JPS6289997A - 楽音信号形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は楽音信号形成装置に関し、特に周波数変調方
式を用いて楽音形成を行う楽音信号形成装置の改良に関
し、電子楽器に用いて好適なものである。

〔従来の技術〕

従来において、変調指数情報Ｉと、可聴周波数域の搬送
周波数情報ωｅ１および変調周波数情報ωｒｎｔとを与
え、これらの情報によって周波数被変調信号の瞬時振幅
値ｅ　（ｔ）を、 ｅ　（ｔ）　＝　ｓｉｎ　（ωｃｔ　＋　Ｉ　ｓＩＢω
ｍｔ：）　　　　−−−−（ｔ）で示される式に基づい
て求め、この瞬時振幅値ｅ（１）を楽音信号として用い
るようにした周波数変調方式の楽音信号形成装置が知ら
れている（特開昭５０−１２６１１０６号公報）。

ところで、パイプオルガン等の楽器においては、高音域
と低音域とで発生楽音の倍音構成が異なシ、別音色の楽
音となっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上述の楽音信号形成装置では、搬送周波数と変
調周波数の比（以下、周波数変調比という）ωＣ：ω。

を音色種類のみに対応して設定していたため、楽音の高
音域と低音域とで倍音構成は何等変わらず、パイプオル
ガン等のように高音域と低音域とで倍音構成が異なる自
然性のある楽音信号を発生させることが容易ではないと
いう欠点を有していた。

この発明は、このような欠点に鑑みなされたもので、そ
の目的は周波数変調方式の楽音信号形成装置において、
形成すべき楽音信号の音域に応じて倍音構成の異なる楽
音信号を形成し得るようにした楽音信号形成装置を提供
することにある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

このためにこの発明は、形成すべき楽音信号の音域に応
じて上述の周波数変調比ωｅ：ω□を変えるようにした
ものである。

〔作用〕

形成すべき楽音信号の音域に応じて倍音構成が異なる楽
音信号を自由に発生させることができる。

〔実施例〕 以下、図示する実施例に基づきこの発明の詳細な説明す
る。

図はこの発明による楽音信号形成装置の一実施例を備え
た電子楽器を示すブロック図であって、大別すると、鍵
盤部１．押鍵検出回路２１周波数ナンバメモリ３１周波
数変調回路４．音色設定器５、振幅制御回路６　、ＤＡ
変換器７．サウンドシステム８から構成されている。

図において、押鍵検出回路２は鍵盤部１においである鍵
が押下されると、この押下鍵を検出して該押下鍵に対応
するキーコードＫＣを出力すると共に、いずれかの鍵が
押下されたことを示すキーオン信号ＫＯＮを出力する。

この場合、キーコードＫＣは押下鍵のオクターブ音域を
示すオクターブコードＯＣと音名を示すノートコードＮ
Ｃとから構成されている。そして、このキーコードＫＣ
は周波数ナンバメモリ３に対して押下鍵に対応した周波
数ナンバ（数値データ）を読出すためのアドレス信号と
して供給されると共に、周波数変調回路４および振幅制
御回路６に対して押下鍵の音域に対応した変調比制御情
報に１．に２および振幅情報Ａ　（ｔ）を発生するため
のアドレス情報として供給される。

周波数ナンバメモリ３は、各アドレスに鍵盤部１の各鍵
の音高に対応した周波数ナンバＦを記憶している。従っ
て、この周波数ナンバメモリ３は、押鍵検出回路２から
押下鍵に対応したキーコードＫＣがアドレス信号として
入力されると、押下鍵の音高に対応した周波数ナンバＦ
を出力する。この周波数ナンバＦは周波数変調回路４に
おける乗算器４０および４１に供給される。

乗算器４０は、変調周波数情報ωｍｔを作る基となる周
波数ナンバＦを音色および押下鍵の音域に応じて変更す
るために設けられているもので、その一方の乗算入力に
は変調比制御情報発生器４２のメモリ４２０から変調比
制御情報に１が入力されている。

乗算器４１は、搬送周波数情報ωｅｔ分作る基となる周
波数ナンバＦを音色および押下鍵の音域に応じて変更す
るために設けられているもので、その一方の乗算入力に
は変調比制御情報発生器４２のメモリ４２１から変調比
制御情報に２が入力されている。

