JPH0133839B2 - - Google Patents
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- JPH0133839B2 JPH0133839B2 JP54113435A JP11343579A JPH0133839B2 JP H0133839 B2 JPH0133839 B2 JP H0133839B2 JP 54113435 A JP54113435 A JP 54113435A JP 11343579 A JP11343579 A JP 11343579A JP H0133839 B2 JPH0133839 B2 JP H0133839B2
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- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は搬送波を高調波成分を含む任意の波形
とし、その搬送波を波形形成回路を用いて波形計
算を行ない周波数変調することにより楽音を合成
する電子楽器に関するものである。
とし、その搬送波を波形形成回路を用いて波形計
算を行ない周波数変調することにより楽音を合成
する電子楽器に関するものである。
従来、搬送波を周波数変調により楽音を合成す
る方式は変調側波帯が搬送波の高調波倍音または
非高調波倍音を形成し、楽音の基本周波数が搬送
波周波数と一致する場合には周波数変調搬送波の
側波帯が楽音の倍音を形成する性質を利用してい
る。この方式は従来のサイン合成による加算方式
等に比べて少ないパラメータで簡単に波形の倍音
構成ができ、またこれらを簡単に変えることがで
きるという利点がある。周波数変調を利用した楽
音合成方式は特公昭49−31894号またはJ.Aud.
Eng.Soc.Vol.21、No.７ 1973年９月526〜534頁に
発表された論文：ジエー・エム・チヨウニングの
「周波数変調による複雑なオーデイオスペクトラ
ムの合成」に記述されている。また、特開昭50−
126406号にはこの周波数変調理論を実行に移すた
めのデジタルシステムが開示されており、さら
に、特願昭53−164504号にもこれを実行するため
のシステムが提案されている。
る方式は変調側波帯が搬送波の高調波倍音または
非高調波倍音を形成し、楽音の基本周波数が搬送
波周波数と一致する場合には周波数変調搬送波の
側波帯が楽音の倍音を形成する性質を利用してい
る。この方式は従来のサイン合成による加算方式
等に比べて少ないパラメータで簡単に波形の倍音
構成ができ、またこれらを簡単に変えることがで
きるという利点がある。周波数変調を利用した楽
音合成方式は特公昭49−31894号またはJ.Aud.
Eng.Soc.Vol.21、No.７ 1973年９月526〜534頁に
発表された論文：ジエー・エム・チヨウニングの
「周波数変調による複雑なオーデイオスペクトラ
ムの合成」に記述されている。また、特開昭50−
126406号にはこの周波数変調理論を実行に移すた
めのデジタルシステムが開示されており、さら
に、特願昭53−164504号にもこれを実行するため
のシステムが提案されている。
これらの周波数変調による楽音合成方式におけ
るスペクトルパターンはベツセル関数に依存した
ものであり、高次のスペクトル成分が急峻に減少
する等の特徴があり、他の楽音合成方式たとえば
フイルタによる減算方式、あるいはサイン合成に
よる加算方式に比べ、リード系は良いが、他のス
トリング系その他の自然楽器音の合成は満足でき
るものが得られないという欠点があつた。本発明
者らは検討の結果、この欠点は一つには前記周波
数変調波の楽音合成方式では搬送波として基本波
（正弦波）のみを用いていることに起因するもの
で、これに高調波成分を包含させることによりさ
らに多様の自然楽器音またはこれらにより類似し
た楽音が得られることが分つた。
るスペクトルパターンはベツセル関数に依存した
ものであり、高次のスペクトル成分が急峻に減少
する等の特徴があり、他の楽音合成方式たとえば
フイルタによる減算方式、あるいはサイン合成に
よる加算方式に比べ、リード系は良いが、他のス
トリング系その他の自然楽器音の合成は満足でき
るものが得られないという欠点があつた。本発明
者らは検討の結果、この欠点は一つには前記周波
数変調波の楽音合成方式では搬送波として基本波
（正弦波）のみを用いていることに起因するもの
で、これに高調波成分を包含させることによりさ
らに多様の自然楽器音またはこれらにより類似し
た楽音が得られることが分つた。
本発明の目的は搬送波を周波数変調することに
より楽音を合成する方式を用いて多様の自然楽器
音を合成する電子楽器を提供することである。
より楽音を合成する方式を用いて多様の自然楽器
音を合成する電子楽器を提供することである。
前記目的を達成するため、本発明の電子楽器は
周波数変調により楽音を合成する電子楽器におい
て、 搬送波として高調波を含む波形を演算し形成す
る波形形成手段と、 該波形形成手段からの出力信号を記憶する読み
書き可能の記憶手段と、 周波数変調のための変調信号を発生する変調信
号発生手段と、 該変調信号に対応したアドレスデータにより前
