JPH0365996A - Musical sound synthesizer - Google Patents

Musical sound synthesizer

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JPH0365996A
JPH0365996A JP1202630A JP20263089A JPH0365996A JP H0365996 A JPH0365996 A JP H0365996A JP 1202630 A JP1202630 A JP 1202630A JP 20263089 A JP20263089 A JP 20263089A JP H0365996 A JPH0365996 A JP H0365996A
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signal
circuit
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delay
signal processing
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Toshihiro Inoue
俊弘 井上
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Abstract

PURPOSE:To easily enable resonance at high-order resonance frequency by attenuating the signal of a signal processing means, connected to a signal scatter junction where an exciting signal inputted from an exciting means is inputted first, by a specific quantity. CONSTITUTION:One of signal processing means connected to the signal scatter junction 20 to which the exciting signal inputted from the exciting means 10 is inputted first is provided with a means 11 which attenuates the signal by the specific quantity. Thus, the means 11 which attenuates the input signal by the specific quantity is interposed as a signal processing means in the 1st signal scatter junction 20 and then the transmission gain of multi-peak transmission quantity frequency characteristics corresponding to primary resonance frequency is decreased. Consequently, the system consisting of the exciting means, respective signal processing means, and respective signal scatter junctions can be controlled so as to resonate at the high-order resonance frequency.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、特に管楽器音の合成に用いて好適な楽音合
成装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to a musical tone synthesis device particularly suitable for use in synthesizing wind instrument sounds.

「従来の技術」 自然楽器の発音メカニズムをシミュレートすることによ
り得られたモデルを動作させ、これにより、自然楽器の
楽音を合成する方法が知られている。クラリネット等の
管楽器の最も基本的なモデルとしては、リードの俳性特
性をシミュレートした非線形増幅素子と、共鳴管をシミ
ュレートした双方向伝送回路とを接続した閉ループ構造
のモデルが知られている。このモデルでは、非線形増幅
素子から信号が出力されると、この信号は進行波信号と
して双方向伝送回路に入力され、双方向伝送回路の終端
部で反射され、この反射波信号が双方向伝送回路を介し
、非線形増幅素子に帰還される。このように、非線形増
幅素子と双方向伝送回路とからなる閉ループ回路によっ
て、管楽器における空気圧力波の伝播が忠実にシミュレ
ートされる。
"Prior Art" A method is known in which a model obtained by simulating the sound production mechanism of a natural musical instrument is operated, thereby synthesizing the musical tones of a natural musical instrument. The most basic model of a wind instrument such as a clarinet is a model with a closed-loop structure that connects a nonlinear amplification element that simulates the acoustic characteristics of a reed and a bidirectional transmission circuit that simulates a resonant tube. . In this model, when a signal is output from the nonlinear amplification element, this signal is input to the bidirectional transmission circuit as a traveling wave signal, reflected at the end of the bidirectional transmission circuit, and this reflected wave signal is transmitted to the bidirectional transmission circuit. is fed back to the nonlinear amplification element via. In this way, the propagation of air pressure waves in a wind instrument is faithfully simulated by a closed loop circuit consisting of a nonlinear amplification element and a bidirectional transmission circuit.

また、実際の管楽器には、音高操作用の孔、いわゆるト
ーンホールが設けられているが、このトーンホールをも
含めて管楽器をシミュレートしたモデルが知られている
。このモデルでは、トーンホールに対応し、各双方向伝
送回路間に信号散乱ジャンクシロン(以下、ジャンクシ
ジンと略す)と呼ばれる信号処理回路が介挿される。そ
して、各ジャンクションにより、隣接する双方向伝送回
路からの各入力信号に対し係数乗算等の演算処理が行わ
れ、演算結果が隣接する双方向伝送回路に供給される。
In addition, actual wind instruments are provided with holes for controlling pitch, so-called tone holes, and models that simulate wind instruments including these tone holes are known. In this model, a signal processing circuit called a signal scattering circuit (hereinafter abbreviated as a circuit) is inserted between each bidirectional transmission circuit in correspondence with the tone hole. Each junction performs arithmetic processing such as coefficient multiplication on each input signal from an adjacent bidirectional transmission circuit, and the arithmetic results are supplied to the adjacent bidirectional transmission circuit.

この演算処理における乗算係数等は当該トーンホールの
開閉状態に対応し切り換えられる。
The multiplication coefficients and the like in this arithmetic processing are switched depending on the open/closed state of the tone hole.

この場合、非線形増幅素子に帰還される信号は、各ジャ
ンクシジンにおいて折り返された成分の総和となる。し
かも、上述したように、各ジャンクシジンにおける演算
用の乗算係数は当該トーンホールの開閉状態に対応して
切り換えるので、結局、非線形増幅素子から双方向伝送
回路側を見た場合の伝送量周波数特性はトーンホールの
開閉状態に対応して切り換えられる。
In this case, the signal fed back to the nonlinear amplification element is the sum of the components folded back at each junk signal. Moreover, as mentioned above, since the multiplication coefficient for calculation in each junk signal is switched corresponding to the open/closed state of the tone hole, the transmission amount frequency characteristic when looking from the nonlinear amplification element to the bidirectional transmission circuit side. is switched according to the open/closed state of the tone hole.

この伝送量周波数特性は、非線形増幅素子の出力信号が
開放状態のトーンホールに対応したジャンクシジンにお
いて折り返されて非線形増幅素子に帰還されるまでの遅
延時間に対応した周波数(1次)、およびその整数倍の
各周波数(高次)に共振周波数を有する多峰性の特性と
なる。なお、この種の技術は、例えば特開昭63−40
199号公報に開示されている。
This transmission amount frequency characteristic is determined by the frequency (first order) corresponding to the delay time until the output signal of the nonlinear amplification element is returned to the nonlinear amplification element after being folded back at the junk signal corresponding to the open tone hole, and its It becomes a multimodal characteristic having a resonant frequency at each frequency (higher order) that is an integer multiple. Note that this type of technology is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-40.
It is disclosed in Publication No. 199.

「発明が解決しようとする課題」 ところで、実際の管楽器の吹奏においては、例えば吹奏
圧の強弱調整等の操作によって、共鳴管をトーンホール
の開放位置によって決まる1次の共振周波数で共振させ
たり、高次の共振周波数で共振させたり切り換えること
が比較的容易である。
``Problem to be Solved by the Invention'' By the way, when actually playing a wind instrument, for example, by adjusting the strength of the blowing pressure, the resonant tube is caused to resonate at the first resonance frequency determined by the open position of the tone hole, It is relatively easy to resonate or switch at a high-order resonant frequency.

しかしながら、上述した従来の楽音合成装置は、多峰性
の共振特性が得られるものの、高次の共振周波数での共
振が得られるように制御することが難しいという問題が
あった。
However, although the above-mentioned conventional musical tone synthesizer can obtain multimodal resonance characteristics, there is a problem in that it is difficult to control it so as to obtain resonance at a higher-order resonance frequency.

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり
、容易に高次の共振周波数で共振するように制御するこ
とができる楽音合成装置を堤供することを目的としてい
る。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is an object of the present invention to provide a musical tone synthesizer that can be easily controlled to resonate at a high-order resonance frequency.

