JPH0934465A - Method and device for generating musical sound signal - Google Patents

Method and device for generating musical sound signal

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JPH0934465A
JPH0934465A JP7203847A JP20384795A JPH0934465A JP H0934465 A JPH0934465 A JP H0934465A JP 7203847 A JP7203847 A JP 7203847A JP 20384795 A JP20384795 A JP 20384795A JP H0934465 A JPH0934465 A JP H0934465A
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JP
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waveform
sound
data
noise
waveform data
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JP7203847A
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Japanese (ja)
Inventor
Jiro Tanaka
二朗 田中
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Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
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Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and device for generation of musical sound signals, which can reproduce natural instrument sounds containing noise components to a certain appropriate extent. SOLUTION: A method and device for generation of musical sounds comprises a second-order sonic waveform memory 10 to store the waveform data in second-order sonic waveform prepared by removing noise components from the waveform of natural instrument sounds, a noise waveform memory 11 to store the waveform data in the noise waveform consisting of the difference between the waveform of natural instrument sound and second-order sonic waveform, the first weighting means 12a, 13 to make the first weighting according to the first characteristics in compliance with the attack intensity on the waveform data read from the second-order sonic waveform memory, and the second weighting means 12b, 14 to make the second weighting according to the second characteristics in compliance with the attack intensity on the waveform data read from the noise waveform memory 11, and a mixing means 17 which is to mix the waveform data given by the first weighting means 12a, 13 with the waveform data given by the second weighting means 12b, 14, and therewith musical sound signals are produced on the basis of the output of the mixing means 17.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子楽器や、音
源ボード等に好適な楽音信号発生装置及び楽音信号発生
方法に関し、特に雑音成分が含まれた自然楽器音を忠実
に再現する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a musical tone signal generator and a musical tone signal generating method suitable for, for example, an electronic musical instrument or a sound source board, and more particularly to a technique for faithfully reproducing a natural musical instrument sound containing a noise component. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、パルスコード変調(PCM)方式
を採用した楽音信号発生装置が知られている。このPC
M方式の楽音信号発生装置では、例えば自然楽器音をパ
ルスコード変調することによって得られた波形データを
予め波形メモリに記憶しておく。そして、発音指令がな
されると、波形メモリから波形データが順次読み出さ
れ、この読み出された波形データに基づいて楽音信号が
発生される。かかるPCM方式の楽音信号発生装置にお
いては、自然楽器音を忠実に模擬するために、種々の技
術が採用されている。以下においては、自然楽器の1つ
として、アコースティックピアノ(以下、単に「ピア
ノ」という。)を例にとって説明する。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a tone signal generator which adopts a pulse code modulation (PCM) system. This PC
In the M-system tone signal generator, for example, waveform data obtained by pulse code modulating a natural musical instrument sound is stored in advance in a waveform memory. Then, when a tone generation command is issued, waveform data is sequentially read from the waveform memory, and a tone signal is generated based on the read waveform data. In such a PCM tone signal generator, various techniques are employed to faithfully simulate the natural musical instrument sound. In the following, an acoustic piano (hereinafter simply referred to as "piano") will be described as an example of one of the natural musical instruments.

【0003】一般に、ピアノの鍵盤を打鍵すると、弦の
振動によるピアノ本来の音と共に打撃音が発生する。こ
の打撃音は、打鍵によって棚板に加えられる衝撃、鍵に
連動するハンマーが弦を叩いた際の衝撃等によって発生
する。ピアノ音の大きな特徴の1つは、弦の振動による
音の他に上記のような打撃音が含まれることである。
In general, when a keyboard of a piano is tapped, a striking sound is generated along with the original sound of the piano due to the vibration of the strings. This striking sound is generated by a shock applied to a shelf board by a keystroke, a shock when a hammer interlocking with the key strikes a string, or the like. One of the major characteristics of the piano sound is that it includes the above-mentioned striking sound in addition to the sound due to the vibration of the strings.

【0004】そこで、PCM方式の楽音信号発生装置が
適用された電子楽器においても、かかるピアノ音の特徴
を忠実に模擬するために、打撃音が含まれた音を発生さ
せる技術が開発されている。
Therefore, even in an electronic musical instrument to which a PCM type musical tone signal generator is applied, a technique for generating a sound including a striking sound has been developed in order to faithfully simulate the characteristics of the piano sound. .

【0005】第1の技術においては、先ず、打鍵によっ
て発生されたピアノ音であって打撃音成分が含まれたも
の(以下、「原音」という。)を録音し、これをパルス
コード変調することによって波形データを作製する。こ
のようにして作製された波形データは波形メモリに記憶
される。そして、発音指令がなされると、この波形メモ
リから波形データが順次読み出される。この読み出され
た波形データは、フィルタでフィルタリングされる。そ
して、このフィルタリングされた後の波形データに基づ
いて楽音信号が発生される。フィルタリングは、音の特
性(音質)を変更するために行われる。
In the first technique, first, a piano sound generated by keystrokes and including a percussion sound component (hereinafter referred to as "original sound") is recorded and pulse code modulated. Waveform data is created by. The waveform data thus created is stored in the waveform memory. Then, when a tone generation command is issued, the waveform data is sequentially read from this waveform memory. The read waveform data is filtered by the filter. Then, a musical tone signal is generated based on the filtered waveform data. Filtering is performed in order to change the characteristics (sound quality) of sound.

【0006】また、第2の技術においては、打撃音成分
が含まれていないピアノ音、つまり弦の振動のみによっ
て発生される音(以下、「2次音」という。)の波形を
パルスコード変調して波形データを作製し、これを第1
の波形メモリに記憶しておく。2次音の波形データは、
例えば原音から例えば櫛型フィルタを用いて打撃音成分
を除去し、これをパルスコード変調することにより作製
される。一方、例えばピアノの棚板を叩くことにより発
生される打撃音を録音し、これを波形をパルスコード変
調して波形データを作製する。このようにして作製され
た波形データは、第2の波形メモリに記憶される。そし
て、発音指令がなされると、第1の波形メモリから2次
音の波形データが、第2の波形メモリから打撃音の波形
データがそれぞれ読み出されて混合される。そして、こ
の混合された波形データに基づいて楽音信号が発生され
る。
In the second technique, the waveform of a piano sound that does not include a percussion sound component, that is, a sound generated only by vibration of a string (hereinafter referred to as "secondary sound") is pulse code modulated. To create waveform data and
Stored in the waveform memory of. The waveform data of the secondary sound is
For example, it is produced by removing the striking sound component from the original sound by using, for example, a comb filter, and subjecting this to pulse code modulation. On the other hand, for example, a hitting sound generated by hitting a shelf of a piano is recorded, and the waveform of the hitting sound is pulse code modulated to create waveform data. The waveform data thus created is stored in the second waveform memory. Then, when a sound generation command is issued, the waveform data of the secondary sound is read from the first waveform memory and the waveform data of the impact sound is read from the second waveform memory, and mixed. Then, a musical tone signal is generated based on the mixed waveform data.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述した第1の技術が
適用された楽音信号発生装置によれば、元々打撃音が含
まれていたピアノ音に基づいて波形データが作製され、
この波形データに基づいて楽音信号が発生されるので、
再生時においても自然なピアノ音が得られる。ところ
で、ピアノ音全体の音量に対する打撃音の音量の割合
(又は2次音の音量の割合)は、打鍵の強さ、つまりタ
ッチ強度によって変化することが知られている。即ち、
タッチ強度が小さい場合は、ピアノ音全体の音量に対す
る打撃音の音量の割合は多くなり、逆に、タッチ強度が
大きい場合は、ピアノ音全体の音量に対する打撃音の音
量の割合は少なくなる。
According to the tone signal generator to which the above-mentioned first technique is applied, waveform data is created based on the piano sound that originally contained the striking sound,
Since a tone signal is generated based on this waveform data,
A natural piano sound can be obtained even during playback. By the way, it is known that the ratio of the volume of the hitting sound to the volume of the entire piano sound (or the ratio of the volume of the secondary sound) changes depending on the strength of keystroke, that is, the touch strength. That is,
When the touch strength is low, the ratio of the volume of the batting sound to the volume of the entire piano sound is high, and conversely, when the touch strength is high, the ratio of the volume of the batting sound to the volume of the entire piano sound is low.

