JP2835995B2 - Tone generator - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子楽器に用いられる
楽音発生装置に関し、特に複数のデジタルコントロール
オシレータがそれぞれ独立して構成され、該デジタルコ
ントロールオシレータの発生する楽音成分信号を組み合
わせて楽音を発音する波形読み出し方式の電子楽器の楽
音発生装置において、波形メモリに元波形データを記憶
させる際に、楽音の音質を損なうことなく波形メモリを
圧縮した楽音発生装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a musical tone generator used for an electronic musical instrument, and more particularly, to a musical tone generating apparatus in which a plurality of digital control oscillators are independently constituted, and musical tone component signals generated by the digital control oscillators are combined. The present invention relates to a musical tone generating apparatus for a musical tone generating apparatus for an electronic musical instrument using a read-out waveform readout method, in which when storing original waveform data in a waveform memory, the waveform memory is compressed without impairing the tone quality of the musical tone.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、電子オルガン、電子ピアノ、シン
グルキーボード、シンセサイザ等の電子楽器に用いられ
ている楽音発生装置は、発音源としてのデジタルコント
ロールオシレータ（以下、「ＤＣＯ」という）を複数個
備えており、このＤＣＯを組み合わせて発音することに
より、例えば操作パネル等で指定された音色やキーボー
ドで指定された音域等に応じた楽音信号を発生するよう
になっている。2. Description of the Related Art Conventionally, a musical tone generator used for an electronic musical instrument such as an electronic organ, an electronic piano, a single keyboard, a synthesizer and the like includes a plurality of digital control oscillators (hereinafter referred to as "DCOs") as sound sources. When this DCO is combined and generated, a tone signal corresponding to a tone specified by an operation panel or the like or a range specified by a keyboard is generated.

【０００３】これらの波形読出し方式の音源において、
例えば８ビット精度と波形メモリの精度を低くすると波
形メモリの量は半分になるが、例えばホワイトノイズの
ような量子化ノイズが発生し充分な音質が得られない。[0003] In these waveform readout type sound sources,
For example, if the accuracy of the waveform memory is reduced to 8 bits, the amount of the waveform memory is reduced by half, but quantization noise such as white noise is generated and sufficient sound quality cannot be obtained.

【０００４】このため、楽音信号の高域成分を減衰させ
る特性のフィルタを掛けることも考えられるが、高調波
を含んだ波形の場合、ローパスフィルタ（以下「ＬＰ
Ｆ」という）を通すと楽音の部分までカットされてしま
うので好ましくないとされている。For this reason, it is conceivable to apply a filter having a characteristic of attenuating a high-frequency component of a tone signal. However, in the case of a waveform including harmonics, a low-pass filter (hereinafter referred to as “LP
F ") is cut off to the portion of the musical sound.

【０００５】一般に、量子化ノイズを除去する目的でＬ
ＰＦを用いる場合、低い周波数帯域の楽音信号に対して
は非常に大きな効果があるが、高調波を多く含む広い再
生周波数帯域の楽音に対しては、フィルタのカットオフ
周波数を下げることができずノイズを除去することはで
きない。In general, L is used to remove quantization noise.
When the PF is used, it has a great effect on a tone signal in a low frequency band, but cannot cut the filter cutoff frequency for a tone in a wide reproduction frequency band including many harmonics. Noise cannot be removed.

【０００６】さらに、従来の楽器のように各楽音成分信
号が合成されて楽音信号となった最終的な段階でＬＰＦ
を使用すると音が丸くなってしまうという問題点があ
る。従って、このような量子化ノイズを除去するための
有効な対策は考えられておらず、音質を保つため波形メ
モリには通常１６ビットのメモリが使用されている。Further, at the final stage where each tone component signal is synthesized to become a tone signal as in a conventional musical instrument, an LPF
There is a problem that the sound becomes round when using. Therefore, no effective countermeasure for removing such quantization noise is considered, and a 16-bit memory is usually used as a waveform memory to maintain sound quality.

【０００７】図５は複数の出力系列を持つ従来の電子楽
器の楽音を形成する部分の基本構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a basic configuration of a portion for forming a musical tone of a conventional electronic musical instrument having a plurality of output sequences.

【０００８】例えば、電子ピアノの場合、図５に示すよ
うに、１鍵に対応する楽音を発生するために３種類の楽
音成分（弱打成分、強打成分及び打撃成分）の波形デー
タを記憶する波形メモリ９１〜９３、及びこれらに対応
して設けられ弱打成分信号、強打成分信号及び打撃成分
信号をそれぞれ生成する３つのオシレータＤＣＯa ９
４、ＤＣＯb ９５、ＤＣＯc ９６が設けられている。For example, in the case of an electronic piano, as shown in FIG. 5, waveform data of three types of musical sound components (a weak striking component, a strong striking component, and a striking component) are stored in order to generate a musical tone corresponding to one key. Waveform memories 91 to 93 and three oscillators DCOa 9 provided correspondingly to generate a weak-hit component signal, a strong-hit component signal, and a hit component signal, respectively.
4, DCOb 95 and DCOC 96 are provided.

【０００９】そして、１つの鍵が押下されると、該鍵の
押鍵に応じた波形データが波形メモリ９１〜９３から読
み出され、各オシレータＤＣＯa ９４、ＤＣＯb ９５、
ＤＣＯc ９６でそれぞれの楽音成分信号が生成される。When one key is depressed, the waveform data corresponding to the depressed key is read out from the waveform memories 91 to 93, and each of the oscillators DCOa 94, DCOb 95,
Each tone component signal is generated by the DCOc 96.

【００１０】生成された楽音成分信号は、各オシレータ
ＤＣＯa ９４、ＤＣＯb ９５、ＤＣＯc ９６にそれぞれ
接続されているＤ／Ａ変換器９７〜９９によりアナログ
楽音成分信号に変換され、これらが加算器９０により１
つに合成されて、１鍵に対する最終的な楽音信号とな
る。The generated tone component signals are converted into analog tone component signals by D / A converters 97 to 99 connected to the oscillators DCOa 94, DCOb 95, and DCOc 96, respectively. 1
And a final tone signal for one key.

