JP5593590B2 - Resonance sound generator, electronic musical instrument, and resonance sound generation program - Google Patents

Resonance sound generator, electronic musical instrument, and resonance sound generation program Download PDF

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Description

本発明は、楽音に付加すべき共鳴音を生成する共鳴音発生装置、当該共鳴音発生装置を備えた電子楽器、および、共鳴音発生プログラムに関する。   The present invention relates to a resonance generator that generates a resonance to be added to a musical sound, an electronic musical instrument that includes the resonance generator, and a resonance generation program.

楽音に付加するための共鳴音を生成する共鳴音発生装置は、ディジタルの楽音信号データを受け入れて、楽音信号データにディジタルフィルタによるフィルタ処理を施して共鳴音データを生成するのが一般的である。フィルタ処理においては、FIR(有限インパルス応答:Finite Impulse Response)フィルタ或いはIIR(無限インパルス応答:Infinite Impulse
Response)フィルタが利用される。
A resonance generator for generating resonance to be added to a musical tone generally accepts digital musical tone signal data and applies a filtering process to the musical tone signal data with a digital filter to generate resonant tone data. . In the filter processing, an FIR (Finite Impulse Response) filter or IIR (Infinite Impulse Response: Infinite Impulse)
Response) filter is used.

FIRフィルタを利用する場合には、入力された楽音信号のデータX[n−k](k=0,1,2,・・・,n−1)と、音楽ホールの残響特性などから得たインパルス応答a[k]を畳み込み演算することで、共鳴音のデータS[n]=ΣX[n−k]×a[k]を得ることができる。   When the FIR filter is used, it is obtained from the input music signal data X [n−k] (k = 0, 1, 2,..., N−1) and the reverberation characteristics of the music hall. Resonance sound data S [n] = ΣX [n−k] × a [k] can be obtained by performing a convolution operation on the impulse response a [k].

たとえば、特許文献1には、高音質を得るために、インパルス応答の直接音部の畳み込みを実行する信号処理系と、インパルス応答の反射音部の畳み込みを実行する信号処理系とを別個に並列して設け、反射音部の畳み込みを実行する信号処理系では、直接音部の畳み込みを実行する信号処理系よりも低いサンプリング信号にダウンサンプリングした信号を用いる技術が提案されている。   For example, in Patent Document 1, in order to obtain high sound quality, a signal processing system that performs convolution of a direct sound part of an impulse response and a signal processing system that performs convolution of a reflected sound part of an impulse response are separately provided in parallel. In the signal processing system that performs the convolution of the reflected sound part and uses the signal down-sampled to a lower sampling signal than the signal processing system that performs the convolution of the direct sound part has been proposed.

また、特許文献2には、遅延素子からの楽音信号データと乗算する共鳴係数のそれぞれを、発音すべき楽音の音高などにしたがって変化させて、楽音信号データと共鳴係数とを乗算し、かつ、乗算結果を加算するような共鳴装置が開示されている。
特開2007−202020号公報 特開2002−311957号公報
Patent Document 2 discloses that each of the resonance coefficients to be multiplied with the musical tone signal data from the delay element is changed according to the pitch of the musical tone to be generated, and the musical tone signal data is multiplied by the resonant coefficient. A resonance apparatus that adds the multiplication results is disclosed.
Japanese Patent Laid-Open No. 2007-202020 JP 2002-31957 A

特許文献1のように、二つの信号処理系を並列させる構成では、2つのFIRフィルタを含む畳み込み演算回路が必要であるだけでなく、2系列のインパルス応答データが必要である。したがって、多くの回路要素やデータを必要とする。また、2つの信号処理系を並列に設けているため、インパルス応答係数が「0」となって何れか一方の信号処理系が実質的に演算を行わないような状況も起こりえるため、回路および演算に無駄が生じる場合がある。   In a configuration in which two signal processing systems are arranged in parallel as in Patent Document 1, not only a convolution operation circuit including two FIR filters is required, but two series of impulse response data are required. Therefore, many circuit elements and data are required. In addition, since the two signal processing systems are provided in parallel, there may occur a situation where the impulse response coefficient is “0” and one of the signal processing systems does not substantially perform the operation. In some cases, computation is wasted.

また、特許文献2に記載された共鳴装置においては、楽音の状況にしたがって、全ての共鳴係数を変更する必要がある。フィルタのタップ数が多い(たとえば、数千〜数万タップ)場合には、共鳴係数の演算に著しく時間を要する。また、テーブルにより共鳴係数を保持する場合にも、テーブルのデータ量は膨大なものとなる。   Moreover, in the resonance apparatus described in Patent Document 2, it is necessary to change all the resonance coefficients in accordance with the state of the musical sound. When the number of taps of the filter is large (for example, thousands to tens of thousands of taps), it takes a long time to calculate the resonance coefficient. Even when the resonance coefficient is held by the table, the amount of data in the table becomes enormous.

本発明は、小規模な回路で、かつ、少ないデータ量で、適切な共鳴音を発生することができる共鳴音発生装置、電子楽器および共鳴音発生プログラムを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a resonance generator, an electronic musical instrument, and a resonance generation program that can generate an appropriate resonance with a small circuit and a small amount of data.

本発明の目的は、複数個のインパルス応答係数を記憶したインパルス応答係数メモリと、
時系列順に供給される楽音信号データを遅延させ、当該遅延された楽音信号データと前記インパルス応答係数メモリから読み出された、対応するインパルス応答係数とをそれぞれ乗算するとともに、各乗算結果を加算した積和演算結果を出力する積和演算手段と、を備え、
前記積和演算手段は、所定のタップ数を有し、楽音信号データとインパルス応答係数データとの乗算結果を加算した積和演算結果を出力するとともに、遅延された楽音信号データを、直列に接続された次の段の積和演算ブロックに供給する楽音信号データとなるように出力する、複数の積和演算ブロックを有し、
さらに、前記積和演算手段の前記積和演算ブロックからの積和演算結果をそれぞれ受け入れ、前記積和演算結果を所定の増幅率でそれぞれ増幅する複数の乗算手段を有する出力制御手段と、
前記出力制御手段の前記複数の乗算手段からの出力を加算して、共鳴音データとして出力する加算手段と、を備え、
前記出力制御手段が、前記乗算手段のそれぞれに対して出力する増幅率を算出する増幅
率算出手段を有し、
前記増幅率算出手段が、前記積和演算ブロックのうち、楽音信号データの遅延の度合いが大きくなるのにしたがって、当該積和演算ブロックに接続された乗算手段に対する増幅率が所定の初期値から小さくなるように、或いは、増幅率が所定の初期値から大きくなるように増幅率を算出することを特徴とする共鳴音発生装置により達成される。
An object of the present invention is to provide an impulse response coefficient memory storing a plurality of impulse response coefficients,
The musical tone signal data supplied in chronological order is delayed, and the delayed musical tone signal data is multiplied by the corresponding impulse response coefficient read from the impulse response coefficient memory, and each multiplication result is added. A product-sum operation means for outputting a product-sum operation result,
The product-sum operation means has a predetermined number of taps and outputs a product-sum operation result obtained by adding the multiplication results of the tone signal data and the impulse response coefficient data, and connects the delayed tone signal data in series. A plurality of product-sum operation blocks that output the music signal data to be supplied to the product-sum operation block of the next stage,
Further, an output control means having a plurality of multiplication means for respectively accepting the product-sum operation results from the product-sum operation block of the product-sum operation means and amplifying the product-sum operation results at a predetermined amplification rate,
Adding output from the plurality of multiplying means of the output control means, and outputting as resonance sound data,
The output control means has amplification factor calculation means for calculating an amplification factor to be output to each of the multiplication means,
As the degree of delay of the musical tone signal data increases in the product-sum operation block, the amplification factor calculation unit decreases the amplification factor for the multiplication unit connected to the product-sum operation block from a predetermined initial value. Alternatively, it is achieved by a resonance generator that calculates the amplification factor so that the amplification factor is increased from a predetermined initial value.

好ましい実施態様においては、前記増幅率算出手段が、前記増幅率における減少或いは増加の開始時の値を変更し、或いは、前記遅延の度合いに応じた増幅率の減少或いは増加の度合いを変更することが可能である。 In a preferred embodiment, the gain calculation means changes a value at the start of a decrease or increase in the gain, or changes a decrease or increase in the gain according to the degree of delay. Is possible.

また、本発明の目的は、上述した共鳴音発生装置と、
波形データを格納した波形データメモリと、
前記波形データメモリから波形データを読み出して、波形データに基づき、指定された所定の音高の楽音信号データを生成する楽音発生手段と、
共鳴音の共鳴度合いを制御するダンパペダルとを備えた電子楽器であって、
前記出力制御手段の増幅率算出手段が、前記ダンパペダルの状態にしたがって、前記増幅率を算出することを特徴とする電子楽器により達成される。
Another object of the present invention is to provide the above-described resonance generator,
A waveform data memory storing waveform data;
A tone generator for reading out waveform data from the waveform data memory and generating tone signal data of a specified predetermined pitch based on the waveform data;
An electronic musical instrument having a damper pedal for controlling the resonance degree of the resonance sound,
This is achieved by an electronic musical instrument characterized in that the amplification factor calculation means of the output control means calculates the amplification factor according to the state of the damper pedal.

好ましい実施態様においては、前記インパルス応答係数メモリが、ピアノのダンパペダルのオン状態のときに相当するインパルス応答係数を格納し、
前記出力制御手段の増幅率算出手段が、前記ダンパペダルがオフ状態のときに、前記積和演算ブロックのうち楽音信号データの遅延の度合いが大きくなるのにしたがって、当該積和演算ブロックに接続された乗算手段に対する増幅率が小さくなるような増幅率を算出して、算出された増幅率を、前記出力制御手段の乗算手段に出力する。
In a preferred embodiment, the impulse response coefficient memory stores an impulse response coefficient corresponding to when the piano damper pedal is on,
The gain calculation means of the output control means is connected to the product-sum calculation block as the degree of delay of the musical sound signal data in the product-sum calculation block increases when the damper pedal is in the off state. An amplification factor is calculated such that the amplification factor for the multiplication unit is small, and the calculated amplification factor is output to the multiplication unit of the output control unit.

