專利名稱：樂(lè)音合成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以頻率調(diào)制(FM)方式生成樂(lè)音的樂(lè)音合成裝置。
背景技術(shù)：
以前，頻率調(diào)制方式的樂(lè)音合成裝置(FM音源)廣泛用于合成器、電子琴、手機(jī)等領(lǐng)域中。該FM音源由調(diào)制器(調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生部)、載波器(主旋律產(chǎn)生部)這2個(gè)操作機(jī)構(gòu)(オペレ一タ)構(gòu)成。還有，日本特開(kāi)平3-121499號(hào)公報(bào)中披露了在調(diào)制器側(cè)設(shè)置變時(shí)LPF，從而能付與復(fù)雜的音色的方案。各操作機(jī)構(gòu)中設(shè)有存儲(chǔ)了正弦波、三角波、矩形波等的1周期的量的波形數(shù)據(jù)的波形表。并且，以與對(duì)各操作機(jī)構(gòu)給出的音調(diào)參數(shù)對(duì)應(yīng)的讀出速度來(lái)變更該波形表的讀出地址，從各操作機(jī)構(gòu)輸出通過(guò)該讀出地址所訪問(wèn)的取樣值。
還有，以前在音源裝置中，用FM操作機(jī)構(gòu)或波形存儲(chǔ)器等來(lái)生成基本的樂(lè)音信號(hào)，并且由包絡(luò)生成器對(duì)該樂(lè)音信號(hào)付與包絡(luò)。此處，樂(lè)音信號(hào)的包絡(luò)一般如圖9所示，由起聲、減弱、維持、釋放等“階段(フエ一ズ)”構(gòu)成。還有，在日本國(guó)特開(kāi)平3-121499號(hào)公報(bào)中，披露了對(duì)生成了的樂(lè)音信號(hào)由均衡器施以各種效果的技術(shù)。從控制裝置把效果參數(shù)供給該均衡器，對(duì)樂(lè)音信號(hào)付與與該效果參數(shù)對(duì)應(yīng)的效果。
但是，在FM音源的操作機(jī)構(gòu)中，在發(fā)音中按恰當(dāng)?shù)亩〞r(shí)來(lái)變更音調(diào)參數(shù)、波形數(shù)據(jù)是困難的。即，雖然變更音調(diào)參數(shù)、波形數(shù)據(jù)這一點(diǎn)本身是可能的，但變更的結(jié)果，在產(chǎn)生的樂(lè)音信號(hào)中會(huì)出現(xiàn)異音，這是帶來(lái)的問(wèn)題，所以在發(fā)音中需要把音調(diào)參數(shù)、波形數(shù)據(jù)預(yù)先設(shè)為一定的。另外，可以對(duì)波形表的讀出地址施以顫音處理，短期能得到與變更音調(diào)參數(shù)同樣的效果，不過(guò)，宏觀來(lái)看不得不把音調(diào)參數(shù)設(shè)為一定的。這樣，在以前的FM音源中，在發(fā)音中可執(zhí)行的音色變動(dòng)的幅度一直都小。
還有，在上述技術(shù)中，包絡(luò)生成器中的動(dòng)作和均衡器中的動(dòng)作完全獨(dú)立，因而為了把按包絡(luò)的各階段中的每一個(gè)而不同的效果參數(shù)給予均衡器，需要在控制裝置中把握階段的切換定時(shí)等，控制極為繁雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第1目的在于提供一種能在發(fā)音中實(shí)現(xiàn)豐富多彩的音色變動(dòng)的樂(lè)音合成裝置。
本發(fā)明的第2目的在于提供一種能簡(jiǎn)單地付與與樂(lè)音信號(hào)的階段對(duì)應(yīng)的效果的樂(lè)音合成裝置。
為了達(dá)到上述第1目的，根據(jù)本發(fā)明的第1方式，提供一種樂(lè)音合成裝置，其特征在于具有生成調(diào)制信號(hào)(S52)的第1操作機(jī)構(gòu)(52、202)；生成由該調(diào)制信號(hào)(S52)調(diào)制的樂(lè)音信號(hào)(S58)的第2操作機(jī)構(gòu)(58、206)；以及間插于上述第1或第2操作機(jī)構(gòu)的后段，具有在第1至第n(n為2及以上的自然數(shù))中心頻率(fp1、fp2、fp3、fm1、fm2、fm3)給出峰(ピ一ク)或谷(ノツチ)的頻率特性的均衡器(54、60、210)。
優(yōu)選的是，樂(lè)音合成裝置的特征在于還具有對(duì)于在上述第1操作機(jī)構(gòu)(202)的后段間插上述均衡器(210)的第1連接方式，在上述第2操作機(jī)構(gòu)(206)的后段間插上述均衡器(210)的第2連接方式，或不間插上述均衡器(210)的第3連接方式，輸出指定其中任一連接方式的選擇信號(hào)(SEL1～SEL3)的控制單元(6)；以及按照該選擇信號(hào)來(lái)切換上述均衡器(210)的連接狀態(tài)的選擇器(204、208、212)。
