JPS58132793A - 楽音合成方式 - Google Patents
楽音合成方式Info
- Publication number
- JPS58132793A JPS58132793A JP57014789A JP1478982A JPS58132793A JP S58132793 A JPS58132793 A JP S58132793A JP 57014789 A JP57014789 A JP 57014789A JP 1478982 A JP1478982 A JP 1478982A JP S58132793 A JPS58132793 A JP S58132793A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- phase
- basic
- pitch
- additional
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は楽音合成方式に関する。
電子楽器等に用いられる楽音合成方法には従来から種々
の方法が提案されており、その１つには特公昭５４−３
３５２５号に示される如き周波数変調方式を利用したも
のがある。
の方法が提案されており、その１つには特公昭５４−３
３５２５号に示される如き周波数変調方式を利用したも
のがある。
かかる周波数変調を利用し九楽音合成法は、楽音の波形
合成をデジタル処理により行うようになっているが、そ
の場合高速の乗算器等が必要であ）、シかも楽音の波形
合成を鍵盤装置の押鍵などに応じてリアルタイムに行わ
せるには処理装置が大規模になってしまう。また、近年
高速乗算器を備えた信号処理用プロセッサが開発されて
いるが、これを用いても十分なパフォーマンスを得るの
が容易でなかった＠ この発明は上記従来の問題を解決したもので、その目的
は、高速乗算器あるいは大規模デジタル処理装置を用い
なくとも楽音の波形合成を容易Ｋかつ簡単な構成の４の
で実現てき、かつ再現性の良い、必要ビット数の少なく
できる楽音合成方法を提供するにある・ 以下、この発明の実施例を図面について説明する。
合成をデジタル処理により行うようになっているが、そ
の場合高速の乗算器等が必要であ）、シかも楽音の波形
合成を鍵盤装置の押鍵などに応じてリアルタイムに行わ
せるには処理装置が大規模になってしまう。また、近年
高速乗算器を備えた信号処理用プロセッサが開発されて
いるが、これを用いても十分なパフォーマンスを得るの
が容易でなかった＠ この発明は上記従来の問題を解決したもので、その目的
は、高速乗算器あるいは大規模デジタル処理装置を用い
なくとも楽音の波形合成を容易Ｋかつ簡単な構成の４の
で実現てき、かつ再現性の良い、必要ビット数の少なく
できる楽音合成方法を提供するにある・ 以下、この発明の実施例を図面について説明する。
第ｆｗＡはこの発明にかかる楽音合成方式の−例を示す
ブロック図で、１は鍵盤装置、２＃ｉ鍵盤装置１の音階
に対応した音高データを記憶したり−ド・オンリー・メ
そり（以下音高ＲＯＭと云う）であり、上記鍵盤装置１
からは、そのキーの操作に伴ってキーのオン／オフ信号
に８及び押鍵したキーの音名に相当するキーデータＫＤ
が送出されるようになっており、キーデータＫＤは上記
音高ＲＯＭ２をアクセスするアドレス信号として音高Ｒ
ＯＭ２に加えられ、これによシ押鍵したキーの音高に対
応する音高データ、即ち動作キーの音高に対応する位相
の増分Δ０が選択されて音高ＲＯＭ２から出力するよう
になっているとともに、音高ＲＯＭ２の出力には加算器
３及びアキニームレート・レジスタ４が縦接続され、音
高ＲＯＭ２のアクセスにより読出された位相の増分Δθ
はアキュームレート・レジスタ４にシフトクロックφが
加えられる毎に加算器３とアキュームレート−レジスタ
