JPH0266597A - Musical sound composition system - Google Patents
Musical sound composition systemInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、複数の楽音成分より１つの楽音を合成する楽
音合成方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a musical tone synthesis method for synthesizing one musical tone from a plurality of musical tone components.
［発明の概要］
本発明は、１つの楽音のうち、その周波数が音高に応じ
た周波数に比例する楽音と必すしも比例しない楽音とに
分けて合成することにより、より本物の楽音に近い楽音
を生成できるようにした。[Summary of the Invention] The present invention creates a musical tone that is closer to a real musical tone by dividing and synthesizing one musical tone into musical tones whose frequencies are proportional to the frequency according to the pitch and musical tones whose frequencies are not necessarily proportional. Made it possible to generate musical sounds.
［従来技術］
従来の電子楽器では、より本物の音に近い楽音を実現す
るため、外部音を録音しておき、この外部音を音源とし
て演奏する電子楽器が実現されているが、外部音を録音
するには楽音波形をＰＣＭデータの形で記録しておき、
これを読出再生する方式をとっていた。そして、演奏に
あたっては、録音した外部音の周波数を指定された音高
に応じて変化させ、低い音から高い音まで実現できるよ
うにしている。また、外部音の録音を特定の音域ごと、
例えば１オクターブごとにサンプリングし、この１オク
ターブの範囲で措定された音高に応じて、録音した外部
音の周波数を変化させていくものもある。[Prior Art] Conventional electronic musical instruments record external sounds and play using these external sounds as sound sources in order to produce musical sounds that are closer to real sounds. To record, record the musical sound waveform in the form of PCM data,
This was read out and played back. When performing, the frequency of the recorded external sound is changed according to the specified pitch, allowing the user to achieve sounds ranging from low to high. You can also record external sounds in specific ranges.
For example, some systems sample every octave and change the frequency of the recorded external sound according to the pitch determined within this one octave range.
：発明が解決しようとする課題］
ところが、外部音として録音する音、例えば本物のピア
ノの音を外部音として録音し音源として使用する場合を
考えると、ピアノの音には、押鍵によって振動する弦か
ら発生され響板から放音される弦振動自体の音と、この
弦の音を強める響板が打鍵の際ハンマーによって加えら
れるｆｆｉ撃によって発生される響板自体の音（打撃音
又はノイズ音）とがある、この場合、弦の音は、音高に
比例して周波数が高くなっていくが、響板自体の音のは
必ずしも音高に比例して周波数が高くならず、それほど
変化しないものである。これは、バイオリン等の他の弦
楽器でも同じである。:Problem to be Solved by the Invention] However, if we consider the case where a sound is recorded as an external sound, for example the sound of a real piano, and used as an external sound and used as a sound source, the sound of the piano has vibrations caused by pressing keys. The sound of the string vibration itself generated by the strings and emitted from the soundboard, and the sound of the soundboard itself (blow sound or noise) generated by the ffi strike applied by the hammer when the soundboard strengthens the sound of the string In this case, the sound of the strings increases in frequency in proportion to the pitch, but the sound of the soundboard itself does not necessarily increase in frequency in proportion to the pitch, and does not change much. It's something you don't do. This also applies to other stringed instruments such as the violin.
第２図は、ピアノの響板自体の音の周波数スペクトルを
示すちので、ピアノの連盟のいちばん低音の第１鍵を叩
いた時の響板の音の周波数スペクトルと高音の第７３鍵
を叩いた時の響板の音の周波数スペクトルは、低域の周
波数部分では音圧レベルか少しずれてくるが、中域と高
域の周波数部分では、音圧レベルは、それほど大差がな
いし、スペクトル成分のフォルマント形状もほぼ同じで
ある。Figure 2 shows the frequency spectrum of the sound of the piano's soundboard itself, so the frequency spectrum of the sound of the soundboard when the lowest 1st key of the Piano Federation is struck and the 73rd high note key is struck. The frequency spectrum of the sound on the soundboard when the sound is played is slightly different from the sound pressure level in the low frequency range, but the sound pressure level does not differ much between the midrange and high frequency range, and the spectral components The formant shapes of are also almost the same.
従って、このような周波数成分が音高にほとんど左右さ
れないあるいは音高周波数に比例しない響板自体の音を
含むピアノ音をＰＣＭ録音して指定された音高に応じて
周波数を変化させると、実際のピアノ音とはちがった音
か生成放音されてしまうことになる。Therefore, if you record a piano sound that includes the sound of the soundboard itself, whose frequency components are almost unaffected by the pitch or are not proportional to the pitch frequency, and change the frequency according to the specified pitch, it will actually sound The resulting sound will be different from that of the piano.
