JP3339070B2 - 楽音合成装置 - Google Patents
楽音合成装置Info
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- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H2250/00—Aspects of algorithms or signal processing methods without intrinsic musical character, yet specifically adapted for or used in electrophonic musical processing
- G10H2250/471—General musical sound synthesis principles, i.e. sound category-independent synthesis methods
- G10H2250/481—Formant synthesis, i.e. simulating the human speech production mechanism by exciting formant resonators, e.g. mimicking vocal tract filtering as in LPC synthesis vocoders, wherein musical instruments may be used as excitation signal to the time-varying filter estimated from a singer's speech
- G10H2250/501—Formant frequency shifting, sliding formants
Landscapes
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Description
【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。
音を合成する楽音合成装置に関する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
（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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
の波形を示す図である。
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
…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
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
Claims (2)
- 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21876792A JP3339070B2 (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 楽音合成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21876792A JP3339070B2 (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 楽音合成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0651781A JPH0651781A (ja) | 1994-02-25 |
| JP3339070B2 true JP3339070B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=16725081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21876792A Expired - Fee Related JP3339070B2 (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 楽音合成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3339070B2 (ja) |
-
1992
- 1992-07-27 JP JP21876792A patent/JP3339070B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0651781A (ja) | 1994-02-25 |
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Legal Events
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