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JP3758664B2 - Musical sound signal generator - Google Patents

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JP3758664B2 JP2003422361A JP2003422361A JP3758664B2 JP 3758664 B2 JP3758664 B2 JP 3758664B2 JP 2003422361 A JP2003422361 A JP 2003422361A JP 2003422361 A JP2003422361 A JP 2003422361A JP 3758664 B2 JP3758664 B2 JP 3758664B2
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Description

本発明は、ディジタルシンセサイザなどの電子楽器や、楽音発生機能を併せ持つパーソナルコンピュータ、ゲーム装置、カラオケ装置等の各種電気機器に好適な楽音波形信号発生装置に関する。   The present invention relates to a musical sound waveform signal generator suitable for various electronic devices such as an electronic musical instrument such as a digital synthesizer, a personal computer having a musical sound generation function, a game device, and a karaoke device.

従来から、アナログシンセサイザのスレーブ部のVCO(電圧制御型発振器)をマスター部のVCOでリセットして、マスター部とスレーブ部のピッチの比により、様々な倍音構造を有する音が得られるようにしたアナログシンセサイザにおけるシンク機能はよく知られている。そして、ディジタル的に楽音波形信号を発生する楽音波形信号発生装置においても、前記シンク機能を実現するために、入力される周波数情報を累算して同周波数情報に反比例した周期で変化する累算値を出力する累算手段を備え、同累算手段による累算値に基づいて楽音波形信号を発生するようにした楽音波形信号発生装置において、制御波形信号発生装置による所定の周期を有する制御波形信号の1周期毎に累算手段の累算値を所定の初期値に設定することも従来から知られている(例えば、特開平10−198378号公報参照)。   Conventionally, the VCO (Voltage Controlled Oscillator) of the slave unit of the analog synthesizer is reset by the VCO of the master unit, so that sounds having various overtone structures can be obtained depending on the pitch ratio of the master unit and the slave unit. The sync function in analog synthesizers is well known. Also, in the musical sound waveform signal generator that digitally generates a musical sound waveform signal, in order to realize the sink function, the accumulated frequency information is accumulated and changed in a cycle inversely proportional to the frequency information. A control waveform having a predetermined period by a control waveform signal generator in a musical sound waveform signal generator having accumulating means for outputting a value and generating a musical sound waveform signal based on an accumulated value by the accumulating means It is also conventionally known that the accumulated value of the accumulating means is set to a predetermined initial value for each cycle of the signal (see, for example, JP-A-10-198378).

しかしながら、上記従来の装置にあっては、入力される周波数情報を変更することにより様々な倍音構造の楽音波形信号が得られるものの、累算手段の累算値は制御波形信号の1周期毎に必ず一定の値にリセットされることになるので、得られる楽音波形信号にも限界があった。   However, in the above-described conventional apparatus, musical tone waveform signals having various overtone structures can be obtained by changing the input frequency information, but the accumulated value of the accumulating means is obtained for each cycle of the control waveform signal. Since the value is always reset to a certain value, there is a limit to the tone waveform signal that can be obtained.

本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、楽音波形信号を複雑に変化させて変化に富んだ楽音波形信号を発生可能な楽音波形信号発生装置を提供することにある。   The present invention has been made to address the above problems, and an object of the present invention is to provide a musical sound waveform signal generator capable of generating a musical sound waveform signal rich in change by changing a musical sound waveform signal in a complex manner. is there.

前記目的を達成するために、本発明の構成上の特徴は、入力される周波数情報と帰還された累算値とを演算する演算器、および演算器により演算された演算結果を記憶するとともに演算器に累算値として帰還する記憶素子からなり、入力される周波数情報を累算して同周波数情報に反比例した周期で変化する累算値を出力する累算手段と、所定の周期を有する制御波形信号を発生する制御波形信号発生手段と、累算手段の累算値を制御波形信号の周期に同期して所定の初期値に設定する同期手段と、累算値の循環路に設けられて累算値を所定の変換特性で変換する変換手段とを備え、累算値に基づいて楽音波形信号を発生するようにしたことにある。
In order to achieve the above-mentioned object, the structural features of the present invention include an arithmetic unit that calculates input frequency information and a fed back accumulated value, and stores an arithmetic result calculated by the arithmetic unit. vessels to become a storage element for feeding back the accumulated values, and accumulating means for outputting the accumulated value by accumulating the frequency information input varies in a cycle which is inversely proportional to the frequency information, the control having a predetermined period A control waveform signal generating means for generating a waveform signal; a synchronizing means for setting an accumulated value of the accumulating means to a predetermined initial value in synchronization with a cycle of the control waveform signal; and a circulation path for the accumulated value. A conversion means for converting the accumulated value with a predetermined conversion characteristic is provided, and a musical sound waveform signal is generated based on the accumulated value.

これによれば、累算値が変換手段の特性にしたがって変換され、楽音波形信号はこの変換された累算値に応じた発生されることになるので、複雑かつ特殊な効果を有する楽音波形信号が得られる。   According to this, the accumulated value is converted according to the characteristics of the conversion means, and the musical sound waveform signal is generated according to the converted accumulated value, so that the musical sound waveform signal having a complicated and special effect is obtained. Is obtained.

以下、本発明の各実施形態を順次説明する。   Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described sequentially.

a.第1実施形態
図1は、本発明の第1実施形態に係る楽音波形信号発生装置をブロック図により示している。
a. First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a musical sound waveform signal generator according to a first embodiment of the present invention.

この楽音波形信号発生装置は、マスター部MA及びスレーブ部SLからなる2系統の楽音波形信号発生部を備えており、マスター部MA及びスレーブ部SLからそれぞれ楽音波形信号を出力するとともに、スレーブ部SLの楽音波形信号をマスター部MAの楽音波形信号で同期制御することにより、マスター部MAにおける楽音波形信号の基本周波数の整数倍の周波数成分(高調波成分)及び同基本周波数よりも低い周波数成分(低調波成分)を得るものである。   This musical sound waveform signal generator comprises two systems of musical sound waveform signal generators comprising a master part MA and a slave part SL, and outputs musical sound waveform signals from the master part MA and slave part SL, respectively, and the slave part SL. Are synchronized with the musical tone waveform signal of the master unit MA, so that a frequency component (harmonic component) that is an integral multiple of the fundamental frequency of the musical tone waveform signal in the master unit MA and a frequency component lower than the fundamental frequency ( Subharmonic component).

マスター部MAは、第1周波数情報入力端子11から入力されるマスタ側基本周波数情報Fnmを累算するための累算手段を構成する加算器12及び記憶素子13を有する。加算器12は、固定小数点の演算において有効ビットを超えるビットを切り捨てるモジュロ型加算器で構成され、「0」〜「1」の範囲内で加算動作をして、加算結果が「1」を超えるとオーバーフロー信号OFを出力する。記憶素子13は、加算器12の出力を記憶して、同記憶した値を1クロック分(1サンプル時間)だけ遅らせて出力する。これにより、累算手段は、図2に示すように、周波数情報Fnmの大きさに反比例する周期を有して「0」〜「1」に渡って繰り返し変化する鋸歯状波信号Pmを出力する。   The master unit MA includes an adder 12 and a storage element 13 that constitute an accumulating unit for accumulating the master-side fundamental frequency information Fnm input from the first frequency information input terminal 11. The adder 12 is composed of a modulo type adder that truncates bits exceeding the valid bits in fixed-point arithmetic, performs an addition operation within the range of “0” to “1”, and the addition result exceeds “1”. And an overflow signal OF is output. The storage element 13 stores the output of the adder 12 and outputs the stored value delayed by one clock (one sample time). Thereby, as shown in FIG. 2, the accumulating means outputs a sawtooth wave signal Pm having a period inversely proportional to the magnitude of the frequency information Fnm and repeatedly changing from “0” to “1”. .

マスター部MAは、加算器12の出力端に接続された波形発生部14も有する。波形発生部14は、加算器12からの鋸歯状波信号(位相信号)Pmに基づいて、周波数情報Fnmに比例した周波数を有する第1楽音波形信号SO1を第1出力端子15に出力するもので、例えば1周期分の波形サンプルデータを記憶した波形メモリで構成されている。また、この波形発生部14を、正弦波形を記憶する正弦波メモリで構成したり、加算器12からの出力信号を位相信号Pmとして第1楽音波形信号SO1を合成するFM音源回路(FMオペレータ)で構成してもよい。   The master unit MA also includes a waveform generation unit 14 connected to the output terminal of the adder 12. The waveform generator 14 outputs a first musical sound waveform signal SO1 having a frequency proportional to the frequency information Fnm to the first output terminal 15 based on the sawtooth wave signal (phase signal) Pm from the adder 12. For example, it comprises a waveform memory that stores waveform sample data for one period. Further, the waveform generator 14 is constituted by a sine wave memory for storing a sine waveform, or an FM sound source circuit (FM operator) for synthesizing the first musical sound waveform signal SO1 using the output signal from the adder 12 as a phase signal Pm. You may comprise.