記記憶手段から前記高調波を含む搬送波を読出
し、周波数変調された楽音信号を形成する読出手
段と、 該読出手段の読出しレートを楽音のフイート律
に従つて変更制御するフイート律制御手段と、 前記周波数変調された楽音信号の各音色に対応
する相対レベルデータを発生するレベル制御手段
と、 前記記憶手段から読出される各々フイート律制
御されかつ周波数変調された複数の楽音信号のそ
れぞれに前記レベル制御手段からの各音色に対応
する相対レベルを乗算する乗算手段と、 第１の入力と第２の入力とを有し、前記乗算手
段からの楽音信号を前記第１の入力へ供給する加
算手段と、 該加算手段からの楽音信号を一時記憶し、該記
憶された楽音信号を前記加算手段の第２の入力へ
供給し、前記複数の楽音信号をミキシングするた
めの第２の記憶手段と、 前記加算手段と前記第２の記憶手段とによつて
ミキシングされた楽音信号を記憶する第３の記憶
手段と、 該第３の記憶手段に記憶された記憶内容を楽音
周波数に従つて読出す第２の読出手段と、 を具えたことを特徴とするものである。
周波数変調により楽音を合成する電子楽器におい
て、 搬送波として高調波を含む波形を演算し形成す
る波形形成手段と、 該波形形成手段からの出力信号を記憶する読み
書き可能の記憶手段と、 周波数変調のための変調信号を発生する変調信
号発生手段と、 該変調信号に対応したアドレスデータにより前
記記憶手段から前記高調波を含む搬送波を読出
し、周波数変調された楽音信号を形成する読出手
段と、 該読出手段の読出しレートを楽音のフイート律
に従つて変更制御するフイート律制御手段と、 前記周波数変調された楽音信号の各音色に対応
する相対レベルデータを発生するレベル制御手段
と、 前記記憶手段から読出される各々フイート律制
御されかつ周波数変調された複数の楽音信号のそ
れぞれに前記レベル制御手段からの各音色に対応
する相対レベルを乗算する乗算手段と、 第１の入力と第２の入力とを有し、前記乗算手
段からの楽音信号を前記第１の入力へ供給する加
算手段と、 該加算手段からの楽音信号を一時記憶し、該記
憶された楽音信号を前記加算手段の第２の入力へ
供給し、前記複数の楽音信号をミキシングするた
めの第２の記憶手段と、 前記加算手段と前記第２の記憶手段とによつて
ミキシングされた楽音信号を記憶する第３の記憶
手段と、 該第３の記憶手段に記憶された記憶内容を楽音
周波数に従つて読出す第２の読出手段と、 を具えたことを特徴とするものである。
以下本発明の原理と実施例につき詳述する。
周波数変調波形の一般式は次式(1)であらわせ
る。
る。
（ｔ）＝Ａ（ｔ）sin（ωcｔ＋Ｉ（ｔ）sinωnｔ）(1
) ここでＡ（ｔ）：搬送波の振幅 ωc：搬送波の角速度 Ｉ（ｔ）：変調指数 式(1)はベツセル関数を用いて次式(2)であらわさ
れる。
) ここでＡ（ｔ）：搬送波の振幅 ωc：搬送波の角速度 Ｉ（ｔ）：変調指数 式(1)はベツセル関数を用いて次式(2)であらわさ
れる。
（ｔ）＝Ａ（ｔ）｛J0（Ｉ（ｔ））sinωcｔ
＋J1（Ｉ（ｔ））〔sin（ωc＋ωn）ｔ−sin（ωc−
ωn）ｔ〕 ＋J2（Ｉ（ｔ））〔sin（ωc＋2ωn）ｔ＋sin（ωc−
2ωn）ｔ〕 〓 ＋JK（Ｉ（ｔ））〔sin（ωc＋Kωn）ｔ＋（−１）Ks
in（ωc−Kωn）ｔ〕｝………(2) ここでJKは第１種のベツセル関数である。
ωn）ｔ〕 ＋J2（Ｉ（ｔ））〔sin（ωc＋2ωn）ｔ＋sin（ωc−
2ωn）ｔ〕 〓 ＋JK（Ｉ（ｔ））〔sin（ωc＋Kωn）ｔ＋（−１）Ks
in（ωc−Kωn）ｔ〕｝………(2) ここでJKは第１種のベツセル関数である。
本発明では式(1)における搬送波を正弦波に限ら
ず高調波成分を含んだ任意の波形を用いることに
よつて、式(2)に展開されるパターンに限定される
ことなく、より自由度の高い豊富な自然楽器音を
合成することができるものである。
ず高調波成分を含んだ任意の波形を用いることに
よつて、式(2)に展開されるパターンに限定される
ことなく、より自由度の高い豊富な自然楽器音を
合成することができるものである。
たとえば合成された波形を
（θ）＝∞
〓n=1
Ansinnθ（≦θ≦2π） (3)
ここでｎ：自然数、Ａ：各倍音の振幅
式(3)に搬送波の周期に比例した変調波によつて
周波数変調をかけると θ＝ωcｔ＋Ｉ（ｔ）sinωnｔとして Ｆ（ｔ）＝∞ 〓n=1 An（ｔ）sinn（ωct＋Ｉ（ｔ）sinωmt）
(4) 式(4)をベツセル関数であらわすと、 Ｆ（ｔ）＝∞ 〓n=1 An（ｔ）｛J0（nI（ｔ））sinnωct ＋J1（nI（ｔ））〔sin（nωc＋ωm）ｔ−sin（nωc
−ωm）ｔ〕 ＋J2（nI（ｔ））〔sin（nωc＋2ωm）ｔ＋sin（nωc
−2ωm）ｔ〕 〓 ＋JK（nI（ｔ））〔sin（nωc＋Kωm）ｔ＋（−１）K
sin（nωc−Kωm）ｔ〕＋………(5) を得る。
周波数変調をかけると θ＝ωcｔ＋Ｉ（ｔ）sinωnｔとして Ｆ（ｔ）＝∞ 〓n=1 An（ｔ）sinn（ωct＋Ｉ（ｔ）sinωmt）
(4) 式(4)をベツセル関数であらわすと、 Ｆ（ｔ）＝∞ 〓n=1 An（ｔ）｛J0（nI（ｔ））sinnωct ＋J1（nI（ｔ））〔sin（nωc＋ωm）ｔ−sin（nωc
