JPH02239287A - Musical sound waveform generating device - Google Patents

Musical sound waveform generating device

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JPH02239287A
JPH02239287A JP1060531A JP6053189A JPH02239287A JP H02239287 A JPH02239287 A JP H02239287A JP 1060531 A JP1060531 A JP 1060531A JP 6053189 A JP6053189 A JP 6053189A JP H02239287 A JPH02239287 A JP H02239287A
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Abstract

PURPOSE:To obtain a desired musical sound waveform of the musical sound of a natural musical instrument or the like by controlling the mixture rate of a modulated signal to a carrier signal in the range from 0 to an arbitrary value. CONSTITUTION:Phase difference data M(t) (rad) is multiplied in a multiplier 4 by a modulation index I and is added to period data F(t) (rad) to obtain phase angle data F(t)+I.M(t) for modulation of a sin wave (sine wave). This data is inputted to a sin ROM 2, which is the ROM memory to store sin wave data, as the address signal which is used to modulate and read out the sin wave from the ROM 2. A modulated output D(t) read out from the ROM 2 is multiplied in a multiplier 5 by a normalization coefficient K (section) read out from a waveform data ROM 1 in each waveform section and is outputted as a waveform output OUT(t). In this case, the mixture rate is set to 1 just after the start of generation of the musical sound and is approximated to 0 in accordance with the elapse of time thereafter, thereby gradually controlling the frequency characteristic of the musical sound waveform so that the state of the desired musical sound waveform is changed to the state including only a single sine wave component or a single cosine wave component.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子楽器における楽音波形発生装置に係り、
更に詳しくは周波数変調を行って様々な倍音特性を存す
る楽音波形を発生する楽音波形発住装置に関する. 〔従来の技術〕 デジタル信号処理技術の進歩により、当該デジタル処理
を用いた電子楽器の第1の従来例として、単純な特性の
楽音波形を発生するのみならず、自然楽器の楽音・人間
又は自然界の音声等(以下、まとめて自然音と呼ぶ)を
直接サンプリングして記憶し、任意の音高で再生が可能
なPCM方弐の電子楽器が実現されている。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a musical sound waveform generator for an electronic musical instrument,
More specifically, it relates to a musical sound waveform generation device that performs frequency modulation to generate musical sound waveforms with various overtone characteristics. [Prior Art] With the advancement of digital signal processing technology, the first conventional example of an electronic musical instrument using the digital processing is to not only generate musical sound waveforms with simple characteristics, but also to generate musical sound waves of natural instruments, human beings, or the natural world. A PCM-based electronic musical instrument has been realized that can directly sample and store sounds, etc. (hereinafter collectively referred to as natural sounds) and reproduce them at any pitch.

一方、様々な種類の複雑な特性の楽音波形をデジタル的
に発生可能な電子楽器の第2の従来例として、特公昭5
4−33525号公報又は特開昭50−126406号
公報等に記載のFM方式に基づく電子楽器がある。この
方式は基本的には、 e =A−sin (ωet+I(t) sin ω.
t)・・・(A) なる演算式により得られる波形出力eを楽音波形とする
ものであり、搬送波周波数ω。とそれを変調するための
変調波周波数ω.を適当な比で選択し、時間的に変化し
得る変調指数r (t.)を設定し、また、同様に時間
的に変化し得る振幅係数Aを設定することにより、複雑
な倍音特性を有し、かつ時間的にその倍音特性が変化し
得る非常に個性的な合成音等を得ることができる。
On the other hand, as a second conventional example of an electronic musical instrument that can digitally generate musical sound waveforms with various types of complex characteristics,
There are electronic musical instruments based on the FM system described in Japanese Patent Application Laid-open No. 4-33525 or Japanese Patent Application Laid-open No. 126406/1982. This method is basically e=A-sin (ωet+I(t) sin ω.
t)...(A) The waveform output e obtained by the calculation formula is a musical sound waveform, and the carrier wave frequency ω. and the modulation wave frequency ω for modulating it. by selecting an appropriate ratio of Moreover, it is possible to obtain a very unique synthesized sound whose overtone characteristics can change over time.

また、FM方式を改良した第3の従来例として、特公昭
61−12279号公報に記載の電子楽器がある。
Further, as a third conventional example of an improved FM system, there is an electronic musical instrument described in Japanese Patent Publication No. 12279/1983.

この方式は、前記(A)式〇sin演算の代わりに三角
波演算を用い、 e=A−T (cx+ I(L) T (θ)l・・−
(B)なる演算式により得られる波形出力eを楽音波形
とするものである.ここで、T(θ)は、搬送波位相角
θによって生成される三角波関数である。
This method uses triangular wave operation instead of the sin operation in formula (A), and calculates e=A−T (cx+ I(L) T (θ)l・・−
The waveform output e obtained by the calculation formula (B) is taken as a musical sound waveform. Here, T(θ) is a triangular wave function generated by the carrier phase angle θ.

そして、搬送波位相角αと変調波位相角θを適当な進行
速度比で進め、また、前記第1の従来例と同様に変調指
数1 (t)と振幅係数Aを設定することにより、楽音
波形を合成できる。
Then, by advancing the carrier wave phase angle α and the modulating wave phase angle θ at an appropriate advancing speed ratio, and setting the modulation index 1 (t) and amplitude coefficient A in the same manner as in the first conventional example, the musical sound waveform is can be synthesized.

〔発明が解決しようとする課題] 上記のような従来技術を背景として、近年では電子楽器
に対して、電子楽器特有の非常に個性的な楽音から自然
音までダイナミックに発音させることのできる性能が求
められている。
[Problem to be Solved by the Invention] With the background of the above-mentioned conventional technology, in recent years, electronic musical instruments have been improved in their ability to dynamically produce sounds ranging from the very individual musical tones unique to electronic instruments to natural sounds. It has been demanded.

しかし、第1の従来例であるPCM方式の電子楽器は、
自然音そのものを発音させることは非常に得意であるが
、その自然音を加工して個性的な音色を出そうとした場
合の処理が不得意である.すなわち、例えば原音から正
弦波等に連続的に変化させたいような場合、デジタルフ
ィルタ又はアナログフィルタ等で原音の倍音成分を削る
等して正弦波を得るようにしているが、デジタルフィル
タではその回路規模が比較的大きくなってしまい、また
、エンベローブ等の時間関数でその特性を変化させよう
とした場合、自然音のデータに更に加えてフィルタの特
性に対応したフィルタ係数を記憶する必要がある。一方
、アナログフィルタでは、所望の特性が得にくく、また
、複数の楽音を並列して発音させるための時分割動作を
行わせることができないという問題点を有している.更
に、上記とは逆に、原音から更に複雑な倍音構成の楽音
に連続的に変化させたいような場合、上記フィルタで原
音の倍音構成を削る等の方式では、新たな倍音成分を生
成することは不可能であるという問題点を有している。
However, the first conventional example, the PCM electronic musical instrument,
Although it is very good at producing natural sounds themselves, it is not good at processing natural sounds to produce unique tones. In other words, for example, when you want to change the original sound continuously into a sine wave, etc., you use a digital filter or an analog filter to remove the harmonic components of the original sound to obtain a sine wave, but with a digital filter, the circuit size is small. becomes relatively large, and if it is attempted to change its characteristics using a time function such as an envelope, it is necessary to store filter coefficients corresponding to the filter characteristics in addition to the natural sound data. On the other hand, analog filters have problems in that it is difficult to obtain the desired characteristics, and it is not possible to perform time-sharing operations to generate multiple musical tones in parallel. Furthermore, contrary to the above, if you want to continuously change the original sound to a musical tone with a more complex harmonic structure, it is not possible to generate new harmonic components using methods such as removing the harmonic structure of the original sound with the above filter. The problem is that it is impossible.

一方、例えば、ピアノ等の実際の楽器の楽音には、ピッ
チ周波数に基づ《基本波成分の他に、その整数倍の複数
の周波数の倍音成分が含まれ、かなり高次の倍音成分ま
で存在する。更には、非整数倍の倍音成分が含まれるこ
ともある。また、楽器の種類によって、各高次倍音の含
まれる割合等も異なり、楽器によって様々な倍音特性が
存在する。このように各楽器固存の倍音成分の存在によ
って豊かな音質の楽音が生成されている。しかし、前記
第2又は第3の従来方式であるFM方式に基づく電子楽
器は、発音される楽音の倍音構成を操作するのは非常に
得意であるが、出力として上記のような各楽器特有の所
望の楽音を得たい場合、そのパラメータを最適に設定す
るのが困難である.すなわち、前記第2の従来例では、
正弦波による変調を基本としているため、前記(A)式
で生成される楽音は、その周波数成分が低次の(周波数
の低い)倍音成分に集中し、変調指数rct)を大きな
値にし変調を深くかけても高次の(周波数の高い)倍音
成分がうまく現れない。従って、上記第2の従来例では
、実際の楽音のような豊かな音質の楽音を生成すること
ができず、生成可能な楽音の音質が制限されてしまうと
いう問題点を有している。
On the other hand, the musical tones of an actual musical instrument such as a piano, for example, include not only the fundamental wave component (based on the pitch frequency), but also harmonic components of multiple frequencies that are integral multiples of the fundamental wave component, and even harmonic components of considerably higher order exist. do. Furthermore, overtone components of non-integer multiples may be included. Further, the proportion of each higher-order overtone varies depending on the type of musical instrument, and various overtone characteristics exist depending on the instrument. In this way, musical tones with rich tonal quality are generated by the presence of overtone components inherent in each instrument. However, electronic musical instruments based on the FM method, which is the second or third conventional method, are very good at manipulating the overtone structure of the musical tones produced, but as an output, they have the above-mentioned characteristics unique to each instrument. When you want to obtain a desired musical tone, it is difficult to set the parameters optimally. That is, in the second conventional example,
Since modulation is based on sine wave modulation, the frequency components of the musical tones generated by equation (A) are concentrated in low-order (low-frequency) overtone components, and the modulation is performed by setting the modulation index (rct) to a large value. Even if you apply it deeply, the high-order (high-frequency) harmonic components do not appear well. Therefore, the second conventional example has a problem in that it is not possible to generate musical tones with a rich quality similar to actual musical tones, and the quality of musical tones that can be generated is limited.

