JPS648360B2 - - Google Patents
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- JPS648360B2 JPS648360B2 JP58190869A JP19086983A JPS648360B2 JP S648360 B2 JPS648360 B2 JP S648360B2 JP 58190869 A JP58190869 A JP 58190869A JP 19086983 A JP19086983 A JP 19086983A JP S648360 B2 JPS648360 B2 JP S648360B2
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- JP
- Japan
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- function
- waveform
- musical tone
- data
- synthesis method
- Prior art date
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- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 5
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 3-morpholin-4-yl-1-oxa-3-azonia-2-azanidacyclopent-3-en-5-imine;hydrochloride Chemical compound Cl.[N-]1OC(=N)C=[N+]1N1CCOCC1 NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H7/00—Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H2250/00—Aspects of algorithms or signal processing methods without intrinsic musical character, yet specifically adapted for or used in electrophonic musical processing
- G10H2250/131—Mathematical functions for musical analysis, processing, synthesis or composition
- G10H2250/161—Logarithmic functions, scaling or conversion, e.g. to reflect human auditory perception of loudness or frequency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、周波数変調演算又は振幅変調演算
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に関
する。
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に関
する。
従来技術
可聴周波数領域の周波数変調演算によつて所望
の倍音構成を持つ楽音信号を合成する技術が従来
から知られているが、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
の周波数変調（以下FMと略称する）演算では不
十分であり、多重式あるいは多項式のFM演算を
行わねばならなかつた。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つては制御クロツクを高速
化せざるを得なくなり、コスト高になる傾向にあ
つた。一方、比較的単純な演算によつて倍音成分
を多く含む楽音を合成する方法として、予め多く
の周波数成分を有する波形を変調波又は被変調波
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つた。上述
と同様の問題はFM演算型のものに限らず、可聴
周波数領域の振幅変調（以下AMと略称する）演
算型の楽音合成方法においても存在する。
の倍音構成を持つ楽音信号を合成する技術が従来
から知られているが、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
の周波数変調（以下FMと略称する）演算では不
十分であり、多重式あるいは多項式のFM演算を
行わねばならなかつた。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つては制御クロツクを高速
化せざるを得なくなり、コスト高になる傾向にあ
つた。一方、比較的単純な演算によつて倍音成分
を多く含む楽音を合成する方法として、予め多く