「課題を解決するための手段」 上記課題を解決するため、この発明は、正逆双方向の各
入力信号に対し、所定の信号処理を施して各々出力する
複数の信号処理手段と、前記各信号処理手段を接続する
手段であって、(a)当該信号処理手段の各出力信号に
対し所定の係数を乗算して各乗算結果を加算する積和演
算手段、および (b)前記積和演算結果と当該信号処理手段の出力信号
とに基づいて当該信号処理手段への入力信号を演算し出
力する分配手段 を有する複数の信号散乱ジャンクシジンと、前記複数の
信号処理手段および複数の信号散乱ジャンクシジンを接
続してなる回路に対して励振信号を入力する励振手段と を具備すると共に、前記各信号散乱ジャンクションの内
、前記励振手段から入力された励振信号が最初に入力さ
れる信号散乱ジャンクシジンに接続される信号処理手段
の1つに対し、信号を所定量減衰する手段を介挿したこ
とを特徴とする。
"Means for Solving the Problems" In order to solve the above problems, the present invention provides a plurality of signal processing means for performing predetermined signal processing on each forward and reverse input signal and outputting each input signal, and each of the above-mentioned signals. Means for connecting signal processing means, comprising: (a) product-sum calculation means for multiplying each output signal of the signal processing means by a predetermined coefficient and adding the respective multiplication results; and (b) the product-sum calculation means. A plurality of signal scattering junks having distribution means for calculating and outputting an input signal to the signal processing means based on the result and an output signal of the signal processing means, the plurality of signal processing means and a plurality of signal scattering junks. an excitation means for inputting an excitation signal to a circuit formed by connecting a signal scattering junction, and a signal scattering junction to which an excitation signal input from the excitation means is first inputted among the signal scattering junctions. The present invention is characterized in that a means for attenuating the signal by a predetermined amount is inserted into one of the signal processing means connected to the.

「作用」 上記構成によれば、励振手段から出力された励振信号は
、最初に到達する信号散乱ジャンクションにおいて一部
が折り返されて励振手段に帰還される。そして、最初の
信号散乱ジャンクシジンを通過した信号はさらにそれ以
降の各信号散乱ジャンクションを通過し、その通過する
各信号散乱ジャンクシジンにおいて一部が折り返されて
励振手段に帰還される。従って、励振手段に帰還される
信号は、各信号散乱ジャンクションにおいて折り返され
た各成分によって構成され、前記各信号処理手段および
各信号散乱ジャンクションからなる回路を励振手段から
見た場合の伝送量周波数特性は複数の共振周波数を有す
る多峰性の特性となる。
"Operation" According to the above configuration, a part of the excitation signal output from the excitation means is returned to the excitation means at the signal scattering junction where it first reaches. The signal that has passed through the first signal scattering junction further passes through each subsequent signal scattering junction, and at each signal scattering junction that it passes, a portion is folded back and returned to the excitation means. Therefore, the signal fed back to the excitation means is composed of each component folded back at each signal scattering junction, and the transmission amount frequency characteristic when the circuit consisting of each signal processing means and each signal scattering junction is viewed from the excitation means. has a multimodal characteristic with multiple resonance frequencies.

そして、上述したように、最初の信号散乱ジャンクシラ
ンに信号処理手段として入力信号を所定量減衰する手段
を介挿すると、上記多峰性の伝送量周波数特性において
、■次の共振周波数における伝送利得を低くすることが
できる。従って、このようにすることで、励振手段、各
信号処理手段および各信号散乱ジャンクションからなる
系が、高次の共振周波数で共振するように制御すること
ができる。
Then, as mentioned above, if a means for attenuating the input signal by a predetermined amount is inserted as a signal processing means into the first signal scattering junk filter, in the above multimodal transmission frequency characteristic, the transmission gain at the following resonance frequency can be lowered. Therefore, by doing so, the system including the excitation means, each signal processing means, and each signal scattering junction can be controlled to resonate at a high-order resonance frequency.

「実施例」 以下、図面を参照し、本発明の一実施例を説明する。"Example" Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図はこの発明の一実施例による楽音合成装置の構成
を示すブロック図である。また、第2図はこの楽音合成
装置がシミュレートするクラリネットの物理モデルの構
成図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a musical tone synthesizer according to an embodiment of the present invention. Furthermore, FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a physical model of a clarinet simulated by this musical tone synthesis device.

まず、第2図の物理モデルについて説明する。First, the physical model shown in FIG. 2 will be explained.

第2図において、lは管楽器の共鳴管(管部)、2はマ
ウスピース部、2aはリード、THは共鳴管lに形成さ
れた1個のトーンホール、RTCはレジスタチューブを
示す。
In FIG. 2, 1 is a resonance tube (tube section) of a wind instrument, 2 is a mouthpiece section, 2a is a reed, TH is one tone hole formed in the resonance tube 1, and RTC is a register tube.

以下、この物理モデルを参照し、クラリネットの発音メ
カニズムを説明する。吹奏者がマウスピース部2をくわ
え、息を吹き込むと、その吹奏圧Pおよび自身の弾性特
性によりリード2aに変位が生ずる(矢印2S)。この
結果、リード2aの管内側に空気の圧力波(粗密波)が
発生し、これが進行圧力波Fとなって共鳴管1の終端部
IEに向かって送出される。そして、進行圧力波Fは共
鳴管l内の各所および終端部IEにおいて反射され、反
射圧力波Rとなってリード2aに戻り、リード2aは反
射圧力波Rからの圧力PRを受ける。従って、吹奏中、
リード2aが受ける全圧力PAは、反射圧力波Rの圧力
をPRとすると、 PA冨P−PR・・・・・・(1) となり、結局、リード2aは自身の弾性特性と上記圧力
PAとにより振動する。そして、リード2畠の振動と共
鳴管l内の圧力波FおよびRの往復運動とが共振状態と
なることにより楽音が発生される。
The clarinet's sound production mechanism will be explained below with reference to this physical model. When a blow player holds the mouthpiece portion 2 in his mouth and blows into it, the reed 2a is displaced due to the blowing pressure P and its own elastic properties (arrow 2S). As a result, air pressure waves (compression waves) are generated inside the tube of the reed 2a, which become traveling pressure waves F and are sent toward the terminal end IE of the resonance tube 1. Then, the traveling pressure wave F is reflected at various places in the resonance tube I and at the terminal end IE, and returns to the lead 2a as a reflected pressure wave R, and the lead 2a receives the pressure PR from the reflected pressure wave R. Therefore, while playing,
If the pressure of the reflected pressure wave R is PR, then the total pressure PA that the lead 2a receives is as follows: vibrates due to A musical tone is generated when the vibration of the reed 2 and the reciprocating motion of the pressure waves F and R within the resonance tube 1 come into resonance.

この時の1次の共振周波数は、共鳴管lに形成されたト
ーンホールTHの開閉操作により切り換えられる。すな
わち、トーンホールTHの開閉操作が行われると、それ
に伴ってトーンホールT H近傍における圧力波の流れ
が変化し、共鳴管lの実効的な長さが変化することによ
って共振周波数の切換がなされる。
The primary resonance frequency at this time is switched by opening and closing the tone hole TH formed in the resonance tube l. That is, when the tone hole TH is opened and closed, the flow of pressure waves near the tone hole TH changes accordingly, and the effective length of the resonance tube l changes, thereby switching the resonance frequency. Ru.