スレーブ部SLも、第2周波数情報入力端子21から入力されるスレーブ側基本周波数情報Fnsを累算する加算器22及び記憶素子23からなる累算手段と、波形発生部24とを有する。加算器22、記憶素子23及び波形発生部24は、マスター部MAの加算器12、記憶素子13及び波形発生部14と同様に構成され、波形発生部24から発生される第2楽音波形信号SO2は、第2出力端子25に供給される。このスレーブ部SLにおいても、加算器22及び記憶素子23からなる累算手段は、図2に示すように、周波数情報Fnsの大きさに反比例する周期を有して「0」〜「1」に渡って変化する鋸歯状波信号(位相信号)Psを出力する。   The slave unit SL also includes an accumulation unit including an adder 22 and a storage element 23 for accumulating the slave-side fundamental frequency information Fns input from the second frequency information input terminal 21, and a waveform generation unit 24. The adder 22, the storage element 23, and the waveform generation unit 24 are configured in the same manner as the adder 12, the storage element 13, and the waveform generation unit 14 of the master unit MA, and the second musical sound waveform signal SO2 generated from the waveform generation unit 24. Is supplied to the second output terminal 25. Also in the slave portion SL, the accumulating means comprising the adder 22 and the storage element 23 has a period inversely proportional to the magnitude of the frequency information Fns, as shown in FIG. A sawtooth wave signal (phase signal) Ps that changes over time is output.

加算器22の出力端と、記憶素子23及び波形発生部24の入力端との間には、スイッチング回路26が接続されている。スイッチング回路26は、通常第1入力端26aに供給される加算器22からの出力信号を記憶素子23及び波形発生部24に供給し、リセット回路27からのリセット信号の入力時に第2入力端26bに供給される信号を記憶素子23及び波形発生部24に供給する。リセット回路27は、マスター部MAからのオーバーフロー信号OFを検出して、リセット信号をスイッチング回路26に出力する。   A switching circuit 26 is connected between the output terminal of the adder 22 and the input terminals of the storage element 23 and the waveform generator 24. The switching circuit 26 supplies the output signal from the adder 22 normally supplied to the first input terminal 26 a to the storage element 23 and the waveform generator 24, and the second input terminal 26 b when the reset signal is input from the reset circuit 27. Is supplied to the storage element 23 and the waveform generator 24. The reset circuit 27 detects the overflow signal OF from the master unit MA and outputs a reset signal to the switching circuit 26.

スイッチング回路26の第2入力端26bには、除算器31、乗算器32及び加算器33からなる初期値演算回路と、乗算器34,35及び加算器36,37からなる初期値修正回路とが接続されている。初期値演算回路は、マスター部MAの累算手段による鋸歯状波信号Pmが「1」から「0」に変化する毎に、すなわちリセット回路27からリセット信号が出力される毎に、スレーブ部SLの累算手段による鋸歯状波信号Psがリセットされる値(所定の初期値)を計算するものである。   The second input terminal 26b of the switching circuit 26 includes an initial value calculation circuit including a divider 31, a multiplier 32, and an adder 33, and an initial value correction circuit including multipliers 34, 35 and adders 36, 37. It is connected. The initial value calculation circuit is connected to the slave unit SL every time the sawtooth wave signal Pm by the accumulating means of the master unit MA changes from “1” to “0”, that is, every time a reset signal is output from the reset circuit 27. A value (predetermined initial value) at which the sawtooth wave signal Ps by the accumulation means is reset is calculated.

この初期値演算回路の必要性について説明しておくと、サンプリング周波数を楽音波形信号の周波数よりも極めて高く設定できたり、サンプリング周波数がマスター部MAによる楽音波形信号の周波数の整数倍であれば問題ない。しかし、実際にはそのようなことは難しく、マスター部MAの鋸歯状波信号Pmが「1」から「0」に変化した時点とサンプリングタイミングとの間には時間的なずれが生じる。すなわち、スレーブ部SLの累算手段がリセットされるタイミングは、マスター部MAの累算手段による鋸歯状波信号Pmが「0」になった時点から遅れて、同「0」になった時点後の次のサンプリングタイミングになる。このずれのために、スレーブ部SLにて形成される楽音波形信号には、マスター部MAにて形成される楽音波形信号に対して、周期毎に異なる位相ずれすなわちジッタが生じる。   The necessity of this initial value calculation circuit will be described. If the sampling frequency can be set extremely higher than the frequency of the musical sound waveform signal, or if the sampling frequency is an integral multiple of the frequency of the musical sound waveform signal by the master unit MA Absent. However, in practice, it is difficult to do so, and there is a time lag between the time when the sawtooth wave signal Pm of the master unit MA changes from “1” to “0” and the sampling timing. That is, the timing at which the accumulating means of the slave part SL is reset is delayed from the time when the sawtooth wave signal Pm by the accumulating means of the master part MA becomes “0”, and after the time when the accumulating means becomes “0”. Next sampling timing. Due to this shift, the tone waveform signal formed by the slave portion SL has a phase shift, that is, jitter, which differs from cycle to cycle with respect to the tone waveform signal formed by the master portion MA.

このようなずれを補正するために、除算器31及び乗算器32が設けられており、次にこれらの除算器31及び乗算器32の意味について説明する。マスター部MAの累算手段による鋸歯状波信号Pmは図2の上段のように変化し、仮想的な時点t’で「1」から「0」に変化する。これは、サンプル値(黒丸で図示)がサンプリングタイミングt,t,t・・・でしか実際の値を取り得ないからである。いま、前記仮想的な時点t’でマスター部MAの鋸歯状波信号値Pmが「1」から「0」に変化したものとするとともに、サンプリングタイミングtにおける同鋸歯状波信号の「0」からの増加分をPm1とする。一方、前記仮想的な時点t’でスレーブSLの鋸歯状波信号Psが所定の初期値(本実施形態では「0」)にリセットされたものとすると、サンプリングタイミングtにおける同鋸歯状波信号Psの前記初期値からの増加分はPs1になる。これらの増加分Pm1,Ps1の各大きさの比は、マスター部MA及びスレーブ部SLに入力された各周波数情報Fnm,Fnsの大きさの比に等しいので、下記式1が成立する。
Ps1/Pm1=Fns/Fnm …式1
In order to correct such a deviation, a divider 31 and a multiplier 32 are provided. Next, the meaning of these divider 31 and multiplier 32 will be described. Sawtooth signal Pm by accumulating unit of the master unit MA is changed as shown in the upper part of FIG. 2, it changes from "1" to "0" in virtual time t 1 '. This is because sample values (illustrated by black circles) can take actual values only at sampling timings t 0 , t 1 , t 2 . Now, it is assumed that the sawtooth wave signal value Pm of the master unit MA changes from “1” to “0” at the virtual time point t 1 ′, and “0” of the sawtooth wave signal at the sampling timing t 1 . The increment from “” is Pm1. On the other hand, when the sawtooth wave signal Ps of the slave SL is reset to a predetermined initial value (“0” in the present embodiment) at the virtual time point t 1 ′, the sawtooth wave at the sampling timing t 1 is assumed. The increment of the signal Ps from the initial value becomes Ps1. Since the ratio of the magnitudes of these increments Pm1 and Ps1 is equal to the ratio of the magnitudes of the frequency information Fnm and Fns input to the master unit MA and the slave unit SL, the following formula 1 is established.
Ps1 / Pm1 = Fns / Fnm Formula 1

この式1を変形することにより、スレーブ部SL側の増加分Ps1は、下記式2として与えられる。
Ps1=Pm1・Fns/Fnm …式2
By modifying Equation 1, the increase Ps1 on the slave unit SL side is given as Equation 2 below.
Ps1 = Pm1 · Fns / Fnm Equation 2

除算器31は、加算器12からの出力値Pm1を第1周波数情報入力端子11からの周波数情報Fnmで除算して、除算結果Pm1/Fnmを出力する。乗算器32は、除算器31の出力値Pm1/Fnmに第2周波数情報入力端子21からの周波数情報Fnsを乗算して、乗算結果Pm1・Fns/Fnmを出力する。これにより、サンプリング周波数が楽音波形信号の周波数よりも極めて高くなくても、サンプリング周波数がマスター部MAによる楽音波形信号の周波数の整数倍でなくても、ジッタを生じない初期値を算出することができる。   The divider 31 divides the output value Pm1 from the adder 12 by the frequency information Fnm from the first frequency information input terminal 11, and outputs a division result Pm1 / Fnm. The multiplier 32 multiplies the output value Pm1 / Fnm of the divider 31 by the frequency information Fns from the second frequency information input terminal 21, and outputs a multiplication result Pm1 · Fns / Fnm. Thus, even if the sampling frequency is not extremely higher than the frequency of the musical sound waveform signal, even if the sampling frequency is not an integer multiple of the frequency of the musical sound waveform signal by the master unit MA, an initial value that does not cause jitter can be calculated. it can.

