JPS6055398A - Waveform formation for electronic musical instrument - Google Patents

Waveform formation for electronic musical instrument

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JPS6055398A
JPS6055398A JP58163336A JP16333683A JPS6055398A JP S6055398 A JPS6055398 A JP S6055398A JP 58163336 A JP58163336 A JP 58163336A JP 16333683 A JP16333683 A JP 16333683A JP S6055398 A JPS6055398 A JP S6055398A
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JP
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waveform
waveforms
memory
phase
musical instrument
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秀雄 鈴木
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Nippon Gakki Co Ltd
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は電子楽器における波形形成方法に関し、特に
、複数周期から成る異なる特性の2種類の波形を波形メ
モリに準備し、両メモリの読み出し波形を補間合成する
ようにした電子楽器における波形形成方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field The present invention relates to a waveform forming method for an electronic musical instrument, and in particular a method for preparing a waveform memory with two types of waveforms each having a plurality of cycles and having different characteristics, and interpolating and synthesizing the waveforms read from both memories. This paper relates to a waveform forming method for an electronic musical instrument.

従来技術 発音開始から終了までの全波形もしくは立上り部の全波
形とそれ以後の波形の一部を波形メモリに記憶し、前者
を記憶した場合はその全波形ヲー通り読み出すことによ
り高品質の楽音波形信号を発生し、後者を記憶した場合
は立上り部の波形を−通り読み出した後それ以後の一部
波形を繰返し読み出すことにより高品質の楽音波形信号
を発生することが、最近では行われている。このように
波形メモリに予め多周期の連続波形を記憶しておく方式
は、高品質の楽音波形信号が得られる反面、膨大なメモ
リ容量が要求されるため、鍵タッチあるいは音高等に応
じた様々な音色変化を実現するのに不向きであった。す
なわち、最も単純には、すべての種類の鍵タッチあるい
は音高等の音色変化パラメータに対応し、て多数の異な
る波形メモリを予め準備しておけばよいのであるが、そ
れでは全体のメモリ容量が余りにも膨大となり、非実用
Conventional technology The entire waveform from the start to the end of the sound, or the entire waveform at the rising edge and part of the subsequent waveform, is stored in a waveform memory, and if the former is stored, the entire waveform is read out in order to create a high-quality musical sound waveform. Recently, when a signal is generated and the latter is stored, a high-quality musical waveform signal is generated by reading out the waveform at the rising edge and then repeatedly reading out part of the waveform after that. . Although this method of storing multi-cycle continuous waveforms in the waveform memory in advance can provide high-quality musical waveform signals, it requires a huge amount of memory capacity, so it is possible to It was unsuitable for achieving significant tonal changes. In other words, the simplest solution would be to prepare in advance a large number of different waveform memories that correspond to all types of key touches or tone-level timbre change parameters, but this would require too much memory capacity. It becomes huge and impractical.

的である。そこで、一つの方法として、2種類の連続波
形、例えばタッチレスポンス制御の場合は最強タッチに
対応する連続波形と最弱タッチに対応する連続波形、を
波形メモリに準備しておき、両波形を同時に読み出して
音色変化パラメータ(タッチ強度)に応じて両波形を補
間することにより該音色変化パラメータ(タッチ強度)
に対応する波形を得ることが考えられるが、実際には補
間すべき両波形の位相が合っていないと補間が無意味な
ものとなってしまう。波形メモリに準備すべき2種類の
波形は現実の演奏音波形のコピーが用いられるため、両
波形の位相は異っており、最初の位相を合わせることが
できても数秒後には大きな位相ずれが生じる。従って、
多周期の連続波形をメモリに記憶し、これを読み出すこ
とにより高品質の楽音波形信号を得ようとする方式では
、単純な補間は不向きてあり、多様な音色変化を小規模
な構成で実現するのは従来困離であった。
It is true. Therefore, one method is to prepare two types of continuous waveforms in the waveform memory, for example, in the case of touch response control, a continuous waveform corresponding to the strongest touch and a continuous waveform corresponding to the weakest touch. By reading out and interpolating both waveforms according to the timbre change parameter (touch intensity), the timbre change parameter (touch intensity) is determined.
It is conceivable to obtain a waveform corresponding to , but in reality, if the phases of both waveforms to be interpolated do not match, the interpolation becomes meaningless. The two types of waveforms to be prepared in the waveform memory are copies of the actual sound waveforms played, so the phases of both waveforms are different, and even if the initial phases can be matched, a large phase difference will occur after a few seconds. arise. Therefore,
Simple interpolation is not suitable for methods that attempt to obtain high-quality musical waveform signals by storing multi-cycle continuous waveforms in memory and reading them out, and it is necessary to realize a variety of timbre changes with a small-scale configuration. This has traditionally been difficult.

発明の目的 そこで、この発明の目的は、自然楽器音にもとづいて得
た2種類の複数周期波形を用いて不都合のない補間が実
際に行えるようにし、これ吟より、比較的小規模かつ低
コストな構成で高品質かつ多様な音色変化を実現し得る
ようにすることにある。
Purpose of the Invention Therefore, the purpose of the present invention is to make it possible to actually perform interpolation without any inconvenience by using two types of multi-period waveforms obtained based on natural musical instrument sounds, and to achieve this on a relatively small scale and at low cost. The objective is to realize high quality and diverse timbre changes with a simple configuration.

