JPH02300796A - Musical sound synthesizer - Google Patents

Musical sound synthesizer

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JPH02300796A
JPH02300796A JP1121230A JP12123089A JPH02300796A JP H02300796 A JPH02300796 A JP H02300796A JP 1121230 A JP1121230 A JP 1121230A JP 12123089 A JP12123089 A JP 12123089A JP H02300796 A JPH02300796 A JP H02300796A
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signal
delay
musical tone
output
adder
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Toshifumi Kunimoto
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Abstract

PURPOSE:To generate a very natural percussion sound by imposing frequency modulation upon a signal which is propagated in a loop consisting of a delay circuit and obtaining a musical sound signal. CONSTITUTION:The output of an adder 1 is inputted to a filter 3 through a multi-stage delay circuit 11a and delay outputs of respective stages of the multi- stage delay circuit 11a are selected by a selector 11b and led out as a musical sound output. Therefore, when a signal is inputted to the adder 1 from outside, the signal circulates in the closed loop consisting of the adder 1 and a 1st delay means 11a and is outputted as a musical sound signal through a 2nd delay means 11a. At this time, the delay time of the 2nd delay means 11b is controlled with a modulating signal, so the signal propagated in the closed loop is frequency-modulated to obtain the musical sound signal. Consequently, the percussion sound which is rich in relality is regenerated.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

「産業上の利用分野」 この発明は、特に、打楽器音の合成に用いて好適な楽音
合成装置に関する。 「従来の技術」 自然楽器を発音メカニズムをノミコレ−1・することに
より得られたモデルを動作させ、これにより、自然楽器
の楽音を合成する装置が例えば特開昭6:3−4019
9号公報などで知られている。 打楽器音を発生ずる楽音合成装置としては、第6図の構
成のものが知られている。同図において、Iは加算器、
2は遅延回路、3(jフィルタであり、これらにJ:っ
て構成される閉ループは、打楽器の共鳴系に対応した共
振回路となっている。ここで、遅延回路2の遅延時間お
よびフィルタ3の伝送量周波数特性は、実現しようとす
る打楽器の共振特性および減衰特性に合わせて決められ
ている。 この楽音合成装置において打楽器音を発生ずる場合、多
くの周波数成分を含んだインパルス状の信号が加算器I
に与えられる。この信号は遅延回路2を介し、フィルタ
3によって減衰され、加算器1に帰還されるという循環
を繰り返す。この結果、エンベロープが時間の経過に伴
って減衰し、かつ、信号中に含まれる各周波数成分が時
間の経過と共に変化する信号が、加算器Iから得られる
。 このようにして自然の打楽器に近い楽音が発生される。 「発明が解決しようとする課題」 さて、打楽器の発音体は物理的に連続した振動媒体(例
えば、シンバルの場合は1枚の金属板)であり、発音時
には、この振動媒体を多くの周波数成分を含んだ振動が
循環する。このように、振動媒体に多くの種類の周波数
成分を含んだ振動が伝播する場合、振動を構成する各周
波数成分同志が相互に干渉し合い、各周波数成分が変調
されるという現象が生じる。この現象は特にシンバル等
において顕著である。しかし、」−述した従来の楽音合
成装置は、発生される振動の各周波数成分間の相互干渉
を再現するように構成されていないので、打楽器特有の
音色の変化を含んだりアリティに富んだ楽音を合成する
ことができないという問題かあった。 この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、実際
の打楽器における発音メカニズムに即した構成の楽音合
成装置を提供するものであり、これによりリアリティに
富んだ打楽器音を再現することを目的としている。 「課題を解決するための手段」 上記課題を解決するため、第1の発明は、複数の入力信
号を加算して出力する加算手段と、変調信号を発生ずる
手段と、 前記加算手段の出力信号を所定時間遅延さ且゛て再び該
加算手段に帰還する第1の遅延手段と、前記第1の遅延
手段を伝播する信号を入力とし、遅延時間が前記変調信
号に応じて制御される第2の遅延手段と を具備し、前記加算手段に外部から信号を入ツノし、前
記第2の遅延手段の出力信号を楽音信号として取り出す
ようにしたことを特徴としている。 また、第2の発明は、複数の入力信号を加算して出力す
る加算手段と、 変調信号を発生する手段と、 前記加算手段の出力信号を遅延させて該加算手段に帰還
する手段であって、該信号伝送における遅延時間が前記
変調用信号に応じて制御される第3の遅延手段と を具備し、前記加算手段に外部から信号を入力し、前記
加算手段の出力信号、あるいは前記第3の遅延手段を伝
播する信号を楽音信号として取り出すようにしたことを
特徴としている。 また、第3の発明は、前記第1の発明において、前記加
算手段の出力信号あるいは前記第1の遅延手段を伝播す
る信号を、遅延時間制御用の変調信号として前記第2の
遅延手段に入力するようにしたことを特徴としている。 また、第4の発明は、前記第2の発明において、前記加
算手段の出力信号あるいは前記第3の遅延手段を伝播す
る信号を、該第3の遅延手段に対し、遅延時間制御用の
変調信号として入力ずろようにしたことを特徴としてい
る。 また、第5の発明は、前記第3の発明において、前記加
算手段の出力信号あるいは前記第1の遅延手段を伝播す
る信号を、帯域制限して遅延時間制御用の変調信号とし
て前記第2の遅延手段に人力するようにしたことを特徴
としている。 また、第6の発明は、前記第4の発明において、前記加
算手段の出力信号あるいは前記第3の遅延手段を伝播す
る信号を帯域制限し、該第3の遅延手段に対し、遅延時
間制御用の変調信号として人力するようにしたことを特
徴としている。 「作用」 」二部第1の発明によれば、外部から加算手段に信号が
入力されると、その信号(j加算手段と第1の遅延手段
とで構成される閉ループを循環すると共に、第2の遅延
手段を介し楽音信号として出力される。この時、第2の
遅延手段の遅延時間は変調信号によって制御されるので
、前記閉ループを伝播する信号が変調信号によって周波
数変調された信号が楽音信号として得られる。 また、上記第2の発明によれば、外部から加算手段に信
号が入力されると、その信号は加算手段と第3の遅延手
段とで構成される閉ループを循環し、閉ループを伝播す
る信号が楽音信号として出力される。この時、第3の遅
延手段の遅延時間、すなわち、前記閉ループを信号が一
巡するのに要する時間が変調信号によって制御され、変
調信号によって周波数変調された楽音信号が得られる。 また、上記第3の発明によれば、上記第1の発明におけ
る第2の遅延手段の遅延時間が加算手段の出力信号ある
いは第1の遅延手段を伝播する信号によって制御される
。従って、加算手段と第1の遅延手段とで構成される閉
ループを伝播する信号を同じ閉ループ内の信号によって
周波数変調したものが楽音信号として得られる。 また、」−記第4の゛発明によれば、加算手段と第3の
遅延手段とで構成される閉ループを伝播する信号が同じ
閉ループ内の信号によって周波数変調され、閉ループ内
の周波数変調された信号が楽音信号として出力される。 また、上記第5の発明によれば、加算手段と第1の遅延
手段とで構成される閉ループを伝播する信号を同じ閉ル
ープ内の信号を帯域制限した信号によって周波数変調し
たものが楽音信号よして得られる。 また、上記第6の発明によれば、加算手段と第3の遅延
手段とで構成される閉ループを伝播する信号が同じ閉ル
ープ内の信号を帯域制限した信号によって周波数変調さ