第１図（１）は、１オクターブごとに、ピアノ音をＰＣ
Ｍ録音し、指定された音高に応じて録音したピアノ音の
周波数を変化させたものの例を示し、弦の音はもともと
音高に比例して周波数か大きくなるので、連続した周波
数の変化を得ることができる。しかし、響板自体の音は
もともと音高いかんにかかわらず周波数はほぼ一定であ
るので、この音まで音高に応じて周波数を変化させると
、各オクターブの境界で周波数が急に下がって音高に応
じた音の変化が連続しなくなってしまうことになる。む
ろん、１オクターブごとではなく、各鍵ごとにピアノ音
を録音していけばよいが、そうすると楽音波形のメモリ
容量がたいへん大きいものになってしまうという問題が
生じる。このようなことは、外部音を録音せず、各種の
波形を合成して外部音と同じような楽音を合成する場合
でも同じであった。Figure 1 (1) shows the piano sound for each octave.
An example is shown in which the frequency of the recorded piano sound is changed according to the specified pitch.Since the sound of strings originally increases in frequency in proportion to the pitch, continuous changes in frequency are Obtainable. However, the frequency of the sound on the soundboard itself is essentially constant regardless of how high the pitch is, so if you change the frequency according to the pitch up to this pitch, the frequency will suddenly drop at the boundaries of each octave, causing the pitch to drop. This means that the changes in sound that correspond to the changes will no longer be continuous. Of course, it would be possible to record piano sounds for each key instead of for each octave, but this would cause the problem that the memory capacity for musical sound waveforms would be extremely large. This was the case even when a musical tone similar to the external sound was synthesized by synthesizing various waveforms without recording the external sound.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたもの
であり、少ないメモリ容量で各音高に応じた楽音が本物
の楽音に極めて近い楽音を生成できる楽音合成方式を提
供することを目的としている。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a musical tone synthesis method that can generate musical tones corresponding to each pitch that are extremely close to real musical tones with a small memory capacity. There is.
３課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために本発明においては、第一の発
生手段は、１つの楽音のうち、その周波数が必ずしも音
高に比例しない楽音成分を発生し、第二の発生手段は、
上記１つの楽音のうち、その周波数が音高にほぼ比例す
る楽音成分を発生する。3. Means for Solving the Problem] In order to achieve the above object, in the present invention, the first generating means generates a musical tone component of one musical tone whose frequency is not necessarily proportional to the pitch; The second means of generation is
Of the one musical tone, a musical tone component whose frequency is approximately proportional to the pitch is generated.
そして音高制御手段は、上記第二の発生手段に対し、そ
の発生楽音成分を指定された音高に応じた周波数のもの
に制御し、合成手段は、上記第一の発生手段からの楽音
成分と第二の発生手段からの楽音成分を合成する構成と
した。The pitch control means controls the musical tone component generated by the second generating means to a frequency corresponding to the designated pitch, and the synthesizing means controls the musical tone component from the first generating means. and the musical tone components from the second generating means are synthesized.
［作用コ
上記構成において、ピアノの響板自体の音のように、そ
の周波数が音高に比例しないものは、第一の発生手段で
楽音成分を生成し、ピアノの弦の音のように、その周波
数が音高に比例するものは、第二の発生手段で楽音成分
を生成し、これらを合成すれば、各音高に応じた楽音が
本物の楽音に極めて近いものとなる。なお、周波数が音
高に比例しない楽音成分は、第１図（２）に示すように
、その周波数が音高にかかわらず一定であったり（Ａ）
、階段状に変化したり（Ｂ）、音高に応じてわずかずつ
増えたり（Ｃ）、エクスポーネンシャルに増えたり（Ｄ
）、一部全くない状態であったり（Ｅ）してもよい。[Operation] In the above configuration, when the frequency is not proportional to the pitch, such as the sound of the piano soundboard itself, the first generation means generates a musical tone component, and like the sound of the piano strings, the musical tone component is generated. If the frequency is proportional to the pitch, the second generation means generates musical tone components, and by synthesizing these components, musical tones corresponding to each pitch become extremely close to real musical tones. Note that musical tone components whose frequency is not proportional to the pitch may have a constant frequency regardless of the pitch (A), as shown in Figure 1 (2).
, changes stepwise (B), increases slightly depending on the pitch (C), or increases exponentially (D).
), some parts may be completely absent (E).
：実施例］
第３図は、本発明の楽音合成方式による電子楽器の全体
回路図を示すもので、本実施例では、ピアノの音を合成
出力てきるようにし、１つのピアノ楽音を第５図に示す
ような次の４つの楽音成分により構成されるようにして
いる。Embodiment] FIG. 3 shows an overall circuit diagram of an electronic musical instrument using the musical tone synthesis method of the present invention. In this embodiment, piano sounds are synthesized and output, and one piano musical tone is It is made up of the following four musical tone components as shown in the figure.
