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JPS5917435B2 - electronic musical instruments - Google Patents
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JPS5917435B2 - electronic musical instruments - Google Patents

electronic musical instruments

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Publication number
JPS5917435B2
JPS5917435B2 JP52127635A JP12763577A JPS5917435B2 JP S5917435 B2 JPS5917435 B2 JP S5917435B2 JP 52127635 A JP52127635 A JP 52127635A JP 12763577 A JP12763577 A JP 12763577A JP S5917435 B2 JPS5917435 B2 JP S5917435B2
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JP
Japan
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harmonic
amplitude
key
signal
coefficient
Prior art date
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Application number
JP52127635A
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Japanese (ja)
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JPS5461514A (en
Inventor
昌信 知花
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Nippon Gakki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Gakki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Gakki Co Ltd filed Critical Nippon Gakki Co Ltd
Priority to JP52127635A priority Critical patent/JPS5917435B2/en
Publication of JPS5461514A publication Critical patent/JPS5461514A/en
Publication of JPS5917435B2 publication Critical patent/JPS5917435B2/en
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  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、操作鍵音高に対応した基本波(基音)ぉよ
びその高調波成分(倍音)を発生させ、この基本波およ
び高調波成分にそれぞれ対応する振幅係数を乗じてその
乗算値を加算することによつて楽音を形成する高調波合
成方式の電子楽器の改良に関し、特に押鍵速度、押鍵圧
力、押鍵深さ5 等の鍵タッチに関連して発生楽音の音
色を可変制御し得るようにした電子楽器に関するもので
ある。
[Detailed Description of the Invention] This invention generates a fundamental wave (fundamental tone) and its harmonic components (overtones) corresponding to the pitch of an operating key, and generates amplitude coefficients corresponding to the fundamental wave and harmonic components, respectively. Regarding the improvement of harmonic synthesis electronic musical instruments that form musical tones by multiplying and adding the multiplied values, this issue occurs particularly in relation to key touches such as key pressing speed, key pressing pressure, key pressing depth, etc. The present invention relates to an electronic musical instrument in which the timbre of musical tones can be variably controlled.

A、従来技術の説明高調波合成方式の電子楽器としては
、楽音波形の連続するサンプル点における振幅値を(1
)式にも10とず〜・て順次計算することにより楽音を
得るようにしたものがある。
A. Description of the prior art As an electronic musical instrument using harmonic synthesis method, the amplitude value at consecutive sample points of a musical sound waveform is
) formula, there is also one in which musical tones are obtained by sequentially calculating 10 to .

2| 76XO(qR)■n汀nSinwnqR・・・・・・
・・・(1)(q=1、2、・ ・ ・ ・ ・ ・
・ ・ ・ )ここで、Xo(qR)・・・・・・・・
・楽音波形の各サンプル点におノ0 ける波形振幅値。
2|76XO(qR)■n怀nSinwnqR・・・・・・
・・・(1)(q=1,2, ・ ・ ・ ・ ・ ・
・ ・ ・ )Here, Xo(qR)・・・・・・・・・
・Waveform amplitude value at each sample point of the musical sound waveform.

R・・・・・・・・・発生楽音の周波数(音高)に比例
した数値(以下、周波数ナンバと称す)。
R: A numerical value proportional to the frequency (pitch) of a generated musical tone (hereinafter referred to as a frequency number).

n ・・・・・・・・・基本波を含む高調波成分の次数
を表わし、n=1は基本波(基音)、75n■2は第2
高調波(第2倍音)、n−3は第3高調波(第3倍音)
・・・・・・・・・に対応する。
n ・・・・・・Represents the order of harmonic components including the fundamental wave, n=1 is the fundamental wave (fundamental tone), 75n■2 is the second
Harmonic (2nd harmonic), n-3 is 3rd harmonic (3rd harmonic)
Corresponds to...

Cn・・・・・・・・・各次数の高調波成分に対する振
幅係数(フーリエ係数)。
Cn......Amplitude coefficient (Fourier coefficient) for harmonic components of each order.

10N・・・・・・・・・楽音波形のサンプル点の数。10N・・・・・・Number of sample points of musical sound waveform.

w・・・・・・・・・各サンプル点における振幅計算に
含まれる高調波(倍音)の数。W=N/2の関係がある
w: Number of harmonics (overtones) included in amplitude calculation at each sample point. There is a relationship of W=N/2.

この高調波合成方式による電子楽器は、例えば■5 第
1図に示すように構成されている。
An electronic musical instrument based on this harmonic synthesis method is configured as shown in, for example, 5 in FIG.

同図において、1は鍵盤部に設けられたキースイッチ回
路であつて、鍵盤部の各鍵に対応したキースイッチを有
し、ある鍵が押鍵されると対応するキースイツチが動作
し、その出力線に論理値″1″の信号を出力するように
構成されている。このキースイツチ回路1には単音優先
回路が内蔵されており、同時に2個以上のキースイツチ
が動作した場合、優先順位の高いキースイツチに対応す
る出力線にのみS1″信号が出力されるようになつてい
る。キースイツチ回路1の各キースイツチに対応する出
力線は、各鍵の音高に対応した周波数ナンバRが記憶さ
れている周波数ナンバメモリ2の入力側に接続されてお
り、ある鍵が押鍵されるとキースイツチ回路1の出力に
よつてアドレスされて周波数ナンバメモリ2からその鍵
の音高に対応した周波数ナンバRが読み出される。一方
、クロツク発振器4は一定周期のクロツクパルスTcを
出力しており、このクロツクパルスTcはカウンタ4に
おいてw分周されて計算区間タイミング信号Txとなる
In the figure, reference numeral 1 denotes a key switch circuit provided in the keyboard section, which has a key switch corresponding to each key on the keyboard section. When a certain key is pressed, the corresponding key switch operates, and its output is It is configured to output a signal of logic value "1" to the line. This key switch circuit 1 has a built-in single-tone priority circuit, and when two or more key switches operate at the same time, the S1'' signal is output only to the output line corresponding to the key switch with a higher priority. The output line corresponding to each key switch of the key switch circuit 1 is connected to the input side of a frequency number memory 2 in which a frequency number R corresponding to the pitch of each key is stored, and when a certain key is pressed, is addressed by the output of the key switch circuit 1, and the frequency number R corresponding to the pitch of that key is read out from the frequency number memory 2. On the other hand, the clock oscillator 4 outputs a clock pulse Tc of a constant period; The clock pulse Tc is frequency-divided by w in the counter 4 to become a calculation interval timing signal Tx.

