JPH03154921A - Nonlinear function generator and musical tone synthesizer using the same - Google Patents

Nonlinear function generator and musical tone synthesizer using the same

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JPH03154921A
JPH03154921A JP1292257A JP29225789A JPH03154921A JP H03154921 A JPH03154921 A JP H03154921A JP 1292257 A JP1292257 A JP 1292257A JP 29225789 A JP29225789 A JP 29225789A JP H03154921 A JPH03154921 A JP H03154921A
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Abstract

PURPOSE:To generate a satisfactory hysteresis by using the input signals as the variables to produce a hysteresis function and a non-hysteresis function and synthesizing these functions. CONSTITUTION:A hysteresis function generating means 1 is provided to produce a hysteresis function with an input signal used as a variable together with a non-hysteresis function generating means 2 which produces a non-hysteresis function with an input signal used as a variable, and a synthetic arithmetic means 3 which synthesizes the functions outputted from both means 1 and 2. In other words, a nonlinear function is decomposed into a hysteresis function component and a non-hysteresis function component. These function components are outputted from both means 1 and 2 with the input signals used as variables and then synthesized together by the means 3 like a multiplier, etc. Thus, the satisfactory hysteresis is generated.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、ヒステリシス特性を有する非線形関数を発
生する非線形関数発生装置、およびこの非線形関数発生
装置を用いた楽音合成装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a nonlinear function generating device that generates a nonlinear function having hysteresis characteristics, and a musical tone synthesis device using this nonlinear function generating device.

[従来技術] 従来、電子楽器等に用いられる、いわゆるディジタル音
源として、遅延回路を含む閉ループに初期波形データ、
インパルス信号データ、非線形信号データ等のデータを
導入して回帰演算処理することにより楽音を合成する、
いわゆる遅延フィードバック形減衰音合成アルゴリズム
を用いた楽音合成装置が知られている(例えば特開昭6
3−40199号参照)。
[Prior Art] Conventionally, as a so-called digital sound source used in electronic musical instruments, etc., initial waveform data,
Synthesizes musical tones by introducing data such as impulse signal data and nonlinear signal data and performing regression calculation processing.
A musical tone synthesizer using a so-called delayed feedback type attenuated tone synthesis algorithm is known (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6
3-40199).

この楽音合成装置は、管楽器の管や弦楽器の弦等、自然
楽器の機械振動系を電気回路によって物理的に近似した
もので、前記閉ループに管楽器のリードまたはアンプシ
ュア−1あるいは擦弦楽器の弓と弦との接点の動幹に相
当する非線形信号を入力することにより、管楽器や擦弦
楽器の音をその強弱による変化まで含めて自然かつ忠実
に合成することができる。
This musical tone synthesis device physically approximates the mechanical vibration system of natural musical instruments, such as the pipe of a wind instrument or the string of a stringed instrument, using an electrical circuit, and the closed loop is connected to the reed of a wind instrument, the Ampsure-1, or the bow of a bowed stringed instrument. By inputting a nonlinear signal that corresponds to the heartbeat of the point of contact with the string, it is possible to synthesize the sounds of wind instruments and bowed string instruments naturally and faithfully, including changes due to their dynamics.

第6図は、擦弦楽器の弓によって弦に与えられる外力と
、それによって弦に与えられる変位速度との関係を示す
。外力がO近辺では弓と弦との静止摩擦の寄与が支配的
なため変位速度は外力に比例し、ある程度以上の外力が
加わると動摩擦の方が支配的となって変位速度は一定な
いし外力に反比例する。この静止摩擦から動摩擦へ遷移
する際、外力による弦の変位速度への寄与度が急変する
ため、外力対変位速度特性は、第6図に示すような非線
形曲線となる。また、外力が減少する際にも動摩擦から
静止摩擦へ遷移するとき変位速度が非線形に変化する。
FIG. 6 shows the relationship between the external force applied to the string by the bow of a bowed string instrument and the displacement speed applied to the string thereby. When the external force is around O, the contribution of static friction between the bow and the string is dominant, so the displacement speed is proportional to the external force, but when a certain amount of external force is applied, dynamic friction becomes dominant and the displacement speed remains constant or changes to the external force. be inversely proportional. When this transition from static friction to dynamic friction occurs, the degree of contribution of external force to the string displacement speed changes suddenly, so the external force vs. displacement speed characteristic becomes a nonlinear curve as shown in FIG. 6. Furthermore, when the external force decreases, the displacement speed changes nonlinearly when transitioning from dynamic friction to static friction.