ここで、上記変調比制御情報に１．に２は、音色設定器
５における設定音色に対応し、かつ押下鍵の音域に応じ
た数値情報としてメモ！Ｊ　４２０　、４２１からそれ
ぞれ出力されるものである。すなわち、メモリ４２０は
選択可能な音色の種類に対応した数のメモリブロックを
有し、さらに各メモリブロックには鍵盤部１のオクター
ブ音域の数に対応したメモリアドレスを有し、この各メ
モリアドレスには当該メモリブロックの音色に対応し、
かつオクターブ音域に対応した変調比制御情報に１を記
憶している。また、メモリ４２１も同様に構成され、各
メモリアドレスに音色およびオクターブ音域に対応した
変調比制御情報に２を記憶している。従って、これらの
メモリ４２０　、４２１に対し、音色設定器５から音色
設定情報が、またキーコードＫＣがアドレス信号として
供給されると、各メモリ４２０゜４２１からは設定音色
に対応し、かつ押下鍵の音域に対応した変調比制御情報
Ｋｊ、に２がそれぞれ出力される。

従って乗算器４０および４１においては、押下鍵の音高
に対応した周波数ナンバＦと上記変調比制御情報に１．
に２とがそれぞれ乗算されることにより、設定音色およ
び押下鍵の音域に応じて変更された周波数ナンバに１・
Ｆ、に２・Ｆがそれぞれ出力される。

このようにして変更された周波数ナンバに１・Ｆ。

Ｋ２・Ｆは、アキュムレータ４３．４４にそれぞれ供給
される。

アキュムレータ４３は、乗算器４０から供給される周波
数ナンバに１・Ｆを所定周期のクロックパルスφに従っ
て順次累算し、その累算値ｑ　ＸＫ１・Ｆ（ｑ＝１＋２
．・・・・）を変調周波数情報ωｍｔとして出力するも
のであシ、マたアキュムレータ４４は乗算器４１から供
給される周波数ナンバに２・Ｆヲ所定周期のクロックパ
ルスφに従って順次累算し、その累算値ｑＸＫ２・Ｆ（
ｑ＝１．２・・・・）を搬送周波数情報ωａｔとして出
力するものである。この場合、周波数ナンバに１・Ｆお
よびに２・Ｆは、設定音色および押下誕のオクターブ音
域に応じて変更されるものであるため、アキュムレータ
４３および４４からは押下鍵の音高に対応すると共に、
その音域および設定音色に応じて異なる変調周波数情報
ωｍｔおよび搬送周波数情報ωｃｔが出力される。なお
、変調周波数情報ωｍｔおよび搬送周波数情報ωａｔの
ωｍおよびωＣは、当然のことながら可聴周波数域内の
周波数を示すものである。

アキュムレータ４３から出力される変調周波数情報ωｍ
ｔは正弦関数メモリ４５にアドレス信号として供給され
、またアキュムレータ４４から出力される搬送周波数情
報ωｃｔは加算器４７に供給される。

正弦関数メモリ４５は、各アドレスに正弦波形−周期の
各サンプル点位相における正弦振幅値ｓｉｎωｔを記憶
している。従って、変調周波数情報−ｔがアドレス信号
として供給されると、該情報端ｔの繰９返し周波数に対
応した変調信号の瞬時振幅値５ＩＩＩωｍｔを出力する
。この変調信号ｓｉｎωｍｔは乗算器４６に供給される
。

乗算器４６は変調信号ｓｉｎωｍｔに変調指数情報■（
ｔ）ｅ乗算するものであるが、ここでは設定音色に対応
し、かつ押下鍵の音域に対応した変調指数情報ｒ　（ｔ
）が変調指数発生器４８から与えられる。すなわち、変
調指数発生器４８は音色設定器５から設定音色を表わす
悄゛報と押鍵検出回路２から押下鍵を表わすキーコード
ＫＣとがアドレス信号として供給され、かつキーオン信
号ＫＯＮが供給されると、押下鍵の音域および設定音色
に対応した時間変化特性の変調指数情報Ｉ　（ｔ）をキ
ーオン信号ＫＯＮの立上シに同期して出力する。これに
よって、乗算器４６からは時間変化する変調指敬情１［
Ｉ　Ｉ　（ｔ）を付与した変調信号ｒ　（ｔ）・ｓｉｎ
ωｍｔが出力される。この変調信号Ｉ　（ｔ）・ｓｉｎ
ωｍｔは加算器４７に供給される。

加３！Ｘ器４７は、搬送周波数情報ωｃｔを変調信号Ｉ
　（ｔ）・ｓｉｏωｍｔによって変調して出力するもの
であシ、情報ωａｔと信号ｒ　（ｔ）・ｓｉｎωｍｔと
が入力されるとこれらを加算し、その加算値を被変調周
波数情報〔ωｃｔ＋Ｉ（ｔ）・ｓｉｎωｍｔ）として出
力する。この被変調周波数情報〔ωｃ　ｔ　＋　Ｉ　（
ｔ）・ｓｉｎωｍｔ：ｌは正弦関数メモリ４９に対して
アドレス信号として供給される。

