KR960006230Y1 - 전자악기의 음색 재생장치 - Google Patents

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내용없음.

Description

전자악기의 음색 재생장치

제1도는 종래의 일반적인 전자악기 음색재생장치 블럭도.

제2도는 본 고안에 따른 전자악기의 음색재생장치 블럭도.

제3도는 본 고안에 따른 각 데이터 형태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 건반 13 : 키할당기

14 : 악음파형 데이터 메모리 15 : 음색선택기

16, 21 : 어드레스 카운터 17, 22 : 옥타아브 클럭발생기

18, 23 : 가변분주기 19, 24 : ADM 복조기

20 : 리메인더 메모리 25 : 가산기

26 : 승산기 27 : 엔벨로프발생기

28 : D/A 변환기 29 : 스피커

A : 주악음발생부 B : 리메인더발생부

본 고안은 전자악기의 음색 재생장치에 관한 것으로, 특히 악음이 시간적으로 변화할 때 메인(main)악음 성분을 샘플링하여 두고 실제악음과 메인악음성분과의 차성분(f1)과, 실제악음과 메인악음 성분을 합성한 음의 차성분 f2, f3 … fn까지를 구해 이들을 메모리에 저장해 두고 이를 합성하여 음재생이 가능하도록 하는 전자악기의 음색 재생장치에 관한 것이다.

종래 일반적인 전자악기는 제1도에 도시된 바와 같이 전반(1)과, 키할당기(2)와, 파형저장램(3)과, 웨이브(wave)파형 발생기(4) 및 엔벨로프발생기(5)와, 승산기(6)와, 디지털/아날로그(D/A) 변환기(7)와 스피커(8)로 구성된다.

상기 구성회로의 동작상태를 설명하면, 먼저 키할당기(2)에서 건반(1)의 정보를 받아 이를 해석하고 어느 건반이 눌렸나를 감지한다.

그 다음 해당건반에 맞게, 또 건반의 때리는 속도에 따라 엔벨로프(envelope)를 제어할 수 있는 데이터를 내보내게 된다.

웨이브 파형 발생기(4)에서는 해당키에 맞는 음색을 추출해 내어 이를 출력하며, 엔벨로프발생기(5)에서는 키 터치(key touch)정보 등을 종합하여 그 음색에 적합한 엔벨로프를 만들어낸다.

이 엔벨로프와 웨이브(wave) 파형은 승산기(6)에서 승산되고, 이 신호가 D/A변환기(7)를 거쳐서 아날로그 신호로 변환되어 스피커(8)로 출력된다.

상기 장치에는 메인악음성분과 리메인더(remainder)성분이 혼합된 파형을 분리함 없이 그대로 샘플링(sampling)하여 사용(제3도(a)를 그대로 샘플링)한다.

즉 상기와 같은 종래의 장치에서는 원하는 파형데이터를 모든 부분에 걸쳐 샘플링해야 하므로 파형데이터를 원하는 만큼 샘플링하려면 샘플링 해상도(resolution)가 충분히 보장되어야하고, 또 여러주기에 대해 많은 샘플링 포인트가 필요하므로 메모리가 많이 늘어나게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여, 주악음신호와 리메인더 악음신호를 분리하여 그의 데이터를 저장함으로써 최소의 메모리로 원하는 음색을 재생할 수 있게 안출한 것으로, 이를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 고안에 따른 전자악기의 음색 재생장치 블럭도로서, 이에 도시한 바와같이 건반(12)의 출력신호에 따라 옥타아브코드(OC) 및 노트코드(NC)를 출력하는 키할당기(13)와, 상기 옥타아브코드(OC) 및 노트코드(NC)에 따라 주악음을 발생하는 주악음발생부(A)와, 상기 옥타아브 코드(OC) 및 노트코드(NC)에 따라 리메인더를 발생하는 리메인더 발생부(B)와, 상기 주악음 발생부(A)의 출력신호 및 상기 리메인더 발생부(B)의 출력신호를 가산하는 가산기(25)와, 엔벨로프를 발생하는 엔벨로프 발생기(27)와, 상기 가산기(25)의 출력신호 및 엔벨로프 발생기(27)의 출력신호를 승산하는 승산기(26)와, 이 승산기(26)의 출력신호를 아날로그 신호로 변환하여 스피커(29)로 출력하는 디지털/아날로그(D/A) 변환기(28)로 구성한다.