擦弦楽器の合成アルゴリズムにおいては、この第6図に
示すようなヒステリシスを有する非線形信号が必要とな
る。そして、この非線形信号は、弓圧や弓速度等に応じ
て細かく制御できることが好ましい。
A synthesis algorithm for a bowed string instrument requires a nonlinear signal with hysteresis as shown in FIG. Preferably, this nonlinear signal can be finely controlled according to bow pressure, bow speed, and the like.

本発明者は、このようなヒステリシスを有する非線形信
号の信号源として、前記静止摩擦による特性関数と動摩
擦による特性関数とを外力等の入力値に応じて切り換え
るとともに、この切り換えのスレッショルドレベルを人
力値の変化方向に応じて動かすようにした方式を先に提
案したく特願平1−192708号)。しかし、この方
式は、実現のためのハードウェアやソフトウェアが複雑
になるという不都合があった。
As a signal source of such a nonlinear signal having hysteresis, the present inventor switches the characteristic function based on static friction and the characteristic function based on dynamic friction according to an input value such as an external force, and sets the threshold level for this switching to a human power value. (Japanese Patent Application No. 1-192708). However, this method has the disadvantage that the hardware and software required for implementation are complicated.

本発明者は、さらに、非線形信号発生回路をフィードバ
ックループ内に入れることでヒステリシスを付与する方
式も先に提案した(特願平1−194544号)。この
方式では、構成は簡略であるが、下記のように別のデメ
リットが生じた。
The present inventor has also previously proposed a method of providing hysteresis by including a nonlinear signal generating circuit in a feedback loop (Japanese Patent Application No. 194544/1999). Although this method has a simple configuration, it has other disadvantages as described below.

第7図は、フィードバックによりヒステリシスを生じさ
せた擦弦アルゴリズム用非線形信号発生回路を示す。同
図において、非線形テーブル71は第8図に示すような
非線形関数を発生する。この非線形関数は原点近傍にお
いて負の傾きαを持ったほぼ直線をなし、この直線部分
の両脇の部分は正の傾きを持った曲線となっている。ま
た、第7図のフィードバック回路72は正のゲインβを
持っている。
FIG. 7 shows a nonlinear signal generation circuit for a bowstring algorithm in which hysteresis is caused by feedback. In the figure, a nonlinear table 71 generates a nonlinear function as shown in FIG. This nonlinear function forms a substantially straight line with a negative slope α near the origin, and the portions on both sides of this straight line form curves with positive slopes. Further, the feedback circuit 72 in FIG. 7 has a positive gain β.

このような非線形系の入出力の伝達関数を非線形関数の
傾きが正の部分と負の部分とに分けて考えると、正の傾
きの部分では、正のフィードバックβによってヒステリ
シスを生じる。負の傾きαの部分では、フィードバック
がネガティブフィードバック(NFB)として機能する
のでトータルゲイン(伝達関数)G+<raは、 となる。
If we divide the input/output transfer function of such a nonlinear system into a positive slope part and a negative slope part, in the positive slope part, hysteresis occurs due to positive feedback β. In the part of the negative slope α, the feedback functions as negative feedback (NFB), so the total gain (transfer function) G+<ra is as follows.