加算器33は、乗算器32とオフセット情報入力端子41とに接続されており、前記初期値演算回路により計算された初期値にオフセット情報入力端子41に供給されたオフセット値Piを加算して、オフセット値Piを加味した初期値Po=Pm1・Fns/Fnm+Piを出力する。   The adder 33 is connected to the multiplier 32 and the offset information input terminal 41, and adds the offset value Pi supplied to the offset information input terminal 41 to the initial value calculated by the initial value calculation circuit, An initial value Po = Pm1 · Fns / Fnm + Pi including the offset value Pi is output.

なお、本実施形態では、除算器31及び乗算器32により初期値を計算するようにしたが、サンプリング周波数を楽音波形信号の周波数よりも極めて高かったり、サンプリング周波数がマスター部MAによる楽音波形信号の周波数の整数倍であったり、ジッタの発生が問題とならない場合には、これらの除算器31、乗算器32及び加算器33を不要とし、前記オフセット値Piを乗算器34に直接入力するようにすればよい。これは、前記所定の初期値が「0」であることに対応する。   In the present embodiment, the initial value is calculated by the divider 31 and the multiplier 32. However, the sampling frequency is extremely higher than the frequency of the musical sound waveform signal, or the sampling frequency is that of the musical sound waveform signal by the master unit MA. When the frequency is an integer multiple or the occurrence of jitter is not a problem, the divider 31, multiplier 32 and adder 33 are not required, and the offset value Pi is directly input to the multiplier 34. do it. This corresponds to the predetermined initial value being “0”.

次に、乗算器34,35及び加算器36,37からなる初期値修正回路について説明する。乗算器34は、加算器33から初期値Poに同期係数情報入力端子42に供給された同期係数Hsを乗算して、同乗算結果Hs・Poを出力する。乗算器35は、加算器22及び記憶素子23からなる累算手段による鋸歯状波信号(位相信号)の信号値Psに前記同期係数Hsを乗算して、同乗算結果Hs・Psを出力する。加算器36,37は実質的には減算動作するもので、加算器36は、乗算器35からの出力値Hs・Psから加算器22からの出力値Psを減算して、減算結果(Hs−1)・Psを出力する。加算器37は、乗算器34からの出力値Hs・Poから加算器36からの出力値(Hs−1)・Psを減算して、減算結果Hs・Po+(1−Hs)・Psを出力する。これにより、初期値修正回路は、加算器22及び記憶素子23からなる累算手段の鋸歯状波信号Psを同期係数Hsに応じた比率で前記初期値Poに加味、すなわち前記初期値Po及び鋸歯状波信号Psを同期係数Hsに応じて重み付け合成してスイッチング回路26の第2入力端26bに出力することになる。   Next, an initial value correction circuit composed of multipliers 34 and 35 and adders 36 and 37 will be described. The multiplier 34 multiplies the initial value Po from the adder 33 by the synchronization coefficient Hs supplied to the synchronization coefficient information input terminal 42, and outputs the multiplication result Hs · Po. The multiplier 35 multiplies the signal value Ps of the sawtooth wave signal (phase signal) by the accumulating means comprising the adder 22 and the storage element 23 by the synchronization coefficient Hs, and outputs the multiplication result Hs · Ps. The adders 36 and 37 substantially perform a subtraction operation. The adder 36 subtracts the output value Ps from the adder 22 from the output value Hs · Ps from the multiplier 35, and the subtraction result (Hs− 1) Output Ps. The adder 37 subtracts the output value (Hs−1) · Ps from the adder 36 from the output value Hs · Po from the multiplier 34 and outputs a subtraction result Hs · Po + (1−Hs) · Ps. . Thus, the initial value correcting circuit adds the sawtooth wave signal Ps of the accumulating means comprising the adder 22 and the storage element 23 to the initial value Po at a ratio corresponding to the synchronization coefficient Hs, that is, the initial value Po and the sawtooth. The waveform signal Ps is weighted and synthesized according to the synchronization coefficient Hs and is output to the second input terminal 26b of the switching circuit 26.

次に、上記のように構成した第1実施形態の作動を説明する。マスター部MAにおいては、加算器12及び記憶素子13からなる累算手段が、第1周波数情報入力端子11から入力されたマスター側基本周波数情報Fnmを順次累算することにより、図2の上段に示すように、同周波数情報Fnmに反比例する周期で「0」〜「1」に渡って繰り返し変化する鋸歯状波信号Pmを発生する。そして、波形発生部14は、前記鋸歯状波信号Psを位相情報として同波形発生部14の機能に応じた第1楽音波形信号SO1を第1出力端子15に出力する。   Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be described. In the master unit MA, the accumulating means composed of the adder 12 and the storage element 13 sequentially accumulates the master side fundamental frequency information Fnm inputted from the first frequency information input terminal 11, so that the upper part of FIG. As shown, a sawtooth wave signal Pm that repeatedly changes from “0” to “1” with a period inversely proportional to the frequency information Fnm is generated. Then, the waveform generator 14 outputs a first musical sound waveform signal SO1 corresponding to the function of the waveform generator 14 to the first output terminal 15 using the sawtooth wave signal Ps as phase information.

一方、スレーブ部SLにおいても、加算器22の出力は通常スイッチング回路26の第1入力端26aを介して記憶素子23に接続されており、加算器22及び記憶素子23からなる累算手段が、第2周波数情報入力端子21から入力されたスレーブ側基本周波数情報Fnsを順次累算することにより、図2の下段に示すように、同周波数情報Fnsに反比例する周期で「0」〜「1」に渡って繰り返し変化する鋸歯状波信号Psを発生する。   On the other hand, also in the slave unit SL, the output of the adder 22 is normally connected to the storage element 23 via the first input terminal 26a of the switching circuit 26, and the accumulation means composed of the adder 22 and the storage element 23 includes: By sequentially accumulating the slave-side fundamental frequency information Fns input from the second frequency information input terminal 21, as shown in the lower part of FIG. 2, “0” to “1” with a period inversely proportional to the frequency information Fns. A sawtooth wave signal Ps that repeatedly changes over time is generated.

この鋸歯状波信号Psに対しては、マスター部MAの累算手段の出力である鋸歯状波信号Pmが同期制御するための制御波形信号として作用する。加算器12がオーバーフロー信号OFを発生する毎に、すなわち前記鋸歯状波信号Pmが「1」から「0」に変化する毎に、リセット回路27はリセット信号をスイッチング回路26に供給する。これにより、スイッチング回路26は、切り換えられて第2入力端26bに供給されている初期値を記憶素子23に供給するので、このスレーブ部SLの累算手段は、前記リセット信号のタイミングでリセットされて初期値に設定される。すなわち、スレーブ部SLの波形発生部24に対する位相信号がマスター部MAの楽音波形信号SO1の各周期毎にリセットされる。そして、この同期制御された位相信号に基づいて、波形発生部24は、同波形発生部24の機能に応じた第2楽音波形信号SO2を第2出力端子25に出力する。   For the sawtooth wave signal Ps, the sawtooth wave signal Pm which is the output of the accumulating means of the master unit MA acts as a control waveform signal for synchronous control. The reset circuit 27 supplies a reset signal to the switching circuit 26 every time the adder 12 generates the overflow signal OF, that is, every time the sawtooth signal Pm changes from “1” to “0”. As a result, the switching circuit 26 supplies the storage element 23 with the initial value that is switched and supplied to the second input terminal 26b, so that the accumulating means of the slave portion SL is reset at the timing of the reset signal. To the initial value. That is, the phase signal for the waveform generator 24 of the slave unit SL is reset for each period of the musical tone waveform signal SO1 of the master unit MA. Then, based on this phase-controlled phase control, the waveform generator 24 outputs a second musical sound waveform signal SO2 corresponding to the function of the waveform generator 24 to the second output terminal 25.

