KR0136607B1 - 음 발생장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

음 발생 장치

제1도는 본 발명의 음 발생 장치의 1실시예에 있어서의 시스템 도면.

제2도는 본 발명의 음 발생 장치의 1실시예에 있어서의 제어 회로 블록도.

제3도는 본 발명의 음 발생 장치의 1실시예에 있어서의 음원의 블록도.

제4도는 본 발명의 음 발생 장치의 1실시예에 있어서의 리듬음 발생 회로의 블록도.

제5도는 본 발명의 음 발생 장치의 1실시예에서의 음량 및 쉼표 제어 회로의 블록도.

제6도는 본 발명의 음 발생 장치의 음원의 톱니파형상 엔벨로프 메모리의 설명도.

제7도는 본 발명의 음 발생 장치의 음원의 사인파형 메모리의 설명도.

제8도는 본 발명의 음 발생 장치의 전체의 파형 관계 설명도.

제9도는 종래의 음 발생 장치의 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

6 : 리듬음 발생 회로 36 : 프로그래머블 카운터

40 : 템포 프로그래머블 카운터 59 : 스케일 ROM

[산업상의 이용분야]

본 발명은 음의 각종 정보를 기억 회로에 기억시키고 이 기억 회로에서 정보를 차례로 판독해서 음, 특히 곡을 자동 연주하기 위한 음 발생 장치에 관한 것이다.

[종래의 기술]

종래의 음 발생 장치는 제9도에 도시하는 구성이었다. 제9도의 장치에서는 우선 발진 회로(91)로부터 출력된 클럭신호를 음표 길이 발생 회로(92)에서 가변 분주한다.

메인 ROM(93)은 멜로디의 음표에 관한 음표 길이 데이터와 음정 데이터를 기억하는 기억 회로이며 여기에서 판독된 음표 길이 데이터에 의해서 음표 길이 발생회로(92)에서의 분주비가 설정된다. 여기에서 분주된 클록 신호는 메인 카운터(95)에 입력되며 메인 ROM(93)의 판독 어드레스를 음표 길이에 따라서 인크리먼트한다. 한편, 메인 ROM(93)로부터 판독된 음정 데이터는 음정 발생 회로(94)의 분주비를 설정한다. 음정 발생 회로(94)는 발진 회로(91)에서의 클록 신호를 설정된 분주비에 따라서 가변 분주하며, 음정에 따른 주파수의 클록 신호를 출력한다. 이 클록 신호는 엔벨로프 발생 회로(96)에서 엔벨로프 파형이 부가된다. 엔벨로프 발생 회로(96)는 용량(C)과 저항(R)으로 구성되며, 용량에 충전시킨 전하를 다음 타이밍에서 저항을 통해 방전시켜서 아날로그 파형을 형성한다. 엔벨로프가 부가된 신호는 스피커에 보내지며, 메인 ROM(93)에 기억된 음정의 음이 음표 길이의 시간분만큼 발음된다. 메인 ROM(93)에서 순차로 데이터를 판독하므로서 멜로디가 자동 연주된다.

이같은 종래의 음 발생 장치에서는 정사각형파의 음의 파형, 또는 정사각형파에 CR로 형성된 일정한 익스포넨셜 곡선형상인 엔벨로프를 부가한 음의 파형만을 취급할 뿐이며 음질이 나쁘고 전화기의 보류음, 멜로디카드 등에 사용되었었다.

[발명이 해결하려는 과제]

그러나, 전술의 종래 기술로는 음질이 일정하고, 음의 강약이 없고 음원수가 적으며 리듬음의 발생이 불가능하여 자연스러운 넓이가 있는 중후한 음을 발생하는 것은 매우 곤란했었다.

그래서 본 발명은 이같은 과제를 해결하기 위한 것으로서, 자유로운 음이 파형 및 엔벨로프, 또는 음의 강약을 가지므로서 여러 음질의 음을 발생하고 또한 다른 음질의 리듬음을 발생하는 방식을 제공하는 것을 목적으로 한다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명의 음 발생 장치는 첫째로, 멜로디 정보를 주 기억 수단에 기억시키고 그 주 기억 수단의 판독된 번지를 상기 멜로디 정보중의 음의 길이 데이터에 따른 빠르기로 차례로 진행시키는데, 상기 음 발생 장치는 상기 주 기억 수단으로부터 판독 출력한 상기 멜로디 정보중 음 높이 데이터에 따라 제어되는 음원을 구비하며, 이 음원은 음의 파형이 디지틀적으로 기억됨과 동시에, 반복해서 판독되는 엔벨로프 파형 기억 수단과, 상기 엔벨로프 파형 기억 수단의 출력 데이터를 디지틀 아날로그 변환시킨 전압을 상기 음 파형 기억 수단의 출력 데이터에 따라서 분압하는 디지틀 아날로그 변환 수단을 갖추며, 상기 변환 수단에서 엔벨로프 파형의 부가된 멜로디의 음의 주파수 신호를 얻는 것을 특징으로 한다.

