JPH0122632B2 - - Google Patents

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JPH0122632B2
JPH0122632B2 JP59119084A JP11908484A JPH0122632B2 JP H0122632 B2 JPH0122632 B2 JP H0122632B2 JP 59119084 A JP59119084 A JP 59119084A JP 11908484 A JP11908484 A JP 11908484A JP H0122632 B2 JPH0122632 B2 JP H0122632B2
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JP
Japan
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waveform
information
tone
timbre
musical tone
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JP59119084A
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Japanese (ja)
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JPS60263196A (en
Inventor
Hideo Suzuki
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Original Assignee
Yamaha Corp
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Publication date
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Priority to US07/245,991 priority patent/US4939973A/en
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は波形メモリ読出し方式の楽音発生装
置に関し、詳しくは楽音の発音開始から終了に至
るまでの全波形もしくはその一部の波形を記憶し
た波形メモリを読み出して楽音を発生する楽音発
生装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a musical tone generator using a waveform memory read method, and more specifically, the present invention relates to a musical tone generating device that uses a waveform memory read method, and more specifically, it stores the entire waveform or a part of the waveform from the start to the end of musical tone generation. The present invention relates to a musical tone generating device that reads a waveform memory and generates musical tones.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、楽音の発音開始から終了に至るまでの全
波形もしくはその一部の複数周期波形を波形メモ
リに記憶させておき、この波形メモリを読み出す
ことにより、自然楽器に極めて近似した高品質の
楽音を発生し得るようにした楽音発生装置がある
(特開昭52−121313号)。
Conventionally, the entire waveform from the start to the end of a musical tone, or a multi-cycle waveform of a part thereof, is stored in a waveform memory, and by reading this waveform memory, it is possible to generate a high-quality musical tone that closely resembles that of a natural musical instrument. There is a musical tone generating device that can generate musical tones (Japanese Patent Application Laid-Open No. 121313/1983).

ところが、この楽音発生装置は、波形メモリに
記憶した全波形もしくは一部波形を読み出してそ
のまま直接楽音信号として発生するものであるた
め、発生される楽音の音色変化が一様で音楽的に
おもしろ味が無いという欠点がある。そこで、発
生すべき楽音の音高や音域に応じて音色を変える
キースケーリング制御や演奏用鍵の操作状態(操
作速度、操作強さ)に応じて音色を変えるタツチ
レスポンス制御、さらには各種操作子の操作状態
に応じて音色を変える操作子制御を行おうとする
と、これらの制御内容別に複数の波形メモリを設
け、このうち1つを選択して読み出さなければな
らず、構成が複雑化すると同時に、波形メモリの
容量が膨大なものになつてしまう欠点が生じてい
た。
However, since this musical tone generator reads out all or part of the waveform stored in the waveform memory and directly generates it as a musical tone signal, the timbre changes of the generated musical tone are uniform and musically interesting. The disadvantage is that there is no Therefore, we have implemented key scaling control, which changes the timbre according to the pitch and range of the musical sound to be generated, and touch response control, which changes the timbre according to the operational state of the performance keys (operation speed, operation strength), as well as various controls. In order to perform operator control that changes the timbre according to the operating state of the controller, it is necessary to provide multiple waveform memories for each control content and select and read out one of these memories, which complicates the configuration. A disadvantage has arisen that the capacity of the waveform memory becomes enormous.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

この発明は、キースケーリング制御などの音色
変化制御を行おうとする場合に構成が複雑化する
という問題点と、波形メモリの容量が膨大になる
という問題点を解決しようとするものであり、簡
単で小容量の波形メモリの構成でキースケーリン
グ制御などの音色変化を付与することができる楽
音発生装置を提供することを目的としている。
This invention is an attempt to solve the problems of complicating the configuration when performing tone change control such as key scaling control and the problem of the waveform memory having an enormous capacity. It is an object of the present invention to provide a musical tone generating device that can apply tone color changes such as key scaling control with a small-capacity waveform memory configuration.

〔問題点を解決するための手段および作用〕[Means and actions for solving problems]

この発明は、波形メモリから読み出される波形
情報を変更して異なる音色の波形情報を形成する
波形変更手段と、この波形変更手段から出力され
る波形情報と波形メモリから読み出される波形情
報とを合成する合成手段と、キースケーリング回
路やタツチレスポンス回路などの音色調整手段か
ら出力される音色調整情報に基づき上記合成手段
における2つの波形情報の合成比率を制御する合
成比制御手段とを設け、上記合成手段の出力を音
色変化の付与された楽音信号として出力するよう
にしたものである。
The present invention includes a waveform changing means for changing waveform information read from a waveform memory to form waveform information of a different tone, and a method for synthesizing the waveform information output from the waveform changing means and the waveform information read from the waveform memory. a synthesis means; and a synthesis ratio control means for controlling a synthesis ratio of two waveform information in the synthesis means based on timbre adjustment information outputted from a timbre adjustment means such as a key scaling circuit or a touch response circuit; The output is outputted as a musical tone signal with timbre changes added.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、この発明を適用した電子楽器の一実
施例を示す全体ブロツク図であり、この実施例の
電子楽器には複数の時分割発音チヤンネルが設け
られ、この時分割発音チヤンネルに対し鍵盤での
1ないし複数の各押圧鍵を割り当てることによつ
て同時に複数の押圧鍵に対応した楽音が発音でき
るようになつている。第1図において、1は発生
すべき楽音の音高指定を行う複数の演奏用鍵を備
えた鍵盤、2は鍵盤1における押圧鍵を検出し、
各押圧鍵に対応したキーコードKCを複数の時分
割発音チヤンネル(以下、単に発音チヤンネルと
いう)のいずれかにそれぞれ割り当て、この割当
てチヤンネルに同期したタイミングで時分割出力
するキーアサイナである。この場合、キーアサイ
ナ2は押圧鍵に対応したキーコードKCを割り当
てると同時に、当該押圧鍵が離されるまでの間論
理“1”を継続するキーオン信号KONを割当て
チヤンネルに同期して出力すると共に、新たな押
圧鍵のキーコードKCをいずれかの発音チヤンネ
ルに割り当てた場合にはこのことを示す短いパル
ス幅のキーオンパルスKONP(“1”信号)を当
該割当てチヤンネルに同期したタイミングで出力
する。
FIG. 1 is an overall block diagram showing one embodiment of an electronic musical instrument to which the present invention is applied. The electronic musical instrument of this embodiment is provided with a plurality of time-division sounding channels, and a keyboard for each of the time-sharing sounding channels. By assigning one or more keys to be pressed, musical tones corresponding to the plurality of keys to be pressed can be generated at the same time. In FIG. 1, 1 is a keyboard equipped with a plurality of performance keys for specifying the pitch of musical tones to be generated; 2 is a keyboard that detects pressed keys on keyboard 1;
This key assigner assigns a key code KC corresponding to each pressed key to one of a plurality of time-division sounding channels (hereinafter simply referred to as sounding channels) and outputs it in a time-division manner at a timing synchronized with the assigned channel. In this case, the key assigner 2 assigns a key code KC corresponding to the pressed key, and at the same time outputs a key-on signal KON that continues at logic "1" until the pressed key is released in synchronization with the assigned channel, and When the key code KC of a pressed key is assigned to one of the sounding channels, a short pulse width key-on pulse KONP (“1” signal) indicating this is output at a timing synchronized with the assigned channel.

