JP2661601B2 - Waveform synthesizer - Google Patents

Waveform synthesizer

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Publication number
JP2661601B2
JP2661601B2 JP7280317A JP28031795A JP2661601B2 JP 2661601 B2 JP2661601 B2 JP 2661601B2 JP 7280317 A JP7280317 A JP 7280317A JP 28031795 A JP28031795 A JP 28031795A JP 2661601 B2 JP2661601 B2 JP 2661601B2
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JP
Japan
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waveform
output
tone
pitch
drive
Prior art date
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JP7280317A
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Japanese (ja)
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JPH08211880A (en
Inventor
大輔 森
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、各種楽器音あるい
は人声音を出力する電子楽器に用いられて、楽音波形を
形成する波形合成装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】近年、電子楽器用楽音合成装置として、
デジタル技術が利用されるようなにり、それらの楽音品
質の向上は目ざましいものがある。このような技術とし
ては、例えば特公昭58−58679号に開示されてい
るものがある。 【0003】以下、図面を参照しながら上述の波形合成
装置について説明する。図6は従来の波形合成装置の構
成を示すものである。図6において、101は出力楽音
を指示する鍵盤入力部、102はクロックを計数するカ
ウント制御部、103は波形データを記憶する波形メモ
リ、104は入力を選択するセレクタ、106は波形デ
ータを加工するフィルタ、105は入力を遅延させるシ
フトレジスタ、107〜111はデータ(信号)伝送路
である。 【0004】以上のように構成された波形合成装置につ
いて、以下その動作について説明する。 【0005】出力したい楽音を指示する鍵盤入力がなさ
れると、鍵盤入力部101は、出力楽音の音高に対応す
るクロックを伝送路107へ供給する。波形メモリ10
3は楽音波形1周期分に対応するN個の波形データを伝
送路107のクロックのタイミングに従って、伝送路1
08へ出力する。カウント制御部102は伝送路107
のクロックを計数し、計数値が前記Nに達した後切換駆
動出力をセレクタ104へ出力する。セレクタ104は
前記切換駆動出力が入力されるまでの間は伝送路108
を選択しており、前記切換駆動出力が入力された後に、
伝送路109を選択する。 【0006】セレクタ104を経由した波形データは楽
音波形として出力されるとともにフィルタ106に入力
される。フィルタ106は入力された波形データをデジ
タルフィルタリングした後にシフトレジスタ105へ出
力する。シフトレジスタ105は前記Nに等しい段数を
持つ遅延器として働き、伝送路107のクロックのタイ
ミングに従ってシフト動作を実行する。 【0007】以上の動作によって、波形メモリ103か
ら出力されたN個から成る1周期波形データがセレクタ
104を経て出力された後、フィルタ106とシフトレ
ジスタ105とセレクタ104と伝送路109〜111
からなる閉ループを1周期波形が循環しながら出力され
るという波形合成装置が実現される。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、ピアノ・ギターなどのいわゆる減衰系
の楽音を合成するに際して、何回も閉ループを循環する
波形が次第にフィルタリングの為に変化してゆくという
状況を得るのに適しているが、フルート・トランペット
などのいわゆる定常系の楽音を合成するには、フィルタ
106をいわゆるスルーの状態、即ち、フィルタ106
の処理を無くすようにしなければならなかった。又、そ
のようにして得られた楽音は、単に1周期波形をくり返
し出力しただけとなってします為、機械的で単調な音と
なってしまう課題があった。 【0009】本発明は上記課題に鑑みて、楽器の発音機
構をモデル化することにより、特に、定常系の楽音とし
て自然な音を得ることのできる波形合成装置を提供する
