JPH06289877A - Musical sound synthesizing device and musical sound analyzing device - Google Patents

Musical sound synthesizing device and musical sound analyzing device

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Publication number
JPH06289877A
JPH06289877A JP5079306A JP7930693A JPH06289877A JP H06289877 A JPH06289877 A JP H06289877A JP 5079306 A JP5079306 A JP 5079306A JP 7930693 A JP7930693 A JP 7930693A JP H06289877 A JPH06289877 A JP H06289877A
Authority
JP
Japan
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circuit
data
delay
string
musical
Prior art date
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Pending
Application number
JP5079306A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Nakanishi
雅浩 中西
Daisuke Mori
大輔 森
Atsuko Tanaka
温子 田中
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP5079306A priority Critical patent/JPH06289877A/en
Publication of JPH06289877A publication Critical patent/JPH06289877A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide the musical sound synthesizing device which can generate a musical sound faithful to a natural musical sound by simulating the interfering operation between a soundboard and a body, and strings as to a musical sound synthesizing device which has the sounding mechanism of a musical instrument by using an electronic circuit. CONSTITUTION:An equivalent circuit for the strings as a circuit of the circulation system consisting of an adder 302, a subtracter 103, and a delay circuit 303 generates vibration data of the strings corresponding to the vibration of the strings and a filter 101 which simulates the soundboard and body generates synthesized data corresponding to the vibration of the soundboard and body; and a multiplier 102 generates feedback data as the multiplication result obtained by multiplying the synthesized data by a feedback gain and the subtracter 103 in the equivalent circuit for the strings performs subtraction between the vibration data of the strings and the feedback data and inputs the subtraction result to a delay circuit 303 to simulate the interfering operation between the soundboard and body, and the strings with the simple circuit constitution, thereby obtaining the musical sound faithful to musical instrument sounds of a piano, a violin, etc.

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、アコースティック楽器
の物理構造をディジタル電子回路で近似した楽音合成装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a musical tone synthesizer in which the physical structure of an acoustic musical instrument is approximated by a digital electronic circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年ディジタル技術の進歩により、電子
ピアノやシンセサイザのようなディジタル電子回路を応
用した楽音合成装置が数多く開発されている。その中に
おいてアコースティック楽器の発音機構を解析し、これ
をディジタル電子回路に置き換えて実現した楽音合成装
置が提案されている(例えば特開平3−174593号
公報「楽音合成装置」)。前記特許公報では、ピアノ,
バイオリン,ギターのような弦楽器の発音機構を複数の
遅延回路や減算器などで実現した楽音合成装置が開示さ
れている。
2. Description of the Related Art In recent years, due to the progress of digital technology, many musical tone synthesizers have been developed which apply digital electronic circuits such as electronic pianos and synthesizers. Among them, there has been proposed a musical tone synthesizing device which is realized by analyzing a sounding mechanism of an acoustic musical instrument and replacing it with a digital electronic circuit (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-174593, "Musical tone synthesizing device"). In the patent publication, a piano,
A tone synthesizer is disclosed in which the sounding mechanism of a stringed instrument such as a violin or a guitar is realized by a plurality of delay circuits and subtractors.

【0003】以下図面を参照しながら、上述したような
楽音合成装置について説明する。図19はピアノやバイ
オリンなどの弦楽器の弦の発音機構を表わす模式図であ
る。
The above-described musical tone synthesizer will be described below with reference to the drawings. FIG. 19 is a schematic diagram showing a sounding mechanism of strings of a stringed instrument such as a piano or a violin.

【0004】図19において、弦はA点およびC点にて
支持されている。弦をたたく、あるいはこする等の演奏
操作によりB点に駆動入力が入力され、破線矢印で示し
た方向に駆動入力が伝搬していく。A点およびB点にお
いては伝搬してきた波形が反射(反転)され再びB点の
方向に戻る。この動作を繰り返し行うことにより弦の振
動が生じることになる。
In FIG. 19, the string is supported at points A and C. The drive input is input to the point B by a performance operation such as striking or rubbing the strings, and the drive input propagates in the direction indicated by the dashed arrow. At points A and B, the propagated waveform is reflected (inverted) and returns to the direction of point B again. By repeating this operation, the string vibrates.

【0005】図20は従来の楽音合成装置のブロック図
を示すものである。なお、図20に示すブロック図は図
19に示す弦楽器の弦の発音機構を各種回路素子を用い
てシミュレートしたものである。
FIG. 20 is a block diagram of a conventional musical sound synthesizer. The block diagram shown in FIG. 20 is a simulation of the sounding mechanism of the strings of the stringed instrument shown in FIG. 19 using various circuit elements.

【0006】図20において、2001は波形メモリ2
002に対するアドレスを発生し波形メモリ2002内
部に記憶された駆動データの読み出しを行うアドレス発
生部、2002は駆動データ(例えばピアノにおけるハ
ンマーが弦をたたくときに弦に与えられる力に相当)を
記憶した波形メモリ、2003は減算器2006の減算
結果を所定時間遅延させる遅延回路、2004は減算器
2005の減算結果を所定時間遅延させる遅延回路、2
005は駆動データDと遅延回路2003から出力され
たデータとの減算を行う減算器、2006は駆動データ
Dと遅延回路2004から出力されたデータとの減算を
行う減算器、2007は遅延回路2003の遅延動作を
制御する遅延制御回路、2008は遅延回路2004の
遅延動作を制御する遅延制御回路、2009は遅延回路
2003,2004の遅延時間に相当する遅延量データ
M1,M2をそれぞれ遅延制御回路2007,2008
へ指示する遅延量指示回路、2010はピアノの響板な
どの共鳴器をシミュレートしたフィルタである。
In FIG. 20, reference numeral 2001 denotes the waveform memory 2
An address generation unit that generates an address for 002 and reads the drive data stored in the waveform memory 2002. 2002 stores drive data (e.g., a force applied to a string when a hammer in a piano strikes the string). Waveform memory, 2003 is a delay circuit that delays the subtraction result of the subtractor 2006 by a predetermined time, 2004 is a delay circuit that delays the subtraction result of the subtractor 2005 by a predetermined time, 2
Reference numeral 005 is a subtractor for subtracting the drive data D from the data output from the delay circuit 2003, 2006 is a subtractor for subtracting the drive data D from the data output from the delay circuit 2004, and 2007 is a delay circuit 2003. A delay control circuit for controlling the delay operation, 2008 is a delay control circuit for controlling the delay operation of the delay circuit 2004, and 2009 is delay control circuits 2007, respectively for delay amount data M1, M2 corresponding to the delay time of the delay circuits 2003, 2004. 2008
A delay amount instruction circuit for instructing to, and 2010 is a filter simulating a resonator such as a piano soundboard.

【0007】図21はアドレス発生回路2001の回路
図を示すものである。図21において、2101は音程
指示データfを波形メモリ2002に対するアドレスの
ステップ幅△STDに変換するテーブル、2102はテ
ーブル2101が出力したステップ幅△STDとレジス
タ2103に一時記憶された前回のアドレス値との加算
を行う加算器、2103は加算器2102の加算結果で
あるアドレス値を一時記憶するレジスタ、2104は加
算器2102の加算結果であるアドレス値に対して値1
または値0を加算する加算器である。なお、加算器21
04において値0が加算された場合のアドレス値をAD
R1、値1が加算された場合のアドレス値をADR2と
する。テーブル2101は音程指示データfをアドレス
として(数1)に基づきステップ幅△STDを決定する
ものである。ここでテーブルに関する補足を行うが、以
後各実施例において各種数式に基づくテーブルがでてく
る。これらのテーブルはテーブルに入力される変数(音
程指示データfなど)をアドレスとしてテーブルから出
力されるべき変数の値を読み出すものであり、あらかじ
め各数式の関係式に基づく特性カーブがメモリに記憶さ
れたものであるとする。さて、メモリ2201(図22
参照)に記憶された駆動データDは合成データの周波数
が100Hzの時に対応するサンプルデータであるもの
とする。従って合成データとして200Hzの音程にす
る場合は、1ポイントの読みとばし(△STD=2)に
よって駆動データをメモリ2201から読み出すことと
なる。
FIG. 21 shows a circuit diagram of the address generation circuit 2001. In FIG. 21, reference numeral 2101 is a table for converting the pitch instruction data f into the step width ΔSTD of the address for the waveform memory 2002, and 2102 is the step width ΔSTD output from the table 2101 and the previous address value temporarily stored in the register 2103. 2103 is a register for temporarily storing an address value which is the addition result of the adder 2102, and 2104 is a value 1 for the address value which is the addition result of the adder 2102.
Alternatively, it is an adder that adds the value 0. The adder 21
The address value when the value 0 is added in 04 is AD
The address value when R1 and the value 1 are added is ADR2. The table 2101 determines the step width ΔSTD based on (Equation 1) using the pitch instruction data f as an address. Here, a supplementary description will be given regarding the table, and thereafter, a table based on various mathematical formulas will appear in each embodiment. These tables are for reading out the values of the variables to be output from the table by using the variables (pitch indication data f, etc.) input to the tables as addresses, and the characteristic curves based on the relational expressions of the respective mathematical expressions are stored in the memory in advance. It is supposed to be Now, the memory 2201 (see FIG. 22)
It is assumed that the drive data D stored in the reference data is sample data corresponding to the frequency of the composite data of 100 Hz. Therefore, when the pitch of 200 Hz is used as the synthetic data, the driving data is read from the memory 2201 by skipping one point (ΔSTD = 2).

【0008】[0008]

【数1】 [Equation 1]

【0009】図22は波形メモリ2002の回路図を示
すものである。図22において、2201は駆動データ
Dを記憶したメモリ、2202はメモリ2201から読
み出された駆動データ(ADR1に対応)を保持するラ
ッチ、2203はメモリ2201から読み出された駆動
データ(ADR2に対応)を保持するラッチ、2204
は値1からアドレス値ADR1の小数部分を減算する減
算器、2205はラッチ2202が保持している駆動デ
ータと減算器2204の減算結果との乗算を行う乗算
器、2206はラッチ2203が保持している駆動デー
タとアドレス値の小数部分との乗算を行う乗算器、22
07は乗算器2205,2206の乗算結果どうしの加
算を行う加算器である。
FIG. 22 is a circuit diagram of the waveform memory 2002. In FIG. 22, 2201 is a memory for storing drive data D, 2202 is a latch for holding drive data (corresponding to ADR1) read from the memory 2201, 2203 is drive data (corresponding to ADR2) read from the memory 2201. ) Holding a latch, 2204
Is a subtracter for subtracting the fractional part of the address value ADR1 from the value 1, 2205 is a multiplier for multiplying the drive data held by the latch 2202 and the subtraction result of the subtractor 2204, 2206 is held by the latch 2203 A multiplier for multiplying the driving data present and the fractional part of the address value, 22
An adder 07 adds the multiplication results of the multipliers 2205 and 2206.

【0010】以上の処理はADR1及びADR2に対応
した駆動データの線形補間演算を行うもので、補間演算
結果が駆動データDとして図20の減算器2005,2
006に送出される。
The above processing is for performing linear interpolation calculation of the drive data corresponding to ADR1 and ADR2, and the interpolation calculation result is the drive data D as the subtractors 2005, 2 in FIG.
006.

【0011】図23は遅延回路2003及び2004の
回路図を示すものである。図23において、2301は
入力されたデータを一時記憶するメモリ(リングメモリ
形式)、2302はメモリ2301から読み出されたデ
ータと乗算器2306の乗算結果との減算を行う減算
器、2303は減算器2302の減算結果を1サンプリ
ング時間Ts分遅延させる遅延器、2304は遅延器2
303から読み出されたデータと乗算器2305の乗算
結果とを加算する加算器、2305はメモリ2301か
ら読み出されたデータと図20の遅延制御回路200
7,2008が指示したフィルタ係数Cとの乗算を行う
乗算器、2306は加算器2304の加算結果と図20
の遅延制御回路2007,2008が指示したフィルタ
係数Cとの乗算を行う乗算器である。なお、図23にお
いて、メモリ2301は入力されたデータを1サンプリ
ング時間単位でM1段またはM2段遅延させる遅延器と
して作用するものである。また、メモリ2301を除く
回路をオールパスフィルタ2307とする。オールパス
フィルタ2307はメモリ2301から読み出されたデ
ータに対して1サンプリング時間Ts内の微小時間分、
遅延させる遅延器として作用する。
FIG. 23 is a circuit diagram of the delay circuits 2003 and 2004. In FIG. 23, reference numeral 2301 is a memory (ring memory format) for temporarily storing input data, 2302 is a subtracter that subtracts the data read from the memory 2301 and the multiplication result of the multiplier 2306, and 2303 is a subtractor. A delay device for delaying the subtraction result of 2302 by one sampling time Ts, 2304 is a delay device 2
An adder 2305 for adding the data read from 303 and the multiplication result of the multiplier 2305 to the data read from the memory 2301 and the delay control circuit 200 of FIG.
20, the multiplier 2306 performs multiplication with the filter coefficient C designated by 7, 2008, and the addition result of the adder 2304 and FIG.
The delay control circuits 2007 and 2008 are multipliers that perform multiplication with the filter coefficient C. Note that in FIG. 23, the memory 2301 functions as a delay device that delays input data by M1 stages or M2 stages in units of one sampling time. The circuit excluding the memory 2301 is an all-pass filter 2307. The all-pass filter 2307 is for a minute time within one sampling time Ts for the data read from the memory 2301,
Acts as a delay device to delay.

【0012】図24は遅延量指示回路2009の回路図
を示すものである。図24において、2401は音程指
示データfに基づき、図20の遅延回路2003,20
04及び減算器2005,2006で構成されるループ
全体の遅延段数M(遅延時間をサンプリング時間Tsで
除算したもの)を決定するテーブル、2403は遅延段
数Mと駆動位置データdとの乗算を行い乗算結果を遅延
量データM1として図20の遅延制御回路2007に送
出する乗算器、2404は遅延段数Mと減算器2402
の減算結果(1−d)との乗算を行い乗算結果を遅延量
データM2として図20の遅延制御回路2008に送出
する乗算器である。なお、駆動位置データdとは図19
における弦の全体長AC間に対するAB間の比率に相当
し、弦の中央を駆動した場合は駆動位置データdの値は
0.5となる。テーブル2401は音程指示データfを
アドレスとして(数2)に基づき遅延段数Mを読み出す
ものである。
FIG. 24 is a circuit diagram of the delay amount instruction circuit 2009. In FIG. 24, reference numeral 2401 denotes delay circuits 2003 and 20 of FIG.
04 and subtractors 2005 and 2006, a table for determining the number M of delay stages (the delay time divided by the sampling time Ts) of the entire loop, and 2403 multiplies the number of delay stages M by the driving position data d to perform multiplication. A multiplier 2404 for sending the result as delay amount data M1 to the delay control circuit 2007 of FIG. 20 is a delay stage number M and a subtractor 2402.
20 is a multiplier that multiplies with the subtraction result (1-d) of and outputs the multiplication result as delay amount data M2 to the delay control circuit 2008 of FIG. The drive position data d is shown in FIG.
This corresponds to the ratio of AB to the total length AC of the string at, and the value of the driving position data d is 0.5 when the center of the string is driven. The table 2401 is for reading the number of delay stages M based on (Equation 2) using the pitch instruction data f as an address.