れ、閉ループ内の周波数変調された信号が楽音信号とし
て出力される。 「実施例」 以下、図面を参照し、本発明の詳細な説明する。
"Industrial Application Field" The present invention particularly relates to a musical tone synthesis device suitable for use in synthesizing percussion instrument sounds. ``Prior art'' A device for synthesizing the musical tones of a natural instrument by operating a model obtained by applying the sound generation mechanism of a natural instrument to 1.
It is known from Publication No. 9. As a musical tone synthesizer for generating percussion instrument sounds, one having the configuration shown in FIG. 6 is known. In the same figure, I is an adder,
2 is a delay circuit, 3 (j filter), and the closed loop formed by these is a resonant circuit corresponding to the resonance system of a percussion instrument.Here, the delay time of delay circuit 2 and filter 3 The frequency characteristics of the transmission amount are determined according to the resonance characteristics and attenuation characteristics of the percussion instrument to be realized. When this musical tone synthesizer generates percussion instrument sounds, an impulse-like signal containing many frequency components is generated. Adder I
given to. This signal passes through the delay circuit 2, is attenuated by the filter 3, and is fed back to the adder 1, repeating the cycle. As a result, a signal is obtained from the adder I whose envelope is attenuated over time and in which each frequency component included in the signal changes over time. In this way, musical sounds similar to those of natural percussion instruments are generated. ``Problem to be solved by the invention'' Now, the sounding body of a percussion instrument is a physically continuous vibrating medium (for example, a single metal plate in the case of a cymbal), and when producing sound, this vibrating medium is divided into many frequency components. Vibrations containing . In this way, when vibrations containing many types of frequency components propagate in a vibrating medium, a phenomenon occurs in which the frequency components making up the vibrations interfere with each other and each frequency component is modulated. This phenomenon is particularly noticeable in cymbals and the like. However, the conventional musical tone synthesizer mentioned above is not configured to reproduce the mutual interference between the frequency components of the generated vibrations, so it is difficult to produce musical sounds that include timbre changes unique to percussion instruments or are rich in arity. There was a problem that it was not possible to synthesize. This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and aims to provide a musical tone synthesizer having a structure that conforms to the sound generation mechanism of actual percussion instruments, and thereby reproduce realistic percussion instrument sounds. There is. "Means for Solving the Problems" In order to solve the above problems, a first invention provides: adding means for adding and outputting a plurality of input signals, means for generating a modulated signal, and an output signal of the adding means. a first delay means which delays the signal by a predetermined time and returns it to the adding means; and a second delay means whose input is a signal propagating through the first delay means and whose delay time is controlled in accordance with the modulation signal. A signal is input from the outside to the addition means, and the output signal of the second delay means is taken out as a musical tone signal. Further, a second invention provides: adding means for adding and outputting a plurality of input signals; means for generating a modulation signal; and means for delaying an output signal of the adding means and feeding it back to the adding means. , a third delay means whose delay time in the signal transmission is controlled according to the modulation signal, and a signal is inputted to the addition means from the outside, and the output signal of the addition means or the third delay means is controlled according to the modulation signal. The present invention is characterized in that the signal propagating through the delay means is extracted as a musical tone signal. In a third aspect of the present invention, in the first aspect, the output