これにより、第2出力端子25からは、周波数情報Fnsにより表された基本周波数Fsと、周波数情報Fnmにより表された基本周波数Fmとにより定まるフォルマント特性の周波数成分を有する豊かな第2楽音波形信号SO2が出力される。このようなスレーブ部SLからの第2楽音波形信号SO2は、マスター部MAからの第1楽音波形信号SO1と混合され、又は単独に楽音として出力される。   Thereby, from the second output terminal 25, a rich second musical sound waveform signal having a frequency component of formant characteristics determined by the fundamental frequency Fs represented by the frequency information Fns and the fundamental frequency Fm represented by the frequency information Fnm. SO2 is output. The second musical sound waveform signal SO2 from the slave portion SL is mixed with the first musical sound waveform signal SO1 from the master portion MA, or is output alone as a musical sound.

前記スレーブ部SLの累算手段における同期制御においては、除算器31及び乗算器32が、リセットタイミングにおけるスレーブ部SLの累算手段に対する初期値を計算して、同累算手段にて発生される鋸歯状波信号Psのリセットに伴う位相ずれをなくすようにしたので、前記同期制御が良好に行われて発生楽音の音質が良好に保たれる。   In the synchronous control in the accumulating means of the slave part SL, the divider 31 and the multiplier 32 calculate the initial value for the accumulating means of the slave part SL at the reset timing and are generated by the accumulating means. Since the phase shift associated with the reset of the sawtooth signal Ps is eliminated, the synchronization control is performed well and the sound quality of the generated musical tone is kept good.

また、上記第1実施形態においては、外部から与えられるオフセット値Pi及び同期係数Hsによって前記初期値が修正される。この修正がもたらす影響について図3〜8を用いて説明する。図3〜7は、スレーブ部SLの波形発生部24を正弦波メモリで構成するとともに、サンプリング周波数を44.1KHz、マスター部MA側の基本周波数を440Hz、スレーブ部SL側の基本周波数を660Hz、及びオフセット値Piを「0」に設定した状態において、同期係数Hsを種々に変更した場合におけるマスター部MA側の鋸歯状波信号Pm、スレーブ部SL側の鋸歯状波信号Ps及び同スレーブ部SL側の第2出力端子25の出力波形信号SO2の時間変化を示す波形図である。なお、これらの波形図の下欄の数字は、サンプル値の番号を示している。   In the first embodiment, the initial value is corrected by the offset value Pi and the synchronization coefficient Hs given from the outside. The effect of this modification will be described with reference to FIGS. 3-7, the waveform generating unit 24 of the slave unit SL is configured by a sine wave memory, the sampling frequency is 44.1 KHz, the basic frequency on the master unit MA side is 440 Hz, the basic frequency on the slave unit SL side is 660 Hz, In the state where the offset value Pi is set to “0”, the sawtooth wave signal Pm on the master part MA side, the sawtooth wave signal Ps on the slave part SL side and the slave part SL when the synchronization coefficient Hs is variously changed. It is a wave form diagram which shows the time change of the output waveform signal SO2 of the 2nd output terminal 25 of the side. The numbers in the lower column of these waveform diagrams indicate the sample value numbers.

図3,4は同期係数Hsを「1.0」及び「0.0」にそれぞれ設定した場合であり、図3においては、マスター部MA側の鋸歯状波信号Pmが「1」から「0」に変化する時点でスレーブ部SL側の鋸歯状波信号Psは「0」に完全にリセットされており、同鋸歯状波信号Ps及び出力波形信号SO2は複雑な倍音構造の高調波成分を含む楽音波形信号となる。また、図4においては、マスター部MA側の鋸歯状波信号Pmが「1」から「0」に変化してもスレーブ部SL側の鋸歯状波信号Psは全くリセットされず、同鋸歯状波信号Psは660Hzの鋸歯状波に保たれると同時に、出力波形信号SO2も660Hzの正弦波に保たれる。   3 and 4 show the cases where the synchronization coefficient Hs is set to “1.0” and “0.0”, respectively. In FIG. 3, the sawtooth signal Pm on the master unit MA side changes from “1” to “0”. At this time, the sawtooth wave signal Ps on the slave unit SL side is completely reset to “0”, and the sawtooth wave signal Ps and the output waveform signal SO2 are a musical sound waveform signal including a harmonic component having a complex harmonic structure. Become. In FIG. 4, even if the sawtooth wave signal Pm on the master unit MA side changes from “1” to “0”, the sawtooth wave signal Ps on the slave unit SL side is not reset at all. The signal Ps is maintained at a 660 Hz sawtooth wave, and at the same time, the output waveform signal SO2 is also maintained at a 660 Hz sine wave.

一方、図5〜7は、前記状態から同期係数Hsだけを、「0.75」、「0.50」及び「0.25」と変化させた場合における鋸歯状波信号Pm,Ps及び出力波形信号SO2の時間変化をそれぞれ示している。これによれば、同期係数Hsを小さくするにしたがって、マスター部MA側の鋸歯状波信号Pmによるスレーブ部SL側の同期制御が次第に不完全になっていくことが分かる。そして、このような同期制御が不完全になることにより、ソフトシンク効果が実現され、また周波数情報Fnmより表された周波数よりも低い周波数の低調波成分が同期係数Hsに応じて発生していることも分かる。その結果、同期係数Hsを「0」〜「1」の間の適当な値に設定することにより複雑な楽音波形信号が得られるとともに、アナログシンセサイザにおけるハードシンクからソフトシンクまでの変化させることができる。また、この同期係数Hsを時変動させることにより複雑に時間変化する楽音波形信号を得ることができる。   On the other hand, FIGS. 5 to 7 show temporal changes of the sawtooth wave signals Pm, Ps and the output waveform signal SO2 when only the synchronization coefficient Hs is changed from “0.75”, “0.50” and “0.25” from the above state. Each is shown. According to this, it can be seen that as the synchronization coefficient Hs is decreased, the synchronization control on the slave unit SL side by the sawtooth signal Pm on the master unit MA side gradually becomes incomplete. Then, since the synchronization control is incomplete, a soft sync effect is realized, and a subharmonic component having a frequency lower than the frequency represented by the frequency information Fnm is generated according to the synchronization coefficient Hs. I understand that. As a result, by setting the synchronization coefficient Hs to an appropriate value between “0” and “1”, a complex musical sound waveform signal can be obtained and the analog synthesizer can be changed from hard sync to soft sync. . Further, by changing the synchronization coefficient Hs with time, it is possible to obtain a musical sound waveform signal that changes with time in a complicated manner.

図8は、前記同期係数Hsを「1.0」に設定した状態で、前記各種パラメータのうちのオフセット値Piのみを「0.2」に変更した場合における鋸歯状波信号Pm,Ps及び出力波形信号SO2の時間変化を示す波形図である。これによっても、出力波形信号SO2が図3のオフセット値Piを「0」に設定した場合から変化し、複雑な楽音波形信号が得られることが分かる。   FIG. 8 shows the sawtooth wave signals Pm and Ps and the output waveform signal SO2 when only the offset value Pi of the various parameters is changed to “0.2” with the synchronization coefficient Hs set to “1.0”. It is a wave form diagram which shows a time change. This also shows that the output waveform signal SO2 changes from when the offset value Pi in FIG. 3 is set to “0”, and a complex musical sound waveform signal can be obtained.

b.第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について説明すると、同第2実施形態に係る楽音波形信号発生装置は図9にブロック図により示されている。
b. Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described. A musical tone waveform signal generator according to the second embodiment is shown in a block diagram in FIG.