擦弦では、非線形の直線部分でのゲインは定数(普通−
1または一2程度)でなければならないため、前式のG
NPBを例えば1とおくと0=β−1 となる。また、αは負、βは正という条件のもとで系の
安定性を考慮すると、NFB系はループゲインαβが余
り大きい場合にはしばしば寄生発振が生じるため、結局
α=−1,1,β−0,09程度に落着く。しかし、こ
の程度のフィードバック量では、非直線関数の直線部分
の両脇のαが正の部分でポジティブフィードバック(P
FB)系が構成された際、そのPFBの量が不足し、充
分なヒステリシスを生じさせることができない。換言す
れば、第7図に示すような構成では、充分なヒステリシ
スを生じさせるためにはPFB系のフィードバック量を
大きくする必要があり、安定なNFBのためにはフィー
ドバック量を小さくする必要があるが、この充分なヒス
テリシスの発生と系の安定性との両立はほぼ不可能であ
った。
In bowed strings, the gain in the nonlinear straight section is a constant (usually −
1 or about 12), so G in the previous equation
For example, if NPB is set to 1, then 0=β-1. Also, considering the stability of the system under the condition that α is negative and β is positive, in the NFB system, parasitic oscillation often occurs if the loop gain αβ is too large, so in the end α = −1, 1, It settles down to about β-0.09. However, with this amount of feedback, positive feedback (P
FB) When the system is constructed, the amount of PFB is insufficient and sufficient hysteresis cannot be generated. In other words, in the configuration shown in FIG. 7, it is necessary to increase the amount of feedback in the PFB system to generate sufficient hysteresis, and it is necessary to decrease the amount of feedback for stable NFB. However, it has been almost impossible to achieve both sufficient hysteresis and system stability.

[発明が解決しようとする課題] この発明は、上述した従来例における問題点に鑑みてな
されたもので、構成簡略で、充分なヒステリシスを発生
することができ、かつ動作が安定な非線形関数発生装置
を提供することを目的とする。
[Problems to be Solved by the Invention] This invention has been made in view of the problems in the conventional example described above, and is a nonlinear function generator that has a simple configuration, can generate sufficient hysteresis, and has stable operation. The purpose is to provide equipment.

[課題を解決するための手段] 前記の目的を達成するため、この発明の非線形関数発生
装置は、入力信号を変数としてヒステリシス関数を発生
するヒステリシス関数発生手段と、前記入力信号を変数
として非ヒステリシス関数を発生する非ヒステリシス関
数発生手段と、これらのヒステリシス関数発生手段およ
び非ヒステリシス関数発生手段から出力される関数を合
成する合成演算手段とを具備することを特徴としている
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the nonlinear function generator of the present invention includes a hysteresis function generating means for generating a hysteresis function using an input signal as a variable, and a non-hysteresis function generator using the input signal as a variable. It is characterized by comprising a non-hysteresis function generating means for generating a function, and a composition operation means for synthesizing the functions output from the hysteresis function generating means and the non-hysteresis function generating means.

この発明の一態様において、前記ヒステリシス関数発生
手段は、非ヒステリシスのステップ関数を発生するステ
ップ関数発生手段と、該ステップ関数発生手段の出力を
該ステップ関数発生手段の入力端に正帰還し前記入力信
号と合成して該ステップ関数発生手段に変数として与え
る帰還手段とにより構成される。
In one aspect of the present invention, the hysteresis function generation means includes step function generation means for generating a non-hysteresis step function, and positive feedback of an output of the step function generation means to an input terminal of the step function generation means to input the step function. and feedback means for combining the signal with the signal and providing it as a variable to the step function generating means.

[作用] 前記の構成によれば、非線形関数はヒステリシス関数成
分と非ヒステリシス関数成分とに分解されており、入力
信号を変数としてそれぞれヒステリシス関数発生手段お
よび非ヒステリシス関数発生手段から出力された後、乗
算器等の合成演算手段により合成される。
[Operation] According to the above configuration, the nonlinear function is decomposed into a hysteresis function component and a non-hysteresis function component, and after being outputted from the hysteresis function generation means and the non-hysteresis function generation means, respectively, using the input signal as a variable, The signals are synthesized by a synthesis calculation means such as a multiplier.

なお、ヒステリシス関数発生手段は、−例として、ステ
ップ関数発生手段を含むPFB回路からなり、ステップ
関数に対してヒステリシスを付与する。
The hysteresis function generating means is, for example, a PFB circuit including a step function generating means, and provides hysteresis to the step function.

(効果] このように、この発明によると、ヒステリシス関数と非
ヒステリシス関数とを分離して発生しこれらを合成して
非線形関数を得るようにしたため、構成が簡略になった
(Effects) As described above, according to the present invention, the hysteresis function and the non-hysteresis function are generated separately and combined to obtain a nonlinear function, thereby simplifying the configuration.

