JPS6315915Y2 - - Google Patents

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JPS6315915Y2
JPS6315915Y2 JP2364882U JP2364882U JPS6315915Y2 JP S6315915 Y2 JPS6315915 Y2 JP S6315915Y2 JP 2364882 U JP2364882 U JP 2364882U JP 2364882 U JP2364882 U JP 2364882U JP S6315915 Y2 JPS6315915 Y2 JP S6315915Y2
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musical tone
calculation
operator
wave signal
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Description

【考案の詳細な説明】 この考案は電子楽器等で用いる楽音合成装置に
関し、特にデイジタル演算によつて所望音色の楽
音を合成する装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] This invention relates to a musical tone synthesis device used in electronic musical instruments, etc., and more particularly to a device for synthesizing a musical tone of a desired timbre by digital calculation.

周波数変調演算もしくはそれに類似した演算に
よつて所望音色の楽音を合成する方法もしくは装
置は、米国特許第4018121号明細書(特開昭50−
126406号)あるいは特開昭55−7733号明細書等で
知られている。しかし、それらの先行出願に示さ
れたような従来技術においては、周波数変調演算
もしくはそれに類似した演算による楽音合成の基
本構成が示されているにとどまり、具体的な音色
もしくは楽器音を合成するための手段が十分に解
明されてはいなかつた。また、この分野の従来技
術においては、所望の音色もしくは楽器音を得る
ための演算パラメータの与え方の解明に重きが置
かれており、そして、この解明は極めて困難であ
つた。
A method or apparatus for synthesizing a musical tone of a desired tone by frequency modulation calculation or similar calculation is disclosed in U.S. Pat.
126406) or the specification of JP-A-55-7733. However, the prior art as shown in those prior applications only shows the basic structure of musical tone synthesis using frequency modulation calculations or similar calculations; The means by which this was done had not been fully elucidated. Furthermore, in the prior art in this field, emphasis has been placed on elucidating how to give calculation parameters to obtain a desired tone or musical instrument sound, and elucidating this has been extremely difficult.

この考案は上述の点に鑑みてなされたもので、
周波数変調演算もしくはそれに類似した演算によ
つて楽音を合成する装置において、所定の音色、
特に人声音やパイプオルガン音等、の合成に適し
た実用的な楽音合成装置を提供することを目的と
する。この考案は、楽音合成演算のための基本要
素であるオペレータを複数用い、上述の所定音色
に適したオペレータ組合せを解明することによ
り、比較的簡便な演算手法及び構成によつて上記
目的を達成したものである。
This idea was made in view of the above points,
In a device that synthesizes musical tones by frequency modulation calculation or similar calculation, a predetermined timbre,
It is an object of the present invention to provide a practical musical tone synthesis device particularly suitable for synthesizing human voice sounds, pipe organ sounds, etc. This invention achieved the above objectives with a relatively simple calculation method and configuration by using multiple operators, which are the basic elements for musical tone synthesis calculations, and by elucidating the combination of operators suitable for the above-mentioned predetermined timbre. It is something.

以下添付図面を参照してこの考案の一実施例を
詳細に説明しよう。
An embodiment of this invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

第1図はこの考案に係る楽音合成装置の基本構
成を示すもので3個のオペレータOP1,OP2,
OP3が並列に設けられており、これらのオペレ
ータOP1,OP2,OP3に対して巡回型周波数
変調演算回路10(以下、周波数変調演算をFM
と略称する)の出力信号が入力される。これらの
オペレータOP1,OP2,OP3の出力が加算器
11で加算され、その加算出力が楽音信号として
出力される。巡回型FM回路10においても1個
のオペレータOP0が用いられている。各オペレ
ータOP0〜OP3の内部構成は同一であり、例え
ば第2図のようになつている。
Figure 1 shows the basic configuration of the musical tone synthesizer according to this invention, in which three operators OP1, OP2,
OP3 is provided in parallel, and a cyclic frequency modulation calculation circuit 10 (hereinafter, frequency modulation calculation is performed by FM) for these operators OP1, OP2, and OP3.
) is input. The outputs of these operators OP1, OP2, and OP3 are added by an adder 11, and the added output is output as a musical tone signal. One operator OP0 is also used in the cyclic FM circuit 10. The internal configuration of each operator OP0 to OP3 is the same, for example, as shown in FIG.