この場合、「W」は合成しようとする高調波の総数であ
つて、例えば第16高調波まで合成する場合は「W−1
6」となる。なお、以下の説明における「高調波」とは
基本波をも含むものどし、基本波(基音)は第1高調波
に相当する。このようにして作られた計算区間タイミン
グ信号Txはゲート5に供給される。このゲート5は計
算区間タイミング信号Txが供給される毎にゲートを開
(・て周波数ナンバメモリ2から出力される周波数ナン
バRを音程区間加算器6に供給する。音程区間加算器6
はゲート5を介して周波数ナンバRが供給される毎(す
なわち計算区間タイミング信号Txが発生する毎)に該
周波数ナンバRを累算して1R12R13R・・・・・
・・・・と増力nする累算値QRを出力する。そして、
累算値QRが該加算器6のモジユロ(法)Nを超えると
オーバフローしてオールゼロとなり、以後は計算区間タ
イミング信号Txが発生される毎に再び同様な累算動作
が行なわれる。このように、計算区問タイミング信号T
xの発生毎に変化する累算値QRは、クロツクパルスT
cによつてゲート制御されるゲート7を介して高調波区
間加算器8に供給される。この場合、クロツクパルスT
cは計算区間タイミング信号TXf)w倍の周波数を有
しているために、計算区間タイミング信号Txの1周期
間にゲート7はw回開かれることになる。この結果、高
調波区間加算器8はクロツクパルスTcの発生毎にゲー
ト7から出力される累算値QRを順次加算してその累算
値NqRを出力する。そして、W回の累算が完了すると
、計算区間タイミング信号Txによつてりセツトされ、
以後同様な動作を行なう。従つて、この高調波区間加算
器8は、計算区間タイミング信号Txの1周期の間にク
ロツクパルスTcにしたがつて順次増加する累算値Nq
R(n=1、2、3・・・・・・・・・)を発生してい
ることになる。この累算値NqRは、メモリ・アドレス
・デコーダ9にお(・てデコードされ、このデコード出
力が正弦波波形1周期の各サンプル点振幅値を各アドレ
スに記憶している正弦関数メモリ10にアドレス信号と
して供給され、該メモリ10から正弦振幅値πSin;
NqRを読み出す。
In this case, "W" is the total number of harmonics to be synthesized; for example, when synthesizing up to the 16th harmonic, "W-1
6". Note that the term "harmonic" in the following description includes the fundamental wave, and the fundamental wave (fundamental tone) corresponds to the first harmonic. The calculation interval timing signal Tx generated in this way is supplied to the gate 5. This gate 5 opens the gate every time the calculation interval timing signal Tx is supplied (and supplies the frequency number R output from the frequency number memory 2 to the interval interval adder 6.
Every time the frequency number R is supplied via the gate 5 (that is, every time the calculation interval timing signal Tx is generated), the frequency number R is accumulated and the result is 1R12R13R...
. . . and outputs the cumulative value QR that increases the power n. and,
When the accumulated value QR exceeds the modulus N of the adder 6, it overflows and becomes all zero, and thereafter, the same accumulation operation is performed again every time the calculation interval timing signal Tx is generated. In this way, the calculation interval timing signal T
The cumulative value QR that changes every time x occurs is determined by the clock pulse T.
It is fed to a harmonic section adder 8 via a gate 7 gated by c. In this case, the clock pulse T
Since c has a frequency w times the calculation interval timing signal TXf), the gate 7 is opened w times during one period of the calculation interval timing signal Tx. As a result, the harmonic section adder 8 sequentially adds the cumulative value QR output from the gate 7 every time the clock pulse Tc occurs, and outputs the cumulative value NqR. Then, when the accumulation W times is completed, it is reset by the calculation interval timing signal Tx,
The same operation will be performed thereafter. Therefore, the harmonic section adder 8 calculates the accumulated value Nq which increases sequentially in accordance with the clock pulse Tc during one cycle of the calculation section timing signal Tx.
This means that R (n=1, 2, 3...) is generated. This accumulated value NqR is decoded by the memory address decoder 9 (), and this decoded output is addressed to the sine function memory 10 which stores the amplitude value of each sample point of one period of the sine wave waveform at each address. a sine amplitude value πSin supplied as a signal from said memory 10;
Read NqR.

上記の説明から明らかなように、音程区間加算器6の累
算値QRは、楽音波形振幅の計算すべきサンプル点を示
し、また高調波区間加算器8の累算値NqRは現在計算
中のサンプル点QRにおけるn次高調波の位相を表わす
ことになる。
As is clear from the above explanation, the cumulative value QR of the pitch interval adder 6 indicates the sample point at which the musical waveform amplitude is to be calculated, and the cumulative value NqR of the harmonic interval adder 8 indicates the sample point at which the musical waveform amplitude is to be calculated. It represents the phase of the n-th harmonic at the sample point QR.