以下、共鳴管lのトーンホールT Hの近傍点jにおけ
る空気圧力波の状態について説明する。
Hereinafter, the state of the air pressure wave at a point j near the tone hole T H of the resonance tube l will be explained.

くトーンホールTHが開状態の場合〉 トーンホールTHが開状態の場合、点jの空気圧Pjは
、 Pj=a+oN  p、+  +  aloft  P
t+  asort  Ps+・・・・・・(2) となる。ここで、P、+は共鳴管lのリード2a側から
点jに流入する空気圧力波の圧力、P、十は共鳴管lの
終端部IE側から点jに流入する空気圧力波の圧力、ま
た、Ps+はトーンホールT)(から流入する空気圧力
波の圧力を示す。また、a、on、asortおよびa
moffは、点jに流入する各空気圧力波の点jの空気
圧Pjへの寄与度に相当する係数であり、下記式(3)
〜(5)で与えられる。
When the tone hole TH is open> When the tone hole TH is open, the air pressure Pj at point j is: Pj=a+oN p, + + aloft P
t+ asort Ps+ (2). Here, P, + is the pressure of the air pressure wave flowing into point j from the lead 2a side of resonance tube l, P, + is the pressure of the air pressure wave flowing into point j from the end IE side of resonance tube l, In addition, Ps+ indicates the pressure of the air pressure wave flowing from the tone hole T) (also, a, on, assort and a
moff is a coefficient corresponding to the contribution of each air pressure wave flowing into point j to the air pressure Pj at point j, and is expressed by the following formula (3)
It is given by ~(5).

alorr= 2φ−/(φ、!十φ1+φ1) ・・
・・・・(3)6*oH= 2φ1/(φ、′+φ1+
φ3′)  ・・・・・・(4)a、oH= 2φ、l
/(φ1′+φ1+φ、′) ・・・・・・(5)ここ
で、φ、は共鳴管lのリード2a側の部分の直径、φ、
は共鳴管1の終端部IE側の直径、φ、はトーンホール
THの直径を示す。
alorr= 2φ−/(φ,! 10φ1+φ1) ・・
...(3) 6*oH= 2φ1/(φ,'+φ1+
φ3′) ・・・・・・(4) a, oH= 2φ, l
/(φ1'+φ1+φ,') ......(5) Here, φ is the diameter of the portion of the resonant tube l on the lead 2a side, φ,
is the diameter of the terminal end IE side of the resonance tube 1, and φ is the diameter of the tone hole TH.

一方、第2図において、点jから共鳴管lのリード2a
方向に流出する空気圧力波の圧力Pl、共鳴管1の終端
部IE方向に流出する空気圧力波の圧力Plおよびトー
ンホールT I(へと流出スる空気圧力波の圧力をPl
とすると、これらは各々p、−=  Pj−P、十  
・・・・・・(6)Pa−=  Pj   Pa十  
・・・・・・(7)P s−=  P 3   P @
十  ・・・・・・(8)となる。
On the other hand, in FIG. 2, from point j to lead 2a of resonance tube l
The pressure Pl of the air pressure wave flowing out in the direction IE, the pressure Pl of the air pressure wave flowing out in the direction of the end IE of the resonance tube 1, and the pressure Pl of the air pressure wave flowing out to the tone hole T I (
Then, these are p, −= Pj−P, ten
・・・・・・(6) Pa−= Pj Pa ten
・・・・・・(7) P s-= P 3 P @
10...(8).

点jから終端部IE側へと伝播する空気圧力波(圧力P
 、−)は、やがて終端部IEに到達して一部がリード
2a側へ反射されるが、クラリネット等のように終端が
開いた管楽器3の場合、この反射の際、位相の反転が行
われる。また、トーンホールTHが開状態の場合、j点
からトーンホールTHの外側に向けて流出された空気圧
力波(圧力p s−)は開口部において反射されるが、
この場合も、進行波は逆相で反射される。
An air pressure wave (pressure P
. . Furthermore, when the tone hole TH is in an open state, the air pressure wave (pressure p s-) flowing out from point j toward the outside of the tone hole TH is reflected at the opening, but
In this case as well, the traveling wave is reflected in the opposite phase.

〈トーンホールTHが閉状態の場合〉 この場合、トーンホールTHの直径φ、がOになった状
態と等価であると考えられる。従って、上記式(3)〜
(5)にφ、=0を代入することにより、トーンホール
THが閉状態の場合における各空気圧力波の空気圧Pj
への寄与度に相当する係数a r On r a t 
On r a a Onが、下記式(9) 〜(11)
のように導かれる。
<When the tone hole TH is in a closed state> In this case, it is considered to be equivalent to a state in which the diameter φ of the tone hole TH becomes O. Therefore, the above formula (3) ~
By substituting φ,=0 into (5), the air pressure Pj of each air pressure wave when the tone hole TH is in the closed state
The coefficient a corresponding to the contribution to
On r a a On is represented by the following formulas (9) to (11)
be guided as follows.

3、on−2φ1′/(φ♂+φ1) ・・・・・・(
9)amon= 2φ−/(φ、1+φ、t)  −・
・・・−(10)a−on= O−−(11) そして、点jの空気圧Pjは、 P j”&IQn  P 1+  +  atoIt 
 P t+  a30n  P s”・・・・・・(l
 2) となる。
3, on-2φ1'/(φ♂+φ1) ・・・・・・(
9) amon= 2φ−/(φ, 1+φ, t) −・
...-(10) a-on= O--(11) And the air pressure Pj at point j is P j"&IQn P 1+ + atoIt
P t+ a30n P s”・・・・・・(l
2) It becomes.

リード2aには、上述のようにして共鳴管lの各所にお
いて反射された信号が帰還され、その中の最も有効な成
分によって1次の共振周波数が決定される。そして、ト
ーンホールTHが開状態の場合、1次の共振周波数はリ
ード2aとトーンホールT Iとの間を空気圧力波が往
復する所要時間によって決定される。また、この場合の
共鳴管1の伝送量周波数特性は、1次の共振周波数、お
よびその3倍、5倍、・・・の高次の共振周波数におい
て伝送利得が極大になる多峰性の特性となる。
Signals reflected at various points in the resonance tube 1 as described above are fed back to the lead 2a, and the primary resonance frequency is determined by the most effective component of the signals. When the tone hole TH is open, the primary resonance frequency is determined by the time required for the air pressure wave to travel back and forth between the lead 2a and the tone hole TI. In addition, the transmission amount frequency characteristic of the resonance tube 1 in this case is a multimodal characteristic in which the transmission gain is maximum at the first-order resonance frequency and higher-order resonance frequencies such as 3 times, 5 times, etc. becomes.

次にレジスタチューブRTCについて説明する。Next, the resistor tube RTC will be explained.

