JPH0830954B2 - Musical sound waveform generator - Google Patents

Musical sound waveform generator

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JPH0830954B2
JPH0830954B2 JP1062400A JP6240089A JPH0830954B2 JP H0830954 B2 JPH0830954 B2 JP H0830954B2 JP 1062400 A JP1062400 A JP 1062400A JP 6240089 A JP6240089 A JP 6240089A JP H0830954 B2 JPH0830954 B2 JP H0830954B2
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data
signal
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広 岩瀬
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Casio Computer Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、楽音波形発生装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a musical tone waveform generator.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

デジタル信号処理技術の進歩により、当該デジタル処
理を用いた電子楽器の第1の従来例として、単純な特性
の楽音波形を発生するのみならず、自然楽器の楽音・人
間又は自然界の音声等(以下、まとめて自然音と呼ぶ)
を直接サンプリングして記憶し、任意の音高で再生が可
能なPCM方式の電子楽器が実現されている。
With the advancement of digital signal processing technology, as a first conventional example of an electronic musical instrument using the digital processing, not only a musical sound waveform having a simple characteristic but also a musical sound of a natural musical instrument, a sound of a human or a natural world (hereinafter referred to as a sound). , Collectively called natural sounds)
A PCM-type electronic musical instrument that can directly sample and memorize the sound and reproduce it at an arbitrary pitch has been realized.

一方、様々な種類の複雑な特性の楽音波形をデジタル
的に発生可能な電子楽器の第2の従来例として、特公昭
54−33525号公報又は特開昭50−126406号公報等に記載
のFM方式に基づく電子楽器がある。この方式は基本的に
は、 e=A・sin{ωt+I(t)sinωt} ・・・(A) なる演算式により得られる波形出力eを楽音波形とする
ものであり、搬送波周波数ωとそれを変調するための
変調波周波数ωを適当な比で選択し、時間的に変化し
得る変調指数I(t)を設定し、また、同様に時間的に
変化し得る振幅係数Aを設定することにより、複雑な倍
音特性を有し、かつ時間的にその倍音特性が変化し得る
非常に個性的な合成音等を得ることができる。
On the other hand, as a second conventional example of an electronic musical instrument capable of digitally generating musical tone waveforms of various kinds of complicated characteristics,
There is an electronic musical instrument based on the FM system described in JP-A-54-33525 or JP-A-50-126406. This method is basically is intended to be e = A · sin {ω c t + I (t) sinω m t} ··· (A) composed musical sound waveform of the waveform output e obtained by the calculation formula, the carrier frequency ω c and the modulation wave frequency ω m for modulating it are selected with an appropriate ratio, a modulation index I (t) that can change with time is set, and an amplitude coefficient that can also change with time is set. By setting A, it is possible to obtain a very unique synthesized sound or the like which has a complicated overtone characteristic and whose overtone characteristic can change with time.

また、FM方式を改良した第3の従来例として、特公昭
61−12279号公報に記載の電子楽器がある。この方式
は、前記(A)式のsin演算の代わりに三角波演算を用
い、 e=A・T{α+I(t)T(θ)} ・・・(B) なる演算式により得られる波形出力eを楽音波形とする
ものである。ここで、T(θ)は、変調波位相角θによ
って生成される三角波関数である。そして、搬送波位相
角αと変調波位相角θを適当な進行速度比で進め、ま
た、前記第1の従来例と同様に変調指数I(t)と振幅
係数Aを設定することにより、楽音波形を合成できる。
Also, as a third conventional example that improves the FM system,
There is an electronic musical instrument described in JP-A-61-12279. In this method, a triangular wave operation is used instead of the sin operation of the expression (A), and a waveform output e obtained by an operation expression of e = A · T {α + I (t) T (θ)} (B) Is a musical tone waveform. Here, T (θ) is a triangular wave function generated by the modulated wave phase angle θ. Then, the carrier wave phase angle α and the modulated wave phase angle θ are advanced at an appropriate traveling speed ratio, and the modulation index I (t) and the amplitude coefficient A are set in the same manner as in the first conventional example, whereby the musical tone waveform is obtained. Can be synthesized.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

上記のような従来技術を背景として、近年では電子楽
器に対して、電子楽器特有の非常に個性的な楽音から自
然音までダイナミックに発音させることのできる性能が
求められている。
Against the background of the above-mentioned conventional techniques, in recent years, there has been a demand for an electronic musical instrument to have a performance capable of dynamically producing a very unique musical tone peculiar to the electronic musical instrument to a natural sound.

しかし、第1の従来例であるPCM方式の電子楽器は、
自然音そのものを発音させることは非常に得意である
が、その自然音を加工して個性的な音色を出そうとした
場合の処理が不得意である。
However, the first conventional example of a PCM electronic musical instrument is:
Although he is very good at producing natural sounds themselves, he is not good at processing when processing natural sounds to produce individualized timbres.

すなわち、例えば原音から正弦波等に連続的に変化さ
せたいような場合、デジタルフィルタ又はアナログフィ
ルタ等で原音の倍音成分を削る等して正弦波を得るよう
にしているが、デジタルフィルタではその回路規模が比
較的大きくなってしまい、また、エンベロープ等の時間
関数でその特性を変化させようとした場合、自然音のデ
ータに更に加えてフィルタの特性に対応したフィルタ係
数を記憶する必要がある。一方、アナログフィルタで
は、所望の特性が得にくく、また、複数の楽音を並列し
て発音させるための時分割動作を行わせることができな
いという問題点を有している。
That is, for example, when it is desired to continuously change from the original sound to a sine wave or the like, a sine wave is obtained by removing a harmonic component of the original sound with a digital filter or an analog filter or the like. Becomes relatively large, and if it is attempted to change the characteristic by a time function such as an envelope, it is necessary to store a filter coefficient corresponding to the characteristic of the filter in addition to natural sound data. On the other hand, the analog filter has a problem that it is difficult to obtain a desired characteristic and it is impossible to perform a time-division operation for producing a plurality of musical tones in parallel.

更に、上記とは逆に、原音から更に複雑な倍音構成の
楽音に連続的に変化させたいような場合、上記フィルタ
で原音の倍音構成を削る等の方式では、新たな倍音成分
を生成することは不可能であるという問題点を有してい
る。
Further, in contrast to the above, when it is desired to continuously change from the original sound to a musical tone having a more complex overtone structure, a method of removing the overtone structure of the original sound with the above-described filter may not generate a new harmonic component. There is a problem that it is impossible.

また、上記PCM方式の電子楽器で、記憶容量を節約す
るため又は持続音を再生するために、自然音の特定の波
形区間をメモリから繰り返し再生するループ再生が一般
に行われる。しかし、単にループ再生を行うだけでは、
その波形区間では常に同じ特性の楽音が再生され、振幅
のエンベロープ(包絡)に変化を持たせたとしても、音
色自体は変化しないため単調な再生音になってしまう。
そして、PCM方式の電子楽器では前記したように自然音
を加工するのが困難であるため、ループ再生時に音色変
化を付加するのが困難であるという問題点を有してい
る。
Further, in the PCM electronic musical instrument, in order to save a storage capacity or to reproduce a continuous sound, a loop reproduction for repeatedly reproducing a specific waveform section of a natural sound from a memory is generally performed. However, if you simply perform loop playback,
A musical tone having the same characteristics is always reproduced in the waveform section, and even if the envelope of the amplitude is changed, the timbre itself does not change, resulting in a monotonous reproduced sound.
The PCM electronic musical instrument has a problem that it is difficult to add a tone color change during loop reproduction because it is difficult to process natural sound as described above.

一方、例えば、ピアノ等の実際の楽器の楽音には、ピ
ッチ周波数に基づく基本波成分の他に、その整数倍の複
数の周波数の倍音成分が含まれ、かなり高次の倍音成分
まで存在する。更には、非整数倍の倍音成分が含まれる
こともある。また、楽器の種類によって、各高次倍音の
含まれる割合等も異なり、楽器によって様々な倍音特性
が存在する。このように各楽器固有の倍音成分の存在に
よって豊かな音質の楽音が生成されている。しかし、前
記第2又は第3の従来方式であるFM方式に基づく電子楽
器は、発音される楽音の倍音構成を操作するのは非常に
得意であるが、出力として上記のような各楽器特有の所
望の楽音を得たい場合、そのパラメータを最適に設定す
るのが困難である。
On the other hand, for example, a musical tone of an actual musical instrument such as a piano includes harmonic components of a plurality of frequencies which are integral multiples of the fundamental wave component in addition to the fundamental frequency component based on the pitch frequency, and considerably higher harmonic components exist. Further, a non-integer multiple harmonic component may be included. Further, the proportion of each higher harmonic overtone, etc., differs depending on the type of musical instrument, and there are various overtone characteristics depending on the musical instrument. In this way, the existence of the overtone component peculiar to each musical instrument produces musical tones with rich sound quality. However, the electronic musical instrument based on the FM method, which is the second or third conventional method, is very good at manipulating the overtone composition of the musical tone to be produced, but as an output, it is unique to each instrument as described above. When it is desired to obtain a desired musical tone, it is difficult to optimally set the parameters.

すなわち、前記第2の従来例では、正弦波による変調
を基本としているため、前記(A)式で生成される楽音
は、その周波数成分が低次の(周波数の低い)倍音成分
に集中し、変調指数I(t)を大きな値にして変調を深
くかけても高次の(周波数の高い)倍音成分がうまく現
れない。従って、上記第2の従来例では、実際の楽音の
ような豊かな音質の楽音を生成することができず、生成
可能な楽音の音質が制限されてしまうという問題点を有
している。
That is, since the second conventional example is based on the modulation by the sine wave, the musical tone generated by the equation (A) has its frequency components concentrated in the low-order (low-frequency) overtone component, Even if the modulation index I (t) is set to a large value and the modulation is deeply performed, higher-order (higher frequency) overtone components do not appear well. Therefore, the second conventional example has a problem in that it is not possible to generate a musical tone having rich sound quality such as an actual musical tone, and the tone quality of the musical tone that can be generated is limited.

これに対して、前記(B)式に基づく第3の従来例で
は、元々多くの倍音を含む三角波による変調を基本とし
ているため、周波数成分として一応高次の倍音成分まで
明確に存在する楽音を容易に生成することが可能である
が、出力として所望の楽音を得たい場合、それに対応し
て前記(B)式における搬送波位相角αと変調波位相角
θの進行速度比、変調指数I(t)及び振幅係数A等を
最適に決定するのは困難である。これに加え第3の従来
例は、三角波で三角波を駆動する方式のため、例えば楽
音が発音開始してから徐々に減衰してゆく過程で、高次
の倍音成分から順にその振幅が減少してゆき、最終的に
ピッチ周波数に対応する単一正弦波成分のみになるよう
な過程を実現することができないという問題点を有して
いる。
On the other hand, in the third conventional example based on the equation (B), since the modulation is basically based on the triangular wave containing many overtones, a tone having a higher order harmonic component as a frequency component is clearly present. Although it can be easily generated, when it is desired to obtain a desired musical sound as an output, the traveling speed ratio between the carrier wave phase angle α and the modulated wave phase angle θ in the equation (B) and the modulation index I ( It is difficult to optimally determine t) and the amplitude coefficient A. In addition to this, in the third conventional example, since the triangular wave is driven by a triangular wave, for example, in the process of gradually attenuating the tone after the tone starts, its amplitude decreases in order from the higher harmonic components. Eventually, there is a problem that a process in which only a single sine wave component corresponding to the pitch frequency is finally impossible cannot be realized.

本発明の課題は、小さな回路規模で自然音を忠実に発
音可能とすると共に、その倍音成分を容易かつ連続的に
制御可能として単一正弦波等の楽音も容易に合成できる
ようにし、かつ、ループ再生を可能としてループ再生中
の楽音特性を自由に制御できるようにすることにある。
An object of the present invention is to make it possible to faithfully produce natural sounds with a small circuit scale, to easily and continuously control the overtone component thereof, and to easily synthesize a musical sound such as a single sine wave, and The object is to enable loop reproduction and freely control the tone characteristic during loop reproduction.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、まず、搬送信号を発生する搬送信号発生手
段を有する。同手段は、例えば位相角が1周期の間で時
間経過に対し順次線形に増加する動作を繰り返す搬送波
位相角信号を入力とし、それを一定の関数に従って変換
して搬送信号として出力する手段であり、搬送波位相角
信号をアドレス入力とするROM等によって構成される。
なお、出力される搬送信号の特性については後述する。
The present invention firstly has carrier signal generating means for generating a carrier signal. The means is means for inputting a carrier phase angle signal that repeats an operation in which the phase angle sequentially and linearly increases as time elapses during one cycle, converts the signal according to a constant function, and outputs the carrier signal. , ROM which receives the carrier phase angle signal as an address input.
The characteristics of the output carrier signal will be described later.

次に、変調信号を発生する変調信号発生手段を有す
る。同手段は、例えば前記搬送波位相角信号を入力と
し、それを一定の関数に従って変換して変調信号として
出力する手段であり、搬送波位相角信号をアドレス入力
とするROM等によって構成される。なお、出力される変
調信号の特性については後述する。
Next, there is provided a modulation signal generating means for generating a modulation signal. The means is, for example, a means for receiving the carrier phase angle signal as input, converting it according to a certain function, and outputting it as a modulation signal, and is constituted by a ROM or the like having the carrier wave phase angle signal as an address input. The characteristics of the output modulated signal will be described later.

また、上記変調信号を前記搬送信号発生手段から発生
される搬送信号に混合する場合の前記変調信号の前記搬
送信号に対する混合率を0から任意の混合率までの間で
制御し、前記搬送信号と前記変調信号とが当該混合率で
混合された混合信号を出力する混合制御手段を有する。
同手段は、例えば前記変調信号発生手段から出力される
変調信号に対して、例えば値が0から1の間で変化し得
る変調指数を乗算する乗算器と、該乗算器の出力信号と
前記搬送信号発生手段から発生される搬送信号を加算
し、混合信号として出力する加算器である。なお、上記
混合率は、後述するように時間的に変化し得る。
Further, when the modulated signal is mixed with the carrier signal generated from the carrier signal generating means, the mixing ratio of the modulated signal to the carrier signal is controlled from 0 to an arbitrary mixing ratio, It has a mixing control means for outputting a mixed signal mixed with the modulation signal at the mixing ratio.
The means is, for example, a multiplier that multiplies the modulation signal output from the modulation signal generating means by a modulation index whose value can change between 0 and 1, an output signal of the multiplier and the carrier. It is an adder that adds the carrier signals generated from the signal generating means and outputs as a mixed signal. The mixing ratio may change with time as described below.

