JPS6014358B2 - 電子楽器 - Google Patents
電子楽器Info
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- JPS6014358B2 JPS6014358B2 JP51003322A JP332276A JPS6014358B2 JP S6014358 B2 JPS6014358 B2 JP S6014358B2 JP 51003322 A JP51003322 A JP 51003322A JP 332276 A JP332276 A JP 332276A JP S6014358 B2 JPS6014358 B2 JP S6014358B2
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- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は電子楽器に係り、特に回帰型の演算によって
楽音信号を形成するテイジタル方式の電子楽器に関する
。
楽音信号を形成するテイジタル方式の電子楽器に関する
。
近時、時間経過に対して音高、音量及び音色の一定な定
常楽音だけでなく、音高、音量及び音色が時間的に複雑
に変化する自然楽器のような非定常楽音を得ることので
きる電子楽器が開発されている。
常楽音だけでなく、音高、音量及び音色が時間的に複雑
に変化する自然楽器のような非定常楽音を得ることので
きる電子楽器が開発されている。
このような目的を達成する電子楽器の1つとして回帰型
の演算装置を具えたものが提案されている(例えば、特
願昭50−63218号)。ところで一般に楽音は、各
種の周波数成分の要素である部分音から成ると考えられ
る。このため、上述の型の電子楽器によれば、楽音Ft
の時間間隔Tごとの標本値を得るために、まず楽音を構
成するM個の部分音fmt(m=1、2、…ちM)の標
本値fm0IT)(n=0、1、2・・・)を独立に回
帰演算した後、これらのM個の標本値の和を求めること
により行なわれる。次に、上述の部分音を構成する部分
音関数を形成する回帰演算について説明する。
の演算装置を具えたものが提案されている(例えば、特
願昭50−63218号)。ところで一般に楽音は、各
種の周波数成分の要素である部分音から成ると考えられ
る。このため、上述の型の電子楽器によれば、楽音Ft
の時間間隔Tごとの標本値を得るために、まず楽音を構
成するM個の部分音fmt(m=1、2、…ちM)の標
本値fm0IT)(n=0、1、2・・・)を独立に回
帰演算した後、これらのM個の標本値の和を求めること
により行なわれる。次に、上述の部分音を構成する部分
音関数を形成する回帰演算について説明する。
すなわち、回帰演算とは、fm(nT)=pm・fm{
(n−1)T}十qmfm{(n−2)T}.・..・
・{1}又は一般に、K fm(nT)=k≧・akfm{(n−k)T}.・・
.・・{2’で表わされる回帰式を演算するものである
。
(n−1)T}十qmfm{(n−2)T}.・..・
・{1}又は一般に、K fm(nT)=k≧・akfm{(n−k)T}.・・
.・・{2’で表わされる回帰式を演算するものである
。
すなわち、式{1}についていえば、時刻t=nTにお
けるm番目の部分音標本値fm(nT)を、直前の2つ
の時刻t=(n−1)T、t=(n−2)Tの標本値に
それぞれ係数値pm、qmを乗じた和として形成するも
のであり、式■はこれを一般化したものである。斯様な
回帰演算によって形成される一連の標本値から成る部分
音波形は各種の関数形をとることが知られており、特に
(1)式に示した2階の差分方程式の解は次の3通りで
あることが数学的に知られている。
けるm番目の部分音標本値fm(nT)を、直前の2つ
の時刻t=(n−1)T、t=(n−2)Tの標本値に
それぞれ係数値pm、qmを乗じた和として形成するも
のであり、式■はこれを一般化したものである。斯様な
回帰演算によって形成される一連の標本値から成る部分
音波形は各種の関数形をとることが知られており、特に
(1)式に示した2階の差分方程式の解は次の3通りで
あることが数学的に知られている。
pm2 十4qm>0の場合
fm(nT)=Aa,nT+Ba2nT …
…(3}ここでa・=pm+ノ号m2十4qma2〒p
m−年+4qm * * A,B:fm(nT)の初期値によって決まる定
数pm2十処m=0の場合 fm(nT)ニAげT+B風nT ,..,.
.t4}ここでb=号A,B:fm(nT)の初期値に
よって決まる定数pm2 十4qm<0の場合 fm(nT)ニAenQ?cosnのT十BがQTsi
nnのT=Ceno?sin(nのT+8).・・.・
・{5} ここで。
…(3}ここでa・=pm+ノ号m2十4qma2〒p
m−年+4qm * * A,B:fm(nT)の初期値によって決まる定
数pm2十処m=0の場合 fm(nT)ニAげT+B風nT ,..,.