好ましい実施態様においては、前記ダンパペダルが、フルペダルの状態、ハーフペダルの状態およびオフの状態の何れかを示し、
前記出力制御手段の増幅率算出手段が、フルペダルの状態における第1の増幅率、ハーフペダルの状態における、対応する第2の増幅率、および、オフの状態における、対応する第3の増幅率について、
第1の増幅率≧第2の増幅率≧第3の増幅率
となるように増幅率を算出する。
In a preferred embodiment, the damper pedal indicates any of a full pedal state, a half pedal state, and an off state,
The amplification factor calculation means of the output control means has a first amplification factor in the full pedal state, a corresponding second amplification factor in the half pedal state, and a corresponding third amplification factor in the off state. ,
The amplification factor is calculated so that the first amplification factor ≧ the second amplification factor ≧ the third amplification factor.

また、本発明の目的は、複数個のインパルス応答係数を記憶したインパルス応答係数メ
モリを含む記憶装置を備えたコンピュータを、
時系列順に供給される楽音信号データを遅延させ、当該遅延された楽音信号データと前記インパルス応答係数メモリから読み出された、対応するインパルス応答係数とをそれぞれ乗算するとともに、各乗算結果を加算した積和演算結果を出力する積和演算手段であって、所定のタップ数を有し、楽音信号データとインパルス応答係数データとの乗算結果を加算した積和演算結果を出力するとともに、遅延された楽音信号データを、直列に接続された次の段の積和演算ブロックに供給する楽音信号データとなるように出力する、複数の積和演算ブロックを有する積和演算手段、
前記積和演算手段の前記積和演算ブロックからの積和演算結果をそれぞれ受け入れ、前記積和演算結果を所定の増幅率でそれぞれ増幅する複数の乗算手段、並びに前記乗算手段のそれぞれに対して出力する増幅率を算出する増幅率算出手段を有する出力制御手段、並びに、
前記出力制御手段の前記複数の乗算手段からの出力を加算して、共鳴音データとして出力する加算手段、として機能させ、
前記増幅率算出手段が、前記積和演算ブロックのうち、楽音信号データの遅延の度合いが大きくなるのにしたがって、当該積和演算ブロックに接続された乗算手段に対する増幅率が所定の初期値から小さくなるように、或いは、増幅率が所定の初期値から大きくなるように増幅率を算出することを特徴とする共鳴音発生プログラムにより達成される。
Another object of the present invention is to provide a computer including a storage device including an impulse response coefficient memory that stores a plurality of impulse response coefficients.
The musical tone signal data supplied in chronological order is delayed, and the delayed musical tone signal data is multiplied by the corresponding impulse response coefficient read from the impulse response coefficient memory, and each multiplication result is added. A product-sum operation means for outputting a product-sum operation result, having a predetermined number of taps, outputting a product-sum operation result obtained by adding a multiplication result of musical tone signal data and impulse response coefficient data, and delayed. A product-sum operation means having a plurality of product-sum operation blocks for outputting the tone signal data to be the tone signal data supplied to the product-sum operation block of the next stage connected in series;
A product-sum operation result from the product-sum operation block of the product-sum operation unit is received, and a plurality of multiplication units for amplifying the product-sum operation result at a predetermined amplification rate, respectively, and output to each of the multiplication units An output control means having an amplification factor calculating means for calculating the amplification factor, and
Add the outputs from the plurality of multiplication means of the output control means, function as addition means for outputting as resonance sound data,
As the degree of delay of the musical tone signal data increases in the product-sum operation block, the amplification factor calculation unit decreases the amplification factor for the multiplication unit connected to the product-sum operation block from a predetermined initial value. Alternatively, it is achieved by a resonance sound generating program characterized in that the amplification factor is calculated so that the amplification factor is increased from a predetermined initial value.

本発明によれば、小規模な回路で、かつ、少ないデータ量で、適切な共鳴音を発生することができる共鳴音発生装置、電子楽器および共鳴音発生プログラムを提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a resonance generator, an electronic musical instrument, and a resonance generation program that can generate an appropriate resonance with a small circuit and a small amount of data.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の実施の形態にかかる電子楽器の構成を示すブロックダイヤグラムである。本実施の形態においては、電子楽器に共鳴音付加回路を設けている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electronic musical instrument according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, a resonance sound adding circuit is provided in the electronic musical instrument.

図1に示すように、本実施の形態にかかる電子楽器10は、鍵盤12、CPU14、ROM16、RAM18、楽音生成部20、ダンパペダル21および操作子群22を有する。鍵盤12、CPU14、ROM16、RAM18、楽音生成部20、ダンパペダル21および操作子群22は、バス30を介して接続される。楽音生成部20は、楽音発生回路24、共鳴音付加回路26および音響システム28を有する。   As shown in FIG. 1, the electronic musical instrument 10 according to the present embodiment includes a keyboard 12, a CPU 14, a ROM 16, a RAM 18, a musical tone generator 20, a damper pedal 21, and an operator group 22. The keyboard 12, CPU 14, ROM 16, RAM 18, musical tone generator 20, damper pedal 21 and operator group 22 are connected via a bus 30. The tone generation unit 20 includes a tone generation circuit 24, a resonance addition circuit 26, and an acoustic system 28.

鍵盤12は、演奏者の押鍵操作に応じて、押鍵された鍵を特定する情報および押鍵された鍵のベロシティを示す情報をCPU14に伝達することができる。   The keyboard 12 can transmit to the CPU 14 information specifying the key that has been pressed and information indicating the velocity of the key that has been pressed, in accordance with the player's key pressing operation.

CPU14は、システム制御、操作子群22を構成するスイッチの操作や鍵盤12を構成する鍵の操作の検出、押鍵された鍵に応じた音高の楽音データを生成させるため、楽音生成部20に与える種々の制御信号の生成、共鳴音付加回路26に与える制御信号の生成などを実行する。   The CPU 14 detects the operation of the system control, the operation of the switches constituting the operator group 22, the operation of the key constituting the keyboard 12, and generates the musical sound data of the pitch corresponding to the depressed key. The generation of various control signals to be supplied to the resonance signal, the generation of control signals to be supplied to the resonance sound adding circuit 26, and the like are executed.

ROM16は、スイッチや鍵の操作を検出するプログラム、楽音生成部20の楽音発生回路24に与える制御信号の生成プログラム、共鳴音付加回路26に出力する制御信号の生成プログラムなど、種々のプログラム、プログラムの実行の際に使用される定数、楽音生成部20の楽音発生回路24において生成される楽音信号データのもととなる波形データ、共鳴音付加回路26にて用いられる、インパルス応答係数を含むインパルス応答データなどを記憶する。RAM18は、プログラムの実行の過程で必要な変数、演算により得られた値、パラメータ、入力データ、出力データなどを一時的に記憶する。   The ROM 16 includes various programs and programs such as a program for detecting switch and key operations, a control signal generation program to be supplied to the musical sound generation circuit 24 of the musical sound generation unit 20, and a control signal generation program to be output to the resonance addition circuit 26. , Constants used at the time of execution, waveform data that is the basis of the musical tone signal data generated by the musical tone generator circuit 24 of the musical tone generator 20, and an impulse including an impulse response coefficient used by the resonant tone adding circuit 26 Stores response data and the like. The RAM 18 temporarily stores variables necessary in the course of program execution, values obtained by calculation, parameters, input data, output data, and the like.

本実施の形態において、ダンパペダル21は、オン・オフのみではなくその中間の段階を示す信号を出力することができる。たとえば、ダンパペダル21には縦方向(ペダルの回動軸と垂直方向)に2つのスイッチ(図示せず)が配置され、第1スイッチおよび第2スイッチの双方がオフの状態(ダンパペダル21が踏み込まれていない状態)、第1スイッチのみがオンされている状態(ダンパペダル21が途中まで踏み込まれている状態)、および、第1スイッチおよび第2スイッチの双方がオンされている状態(ダンパペダル21がフルに踏み込まれている状態)を作ることができる。このような構成により、2つのスイッチ双方がオンであるとフルペダル、第1スイッチのみがオンであるとハーフペダル、双方のスイッチがオフであると、ペダルのオフという3つの状態を作ることが可能となる。   In the present embodiment, the damper pedal 21 can output a signal indicating not only on / off but also an intermediate stage. For example, the damper pedal 21 is provided with two switches (not shown) in the vertical direction (perpendicular to the rotation axis of the pedal), and both the first switch and the second switch are off (the damper pedal 21 is depressed). In a state where only the first switch is turned on (a state where the damper pedal 21 is depressed halfway), and a state where both the first switch and the second switch are turned on (the damper pedal 21 is full). Can be made). With this configuration, it is possible to create three states: a full pedal when both switches are on, a half pedal when only the first switch is on, and a pedal off when both switches are off. It becomes.

或いは、ダンパペダル21の踏み込み量に応じて抵抗値が変更できる可変抵抗値を備え、抵抗値に応じた信号を出力するように構成しても良い。   Alternatively, a variable resistance value whose resistance value can be changed according to the depression amount of the damper pedal 21 may be provided, and a signal corresponding to the resistance value may be output.

図2は、本実施の形態にかかる楽音発生回路、共鳴音付加回路およびこれらに関連する構成部材の例を示すブロックダイヤグラムである。   FIG. 2 is a block diagram showing an example of a musical sound generating circuit, a resonance sound adding circuit and related components according to the present embodiment.

図1および図2に示すように、楽音発生回路24は、CPU14から与えられた、発音すべき楽音の音色を示す音色情報、発音すべき音高を示す音高情報およびベロシティ情報に基づいて、所定の音色で、かつ、所定音高の楽音信号データを出力する。上記音色情報、音高情報およびベロシティ情報が第1の制御信号を構成する。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the musical tone generating circuit 24 is based on the tone color information indicating the tone color of the musical tone to be generated, the pitch information indicating the pitch to be generated, and the velocity information, which are given from the CPU 14. Musical tone signal data having a predetermined tone color and a predetermined pitch is output. The timbre information, pitch information, and velocity information constitute the first control signal.

第1の制御信号に含まれる音高情報およびベロシティ情報は、鍵盤12からの信号に基づいて、CPU14により生成される。また、第1の制御信号に含まれる音色情報は、操作子群22に含まれるスイッチの操作情報に基づいて、CPU14により生成される。   The pitch information and velocity information included in the first control signal are generated by the CPU 14 based on the signal from the keyboard 12. The timbre information included in the first control signal is generated by the CPU 14 based on the switch operation information included in the operator group 22.

