KR0128682B1 - 전자악기의 엔벨로프 발생 방법 - Google Patents

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Description

전자악기의 엔벨로프 발생 방법

제1도는 종래의 전자악기 블럭 구성을 도시하는 도면.

제2도는 제1도와 같은 구성을 갖는 종래의 전자악기에서 엔벨로프를 발생하는 과정을 도시하는 흐름도.

제3도는 전자악기에서 트레몰로가 걸리지 않은 악기의 ADSR 엔벨로프 파형도.

제4도는 전자악기에서 트레몰로가 걸린 악기의 엔벨로프 파형도.

제5도는 본 발명의 실시예에 따른 전자악기의 블럭 구성을 도시하는 도면.

제6도는 전자악기에서 본 발명의 실시예에 따라 트레몰로 효과를 갖는 악기 및 트레몰로 효과를 갖지 않는 악기의 엔벨로프 발생 과정을 도시하는 흐름도.

제7도는 제5도의 메모리에 저장된 음색 및 ADSR 엔벨로프 데이타의 구성을 도시하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 건반, 20 : 악기선택키,

30 : 마이컴, 40 : 메모리,

50 : 필터, 60 : 증폭기,

70 : 스피커

본 발명은 전자악기의 엔벨로프 발생방법에 관한 것으로, 특히 메모리를 이용하여 트레몰로 효과를 갖는 악기음을 발생할 수 있는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자악기의 출력은 제3도 및 제4도와 ADSR 엔벨로프(envelope)파형을 갖는다. 상기 제3도는 트레몰로(tremolo)가 걸리지 않은 악기의 출력 엔벨로프 특성을 도시하고 있다. 상기 제3도에서 A(attack) 엔벨로프는 건반을 누른 후 상승되는 엔벨로프 파형이며, D(decay) 엔벨로프는 건반을 누르고 있는 상태에서 일시적으로 하강되는 엔벨로프 파형이고, S(sustain) 엔벨로프는 건반을 누르고 있는 상태에서 일정하게 진폭이 유지되는 엔벨로프 파형이며, R(release) 엔벨로프는 건반을 오프시킨 상태에서 소멸되는 엔벨로프 파형이다. 따라서 상기 전자악기에서 건반을 눌렀다가 해제하면, 전자악기에서 출력되는 신호는 제3도에 도시된 바와 같이 A,D,S,R 엔벨로프 특성을 갖게된다.

상기 제3도는 트레몰로가 걸리지 않은 악기의 엔벨로프 파형도이며, 트레몰로가 걸린 악기의 엔벨로프 파형은 S엔벨로프가 유지되는 동안에서 제4도와 같이 음의 진폭이 변화하게 된다. 즉, 상기 트레몰로 효과를 갖지 않는 악기의 엔벨로프 파형은 S엔벨로프 주기에서, 일정한 진폭을 갖게 되지만, 트레몰로 효과를 갖는 악기의 엔벨로프 파형은 S엔벨로프 주기에서 일정 진폭 이상의 A엔벨로프 파형과 D엔벨로프가 반복되어 진폭의 변화를 갖게 된다. 이때 상기 S엔벨로프 주기에서의 진폭 변화는 대략 상기 S엔벨로프의 진폭에서 A엔벨로프의 최고 진폭 사이를 스윙하게 된다.

상기와 같이 트레몰로 효과를 갖는 종래의 전자 악기는 제1도와 같은 구성을 가지며, 상기 제1도와 같은 전자악기에서 엔벨로프를 발생하는 과정은 제2도와 같은 수준으로 진행된다.

먼저 사용자가 악기 선택키(2)를 통해 연주하고자 하는 악기를 선택한다. 그러면 마이컴(3)은 (A1)단계에서 이를 감지하고 선택된 악기가 트레몰로 효과를 갖는 악기인가 검사한다. 이때 상기 선택된 악기가 트레몰로를 갖는 악기인 경우로 판단되면, 상기 마이컴(3)은 (A2)단계에서 트레몰로 효과회로(7)을 인에이블시킨 후,(A4)단계에서 출력선택부(6)을 제어하여 메모리(4)에서 출력되는 해당 악기의 PCM데이타가 트레몰로 효과회로(7)에 공급될 수 있도록 출력라인을 선택한다.

