JP2017173616A - System and method for generating musical sound signal - Google Patents

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康典 持田
Yasunori Mochida
康典 持田
祀夫 富澤
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祀夫 富澤
和彦 西
Kazuhiko Nishi
和彦 西
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To apply fluctuation of a frequency and amplitude with natural feeling to a musical sound signal.SOLUTION: There are provided: a device for vertically fluctuating a frequency of a musical sound signal waveform with a first low frequency noise waveform formed of a frequency component which is less than an audible frequency; and a device for varying amplitude of the musical sound signal waveform with a second low frequency noise waveform formed of a frequency component which is less than the audible frequency.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、電子楽器などにおける楽音信号を生成するシステムおよび方法に関し、より詳しくは、生成される楽音の周波数および振幅に低い周波数成分からなる不規則な揺らぎを与えることにより、いわゆる自然楽器の演奏において発音される楽音のようにより自然感に富んだ楽音を生成するように工夫したものである。   The present invention relates to a system and method for generating a musical tone signal in an electronic musical instrument or the like. More specifically, the present invention relates to a performance of a so-called natural musical instrument by giving irregular fluctuations composed of low frequency components to the frequency and amplitude of the generated musical tone. It is devised so as to generate a musical sound with a more natural feeling like a musical sound that is pronounced.

電子楽器など、電子回路により楽音信号を発生させる機器においては、一般的に発生する楽音信号が周波数および振幅において安定しているために、そのまま楽音として発音させて利用すると単調で機械的な感を与えることが否めない。そのため、楽音信号の周波数を例えば6〜8Hzの周波数のビブラート交流波形で上下に揺らすビブラート効果を付与するとか、演奏する各楽音の発音に際してその立上り部分、持続部分、立下り部分に過渡的な振幅変化を付与するとかして、発生楽音の周波数や振幅を時間的に変化させる種々の工夫が採用されてきている。   In devices that generate musical sound signals using electronic circuits, such as electronic musical instruments, the generated musical sound signals are generally stable in frequency and amplitude. I cannot deny it. For this reason, a vibrato effect is provided by shaking the frequency of the musical signal up and down with a vibrato alternating waveform with a frequency of, for example, 6 to 8 Hz, or a transitional amplitude is applied to the rising, continuing, and falling portions of each musical sound to be played. Various ideas have been adopted that change the frequency and amplitude of the generated musical sound in time, such as by giving a change.

ビブラート効果の付与は、発音させる楽音信号の音高(周波数)を所定の音高を中心に上下に正弦波状に変化させることにより行い、その変化幅(ビブラート深さ)は、一般に1/6半音(約17セント)以内であり、変化周波数は、6〜8Hzであることが多い。楽音にビブラート効果を付与すると、聴いたときの感じで音に豊かさが加わって自然感が増すが、周波数の揺らぎ具合が安定した正弦波状であるために今ひとつ自然感に乏しい嫌いがある。また、演奏する各楽音の発音に際してその立上り部分、持続部分、立下り部分に過渡的な振幅変化を付与すると、自然感を持った発音の開閉が行われるが、その過渡的な変化具合も各楽音について画一的であると、今ひとつ自然感に乏しい感が拭えない。   The vibrato effect is applied by changing the pitch (frequency) of a musical sound signal to be generated in a sine wave shape up and down around a predetermined pitch, and the variation width (vibrato depth) is generally 1/6 semitone. (About 17 cents) and the change frequency is often 6 to 8 Hz. When a vibrato effect is added to a musical sound, richness is added to the sound as it is heard, and the natural feeling increases. However, because the frequency fluctuation is a stable sine wave, there is still a lack of natural feeling. In addition, when a transitional amplitude change is applied to the rising, sustaining, and falling parts of each musical sound that is played, the sounding is opened and closed with a natural feeling. If the musical tone is uniform, you can't wipe out the feeling of lack of naturalness.

この発明は、発生させる楽音の周波数の揺らぎに不規則性を導入するとともに、発生させる楽音の振幅にも不規則な揺らぎを加えることにより、より自然さを感じさせる楽音を生成するシステムおよび方法を提供することを目的とする。   The present invention provides a system and method for generating a musical sound that makes the user feel more natural by introducing irregularity to the frequency fluctuation of the musical sound to be generated and adding irregular fluctuation to the amplitude of the musical sound to be generated. The purpose is to provide.

上記の課題を解決するために、この発明による楽音信号を生成するシステムは、所定の音高を決める周波数の楽音信号波形を発生させる装置と、可聴周波数未満の周波数成分からなる第一の低周波雑音波形を発生させる装置と、楽音信号波形の周波数を第一の低周波雑音波形でもって上下に揺らす装置と、可聴周波数未満の周波数成分からなる第二の低周波雑音波形を発生させる装置と、周波数が上下に揺らされた楽音信号波形の振幅を第二の低周波雑音波形でもって変化させる装置とを備えてなることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a system for generating a musical tone signal according to the present invention includes a device for generating a musical tone signal waveform having a frequency that determines a predetermined pitch, and a first low-frequency component comprising a frequency component less than an audible frequency. A device that generates a noise waveform, a device that fluctuates the frequency of the musical sound signal waveform with the first low-frequency noise waveform, a device that generates a second low-frequency noise waveform composed of frequency components less than the audible frequency, and And a device for changing the amplitude of the tone signal waveform whose frequency is fluctuated up and down with a second low-frequency noise waveform.

