KR20030090526A

KR20030090526A - 악음 신호 생성 장치

Info

Publication number: KR20030090526A
Application number: KR10-2003-0031555A
Authority: KR
Inventors: 가와시마다카히로
Original assignee: 야마하 가부시키가이샤
Priority date: 2002-05-20
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2003-11-28
Also published as: CN1460990A; CN2651890Y; KR100574808B1; TW200405265A; TWI233089B; CN100411010C; JP2004046077A; HK1058721A1; JP3879681B2

Abstract

본 발명에 관한 악음 신호 생성 장치는 악음 신호를 발생하는 다수의 발음자(악음 신호 생성부)를 구비하여, 해당 악음 신호에 대해서 음색 효과에 관한 소정의 처리를 실시하고, 처리된 악음 신호를 적당히 혼합하고 있다. 음색 부가 모듈은 피치 LFO(20), 피치 EG(21) 및 진폭 LFO(23)에 의해 구성되고, 발음자에 대해서 각각 실시되는 음색 부가 처리를 실현한다. 음색 부가 모듈은 다수의 셀렉터(15, 16)를 통해서 발음자와 접속되고, 해당 셀렉터에 의해 발음자에 대해서 음색 부가 처리를 실행하는지 여부를 전환하고 있다. 또, 필터 LFO(29), 필터 EG(30), 합성 회로(31) 및 시변동 필터(28)를 더 설치하여, 발음자로부터 출력되는 혼합 악음 신호의 음색을 약간 변경한다.

Description

악음 신호 생성 장치{MUSICAL TONE SIGNAL GENERATING APPARATUS}

본 발명은 휴대 전화기 등의 휴대 단말 장치에 이용하여 알맞은 간이형의 악음 신호 생성 장치에 관한 것이다.

주지와 같이 전자식 악음 신호 생성 장치는, 악음 신호를 생성하는 발음자(악음 신호 생성부)와, 해당 발음자에서 생성된 악음 신호에 트레몰로, 비브라토 등의 효과를 부여하여 음색을 미묘하게 변화시키는 음색 모듈로 구성되어 있다. 또, 최근의 악음 신호 생성 장치는 다수의 발음자를 갖고 있고, 다수의 악음 신호를 동시에 형성할 수 있도록 되어 있다.

다수의 발음자를 갖는 악음 신호 생성 장치에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이 각 발음자에 대응하여 각각 음색 모듈을 설치하는 것이, 각 발음 채널에서 다채로운 악음을 형성하는 데에 있어서 바람직하다. 그러나, 각 발음자에 대응하여 음색 모듈을 설치하면, 최근과 같이 발음 채널 수가 증대 경향에 있는 상황에서는 비용 상승으로 이어져, 특히, 저가격이 요구되는 휴대 전화기 등에 적용되는 악음 신호 생성 장치로서는 바람직하지 못하다.

도 8에 나타내는 악음 신호 생성 장치에 대해서, 도 9에 나타내는 바와 같이 다수의 발음자에 대해서 하나의 음색 모듈을 설치할 수도 있다. 그러나, 이러한 구성으로는, 각 악음 신호에 대해서 공통의 효과밖에 부여할 수 없어, 발생 악음이 단조로워지는 결점이 있었다.

또한, 종래 기술로서 예를 들면 일본국 특개 2000-122650호(4페이지∼5페이지, 도 3 참조)에 개시된 「악음 데이터 처리 장치」가 알려져 있다. 이 장치에서는, 각 채널의 재생 데이터에 대해서 선택적으로 효과(이펙트)를 부여할 수 있다. 그러나, 이 장치에서는 1종류의 악음 합성 방법(구체적으로는, WT(Waveform Table) 방식)에 밖에 대응하고 있지 않고, 다수의 다른 종류의 악음 형성 방식에 의해서 악음 데이터를 생성하는 장치에는 적용할 수 없다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 비교적 저렴하게 구성할 수 있고, 또한, 다수의 악음 신호에 대해서 다채로운 효과를 부여할 수 있으며, 또한, 다수의 악음 합성 방식에도 적용할 수 있는 악음 신호 생성 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따른 악음 신호 생성 장치는 다수의 발음자(악음 신호 생성부)를 구비하고, 각각에 대해서 적당한 소정의 음색 부가나 효과 부가를 행하여, 합성 출력하고 있다. 이 음색 부가를 구현하는 음색 부가 모듈을 각 발음자에 작용시키거나, 다수의 발음자의 합성 출력에 대해서 음색 부가 모듈을 작용시키고 있다.

예를 들면, 발음자에 의해 생성되는 악음 신호를 미소 변경하는 음색 부가모듈을, 피치 LFO(Low Frequency Oscillator), 피치 EG(Envelope Generator) 및 진폭 LFO에 의해 구성할 수 있다. 또한, 음색 부가 모듈과 각 발음자는 다수의 셀렉터를 통해 접속되어 있고, 음색 부가를 각 발음자에 작용시킬지 여부를 전환하고 있다. 또, 다수의 발음자의 출력을 적당히 합성한 것에 대해서, 별도의 음색 부가 모듈을 작용시키는 것도 가능하다. 이 음색 부가 모듈은, 예를 들면, 필터 LFO, 필터 EG, 합성 회로 및 시변동 필터에 의해 구성된다. 이것에 의해, 다수의 발음자의 합성 출력의 음색을 더욱 미소 변경한다. 또, 다수의 발음자의 출력을 셀렉터를 통해 합성함으로써, 시변동 필터에 의한 작용을 실시할지 여부를 전환할 수도 있다. 이와 같이, 비교적 적은 수의 음색 부가 모듈을 이용하여 비교적 많은 수의 발음자에 대해서 적당히 음색 부가를 행할 수 있다.