上述したように、管楽器の共鳴管lは多峰性の伝送量周
波数特性を有するが、レジスタチューブRTCは、共鳴
管1における高次の共振周波数での共振を促進するため
に設けられたものである。実在の管楽器の中にも、lオ
クターブ以上の音高切換を容易にするために、レジスタ
チューブRTCに相当する孔(オクターブキーと呼ばれ
る)を備えた管楽器が存在する。第2図に示すように、
レジスタチューブRTCの近傍点にでは、空気圧力波の
散乱が発生する。Q l ”+ Q R”+ Q 3+
は近傍点kに流入する空気圧力波の圧力、Q、−、Ql
、Q、−は近傍点kから流出す、る空気圧力波の圧力で
ある。レジスタチューブRTCが閉じた状態の場合、り
一ド2aに帰還される空気圧力波の成分は、トーンホー
ルTHあるいは終端部IEにおいて反射されて帰還する
ものが支配的となる。一方、レジスタチューブRTCが
開状態になると、レジスタチューブRTCでの空気圧力
波の散乱が著しくなるので、リード2aに帰還される空
気圧力波において、レジスタチューブRTCにおいて反
射された成分が強調される。なお、この点kにおける空
気圧力波の散乱は、上述したトーンホールTHの近傍点
jにおける場合と同様であるので、ここでのffl復し
た定量的説明は省略する。
As mentioned above, the resonance tube l of a wind instrument has a multimodal transmission frequency characteristic, but the resistor tube RTC is provided to promote resonance at a high-order resonance frequency in the resonance tube 1. be. Among existing wind instruments, there are wind instruments that are equipped with holes (called octave keys) corresponding to register tubes RTC in order to facilitate pitch switching over one octave or more. As shown in Figure 2,
At points near the resistor tube RTC, scattering of air pressure waves occurs. Q l ”+ Q R”+ Q 3+
is the pressure of the air pressure wave flowing into the neighboring point k, Q,−,Ql
, Q, - is the pressure of the air pressure wave flowing out from the neighboring point k. When the resistor tube RTC is in a closed state, the components of the air pressure wave returned to the lead 2a are predominantly those reflected and returned at the tone hole TH or the terminal end IE. On the other hand, when the resistor tube RTC is in an open state, the scattering of the air pressure wave at the resistor tube RTC becomes significant, so that the component reflected at the resistor tube RTC is emphasized in the air pressure wave fed back to the lead 2a. Incidentally, since the scattering of the air pressure wave at this point k is the same as that at the point j near the tone hole TH described above, a repeated quantitative explanation will be omitted here.

次に第2図の物理モデルに基づいて構成された第1図の
楽音合成装置について説明する。同図において、励振回
路10は第2図におけるマウスピース部2に対応してお
り、共振回路30は共鳴管1に対応している。また、励
振回路10と共振回路30との間に介挿されるジャンク
シロン20は、マウスピース部2と共鳴管lとの接続部
における空気圧力波の散乱をシミュレートしたものであ
る。
Next, the musical tone synthesis apparatus shown in FIG. 1 constructed based on the physical model shown in FIG. 2 will be explained. In the figure, an excitation circuit 10 corresponds to the mouthpiece section 2 in FIG. 2, and a resonance circuit 30 corresponds to the resonance tube 1. Furthermore, the Junxillon 20 inserted between the excitation circuit 10 and the resonance circuit 30 simulates the scattering of air pressure waves at the connection between the mouthpiece section 2 and the resonance tube 1.

このジャンクシリン20では、共振回路30からの出力
信号と励振回路10の出力信号が加算′A318によっ
て加算されて共振回路30に入力され、加算器18の出
力信号と共振回路30の出力信号が加算119によって
加算されて励振回路10に入力されるようになっている
In this junk cylinder 20, the output signal from the resonant circuit 30 and the output signal from the excitation circuit 10 are added by addition 'A318 and input to the resonant circuit 30, and the output signal from the adder 18 and the output signal from the resonant circuit 30 are added together. 119 and input to the excitation circuit 10.

励振回路IOは、減算器lLフィルタ12および13、
加算器14、ROM15、乗算器16.17およびIN
Vとで構成される。そして、楽音発生時、楽音制御回路
100から吹奏圧P1エンブシュアE(マウスピースを
口にくわえる時の圧力)に相当する情報が与えられる。
The excitation circuit IO includes subtractor IL filters 12 and 13,
Adder 14, ROM15, multipliers 16 and 17 and IN
It consists of V. When a musical tone is generated, information corresponding to the blowing pressure P1 embouchure E (the pressure when the mouthpiece is held in the mouth) is provided from the musical tone control circuit 100.

減算器2には、共振回路30からジャンクシリン20を
介して入力される信号、すなわち、第2図における共鳴
管lからの反射波Rの空気圧PRに相当する信号と、吹
奏圧Pに相当する信号が入力される。そして、上記式(
1)の演算が行われ、リード2aに加わる空気圧PAに
相当する信号が得られる。
The subtracter 2 receives a signal input from the resonance circuit 30 via the junk cylinder 20, that is, a signal corresponding to the air pressure PR of the reflected wave R from the resonance tube l in FIG. 2, and a signal corresponding to the blowing pressure P. A signal is input. And the above formula (
The calculation 1) is performed, and a signal corresponding to the air pressure PA applied to the lead 2a is obtained.

減算器11の出力信号はフィルタ12によって帯域制限
される。このフィルタ12は1次のローパスフィルタに
よって構成されており、励振回路10と共振回路30と
の間を循環する信号の振幅が特定周波数において著しく
大きくならないようにするために介挿されている。そし
て、フィルタ12の出力信号P、はフィルタ13に入力
されると共に、乗算器INVによって反転されて乗算器
16に入力される。信号P、はフィルタ12を介すこと
により、高周波成分が除去される。これにより、急激な
圧力変化を吸収するり−ド2aの応答特性がシミュレー
トされる。
The output signal of the subtracter 11 is band-limited by a filter 12. This filter 12 is constituted by a first-order low-pass filter, and is inserted to prevent the amplitude of the signal circulating between the excitation circuit 10 and the resonant circuit 30 from becoming significantly large at a specific frequency. The output signal P of the filter 12 is input to the filter 13, and is inverted by the multiplier INV and input to the multiplier 16. The signal P passes through the filter 12 to remove high frequency components. This simulates the response characteristics of the road 2a that absorbs sudden pressure changes.

そして、加算器14によって、フィルタ13の出力信号
P、に対し、エンブシュアEに相当する信号が加算され
、実際にリードに加えられる圧力に相当する信号P、が
求められる。そして、この信号P、がROM15にアド
レスとして与えられる。これにより、ROM15内に予
め記憶された非線形関数のテーブルが参照され、リード
2aとマウスピース部2との間隙の断面積、すなわち、
空気流に対するアドミッタンスに相当する信号Yが出力
される。そして、信号Yと信号−P、とが乗算器16に
よって乗算され、リード2aとマウスピース部2との間
隙を通過する空気の流速に相当する信号FLが得られる
Then, the adder 14 adds a signal corresponding to the embouchure E to the output signal P of the filter 13 to obtain a signal P corresponding to the pressure actually applied to the reed. This signal P is then given to the ROM 15 as an address. As a result, a table of nonlinear functions stored in advance in the ROM 15 is referred to, and the cross-sectional area of the gap between the reed 2a and the mouthpiece portion 2, that is,
A signal Y corresponding to the admittance to the airflow is output. Then, the signal Y and the signal -P are multiplied by the multiplier 16, and a signal FL corresponding to the flow velocity of air passing through the gap between the reed 2a and the mouthpiece portion 2 is obtained.