signal of the adding means or the signal propagating through the first delay means is inputted to the second delay means as a modulation signal for delay time control. It is characterized by the fact that it is made to do so. In a fourth aspect of the present invention, in the second aspect, the output signal of the adding means or the signal propagating through the third delay means is transmitted to the third delay means as a modulation signal for delay time control. The feature is that the input can be changed as follows. In a fifth aspect of the present invention, in the third aspect, the output signal of the adding means or the signal propagating through the first delay means is band-limited and used as a modulation signal for delay time control. It is characterized by the fact that the delay means is done manually. In a sixth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the output signal of the adding means or the signal propagating through the third delay means is band-limited; It is characterized by the fact that the modulation signal is manually input. "Operation" Part 2 According to the first invention, when a signal is input to the adding means from the outside, the signal (j) circulates through a closed loop composed of the adding means and the first delay means, and The signal is outputted as a musical tone signal via the second delay means.At this time, the delay time of the second delay means is controlled by the modulation signal, so that the signal propagating through the closed loop is frequency-modulated by the modulation signal, and the signal is output as a musical tone signal. Furthermore, according to the second aspect of the invention, when a signal is inputted to the addition means from the outside, the signal circulates through a closed loop composed of the addition means and the third delay means, and The signal that propagates is output as a musical tone signal.At this time, the delay time of the third delay means, that is, the time required for the signal to go around the closed loop, is controlled by the modulation signal, and the signal is frequency modulated by the modulation signal. Further, according to the third invention, the delay time of the second delay means in the first invention is controlled by the output signal of the addition means or the signal propagated through the first delay means. Therefore, a musical tone signal is obtained by frequency modulating a signal propagating through a closed loop composed of the addition means and the first delay means by a signal within the same closed loop. According to the invention, a signal propagating through a closed loop composed of the addition means and the third delay means is frequency-modulated by a signal within the same closed loop, and the frequency-modulated signal within the closed loop is output as a musical tone signal. According to the fifth aspect of the invention, the musical tone signal is obtained by frequency-modulating the signal propagating through the closed loop composed of the addition means and the first delay means with a signal obtained by band-limiting the signal in the same closed loop. Further, according to the sixth invention, a signal propagating through the closed loop composed of the addition means and the third delay means is frequency-modulated by a signal obtained by band-limiting a signal within the same closed loop, and the signal within the closed loop is frequency-modulated. A frequency-modulated signal is output as a musical tone signal. ``Example'' The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【第1実施例] 第1図はこの発明の第1実施例による楽音合成装置の構
成を示したものである。この楽音合成装置は、加算器I
の出力を多段遅延回路+1aを介してフィルタ3に入力
すると共に、多段遅延回路11aの各段の遅延出力をセ
レクタIlbによって選択し、楽音出力として取り出す
ようにした点が上述した第6図の構成と異なる。また、
第1図の楽音合成装置では、加算器1の出力信号がセレ
クタIlbへの変調信号mとして入力される。 この楽音合成装置において打楽器音を発生する場合、多
くの周波数成分を含んだインパルス状の信号が加算器l
に与えられる。この信号は多段遅延回路11aを介し、
フィルタ3によって減衰され、加算器lに帰還されると
いう循環を繰り返す。 この結果、加算器I→多段遅延回路11a→フィルタ3
により構成される閉ループを循環する信号のエンベロー
プは時間の経過に伴って減衰し、かつ、信号中に含まれ
る各周波数成分が時間の経過と共に変化する。 一方、多段遅延回路11aの各段出力の内、変調信号m
に対応した信号がセレクタIlbによって選択されて楽
音信号として出力される。また、変調信号mとして加算
器1の出力信号がセレクタIlbに入力される。ここで
、多段遅延回路11aの各段出力は、伝送中の信号を時
間軸上具なったポイントでサンプリングして得られる一
連のザンプル値であり、各段出力を変調信号mに応じて
選択するという処理は、多段遅延回路11aによって伝
送される信号を変調信号mによって周波数変調したもの
を得るという処理と等価である。このようにして、多段
