JP3097503B2 - Music synthesis apparatus and music synthesis method - Google Patents

Music synthesis apparatus and music synthesis method

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JP3097503B2
JP3097503B2 JP07164760A JP16476095A JP3097503B2 JP 3097503 B2 JP3097503 B2 JP 3097503B2 JP 07164760 A JP07164760 A JP 07164760A JP 16476095 A JP16476095 A JP 16476095A JP 3097503 B2 JP3097503 B2 JP 3097503B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、楽音信号、特に打弦お
よび撥弦楽器等が発生する楽音信号を合成する楽音合成
装置および楽音合成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a musical tone synthesizing apparatus and a musical tone synthesizing method for synthesizing musical tone signals, in particular, musical tone signals generated by striking and plucked instruments.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、楽音信号、特に打弦および撥弦楽
器等が発生する楽音信号を合成する楽音合成装置は、そ
の楽音信号を発生するために遅延フィードバックアルゴ
リズムを用いて当該楽器の楽音をシミュレーションして
いる。本願出願人は、特願平3−243993号公報に
おいて、かかるフィードバックアルゴリズムを用いて、
例えば弦の一部を指で軽く押さえ、ピッキングしてから
直ぐにその指を離し、一定のピッチの倍音を強調するハ
ーモニクス奏法や、一種の発信状態(ハウリング)を作
り出して楽音を発生するフィードバック奏法等により発
生された楽音を合成する楽音合成装置を開示した。
2. Description of the Related Art Conventionally, a tone synthesizer for synthesizing a tone signal, particularly a tone signal generated by a striking or plucked musical instrument, simulates the tone of the musical instrument by using a delayed feedback algorithm to generate the tone signal. doing. The applicant of the present application has disclosed in Japanese Patent Application No. 3-243993, using such a feedback algorithm,
For example, lightly press a part of the string with a finger, release the finger immediately after picking, and emphasize the harmonics of a certain pitch, or a feedback playing method that creates a tone by creating a kind of howling (howling). A tone synthesizer for synthesizing a tone generated by the above-described method has been disclosed.

【0003】図18は、ハーモニクス奏法等により発生
する楽音をシミュレートするための原理図を示し、図1
9は、図18の原理を用いて実現した楽音合成処理のア
ルゴリズムを示す回路図である。
FIG. 18 shows a principle diagram for simulating a musical tone generated by a harmonic playing technique or the like.
FIG. 9 is a circuit diagram showing an algorithm of a tone synthesis process realized using the principle of FIG.

【0004】図18において、弦Sは、固定端(ブロッ
ク)T1に固定されるとともに、固定端(フレット)T
2に接触され、演奏者の指Fで弦Sの位置Pが軽く押さ
えられている。この状態で弦Sを振動させる、すなわち
入力振動波EWAVEを入力すると、弦S上には、固定
端T1から指Fの方向に進行する振動波WLa、指Fか
ら固定端T2の方向に進行する振動波WRa、この振動
波WRaが固定端T2で反射した反射波WRbおよび指
Fから固定端T1の方向に進行する振動波WLbが発生
する。
In FIG. 18, a string S is fixed to a fixed end (block) T1, and a fixed end (fret) T
2, and the position P of the string S is lightly pressed by the player's finger F. When the string S is vibrated in this state, that is, when the input vibration wave EWAVE is input, the vibration wave WLa traveling on the string S in the direction from the fixed end T1 to the finger F, and traveling on the string S in the direction from the finger F to the fixed end T2. A vibration wave WRa, a reflected wave WRb of the vibration wave WRa reflected at the fixed end T2, and a vibration wave WLb traveling from the finger F toward the fixed end T1 are generated.

【0005】振動波WLaは、入力振動波EWAVEと
振動波WLbとが合成されたものであり、振動波WRa
は、振動波WLaが指Fで透過した透過波と反射波WR
bが指Fで反射された反射波とが合成されたものであ
り、振動波WLbは、振動波WLaが指Fで反射した反
射波と反射波WRbが指Fで透過された透過波とが合成
されたものである。
The vibration wave WLa is obtained by combining the input vibration wave EWAVE and the vibration wave WLb, and the vibration wave WRa
Is a transmitted wave and a reflected wave WR of the vibration wave WLa transmitted by the finger F.
b is a composite of the reflected wave reflected by the finger F, and the vibration wave WLb is composed of the reflected wave of the vibration wave WLa reflected by the finger F and the transmitted wave of the reflected wave WRb transmitted by the finger F. It is synthesized.

【0006】図19は、このようにモデル化された各振
動波を生成する楽音合成処理のアルゴリズムを示すもの
であり、この楽音合成処理は、ウェーブガイド(特開昭
63−40199号公報参照)によって実現されてい
る。
FIG. 19 shows an algorithm of a tone synthesis process for generating each of the thus modeled vibration waves. This tone synthesis process is performed by using a wave guide (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-40199). Has been realized.

【0007】同図において、遅延器DLa,DLbは、
それぞれ前記振動波WLa,WLbが弦S上を伝搬する
ときに発生する遅延をシミュレートするものであり、フ
ィルタFL,FRは、それぞれ振動波WLb,WRaが
弦S上を伝搬するときに発生する周波数成分の減衰等を
シミュレートするものであり、乗算器ML1,MR1
は、それぞれ遅延された振動波WLa,WRbが前記指
Fで反射される割合(反射係数)α(α<1)をシミュ
レートするものであり、乗算器ML2,MR2は、それ
ぞれ遅延された振動波WLa,WRbが前記指Fで透過
される割合1−αをシミュレートするものである。そし
て、乗算器ML3,MR3は、それぞれ前記固定端T
1,T2での進行波と反射波との合成をシミュレートす
るものであり、加算器AIは、固定端T1での入力振動
波EWAVEと反射波との合成をシミュレートするもの
であり、加算器AL,ARは、指Fでの進行波と反射波
との合成をシミュレートするものである。
In FIG. 1, delay units DLa and DLb are:
This simulates a delay that occurs when the vibration waves WLa and WLb propagate on the string S, respectively, and the filters FL and FR generate when the vibration waves WLb and WRa propagate on the string S, respectively. This simulates attenuation of frequency components and the like, and includes multipliers ML1 and MR1
Simulates the ratio (reflection coefficient) α (α <1) of the delayed vibration waves WLa and WRb reflected by the finger F, and the multipliers ML2 and MR2 respectively perform the delayed vibration waves WLa and WRb. This simulates the ratio 1-α at which the waves WLa and WRb are transmitted by the finger F. The multipliers ML3 and MR3 are respectively connected to the fixed end T.
1 simulates the synthesis of the traveling wave and the reflected wave at T2, and the adder AI simulates the synthesis of the input vibration wave EWAVE and the reflected wave at the fixed end T1. The devices AL and AR simulate the synthesis of the traveling wave and the reflected wave at the finger F.

【0008】すなわち図19では、弦の中を振動が右お
よび左方向に伝搬するのを障害物(指F)が妨げ、障害
物の位置で振動の反射が起きる様子をシミュレートして
いる。そして、この右および左方向の伝搬をシミュレー
トする遅延量(ディレイ)を、その障害物の相対的位置
(図18の固定端T1と固定端T2との距離に対する指
Fの位置)に相当する比で分割して、そこから信号を取
り出し(ディレイのタップを取るという表現を用い
る)、これと反対方向のディレイに加算する。
That is, FIG. 19 simulates a situation in which an obstacle (finger F) prevents the vibration from propagating right and left in the string and reflection of the vibration occurs at the position of the obstacle. The amount of delay (delay) that simulates the propagation in the right and left directions corresponds to the relative position of the obstacle (the position of the finger F with respect to the distance between the fixed end T1 and the fixed end T2 in FIG. 18). The signal is divided by the ratio, the signal is extracted therefrom (using the expression of tapping the delay), and added to the delay in the opposite direction.

【0009】図20は、図19の楽音合成処理のジャン
クションJを等価なジャンクションJ′で置き換えたも
のを示す図であり、この楽音合成処理は、図19の楽音
合成処理と比較して、処理自体は単純化されている。
FIG. 20 is a diagram showing the tone synthesis process of FIG. 19 in which the junction J is replaced with an equivalent junction J '. This tone synthesis process is different from the tone synthesis process of FIG. It has been simplified.

