JPS61204697A - Tone signal generator - Google Patents

Tone signal generator

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JPS61204697A
JPS61204697A JP60045509A JP4550985A JPS61204697A JP S61204697 A JPS61204697 A JP S61204697A JP 60045509 A JP60045509 A JP 60045509A JP 4550985 A JP4550985 A JP 4550985A JP S61204697 A JPS61204697 A JP S61204697A
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waveform
weighting
data
series
musical tone
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小栗 成哲
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Nippon Gakki Co Ltd
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Nippon Gakki Co Ltd
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、鍵タッチあるいはその他の音色制御因子に
応じて制御された音色を有する楽音信号を発生すること
ができる楽音信号発生装置に関し、特に、異なる特徴を
有する複数系列の波形信号を適宜重みづけして合成する
ようにした楽音信号発生装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a musical tone signal generating device capable of generating a musical tone signal having a controlled timbre in response to a key touch or other timbre control factors, and particularly relates to The present invention relates to a musical tone signal generating device that appropriately weights and synthesizes a plurality of series of waveform signals having different characteristics.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

発音開始から終了までの全波形もしくは立上り部の全波
形とそれ以後の波形の一部を波形メモリに記憶し、前者
を記憶した場合はその全波形を−通り読み出すことによ
り高品質の楽音波形信号を発生し、後者を記憶した場合
は立上り部の波形を−通り読み出した後それ以後の一部
波形を繰返し読み出すことにより高品質の楽音波形信号
を発生することが、最近では行われている(特開昭52
−121313号)。このように波形メモリに予め多周
期の連続波形を記憶しておく方式は、高品質の楽音波形
信号が得られる反面、膨大なメモリ容量が要求されるた
め、鍵タッチあるいは音高等に応じた様々な音色変化を
実現するのに不向きであった。すなわち、発生すべき楽
音の音高や音域に応じて音色を変えるキースケーリング
制御や演奏用鍵の操作状態(操作速度、操作強さ)に応
じて音色を変えるタッチレスポンス制御、さらには各種
操作子(例えばソフトペダルやブIJ IJアンス操作
子)の操作状態に応じて音色を変える操作子制御を行お
うとする場合、最も単純には、これらの制御内容別に複
数の波形メモリを設け、このうち1つを選択して読み出
すようにすればよいのであるが、そうすると、構成が複
雑化すると同時に、波形メモリの容量が膨大なものとな
り、非実用的である。そこで、一つの方法として、2種
類の連続波形、例えばタッチレスポン7制御の場合は、
最強タッチに対応する連続波形と最弱タッチに対応する
連続波形、を波形メモリに準備しておき、両波形を同時
に読み出して音色変化パラメータ(タッチ強度)に応じ
て両波形を補間することにより該音色変化パラメータ(
タッチ強度)に対応する波形を得ることが考えられ、そ
のことが特願昭58−163336号明細書中に開示さ
れている。
The entire waveform from the start to the end of the sound, or the entire waveform at the rising edge and a portion of the subsequent waveform, is stored in the waveform memory, and if the former is stored, the entire waveform can be read out in order to create a high-quality musical waveform signal. If the latter is stored, a high-quality musical waveform signal can be generated by reading out the waveform at the rising edge and then repeatedly reading out part of the waveform after that ( Unexamined Japanese Patent Publication 1972
-121313). Although this method of storing multi-cycle continuous waveforms in the waveform memory in advance can provide high-quality musical waveform signals, it requires a huge amount of memory capacity, so it is possible to It was unsuitable for achieving significant tonal changes. In other words, key scaling control that changes the timbre according to the pitch and range of the musical sound to be generated, touch response control that changes the timbre according to the operation state of the performance keys (operation speed, operation strength), and various controls. When trying to perform operator control that changes the tone depending on the operating state of a soft pedal or ans control (for example, a soft pedal or an IJ/IJ anth operator), the simplest method is to provide multiple waveform memories for each control content, and to It would be possible to select one and read it out, but this would complicate the configuration and at the same time increase the capacity of the waveform memory, making it impractical. Therefore, one method is to use two types of continuous waveforms, for example, in the case of touch response 7 control.
Prepare a continuous waveform corresponding to the strongest touch and a continuous waveform corresponding to the weakest touch in the waveform memory, read out both waveforms at the same time, and interpolate both waveforms according to the timbre change parameter (touch intensity). Tone change parameters (
It is possible to obtain a waveform corresponding to the touch intensity), and this is disclosed in Japanese Patent Application No. 163336/1982.

その場合、波形メモリに上述の各波形を記憶するに当た
り、上記補間処理を支障なく行うために該記憶すべき波
形の位相がほぼ合うように位相合わせ操作を行うことが
好ましい。しかし、一般に、波形メモリに記憶すべき2
種類の波形は現実の演奏音波形のコピーが用いられるた
め、そのような波形の位相を合わせる作業は必らずしも
容易ではなかった。
In that case, when storing each of the above-mentioned waveforms in the waveform memory, it is preferable to perform a phase matching operation so that the phases of the waveforms to be stored are substantially matched in order to perform the above-mentioned interpolation processing without any trouble. However, in general, the two
Since various types of waveforms are copies of actual performance sound waveforms, it has not always been easy to match the phases of such waveforms.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、複数系列
の波形を重みづけすることにより鍵タッチあるいはキー
スケーリング等に応じて制御された音色を持つ楽音信号
を発生するようにした楽音信号発生装置において、得ら
れる楽音信号の音質をそれほど劣化させることなく、各
系列間の波形の位相合わせを簡略化できるようにするこ
とを目的とする。
This invention has been made in view of the above points, and is a musical tone signal generator that generates a musical tone signal having a controlled tone according to key touches, key scaling, etc. by weighting multiple series of waveforms. It is an object of the present invention to enable a device to simplify phase matching of waveforms between each series without significantly deteriorating the sound quality of the obtained musical tone signal.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

一般に、楽音のアタック部では、ピンチが変動しがちで
あり、また、ノイ女成分も多いため、波形の位相合わせ
作業はかなり面倒である。反面、アタック部以降の波形
が安定する部分つまりサスティン部では、ピッチ変動も
少なく、位相合わせ作業がやり易い。また、このサステ
ィン部で各系列の波形の位相が合っていることは、各系
列の波形の補間により得られる楽音信号の定常的な音色
及び音量が損われないようにするためにも、重要である
Generally, the attack part of a musical tone tends to have a fluctuating pinch and also has a lot of noise components, so it is quite troublesome to adjust the phase of the waveform. On the other hand, in the part after the attack part where the waveform is stable, that is, in the sustain part, there is little pitch variation, making it easier to perform phase adjustment. In addition, it is important that the phases of the waveforms of each series match in this sustain section, so that the steady timbre and volume of the musical tone signal obtained by interpolating the waveforms of each series are not impaired. be.

そこで、この発明は、異なる特徴を有する複数系列の波
形に関して、アタック部及びサスティン部から成る複数
周期の波形データを夫々記憶した波形記憶手段を具え、
この波形記憶手段から読み出した各系列の波形データに
基づき得られた波形信号を適宜重みづけして合成するこ
とにより音色変化の付与された楽音信号を発生し得るよ
うにした楽音信号発生装置において、前記波形記憶手段
に記憶すべきサスティン部の波形データを各系列間でほ
ぼ位相が合うように予め位相操作し、こうして位相操作
された状態から成る各系列のサスティン部の波形データ
を前記波形記憶手段に記憶するようにしたことを特徴と
する。
Therefore, the present invention includes a waveform storage means that stores waveform data of multiple periods each consisting of an attack portion and a sustain portion regarding multiple series of waveforms having different characteristics,
A musical tone signal generating device capable of generating a musical tone signal with timbre change by suitably weighting and synthesizing waveform signals obtained based on each series of waveform data read from the waveform storage means, The waveform data of the sustain part to be stored in the waveform storage means is phase-manipulated in advance so that the phases of each series are almost matched, and the waveform data of the sustain part of each series in the phase-manipulated state is stored in the waveform storage means. It is characterized by being memorized.