그러나 상기 (A1)단계에서 선택된 악기가 트레몰로 효과를 갖지 않는 경우로 판단되면, 상기 마이컴(3)은 (A3)단계에서 상기 트레몰로 효과회로(7)을 디스에이 블시키고, (A4)단계에서 해당 악기의 PCM 데이타가 트레몰로 효과회로(7)에 공급되지 않도록 출력라인을 선택한다.

상기와 같이 선택된 악기가 트레몰로 효과를 갖는 악기인지 아닌지를 확인하여 출력라인을 결정한 후, 상기 마이컴(3)은 건반(1)의 입력 유무를 검사한다. 이때 사용자가 건반(1)을 누르면, 마이컴(3)은 (A5)단계에서 이를 감지 및 분석하여 메모리(4)의 어드레스를 지정한다. 상기 메모리(4)는 상기 건반(1)들 각각에 대한 PCM음계를 저장하고 있다.

먼저 트레몰로가 걸린 파이프 오르간(pipe organ)과 같은 악기를 선택한 경우, 상기 메모리(4)에서 출력되는 악기음 데이타는 필터(5)를 통해 아날로그신호로 변환된다. 이때 상기 출력선택부(6)이 필터(5)의 출력을 트레몰로 효과회로(7)에 연결시킨 상태이므로 악기음에 트레몰로 효과가 발생되며, 이 악기음은 다시 증폭기(8)을 통해 스피커에서 재생된다. 두번째로 트레몰로 효과를 갖지 않는 악기가 선택된 경우, 출력선택부(6)은 상기 필터(5)의 출력을 증폭기(8)에 연결한다. 따라서 상기 메모리(4)에서 출력되는 PCM 악기음은 필터(5) 및 증폭기(8)을 통해 그대로 재생된다.

그러나 상기와 같이 종래의 전자악기에서 엔벨로프를 발생하는 방법은 여러 가지 악기 음색을 실현하는 전자악기들이 트레몰로 효과 유무에 따라 각각 출력 및 트레몰로 레이트(tremolo rate)을 제어하여야 하는 불편함이 있었다. 즉, 종래의 전자악기에서 엔벨로프를 발생하는 방법은 악기 음색에 따라 트레몰로 효과를 온/오프하는 제어와 트레몰로 레이트를 설정하는데 많은 어려움이 있었으며, 또한 각 악기의 트레몰로 특성에 별도의 독립적인 트레몰로 효과회로를 사용하여야 했던 어려움이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 전자악기에서 악기의 트레몰로 효과 유무에 따라 음색 및 엔벨로프 데이타를 저장하고, 트레몰로 효과를 갖는 악기선택시 상기 메모리를 이용하여 트레몰로 효과를 재생할 수 있는 엔벨로프를 발생할 수 있는 방법을 제공함에 있다.

이하 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제5도는 본 발명의 실시예에 따른 전자악기의 블럭을 구성을 도시하고 있다. 상기 제5도의 구성을 갖는 전자악기는, 건반(10) 및 악기 선택키(20)과, 전자악기의 전반적인 동작을 제어하는 마이컴(30)과, 각 악기들의 음색 데이타 및 대응되는 악기의 트레몰로 효과 유무에 따른 건반 들의 엔벨로프 데이타를 저장하고 있으며 상기 마이컴(30)의 제어하는 선택된 악기의 음색 데이타 및 건반들의 엔벨로프 데이타를 출력하는 메모리(40)과, 상기 메모리(4)에서 출력되는 악기음 및 엔벨로프 데이타를 아날로그 신호로 변환하여 소정 대역으로 여파 출력하는 필터(50)과, 상기 필터(50)의 출력을 증폭하여 스피커(70)으로 출력하는 증폭기(60)으로 구성된다.

제6도는 상기 제5도와 같은 전자악기에서 엔벨로프를 발생하는 과정을 도시하는 흐름도이다.

