JP3339070B2 - Music synthesizer - 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】この発明は振幅変調を利用して楽
音を合成する楽音合成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tone synthesizer for synthesizing a tone using amplitude modulation.

【０００２】[0002]

【従来の技術】振幅変調を利用して豊かな倍音構成の楽
音を合成する技術として、特公昭５８−２９５１９号公
報又は特公昭６２−１０４４０号公報に記載されたもの
が従来から知られている。特公昭５８−２９５１９号公
報に記載の楽音合成技術は、入力信号Ｆ（ωｔ）に所定
の変調信号を乗算し、その結果発生される振幅変調出力
の側帯波を倍音として利用するものである。また、特公
昭６２−１０４４０号公報に記載の楽音合成技術は、上
述のようにして発生された振幅変調出力を、変調信号と
して、または変調信号の一部として、または入力信号Ｆ
（ωｔ）の一部として、あるいはそれらを複合した形態
で、自己帰還し、その結果発生される振幅変調出力の側
帯波を倍音として利用するものである。2. Description of the Related Art As a technique for synthesizing a musical tone having a rich harmonic composition using amplitude modulation, a technique described in Japanese Patent Publication No. 58-29519 or Japanese Patent Publication No. 62-10440 has been known. . The musical tone synthesis technique described in Japanese Patent Publication No. 58-29519 multiplies an input signal F (ωt) by a predetermined modulation signal, and uses a resulting sideband of an amplitude modulation output as a harmonic. Further, the tone synthesis technique described in Japanese Patent Publication No. Sho 62-10440 discloses that the amplitude modulation output generated as described above is used as a modulation signal, as a part of a modulation signal, or as an input signal F.
Self-feedback is performed as a part of (ωt) or in a combined form thereof, and the resulting sideband of the amplitude modulation output is used as a harmonic.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術は、多
様な楽音を得ることはできるが、そのためには回路構成
を非常に複雑なものとしなければならない。また、回路
構成を複雑化することによって多様な楽音を合成するこ
とはできるが、音色パラメータの設定すなわち音色の作
成が非常に難しい。In the above-mentioned prior art, various musical tones can be obtained, but for that purpose, the circuit configuration must be very complicated. Further, various musical tones can be synthesized by complicating the circuit configuration, but it is very difficult to set tone color parameters, that is, to create tone colors.

【０００４】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
あり、単純な回路構成で、複雑な楽音（例えばフォルマ
ント等）を容易に合成出力することのできる楽音合成装
置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a tone synthesizer capable of easily synthesizing and outputting a complex tone (for example, formant) with a simple circuit configuration. And

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】 この発明に係る楽音合
成装置は、発生しようとする楽音の音高に対応したピッ
チを有する被変調信号を入力する入力手段と、前記ピッ
チと整数倍の関係にある複数の正弦波を合成することに
基づき変調信号を発生する変調信号発生手段と、前記入
力手段からの前記被変調信号に任意のフィルタリング処
理を施す手段と、前記フィルタリング処理を施された被
変調信号を前記変調信号発生手段からの変調信号に応じ
て振幅変調する振幅変調手段と、前記振幅変調手段から
の変調出力と前記入力手段からの前記被変調信号とを合
成し、その合成された信号を楽音信号として出力する合
成手段とを具えたものである。A musical sound synthesizer according to the present invention has a pitch corresponding to a pitch of a musical sound to be generated.
Input means for inputting a modulated signal having a switch, the pitch
A modulating signal generating means for generating a modulation signal based on synthesizing a plurality of sine waves in the earth and an integral multiple relationship, the entering
Optional filtering processing of the modulated signal from
Processing means, amplitude modulation means for amplitude-modulating the modulated signal subjected to the filtering processing according to the modulation signal from the modulation signal generation means, a modulation output from the amplitude modulation means and the input means. And a synthesizing means for synthesizing the modulated signal and outputting the synthesized signal as a tone signal.

【０００６】[0006]

