JPH10124062A - Musical sound synthesizer - Google Patents
Musical sound synthesizerInfo
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- JPH10124062A JPH10124062A JP8271237A JP27123796A JPH10124062A JP H10124062 A JPH10124062 A JP H10124062A JP 8271237 A JP8271237 A JP 8271237A JP 27123796 A JP27123796 A JP 27123796A JP H10124062 A JPH10124062 A JP H10124062A
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- level
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子楽器の音源な
どに用いられる楽音データを、波形を閉ループ回路で巡
回させて取り出す楽音合成装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a musical tone synthesizer for extracting musical tone data used for a sound source of an electronic musical instrument by circulating a waveform through a closed loop circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の装置は、特公昭59−1
9354号公報に示されるように、例えばインパルスの
ような単発信号を閉ループ状の回路(いわゆるコムフィ
ルタ)で巡回させることにより、コムフィルタのもつ
「周期成分を増幅する作用」を利用して自然楽器音に近
い音色を合成するものが開示されている。2. Description of the Related Art Conventionally, this type of apparatus has been disclosed in Japanese Patent Publication No.
As disclosed in Japanese Patent No. 9354, for example, by circulating a single-shot signal such as an impulse by a closed-loop circuit (so-called comb filter), a natural musical instrument is used by utilizing the “action of amplifying a periodic component” of the comb filter. A device that synthesizes a tone similar to a sound is disclosed.
【0003】また、特願平7−9922号公報によれ
ば、閉ループ状の回路中に振幅レベルリミッタを介挿す
ることにより、単発信号以外の信号、即ち定常的な信号
(例えば、連続した三角波などの周期波形)を入力し続
けても、オーバーフローしないように改良提案されてい
る。According to Japanese Patent Application No. 7-9922, a signal other than a single-shot signal, that is, a steady signal (for example, a continuous triangular wave) is inserted by interposing an amplitude level limiter in a closed loop circuit. (Such as periodic waveforms) have been proposed to prevent overflow.
【0004】以下、上述したような従来の楽音合成装置
について、図面を参照しながら説明する。図5は従来の
楽音合成装置のブロック図である。図5において、10
1は予めメモリなどに記憶した波形データを読み出す波
形発生手段としての波形発生回路、102は所定の減衰
率を乗算する第1の減衰器としての乗算器、105は所
定の減衰率を乗算する第2の減衰器としての乗算器、1
03はデータを所定時間だけ遅延させる遅延器、104
はデジタルフィルタであるローパスフィルタ、106は
加算器、107は加算器106の加算結果に対して振幅
レベルの制限を与える振幅レベルリミッタ(以下、単に
リミッタと記す)、108は遅延器103,ローパスフ
ィルタ104,乗算器105,加算器106をまとめた
ループ手段としてのループ回路である。[0004] Hereinafter, a conventional tone synthesizer as described above will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a block diagram of a conventional tone synthesizer. In FIG. 5, 10
1 is a waveform generating circuit as a waveform generating means for reading waveform data stored in a memory or the like in advance, 102 is a multiplier as a first attenuator for multiplying a predetermined attenuation rate, and 105 is a multiplier for multiplying a predetermined attenuation rate. A multiplier as an attenuator of 2, 1
03 is a delay unit for delaying data by a predetermined time, 104
Is a low-pass filter which is a digital filter, 106 is an adder, 107 is an amplitude level limiter (hereinafter simply referred to as a limiter) for limiting the amplitude level of the addition result of the adder 106, 108 is a delay unit 103, a low-pass filter This is a loop circuit as loop means in which 104, multiplier 105, and adder 106 are put together.
【0005】なお、波形発生回路101は、予め波形デ
ータを記憶した読み出し専用メモリと、サンプリングク
ロックSCKに応じてメモリアドレスを1ずつ歩進する
カウンタなど、それらの周知の回路を用いて簡単に実現
できるので、その内部構成については説明を省略する。
また、遅延器103は、読み書きメモリをリングメモリ
形成に構成することにより簡単に実現できるので、その
内部構成についても説明を省略する。The waveform generation circuit 101 can be easily realized by using a well-known circuit such as a read-only memory in which waveform data is stored in advance and a counter for incrementing a memory address by one according to a sampling clock SCK. The description of the internal configuration is omitted because it is possible.
Further, since the delay unit 103 can be easily realized by forming the read / write memory into a ring memory, the description of the internal configuration is also omitted.
【0006】図6はリミッタ107の変換特性を表す特
性図である。図6において、横軸x,縦軸yはそれぞれ
リミッタの入力,出力に対応する軸である。入力が19
ビットレベルまではy=xの線形特性であり、19ビッ
トレベル以上は次第に飽和するような非線形特性であ
る。なお、xが20ビットになる点に対応するyの値を
Sとする。またリミッタ107への入力に相当する加算
器106の加算出力は21ビットまではオーバーフロー
トしないものとし、またその他の回路は20ビットの演
算精度をもち、ローパスフィルタ104は、その内部で
20ビット以上に増幅されない、即ち内部でオーバーフ
ロートしないものとする。FIG. 6 is a characteristic diagram showing the conversion characteristics of the limiter 107. In FIG. 6, the horizontal axis x and the vertical axis y are axes corresponding to the input and output of the limiter, respectively. Input 19
The linear characteristic of y = x is obtained up to the bit level, and the non-linear characteristic is gradually saturated up to the 19-bit level. The value of y corresponding to the point where x becomes 20 bits is S. The addition output of the adder 106 corresponding to the input to the limiter 107 does not overflow up to 21 bits, the other circuits have a 20-bit operation precision, and the low-pass filter 104 has at least 20 bits inside. Is not amplified, that is, does not overflow internally.