ものである。 【0010】 【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の波形合成装置は、楽器の共鳴部即ちループ部
を駆動するための駆動波形を記憶する波形メモリと、指
示された楽音の発音指示にしたがって楽音の発音中は出
力すべき楽音の種類と音高とタッチに対応して前記波形
メモリに記憶された駆動波形を選択する波形制御部と、
前記波形制御部からの指示に従って前記選択された駆動
波形のうち、前記ループ部の有する時間遅延よりも長い
時間の駆動波形を前記波形メモリから読み出し出力する
駆動波形読み出し部と、前記ループ部とから構成されて
おり、前記ループ部は前記駆動波形を一方の入力とする
加算器と、前記加算器出力に対して出力すべき楽音の音
高に対応した時間遅延と音高音を形成するための楽器の
共鳴特性とを付与した楽音波形を前記加算器の他方の入
力とするべくデジタルフィルタとから構成され、前記デ
ジタルフィルタは楽器の共鳴特性に対応したフィルタ特
性を有するものとした。 【0011】 【発明の実施の形態】この構成によって、波形制御部は
楽音種類と音高とタッチに基づいて駆動波形を選択し、
駆動波形読み出し部は、選択された駆動波形を波形制御
部から指示される読み出しデータに従って波形メモリか
ら読み出し加算器へ出力する。加算器は、初期状態にお
いては零値であるデジタルフィルタの出力と駆動波形と
を加算した後これを出力する。デジタルフィルタは楽音
種類と音高とに基づいたフィルタ係数を用いて、加算器
出力をフィルタリングした後にこれを加算器入力として
出力する。 【0012】以上の作用で、駆動波形は例えばクラリネ
ットのマウスピース部つまりリードの振動に相当し、デ
ジタルフィルタと加算器とで構成されたループ部の作用
はクラリネットの胴部つまり共鳴管内の振動に相当する
ものであり、タッチに応じた駆動波形を供給することが
できるので自然な楽音を得ることができる。以上におい
て、楽音の出力波形は、加算器の出力端あるいはデジタ
ルフィルタの出力端等の任意の予じめ定めた特定の点に
取付けられた出力端子から得られる。 【0013】以下、本発明の一実施例について、図面を
参照しながら説明する。図1は本発明の第1の実施例に
おける波形合成装置の構成を示すものである。図1にお
いて、1はキーボード等の入力部、2は入力部1から送
出される楽音種類,音高,タッチの情報に対応した駆動
波形を出力する駆動波形発生部、6〜11はデータの伝
送路、3は加算器、4はデジタルフィルタである。A又
はBを出力端子として、ここから出力楽音波形を得る。
5はループ部を示しており、加算器3とデジタルフィル
タ4と伝送路910とから構成される。12は外部へ動
作タイミングを供給する基準クロック発生部である。 【0014】以上のように構成された一実施例につい
て、以下その動作について説明する。まず、入力部へ出
力したい楽音が指示されると、入力部1は入力に対応し
て、楽音種類と音高タッチに関するデータを伝送路6へ
出力し、かつ、楽音種類と音高とに関するデータを伝送
路7へ出力する。キーオンあるいはキーオフと呼ばれる
楽音の出力開始あるいは終了に関するデータも当然なが
ら入力部1から伝送路6と7へ出力される。入力部1は
楽音指示入力に対応して変化するタッチに関するデータ
を伝送路6へ出力するものとする。 【0015】駆動波形発生部2は伝送路6から入力され
る楽音種類と音高とタッチに関するデータに対応した駆
動波形を発生する。駆動波形発生部2は、例えば図2に
示すような構成で実現することができる。 【0016】図2において、楽音種類に対応した複数の
駆動波形データを記憶した波形メモリ20は、楽音種類
に対応して波形制御部21から出力されるメモリ選択信
号によって特定の駆動波形データを選択される。他方に
おいて、波形制御部21は音高に対応した一般に周波数
ナンバと呼ばれる固定クロック時の音程確立の為の数値
データを出力する。出力された周波数ナンバは、加算器
25と伝送路32によって構成される累算手段によって
波形メモリ20内の選択された特定の駆動波形データを
読み出す為のアドレスデータが伝送路32に送出され
る。波形メモリ20は伝送路29と32とにより決まる
駆動波形データ1点を伝送路34へ出力する。波形制御
部21はタッチデータを伝送路27へ出力する。22と
23は伝送路27のタッチデータを適当な数値に変換
(スケーリング)する変換器であり、音高に対応するタ
ッチデータの変換器22出力は、伝送路28の周波数ナ
ンバを変化させるように乗算器24において乗算され
る。一方、音量に対応するタッチデータの変換器23出
力は、伝送路34の駆動波形データを変化させるように
乗算器26において乗算される。以上のようにして、伝
送路8へ出力される駆動波形データを最終的な駆動波形
と呼ぶことにする。以上において、各部の動作は基準ク
ロック発生部12から伝送路11へ出力されるクロック
に従うものとする。 【0017】伝送路32のビット数を適当に制限してお
くことにより、即ち、いわゆるリングカウンタとして使