共鳴音付加回路26は、複数の畳み込み演算回路を有する共鳴音発生回路30、出力レベルを調整する乗算回路31および加算回路32を備え、第2の制御信号にしたがって、楽音信号データに基づく共鳴音データを生成し、楽音信号データと共鳴音データとを合成した合成データを生成して出力する。   The resonance addition circuit 26 includes a resonance generation circuit 30 having a plurality of convolution operation circuits, a multiplication circuit 31 for adjusting the output level, and an addition circuit 32, and the resonance sound based on the musical tone signal data according to the second control signal. Data is generated, and synthesized data obtained by synthesizing the musical tone signal data and the resonance sound data is generated and output.

共鳴音発生回路30は、楽音発生回路24から出力された楽音信号データと、インパルス応答データメモリ33から読み出された対応するインパルス応答係数とを乗算し、乗算結果を加算して共鳴音データとして出力する。乗算回路31は、共鳴音データを所定の増幅率にて乗算する。本実施の形態においては、乗算回路31における増幅率は一定である。また、この乗算回路31は省略されていても良い。加算回路32は、楽音信号データと共鳴音データとを加算して、合成データを出力する。   The resonance generating circuit 30 multiplies the musical tone signal data output from the musical tone generating circuit 24 by the corresponding impulse response coefficient read from the impulse response data memory 33, and adds the multiplication results to obtain resonance sound data. Output. The multiplication circuit 31 multiplies the resonance data by a predetermined amplification factor. In the present embodiment, the amplification factor in the multiplier circuit 31 is constant. Further, the multiplication circuit 31 may be omitted. The adder circuit 32 adds the musical tone signal data and the resonance sound data, and outputs synthesized data.

図2に示すように、共鳴音発生回路30には第2の制御信号が与えられる。CPU12は、ダンパペダル21の状態にしたがった第2の制御信号を生成して共鳴音発生回路30に出力する。   As shown in FIG. 2, the resonance signal generating circuit 30 is given a second control signal. The CPU 12 generates a second control signal according to the state of the damper pedal 21 and outputs the second control signal to the resonance generating circuit 30.

音響システム28は、D/A変換器、増幅回路およびスピーカを有し、合成データをアナログ信号に変換して、アナログ信号を増幅し、スピーカから放音する。   The acoustic system 28 includes a D / A converter, an amplifier circuit, and a speaker, converts the synthesized data into an analog signal, amplifies the analog signal, and emits sound from the speaker.

図3は、本実施の形態にかかる楽音発生回路および波形メモリの構成例を示すブロックダイヤグラムである。図3に示すように、本実施の形態にかかる楽音発生回路24は、波形再生回路36、エンベロープ生成回路37および乗算回路38を有する。   FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the tone generation circuit and the waveform memory according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the tone generation circuit 24 according to the present embodiment includes a waveform reproduction circuit 36, an envelope generation circuit 37, and a multiplication circuit 38.

波形メモリ35には、ピアノ音色データ、ギター系音色データ、ヴァイオリン系音色データなど、種々の音色の波形データが記憶されている。波形メモリ35は、たとえばROM16により実現される。波形再生回路36は、波形メモリ35に記憶された種々の音色のデータから、第1の制御信号に含まれる音色情報にしたがって所定の種別(たとえば、ピアノ音色)の波形データを、第1の制御信号に含まれる音高情報にしたがって読み出す。また、エンベロープ生成回路37は、第1の制御信号に含まれるベロシティ情報にしたがったエンベロープデータを出力する。波形データとエンベロープデータとは、乗算回路38において乗算され、楽音信号データX[n]が出力される。   The waveform memory 35 stores various tone color waveform data such as piano tone color data, guitar tone color data, and violin tone color data. The waveform memory 35 is realized by, for example, the ROM 16. The waveform reproduction circuit 36 performs first control on waveform data of a predetermined type (for example, piano timbre) from various timbre data stored in the waveform memory 35 in accordance with the timbre information included in the first control signal. Read according to the pitch information contained in the signal. The envelope generation circuit 37 outputs envelope data according to velocity information included in the first control signal. The waveform data and the envelope data are multiplied by the multiplication circuit 38, and the musical tone signal data X [n] is output.

また、本実施の形態においては、インパルス応答データメモリ33に、楽音信号データのそれぞれの値と乗算されるインパルス応答係数を含むインパルス応答データが格納される。インパルス応答データメモリには、音色ごとのインパルス応答データが格納される。図3に示す波形メモリを使用する場合には、ピアノ音色インパルス応答データ、フォークギター音色インパルス応答データ、ガットギター音色インパルス応答データ、チェロ音色インパルス応答データ、ヴァイオリン音色インパルスデータが、インパルス応答データメモリ33に格納される。たとえば、インパルス応答データメモリ33はROM16により実現される。また、第2の制御信号には、インパルス応答データを選択する情報、および、共鳴音発生回路30に含まれる乗算回路のそれぞれに与えられる増幅率が含まれる。   In the present embodiment, the impulse response data memory 33 stores impulse response data including an impulse response coefficient to be multiplied with each value of the musical tone signal data. The impulse response data memory stores impulse response data for each tone color. When the waveform memory shown in FIG. 3 is used, the piano tone impulse response data, folk guitar tone impulse response data, gut guitar tone impulse response data, cello tone impulse response data, and violin tone impulse data are stored in the impulse response data memory 33. Stored in For example, the impulse response data memory 33 is realized by the ROM 16. Further, the second control signal includes information for selecting impulse response data, and an amplification factor given to each of the multiplication circuits included in the resonance generating circuit 30.

一般的な積和演算回路においては、以下の式にしたがった積和演算が実行される。   In a general product-sum operation circuit, a product-sum operation according to the following equation is executed.

S[n]=ΣX[n−k]×a[k] (k=0,1,2,・・・,m)
S[n]は、積和演算結果である。また、X[n−k]は楽音信号データ、a[k]はインパルス応答係数である。
S [n] = ΣX [n−k] × a [k] (k = 0, 1, 2,..., M)
S [n] is the product-sum operation result. X [n−k] is the tone signal data, and a [k] is the impulse response coefficient.

図4は、一般的な積和演算回路の概略を示すブロックダイヤグラムである。図4に示すように積和演算回路は、FIRフィルタであり、入力されたデータ(たとえば、楽音信号データX[n])を受け入れて、これを1クロック分だけ遅延して出力する複数の遅延回路40−1〜40−(n−1)、楽音信号データ、或いは、遅延回路から出力された遅延された楽音信号データを受け入れて、受け入れた楽音信号データと、インパルス応答係数a[k]とを乗算する乗算回路41−0〜41−(n−1)、および、乗算回路41−0〜41−(n−1)の出力を加算する加算回路42−1〜42−(n−1)とを有している。図4に示す例では、加算回路42−1は、第0番の乗算回路41−0の出力と第1番の乗算回路41−1の出力とを加算する。また、加算回路42−i(i≧2)は、前段の加算回路42−(i−1)の出力と、第i番の乗算回路41−iの出力とを加算する。   FIG. 4 is a block diagram showing an outline of a general product-sum operation circuit. As shown in FIG. 4, the product-sum operation circuit is an FIR filter, which receives input data (for example, musical tone signal data X [n]) and delays it by one clock and outputs it. The circuit 40-1 to 40- (n-1), the musical tone signal data, or the delayed musical tone signal data output from the delay circuit is received, the received musical tone signal data, and the impulse response coefficient a [k] Multiplication circuits 41-0 to 41- (n-1) and addition circuits 42-1 to 42- (n-1) for adding the outputs of the multiplication circuits 41-0 to 41- (n-1). And have. In the example illustrated in FIG. 4, the adder circuit 42-1 adds the output of the 0th multiplier circuit 41-0 and the output of the 1st multiplier circuit 41-1. The adder circuit 42-i (i ≧ 2) adds the output of the preceding adder circuit 42- (i−1) and the output of the i-th multiplier circuit 41-i.

また、図4に示す例では、最後尾(第(n−1)番)の遅延回路40−(n−1)からの出力が、遅延された楽音信号データ(遅延楽音信号データ)Y(n)として出力できるようになっている。   In the example shown in FIG. 4, the output from the last (number (n-1)) delay circuit 40- (n-1) is the delayed music signal data (delayed music signal data) Y (n ) Can be output.

FIRフィルタのタップ数は、たとえば1024など大きいものであるため、図4に示すような回路をそのまま実現しようとすると、多量の遅延回路および乗算回路が必要となる。たとえば、図4に示す例では、そのままでは、1023個の遅延回路および加算回路、1024個の乗算回路が必要となる。そこで、実際には、パイプラインを利用して、データ読み出し、乗算回路における乗算および加算回路における加算を並列的に実行することで、少数の乗算回路および加算回路によるFIRフィルタを実現している。   Since the number of taps of the FIR filter is as large as, for example, 1024, if a circuit as shown in FIG. 4 is to be realized as it is, a large amount of delay circuits and multiplication circuits are required. For example, in the example shown in FIG. 4, 1023 delay circuits, addition circuits, and 1024 multiplication circuits are required as they are. Therefore, in practice, an FIR filter using a small number of multiplier circuits and adder circuits is realized by using a pipeline to execute data reading, multiplication in a multiplier circuit, and addition in an adder circuit in parallel.

たとえば、FIRフィルタは、図示しないが、遅延された楽音信号データを記憶するとともに、クロックにしたがって楽音信号データをシフトするシフトレジスタと、シフトレジスタにより保持された所定の段の楽音信号データと、当該楽音信号データと乗算すべきインパルス応答係数とを乗算する乗算回路と、乗算回路からの出力と、自身の出力とを累算する加算回路と、を有し、楽音信号データの読み出しおよびインパルス応答係数の読み出し、乗算回路における乗算、並びに、加算回路における累算がパイプライン処理により並列的に実行される。   For example, although not shown, the FIR filter stores the delayed tone signal data, shifts the tone signal data according to the clock, the tone signal data of a predetermined stage held by the shift register, A read circuit for reading musical tone signal data and an impulse response coefficient; a multiplier circuit for multiplying the musical tone signal data by an impulse response coefficient to be multiplied; and an adder circuit for accumulating an output from the multiplier circuit and its own output. Reading, multiplication in the multiplication circuit, and accumulation in the addition circuit are executed in parallel by pipeline processing.