加えて、この発明のシステムは、前記第一の低周波雑音波形および前記第二の低周波雑音波形が、それぞれ0.1〜12Hzの周波数成分からなる雑音波形であることを特徴とする。   In addition, the system of the present invention is characterized in that the first low-frequency noise waveform and the second low-frequency noise waveform are noise waveforms each having a frequency component of 0.1 to 12 Hz.

また、この発明のシステムは、さらに、ビブラートの速さを決める周波数のビブラート交流波形を発生させる装置を備えてなり、前記楽音信号波形の周波数を上下に揺らす装置が、当該ビブラート交流波形と前記第一の低周波雑音波形とを合わせた波形でもって楽音信号波形の周波数を上下に揺らすことを特徴とする。   The system of the present invention further includes a device that generates a vibrato alternating waveform having a frequency that determines the vibrato speed, and the device that fluctuates the frequency of the musical sound signal waveform up and down includes the vibrato alternating waveform and the first waveform. It is characterized in that the frequency of the tone signal waveform is fluctuated up and down with a waveform combined with one low frequency noise waveform.

また、この発明のシステムは、さらに、楽音信号を開閉する際の包絡線の立上り部分、持続部分、立下り部分の過渡的形状を表す開閉包絡線波形を発生させる装置を備えてなり、前記楽音信号波形の振幅を変化させる装置が、当該開閉包絡線波形と前記第二の低周波雑音波形とを合わせた波形でもって楽音信号波形の振幅を変化させることを特徴とする。   Further, the system of the present invention further comprises a device for generating an opening / closing envelope waveform representing a transient shape of a rising portion, a continuous portion, and a falling portion of an envelope when opening / closing a musical sound signal, The apparatus for changing the amplitude of the signal waveform is characterized in that the amplitude of the tone signal waveform is changed by a waveform obtained by combining the open / close envelope waveform and the second low-frequency noise waveform.

さらに、この発明による楽音信号を生成する方法は、所定の音高を決める周波数の楽音信号波形を発生させるステップと、可聴周波数未満の周波数成分からなる第一の低周波雑音波形を発生させるステップと、楽音信号波形の周波数を第一の低周波雑音波形でもって上下に揺らすステップと、可聴周波数未満の周波数成分からなる第二の低周波雑音波形を発生させるステップと、周波数が上下に揺らされた楽音信号波形の振幅を第二の低周波雑音波形でもって変化させるステップとを含んでなることを特徴とする。   Further, the method for generating a musical sound signal according to the present invention includes a step of generating a musical sound signal waveform having a frequency that determines a predetermined pitch, and a step of generating a first low-frequency noise waveform comprising frequency components less than an audible frequency. The frequency of the tone signal waveform was swung up and down with the first low frequency noise waveform, the step of generating a second low frequency noise waveform composed of frequency components less than the audible frequency, and the frequency was swung up and down. And changing the amplitude of the tone signal waveform with the second low-frequency noise waveform.

加えて、この発明の方法は、前記第一の低周波雑音波形および前記第二の低周波雑音波形が、それぞれ0.1〜12Hzの周波数成分からなる雑音波形であることを特徴とする。   In addition, the method of the present invention is characterized in that the first low frequency noise waveform and the second low frequency noise waveform are noise waveforms each having a frequency component of 0.1 to 12 Hz.

また、この発明の方法は、さらに、ビブラートの速さを決める周波数のビブラート交流波形を発生させるステップを含んでなり、前記楽音信号波形の周波数を上下に揺らすステップが、当該ビブラート交流波形と前記第一の低周波雑音波形とを合わせた波形でもって楽音信号波形の周波数を上下に揺らすことを特徴とする。   The method of the present invention further includes a step of generating a vibrato alternating waveform having a frequency that determines a vibrato speed, and the step of vertically swinging the frequency of the musical sound signal waveform includes the vibrato alternating waveform and the first waveform. It is characterized in that the frequency of the tone signal waveform is fluctuated up and down with a waveform combined with one low frequency noise waveform.

また、この発明の方法は、さらに、楽音信号を開閉する際の包絡線の立上り部分、持続部分、立下り部分の過渡的形状を表す開閉包絡線波形を発生させるステップを含んでなり、前記楽音信号波形の振幅を変化させるステップが、当該開閉包絡線波形と前記第二の低周波雑音波形とを合わせた波形でもって楽音信号波形の振幅を変化させることを特徴とする。   In addition, the method of the present invention further includes the step of generating an opening / closing envelope waveform representing a transient shape of a rising portion, a continuous portion, and a falling portion of an envelope when opening / closing a musical sound signal, The step of changing the amplitude of the signal waveform is characterized in that the amplitude of the tone signal waveform is changed by a waveform obtained by combining the open / close envelope waveform and the second low-frequency noise waveform.

