JPS6142695A - Musical sound synthesization - Google Patents

Musical sound synthesization

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JPS6142695A
JPS6142695A JP59164227A JP16422784A JPS6142695A JP S6142695 A JPS6142695 A JP S6142695A JP 59164227 A JP59164227 A JP 59164227A JP 16422784 A JP16422784 A JP 16422784A JP S6142695 A JPS6142695 A JP S6142695A
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musical tone
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phase
modulated wave
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宏 平野
和久 岡村
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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明はミ周波数変調演算または振幅変調演算等の変
調演算を用いて楽音信号を合成する楽音合成方法に関し
、特に簡単な演算により比較的多数の周波数成分を制御
し得るようにしたことζこ関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a musical tone synthesis method for synthesizing musical tone signals using modulation operations such as frequency modulation operations or amplitude modulation operations, and particularly relates to a musical tone synthesis method that synthesizes musical tone signals by using modulation operations such as frequency modulation operations or amplitude modulation operations, and in particular, it relates to a musical tone synthesis method that synthesizes musical tone signals by using modulation operations such as frequency modulation operations or amplitude modulation operations. This relates to making it possible to control the frequency components of ζ.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、特公昭54−33525号、特公昭54−757
0号、特公昭58−29519号に開示されているよう
に、可聴周波数領域の周波数変調演算または振幅変調演
算によって所望の倍音構成を持つ楽音信号を合成する技
術が知られている。
Previously, Special Publication No. 54-33525, Special Publication No. 54-757
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-29519, there is a known technique for synthesizing a musical tone signal having a desired overtone structure by frequency modulation calculation or amplitude modulation calculation in the audible frequency range.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところが、上述した従来のものにおいてはいずれも倍音
成分を十分に有する満足のゆく音色の楽音を合成するに
は単純な1項式p変調演算では不十分であり、多重式あ
るいは多項式の複雑な変調演算を行わねばならなかった
。このため、演算回路の構成が複雑かつ大型化し、また
、時分割で各演算項の演算を行う方式にあっては制御ク
ロフクを高速化せざるを得なくなり、コスト高になる傾
向にあった。なお、比較的単純な演算によって倍音成分
を多く含む楽音を合成する方法として、上述の特公昭5
4−7570号に示されているように、予め多くの周波
数成分を有する波形を変調波または被変調波として用い
る方法が考えられているが、演算に使用できる波形は波
形メモリに記憶したものに限られるため、合成し得る音
色に限界があった。
However, in all of the above-mentioned conventional methods, a simple mononomial p modulation calculation is not sufficient to synthesize a musical tone with a satisfactory tone that has sufficient overtone components, and complex modulation using multiple or polynomials is not sufficient. I had to do some calculations. For this reason, the configuration of the arithmetic circuit becomes complicated and large, and in a system in which each arithmetic term is computed in a time-sharing manner, the speed of the control flow has to be increased, which tends to increase costs. As a method of synthesizing musical tones containing many overtone components using relatively simple calculations, the above-mentioned
As shown in No. 4-7570, a method has been considered in which a waveform having many frequency components is used as a modulating wave or a modulated wave, but the waveform that can be used for calculations is the one stored in the waveform memory. Because of this, there was a limit to the tones that could be synthesized.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明は、変調信号と被変調信号を用いた所定の変調
演算に基づき楽音信号を合成する方法において、変調波
味たは被変調波関数の発生のために用いる波形テーブル
に対する位相データをその特定位相区間において変更し
、この変更された位相データに基づいて上記波形テーブ
ルから発生された関数波形を変調演算に用いるようにし
たものである。
This invention provides a method for synthesizing a musical tone signal based on a predetermined modulation operation using a modulating signal and a modulated signal, in which phase data for a waveform table used for generating a modulating wave taste or a modulated wave function is specified. The phase data is changed in the phase interval, and the function waveform generated from the waveform table based on the changed phase data is used for modulation calculation.

〔発明の作用〕[Action of the invention]