【００１１】このため、従来の電子楽器に用いられる楽
音発生装置（音源）には、種々の音色に応じた複数の楽
音波形データを記憶する波形メモリ９１〜９３を備えて
いる。For this reason, a tone generator (sound source) used in a conventional electronic musical instrument is provided with waveform memories 91 to 93 for storing a plurality of tone waveform data corresponding to various timbres.

【００１２】そして、この波形メモリ９１〜９３から、
例えばパネルスイッチ等で指定された音色に応じた楽音
波形データを選択し、これを鍵盤で指定された音高に応
じた速度で読み出し、これらを合成して１つの楽音信号
を発生し、この楽音信号を音響回路に供給することによ
り、またはフィルタリングして音響回路に供給すること
により放音するようになっている。From the waveform memories 91 to 93,
For example, tone waveform data corresponding to a tone specified by a panel switch or the like is selected, read out at a speed corresponding to a pitch specified by a keyboard, and synthesized to generate one tone signal. The sound is emitted by supplying the signal to the acoustic circuit or by supplying the signal to the acoustic circuit after filtering.

【００１３】なお、例えば電子ピアノは、上記のＤＣＯ
a ９４、ＤＣＯb ９５、ＤＣＯc ９６の３つのオシレー
タを１セットとする楽音信号発生回路を、通常、ポリフ
ォニック数（同時発音数）分だけ備えている。Note that, for example, the electronic piano is a DCO
A tone signal generating circuit having three oscillators a 94, DCOb 95, and DCOC 96 as one set is usually provided for the number of polyphonics (the number of simultaneous sounds).

【００１４】このため膨大な波形メモリ９１〜９３が必
要となるので、実際には各音色に対応する立ち上がり部
の全波形と、それに続く波形の一部を記憶し、立ち上が
り部の波形を一通り読み通したあとは一部の波形を繰り
返して読み出すことにより音質を損なうことなくメモリ
容量の節約を図る（特開昭５９ー１８８６９７）。For this reason, an enormous amount of waveform memories 91 to 93 are required. Therefore, in practice, the entire waveform of the rising portion corresponding to each tone color and a part of the subsequent waveform are stored, and the waveform of the rising portion is completely stored. After the reading, a part of the waveform is repeatedly read to save the memory capacity without deteriorating the sound quality (Japanese Patent Laid-Open No. 188697/1984).

【００１５】または、楽音成分により発音時間の異なる
特性を利用して、発音時間に応じて楽音信号発生手段を
グループ化して発音時間の短いグループは楽音信号発生
手段の数を減じ、割り当て手段によりコントロールして
同時発音数を確保する（特開平４ー１３１８９９）等の
手段が講じられている例もある。Alternatively, utilizing the characteristics of different sounding times depending on the tone components, the tone signal generating means are grouped in accordance with the tone generating time, and the group with the short tone generating time is reduced in the number of tone signal generating means and controlled by the assigning means. In some cases, measures such as securing the number of simultaneous sounds (Japanese Patent Laid-Open No. 4-131899) are taken.

【００１６】さらに、音質保持のためにフィルタを使用
し、フィルタのパラメータを音色の変化に応じてコント
ロールする例（特開平２ー６６５９７）や、量子化ノイ
ズ成分の周波数帯域に対応する周波数成分のレベルをア
ップした波形データを記憶し、該データを読み出すとき
にフィルタを使用してノイズを除去する（特開昭６２ー
２９４２９４）等の例もある。Furthermore, an example in which a filter is used to maintain tone quality and the parameters of the filter are controlled in accordance with a change in timbre (Japanese Patent Laid-Open No. 2-66597), the frequency component corresponding to the frequency band of the quantization noise component, There is also an example of storing waveform data of an increased level and removing noise by using a filter when reading the data (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-294294).

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

【００１７】前述のように、弱打成分は帯域幅が狭いの
で不要な高次音が発生することなく、フィルタをかける
ことにより容易に高音質の楽音が得られるが、強打成分
は帯域幅が広く不要な高次倍音が多数発生するので、フ
ィルタをかけても高音質の楽音が得られないという問題
点があった。As described above, since the low-strength component has a narrow bandwidth, unnecessary high-order sounds are not generated, and a high-quality tone can be easily obtained by applying a filter. Since a large number of unnecessary overtones are generated widely, there is a problem that a high-quality tone cannot be obtained even if a filter is applied.

【００１８】このため、良好な音質を保持するために波
形データのメモリ精度を高くし、例えば１６ビット精度
のメモリを使用しているが、楽音発生装置の波形メモリ
は弱打成分、強打成分及び打撃成分等の各データを例え
ば低音域用、高音域用等、各音域ごとに記憶しておく必
要があるので、膨大なメモリが必要であり、装置が高価
になってしまうという欠点があった。For this reason, in order to maintain good sound quality, the memory accuracy of waveform data is increased, for example, a memory of 16-bit accuracy is used. Since it is necessary to store each data such as a striking component for each range, for example, for a low range, a high range, etc., there is a disadvantage that a huge memory is required and the apparatus becomes expensive. .

【００１９】本発明は、上記の事情に鑑みなされたもの
で、複数のＤＣＯを組み合わせて楽音を発生する電子楽
器において、例えば再生周波数帯域が高く量子化ノイズ
の除去の困難な楽音成分信号は、元波形を記憶手段に記
憶させる際に、第２の変換手段により高調波を強調する
変換をかけて記憶させることにより、再生周波数帯域の
高い楽音信号のノイズも除去可能にするものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and in an electronic musical instrument that generates a musical sound by combining a plurality of DCOs, for example, a musical sound component signal having a high reproduction frequency band and in which quantization noise is difficult to remove is When the original waveform is stored in the storage unit, the second conversion unit applies a conversion for emphasizing the harmonics and stores the original waveform, thereby making it possible to remove noise of a tone signal having a high reproduction frequency band.

