JP3538908B2 - Electronic musical instrument - Google Patents

Electronic musical instrument

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JP3538908B2
JP3538908B2 JP22003894A JP22003894A JP3538908B2 JP 3538908 B2 JP3538908 B2 JP 3538908B2 JP 22003894 A JP22003894 A JP 22003894A JP 22003894 A JP22003894 A JP 22003894A JP 3538908 B2 JP3538908 B2 JP 3538908B2
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coefficient
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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、音高変化に応じて発生
楽音の倍音構造を制御して聴感上、自然な音色変化を得
るようにした電子楽器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic musical instrument in which the overtone structure of a generated musical tone is controlled in accordance with a pitch change to obtain a natural timbre change in audibility.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自然楽器等の楽器音をサンプリン
グしてなるPCM波形データに対して各スペクトルチャ
ンネル毎にFFT(高速フーリエ変換)を施し、これに
よって得られる各スペクトルチャンネル毎の倍音周波数
値Fおよび振幅値Mをフレームデータとして記憶してお
き、楽音再生時にはこれらフレームデータから読み出し
た各スペクトル毎の倍音周波数値Fおよび振幅値Mによ
って規定される正弦波を合成して所望の楽音信号を形成
する倍音合成型の電子楽器が知られてる。なお、このよ
うな倍音合成方式については、例えば、特開平5−13
4676号公報などにその詳細が開示されている。
2. Description of the Related Art In recent years, FFT (Fast Fourier Transform) is performed on PCM waveform data obtained by sampling instrument sounds such as natural musical instruments for each spectrum channel, and the resulting harmonic frequency value for each spectrum channel is obtained. F and an amplitude value M are stored as frame data, and a sine wave defined by an overtone frequency value F and an amplitude value M for each spectrum read from the frame data is synthesized at the time of musical tone reproduction to generate a desired tone signal. An overtone synthesis type electronic musical instrument to be formed is known. Note that such an overtone synthesis method is described in, for example,
The details are disclosed in, for example, Japanese Patent No. 4676.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】さて、上述した倍音合
成型の電子楽器では、各スペクトルチャンネル毎のFF
T分析結果を離散的な倍音係数列としてフレーム記憶す
るようにしており、その倍音係数列は、予め定められた
基準ピッチ(以下、これを再生ピッチと称す)によるP
CM波形データに対応して生成されている。したがっ
て、こうした倍音係数列に基づいて楽音を再生する場
合、例えば、ピッチベンドのような連続的な音高変化を
付与するには、倍音全体を周波数シフトさせて所望の発
音ピッチに対応した倍音構造になるよう各スペクトル毎
の倍音周波数値Fを制御する。
In the above-described electronic musical instrument of the overtone synthesis type, the FF for each spectrum channel is used.
The result of T analysis is stored in a frame as a discrete harmonic coefficient sequence, and the harmonic coefficient sequence is stored in a predetermined reference pitch (hereinafter referred to as a reproduction pitch).
It is generated corresponding to the CM waveform data. Therefore, when reproducing a musical tone based on such a harmonic coefficient sequence, for example, in order to provide a continuous pitch change such as pitch bend, the entire harmonic is frequency-shifted to a harmonic structure corresponding to a desired tone pitch. The harmonic frequency value F for each spectrum is controlled so as to be as follows.

【0004】ところで、自然楽器においては、発音すべ
き楽音の音高を変化させると、例えば、ピッチアップす
る程、高次の倍音周波数の減衰が増す等、倍音構造が変
化して音色が変化することが知られており、こうしたこ
とが楽器固有の音色を形成する一要因になっている。翻
って、倍音合成型の電子楽器では、上述したように、単
に、倍音全体を周波数シフトさせて所望の発音ピッチに
対応した倍音構造にするから、自然楽器のように音高変
化に応じて音色が変化せず、楽音変化が単調で不自然な
ものになるという問題が生じてしまう。そこで本発明
は、このような事情に鑑みてなされたもので、音高変化
に応じて自然な音色変化をもたらす電子楽器を提供する
ことを目的としている。
In a natural musical instrument, when the pitch of a musical tone to be produced is changed, for example, as the pitch is increased, the attenuation of a higher harmonic frequency is increased, and the overtone structure changes to change the timbre. It is known that these factors are one factor in forming a tone unique to musical instruments. On the other hand, in an overtone-synthesizing electronic musical instrument, as described above, the entire harmonic is simply frequency-shifted into a harmonic structure corresponding to a desired sounding pitch. Does not change, and the tone change becomes monotonous and unnatural. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an electronic musical instrument that provides a natural timbre change according to a pitch change.