【0008】しかしながら、この第1の技術において
は、2次音の音量と打撃音の音量とを独立に制御するこ
とができないので、タッチ強度に応じてピアノ音全体の
音量に対する打撃音(又は2次音)の音量の割合を変更
することができなかった。従って、この第1の技術が適
用された楽音信号発生装置においては、2次音及び打撃
音を含むピアノ音全体の音量をタッチ強度に応じて変更
するように構成されていた。このため、録音した時のタ
ッチ強度と同じタッチ強度で再生する場合は問題ない
が、異なるタッチ強度で再生するとピアノ音として不自
然になるという問題があった。例えば強打時において、
ピアノ音全体の音量に対する打撃音の音量が大きくなり
すぎ、ピアノ音として不自然な音となっていた。
However, in the first technique, since the volume of the secondary sound and the volume of the hitting sound cannot be controlled independently, the hitting sound (or 2) with respect to the entire volume of the piano sound according to the touch strength. It was not possible to change the volume ratio of the next tone). Therefore, in the tone signal generator to which the first technique is applied, the volume of the entire piano sound including the secondary sound and the percussion sound is changed according to the touch strength. For this reason, there is no problem when reproducing with the same touch strength as the touch strength at the time of recording, but there is a problem that when reproducing with a different touch strength, it becomes unnatural as a piano sound. For example, when smashing,
The volume of the striking sound was too loud relative to the volume of the entire piano sound, resulting in an unnatural sound as a piano sound.

【0009】また、上記第2の技術によれば、ピアノ音
全体の音量に対する打撃音(又は2次音)の音量の割合
を任意に変更できるので、タッチ強度に応じて上記割合
を変更することにより、自然なピアノ音に近づけること
ができる。ところが、打撃音の波形データは、ピアノの
棚板を叩くことにより発生される打撃音に基づいて作製
されるので、ピアノを打鍵した時に発生される実際の打
撃音とは異なり、ピアノ音としては不自然になるという
問題があった。
Further, according to the second technique, the ratio of the volume of the hitting sound (or the secondary sound) to the volume of the entire piano sound can be arbitrarily changed. Therefore, the ratio can be changed according to the touch strength. Can bring the sound closer to a natural piano sound. However, since the striking sound waveform data is created based on the striking sound generated by striking the piano shelf, unlike the actual striking sound generated when the piano key is tapped, the piano sound is There was a problem of becoming unnatural.

【0010】以上の問題は、ピアノに限らず、オルガン
やチェンバロ等といった鍵盤楽器、フルート、トランペ
ット等といった管楽器、その他の種々の楽器の音を電気
的に創り出す場合にも、生じていた。一般に、ピアノ音
に含まれる打撃音は、周期性を持たない雑音成分と考え
ることができる。かかる雑音成分に起因する音は、例え
ばフルートを吹く場合に唇から漏れる息によっても発生
する。そして、このような雑音成分の多寡は、アタック
強度(例えばピアノの場合のタッチ強度、フルートの場
合の息を吹き込む速度の大小等)によって変化する。従
って、上述したような第1及び第2の技術では、ピアノ
音のみならず、雑音成分が含まれた他の自然楽器の音を
忠実に模擬することは困難であった。
The above problems have occurred not only in the case of a piano but also in the case of electrically producing sounds of keyboard instruments such as organs and harpsichords, wind instruments such as flutes and trumpets, and other various musical instruments. Generally, the impact sound included in the piano sound can be considered as a noise component having no periodicity. Sound caused by such noise components is also generated by breath leaking from the lips when, for example, playing a flute. The amount of such noise components changes depending on the attack strength (for example, the touch strength in the case of a piano, the magnitude of the breathing speed in the case of a flute, etc.). Therefore, with the above-described first and second techniques, it is difficult to faithfully simulate not only the piano sound but also the sound of other natural musical instruments containing noise components.

【0011】本発明は、かかる問題を解消するためにな
されたもので、雑音成分が適当に含まれた自然楽器音を
再現することのできる楽音信号を発生する楽音信号発生
装置及び楽音信号発生方法を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and is a musical tone signal generating apparatus and a musical tone signal generating method for generating a musical tone signal capable of reproducing a natural musical instrument sound appropriately containing a noise component. The purpose is to provide.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の楽音信号発生装
置は、上記目的を達成するために、自然楽器音の波形か
ら雑音成分を除去した2次音波形の波形データを記憶す
る2次音波形メモリと、該自然楽器音の波形と該2次音
波形との差分で成る雑音波形の波形データを記憶する雑
音波形メモリと、該2次音波形メモリから読み出された
波形データに、アタック強度に応じて第1の特性に従っ
た第1の重み付けを行う第1の重み付け手段と、該雑音
波形メモリから読み出された波形データに、アタック強
度に応じて第2の特性に従った第2の重み付けを行う第
2の重み付け手段と、該第1の重み付け手段からの波形
データと該第2の重み付け手段からの波形データとを混
合する混合手段とを備え、該混合手段の出力に基づき楽
音信号を発生することを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a musical tone signal generator of the present invention stores a secondary sound wave which stores waveform data of a secondary sound waveform obtained by removing noise components from the waveform of a natural musical instrument sound. Shape memory, a noise waveform memory for storing waveform data of a noise waveform composed of a difference between the waveform of the natural musical instrument sound and the secondary sound waveform, and an attack on the waveform data read from the secondary sound waveform memory. First weighting means for performing a first weighting according to the first characteristic in accordance with the intensity, and waveform data read from the noise waveform memory, the first weighting means according to the second characteristic in accordance with the attack intensity. A second weighting means for performing a weighting of 2; and a mixing means for mixing the waveform data from the first weighting means with the waveform data from the second weighting means, based on the output of the mixing means. Generates a tone signal And wherein the door.

【0013】上記2次音波形メモリ及び雑音波形メモリ
は、例えば、リードオンリメモリ(以下、「ROM」と
いう。)、ランダムアクセスメモリ(以下、「RAM」
という。)、その他のメモリで構成することができる。
The secondary sound wave memory and the noise waveform memory are, for example, a read only memory (hereinafter referred to as "ROM"), a random access memory (hereinafter referred to as "RAM").
Say. ), And other memory.

【0014】2次音波形の波形データは、例えばコンピ
ュータ処理によって、次の手順で作ることができる。以
下では、ピアノ音の波形データを作製する場合について
説明する。先ず、打鍵によって発生されたピアノ音(原
音)の波形を録音する。このような原音のスペクトルの
一例を図3に示す。レベルの高い尖塔状の成分は倍音を
示し、これらの間に存在するレベルの低い成分は周波数
に依存しない雑音成分、つまり打撃音成分を示す。上記
録音時の打鍵は最強打、つまり最強タッチによることが
望ましい。最強打によって発生される音には高次までの
倍音が含まれ、後述する第1のフィルタ手段による倍音
の制御範囲が拡がるからである。次いで、録音されたピ
アノ音の波形をデジタル化してコンピュータに取り込
む。このデジタル化は、パルスコード変調によって行う
ことができる。
The waveform data of the secondary sound waveform can be created by the following procedure, for example, by computer processing. Hereinafter, a case where waveform data of a piano sound is created will be described. First, the waveform of the piano sound (original sound) generated by keystrokes is recorded. An example of such an original sound spectrum is shown in FIG. The high-level spire-shaped component indicates overtones, and the low-level component existing between them indicates a frequency-independent noise component, that is, a percussion sound component. It is desirable that the keystroke at the time of recording is the strongest stroke, that is, the strongest touch. This is because the sound generated by the strongest hit includes overtones up to high order, and the control range of overtones by the first filter means described later is expanded. Then, the waveform of the recorded piano sound is digitized and loaded into a computer. This digitization can be done by pulse code modulation.

【0015】次いで、上記録音した原音を例えば櫛型フ
ィルタを通すことにより、原音から雑音成分を除去す
る。この雑音成分が除去された波形を「2次音波形」と
呼ぶ。この2次音波形のスペクトルの一例を図4に示
す。次いで、2次音波形をパルスコード変調によってデ
ジタル化し、コンピュータに取り込む。このようにして
作製された1つの2次音波形の波形データは複数のサン
プリングデータから成り、2次音波形メモリに記憶され
る。
Next, a noise component is removed from the original sound by passing the recorded original sound through, for example, a comb filter. The waveform from which this noise component is removed is called "secondary sound waveform". An example of this secondary sound wave spectrum is shown in FIG. The secondary sound waveform is then digitized by pulse code modulation and captured by a computer. The one waveform data of the secondary sound waveform thus formed is composed of a plurality of sampling data and is stored in the secondary sound waveform memory.

【0016】次いで、原音波形の波形データから2次音
波形の波形データを減算する。この減算により得られた
波形データによって形成される波形は、雑音成分のみか
ら成る雑音波形を表す。この雑音波形の一例を図5に示
す。このようにして作製された雑音波形の波形データは
複数のサンプリングデータから成り、雑音波形メモリに
記憶される。
Next, the secondary sound waveform data is subtracted from the original sound waveform data. The waveform formed by the waveform data obtained by this subtraction represents a noise waveform composed of only noise components. An example of this noise waveform is shown in FIG. The waveform data of the noise waveform thus produced is composed of a plurality of sampling data and is stored in the noise waveform memory.