これに対して、前記(B)式に基づく第3の従来例では
、元々多くの倍音を含む三角波による変調を基本として
いるため、周波数成分として一応高次の倍音成分まで明
確に存在する楽音を容易に生成することが可能であるが
、出力として所望の楽音を得たい場合、それに対応して
前記(B)式における搬送波位相角αと変調波位相角θ
の進行速度比、変調指数Bt)及び振幅係数A等を最適
に決定するのは困難である。これに加え第3の従来例は
、三角波で三角波を駆動する方式のため、例えば楽音が
発音開始してから徐々に減衰してゆく過程で、高次の倍
音成分から順にその振幅が減少してゆき、最終的にピッ
チ周波数に対応する単一正弦波成分のみになるような過
程を実現することができないという問題点を有している
On the other hand, in the third conventional example based on the above formula (B), since the modulation is based on a triangular wave that originally contains many overtones, musical tones in which even high-order harmonic components clearly exist as frequency components can be used. However, if you want to obtain a desired musical tone as an output, the carrier wave phase angle α and the modulated wave phase angle θ in the above equation (B) can be changed accordingly.
It is difficult to optimally determine the traveling speed ratio, modulation index Bt), amplitude coefficient A, etc. In addition to this, the third conventional example is a method of driving a triangular wave with a triangular wave, so for example, in the process of a musical tone gradually attenuating after it begins to sound, the amplitude decreases in order from high-order harmonic components. However, there is a problem in that it is impossible to realize a process in which there is only a single sine wave component corresponding to the pitch frequency.

更に、得ようとする楽音波形が発音開始後、時間の経過
と共に変化するような波形の場合、第2、第3の従来例
ともに、時間経過に従って所望の波形を得るよう各パラ
メータを設定するのは更に困難である。
Furthermore, if the musical sound waveform to be obtained is a waveform that changes over time after the start of sound generation, in both the second and third conventional examples, each parameter is set so as to obtain the desired waveform over time. is even more difficult.

本発明の課題は、小さな回路規模で連続的に特性が変化
する自然音を忠実に発音させることが可能で、かつ、そ
の倍音成分を容易かつ連続的に制御でき、単一正弦波等
の楽音も容易に合成できるようにすることにある。
The object of the present invention is to be able to faithfully produce natural sounds whose characteristics change continuously with a small circuit scale, and to be able to easily and continuously control the harmonic components, and to produce musical sounds such as single sine waves. The aim is to make it easy to synthesize.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、まず、搬送信号を発生する搬送信号発生手段
を有する.同手段は、例えば位相角が1周期の間で時間
経過に対し順次線形に増加する動作を繰り返す搬送波位
相角信号を入力とし、それを一定の関数に従って変換し
て搬送信号として出力する手段であり、搬送波位相角信
号をアドレス入力とするROM等によって構成される.
なお、出力される搬送信号の特性については後述する。
The present invention first includes a carrier signal generating means for generating a carrier signal. The means receives as input a carrier wave phase angle signal in which the phase angle repeats an operation in which the phase angle increases sequentially and linearly over time, for example, and converts it according to a certain function and outputs it as a carrier signal. , a ROM, etc., which receives a carrier wave phase angle signal as an address input.
Note that the characteristics of the output carrier signal will be described later.

次に、変w41八号を発生ずる変ill1信り発η一手
段を有する.同手段は、例えば前記搬送波位相角信号を
入力とし、それを一定の関数に従って変換して変調信号
として出力する手段であり、搬送波位相角信号をアドレ
ス入力とするROM等によって構成される。なお、出力
される変調信号の特性については後述する. また、上記変調信号を前記搬送信号発生手段から発生さ
れる搬送信号に混合する場合の前記変調信号の前記搬送
信号に対する混合率を0から任意の混合率までの間で制
御し、前記搬送信号と前記変調信号とが当該混合率で混
合された混合信号を出力する混合制御手段を有する。同
手段は、例えば前記変調信号発生手段から出力される変
調信号に対して、例えば値がOから1の間で変化し得る
変調指数を乗算する乗算器と、該乗算器の出力信号と前
記搬送信号発生手段から発生される搬送信号を加算し、
混合信号として出力する加算器である.なお、上記混合
率は、前記楽音波形の発音開始以後時間的に変化し得る
.すなわち例えば上記乗1v器で!f!罪される変調指
数は、前藺辛音波形の発音開始以後経過する各時間毎に
前記乗算器で乗算させるように動作する. 更に、入力と出力が所定の関数関係を有し前記混合制御
手段から出力される混合信号を入力として変調された楽
音波形を出力する波形出力手段を有する.同手段は、例
えば前記混合信号を上記所定の関数関係に従って変換し
て楽音波形として出力するデコーダである.又は、前記
混合信号をアドレス入力とするROM等である。
Next, it has a means for generating a change w418 signal. The means is a means for inputting, for example, the carrier wave phase angle signal, converting it according to a certain function and outputting it as a modulation signal, and is constituted by a ROM or the like having the carrier wave phase angle signal as an address input. The characteristics of the output modulated signal will be discussed later. Further, when the modulated signal is mixed with the carrier signal generated from the carrier signal generating means, the mixing ratio of the modulated signal to the carrier signal is controlled between 0 and an arbitrary mixing ratio, It has a mixing control means for outputting a mixed signal in which the modulated signal is mixed at the mixing rate. The means includes, for example, a multiplier that multiplies the modulation signal output from the modulation signal generation means by a modulation index whose value can vary between O and 1, and an output signal of the multiplier and the carrier. Adding the carrier signals generated from the signal generating means,
This is an adder that outputs a mixed signal. Note that the above-mentioned mixing ratio may change over time after the start of sounding the musical sound waveform. In other words, for example, with the above multiplier 1v device! f! The modulation index to be used is operated to be multiplied by the multiplier at each time that elapses after the start of the sound waveform. Furthermore, it has a waveform output means for inputting the mixed signal output from the mixing control means and outputting a modulated musical sound waveform, the input and output of which have a predetermined functional relationship. The means is, for example, a decoder that converts the mixed signal according to the predetermined functional relationship and outputs it as a musical sound waveform. Alternatively, it is a ROM etc. that uses the mixed signal as an address input.

上記構成と共に、前記所定の関数関係と前記搬送信号は
、前記混合制御手段で前記変調信号の混合率がOになる
ように制御された場合に、前記波形出力手段から発生さ
れる前記楽音波形が単一周波数の正弦波又は余弦波とな
るような関係を有する. また、前記搬送信号発生手段及び前記変調信号発生手段
は、各々任意周期の複数の各波形区間毎に、前記混合制
御手段で前記変調信号の混合率が所定の混合率例えば1
になるように制御された場合に、前記波形出力手段から
該対応する波形区間の所望の楽音波形が出力されるよう
ーな搬送信号及び変調信号を発生する. 以上の各構成に加え、前記波形出力手段から出力される
前記楽音波形の振幅包絡特性を時間的に変化させる振幅
包絡制御手段を有する.同手段は、例えば波形出力手段
から出力される楽音波形に対し、楽音波形の発音開始以
後、所定の振幅包絡関数に従って値が例えば0から1の
間で時間的に変化し得る振幅係数を乗算する乗算器であ
る.なお、同手段は、前記波形出力手段の出力の振幅を
正規化して前記所望の楽音波形に一致させるための手段
としてもよい. 〔作  用〕 本発明の作用は以下の通りである. 波形出力手段から出力される楽音波形は、基本的には搬
送信号発生手段から出力される搬送信号を所定の関数関
係に従って変換した特性を有し、更に、混合制御手段に
おいて上記搬送信号に前記変調信号が混合されることに
より、上記楽音波形が上記変調信号で変調された特性が
付加される。
In addition to the above configuration, the predetermined functional relationship and the carrier signal are such that when the mixing control means controls the mixing ratio of the modulation signal to O, the musical sound waveform generated from the waveform output means is The relationship is such that it becomes a sine wave or cosine wave with a single frequency. Further, the carrier signal generating means and the modulating signal generating means each control the mixing ratio of the modulating signal to a predetermined mixing ratio, for example, 1, by the mixing control means for each of a plurality of waveform sections of arbitrary periods.
A carrier signal and a modulation signal are generated such that when the waveform output means is controlled so that the waveform output means outputs a desired musical waveform of the corresponding waveform section. In addition to the above configurations, the present invention includes an amplitude envelope control means for temporally changing the amplitude envelope characteristic of the musical sound waveform output from the waveform output means. The means multiplies, for example, the musical sound waveform outputted from the waveform output means by an amplitude coefficient whose value can vary over time, for example between 0 and 1, according to a predetermined amplitude envelope function after the musical sound waveform starts producing sound. It is a multiplier. Note that the means may be a means for normalizing the amplitude of the output of the waveform output means to match the desired musical sound waveform. [Function] The function of the present invention is as follows. The musical sound waveform outputted from the waveform output means basically has characteristics obtained by converting the carrier signal outputted from the carrier signal generation means according to a predetermined functional relationship, and furthermore, the mixing control means modulates the carrier signal. By mixing the signals, a characteristic that the musical sound waveform is modulated by the modulation signal is added.

この場合、前記波形出力手段における前記所定の関数関
係と前記搬送信号発生手段からの搬送信号との関係を、
前記混合制御手段で前記変調信号の混合率が0になるよ
う制御された場合に、波形出力手段から発生される楽音
波形が単一周波数の正弦波又は余弦波となるような関係
に設定する。
In this case, the relationship between the predetermined functional relationship in the waveform output means and the carrier signal from the carrier signal generating means is
The relationship is set such that when the mixing ratio of the modulation signal is controlled to be 0 by the mixing control means, the musical sound waveform generated from the waveform outputting means becomes a sine wave or a cosine wave of a single frequency.

