KR100295398B1 - 악음신호 합성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간단한 구성에 의해 복수의 포먼트로 이루어지며 소망의 포먼트 특성을 가지는 악음신호를 쉽게 합성할 수 있는 악음신호 합성장치에 관한 것이다.

본 발명에 의한 악음신호 합성장치는 제3 파형신호 발생부(13)로부터 출력되는 제3 파형신호는 제2 파형신호 발생부(12)로부터 발생되는 창함수를 나타내는 제2 파형신호와 승산기(15)에서 승산되어 제4 파형신호로서 출력된다. 제4 파형신호는 제3 파형신호의 주파수위치에 포먼트를 가지는 고정포먼트 특성의 파형신호가 된다. 가산기(14a, 14b)에 위상데이터 발생회로(13a, 13b)로부터의 각 위상데이터에 제1 파형신호발생부(11)로부터의 제1 파형신호를 가산함으로써, 제2 및 제3 파형신호는 동 제1 파형신호에 의해 주파수변조된다. 제4 파형신호의 복수의 각 고조파 성분에 대해서 제1 파형신호의 주파수만큼 어긋난 주파수위치에 측대파가 각각 발생하기 때문에, 복수의 포먼트를 가지는 파형신호가 합성된다.

Description

악음신호 합성장치

제1도는 본 발명의 제1실시예에 관한 악음신호 합성장치의 요부 블록도이다.

제2도는 제1도 각부의 신호파형도이다.

제3도는 제1도의 악음신호 합성장치에 의해 합성된 악음신호에 있어서의 포먼트의 발생상태를 설명하기 위한 스펙트럼 엔벨로프도이다.

제4(a)(b)도는 모두 본 발명의 제1실시예의 악음신호 합성장치에 의한 악음신호합성의 실험결과를 나타내는 스펙트럼 엔벨로프도이다.

제5도는 본 발명의 제2실시예에 관한 악음신호 합성장치의 요부 블록도이다.

제6도는 제5도의 악음신호 합성장치에 의해 합성된 악음신호에 있어서 포먼트의 발생상태를 설명하기 위한 스펙트럼 엔벨로프도이다.

제7(a)(b)도는 모두 본 발명의 제실시예의 악음신호 합성장치에 의한 악음신호합성의 실험결과를 도시하는 스펙트럼 엔벨로프도이다.

제8도는 본 발명에 관한 악음신호 합성장치를 전자악기에 적용한 구체예를 도시하는 블록도이다.

제9도는 제8도의 연산유닛(20A, 20B)의 구체예를 도시하는 블록도이다.

제10도는 제9도의 기본파형발생회로에서 발생되는 여러가지 파형신호를 도시하는 파형도이다.

제11도는 제8도의 연산유닛(20C)의 구체예를 도시하는 블록도이다.

제12도는 동 연산유닛(20C)의 작동을 설명하기 위한 제8도 각부의 파형도이다.

제13도는 동 연산유닛(20C)의 작동을 설명하기 위한 제8도 각부의 파형도이다.

제14도는 제8도의 연산유닛(20D, 20E)의 구체예를 도시하는 블록도이다.

제15도는 제8도의 각 연산유닛(20A~20E)의 결선상태의 일례를 도시하는 기능적 블록도이다.

제16도는 제8도의 각 연산유닛(20A~20E)의 결선상태의 다른 예를 나타내는 기능적 블록도이다.

제17도는 제8도의 각 연산유닛(20A~20E)의 결선상태의 다른 예를 나타내는 기능적 블록도이다.

제18도는 제8도의 각 연산유닛(20A~20E)의 결선상태의 다른 예를 나타내는 기능적 블록도이다.

제19도는 제8도의 각 연산유닛(20A~20E)의 결선상태의 다른 예를 나타내는 기능적 블록도이다.

제20도는 제8도의 각 연산유닛(20A~20E)의 결선상태의 다른 예를 나타내는 블록도이다.

제21도는 제8도의 각 연산유닛(20A~20E)의 결선상태의 다른 예를 나타내는 기능적 블록도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 제1 파형신호발생부 12 : 제2 파형신호발생부

13 : 제3 파형신호발생부 11a, 12a, 12a : 위상데이터 발생회로

11b, 12b, 13b : 파형메모리 14a, 14b, 18 : 가산기

15, 16 : 승산기 17 : 엔벨로프 파형발생부

20A~20E : 연산유닛 21 : 컨트롤러

22 : 출력선택회로 23 : 입력선택회로

24 : 건반장치 25 : 음색선택장치

26 : 파리미터 메모리 27 : 외부정보 입력장치

31, 41a, 41b, 44a, 44b, 52a, 52b : 위상데이터 발생회로

32, 42a, 42b, 45a, 45b : 가산기

33, 46a, 46b : 기본파형발생회로 43a, 43b : 창함수파형발생회로

본 발명은 변조방식의 악음신호 합성장치에 관한 것으로써, 특히 변조에 의한 측대파를 이용해서 고정포먼트 특성을 가지는 악음신호를 합성하기 위한 악음신호 합성장치에 관한 것이다.

종래부터, 예를 들면 일본국 특개평2-254497호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 발생할 악음신호의 주파수 또는 이 주파수의 정수배의 주파수에 대응한 주기를 가지고 창함수를 나타내는 창함수 파형신호를 반복하여 발생함과 동시에, 창함수 파형신호의 주기마다의 소정의 위상으로부터 시작되며 또한 동 주기보다도 짧은 주기를 가지는 파형신호를 반복하여 발생하고, 양 발생된 각 파형신호를 승산하여 출력함으로써, 고정포먼트 특성을 가지는 악음신호를 합성하는 악음신호 합성장치는 알려져 있다.

또, 예를 들면 일본국 특공소64-4199호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 발생할 악음신호의 주파수 또는 이 주파수의 정수배의 주파수를 가지는 파형신호를 반송파로서 발생함과 동시에, 이 반송파의 주파수와 거의 정수배관계에 있는 주파수를 가지는 파형신호를 변조파로서 발생하고, 이 변주파로 상기 반송파를 주파수변조하여 출력함으로써, 주파수변조에 의해 얻어지는 많은 측대파를 이용하여 악음신호를 합성하는 주파수 변조방식의 악음신호 합성장치도 알려져 있다.

그러나, 상기 전자의 종래 장치에 의하면 복수의 포먼트를 가지는 악음신호를 합성하기 위해서는 상기 종래장치와 같은 악음신호 합성장치를 포먼트의 수만큼 병렬로 배설할 필요가 있어, 장치 전체가 복잡해지는 문제가 있다.

또, 상기 후자의 종래 장치에 의하면 주파수변조에 의해 얻어지는 측대파의 분포상태를 간단히 추정할 수 없기 때문에, 복수의 포먼트로 이루어지고 소망의 포먼트 특성을 가지는 악음신호를 합성하는 것은 어려웠다.

본 발명은 상기 문제에 대처하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은 간단한 구성으로 복수의 포먼트로 이루어지며 소망의 포먼트 특성을 가지는 악음신호를 쉽게 합성할 수 있도록 한 악음신호 합성장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제1 구성상의 특징은 입력한 제1주파수정보에 의해 표시된 주파수를 가지는 제1 파형신호를 발생하는 제1 파형신호 발생수단과, 입력한 제2 주파수정보에 의해 표시된 주파수에 대응한 주기로 창함수를 나타내는 제2 파형신호를 반복하여 발생하는 제2 파형신호 발생수단과, 제2 파형신호 발생수단에 의해 동기제어되어 상기 제2 파형신호의 주기마다에 소정의 위상으로부터 시작되며 또한 상기 제2 파형신호의 주기보다 짧은 주기의 제3 파형신호를 반복하여 발생하는 제3 파형신호 발생수단과, 제2 파형신호와 제3 파형신호를 승산하여 제4 파형신호를 출력하는 승산수단과, 제1 파형신호를 변조신호로서 제2 파형신호 발생수단에 의해 발생되는 제2 파형신호를 변조하여 변조수단을 구비하여, 제4 파형신호를 악음신호로서 출력하도록 한 것에 있다.

또, 제2 구성상의 특징은 상기 제1 구성상의 특징에 있어서의 변조 수단에 대신하여 제1 파형신호를 변조신호로서 제3 파형신호 발생수단에 의해 발생되는 제3 파형신호를 변조하는 변조수단을 구비하여 제4 파형신호를 악음신호로서 출력하도록 한 것에 있다.