発明の概要 この発明に係る波形形成方法は、(1)同一種類の自然
楽器から互に異なる音色及び音量特性で発音された複数
周期から成る2種類の原波形を準備すること、(2)準
備された原波形の位相を操作して、相互の位相関係が余
り大きくずれないよう相互の位相ずれを減縮する方向に
位相修正し、結果と17て、複数周期から成る第1及び
第2の波形を得ること、(3)上記(2)で得た第1及
び第2の波形に関してその全波形又は立上り部とその後
の一部の波形を第1及び第2の波形メモリに夫々予め記
憶して−おくこと、(4)指定された音高に従って第1
及び第2の波形メモリから波形を夫々読み出し、読み出
された両メモリ出力を音色変化パラメータに応じた比率
で補間合成することにより、該音色変化パラメータに応
じた望みの波形信号を得ること、から成ることを特徴と
する。自然楽器音にもとづいて得た2種類の波形を上述
のように位相操作し、両者の位相ができるだけずれない
ようにすることにより、両波形を用いた補間合成が不都
合なく行えるようになる。
Summary of the Invention The waveform forming method according to the present invention includes (1) preparing two types of original waveforms each consisting of a plurality of cycles produced by the same type of natural musical instrument with mutually different timbre and volume characteristics; (2) preparation. By manipulating the phase of the original waveform, the phase is corrected in the direction of reducing the mutual phase shift so that the mutual phase relationship does not deviate too much, and as a result, the first and second waveforms consisting of multiple periods are created. (3) Preliminarily storing the entire waveform or the rising part and a part of the waveform after the first and second waveforms obtained in (2) above in the first and second waveform memories, respectively. - (4) the first pitch according to the specified pitch;
and obtaining a desired waveform signal according to the timbre change parameter by reading the waveforms from the second waveform memory and interpolating and synthesizing the read outputs of both memories at a ratio according to the timbre change parameter. It is characterized by becoming. By operating the phases of two types of waveforms obtained based on natural musical instrument sounds as described above and preventing the phase shift between them as much as possible, interpolation synthesis using both waveforms can be performed without any inconvenience.

この発明によれば、更に、波形メモリの記憶内容を簡略
化するために、上述のように位相修正した2つの原波形
の各サンプル点毎の差をめて両波形の差分波形を得、位
相修正された原波形の一方を第1の波形メモリに記憶し
、差分波形を第2の波形メモリに記憶するようにするこ
とが提案される。差分波形の各サンプル点データは通常
の波形サンプル点振幅データよりも小さいビット数で表
現できるので、第2の波形メモリを小容量化することが
できる。
According to the present invention, in order to further simplify the storage contents of the waveform memory, the difference at each sample point of the two original waveforms whose phases have been corrected as described above is calculated to obtain a differential waveform between the two waveforms, and the phase It is proposed to store one of the modified original waveforms in a first waveform memory and the difference waveform in a second waveform memory. Since each sample point data of the differential waveform can be expressed with a smaller number of bits than normal waveform sample point amplitude data, the capacity of the second waveform memory can be reduced.

この発明は、鍵タッチに応じて音色及びレベルを制御す
るタッチレスポンス制御あるいは押圧鍵の音高又は音域
に応じて音色及びレベルを制御するキースケーリング制
御、その他の音色変化制御に適用することができる。従
って、音色変化パラメータとして、鍵タッチの強度ある
いは押圧鍵の音高又はその音域あるいはその他の音色変
化を促す因子が用いられる。
The present invention can be applied to touch response control that controls the timbre and level according to the touch of a key, key scaling control that controls the timbre and level according to the pitch or range of the pressed key, and other timbre change controls. . Therefore, as the timbre change parameter, the intensity of the key touch, the pitch of the pressed key, its range, or other factors that promote the timbre change are used.

実施例 第1図はこの発明の実施に関わる電子楽器の一例を示す
電気的ブロック図であり、発生すべき楽音の音高を指定
する手段として鍵盤10が用いられ、この鍵盤10で押
圧された鍵に加えられたタッチをタッチ検出装置11で
検出し、このタッチ検出データを音色変化パラメータと
して用い、タッチの強度に応じた音色及びレベル特性を
持つ楽音波形信号を発生するものである。第1の波形メ
モリ12は、成る特性の波形(仮りにこれを第」の波形
という)に関して、発音の立上り部から終了に至るまで
の全波形を予め記憶したものである。
Embodiment FIG. 1 is an electrical block diagram showing an example of an electronic musical instrument related to the implementation of the present invention, in which a keyboard 10 is used as a means for specifying the pitch of a musical tone to be generated. A touch applied to a key is detected by a touch detection device 11, and this touch detection data is used as a timbre change parameter to generate a musical waveform signal having timbre and level characteristics depending on the intensity of the touch. The first waveform memory 12 stores in advance all waveforms of the following characteristics (temporarily referred to as the "first waveform") from the rising edge of sound generation to the end thereof.

第2の波形メモリ16は、上記第1の波形とは異−る特
性の波形(仮りにこれを第2の波形という)に関して、
発音の立上り部から終了に至るまでの全波形を予め記憶
したものである。この実施例では、第1の波形は最強の
鍵タッチに対応する特性。
The second waveform memory 16 stores information regarding a waveform (temporarily referred to as a second waveform) having characteristics different from the first waveform.
The entire waveform from the start of the sound to the end is stored in advance. In this example, the first waveform has a characteristic corresponding to the strongest key touch.

