JPS607800B2 - electronic musical instruments - Google Patents
electronic musical instrumentsInfo
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- JPS607800B2 JPS607800B2 JP53011908A JP1190878A JPS607800B2 JP S607800 B2 JPS607800 B2 JP S607800B2 JP 53011908 A JP53011908 A JP 53011908A JP 1190878 A JP1190878 A JP 1190878A JP S607800 B2 JPS607800 B2 JP S607800B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、基本波(基音)お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をそれぞ
れ対応する振幅係数によって重み付けした後それらを合
成することによっ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、特に上記振幅係数を時間的に変化
させることによって、自然性のある豊かな楽音が得られ
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), weights the fundamental wave and harmonic components by their corresponding amplitude coefficients, and then synthesizes them. The present invention relates to an electronic musical instrument that uses harmonic synthesis to form musical tones, and particularly relates to an electronic musical instrument that can obtain natural and rich musical tones by temporally changing the amplitude coefficient.
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m式にもとずし、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 Some harmonic synthesis type electronic musical instruments obtain musical tones by sequentially calculating amplitude values at successive sample points of a musical sound waveform based on the m formula.
(q=1,2,………)ここで1、
Xo(qR)・・・・・・楽音波形の順次サンプル点に
おける波形振幅値。(q=1, 2,......) where 1, Xo (qR)... Waveform amplitude value at sequential sample points of 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 the 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)
n=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, where n=1 is the fundamental wave (fundamental tone), n=2 is the second harmonic (second overtone), and n=3 is the third harmonic. (3rd overtone) 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.
N …・・・楽音波形の順次サンプル点の数W
・・・・・・順次サンプル点において合成しよ
うとする高調波の総数。N...Number of sequential sample points of musical sound waveform W
...Total number of harmonics to be synthesized at sequential sample points.
W=N/2の関係がある。There is a relationship of W=N/2.
なお以下の説明において高調 波とは基本波を含むものと し、基本波は第1高調波とす る。In addition, in the following explanation, A wave includes a fundamental wave. The fundamental wave is the first harmonic. Ru.
この高調波合成方式による電子楽器は、例えば第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 FIG. 1, for example.
同図において、1は鍵盤部に設けられたキースィツチ回
路であって、鍵盤部の各鍵に対応したキースィッチを有
し、ある鍵が押鍵されると対応するキースィツチが動作
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。このキースィッチ回路1には単音優先
回路が内蔵されており、同時に2個以上のキースィッチ
が動作した場合〜優先順位の高いキースィッチに対応す
る出力線にのみ“1”信号が出力されるようになってい
る。キースィッチ回路1の各キースィッチに対応する出
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ィツチ回路1の出力に
よっ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
、クロック発振器3は一定周期のクロックパルス広を出
力しておおり、このクロツクパルスにはカウンタ4にお
いてW分周されて計算区間タイミング信号はとなる。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 of the keyboard section. When a certain key is pressed, the corresponding key switch operates, and its output line The circuit is configured to output a signal with a logical value of "1". This key switch circuit 1 has a built-in single-tone priority circuit, so that when two or more key switches operate at the same time, a "1" signal is output only to the output line corresponding to the key switch with the highest priority. It has become. 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. Then, the frequency number R corresponding to the pitch of the key is read out from the frequency number memory 2, addressed by the output of the key switch circuit 1. On the other hand, the clock oscillator 3 outputs a wide clock pulse of a constant period, and this clock pulse is frequency-divided by W in the counter 4, so that the calculation interval timing signal becomes.
