JPS6024593A - Generation of waveform - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、複数の波形の補間演算によシ、時間変化を自
在につくシ出し、自然な感じの音声や楽音を作り出すよ
うにした波形発生方法であって、音声合成器や電子楽器
に適したものである。[Detailed Description of the Invention] Industrial Field of Application The present invention is a waveform generation method that uses interpolation calculations on a plurality of waveforms to freely generate temporal changes and create natural-sounding voices and musical sounds. Therefore, it is suitable for voice synthesizers and electronic musical instruments.

従来例の構成とその問題点 従来、複数の波形を記憶しておき、この波形の１つを所
定回繰り返して、順次つぎの新たな波形に切シ替えてゆ
くことによって、音声波を合成する方法がある。この方
法では、波形の切シ替シ時に全く異なるスペクトルをも
つ波形をつなぐために、なめらかな音質の変化ができず
、不用な雑音が発生する。Conventional configuration and its problems Traditionally, speech waves are synthesized by storing multiple waveforms, repeating one of the waveforms a predetermined number of times, and then sequentially switching to the next new waveform. There is a way. In this method, since waveforms with completely different spectra are connected when switching waveforms, the sound quality cannot change smoothly and unnecessary noise is generated.

これを防ぐために、特願昭５５−１５５０５３号のよう
に、複数の波形の油量計算を行なう方法があるが、自由
な波形を発生させるためには、さらに工夫が必要である
。In order to prevent this, there is a method of calculating the oil amount using a plurality of waveforms, as disclosed in Japanese Patent Application No. 155053/1980, but further ingenuity is required in order to generate free waveforms.

発明の目的 本発明は、ある波形から別の波形への推移がなめらかで
、かつ、その推移が波形の周期にとられれることなく自
由に行なえる波形発生方法を提供することを目的とする
。OBJECTS OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a waveform generation method in which the transition from one waveform to another is smooth and can be freely performed without depending on the period of the waveform.

発明の構成 本発明は、複数種の波形を順次発生させる波形発生器と
、窓関数を発生する窓関数発生器と、乗算器とを、それ
ぞれ１個または複数個設けて、上記波形と上記窓関数と
を乗算し、その積と原波形のうちの任意のものと”を加
え合わせて出力波形を得るようにし、上記窓関数の零点
区間において、上記波形を切シ替えるようにしたもので
ある。このようにすることにより、波形の切り替わり点
でのスベク）／しがなめらかに変化するので、不用な雑
音の発生がない。Structure of the Invention The present invention provides one or more waveform generators that sequentially generate a plurality of types of waveforms, a window function generator that generates a window function, and a multiplier. The output waveform is obtained by multiplying the function and adding the product and any one of the original waveforms, and the waveform is switched in the zero point interval of the window function. By doing this, the deviation) and deviation at the waveform switching point change smoothly, so that unnecessary noise is not generated.

実施例の説明 第１図は本発明の一実施例のブロック図である。Description of examples FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention.

１．２は楽音の波形を発生する波形発生器であり、複数
種類の波形ＷＩ＋〜ＷＩｓを記憶したメモリ５と、Ｗ■
１〜Ｗ亘、を記憶したメモリ６から波形のサンプルを所
定の順序で読み出す。読み出された波形サンプルは、乗
算器７と８に供給される。1.2 is a waveform generator that generates musical tone waveforms, and includes a memory 5 that stores a plurality of types of waveforms WI+ to WIs, and W■
The waveform samples are read out in a predetermined order from the memory 6 which stores 1 to W. The read waveform samples are supplied to multipliers 7 and 8.

３．４は窓関数発生器であって、後述する窓関数波を出
力する。乗算器７と８は、波形と窓関数を乗算し、加算
器９はその積の和を算出する。エンベロープ発生器１０
と乗算器１１は、加算器９の出力波形に、エンベロープ
変化をイ、１加する。乗算器１１の出力はディジタルア
ナロゲ変換されて音波形とカシ出力される。3.4 is a window function generator, which outputs a window function wave to be described later. Multipliers 7 and 8 multiply the waveform by the window function, and adder 9 calculates the sum of the products. envelope generator 10
The multiplier 11 adds an envelope change of 1 to the output waveform of the adder 9. The output of the multiplier 11 is converted into a digital analog signal and output as a sound wave.

つぎに波形と窓関数について説明する。Next, the waveform and window function will be explained.

波形酊、〜ＷＩ、　、　Ｗｌｌ　〜ＷＩ５はそれぞれ、
自然音声や楽器音の一周期分より構成されているものと
する。そして、第２図ａに示すように、ＷＩ、〜ＷＩ。The waveforms, ~WI, , Wll ~WI5 are respectively,
It is assumed that it consists of one cycle of natural speech or musical instrument sounds. Then, as shown in FIG. 2a, WI, ~WI.