この第2実施形態に係る楽音波形信号発生装置は、上記第1実施形態のマスター部MAによるスレーブ部SLの同期制御に条件付けをしたことを特徴としており、スイッチング回路26と直列に設けたスイッチング回路51と、マスター部MA及びスレーブ部SLとは独立して時変動する制御信号発生手段としてのランダム信号発生器(乱数発生器)52を備えている。なお、上記第1実施形態の乗算器34,35及び加算器36,37からなる初期値修正回路をそのまま残してもよいが、この第2実施形態においては省略して示している。また、上記第1実施形態と同一機能を有する回路に関しては、同一符号を付してその説明を省略する。   The musical tone waveform signal generator according to the second embodiment is characterized in that the synchronization control of the slave unit SL by the master unit MA of the first embodiment is conditioned, and the switching circuit provided in series with the switching circuit 26 51, and a master signal MA and a slave signal SL are provided with a random signal generator (random number generator) 52 as control signal generating means that changes with time independently. Note that the initial value correction circuit including the multipliers 34 and 35 and the adders 36 and 37 of the first embodiment may be left as they are, but is omitted in the second embodiment. Further, circuits having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

スイッチング回路26は、その第1入力端26aを加算器22の出力端に接続し、その第2入力端26bを加算器33の出力端に直接接続し、その出力端をスイッチング回路51の第2入力端51に接続している。スイッチング回路51は、ランダム信号発生器52に接続された比較器53からの切り換え信号がローレベルにあるとき、第1入力端51aに供給されている加算器22の出力信号を記憶素子23及び波形発生部24に供給する。また、前記切り換え信号がハイレベルにあるとき、スイッチング回路51は、スイッチング回路26から第2入力端51bに供給されている出力信号を記憶素子23及び波形発生部24に供給する。   The switching circuit 26 has its first input end 26 a connected to the output end of the adder 22, its second input end 26 b directly connected to the output end of the adder 33, and its output end connected to the second end of the switching circuit 51. The input terminal 51 is connected. When the switching signal from the comparator 53 connected to the random signal generator 52 is at a low level, the switching circuit 51 uses the output signal of the adder 22 supplied to the first input terminal 51a as the storage element 23 and the waveform. Supply to the generator 24. When the switching signal is at a high level, the switching circuit 51 supplies the output signal supplied from the switching circuit 26 to the second input terminal 51 b to the storage element 23 and the waveform generator 24.

ランダム信号発生器52は、「0」〜「1」の間でランダムに変化するランダム信号(乱数信号)を発生するものである。比較器53は、ランダム信号発生器52からのランダム信号値と、同期係数情報入力端子42からの同期係数Hsとを比較し、ランダム信号値が同期係数Hsの値よりも大きいときローレベル信号をスイッチング回路51に出力し、ランダム信号値が同期係数Hs以下のときハイレベル信号をスイッチング回路51に出力する。   The random signal generator 52 generates a random signal (random signal) that randomly changes between “0” and “1”. The comparator 53 compares the random signal value from the random signal generator 52 with the synchronization coefficient Hs from the synchronization coefficient information input terminal 42, and outputs a low level signal when the random signal value is larger than the value of the synchronization coefficient Hs. The high level signal is output to the switching circuit 51 when the random signal value is equal to or less than the synchronization coefficient Hs.

上記のように構成した第2実施形態においては、マスター部MAの鋸歯状波信号Pmがその周期毎に「1」〜「0」に変化してリセット回路27からリセット信号が与えられても、ランダム信号値が同期係数Hsよりも大きければ、スイッチング回路51は、図示状態に保たれてスイッチング回路26から出力される初期値を出力することなく、加算器22の出力信号を記憶素子23及び波形発生部24に供給し続ける。そして、ランダム信号値が同期係数Hs以下の状態で、リセット回路27からリセット信号が与えられたときのみ、スイッチング回路51は、図示状態から切り換えられてスイッチング回路26から出力される初期値を記憶素子23及び波形発生部24に供給する。   In the second embodiment configured as described above, even if the sawtooth wave signal Pm of the master unit MA changes from “1” to “0” every period and a reset signal is given from the reset circuit 27, If the random signal value is larger than the synchronization coefficient Hs, the switching circuit 51 outputs the output signal of the adder 22 to the storage element 23 and the waveform without outputting the initial value output from the switching circuit 26 while maintaining the illustrated state. The supply to the generator 24 is continued. Only when the reset signal is given from the reset circuit 27 in a state where the random signal value is equal to or smaller than the synchronization coefficient Hs, the switching circuit 51 switches the initial value output from the switching circuit 26 from the illustrated state to the storage element. 23 and the waveform generator 24.

したがって、この第2実施形態によれば、マスター部MA及びスレーブ部SLにおける波形信号とは独立して時変動するランダム信号(制御信号)に応じて、マスター部MAによる同期制御の許容又は禁止が選択的に条件付けられることになる。その結果、加算器22及び記憶素子23からなる累算手段の初期値の初期値設定(リセット)がランダム信号に応じて行われたり、行われなかったりする、すなわちシンク機能が前記ランダム信号に応じて中途半端に行われることになり、複雑かつ特殊な効果を有する楽音波形信号が得られる。また、ランダム信号を用いているために、上記第1実施形態のソフトシンクに比べて前記累算手段の累算値がノイズ性を帯びて変動するようになるので、楽音波形信号はノイズ性の高いものとなる。さらに、同期係数Hsを「0」〜「1」の間で適宜変更したり、時変動させたりすることにより、様々な楽音波形信号を得ることができる。   Therefore, according to the second embodiment, the synchronization control by the master unit MA is permitted or prohibited according to a random signal (control signal) that varies with time independently of the waveform signals in the master unit MA and the slave unit SL. Will be selectively conditioned. As a result, the initial value setting (reset) of the initial value of the accumulating means composed of the adder 22 and the storage element 23 is performed or not performed according to the random signal, that is, the sync function is performed according to the random signal. Thus, a musical tone waveform signal having a complicated and special effect is obtained. In addition, since the random signal is used, the accumulated value of the accumulating means varies with noise characteristics as compared with the soft sync of the first embodiment. It will be expensive. Furthermore, various musical sound waveform signals can be obtained by appropriately changing the synchronization coefficient Hs between “0” and “1” or by varying it with time.

なお、この第2実施形態においては、前記ランダム信号に代え、マスター部MA及びスレーブ部SLにおける波形信号とは独立して時変動する他の波形信号を用いるようにしてもよい。   In the second embodiment, instead of the random signal, another waveform signal that varies with time independently of the waveform signals in the master unit MA and the slave unit SL may be used.

次に、上記第2実施形態の変形例について説明する。図10は、この変形例に係る楽音波形信号発生装置をブロック図により示しており、上記第2実施形態のランダム信号を比較器53に供給するのに代えて、スレーブ部SLの加算器22及び記憶素子23からなる累算手段による鋸歯状波信号Psを比較器53に供給するようにしている。なお、図10に破線で示すように、この鋸歯状波信号Psの信号路に波形変換器54を介装して、同鋸歯状波信号Psを三角波、その他の波形に変換して比較器53に供給するようにしてもよい。   Next, a modification of the second embodiment will be described. FIG. 10 is a block diagram showing a musical tone waveform signal generator according to this modification. Instead of supplying the random signal of the second embodiment to the comparator 53, the adder 22 of the slave unit SL and The sawtooth wave signal Ps by the accumulating means comprising the storage element 23 is supplied to the comparator 53. As indicated by a broken line in FIG. 10, a waveform converter 54 is interposed in the signal path of the sawtooth wave signal Ps, and the sawtooth wave signal Ps is converted into a triangular wave and other waveforms to be compared with the comparator 53. You may make it supply to.

この変形例によれば、マスター部MAにおける波形信号とは独立しかつスレーブ部SLにおける波形信号に依存して時変動する制御信号に応じて、マスター部MAによる同期制御の許容又は禁止が選択的に条件付けられることになる。その結果、この場合も、加算器22及び記憶素子23からなる累算手段の初期値の初期値設定(リセット)が鋸歯状波信号Psに応じて行われたり、行われなかったりする、すなわちシンク機能がスレーブ部SLにおける波形信号に依存して時変動する制御信号に応じて中途半端に行われることになり、ソフトシンク機能に似た効果が得られると同時に、さらに複雑かつ特殊な効果を有する楽音波形信号が得られる。また、この場合も、同期係数Hsを種々に変更できることは、前記第2実施形態の場合と同様である。   According to this modification, the permission or prohibition of the synchronization control by the master unit MA is selectively performed in accordance with the control signal that is independent of the waveform signal in the master unit MA and that varies depending on the waveform signal in the slave unit SL. Will be conditioned. As a result, in this case as well, the initial value setting (reset) of the initial value of the accumulating means composed of the adder 22 and the storage element 23 may or may not be performed according to the sawtooth signal Ps. The function is performed halfway according to the control signal that varies depending on the waveform signal in the slave unit SL, and an effect similar to the soft sync function is obtained, and at the same time, it has a more complicated and special effect. A musical sound waveform signal is obtained. Also in this case, the synchronization coefficient Hs can be variously changed, as in the case of the second embodiment.