そして、信号FLに対し、乗算器17によって乗算係数
Gが乗じら”れる。ここで、乗算係数Gは共鳴管lにお
けるマウスピース部2の取り付は部付近の管径に応じて
決められる定数であり、空気流の通りにくさ、すなわち
、空気流に対するインピーダンスに相当するものである
。従って、乗算W17からは、共鳴管1のマウスピース
側の入口において発生する空気の圧力変化に相当する信
号が得られる。そして、この信号がジャンクション20
を介し、共振回路30に入力される。
Then, the signal FL is multiplied by a multiplication coefficient G by a multiplier 17. Here, the multiplication coefficient G is a constant determined according to the pipe diameter near the mounting part of the mouthpiece part 2 in the resonance pipe l. , which corresponds to the difficulty of passing the airflow, that is, the impedance to the airflow.Therefore, from the multiplication W17, a signal corresponding to the change in air pressure occurring at the mouthpiece side entrance of the resonance tube 1 is obtained. is obtained.Then, this signal is at the junction 20
The signal is input to the resonant circuit 30 via.

共振回路30において、遅延回路D jr、 D kr
、 Dsr、 D llr、 D kr、 D jrは
、各々、第2図の共鳴管1内における空気圧力波の伝播
経路に対応している。
In the resonant circuit 30, delay circuits D jr, D kr
, Dsr, Dllr, Dkr, and Djr each correspond to the propagation path of the air pressure wave in the resonance tube 1 in FIG.

さらに詳述すると、リード2aとレジスタチューブRT
Cとの間の空気圧力波の伝播遅延が遅延回路Djfおよ
びDjrによってシミュレートされ、レジスタチューブ
RTCとトーンホールTHとの間の伝播遅延が遅延回路
DkjおよびDkrによってシミュレートされ、トーン
ホールTHと終端部IEとの間の伝播遅延が遅延回路D
mfおよびDmrによってシミーレートされる。
More specifically, the lead 2a and the resistor tube RT
The propagation delay of the air pressure wave between the resistor tube RTC and the tone hole TH is simulated by the delay circuits Djf and Djr, the propagation delay between the resistor tube RTC and the tone hole TH is simulated by the delay circuits Dkj and Dkr, and the propagation delay between the tone hole TH and the tone hole TH is simulated. The propagation delay between the termination part IE and the delay circuit D
Shimmied by mf and Dmr.

共振回路30の出力信号が終端回路TRMに入力される
と、ローパスフィルタMLによって11)域制限され、
さらに乗算器IVによって負の係数γが乗算されて共振
回路30に戻される。このようにして、終端部IEにお
ける音響損失の周波数特性および反射に伴う位相反転が
シミュレートされる。
When the output signal of the resonant circuit 30 is input to the termination circuit TRM, it is 11) range limited by the low-pass filter ML,
Furthermore, it is multiplied by a negative coefficient γ by multiplier IV and returned to the resonant circuit 30. In this way, the frequency characteristics of the acoustic loss at the termination IE and the phase inversion accompanying reflection are simulated.

共振回路30におけるジャンクションJTHは、第2図
におけるトーンホールTHの近傍点jにおける空気圧力
波の散乱をシミュレートしたものであり、加算器Aj1
乗算器M、、M□M s 、 M 4、減算4八1. 
A *、 A @、遅延回路D T H、、D T H
1、ローパスフィルタLPFTHとで構成される。加算
器Ajには、遅延回路Dkfの出力信号(第2図の圧力
P、十に対応)に乗算WM、によって係数a+を乗じた
信号、遅延回路Dmrの出力信号(第2図の圧力P。
The junction JTH in the resonant circuit 30 simulates the scattering of air pressure waves at a point j near the tone hole TH in FIG.
Multiplier M, , M□M s , M 4, subtraction 481.
A *, A @, delay circuit D T H,, D T H
1 and a low-pass filter LPFTH. Adder Aj contains a signal obtained by multiplying the output signal of delay circuit Dkf (corresponding to pressure P in FIG. 2, 10) by a coefficient a+ by multiplication WM, and an output signal of delay circuit Dmr (corresponding to pressure P in FIG. 2).

十に対応)に乗算器M、によって係数a、を乗じた信号
、および遅延回路DTH,の出力信号(第2図の圧力P
、十に対応)に乗算器M、によって係数83を乗した信
号が入力される。また、各係数a、、 a□a、として
は、当該トーンホールTHが開状態の場合は、楽音制御
回路lOOから上記式(3)〜(5)に従った係数at
ofL a*orr* asorrが与えられ、当該ト
ーンホールTHが開状態の場合は、上記式(9)〜(1
1)に従った係数a+on+ a*on+ 83onが
与えられる。
(corresponding to
, corresponding to 10) multiplied by a coefficient 83 by a multiplier M. In addition, as each coefficient a,, a□a, when the tone hole TH is in an open state, the coefficient at according to the above equations (3) to (5) is input from the musical tone control circuit lOO.
ofL a*orr* asorr is given and when the tone hole TH is in the open state, the above equations (9) to (1
The coefficient a+on+ a*on+ 83on according to 1) is given.

そして、加算器Ajの加算結果、すなわち、点jの空気
圧Pjに相当する信号は、減算&’i、、AtおよびA
、に入力される。そして、減算器A、では加算器Ajの
出力信号から遅延回路Dkfの出力信号(圧力p、十相
当)が減算され、減算結果(圧力P。
Then, the addition result of adder Aj, that is, the signal corresponding to the air pressure Pj at point j, is obtained by subtraction &'i, , At and A
, is input. Then, in the subtracter A, the output signal (pressure p, equivalent to 10) of the delay circuit Dkf is subtracted from the output signal of the adder Aj, and the subtraction result (pressure P.

−相当)が遅延回路Dkrに送られる。また、減算2R
A、では加算器Ajの出力信号から遅延回路Dmrの出
力信号(圧力P、十相当)が減算され、減算結果(圧力
Pr相当)が遅延回路Da+rに送られる。さらに、減
算DA、では加算器A3の出力信号から遅延回路D T
 H*の出力信号(圧力P、十相当)が減算され、減算
結果(圧力P1相当)が遅延回路D T H、に送られ
る。
- equivalent) is sent to the delay circuit Dkr. Also, subtraction 2R
At A, the output signal of the delay circuit Dmr (pressure P, equivalent to 10) is subtracted from the output signal of the adder Aj, and the subtraction result (corresponding to pressure Pr) is sent to the delay circuit Da+r. Furthermore, in the subtraction DA, the delay circuit D T is input from the output signal of the adder A3.
The output signal of H* (pressure P, equivalent to 10) is subtracted, and the subtraction result (corresponding to pressure P1) is sent to the delay circuit DTH.