優(yōu)選的是，其特征在于，上述調(diào)制信號(hào)(S52)具有多個(gè)高次諧波成分(fmq)，上述均衡器(54)間插于上述第1操作機(jī)構(gòu)(52)的后段，上述控制單元(6)把上述第1至第n中心頻率(fm1、fm2、fm3)設(shè)定為上述高次諧波成分(fmq)中的按頻率低的順序所選擇的n個(gè)高次諧波成分(fmq)的頻率。
還有，其特征在于，均衡器(54)間插于上述第2操作機(jī)構(gòu)(58)的后段，上述控制單元(6)在把上述調(diào)制信號(hào)(S52)的頻率設(shè)為fm，把上述樂(lè)音信號(hào)(S58)的載波頻率設(shè)為fc時(shí)，把上述第1至第n中心頻率分別設(shè)定為“fc+kfm”(k為自然數(shù))中的任意一種。
根據(jù)本發(fā)明的第1方式，設(shè)置了間插于上述第1或第2操作機(jī)構(gòu)的后段，具有在第1至第n(n為2及以上的自然數(shù))中心頻率給出峰或谷的頻率特性的均衡器，所以能以該均衡器自由調(diào)整高次諧波成分等，在發(fā)音中也能實(shí)現(xiàn)豐富多彩的音色變動(dòng)。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第2方式，提供一種樂(lè)音合成裝置，其特征在于具有生成由多個(gè)階段(起聲、減弱、維持、釋放)構(gòu)成的原樂(lè)音信號(hào)和表示該階段的階段信號(hào)(ADSR)的原樂(lè)音信號(hào)生成單元；與上述多個(gè)階段中的各個(gè)對(duì)應(yīng)，存儲(chǔ)用于均衡化處理的參數(shù)的多個(gè)參數(shù)存儲(chǔ)單元(222～228、232～238、242～248)；選擇上述參數(shù)存儲(chǔ)單元(222～228、232～238、242～248)所存儲(chǔ)了的參數(shù)中的與上述階段信號(hào)(ADSR)對(duì)應(yīng)的參數(shù)的參數(shù)選擇單元(220、230、240)；以及基于由該參數(shù)選擇單元(220、230、240)選擇了的參數(shù)對(duì)上述原樂(lè)音信號(hào)施以均衡化處理的均衡器(60)。
優(yōu)選的是，其特征在于，上述原樂(lè)音信號(hào)生成單元包括生成包絡(luò)付與前的基本樂(lè)音信號(hào)(S80)的基本樂(lè)音信號(hào)生成單元(70～80)；生成上述階段信號(hào)(ADSR)和在上述各階段中對(duì)上述基本樂(lè)音信號(hào)(S80)應(yīng)該付與的包絡(luò)信號(hào)(S82)的包絡(luò)生成器(82)；以及對(duì)上述基本樂(lè)音信號(hào)(S80)付與上述包絡(luò)信號(hào)(S82)所涉及的包絡(luò)的包絡(luò)付與單元(84)。
優(yōu)選的是，其特征在于，上述多個(gè)階段至少包括發(fā)音開(kāi)始時(shí)的起聲階段、發(fā)音結(jié)束時(shí)的釋放階段和在該起聲階段和該釋放階段之間發(fā)生的維持階段。
根據(jù)本發(fā)明的第2方式，基于原樂(lè)音信號(hào)生成單元生成的階段信號(hào)來(lái)選擇均衡化處理的參數(shù)，所以能簡(jiǎn)單地付與與樂(lè)音信號(hào)的階段對(duì)應(yīng)的效果。
本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)以下參照附圖所作的具體描述，將會(huì)更加清楚。


圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施例的音源裝置的框圖。
圖2是第1實(shí)施例的算法的框圖。
圖3是操作機(jī)構(gòu)的算法的框圖。
圖4是均衡器的算法的框圖。
圖5是第2實(shí)施例的算法的框圖。
圖6是本發(fā)明的第3實(shí)施例的音源裝置的框圖。
圖7是第3實(shí)施例中的操作機(jī)構(gòu)的算法的框圖。
圖8是第3實(shí)施例中的均衡器的算法的框圖。
圖9是表示樂(lè)音信號(hào)的包絡(luò)的一個(gè)例子的圖。
圖10是第4實(shí)施例的算法的框圖。
圖11是第5實(shí)施例的算法的框圖。
具體實(shí)施例方式
第1實(shí)施例第1實(shí)施例的硬件構(gòu)成其次，參照?qǐng)D1來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施例的音源裝置的構(gòu)成。
圖中6是CPU，基于ROM2所存儲(chǔ)的程序，通過(guò)總線8來(lái)控制音源裝置內(nèi)的各部分。4是RAM，作為CPU6的工作存儲(chǔ)器來(lái)使用。10是通信接口，輸入輸出MIDI信號(hào)等。12是顯示部，向用戶顯示各種信息。14是操作部，由各種開(kāi)關(guān)、定位設(shè)備等構(gòu)成。16是DSP，基于記述了后述的算法的微程序來(lái)合成樂(lè)音信號(hào)。18是DA轉(zhuǎn)換器，把合成了的樂(lè)音信號(hào)作為模擬信號(hào)來(lái)輸出。
