JPH0454240B2 - - Google Patents
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- JPH0454240B2 JPH0454240B2 JP54048871A JP4887179A JPH0454240B2 JP H0454240 B2 JPH0454240 B2 JP H0454240B2 JP 54048871 A JP54048871 A JP 54048871A JP 4887179 A JP4887179 A JP 4887179A JP H0454240 B2 JPH0454240 B2 JP H0454240B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data set
- harmonic
- scale factor
- tone
- generator
- Prior art date
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- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電子楽器に関するものであり、更に
詳しく述べると、各楽音に対して多重音(mul
tiple voice)を発生させるための複音シンセサ
イザに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electronic musical instrument, and more specifically, the present invention relates to an electronic musical instrument.
This invention relates to a polyphonic synthesizer for generating (tiple voice).
同じ楽音を発生する多重音の音響効果
(audible effect)は周知であり、オーケストラ
の多数の弦楽器、合唱団又は聖歌隊の多重の音
声、オルガンの多数のパイプは同一楽音を発生し
ているかもしれないが、独奏又は独唱の音とは異
る音響効果を生じさせる。この効果は、耳によつ
て聞き分けられる各音の1つ又はそれ以上の特性
の結果である。例えば、多重音は完全に調子が合
つていないかもしれない、即ちピツチが少し違つ
ていてうなり周波数を発生させるであろう。また
それらの多重音は、異つた周波数変調(ビブラー
ト)を示すであろう。たとえ2つ又はそれ以上の
音のピツチが同じであつたとしても、それらの音
が発生されている間、それぞれの音の高調波内容
が異つた変化を示しつつあるかもしれないので、
多重音として聞えまた、いくつかの音の振幅エン
ベロープが異つた変化を示すであろう。即ち個々
の音のアタツク/デイケイ特性が異るものとなる
であろう。 The audible effect of multiple tones producing the same musical tone is well known; multiple string instruments in an orchestra, multiple voices in a choir or choir, and multiple pipes in an organ may generate the same musical tone. However, it produces an acoustic effect that is different from the sound of solo or solo singing. This effect is the result of one or more characteristics of each sound that can be distinguished by the ear. For example, multiple notes may not be perfectly in tune, ie, the pitch will be slightly different, producing beat frequencies. Also, those multiple tones will exhibit different frequency modulations (vibrato). Even if two or more tones have the same pitch, the harmonic content of each tone may be changing differently while the tones are being generated.
Also, the amplitude envelopes of some sounds will show different changes as they will be heard as multiple tones. That is, the attack/decay characteristics of individual sounds will be different.
多重音は周知の電子楽器において別個に発生さ
せることができるが、そのことは各楽音に対して
複数の楽音発生チヤンネルを具えることによつて
達成される。若し上記の諸特性のうちのどれかを
別個に制御しようとする場合には、別のチヤンネ
ルを使用しなければならない。 Multiple tones can be generated separately in known electronic musical instruments, which is accomplished by providing multiple tone generation channels for each tone. If any of the above characteristics are to be controlled separately, separate channels must be used.
本発明は、各楽音に対していくつかの音を同時
に発生させるための手段を具えた複音シンセサイ
ザに関する。これらの音は、1つの共通の楽音発
生チヤンネルにおいて発生させることができる。
本発明は、その共通の楽音発生チヤンネルを通し
て、個々の音に対して別個のADSRエンベロープ
とスライド型フオルマントフイルタ作用を可能に
する。このことは簡単に言うと、一連の副計算サ
イクルにおいて1つの楽音発生チヤンネルに対す
る1つの主データセツトを計算し、各副計算サイ
クルは、音のうちの1つの所望の波形の高調波を
規定する点の振幅に対応する1組の値を生じさせ
ることによつて達成される。各組の値は、最前の
副計算サイクルからの何組かの値の累積和に加算
される。副計算サイクルが完了した後、その結果
得られる主データセツトは楽音発生器へ転送さ
れ、計算プロセスは、繰返される。本発明は、多
重音のうちの1つに関連した各組の点の値が、他
の音の何れかのスケールフアクタとは無関係に時
間の関数として変化しうるスケールフアクタによ
つてスケールされることが可能となる。従つて、
何組もの計算される値の相対的大きさは、経時的
に変化し、各音の高調波内容が所定の方法で変化
する多重音からなる変化する波形を発生させる。
本発明の実施例は、“複音シンセサイザ”と題す
る米国特許第4085644号(特開昭52−27621号)と
して発行された複音シンセサイザの変形として実
施される。上記出願に記載の複音シンセサイザ
は、複数の楽音発生器を具えている。各楽音発生
器は、鍵盤上で押鍵される1つの鍵に割当てられ
ると、デジタル的に計算された主データセツトか
ら1つの楽音を発生させる。計算モードの期間中
に計算された主データセツトはバツフアメモリ又
はシフトレジスタに記憶され、そこからそのデー
タは発生する楽音のピツチ又は基本周波数によつ
て決定される速度で実時間で連続的に繰返し読み
出されてD−A変換器へ加えられ、変換器は可聴
音響システムを駆動させるためそのデータを対応
するアナログ電圧波形に変換する。割当てられた
それぞれの楽音発生器に対する主データセツト
は、記憶されている何組かの一般化されたフーリ
エ係数と正弦波データ表を用いてフーリエ正弦方
程式を計算することによつて、楽音発生とは関係
なく、時分割システムでくり返し計算される。上
記特許の開示と共通な本開示における上記要素
は、同一の参照番号で確認される。 The present invention relates to a polytone synthesizer comprising means for simultaneously generating several tones for each musical tone. These sounds can be generated in one common tone generation channel.