【0017】なお、打撃音の主成分はピアノ音の基本周
波数(基音)よりも低い場合が多い(図5参照)ので、
原音をローパスフィルタを通すことにより、擬似的に雑
音波形の波形データを作製することもできる。
Since the main component of the striking sound is often lower than the fundamental frequency (fundamental sound) of the piano sound (see FIG. 5),
By passing the original sound through a low-pass filter, pseudo waveform data of a noise waveform can be created.

【0018】以上は、ピアノ音の波形データを作製する
場合の例について説明したが、オルガンやチェンバロ等
といった他の鍵盤楽器、フルート、トランペット等とい
った管楽器、その他の種々の楽器の音の波形データも、
上記と同様の手順で作製することができる。
Although an example of creating waveform data of piano sounds has been described above, waveform data of sounds of other keyboard musical instruments such as organs and harpsichords, wind instruments such as flutes and trumpets, and other various musical instruments are also described. ,
It can be manufactured by the same procedure as described above.

【0019】上記第1の重み付け手段は、例えば乗算器
と第1の重み係数発生器とで構成することができる。こ
の乗算器は、中央処理装置(以下、「CPU」とい
う。)若しくはデジタルシグナルプロセッサ(以下、
「DSP」という。)による演算処理、又はハードウエ
アによって構成できる。
The first weighting means can be composed of, for example, a multiplier and a first weighting coefficient generator. This multiplier is a central processing unit (hereinafter referred to as "CPU") or a digital signal processor (hereinafter referred to as "CPU").
It is called "DSP". ), Or hardware.

【0020】また、第1の重み係数発生器は、アタック
強度を表すデータと重み係数C1を関連付けて記憶した
テーブルにより構成できる。アタック強度を表すデータ
としては、例えばピアノの場合はタッチ強度を表すタッ
チデータ、フルートの場合は息を吹き込む速度をピアノ
におけるタッチ強度に換算したデータを用いることがで
きる。以下の第2の重み係数発生器においても同様であ
る。上記テーブルは、例えば図2に示すように、アタッ
ク強度を表すデータ(図2ではタッチデータを用いてい
る。)の各値に対し、2次音用の第1の特性に従った重
み係数C1を出力するように構成できる。また、この第
1の重み係数発生器は、関数発生器によって構成するこ
ともできる。この場合、タッチデータを入力し、例えば
図2の2次音用の第1の特性に従った重み係数C1を発
生する関数発生器を用いることができる。この関数発生
器は、CPU若しくはDSPの演算処理、又はハードウ
エアによって構成することができる。この第1の重み付
け手段の出力は、混合手段に供給される。
Further, the first weighting factor generator can be constituted by a table in which data representing the attack strength and the weighting factor C1 are stored in association with each other. As the data representing the attack strength, for example, touch data representing touch strength in the case of a piano, and data obtained by converting the breathing speed into the touch strength in the piano can be used in the case of a flute. The same applies to the following second weighting factor generator. In the table, for example, as shown in FIG. 2, for each value of the data indicating the attack strength (touch data is used in FIG. 2), the weighting coefficient C1 according to the first characteristic for the secondary sound. Can be configured to output. Further, the first weighting factor generator can also be configured by a function generator. In this case, it is possible to use a function generator that inputs the touch data and generates the weighting coefficient C1 according to the first characteristic for the secondary sound of FIG. 2, for example. This function generator can be configured by arithmetic processing of CPU or DSP, or hardware. The output of this first weighting means is supplied to the mixing means.

【0021】上記第2の重み付け手段は、例えば乗算器
と第2の重み係数発生器とで構成することができる。こ
の乗算器は、CPU若しくはDSPによる演算処理、又
はハードウエアによって構成できる。
The second weighting means can be composed of, for example, a multiplier and a second weighting coefficient generator. This multiplier can be configured by arithmetic processing by a CPU or DSP, or by hardware.

【0022】また、第2の重み係数発生器は、アタック
強度を表すデータと重み係数C2を関連付けて記憶した
テーブルにより構成できる。このテーブルは、例えば図
2に示すように、アタック強度を表すデータ(図2では
タッチデータを用いている。)の各値に対し、雑音(打
撃音)用の第1の特性に従った重み係数C2を出力する
ように構成できる。また、この第2の重み係数発生器
は、関数発生器によって構成することもできる。この場
合、タッチデータを入力し、例えば図2の雑音(打撃
音)用の第2の特性に従った重み係数C2を発生する関
数発生器を用いることができる。この関数発生器は、C
PU若しくはDSPの演算処理、又はハードウエアによ
って構成することができる。この第2の重み付け手段の
出力は、混合手段に供給される。
The second weighting factor generator can be constructed by a table in which data representing the attack strength and the weighting factor C2 are stored in association with each other. In this table, for example, as shown in FIG. 2, for each value of the data indicating the attack strength (touch data is used in FIG. 2), the weight according to the first characteristic for noise (striking sound). It can be configured to output the coefficient C2. The second weighting factor generator can also be configured by a function generator. In this case, a function generator which inputs touch data and generates a weighting coefficient C2 according to the second characteristic for noise (striking sound) of FIG. 2 can be used. This function generator is C
It can be configured by arithmetic processing of PU or DSP, or hardware. The output of this second weighting means is supplied to the mixing means.

【0023】上記混合手段は、例えば加算器で構成する
ことができる。この加算器は、CPU若しくはDSPの
演算処理、又はハードウエアによって構成できる。混合
手段は、第1の重み付け手段からの波形データと、第2
の重み付け手段からの波形データとを加算によって混合
する。この混合手段からの波形データに基づいて楽音信
号が発生される。
The mixing means can be composed of, for example, an adder. This adder can be configured by arithmetic processing of CPU or DSP, or hardware. The mixing means includes the waveform data from the first weighting means and the second data.
The waveform data from the weighting means are mixed by addition. A tone signal is generated based on the waveform data from this mixing means.

【0024】また、本発明の楽音信号発生装置は、上記
第1の重み付け手段の出力をフィルタリングして混合手
段に供給する第1のフィルタ手段を更に備えて構成する
ことができる。この第1のフィルタ手段は、例えば第1
のフィルタと、この第1のフィルタに与えるパラメータ
を発生する第1のパラメータ発生器とで構成することが
できる。第1のパラメータ発生器は、アタック強度を表
すデータが大きくなるに連れてカットオフ周波数を高く
するようなパラメータを発生して第1のフィルタに供給
するように構成できる。また、この第1のフィルタ手段
を構成する第1のフィルタとしては、例えばローパスフ
ィルタを用いることができる。
Further, the tone signal generating apparatus of the present invention can further comprise first filter means for filtering the output of the first weighting means and supplying it to the mixing means. This first filter means is, for example, the first
And a first parameter generator that generates a parameter to be given to the first filter. The first parameter generator may be configured to generate a parameter for increasing the cutoff frequency as the data representing the attack strength increases and to supply the parameter to the first filter. A low-pass filter, for example, can be used as the first filter forming the first filter means.

【0025】また、本発明の楽音信号発生装置は、上記
第2の重み付け手段の出力をフィルタリングして混合手
段に供給する第2のフィルタ手段を更に備えて構成する
ことができる。この第2のフィルタ手段は、例えば第2
のフィルタと、この第2のフィルタに与えるパラメータ
を発生する第2のパラメータ発生器とで構成することが
できる。第2のパラメータ発生器は、アタック強度を表
すデータに応じて雑音の音質を変更するようなパラメー
タを発生して第2のフィルタに供給するように構成でき
る。また、この第2のフィルタ手段を構成する第2のフ
ィルタとしては、例えばローパスフィルタを用いること
ができる。
The tone signal generating apparatus of the present invention may further comprise second filter means for filtering the output of the second weighting means and supplying it to the mixing means. This second filter means is, for example, the second
And a second parameter generator that generates a parameter to be given to this second filter. The second parameter generator may be configured to generate a parameter for changing the sound quality of noise according to the data representing the attack strength and supply the parameter to the second filter. A low pass filter, for example, can be used as the second filter forming the second filter means.

【0026】なお、本楽音信号発生装置においては、上
記第1のフィルタ手段又は第2のフィルタ手段の何れか
1つを有する構成、上記第1のフィルタ手段及び第2の
フィルタ手段の双方を有する構成、又は上記第1のフィ
ルタ手段及び第2のフィルタ手段の何れも有しない構成
であってもよい。
The musical tone signal generator of the present invention has a structure having either one of the first filter means or the second filter means, and has both the first filter means and the second filter means. The configuration may be such that neither the first filter means nor the second filter means is provided.