４で零から累算され、音高ＲＯＭ２の読出し内容に応じ
た基本位相０（ｔ）を生成する。即ち、これら音高ＲＯ
Ｍ２ 、加算器３及びアキニームレート・レジスタ４は
音高データに基いて所定の基本位相を発生する位相発生
器を構成している。
ブロック図で、１は鍵盤装置、２＃ｉ鍵盤装置１の音階
に対応した音高データを記憶したり−ド・オンリー・メ
そり（以下音高ＲＯＭと云う）であり、上記鍵盤装置１
からは、そのキーの操作に伴ってキーのオン／オフ信号
に８及び押鍵したキーの音名に相当するキーデータＫＤ
が送出されるようになっており、キーデータＫＤは上記
音高ＲＯＭ２をアクセスするアドレス信号として音高Ｒ
ＯＭ２に加えられ、これによシ押鍵したキーの音高に対
応する音高データ、即ち動作キーの音高に対応する位相
の増分Δ０が選択されて音高ＲＯＭ２から出力するよう
になっているとともに、音高ＲＯＭ２の出力には加算器
３及びアキニームレート・レジスタ４が縦接続され、音
高ＲＯＭ２のアクセスにより読出された位相の増分Δθ
はアキュームレート・レジスタ４にシフトクロックφが
加えられる毎に加算器３とアキュームレート−レジスタ
４で零から累算され、音高ＲＯＭ２の読出し内容に応じ
た基本位相０（ｔ）を生成する。即ち、これら音高ＲＯ
Ｍ２ 、加算器３及びアキニームレート・レジスタ４は
音高データに基いて所定の基本位相を発生する位相発生
器を構成している。
また、上記アキュームレート・レジスタ４から送出され
る位相０（ｔ）はコンパレータ５に加えられるようにな
っておシ、そしてコンパレータ５ＫＦｉ七ツトスイツチ
回路６が接続され、このセットスイッチ回路６で作夛出
石れる位相の数値θ１．θ２゜０５（θ１ ＜ ＃２
＜０５）をコンパレータ５に入力することで一定周期を
持つ基本パルスと、この基本パルス列に加えられる１り
ないし複数の、基本パルス列の周期もしくはその整数分
の１の周期を持つ附加パルスとが加え合わされたパルス
列出力Ｑ （ｔ）をコンパレータ５から発生させ、かつ
セットスイッチ回路６を時間とと亀に操作することで上
記基本パルス又は附加パルスのデエーテイもしくは附加
パルスの基本パルスに対する位相の少なくとも１つを時
間とともに変化畜せるようになっている。
る位相０（ｔ）はコンパレータ５に加えられるようにな
っておシ、そしてコンパレータ５ＫＦｉ七ツトスイツチ
回路６が接続され、このセットスイッチ回路６で作夛出
石れる位相の数値θ１．θ２゜０５（θ１ ＜ ＃２
＜０５）をコンパレータ５に入力することで一定周期を
持つ基本パルスと、この基本パルス列に加えられる１り
ないし複数の、基本パルス列の周期もしくはその整数分
の１の周期を持つ附加パルスとが加え合わされたパルス
列出力Ｑ （ｔ）をコンパレータ５から発生させ、かつ
セットスイッチ回路６を時間とと亀に操作することで上
記基本パルス又は附加パルスのデエーテイもしくは附加
パルスの基本パルスに対する位相の少なくとも１つを時
間とともに変化畜せるようになっている。
上記コンパレータ５から送出されるパルス列出力Ｑ （
ｔ）はスイッチングトランジスタ７０ベースに加えられ
るよう罠なっている。また、上記鍵盤装置１から送出さ
れるキーのオン／オフ信号に８は、コンデンサと抵抗か
らなる充放電形式等のエンベａ−プ発生回路８に入力さ
れるようになってお）、そしてエンベロープ発生回路８
の出力ＫＯは負荷抵抗ＲＬを介して上記スイッチングト
ランジスタＴのコレクタに接続され、スイッチングトラ
ンジスタＴのコレクタは図示しない楽音発生部を構成す
る次段のフィルタ部に接続さｎている。
ｔ）はスイッチングトランジスタ７０ベースに加えられ
るよう罠なっている。また、上記鍵盤装置１から送出さ
れるキーのオン／オフ信号に８は、コンデンサと抵抗か
らなる充放電形式等のエンベａ−プ発生回路８に入力さ
れるようになってお）、そしてエンベロープ発生回路８