【0010】図21も、図19の回路を単純化したもの
である。
FIG. 21 is also a simplified version of the circuit of FIG.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の楽音合成装置では、打弦および撥弦楽器等が発生す
る楽音の音色、特にハーモニクス奏法やフィードバック
奏法等によって発生される楽音の音色をある程度シミュ
レートできるものの、まだ十分なシミュレーション品質
が得られていなかった。これは、実際の弦振動では、弦
と指等の障害物との距離が、弦振動の振幅の大きさおよ
び障害物の位置によって変動するために、障害物による
弦振動の反射の割合が時変化し、「びびり」と呼ばれる
変調感を持った音色変化が生じているからである。
However, the conventional tone synthesizer described above simulates to some extent the timbres of musical tones generated by striking and plucked musical instruments, in particular, the timbres of musical tones generated by harmonics playing, feedback playing, and the like. Although possible, the simulation quality was not yet sufficient. This is because, in actual string vibration, the distance between the string and an obstacle such as a finger fluctuates depending on the magnitude of the amplitude of the string vibration and the position of the obstacle. This is because the tone changes with a sense of modulation called "chatter".

【0012】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、打弦および撥弦楽器等が発生する楽音の音色をより
よくシミュレートすることが可能な楽音合成装置および
楽音合成方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and provides a tone synthesis apparatus and a tone synthesis method capable of better simulating the tone of a tone generated by a stringed or plucked instrument. With the goal.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の楽音合成装置は、少なくとも2つの信号遅延手
段を含み、該信号遅延手段により遅延された楽音信号を
循環させる信号ループ手段と、前記2つの遅延手段間に
設けられ、一方の遅延手段から出力され他方の遅延手段
へ入力される進行楽音信号の振幅を制御し、かつ一方の
遅延手段から出力され該一方の遅延手段へ戻って入力さ
れる反射楽音信号の振幅を制御する楽音信号制御手段と
を備えた楽音合成装置において、制御信号を入力するた
めの制御信号入力手段と、該入力された制御信号および
前記信号ループ手段を循環する楽音信号に基づいて制御
係数を決定する制御係数決定手段とを有し、前記信号制
御手段は、該決定された制御係数に応じて前記進行楽音
信号および反射楽音信号の振幅を制御することを特徴と
する。
In order to achieve the above object, a musical sound synthesizer according to the present invention includes at least two signal delay means, and a signal loop means for circulating a musical sound signal delayed by the signal delay means; The delay means is provided between the two delay means, controls the amplitude of the traveling tone signal output from one delay means and input to the other delay means, and is output from one delay means and returns to the one delay means. In a tone synthesizer comprising a tone signal control means for controlling an amplitude of an input reflected tone signal, a control signal input means for inputting a control signal, and the input control signal and the signal loop means are circulated. Control coefficient determining means for determining a control coefficient based on the musical tone signal to be reproduced, wherein the signal control means determines whether the traveling musical tone signal And controlling the amplitude of the signal.

【0014】また、好ましくは、前記制御係数を予めテ
ーブルデータとして記憶するテーブルデータ記憶手段を
有し、前記制御係数決定手段は、前記入力された制御信
号および前記信号ループ手段を循環する楽音信号に基づ
いて前記テーブルデータ記憶手段から選択して制御係数
を決定することを特徴とする。
Preferably, the apparatus further comprises table data storage means for storing the control coefficients as table data in advance, wherein the control coefficient determination means stores the input control signal and a tone signal circulating through the signal loop means. The control coefficient is determined by selecting from the table data storage means based on the control coefficient.

【0015】さらに、少なくとも2つの信号遅延手段を
含み、該信号遅延手段により遅延された楽音信号を循環
させる信号ループ手段と、前記2つの遅延手段間に設け
られ、一方の遅延手段から出力され他方の遅延手段へ入
力される進行楽音信号の振幅を制御する第1の楽音信号
制御手段と、前記2つの遅延手段間に設けられ、一方の
遅延手段から出力され該一方の遅延手段へ戻って入力さ
れる反射楽音信号の振幅を制御する第2の楽音信号制御
手段とを備えた楽音合成装置において、第1の制御信号
を入力するための第1の制御信号入力手段と、第2の制
御信号を入力するための第2の制御信号入力手段と、前
記入力された第1の制御信号および前記信号ループ手段
を循環する楽音信号に基づいて第1の制御係数を決定す
る第1の制御係数決定手段と、前記入力された第2の制
御信号および前記信号ループ手段を循環する楽音信号に
基づいて第2の制御係数を決定する第2の制御係数決定
手段とを有し、前記第1の信号制御手段は、前記決定さ
れた第1の制御係数に応じて前記進行楽音信号の振幅を
制御し、前記第2の信号制御手段は、前記決定された第
2の制御係数に応じて前記反射楽音信号の振幅を制御す
ることを特徴とする。
A signal loop means for circulating the tone signal delayed by the signal delay means; and a signal loop means provided between the two delay means for outputting from one of the delay means and the other A first tone signal control means for controlling the amplitude of a traveling tone signal input to the delay means, and a delay means provided between the two delay means, output from one delay means and returned to the one delay means for input. A first control signal input means for inputting a first control signal, and a second control signal, wherein the first control signal input means inputs a first control signal. Control signal input means for inputting the first control signal, and a first control coefficient for determining a first control coefficient based on the input first control signal and a tone signal circulating through the signal loop means. Setting means, and second control coefficient determining means for determining a second control coefficient based on the input second control signal and a tone signal circulating through the signal loop means, and The signal control means controls the amplitude of the traveling musical tone signal in accordance with the determined first control coefficient, and the second signal control means controls the reflection in accordance with the determined second control coefficient. It is characterized in that the amplitude of the tone signal is controlled.

【0016】本発明の楽音合成方法は、少なくとも2つ
の信号遅延手段を含み、該信号遅延手段により遅延され
た楽音信号を循環させる信号ループ手段と、前記2つの
遅延手段間に設けられ、一方の遅延手段から出力され他
方の遅延手段へ入力される進行楽音信号の振幅を制御
し、かつ一方の遅延手段から出力され該一方の遅延手段
へ戻って入力される反射楽音信号の振幅を制御する楽音
信号制御手段とを備えた楽音合成装置の楽音合成方法に
おいて、制御信号を入力し、該入力された制御信号およ
び前記信号ループ手段を循環する楽音信号に基づいて制
御係数を決定し、前記信号制御手段により、該決定され
た制御係数に応じて前記進行楽音信号および反射楽音信
号の振幅を制御することを特徴とする。
The tone synthesis method of the present invention includes at least two signal delay means, a signal loop means for circulating the tone signal delayed by the signal delay means, and a signal loop means provided between the two delay means. A tone for controlling the amplitude of a traveling tone signal output from the delay means and input to the other delay means, and for controlling the amplitude of a reflected tone signal output from one delay means and input back to the one delay means. A signal control means for inputting a control signal, determining a control coefficient based on the input control signal and a tone signal circulating through the signal loop means, and Means for controlling the amplitudes of the traveling musical tone signal and the reflected musical tone signal in accordance with the determined control coefficient.

【0017】[0017]

【作用】本発明の構成に依れば、制御信号が入力され、
該入力された制御信号および信号ループ手段を循環する
楽音信号に基づいて制御係数が決定されると、信号制御
手段により、該決定された制御係数に応じて進行楽音信
号および反射楽音信号の振幅が制御される。
According to the structure of the present invention, a control signal is inputted,
When the control coefficient is determined based on the input control signal and the tone signal circulating in the signal loop means, the signal control means changes the amplitude of the traveling tone signal and the reflected tone signal in accordance with the determined control coefficient. Controlled.

【0018】また、第1の制御信号が入力され、第2の
制御信号が入力され、前記入力された第1の制御信号お
よび信号ループ手段を循環する楽音信号に基づいて第1
の制御係数が決定され、前記入力された第2の制御信号
および信号ループ手段を循環する楽音信号に基づいて第
1の制御係数が決定されると、第1の信号制御手段によ
り、前記決定された第1の制御係数に応じて進行楽音信
号および反射楽音信号が制御されるとともに、第2の信
号制御手段により、前記決定された第2の制御係数に応
じて進行楽音信号および反射楽音信号の振幅が制御され
る。
Further, a first control signal is input, a second control signal is input, and a first control signal is input based on the input first control signal and a tone signal circulating in the signal loop means.
Is determined, and the first control coefficient is determined based on the input second control signal and the tone signal circulating through the signal loop means, the first signal control means determines the first control coefficient. The forward tone signal and the reflection tone signal are controlled in accordance with the first control coefficient, and the second signal control means controls the progress tone signal and the reflection tone signal in accordance with the determined second control coefficient. The amplitude is controlled.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0020】図1は、本発明の第1実施例に係る楽音合
成装置1の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a musical sound synthesizer 1 according to a first embodiment of the present invention.

