JPH05100669A - Electronic musical instrument - Google Patents

Electronic musical instrument

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Publication number
JPH05100669A
JPH05100669A JP3196885A JP19688591A JPH05100669A JP H05100669 A JPH05100669 A JP H05100669A JP 3196885 A JP3196885 A JP 3196885A JP 19688591 A JP19688591 A JP 19688591A JP H05100669 A JPH05100669 A JP H05100669A
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JP
Japan
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tone
musical
band
frequency
signals
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3196885A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Funaki
知之 船木
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Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the electronic musical instrument which has no peak overlap of frequency characteristics even when plural musical sounds differing in timbre are generated at the same time. CONSTITUTION:Musical sound signals WAVE-A and WAVE-B of different timbre are separated by bands through band-pass filters 201-204 and 209-212 and level detectors 205-208 and 213-216 detect their peak levels. The peak levels are added, band by band, by adders 217-224 and compressibility calculation parts 221-224 generate compressibility signals R1-R4 corresponding to the addition values. Then the musical sound signals WAVE-A and WAVE-B are attenuated, band by band, by filter systems 225 and 226 corresponding to the compressibility signals R1-R4.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電子楽器に関し、特に複
数の楽音を混合して発音したときに、特定の周波数成分
の強調を防ぐことができる電子楽器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic musical instrument, and more particularly to an electronic musical instrument capable of preventing a particular frequency component from being emphasized when a plurality of musical tones are mixed and sounded.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の電子楽器は、演奏者の指示に基づ
いて複数の楽音を同時に発音するだけでなく、複数種類
の楽音信号を加算して、複数の音色を同時に発音するこ
ともできる。この種の技術は例えば、特開平2−173
698号公報等に示されている。
2. Description of the Related Art Recent electronic musical instruments are capable of producing not only a plurality of musical tones at the same time based on a player's instruction but also a plurality of tone signals by adding a plurality of types of musical tone signals. This kind of technology is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-173.
698 and the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】電子楽器などに用いら
れる楽音は、高品位の音質とするために一般に多くの倍
音を含んでいる。これらの楽音を、上記公報にみられる
通り単に加算しただけでは、それぞれの周波数特性のピ
ークが重なる帯域があった場合、その帯域のみが聴感上
強調され過ぎてしまい、聞き苦しい楽音となることがあ
る。この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもの
で、複数の音色の楽音を同時発音する場合であっても、
特定の周波数成分の強調を防ぐことができる電子楽器を
提供することを目的とする。
Musical tones used in electronic musical instruments and the like generally contain many overtones in order to obtain high-quality sound. If these musical tones are simply added as seen in the above publication, if there is a band in which the peaks of the respective frequency characteristics overlap, only that band may be overemphasized for the sense of hearing, resulting in an uncomfortable musical tone. .. The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and even in the case of simultaneously producing musical tones of a plurality of tones,
An object of the present invention is to provide an electronic musical instrument that can prevent emphasis of a specific frequency component.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するために、複数の音色の楽音信号を発生するととも
に、これらの楽音信号を合成する電子楽器において、前
記各楽音信号の重なり合う周波数を検出する重合周波数
検出手段と、前記重合周波数検出手段によって検出され
た周波数に対しては、合成前の各楽音信号または合成後
の楽音信号を減衰させる減衰手段とを具備することを特
徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a musical tone signal of a plurality of tone colors and, in an electronic musical instrument that synthesizes these musical tone signals, sets the overlapping frequencies of the respective musical tone signals. The present invention is characterized by comprising a superposition frequency detecting means for detecting and attenuating means for attenuating each musical tone signal before synthesis or the musical tone signal after synthesis with respect to the frequency detected by the superposition frequency detecting means.

【0005】[0005]

【作用】重合周波数検出手段が各音色について重なり合
う周波数を検出し、この検出結果に従って重なり合う周
波数部分が減衰される。したがって、最終的な合成楽音
信号にあっては、特定の周波数成分の強調を防ぐことが
できる。
The overlapping frequency detecting means detects the overlapping frequencies of the respective timbres, and the overlapping frequency portions are attenuated according to the detection result. Therefore, it is possible to prevent the specific frequency component from being emphasized in the final synthesized tone signal.

【0006】[0006]

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例につ
いて説明する。始めに、本発明の基本動作について説明
を行う。図10の(a)および(b)は、各々合成すべ
き楽音A、Bの振幅周波数特性を示す。従来の電子楽器
ではこれらの楽音A、Bを単純に加算しており、例え
ば、ディジタル領域においては、サンプル値を単に加算
していた。このように楽音A、Bを加算すると、波形の
時間領域において加算が行われるのと同様にして周波数
領域においても加算が行われる。どのような加算が行わ
れるかは、厳密には波形の位相特性まで考慮にいれなけ
ればならない。すなわち、振幅周波数特性のグラフ上で
ピークがあったとしても、位相が180度ずれていれ
ば、振幅は弱めあうことになるからである。しかし、楽
音自体定常的でなく、基本ピッチも時間とともに大きく
変わるので、各振幅周波数特性上でのピークの加算を行
った場合、その帯域の周波数の強調は確率的に補償さ
れ、ほぼ単純加算が行われると考えて良い。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the basic operation of the present invention will be described. 10A and 10B show amplitude frequency characteristics of the musical tones A and B to be synthesized, respectively. In the conventional electronic musical instrument, these musical tones A and B are simply added. For example, in the digital domain, sample values are simply added. When the musical tones A and B are added in this manner, the addition is also performed in the frequency domain in the same manner as in the time domain of the waveform. Strictly speaking, what kind of addition is to be performed must take into consideration the phase characteristics of the waveform. That is, even if there is a peak on the graph of the amplitude frequency characteristic, if the phases are shifted by 180 degrees, the amplitudes will weaken each other. However, since the musical tone itself is not stationary and the basic pitch changes significantly with time, when adding peaks on each amplitude frequency characteristic, the emphasis of the frequency in that band is stochastically compensated and almost simple addition is possible. It can be thought to be done.