これにより、前記混合制御手段で予め変調信号の混合率
を0に設定しておけば、単一周波数の正弦波又は余弦波
のみからなる楽音波形を発生させることが可能である. 更に、前記搬送信号発生手段及び前記変調信号発生手段
は、各々任意周期の複数の各波形区間毎に、前記混合制
御手段で前記変調信号の混合率が例えば1になるように
制御された場合に、前記波形出力手段から該対応する波
形区間の所望の楽音波形が得られるような搬送信号及び
変調信号を発生する.これにより、前記混合制御手段で
予め変調信号の混合率を例えばlに設定しておけば、発
音開始以後、時間経過と共に特性が連続的に変化するよ
うな自然楽器の楽音等の所望の楽音波形を得ることが可
能である.この場合、前記波形区間は必ずしも所望の波
形のピッチ周期に同期させて分割する必要はなく、適当
な周期(例えばゼロクロス点毎)で分割すればよいため
、所望の波形に対応する各変訓信号及び搬送信号も容易
に決定することができる. また、演奏中において、楽音の発音開始直後は例えば混
合率を1に設定し、それ以後の時間経過と共に混合率を
0に近づけることで、所望の楽音波形の状態から単一正
弦波成分又は単一余弦波成分のみを含む状態になるよう
に、徐々に楽音波形の周波数特性を制御することができ
る.又は、混合率を連続的に例えば1以上になるように
変化させることにより、所望の楽音波形の状態から更に
複雑な倍音構成を有する個性的な楽音が発音されるよう
に制御することができる。
With this, if the mixing rate of the modulation signal is set to 0 in advance by the mixing control means, it is possible to generate a musical sound waveform consisting only of a sine wave or a cosine wave of a single frequency. Furthermore, when the carrier signal generating means and the modulating signal generating means are each controlled by the mixing control means so that the mixing ratio of the modulating signal is, for example, 1 for each of a plurality of waveform sections of an arbitrary period, , the waveform output means generates a carrier signal and a modulation signal such that a desired musical waveform of the corresponding waveform section can be obtained. With this, if the mixing rate of the modulation signal is set to, for example, 1 in advance by the mixing control means, a desired musical sound waveform, such as a musical tone of a natural instrument, whose characteristics change continuously over time after the start of sound generation, can be obtained. It is possible to obtain In this case, the waveform section does not necessarily need to be divided in synchronization with the pitch period of the desired waveform, but may be divided at an appropriate period (for example, every zero cross point), so that each modified signal corresponding to the desired waveform and the carrier signal can also be easily determined. Also, during a performance, by setting the mixing ratio to 1 immediately after the start of sound generation, and then increasing the mixing ratio to 0 as time passes, it is possible to change the state of the desired musical sound waveform to a single sine wave component or a single sine wave component. It is possible to gradually control the frequency characteristics of a musical sound waveform so that it contains only one cosine wave component. Alternatively, by continuously changing the mixing ratio to, for example, 1 or more, it is possible to control a desired musical sound waveform so that a unique musical tone having a more complex overtone structure is produced.

以上の動作と共に、振幅包絡制御手段によって、波形出
力手段から出力される楽音波形の振幅包絡特性も、時間
的に例えば減衰するように制御することにより、実際の
楽器の楽音の如く、発音開始以後、楽音波形が徐々に減
衰してゆ《過程を実現することができる. 〔実  施  例〕 以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。
Along with the above operation, the amplitude envelope characteristic of the musical sound wave output from the waveform output means is also controlled by the amplitude envelope control means so as to attenuate over time, so that it can be reproduced from the start of sound generation, like the musical tone of an actual musical instrument. , it is possible to realize a process in which the musical sound waveform gradually attenuates. [Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

の1  の 第1図は、本発明による楽音波形発生装置の1実施例の
原理構成図である. まず、波形データROM 1からは、時間的に増加する
アドレスデータAdd (t)に従って、周期データF
 (t)、位相差データM(t)及び各波形区間毎(後
述する)に一定な値の正規化係数K(区間)が互いに同
期して読み出される。まず、位相差データ阿(1)(r
ad )は、乗算器4で変調指数Iと乗算された後、加
算器3で周期データF(t) (rad )と加算され
、sin波(正弦波)を変調するための位相角データF
(t)+I − M(t)が得られる。同データは、s
in波データを記憶しているROMメモリであるsin
ROM 2からsin波を変調して読み出すためのアド
レス信号として、同ROMに入力する。sin ROM
2から読み出された変調出力D(t)は、乗算器5で前
記波形データROM 1から各波形区間毎に読み出され
る正規化係数K(区間)と乗算された後、波形出力OU
T(t)として出力される。ここで、sin ROM2
に記憶れているsin波の振幅の絶対値の最大値は1に
なるように正規化されている. 上記原理構成に基づく第1図の楽音波形発生装置の動作
につき、以下に説明する. まず、自然楽器等の楽音波形の原波形ORG(t)を、
第2図(a)のように例えば基本波の各周期区間(ピッ
チ周期)毎に波形区間A−Dに分割する。
1 is a diagram showing the principle structure of one embodiment of the musical sound waveform generator according to the present invention. First, from waveform data ROM 1, periodic data F
(t), phase difference data M(t), and a normalization coefficient K (section) having a constant value for each waveform section (described later) are read out in synchronization with each other. First, phase difference data A(1)(r
ad) is multiplied by the modulation index I in the multiplier 4, and then added to the periodic data F(t) (rad) in the adder 3 to obtain phase angle data F for modulating the sine wave.
(t)+I − M(t) is obtained. The same data is s
Sin is a ROM memory that stores in wave data.
It is input to the ROM 2 as an address signal for modulating and reading a sine wave from the ROM 2. sin ROM
The modulation output D(t) read from the waveform data ROM 1 is multiplied by the normalization coefficient K (section) read from the waveform data ROM 1 for each waveform section in a multiplier 5, and then the modulation output D(t) read from the waveform output OU
It is output as T(t). Here, sin ROM2
The maximum absolute value of the amplitude of the sine wave stored in is normalized to be 1. The operation of the musical waveform generator shown in FIG. 1 based on the above-mentioned principle structure will be explained below. First, the original waveform ORG(t) of the musical sound waveform of a natural instrument, etc. is
As shown in FIG. 2(a), for example, each period section (pitch period) of the fundamental wave is divided into waveform sections A to D.

そして、各波形区間内で、O (rad )以上2πD
ad )未満の間で第2図(ロ)のように時間むの経過
と共に順次線形に増加する位相角データを、第1図の波
形データROM 1から読み出される周期データF(t
) (rad )とする。今、第1図の変副指数IをO
とし、上記周期データF(t)そのものにより、sin
 ROM 2に記憶されているsin波を、その位相角
を線形に指定して読み出して出力sin(F(t))を
得た場合、第2図(C)のように各波形区間A−D毎に
O〜2π(rad )の位相角に対応する1周期ずつの
sin波が無変調で読み出される.なお、各波形区間A
−Dは、正確にピッチ周期に対応する必要はなく、特に
打楽器音のように周期性の弱い楽音では、例えば適当な
ゼロクロス点(振幅が0の時点)からゼロクロス点まで
を1波形区間としてよい。
Then, within each waveform section, O (rad) or more 2πD
phase angle data that linearly increases sequentially with the passage of time as shown in FIG.
) (rad). Now, set the variable subindex I in Figure 1 to O
Then, due to the periodic data F(t) itself, sin
When the sine wave stored in ROM 2 is read out by specifying its phase angle linearly to obtain the output sin(F(t)), each waveform section A-D is A sine wave of one period corresponding to a phase angle of O to 2π (rad) is read out without modulation. In addition, each waveform section A
-D does not need to correspond exactly to the pitch period; in particular, for musical sounds with weak periodicity such as percussion sounds, one waveform section may be defined as, for example, from an appropriate zero-crossing point (the point in time when the amplitude is 0) to the zero-crossing point. .

次に、第1図の波形データROM 1から読み出される
位相差データM(t)は、乗算器4で乗算される変調指
数Iの値を1として加算器3から出力される第3図ら)
に示される位相角データF (t)+M (t)を用い
て、sin ROM 2に記憶されている1周期分のs
in波を変調して読み出した場合に、第3図(a)に示
すように波形出力OUT (t)として振幅の絶対値の
最大値が1に正規化された1波形区間分の原波形ORG
(t)が読み出されるようなデータであり、第3図(C
)に示される。
Next, the phase difference data M(t) read from the waveform data ROM 1 in FIG. 1 is output from the adder 3 with the value of the modulation index I multiplied by the multiplier 4 as 1)
Using the phase angle data F (t) + M (t) shown in
When the in-wave is modulated and read out, the original waveform ORG for one waveform section with the maximum absolute value of the amplitude normalized to 1 is used as the waveform output OUT (t) as shown in FIG. 3(a).
(t) is the data to be read out, and in Fig. 3 (C
) is shown.

また、第1図の波形データROM 1から読み出される
各波形区間毎の正規化係数K(区間)は、前記したよう
に第1図のsin ROM 2に記憶されているsin
波の振幅の絶対値の最大値が1に正規化されているため
、波形区間毎に最終的な原波形ORG(t)の振幅に戻
すための係数である。
Further, the normalization coefficient K (section) for each waveform section read from the waveform data ROM 1 in FIG.
Since the maximum absolute value of the wave amplitude is normalized to 1, this is a coefficient for returning the amplitude to the final original waveform ORG(t) for each waveform section.

以上の関係より、 01JT(t) −K(区間) ・sin(F(t)+
I − M(t))  ・・(1)ORG(t) =K
(区間) ・sin(F(t)+M(t))   ・・
(2)の関係があることがわかる。これらの関係からわ
かるように、各波形区間毎に、変調指数Iの値を1とし
たときに波形出力OUT(t)として所望の原波形OR
G(t)を得たい場合には、その波形区間の原波形OR
G(t)に対応する周期データF(t)、位相差データ
M(t)及び正規化係数K(区間)を求める必要がある
。その求め方を第2図の原波形ORG (t)の波形区
間Aの場合を例にとって説明する。
From the above relationship, 01JT(t) −K(interval) ・sin(F(t)+
I − M (t)) ... (1) ORG (t) = K
(Interval) ・sin(F(t)+M(t)) ・・
It can be seen that there is a relationship (2). As can be seen from these relationships, for each waveform section, when the value of the modulation index I is set to 1, the desired original waveform OR is set as the waveform output OUT(t).
If you want to obtain G(t), OR the original waveform of that waveform section.
It is necessary to obtain period data F(t), phase difference data M(t), and normalization coefficient K (interval) corresponding to G(t). How to obtain it will be explained by taking as an example the case of waveform section A of the original waveform ORG (t) in FIG. 2.