둘째로, 멜로디 정보를 주 기억수단에 기억시키고, 그 주 기억 수단의 판독된 번지를 상기 멜로디 정보중의 음의 길이 데이터에 따른 빠르기로 차례로 진행시키는 음 발생 장치에 있어서, 복수의 음원을 구비하고, 상기 주 기억 수단은 상기 음의 길이 데이터와 더불어 그 복수의 음원을 각각 제어하기 위한 복수의 음의 높이 데이터를 기억하고 있으며, 상기 각 음원은 음의 파형이 디지틀적으로 기억됨과 함께, 반복해서 판독되며 이 반복 주파수가 상기 각 음의 높이 데이터에 따른 주파수로 되는 음 파형 기억 수단과, 엔벨로프 파형이 디지탈적으로 기억됨과 동시에 반복해서 판독되는 엔벨로프 파형 기억 수단과, 상기 음의 파형을 가진 펄스로 됨과 동시에 상기 음의 높이 데이터에 따른 주파수를 가지는 음의 신호에 대해서 상기 엔벨로프 파형을 부가하는 수단과, 상기 복수의 음원의 상기 엔벨로프 파형의 부가 수단에서의 출력을 혼합하는 혼합수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

[작용]

본 발명의 구성에 따라, 주 기억 수단의 기억된 멜로디 정보에 따라서 음표 길이를 형성함과 더불어 주 기억 수단으로부터 음원의 음정을 지시하는 데이터를 출력한다.

또한, 음원에는 음의 파형 데이터, 엔벨로프 파형 데이터가 기억되어 있으며, 이 음의 파형 데이터를 음정 데이터에 따른 주파수로 반복 판독한다. 이 주파수가 음정의 주파수로 된다. 한편, 엔벨로프 파형 데이터는 디지틀 아날로그 변환(이하 DA변환)되어 전압치로 된다. 이 전압치를 다시 음의 파형 데이터에 따라서 분압한다.

최종적으로 음원으로부터는 음의 파형의 모양을 한 펄스로 이루어진 주파수 신호의 전압 진폭이 엔벨로프 파형을 이루도록 형성된 출력이 얻어지며, 이것을 스피커에 입력함으로서 임의의 음의 파형에 따른 음색을 가지며 임의의 엔벨로프 파형에 따른 여운을 가진 음이 발생된다.

[실시예]

제1도는 본 발명의 실시예에 있어서의 시스템 도면이며, (1)은 발진 회로, (2)는 제어 회로, (3)은 음원1, (4)는 음원2, (5)는 음원3, (6)은 리듬음 발생회로, (7)은 혼합 회로이다.

제2도는 본 발명의 제1도에 있어서의 제어 회로(2)의 실시예이다. 도면중(31)은 발진 회로(1)로부터의 발진 주파수를 입력하는 입력단자, (32)는 단자(31)의 주파수를 가변분주해서 템포를 발생하는 템포 프로그래머블 카운터, (33)은 템포 프로그래머블 카운터(32)의 분주비를 가변 설정하기 위한 템포 분주비를 기억한 템포 ROM으로서, 콘트롤 ROM(39)으로부터의 출력으로 어드레스 되며 템포 데이터를 출력한다. (34)는 템포 프로그래머블 카운터 (32)의 출력을 가변분주해서 각 음표의 음표 길이를 발생하는 음표(note) 프로그래머블 카운터, (35)는 음표 프로그래머블 카운터의 분주비를 가변 설정하기 위해 음표 길이 분주비를 기억한 음표 ROM으로서, 메인 ROM(37)으로부터의 음표 길이 정보로 어드레스 되며 음표 길이 분주비를 출력한다. 따라서, 음표 프로그래머블 카운터(34)로부터는 음표 길이에 따른 주기의 클록 펄스가 출력된다. (36)은 음표 프로그래머블 카운터(34)로부터 출력되는 1음표마다의 여러 음표 정보(음표 길이, 각 음원의 음정, 음량 및 음의 구분, 리듬음량, 리듬음 구분 데이터, 악보상의 반복을 실행시키는 점프 데이터)를 기억한 메인 ROM으로서, 1음표마다 인크리먼트되는 메인 프로그래머블 카운터(36)로 어드레스 선택된다. (38)은 메인 ROM의 데이터의 하나인 점프 데이터를 카운트 하는 콘트롤 카운터이다. 점프 데이터는 악보상에서 소절의 반복이 필요할때 메인 ROM(37)의 어드레스를 반복의 선두 번지로 되돌리기 위해 발생된다. (39)는 메인 ROM(37)의 어드레스 점프선을 기억한 콘트롤 ROM으로서, 콘트롤 카운터(38)에 의해서 어드레스가 인크리먼트 된다. (39)로부터의 기억 데이터 출력으로 메인 프로그래머블 카운터(36)에 세트 또는 리세트를 걸어서 점프선 어드레스를 프로그램하고 메인 ROM(37)의 어드레스를 점프시킨다. 또, 콘트롤 ROM(39)의 출력은 템포 ROM(33)을 어드레스 해서 점프한 악보에 따라서 템포를 가변할 수 있다. (40)은 템포 프로그래머블 카운터(32)로부터의 곡의 템포 클록의 출력이다. (41)은 메인 ROM(37)의 음표 데이터(각 음원의 음정 및 음량, 음의 구분, 리듬 음량, 리듬 음 구분 데이터)의 출력이다. (40), (41)은 더불어 제1도의 음원1, 음원2, 음원3 및 리듬음 발생 회로에 각각 입력 된다. 또한, 메인 ROM(37)은 1개의 어드레스에 음표 길이 데이터, 음원1의 음정, 음량, 음의 구분 데이터, 음원2의 음정, 음량, 음의 구분 데이터, 음원3의 음정, 음량, 음의 구분 데이터, 리듬음의 음량, 음의 구분 데이터를 기억하고 있으며, 단자(41)에 병렬적으로 각 데이터를 출력한다.