【0013】[0013]

【数2】 [Equation 2]

【0014】図25は遅延制御回路2007,2008
の回路図を示すものである。図25において、2501
は鍵盤などの押鍵により発生した発音開始フラグkon
によりリセットされるとともに、その後システムクロッ
クSCKの発生タイミング(サンプリング時間Tsの間
隔で発生)で書き込みアドレスのインクリメント動作を
行うカウンタ、2502は図23のメモリ2301の全
体語長MAX_ADR(例えば2048段とする)と遅
延量データM1またはM2の整数部分int(M1),
int(M2)との減算を行う減算器、2503は書き
込みアドレスと減算器2502の減算結果との加算を行
い加算結果を読出しアドレスとして遅延回路2003,
2004に送出する加算器、2504は遅延量データM
1またはM2の小数部分frac(M1),frac
(M2)に基づき、図23に示す遅延回路2003,2
004のフィルタ係数C1またはC2の値を決定するテ
ーブルである。なお、テーブル2504はfrac(M
1),frac(M2)をアドレスとして(数3)に基
づきフィルタ係数C1,C2を読み出すものである。
FIG. 25 shows delay control circuits 2007 and 2008.
2 is a circuit diagram of FIG. In FIG. 25, 2501
Is a pronunciation start flag kon generated by pressing a key such as a keyboard.
23. The counter 2502 is reset by, and then increments the write address at the generation timing of the system clock SCK (generated at the interval of the sampling time Ts), and 2502 is the entire word length MAX_ADR of the memory 2301 in FIG. 23 (for example, 2048 steps). ) And the integer part int (M1) of the delay amount data M1 or M2,
A subtracter 2503 that performs a subtraction with int (M2) adds a write address and a subtraction result of the subtractor 2502 and uses the addition result as a read address to delay circuit 2003.
An adder for sending to 2004, 2504 for delay amount data M
Fractional part frac (M1), frac of 1 or M2
Based on (M2), the delay circuits 2003 and 2 shown in FIG.
It is a table which determines the value of the filter coefficient C1 or C2 of 004. It should be noted that the table 2504 is the frac (M
1) and frac (M2) are used as addresses to read the filter coefficients C1 and C2 based on (Equation 3).

【0015】[0015]

【数3】 [Equation 3]

【0016】以上のように構成された楽音合成装置につ
いて以下その動作について説明する。
The operation of the musical sound synthesizer configured as described above will be described below.

【0017】まず図20において、鍵盤などの押鍵によ
り発音開始フラグkonが発生する。このタイミングで
アドレス発生回路2001が波形メモリ2002内のメ
モリ2201のアドレッシングを開始する。アドレスの
ステップ幅△STDはテーブル2101が(数1)を実
行することにより決定される。このステップ幅△STD
を加算器2102とレジスタ2103によって累算さ
れ、更に、加算器2104により累算結果に値0を加算
することによりアドレスADR1が、また、累算結果に
値1を加算することによりADR2が決定される。アド
レスADR1,ADR2は波形メモリ2002(メモリ
2201)に送出され、それぞれのアドレスの整数部分
の値に相当する番地に記憶された駆動データD1,D2
が読み出される。そして、アドレスADR1の小数部分
の値frac(ADR1)に基づき、(数4)に示す補
間演算が図22のメモリ2201を除く回路によって実
行され駆動データDが決定される。
First, in FIG. 20, a tone generation start flag kon is generated by pressing a key such as a keyboard. At this timing, the address generation circuit 2001 starts addressing of the memory 2201 in the waveform memory 2002. The address step width ΔSTD is determined by the table 2101 executing (Equation 1). This step width △ STD
Are added up by the adder 2102 and the register 2103, and the address ADR1 is determined by adding the value 0 to the accumulation result by the adder 2104, and ADR2 is determined by adding the value 1 to the accumulation result. It The addresses ADR1 and ADR2 are sent to the waveform memory 2002 (memory 2201), and the drive data D1 and D2 stored at the addresses corresponding to the values of the integer part of each address.
Is read. Then, based on the fractional value frac (ADR1) of the address ADR1, the interpolation operation shown in (Equation 4) is executed by the circuit excluding the memory 2201 in FIG. 22 to determine the drive data D.

【0018】[0018]

【数4】 [Equation 4]

【0019】駆動データDは減算器2005,2006
に入力され、遅延回路2003,2004及び減算器2
005,2006で構成されるループ状の回路を循環す
ることにより弦の振動に相当するデータが生成されてい
く。そして、このデータはフィルタ2010に送出さ
れ、例えばピアノの響板などの共鳴器の特性に近いフィ
ルタリング処理がなされることにより合成データが得ら
れる。なお、この循環動作は図19に示した弦の振動動
作に対応しており、B点からA点に伝搬する経路は図2
0において、減算器2006から遅延回路2003を介
して減算器2005への経路に相当し、B点からC点に
伝搬する経路は、減算器2005から遅延回路2004
を介して減算器2006への経路に相当する。さて、別
の従来の楽音合成装置(特開平4−96000号公報)
によると、図20に示す楽音合成装置のディレイルー
プ、即ち遅延回路2003,2004,減算器200
5,2006で構成される循環系の回路中に位相シフタ
(オールパスフィルタ)を挿入し、この位相シフタのフ
ィルタ係数を制御することによって楽音データの非調和
倍音成分を制御できる楽音合成装置が開示されている。
この楽音合成装置によると位相シフタの位相シフト量
(位相遅れ時間)が高い周波数ほど大きいという特性を
利用し、特にピアノのなどの硬い弦による振動といった
剛体中の振動の伝搬をより忠実に実現し、金属的な合成
音を得ることができる。
The driving data D is subtracted from the subtractors 2005 and 2006.
Is input to the delay circuits 2003 and 2004 and the subtractor 2
Data corresponding to the vibration of the string is generated by circulating the loop circuit composed of 005 and 2006. Then, this data is sent to the filter 2010 and subjected to filtering processing close to the characteristics of a resonator such as a piano soundboard to obtain synthetic data. Note that this circulation operation corresponds to the vibration operation of the strings shown in FIG. 19, and the path propagated from point B to point A is shown in FIG.
0 corresponds to the path from the subtractor 2006 to the subtractor 2005 via the delay circuit 2003, and the path propagating from the point B to the point C is from the subtractor 2005 to the delay circuit 2004.
Corresponds to the path to the subtractor 2006 via. Now, another conventional tone synthesizer (Japanese Patent Laid-Open No. 4-96000).
According to this, the delay loop of the tone synthesizer shown in FIG.
Disclosed is a tone synthesizer capable of controlling a nonharmonic overtone component of tone data by inserting a phase shifter (all-pass filter) in a circuit of a circulation system constituted by 5, 2006 and controlling the filter coefficient of this phase shifter. ing.
This tone synthesizer utilizes the characteristic that the phase shift amount (phase delay time) of the phase shifter increases as the frequency increases, making it possible to more faithfully realize vibration propagation in a rigid body such as vibration caused by a hard string such as a piano. , It is possible to obtain a metallic synthetic sound.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、ピアノの響板やバイオリンの胴と、弦と
の干渉動作まではシミュレートすることができないた
め、より原音に忠実な合成データを得ることができなか
った。また、位相シフタの位相シフト量を制御したとき
に音程(基本周波数成分の位相シフト量)までも変化し
てしまうという問題点を有していた。また、波形メモリ
2002内のメモリ2201に記憶する駆動データの値
をどのようにして求めるか開示されていないので、原音
に忠実な合成データを得ることができなかった。
However, with the above configuration, it is not possible to simulate the interference operation between the soundboard of the piano or the body of the violin and the strings, so that synthetic data more faithful to the original sound can be obtained. I couldn't get it. In addition, when the phase shift amount of the phase shifter is controlled, the pitch (the phase shift amount of the fundamental frequency component) also changes. Further, since it is not disclosed how to obtain the value of the drive data stored in the memory 2201 in the waveform memory 2002, it is not possible to obtain the synthetic data faithful to the original sound.

【0021】本発明は上記問題点に鑑み、響板や胴と、
弦との干渉動作までシミュレートし原音に忠実な合成デ
ータを得ることができる楽音合成装置を提供することを
目的とするものである。
In view of the above problems, the present invention provides a soundboard and a body,
It is an object of the present invention to provide a musical tone synthesizer capable of simulating an interference operation with a string and obtaining synthetic data faithful to an original sound.

【0022】また、音程を変化させずに合成音の非調和
倍音成分を制御することのできる楽音合成装置を提供す
ることを目的とするものである。
Another object of the present invention is to provide a musical tone synthesizer capable of controlling anharmonic overtone components of a synthetic tone without changing the pitch.

【0023】また、駆動データの値をピアノやバイオリ
ンなどのアコースティック楽器の原音から抽出する楽音
分析装置を提供することを目的とするものである。
It is another object of the present invention to provide a musical sound analysis device for extracting the value of drive data from the original sound of an acoustic musical instrument such as a piano or a violin.

【0024】また、駆動データの値をピアノやバイオリ
ンなどのアコースティック楽器の原音から抽出する分析
装置と駆動データを用いた楽音合成装置を組み合わせる
ことにより、原音に忠実な合成データを得ることができ
る楽音分析合成装置を提供することを目的とするもので
ある。
Further, by combining an analysis device for extracting the value of the driving data from the original sound of an acoustic musical instrument such as a piano or a violin and a musical sound synthesizing device using the driving data, it is possible to obtain synthetic data faithful to the original sound. It is intended to provide an analysis and synthesis apparatus.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の楽音合成装置は、弦の等価回路であるディ
レイループと、響板あるいは胴の等価回路であるディジ
タルフィルタと、ディレイループ中に挿入された減算器
を備えたものである。
In order to achieve this object, the tone synthesizer of the present invention comprises a delay loop which is an equivalent circuit of strings, a digital filter which is an equivalent circuit of a soundboard or a body, and a delay loop. It has a subtractor inserted in it.

【0026】また、本発明の楽音合成装置は、弦の等価
回路であるディレイループと、そのディレイループ内に
挿入された位相シフタと、位相シフタの位相シフト量を
制御する位相シフト制御回路と、位相シフタの位相シフ
ト量に応じてディレイループの遅延時間長を制御する遅
延量制御回路を備えたものである。
The tone synthesizer of the present invention further comprises a delay loop which is an equivalent circuit of strings, a phase shifter inserted in the delay loop, and a phase shift control circuit for controlling the amount of phase shift of the phase shifter. A delay amount control circuit for controlling the delay time length of the delay loop according to the phase shift amount of the phase shifter is provided.

【0027】また、本発明の楽音分析装置は、楽器の発
音機構をシミュレートした楽音合成装置の逆伝達特性を
有し、原音から駆動データを抽出する駆動データ抽出回
路と、楽音合成装置の合成に用いられるパラメータの値
を実際の楽器の演奏や原音から求め駆動データ抽出回路
に設定するパラメータ検出装置を備えたものである。
Further, the musical tone analyzing apparatus of the present invention has the reverse transfer characteristic of the musical tone synthesizing apparatus simulating the sounding mechanism of the musical instrument, the driving data extracting circuit for extracting the driving data from the original sound, and the synthesizing of the musical tone synthesizing apparatus. The parameter detection device for determining the value of the parameter used in the above from the actual performance of the musical instrument or the original sound and setting it in the drive data extraction circuit is provided.

【0028】また、本発明の楽音分析合成装置は、前記
楽音分析装置と楽器の発音機構をシミュレートした楽音
合成装置と楽音分析装置が抽出した駆動データを楽音合
成装置に転送する転送回路を備えたものである。
Further, the musical tone analyzing / synthesizing apparatus of the present invention comprises the musical tone analyzing apparatus, a musical tone synthesizing apparatus simulating a sounding mechanism of a musical instrument, and a transfer circuit for transferring drive data extracted by the musical tone analyzing apparatus to the musical tone synthesizing apparatus. It is a thing.

【0029】[0029]

【作用】上記した構成により、弦の等価回路であるディ
レイループが出力した弦の振動に相当するデータに基づ
き、響板あるいは胴の等価回路であるディジタルフィル
タが響板あるいは胴の振動に相当する合成データを生成
し、更に減算器が振動データと合成データとの減算を行
い減算結果をディレイループにフィードバックさせるこ
とにより、響板や胴と弦との干渉動作までシミュレート
する。
With the above structure, the digital filter, which is the equivalent circuit of the soundboard or the body, corresponds to the vibration of the soundboard or the body, based on the data corresponding to the vibration of the string output by the delay loop, which is the equivalent circuit of the string. The synthetic data is generated, the subtractor subtracts the vibration data from the synthetic data, and the subtraction result is fed back to the delay loop, thereby simulating the interference action between the soundboard and the body and the strings.

【0030】また、位相シフト制御回路が位相シフタの
位相シフトを制御した際、遅延量制御回路が基本周波数
の位相シフト量を検出し、そのシフト量に応じた遅延時
間をディレイループの遅延時間長から減算し補正したも
のを新たなディレイループの遅延時間として制御する。
Further, when the phase shift control circuit controls the phase shift of the phase shifter, the delay amount control circuit detects the phase shift amount of the fundamental frequency, and the delay time corresponding to the detected shift amount is set to the delay time length of the delay loop. The value corrected by subtracting from is controlled as the delay time of the new delay loop.

【0031】また、パラメータ検出装置が、実際の楽器
の演奏や原音から合成に用いるパラメータ値を求め、こ
のパラメータ値と楽器の原音に基づき、駆動データ抽出
回路が駆動データを抽出する。
Further, the parameter detection device obtains a parameter value used for synthesis from the actual performance of the musical instrument or the original sound, and the drive data extraction circuit extracts the drive data based on the parameter value and the original sound of the musical instrument.

【0032】また、楽音分析装置が抽出した駆動データ
を転送回路が楽音合成装置に転送し、この駆動データを
用いた合成データを発生させる。
Further, the transfer circuit transfers the driving data extracted by the musical tone analyzing apparatus to the musical tone synthesizing apparatus to generate synthetic data using this driving data.

【0033】[0033]

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0034】図1は本発明の第1の実施例における楽音
合成装置の構成を示すブロック図である。図1におい
て、101は響板や胴の等価回路に相当するフィルタ、
102はフィルタ101が出力する合成データに帰還ゲ
インKを乗算する乗算器、103は減算器2005の減
算結果と乗算器102の乗算結果との減算を行う減算器
である。その他の構成要素は図20に示す従来の楽音合
成装置と同様である。
FIG. 1 is a block diagram showing the arrangement of a musical sound synthesizer according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 101 is a filter corresponding to an equivalent circuit of a soundboard or a body,
Reference numeral 102 denotes a multiplier that multiplies the combined data output from the filter 101 by the feedback gain K, and 103 denotes a subtractor that subtracts the subtraction result of the subtractor 2005 and the multiplication result of the multiplier 102. The other components are the same as those of the conventional tone synthesizer shown in FIG.

【0035】図2(A)はフィルタ101の回路図であ
る。図2(A)において、201は減算器2005の減
算結果とフィルタ係数eとの乗算を行う乗算器、202
は乗算器201における乗算結果を1サンプリング時間
Tsだけ遅延させる遅延器、203は遅延器202から
入力されたデータとフィルタ係数−dとの乗算を行う乗
算器、204は乗算器203における乗算結果と乗算器
201における乗算結果との加算を行う加算器、205
は乗算器206における乗算結果と加算器204におけ
る加算結果との加算を行う加算器、206は遅延器21
0から入力されたデータとフィルタ係数−cとの乗算を
行う乗算器、207は加算器205における加算結果と
乗算器209における乗算結果との加算を行う加算器、
208は加算器207における加算結果を1サンプリン
グ時間Tsだけ遅延させる遅延器、209は遅延器20
8から入力されたデータとフィルタ係数bとの乗算を行
う乗算器、210は遅延器208から入力されたデータ
を1サンプリング時間Tsだけ遅延させる遅延器、21
1は乗算器201から入力されたデータと値-1/2との乗
算を行う乗算器、212は乗算器211における乗算結
果と加算器207における加算結果との加算を行い加算
結果を合成データとして出力する加算器である。
FIG. 2A is a circuit diagram of the filter 101. In FIG. 2A, 201 is a multiplier that multiplies the subtraction result of the subtractor 2005 and the filter coefficient e, 202
Is a delay device that delays the multiplication result in the multiplier 201 by one sampling time Ts, 203 is a multiplier that multiplies the data input from the delay device 202 and the filter coefficient −d, and 204 is a multiplication result in the multiplier 203. An adder 205 for performing addition with the multiplication result in the multiplier 201;
Is an adder that adds the multiplication result of the multiplier 206 and the addition result of the adder 204, and 206 is the delay unit 21.
A multiplier that multiplies the data input from 0 by the filter coefficient -c, an adder 207 that adds the addition result of the adder 205 and the multiplication result of the multiplier 209,
Reference numeral 208 is a delay device that delays the addition result of the adder 207 by one sampling time Ts, and 209 is a delay device 20.
8 is a multiplier that multiplies the data input from 8 by the filter coefficient b; 210 is a delay device that delays the data input from the delay device 208 by one sampling time Ts;
1 is a multiplier that multiplies the data input from the multiplier 201 by the value −1/2, 212 is the addition result of the multiplication in the multiplier 211 and the addition result in the adder 207, and the addition result is the combined data. It is an adder that outputs.