The present invention allows separate ADSR envelopes and sliding formant filtering for individual notes through its common tone generation channel. This simply means computing one main data set for one tone generation channel in a series of sub-computation cycles, each sub-computation cycle defining the harmonics of the desired waveform of one of the tones. This is achieved by producing a set of values corresponding to the amplitudes of the points. Each set of values is added to a cumulative sum of several sets of values from the most recent subcomputation cycle. After the sub-computation cycle is completed, the resulting main data set is transferred to the tone generator and the computation process is repeated. The invention provides that the values of each set of points associated with one of the multiple tones are scaled by a scale factor that can vary as a function of time independently of the scale factors of any of the other tones. It becomes possible to be Therefore,
The relative magnitudes of the sets of calculated values vary over time, producing a changing waveform consisting of multiple tones in which the harmonic content of each tone changes in a predetermined manner.
Embodiments of the present invention are implemented as a variation of the polytone synthesizer issued as U.S. Pat. No. 4,085,644 entitled "Ditone Synthesizer". The polytone synthesizer described in the above application comprises a plurality of tone generators. Each tone generator, when assigned to one key pressed on the keyboard, generates one tone from a digitally calculated master data set. The main data set calculated during the calculation mode is stored in a buffer memory or shift register, from which the data is continuously read out repeatedly in real time at a rate determined by the pitch or fundamental frequency of the notes occurring. and is applied to a DA converter, which converts the data into a corresponding analog voltage waveform for driving an audio system. The main data set for each assigned tone generator is created by calculating the Fourier sine equation using a set of stored generalized Fourier coefficients and a sine wave data table. is calculated repeatedly in a time-sharing system, regardless of the Those elements in this disclosure that are common with the disclosures of the above patents are identified with the same reference numerals.
第1図を詳細に参照するに、楽音シンセサイザ
は鍵盤12を具え、その鍵盤は個々の鍵によつて
動作される複数のスイツチを有する。いづれかの
鍵が押鍵されると、米国特許第4022098号(特開
昭52−44626)に詳細に記憶されているノート検
出・割当回路14は、関連したスイツチが閉じら
れている時間の間、特定の楽音、演奏される楽音
のオクターブとデイビジヨン(鍵盤)を確認する
情報を記憶する。実行制御回路16は、1個又は
それ以上の鍵が押鍵されていることを示す信号
を、ノート検出・割当回路14から受信する。い
づれかの鍵が押鍵されている限りにおいては、実
行制御回路16は一連の計算サイクルを開始す
る。各計算サイクルの期間中に、主データセツト
が計算され、主シフトレジスタ34へロードされ
る。主データセツトが計算される方法は、上記米
国特許第4085644号(特開昭52−27671)に詳細に
記載されている。 Referring in detail to FIG. 1, the musical tone synthesizer includes a keyboard 12 having a plurality of switches operated by individual keys. When any key is pressed, the note detection and assignment circuit 14, detailed in U.S. Pat. It stores information that identifies a specific musical tone, the octave and division (keyboard) of the musical tone being played. Execution control circuit 16 receives a signal from note detection and assignment circuit 14 indicating that one or more keys are pressed. As long as any key is pressed, execution control circuit 16 begins a series of calculation cycles. During each calculation cycle, a main data set is calculated and loaded into the main shift register 34. The manner in which the primary data set is calculated is described in detail in the above-mentioned US Pat. No. 4,085,644.
主データセツトが主レジスタ34へロードされ
た後、データセツトは、実行制御回路16に応答
してノートセレクト回路40によりノートシフト
レジスタ35へ転送される。レジスタ35のシフ
ト速度はノートクロツク37によつて制御される
が、そのノートクロツク37のクロツク周波数は
ノート検出・割当回路14から導かれるノートお
よびオクターブ情報によつてセツトされる。ノー
トクロツク周波数は、楽器の鍵盤上の関連した鍵
によつて選択される楽音のピツチに比例するよう
に制御される。ひとたび主データセツトが主レジ
スタ34からノートシフトレジスタ35へ転送さ
れると、実行制御回路16は、主レジスタ34へ
同じ主データセツト又は新たな主データセツトを
ロードするために新たな計算サイクルを開始す
る。もし1つの鍵だけを押鍵した場合には、その
同一の鍵について計算サイクルが繰返されるが、
2個以上の鍵を押鍵した場合には、その他の押鍵
された鍵全部の計算サイクルが実行された後に、
各鍵に対する計算サイクルがくり返される。ノー
トレジスタ35中の主データセツトは、ノートク
ロツク37によりD−A変換器(DAC)47へ
シフトされ、その変換器はノートクロツク37に
よつて決定される基本周波数をもつ周波数出力電
圧を発生する。その出力電圧の振幅は、ノートレ
ジスタ35から連続的にシフトアウトされる数
(ナンバー)に比例して段階的に変化する。各楽
音に対するDACからのアナログ電圧は、合成さ
れた楽音を再生する拡声器を駆動させるために音
響システム11に印加される。 After the main data set is loaded into main register 34, the data set is transferred to note shift register 35 by note select circuit 40 in response to execution control circuit 16. The shift speed of register 35 is controlled by note clock 37, whose clock frequency is set by note and octave information derived from note detection and assignment circuit 14. The note clock frequency is controlled to be proportional to the pitch of the musical tone selected by the associated key on the keyboard of the instrument. Once the main data set is transferred from the main register 34 to the note shift register 35, the execution control circuit 16 starts a new calculation cycle to load the main register 34 with the same main data set or a new main data set. do. If only one key is pressed, the calculation cycle is repeated for that same key, but
If more than one key is pressed, after calculation cycles for all other pressed keys are executed,
The calculation cycle for each key is repeated. The main data set in note register 35 is shifted by note clock 37 to a digital to analog converter (DAC) 47 which produces a frequency output voltage with a fundamental frequency determined by note clock 37. The amplitude of the output voltage changes stepwise in proportion to the number successively shifted out from the note register 35. The analog voltage from the DAC for each tone is applied to the sound system 11 to drive a loudspeaker that plays the synthesized tone.