제3도는 본 발명의 제1도에 있어서의 음원1, 2, 3의 회로예이다. 도면중(51)은 제2도의 템포 프로그래머블 카운터(32)의 출력(40)이 공급되는 입력 단자, (52)는 제2도의 메인 ROM(37)의 음표 데이터 출력(41)중 음표의 음량 데이터가 공급되는 입력 단자, (54)는 제2도의 음표 데이터 출력(41)중 음표의 음정데이터가 공급되는 입력 단자. (66)은 제2도의 음표 데이터 출력(41)중 음의 구분 데이터가 공급되는 입력 단자, (53)은 제1도의 발진 회로(1)로부터의 발진 주파수의 입력 단자이다. (55)는 음의 엔벨로프 형상을 디지틀값으로 변환한 데이터를 기억한 엔벨로프 ROM, (56)은 제2도의 템포 프로그래머블 카운터(32)의 출력, 즉 최단 음표의 주기의 클록을 카운트 해서 엔벨로프 ROM(55)의 어드레스를 인크리먼트 하는 엔벨로프 카운터이다. 이 카운터(56)는 (66)으로부터 음의 구분을 나타내는 0 또는 1의 데이터를 입력하고, 이 데이터가 음의 구분을 나타내는 1이었을때 카운트 내용을 리세트 해서 엔벨로프 ROM(55)의 어드레스를 선두 번지로 한다. 반대로 데이터가 0일때는 음표간이 연결선으로 연결되어 있는 경우이며, 카운트를 그대로 계속하며, 엔벨로프 ROM(55)으로부터 출력되는 엔벨로프 형상의 디지틀 데이터와 제2도의 메인 ROM(37)으로부터 출력되는 음량 데이터를 가산하고, 엔벨로프 형상을 음량 데이터분만큼 윗쪽으로 평행 이동하고, 등가적으로 음량을 증가한 데이터를 작성하는 제1도의 가산 회로이다. (58)은 가산된 엔벨로프의 디지틀 데이터를 아날로그 전압치로 변환하는 제1의 DA 변환 회로이다. 이 출력 전압치는 기준전압에서 전원전압사이에서 선택된다. (59)는 제2도의 메인 ROM(37)의 음정 데이터 출력에 의해서 어드레스가 결정되는 스케일 ROM이며, (60)은 스케일 ROM(59)의 기억 데이터로 분주비가 결정되며, 발진 주파수를 출력하고 싶은 음표의 음정의 주파수의 N배의 주파수로 분주하는 스케일 프로그래머블 카운터이다.

(61)은 음의 1파형을 디지틀 값으로 변환한 데이터를 기억한 파형 ROM으로서, 음원으로부터 출력시키려는 음색(피아노음, 바이올린음 등)에 따른 파형이 미리 프로그램 된다. (62)는 스케일 프로그래머블 카운터(60)의 출력을 카운트하는 N진의 카운터이며, 파형 ROM(61)의 어드레스 수는 N이다. 따라서, 음의 1파형 데이터를 파형 ROM(61)으로부터 판독하는 시간을 1주기로 한 주파수로 파형 데이터를 반복 판독하게 된다. 이 주파수가 음정의 주파수이다.

(63)은 제1의 DA 변환회로(58)의 아날로그 전압치를 최대치로 하고 이 아날로그 전압과 기준전압간을 파형 ROM(61)의 디지탈 출력 데이터에 따라서 분압함으로서, 음의 파형 데이터를 아날로그 전압 파형으로 변환하는 제2의 DA 변환 회로이다. (64)는 제2의 DA 변환 회로의 출력이며, 엔벨로프를 부가한 음의 파형이 출력되는 음원의 최종 출력 단자이다. (65)는 DA 변환 회로(58)의 출력단자와 기준전압 간에 접속된 스위치 소자이다. 이 스위치는 (52)의 음량 데이터가 음량 없음을 나타냈을때 온하며, DA 변환회로(63)에 입력하는 전압을 기준전압으로 하게되며 DA 변환 회로(63)에는 기준전압만이 공급되므로 동작하지 않으며, (64)에는 신호 출력되지 않는다.

