JP2734223B2 - 楽音合成装置 - Google Patents
楽音合成装置Info
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- JP2734223B2 JP2734223B2 JP3081106A JP8110691A JP2734223B2 JP 2734223 B2 JP2734223 B2 JP 2734223B2 JP 3081106 A JP3081106 A JP 3081106A JP 8110691 A JP8110691 A JP 8110691A JP 2734223 B2 JP2734223 B2 JP 2734223B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、遅延手段を含むルー
プに波形信号を入力し該ループ内にて循環処理して楽音
を合成する、遅延フィードバック形楽音合成アルゴリズ
ムを用いた楽音合成装置に関する。
プに波形信号を入力し該ループ内にて循環処理して楽音
を合成する、遅延フィードバック形楽音合成アルゴリズ
ムを用いた楽音合成装置に関する。
【0002】
【従来技術】従来、電子楽器等に用いられる、いわゆる
ディジタル音源として、遅延回路を含むループに初期波
形信号、インパルス信号、非線形信号等の信号情報を入
力して回帰演算処理することにより楽音を合成する、い
わゆる遅延フィードバック形楽音合成アルゴリズムを用
いた楽音合成装置が知られている(特公昭58−586
79号、特公昭58−48109号、特公昭59−73
96号、特開昭62−143097号、特開昭63−8
0300号、特開昭63−40199号等)。
ディジタル音源として、遅延回路を含むループに初期波
形信号、インパルス信号、非線形信号等の信号情報を入
力して回帰演算処理することにより楽音を合成する、い
わゆる遅延フィードバック形楽音合成アルゴリズムを用
いた楽音合成装置が知られている(特公昭58−586
79号、特公昭58−48109号、特公昭59−73
96号、特開昭62−143097号、特開昭63−8
0300号、特開昭63−40199号等)。
【0003】これらの楽音合成装置は、弦楽器の弦や管
楽器の管などの機械または空気振動系を電気回路によっ
て物理的に近似したもので、物理モデル音源とも称され
ている。
楽器の管などの機械または空気振動系を電気回路によっ
て物理的に近似したもので、物理モデル音源とも称され
ている。
【0004】例えば、特開昭63−40199号には、
弦をシミュレートするディレイを含むループ回路からの
信号と、実際の擦弦楽器における弓速度および弓圧に対
応する信号とから、前記ループ回路への励振信号を生成
し、自然に近い楽音を発生する技術が記載されている。
弦をシミュレートするディレイを含むループ回路からの
信号と、実際の擦弦楽器における弓速度および弓圧に対
応する信号とから、前記ループ回路への励振信号を生成
し、自然に近い楽音を発生する技術が記載されている。
【0005】しかしながら、このような物理モデル音源
は、自然楽器の発音原理をシミュレートしているため、
安定に自然感のある楽音を継続して得るには、与える演
奏情報を緻密に制御することが必要であった。この制御
には、自然楽器における演奏テクニックそのものと同等
のテクニックが要求され、このような物理モデル音源を
備える電子楽器における制御や演奏操作の複雑さを招い
ていた。
は、自然楽器の発音原理をシミュレートしているため、
安定に自然感のある楽音を継続して得るには、与える演
奏情報を緻密に制御することが必要であった。この制御
には、自然楽器における演奏テクニックそのものと同等
のテクニックが要求され、このような物理モデル音源を
備える電子楽器における制御や演奏操作の複雑さを招い
ていた。
【0006】図7は、擦弦楽器の振動系を非常に正確に
シミュレートしたモデルによる従来の楽音合成系を示
す。このような厳密なモデルでは、例えば所望のピッチ
を出そうとする時などに困難があった。すなわち、ピッ
チ周波数は線形系の持つ2つの遅延回路(ディレイ)2
1a,21bと2つのフィルタ22a,22bの遅延量
の和の逆数でほぼ決まるが、正確なところは実際に楽音
を合成してみないとわからない。実際のピッチ周波数は
しばしば前述の線形系が決める周波数よりも僅かに低く
なる。また、このような正確なモデルによる合成系で
は、しばしば鳴り損ないの音を発生してしまったり、あ
るいは条件によっては聴感上聞こえる楽音をまったく発
生しないこともあった。このように、純粋物理モデル楽
音合成系は、自身の有するクリチカルさ故、非常に制御
し難いという問題があった。
シミュレートしたモデルによる従来の楽音合成系を示
す。このような厳密なモデルでは、例えば所望のピッチ
を出そうとする時などに困難があった。すなわち、ピッ
チ周波数は線形系の持つ2つの遅延回路(ディレイ)2
1a,21bと2つのフィルタ22a,22bの遅延量
の和の逆数でほぼ決まるが、正確なところは実際に楽音
を合成してみないとわからない。実際のピッチ周波数は
しばしば前述の線形系が決める周波数よりも僅かに低く
なる。また、このような正確なモデルによる合成系で
は、しばしば鳴り損ないの音を発生してしまったり、あ
るいは条件によっては聴感上聞こえる楽音をまったく発
生しないこともあった。このように、純粋物理モデル楽
音合成系は、自身の有するクリチカルさ故、非常に制御
し難いという問題があった。
【0007】また、回路構成を変形したり、入力信号
(例えば前記弓速度および弓圧に対応する信号)を所定
の範囲に限定するなどして制御や演奏操作を容易にする
ことも考えられるが、この場合、楽音が原形とした自然
楽器のものとは掛け離れたものとなったり、音色変化が
単調となり、自然感ある楽音が継続して得られなくなる
という問題があった。
(例えば前記弓速度および弓圧に対応する信号)を所定
の範囲に限定するなどして制御や演奏操作を容易にする
ことも考えられるが、この場合、楽音が原形とした自然
楽器のものとは掛け離れたものとなったり、音色変化が
単調となり、自然感ある楽音が継続して得られなくなる
という問題があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述した
従来例における問題点に鑑みてなされたもので、制御が
容易で、かつ安定に自然感のある楽音を継続して得るこ
とが可能な楽音合成装置を提供することを目的とする。
