JP3362796B2 - 楽音発生装置 - Google Patents
楽音発生装置Info
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Description
の電子楽器に用いることができる楽音発生装置に関す
る。 【0002】 【従来の技術】電子楽器では一般にメモリに各楽器の波
形を例えば1周期分記憶させておき、この波形データの
読出速度(読出アドレス間隔)を変えることにより、1
2音律の任意の音高を持つ信号を生成させ、音として放
音させるようにしている。例えば1周期を1000ポイ
ントのデータで構成される波形データを1個おきに50
0ポイント分読み出すと、1000ポイント分読み出し
た場合の周波数の2倍の周波数の信号が得られる。求め
る周波数が整数倍の関係にあるときはメモリのアドレス
を整数倍の間隔で読み出せばよいが楽音の場合、整数関
係にあることは少ない。つまり12音律で規定される希
望周波数は整数部分と小数部分を持っている。従ってこ
の小数部分を含む希望周波数の波形データを得るには、
整数部分に対応するアドレス相互の間の波形データを補
間によって細分化して求め、補間によって細分化したデ
ータ列から目的とする間隔で存在する波形データを選択
して取り出す方法を採っている。補間手段としては従来
より、オーバーサンプリングFIRフィルタが用いられ
ている。 【0003】図3はその一例を示す。鍵盤(特に図示し
ない)等によって入力された音高データDは読出アドレ
ス算出装置1に入力される。読出アドレス算出装置1で
は入力された音高データDに従って読出アドレスを算出
し、その整数部を波形データメモリ2に与え、波形デー
タメモリ2から算出された整数アドレスから波形データ
P1 ,P2 ,P3 …(図5)を読み出す。 【0004】波形データメモリ2から読み出された波形
データP1 ,P2 ,P3 …はオーバーサンプリングFI
Rフィルタ3に与えられ、各データP1 ,P2 ,P3 …
の相互間を1/500の分解能で補間する。FIRフィ
ルタ3は図4に示すように縦続接続された遅延手段
Z1 ,Z2 ,Z3 …と、この遅延手段Z1 ,Z2 ,Z3
…の各段間に分岐して接続した乗算器C1 ,C2 ,C3
…Cn と、各乗算器C1 ,C2 ,C3 …Cn の各乗算出
力を加算する加算器Jとによって構成される。 【0005】フィルタの特性は各乗算器C1 ,C2 ,C
3 …Cn に与えられるフィルタ係数F1 ,F2 ,F3 …
Fn の組み合わせによって制御される。フィルタ係数F
1 ,F2 ,F3 …Fn はフィルタ係数データメモリ5か
ら与えられる。つまり、読出アドレス算出装置1で算出
した読出希望アドレスをフィルタ係数選択装置4に与
え、音高に対応したフィルタ係数を決定し、そのフィル
タ係数をフィルタ係数データメモリ5から読出し、オー
バーサンプリングFIRフィルタ3に与える。 【0006】フィルタ係数データメモリ5には波形デー
タメモリ2から読み出される波形データP1 ,P2 ,P
3 …の各相互間を例えば1/500の分解能で補間する
ことができるフィルタ係数が用意されている。用意され
たフィルタ係数の中から読出希望アドレスK1 ,K2 ,
K3 …(図5)に該当する補間値を算出するためのフィ
ルタ係数が決定され、そのフィルタ係数がフィルタ係数
データメモリ5から読み出され、そのフィルタ係数がオ
ーバーサンプリングFIRフィルタ3に与えられ、補間
によって得られる波形データの中の読出希望アドレスK
1 ,K2 ,K3…の波形データQ1 ,Q2 ,Q3 …を補
間して求め、この補間により求めた補間波形データ
Q1 ,Q2 ,Q3 …をオーバーサンプリングFIRフィ
ルタ3から出力する。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】補間によって求めた補
間波形データQ1 ,Q2 ,Q3 …の精度を上げるにはオ
ーバーサンプリング倍率Pが大きい程よい。従来はP=
500程度に採っている。オーバーサンプリングFIR
フィルタにおいてフィルタ係数NはN=M×P(MはF
IRフィルタのタップ数、Pはオーバーサンプリング倍
率)で決まる。また音高を上昇させたとき発生するディ
ジタル信号独特のエリアジング(違名現象)を抑えるた
めには、オーバーサンプリングFIRフィルタ3に音高
の上昇率に見合う遮断特性を持つ複数のフィルタ特性を
与えなくてはならないが、このように複数のフィルタ特
性を与えるためにはフィルタ係数データメモリ5の容量
は更に大きなものとなる。またFIR型フィルタのタッ
プ数(遅延手段Z1 ,Z2 ,…Zn の段数)Mは音高を
上昇させたときに生じる違名現象を抑えるためには或る
程度大きくしなければならない。FIR型フィルタのタ