【0007】一例としては、図10の(c)に振幅周波
数領域での楽音A,Bの加算の結果を示す。破線で示し
たものが、単純に双方の振幅周波数特性を加算した曲線
である。振幅周波数特性は、位相情報を考慮すれば、図
示の破線のようになるとは限らないが、その全体の形状
は上述のように確率的に保存されていると予想すること
ができる。そして、図10の(c)に示す破線の特性を
見れば、振幅周波数特性の右側のピークにおいて、周波
数特性の強調が起こっていることがわかる。本発明で
は、このピークをその下の実線で示した曲線のように抑
え、特定の周波数帯域が不必要に目立ち過ぎないように
している。
As an example, FIG. 10C shows the result of addition of the musical tones A and B in the amplitude frequency region. What is shown by a broken line is a curve in which both amplitude frequency characteristics are simply added. Considering phase information, the amplitude frequency characteristic does not always look like the broken line in the figure, but it can be expected that the entire shape is stochastically preserved as described above. From the characteristic of the broken line shown in FIG. 10C, it can be seen that the frequency characteristic is emphasized at the peak on the right side of the amplitude frequency characteristic. In the present invention, this peak is suppressed like the curve shown by the solid line below so that a specific frequency band is not unnecessarily conspicuous.

【0008】次に、実施例について説明する。以下に述
べる各実施例は、1押鍵に対し複数の発音を合成して出
力するようにした電子楽器に本発明を利用した例であ
る。図1は、この発明の第1の実施例である電子楽器の
全体構成を示すブロック図である。鍵盤1は演奏に必要
な数の鍵からなり、音高を示すキーコードKC、鍵の操
作速度を示すイニシャルタッチIT等の情報を鍵盤イン
ターフェイス1aを介してバスライン10に出力する。
CPU2は、ROM3内に記憶されているプログラム情
報やデータ情報を基に、楽器全体の動作の制御を行う。
また、この場合の各種のデータ等は、RAM4内に記憶
される。操作パネル5は、演奏者による音色切換などの
操作を検出し、各情報をパネルインターフェイス5a、
バスライン10を介してCPU2に与える。楽音合成部
6は、楽音合成回路Aと楽音合成回路Bの2系統の音源
回路に分かれており、それぞれ操作パネル5によって指
定された音色の楽音を合成する。各楽音合成回路A,B
は、例えば、時分割処理によって16音同時発音可能に
構成されている。混合制御回路7は、楽音合成部6より
与えられる異なった種類の楽音を合成し、その際に、特
定の周波数帯域のみが強調され過ぎないように、周波数
帯域毎の混合比の制御を行うようになっている(詳細は
後述)。サウンドシステム8は、混合制御回路7より出
力される楽音を累算して時分割状態を解除し、D/A変
換器を通してアナログ信号に変換した後に増幅し、スピ
ーカ9より発音する。
Next, examples will be described. Each of the embodiments described below is an example in which the present invention is applied to an electronic musical instrument that synthesizes and outputs a plurality of sounds for one key depression. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an electronic musical instrument which is a first embodiment of the present invention. The keyboard 1 is composed of a number of keys required for performance, and outputs information such as a key code KC indicating a pitch and an initial touch IT indicating a key operation speed to the bus line 10 via the keyboard interface 1a.
The CPU 2 controls the operation of the entire musical instrument based on the program information and data information stored in the ROM 3.
Further, various data and the like in this case are stored in the RAM 4. The operation panel 5 detects operations by the performer such as tone color switching, and outputs various information to the panel interface 5a,
It is given to the CPU 2 via the bus line 10. The tone synthesis section 6 is divided into two tone generator circuits, a tone synthesis circuit A and a tone synthesis circuit B, and synthesizes tones of the tone colors designated by the operation panel 5, respectively. Each tone synthesis circuit A, B
Is configured to be capable of simultaneously producing 16 tones by time division processing. The mixing control circuit 7 synthesizes different types of musical sounds given by the musical sound synthesizer 6, and controls the mixing ratio of each frequency band so that only a specific frequency band is not overemphasized. (Details will be described later). The sound system 8 accumulates the musical tones output from the mixing control circuit 7 to release the time-division state, converts it into an analog signal through a D / A converter, amplifies it, and outputs it from a speaker 9.