更に、入力と出力が所定の関数関係を有し前記混合制
御手段から出力される混合信号を入力として変調された
楽音波形を出力する波形出力手段を有する。同手段は、
例えば前記混合信号を上記所定の関数関係に従って変換
して楽音波形として出力するデコーダである。又は、前
記混合信号をアドレス入力とするROM等である。
Further, it has a waveform output means for outputting a modulated tone waveform with the mixed signal output from the mixing control means as an input, the input and output having a predetermined functional relationship. The same means
For example, it is a decoder that converts the mixed signal according to the predetermined functional relationship and outputs it as a musical tone waveform. Alternatively, it is a ROM or the like that uses the mixed signal as an address input.

上記構成と共に、前記所定の関数関係と前記搬送信号
は、前記混合制御手段で前記変調信号の混合率が0にな
るように制御された場合に、前記波形出力手段から発生
される前記楽音波形が正弦波又は余弦波となるような関
係を有する。
Along with the above configuration, the predetermined functional relationship and the carrier signal are such that when the mixing control unit controls the mixing ratio of the modulation signal to be 0, the musical tone waveform generated from the waveform output unit is It has a relationship that becomes a sine wave or a cosine wave.

また、前記搬送信号発生手段及び前記変調信号発生手
段は、前記混合制御手段で前記変調信号の混合率が所定
の混合率になるように制御された場合に、前記波形出力
手段から所望の楽音波形が出力されるような搬送信号及
び変調信号を発生し、かつ、前記波形出力手段から前記
楽音波形の任意の波形区間が繰り返し出力されるよう前
記搬送信号及び前記変調信号の任意の信号区間を繰り返
し発生する。
Further, the carrier signal generating means and the modulation signal generating means, when the mixing ratio of the modulation signal is controlled by the mixing controlling means to be a predetermined mixing ratio, the desired waveform of the waveform of the waveform output means is generated. To generate a carrier signal and a modulated signal, and repeat the arbitrary signal section of the carrier signal and the modulated signal so that the arbitrary waveform section of the tone waveform is repeatedly output from the waveform output means. appear.

そして、前記混合制御手段は、前記混合率を上記繰り
返し発生動作に同期して時間的に変化させる。
Then, the mixing control means temporally changes the mixing ratio in synchronization with the repeated generation operation.

以上の各構成に加え、前記波形出力手段から出力され
る前記楽音波形の振幅包絡特性を前記繰り返し発生動作
に同期して時間的に変化させる振幅包絡制御手段を有す
る。同手段は、例えば波形出力手段から出力される楽音
波形に対し、前記繰り返し発生動作開始以後、所定の振
幅包絡関数に従って値が例えば0から1の間で時間的に
変化し得る振幅係数を乗算する乗算器である。なお、同
手段は、前記波形出力手段の出力の振幅を正規化して前
記所望の楽音波形に一致させるための手段としてもよ
い。
In addition to the above respective configurations, there is provided an amplitude envelope control means for temporally changing the amplitude envelope characteristic of the musical tone waveform output from the waveform output means in synchronization with the repetitive generation operation. The means multiplies, for example, the tone waveform output from the waveform output means by an amplitude coefficient whose value can change with time, for example, between 0 and 1 according to a predetermined amplitude envelope function after the start of the repetitive generation operation. It is a multiplier. The means may be a means for normalizing the amplitude of the output of the waveform output means to match the desired tone waveform.

〔作用〕[Action]

本発明の作用は以下の通りである。 The operation of the present invention is as follows.

波形出力手段から出力される楽音波形は、基本的には
搬送信号発生手段から出力される搬送信号を所定の関数
関係に従って変換した特性を有し、更に、混合制御手段
において上記搬送信号に前記変調信号が混合されること
により、上記楽音波形が上記変調信号で変調された特性
が付加される。
The tone waveform output from the waveform output means basically has a characteristic obtained by converting the carrier signal output from the carrier signal generating means in accordance with a predetermined functional relationship, and further, the mixing control means modulates the carrier signal into the carrier signal. By mixing the signals, the characteristic that the tone waveform is modulated by the modulation signal is added.

この場合、前記波形出力手段における前記所定の関数
関係と前記搬送信号発生手段からの搬送信号との関係
を、前記混合制御手段で前記変調信号の混合率が0にな
るよう制御された場合に、波形出力手段から発生される
楽音波形が正弦波又は余弦波となるような関係に設定す
る。これにより、前記混合制御手段で予め変調信号の混
合率を0に設定しておけば、正弦波又は余弦波のみから
なる楽音波形が発生させることが可能である。
In this case, the relationship between the predetermined functional relationship in the waveform output unit and the carrier signal from the carrier signal generation unit, when the mixing control unit controls the mixing ratio of the modulation signal to be 0, The relationship is set such that the tone waveform generated from the waveform output means becomes a sine wave or a cosine wave. Accordingly, if the mixing ratio of the modulation signal is set to 0 in advance by the mixing control means, it is possible to generate a musical tone waveform consisting of only a sine wave or a cosine wave.

更に、前記搬送信号発生手段及び前記変調信号発生手
段は、前記混合制御手段で前記変調信号の混合率が例え
ば1になるように制御された場合に、前記波形出力手段
から所望の楽音波形が出力されるような搬送信号及び変
調信号を発生する。これにより、前記混合制御手段で予
め変調信号の混合率を例えば1に設定しておけば、自然
楽器の楽音等の所望の楽音波形を得ることが可能であ
る。
Further, the carrier signal generation means and the modulation signal generation means output a desired tone waveform from the waveform output means when the mixing control means controls the mixing ratio of the modulation signals to be 1, for example. Generate a carrier signal and a modulated signal as described. Accordingly, if the mixing ratio of the modulation signal is set to 1 in advance by the mixing control means, it is possible to obtain a desired musical tone waveform such as a musical tone of a natural musical instrument.

また、前記搬送信号発生手段及び前記変調信号発生手
段は、前記波形出力手段から前記楽音波形の任意の波形
区間が繰り返し出力されるよう前記搬送信号及び前記変
調信号の任意の信号区間を繰り返し発生する。これによ
り、いわゆるループ再生が可能となる。
Further, the carrier signal generation means and the modulation signal generation means repeatedly generate an arbitrary signal section of the carrier signal and the modulation signal so that the arbitrary waveform section of the musical tone waveform is repeatedly output from the waveform output means. . This allows so-called loop reproduction.

そしてこの場合に、混合制御手段が、上記ループ再生
動作の開始前は例えば混合率を1に設定し、ループ再生
動作の開始後は混合率を時間的に変化させて例えば0に
近づけることで、ループ再生中においても、所望の楽音
波形の状態から単一正弦波成分又は単一余弦波成分のみ
を含む状態になるように、徐々に楽音波形の周波数特性
を制御することができる。又は、混合率を連続的に例え
ば1以上になるように変化させることにより、所望の楽
音波形の状態から更に複雑な倍音構成を有する個性的な
楽音が発音されるように制御することができる。これに
より、任意の波形区間に対応する搬送信号及び変調信号
のみで、変化に富んだ楽音波形を生成でき、例えば搬送
信号及び変調信号の記憶容量を節約することができ、か
つ、ループ再生中の音色が単調にならないように制御で
きる。
Then, in this case, the mixing control means sets the mixing ratio to, for example, 1 before the start of the loop reproduction operation, and changes the mixing ratio with time after the start of the loop reproduction operation to approach 0, for example. Even during the loop reproduction, the frequency characteristic of the musical tone waveform can be gradually controlled so that the desired musical tone waveform is changed to a state including only a single sine wave component or a single cosine wave component. Alternatively, by changing the mixing ratio continuously to, for example, 1 or more, it is possible to control so that a unique musical tone having a more complex overtone configuration is generated from a desired musical sound waveform state. This makes it possible to generate a variety of musical tone waveforms only with the carrier signal and the modulation signal corresponding to an arbitrary waveform section, save the storage capacity of, for example, the carrier signal and the modulation signal, and perform loop playback during loop reproduction. The tone can be controlled so as not to become monotonous.

以上の動作と共に、振幅包絡制御手段によって、波形
出力手段から出力される楽音波形の振幅包絡特性も、前
記ループ再生動作に同期して時間的に例えば減衰するよ
うに制御することにより、実際の楽器の楽音の如く、発
音開始以後、楽音波形が徐々に減衰してゆく過程を実現
することができる。
In addition to the above operation, the amplitude envelope control means controls the amplitude envelope characteristic of the musical tone waveform output from the waveform output means so as to be attenuated, for example, in time in synchronization with the loop reproduction operation, so that an actual musical instrument is produced. It is possible to realize a process in which the musical tone waveform is gradually attenuated after the start of sound generation like the musical tone of FIG.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

楽音波形発生装置の1実施例の基本原理説明 まず、本発明に直接関係するループ再生動作について
説明する前に、本発明の基本となる原理について説明す
る。
Description of Basic Principle of One Embodiment of Musical Sound Waveform Generator First, before explaining the loop reproducing operation directly related to the present invention, the basic principle of the present invention will be explained.

第1図は、本発明による楽音波形発生装置の1実施例
の基本原理構成図である。
FIG. 1 is a basic principle configuration diagram of an embodiment of a musical tone waveform generating apparatus according to the present invention.

まず、波形データROM 1からは、時間的に増加するア
ドレスデータAdd(t)に従って、周期データF
(t)、位相差データM(t)及び各波形区間毎(後述
する)に一定な値の正規化係数K(区間)が互いに同期
して読み出される。まず、位相差データM(t)〔ra
d〕は、乗算器4で変調指数Iと乗算された後、加算器
3で周期データF(t)〔rad〕と加算され、sin波(正
弦波)を変調するための位相角データF(t)+I・M
(t)が得られる。同データは、sin波データを記憶し
ているROMメモリであるsin ROM 2からsin波を変調して
読み出すためのアドレス信号として、同ROMに入力す
る。sin ROM 2から読み出された変調出力D(t)は、
乗算器5で前記波形データROM 1から各波形区間毎に読
み出される正規化係数K(区間)と乗算された後、波形
出力OUT(t)として出力される。ここで、sin ROM 2に
記憶れているsin波の振幅の絶対値の最大値は1になる
ように正規化されている。
First, from the waveform data ROM 1, according to the address data Add (t) which increases with time, the cycle data F
(T), the phase difference data M (t), and the normalization coefficient K (section) having a constant value for each waveform section (described later) are read in synchronization with each other. First, the phase difference data M (t) [ra
d] is multiplied by the modulation index I in the multiplier 4 and then added with the period data F (t) [rad] in the adder 3 to obtain the phase angle data F (for modulating the sin wave (sine wave). t) + IM
(T) is obtained. The same data is input to the same ROM as an address signal for modulating and reading the sine wave from sin ROM 2 which is a ROM memory storing the sine wave data. The modulation output D (t) read from sin ROM 2 is
The multiplier 5 multiplies the normalized coefficient K (section) read from the waveform data ROM 1 for each waveform section, and then outputs as a waveform output OUT (t). Here, the maximum absolute value of the amplitude of the sin wave stored in sin ROM 2 is normalized to 1.

上記基本原理構成に基づく第1図の楽音波形発生装置
の動作につき、以下に説明する。
The operation of the musical tone waveform generator of FIG. 1 based on the above basic principle configuration will be described below.

まず、自然楽器等の楽音波形の原波形ORG(t)を、
第2図(a)のように例えば基本波の各周期区間(ピッ
チ周期)毎に波形区間A〜Dに分割する。
First, the original waveform ORG (t) of the musical sound waveform of a natural musical instrument, etc.
As shown in FIG. 2 (a), the waveform is divided into waveform sections A to D, for example, at each cycle section (pitch cycle) of the fundamental wave.

そして、各波形区間内で、0〔rad〕以上2π〔rad〕
未満の間で第2図(b)のように時間tの経過と共に順
次線形に増加する位相角データを、第1図の波形データ
ROM 1から読み出される周期データF(t)〔rad〕とす
る。今、第1図の変調指数Iを0とし、上記周期データ
F(t)そのものにより、sin ROM 2に記憶されているs
in波を、その位相角を線形に指定して読み出して出力si
n(F(t))を得た場合、第2図(c)のように各波
形区間A〜D毎に0〜2π〔rad〕の位相角に対応する
1周期ずつのsin波が無変調で読み出される。なお、各
波形区間A〜Dは、正確にピッチ周期に対応する必要は
なく、特に打楽器音のように周期性の弱い楽音では、例
えば適当なゼロクロス点(振幅が0の時点)からゼロク
ロス点までを1波形区間としてよい。
And within each waveform section, 0 [rad] or more and 2π [rad]
As shown in FIG. 2 (b), the phase angle data that linearly increases with time t during
The cycle data F (t) [rad] read from the ROM 1 is used. Now, assuming that the modulation index I in FIG. 1 is 0, the period data F (t) itself is stored in sin ROM 2.
Read out the in wave with its phase angle specified linearly and output si
When n (F (t)) is obtained, the sin wave of one cycle corresponding to the phase angle of 0 to 2π [rad] is not modulated in each waveform section A to D as shown in FIG. 2 (c). Is read by. The waveform sections A to D do not have to correspond to the pitch cycle accurately, and particularly for a musical sound having a weak periodicity such as a percussion instrument sound, for example, from an appropriate zero-cross point (time when the amplitude is 0) to a zero-cross point. May be one waveform section.

次に、第1図の波形データROM 1から読み出される位
相差データM(t)は、乗算器4で乗算される変調指数
Iの値を1として加算器3から出力される第3図(b)
に示される位相角データF(t)+M(t)を用いて、
sin ROM 2に記憶されている1周期分のsin波を変調して
読み出した場合に、第3図(a)に示すように波形出力
OUT(t)として振幅の絶対値の最大値が1に正規化さ
れた1波形区間分の原波形ORG(t)が読み出されるよ
うなデータであり、第3図(c)に示される。
Next, the phase difference data M (t) read from the waveform data ROM 1 of FIG. 1 is output from the adder 3 with the value of the modulation index I multiplied by the multiplier 4 being 1 as shown in FIG. )
Using the phase angle data F (t) + M (t) shown in
When the sin wave for one cycle stored in sin ROM 2 is modulated and read out, the waveform output as shown in Fig. 3 (a)
The data is such that the original waveform ORG (t) for one waveform section in which the maximum absolute value of the amplitude is normalized to 1 is read as OUT (t), and is shown in FIG. 3 (c).