の波形であり、第2の波形は最弱の鍵タッチに対応する
特性の波形である。
The second waveform is a waveform with characteristics corresponding to the weakest key touch.

鍵盤10と波形メモIJ 12 、13との間に設けら
れたアドレスデータ発生回路14は、鍵盤10て指定さ
れた音高に応じて波形メモIJ 12 、1ろから発音
開始から終了に至るまでの全波形を夫々読み出すための
読み出し手段である。アドレスデータ発生回路14で発
生されたアドレスデータに従って波形メモIJ 12 
、13から第1及び第2の波形信号が夫々読み出され、
補間手段15に入力される。補間手段15は、タッチ検
出装置11から与えられたタッチ検出データ(すなイつ
ち音色変化パラメータ)に応じた比率で両波形メモリ1
2゜16の出力信号を合成し、鍵タッチの強度に応じた
特性を持つ波形信号を得るものである。
An address data generation circuit 14 provided between the keyboard 10 and the waveform memo IJ 12 , 13 generates the waveform memo IJ 12 , 1 from the beginning to the end of sound generation according to the pitch specified on the keyboard 10 . This is a reading means for reading out all waveforms respectively. Waveform memo IJ 12 according to address data generated by address data generation circuit 14
, 13 respectively read out the first and second waveform signals,
It is input to the interpolation means 15. The interpolation means 15 interpolates both waveform memories 1 at a ratio according to the touch detection data (i.e. timbre change parameter) given from the touch detection device 11.
2.16 output signals are synthesized to obtain a waveform signal having characteristics corresponding to the strength of the key touch.

補間手段15において、補間係数メモリ16゜17はタ
ッチ強度に対して互に逆特性を示す第1及び第2の補間
係数Kl、に2を予め記憶しており、タッチ検出データ
に応じて該補間係数に1゜K2を読み出す。第1の補間
係数に1は、タッチ強度が強いほどレベルが上がるもの
で、第1の波形メモリ12から読み出された最強タッチ
に対応する波形信号のレベルが乗算器18においてこの
第1の補間係数に1に応じて制御される。第2の補間係
数に2はタッチ強度が弱いほどレベルが上がるもので、
第2の波形メモリ16から読み出された最弱タッチに対
応する波形信号のレベルが乗算器19においてこの第2
の補間係数に2に応じて制御される。同乗算器18.1
9の出力が加算器20て加算され、補間合成された波形
信号が得られる。この波形信号はディジタルアナロク変
換器21でアナログ変換された後、ザウンドシステム2
2に与えられる。
In the interpolation means 15, the interpolation coefficient memories 16 and 17 store in advance 2 in the first and second interpolation coefficients Kl, which have opposite characteristics with respect to the touch intensity, and perform the interpolation according to the touch detection data. Read out 1°K2 as a coefficient. The first interpolation coefficient of 1 means that the level increases as the touch intensity increases, and the level of the waveform signal corresponding to the strongest touch read from the first waveform memory 12 is determined by the first interpolation coefficient in the multiplier 18. It is controlled according to a coefficient of 1. The second interpolation coefficient of 2 means that the level increases as the touch strength becomes weaker.
The level of the waveform signal corresponding to the weakest touch read out from the second waveform memory 16 is determined by the multiplier 19.
is controlled according to the interpolation coefficient of 2. Multiplier 18.1
The outputs of 9 are added by an adder 20 to obtain an interpolated and synthesized waveform signal. This waveform signal is converted into an analog signal by a digital-to-analog converter 21, and then converted to an analog signal by a sound system 2.
given to 2.

第1及び第2の波形メモIJ 12 、13に記憶すべ
き第1及び第2の波形は、次のような事前処理によって
作成する。
The first and second waveforms to be stored in the first and second waveform memos IJ 12 and 13 are created by the following preprocessing.

処理1・・・ 所定の自然楽器(例えばピアノ)を弱いタッチで演奏し
、第2図(a)lこ示ずような発音開始から終了に至る
までの複数周期の原波形Aを得る。同じ自然楽器を強い
タッチで演奏し、第2図(FJ)に示すような原波形B
を得る。なお、原波形A、Bはともに同一ピッチである
Process 1: A predetermined natural musical instrument (for example, a piano) is played with a weak touch, and an original waveform A of multiple cycles from the start to the end of sound generation as shown in FIG. 2(a)l is obtained. When playing the same natural instrument with a strong touch, the original waveform B as shown in Figure 2 (FJ) is obtained.
get. Note that both original waveforms A and B have the same pitch.

処理2・・・ 上述のように準備された原波形A、Bの位相を操作して
、相互の位相関係か余り大きくずれないよう相互の位相
ずれを減縮する方向に位相修正する。この位相操作は、
−例として、次の処理2a乃至2Cに示すように、一方
の原波形Bをフィルタ操作することにより他方の原波形
Aに近似した波形をめるこさにより行われる。
Process 2... The phases of the original waveforms A and B prepared as described above are manipulated to correct the phases in a direction that reduces the mutual phase shift so that the mutual phase relationship does not shift too much. This phase operation is
- For example, as shown in the following processes 2a to 2C, one of the original waveforms B is filtered to obtain a waveform that approximates the other original waveform A.