第1實(shí)施例的算法構(gòu)成其次，參照?qǐng)D2來(lái)說(shuō)明在DSP16中實(shí)現(xiàn)的算法的構(gòu)成。
圖中52是作為調(diào)制器起作用的操作機(jī)構(gòu)，接受零信號(hào)作為調(diào)制信號(hào)，并且基于參數(shù)群OPP1來(lái)合成信號(hào)S52。54是均衡器，基于參數(shù)群EQP1，對(duì)信號(hào)S52施以濾波處理，輸出其結(jié)果作為信號(hào)S54。56是選擇器，基于選擇信號(hào)SEL1來(lái)選擇信號(hào)S52、S54中的一方，輸出其結(jié)果作為信號(hào)S56。58是作為載波器起作用的操作機(jī)構(gòu)，接受信號(hào)S56作為調(diào)制信號(hào)，基于該信號(hào)S56和參數(shù)群OPP2來(lái)輸出信號(hào)S58。60是均衡器，基于參數(shù)群EQP2，對(duì)信號(hào)S58施以濾波處理，輸出其結(jié)果作為信號(hào)S60。62是選擇器，基于選擇信號(hào)SEL2來(lái)選擇信號(hào)S58、S60中的一方，輸出其結(jié)果作為輸出信號(hào)Sout。上述各參數(shù)群OPP1、OPP2、EQP1、EQP2及選擇信號(hào)SEL1、SEL2由CPU6給出。
其次，參照?qǐng)D3來(lái)說(shuō)明各操作機(jī)構(gòu)52、58的詳細(xì)構(gòu)成。
圖中72是選擇器，基于反饋導(dǎo)通/截止信號(hào)FB，選擇從外部供給的調(diào)制信號(hào)IN和反饋信號(hào)S70中的一方，將其作為調(diào)制信號(hào)S72輸出。74是階段生成器，基于指定音調(diào)的音調(diào)參數(shù)PTP，輸出以該音調(diào)為周期的鋸齒狀波的基本相位信號(hào)S74。76是加法器，把調(diào)制信號(hào)S72和基本相位信號(hào)S74相加，輸出該結(jié)果作為相位信號(hào)S76。80是波形表，存儲(chǔ)了正弦波、矩形波、三角波等類別的各1周期的波形數(shù)據(jù)。78是地址生成器，接受指定上述波形數(shù)據(jù)的類別的波形參數(shù)WP的話，就把與該類別對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償值與相位信號(hào)S76相加，把該結(jié)果作為地址信號(hào)S78向波形表80供給。
在波形表80中，讀出波形參數(shù)WP所涉及的波形數(shù)據(jù)的相位信號(hào)S76的取樣值，輸出其結(jié)果作為信號(hào)S80。82是包絡(luò)生成器，存儲(chǔ)了多個(gè)種類的包絡(luò)數(shù)據(jù)，指定其中任意一個(gè)包絡(luò)數(shù)據(jù)的包絡(luò)參數(shù)EP被供給的話，就輸出對(duì)應(yīng)的包絡(luò)數(shù)據(jù)中的作為各時(shí)刻的瞬間值的包絡(luò)信號(hào)S82。84是乘法器，把信號(hào)S80、S82相乘，輸出其結(jié)果作為輸出信號(hào)OUT。對(duì)該輸出信號(hào)OUT通過(guò)乘法器70乘以規(guī)定的反饋增益，把其結(jié)果作為反饋信號(hào)S70向選擇器72供給。另外，在圖2中說(shuō)明了的操作機(jī)構(gòu)用的參數(shù)群OPP1、OPP2是上述各參數(shù)FB、PTP、WP、EP的總稱。
其次，參照?qǐng)D4來(lái)說(shuō)明各均衡器54、60的詳細(xì)構(gòu)成。
圖中101～112是延遲電路，分別使輸入了的信號(hào)按1取樣周期延遲而將其輸出。130～134、150～154、170～174是乘法器，分別對(duì)輸入了的信號(hào)乘以系數(shù)P1_0～P1_4、P2_0～P2_4、P3_0～P3_4而將其輸出。135、155、175是加法器，分別把乘法器130～134、150～154、170～174的輸出信號(hào)相加而輸出。另外，在圖2中說(shuō)明了的均衡器用的參數(shù)群EQP1、EQP2是系數(shù)P1_0～P1_4、P2_0～P2_4、P3_0～P3_4的總稱。此處，乘法器130～134和加法器135、乘法器150～154和加法器155以及乘法器170～174和加法器175分別由獨(dú)立的峰值濾波器(ピ一キングフイルタ)(或陷波濾波器(ノツチフイルタ))120、140和160構(gòu)成。因此，均衡器54、60對(duì)于輸入了的信號(hào)能分別付與具有最大“3”的峰(或谷)的頻率特性而將其輸出。
此處，對(duì)于各濾波器中的系數(shù)Pk_0～Pk_4(此處k為1～3中的任意一個(gè))的決定方法預(yù)先進(jìn)行說(shuō)明。把取樣頻率設(shè)為fs，對(duì)于濾波器120、140、160中的任意一個(gè)濾波器，在付與了把中心頻率設(shè)為fp，把諧振銳度設(shè)為Q，把中心頻率fp的增益設(shè)為G[dB]的濾波特性時(shí)，置于A＝10G/40，ω＝2π·fp/fs，α＝(sinω)/2Q，β＝1+α/A的話，各系數(shù)PPk_0～Pk_4可求得如下。Pk_0＝Pk_2＝Pk_4＝(1+α·A)/β，Pk_1＝Pk_3＝-2(cosω)/β。