【0021】同図において、本実施例の楽音合成装置1
は、演奏情報を入力するための演奏操作子2と、各種設
定情報を入力するための設定操作子3と、装置1全体の
制御を司るCPU4と、CPU4が実行する制御プログ
ラムやテーブルデータ等を記憶したり、各種入力情報お
よび演算結果等を一時的に記憶したりするメモリ5と、
各種情報を表示する表示部6と、演奏操作子2からの演
奏情報に基づいて楽音信号を発生する信号処理装置(本
実施例では、DSP(Digital Signal Processor)を用
いるので、以下、「DSP」という)7と、該DSP7
により処理された信号を遅延させるための外部RAMで
あるDSP−RAM8と、DSP7からのデジタル楽音
信号をアナログ楽音信号に変換するデジタルアナログ変
換器(DAC)9とにより構成されている。
In FIG. 1, a musical sound synthesizer 1 according to the present embodiment is shown.
Includes a performance operator 2 for inputting performance information, a setting operator 3 for inputting various setting information, a CPU 4 for controlling the entire apparatus 1, and a control program and table data executed by the CPU 4. A memory 5 for storing or temporarily storing various input information, calculation results, and the like;
A display unit 6 for displaying various information and a signal processing device (in this embodiment, a DSP (Digital Signal Processor)) for generating a tone signal based on performance information from the performance operator 2 are used. 7) and the DSP7
And a digital-to-analog converter (DAC) 9 for converting a digital musical tone signal from the DSP 7 into an analog musical tone signal.

【0022】そして、上記構成要素2〜7は、バス10
を介して相互に接続され、DSP7は、DSP−RAM
8と相互に接続され、DSP7の出力側は、DAC9の
入力側に接続されている。
The above components 2 to 7 are connected to the bus 10
Are connected to each other through the DSP 7 and the DSP-RAM
The output side of the DSP 7 is connected to the input side of the DAC 9.

【0023】図2は、図1のDSP7およびDSP−R
AM8が行う楽音合成処理の概要を説明するためのブロ
ック図であり、かかる楽音合成処理は、主として、励振
波形(入力波形)を発生する励振波形発生部11と、該
励振波形発生部11から発生された励振波形EWAVE
を遅延してピッチを変更したり、フィルタリングして音
色を変更したりする遅延ループ部12とによって行われ
る。
FIG. 2 shows the DSP 7 and DSP-R of FIG.
FIG. 3 is a block diagram for explaining an outline of a tone synthesis process performed by AM8. The tone synthesis process mainly includes an excitation waveform generator 11 that generates an excitation waveform (input waveform), and an excitation waveform generator 11 that generates the excitation waveform. Excitation waveform EWAVE
To change the pitch by delaying, or by filtering to change the timbre.

【0024】励振波形発生部11には、前記演奏操作子
2の操作に応じて、キーオン信号KONやアフタータッ
チ等のタッチ信号TOUCHが供給されるとともに、前
記設定操作子3によって設定された音色に対応する励振
波形の形状を示す信号WAVEFORMやその他の信号
が供給され、励振波形発生部11は、これら供給された
信号に基づいて励振波形EWAVEを発生して遅延ルー
プ部12に出力する。
The excitation waveform generator 11 is supplied with a key-on signal KON and a touch signal TOUCH such as an after touch in response to the operation of the performance operator 2, and generates a tone set by the setting operator 3. A signal WAVEFORM indicating the shape of the corresponding excitation waveform and other signals are supplied, and the excitation waveform generator 11 generates an excitation waveform EWAVE based on the supplied signals and outputs the waveform to the delay loop unit 12.

【0025】遅延ループ部12には、演奏操作子2の操
作により指示されたピッチ(音高)に応じて遅延量を決
定する信号PITCHが供給されるとともに、設定操作
子3により設定された音色に応じて決定されたフィルタ
係数を示す信号FILTCOEF、弦を押さえる指の位
置に応じて決定された位置データPDおよびその他の信
号が供給される。遅延ループ部12は、前記DSP−R
AM8に励振波形EWAVEを書き込んだ位置(アドレ
ス)から、信号PITCHにより決定されたアドレスだ
け離れたアドレスに書き込まれた励振波形EWAVEを
読み出し、信号FILTCEFに応じたフィルタリング
処理や後述する位置データPDに応じた処理等の処理を
施して楽音信号OUTを生成し、前記DAC9に出力す
る。
The delay loop section 12 is supplied with a signal PITCH for determining the delay amount in accordance with the pitch (pitch) specified by the operation of the performance operation element 2, and the timbre set by the setting operation element 3. Is supplied, a signal FILTCOEF indicating a filter coefficient determined according to the position data, position data PD determined according to the position of the finger pressing the string, and other signals are supplied. The delay loop unit 12 includes the DSP-R
From the position (address) where the excitation waveform EWAVE was written in the AM8, the excitation waveform EWAVE written at an address separated by the address determined by the signal PITCH is read, and the filtering processing according to the signal FILTCEF and the position data PD described later are performed. Then, a tone signal OUT is generated by performing such processing as described above, and is output to the DAC 9.

【0026】なお、励振波形発生部11は、波形メモリ
読み出し方法、FMおよびAM等の変調による方法、パ
ルス発生器やノイズ発生器により楽音信号を発生する方
法および打撃センサ等の各種センサ信号を用いて楽音信
号を発生する方法等どのような方法を用いて楽音信号を
発生するようにしてもよい。
The excitation waveform generating section 11 uses a waveform memory reading method, a modulation method such as FM and AM, a method of generating a tone signal by a pulse generator or a noise generator, and various sensor signals such as a striking sensor. The tone signal may be generated using any method such as a method of generating a tone signal.

【0027】また、本発明は、主として遅延ループ部1
2の構成に関するものであるため、以下、特に示さない
限り、遅延ループ部12の構成のみを図示して説明す
る。
The present invention mainly relates to the delay loop unit 1.
2, only the configuration of the delay loop unit 12 is illustrated and described below unless otherwise specified.

【0028】図3は、本実施例の楽音合成装置1の動作
原理を説明するための図であり、(a)は、指Fで弦S
を強く押さえた場合を示し、(b)は、指Fで弦Sを軽
く押さえた場合を示し、(c)は、指Fを弦Sに接触さ
せない場合を示している。
FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining the operation principle of the musical sound synthesizer 1 of the present embodiment. FIG.
(B) shows a case where the string F is lightly pressed with the finger F, and (c) shows a case where the finger F is not brought into contact with the string S.

【0029】図中に記載されているように、指Fを弦S
に接触させる強さに応じて、前記図19で説明した反射
係数αの大きさを変化させる。すなわち、本発明は、前
記従来の楽音合成装置に対して、指Fを弦Sに接触させ
る強さに応じて、ウェーブガイドを伝搬する反射波の割
合を変化させ、これにより、楽音の音色を変化させるよ
うにした点が異なっている。
As shown in FIG.
19, the magnitude of the reflection coefficient α described with reference to FIG. That is, the present invention changes the ratio of the reflected wave propagating through the waveguide in accordance with the strength of the finger F in contact with the string S with respect to the conventional musical sound synthesizer, thereby changing the tone color of the musical sound. The difference is that they are changed.

【0030】図4は、遅延ループ部12の詳細な構成を
示す回路図であり、前記図20の回路を変更したもので
ある。したがって、図4中、図20と対応する構成要素
には同一符号を付し、その説明を省略する。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a detailed configuration of the delay loop unit 12, which is a modification of the circuit of FIG. Therefore, in FIG. 4, the components corresponding to those in FIG. 20 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0031】前述したように本実施例では、遅延ループ
部12はDSP7およびDSP−RAM8により構成し
ているため、遅延ループ部12はDSP7のマイクロプ
ログラムによって実現している。すなわち遅延ループ部
12は、実際には図4のような回路によりハードウェア
的に構成されているのではなく、説明の都合上ハードウ
ェア的に記載されているのみである。もちろん、遅延ル
ープ部12をDSP7およびDSP−RAM8により構
成せずに、図4のようにハードウェアで構成することも
可能であり、また、遅延ループ部12をCPU4および
メモリ5のみで構成する場合には、純粋にソフトウェア
のみで構成することも可能である。以下、特に示さない
限り、回路図は、DSP7のマイクロプログラムにより
なされる処理アルゴリズムを視覚的に表現したものであ
るとする。
As described above, in this embodiment, since the delay loop unit 12 is constituted by the DSP 7 and the DSP-RAM 8, the delay loop unit 12 is realized by a microprogram of the DSP 7. That is, the delay loop unit 12 is not actually configured in hardware by a circuit as shown in FIG. 4, but is only described in hardware for convenience of explanation. Of course, it is also possible to configure the delay loop unit 12 with hardware as shown in FIG. 4 without using the DSP 7 and the DSP-RAM 8, and to configure the delay loop unit 12 with only the CPU 4 and the memory 5. Alternatively, it is also possible to configure purely software only. Hereinafter, unless otherwise specified, the circuit diagram is assumed to be a visual representation of a processing algorithm performed by a microprogram of the DSP 7.