3はキーアサイナ2から出力されるキーコード
KCに基づき押圧鍵の音高に対応した周波数のノ
ートクロツク信号NCKを各発音チヤンネル別に
時分割で出力するノートクロツク発生器、4は前
記ノートクロツク信号NCKを選択的に通過させ
るゲート、5はゲート4を介して入力されるノー
トクロツク信号NCKを各発音チヤンネルごとに
それぞれカウントして後述するトーンジエネレー
タ10内の波形メモリのアドレス信号ADを形成
するアドレスカウンタである。このアドレスカウ
ンタ5は複数の発音チヤンネルにそれぞれ対応し
た複数のカウントチヤンネルを有しており、各発
音チヤンネルに対応したタイミングでノートクロ
ツク発生器3から入力されるノートクロツク信号
NCKをそれぞれ対応するカウントチヤンネルで
カウントし、各カウントチヤンネルのカウント値
を波形メモリのアドレス信号ADとして時分割出
力する。
3 is the key code output from key assigner 2
A note clock generator that outputs a note clock signal NCK of a frequency corresponding to the pitch of the pressed key based on KC in a time-division manner for each sound channel; 4 is a gate that selectively passes the note clock signal NCK; 5 is a gate that selectively passes the note clock signal NCK; This is an address counter that counts the note clock signal NCK inputted to each tone generation channel for each sound generation channel to form an address signal AD of a waveform memory in the tone generator 10, which will be described later. This address counter 5 has a plurality of count channels corresponding to a plurality of sound generation channels, and receives a note clock signal inputted from the note clock generator 3 at a timing corresponding to each sound generation channel.
The NCK is counted by each corresponding count channel, and the count value of each count channel is time-divisionally output as the address signal AD of the waveform memory.

この場合、各カウントチヤンネルはそれぞれ対
応する発音チヤンネルに新たな押圧鍵が割り当て
られた時、キーアサイナ2から出力されるキーオ
ンパルスKONPによつて以前のカウント値がリ
セツトされ、このリセツト値から新たなカウント
動作を開始する。
In this case, when a new pressed key is assigned to the corresponding sound generation channel, the previous count value of each count channel is reset by the key-on pulse KONP output from the key assigner 2, and a new count value is generated from this reset value. Start operation.

6はアドレスカウンタ5から出力される各発音
チヤンネルのアドレス信号ADが波形メモリの最
終アドレス値に達した否かを検出するエンドアド
レス検出回路であり、アドレス信号ADが波形メ
モリの最終アドレス値に達した場合にはこのアド
レス信号ADの発音チヤンネルの時分割タイミン
グでゲート4に対してインヒビツト信号をインバ
ータ8を介して供給し、アドレスカウンタ5にお
ける最終アドレス値に達したカウントチヤンネル
のカウント動作を停止させる。
6 is an end address detection circuit that detects whether the address signal AD of each sound generation channel output from the address counter 5 has reached the final address value of the waveform memory; In this case, an inhibit signal is supplied to the gate 4 via the inverter 8 at the time division timing of the sound generation channel of this address signal AD, and the counting operation of the count channel that has reached the final address value in the address counter 5 is stopped. .

9はピアノやバイオリンなどの所望の音色を選
択する音色選択回路であり、選択音色を表わす音
色選択情報TCを出力する。
A timbre selection circuit 9 selects a desired timbre such as piano or violin, and outputs timbre selection information TC representing the selected timbre.

10は、楽音の発音開始から終了に至るまでの
全波形に関する波形情報を音色選択回路9で選択
可能な各音色ごとに記憶した波形メモリを備え、
この波形メモリの波形情報をアドレスカウンタ5
から与えられるアドレス信号ADによつて読み出
すことにより、押圧鍵の音高に対応した楽音信号
Gを発生するトーンジエネレータであり、前述し
たように同時発音数に対応した複数の発音チヤン
ネルを有している。この発音チヤンネルは、波形
メモリを含む回路を時分割的に使用することによ
つて構成されている。
10 includes a waveform memory that stores waveform information regarding the entire waveform of a musical tone from the start to the end for each tone selectable by the tone selection circuit 9;
The waveform information of this waveform memory is transferred to the address counter 5.
This is a tone generator that generates a musical tone signal G corresponding to the pitch of the pressed key by reading it with an address signal AD given from ing. This sound generation channel is constructed by using a circuit including a waveform memory in a time-division manner.