この発明によれば、生成される楽音に不規則な揺らぎが加味されるので、電子回路による楽音生成でありながら、より自然感を感じさせる楽音を生成することができる。   According to the present invention, since irregular fluctuation is added to the generated musical sound, it is possible to generate a musical sound that gives a more natural feeling while the musical sound is generated by the electronic circuit.

この発明の第一の実施形態の構成を示すブロック線図である。It is a block diagram which shows the structure of 1st embodiment of this invention. この発明の第二の実施形態の構成を示すブロック線図である。It is a block diagram which shows the structure of 2nd Embodiment of this invention. 図2の実施形態において使用される開閉包絡線波形の波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram of an open / close envelope waveform used in the embodiment of FIG. 2. この発明の第二の実施形態を利用した電子楽器の構成を示すブロック線図である。It is a block diagram which shows the structure of the electronic musical instrument using 2nd embodiment of this invention.

以下、この発明の実施形態を説明するが、この発明により楽音信号を生成する原理を説明するために、まず第一の実施形態として、持続音としての楽音信号に周波数の揺らぎと振幅の揺らぎを付与する構成について図1を参照しながら説明する。図1は、音源波形メモリ読出し方式による楽音信号を生成するシステムを示し、音源波形メモリ1は、生成すべき楽音の1周期(2πラジアン)分の波形を各位相点(例えば、65536点の位相アドレス)における波高のサンプル値の並びとして記憶しており、生成すべき楽音信号の周波数に応じた速度で歩進する位相アドレス信号で順次波高値を読み出すことにより、その周波数の楽音信号を生成する。例えば、サンプリング周波数44.1kHzで楽音信号を生成する場合は、523.251Hzの楽音信号を生成するには、1サンプル当たり平均65536×523.251/44100=777.59の増分(インクレメント)で歩進するアドレス信号(アドレス自体は、整数部のみの値)で音源波形メモリ1にアクセスして毎秒44100個の速度で波形サンプル値を読み出していく。位相増分値は、位相増分値メモリ2の中に各楽音の周波数(例えば、523.251Hz)に対応した値(例えば、777.59)が記憶されており、発生させるべき楽音の音高に応じて所定の値が読み出されて、その読み出された位相増分値が位相増分値累算器3において毎秒44100回累算されて、その累算結果として時間進行とともに増加する位相値が楽音波形メモリ1を読み出すための歩進アドレス信号として出力される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In order to explain the principle of generating a tone signal according to the present invention, first, as a first embodiment, frequency fluctuation and amplitude fluctuation are added to a tone signal as a continuous sound. The configuration to be given will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a system for generating a musical sound signal by a sound source waveform memory reading method. The sound source waveform memory 1 generates a waveform corresponding to one period (2π radians) of a musical sound to be generated at each phase point (for example, phase of 65536 points). Is stored as a sequence of sample values of wave heights at (address), and a tone signal at that frequency is generated by sequentially reading the peak values with a phase address signal that advances at a speed corresponding to the frequency of the tone signal to be generated. . For example, when generating a tone signal at a sampling frequency of 44.1 kHz, to generate a tone signal of 523.251 Hz, an average of 65536 × 523.251 / 44100 = 777.59 increments per sample is used. The sound source waveform memory 1 is accessed by the stepping address signal (the address itself is a value of only the integer part), and the waveform sample values are read out at a rate of 44,100 per second. As the phase increment value, a value (for example, 777.559) corresponding to the frequency (for example, 523.251 Hz) of each musical tone is stored in the phase increment value memory 2, and it corresponds to the pitch of the musical tone to be generated. A predetermined value is read out, and the read phase increment value is accumulated 44,100 times per second in the phase increment value accumulator 3, and a phase value that increases with time as a result of the accumulation is a musical sound waveform. It is output as a step address signal for reading out the memory 1.