第2図において、オペレータOP0〜OP3は正
弦波テーブル12を含んでおり、加算器13から
与えられるデータをアドレス信号として所定位相
角に対応する正弦波サンプル点振幅値を該テーブ
ル12から読み出す。このオペレータOP0乃至
OP3は周波数変調演算の基本演算素子として機
能する。すなわち、加算器13の一方入力には変
調波信号入力14を介して適宜の変調波信号の瞬
時振幅値を示すデータ(これを仮に(ωnt)で
示す)が与えられ、他方入力には搬送波位相入力
15及び乗算器16を介して搬送波信号の瞬時位
相角を示すデータ(これを仮にωctで示す)が
与えられる。乗算器16には搬送周波数制御入力
17を介して搬送周波数を制御するための係数
(これを仮にkで示す)が与えられる。従つて、
入力15から与えられた位相角データωctに係
数kを掛けた値「kωct」が加算器13に入力さ
れる。以上の構成によつて、正弦波テーブル12
からは搬送波信号を変調信号によつて周波数変調
した信号の瞬時振幅値 sin{kωct+(ωnt)} …(1) が読み出される。
In FIG. 2, operators OP0 to OP3 include a sine wave table 12, and read out the sine wave sample point amplitude value corresponding to a predetermined phase angle from the table 12 using data given from an adder 13 as an address signal. This operator OP0 to
OP3 functions as a basic calculation element for frequency modulation calculation. That is, one input of the adder 13 is given data indicating the instantaneous amplitude value of a suitable modulated wave signal (temporarily denoted by (ω n t)) via the modulated wave signal input 14, and the other input is given Data indicating the instantaneous phase angle of the carrier signal (temporarily denoted by ω c t) is provided via a carrier phase input 15 and a multiplier 16 . The multiplier 16 is provided with a coefficient (temporarily designated k) for controlling the carrier frequency via a carrier frequency control input 17. Therefore,
A value “kω c t” obtained by multiplying the phase angle data ω c t given from the input 15 by the coefficient k is input to the adder 13 . With the above configuration, the sine wave table 12
The instantaneous amplitude value sin {kω c t+(ω n t)} (1) of a signal obtained by frequency-modulating the carrier wave signal with the modulation signal is read from .

正弦波テーブル12の出力は乗算器18を経由
してオペレータOP0乃至OP3の出力信号とな
る。乗算器18には振幅制御入力19を介して正
弦波テーブル12の出力信号の振幅を制御するた
めの係数が与えられる。この入力19に外部から
与えられる係数は、オペレータOP0乃至OP3の
用途に応じて、楽音の振幅エンベロープを設定す
る係数(これを仮にE(t)で示す)または変調
指数に相当する係数(これを仮にI(t)で示す)
のどちらかである。オペレータの出力を変調波信
号として用いる場合は乗算器18に与えられる係
数は変調指数I(t)を示し、楽音信号として用
いる場合はその係数は振幅エンベロープの瞬時値
E(t)を示す。
The output of the sine wave table 12 passes through a multiplier 18 and becomes output signals of operators OP0 to OP3. The multiplier 18 is provided with a coefficient for controlling the amplitude of the output signal of the sine wave table 12 via an amplitude control input 19. The coefficient given externally to this input 19 can be a coefficient for setting the amplitude envelope of the musical tone (temporarily denoted as E(t)) or a coefficient corresponding to the modulation index (this can be (temporarily denoted by I(t))
Either. When the output of the operator is used as a modulated wave signal, the coefficient applied to the multiplier 18 indicates the modulation index I(t), and when used as a musical tone signal, the coefficient indicates the instantaneous value E(t) of the amplitude envelope.