또, 제3 구성상의 특징은 상기 제1 구성상의 특징에 있어서의 변조 수단을 제1 변조수단으로 하고, 또한 제1 파형신호를 변조신호로서 제3 파형신호 발생수단에 의해 발생되는 제3 파형신호를 변조하는 제2 변조수단을 구비하여 제4 파형신호를 악음신호로서 출력하도록 한 것에 있다.

또, 제4 구성상의 특징은 상기 제1 구성상의 특징에 있어서의 변조수단에 대신하여, 제4 파형신호를 변조신호로 하여 제1 파형신호 발생수단에 의해 발생되는 제1 파형신호를 변조하는 변조수단을 구비하여, 제1 파형신호를 악음신호로서 출력하도록 한 것에 있다.

또한, 제5 구성상의 특징은 입력한 제1 주파수정보에 의해 표시된 주파수를 가지는 제1 파형신호를 발생하는 제1 파형신호 발생수단과, 제1 파형신호 발생수단에 의해 발생되는 제1 파형신호를 변조입력으로 입력한 신호로 변조하는 제1 변조수단을 내장한 제1 연산유닛과, 입력한 제2 주파수정보에 의해 표시된 주파수에 대응한 주기로 창함수를 표시하는 제2 파형신호를 반복하여 발생하는 제2 파형신호 발생수단과, 제2 파형신호 발생수단에 의해 동기제어되어 제2 파형신호의 주기마다에 소정의 위상으로부터 시작되며 또한 제2 파형신호의 주기보다는 짧은 주기의 제3 파형신호를 반복하여 발생하는 제3 파형신호 발생수단과, 제2 파형신호와 제3 파형신호를 승산하여 제4 파형신호를 출력하는 승산수단과, 제2 또는 제3 파형신호 발생수단에 의해 발생되는 제2 또는 제3 파형신호를 변조입력으로 입력한 신호로 변조하는 제2 변조수단을 내장한 제2 연산유닛과, 제1 연산유닛의 출력을 제2 연산유닛에 있어서의 제2 변조수단의 변조입력에 선택적으로 접속가능하게 함과 동시에, 제2 연산유닛의 출력을 제1 연산유닛에 있어서의 제1 변조수단의 변조입력을 선택적으로 접속가능하게 하는 선택접속수단을 구비하여, 제1 또는 제2 연산유닛의 출력을 악음신호로서 출력하도록 한 것에 있다.

상기와 같이 구성한 제1~제4의 구성상의 특징에 의하면, 모두 제2 파형신호 발생수단과, 제3 파형신호 발생수단 및 승산수단의 작용에 의해 짧은 주기의 제3 파형신호에 창함수를 표시하는 제2 파형신호가 승산되어 제4 파형신호가 형성되기 때문에, 제4 파형신호는 제3 파형신호의 주파수의 근방에 고정포먼트를 가지고, 제2 파형신호의 주파수 또는 정수배의 주파수를 청감상의 주파수를 음고로 하는 파형신호가 된다.

그리고, 상기 제1~제3의 구성상의 특징에 있어서는 변조수단(제1 및 제2 변조수단)이 제1 파형신호를 변조신호로 하여 제2 또는 제3 변조신호를 변조하기 때문에, 변조에 의한 효과는 제4 파형신호가 제1 파형신호에 의해 변조된 것과 거의 같아진다. 제4 파형신호는 제1 파형신호에 의해 변조되기 전의 상태에서 고정포먼트 특성을 가지는 파형신호로써, 특정의 주파수영역에서 큰 레벨을 가지는 다수의 고조파 성분을 가지고 있다. 따라서, 상기 제1 파형신호에 의한 변조에 의해, 제4 파형신호의 상기 다수의 각 고조파 성분에 대해서 제1 파형신호의 주파수만큼 어긋난 주파수위치에 축대파가 각각 발생한다. 그 결과, 제3도에 도시하는 바와 같이, 제1 파형신호에 의해 변조된 제4 파형신호는 복수의 포먼트로 이루어지는 고정포먼트 특성을 가지는 파형신호가 된다.

상기 제4의 구성상의 특징에 있어서는 변조수단이 제4 파형신호를 변조신호로서 제1 파형신호를 변조하기 때문에, 제1 파형신호의 주파수의 양측에 제4 파형신호에 포함되는 주파수씩 어긋난 복수의 측대파가 발생한다(단, 부(-)영역의 주파수 성분은 위상반전되어 정(+)영역으로 꺾어져서 나타난다). 제4 파형신호는 원래 고정포먼트 특성을 가지는 파형신호로써, 특정의 주파수영역에서 큰 레벨을 가지는 다수의 고조파 성분을 가지고 있다. 따라서, 상기 제4 파형신호에 따른 변조에 의해 제4 파형신호의 포먼트가 제1 파형신호의 주파수의 양측에 배치되기 때문에, 제6도에 도시하는 바와 같이, 제4 파형신호에 의해 변조된 제1 파형신호는 복수의 포먼트로 이루어지는 고정포먼트 특성을 가지는 파형신호가 된다.

상기와 같이 구성한 제5 구성상의 특징에 있어서는, 선택접속수단에 의해 제1 연산유닛의 출력을 제2 연산유닛에 있어서의 제2 변조수단의 변조입력에 접속하도록 하면, 제2 연산유닛으로부터 상기 제1~제3의 특징과 마찬가지인 제1 파형신호로 제4 파형신호를 변조한 파형신호가 출력된다. 또, 선택접속수단에 의해 제2 연산유닛의 출력을 제1 연산유닛에 있어서의 제1 변조수단의 변조입력에 접속하면, 제1 연산유닛으로부터 상기 제4의 특징과 같은 제4 파형신호로 제1 파형신호를 변조한 파형신호가 출력된다. 그 결과, 이 제5의 구성상의 특징에 의하면, 복수의 포먼트로 이루어지는 고정포먼트 특성을 가지는 파형신호를 선택적으로 발생시킬 수 있다.

상기 작용의 설명에서도 이해할 수 있는 바와 같이, 상기 제1~제4의 특징에 의하면, 고정포먼트 특성을 가지는 제4 파형신호를 형성하기 위한 제2 파형신호 발생수단, 제3 파형신호 발생수단 및 승산수단과, 이 제4 파형신호에 대해서 변조수단을 발생하기 위한 제1 파형신호 발생수단 및 동 변조를 행하기 위한 변조수단, 또는 제4 파형신호에 의해 변조되는 파형신호를 발생하기 위한 제1 파형신호 발생수단 및 상기 변조를 행하기 위한 변조수단만으로 이루어지는 간단한 구성으로, 복수의 고정포먼트를 가지는 악음신호를 합성할 수 있게 된다. 또, 상기 제5 특징에 의하면, 상기와 마찬가지로 간단한 구성에 의해 선택적으로 복수의 고정포먼트를 가지는 악음신호를 합성할 수 있게 된다.

또한, 상기 제1~제5의 특징에 의하면, 복수의 고정포먼트의 주파수위치는 제1~제3 파형신호의 각 주파수에 의해 단순히 정의되므로, 각 포먼트의 주파수위치를 쉽게 추정할 수 있게 된다. 따라서, 복수의 고정포먼트로 이루어지는 소망의 포먼트 특성을 가지는 악음신호를 쉽게 합성할 수 있게 된다.

[실시예]

[제1 실시예]

이하, 본 발명의 제1 실시예를 도면을 이용하여 설명하면, 제1도는 본 발명에 관한 악음신호 합성장치의 요부를 블록도에 의해 도시하고 있다. 이 악음신호 합성장치는 제1 파형신호발생부(11), 제2 파형신호발생부(12) 및 제3 파형신호발생부(13)를 구비하고 있다.

