JPH0315758B2 - - Google Patents
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- JPH0315758B2 JPH0315758B2 JP56138344A JP13834481A JPH0315758B2 JP H0315758 B2 JPH0315758 B2 JP H0315758B2 JP 56138344 A JP56138344 A JP 56138344A JP 13834481 A JP13834481 A JP 13834481A JP H0315758 B2 JPH0315758 B2 JP H0315758B2
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- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Description
この発明は電子楽器に関し、特に既存の自然楽
器の複数種類の楽音から各音色音を特徴づけるパ
ラメータを抽出し、このパラメータを利用して押
圧鍵に対応する楽音を形成するようにした電子楽
器に関するものである。
従来において、鍵盤部の各鍵毎に各鍵の音高に
対応した自然楽器音の楽音波形あるいはこの自然
楽器音を特徴づけるパラメータを予め記憶し、こ
の記憶内容を押鍵操作に伴つて読出して楽音を形
成するようにした電子楽器がある。しかし、この
電子楽器では各鍵毎に該鍵の音高に対応する楽音
波形またはパラメータを記憶するものであるた
め、メモリの記憶容量が膨大なものとなり、装置
構成が大規模化すると共に高価なものになるとい
う欠点があつた。
この発明は上述した従来の電子楽器の欠点に鑑
みなされたもので、その目的は小規模構成で既存
の自然楽器音を利用して押圧鍵に対応する楽音を
形成し得るようにした電子楽器を提供することに
ある。
このためにこの発明による電子楽器は、マイク
ロフオンから既存の自然楽器の複数種類の楽音を
サンプル音として入力し、このサンプル音から各
サンプル音を特徴づけるパラメータを抽出してメ
モリに記憶させておき、この記憶したパラメータ
を押圧鍵の音高又は押鍵強さ等の鍵タツチに応じ
て補間演算し、この補間演算値を用いて押圧鍵の
音高又は押鍵強さ等の鍵タツチに応じた楽音を形
成するようにしたものである。
以下、図示する実施例に基づいてこの発明を詳
細に説明する。
第1図はこの発明の一実施例を示すブロツク図
であつて、大別すると、パラメータ抽出回路1
0、記憶回路20、補間演算回路30、鍵盤部4
0、楽音形成装置50とから構成されている。
パラメータ抽出手段10は、マイクロフオン
MICから既存の自然楽器の複数の音色音をサン
プル音として入力し、これらのサンプル音から各
サンプル音を構成する各高調波の振幅係数を高速
フーリエ変換処理によつて抽出し、この高調波振
幅係数を各サンプル音のパラメータとして出力す
るものである。この実施例では、第2図に示すよ
うにそれぞれ強,中,弱の音量段階を有する高
音,中音,低音の合計9つのサンプル音A〜Iが
マイクロフオンMICから入力され、この9つの
サンプル音A〜Iに関する高調波振幅係数Cn
〔A〕〜Cn〔I〕が抽出される。ここで、nは1
〜Wの高調波次数を表わす。
記憶回路20はパラメータ抽出回路10におい
て抽出された9つのサンプル音の各高調波振幅係
数Cn〔A〕〜Cn〔I〕を各サンプル音別に記憶す
るものであり、書込み制御回路200とパラメー
タメモリ201とを有している。書込み制御回路
200は9つのサンプル音の各高調波振幅係数
Cn〔A〕〜Cn〔I〕が入力されると、これらの振
幅係数Cn〔A〕〜Cn〔I〕を各別にメモリ201
に記憶させるためのアドレス信号WA〔A〕〜
WA〔I〕をメモリ201に供給すると共に、抽
出回路10から入力された振幅係数Cn〔A〕〜Cn
〔I〕を書込みデータとして供給する。これによ
つて、パラメータメモリ201には、9つのサン
プル音に関する各振幅係数Cn〔A〕〜Cn〔I〕が
各別に記憶される。
補間演算回路30は、上記記憶回路20に記憶
された各サンプル音の高調波振幅係数Cn〔A〕〜
Cn〔I〕を鍵盤部40における押圧鍵の音高
(X)および押鍵強さ(Y)に応じて補間演算し、
押圧鍵の音高(X)および押鍵強さ(Y)に対応
した高調波振幅係数Cn〔X・Y〕を形成するもの
であり、鍵盤部40において押鍵操作が行なわれ
る都度この押圧鍵に対応する高調波振幅係数Cn
〔X・Y〕を形成する。
すなわち、鍵盤部40には複数の鍵が設けられ
ているとともに、各鍵に対応して鍵押圧時に動作
するキースイツチおよび鍵押圧時の押鍵強さを検
出するための鍵タツチ検出用センサ(例えば圧電
素子)がそれぞれ設けられており、ある鍵が押圧
されると該鍵に対応するキースイツチおよび鍵タ
ツチ検出用センサが動作して該鍵の音高(X)を
表わすキーコードKCおよび該鍵の押鍵強さ(Y)
を表わすタツチデータTDが出力されるように構
成されている。この鍵盤部40から出力されるキ
ーコードKCおよびタツチデータTDは補間演算
回路30に供給される。そして、鍵盤部40にお
いて押鍵操作が行なわれ、該鍵の音高(X)を表
わすキーコードKCおよび押鍵強さ(Y)を表わ
すタツチデータが補間演算回路30に供給される
と、補間演算回路30は、記憶回路20に記憶さ
れた9つのサンプル音A〜Iに関する振幅係数
Cn〔A〕〜Cn〔I〕のうちキーコードKCおよびタ
ツチデータTDに関連する単一または複数の振幅
係数を読出すためのアドレス信号RA〔A〕〜RA
〔I〕をパラメータメモリ201に与える。例え
ば、第2図に記号Xi,Yiで示すように音高Xiの
キーコードKCおよび押鍵強さYiのタツチデータ
TDが補間演算回路30に与えられると、該演算
回路30は4つのサンプル音B,C,E,Fに関
する高調波振幅係数Cn〔B〕,Cn〔C〕,Cn〔E〕,
Cn〔F〕を読出すためのアドレス信号RA〔B〕,
RA〔C〕,RA〔E〕,RA〔F〕をパラメータメモ
リ201に出力する。これによつて、パラメータ
メモリ201から4つのサンプル音B,C,E,
Fに関する高調波振幅係数Cn〔B〕,Cn〔C〕,Cn
〔E〕,Cn〔F〕が読出される。この後、補間演算
回路30は、第3図に示すようにサンプル音Eと
Bの係数Cn〔E〕とCn〔B〕との間を音高Xiに応
じて補間演算して演算値P1を得た後、次にサン
プル音FとCの係数Cn〔F〕とCn〔C〕との間を
音高Xiに応じて補間演算して演算値P2を得、さ
らにこれらの演算値P1とP2の間を押鍵強さYiに
応じて補間演算し、この演算値P3を音高Xi,押
