JPH02240695A - Musical tone waveform generator - Google Patents

Musical tone waveform generator

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JPH02240695A
JPH02240695A JP1062400A JP6240089A JPH02240695A JP H02240695 A JPH02240695 A JP H02240695A JP 1062400 A JP1062400 A JP 1062400A JP 6240089 A JP6240089 A JP 6240089A JP H02240695 A JPH02240695 A JP H02240695A
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Hiroshi Iwase
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Abstract

PURPOSE:To faithfully produce natural sounds and to allow the free control of musical tone characteristics by generating such carrier signals and modulation signals from which desired musical tone waveforms are outputted, repeatedly generating the arbitrary signal sections of the modulation signals and changing mixing rates with time in synchronization therewith. CONSTITUTION:Carrier signal generating means 11, 12 and modulation signal generating means 2 generate such carrier signals and modulation signals with which the desired musical tone waveforms are outputted from a output means 17 when the mixing rate of the modulation signals is so controlled as to attain, for example, 1 by a mixing control means 4. The desired musical tone waveforms, such as musical tones of a natural musical instrument, can be obtd. if the mixing rate of the modulation signals is previously set at, for example 1, by the mixing control means 4. The carrier signal generating means 11, 12 and the modulation signal generating means 2 repeatedly generate the arbitrary signal sections of the carrier signals and the modulation signals in such a manner that the arbitrary waveform sections of the musical tone waveforms are repeatedly outputted from the waveform outputting means 17. The looped reproduction is executed in this way and the desired musical tone waveforms, such as musical tones of the natural musical instrument, are obtd.

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有す
る楽音波形を発生する楽音波形発生装置に関する。
[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, the present invention relates to a musical sound waveform generator that performs frequency modulation to generate musical sound waveforms having various overtone characteristics.

〔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・1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方式の電子楽器が実現されている。
[Prior Art] With the advancement of digital signal processing technology, the first conventional example of an electronic musical instrument using digital processing has not only been able to generate musical sound waveforms with simple characteristics, but also to generate musical sounds of natural musical instruments, one human or Sounds from the natural world, etc. (hereinafter collectively referred to as natural sounds)
A PCM electronic musical instrument has been realized that can directly sample and store music and play it back 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方方式基づく電子楽器がある。この
方式は基本的には、 e =A−sin (ωct+r(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ゎとそれを変調するための
変調波周波数ωカを適当な比で選択し、時間的に変化し
得る変調指数I (t)を設定し、また、同様に時間的
に変化し得る振幅係数へ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 method 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 (ωct+r(t) sin ω,
t)...(A) The waveform output e obtained by the calculation formula is made into a musical sound waveform, and the carrier wave frequency ωゎ and the modulation wave frequency ω for modulating it are selected in an appropriate ratio, By setting the modulation index I (t) that can change over time, and also setting the amplitude coefficient that can change over time, it is possible to have complex overtone characteristics and the overtone characteristics over time. It is possible to obtain very unique synthesized sounds that can vary.

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)式のsin演算の代わりに三角
波演算を用い、 e =A −T (a+ I’(t) 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、変調波位
相角θによって生成される三角波関数である。
This method uses a triangular wave operation instead of the sine operation in equation (A), and has the following formula: e = A −T (a+ I'(t) T (θ)l−
- The waveform output e obtained by the arithmetic expression -(B) is used as a musical sound waveform. Here, T(θ) is a triangular wave function generated by the modulated wave 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、二とにより、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 as in the first conventional example, Musical sound waveforms can be synthesized.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

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、電子楽器時を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。
Against the background of the above-mentioned conventional technology, in recent years there has been a demand for electronic musical instruments to have the ability to dynamically produce sounds ranging from very unique musical tones to natural sounds.

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。
However, the first conventional example, the PCM electronic musical instrument,
Although they are very good at making natural sounds themselves, they are not good at processing natural sounds to create unique tones.

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、エンベロープ等の時間関
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、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。
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, with analog filters,
There are also problems in that the desired characteristics are difficult to obtain, and it is not possible to perform a time-sharing operation for producing a plurality of musical tones in parallel.

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
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.

また、上記PCM方式の電子楽器で、記憶容量を節約す
るため又は持続音を再生するために、自然音の特定の波
形区間をメモリから繰り返し再生するループ再生が一般
に行われる。しかし、単にループ再生を行うだけでは、
その波形区間では常に同じ特性の楽音が再生され、振幅
のエンベロープ(包絡)に変化を持たせたとしても、音
色自体は変化しないため単調な再生音になってしまう。
Further, in the PCM electronic musical instrument, loop playback is generally performed in which a specific waveform section of a natural sound is repeatedly played back from memory in order to save storage capacity or to play a sustained sound. However, simply performing loop playback will not work.
A musical tone with the same characteristics is always reproduced in that waveform section, and even if the amplitude envelope is varied, the tone itself does not change, resulting in a monotonous reproduced sound.

そして、PCM方式の電子楽器では前記したように自然
音を加工するのが困難であるため、ループ再生時に音色
変化を付加するのが困難であるという問題点を有してい
る。
As described above, it is difficult to process natural sounds in PCM-based electronic musical instruments, so it is difficult to add timbre changes during loop playback.

一方、例えば、ピアノ等の実際の楽器の楽音にはζピッ
チ周波数に基づく基本波成分の他に、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有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。
On the other hand, for example, the musical tones of an actual musical instrument such as a piano include not only the fundamental wave component based on the ζ pitch frequency but also harmonic components of multiple frequencies that are integral multiples of the fundamental wave component, and even considerably high-order harmonic components exist. 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 qualities are generated by the presence of harmonic components unique to 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 it is desired to obtain a desired musical tone, it is difficult to optimally set its parameters.

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(八)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1 (t)を大きな値にして変調を深
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。
That is, since the second conventional example is based on modulation using a sine wave, the frequency components of the musical tone generated by the equation (8) are concentrated in low-order (low-frequency) overtone components, Even if the modulation index 1 (t) is set to a large value and the modulation is applied deeply, high-order (high-frequency) overtone 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)弐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1 (t)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 (B) 2 can be changed accordingly.
It is difficult to optimally determine the traveling speed ratio, modulation index 1 (t), 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.

本発明の課題は、小さな回路規模で自然音を忠実に発音
可能とすると共に、その倍音成分を容易かつ連続的に制
御可能として単一正弦波等の楽音も容易に合成できるよ
うにし、かつ、ループ再生を可能としてループ再生中の
楽音特性を自由に制御できるようにすることにある。
An object of the present invention is to make it possible to faithfully produce natural sounds with a small circuit scale, to easily and continuously control the overtone components thereof, and to easily synthesize musical sounds such as a single sine wave. To enable loop playback and to freely control musical tone characteristics during loop playback.

〔課題を解決するための手段] 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。
[Means for Solving the Problems] 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.

なお、出力される搬送信号の特性については後述する。Note that the characteristics of the output carrier signal will be described later.

次に、変調信号を発生する変調信号発生手段を有する。Next, it has modulation signal generation means for generating a modulation signal.

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。
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. Note that the characteristics of the output modulated signal will be described later.

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O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0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、後述するように時間的に変化し得る。
Further, when mixing the modulated signal 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 O and an arbitrary mixing ratio, and the mixing ratio of the modulated signal to the carrier signal is controlled between O 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 0 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. In addition, the said mixing ratio may change with time so that it may mention later.

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。
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台率が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
るような関係を有する。
In addition to the above configuration, the predetermined functional relationship and the carrier signal are the musical tone waveform generated from the waveform output means when the mixing control means controls the mix ratio of the modulation signal to 0. is a sine wave or a cosine wave of a single frequency.

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、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
変調信号を発生し、かつ、前記波形出力手段から前記楽
音波形の任意の波形区間が繰り返し出力されるよう前記
搬送信号及び前記変調信号の任意の信号区間を繰り返し
発生する。
Further, the carrier signal generating means and the modulating signal generating means are configured to generate a desired musical waveform from the waveform outputting means when the mixing ratio of the modulating signal is controlled by the mixing control means to be a predetermined mixing ratio. generating a carrier signal and a modulation signal such that the waveform output means outputs a carrier signal and a modulation signal, and repeating an arbitrary signal section of the carrier signal and the modulation signal so that the arbitrary waveform section of the musical sound waveform is repeatedly output from the waveform output means. Occur.

そして、前記混合制御手段は、前記混合率を上記繰り返
し発生動作に同期して時間的に変化させる。
The mixing control means temporally changes the mixing ratio in synchronization with the repetitively occurring operation.

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前記繰り返し発生動作に
同期して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、前記繰り返し発生動作開始以後、所定の振幅
包絡関数に従って値が例えばO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。
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 outputted from the waveform output means in synchronization with the repetitive generation operation. 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 from O to 1, for example, according to a predetermined amplitude envelope function after the start of the repetitive generation operation. 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 tone waveform.

〔作  用〕[For production]

本発明の作用は以下の通りである。 The effects of the present invention are as follows.

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存し、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。
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O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。
Thereby, if the mixing ratio of the modulation signal is set to O 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.

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、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。
Furthermore, the carrier signal generating means and the modulating signal generating means output a desired musical waveform from the waveform outputting means when the mixing ratio of the modulating signal is controlled to be, for example, 1 by the mixing control means. A carrier signal and a modulating signal are generated as shown in FIG. Thereby, if the mixing ratio of the modulation signal is set to 1 in advance by the mixing control means, it is possible to obtain a desired musical sound waveform, such as a musical tone of a natural musical instrument.