【0036】図2(B)は、ピアノの響板やバイオリン
の胴のアナログ等価回路である。但し、ここでは響板や
胴はただ一つの共振モードしかもたない共鳴器と仮定し
たので、ひとつのコイルとコンデンサから構成される。
また、響板や胴のタッピングテストでは時間的に振動が
減衰することがみとめられているので抵抗も加えた。図
2(B)において、220は響板や胴の質量を決定する
コイル、221は響板や胴の振動の減衰を決定する抵
抗、222は響板や胴の振動の復元力を決定するコンデ
ンサである。なお、図2(B)のアナログ等価回路をデ
ィジタル化したものが図2(A)に示したフィルタ10
1の回路図である。図2(B)のアナログ等価回路の微
分方程式(s領域)を(数5)に示す。また、(数5)
に対してインパルス不変法を適用してz領域の方程式に
変換したものを(数6)に示す。
FIG. 2B is an analog equivalent circuit of a soundboard of a piano or a body of a violin. However, since it is assumed here that the soundboard and body are resonators that have only one resonance mode, they are composed of one coil and capacitor.
A tapping test on the soundboard and body also showed that the vibration was attenuated over time, so resistance was added. In FIG. 2B, 220 is a coil that determines the mass of the soundboard or the body, 221 is a resistor that determines the damping of the vibration of the soundboard or the body, and 222 is a capacitor that determines the restoring force of the vibration of the soundboard or the body. Is. The digital equivalent of the analog equivalent circuit of FIG. 2B is the filter 10 shown in FIG.
2 is a circuit diagram of FIG. The differential equation (s domain) of the analog equivalent circuit of FIG. Also, (Equation 5)
Is converted into an equation in the z domain by applying the impulse invariant method to Equation (6).

【0037】[0037]

【数5】 [Equation 5]

【0038】[0038]

【数6】 [Equation 6]

【0039】(数6)に示す方程式を回路化したものが
図2(A)に示す回路である。なお、L,Cの制御、す
なわちフィルタ係数b,-c,-d,eの制御により共鳴周波数
を変化させることができる。なお、L,Cは実際の物理
量をサンプリング周期Tsで正規化した量であることに
注意しなければならない。また、図2(A)の回路への
入力は弦からの駆動力に相当するものでV+で表わし、
出力は響板や胴と、弦との接合点の振動速度に相当する
ものでIで表す。
The circuit shown in FIG. 2A is obtained by converting the equation shown in (Equation 6) into a circuit. The resonance frequency can be changed by controlling L and C, that is, controlling the filter coefficients b, -c, -d and e. It should be noted that L and C are actual physical quantities normalized by the sampling cycle Ts. The input to the circuit of FIG. 2 (A) corresponds to the driving force from the string and is represented by V + ,
The output corresponds to the vibration velocity at the joint between the soundboard or the body and the string, and is represented by I.

【0040】以上のように構成された本発明の第1の実
施例における楽音合成装置について、以下その動作につ
いて説明する。
The operation of the tone synthesizer according to the first embodiment of the present invention constructed as above will be described below.

【0041】まず図1において、従来の楽音合成装置と
同様にして駆動データDが減算器2005,2006に
入力される。そして、弦の等価回路であるディレイルー
プ即ち遅延回路2003,2004及び減算器200
5,2006,103で構成される循環系の回路中を駆
動データDが循環することによって、弦の振動に相当す
る動作がシミュレートされる。弦の振動が響板や胴に伝
えられる部分は減算器2005の出力の部分に相当し、
ここから響板や胴に相当するフィルタ101にデータが
入力される。フィルタ101において、響板や胴が有し
ている固有の共鳴特性に相当するフィルタリングがなさ
れ、フィルタリングされたデータが合成データとして出
力される。なお、減算器2005の出力はV+に相当す
る。一方、合成データは乗算器102に対して帰還され
る。ここでディレイループ即ち遅延回路2003,20
04及び減算器2005,2006,103で構成され
る循環系の回路は、弦や伝送線路あるいは音響管などの
振動を伝搬するモデルの等価回路化において一般的に用
いられている差分方程式による手法によって導き出され
たものである(音声合成の声道モデルの同定などで知ら
れている)。差分方程式による手法によって導き出され
た弦の等価回路においては、弦の任意の座標点(例えば
図19のA,B,C点)において作用する力は、その点
を図19における右向き方向に伝搬する力と、左向き方
向に伝搬する力の和として表すことができる。一般的
に、前者(右向き)の力を進行波とすると後者の力は後
退波と呼ばれ、本実施例においては、それぞれV+,V-
で表わすものとする。V+,V-の関係は任意の点(例え
ば図19のC点,図1の減算器2005の出力部分)に
おいて(数7)が成立する。なお、(数7)のIはその
点における弦の速度に相当するものである。
First, in FIG. 1, the drive data D is input to the subtractors 2005 and 2006 in the same manner as in the conventional tone synthesizer. Then, a delay loop that is an equivalent circuit of the strings, that is, delay circuits 2003 and 2004 and a subtractor 200
By circulating the drive data D in the circuit of the circulation system constituted by 5, 2006, 103, the operation corresponding to the vibration of the string is simulated. The part where the vibration of the string is transmitted to the soundboard and the body corresponds to the output part of the subtractor 2005,
From here, data is input to the filter 101 corresponding to the soundboard or the body. In the filter 101, filtering corresponding to the resonance characteristic peculiar to the soundboard or the body is performed, and the filtered data is output as synthetic data. The output of the subtractor 2005 corresponds to V + . On the other hand, the combined data is fed back to the multiplier 102. Here, a delay loop or delay circuit 2003, 20
04 and the subtractors 2005, 2006 and 103 are used in the circuit of the circulatory system by a method using a difference equation that is generally used in forming an equivalent circuit of a model that propagates vibrations of a string, a transmission line, or an acoustic tube. It has been derived (known for identifying vocal tract models for speech synthesis). In the equivalent circuit of the string derived by the method using the difference equation, the force acting at any coordinate point of the string (for example, points A, B, and C in FIG. 19) propagates that point in the rightward direction in FIG. It can be expressed as the sum of the force and the force propagating in the leftward direction. Generally, when the former (rightward) force is a traveling wave, the latter force is called a backward wave, and in this embodiment, V + and V , respectively.
Shall be represented by. The relationship between V + and V is (Equation 7) at an arbitrary point (for example, point C in FIG. 19, the output portion of the subtractor 2005 in FIG. 1). It should be noted that I in (Equation 7) corresponds to the velocity of the chord at that point.

【0042】[0042]

【数7】 [Equation 7]

【0043】(数7)の関係式を回路で実現したもの
が、乗算器102と減算器103であり、これらの回路
によって響板や胴に相当するフィルタ101から帰還さ
れる合成データを弦のモデルに入力する。この動作が響
板や胴と、弦との干渉動作に相当する。
A circuit that realizes the relational expression of (Equation 7) is a multiplier 102 and a subtractor 103, and the synthetic data fed back from the filter 101 corresponding to the soundboard or the body by these circuits is converted into a string. Fill in the model. This operation corresponds to the interference operation between the soundboard or the body and the strings.

【0044】以上のように本実施例によれば、乗算器1
02及び減算器103が、響板や胴の振動に相当する合
成データを弦のモデルであるディレイループ、即ち遅延
回路2003,2004と減算器2005,2006,
103で構成される循環系の回路にフィードバックする
ので、響板や胴と弦との干渉動作までもシミュレートで
き、ピアノやバイオリンのようなアコースティック楽器
音に忠実な楽音を合成することができる。
As described above, according to this embodiment, the multiplier 1
02 and the subtractor 103 combine the synthetic data corresponding to the vibration of the soundboard or the body with a delay loop which is a model of a string, that is, delay circuits 2003 and 2004 and subtractors 2005 and 2006.
Since it is fed back to the circuit of the circulation system constituted by 103, even a sound board or the interference operation of the body and the strings can be simulated, and a musical sound faithful to an acoustic musical instrument sound such as a piano or a violin can be synthesized.

【0045】図3は本発明の第2の実施例における楽音
合成装置の構成を示すブロック図である。図3の楽音合
成装置は図1の楽音合成装置の弦のモデルに相当するデ
ィレイループの構成に対して改良を加えたものである。
図3において、301は駆動データDと遅延回路200
3から読み出されたデータとの減算を行う減算器、30
2は減算器301の減算結果と遅延回路303から読み
出されたデータとの加算を行う加算器、303は減算器
103の減算結果を所定時間遅延させた後に加算器30
2に対して送出する遅延回路、304は遅延回路200
3,303の遅延時間を決定する遅延量指示回路であ
る。その他の構成要素は図1の楽音合成装置と同様であ
る。なお、遅延量指示回路304は音程指示データfと
駆動位置データdに基づき(数8)を実行するものであ
る。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a musical sound synthesizer according to the second embodiment of the present invention. The tone synthesizer shown in FIG. 3 is an improvement of the structure of the delay loop corresponding to the string model of the tone synthesizer shown in FIG.
In FIG. 3, reference numeral 301 denotes drive data D and delay circuit 200.
A subtractor for performing subtraction with the data read from
Reference numeral 2 denotes an adder for adding the subtraction result of the subtractor 301 and the data read from the delay circuit 303. Reference numeral 303 denotes an adder 30 after delaying the subtraction result of the subtractor 103 by a predetermined time.
2 is a delay circuit for sending to 2, and 304 is a delay circuit 200
3 is a delay amount instruction circuit that determines the delay times of 3,303. The other components are the same as those of the musical sound synthesizer of FIG. The delay amount instruction circuit 304 executes (Equation 8) based on the pitch instruction data f and the driving position data d.

【0046】[0046]

【数8】 [Equation 8]

【0047】遅延回路303は、図1の楽音合成装置の
遅延回路2003,2004をカスケード接続したもの
と等価な回路である。即ち、遅延回路303の遅延時間
は遅延回路2003,2004のそれぞれの遅延時間M
1,M2の和に相当する。
The delay circuit 303 is equivalent to a circuit in which the delay circuits 2003 and 2004 of the musical tone synthesizer of FIG. 1 are cascade-connected. That is, the delay time of the delay circuit 303 is the delay time M of each of the delay circuits 2003 and 2004.
It corresponds to the sum of 1, M2.

【0048】以上のように構成された本発明の第2の実
施例における楽音合成装置について、以下その動作につ
いて説明する。基本的な動作は図1の楽音合成装置と同
様であるので、それとの相違点にのみついて説明する。
図1における遅延回路2003,2004と減算器20
05,2006,103で構成される循環系の回路は、
図3における遅延器2003と減算器301と遅延回路
303と加算器302と減算器103で構成される回路
と比較すると構成は異なるがフィルタ101に送出する
データは等しいものとなる。但し、図1の遅延量指示回
路2009よりも図3の遅延量指示回路304の回路構
成の方が簡単になる。それは遅延量指示回路2009が
(数9)を実行していたのに対し、遅延量指示回路30
4は(数8)を実行するものであるからである。
The operation of the tone synthesizer according to the second embodiment of the present invention constructed as above will be described below. Since the basic operation is similar to that of the musical sound synthesizer of FIG. 1, only the differences from that will be described.
The delay circuits 2003 and 2004 and the subtractor 20 in FIG.
The circuit of the circulation system composed of 05, 2006 and 103 is
Compared with the circuit composed of the delay unit 2003, the subtractor 301, the delay circuit 303, the adder 302, and the subtractor 103 in FIG. 3, the data sent to the filter 101 is the same although the configuration is different. However, the circuit configuration of the delay amount instruction circuit 304 of FIG. 3 is simpler than that of the delay amount instruction circuit 2009 of FIG. While the delay amount instruction circuit 2009 executes (Equation 9), the delay amount instruction circuit 30
4 is for executing (Equation 8).

【0049】[0049]

【数9】 [Equation 9]

【0050】(数8)と(数9)を比較すると遅延量指
示回路304の処理、即ち回路構成の方が簡単であるこ
とがわかる。
Comparing (Equation 8) and (Equation 9), it can be seen that the process of the delay amount instruction circuit 304, that is, the circuit configuration is simpler.

【0051】以上のように本実施例によれば、第1の実
施例に比較してより簡単な回路構成で響板や胴と弦との
干渉動作がシミュレートでき、ピアノやバイオリンのよ
うなアコースティック楽器音に忠実な楽音を合成するこ
とができる。
As described above, according to the present embodiment, the interference operation between the soundboard or the body and the strings can be simulated with a simpler circuit structure than that of the first embodiment, and it is possible to simulate a piano or a violin. It is possible to synthesize a musical sound that is faithful to the acoustic musical instrument sound.

【0052】図4は本発明の第3の実施例における楽音
合成装置の構成を示すブロック図である。図4におい
て、401は予め図3の楽音合成装置の減算器301の
減算結果をメモリした波形メモリである。その他のブロ
ックは図3の楽音合成装置と同様である。
FIG. 4 is a block diagram showing the arrangement of a musical sound synthesizer according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 4, 401 is a waveform memory in which the subtraction result of the subtractor 301 of the musical sound synthesizer of FIG. 3 is stored in advance. The other blocks are similar to those of the musical sound synthesizer of FIG.

【0053】以上のように構成された本発明の第3の実
施例における楽音合成装置について、以下その動作につ
いて説明する。基本的な動作は図3の楽音合成装置と同
様であるので、それとの相違点にのみついて説明する。
異なる点は波形メモリ2002が駆動データ、即ちピア
ノを例にとればハンマーが弦に与える振動そのものを記
憶していたのに対し、波形メモリ401は図19におい
て、ハンマーが弦に与える駆動入力と、その入力がA点
方向に伝搬しA点で反射(反転動作を含む)して再びB
点に戻ってきた振動を含めたものを記憶しておくものと
する。即ち、図3の楽音合成装置において減算器301
の減算結果であるデータを波形メモリ401は記憶して
おくものとする。
The operation of the musical sound synthesizing apparatus according to the third embodiment of the present invention constructed as above will be described below. Since the basic operation is the same as that of the musical sound synthesizer of FIG. 3, only the difference from that will be described.
The difference is that the waveform memory 2002 stores the drive data, that is, the vibration itself given to the strings by the hammer in the case of a piano, whereas the waveform memory 401 shows the drive input given by the hammer to the strings in FIG. The input propagates in the direction of the point A, is reflected at the point A (including the inversion operation), and is again B
The thing including the vibration returning to the point shall be memorized. That is, in the tone synthesizer of FIG.
It is assumed that the waveform memory 401 stores the data that is the result of subtraction.

【0054】以上のように本実施例によれば、第1,第
2の実施例に比較してより簡単な回路構成で響板や胴と
弦との干渉動作がシミュレートでき、ピアノやバイオリ
ンのようなアコースティック楽器音に忠実な楽音を合成
することができる。
As described above, according to the present embodiment, the interference operation between the soundboard or the body and the strings can be simulated with a simpler circuit structure than the first and second embodiments, and the piano or the violin can be simulated. It is possible to synthesize a musical sound faithful to an acoustic musical instrument sound such as.