遅延回路ILaを伝播中の信号を加算器1の出力信号に
よって周波数変調した信号が楽音信号として出力される
。本実施例によれば、楽音信号が自身によって時々刻々
と周波数変調されるので、自然の打楽器に極めて近い音
を合成することができる。 さて、上記第1図の回路の場合、多段遅延回路11aの
各段出力は時間的に不連続なザンプル値であるため、こ
れを切り換えて出力すると、出力信号にノイズを発生ず
る恐れがある。このノイズを発生しないようにするため
には、第1図のセレクタ11bに代えて例えば直線補間
回路を用いる。 第2図に示した回路は直線補間回路の具体例であり、遅
延時間τを有する遅延回路12、乗算器13および14
、減算器15、加算器I6からなる。 時刻tにおいて、この直線捕間回路に信号r(t)が入
力されると、この信号は直接乗算器14に入力されると
共に遅延回路12によって時間τだけ遅延されて乗算器
13に入力される。従って、時刻tにおいては、乗算器
14には当該時点Jこおける信号f(t)が、乗算器I
3には当該時点より時間τだけ以前の信号r(t−τ)
が入力される。そして、乗算器13には、変調信号mが
乗算係数として供給され、乗算器14には減算器15の
出力信号、ずなイつち、値1に相当する信号から変調信
号mを減算した信号1−mが乗算係数として供給される
。 ここで、変調信号mとしては、0から1までの間の小数
値に相当する信号が入力される。そして、加算器16に
よって、乗算器13および14の両=11− 出力信号が加算され、下記式(1)に示す信号f(m)
が出力される。 f(m)= (1−m)f(t)+m f(t −r 
)  −−(1)このようにして、時間τだげ隔たった
信号f(t)およびf(を−τ)の間の変調信号mに対
応した時刻の信号f(m)が直線補間によって求められ
、出力される。 そして、この直線補間回路の入力信号および変調信号m
として、第1図の楽音合成装置の加算器Iの出力信号を
入力するように構成すれば、直線補間回路からは加算器
1の出力信号を周波数変調した楽音信号が得られる。そ
して、この場合の周波数変調は時間的jこ連続乙で行わ
れるので、前述した切換ノイズが発生せず、質の良い楽
音信号が得られる。 【第2実施例】 第3図はこの発明の第2実施例による楽音合成装置の構
成を示したものである。この楽音合成装置では、加算器
Iの出力信号は可変遅延回路17を介しフィルタ3に入
力される。ここで、可変遅=12− 延回路17としては、上述した第1図?こおける多段遅
延回路11aおよびセレクタIlbを組み合わせた回路
あるいは第2図の直線補間回路のような変調信号によっ
て遅延時間を調整するこ七が可能なものを用いる。 この楽音合成装置では、可変遅延回路17の出力信号に
よって可変遅延回路17の遅延時間が制御される。すな
わち、この楽音合成装置では、加算器1→可変遅延回路
17−フィルタ3によって構成される閉ループのトータ
ルの遅延時間が楽音信号に応じて変化され、これにより
周波数変調された楽音信号が出力される。このようにし
ても、上記第1実施例と同様、実際の打楽器に近いリア
リティに富んだ楽音信号が得られる。
[First Embodiment] FIG. 1 shows the configuration of a musical tone synthesizer according to a first embodiment of the present invention. This musical tone synthesis device consists of an adder I
The configuration of FIG. 6 described above is such that the output of the multi-stage delay circuit +1a is input to the filter 3 via the multi-stage delay circuit +1a, and the delayed output of each stage of the multi-stage delay circuit 11a is selected by the selector Ilb and taken out as the musical tone output. different from. Also,
In the musical tone synthesis apparatus shown in FIG. 1, the output signal of the adder 1 is input as the modulation signal m to the selector Ilb. When this musical tone synthesizer generates a percussion instrument sound, an impulse-like signal containing many frequency components is sent to the adder l.
given to. This signal passes through the multistage delay circuit 11a,
The cycle of being attenuated by filter 3 and fed back to adder l is repeated. As a result, adder I→multistage delay circuit 11a→filter 3
The envelope of the signal circulating in the closed loop formed by the above attenuates over time, and each frequency component included in the signal changes over time. On the other hand, among the outputs of each stage of the multistage delay circuit 11a, the modulation signal m
A signal corresponding to the above is selected by the selector Ilb and output as a musical tone signal. Further, the output signal of the adder 1 is inputted to the selector Ilb as the modulation signal m. Here, the output of each stage of the multi-stage delay circuit 11a is a series of sample values obtained by sampling the signal being transmitted at different points on the time axis, and the output of each stage is selected according to the modulation signal m. This process is equivalent to the process of frequency-modulating the signal transmitted by the multi-stage delay circuit 11a using the modulation signal m. In this way, a signal that is frequency-modulated by the output signal of the adder 1 on the signal propagating through the multi-stage delay circuit ILa is output as a musical tone signal. According to this embodiment, since the musical tone signal is frequency-modulated every moment by itself, it is possible to synthesize a sound that is extremely close to that of a natural percussion instrument. In the case of the circuit shown in FIG. 1, the outputs of each stage of the multistage delay circuit 11a are temporally discontinuous sample values, so if these are switched and output, there is a risk that noise will be generated in the output signal. In order to prevent this noise from occurring, for example, a linear interpolation circuit is used in place of the selector 11b in FIG. The circuit shown in FIG. 2 is a specific example of a linear interpolation circuit, and includes a delay circuit 12 having a delay time τ, multipliers 13 and 14.