【0005】[0005]

【0006】[0006]

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明にあっては、原波形をフーリ
エ変換して得た倍音係数列および振幅値係数列を記憶手
段に記憶しておき、楽音発生時にこの記憶手段から読み
出した倍音係数列および振幅値係数列に各々対応する正
弦波群を生成して加算してなる楽音波形を発生する電子
楽器において、演奏操作子および音高操作子を有し、こ
の演奏操作子の操作に対応する演奏情報を発生する一
方、当該音高操作子の操作に応じて前記楽音波形の発音
ピッチを連続可変する演奏情報発生手段と、前記発音ピ
ッチと前記原波形の再生ピッチとの比に応じて前記倍音
係数列を形成する各倍音周波数を変移するピッチ制御手
段と、前記演奏情報に対応付けられた複数の係数テーブ
ルを備え、当該演奏情報に従って選択される所定の係数
テーブルから前記発音ピッチに対応する乗算係数列を読
み出して出力する乗算係数発生手段と、この乗算係数発
生手段から出力される乗算係数列を前記振幅値係数列に
それぞれ乗算し、前記楽音波形の倍音構造を制御する振
幅値制御手段とを具備することを特徴としている。
Means for Solving the Problems To achieve the above object,
Because, in the invention described in claim 1, stores the harmonic coefficient sequence and the amplitude value coefficient sequence of the original waveform obtained by Fourier transform in the storage unit, read from the storage means when the musical sound generating harmonic An electronic musical instrument for generating a musical tone waveform formed by generating and adding a sine wave group corresponding to each of a coefficient sequence and an amplitude value coefficient sequence has a performance operator and a pitch operator. Performance information generating means for continuously varying the sounding pitch of the musical tone waveform in response to the operation of the pitch operator while generating corresponding performance information, and according to a ratio between the sounding pitch and the reproduction pitch of the original waveform. Pitch control means for shifting each harmonic frequency forming the harmonic coefficient sequence, and a plurality of coefficient tables associated with the performance information. A multiplication coefficient generation means for reading and outputting a multiplication coefficient sequence corresponding to the pitch; and a multiplication coefficient sequence output from the multiplication coefficient generation unit multiplying the amplitude value coefficient sequence, respectively, to control a harmonic structure of the tone waveform. Amplitude control means.

【0008】[0008]

【作用】本発明によれば、音高操作子が演奏操作に応じ
て楽音波形の発音ピッチを指示すると、ピッチ制御手段
が前記発音ピッチと原波形の再生ピッチとの比に応じて
倍音係数列を形成する各倍音周波数を変移させ、振幅値
制御手段が前記発音ピッチと前記再生ピッチとのセント
差に比例して各倍音周波数に対応する前記振幅値係数列
を可変制御する。これにより、音高変化に伴って倍音構
造が変化するから、音高変化に応じて自然な音色変化が
実現し得る。
According to the present invention, when the pitch operator instructs the tone pitch of the musical tone waveform in accordance with the performance operation, the pitch control means sets the harmonic coefficient sequence in accordance with the ratio between the tone pitch and the reproduction pitch of the original waveform. The amplitude value control means variably controls the amplitude value coefficient sequence corresponding to each harmonic frequency in proportion to the cent difference between the sounding pitch and the reproduction pitch. Thereby, since the harmonic structure changes with the pitch change, a natural tone change can be realized according to the pitch change.

【0009】[0009]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。 A.実施例の構成 図1は、本発明の一実施例による電子楽器の構成を示す
ブロック図である。この図において、1は鍵盤あるいは
押離鍵検出回路等を備える演奏操作子であり、演奏操作
に応じた押離鍵信号や押鍵速度信号を発生する。2は周
知のピッチベンダとして操作される演奏補助操作子であ
り、ホイール操作に応じたベンダ操作信号を発生する。
3は楽器パネル面に配設される音色指定操作子であり、
設定操作に応じた音色指定信号を発生する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electronic musical instrument according to an embodiment of the present invention. In this figure, reference numeral 1 denotes a performance operator provided with a keyboard or a key press / release key detection circuit, etc., which generates a key press / release key signal and a key press speed signal according to the performance operation. Reference numeral 2 denotes a performance assisting operator that is operated as a well-known pitch bender, and generates a bender operation signal corresponding to a wheel operation.
Reference numeral 3 denotes a tone designation operator provided on the instrument panel.
A tone designation signal is generated according to the setting operation.

