專利名稱：電子樂(lè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合于組合多種聲音來(lái)合成所要求音調(diào)的電子樂(lè)器。
近來(lái)，已有開發(fā)出的若干種電子樂(lè)器，每種樂(lè)器可激活非電子樂(lè)器的音調(diào)發(fā)聲機(jī)制的仿真方式從而合成其音調(diào)。在例如美國(guó)專利4，984，276和4，130，043號(hào)的文件中公開了這種合成技術(shù)。在上述專利技術(shù)中，公開了仿真諸如單簧管的管樂(lè)器發(fā)聲機(jī)制的電子樂(lè)器。此外，還公開了有關(guān)仿真諸如吉它的撥弦樂(lè)器及諸如鋼琴的擊弦樂(lè)器的發(fā)聲機(jī)制的電子樂(lè)器。
同時(shí)，現(xiàn)今生產(chǎn)的電子樂(lè)器可提供多個(gè)稱為“算子”(operators)的FM聲源。通過(guò)對(duì)這些算子中的某些部分的任意組合，可以合成出所要求的音調(diào)。此外，上述電子樂(lè)器提供一種可顯示這些算子組合狀態(tài)或連接方式的液晶顯示器(即“LCD”)。算子的這種組合狀態(tài)稱為“算法”，即(“algorithm”)，算法對(duì)確定有待產(chǎn)生的音調(diào)的音色是一重要的因素。通過(guò)這種算法的使用，該電子樂(lè)器的用戶可知道聲源的物理組合。因此，通過(guò)改變?cè)撍惴ǖ膬?nèi)容，有可能容易地執(zhí)行聲音合成或聲音組合。
當(dāng)將上述功能應(yīng)用于仿真非電子樂(lè)器發(fā)音機(jī)制的常規(guī)電子樂(lè)器時(shí)，有可能通過(guò)將非電子樂(lè)器的發(fā)聲機(jī)制的某些任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)多種聲音合成。然而，當(dāng)仿真不同樂(lè)器時(shí)，這種電子樂(lè)器必須需要完全不同的發(fā)聲算法或及其操作參數(shù)。因此，用戶需要具有待仿真樂(lè)器發(fā)聲機(jī)制的專家知識(shí)，才能自由地使用若干種發(fā)聲機(jī)制執(zhí)行聲音合成。這對(duì)沒有樂(lè)器方面專業(yè)知識(shí)的非專業(yè)用戶是困難的，因?yàn)檫@種用戶不能弄清算法或工作參數(shù)的設(shè)置方式，這樣造成對(duì)用戶而言聲音合成極為困難的問(wèn)題。
因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種能通過(guò)自由地使用幾種非電子樂(lè)器發(fā)聲機(jī)制而執(zhí)行聲音合成的電子樂(lè)器。
本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供一種電子樂(lè)器，它包含有用于產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于發(fā)聲能量的激勵(lì)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)裝置;
用于使激勵(lì)信號(hào)共振以便輸出共振信號(hào)的發(fā)聲裝置;
用于以圖形或圖形模式的形式顯示分別由驅(qū)動(dòng)裝置和發(fā)聲裝置的工作方式確定的發(fā)聲算法的顯示裝置;以及用于改變由顯示裝置顯示的驅(qū)動(dòng)裝置和發(fā)聲裝置的工作方式并且(或者)將它們組合以便控制發(fā)聲算法的算法控制裝置。
本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供一種電子樂(lè)器，它包含有用于按照為每個(gè)待仿真樂(lè)器預(yù)定義的發(fā)聲算法輸出音調(diào)信號(hào)的聲源裝置;
用于以預(yù)定圖形模式的形式顯示發(fā)聲算法的顯示裝置;以及用于控制顯示裝置從而按照由演奏者所定的操作改變發(fā)聲算法的內(nèi)容的算法控制裝置。