【0007】図7はループ回路108の伝達特性を表す
特性図である。但しループ回路108中のローパスフィ
ルタ104は6dB/1オクターブの特性をもつものと
し、ローパスフィルタ104の低域通過周波数fcをf
3(f3は音高に対応する基本周波数f1の3次倍音で
ある)とした時の特性である。FIG. 7 is a characteristic diagram showing a transfer characteristic of the loop circuit 108. However, the low-pass filter 104 in the loop circuit 108 has a characteristic of 6 dB / 1 octave, and the low-pass frequency fc of the low-pass filter 104 is f
3 (f3 is the third harmonic of the fundamental frequency f1 corresponding to the pitch).
【0008】図8は波形発生回路101が発生する波形
(三角波)の時間軸特性を表す特性図である。図9は楽
音データの時間軸特性を表す特性図である。FIG. 8 is a characteristic diagram showing a time axis characteristic of a waveform (triangular wave) generated by the waveform generating circuit 101. FIG. 9 is a characteristic diagram showing a time axis characteristic of musical sound data.
【0009】以上のように構成された楽音合成装置につ
いて、その動作を以下に説明をする。まず、発音開始フ
ラグKONとシステムクロックSCKの発生に基づい
て、波形発生回路101から入力波形データとして、図
8に示す三角波がループ回路108に入力される。ルー
プ回路108では巡回動作を繰り返すことにより、図7
に示すような特性に従った音色加工が行われ所望の楽音
データが得られる。The operation of the tone synthesizer constructed as described above will be described below. First, a triangular wave shown in FIG. 8 is input to the loop circuit 108 as input waveform data from the waveform generation circuit 101 based on the generation of the tone generation start flag KON and the system clock SCK. In the loop circuit 108, by repeating the cyclic operation,
The tone processing is performed according to the characteristics shown in FIG.
【0010】この時、乗算器102,105における入
力ゲインIg,ループゲインLgの値によって楽音デー
タの振幅レベルを制御する。図7に示す特性のf1が入
力波形データの音高に相当する周波数になるように遅延
器103の遅延量を設定し、ローパスフィルタ104の
fcをかなり高くした場合、IgとLgが(式1)の関
係を満足していれば、楽音データの振幅レベルは時間の
経過とともにSレベル(飽和しない程度に十分大きなレ
ベル)に漸近していく。At this time, the amplitude level of the tone data is controlled by the values of the input gain Ig and the loop gain Lg in the multipliers 102 and 105. When the delay amount of the delay unit 103 is set so that f1 of the characteristic shown in FIG. 7 becomes a frequency corresponding to the pitch of the input waveform data, and fc of the low-pass filter 104 is considerably increased, Ig and Lg become (Equation 1) If the relationship of (1) is satisfied, the amplitude level of the musical tone data gradually approaches the S level (a level large enough not to saturate) over time.
【0011】しかし、入力波形データの音高に相当する
周波数とf1とが異なっていたり、ローパスフィルタ1
04のfcがかなり低い場合は、(式1)の関係を満足
していても、楽音データの振幅レベルがSレベルよりか
なり小さくなってしまい、音量的に不十分である。言い
替えれば十分なSN比を稼ぐことができない(Ig+L
g=1…式1)。However, the frequency corresponding to the pitch of the input waveform data is different from f1 or the low-pass filter 1
When the fc of No. 04 is considerably low, the amplitude level of the musical tone data is considerably lower than the S level even if the relationship of (Equation 1) is satisfied, and the sound volume is insufficient. In other words, a sufficient SN ratio cannot be obtained (Ig + L
g = 1 ... Equation 1).