従来例における問題点に鑑みてなされたもので、制御が
容易で、かつ安定に自然感のある楽音を継続して得るこ
とが可能な楽音合成装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段および作用】この発明の好
ましい態様においては、図1に示すように、波形発生手
段1で発生した励振波形をノイズで変調し、この変調さ
れた励振波形を遅延手段21を含むループ手段2に注入
するようにしている。前記変調は、振幅変調、周波数変
調、位相変調またはこれらを組み合わせることができ
る。また、ノイズは、ホワイトノイズ、ピンクノイズま
たはこれらをフィルタなどでさらに色づけしたノイズな
ど、楽音に応じて種々の周波数特性のものを用いること
ができる。さらにこの周波数特性を可変、あるいは時変
するようにしてもよい。さらに、前記変調方式、変調度
あるいは励振波形はピッチや音色などの楽音指定情報に
応じて切換または制御するようにしてもよい。図1にお
いて、3はノイズ発生手段、4は変調制御手段、5は楽
音指定情報発生手段である。
ましい態様においては、図1に示すように、波形発生手
段1で発生した励振波形をノイズで変調し、この変調さ
れた励振波形を遅延手段21を含むループ手段2に注入
するようにしている。前記変調は、振幅変調、周波数変
調、位相変調またはこれらを組み合わせることができ
る。また、ノイズは、ホワイトノイズ、ピンクノイズま
たはこれらをフィルタなどでさらに色づけしたノイズな
ど、楽音に応じて種々の周波数特性のものを用いること
ができる。さらにこの周波数特性を可変、あるいは時変
するようにしてもよい。さらに、前記変調方式、変調度
あるいは励振波形はピッチや音色などの楽音指定情報に
応じて切換または制御するようにしてもよい。図1にお
いて、3はノイズ発生手段、4は変調制御手段、5は楽
音指定情報発生手段である。
【0010】図7に示す従来例においては、ループ回路
2と非線形系71とを含む自励発振回路を構成していた
ため、発振条件を満たすように制御しなければならず、
発振条件は一般にクリチカルなため、制御が困難であっ
た。
2と非線形系71とを含む自励発振回路を構成していた
ため、発振条件を満たすように制御しなければならず、
発振条件は一般にクリチカルなため、制御が困難であっ
た。
【0011】この発明の好ましい態様では、励振信号を
発生するための波形発生手段1を設け、この波形発生手
段1で発生した波形信号を励振信号としてループ手段2
に供給する他励発振形に構成したため、安定で演奏制御
の容易さを向上させることができた。さらにノイズ発生
手段3と変調制御手段4を設け、前記波形信号をノイズ
変調するようにしたため、楽音を自然かつ多様に変化さ
せることができた。すなわち、物理モデル音源の持つ本
来の音質を損なわずに、安定で演奏制御の容易さを向上
させることができた。
発生するための波形発生手段1を設け、この波形発生手
段1で発生した波形信号を励振信号としてループ手段2
に供給する他励発振形に構成したため、安定で演奏制御
の容易さを向上させることができた。さらにノイズ発生
手段3と変調制御手段4を設け、前記波形信号をノイズ
変調するようにしたため、楽音を自然かつ多様に変化さ
せることができた。すなわち、物理モデル音源の持つ本
来の音質を損なわずに、安定で演奏制御の容易さを向上
させることができた。
【0012】この発明では特に、図2に示すように、遅
延手段21を含むループ手段2に注入するために波形発
生手段1で発生する励振波形を、所定の波形切換情報に
応じて順次切り換えるようにしている。図2において、
6は前記波形切換情報を発生するための波形切換情報発
生手段である。
延手段21を含むループ手段2に注入するために波形発
生手段1で発生する励振波形を、所定の波形切換情報に
応じて順次切り換えるようにしている。図2において、
6は前記波形切換情報を発生するための波形切換情報発
生手段である。
【0013】これによれば、励振波形を経時的に切り換
えるようにしたため、音色を経時的に変化させることが
でき、制御を容易にするなどのため音源の構成を変え、
もって従来ならば音色が単調になっていた場合であって
も、アタック時のように経時的に変化する楽音を再現す
ることができる。すなわち、変化のある、または自然感
のある楽音を継続して得ることができる。さらにこの発
明では、励振波形を記憶手段から位相情報に応じて読み
出すことにより発生するとともに、その際、ノイズ信号
を所定の制御信号に応じて変調し、位相情報をこの変調
されたノイズ信号により変調し、かつ読み出した励振波
形をも前記制御信号に応じて変調するようにしている。
要するに、この発明の楽音合成装置は、少なくとも遅延
手段を閉ループ接続したループ手段(ループ手段2)
と、波形記憶手段(波形メモリ11)と、位相情報を発
生する位相情報発生手段(読出回路12)と、ノイズ信
号を発生するノイズ信号発生手段(ノイズ発生器32)
と、制御信号(弓圧Vb)に応じて前記ノイズ発生手段
から発生されたノイズ信号を変調し、この変調されたノ
イズ信号で前記位相情報発生手段から発生された位相情
報を変調することにより変調位相情報を発生する変調手
段(乗算器423および加算器424)と、前記波形記
憶手段に記憶された波形を前記変調位相情報にしたがっ
て読み出す波形読出手段と、前記制御信号に応じて前記
波形記憶手段から読み出した波形を変調して前記ループ
手段に供給する供給手段(加算器73)とを具備するこ
とを特徴とする。ここで、括弧内の要素は実施例におけ
る対応する要素を示す。
えるようにしたため、音色を経時的に変化させることが
でき、制御を容易にするなどのため音源の構成を変え、
もって従来ならば音色が単調になっていた場合であって
も、アタック時のように経時的に変化する楽音を再現す
ることができる。すなわち、変化のある、または自然感
のある楽音を継続して得ることができる。さらにこの発
明では、励振波形を記憶手段から位相情報に応じて読み
出すことにより発生するとともに、その際、ノイズ信号
を所定の制御信号に応じて変調し、位相情報をこの変調
されたノイズ信号により変調し、かつ読み出した励振波
形をも前記制御信号に応じて変調するようにしている。
要するに、この発明の楽音合成装置は、少なくとも遅延
手段を閉ループ接続したループ手段(ループ手段2)
と、波形記憶手段(波形メモリ11)と、位相情報を発
生する位相情報発生手段(読出回路12)と、ノイズ信