−ωm）ｔ〕 ＋J2（nI（ｔ））〔sin（nωc＋2ωm）ｔ＋sin（nωc
−2ωm）ｔ〕 〓 ＋JK（nI（ｔ））〔sin（nωc＋Kωm）ｔ＋（−１）K
sin（nωc−Kωm）ｔ〕＋………(5) を得る。
式(5)は式(2)と比較してAn（ｎ＝１〜∞）が自由
に制御できる点および和の形である点によつてよ
り波形合成の自由度において優れていることが分
る。
に制御できる点および和の形である点によつてよ
り波形合成の自由度において優れていることが分
る。
第１図は本発明の実施例の構成を示す概略説明
図である。
図である。
同図において、演奏者によつて鍵盤スイツチ１
０が押下されると、音調検出割当回路（NDA）
２０がそれを検出し、その鍵盤情報を実行制御回
路４０に伝えるとともに、エンベローブ回路
ADSR（アタツク、デイケイ、サステイン、リリ
ース）６０に伝え、楽音のエンベロープと変調指
数Ｉ（ｔ）信号を発生する。また音調クロツク発
生器（FNC）７０にどの鍵が押されたかを示す
信号を伝え、これによつてFNC７０は楽音の周
波数を決定するパルスを発生する。
０が押下されると、音調検出割当回路（NDA）
２０がそれを検出し、その鍵盤情報を実行制御回
路４０に伝えるとともに、エンベローブ回路
ADSR（アタツク、デイケイ、サステイン、リリ
ース）６０に伝え、楽音のエンベロープと変調指
数Ｉ（ｔ）信号を発生する。また音調クロツク発
生器（FNC）７０にどの鍵が押されたかを示す
信号を伝え、これによつてFNC７０は楽音の周
波数を決定するパルスを発生する。
実行制御回路４０はNDA２０からの鍵盤情報
により波形計算を実行するための信号を音源回路
５０に送る。主クロツク発生器３０は各制御信号
の基本となるクロツクを発生する。音源回路５０
は本発明の要部となる前述の基本式で示される搬
送波の周波数変調波形を演算し、波形データ、す
なわち主データセツトを音調シフトレジスタ
（NSR）８０に転送する。この場合、搬送波と周
波数変調波の基本波、高調波成分につき基本式に
基き順次波形計算を行なうものである。別出願
（特願昭54−110765号、特開昭56−35193号）では
変調過程の波形を任意波形関数表にあらかじめ格
納しておき指定されたアドレスで読出して演算合
成する方式を提案しているが、本発明の方式はこ
れよりやや複雑となるが各種の変形を行なう自由
度が大きい利点がある。詳細は後述する。
により波形計算を実行するための信号を音源回路
５０に送る。主クロツク発生器３０は各制御信号
の基本となるクロツクを発生する。音源回路５０
は本発明の要部となる前述の基本式で示される搬
送波の周波数変調波形を演算し、波形データ、す
なわち主データセツトを音調シフトレジスタ
（NSR）８０に転送する。この場合、搬送波と周
波数変調波の基本波、高調波成分につき基本式に
基き順次波形計算を行なうものである。別出願
（特願昭54−110765号、特開昭56−35193号）では
変調過程の波形を任意波形関数表にあらかじめ格
納しておき指定されたアドレスで読出して演算合
成する方式を提案しているが、本発明の方式はこ
れよりやや複雑となるが各種の変形を行なう自由
度が大きい利点がある。詳細は後述する。
NSR８０においてはFNC７０で発生されるパ
ルスのレートでデジタルの主データセツトを読出
し、デジタルアナログ変換器（DAC）９０に送
る。DAC９０はADSR６０で発生される楽音の
エンベロープ信号をリフアレンス電圧として、デ
ジタルデータをエンベロープ信号が乗算されたア
ナログ電圧に変換する。そして、増幅器１００と
スピーカにより可聴音に変換され楽音を発生す
る。
ルスのレートでデジタルの主データセツトを読出
し、デジタルアナログ変換器（DAC）９０に送
る。DAC９０はADSR６０で発生される楽音の
エンベロープ信号をリフアレンス電圧として、デ
ジタルデータをエンベロープ信号が乗算されたア
ナログ電圧に変換する。そして、増幅器１００と
スピーカにより可聴音に変換され楽音を発生す
る。
第２図は本発明の要部である音源回路５０の詳
細説明図である。
細説明図である。
同図において、楽音発生時、実行制御回路４０
は語カウンタ５１へ波形計算を実行するための信
号を送る。語カウンタ５１はたとえば32進カウン
タで構成され、波形データのワード位置をあらわ
す。語カウンタ５１の２進データ出力はライン５
０６に５ビツトのデータとして出力される。ライ
ン５０６上のデータはデータ選択器５０２と乗算
器５０４へ送られる。
は語カウンタ５１へ波形計算を実行するための信
号を送る。語カウンタ５１はたとえば32進カウン
タで構成され、波形データのワード位置をあらわ
す。語カウンタ５１の２進データ出力はライン５
０６に５ビツトのデータとして出力される。ライ
ン５０６上のデータはデータ選択器５０２と乗算
器５０４へ送られる。
データ選択器５０２は加算器５０１またはライ
ン５０６上のデータを選択し、主レジスタ５７へ
そのデータを送る。最初はライン５０６上のデー
タが選択される。このデータによつて後述の計算
によつて得られるデータをどのワードに記憶させ
るかを決定する。これは時間軸における位置をあ
らわしている。
ン５０６上のデータを選択し、主レジスタ５７へ