상기에서 주음악 발생부(A)는 옥타아브코드(OC)에 따라 옥타아브클럭펄스(fsm)를 발생하는 옥타아브 클럭발생기(17)와, 상기 옥타아브 클럭펄스(fsm)를 노트코드(NC)에 따라 분주하는 가변분주기(18)와, 이 가변분주기(18)의 출력신호를 카운트하는 어드레스 카운터(16)와, 이 어드레스 카운터(16)의 출력신호 및 음색선택기(15)의 음색선택정보(TC)에 따라 악음악형데이터를 출력하는 악음파형 데이터 메모리(14)와, 이 악음파형 데이터 메모리(14)의 출력데이터를 복조하는 ADM(Adaptive Data Modulation) 복조기(19)로 구성하고, 상기 리메인더 발생부(B)는 상기 주악음 발생부(A)와 동일방식으로 옥타아브 발생기(22), 가변분주기(23), 어드레스 카운터(21), 리메인더 메모리(20) 및 ADM 복조기(24)로 구성한다.

이와같이 구성된 본 고안의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

건반(21)은 발생가능한 파형의 엔벨로프를 지정하기 위한 것이고, 키할당기(13)는 건반(12)에 있어서의 압건 및 이건을 검출하여 건반의 누름정보에 대응하여 해당채널(channel)로 보내주는 역할을 한다.

즉 키코드와 해당건반의 온/오프를 표시하는 키온(KON)이 각 채널 사이에 시분할 다중화되어 있는 상태에서 키할당기(13)에서 신호가 출력된다.

주악음 발생부(A)는 파형이 시간적으로 변화하는 주악음 신호를 압건에 의하여 지정된 음고에 대응하여 발생시키는 것으로 복수주기에 해당하는 악음파형의 데이터를 기억한 악음파형 데이터 메모리(14)를 포함하고 있다.

이 악음파형 데이터 메모리(14)에 기억 가능한 악음파형 데이터는 앞에서 언급한 주악음 파형 데이터인데, 그 일례로써 제1옥타아브(octave)로 부터 제6옥타아브(octave)까지의 6개의 옥타아브에 대응하여 N종류의 각 음색마다 합계 6·N종류의 주악음 파형의 데이터가 악음파형 데이터 메모리(14)에 기억되어 있다.

즉, 본예는 옥타아브가 변환하면 주악음 파형도 변하도록 되어 있다.

키할당기(13)로부터 출력되는 키코드중 옥타아브코드(OC)가 옥타아브 클럭발생기(17)에 입력되면, 그 옥타아브코드(OC)에 대응하는 주파수의 옥타아브 클럭펄스(fsm)를 발생하게 된다.이 옥타아브 클럭펄스(fsm)는 가변분주기(18)로 입력되어 노트코드(NC)에 대응하는 분주율로 분주된다.

이렇게 하여 가변분주기(18)에서는 1-코드 KC(키코드)에 의해 표시된 주파수의 지정폭(amplitude)에 대응한 주파수 클럭펄스가 출력되고, 이 클럭펄스는 어드레스 카운터(16)의 입력으로 인가되어 카운트된다.

즉, 어드레스 카운터(16)의 리셋트(Reset)입력에는 키 온 펄스(Key on Pulse), (konp)가 주어지도록 되어 있어 새로운 건반에 대응하여 초기 어드레스부터 카운트가 개시되도록 되어있다.

또한 악음 파형 데이터메모리(14)에 있어서 주악음 파형의 데이터는 ADM방식에 의하여 기억되어 있다. 따라서, 상기 어드레스 카운터(16)의 출력신호 및 음색선택기(15)의 음색선택정보(TC)가 그 악음파형 데이터 메모리(14)에 인가됨에 따라 그에 대응하는 악음파형 데이터가 출력되고, 이 악음파형 데이터는 ADM복조기(19)에서 복조되어 가산기(25)에 인가된다.

그리고, 리메인더 발생부(B)는 원하는 악음신호와 주악음 신호발생부(A)에서 얻어진 주악음 신호와의 차에 대응하는 리메인더신호를 기억하는 리메인더 메모리(20)를 포함하고 있어, 키코드(KC)에 의하여 지정된 폭에 대응하여 해당메모리를 읽어내고, 이것에 기초한 리메인더 신호를 발생한다.

리메인더 메모리(20)는 6개의 옥타아브에 대응하여 N종류의 부호화된 리메인더(remainder) 신호의 데이터를 각각 기억하여 두고, 옥타아브코드(OC)와 음색선택정보(TC)에 의하여 1종류의 리메인더 신호의 데이터가 지정되고, 그 리메인더 신호 데이터가 어드레스 카운터(21)로 주어지는 어드레스에 대응하여 축차적으로 읽어진다. 이와같이 출력되는 리메인더메모리(20)의 리메인더신호 데이터는 ADM복조기(24)에서 복조되어 가산기(25)에 인가된다.