図1では、位相増分値メモリ2と位相増分値累算器3の間にこの発明が特徴とする周波数揺らぎ付与装置4が設けられていて、位相増分値メモリ2から読み出された位相増分値の値を上下に揺らして(時間とともに増減して)位相増分値累算器3に供給する。これにより、音源波形メモリ1を読み出す歩進アドレス信号の歩進速度が揺れて、読み出される楽音信号の周波数が上下に揺らされる。ここに、周波数揺らぎ付与装置4は、低周波不規則雑音発生器41、揺れ幅調節器42および乗算器43を含んでなり、低周波不規則雑音発生器41は、可聴周波数未満の周波数成分(例えば、12Hz未満の周波数成分)からなる低周波雑音波形をデジタル値として発生させるものであり、その波形は、値が1.00を中心として0.99〜1.01の最大振れ幅で不規則に変動する波形である。いわゆる白色雑音の内の可聴周波数未満の周波数成分のみを有効成分として含む不規則雑音波形である。揺れ幅調節器42は、低周波不規則雑音発生器41から出力される低周波雑音波形の最大振れ幅(1.00を中心とした±0.01の幅)を0〜0.01の範囲で調節し、生成されるべき楽音信号の周波数の揺らぎ程度を調節するものである。乗算器43は、位相増分値メモリ2から出力される位相増分値に振れ幅が調節された低周波雑音波形の値を乗算して、位相増分値を増減変動させる。その結果、位相増分値累算器3から出力される歩進アドレス信号の歩進速度が標準速度±0〜0.01の幅で増減することになり、音源波形メモリ1から読み出される楽音信号の周波数が標準音高±0〜0.01の幅で上下に揺らされる。この揺れ幅は、音高を計測する単位で表現すると、標準音高±0〜17セントの幅に相当する。   In FIG. 1, a frequency fluctuation imparting device 4 characterized by the present invention is provided between the phase increment value memory 2 and the phase increment value accumulator 3, and the phase increment value read from the phase increment value memory 2 is provided. Is supplied to the phase increment value accumulator 3 by swinging up and down (increase / decrease with time). As a result, the stepping speed of the stepping address signal read from the sound source waveform memory 1 is fluctuated, and the frequency of the read tone signal is fluctuated up and down. Here, the frequency fluctuation imparting device 4 includes a low frequency irregular noise generator 41, a fluctuation width adjuster 42, and a multiplier 43. The low frequency irregular noise generator 41 has a frequency component (less than an audible frequency ( For example, a low frequency noise waveform having a frequency component of less than 12 Hz) is generated as a digital value, and the waveform is irregular with a maximum fluctuation width of 0.99 to 1.01 centering on 1.00. It is a waveform that fluctuates. This is a random noise waveform that contains only a frequency component less than the audible frequency in so-called white noise as an active component. The swing width adjuster 42 has a maximum swing width (± 0.01 centered around 1.00) of the low frequency noise waveform output from the low frequency random noise generator 41 in the range of 0 to 0.01. To adjust the frequency fluctuation of the tone signal to be generated. The multiplier 43 multiplies the phase increment value output from the phase increment value memory 2 by the value of the low-frequency noise waveform whose amplitude is adjusted, and varies the phase increment value. As a result, the stepping speed of the stepping address signal output from the phase increment value accumulator 3 increases / decreases within the range of the standard speed ± 0 to 0.01, and the tone signal read from the sound source waveform memory 1 is increased. The frequency is swung up and down with a standard pitch ± 0 to 0.01. When expressed in units of pitch measurement, this fluctuation width corresponds to a standard pitch of ± 0 to 17 cents.

図1では、さらに、音源波形メモリ1の出力側にこの発明が特徴とする振幅変化付与装置5が設けられていて、音源波形メモリ1から読み出された楽音信号の振幅を変化させて出力点6に出力する。ここに、振幅変化付与装置5は、低周波不規則雑音発生器51,変化幅調節器52および乗算器53を含んでなり、低周波不規則雑音発生器51は、可聴周波数未満の周波数成分からなる低周波雑音波形をデジタル値として発生させるものであり、その波形は、値が1.00を中心として最大0.80〜1.20の振れ幅で不規則に変化する波形である。いわゆる白色雑音の内の可聴周波数未満の周波数成分のみを有効成分として含む不規則雑音波形である。変化幅調節器52は、低周波不規則雑音発生器51から出力される低周波雑音波形の変化幅(1.00を中心とした±0.20の幅)を0〜0.20の範囲で調節し、出力点6に出力されるべき楽音信号の振幅の変化程度を調節するものである。乗算器53は、音源波形メモリ1から出力される楽音信号波形のサンプル値に低周波雑音波形の調節された値を乗算して、出力点6に現れる楽音信号の振幅を±0〜20%の幅で不規則に変化させる。   In FIG. 1, an amplitude change imparting device 5 characterized by the present invention is further provided on the output side of the sound source waveform memory 1, and the output point is changed by changing the amplitude of the tone signal read from the sound source waveform memory 1. 6 is output. Here, the amplitude change imparting device 5 includes a low-frequency random noise generator 51, a change width adjuster 52, and a multiplier 53. The low-frequency random noise generator 51 generates a frequency component less than the audible frequency. A low-frequency noise waveform is generated as a digital value, and the waveform is a waveform that irregularly changes with a maximum amplitude of 0.80 to 1.20 centering on 1.00. This is a random noise waveform that contains only a frequency component less than the audible frequency in so-called white noise as an active component. The change width adjuster 52 sets the change width (± 0.20 width centered on 1.00) of the low frequency noise waveform output from the low frequency random noise generator 51 in the range of 0 to 0.20. It adjusts the degree of change in the amplitude of the tone signal to be output to the output point 6. The multiplier 53 multiplies the sample value of the tone signal waveform output from the sound source waveform memory 1 by the adjusted value of the low frequency noise waveform, and sets the amplitude of the tone signal appearing at the output point 6 to ± 0 to 20%. Change irregularly in width.