【0012】そのため、入力ゲインIgとループゲイン
Lgの和を値1より大きくなるように設定することによ
って、楽音データの振幅レベルを十分大きくとることが
できる。この場合は、ループ回路108中を巡回する波
形データは、時間の経過とともに、図6の領域A,Bに
かかるところまで増幅される場合があるが、楽音データ
は、図9に示すように、あるレベルで飽和してしまう波
形となる。即ち、ループ回路108の演算精度である2
0ビット以上にまで増幅されても、オーバーフロー(符
号反転)による不連続なノイズの発生を回避することが
できる。Therefore, by setting the sum of the input gain Ig and the loop gain Lg to be larger than 1, the amplitude level of the tone data can be made sufficiently large. In this case, the waveform data circulating in the loop circuit 108 may be amplified as time elapses to reach the areas A and B in FIG. 6, but the tone data may be amplified as shown in FIG. The waveform becomes saturated at a certain level. That is, 2 which is the calculation accuracy of the loop circuit 108
Even if the signal is amplified up to 0 bits or more, discontinuous noise due to overflow (sign inversion) can be avoided.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の楽音合成装置は、オーバーフロー(符号反転
などによる不連続なノイズ)の発生は回避できても、楽
音データが飽和状態となることを回避することはできな
い。ちなみに飽和状態になるようなパラメータ(入力ゲ
インIgやループゲインLg等)の設定をした場合、入
力波形データの種類によらず、時間の経過とともに次第
に方形波に漸近してしまい、画一的な音色になってしま
ったり、飽和状態になった瞬間に急に音色が変わってし
まったりして、違和感が感じられるという問題点を有し
ていた。However, in the above-described conventional tone synthesizer, even if overflow (discontinuous noise due to sign inversion or the like) can be avoided, tone data is prevented from becoming saturated. I can't. Incidentally, when parameters (such as the input gain Ig and the loop gain Lg) that are set to be in a saturated state are set, the waveform gradually approaches a square wave with the lapse of time regardless of the type of input waveform data. There has been a problem that the tone has changed or the tone has suddenly changed at the moment when the tone has become saturated, so that a sense of incongruity is felt.
【0014】また、発音開始前に飽和状態にならない程
度に最大振幅レベルの楽音データが得られるようにゲイ
ン調整していたとしても、発音途中でデジタルフィルタ
104のfcや遅延器103の遅延量を時間的に変更す
ることによって、入力波形データとループ回路の共振状
態が初期状態よりも大きくなった場合、反意図的に飽和
状態となってしまうため、意図的な音色制御に支障をき
たしてしまうという問題点を有していた。Even if the gain is adjusted so that the tone data of the maximum amplitude level is obtained before the sounding is started so as not to be saturated, the fc of the digital filter 104 and the delay amount of the delay unit 103 are not changed during the sounding. If the input waveform data and the resonance state of the loop circuit become larger than the initial state due to the temporal change, the saturation state is caused unintentionally, which hinders intentional tone control. There was a problem that.
【0015】本発明は、上記の問題点を解決するもの
で、楽音データが反意図的に飽和状態になることを回避
することができる楽音合成装置を提供する。The present invention solves the above-mentioned problems, and provides a tone synthesizer capable of avoiding the intentional saturation of tone data.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明の楽音合成装置は、ループ手段の巡回動作及び
ループ手段中のデジタルフィルタのfcの制御によっ
て、入力波形データの特定の周期成分量を調整し音色を
変化させる際に、レベル検出手段がループ手段を巡回中
の波形データのレベルを検出し、検出結果が閾値を超え
た場合には、入力ゲイン調整手段に対して第1の減衰器
における入力ゲインの減衰指示を行い、常に楽音データ
を適正レベルに保持することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a musical tone synthesizing apparatus according to the present invention provides a specific periodic component of input waveform data by controlling a cyclic operation of a loop means and a control of a digital filter fc in the loop means. When adjusting the amount and changing the timbre, the level detection means detects the level of the waveform data circulating through the loop means, and when the detection result exceeds the threshold value, the first gain is supplied to the input gain adjustment means. It is characterized in that an input gain is attenuated in the attenuator and the tone data is always kept at an appropriate level.
【0017】また、ループ手段の巡回動作及びループ手
段中のデジタルフィルタのfcの制御によって、入力波
形データの特定の周期成分量を調整し音色を変化させる
際に、レベル検出手段がループ手段を巡回中の波形デー
タのレベルを検出し、検出結果が閾値を超えた場合に
は、ループゲイン調整手段に対して第2の減衰器におけ
るループゲインの減衰指示を行い、常に楽音データを適
正レベルに保持することを特徴とする。Further, by adjusting the cyclic operation of the loop means and controlling the fc of the digital filter in the loop means, the level detecting means makes a cyclic movement of the loop means when adjusting the specific periodic component amount of the input waveform data and changing the timbre. The level of the middle waveform data is detected, and when the detection result exceeds the threshold value, the loop gain adjusting means is instructed to attenuate the loop gain in the second attenuator, and the tone data is always kept at an appropriate level. It is characterized by doing.
【0018】以上により、楽音データが反意図的に飽和
状態になることを回避することができる。As described above, it is possible to prevent the tone data from being unintentionally saturated.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の楽音合
成装置は、任意の波形を発生する波形発生手段と、前記
波形発生手段から送出された波形データの振幅レベルを
減衰させる第1の減衰器と、前記第1の減衰器からの波
形データを、遅延器とデジタルフィルタと第2の減衰器
と振幅レベルリミッタとを閉ループ状に接続したデータ
巡回路で巡回させ、その巡回中の波形データを所望の楽
音データとして取り出すループ手段とを有する楽音合成
装置において、前記ループ手段内で巡回する波形データ
のレベルを検出するレベル検出手段と、前記レベル検出
手段の検出結果に応じて前記第1の減衰器における減衰
率を調整する入力ゲイン調整手段とを備えた構成とす
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A musical sound synthesizer according to a first aspect of the present invention comprises a waveform generating means for generating an arbitrary waveform, and a first means for attenuating an amplitude level of waveform data transmitted from the waveform generating means. , And the waveform data from the first attenuator is circulated by a data circuit in which a delay unit, a digital filter, a second attenuator, and an amplitude level limiter are connected in a closed loop. A tone synthesizer having loop means for extracting waveform data as desired tone data; a level detecting means for detecting a level of waveform data circulating in the loop means; And an input gain adjusting means for adjusting the attenuation rate of the one attenuator.