제1 파형신호발생부(11)는 위상데이터 발생회로(11a) 및 파형메모리(11b)로 이루어진다. 위상데이터 발생회로(11a)는 어큐뮬레이터를 주요회로부품으로 하고, 입력한 주파수정보(FN)를 도시하지 않는 클록신호에 의해 규정되는 소정 타이밍마다에 누산하여, 누산값을 0~2π를 나타내는 위상데이터로서 순차적으로 반복하여 출력한다. 누산값이 소정값 (예를 들면 2π)에 도달하면, 위상데이터 발생회로(11a)는 다시 초기값(예를 들면 0)으로부터 누산을 개시한다. 따라서, 위상데이터 반복주기는 주파수정보(FN)에 의해 규정되고, 주파수정보(FN)에 의해 표시된 주파수가 높아짐에 따라서 짧아진다(제2(a)도참조). 주파수정보(FN)는 음색선택장치, 자동연주장치등의 음색지정수단에 의해 지정되는 음색에 대응함과 동시에, 건반장치, 자동연주장치등의 연주수단에 의해 지정되는 발생할 악음의 음고주파수 또는 그 정수배의 주파수(단 가청대역)에 비례한 값을 나타내고 있다. 파형메모리(11b)는 1주기분의 소정 파형(예를 들면, 정현파)을 나타내는 다수의 샘플링 데이터는 위상데이터 발생회로(11a)로부터의 위상데이터에 의해 순차적으로 반복하여 어드레스 지정되고, 상기 소정 파형을 나타내는 파형신호가 주파수정보(FN)에 의해 표시된 주파수로 파형메모리(11b)로부터 제1 파형신호로서 판독되어 출력된다(제2도(b) 참조).

제2 파형신호발생부(12)도 위상데이터 발생회로(12a) 및 파형메모리(12b)로 이루어진다. 위상데이터 발생회로(12a)도 어큐뮬레이터를 주요회로부품으로서 위상데이터 발생회로(11a)와 마찬가지로 동작하고, 입력한 주파수정보(FP)를 누산하여 누산값을 0~2π를 나타내는 위상데이터로서 순차적으로 반복하여 출력한다(제2도(c) 참조). 단, 이 위상데이터 발생회로(12a)에 있어서는, 건반장치, 자동연주장치등의 연주수단으로부터의 키이 온 신호(KON)에 동기하여 초기값(예를 들면 0)부터 누산을 개시하여 누산의 1주기마다에 동기신호(SY)를 발생한다. 주파수정보(FP)도 음색선택장치, 자동연주장치등의 음색지정수단에 의해 지정되는 음색에 대응함과 동시에, 건반장치, 자동연주장치등의 연주수단에 의해 지정되어 발생한 악음의 음고주파수 또는 그 정수배의 주파수(단 가청대역)에 비례한 값을 나타내고 있다. 또한, 이 주파수정보(FP)는 상기 주파수정보(FN)와 같은 값을 나타내고 있어도 되고 다른 값을 나타내고 있어도 된다. 파형메모리(12b)는 상기 창함수를 나타내는 1주기분 파형의 다수의 샘플링 데이터를 기억하고 있다. 각 샘플링 데이터는 위상데이터 발생회로(12a)로부터 가산기(14a)를 통해서 공급되는 위상데이터에 의해 순차적으로 반복하여 어드레스 지정되고, 상기 창함수를 나타내는 파형신호가 주파수정보(FP)에 의해 표시된 주파수로 파형메모리(12b)로부터 제2 파형신호로서 판독되어 출력된다(제2도(d) 참조).

제3 파형신호발생부(13)도 위상데이터 발생회로(13a) 및 파형메모리(13b)로 이루어진다. 위상데이터 발생회로(13a)도 어큐뮬레이터를 주요회로부품으로서 위상데이터 발생회로(11a, 12a)와 마찬가지로 동작하고, 입력한 주파수정보(FC)를 누산하여 누산값을, 0~2π를 나타내는 위상데이터로서 순차적으로 반복하여 출력한다(제2도(e) 참조). 단, 주파수정보(FC)는 음색선택장치, 자동연주장치등의 음색지정수단에 의해 지정되어 고정포먼트의 중심주파수위치를 나타내는 것으로, 상기 주파수정보(FN, FP)에 비해서 큰값을 나타내고 있다. 따라서, 이 위상데이터 발생회로(13a)로부터 출력되는 위상데이터의 1주기는 위상데이터 발생회로(11a, 12a)로부터 발생되는 위상데이터의 1주기에 비해서 매우 짧다. 또, 이 위상데이터 발생회로(13a)에 있어서는, 상기 키이 온 신호(KON)의 도래에 의해 초기값(예를 들면)부터 누산을 개시함과 동시에, 위상데이터 발생회로(12a)로부터 동기신호(SY)가 도래될 때마다 세트되어 동 초기값으로부터 누산을 다시 개시한다. 파형메모리(13b)는 1주기분의 소정 파형(예를 들면, 정현파)을 나타내는 다수의 샘플링 데이터를 기억하고 있다. 각 샘플링 데이터는 위상데이터 발생회로(13a)로부터 가산기(14b)를 통해서 공급되는 위상데이터에 의해 순차적으로 반복하여 어드레스 지정되고, 상기 소정 파형을 나타내는 파형신호가 주파수정보(FC)에 의해 표시된 주파수로 파형메모리(13b)로부터 제3파형신호로서 판독되어 출력된다(제2도(f) 참조).

가산기(14a, 14b)는 위상데이터 발생회로(12a, 13a)로부터 각 위상데이터에 파형메모리(11b)로부터의 파형데이터를 각각 가산한다. 이들의 가산기(14a, 14b)는 변조수단을 구성하는 것으로써, 이들의 가산에 의해 제1 파형신호발생부(11)로부터 발생된 제1 파형신호를 변조신호로서 하여 제2 및 제3 파형신호발생부(12, 13)로부터 각각 발생되는 제2 및 제3 파형신호에 주파수변조가 인가된다.

파형메모리(12b) 및 파형메모리(13b)의 출력은 승산기(15)에 접속되어 있다. 승산기(15)는 제3 파형신호발생부(13)로부터의 제3 파형신호에 제2 파형신호발생부(12)로부터의 제2 파형신호를 승산하여, 제3 파형신호를 제2 파형신호에 의해 표시된 창함수에 따라서 단속적으로 출력한다. 이 단속적인 파형신호는 제3도의 A로 나타내는 고정포먼트 특성을 가지는 것으로, 상기 포먼트 특성은 주파수정보(FC)에 의해 표시된 주파수를 포먼트 중심으로 하여, 주파수정보(FP)로 표시된 주파수씩의 간격으로 위치하는 주파수성분을 가진다.

승산기(15)의 출력에는 승산기(16)가 접속되어 있고, 상기 승산기(16)는 승산기(15)로부터 파형신호에 엔벨로프 발생회로(17)로부터의 엔벨로프 파형신호를 승산하여 출력한다. 엔벨로프 파형발생회로(17)는 건반장치, 자동연주장치등의 연주수단으로부터의 키이 온 신호(KON) 및 음색선택장치, 자동연주장치등의 음색지정수단으로부터의 엔벨로프정보(EGP)를 입력하여, 악음신호의 진폭 엔벨로프 파형을 나타내는, 앤벨로프 파형신호를 형성하여 승산기(16)에 츨력한다.

상기와 같이 구성한 제1 실시예의 동작을 설명하면, 연주수단 및 음색지정수단에 있어서의 조작에 따라서 키이 온 신호(KON), 주파수정보(FN, FP, FC) 및 엔벨로프정보(EGP)가 출력되면, 제1 파형신호발생부(11)는 주파수정보(FN)에 의해 표시된 주파수를 가지는 제1 파형신호를 출력한다(제2도(b) 참조). 한편, 제2 파형신호발생부(12)는 주파수정보(FP)에 의해 표시된 주파수를 가지는 제2 파형신호를 반송파로하고, 상기 반송파를 제1 파형신호(변조파)로 주파수변조한 창함수를 나타내는 제2 파형신호를 출력한다(제2도(d) 참조). 제3 파형신호발생부(13)는 주파수정보(FC)에 의해 표시된 주파수를 가지는 제3 파형신호를 반송파로 하고, 상기 반송파를 제1 파형신호(변조파)로 주파수변조한 제3 파형신호를 출력한다(제2도(f) 참조). 이들 제2 및 제3 파형신호는 승산기(15)에 의해 승산되어 제4 파형신호로서 승산기(16)에 출력된다.

이 때, 엔벨로프파형발생회로(17)은 키이 온 신호(KON)에 응답하여 발생되면 또한 엔벨로프정보(EGP)에 의해 지정되는 형상의 엔벨로프 파형신호를 발생하고 있다. 승산기(16)는 상기 승산기(15)로부터의 제4 파형신호에 엔벨로프 파형신호를 승산함으로써, 제4 파형신호에 엔벨로프 파형신호에 의해 규정되는 진폭 엔벨로프를 인가하여 악음신호로 출력한다.