【0027】本発明の楽音信号発生方法は、(A)自然
楽器音の波形から雑音成分を除去した2次音波形の波形
データを作製し、(B)該自然楽器音の波形と該2次音
波形との差分で成る雑音波形の波形データを作製してお
き、(C)発音指令に応じて、該2次音波形の波形デー
タに、アタック強度に応じて第1の特性に従った第1の
重み付けを行い、(D)該雑音波形の波形データに、ア
タック強度に応じて第2の特性に従った第2の重み付け
を行い、(E)該第1の重み付けがなされた2次音波形
の波形データと、該第2の重み付けがなされた雑音波形
の波形データとを混合し、該混合された波形データに基
づき楽音信号を発生することを特徴とする。
The musical tone signal generating method of the present invention comprises: (A) creating secondary sound waveform data in which noise components are removed from the waveform of the natural musical instrument sound; and (B) the waveform of the natural musical instrument sound and the secondary sound waveform. Waveform data of a noise waveform composed of a difference from the sound waveform is prepared in advance, and (C) the second sound waveform waveform data according to the sounding command, and the first characteristic according to the attack strength according to the first characteristic. 1 is applied, (D) the waveform data of the noise waveform is subjected to a second weighting according to a second characteristic according to the attack strength, and (E) the second weighted secondary sound wave is applied. Shape waveform data and the waveform data of the second weighted noise waveform are mixed, and a tone signal is generated based on the mixed waveform data.

【0028】上記工程(A)における2次音波形の波形
データ、及び上記工程(B)における雑音波形の波形デ
ータは、上述した楽音信号発生装置の場合と同様の方法
で作製することができる。
The waveform data of the secondary sound waveform in the step (A) and the waveform data of the noise waveform in the step (B) can be produced by the same method as in the case of the tone signal generator described above.

【0029】上記工程(C)における第1の重み付け
は、例えば2次音波形の波形データに、重み係数C1を
乗算することによって行うことができる。重み係数C1
としては、上述した楽音信号発生装置の場合と同様に、
アタック強度を表すデータに応じて2次音用の第1の特
性に従って変化する重み係数C1を用いることができ
る。
The first weighting in the step (C) can be performed, for example, by multiplying the waveform data of the secondary sound waveform by the weighting coefficient C1. Weighting coefficient C1
As is the case with the tone signal generator described above,
It is possible to use the weighting coefficient C1 that changes according to the first characteristic for the secondary sound according to the data representing the attack strength.

【0030】同様に、上記工程(D)における第2の重
み付けは、例えば雑音波形の波形データに、重み係数C
2を乗算することによって行うことができる。重み係数
C2としては、上述した楽音信号発生装置の場合と同様
に、アタック強度を表すデータに応じて雑音(打撃音)
用の第2の特性に従って変化する重み係数C2を用いる
ことができる。
Similarly, the second weighting in the step (D) is performed by adding a weighting factor C to the waveform data of the noise waveform.
This can be done by multiplying by 2. As the weighting coefficient C2, as in the case of the tone signal generator described above, noise (striking sound) is generated according to the data representing the attack intensity.
A weighting factor C2 that varies according to the second characteristic for can be used.

【0031】上記工程(E)における混合は、第1の重
み付けがなされた波形データと、第2の重み付けがなさ
れた波形データとを加算することによって行うことがで
きる。この混合された波形データに基づいて楽音信号が
発生される。
The mixing in the step (E) can be performed by adding the first weighted waveform data and the second weighted waveform data. A tone signal is generated based on the mixed waveform data.

【0032】また、本発明の楽音信号発生装置は、上記
工程(E)において、第1の重み付けがなされた2次音
波形の波形データをフィルタリングする工程を更に備
え、このフィルタリングされた2次音波形の波形データ
を、フィルタリングされる前の雑音波形の波形データ又
はフィルタリングされた後の雑音波形の波形データと混
合するように構成できる。このフィルタリングにおいて
は、アタック強度を表すデータが大きくなるに連れてカ
ットオフ周波数が高くなるような特性でフィルタリング
することができる。
Further, the tone signal generating apparatus of the present invention further comprises a step of filtering the waveform data of the first weighted secondary sound waveform in the step (E), and the filtered secondary sound wave. The waveform data of the shape can be configured to be mixed with waveform data of a noise waveform before being filtered or waveform data of a noise waveform after being filtered. In this filtering, it is possible to perform filtering with a characteristic that the cutoff frequency becomes higher as the data representing the attack strength becomes larger.

【0033】また、本発明の楽音信号発生装置は、上記
工程(E)において、第2の重み付けがなされた雑音波
形の波形データをフィルタリングする工程を更に備え、
このフィルタリングされた雑音波形の波形データを、フ
ィルタリングされる前の2次音波形の波形データ又はフ
ィルタリングされた後の2次音波形の波形データと混合
するように構成できる。このフィルタリングにおいて
は、アタック強度を表すデータに応じて雑音の音質を変
えるような特性でフィルタリングすることができる。
Further, the tone signal generator of the present invention further comprises a step of filtering the waveform data of the second weighted noise waveform in the step (E).
The waveform data of the filtered noise waveform can be configured to be mixed with the waveform data of the secondary sound waveform before filtering or the waveform data of the secondary sound waveform after filtering. In this filtering, it is possible to perform filtering with a characteristic that changes the sound quality of noise according to the data representing the attack strength.

【作用】[Action]

【0034】本発明の楽音信号発生装置及び楽音信号発
生方法においては、自然楽器音の波形から雑音成分を除
去した2次音波形の波形データを2次音波形メモリに、
自然楽器音の波形と該2次音波形との差分で成る雑音波
形の波形データを雑音波形メモリに、それぞれ記憶して
おく。そして、例えば発音指令がなされた場合に、2次
音波形メモリから波形データを読み出し、これにアタッ
ク強度に応じて2次音用の第1の特性に従った第1の重
み付けを行う。同様に、雑音波形メモリから波形データ
を読み出し、これにアタック強度に応じて雑音用の第2
の特性に従った第2の重み付けを行う。そして、第1の
重み付けがなされた波形データと第2の重み付けがなさ
れた波形データとを混合し、この混合された波形データ
に基づき楽音信号を発生する。
In the tone signal generator and tone signal generating method of the present invention, the secondary sound waveform data obtained by removing the noise component from the waveform of the natural musical instrument sound is stored in the secondary sound waveform memory,
Waveform data of a noise waveform formed by the difference between the waveform of the natural musical instrument sound and the secondary sound waveform is stored in the noise waveform memory. Then, for example, when a sounding command is issued, the waveform data is read from the secondary sound waveform memory, and the first weighting according to the first characteristic for the secondary sound is performed on the waveform data. Similarly, the waveform data is read from the noise waveform memory and the second waveform for noise is read according to the attack intensity.
The second weighting is performed according to the characteristic of. Then, the first weighted waveform data and the second weighted waveform data are mixed, and a tone signal is generated based on the mixed waveform data.

【0035】このように、本発明の楽音信号発生装置及
び楽音信号発生方法によれば、2次音波形の波形データ
と雑音波形の波形データとを別個に記憶しておき、アタ
ック強度に応じて各波形データに別個の重み付けを行っ
て2次音と雑音の混合比を調整するので、自然楽器にお
ける2次音と雑音の混合比と同様の混合比を実現するこ
とができる。これにより、自然楽器音に近い音質を有す
る楽音信号を発生させることができる。また、雑音波形
の波形データは、自然楽器音から2次音を減算して作製
するので、従来の技術のように、ピアノの棚板を叩くこ
とにより発生される打撃音に基づいて雑音波形の波形デ
ータを作製した場合のような不自然さがなくなる。
As described above, according to the musical tone signal generating apparatus and the musical tone signal generating method of the present invention, the waveform data of the secondary sound waveform and the waveform data of the noise waveform are stored separately, and they are stored according to the attack strength. Since each waveform data is individually weighted to adjust the mixture ratio of the secondary sound and noise, it is possible to realize the same mixture ratio as the mixture ratio of the secondary sound and noise in the natural musical instrument. As a result, it is possible to generate a musical tone signal having a quality close to that of a natural musical instrument. Further, since the waveform data of the noise waveform is created by subtracting the secondary sound from the natural musical instrument sound, the noise waveform of the noise waveform is generated based on the striking sound generated by striking the shelf of the piano as in the conventional technique. The unnaturalness that occurs when waveform data is created is eliminated.

【0036】[0036]

【実施例】以下、本発明の楽音信号発生装置及び楽音信
号発生方法の実施例につき図面を参照しながら詳細に説
明する。なお、以下の実施例においては、自然楽器音の
一例として、ピアノ音を電気的に創り出す場合を中心に
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of a musical tone signal generating apparatus and a musical tone signal generating method of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, as an example of a natural musical instrument sound, a case where a piano sound is electrically created will be mainly described.