【0020】この構成によると、ループ手段の巡回動作
及びループ手段中のデジタルフィルタのfcの制御によ
って、入力波形データの特定の周期成分量を調整し音色
を変化させる際に、レベル検出手段がループ手段を巡回
中の波形データのレベルを検出し、検出結果が閾値を超
えた場合には、入力ゲイン調整手段に対して第1の減衰
器における入力ゲインの減衰指示を行い、常に楽音デー
タを適正レベルに保持する。According to this structure, the level detecting means is controlled by the loop detecting means for controlling the cyclic operation of the loop means and controlling the fc of the digital filter in the loop means to adjust the specific periodic component amount of the input waveform data to change the timbre. Detecting the level of the waveform data circulating through the means, and when the detection result exceeds the threshold value, instructs the input gain adjusting means to attenuate the input gain in the first attenuator so that the tone data is always properly adjusted. Hold on level.
【0021】請求項2に記載の楽音合成装置は、任意の
波形を発生する波形発生手段と、前記波形発生手段から
送出された波形データの振幅レベルを減衰させる第1の
減衰器と、前記第1の減衰器からの波形データを、遅延
器とデジタルフィルタと第2の減衰器と振幅レベルリミ
ッタとを閉ループ状に接続したデータ巡回路で巡回さ
せ、その巡回中の波形データを所望の楽音データとして
取り出すループ手段とを有する楽音合成装置において、
前記ループ手段内で巡回する波形データのレベルを検出
するレベル検出手段と、前記レベル検出手段の検出結果
に応じて前記ループ手段内の第2の減衰器における減衰
率を調整するループゲイン調整手段とを備えた構成とす
る。According to a second aspect of the present invention, there is provided a musical sound synthesizer comprising: a waveform generating means for generating an arbitrary waveform; a first attenuator for attenuating an amplitude level of waveform data transmitted from the waveform generating means; The waveform data from the first attenuator is circulated by a data circulating circuit in which a delay unit, a digital filter, a second attenuator, and an amplitude level limiter are connected in a closed loop, and the circulating waveform data is converted into desired tone data. And a loop means for taking out as
Level detecting means for detecting the level of waveform data circulating in the loop means, and loop gain adjusting means for adjusting an attenuation rate in a second attenuator in the loop means according to a detection result of the level detecting means; The configuration is provided with.
【0022】この構成によると、ループ手段の巡回動作
及びループ手段中のデジタルフィルタのfcの制御によ
って、入力波形データの特定の周期成分量を調整し音色
を変化させる際に、レベル検出手段がループ手段を巡回
中の波形データのレベルを検出し、検出結果が閾値を超
えた場合には、ループゲイン調整手段に対して第2の減
衰器におけるループゲインの減衰指示を行い、常に楽音
データを適正レベルに保持する。According to this configuration, the level detecting means controls the cyclic operation of the loop means and the control of the fc of the digital filter in the loop means to adjust the specific periodic component amount of the input waveform data to change the timbre. Detecting the level of the waveform data circulating through the means, and when the detection result exceeds the threshold value, instructs the loop gain adjusting means to attenuate the loop gain in the second attenuator so that the tone data is always properly adjusted. Hold on level.
【0023】以下、本発明の実施の形態を示す楽音合成
装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。
図1は本実施の形態における楽音合成装置のブロック図
である。図1において、109はループ回路108中を
巡回する波形データの振幅レベルを検出する手段である
レベル検出器、110は、レベル検出器109の検出結
果に応じて、第1の減衰器である乗算器102および第
2の減衰器である乗算器105において、乗算される入
力ゲインIgn及びループゲインLgnを減衰させる減
衰量(広義でゲイン)を調整するゲイン調整回路であ
る。その他の回路は従来の楽音合成装置と同様である。Hereinafter, a tone synthesizer according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram of a musical sound synthesizer according to the present embodiment. In FIG. 1, reference numeral 109 denotes a level detector which is means for detecting the amplitude level of waveform data circulating in the loop circuit 108, and reference numeral 110 denotes a multiplication unit which is a first attenuator according to the detection result of the level detector 109. The gain adjusting circuit adjusts the amount of attenuation (gain in a broad sense) for attenuating the input gain Ign and the loop gain Lgn to be multiplied in the multiplier 102 and the multiplier 105 as the second attenuator. Other circuits are the same as those of the conventional tone synthesizer.
【0024】図2はレベル検出器109の回路図であ
る。図2において、201はイクスクルーシブORゲー
トである。図3はゲイン調整回路110の回路図であ
る。図3において、301,302,304,305は
セレクタ、303はデクリメンタである。FIG. 2 is a circuit diagram of the level detector 109. In FIG. 2, reference numeral 201 denotes an exclusive OR gate. FIG. 3 is a circuit diagram of the gain adjustment circuit 110. In FIG. 3, 301, 302, 304, and 305 are selectors, and 303 is a decrementer.