【0055】図5は本発明の第4の実施例における楽音
合成装置の構成を示すブロック図である。図5におい
て、501は弦の等価回路、502は音程指示データf
に基づき、帰還ゲインKの値を決定する帰還量制御回路
である。その他のブロックは図1の楽音合成装置と同様
である。弦の等価回路501は図1の楽音合成装置にお
ける遅延回路2003,2004及び減算器2005,
2006,103で構成される循環系の回路を用いても
よい。また、図3における遅延器2003と減算器30
1と遅延回路303と加算器302と減算器103で構
成される回路、あるいは図4における遅延回路303と
加算器302と減算器103で構成される回路を用いて
もよい。一般的にピアノの場合、鍵盤の位置(音程)に
よって駆動される弦の種類、即ち弦の張力T,綿密度σ
が異なるため、帰還ゲインKの値が異なる((数7)を
参照のこと)。帰還量制御回路502は音程に応じて帰
還ゲインKの値を決定するテーブルであり、(表1)に
示す関係に基づき帰還ゲインKの値を決定する。これら
の値は弦の張力Tと綿密度σの実測値から(数7)に基
づき算出したもので、MKS単位系に準拠している。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the musical sound synthesizer in the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 5, 501 is an equivalent circuit of a string, and 502 is pitch instruction data f.
The feedback amount control circuit determines the value of the feedback gain K based on The other blocks are the same as those of the musical sound synthesizer of FIG. The string equivalent circuit 501 is a delay circuit 2003, 2004 and a subtractor 2005 in the tone synthesis apparatus of FIG.
A circuit of a circulation system constituted by 2006 and 103 may be used. In addition, the delay unit 2003 and the subtractor 30 in FIG.
1 may be used instead of the delay circuit 303, the adder 302 and the subtractor 103, or the circuit including the delay circuit 303, the adder 302 and the subtractor 103 in FIG. Generally, in the case of a piano, the type of string driven by the keyboard position (pitch), that is, the string tension T and the cotton density σ
Is different, the value of the feedback gain K is different (see (Equation 7)). The feedback amount control circuit 502 is a table that determines the value of the feedback gain K according to the pitch, and determines the value of the feedback gain K based on the relationship shown in (Table 1). These values are calculated from the measured values of the string tension T and the cotton density σ based on (Equation 7), and are based on the MKS unit system.

【0056】[0056]

【表1】 [Table 1]

【0057】以上のように構成された本発明の第4の実
施例における楽音合成装置について、以下その動作につ
いて説明する。基本的な動作は図1の楽音合成装置と同
様であるので、それとの相違点のみ説明する。まず鍵盤
などの押鍵により、鍵盤の位置に対応した音程指示デー
タfが帰還量制御回路502にテーブルアドレス値とし
て入力され、(表1)に示すテーブルを参照し、帰還ゲ
インKの値を読出し、乗算器102に送出する。乗算器
102は帰還ゲインKの値に応じた帰還データを弦の等
価回路501に帰還する。
The operation of the tone synthesizer according to the fourth embodiment of the present invention constructed as above will be described below. Since the basic operation is the same as that of the musical sound synthesizer of FIG. 1, only the differences from it will be described. First, by pressing a key on the keyboard or the like, the pitch indication data f corresponding to the position of the keyboard is input to the feedback amount control circuit 502 as a table address value, and the value of the feedback gain K is read with reference to the table shown in (Table 1). , To the multiplier 102. The multiplier 102 feeds back the feedback data according to the value of the feedback gain K to the equivalent circuit 501 of the string.

【0058】以上のように本実施例によれば、帰還量制
御回路502が音程に応じて帰還ゲインKの値を制御す
るので、特にピアノのような音程と弦の種類が対応して
いるアコースティック楽器において、音程に応じた響
板,胴と弦との干渉動作をシミュレートすることができ
る。
As described above, according to the present embodiment, the feedback amount control circuit 502 controls the value of the feedback gain K in accordance with the pitch, so that the pitch and the kind of string are acoustic, which is particularly the case of a piano. In a musical instrument, it is possible to simulate an interfering action between a soundboard, a body and a string according to a pitch.

【0059】図6は本発明の第5の実施例における楽音
合成装置の構成を示すブロック図である。図6におい
て、601はギタータイプなどの入力装置からどの弦が
おさえられたかといった弦ナンバー情報から帰還ゲイン
Kの値を決定する帰還量制御回路である。その他のブロ
ックは図5の楽音合成装置と同様である。帰還量制御回
路602は弦ナンバー情報をアドレスとして帰還ゲイン
Kの値を読み出すテーブルであるとする。
FIG. 6 is a block diagram showing the arrangement of a musical sound synthesizer according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 6, reference numeral 601 denotes a feedback amount control circuit that determines the value of the feedback gain K from the string number information such as which string has been suppressed by an input device such as a guitar type. The other blocks are similar to those of the musical sound synthesizer of FIG. The feedback amount control circuit 602 is a table for reading the value of the feedback gain K using the string number information as an address.

【0060】以上のように構成された本発明の第5の実
施例における楽音合成装置について、以下その動作につ
いて説明する。基本的な動作は図5の楽音合成装置と同
様であるので、それとの相違点のみ説明する。ギターや
バイオリンはピアノと異なり、同じ音程でも弦の種類を
変えて演奏する場合がある。例えばギターにおいて第1
弦(最も細い弦)を開放弦の状態ではじくとE4(329.6
3Hz)の音が発音されるが、第2弦の第5フレットを押
えた状態ではじいても同じくE4(329.63Hz)の音が発
音される。第1弦と第2弦では張力,綿密度の値が異な
るため弦と胴との結合度合(帰還ゲインKの値)が異な
り、このことも音色の違いに影響を与えている。帰還量
制御回路601はギタータイプの入力装置の指板上(弦
毎に)に取り付けた押圧センサなどから決定される弦ナ
ンバーに基づき帰還ゲインKの値を乗算器102に送出
する。
The operation of the tone synthesizer according to the fifth embodiment of the present invention constructed as above will be described below. Since the basic operation is the same as that of the musical sound synthesizer of FIG. 5, only the differences from it will be described. Unlike pianos, guitars and violins may play different strings even with the same pitch. For example, the first in the guitar
E 4 (329.6
A sound of 3 Hz) is produced, but a sound of E 4 (329.63 Hz) is also produced when the fifth fret of the second string is held down. Since the values of tension and cotton density are different between the first string and the second string, the degree of coupling between the strings and the body (value of the feedback gain K) is different, which also affects the difference in timbre. The feedback amount control circuit 601 sends the value of the feedback gain K to the multiplier 102 based on the string number determined by a pressure sensor or the like mounted on the fingerboard (for each string) of the guitar type input device.

【0061】以上のように本実施例によれば、帰還量制
御回路601がギタータイプなどの入力装置からどの弦
が押えられたかという弦ナンバー情報に基づき帰還ゲイ
ンKの値を制御するので、特にギターやバイオリンのよ
うな音程と弦の種類が一対一には対応していないアコー
スティック楽器において、同一音程でも押える弦の種類
に応じて響板,胴と弦との干渉動作を切り替える、即ち
音色の違いを実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, the feedback amount control circuit 601 controls the value of the feedback gain K based on the string number information indicating which string is pressed by an input device such as a guitar type. For acoustic instruments such as guitars and violins that do not have a one-to-one correspondence between pitch and string type, the interference operation between the soundboard, the body and the strings is switched according to the type of string that can be pressed even with the same pitch, that is, You can make a difference.

【0062】図7は本発明の第6の実施例における楽音
合成装置の構成を示すブロック図である。図7におい
て、701はギタータイプなどの入力装置からどの弦が
おさえられたかといった弦ナンバー情報に基づき、その
弦の長さLと綿密度σを決定するテーブル、702は音
程指示データfとテーブル701が出力する弦の長さL
と綿密度σとに基づき帰還ゲインKを決定する帰還量制
御回路である。その他のブロックは図6の楽音合成装置
と同様である。帰還量制御回路702は(数10)に示
す関係に基づき帰還ゲインKの値を決定するテーブルと
する。
FIG. 7 is a block diagram showing the arrangement of a musical sound synthesizer according to the sixth embodiment of the present invention. In FIG. 7, reference numeral 701 is a table for determining the length L and the cotton density σ of the string based on the string number information such as which string is held by an input device such as a guitar type, and 702 is a pitch indication data f and a table 701. String length L output by
It is a feedback amount control circuit that determines the feedback gain K based on and the cotton density σ. The other blocks are similar to those of the musical sound synthesizer of FIG. The feedback amount control circuit 702 is a table for determining the value of the feedback gain K based on the relationship shown in (Equation 10).

【0063】[0063]

【数10】 [Equation 10]

【0064】以上のように構成された本発明の第6の実
施例における楽音合成装置について、以下その動作につ
いて説明する。基本的な動作は図6の楽音合成装置と同
様であるので、それとの相違点のみ説明する。特にギタ
ーの演奏において、弦を指でひっぱる(チョーキング)
ことにより音程を少し高くすることがしばしば行われ
る。これは弦の張力Tを強くしたために音程があがるも
のである。張力Tを変更した場合、音程の変化に応じ
(数10)により胴と弦との干渉動作に変化が生じ、結
果として音色も変わってくる。この作用を実現するめに
テーブル701は入力装置から弦の長さLと綿密度σを
検出し、帰還量制御回路702は、音程指示データfと
弦の長さLと綿密度σに基づき(数10)を実行するこ
とにより帰還ゲインKの値を決定する。
The operation of the tone synthesizer according to the sixth embodiment of the present invention constructed as above will be described below. Since the basic operation is the same as that of the musical sound synthesizer of FIG. 6, only the differences from it will be described. Especially when playing the guitar, pull the strings with your fingers (choking)
This often causes the pitch to be slightly higher. This is because the pitch T is increased because the string tension T is increased. When the tension T is changed, the interference action between the body and the string is changed according to the change of the pitch (Equation 10), and as a result, the tone color is also changed. In order to realize this action, the table 701 detects the length L of the string and the cotton density σ from the input device, and the feedback amount control circuit 702 calculates the (number of characters) based on the pitch instruction data f, the length L of the string and the cotton density σ. The value of the feedback gain K is determined by executing 10).

【0065】以上のように本実施例によれば、検出回路
701がギタータイプなどの入力装置からどの弦のどの
フレットが押えられたかという弦ナンバー情報に基づき
弦の長さLと綿密度σを決定し、帰還量制御回路702
が弦の長さLと綿密度σに応じて帰還ゲインKの値を制
御するので、特にギターやバイオリンのような音程と弦
の種類が一対一には対応していないアコースティック楽
器において、チョーキングなどの弦の押え方に応じて響
板,胴と弦との干渉動作を切り替えることにより、演奏
に応じた音色変化を実現することができる。
As described above, according to this embodiment, the detection circuit 701 determines the length L and the cotton density σ of the string based on the string number information indicating which fret of which string is pressed by an input device such as a guitar type. Determine and feedback amount control circuit 702
Controls the value of the feedback gain K according to the string length L and the cotton density σ, so especially for acoustic instruments such as guitars and violins where the pitch and string type do not correspond one-to-one, choking etc. By changing the interference operation between the soundboard, the body, and the strings according to how the strings are held down, it is possible to realize a timbre change according to the performance.

【0066】図8は本発明の第7の実施例における楽音
合成装置の構成を示すブロック図である。図8におい
て、801,802,803は弦の等価回路、804,
805,806は合成データと弦の等価回路801,8
02,803への帰還ゲインK1,K2,K3を乗算す
る乗算器、807は弦の等価回路801,802,80
3から送出されたデータの累積加算を行う累算器であ
る。その他のブロックは図1の楽音合成装置と同様であ
る。なお、弦の等価回路801,802,803は図1
の楽音合成装置における遅延回路2003,2004及
び減算器2005,2006,103で構成される循環
系の回路を用いてもよい。また、図3における遅延器2
003と減算器301と遅延回路303と加算器302
と減算器103で構成される回路、あるいは図4におけ
る遅延回路303と加算器302と減算器103で構成
される回路を用いてもよい。図8の楽音合成装置は、例
えばピアノの響板に複数(ここでは3本)の弦がはられ
た状態で、各弦の振動が響板を介して共振しあう動作を
シミュレートしたものである。ギターやバイオリンなど
における各弦の共振動作も同様にしてシミュレートする
ことができる。
FIG. 8 is a block diagram showing the arrangement of a musical sound synthesizer according to the seventh embodiment of the present invention. In FIG. 8, 801, 802 and 803 are equivalent circuits of strings, 804 and
805 and 806 are equivalent circuits 801 and 8 of synthesized data and strings.
02, 803 is a multiplier for multiplying feedback gains K1, K2, K3, and 807 is a string equivalent circuit 801, 802, 80
3 is an accumulator that performs cumulative addition of the data transmitted from the device 3. The other blocks are the same as those of the musical sound synthesizer of FIG. The equivalent circuits 801, 802 and 803 of the strings are shown in FIG.
It is also possible to use a circuit of a circulation system composed of the delay circuits 2003, 2004 and the subtractors 2005, 2006, 103 in the tone synthesis apparatus. In addition, the delay device 2 in FIG.
003, subtractor 301, delay circuit 303, and adder 302
And a subtractor 103, or a circuit including the delay circuit 303, the adder 302, and the subtractor 103 in FIG. 4 may be used. The musical sound synthesizer shown in FIG. 8 simulates an operation in which the vibrations of each string resonate through the soundboard when a plurality of (three in this case) strings are placed on the soundboard of the piano. is there. The resonance behavior of each string in a guitar or a violin can be similarly simulated.

【0067】以上のように構成された本発明の第7の実
施例における楽音合成装置について、以下その動作につ
いて説明する。まず鍵盤などの押鍵により発音開始フラ
グkon1が弦の等価回路801にセットされ処理を開
始する。また音程指示データf1,f2,f3は予じめ
弦の等価回路801,802,803に設定されている
ものとする。弦の等価回路801は弦の振動に相当する
データを累算器807に送出する。累算器807は累算
結果、即ち響板への駆動力(各弦からの駆動力の合成力
とみなせるが、この場合弦の等価回路801のみの駆動
力となる)に相当するデータをフィルタ101に入力
し、フィルタ101はその駆動力に応じた振動波形(合
成データ)を出力する。合成データは乗算器804,8
05,806に帰還され、(数7)における左辺の項、
即ちKIが算出され、それぞれ弦の等価回路801,8
02,803に帰還される。帰還されたデータにより弦
の等価回路802,803も弦の振動に相当するデータ
を累算器807に出力し始める。なお、弦の等価回路8
02,803がシミュレートする弦の振動は、響板の振
動のみから得られた微小な振動に相当するものである。
そして、累算器807の累算結果は再びフィルタ10
1、乗算器804,805,806を介して、弦の等価
回路801,802,803に帰還される。
The operation of the musical tone synthesizing apparatus according to the seventh embodiment of the present invention constructed as above will be described below. First, the tone generation start flag kon1 is set in the string equivalent circuit 801 by pressing a key on the keyboard or the like to start the processing. It is also assumed that the pitch instruction data f1, f2, f3 are set in the equivalent circuits 801, 802, 803 of the pre-stringed strings. The string equivalent circuit 801 sends data corresponding to the vibration of the string to the accumulator 807. The accumulator 807 filters the data corresponding to the accumulation result, that is, the driving force to the soundboard (which can be regarded as the combined force of the driving forces from the respective strings, but in this case, the driving force of only the equivalent circuit 801 of the strings). 101, and the filter 101 outputs a vibration waveform (composite data) according to the driving force. The combined data is the multipliers 804 and 8
Returned to 05,806, the term on the left side of (Equation 7),
That is, KI is calculated, and the equivalent circuits 801 and 8 of the strings are respectively calculated.
Returned to 02,803. The string equivalent circuits 802 and 803 also start outputting data corresponding to the vibration of the string to the accumulator 807 by the returned data. The equivalent circuit of the string 8
The string vibrations simulated by 02 and 803 correspond to minute vibrations obtained only from the soundboard vibrations.
Then, the accumulation result of the accumulator 807 is returned to the filter 10 again.
1. It is fed back to the equivalent circuits 801, 802, 803 of the strings via the multipliers 804, 805, 806.