【0037】図1は、本発明の楽音信号発生装置の実施
例の構成を示すブロック図である。この楽音信号発生装
置は、2次音波形メモリ10、雑音波形メモリ11、重
み係数発生器12a及び12b、乗算器13及び14、
フィルタ15及び16、加算器17、乗算器18、パラ
メータ発生器19及び20、並びにエンベロープジェネ
レータ21により構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the musical tone signal generating apparatus of the present invention. This tone signal generator includes a secondary sound waveform memory 10, a noise waveform memory 11, weighting coefficient generators 12a and 12b, multipliers 13 and 14,
It is composed of filters 15 and 16, an adder 17, a multiplier 18, parameter generators 19 and 20, and an envelope generator 21.

【0038】本楽音信号発生装置には、外部から、音色
データ、音域データ及びタッチデータが供給される。こ
れらの各データのうち、「音色データ」は、例えば本楽
音信号発生装置が適用された電子楽器の操作パネルに設
けられた音色選択スイッチの設定状態に基づいて作製さ
れる。また、「音域データ」及び「タッチデータ」は、
本楽音信号発生装置が適用された電子楽器の鍵盤装置の
操作状態に基づいて作製される。この場合、鍵盤装置と
しては、異なる押圧深さでそれぞれオンになる2つのキ
ースイッチを各鍵に備えた2接点方式の鍵盤装置が用い
られる。そして、打鍵がなされた鍵のキーナンバが属す
る鍵域を表すデータが音域データとして用いられる。ま
た、打鍵に応じて一方のキースイッチがオンになってか
ら他方のキースイッチがオンになるまでの時間を計測
し、この計測された時間に対応するデータが打鍵強度を
表すタッチデータとして用いられる。これらの各データ
は、例えば図示しないCPUが操作パネル又は鍵盤装置
から取り込んで楽音信号発生装置に送る。
Tone data, tone range data, and touch data are externally supplied to the tone signal generator. Among these data, the "tone color data" is created based on the setting state of the tone color selection switch provided on the operation panel of the electronic musical instrument to which the musical tone signal generator is applied, for example. In addition, "range data" and "touch data",
It is produced based on the operation state of the keyboard device of the electronic musical instrument to which the musical tone signal generator is applied. In this case, as the keyboard device, a two-contact type keyboard device in which each key has two key switches that are turned on at different pressing depths is used. Then, the data representing the key range to which the key number of the pressed key is applied is used as the range data. Also, the time from when one key switch is turned on to when the other key switch is turned on is measured according to the keystroke, and the data corresponding to the measured time is used as touch data representing the keystroke strength. . For example, a CPU (not shown) fetches each of these data from the operation panel or keyboard device and sends them to the tone signal generator.

【0039】また、MIDIインタフェースを備える電
子楽器では、受信したプログラムチェンジメッセージに
含まれる音色ナンバを音色データとして用いることがで
きる。また、ノートオンメッセージに含まれるノートナ
ンバが属する鍵域を表すデータを音域データ、ベロシテ
ィをタッチデータとして、それぞれ用いることができ
る。これらの各データは、例えば図示しないCPUがM
IDIメッセージから抽出して楽音信号発生装置に送る
ように構成される。
Further, in the electronic musical instrument having the MIDI interface, the tone color number included in the received program change message can be used as tone color data. Further, the data representing the key range to which the note number included in the note-on message belongs can be used as the range data, and the velocity can be used as the touch data. For each of these data, for example, a CPU (not shown)
It is configured to be extracted from the IDI message and sent to the tone signal generator.

【0040】2次音波形メモリ10は、本実施例では、
ROMで構成されているものとする。なお、この2次音
波形メモリ10はRAMで構成することもできる。この
場合は、楽音信号を発生させるに先だって、2次音波形
の波形データを2次音波形メモリ10にロードしておく
必要がある。ロードは、例えば電源投入直後に、例えば
磁気ディスク、光ディスク、ICカード等の記憶媒体に
予め記憶されている複数の2次音波形の波形データを2
次音波形メモリ10に転送することによって実現でき
る。
The secondary sound wave type memory 10 in this embodiment is
It is assumed to be composed of ROM. The secondary sound wave type memory 10 may be composed of a RAM. In this case, it is necessary to load the waveform data of the secondary sound waveform into the secondary sound waveform memory 10 before generating the tone signal. For example, immediately after the power is turned on, the load loads a plurality of secondary sound waveform waveform data stored in a storage medium such as a magnetic disk, an optical disk, or an IC card in advance.
This can be realized by transferring to the next sound wave memory 10.

【0041】この2次音波形メモリ10には、複数の音
色の複数の音域毎に作製された複数の2次音波形の波形
データが記憶されている。各2次音波形の波形データ
は、既に説明したように、最強タッチの打鍵によって発
生された音に基づいて作製されたものである。「複数の
音色」には、例えばピアノ音、チェンバロ音、フルート
音、トランペット音等の音色が含まれる。これら複数の
音色の中から1つの音色を選択するために、音色データ
が用いられる。また、各音色の「音域」としては、例え
ば1音、2〜数音、1オクターブ等で区切られた音域が
用いられる。複数の音域の中から1つの音域を選択する
ために、音域データが用いられる。これら音色データ及
び音域データは、上述したように、図示しないCPUか
ら本楽音信号発生装置に供給される。
The secondary sound waveform memory 10 stores waveform data of a plurality of secondary sound waveforms prepared for a plurality of tone ranges of a plurality of tone colors. As described above, the waveform data of each secondary sound waveform is created based on the sound generated by the keystroke with the strongest touch. The "plurality of tones" include, for example, tones such as piano tone, harpsichord tone, flute tone, and trumpet tone. The tone color data is used to select one tone color from the plurality of tone colors. As the "tone range" of each tone color, for example, a tone range separated by one note, two to several notes, one octave, or the like is used. Range data is used to select one range from a plurality of ranges. As described above, the tone color data and the tone range data are supplied from the CPU (not shown) to the tone signal generator.

【0042】上記音色データ及び音域データは、2次音
波形メモリ10に対するアドレスデータとして用いられ
る。そして、これら音色データ及び音域データによって
アドレッシングされた1つの2次音波形の波形データに
含まれるサンプリングデータが2次音波形メモリ10か
ら順次読み出され、乗算器13に供給される。
The tone color data and tone range data are used as address data for the secondary sound waveform memory 10. Then, the sampling data included in the waveform data of one secondary sound waveform that is addressed by the tone color data and the tone range data is sequentially read from the secondary sound waveform memory 10 and supplied to the multiplier 13.

【0043】雑音波形メモリ11は、本実施例ではRO
Mで構成されているものとする。なお、この雑音波形メ
モリ11はRAMで構成することもできる。この場合
は、楽音信号を発生させるに先だって、雑音波形の波形
データを雑音波形メモリ11にロードしておく必要があ
る。ロードは、例えば電源投入直後に、例えば磁気ディ
スク、光ディスク、ICカード等の記憶媒体に予め記憶
されている複数の雑音波形の波形データを雑音波形メモ
リ11に転送することによって実現できる。
The noise waveform memory 11 is RO in this embodiment.
It is assumed to be composed of M. The noise waveform memory 11 may be composed of RAM. In this case, it is necessary to load the waveform data of the noise waveform into the noise waveform memory 11 before generating the tone signal. The loading can be realized, for example, by transferring waveform data of a plurality of noise waveforms stored in advance in a storage medium such as a magnetic disk, an optical disk, an IC card to the noise waveform memory 11 immediately after the power is turned on.

【0044】この雑音波形メモリ11には、上記2次音
波形メモリ10に記憶された複数の2次音波形の波形デ
ータに対応する複数の雑音波形の波形データ、即ち、複
数の音色の複数の音域毎に作製された複数の雑音波形の
波形データが記憶されている。各雑音波形の波形データ
は、既に説明したような方法で作製されたものである。
上記音色データ及び音域データは、雑音波形メモリ11
に対するアドレスデータとして用いられる。そして、こ
れら音色データ及び音域データによってアドレッシング
された1つの雑音波形の波形データに含まれるサンプリ
ングデータが雑音波形メモリ11から順次読み出され、
乗算器14に供給される。
In the noise waveform memory 11, waveform data of a plurality of noise waveforms corresponding to the waveform data of a plurality of secondary sound waveforms stored in the secondary sound waveform memory 10, that is, a plurality of tone colors. Waveform data of a plurality of noise waveforms created for each tone range is stored. The waveform data of each noise waveform is created by the method described above.
The tone color data and range data are stored in the noise waveform memory 11
Is used as address data for. Then, the sampling data included in the waveform data of one noise waveform addressed by the tone color data and the range data is sequentially read from the noise waveform memory 11,
It is supplied to the multiplier 14.

【0045】本発明の第1の重み付け手段は、重み係数
発生器12aと乗算器13により構成されている。重み
係数発生器12aは、2次音波形の波形データに対する
重み係数C1を発生する。
The first weighting means of the present invention comprises a weighting coefficient generator 12a and a multiplier 13. The weighting factor generator 12a generates a weighting factor C1 for the waveform data of the secondary sound waveform.