, a subtracter 15, and an adder I6. When a signal r(t) is input to this linear interpolation circuit at time t, this signal is directly input to the multiplier 14 and is also delayed by the delay circuit 12 by a time τ and input to the multiplier 13. . Therefore, at time t, the multiplier 14 receives the signal f(t) at the time J, and the multiplier I
3 shows the signal r(t-τ) from the time τ before the relevant point in time.
is input. The multiplier 13 is supplied with the modulation signal m as a multiplication coefficient, and the multiplier 14 is supplied with the output signal of the subtracter 15, which is a signal obtained by subtracting the modulation signal m from the signal corresponding to the value 1. 1-m is provided as a multiplication factor. Here, a signal corresponding to a decimal value between 0 and 1 is input as the modulation signal m. Then, the adder 16 adds together the =11- output signals of the multipliers 13 and 14, resulting in a signal f(m) shown in equation (1) below.
is output. f(m)=(1-m)f(t)+m f(t-r
) --(1) In this way, the signal f(m) at the time corresponding to the modulated signal m between the signals f(t) and f(-τ) separated by the time τ is obtained by linear interpolation. and output. The input signal and modulation signal m of this linear interpolation circuit are
If the linear interpolation circuit is configured to input the output signal of the adder I of the musical tone synthesis apparatus shown in FIG. Since the frequency modulation in this case is performed continuously in time, the above-mentioned switching noise does not occur, and a high-quality musical tone signal can be obtained. [Second Embodiment] FIG. 3 shows the configuration of a musical tone synthesizer according to a second embodiment of the present invention. In this musical tone synthesis device, the output signal of the adder I is input to the filter 3 via the variable delay circuit 17. Here, the variable delay=12- delay circuit 17 is the one shown in FIG. A circuit in which the delay time can be adjusted by a modulation signal, such as a circuit combining the multistage delay circuit 11a and the selector Ilb, or a linear interpolation circuit shown in FIG. 2 is used. In this musical tone synthesis device, the delay time of the variable delay circuit 17 is controlled by the output signal of the variable delay circuit 17. That is, in this musical tone synthesis device, the total delay time of the closed loop formed by adder 1→variable delay circuit 17-filter 3 is changed according to the musical tone signal, thereby outputting a frequency-modulated musical tone signal. . Even in this case, as in the first embodiment, a realistic musical sound signal close to that of an actual percussion instrument can be obtained.

【第3実施例】 第4図はこの発明の第3実施例による楽音合成装置の構
成を示したものである。この楽音合成装置は、加算器1
の出力信号をフィルタ18によって帯域制限したものを
変調信号mとして可変遅延回路17に与えるようにした
点、および可変遅延回路17とフィルタ3との間にオー
ルパスフィルタ19を介挿した点が前述した第3図の構
成と異なる。 この構成の場合、加算器Iの出力信号をフィルタ18に
よって帯域制限したものを変調信号mとして用いるのて
、例えば加算器Iの出力信号中の低周波成分のみを取り
出し、この低周波信号によって楽音信号の変調を行うこ
とができるので、」二部第1および第2の実施例よりも
周波数変調の制御性が良い。さらに、オールパスフィル
タ19における入力信号と出力信号の位相差は、信号周
波数に応じて変化するので、加算器1−可変遅延回路I
7→オールパスフィルタI9→フィルタ3によって構成
される閉ループ内の循環を繰り返すに従い、信号の各周
波数成分間の位相差が変化する。そして、リアリティに
富んだ打楽器音が発生される。 楽音出力の取り出し口としては、加算器1の出力(出力
I)、可変遅延回路17の出力(出力2)の内、いずれ
を選んでも良い。ただし、出力1を選んだ方が、入力信
号を供給してから楽音信号波形が立ち上がるまでの時間
が短くて済むという利点がある。
[Third Embodiment] FIG. 4 shows the configuration of a musical tone synthesizer according to a third embodiment of the present invention. This musical tone synthesis device has an adder 1
As mentioned above, the band-limited output signal of the filter 18 is applied to the variable delay circuit 17 as the modulation signal m, and the all-pass filter 19 is inserted between the variable delay circuit 17 and the filter 3. This is different from the configuration shown in FIG. In this configuration, the output signal of the adder I is band-limited by the filter 18 and used as the modulation signal m. Since the signal can be modulated, the controllability of frequency modulation is better than in the first and second embodiments. Furthermore, since the phase difference between the input signal and the output signal in the all-pass filter 19 changes depending on the signal frequency, the adder 1-variable delay circuit I
7→all-pass filter I9→filter 3 As the circulation in the closed loop formed by filter 3 is repeated, the phase difference between each frequency component of the signal changes. Then, realistic percussion sounds are generated. Either the output of the adder 1 (output I) or the output of the variable delay circuit 17 (output 2) may be selected as the outlet for the musical tone output. However, selecting output 1 has the advantage that the time from when the input signal is supplied until the musical tone signal waveform rises can be shortened.