通過(guò)以下描述，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)會(huì)更清楚，參考清楚示出本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例的附圖。附圖中

圖1為按照本發(fā)明實(shí)施例電子樂(lè)器的整個(gè)結(jié)構(gòu)的框圖;
圖2為示出圖1所示聲源詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖;
圖3為示出圖2所示聲源中所用的DSP連接方式的系統(tǒng)圖;
圖4是示出本實(shí)施例執(zhí)行操作的主程序的流程圖;
圖5是示出算法選擇例程的流程圖;
圖6是示出設(shè)置選擇例程的流程圖;
圖7示出當(dāng)啟動(dòng)算法選擇例程時(shí)本實(shí)施例所顯示初始菜單屏幕圖象的實(shí)例;
圖8示出當(dāng)啟動(dòng)設(shè)備選擇例程時(shí)所顯示的設(shè)備選擇屏幕圖象的實(shí)例;
圖9是示出參數(shù)設(shè)置例程的流程圖;
圖10到圖13是執(zhí)行參數(shù)設(shè)置例程所顯示屏幕圖象的實(shí)例;
圖14是示出演奏例程的流程圖;
圖15是示出用于說(shuō)明在演奏例程執(zhí)行期間執(zhí)行的驅(qū)動(dòng)部分控制例程、發(fā)聲部分控制例程和共振幅射部分控制例程的演奏例程子例程的流程圖;
圖16示出每個(gè)DSP內(nèi)部寄存器的概念結(jié)構(gòu);以及圖17是說(shuō)明預(yù)置調(diào)用例程的流程圖。
現(xiàn)參考附圖，就本發(fā)明實(shí)施例給出說(shuō)明。
圖1是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的電子樂(lè)器總結(jié)構(gòu)的框圖。在圖1中，1是指以實(shí)時(shí)方式控制該樂(lè)器若干部分的控制部分。該控制部分1由中央處理器(CPU)1a、程序只讀存儲(chǔ)器ROM1b、數(shù)據(jù)ROM1c和工作隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)1d組成。CPU1a裝載從程序ROM1b讀出的程序然后執(zhí)行該裝入程序以控制若干部分。在本說(shuō)明書較后處，將描述其操作。除了好幾種控制程序?yàn)镃PU1a所用以外，程序ROM1b還存儲(chǔ)裝入數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的其它種類的微程序，其操作將在下文說(shuō)明。再，數(shù)據(jù)ROM1c存儲(chǔ)用于數(shù)據(jù)變換的數(shù)據(jù)表。又，工作RAM1d用作CPU1a的工作區(qū)從而可暫時(shí)存儲(chǔ)好幾種數(shù)據(jù)。同時(shí)，2是指包含諸如鍵盤和輪的演奏輸入元件用以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于由演奏者操作的演奏信息的演奏輸入裝置。此外，3是指諸如安排在控制面板(未示出)上的滑動(dòng)音量控制和鍵開關(guān)的好幾種控制元件，又，4是指由LCD等構(gòu)成的顯示裝置，用于顯示來(lái)自前面控制部分1給出的幾種數(shù)據(jù)的內(nèi)容。