.t4}ここでb=号A,B:fm(nT)の初期値に
よって決まる定数pm2 十4qm<0の場合 fm(nT)ニAenQ?cosnのT十BがQTsi
nnのT=Ceno?sin(nのT+8).・・.・
・{5} ここで。
=亥n(‐qm)仲COS−12−青A,B,C;fm
(nT)の初期値によって決まる定数上述の関数形のう
ち部分音として最も普通に用いられるのは{5}式の形
である。
(nT)の初期値によって決まる定数上述の関数形のう
ち部分音として最も普通に用いられるのは{5}式の形
である。
(5}式において、enQTは減衰を行わせるものであ
り■式は基本的には正弦波である。ここで、正弦波につ
いて{1)式の回帰演算が成立することを証明する。
り■式は基本的には正弦波である。ここで、正弦波につ
いて{1)式の回帰演算が成立することを証明する。
sin(Q+6)十sin(o一8)=公inocos
8であるからQ=(n−1)wt B=wtとおけば Sinのt十Sin〈n−2)のt ニ本in(n一・)のtCOSのt .・.sinのt=本in(n一1)のtcosのt一
Sin(n一2)のtなお、、正弦波に位相ずれがあっ
た場合(聡感上特に問題とはならない)でも同様の回帰
演算が成立する。
8であるからQ=(n−1)wt B=wtとおけば Sinのt十Sin〈n−2)のt ニ本in(n一・)のtCOSのt .・.sinのt=本in(n一1)のtcosのt一
Sin(n一2)のtなお、、正弦波に位相ずれがあっ
た場合(聡感上特に問題とはならない)でも同様の回帰
演算が成立する。
すなわち、sin{(Q+3)十8}十sin{Q−8
)十8}=sin Q十6)cos8十cos(Q+3
)sina十sin(Q−8)cos8十cos(Q−
8)sin0 約=cos8
{sin(Q+B)十sin(Q−8)}十sino
{cos(。
)十8}=sin Q十6)cos8十cos(Q+3
)sina十sin(Q−8)cos8十cos(Q−
8)sin0 約=cos8
{sin(Q+B)十sin(Q−8)}十sino
{cos(。
十B)+cos(Q−8)}=×osaslnQcog
3十本inocosQcos8であるからq=(n一1
)のt 8=のtとおけばSin(nのt+8)十Si
n{(n+2)のt+8}=2cosasin(n一1
)のtcosのt+本inocos(n一1)のにos
のtニ2COSのはjn{(n一・)のt+a}.・.
sin(nのt+8):なosのtsin{n一1)の
t十a}−sin{(n−2)wt+8}よって証明さ
れた。
3十本inocosQcos8であるからq=(n一1
)のt 8=のtとおけばSin(nのt+8)十Si
n{(n+2)のt+8}=2cosasin(n一1
)のtcosのt+本inocos(n一1)のにos
のtニ2COSのはjn{(n一・)のt+a}.・.
sin(nのt+8):なosのtsin{n一1)の
t十a}−sin{(n−2)wt+8}よって証明さ
れた。
なお、‘3三式または(4)式の特別な場合として周期
的な三角関数を形成することができ、この場合も同様の
回帰演算が成立する。
的な三角関数を形成することができ、この場合も同様の
回帰演算が成立する。
次に部分音波形を形成する過去を示す。
すなわち、m香目の部分音を構成する部分音関数として
、例えばfmt=AmeQmtcosのmtを式{1}
の演算によって形成するためには、2つの初期値をfm
(0)=Am, fm(T)=Ame2QmTcosの
mTとし、また係数値をpm=2×eQmtcosのm
t,qm=−e2Qmtとして回帰演算を実行すれば、
各時刻t=2T,3T,…において、fm(虹)=Am
e2Qmrcos2のmT ** fm(虹
)=Ame3omTcos3のmT: :fm(NT
)ニAmeNQmTCOSNのmTなる結果を得る。
、例えばfmt=AmeQmtcosのmtを式{1}
の演算によって形成するためには、2つの初期値をfm
(0)=Am, fm(T)=Ame2QmTcosの
mTとし、また係数値をpm=2×eQmtcosのm
t,qm=−e2Qmtとして回帰演算を実行すれば、
各時刻t=2T,3T,…において、fm(虹)=Am
e2Qmrcos2のmT ** fm(虹
)=Ame3omTcos3のmT: :fm(NT
)ニAmeNQmTCOSNのmTなる結果を得る。
このような演算をM個の部分音のそれぞれについて実行
し(実際の演算装置は時分割多重で動作する)、これら
M個の関数値の和として楽音F(t)の標本値が算出さ
れる。
し(実際の演算装置は時分割多重で動作する)、これら
M個の関数値の和として楽音F(t)の標本値が算出さ
れる。
すなわち、M
F(0)=m≧,fmo=m≧,Am
M M
