、加算器44は搬送
波周波数データωc1に波形データG1(t−1)を変調
波信号として加算し、該加算結果ωc1+G1(t−1)
をアキュムレータ45に供給する。アキュムレータ45は該
データωc1G1(t−1)を第1チャンネルを利用して
累算するとともに、該累算結果 を正弦波メモリ47に供給する。正弦波メモリ47は前記累
算結果によりアドレス指定されて波形データ を乗算器48に出力し、乗算器48は該波形データに関数発
生器51から変調指数データI1(t)を乗じて波形データ を出力する。この波形データG1(t)は遅延回路55に供
給され、1サンプル後の第1タイムスロットにて再び上
記のように変調信号として利用される。このように、自
己の波形データG1(t−1)を変調信号として波形デー
タG1(t)を形成する結果、この第1タイムスロットに
おいてはセルフフィードバック変調方式により波形デー
タG1(t)が形成されることが理解できる。When the time slot signal SLOT is “0”, that is, in the first time slot, the coefficient data generator 43 and the relationship generator 51 are controlled by the signal SLOT (= “0”), and the tone color selection data TC is used. The coefficient data P 11 and the modulation index data I 1 (t) corresponding to the represented timbre are output. Based on the output of the coefficient data P 11 , the multiplier 42 calculates the carrier frequency data ωc 1 (= P 11 ω KC ) and the adder 4
Supply to one input of 4. In addition, the selection signal SEL and the first
Since the gate signals GT1 are both "1", the other input of the adder 44 is the waveform data output by the multiplier 48 and delayed by the delay circuit 55 by four time slots, that is, the first sample before one sample. The waveform data G 1 (t-1) formed in one time slot is the selector circuit 56 and the gate circuit 57.
Is being supplied through. Thereby, the adder 44 adds the waveform data G 1 (t-1) to the carrier frequency data ωc 1 as a modulated wave signal, and the addition result ωc 1 + G 1 (t-1).
Is supplied to the accumulator 45. The accumulator 45 accumulates the data ωc 1 G 1 (t-1) using the first channel and outputs the accumulation result. Is supplied to the sine wave memory 47. The sine wave memory 47 is addressed by the accumulation result and the waveform data To the multiplier 48, and the multiplier 48 multiplies the waveform data by the modulation index data I 1 (t) from the function generator 51 to obtain the waveform data. Is output. This waveform data G 1 (t) is supplied to the delay circuit 55, and is used again as the modulated signal in the first time slot after one sample as described above. Thus, the result of forming the waveform data G 1 own waveform data G 1 a (t-1) as a modulation signal (t), the waveform data G 1 by a self feedback modulation method in the first time slot (t) It can be understood that
なお、この第1タイムスロットにおいては、第2ゲート
信号GT2は“0"であるので、ゲート回路52はオフ状態に
あって乗算器48からの波形データG1(t)はアキュムレ
ータ53には供給されない。また、オールクリア信号ACLR
は“1"であり、アキュムレータ53の記憶データは「0」
にクリアされる。Since the second gate signal GT2 is "0" in the first time slot, the gate circuit 52 is in the off state and the waveform data G 1 (t) from the multiplier 48 is supplied to the accumulator 53. Not done. Also, all clear signal ACLR
Is "1" and the data stored in the accumulator 53 is "0"
Will be cleared.