の周波数成分を有する波形を変調波又は被変調波
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つた。上述
と同様の問題はFM演算型のものに限らず、可聴
周波数領域の振幅変調（以下AMと略称する）演
算型の楽音合成方法においても存在する。
発明の目的
この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
所定の変調演算によつて楽音信号を合成する方法
において、比較的簡単な構成で多くの周波数成分
を含む楽音信号を合成し得るようにすることを目
的とする。
所定の変調演算によつて楽音信号を合成する方法
において、比較的簡単な構成で多くの周波数成分
を含む楽音信号を合成し得るようにすることを目
的とする。
発明の概要
この発明の楽音合成方法は、変調波又は被変調
波関数の発生のために用いる波形テーブルにおい
て波形データを対数形式で記憶しておき、このテ
ーブルから読み出された対数の波形データに任意
の係数を掛ける乗算手段を設け、この係数乗算に
よつて対数の真数である波形データの関数を変更
し、変更された関数を変調演算に用いるようにし
たことを特徴とするものである。波形テーブルで
準備した変調波又は被変調波関数をｆ（ωt）とす
ると、その対数表現はlogf（ωt）であり、これに
任意の係数ｋを掛けると ｋ・logf（ωt）＝log｛ｆ（ωt）｝k となり、右辺の対数の真数｛ｆ（ωt）｝kは元の関
数ｆ（ωt）とは異なり、周波数成分をより多く含
むものとなる。また、得られる関数｛ｆ（ωt）｝k
も一種だけではなく、係数ｋの値を変えるだけで
多様に変更することができる。
波関数の発生のために用いる波形テーブルにおい
て波形データを対数形式で記憶しておき、このテ
ーブルから読み出された対数の波形データに任意
の係数を掛ける乗算手段を設け、この係数乗算に
よつて対数の真数である波形データの関数を変更
し、変更された関数を変調演算に用いるようにし
たことを特徴とするものである。波形テーブルで
準備した変調波又は被変調波関数をｆ（ωt）とす
ると、その対数表現はlogf（ωt）であり、これに
任意の係数ｋを掛けると ｋ・logf（ωt）＝log｛ｆ（ωt）｝k となり、右辺の対数の真数｛ｆ（ωt）｝kは元の関
数ｆ（ωt）とは異なり、周波数成分をより多く含
むものとなる。また、得られる関数｛ｆ（ωt）｝k
も一種だけではなく、係数ｋの値を変えるだけで
多様に変更することができる。
実施例
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もので、１項のFM演算
式を実行するものである。大別して変調関数発生
部１０と被変調関数発生部１１及び被変調波すな
わち搬送波の位相変調を行うための加算器１２を
含んでいる。変調関数発生部１０では、変調波位
相角データωnｔに応じて正弦波テーブル１３か
ら正弦波形データsinωnｔを読み出し、これに乗
算器１４で変調指数データＩ（ｔ）を乗算する。
加算器１２では搬送波位相角データωcｔに対し
て乗算器１４から出力された変調波データＩ（ｔ）
sinωnｔを加算し、搬送波の位相変調を行う。被
変調関数発生部１１は、加算器１２から出力され
た位相変調された搬送波の位相角データωcｔ＋
Ｉ（ｔ）sinωnｔに従つて所定の被変調関数を発
生し、結果的に周波数変調された信号を得る。
の発明の一実施例を示すもので、１項のFM演算
式を実行するものである。大別して変調関数発生
部１０と被変調関数発生部１１及び被変調波すな
わち搬送波の位相変調を行うための加算器１２を
含んでいる。変調関数発生部１０では、変調波位
相角データωnｔに応じて正弦波テーブル１３か
ら正弦波形データsinωnｔを読み出し、これに乗
算器１４で変調指数データＩ（ｔ）を乗算する。
加算器１２では搬送波位相角データωcｔに対し
て乗算器１４から出力された変調波データＩ（ｔ）
sinωnｔを加算し、搬送波の位相変調を行う。被
変調関数発生部１１は、加算器１２から出力され
た位相変調された搬送波の位相角データωcｔ＋
Ｉ（ｔ）sinωnｔに従つて所定の被変調関数を発
生し、結果的に周波数変調された信号を得る。
第１図の実施例では被変調関数発生部１１にこ
の発明が適用されている。波形テーブル１５では
正弦波の波形データを対数形式で予め記憶してお
り、加算器１２から与えられる位相角データに従
つてこの対数波形データを読み出す。シフト回路
１６は、波形テーブル１５から読み出された対数
波形データに係数ｋを掛ける乗算手段に相当する
もので、２進のデイジタルデータから成る対数波
形データのビツトを右（下位ビツト）又は左（上
位ビツト）にシフトすることによりｋ＝2i倍（た
だしｉはシフト量であり、任意の整数）の乗算を
行う。シフト回路１６のシフト量はシフトデータ
SFTによつて指定される。加算器１２から波形
テーブル１５に与えられる位相角データωcｔ＋
Ｉ（ｔ）sinωnｔをθで表わすと、該テーブ１５
の読み出し出力はlog sinθであり、シフト回路１