이것에 의해, 악음 신호 생성 장치를 비교적 저렴한 값으로, 또 간이하게 구성할 수 있고, 또한 다수의 악음 신호에 대해 다채로운 효과를 부여할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 악음 신호 생성 장치에 내장되는 음원 회로의 구성을 나타내는 블록도,

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 관한 악음 신호 생성 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도,

도 3은 도 1에 나타낸 발음자(7-1)의 내부 구성을 나타내는 블록도,

도 4는 도 1에 나타낸 음원 회로에서 실행되는 음색 모듈 할당 처리를 나타내는 순서도,

도 5는 도 2에 나타낸 악음 신호 생성 장치의 동작, 특히 시퀀서 처리를 나타내는 순서도,

도 6은 도 2에 나타낸 악음 신호 생성 장치의 동작, 특히 키보드를 사용한 실시간 연주 처리의 개요를 나타내는 순서도,

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 관한 악음 신호 생성 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도,

도 8은 종래의 악음 신호 생성 장치의 구성예를 나타내는 블록도,

도 9는 종래의 악음 신호 생성 장치의 다른 구성예를 나타내는 블록도,

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 관한 악음 신호 생성 장치의 개략 구성을나타내는 블록도,

도 11은 도 10에 나타낸 시변동 LPF의 내부 구성을 나타내는 블록도,

도 12(a)는 도 10에 나타낸 백색 잡음 발생기의 출력 파형을 나타내는 도면, 도 12(b)는 도 11에 나타낸 저주파 신호 발생기의 출력 파형을 나타내는 도면,

도 13은 도 11에 나타낸 디지털 LPF의 컷오프 주파수 부근의 특성 변화를 나타내는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 키보드2 : 기억부

3 : 시퀀서5 : 음원 회로

7-1∼7-n : 발음자

15-1∼15-n, 16-1∼16-n, 25-1∼25-n : 셀렉터

20 : 피치 LFO21 : 피치 EG

23 : 진폭 LFO28 : 시변동 필터

29 : 필터 LFO30 : 필터 EG

36 : 음색 부가 모듈51, 52 : 발음자

53 : 셀렉터54 : 음색 부가 모듈

56 : 백색 잡음 발생기57 : 승산기

58 : 믹스 회로59 : 시변동 LPF

59a : 디지털 LPF59b : 시변동 회로

61, 63, 69 : 가산기66: 감산기

62, 65, 68 : 승산기64, 67 : 지연 회로

71 : 포락선 발생기72 : 저주파 신호 발생기

73 : 샘플 홀드 회로74 : 셀렉터

75 : 합성 회로

본 발명에 대해 실시예와 함께 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 악음 신호 생성 장치의 음원 회로의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 2는 악음 신호 생성 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2에서 부호 1은 MIDI(Musical Instrument Digital Interface) 규격에 준거한 키보드를 나타내고, 사용자의 키 조작에 따라 MIDI 규격의 악음 데이터(이하, MIDI 데이터라 한다)를 출력한다. 이 키보드(1)에는, 검은 건반 및 흰건반으로 이루어지는 건반 악기에 상당하는 키보드와, 사용자가 음색 파라미터 등의 각종 파라미터를 설정하기 위한 스위치군과, 검은 건반 및 흰 건반의 온/오프 및 파라미터 설정용 스위치의 온/오프를 검출하여, 그 검출 결과에 따라 MIDI 데이터를 생성하는 MIDI 데이터 생성 회로가 설치되어 있다.

부호 2는 SMF(Standard MIDI File)나 SMAF 등의 규격에 준거한 악곡 파일을 기억하는 기억부를 나타내고, 부호 3은 시퀀서를 나타낸다. 이 시퀀서(3)는 기억부(2)에서 독출된 악곡 파일을 내부에 일시 기억하고, 그 일시 기억한 악곡 파일이 SMF 규격에 준거하는 경우에는, 악곡 파일에 포함되는 MIDI 데이터를 해당 악곡 파일에 포함되는 시간 데이터에 따라서 순차적으로 출력한다. 부호 4는 합성 혹은 전환 회로를 나타내고, 전환 스위치의 조작에 따라 키보드(1)의 출력과 시퀀서(3)의 출력을 합성하거나, 혹은, 그 한쪽의 출력을 선택하여 음원 회로(5)에 출력한다.

다음에, 음원 회로(5)의 구성에 대해서 도 1을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1에서 부호 7-1 내지 7-n은 각각 발음자(악음 신호 생성부)를 나타내고, 상기 도 2에 도시한 합성 혹은 전환 회로(4)에서 출력되는 MIDI 데이터에 기초하여 악음 신호를 생성한다. 이들 발음자(7-1 내지 7-n)에 적용되는 악음 신호 생성 방식으로서 여러 종류의 방식을 채용할 수 있고, 예를 들면, 발음자(7-1)에는 WT(파형 테이블) 방식, 발음자(7-2 내지 7-(n-1))에는 FM(Frequency Modulation) 방식, 발음자(7-n)에는 VA(물리 모델) 방식을 각각 채용하여 악음 신호를 생성한다.

