JPH0563799B2 - - Google Patents
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- JPH0563799B2 JPH0563799B2 JP58042410A JP4241083A JPH0563799B2 JP H0563799 B2 JPH0563799 B2 JP H0563799B2 JP 58042410 A JP58042410 A JP 58042410A JP 4241083 A JP4241083 A JP 4241083A JP H0563799 B2 JPH0563799 B2 JP H0563799B2
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Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、複数周期波形を記憶した波形メモ
リを用いて楽音波形発生を行なう装置に関し、電
子楽器等において用いられるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field The present invention relates to a device for generating musical sound waveforms using a waveform memory storing a plurality of periodic waveforms, and is used in electronic musical instruments and the like.
従来技術
連続する複数周期の楽音波形を半導体メモリに
記憶しておき、これを特定のレートで読み出すよ
うにした楽音発生方式は従来から知られている。
このような楽音発生方式においては、元来が多数
周期波形を記憶するものであることによつてメモ
リ容量が膨大になりがちであるが、高次にわたる
多数の倍音成分を含む波形を記憶しようとすると
更に膨大な規模のメモリが要求されていた。その
理由の1つは、多数の倍音成分を合成した波形
は、各倍音レベルの加算によつて、振幅値が大き
くなりがちであり、このため波形振幅値1ワード
当りのビツト数が増加する傾向にあるからであ
る。この場合、1ワード当りのビツト数を減らす
と分解能が下がり、複雑に変化する波形を表現で
きなくなつてしまう。別の理由は、できるだけ高
次の倍音まで含ませるためには、最高次の倍音に
ついてサンプリング定理を満たすようにサンプリ
ング周波数を非常に高くする必要があり、そうす
るとメモリのアドレス数を増大せざるを得ないか
らである。このように、高次にわたる多数の倍音
成分を含む良質な波形を記憶しようとすると、波
形メモリのアドレス数及び1アドレス当りのワー
ド数の両面にわたつてメモリ規模が大きくなつて
しまうという問題があつた。BACKGROUND ART A musical sound generation method in which musical sound waveforms of a plurality of consecutive cycles are stored in a semiconductor memory and read out at a specific rate is conventionally known.
In this type of musical sound generation method, the memory capacity tends to be enormous because it originally stores multiple-period waveforms, but it is difficult to store waveforms that include many harmonic components of higher orders. As a result, an even larger amount of memory was required. One of the reasons for this is that waveforms that synthesize many harmonic components tend to have a large amplitude value due to the addition of each harmonic level, and therefore the number of bits per word of the waveform amplitude value tends to increase. This is because it is in In this case, reducing the number of bits per word lowers the resolution, making it impossible to express complexly changing waveforms. Another reason is that in order to include as many high-order harmonics as possible, the sampling frequency needs to be very high to satisfy the sampling theorem for the highest harmonics, which requires an increase in the number of memory addresses. That's because there isn't. In this way, when attempting to store high-quality waveforms containing many high-order harmonic components, a problem arises in that the memory size increases both in terms of the number of waveform memory addresses and the number of words per address. Ta.
発明の目的
この発明は上述の問題を解決することを目的と
するもので、複数周期波形を記憶した波形メモリ
の規模を節約し、なおかつ高次にわたる多数の倍
音成分を含む良質な楽音波形を発生し得るように
しようとするものである。Purpose of the Invention The present invention aims to solve the above-mentioned problems by saving the size of a waveform memory that stores multi-period waveforms, and generating high-quality musical sound waveforms containing many harmonic components of high order. We are trying to make it possible.