【0009】図2は、図1中の混合制御回路7の内部ブ
ロック図である。楽音合成回路Aと楽音合成回路Bの出
力は、それぞれWAVE_A、WAVE_Bとして混合
制御回路7に与えられる。楽音合成回路Aより与えら得
た波形信号WAVE_Aは、フィルタシステム225に
直接与えられるとともに、帯域が異なる一連のバンドパ
スフィルタ群201〜204に与えられる。また、楽音
合成回路Bより与えられた波形信号WAVE_Bは、フ
ィルタシステム226に直接与えられるとともに、バン
ドパスフィルタ群209〜212に与えられる。これら
のフィルタについて図示した記号BPF1〜BPF4は
各々特性を示し、同一記号のものは同一の特性となって
いる。例えば、符号201と209は、共にBPF1の
記号が付されているので、それぞれ同じ周波数特性を有
している。ここで、図11にBPF1〜BPF4までの
フィルタ特性の概形を示す。図2に示す符号205〜2
08は、レベルディテクタであり、各々バンドパスフィ
ルタ201〜204を通過した信号のピークレベル、す
なわちフィルタ通過後の振幅周波数特性の最大値を出力
する。213〜216も上記と同様のレベルディテクタ
であり、各々バンドパスフィルタ209〜212を通過
した信号の振幅周波数特性の最大値を出力する。217
〜220は、各々加算器であり、系列A及びBの各帯域
におけるそれぞれのピークレベルを加算して、圧縮率算
出部221〜224に各々与える。圧縮率算出部221
〜224は、加算器217〜220の出力に応じて、そ
の対応する各帯域の信号をどの程度圧縮して出力すべき
かを示す圧縮率信号R1〜R4を形成し、各系列のフィ
ルタシステム225および226に与える回路である。
FIG. 2 is an internal block diagram of the mixing control circuit 7 in FIG. The outputs of the tone synthesis circuit A and tone synthesis circuit B are given to the mixing control circuit 7 as WAVE_A and WAVE_B, respectively. The waveform signal WAVE_A obtained from the tone synthesis circuit A is directly applied to the filter system 225 and also applied to a series of bandpass filter groups 201 to 204 having different bands. The waveform signal WAVE_B given by the tone synthesis circuit B is given directly to the filter system 226 and also to the bandpass filter groups 209 to 212. Symbols BPF1 to BPF4 shown in these drawings show characteristics, and those having the same symbols have the same characteristics. For example, the reference numerals 201 and 209 are both provided with the symbol BPF1 and therefore have the same frequency characteristics. Here, FIG. 11 shows an outline of the filter characteristics of BPF1 to BPF4. Reference numerals 205 to 2 shown in FIG.
Reference numeral 08 denotes a level detector that outputs the peak level of the signal that has passed through the bandpass filters 201 to 204, that is, the maximum value of the amplitude frequency characteristic after passing through the filter. Reference numerals 213 to 216 are also level detectors similar to the above, and output the maximum values of the amplitude frequency characteristics of the signals that have passed through the bandpass filters 209 to 212, respectively. 217
˜220 are adders, which add the respective peak levels in each band of the series A and B and give them to the compression ratio calculation units 221 to 224, respectively. Compression rate calculation unit 221
To 224 form compression rate signals R1 to R4 that indicate how much the signals in the corresponding bands should be compressed and output according to the outputs of the adders 217 to 220, and filter systems 225 and 225 of each series. It is a circuit to be given to 226.

【0010】ここで、圧縮率算出部221〜224につ
いて説明する。これらは、図3に示すような同一の回路
構成になっている。図3に示す非線形回路301は、ブ
ロック内に示すような入出力特性(横軸が入力信号、縦
軸が出力信号の大きさを示す)を有する。すなわち、入
力が小さい値の時はそのままの値を出力し、入力が大き
くなるにしたがって圧縮した値を出力するようになって
いる。この特性の実現にあたっては、ROMに所定のテ
ーブルを記憶させ、これを読み出して実現しても良い
し、演算によって実現するようにしてもよい。加算器3
02は、非線形回路301の出力信号、すなわち、非線
形特性が付与された入力信号x´と元々の入力値xとの
偏差をとり、圧縮されるべき量(x−x´)を検出す
る。入力値が小さいときは、圧縮量は当然ながら0とな
り、入力値が大きいときは圧縮量が大きくなる。すなわ
ち、入力信号における振幅周波数特性の大きさに応じた
圧縮量が演算される。次に、非線形回路303は、ブロ
ック内に示すような入出力特性(横軸が入力信号、縦軸
が出力信号の大きさを示す)を有する。すなわち、非線
形回路303は、入力信号値xの逆数(1/x)を出力
するようになっている。この値を、乗算器304におい
て前述の圧縮量に対して乗算することによって、入力信
号に対する圧縮率(x−x´)/xを求める。圧縮率算
出部221〜224は、求められた圧縮率を各々圧縮率
信号R1〜R4として出力する。
Here, the compression rate calculators 221 to 224 will be described. These have the same circuit configuration as shown in FIG. The nonlinear circuit 301 shown in FIG. 3 has input / output characteristics (horizontal axis shows input signal, vertical axis shows output signal magnitude) as shown in the block. That is, when the input is a small value, the value is output as it is, and as the input is increased, the compressed value is output. In order to realize this characteristic, a predetermined table may be stored in the ROM and read out, or may be realized by calculation. Adder 3
Reference numeral 02 denotes the output signal of the non-linear circuit 301, that is, the deviation between the non-linear characteristic-added input signal x ′ and the original input value x, and detects the amount to be compressed (x−x ′). When the input value is small, the compression amount is naturally 0, and when the input value is large, the compression amount is large. That is, the compression amount is calculated according to the magnitude of the amplitude frequency characteristic in the input signal. Next, the non-linear circuit 303 has the input / output characteristics shown in the block (the horizontal axis represents the input signal and the vertical axis represents the magnitude of the output signal). That is, the non-linear circuit 303 outputs the inverse number (1 / x) of the input signal value x. By multiplying this value by the above-mentioned compression amount in the multiplier 304, the compression ratio (x−x ′) / x for the input signal is obtained. The compression rate calculation units 221 to 224 output the obtained compression rates as compression rate signals R1 to R4, respectively.