鍵強さYiの押圧鍵に関する高調波振幅係数Cn
〔Xi・Yi〕として出力する。同時に、このように
して求めた係数Cn〔Xi,Yi〕を楽音形成装置5
0の振幅係数メモリ510に書込むためのアドレ
ス信号WAn〔Xi・Yi〕を出力する。このように
して、振幅係数メモリ510には押圧鍵の音高
(X)および押鍵強さ(Y)に対応して補間演算
された一組の高調波振幅係数Cn〔X・Y〕が押鍵
操作の都度記憶される。
第4図には補間演算回路30における補間過程
を一般化して示しており、次の第1表にはその演
算内容を示している。なお、第4図において
FLAG=1〜FLAG=5は押圧鍵の音高(X)が
どの音域にするかを識別するためのフラグ信号を
意味しており、またS1〜S5は押圧鍵の音高(X)
および押鍵強さ(Y)に応じた補間演算の処理ス
テツプを表わしている。従つて、例えば第2図に
おけるXi・Yiで示される押鍵操作が行なわれた
場合、フラグ信号FLAG=5がセツトされると共
に、ステツプS5の処理が実行される。これによ
つて、第1表から明らかなように前述したような
処理が行なわれる。
The present invention relates to an electronic musical instrument, and more particularly to an electronic musical instrument that extracts parameters characterizing each tone from a plurality of types of musical tones of existing natural musical instruments, and uses these parameters to form a musical tone corresponding to a pressed key. It is something. Conventionally, musical sound waveforms of natural instrument sounds corresponding to the pitches of each key or parameters characterizing the natural instrument sounds are stored in advance for each key on a keyboard section, and the stored contents are read out as the keys are pressed. There are electronic musical instruments that generate musical tones. However, since this electronic musical instrument stores musical sound waveforms or parameters corresponding to the pitch of each key for each key, the storage capacity of the memory becomes enormous, making the device configuration large-scale and expensive. It had the disadvantage of becoming a thing. This invention was made in view of the above-mentioned drawbacks of conventional electronic musical instruments, and its purpose is to create an electronic musical instrument that is small-scale and can utilize existing natural musical instrument sounds to form musical tones corresponding to pressed keys. It is about providing. To this end, the electronic musical instrument according to the present invention inputs a plurality of types of musical sounds of existing natural musical instruments as sample sounds from a microphone, extracts parameters characterizing each sample sound from these sample sounds, and stores them in a memory. The stored parameters are interpolated according to the key touch, such as the pitch of the pressed key or the strength with which the key is pressed, and this interpolated value is used to respond to the key touch, such as the pitch of the pressed key or the strength of the key pressed. It is designed to form musical tones. Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, which can be roughly divided into parameter extraction circuit 1.
0, memory circuit 20, interpolation calculation circuit 30, keyboard section 4
0 and a musical tone forming device 50. The parameter extraction means 10 is a microphone