【0032】図4において、加算器AMの出力は積分器
Iに供給され、積分器Iからの積分出力は、加算器A1
の一方の入力側に供給される。加算器A1の他方の入力
側には、障害物の位置を示す位置データPDが反転して
供給される。ここで、位置データPDは、障害物として
前記指Fを例に挙げると、指Fが弦Sを押さえる強さを
表現することになる。そして、位置データPDは、鍵盤
等の演奏操作子や、ペダルおよびホイール等に代表され
る各種演奏補助操作子(前記演奏操作子2中の操作子)
の操作に応じた操作量に従って与えるようにしてもよい
し、また、エンベロープジェネレータ(EG)等によっ
て時変化する信号を生成して与えるようにしてもよい。
In FIG. 4, the output of the adder AM is supplied to an integrator I, and the integrated output from the integrator I is supplied to an adder A1.
Is supplied to one input side. Position data PD indicating the position of the obstacle is inverted and supplied to the other input side of the adder A1. Here, when the finger F is taken as an obstacle, the position data PD represents the strength with which the finger F presses the string S. The position data PD includes performance operators such as a keyboard and various performance auxiliary operators represented by pedals and wheels (operators in the performance operator 2).
May be given in accordance with the operation amount corresponding to the operation, or a time-varying signal may be generated and given by an envelope generator (EG) or the like.

【0033】加算器A1の出力は、この出力に応じて前
記反射係数αを決定する反射係数テーブルTに供給され
る。図中、加算器A1の出力は反射係数テーブルTに直
接供給されるように記載されているが、これは、加算器
A1からの出力に応じて反射係数テーブルTを検索して
反射係数αを決定し、この決定された反射係数αが反射
係数テーブルTから出力されることを意味することは云
うまでもない。
The output of the adder A1 is supplied to a reflection coefficient table T for determining the reflection coefficient α according to the output. In the figure, the output of the adder A1 is described to be directly supplied to the reflection coefficient table T. This is because the reflection coefficient table T is searched according to the output from the adder A1 to determine the reflection coefficient α. It is needless to say that it is determined that the determined reflection coefficient α is output from the reflection coefficient table T.

【0034】このようにして決定され出力された反射係
数αは、反転されて加算器A2の一方の入力側に供給さ
れる。加算器A2の他方の入力側には、“1”が供給さ
れ、加算器A2は、“1−α(透過量)”を乗算器VM
1,VM2の一方の入力側に供給する。
The reflection coefficient α determined and output in this way is inverted and supplied to one input side of the adder A2. “1” is supplied to the other input side of the adder A2, and the adder A2 multiplies “1-α (transmission amount)” by the multiplier VM.
1, VM2.

【0035】前述したように、遅延器DRa,DLaの
それぞれの遅延量DR,DLの配分は、障害物が接触す
る、弦Sの弦長上の位置関係により行う。例えば、弦S
の中央の位置に障害物を置いた場合には、遅延量DR:
DLは1:1とする。もちろん、総遅延量(DR+D
L)は、弦Sの全長および発生させる楽音のピッチに対
応したものとする。
As described above, the distribution of the delay amounts DR and DL of the delay units DRa and DLa is performed based on the positional relationship on the chord length of the chord S where the obstacle contacts. For example, the string S
When an obstacle is placed at the center position of, the delay amount DR:
DL is 1: 1. Of course, the total delay (DR + D
L) corresponds to the entire length of the string S and the pitch of the musical tone to be generated.

【0036】なお、楽音出力は遅延ループ部12を循環
する信号を任意の個所から取り出せばよい。また、複数
個所から取り出して、任意に組合せまたは混合したもの
を出力としてもよい。
The tone output may be obtained by extracting a signal circulating in the delay loop section 12 from an arbitrary position. Alternatively, the output may be taken out from a plurality of locations and arbitrarily combined or mixed.

【0037】また、各部遅延(遅延器DLa,DLb,
DRa,DRb)はディジタル処理の場合、シフトレジ
スタやRAMを用いて構成するが、微小遅延分はAPF
(All Pass Filter)あるいは特開平2−281297
号公報に開示されている技術(FIR型遅延補間)を適
用すればよい。
Each part delay (delay devices DLa, DLb,
DRa, DRb) are configured by using a shift register or a RAM in the case of digital processing.
(All Pass Filter) or JP-A-2-281297
The technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10 (FIR type delay interpolation) may be applied.

【0038】さらに、ループ内フィルタ(フィルタF
L,FR)はLPF(Low pass Filter),HPF(Hig
h pass Filter),APFのどれでもよく、組合せて使
用してもよい。例えば、ループ内にAPFを入れ、ルー
プの遅延量が周波数特性を持つようにすると、発生する
楽音の高調波を整数次関係からずれるように制御でき
る。これによって現実の弦の剛性の影響によって倍音の
周波数関係が整数次関係からずれる現象が再現され、本
発明の効果がより強調される。特に、ベース(フレット
レス・ベース)などの剛性の高い弦を使用する楽器音の
合成に向く。なお、フィルタの構造は、FIR及びII
Rのいずれかを適宜、使用すればよい。
Further, a filter in the loop (filter F
L, FR) are LPF (Low pass Filter), HPF (Hig
hpass Filter) or APF, and may be used in combination. For example, if an APF is inserted in the loop so that the delay amount of the loop has a frequency characteristic, it is possible to control the harmonics of the generated musical tone so as to deviate from the integer order relationship. This reproduces a phenomenon in which the frequency relationship of the harmonics deviates from the integer order relationship due to the effect of the actual string stiffness, and the effect of the present invention is further emphasized. In particular, it is suitable for synthesizing musical instrument sounds using a highly rigid string such as a bass (fretless bass). The structure of the filter is FIR and II
Any of R may be used as appropriate.

【0039】図5は、前記積分器Iの具体的な構成を示
す回路図であり、(a)は、ディレイDを加算器の直後
に配設したものであり、(b)は、ディレイDを帰還路
に配設したものである。なお、積分器Iは、これに限ら
ず、例えば入力、出力または帰還路に係数乗算器を配設
してもよい。
FIGS. 5A and 5B are circuit diagrams showing a specific configuration of the integrator I. FIG. 5A shows a configuration in which a delay D is provided immediately after an adder, and FIG. On the return path. The integrator I is not limited to this, and for example, a coefficient multiplier may be provided on the input, output or feedback path.

【0040】本実施例では、加算器AMからの出力を積
分器Iにより積分し、その積分値を加算器A1に供給す
る。これは、遅延ループ部12を循環する信号を振動波
の変位速度信号と仮定しているために、この変位速度を
変位に変換して、加算器A1で加算する位置データPD
とディメンジョンを合わせる必要があるからである。も
ちろん、遅延ループ部12中の信号を「変位」と見ても
よく、この「変位」を採用してもよいが、本実施例では
変位速度を採用している。したがって、積分器Iを用
い、加算器AMからの出力を加算して、すなわち変位速
度から変位を求めて、その変位量を加算器A1に供給す
る。なお、積分器Iに代えて、例えばLPF等のフィル
タであってもよいし、上述のように、ディレイ中の信号
を変位と見るときには、積分器Iを用いず、加算器AM
の出力をそのまま加算器A1に供給するようにしてもよ
い。
In this embodiment, the output from the adder AM is integrated by the integrator I, and the integrated value is supplied to the adder A1. This is based on the assumption that the signal circulating in the delay loop unit 12 is a displacement speed signal of the vibration wave, so that this displacement speed is converted into a displacement, and the position data PD to be added by the adder A1.
This is because it is necessary to match the dimensions. Of course, the signal in the delay loop unit 12 may be regarded as “displacement”, and this “displacement” may be adopted. In this embodiment, the displacement speed is adopted. Therefore, the output from the adder AM is added using the integrator I, that is, the displacement is obtained from the displacement speed, and the displacement is supplied to the adder A1. Note that a filter such as an LPF may be used in place of the integrator I. As described above, when a signal during delay is regarded as a displacement, the integrator I is not used and the adder AM is used.
May be supplied to the adder A1 as it is.