次に、タイムスロット信号SLOTが「1」,「2」,
「3」である場合、すなわち第2乃至第4タイムスロッ
トにおける波形データG2(t),G3(t),G4(t)の形
成について説明する。これらの場合、係数データ発生器
43は上記場合と同様にして各タイムスロット毎に選択音
色に応じた係数データP12〜P14を各々出力し、また関数
発生器51は各タイムスロット毎に変調指数データI
2(t),I3(t)及び振幅エンベロープ波形データA
(t)を各々出力する。これらの係数データP12〜P14の
出力により、上記場合と同様にして、乗算器42は各タイ
ムスロット毎に搬送波周波数データωc2(=P
12ωKC),ωc3(=P13ωKC),ωc4(=P14ωKC)
を算出して加算器44の一方の入力に各々供給する。一
方、これらのタイムスロットにおいては、選択信号SEL
は“0"でありかつ第1ゲート信号GT1は“1"であるの
で、加算器44の他方の入力には、乗算器48にて出力され
かつ遅延回路54にて1タイムスロット分遅延された波形
データすなわち第1乃至第3タイムスロットにおいて形
成された波形データG1(t),G2(t),G3(t)がセレ
クタ回路56及びゲート回路57を介して各々供給されてい
る。これにより、加算器44は搬送波周波数データω
c2,ωc3,ωc4に波形データG1(t),G2(t),
G3(t)を各々変調信号として加算し、該加算結果ωc
2+G1(t),ωc3+G2(t),ωc4+G3(t)を
アキュムレータ45に各タイムスロット毎に供給する。Next, the time slot signal SLOT is "1", "2",
The formation of waveform data G 2 (t), G 3 (t), G 4 (t) in the case of “3”, that is, in the second to fourth time slots will be described. In these cases, the coefficient data generator
43 outputs the coefficient data P 12 to P 14 according to the selected tone color for each time slot in the same manner as in the above case, and the function generator 51 outputs the modulation index data I for each time slot.
2 (t), I 3 (t) and amplitude envelope waveform data A
(T) is output. The output of these coefficient data P 12 to P 14 causes the multiplier 42 to perform carrier frequency data ωc 2 (= P) for each time slot in the same manner as described above.
12 ω KC ), ωc 3 (= P 13 ω KC ), ωc 4 (= P 14 ω KC )
Are calculated and supplied to one input of the adder 44, respectively. On the other hand, in these time slots, the selection signal SEL
Is "0" and the first gate signal GT1 is "1", so that the other input of the adder 44 is output by the multiplier 48 and delayed by one time slot by the delay circuit 54. The waveform data, that is, the waveform data G 1 (t), G 2 (t), and G 3 (t) formed in the first to third time slots are supplied via the selector circuit 56 and the gate circuit 57, respectively. As a result, the adder 44 causes the carrier frequency data ω
waveform data G 1 (t), G 2 (t), c 2 , ωc 3 and ωc 4
G 3 (t) is added as each modulation signal, and the addition result ωc
2 + G 1 (t), ωc 3 + G 2 (t), and ωc 4 + G 3 (t) are supplied to the accumulator 45 for each time slot.
アキュムレータ45は該データωc2+G1(t),ωc3
+G2(t),ωc4+G3(t)を第2乃至第3チャンネ
ルを利用して各々累算するとともに、該累算データ を各タイムスロット毎に正弦波メモリ47に供給する。正
弦波メモリ47は前記各累算データによりアドレス指定さ
れて波形データ を乗算器48に各タイムスロット毎に出力する。乗算器48
は前記各波形データに関数発生器51からの変調指数デー
タI2(t),I3(t)及び振幅エンベロープ波形データ
A(t)を乗じて出力するので、同乗算器48から第2乃
至第3タイムスロット毎に出力される波形データG
2(t),G3(t),G4(t)は次のようになる。The accumulator 45 outputs the data ωc 2 + G 1 (t), ωc 3
+ G 2 (t) and ωc 4 + G 3 (t) are respectively accumulated using the second to third channels, and the accumulated data Is supplied to the sine wave memory 47 for each time slot. The sine wave memory 47 is addressed by the accumulated data, and the waveform data Is output to the multiplier 48 for each time slot. Multiplier 48
Outputs each of the waveform data by multiplying the modulation index data I 2 (t), I 3 (t) from the function generator 51 and the amplitude envelope waveform data A (t). Waveform data G output every third time slot
2 (t), G 3 (t) and G 4 (t) are as follows.
このように、波形データG2(t),G3(t),G4(t)は
各々波形データG1(t),G2(t),G3(t)を変調信号
すなわち1タイムスロット分前の波形データを変調信号
として形成される結果、第2乃至第4タイムスロットに
おいては多重変調方式により波形データが形成されるこ
とが理解できる。 As described above, the waveform data G 2 (t), G 3 (t), and G 4 (t) are the modulated data, that is, one time for the waveform data G 1 (t), G 2 (t), and G 3 (t). It can be understood that, as a result of forming the waveform data before the slot as the modulation signal, the waveform data is formed by the multiplex modulation method in the second to fourth time slots.