の各区間において、波形ＷＩ、〜ＷＩ５のそれぞれが繰
シ返される。一方、窓関数は第２図すに示すように、Ｆ
Ｉ、〜ＦＩ、のような三角形状の関数とする。In each section, waveforms WI and WI5 are repeated. On the other hand, the window function is F
Let it be a triangular function such as I, ~FI.

波形ＷＩ、〜ＷＩ、とｗｍ、〜ＷＩ５．窓関数ＦＩ、〜
ＦＩ。Waveforms WI, ~WI, and wm, ~WI5. Window function FI, ~
FI.

とＦＩＧ、　〜ＦＩ［５は第２図ａとｃ、ｂとｄとを対
比するとわかるように、波形の切シ替え時刻と、窓関数
の位相がそれぞれだがいに異々つている。and FIG, ~FI[5] As can be seen by comparing Figure 2 a and c and b and d, the waveform switching times and the phases of the window functions are different from each other.

時刻ｎＴにおける波形ＷＩ、のサンプル値を　。The sample value of waveform WI at time nT.

ｗｘ、（ｎＴ）　、窓関数をＦＩ、（ｎＴ）、波形ＷＩ
［、のサンプル値をＷ　Ｘ　］　（ｎＴ　）　、窓関数
をＦ　Ｉ　］　（ｎＴ　）とすると出力波形ＷＯ（ｎＴ
　）は次式となる。wx, (nT), window function FI, (nT), waveform WI
If the sample value of [, W
) is the following formula.

ＷＯ（ｎＴ　）　＝ＷＩｉ（ｎＴ　）　ＸＦＩ　ｘ　（
ｎＴ　）＋ＷＩ［ｊ（ｎＴ　）ＸＦ　Ｉ［］　（ｎＴ　
）・・・・・・・・・・・・（１） ここで＊　］　＝　’または１−１ ＷＩｉ区間において、波形ＷＩｉは繰シ返し読み出され
、Ｒ０波発生する。Ｒ１の値は窓関数ＦＩ、の時間長に
依存し、整数のときもあるが、小数のときもある。小数
のときは波形ＷＩｉの途中から波形ＷＩｉ＋１に切シ替
わる。この場合、波形ＷＩ工とＷ　Ｉ　ｉ＋、の位相は
必ずしも連続でないから、波形間で々めらかに推移する
とは限らないが、窓関数ＦＩ、からＦ工ｉや、に移ると
きに零値を経るから、乗算出力ＷＩｉＸ　ＦＩ、はなめ
らかに推移する。乗算出力ＷＬｉＸ　ＦＩｊ　について
も同様のことが云える。すなわち、波形ＷＩ−０，ＷＩ
［、の位相、繰り返し回数のいかんにかかわらず、乗算
出力においては、出力波形の瞬時値の不連続や、微係数
の不連続がないので不用な雑音が発生しない。この様子
を第２図ｅ。WO(nT) = WIi(nT) XFI x (
nT )+WI[j(nT)XF I[] (nT
)...................................(1) Here * ] = ' or 1-1 In the WIi interval, the waveform WIi is repeatedly read out and an R0 wave is generated. The value of R1 depends on the time length of the window function FI, and may be an integer or a decimal number. When the number is a decimal, the waveform WIi is switched to the waveform WIi+1 from the middle of the waveform WIi. In this case, the phases of the waveforms WI and WI i+ are not necessarily continuous, so there is not necessarily a smooth transition between the waveforms, but when moving from the window function FI to F, etc., the zero value , the multiplication output WIiX FI changes smoothly. The same can be said about the multiplication output WLiX FIj. That is, the waveforms WI-0, WI
Regardless of the phase or number of repetitions, unnecessary noise is not generated in the multiplication output because there is no discontinuity in the instantaneous value of the output waveform or discontinuity in the differential coefficient. This situation is shown in Figure 2e.

ｆ、ｇに示す。ｅは波形、ｆは窓関数１ｇは債である。Shown in f and g. e is a waveform, f is a window function, and 1g is a bond.