【0068】以上のように本実施例によれば、累算器が
弦の等価回路801,802,803が出力する各弦の
振動の和をフィルタ101に送出し、フィルタ101は
響板の振動に相当するデータ(合成データ)を乗算器8
04,805,806を介して弦の等価回路801,8
02,803に帰還するので、ピアノやバイオリンのよ
うに、響板や胴を介した各弦が共振しあう動作を実現す
ることができる。
As described above, according to this embodiment, the accumulator sends the sum of the vibrations of the strings output by the string equivalent circuits 801, 802, 803 to the filter 101, and the filter 101 vibrates the soundboard. The data (composite data) corresponding to
Equivalent circuit 801,8 of the string via 04,805,806
Since it returns to 02,803, it is possible to realize an operation in which each string through the soundboard and the body resonates with each other like a piano or a violin.

【0069】図9は本発明の第8の実施例における楽音
合成装置の構成を示すブロック図である。図9におい
て、901は加算器302の加算結果である合成データ
の位相をシフトする位相シフタ、902は音程指示デー
タfと位相シフト量指示データJに基づき位相シフタ9
01のフィルタ係数Kを決定するとともに遅延量指示回
路903に遅延量補正データHを送出する位相シフタ制
御回路、903は音程指示データfと遅延量補正データ
Hに基づき遅延回路303の遅延時間を決定する遅延量
データを発生する遅延量指示回路である。その他のブロ
ックは図4の楽音合成装置と同様である。
FIG. 9 is a block diagram showing the arrangement of a musical sound synthesizer according to the eighth embodiment of the present invention. In FIG. 9, 901 is a phase shifter that shifts the phase of the combined data that is the addition result of the adder 302, and 902 is the phase shifter 9 based on the pitch instruction data f and the phase shift amount instruction data J.
A phase shifter control circuit that determines the filter coefficient K of 01 and sends the delay amount correction data H to the delay amount instruction circuit 903, and 903 determines the delay time of the delay circuit 303 based on the pitch instruction data f and the delay amount correction data H. Is a delay amount instruction circuit for generating delay amount data. The other blocks are the same as those of the musical sound synthesizer of FIG.

【0070】図10は位相シフタ901の回路図を示す
ものである。この回路は図23に示すオールパスフィル
タ2307と全く同じ回路構成である。
FIG. 10 is a circuit diagram of the phase shifter 901. This circuit has exactly the same circuit configuration as the all-pass filter 2307 shown in FIG.

【0071】図11は位相シフタ制御回路902の回路
図を示すものである。図11において、1101は音程
指示データfと位相シフト量指示データJに基づきフィ
ルタ係数Kを決定するテーブル、1102は音程指示デ
ータfとフィルタ係数Kに基づき遅延量補正データHを
決定するテーブルである。なお、テーブル1101にお
いて、音程指示データfと位相シフト量指示データJと
フィルタ係数Kとの間には(数11)に示す関係が成り
立つ。
FIG. 11 is a circuit diagram of the phase shifter control circuit 902. In FIG. 11, 1101 is a table for determining the filter coefficient K based on the pitch instruction data f and the phase shift amount instruction data J, and 1102 is a table for determining the delay amount correction data H based on the pitch instruction data f and the filter coefficient K. . In the table 1101, the relationship shown in (Equation 11) is established among the pitch instruction data f, the phase shift amount instruction data J, and the filter coefficient K.

【0072】[0072]

【数11】 [Equation 11]

【0073】また、テーブル1102において、音程指
示データfとフィルタ係数Kと遅延量補正データHの間
には(数12)に示す関係が成り立つ。
Further, in the table 1102, the relationship shown in (Equation 12) is established among the pitch instruction data f, the filter coefficient K and the delay amount correction data H.

【0074】[0074]

【数12】 [Equation 12]

【0075】図12は遅延量指示回路903の回路図を
示すものである。図12において、1201はテーブル
2401から読み出されたデータから遅延量補正データ
Hを減算する減算器である。その他のブロックは図24
の従来の楽音合成装置と同様である。なお、テーブル2
401から読み出されたデータは遅延回路303と位相
シフタ901と加算器302により構成されるディレイ
ループ全体の遅延段数Mに相当するものである。
FIG. 12 is a circuit diagram of the delay amount instruction circuit 903. In FIG. 12, reference numeral 1201 is a subtracter for subtracting the delay amount correction data H from the data read from the table 2401. Other blocks are shown in Figure 24.
This is the same as the conventional tone synthesizer. Table 2
The data read from 401 corresponds to the number M of delay stages of the entire delay loop including the delay circuit 303, the phase shifter 901, and the adder 302.

【0076】図13は合成データの非調和性の度合を表
わしたもので、横軸が合成データの各周波数成分の次
数、縦軸が調和性のずれを表わすもので単位がセントで
ある。実線が位相シフト量指示データJが0.001の
場合の特性で、破線が位相量指示データJが0.01の
場合の特性である。少し補足すると、位相シフト量指示
データJの値が限りなく0に近い時は、位相シフタ90
1は入力されるデータの周波数にかかわらず同じ遅延時
間分だけ遅延させる(即ち線形位相の)遅延器として作
用するが、位相シフト量指示データJの値が0.001
などのオーダーの値になると線形位相とみなせなくな
る。特に高い周波数ほど位相シフト量、即ち遅延時間量
が大きくなり、位相シフト量指示データJの値が0.0
01の時、図13に示すようにパーシャルNoが8(合
成データの周波数fに対する8倍の周波数成分)では約
20セントのずれが生じる。ピアノの音はスペクトル構
造が非調和倍音の関係にあることが知られているが、図
13において、位相シフト量指示データJの値が0.0
01の特性にかなり近い。このような位相シフタ901
を用いて非調和倍音を形成する楽音合成装置が提案され
ているが、従来例の説明において述べたように位相シフ
タ901を用いて非調和倍音を形成させた場合、合成デ
ータの基本周波数fも変化する。この変化量を表わした
ものが、遅延量補正データHである。
FIG. 13 shows the degree of anharmonicity of the composite data. The horizontal axis represents the order of each frequency component of the composite data, the vertical axis represents the deviation of the harmonic content, and the unit is cent. The solid line shows the characteristic when the phase shift amount instruction data J is 0.001, and the broken line shows the characteristic when the phase amount instruction data J is 0.01. Supplementing a little, when the value of the phase shift amount instruction data J is very close to 0, the phase shifter 90
1 acts as a delay device that delays by the same delay time (that is, a linear phase) regardless of the frequency of the input data, but the value of the phase shift amount instruction data J is 0.001.
When it becomes a value of the order such as, it cannot be regarded as a linear phase. Particularly, the higher the frequency, the larger the phase shift amount, that is, the delay time amount, and the value of the phase shift amount instruction data J is 0.0.
When it is 01, as shown in FIG. 13, when the partial number is 8 (frequency component of 8 times the frequency f of the combined data), a shift of about 20 cents occurs. It is known that the piano sound has a nonharmonic harmonic relationship in the spectral structure, but in FIG. 13, the value of the phase shift amount instruction data J is 0.0.
It is quite close to the characteristics of 01. Such a phase shifter 901
Although there has been proposed a tone synthesizer for forming anharmonic overtones by using, when the anharmonic overtones are formed by using the phase shifter 901 as described in the description of the conventional example, the fundamental frequency f of the synthesized data is also Change. The amount of change is represented by delay amount correction data H.

【0077】以上のように構成された本発明の第8の実
施例における楽音合成装置について、以下その動作につ
いて説明する。基本的な動作は図3の楽音合成装置と同
様であるので、その相違点のみについて説明する。位相
シフタ制御回路902内のテーブル1101が音程指示
データfと位相シフト量指示データJの値に基づきフィ
ルタ係数Kを生成し、位相シフタ901に送出する。位
相シフタ901は合成データが位相シフト量指示データ
Jの値に応じた非調和倍音を形成するような位相特性を
示すが、合成データの基本周波数は音程指示データfが
示す値よりも低くなる。なぜならば、遅延回路303と
位相シフタ901と加算器302で構成されるディレイ
ループの全体遅延段数がM+Hとなり、位相シフタ90
1の遅延段数H分だけ長くなる。このH段数分を予め遅
延回路303からの遅延段数Mから減算することによ
り、ディレイループの全体遅延段数をMにするの回路
が、遅延制御回路903内の減算器1201である。
The operation of the tone synthesizer according to the eighth embodiment of the present invention constructed as above will be described below. Since the basic operation is similar to that of the musical sound synthesizer of FIG. 3, only the difference will be described. The table 1101 in the phase shifter control circuit 902 generates the filter coefficient K based on the values of the pitch instruction data f and the phase shift amount instruction data J, and sends it to the phase shifter 901. The phase shifter 901 has a phase characteristic that the synthesized data forms an inharmonic harmonic according to the value of the phase shift amount instruction data J, but the fundamental frequency of the synthesized data is lower than the value indicated by the pitch instruction data f. This is because the total number of delay stages of the delay loop configured by the delay circuit 303, the phase shifter 901 and the adder 302 is M + H, and the phase shifter 90
It becomes longer by the number H of delay stages. The subtracter 1201 in the delay control circuit 903 is a circuit for setting the total number of delay stages of the delay loop to M by subtracting the number of H stages from the number of delay stages M from the delay circuit 303 in advance.

【0078】以上のように本実施例によれば、位相シフ
ト制御回路902が位相シフタ901の位相シフト量を
制御した際、遅延量制御回路903が基本周波数の位相
シフト量に相当する遅延段数、即ち遅延量補正データH
分をディレイループの遅延段数M+Hから減算させるこ
とにより、ディレイループの遅延段数をMに保つことが
できる。即ち音程を変化させずに合成音の非調和倍音成
分を制御することができる。
As described above, according to this embodiment, when the phase shift control circuit 902 controls the phase shift amount of the phase shifter 901, the delay amount control circuit 903 controls the number of delay stages corresponding to the phase shift amount of the fundamental frequency. That is, the delay amount correction data H
The number of delay stages of the delay loop can be maintained at M by subtracting the minute from the number of delay stages M + H of the delay loop. That is, the anharmonic overtone component of the synthetic sound can be controlled without changing the pitch.

【0079】図14は本発明の第9の実施例における楽
音分析装置の構成を示すブロック図である。図14にお
いて、1401はピアノやバイオリンなどの原音波形に
基づき駆動データDを抽出する駆動データ抽出装置、1
402は前記原音を録音した時の楽器の演奏状態(例え
ば弦のどの位置を叩いて音を発生させたかなど)をモニ
タし駆動位置データdなどのパラメータを検出するパラ
メータ検出装置である。駆動データ抽出回路1401
は、楽音合成装置の逆関数を記述する回路であり、即ち
駆動データを入力、合成データを出力とした時の伝達関
数の逆関数である。図20に示す楽音合成装置を例にと
ると、遅延回路2003,2004と源算器2005,
2006で構成されるディレイループにおいて、駆動デ
ータを入力X、合成データを出力Yとすると(数13)
に示すような伝達関数が記述できる。この場合の逆関数
は(数14)に示すものとなり、(数14)を回路化し
たものが駆動データ抽出回路1401となる。
FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of the musical sound analyzing apparatus according to the ninth embodiment of the present invention. In FIG. 14, 1401 is a drive data extraction device for extracting drive data D based on the original sound waveform of a piano, violin, or the like, and 1
Reference numeral 402 denotes a parameter detection device that monitors the performance state of the musical instrument when recording the original sound (for example, which position on the string is hit to generate the sound) and detects parameters such as the drive position data d. Drive data extraction circuit 1401
Is a circuit that describes the inverse function of the musical sound synthesizer, that is, the inverse function of the transfer function when drive data is input and synthetic data is output. Taking the tone synthesizer shown in FIG. 20 as an example, the delay circuits 2003, 2004 and the source calculator 2005,
In the delay loop configured by 2006, if the driving data is input X and the combined data is output Y (Equation 13)
A transfer function as shown in can be described. The inverse function in this case is as shown in (Expression 14), and the drive data extraction circuit 1401 is a circuitized version of (Expression 14).

【0080】[0080]

【数13】 [Equation 13]

【0081】[0081]

【数14】 [Equation 14]

【0082】パラメータ検出装置1402は、原音波形
を録音したときの、楽器の演奏状態を検出する装置であ
り、例えばピアノの押鍵時にハンマーと弦との接触状態
を写真に記録し(図19に示すような状態図)、AC間
の距離とAB間の距離を実測することによって駆動位置
データdを検出する方法などが考えられる。
The parameter detecting device 1402 is a device for detecting the playing condition of the musical instrument when the original sound waveform is recorded, and for example, the contact condition between the hammer and the strings is recorded in a photograph when the piano key is pressed (see FIG. 19). A method of detecting the driving position data d by actually measuring the distance between AC and the distance between AB can be considered.

【0083】以上のように構成された本発明の第9の実
施例における楽音分析装置について、以下その動作につ
いて説明する。まず、ピアノやバイオリンはどの楽器の
原音波形をディジタルデータとして録音するとともに、
録音時にパラメータ検出装置1402が楽器の演奏状態
をモニタし、駆動位置データdを検出する。そして検出
した駆動位置データdを駆動データ抽出装置1401に
転送し、(数13)におけるH(z)及びG(z)の伝達関数を
決定することにより(数14)の伝達関数を決定する。
駆動データ抽出装置1401は録音された原音波形を
(数14)に従って逆フィルタリングを実行し、駆動デ
ータDを抽出する。なお本実施例では音程は既知の量で
あるとして取り扱ったが、パラメータ検出装置1402
によって検出してもよい。また、駆動データ抽出装置1
401がもっと複雑な楽音合成装置の逆関数の場合、即
ち楽音合成装置のパラメータが駆動位置データdのみな
らず多くのパラメータを有していた場合、パラメータ検
出装置1402がそれらのパラメータ全ての値を検出す
るようにすればよい。
The operation of the musical sound analysis apparatus according to the ninth embodiment of the present invention having the above-described structure will be described below. First, the piano and violin record the original sound waveform of which instrument as digital data,
At the time of recording, the parameter detection device 1402 monitors the playing state of the musical instrument and detects the driving position data d. Then, the detected drive position data d is transferred to the drive data extraction device 1401 and the transfer functions of H (z) and G (z) in (Equation 13) are determined to determine the transfer function of (Equation 14).
The drive data extraction device 1401 performs inverse filtering on the recorded original sound waveform according to (Equation 14) to extract drive data D. In this embodiment, the pitch is treated as a known amount, but the parameter detection device 1402 is used.
May be detected by. Also, the drive data extraction device 1
When 401 is an inverse function of a more complicated tone synthesizer, that is, when the parameters of the tone synthesizer have many parameters in addition to the driving position data d, the parameter detector 1402 determines the values of all those parameters. It should be detected.

【0084】以上のように本実施例によれば、原音波形
を録音した時の楽器の演奏状態(弦の駆動位置などのパ
ラメータ値)をパラメータ検出装置1402が検出し、
検出した値を用いて駆動データ抽出装置が駆動データD
を抽出するので、原音波形に対して忠実な駆動データD
が求められ、この駆動データDを用いて合成させた場
合、パラメータ値による音色変化が実際の楽器の変化に
忠実にすることができる。
As described above, according to this embodiment, the parameter detecting device 1402 detects the playing state of the musical instrument (parameter value such as the driving position of the string) when the original sound waveform is recorded,
The drive data extraction device uses the detected value to drive data D
Drive data D that is faithful to the original sound waveform
Is obtained and synthesized by using this drive data D, the timbre change due to the parameter value can be made faithful to the actual change of the musical instrument.