第1図において、各オペレータOP0乃至OP3
の変調波信号入力(第2図の符号14の箇所)に
はシフト回路20,21,22,23の出力が
夫々与えられる。巡回型FM回路10において
は、オペレータOP0の出力信号が平均化回路2
4を介してシフト回路20に与えられ、このシフ
ト回路20を介して該オペレータOP0の変調波
信号入力14に回帰している。勿論、オペレータ
OP0の入力と出力との間には適宜の時間遅れが
あるものとする。並列に設けられたオペレータ
OP1,OP2,OP3にあつては、巡回型FM回路
10すなわちオペレータOP0の出力信号が各々
に対応して設けられたシフト回路21,22,2
3を介して各々の変調波信号入力14に与えられ
る。シフト回路20乃至23は各オペレータOP
0乃至OP3に与えられる変調波信号のデイジタ
ル値を上位桁または下位桁に適量シフトするもの
で、各々におけるシフト量はデータS0,S1,S2
S3に応じて可変できるようになつている。このシ
フトによつて、巡回型FM回路10においては回
帰率が制御され、オペレータOP1〜OP3におい
ては変調指数が制御される。
In Figure 1, each operator OP0 to OP3
The outputs of shift circuits 20, 21, 22, and 23 are applied to the modulated wave signal input (point 14 in FIG. 2), respectively. In the cyclic FM circuit 10, the output signal of the operator OP0 is sent to the averaging circuit 2.
4 to a shift circuit 20, and returns to the modulated wave signal input 14 of the operator OP0 via this shift circuit 20. Of course, the operator
It is assumed that there is an appropriate time delay between the input and output of OP0. Operators installed in parallel
In the case of OP1, OP2, and OP3, the output signals of the cyclic FM circuit 10, that is, the operator OP0, are provided in shift circuits 21, 22, and 2 corresponding to each other.
3 to each modulated wave signal input 14. Shift circuits 20 to 23 are each operator OP
It shifts the digital value of the modulated wave signal given to OP3 from 0 to OP3 by an appropriate amount to the upper or lower digits, and the shift amount for each is determined by the data S 0 , S 1 , S 2 ,
It is designed to be variable according to S3 . By this shift, the regression rate is controlled in the cyclic FM circuit 10, and the modulation index is controlled in the operators OP1 to OP3.

各オペレータOP0〜OP3の搬送波位相入力
(第2図の15)には、発生しようとする楽音の
周波数に対応して繰返し変化する瞬時位相角デー
タqF(第2図のωctに相当するもの)が夫々入力
される。この位相角データqFを発生する装置は
特に図示しないが、鍵盤における押鍵に応じて所
定周波数に対応する定数Fを読み出し、この数F
を規則的に累算して値「qF」(qは計算タイミン
グの進展に伴なう変数)を得る装置、その他周知
の装置を用いることができる。各オペレータOP
0〜OP3の搬送周波数制御入力(第2図の17)
には搬送周波数制御係数k0,k1,k2,k3が各別に
入力される。各オペレータOP0〜OP3には共通
の位相角データqFが入力されるが、これを係数
k0〜k3に応じて各別に制御することにより、各オ
ペレータにおける搬送周波数を独立に制御するこ
とができる。
The carrier wave phase input (15 in Figure 2) of each operator OP0 to OP3 is provided with instantaneous phase angle data qF (corresponding to ω c t in Figure 2) that repeatedly changes in accordance with the frequency of the musical tone to be generated. ) are input respectively. Although a device that generates this phase angle data qF is not particularly shown, it reads out a constant F corresponding to a predetermined frequency in response to a key press on the keyboard, and this number F
A device that regularly accumulates the value "qF" (q is a variable that accompanies the progress of calculation timing) or other well-known devices can be used. Each operator OP
Carrier frequency control input from 0 to OP3 (17 in Figure 2)
Carrier frequency control coefficients k 0 , k 1 , k 2 , and k 3 are input separately to . Common phase angle data qF is input to each operator OP0 to OP3, and this is used as a coefficient
By controlling each of k0 to k3 separately, the carrier frequency for each operator can be controlled independently.