上記のようにして形成された波形データG2(t),G
3(t),G4(t)はゲート回路52に供給されるが、第2
及び第3タイムスロットにおいては、第2ゲート信号GT
2は“0"であってゲート回路52はオフしているので、前
記波形データG2(t),G3(t)はアキュムレータ53に
は供給されない。また、第4タイムスロットにおいて
は、第2ゲート信号GT2は“1"であってゲート回路52は
オンしているので、前記係数データG4(t)はアキュム
レータ53に供給される。その結果、アキュムレータ53
は、第2乃至第4タイムスロットに渡り“0"にあるオー
ルクリア信号ACLRに基づき、前記波形データG4(t)を
第4タイムスロットにおいて楽音波形データとして出力
する。この楽音波形データは第2図のD/A変換器27に供
給される。Waveform data G 2 (t), G formed as described above
3 (t) and G 4 (t) are supplied to the gate circuit 52, but the second
And in the third time slot, the second gate signal GT
Since 2 is "0" and the gate circuit 52 is off, the waveform data G 2 (t) and G 3 (t) are not supplied to the accumulator 53. Further, in the fourth time slot, the gate circuit 52 and a second gate signal GT2 is "1" so on, the coefficient data G 4 (t) is supplied to the accumulator 53. As a result, the accumulator 53
Outputs the waveform data G 4 (t) as tone waveform data in the fourth time slot based on the all clear signal ACLR at “0” over the second to fourth time slots. This tone waveform data is supplied to the D / A converter 27 shown in FIG.
上記説明からも理解できる通り、この他の実施例におい
ても、加算器44及びアキュムレータ45に作用により、搬
送波周波数データωc1〜ωc4と変調波波形データG1
(t−1),G1(t),G2(t),G3(t)との加算結果
ωc1+G1(t−1),ωc2+G1(t),ωc3+G2
(t),ωc4+G3(t)が積分され、かつ各変調波波
形データG1(t−1),G1(t),G2(t),G3(t)に
より表される信号は鍵盤にて押鍵された鍵に対応した音
高周波数と整数倍関係にある周波数成分(例えばω
c1,ωc2,ωc3,ωc1+ωc2,ωc2+ωc
3…等)を有する信号の和であるので、上記実施例の場
合と同様、発生すべき楽音の音高周波数が高くなるに従
って同楽音に含まれる倍音成分が減少する傾向を有す
る。これにより、この他の実施例においても、上記実施
例と同等な効果が達成される。また、この他の実施例に
おいては、セルフフィードバック変調方式及び多重変調
方式を利用して楽音信号を合成するので、発生された楽
音の倍音成分が豊かになり、複雑な波形を有する楽音の
合成が可能となる。As can be understood from the above description, the carrier frequency data ωc 1 to ωc 4 and the modulated wave waveform data G 1 are also applied to the adder 44 and the accumulator 45 in the other embodiments.
(T-1), G 1 (t), G 2 (t), G 3 (t) addition result ωc 1 + G 1 (t-1), ωc 2 + G 1 (t), ωc 3 + G 2
(T), ωc 4 + G 3 (t) are integrated and represented by each modulated wave waveform data G 1 (t-1), G 1 (t), G 2 (t), G 3 (t) The signal is a frequency component (eg, ω) that has an integer multiple relationship with the pitch frequency corresponding to the key pressed on the keyboard.
c 1 , ωc 2 , ωc 3 , ωc 1 + ωc 2 , ωc 2 + ωc
Since the sum of the signals having a 3 ..., etc.), with a case similar to the tendency of the harmonic components included in the musical tone is reduced in accordance with the tone pitch frequency of the tone to be generated is increased in the above embodiment. As a result, also in the other embodiments, the same effect as that of the above embodiment is achieved. Further, in the other embodiment, since the tone signals are synthesized by utilizing the self-feedback modulation system and the multiple modulation system, the overtone components of the generated tone are enriched and the synthesis of the tone having a complicated waveform is possible. It will be possible.