この場合、「W」は合成しようとする高調波の総数であ
って、例えば第16高調波まで合成する場合は「W=1
6」となる。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はが供給される毎に開いて周波数
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IR,2R.3R・・・・・・と増加する
累算値qRを出力する。そして、加算器6は累算値qR
が該加算器6のモジュロ(法)Nを超えるとオーバーフ
ローして、以後は計算区間タイミング信号戊が発生され
る毎に再び同様な累算動作を行なう。このように、計算
区間タイミング信号〇の発生毎に変化する累算値qRは
、クロックパルスtcによっ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V給される。この場
合、クロツクパルスには計算区間タイミング信号はの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
戊の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はクロックパルス広の発生
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、加算器8はW回
の累算を完了すると、計算区間タイミング信号戊によっ
てリセットされ以後同様な動作を行なう。従って、この
高調波区間加算器8は、計算区間タイミング信号広の1
周期の間にクロックパルスににしたがって順次増加する
累算値nqR(n=1,2,3…・・・W)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においてデコードされ、このデコード出
力が正弦波波形1周期の順次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ー川こアドレス信号
として供給され、該メモリー0から正弦振幅値Sin打
′W町Rを読み出す。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nqRは、楽音波形振幅の計
算すべき順次サンプル点を示し、また高調波区間加算器
8の累算値nqRは現在計算中の順次サンプル点qRに
おけるn次高調波の位相を表わすことになる。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Sin打/W
nqR(n=1,2・・・・・・W)が基本波(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。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はの発生毎に順次移行し
ていくものであるが、次にどの順次サンプル点に移行す
べきかは周波数ナンバRによっ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
。したがって、正弦関数メモリ10からは操作鍵の音高
に対応した各高調波の正弦振幅値(Sinm′WnqR
)が順次時分割的に発生される。一方、メモリアドレス
制御装置11モジュロ(法)のカウンタによって構成さ
れており、カゥンタ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1
2にアドレス信号nとして出力する。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
の振幅値にに対応した高調波振幅係数Cnが各アドレス
に記憶されており、メモリアドレス制御装置11からク
ロツクパルスtcに同期して順次変化するアドレス信号
n(高調波の次数を示す)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C
n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から順次サンプル点毎
に時分割的に読み出される各高調波の正弦振幅値Sin
m′WnqRと各高調波別に設定された高調波振幅係数
Cnとを秦算してその乗算値Fn=CnSinm/Wn
qRを累算器14に供給する。この場合、メモリアドレ
ス制御装置11‘ま高調波区間加算器8と同期している
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は対応する高調波正弦振幅値Sinm/WnqRに
乗算され、これによって各高調波別の振幅値Fnの設定
が行なわれる。累積器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はが発生されると、ゲー
ト15が開いて累算器14の累算値(楽音波形のある順
次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がリセツト
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う。従って、D−A変換
器16には、押下鍵の音高に対応した周期で、かつ各高
調波振幅係数Cnにより設定される波形形状の楽音波形
の順次サンプル点における振幅値(デジタル信号)が計
算区間タイミング信号txの発生毎に入力されることに
なり、そしてこのデジタル振幅値をアナログ信号に変換
してサウンドシステム17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リ12に記憶され
た高調波振幅係数Cnに対応した音色の楽音が発生され
る。一方、発生楽音に対する振幅ェンベローブの付与は
次のようにして行なわれる。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". The calculation interval timing signal tx created in this way is supplied to the gate 5. This gate 5 opens every time the calculation interval timing signal is supplied, and supplies the frequency number R output from the frequency number memory 2 to the pitch interval adder 6. The pitch interval adder 6 accumulates the frequency number R each time it is supplied via the gate 5 (that is, each time the calculation interval timing signal tx is generated) and calculates IR, 2R, . The cumulative value qR that increases as 3R... is output. Then, the adder 6 calculates the accumulated value qR
When exceeds the modulo N of the adder 6, an overflow occurs, and thereafter, the same accumulation operation is performed again every time the calculation interval timing signal 戊 is generated. In this way, the accumulated value qR, which changes every time the calculation interval timing signal 〇 occurs, is supplied to the harmonic interval adder 8 via the gate 7 which is gated by the clock pulse tc. In this case, the calculation interval timing signal for the clock pulse is W.
Since it has twice the frequency, the gate 7 is opened W times during one period of the calculation interval timing signal 戊. As a result, the harmonic section adder 8 sequentially adds the accumulated value qR output from the gate 7 every time a wide clock pulse occurs, and outputs the accumulated value nqR. When the adder 8 completes the accumulation W times, it is reset by the calculation interval timing signal 戊 and performs the same operation thereafter. Therefore, this harmonic interval adder 8 is calculated by adding 1 of the calculation interval timing signals.
This means that an accumulated value nqR (n=1, 2, 3, . . ., W) is generated that increases sequentially in accordance with the clock pulse during the period. This accumulated value nqR is decoded by the memory address decoder 9, and the decoded output is supplied as a sine function memory address signal in which sequential sample point amplitude values of one period of the sine wave waveform are stored in each address. , reads out the sine amplitude value Sin 'W town R from the memory 0. As is clear from the above explanation,
The cumulative value nqR of the pitch section adder 6 indicates the sequential sample points at which musical waveform amplitude should be calculated, and the cumulative value nqR of the harmonic section adder 8 indicates the n-th harmonic at the sequential sample point qR currently being calculated. It represents the phase of the wave. As a result, the sine amplitude value Sin/W of each harmonic (including the fundamental wave) at the sample point qR is stored from the sine function memory 10.
nqR (n=1, 2...W) are sequentially generated in the order of fundamental wave (first harmonic), second harmonic,...W harmonic. In this case, the sequential sample points of the musical sound waveform to be calculated shift sequentially every time the calculation interval timing signal is generated, but which sequential 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, from the sine function memory 10, the sine amplitude value (Sinm'WnqR
) are generated sequentially in a time-sharing manner. On the other hand, the memory address control device 11 is composed of a modulo counter, which sequentially counts clock pulses tc in synchronization with the counter 4 and stores the count value in the harmonic coefficient memory 1.
