JPH0136638B2 - - Google Patents
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- JPH0136638B2 JPH0136638B2 JP56182083A JP18208381A JPH0136638B2 JP H0136638 B2 JPH0136638 B2 JP H0136638B2 JP 56182083 A JP56182083 A JP 56182083A JP 18208381 A JP18208381 A JP 18208381A JP H0136638 B2 JPH0136638 B2 JP H0136638B2
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- signal
- modulation
- control device
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、楽音信号を時間的に変調するデイジ
タル楽音変調装置に関し、デイジタル的に、しか
もサンプリングクロツク周波数を一定にしたまま
で楽音信号を時間的に伸縮するようにしたもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a digital musical tone modulation device that temporally modulates a musical tone signal. This is what I did.
従来、楽音の変調には、振幅変調、位相変調、
遅延変調など、数多くの方法がある。そのうちで
広く用いられているのでは、バケツトブリゲート
デバイス(BBD)のように電荷転送素子の転送
クロツク周波数を変調信号で増減して、遅延時間
の変調を行なうものである。しかし、BBDはア
ナログ素子であるので、残留雑音が多いという欠
点がある。一方、デイジタルシフトレジスタを用
いれば、雑音は小さくなるが、シフト用クロツク
の周波数が変動するため、本来のクロツク周波数
が一定である周辺のシステムとの整合性が悪いと
いう欠点がある。 Traditionally, musical tones have been modulated using amplitude modulation, phase modulation,
There are many methods, such as delay modulation. One of the most widely used devices is a bucket bridge gate device (BBD) in which the transfer clock frequency of a charge transfer element is increased or decreased by a modulation signal to modulate the delay time. However, since BBD is an analog device, it has the disadvantage of having a lot of residual noise. On the other hand, if a digital shift register is used, the noise is reduced, but since the frequency of the shift clock varies, there is a drawback that compatibility with surrounding systems whose original clock frequency is constant is poor.
本発明は、このような従来の問題を解決し、サ
ンプリングクロツク周波数を一定にしたままで、
デイジタル的に遅延変調をかけることができるよ
うにしたデイジタル楽音変調装置を提供するもの
である。 The present invention solves these conventional problems by keeping the sampling clock frequency constant.
The present invention provides a digital musical tone modulation device capable of digitally applying delay modulation.
まず、本発明の基本原理について説明する。第
1図は本発明の基本構成を示すブロツク図であ
る。第1図において、1は変調信号発生器で、通
常可聴帯域より低い周波数の変調信号を、デイジ
タルコードの形で発生する。3は複数のアドレス
を有する読み書きメモリで、入力端子5より入力
される楽音信号を、所定の番地に順次記憶し、か
つ所定の番地に書き込まれた楽音信号を読み出す
ことができる。2はアドレス演算回路で、自己が
発生するアドレスと、上記変調信号とにより、書
き込みアドレスと読み出しアドレスとを発生する
と共に補間演算用の補間データを発生する。4は
補間演算回路で、読み書きメモリ3より出力され
る楽音信号に対してて補間データにもとづき補間
演算をほどこし、その出力信号を出力端子6より
出力する。 First, the basic principle of the present invention will be explained. FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a modulation signal generator, which generates a modulation signal of a frequency lower than the normal audible band in the form of a digital code. Reference numeral 3 denotes a read/write memory having a plurality of addresses, which can sequentially store musical tone signals input from the input terminal 5 at predetermined addresses and read out musical tone signals written at predetermined addresses. Reference numeral 2 denotes an address arithmetic circuit which generates a write address and a read address, as well as interpolation data for interpolation calculations, based on the address generated by itself and the modulation signal. Reference numeral 4 denotes an interpolation calculation circuit which performs an interpolation calculation on the tone signal outputted from the read/write memory 3 based on interpolation data, and outputs the output signal from the output terminal 6.
第1図の基本動作を第2図と共に説明する。入
力端子5より第2図aのような楽音信号サンプル
Si、Si+1、Si+2、……、Si+8、……が入力される
と、これを読み書きメモリ3に順番に書き込んで
ゆく。書き込まれたサンプルを、第2図bのよう
に、ある時間遅れて読み出す。読み出されたサン
プルをSj、Sj+1、……、Sj+8、……とする。この
まま出力すれば、一定の時間遅れが発生するだけ
である。本発明では楽音信号サンプルを読み出す
際に、変調信号によつて読み出すアドレスを変え
るようにして波形の位相を変動させる。ただ楽音
信号サンプルの読み出しアドレスを増減させるだ
けでは、波形の並びがなめらかにならず不用な周
波数成分が発生したり、変調がなめらかでなくな
る。そこで本発明では、SjとSj+1の2つ以上のサ
ンプルを読み出し、変調信号の大きさのうち、下
位部分たとえば小数点以下の大きさにしたがつて
その間で補間演算し、その結果第2図cに示すSj
*を出力する。 The basic operation of FIG. 1 will be explained with reference to FIG. 2. A musical tone signal sample as shown in Figure 2 a is output from input terminal 5.