Fび)=m≧,fmT=m≧,AmeQmTC0Sのm
TM MF(公)=m≧,fm(幻)=m≧,Am
e2omTcos20mT: : :M
M F(NT)ニm≧・ fm(NT)ニm≧lAmeNQ
mrCOSNのmTなる標本値時系列が得られる。
TM MF(公)=m≧,fm(幻)=m≧,Am
e2omTcos20mT: : :M
M F(NT)ニm≧・ fm(NT)ニm≧lAmeNQ
mrCOSNのmTなる標本値時系列が得られる。
以上のようにして楽音を形成する電子楽器は、今までの
説明からも分かるように、回帰演算を行なう演算装置と
、演算に際してM個の部分音ごとに独立に設定するそれ
ぞれM個の係数値pm,qmを記憶させたメモリと、演
算を開始するに際してM個の部分音ごとに独立に設定す
る2M個の初期値メモリとを具えて構成される。
説明からも分かるように、回帰演算を行なう演算装置と
、演算に際してM個の部分音ごとに独立に設定するそれ
ぞれM個の係数値pm,qmを記憶させたメモリと、演
算を開始するに際してM個の部分音ごとに独立に設定す
る2M個の初期値メモリとを具えて構成される。
従って、このような構成を有する電子楽器は、初期値の
定め方によって各部分音の振幅を独立任意に設定でき、
また係数値p肌 qmを必要に応じて選定すれば得られ
る楽音波形は、時間経過と共に一定値となるような又は
周期的に変動するような定常波形とすることができ、又
は時間経過と共に減衰又は発散するような非定常波形と
することができる。
定め方によって各部分音の振幅を独立任意に設定でき、
また係数値p肌 qmを必要に応じて選定すれば得られ
る楽音波形は、時間経過と共に一定値となるような又は
周期的に変動するような定常波形とすることができ、又
は時間経過と共に減衰又は発散するような非定常波形と
することができる。
このため、このような方式の電子楽器によれば自然楽器
の楽音に極めて近似した楽音を得ることができると期待
される。しかしながら、部分音数が多い場合には一般に
は各部分音で振幅が異なるため2M個の初期値メモリの
数は膨大なものとなる。
の楽音に極めて近似した楽音を得ることができると期待
される。しかしながら、部分音数が多い場合には一般に
は各部分音で振幅が異なるため2M個の初期値メモリの
数は膨大なものとなる。
また、自然楽器のうちのあるもの、例えばピアノの楽音
を合成する場合には上記方法では困難が生ずる。
を合成する場合には上記方法では困難が生ずる。
すなわち、、ピアノでは、楽音の振幅が低音域と高音城
とでは差があり、ざらに打鍵強度によっても振幅が非常
に大幅に変化する。また、特定の音域を考えてみても部
分音の振幅は低次部分音と高次部分音とでは非常に差が
ある。このため、いかなる振幅の楽音にも対処できるよ
うに、すなわち初期値に関する最大のデータを収納でき
ると共に最小のデータに対しても楽音を構成するに必要
充分な精度を確保できるようにするためには、初期値メ
モリ並びに演算装置を構成するレジスタやメモリなどは
非常に大きな桁数を準備しておく必要があり、演算装置
ひいては電子楽器全体の規模が大きくならざるを得ない
。この発明は以上のような実情に鑑みて成されたもので
あり、自然楽器の楽音に近い定常音及び非定常音を小規
模の比較的簡単な構成で得ることのできる電子楽器を提
供することを目的とする。
とでは差があり、ざらに打鍵強度によっても振幅が非常
に大幅に変化する。また、特定の音域を考えてみても部
分音の振幅は低次部分音と高次部分音とでは非常に差が
ある。このため、いかなる振幅の楽音にも対処できるよ
うに、すなわち初期値に関する最大のデータを収納でき
ると共に最小のデータに対しても楽音を構成するに必要
充分な精度を確保できるようにするためには、初期値メ
モリ並びに演算装置を構成するレジスタやメモリなどは
非常に大きな桁数を準備しておく必要があり、演算装置
ひいては電子楽器全体の規模が大きくならざるを得ない
。この発明は以上のような実情に鑑みて成されたもので
あり、自然楽器の楽音に近い定常音及び非定常音を小規
模の比較的簡単な構成で得ることのできる電子楽器を提
供することを目的とする。
この目的を達成するために、この発明にかかる電子楽器
によれば、楽音を構成するM個の各部分音fmに共通に
設定された第1の初期標本値「1」を発生する第1の初
期標本値発生手段、上記各部分音fmごとにそれぞれ設
定された第2の初期標本値を発生する第2の初期標本値
発生手段、上言己各部分音fmごとにそれぞれ設定され
たパラメータpm(m=1、2、…、M)およびqm(
m=1、2、・・・、M)を発生するパラメータ発生手
段、上記各部分音fmごとにそれぞれ過去の2つの標本
値を上記パラメータpm, qmによって重みづけした
後それらを加え合わせることにより各部分音fmの新た