まず、周期データp(t)の導出法については、第2図
(b)で既に説明した。
First, the method for deriving the periodic data p(t) has already been explained with reference to FIG. 2(b).

次に、第2図(a)の波形区間Aで、原波形ORG(t
)の振幅の絶対値の最大値を正規化係数K(区間A)と
する.そして、同区間の原波形ORG (t)の各振幅
値を上記正規化係数K(区間)で除算することにより、
第3図(a)のように振幅が±1以内になるように正規
化する。なお、第3図(a)では、正負の絶対値の最大
値が共に1となっているが、どちらか一方のみ最大値が
1となり他方は1以下となってもかまわない。
Next, in the waveform section A of FIG. 2(a), the original waveform ORG(t
) is set as the normalization coefficient K (interval A). Then, by dividing each amplitude value of the original waveform ORG (t) in the same interval by the normalization coefficient K (interval),
The amplitude is normalized to within ±1 as shown in FIG. 3(a). In FIG. 3(a), the maximum value of both the positive and negative absolute values is 1, but the maximum value of either one may be 1 and the other may be 1 or less.

次に、このようにして得られる正規化された原波形OR
G(t)を用いて、以下の■〜■の処理によって位相差
データM(t)を求める(なお、第4図を参照)。
Next, the normalized original waveform OR obtained in this way
Using G(t), phase difference data M(t) is obtained by the following processes (1) to (2) (see FIG. 4).

■まず、正規化された原波形ORG(t)の波形区間A
内の任意の時間t8につき、その時間t.に対応する正
規化された原波形ORG (t)の振幅八〇を求める(
第4図(a))。
■First, waveform section A of the normalized original waveform ORG(t)
For any time t8 within, that time t. Find the amplitude 80 of the normalized original waveform ORG (t) corresponding to (
Figure 4(a)).

■振幅の絶対値の最大値が1であるsin波上で、上記
■で求まった振幅A.と等しい位置の位相角pxを求め
る(第4図Φ))この場合、原波形ORG(t)内の時
間t8の位置と、sin波内の位相角P8の位置は、概
略同じ関係になるように求める。すなわち、例えば時間
t8が波形区間八の先頭から174程度以内の位置にあ
れば、位相角も先頭から1/4程度以内の0〜π/2付
近で決定するようにする。
■On a sine wave whose maximum absolute value is 1, the amplitude A. (Fig. 4 Φ)) In this case, the position at time t8 in the original waveform ORG(t) and the position of the phase angle P8 in the sine wave should have approximately the same relationship. to ask. That is, for example, if time t8 is within about 174 from the beginning of waveform section 8, the phase angle is also determined to be around 0 to π/2, which is within about 1/4 from the beginning.

■上記■で求まる位相角PM<!:、予め求めてある波
形区間Aの周期データF(t)を用いて、PX − F
(tx) として時間しいに対応する位相差データM(t,)を求
める(第4図(C))。
■Phase angle PM<! determined by ■ above! :, Using the periodic data F(t) of waveform section A obtained in advance, PX − F
(tx), phase difference data M(t,) corresponding to the time is determined (FIG. 4(C)).

■時間tXを波形区間A内の全域で変化させて上記■〜
■の処理を繰り返し、波形区間Aの各時間tに対応する
位相差データM(L)を求める.以上■〜■の処理を第
2図(a)の原波形ORG (t)の各波形区間A−D
毎に繰り返し、各波形区間毎に求まる周期データF(L
)、位相差データM(t)及び正規化係数K(区間)を
第1図の波形データROM 1に格納する. 上記各データと共に、第1図の乗算器4で乗算される変
調指数1の値を1として、前記変調動作を行うことによ
り、第1図の波形出力ou’r(t)として第2図(a
)の原波形ORG(t)を得ることができる。
■By changing the time tX over the entire range of waveform section A, the above ■~
Repeat the process (2) to obtain phase difference data M(L) corresponding to each time t of waveform section A. The above processing of ■ to ■ is performed for each waveform section A-D of the original waveform ORG (t) in Fig. 2(a).
Periodic data F(L
), phase difference data M(t) and normalization coefficient K (interval) are stored in the waveform data ROM 1 in FIG. By performing the modulation operation with the value of the modulation index 1 multiplied by the multiplier 4 in FIG. 1 as 1 together with each of the above data, the waveform output o'r(t) in FIG. a
) can be obtained.

次に、第1図において、乗算器4で乗算される変調指数
■の値を変化させることにより、様々に変調された波形
出力OMIT (t)を得ることができる。
Next, in FIG. 1, by changing the value of the modulation index (2) multiplied by the multiplier 4, various modulated waveform outputs OMIT (t) can be obtained.

まず、変調指数I=0とすれば、第2図(C)に既に示
したように各波形区間内で無変調のsin波を得ること
ができるゆ また、変調指数1の値を1.0 、1.5 、2.0と
変化させることにより、第1図のsin ROM 2か
らの変調出力D(t)として、第5図(a)、(b)、
(C)のように順次深く変調された波形を得ることがで
きる。
First, if the modulation index I=0, it is possible to obtain an unmodulated sine wave within each waveform section as already shown in FIG. , 1.5, and 2.0, the modulated output D(t) from the sin ROM 2 in FIG. 1 becomes as shown in FIGS. 5(a), (b),
It is possible to obtain waveforms that are sequentially and deeply modulated as shown in (C).

以上のようにして、変調指数Iの値を変化させることに
より、原波形を中心としてsin波から深く変調された
波形まで様々な変調波形を得られる.また、変調指数I
を発音開始から消音までの間で連続的に変化させること
により、例えば変調が深くかかった状態から、楽音の減
衰と共にsin波に変化するような波形出力OUT (
t)を得ることも可能となる. の1  の    の 次に、第6図は、上記楽音波形発生装置の1実施例の具
体的構成図である。同図で、第1図の原?構成と同じ番
号を付した部分は第1図と同じ機能を有する.なお、第
1図の波形データROM 1は、第6図においてはFM
 ROM1+とK ROMI■の2つのROMから構成
される。
As described above, by changing the value of the modulation index I, various modulated waveforms can be obtained, from a sine wave to a deeply modulated waveform, centering on the original waveform. Also, the modulation index I
By continuously changing OUT from the start of sound until the end of sound, for example, the waveform output OUT (
It is also possible to obtain t). Next, FIG. 6 is a concrete configuration diagram of one embodiment of the above-mentioned musical sound waveform generator. In the same figure, is it the origin of figure 1? Parts with the same numbers as the configuration have the same functions as in Figure 1. Note that the waveform data ROM 1 in FIG. 1 is FM in FIG.
It is composed of two ROMs: ROM1+ and K ROMI■.

第6図において、F阿ROM1+から周期データF(t
.)及び位相差データM(t)を読み出すためのアドレ
スデータADD#1は、加算器7、セレクタ8及びラッ
チ9からなる累算部において、先頭アドレスaを初期値
として、ラッチ6にラッチされた音高データdのアドレ
ス間隔で、ラッチ9に入力するクロックCLK#1の立
ち上がりに同期して順次累算される。この場合、先頭ア
ドレスaは特には図示しない制御部から出力され、スタ
ートパルスSTRTがハイレベルの間にセレクタ8で選
択されて累算値の初期値としてラッチ9に与えられる。
In FIG. 6, periodic data F(t
.. ) and the address data ADD#1 for reading out the phase difference data M(t) are latched into the latch 6 in the accumulator consisting of the adder 7, the selector 8 and the latch 9, with the start address a as the initial value. The pitch data d is sequentially accumulated at address intervals in synchronization with the rising edge of the clock CLK#1 input to the latch 9. In this case, the start address a is output from a control section (not shown), selected by the selector 8 while the start pulse STRT is at a high level, and given to the latch 9 as the initial value of the accumulated value.

スタートバルスSTRTがローレベルなら加算器7の出
力を選択して累算動作を実行する.また、音高データd
は特には図示しない制御部から出力され、スタートパル
スSTRTの立ち上がりに同期してラッチ6にラッチさ
れる. FM ROMIIから出力される位相差データM(t)
は、乗算器4においてラッチ16にラッチされた変調指
数1と乗算され、加算器3においてPM ROMI,か
ら出力された周期データF(t)と加算される。このこ
れにより得られた位相角データF(t)+I − M(
t)は、sin ROM 2の読み出しアドレスとして
同ROMに入力する。なお、変調指数Iは特には図示し
ない制御部から出力され、スタートパルスSTRTの立
ち上がりに同期してラッチ16にラッチされる。
If the start pulse STRT is at low level, the output of the adder 7 is selected and the accumulation operation is executed. Also, pitch data d
is output from a control section (not shown) and latched by the latch 6 in synchronization with the rising edge of the start pulse STRT. Phase difference data M(t) output from FM ROMII
is multiplied by the modulation index 1 latched by the latch 16 in the multiplier 4, and added to the periodic data F(t) output from the PM ROMI in the adder 3. The phase angle data F(t)+I − M(
t) is input to the sin ROM 2 as a read address. Note that the modulation index I is outputted from a control section (not shown) and latched by the latch 16 in synchronization with the rising edge of the start pulse STRT.

これにより、sin ROM 2から乗算器5に変調出
力o(L)が出力される。
As a result, the modulated output o(L) is output from the sin ROM 2 to the multiplier 5.