【0010】4はCPU、ROMおよびRAM等から構
成され、楽器各部を制御する制御部である。制御部4
は、上記操作子1〜3がそれぞれ発生する押離鍵信号、
押鍵速度信号、ベンダ操作信号および音色指定信号を順
次取込み、これら各操作子1〜3の設定状態に対応して
キーオン信号KON、キーコードKC、押鍵タッチTO
UCH、トーンカラーTC、フレームシーケンスFRM
SEQおよびピッチベンドPBENDを発生する。
Reference numeral 4 denotes a control unit which comprises a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and controls each section of the musical instrument. Control unit 4
Is a key press / release signal generated by each of the operators 1 to 3,
A key pressing speed signal, a vendor operation signal, and a tone designation signal are sequentially acquired, and a key-on signal KON, a key code KC, a key pressing touch TO corresponding to a setting state of each of these operators 1 to 3 are taken.
UCH, tone color TC, frame sequence FRM
Generates SEQ and pitch bend PBEND.

【0011】ここで、キーオン信号KONおよびキーコ
ードKCは、押鍵された鍵を表わす信号であり、押鍵タ
ッチTOUCHは当該鍵の押鍵速度(強度)を表わす信
号である。トーンカラーTCは、音色指定信号によって
指定される音色を示すデータである。フレームシーケン
スFRMSEQは、フレームデータメモリ5a(後述す
る)から読み出すべきフレームデータを指定する情報で
あって、上述したキーコードKC、押鍵タッチTOUC
HおよびトーンカラーTCに対応付けられたフレーム番
号を指定する。ピッチベンドPBENDは、キーコード
KCにて指定される発音ピッチをベンダ操作信号に対応
して可変制御指示するデータである。
Here, the key-on signal KON and the key code KC are signals representing a pressed key, and the key-touch TOUCH is a signal representing the key-depressing speed (strength) of the key. The tone color TC is data indicating a tone specified by the tone specifying signal. The frame sequence FRMSEQ is information for specifying frame data to be read from a frame data memory 5a (described later), and includes the above-described key code KC and key press touch TOUC.
H and the frame number associated with the tone color TC are designated. The pitch bend PBEND is data for variably controlling and instructing the tone pitch specified by the key code KC in response to the vendor operation signal.

【0012】5はフレームデータ発生部であり、図示さ
れていないフレームデータメモリ5aおよびフレーム読
出制御回路5bを備える。フレームデータメモリ5aに
は、各種音色に対応するデータエリアが割り当てられて
おり、各データエリアには演奏に先立って波形分析され
た複数のフレームデータが格納されている。波形分析で
は、帯域中心周波数の異なる複数のバンドパスフィルタ
(スペクトルチャンネル)を介したPCM波形データ
を、例えば、連続する2048サンプルを1フレームと
してFFT処理を施し、これによって得られる倍音周波
数値Fおよび振幅値Mにフレーム時間を付与してフレー
ムデータメモリ5aに記憶するようになっている。フレ
ームデータは、図2に示すように、倍音周波数値Fおよ
び振幅値Mを、フレーム時系列kと倍音の次数nとに対
応付けられた倍音係数列Fk nおよび振幅値係数列Mk n
対にしてテーブル化したものである。
Reference numeral 5 denotes a frame data generator, which includes a frame data memory 5a and a frame read control circuit 5b (not shown). Data areas corresponding to various timbres are assigned to the frame data memory 5a, and each data area stores a plurality of frame data subjected to waveform analysis prior to performance. In the waveform analysis, PCM waveform data through a plurality of band-pass filters (spectral channels) having different band center frequencies is subjected to FFT processing using, for example, continuous 2048 samples as one frame, and harmonic frequency values F and A frame time is added to the amplitude value M and stored in the frame data memory 5a. Frame data, as shown in FIG. 2, harmonic frequency value F and the amplitude value M, harmonic associated with the order n of the frame time sequence k and the harmonic coefficients sequence F k n and the amplitude value coefficient sequence M k n Are paired into a table.