【0011】次に、図2に示すフィルタシステム225
および226は、各圧縮率算出部221〜224から出
力される各帯域に対応した圧縮率信号R1〜R4に基づ
いて、帯域別にフィルタ処理を行う。これらフィルタシ
ステム225および226は、同一の回路構成になって
おり、その構成を図4に示す。図に示すa〜dは各々バ
ンドパスフィルタであり、ブロック中の記号BPF1〜
BPF4は、各々特性を示す。また、図2に示すバンド
パスフィルタ201〜204および209〜212と同
一記号のものは同一の特性を有する。すなわち、同一の
帯域に対応するものは同一の特性を有するように構成さ
れている。各バンドパスフィルタa〜dは、各々圧縮率
信号R1〜R4によって、その周波数域の減衰量が制御
されるようになっている。したがって、フィルタシステ
ム225,226に入力される波形信号は、各バンドパ
スフィルタa〜dを通過する際、圧縮率信号R1〜R4
の各値によって減衰量が制御される。そして、図2に示
す加算器227は、帯域別にフィルタリングされた各信
号を加算し、帯域別に混合率の制御された楽音信号WA
VEを出力する。
Next, the filter system 225 shown in FIG.
And 226 perform filter processing for each band based on the compression ratio signals R1 to R4 corresponding to each band output from each compression ratio calculation unit 221 to 224. These filter systems 225 and 226 have the same circuit configuration, and the configuration is shown in FIG. In the figure, a to d are band pass filters, respectively, and the symbols BPF1 to BPF1 in the block are indicated.
BPF4 shows each characteristic. Further, those having the same symbols as the bandpass filters 201 to 204 and 209 to 212 shown in FIG. 2 have the same characteristics. That is, those corresponding to the same band are configured to have the same characteristics. The band-pass filters a to d are configured such that the amount of attenuation in their frequency range is controlled by the compression rate signals R1 to R4, respectively. Therefore, the waveform signals input to the filter systems 225 and 226 are compressed ratio signals R1 to R4 when passing through the bandpass filters a to d.
The amount of attenuation is controlled by each value of. Then, the adder 227 shown in FIG. 2 adds the signals filtered for each band, and the musical tone signal WA whose mixing ratio is controlled for each band.
Output VE.

【0012】次に、上述した構成によるこの実施例の動
作を説明する。まず、楽音合成回路6a,6bにおいて
発生された2つの音色の楽音は、それぞれバンドパスフ
ィルタ201〜204および209〜212によって各
帯域別に分けられ、レベルディテクタ205〜208お
よび213〜216によってピークレベルが検出され
る。このピークレベルが加算器217〜224によっ
て、2つの音色について各帯域毎に加算され、その加算
値に応じた圧縮率信号R1〜R4が圧縮率算出部221
〜224において作成される。そして、楽音合成回路6
a,6bで発生された楽音信号WAVE_AとWAVE
_Bは、フィルタシステム225および226におい
て、圧縮率信号R1〜R4に応じた帯域毎の減衰を受け
る。すなわち、各周波数帯域毎の振幅周波数特性の値に
応じた減衰を受ける。そして、減衰制御後の各楽音信号
が加算器227において加算されるので、最終出力WA
VEは、特定帯域のみに周波数特性のピークが来てしま
うことの無い信号となる。
Next, the operation of this embodiment having the above-mentioned structure will be described. First, the musical tones of the two tones generated in the musical tone synthesizing circuits 6a and 6b are divided into respective bands by the bandpass filters 201 to 204 and 209 to 212, respectively, and the peak levels are determined by the level detectors 205 to 208 and 213 to 216. To be detected. The peak levels are added by the adders 217 to 224 for each of the two timbres, and the compression rate signals R1 to R4 corresponding to the added values are added to the compression rate calculation unit 221.
~ 224. Then, the tone synthesis circuit 6
tone signals WAVE_A and WAVE generated by a and 6b
_B undergoes band-by-band attenuation in the filter systems 225 and 226 according to the compression ratio signals R1 to R4. That is, it is attenuated according to the value of the amplitude frequency characteristic for each frequency band. Then, since the tone signals after the attenuation control are added in the adder 227, the final output WA
The VE is a signal in which the peak of the frequency characteristic does not come only in the specific band.

【0013】なお、本実施例では、構成を容易に確認可
能とするために、異なる楽音を発生する楽音合成回路6
aと楽音合成回路6bを物理的に別に示したが、それら
を同一回路内で時分割多重化処理によって実現するよう
にしても良く、その他にも共通の回路が多いのでそれら
を時分割多重利用しても良いことはいうまでもない。さ
らに、除算のできる回路がある場合、あるいはソフトウ
エアで本回路を実現する場合は、図3に示す非線形回路
303と乗算回路304を1つの除算回路で実現するよ
うにしても良い。また、楽音合成部中の各楽音合成回路
の楽音合成法は、既存の波形メモリ読出し合成方式や、
周波数変調合成方式などいかなる方式を用いても良く、
更にそれらを混合して用いても良い。さらに、上記第1
の実施例では、帯域の分割数を4としたがもちろんそれ
以上であっても良く、出力すべき楽音の音高に応じて、
BPFの通過域の中心周波数を変更するようにしても良
い。また、図2では各波形を分析してから加算器227
によって合成しているが、合成した後に同様の処理を施
すこともできる。この場合、前述の位相情報も考慮して
合成することができる。また、楽音の加算数も2つに限
らずそれ以上であっても良く、最終楽音に残響効果を付
与するリバーブなどをかけても良い。
In the present embodiment, in order to easily confirm the configuration, the tone synthesis circuit 6 for generating different tones.
Although a and the tone synthesis circuit 6b are physically shown separately, they may be realized by time division multiplexing processing in the same circuit, and since there are many other common circuits, they are time division multiplexed. It goes without saying that you can do it. Further, when there is a circuit that can perform division, or when this circuit is realized by software, the nonlinear circuit 303 and the multiplication circuit 304 shown in FIG. 3 may be realized by one division circuit. Further, the tone synthesis method of each tone synthesis circuit in the tone synthesis section is the same as the existing waveform memory read synthesis method,
Any method such as frequency modulation combining method may be used,
Further, they may be mixed and used. Furthermore, the first
In the embodiment, the number of divisions of the band is set to 4, but it may of course be more than that, and depending on the pitch of the musical tone to be output,
The center frequency of the pass band of the BPF may be changed. In addition, in FIG. 2, the adder 227 is performed after each waveform is analyzed.
However, similar processing can be performed after the combination. In this case, the above-mentioned phase information can be considered and combined. Further, the number of additions of the musical tones is not limited to two, and may be more than two, and reverb for giving a reverberation effect to the final musical tone may be applied.