제4도는 본 발명의 리듬음 발생 회로(6)의 회로예이다. 도면중, (71)은 제2도의 템포 프로그래머블 카운터(32)로부터의 입력단자, (72)는 제2도의 메인 ROM(37)의 출력 데이터중 리듬음의 음량 데이터의 입력단자, (85)는 제2도의 메인 ROM(37)의 출력 데이터중의 리듬음의 구분 데이터의 입력단자, (73)은 제1도의 발진 회로(7)로부터의 발진 주파수의 입력단자이다. (74)는 리듬음의 엔벨로프 형상을 디지틀값으로 변환한 데이터를 기억한 리듬 엔벨로프 ROM, (75)는 제2도의 템포 프로그래머블 카운터(32)의 출력(최단음표 주기의 클록)을 카운트 해서 리듬 엔벨로프 ROM(74)의 어드레스를 인크리먼트 하는 리듬 엔벨로프 카운터이다. 이 카운터(75)는 (85)로부터 입력되는 리듬음의 구분을 나타내는 0 또는 1의 데이터가 구분의 1일때 카운트 내용이 리세트 되며 엔벨로프 ROM(74)의 어드레스를 선두 번지로 한다. 데이터가 0일때는 리세트 하지 않는다. (76)은 리듬 엔벨로프 ROM(74)에서 출력되는 리듬음의 엔벨로프의 디지탈 데이터와 제2도의 메인 ROM(37)의 출력 데이터(41)중 리듬음의 음량 데이터를 가산하여 엔벨로프 형상을 음량 데이터분만큼 윗쪽으로 평행 이동하며 등가적으로 음량을 증가시킨 데이터를 작성하는 제2의 가산 회로이다. (77)은 제2의 가산 회로부터의 엔벨로프의 디지틀 데이터를 아날로그 전압치로 변환하는 제3의 DA 변환 회로이다. 이 DA 변환 회로(77)는 (58)의 DA 변환 회로와 마찬가지로 V_DD와 기준 전압간에 접속되며, 출력은 2개의 전압간에서 변화한다. (78)은 발진 주파수를 클록 입력하는 복수의 플립플롭으로 구성된 스프트 래지스터와 배타적 논리 합 회로로 이루어진 노이즈 발생 회로, (79)와 (81)은 정사각형파의 2종류의 음의 주파수 데이터를 기억한 2개의 벨 사운드 ROM, (80) 과 (82)는 벨 사운드 ROM1과 벨 사운드 ROM2의 각각의 기억 데이터로 각각 분주비가 설정되어 발진 주파수를 분주비에 따라서 분주 하며 정사각형파의 2종류 음의 주파수를 각각 발생하는 2개의 벨 사운드 프로그래머블 카운터이다. (83)은 제3의 DA 변환 회로(77)의 아날로그 전압 출력치를 최대치로 하고, 노이즈 발생 회로(78)의 노이즈 출력과 벨 사운드 프로그래머블 카운터(80), (82)의 정사각형파 출력을 혼합하여 아날로그 전압치로 변환하는 제4의 DA 변환 회로이며, (84)는 엔벨로프를 부가한 노이즈 및 2종류의 다른 주파수의 정사각형파로 작성된 리듬음의 출력단자이다. (86)은 (72)로부터 입력된 리듬음의 음량 데이터가 음 없음을 나타내고 있을때 온하는 스위치 소자이다. 이 스위치가 온하면 DA 변환 회로(77)의 출력은 강제적으로 기준 전압 레벨로 되고, DA 변환 회로(83)는 기준 전압만이 공급되므로 리듬음의 신호를 (84)에 출력하지 않는다. 또 노이즈 발생 회로(78), 2개의 벨 사운드 카운터(80), (81)의 출력단자, DA 변환 회로(83)의 입력 단자는 음 발생 장치를 IC로서 제조하는 과정의 마스크에 의해서 선택적으로 접속되며, 필요한 리듬음만이 출력되어진다.

제5도는 각 음원 및 리듬음 발생 회로에 있어서의 음량과 쉼표의 제어의 설명도이다. 도면중(37)은, 메인 ROM, (102)는 음원의 엔벨로프 ROM 또는 리듬 엔벨로프 ROM이다. (103 내지 107)은 메인 ROM의 음량 데이터와 엔벨로프 ROM의 엔벨로프 데이터를 가산하는 가산기이다.

(107)의 점선 범위내는 1비트에 대한 가산 회로예이며 (104-106)도 마찬가지 회로 구성이다. (107)은 최하위 비트끼리의 가산이며, 캐리는 (107)로 입력된다.

마찬가지로 (106)의 캐리가 (105)로, (105)의 캐리는 (104)에 입력된다. (108)은 엔벨로프용의 DA 변환 회로, (109)는 메인 ROM의 음량 데이터가 모두 0으로 되었을때 쉼표를 검출하는 NOR 회로, (110)은 NOR 회로(109)의 출력이 하이가 되었을때 DA 변환 회로의 출력을 강제적으로 기준전압과 쇼트시키는 MOS 스위치이며, 제3도의 (65), 제4도의 (86)에 상당한다.

전체의 시스템의 동작은 하기와 같다.