この結果正弦関数メモリ10からは当該サンプル点QR
における各高調波(基本波を含む)の正弦振幅値81n
−N,R(n−1、2・・・・・・・・・W)が基本波
1λ1(第1高調波)、第2高調波、・・・・・・・・
・第w高調波の順で順次発生される。
As a result, from the sine function memory 10, the sample point QR
The sine amplitude value 81n of each harmonic (including the fundamental wave) in
-N, R (n-1, 2...W) is the fundamental wave 1λ1 (first harmonic), second harmonic,...
- Generated sequentially in the order of the w-th harmonic.

この場合、計算される楽音波形の順次サンプル点は計算
区間タイミング信号Txの発生毎に順次移行していくも
のであるが、次にどのサンプル点に移行すべきかは周波
数ナンバRによつて決まるものであり、この周波数ナン
バRは操作鍵の音高に比例したものである。したがつて
、正弦関数メセリ10からは操作鍵の音高πに対応した
各高調波の正弦振幅値(Sin−NqR)1X1が順次
時分割的に発生される。
In this case, the sequential sample points of the musical sound waveform to be calculated shift sequentially every time the calculation interval timing signal Tx is generated, but which sample point to shift to next is determined by the frequency number R. This frequency number R is proportional to the pitch of the operating key. Therefore, the sine function meseri 10 sequentially generates sine amplitude values (Sin-NqR) 1X1 of each harmonic corresponding to the pitch π of the operating key in a time-division manner.

一方、メモリアドレス制御装置11はモジユロ(法)W
のカウンタによつて構成されており、カウンタ4に同期
してクロツクパルスTcを順次カウントしてそのカウン
ト値を高調波係数メモリ12にアドレス信号として出力
する。
On the other hand, the memory address control device 11 is modulo W.
The clock pulse Tc is sequentially counted in synchronization with the counter 4, and the count value is outputted to the harmonic coefficient memory 12 as an address signal.

高調波係数メモリ12には、所望の楽音音色を得るため
に最適な各高調波の振幅値に対応した高調波振幅係数C
nが各アドレスに記憶されており、メモリアトレス制御
装置11からクロツクパルスTcに同期してカウントア
ツプするアドレス信号が供給されると、各アドレスに記
憶されている各高調波の振幅値を設定する高調波振幅係
数Cnが順次読み出される。この高調波振幅係数Cnは
高調波振幅乗算器13に出力される。高調波振幅乗算器
13は、正弦関数メモリ10から各サンプル点毎に時分
割的に読み出される各高調波の正弦振幅値lレ Sin−NqRと各高調波別に設定された高調波振1X
7幅係数Cnを乗算してその乗算値Fn= π CnsinマJnqRを累算器14に供給する。
The harmonic coefficient memory 12 stores a harmonic amplitude coefficient C corresponding to the optimum amplitude value of each harmonic in order to obtain a desired musical timbre.
n is stored in each address, and when an address signal that counts up in synchronization with the clock pulse Tc is supplied from the memory address control device 11, a harmonic that sets the amplitude value of each harmonic stored in each address is supplied. The wave amplitude coefficients Cn are sequentially read out. This harmonic amplitude coefficient Cn is output to the harmonic amplitude multiplier 13. The harmonic amplitude multiplier 13 calculates the sine amplitude value lSin-NqR of each harmonic read out from the sine function memory 10 in a time-sharing manner for each sample point and the harmonic amplitude 1X set for each harmonic.
7 width coefficient Cn and the multiplied value Fn=π Cnsin is supplied to the accumulator 14.

この場合、高調波区間加算器8とメモリアドレス制御装
置11は互いに同期しているために、各高調波別に順次
読み出される高調波振幅係数Cnが対応πする高調波正
弦振幅値Sin−NqRに乗算され、1X1)これによ
つて各高調波別の振幅値Fnの設定が行なわれる。
In this case, since the harmonic section adder 8 and the memory address control device 11 are synchronized with each other, the harmonic amplitude coefficient Cn sequentially read out for each harmonic is multiplied by the harmonic sine amplitude value Sin-NqR corresponding to π. (1X1) Accordingly, the amplitude value Fn for each harmonic is set.

累算器14は高調波振幅乗算器13から出力される各高
調波別の振幅値Fnを順次累算する。そして、計算区間
タイミング信号仮 が発生されると、ゲート15が開い
て累算器14の累算値(楽音波形のあるサンプル点にお
ける振幅値を表わしている)をD−A変換器16に出力
するとともに、累算器14がりセツトされて次の順次サ
ンプル点における振幅値計算のために再び前述と同様な
累算動作を行なう。従つて、D−A変換器16には、押
下鍵の音高に対応した楽音波形の各サンプル点における
各高調波の振幅設定された振幅値の累算値が計算区間タ
イミング信号Txの発生毎に供給されることになり、こ
の累算値をアナログ信号に変換してサウンドシステム1
7に供給することにより押下鍵に対応した音高でかつ高
調波係数メモ1川2に記憶させた各高調波の振幅比率を
設定する高調波振幅係数Cnに対応した音色の楽音が発
生される。また、この電子楽器においては、押鍵操作に
伴なう押鍵速度、圧力、深さ等の鍵タツチ状態を検出す
るタツチ検出回路18が設けられている。
The accumulator 14 sequentially accumulates the amplitude value Fn of each harmonic output from the harmonic amplitude multiplier 13. When the calculation interval timing signal temporary is generated, the gate 15 opens and the accumulated value of the accumulator 14 (representing the amplitude value at a certain sample point of the musical waveform) is output to the D-A converter 16. At the same time, the accumulator 14 is reset and the same accumulation operation as described above is performed again in order to calculate the amplitude value at the next sequential sample point. Therefore, the D-A converter 16 calculates the cumulative value of the set amplitude values of each harmonic at each sample point of the musical sound waveform corresponding to the pitch of the pressed key every time the calculation interval timing signal Tx is generated. This accumulated value is converted into an analog signal and sent to the sound system 1.
7, a musical tone with a pitch corresponding to the pressed key and a tone corresponding to the harmonic amplitude coefficient Cn which sets the amplitude ratio of each harmonic stored in the harmonic coefficient memo 1 and 2 is generated. . Furthermore, this electronic musical instrument is provided with a touch detection circuit 18 that detects key touch conditions such as key press speed, pressure, and depth associated with key press operations.