（１）ピアノの弦を強打及び弱打した場合、共通して発
生する楽音成分中、エンベローブ波形の立上り（アタッ
ク）部分に主に発生する楽音成分（アタック成分）。(1) Among the musical sound components that commonly occur when a piano string is struck strongly or softly, a musical sound component (attack component) that mainly occurs in the rising (attack) portion of the envelope waveform.
この成分は、強打者と弱打音との各周波数スペクトル成
分のうち、アタック部分において、共通するスペクトル
成分によって形成される楽音波形をらつ。This component creates a musical sound waveform formed by a common spectrum component in the attack portion of each frequency spectrum component of the strong hitter and the weak hitter.
（２）ピアノの弦を強打及び弱打した場合、共通して発
生する楽音成分中、エンベロー１波形の減衰（デイケイ
、リリース）部分に主に発生する楽音成分（減衰成分）
。(2) Among the musical sound components that commonly occur when a piano string is hit or hit lightly, the musical sound component (attenuation component) that mainly occurs in the decay (decay, release) part of the envelope 1 waveform
.
この成分は、強打者と弱打音との各周波数スペクトル成
分のうち、減衰部分において、共通するスペクトル成分
によって形成される楽音波形をもつ。This component has a musical sound waveform formed by a common spectral component in the attenuated portion among the frequency spectral components of the strong hitter and the weak hitter.
（３）ピアノの弦を強打した場合にのみ発生する楽音成
分く強打成分）。(3) A musical sound component that occurs only when a piano string is hit hard.
この成分は、強打者と弱打音との各周波数スペクトル成
分を比較して、強打者にのみあられれるスペクトル成分
によって形成される楽音波形をもつ、この波形は強打者
にあられれる特徴部分たけについてのものであるため、
例えば第５図（３）の周波数スペクトル成分図に示すよ
うに、基本波成分のないものである。This component has a musical sound waveform formed by the spectral components that occur only in the strong hitter by comparing each frequency spectrum component of the strong hitter and the weak hitter. Because it belongs to
For example, as shown in the frequency spectrum component diagram of FIG. 5(3), there is no fundamental wave component.
（４）ピアノの響板を叩いた場合に発生する打撃音の楽
音成分（ノイズ成分）。(4) Musical sound component (noise component) of the impact sound generated when the piano soundboard is hit.
この成分は、第２図に示す饗仮のフォルマン！・の各ピ
ーク点における周波数値に応じた周波数のサイン波であ
って、このピーク点における音圧レベル（ゲイン）に応
じた振幅をもつサイン波を複数合成したものである。This component is the Forman! This is a sine wave with a frequency corresponding to the frequency value at each peak point, and is a composite of a plurality of sine waves having an amplitude corresponding to the sound pressure level (gain) at this peak point.
上記（１）〜（３）は周波数が音高に比例していくか、
（４）は周波数か音高に比例せず、はぼ一定のものであ
る。（１）〜（４）はコンピュータを使用しサイン合成
によって得られた例であるが、（１）〜（３）を弦の振
動をピックアップ等により集音し、（４）はマイクによ
り集音してもよい。For (1) to (3) above, does the frequency increase in proportion to the pitch?
(4) is not proportional to frequency or pitch, and is almost constant. (1) to (4) are examples obtained by signature synthesis using a computer, but in (1) to (3), the sound of string vibrations is collected using a pickup, etc., and in (4), sound is collected using a microphone. You may.
第３図において、キーボードの各キーに設けられたキー
スイッチ１からの操作鍵に応じキーコード及び押鍵に応
じたキーオン信号並びにキーオフ信号は、ＣＰＵ２に与
えられるとともに、このキーオン信号及びキーオフ信号
の時間差に基づいて押鍵遠度を示すタッチデータがタッ
チセンサ３で生成され、ＣＰＵ２に与えられる。このタ
ッチセンサ３は、圧力センサによる押鍵圧力を検出する
ものとしてらよい。ＣＰｔＪ２は、与えられるキーコー
ドに応じた周波数ナンバーを周波数ナンバーテーブル４
より読み出して、上記タッチデータ等とともに各楽音信
号生成部５．６に与える。In FIG. 3, a key code corresponding to an operation key and a key-on signal and a key-off signal corresponding to a pressed key are sent from a key switch 1 provided for each key of the keyboard to a CPU 2, and the key-on signal and key-off signal are sent to a CPU 2. Touch data indicating the key press distance based on the time difference is generated by the touch sensor 3 and provided to the CPU 2 . The touch sensor 3 may be a pressure sensor that detects key depression pressure. CPtJ2 stores the frequency number corresponding to the given key code in frequency number table 4.