また、第1図の波形データROM 1から読み出される各
波形区間毎の正規化係数K(区間)は、前記したように
第1図のsin ROM 2に記憶されているsin波の振幅の絶対
値の最大値が1に正規化されているため、波形区間毎に
最終的な原波形ORG(t)の振幅に戻すための係数であ
る。
Further, the normalization coefficient K (section) for each waveform section read from the waveform data ROM 1 of FIG. 1 is the absolute value of the amplitude of the sin wave stored in the sin ROM 2 of FIG. 1 as described above. Since the maximum value of is normalized to 1, it is a coefficient for returning to the amplitude of the final original waveform ORG (t) for each waveform section.

以上の関係より、 OUT(t)=K(区間)・sin(F(t)+I・M
(t)) ・・(1) ORG(t)=K(区間)・sin(F(t)+M(t))・
・(2) の関係があることがわかる。これらの関係からわかるよ
うに、各波形区間毎に、変調指数Iの値を1としたとき
に波形出力OUT(t)として所望の原波形ORG(t)を得
たい場合には、その波形区間の原波形ORG(t)に対応
する周期データF(t)、位相差データM(t)及び正
規化係数K(区間)を求める必要がある。その求め方を
第2図の原波形ORG(t)の波形区間Aの場合を例にと
って説明する。
From the above relationship, OUT (t) = K (section) · sin (F (t) + IM)
(T))-(1) ORG (t) = K (section) -sin (F (t) + M (t))-
・ It turns out that there is a relationship of (2). As can be seen from these relationships, when it is desired to obtain the desired original waveform ORG (t) as the waveform output OUT (t) when the value of the modulation index I is 1, for each waveform section, the waveform section It is necessary to obtain the period data F (t), the phase difference data M (t), and the normalization coefficient K (section) corresponding to the original waveform ORG (t). How to obtain it will be described by taking the case of the waveform section A of the original waveform ORG (t) in FIG. 2 as an example.

まず、周期データF(t)の導出法については、第2
図(b)で既に説明した。
First, regarding the method of deriving the periodic data F (t),
This has already been described with reference to FIG.

次に、第2図(a)の波形区間Aで、原波形ORG
(t)の振幅の絶対値の最大値を正規化係数K(区間
A)とする。そして、同区間の原波形ORG(t)の各振
幅値を上記正規化係数K(区間)で除算することによ
り、第3図(a)のように振幅が±1以内になるように
正規化する。なお、第3図(a)では、正負の絶対値の
最大値が共に1となっているが、どちらか一方のみ最大
値が1となり他方は1以下となってもかまわない。
Next, in the waveform section A of FIG. 2 (a), the original waveform ORG
The maximum absolute value of the amplitude of (t) is set as the normalization coefficient K (section A). Then, by dividing each amplitude value of the original waveform ORG (t) in the same section by the normalization coefficient K (section), the amplitude is normalized within ± 1 as shown in FIG. 3 (a). To do. In FIG. 3 (a), the maximum values of the positive and negative absolute values are both 1, but the maximum value may be 1 in either one and may be 1 or less in the other.

次に、このようにして得られる正規化された原波形OR
G(t)を用いて、以下の〜の処理によって位相差
データM(t)を求める(なお、第4図を参照)。
Next, the normalized original waveform OR obtained in this way is
Using G (t), the phase difference data M (t) is obtained by the following processes (1) to (see FIG. 4).

まず、正規化された原波形ORG(t)の波形区間A内
の任意の時間txにつき、その時間txに対応する正規化さ
れた原波形ORG(t)の振幅Axを求める(第4図
(a))。
First, for any time t x within the waveform section A of the normalized original waveform ORG (t), the amplitude A x of the normalized original waveform ORG (t) corresponding to the time t x is obtained ( Fig. 4 (a)).

振幅の絶対値の最大値が1であるsin波上で、上記
で求まった振幅Axと等しい位置の位相角pxを求める(第
4図(b))この場合、原波形ORG(t)内の時間tx
位置と、sin波内の位相角pxの位置は、概略同じ関係に
なるように求める。すなわち、例えば時間txが波形区間
Aの先頭から1/4程度以内の位置にあれば、位相角も先
頭から1/4程度以内の0〜π/2付近で決定するようにす
る。
The maximum value of the absolute value of the amplitude on the sin wave is 1, obtains the phase angle p x equal position with Motoma' amplitude A x in the above (FIG. 4 (b)) In this case, the original waveform ORG (t) The position of the time t x in and the position of the phase angle p x in the sin wave are obtained so as to have substantially the same relationship. That is, for example, if the time t x is within the position of about 1/4 from the beginning of the waveform section A, the phase angle is also determined in the vicinity of 0 to π / 2 within about 1/4 from the beginning.

上記で求まる位相角pxと、予め求めてある波形区間
Aの周期データF(t)を用いて、 px−F(tx) として時間txに対応する位相差データM(tx)を求める
(第4図(c))。
And phase angle p x which is obtained by the above, by using the period data F (t) of waveform segment A that is obtained in advance, p x -F (t x) corresponding to the time t x as the phase difference data M (t x) Is calculated (FIG. 4 (c)).

時間txを波形区間A内の全域で変化させて上記〜
の処理を繰り返し、波形区間Aの各時間tに対応する位
相差データM(t)を求める。
By changing the time t x in the entire waveform section A,
The above process is repeated to obtain the phase difference data M (t) corresponding to each time t of the waveform section A.

以上〜の処理を第2図(a)の原波形ORG(t)の
各波形区間A〜D毎に繰り返し、各波形区間毎に求まる
周期データF(t)、位相差データM(t)及び正規化
係数K(区間)を第1図の波形データROM 1に格納す
る。
The above processing is repeated for each waveform section A to D of the original waveform ORG (t) in FIG. 2A, and the cycle data F (t), the phase difference data M (t) and The normalization coefficient K (section) is stored in the waveform data ROM 1 of FIG.

上記各データと共に、第1図の乗算器4で乗算される
変調指数Iの値を1として、前記変調動作を行うことに
より、第1図の波形出力OUT(t)として第2図(a)
の原波形ORG(t)を得ることができる。
By setting the value of the modulation index I multiplied by the multiplier 4 of FIG. 1 together with each of the above data to 1 and performing the modulation operation, the waveform output OUT (t) of FIG. 1 is obtained as the waveform output OUT (t) of FIG.
The original waveform ORG (t) can be obtained.

次に、第1図において、乗算器4で乗算される変調指
数Iの値を変化させることにより、様々に変調された波
形出力OUT(t)を得ることができる。
Next, in FIG. 1, by changing the value of the modulation index I multiplied by the multiplier 4, variously modulated waveform output OUT (t) can be obtained.

まず、変調指数I=0とすれば、第2図(c)に既に
示したように各波形区間内で無変調のsin波を得ること
ができる。
First, if the modulation index I = 0 is set, an unmodulated sin wave can be obtained in each waveform section as already shown in FIG. 2 (c).

また、変調指数Iの値を1.0、1.5、2.0と変化させる
ことにより、第1図のsin ROM 2からの変調出力D
(t)として、第5図(a)、(b)、(c)のように
順次深く変調された波形を得ることができる。
Also, by changing the value of the modulation index I to 1.0, 1.5, 2.0, the modulation output D from the sin ROM 2 in FIG.
As (t), it is possible to obtain a deeply modulated waveform as shown in FIGS. 5 (a), (b), and (c).

以上のようにして、変調指数Iの値を変化させること
により、原波形を中心としてsin波から深く変調された
波形まで様々な変調波形を得られる。
As described above, by changing the value of the modulation index I, various modulation waveforms can be obtained from a sine wave to a deeply modulated waveform with the original waveform as the center.

また、変調指数Iを発音開始から消音までの間で連続
的に変化させることにより、例えば変調が深くかかった
状態から、楽音の減衰と共にsin波に変化するような波
形出力OUT(t)を得ることも可能となる。
Further, by continuously changing the modulation index I from the start of sound generation to the mute, for example, a waveform output OUT (t) that changes from a deep modulation state to a sin wave with attenuation of a musical sound is obtained. It is also possible.

以上のような基本原理と共に、本発明に特に関係する
動作として、第1図のアドレスデータAdd(t)を所定
の区間で繰り返すことにより、波形出力OUT(t)につ
いて所定の波形区間が繰り返し出力されるいわゆるルー
プ再生を行う。そして、この場合、ループ再生区間にお
いて変調指数Iの値を時間的に変化させることにより、
変化に富んだループ再生を行うことを可能としている。
以下、その具体的構成について説明する。
In addition to the basic principle as described above, as an operation particularly related to the present invention, by repeating the address data Add (t) of FIG. 1 in a predetermined section, a predetermined waveform section is repeatedly output for the waveform output OUT (t). The so-called loop playback is performed. Then, in this case, by changing the value of the modulation index I in the loop reproduction section with time,
This makes it possible to perform loop playback rich in changes.
The specific configuration will be described below.

楽音波形発生装置の1実施例の具体的構成の説明 第6A図は、第1図の基本原理に基づく楽音波形発生装
置の1実施例の具体的構成図である。同図で、第1図の
原理構成と同じ番号を付した部分は第1図と同じ機能を
有する。なお、第1図の波形データROM 1は、第6A図に
おいてはFM ROM11とK ROM12の2つのROMから構成され
る。
Description of Specific Configuration of One Embodiment of Musical Sound Waveform Generator FIG. 6A is a specific configuration diagram of one embodiment of the musical sound wave generator based on the basic principle of FIG. In the figure, the parts with the same numbers as in the principle configuration of FIG. 1 have the same functions as in FIG. The waveform data ROM 1 in FIG. 1 is composed of two ROMs, FM ROM1 1 and K ROM1 2 in FIG. 6A.

第6A図で、FM ROM11から周期データF(t)及び位相
差データM(t)を読み出すためのアドレスデータADD
#1は、後述する第6B図の生成回路から出力される。
In FIG. 6A, address data ADD for reading the period data F (t) and the phase difference data M (t) from the FM ROM 11
# 1 is output from the generation circuit of FIG. 6B described later.

上記アドレスデータAdd(t)に基づいてFM ROM11
ら出力される位相差データM(t)は、乗算器4におい
てラッチ16にラッチされた変調指数Iと乗算され、加算
器3においてFM ROM11から出力された周期データF
(t)と加算される。これにより得られた位相角データ
F(t)+I・M(t)は、sin ROM 2の読み出しアド
レスとして同ROMに入力する。なお、変調指数Iは後述
する第6C図の生成回路から出力され、クロックCLK#1
の立ち上がりに同期してラッチ16に順次ラッチされる。
The phase difference data M (t) output from the FM ROM1 1 based on the address data Add (t) is multiplied by the modulation index I latched in the latch 16 in the multiplier 4, and the FM ROM1 1 is added in the adder 3. Period data F output from
(T) is added. The phase angle data F (t) + IM · (t) thus obtained is input to the same ROM as the read address of sin ROM 2. The modulation index I is output from the generation circuit shown in FIG.
It is sequentially latched in the latch 16 in synchronization with the rising edge of.

これにより、sin ROM 2から乗算器5に変調出力D
(t)が出力される。
As a result, the modulation output D from sin ROM 2 to multiplier 5
(T) is output.

一方、FM ROM11から出力される区間識別データIBは、
クロックCLK#1をインバータ11で反転して得たクロッ
クの立ち上がりに同期して動作するDフリップフロップ
(F/F、以下同じ)10に入力すると共に、排他論理和回
路(EOR、以下同じ)12の第1の入力に入力する。ま
た、EOR12の第2の入力には上記F/F10の正論理出力Qが
入力する。上記回路構成により、FM ROM11から順次出力
される区間識別データIBの値に変化があった場合に、EO
R12の出力が論理「1」となる。
On the other hand, the section identification data IB output from the FM ROM 11 is
The clock CLK # 1 is inverted by the inverter 11 and input to the D flip-flop (F / F, the same applies hereinafter) 10 that operates in synchronization with the rising edge of the clock, and the exclusive OR circuit (EOR, apply the same below) 12 To the first input of. The positive logic output Q of the F / F10 is input to the second input of the EOR12. With the above circuit configuration, when there is a change in the value of the section identification data IB sequentially output from the FM ROM 11 ,
The output of R12 becomes logic "1".

K ROM12へのアドレス入力となるアドレスデータADD#
2は、加算器13、セレクタ14及びラッチ15からなる累算
部において、先頭アドレスbを初期値として上記EOR12
の出力が論理「1」となる毎に1アドレスずつ順次累算
される。なお、先頭アドレスbは特には図示しない制御
部から出力され、スタートパルスSTRTがハイレベルの間
にセレクタ14で選択されて累積値の初期値としてラッチ
15に与えられる。スタートパルスSTRTがローレベルなら
加算器13の出力を選択して累算動作を実行する。
The address input to the K ROM1 2 address data ADD #
2 is an accumulator consisting of an adder 13, a selector 14 and a latch 15 and uses the head address b as an initial value for the above EOR12.
Are sequentially accumulated by one address each time the output of the memory becomes "1". The head address b is output from a control unit (not shown), and is selected by the selector 14 while the start pulse STRT is at the high level and latched as the initial value of the accumulated value.
Given to 15. If the start pulse STRT is low level, the output of the adder 13 is selected and the accumulation operation is executed.

これにより、K ROM12にアドレスデータADD#2が与え
られ、K ROM12から乗算器5には正規化係数K(区間)
が出力される。
Thus, K ROM 1 2 to given address data ADD # 2, K ROM 1 to 2 from the multiplier 5 the normalization factor K (section)
Is output.

乗算器5では、sin ROM 2から出力された変調出力D
(t)に上記正規化係数K(区間)が乗算され、この乗
算結果は、更に乗算器18においてエンベロープジェネレ
ータ17から発生されるエンベロープ値と乗算される。
In the multiplier 5, the modulation output D output from the sin ROM 2
(T) is multiplied by the normalization coefficient K (section), and the multiplication result is further multiplied by the envelope value generated from the envelope generator 17 in the multiplier 18.