正弦関数メモリ４９は、前述の正弦関数メモリ４５と同
様、各アドレスに正弦波形−周期の各サンプル点位相に
おける正弦振幅値ｓｉｎωｔを記憶している。従って、
正弦関数メモリ４９に被変調周波数情報〔ωｃｔ−＋−
ｔ（ｔ）・ｓｉｎωｍｔ〕がアドレス信号として供給さ
れると、この正弦関数メモリ４９は、ｅｏ　（ｔ）　＝
　ｓｉｎ　（ωｃｔ　＋　Ｉ　（ｔ）　ｅ　ｓｉｎωｍ
ｔ）で示される周波数被変調信号ｅ　ｎ　（ｔ）を出力
する。すなわち、可聴周波数域の第１の周波数信号（ｓ
ｉｎω。

ｔ）が同じく可聴周波数域の第２の周波数信号（ｓｉｎ
ωｍｔ）によって府波数変調された信号ｅ　ｏ（ｔ）が
得られる。

以上のようにして得られた周波数禎変調信号ｅ□（１）
は、振幅制御回路６に供給されて振幅値の設定制御が行
なわれる。すなわち、周波数被変調信号ｅｎ（ｔ）は乗
算器６０に供給され、ここにおいて振振情報発生器６１
から供給されている振幅設定情報Ａ　（ｔ）と乗算され
る。この場合、振幅設定情報Ａ（ｔ）ｉｉ：キーオン信
号ＫＯＨの立上りに同期して発生器６１から発生される
もので、設定音色と押下鍵の音域に対応した時間変化特
性を有している。従って、周波数被変調信号ｅｏ（ｔ）
は、設定音色と押下鍵の音域に対応した時間変化特性の
振幅設定情報Ａ（１）によシ振幅値が設定されることに
なる。

このようにして振幅設定制御がなされた周波数″＄変調
信号 ｅ（ｔ）　＝　Ａ　（ｔ）　・ｓｉｎ　Ｃωｃｔ　＋　
Ｉ　（ｔ）　・ｓｉｎＧＪｍｔ　、１は、ＤＡ変換器７
においてアナログ信号に変換されてサウンドシステム８
に供給され、楽音として発音される。

ここで、変調周波数情報ωｍｔおよび搬送周波数情報ω
ｃｔを作る基となった周波数ナンバに１・Ｆ。

Ｋ２・Ｆは、変調比制御情報に１．に２によって、押下
鍵の音域別に変更されているものである。例えば、音高
Ｃ２〜Ｃ７の範囲の各オクターブ音域において変調比制
御情報に１．に２がある音色に関し次の第１表に示すよ
うに設定されていた場合、情報ωｃｔとωｍｔとの比は
情報に２とに１との比に対応して１：６，１：５，１：
／１．・・・という具合に押下鍵の音域に応じて異なる
ものとなる。

第１表 従って、周波数被変調信号ｅ　（ｔ）、すなわち楽音信
号ｅ　（ｔ）は、押下鍵の音域に応じて倍音構成が変化
するものとなる。すなわち、音域によって音色の異なる
楽音を発生させることができる。

なお、この実施例においては変調比制御情報に１゜Ｋ２
の両方を押下鍵の音域（形成すべき楽音信号の音域）に
応じて変化させているが、いずれか一方のみであっても
良い。

また、実施例では音域をオクターブ単位で区分しだが、
音間区分は初数オクターブ毎あるいは半オクターブ毎あ
るいは３鍵毎、・・・・等任意に設定し得るものである
。

さらに、実施例では変調指数情報Ｉ　（ｔ）および振幅
設定情報Ａ　（ｔ）も押下健の音域に応じて変化させて
いるが、これらの情報については押下鍵の音域に応じて
変化させず固定であってもよい。

さらに、実施例においては、この発明を単音構成の電子
楽器に適用して説明したが、発音割当て部を有する複音
構成の電子楽器にも適用できることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなようにこの発明によれば、形成
すべき楽音信号の音域に応じて倍音構成が異なる楽音信
号を自由に形成することができ、パイプオルガン等の楽
器の発生楽音に極めて近似した自然性のある楽音を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明による楽音信号形成装置の一実施例を備え
た電子楽器を示すブロック図である。 １・・・・鍵盤部、４・・・・周波数変調回路、６・・
・・振幅制御回路、４２・・・・変調比制御情報発生器
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）可聴周波数域の第１の周波数信号を、同じく可聴
   周波数域の第２の周波数信号に従つて周波数変調し、こ
   の周波数変調によつて得られた信号に基づき楽音信号を
   形成するようにした楽音信号形成装置において、 形成すべき楽音信号の音域に応じて上記第１の周波数信
   号と上記第２の周波数信号の周波数比を可変制御するよ
   うにしたことを特徴とする楽音信号形成装置。
2. （２）前記周波数比の可変制御を、形成すべき楽音信号
   の音色に応じて異ならせるようにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の楽音信号形成装置。