2 as an address signal n. The harmonic coefficient memory 12 stores at each address a harmonic amplitude coefficient Cn corresponding to the optimum amplitude value of each harmonic in order to obtain a desired musical timbre. When an address signal n (indicating the harmonic order) that changes sequentially in synchronization with is supplied, harmonic amplitude coefficients Cn that set the amplitude values of each harmonic stored in each address are sequentially read out. This harmonic amplitude coefficient C
n is output to the harmonic amplitude multiplier 13. The harmonic amplitude multiplier 13 receives the sine amplitude value Sin of each harmonic, which is sequentially read out from the sine function memory 10 in a time-sharing manner for each sample point.
m'WnqR and the harmonic amplitude coefficient Cn set for each harmonic are multiplied and the multiplied value Fn=CnSinm/Wn
qR is supplied to accumulator 14. In this case, since the memory address control device 11' is synchronized with the harmonic interval adder 8, the harmonic amplitude coefficient Cn read out sequentially for each harmonic is multiplied by the corresponding harmonic sine amplitude value Sinm/WnqR. , thereby setting the amplitude value Fn for each harmonic. The accumulator 14 sequentially accumulates the amplitude value Fn of each harmonic output from the harmonic amplitude multiplier 13. Then, when the calculation interval timing signal is generated, the gate 15 is opened and the accumulated value of the accumulator 14 (representing the amplitude value at a certain sequential sample point of the musical sound waveform) is D-A.
At the same time as output to the converter 16, the accumulator 14 is reset and performs the same accumulation operation as described above again in order to calculate the amplitude value at the next sequential sample point. Therefore, the D-A converter 16 receives amplitude values (digital signals) at sequential sample points of a musical sound waveform with a period corresponding to the pitch of the pressed key and a waveform shape set by each harmonic amplitude coefficient Cn. The calculation interval timing signal tx is input every time the calculation interval timing signal tx is generated, and by converting this digital amplitude value into an analog signal and supplying it to the sound system 17, the pitch corresponding to the pressed key and the harmonic coefficient memory 12 A musical tone having a tone corresponding to the harmonic amplitude coefficient Cn stored in is generated. On the other hand, the amplitude envelope is applied to the 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ィツチ回路1から出力されるキー
オン信号KOMこよって動作を開始するェンベロープ波
形発生器が設けられており、このェンベロープ波形発生
器から出力されるェ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ック、サスティン、ディケィ等の振
幅ェンベロープが付与される。なお、このような構成に
よる電子楽器は、特開昭48一90217号に開示され
ているため、その各部の具体的な構成および動作の説明
は省略する。B 従釆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
、楽音の発生時から終了時まで押下鍵の音高に対応した
周波数で、かつ高調波係数メモリに記憶した高調波振幅
係数Cnによって設定される音色の楽音波形に音量ェン
ベロープを付与して楽音を発生している。That is, the sound system 17 is provided with an envelope waveform generator that starts operating in response to the key-on signal KOM output from the key switch circuit 1 when any key is pressed. The output envelope waveform is multiplied by the musical tone signal to impart amplitude envelopes such as attack, sustain, and decay to the generated musical tone. Incidentally, since an electronic musical instrument having such a structure is disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 48-90217, a detailed explanation of the structure and operation of each part thereof will be omitted. B. Disadvantages of the follow-up technology As is clear from the above explanation, the conventional electronic musical instrument using the harmonic synthesis method described above generates harmonics at a frequency corresponding to the pitch of the pressed key from the time the musical tone is generated to the end. A musical tone is generated by adding a volume envelope to a musical waveform of a tone set by a harmonic amplitude coefficient Cn stored in a coefficient memory.
従って、この楽音はヱンべロープ制御によってその振幅
が変化するのみで、その波形形状は楽音の発生時から終
了時に至るまで同一のものの繰り返しとなり、この結果
、発生楽音の音色は常に同じで変化しないものとなる。
ところが、一般に自然楽器の発生音は、発音開始時から
終了時に至るまでの間に於いて、その昔色(波形形状)
が微妙に変化しており、これによって自然性のある豊か
な青となつている。したがって、上述した従来の高調波
合成の電子楽器では、発生楽音に自然楽器のような豊か
さがなく、極めて単調な演奏音となってしまう欠点を有
している。Therefore, the amplitude of this musical tone only changes due to envelope control, and the waveform shape is the same repeatedly from the time the musical tone is generated to the end, and as a result, the timbre of the generated musical tone is always the same and changes. It becomes something you don't do.