5 是指仿真非電子樂(lè)器發(fā)聲機(jī)制的聲源，例如，諸如單簧管的管樂(lè)器，諸如小提琴的拉弦型樂(lè)器和諸如吉它的撥弦型樂(lè)器及諸如鋼琴的擊弦型樂(lè)器。該聲源5包含驅(qū)動(dòng)裝置6、發(fā)聲裝置7、共振幅射裝置8。其中的每一個(gè)由“DSP”和“RAM”構(gòu)成，其中“RAM”暫存“DSP”的若干種操作數(shù)據(jù)。順帶說(shuō)一下，這些裝置6-8的結(jié)構(gòu)和操作將在以后說(shuō)明。同時(shí)，9是指將來(lái)自聲源5輸出的數(shù)字音調(diào)信號(hào)變換為相對(duì)應(yīng)模擬信號(hào)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器。又，10是指產(chǎn)生與所提供音調(diào)信號(hào)對(duì)應(yīng)的音調(diào)的發(fā)聲系統(tǒng)。11指由鼠標(biāo)器型裝置做成的指點(diǎn)裝置。該指點(diǎn)裝置11用于在顯示裝置4的顯示區(qū)指出預(yù)定位置。
下面，參考圖2和圖3，對(duì)上述聲源5給出詳細(xì)說(shuō)明。圖2為說(shuō)明發(fā)聲源5的功能結(jié)構(gòu)的框圖，其中與圖1示出相對(duì)應(yīng)部分以相同標(biāo)號(hào)指示。在圖2中，CT指設(shè)置在前述數(shù)據(jù)ROM1c的預(yù)定存儲(chǔ)區(qū)域中的控制表。該控制表CT用于將通過(guò)CPU1a提供的演奏信息變換為聲源參數(shù)。驅(qū)動(dòng)裝置6產(chǎn)生與仿真樂(lè)器相對(duì)應(yīng)的激勵(lì)信號(hào)，并將該激勵(lì)信號(hào)送至發(fā)聲裝置7。該激勵(lì)信號(hào)相當(dāng)于發(fā)聲所需的能量。例如，當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置6用于仿真例如單簧管的管樂(lè)器時(shí)，該激勵(lì)信號(hào)相當(dāng)于吹壓或吹嘴。在驅(qū)動(dòng)裝置6中，6a指定體現(xiàn)驅(qū)動(dòng)裝置6功能的驅(qū)動(dòng)DSP。該驅(qū)動(dòng)DSP6a加有與仿真樂(lè)器操作方式相對(duì)應(yīng)的微程序。這樣，驅(qū)動(dòng)DSP6a產(chǎn)生與被設(shè)置為其內(nèi)部寄存器R1-R4的聲源參數(shù)相對(duì)應(yīng)的激勵(lì)信號(hào)。在驅(qū)動(dòng)裝置6中，兩個(gè)濾波器6b、6b分別設(shè)置在與發(fā)聲裝置7耦合的輸出線和反饋線上。設(shè)置這些濾波器的每一個(gè)用于避免以特定頻率通過(guò)的信號(hào)的異常振蕩。其中，這些濾波器的濾波系數(shù)，即其頻率特性受控于驅(qū)動(dòng)DSP6a。又，兩個(gè)緩沖器6c、6c對(duì)從驅(qū)動(dòng)DSP6a輸出的立體聲音調(diào)信號(hào)(即“Lout”和“Rout”信號(hào))的波形作整形。
發(fā)聲裝置7相當(dāng)于待仿真樂(lè)器的振動(dòng)源，由發(fā)聲DSP7a、濾波器7b、7b及緩沖器7c、7c組成。將相當(dāng)于待仿真樂(lè)器操作方式的微程序提供給發(fā)聲DSP7a。又，它響應(yīng)設(shè)置為內(nèi)部寄存器R1-R4的聲源參數(shù)而使激勵(lì)信號(hào)振蕩。濾波器7b、7b用于仿真相當(dāng)于從實(shí)際樂(lè)器發(fā)聲部分的音調(diào)傳到共振幅射部分或由共振幅射部分反射然后返回到發(fā)聲部分的情況下的頻率特性。
共振幅射部分8實(shí)現(xiàn)被仿真樂(lè)器共振和幅射特性，該部分由共振幅射DSP8a和緩沖器8b、8b組成。將相當(dāng)于被仿真樂(lè)器操作方式的微程序供給該共振幅射DSP8a。又，它仿真相當(dāng)于設(shè)置內(nèi)部寄存器R1-R4的聲源參數(shù)的共振幅射特性。