When S i , S i+1 , S i+2 , . . . , S i+8 , . The written sample is read out after a certain time delay, as shown in FIG. 2b. Let the read samples be S j , S j+1 , . . . , S j+8 , . If the data is output as is, there will only be a certain time delay. In the present invention, when reading musical tone signal samples, the phase of the waveform is varied by changing the address to be read depending on the modulation signal. Simply increasing or decreasing the readout addresses of musical tone signal samples does not result in a smooth waveform arrangement, resulting in the generation of unnecessary frequency components, or in the case of uneven modulation. Therefore, in the present invention, two or more samples of S j and S j+1 are read out, and interpolation calculation is performed between them according to the lower part of the modulated signal size, such as the size below the decimal point. S j shown in Figure 2c
Output * .
このようにすれば、変調信号が変動すると、サ
ンプルの出力される時刻が変動するから遅延時間
の変動すなわち遅延変調が生じる。読み出す際に
(Sj、Sj+1)の組に対して、jが1ずつ増加する
のでなく、jが同じ値を保つて、補間位置のみが
変われば、時間遅れは大幅に増える。逆にjが2
あるいは、それ以上増えると、遅れ時間が大幅に
小さくなる。jの増加の仕方は、書き込みにおけ
るiの増加に対して、変調信号の大きさを加え
て、iの増加の具合を変化させるようにすればよ
い。 In this way, when the modulation signal fluctuates, the time at which the sample is output fluctuates, resulting in a fluctuation in delay time, that is, delay modulation. When reading, instead of increasing j by 1 for the set (S j , S j+1 ), if j keeps the same value and only the interpolation position changes, the time delay will increase significantly. Conversely, j is 2
Alternatively, if the number increases further, the delay time becomes significantly smaller. As for how to increase j, the magnitude of the modulation signal may be added to the increase in i during writing, and the manner in which i increases may be changed.
基本的には、以上のような考え方により、入力
波形の時間軸上の伸縮が行なわれる。 Basically, the input waveform is expanded or contracted on the time axis based on the above-mentioned concept.
このような動作は、一定のクロツク周期に同期
して行えるから、これを時分割多重的に行なえ
ば、複数の入力信号に対して異なつた変調をかけ
ることが可能になる。 Since such an operation can be performed in synchronization with a fixed clock cycle, if this is performed in a time division multiplexed manner, it becomes possible to apply different modulations to a plurality of input signals.
第3図は、時分割多重の動作原理を説明するも
ので、aは変調信号Ma、Mb、Mc、Mdの4種類
が順番に供給されることを示す。bは入力信号
Sa、Sb、Sc、Sdが順番に供給されることを示す。
cはMa、Mb、Mc、MdとSa、Sb、Sc、Sdとによ
りSa *、Sb *、Sc *、Sd *が順次得られることを示し
ている。 FIG. 3 explains the operating principle of time division multiplexing, and a indicates that four types of modulation signals M a , M b , M c , and M d are sequentially supplied. b is the input signal
It shows that S a , S b , S c , and S d are supplied in order.
c indicates that S a *, S b *, S c * , S d * are obtained sequentially by M a , M b , M c , M d and S a , S b , S c , S d There is.
第4図は、本発明の第1の実施例のブロツク図
である。1は変調信号発生器である。23は書き
込みアドレスiを発生する7ビツトのカウンタ
で、タイミングパルスφ0によりカウントアツプ
される。7ビツトの書き込みアドレスiはゲート
25に加えられ、かつそのMSBがインバータ2
8により反転されて(i−N)となり、加減算器
21の一方の入力に加えられる。加減算器21の
他方の入力には変調信号が加えられる。加減算器
21の出力のうち上位7ビツトは読み出しアドレ
ス(i−N+α)としてゲート27に加えられ
る。さらにこの上位ビツトは「1」加算器24に
も加えられここで「1」が加算されて第2の読み
出しアドレス(j−N+α+1)としてゲート2
6に加えられる。ゲート25,26,27には、
それぞれタイミングパルスφ1、φ2、φ3が印加さ
れる。なお、タイミングパルスφ0、φ1、φ2、φ3
は第4図に併記しているような4相のタイミング
パルスである。そしてタイミングパルスφ1に書
き込みアドレスが、タイミングパルスφ2により
第1の読み出しアドレスが、タイミングパルス
φ3により第2の読み出しアドレスがそれぞれ選
択されて、読み書きメモリ31のアドレス入力
ADに印加される。読み書きメモリ31は、7ビ
ツトのアドレスに対応して、128個の1ワード16
ビツトメモリよりなるいわゆるランダムアクセス
メモリで構成されている。データ入力DIには、
入力端子5より入力信号が印加される。書き込み
端子WRに「1」が入力されると、その立下りで
アドレスADにより指定された16ビツトのメモリ
セルにDIが書き込まれる。WRが「0」のときに
は、アドレスADで指定されるアドレスの1ワー
ドが出力DOに現われる。32は1ワード16ビツ
トのラツチで、クロツクがφ2であるので、第1
の読み出しアドレス(i−N+α)のサンプルが
記憶される。32も1ワード16ビツトのラツチで
あるが、クロツクはφ3であるから第2の読み出
しアドレス(i−N+α+1)のサンプルが記憶
される。これらのサンプルを、
Si、Sj+1(j=i−N+α)
で表わす。サンプルSj、Sj+1は減算器41に加え
られて、その差(Sj-1−Sj)が算出され、掛算器
42に加えられる。掛算器42の他方の入力には
加減算器21の下位ビツトが入力される。掛算器
42の出力と、サンプルSjとは加減算器43に加
えられて、それらの和がSj *として出力端子6よ
り出力される。 FIG. 4 is a block diagram of a first embodiment of the invention. 1 is a modulation signal generator. 23 is a 7-bit counter that generates the write address i, and is counted up by the timing pulse φ 0 . The 7-bit write address i is applied to gate 25, and its MSB is applied to inverter 2.