発明の概要
この発明に係る楽音波形発生装置は、時間的に
その波形形状が変化する所望の音色の楽音波形の
特徴に部分的に対応する高調波成分を含む複数周
期波形を記憶した波形メモリと、複数のパラメー
タを用いて、前記所望の音色の楽音波形の残余の
特徴部分に対応する波形信号を発生する波形合成
演算を行なう波形演算手段と、この波形演算手段
に対して、波形発生経過に従つて値が変化する前
記複数のパラメータを供給する手段と、前記波形
メモリの読み出しアドレスを発生すると共にこの
読み出しアドレスに関連した位相情報を前記波形
演算手段に与えるアドレス発生手段と、前記波形
メモリから読み出された波形信号と前記波形演算
手段で発生された波形信号とを合成することによ
り、前記所望の音色の楽音波形に対応する楽音波
形信号を得る手段とを具えたものである。Summary of the Invention A musical sound waveform generator according to the present invention includes a waveform memory that stores a multi-period waveform containing harmonic components that partially correspond to the characteristics of a musical sound waveform of a desired tone whose waveform shape changes over time. , a waveform calculation means for performing a waveform synthesis calculation for generating a waveform signal corresponding to the remaining characteristic portion of the musical sound waveform of the desired timbre using a plurality of parameters; means for supplying the plurality of parameters whose values change; address generating means for generating a read address for the waveform memory and supplying phase information related to the read address to the waveform calculation means; The apparatus further comprises means for obtaining a tone waveform signal corresponding to the tone waveform of the desired tone by combining the read waveform signal and the waveform signal generated by the waveform calculation means.
波形メモリにおいては高調波成分を含んだ複数
周期波形を記憶するので、これにより良質な波形
を極めて簡単に発生することができる。ところ
で、最終的に得られる望みの楽音波形(時間的に
その波形形状が変化する所望の音色の楽音波形)
は、この波形メモリのみによつて得られるのでは
なく、この波形メモリから読み出された波形信号
と波形演算手段で求められた波形信号とを合成す
ることにより得られる。すなわち、波形メモリに
記憶する波形は、時間的にその波形形状が変化す
る所望の音色の楽音波形の特徴に部分的に対応す
る高調波成分を含む複数周期波形であり、該所望
の音色の楽音波形の残余の特徴部分に対応する波
形信号は波形演算手段によつて得られるようにな
つている。従つて、波形メモリには、望みの楽音
波形そのものではなく、それよりも波形データ量
や成分の少ない波形を記憶すればよいことにな
る。従つて、連続的な複数周期波形から成る望み
の楽音波形のデータをすべて完全に記憶する場合
にに比べて、1ワード当りのビツト数を縮減する
ことが可能であり、また、アドレス数を縮減する
ことも可能である。 Since the waveform memory stores a plurality of periodic waveforms including harmonic components, it is possible to generate high-quality waveforms extremely easily. By the way, the desired tone waveform that is finally obtained (the tone waveform of the desired tone whose waveform shape changes over time)
is obtained not only by this waveform memory, but by combining the waveform signal read from this waveform memory and the waveform signal obtained by the waveform calculation means. That is, the waveform stored in the waveform memory is a multi-period waveform containing harmonic components that partially correspond to the characteristics of the musical waveform of the desired tone whose waveform shape changes over time, and the waveform of the musical tone of the desired tone. A waveform signal corresponding to the remaining characteristic portion of the waveform is obtained by the waveform calculation means. Therefore, it is sufficient to store in the waveform memory not the desired tone waveform itself, but a waveform with a smaller amount of waveform data and fewer components. Therefore, it is possible to reduce the number of bits per word, and also to reduce the number of addresses, compared to the case where all the data of a desired musical waveform consisting of a continuous multi-cycle waveform is completely stored. It is also possible to do so.
また、波形演算手段では、波形発生経過に従つ
て値が変化する複数のパラメータを用いて波形合
成演算を行なうので、そこで合成する波形を時間
的に変化させることができる。これにより、時間
的に変化する波形成分の発生は、波形演算手段に
も分担させることができるので、波形メモリの構
成をより一層簡略化することができる。 Further, since the waveform calculation means performs waveform synthesis calculation using a plurality of parameters whose values change according to the progress of waveform generation, the waveform to be synthesized can be changed over time. Thereby, generation of waveform components that change over time can be shared with the waveform calculation means, so that the configuration of the waveform memory can be further simplified.