一方、FM ROM1+から出力される区間識別データ
1Bは、クロックCLK#1をインバータ11で反転し
て得たクロックの立ち上がりに同期して動作するDフリ
ップフロップ(F/F、以下同じ)10に入力すると共
に、排他論理和回路(EOR、以下同じ)12の第1の
入力に入力する。また、EOR12の第2の入力には上
記F/F 1 0の正論理出力Qが入力する.上記回路
構成により、FM ROMIIから順次出力される区間
識別データIBO値に変?があった場合に、EOR1 
2の出力が論理「1」となる。
On the other hand, the section identification data 1B output from the FM ROM1+ is input to a D flip-flop (F/F, the same applies hereinafter) 10 that operates in synchronization with the rising edge of the clock obtained by inverting the clock CLK#1 with the inverter 11. At the same time, it is input to the first input of the exclusive OR circuit (EOR, hereinafter the same) 12. Furthermore, the positive logic output Q of the F/F 1 0 is input to the second input of the EOR 12. Does the above circuit configuration change the section identification data IBO value that is sequentially output from FM ROMII? If there is, EOR1
The output of 2 becomes logic "1".

K ROM12へのアドレス人力となるアドレスデータ
ADD#2は、加算器13、セレクタ14及びラッチ1
5からなる累算部において、先頭アドレスbを初期値と
して上記EOR 1 2の出力が論理1’l」となる毎
にエアドレスずつ順次累算される。なお、先頭アドレス
bは特には図示しない制御部から出力され、スタートバ
ルスSTRTがハイレベルの間にセレクタ14で選択さ
れて累算値の初期値としてラッチ15に与えられる。ス
タートバルスSTRTがローレベルなら加算器13の出
力を選沢して累算動作を実行する。
The address data ADD#2, which is the address input to the K ROM 12, is sent to the adder 13, selector 14, and latch 1.
In the accumulating unit consisting of 5, each air address is accumulated sequentially each time the output of EOR 1 2 becomes logic 1'l'' with the start address b as an initial value. Note that the start address b is output from a control section (not shown), is selected by the selector 14 while the start pulse STRT is at a high level, and is given to the latch 15 as the initial value of the accumulated value. If the start pulse STRT is at a low level, the output of the adder 13 is selected and an accumulation operation is executed.

これにより、K RO旧2にアドレスデータADD#2
が与えられ、K ROMI■から乗算器5には正規化係
数K(区間)が出力される. 乗算器5では、sin ROM 2から出力された変調
出力D(t)に上記正規化係数K(区間)が乗算され、
この乗算結果は、更に乗算器18においてエンベローブ
ジェネレータ17から発生されるエンベロ一プ値と乗算
される。
As a result, address data ADD#2 is transferred to KRO old 2.
is given, and a normalization coefficient K (interval) is output from K ROMI to the multiplier 5. The multiplier 5 multiplies the modulation output D(t) output from the sin ROM 2 by the normalization coefficient K (interval),
This multiplication result is further multiplied by the envelope value generated from the envelope generator 17 in the multiplier 18 .

そしてこの乗算結果が、クロックCLK#1をインバー
タ20で反転したクロックの立ち上がりに同期してラッ
チ19にラッチされ、波形出力OUT (t)として出
力される。
The result of this multiplication is latched by the latch 19 in synchronization with the rising edge of the clock CLK#1 inverted by the inverter 20, and is output as the waveform output OUT (t).

以上の構成において、クロックCLK#1 、CLK#
2及びスタートバルスSTRTは、特には図示しない制
御部から出力される. 次に、第6図のFM ROMI.に記憶されるデータの
構成を第7図に示す. 同図において、発音開始から消音までの1組の波形デー
タは、先頭アドレスaから順に記憶されており、1アド
レスには1つの周期データF(t)、1つの位相差デー
タM(t)及び1ビットの区間識別データIBが組で記
憶される。この場合、アドレスが進むにつれて、第2図
(a)の各波形区間A,B、C,D、・・・の各サンプ
リング点のデータが記憶されている.また、波形区間が
A,BSC,D,・・・と変化するに従って、区間識別
データ1Bの各アドレスの値が、区間Aでは「0」、区
間Bでは「1」、区間Cでは「0」、区間Dでは「1」
、・・・というように区間単位で交互に変化する。
In the above configuration, clocks CLK#1, CLK#
2 and the start pulse STRT are output from a control section not particularly shown. Next, the FM ROMI. Figure 7 shows the structure of the data stored in the . In the figure, one set of waveform data from the start of sound generation to the end of sound is stored in order from the first address a, and one address contains one cycle data F(t), one phase difference data M(t), and One-bit section identification data IB is stored in sets. In this case, as the address advances, data at each sampling point of each waveform section A, B, C, D, . . . in FIG. 2(a) is stored. Also, as the waveform section changes from A to BSC to D, etc., the value of each address of the section identification data 1B becomes "0" in section A, "1" in section B, and "0" in section C. , "1" in section D
, . . . and so on, it changes alternately in units of sections.

この区間識別データIBは、後述するように区間の境界
を識別してK ROM1zにおいて指定されるアドレス
を更新するためのデータである, 次に、第6図のK ROM12に記憶されるデータの構
成を第8図に示す。
This section identification data IB is data for identifying the boundary of the section and updating the address specified in the K ROM 1z as described later.Next, the structure of the data stored in the K ROM 12 in FIG. is shown in Figure 8.

同図において、発音開始から消音までの各波形区間A,
BSC,D、・・・に対応して、先頭アドレスbから順
に正規化係数K(区間)が1つずつ記憶されている。
In the figure, each waveform section A from the start of sound generation to the end of sound,
Corresponding to BSC, D, . . . , normalization coefficients K (sections) are stored one by one in order from the top address b.

以上の構成の実施例の動作を、第9図の動作タイミング
チャートに従って説明する。以下、特に言及しない限り
第6図を参照するものとする。
The operation of the embodiment having the above configuration will be explained according to the operation timing chart of FIG. Hereinafter, reference will be made to FIG. 6 unless otherwise specified.

発音開始時には、特には図示しない制御部(以下、単に
制御部と呼ぶ)から出力されるスタートバルスSTR↑
が、第9図のt1のタイミングで論理「1」 (以下、
単に「1」と呼ぶ。論理「0」についても同様.)に立
ち上がり、その直後にクロックCLκ#1が「1」にな
るt2のタイミングから?音動作を開始する.この場合
、クロックCLK# 1の周期が楽音発生のサンプリン
グ周期に対応し、また、制御部から発生するクロックC
LK#2は、クロックCLK#1と同一周期を有し、同
クロックから174周期分遅れたクロックである.以下
の動作は、上記2つのクロックCLK#1及びCLK#
2に従って制御される。また、スタートパルスSTRT
は、発音開始時においてクロックCLK#1が「0」に
立ち下がってから次にr■」に立ち下がるまでの1周期
分の間「1」を維持し、その後は次の発音開始まで「0
」を維持する。
At the start of sound generation, a start pulse STR↑ is output from a control section (hereinafter simply referred to as the control section) not shown in the drawings.
However, at the timing t1 in FIG. 9, the logic becomes "1" (hereinafter,
Simply call it "1". The same goes for logical "0". ), and immediately after that clock CLκ#1 becomes "1" from the timing t2? Start the sound action. In this case, the cycle of clock CLK#1 corresponds to the sampling cycle of musical tone generation, and the clock CLK#1 generated from the control section
LK#2 is a clock that has the same cycle as clock CLK#1 and is delayed by 174 cycles from the same clock. The following operation is based on the above two clocks CLK#1 and CLK#.
2. In addition, the start pulse STRT
maintains "1" for one cycle from when clock CLK#1 falls to "0" until it falls to "r■" at the start of sound generation, and then remains "0" until the next sound generation starts.
” to maintain.

まず、制御部からのスタートパルスSTRTが、第9図
(a)のように論理「1」に立ち上がるタイミングt1
で、制御部からの音高データdが同図(C)のようにラ
ッチ6にラッチされる。
First, the start pulse STRT from the control section rises to logic "1" at a timing t1 as shown in FIG. 9(a).
Then, the pitch data d from the control section is latched into the latch 6 as shown in FIG. 6(C).

続いて、スタートパルスSTRTが「1」のタイミング
t1〜t4の間は、セレクタ8が制御部からの先頭アド
レスaを選択し、この先頭アドレスaはクロックCLK
#1が「1」に立ち上がるタイミングt2でラッチ9に
ラッチされ、第9図(d)のようにアドレスデータAD
D#1の初期値が定まる.これにより、t2からわずか
な遅延時間の後、FM RO)(1,の先頭アドレスa
の周期データF(t)、位相差データM(t)及び区間
識別データ1B (第7図参照)が第9図(e)、(ト
)及び(1)のように読み出される。
Subsequently, during timings t1 to t4 when the start pulse STRT is "1", the selector 8 selects the start address a from the control section, and this start address a is selected by the clock CLK.
#1 is latched by latch 9 at timing t2 when it rises to "1", and address data AD is output as shown in FIG. 9(d).
The initial value of D#1 is determined. As a result, after a short delay time from t2, the start address a of FM RO)(1,
The period data F(t), phase difference data M(t), and section identification data 1B (see FIG. 7) are read out as shown in FIGS. 9(e), (g), and (1).

以後、ラッチ9の出力のアドレスデータADD#1は加
算器7にフィードバ,ツタされ、ラッチ6にセットされ
ている音高データdが順次累算されてゆく。
Thereafter, the address data ADD#1 output from the latch 9 is fed back to the adder 7, and the pitch data d set in the latch 6 is successively accumulated.

この場合、上記累算値は、クロックCLK# 1が「1
」に立ち上がる第9図(d)の各タイミングL5、t8
、tll、tl4、tl7等において、セレクタ8を介
して順次ラッチ9にランチされて新たなアドレスデータ
ADD#1として指定され、FM ROMI.上の対応
するアドレスの周期データF(t)、位相差データM(
t)及び区間識別データIB(第7図参照)が第9図(
e)、(ト)及び(1)のように読み出される.なお、
スタートバルスSTRTは、t4において「0」に立ち
下がるため、セレクタ8はt4以降は加算器7の出力を
選択する。
In this case, the above cumulative value is
” at each timing L5 and t8 in FIG. 9(d).
, tll, tl4, tl7, etc., are sequentially launched into the latch 9 via the selector 8 and designated as new address data ADD#1, and the FM ROMI. Period data F(t) and phase difference data M( of the corresponding address above)
t) and section identification data IB (see Figure 7) are shown in Figure 9 (
e), (g) and (1). In addition,
Since the start pulse STRT falls to "0" at t4, the selector 8 selects the output of the adder 7 after t4.

