JP2571918B2 - 電子楽器 - Google Patents

電子楽器

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JP2571918B2
JP2571918B2 JP61206492A JP20649286A JP2571918B2 JP 2571918 B2 JP2571918 B2 JP 2571918B2 JP 61206492 A JP61206492 A JP 61206492A JP 20649286 A JP20649286 A JP 20649286A JP 2571918 B2 JP2571918 B2 JP 2571918B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高調波係数をレベル制御して合成し所望の楽
音波形を得る方式で、高調波係数を容易に制御できる電
子楽器に関するものである。
〔従来の技術と問題点〕
従来、高調波係数をもとにフーリエ合成計算を行ない
所望の楽音波形を得る電子楽器が多用されている。
この場合、高調波係数のスケーリング,すなわち高周
波係数のレベル制御を行なうには2つの方式がある。
第1はフオルマントを形成するフオルマントフイルタ
特性を時間的に動かす方式であり、第2は高調波次数の
数の分だけのエンベロープ発生器をもつていて、その発
生されたエンベロープで対応する高調波係数をスケーリ
ングする方式が採られている。第1の方式は、所望とす
る楽音の成分を総体的な組合せとして制御しているの
で、所望とする楽音の全体的な特徴は表わせる。しか
し、細かい部分では不十分となる。つまり、フオルマン
ト特性の特徴に合つた楽音にはむいているが、このフオ
ルマント特性の特徴に合わない楽音に対しては不十分な
ものとなる。たとえばある高調波成分のみをとくに強調
したような楽音には不適である。これに対し、第2の方
式は高調波成分の各々に対して制御するので、それによ
つて合成される波形は十分所望の楽音に近いものとな
る。しかしながらこの方法だと高調波成分の各々を制御
するためのエンベロープ発生器が必要となつて、構成,
制御および処理時間が増大し非常に不経済となる。
第4図は、本出願人の既出願による特願昭60−73700
号「電子楽器」の提案例を示し、高調波係数をもとにフ
ーリエ合成計算を行なう方式で、これら高調波係数をス
ケーリングする方法として前記第1のフオルマントフイ
ルタ特性を用いたものである。
同図の楽音発生システム100は、一般的なフーリエ合
成方式で所望の楽音を発生する実施例を示す。
キー・タブレツトアサイナ102は、キー・タブレツト
スイツチ群101を走査し、キー・タブレツトスイツチ群1
01に含まれるスイツチのON−OFFやキースイツチのタツ
チレスポンス等を検出し、キー・タブレツトアサイナ10
2内に各スイツチの情報をもつている。そして、その情
報をシステム100を制御するコントロール回路103に送出
する。
コントロール回路103は、キー・タブレツトアサイナ1
02より送られてくる情報を受けて、下記に示すフーリエ
合成方程式(1) q;高調波次数 n;サンプルポイント番号 W;高調波の個数 Cq;q次の高調波係数 Fq;q次のスケーリング係数 Zn;サンプリング値 に基づいて合成波形をメインメモリ110にセツトする。
その手順を説明すると、コントロール回路103よりの信
号で所望の音色の高調波係数Cqを高調波係数メモリ108
より読出す。一方、経時変化を示すエンベロープ情報で
あるADSR,イニシヤルおよびアフタータツチレスポンス
の情報を示すタツチ情報,選択された音色選択を示す音
色情報等を入力として、高調波次数qに対応する高調波
係数のレベル制御値として示すスケーリング値Fqをスケ
ーリング値発生器105より出力する。そして、高調波係
数Cqとスケーリング値Fqを乗算器107において乗算し、
スケーリング値Fqでスケーリングされた高調波係数Cq
を得る。乗算器107より得られた高調波係数Cq′とコン
トロール回路103よりの信号で正弦波関数テーブル104よ
り読み出されるq次の正弦波値 とを乗算器106において乗算する。
乗算器106よりの乗算値を累算器109で累算して方程式
(1)で示す合成波形がメインメモリ110に作り上げら
れ格納される。
次に、メインメモリ110に蓄えられた合成波形は、鍵
に対応する音調メモリ112−1〜112−m(mは複数ある
ことを意味する、しかし時分割にして一つの構成にでき
ることは明らかである)の少なくとも一つに転送選択回
路111を通じて転送され、同様に鍵に対応する音調周波
数情報を発生する音調周波数情報発生器113からの音調
周波数情報により、波形合成にはなんら影響を及ばさず
対応した音調メモリから読み出される。音調メモリ112
−1〜112−mから音階に対応して読み出されたデータ
は、押鍵に対応してエンベロープ波形を出力するエンベ
ロープ発生器115からのエンベロープ出力波形と、乗算
器114−1〜114−mで乗算され、エンベロープの付加さ
れた楽音波形データとなる。乗算器114−1〜114−mよ
りの楽音波形データは、D/A変換器116−1〜116−mで
アナログ楽音波形に変換され、サウンドシステム117に
供給されてサウンドシステム117より所望の楽音が得ら
れる。
既出願による特願昭60−73700号(特開昭61−232498