【作用】 振幅変調手段で、被変調信号を変調信号に応
じて振幅変調すると、被変調信号のスペクトル成分は変
調信号の周波数を中心とした位置に対称的に移動する。
このとき、変調出力のスペクトル成分は元の被変調信号
と同じピッチ間隔を有する。従って、変調出力と元の被
変調信号を合成手段で合成することによって、音高的に
違和感のない楽音を合成することができる。また、複数
の正弦波を合成することに基づき変調信号を発生し、こ
の変調信号を用いて振幅変調による楽音合成を行うの
で、変調出力信号のスペクトル特性すなわち音色がどう
なるかが比較的予想し易く、音色作成が容易である。特
に、この発明では、被変調信号は発生しようとする楽音
の音高に対応したピッチを有し、変調信号は前記ピッチ
と整数倍の関係にある複数の正弦波を合成することに基
づき発生されたものとしているから、変調信号の周波数
と被変調信号の周波数成分とが整数倍で調和し、原音と
して入力される被変調信号のピッチはそのままでスペク
トル成分の形状、すなわち音色だけを適宜制御すること
ができる。また、この場合、原音として入力される被変
調信号に任意のフィルタリング処理を施したものに対し
て振幅変調手段での振幅変調を施しているので、このフ
ィルタリング処理によって被変調信号のスペクトルが制
御され、これにより振幅変調における変調の態様が制御
され、原音ピッチを維持しての音色の制御がなされる。
また、変調信号の周波数を被変調信号の周波数成分に対
して上下方向にずらすことによって、微妙な不協和音を
発生させることもできる。When the modulated signal is amplitude-modulated by the amplitude modulation means according to the modulated signal, the spectral component of the modulated signal moves symmetrically to a position centered on the frequency of the modulated signal.
At this time, the spectral components of the modulation output have the same pitch interval as the original modulated signal. Therefore, by synthesizing the modulated output and the original modulated signal by the synthesizing means, it is possible to synthesize a musical tone having a sense of incongruity in pitch. Further, since a modulated signal is generated based on the synthesis of a plurality of sine waves, and the modulated signal is used to synthesize a musical tone by amplitude modulation, it is relatively easy to predict what the spectral characteristics of the modulated output signal will be, that is, the timbre. It is easy to create a tone. Special
According to the present invention, the modulated signal
Having a pitch corresponding to the pitch, and the modulation signal
Is based on the synthesis of multiple sine waves
Therefore, the frequency of the modulated signal and the frequency component of the modulated signal are harmonized at integer multiples, and
The shape of the spectral component, that is, only the timbre, can be appropriately controlled while keeping the pitch of the modulated signal input as it is . Also, in this case, the input variable
For those that have been subjected to arbitrary filtering processing on the key signal
The amplitude modulation is performed by the amplitude modulation means.
The filtering process controls the spectrum of the modulated signal.
Control the modulation mode in amplitude modulation
The tone color is controlled while maintaining the original tone pitch.
Further, by shifting the frequency of the modulation signal in the vertical direction with respect to the frequency component of the modulated signal, a subtle dissonance can be generated.

【０００７】[0007]

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に従って
詳細に説明する。図１はこの発明に係る楽音合成装置を
音源回路として有する電子楽器の全体構成を示すハード
ブロック図である。制御部１はこの電子楽器全体の動作
を制御するものであり、図示していないが、データ及び
アドレスバスを介してそれぞれ接続されたＣＰＵ、プロ
グラムＲＯＭ、データ及びワーキングＲＡＭなどからな
るマイクロコンピュータシステムで構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a hardware block diagram showing an overall configuration of an electronic musical instrument having a tone synthesizer according to the present invention as a tone generator circuit. The control unit 1 controls the entire operation of the electronic musical instrument. Although not shown, the control unit 1 is a microcomputer system including a CPU, a program ROM, data, and a working RAM connected via a data and address bus. It is configured.

【０００８】演奏操作子（鍵盤）２は、発音すべき楽音
の音高を選択するための複数の鍵を備えており、各鍵に
対応してキースイッチを有しており、また必要に応じて
押圧力検出装置等のタッチ検出手段を有している。演奏
操作子（鍵盤）２は音楽演奏のための基本的な操作子で
あれば、鍵盤以外のものでもよいことはいうまでもな
い。この演奏操作子２は、発生すべき楽音の音高を指定
するためにそれぞれの鍵に対応して設けられた複数のキ
ースイッチからなる回路を含んで構成されており、新た
な鍵が押圧されたときはキーオンイベント情報を出力
し、鍵が新たに離鍵されたときはキーオフイベント情報
を出力する。また、鍵押し下げ時の押鍵操作速度又は押
圧力等を判別してタッチデータを生成する処理を行い、
生成したタッチデータをベロシティデータとして出力す
る。このようにキーオン、キーオフイベント情報及びベ
ロシティ情報はＭＩＤＩ規格で表現されておりキーコー
ドと割当てチャンネルを示すデータをも含んでいる。The performance operator (keyboard) 2 has a plurality of keys for selecting the pitch of a musical tone to be produced, and has a key switch corresponding to each key. And a touch detecting means such as a pressing force detecting device. It goes without saying that the performance operator (keyboard) 2 may be anything other than the keyboard as long as it is a basic operator for music performance. The performance operator 2 is configured to include a circuit composed of a plurality of key switches provided for each key in order to specify the pitch of a musical tone to be generated, and a new key is pressed. Key-on event information is output when the key is released, and key-off event information is output when the key is newly released. Further, a process of generating touch data by determining a key pressing operation speed or a pressing force at the time of key pressing is performed,
The generated touch data is output as velocity data. As described above, the key-on / key-off event information and the velocity information are expressed in the MIDI standard, and also include a key code and data indicating an assigned channel.

