KR930005218B1 - Effect circuit for electrophonic musical instruments - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래 전자악기의 블록도.1 is a block diagram of a conventional electronic instrument.
제2도는 본 발명의 전자악기 구성블록도.2 is a block diagram of an electronic musical instrument of the present invention.
제3도는 제2도에서 효과회로의 상세도.3 is a detailed view of the effect circuit in FIG.
제4도는 본 발명의 제어신호 발생회로와 효과회로와의 관계를 나타낸 블록도.4 is a block diagram showing the relationship between the control signal generation circuit and the effect circuit of the present invention.
제5도는 제3도에서 어드레스 발생기의 상세블록도.5 is a detailed block diagram of the address generator in FIG.
제6도는 본 발명 메모리 어드레스와 페이즈와의 관계를 나타내는 그래프.6 is a graph showing a relationship between a memory address and a phase of the present invention.
제7도는 페이즈 어드레스 변환회로의 예시도.7 is an exemplary diagram of a phase address conversion circuit.
제8도는 본 발명의 타이밍 챠트.8 is a timing chart of the present invention.
제9도는 본 발명의 세부적인 타이밍 챠트.9 is a detailed timing chart of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 건반회로 2 : 압건검출회로1: Keyboard Circuit 2: Dry Key Detection Circuit
3 : 음색선택회로 4 : 효과회로3: tone selection circuit 4: effect circuit
5 : 제어신호 발생회로 6 : 효과선택 스위치5: control signal generating circuit 6: effect selection switch
7 : 엔빌로프 발생회로 8 : 파형데이터 롬7: Envelope generating circuit 8: Waveform data ROM
9 : 승산기 10 : 음향시스템9 multiplier 10 sound system
11 : 악음독출신호 발생회로 12 : 어드레스 발생기11: sound reading signal generating circuit 12: address generator
13,23 : 셀렉터 14,15 : 메모리13,23
16 : 카운터 17 : 페이즈 어드레스 변환회로16
18-20 : 가산기 21 : 감산기18-20: Adder 21: Subtractor
22 : 비교기22: comparator
본 발명은 전자악기용 효과회로에 관한 것으로, 특히 PCM방식을 이용한 전자악기용 음원장치에 있어서, 코러스, 페이즈, 리버스 효과를 내는 것에 적당하도록 한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 전자악기에 있어서 특수한 악음효과를 내려고 할 때에는 악음발생 장치와는 별도로 고가의 효과장치, 예를 들어 디지탈 신호처리 장치나 아날로그 필터회로 등을 갖추어야만 했다.In general, in order to produce a special sound effect in an electronic musical instrument, an expensive effect device such as a digital signal processing device or an analog filter circuit must be provided separately from the sound generating device.
제1도는 이와같은 종래 전자악기의 개략적인 구성을 나타낸 것으로 건반회로(1)는 압건 검출회로(2)와 연결되어 눌러진 건반에 대한 정보를 악음발생회로(5a)에 공급하고 이 악음발생회로(5a)에서는 눌러진 건반에 대한 정보로부터 해당하는 음색 및 음높이를 갖는 악음신호를 발생하게 되며, 이 악음신호는 효과회로(4a)에 보내져 악음을 디지탈적으로 신호처리하여 효과를 내거나 아날로그적인 필터회로 등을 사용하여 악음에 효과를 부여한 후 음향시스템(10)에 처리된 악음을 보내서 최종출력을 얻게 되었다.FIG. 1 shows a schematic configuration of such a conventional electronic musical instrument. The
그러나 상기와 같은 종래 기술에 있어서는 효과회로(4a)와 같은 장치의 대부분의 실시간 디지탈 신호처리를 하는 장치이거나 다수의 아날로그 필터를 이용한 복잡한 회로구성이어서 고가의 장치를 사용하게 되는 결점이 있었다.However, in the conventional technology as described above, most of the devices such as the effect circuit 4a perform real-time digital signal processing or complicated circuit configurations using a plurality of analog filters, thereby making it possible to use expensive devices.
본 발명은 이와같은 종래의 결점을 해결하기 위한 것으로, PCM방식을 이용하는 음원 IC에 있어서 간단한 구성으로 페이즈, 코러스, 리버스 효과를 내는 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional drawback, and an object of the present invention is to provide a circuit which produces a phase, chorus, and reverse effect with a simple configuration in a sound source IC using a PCM method.