オペレータOP0の振幅制御入力(第2図の1
9)には変調指数に相当する係数I(t)が与え
られる。この係数I(t)及びシフト量を指示す
るデータS1,S2,S3に応じてオペレータOP1,
OP2,OP3で用いる変調波信号(第2図の
(ωnt)に相当するもの)の変調指数が設定され
る。オペレータOP1,OP2,OP3の振幅制御
入力(第2図の19)には振幅エンベロープを示
す係数E1(t),E2(t),E3(t)が夫々与えられ
る。この係数E1(t),E2(t),E3(t)に応じて
各オペレータOP1,OP2,OP3で並列的に合
成する各楽音信号の振幅エンベロープが設定され
ると共にこれらの楽音信号を加算器11で加算合
成する際の比率が制御される。
Operator OP0 amplitude control input (1 in Figure 2)
9) is given a coefficient I(t) corresponding to the modulation index. Operator OP1 ,
The modulation index of the modulated wave signal (corresponding to (ω n t) in FIG. 2) used in OP2 and OP3 is set. Coefficients E 1 (t), E 2 (t), and E 3 (t) indicating amplitude envelopes are given to the amplitude control inputs (19 in FIG. 2) of operators OP1, OP2, and OP3 , respectively. In accordance with these coefficients E 1 (t), E 2 (t), and E 3 (t), the amplitude envelope of each musical tone signal to be synthesized in parallel by each operator OP1, OP2, and OP3 is set, and these musical tone signals are The ratio at which the adder 11 adds and synthesizes the signals is controlled.

巡回型FM回路10では、周波数変調された信
号を任意の回帰率で変調波信号として帰還するよ
うにしているため、倍音成分が豊富でしかも低次
倍音ほどレベルが高く高次倍音になるほどレベル
が低くなる単調減少傾向の応用性の高いスペクト
ル分布をもつ信号を合成することができ、かつ回
帰率(すなわちシフト回路20のシフト量)を制
御することにより倍音数を容易に制御できるとい
う利点をもつている。すなわち、シフト回路20
のシフト量を制御して回帰率を高めると、巡回型
FM回路10から出力される信号(すなわちオペ
レータOP1〜OP3で利用する変調波信号)にお
いて相対的に高次の倍音成分が数及びレベル共に
増強され、回帰率を低くするとその逆に相対的に
高次の倍音成分が数、レベル共に減少する。平均
化回路24は、巡回によつて生じる信号振幅のハ
ンチング現象を防止するために設けられるもの
で、オペレータOP0から該回路24に入力され
る信号の隣接サンプル点同士の振幅の平均値を求
めて出力するようにしてある。
In the cyclic FM circuit 10, the frequency-modulated signal is fed back as a modulated wave signal at an arbitrary regression rate, so the harmonic components are abundant, and the lower the harmonic, the higher the level, and the higher the harmonic, the higher the level. It has the advantage that it is possible to synthesize a signal having a highly applicable spectral distribution with a monotonically decreasing tendency, and that the number of overtones can be easily controlled by controlling the regression rate (that is, the shift amount of the shift circuit 20). ing. That is, the shift circuit 20
By increasing the regression rate by controlling the shift amount of
In the signal output from the FM circuit 10 (i.e., the modulated wave signal used by operators OP1 to OP3), relatively high-order harmonic components are enhanced both in number and level, and conversely, when the regression rate is lowered, relatively high-order harmonic components are enhanced. The number and level of the next overtone component decreases. The averaging circuit 24 is provided to prevent the hunting phenomenon of signal amplitude caused by circulation, and calculates the average value of the amplitudes of adjacent sample points of the signal input from the operator OP0 to the circuit 24. It is set to output.