図5は、パイプラインを説明する図である。図5に示すように、FIRフィルタは、最初のクロックタイミング(クロック=0)で、楽音信号データX[n]およびインパルス応答係数a[0]を取得し(符号501参照)、次のクロックタイミング(クロック=1)で、楽音信号データX[n]とインパルス応答係数a[0]とを乗算して乗算値Z[0]を得る(符号511参照)。クロック=1のクロックタイミングでは、FIRフィルタは、上記乗算と並列して、次の楽音信号データX[n−1]およびインパルス応答係数a[1]を読み出す(符号502参照)。   FIG. 5 is a diagram illustrating the pipeline. As shown in FIG. 5, the FIR filter acquires the musical tone signal data X [n] and the impulse response coefficient a [0] at the first clock timing (clock = 0) (see reference numeral 501), and the next clock timing. At (clock = 1), the musical tone signal data X [n] is multiplied by the impulse response coefficient a [0] to obtain a multiplication value Z [0] (see reference numeral 511). At the clock timing of clock = 1, the FIR filter reads the next musical sound signal data X [n−1] and impulse response coefficient a [1] in parallel with the multiplication (see reference numeral 502).

さらに次のクロックタイミング(クロック=2)で、乗算値Z[0]と元の累算値(初期的には累算値=0)とが加算されて累算値S[0]が得られる(符号521参照)。クロック=2のクロックタイミングにおいても、FIRフィルタにおいては、並列的に、楽音信号データX[n−2]およびインパルス応答係数a[2]が取得されるとともに(符号503参照)、楽音信号データX[n−1]とインパルス応答係数a[1]とが乗算されて乗算値Z[1]が算出される(符号512参照)。   Further, at the next clock timing (clock = 2), the multiplied value Z [0] and the original accumulated value (initially accumulated value = 0) are added to obtain an accumulated value S [0]. (See reference numeral 521). Even at the clock timing of clock = 2, in the FIR filter, the tone signal data X [n-2] and the impulse response coefficient a [2] are acquired in parallel (see reference numeral 503), and the tone signal data X [N−1] and the impulse response coefficient a [1] are multiplied to calculate a multiplication value Z [1] (see 512).

パイプライン処理によって、少数の乗算回路および加算回路によって高速な積和演算が実現される。しかしながら、楽音信号データのサンプリング周波数を44.1kHzと考えると、22.7μsで積和演算全てを終了させる必要がある。FIRフィルタの動作クロックを50MHzと高速動作を仮定しても、1クロックあたりの時間は20nsである。したがって、「22.7μs/20ns=1135」であり、FIRフィルタのタップ数は1100程度となる。実際に、1100タップ程度のFIRフィルタでは、共鳴音の生成には不十分である。   By the pipeline processing, a high-speed product-sum operation is realized by a small number of multiplication circuits and addition circuits. However, assuming that the sampling frequency of the musical tone signal data is 44.1 kHz, it is necessary to finish all the product-sum operations in 22.7 μs. Even if the operation clock of the FIR filter is assumed to be 50 MHz and high-speed operation, the time per clock is 20 ns. Therefore, “22.7 μs / 20 ns = 1135”, and the number of taps of the FIR filter is about 1100. Actually, an FIR filter of about 1100 taps is insufficient for generating a resonance sound.

そこで、本実施の形態においては、共鳴音発生回路30において、複数タップ、たとえば、1024タップの積和演算が可能なFIRフィルタを複数設け、それぞれのFIRフィルタから積和演算結果を出力され、かつ、FIRフィルタを直列に接続して、上流側のFIRフィルタにより遅延され、出力された遅延楽音信号データを、下流側のFIRフィルタに入力するような構成とした。このような複数のFIRフィルタによれば、各FIRフィルタから出力された積和演算値を加算することにより、サンプリング周波数を小さくすることなく、より多くのタップ数のFIRフィルタを実現することができる。   Therefore, in the present embodiment, the resonance generating circuit 30 is provided with a plurality of FIR filters capable of product-sum operation of a plurality of taps, for example, 1024 taps, and the product-sum operation result is output from each FIR filter, and The FIR filter is connected in series, and the delayed musical tone signal data delayed by the upstream FIR filter and output is input to the downstream FIR filter. According to such a plurality of FIR filters, by adding the product-sum operation values output from the respective FIR filters, an FIR filter having a larger number of taps can be realized without reducing the sampling frequency. .

図6は、本実施の形態にかかる共鳴音発生回路の例を示すブロックダイヤグラムである。図6に示すように、本実施の形態にかかる共鳴音発生回路30は、複数(本実施の形態では28個)のFIRフィルタ60−1〜60−28を有している。FIRフィルタ60−1〜60−28は、機能的には、図4に示す積和演算回路と同様に、積和演算データS(n)および遅延楽音信号データY(n)を出力することができる。また、実際には、これらFIRフィルタ60−1〜60−28は、それぞれ、パイプライン演算を用いることで、少数の乗算回路および加算回路によって積和演算を実現している。なお、本実施の形態では、複数のFIRフィルタ60−1〜60−28は、全体としてもFIRフィルタを構成する。したがって、以下の説明では、FIRフィルタ60−1〜60−28を、それぞれ積和演算ブロック60−1〜60−28とも称する。   FIG. 6 is a block diagram showing an example of a resonance generating circuit according to the present embodiment. As shown in FIG. 6, the resonance generating circuit 30 according to the present embodiment includes a plurality (28 in the present embodiment) of FIR filters 60-1 to 60-28. Functionally, the FIR filters 60-1 to 60-28 can output the product-sum operation data S (n) and the delayed musical tone signal data Y (n) as in the product-sum operation circuit shown in FIG. it can. In practice, these FIR filters 60-1 to 60-28 each implement a product-sum operation with a small number of multiplier circuits and adder circuits by using pipeline operations. In the present embodiment, the plurality of FIR filters 60-1 to 60-28 constitute an FIR filter as a whole. Therefore, in the following description, the FIR filters 60-1 to 60-28 are also referred to as product-sum operation blocks 60-1 to 60-28, respectively.

本実施の形態にかかる共鳴音発生回路30においては、積和演算ブロック60−1〜60−27のそれぞれから出力される遅延楽音信号データY(n)が、下流側に隣接する積和演算ブロックの楽音信号データとして入力される。たとえば、最上流に位置する積和演算ブロック60−1の遅延楽音信号データY1(n)は、下流に隣接する積和演算ブロック60−2の楽音信号データX2(n)となる。   In the resonance generating circuit 30 according to the present embodiment, the delayed tone signal data Y (n) output from each of the product-sum operation blocks 60-1 to 60-27 is adjacent to the downstream side. Is input as musical tone signal data. For example, the delayed musical tone signal data Y1 (n) of the product-sum calculation block 60-1 located at the most upstream becomes the musical tone signal data X2 (n) of the product-sum calculation block 60-2 adjacent downstream.

また、共鳴音発生回路30は、積和演算ブロック60−1〜60−28のそれぞれの積和演算出力(積和演算データ)S1(n)〜S28(n)を、所定の増幅率を用いて乗算する乗算回路62−1〜62−28を含む出力制御回路61を有している。乗算回路62−1〜62−28のそれぞれの増幅率は、ダンパペダル21の状態などにしたがって、CPU14により演算され、第2の制御信号としてCPU14から共鳴音発生回路30の出力制御回路61に与えられる。この増幅率の演算については後に詳述する。   The resonance generation circuit 30 uses the product-sum operation outputs (product-sum operation data) S1 (n) to S28 (n) of the product-sum operation blocks 60-1 to 60-28 using a predetermined amplification factor. Output control circuit 61 including multiplication circuits 62-1 to 62-28 for multiplication. The amplification factors of the multiplication circuits 62-1 to 62-28 are calculated by the CPU 14 in accordance with the state of the damper pedal 21 and the like, and are supplied from the CPU 14 to the output control circuit 61 of the resonance generating circuit 30 as the second control signal. . The calculation of the amplification factor will be described in detail later.

共鳴音発生回路30は、乗算回路62−1〜62−8の出力を加算(累算)する加算(累算)回路63を有する。加算(累算)回路は、一方の入力を自身の出力(累算値)として、また、他方の入力を積和演算ブロック60−1〜60−28の何れか1つから出力された積和演算値として、累算値と、積和演算ブロック60−1〜60−28の何れかからの積和演算値とを累算していく。全ての積和演算ブロックの積和演算値を累算することで、共鳴音データS[n]を得ることができる。   The resonance generating circuit 30 includes an addition (accumulation) circuit 63 that adds (accumulates) the outputs of the multiplication circuits 62-1 to 62-8. The addition (accumulation) circuit has one input as its own output (accumulation value), and the other input as the product-sum output from any one of the product-sum operation blocks 60-1 to 60-28. As the operation value, the accumulated value and the product-sum operation value from any of the product-sum operation blocks 60-1 to 60-28 are accumulated. Resonance sound data S [n] can be obtained by accumulating the product-sum operation values of all the product-sum operation blocks.

本実施の形態においては、それぞれが1024タップのFIRフィルタ(積和演算ブロック)を28個用いることで、28672タップのFIRフィルタが実現される。また、加算(累算)回路63においては、28回の累算処理を要するが、1024タップのFIRフィルタ処理および累算処理により、1024+28=1076クロック程度しか要することはなく、上述した1135クロックの範囲内におさまる。   In the present embodiment, a 28672-tap FIR filter is realized by using 28 1024-tap FIR filters (product-sum operation blocks). The addition (accumulation) circuit 63 requires 28 accumulation processes. However, the 1024 tap FIR filter process and the accumulation process require only about 1024 + 28 = 1076 clocks. Fits within range.