【0046】この重み係数発生器12aで発生される重
み係数C1は、例えば図2の2次音用の第1の特性に示
すように、タッチデータに応じて変化するデータであ
る。なお、図2においては、1つの2次音波形の波形デ
ータに対する重み係数C1のみを示しているが、実際に
は、複数の2次音波形の波形データのそれぞれに対応し
て重み係数C1が発生される。何れの2次音波形の波形
データに対する重み係数C1を発生するかは、音色デー
タ及び音域データによって特定される。
The weighting coefficient C1 generated by the weighting coefficient generator 12a is data that changes according to the touch data, as shown by the first characteristic for the secondary sound in FIG. 2, for example. Although FIG. 2 shows only the weighting coefficient C1 for one secondary sound waveform waveform data, in reality, the weighting coefficient C1 corresponds to each of a plurality of secondary sound waveform data. Is generated. Which secondary sound waveform data is used to generate the weighting coefficient C1 is specified by the tone color data and the tone range data.

【0047】この重み係数発生器12aに入力されるタ
ッチデータと、この重み係数発生器12aから出力され
る重み係数C1との関係は、例えば図2の2次音用の第
1の特性に示すように、タッチデータが大きくなるに従
って、初期値αから増加率が徐々に大きくなるような特
性を有するように構成される。また、初期値αから直線
的に増加するような特性、その他種々の特性を有するよ
うに構成することもできる。
The relationship between the touch data input to the weighting coefficient generator 12a and the weighting coefficient C1 output from the weighting coefficient generator 12a is shown in, for example, the first characteristic for the secondary sound in FIG. As described above, the increase rate of the touch data gradually increases from the initial value α. Further, it may be configured so as to have a characteristic of linearly increasing from the initial value α and other various characteristics.

【0048】この重み係数発生器12aは、例えばRO
Mで構成されている。このROMには、タッチデータの
各値に対応する重み係数C1が予め例えばテーブル形式
で記憶されている。また、この重み係数発生器12aは
RAMで構成することもできる。この場合は、上記2次
音波形メモリ10をRAMで構成する場合と同様に、楽
音信号を発生させるに先だって、重み係数C1をRAM
にロードしておく必要がある。ロードは、例えば電源投
入直後に、例えば磁気ディスク、光ディスク、ICカー
ド等の記憶媒体に予め記憶されている重み係数C1をR
AMに転送することによって実現できる。
The weighting coefficient generator 12a is, for example, RO
M. The weighting factor C1 corresponding to each value of the touch data is stored in advance in the ROM, for example, in a table format. Further, the weighting coefficient generator 12a may be composed of a RAM. In this case, as in the case where the secondary sound waveform memory 10 is composed of a RAM, the weighting coefficient C1 is stored in the RAM before the tone signal is generated.
Need to be loaded on. For loading, for example, immediately after the power is turned on, the weighting coefficient C1 stored in advance in a storage medium such as a magnetic disk, an optical disk, or an IC card is read as R.
It can be realized by transferring to AM.

【0049】また、重み係数発生器12aは、上述した
ように、関数発生器によって構成することもできる。こ
の場合、タッチデータを入力し、例えば図2に示すよう
な2次音用の第1の特性に従った重み係数C1を出力す
るような関数が用いられる。この重み係数発生器12a
で発生された重み係数C1は、乗算器13に供給され
る。
The weighting factor generator 12a can also be constituted by a function generator, as described above. In this case, a function that inputs touch data and outputs a weighting coefficient C1 according to the first characteristic for secondary sound as shown in FIG. 2 is used. This weight coefficient generator 12a
The weighting coefficient C1 generated in 1 is supplied to the multiplier 13.

【0050】乗算器13は、2次音波形メモリ10から
の2次音波形の波形データと、上記重み係数発生器12
aからの重み係数C1とを乗算する。この乗算により、
発生すべきピアノ音全体の音量に対する2次音の音量の
割合を制御することができる。この乗算器13の出力は
フィルタ15に供給される。
The multiplier 13 receives the waveform data of the secondary sound waveform from the secondary sound waveform memory 10 and the weighting coefficient generator 12 described above.
Multiply with the weighting coefficient C1 from a. By this multiplication,
The ratio of the volume of the secondary sound to the volume of the entire piano sound to be generated can be controlled. The output of the multiplier 13 is supplied to the filter 15.

【0051】本発明の第2の重み付け手段は、重み係数
発生器12bと乗算器14により構成されている。重み
係数発生器12bは、雑音波形の波形データに対する重
み係数C2を発生する。
The second weighting means of the present invention comprises a weighting coefficient generator 12b and a multiplier 14. The weighting factor generator 12b generates a weighting factor C2 for the waveform data of the noise waveform.

【0052】この重み係数発生器12bで発生される重
み係数C2は、例えば図2の雑音(打撃音)用の第2の
特性に示すように、タッチデータに応じて変化するデー
タである。なお、図2においては、1つの雑音波形の波
形データに対する重み係数C2のみを示しているが、実
際には、複数の雑音波形の波形データのそれぞれに対応
して重み係数C2が発生される。何れの雑音波形の波形
データに対する重み係数C2を発生するかは、音色デー
タ及び音域データによって特定される。
The weighting coefficient C2 generated by the weighting coefficient generator 12b is data that changes according to the touch data, as shown in the second characteristic for noise (striking sound) of FIG. 2, for example. Although only the weighting coefficient C2 for the waveform data of one noise waveform is shown in FIG. 2, the weighting coefficient C2 is actually generated corresponding to each of the waveform data of a plurality of noise waveforms. Which noise waveform is used to generate the weighting coefficient C2 is determined by the tone color data and the tone range data.

【0053】この重み係数発生器12bに入力されるタ
ッチデータと、この重み係数発生器12bから出力され
る重み係数C2との関係は、例えば図2の雑音(打撃
音)用の第2の特性に示すように、タッチデータが大き
くなるに従って、初期値βから増加率が徐々に大きくな
るような特性を有するように構成される。また、初期値
βから直線的に増加するような特性、その他種々の特性
を有するように構成することもできる。
The relationship between the touch data input to the weight coefficient generator 12b and the weight coefficient C2 output from the weight coefficient generator 12b is, for example, the second characteristic for noise (striking sound) in FIG. As shown in (3), the increase rate of the touch data is gradually increased from the initial value β. Further, it may be configured to have a characteristic that it linearly increases from the initial value β and other various characteristics.

【0054】この重み係数発生器12bは、例えばRO
Mで構成されている。このROMには、タッチデータの
各値に対応する重み係数C2が予め例えばテーブル形式
で記憶されている。また、この重み係数発生器12bは
RAMで構成することもできる。この場合は、上記2次
音波形メモリ10をRAMで構成する場合と同様に、楽
音信号を発生させるに先だって、重み係数C2をRAM
にロードしておく必要がある。ロードは、例えば電源投
入直後に、例えば磁気ディスク、光ディスク、ICカー
ド等の記憶媒体に予め記憶されている重み係数C2をR
AMに転送することによって実現できる。
The weighting coefficient generator 12b is, for example, RO
M. The weighting coefficient C2 corresponding to each value of the touch data is stored in advance in the ROM, for example, in a table format. Further, the weighting coefficient generator 12b may be composed of a RAM. In this case, as in the case where the secondary sound wave type memory 10 is composed of a RAM, the weighting coefficient C2 is stored in the RAM before the tone signal is generated.
Need to be loaded on. For loading, for example, immediately after the power is turned on, the weighting coefficient C2 stored in advance in a storage medium such as a magnetic disk, an optical disk or an IC card is read as R.
It can be realized by transferring to AM.

【0055】また、重み係数発生器12bは、上述した
ように、関数発生器によって構成することもできる。こ
の場合、タッチデータを入力し、例えば図2に示すよう
な雑音(打撃音)用の第2の特性に従った重み係数C2
を出力するような関数が用いられる。この重み係数発生
器12bで発生された重み係数C2は、乗算器14に供
給される。
The weighting coefficient generator 12b can also be constituted by a function generator, as described above. In this case, the touch data is input and, for example, the weighting coefficient C2 according to the second characteristic for noise (striking sound) as shown in FIG.
A function that outputs is used. The weighting coefficient C2 generated by the weighting coefficient generator 12b is supplied to the multiplier 14.

【0056】乗算器14は、雑音波形メモリ11からの
雑音波形の波形データと、上記重み係数発生器12bか
らの重み係数C2とを乗算する。この乗算により、発生
すべきピアノ音全体の音量に対する雑音の音量の割合を
制御することができる。この乗算器14の出力はフィル
タ16に供給される。
The multiplier 14 multiplies the waveform data of the noise waveform from the noise waveform memory 11 and the weighting coefficient C2 from the weighting coefficient generator 12b. By this multiplication, the ratio of the volume of noise to the volume of the entire piano sound to be generated can be controlled. The output of the multiplier 14 is supplied to the filter 16.