ップ数Mを大きく採ると、乗算器C1 ,C2 ,C3 …C
n の数が多くなり、各乗算器C1 ,C2 ,C3…Cn に
設定するフィルタ係数M1 ,M2 ,M3 …のデータ数も
多く必要になり、フィルタ係数データメモリ5の規模が
大きくなってしまう。フィルタ係数データメモリ5を小
さく抑えるために、オーバーサンプリング倍率Pの値を
下げると波形データの補間精度が下がり、この補間精度
の低下は音高誤差として表れる大きな欠点が生じる。 【0008】この発明の目的はオーバーサンプリングF
IRフィルタのフィルタ係数データメモリの規模を小さ
く抑えたまゝ、精度のよい音高を持つ波形データを得る
ことができる楽音発生装置を提供しようとするものであ
る。 【0009】 【課題を解決するための手段】この発明では読出アドレ
ス算出装置によって算出した読出希望アドレスを挟む二
つの整数アドレス相互間を4倍オーバーサンプリング程
度に選定したオーバーサンプリングFIRフィルタによ
って4分割程度に粗く補間し、粗く補間した補間値相互
間を線型補間手段により線型に補間し、この線型補間に
よって読出アドレス算出装置で算出した読出希望アドレ
スの波形データを得るように構成したものである。 【0010】この発明の構成によれば、オーバーサンプ
リングFIRフィルタのオーバーサンプリング倍率Pを
4倍程度の低次の数に選定したからオーバーサンプリン
グFIRフィルタのフィルタ係数データメモリを小さく
することができる。この結果、オーバーサンプリングF
IRフィルタにエリアジング(違名現象)の発生を抑え
るために適した、複数のフィルタ特性を与えるためのフ
ィルタ係数をフィルタ係数データメモリに持たせること
ができる。 【0011】しかも最終的に出力する補間波形データは
オーバーサンプリングFIRフィルタによって算出した
補間値相互の間を線型補間手段によって補間して求める
から目的の音高に対して誤差を小さくすることができ、
精度のよい音高を持つ波形データを得ることができる。 【0012】 【実施例】図1にこの発明の一実施例を示す。図3と対
応する部分には同一符号を付して示す。読出アドレス算
出装置1は音高データDの入力により、読出希望アドレ
スを算出する。算出された読出希望アドレスの中の、整
数部は波形データメモリ2に与えられ、整数アドレスに
従って波形データメモリ2がアクセスされ、波形データ
P1 ,P2 ,P3 …を読み出す。 【0013】波形データメモリ2から読み出された波形
データP1 ,P2 ,P3 …はオーバーサンプリングFI
Rフィルタ3に入力される。オーバーサンプリングFI
Rフィルタ3は図4に示したように、複数の遅延素子Z
1 ,Z2 ,Z3 …Zn が縦続接続され、この遅延素子Z
1 ,Z2 ,Z3 …Zn に波形データメモリ2から読み出
された波形データP1 ,P2 ,P3 …が記憶される。つ
まり遅延素子Z1 ,Z 2 ,Z3 …Zn はシフトレジスタ
を構成している。各遅延素子Z1 ,Z2 ,Z3…Zn の
段間からタップが取り出され、この各タップに乗算器C
1 ,C2 ,C3…Cn を接続し、各乗算結果を加算器J
で加算し、この加算結果を補間値として出力する。 【0014】この発明ではオーバーサンプリングFIR
フィルタ3のオーバーサンプリング倍率PをP=4程度
のオーバーサンプリング倍率に設定し、フィルタ係数デ
ータメモリ5の規模を大幅に縮小させると共に、オーバ
ーサンプリングFIRフィルタ3の後段に線型補間装置
6を設け、この線型補間装置6によって粗く補間した補
間値の相互の間を線型補間し、この線型補間によって読
出希望アドレスの小数部を補間し、この小数部に従って
波形データを算出するように構成する。 【0015】つまり、この発明では図2に示すように、
整数アドレスの相互の間をオーバーサンプリング倍率P
=4程度の低次のオーバーサンプリング倍率で粗く補間
し、この粗く補間した補間値Q1 ,Q2 ,…Q30の相互
の間を線型補間装置6で線型に補間する。図2の例では
波形データP1 とP2 の間では読出希望アドレスK1 を
挟む二つの補間値Q2 とQ3 をオーバーサンプリングF
IRフィルタ3によって算出し、この補間値Q2 とQ3
を線型補間装置6で線型補間し、読出希望アドレスK1
の補間波形データQQ1 を算出し、更に波形データP2
とP3 の間では読出希望アドレスK2 を挟む二つの補間
値Q3 とQ4 をオーバーサンプリングFIRフィルタ3
によって算出し、この補間値Q2 とQ3 を線型補間装置
6で線型補間し、読出希望アドレスK2 の補間波形デー
タQQ2 を算出した場合を示す。 【0016】線型補間装置6としては例えば直線補間装
置或いは二次曲線補間装置等の周知の補間装置を利用す
ることができる。線型補間装置6によれば二つのデータ
間を線型に補間するから、その分解能を極めて高くする