상기 제6도와 같은 전자악기의 엔벨로프 발생 방법은 악기들의 음색데이타를 제1영역에 저장하고, 건반들의 트레몰로 효과를 갖는 ADSR 데이타 및 트레몰로 효과를 갖지않는 ADSR 데이타를 제2영역에 저장하는 메모리를 구비하며, 악기 선택시 트레몰로 효과를 갖는 악기인가 검사하는 과정과, 상기 트레몰로 효과의 악기가 선택된 상태에서 건반 온시 상기 메모리에서 A및 D 엔벨로프 데이타와 트레몰로기능의 S엔벨로프 데이타를 연속 억세스하여 출력하며, 상기 건반 온 상태가 유지될 시 상기 메모리에서 상기 트레몰로 효과를 갖는 S 엔벨로프 데이타를 반복 억세스하여 출력하며, 상기 건반 오프시 R 엔벨로프 데이타를 억세스하여 출력하는 과정과, 상기 트레몰로 효과를 갖지않는 악기가 선택된 상태에서 건반 온시 상기 메모리에서 A 및 D 엔벨로프 데이타와 일정진폭을 갖는 S 엔벨로프 데이타를 연속 억세스하여 출력하고, 상기 건반 온 상태가 유지될 시 상기 메모리에서 상기 일정 진폭의 S 엔벨로프 데이타를 반복 억세스하여 출력하며, 상기 건반 오프시 R 엔벨로프 데이타를 억세스하여 출력하는 과정으로 이루어진다.

제7도는 상기 제5도의 메모리(40)의 내부 구성도로서, (가) 영역은 악기들의 음색 데이타를 저장하며, (나) 영역은 대응되는 악기의 건반 들에 대한 ADSR 엔벨로프 데이타를 저장한다. 이때 상기 (나)영역의 ADSR 엔벨로프 데이타들은 대응되는 악기가 트레몰로 효과를 갖는 악기일 시 각 건반들의 트레몰로 효과를 갖는 ADSR 데이타를 저장하며, 대응되는 악기가 트레몰로 효과를 가지지 않는 악기일시이에 따른 각 건반들의 ADSR 데이타를 저장한다.

또한 상술한 바와 같이 제3도는 트레몰로 효과를 갖지 않는 악기들의 ADSR 엔벨로프 파형도이며, 제4도는 트레몰로 효과를 갖는 악기들의 ADSR엔벨로프 파형도이다.

상기 제3도 및 제4도에서 W구간은 건반 온시 A 엔벨로프 및 D엔벨로프 파형이 발생되는 구간이며, X구간은 S엔벨로프 파형이 1주기 동안 발생되는 구간이고, Y구간은 X구간의 S 엔벨로프 파형이 반복되는 구간이며, Z구간은 건반 오프시 R 엔벨로프가 발생되는 구간이다. 이때 상기 제7도와 같은 구성을 갖는 메모리(4)은 (가) 영역에 각 악기들의 음색 데이타들을 저장하고, (나) 영역에 각 건반(10)들의 ADSR 엘벨로프 데이타들을 저장한다. 이때 상기 메모리(40)의 (나) 영역에 저장되는 ADSR 엔벨로프 데이타는 W, X, Z구간에 대응되는 엔벨로프 파형들만 저장되며, Y구간에 대한 엔벨로프 데이타는 X구간의 엔벨로프 데이타를 반복 출력하게 된다.

이때 상기 트레몰로 효과를 갖는 악기들의 ADSR 엔벨로프 데이타에서 X구간 및 Y구간에서 반복되는 S 엔벨로프 파형은 상기한 바와 같이 트레몰로 효과를 갖지 않는 S 엔벨로프 파형 정도의 진폭에서 A 엔벨로프의 종료 시접의 진폭까지 스위칭되는 엔벨로프 특성을 갖는다.

상술한 제3도-제7도의 구성에 의거 본 발명을 상세히 설명한다.

사용자가 악기 선택기(20)을 이용하여 연주하고자 하는 악기를 선택하면, 상기 마이컴(30)은 (B1)단계에서를 이를 감지하고 선택된 악기가 트레몰로 효과를 갖는 악기가 검사한다.