さて、第1図のようなオペレータの組合せによ
れば、複数個のフオルマントをもつ楽音を合成す
ることができ、「人声音」や「パイプオルガン音」
の合成に最適である。
Now, according to the combination of operators shown in Figure 1, it is possible to synthesize musical sounds with multiple formants, such as "human voice sound" and "pipe organ sound."
It is ideal for the synthesis of

まず、第3図に示すような中心周波数c1c2
c3が異なる複数のフオルマントF1,F2,F
3をもつ音色例えば人声音の合成について説明す
る。第3図では各フオルマントF1,F2,F3
のスペクトルエンベロープが図示されている。こ
の場合は、並列に設けた各オペレータOP1,OP
2,OP3の各々で個別の固定フオルマントを合
成するようにすればよい。例えば、固定フオルマ
ントF1はオペレータOP1で合成し、F2はOP
2で、F3はOP3で、夫々合成する。仮に、中
心周波数c1c2c3の周波数比が、基本周波数
を1とするとき「4:12:18」であるとすると、
係数k1を「4」、k2を「12」、k3を「18」に設定す
ればよい。このとき、整数次の倍音を切れ目なく
含ませるにはオペレータOP0の係数k0を「1」
に設定する。そうすると、巡回型FM回路10か
らは、基本波から所定次数の倍音まで整数次の倍
音成分をI(t)及びS0に応じて定まるレベルで
切れ目なく含有する波形信号が出力され、この信
号を変調波信号として各オペレータOP1,OP
2,OP3で演算が行なわれる。その結果、各フ
オルマントF1〜F3に対応する楽音信号が各オ
ペレータOP1〜OP3から出力され、これらが加
算器11で加算合成されて複数のフオルマントを
含む楽音信号が得られる。各フオルマントのスペ
クトルエンベロープ形状及びレベルは、シフト回
路21〜23におけるシフト量及び係数E1(t),
E2(t),E3(t)によつて適宜制御できる。ま
た、上述のように、各フオルマントの中心周波数
は搬送周波数制御係数k1,k2,k3によつて制御さ
れる。ここで、楽音の音高(つまり位相角データ
qFの変化レート)に無関係に係数k1,k2,k3
定めれば、音高の変化に応じてフオルマント中心
周波数も変化する所謂移動フオルマントの音色合
成となる。しかし、人声音を合成するには固定フ
オルマントとしなければならず、そのためには、
所謂キースケーリングの方法を係数k1,k2,k3
設定に用いればよい。すなわち、位相角データ
qFの変化レート(鍵盤における押圧鍵の音高ま
たは音域)に応じてk1,k2,k3の値を自動的に変
更し、各オペレータOP1〜OP3において合成さ
れるフオルマントの中心周波数c1c2c3が常
にほぼ一定となるようにするのである。
First, the center frequencies c1 , c2 ,
Multiple formants F1, F2, F with different c3
Synthesis of a timbre, for example, a human voice, will be explained. In Figure 3, each formant F1, F2, F3
The spectral envelope of is illustrated. In this case, each operator OP1, OP installed in parallel
2. Individual fixed formants may be synthesized in each of OP3. For example, fixed formant F1 is synthesized with operator OP1, and F2 is synthesized with operator OP1.
2, F3 is combined with OP3, respectively. Assuming that the frequency ratio of center frequencies c1 , c2 , and c3 is "4:12:18" when the fundamental frequency is 1,
The coefficient k 1 may be set to "4", the coefficient k 2 to "12", and the coefficient k 3 to "18". At this time, in order to seamlessly include harmonics of integer order, set the coefficient k 0 of operator OP0 to "1".
Set to . Then, the cyclic FM circuit 10 outputs a waveform signal that seamlessly contains integer-order harmonic components from the fundamental wave to harmonics of a predetermined order at a level determined according to I(t) and S0 . Each operator OP1, OP as a modulated wave signal
2. Calculation is performed in OP3. As a result, musical tone signals corresponding to the respective formants F1 to F3 are output from the respective operators OP1 to OP3, and these are added and synthesized by the adder 11 to obtain a musical tone signal including a plurality of formants. The spectral envelope shape and level of each formant are determined by the shift amount and coefficient E 1 (t) in shift circuits 21 to 23,
It can be appropriately controlled by E 2 (t) and E 3 (t). Furthermore, as described above, the center frequency of each formant is controlled by carrier frequency control coefficients k 1 , k 2 , and k 3 . Here, the pitch of the musical tone (that is, the phase angle data)
If the coefficients k 1 , k 2 , k 3 are determined without regard to the rate of change of qF, so-called moving formant timbre synthesis is achieved in which the formant center frequency also changes in accordance with changes in pitch. However, in order to synthesize human voice sounds, it is necessary to use a fixed formant, and for that purpose,
A so-called key scaling method may be used to set the coefficients k 1 , k 2 , and k 3 . That is, the phase angle data
The values of k 1 , k 2 , k 3 are automatically changed according to the change rate of qF (the pitch or range of the pressed key on the keyboard), and the center frequency c1 , This is done so that c2 and c3 are always approximately constant.