11は鍵盤1における鍵の操作速度あるいは操
作強さを検出し、このことを表わすタツチ情報
TSを出力するタツチ検出回路、12はタツチ検
出回路11から出力されるタツチ情報TSと音色
選択回路9から出力される音色選択情報TCに基
づき、選択音色に適合した特性のタツチデータ
TDをタツチ情報TSに従つて出力するタツチデ
ータ発生回路であり、ここでは3系列のタツチデ
ータTD1〜TD3を出力する。
11 detects the operating speed or operating strength of the keys on the keyboard 1, and provides touch information indicating this.
A touch detection circuit 12 outputs a TS, and a touch detection circuit 12 generates touch data with characteristics suitable for the selected timbre based on the touch information TS output from the touch detection circuit 11 and the timbre selection information TC output from the timbre selection circuit 9.
This is a touch data generation circuit that outputs TD according to touch information TS, and here outputs three series of touch data TD 1 to TD 3 .

13はキーアサイナ2から出力されるキーオン
信号KONによつて動作を開始し、各発音チヤン
ネルで形成される楽音信号Gの音色や振幅をその
立上りから立下りまでの間時間変化させるための
エンベロープ信号ENVを発生するエンベロープ
信号発生回路であり、ここから発生されるエンベ
ロープ信号ENVは音色選択情報TCで示される選
択音色毎に波形形状が異なり、しかも1つの選択
音色につき3系列のエンベロープ信号ENV1
ENV3として出力される。
13 is an envelope signal ENV which starts its operation in response to the key-on signal KON outputted from the key assigner 2 and changes the timbre and amplitude of the musical tone signal G formed by each sound generation channel over time from its rise to fall. The envelope signal ENV generated from this circuit has a different waveform shape for each selected tone indicated by the tone selection information TC, and three series of envelope signals ENV 1 to 1 are generated for each selected tone.
Output as ENV 3 .

14はキーアサイナ2から出力されるキーコー
ドKCと音色選択回路9から出力される音色選択
情報TCに基づき、各発音チヤンネルで形成され
る楽音信号Gの音色や振幅を押圧鍵の音域と選択
音色に応じて制御するためのキースケーリング情
報KSを出力するキースケーリング制御回路であ
り、ここでも前記の回路12および13と同様に
3系列のキースケーリング情報KS1〜KS3が出力
される。
14, based on the key code KC output from the key assigner 2 and the timbre selection information TC output from the timbre selection circuit 9, the timbre and amplitude of the musical tone signal G formed in each sound generation channel are adjusted to the tonal range of the pressed key and the selected timbre. This is a key scaling control circuit that outputs key scaling information KS for controlling accordingly, and like the circuits 12 and 13 described above, three series of key scaling information KS 1 to KS 3 are output here as well.

15は楽音の明るさなどの音色および音量など
を制御するための複数の操作子を備え、これら操
作子の操作状態に応じた操作子情報OPDを出力
する操作子回路であり、ここでも3系列の操作子
情報OPD1〜OPD3が出力される。
Reference numeral 15 denotes an operator circuit which is equipped with a plurality of operators for controlling the tone color and volume such as the brightness of musical tones, and outputs operator information OPD according to the operation status of these operators. Operator information OPD 1 to OPD 3 is output.

16はトーンジエネレータ10で形成された各
発音チヤンネルのデイジタル楽音信号Gをアナロ
グの楽音信号に変換し、サウンドシステム17か
ら楽音として発音させるDA変換器である。
Reference numeral 16 denotes a DA converter that converts the digital musical tone signal G of each sound generation channel formed by the tone generator 10 into an analog musical tone signal, and causes the sound system 17 to generate a musical tone.

なお、タツチデータ発生回路12、エンベロー
プ信号発生回路13およびキースケーリング制御
回路14は、各発音チヤンネル別に楽音信号Gの
音色や振幅を制御するため、3系列のタツチデー
タTD1〜TD3、キースケーリング情報KS1〜KS3
およびエンベロープ信号ENV1〜ENV3を各発音
チヤンネルに対応した時分割タイミングに同期し
て出力する。ここで、タツチデータ発生回路12
が出力するタツチデータTD1〜TD3、エンベロー
プ信号発生回路13が出力するエンベロープ信号
ENV1〜EENV3およびキースケーリング制御回
路14が出力するキースケーリング情報KS1
KS3の一例をそれぞれ第3図a,b,cに示す。
なお、この場合各回路12〜14のデータ出力特
性は音色選択情報TCが示す音色に応じて異なる。
Note that the touch data generation circuit 12, envelope signal generation circuit 13, and key scaling control circuit 14 control the timbre and amplitude of the musical tone signal G for each sound generation channel, so they generate three series of touch data TD 1 to TD 3 and key scaling. Information KS 1 ~ KS 3
And envelope signals ENV 1 to ENV 3 are output in synchronization with time division timing corresponding to each sound generation channel. Here, the touch data generation circuit 12
The touch data TD 1 to TD 3 output by the envelope signal generating circuit 13 and the envelope signal output by the envelope signal generation circuit 13
ENV 1 to EENV 3 and key scaling information KS 1 to output by the key scaling control circuit 14
Examples of KS 3 are shown in Figures 3a, b, and c, respectively.
In this case, the data output characteristics of each circuit 12 to 14 differ depending on the tone color indicated by the tone color selection information TC.