処理2a・・・ 原波形A、Bの全波形区間を複数のフレーム(時間枠)
に区分し、各フレーム毎に両波形のスペクトル解析を行
う。このフレーム区分は、等時間間隔とは限らず、波形
変化の特徴に応じた適宜の間隔とする。図の例では0か
ら6オでの7フレームに区分している。成る1フレーム
に関してスペクトル解析結果の一例を示すと、原波形A
は第3図(a)のようであり、原波形Bは第3図(1〕
ノのようである。
Processing 2a... All waveform sections of original waveforms A and B are divided into multiple frames (time frames)
The spectrum analysis of both waveforms is performed for each frame. This frame division is not limited to equal time intervals, but is set at appropriate intervals depending on the characteristics of the waveform change. In the example shown in the figure, it is divided into 7 frames from 0 to 6 frames. An example of spectrum analysis results for one frame consisting of original waveform A
is as shown in Figure 3(a), and the original waveform B is as shown in Figure 3(1).
It seems like no.

処理2b・・・ 処理2aで解析した同一フレームにおける両スペクトル
の偏差を各フレーム毎にめる。例えば第3図Ca) 、
 (1))のスペクトル偏差は(C)のようである。
Processing 2b... The deviation between both spectra in the same frame analyzed in Processing 2a is calculated for each frame. For example, Figure 3 Ca),
The spectral deviation of (1)) is as shown in (C).

処理2c・・・ 処理2bでめた各フレーム毎のスペクトル偏差にもとづ
き各フレーム毎のフィルタ特性パラメータをめ、このフ
ィルタ特性パラメータに従って強タッチに対応する原波
形Bに対して各フレーム毎にフィルタ操作を施す。この
フィルタ操作によって弱タッチに対応する原波形Aに近
似した波形を得ることができる。
Processing 2c...Filter characteristic parameters for each frame are determined based on the spectral deviation for each frame determined in Processing 2b, and filter operations are performed for each frame on the original waveform B corresponding to the strong touch according to the filter characteristic parameters. administer. Through this filter operation, a waveform that approximates the original waveform A corresponding to a weak touch can be obtained.

上記処理2cの後、フィルタ操作の対象となった強タッ
チに対応する原波形Bを第1の波形メモリ12に記憶し
、フィルタ操作によって得られた弱タッチに対応する原
波形Aに近似する波形を第2の波形λ′モリ16に記憶
する。こうして、第2の波形メモリ16に記憶された波
形は、原波形Aに近似しているが、原波形Bをフィルタ
操作した。
After the above process 2c, the original waveform B corresponding to the strong touch that was the target of the filter operation is stored in the first waveform memory 12, and a waveform that approximates the original waveform A corresponding to the weak touch obtained by the filter operation is stored. is stored in the second waveform λ' memory 16. In this way, the waveform stored in the second waveform memory 16 approximates the original waveform A, but the original waveform B has been filtered.

ことにより得られたものであるので、その位相は原波形
Bから余り大きくずれていない。従って、両波形メモI
J 12 、13に記憶する波形の位相が余り大きくず
れないようにすることができる。
Therefore, its phase does not deviate too much from the original waveform B. Therefore, both waveform memo I
It is possible to prevent the phases of the waveforms stored in J 12 and J 13 from shifting too much.

前記処理2における位相操作の別の例として、次の処理
2′に示す方法を用いてもよい。
As another example of the phase manipulation in the process 2, a method shown in the following process 2' may be used.

処理2′・・・ 所定の位相区間毎に原波形A、Hの一方又は両方の位相
を適量ずらすことにより各位相区間における両波形A、
Bの位相が合致する方向に位相修正を行う。こうして、
位相修正された原波形A。
Process 2'... By shifting the phase of one or both of the original waveforms A and H by an appropriate amount for each predetermined phase interval, both waveforms A and H in each phase interval are
The phase is corrected in the direction in which the phases of B match. thus,
Original waveform A with phase correction.

Bを波形メモl) 13.12に夫々記憶する。このよ
うな位相操作によっても、両波形メモリ12゜13に記
憶する波形の位相が余り大きくずれないようにすること
ができる。
Store B in waveform memory 1) 13.12, respectively. Such phase manipulation can also prevent the phases of the waveforms stored in both waveform memories 12 and 13 from shifting too much.

以上のように、波形メモl) 12 、13には、両者
の位相が余り大きくずれないように位相操作された強タ
ッチに対応する波形と弱タッチに対応する波形が記憶さ
れる。従って、補間手段15において両波形12.13
の出力を補間合成する場合不都合なく(位相ずれにも吉
づくビート等を発生ずることなく)合成することができ
る。
As described above, the waveform memories 1) 12 and 13 store a waveform corresponding to a strong touch and a waveform corresponding to a weak touch, whose phases are manipulated so that their phases do not deviate too much. Therefore, in the interpolation means 15, both waveforms 12.13
When interpolating and synthesizing the outputs of , it is possible to synthesize the outputs without any inconvenience (without generating beats or the like caused by phase shifts).