異なる音色の複数のパイプを混合したパイプオ
ルガン独特の音色を合成するには、各オペレータ
OP0〜OP3の搬送周波数制御係数k0,k1,k2
k3とシフト回路21〜23のシフト量を適切に設
定すればよい。周波数変調演算による楽音合成の
場合、変調指数を変化させることにより側帯波の
帯域を広くしたり狭くしたりする(すなわちスペ
クトルエンベロープを平担にしたり急峻にしたり
する)ことができることが知られている。シフト
回路21〜23のシフト量を任意に設定すること
によつて各オペレータOP1〜OP3における変調
指数を可変制御することができ、上述のようなス
ペクトルエンベロープの制御が可能である。第4
図は、フルート16フイート系16′のパイプ、フ
ルート8フイート系8′のパイプ及びリード4フ
イート系4′のパイプの音のスペクトルエンベロ
ープ及びスペクトル分布の一例を示すもので、
各々のスペクトル線は図示のように実線、1点鎖
線、破線によつて区別されている。横軸の目盛1
は8フイート音の基本周波数の位置を示す。第4
図のようなスペクトル構成の音色を合成するに
は、各オペレータOP0〜OP3の搬送周波数制御
係数を夫々k0=2,k1=0.5,k2=1,k3=2に
設定し、オペレータOP1でフルート16′、OP
2でフルート8′、OP3でリード4′の音色を
夫々合成させるようにすればよい。そうすれば、
スペクトル線で図示した位置に倍音成分が位置す
る楽音信号が各オペレータOP1〜OP3で得られ
る。リード4′のような平担なスペクトルエンベ
ロープは変調指数を大きくすることにより実現さ
れるので、シフト回路23のシフト量をそのよう
に設定する。またフルート16′のような比較的
急峻なスペクトルエンベロープは変調指数を小さ
くすることにより実現されるので、シフト回路2
1のシフト量をそのように設定する。フルート
8′の場合も同様にシフト回路22のシフト量を
適度に設定する。
To synthesize the unique sound of a pipe organ, which is a mixture of multiple pipes with different tones, each operator
Carrier frequency control coefficients k 0 , k 1 , k 2 ,
What is necessary is to appropriately set k 3 and the shift amount of the shift circuits 21 to 23. In the case of musical tone synthesis using frequency modulation calculations, it is known that by changing the modulation index, it is possible to widen or narrow the band of sidebands (i.e., flatten or steepen the spectral envelope). . By arbitrarily setting the shift amount of the shift circuits 21 to 23, the modulation index of each operator OP1 to OP3 can be variably controlled, and the spectrum envelope can be controlled as described above. Fourth
The figure shows an example of the spectral envelope and spectral distribution of the sound of a 16-foot flute 16' pipe, an 8-foot flute 8' pipe, and a 4-foot reed 4' pipe.
Each spectral line is distinguished by a solid line, a dashed line, and a broken line as shown. Horizontal axis scale 1
indicates the position of the fundamental frequency of the 8-foot note. Fourth
To synthesize a tone with a spectrum configuration as shown in the figure, set the carrier frequency control coefficients of each operator OP0 to OP3 to k 0 = 2, k 1 = 0.5, k 2 = 1, k 3 = 2, and Flute 16′ in OP1, OP
2 to synthesize the flute 8' tone and OP3 to synthesize the reed 4' tone, respectively. that way,
Musical tone signals in which overtone components are located at the positions shown by the spectral lines are obtained by each of the operators OP1 to OP3. Since a flat spectrum envelope like the lead 4' is achieved by increasing the modulation index, the shift amount of the shift circuit 23 is set accordingly. Also, since a relatively steep spectral envelope like the flute 16' is achieved by reducing the modulation index, the shift circuit 2
The shift amount of 1 is set as such. In the case of the flute 8', the shift amount of the shift circuit 22 is similarly set appropriately.