도 3은 발음자(7-1)(WT 방식)의 구성을 나타내는 블록도이다. 여기서, 부호9는 톱니형상으로 변화하는 위상 데이터를 피치 정보 및 기본 음색 정보에 기초하여 형성하는 위상 발생기(PG : Phase Generator)를 나타낸다. 이 PG(9)는 소정의 비율로 피치 정보를 누산하여, 그 누산 값이 기본 음색 정보에서 지정되는 값에 도달할 때마다 리셋되는 누산 부분과, 그 누산 값에 대해서 기본 음색 정보에서 지정되는 오프셋 값을 가산하는 가산 부분으로 구성된다. 또, 합성 회로(10)는 피치 정보와 도 1에 도시한 셀렉터(15-1)를 통해 공급되는 데이터를 합성(예를 들면, 가산)하여, 그 합성 결과를 PG(9)에 출력한다. 또, PG(9)의 출력은 WT(파형 테이블)(11)에 공급되고, 해당 WT(11)으로부터 악음 파형 데이터(디지털 데이터)가 독출되어 합성 회로(12)에 공급된다. 합성 회로(12)는 진폭 포락선(EG) 발생 회로(12a)에서 출력되는 포락선 데이터와 도 1에 나타낸 셀렉터(16-1)를 통해 공급되는 데이터를 합성(예를 들면, 가산)하고, 또한 그 합성 결과와 WT(11)에서 출력되는 악음 파형 데이터를 합성(예를 들면, 승산)한다. 즉, WT(11)의 출력 악음 파형에 대해서 진폭 포락선 발생 회로(12a)의 출력 포락선이 부여되고, 또, 셀렉터(16-1)의 출력 데이터에 기초하는 진폭 변조가 행해지며, 이것에 의해 악음 파형 데이터가 생성 출력된다.

이와 같이 발음자(7-1)는 WT 방식에 의해 악음 파형을 생성하는 회로로, 셀렉터(15-1)의 출력 데이터에 의해 악음 파형의 피치가 변조되고, 또, 셀렉터(16-1)에 출력 데이터에 의해 악음 파형의 진폭이 변조된다.

마찬가지로, 발음자(7-2)도 셀렉터(15-2)의 출력 데이터에 의해 악음 파형의 피치가 변조되고, 또, 셀렉터(16-2)의 출력 데이터에 의해 악음 파형의 진폭이 변조된다. 발음자(7-3 내지 7-n)에 대해서도 동일하다.

다음에, 도 1에서 부호 20은 음색 부가 모듈로서의 피치 LFO(Low Frequency Oscillator)를 나타내며, 피치 변조용의 저주파 파형을 발생하여 합성 회로(22)에 출력한다. 파형의 형상(정현파, 삼각파, 방형파 등), 주파수 및 진폭은 후술하는 모듈 파라미터로서 설정된다. 부호 21은 음색 부가 모듈로서의 피치 EG(Envelope Generator)를 나타내고, 피치 시변동용 포락선 신호를 발생하여 합성 회로(22)에 출력한다. 이 포락선 신호에 대해서는, 초기치, 목표치, 변화 비율 등이 모듈 파라미터로서 설정된다. 여기서, 피치 LFO(20) 및 피치 EG(21)의 특성을 설정하는 모듈 파라미터(설정 정보)는, 합성 혹은 전환 회로(4)(도 2)에서 출력되는 MIDI 데이터 내의 익스클루시브 메시지(Exclusive Message)에 포함되어 있다. 또, 상술한 피치 LFO(20)는 상기 발음자(7-1 내지 7-n)에서 생성되는 악음 데이터에 대해 비브라토 효과를 부여할 수 있다.

합성 회로(22)는 피치 LFO(20)의 출력 및 피치 EG(21)의 출력을 합성(예를 들면, 가산)하여 셀렉터(15-1 내지 15-n)에 출력한다. 셀렉터(15-1 내지 15-n)는, 합성 혹은 전환 회로(4)에서 출력되는 MIDI 데이터 내의 콘트롤 체인지(Control Change)(또는, 익스클루시브 메시지(Exclusive Message))에 포함되는 모듈 패치 정보에 따라서 제어되고, 상기 합성 회로(22)의 출력 또는 미리 설정되어 있는 고정 값 중 하나를 선택하여 상기 발음자(7-1 내지 7-n)에 각각 출력한다.

부호 23은 진폭 LFO를 나타내고, 진폭 변조용의 저주파 파형을 발생하여 셀렉터(16-1 내지 16-n)에 출력한다. 이 진폭 LFO(23)의 특성(파형 형상, 주파수 및진폭)을 설정하는 설정 정보는, 합성 혹은 전환 회로(4)에서 출력되는 MIDI 데이터 내의 익스클루시브 메시지(Exclusive Message)에 모듈 파라미터로서 포함되어 있다. 이 진폭 LFO(23)에 의해, 상기 발음자(7-1 내지 7-n)에서 생성되는 악음 데이터에 대해서 트레몰로 효과를 부여할 수 있다. 셀렉터(16-1 내지 16-n)는, 합성 혹은 전환 회로(4)에서 출력되는 MIDI 데이터 내의 콘트롤 체인지(Control Change)(또는, 익스클루시브 메시지(Exclusive Message))에 포함되는 모듈 패치 정보에 따라서 제어되고, 상기 진폭 LFO(23)의 출력 또는 미리 설정되어 있는 고정 값 중 하나를 선택하여 상기 발음자(7-1 내지 7-n)에 각각 출력한다.

부호 25-1은 셀렉터를 나타내고, 상기 MIDI 데이터 내의 콘트롤 체인지(Control Change)(또는, 익스클루시브 메시지(Exclusive Message))에 포함되는 모듈 패치 정보에 따라서, 발음자(7-1)의 출력을 합성 회로(26) 또는 합성 회로(27)에 출력한다. 마찬가지로, 셀렉터(25-2)는, 전환 신호에 따라서 발음자(7-2)의 출력을 합성 회로(26) 또는 합성 회로(27)에 출력한다. 또한, 셀렉터(25-n)는 전환 신호에 따라 상기 발음자(7-n)의 출력을 합성 회로(26) 또는 합성 회로(27)에 출력한다. 합성 회로(26)는 셀렉터(25-1 내지 25-n)의 출력을 합성(예를 들면, 가산)하여 시변동 필터(28)에 출력한다.