なお、上記他の実施例の動作説明においては、楽音波形
データの形成に利用される演算態様の一例のみを説明し
たが、この他の実施例による楽音信号合成装置は、演算
態様制御信号発生器41からの各種信号GT1,GT2,SEL,ACLR
を変更することにより、前記演算態様を変更制御して種
々の楽音波形データを形成できるものである。In the description of the operation of the other embodiment, only one example of the arithmetic mode used for forming the musical tone waveform data has been described. However, the musical tone signal synthesizing device according to the other example is the arithmetic mode control signal generator. Various signals from 41 GT1, GT2, SEL, ACLR
By changing the above, it is possible to change and control the calculation mode to form various musical tone waveform data.
また、上記実施例及び他の実施例においては、搬送波周
波数データωc及び変調波周波数データωmを、同デー
タωc,ωmにより表される周波数が音高周波数と略整数
倍関係になるように設定したが、前記データωc,ωmに
より表される周波数が音高周波数と非整数倍関係になる
ように前記各データωc,ωmを設定してもよい。これに
より、発音される楽音には非整数倍の倍音成分を含ませ
ることができ、楽音の音色制御に自由度が増す。Further, in the above embodiment and other embodiments, the carrier frequency data ωc and the modulated wave frequency data ωm are set such that the frequency represented by the data ωc, ωm has a substantially integral multiple relationship with the pitch frequency. However, the respective data ωc, ωm may be set such that the frequency represented by the data ωc, ωm has a non-integer multiple relationship with the pitch frequency. As a result, the tones to be produced can contain non-integer multiple harmonic components, and the degree of freedom in tone color control of the tones is increased.
また、上記実施例及び他の実施例においては、加算器1
5,44により搬送波周波数データωcと変調波波形データ
I(t)sinωmtとを加算して該加算結果ωc+I
(t)sinωmtをアキュムレータ17,45に供給するように
したが、前記加算器15,44を減算器で置換し、該減算器
による減算結果ωc−I(t)sinωmt(又はI(t)s
inωmt−ωc)をアキュムレータ15,44に供給するよう
にしてもよい。このようにしても、変調信号の位相がず
れるだけであるので、上記実施例及び他方の実施例と同
等な効果が達成される。In addition, in the above embodiment and other embodiments, the adder 1
5,44, the carrier frequency data ωc and the modulated wave waveform data I (t) sin ωmt are added, and the addition result ωc + I
Although (t) sinωmt is supplied to the accumulators 17,45, the adders 15 and 44 are replaced by subtractors, and the subtraction result ωc-I (t) sinωmt (or I (t) s
inωmt−ωc) may be supplied to the accumulators 15, 44. Even in this case, since the phase of the modulation signal is only shifted, the same effect as that of the above-mentioned embodiment and the other embodiment can be achieved.
また、上記実施例及び他の実施例においては、波形メモ
リとして正弦波メモリ18,24,27を利用するようにした
が、同メモリ18,24,47を鋸歯状波波形、三角波波形、そ
の他複雑な波形を表す波形データを記憶するメモリで置
換してもよい。これによれば、波形メモリから読出され
る波形データ自体が多くの倍音成分を含む波形を表すこ
とになり、合成される楽音にはより多くの倍音成分が含
まれることになる。また、波形メモリ18,24,47の代わり
に周期波形を計算により算出するための演算回路を設け
るようにし、演算により波形データを形成出力するよう
にしてもよい。Further, in the above embodiment and other embodiments, the sine wave memory 18, 24, 27 is used as the waveform memory, but the memory 18, 24, 47 is used as a sawtooth wave waveform, a triangular wave waveform, and other complicated waveforms. It may be replaced with a memory that stores waveform data representing various waveforms. According to this, the waveform data itself read from the waveform memory represents a waveform including many harmonic components, and thus the synthesized tone contains more harmonic components. Further, instead of the waveform memories 18, 24, 47, an arithmetic circuit for calculating the periodic waveform by calculation may be provided, and the waveform data may be formed and output by the calculation.