第4図はこの発明の別の実施例に関わる電子楽器の電気
ブロック図を第1図との変更箇所に関してのみ示すもの
で、第1の波形メモリ23には、前述の処理28〜2c
又は2′のように位相修正された原波形のうち弱りノチ
に対応する波形が記憶される。この実施例では、前述の
処理1,2(2a〜2C,2’)の次に更に次の処理3
か追加される。
FIG. 4 is an electrical block diagram of an electronic musical instrument according to another embodiment of the present invention, showing only the changes from FIG. 1.
Alternatively, the waveform corresponding to the weakening notch of the phase-corrected original waveform is stored as shown in 2'. In this embodiment, the following process 3 is performed after the above-mentioned processes 1 and 2 (2a to 2C, 2').
or added.

処理3・・・ 処理2の位相操作の結果さして得られた、位相修正され
た原波形の一方と他方との差を各サンプル点毎にめ、そ
の結果として、位相修正済みの両波形の差分波形を得る
Processing 3: The difference between one and the other of the phase-corrected original waveforms obtained as a result of the phase manipulation in Processing 2 is determined for each sample point, and as a result, the difference between the two phase-corrected waveforms is calculated. Get the waveform.

こうして、処理3でめた差分波形を第2の波形メモリ2
4に記憶しておく。補間手段15Aは、タッチ検出デー
タに応じて補間係数Kを読み出す補間係数メモリ25と
、この補間係数にと第2の波形メモリ24から読み出し
た差分波形データとを乗算する乗算器26と、この乗算
器26の出力を第1の波形メモリ23の読み出し出力(
弱タッチ対応波形)に加算する加算器27とを具えてい
る。係数メモリ25は、鍵タッチが最強のとき係数にと
して「]」を読み出し、最弱のときKとして「0」を読
み出し、その間のタッチ強度に応じてO<K<1なる条
件を満す係数Kを所定の補間関数に従って読み出す。こ
うして、メモリ23から読み出した弱タッチ対応波形に
対する差分波形データの加算比率が鍵タツチ強度に応じ
て制糾され、タッチ強度に応じた特性の波形が得られる
In this way, the difference waveform obtained in process 3 is stored in the second waveform memory 2.
Remember it in 4. The interpolation means 15A includes an interpolation coefficient memory 25 that reads out an interpolation coefficient K according to touch detection data, a multiplier 26 that multiplies this interpolation coefficient by the difference waveform data read out from the second waveform memory 24, and this multiplier. The output of the device 26 is read out from the first waveform memory 23 (
(waveform corresponding to weak touch). The coefficient memory 25 reads "]" as a coefficient when the key touch is the strongest, reads "0" as K when the key touch is the weakest, and selects a coefficient that satisfies the condition O<K<1 depending on the touch strength during that time. K is read out according to a predetermined interpolation function. In this way, the addition ratio of the differential waveform data to the weak touch compatible waveform read from the memory 23 is controlled according to the key touch strength, and a waveform with characteristics according to the touch strength is obtained.

ところで、メモリ24に記憶′:j−る差分波形は強タ
ッチ対応波形と弱タッチ対応波形の各→カンプル点毎の
振幅値の差であるため、高調渡分の多い、とげとげした
、波形である。このとげとげした差分波形を小レベルで
も弱タッチ対応波形に加えると、加算合成した波形がメ
モリ26から読み出した弱タッチ対応波形とは急に変イ
つった感じ?どなるおそれがあり、また、実際の自然楽
器演奏音の波形とも違ったものとなるおそれがある。そ
こで、補間手段15Aを第5図のように変更し、第2の
波形メモリ24の出力側にディジタルフィルタ(ローパ
スフィルタ)28を設け、タッチ検出データに応じてフ
ィルタ特性パラメータメモリ29から゛鍵タッチlこ対
応するフィルタ特性パラメータを読み出し、これにより
フィルタ28を制御するようにするとよい。このフィル
タ制御は、鍵タッチか弱いほど丸みを帯ひた差分波形が
フィルタ28から出力され、タッチが強くなるに従って
丸みの少ない波形メモリ24から出力される本来の差分
波形に近い差分波形がフィルタ28から出力されるよう
にする。そして、最強タッチのときは波形メモリ24の
出力波形に何の変更も加えずにフィルタ28から出力す
るようにする。このような制御によって、比較的タッチ
が弱いさきに最弱タッチ対応波形(メモリ26の出力)
に加算される差分波形を高調渡分の少ない滑らかなもの
とすることができ、上述のような不都合が除去される。
By the way, the difference waveform stored in the memory 24 is the difference in amplitude value for each → Kanpur point of the waveform corresponding to strong touch and the waveform corresponding to weak touch, so it is a spiky waveform with many harmonics. be. When this thorny difference waveform is added, even at a small level, to the weak touch compatible waveform, does it feel like the summed and combined waveform suddenly changes from the weak touch compatible waveform read out from the memory 26? There is a risk that the waveform will be different from the sound of an actual natural musical instrument performance. Therefore, the interpolation means 15A is changed as shown in FIG. 5, and a digital filter (low-pass filter) 28 is provided on the output side of the second waveform memory 24. It is preferable to read the corresponding filter characteristic parameters and control the filter 28 accordingly. In this filter control, the weaker the key touch, the more rounded the difference waveform is output from the filter 28, and the stronger the touch, the less rounded the difference waveform is output from the filter 28, which is closer to the original difference waveform output from the waveform memory 24. Make it output. Then, when the touch is the strongest, the output waveform of the waveform memory 24 is output from the filter 28 without making any changes. With this kind of control, the waveform corresponding to the weakest touch (output of the memory 26) is generated before the touch is relatively weak.
The difference waveform added to can be made smooth with less harmonic content, and the above-mentioned disadvantages can be eliminated.