ことができる。従って読出希望アドレスK1 ,K2 ,K
3 …の補間波形データQQ1 ,QQ2 …の精度は高く、
よって音高誤差の小さい波形データを得ることができ
る。 【0017】なお、上述ではオーバーサンプリングFI
Rフィルタ3のオーバーサンプリング倍率PをP=4と
したが、その数に限定されることはないことは明らかで
ある。 【0018】 【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
オーバーサンプリングFIRフィルタ3のオーバーサン
プリング倍率PをP=4程度の低次の数に選定したか
ら、フィルタ係数データメモリ5の規模を大幅に小さく
することができる。従ってオーバーサンプリングFIR
フィルタ3に複数のフィルタ特性を与えるためのフィル
タ係数を用意することが可能となり、ディジタル信号独
特のエリアジング(違名現象)の発生を抑えることが可
能となる。よって違名現象が発生し難い楽音発生装置を
提供することができる。 【0019】また、この発明では粗く補間した間を直線
補間装置6で線状に補間するから、その分解能は高い。
従って読出希望アドレスに該当する補間波形データQQ
1 ,QQ2 …の精度は高く、音高誤差を小さくすること
ができる利点が得られる。
ィルタの構成を説明するためのブロック図。 【図5】図3の動作を説明するための図。 【符号の説明】 1 読出アドレス算出装置 2 波形データメモリ 3 オーバーサンプリングFIRフィルタ 4 フィルタ係数選択装置 5 フィルタ係数データメモリ 6 線型補間装置
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 A.楽器から入力される音高データに従
って読出希望アドレスを読み出し、その読み出した読出
希望アドレスの整数部で波形データメモリから波形デー
タを読み出してそれをオーバーサンプリングFIRフィ
ルタに入力し、上記読み出した読出希望アドレスに該当
するフィルタ係数をオーバーサンプリングFIRフィル
タに設定し、そのオーバーサンプリングFIRフィルタ
から出力された補間値によって、上記入力された音高デ
ータに応じた周波数を持つ楽音信号を発生させる楽音発
生装置において、B .上記オーバーサンプリングFIRフィルタで補間し
た補間値の間を線型に補間する線型補間装置を設けたこ
とを特徴とする楽音発生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02009693A JP3362796B2 (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 楽音発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02009693A JP3362796B2 (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 楽音発生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06236185A JPH06236185A (ja) | 1994-08-23 |
JP3362796B2 true JP3362796B2 (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=12017592
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02009693A Expired - Lifetime JP3362796B2 (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 楽音発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3362796B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1180896B1 (en) * | 2000-08-17 | 2006-03-15 | Sony Deutschland GmbH | Sound generating device and method for a mobile terminal of a wireless telecommuniation system |
-
1993
- 1993-02-08 JP JP02009693A patent/JP3362796B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06236185A (ja) | 1994-08-23 |
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