号を発生するノイズ信号発生手段(ノイズ発生器32)
と、制御信号(弓圧Vb)に応じて前記ノイズ発生手段
から発生されたノイズ信号を変調し、この変調されたノ
イズ信号で前記位相情報発生手段から発生された位相情
報を変調することにより変調位相情報を発生する変調手
段(乗算器423および加算器424)と、前記波形記
憶手段に記憶された波形を前記変調位相情報にしたがっ
て読み出す波形読出手段と、前記制御信号に応じて前記
波形記憶手段から読み出した波形を変調して前記ループ
手段に供給する供給手段(加算器73)とを具備するこ
とを特徴とする。ここで、括弧内の要素は実施例におけ
る対応する要素を示す。
【0014】
【効果】以上のように、この発明によると、発生する楽
音の自然感または非単調性を損なうことなく楽音合成装
置の制御を容易にすることができる。
音の自然感または非単調性を損なうことなく楽音合成装
置の制御を容易にすることができる。
【0015】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づき詳細に説明
する。
する。
【0016】図3は、この発明の一実施例に係る楽音合
成装置の構成を示す。なお、図7に示す従来例と共通ま
たは対応する部分は同一の符号を付して表わす。
成装置の構成を示す。なお、図7に示す従来例と共通ま
たは対応する部分は同一の符号を付して表わす。
【0017】図3の装置は、図7に示す従来例と同様に
バイオリン等の擦弦楽器をシミュレートしたもので、ル
ープ部2、楽音指定情報部5、励振波形発生部7、制御
部8および音響効果付与部9を具備する。
バイオリン等の擦弦楽器をシミュレートしたもので、ル
ープ部2、楽音指定情報部5、励振波形発生部7、制御
部8および音響効果付与部9を具備する。
【0018】ループ部2は、遅延回路21a,21b、
フィルタ22a,22b、乗算器23a,23bおよび
加算器24a,24bからなる。
フィルタ22a,22b、乗算器23a,23bおよび
加算器24a,24bからなる。
【0019】楽音指定情報部5は、音色指定などに用い
られる設定操作子5aならびに音高、音量および発音の
開始や終了の指定に用いられる演奏操作子5bからな
る。
られる設定操作子5aならびに音高、音量および発音の
開始や終了の指定に用いられる演奏操作子5bからな
る。
【0020】これらのループ部2および楽音指定情報部
5、そして後述する音響効果付与部9の構成は、実質的
に図7と共通である。
5、そして後述する音響効果付与部9の構成は、実質的
に図7と共通である。
【0021】図3において、励振波形発生部7は、図7
の非線形回路71および加算器72,73からなる非線
形系に対応するもので、図7のC点に発生するのと同様
の波形信号を発生する。但し、図7の装置においては、
前述のように、ループ部2を励振するための信号波形C
(図8参照)をループ部2から取り出した信号波形B
(図8参照)に基づいて生成していたが、図3の励振波
形発生部7は、ループ部2内を循環する信号とは無関係
に、すなわちオープンループで信号波形Cを生成する。
の非線形回路71および加算器72,73からなる非線
形系に対応するもので、図7のC点に発生するのと同様
の波形信号を発生する。但し、図7の装置においては、
前述のように、ループ部2を励振するための信号波形C
(図8参照)をループ部2から取り出した信号波形B
(図8参照)に基づいて生成していたが、図3の励振波
形発生部7は、ループ部2内を循環する信号とは無関係
に、すなわちオープンループで信号波形Cを生成する。
【0022】図8は、図7の楽音合成系のアタック時の
各部における信号波形の一例を示す。図8において、各
信号波形に付した符号はその波形が図7に同一の符号で
示される部分のものであることを示す。
各部における信号波形の一例を示す。図8において、各
信号波形に付した符号はその波形が図7に同一の符号で
示される部分のものであることを示す。
【0023】図7の装置において、A点の波形は、自然
楽器におけるブリッジまたはフレット部の波形に相当す
るため、これに音響効果付与部9で共鳴胴の特性をかけ
て楽音出力とすることができる。
楽器におけるブリッジまたはフレット部の波形に相当す
るため、これに音響効果付与部9で共鳴胴の特性をかけ
て楽音出力とすることができる。
【0024】図3の装置においても、図7と同様のルー
プ回路2を図7と同様の波形信号Cで励振するため、図
3のA点に図7のA点と同様の波形、すなわち自然楽器
におけるブリッジまたはフレット部の波形が現れる。し
たがって、これを共鳴胴の特性を有する音響効果付与部
9で処理することによって、自然楽器音を合成すること
ができる。
プ回路2を図7と同様の波形信号Cで励振するため、図
3のA点に図7のA点と同様の波形、すなわち自然楽器
におけるブリッジまたはフレット部の波形が現れる。し
たがって、これを共鳴胴の特性を有する音響効果付与部
9で処理することによって、自然楽器音を合成すること
ができる。
【0025】制御部8は、図3の装置全体の動作を制御
するためのもので、楽音指定情報部5の設定操作子5a
および演奏操作子5bの操作に応じて送出される音色、
音高、音量、発音開始および発音終了の指定情報に基づ
き、図7の制御部と同様に、遅延時間DLY1,DLY
2、フィルタ係数FILT1,FILT2およびループ
終端乗算係数TERM1,TERM2の各情報をループ
部2に供給し、弓速Fbおよび弓圧Vb情報を励振波形
発生部7に供給し、付与する効果を決定するための効果
パラメータEFFECTを効果付与部9に供給する。さ
らに、前記楽音指定情報部5からの情報に基づき、図7
の装置における信号波形Bの代わりとして必要な各種情
報、例えば波形発生開始を示すキーオンパルスKON
P、ノイズ用フィルタパラメータPARFEG1,PA
RFEG2、ノイズ用EGパラメータPARNEG、励
振波形EGパラメータPAREG、周波数ナンバFN、
読出回数PERN、非線形特性パラメータNLSEL、
波形指定情報WAVESEL、励振波形振幅変調度係数
ASENS、励振波形ピッチ変調度係数PSENSやシ
ステムクロックφなどを励振波形発生部7に供給する。
するためのもので、楽音指定情報部5の設定操作子5a
および演奏操作子5bの操作に応じて送出される音色、
音高、音量、発音開始および発音終了の指定情報に基づ
き、図7の制御部と同様に、遅延時間DLY1,DLY