さらに、上記第2実施形態及びその変形例においては、直列に設けた2つのスイッチング回路26,51を用いるようにしたが、スイッチング回路51を省略するとともに、リセット回路27及び比較器53からの各出力信号を電気的なアンド回路に導くとともに、同アンド回路の出力でスイッチング回路51を切り換え制御することにより、前記各出力信号の論理積を用いてスイッチング回路26を切り換え制御するようにしてもよい。   Further, in the second embodiment and the modification thereof, the two switching circuits 26 and 51 provided in series are used. However, the switching circuit 51 is omitted, and each of the reset circuit 27 and the comparator 53 is used. The output signal may be guided to an electrical AND circuit, and the switching circuit 51 may be switched by the output of the AND circuit, so that the switching circuit 26 is switched using the logical product of the output signals. .

c.第3実施形態
次に、本発明の第3実施形態について説明すると、同第3実施形態に係る楽音波形信号発生装置は図11にブロック図により示されている。
c. Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described. A musical sound waveform signal generator according to the third embodiment is shown in a block diagram in FIG.

この第3実施形態に係る楽音波形信号発生装置は、上記第1実施形態のスレーブ部SLの加算器22及び記憶素子23からなる累算手段に対するリセット時における初期値として、マスター部MA及びスレーブ部SLとは独立して時変動する制御信号値を採用したことにある。したがって、図11の楽音波形信号発生装置においては、上記第1実施形態の除算器31及び乗算器32からなる初期値演算回路及び乗算器34,35及び加算器36,37からなる初期値修正回路が省略され、スイッチング回路26の第2入力端26bにはランダム信号発生器(乱数発生器)61が接続されている。   The musical tone waveform signal generator according to the third embodiment includes a master unit MA and a slave unit as initial values at the time of resetting the accumulating means comprising the adder 22 and the storage element 23 of the slave unit SL of the first embodiment. This is because a control signal value that varies with time independently of SL is employed. Therefore, in the musical tone waveform signal generator of FIG. 11, the initial value arithmetic circuit comprising the divider 31 and the multiplier 32 and the initial value correcting circuit comprising the multipliers 34 and 35 and the adders 36 and 37 in the first embodiment. Is omitted, and a random signal generator (random number generator) 61 is connected to the second input terminal 26 b of the switching circuit 26.

この第3実施形態においては、マスター部MAの加算器12及び記憶素子13にからなる累算手段によって形成される鋸歯状波信号Pmが「1」から「0」に変化して、リセット回路27からリセット信号がスイッチング回路26に与えられると、ランダム信号発生器61からのランダム信号値がスレーブ部SLの加算器22及び記憶素子23からなる累算手段の初期値として設定される。このように、スレーブ部SLの加算器22及び記憶素子23からなる累算手段のリセット時には、マスター部MA及びスレーブ部SLとは独立して時変動する制御信号としてのランダム信号値が初期値として前記累算手段に与えられるので、この第3実施形態によれば、複雑かつ特殊な効果を有する楽音波形信号が得られる。特に、初期値のための制御波形信号として、ランダム信号を用いているために、上記第1実施形態のソフトシンクに比べて前記累算手段の累算値がノイズ性を帯びて変動するようになるので、楽音波形信号は極めてノイズ性の高いものとなる。特に、波形発生部24としてフィードバックFMなどの波形発生器を用いると、波形自体を正弦波から鋸歯状波まで連続的に変えられるので、より効果的にノイズの音色を変化させることができる。   In the third embodiment, the sawtooth wave signal Pm formed by the accumulating means including the adder 12 and the storage element 13 of the master unit MA changes from “1” to “0”, and the reset circuit 27 When the reset signal is applied to the switching circuit 26, the random signal value from the random signal generator 61 is set as the initial value of the accumulating means comprising the adder 22 and the storage element 23 of the slave unit SL. As described above, when the accumulating means including the adder 22 and the storage element 23 of the slave unit SL is reset, a random signal value as a control signal that varies with time independently of the master unit MA and the slave unit SL is used as an initial value. Since it is given to the accumulating means, according to the third embodiment, a musical sound waveform signal having a complicated and special effect can be obtained. In particular, since a random signal is used as the control waveform signal for the initial value, the accumulated value of the accumulating means varies with noise characteristics compared to the soft sync of the first embodiment. Therefore, the musical sound waveform signal is extremely noisy. In particular, when a waveform generator such as a feedback FM is used as the waveform generator 24, the waveform itself can be continuously changed from a sine wave to a sawtooth wave, so that the tone color of noise can be changed more effectively.

次に、この第3実施形態の変形例について説明する。この変形例は、図12に示すように、上記第1実施形態における加算器22及び記憶素子23からなる累算手段の累算値に代えて、前記第3実施形態のランダム信号発生器61からのランダム信号を、同第1実施形態の乗算器34,35及び加算器36,37からなる初期値修正回路に供給するようにしたものである。   Next, a modification of the third embodiment will be described. As shown in FIG. 12, this modified example uses a random signal generator 61 of the third embodiment in place of the accumulated value of the accumulating means comprising the adder 22 and the storage element 23 in the first embodiment. Are supplied to an initial value correcting circuit comprising the multipliers 34 and 35 and the adders 36 and 37 of the first embodiment.

これによれば、初期値修正回路にて、除算器31、乗算器32及び加算器33からなる初期値演算回路による初期値がランダム信号発生器61からのランダム信号により修正されることになる。その結果、ハードシンク機能にランダム性が付加されて、スレーブ部SLで発生される楽音波形信号はピッチ感をもったノイズ音となる。しかも、このノイズ音はマスター部MAに同化したものであるので、ノイズ音だけが不自然に分離してしまうことがなくなる。   According to this, in the initial value correcting circuit, the initial value by the initial value calculating circuit including the divider 31, the multiplier 32, and the adder 33 is corrected by the random signal from the random signal generator 61. As a result, randomness is added to the hard sync function, and the musical sound waveform signal generated in the slave portion SL becomes a noise sound having a pitch feeling. In addition, since the noise sound is assimilated to the master unit MA, only the noise sound is not unnaturally separated.

なお、この第3実施形態及びその変形例においても、前記ランダム信号に代え、マスター部MA及びスレーブ部SLにおける波形信号とは独立して時変動する他の波形信号を用いるようにしてもよい。この場合、ランダム信号発生器61に代えて、他の時変動する波形信号を発生する制御波形信号発生器を用いるようにすればよい。   In the third embodiment and its modification, instead of the random signal, another waveform signal that varies with time independently of the waveform signals in the master unit MA and the slave unit SL may be used. In this case, instead of the random signal generator 61, a control waveform signal generator that generates a waveform signal that varies at other times may be used.

d.第4実施形態
次に、本発明の第4実施形態について説明すると、同第4実施形態に係る楽音波形信号発生装置は図13にブロック図により示されている。
d. Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. A musical sound waveform signal generating apparatus according to the fourth embodiment is shown in a block diagram in FIG.

この第4実施形態に係る楽音波形信号発生装置は、上記第1実施形態のスレーブ部SLの加算器22及び記憶素子23からなる累算手段内に累算値を変換する変換回路71を設けたことを特徴としている。この変換回路71は、記憶素子23から加算器22への帰還路に直列に設けた乗算器71a,71bからなる。乗算器71aは、記憶素子71aの出力値に、第1帰還係数情報入力端子72に入力される第1帰還係数Rc(レシオ)を乗算して出力する。乗算器71bは、「1」を超えるビットを切り捨てるモジュロ型で構成されているとともに、第2帰還係数情報入力端子73に入力される第2帰還係数Scだけ入力値をビットシフトするものであり、乗算器71aの出力値に第2帰還係数Scに応じて1,24,8・・を実質的に乗算して出力する。   The musical tone waveform signal generator according to the fourth embodiment is provided with a conversion circuit 71 for converting the accumulated value in the accumulating means comprising the adder 22 and the storage element 23 of the slave unit SL of the first embodiment. It is characterized by that. The conversion circuit 71 includes multipliers 71 a and 71 b provided in series on a feedback path from the storage element 23 to the adder 22. The multiplier 71a multiplies the output value of the storage element 71a by the first feedback coefficient Rc (ratio) input to the first feedback coefficient information input terminal 72 and outputs the result. The multiplier 71b is configured as a modulo type that truncates bits exceeding “1”, and bit-shifts the input value by the second feedback coefficient Sc input to the second feedback coefficient information input terminal 73. The output value of the multiplier 71a is substantially multiplied by 1, 24, 8,... According to the second feedback coefficient Sc and output.