1.3.第1實(shí)施例的動(dòng)作首先，在操作機(jī)構(gòu)52、58中，分別選擇“正弦波”作為波形參數(shù)WP，在操作機(jī)構(gòu)52中選擇調(diào)制頻率fm，在操作機(jī)構(gòu)58中選擇載波頻率fc所涉及的音調(diào)參數(shù)PTP，由兩操作機(jī)構(gòu)把反饋導(dǎo)通/截止信號(hào)FB設(shè)定為截止?fàn)顟B(tài)(選擇外部輸入的調(diào)制信號(hào))。在此場(chǎng)合，在信號(hào)S58中，除原來(lái)的載波頻率fc的頻率成分外，產(chǎn)生“fc±k·fm”(此處k為自然數(shù))的高次諧波成分。在操作機(jī)構(gòu)52、58中被選擇的波形是正弦波以外的場(chǎng)合，產(chǎn)生與構(gòu)成該波形的多個(gè)正弦波成分中的每一個(gè)同樣的高次諧波成分?？墒?，這些高次諧波成分中，由作為被選擇了的兩波形的基波的載波頻率fc和調(diào)制頻率fm產(chǎn)生的高次諧波成分“fc±k·fm”的能量比較高，而且有自然數(shù)k的值越小，能量越高的傾向。并且，通常作為調(diào)制頻率fm，選擇載波頻率fc及以上的頻率，所以有頻率成分“fc+k·fm”中的自然數(shù)k的值越低，能量越大的傾向。
一般大多越是能量大的頻率成分越會(huì)對(duì)音色帶來(lái)重要的影響。對(duì)此，在該場(chǎng)合，可以按頻率成分“fc+k·fm”中的自然數(shù)k小的順序，即把頻率成分“fp1＝fc+fm”、“fp2＝fc+2fm”、“fp3＝fc+3fm”作為在均衡器60中付與峰(或谷)的中心頻率。并且，可以基于打算生成的音色，在均衡器60中設(shè)定在這些中心頻率fp1、fp2、fp3的增益Gp1、Gp2、Gp3。
還有，在操作機(jī)構(gòu)52中生成的信號(hào)S52除調(diào)制頻率fm以外包含多個(gè)高次諧波成分fmq(q＝1、2、3、……)的場(chǎng)合，就會(huì)在后段的操作機(jī)構(gòu)58中生成的信號(hào)S58中包含分別對(duì)應(yīng)的頻率成分“fc+k·fmq”。這些信號(hào)S52中包含的各頻率成分的能量與信號(hào)S58中包含的高次諧波成分fmq的能量成比例，所以能通過(guò)增減該高次諧波成分fmq的能量來(lái)增減信號(hào)S52內(nèi)的頻率成分“fc+k·fmq”的能量。這些高次諧波成分fmq的能量也有頻率越低而越高的傾向，大多越是能量大的頻率成分越會(huì)對(duì)音色帶來(lái)重要的影響。對(duì)此，在該場(chǎng)合，把高次諧波成分fmq中按頻率低的順序選出的頻率fm1、fm2、fm3作為在均衡器54中付與峰(或谷)的中心頻率。并且，基于打算生成的音色，在均衡器54中設(shè)定在這些中心頻率fm1、fm2、fm3的增益Gr1、Gr2、Gr3。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，能按照付與均衡器54、60的參數(shù)群EQP1、EQP2，生成豐富多彩的音色的樂(lè)音信號(hào)。此處，均衡器60的中心頻率fp1、fp2、fp3及增益Gp1、Gp2、Gp3，均衡器54的中心頻率fm1、fm2、fm3及增益Gr1、Gr2、Gr3完全不必固定地設(shè)定，即使在發(fā)音中變更也不會(huì)特別對(duì)樂(lè)音信號(hào)產(chǎn)生妨礙。因此，在本實(shí)施例中，在發(fā)音中使音色變動(dòng)時(shí)，不必變更向操作機(jī)構(gòu)52、58付與的音調(diào)參數(shù)PTP及波形參數(shù)WP等，而是可以通過(guò)變更參數(shù)群EQP1、EQP2來(lái)實(shí)現(xiàn)豐富多彩的音色變動(dòng)。另外，音色變動(dòng)的定時(shí)能基于樂(lè)音信號(hào)的生成開(kāi)始后的時(shí)刻的推進(jìn)、從通信接口10接受了的MIDI等，適當(dāng)?shù)刂付ā?br> 2.第2實(shí)施例其次，對(duì)于本發(fā)明的第2實(shí)施例的音源裝置進(jìn)行說(shuō)明。第2實(shí)施例的音源裝置的硬件構(gòu)成與第1實(shí)施例的(圖1)相同，不過(guò)，算法的整體構(gòu)成如圖5(a)所示。在圖5(a)中202是作為調(diào)制器起作用的操作機(jī)構(gòu)，基于參數(shù)群OPP1來(lái)合成調(diào)制信號(hào)，將其向選擇器204、208輸出。206是作為載波器起作用的操作機(jī)構(gòu)，基于通過(guò)選擇器204接受了的調(diào)制信號(hào)和參數(shù)群OPP2來(lái)合成樂(lè)音信號(hào)，將其向選擇器208、212輸出。210是均衡器，對(duì)通過(guò)選擇器208接受了的信號(hào)施以基于參數(shù)群EQP1的均衡化處理，向選擇器204、212輸出其結(jié)果。