な標本値を算出する演算手段、楽音発生開始時に上記各
部分音fmごとの第1および第2の初期標本値を一時記
憶して上記演算手段に上記過去の標本値として加えると
ともに、その後上記演算手段から出力される各部分音f
mごとの新標本値を一時記憶し上記演算手段に上記過去
の標本値として回帰さる回帰制御手段の各要素を備えた
楽音形成部と、上記各部分音fmごとにその相対振幅を
設定する係数am(m=1、2、・・・、M)を発生す
る振幅係数発生手段、上記演算手段から出力される各部
分音fmごとの標本値の振幅を上記係数amによって制
御する振幅制御手段、上記振幅制御手段から出力される
振幅制御された各部分音fmの標本値を加算する加算手
段の各要素を備え、上記部分音形成部によって形成され
た各部分音の標本値を、周期Tごとに加算して楽音の標
本値を形成し、この標本値を楽音に変換する楽音形成部
とを備えるようにしている。以下、添付図面についてこ
の発明の実施例を説明する。
によれば、楽音を構成するM個の各部分音fmに共通に
設定された第1の初期標本値「1」を発生する第1の初
期標本値発生手段、上記各部分音fmごとにそれぞれ設
定された第2の初期標本値を発生する第2の初期標本値
発生手段、上言己各部分音fmごとにそれぞれ設定され
たパラメータpm(m=1、2、…、M)およびqm(
m=1、2、・・・、M)を発生するパラメータ発生手
段、上記各部分音fmごとにそれぞれ過去の2つの標本
値を上記パラメータpm, qmによって重みづけした
後それらを加え合わせることにより各部分音fmの新た
な標本値を算出する演算手段、楽音発生開始時に上記各
部分音fmごとの第1および第2の初期標本値を一時記
憶して上記演算手段に上記過去の標本値として加えると
ともに、その後上記演算手段から出力される各部分音f
mごとの新標本値を一時記憶し上記演算手段に上記過去
の標本値として回帰さる回帰制御手段の各要素を備えた
楽音形成部と、上記各部分音fmごとにその相対振幅を
設定する係数am(m=1、2、・・・、M)を発生す
る振幅係数発生手段、上記演算手段から出力される各部
分音fmごとの標本値の振幅を上記係数amによって制
御する振幅制御手段、上記振幅制御手段から出力される
振幅制御された各部分音fmの標本値を加算する加算手
段の各要素を備え、上記部分音形成部によって形成され
た各部分音の標本値を、周期Tごとに加算して楽音の標
本値を形成し、この標本値を楽音に変換する楽音形成部
とを備えるようにしている。以下、添付図面についてこ
の発明の実施例を説明する。
第1図はこの発明の実施例を示すものであり、回帰演算
を実行する回帰演算装置101こおいて基準化された部
分音関数を演算するようにする。すなわち、部分音関数
の時刻t=0における標本値(初期値)がM個の全ての
部分音について「1」であるように、fl。
を実行する回帰演算装置101こおいて基準化された部
分音関数を演算するようにする。すなわち、部分音関数
の時刻t=0における標本値(初期値)がM個の全ての
部分音について「1」であるように、fl。
(t)ニeQ・tCOSのltら。
(t)=eQ2tCOSの2t: :
fM。
(t)ニeばMtCOSのMtなる部分音関数を演算す
る。
る。
従って、時刻t=0における初期値は全ての部分音につ
いて共通(f,。(0)=f数(0)=・・・=f側(
0)=1)とすることができ、時刻t=0の初期値を与
える第1の初期値メモリー1は単に1つの定数値を与え
るのみでよい(いわゆるメモリでなくてよい)。時刻t
=Tにおけるもう1つの初期値は、第2図に示すように
各部分音の周波数によて異なるから、第2の初期値メモ
リ12はM個の各部分音について独立したM個のメモリ
を有する。回帰演算装置1川ま、このような初期値メモ
リ11,12の内容にもとづいて式(3}の標本値を各
時系列で算出する。
いて共通(f,。(0)=f数(0)=・・・=f側(
0)=1)とすることができ、時刻t=0の初期値を与
える第1の初期値メモリー1は単に1つの定数値を与え
るのみでよい(いわゆるメモリでなくてよい)。時刻t
=Tにおけるもう1つの初期値は、第2図に示すように
各部分音の周波数によて異なるから、第2の初期値メモ
リ12はM個の各部分音について独立したM個のメモリ
を有する。回帰演算装置1川ま、このような初期値メモ
リ11,12の内容にもとづいて式(3}の標本値を各
時系列で算出する。
(この回帰演算装置10の構成、回帰演算動作などの詳
述は後述する。)次いで、回帰演算装置10の各部分音
に対応する出力と各部分音に対応する振幅値a,〜aM
を記憶させた振幅値メモリ13の出力とを乗算器14で
それぞれ掛け合わせることにより、所望の部分音関数、
すなわち、f,(t)=a,eQ,tcosw,t ら(t):a2eQ2tCOSの2t ・….・