また、上記実施例及び他の実施例においては、アキュム
レータ17,45により搬送波周波数データωcと変調波波
形データI(t)sinωmtとの加算値ωc+I(t)sin
ωmtを一定のクロック周波数で累算するようにしたが、
前記加算値ωc+I(t)sinωmtで累算タイミングを
決定するクロックを変調し、変調したクロックにより一
定値を累算するようにしてもよい。この場合も、アキュ
ムレータ17,45からから正弦波メモリ18,47に供給される
アドレスデータとしての累算値は上記実施例及び他の実
施例の場合と同等になる。また、この場合には、アキュ
ムレータ17,45を入力クロックに応じて所定値ずつカウ
ント値を歩進するカウンタで置換してもよい。In addition, in the above-described embodiment and other embodiments, the sum value ωc + I (t) sin of the carrier frequency data ωc and the modulated wave waveform data I (t) sinωmt is accumulated by the accumulators 17, 45.
I tried to accumulate ωmt at a constant clock frequency,
A clock for determining the accumulation timing may be modulated by the added value ωc + I (t) sinωmt, and a constant value may be accumulated by the modulated clock. Also in this case, the accumulated value as the address data supplied from the accumulators 17 and 45 to the sine wave memories 18 and 47 is the same as that in the above-mentioned embodiments and other embodiments. Further, in this case, the accumulators 17 and 45 may be replaced with a counter that increments the count value by a predetermined value according to the input clock.
また、上記他の実施例においては、本発明をセルフフィ
ードバック変調方式及び多重重変調方式に応用するよう
にしたが、本発明を多系列変調方式及び多項変調方式に
応用してもよい。これによれば、例えば次のような演算
により楽音波形データG(t)が形成される。Further, although the present invention is applied to the self-feedback modulation method and the multiplex multiplex modulation method in the above-mentioned other embodiments, the present invention may be applied to the multi-sequence modulation method and the multinomial modulation method. According to this, the musical tone waveform data G (t) is formed by the following calculation, for example.
また、上記実施例及び他の実施例においては、楽音信号
合成装置をハード回路で構成するようにしたが、本発明
をプログラム等により各種演算が実行されるコンピュー
タに適用し、楽音信号合成装置をコンピュータの部品で
あるCPU,RAM,ROM等で構成してもよい。また、前記プロ
グラムを磁気テープ、磁気カード等の外部記録媒体から
コンピュータに供給して、本発明に係る演算を実行させ
るようにしてもよい。 Further, in the above-mentioned embodiment and other embodiments, the musical tone signal synthesizing device is configured by a hard circuit, but the present invention is applied to a computer in which various calculations are executed by a program or the like, and a musical tone signal synthesizing device is provided. It may be composed of CPU, RAM, ROM, etc., which are parts of the computer. Further, the program may be supplied to the computer from an external recording medium such as a magnetic tape or a magnetic card to execute the calculation according to the present invention.
さらに、上記実施例及び他の実施例において、変調波波
形データI(t)sinωmtをそのまま加算器15,44に供給
する現在の回路に加えて、この変調波波形データI
(t)sinωmtと変調波周波数データωmとの乗算結果
ωmI(t)sinωmtを加算器15,44に供給する回路を設け
るようにするとともに、前記両回路を選択的に切換えて
利用するようにしてもよい。これによれば、前記乗算結
果ωmI(t)sinωmtが加算器15,44に供給された場合に
は、上記実施例及び他の実施例の場合における変調指数 の分母のωmが打消されて変調指数はI(t)となるの
で、楽音の音高周波数が変化すると倍音成分が変化する
上記楽音合成モードと楽音の音高周波数が変化しても倍
音成分が変化しない従来装置における楽音合成モードと
を使い分けることができるようになる。Further, in the above-mentioned embodiment and other embodiments, in addition to the current circuit for supplying the modulated wave waveform data I (t) sinωmt as it is to the adders 15 and 44, this modulated wave waveform data I
A circuit for supplying the multiplication result ωmI (t) sin ωmt of (t) sin ωmt and the modulated wave frequency data ωm to the adders 15 and 44 is provided, and both circuits are selectively switched and used. Good. According to this, when the multiplication result ωmI (t) sin ωmt is supplied to the adders 15 and 44, the modulation index in the above-mentioned embodiment and other embodiments Since the denominator ωm is canceled out and the modulation index becomes I (t), even if the tone synthesis mode and the tone frequency of the tone change, the overtone component changes even if the tone frequency of the tone changes. It is possible to selectively use the tone synthesis mode in the conventional device which does not change.