8 and becomes (i-N), which is added to one input of the adder/subtracter 21. A modulation signal is applied to the other input of the adder/subtractor 21. The upper 7 bits of the output of the adder/subtractor 21 are added to the gate 27 as a read address (i-N+α). Furthermore, this upper bit is also added to the "1" adder 24, where "1" is added, and the second read address (j-N+α+1) is sent to the gate 2.
Added to 6. At gates 25, 26, 27,
Timing pulses φ 1 , φ 2 and φ 3 are applied, respectively. In addition, the timing pulses φ 0 , φ 1 , φ 2 , φ 3
are four-phase timing pulses as shown in FIG. Then, the write address is selected by the timing pulse φ 1 , the first read address is selected by the timing pulse φ 2 , and the second read address is selected by the timing pulse φ 3 , and the address input to the read/write memory 31 is performed.
Applied to AD. The read/write memory 31 stores 128 1-word 16 bits corresponding to 7-bit addresses.
It consists of so-called random access memory made of bit memory. For data input DI,
An input signal is applied from the input terminal 5. When "1" is input to the write terminal WR, DI is written into the 16-bit memory cell specified by the address AD at the falling edge. When WR is "0", one word of the address specified by address AD appears on output DO. 32 is a latch with 1 word and 16 bits, and since the clock is φ2 , the first
A sample of the read address (i-N+α) is stored. 32 is also a latch of 1 word and 16 bits, but since the clock is φ3 , the sample of the second read address (i-N+α+1) is stored. These samples are represented by S i , S j+1 (j=i-N+α). Samples S j and S j+1 are added to a subtracter 41 and the difference (S j-1 - S j ) is calculated and added to a multiplier 42 . The lower bits of the adder/subtracter 21 are input to the other input of the multiplier 42. The output of the multiplier 42 and the sample S j are added to an adder/subtractor 43, and the sum thereof is outputted from the output terminal 6 as S j * .
したがつて、タイミングパルスφ0でカウンタ
がiになり、タイミングパルスφ1でアドレスi
にサンプルSiを書き込み、タイミングパルスφ2で
アドレス(i−N+α)よりSjを読み出し、タイ
ミングパルスφ3でアドレス(i−N+α+1)
よりSj+1を読み出し、これらのSjとSj+1に対して
Sj *がその後出力されることになる。 Therefore, at timing pulse φ 0 , the counter becomes i, and at timing pulse φ 1 , the address becomes i.
Write sample S i to , read S j from address (i-N+α) with timing pulse φ 2 , read address (i-N+α+1) with timing pulse φ 3
Read S j+1 from and for these S j and S j+1
S j * will then be output.
つぎに、アドレスと、補間の関係について説明
する。タイミングパルスφ0の周期をTとする。
カウンタ23は、アドレスiに対応して、サンプ
ルタイミングiTを出力する。変調信号を次の(1)
式で表わす。 Next, the relationship between addresses and interpolation will be explained. Let T be the period of the timing pulse φ 0 .
The counter 23 outputs a sample timing iT corresponding to the address i. Modulate the signal as follows (1)
Expressed by the formula.
M(iT)=MMTsinωniT …(1)
加減算器21の一方の入力は、(i−N)Tであ
る。したがつて、加減算器21の和出力TR(iT)
は
TR(iT)=(i-N)T+MMTsinωniT …(2)
となる。ωnは、変調の角周波数でrad/sであ
る。MMは変調の深さを表わす。N≧MMとする。
読み出しの中心位置(i−N)Tから、最大MM
Tだけずれた位置を読み出すことを意味する。M
は必ずしも整数でなくてよい。また時間的に変化
してもよい。(2)式の第2項全体は整数とは限らな
い。 M(iT)=M M Tsinω n iT (1) One input of the adder/subtractor 21 is (i-N)T. Therefore, the sum output T R (iT) of the adder/subtractor 21
becomes T R (iT)=(iN)T+M M Tsinω n iT (2). ω n is the angular frequency of modulation in rad/s. M M represents the depth of modulation. Let N≧M M.
From the readout center position (i-N)T, maximum M M
This means reading a position shifted by T. M
does not necessarily have to be an integer. It may also change over time. The entire second term of equation (2) is not necessarily an integer.
ここでTR(iT)をTで割つて整数部分をとり、
Ajと表わすと、
Aj=〔(i-N)+MMsinωniT〕=i−N+α …(3)
である。〔 〕は、小数点以下切り捨てを表わす。
αは整数である。 Here, divide T R (iT) by T and take the integer part,
When expressed as A j , A j =[(iN)+M M sinω n iT]=i-N+α (3). [ ] indicates rounding down to the decimal point.