の出力ＫＯは負荷抵抗ＲＬを介して上記スイッチングト
ランジスタＴのコレクタに接続され、スイッチングトラ
ンジスタＴのコレクタは図示しない楽音発生部を構成す
る次段のフィルタ部に接続さｎている。
次に上記のように構成されたこの発明にかかる楽音合成
方式の動作について説明する。
方式の動作について説明する。
まず、鍵盤装置ｉ１１の任意キーが押されると、これに
伴いキーのオン／オフ信号ＫＳと押鍵したキーのキーデ
ータＫＤがそれぞれ送出される。キーデータＫＤ＃：ｔ
アドレス信号として音高ＲＯＭ２に加えられることによ
り、押鍵したキーの音高に対応する位相の増分Δ０が選
択されて音高ＲＯＭ２から出力され、このΔθはアキュ
ームレート・レジスタ４にシフトクロックφか加わる毎
に加算器３とアキュームレート−レジスタ４により累算
され、位相θ（１）を発生する。このとき位相＃（ｔ）
は２πを法としてノーマライズされているので、その信
号の一闇期Ｔは、 ２π Ｔ−φ、−〇（、＠、り となる・即ち、押鍵し九キーの本来表わすべき周期と上
記周期Ｔとが一致するようにΔ０を音高ＲＯＭ２格納し
ておくことによシ、アキニームレート・レジスタの出力
には＃！２図（＆）に示すような波形の位相０（ｔ）が
送出され、該位相０（ｔ）はコンパレータ５に入力され
る＠ ここで、コンパレータ５は、例えば以下の動作をするも
のとする。
伴いキーのオン／オフ信号ＫＳと押鍵したキーのキーデ
ータＫＤがそれぞれ送出される。キーデータＫＤ＃：ｔ
アドレス信号として音高ＲＯＭ２に加えられることによ
り、押鍵したキーの音高に対応する位相の増分Δ０が選
択されて音高ＲＯＭ２から出力され、このΔθはアキュ
ームレート・レジスタ４にシフトクロックφか加わる毎
に加算器３とアキュームレート−レジスタ４により累算
され、位相θ（１）を発生する。このとき位相＃（ｔ）
は２πを法としてノーマライズされているので、その信
号の一闇期Ｔは、 ２π Ｔ−φ、−〇（、＠、り となる・即ち、押鍵し九キーの本来表わすべき周期と上
記周期Ｔとが一致するようにΔ０を音高ＲＯＭ２格納し
ておくことによシ、アキニームレート・レジスタの出力
には＃！２図（＆）に示すような波形の位相０（ｔ）が
送出され、該位相０（ｔ）はコンパレータ５に入力され
る＠ ここで、コンパレータ５は、例えば以下の動作をするも
のとする。
０≦θ（ｔ）＜θｌ→「１」
θ１＜θ（ｔＫ＃２→「０」
＃２くθ（ｔ）＜θ５→ｒｌＪ
０５≦θ（ｔ） ＜ ２π→「０」
このようにすると、コンパレータ５の出力Ｑ （ｔ）は
、第２図（ｂ）に示す如く基本周期２πを持った幅θ１
の基本パルスＰ１と、これから位相が（θ２＋０５）７
２だけずれた幅（θ５−０２）の附加パルスＰ２が加見
合わされたパルス列となる。
、第２図（ｂ）に示す如く基本周期２πを持った幅θ１
の基本パルスＰ１と、これから位相が（θ２＋０５）７
２だけずれた幅（θ５−０２）の附加パルスＰ２が加見
合わされたパルス列となる。
一般に楽音の音を％徴づける音色は立上がり時点から微
妙に変化しており、これはスペクトル形状の時間的変化
として理解さ詐ている０このようなスペクトル形状に時
間的変化を与える最も簡単な方法としては、パルス列の
デユーティを時間的に変化させれば良い０このとき、ス
ペクトルの分解をすると次式のようになる０（但し、Ｉ
Ｑ−パルス幅） したがって、パルス列のデユーティを変化すると（ｘｏ
’に変化させることに同じ）、スペクトルの係数ａＪ
１−膳Ｉｎ （ｎ ｘｏ／２）／（ｎ／２）が時間と共
に変化して所望の効果が期待できる。しかし、この方法
でＦｉＯ（ｘｏ（２ｇの範囲で１ａ１１≧１ａｎｌ（ｎ
≧２）となって常に基本波が優位となるため、変化に富
んだ興味ある音色が得られない。
妙に変化しており、これはスペクトル形状の時間的変化