第2図は、トーンジエネレータ10の詳細な構
成の一例を示すブロツク図であり、楽音の発音開
始から終了に至るまでの全波形に関する波形情報
を音色選択回路9で選択可能な各音色ごとに記憶
した波形メモリ100と、この波形メモリ100
から音色選択情報TCおよびアドレス信号ADに
従つて読み出される波形情報WV0を変更して他
の音色の波形情報WV1に変更する音色回路10
1を備えている。また、波形メモリ100から読
み出される波形情報WV0と音色回路101から
出力される波形情報WV1とをそれぞれ重み付け
した後合成する乗算器102,103および加算
器104を備えると共に、加算器104から出力
される合成波形情報WV2を重み付けして楽音信
号として出力する乗算器105を備えている。さ
らに、前述した3系列のタツチデータTD1
TD3、エンベロープ信号ENV1〜ENV3、キース
ケーリング情報KS1〜KS3および操作子情報
OPD1〜OPD3のうち同じ系列の信号の組合せ
〔TD1,ENV1,KS1,OPD1〕〜〔TD3,ENV3
KS3,OPD3〕に基づき、乗算器102における
波形情報WV0を重み付けするための係数E1、乗
算器103における波形情報WV1を重み付けす
るための係数E2、乗算器105における合成波
形情報WV2を重み付けするための係数E3をそれ
ぞれ発生する3個の係数発生回路106〜108
を備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of a detailed configuration of the tone generator 10, in which waveform information regarding all waveforms from the start to the end of musical tones is collected for each selectable tone by the tone selection circuit 9. The stored waveform memory 100 and this waveform memory 100
Tone color circuit 10 that changes waveform information WV 0 read out according to tone selection information TC and address signal AD to waveform information WV 1 of another tone.
1. It also includes multipliers 102 and 103 and an adder 104 that weight the waveform information WV 0 read from the waveform memory 100 and the waveform information WV 1 output from the timbre circuit 101 and then combine them. The multiplier 105 weights the synthesized waveform information WV 2 and outputs it as a musical tone signal. Furthermore, the three series of touch data TD 1 ~
TD 3 , envelope signal ENV 1 to ENV 3 , key scaling information KS 1 to KS 3 , and control information
Combination of signals of the same series among OPD 1 to OPD 3 [TD 1 , ENV 1 , KS 1 , OPD 1 ] to [TD 3 , ENV 3 ,
KS 3 , OPD 3 ], a coefficient E 1 for weighting the waveform information WV 0 in the multiplier 102, a coefficient E 2 for weighting the waveform information WV 1 in the multiplier 103, and a composite waveform information in the multiplier 105. Three coefficient generation circuits 106 to 108 each generating a coefficient E 3 for weighting WV 2
It is equipped with

この場合、係数発生回路106〜108は演算
回路またはメモリまたはそれらの組合せ等により
構成され、一方音色回路101は所望のフイルタ
特性のデイジタルフイルタ等で構成される。ま
た、これらトーンジエネレータ10を構成する各
部分は全て時分割で動作し、各発音チヤンネルに
割当てられた楽音信号を時分割的に形成する。
In this case, the coefficient generation circuits 106 to 108 are constituted by an arithmetic circuit, a memory, or a combination thereof, while the timbre circuit 101 is constituted by a digital filter or the like having desired filter characteristics. Further, all of the parts constituting the tone generator 10 operate in a time-division manner, and form musical tone signals assigned to each sound generation channel in a time-division manner.

以上のような構成のトーンジエネレータ10の
動作を説明する。なお、以下では説明を簡単にす
るために1つの発音チヤンネルについて説明す
る。
The operation of the tone generator 10 configured as above will be explained. Note that, in order to simplify the explanation, one sound generation channel will be explained below.

波形メモリ100からは音色選択情報TCが表
わす音色に対応した波形情報がアドレス信号AD
に従つて押圧鍵の音高に対応した速度で順次読み
出され、この読み出された波形情報WV0は乗算
器102に供給されて係数E1と乗算されること
により重み付けされる。また、この波形情報
WV0は音色回路101に入力される。音色回路
101は波形情報WV0の波形形状(音色)を変
更して波形情報WV1として出力する。この音色
回路101から出力される波形情報WV1は乗算
器103に入力され、ここで係数E2が乗算され
ることによつて重み付けされる。
From the waveform memory 100, waveform information corresponding to the timbre represented by the timbre selection information TC is sent to the address signal AD.
Accordingly, the waveform information WV 0 is sequentially read out at a speed corresponding to the pitch of the pressed key, and the read waveform information WV 0 is supplied to the multiplier 102 and weighted by being multiplied by a coefficient E 1 . Also, this waveform information
WV 0 is input to the tone circuit 101 . The timbre circuit 101 changes the waveform shape (timbre) of the waveform information WV 0 and outputs it as waveform information WV 1 . The waveform information WV 1 output from the tone color circuit 101 is input to a multiplier 103, where it is weighted by being multiplied by a coefficient E 2 .

このようにして重み付けされた波形情報E1
WVおよびE2・WV1は加算器104で加算され
ることによつて合成され、さらに乗算器105に
入力され、ここで係数E3が乗算されることによ
つてさらに重み付けされる。
The waveform information E1・weighted in this way
WV and E 2 ·WV 1 are combined by being added in an adder 104, and are further input to a multiplier 105, where they are further weighted by being multiplied by a coefficient E 3 .