이와 같이 하여 합성되는 악음신호에 있어서는 가산기(14a, 14b)가 제1 파형신호를 변조신호로 하여 제2 및 제3 파형신호를 각각 변조하기 때문에, 변조에 의한 효과는 제4 파형신호가 제1 파형신호에 의해 변조된 것과 거의 같아진다. 한편, 제4 파형신호는 제1 파형신호에 의해 변조되기 전의 상태에서 이미 고정포먼트 특성을 가지는 파형신호(제3(a)도 참조)로써, 제3 파형신호의 주파수(FC)를 중심으로 하는 특정의 주파수영역에서 큰 레벨을 가지며 또한 제2 파형신호의 주파수 간격을 가지는 다수의 고조파 성분으로 이루어진다. 따라서, 상기 변조에 의해 제4 파형신호의 다수의 각 고조파 성분에 대하여 제1 파형신호의 주파수분만큼 어긋난 주파수위치에 대측파가 각각 발생한다. 그 결과, 제1 파형신호에 따라 변조된 제4 파형신호는 제3도에 도시하는 바와 같이 복수의 포먼트로 이루어지는 고정포먼트 특성을 가지는 파형신호가 된다.

다음에, 상기 제1 실시예에 의한 악음신호합성의 실험결과를 나타내면, 하기 표 1에 나타낸 방법1, 2를 토대로 합성한 악음신호의 스펙트럼 엔벨로프는 각각 제4(a)(b)도와 같이 된다.

[표 1]

또한, 상기 표 1중의 제2 파형신호에 의한 밴드폭은 제3 파형신호에 제2 파형신호(창함수)를 승산하여 형성한 파형신호의 포먼트에 있어서의 피크값으로부터 3㏈ 낮춘 주파수폭을 나타내고 있다.

이상의 설명 및 실험결과가 나타내는 바와 같이, 상기 제1 실시예에 의하면 제4 파형신호를 형성하기 위한 제2 파형신호발생부(12), 제3 파형신호 발생수단(13) 및 승산수단(15)과, 이 제4 파형신호에 대해서 변조수단을 발생하기 위한 제1 파형신호발생부(11) 및 상기 변조를 행하기 위한 가산기(14a, 14b)만에 의한 간단한 구성으로 복수의 포먼트를 가지는 고정포먼트 특성의 악음신호를 합성할 수 있다. 또, 복수의 고정포먼트의 주파수위치는 제1~제3 파형신호의 각 주파수(주파수정보FN, FP, FC에 의해 표시된 주파수)에 의해 단순하게 정의되므로, 각 포먼트의 주파수위치를 쉽게 추정할 수 있어, 복수의 고정포먼트로 이루어지는 소망의 포먼트 특성을 가지는 악음신호를 쉽게 합성할 수 있게 된다.

또한, 상기 제1 실시예에 있어서는 제1 파형신호에 의해 제2 및 제3의 양 파형신호를 각각 주파수변조하도록 했으나, 제1 파형신호로 제2 및 제3의 양 파형신호의 어느 한쪽을 주파수변조하도록 해도 제1 파형신호로 제4 파형신호를 주파수변조하게 된다. 이와 같이 하면, 합성파형신호의 주파수특성은 다소 변하지만, 상기 제1 실시예와 동등한 효과를 기대할 수 있기 때문에, 동 실시예의 가산기(14a, 14b)의 어느 한쪽을 생략하도록 해도 된다.

[b.제2 실시예]

다음에, 본 발명의 제2 실시예를 도면을 이용하여 셜명하면, 제5도는 본 발명에 관한 악음신호 합성장치의 요부를 블록도에 의해 도시하고 있다. 이 악음신호 합성장치도 상기 제1 실시예와 마찬가지로 구성한 제1 파형신호발생부(11), 제2 파형신호발생부(12), 제3 파형신호발생부(13), 승산기(15, 16) 및 엔벨로프 파형발생회로(17)를 구비하고 있다. 각부의 파형도 제2도에 도시하는 바와 같다.

상기 제2 실시예에 관한 악음신호 합성장치는 상기 제1 실시예의 가산기(14a, 14b)에 대신해서 가산기(18)를 구비하고 있다. 가산기(18)는 위상데이터 발생회로(11a)로부터의 위상데이터에 승산기(15)의 출력인 제4 파형신호를 가산하는 것으로써, 제4 파형신호를 변조파로 하여 반송파인 제1 파형신호에 주파수변조를 행하는 변조수단을 구성하고 있다.

상기와 같이 구성한 제2 실시예의 둥작을 설명하면, 건반장치, 음색선택장치, 자동연주장치등의 연주수단 및 음색지정수단에 있어서의 조작에 따라서 키이 온 신호(KON), 주파수 정보(FN, FP, FC) 및 엔벨로프정보(EGP)가 출력되면, 제2 및 제3 파형신호발생부(12, 13)는 주파수정보(FP, FC)에 의해 표시된 주파수를 가지는 제2 및 제3 파형신호(제2도d 및 제2도f 참조)를 각각 출력하고, 이들 제2 및 제3 파형신호는 승산기(15)에 의해 승산되어 가산기(18)에 출력된다. 한편, 제1 파형신호발생부(11)는 주파수정보(FN)에 의해 표시된 주파수를 가지는 제1 파형신호를 반송파로 하여, 가산기(18)의 작용에 의해 상기 반송파를 제4 파형신호(변조파)로 주파수변조한 제1 파형신호를 출력한다(제2도b). 이 주파수변조된 제1 파형신호는 승산기(16)에 의해 엔벨로프 파형발생회로(17)로부터의 엔벨로프 파형신호와 승산되어, 상기 승산기(16)로부터 엔벨로프 파형신호에 의해 규정되는 진폭 엔벨로프가 인가된 악음신호가 출력된다.

이와 같이 해서 합성된 악음신호에 있어서는 가산기(18)에 의한 주파수변조에 의해 제1 파형신호의 주파수의 양측에 제4 파형신호에 포함되는 주파수씩 어긋난 복수의 측대파가 발생한다(단, 부(-)영역의 주파수성분은 위상이 반전되어 정영역(+)으로 꺾어져서 나타난다). 제4 파형신호는 원래 고정포먼트 특성을 가지는 파형신호(제6(a)도 참조)로써, 특정의 주파수영역에서 큰 레벨을 가지는 다수의 고조파 성분을 가지고 있다. 따라서, 상기 제4 파형신호에 의한 변조에 의해 제4 파형신호에 포함되는 포먼트가 주파수축상에 배열되기 때문에, 제6도에 도시하는 바와 같이, 제4 파형신호에 의해 변조된 제1 파형신호는 복수의 포먼트로 이루어지는 고정포먼트 특성을 가지는 파형신호가 된다.

다음에, 상기 제2 실시예에 의한 악음신호합성의 실험결과를 나타내면, 하기 표 2에 나타낸 방법1, 2를 토대로 합성한 악음신호의 스펙트럼 엔벨로프는 각각 제7도(A)(B)와 같이 된다.

[표 2]

또한, 이 경우도 상기 표 2중의 제2 파형신호에 의한 밴드폭은 상기 제1 실시예의 경우와 마찬가지이다.

이상의 설명 및 실험결과가 나타내는 바와 같이, 상기 제2 실시예에 있어서도 제4 파형신호를 형성하기 위한 제2 파형신호발생부(12), 제3 파형신호 발생수단(13) 및 승산수단(15)과 이 제4 파형신호에 의해 변조된 악음신호를 발생하기 위한 제1 파형신호발생부(11) 및 상기 변조를 행하기 위한 가산기(18)만에 의한 간단한 구성으로 복수의 포먼트를 가지는 고정포먼트 특성의 악음신호를 합성할 수 있다. 또, 복수의 고정포먼트의 주파수위치는 제1~제3 파형신호의 각 주파수(주파수정보FN, FP, FC에 의해 표시된 주파수)에 의해 단순히 정의되기 때문에, 각각 포먼트의 주파수위치를 쉽게 추정할 수 있고, 복수의 고정포먼트로 이루어지는 소망의 포먼트 특성을 가지는 악음신호를 쉽게 합성할 수 있게 된다.

