JPH0254960B2 - - Google Patents
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- JPH0254960B2 JPH0254960B2 JP58208183A JP20818383A JPH0254960B2 JP H0254960 B2 JPH0254960 B2 JP H0254960B2 JP 58208183 A JP58208183 A JP 58208183A JP 20818383 A JP20818383 A JP 20818383A JP H0254960 B2 JPH0254960 B2 JP H0254960B2
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- JP
- Japan
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- tone
- signals
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
- G10H1/02—Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos
- G10H1/06—Circuits for establishing the harmonic content of tones, or other arrangements for changing the tone colour
- G10H1/08—Circuits for establishing the harmonic content of tones, or other arrangements for changing the tone colour by combining tones
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L25/00—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S84/00—Music
- Y10S84/12—Side; rhythm and percussion devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Description
この発明は、楽音発生回路を利用して音声に近
似した信号波を発生させるようにした電子楽器に
関する。 一般に人が発する音声には、固定フオルマント
の存在が知られているが、これは、声帯の振動に
よる音波が気管、口腔、鼻腔などから形成される
声道の共鳴特性により変化するために生じるもの
であり、これによつて特有の音色が形成される。 従来、電子楽器において、音声の固定フオルマ
ントを実現するには、アナログ固定フイルタを用
いた方式が考えられている（例：実開昭55−
38356号公報）。この方式では、固定フオルマント
を実現するために相当高いＱを持つアナログ固定
フイルタを必要とし、これが非常に高価であるた
め、価格上に実現しにくい面がある。 この発明は、電子楽器の楽音発生回路を利用し
て音声に近い信号波を発生させることを目的とす
る。 以下、この発明を図面に示した実施例を参照し
て詳細に説明する。 第１図はこの発明の電子楽器の実施例を示して
いる。第１図において、鍵盤２における各鍵の押
鍵状態およびスイツチパネル３における各スイツ
チの操作状態をマイクロコンピユータ４（以下マ
イコン４と言う）により検出し、マイコン４は各
操作に対応して各発音すべき音の性質（高さ、音
色、エンベロープ等）を指定する複数組のパラメ
ータ信号PARおよび各押鍵された旨を表す複数
のキーオン信号KONを発生し、これらの信号は
バツフアレジスタ６を介して出力される。これ
ら、鍵盤２、スイツチパネル３、マイコン４およ
びバツフアレジスタ６によつて、発音指令手段が
構成されている。 バツフアレジスタ６が出力する複数組のパラメ
ータ信号PARは、複数個の振動波形発生手段８
１，８2，８3，８4に加えられ、各振動波形発生手
段８1ないし８4は、それぞれ振動波形信号を発生
する。各振動波形信号は、各パラメータ信号
PARによつて定まる周波数f1ないしf4その他（音
色、エンベロープ等）の音の性質を有し、かつ切
換スイツチ１０を介して与えられるバツフアレジ
スタ６からのキーオン信号KONに応答して波形
のリセツト位相点（例えば、ゼロクロス点）から
始まる振動波形の信号である。この例の場合、４
個の振動波形発生手段８1ないし８4は、電子楽器
の構成如何により、鍵盤２における４音の鍵に対
応する別々の楽音信号を発生するためのものであ
つてもよいし、鍵盤２における１音の鍵に対応す
る１つの楽音信号を４個の振動波形によつて合成
するためのものであつてもよい。 各振動波形発生手段８1ないし８4には、個別に