2、フィルタ係数FILT1,FILT2およびループ
終端乗算係数TERM1,TERM2の各情報をループ
部2に供給し、弓速Fbおよび弓圧Vb情報を励振波形
発生部7に供給し、付与する効果を決定するための効果
パラメータEFFECTを効果付与部9に供給する。さ
らに、前記楽音指定情報部5からの情報に基づき、図7
の装置における信号波形Bの代わりとして必要な各種情
報、例えば波形発生開始を示すキーオンパルスKON
P、ノイズ用フィルタパラメータPARFEG1,PA
RFEG2、ノイズ用EGパラメータPARNEG、励
振波形EGパラメータPAREG、周波数ナンバFN、
読出回数PERN、非線形特性パラメータNLSEL、
波形指定情報WAVESEL、励振波形振幅変調度係数
ASENS、励振波形ピッチ変調度係数PSENSやシ
ステムクロックφなどを励振波形発生部7に供給する。
【0026】図8において、波形Bは、図7の非線形回
路71の入力で、線形系であるループ回路2における2
点の出力を足し合わせた信号であるが、このように波形
としては、アタック部ではブリッジ波形Aのようにラン
ダム性が高く、サステイン部に来るとデューテイのつい
た矩形波に落ち着く。また、波形Bに対応する波形C
は、波形Bが非線形回路1を通ることにより形成された
信号である。この波形Cは非線形の性質上パルシブな波
形となっている。
路71の入力で、線形系であるループ回路2における2
点の出力を足し合わせた信号であるが、このように波形
としては、アタック部ではブリッジ波形Aのようにラン
ダム性が高く、サステイン部に来るとデューテイのつい
た矩形波に落ち着く。また、波形Bに対応する波形C
は、波形Bが非線形回路1を通ることにより形成された
信号である。この波形Cは非線形の性質上パルシブな波
形となっている。
【0027】図4は、図3における励振波形発生部7の
一具体例を示す。
一具体例を示す。
【0028】前記従来例の問題点を解消した、制御の簡
単なモデルとするには、図7のC点の波形をメモリに格
納し、ピッチに応じて読み出して線形系に入力する方式
が最も簡単であるが、このような合成系では、メモリの
容量が大きくなる他、擦弦楽器らしいニュアンスに富ん
だ楽音を合成することは難しい。
単なモデルとするには、図7のC点の波形をメモリに格
納し、ピッチに応じて読み出して線形系に入力する方式
が最も簡単であるが、このような合成系では、メモリの
容量が大きくなる他、擦弦楽器らしいニュアンスに富ん
だ楽音を合成することは難しい。
【0029】そこで、図4においては、非線形系71は
そのまま残し、図7のB点の波形に相当する波形を作成
して非線形系71に入力し、前記C点の波形と同様の励
振波形DRVWを得るようにした。図7のB点の波形に
相当する波形は、その基本的成分の波形(以下、基準波
形という)をメモリから読み出し、それをノイズなどで
変調して得るようにし、メモリ容量のさらなる節約を図
りつつ擦弦楽器らしいニュアンスに富んだ、すなわち自
然楽器らしい楽音を合成できるようにしている。
そのまま残し、図7のB点の波形に相当する波形を作成
して非線形系71に入力し、前記C点の波形と同様の励
振波形DRVWを得るようにした。図7のB点の波形に
相当する波形は、その基本的成分の波形(以下、基準波
形という)をメモリから読み出し、それをノイズなどで
変調して得るようにし、メモリ容量のさらなる節約を図
りつつ擦弦楽器らしいニュアンスに富んだ、すなわち自
然楽器らしい楽音を合成できるようにしている。
【0030】図4の励振波形発生部7は、波形発生部
1、ノイズ発生部3、変調制御部4、波形切換制御部1
0および非線形回路部71を具備する。このような非線
形回路部71の詳細については、例えば本出願人が先に
出願した特願平1−183329号、1−192708
号および1−194544号等に記載されている。
1、ノイズ発生部3、変調制御部4、波形切換制御部1
0および非線形回路部71を具備する。このような非線
形回路部71の詳細については、例えば本出願人が先に
出願した特願平1−183329号、1−192708
号および1−194544号等に記載されている。
【0031】波形発生部1は、公知のメモリ音源やFM
音源と同様のものを用いることができる。ここでは波形
メモリ11とその読出回路12からなるメモリ音源的な
ものを用いた例を示す。波形メモリ11には、複数種の
音色ごとに、かつアタックからの経過時間に応じた前記
基準波形のデータが、それぞれ1周期分のPCMデータ
として格納されている。なお、この波形発生部1は、公
知の波形メモリと同様に、基準波形が振幅または時間軸
に対して対称な波形であれば半周期分のデータだけ格納
するものでもよく、また、基準波形がアタック時初期の
ように複雑に変化する波形であれば複数周期分の基準波
形データを格納してもよい。
音源と同様のものを用いることができる。ここでは波形
メモリ11とその読出回路12からなるメモリ音源的な
ものを用いた例を示す。波形メモリ11には、複数種の
音色ごとに、かつアタックからの経過時間に応じた前記
基準波形のデータが、それぞれ1周期分のPCMデータ
として格納されている。なお、この波形発生部1は、公
知の波形メモリと同様に、基準波形が振幅または時間軸
に対して対称な波形であれば半周期分のデータだけ格納
するものでもよく、また、基準波形がアタック時初期の
ように複雑に変化する波形であれば複数周期分の基準波
形データを格納してもよい。
【0032】読出回路12は、入力情報を図3の制御部
8から送出されるシステムクロックφの1周期分だけ遅
延させて出力するディレイ回路121、ディレイ回路1
21の出力情報と前記制御部8から送出される周波数ナ
ンバFNとを加算するフルアダー122、フルアダー1
22の出力端とディレイ回路121の入力端との間に介
挿されたアンド回路123および前記制御部8から送出
されるキーオンパルスKONPを反転してアンド回路1
23に入力するインバータ124を具備し、前記制御部
8から送出される周波数ナンバFNを累算してその累算
値の整数部を変調制御部4の加算器424を介し波形メ
モリ11のアドレス下位ビット情報として出力するとと
もに、前記累算値がオーバーフローする都度、すなわち
波形メモリ11から1周期分の波形が読み出される都
度、発生するキャリア信号Coを波形切換制御部10に
供給する。
8から送出されるシステムクロックφの1周期分だけ遅
延させて出力するディレイ回路121、ディレイ回路1