用することにより伝送路8に送出される駆動波形は、波
形メモリ20において選択された駆動波形データがタッ
チデータに対応して時間方向あるいは振幅方向に圧縮・
伸張されながらくり返して得られる波形になる。 【0018】図2は本発明を構成する駆動波形発生部2
に関する一実施例を示すものであり、これ以外に公知の
技術を使用して、例えば波形メモリ20を使用せずに駆
動波形データを演算により関数発生させることも可能で
あることを付け加えておく。 【0019】伝送路8に出力された駆動波形は図1の加
算器3を経た後にデジタルフィルタ4へ出力される。こ
こで、加算器3へのもう一方の入力即ちデジタルフィル
タ4の出力は初期においては零値に設定されているもの
とする。デジタルフィルタ4においてフィルタリングさ
れた駆動波形は伝送路10へ出力された後に加算器3に
よって駆動波形と加算されることになる。デジタルフィ
ルタ4と加算器3は伝送路11のクロックに対応して動
作するものとする。 【0020】上述の動作中に、出力楽音波形は図1のA
あるいはBの出力端子から得られる。本実施例における
構成では、駆動波形を、例えばクラリネットのリードの
振動波形とした場合において、ループ部5はクラリネッ
トの胴部つまり共鳴管に相当するため、リードの振動波
形によって駆動されるクラリネットの共鳴管の出力が合
成されることとなる。 【0021】図1のAを出力端子とすれば、クラリネッ
トのマウスピース直下に、ピックアップマイクロホンを
取り付けて得られる音の楽音波形が、また図1のBを出
力端子とすれば、クラリネット胴部の任意の点にピック
アップマイクロホンを取り付けた音の楽音波形が得られ
ることとなる。 【0022】図3に、デジタルフィルタ4に関する一実
施例を示す。伝送路7から入力される楽音の音高に対応
してデジタルフィルタ制御部30はシフトレジスタ31
の遅延時間即ち段数mを制御すると共に、乗算器33と
34の乗算のための係数C1とC2とを出力する。伝送路
11のクロックの個数にして、例えば10個に相当する
音高の楽音を得るためには、例えばC1=1,C2=0,
m=10とする。又、クロック10.5個に相当する音
高の楽音を得るためには、例えば、C1=0.5,C2=
0.5,m=10とする。 【0023】即ち、出力したい楽音の音高に対応するク
ロック数つまり波形データ数をPとする時、Pを越えな
い最大の正数数値としてmを決定し、さらに下式により
C1,C2を決定する。 X=P−m C1≦(1−X)・K ・・・・(1) C2≦X・K 上述の例では、(1)式におけるKの値を1としたが、
このままでは駆動波形によっては当然ながらループ部5
において波形データ値が急速に増大して発振状態になる
ので、Kの値としては0.1以下とすることが望まし
い。 【0024】なお、図3は一実施例であり、この他にも
公知のデジタルフィルタ技術を使用することも可能であ
る。 【0025】図5にデジタルフィルタ4としてトランス
バーサルフィルタを用いた例を示す。 【0026】図5において、デジタルフィルタ制御部3
0は、伝送路7から入力される楽音の種類に対応した係
数列を発生する。この係数列は、実際の楽器、例えばク
ラリネットの胴部つまり共鳴管のインパルスレスポンス
に対応する。従ってこの場合、公知のデジタルフィルタ
技術を用いて、駆動波形を、クラリネットから実際に出
力される楽音波形に対して共鳴管のインパルスレスポン
スを逆畳み込み演算することによって得ることができ
る。この係数列を音高に対応して再配分する。即ち、例
えば係数列が10個であるインパルスレスポンス測定時
の音高の1オクターブ下の音高の音を出力する時には係
数列が20個になるように、例えば線型補間を施こるこ
とにより、前述の10個の係数からなる係数列から20
個の係数を得ることを再配分と呼ぶ。このようにして得
られた係数列をZ-1で示される単位時間遅れ要素からの
出力に対して出力し、これらをそれぞれ乗算する。 【0027】このようにすれば、クラリネットのような
定常的楽音あるいはピアノのような減衰系の楽音につい
ても音高を規定する遅延時間長とは無関係の長さの駆動
波形を使用することが可能であるので、出力楽音の音高
に対して非整数次の高調波成分を発生することができ
る。 【0028】以上のように本実施例によれば、駆動波形
発生部2から出力される駆動波形は、タッチに関するデ
ータに対応して音高と音量とが変化するので実際の楽器
の駆動波形に相当しており、さらにループ部5における
デジタルフィルタ4は実際の楽器の胴部(共鳴系)に相
当して一定した音高に対応するフィードバックループを
持つために、それらを加算器3により干渉させて、実際
の楽器の発音状態に近い合成系を構成しているので、自
然な音を得ることができる。さらに、デジタルフィルタ
としてトランスバーサルフィルタを用いることにより、
係数の調整のみにより、結果的に遅延段数も同時に制御
することが可能となる。 【0029】以下、本発明の他の実施例について図面を
参照しながら説明する。図4において、40と41はそ
れぞれ第1と第2のデジタルフィルタ、Bは出力端子で