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 상술하면 다음과 같다.When the present invention for achieving the above object described in detail by the accompanying drawings as follows.
먼저 제2도는 본 발명을 적용시킨 전자악기의 구성도를 나타낸 것으로 통상의 건반회로(1)와, 눌려진 건반의 고유번호 KC정보를 효과회로, 제어신호 발생회로로 보냄과 동시에 건반이 눌려진 상태를 나타내는 정보 KON를 제어신호 발생신호와 엔빌로프 발생회로로 보내는 압건검출회로(2)와, 소리를 낼 음색을 선택하여 음색에 관계된 정보 BADD를 제어신호 발생회로와 엔빌로프 발생회로로 보내는 음색선택회로(3)와, 상기 압건 검출회로의 출력을 받아 효과를 발생시키는 효과 회로(4)와, 상기 압건 검출회로와 음색 선택회로의 출력을 받아 효과 회로와 파형 데이타롬에 출력신호 WRD, WADD를 보내는 제어신호 발생회로(5)와, 효과를 선택하여 이의 출력을 상기 제어신호 발생회로로 보내는 효과 선택스위치(6)와, 상기 압건 검출회로와 음색 선택회로의 출력을 받아 이를 승산기로 보내는 엔빌로프 발생회로(7)와, 제어신호에 따른 저장된 파형 데이타 WD를 효과회로에 보내는 파형 데이타롬(8)과 상기 효과회로와 엔빌로프 발생회로의 출력을 승산하는 승산기와, 이 승산기의 출력을 받아 소리를 내게되는 음향시스템(10)을 포함하여서 구성된다.2 is a diagram showing the configuration of an electronic musical instrument to which the present invention is applied. The
제3도는 제2도의 효과회로(4)를 본 발명에 따라 구성한 것으로 압건 검출회로(2)로부터의 신호 KC가 입력되어 신호RPO를 발생시키는 악음독출신호 발생회로(11)와 상기 악음독출 신호와 제어신호를 받아 어드레스를 발생시키는 어드레스 발생기(12)와, 이 어드레스 신호와 함께 제어신호 발생회로로부터의 출력 ASW를 선택하는 셀렉터(13)와, 상기 셀렉터의 출력과 제어신호 발생회로로부터의 출력 RW2및 파형데이타 롬의 출력 WD가 입력되는 메모리2(14)와, 어드레스 발생기로부터의 출력 ADD1과 제어신호 발생회로로부터의 출력 RW1및 파형 데이타롬의 출력 WD가 입력되는 메모리1(15)를 포함하여서 구성된 것이다.3 illustrates the effect circuit 4 of FIG. 2 according to the present invention, wherein the sound reading
제4도는 제어신호 발생회로(5)와 효과회로(4) 및 파형데이타롬(8) 사이에 신호관계를 나타낸 것이다.4 shows a signal relationship between the control
제5도는 상기 어드레스 발생기(12)의 상세도로 모듈로 N카운터(16)와 페이즈 어드레스 변환회로(17) 그리고 가산기(18-20)와 감산기(21) 및 셀렉터(23)와 비교기(22)로 구성되고, 각 신호 BADD, RWV, RPO, LOAD, PD, TBL, CD, PDV가 상기 해당되는 각부에 인가되어 결국 어드레스 신호 ADD1, ADD2가 출력되게 구성되어 있다.5 is a detailed diagram of the
이와같이 구성된 본 발명은 건반회로(1)와 압건검출회로(2)에서 눌려진 건반을 검출하여 눌려진 건반에 대한 건반신호 KC와 건반 온, 오프정보 KON를 출력하고 음색선택회로(3)에서는 눌려진 건반의 음색에 따른 정보 BADD를 출력한다.The present invention configured as described above detects the pressed keys in the
여기서 BADD는 파형 데아타롬(8)의 어드레스와 관계된 것으로 지정된 음색이 시작하는 최초의 어드레스를 나타내며, KC, KON, BADD의 정보를 효과회로(4)와 제어신호 발생회로(5) 및 엔빌로프 발생회로(7)에서 받아서 동작을 시작한다.Where BADD represents the first address of the tone specified as being related to the address of the waveform deatarom 8, and the information of KC, KON, and BADD is transmitted to the effect circuit 4, the control
또한, 엔빌로프 발생회로(7)에서는 KON신호가 “(하이레벨)”상태가 될 때 원하는 음색에 대한 엔빌로프 정보 EV를 생성해내며, 이와 동시에 제어신호 발생회로(5)에서는 효과 선택스위치(6)가 효과에 따라 제어신호를 발생하여 효과회로(4)와 파형데이타롬(8)에 공급한다.In addition, the