However, in general, the sound produced by a natural musical instrument changes its original color (waveform shape) from the beginning to the end.
There are subtle changes in the color, resulting in a natural, rich blue. Therefore, the above-mentioned conventional harmonic synthesis electronic musical instruments have the disadvantage that the generated musical tones do not have the richness of natural musical instruments, resulting in extremely monotonous performance sounds.
C この発明の特徴
この発明は、上述した従来の高調波合成方式の電子楽器
の欠点に鑑みなされたもので、簡単な構成によって、基
本波成分およびその高調波成分の振幅を設定する振幅係
数をそれぞれ時間的に変化させながら、しかも各高調波
成分に対する振幅係数を関連性をもたせて変化させるこ
とにより、自然性のある豊かな楽音が得られるようにし
た電子,楽器を提供することを目的とする。C. Features of the Invention The present invention was made in view of the above-mentioned drawbacks of the conventional harmonic synthesis electronic musical instruments, and it is possible to set the amplitude coefficients for setting the amplitudes of the fundamental wave component and its harmonic components using a simple configuration. The purpose of the present invention is to provide an electronic musical instrument that can produce natural and rich musical tones by changing the amplitude coefficients for each harmonic component in a manner that changes over time and in a related manner. do.
このため、この発明では、基本波成分の振幅係数として
第1の関数波形を発生し、またこれと異なる態様で時間
変化する第2の関数波形を発生し、高調波成分に対応す
る定数とこの第2の関数波形とを演算することにより高
調波成分に対する振幅係数とするようにしたものである
。Therefore, in the present invention, a first function waveform is generated as the amplitude coefficient of the fundamental wave component, and a second function waveform that changes over time in a manner different from this is generated, and a constant corresponding to the harmonic component and this waveform are generated. The amplitude coefficient for the harmonic component is obtained by calculating the second function waveform.
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。Hereinafter, the electronic musical instrument according to the present invention will be explained in detail using the drawings.
D 実施例の説明
‘1’ 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ブロ
ック図であって、第1図と同一部分は同一記号を用いて
いる。D Description of Embodiment '1' Configuration Description 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、18aは基本波に対して設けられた基本
波用の関数波形発生器であり、この関数波形発生器18
aから出力される関数波形値EV,(t)(振幅値が時
間的に変化する)はパラメータ設定器25aによってそ
の波形形状、発生速度等が可変設定される。18bは基
本波を除く高調波成分に対応して設けられた高調波用の
関数発生器であり、このこの関数発生器18bから出力
される関数波形値EVm(t)(振幅値が時間的に変化
する)はパラメータ設定器25bによって波形形状、発
生速度等が可変設定される。In the same figure, 18a is a function waveform generator for the fundamental wave provided for the fundamental wave, and this function waveform generator 18
The waveform shape, generation speed, etc. of the function waveform value EV,(t) (amplitude value changes over time) outputted from a is variably set by the parameter setting device 25a. 18b is a function generator for harmonics provided corresponding to harmonic components other than the fundamental wave, and the function waveform value EVm(t) (amplitude value changes over time) output from this function generator 18b. The waveform shape, generation speed, etc. are variably set by the parameter setter 25b.
なお、後述するように関数波形発生器18aから発生さ
れる関数波形値EV,(t)は基本波に対する振幅係数
となり、また関数波形発生器18bから発生される関数
波形値EV,(t)に基づき基本波を除く高調波に対す
る振幅係数が形成される。そして、これらの関数発生器
18aおよび18b内部のメモリには所望の関数波形に
基づき順次異なった値のディジタル値(またはアナログ
値)が記憶されている。この場合、高調波用の関数波形
発生器18bには負の振幅値をもつ関数波形振幅値EV
,(t)が得られように負のディジタル値(またはアナ
ログ値)が記憶されている。22は高調波用の関数波形
発生器18bから出力される関数波形値EV,(t)に
各高調波毎に異なる定数Dnを乗算器23によって素算
して各高調波に対する関数波形値EV,(t)×Dnを
得るための定数Dnが記憶されている定数メモリであり
、この定数メモリ22はクロック発振器3から出力され
る一定周期のクロックパルス広をカウントしてその出力
に各高調波成分の次数に対応したイネープル信号n,〜
n,6を送出するカウンター9からのイネーブル信号n
2〜n・6によってアドレスされる。As will be described later, the function waveform value EV,(t) generated from the function waveform generator 18a becomes an amplitude coefficient for the fundamental wave, and the function waveform value EV,(t) generated from the function waveform generator 18b Based on this, amplitude coefficients for harmonics excluding the fundamental wave are formed. The internal memories of these function generators 18a and 18b sequentially store different digital values (or analog values) based on desired function waveforms. In this case, the function waveform generator 18b for harmonics has a function waveform amplitude value EV having a negative amplitude value.