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、前記波形出力手段から前記楽音波形の任意の波形区
間が繰り返し出力されるよう前記搬送信号及び前記変調
信号の任意の信号区間を繰り返し発生する。これにより
、いわゆるループ再生が可能となる。
Further, the carrier signal generating means and the modulating signal generating means repeatedly generate an arbitrary signal section of the carrier signal and the modulating signal so that the arbitrary waveform section of the musical sound waveform is repeatedly output from the waveform output means. . This enables so-called loop playback.

そしてこの場合に、混合制御手段が、上記ループ再生動
作の開始前は例えば混合率を1に設定し、ループ再生動
作の開始後は混合率を時間的に変化させて例えばOに近
づけることで、ループ再生中においても、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。これによ
り、任意の波形区間に対応する搬送信号及び変調信号の
みで、変化に富んだ楽音波形を生成でき、例えば搬送信
号及び変調信号の記憶容量を節約することができ、かつ
、ループ再生中の音色が単調にならないように制御でき
る。
In this case, the mixing control means sets the mixing ratio to, for example, 1 before the start of the loop reproducing operation, and changes the mixing ratio over time to approach O, for example, after the start of the loop reproducing operation. Even during loop playback, the frequency characteristics of the musical sound waveform can be gradually controlled so that the desired musical sound waveform becomes a state containing only a single sine wave component or a single 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. As a result, it is possible to generate musical waveforms rich in variation using only the carrier signal and modulation signal corresponding to an arbitrary waveform section. For example, it is possible to save the storage capacity of the carrier signal and modulation signal, and it is also possible to You can control the tone so that it doesn't become monotonous.

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、前記
ループ再生動作に同期して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 waveform outputted from the waveform output means is controlled by the amplitude envelope control means so as to be temporally attenuated, for example, in synchronization with the loop playback operation. It is possible to realize a process in which the musical sound waveform gradually attenuates after the start of sound production, as in the case of musical tones.

〔実  施  例〕〔Example〕

以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

の1  の まず、本発明に直接関係するループ再生動作について説
明する前に、本発明の基本となる原理について説明する
First, before explaining the loop playback operation that is directly related to the present invention, the basic principle of the present invention will be explained.

第1図は、本発明による楽音波形発生装置の1実施例の
基本原理構成図である。
FIG. 1 is a diagram showing the basic principle of an embodiment of a musical sound waveform generator according to the present invention.

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M (L)(ra
d )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、sin
波データを記憶しているROMメモリであるsinRO
M 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 ROM2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0UT(
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。
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 M (L) (ra
d) 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,
Phase angle data F ( for modulating a sine wave)
t)+I −M(t) is obtained. The same data is sin
sinRO, a ROM memory that stores wave data
A sine wave is modulated from M2 and input to the same ROM as an address signal for reading. The modulation output D(t) read from the sin ROM 2 is multiplied by the normalization coefficient K (section) read from the waveform data ROM 1 for each waveform section in the multiplier 5, and then the waveform output 0UT(
t). Here, the maximum absolute value of the amplitude of the sine wave stored in the sine ROM 2 is normalized to be 1.

上記基本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。
The operation of the musical waveform generator shown in FIG. 1 based on the above basic principle configuration will be explained below.

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。
First, the original waveform ORG (t) of a musical sound waveform of a natural musical instrument or the like is divided into waveform sections A-D for each periodic section (pitch period) of the fundamental wave, for example, as shown in FIG. 2(a).

そして、各波形区間内で、O(rad )以上2π(r
ad )未満の間で第2図(b)のように時間りの経過
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図の変調指数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5in(F(t))を
得た場合、第2図(C)のように各波形区間A−D毎に
0〜2π(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O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 2π(r
The periodic data F(t) read from the waveform data ROM 1 in FIG.
) (rad). Now, set the modulation index 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 and an output of 5 inches (F(t)) is obtained, each waveform section A-D is Each cycle of sine waves corresponding to a phase angle of 0 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 (when the amplitude is O) 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(L)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(b
)に示される位相角データF(L)+M(t)を用いて
、sin ROM 2に記憶されている1周期分のsi
n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0LIT(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0RG(
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(L) read from the waveform data ROM 1 in FIG.
) using the phase angle data F(L)+M(t) shown in
When n waves are modulated and read out, the waveform output 0LIT(t) is the original waveform 0RG for one waveform section in which the maximum absolute value of the amplitude is normalized to 1, as shown in FIG. 3(a). (
t) is the data to be read out, as shown 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0RG(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 0RG(t) for each waveform section.

以上の関係より、 0UT(t) =K(区間) −5in(F(t)+I
 ・M(L))  ・・(1)ORG(t) =K(区
間) ・5in(F(t)+M(t))   ・・(2
)の関係があることがわかる。これらの関係かられかる
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our(t)として所望の原波形0RG(
t)を得たい場合には、その波形区間の原波形0RG(
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0RG(t)の波形区間Aの
場合を例にとって説明する。
From the above relationship, 0UT(t) = K(interval) -5in(F(t)+I
・M(L)) ・・(1) ORG(t) =K(section) ・5in(F(t)+M(t)) ・・(2
) It can be seen that there is a relationship. 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 0RG (
t), the original waveform 0RG(
period data F(t) and phase difference data M(t) corresponding to
t) and the normalization coefficient K (interval). How to obtain it will be explained by taking as an example the case of waveform section A of the original waveform 0RG(t) in FIG.

まず、周期データF(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 F(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0RG(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0RG(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 0RG(t
) as the normalization coefficient K (section A), and by dividing each amplitude value of the original waveform 0RG(t) in the same section by the normalization coefficient K (section). , 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 only one of the maximum values is 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0R
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 0R 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0RG(t)の波形区間A
内の任意の時間t0につき、その時間1.に対応する正
規化された原波形ORG (t)の振幅A8を求める(
第4図(a))。
■First, waveform section A of the normalized original waveform 0RG(t)
For any time t0 within, that time 1. Find the amplitude A8 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A8と等しい位置の位相角ρ、を求め
る(第4図(ト)))この場合、原波形0RG(t)内
の時間t、の位置と、sin波内の位相角ρ8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−が波形区間への先頭から1/4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。
■ Find the phase angle ρ at the same position as the amplitude A8 found in step ■ on the sine wave whose maximum absolute value of amplitude is 1 (Figure 4 (G)). In this case, the original waveform 0RG ( The position of time t within t) and the position of phase angle ρ8 within the sine wave are determined to have approximately the same relationship. That is, for example, if the time - is within about 1/4 from the beginning of the waveform section, the phase angle is also within about 1/4 from the beginning, from 0 to π/2.
Make decisions nearby.

■上記■で求まる位相角pつと、予め求めである波形区
間Aの周期データF(t)を用いて、PX   F(t
X) として時間tつに対応する位相差データM(t、)を求
める(第4図(C))。
■PX F(t
Phase difference data M(t,) corresponding to time t is determined as X) (FIG. 4(C)).

■時間t8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7、波形区間Aの各時間tに対応す
る位相差データM(t)を求める。
■By changing time t8 over the entire range of waveform section A, the above ■~
The process (2) is repeated 7, and phase difference data M(t) corresponding to each time t of the waveform section A is obtained.

以上■〜■の処理を第2図(a)の原波形0RG(L)
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(t)、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。
The above processing from ■ to ■ is performed on the original waveform 0RG (L) in Figure 2 (a).
is repeated for each waveform section A-D, and the cycle data F(t), phase difference data M(t), and normalization coefficient K (section) found for each waveform section are stored in the waveform data ROM 1 in FIG. do.

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I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OUT (t)として第2図(a
3の原波形0RG(t)を得ることができる。
By performing the modulation operation with the value of the modulation index I multiplied by the multiplier 4 in FIG. 1 as 1 together with the above data, the waveform output OUT (t) in FIG.
3 original waveform 0RG(t) 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
I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OUT (t)を得ることができる。
Next, in FIG. 1, by changing the value of the modulation index I multiplied by the multiplier 4, various modulated waveform outputs OUT (t) can be obtained.

まず、変調指数l−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。
First, if the modulation index is l-0, an unmodulated sine wave can be obtained within each waveform section as already shown in FIG. 2(C).

また、変調指数■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
Furthermore, by changing the value of the modulation index ■ to 1.0.1.5.2.0, the modulation output D(t) from the sin ROM 2 in FIG. b), (C
), it is possible to obtain waveforms that are sequentially deeply modulated.

以上のようにして、変調指数■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。
As described above, by changing the value of the modulation index {circle around (2)}, various modulated waveforms can be obtained, from a sine wave to a deeply modulated waveform, centering on the original waveform.

また、変調指数lを発音開始から消音までの間で連続咋
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stn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。
In addition, by changing the modulation index l continuously from the start of sound generation to the end of the sound, a waveform output OUT (t) that changes from a deeply modulated state to an stn wave as the musical sound decays, for example, can be obtained. It also becomes possible.

以上のような基本原理と共に、本発明に特に関係する動
作として、第1図のアドレスデータAdd(1)を所定
の区間で繰り返すことにより、波形出力ouT(t)に
ついて所定の波形区間が繰り返し出力されるいわゆるル
ープ再生を行う。そして、この場合、ループ再生区間に
おいて変調指数lの値を時間的に変化させることにより
、変化に冨んだループ再生を行うことを可能としている
。以下、その具体的構成について説明する。
In addition to the above basic principle, as an operation particularly related to the present invention, by repeating the address data Add(1) in FIG. 1 in a predetermined section, a predetermined waveform section is repeatedly output for the waveform output out Performs so-called loop playback. In this case, by temporally changing the value of the modulation index l in the loop playback section, it is possible to perform loop playback that is rich in variation. The specific configuration will be explained below.