波形ＷＩｉとしては、区間ＷＩｉ　において、−周期の
波形を繰シ返すようにしたが、その代りに１区間内の全
波形をメモリ５に記憶しておき読み出すようにしてもよ
い。このときも、区間の接点における不連続は生じない
・ 波形ＷＩ、からＷ　Ｉ　、＋　＋に移行する際に、それ
らの波形が同一形状であって、ただ初期位相が異なるよ
うなものにしてもよい。このときには、波形ＷＩ□＋、
を省１賂して波形Ｗｌ、の読み出しアドレスを不連続に
ジャンプさせれは良いのでメモリが節約できる。このよ
うな制御は、波形発生器１，２の出力するアドレスコー
ドを操作することによシ可能となる。As for the waveform WIi, in the interval WIi, a waveform with a period of - is repeated, but instead, all waveforms within one interval may be stored in the memory 5 and read out. In this case, no discontinuity occurs at the contact points of the sections. When transitioning from waveform WI, to WI, + +, even if those waveforms have the same shape but differ in initial phase. good. At this time, the waveform WI□+,
Since it is possible to skip the read address of the waveform Wl discontinuously by saving one bit, the memory can be saved. Such control is possible by manipulating the address codes output by the waveform generators 1 and 2.

第３図ａ、ｂ、ｃ、ｄば、波形の区間と窓関数の別の例
である。区間ＷＩ、において窓関数ＦＩ、を一定（直と
しているので、波形ＷＩ、がそのまま乗算器７の出力と
して現われる。一方、窓関数ＦＢＩ、を零としているの
で、波形ＷＩＩ、は不用である。FIGS. 3a, b, c, and d are other examples of waveform sections and window functions. Since the window function FI is constant (direct) in the interval WI, the waveform WI appears as it is as the output of the multiplier 7. On the other hand, since the window function FBI is set to zero, the waveform WII is unnecessary.

区間ＷＩ、からＷＩ、への切り替りにおいては、窓関数
ＦＩ　とＦＩ　０間に零がないので、波形ＷＩ　と１　
２　１ Ｗ工、は連続波形とする必要がある。すなわち、区間Ｗ
Ｉ、とＷｌ２　を１つの区間とみなし、窓関数としてＦ
′１１とＦＩ、を合わせた台形波とみなせば良い。When switching from interval WI to WI, there is no zero between the window functions FI and FI 0, so the waveforms WI and 1
2 1 W work must be a continuous waveform. That is, the interval W
I, and Wl2 are regarded as one interval, and F is used as a window function.
'11 and FI can be regarded as a combined trapezoidal wave.

第２図と第３図の例では Ｆｌｉ＋　ＦＩ［ｊ＝　１　・・・・・・・・・・・・
（２）（ｊ＝ｉ　または１−１） とした。しだがって（１）式の代りに次式の演算を行な
っても良い。In the examples in Figures 2 and 3, Fli+FI[j=1 ・・・・・・・・・・・・
(2) (j=i or 1-1). Therefore, instead of formula (1), the following formula may be used.

ＷＯ（ｎＴ　）　＝ＷＩ　ｉ（ｎ’Ｉ’　）＋（”Ｉｊ
（ｎＴ　）　ＷＩ　１（ｎＴ　））　Ｆｘｊ　（ｎＴ　
）・・・・・・・・・・・・（３） （ｊ＝ｉまたは１−１） あるいは ＷＯ（ｎＴ）＝（ＷＩｉ（ｎＴ）−ＷＩｊ（ｎＴ））Ｆ
ｌｉ（ｎＴ）十ＷＩｒｊ（ｎＴ）・・・・・・・・・・
・・（４） （ツーｉまたはｉ＋１） すなワチ、２つの波形のうちの一方のサンプル値に、２
つの波形ザンプルの差分値と、窓関数の積を加えるとい
う操作を行なうことになる。WO(nT)=WIi(n'I')+("Ij
(nT) WI 1(nT)) Fxj (nT
)・・・・・・・・・・・・(3) (j=i or 1-1) or WO(nT)=(WIi(nT)-WIj(nT))F
li(nT) 10WIrj(nT)・・・・・・・・・
...(4) (2 i or i+1) In other words, add 2 to the sample value of one of the two waveforms.
The operation is to add the difference value of the two waveform samples and the product of the window function.

つぎに第２図を用いて、波形ＷＩｉからＷｌ［ｉ＋、。Next, using FIG. 2, waveforms WIi to Wl[i+,.