そのデータを送る。最初はライン５０６上のデー
タが選択される。このデータによつて後述の計算
によつて得られるデータをどのワードに記憶させ
るかを決定する。これは時間軸における位置をあ
らわしている。
高調波カウンタ５２は、たとえば４ビツトで構
成され計算の最初において「１」にセツトされ
る。また語カウンタ５１のオーバフロー信号によ
つてカウントが１進づつ進められる。これは楽音
の高調波次数を意味している。累算器５３は高調
波カウンタ５２の内容を累積加算し、正弦波テー
ブル５４の内容を読出す。
成され計算の最初において「１」にセツトされ
る。また語カウンタ５１のオーバフロー信号によ
つてカウントが１進づつ進められる。これは楽音
の高調波次数を意味している。累算器５３は高調
波カウンタ５２の内容を累積加算し、正弦波テー
ブル５４の内容を読出す。
正弦波テーブル５４からのデータは乗算器５５
において高調波係数メモリ５０３から読出された
データと乗算され加算器５６を経て主レジスタ５
７に記憶される。
において高調波係数メモリ５０３から読出された
データと乗算され加算器５６を経て主レジスタ５
７に記憶される。
この過程において関係式
Ｚ（Ｎ）＝w
〓q=1
Aqsin（2πqN／2w） (6)
ここで、Ｎ；時間軸における時点
ｑ；高調波次数
Aq；ある高調波次数における係数
ｗ；Ｚ（Ｎ）が含む最高次の高調波次
数 が計算される。これは式(3)に対応している。以上
の計算過程は特開昭52−27621号「複音シンセサ
イザー」に開示されているので詳細は省略する。
数 が計算される。これは式(3)に対応している。以上
の計算過程は特開昭52−27621号「複音シンセサ
イザー」に開示されているので詳細は省略する。
上記過程により、最初高調波カウンタ５２が
「１」の時語カウンタ５１が「０」から「31」ま
でカウントすると、基本波、第１高調波が計算さ
れ、主レジスタ５７に記憶される。
「１」の時語カウンタ５１が「０」から「31」ま
でカウントすると、基本波、第１高調波が計算さ
れ、主レジスタ５７に記憶される。
次に、高調波カウンタ５２が１カウント進め
「２」となり、第２次高調波の計算を開始する。
語カウンタ５１が「０」から「31」までカウント
する間計算されたデータは前述の主レジスタ５７
に記憶されている基本波のデータと加算器５６に
よつて加算され、主レジスタ５７の同じワード位
置に記憶される。このようにして高調波カウンタ
５２が「16」になり語カウンタ５１が「31」にな
るまで計算が繰り返される。
「２」となり、第２次高調波の計算を開始する。
語カウンタ５１が「０」から「31」までカウント
する間計算されたデータは前述の主レジスタ５７
に記憶されている基本波のデータと加算器５６に
よつて加算され、主レジスタ５７の同じワード位
置に記憶される。このようにして高調波カウンタ
５２が「16」になり語カウンタ５１が「31」にな
るまで計算が繰り返される。
以上のようにして、式(6)に表わされる波形デー
タが主レジスタ５７に記憶される。
タが主レジスタ５７に記憶される。
次に、実行制御回路４０はデータ選択器５０２
を加算器５０１のデータを選択するように切り替
え高調波カウンタ５２、累算器５３をリセツトし
乗算器５５の出力を零にするように動作する。
を加算器５０１のデータを選択するように切り替
え高調波カウンタ５２、累算器５３をリセツトし
乗算器５５の出力を零にするように動作する。
次に行なわれる過程は変調波形成回路５０Ａで
あり、関係式 Ｆ（Ｎ）＝w 〓 〓q=1 Aqsin（2πq／2w）〔Ｎ＋（2wI／2π）sin（2πKN／
2w）〕………(7) ここでＫ；自然数 Ｉ；変調指数関数 で表わされ、これは式(4)に対応している。
あり、関係式 Ｆ（Ｎ）＝w 〓 〓q=1 Aqsin（2πq／2w）〔Ｎ＋（2wI／2π）sin（2πKN／
2w）〕………(7) ここでＫ；自然数 Ｉ；変調指数関数 で表わされ、これは式(4)に対応している。
また、式(7)は以下のようにあらわされる。
Ｆ（Ｎ）＝Ｚ〔Ｎ＋（2wI／2π）sin（2πKN／2w）〕
(8) まず、実行制御回路４０は語カウンタ５１にパ
ルスを送りカウントを開始させる。そのデータは
ライン５０６に出力され、乗算器５０４に入力さ
れるとともに、加算器５０１へ入力される。乗算
器５０４は外部から設定される変調波の角速度を
制御するＫの値を乗算し、正弦波テーブル５８は
そのデータによつて読出され、その出力は乗算器
５９へ入力される。正弦波テーブル５８はすでに
2w／2πの値が乗算された形でメモリされている。
乗算器５９はこのデータとADSR６０からの変調
指数関数Ｉのデータを乗算し加算器５０１へ出力
する。加算器５０１はこのデータとライン５０６
上のデータを加算しデータセレクタ５０２へ出力
する。データ選択器５０２はこれを主レジスタ５
７へ送り、主レジスタ５７に記憶されている波形
データを読出す。音調選択器５０５は実行制御回
路４０によつてどのNSRにデータを送るかを指
定されデータを送る。この間上述の順序で式(8)の
右辺の大括弧内の部分に相当するＮ＋（2wI／2π）
sin（2πKN／2w）を計算する。この計算された値
のうち小数部分は切り捨て、かつ32以上の値に対