此處，各操作機(jī)構(gòu)202、206及均衡器210的詳細(xì)構(gòu)成與第1實(shí)施例的(圖3、圖4)相同。選擇器204、208、212分別基于選擇信號(hào)SEL1、SEL2、SEL3，選擇、輸出分別輸入了的2系統(tǒng)的信號(hào)中的一方。在操作機(jī)構(gòu)202和操作機(jī)構(gòu)206之間間插均衡器210的場(chǎng)合，像位于圖5(b)的最上段那樣，把選擇信號(hào)SEL1、SEL2、SEL3設(shè)定為“1、1、0”。還有，在操作機(jī)構(gòu)206的后段間插均衡器210的場(chǎng)合，把選擇信號(hào)SEL1、SEL2、SEL3設(shè)定為“0、0、1”。還有，在不使用均衡器210的場(chǎng)合，把選擇信號(hào)SEL1、SEL3設(shè)定為“0、0”。
還有，與第1實(shí)施例的一樣，參數(shù)群OPP1、OPP2、EQP1及選擇信號(hào)SEL1～SEL3由CPU6給出。這樣，在本實(shí)施例中，能由選擇器204、208、212任意設(shè)定1臺(tái)均衡器210的間插部位，因而在只用1臺(tái)均衡器的場(chǎng)合，也能合成豐富多彩的音色。另外，均衡器210的中心頻率，在把均衡器210間插在操作機(jī)構(gòu)202的后段的場(chǎng)合，與第1實(shí)施例的均衡器54同樣設(shè)定，在間插在操作機(jī)構(gòu)206的后段的場(chǎng)合，與均衡器60同樣設(shè)定即可。
3.第3實(shí)施例3.1.第3實(shí)施例的硬件構(gòu)成第3實(shí)施例的音源裝置的硬件構(gòu)成與第1實(shí)施例的(圖1)相同，省略其說(shuō)明。
3.2.第3實(shí)施例的算法構(gòu)成第3實(shí)施例的算法的整體構(gòu)成除一部分外與第1實(shí)施例的(圖2)相同，因而以下只說(shuō)明不同的部分。此處，圖6的操作機(jī)構(gòu)53、59分別與圖2的操作機(jī)構(gòu)52、58除一部分外具有同樣的構(gòu)成，除下列說(shuō)明的功能以外具有與操作機(jī)構(gòu)52、58同樣的功能。還有，圖6的均衡器64、66分別與圖2的均衡器54、60除一部分外具有同樣的構(gòu)成，除下列說(shuō)明的功能以外具有與均衡器54、60同樣的功能。
在操作機(jī)構(gòu)53中，輸出表示樂(lè)音信號(hào)的階段(起聲、減弱、維持、釋放)的階段信號(hào)ADSR1。64是均衡器，基于參數(shù)群EQP1和階段信號(hào)ADSR1，對(duì)信號(hào)S52施以濾波處理，輸出其結(jié)果作為信號(hào)S54。
還有，在操作機(jī)構(gòu)59中，輸出表示樂(lè)音信號(hào)的階段的階段信號(hào)ADSR2。66是均衡器，基于參數(shù)群EQP2和階段信號(hào)ADSR2，對(duì)信號(hào)S58施以濾波處理，輸出其結(jié)果作為信號(hào)S60。
其次，參照?qǐng)D7來(lái)說(shuō)明各操作機(jī)構(gòu)53、59的詳細(xì)構(gòu)成。
在包絡(luò)生成器82中，對(duì)多個(gè)種類的包絡(luò)數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)各階段的境界位置，輸出表示現(xiàn)在的階段的階段信號(hào)ADSR(ADSR1或ADSR2)。
其次，參照?qǐng)D4、圖8來(lái)說(shuō)明各均衡器64、66的詳細(xì)構(gòu)成。
另外，本實(shí)施例中的均衡器用的參數(shù)群EQP1、EQP2是指各階段中的系數(shù)P1_0～P1_4、P2_0～P2_4、P3_0～P3_4的總稱。
各濾波器120、140、160不僅能實(shí)現(xiàn)作為峰值濾波器(或陷波濾波器)的功能，還能實(shí)現(xiàn)低通濾波器、高通濾波器等的功能。
其次，在圖8中222～228、232～238、242～248是寄存器，按每階段來(lái)存儲(chǔ)各系數(shù)P1_0～P1_4、P2_0～P2_4、P3_0～P3_4。220、230、240是選擇器，基于接受了的階段信號(hào)ADSR，分別選擇與現(xiàn)在的階段對(duì)應(yīng)的系數(shù)P1_0～P1_4、P2_0～P2_4、P3_0～P3_4，將其向?yàn)V波器120、140、160供給。
3.3.第3實(shí)施例的動(dòng)作其次，說(shuō)明本實(shí)施例的動(dòng)作。在本實(shí)施例中，最初，對(duì)均衡器64、66設(shè)定參數(shù)群EQP1、EQP2。即，對(duì)均衡器64、66內(nèi)的寄存器222～228、232～238、242～248，由CPU6寫(xiě)入與各階段對(duì)應(yīng)的系數(shù)P1_0～P1_4、P2_0～P2_4、P3_0～P3_4。其次，由CPU6向選擇器56、62供給選擇信號(hào)SEL1、SEL2，向操作機(jī)構(gòu)53、59供給參數(shù)群OPP1、OPP2。