【０００９】音色設定操作子３は、パネルスイッチ上に
設けられた音色を選択・設定・制御するための操作子で
ある。この操作子３が操作されると、制御部１はその操
作量に応じた制御信号を音源回路４に出力し、その音源
回路４で合成される楽音信号の音色を種々制御するよう
になる。パネルスイッチ上にはこの他にも音量、効果等
を選択・設定・制御するための色々な操作子が存在する
が、説明の便宜上それらについては省略する。The tone setting operator 3 is an operator for selecting, setting and controlling a tone provided on a panel switch. When the operation element 3 is operated, the control section 1 outputs a control signal corresponding to the operation amount to the tone generator circuit 4, and variously controls the tone color of the tone signal synthesized by the tone generator circuit 4. There are various other controls on the panel switch for selecting, setting, and controlling the volume, effects, and the like, but these are omitted for convenience of explanation.

【００１０】音源回路４は、制御部１から与えられる各
種の演奏データに基づき所望の楽音信号を発生するもの
である。音源回路４から発生された楽音信号は、図示し
ないアンプ及びスピーカからなるサウンドシステムを介
して発音される。The tone generator 4 generates a desired tone signal based on various performance data supplied from the controller 1. The tone signal generated from the tone generator 4 is generated through a sound system including an amplifier and a speaker (not shown).

【００１１】音源回路４は、楽音信号の基本となる波形
信号（キャリア波形信号）を発生するキャリア波形発生
器７と、このキャリア波形信号を所望の楽音信号に変調
する部分とから構成される。キャリア波形発生器（ＣＷ
Ｇ）７は、演奏データとしてキーオンデータＫＯＮ、タ
ッチデータＴＣＨ、キャリア波形指定データＷｃ及び発
音ピッチ指定データＰｃを制御部１から入力し、これら
の演奏データに基づいたキャリア波形信号ＣＷを加算器
４６に出力する。The tone generator 4 comprises a carrier waveform generator 7 for generating a waveform signal (carrier waveform signal) as a basic tone signal, and a portion for modulating the carrier waveform signal into a desired tone signal. Carrier waveform generator (CW
G) 7 receives key-on data KON, touch data TCH, carrier waveform designation data Wc, and sound pitch designation data Pc as performance data from the control unit 1, and adds a carrier waveform signal CW based on these performance data to the adder 46. Output to

【００１２】キャリア波形発生器７における信号発生方
式はいかなるものを用いてもよい。例えば、発生すべき
キャリア波形信号の音高に対応して変化するアドレスデ
ータに応じて波形メモリに記憶したキャリア波形サンプ
ル値データを順次読み出すメモリ読み出し方式、又は上
記アドレスデータを位相角パラメータデータとして所定
の周波数変調演算を実行してキャリア波形サンプル値デ
ータを求めるＦＭ方式、あるいは上記アドレスデータを
位相角パラメータデータとして所定の振幅変調演算を実
行してキャリア波形サンプル値データを求めるＡＭ方式
等の公知の方式を適宜採用してもよい。The carrier waveform generator 7 may use any signal generation method. For example, a memory reading method for sequentially reading carrier waveform sample value data stored in a waveform memory according to address data that changes according to the pitch of a carrier waveform signal to be generated, or a method in which the address data is used as phase angle parameter data A known method such as an FM method in which a carrier waveform sample value data is obtained by executing a frequency modulation operation of the above, or a predetermined amplitude modulation operation by executing a predetermined amplitude modulation operation using the address data as phase angle parameter data. A system may be appropriately adopted.