【第4実施例】 第5図はこの発明の第4実施例による楽音合成装置の構
成を示したものである。この図において、SR,、SF
2.SR2,3F3.SR3はシフトレジスタである。 これらのソフトレジスタの各段は、伝送データのビット
数に応じた数のフリップフロップによって構成されてお
り、各フリップフロップは共通のクロックによって駆動
される。21は上記第1〜第3実施例において示したも
のと同様の構成の可変遅延回路である。この可変遅延回
路21に入力された信号は、所定時間遅延されて出力信
号2aとして出力される。また、変調信号mに応じた時
間だけ遅延した信号が出力信号2bとして出力される。 IVIA、IVIB、IV2A、IV2B、IV3A、
rV3Bは反転回路、MA、、MB、、MA2.MB2
.MA3.MB3は入力データに対し所定の減衰係数を
乗じる乗算器、AIA、AIB。 A2A、A2B、A3A、A3B、A123.BI23
は加算器である。 ここで、可変遅延回路21およびシフトレジスタSR,
,シフトレジスタS F tおよびS I’t 2、シ
フトレジスタSF3およびS’Rsの各ベアは、各々共
振回路を構成しており、これらの共振回路によってシン
バル、ドラム等の打楽器における共鳴現象がシミュレー
トされる。例えば、シンバルにおいて、一旦、振動が発
生すると、その振動はノンハルが共鳴することにより持
続される。そして、この場合、シンバルにおける振動の
伝播経路は非常に多くあると考えられるので、これに対
応してシンバルは非常に多くの共鳴周波数を有すると考
えられる。本実施例では、上述したように3つの共振回
路を設け、シンバルにおける共鳴現象が再現されるよう
にした。そして、本実施例の場合、各シフトレジスタに
おけるフリップフロップの段数N + 、 N t 、
 N 3および可変遅延回路2Iの最終段出力の遅延時
間は、シミュレートしようとする打楽器において、支配
的な共鳴周波数に合わせて決められる。 以下、この楽音合成装置の動作を説明する。この楽音合
成装置において、楽音を発生ずる場合、加算器BI23
にインパルス状の信号を与える。 この信号は、加算器B123を介し、さらに加算器AI
A、A2A、A3Aを各々介し、可変遅延回路21およ
びシフトレジスタSF2.SF3に入力される。可変遅
延回路21に入力された信号は、所定時間遅延されて、
反転回路IVIBに入力され、反転される。反転回路I
VIBの出力信号は、シフトレジスタSR,によって所
定時間遅延され、反転回路IVIAを介し、加算器AI
Aに帰還される。このようにして、打楽器における振動
の往復現象がシミュレートされる。他の伝送経路(シフ
トレジスタSF’、、S・R2およびSF’3.SR,
、によって構成されるループ)においても同様に、信号
の往復動作が行われる。 一方、可変遅延回路21およびシフトレジスタSF2.
SF3の出力信号は、各々乗算器MA、、MA 2 、
 M A 3によって損失係数α1.α2.α3が乗じ
られ、加算器A123によって総合されて加算器A1B
、A2B、A3Bに入力される。また、ノフトレジスタ
SR,,SR2,SR3の出力信号は、各々乗算器M 
B + 、 M B 2 、 M B 3によって損失
係数β1゜R3,R3が乗じられ、加算器B123によ
って総合されて加算器AIA、A2Δ、A 3 Aに入
力される。従って、可変遅延回路2Iおよび各ソフトレ
ジスタを伝播する信号は、時間の経過に従って次第に減
衰される。このようにして、71楽器にお1ノる音の減
衰がシミュレートされる。そして、加算器AIAの出力
信号をそれ自身に、J:って周波数変調した楽音信号が
可変遅延回路21から出力される(出力2b)一方、加
算器Al23からは周波数変調の施されていない楽音信
号が得られる。 なお、上述した実施例では、楽音合成装置内の信号を変
調信号として用いる場合を説明したが外部から供給する
ようにしてもj;い。さらに、デジタル回路で実現する
場合は、可変遅延回路としてRAMを使用しても良い。 また、上記実施例において示した構成の装置を複数組設
υておき、各装置内を伝播する信号を他の装置の変調信
号とじて使用してもよい。また、本発明は、デジタル回
路、アナログ回路を問わず実現することが可能であり、
本発明の信号処理をDSP(デジタル信号プロセンサ)
等の演算処理によって実現してもよい。また、圧電セン
サ等を叩くことによって得られるアナログ信号を本発明
の楽音合成装置に入力するようにしても良い。この場合
、入力アナログ信号には、打撃の強さ、打撃物の硬さ、
打撃の仕方などの情報が含まれているので、実際の打楽
器演奏の場合のような非常にリアリティの高い打楽器音
が得られる。また、本発明は打楽器音の合成のみならず
、種々の自然楽器音の合成または残響音の合成にも適用
することができる。 「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、遅延回路によ
って構成されるループ内の伝播する信号を周波数変調し
て楽音信号を得るようにしたので、実際の打楽器におい
て得られるような自然感に富んだ打楽器音を発生ずるこ
とができるという効果が得られる。
Fourth Embodiment FIG. 5 shows the configuration of a musical tone synthesis device according to a fourth embodiment of the present invention. In this figure, SR,,SF
2. SR2,3F3. SR3 is a shift register. Each stage of these soft registers is composed of flip-flops whose number corresponds to the number of bits of transmission data, and each flip-flop is driven by a common clock. Reference numeral 21 denotes a variable delay circuit having the same configuration as that shown in the first to third embodiments. The signal input to the variable delay circuit 21 is delayed by a predetermined time and output as an output signal 2a. Further, a signal delayed by a time corresponding to the modulation signal m is output as the output signal 2b. IVIA, IVIB, IV2A, IV2B, IV3A,
rV3B is an inverting circuit, MA, MB, MA2 . MB2
.. MA3. MB3 is a multiplier, AIA, AIB, which multiplies input data by a predetermined attenuation coefficient. A2A, A2B, A3A, A3B, A123. BI23
is an adder. Here, variable delay circuit 21 and shift register SR,
, shift registers S F t and S I't 2, and shift registers SF3 and S'Rs constitute a resonant circuit, and these resonant circuits can simulate resonance phenomena in percussion instruments such as cymbals and drums. will be played. For example, once vibration occurs in a cymbal, that vibration is sustained by resonance of the non-hull. In this case, it is thought that there are a large number of vibration propagation paths in the cymbal, and therefore, the cymbal is considered to have a correspondingly large number of resonant frequencies. In this embodiment, as described above, three resonant circuits are provided to reproduce the resonance phenomenon in cymbals. In the case of this embodiment, the number of stages of flip-flops in each shift register is N + , N t ,