其次，音源裝置的動(dòng)作開(kāi)始的話，基于參數(shù)群OPP1，在操作機(jī)構(gòu)53中合成信號(hào)S52，基于信號(hào)S56及參數(shù)群OPP2，在操作機(jī)構(gòu)59中合成信號(hào)S58。還有，在均衡器54中基于參數(shù)群EQP1及階段信號(hào)ADSR1來(lái)合成信號(hào)S54，在均衡器66中基于參數(shù)群EQP2及階段信號(hào)ADSR2來(lái)合成信號(hào)S60。從操作機(jī)構(gòu)53、59的各包絡(luò)生成器82，最初輸出表示“起聲”的階段信號(hào)ADSR1、ADSR2，而隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)，這些階段信號(hào)按“減弱”、“維持”、“釋放”的順序而改變，包絡(luò)電平也會(huì)如圖9所示而變化。即，在起聲階段中，包絡(luò)電平按起聲比率而上升，在減弱、維持、釋放的各階段中，包絡(luò)電平按各自的比率而下降。并且，在均衡器64、66中，基于這些階段信號(hào)來(lái)切換系數(shù)Pk_0～Pk_4，因而會(huì)對(duì)樂(lè)音信號(hào)施以與各階段對(duì)應(yīng)的均衡化處理。該均衡化處理與第1實(shí)施例中的相同，省略其說(shuō)明。
其次，對(duì)于各階段中的參數(shù)群EQP1、EQP2的不同點(diǎn)預(yù)先進(jìn)行說(shuō)明。例如，在進(jìn)行原音鋼琴(アコ一ステイツクピアノ)的模擬的場(chǎng)合，在起聲時(shí)，容易出現(xiàn)非諧波成分而不是載波頻率fc的高次諧波，因而比維持時(shí)預(yù)先提高高次諧波成分fmq的能量即可。還有，在原音鋼琴中，在釋放時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)(ダンパ)會(huì)碰到弦，因而高次諧波成分的頻率中特別高的頻率的成分容易衰減。對(duì)此，為了模擬這種現(xiàn)象，把濾波器特性設(shè)定成這些高次諧波成分的頻率越高，使載波頻率fc的高次諧波成分衰減越大即可。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，能按照付與均衡器64、66的參數(shù)群EQP1、EQP2，按每階段生成豐富多彩的音色的樂(lè)音信號(hào)。而且，根據(jù)階段信號(hào)ADSR1、ADSR2自動(dòng)地執(zhí)行階段的切換，因而不用例如在CPU6中檢出階段的切換定時(shí)。
4.第4實(shí)施例其次，對(duì)于本發(fā)明的第4實(shí)施例的音源裝置進(jìn)行說(shuō)明。第4實(shí)施例的音源裝置的硬件構(gòu)成與第3實(shí)施例的(圖6)相同，不過(guò)，算法的整體構(gòu)成如圖10(a)所示。
另外，第4實(shí)施例的算法的整體構(gòu)成除一部分外與第2實(shí)施例的(圖5)相同，因而以下只說(shuō)明不同的部分。此處，10(a)的操作機(jī)構(gòu)203、207分別與圖5(a)的操作機(jī)構(gòu)202、206除一部分外具有同樣的構(gòu)成，除下列說(shuō)明的功能以外具有與操作機(jī)構(gòu)202、206同樣的功能。
在圖10(a)中203是作為調(diào)制器起作用的操作機(jī)構(gòu)，向選擇器209輸出階段信號(hào)ADSR1。207是作為載波器起作用的操作機(jī)構(gòu)，向選擇器209輸出階段信號(hào)ADSR2。213是均衡器，對(duì)通過(guò)選擇器208接受了的信號(hào)，施以基于通過(guò)選擇器209接受了的階段信號(hào)ADSR和參數(shù)群EQP1的均衡化處理，向選擇器204、212輸出其結(jié)果。
此處，各操作機(jī)構(gòu)203、207及均衡器213的詳細(xì)構(gòu)成與第3實(shí)施例的(圖4、圖8)相同。此處，在操作機(jī)構(gòu)203和操作機(jī)構(gòu)207之間間插均衡器213的場(chǎng)合，像位于圖10(b)的最上段那樣，把選擇信號(hào)SEL1、SEL2、SEL3設(shè)定為“1、1、0”。還有，在操作機(jī)構(gòu)207的后段間插均衡器213的場(chǎng)合，把選擇信號(hào)SEL1、SEL2、SEL3設(shè)定為“0、0、1”。還有，在不使用均衡器213的場(chǎng)合，把選擇信號(hào)SEL1、SEL3設(shè)定為“0、0”。特別是，在本實(shí)施例中，選擇器208及選擇器209與選擇信號(hào)SEL2對(duì)應(yīng)連動(dòng)而動(dòng)作，因而在向均衡器213供給操作機(jī)構(gòu)203、207中的任意一個(gè)的輸出信號(hào)的場(chǎng)合，通過(guò)選擇器209向均衡器213供給階段信號(hào)ADSR1、ADSR2中的對(duì)應(yīng)的一側(cè)的階段信號(hào)。