尚、第1の波形メモリ26に最強タッチ対応波形を記憶
し、加算器27を減算器としてもよい。
Note that the first waveform memory 26 may store the strongest touch-compatible waveform, and the adder 27 may be used as a subtracter.

上記各実施例において、波形メモIJ 12 、13 
In each of the above embodiments, the waveform memo IJ 12, 13
.

23.24では発音開始から終了までの全波形を記憶す
るものとしているが、これに限らず、立上り部の波形さ
その後の波形の一部を記憶するようにしてもよい。その
場合、アドレスデータ発生回路14は、立上り部の波形
を−通り読み出した後、その後の一部波形(これも複数
周期波形である)を繰返し読み出すようにすることによ
り、発音開始から終了までの全波形を読み出すようにす
る。
In 23 and 24, the entire waveform from the start to the end of sound generation is stored, but the present invention is not limited to this, and the waveform at the rising edge and part of the waveform after it may be stored. In that case, the address data generation circuit 14 reads out the waveform at the rising edge, and then repeatedly reads out part of the subsequent waveform (this is also a multi-cycle waveform), so that Make sure to read out all waveforms.

尚、繰返し読み出した波形信号の振幅エンベロープは、
適宜のエンベロープ付与手段によって付与する。
The amplitude envelope of the waveform signal read out repeatedly is
It is applied by an appropriate envelope applying means.

また、波形メモIJ 12 、1 、S 、 23には
楽音波形振幅ザンプルデータをそのまま記憶せずに、隣
合うサンプル振幅値間の差分データを記憶し、読み出し
の際にこの差分データを累積的に加減算して本来の振幅
サンプルデータを得るようにしてもよい。
In addition, the waveform memo IJ 12, 1, S, 23 does not store the musical waveform amplitude sample data as is, but stores the difference data between adjacent sample amplitude values, and when reading, this difference data is cumulatively stored. The original amplitude sample data may be obtained by adding or subtracting the .

尚、音色変化パラメータを押圧鍵の音高又は音域として
、音色のキースケーリング制御を行う場合は、上記各実
施例の説明における鍵タツチ強度又はタッチ検出データ
を押圧鍵の音高又は音域に読み替えれば全く同様に実施
できる。
In addition, when key scaling control of timbre is performed using the pitch or range of the pressed key as the timbre change parameter, the key touch strength or touch detection data in the description of each of the above embodiments can be read as the pitch or range of the pressed key. It can be implemented in exactly the same way.

発明の効果 以上の通りこの発明によれは、自然楽器音にもとづいて
得た複数周期から成る2種類の波形を位相操作して、両
者の位相が余り大きくずれないようにした上で、これを
波形メモリに夫々記憶し、この波形メモリの出力を補間
合成するようにしたので、波形が時間的に変化する2種
類の自然楽器音近似波形を実用上補間合成するこさか可
能となる。その結果、比較的小規模かつ低コストな構成
で高品質かつ多様な音色変化を実現することができるよ
うになる。また、差分波形を一方の波形メモリに記憶す
ることにより、メモリ構成をより一層簡素化することが
できる。
Effects of the Invention As described above, according to this invention, two types of waveforms consisting of multiple periods obtained based on natural musical instrument sounds are phase-manipulated to prevent the phase of the two from shifting too much, and then Since the respective waveforms are stored in the waveform memory and the outputs of the waveform memory are interpolated and synthesized, it becomes practically possible to interpolate and synthesize two types of waveforms that approximate natural instrument sounds whose waveforms change over time. As a result, it becomes possible to realize high-quality and diverse timbre changes with a relatively small-scale and low-cost configuration. Furthermore, by storing the differential waveform in one waveform memory, the memory configuration can be further simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例に関わる電子楽器の電気的
ブロック図、第2図(a) 、 (1))は自然楽器か
ら互に異なる音色及び音量特性で発音された2種類の原
波形を例示する図、第3図(a) 、 (1))は第2
図(a) 、 (bJの波形の成る1フレームにおける
スペクトルの一例を夫々示す図、第3図(C,)は(a
)と(!〕−のスペクトル偏差を示す図、第4図はこの
発明の別の実施例に関わる電子楽器を第1図との変更箇
所につき抽出して示す電気的ブロック図、第5図は第4
図の補間手段の変更例を示すフロック図である。 10 鍵盤、11・・タッチ検出装置、12,1.S。 23.24・波形メモリ、14 アI・レスデータ発生
回路、15,15A・・補間手段、17,16゜25 
補間係数メモリ。 出 願人 日本楽器製造株式会社 代理人 飯塚義仁 ″′ へ Ol〕 区 −X才気
FIG. 1 is an electrical block diagram of an electronic musical instrument according to an embodiment of the present invention, and FIG. Figures illustrating waveforms, Figure 3 (a) and (1)) are the second
Figures (a) and (b) show an example of the spectrum in one frame consisting of the waveform of J. Figure 3 (C,) shows (a
) and (!]-; FIG. 4 is an electrical block diagram showing an electronic musical instrument according to another embodiment of the present invention with respect to changes from FIG. 1; and FIG. Fourth
FIG. 6 is a block diagram showing a modification example of the interpolation means shown in the figure. 10 keyboard, 11...touch detection device, 12,1. S. 23.24・Waveform memory, 14 A・Res data generation circuit, 15, 15A・Interpolation means, 17, 16゜25
Interpolation coefficient memory. Applicant Nippon Gakki Mfg. Co., Ltd. Agent Yoshihito Iizuka''