次に、上述したような構成の電子楽器10において実行される処理について説明する。図7は、本実施の形態にかかる電子楽器10において実行される処理の概略を示すフローチャートである。図7に示すように、CPU14は、RAM18に格納された種々のパラメータを初期化する処理(イニシャライズ)を実行する(ステップ701)。次いで、CPU14は、操作子群22のスイッチの操作、および、鍵盤12の鍵の操作を検出し、操作されたスイッチや鍵の情報をRAM18に格納する(ステップ702)。また、CPU14は、ダンパペダル21の踏み込み状態を検出する(ステップ703)。ステップ703のペダル処理において、CPU14は、ダンパペダル21の現在のペダル状態が、フルペダル、ハーフペダル或いはオフの何れかであるかを検出する。次いで、CPU14は、RAM15に格納されたペダル状態と、現在のペダル状態とを比較して、ペダル状態に変化があった場合には、ペダル状態に変化があったことを示す情報をRAM15に格納する(たとえば、フラグとオンにする)とともに、RAM15中のペダル状態を最新のものに変更する。   Next, processing executed in the electronic musical instrument 10 having the above-described configuration will be described. FIG. 7 is a flowchart showing an outline of processing executed in the electronic musical instrument 10 according to the present embodiment. As shown in FIG. 7, the CPU 14 executes a process (initialization) for initializing various parameters stored in the RAM 18 (step 701). Next, the CPU 14 detects the operation of the switch of the operator group 22 and the operation of the key of the keyboard 12, and stores the operated switch and key information in the RAM 18 (step 702). Further, the CPU 14 detects the depression state of the damper pedal 21 (step 703). In the pedal process of step 703, the CPU 14 detects whether the current pedal state of the damper pedal 21 is a full pedal, a half pedal or off. Next, the CPU 14 compares the pedal state stored in the RAM 15 with the current pedal state, and if there is a change in the pedal state, the information indicating that the pedal state has changed is stored in the RAM 15. (For example, turning on the flag), the pedal state in the RAM 15 is changed to the latest one.

CPU14は、出力制御回路61の乗算回路の各々を制御するための、共鳴度目標値を算出する共鳴度目標値算出処理(ステップ704)、および、共鳴度の現在値を算出する共鳴度演算処理(ステップ705)を実行する。共鳴度目標値算出処理および共鳴度演算処理については後に詳述する。また、CPU14は、ステップ702でオンされたと判断された鍵について、その発音を開始させるべく、音色、音高およびベロシティを示す情報を含む第1の制御信号を、楽音発生回路24に出力する。これにより、押鍵された鍵の音高に相当する楽音信号データが、楽音発生回路24から出力される(ステップ706)。   The CPU 14 controls the degree of resonance target value for controlling each of the multiplication circuits of the output control circuit 61 (step 704), and the degree of resonance calculation process for calculating the current value of the degree of resonance. (Step 705) is executed. The resonance degree target value calculation process and the resonance degree calculation process will be described in detail later. Further, the CPU 14 outputs a first control signal including information indicating tone color, pitch, and velocity to the musical tone generation circuit 24 in order to start sounding the key determined to be turned on in step 702. As a result, musical tone signal data corresponding to the pitch of the depressed key is output from the musical tone generation circuit 24 (step 706).

図8は、本実施の形態にかかる共鳴度目標値算出処理を詳細に示すフローチャートである。図8に示すように、CPU14は、ペダル処理によりRAM15に格納された情報を参照して、ダンパペダル21の状態に変化があったか否かを判断する(ステップ801)。ステップ801でYesと判断された場合には、CPU14は、ダンパペダル21の最新の状態がペダルオフ状態であるか否かを判断する(ステップ802)。ステップ803でYesと判断された場合には、現在の鍵盤の押鍵数に応じた値「押鍵数×a+C」を算出する(ステップ803)。aは係数、Cは定数であり、たとえば、a=8、C=30と定められる。   FIG. 8 is a flowchart showing in detail the resonance degree target value calculation processing according to the present embodiment. As shown in FIG. 8, the CPU 14 refers to the information stored in the RAM 15 by the pedal process, and determines whether or not the state of the damper pedal 21 has changed (step 801). When it is determined Yes in step 801, the CPU 14 determines whether or not the latest state of the damper pedal 21 is a pedal-off state (step 802). If YES is determined in step 803, a value “key press number × a + C” corresponding to the current key press number is calculated (step 803). a is a coefficient and C is a constant. For example, a = 8 and C = 30.

次いで、CPU14は、ステップ803で算出された値が、ハーフペダルの状態に対応する共鳴度目標値83以上であるか否かを判断する(ステップ804)。ステップ804でNoと判断された場合には、上記ステップ803で算出された値がそのまま共鳴度目標値となる。その一方、ステップ803でYesと判断された場合には、CPU11は、共鳴度目標値を、「83」と決定する(ステップ807)。共鳴度目標値は、RAM15に記憶される。   Next, the CPU 14 determines whether or not the value calculated in step 803 is equal to or greater than the resonance degree target value 83 corresponding to the state of the half pedal (step 804). When it is determined No in step 804, the value calculated in step 803 is directly used as the resonance degree target value. On the other hand, if it is determined Yes in step 803, the CPU 11 determines the resonance degree target value as “83” (step 807). The resonance degree target value is stored in the RAM 15.

ステップ802でNoと判断された場合には、CPU11は、RAM15を参照して、ダンパペダル21の最新の状態が、フルペダルの状態であるか否かを判断する(ステップ805)。ステップ805でNo、つまり、ダンパペダル21がハーフペダルの状態である場合には、CPU11は、共鳴度目標値を「83」とする(ステップ805)。その一方、ステップ802でYes、つまり、ダンパペダル21がフルペダルの状態である場合には、CPU11は、共鳴度目標値を「100」とする(ステップ806)。   When it is determined No in step 802, the CPU 11 refers to the RAM 15 and determines whether or not the latest state of the damper pedal 21 is a full pedal state (step 805). If No in step 805, that is, if the damper pedal 21 is in the half pedal state, the CPU 11 sets the resonance degree target value to “83” (step 805). On the other hand, if YES in step 802, that is, if the damper pedal 21 is in the full pedal state, the CPU 11 sets the resonance degree target value to “100” (step 806).

図9は、本実施の形態にかかる共鳴度演算処理を詳細に示すフローチャートである。共鳴度演算処理は、共鳴度現在値を、徐々に共鳴度目標値に近づけていくことで、共鳴音中にノイズが生じることを防止している。また、本実施の形態においては、乗算回路62−nにおいて、共鳴度現在値に応じて、各積和演算ブロックの積和演算出力Si(n)と、増幅率A(i)とが乗算される。この増幅率A(i)も積和演算ブロックの番号iと共鳴度現在値とによって算出される。   FIG. 9 is a flowchart showing in detail the resonance degree calculation processing according to the present embodiment. The resonance degree calculation processing prevents the noise from being generated in the resonance sound by gradually bringing the current value of the resonance degree closer to the resonance degree target value. In the present embodiment, the multiplication circuit 62-n multiplies the product-sum operation output Si (n) of each product-sum operation block and the amplification factor A (i) according to the current value of the resonance level. The This amplification factor A (i) is also calculated from the product-sum operation block number i and the current value of resonance.

複数の積和演算ブロック60−1〜60−28は、積和演算ブロック60−iのiが小さくなるほど、時間軸上、現在に近い楽音信号データとの積和演算が行なわれている。本実施の形態においては、基本的に、増幅率A(i)は、時間軸上の現在に近い位置が最大値を示し、その後、時間軸上で過去になるのにしたがって値が一定或いは減少するような値をとる。   The plurality of product-sum operation blocks 60-1 to 60-28 perform product-sum operation with musical tone signal data close to the present on the time axis as i of the product-sum operation block 60-i decreases. In the present embodiment, basically, the amplification factor A (i) has a maximum value at a position close to the present on the time axis, and thereafter, the value is constant or decreases as it becomes past on the time axis. Take a value that

図9に示すように、CPU11は、RAM15に格納されている共鳴度現在値および共鳴度目標値を取得して(ステップ901)、共鳴度現在値と共鳴度目標値とを比較する(ステップ902)。   As shown in FIG. 9, the CPU 11 acquires the current resonance degree value and the resonance degree target value stored in the RAM 15 (step 901), and compares the current resonance degree value with the resonance degree target value (step 902). ).

共鳴度現在値が共鳴度目標値より小さい場合(現在値<目標値)には、CPU14は、共鳴度現在値をインクリメントする(ステップ903)。共鳴度現在値が共鳴度目標値より大きい場合(現在値>目標値)には、CPU14は、共鳴度現在値をデクリメントする(ステップ904)。得られた共鳴度現在値はRAM15に記憶される。なお、両者が等しい場合(現在値=目標値)にはCPU14は共鳴度現在値についての処理は行なわない。   When the resonance level current value is smaller than the resonance level target value (current value <target value), the CPU 14 increments the resonance level current value (step 903). When the current resonance degree value is larger than the resonance degree target value (current value> target value), the CPU 14 decrements the resonance degree current value (step 904). The obtained resonance degree present value is stored in the RAM 15. If the two values are equal (current value = target value), the CPU 14 does not perform the process for the resonance degree current value.

次いで、CPU14は、積和演算ブロック60−1〜60−28を特定するためのパラメータiを「1」に初期化し(ステップ906)、iが「29」以上になるまで(ステップ906でYes)、ステップ907〜911を繰り返す。   Next, the CPU 14 initializes a parameter i for specifying the product-sum operation blocks 60-1 to 60-28 to “1” (step 906), and until i becomes “29” or more (Yes in step 906). Steps 907 to 911 are repeated.

CPU14は、パラメータiが4以下(つまり、1≦i≦4)であれば、当該パラメータiについての増幅率A(i)を「1」に設定する(ステップ908)。得られた増幅率A(i)はRAM15に記憶される。パラメータiが5以上(つまり、5≦i≦28)であれば、CPU14は、共鳴度現在値が100の場合には(ステップ909でYes)、当該パラメータiについての増幅率A(i)を「1」に設定する(ステップ908)。その一方、共鳴度現在値が100でない(つまり100未満)である場合には、CPU14は、当該パラメータについての増幅率A(i)を以下のように算出する(ステップ910)。   If the parameter i is 4 or less (that is, 1 ≦ i ≦ 4), the CPU 14 sets the amplification factor A (i) for the parameter i to “1” (step 908). The obtained amplification factor A (i) is stored in the RAM 15. If the parameter i is 5 or more (that is, 5 ≦ i ≦ 28), the CPU 14 determines the amplification factor A (i) for the parameter i when the current value of resonance is 100 (Yes in step 909). It is set to “1” (step 908). On the other hand, if the current value of resonance is not 100 (that is, less than 100), the CPU 14 calculates the amplification factor A (i) for the parameter as follows (step 910).