波形テーブルに対する位相データを特定位相区間におい
て変更することにより、波形テーブルから発生される関
数波形は特定位相区間においてその波形形状が変更され
、この関数波形自体が多数の高調波成分を含むものとな
る。従って、多項式等の複雑な変調演算を行うことなく
、多くの高調波成分を含む楽音信号を合成することがで
きる。
By changing the phase data for the waveform table in a specific phase interval, the function waveform generated from the waveform table changes its waveform shape in the specific phase interval, and this function waveform itself contains many harmonic components. . Therefore, musical tone signals containing many harmonic components can be synthesized without performing complex modulation calculations such as polynomials.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は周波数変調(以下、F’Mと略記)演算型の楽
音合成方法番こおけるこの発明の一実施例を示すブロッ
ク図であり、大別して変調波関数発生部10と被変調波
関数発生部20および被変調波すなわち搬送波の位相変
調を行うための加算器60を備えている。変調波関数発
生部10では、変調波位相角データωmtに応じて正弦
波テーブル11から正弦波形データsinωmtを読み
出し、これに変調指数データエ(りを乗算器12で乗算
して変調波データとして出力する。加算器60では、搬
送波位相角データωptに対して乗算器12から出力さ
れた変調波データエ(す・sinωmtを加算し、搬送
波の位相変調を行う。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention in a frequency modulation (hereinafter abbreviated as F'M) calculation type musical tone synthesis method, which is roughly divided into a modulated wave function generator 10 and a modulated wave function. It includes a generator 20 and an adder 60 for performing phase modulation of a modulated wave, that is, a carrier wave. The modulated wave function generator 10 reads out the sine wave data sinωmt from the sine wave table 11 in accordance with the modulated wave phase angle data ωmt, multiplies it by the modulation index data ωmt in the multiplier 12, and outputs the result as modulated wave data. The adder 60 adds the modulated wave data E(s·sinωmt) output from the multiplier 12 to the carrier wave phase angle data ωpt, thereby performing phase modulation of the carrier wave.

被変調波関数発生部20は、加算器30から出力された
位相変調済みの搬送波の位相角データθ(=ωc t+
 I(す・sinωmt)に従って所定の被変調波関数
を発生し、この被変調波関数に基づき楽音信号Gを出力
する。
The modulated wave function generation unit 20 generates phase angle data θ (=ωc t+
A predetermined modulated wave function is generated according to I(s·sinωmt), and a musical tone signal G is output based on this modulated wave function.

この第1図の実施例では、この被変調波関数発生部20
にこの発明が適用されている。
In the embodiment shown in FIG. 1, this modulated wave function generator 20
This invention has been applied to.

すなわち、被変調波関数発生部20はシフト回路21、
制御回路22、正弦波テーブル23、乗算器24とから
構成され、加算器30から入力される搬送波の位相角デ
ータθはシフト回路21において上位ビット側または下
位ビット側へ所定ビット数だけシフトされる。この場合
のシフト方向およびシフト量は制御回路22から出力さ
れる位相シフトデータSFTによって指示され、しかも
位相シフトデータSFTは位相角データθの1周期にお
ける特定位相区間でのみ出力される。さらに、位相シフ
トデータSFTが出力される特定位相区間は音色選択信
号TCに応じて変更される。
That is, the modulated wave function generating section 20 includes a shift circuit 21,
It is composed of a control circuit 22, a sine wave table 23, and a multiplier 24, and the phase angle data θ of the carrier wave inputted from the adder 30 is shifted by a predetermined number of bits toward the upper bit side or the lower bit side in the shift circuit 21. . The shift direction and shift amount in this case are instructed by the phase shift data SFT output from the control circuit 22, and the phase shift data SFT is output only in a specific phase section in one cycle of the phase angle data θ. Furthermore, the specific phase section in which the phase shift data SFT is output is changed in accordance with the timbre selection signal TC.

従って、上位ビット側へのシフト量を十j、下位ビット
側へのシフト量を−jとすれば、位相角データθはその
1周期の特定位相区間ζこおいてに倍(但し、k=21
j)される。
Therefore, if the amount of shift to the upper bit side is 10j and the amount of shift to the lower bit side is -j, the phase angle data θ will be doubled in the specific phase section ζ of one period (however, k = 21
j) be done.

特定位相区間かに倍された位相角データθ′は正弦波テ
ーブル26に対してアドレス信号として入力される。正
弦波テーブル23では位相角データθ′が入力されると
、この位相角データθ′lζ対応した正弦波位相の正弦
波形データsinθ′が読み出される。
The phase angle data θ' multiplied by the specific phase interval is inputted to the sine wave table 26 as an address signal. When phase angle data θ' is input to the sine wave table 23, sine waveform data sin θ' of a sine wave phase corresponding to this phase angle data θ'lζ is read out.

説明を簡単にするために、位相角データθを第2図(a
)に示すように単純に増加するデータとした場合(θ=
ωctとした場合)、制御回路22は位相角データθが
「0〜2π」まで変化する間に音色選択信号TCに応じ
て例えば第2図Cb)に示すようにj=o、j=+1の
位相シフトデータSFTを出力する。これにより、シフ
ト回路21からは第2図<c>に示すようにπ〜2πま
での位相区間において元の位相角データθを21倍した
位相角データθ′が出力されるものとなる。
To simplify the explanation, the phase angle data θ is shown in Fig. 2 (a
), if the data simply increases (θ=
ωct), the control circuit 22 changes j=o, j=+1 as shown in FIG. Output phase shift data SFT. As a result, the shift circuit 21 outputs phase angle data θ' which is the original phase angle data θ multiplied by 21 in the phase interval from π to 2π, as shown in FIG. 2<c>.