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、発生すべき楽音の音高を指定するための音高指定手
段さ、第1の波形に関して、発音の立上り部から終了に
至るまでの全波形又は立上り部の波形とその後の波形の
一部を記憶した第1の波形メモリサ、第2の波形に関し
て、発音の立上り部から終了に至るまでの全波形又は立
上り部の波形とその後の波形の一部を記憶した第2の波
形メモリと、前記音高指定手段で指定された音高に応じ
て前記第1及び第2の波形メモリから発音開始から終了
に至るまでの全波形を夫々読み出す読み出し手段と、音
色変化パラメータに応じた比率で前記両波形メモリの出
力を合成する補間手段とを具えた電子楽器における波形
形成方法であって、同一種類の自然楽器から互に異なる
音色及び音量特性で発音された複数周期から成る2種類
の原波形を準備すること、 準備された原波形の位相を操作して、相互の位相ずれを
減縮する方向に位相修正し、結果として、複数周期から
成る前記第1及び第2の波形を得ること、 上記で得た第1及び第2の波形を上記のように前記第1
及び第2の波形メモリに予め記憶しておくこと、 前記読み出゛し手段によって読み出された前記第1及び
第2の波形メモリの出力を前記補間手段によって合成す
ることにより、前記第1及び第2の波形を前記音色変化
パラメータに応じた比率で合成した波形信号を形成する
こと、 から成るこさを特徴とする電子楽器における波形形成方
法。 2、前記位相操作は、原波形の一方をフィルタ操作する
ことにより原波形の他方に近似した波形をめることであ
り、フィルタ操作の対象となった一方の原波形を前記第
1の波形とし、フィルタ操作によって得られた波形を前
記第2の波形とした特許請求の範囲第1項記載の電子楽
器における波形形成方法。 3、前記位相操作は、所定の位相区間毎に原波形の一方
又は両方の位相を適量ずらすことにより各位相区間にお
ける両波形の位相が合致する方向に位相修正することで
あり、こうして相互の位相関係が修正された2波形を前
記第1及び第2の波形さした特許請求の範囲第」項記載
の電子楽器における波形形成方法。 4、前記音色変化パラメータは、前記音高指定手段たる
鍵盤で押圧された鍵に加えられたタッチの強度を示すも
のである特許請求の範囲第1項記載の電子楽器における
波形形成方法。 5、前記音色変化パラメータは、前記音高指定手段で指
定された音高又はその音域を示すものである特許請求の
範囲第1項記載の電子楽器における波形形成方法。 6、発生すべき楽音の音高を指定するための音高指定手
段と、第1の波形に関して、発音の立上り部から終了に
至るまでの全波形又は立上り部の波形とその後の波形の
一部を記憶した第1の波形メモリと、第2の波形に関し
て、発音の立上り部から終了に至るまでの全波形又は立
上り部の波形とその後の波形の一部を記憶した第2の波
形メモリと、前記音高指定手段で指定された音高に応じ
て前記第1及び第2の波形メモリから発音開始から終了
に至るまでの全波形を夫々読み出す読み出し 。 手段と、前記第1の波形メモリの出力信号に対して前記
第2の波形メモリの出力信号を音色変化パラメータに応
じた比率で合成する補間手段とを具えた電子楽器におけ
る波形形成方法であって、同一種類の自然楽器から互に
異なる音色及び音量特性で発音された複数周期から成る
2種類の原波形を準備すること、 準備された原波形の位相を操作して、相互の位相ずれを
減縮する方向に位相修正すること、位相修正された原波
形の一方と他方の差を各ザンプル点毎にめ、結果として
、両波形の差分波形を得ること、 位相修正された原波形の一方を前記第1の波形として上
記のように前記第1の波形メモリに予め記憶しておくこ
と、 上記で得た差分波形を前記第2の波形として上記のよう
に前記第2の波形メモリに予め記憶しておくこと、 前記読み出し手段によって読み出された前記第1及び第
2の波形メモリの出力を前記補間手段によって合成する
ことにより、前記第1の波形に対して前記第2の波形を
前記音色変化パラメータに応じた比率で合成した波形信
号を形成すること、から成ることを特徴とする電子楽器
における波形形成方法。 7、前記補間手段は、前記音色変化パラメータに応じた
レベル係数を発生する手段と、このレベル係数に応じて
前記第2の波形メモリの出力信号をレベル制御して前記
第1の波形メモリの出力信号に加算又は減算する演算手
段とを含むものである特許請求の範囲第6項記載の電子
楽器における波形形成方法。 8、前記補間手段は、前記音色変化パラメータに応じた
レベル係数を発生ずる手段と、前記音色変化パラメータ
に応じたフィルタ特性パラメータを発生する手段と、前
記第2の波形メモリの出力信号を前記フィルタ特性パラ
メータに応じた特性で制御するディジタルフィルタと、
前記ディジクルフィルタで制御されるへき又は制御され
た前記第2の波形メモリの出力信号を前記し・\ル係数
に応じてレベル制御する手段と、フイルク制呻されかつ
レベル制御された前記第2の波形メモリの出力信号と前
記第1の波形メモリの出力信号とを加算又は減算する演
算手段とを含むものである特許請求の範囲第6項記載の
電子楽器における波形形成方法。
[Claims] 1. A pitch specifying means for specifying the pitch of a musical sound to be generated, and with respect to the first waveform, the entire waveform from the start of sound generation to the end, or the waveform of the rise. Regarding the second waveform, a first waveform memorizer stores a part of the subsequent waveform, and a second waveform memorizer stores the entire waveform from the start of the sound generation to the end, or the waveform of the rise and a part of the subsequent waveform. a waveform memory, a reading means for respectively reading out all waveforms from the start to the end of sound generation from the first and second waveform memories in accordance with the pitch specified by the pitch specifying means, A method for forming a waveform in an electronic musical instrument, comprising interpolation means for synthesizing the outputs of both waveform memories at a corresponding ratio, the method comprising a plurality of periods produced by the same type of natural musical instrument with mutually different timbre and volume characteristics. preparing two types of original waveforms; manipulating the phase of the prepared original waveforms to correct the phases in a direction that reduces mutual phase shift; as a result, the first and second waveforms each having a plurality of periods; and converting the first and second waveforms obtained above into the first waveforms as described above.
and storing in advance in a second waveform memory, and by combining the outputs of the first and second waveform memories read by the reading means by the interpolation means, the first and second waveform memories are stored in advance. A method for forming a waveform in an electronic musical instrument, comprising: forming a waveform signal by synthesizing a second waveform at a ratio according to the timbre change parameter. 2. The phase operation is to obtain a waveform that approximates the other original waveform by performing a filter operation on one of the original waveforms, and one of the original waveforms subjected to the filter operation is used as the first waveform. 