の1  の貝   の 第6A図は、第1図の基本原理に基づく楽音波形発生装
置の1実施例の具体的構成図である。同図で、第1図の
原理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
A図においてはFM ROMI。
FIG. 6A of No. 1 is a concrete configuration diagram of one embodiment of a musical sound waveform generator based on the basic principle of FIG. 1. In this figure, parts given the same numbers as those in the basic configuration of FIG. 1 have the same functions as in FIG. 1. Note that the waveform data ROM 1 in FIG.
In figure A, it is FM ROMI.

とK ROM12の2つのROMから構成される。It is composed of two ROMs: and K ROM12.

第6A図で、FM ROMI、から周期データF(シ)
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、後述する第6B図の生成回路から出
力される。
In Fig. 6A, periodic data F(shi) is transmitted from FM ROMI.
Address data ADD#1 for reading the phase difference data M(t) is output from a generation circuit shown in FIG. 6B, which will be described later.

上記アドレスデータAdd (L)に基づいてFM R
OMI。
FM R based on the above address data Add (L)
OMI.

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■と乗算され、
加算器3においてFM ROM1.から出力された周期
データF(t)と加算される。これにより得られた位相
角データF(L)+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■は後述する第6C図の生成回路から出力
され、クロックCLK#1の立ち上がりに同期してラッ
チ16に順次ラッチされる。
The phase difference data M(t) outputted from the multiplier 4 is multiplied by the modulation index ■ latched in the latch 16,
In adder 3, FM ROM1. It is added to the periodic data F(t) output from . The phase angle data F(L)+I −M(t) obtained by this is the sin ROM
It is input to the same ROM as the read address of No.2. Incidentally, the modulation index ■ is outputted from a generation circuit shown in FIG. 6C, which will be described later, and is sequentially latched into the latch 16 in synchronization with the rising edge of the clock CLK#1.

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

一方、FM ROMI、から出力される区間識別データ
IB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(EOR1以下同じ)12の第1の
入力に人力する。また、EOR12の第2の入力には上
記F/F 10の正論理出力Qが入力する。上記回路構
成により、FM ROM1、から順次出力される区間識
別データ1Bの値に変化があった場合に、EOR12の
出力が論理[IJとなる。
On the other hand, the section identification data IB output from the FM ROMI is sent 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 manually input to the first input of the exclusive OR circuit (same for EOR1 and below) 12. Further, the positive logic output Q of the F/F 10 is input to the second input of the EOR 12. With the above circuit configuration, when there is a change in the value of the section identification data 1B sequentially output from the FM ROM 1, the output of the EOR 12 becomes logic [IJ].

K ROMI□へのアドレス入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EOR12の出力が論理「1」となる毎に1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、スタートパルス5
TRT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
パルス5TRTがローレベルなら加算器13の出力を選
択して累算動作を実行する。
Address data ADD#2, which is the address input to K ROMI□, is sent to the adder 13, selector 14, and latch 1.
In the accumulating unit consisting of 5, each address is sequentially accumulated by one address each time the output of the EOR 12 becomes logical "1", using the first address b as an initial value. Note that the start address b is output from a control unit (not shown), and is output from a start pulse 5.
While TRT is at high level, it is selected by the selector 14 and given to the latch 15 as the initial value of the accumulated value. If the start pulse 5TRT is at a low level, the output of the adder 13 is selected to execute the accumulation operation.

これにより、K ROM12にアドレスデータADD#
2が与えられ、K ROM12から乗算器5には正規化
係数K(区間)が出力される。
As a result, address data ADD# is stored in K ROM12.
2 is given, and a normalization coefficient K (interval) is output from the K ROM 12 to the multiplier 5.

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プ
ジェネレータ17から発生されるエンベロープ値と乗算
される。
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ot+r(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 a waveform output ot+r(t).

次に、第6A図のアドレスデータADD#1を生成する
ための回路構成を第6B図に示す。
Next, FIG. 6B shows a circuit configuration for generating address data ADD#1 of FIG. 6A.

まず、基本的にアドレスデータ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、ツク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5TRTがハイレ
ベルの間にセレクタ25及び8で(セレクタ8ではオア
回路27を介して)選択されて累算値の初期値としてラ
ッチ9に与工られる。スタートパルス5TRT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5TRTの立ち上がりに同期し
てラッチ6にラッチされる。
First, basically address data ADD#1 is sent to adder 7
, an accumulator consisting of a selector 8 and a latch 9 uses the start address a as an initial value, and at the rising edge of CLK#1 input to the latch 9 at the address interval of the pitch data d latched in the latch 6. Accumulated sequentially and synchronously. In this case, the start address a is output from a control section (not shown), and is selected by selectors 25 and 8 (via OR circuit 27 in selector 8) while the start pulse 5TRT is at a high level, and is selected as the initial value of the accumulated value. The value is applied to the latch 9. If the start pulse 5TRT is at a low level, the output of the adder 7 is selected to execute the accumulation operation. Further, the pitch data d is outputted from a control section (not shown) and latched into the latch 6 in synchronization with the rise of the start pulse 5TRT.

一方、ラッチ23には、スタートパルス5TRTの立ち
上がりに同期して、特には図示しない制御部から出力さ
れたループ再生動作時のループ基本区間(第11図等で
後述する)の先頭アドレスLSがラッチされ、また、ラ
ッチ21には、同タイミングで同制御部から出力された
ループ基本区間の最終アドレスに+1したアドレスLE
がラッチされる。
On the other hand, in synchronization with the rise of the start pulse 5TRT, the latch 23 latches the start address LS of the loop basic section (described later in FIG. In addition, the latch 21 receives the address LE which is +1 to the final address of the loop basic section outputted from the control unit at the same timing.
is latched.

そして、減算器22において、加算器7から出力される
累算値からラッチ21にランチされているアドレスLE
の値が減算され、この減算結果は、デコーダ26におい
てデコードされる。
Then, in the subtracter 22, the address LE launched in the latch 21 is calculated from the accumulated value output from the adder 7.
The value of is subtracted, and the result of this subtraction is decoded by the decoder 26.

デコーダ26の出力は、減算結果が0か負の値になった
ときすなわち前記累算値がアドレスLEに等しくなった
かそれを越えたときにハイレベルとなる。これによりオ
ア回路27を介して、セレクタ8はセレクタ25の出力
を選択し、また、セレクタ25はスタートパルス5TR
Tがローレベルなら加算器24の出力を選択する。
The output of the decoder 26 becomes high level when the subtraction result becomes 0 or a negative value, that is, when the accumulated value becomes equal to or exceeds the address LE. As a result, the selector 8 selects the output of the selector 25 via the OR circuit 27, and the selector 25 also selects the start pulse 5TR.
If T is at low level, the output of adder 24 is selected.

このとき加算器24では、ラッチ23にラッチされてい
るループ基本区間の先頭アドレスLSに、減算器22の
減算結果、すなわち加算器7からの累算値がアドレスL
Eから越えた分が加算され、セレクタ25に出力される
。従って、ラッチ9には、ループ基本区間の最後から音
高データdの幅で先頭に折り返されたアドレスがラッチ
される。
At this time, in the adder 24, the subtraction result of the subtracter 22, that is, the accumulated value from the adder 7, is added to the start address LS of the basic loop section latched in the latch 23 at the address L.
The amount exceeding E is added and output to the selector 25. Therefore, the latch 9 latches an address that is folded back from the end of the loop basic section to the beginning by the width of the pitch data d.

これ以後、ループ基本区間のアドレスが累算され、アド
レスLEを越えると再びループ基本区間の始めに折り返
す。このようにしてループ基本区間のアドレスデータA
DD#1が繰り返し出力される。
After this, the addresses of the loop basic section are accumulated, and when the address LE is exceeded, the loop returns to the beginning of the loop basic section again. In this way, the address data A of the loop basic section
DD#1 is repeatedly output.

続いて、第6A図の変調指数Iを生成するための回路構
成を第6C図に示す。
Next, FIG. 6C shows a circuit configuration for generating the modulation index I shown in FIG. 6A.

まず、演奏者は演奏開始前に、特には図示しない制御部
からセレクタ33に予め制御信号SELを与え、後述す
るループ基本区間における変調指数■の生成源として、
I ROに31又はLFO(低周波発振器、以下同じ)
32を選択する。
First, before starting the performance, the performer gives a control signal SEL in advance from a control section (not shown) to the selector 33, and as a generation source of the modulation index ■ in the loop basic section, which will be described later.
31 or LFO (low frequency oscillator, same below) in IRO
Select 32.

そして、演奏開始時にスタートパルス5TRTがハイレ
ベルに立ち上がるタイミングでR3−フリップフロップ
(F/F、以下同じ)28がリセットされ、その正論理
出力Qがローレベルとなる。これにより、セレクタ29
は値1を選択し、変調指数Iとして出力する。
Then, at the timing when the start pulse 5TRT rises to a high level at the start of the performance, the R3 flip-flop (F/F, hereinafter the same) 28 is reset, and its positive logic output Q becomes a low level. As a result, the selector 29
selects the value 1 and outputs it as the modulation index I.

続いて、第6B図のデコーダ26の出力がハイレバルと
なったタイミング、すなわちループ再生動作に入ったタ
イミングでF/F 2 Bがセットされ、その正論理出
力Qがハイレベルとなる。これ以後、セレクタ29はセ
レクタ33の出力を選択する。また、これと同時に、ア
ドレスカウンタ30又はLFO32が起動される。
Subsequently, F/F 2 B is set at the timing when the output of the decoder 26 in FIG. 6B becomes a high level, that is, when the loop reproduction operation starts, and its positive logic output Q becomes a high level. After this, the selector 29 selects the output of the selector 33. At the same time, the address counter 30 or LFO 32 is activated.