The delay time of the final stage output of N3 and the variable delay circuit 2I is determined in accordance with the dominant resonant frequency of the percussion instrument to be simulated. The operation of this musical tone synthesis device will be explained below. In this musical tone synthesis device, when generating a musical tone, the adder BI23
gives an impulse-like signal to This signal is passed through the adder B123 and further to the adder AI
A, A2A, A3A, variable delay circuit 21 and shift register SF2. Input to SF3. The signal input to the variable delay circuit 21 is delayed by a predetermined time, and
The signal is input to the inverting circuit IVIB and is inverted. Inverting circuit I
The output signal of VIB is delayed for a predetermined time by shift register SR, and then sent to adder AI via inverting circuit IVIA.
Returned to A. In this way, the reciprocating phenomenon of vibrations in a percussion instrument is simulated. Other transmission paths (shift registers SF', , S.R2 and SF'3.SR,
Similarly, the signal reciprocates in the loop formed by , , and . On the other hand, variable delay circuit 21 and shift register SF2.
The output signals of SF3 are sent to multipliers MA, , MA 2 , respectively.
M A 3 gives a loss coefficient α1. α2. multiplied by α3, summed by adder A123, and added by adder A1B.
, A2B, and A3B. Furthermore, the output signals of the noft registers SR, SR2, and SR3 are outputted to the multipliers M
B + , M B 2 , M B 3 are multiplied by loss coefficients β1°R3, R3, summed by adder B123, and input to adders AIA, A2Δ, A 3 A. Therefore, the signals propagating through variable delay circuit 2I and each soft register are gradually attenuated as time passes. In this way, the attenuation of one note on 71 musical instruments is simulated. Then, a musical tone signal obtained by frequency-modulating the output signal of the adder AIA by J: is output from the variable delay circuit 21 (output 2b), while a musical tone signal without frequency modulation is output from the adder Al23. I get a signal. In the above-described embodiments, a case has been described in which a signal within the musical tone synthesizer is used as a modulation signal, but it may also be supplied from outside. Furthermore, when realizing it with a digital circuit, a RAM may be used as the variable delay circuit. Furthermore, a plurality of devices having the configurations shown in the above embodiments may be assembled and the signals propagated within each device may be used as modulation signals of other devices. Further, the present invention can be realized regardless of whether it is a digital circuit or an analog circuit.
The signal processing of the present invention is performed using a DSP (digital signal processor).
It may be realized by calculation processing such as. Furthermore, an analog signal obtained by hitting a piezoelectric sensor or the like may be input to the musical tone synthesis device of the present invention. In this case, the input analog signal includes the strength of the blow, the hardness of the object to be hit,
Since information such as how to strike is included, it is possible to obtain highly realistic percussion instrument sounds similar to those of an actual percussion instrument performance. Furthermore, the present invention can be applied not only to the synthesis of percussion instrument sounds, but also to the synthesis of various natural instrument sounds or reverberant sounds. "Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, a musical tone signal is obtained by frequency modulating the signal propagated in a loop constituted by a delay circuit, so that it is similar to that obtained in an actual percussion instrument. The effect is that it is possible to generate percussion instrument sounds with a rich natural feel.