振動波形発生回路１４及びエンベロープ波形発生
回路１６が設置されている。振動波形発生回路１
４には前記パラメータ信号PARおよびキーオン
信号KONが与えられるとともに、、エンベロープ
波形発生回路１６からエンベロープ波形信号
ENVが与えられている。第２図Ａは前記キーオ
ン信号KON、第２図Ｂはキーオン信号KONに対
応して発生したエンベロープ波形信号ENVを示
し、TAはアタツクタイム（例えば、10ms〜数
10ms）、TD1はフアーストデイケイタイム（例え
ば、数ms）、TD2はセカンドデイケイタイム（例
えば、100ms〜数100ms）、ALはアタツクレベ
ル、また、SLはサステインレベルでALより４〜
6dB程度減衰している。 第１のタイマ回路１８は、通常の楽音演奏モー
ドのときにはオートリズム用のリズムクロツク信
号を発生し、かつ音声発生モードのときには順次
隣接するタイムフレーム（時間的区間）を規定す
る所定周期のタイムフレームクロツク信号を発生
する。一方、第２のタイマ回路２０は、楽音演奏
モード時にはキースキヤン用のクロツク信号を発
生し、音声発生モード時には各タイムフレームご
とに順次変化する所定周期の基音ピツチクロツク
信号を発生する。各モードは、スイツチパネル３
の操作により選択され、その選択に応じてマイコ
ン４がタイマ回路１８，２０を制御し、かつ発生
された各クロツク信号は、マイコン４に受け入れ
られてモードに応じた所定の処理に利用される。 また、切換スイツチ１０の切換制御も、上記モ
ードの切換えに応じてマイコン４の切換制御出力
によつて行われる。すなわち、音声発生モードに
おいては、これら発音指令手段から、各タイムフ
レームごとに音声の複数のフオルマント周波数に
対応する複数の周波数を指定する複数のパラメー
タ信号PARが発生され、また、前記キーオン信
号KONの代わりに前記ピツチクロツク信号が発
生され、両信号とも各振動波形発生手段８1ない
し８4に供給される。 このような構成によれば、各振動波形発生回路
１４は、各パラメータ信号PARによつて定まる
周波数信号を発生し、かつその信号をピツチクロ
ツク信号PITごとに強制的にリセツト位相点から
始めるので、各周波数信号は、ピツチクロツク信
号PITの周期を基本周期とし、その周波数信号の
周波数をフオルマント中心とするスペクトラム構
成の部分音信号となる。 そして、これら各振動波形発生手段８1ないし
８4が発生する出力は、加算器２２に加えられて
音声信号として合成され、その出力端子２４から
出力される。 このとき、第１のタイマ回路１８は、所定のタ
イムフレームクロツク信号を発生し、順次隣接す
るタイムフレームを規定する。このタイムフレー
ムは、丁度映画のフイルムにおける各フレームの
ようなもので、時間的変化を順次規定するための
時間的区切りである。その区切られたタイムフレ
ームごとに、マイコン４は、各振動波形発生回路
１４およびエンベロープ波形発生回路１６に、パ
ラメータ信号PARを与えるとともに、第２のタ
イマ回路２０に対してその時間区間における基音
ピツチを指定する。これにより、第２のタイマ回
路２０は、その時間区間用の所定周期のピツチク
ロツク信号PITを発生し、各振動波形発生回路１
４およびエンベロープ波形発生回路１６に与え、
そこで発生される各周波数信号をリセツトする。
このようにして、その時間区間用の音声信号が発
生される。そして、これら音声信号が時間的に順
次連結されて言葉として聞こえるのである。 以下、音声発生のための動作例を示す。この例
は、タイムフレームの周期を20msとし、20個の
タイムフレームにわたつて、各タイムフレームに
おける、ピツチクロツク信号の周波数fP、４個の
振動波形の周波数f1，f2，f3，f4および振幅係数
a1，a2，a3，a4を示す。
似した信号波を発生させるようにした電子楽器に
関する。 一般に人が発する音声には、固定フオルマント
の存在が知られているが、これは、声帯の振動に
よる音波が気管、口腔、鼻腔などから形成される
声道の共鳴特性により変化するために生じるもの
であり、これによつて特有の音色が形成される。 従来、電子楽器において、音声の固定フオルマ
ントを実現するには、アナログ固定フイルタを用
いた方式が考えられている（例：実開昭55−
38356号公報）。この方式では、固定フオルマント
を実現するために相当高いＱを持つアナログ固定
フイルタを必要とし、これが非常に高価であるた
め、価格上に実現しにくい面がある。 この発明は、電子楽器の楽音発生回路を利用し
て音声に近い信号波を発生させることを目的とす
る。 以下、この発明を図面に示した実施例を参照し
て詳細に説明する。 第１図はこの発明の電子楽器の実施例を示して
いる。第１図において、鍵盤２における各鍵の押
鍵状態およびスイツチパネル３における各スイツ
チの操作状態をマイクロコンピユータ４（以下マ