ある。ループ部5以外は第1の実施例と同様に、図1の
ように構成される。 【0030】以上のように構成された第2の実施例につ
いて、以下その動作について説明する。 【0031】加算器3から出力された波形データは第1
のデジタルフィルタでフィルタリングされた後に、出力
端子Bから出力楽音波形として出力されるとともに第2
のデジタルフィルタ41でフィルタリングされる。 【0032】ここで、第1と第2のデジタルフィルタは
同一のあるいは逆位相の特性をもつようにし、かつ、第
1と第2のデジタルフィルタに含まれる遅延時間は出力
すべき楽音の音高に対応するクロック数Pの半分あるい
はPに等しいものとする。 【0033】以上のように本実施例によればデジタルフ
ィルタ処理を第1と第2のデジタルフィルタの2つに分
割し、第1のデジタルフィルタの出力を出力楽音波形と
するので、実際の楽器における進行波と反射波とに相当
する第1と第2のデジタルフィルタ間において、より楽
器音に近い自然な音を得ることができる。 【0034】 【発明の効果】本発明は、駆動波形読み出し部から出力
される駆動波形のタッチに応じて変化する読み出し速度
と音高に対応したデジタルフィルタの時間遅延とを別個
に制御しながら、駆動波形とデジタルフィルタを通過し
てフィルタリングされた波形とを加算するので、実際の
楽器と同様に、駆動部と胴部即ち共鳴器との干渉と同様
の状態を実現することができるため、タッチに応じた駆
動波形の変化に対応した自然な楽器音を得ることができ
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waveform synthesizer for forming a musical tone waveform used in an electronic musical instrument that outputs various musical instrument sounds or human voice sounds. [0002] In recent years, as a musical sound synthesizer for electronic musical instruments,
As digital technology has been used, the improvement in tone quality has been remarkable. Such a technique is disclosed, for example, in Japanese Patent Publication No. 58-57979. Hereinafter, the above-described waveform synthesizing apparatus will be described with reference to the drawings. FIG. 6 shows a configuration of a conventional waveform synthesizer. In FIG. 6, reference numeral 101 denotes a keyboard input unit for instructing output musical tones, 102 a count control unit for counting clocks, 103 a waveform memory for storing waveform data, 104 a selector for selecting an input, and 106 processing waveform data. A filter 105 is a shift register for delaying an input, and 107 to 111 are data (signal) transmission lines. The operation of the waveform synthesizing apparatus configured as described above will be described below. When a keyboard input for designating a musical tone to be output is made, the keyboard input unit 101 supplies a clock corresponding to the pitch of the output musical tone to the transmission path 107. Waveform memory 10
Numeral 3 indicates that N waveform data corresponding to one cycle of the musical tone waveform are transmitted according to the clock timing of the transmission path 107.