【0041】図6は、前記反射係数テーブルTの特性の
一例を示す図であり、図中、縦軸は反射係数αを示し、
横軸は前記位置データPDを示している。本実施例で
は、反射係数テーブルTは、非接触領域Taで“0”を
採り、接触領域Tbで0〜1までの実数値を採るように
している。例えば、図6のようにパラメータaおよびh
を定義すると、パラメータaが小さいほど接触と非接触
との境界領域が狭くなり、急激に音色変化が発生するよ
うになる。このパラメータaは、接触する物体の硬さ
(換言すれば柔らかさ)を表現することになる。そし
て、パラメータaの数値が小さいほど硬い物体が接触し
ていることになる。また、パラメータhは、弦Sが障害
物に完全に接触したときに、どのくらいの振動が反射さ
れるかという反射の割合を示すものであり、通常上限は
“1”である。このパラメータhは、障害物による弦振
動への影響の強さを表現し、主として弦Sに対する障害
物の相対的な質量に関係する。障害物が重いときや弦S
が細いとき等には、障害物による弦振動への影響は強
く、パラメータhの値は大きくなる。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the characteristics of the reflection coefficient table T. In FIG. 6, the vertical axis indicates the reflection coefficient α,
The horizontal axis indicates the position data PD. In the present embodiment, the reflection coefficient table T takes "0" in the non-contact area Ta, and takes real values from 0 to 1 in the contact area Tb. For example, as shown in FIG.
Is defined, the smaller the parameter a, the narrower the boundary area between contact and non-contact, and abrupt timbre change occurs. This parameter a represents the hardness (in other words, softness) of the contacting object. The smaller the value of the parameter a, the harder the object is in contact. The parameter h indicates the rate of reflection of how much vibration is reflected when the string S completely contacts the obstacle, and the upper limit is usually “1”. This parameter h expresses the strength of the influence of the obstacle on the string vibration, and is mainly related to the relative mass of the obstacle to the string S. When the obstacle is heavy or the string S
When the distance is thin, the influence of the obstacle on the string vibration is strong, and the value of the parameter h becomes large.

【0042】なお、パラメータaに代えて、h/aをパ
ラメータに採用してもよい。この場合には、値h/aが
大きい程、すなわち直線の傾きが急な程、接触する物体
は硬いことになる。
Note that h / a may be employed as a parameter instead of the parameter a. In this case, the larger the value h / a, that is, the steeper the inclination of the straight line, the harder the contacting object.

【0043】以下、以上のように構成された楽音合成装
置1、特に遅延ループ部12が実行する制御処理を、図
7を参照して説明する。
The control processing executed by the tone synthesizer 1 configured as described above, in particular, by the delay loop unit 12, will be described below with reference to FIG.

【0044】図7は、楽音合成装置1でハーモニクス奏
法およびミュート奏法により発生する楽音をシミュレー
トしたときの制御タイミングを示すタイミングチャート
であり、(a)は、キーオン信号の出力タイミングを示
し、(b)は、ハーモニクス奏法時の位置データPDの
出力タイミングを示し、(c)は、ミュート奏法時の位
置データPDの出力タイミングを示している。図中、縦
軸は各信号の値を示し、横軸は時間を示している。
FIGS. 7A and 7B are timing charts showing control timings when the musical sound generated by the harmonic synthesizing technique and the mute playing technique are simulated by the musical tone synthesizing apparatus 1. FIG. 7A shows the output timing of the key-on signal. (b) shows the output timing of the position data PD at the time of harmonic playing, and (c) shows the output timing of the position data PD at the time of mute playing. In the figure, the vertical axis indicates the value of each signal, and the horizontal axis indicates time.

【0045】例えば、ハーモニクス奏法による楽音をシ
ミュレートするときは、キーオン信号を出力(“1”)
すると同時に、位置データPDを最大値(前記パラメー
タhで示す値)から前記傾きh/aで“0”まで減少さ
せながら加算器A1に供給する。
For example, to simulate a musical tone by harmonics playing, a key-on signal is output ("1").
At the same time, the position data PD is supplied to the adder A1 while decreasing from the maximum value (the value indicated by the parameter h) to “0” at the slope h / a.

【0046】加算器A1は、このように供給された位置
データPDと、弦Sの振動により発生した変位(積分器
Iからの出力)とを加算して、障害物の弦Sに対する垂
直方向の位置データとして反射係数テーブルTに出力す
る。この位置データから、障害物と弦Sとが非接触(位
置データ≦0)であるか、または接触している(位置デ
ータ>0)のかが判定され、すなわち、位置データの値
に応じて反射係数テーブルTが検索されて、接触してい
る場合には当該正の反射係数値αが加算器A2に出力さ
れ、接触していない場合には、“0”が加算器A2に出
力される。
The adder A1 adds the position data PD supplied in this way and the displacement (output from the integrator I) generated by the vibration of the string S, and adds the position data PD in the direction perpendicular to the string S of the obstacle. Output to the reflection coefficient table T as position data. From this position data, it is determined whether the obstacle and the string S are in non-contact (position data ≦ 0) or in contact (position data> 0), that is, reflection is performed according to the value of the position data. The coefficient table T is searched, and if there is contact, the positive reflection coefficient value α is output to the adder A2, and if not, “0” is output to the adder A2.

【0047】一方、ミュート奏法による楽音をシミュレ
ートするときは、キーオン信号を停止(“0”)し、所
定時間t経過後に、位置データPDを“0”から最大値
まで傾きh/aで増加させながら加算器A1に供給す
る。これ以降の処理は、上述のハーモニクス奏法による
楽音のシミュレーションと同様であるので、その説明を
省略する。
On the other hand, when simulating a musical tone by the mute playing method, the key-on signal is stopped ("0"), and after a predetermined time t, the position data PD is increased from "0" to the maximum value with a slope h / a. And supplies it to adder A1. Subsequent processing is the same as the above-described simulation of the musical tone by the harmonic playing technique, and therefore, the description thereof is omitted.

【0048】なお、本実施例では、反射係数テーブルT
から反射係数αを求めるようにしたが、これに限らず、
例えば条件分岐等の他の方法により反射係数αを求める
ようにしてもよい。
In this embodiment, the reflection coefficient table T
Was used to determine the reflection coefficient α, but this is not limiting.
For example, the reflection coefficient α may be obtained by another method such as conditional branching.

【0049】以上説明したように本実施例では、積分器
Iから出力される弦Sの変位量と障害物の位置データP
Dとの差分を算出し、この差分から反射係数テーブルT
を参照することによって反射係数αを求め、この求めた
反射係数αを使用して楽音信号を生成するように構成し
たので、ハーモニクス奏法やミュート奏法等の打弦およ
び撥弦楽器等が発生する特有の音色をよりよくシミュレ
ートすることができる。
As described above, in this embodiment, the displacement amount of the string S and the position data P of the obstacle output from the integrator I
D is calculated, and the reflection coefficient table T is calculated from the difference.
, And a tone signal is generated by using the obtained reflection coefficient α, so that a stringed and plucked instrument such as a harmonics playing method or a mute playing method is generated. The tone can be simulated better.

【0050】なお、本実施例では、加算器AMからの1
つの出力を用いて接触非接触制御を行うように構成した
が、これに限らず複数の個所から取り出した信号を用い
て接触非接触制御を行うようにしてもよい。
In this embodiment, 1 is output from the adder AM.
Although the contact / non-contact control is performed using one output, the contact / non-contact control may be performed using signals extracted from a plurality of locations without being limited to this.

【0051】実際に図4の回路を用いて遅延ループ部1
2を実現しようとすると、この回路は、ウェーブガイド
のジャンクション出力から信号を取り出してジャンクシ
ョンに戻す構成であるため、例えば図4において、積分
器Iを省略した場合や積分器Iとして図5(b)の構成
のものを採った場合に、ディレイフリーループが生じる
可能性がある。かかるディレイフリーループが生じる
と、マイクロプログラムにより信号処理を行えない部分
が発生するため、このループ内のどこかに必ず1ディレ
イを挿入しなければならない。
Actually, the delay loop unit 1 shown in FIG.
In order to realize No. 2, since this circuit is configured to take out a signal from the junction output of the waveguide and return it to the junction, for example, in FIG. 4, the case where the integrator I is omitted or FIG. In the case of adopting the configuration of ()), a delay-free loop may be generated. When such a delay-free loop occurs, a portion where signal processing cannot be performed by the microprogram occurs, so that one delay must be inserted somewhere in this loop.