また、この発明の第2の特徴は、異なる特徴を有する2
系列の波形のうち一方の系列の波形に関してアタック部
及びサスティン部から成る複数周期の波形データを第1
の波形データとして記憶手段に記憶すると共に、両系列
の波形の差に対応する差分波形に関してアタック部及び
サスティン部から成る複数周期の波形データを第2の波
形データとして記憶手段に記憶し、第2の波形データに
基づき得られた波形信号を重みづけ制御データに応じて
適宜重みづけした後筒1の波形データに基づき得られた
波形信号と合成することにより、その重みづけに応じて
音色制御された楽音信号を発生するようにした楽音信号
発生装置において、アタック部とサスティン部を含み異
なる特徴を有する2系列の原波形のうち少なくとも一方
の系列に関してそのサスティン部の複数周期波形の位相
を操作して相互の位相ずれを減縮する方向に位相修正す
ることにより、位相修正されていないアタック部と位相
修正されたサスティン部とを含む複数周期の波形から成
る波形データを予め準備し、かつ準備された前記2系列
の波形データの差に対応する差分波形の波形データを予
め準備し、前記準備された2系列の波形データのうち一
方の系列の波形データを前記第1の波形データとして前
記記憶手段に記憶し、前記準備された差分波形の波形デ
ータを前記第2の波形データとして前記記憶手段に記憶
するようにしたことである。
Further, the second feature of the present invention is that two
Waveform data of multiple cycles consisting of an attack part and a sustain part regarding one series of waveforms among the series of waveforms is first
The second waveform data is stored in the storage means as second waveform data, and the second waveform data is stored as second waveform data in the second waveform data. By combining the waveform signal obtained based on the waveform data of the rear cylinder 1 with the waveform signal obtained based on the waveform data of the rear cylinder 1 which has been appropriately weighted according to the weighting control data, the timbre is controlled according to the weighting. In a musical tone signal generating device for generating a musical tone signal, the phase of a multi-cycle waveform of a sustain portion of at least one of two series of original waveforms having different characteristics including an attack portion and a sustain portion is manipulated. By adjusting the phase in the direction of reducing the mutual phase shift using Waveform data of a differential waveform corresponding to the difference between the two series of waveform data is prepared in advance, and waveform data of one series of the two series of waveform data prepared is stored in the storage means as the first waveform data. The waveform data of the prepared difference waveform is stored in the storage means as the second waveform data.

〔作用〕[Effect]

複数系列の波形信号が重みづけされ、重みづけされた波
形信号が最終的に合成されて1つの楽音信号が得られる
。この楽音信号の音色はこの重みづけの内容に応じて制
御される。
A plurality of series of waveform signals are weighted, and the weighted waveform signals are finally synthesized to obtain one musical tone signal. The timbre of this musical tone signal is controlled according to the content of this weighting.

各系列の波形信号はサスティン部においてほぼ位相合わ
せされたものであるので、得られる楽音信号のサスティ
ン部において位相ずれによる波形の打ち消し等の問題が
起らず、定常的な音色及び音量を損うことがない。
Since the waveform signals of each series are almost phase-aligned in the sustain section, problems such as waveform cancellation due to phase shift do not occur in the sustain section of the resulting musical tone signal, which would impair steady tone and volume. Never.

一例として、各系列の波形信号の重みづけ内容は、鍵タ
ッチに応じて決定される。別の例として、この重みづけ
内容は、発生すべき楽音の音高又は音域に応じて決定さ
れる。更に別の例として、この重みづけ内容は、ブIJ
 IJアンス操作子又はその他の操作子の操作状態に応
じて決定される。これにより、鍵タッチあるいはキース
ケーリングあるいは操作子の操作に応じた音色変化制御
が行われる。
As an example, the weighting content of each series of waveform signals is determined in response to a key touch. As another example, the weighting content is determined depending on the pitch or range of the musical sound to be generated. As yet another example, this weighting content may be
It is determined according to the operating state of the IJ angle operator or other operators. As a result, timbre change control is performed in response to key touching, key scaling, or operation of the operator.

〔実施例〕〔Example〕

以下、添付図面に基づきこの発明の実施例を詳細に説明
しよう。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.

第1図はこの発明に係る楽音信号発生装置を適用した電
子楽器の一実施例を示す電気的ブロック図であり1発生
すべき楽音の音高を指定する手段として鍵盤が用いられ
る。アドレス信号発生回路11は、鍵盤で指定された音
高に応じて波形メモリ12.13から波形データを読み
出すための読出し手段に相当するものであり、押圧され
た鍵を示すキーコードKCを鍵盤回路10から入力し、
このキーコードKCによって示された鍵の音高に対応す
るレートで変化するアドレス信号ADを発生する。
FIG. 1 is an electrical block diagram showing an embodiment of an electronic musical instrument to which a musical tone signal generating device according to the present invention is applied, and a keyboard is used as means for specifying the pitch of a musical tone to be generated. The address signal generating circuit 11 corresponds to a reading means for reading waveform data from the waveform memory 12.13 according to the pitch specified on the keyboard, and sends a key code KC indicating the pressed key to the keyboard circuit. Enter from 10,
An address signal AD that changes at a rate corresponding to the pitch of the key indicated by this key code KC is generated.

第1の波形メモリ12は、成る特徴を有する波形(仮に
これを第1の波形という)に関して、アタック部及びサ
スティン部から成る複数周期の波形データを記憶したも
のである。第2の波形メモリ13は、上記第1の波形と
は異なる特徴を有する波形(仮にこれを第2の波形とい
う)に関して、アタック部及びサスティン部から成る複
数周期の波形データを記憶したものである。両波形メモ
リ12.13に記憶された波形データの位相関係は。
The first waveform memory 12 stores waveform data of a plurality of periods consisting of an attack part and a sustain part regarding a waveform having the following characteristics (hereinafter referred to as a first waveform). The second waveform memory 13 stores waveform data of multiple periods consisting of an attack part and a sustain part regarding a waveform (temporarily referred to as a second waveform) having characteristics different from the first waveform. . What is the phase relationship between the waveform data stored in both waveform memories 12 and 13?

アタック部については特に位相合わせしておかなくても
よいが、サスティン部については両系列間でできるだけ
位相が合うように予め位相合わせしておくものとする。
The attack part does not need to be particularly phase-aligned, but the sustain part should be phase-aligned in advance so that the phases of both series match as much as possible.

アドレス信号発生回路11は、鍵盤回路10から与えら
れるキーオン信号KONに応答して、始めはアタック部
の波形データを読み出すためのアドレス信号ADを発生
し、次にサスティン部の波形データを読み出すためのア
ドレス信号ADを発生する。第1及び第2の波形メモリ
12.13からは波形データが並行して読み出され、重
みづけ回路15の乗算器16及び17に与えられる。重
みづけ回路15は、重みづけ係数発生回路18から各系
列に対応して発生された重みづけ係数(重みづけ制御デ
ータ)TKI、TK2に応じて各系列の波形データを重
みづけするものである。すなわち、係数TKIが乗算器
161入力され、第1の波形メモリ12から読み出され
た波形データの重みづけを行い、係数TK2が乗算器1
7に入力され、第2の波形メモリ13から読み出された
波形データの重みづけを行う。夫々重みづけされた2系
列の波形データは加算器19で加算的に合成される。
In response to the key-on signal KON applied from the keyboard circuit 10, the address signal generation circuit 11 first generates an address signal AD for reading out the waveform data of the attack section, and then generates an address signal AD for reading out the waveform data of the sustain section. Generates address signal AD. Waveform data is read out in parallel from the first and second waveform memories 12.13 and applied to multipliers 16 and 17 of the weighting circuit 15. The weighting circuit 15 weights the waveform data of each series according to the weighting coefficients (weighting control data) TKI, TK2 generated corresponding to each series from the weighting coefficient generating circuit 18. That is, the coefficient TKI is input to the multiplier 161 to weight the waveform data read from the first waveform memory 12, and the coefficient TK2 is input to the multiplier 161.
7 and read out from the second waveform memory 13 is weighted. The two series of weighted waveform data are additively combined by an adder 19.

タッチ検出装置21は、鍵盤で押圧された鍵のタッチを
検出し、タッチ検出データTDを重みづけ係数発生回路
18に与える。重みづけ係数発生回路18は、このタッ
チ検出データTDによって示された鍵タッチの強度に応
じて異なる重みづけ内容を指示する重みづけ係数TKI
、TK2を発生する。
The touch detection device 21 detects the touch of a key pressed on the keyboard, and provides touch detection data TD to the weighting coefficient generation circuit 18. The weighting coefficient generation circuit 18 generates a weighting coefficient TKI that instructs different weighting contents depending on the strength of the key touch indicated by the touch detection data TD.
, TK2 is generated.

この実施例では、第1の波形メモリ12には最強の鍵タ
ッチに対応する特徴を有する波形が記憶されており、第
2の波形メモリ13には最弱の鍵タッチに対応する特徴
を有する波形が記憶されている。従って、重みづけ回路
15では、鍵タッチに応じた重みづけ係数TKI、TK
2に応じて、最強タッチに対応する波形データと最弱タ
ッチに対応する波形データとの間で補間がなされ、その
結果、そのときの鍵タッチの強度に応じた特徴を有する
楽音波形信号が得られる。
In this embodiment, the first waveform memory 12 stores a waveform having characteristics corresponding to the strongest key touch, and the second waveform memory 13 stores a waveform having characteristics corresponding to the weakest key touch. is memorized. Therefore, the weighting circuit 15 uses weighting coefficients TKI, TK according to the key touch.
2, interpolation is performed between the waveform data corresponding to the strongest touch and the waveform data corresponding to the weakest touch, and as a result, a musical waveform signal having characteristics corresponding to the strength of the key touch at that time is obtained. It will be done.