し32を進法として繰り返す整数部分が主レジスタ
５７のアドレスとして供給される。語カウンタ５
１が「０」から「31」までカウントされると式(8)
の左辺の波形Ｆ（Ｎ）が得られ、このデータが選
択されたNSRたとえばNSR８１に転送される。
データが転送され終ると、NSR８１はFNC７０
からのクロツクで読出されDAC９１へ送られる。
DAC９１はADSR６０からのエンベロープ信号
をリフアレンス電圧としてデジタルアナログ変換
を行ない、アナログ信号としてミキシング回路１
０１、増幅器１０２、スピーカを経て発音され
る。
(8) まず、実行制御回路４０は語カウンタ５１にパ
ルスを送りカウントを開始させる。そのデータは
ライン５０６に出力され、乗算器５０４に入力さ
れるとともに、加算器５０１へ入力される。乗算
器５０４は外部から設定される変調波の角速度を
制御するＫの値を乗算し、正弦波テーブル５８は
そのデータによつて読出され、その出力は乗算器
５９へ入力される。正弦波テーブル５８はすでに
2w／2πの値が乗算された形でメモリされている。
乗算器５９はこのデータとADSR６０からの変調
指数関数Ｉのデータを乗算し加算器５０１へ出力
する。加算器５０１はこのデータとライン５０６
上のデータを加算しデータセレクタ５０２へ出力
する。データ選択器５０２はこれを主レジスタ５
７へ送り、主レジスタ５７に記憶されている波形
データを読出す。音調選択器５０５は実行制御回
路４０によつてどのNSRにデータを送るかを指
定されデータを送る。この間上述の順序で式(8)の
右辺の大括弧内の部分に相当するＮ＋（2wI／2π）
sin（2πKN／2w）を計算する。この計算された値
のうち小数部分は切り捨て、かつ32以上の値に対
し32を進法として繰り返す整数部分が主レジスタ
５７のアドレスとして供給される。語カウンタ５
１が「０」から「31」までカウントされると式(8)
の左辺の波形Ｆ（Ｎ）が得られ、このデータが選
択されたNSRたとえばNSR８１に転送される。
データが転送され終ると、NSR８１はFNC７０
からのクロツクで読出されDAC９１へ送られる。
DAC９１はADSR６０からのエンベロープ信号
をリフアレンス電圧としてデジタルアナログ変換
を行ない、アナログ信号としてミキシング回路１
０１、増幅器１０２、スピーカを経て発音され
る。
このようにして周波数変調によつて合成された
波形を作り出す。ここで変調指数関数Ｉを時間的
に変化させると、主レジスタ５７から以前の波形
データと異なるデータが読出されNSR８１を書
き替える。これを第４図の変調指数関数Ｉ（ｔ）
のように変化させていき、NSR８１を順々に書
き替えていくと、時間的に音色の異なつた音が得
られる。たとえば、ピアノ音のような波形は音の
立上り時に多くの倍音を含み、減衰が進むに従つ
て倍音の少ない音に変化していく。
波形を作り出す。ここで変調指数関数Ｉを時間的
に変化させると、主レジスタ５７から以前の波形
データと異なるデータが読出されNSR８１を書
き替える。これを第４図の変調指数関数Ｉ（ｔ）
のように変化させていき、NSR８１を順々に書
き替えていくと、時間的に音色の異なつた音が得
られる。たとえば、ピアノ音のような波形は音の
立上り時に多くの倍音を含み、減衰が進むに従つ
て倍音の少ない音に変化していく。
上述の方法によればこのような傾向の音を出す
ことが可能であり、しかも式(6)におけるAqの値
を変化させることもできるので周波数変調合成方
式の単調さから脱皮することができる。
ことが可能であり、しかも式(6)におけるAqの値
を変化させることもできるので周波数変調合成方
式の単調さから脱皮することができる。
第３図は第２図の変調波形成回路５０Ａの他の
実施例説明図である。
実施例説明図である。
この実施例では第１、第２の変調波の２系列を
含むもので式(8)は次式(9)で表わされる。
含むもので式(8)は次式(9)で表わされる。
Ｆ（Ｎ）＝Ｚ〔Ｎ＋（2wI1／2π）sin（2πK1N／2w）
＋（2wI2／2π）sin（2πK2N／2w）〕 (9)
ここでK1、K2；自然数
I1、I2；独立した変調指数関数
同図に示すように、変調波形成回路を式(9)に対
応して２系列設ける。第１変調波（2wI1／2π）
sin（2πK1N／2w）は乗算器５０４Ａによつてラ
イン５０６上のＮの値と外部から設定される変調
波の角速度を制御するK1の値が乗算される。こ
のデータによつて正弦波テーブル５８１が読み出
され、乗算器５９１に与えられる。乗算器５９１
はこのデータと変調指数関数I1とを乗算し加算器
５０１へ出力する。上述と同じ方法によつて第２
変調波（2wI2／2π）sin（2πK2／2w）も計算さ
れ、加算器５０１のもう一方の入力とする。加算
器５０１はこれを加算し、加算器５０１Ａの一方
の入力とし、該加算器５０１Ａの他方の入力にラ
イン５０６のデータＮが入力され式(9)が計算され
る。この２変調波による合成は式(7)におけるＦ
（Ｎ）より複雑な波形が得られることは明らかで
ある。
応して２系列設ける。第１変調波（2wI1／2π）
sin（2πK1N／2w）は乗算器５０４Ａによつてラ
イン５０６上のＮの値と外部から設定される変調