また、ヒステリシス関数発生手段としてヒステリシスを
フィードバックにより付与するものを用いる場合におい
ても、ヒステリシス関数発生手段はヒステリシス関数成
分のみを発生すれば足りるため、もとの非ヒステリシス
関数として負の傾きを持たないかまたは正の傾きを持っ
てもそれが極めて小さくなるように設定することができ
る。したがって、このヒステリシス関数発生手段のフィ
ードバック系は実質的にPFB系のみとなり、NFB系
が構成されることによる不安定性はなくなる。このため
、ヒステリシスのみを考慮した大きなフィードバックゲ
インを設定することができる。
Furthermore, even when using a hysteresis function generating means that applies hysteresis by feedback, it is sufficient for the hysteresis function generating means to generate only the hysteresis function component, so it is necessary to make sure that the original non-hysteresis function does not have a negative slope. Alternatively, even if there is a positive slope, it can be set so that it is extremely small. Therefore, the feedback system of this hysteresis function generating means is essentially only the PFB system, and the instability caused by the configuration of the NFB system is eliminated. Therefore, it is possible to set a large feedback gain that takes only hysteresis into consideration.

[実施例] 以下・、この発明を実施例に基づ幹詳細に説明する。[Example] Hereinafter, this invention will be explained in detail based on examples.

第1図は、この発明の一実施例に係る非線形関数発生装
置の構成を示す。
FIG. 1 shows the configuration of a nonlinear function generator according to an embodiment of the present invention.

同図の装置は、第2図Cに示す非線形関数Cを第2図A
に示す非線形関数Aと第2図Bに示す非線形間数Bとの
積に分解し、非線形関数Aにフィードバック方式でヒス
テリシスを付与して第3図Aに示すヒステリシス関数り
を得、この間数りを非線形関数Bと乗算することにより
、第3図Bに示すようなヒステリシスを持った非線形間
数Eを発生するようにしたもので、ヒステリシス関数り
を発生するヒステリシス関数発生回路1、非線形関数B
を発生する非ヒステリシス関数発生回路2、および間数
りと間数Bとを乗算する乗算回路3を具備している。
The apparatus shown in the figure converts the nonlinear function C shown in FIG. 2C into the nonlinear function C shown in FIG.
The nonlinear function A shown in Figure 2B is decomposed into the product of the nonlinear function B shown in Figure 2B, and hysteresis is given to the nonlinear function A using a feedback method to obtain the hysteresis function shown in Figure 3A. By multiplying by the nonlinear function B, a nonlinear function E with hysteresis as shown in FIG. 3B is generated.
The present invention includes a non-hysteresis function generating circuit 2 that generates a hysteresis function, and a multiplication circuit 3 that multiplies the interval number B by the interval number B.

ヒステリシス関数発生回路1は、第2図Aに示す台形状
曲線からなる非線形関数(ステップ関数)Aを発生する
ステップ関数発生回路11、ステップ関数発生回路11
の出力を入力側へフィードバックする帰還回路12およ
び加算器13を具備する。ここで、ステップ間数Aは、
第2図Aに示すように、人力が負の領域では正の傾き、
正の領域では負の傾きを有している。したがって、帰還
回路12のフィードバック定数βを正とすると、入力が
正の領域では負帰還系を形成してしまい、所望のヒステ
リシスを得ることはできない。
The hysteresis function generation circuit 1 includes a step function generation circuit 11 that generates a nonlinear function (step function) A consisting of a trapezoidal curve as shown in FIG.
It is provided with a feedback circuit 12 and an adder 13 for feeding back the output of the circuit to the input side. Here, the number of steps A is
As shown in Figure 2A, in the region where human power is negative, the slope is positive;
In the positive region, it has a negative slope. Therefore, if the feedback constant β of the feedback circuit 12 is positive, a negative feedback system will be formed in the region where the input is positive, making it impossible to obtain the desired hysteresis.

そこで、フィードバック系が常に正帰還系となるように
制御する必要がある。これには、入力の正負および非線
形の特性によってβの符号を反転するのが好ましい。第
1図のヒステリシス関数発生回路1に招けるβ符号制御
回路14および乗算器15は、βの符号を人力の符号と
反対となるように制御するためのものである。
Therefore, it is necessary to control the feedback system so that it always becomes a positive feedback system. For this purpose, it is preferable to invert the sign of β depending on the positive/negative and nonlinear characteristics of the input. The β sign control circuit 14 and multiplier 15 included in the hysteresis function generating circuit 1 of FIG. 1 are for controlling the sign of β so that it is opposite to the sign of human input.