上記米国特許第4085644号(特開昭52−27621
号)に詳細に記載されているように、計算サイク
ルの間に、主データセツトは、1組又は2組以上
の高調波係数から、また正弦波関数表24に記憶
されている1組の正弦波関数値又はその他の直交
関数値から計算される。各係数メモリは、発生す
る音の数(ナンバー)を制御するために音楽家に
よつてセツトされる56および57に示すように
関連したストツプスイツチを有する。2組の高調
波係数を記憶するため単に2つの係数メモリ26
および27だけが示されているが、ストツプの数
や、それに関連した高調波係数の組の数(ナンバ
ー)はどんな数であつてもよいことが理解される
であろう。典型的な場合には、上部鍵盤は、例え
ば10個の相異なるストツプを有する。主データセ
ツトの計算は、ワードカウンタ19および高調波
カウンタ20の制御下にある。計算サイクルが実
行制御回路16からの信号によつて開始される
と、ワードカウンタ19は主レジスタ34のシフ
トに同期して計数される。ワードカウンタ19
は、主レジスタ34に記憶されているワードの
数、即ち32ワードに対応するモジユロを有する。
ワードカウンタ19の計数開始は、正弦波関数表
中の1組の値が順次にアドレスされるようにな
し、その組のアドレスは各高調波ごとに異なる。 U.S. Patent No. 4085644 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-27621)
During a calculation cycle, the main data set is generated from one or more sets of harmonic coefficients and from a set of sine wave coefficients stored in the sine wave function table 24, as described in detail in the sine wave function table 24. Calculated from wave function values or other orthogonal function values. Each coefficient memory has an associated stop switch as shown at 56 and 57 which is set by the musician to control the number of notes produced. Simply two coefficient memories 26 to store two sets of harmonic coefficients.
Although only 1 and 27 are shown, it will be appreciated that the number of stops and associated harmonic coefficient sets may be any number. Typically, the upper keyboard has, for example, 10 different stops. The calculation of the main data set is under the control of word counter 19 and harmonic counter 20. When a calculation cycle is initiated by a signal from execution control circuit 16, word counter 19 counts in synchronization with the shifts of main register 34. word counter 19
has a modulus corresponding to the number of words stored in main register 34, ie 32 words.
The word counter 19 starts counting so that one set of values in the sine wave function table is sequentially addressed, and the addresses of the set are different for each harmonic.
メモリ26又は27中の高調波係数は、メモリ
アドレスデコーダ25を経て高調波カウンタ20
に応答してアドレスされる。メモリ26又は27
からの各係数は、1入力として乗算器28へ加え
られる。表24中の正弦波関数値は、アドレスデ
コーダ23を介して加算器−アキユムレータ21
によつてアドレスされる。高調波カウンタの内容
は、ワードカウンタ19の各計数値と共にアキユ
ムレータに加算される。 The harmonic coefficients in the memory 26 or 27 are sent to the harmonic counter 20 via the memory address decoder 25.
addressed in response to. Memory 26 or 27
Each coefficient from is added as one input to multiplier 28. The sine wave function value in Table 24 is sent to the adder-accumulator 21 via the address decoder 23.
addressed by. The contents of the harmonic counter are added to the accumulator along with each count of the word counter 19.
高調波カウンタ20の内容は、高調波カウンタ
20が実行制御回路16によつて歩進される度毎
にゲート22を経て加算器−アキユムレータへゲ
ートされる。加算器−アキユムレータ21は、ワ
ードカウンタ19が進む度毎に、高調波カウンタ
20から導出される数(ナンバー)を自身へ加算
する。このように高調波カウンタは最初の高調波
計算に対応するので、加算器−アキユムレータの
出力は1から32まで進んで、正弦波関数表24中
の最初の32ワードを連続的にアドレスすることに
なる。この繰返しプロセスは、第1サブルーチン
を完了させる。第1サブルーチンの終わりには、
主レジスタ34の内容は32ワードであり、各ワー
ドは、第1ストツプスイツチ56のセツテイング
に応答して発生する波形の基本又は第1高調波を
示す正弦波形の1/2サイクルに沿つた32の点の振
幅に対応する。 The contents of harmonic counter 20 are gated to the adder-accumulator through gate 22 each time harmonic counter 20 is incremented by execution control circuit 16. The adder-accumulator 21 adds the number derived from the harmonic counter 20 to itself every time the word counter 19 advances. Since the harmonic counter thus corresponds to the first harmonic calculation, the output of the adder-accumulator will go from 1 to 32, sequentially addressing the first 32 words in the sine wave function table 24. Become. This iterative process completes the first subroutine. At the end of the first subroutine,
The contents of main register 34 are 32 words, each word representing 32 points along a half cycle of a sine waveform representing the fundamental or first harmonic of the waveform generated in response to the setting of first stop switch 56. corresponds to the amplitude of
ついでメモリアドレスデコーダは、ワードカウ
ンタ19に第2高調波係数メモリ27をアドレス
させるが、高調波カウンタ20は変化しないまま
でいる。従つて、第2組の32の値は、ワードカウ
ンタ19の第2の計数サイクルの間に、乗算器2
8の出力で順次に発生される。これらの値は、加
算器33によつて、主レジスタ34中の現存する
組の値に加算される。もし更に追加のサブルーチ
ンが必要な場合には、それらのサブルーチンは、
更に追加のストツプの高調波係数に正弦波関数表
の出力を乗算させ、主レジスタ34中のワードに
加算される。これらのサブルーチンが完了する
と、高調波カウンタ20は1つ歩進し、上記のサ
ブルーチンは、正弦波関数表24からの新しい1
組の値を用いて高調波係数メモリの各々におい
て、次の係数値に関して繰返される。高調波カウ
ンタ20が1つ進むごとに、その次の高次高調波
が計算され、主レジスタ34の内容に加算され
る。高調波カウンタが、計算された波形における
最高次高調波に対応する最大計数値(カウント)
に進むと、主レジスタ34における主データセツ
トの計算は完了する。 The memory address decoder then causes the word counter 19 to address the second harmonic coefficient memory 27 while the harmonic counter 20 remains unchanged. Therefore, the second set of 32 values is entered into the multiplier 2 during the second counting cycle of the word counter 19.