ここで、たとえば、音色回路101のフイルタ
特性をハイパスフイルタ特性とし、またキースケ
ーリング制御回路14が第3図cに示したような
キースケーリング情報KS1〜KS3を出力するもの
とし、さらに係数発生回路106〜108から出
力される係数E1〜E3とキースケーリング情報KS1
〜KS3との関係を第4図のグラフに示すように設
定した場合、加算器104で合成される2つの波
形情報E1・WV0,E2・WV1の重みは情報E2
WV1の方が高音域になるにつれて大きくなり、
高音域の楽音ほど高次倍音成分が漸次強調される
ものとなる。また、合成後の楽音の振幅は係数
E3が高音域になるにつれて小さくなるため、こ
れに比例して高音域の楽音ほど振幅が漸次小さく
なる。
Here, for example, it is assumed that the filter characteristic of the tone circuit 101 is a high-pass filter characteristic, that the key scaling control circuit 14 outputs key scaling information KS 1 to KS 3 as shown in FIG. Coefficients E 1 to E 3 output from circuits 106 to 108 and key scaling information KS 1
~KS 3 is set as shown in the graph of FIG. 4, the weight of the two waveform information E 1 ·WV 0 and E 2 ·WV 1 synthesized by the adder 104 is the information E 2 ·
WV 1 gets louder as it gets higher,
The higher the musical tone, the more the high-order harmonic components are gradually emphasized. Also, the amplitude of the musical tone after synthesis is a coefficient
Since E 3 becomes smaller as the range becomes higher, the amplitude of musical tones in the higher range becomes smaller in proportion to this.

また、同様にして、タツチデータTD1〜TD3
係数E1〜E3との関係を第5図のグラフに示すよ
うに設定した場合、鍵の操作速度または操作強さ
が増加するほど音色回路101から出力される波
形情報WV1の重み付けが波形メモリ100から
出力される波形情報WV0に比べて大きくなり、
鍵タツチが大きいほど高次倍音成分が強調される
と同時に、振幅も大きくなる楽音が得られる。
Similarly, if the relationship between the touch data TD 1 - TD 3 and the coefficients E 1 - E 3 is set as shown in the graph of Fig. 5, the timbre will change as the operating speed or strength of the key increases. The weighting of the waveform information WV 1 outputted from the circuit 101 becomes larger than that of the waveform information WV 0 outputted from the waveform memory 100,
The larger the key touch, the more the high-order harmonic components are emphasized, and at the same time, a musical tone with a larger amplitude can be obtained.

さらに、エンベロープ信号ENV1,ENV2と係
数E1,E2との関係を第6図のグラフに示すよう
に設定した場合、楽音の立上り部分では高次倍音
成分が強調され、立下り部分では高次倍音成分が
抑制された楽音が得られる。
Furthermore, if the relationship between the envelope signals ENV 1 and ENV 2 and the coefficients E 1 and E 2 is set as shown in the graph of Figure 6, the high-order harmonic components will be emphasized in the rising part of the musical tone, and in the falling part. A musical tone with suppressed high-order harmonic components can be obtained.

操作子回路15から出力される操作子情報
OPD1〜OPD3についても同様に係数E1〜E3との
関係を適宜設定することにより、操作子の操作状
態に応じて楽音の立上りから立下りまでの音や音
量を可変することができる。
Operator information output from the operator circuit 15
Similarly, for OPD 1 to OPD 3 , by appropriately setting the relationship with the coefficients E 1 to E 3 , it is possible to vary the sound and volume from the rise to the fall of the musical tone depending on the operating state of the controller. .

また、第1図に破線で示すように、エンベロー
プ信号発生回路13に対しキーコードKC、タツ
チ情報TS、操作子情報OPD1〜OPD3を入力し、
第3図bに示した各エンベロープ信号EV1〜EV3
の立上り時間が立下り(減衰)時間や各部のレベ
ルを押圧鍵の音域、操作速度または操作強さおよ
び操作子回路15における操作子の操作状態に応
じて適宜変えることにより、さらに複雑に変化す
る音色の楽音が得られる。
In addition, as shown by the broken line in FIG. 1, the key code KC, touch information TS, and operator information OPD 1 to OPD 3 are input to the envelope signal generation circuit 13.
Each envelope signal EV 1 to EV 3 shown in FIG. 3b
The rise time and the fall (decay) time and the level of each part can be changed in a more complex manner by appropriately changing the range of the pressed key, the operating speed or operating strength, and the operating state of the operator in the operator circuit 15. You can get a musical tone.

なお、上述した実施例では、波形メモリ100
から出力される波形情報WV0を主音源、音色回
路101から出力される波形情報WV1を従音源
として考えているが、これらの関係は全く逆にし
ても同様な効果が得られる。また、2つの波形情
報WV0,WV1の合成比率および合成後の振幅レ
ベルを係数E1〜E3によつて制御しているが、音
色回路101のフイルタ特性も同様にして制御す
ることにより、楽音の音色をさらに複雑に可変制
御することができる。
Note that in the embodiment described above, the waveform memory 100
The waveform information WV 0 outputted from the timbre circuit 101 is considered to be the main sound source, and the waveform information WV 1 outputted from the timbre circuit 101 is considered to be the subordinate sound source, but the same effect can be obtained even if these relationships are completely reversed. Furthermore, although the synthesis ratio of the two waveform information WV 0 and WV 1 and the amplitude level after synthesis are controlled by the coefficients E 1 to E 3 , the filter characteristics of the tone circuit 101 are also controlled in the same way. , the timbre of musical tones can be controlled in a more complex manner.