Multiple tones of existing natural musical instruments are input as sample sounds from the MIC, and the amplitude coefficients of each harmonic that constitutes each sample sound are extracted from these sample sounds by fast Fourier transform processing. The coefficients are output as parameters for each sample sound. In this example, as shown in FIG. 2, a total of nine sample sounds A to I of high, medium, and low sounds, each having volume levels of strong, medium, and low, are input from the microphone MIC. Harmonic amplitude coefficient Cn for sounds A to I
[A] to Cn[I] are extracted. Here, n is 1
~ Represents the harmonic order of W. The storage circuit 20 stores the harmonic amplitude coefficients Cn[A] to Cn[I] of the nine sampled sounds extracted by the parameter extraction circuit 10 for each sampled sound. It has The write control circuit 200 writes each harmonic amplitude coefficient of nine sample sounds.
When Cn[A] to Cn[I] are input, these amplitude coefficients Cn[A] to Cn[I] are stored separately in the memory 201.
Address signal WA [A] to be stored in
While supplying WA [I] to the memory 201, the amplitude coefficients Cn [A] to Cn input from the extraction circuit 10
[I] is supplied as write data. As a result, the parameter memory 201 stores each of the amplitude coefficients Cn[A] to Cn[I] regarding the nine sample sounds separately. The interpolation calculation circuit 30 calculates the harmonic amplitude coefficient Cn[A]~ of each sample sound stored in the storage circuit 20.
Cn [I] is interpolated according to the pitch (X) and the strength (Y) of the pressed key in the keyboard section 40,
It forms a harmonic amplitude coefficient Cn [X・Y] corresponding to the pitch (X) and key depression strength (Y) of the pressed key, and each time a key depression operation is performed on the keyboard section 40, the pressed key is The harmonic amplitude coefficient Cn corresponding to
Form [X・Y]. That is, the keyboard section 40 is provided with a plurality of keys, and a key switch that operates when a key is pressed corresponding to each key, and a key touch detection sensor (for example, When a certain key is pressed, the key switch and key touch detection sensor corresponding to the key operate, and the key code KC representing the pitch (X) of the key and the key code KC representing the pitch (X) of the key are activated. Key press strength (Y)
The configuration is such that touch data TD representing touch is output. The key code KC and touch data TD output from the keyboard section 40 are supplied to the interpolation calculation circuit 30. When a key is pressed on the keyboard section 40 and the key code KC representing the pitch (X) of the key and the touch data representing the key pressing force (Y) are supplied to the interpolation calculation circuit 30, the interpolation calculation circuit 30 performs interpolation. The arithmetic circuit 30 calculates amplitude coefficients for the nine sample sounds A to I stored in the storage circuit 20.