このタツチ検出回路18は、例えば各鍵の押鍵速度を検
出するコイルあるいは各鍵の押鍵圧力を検出する圧電素
子等の鍵タツチ検出センサを有しており、この鍵タツチ
検出センサの出力をタツチ信号Tとしてサウンドシステ
ム17に出力する。この場合、タツチ検出回路18から
出力されるタツチ信号Tとキースイツチ回路1から送出
される出力信号は同一操作鍵に対応している。サウンド
システム18ではタツチ信号Tに対応して発生楽音の振
幅を制御し、これによつてピアノのような自然楽器と同
様に鍵タツチにより発生楽音の音量が制御されるように
なつている。一方、発生楽音に対する振幅エンベロープ
の付与は次のようにして行なわれている。
This touch detection circuit 18 has a key touch detection sensor such as a coil that detects the key press speed of each key or a piezoelectric element that detects the key press pressure of each key, and the output of this key touch detection sensor is It is output as a touch signal T to the sound system 17. In this case, the touch signal T output from the touch detection circuit 18 and the output signal sent from the key switch circuit 1 correspond to the same operation key. The sound system 18 controls the amplitude of the generated musical tones in response to the touch signal T, so that the volume of the generated musical tones can be controlled by touching a key, similar to a natural musical instrument such as a piano. On the other hand, an amplitude envelope is assigned to a generated musical tone in the following manner.

すなわち、サウンドシステム17には、いずれかの鍵が
押鍵された時にキースイツチ回路1から出力されるキー
オン信号KONによつて動作を開始するエンベロープ波
形発生器が設けられており、このエンベロープ波形発生
器から出力されるエンベロープ波形が楽音信号に乗算さ
れて発生楽音にアタツク、サステイン、デイケイ等の振
幅エンベロープが付与される。なお、このような電子楽
器は、特開昭4890217号に開示されているのでそ
の詳細説明は省略する。
That is, the sound system 17 is provided with an envelope waveform generator that starts operating in response to a key-on signal KON output from the key switch circuit 1 when any key is pressed. The musical tone signal is multiplied by the envelope waveform output from the musical tone signal, and amplitude envelopes such as attack, sustain, and decay are imparted to the generated musical tone. Incidentally, since such an electronic musical instrument is disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 4890217, detailed explanation thereof will be omitted.

B.従来技術の欠点 以上の説明から明らかなように、上述した従来の高調波
合成方式の電子楽器は、押下鍵の音高に対応した周波数
で、また高調波係数メモリに記憶された高調波振幅係数
Cnによつて設定される音色で、かつ振幅エンベロープ
および鍵タツチに対応した音量の楽音を発生している。
B. Disadvantages of the Prior Art As is clear from the above explanation, the conventional harmonic synthesis method electronic musical instrument described above uses a frequency corresponding to the pitch of the pressed key and a harmonic amplitude coefficient stored in the harmonic coefficient memory. A musical tone is generated with a timbre set by Cn and a volume corresponding to the amplitude envelope and key touch.

従つて、この発生楽器は鍵タツチに対応して音量制御さ
れるとともに、押鍵・離鍵に対応して振幅エンベロープ
制御されるのみで、その楽音音色は何ら変化しないもの
である。ところが、一般に自然楽器の発生音は、その発
音操作(例えば押鍵操作)の状態によつて音量の他にさ
らに音色(波形形状)も微妙に変化するものであり、こ
れによつて自然性のある豊かな音となつている。しかし
ながら、上述した従来の高調波合成方式の電子楽器では
、自然楽器のような押鍵操作状態による音色制御ができ
ず、発生楽音は極めて単調なものとなつてしまう欠点を
有している。
Therefore, the volume of this generating instrument is controlled in response to key touches, and the amplitude envelope is controlled in response to key presses and key releases, and the tone color of the musical tone does not change at all. However, in general, the sound produced by a natural musical instrument not only changes in volume but also in timbre (waveform shape) subtly depending on the state of the sounding operation (for example, key pressing), and this causes the naturalness to change slightly. It has a rich sound. However, the above-mentioned conventional harmonic synthesis type electronic musical instruments have the disadvantage that the timbre cannot be controlled by key press operations as in natural musical instruments, and the generated musical tones are extremely monotonous.

C.この発明の目的および概要説明 この発明は、上述した従来の欠点に鑑みなされたもので
、その目的とするところは高調波合成方式の電子楽器に
おいて押鍵操作に伴う鍵タツチに関連して発生楽音の音
色を変化し得るようにすることである。
C. OBJECTS AND SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the conventional art, and its purpose is to produce musical sounds generated in connection with key touches accompanying key press operations in harmonic synthesis type electronic musical instruments. The goal is to make it possible to change the tone of the sound.