상기와 같이 주악음발생부(A)와 리메인더 발생부(B)에서 각각 발생되는 주악음 신호와 리메인더 신호는 가산기(25)에서 가산합성되어 원하는 악음신호가 출력되고 이 악음 신호는 승산기(26)로 주어져서 엔벨로프 발생기(27)로 부터의 엔벨로프 파형신호와 승산되고, D/A변환기(28)를 통해 아날로그신호로 변환된 후 스피커(29)로 최종적으로 출력된다.

즉 제3도(a)와 같은 원파형은 제3도 (b)와 (c)에서와 같이 주악음파형과 리메인더 악음파형으로 분리되어 리메인더 악음파형은 리메인더 악음파형 메모리에, 주악음파형은 주악음파형 메모리에 저장되고, 주악음 발생부와 리메인더 발생부에서 이 신호들이 재생되어 원래의 파형을 재생하게 된다.

주악음 데이터와 리메인더 데이터를 나누는 과정은 먼저 원하는 샘플링 데이터의 주파수 성분을 분석하여 낮은 주파수 성분(제3도의 (b)파형)을 기초로한 주악음 데이터를 추출해 낸다(샘플링 주파수는 낮은 주파수 성분만을 갖게되므로 무척 낮아짐). 다음에 원래의 파형데이터와 주악음파형데이터의 차로부터 리메인더 데이터를 추출하고, 이 리메인더 데이터는 주악음 데이터에 비해 폭이 무척 작아지므로 샘플링시 폭의 해상도를 무척 줄여도 폭의 팩시밀리 값이 작으므로 원하는 폭의 해상도를 확보할 수 있다.

이상에서와 같이 본 고안은 주악음 신호와 리메인더 악음신호를 분리하여 그 데이터를 저장하여두고, 재생시에 그 데이터를 이용하므로 최소의 메모리로서 원하는 음색을 재생할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. (정정) 건반(12)의 출력신호에 따라 옥타아브코드(OC), 노트코드(NC) 및 키온펄스(knop)를 출력하는 키할당기(13)와, 상기 옥타아브코드(OC) 및 노트코드(NC)에 따라 주악음 데이터를 발생하는 주악음 발생부(A)와, 상기 옥타아브코드(OC) 및 노트코드(NC)에 따라 리메인더신호 데이터를 발생하는 리메인더 발생부(B)와, 상기 주악음 발생부(A) 및 리메인더 발생부(B)의 출력데이터를 가산하는 가산기(25) 및 그 가산기(25)의 출력신호를 엔벨로프 발생기(27)의 엔벨로프 파형과 승산하는 승산기(26)와, 이 승산기(26)의 출력신호를 아날로그 신호로 변환하여 스피커(29)로 출력하는 D/A변환기(28)로 구성하여된 것을 특징으로 하는 전자악기의 음색재생장치.
2. (정정) 제1항에 있어서, 주악음발생부(A는)는 옥타아브코드(OC)에 따라 옥타아브 클럭펄스(fsm)를 발생하는 옥타아브 클럭발생기(17)와, 상기 옥타아브 클럭펄스(fsm)를 노트코드(NC)에 따라 분주하는 가변분주기(18)와, 키온펄스(konp)에 의해 리세트되고 상기 가변분주기(18)의 출력펄스를 카운트하는 어드레스 카운터(16)와, 이 어드레스 카운터(16)의 출력신호 및 음색선택기(15)의 음색선택 정보에 따라 악음 데이터를 출력하는 악음파형 데이터 메모리(14)와, 이 악음파형 데이터 메모리(14)의 출력데이터를 복조하는 ADM복조기(19)로 구성하여 된 것을 특징으로하는 전자악기의 음색재생장치.
3. (정정) 제1항에 있어서, 리메인더 발생부(B)는 옥타아브코드(OC)에 따라 옥타아브 클럭펄스(fsm)를 발생하는 옥타아브 클럭발생기(22)와, 상기 옥타아브 클럭펄스(fsm)를 노트코드(NC)에 따라 분주하는 가변분주기(23)와, 키온펄스(konp)에 의해 리세트되고 상기 가변분주기(23)의 출력펄스를 카운트하는 어드레스 카운터(21)와, 이 어드레스 카운터(21)의 출력신호 및 음색선택기(15)의 음색선택정보(TC)에 따라 리메인더 신호 데이터를 출력하는 리메인더 메모리(20)와, 이 리메인더 메모리(20)의 출력 데이터를 복조하는 ADM복조기(24)로 구성하여 된 것을 특징으로하는 전자악기의 음색재생장치.