제1도의 발진 회로(1)는 CR 발진 회로 또는 수정 발진 회로 또는 세라믹 진동자에 의한 발진 회로로 구성되며, 소정의 주파수를 발진시켜서 발진 주파수를 음원1, 2, 3 및 리듬음 발생 회로에 입력한다. 또, 발진 주파수를 1/M로 분주한 주파수를 제어 회로 및 리듬음 발생 회로에 입력한다. 단, 1/M 분주는 하지 않고 발진 주파수를 그대로 사용해도 된다.

발진 회로(1)로부터 제2도의 제어 회로의 입력단자(31)에 입력된 발진 주파수를 분주한 주파수는 템포 프로그래머블 카운터(32)에서 소정의 템포(박자)의 주파수로 분주된다. 예컨데, 템포 프로그래머블 카운터(32)에 입력되는 주파수를 128㎐로 하고 이 시스템에서의 최단음표로는

(32분 음표)로 한다. 일반적으로 템포는

= 60이라는 표현을 하는데, 이것은 1분간에

(4분음표)가 60개 전송되는 속도(템포)라는 의미이므로,

는 1초간에 1개 보내어진다.

는

의 8배의 속도이므로 1초간에 8개 보내어지게 되며, 최단 음표가

였을 경우에는 템포 프로그래머블 카운터(32)로부터는

가 1초간에 8개 출력될 만큼의 주파수가 발생되어야 한다. 이것은 템포 프로그래머블 카운터(32)가 128㎐를 8㎐까지 분주해서 출력한다는 것을 의미한다. 따라서,

= 60을 만들려면 템포 프로그래머블 카운터(32)에서 8/128=1/16 분주하면 된다. 5비트의 템포 프로그래머블 카운터이면, 템포 ROM(33)의 기억 데이터를 00000부터 11111까지의 몇개의 값으로 설정하면, 1/1분주에서 1/32분주까지 변화되므로 32종의 템포가 설정된다. 이것은 상기 예의

= 60을 만족시키는 동시에

= 30에서

= 960까지의 템포 설정을 가능케 한다. 32종중 몇종을 템포 ROM에 기억하고, 콘트롤 ROM(39)에서의 출력을 템포 ROM(33)의 어드레스의 어드레스로 함으로서 곡 연주 도중에 템포의 변경이 가능해진다.

템포 프로그래머블 카운터(32)에서 출력된 최단 음표의 주파수는 음표 프로그래머블 카운터(34)에 입력된다. 음표 프로그래머블 카운터(34)가 템포 프로그래머블 카운터(32)와 마찬가지로 5비트일 경우, 메인 ROM(37)으로부터의 1음표마다의 음표 길이 데이터 출력에 따라서 음표 ROM(35)의 어드레스가 설정되며, 음표 ROM에서 5비트의 데이터로 32종류의 분주비중 1종이 정해진다. 최단음표

에서

의 32배의 음표 길이의 최장 음표 (온 음표)까지중의 1종의 음표의 주파수가 출력된다.

음표 프로그래머블 카운터(34)에서 출력된 음표의 주파수의 클록을 메인 프로그래머블 카운터(36)가 카운트 하고, 카운트값에 의해서 메인 ROM(37)의 어드레스를 선택해서 메인 ROM(37)의 어드레스를 음표마다 진행한다. 메인 ROM(37)은 모든 곡의 음표마다의 데이터(음표 길이, 점프 데이터, 각 음원의 음정, 각 음원 및 리듬의 음량 및 음 구분 데이터)를 기억하고 있다. 음표 데이터중 점프 데이터가 1이 되면 그것을 제어 카운터(38)가 카운트 함과 동시에 제어 ROM(39)의 기억 데이터가 출력되며, 메인 프로그래머블 카운터(36)를 구성하는 플립플롭에 세트 또는 리세트를 걸어서 메인 ROM(37)의 점프선 어드레스에 대응하는 데이터를 세트하며 메인 ROM(37)의 판독 어드레스의 점프를 한다. 제어 ROM(39)에는 메인 ROM(37)의 점프선이 기억되어 있으며 제어 카운터(38)가 카운트될때마다 다음 점프선이 선정된다.

템포 프로그래머블 카운터(32)의 출력은 제3도의 음원의 엔벨로프 카운터(56)에 입력된다. 엔벨로프 ROM(55)에는 엔벨로프 형상을 디지탈값으로 변환한 데이터가 기억되어 있다. 예컨대 4비트 데이터에 의해 톱니형상 엔벨로프를 형성하는 경우, 엔벨로프 ROM(55)의 어드레스 0 내지 1F에 제6도와 같은 데이터가 기억된다. 메인 ROM(36)에는 음표마다 구분을 짓는가 여부의 데이터도 기억 되고 있으며, 음표 데이터중에 이 구분 데이터가 있으면 음표의 구분마다에 짧은 펄스로 엔벨로프 카운터(56)에 리세트를 걸어서 엔벨로프 ROM(55)의 판독 어드레스를 0 어드레스에 세트되게 한다. 다음에, 템포 프로그래머블 카운터(32)로부터의 최단 음표의 주파수로 엔벨로프 카운터(56)를 카운트하며 엔벨로프 카운터를 차례로 판독한다.