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

第1図はこの発明の第1実施例による楽音合成装置の構
成を示すブロック図、第2図は同実施例に適用して好適
な直線補間回路の構成例を示す図、第3図はこの発明の
第2実施例による楽音合成装置の構成を示すブロック図
、第4図はこの発明の第3実施例による楽音合成装置の
構成を示すブ〔ノック図、第5図はこの発明の第4実施
例による楽音合成装置の構成を示すブロック図、第6図
は従来の楽音合成装置の構成を示すブロック図である。 ■ ・・・・加算器、Ila・・・・多段遅延回路、I
lb・・・セレクタ、17.21  ・・・可変遅延回
路、18・・・・フィルタ、SR,、SF2.SR2,
SF’3.SR,、。 SR+A、5F2A、5R2A、5F3A、SR3Δ・
・・・・・シフトレジスタ、IV IA、IV IV、
IV2A。 I V 2 B、I V 3 A、I V 3 B・−
・・・反転回路、MΔ、、M B +、M A 2.M
 B 2.M A 3.M B 3・・・・・乗算器、
AIA、AIB、A2A、A2B、Δ3A、Δ313.
Δ123、Bi12・ ・加算器。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a musical tone synthesizer according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a linear interpolation circuit suitable for application to the same embodiment, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a musical tone synthesizer according to a third embodiment of the invention, and FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a musical tone synthesizer according to a third embodiment of the invention. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a musical tone synthesis device according to an embodiment. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a conventional musical tone synthesis device. ■...Adder, Ila...Multi-stage delay circuit, I
lb...Selector, 17.21...Variable delay circuit, 18...Filter, SR, SF2. SR2,
SF'3. SR. SR+A, 5F2A, 5R2A, 5F3A, SR3Δ・
...Shift register, IV IA, IV IV,
IV2A. IV 2 B, IV 3 A, IV 3 B・-
...Inverting circuit, MΔ,, M B +, M A 2. M
B2. M A 3. M B 3... Multiplier,
AIA, AIB, A2A, A2B, Δ3A, Δ313.
Δ123, Bi12...Adder.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)複数の入力信号を加算して出力する加算手段と、 変調信号を発生する手段と、 前記加算手段の出力信号を所定時間遅延させて再び該加
算手段に帰還する第1の遅延手段と、前記第1の遅延手
段を伝播する信号を入力とし、遅延時間が前記変調信号
に応じて制御される第2の遅延手段と を具備し、前記加算手段に外部から信号を入力し、前記
第2の遅延手段の出力信号を楽音信号として取り出すよ
うにした楽音合成装置。
(1) Adding means for adding and outputting a plurality of input signals, means for generating a modulation signal, and first delay means for delaying the output signal of the adding means for a predetermined time and feeding it back to the adding means. , a second delay means whose input is a signal propagating through the first delay means and whose delay time is controlled in accordance with the modulation signal; a signal is input from the outside to the addition means; A musical tone synthesizer which extracts the output signal of the second delay means as a musical tone signal.
(2)複数の入力信号を加算して出力する加算手段と、 変調信号を発生する手段と、 前記加算手段の出力信号を遅延させて該加算手段に帰還
する手段であって、該信号伝送における遅延時間が前記
変調用信号に応じて制御される第3の遅延手段と を具備し、前記加算手段に外部から信号を入力し、前記
加算手段の出力信号、あるいは前記第3の遅延手段を伝
播する信号を楽音信号として取り出すようにした楽音合
成装置。
(2) Adding means for adding and outputting a plurality of input signals, means for generating a modulated signal, and means for delaying the output signal of the adding means and feeding it back to the adding means, the method comprising: and third delay means whose delay time is controlled according to the modulation signal, and a signal is inputted to the addition means from the outside, and the output signal of the addition means or the third delay means is propagated. A musical tone synthesizer that extracts a signal as a musical tone signal.
(3)前記加算手段の出力信号あるいは前記第1の遅延
手段を伝播する信号を、遅延時間制御用の変調信号とし
て前記第2の遅延手段に入力するようにしたことを特徴
とする請求項第1記載の楽音合成装置。
(3) The output signal of the addition means or the signal propagated through the first delay means is inputted to the second delay means as a modulation signal for delay time control. 1. The musical tone synthesis device according to 1.
(4)前記加算手段の出力信号あるいは前記第3の遅延
手段を伝播する信号を、該第3の遅延手段に対し、遅延
時間制御用の変調信号として入力するようにしたことを
特徴とする請求項第2記載の楽音合成装置。
(4) A claim characterized in that the output signal of the addition means or the signal propagated through the third delay means is inputted to the third delay means as a modulation signal for delay time control. The musical tone synthesis device according to item 2.
(5)前記加算手段の出力信号あるいは前記第1の遅延
手段を伝播する信号を、帯域制限して遅延時間制御用の
変調信号として前記第2の遅延手段に入力するようにし
たことを特徴とする請求項第3記載の楽音合成装置。
(5) The output signal of the adding means or the signal propagating through the first delay means is band-limited and inputted to the second delay means as a modulation signal for delay time control. 4. The musical tone synthesis apparatus according to claim 3.
(6)前記加算手段の出力信号あるいは前記第3の遅延
手段を伝播する信号を帯域制限し、該第3の遅延手段に
対し、遅延時間制御用の変調信号として入力するように
したことを特徴とする請求項第4記載の楽音合成装置。
(6) The output signal of the adding means or the signal propagating through the third delay means is band-limited and inputted to the third delay means as a modulation signal for delay time control. 5. The musical tone synthesis device according to claim 4.
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