【0013】一方、フレーム読出制御回路5b(図示
略)は、制御部4から供給されるトーンカラーTCに応
じてフレームデータメモリ5aのデータエリアを選択
し、選択したデータエリアからフレーム時間に対応する
期間、倍音係数列Fk nと振幅値係数列Mk nとをフレーム
シーケンスFRMSEQに応じて読み出すと共に、基準
ピッチSPITCHを発生する。基準ピッチSPITC
Hとは、波形分析時における原波形の音高、すなわち、
サンプリングされたPCM波形データの再生ピッチを指
す。
On the other hand, a frame read control circuit 5b (not shown) selects a data area of the frame data memory 5a according to the tone color TC supplied from the control section 4, and corresponds to a frame time from the selected data area. period, reads depending on the harmonic coefficient sequence F k n and the amplitude value coefficient sequence M k n and the frame sequence FRMSEQ, generates a reference pitch spitch. Reference pitch SPITC
H is the pitch of the original waveform at the time of waveform analysis, that is,
It refers to the playback pitch of the sampled PCM waveform data.

【0014】6はピッチ情報生成部であり、制御部4か
ら供給されるキーコードKCに対応するピッチ周波数
を、ピッチベンドPBENDに応じて周波数シフトして
なるピッチ情報PITCH(発音ピッチ)を発生する。
このピッチ情報PITCHは、Hz単位の周波数情報で
あるが、これに替えて「セント」単位で表現しても良
い。7はピッチ情報PITCHに応じて倍音係数列Fk n
の各次倍音周波数を制御するピッチ制御部である。この
ピッチ制御部7では、ピッチ情報PITCH(発音ピッ
チ)と基準ピッチSPITCH(再生ピッチ)とのピッ
チ比p(≡PITCH/SPITCH)を倍音係数列F
k nに乗算して出力する。
Reference numeral 6 denotes a pitch information generation unit which generates pitch information PITCH (sound generation pitch) obtained by frequency-shifting a pitch frequency corresponding to the key code KC supplied from the control unit 4 in accordance with a pitch bend PBEND.
The pitch information PITCH is frequency information in units of Hz, but may be expressed in units of "cents" instead. 7 harmonic coefficient sequence in accordance with the pitch information PITCH is F k n
Is a pitch control unit for controlling each overtone frequency. The pitch control unit 7 calculates a pitch ratio p (≡PITCH / SPITCH) between the pitch information PITCH (sound pitch) and the reference pitch SPITCH (reproduction pitch) by using a harmonic coefficient sequence F
k n is multiplied and output.

【0015】8は振幅値係数列Mk nを修飾するイコライ
ジング係数eq1,…,eqnを発生するイコライジング
係数発生部である。イコライジング係数発生部8は、図
3に示すように、イコライジング係数メモリ8aおよび
イコライジング係数指定部8bとから構成される。イコ
ライジング係数メモリ8aは、3次元テーブル形式によ
る係数テーブルを複数備えており、この内、前述したフ
レームシーケンスFRMSEQ、トーンカラーTCおよ
び押鍵タッチTOUCHに対応した所定の係数テーブル
が選択され、選択された係数テーブルから係数指定アド
レスAD(後述する)に応じたイコライジング係数eq
1,…,eqnが読み出される。イコライジング係数指定
部8bは、ピッチ情報PITCH(発音ピッチ)と基準
ピッチSPITCH(再生ピッチ)との対数比log
(PITCH/SPITCH)、すなわち、発音ピッチ
と再生ピッチとのセント差に比例した係数指定アドレス
ADを発生する。
[0015] 8 equalizing coefficient eq 1 for modifying the amplitude value coefficient sequence M k n, ..., an equalizing coefficient generator for generating a eq n. The equalizing coefficient generator 8 includes an equalizing coefficient memory 8a and an equalizing coefficient designator 8b, as shown in FIG. The equalizing coefficient memory 8a includes a plurality of coefficient tables in a three-dimensional table format. Among them, a predetermined coefficient table corresponding to the above-described frame sequence FRMSEQ, tone color TC, and key press touch TOUCH is selected and selected. Equalizing coefficient eq according to coefficient designation address AD (described later) from coefficient table
1, ..., eq n is read. The equalizing coefficient designating unit 8b calculates a logarithmic ratio log of the pitch information PITCH (sound pitch) and the reference pitch SPITCH (reproduction pitch).
(PITCH / SPITCH), that is, a coefficient designation address AD proportional to the cent difference between the tone pitch and the reproduction pitch is generated.