제2도의 메인 ROM(37)의 각 음표에 대한 음량 데이터는 제3도의 입력 단자(52)에 입력되며 가산회로(57)에 의해 그 판독된 엔벨로프 데이터가 가산된다. 음량 데이터분만큼 엔벨로프 데이터가 커지므로 음표마다의 음량조절이 가능해진다.

가산회로(57)에서의 엔벨로프의 디지탈 데이터는 제1의 DA 변환 회로(58)에서 아날로그 전압치로 변환된다.

한편, 제2도의 메인 ROM(37)으로부터의 음정 데이터에 의해 제3도의 스케일 ROM(59)의 어드레스가 설정된다.

스케일 ROM(59)에는 음정에 따른 분주 데이터가 기억되어 있고 스케일 프로그래머블 카운터(60)의 분주비를 결정한다.

스케일 프로그래머블 카운터(60)는 발진 회로(1)로부터의 발진 주파수가 입력되며 출력하고 싶은 음정의 주파수의 N배의 주파수로 분주된 클록을 출력한다. 예컨대, C4=256㎐의 음정을 얻고 싶은 경우, 발진 주파수를 262.144㎑ N=32로 하여 1/32 분주하면 된다. 스케일 프로그래머블 카운터(60)의 출력은 N진의 파형 카운터(62)에 입력되며 파형 ROM(61)의 어드레스를 인클리먼트 한다.

파형 ROM(61)에는 음의 1파장의 파형을 디지틀치로 변환한 데이터가 기억되어 있다. 예컨대, 파형 ROM(61)의 어드레스수(N)=32, 데이터수=32인 경우, 사인파를 써넣으면 제7도와 같이 된다. 따라서 파형 카운터(62)가 모두 카운트를 마친 시점에서 소정의 음정 주파수의 파형이 1개 출력된다. 이 1파형을 반복해서 판독하는 주파수가 음정 주파수이다. 음정을 변화시키기 위해서는 파형 카운터(62)가 카운트하는 클록의 주파수를 스케일 프로그래머블 카운터(60)로 변화시키면 된다. 파형 ROM(61)에서 출력된 디지틀의 파형 데이터는 제2의 DA 변환 회로(63)에 입력되지만 제2의 변환회로(63)의 최대 동작 전압을 상기 엔벨로프를 작성한 제1의 DA 변환 회로(58)의 아날로그 출력 전압으로 하고, 최소 동작 전압을 접지 전압으로 함으로써 제2의 DA 변환 회로(63)에서의 최종 출력 파형은 엔벨로프 파형이 붙은 아날로그의 음 파형이 된다. 즉. 제2의 DA 변환 회로(63)에 있어서 제1의 DA 변환 회로(58)의 아날로그 출력 전압이 파형 ROM(61)로부터의 출력 데이터에 따라서 분압되어 출력되어지게 된다. 또, 음원에 대한 음량 데이터가 0이었을때, 스위치(65)는 온되며, 음원에서의 음 신호의 출력을 금지한다. 이 스위치는 제2의 DA 변환 회로(63)의 출력에 부가해도 된다.

제4도는 리듬음 발생회로(6)의 구성도이다. 제2도의 템포 프로그래머블 카운터(32)의 출력 클록이 리듬 엔벨로프 카운터(75)에 입력된다. 리듬 엔벨로프 카운터(75)는 리듬음의 엔벨로프 형상을 디지탈값으로 변환한 데이터가 기억되어 있는 리듬 엔벨로프 ROM(74)의 판독 어드레스는 인크리먼트 한다. 리듬 엔벨로프 ROM(74)에서의 디지틀 엔벨로프 데이터는 제2도의 메인 ROM(37)의 데이터 출력중 리듬음의 음량 데이터와 가산되며 제3의 DA 변환 회로(77)에 의해 아날로그 전압치로 변환된다.

한편, 입력단자(73)로부터 발진주파수를 1/M 분주한 주파수가 입력되며 이것을 노이즈 발생 회로(78)과 벨 사운드 프로그래머블 카운터(80), (82)에 입력한다. 노이즈 발생 회로(78)는 다단의 시프트 레지스터와 그 시프트 레지스터를 구성하고 있는 플립플롭의 특정의 2출력을 입력하는 배타적 논리 합 출력을 상기 시프트 래지스터의 처음 단에 귀환시키는 구성으로 되어 있고 시프트 래지스터에 입력되는 클록 주파수를 최대 주파수로 하는 화이트 노이즈를 발생한다.

벨 사운드 프로그래머블 카운터(80), (82)는 정사각형파의 음의 주파수 데이터를 기억한 벨 사운드 ROM(79), (81)에서의 분주비 데이터 출력으로 입력 주파수를 분주하며 소정의 정사각형파의 음의 주파수를 출력한다.

노이즈 발생 회로(78)에서의 노이즈와 복수의 벨 사운드 프로그래머블 카운터(80), (82)에서의 주파수가 다른 정사각형파를 DA 변환회로(83)에서 혼합하는데, 그 DA 변환 회로(83)의 최대 동작 전압을 제3의 DA 변환 회로(77)의 아날로그 출력 전압으로 함으로서 엔벨로프가 부가된 리듬음이 출력된다. 노이즈와 정사각형파와 이들에 부가되는 엔벨로프에 의해, 드럼, 심벌즈, 종 등의 소리의 리듬음(퍼커션)이 자유로이 작성된다.