今、セレクタ33がf ROM 31の出力を選択する
モードの場合、アドレスカウンタ30には予めl RO
M 31から読み出されるべき変調指数データが格納さ
れている先頭アドレスXが、特には図示しない制御部か
らセットされている。そして、F/F28からの正論理
出力Qによる起動指示に基づいて、上記先頭アドレスX
からクロックCLK#1の立ち上がりに同期して順次ア
ドレスを歩進し、lROM31に供給する。これにより
、I ROM 31からは上記アドレスに対応する変調
指数データが読み出され、セレクタ33及びセレクタ2
9を介して変調指数Iとして出力される。従って、変調
指数Iは、ループ再生動作開始前は値1で、ループ再生
動作開始以後はI ROM 31から出力される変調指
数データとなる。
Now, when the selector 33 is in the mode of selecting the output of the f ROM 31, the address counter 30 has l RO
The start address X where the modulation index data to be read from M31 is stored is set by a control unit, not particularly shown. Then, based on the startup instruction from the positive logic output Q from the F/F 28, the start address
The address is sequentially incremented in synchronization with the rising edge of the clock CLK#1, and is supplied to the lROM31. As a result, the modulation index data corresponding to the above address is read from the I ROM 31, and the modulation index data corresponding to the above address is read out from the I ROM 31.
9 as a modulation index I. Therefore, the modulation index I has a value of 1 before the start of the loop playback operation, and becomes the modulation index data output from the I ROM 31 after the start of the loop playback operation.

一方、セレクタ33がLFO32の出力を選択するモー
ドの場合、F/F 2 Bからの正論理出力Qによる起
動指示に基づいて、LFO32が動作を開始し、これに
よりLFO32はクロックCLK#lの立ち上がりに同
期してLFOデータが順次出力され、セレクタ33及び
セレクタ29を介して変調指数■として出力される。従
って、変調指数■は、ループ再生動作開始前は値工で、
ループ再生動作開始以後はLFO32から出力されるL
FOデータの値を出力する。
On the other hand, when the selector 33 is in a mode in which the output of the LFO 32 is selected, the LFO 32 starts operating based on the activation instruction by the positive logic output Q from the F/F 2 B, and as a result, the LFO 32 starts operating at the rising edge of the clock CLK#l. LFO data is sequentially outputted in synchronization with , and is outputted as a modulation index ■ via the selector 33 and the selector 29. Therefore, the modulation index ■ is the value before the start of the loop playback operation,
After the start of loop playback operation, the L output from LFO32
Output the FO data value.

以上第6A図、第6B図及び第6C図の構成において、
クロックCLK#1 、CLK#2及びスタートパルス
5TRTは、特には図示しない制御部から出力される。
In the above configurations of FIGS. 6A, 6B, and 6C,
The clocks CLK#1, CLK#2 and start pulse 5TRT are output from a control section, not particularly shown.

次に、第6A図のFM ROM1.に記憶されるデータ
の構成を第7図に示す。
Next, FM ROM1. of FIG. 6A. FIG. 7 shows the structure of the data stored in .

同図において、発音開始がら消音までの1組の波形デー
タは、先頭アドレスaがら順に記憶されており、l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ビツ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、B、C,D、・・・と変化するに従って、区間識別
データIBの各アドレスの値が、区間Aでは「0」、区
間Bでは「IJ、区間Cでは「0」、区間りでは「1」
、・・・というように区間単位で交互に変化する。
In the figure, a set of waveform data from the start of sound generation to the end of sound is stored in order starting from the first address a, and address l 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 B to C to D, etc., the value of each address of the section identification data IB changes to "0" in section A, "IJ" in section B, and "0" in section C. ”, “1” in the interval
, . . . 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 ROM12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。
This section identification data iB is data for identifying the boundary of the section and updating the address specified in the K ROM 12, as will be described later.

次に、第6A図のK ROM12に記憶されるデータの
構成を第8図に示す。
Next, FIG. 8 shows the structure of data stored in the K ROM 12 shown in FIG. 6A.

同図において、発音開始から消音までの各波形区間A、
B、C,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 same figure, each waveform section A from the start of sound generation to silence,
Corresponding to B, C, 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以下に説明する。The operation of the embodiment having the above configuration will be described below.

まず、ループ再生動作に入る前の通常再生動作について
、第9図の動作タイミングチャートに従って説明する。
First, the normal playback operation before starting the loop playback operation will be explained according to the operation timing chart of FIG.

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パルス5TRT
が、第9図のtl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CLK#1が「1」にな
るL2のタイミングから発音動作を開始する。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CL
K#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5TRT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「0」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 5TRT is output from a control section (hereinafter simply referred to as the control section), which is not particularly shown.
However, at the timing of tl in Fig. 9, the logic becomes "1" (hereinafter,
Simply call it "1". The same goes for logic "0". ), and immediately after that, the sound generation operation starts from the timing L2 when the clock CLK#1 becomes "1". 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
K#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.
controlled according to In addition, the start pulse 5TRT maintains "1" for one cycle from when the clock CLK#1 falls to "0" to the next fall to "0" at the start of sound generation, and after that, when the next pulse starts. "0" until the start of pronunciation
maintain.

まず、第6A図及び第6B図を中心に説明する。First, the explanation will be centered on FIGS. 6A and 6B.

制御部からのスタートパルス5TRTが、第9図(a)
のように論理「1」に立ち上がるタイミングL1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。
The start pulse 5TRT from the control unit is as shown in Fig. 9(a).
At timing L1 when the logic rises to logic "1" as shown in FIG.
latched to.

続いてスタートパルス5TRTが「l」のタイミングt
1〜t4の間は、セレクタ25及び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#Iが「1」に立ち上がるタイミングL2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ADD#1の初期値が定まる。
Next, the timing t when the start pulse 5TRT is “l”
1 to t4, the selectors 25 and 8 select the start address a from the control section, and this start address a is latched by the latch 9 at timing L2 when the clock CLK#I rises to "1", as shown in FIG. The initial value of address data ADD#1 is determined as shown in (d).

これにより、t2かられずかな遅延時間の後、FM R
OM1+の先頭アドレスaの周期データp(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)、(k)及び(1)のように読み出
される。
As a result, after a short delay time from t2, FMR
The periodic data p(t), phase difference data M(t), and section identification data IB (see Fig. 7) of the first address a of OM1+ are read out as shown in Fig. 9(e), (k), and (1). It will be done.

以後ラッチ9の出力のアドレスデータADD# 1は加
算器7にフィードバックされ、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.

ここで、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t5、t8、t
ll、tl4、tl7等において、セレクタ8を介して
順次ラッチ9にラッチされて新たなアドレスデータAD
D# 1として指定され、FM ROMII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)、(2)及び(1)のように読み出される。なお
、スタートパルス5TRTは、む4において「0」に立
ち下がるため、セレクタ8はL4以降は加算器7の出力
を選択する。
Here, the above cumulative value is calculated at each timing t5, t8, t in FIG. 9(d) when the clock CLK#1 rises to "1".
ll, tl4, tl7, etc., are sequentially latched by the latch 9 via the selector 8 and new address data AD
D# 1, period data F(t) and phase difference data M(t
, ) and section identification data IB (see FIG. 7) are read out as shown in FIG. 9(e), (2), and (1). Note that since the start pulse 5TRT falls to "0" at step 4, the selector 8 selects the output of the adder 7 from L4 onward.

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 ROM1.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0UT(L)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 ROM1.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0
LIT (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, FM ROM1. The address width skipped above becomes large, and a waveform output 0UT(L) with a high pitch period is obtained. Conversely, if the lowest note key is pressed, for example, the value 1 is latched as the pitch data d, and this causes the FM ROM1. Above, each data is read out one address at a time, and the waveform output of the lowest pitch period is 0.
LIT (t,) is obtained.

以上のようにしてFM ROMI、から読み出される各
データのうち、位相差データM(t)は乗算器4に入力
する。今、スタートパルス5TRTが「1」に立ち上が
った後、クロックCLK# 1が「1」に立ち上がる第
9図に)の各タイミングt2、t5、t8、Lll、t
l4、tl7等において1.第6C図のセレクタ29か
らラッチ16に、値1の一定値の変調指数Iが順次セッ
トされる。これは、第6C図のF/F28がスタートパ
ルス5TRTの立ち上がりによってリセットされること
により正論理出力Qがローレベルとなることによる。従
って、乗算器4では、位相差データM(t)に上記変調
指数Iが乗算される。
Among the data read out from the FM ROMI as described above, the phase difference data M(t) is input to the multiplier 4. Now, after the start pulse 5TRT rises to "1", the clock CLK#1 rises to "1" at each timing t2, t5, t8, Lll, t (see FIG. 9).
1 in l4, tl7, etc. A modulation index I having a constant value of 1 is sequentially set in the latch 16 from the selector 29 in FIG. 6C. This is because the F/F 28 in FIG. 6C is reset by the rise of the start pulse 5TRT, and the positive logic output Q becomes low level. Therefore, in the multiplier 4, the phase difference data M(t) is multiplied by the modulation index I.

この出力は加算器3に入力し、ここでFMROM l 
l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。
This output is input to adder 3, where FMROM l
It is added to the periodic data F(t) output from I to obtain phase angle data F(t)+I −M(t).