第7図はトーンジエネレータ10の他の実施例
を示すブロツク図であり、この実施例のトーンジ
エネレータ10′は単音電子楽器に使用されるも
ので単音構成(発音チヤンネルが1つだけ)とな
つている。このトーンジエネレータ10′は、第
2図のトーンジエネレータ10における音色回路
101をシフトレジスタ1010、セレクタ10
11、デコーダ1012により構成し、シフトレ
ジスタ1010の各ステージに波形メモリ100
から読み出された波形情報WV0をノートクロツ
ク信号NCKに従つてサンプル点単位(メモリア
ドレス単位)で順次転送し、そして各ステージか
ら遅延されたサンプル点単位の波形情報WV0
取り出してセレクタ1011に入力するととも
に、最終ステージから取り出されたnt時間(n=
ステージ数、t=サンプル点時間間隔)前の波形
情報WV0の振幅レベルをデコーダ1012によ
つてデコードし、nt時間前の波形情報WV0の振
幅レベルに応じてシフトレジスタ1010の各ス
テージ出力をセレクタ1011で選択し、この選
択出力を波形情報VW1として乗算器103に入
力するようにしたものである。
FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the tone generator 10. The tone generator 10' of this embodiment is used in a single-tone electronic musical instrument, and has a single-tone configuration (only one sounding channel). It's summery. This tone generator 10' has a tone circuit 101 in the tone generator 10 of FIG. 2, a shift register 1010, a selector 10,
11, consists of a decoder 1012, and a waveform memory 100 in each stage of the shift register 1010.
The waveform information WV 0 read out from each stage is sequentially transferred in sample point units (memory address units) according to the note clock signal NCK, and the delayed waveform information WV 0 in sample point units is taken out from each stage and sent to the selector 1011. nt time (n=
The decoder 1012 decodes the amplitude level of the previous waveform information WV 0 (number of stages, t = sample point time interval), and outputs each stage of the shift register 1010 according to the amplitude level of the waveform information WV 0 nt hours ago. A selector 1011 makes a selection, and the selected output is input to a multiplier 103 as waveform information VW1 .

この構成によれば、セレクタ1011から出力
される波形情報WV1は、アドレス信号ADが指定
するサンプル点とは異なるサンプル点に関するも
のであり、しかも出力される波形情報WV1のサ
ンプル点は不規則に変化するため、セレクタ10
11からは結果的に波形メモリ100の出力に対
応してアドレス信号ADを変調するフイードバツ
ク周波数変調方式により得られる波形と等価な波
形を表わす波形情報WV1が得られる。
According to this configuration, the waveform information WV 1 output from the selector 1011 relates to a sample point different from the sample point specified by the address signal AD, and the sample points of the output waveform information WV 1 are irregular. , selector 10
As a result, waveform information WV 1 representing a waveform equivalent to the waveform obtained by the feedback frequency modulation method in which the address signal AD is modulated in accordance with the output of the waveform memory 100 is obtained from 11 .

なお、この場合、デコーダ1012にシフトレ
ジスタ1010の最終ステージ出力を入力する代
わりにセレクタ1011の出力を入力するように
してもよく、さらにセレクタ1011をデコーダ
1012の出力で制御する代わりに第7図に破線
で示すように所望のアドレス信号AD′(アドレス
信号ADと同じでもよい)により読み出しが行わ
れる変調波形メモリ1013の出力によつて制御
するようにしてもよく、いずれの場合もセレクタ
1011からは複雑に変調された波形を表わす波
形情報WV1が出力されることになる。また、第
7図に破線で示すようにシフトレジスタ1010
の入力側にデイジタルフイルタ1014を介在さ
せ、このフイルタ1014のフイルタ特性を係数
E3によつて制御することにより、所定の周波数
帯域で周波数変調効果を付与したのと等価な波形
を表わす波形情報WV1が得られる。
In this case, instead of inputting the final stage output of the shift register 1010 to the decoder 1012, the output of the selector 1011 may be inputted, and further, instead of controlling the selector 1011 with the output of the decoder 1012, as shown in FIG. As shown by the broken line, the control may be performed by the output of the modulation waveform memory 1013, which is read out by the desired address signal AD' (which may be the same as the address signal AD); in either case, the output from the selector 1011 is Waveform information WV 1 representing a complexly modulated waveform will be output. In addition, as shown by the broken line in FIG. 7, a shift register 1010
A digital filter 1014 is interposed on the input side of the filter, and the filter characteristics of this filter 1014 are expressed as coefficients.
By controlling by E 3 , waveform information WV 1 representing a waveform equivalent to that obtained by applying a frequency modulation effect in a predetermined frequency band can be obtained.

以上の実施例によれば、多様な音色変化を実現
するにつき、波形メモリから読み出した波形情報
とこの波形情報を変更した波形情報とをキースケ
ーリング制御回路などからの音色調整情報によつ
て適宜の比率で合成して出力するように構成した
ので、波形メモリは1個だけで済み、しかも合成
比率を制御するだけでよいので構成が非常に簡単
になるという利点がある。
According to the above embodiment, in order to realize various timbre changes, the waveform information read from the waveform memory and the waveform information obtained by changing this waveform information are appropriately adjusted using the timbre adjustment information from the key scaling control circuit, etc. Since the configuration is configured to synthesize and output at a ratio, only one waveform memory is required, and furthermore, since it is only necessary to control the synthesis ratio, the configuration has the advantage of being extremely simple.