α is an integer.
一方、小数点以下は {TR(iT)moduloT}/T …(4) で表わされる。 On the other hand, the fraction below the decimal point is expressed as {T R (iT) moduloT}/T (4).
(3)式は、変調がなければ、本来(i−N)を読
み出すべきところが、変調信号により、第2項の
分αだけずれたアドレスAjを読み出すことを意
味する。 Equation (3) means that if there is no modulation, the address A j that should originally be read out is (i-N), but is shifted by the second term α due to the modulation signal.
(4)式は、(2)式と(3)式の差を表わす。すなわち、
AjからAj+1方向へのずれ分に相当する。本実施
例ではこのずれ、すなわち、補間データ量にした
がつて、Ajでのサンプル値SjとAj+1でのサンプル
値Sj+1の間を直線補間で求めようとしている。 Equation (4) represents the difference between equations (2) and (3). That is,
This corresponds to the deviation from A j in the A j+1 direction. In this embodiment, according to this deviation, that is, the amount of interpolated data, the distance between the sample value S j at A j and the sample value S j +1 at A j +1 is calculated by linear interpolation.
掛算器42の出力は、差分に対して補間データ
量だけのウエイトを掛けたもので、
(Sj+1-Sj)TR(iT)moduloT/T …(5)
である。補間演算による出力信号は
Sj *
=Sj+(Sj+1−Sj)TR(iT)moduloT/T …(6)
となる。 The output of the multiplier 42 is obtained by multiplying the difference by a weight equal to the amount of interpolation data, and is (S j+1 -S j )T R (iT) moduloT/T (5). The output signal from the interpolation calculation is S j * =S j +(S j+1 −S j )T R (iT) moduloT/T (6).
(3)式は加減算器21の出力の上位7ビツトに相
当し、(4)式は下位ビツトに相当する。第4図では
変調信号を最大17ビツトとし、加減算器21の和
出力の下位ビツトを10ビツトとしている。変調信
号の上位7ビツトは整数部分に対応し、その最上
位ビツトは符号ビツトになる。振幅を表わすのは
整数6ビツトである。小数部分は下位10ビツトに
なる。したがつて、本来の中心アドレスからのず
れは、6ビツトに対応するから、±64となる。読
み書きメモリ31は7ビツトのアドレスに対応し
て128のアドレスがあり、書き込みアドレスと
読み出しつ中心アドレスとの差はN=64であか
ら、書き込みアドレスを読み出しアドレスが追い
越してしまうことはない。MMを小さめにしてお
けば、その危検性は完全に防止できる。 Equation (3) corresponds to the upper 7 bits of the output of the adder/subtractor 21, and equation (4) corresponds to the lower bits. In FIG. 4, the modulation signal has a maximum of 17 bits, and the lower bits of the sum output of the adder/subtractor 21 are 10 bits. The upper seven bits of the modulated signal correspond to the integer part, the most significant bit of which is the sign bit. The amplitude is represented by 6 bits of an integer. The decimal part is the lower 10 bits. Therefore, the deviation from the original center address corresponds to 6 bits, so it is ±64. The read/write memory 31 has 128 addresses corresponding to 7-bit addresses, and the difference between the write address and the read center address is N=64, so the read address will never overtake the write address. If M M is kept small, this risk can be completely prevented.
書き込みアドレスiや、読み出しアドレスAj
は、iの増加と共に増加するが、実際は、7ビツ
トで表わしているから、27=128のmoduloを
とつたものとなり、読み書きメモリ31上を循環
的にアドレスが移動することになる。 Write address i or read address A j
increases as i increases, but since it is actually represented by 7 bits, it is modulo 2 7 =128, and the address moves cyclically on the read/write memory 31.
第5図は、第4図の実施例を時分割多重で使用
するようにした実施例である。第4図との相違
は、カウント28とマルチプレクサ14にある。
カウンタ28は、クロツクφ0をカウントアツプ
する3ビツトのバイナリカウンタで、キヤリー信
号はカウンタ23のクロツク入力になる。カウン
タ28の3ビツト出力は、読み書きメモリ31の
下位3ビツトのアドレスAD2に加えられる。入
力端子5は、8種の異なる入力信号が順番に入力
される。したがつて、読み書きメモリ31には、
8種の入力信号が順番に並んで記憶される。カウ
ンタ28の3ビツト出力はマルチプレクサ14に
加えられるので、変調信号発生器1が出力する8
種の変調信号は時分割多重化されて、加減算器2
1に印加される。このようにすれば、8つのタイ
ムスロツトTS0、TS1、TS2、……、TS7のそれ
ぞれにおいて、異なる入力信号に対して独立の変
調を行ない、その結果が出力信号として出力端子
6に得られる。読み書きメモリ31は、8倍の容
量が必要であり、各部分の動作は、8倍の周波数
のφ0〜φ3にしたがつて動作する。 FIG. 5 shows an embodiment in which the embodiment of FIG. 4 is used in time division multiplexing. The difference from FIG. 4 is in the count 28 and multiplexer 14.