図1の実施形態において、低周波不規則雑音発生器41および51の発生する低周波雑音波形の周波成分としては、発明者らの実験では、0.1〜12Hzの範囲の成分が自然な揺らぎの感じを与えるという面では、好適であった。   In the embodiment of FIG. 1, as the frequency components of the low-frequency noise waveform generated by the low-frequency random noise generators 41 and 51, the components in the range of 0.1 to 12 Hz are naturally fluctuated in the experiments of the inventors. It was suitable in terms of giving the feeling.

次に、この発明により楽音信号を生成する原理を電子楽器において利用する場合について説明するために、第二の実施形態として、ビブラート効果の付与、および演奏キーによる発音の開閉(オンオフ)機能を加味した構成について、図2を参照しながら説明する。図2は、図1と同様に、音源波形メモリ読出し方式による楽音信号を生成するシステムであるが、この実施形態では、周波数揺らぎ付与装置4にビブラート交流波形発生器46とビブラート深さ調節器47と加算器48が追加して設けられている。ビブラート交流波形発生器46は、ビブラート速さであるビブラート周波数(例えば、7Hz)の交流波形を発生し、その波形は、値が1.00を中心として0.99〜1.01の最大振れ幅で規則的に変動する正弦波である。ビブラート深さ調節器47は、ビブラート交流波形発生器46から出力される正弦波の振幅(1.00を中心とした±0.01の幅)を0〜0.01の範囲で調節し、ビブラートの深さ(生成されるべき楽音信号の周波数の揺らぎ程度)を調節するものである。加算器48は、先の揺れ幅調節器42からの調節された低周波雑音波形と今回のビブラート深さ調節器47からの調節されたビブラート交流波形とを加算して、その合わせた波形でもって乗算器43において、位相増分値メモリ2から出力された位相増分値を増減変動させる。その結果、音源波形メモリ1から読み出される楽音信号にビブラート交流波形と低周波雑音波形の合わさった波形でのビブラートが掛かることになる。これにより、単純な正弦波によるビブラートに比べて、より自然感を感じさせる揺らぎのあるビブラート効果が期待できる。揺れ幅調節器42およびビブラート深さ調節器47がともに「レベル=0」に調節されている場合には、ビブラートが掛からない楽音信号が生成される。また、この発明による不規則な周波数揺らぎを利用せず、通常の規則的なビブラート効果のみを利用する場合は、揺れ幅調節器42を「レベル=0」に調節し、ビブラート深さ調節器47を所望のレベルに調節すれば、実現できる。   Next, in order to explain the case where the principle of generating a musical tone signal according to the present invention is used in an electronic musical instrument, as a second embodiment, a vibrato effect is added and a sound key opening / closing function (on / off) is added. The configuration will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a system for generating a musical sound signal by a sound source waveform memory reading method as in FIG. 1. In this embodiment, the frequency fluctuation applying device 4 includes a vibrato AC waveform generator 46 and a vibrato depth adjuster 47. And an adder 48 are additionally provided. The vibrato AC waveform generator 46 generates an AC waveform having a vibrato frequency (for example, 7 Hz) which is a vibrato speed, and the waveform has a maximum fluctuation width of 0.99 to 1.01 centering on a value of 1.00. It is a sine wave that fluctuates regularly. The vibrato depth adjuster 47 adjusts the amplitude of the sine wave output from the vibrato alternating-current waveform generator 46 (± 0.01 centered around 1.00) within a range of 0 to 0.01, and vibrato. Is adjusted (the degree of fluctuation of the frequency of the musical sound signal to be generated). The adder 48 adds the adjusted low frequency noise waveform from the previous amplitude adjuster 42 and the adjusted vibrato AC waveform from the current vibrato depth adjuster 47, and uses the combined waveform. In the multiplier 43, the phase increment value output from the phase increment value memory 2 is increased or decreased. As a result, the music signal read from the sound source waveform memory 1 is subjected to vibrato in a waveform in which a vibrato AC waveform and a low-frequency noise waveform are combined. As a result, it is possible to expect a vibrato effect with a fluctuation that makes the user feel more natural than a vibrato using a simple sine wave. When both the swing width adjuster 42 and the vibrato depth adjuster 47 are adjusted to “level = 0”, a musical sound signal without vibrato is generated. Further, when not using the irregular frequency fluctuation according to the present invention but using only the regular regular vibrato effect, the fluctuation width adjuster 42 is adjusted to “level = 0” and the vibrato depth adjuster 47 is adjusted. This can be realized by adjusting to a desired level.