そしてこの乗算結果が、クロックCLK#1をインバー
タ20で反転したクロックの立ち上がりに同期してラッチ
19にラッチされ、波形出力OUT(t)として出力され
る。
The multiplication result is latched in synchronization with the rising edge of the clock obtained by inverting the clock CLK # 1 by the inverter 20.
It is latched by 19 and is output as the waveform output OUT (t).

次に、第6A図のアドレスデータADD#1を生成するた
めの回路構成を第6B図に示す。
Next, FIG. 6B shows a circuit configuration for generating the address data ADD # 1 shown in FIG. 6A.

まず、基本的にアドレスデータADD#1は、加算器
7、セレクタ8及びラッチ9からなる累算部において、
先頭アドレスaを初期値として、ラッチ6にラッチされ
た音高データdのアドレス間隔で、ラッチ9に入力する
クロックCLK#1の立ち上がりに同期して順次累算され
る。この場合、先頭アドレスaは特には図示しない制御
部から出力され、スタートパルスSTRTがハイレベルの間
にセレクタ25及び8で(セレクタ8ではオア回路27を介
して)選択されて累算値の初期値としてラッチ9に与え
られる。スタートパルスSTRTがローレベルなら加算器7
の出力を選択して累算動作を実行する。また、音高デー
タdは特には図示しない制御部から出力され、スタート
パルスSTRTの立ち上がりに同期してラッチ6にラッチさ
れる。
First, basically, the address data ADD # 1 is stored in the accumulator including the adder 7, the selector 8 and the latch 9,
With the initial address a as the initial value, the pitch data d latched in the latch 6 are sequentially accumulated at the address intervals in synchronization with the rising edge of the clock CLK # 1 input to the latch 9. In this case, the head address a is particularly output from a control unit (not shown), and is selected by the selectors 25 and 8 (via the OR circuit 27 in the selector 8) while the start pulse STRT is at the high level, and the initial accumulated value is selected. It is given to the latch 9 as a value. If start pulse STRT is low level, adder 7
Select the output of and execute the accumulation operation. The pitch data d is output from a controller (not shown) and latched in the latch 6 in synchronization with the rising edge of the start pulse STRT.

一方、ラッチ23には、スタートパルスSTRTの立ち上が
りに同期して、特には図示しない制御部から出力された
ループ再生動作時のループ基本区間(第11図等で後述す
る)の先頭アドレスLSがラッチされ、また、ラッチ21に
は、同タイミングで同制御部から出力されたループ基本
区間の最終アドレスに+1したアドレスLEがラッチされ
る。
On the other hand, in the latch 23, in synchronization with the rising edge of the start pulse STRT, the start address LS of the loop basic section (described later in FIG. 11 and the like) output from a control unit (not shown) is latched. In addition, the latch 21 latches the address LE, which is output from the control unit at the same timing and is +1 to the final address of the loop basic section.

そして、減算器22において、加算器7から出力される
累算値からラッチ21にラッチされているアドレスLEの値
が減算され、この減算結果は、デコーダ26においてデコ
ードされる。
Then, the subtractor 22 subtracts the value of the address LE latched in the latch 21 from the accumulated value output from the adder 7, and the result of the subtraction is decoded by the decoder 26.

デコーダ26の出力は、減算結果が0か負の値になった
ときすなわち前記累算値がアドレスLEに等しくなったか
それを越えたときにハイレベルとなる。これによりオア
回路27を介して、セレクタ8はセレクタ25の出力を選択
し、また、セレクタ25はスタートパルスSTRTがローレベ
ルなら加算器24の出力を選択する。
The output of the decoder 26 becomes high level when the subtraction result becomes 0 or a negative value, that is, when the accumulated value becomes equal to or exceeds the address LE. As a result, the selector 8 selects the output of the selector 25 via the OR circuit 27, and the selector 25 selects the output of the adder 24 if the start pulse STRT is at the low level.

このとき加算器24では、ラッチ23にラッチされている
ループ基本区間の先頭アドレスLSに、減算器22の減算結
果、すなわち加算器7からの累算値がアドレスLEから越
えた分が加算され、セレクタ25に出力される。従って、
ラッチ9には、ループ基本区間の最後から音高データd
の幅で先頭に折り返されたアドレスがラッチされる。
At this time, in the adder 24, the subtraction result of the subtractor 22, that is, the amount of the accumulated value from the adder 7 exceeding the address LE is added to the start address LS of the loop basic section latched by the latch 23, It is output to the selector 25. Therefore,
The latch 9 stores pitch data d from the end of the loop basic section.
The address folded back to the beginning with the width of is latched.

これ以後、ループ基本区間のアドレスが累算され、ア
ドレスLEを越えると再びループ基本区間の始めに折り返
す。このようにしてループ基本区間のアドレスデータAD
D#1が繰り返し出力される。
After that, the addresses of the loop basic section are accumulated, and when the address exceeds the address LE, the loop basic section is returned to the beginning again. In this way, the address data AD of the basic loop section is
D # 1 is repeatedly output.

続いて、第6A図の変調指数Iを生成するための回路構
成を第6C図に示す。
Subsequently, FIG. 6C shows a circuit configuration for generating the modulation index I of FIG. 6A.

まず、演奏者は演奏開始前に、特には図示しない制御
部からセレクタ33に予め制御信号SELを与え、後述する
ループ基本区間における変調指数Iの生成源として、I
ROM 31又はLFO(低周波発振器、以下同じ)32を選択す
る。
First, before starting the performance, the performer gives a control signal SEL to the selector 33 in advance from a control unit (not shown) so that I
Select ROM 31 or LFO (low frequency oscillator, same hereafter) 32.

そして、演奏開始前にスタートパルスSTRTがハイレベ
ルに立ち上がるタイミングでRS−フリップフロップ(F/
F、以下同じ)28がリセットされ、その正論理出力Qが
ローレベルとなる。これにより、セレクタ29は値Iを選
択し、変調指数Iとして出力する。
Then, at the timing when the start pulse STRT rises to a high level before the performance starts, the RS-flip-flop (F / F
(F, the same applies hereinafter) 28 is reset, and its positive logic output Q becomes low level. As a result, the selector 29 selects the value I and outputs it as the modulation index I.

続いて、第6B図のデコーダ26の出力がハイレバルとな
ったタイミング、すなわちループ再生動作に入ったタイ
ミングでF/F28がセットされ、その正論理出力Qがハイ
レベルとなる。これ以後、セレクタ29はセレクタ33の出
力を選択する。また、これと同時に、アドレスカウンタ
30又はLFO32が起動される。
Subsequently, the F / F 28 is set at the timing when the output of the decoder 26 in FIG. 6B becomes high level, that is, the timing when the loop reproduction operation is started, and the positive logic output Q thereof becomes high level. After that, the selector 29 selects the output of the selector 33. At the same time, the address counter
30 or LFO32 is activated.

今、セレクタ33がI ROM 31の出力を選択するモードの
場合、アドレスカウンタ30には予めI ROM 31から読み出
されるべき変調指数データが格納されている先頭アドレ
スxが、特には図示しない制御部からセットされてい
る。そして、F/F28からの正論理出力Qによる起動指示
に基づいて、上記先頭アドレスxからクロックCLK#1
の立ち上がりに同期して順次アドレスを歩進し、I ROM
31に供給する。これにより、I ROM 31からは上記アドレ
スに対応する変調指数データが読み出され、セレクタ33
及びセレクタ29を介して変調指数Iとして出力される。
従って、変調指数Iは、ループ再生動作開始前は値1
で、ループ再生動作開始以後はI ROM 31から出力される
変調指数データとなる。
Now, in the mode in which the selector 33 selects the output of the I ROM 31, the start address x in which the modulation index data to be read from the I ROM 31 is stored in advance in the address counter 30 is output from a control unit (not shown). It is set. Then, based on the start instruction from the positive logic output Q from the F / F 28, the clock CLK # 1 starts from the above-mentioned start address x.
The address is incremented in sequence in synchronization with the rising edge of
Supply to 31. As a result, the modulation index data corresponding to the above address is read from the I ROM 31, and the selector 33
And is output as the modulation index I via the selector 29.
Therefore, the modulation index I has a value of 1 before the start of the loop reproduction operation.
Then, after the start of the loop reproduction operation, the modulation index data is output from the I ROM 31.

一方、セレクタ33がLFO32の出力を選択するモードの
場合、F/F28からの正論理出力Qによる起動指示に基づ
いて、LFO32が動作を開始し、これによりLFO32はクロッ
クCLK#1の立ち上がりに同期してLFOデータが順次出力
され、セレクタ33及びセレクタ29を介して変調指数Iと
して出力される。従って、変調指数Iは、ループ再生動
作開始前は値1で、ループ再生動作開始以後はLFO32か
ら出力されるLFOデータの値を出力する。
On the other hand, in the mode in which the selector 33 selects the output of the LFO 32, the LFO 32 starts operating based on the start instruction by the positive logic output Q from the F / F 28, which causes the LFO 32 to synchronize with the rising edge of the clock CLK # 1. Then, the LFO data is sequentially output, and is output as the modulation index I via the selector 33 and the selector 29. Therefore, the modulation index I has a value of 1 before the loop reproduction operation starts, and outputs the value of the LFO data output from the LFO 32 after the loop reproduction operation starts.

以上第6A図、第6B図及び第6C図の構成において、クロ
ックCLK#1、CLK#2及びスタートパルスSTRTは、特に
は図示しない制御部から出力される。
In the configurations shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C, the clocks CLK # 1 and CLK # 2 and the start pulse STRT are output from a controller (not shown).

次に、第6A図のFM ROM11に記憶されるデータの構成を
第7図に示す。
Next, FIG. 7 shows the structure of the data stored in the FM ROM 11 of FIG. 6A.

同図において、発音開始から消音までの1組の波形デ
ータは、先頭アドレスaから順に記憶されており、1ア
ドレスには1つの周期データF(t)、1つの位相差デ
ータM(t)及び1ビットの区間識別データIBが組で記
憶される。この場合、アドレスが進むにつれて、第2図
(a)の各波形区間A、B、C、D、・・・の各サンプ
リング点のデータが記憶されている。また、波形区間が
A、B、C、D、・・・と変化するに従って、区間識別
データIBの各アドレスの値が、区間Aでは「0」、区間
Bでは「1」、区間Cでは「0」、区間Dでは「1」、
・・・というように区間単位で交互に変化する。この区
間識別データIBは、後述するように区間の境界を識別し
てK ROM12において指定されるアドレスを更新するため
のデータである。
In the figure, one set of waveform data from the start of sound generation to mute is stored in order from the head address a, and one address has one cycle data F (t), one phase difference data M (t) and One-bit section identification data IB is stored as a set. In this case, as the address progresses, the data of each sampling point of each waveform section A, B, C, D, ... Of FIG. As the waveform section changes to A, B, C, D,..., The value of each address of the section identification data IB becomes “0” in section A, “1” in section B, and “1” in section C. 0 ”,“ 1 ”in section D,
.., Etc., alternately in units of sections. The section identification data IB is data for identifying the boundary of the section and updating the address specified in the KROM 12 as described later.

次に、第6A図のK ROM12に記憶されるデータの構成を
第8図に示す。
Next, FIG. 8 shows the structure of data stored in the K ROM 12 of FIG. 6A.

同図において、発音開始から消音までの各波形区間
A、B、C、D、・・・に対応して、先頭アドレスbか
ら順に正規化係数K(区間)が1つずつ記憶されてい
る。
In the figure, one normalization coefficient K (section) is stored in order from the head address b corresponding to each waveform section A, B, C, D, ...

以上の構成の実施例の動作を以下に説明する。 The operation of the embodiment having the above configuration will be described below.

まず、ループ再生動作に入る前の通常再生動作につい
て、第9図の動作タイミングチャートに従って説明す
る。
First, the normal reproduction operation before entering the loop reproduction operation will be described with reference to the operation timing chart of FIG.

発音開始時には、特には図示しない制御部(以下、単
に制御部と呼ぶ)から出力されるスタートパルスSTRT
が、第9図のt1のタイミングで論理「1」(以下、単に
「1」と呼ぶ。論理「0」についても同様。)に立ち上
がり、その直後にクロックCLK#1が「1」になるt2の
タイミングから発音動作を開始する。この場合、クロッ
クCLK#1の周期が楽音発生のサンプリング周期に対応
し、また、制御部から発生するクロックCLK#2は、ク
ロックCLK#1と同一周期を有し、同クロックから1/4周
期分遅れたクロックである。以下の動作は、上記2つの
クロックCLK#1及びCLK#2に従って制御される。ま
た、スタートパルスSTRTは、発音開始時においてクロッ
クCLK#1が「0」に立ち下がってから次に「0」に立
ち下がるまでの1周期分の間「1」を維持し、その後は
次の発音開始まで「0」を維持する。
At the start of sound generation, a start pulse STRT output from a control unit (not simply shown) (hereinafter simply referred to as a control unit).
However, at the timing of t1 in FIG. 9, it rises to the logic "1" (hereinafter simply referred to as "1". The same applies to the logic "0"), and immediately after that, the clock CLK # 1 becomes "1" t2. The sounding operation is started from the timing. In this case, the cycle of the clock CLK # 1 corresponds to the sampling cycle of the tone generation, and the clock CLK # 2 generated from the control unit has the same cycle as the clock CLK # 1 and 1/4 cycle from the same clock. It is a clock delayed by a minute. The following operation is controlled according to the above two clocks CLK # 1 and CLK # 2. In addition, the start pulse STRT maintains “1” for one cycle from the time when the clock CLK # 1 falls to “0” at the start of sound generation to the next time it falls to “0”. Maintain "0" until pronunciation starts.

まず、第6A図及び第6B図を中心に説明する。制御部か
らのスタートパルスSTRTが、第9図(a)のように論理
「1」に立ち上がるタイミングt1で、制御部からの音高
データdが同図(c)のようにラッチ6にラッチされ
る。
First, the description will be centered on FIGS. 6A and 6B. At the timing t1 when the start pulse STRT from the control unit rises to logic "1" as shown in FIG. 9 (a), the pitch data d from the control unit is latched in the latch 6 as shown in FIG. 9 (c). It

続いてスタートパルスSTRTが「1」のタイミングt1〜
t4の間は、セレクタ25及び8が制御部からの先頭アドレ
スaを選択し、この先頭アドレスaはクロックCLK#1
が「1」に立ち上がるタイミングt2でラッチ9にラッチ
され、第9図(d)のようにアドレスデータADD#1の
初期値が定まる。
Then, the timing t1 when the start pulse STRT is "1"
During t4, the selectors 25 and 8 select the head address a from the control unit, and this head address a is the clock CLK # 1.
Is latched by the latch 9 at the timing t2 when the signal rises to "1", and the initial value of the address data ADD # 1 is determined as shown in FIG. 9 (d).