波の角速度を制御するK1の値が乗算される。こ
のデータによつて正弦波テーブル５８１が読み出
され、乗算器５９１に与えられる。乗算器５９１
はこのデータと変調指数関数I1とを乗算し加算器
５０１へ出力する。上述と同じ方法によつて第２
変調波（2wI2／2π）sin（2πK2／2w）も計算さ
れ、加算器５０１のもう一方の入力とする。加算
器５０１はこれを加算し、加算器５０１Ａの一方
の入力とし、該加算器５０１Ａの他方の入力にラ
イン５０６のデータＮが入力され式(9)が計算され
る。この２変調波による合成は式(7)におけるＦ
（Ｎ）より複雑な波形が得られることは明らかで
ある。
第５図は第２図の変調波形成回路に関連するさ
らに他の実施例説明図であり、電子楽器特有のフ
イート律ミキシングに関するものである。
らに他の実施例説明図であり、電子楽器特有のフ
イート律ミキシングに関するものである。
通常のサイン合成方式の波形ミキシングは高調
波係数を加算することにより行なつてきたが、周
波数変調合成方式ではその特性上このように簡単
に処理できないから、音源回路を増加する必要が
あつた。
波係数を加算することにより行なつてきたが、周
波数変調合成方式ではその特性上このように簡単
に処理できないから、音源回路を増加する必要が
あつた。
また時分割演算方法も多くの加算の場合演算速
度に限界があり、困難である。これに対し本発明
の方式によれば非実時間演算であるため時間の制
限が少なく、また少ない回路で音色加算を実行で
きるという利点がある。
度に限界があり、困難である。これに対し本発明
の方式によれば非実時間演算であるため時間の制
限が少なく、また少ない回路で音色加算を実行で
きるという利点がある。
第５図において、第２図で前述したように、波
形が計算され加算器５６を介し主レジスタ５７に
記憶され、これを変調波形成回路５０Ａにより周
波数変調を行ない、主レジスタ５７から読出され
る。このデータを乗算器５０９を経て加算器５６
１に与え、副レジスタ５７１に記憶させる。副レ
ジスタ５７１は主レジスタ５７と同じ記憶容量を
もつレジスタで、たとえば32ワードで構成され
る。いま、副レジスタ５７１に記憶されたデータ
をたとえば８フイートの音とし、４フイートの音
をミキシングしようとすると、主レジスタを２倍
のレートで読出すことにより、４フイートの音を
作り加算することができる。
形が計算され加算器５６を介し主レジスタ５７に
記憶され、これを変調波形成回路５０Ａにより周
波数変調を行ない、主レジスタ５７から読出され
る。このデータを乗算器５０９を経て加算器５６
１に与え、副レジスタ５７１に記憶させる。副レ
ジスタ５７１は主レジスタ５７と同じ記憶容量を
もつレジスタで、たとえば32ワードで構成され
る。いま、副レジスタ５７１に記憶されたデータ
をたとえば８フイートの音とし、４フイートの音
をミキシングしようとすると、主レジスタを２倍
のレートで読出すことにより、４フイートの音を
作り加算することができる。
加算器５０１からのアドレスデータをデータ選
択器５０２が選択し、乗算器５０７の一方の入力
とする。乗算器５０７の他方の入力にはフイート
律制御回路５０８からの出力を入れる。フイート
律制御回路５０８はミキシングされるべき音色の
フイート律情報を出力する。たとえばフイート律
情報を２進数２ビツトであらわし、８フイートで
あれば“01”、４フイートであれば“10”、２２／３ フイートであれば“11”を順次出力する。
択器５０２が選択し、乗算器５０７の一方の入力
とする。乗算器５０７の他方の入力にはフイート
律制御回路５０８からの出力を入れる。フイート
律制御回路５０８はミキシングされるべき音色の
フイート律情報を出力する。たとえばフイート律
情報を２進数２ビツトであらわし、８フイートで
あれば“01”、４フイートであれば“10”、２２／３ フイートであれば“11”を順次出力する。
すなわち、前述の実施例における８フイートの
音では“01”が乗算器５０７に供給されるので加
算器５０１からのアドレスデータは１倍される。
言いかえればアドレスデータはそのまま主レジス
タ５７へ読出しアドレスとして供給される。４フ
イートの音では“10”が乗算器５０７に供給され
るので、今度はアドレスデータは２倍にされて乗
算器５０７から出力される。この２倍されたアド
レスデータによつて主レジスタ５７を読出すこと
により、８フイートに対し２倍のレート、つまり
２倍の周波数の楽音波形が得られることになる。
２２／３フイートはアドレスデータを３倍にするこ とにより３倍の周波数の楽音波形が得られる。
音では“01”が乗算器５０７に供給されるので加
算器５０１からのアドレスデータは１倍される。
言いかえればアドレスデータはそのまま主レジス
タ５７へ読出しアドレスとして供給される。４フ
イートの音では“10”が乗算器５０７に供給され
るので、今度はアドレスデータは２倍にされて乗
算器５０７から出力される。この２倍されたアド
レスデータによつて主レジスタ５７を読出すこと
により、８フイートに対し２倍のレート、つまり
２倍の周波数の楽音波形が得られることになる。
２２／３フイートはアドレスデータを３倍にするこ とにより３倍の周波数の楽音波形が得られる。
主レジスタ５７からのデータは乗算器５０９と