上記位相角データF(t)+I −M(t)によりsi
n 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M(t)の出力(第9図(ト)、(1
)の各タイミングL2、t5、L8、tll、t14、
む17等の直後)かられずかな遅延の後、sin RO
M 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。
From the above phase angle data F(t)+I −M(t), si
n ROM2 is accessed and the periodic data F(t)
and output of phase difference data M(t) (Fig. 9(g), (1)
) timings L2, t5, L8, tll, t14,
After a short delay, sin RO
From M2 to the modulated output D(t) as shown in FIG. 9(n)
is output.

一方、第6A図において、スタートパルス5TRTが「
l」のタイミングtl〜む4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L3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A[)D#2の初期値が定まる。
On the other hand, in FIG. 6A, the start pulse 5TRT is "
The selector 14 selects the start address b from the control unit between the timings tl and 4 of "1", and the start address b is latched by the latch 15 at the timing L3 when the clock CLK#2 rises to "1". As shown in FIG. 9(i), the initial value of address data A[)D#2 is determined.

これにより、L3かられずかな遅延時間の後、K RO
M12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15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「0」又は「1
」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L6、L9、tlo、t12、t15、t1
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 ROMIZ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 KRO to be released after a short delay from L3.
The normalization coefficient K (section A) of the first address b of M12 is read out as shown in FIG. 9(j). Thereafter, the address data ADD#2 output from the latch 15 is fed back to the adder 13, and the logical output value of EOR 12 is "0" or "1".
' are accumulated sequentially. In this case, the above cumulative value is calculated at each timing L6, L9, tlo, t12, t15, t1 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 K ROMIZ becomes as shown in FIG. 9 (j). It is read out as follows.

ここで、スタートパルス5TRTは、t4において「0
」に立ち下がるため、セレクタ14はt4以降は加算器
13の出力を選択する。
Here, the start pulse 5TRT is "0" at t4.
'', the selector 14 selects the output of the adder 13 after t4.

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図部)の各タイミングL2、L5、t8、
Ell、む14、t17等かられずかな遅延の後に、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CL
K#1がr□、に立ち下がる第9図(b)の各タイミン
グt4、L7、tlo、t13、t16、t19等にお
いて、F/F 10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 ROM1.からの区間識別データI
Bとの排他論理和がEOR12で演算される。
In parallel with the above operation, the clock CLK#1 rises to "1" at each timing L2, L5, t8,
After a short delay from Ell, M14, t17, etc., section identification data IB are sequentially output from the FM ROMI as shown in FIG. 9(e). This data is clock CL
At each timing t4, L7, tlo, t13, t16, t19, etc. in FIG. 9(b) when K#1 falls to r□, it is set to F/F 10 and its positive logic output Q is as shown in FIG. It is determined sequentially as shown in (f). Then, this positive logic output Q and the FM ROM1. Section identification data I from
Exclusive OR with B is calculated in EOR12.

ここで、FにROMI、から出力される区間識別データ
IBは、第7図に示したように各波形区間単位で「0」
又はrl」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「1」、「1」から「O」、「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EORl 2の出力はrlJとなり、他のタイミン
グではrQ、となる、第9図の例では、波形区間Aから
Bに変化するt14の直後からt16のクロックCLK
#1が「1」の間のみ、EOR12の出力が「1」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の値すに1が
累算され、この累算値b+1はクロックCLK#2が「
1」に立ち上がる第9図(5)のタイミングt15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t15以降は、この新たなアド
レスデータADD#2の値b+tに基づ(K ROM1
2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 IB output from ROMI to F is "0" for each waveform section as shown in FIG.
or rl" are stored alternately, so the waveform section is A.
Each time it changes from B to B, B to C, C to D, etc., it changes from "0" to "1", from "1" to "O", and from "0" to "1". Therefore, the output of EORl2 is rlJ only at the time when the waveform section changes, and rQ at other timings.In the example of FIG. 9, the clock CLK from t16 immediately after t14 when the waveform section changes from A to B
The output of the EOR 12 becomes "1" only while #1 is "1". From this, only within the above-mentioned timing, the adder 13 accumulates the value 1 of the address data ADD#2 from the latch 15, and this accumulated value b+1 is obtained when the clock CLK#2 is "
At timing t15 in FIG. 9(5) when the address data rises to "1", it is latched into the latch 15 as new address data ADD#2. Therefore, clock CLK#2 is "1"
After the timing t15 when the address data ADD#2 rises to
The normalization coefficient K (section B) on 2 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13では累算動作は行われないため、ラッ
チ15にはl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(h)のタイミ
ングL6、t9、t12、t18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1)のように読み出される。
On the other hand, at other timings when the output of the EOR 12 is "0", the adder 13 does not perform the accumulation operation, so the latch 15 has the same address data AD as l timing before.
D#2 is latched. Therefore, at timings L6, t9, t12, t18, etc. in FIG.
2 to 9 as shown in FIG. 1).

このように、FM ROMI、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(L)に基づく変調
出力D(t)がsin ROM 2から読み出されてい
るタイミングでは、K ROMI□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 ROM12から波形区間已に対応する
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0(1)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)がにROMI
□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(L) of the waveform section A from the FM ROMI is read out from the sin ROM 2, the K ROMI The normalization coefficient K (section A) corresponding to the waveform section A is read out from □, and similarly, the normalization coefficient K (section B) corresponding to the waveform section length is read out from the K ROM 12 in the waveform section B, and so on. ,
Corresponding to the output of modulated output 0 (1) of each waveform section, the normalization coefficient K (section) of that waveform section is ROMI
Read from □.

以上のようにして、第9図山)のクロックCLK#1が
「1」に立ち上がる各タイミングt2、t5、t8.1
11、t14、t17等から若干の遅延の後に、sin
 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図ら)のクロック
CLK#2が「l」に立ち上がる各タイミングL3、t
6、L9、t12、t15、t18等かられずかな遅延
の後に、K ROMI□から第9図(j)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(L)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タと乗
算され、第9図(b)のクロックCLK#1が「0」に
立ち下がる各タイミングL4、t7、tlo、t13、
t16、t19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0UT
(t)が定まる。ここで、エンベロープジェネレータ1
7及び乗算器18は、第1図では示さなかったが、波形
出力0UT(t)に原波形以外のエンベロープを付加し
たい場合に動作させればよく、例えば後述するようにル
ープ再生時の振幅制御を行う。
As described above, the clock CLK#1 in Figure 9) rises to "1" at each timing t2, t5, t8.1.
After some delay from 11, t14, t17 etc., sin
From ROM 2, the modulation output D(t
) is output, and in parallel with this, the clock CLK#2 of FIG. 9 etc. rises to "L" at each timing L3, t.
After a short delay from 6, L9, t12, t15, t18, etc., the normalization coefficient K (interval) is output from KROMI□ as shown in FIG. 9(j). The modulation output D(L) 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. Each timing L4, t7, tlo, t13 when the clock CLK#1 falls to "0" in FIG.
At t16, t19, etc., it is latched by the latch 19 as shown in FIG. 9 (0), and the waveform output 0UT at each timing.
(t) is determined. Here, envelope generator 1
7 and the multiplier 18 are not shown in FIG. 1, but they may be operated when it is desired to add an envelope other than the original waveform to the waveform output 0UT(t). For example, as described later, amplitude control during loop playback I do.

以上に示した動作により、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。
By the operation shown above, the first
It is possible to realize the same operation as the musical sound waveform generator shown in the figure.

ここで、第9図に基づく上記動作を含む動作タイミング
を全体的に示すと第10図のようになる。
Here, the overall operation timing including the above operation based on FIG. 9 is shown in FIG. 10.

Llにおいて同図(b)のようにスタートパルス5TR
Tが立ち上がった後、同図(a)のクロックCLK#1
が立ち上がる毎に、第6B図の生成回路から第6A図の
FM ROMIIに出力されるアドレスデータADD#
1が、第10図(e)のように順次増加してゆく(第9
図(d)に対応)。これにより、FM ROM1.から
は、第10図(f)、(樽のように周期データF (L
)及び位相差データM(t)が、クロックCLK#1の
立ち上がりに同期して、第7図の各アドレス内容として
順次出力される(厳密には第9図(ト)、(1)のよう
に、クロックCLK#lの立ち上がりから若干遅れる)
。ここで、第10図(□□□の各波形区間W、、W2、
W、、・・・が、第2図(a)又は第7図の波形区間A
、B、C2D、・・・に対応している。そして、第10
図(f)の周期データF(t)は、第2図(I))に示
したように各波形区間W+ 、Wz 、W:l、・・・
毎に、位相角がO〜2πまで線形に増加する動作を繰り
返す。
At Ll, start pulse 5TR is applied as shown in the same figure (b).
After T rises, clock CLK#1 in the same figure (a)
Each time the address data ADD# is output from the generation circuit of FIG. 6B to the FM ROMII of FIG. 6A,
1 increases sequentially as shown in Figure 10(e) (9th
(corresponding to figure (d)). As a result, FM ROM1. From Fig. 10(f), (periodic data F (L
) and phase difference data M(t) are sequentially output as the contents of each address in FIG. 7 in synchronization with the rising edge of clock CLK#1 (more precisely, as shown in FIG. (There is a slight delay from the rise of clock CLK#l)
. Here, in FIG. 10 (each waveform section W, , W2,
W, . . . are the waveform section A in FIG. 2(a) or FIG.
, B, C2D, . . . And the 10th
The periodic data F(t) in FIG. 2(f) corresponds to each waveform section W+, Wz, W:l, . . . as shown in FIG. 2(I)).
The operation in which the phase angle linearly increases from O to 2π is repeated each time.