【0016】9はイコライジング処理部であり、イコラ
イジング係数発生部8から供給されるイコライジング係
数eq1,…,eqnを、各振幅値係数列Mk nに乗算して
各次数毎の倍音周波数における振幅レベルを制御する。
10はフレームシーケンスFRMSEQによって指定さ
れるフレームデータを、その前後フレーム中の倍音係数
列Fk nおよび振幅値係数列Mk nに応じて一次補間するフ
レーム補間部である。11は正弦波合成部であり、キー
オン信号KONに基づき、ピッチ制御された倍音係数列
p・Fk nと、イコライジング係数eq1,…,eqnが乗
算された振幅値係数列eqn・Mk nとに対応する複数の
正弦波信号を発生する一方、これら正弦波信号を加算し
て楽音波形Wを出力する。なお、この正弦波合成部11
では、倍音係数列p・Fk nと振幅値係数列eqn・Mk n
とに基づいて逆高速フーリエ変換を施して楽音波形Wを
生成することも可能である。
[0016] 9 is an equalizing processing unit, equalizing coefficient eq 1 supplied from the equalizing coefficient generating unit 8, ..., the eq n, in the multiplication to harmonic frequencies of each order in the amplitude coefficient sequence M k n Control the amplitude level.
10 frame data designated by the frame sequence FRMSEQ, a frame interpolation unit for linear interpolation in accordance with the harmonic coefficient sequence F k n and the amplitude value coefficient sequence M k n in the front and rear frames. 11 is a sine wave synthesizing unit, based on the key-on signal KON, the harmonic coefficients are pitch control column p · F k n, equalizing coefficients eq 1, ..., eq n is multiplied amplitude coefficient sequence eq n · M while generating a plurality of sine wave signals corresponding to the k n, by adding these sinusoidal signals to output a tone waveform W. The sine wave synthesizing unit 11
In, harmonic coefficient sequence p · F k n and the amplitude value coefficient sequence eq n · M k n
Based on the above, it is also possible to generate a musical tone waveform W by performing an inverse fast Fourier transform.

【0017】B.実施例の動作 上記構成において、演奏操作に対応した各種楽音パラメ
ータが制御部4から出力されると、フレームデータ発生
部5がトーンカラーTCに応じてフレームデータメモリ
5aのデータエリアを選択し、選択したデータエリアか
らフレームシーケンスFRMSEQによって指定される
フレームデータFRMk(図4参照)、すなわち、倍音
係数列Fk nと振幅値係数列Mk nとが読み出される。次い
で、こうして読み出されたフレームデータFRMkは、
ピッチ制御部7に入力されて、発音ピッチと再生ピッチ
とのピッチ比p(≡PITCH/SPITCH)が倍音
係数列Fk nに乗算され、これにより各倍音周波数が周波
数シフトされたフレームデータFRM’k(図4参照)
となる。
B. Operation of Embodiment In the above configuration, when various musical tone parameters corresponding to the performance operation are output from the control unit 4, the frame data generation unit 5 selects the data area of the frame data memory 5a according to the tone color TC, and selects the data area. frame data FRM k designated by the data area by the frame sequence FRMSEQ (see FIG. 4), i.e., a harmonic coefficient sequence F k n and the amplitude value coefficient sequence M k n is read. Next, the frame data FRM k thus read out is:
Is input to the pitch control unit 7, the pitch ratio p between the sound pitch and playback pitch (≡PITCH / SPITCH) is multiplied to harmonic coefficient sequence F k n, thereby frame data FRM of each harmonic frequency is frequency shifted ' k (see Fig. 4)
It becomes.

【0018】一方、イコライジング係数発生部8は、フ
レームシーケンスFRMSEQ、トーンカラーTCおよ
び押鍵タッチTOUCHに対応して選択される係数テー
ブルからイコライジング係数eq1,…,eqnを、発音
ピッチと再生ピッチとのセント差に比例した係数指定ア
ドレスADに基づいて読み出す。そして、イコライジン
グ処理部9では、係数指定アドレスADに応じて読み出
されたイコライジング係数eq1,…,eqnを、振幅値
係数列Mk nに乗算してフレームデータFRM”k(図4
参照)を生成する。この結果、ピッチベンド操作量に応
じて発生すべき楽音の倍音構造を変化させる一種のフィ
ルタリングが施される訳である。
On the other hand, the equalizing coefficient generator 8 generates equalizing coefficients eq 1 ,..., Eq n from a coefficient table selected corresponding to the frame sequence FRMSEQ, the tone color TC and the key press touch TOUCH, Is read out based on the coefficient designation address AD proportional to the cent difference between Then, the equalizing processing unit 9, the equalizing coefficient eq 1 is read in accordance with the coefficient specified address AD, ..., the eq n, frame data FRM by multiplying the amplitude value coefficient sequence M k n "k (Fig. 4
See). As a result, a kind of filtering for changing the overtone structure of the musical tone to be generated according to the pitch bend operation amount is performed.