イコン４と言う）により検出し、マイコン４は各
操作に対応して各発音すべき音の性質（高さ、音
色、エンベロープ等）を指定する複数組のパラメ
ータ信号PARおよび各押鍵された旨を表す複数
のキーオン信号KONを発生し、これらの信号は
バツフアレジスタ６を介して出力される。これ
ら、鍵盤２、スイツチパネル３、マイコン４およ
びバツフアレジスタ６によつて、発音指令手段が
構成されている。 バツフアレジスタ６が出力する複数組のパラメ
ータ信号PARは、複数個の振動波形発生手段８
１，８2，８3，８4に加えられ、各振動波形発生手
段８1ないし８4は、それぞれ振動波形信号を発生
する。各振動波形信号は、各パラメータ信号
PARによつて定まる周波数f1ないしf4その他（音
色、エンベロープ等）の音の性質を有し、かつ切
換スイツチ１０を介して与えられるバツフアレジ
スタ６からのキーオン信号KONに応答して波形
のリセツト位相点（例えば、ゼロクロス点）から
始まる振動波形の信号である。この例の場合、４
個の振動波形発生手段８1ないし８4は、電子楽器
の構成如何により、鍵盤２における４音の鍵に対
応する別々の楽音信号を発生するためのものであ
つてもよいし、鍵盤２における１音の鍵に対応す
る１つの楽音信号を４個の振動波形によつて合成
するためのものであつてもよい。 各振動波形発生手段８1ないし８4には、個別に
振動波形発生回路１４及びエンベロープ波形発生
回路１６が設置されている。振動波形発生回路１
４には前記パラメータ信号PARおよびキーオン
信号KONが与えられるとともに、、エンベロープ
波形発生回路１６からエンベロープ波形信号
ENVが与えられている。第２図Ａは前記キーオ
ン信号KON、第２図Ｂはキーオン信号KONに対
応して発生したエンベロープ波形信号ENVを示
し、TAはアタツクタイム（例えば、10ms〜数
10ms）、TD1はフアーストデイケイタイム（例え
ば、数ms）、TD2はセカンドデイケイタイム（例
えば、100ms〜数100ms）、ALはアタツクレベ
ル、また、SLはサステインレベルでALより４〜
6dB程度減衰している。 第１のタイマ回路１８は、通常の楽音演奏モー
ドのときにはオートリズム用のリズムクロツク信
号を発生し、かつ音声発生モードのときには順次
隣接するタイムフレーム（時間的区間）を規定す
る所定周期のタイムフレームクロツク信号を発生
する。一方、第２のタイマ回路２０は、楽音演奏
モード時にはキースキヤン用のクロツク信号を発
生し、音声発生モード時には各タイムフレームご
とに順次変化する所定周期の基音ピツチクロツク
信号を発生する。各モードは、スイツチパネル３
の操作により選択され、その選択に応じてマイコ
ン４がタイマ回路１８，２０を制御し、かつ発生
された各クロツク信号は、マイコン４に受け入れ
られてモードに応じた所定の処理に利用される。 また、切換スイツチ１０の切換制御も、上記モ
ードの切換えに応じてマイコン４の切換制御出力
によつて行われる。すなわち、音声発生モードに
おいては、これら発音指令手段から、各タイムフ
レームごとに音声の複数のフオルマント周波数に
対応する複数の周波数を指定する複数のパラメー
タ信号PARが発生され、また、前記キーオン信
号KONの代わりに前記ピツチクロツク信号が発
生され、両信号とも各振動波形発生手段８1ない
し８4に供給される。 このような構成によれば、各振動波形発生回路
１４は、各パラメータ信号PARによつて定まる
周波数信号を発生し、かつその信号をピツチクロ
ツク信号PITごとに強制的にリセツト位相点から
始めるので、各周波数信号は、ピツチクロツク信
号PITの周期を基本周期とし、その周波数信号の
周波数をフオルマント中心とするスペクトラム構
成の部分音信号となる。 そして、これら各振動波形発生手段８1ないし
８4が発生する出力は、加算器２２に加えられて
音声信号として合成され、その出力端子２４から
出力される。 このとき、第１のタイマ回路１８は、所定のタ
イムフレームクロツク信号を発生し、順次隣接す
るタイムフレームを規定する。このタイムフレー
ムは、丁度映画のフイルムにおける各フレームの
ようなもので、時間的変化を順次規定するための
時間的区切りである。その区切られたタイムフレ
ームごとに、マイコン４は、各振動波形発生回路
１４およびエンベロープ波形発生回路１６に、パ
ラメータ信号PARを与えるとともに、第２のタ
イマ回路２０に対してその時間区間における基音
ピツチを指定する。これにより、第２のタイマ回
路２０は、その時間区間用の所定周期のピツチク
ロツク信号PITを発生し、各振動波形発生回路１
４およびエンベロープ波形発生回路１６に与え、
そこで発生される各周波数信号をリセツトする。
このようにして、その時間区間用の音声信号が発
生される。そして、これら音声信号が時間的に順
次連結されて言葉として聞こえるのである。 以下、音声発生のための動作例を示す。この例