あるいは波形ＷＩ［、からＷＩｉへの補間が行なわれる
ことについて説明する。第２図すのＦＩｉの立下シ（時
刻ＴＯ〜Ｔ＋）に着目すると、波形Ｗ１１のレベルは単
調に減少する。一方、ＦＩＩ２は立上るから、波形Ｗ■
２はそのレベルが増加する。ＷＩ、とＷｌ１２の各周波
数成分の位相が一致している場合、各周波数成分につい
て、波形Ｗｌ、のレベｌしかうＷｌ２のレベルへ直線的
に変化してゆく。位相はそのまま保存される。すなわち
、各周波数スペクトルレベルが直線補間される。波形Ｗ
Ｉ、とＷＩ［２の各周波数成分の位相が一致していない
ときは、レベルの補間のみならず、位相角を含めたベク
トル加算として考える必要が出てくる。このときは位相
と振幅が共に変化してゆく。この様子の例を第６図に示
す。Alternatively, interpolation from waveform WI[, to WIi will be explained. If we pay attention to the falling edge of FIi (from time TO to T+) in FIG. 2, the level of waveform W11 decreases monotonically. On the other hand, since FII2 rises, the waveform W■
2 increases its level. When the phases of the frequency components of WI and Wl12 match, the level of the waveform Wl changes linearly from the level l to the level of Wl2 for each frequency component. The phase is preserved as is. That is, each frequency spectrum level is linearly interpolated. Waveform W
When the phases of the frequency components of I and WI[2 do not match, it becomes necessary to consider not only level interpolation but also vector addition including phase angle. At this time, both the phase and amplitude change. An example of this situation is shown in FIG.

波形ＷＩ、のベル）／しから波形Ｗ］［、のベクｌ−）
Ｖへ直線上を合成ベクトルＷＯが１多ってゆく。Waveform WI, bell)/From waveform W] [, vector l-)
The composite vector WO increases by one on the straight line to V.

第Ｓ図は、窓関数の他の例である。ＦＴｉとＦＩｉ＋１
の間に有限の零区間を設けており、波形ＷＩｉとＷＩ　
ｉ＋１は、この零区間の中で切り替わる。したがって、
波形ＷＩｉと°”工１−１−＋の間に不連続があっても
ＷＩ、　Ｘ　ＦＩ、とＷｌ１−１−＋　×”ｉ−ｈのつ
ながりには不連続が発生しない。零区間があるため、波
形ＷＩｉとＷｌ［、の間は直線補間から少しずれるが、
実用上問題ない。FIG. S is another example of a window function. FTi and FIi+1
A finite zero interval is provided between the waveforms WIi and WI
i+1 switches within this zero interval. therefore,
Even if there is a discontinuity between the waveform WIi and the waveform 1-1-+, no discontinuity occurs in the connection between WI, XFI, and Wl1-1-+x"i-h. Because there is a zero interval, there is a slight deviation between the waveforms WIi and Wl[, from linear interpolation, but
There is no practical problem.

第６図は、ＦＩ、とＦＩＧｉのそれぞれを台形とし。In Figure 6, each of FI and FIGi is a trapezoid.

かつ、　ＦＩ□十ＦＢＩｉ−１・・・・・・・・都）ま
たは Ｆｌ、＋　ＦＩ［□＋１−１　・・・・・・・・・（６
）としたものである。この場合は台形の頂上部で一方の
波形のみが出力される。台形の傾斜部では両波形の１火
桶間となる。AND, FI
). In this case, only one waveform is output at the top of the trapezoid. At the sloped part of the trapezoid, there is one gap between both waveforms.

第７図は、本発明の別の実施例である。１０１は各区間
の波形を記憶したメモリである。１００はメモリ１０１
に対してアドレスを供給し、所定のアドレスメ疲形サン
プｌしを読み出して出力する波形発生器である。波形発
生器１００の出力は、乗算器１０２と加算器１０４に供
給される。乗算器１０２の出力は加算器１０４１Ｃ供給
される。加算器１０４の出力が出力波形データとなる。FIG. 7 is another embodiment of the invention. A memory 101 stores waveforms of each section. 100 is memory 101
This is a waveform generator that supplies an address to a predetermined address, reads out a predetermined address measurement sample, and outputs it. The output of waveform generator 100 is provided to multiplier 102 and adder 104. The output of multiplier 102 is supplied to adder 1041C. The output of adder 104 becomes output waveform data.

１０３は窓関数発生器であって、後述する窓関数データ
を乗算器１０３に供給し、かつ、波形発生器１００に波
形の切替え指令を出力する。A window function generator 103 supplies window function data to be described later to the multiplier 103 and outputs a waveform switching command to the waveform generator 100.

メモリー０１には、波形酊、〜ＷＩ６．　ｗｘ１〜ｗｍ
６が順番に格納されている。第８図は演算処理の手順を
示している。Memory 01 contains waveforms, ~WI6. wx1~wm
6 are stored in order. FIG. 8 shows the procedure of arithmetic processing.