8 outputs are generated sequentially. These values are added by adder 33 to the existing set of values in main register 34. If additional subroutines are needed, they can be
Additionally, the harmonic coefficients of the additional stops are multiplied by the output of the sine wave function table and added to the word in main register 34. Upon completion of these subroutines, the harmonic counter 20 increments by one and the above subroutine increments the new one from the sine wave function table 24.
The set of values is used to repeat in each harmonic coefficient memory for the next coefficient value. Each time the harmonic counter 20 advances by one, the next higher harmonic is calculated and added to the contents of the main register 34. The maximum count value (count) that the harmonic counter corresponds to the highest order harmonic in the calculated waveform.
, the computation of the main data set in main register 34 is complete.
計算サイクルが完了すると、主データセツト
は、ノートクロツクと同期して主レジスタ34か
らノートレジスタ35へ転送される。2つのシフ
トレジスタが、ノートレジスタからD−A変換器
へのデータの流れを妨げないようにするために転
送期間中に同期される方法は、上記米国特許第
4085644号(特開昭52−27621)に詳細に記載され
ている。ひとたび主レジスタ34からの転送が完
了すると、実行制御回路16は新しい計算サイク
ルを開始する。反復的計算サイクルは主データセ
ツトが時間の関数として変更されることを可能に
し、楽音のエンベロープおよび高調波内容が下記
に詳述する方法で変調されることを可能にする。 Upon completion of the calculation cycle, the main data set is transferred from main register 34 to note register 35 in synchronization with the note clock. A method by which two shift registers are synchronized during the transfer period to avoid interfering with the flow of data from the note register to the DA converter is described in the above-mentioned US Pat.
It is described in detail in No. 4085644 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-27621). Once the transfer from main register 34 is complete, execution control circuit 16 begins a new calculation cycle. The iterative calculation cycle allows the primary data set to be changed as a function of time, allowing the envelope and harmonic content of the musical note to be modulated in the manner detailed below.
これまで述べてきたように、複音シンセサイザ
ーは、上記米国特許第4085644号(特開昭52−
27621)に記載されている配置に対応する。計算
サイクルは、1個以上の鍵が複音シンセサイザの
鍵盤上で作動される場合、追加の楽音発生器に対
して主データセツトを計算するように繰返され
る。これまでに述べてきたように、1個以上のス
トツプスイツチが装置内にセツトされても、その
結果生ずる楽音は、多重音の音響効果を発生しな
い。むしろその結果生ずる楽音は、セツトされた
いくつかのストツプの結合した楽音特性によつて
発生される複合波形を有する単一の音のように聞
える。単一の楽音発生器からの多重音の音響効果
をつくり出すためには、第1図に示す本発明の1
つの実施例によると、各音(1つのストツプは1
つの音に対応する)のアタツク/デイケイ特性は
別別に制御される。通常は楽音のアタツク/テイ
ケイは、結果として生じる音響信号の振幅エンベ
ロープを時間の関数として所望の方法で変化させ
ることにより、楽音発生器の出力において制御さ
れる。しかし、個々の音の振幅を制御することに
よつて、1つの楽音発生器の出力が単一音ではな
くて多重音のように発生することが可能となる。
この目的のために、スケーラ回路510は、関連
したメモリから読出される各高調波係数値に、
ADSR発生器509によつて制御される方法で時
間の関数として変化するスケールフアクタを掛算
するため、1個又はそれ以上の高調波係数メモリ
26又は27と乗算器28との間に接続されてい
る。このADSR発生器は、米国特許第3610805号
(特公昭50−33408)又は米国特許第4079650号
(特開昭52−93315)記載のADSR発生器と同様に
いろいろな形式をとりうる。本発明は、1時に1
個の楽音発生器に応用される場合、第1図の配置
におけるスケールフアクタを制御するための簡単
な方法が、“電子オルガン用振幅発生器”と題す
る1977年6月6日付出願の米国特許第4144789号
(特開昭54−1609)に記載されている。ADSR発
生器の動作は、鍵が操作され、楽音発生器へ割当
てられると、実行制御回路16によつてトリガさ
れる。ADSR発生器はデジタル出力を発生させる
が、この出力は、制御される音のエンベロープの
振幅の所望の変化に従つて値が経時的に変化す
る。ADSR発生器の特性は、打楽器音のような音
を発生させるためアタツクを速く、レリースを遅
くするといつたような所望の特徴を生じさせるた
め音楽家によりセツトされることができる。 As mentioned above, the multitone synthesizer is disclosed in the above-mentioned U.S. Pat.
27621). The calculation cycle is repeated to calculate the main data set for additional tone generators when one or more keys are activated on the keyboard of the polytone synthesizer. As previously stated, even if one or more stop switches are set in the device, the resulting musical tone will not produce a polyphonic sound effect. Rather, the resulting tone sounds like a single note with a complex waveform generated by the combined tone characteristics of the several stops set. In order to create a multi-tone sound effect from a single musical tone generator, the method of the present invention shown in FIG.
According to one embodiment, each note (one stop is one
The attack/decay characteristics (corresponding to each note) are controlled separately. Usually the attack/take of the musical tone is controlled at the output of the musical tone generator by varying the amplitude envelope of the resulting acoustic signal in a desired manner as a function of time. However, by controlling the amplitude of the individual tones, it is possible for the output of one musical tone generator to produce multiple tones rather than a single tone.
To this end, the scaler circuit 510 applies a
connected between one or more harmonic coefficient memories 26 or 27 and the multiplier 28 for multiplying by a scale factor that varies as a function of time in a manner controlled by the ADSR generator 509. There is. This ADSR generator can take various forms similar to the ADSR generator described in US Pat. No. 3,610,805 (Japanese Patent Publication No. 50-33408) or US Pat. The present invention
A simple method for controlling the scale factor in the arrangement of FIG. 1, when applied to a musical tone generator, is described in a U.S. patent filed June 6, 1977, entitled "Amplitude Generator for Electronic Organs." It is described in No. 4144789 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 1609-1988). The operation of the ADSR generator is triggered by the execution control circuit 16 when a key is operated and assigned to a tone generator. The ADSR generator generates a digital output that changes value over time according to the desired change in the amplitude of the envelope of the sound being controlled. The characteristics of the ADSR generator can be set by the musician to produce desired characteristics, such as fast attack and slow release to produce percussion-like sounds.