重みづけ回路15から出力された波形データは乗算器2
4に与えられ、エンベロープ発生器25から発生された
振幅エンベロープ波形データと乗算される。乗算器24
の出力はディジタル/アナログ変換器26に与えられ、
アナログ信号に変換された後、サウンドシステム27に
与えられる。
The waveform data output from the weighting circuit 15 is sent to the multiplier 2.
4 and is multiplied by the amplitude envelope waveform data generated from the envelope generator 25. Multiplier 24
The output of is given to the digital/analog converter 26,
After being converted into an analog signal, it is applied to the sound system 27.

次に、波形メモリ12.13に記憶する波形の具体例に
ついて説明する。
Next, specific examples of waveforms stored in the waveform memories 12 and 13 will be explained.

第2図は強いタッチで演奏された実際のピアノ音の波形
(原波形)の−例を示すものである。第3図は弱いタッ
チで演奏された同じくピアノ音の波形(原波形)の−例
を示すものである。図示の都合上、時間的に連続する波
形を夫々(a)。
FIG. 2 shows an example of the waveform (original waveform) of an actual piano sound played with a strong touch. FIG. 3 shows an example of the waveform (original waveform) of the same piano sound played with a weak touch. For convenience of illustration, temporally continuous waveforms are shown in (a).

(b)、(c)、(d)の4つの部分に分けて示しであ
る。一般に、楽音波形においてどこまでがアタック部、
どこからがサスティン部、と厳密には決め難いが、音の
出始めから波形の形状及び振幅が安定するあたりまでが
アタック部であり、それ以降の部分がサスティン部であ
る。従って、第2図及び第3図では、概ね(a)と(b
)の部分がアタック部、(C)と(d)の部分がサステ
ィン部である。勿論、この分は方には幅があり、(b)
の途中まモをアタック部としてもよく、また、(a)の
部分をアタック部、(b)以降をサスティン部としても
よい。なお、図示は省略したが(d)以降にもサスティ
ン部が続く。
It is shown divided into four parts (b), (c), and (d). In general, in a musical sound waveform, where does the attack section end?
It is difficult to determine exactly where the sustain part begins, but the attack part is from the beginning of the sound until the waveform shape and amplitude stabilize, and the part after that is the sustain part. Therefore, in Figures 2 and 3, approximately (a) and (b)
) is the attack part, and parts (C) and (d) are the sustain part. Of course, there is a wide range in this respect, (b)
In the middle of , the part may be used as an attack part, or the part (a) may be made an attack part, and the part after (b) may be made a sustain part. Note that, although not shown, the sustain section continues after (d).

第1の波形メモリ12には、ピアノ音色に対応する記憶
エリアに、第2図(a’)、(b)に示すような強いタ
ッチに対応するアタック部の複数周期から成る波形の波
形データを記憶し、それに続いて第2図(C)、(d)
に示すような強いタッチに対応するサスティン部の複数
周期から成る波形の波形データを後述のように位相合わ
せ処理を行った状態で記憶する。第2の波形メモリ13
には、ピアノ音色に対応する記憶エリアに、第3図(a
)、  (b)に示すような弱いタッチに対応するアタ
ック部の複数周期から成る波形の波形データを記憶し、
それに続いて第3図(c)、(d)に示すような弱いタ
ッチに対応するサスティン部の複数周期から成る波形の
波形データを後述のように位相合わせ処理を行った状態
で記憶する。
In the first waveform memory 12, waveform data of a waveform consisting of multiple cycles of the attack part corresponding to a strong touch as shown in FIG. 2(a') and (b) is stored in the storage area corresponding to the piano tone. Memorize and then continue with Figures 2 (C) and (d).
Waveform data of a waveform consisting of a plurality of cycles of a sustain portion corresponding to a strong touch as shown in FIG. Second waveform memory 13
3 (a) in the memory area corresponding to the piano tone.
), storing waveform data of a waveform consisting of multiple cycles of the attack part corresponding to a weak touch as shown in (b),
Subsequently, waveform data of a waveform consisting of a plurality of cycles of a sustain portion corresponding to a weak touch as shown in FIGS. 3(c) and 3(d) is stored after being subjected to phase matching processing as described later.

波形メモリ′12.13に記憶すべきサスティン部の波
形データの位相合わせ処理は、例えば次のようにして行
う。
The phase matching process of the waveform data of the sustain section to be stored in the waveform memory '12.13 is performed, for example, as follows.

同一ピッチではあるが互いに異なるタッチで演奏された
2種類の原波形(例えば第2図と第3図のような波形)
から、サスティン部として記憶すべき部分の複数周期波
形(例えば第2図(C)、(d)と第3図(c)、(d
))を夫々切り出す。
Two types of original waveforms played at the same pitch but with different touches (for example, the waveforms shown in Figures 2 and 3)
, the multi-period waveform of the part to be stored as the sustain part (for example, Fig. 2 (C), (d) and Fig. 3 (c), (d)
)) respectively.

次に、切り出した2つのサスティン部原波形における波
形データの位相を操作して、相互の位相関係が余り大き
くずれないよう相互の位相ずれを減縮方向に位相修正す
る。この位相合わせ操作は。
Next, the phase of the waveform data in the two cut out sustain part original waveforms is manipulated to correct the mutual phase shift in the direction of reduction and contraction so that the mutual phase relationship does not shift too much. This phase matching operation.

例えば、サスティン部原波形を複数フレームに分割し、
各フレーム単位で位相修正を行うことにより実施すると
よい。また、フレーム単位の位相修正のためにディジタ
ルフィルタあるいはスペクトル解析等を用いてもよい。
For example, by dividing the sustain part original waveform into multiple frames,
This is preferably carried out by performing phase correction on a frame-by-frame basis. Furthermore, a digital filter, spectrum analysis, or the like may be used to correct the phase on a frame-by-frame basis.

すなわち1強いタッチおよび弱いタッチに対応する各サ
スティン部原波形(第2図(c)、(d)と第3図(c
)、(d))を各フレーム毎にそれぞれスペクトル解析
を行い、この各原波形のスペクトル解析結果に基づき同
一フレームにおける両スペクトルの偏差を各フレーム毎
に求める。そして、この求めた各フレーム毎のスペクト
ル偏差にもとづき各フレーム毎のフィルタ特性パラメー
タを求め、このフィルタ特性パラメータに従って強いタ
ッチに対応するサスティン部原波形に対して各フレーム
毎にフィルタ操作を施す。このフィルタ操作によって弱
いタッチに対応するサスティン部原波形に近似した波形
を得ることができる。
In other words, each sustain part original waveform corresponding to a strong touch and a weak touch (Fig. 2 (c), (d) and Fig. 3 (c)
) and (d)) are analyzed for each frame, and the deviation between both spectra in the same frame is determined for each frame based on the spectrum analysis results of each original waveform. Then, a filter characteristic parameter for each frame is determined based on the determined spectral deviation for each frame, and a filter operation is performed for each frame on the sustain part original waveform corresponding to a strong touch according to this filter characteristic parameter. Through this filter operation, it is possible to obtain a waveform that approximates the sustain part original waveform corresponding to a weak touch.

上記処理の後、フィルタ操作の対象となった強いタッチ
に対応するサスティン部原波形を第1の波形メモリ12
に記憶し、フィルタ操作によって得られた弱いタッチに
対応するサスティン部原波形に近似する波形を第2の波
形メモリ13に記憶する。こうして、第2の波形メモリ
13に記憶された波形は、弱いタッチに対応するサステ
ィン部原波形に近似しているが、強いタッチに対応する
サスティン部原波形をフィルタ操作したことにより得ら
れたものであるので、その位相は強いタッチに対応する
サスティン部原波形から余り大きくずれていない。従っ
て、周波形メモリ12.13に記憶する波形の位相が余
り大きくずれないようにすることができる。
After the above processing, the sustain part original waveform corresponding to the strong touch that was the target of the filter operation is stored in the first waveform memory 12.
The second waveform memory 13 stores a waveform that approximates the sustain part original waveform corresponding to the weak touch obtained by the filter operation. In this way, the waveform stored in the second waveform memory 13 is similar to the sustain part original waveform corresponding to a weak touch, but it is obtained by filtering the sustain part original waveform corresponding to a strong touch. Therefore, its phase does not deviate too much from the sustain part original waveform corresponding to a strong touch. Therefore, it is possible to prevent the phases of the waveforms stored in the frequency waveform memories 12 and 13 from shifting too much.