この場合、楽音の発音開始の指示は、特には図示しない
例えば鍵盤部の何れかの鍵を演奏者が押鍵することによ
り行われ、そのとき押鍵された鍵が高音側の鍵であれば
、制御部からラッチ6には大きな値の音高データdがラ
ッチされる。これにより、FM ROl41,上で読み
飛ばされるアドレス幅が大きくなり、高いピッチ周期の
波形出力OUT (t)が得られる。逆に、例えば最低
音鍵が押鍵された場合は、音高データdとして値1がラ
ッチされ、これによりFM ROMII上では1アドレ
スずつ各データが読み出され、最低ピッチ周期の波形出
力OUT (t.)が得られる。
In this case, the instruction to start producing a musical tone is given by the performer pressing any key on the keyboard (not shown), for example, and if the pressed key at that time is a high-pitched key, , pitch data d having a large value is latched into the latch 6 from the control section. As a result, the address width skipped on the FM ROl 41 increases, and a waveform output OUT (t) with a high pitch period is obtained. Conversely, for example, when the lowest pitch key is pressed, the value 1 is latched as the pitch data d, and each data is read out one address at a time on the FM ROMII, and the waveform output of the lowest pitch cycle is output ( t.) is obtained.

以上のようにしてFM ROM1+から読み出される各
データのうち、位相差データM(L)は乗算器4に入力
する。今、スタートバルスSTRTが「l」に立ち上が
るt1において、制御部からラッチ16に変調指数Iが
セットされている。従って、乗算器4では、位相差デー
タM(t)に上記変調指数■が乗算される.この出力は
加算器3に入力し、ここでPMROM I Iから出力
された周期データF(t)と加算され、位相角データF
(t)+I − M(t)が得られる。
Among the data read out from the FM ROM1+ as described above, the phase difference data M(L) is input to the multiplier 4. Now, at t1 when the start pulse STRT rises to "L", the modulation index I is set in the latch 16 by the control section. Therefore, in the multiplier 4, the phase difference data M(t) is multiplied by the modulation index ■. This output is input to the adder 3, where it is added to the period data F(t) output from PMROM II, and the phase angle data F
(t)+I − M(t) is obtained.

上記位相角データF(t)+I − M(t)によりs
in ROM2がアクセスされ、前記周期データF(t
)及び位相差データS(t)の出力(第9図(ト)、(
1)の各タイミングt2、t5 、t8 、tll、t
l4、LIT等の直後)からわずかな遅延の後、sin
 ROM 2から第9図(n)のようにして変調出力D
(t)が出力される.一方、スタートパルスSTRTが
「1」のタイミングt1〜L4の間で、セレクタ14が
制御部からの先頭アドレスbを選択し、この先頭アドレ
スbはクロックCLK#2が「1」に立ち上がるタイミ
ングt3でラッチ15にラッチされ、第9図(i)のよ
うにアドレスデータADD#2の初期値が定まる。
From the above phase angle data F(t)+I − M(t), s
in ROM2 is accessed and the periodic data F(t
) and the output of phase difference data S(t) (Figure 9 (g), (
1) each timing t2, t5, t8, tll, t
l4, immediately after LIT, etc.) after a short delay, sin
The modulated output D is obtained from ROM 2 as shown in Fig. 9 (n).
(t) is output. On the other hand, between the timings t1 and L4 when the start pulse STRT is "1", the selector 14 selects the start address b from the control section, and this start address b is selected at the timing t3 when the clock CLK#2 rises to "1". It is latched by the latch 15, and the initial value of address data ADD#2 is determined as shown in FIG. 9(i).

これにより、t3からわずかな遅延時間の後、K RO
M1zの先頭アドレスbの正規化係数K(区間A)が第
9図(j)のように読み出される。以後、ラッチl5の
出力のアドレスデータADD#2は加算器13にフィー
ドバックされ、EOR12の論理出力値「O」又はrl
,が順次累算されてゆく。この場合上記累算値は、クロ
ックCLK#2が「1」に立ち上がる第9図(i)の各
タイミングt6、t9、tlo、t12、tl5、tl
8等において、セレクタ14を介して順次ラッチ15に
ラッチされ、新たなアドレスデータADD#2として指
定され、K ROM12上の対応するアドレスの正規化
係数K(区間)が第9図(j)のように読み出される。
This causes K RO
The normalization coefficient K (section A) of the first address b of M1z is read out as shown in FIG. 9(j). Thereafter, the address data ADD#2 output from the latch l5 is fed back to the adder 13, and the logical output value "O" or rl of the EOR12 is
, are accumulated sequentially. In this case, the above cumulative value is calculated at each timing t6, t9, tlo, t12, tl5, tl in FIG. 9(i) when the clock CLK#2 rises to "1".
8, etc., are sequentially latched into the latch 15 via the selector 14, designated as new address data ADD#2, and the normalization coefficient K (interval) of the corresponding address on the K ROM 12 becomes as shown in FIG. 9(j). It is read out as follows.

なお、スタートバルスSTRTは、t4において「O」
に立ち下がるため、セレクタ14はt4以降は加算器工
3の出力を選沢する. 上記動作と並行して、クロックCLK#1が「1」に立
ち上がる第9図(b)の各タイミングt2、t5、t8
、tll、L14、tl7等からわずかな遅延の後に、
第9図(e)のようにFM ROMI.から区間識別デ
ータIBが順次出力される。このデータは、クロックC
LK#1が「0」に立ち下がる第9図(b)の各タイミ
ングt4 、t7 、t10、tl3、tl6、L19
等において、F/F 1 0にセットされてその正論理
出力Qが第9図(f)のように順次定まる.そして、こ
の正論理出力Qと前記FM ROMI,からの区間識別
データIBとの排他論理和がEOR 1 2で演算され
る。
Note that the start pulse STRT is "O" at t4.
Therefore, the selector 14 selects the output of the adder 3 after t4. In parallel with the above operation, the clock CLK#1 rises to "1" at each timing t2, t5, t8 in FIG. 9(b).
, after a slight delay from tll, L14, tl7, etc.
As shown in FIG. 9(e), FM ROMI. The section identification data IB are sequentially output from. This data is clock C
Each timing t4, t7, t10, tl3, tl6, L19 in FIG. 9(b) when LK#1 falls to "0"
etc., F/F 1 is set to 0 and its positive logic output Q is determined sequentially as shown in FIG. 9(f). Then, the exclusive OR of this positive logic output Q and the section identification data IB from the FM ROMI is calculated by EOR 1 2.

ここで、FM ROMIIから出力される区間識別デ−
タIBは、第7図に示したように各波形区間単位で「0
」又はr1,が交互に記憶されているので、波形区間が
AからB,BからC,CからD等に変化する毎に「0」
からrl,、「1ノから「0」、「0」から「1」とい
うように変化する。従って、上記波形区間が変化する時
点のみEOR 1 2の出力は「1」となり、他のタイ
ミングでは「0」となる。第9図の例では、波形区間A
からBに変化するtl4の直後からtl6のクロックC
LK#1が「1」の間のみ、EOR12の出力が「l」
となる。これより、上記タイミング内のみ、加算器13
でラッチ15からのアドレスデータADD#2の値bに
1が累算され、この累算値b+iはクロックCLK#2
が「lJに立ち上がる第9図(ハ)のタイミングtl5
においてラッチ15に新たなアドレスデータADD#2
としてラッチされる.従って、クロックCLK#2が「
1」に立ち上がるタイミングtl5以降は、この新たな
アドレスデータADD#2の値b+1に基づ< K R
OMlz上の正規化係数K(区間B)が第9図(j)の
ように読み出される。
Here, the section identification data output from FM ROMII
The timer IB is set to 0 for each waveform section as shown in
” or r1, are stored alternately, so each time the waveform section changes from A to B, B to C, C to D, etc., “0” is stored.
It changes from ``1'' to ``0'', and from ``0'' to ``1''. Therefore, the output of EOR 1 2 becomes "1" only when the waveform section changes, and becomes "0" at other times. In the example of FIG. 9, the waveform section A
The clock C of tl6 immediately after tl4 changes from to B.
EOR12 output is “l” only while LK#1 is “1”
becomes. From this, only within the above timing, the adder 13
1 is accumulated in the value b of the address data ADD#2 from the latch 15, and this accumulated value b+i is the clock CLK#2.
Timing tl5 in Fig. 9 (c) when ``stands up to lJ''
, new address data ADD#2 is stored in latch 15.
It is latched as Therefore, clock CLK#2 is “
After the timing tl5 when it rises to "1", <K R
The normalization coefficient K (section B) on OMlz is read out as shown in FIG. 9(j).

一方、EOR12の出力が「0」である他のタイミング
では、加算器l3では累算動作は行われないため、ラッ
チ15には1タイミング前と同様のアドレスデータAD
D#2がラッチされる。従って、第9図(5)のタイミ
ングt6、t9、tl2、tlB等においては、1タイ
ミング前と同様の正規化係数K(区間)がK ROM1
2から第9図(j)のように読み出される。
On the other hand, at other timings when the output of EOR12 is "0", the adder l3 does not perform the accumulation operation, so the latch 15 contains the same address data AD as one timing ago.
D#2 is latched. Therefore, at timings t6, t9, tl2, tlB, etc. in FIG.
2 as shown in FIG. 9(j).

このように、FM ROM1+からの波形区間Aの周期
データF(t)及び位相差データM(t)に基づく変調
出力D(t)がsin ROM ’lから読み出されて
いるタイミングでは、K ROMhから波形区間Aに対
応する正規化係数K(区間A)が読み出され、同様に波
形区間BではK ROM1zから波形区間Bに対応する
正規化係数K(区間B)が読み出されるというように、
各波形区間の変調出力D(t)が出力されるのに対応し
て、その波形区間の正規化係数K(区間)がK ROM
1zから読み出される。
In this way, at the timing when the modulation output D(t) based on the period data F(t) and phase difference data M(t) of the waveform section A from the FM ROM1+ is read from the sin ROM 'l, the K ROMh The normalization coefficient K (section A) corresponding to the waveform section A is read from the waveform section A, and similarly, the normalization coefficient K (section B) corresponding to the waveform section B is read from the KROM1z in the waveform section B, and so on.
Corresponding to the output of the modulated output D(t) of each waveform section, the normalization coefficient K (section) of that waveform section is set to K ROM
It is read from 1z.