【００１３】エンベロープ発生器（ＥＧ）６は、演奏デ
ータとしてキーオンデータＫＯＮ、タッチデータＴＣＨ
及びエンベロープパラメータＥＧＰＡＲを制御部１から
入力し、これらの演奏データに基づいたエンブロープ信
号（ＥＧＷ，ＭＥＧ，ＳＥＧ１〜ＳＥＧｎ）を出力す
る。エンベロープ信号ＥＧＷは乗算器４４に出力され、
最終的に出力される楽音信号のエンベロープを決定す
る。変調波振幅エンベロープ信号ＭＥＧは乗算器８０に
出力され、変調波形発生器（ＭＷＧ）５０から出力され
る変調波形信号ＭＷの振幅レベルを決定する。また正弦
波振幅エンベロープ信号ＳＥＧ１〜ＳＥＧｎは乗算器８
１〜８ｎにそれぞれ出力され、ｎ個の正弦波発生器（Ｓ
ＷＧ１〜ＳＷＧｎ）５１〜５ｎからの各正弦波信号ＳＷ
１〜ＳＷｎの振幅レベルを決定する。An envelope generator (EG) 6 includes key-on data KON and touch data TCH as performance data.
And an envelope parameter EGPAR from the control unit 1, and outputs envelope signals (EGW, MEG, SEG1 to SEGn) based on the performance data. The envelope signal EGW is output to the multiplier 44,
The envelope of the tone signal to be finally output is determined. Modulated wave amplitude envelope signal MEG is output to multiplier 80, and determines the amplitude level of modulated waveform signal MW output from modulated waveform generator (MWG) 50. The sine wave amplitude envelope signals SEG1 to SEGn are
1 to 8n, and outputs n sine wave generators (S
WG1 to SWGn) Each sine wave signal SW from 51 to 5n
The amplitude levels of 1 to SWn are determined.

【００１４】変調波形発生器（ＭＷＧ）５０は、演奏デ
ータとしてキーオンデータＫＯＮ、変調波形指定データ
Ｗｍ、変調ピッチ指定データＰｍを制御部１から入力
し、これらの演奏データに基づいた変調波形信号ＭＷを
発生する。乗算器８０は、変調波形信号ＭＷにエンベロ
ープ発生器（ＥＧ）６からの変調波振幅エンベロープ信
号ＭＥＧを乗じて、加算器９０に出力する。A modulation waveform generator (MWG) 50 receives key-on data KON, modulation waveform designation data Wm, and modulation pitch designation data Pm from the control unit 1 as performance data, and modulates a waveform signal MW based on the performance data. Occurs. The multiplier 80 multiplies the modulation waveform signal MW by the modulation wave amplitude envelope signal MEG from the envelope generator (EG) 6 and outputs the result to the adder 90.

【００１５】ｎ個の正弦波発生器（ＳＷＧ１〜ＳＷＧ
ｎ）５１〜５ｎは、演奏データとしてキーオンデータＫ
ＯＮ、位相指定データＰＨ１〜ＰＨｎ、ピッチ指定デー
タＰ１〜Ｐｎを制御部１からそれぞれ入力し、これらの
演奏データに基づいた正弦波信号ＳＷ１〜ＳＷｎを発生
する。乗算器８１〜８ｎは、各正弦波発生器５１〜５ｎ
から出力される正弦波信号ＳＷ１〜ＳＷｎに、エンベロ
ープ発生器（ＥＧ）６からの正弦波振幅エンベロープ信
号ＳＥＧ１〜ＳＥＧｎを乗じて、加算器９０にそれぞれ
出力する。N sine wave generators (SWG1 to SWG)
n) 51-5n are key-on data K as performance data
ON, phase designation data PH1 to PHn, and pitch designation data P1 to Pn are input from the control unit 1, and sine wave signals SW1 to SWn are generated based on these performance data. The multipliers 81 to 8n are provided with respective sine wave generators 51 to 5n.
Are multiplied by the sine wave amplitude signals SEG1 to SEGn from the envelope generator (EG) 6 and output to the adder 90, respectively.

【００１６】加算器９０は、各乗算器８０〜８ｎからの
変調波形信号ＭＷ、正弦波信号ＳＷ１〜ＳＷｎを加算す
ることによって得られた変調信号ＭＳＷを乗算器９１に
出力する。乗算器９１は、その変調信号ＭＳＷに制御部
１からの変調波レベル制御係数ＭＯＤＩＤＸを乗じ、そ
れを最終的な変調信号ＭＤＷとして乗算器４２に出力す
る。The adder 90 outputs to the multiplier 91 a modulated signal MSW obtained by adding the modulated waveform signal MW from each of the multipliers 80 to 8n and the sine wave signals SW1 to SWn. Multiplier 91 multiplies the modulated signal MSW by the modulated wave level control coefficient MODIDX from control section 1 and outputs the result to multiplier 42 as a final modulated signal MDW.