그리고 이 파형 데이타롬(8)은 제어신호에 따라 선택된 악음에 대한 데이타 WD를 효과회로(4)에 보내어 원하는 효과를 낸 후 그 결과인 P를 승산기(9)의 한쪽 입력에 보내고 승산기(9)에서는 입력되는 신호 P와 EV를 승산하여 음향시스템(10)에 입력시켜 소리를 내도록 한 것이다.The waveform data ROM 8 sends data WD for the selected sound in accordance with the control signal to the effect circuit 4 to achieve the desired effect, and then sends the resultant P to one input of the multiplier 9 to the multiplier 9 In the multiplied by the input signal P and EV is input to the
만일 파형 데이타롬(8)에 들어있는 파형데이타를 WD(t)라고 할 때 구현하고자 하는 악음의 효과는 다음과 같다.If the waveform data contained in the waveform data ROM 8 is called WD (t), the effect of the sound to be implemented is as follows.
P(t)=WD(t) +WD(t +△t) …………………………………………페이즈 효과P (t) = WD (t) + WD (t + Δt)... … … … … … … … … … … … … … … … Phase effect
P(t)=WD(TBL-t) +WD(TBL-t +△t) ………………리버스 +페이즈 효과P (t) = WD (TBL-t) + WD (TBL-t + Δt)... … … … … … Reverse + Phase Effect
단, P(t)=효과음, WD(t)=본태음, △t=페이즈However, P (t) = sound effect, WD (t) = natural sound, Δt = phase
P(t)=WD(t) +WD(t +X(t)) ………………………………코러스 +페이즈 효과P (t) = WD (t) + WD (t + X (t))... … … … … … … … … … … … Chorus + Phase Effect
TBL : 파형 1주기분의 어드레스 크기TBL: Address size for one cycle of waveform
X(t)=난수이다.X (t) = random number.
상기에서 페이즈 효과는 두개의 동일한 신호 사이의 위상을 달리하여 혼합하는 효과이며, 리버스 효과는 본래 음을 시간상으로 역으로 읽어내는 효과이고, 코러스 효과는 두개의 동일한 신호 사이의 위상을 임의로 연속적으로 변화시켜 얻는 효과로 이들 효과를 내기 위해 제3도와 같은 회로를 구성한다.In the above, the phase effect is an effect of mixing the phases of two identical signals with different phases, the reverse effect is an effect of reading the original sound back in time, and the chorus effect randomly changing the phase between two identical signals. In order to achieve these effects, the circuit shown in FIG. 3 is constructed.
이하에서 제3도와 제8도의 동작 타이밍 챠트를 참고하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation timing charts of FIGS. 3 and 8 will be described.
최초에 건반이 눌려지면 KON은 “1”의 상태가 되고, 이에 따라 파형 데이타롬(8)의 동작모드는 R(읽음 모드)이 되고 메모리1(15)과 메모리2(14)의 동작모드는 W(기입모드)가 되어 파형 데이타롬(8)의 내용이 메모리1(4)에 기입된다(WRD=“0”인 기간).When the key is first pressed, the KON is in the state of "1". Accordingly, the operation mode of the waveform data ROM 8 becomes R (read mode) and the operation modes of the memory 1 (15) and the memory 2 (14) W (write mode) is entered, and the contents of the waveform data ROM 8 are written into the memory 1 (4) (period in which WRD = "0").
이후 기간이 지나서 WRD=“1”이 되면 이때부터 메모리1(15)과 메모리2(14)가 읽음모드가 되어 이때부터 원하는 효과음을 소리낼 수 있다.If WRD = “1” after a period of time, the memory 1 (15) and the memory 2 (14) enter the read mode from this time, and the desired sound effect can be started from this time.