第1図は単に1組だけの高調波係数のスケーリ
ングを示すが、各高調波係数メモリの出力は、
ADSR発生器によつて制御されるスケーラによつ
て別々に振幅変調してもよい。その代りに、例え
ば第2図に示すように、1つのスケーラが正弦波
関数表24の出力、又は乗算器28の出力におい
て与えられてもよい。第2図に示す配置におい
て、ADSR発生器509′は米国特許第4079650号
(特開昭52−93315)に記載されている型であつ
て、第3図に関連して下記に記憶する方法で変更
された時分割発生器であることが好ましい。
ADSR発生器509′は、異なる値が、それぞれ
の係数メモリに各々対するADSR発生器の出力上
に発生されるようにするためにメモリアドレスデ
コーダ25によつて制御される。従つて、ADSR
発生器509′は、各楽音に対する各音又は各ス
トツプについて時分割方式で別個の制御を与える
ノートセレクト40は、使用される数個の楽音発
生器を具えており、1個の付加的楽音発生器はノ
ートクロツク38、ノートシフトレジスタ36、
DAC48とともに示されている。 Although Figure 1 only shows the scaling of one set of harmonic coefficients, the output of each harmonic coefficient memory is
Separate amplitude modulation may be performed by a scaler controlled by an ADSR generator. Alternatively, a single scaler may be provided at the output of the sinusoidal function table 24 or at the output of the multiplier 28, for example as shown in FIG. In the arrangement shown in FIG. 2, the ADSR generator 509' is of the type described in U.S. Pat. Preferably a modified time division generator.
ADSR generator 509' is controlled by memory address decoder 25 so that different values are generated on the output of the ADSR generator for each respective coefficient memory. Therefore, ADSR
The generator 509' provides separate control in a time-shared manner for each note or each stop for each note.The note select 40 comprises several note generators used and one additional note generator. The instruments are a note clock 38, a note shift register 36,
Shown with DAC48.
第3図を参照するに、米国特許第4079650号に
詳細に記載されている型の変更されたADSR発生
器のブロツク図が示されており、そのADSR発生
器はここに引用として組み入れられている。その
特許に述べられているように、そのADSR発生器
は、複音シンセサイザの各発生器に対する現在の
エンベロープ振幅値を記憶する振幅シフトレジス
タ115を具えている。本発明によりこれらの各
楽音発生器に対する多重音を与えるため、振幅シ
フトレジスタ中の各ワードは、複数のビツト群を
含みその群の数はストツプの数、例えば10に対応
する各ビツト群は、多重音チヤンネルの対応する
音に対するエンベロープの現在の振幅値に対応す
る。 Referring to FIG. 3, there is shown a block diagram of a modified ADSR generator of the type described in detail in U.S. Pat. No. 4,079,650, which is incorporated herein by reference. . As described in that patent, the ADSR generator includes an amplitude shift register 115 that stores the current envelope amplitude value for each generator of the polytone synthesizer. In order to provide multiple tones for each of these tone generators according to the invention, each word in the amplitude shift register contains a plurality of groups of bits, the number of groups corresponding to the number of stops, e.g. Corresponds to the current amplitude value of the envelope for the corresponding tone of the multitone channel.
同様に、エンベロープフエーズシフトレジスタ
114は、各楽音発生器に対して1個づつある1
群のワードを記憶する。エンベロープフエーズシ
フトレジスタは、各ワードが10個のビツト群を有
し、各ビツト群が多重音チヤンネルの音の1つと
関連するように変更されている。エンベロープフ
エーズシフトレジスタ114中の各ワードの各ビ
ツト群は、エンベロープの現在のフエーズを識別
する。ADSR発生器に関する上記特許に述べられ
ているように、エンベロープ曲線は、2つのアタ
ツクフエーズ、2つのデイケイフエーズおよび2
つのレリースフエーズに分けられる。特定の楽音
発生器の特定の音がエンベロープのどのフエーズ
にあるかは、所望の振幅エンベロープ曲線上の次
の点に適合させるために振幅値がADSR発生器に
よつて変更される方法を決定する。スケールセレ
クトレジスタ135から導出される一定の値Hお
よびエンベロープフエーズシフトレジスタ114
から導出される現在のフエーズを知ることによつ
て、振幅シフトレジスタ115から導出される現
在の振幅Aは、N−計算回路116、2進シフト
回路119および加算器122をすべて上記米国
特許第4079650号(特開昭52−93315)に詳細に記
載した方法で使用して、セレクトゲート124の
出力において振幅の新しい値A′を計算するのに
用いられる。セレクトゲート124は、A′の計
算された値又は初期値をエンベロープフエーズイ
ニシヤライザ127から選択する。変化検出器1
31によつて制御される振幅セレクトゲート12
6は、振幅シフトレジスタ115中の関連した振
幅値を新しい値A′に変えるか、又は現代の振幅
値Aを変えずにそのままにしておく。 Similarly, the envelope phase shift register 114 has one envelope phase shift register 114 for each tone generator.
Memorize group words. The envelope phase shift register is modified so that each word has 10 bit groups, and each bit group is associated with one of the tones of the multitone channel. Each group of bits in each word in envelope phase shift register 114 identifies the current phase of the envelope. As stated in the above patent for ADSR generators, the envelope curve has two attack phases, two decay phases and two decay phases.