として理解さ詐ている０このようなスペクトル形状に時
間的変化を与える最も簡単な方法としては、パルス列の
デユーティを時間的に変化させれば良い０このとき、ス
ペクトルの分解をすると次式のようになる０（但し、Ｉ
Ｑ−パルス幅） したがって、パルス列のデユーティを変化すると（ｘｏ
’に変化させることに同じ）、スペクトルの係数ａＪ
１−膳Ｉｎ （ｎ ｘｏ／２）／（ｎ／２）が時間と共
に変化して所望の効果が期待できる。しかし、この方法
でＦｉＯ（ｘｏ（２ｇの範囲で１ａ１１≧１ａｎｌ（ｎ
≧２）となって常に基本波が優位となるため、変化に富
んだ興味ある音色が得られない。
しかるに、この発明方式のように上記方式に、例えばも
う１つパルス幅ｙＯで位相が基のノくルスに対してπず
れた附加ノ（ルスを加えると、その）ぐルス列Ｊ（ｘｏ
、ｙｏｌｘ） ＃′ｉ次のようにスペクトル分解できる
・ ｎ７０ ｇｏｓ ｎｘ （−−１）”ａｌｎ （２） ） ユこのようなパル
ス列は第１図に示す構成のものでは、０１ ｗａ ｘＯ
−０２ｍ Ｋ −、θう５π十丁とすることによシ実現
できる。また、この例において、例えばＩＯ−π／２
、 ＴＯ” ”／４とすれば、Ｊ（！！−１−！−１ｘ
） −１，１８＋０．６５ｃｏｉｘ＋ １．７１ ａ
ｏｓ２ｘ４ −０．１４ ｅｏｓ ３ ｘ＋・・・・・・・・・とな
り、高調波のリッチな音も自由に合成できることを意味
する。また、かかる状態で、例えばｘＯをπ／２から時
間と共に変化させたり、ｙＯをガから変化させると、ス
ペクトル係数が徐々に変化して音色が時間的に変化する
ことになる。一方、附加パルスの基本パルスに対する位
相をずらせば、スペクトルの出現する位置が変化し、こ
の場合も音色が時間と共に変化する。
う１つパルス幅ｙＯで位相が基のノくルスに対してπず
れた附加ノ（ルスを加えると、その）ぐルス列Ｊ（ｘｏ
、ｙｏｌｘ） ＃′ｉ次のようにスペクトル分解できる
・ ｎ７０ ｇｏｓ ｎｘ （−−１）”ａｌｎ （２） ） ユこのようなパル
ス列は第１図に示す構成のものでは、０１ ｗａ ｘＯ
−０２ｍ Ｋ −、θう５π十丁とすることによシ実現
できる。また、この例において、例えばＩＯ−π／２
、 ＴＯ” ”／４とすれば、Ｊ（！！−１−！−１ｘ
） −１，１８＋０．６５ｃｏｉｘ＋ １．７１ ａ
ｏｓ２ｘ４ −０．１４ ｅｏｓ ３ ｘ＋・・・・・・・・・とな
り、高調波のリッチな音も自由に合成できることを意味
する。また、かかる状態で、例えばｘＯをπ／２から時
間と共に変化させたり、ｙＯをガから変化させると、ス
ペクトル係数が徐々に変化して音色が時間的に変化する
ことになる。一方、附加パルスの基本パルスに対する位
相をずらせば、スペクトルの出現する位置が変化し、こ
の場合も音色が時間と共に変化する。
これらいずれにおいても第１図に示すセットスイッチ回
路６を時間とともに操作してθｌ、θ２・θ）を変化す
ることで実現できる。なお、現実的にはセットスイッチ
回路６の操作はｉイクａコンピュータを利用して制御さ
れる。また、このときの音色変化はｌＱｍｉＩｅ 位の
オーダで起きれば十分であシ、したがってどのような低
速のＣＰＵでも実現でき、しかもこれをデジタル的に処
理するためのビット数も少なくなシ（冥施例では１ビツ
トで可能）、楽音の波形合成が簡単を装置で可能になる
。
路６を時間とともに操作してθｌ、θ２・θ）を変化す
ることで実現できる。なお、現実的にはセットスイッチ
回路６の操作はｉイクａコンピュータを利用して制御さ
れる。また、このときの音色変化はｌＱｍｉＩｅ 位の
オーダで起きれば十分であシ、したがってどのような低
速のＣＰＵでも実現でき、しかもこれをデジタル的に処
理するためのビット数も少なくなシ（冥施例では１ビツ
トで可能）、楽音の波形合成が簡単を装置で可能になる
。
このようにコンパレータ５から送出されるパルス列出力