下面參考圖16，就DPS6a、7a、8a中每一個(gè)都設(shè)置的內(nèi)部寄存器R1-R4的結(jié)構(gòu)給出詳細(xì)描述。在圖16中，40-42分別指驅(qū)動(dòng)DSP6a、發(fā)聲DSP7a和共振幅射DSP8a的內(nèi)部寄存器部分。這些內(nèi)部寄存器部分40-42的每一個(gè)劃分為4個(gè)寄存器R1-R4，其中每一個(gè)用控制參數(shù)CP、控制裝置CD和控制表CT控制表CT來(lái)設(shè)置。該控制參數(shù)CP是用于指定被仿真樂(lè)器的操作的數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)驅(qū)動(dòng)DSP6a指定仿真例如小提琴的拉弦型樂(lè)器時(shí)，將代表拉弦速度的數(shù)據(jù)設(shè)置到CP(11)而將代表弓弦壓力的數(shù)據(jù)設(shè)置到CP(12)。另一方面，控制裝置CD指出演奏輸入元件的號(hào)碼，通過(guò)該號(hào)碼將性能信息提供到每個(gè)DSP的S號(hào)寄存器(其中S1-4)?？刂票鞢T用于根據(jù)由控制裝置數(shù)據(jù)CD指定的性能輸入元件提供的性能信息執(zhí)行音高調(diào)整(Scaling)。
在如上構(gòu)造的聲源5中，從驅(qū)動(dòng)裝置6輸出的激勵(lì)信號(hào)在發(fā)聲裝置7中振蕩，而將振蕩信號(hào)送至共振幅射裝置8。在仿真實(shí)際樂(lè)器反射端的該共振幅射裝置8中，將振蕩信號(hào)變換為反饋信號(hào)，然后通過(guò)裝置7返回到裝置6。在上述信號(hào)循環(huán)中，形成音調(diào)信號(hào)。從DSP6a、7a、8a每一個(gè)的輸出端Lout，Rout輸出該音調(diào)信號(hào)。然后，將所有音調(diào)信號(hào)相加并在混合器13中混合，因此有可能輸出具有立體聲分量的單調(diào)信號(hào)。
下面，圖3是說(shuō)明在各個(gè)DSP之間執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)圖。DSP6a、7a、8a每一個(gè)帶有用來(lái)以時(shí)分方式執(zhí)行4信道通信的4個(gè)信道的通信端口。如圖3所示，以時(shí)分方式，按照從“時(shí)隙1”到“時(shí)隙4”的預(yù)定次序進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。在對(duì)應(yīng)時(shí)隙1的第一時(shí)序，從DSP6a(OUTI)輸出的激勵(lì)信號(hào)通過(guò)混合器15送到DSP7a(INJ)，而振蕩信號(hào)從DSP7a(OUTJ)送到DSP7a(INK)。
在時(shí)隙2的下一時(shí)序，來(lái)自DSP8a(FBOK)的前述反饋信號(hào)通過(guò)混合器15送到DSP7a(FBJ)同時(shí)從DSP7a(FBOJ)返回到DSP6a(FBI)。這樣以閉合回路進(jìn)行信號(hào)循環(huán)。這種信號(hào)循環(huán)是在時(shí)隙3和4的時(shí)隙進(jìn)行的。
在時(shí)隙3的時(shí)序，相當(dāng)于立體聲左聲道分量的單調(diào)信號(hào)從DSP6a(Lout)輸出并通過(guò)混合器15輸出到DSP7a(Lin)。然后從DSP7a(Lout)送到DSP8a(Lin)。此后，從DSP8a(Lout)輸出最終音調(diào)信號(hào)。在此過(guò)程中，DSP7a將其中振蕩信號(hào)加到輸入信號(hào)，而DSP8a將其中振蕩信號(hào)加到DSP7a的輸出信號(hào)上。這樣可實(shí)現(xiàn)前述混合器13的功能。在下一時(shí)隙4，類似于時(shí)隙3，形成相當(dāng)于立體聲右聲道分量的音調(diào)信號(hào)。