号)に関連する提案例の要部は、スケーリング値発生器
105である。ADSR,タツチ情報,音色情報等の入力から波
形構成に必要な高調波次数qとカツトオフ次数qcとフイ
ルタレベルHaを設定入力し、所望のフオルマントフイル
タ特性を得るものである。
このようなフォルマント特性によって高調波係数を制
御することは、前述したように楽音の特徴を出すのに必
ずしもマッチしないという欠点があるので、本発明者は
楽音の特徴を忠実に現わすことのできる第2の方式を踏
襲し、第2の方式の構成を簡単にすることを考案した。
すなわち、楽音を形成している各高調波(倍音)の経
時的変化すなわち対応するエンベロープに着目すると、
同じような経時的変化をするいくつかの高調波が認めら
れる。そこで、これらの同じような経時的変化をするも
の同士をグループ化(グルーピング)することにより、
高調波次数の数より少ないエンベロープを発生させて、
そのエンベロープを高調波次数毎に選択し、その選択さ
れたエンベロープを高調波成分のスケーリング値とする
ことを考えた。
本発明の目的は、高調波係数をスケーリングする機能
をもたせ、かつ高調波次数より少ないエンベロープを発
生してスケーリング値とする電子楽器を提供することに
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
前記目的を達成するため、本発明の電子楽器は、各高
調波次数に対する各高調波成分をレベル制御して合成し
所望の楽音波形を得る電子楽器において、 音色情報に応じた高調波次数毎の高調波係数を発生す
る高調波係数発生手段と、 高調波次数の数より少ない数のエンベロープを形成す
るエンベロープ形成手段と、 前記各高調波次数毎に音色情報に応じ、エンベロープ
選択及びタッチ選択情報よりなる予め設定された選択情
報を発生する選択情報発生手段と、 前記選択情報発生手段より発生された選択情報のエン
ベロープ選択に関する情報に応じて前記エンベロープ形
成手段から高調波次数毎のエンベロープを選択する手段
と、 前記選択情報のタッチ選択に関する情報に応じて、前
記高調波次数毎に選択された各エンベロープのレベルを
タッチレスポンス情報に応答するように高調波次数毎に
制御する制御手段とを具え、 前記制御されたエンベロープで前記高調波係数発生手
段よりの各高調波係数をそれぞれスケーリングし、各高
調波成分値を制御することを特徴とするものである。
〔作用〕
上記構成により、高調波次数の数より少ないエンベロ
ープを発生させ、従つていくつかの高調波次数では共通
のエンベロープを選択させてスケーリング値として出力
させる。これにより所望の楽音に近いものが得られしか
もエンベロープ発生器の数を減少し構成,制御が簡単化
される。
〔実 施 例〕
第1図は本発明の実施例の構成説明図である。同図に
おいて、第4図と異なる点はスケーリング値発生器105
の代りに、タツチ情報と音色情報を入力する高調波エン
ベロープ発生器200を設けたことである。すなわち、イ
ニシアルおよびアフタタツチレスポンスを示すタツチ情
報,および選択された音色を示す音色情報を入力とし
て、高調波係数をスケーリングするための高調波エンベ
ロープ係数HEqを出力する。そして高調波係数Cqと高調
波エンベロープ係数HEqを乗算器107において乗算し、高
調波エンベロープ係数HEqでスケーリングされた高調波
係数Cq′を得る。以下第4図の構成で説明した通りであ
る。
第2図(a)〜(c)は実施例要部の詳細説明図であ
る。
第2図(a)は第1図の高調波エンベロープ発生器20
0の詳細説明図である。エンベロープメモリ201−1〜20
1−pは、押鍵から離鍵までの状態(押鍵で読み出しア
ドレスがスタートし、持続状態で読み出しアドレスが停
止し、離鍵で再び読み出しアドレスが進む)に応じた読
み出しアドレス信号を発生する読み出しアドレス信号発
生器(明記せず)からの読み出しアドレス信号によつ
て、同時にエンベロープ曲線が読み出されるメモリであ
る。ここでpは複数あることを意味し、かつpの値は高
調波の個数Wより少ないものである。エンベロープメモ
リ201−1〜201−pの出力は各々データ選択回路202に
入力されている。データ選択回路202は、高調波次数を
アドレスとする選択コードメモリ203より読み出された
グループコード信号(GC)に基づいて、エンベロープメ
モリ201−1〜201−pの出力を選択して出力し乗算器20
5の一方の入力とする。乗算器205の他方の入力は、ゲー
ト204からの出力である。ゲート204の出力は、乗算器20
5において、データ選択回路202で選択されたエンベロー
プをスケーリングするためのDEPTH信号を、高調波次数
をアドレス入力とする選択コードメモリ203からのDEP O
N/OFF信号によつて、ゲートした信号である。つまり、D
EP ON/OFFがONの場合、選択されたエンベロープ曲線
は、DEPTH信号にスケーリングされた量のエンベロープ
曲線となり、OFFの場合は、DEPTH信号でスケーリングさ
せないで選択されたエンベロープ曲線そのままとなる。
このことを第2図(b)に示している。同図はデータ
選択器202で選択されたエンベロープ曲線であり、同図
,は乗算器205の出力でDEP ONのときとDEP OFFでエ
ンベロープレベルが変化することが示されている。さら
に、選択されたエンベロープをスケーリングするDEPTH
信号を、たとえば、鍵のタツチ情報からの信号とする