このためこの発明にお℃・ては、楽音を構成する各高調
波の振幅値を設定する各振幅係数を鍵タツチ信号により
相対的に可変制御するようにしている。以下、図面を用
いてこの発明による電子楽器を詳細に説明する。
For this reason, in the present invention, each amplitude coefficient for setting the amplitude value of each harmonic wave constituting a musical tone is relatively variably controlled by a key touch signal. Hereinafter, the electronic musical instrument according to the present invention will be explained in detail using the drawings.

D.この発明の構成および動作説明 1この発明の構成説明 第2図はこの発明による電子楽器の一実施例を示すプロ
ツク図であつて、第1図と同一部分は同一記号を用いて
ある。
D. DESCRIPTION OF CONFIGURATION AND OPERATION OF THE INVENTION 1 Explanation of the Structure of the Invention FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the electronic musical instrument according to the present invention, and the same parts as in FIG. 1 are designated by the same symbols.

同図において19はメモリアドレス制御装置11から出
力される高調波次数信号nとタツチ検出回路18から出
力されるデジタルタツチ信号TDとによつてアドレスさ
れて高調波振幅係数CnTが読み出される高調波係数メ
モリであつて、この高調波係数メモリ19は例えば各高
調波次数に対応する高調波振幅係数Cnをそれぞれ異な
らせて記憶させた複数グループのメモリによつて構成さ
れており、高調波次数信号nによつて高調波の次数が指
定され、タツチ信号TDによつてグループが指定されて
対応する高調波振幅係数CnTが読み出されるように構
成されている。2この実施例の動作説明 このように構成された電子楽器に於℃・て、鍵盤部であ
る鍵が押鍵されると対応するキースイツチが閉じて、キ
ースイツチ回路1の対応する出力線にS1″信号が出力
される。
In the figure, 19 is a harmonic coefficient addressed by the harmonic order signal n outputted from the memory address control device 11 and the digital touch signal TD outputted from the touch detection circuit 18, and the harmonic amplitude coefficient CnT is read out. The harmonic coefficient memory 19 is a memory, and is composed of a plurality of groups of memories in which harmonic amplitude coefficients Cn corresponding to each harmonic order are stored differently, for example, and the harmonic coefficient memory 19 is composed of a plurality of groups of memories in which different harmonic amplitude coefficients Cn corresponding to each harmonic order are stored. The harmonic order is specified by the touch signal TD, the group is specified by the touch signal TD, and the corresponding harmonic amplitude coefficient CnT is read out. 2. Description of the operation of this embodiment In the electronic musical instrument configured as described above, when a key on the keyboard section is pressed, the corresponding key switch closes and the corresponding output line of the key switch circuit 1 is connected to S1''. A signal is output.

この場合、キースイッチ回路1は単音優先回路が内蔵さ
れているために、複数の鍵が押下されても優先順位の高
い出力線1本にのみS1″信号が出力される。このキー
スイツチ回路1の出力信号は、周波数ナンバメモIJ2
をアドレスして押下鍵の音高に対応した周波数ナンバR
を読み出して出力する。この周波数ナンバRは、クロツ
ク発振器3から出力される一定周期のクロツクパルスT
cをカウンタ4にお℃・てw分周に作られた計算区間タ
イミング信号Txによつて開となるゲート5を介して音
程区間加算器6に供給される。音程区間加算器6は計算
区間タイミング信号Txの発生毎に供給される周波数ナ
ンバRを順次加算し、累算値QRを出力する。この累算
値QRはクロツクパルスTcによつて開となるゲート7
を介して高調波区間加算器8に供給され、この高調波区
間加算器8は累算値QRを計算区間タイミング信号Tx
の一周期内においてクロツクパルスTcのタイミング1
qR12qR、3qR・・・・・・・・・と順次加算し
て、各高調波(基本波を含む)の当該サンプル点におけ
る正弦振幅値の位相を指定する累算値NqRを発生する
。この累算値NqRは、メモリ・アドレス・デコーダ9
においてデコードされた後、正弦関数メモリ10をπア
ドレスして各高調波の正弦振幅値Sin−NqRWを時
分割的に読み出す。
In this case, since the key switch circuit 1 has a built-in single note priority circuit, even if multiple keys are pressed, the S1'' signal is output to only one output line with a high priority. The output signal is the frequency number memo IJ2
Address the frequency number R corresponding to the pitch of the pressed key.
Read and output. This frequency number R is determined by the constant cycle clock pulse T output from the clock oscillator 3.
The signal is supplied to the pitch section adder 6 via the gate 5, which is opened by the calculation section timing signal Tx, which is generated by dividing the frequency c by .degree. C. into the frequency w. The pitch interval adder 6 sequentially adds the frequency numbers R supplied each time the calculation interval timing signal Tx is generated, and outputs a cumulative value QR. This accumulated value QR is determined by the gate 7 which is opened by the clock pulse Tc.
The harmonic section adder 8 outputs the cumulative value QR to the calculation section timing signal
Timing 1 of clock pulse Tc within one cycle of
qR12qR, 3qR, . This accumulated value NqR is stored in the memory address decoder 9
After being decoded in , the sine function memory 10 is addressed by π and the sine amplitude value Sin-NqRW of each harmonic is read out in a time-divisional manner.

このような動作は、計算区間タイミング信号Txの発生
毎に、押下鍵音高に対応した楽音波形の順次サンプル点
に対して行なわれることになる。一方、メモリアドレス
制御装置11は、カウンタ4に同期してクロツクパルス
Tcをカウントし、そのカウント値を高調波次数信号n
として出力することにより、正弦関数メモリ10から読
み出さIGれる正弦振幅値Sin−NqRに対応する高
調波のW次数を指定する。
Such an operation is performed on sequential sample points of the musical sound waveform corresponding to the pressed key pitch every time the calculation interval timing signal Tx is generated. On the other hand, the memory address control device 11 counts clock pulses Tc in synchronization with the counter 4, and converts the count value into a harmonic order signal n.
By outputting as , the W order of the harmonic corresponding to the sine amplitude value Sin-NqR read out from the sine function memory 10 is specified.