08. The count control unit 102 includes a transmission path 107
And the switching drive output is output to the selector 104 after the count value reaches the above N. The selector 104 controls the transmission path 108 until the switching drive output is input.
Is selected, and after the switching drive output is input,
The transmission path 109 is selected. The waveform data that has passed through the selector 104 is output as a musical tone waveform and input to a filter 106. The filter 106 digitally filters the input waveform data and outputs it to the shift register 105. The shift register 105 functions as a delay unit having a number of stages equal to the N, and executes a shift operation according to the timing of the clock on the transmission line 107. With the above operation, after the N one-cycle waveform data output from the waveform memory 103 is output through the selector 104, the filter 106, the shift register 105, the selector 104, and the transmission lines 109 to 111 are output.
, A one-cycle waveform is output while circulating in a closed loop composed of However, in the above-described configuration, when synthesizing a so-called attenuated tone such as a piano or guitar, a waveform circulating in a closed loop many times is gradually filtered. Although it is suitable for obtaining a changing situation, in order to synthesize a so-called stationary tone such as a flute trumpet, the filter 106 is set to a so-called through state, that is, the filter 106
Had to be eliminated. In addition, the musical tone obtained in such a manner simply outputs a one-cycle waveform repeatedly, and thus has a problem that the tone becomes mechanical and monotonous. SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides a waveform synthesizing apparatus capable of obtaining a natural sound as a stationary tone, in particular, by modeling a sounding mechanism of a musical instrument. In order to achieve this object, a waveform synthesizing apparatus according to the present invention is provided with a waveform memory for storing a driving waveform for driving a resonance section or a loop section of a musical instrument. A waveform control unit that selects a drive waveform stored in the waveform memory in accordance with the type, pitch, and touch of a musical tone to be output during the production of the musical tone in accordance with the pronunciation instruction of the musical tone;
Among the drive waveforms selected according to the instruction from the waveform control unit, the drive waveform is longer than the time delay of the loop unit.
A drive waveform reading section for reading output time of the drive waveform from the waveform memory, is composed of a said loop portion
The loop section includes an adder having the drive waveform as one input, and a time delay corresponding to a pitch of a musical tone to be output to the adder output and a resonance characteristic of a musical instrument for forming a pitch sound. It consists tone waveform imparted with bets from the digital filter so as to obtain the other input of the adder, the de
The digital filter is a filter characteristic corresponding to the resonance characteristics of the instrument.
It has a property. According to this configuration, the waveform control unit selects a drive waveform based on a musical tone type, a pitch, and a touch.