Divided into two release phases. Which phase of the envelope a particular note of a particular tone generator is in determines how the amplitude value is modified by the ADSR generator to fit the next point on the desired amplitude envelope curve. . A constant value H derived from scale select register 135 and envelope phase shift register 114
By knowing the current phase derived from the amplitude shift register 115, the current amplitude A derived from the amplitude shift register 115 is determined by the N-computation circuit 116, the binary shift circuit 119, and the adder 122, all of which are derived from the above U.S. Pat. No. 4,079,650. It is used to calculate a new value A' of the amplitude at the output of the select gate 124 using the method described in detail in JP-A No. 52-93315. Select gate 124 selects the calculated value or initial value of A' from envelope phase initializer 127. Change detector 1
Amplitude select gate 12 controlled by 31
6 changes the associated amplitude value in the amplitude shift register 115 to a new value A' or leaves the current amplitude value A unchanged.
ADSR発生器は時分割で動作し、各ワード中の
10個のビツト群が振幅シフトレジスタ114およ
び115からシフトアウトされるにつれて、それ
らのビツト群を走査することによつて、10個の音
の各々について順次に前述の計算を行なう。これ
らのレジスタのシフテイングは、ノート検出・割
当回路14による楽音発生器の走査に同期するよ
うに、実行制御回路16によつて制御される。シ
フトレジスタ114および115の出力における
各ワードの10個ビツト群の走査は、第1図に関連
して述べられているようにメモリアドレスデコー
ダ25によつて制御される。上記に説明したよう
に、メモリアドレスデコーダ25は、各ストツプ
に関連した高調波係数メモリを順次に選択する。
メモリアドレスデコーダ25は、高調波係数メモ
リの1つを選択することに加えて、係数メモリと
同じストツプと関連したシフトレジスタ114お
よび115から読出されるワードからビツト群を
選択するのに用いられる。この目的のために、メ
モリアドレスデコーダ25の出力は、ワードのビ
ツト群がレジスタ114および115からシフト
アウトされるにつれてそのうちの適当な1群を選
択するため、データセレクト回路214および2
15に印加される。振幅セレクトゲート126に
よつて選択される場合、現在の振幅値A、又は計
算された新しい振幅値A′のいづれかが、第2図
に示すように、ADSR発生器509′からの出力
をスケーラ510に印加される。従つて、メモリ
アドレスデコーダ25が音から音へ計算をシフト
するにつれて、ADSR発生器509′は対応する
現在の振幅値を、計算される音(ストツプ)に対
応するスケーラ510へ加える。データセレクト
回路226は、デコーダの出力に応答して、振幅
値を更新するため、振幅シフトレジスタ115の
出力においてワード中の適当なビツト群にADSR
の出力を加える。 The ADSR generator operates in time division, with
The foregoing calculations are performed for each of the ten tones in turn by scanning the ten bit groups as they are shifted out of amplitude shift registers 114 and 115. Shifting of these registers is controlled by execution control circuit 16 in synchronization with the scanning of the tone generator by note detection and assignment circuit 14. The scanning of the ten bit groups of each word at the outputs of shift registers 114 and 115 is controlled by memory address decoder 25 as described in connection with FIG. As explained above, memory address decoder 25 sequentially selects the harmonic coefficient memory associated with each stop.
In addition to selecting one of the harmonic coefficient memories, the memory address decoder 25 is used to select bits from the word read from the shift registers 114 and 115 associated with the same stop as the coefficient memory. To this end, the output of memory address decoder 25 is used by data select circuits 214 and 2 to select the appropriate group of bits of a word as they are shifted out of registers 114 and 115.
15. When selected by amplitude select gate 126, either the current amplitude value A or the calculated new amplitude value A' is applied to the output from ADSR generator 509' to scaler 510, as shown in FIG. is applied to Therefore, as memory address decoder 25 shifts calculations from tone to tone, ADSR generator 509' adds a corresponding current amplitude value to scaler 510 corresponding to the tone (stop) being computed. The data select circuit 226 responds to the output of the decoder by assigning ADSR to the appropriate bit group in the word at the output of the amplitude shift register 115 to update the amplitude value.
Add the output of
ADSR発生器の変化検出器131もまた米国特
許第4079650号(特開昭52−93315)の変化検出器
に記載されているものに比べてADSRクロツクの
別個の群が各音に具えられているという点で僅か
に変更されている。ADSRクロツクは、それに対
して振幅値がADSR発生器によつて計算されつつ
ある現在のフエーズ、現在の音(ストツプ)およ
び現在の楽音発生器に応じて、変化検出器131
により選択される。各楽音発生器に対するストツ
プスイツチの状態は、レジスタ114および11
5と同期してシフトされるストツプレジスタ40
1中のワードのビツトとして記憶される。レジス
タ401からシフトアウトされたワードのビツト
は、メモリアドレスデコーダ25の出力に基づい
てストツプスイツチ状態ビツトの1つを選択する
データセレクト回路402の入力へ加えられる。
変化検出器131の論理は、対応するストツプス
イツチがセツトされているかどうか、適当な
ADSRクロツクが出力パルスを現在発生している
かどうかを決定し、もし両方の条件が真であれ
ば、それは振幅セレクトゲート126が現在の振
幅値Aを新たに計算された値A′に変化させる。
変化検出器131の出力は、フエーズインクリメ
ント132に信号を送り、エンベロープフエーズ
シフトレジスタ114中のワード部分のフエーズ
値を増加させる。ワード部分は、デコーダ25か
らのストツプワードセレクト信号に応答して、デ
ータセレクト回路232によつて選択される。 The change detector 131 of the ADSR generator also includes a separate group of ADSR clocks for each tone compared to that described in the change detector of U.S. Pat. No. 4,079,650. It has been slightly changed in that respect. The ADSR clock is detected by a change detector 131 depending on the current phase, the current tone (stop) and the current tone generator for which the amplitude value is being calculated by the ADSR generator.
Selected by The state of the stop switch for each tone generator is determined by registers 114 and 11.
A stop register 40 is shifted in synchronization with 5.