また、タツチ検出回路18は、キースイツチ回路1から
出力される信号に対応する鍵の鍵タツチ(押鍵圧力また
は押鍵速度等)を検出し、該鍵タツチに対応したデジタ
ル信号をタツチ信号TDとして出力する。
Further, the touch detection circuit 18 detects the key touch (key press pressure, key press speed, etc.) corresponding to the signal output from the key switch circuit 1, and generates a digital signal corresponding to the key touch as a touch signal TD. Output.

従つて、タツチ信号TDは鍵タツチの状態に対応して変
化することになる。このようにして発生された高調波次
数信号nとタツチ信号TDは高調波係数メモリ19に供
給されてこのメモl月9をアドレスする。
Therefore, the touch signal TD changes depending on the state of the key touch. The harmonic order signal n and the touch signal TD thus generated are supplied to the harmonic coefficient memory 19 and address this memory 9.

この場合、高調波次数信号nは高調波の次数を指定し、
またタツチ信号TDはそれぞれ1組の高調波振幅係数C
1〜CWを記憶した複数の記憶グループのいずれかを指
定して高調波係数メモI川9から高調波振幅係数CnT
を読み出す。従つて、タツチ信号TDが一定であれば高
調波の各次数に対応して記憶されている1組の高調波振
幅係数CnTが順次繰り返し読み出されることになる。
この場合、タツチ信号TDは鍵タツチに対応して押鍵の
都度変化するために、これに伴なつてタツチ信号TDに
よつて高調波係数メモリ19の別のグループがアドレス
されて別の1組の高調波振幅係数CnTが順次読み出さ
れる。従つて、タツチ信号TDの変化によつて異なつた
値の1組の高調波振幅係数CnTが読み出される。この
ように、高調波次数信号nとタツチ信号TDによつて変
化する高調波振幅係数CnTを高調波振幅乗算器13に
おいて正弦関数メモリ10から出力される各高調波の正
π弦振幅値Sin−NqRと乗算して各高調波の振幅W
1& 値Fn(CnTsin−NqR)を設定すると、夕τT
Tツチ信号TD、つまり押鍵操作に伴なう鍵タツチによ
つて各高調波相互間の相対振幅値Fnが変化することに
なり、これに伴なつて楽音波形の順次サンプル点毎に各
高調波の振幅値Fnを累算する累算器15の累算値が変
化する。
In this case, the harmonic order signal n specifies the harmonic order,
Each touch signal TD has a set of harmonic amplitude coefficients C.
Specify any of the multiple memory groups that store 1 to CW and select harmonic coefficient memo I River 9 to harmonic amplitude coefficient CnT.
Read out. Therefore, if the touch signal TD is constant, a set of harmonic amplitude coefficients CnT stored corresponding to each harmonic order will be sequentially and repeatedly read out.
In this case, since the touch signal TD changes each time the key is pressed corresponding to the touch of the key, another group of the harmonic coefficient memory 19 is addressed by the touch signal TD and another set of harmonic coefficient memory 19 is created. The harmonic amplitude coefficients CnT of are sequentially read out. Therefore, a set of harmonic amplitude coefficients CnT having different values are read out according to changes in the touch signal TD. In this way, the harmonic amplitude coefficient CnT, which changes depending on the harmonic order signal n and the touch signal TD, is converted into the sine π-sine amplitude value Sin− of each harmonic output from the sine function memory 10 in the harmonic amplitude multiplier 13. Multiply by NqR to obtain the amplitude W of each harmonic
1 & Setting the value Fn(CnTsin-NqR), the evening τT
The T-touch signal TD, that is, the relative amplitude value Fn between each harmonic changes depending on the key touch associated with the key press operation, and accordingly, each harmonic is The accumulated value of the accumulator 15 that accumulates the wave amplitude value Fn changes.

したがつて、サウンドシステム17からは、押鍵操作に
伴なう鍵タツチの状態に対応して音色の変化する楽音が
発生されることになる。なお、上述した実施例において
は、互(・に独立した高調波次数信号nとタツチ信号T
Dとによつて高調波係数メモI川9をアドレスしたが、
高調波次数信号nとタツチ信号TDの乗算値n−TDに
よつて高調波係数メモリ(乗算値n・TDの各種値に対
応して多数の高調波振幅係数CnTDが記憶されている
Therefore, the sound system 17 generates musical tones whose timbre changes in accordance with the state of the key touch accompanying the key press operation. Note that in the embodiment described above, the harmonic order signal n and the touch signal T are independent of each other.
Addressed the harmonic coefficient memo I river 9 by D and,
A harmonic coefficient memory (a large number of harmonic amplitude coefficients CnTD is stored corresponding to various values of the multiplication value n·TD) using the harmonic order signal n and the multiplication value n-TD of the touch signal TD.

)をアドレスするように構成しても良いことは言うまで
もない。以上説明したように、上記構成による電子楽器
によれば、押鍵操作に伴なう鍵タツチに関連して各高調
波に対応する高調波振幅係数の値を相対的に変化させる
ことができ、この結果、鍵タツチにより発生楽音の音色
を容易に可変制御できる。
) may be configured to address. As explained above, according to the electronic musical instrument having the above configuration, it is possible to relatively change the value of the harmonic amplitude coefficient corresponding to each harmonic in relation to the key touch accompanying the key press operation, As a result, the timbre of the generated musical tone can be easily controlled variably by touching the key.