増幅率A(i)=(共鳴度現在値*(29−i)/2400
ステップ910における増幅率A(i)は、iが大きくなるのにしたがって減少し、iが「29」のときに値が「0」となる関数となっている。
Amplification factor A (i) = (current value of resonance degree * (29−i) / 2400
The amplification factor A (i) in step 910 is a function that decreases as i increases and becomes “0” when i is “29”.

CPU14は、パラメータiをインクリメントして(ステップ911)、ステップ906に戻る。   The CPU 14 increments the parameter i (step 911) and returns to step 906.

増幅率A(i)は、iについて以下の関数となる。共鳴度現在値が100であれば、増幅率A(i)は、定数「1」である。共鳴度現在値が100未満の場合には、増幅率A(i)は、iが1〜4のときには一定値「1」であり、i=5以上のときには、iが大きくなるのにしたがって減少し、iが「29」のときに値が「0」となる。また、この増幅率A(i)は、i=5、つまり、減少の開始時の値が、共鳴度現在値により変化する。図10(a)、(b)および(c)は、それぞれ、共鳴度現在値が「30」、「80」および「100」のときの増幅率を示すグラフである。図10(a)、(b)において、パラメータi(積和演算ブロックの番号)が1〜4の範囲では増幅率A(i)は「1」である。その後、パラメータi(積和演算ブロックの番号)が5〜28の範囲では、増幅率A(i)=(共鳴度現在値*(29−i)/2400という演算式にしたがって、パラメータiにしたがった所定の値から増幅率A(i)は単調減少する。また、パラメータi=5における増幅率A(5)、つまり、単調減少する増幅率における初期値(最大値)は、共鳴度現在値が大きくなるのにしたがって大きくなっている。   The amplification factor A (i) is the following function for i. If the current value of resonance is 100, the amplification factor A (i) is a constant “1”. When the current value of resonance is less than 100, the amplification factor A (i) is a constant value “1” when i is 1 to 4, and decreases as i increases when i is 5 or more. When i is “29”, the value is “0”. Further, this amplification factor A (i) is i = 5, that is, the value at the start of the decrease changes depending on the current value of the resonance degree. FIGS. 10A, 10B, and 10C are graphs showing the amplification factors when the current values of resonance are “30”, “80”, and “100”, respectively. 10A and 10B, the amplification factor A (i) is “1” when the parameter i (number of product-sum operation block) is in the range of 1 to 4. After that, when the parameter i (product-sum operation block number) is in the range of 5 to 28, the parameter i is set according to the calculation formula of amplification factor A (i) = (resonance current value * (29−i) / 2400). The amplification factor A (i) monotonously decreases from the predetermined value, and the amplification factor A (5) at the parameter i = 5, that is, the initial value (maximum value) of the monotonically decreasing amplification factor is the resonance current value. As it grows, it grows.

CPU14は、算出した増幅率A(i)(i=1〜28)を、積和演算ブロック60−iに接続された乗算回路62−iにそれぞれ出力する。以下、積和演算ブロック60−i、乗算回路62−iおよび増幅率A(i)について説明する。   The CPU 14 outputs the calculated amplification factors A (i) (i = 1 to 28) to the multiplication circuits 62-i connected to the product-sum operation block 60-i, respectively. Hereinafter, the product-sum operation block 60-i, the multiplication circuit 62-i, and the amplification factor A (i) will be described.

図11(a)、(b)は、ピアノのインパルス応答係数の例を示すグラフである。図11(a)は、ダンパペダルがフルペダルの状態におけるインパルス応答係数、図11(b)は、ダンパペダルがオフの状態におけるインパルス応答係数である。図11(a)、(b)から理解できるように、フルペダルの状態では、ピアノの弦がダンパーから開放されるため、大きな弦共鳴が、フレームや板の共鳴に加わり、かつ、その共鳴が長時間にわたって継続する。それに比較して、ダンパペダルがオフ状態の場合には、ダンパーによって弦が押さえられているため、押鍵された鍵以外の鍵の弦共鳴はほとんどなく、その全体的なレベルが小さい。また、共鳴が継続される時間も、フルペダルの状態と比較すると短い。   11A and 11B are graphs showing examples of piano impulse response coefficients. FIG. 11A shows an impulse response coefficient when the damper pedal is a full pedal, and FIG. 11B shows an impulse response coefficient when the damper pedal is off. As can be understood from FIGS. 11A and 11B, in the full pedal state, the piano strings are released from the damper, so that a large string resonance is added to the resonance of the frame and the plate, and the resonance is long. Continue over time. In contrast, when the damper pedal is in the off state, the strings are pressed by the damper, so there is almost no string resonance of keys other than the pressed key, and the overall level is small. Also, the time for which the resonance is continued is short compared to the full pedal state.

そこで、ダンパペダルがフルペダルの状態におけるインパルス応答係数のみを、ROM16などのメモリに保持し、ダンパペダルがオフ状態のときには、インパルス応答係数に、所定の増幅率を乗じて、インパルス応答係数の値を重み付けすることが考えられる。しかしながら、多数のインパルス応答係数(たとえば、本実施の形態では1024×28=28672タップ)を重み付け演算するためには、乗算回数が非常に多くなる。   Therefore, only the impulse response coefficient when the damper pedal is in the full pedal state is held in a memory such as the ROM 16, and when the damper pedal is in the OFF state, the impulse response coefficient is multiplied by a predetermined amplification factor and the value of the impulse response coefficient is weighted. It is possible. However, in order to perform a weighting operation on a large number of impulse response coefficients (for example, 1024 × 28 = 28672 taps in the present embodiment), the number of multiplications becomes very large.

本実施の形態においては、所定のタップ数(1024タップ)の積和演算ブロック60−1〜60−28の積和演算出力のそれぞれに、増幅率に基づく重みを与え、乗算回路62−1〜62−28において、積和演算出力と、所定の増幅率とを乗算し、重み付けされた積和演算出力を、加算(累算)回路63により累算して、最終的な積和演算結果を共鳴音データとして出力している。このように、直列に接続された積和演算ブロックのそれぞれの積和演算出力と増幅率とを乗算することで、重み付け演算による乗算の回数を著しく小さくすることが可能となる。   In the present embodiment, each product-sum operation output of product-sum operation blocks 60-1 to 60-28 having a predetermined number of taps (1024 taps) is given a weight based on the amplification factor, and multiplication circuits 62-1 to 62-1 62-28, the product-sum operation output is multiplied by a predetermined amplification factor, the weighted product-sum operation output is accumulated by the addition (accumulation) circuit 63, and the final product-sum operation result is obtained. It is output as resonance sound data. In this way, by multiplying the product-sum operation output of each product-sum operation block connected in series and the amplification factor, the number of multiplications by weighting operation can be significantly reduced.

特に、本実施の形態においては、ダンパペダルがフルペダルの状態におけるインパルス応答係数を、インパルス応答係数メモリ33に格納しておき、フルペダルのときには、増幅率を「1」として、積和演算結果がそのまま出力され、かつ、それ以外のときには、1以下の増幅率で重み付けをすることにより、ハーフペダルの状態や、ペダルのオフ状態における共鳴音を適切に生成することができる。   In particular, in this embodiment, the impulse response coefficient when the damper pedal is in the full pedal state is stored in the impulse response coefficient memory 33, and when the pedal is full, the amplification factor is set to "1" and the product-sum operation result is output as it is. In other cases, weighting is performed with an amplification factor of 1 or less, so that the resonance sound in the half pedal state or the pedal off state can be appropriately generated.

本実施の形態において、複数の積和演算ブロック60−1〜60−28は、積和演算ブロック60−iのiが小さくなるほど、時間軸上、現在に近い楽音信号データとの積和演算が行なわれている。したがって、増幅率は、時間軸上の現在に近い位置が最大値を示し、その後、時間軸上で過去になるのにしたがって値が減少している。   In the present embodiment, the plurality of product-sum operation blocks 60-1 to 60-28 perform product-sum operation with musical tone signal data close to the present on the time axis as i of the product-sum operation block 60-i decreases. It is done. Therefore, the amplification factor has a maximum value at a position close to the current position on the time axis, and then decreases as it becomes past on the time axis.

本実施の形態によれば、共鳴音発生回路30は、複数の積和演算ブロック60−1〜60−28を有し、積和演算ブロック60−1〜60−28は、それぞれ、所定のタップ数を有し、楽音信号データとインパルス応答係数データとの乗算結果を加算した積和演算結果を出力するとともに、遅延された楽音信号データを、直列に接続された次の段の積和演算ブロックに供給する楽音信号データとなるように出力する。積和演算ブロックのそれぞれの積和演算出力は、出力制御部61の乗算回路62−1〜62−28により、所定の増幅率A(i)(i=1〜28)と乗算され、さらに加算回路63において加算される。   According to the present embodiment, the resonance generating circuit 30 has a plurality of product-sum operation blocks 60-1 to 60-28, and each of the product-sum operation blocks 60-1 to 60-28 has a predetermined tap. Output the product-sum operation result obtained by adding the multiplication results of the musical tone signal data and the impulse response coefficient data, and the delayed musical tone signal data in the next stage product-sum operation block connected in series Is output so as to be musical tone signal data to be supplied to. Each product-sum operation output of the product-sum operation block is multiplied by a predetermined amplification factor A (i) (i = 1 to 28) by multiplication circuits 62-1 to 62-28 of the output control unit 61, and further added. Addition is performed in the circuit 63.

したがって、積和演算によるインパルス応答係数のそれぞれを変更せず、一定のタップ数の積和演算ブロックからの積和演算出力の重みを変更することで、処理の負担を増大させることなく、所望の共鳴音を生成することが可能となる。また、一連のインパルス応答係数の組を多数有する必要なく、共鳴音を変化させることが可能となる。   Therefore, by changing the weight of the product-sum operation output from the product-sum operation block with a fixed number of taps without changing each of the impulse response coefficients by the product-sum operation, the desired load can be increased without increasing the processing load. Resonance sound can be generated. Further, it is possible to change the resonance sound without having to have a large number of sets of impulse response coefficients.