下面通過(guò)參考圖4到圖17，對(duì)本實(shí)施例的操作給出說(shuō)明。首先，當(dāng)給本實(shí)施例的電子樂(lè)器加電時(shí)，激活圖4所示主程序使CPU1a的處理進(jìn)至步驟SA1。在步驟SA1，復(fù)位若干種的寄存器以執(zhí)行初始化。在下一步驟SA2，CPU1a輸入有關(guān)方式指定開關(guān)的開關(guān)設(shè)置信息，該方式指定開關(guān)包含在前面的控制元件3中用以指定本電子樂(lè)器的工作方式。作為工作方式，配置有演奏操作的“演奏方式”(即方式0);選擇聲源5的發(fā)聲算法的“算法選擇方式”(即方式1);選擇執(zhí)行演奏操作的裝置的“裝置選擇方式”(即方式2)以及設(shè)置聲源參數(shù)的“參數(shù)設(shè)置方式”(即方式3)。
在下一步驟SA3，處理響應(yīng)與上述方式指定開關(guān)的設(shè)置方式(即方式0-3)而轉(zhuǎn)到步驟SA4-SA7之一。更具體地說(shuō)，當(dāng)指定“方式1”時(shí)，處理進(jìn)到步驟SA4，而當(dāng)指定“方式2”時(shí)處理進(jìn)到步驟SA5。此外，當(dāng)指定“方式3”時(shí)，處理進(jìn)到步驟SA6，而當(dāng)指定“方式0”時(shí)處理進(jìn)到步驟SA7。
下面對(duì)每一方式下本實(shí)施例的操作給出說(shuō)明。
1.算法選擇方式當(dāng)將方式指定開關(guān)設(shè)置為方式1，按照步驟SA3的判定結(jié)結(jié)果處理進(jìn)到步驟SA4，從而激活算法選擇例程。當(dāng)啟動(dòng)算法選擇例程時(shí)，執(zhí)行算法顯示程序(未示出)從而由顯示裝置4顯示如圖7所示初始菜單的圖象。
該初始菜單為聲源5的前述算法的圖形圖象。此后，就該初始菜單加以說(shuō)明。在圖7中，20指代表聲源5操作方式的聲源算法顯示部分。該部分20顯示驅(qū)動(dòng)裝置6、發(fā)聲裝置7和共振幅射裝置8分別用來(lái)以“圖符”(“icon”)形式操作的微程序。該“圖符”說(shuō)明由裝置6到8每個(gè)所仿真樂(lè)器的操作方式。在本實(shí)例中，代表驅(qū)動(dòng)裝置6的操作的驅(qū)動(dòng)部分圖符i說(shuō)明以錘擊弦的“擊弦1”;代表發(fā)聲裝置7操作的發(fā)聲部分j的圖符說(shuō)明“單孔管”;代表共振幅射裝置8的操作的共振幅射部分k的圖符說(shuō)明“錐形管”。作為上述驅(qū)動(dòng)部分i、發(fā)聲部分j和共振幅射部分k的每一個(gè)，有可能通過(guò)下文說(shuō)明的算法選擇例程來(lái)選擇所要求的圖符。更具體地說(shuō)，對(duì)驅(qū)動(dòng)部分i有可能選擇圖符i-1到i-5中的一個(gè)，對(duì)發(fā)聲部分j有可能選擇圖符j-1到j(luò)-5中的一個(gè)，對(duì)共振幅射部分k有可能選擇圖符k-1到k-5。
下面，參考圖5就用于選擇所要求圖符以便設(shè)置聲源5所要求發(fā)聲算法的算法選擇例程加以說(shuō)明。首先，當(dāng)完成前述初始菜單的顯示操作時(shí)，處理進(jìn)至步驟SB1。當(dāng)鼠標(biāo)器型裝置用作指點(diǎn)裝置11時(shí)，由該鼠標(biāo)器型裝置選擇的圖符在步驟SB1登錄到聲源算法顯示部分20。例如，當(dāng)為驅(qū)動(dòng)部分i、發(fā)聲部分j和共振幅射部分k分別選擇圖元i-1(即擊弦)j-1(單弦)和k-2(小箱)，則將仿真小提琴的聲源算法登錄到顯示部分20。在下一步驟SB2，如上述登錄到顯示部分20的算法數(shù)據(jù)(i，j，k)為CPU1a所讀取。為響應(yīng)讀數(shù)據(jù)(i，j，k)，CPU1a從程序ROM1b讀出相應(yīng)微程序。那么，按照算法數(shù)據(jù)(i，j，k)，讀微程序被分別裝到驅(qū)動(dòng)DSP6a、發(fā)聲DSP7a和共振幅射DSP8a。這樣控制每個(gè)DSP為對(duì)應(yīng)于所選算法的操作方式。