６の出力は2ilog sinθ＝log（sinθ）2iであり、対数
の真数に相当する被変調関数が事実上、sinθから
（sinθ）2iに変更される。
の発明が適用されている。波形テーブル１５では
正弦波の波形データを対数形式で予め記憶してお
り、加算器１２から与えられる位相角データに従
つてこの対数波形データを読み出す。シフト回路
１６は、波形テーブル１５から読み出された対数
波形データに係数ｋを掛ける乗算手段に相当する
もので、２進のデイジタルデータから成る対数波
形データのビツトを右（下位ビツト）又は左（上
位ビツト）にシフトすることによりｋ＝2i倍（た
だしｉはシフト量であり、任意の整数）の乗算を
行う。シフト回路１６のシフト量はシフトデータ
SFTによつて指定される。加算器１２から波形
テーブル１５に与えられる位相角データωcｔ＋
Ｉ（ｔ）sinωnｔをθで表わすと、該テーブ１５
の読み出し出力はlog sinθであり、シフト回路１
６の出力は2ilog sinθ＝log（sinθ）2iであり、対数
の真数に相当する被変調関数が事実上、sinθから
（sinθ）2iに変更される。
シフト回路１６から出力された対数波形データ
は加算器１７に与えられ、振幅係数Ａ（ｔ）によ
つて振幅の重みづけがなされる。すなわち、対数
形式で表わされた振幅係数データlogA（ｔ）が加
算器１７に入力されており、対数同士の加算によ
つて真数同士の事実上の乗算 log（sinθ）2i＋logA（ｔ） ＝logA（ｔ）・（sinθ）2i が行われる。こうして振幅重みづけがなされた対
数波形データは対数リニア変換器１８に入力さ
れ、リニア形式（真数）の波形データに変換され
る。
は加算器１７に与えられ、振幅係数Ａ（ｔ）によ
つて振幅の重みづけがなされる。すなわち、対数
形式で表わされた振幅係数データlogA（ｔ）が加
算器１７に入力されており、対数同士の加算によ
つて真数同士の事実上の乗算 log（sinθ）2i＋logA（ｔ） ＝logA（ｔ）・（sinθ）2i が行われる。こうして振幅重みづけがなされた対
数波形データは対数リニア変換器１８に入力さ
れ、リニア形式（真数）の波形データに変換され
る。
FM演算に用いる各パラメータωnｔ、ωcｔ、
Ｉ（ｔ）、logA（ｔ）、SETは例えば第２図のよう
な回路から与えられる。鍵盤回路１９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２０は、鍵盤回路１
９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ωnｔと搬送波位相角データωcｔを発生する。
エンベロープ発生器２１は、変調指数データＩ
（ｔ）及び振幅係数データlogA（ｔ）を押鍵に応
答して時間の関数として発生する。図示しない音
色選択装置から音色選択データが位相データ発生
回路２０及びエンベロープ発生器２１に与えられ
ており、ωcｔとωnｔの周波数比及びＩ（ｔ）とＡ
（ｔ）の時間関数（エンベロープ形状）が音色に
応じて制御されるようになつている。シフトデー
タ発生回路２２は選択スイツチ２３の操作に応じ
てシフトデータSETを発生するものであり、音
色選択データに応じて所定のシフトデータSFT
を発生するようにしてもよい。
Ｉ（ｔ）、logA（ｔ）、SETは例えば第２図のよう
な回路から与えられる。鍵盤回路１９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２０は、鍵盤回路１
９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ωnｔと搬送波位相角データωcｔを発生する。
エンベロープ発生器２１は、変調指数データＩ
（ｔ）及び振幅係数データlogA（ｔ）を押鍵に応
答して時間の関数として発生する。図示しない音
色選択装置から音色選択データが位相データ発生
回路２０及びエンベロープ発生器２１に与えられ
ており、ωcｔとωnｔの周波数比及びＩ（ｔ）とＡ
（ｔ）の時間関数（エンベロープ形状）が音色に
応じて制御されるようになつている。シフトデー
タ発生回路２２は選択スイツチ２３の操作に応じ
てシフトデータSETを発生するものであり、音
色選択データに応じて所定のシフトデータSFT
を発生するようにしてもよい。
第３図は第１図における被変調関数発生部１１
の詳細例を示す図で、波形テーブル１５には０か
らπ／２までの角度範囲に対応する正弦波の1/4周期 波形（第４図ａ）が対数形式で記憶されている。
位相角データθの最上位ビツトMSBは波形デー
タの正負極性を示すサインビツトとして用いら
れ、２番目の上位ビツトMSB−１は波形テーブ
ル１５の読み出し方向を1/4周期毎に切換えるた
めに使用される。位相角データθの上位２ビツト
MSB、MSB−１を除く各ビツトに対応して排他
オア回路２４，２５，２６が夫々設けられてお
り、各ビツトが対応する排他オア回路２４，２
５，２６の一方の入力に夫々加えられる。各排他
オア回路２４，２５，２６の他の入力には、２番
目の上位ビツトMSB−１が共通に入力される。