【0085】図15は本発明の第10の実施例における
楽音分析装置の構成を示すブロック図である。図15に
おいて、1501はピアノやバイオリンなどの原音波形
に基づき弦の駆動位置などのパラメータの値を抽出する
パラメータ抽出回路である。その他のブロックは図14
の楽音分析装置と同様である。パラメータ抽出回路15
01は楽器の演奏状態を直接測定することによって駆動
位置データdなどのパラメータの値を求めるのではな
く、原音波形を分析することによって自動的に求める回
路である。
FIG. 15 is a block diagram showing the structure of the musical sound analysis apparatus according to the tenth embodiment of the present invention. In FIG. 15, reference numeral 1501 denotes a parameter extraction circuit for extracting the value of a parameter such as the driving position of a string based on the original sound waveform of a piano or a violin. Other blocks are shown in Figure 14.
This is the same as that of the musical sound analysis device. Parameter extraction circuit 15
Reference numeral 01 is a circuit for automatically obtaining the value of a parameter such as the drive position data d by directly measuring the playing state of the musical instrument, but by automatically analyzing the original sound waveform.

【0086】図16は駆動データ抽出回路1401のも
とになる合成系、即ち図20に示す楽音合成装置にパル
ス上の駆動データを入力した時の各データを表す波形図
である。図16において、上段が駆動データDの波形、
中段が遅延回路2003の出力波形、下段が減算器20
05の減算結果の波形である。この図から減算器200
5の波形は駆動データDの波形と駆動データDの波形を
M1*Ts時間遅延させ反転させた波形を重ね合わせたもの
であることがわかる。この重ね合わせは駆動データDの
波形形状がどのようなものであっても成り立つ。
FIG. 16 is a waveform diagram showing each data when pulse drive data is input to the synthesis system which is the basis of the drive data extraction circuit 1401, that is, the musical tone synthesizer shown in FIG. In FIG. 16, the upper part shows the waveform of the drive data D,
The middle stage is the output waveform of the delay circuit 2003, and the lower stage is the subtractor 20.
It is the waveform of the subtraction result of 05. From this figure, subtracter 200
The waveform of 5 is the waveform of drive data D and the waveform of drive data D
It can be seen that the waveforms that are delayed by M1 * Ts and inverted are superimposed. This superposition is established regardless of the waveform shape of the drive data D.

【0087】図17は図16に示した減算器2005の
減算結果の波形に対して自己相関をとった相関特性図を
表すものである。この図において、横軸の全体長を1と
した時、左から距離dの所に極小値が現れる。この点は
図16の減算器2005の減算結果の波形を時間M1*Ts
ずらしたときに生じる極小値であり、dはM(遅延回路
2004,2005の遅延時間の和)に対するM1の比
であることがわかる。即ち駆動位置データdは図17か
ら決定される。
FIG. 17 shows a correlation characteristic diagram in which the waveform of the subtraction result of the subtractor 2005 shown in FIG. 16 is autocorrelated. In this figure, when the total length of the horizontal axis is 1, a minimum value appears at a distance d from the left. At this point, the waveform of the subtraction result of the subtractor 2005 in FIG.
It can be seen that it is a minimum value that occurs when shifted, and d is the ratio of M1 to M (sum of delay times of delay circuits 2004 and 2005). That is, the drive position data d is determined from FIG.

【0088】以上のように構成された本発明の第10の
実施例における楽音分析装置について、以下その動作に
ついて説明する。まずピアノやバイオリンなどの楽器の
原音波形に対してパラメータ抽出回路1501が自己相
関をとる。ピアノやバイオリンも図19に示すように弦
の位置(ACを除く点を)駆動することによって音を発
生する。例えばB点を駆動した場合、音の波形は、駆動
入力がC点に伝搬し出力される波形と、A点を反射して
C点に伝搬し出力される波形が重ね合わされたものとな
る。従って、図16の下段に示すような、2つの時間波
形が重ね合わされたものと見なせるので、ピアノやバイ
オリンの原音波形に対して自己相関をとることにより、
図17に示すような相関値(相関値の極小値までの距離
dはAC間の距離に対するAB間の距離の比率となる)
が得られる。パラメータ抽出回路1501はこの極小値
を駆動位置データdとして、駆動データ抽出回路140
1に送出する。駆動データ抽出回路1401は原音波形
と駆動位置データdに基づき駆動データDを抽出する。
The operation of the musical tone analyzing apparatus of the tenth embodiment of the present invention having the above-described structure will be described below. First, the parameter extraction circuit 1501 autocorrelates the original sound waveform of a musical instrument such as a piano or a violin. The piano and the violin also generate sound by driving the position of the strings (except for AC) as shown in FIG. For example, when the point B is driven, the sound waveform is a waveform in which the drive input propagates to the point C and is output, and the waveform of the sound reflected from the point A and propagates to the point C to be output are superimposed. Therefore, it can be considered that two time waveforms are overlapped, as shown in the lower part of FIG. 16, and by taking autocorrelation with the original sound waveform of the piano or the violin,
A correlation value as shown in FIG. 17 (the distance d to the minimum value of the correlation value is the ratio of the distance between AB to the distance between AC).
Is obtained. The parameter extraction circuit 1501 sets the minimum value as the drive position data d, and the drive data extraction circuit 140
Send to 1. The drive data extraction circuit 1401 extracts drive data D based on the original sound waveform and the drive position data d.

【0089】以上のように本実施例によれば、パラメー
タ抽出回路1501が原音波形に基づき駆動位置データ
dを抽出し、この値を用いて駆動データ抽出装置140
1が駆動データDを抽出するので、原音波形を録音した
時の演奏状態がわからなくても原音波形に対する忠実な
駆動データDが求められ、この駆動データDを用いて合
成させた場合、パラメータ値による音色変化が実際の楽
器の変化に忠実にすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the parameter extraction circuit 1501 extracts the drive position data d based on the original sound waveform, and the drive data extraction device 140 is used by using this value.
Since 1 extracts the drive data D, even if the performance state at the time of recording the original sound waveform is not known, the drive data D faithful to the original sound waveform can be obtained. It is possible to make the timbre change due to the timbre faithful to the change of the actual musical instrument.

【0090】図18は本発明の第11の実施例における
分析合成装置の構成を示すブロック図である。図18に
おいて、1801は図14あるいは図15に示したよう
な楽音分析装置、1802は楽音分析装置1801が抽
出した駆動データDを楽音合成装置1803内のメモリ
(RAMなど)に転送する駆動データ転送装置、180
3は楽音合成装置である。なお、楽音合成装置は図20
に示すような従来の楽音合成装置や本発明の第1〜第8
の実施例で示すような楽音合成装置であり、楽音分析装
置1801内の駆動データ抽出回路1401は楽音合成
装置1803に対応した回路でなければならない。即
ち、楽音合成装置1803において駆動データDを入
力、合成データを出力とした時の伝達関数に対して、駆
動データ抽出回路1401はそれの逆関数である必要が
ある。また、駆動データ転送回路1802はマイクロコ
ンピュータなどで実現でき、取り込んだ駆動データDを
DMA転送などにより楽音合成装置1803内のメモリ
に書き込む動作を行うものである。
FIG. 18 is a block diagram showing the structure of the analysis / synthesis apparatus according to the eleventh embodiment of the present invention. In FIG. 18, reference numeral 1801 denotes a musical tone analyzing apparatus as shown in FIG. 14 or FIG. 15, 1802 denotes drive data transfer for transferring the driving data D extracted by the musical tone analyzing apparatus 1801 to a memory (RAM or the like) in the musical tone synthesizing apparatus 1803. Device, 180
Reference numeral 3 is a musical sound synthesizer. The musical tone synthesizer is shown in FIG.
1 to 8 of the conventional musical sound synthesizer and the present invention as shown in FIG.
In the musical tone synthesizer as shown in the embodiment of FIG. 7, the drive data extraction circuit 1401 in the musical tone analyzer 1801 must be a circuit corresponding to the musical tone synthesizer 1803. That is, the drive data extraction circuit 1401 needs to be the inverse function of the transfer function when the drive data D is input and the composite data is output in the musical sound synthesizer 1803. The drive data transfer circuit 1802 can be realized by a microcomputer or the like, and performs an operation of writing the drive data D that has been taken in to a memory in the musical sound synthesizer 1803 by DMA transfer or the like.

【0091】以上のように構成された本発明の第11の
実施例における分析合成装置について、以下その動作に
ついて説明する。まず、ピアノやバイオリンなどの楽器
の原音波形を楽音分析装置1801が分析し、駆動デー
タDの値を抽出する。抽出された駆動データDは駆動デ
ータ転送回路1802によって楽音合成装置1803内
のメモリに転送する。楽音合成装置1803は転送され
た駆動データに基づき所望の合成データを得る。楽音分
析装置1801と楽音合成装置1803は例えば(数1
3)と(数14)に示したような逆関数の関係にあるた
め、合成データは原音波形と同じ時間波形になる。
The operation of the analysis-synthesis apparatus according to the eleventh embodiment of the present invention constructed as above will be described below. First, the musical tone analyzer 1801 analyzes the original sound waveform of a musical instrument such as a piano or a violin, and extracts the value of the drive data D. The drive data transfer circuit 1802 transfers the extracted drive data D to the memory in the musical sound synthesizer 1803. The musical sound synthesizer 1803 obtains desired synthesized data based on the transferred drive data. The tone analysis device 1801 and the tone synthesis device 1803 are, for example, (Equation 1
3) and the inverse function relationship shown in (Equation 14), the combined data has the same time waveform as the original sound waveform.

【0092】以上のように本実施例によれば、楽音分析
装置1801が原音波形を分析するこによって得られた
駆動データDを抽出し、駆動データ転送回路1802が
駆動データDを楽音合成装置1803内のメモリに転送
・記憶させ、楽音合成装置1803がこの駆動データD
を用いて合成するので、原音波形に対して忠実な合成デ
ータを得ることができ、更に楽音分析装置1801が正
確な駆動位置データdの値に基づいた分析を行うので、
実際の楽器における駆動位置変化による音色変化に対し
て忠実な音色変化を実現することができる。
As described above, according to this embodiment, the musical tone analyzer 1801 extracts the drive data D obtained by analyzing the original sound waveform, and the drive data transfer circuit 1802 extracts the drive data D from the musical tone synthesizer 1803. The musical sound synthesizer 1803 transfers and stores it in the internal memory, and the drive data D
Since the synthesis is performed using, it is possible to obtain synthetic data that is faithful to the original sound waveform, and since the musical sound analysis device 1801 performs analysis based on the accurate value of the drive position data d,
It is possible to realize a timbre change faithful to a timbre change due to a drive position change in an actual musical instrument.

【0093】[0093]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、第1の減
算器と第2の減算器と第3の減算器と第1の遅延回路と
第2の遅延回路で構成される循環系の回路である弦の等
価回路が弦の振動に相当する弦の振動データを発生し、
一方、響板や胴をシミュレートしたフィルタが響板や胴
の振動に相当する合成データを発生し、乗算器と第3の
減算器が合成データを弦の等価回路に帰還することによ
り、響板や胴と、弦の干渉動作がシミュレートされ、ピ
アノやバイオリンなどの楽器音に忠実な楽音を得ること
ができる。
As described above, according to the present invention, the circulation system including the first subtractor, the second subtractor, the third subtractor, the first delay circuit, and the second delay circuit. The equivalent circuit of the string which is the circuit of generates the vibration data of the string corresponding to the vibration of the string,
On the other hand, a filter simulating a soundboard or a body generates synthetic data corresponding to the vibration of the soundboard or the body, and the multiplier and the third subtractor feed the synthetic data back to the equivalent circuit of the string, thereby Interference between the plate and the body and the strings is simulated, and it is possible to obtain musical sounds that are faithful to the sounds of musical instruments such as piano and violin.

【0094】また、第1の加算器と第1の減算器と第2
の減算器と第1の遅延回路と第2の遅延回路で構成され
る循環系の回路である弦の等価回路が弦の振動に相当す
る弦の振動データを発生し、一方、響板や胴をシミュレ
ートしたフィルタが響板や胴の振動に相当する合成デー
タを発生し、乗算器と第3の減算器が合成データを弦の
等価回路に帰還することにより、より簡単な回路構成で
響板や胴と、弦の干渉動作がシミュレートされ、ピアノ
やバイオリンなどの楽器音に忠実な楽音を得ることがで
きる。
Also, the first adder, the first subtractor, and the second
The equivalent circuit of the string, which is the circuit of the circulation system composed of the subtractor of the first delay circuit and the first delay circuit and the second delay circuit, generates the vibration data of the string corresponding to the vibration of the string. The simulated filter generates synthetic data corresponding to the vibration of the soundboard or the body, and the multiplier and the third subtractor feed the synthetic data back to the equivalent circuit of the string, which results in a simpler circuit configuration. Interference between the plate and the body and the strings is simulated, and it is possible to obtain musical sounds that are faithful to the sounds of musical instruments such as piano and violin.

【0095】また、加算器と遅延回路で構成される循環
系の回路である弦の等価回路が弦の振動に相当する弦の
振動データを発生し、一方、響板や胴をシミュレートし
たフィルタが響板や胴の振動に相当する合成データを発
生し、乗算器と第3の減算器が合成データを弦の等価回
路に帰還することにより、更に簡単な回路構成で響板や
胴と、弦の干渉動作がシミュレートされ、ピアノやバイ
オリンなどの楽器音に忠実な楽音を得ることができる。
A string equivalent circuit, which is a circuit of a circulation system composed of an adder and a delay circuit, generates string vibration data corresponding to the string vibration, while a filter simulating a soundboard or a body is used. Generates synthetic data corresponding to the vibration of the soundboard or the body, and the multiplier and the third subtractor feed back the synthesized data to the equivalent circuit of the strings, thereby making the soundboard or the body simpler. The interfering movements of the strings are simulated, and it is possible to obtain musical sounds that are faithful to the sounds of musical instruments such as piano and violin.

【0096】また、弦の等価回路が弦の振動に相当する
弦の振動データを発生し、一方、響板や胴をシミュレー
トしたフィルタが響板や胴の振動に相当する合成データ
を発生し、乗算器が合成データと帰還ゲインを乗算する
ことにより帰還データを弦の等価回路に帰還し、帰還量
制御回路が音程に応じて帰還ゲインを制御することによ
り、例えばピアノなどの音程と弦の種類が対応している
楽器において、音程に応じて響板や胴と、弦の干渉動作
の違い、即ち音色の違いを実現することができる。
Further, the equivalent circuit of the string generates the vibration data of the string corresponding to the vibration of the string, while the filter simulating the soundboard or the body generates the synthetic data corresponding to the vibration of the soundboard or the body. , The multiplier multiplies the feedback data by the composite data and the feedback gain, and the feedback amount control circuit controls the feedback gain according to the pitch, so that, for example, the pitch of the piano and the string It is possible to realize the difference in the interfering operation of the soundboard or the body and the strings, that is, the difference in the timbre, depending on the pitch, in the musical instruments corresponding to the types.

【0097】また、弦の等価回路が弦の振動に相当する
弦の振動データを発生し、一方、響板や胴をシミュレー
トしたフィルタが響板や胴の振動に相当する合成データ
を発生し、乗算器が合成データと帰還ゲインを乗算する
ことにより帰還データを弦の等価回路に帰還し、帰還量
制御回路が弦の種類に応じて帰還ゲインを制御すること
により、例えばギターやバイオリンなどの音程と弦の種
類が一対一に対応していない楽器において、演奏する弦
の種類に応じて響板や胴と、弦の干渉動作の違い、即ち
音色の違いを実現することができる。
Further, the equivalent circuit of the strings generates the vibration data of the strings corresponding to the vibration of the strings, while the filter simulating the soundboard or the body generates the synthetic data corresponding to the vibration of the soundboard or the body. , The multiplier feeds the feedback data back to the equivalent circuit of the string by multiplying the synthesized data and the feedback gain, and the feedback amount control circuit controls the feedback gain according to the type of the string. In a musical instrument in which the pitch and the type of string do not correspond one-to-one, it is possible to realize the difference in the interference operation of the soundboard or the body and the string, that is, the difference in the tone color, depending on the type of the string to be played.