【0057】なお、上記重み係数発生器12a及び重み
係数発生器12bは、同一のテーブルを共用して構成す
ることができる。この場合、1つのテーブル中に、各タ
ッチデータの値に対する重み係数C1と重み係数C2と
を記憶するように構成すればよい。
The weighting coefficient generator 12a and the weighting coefficient generator 12b can be constructed by sharing the same table. In this case, the weighting coefficient C1 and the weighting coefficient C2 for each touch data value may be stored in one table.

【0058】本発明の第1のフィルタ手段は、フィルタ
15及びパラメータ発生器19により構成されている。
このフィルタ15としては、例えばローパスフィルタが
用いられている。このフィルタ15は、乗算器13から
の2次音波形の波形データを、パラメータ発生器19か
らのフィルタパラメータに応じてフィルタリングして出
力する。
The first filter means of the present invention comprises the filter 15 and the parameter generator 19.
As the filter 15, for example, a low pass filter is used. The filter 15 filters the waveform data of the secondary sound waveform from the multiplier 13 according to the filter parameter from the parameter generator 19 and outputs it.

【0059】パラメータ発生器19は、2次音波形の波
形データに対するフィルタパラメータを発生する。フィ
ルタリングの対象となる2次音波形の波形データは、音
色データ及び音域データによって特定される。このパラ
メータ発生器19は、例えば、タッチデータに応じてカ
ットオフ周波数を変化させるためのフィルタパラメータ
を発生する。即ち、このパラメータ発生器19では、タ
ッチデータが大きくなればカットオフ周波数を大きく
し、逆に、タッチデータが小さくなればカットオフ周波
数を小さくするようなパラメータが発生される。この構
成により、強打の場合は楽音に含まれる倍音数が多くな
り、逆に、弱打の場合は楽音に含まれる倍音数が少なく
なって、より自然楽器に近い音質を有する楽音信号を発
生できる。
The parameter generator 19 generates a filter parameter for the secondary sound waveform data. The waveform data of the secondary sound waveform to be filtered is specified by the tone color data and the range data. The parameter generator 19 generates a filter parameter for changing the cutoff frequency according to the touch data, for example. That is, the parameter generator 19 generates a parameter that increases the cutoff frequency when the touch data becomes large, and conversely decreases the cutoff frequency when the touch data becomes small. With this configuration, the number of overtones included in the musical tone is increased in the case of a hard hit, and conversely, the number of overtones included in the musical tone is decreased in the case of a weak hit, so that a tone signal having a sound quality closer to that of a natural musical instrument can be generated. .

【0060】なお、フィルタ15及びパラメータ発生器
19は、本発明においては、必ずしも必須ではない。タ
ッチ強度に応じて倍音数を制御する必要のない楽音信号
発生装置では、これらフィルタ15及びパラメータ発生
器19を除去することもできる。このフィルタ15の出
力は加算器17に供給される。
The filter 15 and the parameter generator 19 are not always essential in the present invention. The filter 15 and the parameter generator 19 may be removed in the tone signal generator that does not need to control the number of overtones according to the touch strength. The output of the filter 15 is supplied to the adder 17.

【0061】本発明の第2のフィルタ手段は、フィルタ
16及びパラメータ発生器20により構成されている。
このフィルタ16としては、例えばローパスフィルタが
用いられている。このフィルタ16は、乗算器14から
の雑音波形の波形データを、パラメータ発生器20から
のフィルタパラメータに応じてフィルタリングして出力
する。
The second filter means of the present invention comprises the filter 16 and the parameter generator 20.
As the filter 16, for example, a low pass filter is used. The filter 16 filters the waveform data of the noise waveform from the multiplier 14 according to the filter parameter from the parameter generator 20 and outputs it.

【0062】パラメータ発生器20は、雑音波形の波形
データに対するフィルタパラメータを発生する。フィル
タリングの対象となる雑音波形の波形データは、音色デ
ータ及び音域データによって特定される。このパラメー
タ発生器20は、例えば、タッチデータに応じて雑音の
音質を種々変更するようなパラメータを発生する。この
フィルタパラメータの値としては、例えばカットアンド
トライにより、適当な値を選択することができる。これ
により自然楽器に近い音質を有する楽音信号を発生でき
る。
The parameter generator 20 generates a filter parameter for the waveform data of the noise waveform. Waveform data of a noise waveform to be filtered is specified by tone color data and range data. The parameter generator 20 generates, for example, a parameter that variously changes the sound quality of noise according to touch data. As the value of this filter parameter, an appropriate value can be selected by, for example, cut and try. As a result, a musical tone signal having a sound quality close to that of a natural musical instrument can be generated.

【0063】なお、フィルタ16及びパラメータ発生器
20は、本発明においては、必ずしも必須ではない。例
えば、雑音の音質を変化させる必要のない楽音信号発生
装置では、これらフィルタ16及びパラメータ発生器2
0を除去することもできる。このフィルタ16の出力は
加算器17に供給される。
The filter 16 and the parameter generator 20 are not always essential in the present invention. For example, in a tone signal generator that does not need to change the sound quality of noise, these filter 16 and parameter generator 2 are used.
It is also possible to remove 0. The output of the filter 16 is supplied to the adder 17.

【0064】本発明の混合手段は、加算器17によって
構成されている。この加算器17は、フィルタ15から
の波形データとフィルタ16からの波形データとを加算
する。この加算により、タッチ強度に応じた割合で2次
音波形と雑音波形とが混合された波形の波形データが作
製される。この加算器17の出力は乗算器18に供給さ
れる。
The mixing means of the present invention comprises an adder 17. The adder 17 adds the waveform data from the filter 15 and the waveform data from the filter 16. By this addition, the waveform data of the waveform in which the secondary sound waveform and the noise waveform are mixed at a ratio according to the touch strength is created. The output of the adder 17 is supplied to the multiplier 18.

【0065】エンベロープジェネレータ21は、音色及
び音域に固有の形状であって、タッチ強度に応じた振幅
を有するエンベロープを発生するためのエンベロープデ
ータを生成する。このエンベロープジェネレータ21の
出力は乗算器18に供給される。
The envelope generator 21 generates envelope data for generating an envelope having a shape peculiar to a tone color and a tone range and having an amplitude corresponding to the touch strength. The output of the envelope generator 21 is supplied to the multiplier 18.

【0066】乗算器18は、加算器17からの波形デー
タとエンベロープジェネレータ21からのエンベロープ
データとを乗算する。この乗算により、音色及び音域に
固有の波形データに、同じく音色及び音域に固有のエン
ベロープが付加された楽音信号が発生される。この楽音
信号が、本楽音信号発生装置の出力として、外部に出力
される。
The multiplier 18 multiplies the waveform data from the adder 17 and the envelope data from the envelope generator 21. By this multiplication, a musical tone signal is generated in which waveform data peculiar to the timbre and range is also added with an envelope peculiar to the timbre and range. This tone signal is output to the outside as the output of the tone signal generator.

【0067】次に、重み係数発生器12a及び12bに
おいて、例えば、図2に示したような第1及び第2の特
性に従った重み係数C1及びC2が発生される場合の動
作について説明する。例えば図示しないCPUから、所
定鍵域のピアノ音を指定する音色データ及び音域データ
が供給されると共に最強タッチを表すタッチデータが供
給されると、重み係数C1及びC2として、それぞれ最
大値が生成される。そして、重み係数C1とC2との比
は「1:1」である。この場合に発生される楽音信号に
基づいて楽音を発生すると、最強タッチで打鍵されたピ
アノ音(原音)が再生され、ピアノ音全体の音量は最大
となる。
Next, the operation when the weighting factors generators 12a and 12b generate the weighting factors C1 and C2 according to the first and second characteristics as shown in FIG. 2 will be described. For example, when tone color data and tone range data designating a piano sound in a predetermined key range is supplied from the CPU (not shown) and touch data representing the strongest touch is supplied, maximum values are respectively generated as weighting factors C1 and C2. It The ratio between the weighting factors C1 and C2 is "1: 1". When a musical sound is generated based on the musical sound signal generated in this case, the piano sound (original sound) tapped with the strongest touch is reproduced, and the volume of the entire piano sound becomes maximum.