そして、遅延回路DTH,に入力された信号は所定時間
遅延されてローパスフィルタL P F T !1に入
力され、トーンホール開口部における音響損失が付与さ
れる。そして、ローパスフィルタLPFTHの出力信号
に対し、トーンホールT H開口部における空気圧力波
に対する反射係数theが乗算器M4によって乗算され
る。この反射係数theは楽音制御回路100から供給
され、当該トーンホールTHが開状態の場合は−1に、
閉状態の場合は1に切り換えられる。そして、乗算器M
4の乗算結果は遅延回路DTH,によって遅延されて減
算器A、および乗算器M、に入力される。遅延回路DT
H,およびDTH,の遅延時間はトーンホールTHの高
さ、すなわち、空気圧力波がトーンホールTHの筒状部
分を往復するのに要する時間に等しい。このようにして
上述したトーンホールT Hの近傍点jにおける空気圧
力波の伝播がシミュレートされる。
Then, the signal input to the delay circuit DTH is delayed by a predetermined time and is passed through the low-pass filter L P F T ! 1 and gives the acoustic loss at the tonehole opening. Then, the output signal of the low-pass filter LPFTH is multiplied by the reflection coefficient the for the air pressure wave at the opening of the tone hole TH by a multiplier M4. This reflection coefficient the is supplied from the musical tone control circuit 100, and is -1 when the tone hole TH is open;
It is switched to 1 when it is in the closed state. And multiplier M
The multiplication result of 4 is delayed by a delay circuit DTH, and is input to a subtracter A and a multiplier M. delay circuit DT
The delay times of H and DTH are equal to the height of the tone hole TH, that is, the time required for the air pressure wave to travel back and forth across the cylindrical portion of the tone hole TH. In this way, the propagation of the air pressure wave at the point j near the tone hole T H described above is simulated.

ジャンクシランJ RTCはレジスタチューブRTCの
空気圧力波の散乱を演算するために設けたものである。
The Junk Silane J RTC is provided to calculate the scattering of air pressure waves in the resistor tube RTC.

ここで、各乗算係数bt、 bt、bsは、レジスタチ
ューブRTCに対応した各径φtb、φ、b。
Here, each multiplication coefficient bt, bt, bs is each diameter φtb, φ, b corresponding to the resistor tube RTC.

φ、bに基づいて決められる。また、LPFRTCはレ
ジスタチューブRTC開放時の音響損失を与えるローパ
スフィルタ、DRTC,およびD RTC,はレジスタ
チューブRTCの高さに応じた遅延時間を有する遅延回
路である。また、反射係数rtcはレジスタチューブR
TCの開閉に対応し切り換えられる。なお、ジャンクシ
ランJ RTCの構成は、ジャンクションJTHと全く
同じであり、以上説明したように演算に用いられる各係
数に相異があるだけである。従って、ジャンクシロンJ
RTCに関する詳細な構成の説明は省略する。
It is determined based on φ and b. Further, LPFRTC is a low-pass filter that provides acoustic loss when the resistor tube RTC is open, and DRTC is a delay circuit having a delay time depending on the height of the resistor tube RTC. Also, the reflection coefficient rtc is the resistor tube R
It can be switched according to the opening and closing of the TC. Note that the configuration of the Junction Silan J RTC is exactly the same as that of the Junction JTH, and the only difference is in each coefficient used in the calculation as explained above. Therefore, Junxyron J
A detailed description of the configuration regarding the RTC will be omitted.

さて、この楽音合成装置における遅延回路DJLD j
r、 D kf、 D kr、 D mf、 D sr
は各々複数遅延素子を有すると共に、信号遅延に寄与す
る遅延素子の段数を切換制御可能な構成となっている。
Now, the delay circuit DJLD j in this musical tone synthesizer
r, D kf, D kr, D mf, D sr
Each has a plurality of delay elements, and is configured to be able to switch and control the number of stages of delay elements that contribute to signal delay.

そして、遅延回路DjfおよびDirには遅延段数デー
タQ1が、遅延回路DkrおよびDkrには遅延段数デ
ータ12!が、遅延回路DmrおよびDmrには述延段
数データmが、楽音制御回路100から与えられ、開放
するトーンホールTHの位置に対応してこれらの遅延時
間の配分が切り換えられるようになっている。なお、こ
の種の遅延時間の制御可能な遅延回路の具体的回路とし
ては、例えば入力信号を所定周期のシフトクロックによ
って駆動されるシフトレジスタに入力し、シフトレジス
タの各段出力の内、所望の遅延時間に対応したものをセ
レクタ等によって選択して出力するといった方式のもの
を用いることができる。
The delay circuits Djf and Dir receive delay stage number data Q1, and the delay circuits Dkr and Dkr receive delay stage number data 12! However, the delay circuits Dmr and Dmr are given delay stage number data m from the tone control circuit 100, and the allocation of these delay times is switched in accordance with the position of the tone hole TH to be opened. In addition, as a specific circuit of this type of delay circuit that can control the delay time, for example, an input signal is input to a shift register driven by a shift clock of a predetermined cycle, and a desired one of the outputs of each stage of the shift register is input. It is possible to use a method in which a selector or the like selects and outputs one corresponding to the delay time.

ここで、上述のトンホールの開閉操作に対応した遅延時
間の配分の制御について詳述する。今、第2図における
トーンホールTHが、共鳴管1に多数設けられたトーン
ホールの内、開状態であり、かつ、最もリード2a寄り
のトーンホールであるものとする。この場合、遅延段数
データelとhは、両データの和が、リード2aから当
該トーンホールTHまでの距離に対応した遅延段数nと
等しくなり、かつ、遅延段数121の遅延段数nに対す
る比が一定値となるように設定される。なお、この遅延
段数121と遅延段数nとの関係については後述する。
Here, the control of the distribution of delay time corresponding to the above-mentioned opening/closing operation of the tunnel hole will be described in detail. Now, it is assumed that the tone hole TH in FIG. 2 is in an open state among the many tone holes provided in the resonance tube 1, and is the tone hole closest to the lead 2a. In this case, the sum of the delay stage number data el and h is equal to the delay stage number n corresponding to the distance from the lead 2a to the tone hole TH, and the ratio of the delay stage number 121 to the delay stage number n is constant. is set to the value. The relationship between the number of delay stages 121 and the number n of delay stages will be described later.

また、共鳴管lの全長に対応した遅延段数が(Igの場
合、m=Qs−nなる段数データmが遅延回路Darお
よびDmrに供給される。このようにして、各遅延回路
の遅延時間が設定される。そして、ジャンクシッンJT
Hには、係数aloff、 amoH,atorrが供
給されると共に反射係数theとして−1が供給される
。一方、トーンホールをすべて指でふさいだ場合は、最
も終端部IE寄りのトーンホール位置に対応し、段数デ
ータnおよび罹が決められる。
In addition, the number of delay stages corresponding to the total length of the resonance tube l is (in the case of Ig, stage number data m where m=Qs-n is supplied to the delay circuits Dar and Dmr. In this way, the delay time of each delay circuit is is set. And Junk Thin JT
The coefficients aloff, amoH, and atorr are supplied to H, and -1 is supplied as the reflection coefficient the. On the other hand, when all the tone holes are covered with fingers, the stage number data n and the morbidity are determined corresponding to the tone hole position closest to the terminal IE.

そして、ジャンクションJTHには、係数aton、a
m On + a @ Ofiが供給されると共に反射
係数theとじてlが供給される。また、レジスタチュ
ーブRTCの開閉操作に対応し、ジャンクシランJ R
TCにおける反射係数rtcおよび積和演算用の乗算係
数b+、b□b、が切り換えられる。
The junction JTH has coefficients aton, a
m On + a @ Ofi is supplied, and l is supplied together with the reflection coefficient the. In addition, it corresponds to the opening/closing operation of the resistor tube RTC.
The reflection coefficient rtc in TC and the multiplication coefficients b+, b□b for product-sum calculation are switched.