부호 29는 필터 LFO를 나타내고, 저주파의 파형을 발생하여 합성 회로(31)에 출력한다. 부호 30은 필터 EG를 나타내고, 필터 제어용 포락선 신호를 발생하여 합성 회로(31)에 출력한다. 이들 필터 LFO(29) 및 필터 EG(30)의 각 특성을 설정하는 설정 정보는 MIDI 데이터 내의 익스클루시브 메시지(Exclusive Message)에 포함되어 있다. 또, 필터 LFO(29)에 의해, 발생 악음에 와우와우(wow-wow) 효과를 부여할 수 있다. 또, 필터 EG(30)는 소정 악기에서의 음색 감쇠를 시뮬레이션 하거나, 혹은, 의도적으로 음색 변화를 갖게 하는 경우에 이용된다.

합성 회로(31)는 필터 LFO(29) 및 필터 EG(30)의 출력을 합성(예를 들면, 가산)하여 시변동 필터(28)에 출력한다. 시변동 필터(28)는 합성 회로(26)에서 출력되는 디지털 악음 데이터를 필터링 함으로써 고조파 성분을 변경하고, 이것에 의해 음색을 미묘하게 변경하는 회로이며, 합성 회로(31)의 출력에 의해서 그 필터 시정수가 변동한다. 이 시변동 필터(28)의 출력은 합성 회로(27)에 공급된다.

합성 회로(27)는, 상술한 시변동 필터(28)의 출력 및 셀렉터(25-1 내지 25-n)의 출력을 합성(예를 들면, 가산)하여, 악음 데이터를 생성 출력한다. 이 합성 회로(27)의 출력은 아날로그 신호로 변환되어, 스피커(도시 생략)에 공급된다.

이와 같이, 상술한 음원 회로(5)에 의하면, 셀렉터(15-1 내지 15-n) 및 셀렉터(16-1 내지 16-n)에 의해서, 발음자(7-1 내지 7-n)의 발생 악음 데이터에 대해 비브라토나 트레몰로 등의 효과를 부여하거나, 부여하지 않는 것을 자유롭게 선택할 수 있다. 또, 셀렉터(25-1 내지 25-n)에 의해 선택된 발음자(7)의 출력에 대해서만 시변동 필터(28)에 의한 음색 변조를 할 수 있고, 따라서, 와우와우 등의 효과를 부여할 수 있다.

다음에, 상술한 본 발명의 제1 실시예의 동작에 대해서 설명한다.

(1) 음원 회로(5)의 동작

도 4는 음원 회로(5)의 동작을 설명하기 위한 순서도를 나타낸다. 합성 혹은 전환 회로(4)로부터 MIDI 데이터가 공급되면, 음원 회로(5) 내에 설치된 제어 회로(도시 생략)가 해당 MIDI 데이터를 해석한다(단계 Sa1). 다음에, MIDI 데이터가 모듈 설정 정보를 나타내는지 여부를 판정하여(단계 Sa2), 모듈 설정 정보를 나타내는 경우에는, 모듈 파라미터의 설정을 행한다(단계 Sa3). 즉, 도 1에 도시한 피치 LFO(20), 피치 EG(21), 진폭 LFO(23), 필터 LFO(29) 및 필터 EG(30)에 대해 각각 파라미터 설정을 행한다. 또, 모듈 설정 정보를 나타내지 않은 경우에는, 흐름은 단계 Sa3을 생략하고 단계 Sa4로 진행한다.

단계 Sa4에서는, MIDI 데이터가 모듈 패치 정보를 나타내는지 여부를 판정한다. 여기서, 모듈 패치 정보를 나타내는 경우, 해당 모듈 패치 정보를 상기 제어 회로 내부에 일시 등록한다(단계 Sa5). 또, 모듈 패치 정보를 나타내지 않은 경우에는, 흐름은 단계 Sa5를 생략하고 단계 Sa6으로 진행한다. 단계 Sa6에서는, MIDI 데이터가 노트 메시지를 나타내는지 여부를 판정한다. 여기서, 노트 메시지를 나타내는 경우에는, 흐름은 단계 Sa7로 진행한다. 단계 Sa7에서는 우선 채널 할당 처리(DVA 처리)를 실행하고, 노트 메시지의 발음을 발음자(7-1 내지 7-n) 중 어느 하나에 할당한다. 다음에, 패치 전환 처리를 실행하여, 상기 단계 Sa5에서 제어 회로 내부에 일시 등록한 모듈 패치 정보에 따라서, 셀렉터(15-1 내지 15-n), 셀렉터(16-1 내지 16-n) 및 셀렉터(25-1 내지 25-n)의 전환을 행한다. 또, 후술하는 바와 같이, DVA 처리 후에 패치 처리를 실행하는 대신에, 미리 음색 모듈을 부가하는 발음자와 음색 모듈을 부가하지 않은 발음자를 고정적으로 결정해 두고, 상기 단계 Sa7에서 음색 모듈을 부가하는 채널에 대해서는, 그 음색 모듈이 접속된 발음자에 대해서 발음을 할당하도록 해도 좋다.

또, 단계 Sa6의 판정 결과가 「NO」인 경우, 흐름은 단계 Sa8로 진행하여, 그 밖의 이벤트 처리를 실행한다. 상기의 단계 Sa7 또는 단계 Sa8의 실행 후, 흐름은 단계 Sa9로 진행하여, 악곡 종료인지 여부를 판정한다. 그 판정 결과가 「NO」인 경우, 흐름은 다시 단계 Sa1로 되돌아가서, 상술한 처리 과정을 반복한다. 또, 단계 Sa9의 판정 결과가 「YES」인 경우, 도 4에 나타낸 음색 모듈 할당 처리를 종료한다.