さらに、図2の実施形態では、振幅変化付与装置5に開閉包絡線波形発生器56と乗算器58が追加して設けられている。開閉包絡線波形発生器56は、通称「エンベロープジェネレータ」とも称され、演奏する各楽音を発音させるに際してその立上り部分、持続部分、立下り部分に過渡的な振幅変化を付与しながら楽音信号を開閉するための包絡線波形を発生させる回路であり、その波形は、図3に示すように、キーオンで始まるアタック立上り部A、アタック戻り部B、それに続いて押鍵されている間一定振幅で持続する持続部C、およびキーオフで始まるディケイ部Dを有する波形である。発音の際にアタック部を目立たせる必要がない場合は、アタック戻り部Bは省略される。また、撥弦楽器的な演奏効果を表現する場合は、アタック立上り部Aに続いて直ちにディケイ部Dが始まるような包絡線が利用される。乗算器58は、先の変化幅調節器52からの調節された低周波雑音波形を包絡線波形発生器56からの包絡線波形に乗算して、図3に示した包絡線波形の波高値を±20%以内の調節された範囲で不規則に増減して、包絡線波形の形状に揺らぎを与える。その揺らぎを付与された包絡線波形でもって乗算器53において、音源波形メモリ1から読み出された楽音信号が開閉される。変化幅調節器52が「レベル=0」に調節されているときは、不規則な振幅揺らぎのない通常の開閉包絡線波形で開閉された楽音信号が出力点6に現れる。   Further, in the embodiment of FIG. 2, an opening / closing envelope waveform generator 56 and a multiplier 58 are additionally provided in the amplitude change applying device 5. The open / close envelope waveform generator 56 is also commonly referred to as an “envelope generator”, and opens and closes a musical tone signal while applying a transient amplitude change to the rising portion, continuous portion, and falling portion of each musical tone to be played. As shown in FIG. 3, the waveform is generated at an attack rising part A that starts with key-on, an attack return part B, and then continues at a constant amplitude while being depressed. A waveform having a continuation portion C that starts and a decay portion D that starts with key-off. If it is not necessary to make the attack part conspicuous during pronunciation, the attack return part B is omitted. In order to express a plucked musical instrument-like performance effect, an envelope is used in which the decay portion D immediately follows the attack rising portion A. The multiplier 58 multiplies the envelope waveform from the envelope waveform generator 56 by the adjusted low frequency noise waveform from the previous change width adjuster 52, and obtains the peak value of the envelope waveform shown in FIG. Randomly increase / decrease within an adjusted range within ± 20% to give fluctuation to the shape of the envelope waveform. The musical tone signal read from the sound source waveform memory 1 is opened and closed by the multiplier 53 with the envelope waveform to which the fluctuation is applied. When the change width adjuster 52 is adjusted to “level = 0”, a tone signal that is opened and closed with a normal opening and closing envelope waveform without irregular amplitude fluctuation appears at the output point 6.

次に、同時に複数の楽音を発生させることのできる複音電子楽器に上記第二の実施形態を利用した場合の構成について、図4を参照しながら説明する。この電子楽器は、最大許容発音鍵数(例えば、16鍵)に相当する数の複数時分割チャンネルを有して時分割動作をする。キーボード81で演奏音のキーが押されると、チャンネルアサイナ82でそのキーの発音を受け持つ時分割発音チャンネルが確保され、以降その発音チャンネルにおいて上記図2で説明したような楽音信号の生成が行われる。押鍵されたキーに対応する位相増分値が位相増分値メモリ2から読み出されて周波数揺らぎ付与装置4に送られて、ビブラート深さ調節器47で調節されたビブラート交流波形と揺れ幅調節器42で調節された低周波雑音波形とが加算機48で加算された値が乗算器43で位相増分値に乗算され、その乗算された値が位相増分値累算器3においてサンプリング周波数で累算されて、歩進アドレス信号として出力され、音源波形メモリ1を読み出す。   Next, a configuration when the second embodiment is used for a multi-tone electronic musical instrument capable of generating a plurality of musical sounds at the same time will be described with reference to FIG. This electronic musical instrument has a plurality of time-division channels corresponding to the maximum allowable number of sounding keys (for example, 16 keys) and performs a time-sharing operation. When a performance sound key is pressed on the keyboard 81, a time-division sound channel responsible for the sound of the key is secured in the channel assigner 82, and a tone signal as shown in FIG. Is called. The phase increment value corresponding to the depressed key is read from the phase increment value memory 2 and sent to the frequency fluctuation imparting device 4, and the vibrato AC waveform and the fluctuation width adjuster adjusted by the vibrato depth adjuster 47. A value obtained by adding the low frequency noise waveform adjusted by 42 by the adder 48 is multiplied by the phase increment value by the multiplier 43, and the multiplied value is accumulated at the sampling frequency by the phase increment value accumulator 3. As a step address signal, the sound source waveform memory 1 is read out.

他方、押鍵により発音チャンネルが確保されるのに伴って送り出されるキーオン信号が開閉包絡線波形発生器56に供給されて、図3に示す開閉包絡線波形の発生がアタック立上り部Aから開始し、続いてアタック戻り部Bを経由して持続部Cへ移行し、その後、押鍵が続いている間は、持続部Cが維持され、離鍵によりキーオフ信号が来ると、ディケイ部Dが始まる。開閉包絡線波形は、別途、低周波不規則雑音発生器51で発生されて変化幅調節器52で±0〜20%の幅にレベル調節された低周波雑音波形の値と、乗算器58で乗算されて、その乗算された包絡線波形でもって、音源波形メモリ1から読み出された楽音信号の振幅を変調する。すなわち、本来の開閉包絡線の形に低周波雑音波形による不規則な揺らぎが加わった振幅形状で開閉されて、出力点6に現れる。   On the other hand, a key-on signal sent as the sound generation channel is secured by the key depression is supplied to the opening / closing envelope waveform generator 56, and the generation of the opening / closing envelope waveform shown in FIG. Subsequently, the process proceeds to the sustaining part C via the attack return part B, and then the sustaining part C is maintained while the key is pressed, and the decay part D starts when the key-off signal is received by the key release. . The open / close envelope waveform is separately generated by the low frequency random noise generator 51 and level-adjusted to a range of ± 0 to 20% by the change width adjuster 52, and by the multiplier 58. Multiplication is performed to modulate the amplitude of the tone signal read from the sound source waveform memory 1 with the multiplied envelope waveform. That is, the signal appears at the output point 6 after being opened and closed with an amplitude shape in which irregular fluctuations due to the low frequency noise waveform are added to the original opening and closing envelope shape.