【0098】また、弦の等価回路が弦の振動に相当する
弦の振動データを発生し、一方、響板や胴をシミュレー
トしたフィルタが響板や胴の振動に相当する合成データ
を発生し、乗算器が合成データと帰還ゲインを乗算する
ことにより帰還データを弦の等価回路に帰還し、テーブ
ルが弦の種類に応じて弦の張力情報などを発生し、帰還
量制御回路が音程と弦の張力情報などに応じて帰還ゲイ
ンを制御することにより、例えばギターやバイオリンな
どの音程と弦の種類が一対一に対応していない楽器にお
いて、演奏の仕方(例えばチョーキングの度合)に応じ
て響板や胴と、弦の干渉動作の違い、即ち音色の違いを
実現することができる。
Further, the equivalent circuit of the string generates the vibration data of the string corresponding to the vibration of the string, while the filter simulating the soundboard or the body generates the synthetic data corresponding to the vibration of the soundboard or the body. , The multiplier multiplies the synthesized data by the feedback gain to feed back the feedback data to the equivalent circuit of the string, the table generates the tension information of the string according to the type of the string, and the feedback amount control circuit sets the pitch and the string. By controlling the feedback gain according to the tension information of the instrument, for example, in a musical instrument such as a guitar or violin whose pitch and string type do not correspond one-to-one, the resonance can be adjusted according to the playing method (for example, the degree of choking). It is possible to realize a difference in the interference operation of the plate or the body and the strings, that is, a difference in the tone color.

【0099】また、第1の弦の等価回路と第2の弦の等
価回路が弦の振動に相当する第1の弦の振動データと第
2の弦の振動データを発生し、加算器が第1の弦の振動
データと第2の弦の振動データを加算したものを響板や
胴への駆動力として入力し、一方響板や胴をシミュレー
トしたフィルタが響板や胴の振動に相当する合成データ
を発生し、第1の乗算器と第2の乗算器が合成データを
第1の弦の等価回路と第2の弦の等価回路に帰還するこ
とにより、響板や胴を介した各弦の間における共振動作
がシミュレートされ、ピアノやバイオリンなどの楽器音
に忠実な楽音を得ることができる。
Further, the equivalent circuit of the first string and the equivalent circuit of the second string generate the vibration data of the first string and the vibration data of the second string which correspond to the vibration of the string, and the adder outputs the vibration data of the second string. The sum of the vibration data of the 1st string and the vibration data of the 2nd string is input as the driving force to the soundboard or torso, while the filter simulating the soundboard or torso corresponds to the vibration of the soundboard or torso. To generate a composite data, and the first multiplier and the second multiplier return the composite data to the equivalent circuit of the first string and the equivalent circuit of the second string, thereby passing through the soundboard and the body. Resonant movements between the strings are simulated, and a musical tone faithful to the musical instrument sound of a piano or a violin can be obtained.

【0100】また、弦の等価回路が弦の振動に相当する
弦の振動データを発生し、位相シフタ制御回路が弦の等
価回路中に挿入された位相シフタの位相を制御するとと
もに、合成データ基本周波数成分の音程シフト分を弦の
等価回路中の遅延回路に対してオフセットさせることに
より、音程を変化させずに非調和倍音成分を付加するこ
とができる。
Further, the equivalent circuit of the string generates the vibration data of the string corresponding to the vibration of the string, and the phase shifter control circuit controls the phase of the phase shifter inserted in the equivalent circuit of the string. By offsetting the pitch shift of the frequency component with respect to the delay circuit in the equivalent circuit of the string, it is possible to add the anharmonic overtone component without changing the pitch.

【0101】また、楽器の発音機構をシミュレートした
楽音合成装置の伝達関数の逆関数となるフィルタである
駆動データ抽出回路が、原音波形とパラメータ検出装置
が楽器の構造や演奏状態などを計測することにより得ら
れたパラメータ値に基づき駆動データを抽出するので、
実際の楽器の駆動入力対して忠実な駆動データを得るこ
とができる。
A drive data extraction circuit, which is a filter that is an inverse function of a transfer function of a musical sound synthesizer that simulates the sounding mechanism of a musical instrument, measures the original sound waveform and the parameter detecting device such as the structure and playing state of the musical instrument. Since the driving data is extracted based on the parameter value obtained by
It is possible to obtain faithful drive data for the drive input of the actual musical instrument.

【0102】また、楽器の発音機構をシミュレートした
楽音合成装置の伝達関数の逆関数となるフィルタである
駆動データ抽出回路が、原音波形とパラメータ抽出回路
が原音波形を分析することにより得られたパラメータ値
に基づき駆動データを抽出するので、楽器の構造や演奏
状態を調べなくても、実際の楽器の駆動入力対して忠実
な駆動データを得ることができる。
A drive data extraction circuit, which is a filter that is an inverse function of the transfer function of the musical sound synthesizer simulating the sounding mechanism of a musical instrument, was obtained by analyzing the original sound waveforms by the original sound waveform and the parameter extraction circuit. Since the drive data is extracted based on the parameter value, it is possible to obtain faithful drive data with respect to the actual drive input of the musical instrument, without checking the structure or playing state of the musical instrument.

【0103】また、楽音分析回路が原音から抽出した駆
動データを、転送回路が楽器の発音機構をシミュレート
した楽音合成装置に転送し、転送された駆動データに基
づき楽音合成装置が合成を行なうので、原音波形に忠実
な楽音を得ることができる。
The transfer circuit transfers the drive data extracted from the original sound to the tone synthesizer simulating the sounding mechanism of the musical instrument, and the tone synthesizer synthesizes based on the transferred drive data. , It is possible to obtain a musical sound faithful to the original sound waveform.

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

【図1】本発明の第1の実施例における楽音合成装置の
構成を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a musical sound synthesizer according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同第1の実施例におけるフィルタ101の内部
構成を示す回路図とピアノの響板やバイオリン胴のアナ
ログ等価回路図
FIG. 2 is a circuit diagram showing an internal configuration of a filter 101 in the first embodiment and an analog equivalent circuit diagram of a soundboard of a piano or a violin barrel.

【図3】本発明の第2の実施例における楽音合成装置の
構成を示すブロック図
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a musical sound synthesizer according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例における楽音合成装置の
構成を示すブロック図
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a musical sound synthesizer in a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施例における楽音合成装置の
構成を示すブロック図
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a musical sound synthesizer according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第5の実施例における楽音合成装置の
構成を示すブロック図
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a musical sound synthesizer according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第6の実施例における楽音合成装置の
構成を示すブロック図
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a musical sound synthesizer according to a sixth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第7の実施例における楽音合成装置の
構成を示すブロック図
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a musical sound synthesizer according to a seventh embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第8の実施例における楽音合成装置の
構成を示すブロック図
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a musical sound synthesizer according to an eighth embodiment of the present invention.

【図10】同第8の実施例における位相シフタ901の
内部構成を示す回路図
FIG. 10 is a circuit diagram showing an internal configuration of a phase shifter 901 according to the eighth embodiment.

【図11】同第8の実施例における位相シフタ制御回路
902の内部構成を示す回路図
FIG. 11 is a circuit diagram showing an internal configuration of a phase shifter control circuit 902 according to the eighth embodiment.

【図12】同第8の実施例における遅延量指示回路90
3の内部構成を示す回路図
FIG. 12 is a delay amount instruction circuit 90 according to the eighth embodiment.
3 is a circuit diagram showing the internal configuration.

【図13】合成データの非調和性の度合を表わす特性図FIG. 13 is a characteristic diagram showing the degree of anharmonicity of synthesized data.

【図14】本発明の第9の実施例における楽音分析装置
の構成を示すブロック図
FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of a musical sound analysis apparatus according to a ninth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第10の実施例における楽音分析装
置の構成を示すブロック図
FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of a musical sound analysis apparatus according to a tenth embodiment of the present invention.

【図16】図20に示す楽音合成装置にパルス上の駆動
データを入力した時の各データを表す波形図
16 is a waveform diagram showing each data when driving data on a pulse is input to the musical sound synthesizer shown in FIG.

【図17】図16に示した減算器2005の減算結果の
波形に対して自己相関をとった相関特性図
FIG. 17 is a correlation characteristic diagram in which the waveform of the subtraction result of the subtractor 2005 shown in FIG. 16 is autocorrelated.

【図18】本発明の第11の実施例における楽音分析装
置の構成を示すブロック図
FIG. 18 is a block diagram showing the configuration of a musical sound analysis apparatus according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図19】弦楽器の弦の発音機構を表わす模式図FIG. 19 is a schematic diagram showing a sounding mechanism of strings of a stringed instrument.

【図20】従来例の楽音合成装置の構成を示すブロック
FIG. 20 is a block diagram showing the configuration of a conventional musical sound synthesizer.

【図21】同従来例におけるアドレス発生回路2001
の内部構成を示す回路図
FIG. 21 is an address generation circuit 2001 in the conventional example.
Schematic showing the internal configuration of the

【図22】同従来例における波形メモリ2002の内部
構成を示す回路図
FIG. 22 is a circuit diagram showing an internal configuration of a waveform memory 2002 in the conventional example.

【図23】同従来例における遅延回路2003,200
4の内部構成を示す回路図
FIG. 23 is a delay circuit 2003, 200 in the conventional example.
Schematic showing the internal configuration of 4

【図24】同従来例における遅延量指示回路2009の
内部構成を示す回路図
FIG. 24 is a circuit diagram showing an internal configuration of a delay amount instruction circuit 2009 in the conventional example.

【図25】同従来例における遅延制御回路2007,2
008の内部構成を示す回路図
FIG. 25 is a delay control circuit 2007, 2 in the conventional example.
Circuit diagram showing the internal configuration of 008

【符号の説明】[Explanation of symbols]

102,201,203,206,209,211,8
04〜806,2305,2306 乗算器 103,301,1201,2005,2006,23
02 減算器 202,208,210 遅延器 204,205,207,212,302,2304
加算器 220 コイル 221 抵抗 222 コンデンサ 807 累算器
102, 201, 203, 206, 209, 211, 8
04-806, 2305, 2306 Multiplier 103, 301, 1201, 2005, 2006, 23
02 Subtractors 202, 208, 210 Delay devices 204, 205, 207, 212, 302, 2304
Adder 220 Coil 221 Resistance 222 Capacitor 807 Accumulator