(2) 시퀀서 데이터 재생시의 동작

도 5는 기억부(2)(도 2) 내의 시퀀서 데이터(악곡 데이터)를 재생할 때의 동작을 나타내는 순서도이다. 시퀀서 데이터를 재생하는 경우, 사용자는 우선 소정의 조작 스위치에 의해 악곡의 선택을 행한다(단계 Sb1). 악곡의 선택이 행해지면, 기억부(2)에서 독출된 시퀀서 데이터가 시퀀서(3)에 로드되고, 이 시퀀서(3)에서 포맷 해석이 실행된다(단계 Sb2). 다음에, 사용자에 의해서 악곡 스타트가 지시되면(단계 Sb3), 시퀀서(3)에서 악곡 시퀀스 제어 동작을 개시한다(단계 Sb4).

이후, 시퀀서(3)는 합성 혹은 전환 회로(4)를 통해 MIDI 데이터를 순차적으로 음원 회로(5)에 공급한다(단계 Sb5). 음원 회로(5)는 MIDI 데이터를 받으면, 전술한 처리를 실행하여 악음 데이터의 형성을 행한다(단계 Sb6). 이들의 단계 Sb5 및 Sb6의 처리가 악곡 종료까지 반복된다. 그 후, 단계 Sb7에서 악곡 종료가 판정되면, 시퀀서 종료 처리가 행해진다(단계 Sb8).

(3) 실시간 연주시의 동작

도 6은 실시간 연주시의 동작을 나타내는 순서도이다. 실시간 연주의 경우, 사용자는 우선 키보드(1)의 설정 스위치에 의해서 각 음색 정보를 설정한다(단계 Sc1). 여기서, 음색 정보에는 음색 외에 비브라토 등의 음색 부가 정보도 포함된다. 이 설정 스위치에 의한 음색 설정이 종료하면, 키보드(1)에 구비된 MIDI 데이터 생성 회로(도시 생략)는, 셀렉터 설정용 모듈 패치 정보 및 상기 피치 LFO(20), 피치 EG(21), 진폭 LFO(23), 필터 LFO(29) 및 필터 EG(30)의 파라미터를 생성하여, 합성 혹은 전환 회로(4)를 통해 음원 회로(5)에 출력한다(단계 Sc2). 이것에 의해, 도 1에 도시한 음원 회로(5)에서 피치 LFO(20) 등의 설정이 행해지는 동시에, 셀렉터(15-1 내지 15-n), 셀렉터(16-1 내지 16-n) 및 셀렉터(25-1 내지 25-n)의 각각에 대해서 적합하게 전환이 행해진다.

다음에, 사용자가 키보드(1)의 흰 건반 및 검은 건반으로 연주를 하면(단계 Sc3), 상기 MIDI 데이터 생성 회로는 순차적으로 MIDI 데이터를 생성하여 합성 혹은 전환 회로(4)를 통해서 음원 회로(5)에 공급한다(단계 Sc4). 음원 회로(5)는 MIDI 데이터를 받으면, 상기 처리를 실행하여 악음 데이터를 생성한다(단계 Sc5).

또, 도 2에 나타낸 구성에서, 시퀀서(3) 및 음원 회로(5)는 하드웨어 및 소프트웨어의 어느 하나로 구성해도 좋다.

다음에, 본 발명의 제2 실시예에 대해서 도 7을 참조하여 설명한다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 음원 회로(5a)의 구성을 나타내는 블록도이다. 이 음원 회로(5a)에는 m개(m은 2 이상의 소정의 정수)의 발음자(1 내지 m)가 설치되어 있고, 그 중 n(n<m)개의 발음자의 출력이 합성 회로(35)에 공급된다. 합성 회로(35)는 n개의 발음자의 출력을 합성(예를 들면, 가산)하여 음색 부가 모듈(36)에 출력한다. 음색 부가 모듈(36)은 합성 회로(35)의 출력에 대해 음색 부가를 행하여 후단의 합성 회로(37)에 출력하는 것으로, 본 실시예에서는, 예를 들면 필터 LFO, 필터 EG 및 시변동 필터에 의해 구성된다. 또, 피치 LFO, 피치 EG 및 진폭 LFO를 발음자(1 내지 n)에 고정적으로 작용시키도록 해도 좋다.

합성 회로(37)는 음색 부가 모듈(36)의 출력 및 합성 회로(35)에 접속되어 있지 않은 발음자(n+1 내지 m)의 출력을 합성(예를 들면, 가산)하여 악음 데이터를 생성하고, A/D 변환기(도시 생략)에 출력한다.

본 제2 실시예에서는, 음색 부가를 행하는 발음자가 미리 결정되어 있고, 이것에 의해, 음색 부가를 필요로 하는 악음을 발음자(1 내지 n)에 할당하며, 한편, 음색 부가를 필요로 하지 않는 악음을 발음자(n+1 내지 m)에 할당할 수 있다. 제2 실시예에서는, 음색 부가를 행할 수 있는 발음 수는 제한되지만, 구성을 간소화할 수 있다.

또, 음색 부가 모듈은, 리버브, 코러스 등의 효과를 부여하는 이펙터이어도 좋고, 혹은, 3D 사운드 처리 회로이어도 좋다.

다음에, 본 발명의 제3 실시예에 대해서 설명한다.