ａ （ｔ） （第３図（ｅ）参照）がスイッチングトラ
ンジスタ７のベースに入力されると、そのパルス列に応
じてスイッチング動作する。一方、鍵盤装置Ｉｔ１から
送出されるキーのオン／オフ信号ＫＢ（第２図ｄ参照）
がエンベロープ発生回路８に加えられると、その出力に
は第２図（・）に示す如き波形のエンベロープ信号ＫＯ
が送出され、これがスイッチング動作するトランジスタ
Ｔのコレクタに加えられることによシ、そのコレクタ出
力には第２図（ｆ）に示すような両者が加算された波形
の出力信号が現われ、この出力信号は次段のフィルタ部
（図示せず）等を通して図示しないスピーカに加えられ
、聴感可能な楽音として出力されることになる。
ａ （ｔ） （第３図（ｅ）参照）がスイッチングトラ
ンジスタ７のベースに入力されると、そのパルス列に応
じてスイッチング動作する。一方、鍵盤装置Ｉｔ１から
送出されるキーのオン／オフ信号ＫＢ（第２図ｄ参照）
がエンベロープ発生回路８に加えられると、その出力に
は第２図（・）に示す如き波形のエンベロープ信号ＫＯ
が送出され、これがスイッチング動作するトランジスタ
Ｔのコレクタに加えられることによシ、そのコレクタ出
力には第２図（ｆ）に示すような両者が加算された波形
の出力信号が現われ、この出力信号は次段のフィルタ部
（図示せず）等を通して図示しないスピーカに加えられ
、聴感可能な楽音として出力されることになる。
第３図はこの発明におけるＱ（り出力とエンベロープ信
号との合成を行う回路の他の例を示すもので、スイッチ
ングトランジスタ７のコレクタとフィルタ部等が接続さ
れる出力鴫子０ＵＴＩ′ＩＩＩＩＫ積分器９を直列に接
続し、第４図（ａ）Ｋ示すパルス列出力Ｑ （ｔ）を積
分器９により積分して第４図伽）のような三角波とした
ものであシ、このようにすれば、耳障シな高調波成分が
減少し、出力波形の損幅も変化するため、更に微妙な音
色制御が可能となる。
号との合成を行う回路の他の例を示すもので、スイッチ
ングトランジスタ７のコレクタとフィルタ部等が接続さ
れる出力鴫子０ＵＴＩ′ＩＩＩＩＫ積分器９を直列に接
続し、第４図（ａ）Ｋ示すパルス列出力Ｑ （ｔ）を積
分器９により積分して第４図伽）のような三角波とした
ものであシ、このようにすれば、耳障シな高調波成分が
減少し、出力波形の損幅も変化するため、更に微妙な音
色制御が可能となる。
以上のようにこの発明方法においては、−足周期の基本
パルスに少なくとも１つの附加パルスを加えてなるパル
ス列を音源とする楽音合成方式において、基本パルス及
び附加パルスのデユーティもしくは附加パルスの基本パ
ルスに対する位相の少なくとも１つを時間とともに変化
させるようにしたものであるから、必要ビット数が少な
くて済み、高速乗算器あるいは大規模なデジタル処理装
置を用いなくと４楽音の波形合成を容易にかつ簡単な装
置で行うことができ、かつ十分なパフオーオンスも容易
に得られる効果がある。
パルスに少なくとも１つの附加パルスを加えてなるパル
ス列を音源とする楽音合成方式において、基本パルス及
び附加パルスのデユーティもしくは附加パルスの基本パ
ルスに対する位相の少なくとも１つを時間とともに変化
させるようにしたものであるから、必要ビット数が少な
くて済み、高速乗算器あるいは大規模なデジタル処理装
置を用いなくと４楽音の波形合成を容易にかつ簡単な装
置で行うことができ、かつ十分なパフオーオンスも容易
に得られる効果がある。
第１図はこの発明にかかる楽音合成方式の一例を示すブ
ロック図、第２図は第１図における動作説明用波形図、
第３図はこの発明における音源回路部の他の実施例を示
す回路図、第４図はその説明用波形図である※ １・・・鍵盤装置、２・・・音高ＲＯＭ、３・・・加算
器、４・・・アキュームレート−レジスタ、５・・・コ
ンバレー１．６・・・セットスイッチ回路、７・・・ス