以上説明した第1図の構成の楽音合成装置を試作し、楽
音波形の評価を行った。以下、今回の評価において試作
品に設定した各パラメータを列挙し説明する。
A musical tone synthesizer having the configuration shown in FIG. 1 as described above was fabricated as a prototype, and the musical sound waveform was evaluated. Below, we will list and explain each parameter that was set for the prototype in this evaluation.

〈設計パラメーター覧〉 [フィルタ類] ◇トーンホールTH用ローパスフィルタLPFT Hの
カットオフ周波数fcTII= 2500 [1−1z
]◇レジスタチューブRTC用ローパスフィルタLPF
RTCのカットオフ周波数 rcRTc= 7000 [Hz] ◇終Qi[IE用ローパスフィルタMLの力・ノドオフ
周波数fcML−2000[Hz]◇フィルタ13(ロ
ーパスフィルタ)の力・ノドオフ周波数fcdcf= 
1500 [Hz][遅延回路の段数(シフトレジスタ
段数)]◇遅延回路D jf、 D kfおよびDmf
(遅延回路Djr。
<List of design parameters> [Filters] ◇Low pass filter for tone hole TH LPFT H cutoff frequency fcTII = 2500 [1-1z
]◇Low pass filter LPF for resistor tube RTC
RTC cutoff frequency rcRTc = 7000 [Hz] ◇ Final Qi [Power of low-pass filter ML for IE/nodoff frequency fcML - 2000 [Hz] ◇ Force of filter 13 (low-pass filter)/nodoff frequency fcdcf =
1500 [Hz] [Number of stages of delay circuit (number of shift register stages)] ◇Delay circuits D jf, D kf and Dmf
(Delay circuit Djr.

DkrおよびD sr)の総遅延段数(共鳴管1の全長
に対応>Qs−82 ◇遅延回路DJrおよびD kf(遅延回路Djrおよ
びokr)の総遅延段数(リード2aからトーンホール
THまでの距離に対応)n= 40◇超遅延路Djr(
遅延回路Djr)の遅延段数(リード2aからレジスタ
チューブR’r Cまでの距離に対応)L冨10 ◇遅延回路DTH,およびD T H2の各々の遅延段
数(トーンホールT Hの高さに対応)i2Tll= 
1◇遅延回路DRTC,およびDRTC,の各々の遅延
段数(レジスタチューブR’r Cの高さに対応)+2
RTC冨l [トーンホールTH関連の各パラメータ]φ== 24
 [mml φ 、=  2 4  C−一] φ魯= 16 C++nl これら谷径の値に基づいて上記乗算係数a、orr、5
tart、asoffを演算し、ジャンクシ* 7J 
THに設定した。
Dkr and D sr) (corresponds to the entire length of resonance tube 1 > Qs-82) ◇Total number of delay stages of delay circuits DJr and D kf (delay circuits Djr and okr) (corresponds to the distance from lead 2a to tone hole TH) Corresponding) n = 40 ◇ Super delay path Djr (
Number of delay stages of delay circuit Djr) (corresponds to the distance from lead 2a to resistor tube R'rC) L depth 10 ◇Number of delay stages of each of delay circuits DTH and DTH2 (corresponds to the height of tone hole TH) )i2Tll=
1◇Number of delay stages for each of the delay circuits DRTC and DRTC (corresponding to the height of the resistor tube R'rC) +2
RTC depth [Tone hole TH related parameters] φ== 24
[mml φ, = 2 4 C-1] φ = 16 C++nl Based on the values of these valley diameters, the above multiplication coefficient a, orr, 5
Calculate tart and asoff, and set Junkshi*7J
It was set to TH.

また、乗算器M、の乗算係数(反射係数)theは−1
(トーンホールTHが開放した状態に対応)とした。
Also, the multiplication coefficient (reflection coefficient) the of the multiplier M is -1
(corresponding to the state where the tone hole TH is open).

[レジスタチューブRTC関連の各パラメータ]φ1b
=19[IIIIm] φ、b= 19 [+aI!+] φ、l)= s [問] これらの谷径の値に基づいて上記乗算係数boff、 
b*o[+ b3orr、 b、on、 boon、 
baonを演算し、ジャンクシランJ RTCに設定し
た。
[Resistor tube RTC related parameters] φ1b
=19 [IIIm] φ, b= 19 [+aI! +] φ, l) = s [Question] Based on the values of these valley diameters, calculate the above multiplication coefficient boff,
b*o[+ b3orr, b, on, boon,
baon was calculated and set to Junk Silan J RTC.

[その他のパラメータ] ◇反転回路tVの乗算係数(終端部IEの反射係数)γ
=−0,9 0乗算器17の乗算係数(共鳴管1の空気流に対するイ
ンピーダンス)G=0.3 そして、上記各パラメータを設定した状態で、ジャンク
ションJ RTCにおける反射係数rtcを、各種の値
に切り換え、第1図の楽音合成装置の評価を行った。今
回の評価では、第1図の楽音合成装置から励振回路10
を切り離し、点tlからインパルスを入力し、点tlに
おいてその応答を観測し、そのインパルス応答に対して
FFT(高速フーリエ変換)を適用し、第3図(a)、
 (b)に示す伝送量周波数特性を得た。第3図(a)
に示すように、反射係数が1の時(レジスタチューブR
TC閉状態)は、1次の共振周波数rlにおいて伝送利
得が最大となる。従って、楽音合成装置は1次の共振周
波数rlに従って共振する。レジスタチ一−ブRTCの
開放に対応し、反射係数rtcを−1にすると、1次の
共振周波数が若干高周波側にシフトする(周波1krt
a)。しかし、この共振周波数rtcにおいて最大利得
となってしまうので、レジスタチューブRTCを開放し
たにも拘わらず、高次の共振周波数による共振が行われ
ない。第3図(b)に示すように、反射係数rtcを−
0,9あるいは−0,8にすると、これら各場合におい
て、1次の共振周波数ftbおよびftcにおける利得
は低減され、3次の共振周波数rlにおける利得が最大
となる。このように、今回の評価の結果、レジスタチュ
ーブRTCが開状態の場合には、絶対値が1より小さい
係数、すなわち、減衰係数を含んだ反射係数rtcをジ
ャンクションJ RTCに与えることに・より、容易に
高次の周波数での共振動作が得られることが分かった。
[Other parameters] ◇Multiplication coefficient of inversion circuit tV (reflection coefficient of termination part IE) γ
= -0,9 0 Multiplying coefficient of multiplier 17 (impedance to air flow of resonance tube 1) G = 0.3 Then, with each of the above parameters set, the reflection coefficient rtc at junction J RTC is changed to various values. The musical tone synthesizer shown in Fig. 1 was evaluated. In this evaluation, we will use the excitation circuit 10 from the musical tone synthesizer shown in Figure 1.
, input an impulse from point tl, observe the response at point tl, apply FFT (fast Fourier transform) to the impulse response, and obtain the results shown in Figure 3(a).
The transmission amount frequency characteristics shown in (b) were obtained. Figure 3(a)
As shown in , when the reflection coefficient is 1 (resistor tube R
In the TC closed state), the transmission gain is maximum at the first-order resonance frequency rl. Therefore, the musical tone synthesizer resonates according to the first-order resonance frequency rl. Corresponding to the opening of the resistor chain RTC, when the reflection coefficient rtc is set to -1, the primary resonance frequency shifts slightly to the high frequency side (frequency 1 krt
a). However, since the maximum gain is reached at this resonant frequency rtc, resonance at a higher-order resonant frequency does not occur even though the resistor tube RTC is opened. As shown in FIG. 3(b), the reflection coefficient rtc is -
When it is set to 0, 9 or -0, 8, in each of these cases, the gain at the first-order resonance frequencies ftb and ftc is reduced, and the gain at the third-order resonance frequency rl becomes maximum. As a result of this evaluation, when the resistor tube RTC is in the open state, by giving a coefficient whose absolute value is smaller than 1, that is, a reflection coefficient rtc including an attenuation coefficient, to the junction J RTC, It was found that resonant operation at higher frequencies can be easily obtained.