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 악음 신호 생성 장치의 음원 회로(5b)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 10에서 부호 51 및 52는, 도 2에 도시한 합성 혹은 전환 회로(4)에서 출력되는 MIDI 데이터에 기초하여 악음 파형을 생성하는 발음자를 나타낸다. 여기서, 발음자(51)는 WT 방식에 의해 악음 파형을 생성하는 한편, 발음자(52)는 FM 방식에 의해 악음 신호를 생성한다. 부호 53은 셀렉터를 나타내고, MIDI 데이터에 포함되는 모듈 패치 정보에 따라서 발음자(51 또는 52) 중 어느 한쪽의 출력을 선택한다. 부호 54는 셀렉터(53)를 통해서 출력되는 발음자(51 또는 52)의 출력에 대해서 별도의 음색을 부가하는 음색 부가 모듈을 나타낸다. 이 음색 부가 모듈(54)은 백색 잡음을 발생하는 백색 잡음 발생기(56)와, 이 백색 잡음 발생기(56)의 출력 레벨 조정용 승산기(57)와, 상기 셀렉터(53)의 출력과 승산기(57)의 출력을 혼합하는 믹스 회로(58)와, 이 믹스 회로(58)의 출력의 주파수 특성을 변화시키는 시변동 LPF(Low-Pass Filter)(59)로 구성된다.

도 11은 시변동 LPF(59)의 내부 구성을 나타내는 블록도로, 여기서 부호 59a는 디지털 LPF를 나타내고, 부호 59b는 디지털 LPF(59a)의 컷오프 주파수를 시간과 함께 변화시키는 시변동 회로를 나타낸다. 디지털 LPF(59a)에서 부호 61은 입력단(入力端)(IN)의 신호(즉, 믹스 회로(58)의 출력)와 승산기(62)의 출력을 가산하는 가산기를 나타내고, 부호 63은 가산기(61)의 출력과 지연 회로(64)의 출력을 가산하는 가산기를 나타내며, 부호 65는 가산기(63)의 출력에 대해서 시변동 회로(59b)의 출력(합성 회로(75)의 출력)을 승산하는 승산기를 나타내고, 부호 66은 지연 회로(67)의 출력으로부터 승산기(65)의 출력을 감산하는 감산기를 나타내며, 부호 68은 가산기(66)의 출력에 대해서 시변동 회로(59b)의 출력을 승산하는 승산기를 나타내고, 부호 69는 승산기(68)의 출력과 지연 회로(64)의 출력을 가산하는 가산기를 나타내고 있다. 이 가산기(69)의 출력이 다음 단의 회로(도시 생략)에 출력된다.

상기에서 지연 회로(64 및 67)는 모두 그 입력 신호를 소정의 시스템 클록 펄스의 1주기만큼 지연하여 출력하는 회로이다. 또, 승산기(62)에 공급되는 승산정수는 MIDI 데이터의 모듈 설정 정보에 포함되어 있다.

다음에, 시변동 회로(59b)에서 부호 71은 포락선 발생기를 나타내고, 음색 제어용 포락선 신호를 발생하여 출력한다. 부호 72는 저주파 신호 발생기(Low Frequency Oscillator)를 나타내고, 저주파 신호(도 12b 참조)를 발생하여 샘플 홀드 회로(S/H)(73) 및 셀렉터(74)에 출력한다. 샘플 홀드 회로(73)는, 저주파 신호 발생기(72)의 펄스 상승 타이밍에서 백색 잡음 발생기(56)의 출력(도 12a 참조)을 샘플링 하여 셀렉터(74)에 출력한다. 셀렉터(74)는, MIDI 데이터에 포함되는 모듈 패치 정보에 기초하여 저주파 신호 발생기(72)의 출력, 또는 샘플 홀드 회로(73)의 출력 중 어느 한쪽을 선택하여 합성 회로(75)에 출력한다. 합성 회로(75)는 상기 포락선 발생기(71)의 출력과 셀렉터(74)의 출력을 합성(예를 들면, 가산)하여 상기 승산기(65 및 68)에 각각 출력한다.

상술한 디지털 LPF(59a)에서 승산기(62)를 제외한 구성은 공지의 디지털 LPF와 동일하고, 승산기(65 및 68)에 부여되는 데이터(즉, 합성 회로(75)의 출력)에 따라 그 컷오프 주파수가 변화한다. 컷오프 주파수가 저역 측으로 변화하면, 비교적 낮은 주파수의 배음을 포함시켜 많은 배음이 줄어들게 되어, 음색이 전체적으로 어둡고, 또 원만해진다. 한편, 컷오프 주파수가 고역 측으로 변화하면, 줄어드는 배음이 적어져 음색은 밝아진다. 그러나, 음색이 밝아진다고 하더라도, 상대적으로 밝아질 뿐이며, 원래의 발음 상태로 되돌아가는 것을 의미한다.

도 11에 나타낸 구성에서는, 시변동 회로(59b)에 의해 승산기(65 및 68)에 부여되는 데이터가 변화함으로써 악음 신호의 음색이 다양하게 변화한다. 이 경우, 셀렉터(74)가 샘플 홀드 회로(73)의 출력을 선택하면, 디지털 LPF(59a)의 컷오프 주파수가 저주파 신호 발생기(72)의 주기마다 랜덤하게 변화한다.

한편, 승산기(62)는 공명(resonance)용으로 설치되어 있다. 이 공명이란, 컷오프 주파수 부근의 음을 강조하도록 음색을 변화시키는 제어(도 13의 곡선(L) 참조)를 의미하고, 원래의 음에 대해서 특정한 배음을 강조하거나, 새로운 배음을 부가한다. 공명 효과는, 컷오프 주파수의 설정에 의해 변화한다. 일반적으로, 공명을 갖게 하면, 특징이 있는 명료한(혹은, 윤곽이 명백한) 음이 된다. 음을 갖게 한 상태에서 컷오프 주파수의 설정을 변경하면, 강조되는 배음의 주파수가 변동하기 때문에, 소위 아날로그 베이스 등에 자주 사용되는 「먀우」이라는 독특한 효과를 재현할 수 있다. 또, 공명을 갖게 하면, 컷오프 주파수 부근의 레벨이 상승하는 한편, 컷오프 주파수보다 낮은 주파수에 대해서는 그 레벨이 낮아지게 된다(도 13 참조).