【００１７】一方、加算器４６はキャリア波形発生器７
からのキャリア波形信号ＣＷと、乗算器４７で帰還信号
レベル制御係数ＦＢＬを乗じられたフィードバック楽音
信号ＦＢＷとを加算した合成波形信号ＦＩＷをローパス
フィルタ（ＬＰＦ）４１及び乗算器４５に出力する。ロ
ーパスフィルタ４１は、制御部１からのフィルタ係数
（カットオフする周波数の値）ＣＯＦＦを入力し、この
フィルタ係数ＣＯＦＦに応じたフィルタリング処理を施
し、そのフィルタ出力ＦＯＷを乗算器４２に出力する。On the other hand, the adder 46 is provided with a carrier waveform generator 7.
, And a feedback tone signal FBW multiplied by the feedback signal level control coefficient FBL in the multiplier 47 to output a composite waveform signal FIW to the low-pass filter (LPF) 41 and the multiplier 45. The low-pass filter 41 receives the filter coefficient (the value of the frequency to be cut off) COFF from the control unit 1, performs a filtering process according to the filter coefficient COFF, and outputs the filter output FOW to the multiplier 42.

【００１８】乗算器４２は、ローパスフィルタ４１から
のフィルタ出力ＦＯＷに乗算器９１からの変調信号ＭＤ
Ｗを乗じ、すなわちフィルタ出力ＦＯＷを変調信号ＭＤ
Ｗで振幅変調し、それを加算スペクトル波形ＡＳＷとし
て加算器４３に出力する。一方、乗算器４５は、加算器
４６からの合成波形信号ＦＩＷに制御部１からの原音成
分レベル制御係数ＳＲＣＶＯＬを乗じ、それを原音成分
信号ＣＦＢＷとして加算器４３に出力する。The multiplier 42 applies the modulated signal MD from the multiplier 91 to the filter output FOW from the low-pass filter 41.
W, ie, filter output FOW is modulated signal MD
The amplitude is modulated by W and output to the adder 43 as an added spectrum waveform ASW. On the other hand, the multiplier 45 multiplies the synthesized waveform signal FIW from the adder 46 by the original sound component level control coefficient SRCVOL from the control unit 1 and outputs the result to the adder 43 as the original sound component signal CFBW.

【００１９】加算器４３は、乗算器４２からの加算スペ
クトル波形ＡＳＷと、乗算器４５からの原音成分信号Ｃ
ＦＢＷとを加算合成し、それを合成信号ＯＵＴ１として
乗算器４４に出力する。乗算器４４は、加算スペクトル
波形ＡＳＷと原音成分信号ＣＦＢＷの合成信号ＯＵＴ１
にエンベロープ発生器６からのエンベロープ信号ＥＧＷ
を乗算し、最終的な楽音波形出力ＯＵＴとして出力す
る。このようにして得られた楽音波形出力ＯＵＴは乗算
器４７を介して再び加算器４６にフィードバックされ
る。The adder 43 includes an additive spectrum waveform ASW from the multiplier 42 and an original sound component signal C from the multiplier 45.
The FBW and the FBW are added and synthesized, and the resultant is output to the multiplier 44 as a synthesized signal OUT1. The multiplier 44 generates a combined signal OUT1 of the added spectrum waveform ASW and the original sound component signal CFBW.
The envelope signal EGW from the envelope generator 6
, And outputs the final tone waveform output OUT. The tone waveform output OUT thus obtained is fed back to the adder 46 via the multiplier 47.

【００２０】次に、図１の音源回路４の動作を図２の波
形図を用いて説明する。図２は、図１の各部の波形を示
す図である。図２の（ａ）はキャリア発生器７から出力
されるキャリア波形信号ＣＷを、（ｂ）は乗算器４２か
ら出力される加算スペクトル波形ＡＳＷを、（ｃ）は乗
算器４４から出力される楽音波形出力ＯＵＴを示す。Next, the operation of the tone generator 4 of FIG. 1 will be described with reference to the waveform diagram of FIG. FIG. 2 is a diagram showing waveforms at various parts in FIG. 2A shows the carrier waveform signal CW output from the carrier generator 7, FIG. 2B shows the added spectrum waveform ASW output from the multiplier 42, and FIG. 2C shows the musical tone output from the multiplier 44. 5 shows a waveform output OUT.