なお、以上説明した実施例では、波形メモリが
楽音の立上り(発音開始)から立下り(発音終
了)までの全波形を記憶しているものとして説明
したが、波形メモリには楽音の立上り部分の全波
形とその後の一部波形についてのみ記憶させるよ
うにしてもよい。また、波形メモリには記憶すべ
き波形の各サンプル点における波形情報を全て記
憶させるのではなく、飛び飛びのサンプル点の波
形情報だけを記憶させ、中間のサンプル点の波形
情報は補間演算によつて算出するようにしてもよ
い。さらに、楽音の立上がりから立下りまでを複
数フレームに分割し、各フレーム毎に代表的な1
周期または2周期分の波形の波形情報のみを記憶
させ、この波形情報を順次切換えながら繰り返し
読み出すようにしてもよく、さらに必要に応じて
この波形切換え時に前の波形と次の新たな波形と
を補間演算して滑らかに変化する波形情報を形成
るようにしてもよい。また特開昭58−142396号公
報に開示されているように、波形メモリに複数周
期分の楽音波形の波形情報だけを記憶させ、この
波形情報を繰返し読み出すようにしてもよい。こ
のようにすれば、波形メモリの容量をさらに小さ
くすることができる。また、この場合の波形情報
の符号化方式としては、通常のパルスコード符号
化方式(PCM方式)に限らず、差分PCM方式、
デルタ変調方式(DM方式)、適応型PCM方式
(ADPCM方式)、適応型デルタ変調方式(ADM
方式)のいずれでもよい。
In the embodiments described above, the waveform memory stores the entire waveform from the rise (start of sound) to the fall (end of sound) of the musical tone. It is also possible to store only the entire waveform and a portion of the subsequent waveforms. In addition, the waveform memory does not store all the waveform information at each sample point of the waveform to be stored, but only the waveform information at discrete sample points, and the waveform information at intermediate sample points is stored by interpolation. It may be calculated. Furthermore, the period from the rise to the fall of a musical tone is divided into multiple frames, and each frame is divided into one representative frame.
Only the waveform information of a period or two periods of the waveform may be stored, and this waveform information may be read out repeatedly while being sequentially switched. Furthermore, if necessary, when the waveform is switched, the previous waveform and the next new waveform may be read out. It is also possible to perform interpolation calculations to form smoothly changing waveform information. Furthermore, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 142396/1982, only waveform information of a plurality of cycles of musical sound waveforms may be stored in a waveform memory, and this waveform information may be read out repeatedly. In this way, the capacity of the waveform memory can be further reduced. In addition, the waveform information encoding method in this case is not limited to the normal pulse code encoding method (PCM method), but also the differential PCM method,
Delta modulation method (DM method), adaptive PCM method (ADPCM method), adaptive delta modulation method (ADM method)
Any method (method) may be used.

一方、実施例において、係数発生回路はキース
ケーリング情報、エンベロープ信号、タツチデー
タ、操作子情報の全てに応答するものとしたが、
このうち一部についてのみ応答するものでもよ
い。逆に、これらのキースケーリング情報などに
加えてさらに音色選択情報に対しても応答するも
のでもよい。
On the other hand, in the embodiment, the coefficient generation circuit was assumed to respond to all of the key scaling information, envelope signal, touch data, and control information.
It may be possible to respond to only some of these. Conversely, it may also respond to timbre selection information in addition to these key scaling information.

また、実施例では、波形メモリの出力と音色回
路の出力との両方を重み付けしているが、一方は
固定とし、他方のみを重み付けするものでもよ
い。
Further, in the embodiment, both the output of the waveform memory and the output of the timbre circuit are weighted, but one may be fixed and only the other weighted.

さらに、実施例では、波形メモリの波形情報を
読み出すためのアドレス信号は、ノートクロツク
信号をカウントして形成するようにしたが、押圧
鍵の音高に対応した周波数情報を累算あるいは加
減算することによつて形成するものでもよい。
Furthermore, in the embodiment, the address signal for reading out the waveform information from the waveform memory is formed by counting the note clock signal, but it is also possible to accumulate or add/subtract frequency information corresponding to the pitch of the pressed key. It may also be formed by twisting.

さらに、実施例では、楽音の立上りから立下り
までの全期間に亘つてこの発明を適用して楽音を
発生するようにしたが、楽音の立上りから立下り
までの全期間のうち一部期間(例えばアタツク部
のみあるいはアタツク部以降の接続部のみ)をこ
の発明を適用して楽音を発生するようにしてもよ
い。
Furthermore, in the embodiment, musical tones are generated by applying the present invention over the entire period from the rise to the fall of the musical tones, but it is possible to generate musical tones for a part of the entire period from the rise to the fall of the musical tones ( For example, the present invention may be applied to only the attack section (or only the connection section after the attack section) to generate musical tones.

さらに、この発明は、複音電子楽器に限らず、
単音電子楽器の楽音発生にも使用することがで
き、さらにまた音階音に対応した楽音の発生に限
らず、リズム音の発生にも使用できるものであ
る。
Furthermore, this invention is not limited to multitone electronic musical instruments.
It can be used to generate musical tones for single-note electronic musical instruments, and can also be used not only to generate musical tones corresponding to scale tones, but also to generate rhythmic tones.

〔発明の効果〕 以上説明したようにこの発明は、波形メモリか
ら読み出した波形情報とこの波形情報を変更した
波形情報とをキースケーリング制御などの音色調
整情報に対応した比率で合成して楽音信号を発生
するようにしたので、波形メモリに記憶する高品
質な波形が一種類であつても、この記憶波形にも
とづきそれと同様に高品質な波形を多様な音色変
化(鍵タツチ又は押圧鍵の音高又はその他音色変
化因子に応じた音色変化)で実現することができ
るようになり、そのような高品質の音色変化が比
較的小規模かつ低コストな構成で実現できるよう
になる、という優れた効果を奏する。
[Effects of the Invention] As explained above, the present invention synthesizes waveform information read from a waveform memory and waveform information obtained by changing this waveform information at a ratio corresponding to timbre adjustment information such as key scaling control, and generates a musical tone signal. Even if there is only one type of high-quality waveform stored in the waveform memory, based on this stored waveform, similarly high-quality waveforms can be generated with various timbre changes (the sound of a key touch or key press). It is now possible to achieve high-quality timbre changes in a relatively small-scale and low-cost configuration. be effective.