, (t) are stored such that negative digital values (or analog values) are obtained. 22 is a function waveform value EV output from the function waveform generator 18b for harmonics, and a function waveform value EV for each harmonic is obtained by multiplying (t) by a constant Dn that is different for each harmonic using a multiplier 23. This constant memory 22 stores a constant Dn for obtaining (t)×Dn, and this constant memory 22 counts the width of the clock pulse of a constant period output from the clock oscillator 3 and outputs each harmonic component. Enable signal n, ~ corresponding to the order of
Enable signal n from counter 9 sending out n,6
Addressed by 2 to n·6.
(この例においては、合成しようとする高調波の総数は
基本波を含めて第18次までとしている。)24は関数
波形発生器18aから出力される関数波形値EV,(t
)および乗算器23から出力される関数波形値EV,(
t)・Dnを入力し、そのいずれかを選択して出力する
セレクタであり、カウンタ19からのィネーブル信号n
,が選択制御信号として供給されており、ィネーブル信
号n,が発生されたときにはそのA入力である関数波形
値EV,(t)を選択して出力し、ィネ−ブル信号n,
が発生されていないときはB入力である関数波形値EV
,(t)・Dnを選択して出力する。(In this example, the total number of harmonics to be synthesized is up to the 18th harmonic including the fundamental wave.) 24 is the function waveform value EV, (t
) and the function waveform value EV, (
This is a selector that inputs t) and Dn, selects and outputs one of them, and outputs the enable signal n from the counter 19.
, is supplied as a selection control signal, and when the enable signal n, is generated, the function waveform value EV,(t) which is the A input is selected and output, and the enable signal n,
is not generated, the function waveform value EV which is the B input
, (t)·Dn is selected and output.
2川まキースィッチ回路1のキーオン信号KONを入力
してその立上りに同期した幅の狭いパルスを出力するワ
ンショツト回路であり、このワンショット回路舞蟹の力
パルスによって基本波用および高論波用の関数波形発生
器18a,18bが動作を開始する。This is a one-shot circuit that inputs the key-on signal KON of the two-way key switch circuit 1 and outputs a narrow pulse in synchronization with the rising edge of the key-on signal KON. The function waveform generators 18a and 18b start operating.
なお、この関数波形発生器も8a,18bは、例えば公
知の特開昭52−10271び号公報に「電子楽器用関
数波形発生器」として記載されているが、各種関数波形
を現在値を目標値に漸近させるという方法で演算回路を
絹合せたものを用いることができるる。Note that the function waveform generators 8a and 18b are described as "function waveform generators for electronic musical instruments" in, for example, the well-known Japanese Patent Laid-Open Publication No. 10271/1982, but they are not suitable for generating various function waveforms with the current values as targets. It is possible to use a combination of arithmetic circuits by asymptotic to the value.
この場合、パラメータ設定器25a,25bは目標値等
を設定することになる。また、第3図に示すようなもの
を使用することもできる。In this case, the parameter setters 25a and 25b set target values and the like. Alternatively, one as shown in FIG. 3 can also be used.
第3図において、26は押鍵時にワンショツト回路20
から発生される幅の狭いパルスの立上りでリセットされ
、それ以降アンド回路27を介して与えられる低周波数
のパルス発振器28の出力パルスをカウントし、そのカ
ウント値が一定値オール“1”に達するまでカウント動
作を行なってカウント信号CP,〜CPNを出力する例
えばNビットのカウンタ、29はカウント信号CF,〜
CPNに基づいてカウンタ26のカウント値が一定値に
達した時成立するアンド回路であり、このアンド回路2
9の出力はインバータ30‘こよって反転されて前記ア
ンド回路27の禁止入力となる。したがって、カウンタ
26のカウント値が一定値に達すると、ァンド回路27
は不成立となってカウンタ26への低周波パルスの供給
を停止し、これに伴ってカウン夕26のカウント動作も
停止する。1‘ま所望の関数波形に基づいて順次異なっ
た値の関数波形値が各アドレスにディジタル値(または
アナログ値)で記憶されているメモリであって、カウン
タ26から出力されるカウント信号CP,〜CPNによ
って順次アドレスされて記憶内容が読み出され、各アド
レスの読み出し出力(複数ビット)はカウンタ26の動
作と関連した時間関数が付与された関数波形値EV,(
t)として送出される。In FIG. 3, 26 is a one-shot circuit 20 when a key is pressed.
The pulse oscillator 28 is reset at the rising edge of a narrow pulse generated from the pulse oscillator 28, and thereafter the output pulses of the low frequency pulse oscillator 28 given via the AND circuit 27 are counted until the count value reaches a constant value of all "1"s. For example, an N-bit counter that performs a counting operation and outputs count signals CP, ~CPN; 29 is a count signal CF, ~CPN;
This is an AND circuit that is established when the count value of the counter 26 reaches a certain value based on the CPN.