먼저 트레몰로 효과를 갖는 악기의 엔벨로프 발생 과정을 살펴본다.

현재 선택된 악기가 트레몰로 효과를 갖는 악기이면, 상기 마이컴(30)은 (B2)단계에서 건반(10)의 눌림 여부를 검사한다. 이때 상기 건반(10)의 눌림을 감지하면, 상기 제어부(30)은 (B3)단계에서 상기 메모리(40)의 (가) 영역에서 선택된 악기의 음색 데이타를 억세스하기 위한 어드레스를 출력한다. 그리고 상기 마이컴(3)은 (B4)단계에서 해당 건반(10)의 ADSR 엔벨로프 데이타를 출력하기 위하여, 상기 메모리(40)의 (나) 영역에서 눌려진 건반(10)에 해당하는 ADSR 엔벨로프 데이타를 선택하기 위한 어드레스를 출력한다.

이때 트레몰로 효과를 갖는 악기의 ADSR 엔벨로프 데이타는 제4도에 도시된 바와 같이 W구간의 A 엔벨로프 데이타 및 D 엔벨로프 데이타와 X 구간의 S 엔벨로프 데이타이다. 그리고 상기 X 구간의 S 엔벨로프 데이타는 제4도에 도시된 바와 같이 트레몰로 효과를 가질 수 있도록 일정 진폭에서 A 엔벨로프 특성과 D 엔벨로프 특성을 갖는다.

이후 상기 마이컴(30)은 (B5) 단계에서 출력되는 ADSR 엔벨로프 데이타가 X주기의 S 엔벨로프 데이타의 종료 위치인가를 판단한다. 이때 상기 출력되는 엔벨로프 데이타가 X 구간의 S 엔벨로프 데이타의 종료 위치이면, 상기 마이컴(30)은 (B5)단계에서 이를 감지하고, (B6)단계에서 건반(10)의 눌림이 해제되었는가 검사한다. 이때 건반(10)이 눌려진 상태이면, 상기 마이컴(30)은 (B6)단계에서 이를 감지하고, (B7)단계 및 (B8)단계를 수행하면서 해당 악기 음색 데이타 및 Y구간에서 X구간의 S 엔벨로프 데이타를 반복 출력한다. 즉, 상기 X구간의 엔벨로프 데이타를 반복 출력하여 Y구간의 엔벨로프 데이타로 출력한다.

상기와 같이 메모리(40)에 저장된 ADSR 엔벨로프 데이타는 제4의 W, X, Z 구간의 엔벨로프 데이타만 기록되므로, 상기 마이컴(30)은 건반(10)이 눌려지는 시간 동안 (B4)단계-(B8)단계를 반복 수행하면서 Y 구간에서 X 구간의 S 엔벨로프 데이타를 반복 출력한다. 이에 상기 X 구간의 S 엔벨로프 데이타는 트레몰로 효과를 갖는 ADSR 엔벨로프 데이타이다. 따라서 상기 마이컴(30)은 Y 구간에서 상기 메모리(40)의 (나)영역에서 X 구간에 출력된 엔벨로프 데이타를 반복하여 지정하므로, 결국 출력되는 악기음은 건반(10)이 오프될 때까지 트레몰로 효과를 갖게 된다.

이때 상기 건반(10)이 오프되면, 상기 마이컴(30)은 (B6)단계에서 이를 감지하고, (B9)단계에서 상기 메모리(40)의 (나)영역에 저장된 R 엔벨로프 데이타의 어드레스를 지정하고 종료한다.

따라서 상기와 같이 트레몰로 효과를 갖는 악기가 선택된 상태에서 건반(10)이 눌려지면, 상기 마이컴(30)의 제어에 의해 상기 메모리(40)에서 출력되는 ADSR 엔벨로프 데이타는 제4도와 같은 특성을 갖게되며, 이런 ADSR 엔벨로프 데이타는 필터(50) 및 증폭기(60)을 통해 출력되어 스피거(70)에서 재생된다.