また、本実施の形態においては、CPU14は、乗算手段のそれぞれに対して出力する増幅率を算出する。CPU14は、初期値が「1」であり、かつ、積和演算ブロックのうち、楽音信号データの遅延の度合いが大きくなるのにしたがって、積和演算ブロックに接続された乗算回路に対する増幅率が小さくなるように増幅率を算出する。たとえば、インパルス応答係数として、もっとも共鳴度合いの大きな楽音に対するインパルス応答係数を、インパルス応答データメモリ33に格納しておき、必要に応じて、楽音信号データの遅延の度合いが大きくなるのにしたがって該積和演算ブロックに接続された乗算回路に対する増幅率が小さくなるように重み付けすることで、共鳴の度合いが適切に小さくなった共鳴音データを生成することが可能となる。   In the present embodiment, the CPU 14 calculates the amplification factor output to each of the multiplication means. The CPU 14 has an initial value of “1”, and the amplification factor for the multiplication circuit connected to the product-sum operation block becomes smaller as the delay of the musical tone signal data increases in the product-sum operation block. The amplification factor is calculated as follows. For example, as an impulse response coefficient, an impulse response coefficient for a musical tone having the highest degree of resonance is stored in the impulse response data memory 33, and the product is increased as the degree of delay of the musical tone signal data increases as necessary. By weighting the multiplication circuit connected to the sum operation block so as to reduce the amplification factor, it is possible to generate the resonance sound data in which the degree of resonance is appropriately reduced.

また、本実施の形態においては、CPU14は、増幅率の減少の開始時の値を変更し、或いは、遅延の度合いに応じた増幅率の減少の度合いを変更することが可能である。これにより、共鳴の度合いを任意に変更することが可能となる。   In the present embodiment, the CPU 14 can change the value at the start of the decrease in the amplification factor, or can change the degree of decrease in the amplification factor according to the degree of delay. Thereby, the degree of resonance can be arbitrarily changed.

さらに、本実施の形態においては、CPU14は、ダンパペダルの状態にしたがって、積和演算ブロックに接続された乗算回路に対する増幅率をそれぞれ変更することができる。これにより、電子楽器のダンパペダルの状態に基づいて適切に共鳴の度合いが異なる共鳴音データを生成することが可能となる。   Furthermore, in the present embodiment, the CPU 14 can change the amplification factors for the multiplication circuits connected to the product-sum operation block according to the state of the damper pedal. Thereby, it is possible to generate resonance data having different degrees of resonance appropriately based on the state of the damper pedal of the electronic musical instrument.

特に、本実施の形態においては、CPU14は、ダンパペダル21がオフ状態のときに、積和演算ブロックのうち、楽音信号データの遅延の度合いが大きくなるのにしたがって、積和演算ブロックに接続された乗算回路の増幅率が小さくなるような増幅率を算出する。これにより、ダンパペダル21のオフ状態のときには、ダンパペダル21がオン状態のときと比較して、時間の経過にともなって共鳴の度合いが寄り小さくなるような共鳴音データを生成することができる。   In particular, in the present embodiment, when the damper pedal 21 is in the OFF state, the CPU 14 is connected to the product-sum operation block as the degree of delay of the musical tone signal data increases in the product-sum operation block. An amplification factor is calculated such that the amplification factor of the multiplication circuit becomes small. Thereby, when the damper pedal 21 is in the off state, resonance sound data can be generated so that the degree of resonance becomes smaller as time passes than when the damper pedal 21 is in the on state.

また、本実施の形態においては、ダンパペダル21が、フルペダルの状態、ハーフペダルの状態およびオフの状態の何れかを示し、CPU14は、フルペダルの状態における第1の増幅率、ハーフペダルの状態における、対応する第2の増幅率、および、オフの状態における、対応する第3の増幅率について、第1の増幅率≧第2の増幅率≧第3の増幅率、となるように増幅率を算出している。これにより、ダンパペダル21の踏み込み状態に応じて、適切な共鳴の度合いの共鳴音データを生成することが可能となる。   Further, in the present embodiment, the damper pedal 21 indicates one of the full pedal state, the half pedal state, and the off state, and the CPU 14 has the first amplification factor in the full pedal state, and the half pedal state. For the corresponding second amplification factor and the corresponding third amplification factor in the OFF state, the amplification factor is calculated so that the first amplification factor ≧ the second amplification factor ≧ the third amplification factor. doing. Accordingly, it is possible to generate resonance sound data having an appropriate degree of resonance according to the depression state of the damper pedal 21.

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。   The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say.

たとえば、前記実施の形態においては、1024タップのFIRフィルタを試用しているが、FIRのフィルタのタップ数はこれに限定されるものではなく楽音信号データのサンプリング周波数(第1のサンプリング周波数fs)およびFIRフィルタの処理速度に応じて決定すれば良い。 For example, although a 1024 tap FIR filter is used in the above embodiment, the number of taps of the FIR filter is not limited to this, and the sampling frequency of the tone signal data (the first sampling frequency fs 1). ) And the processing speed of the FIR filter.

本実施の形態によれば、所定の番号以上の積和演算ブロック(たとえば、i=5)について、増幅率A(i)を、増幅率A(i)=(共鳴度現在値*(29−i)/2400という数式にて算出している。しかしながら、上述したような数式に限定されない。図12(a)〜(c)は、それぞれ、共鳴度現在値が「30」、「80」および「100」のときの増幅率の他の例を示すグラフである。この例においては、積和演算ブロックの番号(パラメータ)iが4以下(つまり、1≦i≦4)であれば、増幅率A(i)は「1」であり、積和演算ブロックの番号iが、5≦i≦28では、増幅率A(i)は下記の式により演算される。   According to the present embodiment, the amplification factor A (i) is set to the amplification factor A (i) = (resonance current value * (29− i) / 2400. However, the present invention is not limited to the above-described mathematical expressions, and the resonance degree current values are “30”, “80”, and FIGS. It is a graph which shows the other example of the amplification factor at the time of "100. In this example, if the number (parameter) i of the product-sum operation block is 4 or less (that is, 1≤i≤4), amplification is performed. The rate A (i) is “1”, and when the product-sum operation block number i is 5 ≦ i ≦ 28, the amplification factor A (i) is calculated by the following equation.

A(i)=(−(100−共鳴度現在値)/a)*(i−5)
+((1−C)/100)*共鳴度現在値+C
aは減少の度合いを決定する定数、また、C(0<C<1)は、i=5のときの増幅率A(i)の初期値を示す定数である。この例では、共鳴度現在値が大きくなるのにしたがって、i=5のときの初期値が大きくなり、かつ、iの増加に伴う増幅率A(i)の減少の度合いが、共鳴度現在値が大きくなるのにしたがって小さくなる。
A (i) = (− (100−resonance current value) / a) * (i−5)
+ ((1-C) / 100) * resonance current value + C
a is a constant that determines the degree of decrease, and C (0 <C <1) is a constant that indicates the initial value of the amplification factor A (i) when i = 5. In this example, as the current value of resonance increases, the initial value when i = 5 increases, and the degree of decrease in the amplification factor A (i) as i increases is the current value of resonance. Becomes smaller as becomes larger.

また、前記実施の形態においては、ダンパペダルがフルペダルの状態におけるインパルス応答係数のみを、ROMなどのメモリに保持し、ペダルの踏み込みが小さくなるのにしたがって共鳴度を小さくして、上記増幅率A(i)は、iが一定の範囲で単調減少するようにしている。しかしながら、これに限定されるものではない。たとえば、ダンパペダルがハーフペダル或いはペダルオフの状態におけるインパルス応答係数を、ROMなどのメモリに応答して、ペダルの踏み込みが大きくなるのにしたがって、共鳴度を大きくして、増幅率A(i)を、iが一定の範囲で増加するようにしても良い。   In the above-described embodiment, only the impulse response coefficient when the damper pedal is in the full pedal state is held in a memory such as a ROM, and the degree of resonance is reduced as the pedal depression is reduced. i) monotonically decreases within a certain range. However, the present invention is not limited to this. For example, the impulse response coefficient when the damper pedal is half-pedal or pedal-off is responsive to a memory such as a ROM, and as the pedal is stepped on, the resonance degree is increased and the amplification factor A (i) is i may be increased within a certain range.

また、前記実施の形態においては、共鳴度現在値に対する増幅率A(i)を収容したテーブルをROMなどメモリに記憶し、CPU11は、共鳴度現在値に応じて、テーブルを読み出して、増幅率A(i)を取得しても良い。   In the embodiment, a table storing the amplification factor A (i) for the current value of resonance is stored in a memory such as a ROM, and the CPU 11 reads the table according to the current value of resonance and reads the gain. A (i) may be acquired.

また、上記実施の形態においては、鍵盤およびダンパペダルを有する電子楽器に本発明を適用したがこれに限定されるものではない。たとえば、通常のパーソナルコンピュータの記憶装置に、上記実施の形態にかかる共鳴音発生回路を実現する処理プログラムを格納し、当該パーソナルコンピュータを、図6〜図9にかかる処理を実現する種々の手段として機能させれば良い。   In the above embodiment, the present invention is applied to an electronic musical instrument having a keyboard and a damper pedal. However, the present invention is not limited to this. For example, a processing program for realizing the resonance generating circuit according to the above embodiment is stored in a storage device of a normal personal computer, and the personal computer is used as various means for realizing the processing according to FIGS. Just make it work.

図1は、本発明の実施の形態にかかる電子楽器の構成を示すブロックダイヤグラムである。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electronic musical instrument according to an embodiment of the present invention. 図2は、本実施の形態にかかる楽音発生回路、共鳴音付加回路およびこれらに関連する構成部材の例を示すブロックダイヤグラムである。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a musical sound generating circuit, a resonance sound adding circuit and related components according to the present embodiment. 図3は、本実施の形態にかかる楽音発生回路および波形メモリの構成例を示すブロックダイヤグラムである。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the tone generation circuit and the waveform memory according to the present embodiment. 図4は、一般的な積和演算回路の概略を示すブロックダイヤグラムである。FIG. 4 is a block diagram showing an outline of a general product-sum operation circuit. 図5は、パイプラインを説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the pipeline. 図6は、本実施の形態にかかる共鳴音発生回路の例を示すブロックダイヤグラムである。FIG. 6 is a block diagram showing an example of a resonance generating circuit according to the present embodiment. 図7は、本実施の形態にかかる電子楽器10において実行される処理の概略を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing an outline of processing executed in the electronic musical instrument 10 according to the present embodiment. 図8は、本実施の形態にかかる共鳴度目標値算出処理を詳細に示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing in detail the resonance degree target value calculation processing according to the present embodiment. 図9は、本実施の形態にかかる共鳴度演算処理を詳細に示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing in detail the resonance degree calculation processing according to the present embodiment. 図10(a)、(b)および(c)は、それぞれ、共鳴度現在値が「30」、「80」および「100」のときの増幅率を示すグラフである。FIGS. 10A, 10B, and 10C are graphs showing the amplification factors when the current values of resonance are “30”, “80”, and “100”, respectively. 図11(a)、(b)は、ピアノのインパルス応答係数の例を示すグラフである。11A and 11B are graphs showing examples of piano impulse response coefficients. 図12(a)〜(c)は、それぞれ、共鳴度現在値が「30」、「80」および「100」のときの増幅率の他の例を示すグラフである。FIGS. 12A to 12C are graphs showing other examples of amplification factors when the current values of resonance are “30”, “80”, and “100”, respectively.