최종적으로 복수의 음원으로부터의 음의 아날로그 전압과 리듬음의 아날로그 전압을 제1도에 도시하는 혼합 회로(7)에서 혼합해서 음 출력의 아날로그 전압이 발생된다.

제8도는 3음원의 파형 ROM에 정사각형파, 사인파, 톱니파를 기억하며 각각의 엔벨로프 ROM에 모두 톱니파 형상을 사용했을 경우의 파형 도면을 도시한다. 파형 ROM과 엔벨로프 ROM에 악기의 파형 및 엔벨로프를 기억시키므로서 다양한 음색을 발생할 수 있다.

[발명의 효과]

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 파형 및 엔벨로프 형상을 기억한 메모리를 음원에 가짐으로써 종래와 같이 음질이 일정한 음을 발생하는 것은 아니며, 장치내의 각 메모리 데이터를 바꿔 씀으로서 자유로운 음질의 음을 발생할 수 있다. 또, 음표 정보의 메모리에 기억된 강약 데이터(음량 데이터)와 엔벨로프 파형 데이터를 가산한다는 방법에 의해 음표마다의 음량의 조정이 가능해진다.

이 시스템에서는 외부로부터의 마이크로컴퓨터 등의 제어없이 음악 정보를 메모리에 기억시키므로서 곡의 자동연주가 가능해진다. 또한, 음질이 다른 음원을 복수개 가지며, 리듬음이 가해지므로서 종래에 없는 넓이가 있는 중후하고 자연스러운 연주를 실현할 수 있고 또, 곡 뿐만 아니라 자연계의 음, 예컨대 새, 벌레등의 동물의 울음소리, 바람, 파도, 물등의 음, 유사 음 등도 실현된다는 큰 효과를 가진다.

Claims (15)