このビツトMSB−１は正弦波形の最初及び３番
目の1/4周期を読み出すとき“０”であり、排他
オア回路２４〜２６に入力されるデータθの各下
位ビツトをそのまま通過して波形テーブル１５の
アドレス入力に加える。２番目及び最後の1/4周
期を読み出すときビツトMSB−１は“１”であ
り、データθの各下位ビツトを排他オア回路２４
〜２６で反転して波形テーブル１５のアドレス入
力に加える。従つて、波形テーブル１５の読み出
し方向は1/4周期毎に正逆反転し、第４図ｂのよ
うな波形データが対数表現で読み出される。この
対数波形データが前述の通りシフト回路１６で右
又は左に適量シフトされ、加算器１７で振幅係数
Ａ（ｔ）の重みづけがなされた後、対数リニア変
換器１８に与えられる。シフト回路１６における
シフトによつて、前述の通り、対数の真数である
波形データの関数が（sinθ）2i（但し、正弦波形の
正極性の半周期だけを対象にしているため、０≦
θ＜πである）に変更される。
の詳細例を示す図で、波形テーブル１５には０か
らπ／２までの角度範囲に対応する正弦波の1/4周期 波形（第４図ａ）が対数形式で記憶されている。
位相角データθの最上位ビツトMSBは波形デー
タの正負極性を示すサインビツトとして用いら
れ、２番目の上位ビツトMSB−１は波形テーブ
ル１５の読み出し方向を1/4周期毎に切換えるた
めに使用される。位相角データθの上位２ビツト
MSB、MSB−１を除く各ビツトに対応して排他
オア回路２４，２５，２６が夫々設けられてお
り、各ビツトが対応する排他オア回路２４，２
５，２６の一方の入力に夫々加えられる。各排他
オア回路２４，２５，２６の他の入力には、２番
目の上位ビツトMSB−１が共通に入力される。
このビツトMSB−１は正弦波形の最初及び３番
目の1/4周期を読み出すとき“０”であり、排他
オア回路２４〜２６に入力されるデータθの各下
位ビツトをそのまま通過して波形テーブル１５の
アドレス入力に加える。２番目及び最後の1/4周
期を読み出すときビツトMSB−１は“１”であ
り、データθの各下位ビツトを排他オア回路２４
〜２６で反転して波形テーブル１５のアドレス入
力に加える。従つて、波形テーブル１５の読み出
し方向は1/4周期毎に正逆反転し、第４図ｂのよ
うな波形データが対数表現で読み出される。この
対数波形データが前述の通りシフト回路１６で右
又は左に適量シフトされ、加算器１７で振幅係数
Ａ（ｔ）の重みづけがなされた後、対数リニア変
換器１８に与えられる。シフト回路１６における
シフトによつて、前述の通り、対数の真数である
波形データの関数が（sinθ）2i（但し、正弦波形の
正極性の半周期だけを対象にしているため、０≦
θ＜πである）に変更される。
対数リニア変換器１８から出力された波形デー
タの各ビツトは、各々に対応して設けられた排他
オア回路２７，２８，２９の一方入力に夫々加え
られる。排他オア回路２７，２８，２９の他の入
力にはサインビツト（即ちθのMSB）が共通に
入力されており、サインビツトが“０”（正極性
を示す）のときは波形データをそのまま通過し、
“１”（負極性を示す）のときは波形データの各ビ
ツトを反転して１の補数をとる。このようにし
て、排他オア回路２７〜２９において波形データ
は正負極性を考慮したデータ形式に変換される。
対数リニア変換器１８から出力されたリニアの波
形データが第４図ｃのようであるとすると、正負
極性を考慮した波形データは同図ｄのようにな
る。
タの各ビツトは、各々に対応して設けられた排他
オア回路２７，２８，２９の一方入力に夫々加え
られる。排他オア回路２７，２８，２９の他の入
力にはサインビツト（即ちθのMSB）が共通に
入力されており、サインビツトが“０”（正極性
を示す）のときは波形データをそのまま通過し、
“１”（負極性を示す）のときは波形データの各ビ
ツトを反転して１の補数をとる。このようにし
て、排他オア回路２７〜２９において波形データ
は正負極性を考慮したデータ形式に変換される。
対数リニア変換器１８から出力されたリニアの波
形データが第４図ｃのようであるとすると、正負
極性を考慮した波形データは同図ｄのようにな
る。
次にシフト回路１６におけるシフト量に応じて
得られる関数の一例を示す。
得られる関数の一例を示す。
波形テーブル１５の読み出し出力を１ビツト右
へシフトした場合、係数2iは2-1＝１／２であり、シ フト回路１６から出力される対数波形データは １／２log sinθ＝log sin1/2θ となり、その真数として得られる被変調関数は√
sinθ（但し０≦θ＜π）を用いて表わせる。最終
的に得られる関数は、π≦θ＜2πの範囲では０
≦θ＜πの√を負極性に反転したものである
ため、第５図ａのように正弦波（波線）の外側に
歪んだ波形が得られる。
へシフトした場合、係数2iは2-1＝１／２であり、シ フト回路１６から出力される対数波形データは １／２log sinθ＝log sin1/2θ となり、その真数として得られる被変調関数は√
sinθ（但し０≦θ＜π）を用いて表わせる。最終
的に得られる関数は、π≦θ＜2πの範囲では０