これにより、t2からわずかな遅延時間の後、FM ROM11
の先頭アドレスaの周期データF(t)、位相差データ
M(t)及び区間識別データIB(第7図参照)が第9図
(e)、(k)及び(l)のように読み出される。
This allows the FM ROM1 1 after a slight delay from t2
The period data F (t), the phase difference data M (t), and the section identification data IB (see FIG. 7) at the leading address a are read as shown in FIGS. 9 (e), (k), and (l). .

以後ラッチ9の出力のアドレスデータADD#1は加算
器7にフィードバックされ、ラッチ6にセットされてい
る音高データdが順次累算されてゆく。ここで、上記累
算値は、クロックCLK#1が「1」に立ち上がる第9図
(d)の各タイミングt5、t8、t11、t14、t17等におい
て、セレクタ8を介して順次ラッチ9にラッチされて新
たなアドレスデータADD#1として指定され、FM ROM11
上の対応するアドレスの周期データF(t)、位相差デ
ータM(t)及び区間識別データIB(第7図参照)が第
9図(e)、(k)及び(l)のように読み出される。
なお、スタートパルスSTRTは、t4において「0」に立ち
下がるため、セレクタ8はt4以降は加算器7の出力を選
択する。
After that, the address data ADD # 1 output from the latch 9 is fed back to the adder 7, and the pitch data d set in the latch 6 is sequentially accumulated. Here, the above accumulated value is sequentially latched in the latch 9 via the selector 8 at each timing t5, t8, t11, t14, t17, etc. of FIG. 9 (d) when the clock CLK # 1 rises to "1". And specified as new address data ADD # 1, FM ROM1 1
The period data F (t), the phase difference data M (t) and the section identification data IB (see FIG. 7) at the corresponding addresses above are read out as shown in FIGS. 9 (e), (k) and (l). Be done.
Since the start pulse STRT falls to "0" at t4, the selector 8 selects the output of the adder 7 after t4.

この場合、楽音の発音開始の指示は、特には図示しな
い例えば鍵盤部の何れかの鍵を演奏者が押鍵することに
より行われ、そのとき押鍵された鍵が高音側の鍵であれ
ば、制御部からラッチ6には大きな値の音高データdが
ラッチされる。これにより、FM ROM11上で読み飛ばされ
るアドレス幅が大きくなり、高いピッチ周期の波形出力
OUT(t)が得られる。逆に、例えば最低音鍵が押鍵さ
れた場合は、音高データdとして値1がラッチされ、こ
れによりFM ROM11上では1アドレスずつ各データが読み
出され、最低ピッチ周期の波形出力OUT(t)が得られ
る。
In this case, the musical tone generation start instruction is given by the player depressing one of the keys on the keyboard, which is not particularly shown, and if the key pressed at that time is a high-pitched key. A large value of the pitch data d is latched in the latch 6 from the control section. As a result, the address width skipped on the FM ROM 11 becomes large, and the waveform output with a high pitch cycle
OUT (t) is obtained. Conversely, for example, when the lowest tone key is pressed, the value 1 is latched as the pitch data d, whereby each data is read one by one on the FM ROM1 1 and the waveform output OUT of the lowest pitch period is output. (T) is obtained.

以上のようにしてFM ROM11から読み出される各データ
のうち、位相差データM(t)は乗算器4に入力する。
今、スタートパルスSTRTが「1」に立ち上がった後、ク
ロックCLK#1が「1」に立ち上がる第9図(m)の各
タイミングt2、t5、t8、t11、t14、t17等において、第6
C図のセレクタ29からラッチ16に、値1の一定値の変調
指数Iが順次セットされる。これは、第6C図のF/F28が
スタートパルスSTRTの立ち上がりによってリセットされ
ることにより正論理出力Qがローレベルとなることによ
る。従って、乗算器4では、位相差データM(t)に上
記変調指数Iが乗算される。この出力は加算器3に入力
し、ここでFM ROM11から出力された周期データF(t)
と加算され、位相角データF(t)+I・M(t)が得
られる。
Of the data read from the FM ROM 11 as described above, the phase difference data M (t) is input to the multiplier 4.
Now, after the start pulse STRT rises to "1", the clock CLK # 1 rises to "1" at the timings t2, t5, t8, t11, t14, t17, etc. of FIG.
The modulation index I having a constant value of 1 is sequentially set in the latch 16 from the selector 29 in FIG. This is because the F / F 28 in FIG. 6C is reset by the rising of the start pulse STRT and the positive logic output Q becomes low level. Therefore, in the multiplier 4, the phase difference data M (t) is multiplied by the modulation index I. This output is input to the adder 3, where the cycle data F (t) output from the FM ROM1 1
Is added to obtain phase angle data F (t) + IM · (t).

上記位相角データF(t)+I・M(t)によりsin
ROM 2がアクセスされ、前記周期データF(t)及び位
相差データM(t)の出力(第9図(k)、(l)の各
タイミングt2、t5、t8、t11、t14、t17等の直後)から
わずかな遅延の後、sin ROM 2から第9図(n)のよう
にして変調出力D(t)が出力される。
By the above phase angle data F (t) + IMM (t), sin
The ROM 2 is accessed to output the cycle data F (t) and the phase difference data M (t) (each timing t2, t5, t8, t11, t14, t17, etc. in FIGS. 9 (k) and (l)). Immediately after), the modulation output D (t) is output from sin ROM 2 as shown in FIG. 9 (n).

一方、第6A図において、スタートパルスSTRTが「1」
のタイミングt1〜t4の間で、セレクタ14が制御部からの
先頭アドレスbを選択し、この先頭アドレスbはクロッ
クCLK#2が「1」に立ち上がるタイミングt3でラッチ1
5にラッチされ、第9図(i)のようにアドレスデータA
DD#2の初期値が定まる。
On the other hand, in FIG. 6A, the start pulse STRT is “1”.
Between the timings t1 and t4, the selector 14 selects the start address b from the control unit, and this start address b is latched at the timing t3 when the clock CLK # 2 rises to "1".
Latched to 5, address data A as shown in Fig. 9 (i)
The initial value of DD # 2 is set.

これにより、t3からわずかな遅延時間の後、K ROM12
の先頭アドレスbの正規化係数K(区間A)が第9図
(j)のように読み出される。以後、ラッチ15の出力の
アドレスデータADD#2は加算器13にフィードバックさ
れ、EOR12の論理出力値「0」又は「1」が順次累算さ
れてゆく。この場合上記累算値は、クロックCLK#2が
「1」に立ち上がる第9図(i)の各タイミングt6、t
9、t10、t12、t15、t18等において、セレクタ14を介し
て順次ラッチ15にラッチされ、新たなアドレスデータAD
D#2として指定され、K ROM12上の対応するアドレスの
正規化係数K(区間)が第9図(j)のように読み出さ
れる。ここで、スタートパルスSTRTは、t4において
「0」に立ち下がるため、セレクタ14はt4以降は加算器
13の出力を選択する。
This allows K ROM1 2 after a short delay from t3.
The normalization coefficient K (section A) of the head address b of is read as shown in FIG. 9 (j). After that, the address data ADD # 2 output from the latch 15 is fed back to the adder 13, and the logical output value "0" or "1" of the EOR 12 is sequentially accumulated. In this case, the accumulated value is the timing t6, t in FIG. 9 (i) when the clock CLK # 2 rises to "1".
At 9, t10, t12, t15, t18, etc., new address data AD is sequentially latched by the latch 15 via the selector 14.
D # is specified as 2, K ROM 1 2 on the corresponding normalized coefficient address K (interval) is read as FIG. 9 (j). Here, since the start pulse STRT falls to "0" at t4, the selector 14 makes the adder after t4.
Select 13 outputs.

上記動作と並行して、クロックCLK#1が「1」に立
ち上がる第9図(b)の各タイミングt2、t5、t8、t1
1、t14、t17等からわずかな遅延の後に、第9図(e)
のようにFM ROM11から区間識別データIBが順次出力され
る。このデータは、クロックCLK#1が「0」に立ち下
がる第9図(b)の各タイミングt4、t7、t10、t13、t1
6、t19等において、F/F10にセットされてその正論理出
力Qが第9図(f)のように順次定まる。そして、この
正論理出力Qと前記FM ROM11からの区間識別データIBと
の排他論理和がEOR12で演算される。
In parallel with the above operation, each timing t2, t5, t8, t1 in FIG. 9 (b) at which the clock CLK # 1 rises to "1".
After a slight delay from 1, t14, t17, etc., Fig. 9 (e)
Section identification data IB from FM ROM 1 1 are sequentially outputted as. This data corresponds to each timing t4, t7, t10, t13, t1 in FIG. 9 (b) when the clock CLK # 1 falls to "0".
At 6, t19, etc., it is set to F / F10 and its positive logic output Q is sequentially determined as shown in FIG. 9 (f). Then, the exclusive logical sum of the section identification data IB from the FM ROM 1 1 and the positive logic output Q is calculated by EOR12.

ここで、FM ROM11から出力される区間識別データIB
は、第7図に示したように各波形区間単位で「0」又は
「1」が交互に記憶されているので、波形区間がAから
B、BからC、CからD等に変化する毎に「0」から
「1」、「1」から「0」、「0」から「1」というよ
うに変化する。従って、上記波形区間が変化する時点の
みEOR12の出力は「1」となり、他のタイミングでは
「0」となる。第9図の例では、波形区間AからBに変
化するt14の直後からt16のクロックCLK#1が「1」の
間のみ、EOR12の出力が「1」となる。これより、上記
タイミング内のみ、加算器13でラッチ15からのアドレス
データADD#2の値bに1が累算され、この累算値b+
1はクロックCLK#2が「1」に立ち上がる第9図
(h)のタイミングt15においてラッチ15に新たなアド
レスデータADD#2としてラッチされる。従って、クロ
ックCLK#2が「1」に立ち上がるタイミングt15以降
は、この新たなアドレスデータADD#2の値b+1に基
づくK ROM12上の正規化係数K(区間B)が第9図
(j)のように読み出される。
Here, the section identification data IB output from the FM ROM 11
Since "0" or "1" is alternately stored in each waveform section unit as shown in FIG. 7, every time the waveform section changes from A to B, B to C, C to D, etc. To "1", "1" to "0", and "0" to "1". Therefore, the output of the EOR12 becomes "1" only when the above waveform section changes, and becomes "0" at other timings. In the example of FIG. 9, the output of the EOR12 becomes "1" only while the clock CLK # 1 at t16 is "1" from immediately after t14 when the waveform section A is changed to B. From this, only within the above timing, 1 is accumulated in the value b of the address data ADD # 2 from the latch 15 by the adder 13, and this accumulated value b +
1 is latched in the latch 15 as new address data ADD # 2 at the timing t15 in FIG. 9 (h) when the clock CLK # 2 rises to "1". Therefore, after the timing t15 when the clock CLK # 2 rises to "1", the normalization coefficient K (section B) on the KROM1 2 based on the value b + 1 of the new address data ADD # 2 is shown in FIG. 9 (j). Is read out.

一方、EOR12の出力が「0」である他のタイミングで
は、加算器13では累算動作は行われないため、ラッチ15
には1タイミング前と同様のアドレスデータADD#2が
ラッチされる。従って、第9図(h)のタイミングt6、
t9、t12、t18等においては、1タイミング前と同様の正
規化係数K(区間)がK ROM12から第9図(j)のよう
に読み出される。
On the other hand, at other timings when the output of EOR12 is “0”, the adder 13 does not perform the accumulation operation, so the latch 15
, The same address data ADD # 2 as before one timing is latched. Therefore, the timing t6 in FIG. 9 (h),
In t9, t12, t18, etc., 1 timing as before normalization factor K (interval) is read as the K ROM 1 2 of FIG. 9 (j).

このように、FM ROM11からの波形区間Aの周期データ
F(t)及び位相差データM(t)に基づく変調出力D
(t)がsin ROM 2から読み出されているタイミングで
は、K ROM12から波形区間Aに対応する正規化係数K
(区間A)が読み出され、同様に波形区間BではK ROM1
2から波形区間Bに対応する正規化係数K(区間B)が
読み出されるというように、各波形区間の変調出力D
(t)が出力されるのに対応して、その波形区間の正規
化係数K(区間)がK ROM12から読み出される。
Thus, the modulation output D based on the period data F (t) and the phase difference data M (t) of the waveform section A from the FM ROM 11 is obtained.
At the timing when (t) is read from sin ROM 2, the normalization coefficient K corresponding to the waveform section A from K ROM1 2 is read.
(Section A) is read out, and in the same way, in waveform section B, K ROM1
The normalization coefficient K (section B) corresponding to the waveform section B is read from 2, and the modulation output D of each waveform section is read.
Corresponding to (t) is output, the normalization factor K of the waveform section (section) is read from the K ROM 1 2.