【００２０】これにより圧縮されたデータでも音質を損
なうことなく発音し、波形メモリを大幅に節減した低価
格の楽音発生装置を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide a low-priced tone generator which can generate compressed data without deteriorating the sound quality and greatly reduce the waveform memory.

【００２１】[0021]

【課題を解決するための手段】図１は本発明にかかる楽
音発生装置の原理説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of a tone generator according to the present invention.

【００２２】本発明の楽音発生装置は、元波形データ６
を記憶手段１に記憶させる際に、系列毎、音域毎に、前
記元波形データ６の周波数特性に応じた変換を行ってデ
ータを圧縮して記憶させ、これらのデータを読み出して
発生した楽音信号をフィルタに通すことによりノイズを
除去するものである。なお、説明の都合上、前記元波形
データ６の周波数特性に応じた変換を行う手段を「第２
の変換手段」と指称し、前記Ｄ／Ａ変換手段により変換
されたアナログ楽音信号のノイズを除去するためのロー
パスフィルタからなる変換手段を「第１の変換手段」と
指称して説明する。According to the tone generator of the present invention, the original waveform data 6
When the data is stored in the storage means 1, the data is compressed and stored by performing a conversion according to the frequency characteristic of the original waveform data 6 for each sequence and each sound range, and a tone signal generated by reading out these data is generated. Is passed through a filter to remove noise. For convenience of explanation, the means for performing the conversion according to the frequency characteristic of the original waveform data 6 is referred to as “second waveform data”.
The conversion means comprising a low-pass filter for removing noise of the analog tone signal converted by the D / A conversion means will be described as "first conversion means".

【００２３】本願の請求項１にかかる発明は、高調波を
強調するように変換処理して記憶した楽音成分の波形デ
ータと、何も強調せずに記憶した楽音成分の波形データ
とをそれぞれ読み出して楽音成分信号を再生し、それら
を合成して楽音信号を発生する楽音発生装置において、
楽音成分の波形データを記憶する記憶手段１から読み出
した波形データに応じて楽音成分信号を発生する楽音信
号発生手段２と、前記楽音信号発生手段２が発生したデ
ジタル楽音成分信号を合成し楽音信号を生成する合成手
段３と、前記合成手段３により生成された楽音信号をア
ナログ楽音信号に変換するＤ／Ａ変換手段４と、前記Ｄ
／Ａ変換手段４により変換されたアナログ楽音信号のノ
イズを除去するためのローパスフィルタからなる変換手
段５と、を有し、波形データを圧縮して記憶することに
より再生時に生じる量子化ノイズを除去するとともに所
望の楽音成分波形を得ることを特徴とする楽音発生装置
である。The invention according to claim 1 of the present application reads out waveform data of a musical tone component stored after conversion processing to emphasize harmonics and waveform data of a musical tone component stored without emphasizing anything. A tone generator that reproduces tone component signals and synthesizes them to generate tone signals.
A tone signal generating means 2 for generating a tone component signal in accordance with waveform data read from a storage means 1 for storing waveform data of a tone component, and a digital tone component signal generated by the tone signal generating means 2 and synthesized. A D / A converter 4 for converting the tone signal generated by the synthesizer 3 into an analog tone signal;
And a conversion means 5 comprising a low-pass filter for removing noise of the analog musical tone signal converted by the / A conversion means 4, which removes quantization noise generated at the time of reproduction by compressing and storing the waveform data. And a desired tone component waveform.

【００２４】本願の請求項２にかかる発明は、前記記憶
手段１を構成する各波形メモリのビット精度が８ビット
精度であることを特徴とする楽音発生装置である。According to a second aspect of the present invention, there is provided a musical tone generator wherein the bit precision of each waveform memory constituting the storage means 1 is 8-bit precision.

【００２５】[0025]

【００２６】[0026]

【００２７】[0027]

【作用】一般に高調波のようなスペクトルの帯域幅の広
い楽音信号のノイズの除去は困難といわれている。しか
しながら、このような楽音信号も予めこの楽音信号の出
力系列のフィルタの逆特性のフィルタをかけて高域を強
調する形で処理をし、これをメモリに記憶する。It is generally said that it is difficult to remove noise from a tone signal having a wide spectrum bandwidth such as a harmonic. However, such a tone signal is processed in advance in such a manner that a filter having an inverse characteristic of the filter of the output sequence of the tone signal is applied to emphasize the high frequency range, and this is stored in a memory.

【００２８】これにより、高調波を多く含む広い周波数
帯域の楽音を再生する場合でも、原音の音質を損なうこ
となく出力系列のフィルタ５のカットオフ周波数を下げ
ることができるので、通常のフィルタによるノイズの除
去が可能となる。As a result, even when a musical sound in a wide frequency band including many harmonics is reproduced, the cutoff frequency of the output series filter 5 can be reduced without deteriorating the sound quality of the original sound. Can be removed.

【００２９】本発明は、かかる特性に着目してなされた
ものであり、複数のＤＣＯを組み合わせて楽音を発音す
るように構成された複数の発音系列を有する楽音発生装
置において、波形メモリ１に元波形６を記憶させる際
に、第１の変換手段５によるノイズ除去の容易な弱打成
分及び打撃成分の波形データはそのまま波形メモリに記
憶させるが、高調波を多く含みノイズ除去の困難な強打
成分の元波形６は、第２の変換手段７により出力系列の
第１の変換手段５の逆特性のフィルタをかけて高域を強
調する形で処理してから波形メモリ１に記憶させる。The present invention has been made by paying attention to such characteristics, and in a tone generator having a plurality of tone sequences configured to emit a tone by combining a plurality of DCOs, the waveform memory 1 When the waveform 6 is stored, the waveform data of the weak component and the striking component which are easy to remove noise by the first converting means 5 are stored in the waveform memory as they are, but the heavy component which contains many harmonics and is difficult to remove noise. The original waveform 6 is processed by the second converting means 7 by applying a filter having an inverse characteristic of that of the first converting means 5 of the output series to emphasize the high frequency band, and then stored in the waveform memory 1.