The drive waveform readout unit reads the selected drive waveform from the waveform memory according to the readout data instructed by the waveform control unit, and outputs the readout drive waveform to the adder. The adder adds the output of the digital filter, which is a zero value in the initial state, to the drive waveform, and outputs the result. The digital filter filters the adder output using filter coefficients based on the musical tone type and pitch, and then outputs the result as an adder input. With the above operation, the driving waveform corresponds to, for example, the vibration of the mouthpiece portion of the clarinet, ie, the reed, and the operation of the loop portion constituted by the digital filter and the adder causes the vibration of the clarinet body, ie, the vibration in the resonance tube. Since a driving waveform corresponding to a touch can be supplied, a natural musical sound can be obtained. In the above, the output waveform of the musical tone is obtained from an output terminal attached to an arbitrary predetermined point such as an output terminal of an adder or an output terminal of a digital filter. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a waveform synthesizing apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an input unit such as a keyboard, 2 denotes a drive waveform generator which outputs a drive waveform corresponding to information on a musical tone type, pitch and touch transmitted from the input unit 1, and 6 to 11 denote data transmission. The path 3 is an adder, and 4 is a digital filter. Using A or B as an output terminal, an output tone waveform is obtained from this.
Reference numeral 5 denotes a loop unit, which includes an adder 3, a digital filter 4, and a transmission path 910. Reference numeral 12 denotes a reference clock generator for supplying operation timing to the outside. The operation of the embodiment configured as described above will be described below. First, when a musical tone to be output is specified to the input unit, the input unit 1 outputs data relating to a musical tone type and a pitch touch to the transmission path 6 in accordance with the input, and outputs data relating to the musical tone type and the pitch. Is output to the transmission path 7. Data relating to the start or end of the output of a musical tone called key-on or key-off is naturally output from the input unit 1 to the transmission lines 6 and 7. The input unit 1 outputs to the transmission path 6 data relating to a touch that changes in response to a musical sound instruction input. The drive waveform generator 2 generates a drive waveform corresponding to the tone type, pitch and touch data input from the transmission line 6. The drive waveform generator 2 can be realized by, for example, a configuration as shown in FIG. In FIG. 2, a waveform memory 20 storing a plurality of drive waveform data corresponding to a tone type selects specific drive waveform data according to a memory selection signal output from a waveform control unit 21 corresponding to a tone type. Is done. On the other hand, the waveform control unit 21 outputs numerical data corresponding to a pitch, generally called a frequency number, for establishing a pitch at the time of a fixed clock. With respect to the output frequency number, address data for reading out the selected specific drive waveform data in the waveform memory 20 is transmitted to the transmission line 32 by the accumulating means including the adder 25 and the transmission line 32. The waveform memory 20 outputs one point of drive waveform data determined by the transmission lines 29 and 32 to the transmission line 34. The waveform control section 21 outputs the touch data to the transmission path 27. Reference numerals 22 and 23 denote converters for converting (scaling) the touch data of the transmission line 27 into appropriate numerical values. The converter 22 output of the touch data corresponding to the pitch changes the frequency number of the transmission line 28. The multiplication is performed in the multiplier 24. On the other hand, the output of the converter 23 of the touch data corresponding to the volume is multiplied by the multiplier 26 so as to change the drive waveform data of the transmission path 34. The drive waveform data output to the transmission line 8 as described above is referred to as a final drive waveform. In the above, the operation of each unit is based on the clock output from the reference clock generator 12 to the transmission line 11. By appropriately restricting the number of bits of the transmission line 32, that is, by using it as a so-called ring counter, the driving waveform transmitted to the transmission line 8 can be used as the driving waveform data selected in the waveform memory 20. Is compressed in the time direction or amplitude direction according to the touch data.
It becomes a waveform obtained by repeating while being expanded. FIG. 2 shows a driving waveform generator 2 constituting the present invention.
In addition to the above, it is added that it is also possible to use a known technique to generate a drive waveform data by calculation without using the waveform memory 20, for example. The driving waveform output to the transmission line 8 is output to the digital filter 4 after passing through the adder 3 in FIG. Here, it is assumed that the other input to the adder 3, that is, the output of the digital filter 4, is initially set to a zero value. The drive waveform filtered by the digital filter 4 is output to the transmission path 10 and then added to the drive waveform by the adder 3. It is assumed that the digital filter 4 and the adder 3 operate according to the clock of the transmission line 11. During the operation described above, the output tone waveform is shown in FIG.