は、タイムフレームの周期を20msとし、20個の
タイムフレームにわたつて、各タイムフレームに
おける、ピツチクロツク信号の周波数fP、４個の
振動波形の周波数f1，f2，f3，f4および振幅係数
a1，a2，a3，a4を示す。
【表】
【表】
【表】
以上の数値で走らせると、「かき」という音声
として聞こえた。 第３図は、この発明の電子楽器の他の実施例を
示し、第１図と共通部分には同一符号が付してあ
る。この実施例に設置された振動波形発生手段８
は、１組の回路を時分割動作により複数の振動波
形発生に使用しているものであるが、ここには各
タイマスロツトごとにパラメータ信号PARに対
応して位相角、すなわち、歩進アドレス信号を発
生する歩進アドレス発生回路２６とその歩進アド
レスによつて波形を読み出すための波形記憶回路
２８が設置され、この波形記憶回路２８にはエン
ベロープ波形発生回路１６からのエンベロープ波
形信号ENVが与えられ、所望のエンベロープ波
形を持つ波形サンプルが順次形成されるようにな
つている。この波形サンプルは、累算器３０に加
えられて時分割の複数音分が加算される。 以上から分るように、振動波形発生手段の設置
は、第１図に示したように並列設置方式でもよい
し、第３図に示したように時分割方式でもよい。 第４図は、第３図の波形記憶回路２８として使
用されるメモリ読出式の波形発生回路の具体的な
構成を示している。歩進アドレス信号は、加算器
３４を介して対数サインテーブル３８に加えられ
る。この対数サインテーブル３８は、サイン波形
の各位相点サンプルを対数値で記憶した記憶回路
であり、加算器３４からのアドレス信号で読み出
される。この対数サインテーブル３８から出力さ
れたサインサンプル対数値は、エンベロープ波形
サンプル値（こちらも対数値としておく）と加算
器４０において加算され、対数／リニア変換回路
４２でリニア系のサンプル値に信号変換される。 この波形発生回路には、フイードバツクループ
４１が形成されており、エンベロープの付与され
たサイン波信号がサインテーブル読出し用の歩進
アドレス信号に加算されるようになつている。こ
のため、対数サインテーブル３８は、アドレスが
前後に往復変動しながら歩進して読出されること
になり、結果として周波数変調（FM）を受けた
信号波が発生される。フイードバツクループ４１
にはレジスタ４４とともに、シーケンス制御回路
３６が設置され、このシーケンス制御回路３６に
はレジスタ４４の出力とレジスタ４４を介さない
対数／リニア変換回路４２の出力が直接与えられ
る。シーケンス制御回路３６は、楽音発生時に
FMのモードに応じて計算のし方を制御するため
に設置されたものであり、音声発生時にはその動
作を停止させ、FM的動作をしないようになつて
いる。 そして、以上の回路は、時分割動作により複数
音を発生するので、対数／リニア変換回路４２の
出力は、順次に累算器３０に加えられ、その累算
により各サンプル時点ごとに加算された信号波が
形成され、出力端子３２から取り出すことができ
る。 以上説明したように、この発明によれば、電子
楽器の楽音発生回路を利用して音声に近似した信
号波を容易に発生させることができる。
として聞こえた。 第３図は、この発明の電子楽器の他の実施例を
示し、第１図と共通部分には同一符号が付してあ
る。この実施例に設置された振動波形発生手段８
は、１組の回路を時分割動作により複数の振動波
形発生に使用しているものであるが、ここには各
タイマスロツトごとにパラメータ信号PARに対
応して位相角、すなわち、歩進アドレス信号を発
生する歩進アドレス発生回路２６とその歩進アド
レスによつて波形を読み出すための波形記憶回路
２８が設置され、この波形記憶回路２８にはエン
ベロープ波形発生回路１６からのエンベロープ波
形信号ENVが与えられ、所望のエンベロープ波
形を持つ波形サンプルが順次形成されるようにな
つている。この波形サンプルは、累算器３０に加
えられて時分割の複数音分が加算される。 以上から分るように、振動波形発生手段の設置
は、第１図に示したように並列設置方式でもよい
し、第３図に示したように時分割方式でもよい。 第４図は、第３図の波形記憶回路２８として使
用されるメモリ読出式の波形発生回路の具体的な
構成を示している。歩進アドレス信号は、加算器
３４を介して対数サインテーブル３８に加えられ
る。この対数サインテーブル３８は、サイン波形
の各位相点サンプルを対数値で記憶した記憶回路
であり、加算器３４からのアドレス信号で読み出
される。この対数サインテーブル３８から出力さ
れたサインサンプル対数値は、エンベロープ波形
サンプル値（こちらも対数値としておく）と加算
器４０において加算され、対数／リニア変換回路
４２でリニア系のサンプル値に信号変換される。 この波形発生回路には、フイードバツクループ
４１が形成されており、エンベロープの付与され
たサイン波信号がサインテーブル読出し用の歩進