≦θ＜πの√を負極性に反転したものである
ため、第５図ａのように正弦波（波線）の外側に
歪んだ波形が得られる。
１ビツト左にシフトした場合は、係数2iは21＝
２であり、シフト回路１６から出力される対数波
形データは 2log sinθ＝log sin2θ となり、その真数として得られる関数は sin2θ＝１−cos2θ／２ （但し０≦θ＜π） を用いて表わせる。上述と同様に、最終的に得ら
れる関数は、π≦θ＜2πの範囲では０≦θ＜π
のsin2θを負極性に反転したものであるため、第
５図ｂのように正弦波（破線）の内側に歪んだ波
形が得られる。
２であり、シフト回路１６から出力される対数波
形データは 2log sinθ＝log sin2θ となり、その真数として得られる関数は sin2θ＝１−cos2θ／２ （但し０≦θ＜π） を用いて表わせる。上述と同様に、最終的に得ら
れる関数は、π≦θ＜2πの範囲では０≦θ＜π
のsin2θを負極性に反転したものであるため、第
５図ｂのように正弦波（破線）の内側に歪んだ波
形が得られる。
更にシフト量を増せば、第５図ａ，ｂより更に
歪んだ波形が得られる。すなわち、得られる関数
は一般的には、０≦θ＜πの範囲で（sinθ）2iで表
現でき、π≦θ＜2πの範囲では０≦θ＜πの
（sinθ）2iを反転したもの即ち−｛sin（θ−π）｝2i
で
表現できる。
歪んだ波形が得られる。すなわち、得られる関数
は一般的には、０≦θ＜πの範囲で（sinθ）2iで表
現でき、π≦θ＜2πの範囲では０≦θ＜πの
（sinθ）2iを反転したもの即ち−｛sin（θ−π）｝2i
で
表現できる。
尚、被変調関数発生部１１では位相角データθ
がωcｔ＋Ｉ（ｔ）sinωnｔであり、既に位相変調
されたものであるので、実際に対数／リニア変換
器１８から出力される波形データは第５図ａ，ｂ
よりももつと複雑な波形（ａ，ｂの波形を正弦波
でFM変調した波形）を示す。
がωcｔ＋Ｉ（ｔ）sinωnｔであり、既に位相変調
されたものであるので、実際に対数／リニア変換
器１８から出力される波形データは第５図ａ，ｂ
よりももつと複雑な波形（ａ，ｂの波形を正弦波
でFM変調した波形）を示す。
勿論、第１図の変調関数発生部１０にこの発明
を適用することも可能であり、その場合は第６図
のように被変調関数発生部１１と同様に構成す
る。すなわち、波形メモリ１５Ａには正弦波の波
形データを対数形式で記憶し、これを変調波位相
角データωnｔに従つて読み出す。シフト回路１
６Ａ、加算器１７Ａ、対数リニア変換器１８Ａは
第１図、第３図の１６，１７，１８と同様のもの
であり、但し、加算器１７Ａでは対数形式で表わ
された変調指数データlogI（ｔ）を加算する。そ
して、対数リニア変換器１８Ａの出力Ｉ（ｔ）
（sinωnｔ）2iを第１図の加算器１２に入力し、搬
送波位相データωcｔを変調する。この場合、被
変調関数発生部１１にはこの発明を適用せず、変
調波関数発生部１０のみに適用してもよいし、あ
るいは両方共にこの発明を適用してもよい。
を適用することも可能であり、その場合は第６図
のように被変調関数発生部１１と同様に構成す
る。すなわち、波形メモリ１５Ａには正弦波の波
形データを対数形式で記憶し、これを変調波位相
角データωnｔに従つて読み出す。シフト回路１
６Ａ、加算器１７Ａ、対数リニア変換器１８Ａは
第１図、第３図の１６，１７，１８と同様のもの
であり、但し、加算器１７Ａでは対数形式で表わ
された変調指数データlogI（ｔ）を加算する。そ
して、対数リニア変換器１８Ａの出力Ｉ（ｔ）
（sinωnｔ）2iを第１図の加算器１２に入力し、搬
送波位相データωcｔを変調する。この場合、被
変調関数発生部１１にはこの発明を適用せず、変
調波関数発生部１０のみに適用してもよいし、あ
るいは両方共にこの発明を適用してもよい。
以上の通り、基本的なFM演算式は１項式では
本来 Ａ（ｔ）sin｛ωcｔ＋Ｉ（ｔ）sinωnｔ｝ であるが、この発明によれば Ａ（ｔ）〔sin｛ωcｔ＋Ｉ（ｔ）sinωnｔ｝〕2i 又は、 Ａ（ｔ）sin｛ωcｔ＋Ｉ（ｔ）sin2iωnｔ｝ 又は、 Ａ（ｔ）〔sin｛ωcｔ＋Ｉ（ｔ）sin2iωnｔ｝〕2i となり（但し、０≦θ＜π）、より多くの周波数
成分を含み、かつ、より多くの周波数成分の制御
が可能な、楽音信号を合成することができる。
本来 Ａ（ｔ）sin｛ωcｔ＋Ｉ（ｔ）sinωnｔ｝ であるが、この発明によれば Ａ（ｔ）〔sin｛ωcｔ＋Ｉ（ｔ）sinωnｔ｝〕2i 又は、 Ａ（ｔ）sin｛ωcｔ＋Ｉ（ｔ）sin2iωnｔ｝ 又は、 Ａ（ｔ）〔sin｛ωcｔ＋Ｉ（ｔ）sin2iωnｔ｝〕2i となり（但し、０≦θ＜π）、より多くの周波数
成分を含み、かつ、より多くの周波数成分の制御
が可能な、楽音信号を合成することができる。
第７図はAM演算型の楽音合成方法における実
施例を示すもので、１項から成るAM演算式を実
行するものである。被変調関数発生部３０におい
てこの発明が適用されており、対数形式で正弦波
の波形データを記憶した波形テーブル３２、シフ
トデータSFTに応じて波形テーブル３２の読み