Address signals RA[A] to RA for reading out single or multiple amplitude coefficients related to key code KC and touch data TD among Cn[A] to Cn[I]
[I] is given to the parameter memory 201. For example, as shown by symbols Xi and Yi in Fig. 2, the key code KC of pitch Xi and the touch data of key pressing force Yi
When TD is given to the interpolation calculation circuit 30, the calculation circuit 30 calculates the harmonic amplitude coefficients Cn[B], Cn[C], Cn[E],
Address signal RA[B] for reading Cn[F],
Output RA[C], RA[E], and RA[F] to the parameter memory 201. As a result, four sample sounds B, C, E,
Harmonic amplitude coefficients Cn [B], Cn [C], Cn regarding F
[E] and Cn[F] are read. Thereafter, as shown in FIG. 3, the interpolation calculation circuit 30 performs interpolation calculation between the coefficients Cn[E] and Cn[B] of the sample sounds E and B according to the pitch Xi, and obtains a calculation value P1. After that, interpolation is performed between the coefficients Cn[F] and Cn[C] of the sample sounds F and C according to the pitch Xi to obtain the calculated value P2 , and further these calculated values P An interpolation calculation is performed between 1 and P 2 according to the key pressing strength Yi, and this calculated value P 3 is calculated as the harmonic amplitude coefficient Cn for the pressed key with the pitch Xi and the key pressing strength Yi.
Output as [Xi・Yi]. At the same time, the coefficients Cn [Xi, Yi] obtained in this way are applied to the tone forming device 5.
An address signal WAn [Xi·Yi] for writing into the amplitude coefficient memory 510 of 0 is output. In this way, the amplitude coefficient memory 510 stores a set of harmonic amplitude coefficients Cn [X, Y] that are interpolated according to the pitch (X) and the strength (Y) of the pressed key. It is memorized each time a key is operated. FIG. 4 shows a generalized interpolation process in the interpolation calculation circuit 30, and Table 1 below shows the contents of the calculation. In addition, in Figure 4
FLAG=1 to FLAG=5 mean flag signals for identifying which range the pitch (X) of the pressed key should be, and S1 to S5 are the pitches (X) of the pressed key.
and the processing steps of interpolation calculation according to the key depression strength (Y). Therefore, for example, when a key press operation indicated by Xi and Yi in FIG. 2 is performed, the flag signal FLAG=5 is set and the process of step S5 is executed. As a result, as is clear from Table 1, the above-described processing is performed.