1. 멜로디 정보를 주 기억 수단에 기억하고, 그 주 기억 수단의 판독 출력된 번지를 상기 멜로디 정보중의 음의 길이 데이터에 따른 속도로 차례로 진행시키는 음 발생 장치에 있어서, 상기 주 기억 수단으로부터 판독 출력되는 상기 멜로디 정보중의 음의 높이 데이터에 따라서 제어되는 음원을 구비하며, 상기 음원은 음의 파형이 디지틀적으로 기억됨과 동시에 반복 판독되며 이 반복 주파수가 상기 음의 높이 데이터에 따른 주파수로 되는 음 파형 기억 수단과, 엔벨로프 파형이 디지틀적으로 기억됨과 동시에 반복 판독되는 엔벨로프 파형 기억수단과, 상기 엔벨로프 파형 기억 수단의 출력 데이터를 디지틀 아날로그 변환시킨 전압을 상기 음 파형 기억 수단의 출력 데이터에 따라서 분압하는 디지틀 아날로그 변환 수단을 갖추며, 엔벨로프 파형이 부가된 멜로디의 음의 주파수 신호를 상기 디지틀 아날로그 변환 수단으로부터 얻는 것을 특징으로 하는 음 발생 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 디지틀 아날로그 변환 수단은 상기 엔벨로프 파형의 데이터를 아날로그 전압으로 변환하는 제1의 디지틀 아날로그 변환 회로와 이 제1의 디지틀 아날로그 변환 회로가 출력하는 전압과 기준 전압간을 상기 음의 파형의 데이터에 따라서 분압해서 출력하는 제2의 디지틀 아날로그 변환 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 음 발생 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 주 기억 수단은 음량 데이터를 기억하며, 상기 음원은 그 음량 데이터와 상기 엔벨로프 파형의 데이터를 디지틀적으로 가산하는 가산 회로를 포함하며, 이 가산 회로의 출력을 상기 제1의 디지틀 아날로그 변환 회로에 대해 엔벨로프 파형의 데이터로서 입력하는 것을 특징으로 하는 음 발생 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 주 기억 수단은 음의 구분 데이터를 기억하며, 상기 엔벨로프 파형 기억 수단은 상기 음의 구분 데이터가 음의 구분을 지시했을때 판독 번지가 선두번지로 리세트되는 것을 특징으로 하는 음 발생 장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 음원은 상기 제1의 디지틀 아날로그 변환 회로 또는 상기 제2의 디지틀 아날로그 변환 회로의 출력 단자와 상기 기준 전압간에 접속되는 스위치 수단을 포함하며, 그 스위치 수단은 상기 주 기억 수단에서 판독된 음량 데이터가 음량 없음을 나타낼때 도통하는 것을 특징으로 하는 음 발생 장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 엔벨로프 파형 기억 수단은 멜로디의 템포의 주파수로 카운트되는 엔벨로프 카운터를 포함하며, 그 엔벨로프 카운터는 카운트값에 따라 상기 엔벨로프 파형 기억 수단의 판독 번지를 지정함과 더불어 상기 음의 구분 데이터에 따라 카운트 값이 리세트 되는 것을 특징으로 하는 음 발생 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 음원은 상기 음의 높이 데이터에 따라서 분주비가 설정되며, 기본 주파수를 상기 음의 높이에 따른 주파수의 N배의 주파수까지 분주하는 음 높이용 프로그래머블 카운터와, 이 음 높이용 프로그래머블 카운터의 출력을 카운트한 카운트값에 의해서 상기 파형 기억 수단의 판독 번지를 지정하는 N진의 음 파형용 카운터를 포함하는 것을 특징으로 하는 음 발생 방치.
8. 제7항에 있어서, 상기 음원은 상기 기본 주파수를 상기 음 높이용 프로그래머블 카운터에 출력하는 수단과, 상기 주 기억 수단으로부터 판독 출력된 상기 음 길이 데이터에 따라 상기 템포 주파수를 음 길이에 대응하는 주파수까지 분주하는 음 길이용 프로그래머블 카운터와, 상기 음 길이용 프로그래머블 카운터의 출력을 카운트하여 상기 주 기억 수단의 판독 번지를 지정하는 메인 카운터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 음 발생 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 음원은 상기 템포 주파수를 카운트하는 엔벨로프 카운터를 더 구비하며, 상기 엔벨로프 파형 기억 수단은 상기 엔벨로프 카운터의 카운트치에 응답하여 결정된 판독 번지를 포함하며, 여기서, 상기 엔벨로프 카운터는 상기 주 기억 수단내에 기억된 음 구분 데이터가 음의 구분을 지정할 때 리세트되는 것을 특징으로 하는 음 발생 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 주 기억 수단은 음량 데이터를 기억하며, 상기 음원은 음량 데이터를 상기 엔벨로프 파형에 가산하여 신호를 출력하는 가산 회로를 포함하며, 상기 디지틀 아날로그 변환 수단은 상기 가산된 엔벨로프 파형 신호를 아날로그 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 음 발생 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 주 기억 수단은 각 번지에서 멜로디의 각 음의 상기 음의 길이 데이터, 상기 음의 높이 데이터, 상기 음의 구분 데이터를 기억하는 것을 특징으로 하는 음 발생 장치.
12. 제3항에 있어서, 상기 주 기억 수단은 상기 리듬 음량 데이터를 상기 멜로디 데이터의 일부로서 기억하고 상기 리듬 음량에 따라 리듬음을 발생하는 리듬음 발생 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 음 발생 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 리듬음 발생 회로는 리듬용 엔벨로프 파형이 디지틀적으로 기억됨과 동시에 반복 판독되는 리듬용 엔벨로프 파형 기억 수단과, 상기 리듬용 엔벨로프 파형의 데이터와 상기 리듬 음량 데이터를 가산하는 가산 회로와, 리듬을 형성하기 위한 정사각형파의 펄스를 발생하는 수단과, 상기 가산 회로의 출력을 디지틀 아날로그 변환하여 그 얻어진 전압 파형을 상기 정사각형파 펄스에 부가하는 디지틀 아날로그 변환 수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 음 발생 장치.
14. 멜로디 정보를 주 기억 수단에 기억하고 그 주 기억 수단의 판독 번지를 상기 멜로디 정보중의 음의 길이 데이터에 따른 속도로 차례로 진행시키는 음 발생 장치에 있어서, 복수의 음원을 구비하고, 상기 주 기억 수단은 상기 음의 길이 데이터와 더불어 그 복수의 음원을 각각 제어하기 위해 복수의 음의 높이 데이터를 기억하며, 상기 각 음원은 음의 파형이 디지틀적으로 기억됨과 동시에 반복해서 판독되며 이 반복 주파수가 상기 각 음의 높이 데이터에 따른 주파수로 되는 음 파형 기억 수단과, 엔벨로프 파형이 디지틀적으로 기억됨과 동시에 반복 판독되는 엔벨로프 파형 기억 수단과, 상기 음의 파형을 갖는 펄스로 됨과 더불어 상기 음의 높이 데이터에 따른 주파수를 가지는 음의 신호에 대해 상기 엔벨로프 파형을 부가하는 수단을 갖추며, 상기 복수의 음원의 상기 엔벨로프 파형의 부가 수단으로부터의 출력을 혼합하는 혼합 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 음 발생 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 주 기억 수단은 상기 복수의 음원을 각각 제어하기 위한 복수의 음량 데이터를 기억하고 있으며, 상기 각 음원은 상기 각 엔벨로프 파형의 데이터와 상기 각 음량 데이터를 가산하는 가산 회로를 포함하며, 상기 엔벨로프 파형의 부가 수단은 상기 가산 회로의 출력을 디지틀 아날로그 변환하는 제1의 디지틀 아날로그 변환 회로와, 상기 제1의 디지틀 아날로그 변환 회로의 출력 전압을 최대 전압으로서 상기 음의 파형의 데이터를 디지틀 아날로그 변환하는 제2의 디지틀 아날로그 변환 회로로 이루어진 것을 특징으로 하는 음 발생 장치.

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