以上説明したように、各時分割発音チャンネルで発音されて出力点6に現れる楽音信号のサンプル値は、電子楽器全体で楽音を合わせるために、チャンネル累算器83において全時分割チャンネル分がサンプルごとに順次累算されて合計サンプル値の並びとなり、以降デジタルアナログコンバータ84、アンプ85、スピーカ86を介して、演奏楽音として空中に放出される。   As described above, the sample value of the tone signal generated at each of the time division tone generation channels and appearing at the output point 6 is sampled by the channel accumulator 83 for all the time division channels in order to match the tone at the entire electronic musical instrument. Are sequentially accumulated to form a sequence of total sample values, and are thereafter released into the air as performance musical sounds via the digital-analog converter 84, the amplifier 85, and the speaker 86.

以上の説明から理解できるように、この発明によれば、発音される楽音に可聴周波未満の緩やかな周波数の不規則な揺らぎや振幅の不規則な揺らぎが加味されるので、より自然感に富んだ楽音として聞こえる。   As can be understood from the above description, according to the present invention, the generated musical sound is added with irregular fluctuations of a moderate frequency less than the audible frequency and irregular fluctuations of the amplitude, so that it is more natural. Sounds like a musical tone.

1…音源波形メモリ、2…位相増分値メモリ、3…位相増分値累算器、4…周波数揺らぎ付与装置、5…振幅変化付与装置、6…出力点、41…低周波不規則雑音発生器、42…揺れ幅調節器、43…乗算器、46…ビブラート交流波形発生器、47…ビブラート深さ調節器、48…加算器、51…低周波不規則雑音発生器、52…変化幅調節器、53…乗算器、56…開閉包絡線波形発生器、58…乗算器、81…キーボード、82…チャンネルアサイナ、83…チャンネル累算器、84…デジタルアナログコンバータ、85…アンプ、86…スピーカ、A…アタック立上り部、B…アタック戻り部、C…持続部、D…ディケイ部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sound source waveform memory, 2 ... Phase increment value memory, 3 ... Phase increment value accumulator, 4 ... Frequency fluctuation provision apparatus, 5 ... Amplitude change provision apparatus, 6 ... Output point, 41 ... Low frequency irregular noise generator 42 ... Swing width adjuster, 43 ... Multiplier, 46 ... Vibrato AC waveform generator, 47 ... Vibrato depth adjuster, 48 ... Adder, 51 ... Low frequency random noise generator, 52 ... Change width adjuster 53 ... Multiplier, 56 ... Open / close envelope waveform generator, 58 ... Multiplier, 81 ... Keyboard, 82 ... Channel assigner, 83 ... Channel accumulator, 84 ... Digital-analog converter, 85 ... Amplifier, 86 ... Speaker A ... Attack rising part, B ... Attack return part, C ... Sustain part, D ... Decay part.

Claims (8)