【0025】図4は楽音データ及び入力ゲインIgnの
時間軸特性を表す特性図である。以上のように構成され
た楽音合成装置について、その動作を以下に説明をす
る。なお、基本的な合成動作は、従来の楽音合成装置と
同様であるので、ここでは、相違点のみについて説明す
る。FIG. 4 is a characteristic diagram showing the time axis characteristics of the tone data and the input gain Ign. The operation of the tone synthesizer configured as described above will be described below. Since the basic synthesizing operation is the same as that of the conventional musical sound synthesizing apparatus, only the differences will be described here.
【0026】まず、図1において、レベル検出器109
は、ループ回路108中を巡回する波形データの振幅レ
ベルを検出するため、加算器106の出力21ビットの
うち、ビット20(MSB)とビット19の2ビット分
を調べる。First, in FIG. 1, the level detector 109
Examines two bits, bit 20 (MSB) and bit 19, of the 21 bits output from the adder 106 in order to detect the amplitude level of the waveform data circulating in the loop circuit 108.
【0027】演算精度は従来の楽音合成装置と同様であ
るとするので、ビット20(MSB)とビット19は共
に符号ビットとなる。ビット20が値0でビット19が
値1となった時は正の領域で20ビットを超えた場合と
なり、ビット20が値1でビット19が値0となった時
は負の領域で20ビットを超えた場合となる。それぞれ
図6に示すリミッタ107の変換特性図における領域
A,Bに対応する。Since the calculation accuracy is the same as that of the conventional tone synthesizer, both bit 20 (MSB) and bit 19 are sign bits. When bit 20 is value 0 and bit 19 is value 1, it is a case where the number exceeds 20 bits in the positive area. When bit 20 is value 1 and bit 19 is value 0, 20 bits in the negative area. Is exceeded. These correspond to the areas A and B in the conversion characteristic diagram of the limiter 107 shown in FIG.
【0028】ビット20が値0でビット19が値1、も
しくはビット20が値1でビット19が値0のビットパ
ターンになった際には、レベル検出器109のイクスク
ルーシブORゲート201は、ゲイン調整回路110に
対してデクリメント指示フラグを送出する。When bit 20 has a value of 0 and bit 19 has a value of 1, or when bit 20 has a value of 1 and bit 19 has a value of 0, the exclusive OR gate 201 of the level detector 109 operates as follows. A decrement instruction flag is sent to gain adjustment circuit 110.
【0029】次に、図3に示すゲイン調整回路110に
ついて説明する。図3において、パラメータ選択フラグ
PRMが値0の時は、レベル検出器109の検出結果に
よって調整された入力ゲインIgnを乗算器102に設
定するとともに、ループゲイン初期値Lg0をそのまま
乗算器105に設定するモードとなる。この時には、ゲ
イン調整回路は入力ゲイン調整手段として動作する。一
方、パラメータ選択フラグPRMが値1の時は、レベル
検出器109の検出結果によって調整されたループゲイ
ンLgnを乗算器105に設定するとともに、入力ゲイ
ン初期値Ig0をそのまま乗算器102に設定するモー
ドとなる。この時には、ゲイン調整回路はループゲイン
調整手段として動作する。Next, the gain adjustment circuit 110 shown in FIG. 3 will be described. In FIG. 3, when the parameter selection flag PRM has a value of 0, the input gain Ign adjusted by the detection result of the level detector 109 is set in the multiplier 102, and the loop gain initial value Lg0 is set in the multiplier 105 as it is. Mode. At this time, the gain adjustment circuit operates as input gain adjustment means. On the other hand, when the parameter selection flag PRM has the value 1, the mode in which the loop gain Lgn adjusted by the detection result of the level detector 109 is set in the multiplier 105 and the input gain initial value Ig0 is set in the multiplier 102 as it is. Becomes At this time, the gain adjustment circuit operates as loop gain adjustment means.
【0030】まず、PRMが値0の時、セレクタ301
では入力ゲイン初期値Ig0をセレクタ302に送出す
る。セレクタ302では、発音開始の最初の時刻、即ち
KON発生時において、セレクタ301の出力がデクリ
メンタ303に送出される。デクリメンタ303では、
レベル検出器109からのデクリメント指示フラグが値
0の時は、セレクタ302の出力値をそのままセレクタ
304,305へ送出し、デクリメント指示フラグが値
1の時は、セレクタ302の出力値をデクリメントした
結果をセレクタ304,305へ送出する。セレクタ3
04ではデクリメンタ303の出力即ちIgnが選択さ
れ乗算器102に送出され、セレクタ305ではループ
ゲイン初期値Lg0が選択され乗算器105に送出され
る。First, when the value of PRM is 0, the selector 301
Then, the input gain initial value Ig0 is sent to the selector 302. In the selector 302, the output of the selector 301 is sent to the decrementer 303 at the first time of the start of sound generation, that is, when KON occurs. In the decrementer 303,
When the decrement instruction flag from the level detector 109 has the value 0, the output value of the selector 302 is sent to the selectors 304 and 305 as it is, and when the decrement instruction flag has the value 1, the output value of the selector 302 is decremented. To the selectors 304 and 305. Selector 3
At 04, the output of the decrementer 303, that is, Ign, is selected and sent to the multiplier 102. At the selector 305, the loop gain initial value Lg0 is selected and sent to the multiplier 105.