이때, 메모리2(14)의 어드레스 입력에는 셀렉터(13)의 출력이 연결되어 있어서 WRD가 “0”인 동안 즉, ASW가 “1”인 동안에는 셀렉터(15)가 A입력을 선택하게 되어 메모리1(15) 및 메모리2(14)에 같은 어드레스가 공급되며, ASW가 “0”일 때만 메모리1(15) 및 메모리2(14)의 어드레스 입력에 각각 어드레스 발생기(12)의 출력인 ADD1과 ADD2가 입력된다.At this time, the output of the memory 2, the address input, the
또한, 악음 독출신호 발생회로(11)는 입력되는 KC정보에 따라 원하는 음높이를 내도록 출력펄스 RPO를 출력하고 이것을 받아서 어드레스 발생기(12)로부터 ADD1및 ADD2값을 출력시킨다.In addition, the music read
한편, 페이즈 효과는 ADD1과 ADD2가 차이나는 정도가 페이즈와 관계되므로 제6도의 그래프와 같은 관계를 갖으며 이때 다음과 같은 관계식이 성립한다.On the other hand, the phase effect has a relationship as shown in the graph of Figure 6 because the degree that the difference between ADD 1 and ADD 2 is related to the phase, and the following relation holds.
단, PDV는 페이즈, 어드레스 변환회로(17)의 출력이고, TBL은 파형 1주기분의 어드레스이다.However, PDV is an output of the phase and
제3도는 제3도의 어드레스 발생기(12)의 상세도로 모듈로 N카운터(16)는 WRD “0”의 상태일 때 (제9도의 타이밍 참조) LOAD신호가 액티브되면, TBL값을 카운터에 로드하게 되며, 악음독출신호 발생회로(11)의 출력인 RPO를 계수하여 그 값을 CD로 출력하게 된다.FIG. 3 is a detailed diagram of the
따라서, 가산기(18)에서는 CD와 음색선택회로(3)에서 출력된 메모리 어드레스 BADD를 가산하여, ADD1을 만들며, 페이즈 어드레스 변환회로(17)는 제어신호 발생회로(5)로부터 입력되는 페이즈정보 PD와 악음 1주기분의 길이정보 TBL을 받아서 어드레스 값으로 변환된 RDV를 출력한다.Therefore, the
또한, 가산기(19)는 모듈로 N카운터(16)의 출력 CD와 페이즈 어드레스 값인 PDV를 가산하여 ADD2를 만들어 내는데 만일 CD와 PDV를 더한 값이 TBL값을 벗어나면 문제가 생기므로 다음과 같은 처리를 하여 ADD2의 값이 1주기 파형분의 범위를 벗어나지 못하게 한다.In addition, the
ADD1=BADD +CDADD 1 = BADD + CD
ADD2=BADD +CD +PDV ; CD +PDV≤TBLADD 2 = BADD + CD + PDV; CD + PDV≤TBL
=BADD +CD +PDV-TBL : CD +PDV>TBL= BADD + CD + PDV-TBL: CD + PDV > TBL
이 기능을 구현하기 위해 가산기(19)의 출력과 TBL값을 비교하는 비교기(22)를 사용하여 CD와 TBL값을 가산한 결과가 TBL보다 크면 비교기(22)의 출력과 연결된 셀렉터(23) 입력이 “1”상태가 되어 A입력을 선택하게 되므로 앞의 수식으로 나타낸 동작을 수행한다.In order to implement this function, if the result of adding the CD and TBL values using the
만일 CD와 TBL값을 가산한 결과가 TBL보다 작으면 셀렉터(23)의 입력이 “0”의 상태가 되어 B입력을 선택해서 출력시킨다.If the result of adding the CD and the TBL value is smaller than the TBL, the input of the
가산기(20)는 셀렉터(23)에 의해 선택된 값에 BADD를 가산하여 이 값을 ADD2로서 출력시킨다.The
제6도는 메모리 어드레스와 페이즈와의 관계를 나타내는 것으로, 소리를 내고자 하는 파형의 어드레스가 BADD부터 시작하여 BADD +TBL 어드레스에서 끝난다고 하면 두개의 파형 사이에 위상차이를 주고자 할 때 다음과 같이 메모리에서 데이타를 읽으면 된다.FIG. 6 shows the relationship between the memory address and the phase. When the address of the waveform to be sounded starts from BADD and ends at the BADD + TBL address, the memory difference is as follows. You can read the data from.