두번째로 트레몰로 효과를 갖지 않는 악기의 ADSR 엔벨로프 데이타 발생과정을 살펴본다.

현재 선택된 악기가 트레몰로 효과를 갖지 않는 악기이면, 상기 마이컴(30)은 (B10)단계에서 건반(10)의 눌림 여부를 검사한다. 이때 상기 건반(10)의 눌림을 감지하면, 상기 제어부(30)은 (B11)단계에서 상기 메모리(40)의 (가) 영역에서 선택된 악기의 음색 데이타를 억세스하기 위한 어드레스를 출력한다. 그리고 상기 마이컴(3)은 (B12)단계에서 해당 건반(10)의 ADSR 엔벨로프 데이타를 출력하기 위하여, 상기 메모리(40)의 (나) 영역에서 눌려진 건반(10)에 해당하는 ADSR 엔벨로프 데이타를 선택하기 위한 어드레스를 출력한다.

이때 트레몰로 효과를 갖지않는 악기의 ADSR 엔벨로프 데이타는 제3도에 도시된 바와 같이 W 구간의 A 엔벨로프 데이타 및 D 엔벨로프 데이타와 X 구간의 S 엔벨로프 데이타이다.

이후 상기 마이컴(30)은 (B13) 단계에서 출력되는 ADSR 엔벨로프 데이타가 X주기의 S 엔벨로프데이타의 종료 위치인가를 판단한다. 이때 상기 출력되는 엔벨로프 데이타가 X 구간의 S 엔벨로프 데이타의 종료 위치이면, 상기 마이컴(30)은 (B13)단계에서 이를 감지하고, (B14)단계에서 건반(10)의 눌림이 해제되었는가 검사한다. 이때 건반(10)이 눌려진 상태이면, 상기 마이컴(30)은 (B14)단계에서 이를 감지하고, (B15)단계 및 (B16)단계를 수행하면서 해당 악기 음색 데이타 및 Y구간에서 X 구간의 S 엔벨로프 데이타를 반복 출력한다. 즉, 상기 X 구간의 엔벨로프 데이타를 반복 출력하여 Y 구간의 엔벨로프 데이타로 출력한다.

상기와 같이 메모리(40)에 저장된 ADSR 엔벨로프 데이타는 제4의 W, X, Z 구간의 엔벨로프 데이타만 기록되므로, 상기 마이컴(30)은 건반(10)이 눌려지는 시간 동안 (B11)단계-(B16)단계를 반복 수행하면서 Y 구간에서 X 구간의 S 엔벨로프 데이타를 반복 출력한다. 이때 상기 X 구간의 S 엔벨로프 데이타는 일정 진폭을 갖는 ADSR 엔벨로프 데이타이다.

이때 상기 건반(10)이 오프되면, 상기 마이컴(30)은 (B14)단계에서 이를 감지하고, (B17)단계에서 상기 메모리(40)의 (나)영역에 저장된 R 엔벨로프 데이타의 어드레스를 지정하고 종료한다.

상기와 같이 트레몰로 효과를 갖지 않는 악기가 선택된 상태에서 건반이 눌려지면, 건반(10)의 눌림이 해제될 때까지 X 구간의 S 엔벨로프 데이타를 Y 구간에서 반복 출력한다. 이때 상기 X 구간 및 Y구간은 제4도와 같이 트레몰로가 걸리지 않는 상태의 데이타로 일정 진폭을 유지한다.

상기와 같이 엔벨로프 데이타를 발생하는 과정을 살펴보면, 제4도와 같이 트레몰로 효과를 갖는 악기선택키(20)이 눌려지면 상기 마이컴(30)은 건반(10)의 눌림 유무를 확인하며, 상기 건반(10)이 눌려지면 제4도의 W 구간에 해당하는 엔벨로프 데이타를 출력하고 이어서 X구간에 해당하는 엔벨로프 데이타를 출력한다. 만약 이때 건반(10)의 눌림이 해제되면 Z구간의 엔벨로프를 출력한다. 그러나 계속하여건반(10)이 온되어 있으면 건반(20)의 눌림이 해제될 때까지 X 구간의 엔벨로프 데이타를 반복하여 출력한다. 이때 상기 X 구간의 엔벨로프 데이타는 트레몰로 효과를 갖는 엔벨로프 데이타이다.