【表】
以上のようにして楽音形成装置50の振幅係数
メモリ510には自然楽器音を利用して押圧鍵の
音高(X)および押鍵強さ(Y)に対応する一組
の高調波振幅係数Cn〔X・Y〕が記憶されるが、
楽音形成装置50は楽音波形の各サンプル点にお
ける振幅値X0(qR)を次の第(1)式に基づいて順
次計算することにより楽音を形成する。
X0(qR)=N/2
〓n=1
Cn〔X・Y〕sinπ/WnqR …(1)
(q=1,2,…)
ここで、
X0(qR)……楽音波形の各サンプル点におけ
る波形振幅値。
R……発生楽音の周波数(高音)に比例した数
値(以下、周波数ナンバと称す)。
n……基本波を含む各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。
Cn〔X・Y〕……各次数の高調波成分に対する
振幅係数(フーリエ係数)。
N……発生楽音の最高周波数における楽音1波
形の順次サンプル点の数
W……各サンプル点において合成しようとする
高調波の総数。
W=N/2の関係がある。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。
すなわち、鍵盤部40において押鍵操作が行な
われると、鍵盤部40は押圧鍵の音高を表わすキ
ーコードKCを出力し、このキーコードKCを各音
高に対応した周波数ナンバRを記憶している周波
数ナンバメモリ500に対してアドレス信号とし
て供給する。すると、周波数ナンバメモリ500
から押圧鍵の音高に対応した周波数ナンバRが読
出される。
一方、クロツク発振器501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502においてW分周されて計算
区間タイミング信号tzとなる。この場合、「W」
は前述のように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=16」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503に供給され
る。このゲート503は計算区間タイミング信号
txが供給される毎に開いて周波数ナンバメモリ5
00から出力されている周波数ナンバRを音程区
間加算器504に供給する。音程区間加算器50
4はゲート503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1R,
2R,3R…と増加する累算値qRを出力する。
そして、音程区間加算器504は累算器qRが
該加算器504のモジユロ(法)Nを越えるとオ
ーバフローして、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を行な
う。このように、計算区間タイミング信号txの発
生毎に変化する累算値qRは、クロツクパルスtc
によつてゲート制御されるゲート505を介して
高調波区間加算器506に供給される。この場
合、クロツクパルスtcは計算区間タイミング信号
tx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txの1周期間にゲート505はW回
開かれることになる。この結果、高調波区間加算
器506はクロツクパルスtcの発生毎にゲート5
05から出力される累算値qRを順次加算してそ
の累算値qRを出力する。そして、高調波区間加
算器506はW回の累算を完了すると、計算区間
タイミング信号txによつてリ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
506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nqR(n=1,2,3,……W)を発生し
ていることになる。この累算値nqR、メモリ・ア
ドレス・デコーダ507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508にアドレス信号として供給され、
該メモリ508から正弦振幅値sinπ/WnqR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504の累算値qR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506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。この結果、正弦関数メモリ508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sinπ/WnqR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は押圧鍵の音高に比
例したものである。したがつて、正弦関数メモリ
508からは押圧鍵の音高に対応した各高調波の
正弦振幅値(sinπ/WnqR)がクロツクパルスtcに
したがつて順次時分割的に発生される。
一方、カウンタ509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502
に同期してクロツクパルスtcを順次カウントして
そのカウント値を振幅係数メモリ510にアドレ
ス信号nとして出力する。メモリ510には、上
述の通り押圧鍵の音高(X)および押鍵強さ
(Y)に応じて算出された各高調波の振幅係数Cn
〔X・Y〕が記憶されているので、カウンタ50
9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〔X・Y〕が
順次読み出される。この高調波振幅係数Cn〔X・
Y〕は乗算器511に出力される。乗算器511
は、正弦関数メモリ508から時分割的に読み出
される各高調波の正弦振幅値sinπ/WnqRと各高調
波別に設定された高調波振幅係数Cn〔X・Y〕と
を乗算してその乗算値Fn=Cn〔X・Y〕sinπ/W
nqRを累算器512に供給する。この場合、カウ
ンタ509は高調波区間加算器506と同期して
いるために、各高調波別に順次読み出され高調波
振幅係数Cn〔X・Y〕は対応する高調波正弦振幅
値sinπ/WnqRに乗算され、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。累算器51
2は乗算器511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txが発生されると、ゲート513が開
いて累算器512の累算値(楽音波形のあるサン
プル点における振幅値X0(qR)を表わしている)
をDA変換器514に出力するとともに、累算器
512がリセツトされて次の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。従つて、DA変換器514は、押圧鍵の音
高に対応した周期で、かつ各高調波振幅係数Cn
〔X・Y〕により設定される波形形状の楽音波形
の振幅値X0(qR)(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515に供給すること
により押圧鍵に対応した音高でかつメモリ510
に記憶された高調波振幅係数Cn〔X・Y〕に対応
した音色の楽音が発生される。
なお、上記実施例では、楽音形成装置50にお
ける楽音形成方法として高調波合成方式を採用
し、またこれに関連してパラメータ抽出回路10
における抽出パラメータを高調波振幅係数Cnと
した場合につき説明したが、この発明はこれに限
定されるものではなく、楽音形成装置50におけ
る楽音形成方法は任意の方式を採用し得るもので
あり、またパラメータ抽出回路10における抽出
パラメータも楽音形成装置50の楽音形成方法に
対応して適宜のパラメータを抽出するようにすれ
ばよい。
以上の説明から明らかなように、この発明によ
る電子楽器はマイクロフオンから既存の自然楽器
の複数種類の楽音をサンプル音として入力し、こ
のサンプル音から各サンプル音を特徴づけるパラ
メータを抽出してメモリに記憶させておき、この
記憶にしたパラメータを押圧鍵の音高又は押鍵強
さ等の鍵タツチに応じた補間演算し、この補間演
算値を用いて押圧鍵の音高および押鍵強さに応じ
た楽音を形成するようにしたものである。このた