또한, 상기 제1 및 제2 실시예에 있어서 음계음을 얻기 위해서는 제1 및 제2 파형신호의 각 주파수가 거의 정수배 관계가 되도록 설정하는 것이 바람직하지만, 음계음 이외의 음악적 효과음, 검퓨터장치, 게임기기등의 효과음, 경보음등을 얻기 위해서는 이들의 주파수를 반드시 거의 정배수관계로 설정할 필요는 없다.

또, 상기 제1 및 제2 실시예에 있어서의 변조로서 주파수변조를 이용하도록 했으나, 제1 파형신호로 제4 파형신호(제2 파형신호 또는 제3 파형신호)를 위상변조하거나, 제4 파형신호로 제1 파형신호를 위상변조하거나 하더라도, 위상변조와 주파수변조파는 매우 비슷한 결과를 만들어내기 때문에, 상기 제1 및 제2 실시예와 거의 같은 효과를 기대할 수 있다. 또, 포먼트의 수를 그다지 많이 필요로 하지 않으면, 측대파의 발생수가 적은 진폭변조를 이용하여, 제1 파형신호로 제4 파형신호(제2 파형신호 또는 제3 파형신호)를 진폭변조하거나, 제4 파형신호로 제1 파형신호를 진폭변조하거나 해도 된다.

[c. 구체적인 적용예]

다음에, 본 발명에 관한 악음신호 합성장치를 전자악기에 조립한 구체적인 적용예에 대해서 도면을 이용하여 설명하면, 제8도는 동 전자악기의 전체를 블록도에 의해 도시하고 있다.

상기 전자악기는 파형신호를 연산하는 5개의 연산유닛(20A~20E)을 파형신호 합성용의 각종 제어파라미터(PAR) 및 키이 온 신호(KON)을 컨트롤러(21)로부터 입력하기 위한 입력단자와, 연산한 파형신호를 출력선택회로(22)에 출력하기 위한 출력단자(01, 02)를 각각 구비하고 있다. 또한, 연산유닛(20A~20E)은 입력선택회로(23)로부터 변조신호를 입력하기 위한 변조파 입력단지(M)를 각각 구비하고, 연산유닛(20C)도 입력선택회로(23)로부터 변조신호를 입력하기 위한 변조파 입력단지(M1,M2)를 구비하고 있다. 또, 연산유닛(20D, 20E)은 입력선택회로(23)로부터 반송파신호를 입력하기 위한 반송파 입력단지(CI)를 각각 구비하고 있다.

컨트롤러(21)는 연산유닛(20A~20E), 출력선택회로(22) 및 입력선택회로(23)를 제어하는 것으로써, 건반장치(24)에 있어서의 건반연주에 응답하여 키이 온 신호(KON)를 연산유닛(20A~20E)에 출력한다. 또, 컨트롤러(21)는 건반연주에 의해 지정된 음고 및 음색선택장치(25)에 있어서의 음색선택조작에 따라서 파라미터메모리(26)로부터 상기 제어파라미터(PAR) 및 선택접속용 제어파라미터(CPAR)를 판독하여, 제어파라미터(PAR)를 연산유닛(20A~20E)에 출력함과 동시에, 제어파라미터(CPAR)를 출력선택회로(22) 및 압력선택회로(23)에 출력한다. 컨트롤러(21)에는 외부정보 입출력장치(27)도 접속되어 있어, 상기 입출력장치(27)는 다른 전자악기, 자동연주장치, 다른 음향기기에 대한 제어파라미터(PAR, CPAR) 및 키이 온 신호(KON)의 주고받음을 행한다.

출력선택회로(22) 및 입력선택회로(23)는 연산유닛(20A~20E)의 각 입출력을 선택적으로 접속하는 선택접속수단을 구성하는 것이다. 출력선택회로(22)는 공급되는 제어파라미터(CPAR)에 따라서 연산유닛(20A~20E)의 각 출력단자(01, 02)로부터 출력된 파형신호를 선택 및/또는 혼합하여, 상기 선택 및/또는 혼합출력을 악음신호로서 외부에 출력하거나, 입력선택회로(23)에 피이드백시킨다. 입력선택회로(23)는 공급된 제어파라미터(CPAR)에 따라서 상기 피이드백된 파형신호를 선택 및/또는 혼합하여, 연산유닛(20A~20E)의 변조파 입력단자(M, M1, M2) 및/또는 반송파입력단자(CI)에 공급한다.

다음에, 각 연산유닛(20A~20E)에 대해서 설명한다. 연산유닛(20A, 20B)은 각각 동일하게 구성되어 있고, 제9도에 도시하는 바와 같이 상기 제2 실시예의 위상데이터 발생회로(11a), 가산기(18), 파형메모리(11b), 승산기(16) 및 엔벨로프 파형발생회로(17)(제5도 참조)에 각각 대응한 위상데이터 발생회로(31), 가산기(32), 파형메모리(33a), 승산기(34) 및 엔벨로프 파형발생회로(35)를 구비하고 있다. 위상데이터 발생회로(31)에는 승산기(36)에서 주파수정보(FN)와 주파수계수(MULT)를 승산한 값(MULT·FN)이 입력되고 있고, 상기 위상데이터 발생회로(31)는 상기 값(MULT·FN)에 반비례한 주기로 위상데이터를 반복하여 출력한다. 가산기(32)는 위상데이터 발생회로(31)로부터 위상데이터와 변조파 입력단자(M)를 통해서 외부로부터 공급되는 변조신호를 가산함과 동시에, 승산기(34)의 출력신호를 피이드백한 파형신호도 가산할 수 있게 되어있다. 이것은 피드백 주파수변조를 가능하게 하는 것으로, 피드백량은 승산기(37)에 공급되는 피드백 게인(FBG)에 의해 결정된다.

또, 파형메모리(33a)는 위상데이터 발생회로(31)로부터의 위상데이터에 의해 어드레스 지정된 것이지만, 상기 메모리(33a)는 기본파형발생회로(33)에 내장되어 있다. 기본파형발생회로(33)는 이 파형메모리(33a) 외에 각종 연산회로, 선택회로등을 구비하고 있고, 파형선택정보(WS)에 따라서 제10도에 도시하는 바와 같이 각종 파형신호를 선택적으로 출력할 수 있게 되어 있다. 또, 출력단자(01)로부터는 엔벨로프 파형발생회로(35)에서 형성된 엔벨로프 파형신호에 의해 진폭 엔벨로프가 인가된 파형신호가 출력되고, 출력단자(02)로부터 진폭 엔벨로프가 인가되지 않은 파형신호가 출력되게 되어 있다. 또한, 상기한 주파수정보(FN), 주파수계수(MULT), 파형선택정보(WS), 엔벨로프정보(EGP) 및 피이드백 게인(FBG)은 컨트롤러(21)로부터 공급되는 제어파라미터(PAR)를 구성하고 있다. 이에 따라, 연산유닛(20A, 20B)은 키이 온 신호(KON)의 도래의 응답하여 주파수정보(FN) 및 주파수계수(MULT)에 의해 규정된 주파수를 가짐과 동시에 파형선택정보(WS)에 대응한 고조파 성분을 가지는 파형신호로써, 변조파 입력단자(M)에서 입력한 변조신호 및/또는 피이드백신호에 의해 주파수변조한 여러 가지 파형신호에 진폭 엔벨로프를 부여한 파형신호를 출력하는 것이 가능하다.