と、任意のエンベロープをタッチレスポンス情報によっ
てコントロールすることができる。このことは、乗算器
205からの高調波エンベロープ信号HEqにより、第1図に
おける乗算器107で各高調波係数Cqをスケーリングする
ことになり、その結果、鍵のタツチ情報で任意の高調波
係数Cqをスケーリングすることができる。
選択コードメモリ203は、第2図(a)では一つしか
開示していないが第2図(c)に示すように、1〜iの
複数をもつていて、選択コードメモリ401−1〜401−i
の出力を入力とするデータ選択器402で、選択されたタ
ブレツトの音色情報によつて選択して、エンベロープを
選択する信号を発生するようにもできる。また、第2図
(a)に示す選択コードメモリ203は、固定メモリとし
て表現したが、この選択コードメモリ203を読み書き可
能メモリとし、タブレットの音色情報によって、この20
3の内容を書きかえるようにする手段を設ければ、「音
色情報に応じたエンベロープセレクトコード(GC)と、
ディプス信号をゲートするDEP ON/OFF信号と」を発生さ
せることができる。すなわち、選択された音色に対応し
たエンベロープおよびエンベロープレベルを選択でき
る。
第3図は第4図の高調波エンベロープ発生器200の他
の回路例説明図である。高調波エンベロープ計算コント
ロール304からのコントロール信号によつて、p個(こ
こでのp個も第2図(a)と同等の意味なので同じとし
た)のエンベロープの押鍵から離鍵までの経時変化する
エンベロープ振幅値を高調波エンベロープ計算器301で
計算し、そのエンベロープ振幅値を高調波エンベロープ
メモリ302に蓄える。高調波エンベロープメモリ302への
蓄える領域は、アドレス選択器303を経て供給される高
調波エンベロープ計算コントロール304からのアドレス
信号WAが示す領域である。ここで、0WAp−1(ア
ドレス“0"から始まるとして)である。高調波エンベロ
ープメモリ302に蓄えられたエンベロープは、第2図
(a)と同一番号を付与した同等の構成でもつて読み出
され、DEPTHを乗算されて第1図に示す乗算器107への入
力となる。
以上、第2図(a),第3図で開示したように、本発
明では高調波の個数より少ないエンベロープを有して、
各高調波次数で任意の一つを選択して高調波係数をスケ
ーリングするスケーリング値として使用している。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、高調波係数を
スケーリングする方式を用い、かつ高調波次数の数より
少ないエンベロープを発生して、これを高調波次数毎で
選択してスケーリング値として出力させる。これにより
所望の楽音に近いものが得られるとともに、エンベロー
プ発生器の数を減少し、構成,処理の簡略化が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の構成説明図、第2図(a)〜
(c)は実施例要部の詳細説明図、第3図は実施例要部
の他の回路例説明図、第4図は従来提案例の構成説明図
であり、図中、100は楽音発生システム、101はキー・タ
ブレツトスイツチ群、102はキー・タブレツトアサイ
ナ、103はコントロール回路、104は正弦波関数テーブ
ル、106,107は乗算器、108は高調波係数メモリ、200は
高調波エンベロープ発生器、201−1〜201−pはエンベ
ロープメモリ、202はデータ選択回路、203は選択コード
メモリ、204はゲート、205は乗算器、301は高調波エン
ベロープ計算機、302は高調波エンベロープメモリ、303
はアドレス選択器、304は高調波エンベロープ計算コン
トロールを示す。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】各高調波次数に対する各高調波成分をレベ
    ル制御して合成し所望の楽音波形を得る電子楽器におい
    て、 音色情報に応じた高調波次数毎の高調波係数を発生する
    高調波係数発生手段と、 高調波次数の数より少ない数のエンベロープを形成する
    エンベロープ形成手段と、 前記各高調波次数毎に音色情報に応じ、エンベロープ選
    択及びタッチ選択情報よりなる予め設定された選択情報
    を発生する選択情報発生手段と、 前記選択情報発生手段より発生された選択情報のエンベ
    ロープ選択に関する情報に応じて前記エンベロープ形成
    手段から高調波次数毎のエンベロープを選択する手段
    と、 前記選択情報のタッチ選択に関する情報に応じて、前記
    高調波次数毎に選択された各エンベロープのレベルをタ
    ッチレスポンス情報に応答するように高調波次数毎に制
    御する制御手段とを具え、 前記制御されたエンベロープで前記高調波係数発生手段
    よりの各高調波係数をそれぞれスケーリングし、各高調
    波成分値を制御することを特徴とする電子楽器。
  2. 【請求項2】前記エンベロープ形成手段が、高調波次数
    より少ない数のエンベロープを計算する手段と、 前記計算手段からのエンベロープを格納するメモリ手段
    とから成ることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
    記載の電子楽器。
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