以上のようにして、第9図(ト))のクロックCLK#
1が「1」に立ち上がる各タイミングL2、t5、t8
、tll、L14、tl7等から若干の遅延の後に、s
tn ROM 2から第9図(n)のように変調出力D
(t)が出力され、これと並行して、第9図(5)のク
ロックCLK#2が「1」に立ち上がる各タイミングt
3、t6、t9、tl2、tl5、tl8等からわずか
な遅延の後に、K ROM12から第9図U)のように
正規化係数K(区間)が出力される。そして、これら各
タイミングの変調出力D(t)及び正規化係数K(区間
)は、乗算器5で乗算された後、更に、乗算器18でエ
ンベロープジェネレータ17からのエンベロープデー夕
と乗算され、第9図[有])のクロンクCLK#1が「
0」に立ち下がる各タイミングt4、t7、t10、t
l3、tL6、tl9等において、第9図(0)のよう
にラッチ19にラッチされ、各タイミング毎の波形出力
OUT (t)が定まる.ここで、エンベローブジェネ
レータ17及び乗算器18は、第1図では示さなかった
が、波形出力OUT (t)に原波形以外のエンベロー
ブを付加したい場合に動作させればよく、必ずしも必要
なものではない。
As described above, the clock CLK# of FIG. 9 (G)) is
Each timing L2, t5, t8 when 1 rises to “1”
, tll, L14, tl7 etc. after some delay, s
Modulation output D from tn ROM 2 as shown in Figure 9(n)
(t) is output, and in parallel with this, the clock CLK#2 of FIG. 9(5) rises to "1" at each timing t.
After a slight delay from 3, t6, t9, tl2, tl5, tl8, etc., the normalization coefficient K (interval) is output from the K ROM 12 as shown in FIG. 9U). The modulation output D(t) and the normalization coefficient K (interval) at each of these timings are multiplied by the multiplier 5, and then further multiplied by the envelope data from the envelope generator 17 by the multiplier 18. Kronk CLK #1 in Figure 9 [with]
0” at each timing t4, t7, t10, t
At l3, tL6, tl9, etc., it is latched by the latch 19 as shown in FIG. 9(0), and the waveform output OUT(t) for each timing is determined. Here, although the envelope generator 17 and the multiplier 18 are not shown in FIG. 1, they may be operated when it is desired to add an envelope other than the original waveform to the waveform output OUT (t), and are not necessarily necessary. .

以上に示した動作により、第6図の実施例において、第
2図〜第5図に示した第1図の楽音波形発生装置と同様
の動作を実現することができる。
Through the operations described above, in the embodiment shown in FIG. 6, it is possible to realize operations similar to those of the musical sound waveform generator shown in FIG. 1 shown in FIGS. 2 to 5.

上記第6図では、第1図の波形データROM 1に対応
するものを、FM ROM1+とK ROMI2の2つ
のROMで構成したが、多少アドレス指定が複雑になる
のを許容できれば1つのROMで構成するようにしても
よい. また、FM ROMI,において、周期データF(t)
は第7図に示したように各サンプリング点毎の値を記憶
するようにしたが、1つの波形区間内では周期データF
(t)は第2図(ロ)のように各波形区間幅で位相角が
Oから2π(rad )まで変化する直線特性であるた
め、演算時間に余裕があれば、各サンプリング点毎に周
期データF(t)を演算して出力することにより、記憶
容量を節約することができる。
In Figure 6 above, the waveform data ROM 1 in Figure 1 is configured with two ROMs, FM ROM1+ and K ROMI2, but it can be configured with one ROM if you can accept that the address specification becomes somewhat complicated. You may also do this. Also, in FM ROMI, periodic data F(t)
As shown in Fig. 7, the values for each sampling point are stored, but within one waveform section, the periodic data F
(t) has a linear characteristic in which the phase angle changes from O to 2π (rad) in each waveform interval width as shown in Figure 2 (b), so if there is enough calculation time, By calculating and outputting the data F(t), storage capacity can be saved.

なお、第6図においては、1楽音分の波形出力OUT(
t)を得るものとして実現したが、各部を時分割動作さ
せることにより、複数の楽音波形を並列して出力させる
ことも可能である。
In addition, in Fig. 6, the waveform output OUT (
t), but it is also possible to output a plurality of tone waveforms in parallel by operating each section in a time-division manner.

のー     の      の  の盪 第1図の楽音波形発生装置の1実施例の原理構成では、
変調指数1−0の場合には前記(1)式より、OUT(
t) =K(区間) ・sin(F(t))     
 ・・(3)となり、周期データF(t)は第2図俣)
に示したように各波形区間内で線形に増加するデータで
、また、正規化係数K(区間)は各波形区間内で一定で
あるため、波形出力OtlT(t)としてsin波が得
られた。
In the principle configuration of one embodiment of the musical sound waveform generator shown in Fig. 1,
In the case of modulation index 1-0, from equation (1) above, OUT(
t) =K (interval) ・sin(F(t))
...(3), and the periodic data F(t) is shown in Figure 2)
As shown in , the data increases linearly within each waveform interval, and the normalization coefficient K (interval) is constant within each waveform interval, so a sine wave was obtained as the waveform output OtlT(t). .

また、変調指数1−1の場合は前記(2)式のように、
ORG(t) =K(区間) ・sin(F(t)+M
(t))   ・・(2)として原波形ORG(t)が
得られた。そして、変調指数1の値を0から1の間で変
化させることにより、sin波から原波形までの間で波
形を連続的に変化させることができる.また、変調指数
Iの値を1以上にすれば更に原波形から更に変調された
波形まで連続的に変化させることができる。
In addition, in the case of a modulation index of 1-1, as in equation (2) above,
ORG (t) = K (interval) ・sin (F (t) + M
(t))...The original waveform ORG(t) was obtained as (2). By changing the value of the modulation index 1 between 0 and 1, the waveform can be continuously changed from the sine wave to the original waveform. Further, if the value of the modulation index I is set to 1 or more, it is possible to continuously change the waveform from the original waveform to a further modulated waveform.

このように、本実施例では、各波形区間で線形に変化す
る周期データF(t)と、そのデータからの差分データ
である位相差データM(t)とによって、少なくともs
in波と原波形を出力できることを特徴とする.従って
、■−0のときにsin波を出力でき、■=1のときに
原波形を出力できれば、前記(1)、(2)式等に拘泥
する必要はなく、OUT(t)−K(区間)・f (g
 (F(t))+I − M(t))・ ・ ・(4) の関係にある演算を実現する実施例であればどのような
ものでもよい。
In this way, in this embodiment, at least s
It is characterized by being able to output in-waves and original waveforms. Therefore, if a sine wave can be output when ■ - 0, and an original waveform can be output when ■ = 1, there is no need to adhere to equations (1) and (2) above, and OUT (t) - K ( interval)・f (g
(F(t))+I-M(t)) (4) Any embodiment may be used as long as it realizes the calculation having the following relationship.

例えば上記(4)式で、入力をαとしてfを、f(α)
=(2/π)α ・・ (0≦α≦π/2) f(α)=−1+ (2/π)(3π/2−α)・・ 
(π/2≦α≦3π/2) f(α)=−1+(2/π)(α−3π/2)(3π/
2≦α≦2π) ・・(5) を満たす三角波関数として定義し、また、入力をβとし
てgを、 g(β)=(π/2)sinβ ・・ (0≦β≦π/2) g(β)=π−(π/ 2 ) sinβ・・ (π/
2≦β≦3π/2) g(β)=2π+(π/2)sinβ ・・ (3π/2≦β≦2π) ・ ・ ・(6) を満たす関数として定義すれば、変調指数Iの値がOす
なわち無変調の場合に、上記(5)、(6)式を前記(
4)式に代入することにより、 f(g(β))=K(区間) ・f ((π/ 2 )
 sin β)−K(区間)・ (2/π)(g/2)
sin β=K(区間)・si口β ・ (0≦β≦π/2) f(g(β))=K(区間)・f((π−(π/2)・
sin  β)) =K(区間)・(−1+(2/π)(3π/2−π+ 
(π/2)sin  β)) =K(区間)・sin β ・ (π/2≦β≦3π/2) f(g(β))=K(区間)・f(2π+(π/2)・
sin  β) −K(区間)・(−1+(2/π)(2π++(π/2
)sin  β−3π/2))−K(区間)・sin 
β ・ ・ (3π/2≦β≦2π) ・ ・ ・(7) となる。すなわち、無変調時には単一sin波が出力さ
れる。
For example, in equation (4) above, let f be the input α, f(α)
=(2/π)α... (0≦α≦π/2) f(α)=-1+ (2/π)(3π/2-α)...
(π/2≦α≦3π/2) f(α)=-1+(2/π)(α-3π/2)(3π/
2≦α≦2π) ... (5) Defined as a triangular wave function that satisfies the following, and with input β and g, g (β) = (π/2) sinβ ... (0≦β≦π/2) g(β)=π−(π/2) sinβ・・(π/
2≦β≦3π/2) g (β) = 2π + (π/2) sin β ・・ (3π/2≦β≦2π) ・ ・ ・ (6) If defined as a function that satisfies the following, the value of modulation index I is O, that is, there is no modulation, then the above equations (5) and (6) can be transformed into the above (
4) By substituting into the formula, f(g(β))=K(interval) ・f((π/2)
sin β) - K (interval) (2/π) (g/2)
sin β=K (interval)・si口β・(0≦β≦π/2) f(g(β))=K(interval)・f((π−(π/2)・
sin β)) =K (interval)・(-1+(2/π)(3π/2-π+
(π/2) sin β)) = K (interval)・sin β・(π/2≦β≦3π/2) f(g(β))=K(interval)・f(2π+(π/2)・
sin β) −K (interval)・(−1+(2/π)(2π++(π/2
)sin β-3π/2))-K(interval)・sin
β ・ ・ (3π/2≦β≦2π) ・ ・ ・(7) That is, a single sine wave is output when no modulation is performed.