The data is read out from above and applied to each musical tone signal generating section 5.6 together with the touch data and the like.
周波数ナンバーテーブル４には、第１図（２）に示すよ
うなデータが記憶されており、与えられるキーコード（
音高）に対応する周波数を実現する周波数ナンバーが読
み出される。上述した（１）〜（３）のピアノの弦のア
タック成分、減衰成分、強打成分については、キーコー
ドに比例する周波数ナンバーが読み出されるが、（４）
のピアノの響板のノイズ成分については、第１図（２）
のＡ、Ｂ、に、Ｄいずれかの変換テーブルが選択されて
、キーコードに比例しない周波数ナンバーが読み出され
る。なお音高Ａ３以下については、響板のノイズｒｆｉ
、分の楽音成分は生成放音されないようにしているが、
これに限られるものではなく、全音域で発生させてもよ
い。しかしなから、音高が低い場合には、響板自体の音
の周波数と弦の音の周波数が近くなって、響板の音か弦
の音にマスクされ、聰怒上響板の音が合成出力されなく
とも問題かなく省略してもよい。The frequency number table 4 stores data as shown in FIG. 1 (2), and the given key code (
The frequency number that realizes the frequency corresponding to the pitch) is read out. Regarding the attack component, attenuation component, and strong strike component of the piano strings described in (1) to (3) above, frequency numbers proportional to the key code are read out, but (4)
The noise components of the piano soundboard are shown in Figure 1 (2).
A, B, or D conversion table is selected, and a frequency number that is not proportional to the key code is read out. For pitches below A3, soundboard noise rfi
, the musical tone components of minutes are prevented from being generated and emitted,
The sound is not limited to this, and may be generated in the entire range. However, when the pitch is low, the frequency of the sound of the soundboard itself and the sound of the strings become close, and the sound of the soundboard is masked by the sound of the soundboard or the sound of the strings, and the sound of the loud soundboard is It can be omitted without any problem even if the composite output is not performed.
楽音信号生成部５．６は時分割処理により、３２チャン
ネル分の楽音生成系か構成されており、上述のアタック
成分と減衰成分の楽音成分については、楽音信号生成部
５の方で処理され、強打成分とノイズ成分の楽音成分に
ついては、楽音信号生成部６の方で処理される。この場
合、各成分の処理で２チャンネル分使用するため、楽音
信号生成部５．６では、最高１６音の楽音を同時放音で
きる１６音ポリフオニンクの楽音生成能力をもつ。The musical tone signal generating section 5.6 is configured as a musical tone generating system for 32 channels by time-division processing, and the musical tone components of the above-mentioned attack component and decay component are processed by the musical tone signal generating section 5. The musical tone components including the strong hit component and the noise component are processed by the musical tone signal generation section 6. In this case, since two channels are used for processing each component, the musical tone signal generation section 5.6 has a musical tone generation capability of 16-tone polyphonic tone that can simultaneously emit a maximum of 16 musical tones.
各楽音信号生成部５．６でき成された楽音成分信号は、
加算器７で最終的に一つの楽音信号に合成され、４つの
楽音成分が一つに合成される。この合成された楽音信号
は、Ｄ−Ａ変換器８でアナログ信号に変換され、アンプ
９を介しサウンドシステム１０より放音される。The musical tone component signals generated by each musical tone signal generation section 5.6 are as follows:
Finally, the adder 7 synthesizes the four musical tone components into one musical tone signal. This synthesized musical tone signal is converted into an analog signal by a DA converter 8, and is outputted from a sound system 10 via an amplifier 9.
第４図は、楽音信号生成部５．６の具体的な回路構成を
示すもので、波形メモリ１１には、第５図（１）（２＞
のアタック成分又は減衰成分の楽音成分波形又は第５図
（３）（４）の強打成分又はノイズ成分の楽音成分波形
が半波長弁ずつ記憶されている。エンベロープ波形デー
タメモリ１２には、第５図（１）（２）のアタック成分
又は減衰成分の楽音成分のエンベロープ又は第５図（３
）（４）の強打成分又はノイズ成分の楽音成分のエンベ
ロープを形成するためのデータが記憶されている。この
エンベロープ波形データの記憶形式は、アタック部分の
時間とレベル、デイケイ部分、リリース部分の時間を制
御する係数を記憶している。FIG. 4 shows a specific circuit configuration of the musical tone signal generating section 5.6.
The musical tone component waveform of the attack component or attenuation component or the musical tone component waveform of the strong hit component or noise component of FIG. 5 (3) and (4) is stored for each half wavelength. The envelope waveform data memory 12 stores envelopes of musical tone components such as attack components or decay components shown in FIGS. 5(1) and 5(2) or FIG.