以上のようにして、第9図(b)のクロックCLK#1
が「1」に立ち上がる各タイミングt2、t5、t8、t11、t
14、t17等から若干の遅延の後に、sin ROM 2から第9図
(n)のように変調出力D(t)が出力され、これと並
行して、第9図(h)のクロックCLK#2が「1」に立
ち上がる各タイミングt3、t6、t9、t12、t15、t18等か
らわずかな遅延の後に、K ROM12から第9図(j)のよ
うに正規化係数K(区間)が出力される。そして、これ
ら各タイミングの変調出力D(t)及び正規化係数K
(区間)は、乗算器5で乗算された後に、更に、乗算器
18でエンベロープジェネレータ17からのエンベロープデ
ータと乗算され、第9図(b)のクロックCLK#1が
「0」に立ち下がる各タイミングt4、t7、t10、t13、t1
6、t19等において、第9図(o)のようにラッチ19にラ
ッチされ、各タイミング毎の波形出力OUT(t)が定ま
る。ここで、エンベロープジェネレータ17及び乗算器18
は、第1図では示さなかったが、波形出力OUT(t)に
原波形以外のエンベロープを付加したい場合に動作させ
ればよく、例えば後述するようにループ再生時の振幅制
御を行う。
As described above, the clock CLK # 1 shown in FIG.
Rises to "1" at timings t2, t5, t8, t11, t
After a slight delay from 14, t17, etc., the sin ROM 2 outputs the modulation output D (t) as shown in FIG. 9 (n), and in parallel with this, the clock CLK # of FIG. 9 (h). After a slight delay from each timing t3, t6, t9, t12, t15, t18, etc. when 2 rises to "1", K ROM1 2 outputs the normalization coefficient K (section) as shown in Fig. 9 (j). To be done. Then, the modulation output D (t) at each of these timings and the normalization coefficient K
(Section) is multiplied by the multiplier 5 and then further multiplied
At each timing t4, t7, t10, t13, t1 at which the clock is multiplied by the envelope data from the envelope generator 17 at 18 and the clock CLK # 1 of FIG. 9 (b) falls to "0".
At 6 and t19, the waveform output OUT (t) is latched by the latch 19 as shown in FIG. 9 (o) and is determined at each timing. Here, the envelope generator 17 and the multiplier 18
Although not shown in FIG. 1, it can be operated when it is desired to add an envelope other than the original waveform to the waveform output OUT (t). For example, amplitude control during loop reproduction is performed as described later.

以上に示した動作により、第2図〜第5図に示した第
1図の楽音波形発生装置と同様の動作を実現することが
できる。
With the operation described above, the same operation as that of the musical tone waveform generator of FIG. 1 shown in FIGS. 2 to 5 can be realized.

ここで、第9図に基づく上記動作を含む動作タイミン
グを全体的に示すと第10図のようになる。t1において同
図(b)のようにスタートパルスSTRTが立ち上がった
後、同図(a)のクロックCLK#1が立ち上がる毎に、
第6B図の生成回路から第6A図のFM ROM11に出力されるア
ドレスデータADD#1が、第10図(e)のように順次増
加してゆく(第9図(d)に対応)。これにより、FM R
OM11からは、第10図(f)、(g)のように周期データ
F(t)及び位相差データM(t)が、クロックCLK#
1の立ち上がりに同期して、第7図の各アドレス内容と
して順次出力される(厳密には第9図(k)、(l)の
ように、クロックCLK#1の立ち上がりから若干遅れ
る)。ここで、第10図(g)の各波形区間W1、W2、W3
・・・が、第2図(a)又は第9図の波形区間A、B、
C、D、・・・に対応している。そして、第10図(f)
の周期データF(t)は、第2図(b)に示したように
各波形区間W1、W2、W3、・・・毎に、位相角が0〜2π
まで線形に増加する動作を繰り返す。
Here, the overall operation timing including the above operation based on FIG. 9 is shown in FIG. At t1, after the start pulse STRT rises as shown in FIG. 7B, every time the clock CLK # 1 of FIG.
The address data ADD # 1 output from the generation circuit of FIG. 6B to the FM ROM 11 of FIG. 6A gradually increases as shown in FIG. 10 (e) (corresponding to FIG. 9 (d)). This allows FM R
OM1 from 1, FIG. 10 (f), the cycle data F (t) and the phase difference data M (t) as shown in (g), the clock CLK #
In synchronization with the rising edge of 1, the contents of each address in FIG. 7 are sequentially output (strictly, as shown in FIGS. 9 (k) and 9 (l), they are slightly delayed from the rising edge of the clock CLK # 1). Here, each waveform section W 1 , W 2 , W 3 , in FIG.
... is the waveform section A, B of FIG. 2 (a) or FIG.
It corresponds to C, D, .... And FIG. 10 (f)
2 (b), the phase data of the cycle data F (t) has a phase angle of 0 to 2π for each waveform section W 1 , W 2 , W 3 , ...
The operation of increasing linearly is repeated until.

上記各波形区間W1、W2、W3、・・・内の各クロックCL
K#1の立ち上がりにおいて、第6A図の乗算器4で位相
差データM(t)に乗算される変調指数Iの値は1であ
るため、加算器3から出力される位相角データF(t)
+I・M(t)はF(t)+M(t)となり、第3図
(a)又は前記(2)式で示したように、第6A図のsin
ROM 2から乗算器5、18を介してラッチ19から出力され
る波形出力OUT(t)は、所望の原波形ORG(t)となっ
ている。
Each clock CL in each waveform section W 1 , W 2 , W 3 , ...
At the rising edge of K # 1, the value of the modulation index I by which the phase difference data M (t) is multiplied by the multiplier 4 in FIG. 6A is 1, so the phase angle data F (t )
+ I · M (t) becomes F (t) + M (t), and as shown in Fig. 3 (a) or the above formula (2), sin of Fig. 6A
The waveform output OUT (t) output from the latch 19 from the ROM 2 via the multipliers 5 and 18 is the desired original waveform ORG (t).

ループ再生動作の説明 この場合において、演奏者がある一定の波形区間以後
は、最後の波形区間を繰り返し再生するループ再生を行
いたい場合がある。
Description of Loop Reproduction Operation In this case, after performing a certain waveform section, the player may want to perform loop reproduction in which the last waveform section is repeatedly reproduced.

ループ再生を単純に行うと、波形出力OUT(t)の概
形は第11図(a)のようになる。すなわち、波形区間Wn
をループ基本区間としてループ再生することで、同図
〜のように波形区間Wnの波形を保存した再生が行われ
る。これをこのまま再生すれば、オルガン等の持続音系
の波形出力OUT(t)が得られる。
When loop reproduction is simply performed, the waveform output OUT (t) is roughly as shown in FIG. 11 (a). That is, the waveform section W n
By performing the loop reproduction with the loop basic section as the loop basic section, the reproduction in which the waveform of the waveform section W n is stored is performed as shown in FIG. If this is reproduced as it is, a waveform output OUT (t) of a continuous sound system such as an organ can be obtained.

ここで、ループ再生をしたまま波形出力を減衰させた
い場合があり、そのためには第6A図のエンベロープジェ
ネレータ17によって第11図(b)のようなエンベロープ
データを出力し、乗算器18で乗算することにより、第11
図(a)の波形出力OUT(t)は、同図(c)のように
変換される。
Here, there is a case where it is desired to attenuate the waveform output while the loop reproduction is being performed. For that purpose, the envelope generator 17 of FIG. 6A outputs the envelope data as shown in FIG. 11 (b) and the multiplier 18 multiplies it. By the 11th
The waveform output OUT (t) in FIG. 7A is converted as shown in FIG.

これにより減衰音系の音を生成することができるが、
しかしこの場合、〜のループ再生区間の楽音特性
は、ループ基本区間Wnの楽音特性が繰り返されるため、
全体として単調な出力となってしまう。
This makes it possible to generate a sound with a damped sound system,
However, in this case, since the musical tone characteristics of the loop playback section of are repeated the musical tone characteristics of the loop basic section W n ,
The output is monotonous as a whole.

そこで、本実施例では、ループ再生区間では第6A図の
乗算器4で位相差データM(t)に乗算される変調指数
Iを、第11図(d)のようにループ再生前の値1から順
次減衰するように制御する。変調指数Iは第2図(c)
又は第5図等で説明したように、値が1から0に近づく
に従って原波形ORG(t)からsin波に変化する。従っ
て、第11図(d)のように変調指数Iの値を制御するこ
とにより、ループ再生区間において、自然音のように、
振幅が減衰するにつれsin波に変化するような波形出力O
UT(t)を得ることができる。
Therefore, in the present embodiment, the modulation index I multiplied by the phase difference data M (t) by the multiplier 4 of FIG. 6A in the loop reproduction section is set to the value 1 before the loop reproduction as shown in FIG. 11 (d). It is controlled so that it is gradually attenuated. The modulation index I is shown in Fig. 2 (c).
Alternatively, as described with reference to FIG. 5, etc., the original waveform ORG (t) changes to a sin wave as the value approaches 1 to 0. Therefore, by controlling the value of the modulation index I as shown in FIG. 11 (d), in the loop reproduction section, like natural sound,
Waveform output O that changes to sin wave as the amplitude attenuates
UT (t) can be obtained.

また、例えば第11図(a)のように持続音系の波形出
力OUT(t)をループ再生によって出力する場合にも、
単調な出力となるのを避けるために、ループ再生区間で
変調指数Iの値を第11図(e)のように低周波で振らせ
ることにより、音色に変化を付加することができる。
Also, for example, when the continuous sound waveform output OUT (t) is output by loop reproduction as shown in FIG. 11 (a),
In order to avoid a monotonous output, it is possible to add a change to the tone color by swinging the value of the modulation index I at a low frequency as shown in FIG. 11 (e) in the loop reproduction section.

上記のような動作を実現するための第6A図、第6B図及
び第6C図の実施例の具体的な動作を以下に説明する。
The specific operation of the embodiment of FIGS. 6A, 6B and 6C for realizing the above operation will be described below.

まず、演奏者は、第10図の波形区間Wnをループ基本区
間としてループ再生を行おうとする場合には、第6A図の
FM ROM11に関するループ基本区間Wnの先頭アドレスLS
を、特には図示しない制御部からラッチ23にスタートパ
ルスSTRTの立ち上がりに同期してラッチする。また、ラ
ッチ21には、同タイミングで制御部からループ基本区間
の最終アドレスに+1したアドレスLEをラッチする。
First, when the performer wants to perform loop playback with the waveform section W n of FIG. 10 as the basic loop section,
Start address LS of the basic loop section W n for FM ROM1 1
Is latched in the latch 23 from a control unit (not shown) in synchronization with the rising edge of the start pulse STRT. At the same timing, the latch 21 latches the address LE obtained by adding 1 to the final address of the loop basic section from the control unit.

上記動作の後、既に説明したようにアドレスデータAD
D#1が、第6B図の加算器7、セレクタ8及びラッチ9
からなる累算部において、先頭アドレスaを初期値とし
てラッチ6にラッチされた音高データdのアドレス間隔
で、タイミングt1以後ラッチ9に入力するクロックCLK
#1の立ち上がりに同期して第10図(e)のように順次
累算される。
After the above operation, as already explained, address data AD
D # 1 is an adder 7, a selector 8 and a latch 9 shown in FIG. 6B.
In the accumulating section consisting of, the clock CLK input to the latch 9 after the timing t1 at the address interval of the pitch data d latched in the latch 6 with the initial address a as the initial value.
In synchronism with the rising edge of # 1, they are sequentially accumulated as shown in FIG.

この場合、第6B図の減算器22において、加算器7から
出力される累算値からラッチ21にラッチされているLEの
値が減算される。そして、第10図(e)において、アド
レスデータADD#1がアドレスLEに達するまでは、上記
減算結果は正の値となり、デコーダ26の出力はローレベ
ルを維持する。これによりセレクタ8は、加算器7から
の出力を選択し、前記した通常の累算動作を行う。
In this case, the LE value latched in the latch 21 is subtracted from the accumulated value output from the adder 7 in the subtractor 22 shown in FIG. 6B. Then, in FIG. 10 (e), until the address data ADD # 1 reaches the address LE, the subtraction result becomes a positive value, and the output of the decoder 26 maintains the low level. As a result, the selector 8 selects the output from the adder 7 and performs the normal accumulation operation described above.

そして、第10図のタイミングt15において、第6B図の
ラッチ9の出力がループ基本区間Wnの最終アドレス(LE
−1)に近づくか一致し、この出力が加算器7で累算さ
れた結果がアドレスLEと等しくなったか越えた場合、減
算器22の減算結果が0か負の値になり、デコーダ26の出
力は第10図(c)のようにタイミングt15の直後のタイ
ミングt16においてハイレベルとなる。これにより、セ
レクタ8はセレクタ25の出力を選択し、また、セレクタ
25は第10図のタイミングt16ではスタートパルスSTRTが
ローレベルであるため加算器24の出力を選択する。
Then, at timing t15 of FIG. 10, the final address of the output loop basic intervals W n latch 9 in Figure 6B (LE
−1) or approaching, and when the output accumulated by the adder 7 becomes equal to or exceeds the address LE, the subtraction result of the subtractor 22 becomes 0 or a negative value, and the decoder 26 The output becomes high level at the timing t16 immediately after the timing t15 as shown in FIG. 10 (c). As a result, the selector 8 selects the output of the selector 25, and
25 selects the output of the adder 24 because the start pulse STRT is at low level at the timing t16 in FIG.

このとき加算器24では、ラッチ23にラッチされている
ループ基本区間の先頭アドレスLSに、減算器22の減算結
果、すなわち加算器7からの累算値がアドレスLEから越
えた分が加算され、セレクタ25に出力される。従って、
ラッチ9には、t16の直後のクロックCLK#1が立ち上が
るタイミングt17において、ループ基本区間の最後から
音高データdの幅で先頭に折り返されたアドレスがラッ
チされる。これにより、アドレスデータADD#1は、第1
0図(e)のようにループ基本区間の先頭に折り返す。
なお、音高データdの値により折り返し先のアドレスは
異なる。また、上記t17での折り返しにより加算器7の
出力はアドレスLEを下回るため、減算器22の出力は再び
正の値となりデコーダ26の出力は、t17の直後に第10図
(c)のようにローレベルに戻る。
At this time, in the adder 24, the subtraction result of the subtractor 22, that is, the amount of the accumulated value from the adder 7 exceeding the address LE is added to the start address LS of the loop basic section latched by the latch 23, It is output to the selector 25. Therefore,
At the timing t17 at which the clock CLK # 1 rises immediately after t16, the latch 9 latches the address folded back to the beginning with the width of the pitch data d from the end of the basic loop section. As a result, the address data ADD # 1 becomes the first
As shown in Fig. 0 (e), the loop is returned to the beginning of the basic interval.
The return destination address differs depending on the value of the pitch data d. Also, since the output of the adder 7 falls below the address LE due to the folding back at t17, the output of the subtractor 22 becomes a positive value again, and the output of the decoder 26 becomes as shown in FIG. 10 (c) immediately after t17. Return to low level.

これ以後、ループ基本区間のアドレスが累算され、ア
ドレスLEを越えるとタイミングt18で再びループ基本区
間の始めに折り返す。このようにしてループ基本区間の
アドレスデータADD#1が繰り返し出力される(第10図
(e)のt19、t20等)。
After that, the addresses of the loop basic section are accumulated, and when the address exceeds the address LE, it is returned to the beginning of the loop basic section again at the timing t18. In this way, the address data ADD # 1 of the loop basic section is repeatedly output (t19, t20, etc. in FIG. 10 (e)).