E.この発明による他の実施例第3図はこの発明による
他の実施例を示すプロツク図であつて、第2図と同一部
分は同一記号を用いてある。
E. Another Embodiment of the Invention FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the invention, in which the same parts as in FIG. 2 are designated by the same symbols.

同図において、20,21はメモリアドレス制御装置1
1から出力される高調波次数信号nによつてアドレス制
御される高調波係数メモリであつて、高調波係数メモリ
20にはフルートの音色を得るために必要な各高調波に
対する高調波振幅係数Clnが記憶されており、また高
調波係数メモリ21にはストリングの音色を得るために
必要な各高調波に対する高調波振幅係数C2nが記憶さ
れている。22は高調波次数信号nとタツチ信号TDと
によつてアドレスされるタツチメモリであつて、このタ
ツチメモリ22の各アドレスにはタツチ信号TDの値に
対応して複数組の各高調波次数別のタツチ係数GnTが
記憶されている。
In the figure, 20 and 21 are memory address control device 1.
The harmonic coefficient memory 20 is a harmonic coefficient memory whose address is controlled by the harmonic order signal n outputted from the harmonic order signal n output from the harmonic coefficient memory 20, and the harmonic amplitude coefficient Cln for each harmonic necessary to obtain the tone of the flute. are stored in the harmonic coefficient memory 21, and a harmonic amplitude coefficient C2n for each harmonic necessary to obtain the tone of the string is stored in the harmonic coefficient memory 21. 22 is a touch memory addressed by the harmonic order signal n and the touch signal TD, and each address of this touch memory 22 stores a plurality of sets of touch signals for each harmonic order, corresponding to the value of the touch signal TD. A coefficient GnT is stored.

23,24は音色選択スイツチで高調波振幅係数Cln
,c2nをそれぞれ選択する。
23 and 24 are timbre selection switches and harmonic amplitude coefficients Cln
, c2n, respectively.

25は音色選択スイツチ23,24からの高調波振幅係
数Cln,c2nを加算する加算器、26は加算器25
の出力Cnにタツチメモリ22から出力されるタツチ係
数GnTを乗算して高調波振幅係数Cn′−Cn−Gn
Tを出力する乗算器である。
25 is an adder that adds the harmonic amplitude coefficients Cln and c2n from the timbre selection switches 23 and 24; 26 is an adder 25;
The harmonic amplitude coefficient Cn'-Cn-Gn is obtained by multiplying the output Cn by the touch coefficient GnT output from the touch memory 22.
This is a multiplier that outputs T.

このように構成された電子楽器においては、メモリアド
レス制御装置11から出力される高調波次数信号nによ
つて高調波係数メモリ20,21から高調波振幅係数C
ln,c2nがそれぞれ読み出される。また、タツチメ
モリ22からは、高調波次数信号nとタツチ信号TDと
によつてアドレスされて該信号nおよびTDに対応した
タツチ係数GnTが読み出される。そして、例えば音色
選択スイツチ23が閉じられているとすると、加算器2
5は高調波係数メモリ20から読み出された高調波振幅
係数Clnを乗算器26に出力する。乗算器26は高調
波振幅係数Clnとタツチ係数GnTとを乗算した高調
波振幅係数Cn′GnTを高調波振幅乗算器13に供給
して各高調波の振幅制御が行なわれ、この結果フルート
の音色を有する楽音がタツチ信号TDによつて変化する
タツチ係数GnTだけ音色変化して発音される。また、
音色選択スイツチ24のみが閉じられた場合には、スト
リングの音色を有する楽音がタツチ信号TDによつて変
化するタツチ係数GnTだけ音色変化して発音されるこ
とになる。従つて、音色選択スイツチ23が閉じられた
場合に於ける高調波振幅係数Cn7は、 となり、音色選択スイツチ24のみが閉じられた場合に
於ける高調波振幅係数Cn′は、 となる。
In the electronic musical instrument configured in this way, the harmonic amplitude coefficient C is stored in the harmonic coefficient memories 20 and 21 by the harmonic order signal n output from the memory address control device 11.
ln and c2n are read respectively. Furthermore, the touch coefficient GnT corresponding to the harmonic order signal n and the touch signal TD is read out from the touch memory 22 by being addressed by the harmonic order signal n and the touch signal TD. For example, if the tone selection switch 23 is closed, the adder 2
5 outputs the harmonic amplitude coefficient Cln read from the harmonic coefficient memory 20 to the multiplier 26. The multiplier 26 multiplies the harmonic amplitude coefficient Cln and the touch coefficient GnT and supplies the harmonic amplitude coefficient Cn'GnT to the harmonic amplitude multiplier 13 to control the amplitude of each harmonic. As a result, the tone of the flute is A musical tone having a timbre is produced with the timbre changed by the touch coefficient GnT that changes according to the touch signal TD. Also,
If only the timbre selection switch 24 is closed, the musical tone having the timbre of the string will be produced with the timbre changed by the touch coefficient GnT which is changed by the touch signal TD. Therefore, the harmonic amplitude coefficient Cn7 when the timbre selection switch 23 is closed is as follows, and the harmonic amplitude coefficient Cn' when only the timbre selection switch 24 is closed is as follows.