) (4) Data for forming the envelope of the musical tone component of the strong hit component or noise component is stored. This envelope waveform data storage format stores coefficients that control the time and level of the attack portion, the decay portion, and the release portion.
この波形メモリ１１、エンベロープ波形データメモリ１
２に記憶されている各２つの波形及びデータは、波形上
位アドレスレジスタ１３、楽音成分選択レジスタ１４に
されるデータによりいずれかが選択され、波形上位アド
レスレジスタ１３には、波形メモリ１１のいずれかの波
形の上位アドレスのデータかセットされ、楽音成分選択
レジスタ１４には、エンベロー１波形データメモリ１２
のいずれかの波形データについての記・億エリアの指定
データがセットされ、これら両データは波形上位アドレ
スレジスタ１３、楽音成分選択レジスタ１４の同一チャ
ンネルにセットされ、チャンネル同期がとられる。This waveform memory 11, envelope waveform data memory 1
One of the two waveforms and data stored in the waveform memory 11 is selected by the data stored in the waveform upper address register 13 and the musical tone component selection register 14. The upper address data of the waveform of the envelope 1 waveform data memory 12 is set in the musical tone component selection register 14.
The storage area designation data for any one of the waveform data is set, and both of these data are set in the same channel of the waveform upper address register 13 and musical tone component selection register 14 to achieve channel synchronization.
上記ＣＰＵ２からの周波数ナンバーは、周波数ナンバー
レジスタ１５にセットされアダー１６で、アドレスレジ
スタ１７からのタイミングが１つ前の周波数ナンバー累
Ｘ値に加算され、これがアドレスレジスタ１７にセット
されてモードセレクタ１８を介し１記波形メモリ１１に
読出アドレスデータとして与えられる。アドレスレジス
タ１７からの累算値のうち上位の整数部分のみが読出ア
ドレスデータとして波形メモリ１１に与えられ、整数部
分及び小数部分全体がアダー１６へ送られて、周波数ナ
ンバー分のステップでインクリメントされていく、従っ
て、周波数ナンバーレジスタ１５にセットされる周波数
ナンバーが大きいほど、アドレスレジスタ１７の累算値
の整数部分である波形メモリ１１の読出アドレスデータ
が速くインクリメントされ、周波数の高い波形データが
波形メモリ１１より出力されることになる。この波形メ
モリ１１より読み出された波形データは、乗算器１９で
エンベロー１と乗算され、累算器２０で累算合成されて
出力されていく。The frequency number from the CPU 2 is set in the frequency number register 15, and in the adder 16, the timing from the address register 17 is added to the previous frequency number cumulative X value, and this is set in the address register 17, and the mode selector 18 The data is given as read address data to the first waveform memory 11 via the following. Only the upper integer part of the accumulated value from the address register 17 is given to the waveform memory 11 as read address data, and the whole integer part and decimal part are sent to the adder 16 and incremented in steps corresponding to the frequency number. Therefore, the larger the frequency number set in the frequency number register 15, the faster the read address data of the waveform memory 11, which is the integer part of the accumulated value of the address register 17, is incremented, and the higher frequency waveform data is stored in the waveform memory. 11. The waveform data read out from the waveform memory 11 is multiplied by envelope 1 in a multiplier 19, integrated and synthesized in an accumulator 20, and then output.
モードセレクタ１８は、排他的オアゲート群よりなり、
アドレスレジスタ１７からの累算値の整数部分の各ビＺ
トデー夕か各ゲートに入力されるとともに、この整数部
分の最上位ビットデータか全ゲートに入力される。従っ
て、波形メモリ１１の波形データの最終ステップの読み
出しが終了すると上記最上位ビットが「０」から「１」
になるので、累算値は反転され、波形データの先頭から
ではなく末尾より逆にデータ続出が行われ、結果として
１波長分の波形データが出力されることになる。この場
合、後半の半波長弁のデータは、上記最上位ビットに基
づいてグラスマイナス反転された値として出力される。The mode selector 18 consists of a group of exclusive OR gates,
Each bit Z of the integer part of the accumulated value from address register 17
The current data is input to each gate, and the most significant bit data of this integer part is input to all gates. Therefore, when the reading of the final step of the waveform data in the waveform memory 11 is completed, the most significant bit changes from "0" to "1".
Therefore, the accumulated value is inverted, and data is sequentially output from the end rather than from the beginning of the waveform data, and as a result, waveform data for one wavelength is output. In this case, the data of the latter half-wavelength valve is output as a value that is glass-minus inverted based on the most significant bit.