The counter 28 is a 3-bit binary counter that counts up the clock φ 0 , and the carry signal becomes the clock input of the counter 23 . The 3-bit output of the counter 28 is added to the lower 3-bit address AD2 of the read/write memory 31. Eight different input signals are sequentially input to the input terminal 5. Therefore, in the read/write memory 31,
Eight types of input signals are stored in sequence. The 3-bit output of the counter 28 is applied to the multiplexer 14, so that the 8-bit output from the modulation signal generator 1 is
The seed modulated signals are time-division multiplexed and sent to the adder/subtracter 2.
1. In this way, each of the eight time slots TS 0 , TS 1 , TS 2 , ..., TS 7 performs independent modulation on different input signals, and the results are sent to the output terminal 6 as an output signal. can get. The read/write memory 31 requires eight times the capacity, and each part operates according to eight times the frequency φ 0 to φ 3 .
なお、AD2を読み書きメモリの上位3ビツト
にしてもよい。この場合、書き込み、読み出しの
配列が変わるだけで、本質的には何もかわらな
い。 Note that AD2 may be the upper 3 bits of the read/write memory. In this case, nothing essentially changes except the write and read arrays.
つぎに変調信号について説明する。 Next, the modulation signal will be explained.
第6図は、変調信号発生器1とその周辺回路の
具体構成を示すブロツク図である。ビブラート発
振器11、アンサンブル発振器12、セレステ発
振器13の各出力は、第5図に示したマルチプレ
クサ14に相当するアナログマルチプレクサ1
4′により多重化され、アナログデイジタル変換
器15に印加されて、順次デイジタル信号に変換
され、第5図の加減算器21に加えられる。カウ
ンタ16は第5図のカウンタ28に相当するもの
である。ビブラート発振器11は約6Hzのアナロ
グ正弦波を出力する。アンサンブル発振器11
は、約6Hzと約1Hzの正弦波を混合したもので、
位相が120゜ずつ異なるものを3種発生する。セレ
ステ発振器13は、約0.5Hzの4相の正弦波また
は三角波を発生する。このようにすれば、従来ア
ナログ方式の変調効果に用いられているあらゆる
変調信号を活用することができる。 FIG. 6 is a block diagram showing a specific configuration of the modulation signal generator 1 and its peripheral circuits. The outputs of the vibrato oscillator 11, ensemble oscillator 12, and celeste oscillator 13 are sent to an analog multiplexer 1 corresponding to the multiplexer 14 shown in FIG.
4', and applied to the analog-to-digital converter 15, where they are sequentially converted into digital signals and applied to the adder/subtracter 21 in FIG. Counter 16 corresponds to counter 28 in FIG. The vibrato oscillator 11 outputs an analog sine wave of about 6 Hz. Ensemble oscillator 11
is a mixture of sine waves of about 6Hz and about 1Hz,
Three types with phase differences of 120° are generated. The Celeste oscillator 13 generates a four-phase sine wave or triangular wave of approximately 0.5 Hz. In this way, all modulation signals conventionally used for modulation effects in analog systems can be utilized.
第7図は、複数の変調信号をデイジタル的に発
生するようにした変調信号発生器1とその周辺回
路の具体構成を示すものである。110はビブラ
ート波形をデイジタル的に発生する読み出し専用
メモリで、CKにより順次読み出される。120
は3相のアンサンブル変調信号をつくる同様の読
み出し専用メモリ、130は他の変調信号をつく
る同様の読み出し専用メモリである。これらの出
力は、デイジタルマルチプレクサ14″で多重化
される。111,112,113は、変調度を可
変するためのランプ状の波形をデイジタル的につ
くる変調エンベロープ回路であつて、制御信号
CK1,U/D1,CK2,U/D2,CK3,
U/D3により制御される。すなわちU/Dが
“1”になると、出力が0から1デイジツトずつ
CKにしたがつて増加し、フルケールまで到達す
るとその値を保つ。U/Dが“0”になると逆に
1デイジツトずつ減少し0にたどりつく。 FIG. 7 shows a specific configuration of the modulation signal generator 1 and its peripheral circuitry, which digitally generates a plurality of modulation signals. A read-only memory 110 digitally generates a vibrato waveform, and is sequentially read out by CK. 120
130 is a similar read-only memory that creates a three-phase ensemble modulation signal, and 130 is a similar read-only memory that creates other modulation signals. These outputs are multiplexed by a digital multiplexer 14''. Numerals 111, 112, and 113 are modulation envelope circuits that digitally create a ramp-shaped waveform for varying the degree of modulation.
CK1, U/D1, CK2, U/D2, CK3,
Controlled by U/D3. In other words, when U/D becomes "1", the output changes from 0 to 1 digit at a time.
It increases according to CK and maintains that value when it reaches full scale. When U/D becomes "0", it decreases by one digit and reaches zero.
第8図aに変調エンベロープ回路111,12
1,131の具体的構成を、第8図bに各部のタ
イミングチヤートを示す。第8図aにおいて20
0はDフリツプフロツプ、201,203,20
7はアンドゲート、202は、インバータ、20
4と205はRSフリツプフロツプ、206はオ
アゲート、208はクリア端子CLつきのアツプ
ダウンカウンタ、209はカウンタ208の出力
が、全部0か全部1を検出するゲート回路であ
る。このように構成すると、第8図bのタイミン
グチヤートから明らかなように、ランプ状のコー
ドをもつ出力信号が得られる。もちろんCKの周
期を変えれば立上りと立下りのスピードの可変も
できる。 FIG. 8a shows modulation envelope circuits 111 and 12.