第4図A−Cは、それぞれ第1図のβ符号制御回路14
の具体例を示す。
4A to 4C respectively represent the β code control circuit 14 of FIG.
A specific example is shown below.

第4図Aにおいて、正負判定回路14aはβの符号すな
わち正負を判定し、セレクタ14bは正負判定回路14
aの出力に応じて+βと一βのうち一方を選択して前記
乗算器15へ送出する。
In FIG. 4A, the positive/negative determining circuit 14a determines the sign of β, that is, the positive/negative, and the selector 14b operates the positive/negative determining circuit 14.
Depending on the output of a, one of +β and -β is selected and sent to the multiplier 15.

入力信号が2の補数形式の場合、信号の符号は信号の符
号を示すサインビットであるMSB(最上位ビット)に
より判断することができる。
When the input signal is in two's complement format, the sign of the signal can be determined by the MSB (most significant bit), which is a sign bit indicating the sign of the signal.

第4図Bは、正負判定回路14aとして信号のMSBを
反転するインバータを用い、信号が正なら判定出力°°
1”を、負なら判定出力“0゛を発生するようにしてい
る。セレクタ14bには、楽音パラメータに応じて設定
されたフィードバック定数+βおよび−βが供給されて
おり、判定出力゛1”に応じてA入力端子に供給されて
いるーβが、判定出力゛0”に応じてB入力端子に供給
されている+βが選択され、前記乗算器15へ送出され
る。
In FIG. 4B, an inverter that inverts the MSB of the signal is used as the positive/negative judgment circuit 14a, and if the signal is positive, the judgment output is
If it is negative, a determination output of "0" is generated. Feedback constants +β and -β set according to musical tone parameters are supplied to the selector 14b, and -β, which is supplied to the A input terminal according to the judgment output "1", changes to the judgment output "0". Accordingly, +β supplied to the B input terminal is selected and sent to the multiplier 15.

第4図Cは、第4図Bのセレクタ14bの代わりに極性
反転回路14cを用い、単にβの極性を信号の正負で変
化させるようにした例を示す。
FIG. 4C shows an example in which a polarity inverting circuit 14c is used in place of the selector 14b in FIG. 4B, and the polarity of β is simply changed depending on the sign of the signal.

1 第5図は、この発明の非線形関数発生装置の一適用対象
である楽音合成装置の構成を示す。同図において、第1
図と共通の部分には同一の符号を付しである。
1 FIG. 5 shows the configuration of a musical tone synthesizer to which the nonlinear function generator of the present invention is applied. In the same figure, the first
Parts common to those in the figures are given the same reference numerals.

同図の装置は、ディジタルデータ演算処理によってバイ
オリン等の擦弦楽器の演奏音を合成するもので、遅延回
路51a、51b、ローパスフィルタ(LPF)52a
、52b、乗算器53a。
The device shown in the figure synthesizes the performance sound of a stringed instrument such as a violin by digital data calculation processing, and includes delay circuits 51a and 51b, and a low-pass filter (LPF) 52a.
, 52b, multiplier 53a.

53b、54,55、加算器56a、56b。53b, 54, 55, adders 56a, 56b.

57.58.およびこの発明の特徴とする非線形関数発
生装置60を具備する。
57.58. It also includes a nonlinear function generator 60, which is a feature of the present invention.

遅延回路51a、51b% LPF52a、52b1乗
算器53a、53bおよび加算器56a。
Delay circuits 51a, 51b% LPF 52a, 52b1 multipliers 53a, 53b and adder 56a.

56bからなる閉ループは、弓で擦弦される弦に対応し
ており、閉ループの遅延時間はその弦の共振周波数に対
応している。
The closed loop consisting of 56b corresponds to the string being bowed, and the delay time of the closed loop corresponds to the resonant frequency of that string.