The output of 9 is inverted by an inverter 30' and becomes an inhibit input of the AND circuit 27. Therefore, when the count value of the counter 26 reaches a certain value, the fund circuit 27
is not established, and the supply of low frequency pulses to the counter 26 is stopped, and accordingly, the counting operation of the counter 26 is also stopped. 1' is a memory in which function waveform values of different values are sequentially stored in each address as a digital value (or analog value) based on a desired function waveform, and the count signal CP, which is output from the counter 26; The stored contents are sequentially addressed and read out by the CPN, and the readout output (multiple bits) of each address is a function waveform value EV, (
t).
したがって、押鍵操作によってワンショット回路20か
ら幅の狭いパルスが関数発生器18a(18b)に与え
られると、カウンタ26がパルス発生器28から出力さ
れる低周波パルスによってカウント動作を開始し、この
カウンタ26のカウント信号CP,〜CPNによってメ
モリ31に記憶された関数波形値EV,(t)が読み出
され、この読み出し出力EV,(t)は第1高調波(基
本波)に対応した関数波形値として出力される。■ 動
作説明
このように横成れた電子楽器において、鍵盤部のある鍵
が押鍵されると対応するキースィッチが動作してキース
ィッチ回路1の対応する出力線‘‘1”信号が出力され
る。Therefore, when a narrow pulse is applied from the one-shot circuit 20 to the function generator 18a (18b) by a key press operation, the counter 26 starts counting operation by the low frequency pulse output from the pulse generator 28. The function waveform value EV,(t) stored in the memory 31 is read out by the count signals CP, ~CPN of the counter 26, and this readout output EV,(t) is a function corresponding to the first harmonic (fundamental wave). Output as a waveform value. ■Operation description In the electronic musical instrument that has been developed in this way, when a certain key on the keyboard is pressed, the corresponding key switch operates and the corresponding output line ``1'' signal of the key switch circuit 1 is output. Ru.
この場合、キースィツチ回路1には単音優先回路が内蔵
されているため、複数の押鍵が同時になされても優先度
の高い出力線にのみ“1”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、周波数ナンバメモリ2を
ァ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「計算区間
タイミング信号広によって開となるゲート5を介して音
程区間加算器6に供給される。In this case, since the key switch circuit 1 has a built-in single note priority circuit, even if a plurality of keys are pressed at the same time, a "1" signal is output only to the output line with a high priority. The output signal of the key switch circuit 1 addresses the frequency number memory 2, reads out the frequency number R corresponding to the pitch of the pressed key, and outputs the readout signal. This frequency number R is supplied to the pitch interval adder 6 via the gate 5 which is opened by the calculation interval timing signal wide.
音程区間加算器6は、計算区間タイミング信号広の発生
毎に供給される周波数ナンバRを順次加算し、累算値q
Rを出力する。累算値qRは、クロックパルスに‘こよ
って開となるゲート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1周期内においてクロックパル
スtCのタイミングでlqR,幻R,筑R…・・・と順
次加算し、各高調波(基本波を含む)の当該サンプル点
(qR)における正弦振幅値の位相を指定する累算値旭
Rを発生する。The pitch interval adder 6 sequentially adds the frequency numbers R supplied each time the calculation interval timing signal wide occurs, and calculates the cumulative value q.
Output R. The accumulated value qR is supplied to a harmonic section adder 8 via a gate 7 which is opened in response to a clock pulse, and this harmonic section adder 8 converts the accumulated value qR into one of the calculation section timing signals tx. Sequentially add lqR, phantom R, chikuR, etc. at the timing of clock pulse tC within the cycle, and specify the phase of the sine amplitude value at the relevant sample point (qR) of each harmonic (including the fundamental wave). A cumulative value Asahi R is generated.