オペレータOP1〜OP3の振幅制御係数E1(t)
〜E3(t)を0にすることにより、並列使用する
オペレータの数を制御することも可能である。例
えば係数E2(t)とE3(t)を0に固定すれば、
巡回型FM回路10と1個のオペレータOP1の
組合せだけにすることができる。
Amplitude control coefficient E 1 (t) of operators OP1 to OP3
By setting ~E 3 (t) to 0, it is also possible to control the number of operators used in parallel. For example, if the coefficients E 2 (t) and E 3 (t) are fixed to 0,
Only the combination of the cyclic FM circuit 10 and one operator OP1 can be used.

尚、並列に設けるオペレータOP1〜OP3の数
及びそれに付随するシフト回路21〜23の数は
3個に限らず、複数個であればよい。また、オペ
レータOP0〜OP3を個別に設けずに、1台のオ
ペレータを時分割使用してOP0〜OP3の機能を
果すようにしてもよい。また、ハードロジツクに
限らず、マイクロコンピユータのソフトウエア処
理によつてこの考案を実施することも可能であ
る。
Note that the number of operators OP1 to OP3 and the number of shift circuits 21 to 23 provided in parallel are not limited to three, but may be any number as long as they are plural. Alternatively, instead of providing the operators OP0 to OP3 individually, one operator may be used in a time-sharing manner to perform the functions of the operators OP0 to OP3. Moreover, this invention can be implemented not only by hardware logic but also by software processing of a microcomputer.

尚、巡回型FM回路10では複数のオペレータ
を用いて巡回ループを構成するようにしてもよ
い。また、オペレータに含まれる正弦波テーブル
12は正弦波に限らず、その他の所定波形を記憶
するものであつてもよい。
Note that the cyclic FM circuit 10 may use a plurality of operators to form a cyclic loop. Further, the sine wave table 12 included in the operator is not limited to sine waves, and may store other predetermined waveforms.

以上説明したようにこの考案によれば、巡回型
周波数変調演算回路の出力に対して複数の周波数
変調演算用オペレータを並列に設けるようにした
ため、人声のような複数のフオルマントをもつ音
色あるいはパイプオルガン音等の合成を簡便に行
なうことができるようになるという優れた効果を
奏する。
As explained above, according to this invention, a plurality of frequency modulation calculation operators are provided in parallel for the output of the cyclic frequency modulation calculation circuit. This has the excellent effect of making it possible to easily synthesize organ sounds and the like.