1,131, a timing chart of each part is shown in FIG. 8b. 20 in Figure 8a
0 is D flip-flop, 201, 203, 20
7 is an AND gate, 202 is an inverter, 20
4 and 205 are RS flip-flops, 206 is an OR gate, 208 is an up-down counter with a clear terminal CL, and 209 is a gate circuit that detects whether the output of the counter 208 is all 0 or all 1. With this configuration, as is clear from the timing chart in FIG. 8b, an output signal having a ramp-like code can be obtained. Of course, by changing the CK cycle, the rising and falling speeds can be varied.
第7図にもどつて、各変調エンベロープ回路1
11,121,131の出力もマルチプレクサ1
7で多重化される。マルチプレクサ14と17の
出力は、掛算器18で掛け合わされて、その積が
第5図の加減算器21に供給される。 Returning to Figure 7, each modulation envelope circuit 1
The outputs of 11, 121, and 131 are also multiplexer 1.
7 multiplexed. The outputs of multiplexers 14 and 17 are multiplied by multiplier 18, and the product is supplied to adder/subtracter 21 in FIG.
変調信号発生器1としてはこの他にも種々の方
法がある。たとえば、発明者らが昭和56年10月15
日付特許願(45)で提案した正弦波を発生するも
のでもよい。 There are various other methods for the modulation signal generator 1. For example, on October 15, 1981, the inventors
It may also be one that generates a sine wave as proposed in the dated patent application (45).
なお、補間演算回路4を含む部分やアドレス演
算回路2などを、データをラツチしながら処理し
てゆく、いわゆるパイプライン構成にすれば、演
算スピードを上げることができる。 Note that the calculation speed can be increased by configuring the portion including the interpolation calculation circuit 4, the address calculation circuit 2, etc. in a so-called pipeline configuration in which data is processed while latching it.
また上記説明では、2つのサンプルによる直線
補間で説明したが、3つのサンプルで2次関数補
間を行なうこともできる。 Further, in the above description, linear interpolation using two samples has been described, but quadratic function interpolation can also be performed using three samples.
またサンプル周期が十分に小さい場合すなわち
サンプル数が多くある場合には、補間データを省
き補間演算を省き読み出し位置の変更だけを行な
つても十分に正確な変調が行なえる。 Furthermore, when the sampling period is sufficiently small, that is, when the number of samples is large, sufficiently accurate modulation can be performed by omitting interpolation data, omitting interpolation calculations, and only changing the readout position.
以上説明したように、本発明は、変調信号発生
器と、読み書きメモリと、アドレス制御装置とを
備え、変調すべきデイジタル化された入力信号を
上記アドレス制御装置の出力する書き込み信号に
したがつて上記読み書きメモリに書き込み、上記
変調信号発生器の出力にもとづいて上記アドレス
制御装置が読み出し信号を発生して上記読み書き
メモリより上記入力信号を読み出し、上記入力信
号を時間軸上で変調した出力信号を得るようにし
たものであるから、BBD等のアナログ素子を用
いる場合のような残留雑音が発生せず、しかも一
定のクロツク周期に同期して動作させることがで
きるから、クロツク周波数が一定である周辺のシ
ステムと整合性もよくなる。またこのように一定
周期のクロツクで動作させることができるから、
時分割多重化することも容易に行なえ、1つの装
置で、ビブラート、アンサンブル、セレステその
他の効果を同一の信号や異なる信号にかけること
も容易に行なえる。 As described above, the present invention includes a modulation signal generator, a read/write memory, and an address control device, and the present invention includes a modulation signal generator, a read/write memory, and an address control device, and the digitized input signal to be modulated is adjusted according to the write signal output from the address control device. The address control device generates a read signal based on the output of the modulation signal generator, reads the input signal from the read/write memory, and outputs an output signal obtained by modulating the input signal on the time axis. Because the clock frequency is fixed, it does not generate residual noise unlike when using analog elements such as BBD, and can be operated in synchronization with a constant clock cycle. system and consistency will also improve. Also, since it can be operated with a constant cycle clock like this,
Time division multiplexing can be easily performed, and one device can easily apply vibrato, ensemble, celeste, and other effects to the same signal or to different signals.
さらに補間演算装置を付加し、補間演算を行な
うことによつて入力信号を時間軸上で変調するよ
うにした場合には、サンプル周期が大きい場合で
も楽音に十分な変調をかけることができる。 Furthermore, when an interpolation calculation device is added and the input signal is modulated on the time axis by performing interpolation calculation, sufficient modulation can be applied to the musical tone even when the sampling period is large.