上記各波形区間W1、W2、W3、・・・内の各クロッ
クCLK#1の立ち上がりにおいて、第6A図の乗算器
4で位相差データM(t)に乗算される変調指数Iの値
は1であるため、加算器3から出力される位相角データ
F(t)+I −M(t)はF(t)+M(t)となり
、第3図(a)又は前記(2)式で示したように、第6
A図のsin ROM 2から乗算器5.18を介して
ラッチ19から出力される波形出力0LIT (t)は
、所望の原波形ORG (t)となっている。
At the rising edge of each clock CLK#1 in each of the above waveform sections W1, W2, W3, . . . , the value of the modulation index I multiplied by the phase difference data M(t) by the multiplier 4 in FIG. Therefore, the phase angle data F(t)+I −M(t) output from the adder 3 becomes F(t)+M(t), which is expressed in FIG. 3(a) or the equation (2) above. Like, the 6th
The waveform output 0LIT (t) outputted from the sin ROM 2 in Figure A from the latch 19 via the multiplier 5.18 is the desired original waveform ORG (t).

酉ニブ1ユ上泄勿思 この場合において、演奏者がある一定の波形区間以後は
、最後の波形区間を繰り返し再生するループ再生を行い
たい場合がある。
In this case, after a certain waveform section, the performer may wish to perform loop playback in which the last waveform section is repeatedly played back.

ループ再生を単純に行うと、波形出力0UT(t)の概
形は第11図(a)のようになる。すなわち、波形区間
Wnをループ基本区間としてループ再生することで、同
図■〜■のように波形区間Wfiの波形を保存した再生
が行われる。これをこのまま再生すれば、オルガン等の
持続音系の波形出力0tJT(j)が得られる。
If loop playback is performed simply, the outline of the waveform output 0UT(t) will be as shown in FIG. 11(a). That is, by performing loop playback using the waveform section Wn as a basic loop section, playback is performed while preserving the waveform of the waveform section Wfi, as shown in (1) to (2) in the figure. If this is reproduced as is, a waveform output 0tJT(j) of a sustained tone such as an organ can be obtained.

ここで、ループ再生をしたまま波形出力を・減衰させた
い場合があり、そのためには第6A図のエンベロープジ
ェネレータ17によって第11図(b)のようなエンベ
ロープデータを出力し、乗算器I8で乗算することによ
り、第11図(a)の波形出力OUT (t)は、同図
(e)のように変換される。
Here, there is a case where it is desired to attenuate the waveform output while loop playback is being performed. To do this, the envelope generator 17 in FIG. 6A outputs envelope data as shown in FIG. 11(b), and the multiplier I8 multiplies it. As a result, the waveform output OUT (t) in FIG. 11(a) is converted as shown in FIG. 11(e).

これにより減衰音系の音を生成することができるが、し
かしこの場合、■〜■のループ再生区間の楽音特性は、
ループ基本区間Wnの楽音特性が繰り返されるため、全
体として単調な出力となってしまう。
This makes it possible to generate attenuated tones, but in this case, the musical tone characteristics of the loop playback section from ■ to ■ are as follows:
Since the musical tone characteristics of the loop basic section Wn are repeated, the output becomes monotonous as a whole.

そこで、本実施例では、ループ再生区間では第6A図の
乗算器4で位相差データM (L)に乗算される変調指
数Tを、第11図((f)のようにループ再生前の値1
から順次減衰するように制御する。変調指数Iは第2図
(C)又は第5図等で説明したように、値が1から0に
近づくに従って原波形0RG(t)からsin波に変化
する。従って、第11図(d)のように変調指数■の値
を制御することにより、ループ再生区間において、自然
音のように、振幅が減衰するにつれsin波に変化する
ような波形出力OUT (L)を得ることができる。
Therefore, in this embodiment, in the loop reproduction section, the modulation index T multiplied by the phase difference data M (L) in the multiplier 4 of FIG. 6A is changed to the value before loop reproduction as shown in FIG. 11 ((f)). 1
Control is performed so that the attenuation occurs sequentially from As explained in FIG. 2(C) or FIG. 5, the modulation index I changes from the original waveform 0RG(t) to a sine wave as the value approaches 0 from 1. Therefore, by controlling the value of the modulation index ■ as shown in FIG. 11(d), the waveform output OUT (L ) can be obtained.

また、例えば第11図(a)のように持続音系の波形出
力ou’r(t)をループ再生によって出力する場合に
も、単調な出力となるのを避けるために、ループ再生区
間で変調指数1の値を第11図(e)のように低周波で
振らせることにより、音色に変化を付加することができ
る。
Also, when outputting the sustained tone waveform output o'r(t) by loop playback as shown in FIG. By varying the value of index 1 at a low frequency as shown in FIG. 11(e), it is possible to add variation to the timbre.

上記のような動作を実現するための第6A図、第6B図
及び第6C図の実施例の具体的な動作を以下に説明する
The specific operation of the embodiment shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C for realizing the above operation will be described below.

まず、演奏者は、第10図の波形区間W7をループ基本
区間としてループ再生を行おうとする場合には、第6A
図のFM ROM1.に関するループ基本区間Wnの先
頭アドレスLSを、特には図示しない制御部からラッチ
23にスタートパルス5TRTの立ち上がりに同期して
ラッチする。また、ラッチ21には、同タイミングで制
御部からループ基本区間の最終アドレスに+1したアド
レスLEをラッチする。
First, when the performer intends to perform loop playback using the waveform section W7 in FIG.
FM ROM1 in the figure. The starting address LS of the loop basic section Wn related to the above is latched from a control section (not shown) to the latch 23 in synchronization with the rising edge of the start pulse 5TRT. Further, at the same timing, the latch 21 latches an address LE which is the final address of the loop basic section plus one from the control section.

上記動作の後、既に説明したようにアドレスデータAD
D#1が、第6B図の加算器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6Gこラッチされた音高データdのアドレス
間隔で、タイミングむ1以後ラツチ9に入力するクロッ
クCLK#1の立ち上がりに同期して第10図(e)の
ように順次累算される。
After the above operation, the address data AD
D#1 is the address interval of the pitch data d latched by the latch 6G with the start address a as the initial value in the accumulator consisting of the adder 7, the selector 8 and the latch 9 in FIG. 6B, and the timing is 1. Thereafter, in synchronization with the rising edge of the clock CLK#1 input to the latch 9, the accumulated values are sequentially accumulated as shown in FIG. 10(e).

この場合、第6B図の減算器22において、加算器7か
ら出力される累算値からラッチ21にラッチされている
LEO値が減算される。そして、第10図(e)におい
て、アドレスデータADD#1がアドレスLEに達する
までは、上記減算結果は正の値となり、デコーダ26の
出力はローレベルを維持する。これによりセレクタ8は
、加算器7からの出力を選択し、前記した通常の累算動
作を行う。
In this case, the LEO value latched in the latch 21 is subtracted from the accumulated value output from the adder 7 in the subtracter 22 in FIG. 6B. In FIG. 10(e), the result of the subtraction becomes a positive value and the output of the decoder 26 maintains a low level until the address data ADD#1 reaches the address LE. Thereby, the selector 8 selects the output from the adder 7 and performs the normal accumulation operation described above.

そして、第1O図のタイミングt15において、第6B
図のラッチ9の出力がループ基本区間Wnの最終アドレ
ス(LE−1)に近づくか一致し、この出力が加算器7
で累算された結果がアドレスLEと等しくなったか越え
た場合、減算器22の減算結果がOか負の値になり、デ
コーダ26の出力は第10図(C)のようにタイミング
tt5の直後のタイミングttSにおいてハイレベルと
なる。これにより、セレクタ8はセレクタ25の出力を
選択し、また、セレクタ25は第10図のタイミングt
16ではスタートパルス5TRTがローレベルであるた
め加算器24の出力を選択する。
Then, at timing t15 in FIG. 1O, the 6B
The output of the latch 9 in the figure approaches or matches the final address (LE-1) of the loop basic section Wn, and this output is sent to the adder 7.
When the accumulated result becomes equal to or exceeds the address LE, the subtraction result of the subtracter 22 becomes O or a negative value, and the output of the decoder 26 is output immediately after timing tt5 as shown in FIG. 10(C). It becomes high level at timing ttS. As a result, the selector 8 selects the output of the selector 25, and the selector 25 also selects the output at the timing t in FIG.
At step 16, since the start pulse 5TRT is at a low level, the output of the adder 24 is selected.

このとき加算器24では、ラッチ23にラッチされてい
るループ基本区間の先頭アドレスLSに、減算器22の
減算結果、すなわち加算器7からの累算値がアドレスL
Eから越えた分が加算され、セレクタ25に出力される
。従って、ラッチ9には、t16の直後のクロックCL
K#lが立ち上がるタイミングt17において、ループ
基本区間の最後から音高データdの幅で先頭に折り返さ
れたアドレスがラッチされる。これにより、アドレスデ
ータADD#lは、第10図(e)のようにループ基本
区間の先頭に折り返す。なお、音高データdの値により
折り返し先のアドレスは異なる。また、上記t17での
折り返しにより加算器7の出力はアドレスLEを下回る
ため、減算器22の出力は再び正の値となりデコーダ2
6の出力は、t17の直後に第10図(C)のようにロ
ー1zベルに戻る。
At this time, in the adder 24, the subtraction result of the subtracter 22, that is, the accumulated value from the adder 7, is added to the start address LS of the basic loop section latched in the latch 23 at the address L.
The amount exceeding E is added and output to the selector 25. Therefore, latch 9 has clock CL immediately after t16.
At timing t17 when K#l rises, the address wrapped from the end of the loop basic section to the beginning with the width of pitch data d is latched. As a result, the address data ADD#l returns to the beginning of the loop basic section as shown in FIG. 10(e). Note that the return address differs depending on the value of the pitch data d. Furthermore, due to the turnaround at t17, the output of the adder 7 becomes lower than the address LE, so the output of the subtracter 22 becomes a positive value again and the decoder 2
Immediately after t17, the output of 6 returns to the low 1z level as shown in FIG. 10(C).