イッチングトランジスタ、８・・・エンベロープ発４ｔ
ｌ路、９・・・積分器。 ２１１ ３．２ −皿肌に− ３ＷＪ ｔ４図
ロック図、第２図は第１図における動作説明用波形図、
第３図はこの発明における音源回路部の他の実施例を示
す回路図、第４図はその説明用波形図である※ １・・・鍵盤装置、２・・・音高ＲＯＭ、３・・・加算
器、４・・・アキュームレート−レジスタ、５・・・コ
ンバレー１．６・・・セットスイッチ回路、７・・・ス
イッチングトランジスタ、８・・・エンベロープ発４ｔ
ｌ路、９・・・積分器。 ２１１ ３．２ −皿肌に− ３ＷＪ ｔ４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１基本となる一足周期を持つ基本パルスと、この基
本パルス列に加えられる１つないし複数の、基本パルス
列の周期またはその整数分の１の周期を持つ附加パルス
とからなるパルス列を音源とし、上記基本パルス及び上
記附加パルスのデユーティもしくは上記附加パルスの基
本パルスに対する位相のうち少なくとも１つを時間とと
もに変化させる手段とを備えてなる楽音合成方式〇 （２）上記音源が、基本パルス及び附加パルスからなる
パルス列を三角波列に変換する積分手段を備えているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の楽音合成方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57014789A JPS58132793A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | 楽音合成方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57014789A JPS58132793A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | 楽音合成方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58132793A true JPS58132793A (ja) | 1983-08-08 |
Family
ID=11870817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57014789A Pending JPS58132793A (ja) | 1982-02-03 | 1982-02-03 | 楽音合成方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58132793A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5538565A (en) * | 1978-09-13 | 1980-03-18 | Nippon Musical Instruments Mfg | Sound source device in electronic musical instrument |
-
1982
- 1982-02-03 JP JP57014789A patent/JPS58132793A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5538565A (en) * | 1978-09-13 | 1980-03-18 | Nippon Musical Instruments Mfg | Sound source device in electronic musical instrument |
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