従つて、このように構成した場合においては、高調波振
幅係数Cln,c2nが発生楽音の基本的な音色を決定
し、タツチ係数GnTが鍵夕ツチに対応した音色変化を
決定していることになる。このため、基本的な音色を変
更するには高調波係数メモリ20,21の出力をスイツ
チ23,24で選択するのみで良く、第2図に示した場
合に比較して音色変更が効果的に行なわれる。なお、上
述した実施例にお(・ては、高調波振幅係数Cn(Cl
nあるいはC2n)にタツチ係泌?NTを加重するのに
乗算器26を用いたが、この発明はこれに限定されるも
のではなく、両信号を加重することができる演算器であ
ればいかなるものであつても良い。F.この発明による
効果 以上説明したように、この発明は、高調波合成方式の電
子楽器において、各高調波に対する高調波振幅係数の値
を押鍵操作に伴なう鍵タツチに関連して相対的に変化さ
せるようにしたのであるため、発生楽音の音色が鍵タツ
チによつて微妙に変化し、これに伴なつて自然性のある
豊かな演奏音が得られる優れた効果を有する。
Therefore, in the case of this configuration, the harmonic amplitude coefficients Cln and c2n determine the basic timbre of the generated musical tone, and the touch coefficient GnT determines the timbre change corresponding to the key setting. Become. Therefore, to change the basic timbre, it is only necessary to select the outputs of the harmonic coefficient memories 20 and 21 using the switches 23 and 24, and the timbre can be changed more effectively than in the case shown in Fig. 2. It is done. In addition, in the above-mentioned embodiment, the harmonic amplitude coefficient Cn (Cl
n or C2n)? Although the multiplier 26 is used to weight NT, the present invention is not limited to this, and any arithmetic unit that can weight both signals may be used. F. Effects of the Invention As explained above, the present invention provides an electronic musical instrument using a harmonic synthesis method, in which the value of the harmonic amplitude coefficient for each harmonic is calculated relative to the key touch associated with the key press operation. Since the timbre of the generated musical tone is changed subtly by the touch of a key, this has an excellent effect of producing a natural and rich performance sound.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は高調波合成方式による従来の電子楽器の一例を
示すプロツク図、第2図はこの発明による電子楽器の一
実施例を示すプロツク図、第3図はこの発明による電子
楽器の他の実施例を示すプロツク図である。 1・・・・・・キースイツチ回路、2・・・・・・周波
数ナンバメモリ、3・・・・・・クロツク発振器、4・
・・・・・カウンタ、5,7,16・・・・・・ゲート
、6・・・・・・音程区間加算器、8・・・・・・高調
波区間加算器、9・・・・・・メモリ・アドレス・デコ
ーダ、10・・・・・・正弦関数メモリ、11・・・・
・・メモリアドレス制御装置、13・・・・・・高調波
振幅乗算器、14・・・・・・累算器、16・・・・・
・D−A変換器、17・・・・・・サウンドシステム、
18・・・・・・タツチ検出回路、19,20,21・
・・・・・高調波係数メモリ、22・・・・・・タッチ
メモリ、23,24・・・・・・音色選択スイツチ、2
5・・・・・・加算器、26・・・・・・乗算器。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a conventional electronic musical instrument using a harmonic synthesis method, FIG. 2 is a block diagram showing an example of an electronic musical instrument according to the present invention, and FIG. 3 is a block diagram showing another example of an electronic musical instrument according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an example. 1... Key switch circuit, 2... Frequency number memory, 3... Clock oscillator, 4...
... Counter, 5, 7, 16 ... Gate, 6 ... Pitch section adder, 8 ... Harmonic section adder, 9 ... ...Memory address decoder, 10...Sine function memory, 11...
...Memory address control device, 13...Harmonic amplitude multiplier, 14...Accumulator, 16...
・D-A converter, 17...Sound system,
18...Touch detection circuit, 19, 20, 21.
...Harmonic coefficient memory, 22...Touch memory, 23, 24...Tone selection switch, 2
5... Adder, 26... Multiplier.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 楽音を構成する基本波およびその高調波に対応する
各成分を発生させ、この各成分にそれぞれ対応する振幅
係数を乗じてその乗算値を加算することによつて楽音を
形成する高調波合成方式の電子楽器において、押鍵操作
に伴なう鍵タッチ状態を検出するタッチ検出回路と、こ
のタッチ検出回路の出力に関連して上記各振幅係数の値
を相対的に変化させる振幅係数変化手段とを備えたこと
を特徴とする電子楽器。 2 前記振幅係数変化手段を、高調波の次数を示す信号
と前記タッチ検出回路の出力信号とによつてアドレスさ
れるメモリによつて構成した特許請求の範囲第1項記載
の電子楽器。 3 前記振幅係数変化手段を、高調波の次数を示す信号
とタッチ検出回路の出力信号とによつてアドレスされ上
記次数を示す信号と上記タッチ検出回路の出力信号に対
応した係数信号が読み出されるメモリと、このメモリ出
力と上記振幅係数とを演算する演算手段とによつて構成
した特許請求の範囲第1項記載の電子楽器。
[Claims] 1. A musical tone is generated by generating components corresponding to the fundamental wave and its harmonics constituting a musical tone, multiplying each component by an amplitude coefficient corresponding to each component, and adding the multiplied values. In a harmonic synthesis electronic musical instrument, there is a touch detection circuit that detects a key touch state associated with a key press operation, and a relative change in the value of each of the above amplitude coefficients in relation to the output of this touch detection circuit. An electronic musical instrument characterized by comprising amplitude coefficient changing means for changing the amplitude. 2. The electronic musical instrument according to claim 1, wherein the amplitude coefficient changing means is constituted by a memory addressed by a signal indicating the harmonic order and an output signal of the touch detection circuit. 3. A memory in which the amplitude coefficient changing means is addressed by a signal indicating the harmonic order and an output signal of the touch detection circuit, and a coefficient signal corresponding to the signal indicating the order and the output signal of the touch detection circuit is read out. 2. An electronic musical instrument according to claim 1, comprising: a computation means for computing the memory output and the amplitude coefficient.
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