還有，與第3實(shí)施例的一樣，參數(shù)群OPP1、OPP2、EQP1及選擇信號(hào)SEL1～SEL3由CPU6給出。這樣，在本實(shí)施例中，能由選擇器204、208、212任意設(shè)定1臺(tái)均衡器213的間插部位，因而在只用1臺(tái)均衡器的場(chǎng)合，也能合成豐富多彩的音色。另外，均衡器213的中心頻率，在把均衡器213間插在操作機(jī)構(gòu)203的后段的場(chǎng)合，與第3實(shí)施例的均衡器64同樣設(shè)定，在間插在操作機(jī)構(gòu)207的后段的場(chǎng)合，與均衡器66同樣設(shè)定即可。
5.第5實(shí)施例其次，對(duì)于本發(fā)明的第5實(shí)施例的波形存儲(chǔ)器型音源裝置進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施例的硬件構(gòu)成與第3實(shí)施例的(圖6)相同，不過(guò)，算法的整體構(gòu)成如圖11所示。圖中306是波形存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)多個(gè)種類的波形數(shù)據(jù)。302是地址生成器，接受應(yīng)該生成樂(lè)音信號(hào)的音調(diào)參數(shù)PTP的話，就輸出在假定應(yīng)該讀出的波形數(shù)據(jù)是從波形存儲(chǔ)器306的前頭地址“0”開(kāi)始的場(chǎng)合的地址信號(hào)S302。304是地址變換部，接受表示上述多個(gè)波形數(shù)據(jù)中的任意一個(gè)的波形參數(shù)WP的話，就把容納被指定了的波形數(shù)據(jù)的前頭地址與地址信號(hào)S302相加，輸出其結(jié)果作為地址信號(hào)S304。
因此，在波形存儲(chǔ)器306中，讀出由地址信號(hào)S304指定了的取樣值，輸出其結(jié)果作為信號(hào)S306。310是包絡(luò)生成器，指定多個(gè)種類的包絡(luò)數(shù)據(jù)中的任意一個(gè)的包絡(luò)參數(shù)EP被供給的話，就輸出作為對(duì)應(yīng)的包絡(luò)數(shù)據(jù)的各時(shí)刻的瞬間值的包絡(luò)信號(hào)S310。還有，在包絡(luò)生成器310中，輸出表示包絡(luò)的階段的階段信號(hào)ADSR。308是乘法器，把信號(hào)S306、S310相乘，輸出其結(jié)果作為信號(hào)S308。312是均衡器，基于被供給了的參數(shù)群EQP1和階段信號(hào)ADSR對(duì)信號(hào)S308施以均衡化處理，輸出其結(jié)果作為信號(hào)S312。
314是選擇器，基于選擇信號(hào)SEL1來(lái)選擇信號(hào)S308、S312中的一方，輸出選擇了的信號(hào)作為輸出信號(hào)Sout。另外，均衡器312的詳細(xì)構(gòu)成與第3實(shí)施例的(圖4、圖8)相同。還有，音調(diào)參數(shù)PTP、波形參數(shù)WP、包絡(luò)參數(shù)EP、參數(shù)群EQP1及選擇信號(hào)SEL1也與第3實(shí)施例的相同，由CPU6給出。
波形存儲(chǔ)器式音源裝置中使用的波形數(shù)據(jù)一般多分為起聲部和循環(huán)部。即，只在音符起(ノ一トオン)時(shí)讀出一次起聲部的波形數(shù)據(jù)，此后反復(fù)讀出循環(huán)部的波形數(shù)據(jù)?？墒?，在本實(shí)施例中，與第3實(shí)施例的相同，能由均衡器312把每階段不同的頻率成分付與輸出信號(hào)Sout，所以不一定要把波形數(shù)據(jù)分為起聲部和循環(huán)部。即，能根據(jù)打算模擬的樂(lè)器的種類而只由循環(huán)部構(gòu)成波形數(shù)據(jù)。因此，能抑制波形存儲(chǔ)器306的存儲(chǔ)容量，并且向輸出信號(hào)Sout付與每階段的復(fù)雜變化。
6.變形例本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，例如可以進(jìn)行以下各種變形。
(1)在上述各實(shí)施例中，由在DSP16上動(dòng)作的微程序來(lái)執(zhí)行各種算法，不過(guò)，也可以只把該微程序存放在CD-ROM、軟盤(pán)等記錄介質(zhì)中來(lái)頒布，或是通過(guò)傳輸線來(lái)頒布。還有，上述各算法不一定要由DSP來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以由硬件數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)各算法。