所定の音高を決める周波数の楽音信号波形を発生させる装置と、
可聴周波数未満の周波数成分からなる第一の低周波雑音波形を発生させる装置と、
前記楽音信号波形の周波数を前記第一の低周波雑音波形でもって上下に揺らす装置と、
可聴周波数未満の周波数成分からなる第二の低周波雑音波形を発生させる装置と、
前記周波数が上下に揺らされた楽音信号波形の振幅を前記第二の低周波雑音波形でもって変化させる装置と
を備えてなる周波数変調および振幅変調された楽音信号を生成するシステム。
A device for generating a tone signal waveform having a frequency that determines a predetermined pitch;
An apparatus for generating a first low-frequency noise waveform comprising a frequency component less than an audible frequency;
An apparatus for swinging the frequency of the musical sound signal waveform up and down with the first low-frequency noise waveform;
An apparatus for generating a second low-frequency noise waveform comprising a frequency component less than an audible frequency;
A system for generating a frequency-modulated and amplitude-modulated musical sound signal, comprising: an apparatus for changing the amplitude of a musical sound signal waveform whose frequency is fluctuated up and down with the second low-frequency noise waveform.
請求項1に記載の楽音信号を生成するシステムにおいて、
前記第一の低周波雑音波形および前記第二の低周波雑音波形は、それぞれ0.1〜12Hzの周波数成分からなる雑音波形である
ことを特徴とするシステム。
The system for generating a musical sound signal according to claim 1,
The first low-frequency noise waveform and the second low-frequency noise waveform are noise waveforms each having a frequency component of 0.1 to 12 Hz.
請求項1または2に記載の楽音信号を生成するシステムであって、さらに、
ビブラートの速さを決める周波数のビブラート交流波形を発生させる装置を備えてなり、
前記楽音信号波形の周波数を上下に揺らす装置は、前記ビブラート交流波形と前記第一の低周波雑音波形とを合わせた波形でもって楽音信号波形の周波数を上下に揺らすものである
ことを特徴とするシステム。
A system for generating a musical sound signal according to claim 1 or 2, further comprising:
It is equipped with a device that generates a vibrato AC waveform with a frequency that determines the speed of vibrato,
The apparatus for vertically swinging the frequency of the tone signal waveform is characterized by swinging the frequency of the tone signal waveform up and down with a waveform that combines the vibrato alternating current waveform and the first low-frequency noise waveform. system.
請求項3に記載の楽音信号を生成するシステムであって、さらに、
楽音信号を開閉する際の包絡線の立上り部分、持続部分、立下り部分の過渡的形状を表す開閉包絡線波形を発生させる装置を備えてなり、
前記楽音信号波形の振幅を変化させる装置は、前記開閉包絡線波形と前記第二の低周波雑音波形とを合わせた波形でもって楽音信号波形の振幅を変化させるものである
ことを特徴とするシステム。
A system for generating a musical sound signal according to claim 3, further comprising:
Comprising a device for generating an opening / closing envelope waveform representing a transitional shape of the rising part, the continuous part, and the falling part of the envelope when opening and closing the musical sound signal;
The apparatus for changing the amplitude of the musical tone signal waveform is a system for changing the amplitude of the musical tone signal waveform with a waveform obtained by combining the open / close envelope waveform and the second low frequency noise waveform. .
所定の音高を決める周波数の楽音信号波形を発生させるステップと、
可聴周波数未満の周波数成分からなる第一の低周波雑音波形を発生させるステップと、
前記楽音信号波形の周波数を前記第一の低周波雑音波形でもって上下に揺らすステップと、
可聴周波数未満の周波数成分からなる第二の低周波雑音波形を発生させるステップと、
前記周波数が上下に揺らされた楽音信号波形の振幅を前記第二の低周波雑音波形でもって変化させるステップと
を含んでなる周波数変調および振幅変調された楽音信号を生成する方法。
Generating a tone signal waveform having a frequency that determines a predetermined pitch;
Generating a first low frequency noise waveform comprising frequency components less than the audible frequency;
Swinging the frequency of the tone signal waveform up and down with the first low frequency noise waveform;
Generating a second low frequency noise waveform comprising frequency components less than the audible frequency;
A method of generating a frequency-modulated and amplitude-modulated musical sound signal comprising: changing an amplitude of a musical sound signal waveform whose frequency is fluctuated up and down with the second low-frequency noise waveform.
請求項5に記載の楽音信号を生成する方法において、
前記第一の低周波雑音波形および前記第二の低周波雑音波形は、それぞれ0.1〜12Hzの周波数成分からなる雑音波形である
ことを特徴とする方法。
The method for generating a musical sound signal according to claim 5,
The first low-frequency noise waveform and the second low-frequency noise waveform are noise waveforms each having a frequency component of 0.1 to 12 Hz.
請求項5または6に記載の楽音信号を生成する方法であって、さらに、
ビブラートの速さを決める周波数のビブラート交流波形を発生させるステップを含んでなり、
前記楽音信号波形の周波数を上下に揺らすステップは、前記ビブラート交流波形と前記第一の低周波雑音波形とを合わせた波形でもって楽音信号波形の周波数を上下に揺らすステップである
ことを特徴とする方法。
A method for generating a musical sound signal according to claim 5 or 6, further comprising:
Generating a vibrato alternating waveform with a frequency that determines the speed of the vibrato,
The step of swinging the frequency of the tone signal waveform up and down is a step of swinging the frequency of the tone signal waveform up and down with a waveform that combines the vibrato alternating current waveform and the first low-frequency noise waveform. Method.
請求項7に記載の楽音信号を生成する方法であって、さらに、
楽音信号を開閉する際の包絡線の立上り部分、持続部分、立下り部分の過渡的形状を表す開閉包絡線波形を発生させるステップを含んでなり、
前記楽音信号波形の振幅を変化させるステップは、前記開閉包絡線波形と前記第二の低周波雑音波形とを合わせた波形でもって楽音信号波形の振幅を変化させるステップである
ことを特徴とする方法。
A method for generating a musical sound signal according to claim 7, further comprising:
Generating an opening and closing envelope waveform representing a transitional shape of the rising part, the continuous part, and the falling part of the envelope when opening and closing the tone signal;
The step of changing the amplitude of the tone signal waveform is a step of changing the amplitude of the tone signal waveform with a waveform obtained by combining the open / close envelope waveform and the second low frequency noise waveform. .
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