実施例
以下添付図面を参照してこの発明の一実施例に
つき説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
第1図において、キースイツチ回路10は鍵盤
における各鍵の押鍵、離鍵を検出し、押圧鍵を示
すデータをアドレス発生器11に与える。アドレ
ス発生器11では、押圧鍵の周波数に対応するレ
ートで変化するアドレス信号(瞬時位相情報)を
発生する。アドレス信号は下位アドレスAD1と
上位アドレスAD2とから成り、例えば下位アド
レスAD1は波形1周期内の位相に対応してお
り、上位アドレスAD2は周期数を示している。
波形メモリ12は連続する複数周期波形を記憶し
ており、アドレス発生器11で発生したアドレス
信号AD1,AD2に応じて読み出し回路13に
よつて制御されて該記憶波形を順次読み出す。 In FIG. 1, a key switch circuit 10 detects the depression and release of each key on a keyboard, and provides data indicating the pressed keys to an address generator 11. The address generator 11 generates an address signal (instantaneous phase information) that changes at a rate corresponding to the frequency of the pressed key. The address signal consists of a lower address AD1 and an upper address AD2. For example, the lower address AD1 corresponds to a phase within one cycle of the waveform, and the upper address AD2 indicates the number of cycles.
The waveform memory 12 stores a continuous plurality of periodic waveforms, and is controlled by a readout circuit 13 in response to address signals AD1 and AD2 generated by the address generator 11 to sequentially read out the stored waveforms.
波形演算回路14は、所定の波形合成演算関数
に従つて波形振幅値を算出するものであり、この
演算を、アドレス発生器11から与えられる下位
アドレスAD1のデータを位相情報(演算パラメ
ータの1つ)として用い、パラメータ供給回路1
5から与えられるパラメータデータをその他の演
算パラメータとして用いて、実行する。この演算
関数としては、周波数変調演算あるいは部分音合
成演算あるいは振幅変調演算など任意のものを用
いることができる。パラメータ供給回路15は、
この演算関数に応じたパラメータを供給する。例
えば周波数変調演算の場合は、時間的に変化可能
な変調指数I(t)、振幅係数A(t)、基本波に対する
搬送波ωcと変調波ωnの比、などがパラメータと
して供給され、部分音合成演算の場合は、発生す
べき部分音の次数、振幅係数などがパラメータと
して供給される。図示していないが、音色選択回
路の出力に応じて所定のパラメータあるいは演算
関数を選択するようにすることが可能である。こ
のような演算パラメータの値を変更することによ
つて、合成される波形の形状を変化させることが
できるのはよく知られている。そこで、上位アド
レスAD2を示すデータをパラメータ供給回路1
5に入力し、この上位アドレスAD2の変化に応
じて波形1周期または複数周期毎にパラメータの
値を切換えて演算回路14に供給するとよい。
尚、鍵押圧が持続しているか否かを示すキーオン
信号KONがパラメータ供給回路15に与えられ
るが、これは鍵押圧開始時あるいは離鍵時からの
時間経過に従つてパラメータの値を変化させるた
めに利用される。 The waveform calculation circuit 14 calculates a waveform amplitude value according to a predetermined waveform synthesis calculation function, and performs this calculation by converting the data of the lower address AD1 given from the address generator 11 into phase information (one of the calculation parameters). ), parameter supply circuit 1
Execution is performed using the parameter data given from 5 as other calculation parameters. Any arbitrary function such as frequency modulation calculation, partial tone synthesis calculation, or amplitude modulation calculation can be used as this calculation function. The parameter supply circuit 15 is
Parameters corresponding to this calculation function are supplied. For example, in the case of frequency modulation calculation, the modulation index I(t), the amplitude coefficient A(t), which can change over time, the ratio of the carrier wave ω c to the modulated wave ω n with respect to the fundamental wave, etc. are supplied as parameters, and the partial In the case of sound synthesis calculations, the order, amplitude coefficient, etc. of partials to be generated are supplied as parameters. Although not shown, it is possible to select a predetermined parameter or arithmetic function according to the output of the timbre selection circuit. It is well known that by changing the values of such calculation parameters, the shape of the waveform to be synthesized can be changed. Therefore, data indicating the upper address AD2 is sent to the parameter supply circuit 1.