【００３０】これにより、高調波を多く含む強打成分の
波形データのビット精度を落として圧縮して波形メモリ
に記憶させても、楽音成分信号再生の際に発生する量子
化ノイズは出力系列に有する第１の変換手段により除去
される。Thus, even if the bit accuracy of the waveform data of the bang component including many harmonics is reduced and compressed and stored in the waveform memory, the quantization noise generated when reproducing the tone component signal is included in the output sequence. It is removed by the first conversion means.

【００３１】このように、系列毎に変換方法を変え、あ
る音域、または、あるＤＣＯだけ逆特性をかけることに
より、高調波を多く含む広い再生周波数帯域の楽音の場
合でも、原音の音質を損なうことなく、出力系列のフィ
ルタ５のカットオフ周波数を下げることができるので、
楽音データを低精度のメモリに格納可能となり、膨大な
容量のメモリを必要とせず、低価格の楽音発生装置を提
供できる。As described above, by changing the conversion method for each stream and applying the inverse characteristic to a certain sound range or a certain DCO, the tone quality of the original sound is impaired even in the case of a musical tone in a wide reproduction frequency band including many harmonics. Without reducing the cutoff frequency of the output series filter 5,
The musical tone data can be stored in a low-precision memory, so that an inexpensive musical tone generator can be provided without requiring a huge amount of memory.

【００３２】[0032]

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明にかかわる
楽音発生装置の全体構成について説明する。なお、図１
と同一または相当部分には同一の符号を付して説明す
る。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a musical tone generator according to the present invention. FIG.
The same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and described.

【００３３】図２は、本発明にかかわる楽音発生装置を
適用した電子楽器の全体的な構成を示す概略ブロック図
である。FIG. 2 is a schematic block diagram showing the overall configuration of an electronic musical instrument to which a tone generator according to the present invention is applied.

【００３４】図において、キーボード部１１は、複数の
キーを有するキーボードで構成され、各キーの押下の状
態を検知するためのキースキャン回路を含んでいる。In FIG. 1, a keyboard section 11 is constituted by a keyboard having a plurality of keys, and includes a key scan circuit for detecting a pressed state of each key.

【００３５】タッチセンサ１１ａは、前記キーボード部
１１からの信号に応じてキータッチの強弱（速さ）を検
出するものである。上記各キーの押下の状態を示すデー
タ及びキータッチの強弱を示すタッチデータはＣＰＵ１
３に送られるようになっている。The touch sensor 11a detects the strength (speed) of key touch according to a signal from the keyboard section 11. The data indicating the pressed state of each key and the touch data indicating the strength of key touch are the CPU 1
3 to be sent.

【００３６】パネル部１２は、電源スイッチ、モード指
定スイッチ、メロディ選択スイッチ、リズム選択スイッ
チ等の各種スイッチを備えている。各スイッチのセット
状態は内部に含まれるパネルスキャン回路によって検知
されるようになっている。The panel section 12 includes various switches such as a power switch, a mode designation switch, a melody selection switch, and a rhythm selection switch. The set state of each switch is detected by a panel scan circuit included therein.

【００３７】中央処理装置１３（以下「ＣＰＵ」とい
う）は、リードオンリメモリ１４（以下「ＲＯＭ」とい
う。）のプログラムメモリ部４１に記憶された制御プロ
グラムに従って当該電子楽器の各部を制御するものであ
る。The central processing unit 13 (hereinafter referred to as "CPU") controls each section of the electronic musical instrument according to a control program stored in a program memory section 41 of a read-only memory 14 (hereinafter referred to as "ROM"). is there.

【００３８】ＲＯＭ１４は、上述したＣＰＵ１３を動作
させるプログラムを格納したプログラムメモリ部４１の
他に、音色データメモリ部４２を有している。この音色
データメモリ部４２には、楽音成分信号を生成するため
のデータである周波数ナンバ、波形ナンバ、エンベロー
プ波形ナンバ、モードデータ等が記憶されている。その
他、種々の固定データも当該ＲＯＭに格納されている。The ROM 14 has a timbre data memory section 42 in addition to the program memory section 41 storing the program for operating the CPU 13 described above. The tone color data memory section 42 stores a frequency number, a waveform number, an envelope waveform number, and mode data, which are data for generating a tone component signal. In addition, various fixed data are also stored in the ROM.

【００３９】上記音色データメモリ４２に格納されてい
る各データは、音色ポインタによって指定される。即
ち、パネル操作、鍵盤操作に応じて上記音色ポインタが
変更され、該変更された音色ポインタにより指定された
上記各データがＲＯＭ１４から読み出される。そして、
所定の処理が施されて楽音発生装置に供給される。Each data stored in the tone data memory 42 is designated by a tone pointer. That is, the tone color pointer is changed in accordance with the panel operation and the keyboard operation, and the data specified by the changed tone color pointer is read from the ROM 14. And
After being subjected to a predetermined process, it is supplied to the tone generator.

【００４０】ランダムアクセスメモリ１５（以下「ＲＡ
Ｍ」という。）は、ＣＰＵ１３の制御の下に、ＲＯＭ１
４に記憶されているデータのうち必要なものが転送・格
納されるデータエリアやキーボード部１１、タッチセン
サ１１ａ及びパネル部１２の各キーやスイッチの状態に
対応する放音に必要なデータがセットされる複数のレジ
スタ、楽音信号発生回路を未使用チャネルに割り付ける
ためのデータを記憶するアサイナメモリ等を含んでい
る。The random access memory 15 (hereinafter referred to as "RA
M ”. ) Is the ROM 1 under the control of the CPU 13.
4 is a data area in which necessary data is transferred and stored, and data necessary for sound emission corresponding to the state of each key and switch of the keyboard 11, the touch sensor 11a and the panel 12 are set. , And an assigner memory for storing data for allocating the tone signal generation circuit to an unused channel.