(7)fM(t)=aMeQMtcos■Mtの各時刻
における標本値を得ることができる。
述は後述する。)次いで、回帰演算装置10の各部分音
に対応する出力と各部分音に対応する振幅値a,〜aM
を記憶させた振幅値メモリ13の出力とを乗算器14で
それぞれ掛け合わせることにより、所望の部分音関数、
すなわち、f,(t)=a,eQ,tcosw,t ら(t):a2eQ2tCOSの2t ・….・
(7)fM(t)=aMeQMtcos■Mtの各時刻
における標本値を得ることができる。
これらの標本値をアキュムレータ15で累算して所定の
孫イミングで出力することにより・F(t)=名「fm
(t)なる楽音を形成することができる。この実施例に
よれば、以上のように部分音関数を基準化して演算し、
後に振幅値を乗算することにより、演算装置10のレジ
ス夕などのビット数を大幅に低減することができる。
孫イミングで出力することにより・F(t)=名「fm
(t)なる楽音を形成することができる。この実施例に
よれば、以上のように部分音関数を基準化して演算し、
後に振幅値を乗算することにより、演算装置10のレジ
ス夕などのビット数を大幅に低減することができる。
次に、上述した実施例を具体化した適用実施例について
、第3図によって説明する。
、第3図によって説明する。
この実施例においては、鍵盤(図示せず)の鍵操作に応
じて、キーアドレス装置621及びメモリアドレス制御
装置622を制御し、これによって回帰演算装置600
及び楽音標本値演算装置610を駆動して楽音を形成す
る。
じて、キーアドレス装置621及びメモリアドレス制御
装置622を制御し、これによって回帰演算装置600
及び楽音標本値演算装置610を駆動して楽音を形成す
る。
楽音標本値演算装置610から得られた楽音標本値はD
A変換器623及び音響装置624を介してスピーカ6
25から楽音信号として発音される。以下、主要な構成
要素を説明しつつこの発明の構成及び動作を説明する。
A変換器623及び音響装置624を介してスピーカ6
25から楽音信号として発音される。以下、主要な構成
要素を説明しつつこの発明の構成及び動作を説明する。
キーアドレス装置621は、鍵盤(図示せず)で操作し
た鍵の番号を表わすキーナンバ信号KNをROMなどで
構成したメモリから送出し、メモリアドレス制御装置6
22をアドレスする。
た鍵の番号を表わすキーナンバ信号KNをROMなどで
構成したメモリから送出し、メモリアドレス制御装置6
22をアドレスする。
このメモリアドレス制御装置622は前記キーナンバ信
号KNに応動して後の演算に必要なパラメータ値及び初
期値を読み出すべく回帰演算装置600及び楽音標本値
演算装置610を駆動する。回帰演算装置60川ま、パ
ラメータメモリ601p,601q、部分音標本値記憶
制御装置602、及び演算回路603を具えており前述
の回帰演算を実行する。ここで、パラメータメモリ60
1p,601qは楽音標本値を構成するに必要なる部分
音標本値の数に対応した後のパラメータp爪, qm(
m=1、2、・・・、M)をそれぞれ記憶しており、鍵
操作に対応するメモリアドレス制御装置622の出力に
よって、必要なパラメータが読み出される。部分音標本
値記憶制御装置602は、実施例について説明した2つ
の初期値fm。
号KNに応動して後の演算に必要なパラメータ値及び初
期値を読み出すべく回帰演算装置600及び楽音標本値
演算装置610を駆動する。回帰演算装置60川ま、パ
ラメータメモリ601p,601q、部分音標本値記憶
制御装置602、及び演算回路603を具えており前述
の回帰演算を実行する。ここで、パラメータメモリ60
1p,601qは楽音標本値を構成するに必要なる部分
音標本値の数に対応した後のパラメータp爪, qm(
m=1、2、・・・、M)をそれぞれ記憶しており、鍵
操作に対応するメモリアドレス制御装置622の出力に
よって、必要なパラメータが読み出される。部分音標本
値記憶制御装置602は、実施例について説明した2つ
の初期値fm。
(0),f肌(T)(m=1、2、・・・、M)を与え
る手段と、回帰演算に必要なしジスタなどの演算手段を
具えて構成され、過去の2つの部分音標本値を演算回路
603に転送すると共に、演算回路603の出力を一旦
記憶し所定の時間間隅ヶで古い部分音標本値から順次楽
音標本値演算装置6101こ転送する。この説明からも
分かるように、この装置は602は、実施例で説明した
初期値メモリ11,12を含んでいる。この部分音標本
値記憶制御装置602の動作を更に説明する。
る手段と、回帰演算に必要なしジスタなどの演算手段を
具えて構成され、過去の2つの部分音標本値を演算回路
603に転送すると共に、演算回路603の出力を一旦