5, and the value of the parameter may be switched and supplied to the arithmetic circuit 14 for each waveform cycle or multiple cycles in accordance with changes in the upper address AD2.
Note that a key-on signal KON indicating whether or not the key press is sustained is given to the parameter supply circuit 15, but this is because the value of the parameter changes as time elapses from the start of key press or key release. used for.
波形メモリ12から読み出された連続波形信号
と波形演算回路14から発生された波形信号とが
加算器16で加算され、望みの楽音波形信号が合
成される。この楽音波形信号は最終的にサウンド
システム17に与えられる。読み出されたまたは
演算によつて求められた波形信号がデイジタル信
号であれば、適宜の箇所にデイジタル/アナログ
変換器を設けるが、図示は省略する。 The continuous waveform signal read from the waveform memory 12 and the waveform signal generated from the waveform calculation circuit 14 are added by an adder 16 to synthesize a desired musical waveform signal. This musical waveform signal is finally given to the sound system 17. If the waveform signal read out or calculated is a digital signal, a digital/analog converter is provided at an appropriate location, but is not shown.
望みの楽音波形を構成する各成分を波形メモリ
12と波形演算回路14とで分担して発生するわ
けであるが、どのような成分をどちらが分担する
かは任意に定めることができる。一般的には、振
幅値の比較的大きい低次成分を波形演算回路14
で分担し、他の成分を波形メモリ12で分担す
る、あるいは調和成分を波形演算回路14で分担
し、他の成分を波形メモリ12で分担する、等の
仕様にすれば波形メモリ12の1ワード当りのビ
ツト数を大きく減らすことがだき、しかも微妙な
成分は波形メモリ12の記憶によつて正確に表現
することができる。また、波形演算回路14では
下位アドレスAD1の全ビツトを用いて演算を行
ない、高いサンプリングレートで波形合成を行な
うが、波形メモリ12では下位アドレスAD1の
上位複数ビツトだけを用いて読み出しを行ない、
相対的にサンプリングレートを低くして全アドレ
ス数を減らすようにすることも可能である。 The waveform memory 12 and the waveform arithmetic circuit 14 share and generate each component constituting the desired musical sound waveform, but which component is shared can be arbitrarily determined. Generally, the waveform calculation circuit 14 outputs low-order components with relatively large amplitude values.
If the specifications are such that one word of the waveform memory 12 is shared, and other components are shared by the waveform memory 12, or the harmonic component is shared by the waveform calculation circuit 14 and the other components are shared by the waveform memory 12, etc. The number of bits per signal can be greatly reduced, and moreover, delicate components can be accurately represented by storing them in the waveform memory 12. In addition, the waveform calculation circuit 14 performs calculations using all bits of the lower address AD1 and performs waveform synthesis at a high sampling rate, but the waveform memory 12 performs reading using only the upper plurality of bits of the lower address AD1.
It is also possible to reduce the total number of addresses by lowering the sampling rate relatively.
波形メモリ12では、音の立上りから消音に至
るまでの何秒間かにわたる全波形を記憶してもよ
い。また、音の立上りと持続部の連続波形を記憶
し、立上り部は1回読み出し、持続部は繰返し読
み出しを行なうようにしてもよい。その場合、デ
イケイ部の波形は、持続部を繰返し読み出しなが
らデイケイエンベロープを付与する(この点につ
いては図示を省略する)ことにより得るようにす
る。また、立上り部と接続部とデイケイ部の連続
波形を夫々記憶し、立上り部とデイケイ部は1回
読み出しとするが、持続部は繰返し読み出しとす
るようにすることも可能である。また、波形メモ
リ12では各音高または音域毎に個別に連続波形
を記憶してもよい。その場合は、押圧鍵を示すキ
ーコードに従つて所定の連続波形を記憶している
記憶領域を指定し、そこから連続波形を読み出す
ようにする。 The waveform memory 12 may store the entire waveform spanning several seconds from the start of the sound to the end of the sound. Alternatively, continuous waveforms of the rising edge and sustaining portion of the sound may be stored, and the rising portion may be read out once and the sustaining portion may be read out repeatedly. In that case, the waveform of the decay part is obtained by adding a decay envelope while repeatedly reading out the continuation part (this point is omitted from illustration). It is also possible to store the continuous waveforms of the rising part, the connecting part, and the decay part, respectively, so that the rising part and the decay part are read out once, but the sustaining part is read out repeatedly. Further, the waveform memory 12 may store continuous waveforms individually for each pitch or range. In that case, a storage area storing a predetermined continuous waveform is specified according to the key code indicating the pressed key, and the continuous waveform is read from there.