【００２１】まず、キャリア波形発生器７は、図２
（ａ）のようなスペクトル分布を有するキャリア波形信
号ＣＷを出力する。一方、制御部１は変調波形発生器５
０及び正弦波発生器５２〜５ｎに対して変調波形信号Ｍ
Ｗ及び正弦波信号ＳＷ２〜ＳＷｎの出力動作を禁止し、
正弦波発生器５１のみに周波数ｆｓの正弦波信号ＳＷ１
の出力動作を行わせる。従って、この正弦波信号ＳＷ１
は乗算器８１、加算器９０及び乗算器９１を経由するこ
とによって、変調信号ＭＤＷとして乗算器４２に入力す
る。First, the carrier waveform generator 7 shown in FIG.
A carrier waveform signal CW having a spectrum distribution as shown in FIG. On the other hand, the control unit 1 includes a modulation waveform generator 5
0 and sine wave generators 52-5n
W and the output operation of the sine wave signals SW2 to SWn are prohibited,
Only the sine wave generator 51 has a sine wave signal SW1 having a frequency fs.
Output operation. Therefore, the sine wave signal SW1
Is input to the multiplier 42 as a modulated signal MDW by passing through the multiplier 81, the adder 90 and the multiplier 91.

【００２２】なお、制御部１は、エンベロープ発生器６
から出力される変調波振幅エンベロープ信号ＭＥＧ及び
正弦波振幅エンベロープ信号ＳＥＧ２〜ＳＥＧｎの値を
『０』にすることによって、上述のように正弦波発生器
５１だけから正弦波信号ＳＷ１が乗算器４２に入力する
ようにしてもよい。The control unit 1 includes an envelope generator 6
By setting the values of the modulated wave amplitude envelope signal MEG and the sine wave amplitude envelope signals SEG2 to SEGn to "0", the sine wave signal SW1 is supplied from the sine wave generator 51 alone to the multiplier 42 as described above. You may make it input.

【００２３】一方、キャリア発生器７からは図２（ａ）
のようなキャリア波形信号ＣＷが出力されているので、
ローパスフィルタ４１は、こキャリア波形信号ＣＷの周
波数帯域を約３分の１に制限し、それをフィルタ出力Ｆ
ＯＷとして、乗算器４２に出力する。乗算器４２では、
フィルタ出力ＦＯＷを変調信号ＭＤＷで振幅変調するこ
とによって、図２の（ｂ）のような加算スペクトル波形
ＡＳＷを加算器４３に出力する。加算スペクトル波形Ａ
ＳＷのスペクトル形状は、その周波数ｆｓを中心にフィ
ルタ出力ＦＯＷのスペクトル形状を対称に展開した波形
形状である。On the other hand, FIG.
Since the carrier waveform signal CW is output as
The low-pass filter 41 limits the frequency band of the carrier waveform signal CW to about one-third,
Output to the multiplier 42 as OW. In the multiplier 42,
By amplitude-modulating the filter output FOW with the modulation signal MDW, an addition spectrum waveform ASW as shown in FIG. Addition spectrum waveform A
The SW spectral shape is a waveform shape obtained by symmetrically developing the spectral shape of the filter output FOW around the frequency fs.

【００２４】加算器４３では、図２の（ａ）のようなキ
ャリア波形信号ＣＷと図２の（ｂ）のような加算スペク
トル波形ＡＳＷを加算し、乗算器４４に出力する。従っ
て、乗算器４４からは、図２の（ｃ）のようなスペクト
ル分布を有する楽音波形出力ＯＵＴが出力されるように
なる。このように、この実施例によれば、音色の基本部
分を形成するキャリア波形信号に対して、任意のスペク
トル成分を加算することができ、フォルマントのような
楽音を合成することができるという効果がある。また、
正弦波信号ＳＷ１の周波数を適宜移動させることによっ
て、フォルマントの位置を制御することもできる。The adder 43 adds the carrier waveform signal CW as shown in FIG. 2A and the added spectrum waveform ASW as shown in FIG. 2B and outputs the result to the multiplier 44. Therefore, the musical tone waveform output OUT having the spectrum distribution as shown in FIG. 2C is output from the multiplier 44. As described above, according to this embodiment, an arbitrary spectral component can be added to the carrier waveform signal forming the basic part of the timbre, and the effect that a tone like a formant can be synthesized can be obtained. is there. Also,
By appropriately shifting the frequency of the sine wave signal SW1, the position of the formant can be controlled.