【００４１】楽音発生部２は、楽音成分信号を生成する
ものである。この楽音発生部２は、例えば弱打から強打
まで常に発音する音を生成する弱打成分楽音信号生成部
（以下「ＤＣＯa 」という）２１や強打の時に大きな音
となる強打音を生成する強打成分楽音信号生成部（以下
「ＤＣＯb 」という）２２、及び打鍵時の打撃音を生成
する打撃成分楽音信号生成部（以下「ＤＣＯc 」とい
う）２３とから構成されており、ＣＰＵ１３からの制御
に応じてそれぞれ弱打、強打、打撃成分の楽音成分信号
を発生する。The tone generator 2 generates a tone component signal. The tone generator 2 includes, for example, a soft-beat component tone signal generator (hereinafter referred to as "DCOA") 21 for generating a sound which is always generated from a soft hit to a hard hit, and a hard-hit component for generating a hard hit sound which becomes a loud sound when hit. A tone signal generator (hereinafter referred to as “DCOb”) 22 and a striking component tone signal generator (hereinafter referred to as “DCOc”) 23 for generating a striking sound at the time of keying are provided. A tone component signal is generated for each of a soft hit, a hard hit, and a hit component.

【００４２】なお、上記ＤＣＯa ２１、ＤＣＯb ２２、
ＤＣＯc ２３は、全て同一の回路で構成されている。The above-mentioned DCOa 21, DCOb 22,
The DCOCs 23 are all composed of the same circuit.

【００４３】また、楽音発生部２には波形データを記憶
する波形メモリ１及びエンベロープデータを記憶するエ
ンベロープ波形メモリ２９が接続されている。The tone generator 2 is connected to a waveform memory 1 for storing waveform data and an envelope waveform memory 29 for storing envelope data.

【００４４】１は波形メモリであり、例えばＲＯＭで構
成される。この波形メモリ１は、楽音の波形データを記
憶するものであり、弱打、強打、打撃等の波形データが
記憶されている。また、この波形メモリ１は、ＤＣＯa
２１、ＤＣＯb ２２、ＤＣＯc ２３によりアクセスされ
る。Reference numeral 1 denotes a waveform memory, which is constituted by, for example, a ROM. The waveform memory 1 stores waveform data of musical tones, and stores waveform data such as light hits, heavy hits, and hits. The waveform memory 1 stores the DCOa
21, DCOb 22, and DCOc 23.

【００４５】なお、本実施例における波形メモリ１に
は、弱打成分用メモリ、強打成分用メモリ、打撃成分用
メモリがあり、何れも８ビット精度のメモリで構成され
ている。The waveform memory 1 in this embodiment includes a memory for a weak hitting component, a memory for a strong hitting component, and a memory for a hitting component, all of which are configured with 8-bit precision memory.

【００４６】エンベロープ波形メモリ２９は、楽音成分
に応じた種々のエンベロープデータを記憶するものであ
る。このエンベロープ波形メモリ２９は、楽音成分選択
レジスタの内容をアドレスとして所定のエンベロープデ
ータを選択し、出力するものである。The envelope waveform memory 29 stores various types of envelope data corresponding to musical tone components. The envelope waveform memory 29 selects and outputs predetermined envelope data using the content of the tone component selection register as an address.

【００４７】加算器３は、ＤＣＯa ２１、ＤＣＯb ２
２、ＤＣＯc ２３で生成された楽音成分信号を合成して
楽音信号として出力する周知のものである。該加算器３
で合成された楽音信号はＤ／Ａ変換器４に供給される。The adder 3 has a DCO 21 and a DCO 2
2. It is a well-known device that synthesizes a tone component signal generated by the DCOc 23 and outputs it as a tone signal. The adder 3
Is supplied to the D / A converter 4.

【００４８】Ｄ／Ａ変換器４は、入力されたデジタル楽
音信号をアナログの楽音信号に変換する周知のものであ
る。該Ｄ／Ａ変換器４で変換されたアナログ楽音信号は
ＬＰＦ５に供給される。The D / A converter 4 is a well-known D / A converter for converting an input digital tone signal into an analog tone signal. The analog tone signal converted by the D / A converter 4 is supplied to the LPF 5.

【００４９】ＬＰＦ５は、Ｄ／Ａ変換器４で変換された
アナログ楽音信号をフィルタリングしてノイズを除去し
て楽音信号を生成するものである。このＬＰＦ５の出力
は、サウンドシステムに供給されるようになっている。The LPF 5 filters the analog tone signal converted by the D / A converter 4 to remove noise and generate a tone signal. The output of the LPF 5 is supplied to a sound system.

【００５０】サウンドシステム１９は、例えばスピーカ
ー又はヘッドホンで構成され、ＬＰＦ５から送られた電
気信号としてのアナログ楽音信号を音響信号に変換し放
音する周知のものである。The sound system 19 is composed of, for example, a speaker or headphones, and is a well-known system that converts an analog tone signal as an electric signal sent from the LPF 5 into an acoustic signal and emits the sound.

【００５１】なお、図２の波形メモリ１及びエンベロー
プ波形メモリ２９は、各楽音信号発生回路で共通に使用
されるメモリであり、それ以外の部分は各楽音信号発生
回路で個々に備えているハードウエアである。The waveform memory 1 and the envelope waveform memory 29 shown in FIG. 2 are memories commonly used in the respective tone signal generating circuits, and the other portions are provided individually in the respective tone signal generating circuits. Wear.

【００５２】また、上述したタッチセンサ１１ａ( キー
ボード部１１）、パネル部１２、ＣＰＵ１３、ＲＯＭ１
４、ＲＡＭ１５、及び楽音発生部２はシステムバス１０
により相互に接続されている。The touch sensor 11a (keyboard unit 11), panel unit 12, CPU 13, ROM 1
4, the RAM 15, and the tone generator 2 are connected to the system bus 10
Are connected to each other.