め、小さなメモリ容量すなわち小規模な構成で自
然楽器と同様の音色の楽音を発生できる効果があ
る。[Table] As described above, the amplitude coefficient memory 510 of the musical tone forming device 50 stores a set of harmonics corresponding to the pitch (X) and the strength (Y) of the pressed key using natural musical instrument sounds. The amplitude coefficient Cn [X・Y] is stored, but
The musical tone forming device 50 forms musical tones by sequentially calculating the amplitude value X 0 (qR) at each sample point of the musical sound waveform based on the following equation (1). X 0 (qR)= N/2 〓 n=1 Cn[X・Y]sinπ/WnqR…(1) (q=1, 2,…) Here, X 0 (qR)…each sample of the musical sound waveform Waveform amplitude value at a point. R...A numerical value proportional to the frequency (treble) of the generated musical tone (hereinafter referred to as frequency number). n...Represents the order of each harmonic component 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 (second overtone). 3rd harmonic) corresponds to... Cn[X・Y]...Amplitude coefficient (Fourier coefficient) for harmonic components of each order. N: Number of sequential sample points of one musical tone waveform at the highest frequency of the generated musical tone W: Total number of harmonics to be synthesized at each sample point. There is a relationship of W=N/2. Note that in the following description, harmonics include the fundamental wave, and the fundamental wave is assumed to be the first harmonic. That is, when a key press operation is performed on the keyboard section 40, the keyboard section 40 outputs a key code KC representing the pitch of the pressed key, and stores this key code KC as a frequency number R corresponding to each pitch. The frequency number memory 500 is supplied as an address signal to the frequency number memory 500. Then, the frequency number memory 500
A frequency number R corresponding to the pitch of the pressed key is read out. On the other hand, a clock oscillator 501 outputs a clock pulse tc of a constant period, and this clock pulse tc is frequency-divided by W in a counter 502 to become a calculation interval timing signal tz. In this case, "W"
is the total number of harmonics to be synthesized as described above, and for example, when synthesizing up to the 16th harmonic, "W=16". The calculation interval timing signal tx created in this way is supplied to the gate 503. This gate 503 is a calculation interval timing signal.
Frequency number memory 5 opens every time tx is supplied
The frequency number R output from 00 is supplied to the pitch section adder 504. Pitch interval adder 50
4 accumulates the frequency number R every time the frequency number R is supplied via the gate 503 (that is, every time the calculation interval timing signal tx is generated) and calculates 1R,
Outputs the cumulative value qR that increases as 2R, 3R, etc. Then, the interval adder 504 overflows when the accumulator qR exceeds the modulus N of the adder 504, and from then on, the calculation interval timing signal
A similar accumulation operation is performed again every time tx is generated. In this way, the accumulated value qR, which changes every time the calculation interval timing signal tx is generated, is determined by the clock pulse tc.
is fed to a harmonic section adder 506 via a gate 505 gated by . In this case, the clock pulse tc is the calculation interval timing signal
Since the frequency is W times that of tx, the gate 505 is opened W times during one cycle of the calculation interval timing signal tx. As a result, the harmonic interval adder 506 operates at the gate 5 every time the clock pulse tc occurs.