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

第1図はこの考案の一実施例を示すブロツク
図、第2図は第1図で用いるオペレータの一例を
示すブロツク図、第3図は同実施例で容易に合成
することのできる複数のフオルマントを含む楽音
のスペクトルエンベロープの一例を示すグラフ、
第4図は同実施例で容易に合成することのできる
複数のパイプ音色を混合したパイプオルガン音の
スペクトルエンベロープ及び分布の一例を示すグ
ラフ、である。 OP0,OP1,OP2,OP3……オペレータ、
10……巡回型周波数変調演算回路、11,13
……加算器、12……正弦波テーブル、14……
変調波信号入力、15……搬送波位相入力、1
6,18……乗算器、17……搬送周波数制御入
力、19……振幅制御入力、20,21,22,
23……シフト回路、(ωnt)……変調波信
号、ωct,qF……位相角データ、k,k0,k1
k2,k3……搬送周波数制御係数、I(t)……変
調指数、E(t),E1(t),E2(t),E3(t)……
振幅係数。
Fig. 1 is a block diagram showing an example of this invention, Fig. 2 is a block diagram showing an example of the operator used in Fig. 1, and Fig. 3 is a block diagram showing an example of the operator used in Fig. 1. A graph showing an example of the spectral envelope of a musical tone containing,
FIG. 4 is a graph showing an example of the spectral envelope and distribution of a pipe organ sound that is a mixture of a plurality of pipe tones that can be easily synthesized in the same embodiment. OP0, OP1, OP2, OP3...Operator,
10...Cyclic frequency modulation calculation circuit, 11, 13
... Adder, 12 ... Sine wave table, 14 ...
Modulated wave signal input, 15... Carrier wave phase input, 1
6, 18... Multiplier, 17... Carrier frequency control input, 19... Amplitude control input, 20, 21, 22,
23...Shift circuit, (ω n t)...Modulated wave signal, ω c t, qF...Phase angle data, k, k 0 , k 1 ,
k 2 , k 3 ... carrier frequency control coefficient, I (t) ... modulation index, E (t), E 1 (t), E 2 (t), E 3 (t) ...
Amplitude coefficient.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 1 自らの出力信号を変調波信号として回帰さ
せ、この変調波信号と楽音周波数に対応する搬
送波情報とによつて周波数変調演算を行なう巡
回型周波数変調演算手段と、 並列に設けられ、夫々独立に演算パラメータ
の制御が可能であり、前記巡回型周波数変調演
算手段の出力信号が各々の変調波信号として加
えられ、この変調波信号と楽音周波数に対応す
る搬送波情報とによつて周波数変調演算を夫々
行なう複数の演算手段と を具え、並列に設けられた前記各演算手段の
出力を加算合成して楽音信号を得るようにした
楽音合成装置。 2 前記巡回型周波数変調演算手段及び前記複数
の演算手段の各々は、楽音周波数に対応して繰
返し変化する位相角データに任意の係数を乗算
し、前記搬送波情報として出力する乗算手段
と、この乗算手段の出力と変調波信号とを加算
する加算手段と、所定の波形を予め記憶し、前
記加算手段の出力をアドレス信号として前記波
形を読み出す波形記憶手段と、この波形記憶手
段の出力信号の振幅を可変制御する第2の乗算
手段とを含むものである実用新案登録請求の範
囲第1項記載の楽音合成装置。
[Claims for Utility Model Registration] 1. A cyclic frequency modulation calculation means that returns its own output signal as a modulated wave signal and performs a frequency modulation calculation using this modulated wave signal and carrier wave information corresponding to a musical tone frequency; They are provided in parallel and can independently control calculation parameters, and the output signal of the cyclic frequency modulation calculation means is added as a modulation wave signal to each of them, and this modulation wave signal and carrier wave information corresponding to the musical tone frequency are combined. 1. A musical tone synthesis device comprising: a plurality of calculation means each performing a frequency modulation calculation according to the method of the present invention, wherein a musical tone signal is obtained by adding and synthesizing the outputs of the respective calculation means provided in parallel. 2. Each of the cyclic frequency modulation calculation means and the plurality of calculation means includes a multiplication means for multiplying phase angle data that repeatedly changes in accordance with musical tone frequency by an arbitrary coefficient, and outputting the result as the carrier wave information; an adding means for adding the output of the means and a modulated wave signal; a waveform storage means for storing a predetermined waveform in advance and reading out the waveform using the output of the addition means as an address signal; and an amplitude of the output signal of the waveform storage means. and second multiplication means for variably controlling the tone synthesis apparatus according to claim 1.
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