Ｗｏ（ｎＴ）＝Ｗ１１（ｎＴ）＋（Ｗｌ［、、（ｎＴ）
−ＷＩ、　（ｎＴ）　）Ｆｌ（Ｆ、区間） ＷＯ（ｎＴ）＝Ｗ］Ｉ、、（ｎＴ）−１−（Ｗｌ、（ｎ
Ｔ）−ＷＩ　、（ｎＴ）’ｔ　Ｆ　２（Ｆ２区間） ＊０（ｎＴ）＝ＷＩ２（ｎＴ）＋（ＶＩＥ、（ｎＴ）−
Ｗｌ２（ｎＴ））Ｆ３（Ｆ５区間） Ｔｏ　（ｎＴ）−ＶＩ工ｉ（”Ｔ）−Ｆ（”■ｌ＋１　
（ｎＴ）　ＷＩｌ（ｎＴ　）　）Ｆ　２１−１（Ｆ２ｉ
−４区間） ＷＯ（ｎＴ）＝Ｗ１［□」−１（ｎＴ）刊ｖｒＩｌ＋１
（ｎＴ）−ｗＩ［１＋１（ｎＴ））Ｆ２□（Ｆ２ｉ区間
） ・・・・・・・・・・°・・（７） 以上のような演算を、波形の各サンプル値に対して行な
えば、ＷＩｉとＷＩ［ｉ＋１またはＷＩｉとＷｌ、の間
のなめらかな波形の推移が実現できる。窓関数Ｆ２１．
Ｆ２．−１は単調１次減少波形である。Wo(nT)=W11(nT)+(Wl[,,(nT)
-WI, (nT) ) Fl (F, interval) WO (nT) = W] I, , (nT) -1-(Wl, (n
T) - WI , (nT)'t F 2 (F2 interval) *0 (nT) = WI2 (nT) + (VIE, (nT) -
Wl2 (nT)) F3 (F5 section) To (nT) - VI engineering i ("T) - F ("■l+1
(nT) WIl(nT) )F21-1(F2i
-4 sections) WO (nT) = W1 [□'' - 1 (nT) published vrIl + 1
(nT)-wI[1+1(nT))F2□(F2i interval) ・・・・・・・・・・・・°・・・(7) If the above calculation is performed for each sample value of the waveform, , WIi and WI[i+1 or WIi and Wl, a smooth waveform transition can be realized. Window function F21.
F2. -1 is a monotonically linear decreasing waveform.

Ｆ　、Ｆ・の代シに １−１２１ ？、＋Ｆ・　＝１　・・・・・・・・・（８）２１　２
１ ’２ｉ−１十Ｆ２１−４−’　・・・・・・・・・（９
）を満足する。’ｚｉ−１ｒｒ２ｉ　を用いてけ）式を
変形した別の演算式を実行しても良い。F, 1-121 for F.? , +F・=1 ・・・・・・・・・(8)21 2
1 '2i-1 ten F21-4-' ・・・・・・・・・(9
) is satisfied. 'zi-1rr2i) It is also possible to execute another arithmetic expression that is a modified version of the expression.

第９図は、窓関数ＦｊＱ別の形の例である。ここでは、
三角形の頂点とつぎの三角形の始点に、平担部分を設け
ている。この平担部分において波形の切替えを行なう。FIG. 9 is an example of another form of the window function FjQ. here,
A flat part is provided at the apex of a triangle and the starting point of the next triangle. The waveform is switched in this flat portion.

上記説明において、窓関数として、三角形９台形、直角
三角形などを使う例を述べた。これらの関数は、ディジ
タル回路により容易に発生できる。In the above description, examples have been given in which a 9-trapezoid triangle, a right triangle, etc. are used as the window function. These functions can easily be generated by digital circuitry.

たとえば、システムクロックパルスを分周したものを、
カウンタで計数することにより発生できる。For example, dividing the system clock pulse,
It can be generated by counting with a counter.

アップダウンカウンタによシ対称三角波ができる。The up-down counter creates a symmetrical triangular wave.

アップカウンタまたはダウンカウンタによシ直角三角形
が出来る。カウンタへのクロック周波数を変えることに
より、傾きを変えることができる。An up counter or a down counter creates a right triangle. By changing the clock frequency to the counter, the slope can be changed.

ｐウンタ出力が零になったときに、波形発生器１゜２　
、１００へ波形切替指令の出力を供給するととにする。When the p counter output becomes zero, the waveform generator 1゜2
, 100 are supplied with a waveform switching command output.

カウンタ出力が零や全部ゞ１＃のときにクロックを一時
停止すれば、零区間を設けるこ左ができる。他の方法と
して、所定の小さな値ΔＦを加算器で累算してゆけば、
１次単調増加関数を発生できる。所定の値を越えた時に
累算値を零にリセットするようにすれば、第８図Ｃのよ
うな関数が得られる。加減算器を用いておき、加算を減
算に切シ替えれば第２図す、ｄの関数が得られる。If the clock is temporarily stopped when the counter output is zero or all 1#, a zero interval can be provided. Another method is to accumulate a predetermined small value ΔF using an adder.
A linear monotonically increasing function can be generated. If the accumulated value is reset to zero when it exceeds a predetermined value, a function as shown in FIG. 8C can be obtained. If an adder/subtracter is used and the addition is switched to subtraction, the function d shown in Figure 2 can be obtained.