첫째, REV=1일때First, when REV = 1
시간 A : 메모리 1의 독출 어드레스=BADD, 메모리 2의 독출 어드레스=BADD +PDVTime A: read address of
시간 B : 메모리 1의 독출 어드레스=ADD-B, 메모리 2의 독출 어드레스=ADD-B +PDVTime B: Read address of
둘째, REV=0일때(리버스 효과)Second, when REV = 0 (reverse effect)
시간 A : A의 경우와 같음,Time A: same as for A,
시간 B′: 메모리 1의 독출 어드레스=ADD-B′, 메모리의 2의 독출 어드레스=ADD-B′ +PDVTime B ': read address of
여기서 REV신호는 리버스 효과를 내는 제어신호이며, 제5도의 모듈로 N카운터(16)는 REV가 “1”일때는 입 카운트를 하며, REV가 “0”일때는 다운 카운트를 하여 ADD1의 증.감을 제어하게 된다.Here, the REV signal is a control signal having a reverse effect. The modulo N counter 16 of FIG. 5 performs an input count when the REV is "1", and a down count when the REV is "0" to increase the ADD 1 . Control the feeling.
제7도는 제5도의 페이즈, 어드레스 변환회로(17)의 실시예를 나타낸 것으로 페이즈 효과를 위한 변환회로로는 제7a도와 같이 PD와 TBL을 롬의 어드레스 입력으로 하고 각 어드레스에는 해당되는 위상값을 PDV로 기억시켜 놓은 것이고 페이즈 효과의 특수한 형태인 코러스 효과를 위한 변환회로로는 제7b도와 같이 난수 발생기를 이용하여 메모리1(15)와, 메모리2(14)에서 읽어내는 두개의 동일한 신호사이의 위상을 가변시킬 수 있다.FIG. 7 shows an embodiment of the phase and
제8도와 제9도는 제3도와 제5도의 동작을 설명한 것으로 최초에 건반이 눌려지면 KOK신호가 “1”이 되며, 이때 WRD가 “0”상태(ASW가 “1”상태)가 되어 파형 데이타롬(8)의 어드레스인 WADD와 메모리1(15)과 메모리2(14)의 어드레스인 ADD1과 ADD2를 순차적으로 변화시켜가면서 파형 데이타롬(8)의 1주기 파형 데이타를 메모리1(15)와 메모리2(14)에 전송시키고 한편 1주기 파형 데이타의 길이정보 TBL을 LOAD신호에 의해 모듈로 N카운터(16)에 로드시켜 놓는다.8 and 9 illustrate the operation of FIGS. 3 and 5, when the first key is pressed, the KOK signal becomes “1”, and the WRD becomes “0” state (ASW is “1” state). ROM address is an address in ADD 1 and ADD 2 a 1 a periodic waveform data memory 1 (15 going to change sequentially the waveform data ROM 8 of the WADD and memory 1 (15) and memory 2 (14) (8) ) And memory 2 (14), and the length information TBL of one cycle waveform data is loaded into the
이러한 일련의 동작의 끝난 후 REV가 “1”의 상태라면 모듈로 N카운터(16)는 RPO를 계수하여 CD값이 증가하며, 만일 REV가 “0”의 상태라면 CD값이 RPO를 계수함에 따라 점차 작아지는 동작을 하여 ADD1과 ADD2의 값이 이에 따라 증.감하게 된다.After the series of operations, if the REV is "1", the modulo N counter 16 counts the RPO and increases the CD value. If the REV is "0", the CD value counts the RPO. As the operation becomes smaller, the values of ADD 1 and ADD 2 increase and decrease accordingly.
이와같은 본 발명은 간단한 구성으로 PCM방식을 이용하는 음원 IC에 있어서 페이즈, 코러스, 리버스 효과를 내는 회로를 구현할 수 있어 기존의 고가의 디지탈 신호처리 회로나 아날로그 효과회로를 사용할 필요가 없어져 원가를 절감할 수 있으며, 또한 IC화가 용이한 장점이 있다.The present invention can implement a phase, chorus, and reverse circuit in a sound source IC using a PCM method with a simple configuration, thereby eliminating the need for using an existing expensive digital signal processing circuit or an analog effect circuit, thereby reducing costs. It also has the advantage of easy ICization.
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