【0014】次に、この発明の第2の実施例について説
明する。第2の実施例はハードウエア的には前述した第
1の実施例とほとんど同様であるが、一部の回路の構成
および処理方法が以下の点で異なっている。 第1の実施例においては、楽音の混合とピークの重な
りの制御をリアルタイムで行っており、そのためには高
速の演算が必要になる。そこで、第2の実施例において
は、合成すべき楽音からあらかじめフィルタ係数を求め
ておき、フィルタ係数を固定として与えるようにしてい
る。この場合、演算に時間的余裕があるので精度の高い
演算が可能である。 第2の実施例の場合、楽音合成回路として波形メモリ
読出し方式を用いる。ここで、波形メモリ読出し方式に
ついて説明する。図9は、第2の実施例で利用している
波形メモリ読出し方式の動作説明図である。図9の
(a)は波形の読出し状況であり、KON信号に対応し
てアタック波形が読出され、その後はループ波形が繰り
返し読出される状況が示されている。図9の(b)はそ
の時点でのエンベロープの出力である。アタック部の波
形は、振幅の非常に小さいところから大きな処へと急激
に変化することが多いので、エンベロープはあえて制御
せず、アタック波形そのものにエンベロープ付きの波形
データを記憶してある。その後のループ波形読出し部で
は、時間に応じてエンベロープデータが滑らかに減少し
ていき、KOFF信号に応じて減少の度合いが変化す
る。これらのエンベロープ信号の絶対的な大きさが、押
鍵速度やキーコードなどに応じてスケーリングされるこ
とはいうまでもない。上述のように、波形メモリ読出し
方式では、一般に、非定常的な挙動を示す楽音の立ち上
がり部と、定常的な波形を出力する楽音のループ部にそ
れぞれ別の波形を用意しておき、押鍵に応じて立ち上が
り部の波形を出力し、その後、ループ部の波形を繰り返
し読み出しするという構成が取られることが多い。この
場合、楽音を合成する前から実際にどのような周波数特
性の楽音が得られるかを予想することができるので、本
発明の実施の対象としては理想的である。また、一般に
ループ部は波形レベルだけではなく、位相レベルにおい
ても連続してループすることが考えられているので、周
波数特性を分析するときにも有利である。 図1に示す楽音合成部は、異なる発音を行う2つの楽
音合成回路を物理的に並列に設けた例を示しているが、
第2の実施例では、ソフトウエア処理により「単音」と
「重奏」とを切換えられるようにしている。このように
「単音」と「重奏」を切換可能に実施する場合は、楽音
合成部自体を時分割多重方式で実現し、単音発音の場合
はその全てのチャンネルで楽音を合成し、重奏発音の場
合は、全チャンネルを2分割することにより重奏を行う
ようにしている。この方法の場合は、発音チャンネルに
無駄のない電子楽器を構成することができる。 さらに、図1中の混合制御回路7は、第1の実施例と
異なり図8に示す通りとなる。すなわち、単一のフィル
タシステム801は、加算回路eにおいて加算された波
形についてフィルタ処理を行い、また、フィルタ特性は
係数kとキーコードKCによって制御されるようになっ
ている。さらに、図8のフィルタシステム801は、2
つの波形を加算したときのピークの重なりを抑えるため
のフィルタであるから、単一の楽音の場合は不要となっ
てしまうが、この実施例の場合、単音の場合でもフィル
タシステム801を無駄にしないため、音色調整用、あ
るいは効果付与用のフィルタとして利用している。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is almost the same as the first embodiment in terms of hardware, but the configuration and processing method of some circuits are different in the following points. In the first embodiment, the mixing of musical tones and the overlapping of peaks are controlled in real time, which requires high-speed calculation. Therefore, in the second embodiment, the filter coefficient is obtained in advance from the musical sound to be synthesized, and the filter coefficient is given as a fixed value. In this case, since there is a time margin in the calculation, highly accurate calculation can be performed. In the case of the second embodiment, the waveform memory reading method is used as the tone synthesis circuit. Here, the waveform memory reading method will be described. FIG. 9 is an operation explanatory diagram of the waveform memory reading method used in the second embodiment. FIG. 9A shows a waveform reading situation, in which the attack waveform is read in response to the KON signal and thereafter the loop waveform is repeatedly read. FIG. 9B shows the output of the envelope at that time. In many cases, the waveform of the attack portion suddenly changes from a very small amplitude to a large amplitude. Therefore, the envelope is not controlled, and the attack waveform itself stores the envelope-added waveform data. In the subsequent loop waveform reading section, the envelope data smoothly decreases with time, and the degree of decrease changes according to the KOFF signal. It goes without saying that the absolute magnitudes of these envelope signals are scaled according to the key pressing speed, the key code, and the like. As described above, in the waveform memory reading method, generally, different waveforms are prepared for the rising portion of the musical tone that exhibits non-stationary behavior and the loop portion of the musical tone that outputs the steady waveform, and the key depression is performed. In many cases, the waveform of the rising portion is output according to the above, and then the waveform of the loop portion is repeatedly read. In this case, since it is possible to predict what kind of frequency characteristic a musical tone will actually be obtained before synthesizing the musical tone, it is ideal as a target for implementing the present invention. Further, it is generally considered that the loop portion continuously loops not only at the waveform level but also at the phase level, which is advantageous when analyzing the frequency characteristics. The tone synthesis section shown in FIG. 1 shows an example in which two tone synthesis circuits for producing different sounds are physically provided in parallel.
In the second embodiment, "single note" and "duplex" can be switched by software processing. In this way, when the "single note" and "overtone" are switchable, the musical tone synthesizer itself is realized by a time division multiplex system. In the case of single tone pronunciation, the musical tones are synthesized on all the channels, and In this case, a duo is performed by dividing all channels into two. In the case of this method, it is possible to construct an electronic musical instrument having no sound generation channel. Further, the mixing control circuit 7 in FIG. 1 is as shown in FIG. 8 unlike the first embodiment. That is, the single filter system 801 filters the waveforms added in the adder circuit e, and the filter characteristic is controlled by the coefficient k and the key code KC. Furthermore, the filter system 801 of FIG.
Since it is a filter for suppressing the overlap of peaks when two waveforms are added, it becomes unnecessary in the case of a single tone, but in the case of this embodiment, the filter system 801 is not wasted even in the case of a single tone. Therefore, it is used as a filter for tone color adjustment or effect addition.