The cumulative value qR outputted from 05 is sequentially added and the cumulative value qR is output. When the harmonic interval adder 506 completes W accumulations, it is reset by the calculation interval timing signal tx and performs the same operation thereafter. Therefore, this harmonic section adder 506 calculates the cumulative value nqR (n=1, 2, 3, . . . W) that increases sequentially according to the clock pulse tc during one period of the calculation section timing signal tx. This means that it is occurring. This accumulated value nqR is decoded by the memory address decoder 507,
This decoded output is supplied as an address signal to a sine function memory 508 which stores sequential sample point amplitude values of one cycle of the sine wave waveform at each address.
The sine amplitude value sinπ/WnqR is read from the memory 508. As is clear from the above explanation, the cumulative value qR of the pitch interval adder 504 indicates the sequential sample points at which the musical waveform amplitude should be calculated, and the cumulative value nqR of the harmonic interval adder 506 is currently being calculated. sample point of
It represents the phase of the nth harmonic in qR. As a result, each harmonic (including the fundamental wave) at the sample point qR is output from the sine function memory 508.
The sine amplitude value sinπ/WnqR of is generated sequentially in the order of fundamental wave (first harmonic), second harmonic, . . . W-th harmonic. In this case, the sample points of the musical 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 pressed key. Therefore, the sine amplitude value (sinπ/WnqR) of each harmonic corresponding to the pitch of the pressed key is sequentially generated from the sine function memory 508 in a time-sharing manner in accordance with the clock pulse tc. On the other hand, the counter 509 is composed of a modulus W counter, and the counter 502
The clock pulse tc is sequentially counted in synchronization with the clock pulse tc, and the count value is outputted to the amplitude coefficient memory 510 as an address signal n. The memory 510 stores the amplitude coefficient Cn of each harmonic calculated according to the pitch (X) and the strength (Y) of the pressed key as described above.
Since [X・Y] is stored, the counter 50
When an address signal n (indicating the harmonic order) that changes sequentially in synchronization with the clock pulse tc is supplied from 9 to 9, the harmonic amplitude coefficient Cn [which sets the amplitude value of each harmonic stored in each address] is supplied. X and Y] are read out sequentially. This harmonic amplitude coefficient Cn [X・
Y] is output to the multiplier 511. Multiplier 511
is the product value Fn obtained by multiplying the sine amplitude value sinπ/WnqR of each harmonic read out in a time-sharing manner from the sine function memory 508 by the harmonic amplitude coefficient Cn [X・Y] set for each harmonic. =Cn[X·Y]sinπ/WnqR is supplied to the accumulator 512. In this case, since the counter 509 is synchronized with the harmonic interval adder 506, each harmonic is read out sequentially, and the harmonic amplitude coefficient Cn [X・Y] is equal to the corresponding harmonic sine amplitude value sinπ/WnqR. By this, the amplitude value Fn for each harmonic is set. Accumulator 51
2 sequentially accumulates the amplitude value Fn for each harmonic output from the multiplier 511. Then, when the calculation interval timing signal tx is generated, the gate 513 opens and the accumulated value of the accumulator 512 (representing the amplitude value X 0 (qR) at a certain sample point of the musical waveform)
is output to the DA converter 514, and the accumulator 512 is reset to perform the same accumulation operation as described above again in order to calculate the amplitude value at the next sample point. Therefore, the DA converter 514 has a cycle corresponding to the pitch of the pressed key, and each harmonic amplitude coefficient Cn
The amplitude value X 0 (qR) (digital signal) of the musical sound waveform with the waveform shape set by [X・Y] is input every time the calculation interval timing signal tx occurs, and this digital amplitude value is converted into an analog signal. By converting it into a signal and supplying it to the sound system 515, the pitch corresponding to the pressed key is output to the memory 510.