なお、この第4実施形態においては、加算器22及び記憶素子23からなる累算手段の初期値として、上記第1実施形態のように除算器31、乗算器32及び加算器33からなる初期値演算回路による初期値を用いることもできるが、前記初期値としてオフセット情報入力端子41に入力されているオフセット値Piをそのまま用いている。したがって、オフセット情報入力端子41がスイッチング回路26の第2入力端26bに直接接続されている。   In the fourth embodiment, the initial value of the accumulating means including the adder 22 and the storage element 23 is the initial value including the divider 31, the multiplier 32, and the adder 33 as in the first embodiment. Although an initial value by an arithmetic circuit can be used, the offset value Pi input to the offset information input terminal 41 is used as it is as the initial value. Therefore, the offset information input terminal 41 is directly connected to the second input terminal 26 b of the switching circuit 26.

このように構成した第4実施形態によれば、加算器22及び記憶素子23からなる累算手段の累算値が変換回路71にて第1及び第2帰還係数Rc,Scに応じて変換されるので、複雑かつ特殊な効果を有する楽音波形信号が得られる。   According to the fourth embodiment configured as described above, the accumulated value of the accumulating means comprising the adder 22 and the storage element 23 is converted by the conversion circuit 71 according to the first and second feedback coefficients Rc and Sc. Therefore, a musical sound waveform signal having a complicated and special effect can be obtained.

この変換回路71により累算値を種々に変更した場合におけるマスター部MA側の鋸歯状波信号Pm及びスレーブ部SL側の鋸歯状波信号Psの変化状態を図14〜16に示しておく。この場合、サンプリング周波数を44.1KHz、マスター部MA側の基本周波数を440Hz、スレーブ部SL側の基本周波数を660Hz、及びオフセット値Piを「0」、第2帰還係数Scを「1」(ビットシフトしない)に設定した状態において、第1帰還係数Rcを「1.00」、「1.01」及び「1.20」に変更した場合の鋸歯状波信号Pm,Psの各波形図が図14〜16にそれぞれ対応する。したがって、こられの波形図からも第1及び第2帰還係数Rc,Scを変化させることにより、スレーブ部SL側の鋸歯状波信号Psが複雑に変化し、その結果、波形発生部24から出力される第2楽音波形信号も複雑に変化することが理解できる。   Changes in the sawtooth wave signal Pm on the master unit MA side and the sawtooth wave signal Ps on the slave unit SL side when the accumulated value is variously changed by the conversion circuit 71 are shown in FIGS. In this case, the sampling frequency is 44.1 kHz, the master unit MA side fundamental frequency is 440 Hz, the slave unit SL side fundamental frequency is 660 Hz, the offset value Pi is “0”, and the second feedback coefficient Sc is “1” (bits). When the first feedback coefficient Rc is changed to “1.00”, “1.01” and “1.20” in the state set to “no shift”, the respective waveform diagrams of the sawtooth wave signals Pm and Ps correspond to FIGS. To do. Therefore, by changing the first and second feedback coefficients Rc and Sc from these waveform diagrams, the sawtooth wave signal Ps on the slave unit SL side changes in a complicated manner. As a result, the waveform generator 24 outputs the signal. It can be understood that the second musical sound waveform signal also changes in a complicated manner.

なお、この第4実施形態においても、図13に破線で示すように、加算器22及び記憶素子23からなる累算手段の初期値としてオフセット値Piを用いる代わりに、ランダム信号発生器74からのランダム信号を用いることもできる。また、ランダム信号に代えて、時変動する種々の波形信号を利用することもできる。また、前記変換回路71に代えて、予め定められた変換特性を有する変換テーブル、外部からの入力信号により変換特性が種々に変更される変換テーブルなどの変換手段を用いることもできる。   In the fourth embodiment, as indicated by a broken line in FIG. 13, instead of using the offset value Pi as the initial value of the accumulating means including the adder 22 and the storage element 23, the random signal generator 74 Random signals can also be used. In addition, various waveform signals that vary with time can be used instead of the random signals. Further, instead of the conversion circuit 71, conversion means such as a conversion table having predetermined conversion characteristics or a conversion table whose conversion characteristics are variously changed by an input signal from the outside can be used.

また、上記各実施形態又はそれらの各変形例においては、初期値演算回路を除算器31、乗算器32、加算器33などで構成したが、前記初期値演算回路を図17のブロック図のように構成することもできる。この変形例においては、除算器31に代えて、第1周波数情報入力端子11に入力したマスター部MA側の基本周波数情報Fnmを逆数(1/Fnm)に変換する逆数変換テーブル31a、及び同テーブル31aの出力値と加算器12の出力である鋸歯状波信号Pmとを乗算する乗算器31bが用いられている。乗算器31bの出力は乗算器32に接続されている。これによれば、逆数変換テーブル31a及び乗算器31bにより上記実施形態の除算器31と同等な機能が与えられるので、同除算器31による複雑な除算演算を避けることができる。また、この初期値演算回路においては、周波数情報Fnm,Fnsとして対数などを用いることにより、前記除算器31による複雑な除算演算を避けることもできる。   Further, in each of the above-described embodiments or their modifications, the initial value calculation circuit is configured by a divider 31, a multiplier 32, an adder 33, etc., but the initial value calculation circuit is as shown in the block diagram of FIG. It can also be configured. In this modified example, instead of the divider 31, the reciprocal conversion table 31a for converting the basic frequency information Fnm on the master unit MA side inputted to the first frequency information input terminal 11 into a reciprocal (1 / Fnm), and the same table A multiplier 31b that multiplies the output value of 31a by the sawtooth wave signal Pm that is the output of the adder 12 is used. The output of the multiplier 31b is connected to the multiplier 32. According to this, since the reciprocal conversion table 31a and the multiplier 31b provide a function equivalent to that of the divider 31 of the above embodiment, a complicated division operation by the divider 31 can be avoided. Further, in this initial value calculation circuit, a complicated division calculation by the divider 31 can be avoided by using a logarithm or the like as the frequency information Fnm, Fns.

また、上記各実施形態又はそれらの各変形例においては、マスター部MAの加算器12及び記憶素子13からなる累算手段と、スレーブ部SLの加算器22及び記憶素子23からなる累算手段とからそれぞれ出力される鋸歯状波信号(位相情報)Pm,Psは「0」〜「1」の範囲で変化するようにしたが、この範囲を「−1」〜「+1」などと正負をも含めて適宜変更することもできる。この場合、与えられる基本周波数情報Fnm,Fnsは、同一周期の鋸歯状波信号Pm,Psを得ようとするならば、その範囲に応じて適宜変更されるとともに、波形発生部14,24などのアドレス値も適宜変更される。   Further, in each of the above-described embodiments or modifications thereof, an accumulating unit comprising the adder 12 and the storage element 13 of the master unit MA, and an accumulating unit comprising the adder 22 and the storage element 23 of the slave unit SL, The sawtooth wave signals (phase information) Pm and Ps respectively output from 1 to 4 change in the range of “0” to “1”, but this range can be positive or negative such as “−1” to “+1”. It can also be changed as appropriate. In this case, the basic frequency information Fnm, Fns to be given is appropriately changed according to the range if the sawtooth wave signals Pm, Ps having the same period are to be obtained, and the waveform generators 14, 24, etc. The address value is also changed as appropriate.

また、上記各実施形態又はそれらの各変形例においては、オフセット情報入力端子41に入力されるオフセット値Pi、同期係数情報入力端子42に入力される同期係数Hs、第1及び第2帰還係数情報入力端子72に入力される第1及び第2帰還係数Rc,Scに関しては詳しい説明を省略したが、これらの値Pi及び係数Hs,Rc,Scは、電子楽器又はその他の電子機器に設けた操作子の操作に応じて与えられたり、音色などを決定するためのパラメータとしてメモリに記憶しておいたものを用いたりするとよい。また、これらの値Pi及び係数Hs,Rc,Scを、発生される楽音波形信号のピッチに応じて変化させたり、振幅エンベロープ波形、低周波発振器の出力波形信号などを用いて時間的に変化させるようにしてもよい。   In each of the above embodiments or their modifications, the offset value Pi input to the offset information input terminal 41, the synchronization coefficient Hs input to the synchronization coefficient information input terminal 42, and the first and second feedback coefficient information Although a detailed description of the first and second feedback coefficients Rc and Sc input to the input terminal 72 is omitted, these values Pi and coefficients Hs, Rc, and Sc are operations provided in an electronic musical instrument or other electronic equipment. It is good to use what was given according to operation of a child, or memorized in memory as a parameter for deciding a tone color etc. Further, these values Pi and the coefficients Hs, Rc, Sc are changed according to the pitch of the generated sound waveform signal, or are changed temporally using an amplitude envelope waveform, an output waveform signal of a low frequency oscillator, and the like. You may do it.