【0015】次に、この実施例の動作について説明す
る。図5は、CPU2によって実行されるメインプログ
ラムのフローチャートである。まず、ステップS100
においては、以降のプログラムで用いられる各レジスタ
などの初期設定や、楽音合成部などの周辺回路の初期設
定が行われる。次に、ステップS102では、鍵盤イン
ターフェイス1aよりの情報に基づき、キーの走査が行
われる。キーのイベント(キー操作の変化)が検出され
た場合は、ステップS104にて「YES」と判定さ
れ、ステップS106に進む。ステップS104にて、
イベントが検出されなかった場合には、ステップS11
4に進む。ステップS106では、検出された情報に基
づいて鍵のイベントを示す情報キーイベントKEV、音
高を指定する情報キーコードKC、押鍵速度を指定する
情報イニシャルタッチITを、それぞれ設定する。な
お、以下の説明においては、レジスタの名称を記載した
場合、そのレジスタを意味するとともに、必要に応じて
レジスタの内容を指示するものとする。次に、ステップ
S108では、設定された情報キーイベントKEVがK
ONであった場合、ステップS110のKON処理に進
み、KOFFであった場合は、ステップS112のKO
FF処理に進む。ステップS110のKON処理では、
検出された情報に応じて各値を楽音合成部に出力する。
本実施例では、発音時の動作が「単音発音」と「重奏発
音」に分かれているので、KON処理内部ではそれらの
状態に応じて処理を行う。ここで、キーコードKCをフ
ィルタシステム801に出力する。ステップS112の
KOFF処理では、楽音合成部にKOFF信号を出力す
ることにより、対応楽音の発音終了処理を行う。以上、
ステップS102よりステップS112までの処理によ
り、楽音の発生から、楽音の消音までの処理を行う。ス
テップS114では、パネルインターフェイス5aから
の情報により、パネルの走査を行う。パネルのイベント
が存在した場合は、ステップS116にて「YES」と
判断され、ステップS118に進む。ステップS118
では、ステップS114にて検出されたイベントが、音
色関連イベントであるかを判断する。判断結果が「YE
S」であったときは、ステップS120の音色設定処理
に進み、判断結果が「NO」であったときは、ステップ
S122に進み、その他の処理を行う。ステップS12
2のその他処理では、たとえば、楽音に残響効果を付与
するリバーブのON/OFFなど、電子楽器に付属する
その他の装置の制御を行う。以上のように、CPU2は
電源がONされている限り、ステップS102よりステ
ップS122までの処理を繰り返し、楽音の合成を行
う。図6は、図5中のステップS120音色設定処理の
詳細である。ステップS200では、現在パネル上にお
いて重奏が選択されているかによって処理を分岐する。
単音の場合は、ステップS202に進み、ステップS1
14にて検出されたイベントに応じて、第一の音色情報
TC1を設定する。その後、ステップS204に進み、
TC1に応じたフィルタ係数kをフィルタシステム80
1に設定する。
Next, the operation of this embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart of the main program executed by the CPU 2. First, step S100
In, the initial setting of each register and the like used in the subsequent programs and the initial setting of the peripheral circuits such as the musical tone synthesizer are performed. Next, in step S102, the keys are scanned based on the information from the keyboard interface 1a. If a key event (change in key operation) is detected, it is determined as "YES" in step S104, and the process proceeds to step S106. In step S104,
If no event is detected, step S11
Go to 4. In step S106, an information key event KEV indicating a key event, an information key code KC designating a pitch, and an information initial touch IT designating a key pressing speed are set based on the detected information. In the following description, when the name of a register is described, it means that register and, if necessary, indicates the contents of the register. Next, in step S108, the set information key event KEV is K
If it is ON, the process proceeds to KON processing in step S110, and if it is KOFF, KO in step S112.
Proceed to FF processing. In the KON processing in step S110,
Each value is output to the musical sound synthesizer according to the detected information.
In the present embodiment, since the operation at the time of sound generation is divided into "single-tone sound generation" and "overtone sound generation", processing is performed according to these states inside the KON processing. Here, the key code KC is output to the filter system 801. In the KOFF processing of step S112, the KOFF signal is output to the musical sound synthesizing unit to carry out the processing of ending the generation of the corresponding musical sound. that's all,
Through the processing from step S102 to step S112, the processing from the generation of the musical sound to the mute of the musical sound is performed. In step S114, the panel is scanned according to the information from the panel interface 5a. If there is a panel event, it is determined as "YES" in step S116, and the process proceeds to step S118. Step S118
Then, it is determined whether the event detected in step S114 is a timbre-related event. The judgment result is "YE
When it is "S", the process proceeds to the tone color setting process of step S120, and when the determination result is "NO", the process proceeds to step S122 and other processes are performed. Step S12
In the other processing of 2, for example, control of other devices attached to the electronic musical instrument, such as ON / OFF of reverb for giving a reverberation effect to a musical sound, is performed. As described above, the CPU 2 repeats the processing from step S102 to step S122 as long as the power is ON, and synthesizes a musical sound. FIG. 6 shows details of the tone color setting process in step S120 in FIG. In step S200, the processing is branched depending on whether or not a duo is currently selected on the panel.
In the case of a single note, the process proceeds to step S202 and step S1.
The first tone color information TC1 is set according to the event detected in 14. After that, it advances to step S204,
The filter coefficient k corresponding to TC1 is set to the filter system 80.
Set to 1.