연산유닛(20C)은 제11도에 도시하는 바와 같이 상기 제2 실시예의 위상데이터 발생회로(12a), 가산기(14a), 파형메모리(12b), 위상데이터 발생회로(13a), 가산기(14b), 파형메모리(13b), 승산기(15), 승산기(16) 및 엔벨로프 파형발생회로(17)에 각각 대응한 위상데이터 발생회로(41a, 41b), 가산기(42a, 42b), 창함수 발생회로(43a, 43b), 위상데이터 발생회로(44a, 44b), 가산기(45a, 45b), 기본파형 발생회로(46a, 46b), 승산기(47a, 47b), 승산기(48) 및 엔벨로프 파형발생회로(49)를 구비하고 있다. 이 경우, 창함수 발생회로(43a, 43b)는 상기 연산유닛(20A, 20B)의 기본파형 발생회로(33)와 마찬가지로 위상데이터(제12도의 c1, c2, d1, d2 참조)에 의해 어드레스가 지정되는 파형메모리 및 상기 파형메모리의 출력파형을 변환하기 위한 연산회로를 구비하여, sin^2·SKT(x/2)를 나타내는 창함수 파형신호(제12도의 e1, e2 참조)를 출력한다. 또한, x는 위상데이터를 나타내고, SKT는 창함수 파형의 저변부분의 폭을 제어하기 위한 스커트부 제어정보를 나타내고, 상기 스커트부 제어정보(SKT)에 의한 제어결과, 창함수 파형의 저변부분의 폭이 커짐에 따라서 고정포먼트의 스펙트럼 엔벨로프의 폭이 좁아진다. 기본파형 발생회로(46a, 46b)도 상기 연산유닛(20A, 20B)의 기본파형 발생회로(33)와 마찬가지로 구성되어 있어, 위상데이터(제12도의 a1, a2 참조)에 따라서 파형선택정보(WS)에 따른 여러 가지의 파형신호(제12도의 b1, b2 참조)를 출력한다.

또, 이 연산유닛(20C)에 있어서 고정포먼트 특성을 가지는 파형신호를 형성하기 위한 각 회로는 각각 2계열씩 준비되어 있다. 이것은 창함수의 시간폭을 주파수정보(FP)에 대응하는 주기의 2배까지 설정할 수 있도록 하기 때문에, 시프트51에 의해 주파수정보(FP)를 1비트정도 다운시프트함으로써 상기 주파수정보(FP)를 반으로 함과 동시에, 한 쌍의 위상데이터 발생회로(41a, 41b)는 π만큼 위상이 다른 위상데이터(제12도의 c1, c2) 및 동기신호(SY)를 각각 발생한다. 또한, 창함수의 시간폭을 연속적으로 변화시키기 위해서 한쌍의 위상데이터 발생회로(52a, 52b)가 배설됨과 동시에, 상기 회로(52a, 52b)에는 시간폭정보(BW)가 입력되어 있다. 위상데이터 발생회로(52a, 52b)는 시간폭정보는(BW)를 순차적으로 누산하여 소정의 최대값(창함수 파형발생회로(43a, 43b)내의 파형메모리의 최대 어드레스에 대응)에 도달한 시점에서 상기 누산을 정지하고, 위상데이터 발생회로(41a, 41b)로부터 동기신호(SY)의 도래로 초기값(예를 들면 「0」)부터 다시 누산을 개시한다.

비교기(53a, 53b)는 위상데이터 발생회로(41a, 41b)로부터의 위상데이터와 위상데이터 발생회로(52a, 52b)로부터 위상데이터를 각각 비교하여, 후자의 위상데이터가 전자의 위상데이터보다 클 때 하이레벨신호 "1"을 셀렉터 회로(54a, 54b)에 각각 출력하고, 그 이외일 때 로우레벨신호 "0"을 셀렉터회로(54a, 54b)에 각각 출력한다. 셀렉터회로(54a, 54b)는 하이레벨신호 "1"의 도래에 응답하여 위상데이터 발생회로(52a, 52b)로부터의 위상데이터를 선택출력하고, 로우레벨신호 "0"의 도래에 응답하여 위상데이터 발생회로(41a, 41b)로부터의 위상데이터를 선택출력한다.

따라서, 시간폭정보(BW)가 주파수정보(FP)에 대응한 주기의 2배보다도 작은 값을 나타내고 있으면, 위상데이터 발생회로(52a, 52b)로부터의 위상데이터의 변화기울기가 위상데이터 발생회로(41a, 41b)로부터의 위상데이터의 변화기울기보다도 급해지기 때문에(제12도의 c1, c2, d1, d2) 셀렉터회로(54a, 54b)는 위상데이터 발생회로(52a, 52b)로부터의 위상데이터를 가산기(42a, 42b)를 통해서 창함수 발생회로(43a, 43b)에 어드레스신호로서 출력한다. 한편, 시간폭정보(BW)가 주파수정보(FP)에 대응한 주기의 2배이상의 값을 나타내고 있으며, 위상데이터 발생회로(41a, 41b)로부터의 위상데이터의 변화기울기가 위상데이터 발생회로(52a, 52b)로부터의 위상데이터의 변화기울기보다도 급해지기 때문에(제13도의 c1, c2, d1, d2를 참조), 셀렉터회로(54a, 54b)는 위상데이터 발생회로(41a, 41b)로부터의 위상데이터를 가산기(42a, 42b)를 통해서 창함수발생회로(43a, 43b)에 어드레스신호로서 출력한다. 그 결과, 이 연산유닛(20C)에 의하면, 창함수의 시간폭은 최대시간폭을 주파수정보(FP)에 대응한 주기의 2배로 해서, 거기까지는 시간폭정보(BW)에 따라서 가변제어된다. 또한, 한층 더 창함수의 시간폭을 길게하기 위해서는 연산유닛(20C)내의 2계열의 각종회로를 3계열이상으로 하면 된다.

이들 2계열구성에 의해 연산유닛(20C)에 있어서의 주파수정보(FC)에 의해 표시된 주파수의 파형신호가 주파수정보(FP)에 대응한 주기의 2배의 주기를 가지는 창함수 파형신호에 의해 단속적으로 승산기(47a, 47b)로부터 출력됨과 동시에, 상기 출력된 양 파형신호는 가산기(42a, 42b, 45a, 45b)의 작용에 의해 변조파 입력단자(M1, M2)에 공급된 변조신호에 의해 변조된다. 그리고, 승산기(47a, 47b)의 각 출력이 가산기(55)로 가산되기 때문에, 주파수정보(FP)에 대응한 주기의 2배주기를 가지는 상기 파형신호는 상기 주파수정보(FP)에 대응한 주기로 단속적으로 출력되는 파형신호로 되돌아간다.

또, 출력단자(01)로부터는 엔벨로프 파형발생회로(49)에서 형성된 엔벨로프 파형신호에 의해 진폭 엔벨로프가 인가된 파형신호가 출력되고, 출력단자(01)로부터는 진폭 엔벨로프가 인가되지 않은 파형신호가 출력되도록 되어 있다. 또한, 상기한 주파수정보(FC, FP), 시간폭정보(BW), 스커트부 제어정보(SKT), 파형선택정보(WS) 및 엔벨로프정보(EGP)는 컨트롤러(21)로부터 공급되는 제어파라미터(PAR)를 구성하고 있다. 이에 따라, 연산유닛(20C)은 키이 온 신호(KON)의 도래에 응답하여, 주파수정보(FC), 시간폭정보(BW) 및 스커트부 제어정보(SKT)에 의해 규정된 고정포먼트 특성을 가짐과 동시에, 주파수정보(FP) 및 파형선택정보(WS)에 따른 고조파 성분을 가지는 파형신호로써, 변조파 입력단자(M1, M2)로 입력된 변조신호에 의해 주파수변조한 여러 가지의 파형신호 및 상기 파형신호에 진폭 엔벨로프를 인가한 파형신호를 출력하는 것이 가능하다.

연산유닛(20D, 20E)는 각각 동일하게 구성되어 있고, 제14도에 도시하는 바와 같이 백색잡음을 발생하는 백색잡음발생기(51)를 구비하고 있다. 백색잡음발생기(51)로부터의 백색잡음은 로우패스필터(52), 가산기(53) 및 상관잡음발생기(54)를 통해서 승산기(55)에 공급된다. 로우패스필터(52)는 백색잡음에 포함되는 저주파성분만을 통과시켜 저역에 포먼트를 가지는 잡음신호를 형성하는 것으로써, 입력한 스커트부 제어정보(SKT)에 의해 제어되어 저역 포먼트의 스커트부(저변부)의 폭을 가변제어한다. 가산기(53)는 로우패스필터(52)를 통과한 백색잡음에 직류성분(NRS)을 가산함으로써 포먼트의 피크 첨예도를 높이는 것으로써, 상기 첨예도의 크기는 상기 직류성분(NRS)에 의해 결정된다. 상관잡음 발생회로(54)는 직류성분(NRS)이 인가된 잡음에 상관성을 갖게 하여 포먼트 특성을 다시 변경하는 것으로써, 입력한 대역폭정보(NBW)에 의해 포먼트의 대역폭이 가변제어된다.