【００５３】かかる構成において、キーボード部１１か
ら弱いタッチのベロシティが送られてくると、各ＤＣＯ
２１〜２３のタッチカーブの相違により、ＤＣＯa ２１
は発音するが、ＤＣＯb ２２、ＤＣＯc ２３は発音しな
い。したがって、ＬＰＦ５を通った弱打成分のみが発音
され弱打の楽音が発生される。In this configuration, when a weak touch velocity is sent from the keyboard unit 11, each DCO
Due to the difference in the touch curves 21 to 23, the DCO 21
Sounds, but DCOb 22 and DCOC 23 do not sound. Therefore, only the lightly hit component that has passed through the LPF 5 is generated, and a lightly hit musical tone is generated.

【００５４】キーボード部１１から強いタッチのベロシ
ティが送られてくると、ＤＣＯa ２１、ＤＣＯb ２２が
発音する。従って、加算器３により合成された弱打成
分、強打成分及び打撃成分の合成音がＬＰＦ５を通って
ノイズを除去されたあとに発音される。When a strong touch velocity is sent from the keyboard section 11, the DCOa 21 and the DCOb 22 sound. Therefore, the synthesized sound of the weak hit component, the strong hit component, and the hit component synthesized by the adder 3 is emitted after the noise is removed through the LPF 5.

【００５５】ＤＣＯc ２３が発生する打撃成分は、タッ
チの如何に拘わらず常に発音する。The striking component generated by the DCOc 23 always generates a sound regardless of the touch.

【００５６】図３は本発明の実施例のＤＣＯとその制御
系を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the DCO and its control system according to the embodiment of the present invention.

【００５７】例えば電子ピアノの場合、上述のように周
波数が音高にほぼ比例する弱打成分、強打成分、及び周
波数が必ずしも音高に比例しない打撃成分の３つのＤＣ
Ｏを組み合わせる方法で楽音を合成することが知られて
いる。For example, in the case of an electronic piano, as described above, there are three DC components: a soft-hit component, a hard-hit component whose frequency is almost proportional to the pitch, and a hit component whose frequency is not necessarily proportional to the pitch.
It is known to synthesize musical sounds by combining O.

【００５８】楽音信号のノイズを除去するためには、な
るべくカットオフ周波数の低いフィルタを使用すること
が望ましい。その点、弱打成分は高調波をほとんど含ま
ない低い周波数帯域の楽音信号であるから、通常の周波
数帯域の広い楽音信号に比べ、カットオフ周波数を低く
することが可能であり、相当のノイズ除去効果が実現さ
れる。In order to remove the noise of the tone signal, it is desirable to use a filter having a cut-off frequency as low as possible. On the other hand, since the weak component is a tone signal in a low frequency band containing almost no harmonics, it is possible to lower the cutoff frequency compared to a tone signal having a wide frequency band, thereby considerably reducing noise. The effect is realized.

【００５９】従って、弱打成分の波形データのビット精
度を１６ビットから８ビットに落としても、波形データ
のビット精度が落ちたことにより発生する量子化ノイズ
は出力系列のフィルタ５を通すことにより、容易に量子
化ノイズを押さえることができるので、弱打成分は元波
形６a をそのまま波形メモリ１a に入れておいて読み出
す。Therefore, even if the bit precision of the waveform data of the weak component is reduced from 16 bits to 8 bits, the quantization noise generated due to the reduced bit precision of the waveform data is passed through the output series filter 5. Since the quantization noise can be easily suppressed, the weak component is read out by directly storing the original waveform 6a in the waveform memory 1a.

【００６０】一方、強打成分は、高調波を多く含む広い
周波数帯域の楽音信号である。そのため、これらの楽音
信号を、元波形６b のまま出力系列のフィルタ５を通す
と高調波がカットされてしまい、原音に忠実な楽音の再
生ができない。On the other hand, the bang component is a tone signal of a wide frequency band including many harmonics. Therefore, if these tone signals are passed through the output series filter 5 while keeping the original waveform 6b, harmonics are cut off, and it is impossible to reproduce a tone that is faithful to the original sound.

【００６１】従って、強打成分の元波形６b は逆特性フ
ィルタ７b により高域を強調する形で出力系列のフィル
タ５の逆特性をかけて予め変換して波形メモリ１b に記
憶させ、読み出す際に、この逆特性の掛けられた楽音信
号のノイズをＬＰＦ５で除去する。Therefore, the original waveform 6b of the bang component is pre-converted by applying the inverse characteristic of the output series filter 5 in such a manner that the high frequency band is emphasized by the inverse characteristic filter 7b, stored in the waveform memory 1b, and read out. The LPF 5 removes the noise of the tone signal to which the inverse characteristic is applied.

【００６２】これにより、強打成分の元波形６b は高調
波を強調してあるので、ここで８ビットにしたときにノ
イズが出てもフィルタでカットしているので、結果的に
は元の音と同じ音が出て、量子化ノイズだけが小さくな
リ、再生された楽音信号は原音の特性に戻る。As a result, since the original waveform 6b of the bang component emphasizes the harmonics, even if noise occurs when the bit is made 8 bits, the noise is cut by the filter. The same sound is produced, only the quantization noise is reduced, and the reproduced tone signal returns to the characteristics of the original sound.

【００６３】そして、ＬＰＦ５によりノイズを除去する
ことができるので、波形データのビット精度を落とすこ
とができ、強打成分のメモリ容量を圧縮することが可能
となる。Since the noise can be removed by the LPF 5, the bit precision of the waveform data can be reduced, and the memory capacity of the hard hit component can be reduced.

【００６４】打撃成分はスペクトルがないので逆特性フ
ィルタを入れる必要はない。従って元波形６ｃをそのま
ま波形メモリ１c に記憶させる。Since the impact component has no spectrum, it is not necessary to provide an inverse characteristic filter. Therefore, the original waveform 6c is stored in the waveform memory 1c as it is.