【0016】一方、現在重奏が指定されていた場合は、
ステップS200からステップS206に進み、重奏処
理を行う。ここで、図7に、重奏処理の詳細を示す。ま
ず、ステップS300では、ステップS114にて検出
されたイベントに応じて、第1の音色TC1と第2の音
色TC2を設定する。ステップS302では、TC1の
中音域のループ波形の先頭から、所定のサンプル値を取
り出し、さらに窓関数を乗算している。所定のサンプル
値は、後のFFT(高速フーリエ変換)演算に必要なサ
ンプル点数であれば良く、基本的にはサンプル値が多く
なるほど周波数分解能が向上する。窓関数の乗算は、ル
ープ波形が必ずしもFFTの要求するサンプル点数と一
致するとは限らないので、その値に応じたサンプル点数
を切り出すためである。ステップS304では、上記窓
関数の乗算された波形をFFTによって分析する。ステ
ップS306及び、S308は分析の対象がTC2のル
ープ波形になっているところを除けば、ステップS30
2およびS304と同様である。ステップS310で
は、上記得られた2つのFFTの結果より、ピークの重
なる周波数を得る。ここでは、当然ながらピークの大き
く重なる周波数のみを検出する。ステップS312で
は、検出された周波数に谷をもつようなフィルタの基本
的なフィルタ係数を、図8のフィルタシステム801に
与える。ここで、フィルタの谷の特性は、ステップS3
10で検出された除去すべきピークの高さに対応したも
のとする。ここで、基本的なフィルタ係数kを与えると
したのは、波形メモリ読出し方式の音源は、移動フォル
マントとなるので音高が変わった場合上述のフィルタ特
性も、それに応じて変化させなければならないからであ
る。この点については、図8に示すように、フィルタシ
ステム801にキーコードKCを与え、このキーコード
KCに従って音高に応じたフィルタ特性制御を行うよう
にしている。これらの処理を行った後、図6の音色設定
処理に戻る。図8は、図1中の混合制御回路の内部ブロ
ック図である。楽音合成部6より与えられる第1の音色
情報TC1に対応する楽音信号WAVE_Aと第2の音
色情報TC2に対応する楽音信号WAVE_Bは、加算
器によって加算され、フィルタシステム801に与えら
れる。フィルタシステム801には、前述の通り不要な
ピークを減衰させるフィルタ係数が設定されているの
で、フィルタシステム801の出力からは不必要な帯域
の強調が取り除かれた楽音信号WAVEが出力される。
On the other hand, when the duo is currently specified,
Proceeding from step S200 to step S206, the playing process is performed. Here, FIG. 7 shows details of the duo process. First, in step S300, a first tone color TC1 and a second tone color TC2 are set according to the event detected in step S114. In step S302, a predetermined sample value is taken from the beginning of the loop waveform in the midtone range of TC1 and is further multiplied by the window function. The predetermined sample value may be the number of sample points required for the subsequent FFT (Fast Fourier Transform) operation, and basically, the larger the sample value, the higher the frequency resolution. This is because the multiplication of the window function does not necessarily match the loop waveform with the number of sample points required by the FFT, and therefore the number of sample points corresponding to the value is cut out. In step S304, the waveform multiplied by the window function is analyzed by FFT. Steps S306 and S308 are steps S30 except that the object of analysis is the loop waveform of TC2.
2 and S304. In step S310, the frequencies at which the peaks overlap are obtained from the two FFT results obtained above. Here, of course, only the frequencies where the peaks largely overlap are detected. In step S312, the basic filter coefficients of the filter having a trough at the detected frequency are given to the filter system 801 of FIG. Here, the characteristic of the valley of the filter is determined in step S3.
It shall correspond to the height of the peak to be removed detected in 10. Here, the basic filter coefficient k is given because the sound source of the waveform memory reading system has a moving formant, so that when the pitch changes, the above filter characteristics must be changed accordingly. Is. Regarding this point, as shown in FIG. 8, a key code KC is given to the filter system 801, and the filter characteristic control according to the pitch is performed according to this key code KC. After performing these processes, the process returns to the tone color setting process of FIG. FIG. 8 is an internal block diagram of the mixing control circuit in FIG. The tone signal WAVE_A corresponding to the first tone color information TC1 and the tone signal WAVE_B corresponding to the second tone color information TC2 provided by the tone synthesizer 6 are added by the adder and provided to the filter system 801. Since the filter coefficient for attenuating the unnecessary peak is set in the filter system 801, the tone signal WAVE from which the unnecessary band emphasis is removed is output from the output of the filter system 801.