21の出力情報と前記制御部8から送出される周波数ナ
ンバFNとを加算するフルアダー122、フルアダー1
22の出力端とディレイ回路121の入力端との間に介
挿されたアンド回路123および前記制御部8から送出
されるキーオンパルスKONPを反転してアンド回路1
23に入力するインバータ124を具備し、前記制御部
8から送出される周波数ナンバFNを累算してその累算
値の整数部を変調制御部4の加算器424を介し波形メ
モリ11のアドレス下位ビット情報として出力するとと
もに、前記累算値がオーバーフローする都度、すなわち
波形メモリ11から1周期分の波形が読み出される都
度、発生するキャリア信号Coを波形切換制御部10に
供給する。
【0033】読出回路12の累算値出力は、前記制御部
8からキーオンパルスKONPが送出されたとき、これ
がインバータ124で反転されたLレベル信号を前記ア
ンド回路123の他方の端子に印加されることによって
クリアされる。
8からキーオンパルスKONPが送出されたとき、これ
がインバータ124で反転されたLレベル信号を前記ア
ンド回路123の他方の端子に印加されることによって
クリアされる。
【0034】波形切換制御部10は、前記制御部8から
送出される周期数情報PERNを分周情報Nとして前記
読出回路12から供給されるキャリア信号Coを1/N
に分周する分周器101および分周器101の分周出力
を計数するカウンタ102を具備する。カウンタ102
の計数値出力は、波形メモリ11にアドレスの中位ビッ
ト情報として供給される。分周器101およびカウンタ
102は、それぞれ前記制御部8から送出されるキーオ
ンパルスKONPによってリセットされる。
送出される周期数情報PERNを分周情報Nとして前記
読出回路12から供給されるキャリア信号Coを1/N
に分周する分周器101および分周器101の分周出力
を計数するカウンタ102を具備する。カウンタ102
の計数値出力は、波形メモリ11にアドレスの中位ビッ
ト情報として供給される。分周器101およびカウンタ
102は、それぞれ前記制御部8から送出されるキーオ
ンパルスKONPによってリセットされる。
【0035】前記波形メモリ11は、上述のようにアド
レス情報の下位ビットを読出回路12から、そして中位
ビットを波形切換制御部10から供給される他、上位ビ
ットには前記制御部8から指定音色を示す波形指定情報
WAVESELを供給されている。したがって、基準波
形は、基本的には読出回路12の計数値出力によって周
波数ナンバFNに対応する周波数の波形として読み出さ
れる。この場合、楽器の種類は波形指定情報WAVES
ELによって指定され、同一楽器種類でもキーオンパル
スKONP発生後の経過時間に応じて変化する音色は波
形切換制御部10の出力値によって指定される。図4の
回路において経過時間に応じて変化する音色に対応する
各基準波形は、順次、読出回数情報PERN(=分周率
N)に応じた周期ずつ順次読み出される。
レス情報の下位ビットを読出回路12から、そして中位
ビットを波形切換制御部10から供給される他、上位ビ
ットには前記制御部8から指定音色を示す波形指定情報
WAVESELを供給されている。したがって、基準波
形は、基本的には読出回路12の計数値出力によって周
波数ナンバFNに対応する周波数の波形として読み出さ
れる。この場合、楽器の種類は波形指定情報WAVES
ELによって指定され、同一楽器種類でもキーオンパル
スKONP発生後の経過時間に応じて変化する音色は波
形切換制御部10の出力値によって指定される。図4の
回路において経過時間に応じて変化する音色に対応する
各基準波形は、順次、読出回数情報PERN(=分周率
N)に応じた周期ずつ順次読み出される。
【0036】なお、波形メモリ中の波形が図8Bの後半
のサステイン部のような波形のみの場合、波形切換制御
部10は不要である。
のサステイン部のような波形のみの場合、波形切換制御
部10は不要である。
【0037】ノイズ発生部3においてノイズ発生器3
1,32は、それぞれ公知の乱数発生器からなる。
1,32は、それぞれ公知の乱数発生器からなる。
【0038】図4において、波形メモリ11の基準波形
出力に振幅乗算(振幅変調)したところが図7のB点の
波形(図8の波形B)に相当する。変調制御部4におい
ては、このような基準波形のモディファイによりアタッ
ク波形に局在するランダム成分を得る。エンベロープジ
ェネレータ431はこのようなアタック波形を作り出
し、ランダム信号をゲーティングするためにある。加算
器433にてその出力に弓圧Fbと割算器432から出
力される弓圧/弓速(Fbと/Vb)が足し合わされて
いるのは、Fbが大きいとき、およびFbがVbに対し
て相対的に大きいときにランダムネスが増加するという
波形の観測に基づく法則を実現するためにある。
出力に振幅乗算(振幅変調)したところが図7のB点の
波形(図8の波形B)に相当する。変調制御部4におい
ては、このような基準波形のモディファイによりアタッ
ク波形に局在するランダム成分を得る。エンベロープジ
ェネレータ431はこのようなアタック波形を作り出
し、ランダム信号をゲーティングするためにある。加算
器433にてその出力に弓圧Fbと割算器432から出
力される弓圧/弓速(Fbと/Vb)が足し合わされて
いるのは、Fbが大きいとき、およびFbがVbに対し
て相対的に大きいときにランダムネスが増加するという
波形の観測に基づく法則を実現するためにある。
【0039】変調制御部4において、フィルタ係数発生
部411および412は、それぞれ前記制御部8から供
給されるキーオンパルスKONPによってリセットされ
るとともに、制御部8から供給されるノイズ用フィルタ
パラメータPARFEG1およびPARFEG2に基づ
いてフィルタ412および422の特性を制御するため
のフィルタ係数を発生する。フィルタ411および41
2は、それぞれノイズ発生器31,32から供給される
ノイズ(ランダム)信号を適当に帯域制限し、この信号
に所望の周波数特性を与えるために用いられる。通常は
ローパスフィルタもしくはバンドパスフィルタが用いら
れる。
部411および412は、それぞれ前記制御部8から供
給されるキーオンパルスKONPによってリセットされ
るとともに、制御部8から供給されるノイズ用フィルタ
パラメータPARFEG1およびPARFEG2に基づ
いてフィルタ412および422の特性を制御するため