出し出力データをシフトするシフト回路３３、こ
のシフト回路３３の出力をリニア形式のデータに
変換する対数リニア変換器３４が設けられてお
り、被変調波の位相角データωcｔが波形テーブ
ル３２に入力される。上述と同様の理由により、
周波数成分を多く含む（sinωcｔ）2iなる波形デー
タが対数リニア変換器３４から出力され、これが
被変調波信号として振幅変調用の乗算器３５に入
力される。
施例を示すもので、１項から成るAM演算式を実
行するものである。被変調関数発生部３０におい
てこの発明が適用されており、対数形式で正弦波
の波形データを記憶した波形テーブル３２、シフ
トデータSFTに応じて波形テーブル３２の読み
出し出力データをシフトするシフト回路３３、こ
のシフト回路３３の出力をリニア形式のデータに
変換する対数リニア変換器３４が設けられてお
り、被変調波の位相角データωcｔが波形テーブ
ル３２に入力される。上述と同様の理由により、
周波数成分を多く含む（sinωcｔ）2iなる波形デー
タが対数リニア変換器３４から出力され、これが
被変調波信号として振幅変調用の乗算器３５に入
力される。
変調関数発生部３１では、変調波の位相角デー
タωnｔに従つて正弦波テーブル３６を読み出し、
その読み出し出力と変調指数Ｚ（ｔ）とを乗算器
３７で乗算し、その乗算出力に従つて余弦波テー
ブル３８を読み出す。余弦波テーブル３８から読
み出された波形データcos｛Ｚ（ｔ）sinωnｔ｝が
変調波信号として乗算器３５に入力され、振幅変
調演算が行われる。乗算器３５の出力は乗算器３
９に与えられ、振幅係数Ａ（ｔ）が乗算される。
タωnｔに従つて正弦波テーブル３６を読み出し、
その読み出し出力と変調指数Ｚ（ｔ）とを乗算器
３７で乗算し、その乗算出力に従つて余弦波テー
ブル３８を読み出す。余弦波テーブル３８から読
み出された波形データcos｛Ｚ（ｔ）sinωnｔ｝が
変調波信号として乗算器３５に入力され、振幅変
調演算が行われる。乗算器３５の出力は乗算器３
９に与えられ、振幅係数Ａ（ｔ）が乗算される。
被変調関数発生部３０の詳細回路は第３図のよ
うに構成することができる。また、変調関数発生
部３１における正弦波テーブル３６又は余弦波テ
ーブル３７にこの発明を適用してもよく、その場
合はこれらを対数形式の波形テーブルとシフト回
路及び対数リニア変換器によつて夫々構成すれば
よい。
うに構成することができる。また、変調関数発生
部３１における正弦波テーブル３６又は余弦波テ
ーブル３７にこの発明を適用してもよく、その場
合はこれらを対数形式の波形テーブルとシフト回
路及び対数リニア変換器によつて夫々構成すれば
よい。
尚、波形テーブル１５，１５Ａ，３２は正弦波
に限らず、余弦波、三角形、矩形波、その他複雑
な波形など任意の形状の波形を対数形式で記憶す
るようにしてもよい。また、シフト回路１６，１
６Ａ，３３を一般的な乗算手段（乗算器又は割算
器）で構成し、任意の係数ｋを対数波形データに
乗算するようにしてもよい。また、１項から成る
FM、AM演算に限らず、多項又は多重又は巡回
型のFM、AM演算式を用いた楽音合成方法にお
いても適宜の箇所でこの発明を適用することがで
きるのは勿論である。
に限らず、余弦波、三角形、矩形波、その他複雑
な波形など任意の形状の波形を対数形式で記憶す
るようにしてもよい。また、シフト回路１６，１
６Ａ，３３を一般的な乗算手段（乗算器又は割算
器）で構成し、任意の係数ｋを対数波形データに
乗算するようにしてもよい。また、１項から成る
FM、AM演算に限らず、多項又は多重又は巡回
型のFM、AM演算式を用いた楽音合成方法にお
いても適宜の箇所でこの発明を適用することがで
きるのは勿論である。
発明の効果
以上の通りこの発明によれば、波形テーブルに
予め準備した変調波又は被変調波の波形を極めて
簡単な構成によつてより多くの周波数成分を含む
波形に変更し、これを用いて変調演算を行うの
で、より多くの周波数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ようにな
る。また、対数の波形データに掛けるべき係数の
値を変えるだけで変調波又は被変調波の波形その
ものを変更することができるので、極めて簡単な
構成で、多様な音色の楽音合成制御が可能であ
る。
予め準備した変調波又は被変調波の波形を極めて
簡単な構成によつてより多くの周波数成分を含む
波形に変更し、これを用いて変調演算を行うの
で、より多くの周波数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ようにな
る。また、対数の波形データに掛けるべき係数の
値を変えるだけで変調波又は被変調波の波形その
ものを変更することができるので、極めて簡単な
構成で、多様な音色の楽音合成制御が可能であ
る。
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電気的ブロツク図、第２
図は第１図で用いる各種の演算パラメータを供給
するための回路の一例を示す電気的ブロツク図、