【0019】ここで、図5および図6を参照してイコラ
イジング処理の一態様について説明する。まず、ピッチ
ベンド操作がなされず、発音ピッチと再生ピッチとが同
一である時には、セント差が「0」となるから、この場
合、図5(イ)に図示するように、イコライジング係数
eq1,…,eqnは全て「1(0dB)」になる。した
がって、イコライジング処理部9は、原波形の振幅値係
数列Mk nをそのまま次段へ出力する。この結果、正弦波
合成部11から出力される楽音信号Wは、波形分析時に
おける原波形の倍音構造そのままとなる。
Here, one embodiment of the equalizing process will be described with reference to FIGS. First, when the pitch bend operation is not performed and the sounding pitch and the reproduction pitch are the same, the cent difference becomes “0”. In this case, as shown in FIG. 5A, the equalizing coefficients eq 1 ,. , Eq n are all “1 (0 dB)”. Accordingly, equalizing processing unit 9 outputs the amplitude coefficient sequence M k n of original waveform directly to the next stage. As a result, the tone signal W output from the sine wave synthesizer 11 has the same overtone structure of the original waveform at the time of waveform analysis.

【0020】そして、この状態から発音ピッチを徐々に
下げるようピッチベンド操作した場合、発音ピッチと再
生ピッチとのセント差に比例して、図5(ロ)、(ハ)
に示すように、低次および高次の倍音振幅値を上げる一
方、中次の倍音振幅値を下げるイコライジング処理を施
す。これにより、正弦波合成部11から出力される楽音
信号Wは、発音ピッチの低下に伴ってその倍音構造が変
化し、あたかも自然楽器のような自然な音色変化を得る
ことが可能になる。一方、これとは逆に、発音ピッチを
徐々に上げるピッチベンド操作すると、その操作に対応
した発音ピッチと再生ピッチとのセント差に比例して、
図6(イ)、(ロ)に示すように、高次の倍音振幅値を
減衰するイコライジング処理がなされ、これにより、ピ
ッチアップ時の自然な音色変化が実現することになる。
When a pitch bend operation is performed to gradually lower the sounding pitch from this state, the pitch bend operation is performed in proportion to the cent difference between the sounding pitch and the reproduction pitch, as shown in FIGS.
As shown in (2), an equalizing process is performed to increase the low-order and high-order harmonic amplitude values while reducing the middle-order harmonic amplitude values. As a result, the tone structure of the musical tone signal W output from the sine wave synthesizing unit 11 changes as the tone pitch decreases, and a natural tone change like a natural musical instrument can be obtained. On the other hand, if the pitch bend operation that gradually raises the sounding pitch is performed in reverse, the pitch bend operation corresponding to the operation is proportional to the cent difference between the sounding pitch and the reproduction pitch.
As shown in FIGS. 6A and 6B, an equalizing process for attenuating higher-order harmonic amplitude values is performed, whereby a natural tone color change at the time of pitch-up is realized.

【0021】このように、上述した実施例にあっては、
ピッチ情報PITCH(発音ピッチ)と基準ピッチSP
ITCH(再生ピッチ)とのピッチ比p(≡PITCH
/SPITCH)を倍音係数列Fk nに乗算して各倍音周
波数をシフトさせると共に、この発音ピッチと再生ピッ
チとのセント差に比例して各倍音周波数の振幅値係数列
k nを可変制御するから、音高変化に応じた自然な音色
変化を実現し得るようになっている。
Thus, in the embodiment described above,
Pitch information PITCH (sound pitch) and reference pitch SP
Pitch ratio to ITCH (reproduction pitch) p (≡PITCH
/ Spitch) together with shifting the multiplication to each harmonic frequency harmonic coefficient sequence F k n, variably controls the amplitude coefficient sequence M k n of each harmonic frequency in proportion to the St. difference between the sound pitch and playback pitch Therefore, it is possible to realize a natural tone color change according to the pitch change.