この結果、正弦波テーブル26からは第2図(d)に示
すようにπ〜2πまでの位相区間において破線で示す1
72周期の正弦波形データに代えて1周期の正弦波形デ
ータsinθ′が読み出される。
As a result, from the sine wave table 26, as shown in FIG. 2(d), in the phase interval from π to 2π, 1
Instead of 72 cycles of sine waveform data, 1 cycle of sine waveform data sinθ' is read out.

すなわち、元の位相角データθの一周期の間の特定位相
区間において、残りの位相区間とは異なる波形形状の正
弦波形データsinθ′が読み出される。このようにし
て正弦波形テーブル23から読み出された正弦波形デー
タsinθ′は、乗算器24に供給され、ここで振幅係
数データA (t)が乗算されることによって振幅の設
定制御が行われ、楽音信号Gとして出力される。
That is, in a specific phase interval during one cycle of the original phase angle data θ, sine waveform data sin θ' having a waveform shape different from that of the remaining phase intervals is read out. The sine waveform data sinθ′ read from the sine waveform table 23 in this manner is supplied to the multiplier 24, where it is multiplied by amplitude coefficient data A (t) to control the amplitude setting. It is output as musical tone signal G.

この楽音信号Gは、正弦波テーブル23から読み出され
る正弦波形データsinθ′の波形形状が第2図(d)
に示すように特定位相区間において変更されているため
、多数の高調波成分を含んだものとなり、第3図に示す
ように複雑な周波数スペクトルを示すものとなる。
This musical tone signal G has the waveform shape of the sine waveform data sinθ' read from the sine wave table 23 as shown in FIG. 2(d).
As shown in FIG. 3, since the phase is changed in a specific phase interval, it contains many harmonic components, resulting in a complex frequency spectrum as shown in FIG.

従って、多項式の複雑な変調演算を行うことなく、簡単
な構成で多数の高調波成分を含む楽音信号を得ることが
できる。
Therefore, a tone signal containing many harmonic components can be obtained with a simple configuration without performing complex modulation calculations using polynomials.

ところで、この実施例において用いられる各パラメータ
ωmt 、I(t)、  ωct 、TC、A(りは、
第4図に示すような回路から与えられる。第4図におい
て、鍵盤回路40は電子楽器の鍵盤で押圧された鍵を検
出し、押鍵データを出力する。位相データ発生回路41
は、鍵盤回路40から与えられる押鍵データに応じて押
圧鍵の音高に対応する周期で変化する変調波位相角デー
タωmtと搬送波位相角データωctを発生する。
By the way, each parameter ωmt, I(t), ωct, TC, A(riha) used in this example is
It is given by a circuit as shown in FIG. In FIG. 4, a keyboard circuit 40 detects keys pressed on the keyboard of an electronic musical instrument and outputs key press data. Phase data generation circuit 41
generates modulated wave phase angle data ωmt and carrier wave phase angle data ωct that change in a period corresponding to the pitch of the pressed key in accordance with the key pressed data given from the keyboard circuit 40.

一方、エンベロープ発生器42は、鍵盤回路40から鍵
の抑圧時に発生されるキーオン信号KONに応答して時
間的に順次変化する変調指数データエ(りおよび振幅係
数データA(りを発生する。これら位相データ発生回路
41およびエンベロープ発生器42には、音色選択回路
゛43から音色選択信号TCが与えられ、ωctとωm
tの周波数比および工(す、A(りの時間関数の波形形
状が選択音色に応じて制御される。
On the other hand, the envelope generator 42 generates modulation index data E(ri) and amplitude coefficient data A(ri) which sequentially change over time in response to the key-on signal KON generated from the keyboard circuit 40 when a key is suppressed. The data generation circuit 41 and the envelope generator 42 are supplied with a timbre selection signal TC from the timbre selection circuit 43, and ωct and ωm
The frequency ratio of t and the waveform shape of the time function of A(ri) are controlled according to the selected tone.