Alternatively, it is obtained from the output terminal of B. In the configuration according to the present embodiment, when the driving waveform is, for example, the vibration waveform of the clarinet reed, the loop portion 5 corresponds to the body of the clarinet, that is, the resonance tube. The outputs of the tubes will be combined. If A in FIG. 1 is an output terminal, the tone waveform of the sound obtained by attaching a pickup microphone directly below the mouthpiece of the clarinet, and if B in FIG. A tone waveform of a sound with a pickup microphone attached to an arbitrary point can be obtained. FIG. 3 shows an embodiment relating to the digital filter 4. The digital filter control unit 30 shifts the shift register 31 according to the pitch of the musical tone input from the transmission path 7.
, That is, the number m of stages, and outputs coefficients C1 and C2 for multiplication by the multipliers 33 and 34. In order to obtain a tone having a pitch corresponding to, for example, 10 clocks in the number of clocks on the transmission path 11, for example, C1 = 1, C2 = 0,
m = 10. To obtain a musical tone having a pitch corresponding to 10.5 clocks, for example, C1 = 0.5, C2 =
0.5, m = 10. That is, when the number of clocks corresponding to the pitch of the musical tone to be output, that is, the number of waveform data is P, m is determined as the largest positive numerical value not exceeding P, and C1 and C2 are determined by the following equations. I do. X = P−m C1 ≦ (1−X) · K (1) C2 ≦ X · K In the above example, the value of K in the equation (1) was set to 1,
In this state, depending on the drive waveform, the loop 5
In this case, since the waveform data value rapidly increases and enters an oscillation state, it is desirable that the value of K be 0.1 or less. FIG. 3 shows an embodiment. In addition, a known digital filter technique can be used. FIG. 5 shows an example in which a transversal filter is used as the digital filter 4. In FIG. 5, the digital filter control unit 3
0 generates a coefficient sequence corresponding to the type of musical tone input from the transmission path 7. This sequence of coefficients corresponds to the impulse response of the actual instrument, for example the clarinet body or the resonance tube. Therefore, in this case, the drive waveform can be obtained by performing a deconvolution operation of the impulse response of the resonance tube with respect to the musical tone waveform actually output from the clarinet using a known digital filter technique. This coefficient sequence is redistributed according to the pitch. That is, for example, when outputting a sound having a pitch one octave lower than the pitch at the time of the impulse response measurement in which the number of coefficient sequences is ten, the coefficient sequence becomes twenty, for example, by performing linear interpolation, 20 from the coefficient sequence consisting of 10 coefficients
Obtaining the number of coefficients is called reallocation. The coefficient sequence obtained in this way is output with respect to the output from the unit time delay element indicated by Z-1 and these are multiplied respectively. In this way, it is possible to use a drive waveform having a length irrespective of the delay time defining the pitch even for a stationary tone such as a clarinet or an attenuated tone such as a piano. Therefore, it is possible to generate a non-integer harmonic component with respect to the pitch of the output musical tone. As described above, according to the present embodiment, the drive waveform output from the drive waveform generator 2 changes in pitch and volume in accordance with the touch-related data, so that the drive waveform of the actual musical instrument is changed. Since the digital filter 4 in the loop unit 5 has a feedback loop corresponding to a constant pitch corresponding to the body (resonance system) of an actual musical instrument, the digital filter 4 causes the feedback loop to interfere with the adder 3. Therefore, since a synthesis system that is close to the sounding state of an actual musical instrument is configured, a natural sound can be obtained. Furthermore, by using a transversal filter as a digital filter,
As a result, it is possible to simultaneously control the number of delay stages only by adjusting the coefficient. Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 4, 40 and 41 are first and second digital filters, respectively, and B is an output terminal. Except for the loop section 5, the configuration is as shown in FIG. 1 similarly to the first embodiment. The operation of the second embodiment configured as described above will be described below. The waveform data output from the adder 3 is the first waveform data.