一方、第6C図の変調指数Iの生成回路においては、ア
ドレスデータADD#1がアドレスLEを越えるまでは、F/F
28の正論理出力Qはローレベルを維持するため、セレク
タ9は変調指数Iとして値1を出力している。そして、
第6B図のデコーダ26の出力がハイレベルとなったタイミ
ングt16でF/F28がセットされ、その正論理出力Qがハイ
レベルとなる。これ以後、セレクタ29はセレクタ33の出
力を選択する。また、これと同時に、アドレスカウンタ
30又はLFO32が起動される。
On the other hand, in the circuit for generating the modulation index I in FIG. 6C, the F / F is set until the address data ADD # 1 exceeds the address LE.
Since the positive logic output Q of 28 is maintained at the low level, the selector 9 outputs the value 1 as the modulation index I. And
The F / F 28 is set at the timing t16 when the output of the decoder 26 in FIG. 6B becomes high level, and the positive logic output Q thereof becomes high level. After that, the selector 29 selects the output of the selector 33. At the same time, the address counter
30 or LFO32 is activated.

今、セレクタ33がI ROM 31の出力を選択するモードの
場合、アドレスカウンタ30には予めI ROM 31から読み出
されるべき変調指数データが格納されている先頭アドレ
スxが、特には図示しない制御部からセットされてい
る。そして、F/F28からの正論理出力Qによる起動指示
に基づいて、上記先頭アドレスxからクロックCLK#1
の立ち上がりに同期して順次アドレスを歩進し、I ROM
31に供給する。これにより、I ROM 31からは上記アドレ
スに対応する変調指数データが読み出され、セレクタ33
及びセレクタ29を介して変調指数Iとして出力される。
従って、変調指数Iは、ループ再生動作開始前は値1
で、ループ再生動作開始以後はI ROM 31から出力される
変調指数データとなる。そして、この変調指数データ
は、クロックCLK#1が立ち上がる各タイミングで第6A
図のラッチ16にラッチされ、この結果、タイミングt17
以降は変調指数Iの値は第10図(h)のように減衰する
特性となる。これにより前記第11図(d)の特性が実現
される。
Now, in the mode in which the selector 33 selects the output of the I ROM 31, the start address x in which the modulation index data to be read from the I ROM 31 is stored in advance in the address counter 30 is output from a control unit (not shown). It is set. Then, based on the start instruction from the positive logic output Q from the F / F 28, the clock CLK # 1 starts from the above-mentioned start address x.
The address is incremented in sequence in synchronization with the rising edge of
Supply to 31. As a result, the modulation index data corresponding to the above address is read from the I ROM 31, and the selector 33
And is output as the modulation index I via the selector 29.
Therefore, the modulation index I has a value of 1 before the start of the loop reproduction operation.
Then, after the start of the loop reproduction operation, the modulation index data is output from the I ROM 31. This modulation index data is the 6th A at each timing when the clock CLK # 1 rises.
Latched in latch 16 in the figure, which results in timing t17
After that, the value of the modulation index I has a characteristic of being attenuated as shown in FIG. As a result, the characteristic shown in FIG. 11 (d) is realized.

以上のようにして、まず、第6B図で生成されるアドレ
スデータADD#1が第6A図のFM ROM11をアクセスするこ
とにより、ループ基本区間Wnの周期データF(t)及び
位相差データM(t)が第10図(f)及び(g)のよう
に読み出され、また、ラッチ16に変調指数Iが第10図
(h)のように順次ラッチされる。従って、これにより
生成される位相角データF(t)+I・M(t)がsin
ROM 2をアクセスすることにより、ループ基本区間Wn
波形特性から漸次sin波の特性に変化してゆく波形特性
の変調出力D(t)が生成される。
As described above, first, the address data ADD # 1 generated in FIG. 6B accesses the FM ROM1 1 in FIG. 6A, whereby the period data F (t) and the phase difference data in the loop basic section W n are M (t) is read as shown in FIGS. 10 (f) and (g), and the modulation index I is latched in the latch 16 sequentially as shown in FIG. 10 (h). Therefore, the phase angle data F (t) + I · M (t) generated by this is sin
By accessing the ROM 2, a modulated output D (t) having a waveform characteristic that gradually changes from the waveform characteristic of the loop basic section W n to the characteristic of the sin wave is generated.

一方、第6C図において、セレクタ33がLFO32の出力を
選択するモードの場合、F/F28からの正論理出力Qによ
る起動指示に基づいて、LFO32が動作を開始し、これに
よりLFO32はクロックCLK#1の立ち上がりに同期してLF
Oデータが順次出力され、セレクタ33及びセレクタ29を
介して変調指数Iとして出力される。従って、変調指数
Iは、ループ再生動作開始前は値1で、ループ再生動作
開始以後はLFO32から出力されるLFOデータの値を出力す
る。これにより、第10図には特には示さないが第11図
(e)の変調指数Iの特性が実現される。これにより、
第6A図のsin ROM 2からは、ループ基本区間Wnの波形特
性を中心として、揺れる特性の変調出力D(t)が得ら
れる。
On the other hand, in FIG. 6C, in the mode in which the selector 33 selects the output of the LFO 32, the LFO 32 starts operating based on the activation instruction by the positive logic output Q from the F / F 28, which causes the LFO 32 to operate with the clock CLK # LF in sync with the rising edge of 1
O data is sequentially output, and is output as the modulation index I via the selector 33 and the selector 29. Therefore, the modulation index I has a value of 1 before the loop reproduction operation starts, and outputs the value of the LFO data output from the LFO 32 after the loop reproduction operation starts. As a result, the characteristic of the modulation index I shown in FIG. 11 (e), which is not particularly shown in FIG. 10, is realized. This allows
From sin ROM 2 in FIG. 6A, a modulation output D (t) having a swing characteristic is obtained centering on the waveform characteristic of the loop basic section W n .

以上のループ再生動作中において、ループ基本区間Wn
内では、第7図に示されるように第6A図のFM ROM11から
出力される区間識別データIBは「0」又は「1」の何れ
か一方の同一の値をとる。従って、ループ基本区間内の
アドレスが指定される限り、前記したようにEOR12の出
力はローレベルのままである。このため、ラッチ15から
出力されるアドレスデータADD#2は同一の値を維持
し、これによりK ROM12からはループ基本区間Wnに対応
する正規化係数K(区間Wn)が出力され続ける。従っ
て、第6A図の乗算器5からはループ基本区間Wnに対応し
て振幅が正しく正規化された波形出力が得られる。
During the above loop playback operation, the loop basic section W n
As shown in FIG. 7, the section identification data IB output from the FM ROM 11 of FIG. 6A takes the same value of either "0" or "1". Therefore, as long as the address within the loop basic section is designated, the output of EOR12 remains low level as described above. Therefore, the address data ADD # 2 output from the latch 15 maintains the same value, whereby the K ROM1 2 continues to output the normalization coefficient K (section W n ) corresponding to the loop basic section W n. . Therefore, from the multiplier 5 in FIG. 6A, a waveform output whose amplitude is correctly normalized corresponding to the loop basic section W n can be obtained.

以上の動作と共に、第6A図のエンベロープジェネレー
タから第11図(b)のような特性のエンベロープデータ
を出力し乗算器18で乗算することにより、ループ再生区
間において、自然音のように、振幅が減衰するにつれsi
n波に変化するような波形出力OUT(t)を得ることが可
能となる。
In addition to the above operation, the envelope generator of FIG. 6A outputs the envelope data having the characteristics shown in FIG. 11 (b) and the multiplier 18 multiplies the amplitude data so that the amplitude of the natural sound becomes like that of natural sound. Si as it decays
It is possible to obtain a waveform output OUT (t) that changes to n waves.

楽音波形発生装置の一実施例の具体的構成における他の
態様 上記第6A図、第6B図では、ループ再生を行う区間を第
2図(a)等で定義した波形区間のうち何れか1区間と
したが、これに限られるものではなく、複数の波形区間
にまたがるループ再生、波形区間とは関係のない任意の
区間でのループ再生等を行う回路構成にしてもよい。
Another Mode in Specific Configuration of One Embodiment of Musical Sound Waveform Generator In FIGS. 6A and 6B, one of the waveform sections defined in FIG. However, the circuit configuration is not limited to this, and loop reproduction over a plurality of waveform sections, loop reproduction in an arbitrary section unrelated to the waveform section, and the like may be adopted.

また、ループ再生動作開始前は変調指数Iの値を1と
して原波形が再生されるようにしたが、当然、この区間
でも変調指数Iの値を他の値に変化させるようにしても
よい。同様に、ループ再生動作開始後は第6C図のI ROM
31から出力される変調指数Iの特性は第10図(h)のよ
うに減衰する特性としたが、これも他の特性になるよう
に設定してもよい。
Further, before the start of the loop reproduction operation, the original waveform is reproduced with the value of the modulation index I set to 1. However, naturally, the value of the modulation index I may be changed to another value also in this section. Similarly, after the loop playback operation is started, the I ROM in Fig. 6C is
Although the characteristic of the modulation index I output from 31 is the characteristic of being attenuated as shown in FIG. 10 (h), it may be set to have another characteristic.

一方、第1図の波形データROM 1に対応するものを、F
M ROM11とK ROM12の2つのROMで構成したが、多少アド
レス指定が複雑になるのを許容できれば1つのROMで構
成するようにしてもよい。
On the other hand, the one corresponding to the waveform data ROM 1 in FIG.
Although it is composed of two ROMs, M ROM1 1 and K ROM1 2 , it may be composed of one ROM if the addressing can be complicated a little.

また、FM ROM11において、周期データF(t)は第7
図に示したように各サンプリング点毎の値を記憶するよ
うにしたが、1つの波形区間内では周期データF(t)
は第2図(b)のように各波形区間幅で位相角が0から
2π〔rad〕まで変化する直線特性であるため、演算時
間に余裕があれば、各サンプリング点毎に周期データF
(t)を演算して出力することにより、記憶容量を節約
することができる。
Further, in FM ROM 1 1, period data F (t) is the seventh
As shown in the figure, the value for each sampling point is stored, but within one waveform section, the periodic data F (t)
2 is a linear characteristic in which the phase angle changes from 0 to 2π [rad] in each waveform section width as shown in FIG. 2B, so that if the calculation time has a margin, the periodic data F is obtained at each sampling point.
A storage capacity can be saved by calculating and outputting (t).

なお、第6A図においては、1楽音分の波形出力OUT
(t)を得るものとして実現したが、各部を時分割動作
させることにより、複数の楽音波形を並列して出力させ
ることも可能である。
Note that in FIG. 6A, the waveform output OUT for one musical tone
Although (t) has been realized, it is also possible to output a plurality of musical sound waveforms in parallel by operating each unit in a time division manner.

楽音波形発生装置の一実施例の原理構成の他の態様 第1図の楽音波形発生装置の1実施例の原理構成で
は、変調指数I=0の場合には前記(1)式により、 OUT(t)=K(区間)・sin(F(t)) ・・(3) となり、周期データF(t)は第2図(b)に示したよ
うに各波形区間内で線形に増加するデータで、また、正
規化係数K(区間)は各波形区間内で一定であるため、
波形出力OUT(t)としてsin波が得られた。また、変調
指数I=1の場合は前記(2)式のように、 ORG(t)=K(区間)・sin(F(t)+M(t))・
・(2) として原波形ORG(t)が得られた。そして、変調指数
Iの値を0から1の間で変化させることにより、sin波
から原波形までの間で波形を連続的に変化させることが
できる。また、変調指数Iの値を1以上にすれば更に原
波形から更に変調された波形まで連続的に変化させるこ
とができる。
Another Mode of Principle Configuration of One Embodiment of Musical Sound Waveform Generator In the principle configuration of one embodiment of the music sound waveform generator of FIG. 1, when the modulation index I = 0, OUT ( t) = K (section) .sin (F (t)) .. (3), and the cycle data F (t) is data that increases linearly within each waveform section as shown in FIG. 2 (b). Since the normalization coefficient K (section) is constant in each waveform section,
A sine wave was obtained as the waveform output OUT (t). When the modulation index I = 1, ORG (t) = K (section) · sin (F (t) + M (t)) ·
The original waveform ORG (t) was obtained as (2). By changing the value of the modulation index I between 0 and 1, the waveform can be continuously changed from the sine wave to the original waveform. If the value of the modulation index I is set to 1 or more, the waveform can be continuously changed from the original waveform to the further modulated waveform.

このように、本実施例では、各波形区間で線形に変化
する周期データF(t)と、そのデータからの差分デー
タである位相差データM(t)とによって、少なくとも
sin波と原波形を出力できることを特徴とする。従っ
て、I=0のときにsin波を出力でき、I=1のときに
原波形を出力できれば、前記(1)、(2)式等に拘泥
する必要はなく、 OUT(t)=K(区間)・f(g(F(t))+I・M
(t)) ・・・(4) の関係にある演算を実現する実施例であればどのような
ものでもよい。
As described above, in this embodiment, at least the period data F (t) that linearly changes in each waveform section and the phase difference data M (t) that is difference data from the data are used.
The feature is that it can output sin wave and original waveform. Therefore, if the sine wave can be output when I = 0 and the original waveform can be output when I = 1, it is not necessary to stick to the equations (1) and (2), and OUT (t) = K ( Section) ・ f (g (F (t)) + I ・ M
(T)) (4) Any embodiment may be used as long as it is an embodiment that realizes the calculation having the relation of.