なお、第1図の実施例において、位相角データθの変更
は該位相角データθを上位ビット側または下位ビット側
へ所定ビット数だけシフトすることによって行っている
が、第5図に示すようにシフト回路に代えてビット禁止
回路25を設けると共に、音色選択信号TCに応じた特
定位相区間において上記ビット禁止回路25に入力され
る位相角データθのうち例えば下位3ビツトのビットデ
ータの送出を禁止するための制御信号INHを発生する
制御回路26を設け、例えば位相角データθの1周期「
O〜2π」のうち「π〜2π」までの特定位相区間にの
み上記制御信号INHを発生して「π〜2π」までの位
相区間においては位相角データθの下位3ビツトはO”
になるように変更してもよい。このようにした場合、正
弦波テーブル23から読み出される正弦波形データsi
nθ′は第6図に示すように「π〜2π」までの位相区
゛間において階段状に変化する波形形状となり、複雑な
波形形状の楽音信号Gを得ることができる。
In the embodiment shown in FIG. 1, the phase angle data θ is changed by shifting the phase angle data θ to the upper bit side or the lower bit side by a predetermined number of bits, but as shown in FIG. A bit prohibition circuit 25 is provided in place of the shift circuit, and the bit data of, for example, the lower three bits of the phase angle data θ input to the bit prohibition circuit 25 is transmitted in a specific phase interval corresponding to the timbre selection signal TC. A control circuit 26 is provided that generates a control signal INH for inhibiting, for example, one cycle of phase angle data θ.
The control signal INH is generated only in a specific phase interval from π to 2π out of 0 to 2π, and in the phase interval from π to 2π, the lower 3 bits of the phase angle data θ are set to 0.
You can change it so that In this case, the sine waveform data si read from the sine wave table 23
As shown in FIG. 6, nθ' has a waveform shape that changes stepwise in the phase interval from π to 2π, and a musical tone signal G having a complicated waveform shape can be obtained.

なお、以上の説明では、被変調波関数発生部20にこの
発明を適用した場合を示したが、これに代えて変調波関
数発生部10にこの発明を適用するようにしてもよい。
In the above description, the present invention is applied to the modulated wave function generation section 20, but the present invention may be applied to the modulated wave function generation section 10 instead.

すなわち、変調波関数発生部10を第7図に示すように
構成し、変調波位相角データωmtをシフト回路13に
おいて音色選択信号TCに応じて制御回路14から出力
される位相シフトデータ5FTJこ従って上位ビット側
または下位ビット側に所定ビット数だけシフトすること
により変更し、この変更された変調波位相角データωm
 t /を正弦波テーブル11のアドレス信号として入
力するように構成する。この結果、多くの高調波成分を
含む変調波関数を発生させることができる。
That is, the modulation wave function generating section 10 is configured as shown in FIG. The modulated wave phase angle data ωm is changed by shifting a predetermined number of bits to the upper bit side or the lower bit side.
t/ is input as the address signal of the sine wave table 11. As a result, a modulation wave function containing many harmonic components can be generated.

この場合、シフト回路16および制御回路14は第5図
で示したような構成に置換してもよい。
In this case, the shift circuit 16 and the control circuit 14 may be replaced with the configuration shown in FIG.

また、変調波関数発生部10と被変調波関数発生部20
の両方共にこの発明を適用してもよい。
Also, a modulated wave function generation section 10 and a modulated wave function generation section 20
The present invention may be applied to both.

さらに、第1図において正弦波テーブル11の出力波形
データを破線で示すように入力側にフィードバックし、
この出力波形データによって位相角データωmtを変調
すれば、さらに複雑な高調波成分を有する楽音信号Gを
得ることができる。
Furthermore, the output waveform data of the sine wave table 11 is fed back to the input side as shown by the broken line in FIG.
By modulating the phase angle data ωmt with this output waveform data, a musical tone signal G having more complex harmonic components can be obtained.

さらにまた、制御回路22,26.14から発生する制
御信号SFT、INHは音色選択信号TCだけでなく、
時間経過に従って変化するエンベロープ波形信号などに
応じてもその発生条件を変えるようにしてもよい。
Furthermore, the control signals SFT and INH generated from the control circuits 22, 26.14 are not only the timbre selection signal TC,
The generation conditions may also be changed in response to an envelope waveform signal that changes over time.

第8図は振幅変調(以下、AMと略記)演算型の楽音合
成方法におけるこの発明の実施例を示すブロック図であ
り、被変調波関数発生部50にこの発明が適用されてい
る。すなわち、被変調波関数発生部50はシフト回路5
1.制御回路52゜正弦波テーブル53とから構成され
、搬送波の位相角データωctは、シフト回路51にお
いて制御回路52から音色選択信号TCおよび位相角デ
ータωctに応じて出力される位相シフトデータSFT
に従って上位ビット側または下位ビット側に所定ビット
数だけシフトされることにより変更される。そして、こ
の変更された位相角データωct’は正弦波テーブル5
3のアドレス信号として入力される。
FIG. 8 is a block diagram showing an embodiment of the present invention in an amplitude modulation (hereinafter abbreviated as AM) calculation type musical tone synthesis method, and the present invention is applied to the modulated wave function generating section 50. That is, the modulated wave function generating section 50 is connected to the shift circuit 5
1. The carrier wave phase angle data ωct is composed of a control circuit 52 and a sine wave table 53, and the carrier wave phase angle data ωct is converted into phase shift data SFT output from the control circuit 52 in the shift circuit 51 according to the timbre selection signal TC and the phase angle data ωct.
It is changed by shifting a predetermined number of bits to the upper bit side or lower bit side according to the change. Then, this changed phase angle data ωct' is stored in the sine wave table 5.
It is input as the address signal of 3.