遅延回路51a、51bの遅延時間およびLPF52a
、52bの伝達特性は、楽器本体内に設けられている演
奏情報発生回路61および楽音パラメータ供給回路62
により演奏情報に基づいて2 制御される。
Delay time of delay circuits 51a, 51b and LPF 52a
, 52b are determined by the performance information generation circuit 61 and musical tone parameter supply circuit 62 provided within the instrument body.
2 based on the performance information.

乗算器53a、53bは入力信号に“−1″を乗算して
出力するもので、位相反転器として用いられている。な
お、この乗算器は、絶対値が1より小さい定数を乗算す
ることにより、減衰器として使用することもできる。
The multipliers 53a and 53b multiply the input signal by "-1" and output the result, and are used as phase inverters. Note that this multiplier can also be used as an attenuator by multiplying by a constant whose absolute value is smaller than 1.

加算器56a、56bは擦弦点に対応しており、前記閉
ループは、弦の擦弦点を挟む両側に対応して遅延回路5
1a、LPF52aおよび乗算器53aからなる第1の
信号路と遅延回路51b、LPF52bおよび乗算器5
3bからなる第2の48号路とに加算器56aおよび5
6bを挟んで分離されている。
The adders 56a and 56b correspond to the string rubbing points, and the closed loop includes delay circuits 5 corresponding to both sides of the string rubbing point.
1a, a first signal path consisting of an LPF 52a and a multiplier 53a, a delay circuit 51b, an LPF 52b and a multiplier 5
Adders 56a and 5
They are separated with 6b in between.

非線形関数発生装置60は、第1図のものと同様のもの
で、ヒステリシス関数発生回路を構成するステップ関数
発生回路11、加算器13、β符号制御回路14および
乗算器15、非ヒステリシス関数発生回路2、ならびに
乗算回路3を具備している。なお、ここでは、フィード
バック定数βは1に設定してあり、帰還回路12は接続
線のみとなるため特にブロックとしては表わされていな
い。
The nonlinear function generator 60 is similar to that shown in FIG. 1, and includes a step function generator 11, an adder 13, a β code control circuit 14, a multiplier 15, and a non-hysteresis function generator, which constitute a hysteresis function generator. 2 and a multiplication circuit 3. Note that here, the feedback constant β is set to 1, and the feedback circuit 12 is only a connecting line, so it is not particularly represented as a block.

この非線形関数発生装置60は、第1の信号路の出力と
第2の信号路の出力とを加算器57で合成した信号に、
加算器58で弓速度vbを表わす信号を加算され、さら
に乗算器54で弓圧の逆数1/Fbを表わす信号を乗算
された信号を入力され、この入力信号の各瞬時レベルに
対して第3図Bに示すような入出力特性の非線形関数を
出力する。
This nonlinear function generator 60 generates a signal obtained by combining the output of the first signal path and the output of the second signal path by the adder 57.
An adder 58 adds a signal representing the bow speed vb, and a multiplier 54 receives a signal multiplied by a signal representing the reciprocal of the bow pressure 1/Fb. A nonlinear function with input/output characteristics as shown in Figure B is output.

この非線形関数出力信号は、加算器56a。This nonlinear function output signal is sent to the adder 56a.

56bにおいて、それぞれ前記第2および第1の18号
路の出力に加算された後、第1および第2の信号路に人
力される。
56b, it is added to the outputs of the second and first signal paths 18, respectively, and then manually input to the first and second signal paths.

第3図Bに示す人出力特性は、弓と弦との間の摩擦特性
を表わしており、静止摩擦から動摩擦に移行することに
よる非線形特性およびヒステリシス特性を有している。
The human output characteristics shown in FIG. 3B represent the friction characteristics between the bow and the string, and have nonlinear characteristics and hysteresis characteristics due to the transition from static friction to dynamic friction.

また、静止摩擦は弓圧が大きい程大きいため、このヒス
テリシス特性は、弓圧Fbにより変化する。
Furthermore, since static friction increases as the bow pressure increases, this hysteresis characteristic changes depending on the bow pressure Fb.