のフィルタ係数を発生する。フィルタ411および41
2は、それぞれノイズ発生器31,32から供給される
ノイズ(ランダム)信号を適当に帯域制限し、この信号
に所望の周波数特性を与えるために用いられる。通常は
ローパスフィルタもしくはバンドパスフィルタが用いら
れる。
【0040】ノイズ発生器31で発生し、フィルタ41
2で所望の周波数特性を与えられたノイズ信号は、乗算
器413にて加算器433の出力に基づいてゲーティン
グされ、加算器414にて振幅成分が正のみとなるよう
に振幅成分「+1」を加算(バイアス)され、乗算器4
15にてエンベロープジェネレータ418の出力する振
幅エンベロープを付与された後、乗算器416に供給さ
れ、ここで波形メモリ11の出力する基準波形に乗算さ
れる。これにより、基準波形は、乗算器415を介して
供給されるノイズ信号により振幅変調される。
2で所望の周波数特性を与えられたノイズ信号は、乗算
器413にて加算器433の出力に基づいてゲーティン
グされ、加算器414にて振幅成分が正のみとなるよう
に振幅成分「+1」を加算(バイアス)され、乗算器4
15にてエンベロープジェネレータ418の出力する振
幅エンベロープを付与された後、乗算器416に供給さ
れ、ここで波形メモリ11の出力する基準波形に乗算さ
れる。これにより、基準波形は、乗算器415を介して
供給されるノイズ信号により振幅変調される。
【0041】一方、ノイズ発生器32で発生し、フィル
タ422で所望の周波数特性を与えられたノイズ信号
は、乗算器423にて加算器433の出力に基づいてゲ
ーティングされた後、加算器424にて前記読出し回路
12の出力する波形メモリ11読出用アドレスの下位ビ
ット情報に加算される。これにより、基準波形は、乗算
器423を介して供給されるノイズ信号によって時間軸
方向に変調される。
タ422で所望の周波数特性を与えられたノイズ信号
は、乗算器423にて加算器433の出力に基づいてゲ
ーティングされた後、加算器424にて前記読出し回路
12の出力する波形メモリ11読出用アドレスの下位ビ
ット情報に加算される。これにより、基準波形は、乗算
器423を介して供給されるノイズ信号によって時間軸
方向に変調される。
【0042】エンベロープジェネレータ418および4
31については特に細かいポイントを示していないが、
当然キーオン・キーオフによりトリガされる。また、そ
のアタックレベルやサステインレベルなどはイニシャル
タッチやアフタータッチ、各種操作子情報により修飾さ
れる。また、前記ノイズ用フィルタパラメータPARF
EG1およびPARFEG2は、それぞれのフィルタに
専用のエンベロープジェネレータを設け、そこから発生
するようにしてもよい。
31については特に細かいポイントを示していないが、
当然キーオン・キーオフによりトリガされる。また、そ
のアタックレベルやサステインレベルなどはイニシャル
タッチやアフタータッチ、各種操作子情報により修飾さ
れる。また、前記ノイズ用フィルタパラメータPARF
EG1およびPARFEG2は、それぞれのフィルタに
専用のエンベロープジェネレータを設け、そこから発生
するようにしてもよい。
【0043】図8の波形Bによれば必要なランダムネス
はアタックのごく初期では比較的粗く(低域側遮断周波
数が低く)、帯域の狭いもので、また後半は段々細かく
(低域側遮断周波数が高く)帯域が広くなって来る。制
御部3ならびにフィルタ係数発生部411および421
はこのようにフィルタ412および422のカットオフ
周波数などを時間的に制御するように構成してある。
はアタックのごく初期では比較的粗く(低域側遮断周波
数が低く)、帯域の狭いもので、また後半は段々細かく
(低域側遮断周波数が高く)帯域が広くなって来る。制
御部3ならびにフィルタ係数発生部411および421
はこのようにフィルタ412および422のカットオフ
周波数などを時間的に制御するように構成してある。
【0044】
【他の実施例】なお、上述の実施例において、読出回数
PERNは経時的に不変としたが、このような読出回数
は、経時的にまたは前記順次の各基準波形ごとに変化さ
せてもよい。
PERNは経時的に不変としたが、このような読出回数
は、経時的にまたは前記順次の各基準波形ごとに変化さ
せてもよい。
【0045】図5は、各波形ごとに読出回数を指定する
波形切換制御部の例を示す。この波形切換制御部は、図
4のものに対し、PERNメモリ103、比較器10
4、フリップフロップ105、インバータ106および
アンド回路107を付加したものである。また、前記制
御部8からは、読出回数情報PERNの代わりに、音色
情報などに応じてPERNメモリ103の領域を指定す
る情報PERNSELや、音色などに応じて順次読み出
すべき基準波形数の情報PERNENDを送出するよう
にしてある。
波形切換制御部の例を示す。この波形切換制御部は、図
4のものに対し、PERNメモリ103、比較器10
4、フリップフロップ105、インバータ106および
アンド回路107を付加したものである。また、前記制
御部8からは、読出回数情報PERNの代わりに、音色
情報などに応じてPERNメモリ103の領域を指定す
る情報PERNSELや、音色などに応じて順次読み出
すべき基準波形数の情報PERNENDを送出するよう
にしてある。
【0046】図6は、PERNメモリ103のフォーマ
ットを示す。情報PERNSELで指定される各領域内
の各記憶位置に読出回数、すなわち分周器101用の分
周率情報N00,N01,・・・N07,N10,N11,・・・
N17,・・・が格納されている。
ットを示す。情報PERNSELで指定される各領域内
の各記憶位置に読出回数、すなわち分周器101用の分
周率情報N00,N01,・・・N07,N10,N11,・・・
N17,・・・が格納されている。
【0047】図5の波形切換制御部は、前記制御部8か
らキーオンパルスKONPが供給されると、分周器10
1およびカウンタ102がリセットされるとともに、フ
リップフロップ105がリセットされる。これにより、
フリップフロップ105の出力QがLレベルとなり、こ
れがインバータ106で反転されてアンド回路107の
一方の入力端子に入力される。したがって、前記読出回
路12から供給されるキャリア信号Coがこのアンド回
路107を介して分周器101に供給され、分周器10
1の分周出力がカウンタ102で計数される。この計数
値出力データは、図4におけると同様に波形メモリ11