【0031】次にPRMが値1の時、セレクタ301で
はループゲイン初期値Lg0をセレクタ302に送出す
る。セレクタ302では、発音開始の最初の時刻、即ち
KON発生時において、セレクタ301の出力がデクリ
メンタ303に送出される。デクリメンタ303では、
レベル検出器109からのデクリメント指示フラグが値
0の時は、セレクタ302の出力値をそのままセレクタ
304,305へ送出し、デクリメント指示フラグが値
1の時は、セレクタ302の出力値をデクリメントした
結果をセレクタ304,305へ送出する。セレクタ3
04では入力ゲイン初期値Ig0が選択され乗算器10
2に送出され、セレクタ305ではデクリメンタ303
の出力即ちLgnが選択され乗算器105に送出され
る。Next, when the value of PRM is 1, the selector 301 sends the loop gain initial value Lg0 to the selector 302. In the selector 302, the output of the selector 301 is sent to the decrementer 303 at the first time of the start of sound generation, that is, when KON occurs. In the decrementer 303,
When the decrement instruction flag from the level detector 109 has the value 0, the output value of the selector 302 is sent to the selectors 304 and 305 as it is, and when the decrement instruction flag has the value 1, the output value of the selector 302 is decremented. To the selectors 304 and 305. Selector 3
04, the input gain initial value Ig0 is selected and the multiplier 10
2 is sent to the selector 305 and the decrementer 303
, Ie, Lgn, is selected and sent to the multiplier 105.
【0032】PRMが値0の場合における楽音データ及
び入力ゲインIgnの時間軸特性を図4に示す。図4に
おいて、時刻0、即ちKON時は、入力ゲイン初期値I
g0及びループゲイン初期値Lg0は値1とし、ループ
回路108中の遅延器103に保持されたデータは値0
であるとする。例えば図8に示す入力波形データ(連続
した三角波)は乗算器102をそのまま通過し、加算器
106を介してリミッタ107で図6に示す非線形変換
が行われるため、第1波は最大振幅値がSであり、かつ
振幅レベルが大きいところほどレベルが制限されるの
で、第1波よりも振幅の大きな波形となる。FIG. 4 shows the time axis characteristics of the tone data and the input gain Ign when the value of PRM is 0. In FIG. 4, at time 0, that is, at the time of KON, the input gain initial value I
g0 and the loop gain initial value Lg0 have a value of 1, and the data held in the delay unit 103 in the loop circuit 108 has a value of 0.
And For example, the input waveform data (continuous triangular wave) shown in FIG. 8 passes through the multiplier 102 as it is, and is subjected to the nonlinear conversion shown in FIG. 6 by the limiter 107 via the adder 106, so that the first wave has the maximum amplitude value. Since the level is S and the level is limited as the amplitude level increases, the waveform has a larger amplitude than the first wave.
【0033】そして最大振幅レベル付近は、図6に示す
領域A,Bにかかる、即ち有効ビット長が20ビットを
超えてしまうので、レベル検出器109はレベル調整回
路110に対してデクリメント指示フラグを送出する。
そのため入力ゲインIgnはデクリメントされ、図4の
ようにデクリメント指示フラグが発生しなくなるまでI
gnが減衰し、乗算器102を通過する入力波形データ
の振幅レベルが減衰する。The vicinity of the maximum amplitude level covers the areas A and B shown in FIG. 6, that is, since the effective bit length exceeds 20 bits, the level detector 109 sends a decrement instruction flag to the level adjustment circuit 110. Send out.
As a result, the input gain Ign is decremented, and until the decrement instruction flag is no longer generated as shown in FIG.
gn attenuates, and the amplitude level of the input waveform data passing through the multiplier 102 attenuates.
【0034】この動作を繰り返すことにより、ループ回
路109を巡回する波形データの振幅レベルは、図6の
領域A,Bにかからない程度に十分大きな振幅レベル
(Sレベル付近)を持続することとなり、その結果、楽
音データは、図4の第3波以降に示すように、飽和する
ことのない波形が得られる。By repeating this operation, the amplitude level of the waveform data circulating in the loop circuit 109 is maintained at a sufficiently large amplitude level (around the S level) so as not to cover the regions A and B in FIG. As a result, the tone data has a waveform that does not saturate, as shown in the third and subsequent waves in FIG.
【0035】以上、PRMの値が0の場合における楽音
データ及び入力ゲインIgnの特性、即ち入力ゲインを
調整した場合について説明したが、PRMの値が1の場
合、即ちループゲインを調整した場合についても同様に
飽和しない楽音データが得られる。The characteristics of the tone data and the input gain Ign when the value of the PRM is 0, that is, the case where the input gain is adjusted have been described above. The case where the value of the PRM is 1, that is, the case where the loop gain is adjusted is described. Similarly, non-saturated musical tone data can be obtained.