도 10에서, 상술한 시변동 LPF(59)의 출력은 셀렉터(81 및 82)에 각각 공급된다. 이들 셀렉터(81 및 82)는 각각 MIDI 데이터에 포함되는 모듈 패치 정보에 따라서 발음자(51 또는 52)의 출력, 혹은 시변동 LPF(59)의 출력 중 어느 한쪽을 선택하여 믹스 회로(83)에 출력한다. 믹스 회로(83)는 셀렉터(81 및 82)의 출력을 혼합한다.

상기한 바와 같이 구성된 음원 회로(5b)에서, 믹스 회로(58)는 셀렉터(53)의출력과 백색 잡음 발생 회로(56)에서 출력되는 백색 잡음을 혼합한다. 이 경우, 승산기(57)에 의해 백색 잡음의 혼합비(mixing ratio)가 조정되고, 따라서, 다채로운 음색 제어가 가능해진다. 또, 믹스 회로(58)의 출력을 시변동 LPF(59)를 통해서 출력하고 있기 때문에, 보다 다채로운 음색 변화를 가져오는 것이 가능해진다. 또한, 음원 회로(5b)에서는, 발음자(51 및 52)의 어느 한쪽의 출력에 대해서 음색 부가 모듈(54)에 의한 음색 부가를 실시하여, 다른 쪽의 발음자의 출력과 혼합하고 있다. 여기서, 발음자(51 및 52) 양쪽에 대해서 음색 부가를 실시하지 않도록 셀렉터(81 및 82)를 조정하는 것도 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에는 다양한 효과나 기술적 특징이 있으며, 이하에 기재한다.

(1) 본 발명에 의한 악음 신호 생성 장치에서는, 음색 부가 모듈의 출력을 선택적으로 발음자에 작용시키거나, 혹은, 발음자의 출력을 선택적으로 음색 변경 수단에 공급하도록 하였다. 이것에 의해, 악음 신호 생성 장치를 비교적 저렴한 값으로, 또 간이하게 구성할 수 있다. 또, 다수의 악음 신호를 발생하는 경우, 다채로운 효과를 적당히 부여할 수 있다.

(2) 따라서, 본 발명에 의한 악음 신호 생성 장치를 휴대 단말 장치 등에서의 악음 발생 기능을 구현화하는 수단으로서 적합하게 이용할 수 있다. 또, 소위 실시간 연주를 하는 전자 악기 등에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 다수의 악음 합성 방식을 악음 신호 생성 장치에 적용할 수 있다는 효과도 있다.

또, 본 발명은 반드시 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 발명의 범위 내에서 적당히 설계 변경하는 것도 가능하다.

Claims

제1 악음 합성 방식에 기초하여 악음을 생성하는 적어도 하나의 악음 신호 생성부와, 상기 제1 악음 합성 방식과는 다른 제2 악음 합성 방식에 기초하여 악음을 생성하는 적어도 하나의 악음 신호 생성부를 포함하고, 각각이 독립하여 악음 신호를 생성하는 악음 신호 생성부(7)와,

상기 다수의 악음 신호 생성부의 적어도 일부에 의해 생성되는 악음 신호에 대해서 음색 부가 처리를 실시하는 음색 부가 모듈(20, 21, 23)과,

상기 음색 부가 모듈에 의한 음색 부가 처리를 상기 다수의 악음 신호 생성부의 각각에 대해서 작용시킬지 여부를 전환하는 다수의 전환 수단(15, 16)을 구비하는 것을 특징으로 하는 악음 신호 생성 장치.
제1 악음 합성 방식에 기초하여 악음을 생성하는 적어도 하나의 악음 신호 생성부와, 상기 제1 악음 합성 방식과는 다른 제2 악음 합성 방식에 기초하여 악음을 생성하는 적어도 하나의 악음 신호 생성부를 포함하고, 각각이 독립하여 악음 신호를 생성하는 악음 신호 생성부(7)와,

상기 다수의 악음 신호 생성부의 적어도 일부에 의해 생성되는 악음 신호에 대해서 음색 변경 처리를 실시하는 음색 변경 수단(28, 29, 30, 31)과,

상기 다수의 악음 신호 생성부의 각각에서 출력되는 악음 신호를 상기 음색 변경 수단에 공급할지 여부를 전환하는 전환 수단(25)을 구비하는 것을 특징으로하는 악음 신호 생성 장치.
제1 악음 합성 방식에 기초하여 악음을 생성하는 적어도 하나의 악음 신호 생성부와, 상기 제1 악음 합성 방식과는 다른 제2 악음 합성 방식에 기초하여 악음을 생성하는 적어도 하나의 악음 신호 생성부를 포함하고, 각각이 독립하여 악음 신호를 생성하는 악음 신호 생성부(7)와,

상기 다수의 악음 신호 생성부의 적어도 일부에 의해 생성되는 악음 신호에 대해서 음색 부가 처리를 실시하는 음색 부가 모듈(20, 21, 23)과,

상기 음색 부가 모듈에 의한 음색 부가 처리를 상기 다수의 악음 신호 생성부의 각각에 대해서 작용시킬지 여부를 전환하는 제1 전환 수단(15, 16)과,