승산기(55)에는 기본파형발생회로(56)로부터의 파형신호 또는 반송파입력단자(CI)에서 입력된 반송파신호가 셀렉터회로(57)를 통해서 공급되도록 되어 있다. 기본파형발생회로(56)는 연산유닛(20A, 20B)의 기본파형발생회로(33)(제9도 참조)와 마찬가지로 구성되고, 위상데이터 발생회로(58)로부터의 위상데이터에 의해 어드레스가 지정되어 파형신호를 판독함과 동시에, 파형선택정보(WS)에 따라서 상기 판독한 파형신호를 다양하게 변경하여 출력한다. 위상데이터 발생회로(58)도 연산유닛(20A, 20B)의 위상데이터 발생회로(31)와 마찬가지로 구성되고, 주파수정보(NF)에 대응한 주기로 위상데이터를 반복하여 출력한다. 셀렉터회로(57)는 하이레벨 "1"의 반송파 선택정보(CSEL)에 응답하여 반송파 입력단자(CI)에서 입력된 반송파신호를 선택출력하고, 그 이외일 때 기본파형 발생회로(56)로부터의 파형신호를 선택출력한다. 승산기(55)는 상관잡음 발생회로(54)로부터의 잡음신호와 셀렉터회로(57)로부터의 파형신호를 승산한다. 따라서, 셀렉터회로(57)로부터의 파형신호의 주파수위치 근방에 상기 결정한 포먼트를 가지는 잡음신호가 얻어진다.

이 승산기(55)의 출력은 승산기(61)에서 엔벨로프 파형발생회로(62)에 형성한 엔벨로프 파형신호와 승산되어 출력단자(01)로부터 출력된다. 한편, 출력단자(02)로부터는 진폭 엔벨로프가 인가되지 않은 파형신호가 출력된다. 또한, 상기한 스커트부 제어정보(NSK), 직류성분(NRS), 대역폭정보(NBW), 파형선택정보(WS), 반송파 선택정보(CSEL), 주파수정보(NF) 및 엔벨로프정보(EGP)는 컨트롤러(21)로부터 공급되는 제어파라미터 (PAR)를 구성하고 있다. 이에 따라, 연산유닛(20D, 20E)은 키이 온 신호(KON)의 도래에 응답해서 주파수정보(NF) 및 파형선택정보(WS)에 의해 규정되는 주파수위치 또는 반송파 입력단자(CI)에서 입력된 반송파신호의 주파수위치에 스커트부 제어정보(NSK), 직류성분(NRS) 및 대역폭정보(NBW)에 의해 규정된 고정포먼트 특성을 가지는 잡음신호 및 상기 잡음신호에 진폭 엔벨로프를 인가한 잡음신호를 출력할 수 있다.

다음에, 상기한 바와 같이 구성한 전자악기의 동작을 설명한다. 음색선택장치(25) 또는 외부정보 입력장치(27)로부터 어떤 음색을 나타내는 선택신호가 컨트롤러(21)에 공급되면, 컨트롤러(21)는 선택신호에 응답해서 제어파라미터(PAR, CPAR)를 파라미터메모리(26)로부터 판독하여, 제어파라미터(PAR)를 각 연산유닛(20A~20E)에 공급함과 동시에, 제어파라미터(CPAR)를 출력선택회로(22) 및 입력선택회로(23)에 공급한다. 출력선택회로(22) 및 입력선택회로(23)는 상기 제어파라미터(CPAR)에 응답해서 연산유닛(20A~20E)을 예를 들면 제15도와 같이 결선한다. 각 연산유닛(20A~20E)은 제어파라미터(PAR)에 따른 연산을 실행할 수 있는 상태가 된다. 또한, 이 결선상태에 있어서 가산기(71)는 선택출력회로(22)에 내장되어 있어 파형신호를 혼합하기 위한 가산기를 나타내고, 가산기(72)는 선택출력회로(22) 또는 선택입력회로(23)에 내장되어 있어 파형신호를 혼합하기 위한 가산기를 나타내고 있다.

그리고, 건반장치(24) 또는 외부정보 입출력장치(27)로부터 악음신호의 발생지시를 나타내는 키이 온 신호(KON)가 각 연산유닛(20A~20E)에 공급되면, 각 연산유닛(20A~20E)은 작동을 개시한다. 이 결선상태에 의하면, 연산유닛(20A, 20B)으로부터 출력된 파형신호가 가산기(72)에 의해 혼합되고, 연산유닛(20C)의 변조파 입력단자(M1, M2)에 공급된다. 따라서, 연산유닛(20C)에서 발생되는 고정포먼트 특성의 파형신호가 연산유닛(20A, 20B)으로부터의 파형신호에 의해 주파수변조되기 때문에, 상기 제1 실시예와 마찬가지인 복수의 포먼트로 이루어지는 고정포먼트 특성을 가지는 파형신호가 가산기(72)를 통헤서 출력된다. 또, 출력신호에는 연산유닛(20D, 20E)으로부터의 포먼트 특성을 가지는 잡음신호도 인가된다. 또한, 제15도중의 파선으로 도시하는 바와 같이, 각 연산유닛(20C, 20D, 20E)으로부터 독립하여 파형신호를 발생하도록 해도 된다.

또, 다른 음색선택에 의하면 연산유닛(20A~20E)은 예를 들면 제16도와 같이 결선된다. 또한, 이 결선상태에 있어서 가산기(73)는 선택출력회로(22)에 내장되어 있어 파형신호를 혼합하기 위한 가산기를 나타내고, 연산유닛(20A)은 피드백 주파수변조에 의해 파형신호를 합성하여 출력하는 것을 의미하고 있다. 이 결선에 의해서도 연산유닛(20C)에 의해 발생되는 고정포먼트 특성의 파형신호가 연산유닛(20B)으로부터의 파형신호에 의해 주파수변조되므로, 상기 제1 실시예와 마찬가지인 복수의 포먼트로 이루어지는 고정포먼트 특성을 가지는 파형신호가 가산기(73)를 통해서 출력된다.

또, 다른 음색선택에 의하면, 연산유닛(20A~20E)은 예를 들면 제17도, 제18도와 같이 결선된다. 또한, 이 결선상태에 있어서 가산기(74, 75)는 선택출력회로(22)에 내장되어 있어 파형신호를 혼합하기 위한 가산기임을 나타낸다. 제17도의 결선에 의하면, 연산유닛(20A, 20B) 또는 연산유닛(20A)에서 발생되는 파형신호가 연산유닛(20C)으로부터 발생되어 고정포먼트 특성을 가지는 파형신호에 의해 주파수변조되므로, 상기 제2 실시예와 마찬가지인 복수의 포먼트로 이루어지는 고정포먼트 특성을 가지는 파형신호가 가산기(74, 75)를 통해서 출력된다.

또, 다른 음색선택에 의하면, 연산유닛(20A~20E)은 예를 들면 제19도, 제20도와 같이 결선된다. 제19도의 결선에 의하며, 연산유닛(20A)으로부터 발생되는 파형신호에 의해 연산유닛(20C)에서 발생되는 파형신호가 주파수변조되고, 또한 상기 주파수변조된 파형신호에 의해 연산유닛에서 발생되는 고정포먼트 특성을 가지는 파형신호가 주파수변조된다. 또, 제20도의 결선에 의하면, 연산유닛(20A)으로부터 발생되는 파형신호에 의해 연산유닛(20C)에서 발생되는 고정포먼트 특성을 가지는 파형신호가 주파수변조되고, 또한 상기 주파수 변조된 파형신호에 의해 연산유닛(20B)으로 발생되는 파형신호가 주파수변조된다. 따라서, 이들 제19도, 제20도의 결선에 의해 상기 제1 및 제2 실시예보다도 복잡한 포먼트로 이루어지는 고정포먼트 특성의 악음신호가 합성된다.

또한, 다른 음색선택에 의하면 연산유닛(20A~20C)은 예를 들면 제21도와 같이 결선된다. 이것에 의하면, 연산유닛(20A, 20B)으로부터 발생되는 각 파형신호에 의해 연산유닛(20C)에서 발생되는 파형신호가 주파수변조되지만, 이 경우에는 연산유닛(20C)의 변조파 입력단자(M1, M2)에는 다른 파형신호가 인가되므로, 복잡한 포먼트로 이루어지는 고정포먼트 특성의 악음신호가 합성된다.