第1図は上記特許請求の範囲に記載の本発明の構成に対
応する図、第2図は本発明の一実施例に係る電子楽器の
全体ブロック図、第3図は本発明の他の実施例に係る楽
音信号合成装置のブロック図、第4図は第3図の4チャ
ンネルアキュムレータの詳細図、及び第5図は第3図の
楽音信号合成装置の動作を説明するためのタイムチャー
トである。 符号の説明 11……鍵情報発生回路、12……周波数情報メモリ、13,1
6,21,25,42,48……乗算器、14,43……係数データ発生
器、15,44……加算器、17,45,53……アキュムレータ、1
8,24,47……正弦波メモリ、22……変調指数データ発生
器、26……エンベロープ波形信号発生器、41……演算態
様制御信号発生器、51……関数発生器、54,55……遅延
回路、56……セレクタ回路。FIG. 1 is a diagram corresponding to the configuration of the present invention described in the claims, FIG. 2 is an overall block diagram of an electronic musical instrument according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram of a tone signal synthesizer according to an example, FIG. 4 is a detailed view of the 4-channel accumulator of FIG. 3, and FIG. 5 is a time chart for explaining the operation of the tone signal synthesizer of FIG. . Explanation of code 11 …… Key information generation circuit, 12 …… Frequency information memory, 13,1
6,21,25,42,48 …… Multiplier, 14,43 …… Coefficient data generator, 15,44 …… Adder, 17,45,53 …… Accumulator, 1
8, 24, 47 ... Sine wave memory, 22 ... Modulation index data generator, 26 ... Envelope waveform signal generator, 41 ... Calculation mode control signal generator, 51 ... Function generator, 54, 55 ... … Delay circuit, 56 …… Selector circuit.
Claims (1)
係にある周波数を表す周波数データを出力する周波数デ
ータ発生手段と、 前記楽音信号の周波数と所定数倍関係にある周波数を有
する変調信号の各サンプル値を表す変調データを順次出
力する変調データ発生手段と、 前記周波数データと前記変調データとを加算又は減算す
る演算手段と、 前記演算手段による演算結果に基づき累算動作を行うこ
とによって該演算結果に対応して変化する累算値を位相
データとして出力する位相データ発生手段と、 前記位相データ発生手段からの位相データに従って所定
の波形データを出力する波形発生手段とを備え、前記波
形発生手段から出力される波形データに基づき楽音信号
を得るようにしたことを特徴とする楽音信号合成装置。1. A frequency data generating means for outputting frequency data representing a frequency having a predetermined multiple relationship with the frequency of a tone signal to be generated, and a modulation signal having a frequency having a predetermined multiple relationship with the frequency of the tone signal. Modulation data generating means for sequentially outputting the modulation data representing each sample value of, the operation means for adding or subtracting the frequency data and the modulation data, by performing the accumulation operation based on the operation result by the operation means Phase data generating means for outputting a cumulative value that changes in accordance with the calculation result as phase data; and waveform generating means for outputting predetermined waveform data according to the phase data from the phase data generating means. A musical tone signal synthesizing device characterized in that a musical tone signal is obtained based on waveform data output from a generating means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62071207A JPH079592B2 (en) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | Music signal synthesizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62071207A JPH079592B2 (en) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | Music signal synthesizer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63236092A JPS63236092A (en) | 1988-09-30 |
| JPH079592B2 true JPH079592B2 (en) | 1995-02-01 |
Family
ID=13454001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62071207A Expired - Fee Related JPH079592B2 (en) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | Music signal synthesizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079592B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58162993A (en) * | 1982-03-20 | 1983-09-27 | ヤマハ株式会社 | Electronic musical instrument |
-
1987
- 1987-03-25 JP JP62071207A patent/JPH079592B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63236092A (en) | 1988-09-30 |
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