在下一步驟SB3，根據(jù)算法數(shù)據(jù)(i，j，k)和演奏輸入裝置數(shù)據(jù)CD刷新控制表CT的內(nèi)容。如前所述，該演奏輸入裝置數(shù)據(jù)CD指出演奏輸入單元的號(hào)碼，用之將演奏數(shù)據(jù)送到每個(gè)DSP的S號(hào)(其中S＝1-4)寄存器。控制表CT存儲(chǔ)用于對(duì)數(shù)據(jù)CD指定的演奏輸入單元的輸出數(shù)據(jù)執(zhí)行音高調(diào)整(Scaling)操作的表地址。
在步驟SB3，根據(jù)前面的算法數(shù)據(jù)(i，j，k)和各部分的演奏輸入裝置數(shù)據(jù)CD刷新控制表CT的內(nèi)容。如前所述，演奏輸入裝置數(shù)據(jù)CD代表用以將演奏數(shù)據(jù)送到每個(gè)DSP的S號(hào)(其中S＝1-4)寄存器的演奏輸入單元的號(hào)。此外，控制表CT存儲(chǔ)在對(duì)數(shù)據(jù)CD指定的演奏輸入單元的輸出數(shù)據(jù)執(zhí)行音高調(diào)整操作時(shí)所用的表地址。
在最后的步驟SB4，在每個(gè)DSP6a、7a、8a中，將控制表CT和裝置數(shù)據(jù)CD設(shè)置為其初始值。結(jié)果，每個(gè)DSP用以仿真所選樂(lè)器。此后，處理返回到前面在圖4中所示的主例程。
2.裝置選擇方式當(dāng)方式指定開關(guān)設(shè)置為方式2，按照?qǐng)D4中步驟SA3的判斷結(jié)果，處理進(jìn)到步驟SA5，從而激活裝置選擇例程。當(dāng)激活該裝置選擇例程時(shí)，執(zhí)行裝置顯示程序(未示出)，從而顯示器4顯示如圖8所示裝置選擇菜單的屏幕圖象。
該裝置選擇圖象是根據(jù)確定的演奏輸入單元的信息對(duì)聲源5的每個(gè)DSP加以控制的圖形顯示圖象。關(guān)于該裝置選擇圖形，下文將有所描述。在圖8中，30指將登錄的演奏輸入單元作為演奏輸入裝置顯示的顯示部分。例如，在本實(shí)施例中，鍵盤30a，輪30b，游戲桿30c和滑音桿30d作為在顯示部分30中顯示的演奏輸入單元加以登錄。另一方面，31是指顯示聲源5中所含每個(gè)DSP的操作方式的另一顯示部分，即顯示前述算法選擇例程操作下每個(gè)部分選擇的樂(lè)器的內(nèi)容。在圖8實(shí)例中，琴弓(即拉弦型)設(shè)在驅(qū)動(dòng)部分31a，拉弓速度、拉弓壓力和濾波器設(shè)為聲源參數(shù)。此外，弓弦設(shè)置在發(fā)聲部分31b，而延遲長(zhǎng)度、延遲比率、濾波器和回路增益則設(shè)為聲源參數(shù)。又，金屬板設(shè)置在共振幅射部分31c，而盤、深度及濾波器設(shè)為聲源參數(shù)。
如上所述，在每個(gè)部分設(shè)置操作參數(shù)。然后，將這些部分連接到各自演奏輸入單元，并根據(jù)前述裝置數(shù)據(jù)登錄在屏幕上。這樣，用戶可容易地識(shí)別演奏輸入單元與DSP之間的控制關(guān)系。
下面通過(guò)圖6給出有關(guān)裝置選擇例程的說(shuō)明，其中，使用所顯示的連接來(lái)確定演奏輸入單元。當(dāng)完成裝置選擇菜單，處理進(jìn)到圖6的步驟SC1，在該處判定是否改變當(dāng)前已登錄的演奏輸入單元。該步驟判定當(dāng)通過(guò)諸如鼠標(biāo)器的指點(diǎn)裝置11改變所顯示連接信息時(shí)是否改變演奏輸入單元。當(dāng)有變化時(shí)，步驟SC1的判定結(jié)果變?yōu)椤笆恰?，這樣處理進(jìn)至按照指點(diǎn)裝置11所作變化改變所顯示連接的步驟SC2。例如，當(dāng)運(yùn)行指點(diǎn)裝置11將圖8中鍵盤30a的“鍵碼”與驅(qū)動(dòng)部分31a的“控制1”相連接時(shí)，這樣改變前面顯示的連接使“鍵碼”連接到“控制1”。在下一步驟SC3中，再次響應(yīng)所改變演奏輸入單元來(lái)設(shè)置控制表CT。然后，處理進(jìn)至響應(yīng)上述變化設(shè)置新的控制裝置數(shù)據(jù)CD的步驟SC4。