両メモリ12.13に記憶する位相操作されたサスティ
ン部の波形は、同じメモリ12.13に記憶したアタッ
ク部の波形に引き続く残りの波形全部であってもよいが
、それに限らず、適宜に抜き出した複数周期の波形であ
ってもよい。発音終了に至るまでの残りの全波形を波形
メモリ12゜13に記憶する場合は、アドレス信号発生
回路11から発生されたアドレス信号ADに従って該メ
モリ12.13に記憶されたアタック部及びサスティン
部の波形データを1通りだけ読み出すよう制御する。他
方、限られた複数周期のサスティン部波形をメモリ12
.13に記憶した場合は、アドレス信号ADに従って該
メモリ12.13に記憶されたアタック部の波形データ
を1通り読み出した後サスティン部の波形データを繰返
し読み出すよう制御する。このような一連の波形データ
の1通りだけの読み出し制御あるいは繰返し読み出し制
御は周知の手法によって容易に行えるためその詳細は特
に示さない。
The phase-manipulated sustain part waveform stored in both memories 12.13 may be the entire remaining waveform following the attack part waveform stored in the same memory 12.13, but is not limited to this, and may be extracted as appropriate. It may also be a waveform with multiple cycles. When storing all remaining waveforms up to the end of sound generation in the waveform memory 12.13, the attack and sustain portions stored in the memory 12.13 are stored in accordance with the address signal AD generated from the address signal generation circuit 11. Controls the waveform data to be read only one way. On the other hand, the sustain part waveform of a limited number of cycles is stored in the memory 12.
.. 13, the waveform data of the attack section stored in the memory 12, 13 is read out once and then the waveform data of the sustain section is repeatedly read out in accordance with the address signal AD. Since such single read control or repeated read control of a series of waveform data can be easily performed by a well-known method, details thereof will not be particularly shown.

各波形メモリ12.13には、第2図及び第3図に示す
ように自然な振幅エンベロープを持つ原波形そのものを
所定の符合化形式(例えばPCM:パルスコード変調方
式)で符合化してその波形データを記憶するようにして
もよい。その場合は、エンベロープ発生器25では、第
4図(a)に示すような、押鍵中は一定レベルを維持し
、離鍵に応答して減衰する特性のエンベロープ波形デー
タを発生する。離鍵時の減衰エンベロープ波形は。
As shown in FIGS. 2 and 3, each waveform memory 12.13 encodes the original waveform itself with a natural amplitude envelope in a predetermined encoding format (for example, PCM: pulse code modulation method), and stores the resulting waveform. Data may also be stored. In that case, the envelope generator 25 generates envelope waveform data, as shown in FIG. 4(a), which maintains a constant level during key depression and attenuates in response to key release. The decay envelope waveform when the key is released is.

周知のように、サスティン部の楽音波形がパーカッシブ
音量の減衰エンベロープ特性を持つ場合は離鍵時にダン
プ制御を行うためのものであり、他方、サスティン部の
楽音波形が持続音系のエンベロープ特性を持つ場合(若
しくは繰返し読出しによって事実上の持続音系エンベロ
ープ特性を持つに至った場合)は離鍵時に発音を減衰さ
せるためのものである。
As is well known, if the musical sound waveform in the sustain section has percussive volume attenuation envelope characteristics, this is to perform damp control when the key is released, while on the other hand, the musical sound waveform in the sustain section has envelope characteristics for sustained sounds. In this case (or when repeated readout results in a de facto sustained-tone envelope characteristic), the purpose is to attenuate the sound when the key is released.

反対に、各波形メモリ12.13には、自然な振幅エン
ベロープを持つ原波形そのものを記憶せずに、この原波
形の振幅レベル(1波毎のピークレベル)を一定レベル
に規格化するデータ操作を予め施しく勿論、そのように
しても波形1波毎の特徴は損われない)、このように規
格化された振幅レベルを持つ波形を所定の符合化形式(
例えばPCM方式)で符合化して波形データを記憶する
ようにしてもよい。その場合は、エンベロープ発生器2
5では、第4図(b)あるいは(c)に示すような適宜
の振幅エンベロープ特性を示すエンベロープ波形データ
を発生し、これにより規格化された振幅レベルを持つ楽
音波形データに対してアタック、ディケイ、サスティン
等の振幅エンベロープを付与する。このように規格化さ
れた振幅レベルを持つ波形データを波形メモリ12.1
3に記憶することによる利点は、実際の振幅レベルが相
対的に小さい波形に関してそのレベルを見かけ上増大す
ることによりデータ表現におけるビット数を増すことが
でき、これにより波形再現の際の分解能を増すことがで
きることである。しかも。
On the contrary, each waveform memory 12.13 does not store the original waveform itself with a natural amplitude envelope, but performs data manipulation that normalizes the amplitude level (peak level of each wave) of this original waveform to a constant level. (Of course, even if you do so, the characteristics of each wave will not be impaired), and convert the waveform with the standardized amplitude level into a predetermined encoding format (
For example, the waveform data may be encoded using the PCM method and stored. In that case, envelope generator 2
In step 5, envelope waveform data showing appropriate amplitude envelope characteristics as shown in FIG. , adds amplitude envelopes such as sustain. The waveform data with the standardized amplitude level is stored in the waveform memory 12.1.
The advantage of storing data in 3 is that for waveforms whose actual amplitude levels are relatively small, the number of bits in the data representation can be increased by increasing the apparent level, thereby increasing the resolution in waveform reproduction. This is something that can be done. Moreover.

そのことをメモリの容量を特別に増大することなく、メ
モリを効率的に利用することにより実現することができ
ることである。
This can be achieved by efficiently using memory without particularly increasing the memory capacity.

各波形メモリ12.13は、上述したようなアタック部
及びサステ・イン部の波形データを音色選択装置28で
選択可能な音色種類毎に夫々記憶している。音色選択肢
[28は選択された音色を示す音色選択情報TCを出力
し、これを波形メモリ12.13及びその他の回路に供
給する。波形メモリ12.13は、与えられた音色選択
情報TCによって指定された音色に対応する波形を読出
し可能にし、この波形の波形データを、前述の通り、ア
ドレス信号ADに従って読み出す。
Each of the waveform memories 12, 13 stores waveform data of the above-mentioned attack section and sustain section for each type of timbre selectable by the timbre selection device 28. The timbre selection [28] outputs timbre selection information TC indicating the selected timbre, and supplies this to the waveform memory 12, 13 and other circuits. The waveform memory 12.13 makes it possible to read the waveform corresponding to the timbre specified by the applied timbre selection information TC, and reads out the waveform data of this waveform in accordance with the address signal AD, as described above.

音色選択情報TCは重みづけ係数発生回路18にも与え
られており、タッチ強度に対する重みづけ係数TKI、
TK2の関数特性を選択された音色種類に応じて異なら
せるようにしている。その−例を示すと第5ryIのよ
うであり、(a)はタッチ検出データTDに対する一方
の系列の重みづけ係数TKIの関数を示し、(b)は他
方の系列の重みづけ係数TK2の関数を示す、また、実
線はピアノ音色に対応するこれらの関数の一例を示し、
破線はギター音色に対応するこわらの関数の一例を示す
、ピアノ音色の方が関数の傾きが急であるが、これは鍵
タッチに応じた音色変化の度合が大きいことを意味する
。このような、音色に応じた重みづけ関数特性の変更に
より、各種の自然楽器音における音色変化特性を夫々の
特性に合わせてより一層忠実に模倣することができるよ
うになる。
The timbre selection information TC is also given to the weighting coefficient generation circuit 18, and the weighting coefficient TKI for the touch intensity,
The function characteristics of TK2 are made to vary depending on the selected tone color type. An example of this is shown in the fifth ryI, where (a) shows the function of the weighting coefficient TKI of one series for the touch detection data TD, and (b) shows the function of the weighting coefficient TK2 of the other series. Also, the solid line shows an example of these functions corresponding to a piano tone,
The broken line shows an example of a stiffness function corresponding to a guitar tone.The slope of the function is steeper for a piano tone, which means that the degree of tone change in response to a key touch is greater. By changing the weighting function characteristics according to the timbre, it becomes possible to more faithfully imitate the timbre change characteristics of various natural musical instrument sounds in accordance with the respective characteristics.

尚、音色選択情報TCをタッチ検出装置21にも与えて
、タッチ検出データの特性を音色に応じて異ならせるよ
うにしてもよい。
Note that the timbre selection information TC may also be provided to the touch detection device 21 so that the characteristics of the touch detection data are varied depending on the timbre.