記憶し所定の時間間隅ヶで古い部分音標本値から順次楽
音標本値演算装置6101こ転送する。この説明からも
分かるように、この装置は602は、実施例で説明した
初期値メモリ11,12を含んでいる。この部分音標本
値記憶制御装置602の動作を更に説明する。
例えば、時刻t=0,7,27,…,(M−1)丁,(
ただし、7:毒)において装置602は各部分音の基準
化した標本値(初期値)f,。(0),f2。(0),
…,fMo(0)を楽音標本値演算装置610‘d順次
出力する。これと同時に、各部分音の初期値f肌(0)
,fm。(T)(m=1、2、…、M)を演算回路60
3に転送し、また演算回路603の演算出力fm(2r
)を一旦記憶する。次のサイクル(t=M7、(M+1
)7、・・・、2M7)には、楽音標本値演算装置61
0‘こ各部分音の標本値f側(t)(m=1、2、・・
・、M)を出力し、また演算回路603に標本値fm。
(0),fm(汀)(m=1、2、…M)を出力し、一
方、演算回路603の演算結果fm(虹)が入力される
。以下、同様にして時刻t=0,T,匁・・・毎に時間
間陣ヶで時分割演算して基準化した部分音標本値fm。
(0),f側(T),fm。(2T),・・・を順次出
力する。このような部分音標本値f側(0),f肌(T
),f肌(幻)・・・を形成するための制御動作は、パ
ラメータメモリ601p,601qと同じくメモリアド
レス制御装置622の出力信号によって開始され、また
動作開始に先立って(例えば押鍵信号を検出して出力さ
れる)クリア信号CLによって部分音標本値記憶制御装
置602の内容はクリアされる。
ただし、7:毒)において装置602は各部分音の基準
化した標本値(初期値)f,。(0),f2。(0),
…,fMo(0)を楽音標本値演算装置610‘d順次
出力する。これと同時に、各部分音の初期値f肌(0)
,fm。(T)(m=1、2、…、M)を演算回路60
3に転送し、また演算回路603の演算出力fm(2r
)を一旦記憶する。次のサイクル(t=M7、(M+1
)7、・・・、2M7)には、楽音標本値演算装置61
0‘こ各部分音の標本値f側(t)(m=1、2、・・
・、M)を出力し、また演算回路603に標本値fm。
(0),fm(汀)(m=1、2、…M)を出力し、一
方、演算回路603の演算結果fm(虹)が入力される
。以下、同様にして時刻t=0,T,匁・・・毎に時間
間陣ヶで時分割演算して基準化した部分音標本値fm。
(0),f側(T),fm。(2T),・・・を順次出
力する。このような部分音標本値f側(0),f肌(T
),f肌(幻)・・・を形成するための制御動作は、パ
ラメータメモリ601p,601qと同じくメモリアド
レス制御装置622の出力信号によって開始され、また
動作開始に先立って(例えば押鍵信号を検出して出力さ
れる)クリア信号CLによって部分音標本値記憶制御装
置602の内容はクリアされる。
演算回路603は、以上の説明からも分かるようにパラ
メータメモリ601p,601q及び部分音標本値記憶
制御装置602の出力をもとに、fm(nT)=pmf
m {(n−1)T} 十qmfm{(n−2)T}を
演算するものであり、乗算器や加算器などを具えて構成
される。
メータメモリ601p,601q及び部分音標本値記憶
制御装置602の出力をもとに、fm(nT)=pmf
m {(n−1)T} 十qmfm{(n−2)T}を
演算するものであり、乗算器や加算器などを具えて構成
される。
楽音標本値演算装置610は、部分音相対振幅値記憶装
置611、乗算器612、及びアキュムレータ613を
具えて成り、回帰演算装置600から順次転送される部
分音標本値をもとに楽音標本値を形成する。
置611、乗算器612、及びアキュムレータ613を
具えて成り、回帰演算装置600から順次転送される部
分音標本値をもとに楽音標本値を形成する。
ここで、部分音相対振幅値記憶装置611は、各部分音
標本値に対応する振幅値am(m=1、2、・・・、M
)を記憶しており、メモリアドレス制御装置622の出
力によって所定の振幅値amを読み出す。
標本値に対応する振幅値am(m=1、2、・・・、M
)を記憶しており、メモリアドレス制御装置622の出
力によって所定の振幅値amを読み出す。
この読み出し‘ま、部分音標本値記憶制御装置602の
動作として行なわれ、乗算器612で所定の標本値f,
(t),ら(t),…,fM(t),(t=0、T、汀
、・・・)と振幅値a,〜aMとが掛け合わされる。そ
の後、振幅値を案じたM個の部分音標本値f,(t),
ら(t),…,fM(t),(t;0、T、2T「 …
)を、アキユムレータ61 3で累算して時刻t=nT
(n=0、1、M2、・・・)における楽音標本値F(
nT)= Zm=Ifm(nT)として出力する。