【００２５】なお、キャリア波形信号ＣＷがΣＡｋ・ｓ
ｉｎ（ｋ・２π・Ｐｃ・ｔ）なるフーリエ級数で表現さ
れる波形である場合、各正弦波発生器５１〜５ｎから発
生される正弦波信号ＳＷ１〜ＳＷｎの周波数Ｐ１〜Ｐｎ
が、キャリア波形信号の周波数成分ｋ・Ｐｃに合致した
ものであれば、乗算器４２から出力される加算スペクト
ル波形ＡＳＷのスペクトル形状は、その正弦波信号ＳＷ
１〜ＳＷｎの各周波数Ｐ１〜Ｐｎを中心にフィルタ出力
ＦＯＷのスペクトル形状を対称に展開した波形形状とな
り、さらにそのスペクトル成分の周波数は元のキャリア
波形信号の周波数成分ｋ・Ｐｃと重なるものとなる。す
なわち、加算スペクトル波形ＡＳＷに現れる周波数成分
は、基本的にはキャリア波形信号の周波数成分ｋ・Ｐｃ
と変調信号ＭＤＷの有する周波数成分Ｐ１〜Ｐｎの和と
差の成分となるからである。従って、このよう得られた
加算スペクトル波形ＡＳＷと原音となるキャリア波形信
号ＣＷとを合成することによって、原音のピッチはその
ままで音色だけを適宜制御することが可能となる。ま
た、変調信号ＭＤＷの周波数成分をキャリア波形信号の
周波数成分に対して上下方向にずらすことによって、微
妙な不協和音を発生させることもできる。Note that the carrier waveform signal CW is ΔAk · s
In the case of a waveform represented by a Fourier series of in (k · 2π · Pct · t), frequencies P1 to Pn of sine wave signals SW1 to SWn generated from the sine wave generators 51 to 5n.
Is equal to the frequency component k · Pc of the carrier waveform signal, the spectrum shape of the added spectrum waveform ASW output from the multiplier 42 is the sine wave signal SW
The waveform of the filter output FOW is developed symmetrically around each of the frequencies P1 to Pn of 1 to SWn, and the frequency of the spectrum component overlaps the frequency component k · Pc of the original carrier waveform signal. . That is, the frequency component appearing in the added spectrum waveform ASW is basically the frequency component k · Pc of the carrier waveform signal.
And the sum and difference components of the frequency components P1 to Pn of the modulation signal MDW. Therefore, by synthesizing the added spectrum waveform ASW thus obtained and the carrier waveform signal CW as the original sound, it is possible to appropriately control only the tone while keeping the pitch of the original sound. Further, by displacing the frequency component of the modulation signal MDW in the vertical direction with respect to the frequency component of the carrier waveform signal, a subtle dissonance can be generated.

【００２６】なお、上述の実施例では、変調波形発生器
５０とｎ個の正弦波発生器５１〜５ｎを設けて変調信号
を作成する場合について説明したが、変調波形発生器５
０を複数個設けてもよく、ｎ個の正弦波発生器５１〜５
ｎで変調波形発生器５０と同じ波形を合成するようにし
てもよい。また、上述の実施例では、乗算器８０〜８ｎ
に対する乗算係数の供給をエンベロープ発生器６で行う
場合について説明したが、これに限らず、制御部１で行
うようにしてもよい。In the above-described embodiment, the case where the modulation signal is created by providing the modulation waveform generator 50 and the n sine wave generators 51 to 5n has been described.
0 may be provided, and n sine wave generators 51 to 5 may be provided.
The same waveform as the modulation waveform generator 50 may be synthesized by n. In the above-described embodiment, the multipliers 80 to 8n
A case has been described where the multiplication coefficient is supplied by the envelope generator 6. However, the present invention is not limited to this, and the control unit 1 may supply the multiplication coefficient.

【００２７】さらに、上述の実施例では、乗算器４４か
ら出力される楽音波形出力ＯＵＴを乗算器４７を介して
ローパスフィルタ４１の入力端側にフィードバックして
いるが、このフィードバックは行わなくても良い。ま
た、上述の実施例では、ローパスフィルタで加算器４６
からの合成波形信号ＦＩＷにフィルタリング処理を行っ
たが、これに限らず、バンドパスフィルタリング処理又
はハイパスフィルタリング処理を施してもよい。Further, in the above-described embodiment, the tone waveform output OUT output from the multiplier 44 is fed back to the input end of the low-pass filter 41 via the multiplier 47, but this feedback is not required. good. Further, in the above-described embodiment, the adder 46 is used as a low-pass filter.
Although the filtering process has been performed on the composite waveform signal FIW from the above, the present invention is not limited to this, and a bandpass filtering process or a highpass filtering process may be performed.