符号の説明Explanation of symbols

10 電子楽器
12 鍵盤
14 CPU
16 ROM
18 RAM
20 楽音生成部
21 ダンパペダル
22 操作子群
24 楽音発生回路
26 共鳴音付加回路
28 音響システム
30 共鳴音発生回路
31 乗算回路
32 加算回路
10 Electronic musical instrument 12 Keyboard 14 CPU
16 ROM
18 RAM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Musical sound production | generation part 21 Damper pedal 22 Control element group 24 Musical sound generation circuit 26 Resonance addition circuit 28 Acoustic system 30 Resonance sound generation circuit 31 Multiplication circuit 32 Addition circuit

Claims (6)

複数個のインパルス応答係数を記憶したインパルス応答係数メモリと、
時系列順に供給される楽音信号データを遅延させ、当該遅延された楽音信号データと前記インパルス応答係数メモリから読み出された、対応するインパルス応答係数とをそれぞれ乗算するとともに、各乗算結果を加算した積和演算結果を出力する積和演算手段と、を備え、
前記積和演算手段は、所定のタップ数を有し、楽音信号データとインパルス応答係数データとの乗算結果を加算した積和演算結果を出力するとともに、遅延された楽音信号データを、直列に接続された次の段の積和演算ブロックに供給する楽音信号データとなるように出力する、複数の積和演算ブロックを有し、
さらに、前記積和演算手段の前記積和演算ブロックからの積和演算結果をそれぞれ受け入れ、前記積和演算結果を所定の増幅率でそれぞれ増幅する複数の乗算手段を有する出力制御手段と、
前記出力制御手段の前記複数の乗算手段からの出力を加算して、共鳴音データとして出力する加算手段と、を備え、
前記出力制御手段が、前記乗算手段のそれぞれに対して出力する増幅率を算出する増幅率算出手段を有し、
前記増幅率算出手段が、前記積和演算ブロックのうち、楽音信号データの遅延の度合いが大きくなるのにしたがって、当該積和演算ブロックに接続された乗算手段に対する増幅率が所定の初期値から小さくなるように、或いは、増幅率が所定の初期値から大きくなるように増幅率を算出することを特徴とする共鳴音発生装置。
An impulse response coefficient memory storing a plurality of impulse response coefficients;
The musical tone signal data supplied in chronological order is delayed, and the delayed musical tone signal data is multiplied by the corresponding impulse response coefficient read from the impulse response coefficient memory, and each multiplication result is added. A product-sum operation means for outputting a product-sum operation result,
The product-sum operation means has a predetermined number of taps and outputs a product-sum operation result obtained by adding the multiplication results of the tone signal data and the impulse response coefficient data, and connects the delayed tone signal data in series. A plurality of product-sum operation blocks that output the music signal data to be supplied to the product-sum operation block of the next stage,
Further, an output control means having a plurality of multiplication means for respectively accepting the product-sum operation results from the product-sum operation block of the product-sum operation means and amplifying the product-sum operation results at a predetermined amplification rate,
Adding output from the plurality of multiplying means of the output control means, and outputting as resonance sound data,
The output control means has amplification factor calculation means for calculating an amplification factor to be output to each of the multiplication means,
As the degree of delay of the musical tone signal data increases in the product-sum operation block, the amplification factor calculation unit decreases the amplification factor for the multiplication unit connected to the product-sum operation block from a predetermined initial value. The resonance generation apparatus is characterized in that the amplification factor is calculated so that the amplification factor increases from a predetermined initial value.
前記増幅率算出手段が、前記増幅率における減少或いは増加の開始時の値を変更し、或いは、前記遅延の度合いに応じた増幅率の減少或いは増加の度合いを変更することが可能であることを特徴とする請求項1に記載の共鳴音発生装置。   The amplification factor calculating means can change a value at the start of the decrease or increase in the amplification factor, or can change the decrease or increase of the amplification factor according to the degree of the delay. The resonance generator according to claim 1, wherein 請求項1または2に記載の共鳴音発生装置と、
波形データを格納した波形データメモリと、
前記波形データメモリから波形データを読み出して、波形データに基づき、指定された所定の音高の楽音信号データを生成する楽音発生手段と、
共鳴音の共鳴度合いを制御するダンパペダルとを備えた電子楽器であって、
前記出力制御手段の増幅率算出手段が、前記ダンパペダルの状態にしたがって、前記増幅率を算出することを特徴とする電子楽器。
A resonance generator according to claim 1 or 2,
A waveform data memory storing waveform data;
A tone generator for reading out waveform data from the waveform data memory and generating tone signal data of a specified predetermined pitch based on the waveform data;
An electronic musical instrument having a damper pedal for controlling the resonance degree of the resonance sound,
An electronic musical instrument characterized in that the amplification factor calculation means of the output control means calculates the amplification factor according to the state of the damper pedal.
前記インパルス応答係数メモリが、ピアノのダンパペダルのオン状態のときに相当するインパルス応答係数を格納し、
前記出力制御手段の増幅率算出手段が、前記ダンパペダルがオフ状態のときに、前記積和演算ブロックのうち楽音信号データの遅延の度合いが大きくなるのにしたがって、当該積和演算ブロックに接続された乗算手段に対する増幅率が小さくなるような増幅率を算出して、算出された増幅率を、前記出力制御手段の乗算手段に出力することを特徴とする請求項3に記載の電子楽器。
The impulse response coefficient memory stores an impulse response coefficient corresponding to the piano damper pedal being on,
The gain calculation means of the output control means is connected to the product-sum calculation block as the degree of delay of the musical sound signal data in the product-sum calculation block increases when the damper pedal is in the off state. 4. The electronic musical instrument according to claim 3, wherein an amplification factor is calculated such that the amplification factor with respect to the multiplication unit is small, and the calculated amplification factor is output to the multiplication unit of the output control unit.
前記ダンパペダルが、フルペダルの状態、ハーフペダルの状態およびオフの状態の何れかを示し、
前記出力制御手段の増幅率算出手段が、フルペダルの状態における第1の増幅率、ハーフペダルの状態における、対応する第2の増幅率、および、オフの状態における、対応する第3の増幅率について、
第1の増幅率≧第2の増幅率≧第3の増幅率となるように増幅率を算出することを特徴とする請求項4に記載の電子楽器。
The damper pedal indicates one of a full pedal state, a half pedal state and an off state,
The amplification factor calculation means of the output control means has a first amplification factor in the full pedal state, a corresponding second amplification factor in the half pedal state, and a corresponding third amplification factor in the off state. ,
5. The electronic musical instrument according to claim 4, wherein the amplification factor is calculated such that the first amplification factor ≧ the second amplification factor ≧ the third amplification factor.
複数個のインパルス応答係数を記憶したインパルス応答係数メモリを含む記憶装置を備えたコンピュータを、
時系列順に供給される楽音信号データを遅延させ、当該遅延された楽音信号データと前記インパルス応答係数メモリから読み出された、対応するインパルス応答係数とをそれぞれ乗算するとともに、各乗算結果を加算した積和演算結果を出力する積和演算手段であって、所定のタップ数を有し、楽音信号データとインパルス応答係数データとの乗算結果を加算した積和演算結果を出力するとともに、遅延された楽音信号データを、直列に接続された次の段の積和演算ブロックに供給する楽音信号データとなるように出力する、複数の積和演算ブロックを有する積和演算手段、
前記積和演算手段の前記積和演算ブロックからの積和演算結果をそれぞれ受け入れ、前記積和演算結果を所定の増幅率でそれぞれ増幅する複数の乗算手段、並びに前記乗算手段のそれぞれに対して出力する増幅率を算出する増幅率算出手段を有する出力制御手段、並びに、
前記出力制御手段の前記複数の乗算手段からの出力を加算して、共鳴音データとして出力する加算手段、として機能させ、
前記増幅率算出手段が、前記積和演算ブロックのうち、楽音信号データの遅延の度合いが大きくなるのにしたがって、当該積和演算ブロックに接続された乗算手段に対する増幅率が所定の初期値から小さくなるように、或いは、増幅率が所定の初期値から大きくなるように増幅率を算出することを特徴とする共鳴音発生プログラム。
A computer having a storage device including an impulse response coefficient memory storing a plurality of impulse response coefficients,
The musical tone signal data supplied in chronological order is delayed, and the delayed musical tone signal data is multiplied by the corresponding impulse response coefficient read from the impulse response coefficient memory, and each multiplication result is added. A product-sum operation means for outputting a product-sum operation result, having a predetermined number of taps, outputting a product-sum operation result obtained by adding a multiplication result of musical tone signal data and impulse response coefficient data, and delayed. A product-sum operation means having a plurality of product-sum operation blocks for outputting the tone signal data to be the tone signal data supplied to the product-sum operation block of the next stage connected in series;
A product-sum operation result from the product-sum operation block of the product-sum operation unit is received, and a plurality of multiplication units for amplifying the product-sum operation result at a predetermined amplification rate, respectively, and output to each of the multiplication units An output control means having an amplification factor calculating means for calculating the amplification factor, and
Add the outputs from the plurality of multiplication means of the output control means, function as addition means for outputting as resonance sound data,
As the degree of delay of the musical tone signal data increases in the product-sum operation block, the amplification factor calculation unit decreases the amplification factor for the multiplication unit connected to the product-sum operation block from a predetermined initial value. The resonance generation program is characterized in that the amplification factor is calculated so that the amplification factor increases from a predetermined initial value.
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