動作として行なわれ、乗算器612で所定の標本値f,
(t),ら(t),…,fM(t),(t=0、T、汀
、・・・)と振幅値a,〜aMとが掛け合わされる。そ
の後、振幅値を案じたM個の部分音標本値f,(t),
ら(t),…,fM(t),(t;0、T、2T「 …
)を、アキユムレータ61 3で累算して時刻t=nT
(n=0、1、M2、・・・)における楽音標本値F(
nT)= Zm=Ifm(nT)として出力する。
この楽音標本値F(nT)から楽音が得られる過程につ
いては既述した。以上に説明した演算動作は、装置全体
として第4図B及びCに示すようなデュ−テイが季のク
ロックバルスCK,及びCK2(=CK.)と、第4図
Dに示すような周期TのタイミングパルスTPとによっ
て周期して実行される。
いては既述した。以上に説明した演算動作は、装置全体
として第4図B及びCに示すようなデュ−テイが季のク
ロックバルスCK,及びCK2(=CK.)と、第4図
Dに示すような周期TのタイミングパルスTPとによっ
て周期して実行される。
クロックパルスCK,,CK2の周期丁は前述したM個
の部分音標本値f,(nT),f2(nT),…,fM
(nT)を形成するための期間であり、パルスCK,が
メモリ601p,601q及び記憶制御装置602から
データの読み出しを行なう一方、パルスCK2は演算回
路603から記憶制御装置602へデータの書き込みを
行なう。また、タイミングパルスTPは時刻tF0、T
、公、・・・、nT、・・・で1つの楽音標本値を合成
する期間を定めたものであり、例えばt=0までの最初
の周期では時間間隔7で演算したf,。7,f幼↑,・
・・,fMo(0)が形成され、次のt=Tまでの周期
ではf,。
の部分音標本値f,(nT),f2(nT),…,fM
(nT)を形成するための期間であり、パルスCK,が
メモリ601p,601q及び記憶制御装置602から
データの読み出しを行なう一方、パルスCK2は演算回
路603から記憶制御装置602へデータの書き込みを
行なう。また、タイミングパルスTPは時刻tF0、T
、公、・・・、nT、・・・で1つの楽音標本値を合成
する期間を定めたものであり、例えばt=0までの最初
の周期では時間間隔7で演算したf,。7,f幼↑,・
・・,fMo(0)が形成され、次のt=Tまでの周期
ではf,。
↑,f2。丁,…,fMo(0)が形成され、同様にし
てt=nTまでの周期f,(nT),f2(nT),・
・・,fM(nT)が形成され、各タイミングt=0、
T、…、nT、・・・で楽音標M本値F(nT)= Z
fm(nT)が出力される。
てt=nTまでの周期f,(nT),f2(nT),・
・・,fM(nT)が形成され、各タイミングt=0、
T、…、nT、・・・で楽音標M本値F(nT)= Z
fm(nT)が出力される。
尚、第4図Aは鍵操作に対応した信号を示している。
この発明は、以上のように部分音標本値を基準化して回
帰演算を実行するようにすることにより、各種演算装置
のレジス夕などのビット数を必要最小限に抑さえ、また
メモリ数を低減することができ装置の規模を小さくし得
る電子楽器を提供することができる。
帰演算を実行するようにすることにより、各種演算装置
のレジス夕などのビット数を必要最小限に抑さえ、また
メモリ数を低減することができ装置の規模を小さくし得
る電子楽器を提供することができる。
すなわち、この発明に係る電子楽器によれば、自然楽器
の楽音に近い定常音及び非定常音を小規模の比較的簡単
な構成で得ることができる。
の楽音に近い定常音及び非定常音を小規模の比較的簡単
な構成で得ることができる。
第1図はこの発明の実施例の系統図、第2図は上記実施
例の動作説明図、第3図はこの発明の適用実施例の詳細
系統図、第4図は第3図の実施例の動作を説明するため
のタイミングチャートである。 10,600・・・回帰演算装置、11,12・・・初
期値メモリ、13・・・振幅値メモリ、14,612・
・・乗算器、15・・・613・・・アキュムレータ、
601p,601q…パラメータメモリ、602…部分
音標本値記憶制御装置、603・・・演算回路、610
・・・楽音標本値演算装置、611・・・部分音相対振
幅値記憶装置、621・・・キーアドレス装置、622
・・・メモリアドレス制御装置、623・・・DA変換
器、624…音響装置、625・・・スピーカ。 第1図第2図第3図 第4図
例の動作説明図、第3図はこの発明の適用実施例の詳細
系統図、第4図は第3図の実施例の動作を説明するため
のタイミングチャートである。 10,600・・・回帰演算装置、11,12・・・初
期値メモリ、13・・・振幅値メモリ、14,612・
・・乗算器、15・・・613・・・アキュムレータ、
601p,601q…パラメータメモリ、602…部分