音色選択情報TCはエンベロープ発生器25にも与えら
れ、発生すべきエンベロープ波形の特性(アタック、デ
ィケイ、サスティン、ダンプ等のカーブ、レベル、時間
など)を選択された音色に応じて制御する。また、タッ
チ検出データTDもエンベロープ発生器25に与えられ
ており、鍵タッチの強度に応じてエンベロープ波形の最
大レベルを制御する。
The timbre selection information TC is also given to the envelope generator 25, which controls the characteristics of the envelope waveform to be generated (curves such as attack, decay, sustain, dump, etc., level, time, etc.) according to the selected timbre. Touch detection data TD is also provided to the envelope generator 25, which controls the maximum level of the envelope waveform according to the strength of the key touch.

第6図は第1図の実施例における変更例を示すものであ
る。第1の波形メモリ12Aには弱いタッチに対応する
波形(例えば第3図のような波形)のアタック部及びサ
スティン部の複数周期の波形データが記憶される。第2
の波形メモリ13Aには1強いタッチに対応する波形(
例えば第2図のような波形)と第1の波形メモリ12A
に記憶した弱いタッチに対応する波形との差分波形の波
形データが記憶される。この点について少し詳しく説明
すると、前出の第1及び第2の波形メモリ12゜13(
第1図)に記憶したものと同じ2系列の波形データ(つ
まり、位相修正されてい、ないアタック部と位相修正さ
れたサスティン部とを含む複数周期の波形から成る波形
データ)を前述と同様の位相合わせ操作を行って予め準
備し、そのうち一方の系列の波形データ(例えば弱いタ
ッチに対応する波形データ)を第1の波形メモリ12A
に記憶する。また、上述のような位相操作によって予め
準備した2系列の波形データの差に対応する差分波形の
波形データを求め、これを第2の波形メモリ13Aに記
憶する。
FIG. 6 shows a modification of the embodiment shown in FIG. The first waveform memory 12A stores waveform data of a plurality of periods of attack and sustain parts of a waveform corresponding to a weak touch (for example, a waveform as shown in FIG. 3). Second
The waveform memory 13A contains a waveform (1) corresponding to a strong touch.
For example, the waveform shown in FIG. 2) and the first waveform memory 12A
The waveform data of the difference waveform from the waveform corresponding to the weak touch stored in is stored. To explain this point in a little more detail, the first and second waveform memories 12゜13 (
The same two series of waveform data (that is, the waveform data consisting of multiple periods of waveforms including an attack part without phase correction and a sustain part with phase correction) that were stored in the same way as described above (Fig. 1) are A phase matching operation is performed to prepare in advance, and one series of waveform data (for example, waveform data corresponding to a weak touch) is stored in the first waveform memory 12A.
to be memorized. Further, waveform data of a differential waveform corresponding to the difference between two series of waveform data prepared in advance is obtained by the phase operation as described above, and this is stored in the second waveform memory 13A.

重みづけ回路15Aは、第2の波形メモリ13Aから読
み出された差分波形の波形データと重みづけ係数TKと
を乗算する乗算器29と、第1の波形メモリ12Aから
読み出された弱いタッチに対応する波形データと乗算器
29の出力とを加算する加算器30とから成る0重みづ
け係数発生回路18Aは、鍵タッチが最強のとき重みづ
け係数TKとして「1」を発生し、最弱のときTKとし
て「0」を発生しその間のタッチ強度に応じてO<TK
<1なる条件を満す重みづけ係数TKを所定の関数に従
って発生する。この重みづけ係数TKの関数特性も選択
された音色に応じて異なるようにするとよい、第6図の
例では、第1の波形メモリ12Aから読み出した弱タッ
チ対応波形に対する差分波形データの加算比率が鍵タツ
チ強度に応じて制御され、その結果、第1図の実施例と
同様に、タッチ強度に応じた特徴を有する波形データが
重みづけ回路15Aから出力される。この構成によれば
、一方の波形メモリ13Aが差分波形メモリであるため
、メモリの記憶容量をより一層縮減することができる。
The weighting circuit 15A includes a multiplier 29 that multiplies the waveform data of the differential waveform read from the second waveform memory 13A by a weighting coefficient TK, and a multiplier 29 that multiplies the waveform data of the differential waveform read from the second waveform memory 13A by a weighting coefficient TK, and a The 0 weighting coefficient generating circuit 18A, which includes an adder 30 that adds the corresponding waveform data and the output of the multiplier 29, generates "1" as the weighting coefficient TK when the key touch is the strongest, and when the key touch is the strongest, When "0" is generated as TK, O<TK depending on the touch intensity during that time.
A weighting coefficient TK satisfying the condition <1 is generated according to a predetermined function. It is preferable that the functional characteristics of this weighting coefficient TK differ depending on the selected tone. In the example of FIG. 6, the addition ratio of the differential waveform data to the weak touch compatible waveform read from the first waveform memory 12A is The weighting circuit 15A is controlled according to the key touch strength, and as a result, similar to the embodiment shown in FIG. 1, waveform data having characteristics according to the touch strength is output from the weighting circuit 15A. According to this configuration, since one waveform memory 13A is a differential waveform memory, the storage capacity of the memory can be further reduced.

尚、第1の波形メモリ12Aに最強タッチに対応する波
形のアタック部及びサスティン部の波形データを記憶し
、加算器30を減算器に変更してもよい。
Note that the waveform data of the attack portion and sustain portion of the waveform corresponding to the strongest touch may be stored in the first waveform memory 12A, and the adder 30 may be changed to a subtracter.

ところで、メモリ13Aに記憶する差分波形は一層タッ
チ対応波形と弱タッチ対応波形の各サンプル点毎の振幅
値の差であるため、高調波分の多い、とげとげした、波
形である。このとげとげした差分波形を小レベルでも弱
タッチ対応波形に加えると、加算合成した波形がメモリ
12Aから読み出した弱タッチ対応波形とは急に変わっ
た感じになるおそれがあり、また、実際の自然楽器演奏
音の波形とも違ったものとなるおそれがある。そこで、
第6図を第7図のように変更し、第2の波形メモリ13
Aの出力側にディジタルフィルタ(ローパスフィルタ)
31を設け、タッチ検出データTDに応じてフィルタ特
性パラメータメモリ32から鍵タッチに対応するフィル
タ特性パラメータを読み出し、これによりフィルタ31
を制御するようにするとよい。このフィルタ制御は、1
%タッチが弱いほど丸みを帯びた差分波形がフィルタ3
1から出力され、タッチが強くなるに従って丸みの少な
い波形メモリ13Aから出力される本来の差分波形に近
い差分波形がフィルタ31から出力されるようにする。
Incidentally, since the difference waveform stored in the memory 13A is the difference in amplitude value for each sample point between the waveform corresponding to a touch and the waveform corresponding to a weak touch, it is a spiky waveform with a large harmonic content. If this thorny difference waveform is added to the weak touch compatible waveform even at a small level, the resulting waveform may suddenly look different from the weak touch compatible waveform read from the memory 12A. There is a possibility that the waveform will be different from the waveform of the musical instrument performance sound. Therefore,
6 is changed as shown in FIG. 7, the second waveform memory 13
Digital filter (low pass filter) on the output side of A
31 is provided, and reads out the filter characteristic parameters corresponding to the key touch from the filter characteristic parameter memory 32 according to the touch detection data TD.
It is a good idea to control the This filter control is 1
%The weaker the touch, the rounder the difference waveform becomes in filter 3.
1, and the filter 31 outputs a differential waveform that is close to the original differential waveform output from the waveform memory 13A and becomes less rounded as the touch becomes stronger.

そして、最強タッチのときは波形メモリ13Aの出力波
形に何の変更も加えずにフィルタ31から出力するよう
にする。このような制御によって、比較的タッチが弱い
ときに最弱タッチ対応波形(メモリ12Aの出力)に加
算される差分波形を高調波分の少ない滑らかなものとす
ることができ、上述のような不都合が除去される。
Then, when the touch is the strongest, the output waveform of the waveform memory 13A is outputted from the filter 31 without making any changes. Through such control, when the touch is relatively weak, the difference waveform added to the waveform corresponding to the weakest touch (output of the memory 12A) can be made smooth with less harmonic content, thereby eliminating the above-mentioned disadvantages. is removed.

なお、メモリ32に音色選択情報TCを入力し。Note that the tone color selection information TC is input into the memory 32.

鍵タッチのみならず選択された音色にも対応させてフィ
ルタ特性パラメータを読み出すようにしてもよい。また
、ディジタルフィルタ31は乗算器29の出力側に設け
るようにしてもよい。
The filter characteristic parameters may be read out not only in response to a key touch but also in response to a selected tone color. Furthermore, the digital filter 31 may be provided on the output side of the multiplier 29.