【００６５】このように、或る一部の系列だけ逆特性を
かける場合は、個々のＤＣＯ２１、２２、２３や音域の
特性で調整することにより、出力側では最終的に１個の
フィルタ５でノイズの除去が可能となる。As described above, when the inverse characteristic is applied only to a certain part of the series, the output is finally adjusted by one filter 5 on the output side by adjusting the characteristics of the individual DCOs 21, 22, 23 and the sound range. Noise can be removed.

【００６６】かかる構成において、波形メモリ１a 〜１
c から読み出されたデジタル波形データはＤＣＯa ２１
〜ＤＣＯc ２３でデジタル楽音成分信号に生成され、加
算器３に送られてデジタル楽音信号が生成される。In such a configuration, the waveform memories 1a to 1
The digital waveform data read from c is DCOa 21
ＤDCOc 23 to generate a digital musical tone component signal, which is sent to the adder 3 to generate a digital musical tone signal.

【００６７】生成されたデジタル楽音信号は、Ｄ／Ａ変
換器４によりアナログ楽音信号に変換されＬＰＦ５に供
給され、所定のフィルタ特性に従ってノイズが除去さ
れ、その出力はサウンドシステムに送られ放音する。The generated digital tone signal is converted into an analog tone signal by the D / A converter 4 and supplied to the LPF 5, where noise is removed in accordance with a predetermined filter characteristic, and the output is sent to a sound system for sound emission. .

【００６８】なお、本実施例のＬＰＦ５はアナログフィ
ルタであり、該ＬＰＦ５のフィルタ特性は当該電子楽器
の楽音成分信号の周波数帯域に対応する量子化ノイズが
取り除かれるように予めセットされている。The LPF 5 of this embodiment is an analog filter, and the filter characteristics of the LPF 5 are set in advance so that quantization noise corresponding to the frequency band of the tone component signal of the electronic musical instrument is removed.

【００６９】以上述べたように、各波形メモリ１a 〜１
c は８ビット精度のメモリで構成され、再生周波数帯域
の低い楽音成分の波形データ、及び打撃成分の波形デー
タはそのまま記憶されているが、再生周波数帯域の広い
強打成分の波形データは、元波形６b を波形メモリ１b
に記憶させる際にＬＰＦ５の逆特性を有する逆特性フィ
ルタ７b により高調波を強調するように変換して記憶さ
れる。As described above, each of the waveform memories 1a to 1a
c is composed of an 8-bit precision memory, and the waveform data of the musical tone component having a low reproduction frequency band and the waveform data of the striking component are stored as they are. 6b to waveform memory 1b
Is stored in such a manner that harmonics are emphasized by an inverse characteristic filter 7b having an inverse characteristic of the LPF 5.

【００７０】そして、楽音を発生する際には、波形メモ
リ１の所定領域から読み出され、楽音発生部２により楽
音成分信号が発生され、ＬＰＦ５でノイズが除去されて
楽音信号となる。When a tone is generated, the tone is read from a predetermined area of the waveform memory 1, a tone component signal is generated by the tone generator 2, and the LPF 5 removes noise to become a tone signal.

【００７１】なお、上記実施例では、楽音発生部２の発
生する楽音成分として弱打成分、強打成分及び打撃成分
を用いて楽音信号を生成するように構成したが、楽音成
分信号の種類は上記の３系列に限定されるものではな
く、上記以外の成分、例えば中打成分等があっても良
い。In the above-described embodiment, the tone signal is generated by using the weak component, the strong component, and the striking component as the tone component generated by the tone generator 2. However, the type of the tone component signal is as described above. However, the present invention is not limited to the three series, and components other than the above, for example, a medium-hit component and the like may be provided.

【００７２】このため、用意する波形メモリ１及び楽音
信号発生回路は、発生する楽音成分信号の数に応じて、
その数を変えるように構成すればよい。For this reason, the prepared waveform memory 1 and the tone signal generating circuit are provided in accordance with the number of tone component signals to be generated.
What is necessary is just to comprise so that the number may be changed.

【００７３】また、逆特性の量と抑制量は必ずしも同じ
である必要はない。例えばＡの特性レベルで持ち上げた
楽音成分信号に対してＢの特性レベルで抑制することに
より、高帯域の信号成分のレベルは差引き分だけ増減さ
れる。The amount of the inverse characteristic and the amount of suppression need not always be the same. For example, by suppressing the tone component signal raised at the characteristic level of A at the characteristic level of B, the level of the signal component in the high band is increased or decreased by the amount of the subtraction.

【００７４】例えば、高帯域成分のレベルが増強された
特性を持つ楽音成分信号を得た場合は原音よりはなやい
だ感じの音になる効果がある。従って目的に応じて逆特
性の量を調節してもよい。For example, when a tone component signal having a characteristic in which the level of the high-band component is enhanced is obtained, there is an effect that the tone becomes faster than the original sound. Therefore, the amount of the reverse characteristic may be adjusted according to the purpose.

【００７５】[0075]

【００７６】[0076]

【００７７】[0077]

【００７８】[0078]

【００７９】[0079]

【００８０】[0080]

【００８１】[0081]

【００８２】以上詳細に説明したが、本発明は上記実施
例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々
変更可能である。例えば、本実施例のアナログフィルタ
の場合は、カットオフ周波数の条件は出力系列の数に制
限されるが、デジタルフィルタの場合は、各ＤＣＯ毎、
音域毎に、そのカットオフ周波数をデータとして持つこ
とにより、きめ細かなノイズ除去を行うことができる。Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified without departing from the gist of the present invention. For example, in the case of the analog filter according to the present embodiment, the condition of the cutoff frequency is limited to the number of output sequences.
By having the cutoff frequency as data for each sound range, fine noise removal can be performed.