例えば上記(4)式で、入力をαとしてfを、 f(α)=(2/π)α ・・(0≦α≦π/2) f(α)=−1+(2/π)(3π/2−α) ・・(π/2≦α≦3π/2) f(α)=−1+(2/π)(α−3π/2) ・・(3π/2≦α≦2π) ・・・(5) を満たす三角波関数として定義し、また、入力をβとし
てgを、 g(β)=(π/2)sin β ・・(0≦β≦π/2) g(β)=π−(π/2)sin β ・・(π/2≦β≦3π/2) g(β)=2π+(π/2)sin β ・・(3π/2≦β≦2π) ・・・(6) を満たす関数として定義すれば、変調指数Iの値が0す
なわち無変調の場合に、上記(5)、(6)式を前記
(4)に代入することにより、 f(g(β))=K(区間)・f((π/2)sin β) =K(区間)・(2/π)(π/2)sin β =K(区間)・sin β ・・((0≦β≦π/2) f(g(β))=K(区間)・f((π−(π/2) ・sin β)) =K(区間)・(−1+(2/π)(3π/2−π +(π/2)sin β)) =K(区間)・sin β ・・(π/2≦β≦3π/2) f(g(β))=K(区間)・f(2π+(π/2) ・sin β =K(区間)・(−1+(2/π)(2π+ +(π/2)sin β−3π/2)) =K(区間)・sin β ・・(3π/2≦β≦2π) ・・・(7) となる。すなわち、無変調時には単一sin波が出力され
る。
For example, in the above formula (4), f is the input, and f (α) = (2 / π) α ··· (0 ≦ α ≦ π / 2) f (α) =-1+ (2 / π) ( 3π / 2-α) ··· (π / 2 ≦ α ≦ 3π / 2) f (α) =-1+ (2 / π) (α-3π / 2) ··· (3π / 2 ≦ α ≦ 2π) · .. (5) is defined as a triangular wave function, and g is set with β as an input, g (β) = (π / 2) sin β. (0 ≦ β ≦ π / 2) g (β) = π- (π / 2) sin β ·· (π / 2 ≦ β ≦ 3π / 2) g (β) = 2π + (π / 2) sin β ·· (3π / 2 ≦ β ≦ 2π) ・ ・ ・ ( If the value of the modulation index I is 0, that is, no modulation, by substituting the equations (5) and (6) into the above (4), f (g (β) ) = K (section) ・ f ((π / 2) sin β) = K (section) ・ (2 / π) (π / 2) sin β = K (section) ・ sin β ・ ・ ((0 ≦ β ≦ π / 2) f (g (β)) = (Section) * f (([pi]-([pi] / 2) * sin [beta])) = K (section) * (-1+ (2 / [pi]) (3 [pi] / 2- [pi] + ([pi] / 2) sin [beta])) = K (section) ・ sin β ・ ・ (π / 2 ≦ β ≦ 3π / 2) f (g (β)) = K (section) ・ f (2π + (π / 2) ・ sin β = K (section) ・(-1+ (2 / π) (2π ++ (π / 2) sin β-3π / 2)) = K (section) · sin β ··· (3π / 2 ≦ β ≦ 2π) (7) That is, a single sin wave is output when there is no modulation.

また、前記(5)、(6)式を前記(4)式に代入
し、変調指数I=1としたときに原波形ORG(t)が得
られるようにするためには、前記第4図(b)のsin波
を前記(5)式で定義される三角波に置き換え、また、
同図(c)の周期データF(t)を前記(6)式で定義
される関数g(t)に置き換えて、当該g(t)からの
差分データとして位相差データM(t)を決定すればよ
い。
Further, in order to obtain the original waveform ORG (t) when the modulation index I = 1 is set by substituting the equations (5) and (6) into the equation (4), the above-mentioned FIG. Replace the sine wave of (b) with the triangular wave defined by the above equation (5), and
The period data F (t) in FIG. 7C is replaced with the function g (t) defined by the equation (6), and the phase difference data M (t) is determined as the difference data from the g (t). do it.

この場合、第1図のsin ROM 2に対応する三角波を生
成する手段としては、ROMの他にデコーダ回路等によっ
て三角波を生成することも可能である。
In this case, as the means for generating the triangular wave corresponding to sin ROM 2 in FIG. 1, it is possible to generate the triangular wave by a decoder circuit or the like in addition to the ROM.

上記態様の他にも、前記(4)式を満たす関数f、g
として様々な関数の組合わせを定義できる。
In addition to the above aspect, the functions f and g satisfying the above equation (4)
Can define various combinations of functions.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、混合制御手段で予め変調信号の混合
率を0に設定しておけば、正弦波又は余弦波のみからな
る楽音波形を発生でき、混合制御手段で予め変調信号の
混合率を所定の混合率(例えば1)に設定しておけば、
自然楽器の楽音等の所望の楽音波形を得ることが可能で
ある。
According to the present invention, if the mixing rate of the modulation signal is set to 0 in advance by the mixing control means, a musical tone waveform consisting of only a sine wave or a cosine wave can be generated, and the mixing rate of the modulation signal is set in advance by the mixing control means. If it is set to a predetermined mixing ratio (for example, 1),
It is possible to obtain a desired musical sound waveform such as a musical sound of a natural musical instrument.

そして、本発明ではいわゆるループ再生が可能であ
り、ループ再生中においても、所望の楽音波形の状態か
ら単一正弦波成分又は単一余弦波成分のみを含む状態に
なるように、徐々に楽音波形の周波数特性を制御するこ
とができる。又は、混合率を連続的に例えば1以上にな
るように変化させることにより、所望の楽音波形の状態
から更に複雑な倍音構成を有する個性的な楽音が発音さ
れるように制御することができる。これにより、任意の
波形区間に対応する搬送信号及び変調信号のみで、変化
に富んだ楽音波形を生成でき、例えば搬送信号及び変調
信号の記憶容量を節約することができ、かつ、ループ再
生中の音色が単調にならないように制御できる。
In the present invention, so-called loop reproduction is possible, and even during the loop reproduction, the musical tone is gradually changed from the desired musical tone waveform state to the state containing only a single sine wave component or a single cosine wave component. The frequency characteristics of the waveform can be controlled. Alternatively, by changing the mixing ratio continuously to, for example, 1 or more, it is possible to control so that a unique musical tone having a more complex overtone configuration is generated from a desired musical sound waveform state. This makes it possible to generate a variety of musical tone waveforms only with the carrier signal and the modulation signal corresponding to an arbitrary waveform section, save the storage capacity of, for example, the carrier signal and the modulation signal, and perform loop playback during loop reproduction. The tone can be controlled so as not to become monotonous.

以上の動作と共に、振幅包絡制御手段によって、波形
出力手段から出力される楽音波形の振幅包絡特性も、前
記ループ再生動作に同期して時間的に例えば減衰するよ
うに制御することにより、実際の楽器の楽音の如く、発
音開始以後、楽音波形が徐々に減衰してゆく過程を実現
することができる。
In addition to the above operation, the amplitude envelope control means controls the amplitude envelope characteristic of the musical tone waveform output from the waveform output means so as to be attenuated, for example, in time in synchronization with the loop reproduction operation, so that an actual musical instrument is produced. It is possible to realize a process in which the musical tone waveform is gradually attenuated after the start of sound generation like the musical tone of FIG.

以上のように、本発明は、自然音の楽音を発音する状
態と単一正弦波成分又は単一余弦波成分のみを含む状態
の両者を容易に生成することができ、様々な倍音特性も
得ることができ、しかも、ループ再生時の倍音特性も変
化させることが可能である。そして、それを実現するた
めの構成として、通常のROM、デコーダ、加算器、乗算
器等の組み合わせのみで実現できるため、複雑な楽音波
形を簡単な回路構成で実現することが可能となり、結果
として、質のよい電子楽器等を低コストで提供すること
が可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to easily generate both a state in which a natural tone is sounded and a state in which only a single sine wave component or a single cosine wave component is included, and various overtone characteristics are also obtained. In addition, it is possible to obtain the harmonic overtone characteristic at the time of loop reproduction. And as a structure for realizing it, it can be realized only by a combination of a normal ROM, a decoder, an adder, a multiplier, etc., so that a complicated tone waveform can be realized with a simple circuit structure, and as a result, Thus, it becomes possible to provide high-quality electronic musical instruments and the like at low cost.

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

第1図は、本発明による楽音波形発生装置の1実施例の
基本原理構成図、 第2図は、ORG(t)とF(t)の関係を示した図、 第3図は、ORG(t)とF(t)とM(t)の関係を示
した図、 第4図は、M(t)の求め方を示した図、 第5図は、Iを変化させたときのD(t)とF(t)と
M(t)の関係を示した図、 第6A図は、楽音波形発生装置の1実施例の具体的構成
図、 第6B図は、アドレスデータADD#1の生成回路の構成
図、 第6C図は、変調指数Iの生成回路の構成図、 第7図は、FM ROMのデータ構成図、 第8図は、K ROMのデータ構成図、 第9図は、楽音波形発生装置の1実施例の具体的構成の
動作タイミングチャート、 第10図は、ループ再生動作時の動作タイミングチャー
ト、 第11図は、ループ再生動作時の原理動作説明図である。 11……FM ROM、2……sin ROM、3、7、13、24……加
算器、4、5、18……乗算器、6、9、15、16、19、2
1、23……ラッチ、8、14、25、29、33……セレクタ、1
0……D−フリップフロップ(F/F)、11、20……インバ
ータ、12……排他論理和回路(EOR)、17……エンベロ
ープジェネレータ、22……減算器、26……デコーダ、27
……オア回路、28……RS−フリップフロップ(F/F)、3
0……アドレスカウンタ、31……I ROM、32……低周波発
振器(LFO)、ADD#1、ADD#2……アドレスデータ、
F(t)……周期データ、M(t)……位相差データ、
I……変調指数、F(t)+I・M(t)……位相角デ
ータ、IB……区間識別データ、K(区間)……正規化係
数、D(t)……変調出力、OUT(t)……波形出力. CLK#1、CLK#2……クロック、STRT……スタートパル
ス、
FIG. 1 is a basic principle configuration diagram of an embodiment of a musical tone waveform generator according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a relationship between ORG (t) and F (t), and FIG. 3 is ORG ( t), F (t), and M (t), FIG. 4 shows how to determine M (t), and FIG. 5 shows D () when I is changed. t), F (t) and M (t), FIG. 6A is a concrete configuration diagram of one embodiment of the tone waveform generator, and FIG. 6B is a diagram showing generation of address data ADD # 1. Circuit configuration diagram, FIG. 6C is a configuration diagram of a modulation index I generation circuit, FIG. 7 is a data configuration diagram of FM ROM, FIG. 8 is a data configuration diagram of K ROM, and FIG. An operation timing chart of a concrete configuration of one embodiment of the waveform generator, FIG. 10 is an operation timing chart at the time of loop reproduction operation, and FIG. 11 is a principle operation explanatory view at the time of loop reproduction operation. 1 1 ... FM ROM, 2 ... sin ROM, 3, 7, 13, 24 ... Adder, 4, 5, 18 ... Multiplier, 6, 9, 15, 16, 19, 2
1,23 …… Latch, 8,14,25,29,33 …… Selector, 1
0 …… D-flip-flop (F / F), 11, 20 …… Inverter, 12 …… Exclusive OR circuit (EOR), 17 …… Envelope generator, 22 …… Subtractor, 26 …… Decoder, 27
... OR circuit, 28 ... RS-flip-flop (F / F), 3
0 …… Address counter, 31 …… I ROM, 32 …… Low frequency oscillator (LFO), ADD # 1, ADD # 2 …… Address data,
F (t) ... period data, M (t) ... phase difference data,
I ... Modulation index, F (t) + IM (t) ... Phase angle data, IB ... Section identification data, K (section) ... Normalization coefficient, D (t) ... Modulation output, OUT ( t) ... Waveform output. CLK # 1, CLK # 2 ... clock, STRT ... start pulse,

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】搬送信号を発生する搬送信号発生手段と、 変調信号を発生する変調信号発生手段と、 該変調信号を前記搬送信号発生手段から発生される搬送
信号に混合する場合の前記変調信号の前記搬送信号に対
する混合率を0から任意の混合率までの間で制御し、前
記搬送信号と前記変調信号とが当該混合率で混合された
混合信号を出力する混合制御手段と、 入力と出力が所定の関数関係を有し前記混合制御手段か
ら出力される混合信号を入力として変調された楽音波形
を出力する波形出力手段と、 を有し、 前記所定の関数関係と前記搬送信号は、前記混合制御手
段で前記変調信号の混合率が0になるように制御された
場合に、前記波形出力手段から発生される前記楽音波形
が正弦波又は余弦波となるような関係を有し、 前記搬送信号発生手段及び前記変調信号発生手段は、前
記混合制御手段で前記変調信号の混合率が所定の混合率
になるように制御された場合に、前記波形出力手段から
所望の楽音波形が出力されるような搬送信号及び変調信
号を発生し、かつ、前記波形出力手段から前記楽音波形
の任意の波形区間が繰り返し出力されるよう前記搬送信
号及び前記変調信号の任意の信号区間を繰り返し発生
し、 前記混合制御手段は、前記混合率を前記繰り返し発生動
作に同期して時間的に変化させる、 ことを特徴とする楽音波形発生装置。
1. A carrier signal generating means for generating a carrier signal, a modulation signal generating means for generating a modulation signal, and the modulation signal when the modulation signal is mixed with a carrier signal generated from the carrier signal generating means. Mixing control means for controlling the mixing ratio of the carrier signal from 0 to an arbitrary mixing ratio, and outputting a mixing signal in which the carrier signal and the modulation signal are mixed at the mixing ratio, and input and output. Has a predetermined functional relationship and outputs a modulated tone waveform with the mixed signal output from the mixing control means as an input, and the predetermined functional relationship and the carrier signal, When the mixing control means controls the mixing ratio of the modulated signal to be 0, the musical tone waveform generated from the waveform output means has a relationship of a sine wave or a cosine wave. Signal The means and the modulation signal generating means output a desired musical tone waveform from the waveform output means when the mixing control means controls the mixing rate of the modulation signal to be a predetermined mixing rate. Generating a carrier signal and a modulation signal, and repeatedly generating an arbitrary signal section of the carrier signal and the modulation signal so that the arbitrary waveform section of the tone waveform is repeatedly output from the waveform output means, and the mixing control The means changes the mixing ratio with time in synchronism with the repeated generation operation.
【請求項2】前記波形出力手段から出力される前記楽音
波形の振幅包絡特性を前記繰り返し発生動作に同期して
時間的に変化させる振幅包絡制御手段を有することを特
徴とする請求項1記載の楽音波形発生装置。
2. An amplitude envelope control means for temporally changing the amplitude envelope characteristic of the tone waveform output from the waveform output means in synchronization with the repetitive generation operation. Musical tone waveform generator.
JP1062400A 1988-03-13 1989-03-15 Musical sound waveform generator Expired - Lifetime JPH0830954B2 (en)

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