また、前記(5)、(6)式を前記(4)式に代入し、
変調指数1−1としたときに原波形ORG(t)が得ら
れるようにするためには、前記第4図(b)のsin波
を前記(5)式で定義される三角波に置き換え、また、
同図(C)の周期データF(t)を前記(6)式で定義
される関数g (t)に置き換えて、当該g (t)か
らの差分データとして位相差データM(t)を決定すれ
ばよい。
Also, by substituting the above equations (5) and (6) into the above equation (4),
In order to obtain the original waveform ORG(t) when the modulation index is 1-1, the sine wave in FIG. 4(b) is replaced with the triangular wave defined by the equation (5), and ,
Replace the periodic data F(t) in the figure (C) with the function g(t) defined by the equation (6) above, and determine the phase difference data M(t) as the difference data from the g(t). do it.

この場合、第1図のsin ROM 2に対応する三角
波を生成する手段としては、ROMの他にデコーダ回路
等によって三角波を生成することも可能である。
In this case, as means for generating the triangular wave corresponding to the sin ROM 2 of FIG. 1, it is also possible to generate the triangular wave by a decoder circuit or the like in addition to the ROM.

上記態様の他にも、前記(4)式を満たす関数f、gと
して様々な関数の組合わせを定義できる。
In addition to the above embodiment, various combinations of functions can be defined as the functions f and g that satisfy the above equation (4).

〔発明の効果] 本発明によれば、混合制御手段で予め変調信号の混合率
を0に設定しておけば、単一周波数の正弦波又は余弦波
のみからなる楽音波形を発生でき、混合制御手段で予め
変調信号の混合率を所定の混合率(例えば1)に設定し
ておけば、自然楽器の楽音等の所望の楽音波形を得るこ
とが可能である.従って、演奏中において、楽音の発音
開始直後は例えば混合率を1に設定し、それ以後の時間
経過と共に混合率を0に近づけることで、所望の楽音波
形の状態から単一正弦波成分又は単一余弦波成分のみを
含む状態になるように、徐々に楽音波形の周波数特性を
制御することができる。又は、混合率を連続的に例えば
1以上になるように変化させることにより、所望の楽音
波形の状態から更に複雑な倍音構成を有する個性的な楽
音が発音されるように制御することができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, if the mixing rate of the modulation signal is set to 0 in advance by the mixing control means, a musical sound waveform consisting only of a sine wave or a cosine wave of a single frequency can be generated, and the mixing control If the mixing ratio of the modulation signal is set in advance to a predetermined mixing ratio (for example, 1) by the means, it is possible to obtain a desired musical sound waveform such as the musical tone of a natural musical instrument. Therefore, during a performance, by setting the mixing ratio to 1, for example, immediately after the start of a musical tone, and then increasing the mixing ratio to 0 as time passes, the desired musical sound waveform can be changed to a single sine wave component or a single sine wave component. The frequency characteristics of the musical sound waveform can be gradually controlled so that it contains only one cosine wave component. Alternatively, by continuously changing the mixing ratio to, for example, 1 or more, it is possible to control a desired musical sound waveform so that a unique musical tone having a more complex overtone structure is produced.

この場合特に、前記波形区間は必ずしも所望の波形のピ
ッチ周期に同期させて分割する必要はなく、適当な周期
(例えばゼロクロス点毎)で分割すればよいため、所望
の波形に対応する各変調信号及び搬送信号も容易に決定
することができる。
In this case, in particular, the waveform section does not necessarily need to be divided in synchronization with the pitch period of the desired waveform, but may be divided at an appropriate period (for example, every zero cross point), so that each modulated signal corresponding to the desired waveform and carrier signals can also be easily determined.

上記動作と共に、振幅包絡制御手段によって、波形出力
手段から出力される楽音波形の振幅包絡特性も、時間的
に例えば減衰するように制御することにより、実際の楽
器の楽音の如く、発音開始以後、楽音波形が徐々に減衰
してゆく過程を実現することができる。
Along with the above operation, the amplitude envelope characteristic of the musical sound wave output from the waveform output means is also controlled by the amplitude envelope control means so as to be attenuated over time, so that the sound waveform can be reproduced after the start of sound generation, like the musical tone of an actual musical instrument. It is possible to realize a process in which a musical sound waveform gradually attenuates.

以上のように、本発明は、自然音の楽音を発音する状態
と単一正弦波成分又は単一余弦波成分のみを含む状態の
両者を容易に生成することができ、かつ、様々な倍音特
性を生成することができる。
As described above, the present invention can easily generate both a state in which natural musical tones are produced and a state in which only a single sine wave component or a single cosine wave component is produced, and also a state in which various overtones are produced. properties can be generated.

しかも、それを実現するための構成として、通常のRO
M、デコーダ、加算器、乗算器等の組み合わせのみで実
現できるため、複雑な楽音波形を簡単な回路構成で実現
することが可能となり、結果として、質のよい電子楽器
等を低コストで提供することが可能となる。
Moreover, as a configuration to realize this, a normal RO
Since it can be realized only by combining M, decoders, adders, multipliers, etc., it is possible to realize complex musical sound waveforms with a simple circuit configuration, and as a result, high-quality electronic musical instruments can be provided at low cost. becomes possible.

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

第1図は、本発明による楽音波形発生装置の1実施例の
原理構成図、 第2図は、ORG(t.)とF(t)の関係を示した図
、第3図は、ORG (t)とF(t)とM(t.)の
関係を示した図、 第4図は、M(t)の求め方を示した図、第5図は、■
を変化させたときのD(t)とF(t)とM(t)の関
係を示した図、 第6図は、楽音波形発生装置の1実施例の具体的構成図
、 第7図は、FM ROMのデータ構成図、第8図は、K
 ROMのデータ構成図、第9図は、楽音波形発生装置
の1実施例の具体的構成の動作タイミングチャートであ
る。 ■・・・波形データROM、 2 ・ −  ・sin  ROM  、3・・・加算
器、 4、5・・・乗算器、 Add(L)・ F(t)・ ・ M(t)・ ・ 工 ・ ・ ・ F(t)+I・ K(区間) D(L)・・ 0[JT(t)・ ・・アドレスデータ、 ・周期データ、 ・位相差データ、 変調指数、 M(t)・・・位相角データ、 ・・・正規化係数、 ・変調出力、 ・・波形出力.
FIG. 1 is a diagram showing the principle configuration of one embodiment of the musical sound waveform generator according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the relationship between ORG(t.) and F(t), and FIG. 3 is a diagram showing the relationship between ORG (t. t), F(t), and M(t.). Figure 4 is a diagram showing how to obtain M(t). Figure 5 is
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between D(t), F(t), and M(t) when changing . FIG. 6 is a specific configuration diagram of one embodiment of the musical sound waveform generator. FIG. , FM ROM data configuration diagram, FIG.
FIG. 9, which is a data configuration diagram of the ROM, is an operation timing chart of a specific configuration of one embodiment of the musical waveform generator. ■...Waveform data ROM, 2・-・sin ROM, 3...Adder, 4, 5...Multiplier, Add(L)・F(t)・・M(t)・・Eng.・ ・ F(t)+I・K (interval) D(L)... 0[JT(t)...Address data, ・Period data, ・Phase difference data, Modulation index, M(t)...Phase Angular data, ・・・Normalization coefficient, ・Modulation output, ・Waveform output.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)搬送信号を発生する搬送信号発生手段と、変調信号
を発生する変調信号発生手段と、 該変調信号を前記搬送信号発生手段から発生される搬送
信号に混合する場合の前記変調信号の前記搬送信号に対
する混合率を0から任意の混合率までの間で制御し、前
記搬送信号と前記変調信号とが当該混合率で混合された
混合信号を出力する混合制御手段と、 入力と出力が所定の関数関係を有し前記混合制御手段か
ら出力される混合信号を入力として変調された楽音波形
を出力する波形出力手段と、を有し、 前記所定の関数関係と前記搬送信号は、前記混合制御手
段で前記変調信号の混合率が0になるように制御された
場合に、前記波形出力手段から発生される前記楽音波形
が単一周波数の正弦波又は余弦波となるような関係を有
し、 前記搬送信号発生手段及び前記変調信号発生手段は、各
々任意周期の複数の各波形区間毎に、前記混合制御手段
で前記変調信号の混合率が所定の混合率になるように制
御された場合に、前記波形出力手段から該対応する波形
区間の所望の楽音波形が出力されるような搬送信号及び
変調信号を発生する、 ことを特徴とする楽音波形発生装置。 2)前記波形出力手段から出力される前記楽音波形の振
幅包絡特性を時間的に変化させる振幅包絡制御手段を有
することを特徴とする請求項1記載の楽音波形発生装置
[Claims] 1) A carrier signal generating means for generating a carrier signal, a modulating signal generating means for generating a modulated signal, and a method for mixing the modulated signal with the carrier signal generated from the carrier signal generating means. Mixing control means that controls a mixing ratio of the modulated signal to the carrier signal between 0 and an arbitrary mixing ratio, and outputs a mixed signal in which the carrier signal and the modulated signal are mixed at the mixing ratio; waveform output means for outputting a modulated musical waveform by inputting the mixed signal output from the mixing control means, the input and output of which have a predetermined functional relationship, the predetermined functional relationship and the carrier signal; is such that when the mixing rate of the modulation signal is controlled to be 0 by the mixing control means, the musical sound waveform generated from the waveform outputting means becomes a sine wave or a cosine wave of a single frequency. The carrier signal generating means and the modulating signal generating means each control the mixing ratio of the modulating signal to a predetermined mixing ratio by the mixing control means for each of a plurality of waveform sections of arbitrary periods. A musical sound waveform generating device, characterized in that, when controlled, a carrier signal and a modulation signal are generated such that a desired musical sound waveform of the corresponding waveform section is output from the waveform output means. 2) The musical sound waveform generating device according to claim 1, further comprising an amplitude envelope control means for temporally changing the amplitude envelope characteristic of the musical sound wave outputted from the waveform output means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63294599A (en) * 1978-01-03 1988-12-01 株式会社河合楽器製作所 Electronic musical instrument

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