なお、発生すべき楽音の音高又は音域に応じて音色変化
制御(すなわちキースケーリング)を行う場合は、重み
づけ係数発生回路18.18A(第1図、第6図、第7
図)の入力データとしてタッチ検出データTDの代わり
に点線で示すようにキーコードKCを入力するようにす
ればよい。
Note that when performing timbre change control (i.e., key scaling) according to the pitch or range of musical tones to be generated, weighting coefficient generation circuits 18.18A (Figs. 1, 6, 7)
Instead of the touch detection data TD as the input data in the figure), the key code KC may be input as shown by the dotted line.

また、エンベロープ発生器25にもキーコードKOを入
力し、エンベロープ波形の最大レベルや減衰時間などを
音高又は音域に応じて制御する。
The key code KO is also input to the envelope generator 25 to control the maximum level, decay time, etc. of the envelope waveform according to the pitch or range.

また、所定の操作子33(第1図)の操作状態に応じて
音色変化制御を行う場合は1重みづけ係数発生回路18
.18Aの入力データとしてタッチ検出データTD又は
キーコードKCの代わりに点線で示すように操作子33
の出力を入力するようにすればよい。
In addition, when performing tone change control according to the operation state of a predetermined operator 33 (FIG. 1), the 1 weighting coefficient generation circuit 18
.. As input data of 18A, instead of touch detection data TD or key code KC, the operator 33 is used as shown by the dotted line.
All you have to do is input the output of

勿論、キースケーリングあるいは操作子操作に応じた制
御に第1図あるいは第6図、第7図の回路を応用する場
合は、第1及び第2の波形メモリ12.12A、13.
13Aに記憶する波形は強タッチ及び弱タッチに対応す
るものではなく、高い音高及び低い音高に対応するもの
、あるいは操作子の操作量大及び小に対応するもの、と
する。
Of course, when applying the circuit of FIG. 1, FIG. 6, or FIG. 7 to key scaling or control according to operator operation, the first and second waveform memories 12.12A, 13.
The waveforms stored in 13A do not correspond to strong and weak touches, but correspond to high and low pitches, or to large and small amounts of operation of the operator.

また、鍵タッチ、キースケーリング、操作子33の操作
状態のうち何れか複数を組合せて音色変化制御を行うよ
うにしてもよい。第8図はその一例を部分的に示した図
であり、第1図の第1及び第2の波形メモリ12.13
及び重みづけ回路15の部分に置換されるものである。
Furthermore, tone color change control may be performed by combining any one or more of key touching, key scaling, and the operation state of the operator 33. FIG. 8 is a diagram partially showing one example, and the first and second waveform memories 12 and 13 in FIG.
and the weighting circuit 15.

波形メモリ12゜Hには、強い鍵タッチ及び高い音高に
対応する音色特徴を有する楽音波形の複数周期の波形デ
ータが前述と同様の手法で各音色毎に記憶されている。
In the waveform memory 12°H, waveform data of a plurality of periods of musical waveforms having tone characteristics corresponding to strong key touches and high pitches are stored for each tone in the same manner as described above.

波形メモリ12Lには1強い鍵タッチ及び低い音高に対
応する音色特徴を有する楽音波形の複数周期の波形デー
タが前述と同様の手法で各音色毎に記憶されている。波
形メモリ13Hには、弱い鍵タッチ及び高い音高に対応
する音色特徴を有する楽音波形の複数周期の波形データ
が前述と同様の手法で各音色毎に記憶されている。波形
メモリ13Lには、弱い鍵タッチ及び低い音高に対応す
る音色特徴を有する楽音波形の複数周期の波形データが
前述と同様の手法で各音色毎に記憶されている。
In the waveform memory 12L, waveform data of a plurality of periods of musical waveforms having tone characteristics corresponding to a strong key touch and a low pitch are stored for each tone in the same manner as described above. In the waveform memory 13H, waveform data of a plurality of periods of musical waveforms having tone characteristics corresponding to weak key touches and high pitches are stored for each tone in the same manner as described above. In the waveform memory 13L, waveform data of a plurality of periods of musical waveforms having tone characteristics corresponding to weak key touches and low pitches are stored for each tone in the same manner as described above.

これらの波形メモリ12H〜13Lは、前述と同様に、
音色選択情報TCに応じて選択された音色種類に対応す
るものが読出し可能とされ、アドレス信号ADに従って
漬宜の音高周波数で読み出される。
These waveform memories 12H to 13L are as described above.
The tone color corresponding to the tone color type selected according to the tone color selection information TC can be read out, and is read out at a desired pitch frequency according to the address signal AD.

尚、各波形メモリ12H112L、13H,13Lに記
憶する波形データのうちサスティン部の波形データは前
述と同様にして各系列間で位相合わせがなされたもので
ある。
Incidentally, among the waveform data stored in each waveform memory 12H112L, 13H, 13L, the waveform data of the sustain portion is phase-aligned between each series in the same manner as described above.

波形メモリ12H112Lから読み出された強い鍵タッ
チに対応する波形データは、キースケーリング用の重み
づけを行うための乗算器33.34に夫々入力される。
The waveform data corresponding to a strong key touch read out from the waveform memory 12H112L are respectively input to multipliers 33 and 34 for weighting for key scaling.

乗算器33.34の他の入力には、キースケーリング係
数発生回路35からキーコードKCに応じて発生された
2系列のキースケーリング係数KSL、KS2が入力さ
れており、これにより、発生すべき楽音の音高に応じた
重みづけが強タッチ用の両波形データに施される。乗算
器33.34の出力は加算器36で加算され、その後、
乗算器16に与えられ、そこで前述と同様の鍵タッチに
応じた重みづけ係数TKIが乗算される。
The other inputs of the multipliers 33 and 34 are input with two series of key scaling coefficients KSL and KS2 generated from the key scaling coefficient generation circuit 35 in accordance with the key code KC. Both waveform data for strong touch are weighted according to the pitch. The outputs of multipliers 33 and 34 are summed in adder 36, and then
It is applied to the multiplier 16, where it is multiplied by a weighting coefficient TKI corresponding to the key touch similar to that described above.

上述と同様に、波形メモリ13H113Lの出力は乗算
器37.38に与えられ、キーコードKCに応じてキー
スケーリング係数発生回路39から発生されたキースケ
ーリング係数KS3.KS4と夫々乗算される。これに
より1発生すべき楽音の音高に応じた重みづけが弱タッ
チ用の両波形データに施される。乗算器37.38の出
力は加算器40で加算され、その後、乗算器17に与え
られ、そこで前述と同様の鍵タッチに応じた重みづけ係
数TK2が乗算される。
Similarly to the above, the output of waveform memory 13H113L is given to multipliers 37, 38, and key scaling coefficients KS3. Each is multiplied by KS4. As a result, both waveform data for weak touch are weighted according to the pitch of the musical tone to be generated. The outputs of the multipliers 37 and 38 are added by an adder 40, and then provided to a multiplier 17, where they are multiplied by a weighting coefficient TK2 corresponding to the key touch similar to that described above.

両乗算器16.17の出力は加算器19で加算され、乗
算@24 (第1図)に与えられる。こうして、波形メ
モリ12H〜13Lから読み出された4系列の異なる特
徴を有する波形データが発生すべき楽音の音高及び鍵タ
ッチの両方に応じて夫々重みづけされ、これらの音色制
御因子に応じて音色変化が付与された波形データが重み
づけ回路15Bから出力される。
The outputs of both multipliers 16, 17 are summed in adder 19 and applied to multiplier @24 (FIG. 1). In this way, the four series of waveform data having different characteristics read out from the waveform memories 12H to 13L are weighted according to both the pitch and key touch of the musical tone to be generated, and are weighted according to these timbre control factors. Waveform data to which a timbre change has been added is output from the weighting circuit 15B.

キースケーリング係数発生回路35.39には音色選択
情報TCが夫々入力されている。前述と同様に、音色種
類に応じてキースケーリング係数の関数特性が異なって
おり(例えば第5図のように)、発生すべきキースケー
リング係数KSI〜KS4の関数特性が選択された音色
に応じて決定される。なお、キースケーリング係数発生
回路35.39を別々に設けずに1つを共用してもよい
Tone selection information TC is input to the key scaling coefficient generation circuits 35 and 39, respectively. As mentioned above, the function characteristics of the key scaling coefficients differ depending on the tone type (for example, as shown in Figure 5), and the function characteristics of the key scaling coefficients KSI to KS4 to be generated depend on the selected tone. It is determined. Note that the key scaling coefficient generation circuits 35 and 39 may not be provided separately, but one may be shared.