It is stored as bits of a word in 1. The bits of the word shifted out of register 401 are applied to the input of data select circuit 402 which selects one of the stop switch status bits based on the output of memory address decoder 25.
The logic of change detector 131 determines whether the corresponding stop switch is set or not.
The ADSR clock determines whether an output pulse is currently being generated, and if both conditions are true, it causes amplitude select gate 126 to change the current amplitude value A to the newly calculated value A'.
The output of change detector 131 signals phase increment 132 to increase the phase value of the word portion in envelope phase shift register 114. The word portion is selected by data select circuit 232 in response to a stop word select signal from decoder 25.
かくして、第3図に関連して示され説明されて
いるように、第2図のADSR発生器509′は、
各音に対する現在の振幅フアクタ(係数)を時分
割で順次にスケーラ510へ提供することは明ら
かである。各音に対する振幅フアクタは、各音お
よび各楽音発生器について個々に制御されるとい
う方法でADSR発生器によつて時間の関数として
変更される。エンベロープ波形は、データセレク
ト回路407およびスケールセレクトレジスタ1
35によつて選択される場合特定のストツプに対
する定数Hの値によつて決定される。時間の関数
として振幅変化速度は、変化検出器131によつ
て選択される場合各音に関連した個々のADSRク
ロツクのクロツク速度によつて決定される。Hの
値とクロツク速度の両方は、ストツプスイツチの
セツテイングによつて順次選択される各音に対す
る所望のエンベロープ波形を発生させるように音
楽家によつてセツトされよう。 Thus, as shown and described in connection with FIG. 3, ADSR generator 509' of FIG.
It is clear that the current amplitude factors for each note are provided to the scaler 510 sequentially in a time-sharing manner. The amplitude factor for each note is varied as a function of time by the ADSR generator in a manner that is individually controlled for each note and each tone generator. The envelope waveform is generated by the data select circuit 407 and the scale select register 1.
35 is determined by the value of the constant H for a particular stop. The rate of amplitude change as a function of time is determined by the clock speed of the individual ADSR clock associated with each note when selected by change detector 131. Both the value of H and the clock speed may be set by the musician to produce the desired envelope waveform for each note selected in turn by the stop switch settings.
多重楽音発生器の各音に対する個々のフオルマ
ント制御は、第4図に示す方法によつて実行する
ことができる。効果的なスライド型フオルマント
フイルタは、上記米国特許第4085644号(特開昭
52−27621)の第5図に関連して述べた上記米国
特許記載の方法により実際に実行される。更に詳
しく述べると、利得フアクタは、フオルマント乗
算器74により正弦波関数表24の出力に印加さ
れ、この利得フアクタはフオルマント係数メモリ
73から導出される。フオルマント係数メモリ
は、ADSR発生器509′の出力と、高調波カウ
ンタ20からゲート22を通つて導出される高調
波次数とを比較する比較器72の出力によつてア
ドレスされる。比較器72に対するT−制御76
は、フオルマントフイルタを低域通過フイルタ又
は高域通過フイルタとして動作させるように使用
され、これらはすべて米国特許第4085644号(特
開昭52−27621)に述べた通りである。 Individual formant control for each note of the multitone generator can be performed by the method shown in FIG. An effective sliding formant filter is disclosed in the above-mentioned U.S. Pat.
No. 52-27621), described in conjunction with FIG. 5 of the above-mentioned US patent. More specifically, a gain factor is applied to the output of sinusoidal function table 24 by formant multiplier 74, and the gain factor is derived from formant coefficient memory 73. The formant coefficient memory is addressed by the output of a comparator 72 which compares the output of ADSR generator 509' with the harmonic order derived from harmonic counter 20 through gate 22. T-control 76 to comparator 72
are used to operate the formant filter as a low pass filter or a high pass filter, all as described in U.S. Pat. No. 4,085,644.
低域通過フイルタ動作がT−制御76によつて
セツトされたとすると計算される特定の音の
ADSR値が高調波次数(ナンバー)よりも大であ
る限りにおいては、乗算器74に加えられる利得
フアクタは1にセツトされる。高調波次数が
ADSR値より大である場合は、その差の値は、フ
オルマント係数メモリ73から選択された利得フ
アクタを読出すためのアドレスとして比較器72
によつてフオルマント係数メモリ73に印加され
る。従つて、ADSR発生器によつて決定される所
定の高調波値を越えるすべての高調波について
は、その振幅は、メモリ73から読出される利得
フアクタの値に従つて乗算器74によつて減衰さ
れる。従つて、上述の方法で時間の関数として変
化するADSR発生器509′出力値は、フオルマ
ントフイルタのしや断周波数をも時間の関数とし
てシフト、又はスライドさせる。フオルマントフ
イルタはADSR発生器によつて制御されるものと
して示されているが、スライド型フオルマントフ
イルタは、各音に対する別々の手動制御などの他
の周知の手段によつて制御することができる。比
較器72に入力を提供するいかなる制御も、
ADSR発生器509′と同様に、相異なる音によ
つて時分割されなければならない。 of a particular sound, which is calculated if the low pass filter operation is set by T-control 76.
As long as the ADSR value is greater than the harmonic number, the gain factor applied to multiplier 74 is set to one. The harmonic order is
If it is greater than the ADSR value, the difference value is passed to comparator 72 as an address for reading the selected gain factor from formant coefficient memory 73.
is applied to the formant coefficient memory 73 by. Therefore, for every harmonic that exceeds the predetermined harmonic value determined by the ADSR generator, its amplitude is attenuated by the multiplier 74 according to the value of the gain factor read from the memory 73. be done. Therefore, the ADSR generator 509' output value varying as a function of time in the manner described above also shifts or slides the cutoff frequency of the formant filter as a function of time. Although the formant filter is shown as being controlled by an ADSR generator, sliding formant filters may be controlled by other well-known means, such as separate manual controls for each sound. I can do it. Any control that provides input to comparator 72
Similar to ADSR generator 509', it must be time-shared by different tones.