【0068】一方、所定鍵域のピアノ音を指定する音色
データ及び音域データが供給されると共に最弱タッチを
表わすタッチデータが供給されると、重み係数C1及び
C2として、それぞれ最小値が生成される。この場合の
重み係数C1とC2との比は、例えば「1:2」であ
る。即ち、最弱タッチの場合は、発音されるピアノ音全
体の音量に対する打撃音の音量の割合が最大となり、2
次音の音量の割合が最小となると共に、ピアノ音全体の
音量が最小となる。従って、この場合に発生される楽音
信号に基づいて楽音を発生すると、ピアノ音全体の音量
は小さいが、上記最強タッチの場合に比べて打撃音成分
の多いピアノ音が得られる。
On the other hand, when tone color data and tone range data designating a piano sound in a predetermined key range is supplied and touch data representing the weakest touch is supplied, minimum values are respectively generated as weighting factors C1 and C2. It The ratio between the weighting factors C1 and C2 in this case is, for example, “1: 2”. That is, in the case of the weakest touch, the ratio of the volume of the striking sound to the volume of the entire piano sound that is produced is the maximum, and
The volume ratio of the next note is minimized, and the volume of the entire piano sound is minimized. Therefore, when a musical tone is generated based on the musical tone signal generated in this case, a piano tone having a large percussion tone component can be obtained although the volume of the entire piano tone is small, as compared with the case of the strongest touch.

【0069】また、タッチデータが最弱タッチから徐々
に大きくなるに従って、ピアノ音全体の音量が徐々に大
きくなると共に、ピアノ音全体の音量に対する打撃音の
割合が徐々に小さくなる。以上のような制御により、各
タッチ強度に対して適当に打撃音成分が含まれた実際の
ピアノ音に近い音が発生させることができる。
Further, as the touch data gradually increases from the weakest touch, the volume of the entire piano sound gradually increases, and the ratio of the impact sound to the volume of the entire piano sound gradually decreases. By the control as described above, it is possible to generate a sound close to an actual piano sound that appropriately includes a hitting sound component for each touch strength.

【0070】なお、以上の実施例では、ピアノ音を電気
的に創り出す場合を中心に説明したが、本発明は、ピア
ノ音に限らず、例えばオルガンやチェンバロ等といった
鍵盤楽器、フルート、トランペット等といった管楽器、
その他の種々の自然楽器の音を電気的に創り出す場合に
ついても、上記と同様に適用できるものである。
In the above embodiments, the case where the piano sound is created electrically has been mainly described, but the present invention is not limited to the piano sound, and keyboard instruments such as organs and harpsichords, flutes, trumpets, etc. Wind instrument,
The same applies to the case of electrically creating sounds of various other natural musical instruments.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
雑音成分が適当に含まれた自然楽器音を再現することの
できる楽音信号を発生する楽音信号発生装置及び楽音信
号発生方法を提供できる。
As described in detail above, according to the present invention,
It is possible to provide a musical tone signal generating device and a musical tone signal generating method for generating a musical tone signal capable of reproducing a natural musical instrument sound including an appropriate noise component.

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

【図1】本発明の楽音信号発生装置の実施例の構成を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a musical tone signal generating apparatus of the present invention.

【図2】本発明の実施例で使用する重み係数を説明する
ための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining weighting factors used in the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例で使用する原音波形の一例を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of an original sound waveform used in an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例で使用する2次音波形の一例を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a secondary sound waveform used in an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例で使用する雑音波形の一例を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a noise waveform used in the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 2次音波形メモリ 11 雑音波形メモリ 12 重み係数発生器 13、14、18 乗算器 15、16 フィルタ 17 加算器 19、20 パラメータ発生器 21 エンベロープジェネレータ 10 Second-order sound waveform memory 11 Noise waveform memory 12 Weighting coefficient generator 13, 14, 18 Multiplier 15, 16 Filter 17 Adder 19, 20 Parameter generator 21 Envelope generator

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 自然楽器音の波形から雑音成分を除去し
た2次音波形の波形データを記憶する2次音波形メモリ
と、 該自然楽器音の波形と該2次音波形との差分で成る雑音
波形の波形データを記憶する雑音波形メモリと、 該2次音波形メモリから読み出された波形データに、ア
タック強度に応じて第1の特性に従った第1の重み付け
を行う第1の重み付け手段と、 該雑音波形メモリから読み出された波形データに、アタ
ック強度に応じて第2の特性に従った第2の重み付けを
行う第2の重み付け手段と、 該第1の重み付け手段からの波形データと該第2の重み
付け手段からの波形データとを混合する混合手段とを備
え、 該混合手段の出力に基づき楽音信号を発生することを特
徴とする楽音信号発生装置。
1. A secondary sound waveform memory for storing waveform data of a secondary sound waveform obtained by removing noise components from a waveform of a natural musical instrument sound, and a difference between the waveform of the natural musical instrument sound and the secondary sound waveform. A noise waveform memory that stores waveform data of a noise waveform, and a first weighting that performs first weighting on the waveform data read from the secondary sound waveform memory according to the first characteristic according to the attack intensity. Means, second weighting means for performing a second weighting on the waveform data read from the noise waveform memory according to a second characteristic in accordance with the attack strength, and a waveform from the first weighting means. A musical tone signal generating apparatus comprising: mixing means for mixing the data and the waveform data from the second weighting means, and generating a musical tone signal based on the output of the mixing means.
【請求項2】 前記第1の重み付け手段の出力をフィル
タリングして混合手段に供給する第1のフィルタ手段を
更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の楽音信号
発生装置。
2. The musical tone signal generator according to claim 1, further comprising first filter means for filtering the output of said first weighting means and supplying it to mixing means.
【請求項3】 前記第2の重み付け手段の出力をフィル
タリングして混合手段に供給する第2のフィルタ手段を
更に備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記
載の楽音信号発生装置。
3. The musical tone signal generator according to claim 1, further comprising second filter means for filtering the output of said second weighting means and supplying it to mixing means. .
【請求項4】 前記自然楽器音の波形はピアノ音の波形
であり、前記雑音成分は該ピアノ音に含まれる打撃音成
分であり、前記アタック強度はタッチ強度であることを
特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の
楽音信号発生装置。
4. The natural instrument sound waveform is a piano sound waveform, the noise component is a percussion sound component included in the piano sound, and the attack intensity is a touch intensity. The musical sound signal generator according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】(A)自然楽器音の波形から雑音成分を除
去した2次音波形の波形データを作製し、(B)該自然
楽器音の波形と該2次音波形との差分で成る雑音波形の
波形データを作製しておき、(C)発音指令に応じて、
該2次音波形の波形データに、アタック強度に応じて第
1の特性に従った第1の重み付けを行い、(D)該雑音
波形の波形データに、アタック強度に応じて第2の特性
に従った第2の重み付けを行い、(E)該第1の重み付
けがなされた2次音波形の波形データと、該第2の重み
付けがなされた雑音波形の波形データとを混合し、 該混合された波形データに基づき楽音信号を発生するこ
とを特徴とする楽音信号発生方法。
5. (A) Waveform data of a secondary sound waveform is prepared by removing noise components from the waveform of the natural musical instrument sound, and (B) is composed of the difference between the waveform of the natural musical instrument sound and the secondary sound waveform. Waveform data of a noise waveform is created in advance, and according to (C) pronunciation command,
The secondary sound waveform waveform data is first weighted according to the first characteristic according to the attack strength, and (D) the waveform data of the noise waveform is subjected to the second characteristic according to the attack strength. Second weighting according to (E) mixing the waveform data of the second weighted secondary sound waveform with the waveform data of the second weighted noise waveform, and mixing A tone signal generating method characterized in that a tone signal is generated based on the waveform data.
【請求項6】 前記工程(E)は、第1の重み付けがな
された2次音波形の波形データをフィルタリングする工
程を更に有することを特徴とする請求項5に記載の楽音
信号発生方法。
6. The musical tone signal generating method according to claim 5, wherein said step (E) further comprises a step of filtering the waveform data of the first weighted secondary sound waveform.
【請求項7】 前記工程(E)は、第2の重み付けがな
された雑音波形の波形データをフィルタリングする工程
を更に有することを特徴とする請求項5又は請求項6に
記載の楽音信号発生方法。
7. The tone signal generating method according to claim 5, wherein said step (E) further comprises a step of filtering waveform data of the second weighted noise waveform. .
【請求項8】 前記自然楽器音の波形はピアノ音の波形
であり、前記雑音成分は該ピアノ音に含まれる打撃音成
分であり、前記アタック強度はタッチ強度であることを
特徴とする請求項5乃至請求項7の何れか1項に記載の
楽音信号発生方法。
8. The waveform of the natural musical instrument sound is a waveform of a piano sound, the noise component is a percussion sound component included in the piano sound, and the attack intensity is a touch intensity. The musical tone signal generating method according to any one of claims 5 to 7.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005309464A (en) * 2005-06-17 2005-11-04 Yamaha Corp Method and device to eliminate noise and program
CN111295705A (en) * 2017-11-07 2020-06-16 雅马哈株式会社 Sound output device

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CN111295705B (en) * 2017-11-07 2024-04-09 雅马哈株式会社 Sound output device and recording medium

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