単音電子楽器に限らず複音電子楽器にもこの発
明を適用することができるのは勿論であり、その
場合は、例えばキースイツチ回路10に関連して
発音割当て回路(キーアサイナ)を設け、時分割
的な複数チヤンネルで波形メモリ12の読み出し
及び波形演算回路14における波形演算を行なう
ようにするとよい。 Of course, the present invention can be applied not only to single-tone electronic musical instruments but also to multi-tone electronic musical instruments. It is preferable to read out the waveform memory 12 and perform waveform calculation in the waveform calculation circuit 14 using a plurality of channels.
尚、アドレス発生器11の一例を示すと第2図
のようであり、押圧鍵を示すキーコードKCによ
つて周波数ナンバメモリ18から押圧鍵の周波数
に比例する周波数ナンバFを読み出し、これをア
キユムレータ19で規則的時間間隔でアキユムレ
ートする。アキユムレータ19のモジユロ数は波
形1周期分のアドレス数に対応しており、そのキ
ヤリイ信号を第2のアキユムレータ20でアキユ
ムレートする。こうして、第1のアキユムレータ
19からは下位アドレスAD1、第2アキユムレ
ータ20からは上位アドレスAD2が得られる。 An example of the address generator 11 is shown in FIG. 2, in which a frequency number F proportional to the frequency of the pressed key is read out from the frequency number memory 18 using a key code KC indicating the pressed key, and this is sent to the accumulator. 19 at regular time intervals. The modulus number of the accumulator 19 corresponds to the number of addresses for one cycle of the waveform, and the carry signal is accumulated in the second accumulator 20. In this way, the lower address AD1 is obtained from the first accumulator 19, and the upper address AD2 is obtained from the second accumulator 20.
尚、この発明の変形として、波形メモリ12で
三角波あるいは正弦波等の音源波形を1周期分だ
け記憶し、これを繰返し読み出すようにし、この
音源波形と所望の楽音波形との差分を波形演算回
路14で求めるようにすることも可能である。 As a modification of the present invention, the waveform memory 12 stores one period of a sound source waveform such as a triangular wave or a sine wave, and reads this repeatedly, and calculates the difference between this sound source waveform and a desired musical sound waveform by a waveform calculation circuit. 14 is also possible.
波形メモリ12と波形演算回路14の出力を合
成する手段は加算器16に限らず、乗算器その他
の計算器であつてもよい。 The means for combining the outputs of the waveform memory 12 and the waveform calculation circuit 14 is not limited to the adder 16, but may be a multiplier or other calculator.
発明の効果
以上の通りこの発明によれば、複数周期波形を
メモリに予め記憶して良質の楽音波形を発生しよ
うとする場合において、メモリには望みの楽音波
形の成分の一部から成る連続波形を記憶してお
き、他の成分を演算によつて発生し、演算によつ
て発生した波形とメモリから読み出した連続波形
とを合成することによつて望みの楽音波形を得る
ようにしたので、波形メモリの容量を節約するこ
とができる。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, when it is desired to generate a high-quality tone waveform by storing a plurality of cycle waveforms in advance in a memory, the memory stores a continuous waveform consisting of a part of the components of the desired tone waveform. is stored, other components are generated by calculation, and the desired tone waveform is obtained by combining the waveform generated by calculation and the continuous waveform read from memory. Waveform memory capacity can be saved.