この方法では、ΔＦを変えることによシ、各区間の時間
長が設定できる。In this method, the time length of each section can be set by changing ΔF.

楽器のように長い間、楽音を発生し読ける必要があると
きの終了処理について説明する。メモリ１０１が非常に
大きければ長い音を出せるが、早晩メモリを読みつくし
てしまう。メモリの終りの区間に到達したときには、つ
ぎの処理を行なう。The termination process when it is necessary to generate and read musical tones for a long time, such as with a musical instrument, will be explained. If the memory 101 is very large, it will be possible to produce long sounds, but sooner or later the memory will be exhausted. When the end section of the memory is reached, the following processing is performed.

（１）窓関数の最終値を保持し、その区間の波形をそれ
までと同様に繰り返し読み出し続ける。(1) Hold the final value of the window function and continue reading the waveform in that section repeatedly as before.

（巧　窓関数の最終値に到達したら、以前の窓関数にも
どシ、波形もそのもどった区間の波形を読み出す。(Takumi: When the final value of the window function is reached, return to the previous window function and read out the waveform in the section to which it returned.

（１）によると、最後の波形が繰り返されるので、時間
的変化がなくなる。（２）によれば、所定の区間の波形
かくシ返し出力されるので、時間的変動の伴なった音と
なる。According to (1), since the last waveform is repeated, there is no temporal change. According to (2), since the waveform of a predetermined section is repeatedly output, the sound is accompanied by temporal fluctuations.

さらに３番目の方法として、最終波層の読み出し位相を
ランダムに変えるようにしても良い。このときは、位相
変調が窓関数に応じて付加されるので多少の時間変動が
生じる。Furthermore, as a third method, the readout phase of the final wave layer may be changed randomly. At this time, since phase modulation is added according to the window function, some time fluctuation occurs.

上記説明においては、乙種の波形の間の補間演算とし１
説明した。波形と窓関数をさらに増やしてつぎの一般式
を実行するようにしてもよい。In the above explanation, interpolation calculation between waveforms of type B is used as 1
explained. The following general formula may be implemented by further increasing the number of waveforms and window functions.

Ｎｏ（ｎＴ）　−ｉ、　Ｗｌ、（ｎＴ）ＦＮｔ（ｎＴ）
　−＝＝−（１０）Ｎ＝Ｉ、ＩＩ、Ｉ［ ｉ＝区間番号 この場合、単純な直線補間からは、はずれ、高次の補間
とみなすことができる。No(nT) −i, Wl, (nT)FNt(nT)
-==-(10) N=I, II, I[i=section number In this case, it can be regarded as a deviation from simple linear interpolation and as high-order interpolation.

また、窓関数としては、三角形２台形を用いて説明した
が、２次曲線や他の形状の関数を用いることも考えられ
る。一般的には、第１０図に示したように零区間を備え
た任意の波形が使える。Furthermore, although the window function has been described using a triangle and two trapezoids, it is also possible to use a quadratic curve or a function having another shape. Generally, any waveform with a zero interval as shown in FIG. 10 can be used.

波形の形状によシ、補間式が変わるから、直線補間から
ずれることになるが、より自然な時間変化をもった音を
つくり出すことができる。窓関数に適当々変動成分を重
畳さぜり、ば、複数の波形間での振幅の変動が発生する
から、振幅変調効果に使うことができる。これは次式で
表わせる。Since the interpolation formula changes depending on the shape of the waveform, it will deviate from linear interpolation, but it is possible to create sounds with more natural temporal changes. By appropriately superimposing a fluctuation component on the window function, for example, amplitude fluctuations occur between a plurality of waveforms, which can be used for amplitude modulation effects. This can be expressed by the following formula.

Ｆ＝Ｆ＋ＡＭ　・・・・・・山・・（１１）Ｆはもとの
窓関数、ＡＭは重畳成分、Ｆは新しい窓関数である。た
だし、波形の切替シ時点でＦが零であるように、ＡＭを
決めなければならないととはもちろんである。F=F+AM...Mountain...(11) F is the original window function, AM is the superimposed component, and F is the new window function. However, it goes without saying that AM must be determined so that F is zero at the time of waveform switching.

（１１）式の代りに、任意の関数Ｅを用いて、次式のよ
うな窓関数を生成させてもよい。Instead of equation (11), an arbitrary function E may be used to generate a window function as shown in the following equation.