【００８３】また、各ＬＰＦ５のカットオフ周波数、ス
ロープ等は音色や音域に応じてそれぞれ設定すれば、よ
り忠実な楽音が発生される。Further, if the cutoff frequency, the slope, etc. of each LPF 5 are set in accordance with the timbre and the tone range, a more faithful tone is generated.

【００８４】さらに、上述の実施例の音源方式の他に、
同じ波形データを異なるフィルタで各成分に分離し合成
する方式等も複数のＤＣＯ２１〜２３を組み合わせる方
式なので、本方式を使用してもよい（参考：特願平３ー
２４４０８６）。さらに、各ＤＣＯの同時発音数は任意
に設定してよい。Further, in addition to the sound source system of the above embodiment,
Since the same waveform data is separated into different components by different filters and combined, etc., a plurality of DCOs 21 to 23 are combined, this method may be used (Reference: Japanese Patent Application No. Hei 3-244086). Furthermore, the number of simultaneous sounds of each DCO may be set arbitrarily.

【００８５】[0085]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば音
質を損なうことなく波形データの圧縮ができるので、波
形メモリの大幅な節減が可能となり価格を抑えた楽音発
生装置を提供することができる。As described above in detail, according to the present invention, since the waveform data can be compressed without deteriorating the sound quality, it is possible to provide a musical tone generator which can save a large amount of waveform memory and can reduce the cost. Can be.

【００８６】また、デジタルフィルタを使用した場合
は、波形メモリの節減は勿論、よりきめ細かなカットオ
フ周波数の制御が可能であり、音質はさらに向上する。When a digital filter is used, not only the waveform memory can be saved but also the cutoff frequency can be controlled more finely, and the sound quality can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の楽音発生装置の原理図である。FIG. 1 is a diagram showing the principle of a tone generator according to the present invention.

【図２】本発明の楽音発生装置を適用した電子楽器の全
体構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of an electronic musical instrument to which the musical sound generating device of the present invention is applied.

【図３】本発明の実施例のＤＣＯとその制御系を示すブ
ロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a DCO and a control system thereof according to the embodiment of the present invention.

【図４】本発明の応用例のデジタルフィルタを用いた場
合のＤＣＯとその制御系を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a DCO and its control system when a digital filter of an application example of the present invention is used.

【図５】従来の楽音発生装置の構成を説明するための図
である。FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration of a conventional musical sound generating device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 記憶手段（波形メモリ） ２ 楽音信号発生手段（楽音発生部） ３ 合成手段（加算器） ４ Ｄ／Ａ変換手段（Ｄ／Ａ変換器） ５ 第１の変換手段（ＬＰＦ） ６ 元波形 ７ 第２の変換手段（逆特性フィルタ） １１ キーボード部 １１a タッチセンサ １２ パネル部 １３ ＣＰＵ １４ ＲＯＭ １５ ＲＡＭ １９ サウンドシステム（楽音発生手段） ２１ ＤＣＯa （弱打成分楽音信号生成部） ２２ ＤＣＯb （強打成分楽音信号生成部） ２３ ＤＣＯc （打撃成分楽音信号生成部） ２９ エンベロープ波形メモリ ４１ プログラムメモリ ４２ 音色データメモリ REFERENCE SIGNS LIST 1 storage means (waveform memory) 2 tone signal generating means (tone generating section) 3 synthesizing means (adder) 4 D / A converting means (D / A converter) 5 first converting means (LPF) 6 original waveform 7 Second conversion unit (inverse characteristic filter) 11 Keyboard unit 11a Touch sensor 12 Panel unit 13 CPU 14 ROM 15 RAM 19 Sound system (musical sound generation unit) 21 DCOA (weak component musical sound signal generation unit) 22 DCOB (strong hit component musical sound) Signal generation unit) 23 DCOC (hit component tone signal generation unit) 29 Envelope waveform memory 41 Program memory 42 Tone data memory

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 高調波を強調するように変換処理して記
憶した楽音成分の波形データと、何も強調せずに記憶し
た楽音成分の波形データとをそれぞれ読み出して楽音成
分信号を再生し、それらを合成して楽音信号を発生する
楽音発生装置において、 前記楽音成分の波形データを記憶する記憶手段（１）か
ら読み出した波形データに応じて楽音成分信号を発生す
る楽音信号発生手段（２）と、 前記楽音信号発生手段（２）が発生したデジタル楽音成
分信号を合成し楽音信号を生成する合成手段（３）と、 前記合成手段（３）により生成された楽音信号をアナロ
グ楽音信号に変換するＤ／Ａ変換手段（４）と、 前記Ｄ／Ａ変換手段（４）により変換されたアナログ楽
音信号のノイズを除去するためのローパスフィルタから
なる変換手段（５）と、を有し、 波形データを圧縮して記憶することにより再生時に生じ
る量子化ノイズを除去するとともに所望の楽音成分波形
を得ることを特徴とする楽音発生装置。1. A tone component signal is reproduced by reading waveform data of a tone component stored and converted so as to emphasize harmonics and waveform data of a tone component stored without emphasizing anything. A tone generator for generating a tone signal by synthesizing them; a tone signal generator for generating a tone component signal in accordance with the waveform data read from the storage means for storing the waveform data of the tone component; Synthesizing means (3) for synthesizing a digital tone component signal generated by the tone signal generating means (2) to generate a tone signal; and converting the tone signal generated by the synthesizing means (3) into an analog tone signal. D / A conversion means (4), and conversion means (5) comprising a low-pass filter for removing noise of the analog tone signal converted by the D / A conversion means (4). The a musical tone generating apparatus characterized by obtaining a desired tone component waveforms to remove the quantization noise generated during reproduction by storing compressing the waveform data. 【請求項２】 前記記憶手段（１）を構成する各波形メ
モリのビット精度は８ビット精度であることを特徴とす
る請求項１記載の楽音発生装置。2. The tone generator according to claim 1, wherein the bit precision of each waveform memory constituting said storage means is 8-bit precision.