【0017】なお、上記実施例においては、処理を簡単
にするため、中音域のループ波形を参照してフィルタ係
数を決定しているが、代表的な位置のループ波形から複
数のフィルタ係数を得て、再生次の音高に応じてそれら
を補間して異なったフィルタ係数を得るようにしても良
い。また、上記実施例では、時分割に関する処理は特に
述べなかったが、シフトレジスタなどに各値を保存し時
分割で各回路に与え、最終的な楽音出力を累算すること
により、時分割動作させることも可能である。
In the above embodiment, in order to simplify the processing, the filter coefficient is determined by referring to the loop waveform in the middle frequency range. However, a plurality of filter coefficients are obtained from the loop waveform at a typical position. Then, different filter coefficients may be obtained by interpolating them according to the pitch after the reproduction. Further, in the above-mentioned embodiment, although the processing concerning the time division is not particularly mentioned, the time division operation is carried out by storing each value in the shift register or the like and giving it to each circuit by the time division and accumulating the final musical sound output. It is also possible to let.

【0018】さらに、第2の実施例を波形メモリ読出し
方式以外の楽音合成方式に適応する場合、音色選択とと
もに、内部的に対応する複数の楽音を発生して合成し、
ピークの重なり具合を検出してフィルタ係数を求め、そ
の後発音動作を開始するようにしても良い。この場合、
フィルタ係数を求めるためには実際に楽音を発生させる
のと同等の時間を必要とするために、発音動作開始が遅
れてしまうので、内部的に楽音を発生、合成する間は、
波形の演算クロックを上昇させて合成楽音を得るように
しても良い。
Further, when the second embodiment is applied to a tone synthesis system other than the waveform memory reading system, a plurality of internally corresponding tone sounds are generated and synthesized together with the tone color selection.
It is also possible to detect the degree of overlap of peaks to obtain the filter coefficient and then start the sounding operation. in this case,
Since it takes the same time as actually generating a musical tone to obtain the filter coefficient, the start of the sounding operation is delayed, so while internally generating and synthesizing a musical tone,
A synthetic musical tone may be obtained by raising the operation clock of the waveform.

【0019】[0019]

【効果】上記のように本発明によれば、複数の楽音を混
合した場合に、特定の帯域のみが強調され過ぎること無
く楽音を合成することができ、複数種類の楽音を合成す
ることの多い近年の電子楽器において、高品位の合奏音
を得ることができる効果がある。
As described above, according to the present invention, when a plurality of musical tones are mixed, the musical tones can be synthesized without overemphasizing only a specific band, and a plurality of types of musical tones are often synthesized. In the recent electronic musical instruments, there is an effect that a high quality ensemble sound can be obtained.

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

【図1】 この発明の第1の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図2】 同実施例における混合制御回路7の構成を示
すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a mixing control circuit 7 in the embodiment.

【図3】 同実施例における圧縮率算出部221〜22
4の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a diagram showing compression rate calculation units 221 to 22 according to the embodiment.
4 is a block diagram showing the configuration of FIG.

【図4】 同実施例におけるフィルタシステム225,
226の構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a filter system 225 according to the same embodiment.
It is a block diagram which shows the structure of 226.

【図5】 この発明の第2の実施例の動作を示すフロー
チャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the second embodiment of the present invention.

【図6】 同実施例の動作を示すフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the embodiment.

【図7】 同実施例の動作を示すフローチャートであ
る。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the embodiment.

【図8】 同実施例における混合制御回路の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a mixing control circuit in the example.

【図9】 同実施例において用いている波形メモリ読出
し方式の読み出し動作を説明するための説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a read operation of the waveform memory read method used in the embodiment.

【図10】 楽音信号の合成を示す周波数特性図であ
る。
FIG. 10 is a frequency characteristic diagram showing the synthesis of musical tone signals.

【図11】 前述した各実施例で用いられるバンドパス
フィルタの特性を示す特性図である。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing characteristics of the bandpass filter used in each of the above-described embodiments.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

201〜204,209〜212……バンドパスフィル
タ(重合周波数検出手段)、205〜208,213〜
216……レベルディテクタ(重合周波数検出手段)、
217〜220……加算器(重合周波数検出手段)、2
21〜224……圧縮率算出部(重合周波数検出手
段)、225,226……フィルタシステム(減衰手
段)。
201-204, 209-212 ... Band pass filter (stacking frequency detecting means), 205-208, 213-
216 ... Level detector (polymerization frequency detection means),
217-220 ... Adder (polymerization frequency detecting means), 2
21 to 224 ... Compressibility calculating section (overlap frequency detecting means), 225, 226 ... Filter system (attenuating means).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の音色の楽音信号を発生するととも
に、これらの楽音信号を合成する電子楽器において、 前記各楽音信号の重なり合う周波数を検出する重合周波
数検出手段と、 前記重合周波数検出手段によって検出された周波数に対
しては、合成前の各楽音信号または合成後の楽音信号を
減衰させる減衰手段とを具備することを特徴とする電子
楽器。
1. An electronic musical instrument for generating tone signals of a plurality of tones and for synthesizing these tone signals, a superposition frequency detecting means for detecting overlapping frequencies of the respective tone signals, and a superposing frequency detecting means for detecting the superposing frequency. An electronic musical instrument, comprising: attenuating means for attenuating each musical tone signal before synthesis or the musical tone signal after synthesis for the reproduced frequency.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013152297A (en) * 2012-01-24 2013-08-08 Yamaha Corp Musical sound synthesis apparatus and program
JP2016040615A (en) * 2015-10-19 2016-03-24 ヤマハ株式会社 Musical sound synthesizer and program

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