Ｆ　＝　ｘ　Ｘ　Ｆ　、−＝山・＜１２）第１図におい
て、（１２）式を用いて窓関数ＦＩ、とＦＭ、をつくる
と、Ｅをエンベロープデータとみなし得るから、窓関数
によシエンベロープ制御ができる。振幅変調に用いると
ともできる。F = x Envelope control is possible. It can also be used for amplitude modulation.

第１図、第７図の実施例では、窓関数発生器３゜４．１
０３が関数を発生させるようにしたが、メモリに窓関数
波形を記憶しておき、これを読み出しても良い。In the embodiments of FIGS. 1 and 7, the window function generator 3°4.1
03 generates a function, but the window function waveform may be stored in memory and read out.

第１図、第７図では図示していないが、窓関数のそれぞ
れの時間長は、波形の区間長と対応しているものである
から、波形の区間長データを、メモリ５，６，１０１に
、波形と共に記憶させておき、この区間長データを窓関
数発生器が順次読み出して、所定の時間長の窓関数を生
成するようにするのが好ましい。Although not shown in FIGS. 1 and 7, since the time length of each window function corresponds to the section length of the waveform, the section length data of the waveform is stored in the memories 5, 6, and 101. It is preferable that the period length data be stored together with the waveform, and that the window function generator sequentially reads out the interval length data to generate a window function of a predetermined time length.

波形発生器１，２．１００１ｄ、メモリに記憶している
波形データを読み出すようにしたが、波形発生器がデニ
ク処理をしたり、あるいは自身で波形をつくり出すよう
なものでも良い。Although the waveform generators 1, 2, and 1001d read out the waveform data stored in the memory, the waveform generators may perform digital processing or generate waveforms themselves.

波形の発生は、楽音の周波数の一周期サンプル数倍に対
応した周期または平均的周期で行なうのが普通である。The waveform is normally generated at a period corresponding to the number of samples of one period of the musical tone frequency or at an average period.

これに対して、窓関数は実時間に対応し１発生させる場
合がある。このときは、それぞれの実時間上の時刻位置
が必ずしも完全に同期しない。しかしながら、窓関数の
変化は、波形の変化よシゆっくりしていることが多いか
ら、窓関数のサンプル値として、本来の時刻位置の前後
の値を採用しても、大幅な誤差にならない場合が多い。On the other hand, the window function corresponds to real time and may generate one. At this time, the respective time positions in real time are not necessarily completely synchronized. However, since changes in the window function are often slower than changes in the waveform, even if values before and after the original time position are used as sample values for the window function, there may not be a significant error. many.

すなわち、波形の発生と窓関数の発生とは同期を完全に
とる必要はない。この場合、−灰石線型の窓関数を用い
ても直線上で多少の増減が発゛生ずることになるが実用
」二さしつがえない。That is, the generation of the waveform and the generation of the window function do not need to be perfectly synchronized. In this case, even if a graystone linear window function is used, some increase and decrease will occur on the straight line, but this is not practical.

なお上記説明では、楽音や音声の一波を中心に述べたが
、−波でない多数波よりなる波形やその他の任意の波形
や、音以外の波形、たとえば、映像信号や種々の信号に
対しても適用できる。In the above explanation, we mainly focused on a single wave of musical tones or audio, but we can also apply to waveforms consisting of multiple waves other than -waves, other arbitrary waveforms, and waveforms other than sound, such as video signals and various other signals. can also be applied.

発明の効果 本発明は複数の波形のザンプルと、その差サンプルとを
発生させ、零値または実質的零値を有する窓関数を上記
差ザンプルに乗算し、その積を上記波形のザンプルに加
算して出力波形を得、上記窓関数が零値または実質的零
値において、上記複数の波形の種類（を切り替えるよう
にしたものである。Effects of the Invention The present invention generates a plurality of waveform samples and difference samples thereof, multiplies the difference samples by a window function having a zero value or substantially zero value, and adds the product to the waveform sample. to obtain an output waveform, and when the window function has a zero value or a substantially zero value, the types of the plurality of waveforms are switched.