【0022】なお、この実施例においては、発音ピッチ
と再生ピッチとのセント差に比例して各倍音周波数の振
幅値係数列Mk nを可変制御しているが、これに替えて、
ピッチ情報PITCH(発音ピッチ)と基準ピッチSP
ITCH(再生ピッチ)とのピッチ比pに対応してイコ
ライジング係数eq1,…,eqnを生成する態様として
も良い。
[0022] Incidentally, in this embodiment, the amplitude value coefficient sequence M k n pronunciation pitch between each harmonic frequency in proportion to the St. difference between the playback pitch is variably controlled, instead of this,
Pitch information PITCH (sound pitch) and reference pitch SP
The equalizing coefficients eq 1 ,..., Eq n may be generated according to the pitch ratio p with respect to the ITCH (reproduction pitch).

【0023】また、イコライジング係数eq1,…,e
nを生成する場合、フレームシーケンスFRMSE
Q、トーンカラーTCおよび押鍵タッチTOUCHに対
応した係数テーブルを選択するようにしたが、これに限
定されず、例えば、上記パラメータFRMSEQ、TC
およびTOUCHのいずれかで係数テーブルを選択した
り、パラメータ同士の相関に応じて係数テーブルを選択
するようにしても良い。また、係数テーブルからイコラ
イジング係数eq1,…,eqnを読み出す場合、ピッチ
ベンドPBENDの値をそのまま読み出しアドレスとし
て用いるようにすることも可能であり、このようにする
ことで、より簡易な構成で自然楽器のような楽音変化を
達成することができる。
Further, the equalizing coefficients eq 1 ,..., E
When generating q n , the frame sequence FRMSE
Although the coefficient table corresponding to Q, tone color TC, and key press touch TOUCH is selected, the present invention is not limited to this. For example, the parameter FRMSEQ, TC
And TOUCH, the coefficient table may be selected, or the coefficient table may be selected according to the correlation between the parameters. When reading the equalizing coefficients eq 1 ,..., Eq n from the coefficient table, the value of the pitch bend PBEND can be used as it is as the read address. A musical tone change like a musical instrument can be achieved.

【0024】また、イコライジング係数は、上述した実
施例のように、次数対応の振幅変更係数の形で供給する
他、例えば、周波数対応の振幅変更係数の形としても良
い。この場合、ピッチ制御部7から出力される各倍音係
数列p・Fk nに対応して振幅変更係数を決定し、これに
従って各倍音の振幅値係数列Mk nを可変制御することに
なる。なお、上記実施例では、イコライジング処理を施
した後に、フレーム補間を行っているが、これに替え
て、フレーム補間後にイコライジング処理を施す態様と
しても良い。また、フレームシーケンスFRMSEQに
応じて係数テーブルを選択する場合には、アタック部フ
レームと持続部フレームとで選択すべき係数テーブルを
替えて、イコライジング係数を生成することも可能であ
る。また、各部構成は、ハードウエア、CPU、DSP
などを適宜用いて実現できる。
The equalizing coefficient may be supplied in the form of an amplitude change coefficient corresponding to the order as in the above-described embodiment, or may be in the form of an amplitude change coefficient corresponding to a frequency, for example. In this case, the corresponding to each harmonic coefficient sequence p · F k n output from the pitch control unit 7 determines the amplitude change coefficient variably controls the amplitude coefficient sequence M k n of each harmonic accordingly . In the above embodiment, the frame interpolation is performed after performing the equalizing process. Alternatively, the equalizing process may be performed after the frame interpolation. When a coefficient table is selected according to the frame sequence FRMSEQ, it is possible to generate an equalizing coefficient by changing the coefficient table to be selected between the attack part frame and the sustain part frame. Each component configuration is composed of hardware, CPU, DSP
It can be realized by using such as appropriate.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によれば、音高操作子が演奏操作
に応じて楽音波形の発音ピッチを指示すると、ピッチ制
御手段が前記発音ピッチと原波形の再生ピッチとの比に
応じて倍音係数列を形成する各倍音周波数を変移させ、
振幅値制御手段が前記発音ピッチと前記再生ピッチとの
セント差に比例して各倍音周波数に対応する前記振幅値
係数列を可変制御するので、音高変化に伴って倍音構造
が変化して自然な音色変化をもたらすことができる。
According to the present invention, when the pitch operator instructs the tone pitch of the musical tone waveform in accordance with the performance operation, the pitch control means causes the overtone in accordance with the ratio between the tone pitch and the reproduction pitch of the original waveform. Shift each harmonic frequency forming the coefficient sequence,
Since the amplitude value control means variably controls the amplitude value coefficient sequence corresponding to each harmonic frequency in proportion to the cent difference between the sounding pitch and the reproduction pitch, the harmonic structure changes with the pitch change, and A great tone change.