また、上記ＣＰＵ２からのりｙチデータは、タッチデー
タ変換図１７８２１に与えられ、第６図に示すようなカ
ーブに応じてタッチレスポンスの強弱を変えられるよう
に、タッチデータが変換され、エンベロープジェネレー
タ２２に与えられる。このタッチレスポンス特性の強い
（Ａ）、弱い（Ｃ）普通（Ｂ）、強備強調（Ｄ）の特性
は各楽音成分ごとに対応し設定される。即ち、ＣＰＵ２
は手えられるタッチデータを、例えばアタック成分につ
いては第６図Ｂの特性で変換し、減衰成分については同
図Ｃの特性で変換し、強打成分については同図Ａの特性
で変換し、ノイズ成分については同）λＤの特性で変換
し、各々対応するタッチデータ変換回路２１に格納する
。エンベロープジェネレータ２２では、エンベロープ波
形データメモリ１２からのデータに基−）いてエンベロ
ー１波形が生成され、これか上述の変換タッチデータに
応じた波形レベルとされ、上記乗算器１つに送られて、
波形データに乗算される。Furthermore, the touch data from the CPU 2 is given to the touch data conversion diagram 17821, and the touch data is converted so that the strength of the touch response can be changed according to the curve shown in FIG. Given. The characteristics of strong (A), weak (C), normal (B), and enhanced (D) touch response characteristics are set corresponding to each musical tone component. That is, CPU2
For example, the attack component is converted using the characteristics shown in Figure 6B, the attenuation component is converted using the characteristics shown in Figure 6C, and the strong hit component is converted using the characteristics shown in Figure 6A, and the touch data that can be obtained is converted using the characteristics shown in Figure 6A. The components are converted according to the characteristics of λD (same) and stored in the corresponding touch data conversion circuits 21. The envelope generator 22 generates an envelope 1 waveform based on the data from the envelope waveform data memory 12, sets the waveform level according to the above-mentioned converted touch data, and sends it to the one multiplier.
Multiplyed by waveform data.
Ｆ記波形上位アドレスレジスタ１３、楽音成分選択レジ
スタ１４、周波数ナンバーレジスタ１５、アドレスレジ
スタ１７、タッチデータ変換回路２１、エンベロー１ジ
エネレータ２２内のメモリ等は３２段のレジスタより構
成されて、３２チャンネル分の楽音生成系が形成され、
奇数チャンネルにはアタック成分、（楽音信号生成部６
では強打成分）、偶数チャンネルには減衰成分（楽音信
号生成部６ではノイズ成分）が割り当てられ、累算器２
０でこの２つの楽音成分か合成されるととらに１６音分
の楽音信号が合成される。なお、某音信号生成部５．６
は夫々１チツプＬＳＩで′Ｗ４成されている。The F waveform upper address register 13, the musical tone component selection register 14, the frequency number register 15, the address register 17, the touch data conversion circuit 21, the memory in the envelope 1 generator 22, etc. are composed of 32 stages of registers, and are arranged for 32 channels. A musical sound generation system is formed,
Odd channels have attack components (musical tone signal generation section 6
The attenuation component (the noise component in the musical tone signal generation section 6) is assigned to the even channels, and the accumulator 2
When these two musical tone components are synthesized at 0, a musical tone signal for 16 tones is synthesized. In addition, a certain sound signal generation section 5.6
Each of the 'W4' is constructed with a one-chip LSI.
つぎに上記構成の電子機器についての動作及び効果につ
いて述べる。Next, the operation and effects of the electronic device having the above configuration will be described.
まず、楽音を生成放音するには、所定のスイ・ノチ操作
により、第１図（２）に示す周波数ナンバーテーブル４
の響板のノイズ成分の変化特性Ａ、Ｂ−Ｃ，Ｄのいずれ
かを選択して、キーボードを操作すればよい。ここで、
Ｃの変化特性を選択し、任意の鍵例えばＡ 、 Ａ
、 Ａｓ・・・の音高の鍵を操作していくと、ＣＰＩ
Ｊ２は、音高に比例した周波数をもつアタｌり成分、減
衰成分、強打成分については、Ａ３のときは２２０ヘル
ツ、Ａ４のときは４４０ヘルツ、Ａ５のときは８８０ヘ
ルツの音となる周波数ナンバーを周波数ナンバーテーブ
ル４より読出して各周波数ナンバーレジスタ１５にセッ
トする。しかし、音高に比例しない周波数をもつノイズ
成分については、Ａ３のときは２２０ヘルツよりずっと
小さい音となる周波数ナンバーを周波数ナンバーテーブ
ル４より読み出して周波数ナンバーレジスタ１５にセッ
トし、Ａ４、Ａ５のときはＡ３のときの周波数ナンバー
より順次やや大きい周波数ナンバーを周波数ナンバーテ
ーブル４よつ読み出して周波数ナンバーレジスタ１５に
セットする。First, in order to generate and emit a musical tone, a predetermined switch operation is performed to create a frequency number table 4 shown in FIG. 1 (2).