したがって、時々刻々に変化してゆく自然音声や、自然
楽器の音を余分な雑音の発生を伴なわずに合成すること
ができる。複数種の波形の位相をそろえる必要がないか
ら、振幅の推移だけでなく、位相の推移を補間的に再現
できる。位相の推移を連続させれば、周波数が変化する
から、本来の波形の周期からずれた高調波性のない音を
つくり出すこともできる。さらには、複数種の波形の位
相関係をずらしたり、あるいは、１つの波形の読み出し
アドレスを区間ごとに順次変えてゆくことにより、ビデ
ラードや位相変調効果あるいは遅延時間変調をつくるこ
とができる。Therefore, it is possible to synthesize ever-changing natural voices and the sounds of natural instruments without generating unnecessary noise. Since there is no need to align the phases of multiple types of waveforms, not only amplitude transitions but also phase transitions can be reproduced in an interpolative manner. If the phase transition is continuous, the frequency changes, so it is also possible to create a sound that is deviated from the original waveform period and has no harmonic properties. Furthermore, by shifting the phase relationships of multiple types of waveforms, or by sequentially changing the readout address of one waveform for each section, it is possible to create a viderado, phase modulation effect, or delay time modulation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の波形発生方法の一実施例のプロ１．り
図、第２図、第３図はその波形演算方法を説明するだめ
の図、第４図は同じく位相と振幅の補間を説明するため
のベクトル図、第５図、第６図は他の窓関数を用いた場
合の波形演算方法を説明するだめの図、第７図は本発明
の別の実施例のブロック図、第８図は第７図の実施例の
波形演算方法を説明するだめの図、第９図、第１０図は
他の窓関数波形の図である。 、１，２，１００・・・・・・波形発生器、３，４，１
００・・・・・・窓関数発生器、７，８，１０２・・・
・・・乗算器、９．１０４・・・・・・加算器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名箇２
図 ＭＪ、にＦＩＬＷＬｔ＋＋　Ｘ　１１４ｔｌ第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 ０３FIG. 1 shows Pro 1 of one embodiment of the waveform generation method of the present invention. Figures 2 and 3 are diagrams for explaining the waveform calculation method, Figure 4 is a vector diagram for explaining phase and amplitude interpolation, and Figures 5 and 6 are for explaining the waveform calculation method. FIG. 7 is a block diagram of another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a diagram for explaining the waveform calculation method of the embodiment shown in FIG. 7. , FIG. 9, and FIG. 10 are diagrams of other window function waveforms. , 1, 2, 100... waveform generator, 3, 4, 1
00... Window function generator, 7, 8, 102...
... Multiplier, 9.104 ... Adder. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person (2)
Figure MJ, to FILWLt++ X 114tlFigure 3Figure 4Figure 5Figure 6Figure 7Figure 03

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）　ｍ数の波形のサンプルと、その差サンプルとを
発生させ、零値または実質的零値を有する窓関数を上記
差サンプルに乗算し、その積を上記波形のサンプルに加
算して出力波形を得、上記窓関数が零値または実質的零
値において、上記複数の波形の種類を切シ替えるように
したことを特徴とする波形発生方法。(1) Generate m number of waveform samples and their difference samples, multiply the difference samples by a window function having a zero value or substantially zero value, add the product to the waveform samples, and output. A waveform generation method, comprising: obtaining a waveform, and switching between the plurality of waveform types when the window function has a zero value or a substantially zero value. （２）窓関数が実質的に三角形または台形であ′ること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の波形発生方法
。(2) The waveform generation method according to claim 1, wherein the window function is substantially triangular or trapezoidal. （３）複数種の波形を順次発生させる波形発生器と。 窓関数を発生する窓関数発生器と、乗算器とをそれぞれ
複数個備え、さらに加算器を備え、上記波形と上記窓関
数とを上記乗算器において乗じ、その積を上記加算器に
加えて出力波形を得るようにし、上記窓関数の実質的零
点区間において、それぞれの波形発生器における波形の
揮類を切り換えることを特徴とする波形発生方法。(3) A waveform generator that sequentially generates multiple types of waveforms. A plurality of window function generators that generate a window function, a plurality of multipliers, and an adder are provided, the waveform and the window function are multiplied in the multiplier, and the product is added to the adder and output. A waveform generation method characterized in that the waveform is obtained and the volatile class of the waveform in each waveform generator is switched in a substantially zero point section of the window function. （４）複数の波形発生器、窓関数発生器２乗算器が時分
割的に作動される単一の波形発生器、窓関数発生器およ
び乗算器であることを特徴とする特許請求の範囲第３項
記載の波形発生方法。(4) The plurality of waveform generators, window function generators, and two multipliers are a single waveform generator, window function generator, and multiplier that are operated in a time-sharing manner. The waveform generation method described in Section 3. （５）波形発生器が波形の書き込まれたメモリからその
波形を読み出すことによ多波形を発生させることを特徴
とする特許請求の範囲第３項記載の波形発生方法。(5) The waveform generation method according to claim 3, wherein the waveform generator generates multiple waveforms by reading out the waveforms from a memory in which the waveforms have been written. （６）窓関数の和が実質的に一定であるようにしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の波形発生方法
。(6) The waveform generation method according to claim 3, wherein the sum of the window functions is substantially constant. （７）窓関数が実質的に三角形または台形であることを
特徴とする特許請求の範囲第３項記載の波形発生方法。(7) The waveform generation method according to claim 3, wherein the window function is substantially triangular or trapezoidal.