第３図は第１図における被変調関数発生部の詳細
例を示すブロツク図、第４図は第３図の各部の出
力データの波形例を示す図、第５図ａ，ｂは第３
図で最終的に得られる関数の一例を異なるシフト
量（係数）に対応して夫々示す図、第６図は第１
図の変調関数発生部をこの発明を適用して変更し
た例を示すブロツク図、第７図はAM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
ツク図、である。 １５，１５Ａ，３２……対数形式で波形データ
を記憶した波形テーブル、１６，１６Ａ，３３…
…シフト回路、１８，１８Ａ，３４……対数リニ
ア変換器、１１，３０……被変調関数発生部、１
０，３１……変調関数発生部。
の発明の一実施例を示す電気的ブロツク図、第２
図は第１図で用いる各種の演算パラメータを供給
するための回路の一例を示す電気的ブロツク図、
第３図は第１図における被変調関数発生部の詳細
例を示すブロツク図、第４図は第３図の各部の出
力データの波形例を示す図、第５図ａ，ｂは第３
図で最終的に得られる関数の一例を異なるシフト
量（係数）に対応して夫々示す図、第６図は第１
図の変調関数発生部をこの発明を適用して変更し
た例を示すブロツク図、第７図はAM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
ツク図、である。 １５，１５Ａ，３２……対数形式で波形データ
を記憶した波形テーブル、１６，１６Ａ，３３…
…シフト回路、１８，１８Ａ，３４……対数リニ
ア変換器、１１，３０……被変調関数発生部、１
０，３１……変調関数発生部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 変調波信号と被変調波信号を用いた所定の変
調演算に基き楽音信号を合成する楽音合成方法に
おいて、 変調波又は被変調波関数の発生のために用いる
波形テーブルにおいて波形データを対数形式で記
憶しておくこと、 このテーブルから読み出された対数の波形デー
タに係数を掛ける乗算手段を設け、この係数乗算
により前記対数の真数である波形データの関数を
変更すること、 変更された関数を前記変調演算に用いること、 を特徴とする楽音合成方法。 ２ 前記乗算手段は、デイジタルデータのビツト
をシフトするシフト回路から成り、前記係数は、
このシフト回路のシフト量を指示するデータから
成り、前記波形テーブルに記憶した波形データの
関数の2i乗（ただしｉはシフト量であり、任意の
整数）の関数が前記変更された関数として得られ
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の楽音合成方法。 ３ 前記波形テーブルでは正弦関数又は余弦関数
の波形データを対数形式で記憶していることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の楽音合成方
法。 ４ 前記所定の変調演算は、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。 ５ 前記所定の変調演算は、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。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58190869A JPS6083999A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | 楽音合成方法 |
| US06/659,574 US4766795A (en) | 1983-10-14 | 1984-10-10 | Tone synthesis method using modulation operation for an electronic musical instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58190869A JPS6083999A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | 楽音合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6083999A JPS6083999A (ja) | 1985-05-13 |
| JPS648360B2 true JPS648360B2 (ja) | 1989-02-13 |
Family
ID=16265111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58190869A Granted JPS6083999A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | 楽音合成方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4766795A (ja) |