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

第1図はこの発明の楽音発生装置を用いた電子
楽器の一実施例を示す全体ブロツク図、第2図は
第1図におけるトーンジエネレータの詳細構成の
一例を示すブロツク図、第3図は第1図の実施例
におけるタツチデータ、エンベロープ信号、キー
スケーリング情報の設定例を示すグラフ、第4図
〜第6図は第1図の実施例における係数の設定例
を示すグラフ、第7図はトーンジエネレータの他
の実施例を示すブロツク図である。 1……鍵盤、10……トーンジエネレータ、1
2……タツチデータ発生回路、13……エンベロ
ープ信号発生回路、14……キースケーリング制
御回路、15……操作子回路、100……波形メ
モリ、101……音色回路、102,103,1
05……乗算器、104……加算器、106〜1
08……係数発生回路、1010……シフトレジ
スタ、1011……セレクタ、1012……デコ
ーダ、1013……変調波形メモリ。
FIG. 1 is an overall block diagram showing one embodiment of an electronic musical instrument using the musical tone generator of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an example of the detailed configuration of the tone generator in FIG. 1, and FIG. Graphs showing examples of settings for touch data, envelope signals, and key scaling information in the embodiment of FIG. 1; FIGS. 4 to 6 are graphs showing examples of coefficient settings in the embodiment of FIG. 1; FIG. FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the tone generator. 1...Keyboard, 10...Tone generator, 1
2... Touch data generation circuit, 13... Envelope signal generation circuit, 14... Key scaling control circuit, 15... Operator circuit, 100... Waveform memory, 101... Tone circuit, 102, 103, 1
05... Multiplier, 104... Adder, 106-1
08...Coefficient generation circuit, 1010...Shift register, 1011...Selector, 1012...Decoder, 1013...Modulation waveform memory.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 発生すべき楽音の音高を指定する音高指定手
段と、楽音の発音開始から発音終了に至る一部ま
たは全部の楽音波形に関する波形情報を記憶し、
上記音高指定手段で指定された音高に応じて該波
形情報の読み出しが行われる波形記憶手段と、こ
の波形記憶手段から読み出される波形情報を変更
して異なる音色の波形情報を形成する波形変更手
段と、発生すべき楽音を所望の音色に調整する音
色調整情報を発生する音色調整手段と、上記波形
記憶手段から読み出される波形情報と上記波形変
更手段から出力される波形情報とを合成して楽音
信号として出力する合成手段と、上記音色調整情
報に基づき上記合成手段における2つの波形情報
の合成比率を制御する合成比率制御手段とを備え
て成る楽音発生装置。 2 前記音色調整手段は、発生すべき楽音の音高
または音域に応じて異なる値の音色調整情報を出
力するキースケーリング制御回路であることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の楽音発生装
置。 3 前記音高指定手段は、複数の鍵を具えた鍵盤
であり、前記音色調整手段は、上記鍵盤の鍵操作
状態に応じて異なる値の音色調整情報を出力する
タツチデータ発生回路であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の楽音発生装置。 4 前記音色調整手段は、音色調整用操作子の操
作状態に応じて異なる値の音色調整情報を出力す
る操作子回路であることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の楽音発生装置。 5 前記音色調整手段は、音色選択操作子の音色
選択内容に応じて異なる値の音色調整情報を出力
する音色選択回路であることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の楽音発生装置。 6 前記音色調整手段は、楽音の立上りから立下
りまでの間で時間変化するエンベロープ信号を音
色調整情報として出力するエンベロープ信号発生
回路であることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の楽音発生装置。 7 前記波形変更手段は、前記波形記憶手段から
読み出された波形情報を入力するデイジタルフイ
ルタであることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の楽音発生装置。 8 前記合成比制御手段は、前記音色調整情報の
内容に対応して前記合成手段における2つの波形
情報の合成比率を定める係数を発生する係数発生
回路であることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の楽音発生装置。
[Scope of Claims] 1. Pitch specifying means for specifying the pitch of a musical sound to be generated, and storing waveform information regarding a part or all of the musical sound waveform from the start of sound generation to the end of sound generation,
a waveform storage means for reading the waveform information according to the pitch specified by the pitch specification means; and a waveform change for changing the waveform information read from the waveform storage means to form waveform information of a different tone color. a timbre adjustment means for generating timbre adjustment information for adjusting a musical tone to be generated to a desired timbre; and a timbre adjustment means for synthesizing the waveform information read from the waveform storage means and the waveform information output from the waveform changing means. A musical tone generating device comprising: a synthesizing means for outputting a musical tone signal; and a synthesizing ratio control means for controlling a synthesizing ratio of two pieces of waveform information in the synthesizing means based on the timbre adjustment information. 2. The musical tone generation according to claim 1, wherein the timbre adjustment means is a key scaling control circuit that outputs timbre adjustment information of different values depending on the pitch or range of the musical tone to be generated. Device. 3. The pitch specifying means is a keyboard having a plurality of keys, and the tone adjustment means is a touch data generation circuit that outputs tone adjustment information of different values depending on the key operation state of the keyboard. A musical tone generating device according to claim 1. 4. The musical tone generating device according to claim 1, wherein the timbre adjustment means is an operator circuit that outputs timbre adjustment information of different values depending on the operating state of the timbre adjustment operator. 5. The musical tone generating device according to claim 1, wherein the tone color adjustment means is a tone color selection circuit that outputs tone color adjustment information of different values depending on the tone color selection content of the tone color selection operator. 6. Claim 1, wherein the timbre adjustment means is an envelope signal generation circuit that outputs an envelope signal that changes over time from the rise to the fall of a musical tone as timbre adjustment information.
The musical tone generator described in Section 1. 7. Claim 1, wherein the waveform changing means is a digital filter that inputs the waveform information read from the waveform storage means.
The musical tone generator described in Section 1. 8. The synthesis ratio control means is a coefficient generation circuit that generates a coefficient that determines the synthesis ratio of two waveform information in the synthesis means in accordance with the content of the timbre adjustment information. 1
The musical tone generator described in Section 1.
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DE8585107102T DE3569164D1 (en) 1984-06-12 1985-06-08 Tone signal generation device
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