【0052】図8は、この問題を解決するために図4の
遅延ループ部12を変形した変形例を示す回路図であ
り、本変形例は、図4の遅延ループ部12に対して、加
算器A2の出力側に遅延器D1を挿入した点が異なるの
みである。その他の構成は、図4の構成と同様であるの
で、その説明を省略する。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a modified example in which the delay loop unit 12 of FIG. 4 is modified in order to solve this problem. The only difference is that a delay device D1 is inserted on the output side of the device A2. The other configuration is the same as the configuration in FIG.

【0053】このようにしてディレイフリーループの発
生を防止できるが、1ディレイ挿入したとしても、この
ループはリンギング等の問題を生じやすい。このリンギ
ングの問題に対処するためには、図9に示す、いわゆる
アベレージャと呼ばれる係数0.5,0.5の1次FI
R(Finite Impulse Respons)フィルタを適宜挿入すれ
ばよい。
Although the occurrence of a delay-free loop can be prevented in this way, even if one delay is inserted, this loop tends to cause problems such as ringing. In order to cope with this ringing problem, a first-order FI having a coefficient of 0.5 and a so-called averager of 0.5 shown in FIG.
An R (Finite Impulse Respons) filter may be appropriately inserted.

【0054】また、ディレイフリーループの発生を防止
するために、ループを発生しないようにすることも考え
られる。
In order to prevent the occurrence of a delay-free loop, it is conceivable to prevent the occurrence of a loop.

【0055】図10は、図4の回路を変形してループを
発生しないようにした一例を示すものであり、本変形例
は、図4の回路に対して、加算器A3を付加し、この加
算器A3によって遅延器DLa,DRbからの出力を加
算して、その加算結果を積分器Iに供給する点が異なっ
ている。これによりループが発生しなくなり、ディレイ
フリーループの発生を防止できる。
FIG. 10 shows an example in which a loop is not generated by modifying the circuit of FIG. 4. In this modified example, an adder A3 is added to the circuit of FIG. The difference is that the outputs from the delay units DLa and DRb are added by the adder A3 and the addition result is supplied to the integrator I. As a result, a loop does not occur, and the occurrence of a delay-free loop can be prevented.

【0056】図11は、図4の回路を等価な回路で置き
換えたものであり、図4の回路に対して、乗算器VM
1,VM2に代えて乗算器M1を使用した点が異なって
いる。この回路は、リード楽器等をシミュレートする非
線形フィードバックアルゴリズムと非常に酷似している
ため、反射係数テーブルTをその非線形フィードバック
アルゴリズムに対応するテーブルと置き換えることによ
り、リード楽器等の楽音合成シミュレーションとマイク
ロプログラムを共通化することができる。
FIG. 11 shows a circuit obtained by replacing the circuit of FIG. 4 with an equivalent circuit.
1 in that a multiplier M1 is used instead of VM2. This circuit is very similar to a non-linear feedback algorithm for simulating reed instruments and the like. Therefore, by replacing the reflection coefficient table T with a table corresponding to the non-linear feedback algorithm, the tone synthesis simulation for reed instruments and the like can be performed. Programs can be shared.

【0057】図12は、前記図21の従来の回路に本発
明を適用した遅延ループ部の回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram of a delay loop unit in which the present invention is applied to the conventional circuit of FIG.

【0058】前述したように図21の回路は、図19の
回路を簡略化したものであり、図4の回路が図19の回
路に本発明を適用したものであるため、図12の回路
は、図4の回路を簡略化したものであるといえる。本回
路の動作は、図4の回路の動作と同様であるので、その
説明を省略する。
As described above, the circuit shown in FIG. 21 is a simplified version of the circuit shown in FIG. 19, and the circuit shown in FIG. 4 is obtained by applying the present invention to the circuit shown in FIG. 4 can be said to be a simplified version of the circuit of FIG. The operation of the present circuit is the same as the operation of the circuit of FIG. 4, and a description thereof will be omitted.

【0059】なお、乗算器MLはなくともよいし、ある
いはループゲインを決める係数Gを乗ずるものとすれ
ば、Gの値によって発生楽音の減衰特性などが制御でき
る。
If the multiplier ML is not required, or if it is multiplied by a coefficient G for determining the loop gain, the value of G can control the attenuation characteristics of the generated musical sound.

【0060】また、加算器A4に反転入力される信号
は、図中、,,と記入されている箇所の信号を使
用してもよく(すなわち、ループを巡回する信号ならど
こでもよい)、あるいは複数箇所からの信号を適宜、合
成して使用してもよい。
In addition, as the signal which is inverted and input to the adder A4, the signal indicated by,, in the figure may be used (that is, any signal that goes around a loop may be used), or a plurality of signals may be used. Signals from locations may be combined and used as appropriate.

【0061】図13は、本発明の第2実施例に係る楽音
合成装置の遅延ループ部の構成を示す回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing the configuration of the delay loop unit of the tone synthesizer according to the second embodiment of the present invention.

【0062】本実施例の遅延ループ部は、前記第1実施
例に対して、障害物が厚みを有する場合を考慮して楽音
を合成するようにした点が異なっている。すなわち、第
1実施例では障害物によって阻止された弦振動はすべて
反射されると仮定してシミュレーションを行ったが、障
害物が厚みを有する場合には、弦振動は完全には反射せ
ず、減衰することも考えなければならない。
The delay loop of this embodiment is different from the first embodiment in that a tone is synthesized in consideration of a case where an obstacle has a thickness. That is, in the first embodiment, the simulation was performed assuming that all the string vibrations blocked by the obstacle are reflected. However, when the obstacle has a thickness, the string vibration is not completely reflected, We must also consider damping.

【0063】図13中、反射係数テーブルTから出力さ
れた反射係数α信号は2つに分岐され、1つは加算器A
2の一方の入力側に供給され、残りの1つは乗算器M2
の入力側に供給される。乗算器M2の、乗算係数を入力
する入力側には障害物厚み信号TDが供給され、乗算器
M2は、「反射係数α×障害物厚み信号TD」の演算を
実行して、乗算器ML1,MR1の乗算係数を入力する
入力側に供給する。これにより、反射波の一部が障害物
で減衰される状態がシミュレートされる。すなわち、前
記第1実施例では反射係数αに対して透過係数を1−α
として、反射波と進行波(透過波)との合計が“1”に
なるものとしてシミュレーションを行ったが、障害物が
厚みを有する場合には、反射損失係数βを導入すると、
振動の反射する割合はαβ、透過する割合は1−αとな
る。この反射損失係数βは、障害物に厚みが全くないと
きに最大値“1”を採り、厚みが大きいほど“0”に近
づく。また、障害物の材質によっても反射損失係数βの
値は異なる。
In FIG. 13, the reflection coefficient α signal output from the reflection coefficient table T is branched into two, one of which is an adder A.
2 and the other one is supplied to a multiplier M2
Is supplied to the input side. An obstacle thickness signal TD is supplied to an input side of the multiplier M2 to which a multiplication coefficient is input, and the multiplier M2 performs an operation of “reflection coefficient α × obstacle thickness signal TD”, and The multiplication coefficient of MR1 is supplied to the input side. This simulates a state where a part of the reflected wave is attenuated by the obstacle. That is, in the first embodiment, the transmission coefficient is 1-α with respect to the reflection coefficient α.
The simulation was performed assuming that the sum of the reflected wave and the traveling wave (transmitted wave) is “1”. However, when the obstacle has a thickness, when the reflection loss coefficient β is introduced,
The reflection ratio of the vibration is αβ, and the transmission ratio is 1−α. The reflection loss coefficient β takes the maximum value “1” when the obstacle has no thickness, and approaches 0 as the thickness increases. Further, the value of the reflection loss coefficient β differs depending on the material of the obstacle.

【0064】なお、図13の回路は、図4の回路(ジャ
ンクションJ′がX字状のもの)に基づいて構成せず
に、前記図19の回路(ジャンクションJが格子状のも
の)に基づいて構成した。これは、反射の割合と透過の
割合との合計が“1”でないため、図4の回路に基づい
て構成するとかえって複雑になるからであるが、図4の
回路に基づいて構成してもよい。
The circuit shown in FIG. 13 is not constructed based on the circuit shown in FIG. 4 (junction J 'has an X-shape), but is based on the circuit shown in FIG. Was configured. This is because the sum of the ratio of reflection and the ratio of transmission is not “1”, so that the configuration based on the circuit of FIG. 4 is rather complicated. However, the configuration may be based on the circuit of FIG. .