この楽音合成装置では、このようにして得られた評価結
果に基づいて、レジスタチューブRTCの開放時の反射
係数rLcが決められている。従って、レジスタチュー
ブRTCが閉状態の場合、励振回路10とジャンクショ
ンJ T Hとの間に介挿される遅延回路の総遅延時8
間に対応した1次の共振周波数での共振動作が得られ、
当該音高の楽音が発生される。また、レジスタチューブ
RTCが開かれ、ジャンクシランJ RTCにおける反
射係数rLcが減衰を含んだ負の係数に切り換えられる
と、最大利得の得られる共振周波数は高次の周波数に切
り換わり、高次の周波数での共振動作が得られる。
In this musical tone synthesizer, the reflection coefficient rLc when the resistor tube RTC is open is determined based on the evaluation results obtained in this manner. Therefore, when the resistor tube RTC is in the closed state, the total delay time of the delay circuit inserted between the excitation circuit 10 and the junction JTH is 8.
Resonant operation at the first-order resonant frequency corresponding to the
A musical tone having the pitch is generated. In addition, when the resistor tube RTC is opened and the reflection coefficient rLc in the Junk Silane J RTC is switched to a negative coefficient that includes attenuation, the resonant frequency where the maximum gain is obtained is switched to a higher-order frequency. Resonant operation can be obtained.

なお・上述した実施例では、3%行波の遅延時間と反射
波の遅延時間を等しくした場合について説明したが、励
振回路10から出力された信号が、ジャンクションJ 
rl ’r CあるいはJTI−1、あるいは終端回路
TnMを介して励振回路IOに帰還されるまでの時間の
総和が一定であるならば、進行波に対する遅延時間と反
射波に対する遅延時間との配分を不均衡にしても構わな
い。
In addition, in the above-mentioned embodiment, the case where the delay time of the 3% row wave and the delay time of the reflected wave were made equal was explained, but the signal output from the excitation circuit 10 is
rl 'r If the total time until it is fed back to the excitation circuit IO via C or JTI-1 or the termination circuit TnM is constant, then the distribution of the delay time for the traveling wave and the delay time for the reflected wave is It doesn't matter if it's unbalanced.

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、正逆双方向の
各入力信号に対し、所定の信号処理を施して各々出力す
る複数の信号処理手段と、前記各信号処理手段を接続す
る手段であって、(a)当該信号処理手段の各出力信号
に対し所定の係数を乗算して各乗算結果を加算する積和
演算手段、および (b)前記積和演算結果と当該信号処理手段の出力信号
とに基づいて当該信号処理手段への入力信号を演算し出
力する分配1段を有する複数の信号散乱ジャンクション
と、前記複数の信号処理手段および複数の信号散乱ジャ
ンクションを接続してなる回路に対して励振信号を入力
する励振手段とを具備すると共に、前記各信号散乱ジャ
ンクションの内、前記励振手段から入力された励振信号
が最初に入力される信号散乱ジャンクションに接続され
る信号処理手段の1つに対し、信号を所定量減衰する手
段を介挿したので、高次の共振周波数に従った楽音を容
易に発生することができる楽音合成装置を実現すること
ができるという効果が得られる。
"Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, there are provided a plurality of signal processing means for performing predetermined signal processing on each forward and reverse input signal and outputting the resultant signal, and each of the signal processing means. (a) a sum-of-products calculation means for multiplying each output signal of the signal processing means by a predetermined coefficient and adding the results of each multiplication; A plurality of signal scattering junctions each having one stage of distribution that calculates and outputs an input signal to the signal processing means based on an output signal of the signal processing means, and the plurality of signal processing means and the plurality of signal scattering junctions are connected. an excitation means for inputting an excitation signal to the circuit consisting of the excitation means, and a signal connected to the signal scattering junction to which the excitation signal inputted from the excitation means is inputted first among the signal scattering junctions. Since a means for attenuating the signal by a predetermined amount is inserted into one of the processing means, it is possible to realize a musical tone synthesizer that can easily generate musical tones according to a high-order resonance frequency. can get.

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

第1図はこの発明の一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図は同実施例がシミュレートす
るクラリネットの物理モデルを示す図、第3図は同実施
例におけるt+、Lt点から共振回路30側を見た場合
の伝送量周波数特性を示す図である。 足回路、100・・・・・・楽音制御回路。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a musical tone synthesizer according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a physical model of a clarinet simulated by the embodiment, and FIG. 3 is a t+, FIG. 7 is a diagram showing transmission amount frequency characteristics when looking at the resonant circuit 30 side from point Lt. Foot circuit, 100... musical tone control circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 正逆双方向の各入力信号に対し、所定の信号処理を施し
て各々出力する複数の信号処理手段と、前記各信号処理
手段を接続する手段であって、 (a)当該信号処理手段の各出力信号に対し所定の係数
を乗算して各乗算結果を加算する積和演算手段、および (b)前記積和演算結果と当該信号処理手段の出力信号
とに基づいて当該信号処理手段への入力信号を演算し出
力する分配手段 を有する複数の信号散乱ジャンクションと、前記複数の
信号処理手段および複数の信号散乱ジャンクションを接
続してなる回路に対して励振信号を入力する励振手段と を具備すると共に、前記各信号散乱ジャンクションの内
、前記励振手段から入力された励振信号が最初に入力さ
れる信号散乱ジャンクションに接続される信号処理手段
の1つに対し、信号を所定量減衰する手段を介挿したこ
とを特徴とする楽音合成装置。
[Scope of Claims] A plurality of signal processing means that performs predetermined signal processing on each forward and reverse input signal and outputs each signal, and means for connecting each of the signal processing means, comprising: (a) (b) product-sum calculation means for multiplying each output signal of the signal processing means by a predetermined coefficient and adding the respective multiplication results; A plurality of signal scattering junctions having a distribution means for calculating and outputting an input signal to the signal processing means, and an excitation inputting an excitation signal to a circuit formed by connecting the plurality of signal processing means and the plurality of signal scattering junctions. and transmitting a predetermined amount of the signal to one of the signal processing means connected to the signal scattering junction to which the excitation signal inputted from the excitation means is first inputted among the signal scattering junctions. A musical tone synthesis device characterized in that a damping means is inserted.
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