After being filtered by the digital filter of (2), the signal is output from the output terminal B as an output tone waveform and the second
Is filtered by the digital filter 41. Here, the first and second digital filters have the same or opposite phase characteristics, and the delay time included in the first and second digital filters is determined by the pitch of the musical tone to be output. Is equal to or equal to half of the clock number P corresponding to. As described above, according to the present embodiment, the digital filter processing is divided into the first digital filter and the second digital filter, and the output of the first digital filter is set to the output musical tone waveform. Between the first and second digital filters corresponding to the traveling wave and the reflected wave, a natural sound closer to a musical instrument sound can be obtained. According to the present invention, the reading speed, which changes according to the touch of the driving waveform output from the driving waveform reading unit, and the time delay of the digital filter corresponding to the pitch are controlled separately, Since the drive waveform and the waveform filtered by passing through the digital filter are added, the same state as the interference between the drive unit and the torso, that is, the resonator, can be realized as in the case of the actual musical instrument. A natural instrument sound corresponding to the change of the drive waveform according to the above can be obtained.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の第1の実施例における波形合成装置の
ブロック図 【図2】本発明に係る駆動波形発生部の例示的なブロッ
ク図 【図3】本発明に係るデジタルフィルタの例示的なブロ
ック図 【図4】本発明の第2の実施例における波形合成装置の
ブロック図 【図5】本発明に係るデジタルフィルタの例示的なブロ
ック図 【図6】従来の波形合成装置のブロック図 【符号の説明】 1 入力部 2 駆動波形発生部 3 加算器 4 デジタルフィルタ 5 ループ部 12 基準クロック発生部 20 波形メモリ 21 波形制御部 25 加算器 26 乗算器
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a waveform synthesizing apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exemplary block diagram of a driving waveform generating unit according to the present invention. FIG. 4 is a block diagram of a waveform synthesizer according to a second embodiment of the present invention; FIG. 5 is an exemplary block diagram of a digital filter according to the present invention; FIG. [Description of Signs] 1 Input unit 2 Drive waveform generation unit 3 Adder 4 Digital filter 5 Loop unit 12 Reference clock generation unit 20 Waveform memory 21 Waveform control unit 25 Adder 26 Multiplier

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.楽器の共鳴部即ちループ部を駆動するための駆動波
形を記憶する波形メモリと、指示された楽音の発音指示
にしたがって楽音の発音中は出力すべき楽音の種類と音
高とタッチに対応して前記波形メモリに記憶された駆動
波形を選択する波形制御部と、前記波形制御部からの指
示に従って前記選択された駆動波形のうち、前記ループ
部の有する時間遅延よりも長い時間の駆動波形を前記波
形メモリから読み出し出力する駆動波形読み出し部と、
前記ループ部とから構成されており、前記ループ部は前
記駆動波形を一方の入力とする加算器と、前記加算器出
力に対して出力すべき楽音の音高に対応した時間遅延と
音高音を形成するための楽器の共鳴特性とを付与した楽
音波形を前記加算器の他方の入力とするべくデジタルフ
ィルタとから構成され、前記デジタルフィルタは楽器の
共鳴特性に対応したフィルタ特性を有するものとした
形合成装置。
(57) [Claims] A waveform memory for storing a drive waveform for driving a resonance portion or a loop portion of the musical instrument; and, according to a designated tone generation instruction, a tone corresponding to the type, pitch and touch of a tone to be output during tone generation. A waveform control unit for selecting a drive waveform stored in the waveform memory; and the loop among the drive waveforms selected according to an instruction from the waveform control unit.
A drive waveform readout unit that reads out and outputs a drive waveform for a time longer than the time delay of the unit from the waveform memory;
The loop section, wherein the loop section generates an adder having the drive waveform as one input, and a time delay and a pitch sound corresponding to a pitch of a musical tone to be output to the adder output. is the resonance characteristics and tone waveform imparted with instruments for forming is composed of a digital filter so as to obtain the other input of the adder, the digital filter of the instrument
A wave synthesizer having a filter characteristic corresponding to a resonance characteristic .
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