【0036】なお、デクリメンタ303におけるデクリ
メント幅は任意に設定できるものとする。また入力ゲイ
ン及びループゲインの両者を同時に調整できるようにし
てもさしつかえない。Note that the decrement width in the decrementer 303 can be set arbitrarily. Also, it is possible to adjust both the input gain and the loop gain at the same time.
【0037】また、波形発生回路101は、外部から取
り込んだアナログ音響信号をリアルタイムでデジタル信
号に変換する回路であってもさしつかえない。また、以
上の説明では、入力波形データを図8に示すような繰り
返し波形としたが、ピアノ音のような楽音波形(立ち上
がりから十分減衰されるまでの波形)や、楽音波形をル
ープ回路108の逆特性に畳み込むことによって得られ
た残差波形としてもよい。The waveform generating circuit 101 may be a circuit for converting an analog audio signal taken in from outside into a digital signal in real time. Also, in the above description, the input waveform data is a repetitive waveform as shown in FIG. 8, but a musical tone waveform (a waveform from the rising edge to a sufficient attenuation) such as a piano sound or a musical tone waveform of the loop circuit 108 is used. A residual waveform obtained by convolution with the inverse characteristic may be used.
【0038】また、以上の説明では、ゲインの調整を図
4に示すような減衰方向のみとしたが、例えば、デクリ
メント指示フラグが値0の間は、デクリメント幅よりも
小さな幅でインクリメントさせ増加方向にゲイン調整さ
せるようにしてもさしつかえない。In the above description, the gain is adjusted only in the attenuation direction as shown in FIG. 4. For example, while the decrement instruction flag is 0, the gain is incremented by a width smaller than the decrement width and the gain is increased. It may be possible to adjust the gain at the beginning.
【0039】以上によると、レベル検出器109が、ル
ープ回路109を巡回する波形データの振幅レベルが図
6の領域A,Bにかかった時に、レベル調整回路110
に対してデクリメント指示フラグを送出し、レベル調整
回路110が入力ゲインIgnもしくはループゲインL
gnを減衰させることにより、図4に示すように、飽和
しない程度にかつ十分振幅レベルが大きな(レベルS)
楽音データを得ることができる。As described above, when the level detector 109 detects that the amplitude level of the waveform data circulating in the loop circuit 109 falls on the areas A and B in FIG.
, And the level adjustment circuit 110 sends the input gain Ign or the loop gain L
By attenuating gn, as shown in FIG. 4, the amplitude level is large enough not to be saturated (level S).
Music data can be obtained.
【0040】その結果、楽音データが反意図的に飽和状
態になることを回避することができる。また、図9に示
すように、入力ゲイン初期値を最大レベル(値1)にし
た上で入力ゲインIgnを自動調整した場合は、楽音デ
ータの立ち上がり特性を急峻にすることができるので、
初期レベルから定常レベルに亘って比較的レベルの大き
な楽音のエンベロープ特性をも忠実に再現することがで
きる。As a result, it is possible to prevent the musical sound data from being unintentionally saturated. Further, as shown in FIG. 9, when the input gain Ign is automatically adjusted after setting the initial value of the input gain to the maximum level (value 1), the rising characteristic of the musical tone data can be sharpened.
Envelope characteristics of a musical tone having a relatively large level from the initial level to the steady level can be faithfully reproduced.
【0041】また、加算器106の出力ビット数にゲイ
ン余裕(1ビット)をもたせ、更にレベル検出器109
がリミッタ107よりも前段(リミッタ107の入力部
分)でレベル検出させるようにしたので、レベル検出時
の波形サンプル(飽和してしまったサンプル)がそのま
ま楽音データとして出力されることがない。The number of output bits of the adder 106 has a gain margin (1 bit), and the level detector 109
The level is detected at a stage before the limiter 107 (input portion of the limiter 107), so that a waveform sample (saturated sample) at the time of level detection is not output as musical tone data as it is.
【0042】[0042]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ループ手
段の巡回動作及びループ手段中のデジタルフィルタのf
cの制御によって、入力波形データの特定の周期成分量
を調整し音色を変化させる際に、レベル検出手段がルー
プ手段を巡回中の波形データのレベルを検出し、検出結
果が閾値を超えた場合には、入力ゲイン調整手段に対し
て第1の減衰器における入力ゲインの減衰指示を行い、
常に楽音データを適正レベルに保持することができる。As described above, according to the present invention, the cyclic operation of the loop means and the f of the digital filter in the loop means are performed.
When the control of c, when adjusting the specific periodic component amount of the input waveform data and changing the timbre, the level detection means detects the level of the waveform data circulating through the loop means, and the detection result exceeds the threshold. Instructs the input gain adjusting means to attenuate the input gain in the first attenuator,
The tone data can always be held at an appropriate level.