これにより、位相角データωct’に応じた゛正弦波形
データsinωct’が正弦波テーブル53から読み出
される。この場合、位相角データωc、tがその1周期
の特定位相区間において変更されて正弦波テーブル56
のアドレス信号として入力されるため、正弦波テーブル
56からは第2図(d)に示したのと同様の複雑な波形
形状の被変調波関数が発生される。
As a result, the sine waveform data sinωct' corresponding to the phase angle data ωct' is read from the sine wave table 53. In this case, the phase angle data ωc, t is changed in a specific phase section of one cycle, and the sine wave table 56
Therefore, the sine wave table 56 generates a modulated wave function with a complex waveform similar to that shown in FIG. 2(d).

一方、この被変調波関数を変調する変調波関数発生部6
0は、正弦波テーブル619乗算器62および余弦波テ
ーブル63を有しており、変調波位相角データωmtが
正弦波テーブル61にアドレス信号として入力されると
、この正弦波テーブル61から位相角データωmtに応
じた正弦波形データsinωmtが読み出される。この
正弦波形データsinωmtには乗算器62で変調指数
データ■(りが乗算された後、余弦波テーブル63にア
ドレス信号として供給される。これにより、余弦波テー
ブル63から余弦波形データcos(I(す・s1nω
mt)が読み出される。この余弦波形データcos(I
(す・sinωmt)は変調波関数として乗算器70に
供給され、被変調波関数と乗算されることにより振幅変
調演算が行われる。この乗算器70の出力は、乗算器8
0に供給され、振幅係数データA(りと乗算されること
によって振幅の設定制御がなされた後楽音信号Gとして
出力される。
On the other hand, a modulated wave function generator 6 that modulates this modulated wave function
0 has a sine wave table 619, a multiplier 62, and a cosine wave table 63, and when modulated wave phase angle data ωmt is input to the sine wave table 61 as an address signal, the phase angle data is extracted from this sine wave table 61. Sine waveform data sinωmt corresponding to ωmt is read out. This sine waveform data sinωmt is multiplied by modulation index data (I) in a multiplier 62 and then supplied to the cosine wave table 63 as an address signal.Thereby, the cosine waveform data cos(I( S・s1nω
mt) is read out. This cosine waveform data cos(I
(s·sinωmt) is supplied to the multiplier 70 as a modulated wave function, and is multiplied by the modulated wave function to perform an amplitude modulation calculation. The output of this multiplier 70 is
0, and is multiplied by the amplitude coefficient data A (ri) to be output as a posttone signal G whose amplitude is controlled.

従って、この実施例においても被変調波関数自体が多く
の高調波成分を既に含んでいるため、最終的に得られる
楽音信号Gも多くの高調波成分を含むものとなる。
Therefore, in this embodiment as well, since the modulated wave function itself already contains many harmonic components, the musical tone signal G that is finally obtained also contains many harmonic components.

なお、この実施例においても被変調波関数の変更を第5
図で示したのと同様な構成によって行うようにすれば、
さらに多くの高調波成分を含む楽音信号を発生させるこ
とができる。さらに、変調波関数発生部60にのみこの
発明を適用してもよいし、被変調波関数発生部50の両
方共にこの発明を適用してもよい。
In addition, in this example as well, the modulated wave function is changed by the fifth
If you do it with the same configuration as shown in the figure,
Musical tone signals containing even more harmonic components can be generated. Further, the present invention may be applied only to the modulated wave function generating section 60, or may be applied to both of the modulated wave function generating sections 50.