これ以後、ループ基本区間のアドレスが累算され、アド
レスLEを越えるとタイミングtlBで再びループ基本
区間の始めに折り返す。このようにしてループ基本区間
のアドレスデータADD#1が繰り返し出力される(第
10図(e)のt19、t20等)。
After this, the addresses of the basic loop section are accumulated, and when the address exceeds the address LE, the process returns to the beginning of the basic loop section at timing tlB. In this way, the address data ADD#1 of the loop basic section is repeatedly output (t19, t20, etc. in FIG. 10(e)).

一方、第6C図の変調指数Iの生成回路においては、ア
ドレスデータADD#1がアドレスLEを越えるまでは
、F/F2Bの正論理出力Qはローレベルを維持するた
め、セレクタ9は変調指数Iとして値1を出力している
。そして、第6B図のデコーダ26の出力がハイレバル
となったタイミングt16でF/F 2 Bがセットさ
れ、その正論理出力Qがハイトノベルとなる。これ以後
、セレクタ29はセレクタ33の出力を選択する。また
、これと同時に、アドレスカウンタ30又はLFO32
が起動される。
On the other hand, in the modulation index I generation circuit shown in FIG. The value 1 is output as . Then, at timing t16 when the output of the decoder 26 in FIG. 6B becomes a high level, F/F 2 B is set, and its positive logic output Q becomes a high novel. After this, the selector 29 selects the output of the selector 33. At the same time, the address counter 30 or LFO 32
is started.

今、セレクタ33がI RQM 31の出力を選択する
モードの場合、アドレスカウンタ30には予めi RO
M 31から読み出されるべき変調指数データが格納さ
れている先頭アドレスXが、特には図示しない制御部か
らセットされている。そして、F/F28からの正論理
出力Qによる起動指示に基づいて、上記先頭アドレスX
からクロックCLK#1の立ち上がりに同期して順次ア
ドレスを歩進し、I ROM 31に供給する。これに
より、I RQ1431からは上記アドレスに対応する
変調指数データが読み出され、セレクタ33及びセレク
タ29を介して変調指数■として出力される。従って、
変調指数Iは、ループ再生動作開始前は値1で、ループ
再生動作開始以後はI ROM 31から出力される変
調指数データとなる。そして、この変調指数データは、
クロックCLK#1が立ち上がる各タイミングで第6A
図のラッチ16にラッチされ、この結果、タイミングt
17以降は変調指数■の値は第10図(5)のように減
衰する特性となる。これにより前記第11図(d)の特
性が実現される。
Now, if the selector 33 is in the mode to select the output of the I RQM 31, the address counter 30 has the i RO
The start address X where the modulation index data to be read from M31 is stored is set by a control unit, not particularly shown. Then, based on the startup instruction from the positive logic output Q from the F/F 28, the start address
The address is sequentially incremented in synchronization with the rising edge of the clock CLK#1, and is supplied to the IROM 31. As a result, the modulation index data corresponding to the above address is read from the IRQ 1431 and output as the modulation index ■ via the selector 33 and the selector 29. Therefore,
The modulation index I has a value of 1 before the start of the loop playback operation, and becomes the modulation index data output from the I ROM 31 after the start of the loop playback operation. And this modulation index data is
At each timing when the clock CLK#1 rises, the 6th A
It is latched by the latch 16 in the figure, and as a result, the timing t
After 17, the value of the modulation index ■ has a characteristic of attenuating as shown in FIG. 10 (5). As a result, the characteristics shown in FIG. 11(d) are realized.

以上のようにして、まず、第6B図で生成されるアドレ
スデータADD#1が第6A図のFM ROM1.をア
クセスすることにより、ループ基本区間W、、の周期デ
ータF(t)及び位相差データM(t)が第10図げ)
及び(櫛のように読み出され、また、ラッチ16に変調
指数1が第10図(5)のように順次ラッチされる。従
って、これにより生成される位相角データF(L)+I
 −M(t)がsin ROM 2をアクセスすること
により、ループ基本区間W7の波形特性から漸次sin
波の特性に変化してゆく波形特性の変調出力D(t)が
生成される。
As described above, address data ADD#1 generated in FIG. 6B is first transferred to FM ROM1. in FIG. 6A. By accessing , the period data F(t) and the phase difference data M(t) of the loop basic section W, , can be obtained (see Figure 10).
and () are read out like a comb, and the modulation index 1 is sequentially latched in the latch 16 as shown in FIG. 10 (5). Therefore, the phase angle data F(L)+I generated thereby
-M(t) accesses the sin ROM 2, so that the sin
A modulated output D(t) with waveform characteristics that changes to the wave characteristics is generated.

一方、第6C図において、セレクタ33がLP032の
出力を選択するモードの場合、F7F 28からの正論
理出力Qによる起動指示に基づいて、LP012が動作
を開始し、これによりLFO32はクロックCLK#1
の立ち上がりに同期してLFOデータが順次出力され、
セレクタ33及びセレクタ29を介して変調指数Iとし
て出力される。
On the other hand, in FIG. 6C, when the selector 33 is in the mode to select the output of LP032, LP012 starts operating based on the activation instruction by the positive logic output Q from F7F 28, and as a result, LFO32 is activated by clock CLK#1.
LFO data is output sequentially in synchronization with the rising edge of
It is output as a modulation index I via the selector 33 and the selector 29.

従って、変調指数■は、ループ再生動作開始前は値1で
、ループ再生動作開始以後はLFO32から出力される
LFOデータの値を出力する。これにより、第1O図に
は特には示さないが第11図(e)の変調指数Iの特性
が実現される。これにより、第6A図のsin ROM
 2からは、ループ基本区間W。
Therefore, the modulation index ■ has a value of 1 before the start of the loop playback operation, and outputs the value of the LFO data output from the LFO 32 after the start of the loop playback operation. As a result, although not particularly shown in FIG. 1O, the characteristic of the modulation index I shown in FIG. 11(e) is realized. As a result, the sin ROM in FIG. 6A
From 2 onwards, the loop basic section W.

の波形特性を中心として、揺れる特性の変調出力D(t
)が得られる。
The modulation output D(t
) is obtained.

以上のループ再生動作中において、ループ基本区間Wn
内では、第7図に示されるように第6A図のFM RO
MIIから出力される区間識別データIBは「0」又は
rl、の何れか一方の同一の値をとる。
During the above loop playback operation, the loop basic section Wn
As shown in FIG. 7, the FM RO of FIG.
The section identification data IB output from the MII takes the same value of either "0" or rl.

従って、ループ基本区間内のアドレスが指定される限り
、前記したようにEOR12の出力はローレベルのまま
である。このため、ラッチ15から出力されるアドレス
データADD#2は同一の値を維持し、これによりK 
ROM1zからはループ基本区間W7に対応する正規化
係数K(区間Wn)が出力され続ける。 従って、第6
A図の乗算器5からはループ基本区間Wnに対応して振
幅が正しく正規化された波形出力が得られる。
Therefore, as long as an address within the loop basic section is specified, the output of the EOR 12 remains at the low level as described above. Therefore, the address data ADD#2 output from the latch 15 maintains the same value, which causes K
The normalization coefficient K (section Wn) corresponding to the loop basic section W7 continues to be output from the ROM1z. Therefore, the sixth
A waveform output whose amplitude is correctly normalized corresponding to the loop basic section Wn is obtained from the multiplier 5 in FIG.

以上の動作と共に、第6A図のエンベロープジェネレー
タから第11図[有])のような特性のエンベロープデ
ータを出力し乗算農工8で乗算することにより、ループ
再生区間において、自然音のように、振幅が減衰するに
つれsin波に変化するような波形出力0UT(t)を
得ることが可能となる。
Along with the above operations, by outputting the envelope data with the characteristics as shown in FIG. 11 from the envelope generator in FIG. 6A and multiplying it by the multiplier 8, the amplitude It becomes possible to obtain a waveform output 0UT(t) that changes to a sine wave as the waveform attenuates.

上記第6A図、第6B図では、ループ再生を行う区間を
第2図(a)等で定義した波形区間のうち何れか1区間
としたが、これに限られるものではなく、複数の波形区
間にまたがるループ再生、波形区間とは関係のない任意
の区間でのループ再生等を行う回路構成にしてもよい。
In FIGS. 6A and 6B above, the loop playback section is set to one of the waveform sections defined in FIG. It is also possible to adopt a circuit configuration that performs loop playback across the waveform section, loop playback in an arbitrary section unrelated to the waveform section, etc.

また、ループ再生動作開始前は変調指数Iの値を1とし
て原波形が再生されるようにしたが、当然、この区間で
も変調指数Iの値を他の値に変化させるようにしてもよ
い。同様に、ループ再生動作開始後ば第6C図のI R
UM 31から出力される変調指数■の特性は第10図
Q′1)のように減衰する特性としたが、これも他の特
性になるように設定してもよい。
Furthermore, although the original waveform was reproduced with the value of the modulation index I set to 1 before the start of the loop reproduction operation, the value of the modulation index I may of course be changed to another value even in this section. Similarly, after starting the loop playback operation, the I R in FIG. 6C
Although the characteristic of the modulation index (2) outputted from the UM 31 is an attenuating characteristic as shown in Q'1) in FIG. 10, it may also be set to have other characteristics.