그 결과, 상기 전자악기에 있어서는 상기 제1 및 제2 실시예와 마찬가지로 간단하면서도 쉽게 복수의 포먼트로 이루어지는 고정포먼트 특성을 가지는 파형신호를 얻을 수 있다. 또한, 상기 전자악기에 의하면 선택접속수단을 구성하는 출력선택회로(22) 및 입력선택회로(23)의 작용에 의해, 연산유닛(20A~20D)을 다양한 형태로 선택적으로 접속할 수 있어, 복수의 포먼트로 이루어지는 고정포먼트 특성을 파형신호를 가진 각종 악음신호를 간단히 합성할 수 있게 된다.

이상 설명한 제15도~제21도는 각 연산유닛(20A~20E)의 결선상태를 예시적으로 열거하는 것으로, 각 연산유닛(20A~20E)의 결선상태는 더욱 다양하게 형성된다.

또한, 상기 구체적 실시예에 있어서는 고정포먼트 특성의 파형신호를 발생하기 위한 연산유닛(20C)을 하나만 형성하도록 했으나, 이 연산유닛(20C)를 복수로 형성할 수도 있다. 이에 의하면, 고정포먼트 특성의 파형신호에 의해 고정포먼트 특성의 파형신호를 주파수고정변조할 수 있게 된다. 또, 이 구체적 실시예에 있어서도 주파수변조에 대신해서 위상변조, 진폭변조를 행하도록 해도 된다.

또, 상기 구체적인 예에 있어서는 각 연산유닛(20A~20E)을 하드회로로 구성하도록 했으나, 각 연산유닛(20A)을 마이크로그램 처리에 의해 연산형태가 제어되는 디지탈 신호처리회로로 구성해도 된다. 물론, 연산유닛(20A~20E)을 시분할 다채널형식의 연산회로로 구성하여, 복수의 악음신호를 동시에 합성출력가능하게 해도 된다.

또한, 상기 실시예에 있어서는 제어파라미트(PAR, CPAR)를 음고지정 및 음색지정에 따라서 변경제어하도록 했으나, 이들의 제어파라미트(PAR, CPAR)를 건반터치, 음량지정, 압압(프레스 컨트롤러)등에 의해 변경제어되도록 해도 된다.

Claims (5)

1. 입력한 제1 주파수정보에 의해 표시된 주파수를 가지는 제1 파형신호를 발생하는 제1 파형신호 발생수단과, 입력한 제2 주파수정보에 의해 표시된 주파수에 대응한 주기로 창함수를 나타내는 제2 파형신호를 반복하여 발생하는 제2 파형신호 발생수단과, 제2 파형신호 발생수단에 의해 동기제어되어 상기 제2 파형신호의 주기마다 소정의 위상으로부터 시작되며 또한 상기 제2 파형신호의 주기보다도 짧은 주기의 제3 파형신호를 반복하여 발생하는 제3 파형신호 발생수단과, 상기 제2 파형신호와 제3 파형신호를 승산하여 제4 파형신호를 출력하는 승산수단과, 상기 제1 파형신호를 변조신호로 해서 상기 제2 파형신호 발생수단에서 발생되는 제2 파형신호를 변조하는 변조수단을 구비하여, 상기 제4 파형신호를 악음신호로서 출력하도록 한 것을 특징으로 하는 악음신호 합성장치.
2. 입력한 제1 주파수정보에 의해 표시된 주파수를 가지는 제1 파형신호를 발생하는 제1 파형신호 발생수단과, 입력한 제2 주파수정보에 의해 표시된 주파수에 대응한 주기로 창함수를 표시하는 제2 파형신호를 반복하여 발생하는 제2 파형신호 발생수단과, 상기 제2 파형신호 발생수단에 의해 동기 제어되어 상기 제2 파형신호의 주기마다에 소정의 위상으로부터 시작되며 또한 상기 제2 파형신호의 주기보다도 짧은 주기의 제3 파형신호를 반복하여 발생하는 제3 파형신호 발생수단과, 상기 제2 파형신호와 제3 파형신호를 승산하여 제4 파형신호를 출력하는 승산수단과, 상기 제1 파형신호를 가변신호로 하여 상기 제3 파형신호 발생수단에서 발생되는 제3 파형신호를 변조하는 변조수단을 구비하여, 상기 제4 파형신호를 악음신호로서 출력하도록 한 것을 특징으로 하는 악음신호 합성장치.
3. 입력한 제1 주파수정보에 의해 표시된 주파수를 가지는 제1 파형신호를 발생하는 제1 파형신호 발생수단과, 입력한 제2 주파수정보에 의해 표시된 주파수에 대응한 주기로 창함수를 표시하는 제2 파형신호를 반복하여 발생하는 제2 파형신호 발생수단과, 상기 제2 파형신호 발생수단에 의해 동기 제어되어 상기 제2 파형신호의 주기마다에 소정의 위상으로부터 시작되며 또한 상기 제2 파형신호의 주기보다도 짧은 주기의 제3 파형신호를 반복하여 발생하는 제3 파형신호 발생수단과, 상기 제2 파형신호와 제3 파형신호를 승산하여 제4 파형신호를 출력하는 승산수단과, 상기 제1 파형신호를 변조신호로 하여 상기 제2 파형신호 발생수단에서 발생되는 제2 파형신호를 변조하는 제1 변조수단과, 상기 제1 파형신호를 변조신호로 하여 상기 제3 파형신호 발생수단에서 발생되는 제3 파형신호를 변조하는 제2 변조수단을 구비하여, 상기 제4 파형신호를 악음신호로서 출력하도록 한 것을 특징으로 하는 악음신호 합성장치.
4. 입력한 주파수정보에 의해 표시된 주파수를 가지는 제2 파형신호를 발생하는 제1 파형신호 발생수단과, 입력한 제2 주파수정보에 의해 표시된 주파수에 대응한 주기로 창함수를 표시하는 제2 파형신호를 반복하여 발생하는 제2 파형신호 발생수단과, 상기 제2 파형신호 발생수단에 의해 동기제어되어 상기 제2 파형신호의 주기마다에 소정의 위상으로부터 시작되며 또한 상기 제2 파형신호의 주기보다도 짧은 주기의 제3 파형신호를 반복하여 발생하는 제3 파형신호 발생수단과, 상기 제2 파형신호와 제3 파형신호를 승산하여 제4 파형신호를 출력하는 승산수단과, 상기 제4 파형신호를 변조신호로 하여 상기 제1 파형신호 발생수단에서 발생되는 제1 파형신호를 변조하는 변조수단을 구비하여, 상기 제1 파형신호를 악음신호로서 출력하도록 한 것을 특징으로 하는 악음신호 합성장치.
5. 입력한 제1 주파수정보에 의해 표시된 주파수를 가지는 제1 파형신호를 발생하는 제1 파형신호 발생수단과, 상기 제1 파형신호 발생수단에서 발생되는 제1 파형신호를 변조입력으로 입력한 신호로 변조하는 제1 변조수단을 내장한 제1 연산유닛과, 입력한 제2 주파수정보에 의해 표시된 주파수에 대응한 주기로 창함수를 나타내는 제2 파형신호를 반복하여 발생하는 제2 파형신호 발생수단과, 상기 제2 파형신호 발생수단에 의해 동기제어되어 제2 파형신호의 주기마다에 소정의 위상으로부터 시작되며 또한 제2 파형신호의 주기보다도 짧은 주기의 제3 파형신호를 반복하여 발생하는 제3 파형신호 발생수단과, 상기 제2 파형신호와 제3 파형신호를 승산하여 제4 파형신호를 출력하는 승산수단과, 상기 제2 또는 제3 파형신호 발생수단에서 발생되는 제2 또는 제3 파형신호를 변조입력으로 입력한 신호로 변조하는 제2 변조수단을 내장한 제2 연산유닛과, 상기 제1 연산유닛의 출력을 상기 제2 연산유닛에 있어서의 제2 변조수단의 변조입력에 선택적으로 접속가능하게 함과 동시에, 상기 제2 연산유닛의 출력을 상기 제1 연산유닛에 있어서의 제1 변조수단의 변조입력에 선택적으로 접속 가능하게 하는 선택접속수단을 구비하여, 상기 제1 또는 제2 연산유닛의 출력신호를 악음신호로서 출력하도록 한 것을 특징으로 하는 악음신호 합성장치.