All you have to do is select one of the soundboard noise component change characteristics A, B-C, and D and operate the keyboard. here,
Select the change characteristic of C and select any key, e.g. A, A
, As... As you operate the pitch keys, the CPI
J2 is the frequency number that produces a sound of 220 Hz for A3, 440 Hz for A4, and 880 Hz for A5 for the attack component, attenuation component, and strong impact component that have a frequency proportional to the pitch. is read from the frequency number table 4 and set in each frequency number register 15. However, for noise components with frequencies that are not proportional to the pitch, for A3, read the frequency number that produces a sound much smaller than 220 Hz from the frequency number table 4 and set it in the frequency number register 15, and for A4 and A5, reads frequency numbers slightly larger than the frequency number at A3 from the frequency number table 4 and sets them in the frequency number register 15.
これにより、弦のアタック成分、減衰成分、強打成分に
ついては音高に比例した周波数とし、響板のノイズ成分
については音高に比例しないほぼ一定した周波数とする
ことかでき、本物のピアノの音に極めて近い楽音を生成
放音することができる。この場合、波形メモリ１１に記
憶されるノイズ成分波形はキーボードの全鍵について共
通する一つの波形であり、被成分音は音域ごと程度でよ
いから、記憶する波形数か少なく、それだけメモリ使用
量も少なくて済む。As a result, it is possible to make the attack components, damping components, and hard hitting components of the strings have frequencies proportional to the pitch, and the noise components of the soundboard to have a nearly constant frequency that is not proportional to the pitch, making it possible to make the sound of a real piano. It is possible to generate and emit musical tones that are extremely close to the original. In this case, the noise component waveform stored in the waveform memory 11 is one waveform that is common to all keys on the keyboard, and the component tones may be for each range, so the number of waveforms to be stored is small, and the memory usage is reduced accordingly. Less is enough.
本実施例では、人間の聴感上、響板自体の音が弦の音に
マスクされる音高Ａ３以下の音については、響板のノイ
ズ成分を出力しないようにしているので、それだけ周波
数ナンバーテーブル４の記憶容量が少なくて済み、デー
タ処理も容易となる。In this embodiment, the noise component of the soundboard is not output for sounds of pitch A3 or lower, where the sound of the soundboard itself is masked by the sound of the strings based on human hearing, so the frequency number table increases accordingly. 4 requires less storage capacity and data processing becomes easier.
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１例えば、周波数が音
高に比例しない楽音成分は管自体の音、周波数か音高に
比例する楽音成分は、管内の気柱の振動音として、管楽
器にも適用したり、打楽器等にも適用可能であり、各楽
音成分は第５図に示す以外の成分や波形であってもよい
。また打撃音（ノイズ成５＋）の波形を第２図に示すフ
ォルマントの変化に従い、音域によって変１ヒさせるこ
とにより、さらに真のピアノ音に近い音を実現できる。The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified in various ways without departing from the spirit of the present invention.1 For example, a musical tone component whose frequency is not proportional to the pitch is proportional to the sound of the tube itself, frequency, or pitch. The musical sound components can be applied to wind instruments as vibration sounds of air columns in pipes, percussion instruments, etc., and each musical sound component may have components or waveforms other than those shown in FIG. Furthermore, by changing the waveform of the percussion sound (noise composition 5+) according to the formant changes shown in FIG. 2, it is possible to realize a sound even closer to a true piano sound.
［発明の効果］
以上詳述したように本発明によれば、実際の楽音と同じ
ように、１つの楽音のうち、その周波数か音高に応じた
周波数に比例する楽音成分と必ずしも比例しない楽音成
分とに分けて合成することにより、より本物の楽音に近
い楽音を生成できるできる。また、従来のもののように
全楽音成分を音高に比例した周波数のものとしてしまう
ことがないため、実際の楽音に近づけるため、周波数か
音高に比例する成分と比例しない成分とのずれ状態を実
際の楽音と同じようにすべく、各音高ことに楽音波形を
記憶する必要がなく、それだけ波形を記憶するためのメ
モリ使用量も少なくて済む。[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, in the same way as actual musical tones, musical tones that are not necessarily proportional to musical tone components that are proportional to the frequency or pitch of a single musical tone. By separately synthesizing these components, it is possible to generate musical tones that more closely resemble real musical tones. In addition, since all musical tone components do not have frequencies proportional to the pitch as in conventional ones, in order to get closer to the actual musical tone, the deviation state between the components proportional to the frequency or pitch and the components that are not proportional to the pitch is reduced. There is no need to store a musical waveform for each pitch in order to make the sound similar to an actual musical tone, and the amount of memory used to store the waveforms can be reduced accordingly.