レベル制御回路５１０によつてミキシングレベル
比（各音色の相対レベル比）が与えられて重み付
けされ加算器５６１の一方の入力となる。副レジ
スタ５７１にはすでに８フイートのデータが記憶
されており、このデータが読出されて加算器５６
１の他方の入力となる。加算器５６１はこれらの
２入力を加算し、そのデータは再び副レジスタ５
７１へ記憶される。このようにして、音色加算さ
れすべての加算が終了すると副レジスタ５７１は
第２図の主レジスタ５７の動作と同様に音調選択
器５０５を経てNSR８０へデータを転送する。
以下の手順は前と同様である。次に同じフイート
律であつて異なる音色の場合は、第２図で前述し
た方法によつて波形を形成し、NSR８０に転送
するかわりに副レジスタ５７１に記憶させ、また
新たに波形を形成し、前述の方法によつてミキシ
ングを行ない、音調選択器５０５を介しNSR８
０に転送することによつてミキシングされた楽音
を得ることができる。
レベル制御回路５１０によつてミキシングレベル
比（各音色の相対レベル比）が与えられて重み付
けされ加算器５６１の一方の入力となる。副レジ
スタ５７１にはすでに８フイートのデータが記憶
されており、このデータが読出されて加算器５６
１の他方の入力となる。加算器５６１はこれらの
２入力を加算し、そのデータは再び副レジスタ５
７１へ記憶される。このようにして、音色加算さ
れすべての加算が終了すると副レジスタ５７１は
第２図の主レジスタ５７の動作と同様に音調選択
器５０５を経てNSR８０へデータを転送する。
以下の手順は前と同様である。次に同じフイート
律であつて異なる音色の場合は、第２図で前述し
た方法によつて波形を形成し、NSR８０に転送
するかわりに副レジスタ５７１に記憶させ、また
新たに波形を形成し、前述の方法によつてミキシ
ングを行ない、音調選択器５０５を介しNSR８
０に転送することによつてミキシングされた楽音
を得ることができる。
以上説明したように、本発明によれば、搬送波
として高調波成分を含む波形を用いるとともに、
周波数変調の基本式に関連した搬送波の基本波、
高調波成分波形をそれぞれ波形形成回路を用いて
波形計算を行ない結果を保持しこれに周波数変調
をかけて合成する音源回路を具えたものである。
これにより従来の搬送波が基本波だけの場合に比
べて高調波成分が格段に豊富となり、リード系の
みならずその他の系に対し自然楽器音に近い楽音
を合成することが容易となる。また波形形成回路
を用いて基本波、高調波成分波形の波形計算を行
なうものであるから自由度が大きく、たとえば例
示したような周波数変調を２系列設けたり、音色
のフイート律のミキシング等を組込むことを容易
に行なうことができる。
として高調波成分を含む波形を用いるとともに、
周波数変調の基本式に関連した搬送波の基本波、
高調波成分波形をそれぞれ波形形成回路を用いて
波形計算を行ない結果を保持しこれに周波数変調
をかけて合成する音源回路を具えたものである。
これにより従来の搬送波が基本波だけの場合に比
べて高調波成分が格段に豊富となり、リード系の
みならずその他の系に対し自然楽器音に近い楽音
を合成することが容易となる。また波形形成回路
を用いて基本波、高調波成分波形の波形計算を行
なうものであるから自由度が大きく、たとえば例
示したような周波数変調を２系列設けたり、音色
のフイート律のミキシング等を組込むことを容易
に行なうことができる。
第１図は本発明の実施例の構成を示す概略図、
第２図は第１図の要部の詳細説明図、第３図、第
５図は第２図の要部の他の実施例説明図、第４図
は第２図の動作説明図のための特性図であり、図
中、１０は鍵盤スイツチ、２０は音調検出割当回
路、３０は主クロツク発生器、４０は実行制御回
路、５０は音源回路、６０はエンベロープ回路
（ADSR）、７０は音調クロツク発生器、８０は音
調シフトレジスタ、９０はデジタルアナログ変換
器、１００は増幅器を示す。
第２図は第１図の要部の詳細説明図、第３図、第
５図は第２図の要部の他の実施例説明図、第４図
は第２図の動作説明図のための特性図であり、図
中、１０は鍵盤スイツチ、２０は音調検出割当回
路、３０は主クロツク発生器、４０は実行制御回
路、５０は音源回路、６０はエンベロープ回路
（ADSR）、７０は音調クロツク発生器、８０は音
調シフトレジスタ、９０はデジタルアナログ変換
器、１００は増幅器を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 周波数変調により楽音を合成する電子楽器に
おいて、 搬送波として高調波を含む波形を演算し形成す
る波形形成手段５１〜５６，５０３と、 該波形形成手段からの出力信号を記憶する読み
書き可能の記憶手段５７と、 周波数変調のための変調信号を発生する変調信
号発生手段５０Ａと、 該変調信号に対応したアドレスデータにより前
記記憶手段から前記高調波を含む搬送波を読出
し、周波数変調された楽音信号を形成する読出手
段５０２と、 該読出手段の読出しレートを楽音のフイート律
に従つて変更制御するフイート律制御手段５０
７，５０８と、 前記周波数変調された楽音信号の各音色に対応
する相対レベルデータを発生するレベル制御手段
５１０と、 前記記憶手段から読出される各々フイート律制