のアドレスの中位ビット情報として供給される他、比較
器104の一方の端子AおよびPERNメモリ103の
アドレスの下位ビットに供給される。
らキーオンパルスKONPが供給されると、分周器10
1およびカウンタ102がリセットされるとともに、フ
リップフロップ105がリセットされる。これにより、
フリップフロップ105の出力QがLレベルとなり、こ
れがインバータ106で反転されてアンド回路107の
一方の入力端子に入力される。したがって、前記読出回
路12から供給されるキャリア信号Coがこのアンド回
路107を介して分周器101に供給され、分周器10
1の分周出力がカウンタ102で計数される。この計数
値出力データは、図4におけると同様に波形メモリ11
のアドレスの中位ビット情報として供給される他、比較
器104の一方の端子AおよびPERNメモリ103の
アドレスの下位ビットに供給される。
【0048】PERNメモリ103は、前記制御部8か
らの領域指定情報PERNSELをアドレスの上位ビッ
トに供給されており、この領域指定情報PERNSEL
(=n)によって指定音色に対応する分周率情報群Nn
0,Nn1,・・・Nn7が決定される。キーオンパルスK
ONP発生(アタック)直後、すなわちアタック開始
時、カウンタ102の計数値出力データは、「0」であ
り、これがPERNメモリ103のアドレスの下位ビッ
トに供給されている。したがって、PERNメモリ10
3からは、まず分周率情報Nn0が読み出され、分周器1
01に供給される。読出回路12は、波形メモリ11か
ら基準波形が1周期分読み出される都度キャリア信号C
oを発生する。そして分周器101は、波形メモリ11
から基準波形がNn0周期読み出され、読出回路12から
Nn0個のキャリア信号Coが出力されると、分周出力を
発生する。カウンタ102は、この分周出力を計数し
て、計数値出力データ「1」を出力する。これにより、
波形メモリ12からは次の基準波形が読み出されるとと
もに、PERNメモリ103からは次の分周率情報Nn1
が読み出される。このようにして、順次の基準波形がそ
れぞれNn0,Nn1,・・・周期ずつ読み出される。
らの領域指定情報PERNSELをアドレスの上位ビッ
トに供給されており、この領域指定情報PERNSEL
(=n)によって指定音色に対応する分周率情報群Nn
0,Nn1,・・・Nn7が決定される。キーオンパルスK
ONP発生(アタック)直後、すなわちアタック開始
時、カウンタ102の計数値出力データは、「0」であ
り、これがPERNメモリ103のアドレスの下位ビッ
トに供給されている。したがって、PERNメモリ10
3からは、まず分周率情報Nn0が読み出され、分周器1
01に供給される。読出回路12は、波形メモリ11か
ら基準波形が1周期分読み出される都度キャリア信号C
oを発生する。そして分周器101は、波形メモリ11
から基準波形がNn0周期読み出され、読出回路12から
Nn0個のキャリア信号Coが出力されると、分周出力を
発生する。カウンタ102は、この分周出力を計数し
て、計数値出力データ「1」を出力する。これにより、
波形メモリ12からは次の基準波形が読み出されるとと
もに、PERNメモリ103からは次の分周率情報Nn1
が読み出される。このようにして、順次の基準波形がそ
れぞれNn0,Nn1,・・・周期ずつ読み出される。
【0049】カウンタ102の計数値出力データがPE
RNメモリ103を順次読み出して行く際の最終カウン
ト値の情報PERNENDに達すると、比較器104が
一致信号を発生し、これがフリップフロップ105のセ
ット端子Sに供給される。これにより、フリップフロッ
プ105の出力QがHレベルとなり、これがインバータ
106で反転されてアンド回路107の一方の入力端子
に入力されアンド回路107が非導通状態となる。した
がって、読出回路12からのキャリア信号Coの分周器
101への入力が禁止され、分周器101の出力が停止
して、カウンタ102の計数値出力データ、すなわち波
形メモリ12アクセス用アドレスの中位ビットの更新が
停止する。
RNメモリ103を順次読み出して行く際の最終カウン
ト値の情報PERNENDに達すると、比較器104が
一致信号を発生し、これがフリップフロップ105のセ
ット端子Sに供給される。これにより、フリップフロッ
プ105の出力QがHレベルとなり、これがインバータ
106で反転されてアンド回路107の一方の入力端子
に入力されアンド回路107が非導通状態となる。した
がって、読出回路12からのキャリア信号Coの分周器
101への入力が禁止され、分周器101の出力が停止
して、カウンタ102の計数値出力データ、すなわち波
形メモリ12アクセス用アドレスの中位ビットの更新が
停止する。
【0050】
【実施例の変形例】なお、この発明は、上述の実施例に
限定されることなく適宜変形して実施することができ
る。
限定されることなく適宜変形して実施することができ
る。
【0051】例えば、上述の実施例において、波形発生
部にはPCM的なものを用いたが、FM合成方式にし
て、例えばFMの制限は変調信号や出力振幅信号に同じ
ようなランダムネスを導入してもよい。
部にはPCM的なものを用いたが、FM合成方式にし
て、例えばFMの制限は変調信号や出力振幅信号に同じ
ようなランダムネスを導入してもよい。
【0052】ピッチ周波数はPGに加えるΔFで決ま
る。ΔFは希望ピッチ周波数をサンプリング周波数で割
った値を与える。ただしビブラートやベンドの場合はこ
の値から適当な割合でずらす。線形系の総遅延量は通常
サンプリング周波数を希望ピッチ周波数で割った値、も
しくはそれより僅かに小さめの値、またはそれらと倍数
関係にある値とする。
る。ΔFは希望ピッチ周波数をサンプリング周波数で割
った値を与える。ただしビブラートやベンドの場合はこ
の値から適当な割合でずらす。線形系の総遅延量は通常
サンプリング周波数を希望ピッチ周波数で割った値、も
しくはそれより僅かに小さめの値、またはそれらと倍数
関係にある値とする。
【0053】上述においては、この発明を擦弦楽器音を
発生する合成装置に適用した例を説明したが、各種の制
御情報および各部の設定を適切に行なうことにより、同
様の構成で擦弦楽器以外の楽器音や新規な楽音の合成も
可能である。
発生する合成装置に適用した例を説明したが、各種の制
御情報および各部の設定を適切に行なうことにより、同
様の構成で擦弦楽器以外の楽器音や新規な楽音の合成も