【0065】以上説明したように本実施例では、障害物
が厚みを有し、その厚みにより弦振動が減衰される場合
に発生される楽音をシミュレートするように構成したの
で、より弦の音に近い楽音を合成することができる。
As described above, this embodiment simulates the musical tone generated when the obstacle has a thickness and the string vibration is attenuated by the thickness. Can be synthesized.

【0066】図14は、図13の回路を簡略化した簡略
化例を示す回路図であり、前記図12の簡略化例に反射
損失分を考慮したものである。
FIG. 14 is a circuit diagram showing a simplified example of the circuit shown in FIG. 13, in which the reflection loss is considered in the simplified example shown in FIG.

【0067】図15は、本発明の第3実施例に係る楽音
合成装置の遅延ループ部の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of the delay loop unit of the tone synthesizer according to the third embodiment of the present invention.

【0068】本実施例の遅延ループ部は、前記第2実施
例(図13)に対して、位置データPDの与え方が異な
るのみである。すなわち、本実施例は、図15中に示す
ように位置データPDを与えることにより、前記第1お
よび2実施例で合成される「びびり」と呼ばれる現象の
みならず、弦Sを弾いたり、ハンマ(図示せず)で叩い
たときの楽音をも発生させるようにしている。このとき
の位置データPDは、ピッキングする指Fや打弦するハ
ンマの動きになるように、EGや波形発生器等により変
動させるとよい。この変動を起こすための変動信号は、
励振波形EWAVEを用いてもよいし、別の信号を用い
てもよい。また、この変動波形の形状および振幅を演奏
操作に応じて適宜可変制御するようにしてもよい。
The delay loop of this embodiment is different from the second embodiment (FIG. 13) only in how the position data PD is provided. That is, in the present embodiment, by providing the position data PD as shown in FIG. 15, not only the phenomenon called "chatter" synthesized in the first and second embodiments but also the string S or the hammer is played. (Not shown) to generate a musical sound when hit. At this time, the position data PD may be changed by an EG, a waveform generator, or the like so that the picking finger F or the hammer striking the string is moved. The fluctuation signal to cause this fluctuation is
The excitation waveform EWAVE may be used, or another signal may be used. Further, the shape and amplitude of the fluctuating waveform may be variably controlled in accordance with the performance operation.

【0069】ただ、厳密に打弦等のシミュレーションを
考えると、励振波形も弦とハンマの相互作用で発生する
のであるから、本実施例の回路では精度が足りないが、
初期波形と障害物の距離を独立してそれぞ任意に与える
ことにより音色を変更する自由度を拡げているため、本
発明の長所であるとも解釈できる。
However, considering the simulation of string striking or the like strictly, the excitation waveform is also generated by the interaction between the string and the hammer, so that the circuit of the present embodiment is not accurate enough.
Since the degree of freedom for changing the timbre is expanded by arbitrarily giving the distance between the initial waveform and the obstacle independently and arbitrarily, it can be interpreted as an advantage of the present invention.

【0070】図16は、図15の回路を変形した変形例
を示す回路図であり、本変形例は、図15の回路に対し
て、励振波形EWAVEを自分自身で生成する点が異な
っている。すなわち、反射係数テーブルTの出力側に微
分器DI(図17にその構成を示す)を挿入して、該微
分器DIの出力を加算器AL,ARに戻すことにより、
励振波形EXWVを生成する。
FIG. 16 is a circuit diagram showing a modification of the circuit of FIG. 15. This modification is different from the circuit of FIG. 15 in that an excitation waveform EWAVE is generated by itself. . That is, a differentiator DI (the configuration of which is shown in FIG. 17) is inserted on the output side of the reflection coefficient table T, and the output of the differentiator DI is returned to the adders AL and AR.
An excitation waveform EXWV is generated.

【0071】このように本変形例では、励振波形を発生
するための波形発生器を図17のような簡単な微分器D
Iで置き換えることができるので、装置の製造コストを
削減することができる。
As described above, in this modification, the waveform generator for generating the excitation waveform is a simple differentiator D as shown in FIG.
Since it can be replaced with I, the manufacturing cost of the device can be reduced.

【0072】なお、微分器DIの構成は、図17のもの
に限る必要はないことは云うまでもない。
It goes without saying that the configuration of the differentiator DI need not be limited to that shown in FIG.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に依れば、
制御信号が入力され、該入力された制御信号および信号
ループ手段を循環する楽音信号に基づいて制御係数が決
定されると、信号制御手段により、該決定された制御係
数に応じて進行楽音信号および反射楽音信号の振幅が制
御されるので、ハーモニクス奏法やミュート奏法等の打
弦および撥弦楽器等が発生する特有の音色をよりよくシ
ミュレートすることが可能となる効果を奏する。
As described above, according to the present invention,
When the control signal is input and the control coefficient is determined based on the input control signal and the tone signal circulating through the signal loop means, the signal control means causes the traveling tone signal and the forward tone signal to be determined in accordance with the determined control coefficient. Since the amplitude of the reflected musical tone signal is controlled, it is possible to more effectively simulate peculiar timbres generated by a stringed or plucked instrument such as a harmonics playing technique or a mute playing technique.

【0074】また、第1の制御信号が入力され、第2の
制御信号が入力され、前記入力された第1の制御信号お
よび信号ループ手段を循環する楽音信号に基づいて第1
の制御係数が決定され、前記入力された第2の制御信号
および信号ループ手段を循環する楽音信号に基づいて第
1の制御係数が決定されると、第1の信号制御手段によ
り、前記決定された第1の制御係数に応じて進行楽音信
号および反射楽音信号が制御されるとともに、第2の信
号制御手段により、前記決定された第2の制御係数に応
じて進行楽音信号および反射楽音信号の振幅が制御され
るので、さらに弦の音に近い楽音を合成することができ
る。
Further, a first control signal is input, a second control signal is input, and a first control signal is input based on the input first control signal and a tone signal circulating through the signal loop means.
Is determined, and the first control coefficient is determined based on the input second control signal and the tone signal circulating through the signal loop means, the first signal control means determines the first control coefficient. The forward tone signal and the reflection tone signal are controlled in accordance with the first control coefficient, and the second signal control means controls the progress tone signal and the reflection tone signal in accordance with the determined second control coefficient. Since the amplitude is controlled, it is possible to synthesize a musical tone closer to the sound of a string.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係る楽音合成装置の概略
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a musical sound synthesizer according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のDSPおよびDSP−RAMが行う楽音
合成処理の概要を説明するためのブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram for explaining an outline of a tone synthesis process performed by the DSP and the DSP-RAM of FIG. 1;

【図3】第1実施例の楽音合成装置の動作原理を説明す
るための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation principle of the musical sound synthesizer of the first embodiment.

【図4】第1実施例の遅延ループ部の詳細な構成を示す
回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a detailed configuration of a delay loop unit according to the first embodiment.

【図5】図4の積分器の具体的な構成を示す回路図であ
る。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a specific configuration of the integrator of FIG. 4;

【図6】図4の反射係数テーブルの特性の一例を示す図
である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of characteristics of the reflection coefficient table of FIG. 4;

【図7】第1実施例の楽音合成装置でハーモニクス奏法
およびミュート奏法により発生する楽音をシミュレート
したときの制御タイミングを示すタイミングチャートで
ある。
FIG. 7 is a timing chart showing control timing when simulating a musical tone generated by a harmonics playing technique and a mute playing technique in the tone synthesizer of the first embodiment.

【図8】図4の遅延ループ部を変形した変形例を示す回
路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a modified example in which the delay loop unit of FIG. 4 is modified.

【図9】アベレージャの一例の構成を示す回路図であ
る。
FIG. 9 is a circuit diagram illustrating a configuration of an example of an averager.

【図10】図4の回路を変形してループを発生しないよ
うにした一例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example in which a loop is not generated by modifying the circuit of FIG. 4;

【図11】図4の回路を等価な回路で置き換えた回路図
である。
FIG. 11 is a circuit diagram in which the circuit of FIG. 4 is replaced with an equivalent circuit.