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 弦楽器の弦の発音機構をシミュレートし
た弦の等価回路と、 前記弦の等価回路が出力した弦の振動データに対してフ
ィルタリング処理を行い合成データを発生するフィルタ
と、 前記フィルタから出力された合成データと帰還ゲインを
乗算し乗算結果を帰還データとして前記弦の等価回路に
帰還する乗算器とを備えた楽音合成装置。
1. A string equivalent circuit that simulates the sounding mechanism of a string of a string instrument, a filter that performs a filtering process on the vibration data of the string output by the equivalent circuit of the string to generate synthetic data, and the filter. A musical sound synthesizer comprising: a multiplier for multiplying the synthesized data output from the device by a feedback gain, and feeding back the multiplication result as feedback data to the equivalent circuit of the string.
【請求項2】 弦楽器の弦の発音機構をシミュレートし
た弦の等価回路と、 前記弦の等価回路が出力した弦の振動データに対してフ
ィルタリング処理を行い合成データを発生するフィルタ
と、 音程指示データに基づき帰還ゲインを決定する帰還量制
御回路と、 前記フィルタから出力された合成データと前記帰還ゲイ
ンを乗算し乗算結果を帰還データとして前記弦の等価回
路に帰還する乗算器とを備えた楽音合成装置。
2. A string equivalent circuit that simulates the sounding mechanism of a string of a stringed instrument, a filter that performs a filtering process on the vibration data of the string output by the equivalent circuit of the string, and generates synthetic data, and a pitch instruction. A musical tone including a feedback amount control circuit that determines a feedback gain based on data, and a multiplier that multiplies the synthetic data output from the filter by the feedback gain and feeds the multiplication result as feedback data to the equivalent circuit of the string. Synthesizer.
【請求項3】 弦楽器の弦の発音機構をシミュレートし
た弦の等価回路と、前記弦の等価回路が出力した弦の振
動データに対してフィルタリング処理を行い合成データ
を発生するフィルタと、 どの弦を駆動したかの弦ナンバ情報に基づき帰還ゲイン
を決定する帰還量制御回路と、 前記フィルタから出力された合成データと前記帰還ゲイ
ンを乗算し乗算結果を帰還データとして前記弦の等価回
路に帰還する乗算器とを備えた楽音合成装置。
3. A string equivalent circuit simulating a sounding mechanism of a string of a stringed instrument, a filter for performing a filtering process on the vibration data of the string output by the equivalent circuit of the string to generate synthetic data, which string A feedback amount control circuit that determines a feedback gain based on the string number information indicating whether or not the string has been driven, and the synthetic data output from the filter is multiplied by the feedback gain and the multiplication result is fed back to the equivalent circuit of the string as feedback data. A musical sound synthesizer equipped with a multiplier.
【請求項4】 弦楽器の弦の発音機構をシミュレートし
た弦の等価回路と、 前記弦の等価回路が出力した弦の振動データに対してフ
ィルタリング処理を行い合成データを発生するフィルタ
と、 どの弦を駆動したかの弦ナンバ情報に基づき弦の張力情
報と綿密度情報を決定するテーブルと、 弦の張力情報と前記綿密度情報と音程指示データに基づ
き帰還ゲインを決定する帰還量制御回路と、 前記フィルタから出力された合成データと前記帰還ゲイ
ンを乗算し乗算結果を帰還データとして弦の等価回路に
帰還する乗算器とを備えた楽音合成装置。
4. A string equivalent circuit that simulates the sounding mechanism of a string of a stringed instrument, a filter that performs a filtering process on the vibration data of the string output by the equivalent circuit of the string to generate synthetic data, and which string A table for determining the tension information and cotton density information of the string based on the string number information of whether or not to drive, a feedback amount control circuit for determining the feedback gain based on the tension information of the string, the cotton density information and the pitch instruction data, A musical tone synthesizer comprising: a multiplier that multiplies the synthetic data output from the filter by the feedback gain, and that feeds back the multiplication result as feedback data to an equivalent circuit of the string.
【請求項5】 弦楽器の弦の発音機構をシミュレートし
た第1の弦の等価回路と、 弦楽器の弦の発音機構をシミュレートした第2の弦の等
価回路と、 前記第1の弦の等価回路が出力した第1の弦の振動デー
タと前記第2の弦の等価回路が出力した第2の弦の振動
データとの加算を行う加算器と、 前記加算器の加算結果に対してフィルタリング処理を行
い合成データを発生するフィルタと、 前記フィルタから出力された合成データと第1の帰還ゲ
インを乗算し乗算結果を第1の帰還データとして前記第
1の弦の等価回路に帰還する第1の乗算器と、前記フィ
ルタから出力された合成データと第2の帰還ゲインを乗
算し乗算結果を第2の帰還データとして前記第2の弦の
等価回路に帰還する第1の乗算器と、を備えた楽音合成
装置。
5. An equivalent circuit of a first string that simulates the sounding mechanism of a string of a string instrument, an equivalent circuit of a second string that simulates the sounding mechanism of a string of a string instrument, and an equivalent circuit of the first string. An adder for adding the vibration data of the first string output by the circuit and the vibration data of the second string output by the equivalent circuit for the second string; and a filtering process for the addition result of the adder. And a composite data output from the filter and a first feedback gain, and a multiplication result is fed back to the equivalent circuit of the first string as first feedback data. A first multiplier for multiplying the composite data output from the filter by a second feedback gain, and feeding back the multiplication result as second feedback data to the equivalent circuit of the second string. Sound synthesizer.
【請求項6】 弦の等価回路が、 駆動データを記憶する波形メモリと、 音程指示データに基づき前記波形メモリのアドレスを指
定し駆動データの読み出しを行うアドレス発生回路と、 入力されたデータを所定時間遅延させた後に出力する第
1の遅延回路と、 入力されたデータを所定時間遅延させた後に出力する第
2の遅延回路と、 前記波形メモリから読み出された駆動データから前記第
1の遅延回路から出力されたデータを減算し、弦の振動
データとして出力する第1の減算器と、 前記波形メモリから読み出された駆動データから前記第
2の遅延回路から出力されたデータを減算し、減算結果
を前記第1の遅延回路に入力する第2の減算器と、 前記第1の減算器の減算結果と帰還データとの減算を行
い減算結果を前記第2の遅延回路に入力する第3の減算
器と、 音程指示データに基づき前記第1の遅延回路と前記第2
の遅延回路の遅延量を決定する遅延量指示回路と、 前記遅延量指示回路が指示した遅延量に基づき前記第1
の遅延回路の制御を行う第1の遅延制御回路と、 前記遅延量指示回路が指示した遅延量に基づき前記第2
の遅延回路の制御を行う第2の遅延制御回路とから構成
されることを特徴とした請求項1,2,3,4または5
記載の楽音合成装置。
6. A string equivalent circuit, a waveform memory for storing drive data, an address generation circuit for designating an address of the waveform memory on the basis of pitch indication data and reading drive data, and a predetermined input data. A first delay circuit for outputting after a time delay, a second delay circuit for outputting an input data after delaying for a predetermined time, and a first delay circuit based on drive data read from the waveform memory A first subtractor for subtracting the data output from the circuit and outputting it as string vibration data; and subtracting the data output from the second delay circuit from the drive data read from the waveform memory, A second subtractor that inputs the subtraction result to the first delay circuit and a subtraction result of the first subtractor and feedback data are input, and the subtraction result is input to the second delay circuit. Third subtractor and the said first delay circuit based on the pitch instruction data second to
Delay amount instructing circuit for determining the delay amount of the delay circuit, and the first amount based on the delay amount instructed by the delay amount instructing circuit.
A first delay control circuit for controlling the delay circuit of the second delay circuit, and the second delay control circuit based on the delay amount instructed by the delay amount instruction circuit.
6. A second delay control circuit for controlling the delay circuit according to claim 1, 2, 3, 4, or 5.
The described musical sound synthesizer.
【請求項7】 弦の等価回路が、 駆動データを記憶する波形メモリと、 音程指示データに基づき前記波形メモリのアドレスを指
定し駆動データの読み出しを行うアドレス発生回路と、 前記波形メモリから読み出された駆動データを所定時間
遅延させた後に出力する第1の遅延回路と、 入力されたデータを所定時間遅延させた後に出力する第
2の遅延回路と、 前記波形メモリから読み出された駆動データから前記第
1の遅延回路から出力されたデータを減算する第1の減
算器と、 前記第1の減算器の減算結果と前記第2の遅延回路から
出力されたデータとを加算し、弦の振動データとして出
力する加算器と、 前記加算器の加算結果と帰還データとの減算を行い減算
結果を前記第2の遅延回路に入力する第2の減算器と、 音程指示データに基づき前記第1の遅延回路と前記第2
の遅延回路の遅延量を決定する遅延量指示回路と、 前記遅延量指示回路が指示した遅延量に基づき前記第1
の遅延回路の制御を行う第1の遅延制御回路と、 前記遅延量指示回路が指示した遅延量に基づき前記第2
の遅延回路の制御を行う第2の遅延制御回路とから構成
されることを特徴とした請求項1,2,3,4または5
記載の楽音合成装置。
7. A string equivalent circuit includes: a waveform memory for storing drive data; an address generation circuit for reading out drive data by designating an address of the waveform memory on the basis of pitch indication data; and reading from the waveform memory. A first delay circuit for delaying the input drive data after delaying for a predetermined time, a second delay circuit for outputting the input data after delaying for a predetermined time, and drive data read from the waveform memory From the first delay circuit for subtracting the data output from the first delay circuit, the subtraction result of the first subtractor and the data output from the second delay circuit are added, An adder that outputs as vibration data; a second subtractor that subtracts the addition result of the adder and feedback data and inputs the subtraction result to the second delay circuit; Wherein a can said first delay circuit a second
Delay amount instructing circuit for determining the delay amount of the delay circuit, and the first amount based on the delay amount instructed by the delay amount instructing circuit.
A first delay control circuit for controlling the delay circuit of the second delay circuit, and the second delay control circuit based on the delay amount instructed by the delay amount instruction circuit.
6. A second delay control circuit for controlling the delay circuit according to claim 1, 2, 3, 4, or 5.
The described musical sound synthesizer.
【請求項8】 弦の等価回路が、 駆動データを記憶する波形メモリと、 音程指示データに基づき前記波形メモリのアドレスを指
定し駆動データの読み出しを行うアドレス発生回路と、 入力されたデータを所定時間遅延させた後に出力する遅
延回路と、 前記波形メモリから読み出された駆動データと前記遅延
回路から出力されたデータとを加算し、弦の振動データ
として出力する加算器と、 前記加算器の加算結果と帰還データとの減算を行い減算
結果を前記遅延回路に入力する減算器と、 音程指示データに基づき前記遅延回路の遅延量を決定す
る遅延量指示回路と、 前記遅延量指示回路が指示した遅延量に基づき前記遅延
回路の制御を行う遅延制御回路とから構成されることを
特徴とした請求項1,2,3,4または5記載の楽音合
成装置。
8. A string equivalent circuit, a waveform memory for storing drive data, an address generation circuit for designating an address of the waveform memory based on pitch indication data and reading drive data, and a predetermined input data. A delay circuit that outputs after delaying the time, an adder that adds the drive data read from the waveform memory and the data output from the delay circuit, and outputs as string vibration data; A subtracter that subtracts the addition result and the feedback data and inputs the subtraction result to the delay circuit, a delay amount instruction circuit that determines the delay amount of the delay circuit based on the pitch instruction data, and an instruction by the delay amount instruction circuit. 6. The musical tone synthesizer according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, comprising a delay control circuit for controlling the delay circuit based on the delay amount.
【請求項9】 弦楽器の弦の発音機構をシミュレートし
た弦の等価回路と、 前記弦の等価回路中のデータの位相量を制御することに
より非調和倍音成分を付加するとともに合成データの基
本周波数成分の位相量に相当する遅延量補正データを出
力する位相シフタ制御回路と、 音程指示データと前記遅延量補正データに基づき遅延量
データを生成することにより合成データの音程決定する
遅延量指示回路とを備えた楽音合成装置。
9. A string equivalent circuit that simulates the sounding mechanism of a string of a stringed instrument, and an anharmonic overtone component is added by controlling the phase amount of the data in the string equivalent circuit, and the fundamental frequency of the synthesized data is added. A phase shifter control circuit that outputs delay amount correction data corresponding to the phase amount of the component; and a delay amount instruction circuit that determines the pitch of the synthesized data by generating the delay amount data based on the pitch instruction data and the delay amount correction data. Sound synthesizer equipped with.
【請求項10】 弦の等価回路が、 駆動データを記憶する波形メモリと、 音程指示データに基づき前記波形メモリのアドレスを指
定し駆動データの読み出しを行うアドレス発生回路と、 入力されたデータを所定時間遅延させた後に出力する遅
延回路と、 前記波形メモリから読み出された駆動データと前記遅延
回路から出力されたデータとを加算し、合成データとし
て出力する加算器と、 前記加算器と前記遅延回路で構成される循環系の回路中
に挿入された位相シフタと、 遅延量データに基づき前記遅延回路の制御を行う遅延制
御回路とから構成されることを特徴とした請求項9記載
の楽音合成装置。
10. An equivalent circuit of a string, a waveform memory for storing drive data, an address generation circuit for designating an address of the waveform memory based on pitch indication data and reading drive data, and a predetermined input data. A delay circuit that outputs after a time delay, an adder that adds the drive data read from the waveform memory and the data output from the delay circuit and outputs as combined data, the adder and the delay 10. The tone synthesis according to claim 9, comprising a phase shifter inserted in a circuit of a circulation system composed of a circuit, and a delay control circuit for controlling the delay circuit based on delay amount data. apparatus.
【請求項11】 弦の等価回路が、 駆動データを記憶する波形メモリと、 音程指示データに基づき前記波形メモリのアドレスを指
定し駆動データの読み出しを行うアドレス発生回路と、 入力されたデータを所定時間遅延させた後に出力する第
1の遅延回路と、 入力されたデータを所定時間遅延させた後に出力する第
2の遅延回路と、 前記波形メモリから読み出された駆動データから前記第
1の遅延回路から出力されたデータを減算し、合成デー
タとして出力する第1の減算器と、 前記波形メモリから読み出された駆動データから前記第
2の遅延回路から出力されたデータを減算し、減算結果
を前記第1の遅延回路に入力する第2の減算器と、 前記第1の減算器と前記第2の減算器と前記第1の遅延
回路と前記第2の遅延回路で構成される循環系の回路中
に挿入された位相シフタと、 遅延量データに基づき前記第1の遅延回路の制御を行う
第1の遅延制御回路と、 遅延量データに基づき前記第2の遅延回路の制御を行う
第2の遅延制御回路とから構成されることを特徴とした
請求項9記載の楽音合成装置。
11. A string equivalent circuit comprises: a waveform memory for storing drive data; an address generation circuit for designating an address of the waveform memory on the basis of pitch indication data to read out the drive data; A first delay circuit for outputting after a time delay, a second delay circuit for outputting an input data after delaying for a predetermined time, and a first delay circuit based on drive data read from the waveform memory A first subtractor that subtracts the data output from the circuit and outputs the combined data, and subtracts the data output from the second delay circuit from the drive data read from the waveform memory. To the first delay circuit, a first subtractor, the second subtractor, the first delay circuit, and the second delay circuit. A phase shifter inserted in the ring circuit, a first delay control circuit for controlling the first delay circuit based on the delay amount data, and a control for the second delay circuit based on the delay amount data. 10. The musical tone synthesizer according to claim 9, wherein the musical tone synthesizer comprises a second delay control circuit for performing the same.
【請求項12】 弦の等価回路が、 駆動データを記憶する波形メモリと、 音程指示データに基づき前記波形メモリのアドレスを指
定し駆動データの読み出しを行うアドレス発生回路と、 入力された駆動データを所定時間遅延させた後に出力す
る第1の遅延回路と、 入力されたデータを所定時間遅延させた後に出力する第
2の遅延回路と、 前記波形メモリから読み出された駆動データから前記第
1の遅延回路から出力されたデータを減算する第1の減
算器と、 前記第1の減算器の減算結果と前記第2の遅延回路から
出力されたデータとを加算し、合成データとして出力す
る加算器と、 前記加算器と前記第2の遅延回路で構成される循環系の
回路中に挿入された位相シフタと、 遅延量データに基づき前記第1の遅延回路の制御を行う
第1の遅延制御回路と、 遅延量データに基づき前記第2の遅延回路の制御を行う
第2の遅延制御回路とから構成されることを特徴とした
請求項9記載の楽音合成装置。
12. A string equivalent circuit comprises: a waveform memory for storing drive data; an address generation circuit for designating an address of the waveform memory based on pitch indication data to read out the drive data; A first delay circuit that outputs after delaying for a predetermined time, a second delay circuit that outputs input data after delaying for a predetermined time, and a first delay circuit based on drive data read from the waveform memory. A first subtractor for subtracting the data output from the delay circuit, and an adder for adding the subtraction result of the first subtractor and the data output from the second delay circuit and outputting as combined data A phase shifter inserted in a circuit of a circulation system composed of the adder and the second delay circuit, and a first delay circuit for controlling the first delay circuit based on delay amount data. The control circuit and the delay amount tone synthesizing apparatus according to claim 9, wherein the characterized in that it is composed of a second delay control circuit for controlling said second delay circuit based on the data.
【請求項13】 楽器の発音機構をシミュレートした楽
音合成装置の伝達関数の逆関数となるフィルタであり前
記楽音合成装置の入力データである駆動データを楽器の
原音波形とパラメータ検出装置が検出したパラメータ値
に基づいて抽出する駆動データ抽出回路と、 前記楽音合成装置の合成時に用いられるパラメータの値
を求めるパラメータ検出装置を備えた楽音分析装置。
13. An original sound waveform of a musical instrument and a parameter detecting device detect drive data which is a filter which is an inverse function of a transfer function of a musical sound synthesizing device simulating a sounding mechanism of a musical instrument and which is input data of the musical sound synthesizing device. A musical tone analysis apparatus comprising a drive data extraction circuit for extracting based on a parameter value, and a parameter detection device for obtaining a value of a parameter used when synthesizing the musical tone synthesizing device.
【請求項14】 パラメータ検出装置が、分析対象であ
る楽器の原音波形を録音するときに用いられた楽器の構
造や演奏状態などを計測することによりパラメータ値を
得ることを特徴とした請求項13記載の楽音分析装置。
14. The parameter detection device obtains the parameter value by measuring the structure and performance state of the musical instrument used when recording the original sound waveform of the musical instrument to be analyzed. The described sound analysis device.
【請求項15】 パラメータ検出装置が、分析対象であ
る楽器の原音波形からパラメータ値を抽出するパラメー
タ抽出回路であることを特徴とした請求項13記載の楽
音分析装置。
15. The musical tone analyzing apparatus according to claim 13, wherein the parameter detecting device is a parameter extracting circuit for extracting a parameter value from the original sound waveform of the musical instrument to be analyzed.
【請求項16】 パラメータ検出装置が、分析対象であ
る楽器の原音波形に対して自己相関をとることにより弦
のどの位置を駆動して発生された原音波形であるかを表
わす駆動位置データ値を抽出するパラメータ抽出回路で
あることを特徴とした請求項13記載の楽音分析装置。
16. A drive position data value representing which position of a string is driven by the parameter detection device by taking autocorrelation with the original sound waveform of the musical instrument to be analyzed to generate the original sound waveform. 14. The musical tone analyzing apparatus according to claim 13, wherein the musical tone analyzing apparatus is a parameter extracting circuit for extracting.
【請求項17】 駆動データを原音から抽出する楽音分
析回路と、 楽器の発音機構をシミュレートした楽音合成装置と、 前記分析回路が抽出した駆動データを前記楽音合成装置
に転送する転送回路を備えた楽音分析合成装置。
17. A tone analysis circuit for extracting drive data from an original sound, a tone synthesis device simulating a sounding mechanism of a musical instrument, and a transfer circuit for transferring the drive data extracted by the analysis circuit to the tone synthesis device. Sound analysis and synthesis device.
【請求項18】 楽音分析回路が、楽器の発音機構をシ
ミュレートした楽音合成装置の伝達関数の逆関数となる
フィルタであり前記楽音合成装置の入力データである駆
動データを楽器の原音波形とパラメータ検出装置が検出
したパラメータ値に基づいて抽出する駆動データ抽出回
路と、 前記楽音合成装置の合成時に用いられるパラメータの値
を求めるパラメータ検出装置とから構成されることを特
徴とした請求項17記載の楽音分析合成装置。
18. A musical tone analyzing circuit is a filter which is an inverse function of a transfer function of a musical tone synthesizing device simulating a sounding mechanism of a musical instrument, and the drive data which is the input data of the musical tone synthesizing device is set to the original sound waveform of the musical instrument and parameters 18. A drive data extraction circuit for extracting based on a parameter value detected by a detection device, and a parameter detection device for obtaining a value of a parameter used when synthesizing the musical sound synthesizer. Musical sound analysis and synthesis device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5763803A (en) * 1996-03-12 1998-06-09 Roland Kabushiki Kaisha Effect adding system capable of simulating tones of stringed instruments
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