累算値nqRは、メモリ・アンドレス・デコーダ9にお
いてデコードされた後、正弦関数メモリー0をアドレス
して各高調波の正弦振幅値Sin竹/WnqRを時分割
的に読み出す。このような動作は、計算区間タイミング
信号はの発生毎に、押下鍵音高に対応した楽音波形の順
次サンプル点に対応して同様に行なわれる。一方関数波
形発生器18a,18bは、ワンショツト回路20から
出力される押鍵時のキーオン信号KONの立上りに同期
した幅の狭いパルスによって動作が開始され、ィネーブ
ル信号n,によってセレクタ24がセレクトAになると
基本波用の関数波形発生器18aから出力される関数波
形値EV,(t)がこのセレクタ24を介して基本波(
第1高調波)の正弦振幅器Sinm/W1・qRに乗算
すべき振幅係数C,(t)として出力される。After the accumulated value nqR is decoded in the memory address decoder 9, the sine function memory 0 is addressed and the sine amplitude value Sintake/WnqR of each harmonic is read out in a time-division manner. This operation is similarly performed every time the calculation interval timing signal is generated, corresponding to sequential sample points of the musical sound waveform corresponding to the pressed key pitch. On the other hand, the function waveform generators 18a and 18b are started to operate by a narrow pulse synchronized with the rise of the key-on signal KON when a key is pressed, which is output from the one-shot circuit 20, and the selector 24 is set to select A by the enable signal n. Then, the function waveform value EV,(t) output from the function waveform generator 18a for the fundamental wave becomes the fundamental wave (
The first harmonic) is output as an amplitude coefficient C,(t) to be multiplied by the sine amplifier Sinm/W1·qR.
したがって、高調波振幅乗算器13においては、基本波
の正弦振幅値Sin汀/W1・qRとこれに対応する振
幅係数C,(t)=EV,(t)とが乗算され、その乗
算値Fn′が順次サンプル点における各高調波成分の累
算動作を行う累算器14に与えられる。次に、イネーブ
ル信号山が出力されてセレクタ24がセレクトBになる
と、高調波用の関数波形発生器18bから出力される関
数波形.EVm(t)とィネーブル信号n2によってア
ドレスされて定数メモリ22から読み出された定数D2
との乗算値すなわち乗算器23の出力EVm(t)・D
2がこのセレクタ24を介して第2高調波の正弦振幅値
Sin打/W2・qRに乗算すべき振幅係数C2(t)
=EVm(t)・D2として出力される。Therefore, in the harmonic amplitude multiplier 13, the sine amplitude value Sin t/W1·qR of the fundamental wave is multiplied by the corresponding amplitude coefficient C, (t)=EV, (t), and the multiplied value Fn ' is applied to an accumulator 14 which sequentially accumulates each harmonic component at a sample point. Next, when the enable signal peak is output and the selector 24 becomes select B, the function waveform output from the harmonic function waveform generator 18b. Constant D2 read from constant memory 22 addressed by EVm(t) and enable signal n2
, that is, the output EVm(t)・D of the multiplier 23
2 is the amplitude coefficient C2(t) to be multiplied by the sine amplitude value Sin/W2·qR of the second harmonic through this selector 24.
=EVm(t)·D2.
このような動作が第3高調波、第4高調波・・・…第1
6高調波についても同機に行われ、各高調波に対する振
幅係数Cn(t)として高調波振幅乗算器13に出力さ
れる。This kind of operation generates the third harmonic, fourth harmonic...the first harmonic.
The same process is also performed for the 6th harmonic, and output to the harmonic amplitude multiplier 13 as an amplitude coefficient Cn(t) for each harmonic.
このように構成された電子楽器においては、関数発生器
18aおよび18bにおける基本波とその高調波に対す
る振幅係数Cntを独立に設定でき、また関数発生器1
8aおよび18bから出力される関数波形およびその動
作速度をパラメータ設定器25aおよび25bで独立し
て自由に設定できるため、基本波の特徴を最大限に生か
しながら高調波を合成できる。In the electronic musical instrument configured in this way, the amplitude coefficient Cnt for the fundamental wave and its harmonics in the function generators 18a and 18b can be set independently, and the function generator 1
Since the function waveforms output from 8a and 18b and their operating speeds can be independently and freely set using the parameter setters 25a and 25b, harmonics can be synthesized while making the most of the characteristics of the fundamental wave.
さらに基本波を除く各高調波に対する振幅係数C2t〜
CC,6上は、関数発生器18bから発生される関数波
形に各高調波毎の定数Dnを乗じて形成されるために各
高調波相互間で関連性をもったものとなる。したがって
、基本波の特徴を最大限に生かしながらしかも時間経過
とともに音色が経時的に変化する自然楽器に近似した自
然性のある豊かな楽音を得ることができる。G この発
明による効果
以上説明したように、この発明による電子楽器は、基本
波用の関数発生器のほかに高調波用の関数発生器は共通
に1個設けただけであるので構成が簡単でありコストが
低減できる。Furthermore, the amplitude coefficient C2t~ for each harmonic except the fundamental wave
CC, 6 is formed by multiplying the function waveform generated from the function generator 18b by a constant Dn for each harmonic, so that the harmonics are related to each other. Therefore, it is possible to obtain a natural and rich musical tone that is similar to a natural musical instrument whose timbre changes over time while making the most of the characteristics of the fundamental wave. G. Effects of the Invention As explained above, the electronic musical instrument of the invention has a simple configuration because it only requires one harmonic function generator in addition to the fundamental wave function generator. Yes, costs can be reduced.