또한 트레몰로가 걸리지 않는 악기가 선택된 상태에서 건반(10)이 눌려지면, 상기 마이컴(30)은 상기 메모리(40)에서 W 구간과 X 구간의 엔벨로프 데이타를 연속하여 출력하며, 상기 건반(10)의 눌림이 해제되지 않으면 Y 구간에서 상기 X 구간에 출력된 엔벨로프 데이타를 반복하여 출력한다. 그리고 상기 건반(10)의 눌림이 해제되면 Z구간에서 R 엔벨로프 데이타를 출력한다.

상술한 바와 같이 메모리에 각 악기의 음색 데이타 및 트레몰로 기능의 유무에 따른 ADSR 엔벨로프 데이타를 저장하는 전자악기에서 트레몰로 효과를 갖는 악기가 선택될 시 상기 메모리를 이용하여 트레몰로 효과를 발생하는 엔벨로프 데이타를 발생할 수 있으며, 이로 인해 별도의 트레몰로 효과회로를 사용하지 않으므로써 전자악기의 제어 동작을 간략화할 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 악기들의 음색데이타를 제1영역에 저장하고, 건반들의 트레몰로 효과를 갖는 ADSR 데이타 및 트레몰로 효과를 갖지 않는 ADSR 데이타를 제2영역에 저장하는 메모리를 구비하는 전자악기의 엔벨로프 발생방법에 있어서, 악기 선택시 트레몰로 효과를 갖는 악기인가 검사하는 과정과, 상기 트레몰로 효과의 악기가 선택된 상태에서 건반 온시 상기 메모리에서 A 및 D 엔벨로프 데이타와 트레몰로 기능의 S 엔벨로프 데이타를 연속 억세스하여 출력하고, 상기 건반 온 상태가 유지될 시 상기 메모리에서 상기 트레몰로 효과를 갖는 S 엔벨로프 데이타를 반복 억세스하여 출력하며, 상기 건반 오프시 R 엔벨로프 데이타를 억세스하여 출력하는 과정과, 상기 트레몰로 효과를 갖지 않는 악기가 선택된 상태에서 건반 온시 상기 메모리에서 A 및 D 엔벨로프 데이타와 일정진폭을 갖는 S 엔벨로프 데이타를 연속 억세스하여 출력하고, 상기 건반 온 상태가 유지될 시 상기 메모리에서 상기 일정 진폭의 S 엔벨로프 데이타를 반복 억세스하여 출력하며, 상기 건반 오프시 R 엔벨로프 데이타를 억세스하여 출력하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 전자악기의 엔벨로프 발생 방법.
2. 악기들의 음색데이타를 제1영역에 저장하고, 건반들의 트레몰로 효과를 갖는 ADSR 데이타를 제2영역에 저장하는 메모리를 구비하는 전자악기의 엔벨로프 발생방법에 있어서, 상기 트레몰로 효과의 악기가 선택된 상태에서 건반 온시 상기 메모리에서 A 엔벨로프 데이타를 억세스하여 출력하는 과정과, 상기 A 엔벨로프 데이타 출력후 상기 메모리에서 D 엔벨로프 데이타를 억세스하여 출력하는 과정과, 상기 D 엔벨로프 데이타 출력 후 상기 메모리에서 트레몰로 기능의 S 엔벨로프 데이타를 억세스하여 출력하는 과정과, 상기 S 엔벨로프 출력 과정에서 S 엔벨로프 데이타의 종료 위치일 시 건반 상태를 검사하는 과정과, 상기 검사과정에서 건반 온 상태일 시 상기 메모리에서 상기 트레몰로 효과를 갖는 S 엔벨로프 데이타를 반복 억세스하여 출력하고 상기 검사과정으로 되돌아가는 과정과, 상기 검사과정에서 건반 오프시 R 엔벨로프 데이타를 억세스하여 출력하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 전자악기의 엔벨로프 발생 방법.

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