第1図は本発明の原理を説明するためのブロツ
ク図、第2図a,b,cは本発明の変調原理を説
明するための図、第3図a,b,cは本発明を時
分割多重化する際の原理を示す図、第4図は本発
明の第1の実施例のブロツク図、第5図は本発明
の第2の実施例のブロツク図、第6図、第7図は
第4図、第5図に用いる変調信号発生器とその周
辺回路を示すブロツク図、第8図a,bは第7図
に用いる変調エンベロープ回路の具体構成を示す
ブロツク図及びそのタイムチヤートである。
1……変調信号発生器、2……アドレス演算回
路、3……読み書きメモリ、4……補間演算回
路、5……入力信号、6……出力端子。
FIG. 1 is a block diagram for explaining the principle of the present invention, FIG. 4 is a block diagram of the first embodiment of the present invention, FIG. 5 is a block diagram of the second embodiment of the present invention, and FIGS. 6 and 7 are diagrams showing the principle of division and multiplexing. 4 and 5 are block diagrams showing the modulation signal generator and its peripheral circuits, and FIGS. 8a and 8b are block diagrams showing the specific configuration of the modulation envelope circuit used in FIG. 7 and their time charts. be. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Modulation signal generator, 2...Address arithmetic circuit, 3...Read/write memory, 4...Interpolation arithmetic circuit, 5...Input signal, 6...Output terminal.
Claims (1)
込み制御装置と読み出し制御装置とで構成される
アドレス制御装置とを備え、変調すべきデイジタ
ル化された入力信号を上記アドレス制御装置の書
き込み制御装置が出力する書き込み信号にしたが
つて上記読み書きメモリに書き込み、上記アドレ
ス制御装置の読み出し制御装置で上記入力信号の
書き込みより所定時間だけ遅れて、書き込まれた
入力信号を上記読み書きメモリから読み出し、か
つ、その読み出し位置を上記変調信号発生器の出
力する変調信号にしたがつて変化させて、上記入
力信号を時間軸上で変調した出力信号を得るよう
にしたことを特徴とするデイジタル楽音変調装
置。 2 変調信号発生器と、読み書きメモリと、書き
込み制御装置及び読み出し制御装置で構成したア
ドレス制御装置と、補間演算装置とを備え、変調
すべきデイジタル化された入力信号を、上記書き
込み制御装置の出力する書き込み信号にしたがつ
て所定のクロツクの周波数で上記読み書きメモリ
に書き込み、上記変調信号発生器の出力する変調
信号にもとづいて上記読み出し制御装置により読
み出し信号を発生し、この読み出し信号により上
記読み書きメモリより、上記書き込まれた入力信
号のうちから、所定時間だけずれてさらに上記変
調信号の瞬時振幅に大略対応した時間だけずれた
アドレスにもとづく複数のサンプル値を読み出
し、上記補間演算装置において、上記ずれたアド
レスに対応した変調信号の振幅値と上記変調信号
の瞬時振幅値との差分値を求め、上記複数のサン
プル値と上記差分値との間で演算を施すことによ
り上記差分値に対応した上記複数のサンプル値の
補間値を求め、上記書き込みと同じクロツク周波
数で上記補間値を出力することにより上記入力信
号を時間軸上で周波数変調又は位相変調するよう
にしたことを特徴とするデイジタル楽音変調装
置。 3 特許請求の範囲第2項の記載において複数種
類の入力信号を時分割多重化して入力し、読み書
きメモリを上記複数種類の入力信号に対応して設
け、アドレス制御装置により、上記読み書きメモ
リに上記時分割多重化された入力信号を順次書き
込み、補間演算装置を上記読み書きメモリから読
み出された入力信号に対して時分割多重的に使用
することにより、時分割多重化された出力信号を
得るようにしたことを特徴とするデイジタル楽音
変調装置。 4 特許請求の範囲第3項の記載において、変調
信号発生器から複数の変調信号を時分割多重化し
て発生することを特徴とするデイジタル楽音変調
装置。 5 特許請求の範囲第3項の記載において、時分
割多重化された入力信号のうち少なくとも2つが
同一信号より成ることを特徴とするデイジタル楽
音変調装置。 6 特許請求の範囲第2項において、読み書きメ
モリを所定のアドレスサイズを有するランダムア
クセスメモリで構成し、アドレス制御装置のうち
の書み込み制御装置により上記入力信号を上記ラ
ンダムアクセスメモリに循環的に書き込み、上記
アドレス制御装置のうちの読み出し制御装置によ
り、上記入力信号の書き込み位置から所定位置だ
け遅れた読み出し中心位置を中心に上記変調信号
にしたがつて前後した位置を読み出すようにした
ことを特徴とするデイジタル楽音変調装置。 7 特許請求の範囲第6項の記載において、読み
出し制御装置はその読み出し中心位置に変調信号
を加減算する加減算器を備え、上記加減算器の出
力する和の上位部分を読み出し位置として出力す
るように構成したことを特徴とするデイジタル楽
音変調装置。 8 特許請求の範囲第7項の記載において、加減
算器の出力する和の上位部分を読み出し位置とし
て、その隣接する位置をも含めて読み書きメモリ
の複数位置を読み出し、複数の読み出し出力と上
記和の下位部分と補間演算装置に入力し、上記和
の下位部分にしたがつて補間演算した出力を得る
ようにしたことを特徴とするデイジタル楽音変調
装置。 9 特許請求の範囲第8項の記載において、読み
出し出力数を3とし、2次関数による補間を行う
ようにしたことを特徴とするデイジタル楽音変調
装置。 10 特許請求の範囲第8項の記載において、読
み出し出力数を2とし、直線補間を行うようにし
たことを特微とするデイジタル楽音変調装置。 11 特許請求の範囲第3項の記載において、補
間演算装置の時分割多重化された出力信号をそれ
ぞれ独立のアナログ信号に変換し、楽音信号とし
て用いるようにしたことを特徴とするデイジタル
楽音変調装置。 12 特許請求の範囲第3項の記載において、補
間演算装置の時分割多重化された出力信号のう
ち、少なくとも2つ以上を加算し、アナログ信号
に変換するようにしたことを特徴とするデイジタ
ル楽音変調装置。[Scope of Claims] 1. An address control device comprising a modulation signal generator, a read/write memory, a write control device, and a read control device, the address control device transmitting a digitized input signal to be modulated. A read control device of the address control device writes the written input signal from the read/write memory after a predetermined time delay after writing the input signal. A digital musical tone characterized in that the readout position is changed according to the modulation signal output from the modulation signal generator to obtain an output signal that modulates the input signal on the time axis. Modulator. 2. A modulation signal generator, a read/write memory, an address control device composed of a write control device and a read control device, and an interpolation calculation device, and the digitized input signal to be modulated is output from the write control device. Writes data into the read/write memory at a predetermined clock frequency in accordance with a write signal, generates a read signal by the read control device based on a modulation signal output from the modulation signal generator, and uses this read signal to write data into the read/write memory. From among the input signals written above, a plurality of sample values based on addresses that are shifted by a predetermined time and further shifted by a time roughly corresponding to the instantaneous amplitude of the modulation signal are read out, and the interpolation calculation device calculates the shift. The difference value between the amplitude value of the modulation signal corresponding to the address and the instantaneous amplitude value of the modulation signal is calculated, and the calculation is performed between the plurality of sample values and the difference value to obtain the difference value corresponding to the difference value. Digital musical tone modulation characterized in that the input signal is frequency modulated or phase modulated on the time axis by determining interpolated values of a plurality of sample values and outputting the interpolated values at the same clock frequency as the writing. Device. 