第１図乃至第６図は本発明の実施例を示すもので、第１
図は周波数が音高に比例する楽音成分（弦の音）と比例
しない楽音成分く響板自体の音）との音高に対する周波
数の変化特性の従来例と本発明との内容を示す図であり
、第１図（２）の内容は周波数ナンバーテーブル４の記
憶内容ともなっており、第２図はピアノの響板自体の各
位置の音の周波数スペクトルを示す図であり、第３図は
電子楽器の全体回路図であり、第４図は楽音信号生成部
の回路図であり、第５図はピアノの音の各楽音成分の内
容を示す図であり、第６図はタッチデータ変換回路２１
におけるタッチデータの変換特性を示す図である。
２・・・ＣＰＵ、４・・・周波数ナンバーテーブル、５
．６．２３．２４．２５．２６・・・楽音信号生成部、
７・・・加算器、１１・・・波形メモリ、１２・・・エ
ンベロー１波形データメモリ、１５・・・周波数ナンバ
ーレジスタ２０・・・累Ｘ器、２７・・・ミキサ。1 to 6 show embodiments of the present invention.
The figure shows a conventional example of frequency change characteristics with respect to pitch between a musical tone component whose frequency is proportional to the pitch (the sound of the strings) and a musical tone component whose frequency is not proportional (the sound of the soundboard itself), and the contents of the present invention. The contents of Figure 1 (2) are also the stored contents of the frequency number table 4, Figure 2 is a diagram showing the frequency spectrum of the sound at each position on the piano soundboard itself, and Figure 3 is a diagram showing the frequency spectrum of the sound at each position on the piano soundboard itself. 4 is a circuit diagram of the musical tone signal generation section, FIG. 5 is a diagram showing the contents of each musical tone component of a piano sound, and FIG. 6 is a diagram of the touch data conversion circuit 21.
FIG. 3 is a diagram showing conversion characteristics of touch data in FIG. 2...CPU, 4...Frequency number table, 5
．． 6.23.24.25.26... musical tone signal generation section,
7... Adder, 11... Waveform memory, 12... Envelope 1 waveform data memory, 15... Frequency number register 20... Accumulator, 27... Mixer.
Claims (1)
比例しない楽音成分を発生する第一の発生手段と、 上記１つの楽音のうち、その周波数が音高にほぼ比例す
る楽音成分を発生する第二の発生手段と、この第二の発
生手段に対し、その発生楽音成分を指定された音高に応
じた周波数のものに制御する音高制御手段と、 上記第一の発生手段からの楽音成分と第二の発生手段か
らの楽音成分とを合成する合成手段とを備えたことを特
徴とする楽音合成方式。 ２、上記請求項１に加え、上記第一の発生手段に対し、
その発生楽音成分の周波数を指定された音高に比例しな
いものに変化させる変化制御手段を備えたことを特徴と
する楽音合成方式。 ３、上記周波数が必ずしも音高に比例しない楽音成分は
響板自体の音であり、上記周波数が音高にほぼ比例する
楽音成分は弦自体の音であることを特徴とする請求項１
又は２に記載の楽音合成方式。[Claims] 1. A first generating means for generating a musical tone component whose frequency is not necessarily proportional to the pitch of one musical tone; a second generating means for generating a musical tone component approximately proportional to the pitch; and a pitch control means for controlling the second generating means to control the generated musical tone component to a frequency corresponding to a specified pitch. . A musical tone synthesis method, comprising: a synthesizing means for synthesizing a musical tone component from the first generating means and a musical tone component from the second generating means. 2. In addition to the above claim 1, for the above first generating means,
A musical tone synthesis method characterized by comprising change control means for changing the frequency of the generated musical tone component to one that is not proportional to a specified pitch. 3. Claim 1, wherein the musical tone component whose frequency is not necessarily proportional to the pitch is the sound of the soundboard itself, and the musical tone component whose frequency is approximately proportional to the pitch is the sound of the string itself.
Or the musical tone synthesis method described in 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63218700A JP2670306B2 (en) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | Musical tone synthesizing apparatus and musical tone synthesizing method |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0266597A true JPH0266597A (en) | 1990-03-06 |
| JP2670306B2 JP2670306B2 (en) | 1997-10-29 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP (1) | JP2670306B2 (en) |
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| CN111295706B (en) * | 2017-11-07 | 2024-05-17 | 雅马哈株式会社 | Sound source, keyboard musical instrument, and recording medium |
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| JP2670306B2 (en) | 1997-10-29 |
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