御されかつ周波数変調された複数の楽音信号のそ
れぞれに前記レベル制御手段からの各音色に対応
する相対レベルを乗算する乗算手段５０９と、 第１の入力と第２の入力とを有し、前記乗算手
段からの楽音信号を前記第１の入力へ供給する加
算手段５６１と、 該加算手段からの楽音信号を一時記憶し、該記
憶された楽音信号を前記加算手段の第２の入力へ
供給し、前記複数の楽音信号をミキシングするた
めの第２の記憶手段５７１と、 前記加算手段と前記第２の記憶手段とによつて
ミキシングされた楽音信号を記憶する第３の記憶
手段８１，８２と、 該第３の記憶手段に記憶された記憶内容を楽音
周波数に従つて読出す第２の読出手段７０と、 を具えたことを特徴とする電子楽器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11343579A JPS5638098A (en) | 1979-09-04 | 1979-09-04 | Electronic musical instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11343579A JPS5638098A (en) | 1979-09-04 | 1979-09-04 | Electronic musical instrument |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5638098A JPS5638098A (en) | 1981-04-13 |
| JPH0133839B2 true JPH0133839B2 (ja) | 1989-07-14 |
Family
ID=14612140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11343579A Granted JPS5638098A (en) | 1979-09-04 | 1979-09-04 | Electronic musical instrument |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5638098A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60160871A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-22 | Kibun Kk | しそ葉入りぎようざ及びその製造法 |
| JPH02163051A (ja) * | 1989-10-05 | 1990-06-22 | Shiyoubee:Kk | 餃子皮 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5385417A (en) * | 1977-01-07 | 1978-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Sound source device for electronic musical instrument |
| JPS547570A (en) * | 1977-06-20 | 1979-01-20 | Hitachi Ltd | Method of coating hybrid integrated circuit with resin |
| JPS5496017A (en) * | 1978-01-03 | 1979-07-30 | Kawai Musical Instr Mfg Co | Misical tone generator having double tone varying at time |
-
1979
- 1979-09-04 JP JP11343579A patent/JPS5638098A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5385417A (en) * | 1977-01-07 | 1978-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Sound source device for electronic musical instrument |
| JPS547570A (en) * | 1977-06-20 | 1979-01-20 | Hitachi Ltd | Method of coating hybrid integrated circuit with resin |
| JPS5496017A (en) * | 1978-01-03 | 1979-07-30 | Kawai Musical Instr Mfg Co | Misical tone generator having double tone varying at time |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5638098A (en) | 1981-04-13 |
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