【００２８】[0028]

【発明の効果】 以上のようにこの発明によれば、単純
な回路構成で、複雑な楽音を容易に合成出力することの
できるという優れた効果を有する。また、複数の正弦波
を合成することに基づき変調信号を発生し、この変調信
号を用いて振幅変調による楽音合成を行うので、変調出
力信号のスペクトル特性すなわち音色がどうなるかが比
較的予想し易く、音色作成が容易であり、特に、被変調
信号は発生しようとする楽音の音高に対応したピッチを
有し、変調信号は前記ピッチと整数倍の関係にある複数
の正弦波を合成することに基づき発生されたものとして
いるから、変調信号の周波数と被変調信号の周波数成分
とが整数倍で調和し、原音として入力される被変調信号
のピッチはそのままでスペクトル成分の形状、すなわち
音色だけを適宜制御することができる、という優れた効
果を有する。また、この場合、原音として入力される被
変調信号に任意のフィルタリング処理を施したものに対
して振幅変調手段での振幅変調を施しているので、この
フィルタリング処理によって被変調信号のスペクトルが
制御され、これにより振幅変調における変調の態様が制
御され、原音ピッチを維持しての音色の制御がなされ
る。 As described above, according to the present invention, there is an excellent effect that a complex tone can be easily synthesized and output with a simple circuit configuration. Further, since a modulated signal is generated based on the synthesis of a plurality of sine waves, and the modulated signal is used to synthesize a musical tone by amplitude modulation, it is relatively easy to predict what the spectral characteristics of the modulated output signal will be, that is, the tone. timbre created easily der is, in particular, the modulated
The signal should have a pitch corresponding to the pitch of the musical tone
And a plurality of modulation signals having an integer multiple of the pitch.
As being generated by combining the sinusoids of
Therefore, the frequency of the modulated signal and the frequency component of the modulated signal
Modulated signal that is input as the original sound
The pitch of the spectral components as they are,
This has an excellent effect that only the timbre can be appropriately controlled . Also, in this case, the input
For those that have undergone arbitrary filtering on the modulated signal
The amplitude modulation is performed by the amplitude modulation means.
The spectrum of the modulated signal is
Control, thereby controlling the mode of modulation in amplitude modulation.
The tone is controlled while maintaining the original pitch.
You.

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

【図１】 この発明に係る楽音合成装置を音源回路とし
て有する電子楽器の全体構成を示すハードブロック図で
ある。FIG. 1 is a hardware block diagram showing an overall configuration of an electronic musical instrument having a tone synthesizer according to the present invention as a tone generator circuit.

【図２】 図１の音源回路の動作を説明するための各部
の波形を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing waveforms at various parts for explaining the operation of the tone generator circuit of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…制御部、２…演奏操作子、３…音色設定操作子、４
…音源回路、４１…ローパスフィルタ、５０…変調波形
発生器、５１〜５ｎ…正弦波発生器、６…エンベロープ
発生器、７…キャリア波形発生器、４２，４４，４５，
４７，８０〜８ｎ，９１…乗算器、４３，４６，９０…
加算器DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Control part, 2 ... Performance operator, 3 ... Tone setting operator, 4
... sound source circuit, 41 ... low-pass filter, 50 ... modulation waveform generator, 51-5n ... sine wave generator, 6 ... envelope generator, 7 ... carrier waveform generator, 42, 44, 45,
47,80-8n, 91 ... multipliers, 43,46,90 ...
Adder

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G10H 7/00 511 - 541 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. ⁷ , DB name) G10H 7/00 511-541

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 発生しようとする楽音の音高に対応した
ピッチを有する被変調信号を入力する入力手段と、前記ピッチと整数倍の関係にある 複数の正弦波を合成す
ることに基づき変調信号を発生する変調信号発生手段
と、前記入力手段からの前記被変調信号に任意のフィルタリ
ング処理を施す手段と、 前記フィルタリング処理を施された 被変調信号を前記変
調信号発生手段からの変調信号に応じて振幅変調する振
幅変調手段と、 前記振幅変調手段からの変調出力と前記入力手段からの
前記被変調信号とを合成し、その合成された信号を楽音
信号として出力する合成手段とを具えたことを特徴とす
る楽音合成装置。(1) a pitch corresponding to a tone to be generated;
Input means for inputting a modulated signal having a pitch, modulation signal generating means for generating a modulated signal based on synthesizing a plurality of sine waves having an integer multiple of the pitch, and modulating signal from the input means. Arbitrary filter
Means for performing modulation processing, amplitude modulation means for amplitude-modulating the modulated signal subjected to the filtering processing in accordance with a modulation signal from the modulation signal generation means, modulation output from the amplitude modulation means and the input means And a synthesizing means for synthesizing the modulated signal from the digital audio signal and outputting the synthesized signal as a musical tone signal. 【請求項２】 前記合成手段からの合成出力を前記入力
手段にフィードバックさせる帰還手段を具えたことを特
徴とする請求項１に記載の楽音合成装置。2. The tone synthesizer according to claim 1, further comprising feedback means for feeding back a synthesized output from said synthesis means to said input means.