3. In the statement of claim 2, a plurality of types of input signals are time-division multiplexed and input, read/write memories are provided corresponding to the plurality of types of input signals, and an address control device causes the read/write memory to receive the above input signals. A time-division multiplexed output signal is obtained by sequentially writing time-division multiplexed input signals and using the interpolation calculation device in a time-division multiplexing manner for the input signals read from the read/write memory. A digital musical tone modulation device characterized by: 4. A digital musical tone modulation device according to claim 3, characterized in that a plurality of modulation signals are generated by time division multiplexing from a modulation signal generator. 5. A digital musical tone modulation device according to claim 3, characterized in that at least two of the time-division multiplexed input signals are the same signal. 6. In claim 2, the reading/writing memory is constituted by a random access memory having a predetermined address size, and the input signal is cyclically sent to the random access memory by a write control device of the address control device. A readout control device of the write and address control devices reads out positions that are forward and backward in accordance with the modulation signal around a readout center position that is delayed by a predetermined position from the write position of the input signal. Digital musical tone modulation device. 7. In claim 6, the readout control device is provided with an adder/subtractor that adds or subtracts a modulated signal at its readout center position, and is configured to output the upper part of the sum outputted by the adder/subtractor as the readout position. A digital musical tone modulation device characterized by: 8 In the statement of claim 7, the upper part of the sum outputted by the adder/subtractor is set as the readout position, and multiple positions in the read/write memory including adjacent positions are read out, and the multiple readout outputs and the above sum are read out. A digital musical tone modulation device characterized in that the lower part is input to an interpolation calculation device, and an output is obtained by interpolation calculation according to the lower part of the sum. 9. A digital musical tone modulation device as set forth in claim 8, characterized in that the number of readout outputs is three and interpolation is performed using a quadratic function. 10. A digital musical tone modulation device according to claim 8, characterized in that the number of read outputs is two and linear interpolation is performed. 11. A digital musical tone modulation device as set forth in claim 3, characterized in that the time-division multiplexed output signals of the interpolation calculation device are converted into independent analog signals and used as musical tone signals. . 12. A digital musical tone as set forth in claim 3, characterized in that at least two or more of the time-division multiplexed output signals of the interpolation calculation device are added and converted into an analog signal. Modulator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56182083A JPS5883894A (en) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | Digital musical note modulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56182083A JPS5883894A (en) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | Digital musical note modulator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5883894A JPS5883894A (en) | 1983-05-19 |
JPH0136638B2 true JPH0136638B2 (en) | 1989-08-01 |
Family
ID=16112054
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56182083A Granted JPS5883894A (en) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | Digital musical note modulator |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS5883894A (en) |
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JPS58108583A (en) * | 1981-12-23 | 1983-06-28 | ヤマハ株式会社 | Modulation effect unit for electronic musical instrument |
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JPS60256198A (en) * | 1984-06-01 | 1985-12-17 | ヤマハ株式会社 | Effect applicator |
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1981
- 1981-11-12 JP JP56182083A patent/JPS5883894A/en active Granted
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5883894A (en) | 1983-05-19 |
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