【図12】図21の従来例に本発明を適用した遅延ルー
プ部の回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram of a delay loop unit in which the present invention is applied to the conventional example of FIG. 21;

【図13】本発明の第2実施例に係る楽音合成装置の遅
延ループ部の構成を示す回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of a delay loop unit of a tone synthesizer according to a second embodiment of the present invention.

【図14】図13の回路を簡略化した簡略化例を示す回
路図である。
FIG. 14 is a circuit diagram illustrating a simplified example of the circuit of FIG. 13;

【図15】本発明の第3実施例に係る楽音合成装置の遅
延ループ部の構成を示す回路図である。
FIG. 15 is a circuit diagram showing a configuration of a delay loop unit of a musical sound synthesizer according to a third embodiment of the present invention.

【図16】図15の回路を変形した変形例を示す回路図
である。
FIG. 16 is a circuit diagram showing a modification example in which the circuit of FIG. 15 is modified.

【図17】図16の微分器の一例の構成を示す回路図で
ある。
FIG. 17 is a circuit diagram showing a configuration of an example of a differentiator shown in FIG. 16;

【図18】ハーモニクス奏法等により発生する楽音をシ
ミュレートするための原理図を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a principle diagram for simulating a musical tone generated by a harmonics playing technique or the like.

【図19】図18の原理を用いて実現した楽音合成処理
のアルゴリズムを示す回路図である。
FIG. 19 is a circuit diagram showing an algorithm of a tone synthesis process realized using the principle of FIG. 18;

【図20】図19の楽音合成処理のジャンクションJを
等価なジャンクションJ′で置き換えた回路図である。
20 is a circuit diagram in which a junction J in the tone synthesis processing of FIG. 19 is replaced with an equivalent junction J '.

【図21】図19の回路を単純化した回路図である。FIG. 21 is a simplified circuit diagram of the circuit of FIG. 19;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 CPU(制御係数決定手段、第1の制御係数決定手
段) 12 遅延ループ部(信号ループ手段) A1 加算器(制御信号入力手段、第1の制御信号入力
手段) AL,AR 加算器(楽音信号制御手段、第1の楽音信
号制御手段) DLa,DLb,DRa,DRb 遅延器(信号遅延手
段) VM1,VM2 乗算器(楽音信号制御手段、第1の楽
音信号制御手段) T 反射係数テーブル(テーブルデータ記憶手段) ML1,MR1 乗算器(第2の楽音信号制御手段) M2 乗算器(第2の制御信号入力手段、第2の制御係
数決定手段)
4 CPU (control coefficient determining means, first control coefficient determining means) 12 delay loop section (signal loop means) A1 adder (control signal input means, first control signal input means) AL, AR adder (music signal Control means, first tone signal control means) DLa, DLb, DRa, DRb delay units (signal delay means) VM1, VM2 multipliers (tone signal control means, first tone signal control means) T reflection coefficient table (table Data storage means) ML1, MR1 multiplier (second tone signal control means) M2 multiplier (second control signal input means, second control coefficient determination means)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 少なくとも2つの信号遅延手段を含み、
該信号遅延手段により遅延された楽音信号を循環させる
信号ループ手段と、前記2つの遅延手段間に設けられ、
一方の遅延手段から出力され他方の遅延手段へ入力され
る進行楽音信号の振幅を制御し、かつ一方の遅延手段か
ら出力され該一方の遅延手段へ戻って入力される反射楽
音信号の振幅を制御する楽音信号制御手段とを備えた楽
音合成装置において、 制御信号を入力するための制御信号入力手段と、 該入力された制御信号および前記信号ループ手段を循環
する楽音信号に基づいて制御係数を決定する制御係数決
定手段とを有し、 前記信号制御手段は、該決定された制御係数に応じて前
記進行楽音信号および反射楽音信号の振幅を制御するこ
とを特徴とする楽音合成装置。
1. At least two signal delay means,
Signal loop means for circulating the tone signal delayed by the signal delay means; and a signal loop means provided between the two delay means;
Controlling the amplitude of the traveling tone signal output from one delay means and input to the other delay means, and controlling the amplitude of the reflected tone signal output from one delay means and input back to the one delay means A control signal input means for inputting a control signal, and a control coefficient determined based on the input control signal and a tone signal circulating through the signal loop means. And a control coefficient determining unit for controlling the amplitude of the traveling musical tone signal and the reflected musical tone signal in accordance with the determined control coefficient.
【請求項2】 前記制御係数を予めテーブルデータとし
て記憶するテーブルデータ記憶手段を有し、 前記制御係数決定手段は、前記入力された制御信号およ
び前記信号ループ手段を循環する楽音信号に基づいて前
記テーブルデータ記憶手段から選択して制御係数を決定
することを特徴とする請求項1記載の楽音合成装置。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising: table data storage means for storing the control coefficients as table data in advance, wherein the control coefficient determination means is configured to perform the control based on the input control signal and a tone signal circulating through the signal loop means. 2. The musical tone synthesizer according to claim 1, wherein the control coefficient is determined by selecting from the table data storage means.
【請求項3】 少なくとも2つの信号遅延手段を含み、
該信号遅延手段により遅延された楽音信号を循環させる
信号ループ手段と、前記2つの遅延手段間に設けられ、
一方の遅延手段から出力され他方の遅延手段へ入力され
る進行楽音信号の振幅を制御する第1の楽音信号制御手
段と、前記2つの遅延手段間に設けられ、一方の遅延手
段から出力され該一方の遅延手段へ戻って入力される反
射楽音信号の振幅を制御する第2の楽音信号制御手段と
を備えた楽音合成装置において、 第1の制御信号を入力するための第1の制御信号入力手
段と、 第2の制御信号を入力するための第2の制御信号入力手
段と、 前記入力された第1の制御信号および前記信号ループ手
段を循環する楽音信号に基づいて第1の制御係数を決定
する第1の制御係数決定手段と、 前記入力された第2の制御信号および前記信号ループ手
段を循環する楽音信号に基づいて第2の制御係数を決定
する第2の制御係数決定手段とを有し、 前記第1の信号制御手段は、前記決定された第1の制御
係数に応じて前記進行楽音信号の振幅を制御し、前記第
2の信号制御手段は、前記決定された第2の制御係数に
応じて前記反射楽音信号の振幅を制御することを特徴と
する楽音合成装置。
3. At least two signal delay means,
Signal loop means for circulating the tone signal delayed by the signal delay means; and a signal loop means provided between the two delay means;
A first tone signal control means for controlling the amplitude of a traveling tone signal output from one delay means and input to the other delay means; and a first tone signal control means provided between the two delay means and output from one delay means. A second tone signal control means for controlling the amplitude of the reflected tone signal inputted back to the one delay means; and a first control signal input for inputting a first control signal. Means, second control signal input means for inputting a second control signal, and a first control coefficient based on the input first control signal and a tone signal circulating through the signal loop means. First control coefficient determining means for determining, and second control coefficient determining means for determining a second control coefficient based on the input second control signal and a tone signal circulating through the signal loop means. Having, said The first signal control means controls the amplitude of the traveling musical tone signal in accordance with the determined first control coefficient, and the second signal control means controls the amplitude in accordance with the determined second control coefficient. A tone synthesizer for controlling the amplitude of the reflected tone signal.
【請求項4】 少なくとも2つの信号遅延手段を含み、
該信号遅延手段により遅延された楽音信号を循環させる
信号ループ手段と、前記2つの遅延手段間に設けられ、
一方の遅延手段から出力され他方の遅延手段へ入力され
る進行楽音信号の振幅を制御し、かつ一方の遅延手段か
ら出力され該一方の遅延手段へ戻って入力される反射楽
音信号の振幅を制御する楽音信号制御手段とを備えた楽
音合成装置の楽音合成方法において、 制御信号を入力し、 該入力された制御信号および前記信号ループ手段を循環
する楽音信号に基づいて制御係数を決定し、 前記信号制御手段により、該決定された制御係数に応じ
て前記進行楽音信号および反射楽音信号の振幅を制御す
ることを特徴とする楽音合成方法。
4. Includes at least two signal delay means,
Signal loop means for circulating the tone signal delayed by the signal delay means; and a signal loop means provided between the two delay means;
Controlling the amplitude of the traveling tone signal output from one delay means and input to the other delay means, and controlling the amplitude of the reflected tone signal output from one delay means and input back to the one delay means A tone signal synthesizing method, comprising: inputting a control signal; determining a control coefficient based on the input control signal and a tone signal circulating through the signal loop means; A tone synthesizing method, wherein the signal control means controls the amplitudes of the traveling tone signal and the reflected tone signal according to the determined control coefficient.
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