また、各関数発生器から出力される基本波用および高調
波用の各関数波形およびその動作速度を独立して自由に
設定することが可能となるため、基本波の特徴を最大限
に生かしながら高調波を合成できる。In addition, since it is possible to freely set each function waveform for the fundamental wave and harmonics output from each function generator and its operating speed, it is possible to make the most of the characteristics of the fundamental wave. Can synthesize harmonics.
さらに各高調波に対する振幅係数は高調波用の関数波形
と各高調波毎の定数Dnとを演算して形成されるため、
各高調波相互間で関連性をもったものとなる。したがっ
て、基本波の特徴を最大限に生かしながら、しかも時間
経過とともに音色が経時的に変化する自然楽器に近似し
た目然一性のある豊かな楽音を得ることができる。Furthermore, since the amplitude coefficient for each harmonic is formed by calculating the function waveform for the harmonic and the constant Dn for each harmonic,
Each harmonic is related to each other. Therefore, while making the most of the characteristics of the fundamental wave, it is possible to obtain a distinctive and rich musical tone similar to that of a natural musical instrument whose timbre changes over time.
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
示すブロック図、第2図はこの発明による電子楽器の一
実施例を示すブロック図、第3図はこの発明に使用する
関数発生器の一例を示すブロック図である。
1・・・・・・キースィツチ回路、2・・…・周波数ナ
ンバメモリ、3・・・・・・クロツク発振器、4,19
,26……カウンタ、5,7,15,32……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、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、18a,18b・
・…・関数発生器、20…・・・ワンショット回路、2
2…・・・定数メモリ、23・・・・・・乗算器、24
・…・・セレクタ、25a,25b・・・…パラメータ
設定器。
第3図
第1図
第2図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 embodiment of an electronic musical instrument according to the present invention, and FIG. 3 is a function generator used in the present invention. It is a block diagram showing an example. 1... Key switch circuit, 2... Frequency number memory, 3... Clock oscillator, 4, 19
, 26... Counter, 5, 7, 15, 32... Gate,
6... Pitch section adder, 8... Harmonic section adder, 9... Memory address decoder, 10...
Sine function memory, 13...harmonic amplitude multiplier,
14...accumulator, 16...DA converter,
17....・Sound system, 18a, 18b・
...Function generator, 20...One-shot circuit, 2
2... Constant memory, 23... Multiplier, 24
...Selector, 25a, 25b...Parameter setting device. Figure 3 Figure 1 Figure 2
Claims (1)
成分を発生させ、これらの各成分の振幅をそれぞれ対応
する振幅係数によって重み付けした後それらを加算合成
することによって楽音を形成する高調波合成方式の電子
楽器において、上記基本波成分に対応して設けられ時間
変化する第1の関数波形を上記基本波成分に対する振幅
係数として発生する第1の関数波形発生手段と、上記複
数の高調波成分に対応して設けられ上記第1の関数波形
とは異なる態様で時間変化する第2の関数波形を発生す
る第2の関数波形発生手段と、上記各高調波成分それぞ
れに対応して所定の定数を発生する定数発生手段と、上
記各高調波成分に対応する定数と上記第2の関数波形と
をそれぞれ演算して上記各高調波成分に対する振幅係数
を出力する演算手段とを具えた電子楽器。1. A harmonic synthesis method that generates a fundamental wave component and its multiple harmonic components that make up a musical tone, weights the amplitude of each component by its corresponding amplitude coefficient, and then adds and synthesizes them to form a musical tone. In the electronic musical instrument, first function waveform generating means is provided corresponding to the fundamental wave component and generates a time-varying first function waveform as an amplitude coefficient for the fundamental wave component; a second function waveform generating means that is provided correspondingly and generates a second function waveform that changes over time in a manner different from the first function waveform, and a predetermined constant that corresponds to each of the harmonic components. An electronic musical instrument comprising constant generating means for generating a constant, and calculating means for calculating a constant corresponding to each harmonic component and the second function waveform to output an amplitude coefficient for each harmonic component.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53011908A JPS607800B2 (en) | 1978-02-07 | 1978-02-07 | electronic musical instruments |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53011908A JPS607800B2 (en) | 1978-02-07 | 1978-02-07 | electronic musical instruments |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54105519A JPS54105519A (en) | 1979-08-18 |
| JPS607800B2 true JPS607800B2 (en) | 1985-02-27 |
Family
ID=11790811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53011908A Expired JPS607800B2 (en) | 1978-02-07 | 1978-02-07 | electronic musical instruments |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607800B2 (en) |
-
1978
- 1978-02-07 JP JP53011908A patent/JPS607800B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54105519A (en) | 1979-08-18 |
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