(2)在上述各實(shí)施例中，各均衡器54、60、210、64、66、213的中心頻率的數(shù)也可以是“3”及以上，各中心頻率的決定方法也不限于上述方法，可以按照打算合成的波形來(lái)決定。例如可以考慮，均衡器60、66的中心頻率fp1、fp2、fp3設(shè)定為使載波頻率fc的奇數(shù)諧波放大，使偶數(shù)諧波衰減的例子。
權(quán)利要求
1.一種樂(lè)音合成裝置，其特征在于具有生成調(diào)制信號(hào)的第1操作機(jī)構(gòu)；生成由該調(diào)制信號(hào)調(diào)制的樂(lè)音信號(hào)的第2操作機(jī)構(gòu)；以及間插于所述第1或第2操作機(jī)構(gòu)的后段，具有在第1至第n中心頻率給出峰或谷的頻率特性的均衡器，其中n為2及以上的自然數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樂(lè)音合成裝置，其特征在于還具有對(duì)于在所述第1操作機(jī)構(gòu)的后段間插所述均衡器的第1連接方式，在所述第2操作機(jī)構(gòu)的后段間插所述均衡器的第2連接方式，或不間插所述均衡器的第3連接方式，輸出指定其中任一連接方式的選擇信號(hào)的控制單元；以及按照該選擇信號(hào)來(lái)切換所述均衡器的連接狀態(tài)的選擇器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樂(lè)音合成裝置，其特征在于，所述調(diào)制信號(hào)具有多個(gè)高次諧波成分，所述均衡器間插于所述第1操作機(jī)構(gòu)的后段，所述控制單元把所述第1至第n中心頻率設(shè)定為所述高次諧波成分中的按頻率低的順序所選擇的n個(gè)高次諧波成分的頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樂(lè)音合成裝置，其特征在于，所述均衡器間插于所述第2操作機(jī)構(gòu)的后段，所述控制單元在把所述調(diào)制信號(hào)的頻率設(shè)為fm，把所述樂(lè)音信號(hào)的載波頻率設(shè)為fc時(shí)，把所述第1至第n中心頻率分別設(shè)定為“fc+kfm”中的任意一種，其中k為自然數(shù)。
5.一種樂(lè)音合成裝置，其特征在于具有生成由多個(gè)階段構(gòu)成的原樂(lè)音信號(hào)和表示該階段的階段信號(hào)的原樂(lè)音信號(hào)生成單元；與所述多個(gè)階段中的各個(gè)對(duì)應(yīng)，存儲(chǔ)用于均衡化處理的參數(shù)的多個(gè)參數(shù)存儲(chǔ)單元；選擇所述參數(shù)存儲(chǔ)單元所存儲(chǔ)了的參數(shù)中的與所述階段信號(hào)對(duì)應(yīng)的參數(shù)的參數(shù)選擇單元；以及基于由該參數(shù)選擇單元選擇了的參數(shù)對(duì)所述原樂(lè)音信號(hào)施以均衡化處理的均衡器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的樂(lè)音合成裝置，其特征在于，所述原樂(lè)音信號(hào)生成單元包括生成包絡(luò)付與前的基本樂(lè)音信號(hào)的基本樂(lè)音信號(hào)生成單元；生成所述階段信號(hào)和在所述各階段中對(duì)所述基本樂(lè)音信號(hào)應(yīng)該付與的包絡(luò)信號(hào)的包絡(luò)生成器；以及對(duì)所述基本樂(lè)音信號(hào)付與所述包絡(luò)信號(hào)所涉及的包絡(luò)的包絡(luò)付與單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的樂(lè)音合成裝置，其特征在于，所述多個(gè)階段至少包括發(fā)音開(kāi)始時(shí)的起聲階段、發(fā)音結(jié)束時(shí)的釋放階段和在該起聲階段和該釋放階段之間發(fā)生的維持階段。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在FM音源中在發(fā)音中能實(shí)現(xiàn)豐富多彩的音色變動(dòng)的樂(lè)音合成裝置。在作為調(diào)制器起作用的操作機(jī)構(gòu)(52)及作為載波器起作用的操作機(jī)構(gòu)(58)的各后段，間插了均衡器(54)、(60)。均衡器(54)、(60)由對(duì)多個(gè)中心頻率給出峰或谷的數(shù)字濾波器構(gòu)成，由此來(lái)調(diào)整各操作機(jī)構(gòu)的輸出信號(hào)中包含的高次諧波成分等的電平，從而在發(fā)音中也能使音色變動(dòng)。
文檔編號(hào)G10H5/02GK1905005SQ200610108670
公開(kāi)日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者中村敦一 申請(qǐng)人:雅馬哈株式會(huì)社