また、波形発生経過に従つて値が変化する複数
のパラメータを用いて波形合成演算を行なうこと
により、時間的に変化する波形成分の発生は、波
形演算手段にも分担させることができ、波形メモ
リの構成をより一層簡略化することができる。 In addition, by performing waveform synthesis calculation using multiple parameters whose values change as the waveform generation progresses, generation of waveform components that change over time can be shared with the waveform calculation means, and the waveform memory The configuration can be further simplified.
第1図はこの発明の一実施例を示すブロツク
図、第2図は第1図のアドレス発生器の一例を示
すブロツク図、である。
10…キースイツチ回路、11…アドレス発生
器、12…波形メモリ、13…読み出し回路、1
4…波形演算回路、15…パラメータ供給回路、
16…加算器、AD1…下位アドレス(波形1周
期内の位相に対応)、AD2…上位アドレス(周
期数に対応)。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing an example of the address generator of FIG. 1. 10... Key switch circuit, 11... Address generator, 12... Waveform memory, 13... Readout circuit, 1
4...Waveform calculation circuit, 15...Parameter supply circuit,
16... Adder, AD1... Lower address (corresponds to the phase within one cycle of the waveform), AD2... Upper address (corresponds to the number of cycles).
Claims (1)
の楽音波形の特徴に部分的に対応する高調波成分
を含む複数周期波形を記憶した波形メモリと、 複数のパラメータを用いて、前記所望の音色の
楽音波形の残余の特徴部分に対応する波形信号を
発生する波形合成演算を行なう波形演算手段と、 この波形演算手段に対して、波形発生経過に従
つて値が変化する前記複数のパラメータを供給す
る手段と、 前記波形メモリの読み出しアドレスを発生する
と共にこの読み出しアドレスに関連した位相情報
を前記波形演算手段に与えるアドレス発生手段
と、 前記波形メモリから読み出された波形信号と前
記波形演算手段で発生された波形信号とを合成す
ることにより、前記所望の音色の楽音波形に対応
する楽音波形信号を得る手段と を具えた楽音波形発生装置。 2 前記パラメータを供給する手段は、前記読み
出しアドレスの上位から所定数のビツトのデータ
に従つてパラメータの値を変更し得るものである
特許請求の範囲第1項記載の楽音波形発生装置。[Claims] 1. Using a waveform memory storing a multi-period waveform containing harmonic components that partially corresponds to the characteristics of a musical waveform of a desired tone whose waveform shape changes over time, and a plurality of parameters. a waveform calculation means for performing a waveform synthesis calculation to generate a waveform signal corresponding to the remaining characteristic portion of the musical sound waveform of the desired timbre, and a value for the waveform calculation means changes as the waveform generation progresses. means for supplying the plurality of parameters; address generation means for generating a read address for the waveform memory and providing phase information related to the read address to the waveform calculation means; and a waveform signal read from the waveform memory. and means for obtaining a musical sound waveform signal corresponding to the musical sound waveform of the desired tone by synthesizing the waveform signal generated by the waveform calculating means. 2. The musical sound waveform generating device according to claim 1, wherein the means for supplying the parameter is capable of changing the value of the parameter according to data of a predetermined number of bits starting from the higher order of the read address.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP58042410A JPS59168493A (en) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | Musical tone waveform generator |
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JP58042410A JPS59168493A (en) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | Musical tone waveform generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS59168493A JPS59168493A (en) | 1984-09-22 |
JPH0563799B2 true JPH0563799B2 (en) | 1993-09-13 |
Family
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Family Applications (1)
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JP58042410A Granted JPS59168493A (en) | 1983-03-16 | 1983-03-16 | Musical tone waveform generator |
Country Status (1)
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1983
- 1983-03-16 JP JP58042410A patent/JPS59168493A/en active Granted
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JPS59168493A (en) | 1984-09-22 |
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