| JP (1) | JPS6083999A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0754433B2 (ja) * | 1985-05-17 | 1995-06-07 | ヤマハ株式会社 | 楽音合成方法 |
| US5099738A (en) * | 1989-01-03 | 1992-03-31 | Hotz Instruments Technology, Inc. | MIDI musical translator |
| US5094136A (en) * | 1989-01-06 | 1992-03-10 | Yamaha Corporation | Electronic musical instrument having plural different tone generators employing different tone generation techniques |
| US5243124A (en) * | 1992-03-19 | 1993-09-07 | Sierra Semiconductor, Canada, Inc. | Electronic musical instrument using FM sound generation with delayed modulation effect |
| US5684260A (en) * | 1994-09-09 | 1997-11-04 | Texas Instruments Incorporated | Apparatus and method for generation and synthesis of audio |
| US5578779A (en) * | 1994-09-13 | 1996-11-26 | Ess Technology, Inc. | Method and integrated circuit for electronic waveform generation of voiced audio tones |
| US5581045A (en) * | 1994-09-13 | 1996-12-03 | Ess Technology, Inc. | Method and integrated circuit for the flexible combination of four operators in sound synthesis |
| US5744739A (en) * | 1996-09-13 | 1998-04-28 | Crystal Semiconductor | Wavetable synthesizer and operating method using a variable sampling rate approximation |
| US6096960A (en) * | 1996-09-13 | 2000-08-01 | Crystal Semiconductor Corporation | Period forcing filter for preprocessing sound samples for usage in a wavetable synthesizer |
| US7965790B2 (en) * | 2007-11-08 | 2011-06-21 | Broadcom Corporation | Log-antilog circuit and method for producing an up-converted and amplified transmission signal |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4018121A (en) * | 1974-03-26 | 1977-04-19 | The Board Of Trustees Of Leland Stanford Junior University | Method of synthesizing a musical sound |
| JPS5543552A (en) * | 1978-09-25 | 1980-03-27 | Nippon Musical Instruments Mfg | Electronic musical instrument |
| JPS5995595A (ja) * | 1982-11-25 | 1984-06-01 | ヤマハ株式会社 | 電子楽器 |
-
1983
- 1983-10-14 JP JP58190869A patent/JPS6083999A/ja active Granted
-
1984
- 1984-10-10 US US06/659,574 patent/US4766795A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4766795A (en) | 1988-08-30 |
| JPS6083999A (ja) | 1985-05-13 |
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