상기 다수의 악음 신호 생성부의 적어도 일부에 의해 생성되는 악음 신호에 대해서 음색 변경 처리를 실시하는 음색 변경 수단(28, 29, 30, 31)과,

상기 다수의 악음 신호 생성부의 각각에서 출력되는 악음 신호를 상기 음색 변경 수단에 공급할지 여부를 전환하는 제2 전환 수단(25)을 구비하는 것을 특징으로 하는 악음 신호 생성 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 음색 부가 모듈은, 상기 다수의 악음 신호 생성부의 각각에서 생성되는 악음 신호의 피치를 변경하는 것을 특징으로 하는 악음 신호 생성 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 음색 부가 모듈은, 상기 다수의 악음 신호 생성부의 각각에서 생성되는 악음 신호의 진폭을 변경하는 것을 특징으로 하는 악음 신호 생성 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 음색 변경 수단은, 상기 다수의 악음 신호 생성부의 각각에서 출력되는 악음 신호의 고조파 함유량을 변경하는 것을 특징으로 하는 악음 신호 생성 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서, 외부에서 공급되는 파라미터를 상기 음색 부가 모듈에 설정하고, 또, 외부에서 공급되는 전환 정보에 기초하여 상기 전환 수단에 의한 전환을 행하는 제어 수단(3)을 구비하는 것을 특징으로 하는 악음 신호 생성 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 외부에서 공급되는 파라미터를 상기 음색 변경 수단에 설정하고, 또, 외부에서 공급되는 전환 정보에 기초하여 상기 전환 수단에 의한 전환을 행하는 제어 수단(3)을 구비하는 것을 특징으로 하는 악음 신호 생성 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서, 악음 데이터 및 시간 데이터를 포함하는 악곡 데이터를 기억하는 기억부(2)와,

상기 기억부 내의 악곡 데이터를 독출하고, 상기 시간 데이터에 따라서 상기악음 데이터를 순차적으로 출력하는 시퀀서(3)와,

상기 시퀀서에서 출력되는 악음 데이터를 해석하고, 그 해석 결과에 기초하여 상기 다수의 악음 신호 생성부에 악음을 할당하고, 상기 음색 부가 모듈에 파라미터 설정, 및 상기 전환 수단에 의한 전환을 행하는 수단(4)을 구비하는 것을 특징으로 하는 악음 신호 생성 장치.
제1 악음 합성 방식에 기초하여 악음을 생성하는 적어도 하나의 악음 신호 생성부와, 상기 제1 악음 합성 방식과는 다른 제2 악음 합성 방식에 기초하여 악음을 생성하는 적어도 하나의 악음 신호 생성부를 포함하고, 각각이 독립하여 악음 신호를 생성하는 악음 신호 생성부(7)와,

상기 다수의 악음 신호 생성부 중, 미리 결정된 악음 신호 생성부에서 출력되는 악음 신호를 합성하는 제1 합성 수단(26)과,

상기 제1 합성 수단에서 출력되는 악음 신호에 대해 음색 변경 처리를 실시하는 음색 변경 수단(28, 29, 30, 31)과,

음색 변경 처리를 실시한 악음 신호와 상기 다수의 악음 신호 생성부 중 상기 제1 합성 수단에 접속되어 있지 않은 악음 신호 생성부에서 출력된 악음 신호를 합성하는 제2 합성 수단(27)을 구비하는 것을 특징으로 하는 악음 신호 생성 장치.
제1 악음 합성 방식에 기초하여 악음을 생성하는 적어도 하나의 악음 신호생성부와, 상기 제1 악음 합성 방식과는 다른 제2 악음 합성 방식에 기초하여 악음을 생성하는 적어도 하나의 악음 신호 생성부를 포함하고, 각각이 독립하여 악음 신호를 생성하는 악음 신호 생성부(7)와,

상기 다수의 악음 신호 생성부의 적어도 일부에서 출력되는 악음 신호에 대해서 음색 변경 처리를 실시하는 음색 변경 수단(28, 29, 30, 31)과,

상기 다수의 악음 신호 생성부의 각각에서 출력되는 악음 신호를 상기 음색 변경 수단에 공급하는지 여부를 전환하는 전환 수단(25)과,

상기 다수의 악음 신호 생성부의 각각에서 출력되는 악음 신호 중 상기 음색 변경 수단에 공급되어 있지 않은 악음 신호와, 상기 음색 변경 수단에 의해 음색 변경 처리가 실시된 악음 신호를 합성하는 합성 수단(27)을 구비하는 것을 특징으로 하는 악음 신호 생성 장치.
제11항에 있어서, 상기 음색 변경 수단은, 입력되는 악음 신호에 대해서 백색 잡음을 혼합하는 백색 잡음 혼합 수단(56)을 구비하는 것을 특징으로 하는 악음 신호 생성 장치.
제11항에 있어서, 상기 음색 변경 수단은, 입력되는 악음 신호의 고주파 성분을 제거하는 저역 통과 필터(59a)를 구비하는 것을 특징으로 하는 악음 신호 생성 장치.
제13항에 있어서, 상기 저역 통과 필터의 컷오프 주파수를 시간의 경과와 함께 변화시키는 시변동 회로(59b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 악음 신호 생성 장치.
제14항에 있어서, 상기 시변동 회로는, 상기 컷오프 주파수를 시간의 경과와 함께 백색 잡음에 기초하여 변화시키는 것을 특징으로 하는 악음 신호 생성 장치.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음색 변경 수단은, 상기 저역 통과 필터의 컷오프 주파수 부근의 신호를 강조하는 공명 회로(62)를 구비하는 것을 특징으로 하는 악음 신호 생성 장치.