ところで、この発明による被変調波関数または変調波関
数の波形変更機能と他の波形変更機能とを組合せ、第9
図に示すような被変調波関数または変調波関数発生用の
オペレータユニッl−0PUを構成することにより、さ
らに複雑に変化する波形形状の楽音信号を発生させるこ
とができる。゛すなわち、位相角データXをシフタ90
に入力し、波形制御部91から与えられる位相シフトデ
ータASFTで指示されるシフト量だけ位相角データX
を上位ビット側または下位ビット側にシフトすることに
より、1周期かに倍(但し、k=2″j、jはシフト量
であり、+Jは上位ビット側へのシフトを示し、−jは
下位ビット側へのシフトを示す。この±jはデータAS
FTによって指示される)された位相角データkxを取
り出す。次に、正弦波形データを対数値1oysinx
で記憶した波形テーブル92に対し、この位相角データ
kxをアドレス信号として入力し、この波形テーブル9
2からAOIFsinkxの正弦波形データを読み出す
By the way, by combining the waveform changing function of the modulated wave function or modulating wave function according to the present invention with other waveform changing functions,
By configuring the operator unit 1-0PU for generating a modulated wave function or a modulated wave function as shown in the figure, it is possible to generate a musical tone signal with a waveform shape that changes even more complicatedly.゛That is, the phase angle data
and the phase angle data
By shifting to the upper bit side or the lower bit side, it is doubled by one period (where k = 2''j, j is the shift amount, +J indicates the shift to the upper bit side, -j is the shift to the lower bit side) Indicates a shift to the bit side.This ±j is the data AS
The phase angle data kx indicated by FT is extracted. Next, convert the sine waveform data into a logarithm value of 1oysinx
This phase angle data kx is input as an address signal to the waveform table 92 stored in the waveform table 92.
The sine waveform data of AOIFsinkx is read from 2.

次に、この正弦波形データ1ofsinkxをシフタ9
6に入力し、波形制御部91から与えられる波形シフト
データDSFTで指示されるシフト量だけ上位ビット側
または下位ビット側にシフトすることにより、正弦波形
データAoysiΩkxを波形データm −lay s
in kxに変更する。ここで、mはm=2thiであ
り、lは上位ビット側へのシフトを示し、−iは下位ビ
ット側へのシフトを示す。
Next, this sine waveform data 1ofsinkx is transferred to the shifter 9.
6 and shifts the sine waveform data AoysiΩkx to the waveform data m-lay s by shifting it to the upper bit side or the lower bit side by the shift amount indicated by the waveform shift data DSFT given from the waveform control unit 91.
Change to in kx. Here, m is m=2thi, l indicates a shift to the upper bit side, and -i indicates a shift to the lower bit side.

この±iはデータDSFTによって指示される。This ±i is indicated by the data DSFT.

次に、この波形データm−flay sin kxを対
数リニア変換器94に入力し、自然数の波形データ(s
inkx)mに変換する。すなわち、シフタ96におけ
るシフト量±iを例えばi = 1とした場合(波形テ
ーブル92の出力を上位ビット側または下位ビット側に
1ビツトシフトした場合)には、(sin k x )
2またはf;Tの波形データが得られる。
Next, this waveform data m-flay sin kx is input to the log-linear converter 94, and the waveform data of natural numbers (s
inkx)m. That is, when the shift amount ±i in the shifter 96 is set to i = 1 (when the output of the waveform table 92 is shifted by 1 bit to the upper bit side or the lower bit side), (sin k x )
2 or f;T waveform data is obtained.

次に、この波形データ(sin kx )rnをセレク
タ95を介してゲート96に入力し、波形制御部91か
ら与えられる制御信号INHが′1”となる特定位相区
間だけ出力する。さらに、この特定位相区間の波形デー
タ(sin k x )  に波形制御部?1から与え
られる正、負の極性の符号データSDを付加して外部に
出力する。
Next, this waveform data (sin kx) rn is input to the gate 96 via the selector 95, and is output only in a specific phase section in which the control signal INH given from the waveform control section 91 is '1''. Positive and negative polarity sign data SD given from the waveform control unit ?1 are added to the waveform data (sin k x ) of the phase section and output to the outside.

ここで、位相シフトデータASFT、波形シフトデータ
DSFT、セレクタ95のセレクト制御信号SEL、制
御信号INHおよび符号データSDは音色選択信号TC
に応じて異なるように制御される。そして、特定の選択
音色においてはシフタ90から出力される位相角データ
kxがセレクタ95によって選択され、ゲート96を介
して出力される。
Here, phase shift data ASFT, waveform shift data DSFT, select control signal SEL of selector 95, control signal INH, and code data SD are tone color selection signal TC.
are controlled differently depending on the Then, for a specific selected tone, the phase angle data kx outputted from the shifter 90 is selected by the selector 95 and outputted via the gate 96.

従って、DSFTで指示される波形シフト量±iを+1
.ASFTで指示される位相シフト量±jをO2制御信
号INHが′0”となる位相区間をπ〜2π、セレクタ
95を八人力選択状態(対数リニア変換器95の出力を
選択出力する)にし、符合データSDをO〜πの位相区
間で正とした場合、第10図(a)に示すように5Ll
l X  の波形データがO〜πの位相区間の間のみ得
られる。
Therefore, the waveform shift amount ±i specified by DSFT is +1
.. The phase shift amount ±j specified by ASFT is set to the phase interval in which the O2 control signal INH becomes '0'' from π to 2π, and the selector 95 is set to the eight-power selection state (the output of the log-linear converter 95 is selectively output). When the sign data SD is positive in the phase interval from O to π, 5Ll as shown in FIG. 10(a)
The waveform data of lX is obtained only during the phase interval from O to π.