、  なお、第8図の例ではキースケーリングのための
重みづけ演算を行った後鍵タッチに応じた重みづけ演算
を行うようにしているが、これは逆であってもよい。ま
た、操作子の操作状態に応じた音色変化制御と鍵タッチ
又はキースケーリングに応じた音色変化制御を組合わせ
る場合も第8図と同様に構成すればよい、更に、鍵タッ
チ、キースケーリング、操作子制御、の3者をすべて組
合わせることもでき、その場合も第8図に準じて構成す
ればよい。
In the example of FIG. 8, the weighting calculation for key scaling is performed and then the weighting calculation according to the key touch is performed, but this may be reversed. Furthermore, when combining timbre change control according to the operation state of the operator and timbre change control according to key touch or key scaling, the configuration may be similar to that shown in Fig. 8. It is also possible to combine all three of the child controls, and in that case, the configuration may be made according to FIG. 8.

以上の実施例では、発生すべき楽音の音高を鍵盤によっ
て指定することにより音階音の楽音信号を発生する場合
について説明されているが、この発明に係る楽音信号発
生装置はリズム音源にも適用することができる。その場
合、重みづけ制御データはリズム楽器を操作するときの
強さをシミュレートするデータ(例えば操作子の操作に
基づくデータあるいはリズムパターンデータ中に含まれ
るデータあるいは外部入力されたデータなど)に応じて
発生するようにすればよい。
In the above embodiments, a case has been described in which a musical tone signal of a scale tone is generated by specifying the pitch of a musical tone to be generated using a keyboard, but the musical tone signal generating device according to the present invention can also be applied to a rhythm sound source. can do. In that case, the weighting control data is based on data that simulates the strength when operating a rhythm instrument (for example, data based on the operation of a controller, data included in rhythm pattern data, or data input externally). All you have to do is make it happen.

また、上記実施例では、単音発音の場合について説明し
ているが、複音発音の場合でも実施可能である。その場
合、例えば、波形メモリ及び重みづけ回路などを複数の
楽音発生チャンネルの間で時分割共用するようにすれば
よい6 上記実施例では、1つの音色制御因子に関して2系列の
波形メモリを設けているが、これに限らず3系列以上で
あってもよい、その場合、3系列以上の波形データを同
時に重みづけしてもよいが、その中から2系列を選択し
て重みづけするようにしてもよい。
Further, in the above embodiments, the case of monophonic pronunciation is explained, but it can also be implemented in the case of polyphonic pronunciation. In that case, for example, a waveform memory, a weighting circuit, etc. may be time-divisionally shared among a plurality of musical tone generation channels.6 In the above embodiment, two series of waveform memories are provided for one timbre control factor. However, the number is not limited to this, and it may be three or more series. In that case, three or more series of waveform data may be weighted at the same time, but two series may be selected and weighted from among them. Good too.

また、上記実施例では、強いタッチあるいは弱いタッチ
等の所定の音色制御状態に対応する波形を記憶した波形
メモリをハード的に別体のメモリによって構成するよう
に説明したが、これはハード的に共通のメモリ装置であ
ってもよい。例えば、成る音色に対応する強いタッチに
対応するアタック部の波形データをアドレスA−Bのメ
モリ領域に記憶し、弱いタッチに対応するアタック部の
波形データをアドレスB+1〜Cのメモリ領域に記憶し
、強いタッチに対応するサスティン部の波形データをア
ドレスC+1〜Dのメモリ領域に記憶し、弱いタッチに
対応するサスティン部の波形データをアドレスD+1〜
Eのメモリ領域に記憶する(但しA、B、C,D、Eは
A<B<C<D<Eなる関係にある所定のアドレス値で
ある)。その場合、各メモリ領域からの各波形データの
読出しは時分割的に制御する。
Furthermore, in the above embodiment, it has been explained that the waveform memory that stores waveforms corresponding to predetermined timbre control states such as strong touch or weak touch is constituted by a separate memory in terms of hardware. It may be a common memory device. For example, the waveform data of the attack section corresponding to a strong touch corresponding to a tone is stored in the memory area of address A-B, and the waveform data of the attack section corresponding to a weak touch is stored in the memory area of addresses B+1 to C. , the waveform data of the sustain section corresponding to a strong touch is stored in the memory area from address C+1 to D, and the waveform data of the sustain section corresponding to a weak touch is stored at addresses D+1 to D+1.
E (however, A, B, C, D, and E are predetermined address values in the relationship A<B<C<D<E). In that case, reading of each waveform data from each memory area is controlled in a time-division manner.

なお、第1図において、重みづけ回路15の後段にディ
ジタルフィルタを設け、鍵タッチ、キースケーリング等
の音色制御因子に応じて更に音色変化をつけるようにし
てもよい。
In FIG. 1, a digital filter may be provided after the weighting circuit 15 to further change the timbre according to timbre control factors such as key touch and key scaling.

また、波形メモリに記憶する波形データの符合化形式は
前述のようなPCM方式に限らず、差分PCM方式、適
応差分PCM方式、デルタ変調(DM)方式、適応デル
タ変調(ADM)方式等、その他適宜の波形符合化形式
を用いてよい、その場合、波形メモリの後段にその符合
化形式に合った復号回路を設け、メモリから読み出した
波形データの符合化形式をPCM方式に戻す(復号する
)ようにするとよい。
Furthermore, the encoding format of the waveform data stored in the waveform memory is not limited to the above-mentioned PCM method, but also includes other methods such as differential PCM method, adaptive differential PCM method, delta modulation (DM) method, adaptive delta modulation (ADM) method, etc. An appropriate waveform encoding format may be used. In that case, a decoding circuit suitable for the encoding format is provided in the subsequent stage of the waveform memory, and the encoding format of the waveform data read from the memory is returned to the PCM format (decoding). It is better to do this.

また、波形メモリに記憶するアタック部の複数周期波形
は、連続する複数周期ばかりでなく、飛び飛びの複数周
期から成るものであってもよい。
Further, the multi-period waveform of the attack portion stored in the waveform memory may consist not only of continuous plural periods but also of discontinuous plural periods.

例えば、楽音のアタック部を複数フレームに分割し、各
フレーム毎に代表的な1周期または2周期分の波形の波
形データのみを記憶させ、この波形データを順次切換え
ながら繰り返し読み出すようにしてもよく、さらに必要
に応じてこの波形切換え時に前の波形と次の新たな波形
とを補間演算して滑らかに変化する波形データを形成す
るようにしてもよい。
For example, the attack part of a musical tone may be divided into multiple frames, and only one or two representative periods of waveform data may be stored for each frame, and this waveform data may be read out repeatedly while being sequentially switched. Furthermore, if necessary, at the time of this waveform switching, the previous waveform and the next new waveform may be interpolated to form waveform data that changes smoothly.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の通り、この発明によれば、異なる特徴を有する複
数系列の波形に関してアタック部及びサスティン部から
成る複数周期の波形データをメモリに夫々記憶し、該メ
モリから読み出した各系列の波形データに基づき得られ
た波形信号を重みづけ制御データに応じて適宜重みづけ
して合成することによりその重みづけに応じた音色変化
制御を施すようにしたので、高品質な楽音信号を得るこ
とができると共に、この高品質な楽音信号の音色を様々
な音色制御因子に応じて微妙に制御することができ、し
かもこの音色変化制御が縮減された波形メモリ構成によ
って実現可能である。特にこの発明によれば、重みづけ
された複数系列の波形データに基づく波形信号が合成さ
れる際にそれらの相互の位相ずれによって波形成分が打
ち消されることのないようにするために、各系列のサス
ティン部の波形データの位相をできるだけ合わせるよう
に位相操作を予め行い、位相操作済みの波形データをメ
モリに記憶するようにしたため、位相ずれがあったまま
合成された場合そのことによる問題が特に目立つことが
多いサスティン部においてそのような不都合を除去する
ことができる。しかも、サスティン部における複数系列
間の波形データの位相合わせ操作は比較的簡易に行うこ
とができるので、この点でも有利である。
As described above, according to the present invention, waveform data of a plurality of periods consisting of an attack part and a sustain part regarding a plurality of series of waveforms having different characteristics are stored in a memory, and based on the waveform data of each series read from the memory. Since the obtained waveform signals are appropriately weighted and synthesized according to the weighting control data, timbre change control is performed according to the weighting, so that it is possible to obtain a high-quality musical tone signal, and The timbre of this high-quality musical tone signal can be delicately controlled according to various timbre control factors, and furthermore, this timbre change control can be realized by a reduced waveform memory configuration. In particular, according to the present invention, when waveform signals based on weighted multiple series of waveform data are synthesized, each series is Since phase manipulation was performed in advance to match the phase of the waveform data in the sustain section as much as possible, and the phase-manipulated waveform data was stored in memory, problems caused by this are particularly noticeable when synthesized with a phase shift. This can eliminate such inconveniences that often occur in the sustain section. Furthermore, the phase matching operation of waveform data between a plurality of series in the sustain section can be performed relatively easily, which is also advantageous in this respect.