上記の説明から、単一の楽音発生器を通して多
重音効果を発生させるための配置が提供されてい
ることが判るであろう。このことは、各々が相異
なる音又はストツプと関連した複数の個々の組の
高調波係数を用いて単一の主データセツトを計算
することによつて達成される。各組の高調波係数
の時間を関数として別々にスケールすることによ
つて、その結果得られる主データセツトに応答し
て発生する楽音は、多重音効果を発生させる。 From the above description it will be seen that an arrangement is provided for generating multiple tone effects through a single tone generator. This is accomplished by calculating a single primary data set using multiple individual sets of harmonic coefficients, each associated with a different tone or stop. By scaling each set of harmonic coefficients separately as a function of time, the musical tones generated in response to the resulting master data set produce a polyphonic effect.
第1図は本発明の1実施例の概略的ブロツク図
である。第2図は本発明の別の実施例の概略的ブ
ロツク図である。第3図は単一の楽音発生チヤン
ネルにおいて多重音を提供するためのADSR発生
器の概略的ブロツク図である。第4図はスライド
式フオルマントの独立した制御が具えられている
本発明の更に別の実施例の概略的ブロツク図であ
る。
第1図において、11は音響システム、12は
楽器鍵盤スイツチ、14はノート検出・割当回
路、16は実行制御回路、19はワードカウン
タ、20は高調波カウンタ、22はゲート、21
は加算器−アキユムレータ、23,25はメモリ
アドレスデコーダ、24は正弦波関数表、28は
乗算器、26,27は高調波係数メモリ、33は
加算器、34は主レジスタ、37はノートクロツ
ク、35はノートレジスタ、40はノートセレク
ト、47はDAC、509はADSR発生器、51
0はスケーラ。
FIG. 1 is a schematic block diagram of one embodiment of the invention. FIG. 2 is a schematic block diagram of another embodiment of the invention. FIG. 3 is a schematic block diagram of an ADSR generator for providing multiple tones in a single tone generation channel. FIG. 4 is a schematic block diagram of yet another embodiment of the invention in which independent control of sliding formants is provided. In FIG. 1, 11 is an acoustic system, 12 is an instrument keyboard switch, 14 is a note detection/assignment circuit, 16 is an execution control circuit, 19 is a word counter, 20 is a harmonic counter, 22 is a gate, 21
is an adder-accumulator, 23 and 25 are memory address decoders, 24 is a sine wave function table, 28 is a multiplier, 26 and 27 are harmonic coefficient memories, 33 is an adder, 34 is a main register, 37 is a note clock, 35 is note register, 40 is note select, 47 is DAC, 509 is ADSR generator, 51
0 is scaler.
Claims (1)
トを計算し、その主データセツトを楽音の周波数
に合わせて出力しアナログ変換して音響システム
で発音する電子楽器において、 発生される複数の高調波係数値の組を記憶する
高調波係数記憶手段と、 前記複数の高調波係数の組の特定の組の係数と
関連して時分割でそれぞれ経時的変化をするスケ
ールフアクタを発生するスケールフアクタ発生手
段と、 直交関数値を記憶する直交関数記憶手段と、 前記複数の高調波係数の組の1組の係数と前記
直交関数値と前記高調波係数の組に対応する前記
スケールフアクタとを乗算し、更に同様に前記高
調波係数の別の組の係数と前記直交関数値と前記
高調波係数の別の組に対応する前記スケールフア
クタとを乗算する乗算手段と、 該乗算手段で乗算された値を加算累算し主デー
タセツトを計算する加算累算手段と、 該加算累算手段から転送される出力データセツ
トを記憶するデータセツト記憶手段と、 該データセツト記憶手段の出力データセツトを
所定の周波数で出力する周波数発生手段とから構
成されることを特徴とする多重音を発生する装
置。 2 前記スケールフアクタ発生手段がスライド型
フオルマントフイルタ特性を持つようなスケール
フアクタによつてスケールされるスライド型フオ
ルマントフイルタ手段を更に具える特許請求の範
囲第1項記載の装置。[Claims] 1. An electronic musical instrument that calculates a main data set constituting a generated musical sound waveform, outputs the main data set in accordance with the frequency of the musical sound, converts it into analog, and produces sound using an acoustic system. harmonic coefficient storage means for storing a plurality of sets of harmonic coefficient values; and scale factors each changing over time in a time-sharing manner in association with a specific set of coefficients of the plurality of harmonic coefficient sets. scale factor generating means for generating; orthogonal function storage means for storing orthogonal function values; and scale factor storage means for storing orthogonal function values; a scale factor, and further multiplies the orthogonal function value by a coefficient of another set of harmonic coefficients and the scale factor corresponding to the other set of harmonic coefficients; Addition and accumulation means for adding and accumulating the values multiplied by the multiplication means to calculate a main data set; dataset storage means for storing the output data set transferred from the addition and accumulation means; and the data set storage. and frequency generating means for outputting the output data set of the means at a predetermined frequency. 2. The apparatus according to claim 1, further comprising sliding formant filter means scaled by a scale factor such that said scale factor generating means has sliding formant filter characteristics.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/898,720 US4205577A (en) | 1977-06-06 | 1978-04-24 | Implementation of multiple voices in an electronic musical instrument |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54143125A JPS54143125A (en) | 1979-11-08 |
| JPH0454240B2 true JPH0454240B2 (en) | 1992-08-28 |
Family
ID=25409946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4887179A Granted JPS54143125A (en) | 1978-04-24 | 1979-04-20 | Multiple tone generator for electronic musical instrument |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54143125A (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3910150A (en) * | 1974-01-11 | 1975-10-07 | Nippon Musical Instruments Mfg | Implementation of octave repeat in a computor organ |
| JPS5937837B2 (en) * | 1976-09-24 | 1984-09-12 | 株式会社河合楽器製作所 | Key code detection circuit for electronic musical instruments |
-
1979
- 1979-04-20 JP JP4887179A patent/JPS54143125A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54143125A (en) | 1979-11-08 |
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