2. The waveform forming method for an electronic musical instrument according to claim 1, wherein the second waveform is a waveform obtained by filtering. 3. The above-mentioned phase operation is to correct the phase in a direction in which the phases of both waveforms match in each phase interval by shifting the phase of one or both of the original waveforms by an appropriate amount in each predetermined phase interval, and in this way, the mutual phase A waveform forming method for an electronic musical instrument according to claim 1, wherein the first and second waveforms are two waveforms whose relationship has been corrected. 4. The waveform forming method for an electronic musical instrument according to claim 1, wherein the timbre change parameter indicates the intensity of a touch applied to a key pressed on a keyboard serving as the pitch specifying means. 5. The waveform forming method for an electronic musical instrument according to claim 1, wherein the timbre change parameter indicates the pitch specified by the pitch specifying means or its range. 6. A pitch specifying means for specifying the pitch of a musical tone to be generated, and regarding the first waveform, the entire waveform from the start of sound generation to the end, or the waveform of the rise and a part of the waveform after that. a first waveform memory that stores the second waveform, and a second waveform memory that stores the entire waveform from the rising edge of sound generation to the end, or the waveform of the rising edge and part of the subsequent waveform; Reading out all waveforms from the start to the end of sound generation from the first and second waveform memories, respectively, in accordance with the pitch designated by the pitch designation means. and interpolation means for synthesizing the output signal of the second waveform memory with the output signal of the first waveform memory at a ratio according to a timbre change parameter. , prepare two types of original waveforms consisting of multiple cycles produced by the same type of natural instrument with different timbre and volume characteristics, and reduce the mutual phase shift by manipulating the phase of the prepared original waveforms. The difference between one and the other of the phase-corrected original waveforms is determined for each sample point, and as a result, a difference waveform between both waveforms is obtained. One of the phase-corrected original waveforms is The first waveform is stored in advance in the first waveform memory as described above, and the difference waveform obtained above is stored in advance as the second waveform in the second waveform memory as described above. The outputs of the first and second waveform memories read out by the readout means are combined by the interpolation means, thereby changing the timbre of the second waveform to the first waveform. 1. A waveform forming method for an electronic musical instrument, comprising: forming a waveform signal synthesized at a ratio according to parameters. 7. The interpolation means includes means for generating a level coefficient according to the timbre change parameter, and level control of the output signal of the second waveform memory according to the level coefficient to output the first waveform memory. 7. The waveform forming method for an electronic musical instrument according to claim 6, further comprising calculation means for adding or subtracting from a signal. 8. The interpolation means includes means for generating a level coefficient according to the timbre change parameter, means for generating a filter characteristic parameter according to the timbre change parameter, and a means for generating a filter characteristic parameter according to the timbre change parameter; A digital filter that controls characteristics according to characteristic parameters,
means for controlling the level of the output signal of the second waveform memory controlled by the digital filter according to the coefficient; and the second waveform memory controlled by the digital filter; 7. The waveform forming method for an electronic musical instrument according to claim 6, further comprising arithmetic means for adding or subtracting the output signal of the waveform memory and the output signal of the first waveform memory.
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