また、上記各実施形態又はそれらの変形例においては、波形発生部14,24の出力波形信号をマスター部MA及びスレーブ部SLの楽音波形信号として出力させるようにしたが、加算器12,22及び記憶素子13,23からなる各累算手段の出力をフィルタなどを介して楽音波形信号として出力するようにしてもよい。さらに、第1〜4実施形態においては、マスター部MA及びスレーブ部SLの各回路をハード的に構成するようにしたが、それらの一部をコンピュータによるソフト処理で行ってもよい。また、上記第1〜4実施形態及びそれらの各変形例の各特徴を適宜組み合わせて楽音波形信号発生装置を構成するようにしてもよい。   In each of the above embodiments or their modifications, the output waveform signals of the waveform generators 14 and 24 are output as musical tone waveform signals of the master unit MA and the slave unit SL, but the adders 12 and 22 and You may make it output the output of each accumulating means which consists of the memory elements 13 and 23 as a musical sound waveform signal through a filter etc. Furthermore, in the first to fourth embodiments, each circuit of the master unit MA and the slave unit SL is configured in hardware, but some of them may be performed by software processing by a computer. Moreover, you may make it comprise a musical sound wave form signal generator suitably combining each characteristic of the said 1st-4th embodiment and those modifications.

本発明の第1実施形態に係る楽音波形信号発生装置のブロック図である。1 is a block diagram of a musical tone waveform signal generator according to a first embodiment of the present invention. 図1のマスターブ部及びスレーブ部における累算手段の出力信号波形図である。FIG. 2 is an output signal waveform diagram of accumulating means in the master part and slave part of FIG. 同期係数Hsを「1.0」に設定した場合における図1の鋸歯状波信号Pm,Ps及び第2出力波形信号SO2の時間変化を示す波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram showing temporal changes of the sawtooth wave signals Pm, Ps and the second output waveform signal SO2 of FIG. 1 when the synchronization coefficient Hs is set to “1.0”. 同期係数Hsを「0.0」に設定した場合における図1の鋸歯状波信号Pm,Ps及び第2出力波形信号SO2の時間変化を示す波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram showing temporal changes of the sawtooth wave signals Pm and Ps and the second output waveform signal SO2 of FIG. 1 when the synchronization coefficient Hs is set to “0.0”. 同期係数Hsを「0.75」に設定した場合における図1の鋸歯状波信号Pm,Ps及び第2出力波形信号SO2の時間変化を示す波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram showing temporal changes of the sawtooth wave signals Pm, Ps and the second output waveform signal SO2 of FIG. 1 when the synchronization coefficient Hs is set to “0.75”. 同期係数Hsを「0.50」に設定した場合における図1の鋸歯状波信号Pm,Ps及び第2出力波形信号SO2の時間変化を示す波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram showing temporal changes of the sawtooth wave signals Pm, Ps and the second output waveform signal SO2 of FIG. 1 when the synchronization coefficient Hs is set to “0.50”. 同期係数Hsを「0.25」に設定した場合における図1の鋸歯状波信号Pm,Ps及び第2出力波形信号SO2の時間変化を示す波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram showing temporal changes of the sawtooth wave signals Pm and Ps and the second output waveform signal SO2 of FIG. 1 when the synchronization coefficient Hs is set to “0.25”. オフセット値を「0.2」に設定した場合における図1の鋸歯状波信号Pm,Ps及び第2出力波形信号SO2の時間変化を示す波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram showing temporal changes of the sawtooth wave signals Pm and Ps and the second output waveform signal SO2 of FIG. 1 when the offset value is set to “0.2”. 本発明の第2実施形態に係る楽音波形信号発生装置のブロック図である。It is a block diagram of a musical tone waveform signal generator according to a second embodiment of the present invention. 前記第2実施形態の変形例に係る楽音波形信号発生装置のブロック図である。It is a block diagram of a musical sound waveform signal generator according to a modification of the second embodiment. 本発明の第3実施形態に係る楽音波形信号発生装置のブロック図である。It is a block diagram of a musical tone waveform signal generator according to a third embodiment of the present invention. 前記第3実施形態の変形例に係る楽音波形信号発生装置のブロック図である。It is a block diagram of a musical tone waveform signal generator according to a modification of the third embodiment. 本発明の第4実施形態に係る楽音波形信号発生装置のブロック図である。It is a block diagram of a musical tone waveform signal generator according to a fourth embodiment of the present invention. 第1帰還係数Rcを「1.00」に設定した場合における図14の鋸歯状波信号Pm,Psの時間変化を示す波形図である。FIG. 15 is a waveform diagram showing temporal changes of the sawtooth wave signals Pm and Ps of FIG. 14 when the first feedback coefficient Rc is set to “1.00”. 第1帰還係数Rcを「1.01」に設定した場合における図14の鋸歯状波信号Pm,Psの時間変化を示す波形図である。FIG. 15 is a waveform diagram showing temporal changes of the sawtooth wave signals Pm and Ps of FIG. 14 when the first feedback coefficient Rc is set to “1.01”. 第1帰還係数Rcを「1.20」に設定した場合における図14の鋸歯状波信号Pm,Psの時間変化を示す波形図である。FIG. 15 is a waveform diagram showing temporal changes of the sawtooth wave signals Pm and Ps of FIG. 14 when the first feedback coefficient Rc is set to “1.20”. 上記各実施形態における初期値演算回路の変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of the initial value arithmetic circuit in each said embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

MA…マスター部、SL…スレーブ部、11,21…周波数情報入力端子、12,22,33,36,37…加算器、13,23…記憶素子、14,24…波形発生部、15,25…出力端子、26,51…スイッチング回路、27…リセット回路、31…除算器、32,34,35…乗算器、41…オフセット情報入力端子、42…同期係数情報入力端子、52,61,74…ランダム信号発生器、53…比較器、71…変換回路、72,73…帰還係数情報入力端子。
MA ... Master unit, SL ... Slave unit, 11, 21 ... Frequency information input terminal, 12, 22, 33, 36, 37 ... Adder, 13, 23 ... Storage element, 14, 24 ... Waveform generation unit, 15, 25 ... Output terminal, 26,51 ... Switching circuit, 27 ... Reset circuit, 31 ... Divisor, 32,34,35 ... Multiplier, 41 ... Offset information input terminal, 42 ... Synchronous coefficient information input terminal, 52,61,74 ... Random signal generator, 53 ... Comparator, 71 ... Conversion circuit, 72, 73 ... Feedback coefficient information input terminal.

Claims (1)

入力される周波数情報と帰還された累算値とを演算する演算器、および前記演算器により演算された演算結果を記憶するとともに前記演算器に累算値として帰還する記憶素子からなり、入力される周波数情報を累算して同周波数情報に反比例した周期で変化する累算値を出力する累算手段と、
所定の周期を有する制御波形信号を発生する制御波形信号発生手段と、
前記累算手段の累算値を前記制御波形信号の周期に同期して所定の初期値に設定する同期手段と、
前記累算値の循環路に設けられて前記累算値を所定の変換特性で変換する変換手段とを備え、前記累算値に基づいて楽音波形信号を発生するようにした楽音波形信号発生装置。
An arithmetic unit that calculates the input frequency information and the fed back accumulated value, and a storage element that stores the calculation result calculated by the arithmetic unit and that feeds back to the arithmetic unit as an accumulated value. Accumulating means for accumulating frequency information and outputting an accumulated value that changes in a cycle inversely proportional to the frequency information;
Control waveform signal generating means for generating a control waveform signal having a predetermined period;
Synchronizing means for setting the accumulated value of the accumulating means to a predetermined initial value in synchronization with the period of the control waveform signal;
A musical sound waveform signal generating apparatus provided with a conversion means provided in the accumulated value circulation path for converting the accumulated value with a predetermined conversion characteristic, and generating a musical sound waveform signal based on the accumulated value. .
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