また、波形制御部91から出力するデータAsFT等を
次の第1表に示すように設定することにより、第10図
(b)に示すような波形形状の波形データが得られる。
Further, by setting the data AsFT etc. output from the waveform control section 91 as shown in Table 1 below, waveform data having a waveform shape as shown in FIG. 10(b) can be obtained.

第1表 さらに、波形制御部91から出力するデータASFT等
を次の第2表〜第5表に示すように設定することにより
、第10図(C)〜第10図(f)に示すような波形形
状の波形データが得られる。
Table 1 Furthermore, by setting the data ASFT etc. output from the waveform control unit 91 as shown in the following Tables 2 to 5, the data as shown in FIGS. 10(C) to 10(f) Waveform data with a waveform shape can be obtained.

第2表 第32表 第4表 第5表 従って、このようなオペレータユニットOPUを用いて
被変調波関数または変調波関数を発生することにより、
さらに複雑な波形形状の変調波関数や被変調波関数、さ
らには楽音信号を発生することができる。この場合、オ
ペレータユニットOPUに入力する位相角データXを変
更するのみで、被変調波関数または変調波関数を選択的
に発生できるため、被変調波関数および変調波関数を共
通の回路で容易に発生させることができ、コストの低減
化を図れるという利点がある。
Table 2 Table 32 Table 4 Table 5 Therefore, by generating a modulated wave function or a modulated wave function using such an operator unit OPU,
It is also possible to generate modulating wave functions and modulated wave functions with more complex waveforms, as well as musical tone signals. In this case, the modulated wave function or the modulated wave function can be selectively generated by simply changing the phase angle data X input to the operator unit OPU, so the modulated wave function and the modulated wave function can be easily generated using a common circuit. This has the advantage of reducing costs.

なお、この発明は1項から成るFM、AM変調演算に限
らず、多項または多重あるいは巡回型のFM、AM変調
演算式を用いた楽音合成方法においても適宜の箇所で適
用できるのはもちろんである。
It goes without saying that the present invention is applicable not only to FM and AM modulation calculations consisting of one term, but also to musical tone synthesis methods using multinomial, multiplex, or cyclic FM and AM modulation calculation formulas. .

また、変調波関数および被変調波関数の発生のためにそ
れぞれ専用の波形テーブルを用いてもよいが、1つの波
形テーブルを時分割使用して各関数を発生させるように
してもよい。また、波形テーブルには正弦波に限らず、
余弦波、三角波、矩形波、その他複雑な波形の波形デー
タを記憶させるようにしてもよい。さらに、変調演算は
ディジタル演算に限らず、アナログ演算で行うようにし
てもよい。
Further, although dedicated waveform tables may be used to generate the modulating wave function and the modulated wave function, each function may be generated by using one waveform table in a time-division manner. In addition, the waveform table is not limited to sine waves.
Waveform data of cosine waves, triangular waves, rectangular waves, and other complex waveforms may be stored. Furthermore, the modulation calculation is not limited to digital calculation, but may be performed by analog calculation.

また、制御回路22,26,14.52から発生する制
御信号SFT、INHの発生条件を楽音発生時からの時
間経過に伴って順次変化させるようにしてもよい。
Furthermore, the conditions for generating the control signals SFT and INH generated from the control circuits 22, 26, 14.52 may be sequentially changed as time elapses from the time when the musical tone is generated.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明から明らかなようにこの発明によれば、波形
テーブルに対する位相データを特定の位相区間において
変更することにより、波形テーブルに予め準備した変調
波または被変調波の波形を極めて簡単な構成によってよ
り多くの高調波成分を含む波形に変更し、これを用いて
変調演算を行うようにしたため、より多くの高調波成分
を含む楽音信号を簡単な変調演算式で合成することがで
きる。これにより、回路の小型化と低コスト化が図れる
うえ、多様な音色の楽音信号を簡単な制御によって合成
できるという効果がある。
As is clear from the above description, according to the present invention, by changing the phase data for the waveform table in a specific phase interval, the waveform of the modulated wave or modulated wave prepared in advance in the waveform table can be changed with an extremely simple configuration. Since the waveform is changed to include more harmonic components and the modulation calculation is performed using this waveform, musical tone signals including more harmonic components can be synthesized using a simple modulation calculation formula. This has the effect of reducing the size and cost of the circuit, as well as allowing musical tone signals of various tones to be synthesized by simple control.