【0043】また、ループ手段の巡回動作及びループ手
段中のデジタルフィルタのfcの制御によって、入力波
形データの特定の周期成分量を調整し音色を変化させる
際に、レベル検出手段がループ手段を巡回中の波形デー
タのレベルを検出し、検出結果が閾値を超えた場合に
は、ループゲイン調整手段に対して第2の減衰器におけ
るループゲインの減衰指示を行い、常に楽音データを適
正レベルに保持することができる。Further, by controlling the cyclic operation of the loop means and the control of the fc of the digital filter in the loop means, the level detecting means makes the cyclic operation of the loop means when the specific periodic component amount of the input waveform data is adjusted to change the timbre. The level of the middle waveform data is detected, and when the detection result exceeds the threshold value, the loop gain adjusting means is instructed to attenuate the loop gain in the second attenuator, and the tone data is always kept at an appropriate level. can do.
【0044】以上により、楽音データが反意図的に飽和
状態になることを回避することができる。As described above, it is possible to prevent the musical sound data from being unintentionally saturated.
【図1】本発明の実施の形態の楽音合成装置の構成を示
すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a musical sound synthesizer according to an embodiment of the present invention.
【図2】同実施の形態のレベル検出器109の回路図FIG. 2 is a circuit diagram of a level detector 109 according to the embodiment;
【図3】同実施の形態のゲイン調整回路110の回路図FIG. 3 is a circuit diagram of a gain adjustment circuit 110 according to the embodiment;
【図4】同実施の形態の楽音データ及び入力ゲインの時
間軸特性図FIG. 4 is a time axis characteristic diagram of musical sound data and input gain according to the embodiment;
【図5】従来の楽音合成装置の構成を示すブロック図FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional tone synthesizer.
【図6】同従来例のリミッタ107の特性図FIG. 6 is a characteristic diagram of the limiter 107 of the conventional example.
【図7】同従来例のループ回路108の伝達特性図FIG. 7 is a transfer characteristic diagram of the loop circuit of the conventional example.
【図8】同従来例の入力波形データの時間軸特性図FIG. 8 is a time axis characteristic diagram of input waveform data of the conventional example.
【図9】同従来例の楽音データの時間軸特性図FIG. 9 is a time axis characteristic diagram of musical sound data of the conventional example.
109 レベル検出器 110 ゲイン調整回路 201 イクスクルーシブORゲート 303 デクリメンタ 109 level detector 110 gain adjustment circuit 201 exclusive OR gate 303 decrementer
Claims (2)
前記波形発生手段から送出された波形データの振幅レベ
ルを減衰させる第1の減衰器と、前記第1の減衰器から
の波形データを、遅延器とデジタルフィルタと第2の減
衰器と振幅レベルリミッタとを閉ループ状に接続したデ
ータ巡回路で巡回させ、その巡回中の波形データを所望
の楽音データとして取り出すループ手段とを有する楽音
合成装置において、前記ループ手段内で巡回する波形デ
ータのレベルを検出するレベル検出手段と、前記レベル
検出手段の検出結果に応じて前記第1の減衰器における
減衰率を調整する入力ゲイン調整手段とを備えた楽音合
成装置。1. A waveform generating means for generating an arbitrary waveform,
A first attenuator for attenuating the amplitude level of the waveform data sent from the waveform generating means; a delay unit, a digital filter, a second attenuator, and an amplitude level limiter for applying the waveform data from the first attenuator to the first attenuator; Are looped by a data loop connected in a closed loop, and the loop means for taking out the waveform data during the loop as desired music data is detected by detecting the level of the waveform data circulating in the loop means. A musical tone synthesizer comprising: a level detecting means for performing an adjustment; and an input gain adjusting means for adjusting an attenuation rate of the first attenuator according to a detection result of the level detecting means.
前記波形発生手段から送出された波形データの振幅レベ
ルを減衰させる第1の減衰器と、前記第1の減衰器から
の波形データを、遅延器とデジタルフィルタと第2の減
衰器と振幅レベルリミッタとを閉ループ状に接続したデ
ータ巡回路で巡回させ、その巡回中の波形データを所望
の楽音データとして取り出すループ手段とを有する楽音
合成装置において、前記ループ手段内で巡回する波形デ
ータのレベルを検出するレベル検出手段と、前記レベル
検出手段の検出結果に応じて前記ループ手段内の第2の
減衰器における減衰率を調整するループゲイン調整手段
とを備えた楽音合成装置。2. A waveform generating means for generating an arbitrary waveform,
A first attenuator for attenuating the amplitude level of the waveform data sent from the waveform generating means; a delay unit, a digital filter, a second attenuator, and an amplitude level limiter for applying the waveform data from the first attenuator to the first attenuator; Are looped by a data loop connected in a closed loop, and the loop means for taking out the waveform data during the loop as desired music data is detected by detecting the level of the waveform data circulating in the loop means. And a loop gain adjusting means for adjusting an attenuation rate of a second attenuator in the loop means in accordance with a detection result of the level detecting means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8271237A JPH10124062A (en) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | Musical sound synthesizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8271237A JPH10124062A (en) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | Musical sound synthesizer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10124062A true JPH10124062A (en) | 1998-05-15 |
Family
ID=17497273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8271237A Pending JPH10124062A (en) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | Musical sound synthesizer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10124062A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014066847A (en) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Yamaha Corp | Sound waveform signal generation device and program |
-
1996
- 1996-10-15 JP JP8271237A patent/JPH10124062A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014066847A (en) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Yamaha Corp | Sound waveform signal generation device and program |
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