アドレス信号に加算されるようになつている。こ
のため、対数サインテーブル３８は、アドレスが
前後に往復変動しながら歩進して読出されること
になり、結果として周波数変調（FM）を受けた
信号波が発生される。フイードバツクループ４１
にはレジスタ４４とともに、シーケンス制御回路
３６が設置され、このシーケンス制御回路３６に
はレジスタ４４の出力とレジスタ４４を介さない
対数／リニア変換回路４２の出力が直接与えられ
る。シーケンス制御回路３６は、楽音発生時に
FMのモードに応じて計算のし方を制御するため
に設置されたものであり、音声発生時にはその動
作を停止させ、FM的動作をしないようになつて
いる。 そして、以上の回路は、時分割動作により複数
音を発生するので、対数／リニア変換回路４２の
出力は、順次に累算器３０に加えられ、その累算
により各サンプル時点ごとに加算された信号波が
形成され、出力端子３２から取り出すことができ
る。 以上説明したように、この発明によれば、電子
楽器の楽音発生回路を利用して音声に近似した信
号波を容易に発生させることができる。
第１図はこの発明の電子楽器の実施例を示すブ
ロツク図、第２図はエンベロープ波形を示す説明
図、第３図はこの発明の電子楽器の他の実施例を
示すブロツク図、第４図は波形発生回路の具体的
な構成例を示すブロツク図である。 ２…鍵盤、３…スイツチパネル、４…マイコ
ン、６…バツフアレジスタ、８，８1，８2……８
４…振動波形発生手段、１０…切換スイツチ、１
８…第１のタイマ回路、２０…第２のタイマ回
路、PAR…パラメータ信号、KON…キーオン信
号、PIT…ピツチクロツク信号。
ロツク図、第２図はエンベロープ波形を示す説明
図、第３図はこの発明の電子楽器の他の実施例を
示すブロツク図、第４図は波形発生回路の具体的
な構成例を示すブロツク図である。 ２…鍵盤、３…スイツチパネル、４…マイコ
ン、６…バツフアレジスタ、８，８1，８2……８
４…振動波形発生手段、１０…切換スイツチ、１
８…第１のタイマ回路、２０…第２のタイマ回
路、PAR…パラメータ信号、KON…キーオン信
号、PIT…ピツチクロツク信号。
Claims (1)
- １ 複数の各押鍵に対応して各発音すべき音の性
質を指定する複数組のパラメータ信号と各押鍵さ
れた旨を表す複数のキーオン信号を発生する発音
指令手段と、上記各パラメータ信号によつて定ま
る周波数その他の音の性質を有し上記各キーオン
信号によつて波形のリセツト位相点から始まる複
数の振動波形信号を発生する振動波形発生手段
と、順次隣接するタイムフレームを規定する所定
周期のタイムフレームクロツク信号を発生する第
１のタイマ回路と、各タイムフレームごとに順次
変化する所定周期のピツチクロツク信号を発生す
る第２のタイマ回路と、上記発音指令手段に、各
タイムフレームごとに音声の複数のフオルマント
周波数に対応する複数の周波数を指定する複数の
パラメータ信号を発生させるように切換制御し、
また上記キーオン信号の代わりに上記ピツチクロ
ツク信号を上記振動波形発生手段に供給するよう
に切換制御する切換制御手段とを備えてなること
により、切換時に音声に近似した信号波を発生す
ることができる電子楽器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58208183A JPS60100199A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 電子楽器 |
| EP84112996A EP0144700B1 (en) | 1983-11-04 | 1984-10-27 | Electronic musical instrument |
| DE8484112996T DE3470970D1 (en) | 1983-11-04 | 1984-10-27 | Electronic musical instrument |
| US06/667,268 US4584922A (en) | 1983-11-04 | 1984-11-01 | Electronic musical instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58208183A JPS60100199A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 電子楽器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60100199A JPS60100199A (ja) | 1985-06-04 |
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Family
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