音標本値記憶制御装置、603・・・演算回路、610
・・・楽音標本値演算装置、611・・・部分音相対振
幅値記憶装置、621・・・キーアドレス装置、622
・・・メモリアドレス制御装置、623・・・DA変換
器、624…音響装置、625・・・スピーカ。 第1図第2図第3図 第4図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 楽音を構成するM個の部分音f_m(m=1、2、
…、M)のそれぞれについての標本値を、予定の周期T
ごとに過去の2つの標本値に基づいて形成する部分音形
成部と、上記部分音成部によって形成された各部分音の
標本値を、周期Tごとに加算して楽音の標本値を形成し
、この標本値を楽音に変換する楽音形成部とを具え、上
記部分音形成部は下記(イ)(ロ)(ハ)(ニ)(ホ)
を具備し、上記楽音形成部は下記(ヘ)(ト)(チ)を
具備してなる電子楽器。 (イ)上記各部分音f_m共通に設定された第1の初期
標本値「1」を発生する第1の初期標本値発生手段。(
ロ)上記各部分音f_mごとにそれぞれ設定された第2
の初期標本値を発生する第2の初期標本値発生手段。 (ハ)上記各部分音f_mごとにそれぞれ設定されたパ
ラメータp_m(m=1、2、…、M)およびq_m(
m=1、2、…、M)を発生するパラメータ発生手段。
(ニ)上記各部分音f_mごとにそれぞれ過去の2つの
標本値を上記パラメータp_m、q_mによって重みづ
けした後にそれらを加え合わせることにより各部分音f
_mの新たな標本値を算出する演算手段。(ホ)楽音発
生開始時に上記各部分音f_mごとの第1および第2の
初期標本値を一時記憶して上記演算手段に上記過去の標
本値として加わえるとともに、その後上記演算手段から
出力される各部分音f_mごとの新標本値を一時記憶し
上記演算手段に上記過去の標本値として回帰させる回帰
制御手段。 (ヘ)上記各部分音f_mごとにその相対振幅を設定す
る係数a_m(m=1、2、…、M)を発生する振幅係
数発生手段。 (ト)上記演算手段から出力される各部分音f_mごと
の標本値の振幅を上記係数a_mによって制御する振幅
制御手段。 (チ)上記振幅制御手段から出力される振幅制御された
各部分音f_mの標本値を加算する加算手段。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51003322A JPS6014358B2 (ja) | 1976-01-14 | 1976-01-14 | 電子楽器 |
| US05/758,913 US4084472A (en) | 1976-01-14 | 1977-01-13 | Electronic musical instrument with tone generation by recursive calculation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51003322A JPS6014358B2 (ja) | 1976-01-14 | 1976-01-14 | 電子楽器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5287017A JPS5287017A (en) | 1977-07-20 |
| JPS6014358B2 true JPS6014358B2 (ja) | 1985-04-12 |
Family
ID=11554107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51003322A Expired JPS6014358B2 (ja) | 1976-01-14 | 1976-01-14 | 電子楽器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014358B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0388064U (ja) * | 1989-12-26 | 1991-09-09 |
-
1976
- 1976-01-14 JP JP51003322A patent/JPS6014358B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0388064U (ja) * | 1989-12-26 | 1991-09-09 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5287017A (en) | 1977-07-20 |
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