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

【図1】 本発明の一実施例による電子楽器の構成を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electronic musical instrument according to one embodiment of the present invention.

【図2】 同実施例におけるフレームデータの形態を説
明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a form of frame data in the embodiment.

【図3】 同実施例におけるイコライジング係数発生部
8の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an equalizing coefficient generator 8 in the embodiment.

【図4】 同実施例におけるイコライジング処理を説明
するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining an equalizing process in the embodiment.

【図5】 同実施例の動作を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the embodiment.

【図6】 同実施例の動作を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…演奏操作子(音高操作子)、2…演奏補助操作子
(音高操作子)、4…制御部、5…フレームデータ発生
部(倍音係数列および振幅値係数列)、6…ピッチ情報
生成部、7…ピッチ制御部(ピッチ制御手段)、8…イ
コライジング係数発生部(振幅値制御手段)、9…イコ
ライジング処理部(振幅値制御手段)、10…フレーム
補間部、11…正弦波合成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... performance operator (pitch operator), 2 ... performance assist operator (pitch operator), 4 ... control part, 5 ... frame data generation part (overtone coefficient sequence and amplitude coefficient sequence), 6 ... pitch Information generation unit, 7: pitch control unit (pitch control unit), 8: equalizing coefficient generation unit (amplitude value control unit), 9: equalizing processing unit (amplitude value control unit), 10: frame interpolation unit, 11: sine wave Synthesis unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G10H 1/00 - 7/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G10H 1/00-7/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 原波形をフーリエ変換して得た倍音係数
列および振幅値係数列を記憶手段に記憶しておき、楽音
発生時にこの記憶手段から読み出した倍音係数列および
振幅値係数列に各々対応する正弦波群を生成して加算し
てなる楽音波形を発生する電子楽器において、 演奏操作子および音高操作子を有し、この演奏操作子の
操作に対応する演奏情報を発生する一方、当該音高操作
子の操作に応じて前記楽音波形の発音ピッチを連続可変
する演奏情報発生手段と、 前記発音ピッチと前記原波形の再生ピッチとの比に応じ
て前記倍音係数列を形成する各倍音周波数を変移するピ
ッチ制御手段と、 前記演奏情報に対応付けられた複数の係数テーブルを備
え、当該演奏情報に従って選択される所定の係数テーブ
ルから前記発音ピッチに対応する乗算係数列を読み出し
て出力する乗算係数発生手段と、 この乗算係数発生手段から出力される乗算係数列を前記
振幅値係数列にそれぞれ乗算し、前記楽音波形の倍音構
造を制御する振幅値制御手段とを具備することを特徴と
する電子楽器。
1. An overtone coefficient sequence and an amplitude value coefficient sequence obtained by performing a Fourier transform on an original waveform are stored in a storage means, and the overtone coefficient sequence and the amplitude value coefficient sequence read from the storage means when a musical tone is generated are respectively stored. An electronic musical instrument for generating a musical tone waveform formed by generating and adding a corresponding sine wave group includes a performance operator and a pitch operator, and generates performance information corresponding to the operation of the performance operator. Performance information generating means for continuously varying the sounding pitch of the musical tone waveform in accordance with the operation of the pitch manipulator; and each of forming the harmonic coefficient sequence according to a ratio between the sounding pitch and the reproduction pitch of the original waveform. Pitch control means for shifting a harmonic frequency, and a plurality of coefficient tables associated with the performance information, wherein a multiplication corresponding to the tone pitch is performed from a predetermined coefficient table selected according to the performance information. Multiplication coefficient generation means for reading and outputting a coefficient sequence; and amplitude value control means for multiplying the amplitude value coefficient sequence by the multiplication coefficient sequence output from the multiplication coefficient generation means, respectively, and controlling a harmonic structure of the musical tone waveform. An electronic musical instrument comprising:
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