また、この発明の第2の特徴によれば、サスティン部に
関して予め位相操作された2系列の波形データの一方の
みをメモリに記憶すると共に1両系列の差分波形の波形
データをメモリに記憶し、メモリから読み出した差分波
形の波形データに基づき得られた波形信号を適宜重みづ
けしてメモリから読み出した1系列分の波形データに基
づき得られた波形信号と合成することにより楽音信号を
得るようにしたので、上述の効果に加えて更に、2系列
分の波形データをそのまま記憶する場合に比べて、差分
波形を記憶した分だけメモリ容量を節約することができ
る。
According to a second feature of the present invention, only one of the two series of waveform data whose phase has been manipulated in advance regarding the sustain portion is stored in the memory, and the waveform data of the difference waveform of both series is stored in the memory, A musical tone signal is obtained by suitably weighting the waveform signal obtained based on the waveform data of the differential waveform read from the memory and combining it with the waveform signal obtained based on one series of waveform data read from the memory. Therefore, in addition to the above-mentioned effects, the memory capacity can be saved by storing the difference waveform, compared to the case where two series of waveform data are stored as they are.

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

第1図はこの発明の一実施例に係る電子楽器の全体構成
を示すブロック図、第2図は強いタッチで演奏された実
際のピアノ音の楽音波形の一例を示す波形図、第3図は
弱いタッチで演奏された実際のピアノ音の楽音波形の一
例を示す波形図、第4図は振幅エンベロープ波形の一例
を示す図、第51!lは重みづけ係数の関数の一例を示
すグラフ、第6図は第1図の波形メモリ及び重みづけ回
路の変更例を示すブロック図、第7図は第6図の変更例
を示すブロック図、第8図は複数の音色制御因子を組合
わせて音色変化をつける場合における第1図の波形メモ
リ及び重みづけ回路の変更例を示すブロック図、である
。 10・・・鍵盤回路、11・・・アドレス信号発生回路
、12.12A、12H112L、13.13A、13
H513L・・・波形メモリ、15.15A、15B・
・・重みづけ回路、18.18A・・・重みづけ係数発
生回路、21・・・タッチ検出装置、33・・・操作子
、35.39・・・キースケーリング係数発生回路。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an electronic musical instrument according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of the musical sound waveform of an actual piano sound played with a strong touch, and FIG. A waveform diagram showing an example of the musical waveform of an actual piano sound played with a weak touch. Fig. 4 is a diagram showing an example of the amplitude envelope waveform. Fig. 51! l is a graph showing an example of a function of a weighting coefficient; FIG. 6 is a block diagram showing a modification of the waveform memory and weighting circuit in FIG. 1; FIG. 7 is a block diagram showing a modification of FIG. 6; FIG. 8 is a block diagram showing an example of a modification of the waveform memory and weighting circuit of FIG. 1 when a plurality of timbre control factors are combined to create a timbre change. 10...Keyboard circuit, 11...Address signal generation circuit, 12.12A, 12H112L, 13.13A, 13
H513L...Waveform memory, 15.15A, 15B.
...Weighting circuit, 18.18A... Weighting coefficient generation circuit, 21... Touch detection device, 33... Operator, 35.39... Key scaling coefficient generation circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、異なる特徴を有する複数系列の波形に関して、アタ
ック部及びサステイン部から成る複数周期の波形データ
を夫々記憶しており、前記サステイン部の前記波形デー
タが各系列間でほぼ位相が合うように予め少なくとも一
方の系列について位相操作された状態で記憶されている
波形記憶手段と、前記波形記憶手段から前記複数系列の
波形に関する前記波形データを夫々読み出す読出し手段
と、読み出された前記波形データに基づき得られた前記
複数系列の波形の波形信号を重みづけ制御データに応じ
て重みづけした後合成して楽音信号として出力する重み
づけ合成手段と、 前記重みづけ制御データを発生するための重みづけ制御
データ発生手段と、 を具えた楽音信号発生装置。 2、前記重みづけ制御データ発生手段は、発生すべき楽
音の音高を指定するための鍵盤で押圧された鍵に加えら
れたタッチの強度に応じて異なる重みづけ内容を指示す
る前記重みづけ制御データを発生するものである特許請
求の範囲第1項記載の楽音信号発生装置。 3、前記重みづけ制御データ発生手段は、発生すべき楽
音の音高若しくはその音域に応じて異なる重みづけ内容
を指示する前記重みづけ制御データを発生するものであ
る特許請求の範囲第1項記載の楽音信号発生装置。 4、前記重みづけ制御データ発生手段は、所定の音色制
御用操作子の操作状態に応じて異なる重みづけ内容を指
示する前記重みづけ制御データを発生するものである特
許請求の範囲第1項記載の楽音信号発生装置。 5、前記楽音信号はリズム音の楽音信号であり、前記重
みづけ制御データはリズム楽器を操作するときの強さを
シミュレートするデータに応じて異なる重みづけ内容を
指示するものである特許請求の範囲第1項記載の楽音信
号発生装置。 6、アタック部及びサステイン部を含み異なる特徴を有
する2系列の原波形に関してその少なくとも一方の系列
についてサステイン部の複数周期波形の位相を操作して
相互の位相ずれを減縮する方向に位相修正することによ
り、位相修正されていないアタック部と位相修正された
サステイン部とを含む複数周期の波形から成る波形デー
タを準備し、かつ、準備された前記2系列の波形データ
の差に対応する差分波形の波形データを準備し、前記準
備された2系列の波形データのうち一方の系列の波形デ
ータを第1の波形データとして記憶すると共に前記差分
波形の波形データを第2の波形データとして記憶する波
形記憶手段と、 前記波形記憶手段から前記第1および第2の波形データ
を夫々読み出す読出し手段と、 読み出された前記第2の波形データに基づき得られた波
形信号を重みづけ制御データに応じて重みづけした後読
み出された前記第1の波形データに基づき得られた波形
信号と合成して楽音信号として出力する重みづけ合成手
段と、 前記重みづけ制御データを発生するための重みづけ制御
データ発生手段と を具えた楽音信号発生装置。 7、前記重みづけ合成手段は、前記重みづけ制御データ
に応じて重みづけされるまたは重みづけされた波形信号
の高調波分を抑圧する手段を含むものである特許請求の
範囲第6項記載の楽音信号発生装置。
[Claims] 1. With respect to a plurality of series of waveforms having different characteristics, waveform data of a plurality of periods each consisting of an attack part and a sustain part are stored, and the waveform data of the sustain part is approximately equal between each series. a waveform storage means in which at least one series is stored in a phase-manipulated state so that the phases match; a readout means for reading out the waveform data regarding the plurality of series of waveforms from the waveform storage means; weighting synthesis means for weighting and synthesizing waveform signals of the plurality of series of waveforms obtained based on the waveform data according to weighting control data and outputting the synthesized signals as musical tone signals; and generating the weighting control data. A musical tone signal generating device, comprising: weighting control data generating means for generating weighted control data; 2. The weighting control data generation means is configured to control the weighting control for instructing different weighting contents depending on the intensity of a touch applied to a key pressed on a keyboard for specifying a pitch of a musical tone to be generated. A musical tone signal generating device according to claim 1, which generates data. 3. The weighting control data generating means generates the weighting control data that instructs different weighting contents depending on the pitch or range of the musical tone to be generated. musical tone signal generator. 4. The weighting control data generating means generates the weighting control data that instructs different weighting contents depending on the operation state of a predetermined timbre control operator. musical tone signal generator. 5. The musical tone signal is a musical tone signal of a rhythm tone, and the weighting control data instructs different weighting contents depending on data simulating the strength when operating a rhythm instrument. The musical tone signal generating device according to scope 1. 6. For at least one of two series of original waveforms having different characteristics including an attack part and a sustain part, the phase of the multi-period waveform of the sustain part is manipulated in the direction of reducing the mutual phase shift. In this way, waveform data consisting of a multi-cycle waveform including an attack part without phase correction and a sustain part with phase correction is prepared, and a difference waveform corresponding to the difference between the two prepared waveform data series is prepared. a waveform storage for preparing waveform data, storing one series of waveform data of the two prepared series of waveform data as first waveform data, and storing the waveform data of the difference waveform as second waveform data; means for reading out the first and second waveform data from the waveform storage means, and weighting a waveform signal obtained based on the read out second waveform data according to weighting control data. weighting synthesis means for synthesizing the signal with a waveform signal obtained based on the first waveform data read out after weighting and outputting the signal as a musical tone signal; and weighting control data generation for generating the weighting control data. A musical tone signal generating device comprising means. 7. The musical tone signal according to claim 6, wherein the weighting synthesis means includes means for suppressing harmonic components of the waveform signal that is weighted or weighted according to the weighting control data. Generator.
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