一方、第1図の波形データROM 1に対応するものを
、FM ROMI、とK ROM12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。
On the other hand, the waveform data ROM 1 in Fig. 1 was configured with two ROMs, FM ROMI and K ROM12, but if you can accept that the address specification becomes somewhat complicated, you can configure it with one ROM. It's okay.

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(b)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。
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6A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. 6A, the waveform output OUT for one musical tone is
(t), but it is also possible to output a plurality of musical sound waveforms in parallel by operating each section in a time-division manner.

の−     の      の  の唱 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、0UT(
t) =K(区間) −5in(F(t))     
 ・・(3)となり、周期データF(t)は第2図(b
)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0UT(t)としてsin波が得
られた。
The principle structure of one embodiment of the musical sound waveform generator shown in Fig. 1 is as follows.
When modulation index 1 = 0, from equation (1) above, 0UT(
t) =K(interval) -5in(F(t))
...(3), and the periodic data F(t) is shown in Fig. 2(b).
), the data increases linearly within each waveform section, and the normalization coefficient K (interval) is constant within each waveform section, so a sine wave is obtained as the waveform output 0UT(t). Ta.

また、変調指数1=1の場合は前記(2)式のように、
0RG(t) =−K(区間) ・5in(F(t)十
M(t))   ・・(2)として原波形ORG (t
)が得られた。そして、変調指数I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。
Also, in the case of modulation index 1=1, as in equation (2) above,
0RG(t) =-K(interval) ・5in(F(t) 10M(t)) ・As (2), original waveform ORG(t
)was gotten. By changing the value of the modulation index I 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
、I=Oのときにsin波を出力でき、I=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、our(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 I=O and an original waveform can be output when I=1, there is no need to stick to equations (1) and (2), etc., and our(t) = K( interval)・f (
g (F(t,))+I −M(t))・・・・(4
) Any embodiment may be used as long as it implements the calculations in the relationship.

例えば上記(4)式で、入力をαとしてfを、r(α)
=(2,/π)α ・・ (O≦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)sin β ・・ (0≦β≦π/2) g(β)=π−(π/2)sinβ ・・ (π/2≦β≦3π/2) g(β)=2π十(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■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L f ((π/ 2) s
in β)=K(区間)・(2/π)(π/2)sin
 B=K(区間)・sin 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)sinβ)) =K(区間)・st口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)・si口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 the input be α, let f be r(α)
=(2,/π)α... (O≦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 satisfying /2) g(β)=π−(π/2) sinβ ・・(π/2≦β≦3π/2) g(β)=2π0(π/2) sinβ ・・(3π/2≦β ≦2π) ... (6) If the value of the modulation index ■ is O, that is, there is no modulation, the above equations (5) and (6) can be transformed into the above (
4) By substituting into the formula, f(g(β))=K(interval L f((π/2) s
in β) = K (interval)・(2/π)(π/2) sin
B=K (interval)・sin 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)・st port 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)・si口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[111RG(1
,)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p(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
(L)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),
When the modulation index 1=1, the original waveform [111RG(1
, ), the above-mentioned FIG. 4(b)
The sine wave of is replaced with the triangular wave defined by the above equation (5), and the period data p(t) of the figure (C) is replaced with the above (6
) is replaced with the function g (t) defined by the formula, and the g
Phase difference data M(t) may be determined as difference data from (L).

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r、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 r and g that satisfy the above equation (4).

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

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。
According to the present invention, if the mixing rate of the modulated 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 By setting the mixing ratio to a predetermined mixing ratio (for example, 1), it is possible to obtain a desired musical sound waveform such as the musical tone of a natural musical instrument.

そして、本発明ではいわゆるループ再生が可能であり、
ループ再生中においても、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。これにより、任意の波形
区間に対応する搬送信号及び変調信号のみで、変化に冨
んだ楽音波形を生成でき、例えば搬送信号及び変調信号
の記憶容量を節約することができ、かつ、ループ再生中
の音色が単調にならないように制御できる。
In addition, the present invention allows so-called loop playback,
Even during loop playback, the frequency characteristics of the musical sound waveform can be gradually controlled so that the desired musical sound waveform becomes a state containing only a single sine wave component or a single 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. As a result, it is possible to generate musical waveforms rich in variation using only the carrier signal and modulation signal corresponding to an arbitrary waveform section. For example, it is possible to save the storage capacity of the carrier signal and modulation signal, and it is also possible to generate a musical waveform during loop playback. You can control the tone so that it does not become monotonous.

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、前記
ループ再生動作に同期して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 waveform outputted from the waveform output means is controlled by the amplitude envelope control means so as to be temporally attenuated, for example, in synchronization with the loop playback operation. It is possible to realize a process in which the musical sound waveform gradually attenuates after the start of sound production, as in the case of musical tones.

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、様々な倍音特性も得
ることができ、しかも、ループ再生時の倍音特性も変化
させることが可能である。そして、それを実現するため
の構成として、通常のROM、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。
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 various overtone characteristics can also be generated. Moreover, it is also possible to change the overtone characteristics during loop playback. The configuration to achieve this can be achieved using only a combination of ordinary ROM, decoder, adder, multiplier, etc., so it is possible to realize complex musical sound waveforms with a simple circuit configuration, and as a result, , it becomes possible to provide high-quality electronic musical instruments and the like at low cost.

【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
基本原理構成図、 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 (L)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(L)とM(t)の
関係を示した図、 第6A図は、楽音波形発生装置の1実施例の具体的構成
図、 第6B図は、アドレスデータADD#1の生成回路の構
成図、 第6C図は、変調指数■の生成回路の構成図、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1.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、  。 第10図は、ループ再生動作時の動作タイミングチヤー
ド、 第11図は、ループ再生動作時の原理動作説明図である
。 1、・・・FM ROM、 2− ・・sin ROM、 3.7.13.24・・・加算器、 4.5.18・・・乗算器、 6.9.15.16.19.21.23・・・ラッチ、 8.14.25.29.33・・・セレクタ、10・・
・D−フリップフロップ(F/F)、11.20・ ・
・インバータ、 12・・・排他論理和回路(EOR)、17・・・エン
ベロープジェネレータ、22・・・減算器、 26・・・デコーダ、 27・・・オア回路、 28・・・R3−フリップフロップ(F/F)30・・
・アドレスカウンタ、 31・・・I ROM 。 32・・・低周波発振器(LFO)、 ADD#1 、ADD#2  ・・・アドレスデータ、
F(t)・・・周期データ、 M(t)・・・位相差データ、 ■・・・変調指数、 F(t)+I・M(t、)・・・位相角データ、IB・
・・区間識別データ、 K(区間)・・・正規化係数、 D(t)・・・変調出力、 Ot!T(t)・・・波形出力。 CLK#1 、CLK#2  ・・・クロック、5TR
T・・・スタートパルス、
FIG. 1 is a basic principle configuration diagram of an embodiment of a 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) and F(t). t) and F (L) and M(t). Figure 4 is a diagram showing how to obtain M(t). Figure 5 is
FIG. 6A is a diagram showing the relationship between D(t,), F(L), and M(t) when changing . FIG. 6A is a specific configuration diagram of one embodiment of the musical sound waveform generator. FIG. 6B 6C is a configuration diagram of a generation circuit for address data ADD#1, FIG. 6C is a configuration diagram of a modulation index ■ generation circuit, FIG. 7 is a data configuration diagram of FM ROM, and FIG. 8 is a configuration diagram of K ROM.
The data configuration diagram of Figure 9 is 1. An operation timing chart of a specific configuration of one embodiment of a musical sound waveform generator. FIG. 10 is an operation timing chart during a loop playback operation, and FIG. 11 is an explanatory diagram of the principle of operation during a loop playback operation. 1,... FM ROM, 2-... sin ROM, 3.7.13.24... Adder, 4.5.18... Multiplier, 6.9.15.16.19.21 .23...Latch, 8.14.25.29.33...Selector, 10...
・D-flip-flop (F/F), 11.20・ ・
- Inverter, 12... Exclusive OR circuit (EOR), 17... Envelope generator, 22... Subtractor, 26... Decoder, 27... OR circuit, 28... R3-flip-flop (F/F)30...
・Address counter, 31...I ROM. 32...Low frequency oscillator (LFO), ADD#1, ADD#2...Address data,
F(t)...period data, M(t)...phase difference data, ■...modulation index, F(t)+I・M(t,)...phase angle data, IB・
... section identification data, K (section) ... normalization coefficient, D (t) ... modulation output, Ot! T(t)...Waveform output. CLK#1, CLK#2...Clock, 5TR
T...start pulse,

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、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
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
号を発生し、かつ、前記波形出力手段から前記楽音波形
の任意の波形区間が繰り返し出力されるよう前記搬送信
号及び前記変調信号の任意の信号区間を繰り返し発生し
、前記混合制御手段は、前記混合率を前記繰り返し発生
動作に同期して時間的に変化させる、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
幅包絡特性を前記繰り返し発生動作に同期して時間的に
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. and the carrier signal generating means and the modulating signal generating means are configured to generate a desired signal from the waveform outputting means when the mixing control means controls the mixing ratio of the modulating signal to a predetermined mixing ratio. generating a carrier signal and a modulating signal such that a musical sound waveform is outputted, and generating an arbitrary signal of the carrier signal and the modulating signal so that an arbitrary waveform section of the musical sound waveform is repeatedly output from the waveform output means. 2. A musical sound waveform generating device, wherein a section is repeatedly generated, and the mixing control means temporally changes the mixing ratio in synchronization with the repetitive generating operation. 2) The musical sound waveform generator 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 in synchronization with the repetitive generation operation. Device.
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