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

第1図はFM演算型の楽音合成方法におけるこの発明の
一実施例を示すブロック図、第?図は第1図の各部出力
波形の一例を示す図、第3図は第1図の実施例において
得られる楽音信号の)@反数スペクトルの一例を示す図
、第4図は第1図で用いる各種演算パラメータを発生す
る回路の一例を示すブロック図、第5図は第1図の実施
例において位相データを変更する部分の他の例を示すブ
ロック図、第6図は第5図の回路の動作を説明するため
の波形図、第7図は変調波関数発生部にこの発明を適用
した一実施例を示すブロック図、第8図はAM演算型の
楽音合成方法におけるこの発明の一実施例を示すブロッ
ク図、第9図はこの発明による被変調波関数または変調
波関数の波形変更機能と他の波形変更機能とを組み合せ
て被変調波関数または変調波関数を発生するために用い
られるオペレータユニットの一実施例を示すブロック図
、第10図は第9図のオペレータユニットから得られる
関数波形の形状の一例を示す図である。 10.60・・・変調波関数発生部、20.50・・・
被変調波関数発生部、11.23,53.61・・・正
弦波テーブル、22,26,52・・・制御回路、13
.21.51・・・シフト回路、25・・・ビット禁止
回路。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention in an FM calculation type musical tone synthesis method. The figure shows an example of the output waveform of each part of FIG. 1, FIG. 3 shows an example of the reciprocal spectrum of the musical tone signal obtained in the embodiment of FIG. 1, and FIG. FIG. 5 is a block diagram showing an example of a circuit that generates various calculation parameters to be used. FIG. 5 is a block diagram showing another example of a part that changes phase data in the embodiment of FIG. 1. FIG. 7 is a block diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a modulation wave function generator, and FIG. 8 is an embodiment of the present invention in an AM operation type musical tone synthesis method. A block diagram illustrating an example, FIG. 9, is used to generate a modulated wave function or modulating wave function by combining the waveform changing function of the modulated wave function or modulating wave function according to the present invention with other waveform changing functions. FIG. 10 is a block diagram showing one embodiment of the operator unit, and is a diagram showing an example of the shape of a function waveform obtained from the operator unit of FIG. 9. 10.60...Modulation wave function generation section, 20.50...
Modulated wave function generation unit, 11.23, 53.61... Sine wave table, 22, 26, 52... Control circuit, 13
.. 21.51...Shift circuit, 25...Bit inhibition circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、変調信号と被変調信号を用いた所定の変調演算に基
づき楽音信号を合成する楽音合成方法において、 変調波または被変調波関数の発生のために用いる波形テ
ーブルに対する位相データをその特定位相区間において
変更すること、 この変更された位相データに基づいて上記波形テーブル
から発生された関数波形を上記変調演算に用いること、 を特徴とする楽音合成方法。 2、前記変調演算は、所定の周波数変調演算式に従うも
のである特許請求の範囲第1項記載の楽音合成方法。 3、前記変調演算は、所定の振幅変調演算式に従うもの
である特許請求の範囲第1項記載の楽音合成方法。 4、前記位相データの変更は、該位相データを構成する
複数ビットのビットデータのうち所定のビットデータを
前記特定位相区間において禁止することにより行うこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項〜第3項記載のいず
れかの楽音合成方法。 5、前記位相データの変更は、該位相データを上位ビッ
ト側または下位ビット側へ前記特定位相区間において所
定ビット数だけシフトすることにより行うことを特徴と
する特許請求の範囲第1項〜第3項記載のいずれかの楽
音合成方法。 6、前記特定位相区間は、合成すべき楽音信号の音色に
対応して設定することを特徴とする特許請求の範囲第1
項〜第5項記載のいずれかの楽音合成方法。
[Claims] 1. In a musical tone synthesis method for synthesizing a musical tone signal based on a predetermined modulation calculation using a modulating signal and a modulated signal, the phase with respect to a waveform table used for generating a modulating wave or a modulated wave function is provided. A musical tone synthesis method comprising: changing data in the specific phase interval; and using a function waveform generated from the waveform table based on the changed phase data for the modulation calculation. 2. The musical tone synthesis method according to claim 1, wherein the modulation calculation follows a predetermined frequency modulation calculation formula. 3. The musical tone synthesis method according to claim 1, wherein the modulation calculation follows a predetermined amplitude modulation calculation formula. 4. The phase data is changed by prohibiting predetermined bit data among a plurality of bit data constituting the phase data in the specific phase interval. Any of the musical tone synthesis methods described in paragraph 3. 5. The phase data is changed by shifting the phase data to the upper bit side or the lower bit side by a predetermined number of bits in the specific phase section. Any of the musical tone synthesis methods described in Section 1. 6. Claim 1, wherein the specific phase section is set corresponding to the timbre of the musical tone signal to be synthesized.
A musical tone synthesis method according to any one of items 1 to 5.
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