この第5図の装置は、擦弦楽器の弦等の機械振動系およ
び弓と弦との駆動系を電気回路により物理的に近似した
いわゆる物理モデルであり、これらの近似の精度を高く
することにより、実際の楽器の音を精度良く再現するこ
とができる。
The device shown in Figure 5 is a so-called physical model in which the mechanical vibration system of the strings of a bowed string instrument and the drive system between the bow and the strings are physically approximated by electric circuits. , it is possible to accurately reproduce the sound of an actual musical instrument.

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

第1図は、この発明の一実施例に係る非線形関数発生装
置の構成を示すブロック回路図、第2図および第3図は
、第1図の装置の動作原理を説明するための非線形関数
を示すグラフ、第4図A−Cは、それぞれ第1図におけ
るβ符号制御回路の具体回路例を示すブロック回路図、
第5図は、この発明の適用対象である楽音合成装置の構
成を示すブロック回路図、 第6図は、擦弦アルゴリズムに必要とされる非線形関数
を示すグラフ、 第7図は、従来のフィードバック方式の非線形関数発生
装置の構成を示すブロック回路図、そして 5 第8図は、第7図における非線形関数テーブルに格納さ
れた非線形関数を示すグラフである。  6 1:ヒステリシス関数発生回路 11ニステップ関数発生回路 12;帰還回路 13;加算器 14:β符号制御回路 15:乗算器 2:非ヒステリシス関数発生回路 3:乗算回路
FIG. 1 is a block circuit diagram showing the configuration of a nonlinear function generator according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 show nonlinear functions for explaining the operating principle of the device shown in FIG. The graphs shown in FIGS. 4A to 4C are block circuit diagrams showing specific circuit examples of the β code control circuit in FIG.
Fig. 5 is a block circuit diagram showing the configuration of a musical tone synthesizer to which the present invention is applied; Fig. 6 is a graph showing the nonlinear function required for the bowed string algorithm; Fig. 7 is a conventional feedback FIG. 8 is a graph showing the nonlinear functions stored in the nonlinear function table in FIG. 7. 6 1: Hysteresis function generation circuit 11 Two-step function generation circuit 12; Feedback circuit 13; Adder 14: β code control circuit 15: Multiplier 2: Non-hysteresis function generation circuit 3: Multiplier circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)入力信号を変数としてヒステリシス関数を発生す
るヒステリシス関数発生手段と、 前記入力信号を変数として非ヒステリシス関数を発生す
る非ヒステリシス関数発生手段と、これらのヒステリシ
ス関数発生手段および非ヒステリシス関数発生手段から
出力される関数を合成する合成演算手段と を具備することを特徴とする非線形関数発生装置。
(1) Hysteresis function generation means for generating a hysteresis function using an input signal as a variable; non-hysteresis function generation means for generating a non-hysteresis function using the input signal as a variable; and these hysteresis function generation means and non-hysteresis function generation means. 1. A nonlinear function generator, comprising a composition calculation means for synthesizing functions output from the nonlinear function generator.
(2)前記ヒステリシス関数発生手段は、非ヒステリシ
スのステップ関数を発生するステップ関数発生手段と、
該ステップ関数発生手段の出力を該ステップ関数発生手
段の入力側に正帰還し前記入力信号と合成して該ステッ
プ関数発生手段に変数として与える帰還手段とからなる
請求項1記載の非線形関数発生装置。
(2) the hysteresis function generation means includes step function generation means for generating a non-hysteresis step function;
2. The nonlinear function generating device according to claim 1, further comprising feedback means for positively feeding back the output of said step function generating means to the input side of said step function generating means, combining said signal with said input signal, and providing said signal as a variable to said step function generating means. .
(3)遅延手段を含む閉ループ手段と、演奏操作信号お
よび前記閉ループ手段から取り出した信号を変数として
非線形信号を発生し前記閉ループ手段に与える非線形関
数発生手段とを備えた楽音合成装置において、 前記非線形関数発生手段として、請求項1または2記載
の非線形関数発生装置を用いたことを特徴とする楽音合
成装置。
(3) A musical tone synthesis device comprising a closed loop means including a delay means, and a nonlinear function generating means that uses a performance operation signal and a signal taken out from the closed loop means as variables to generate a nonlinear signal and supply it to the closed loop means, the nonlinear A musical tone synthesis device characterized in that the nonlinear function generating device according to claim 1 or 2 is used as a function generating means.
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