可能である。
【0054】上述において非線形回路部71は、公知の
非線形回路の他、本出願人が先になした特願平1−19
2708号や特願平1−292257号などに記載され
たものを用いることができる。
非線形回路の他、本出願人が先になした特願平1−19
2708号や特願平1−292257号などに記載され
たものを用いることができる。
【図1】この発明の第1の態様を示すクレーム対応図で
ある。
ある。
【図2】この発明の第2の態様を示すクレーム対応図で
ある。
ある。
【図3】この発明の一実施例に係る楽音合成装置の構成
を示すブロック回路図である。
を示すブロック回路図である。
【図4】図3における励振波形発生部の具体例を示す回
路図である。
路図である。
【図5】図4における波形切換制御部の変形例を示す回
路図である。
路図である。
【図6】図5におけるPERNメモリの構成を示すマッ
プである。
プである。
【図7】従来の楽音合成装置の構成を示すブロック回路
図である。
図である。
【図8】図7の装置における各部波形図である。
1 波形発生手段(波形発生部) 2 ループ手段(ループ部) 3 ノイズ発生手段(ノイズ発生部) 4 変調制御手段(変調制御部) 5 楽音指定情報発生手段(楽音指定情報発生部) 6 波形切換情報入力手段(波形切換情報発生部) 7 励振波形発生部 8 制御部 9 音響効果付与部 10 波形切換制御部
Claims (4)
- 【請求項1】 少なくとも遅延手段を閉ループ接続した
ループ手段と、 波形記憶手段と、 位相情報を発生する位相情報発生手段と、 ノイズ信号を発生するノイズ信号発生手段と、 制御信号に応じて前記ノイズ発生手段から発生されたノ
イズ信号を変調し、この変調されたノイズ信号で前記位
相情報発生手段から発生された位相情報を変調すること
により変調位相情報を発生する変調手段と、 前記波形記憶手段に記憶された波形を前記変調位相情報
にしたがって読み出す波形読出手段と、 前記制御信号に応じて前記波形記憶手段から読み出した
波形を変調して前記ループ手段に供給する供給手段とを
具備することを特徴とする楽音合成装置。 - 【請求項2】 前記波形記憶手段は複数の波形を記憶し
ており、前記波形読出手段は、波形を指定する波形指定
情報を経時的に順次発生する波形指定情報発生手段を備
え、前記波形記憶手段に記憶された複数の波形のうちの
この波形指定情報発生手段から発生された波形指定情報
で指定される波形を前記変調位相情報にしたがって読み
出すものであることを特徴とする請求項1記載の楽音合
成装置。 - 【請求項3】 楽音指定情報入力手段をさらに備え、こ
の楽音指定情報入力手段から入力される楽音指定情報に
基づいて前記波形指定情報および変調位相情報が発生さ
れることを特徴とする請求項2記載の楽音合成装置。 - 【請求項4】 前記波形指定情報発生手段は、前記波形
指定情報をそれにより指定される波形の周期数を示す情
報とともに出力することを特徴とする請求項2記載の楽
音合成装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3081106A JP2734223B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 楽音合成装置 |
US07/854,295 US5521325A (en) | 1991-03-22 | 1992-03-19 | Device for synthesizing a musical tone employing random modulation of a wave form signal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3081106A JP2734223B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 楽音合成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04294399A JPH04294399A (ja) | 1992-10-19 |
JP2734223B2 true JP2734223B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=13737132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3081106A Expired - Fee Related JP2734223B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 楽音合成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2734223B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5848109B2 (ja) * | 1977-01-17 | 1983-10-26 | ヤマハ株式会社 | 電子楽器 |
JPS5848109A (ja) * | 1981-09-08 | 1983-03-22 | ウセソユズニ・ナウチノ−イスレドヴアテルスキ・イ・プロエクトノ−コンストルクトルスキ・インスチテユ−ト・ポ・アフトマチザツイ・プレドプリアテイ・プロミシユレンノスチ・ストロイテルニク・マテリアロフ | 所定の組成を有する粉砕された混合物の製造を自動的に制御するための調節装置 |
JPS6017496A (ja) * | 1983-07-11 | 1985-01-29 | 株式会社日立製作所 | 楽音合成装置 |
JP2544095B2 (ja) * | 1984-08-17 | 1996-10-16 | ヤマハ株式会社 | 電子楽器 |
JP2504183B2 (ja) * | 1989-04-27 | 1996-06-05 | ヤマハ株式会社 | 楽音合成装置 |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP3081106A patent/JP2734223B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04294399A (ja) | 1992-10-19 |
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