A musical tone having a tone corresponding to the harmonic amplitude coefficient Cn [X.Y] stored in is generated. In the above embodiment, a harmonic synthesis method is adopted as the tone forming method in the tone forming device 50, and in connection with this, the parameter extraction circuit 10
Although the case has been described in which the extraction parameter is the harmonic amplitude coefficient Cn, the present invention is not limited to this, and any method can be adopted as the tone forming method in the tone forming device 50. The extracted parameters in the parameter extraction circuit 10 may also be adapted to extract appropriate parameters in accordance with the tone forming method of the tone forming device 50. As is clear from the above explanation, the electronic musical instrument according to the present invention inputs multiple types of musical sounds of existing natural musical instruments as sample sounds from a microphone, extracts parameters characterizing each sample sound from these sample sounds, and stores them in memory. The memorized parameters are interpolated according to the touch of the key, such as the pitch or strength of the pressed key, and the interpolated values are used to determine the pitch and strength of the pressed key. It is designed to form musical tones according to the musical tone. Therefore, it is possible to generate musical tones with a tone similar to that of a natural musical instrument with a small memory capacity, that is, a small-scale configuration.
第1図はこの発明の一実施例を示すブロツク
図、第2図は第1図の実施例において用いるサン
プル音の音高および音量の関係を示す図、第3図
は第1図の実施例における補間演算回路の演算動
作を説明するための図、第4図は第1図の実施例
における補間演算回路の演算過程を示すフローチ
ヤートである。
10…パラメータ抽出回路、20…記憶回路、
30…補間演算回路、40…鍵盤部、50…楽音
形成装置。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the relationship between pitch and volume of sample sounds used in the embodiment of FIG. 1, and FIG. 3 is an embodiment of the embodiment of FIG. 1. FIG. 4 is a flowchart showing the calculation process of the interpolation calculation circuit in the embodiment of FIG. 1. 10...Parameter extraction circuit, 20...Storage circuit,
30...Interpolation calculation circuit, 40...Keyboard section, 50...Tone forming device.
Claims (1)
それぞれ音パラメータを抽出するパラメータ抽出
手段と、 上記パラメータ抽出手段によつて抽出された各
楽音に関する音パラメータを記憶する記憶手段
と、 鍵盤部で押圧された鍵の音高又は鍵押圧による
鍵タツチに応じて上記記憶手段に記憶された少な
くとも2つの楽音に関する音パラメータを補間演
算して上記鍵の音高又は鍵タツチに対応した音パ
ラメータを形成する補間演算手段と、 上記鍵盤部で押圧された鍵に対応する楽音を上
記補正間演算手段で形成された音パラメータを用
いて形成する楽音形成手段と を具えた電子楽器。 2 前記複数種類の楽音は高音、中音、低音の3
つの周波数段階の楽音である 特許請求の範囲第1項記載の電子楽器。 3 前記複数種類の楽音は強,中,弱の音量段階
をそれぞれ有する3つの周波数段階の高音,中
音,低音である 特許請求の範囲第1項記載の電子楽器。[Scope of Claims] 1. Parameter extracting means for extracting sound parameters for each musical tone from a plurality of types of inputted musical tones, and a storage means for storing sound parameters related to each musical tone extracted by the parameter extracting means. and interpolating sound parameters related to at least two musical tones stored in the storage means in accordance with the pitch of the key pressed on the keyboard section or the touch of the key due to the key press to correspond to the pitch of the key or the touch of the key. An electronic musical instrument comprising: interpolation calculation means for forming a sound parameter formed by the correction calculation means; and musical tone formation means for forming a musical tone corresponding to a key pressed on the keyboard section using the sound parameter formed by the correction calculation means. 2. The plurality of musical tones are high, medium, and low.
The electronic musical instrument according to claim 1, wherein the musical tone has two frequency steps. 3. The electronic musical instrument according to claim 1, wherein the plurality of types of musical tones are high, medium, and low tones in three frequency levels, each having volume levels of strong, medium, and weak.
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| JP56138344A JPS5840593A (en) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | Electronic musical instrument |
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|---|---|---|---|
| JP56138344A JPS5840593A (en) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | Electronic musical instrument |
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ID=15219719
Family Applications (1)
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-
1981
- 1981-09-04 JP JP56138344A patent/JPS5840593A/en active Granted
Also Published As
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