與此同時(shí)，如果在裝置選擇菜單中未作改變使前面顯示的連接保持不變，則步驟SC1的判斷結(jié)果變?yōu)椤胺瘛保沟锰幚碇苯舆M(jìn)到只對(duì)裝置數(shù)據(jù)CD刷新的步驟SC4。在下一步驟SC5，按照在前面步驟SC3處理所設(shè)控制表內(nèi)容刷新控制表CT的表地址。此后，處理返回到主例程。結(jié)果，每個(gè)DSP響應(yīng)其操作新近定義的演奏輸入單元的功能而運(yùn)行。這樣，便有可能任意定義演奏輸入單元的功能。因此，除了正常演奏輸入單元的功能。因此，除了正常演奏技術(shù)，有可能通過(guò)使用相同演奏輸入單元來(lái)執(zhí)行另一演奏技術(shù)。例如，可用鍵盤進(jìn)行弦樂(lè)的演奏。
3.參數(shù)設(shè)置方式當(dāng)方式指定開關(guān)設(shè)為方式3，按照步驟SA3判定結(jié)果處理進(jìn)到步驟SA6，從而激活參數(shù)設(shè)置例程。在該參數(shù)設(shè)置例程中，本系統(tǒng)對(duì)設(shè)置到驅(qū)動(dòng)DSP6a，發(fā)聲DSP7a和共振幅射DSP8a的控制參數(shù)執(zhí)行編輯操作，并還執(zhí)行聲源5全部算法的圖形顯示。
首先，當(dāng)激活該例程時(shí)，CPU1a的處理進(jìn)到圖9中步驟SD1，顯示器4顯示文本顯示時(shí)被編輯DSP控制參數(shù)CP的內(nèi)容。此外，演奏者按照提示文本(對(duì)應(yīng)編輯部分)輸入數(shù)字。編輯部分中這種數(shù)字輸入具有以下意義。
1)編輯部分“1”，編輯驅(qū)動(dòng)DSP6a中的控制參數(shù)CP。
2)編輯部分“2”，編輯發(fā)聲DSP7a中的控制參數(shù)CP。
3)編輯部分“3”，編輯共振幅射DSP8a中的控制參數(shù)CP。
4)編輯部分“0”，不作編輯以根據(jù)當(dāng)前設(shè)置的控制參數(shù)CP進(jìn)行發(fā)聲。
此后，處理進(jìn)到判斷輸入數(shù)字位的步驟SD2使處理分支進(jìn)入與輸入數(shù)字相對(duì)應(yīng)的所要求的步驟。例如，輸入“1”時(shí)，處理進(jìn)到步驟SD3，編輯驅(qū)動(dòng)DSP6a中的控制參數(shù)CP。由如圖13所示驅(qū)動(dòng)裝置6的算法的圖形顯示進(jìn)行編輯操作。圖13說(shuō)明代表仿真諸如單簧管的管樂(lè)器操作的算法的圖形顯示的實(shí)例。在該實(shí)例中，顯示濾波器及仿真管樂(lè)器非線性操作的非線性表格。此處，演奏者改變它們或增加新參數(shù)都是可能的。
接著，當(dāng)輸入“2”，處理進(jìn)至編輯共振幅射DSP8a的控制參數(shù)CP的步驟SD4。由如圖11、12所示發(fā)聲裝置7的算法的圖形顯示進(jìn)行該編輯操作。圖12說(shuō)明顯示仿真諸如吉它的弦發(fā)聲機(jī)制的算法的一個(gè)實(shí)例。該實(shí)例將仿真弦振動(dòng)和弦上加振點(diǎn)的濾波器用作控制參數(shù)CP。此處，有可能改變參數(shù)或增加新參數(shù)。
下面，當(dāng)輸入“3”時(shí)，處理進(jìn)至編輯共振幅射DSP8a的控制參數(shù)CP的步驟SD5。由圖10所示共振幅射裝置8的算法圖形顯示進(jìn)行該編輯操作。圖10說(shuō)明顯示仿真錐形管共振幅射的算法的一個(gè)實(shí)例。該實(shí)例將限定該錐形管的開關(guān)即管的位置、半徑、級(jí)數(shù)和喇叭長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)用作控制參數(shù)。此處可改變這些參數(shù)或增加新的參數(shù)。
當(dāng)完成SD3到SD5處理的每一個(gè)步驟之后，處理進(jìn)至判斷是否改變了每個(gè)DSP控制參數(shù)CP的步驟SD6。如增加或修改控制參數(shù)CP，則步驟SD6的判定結(jié)果變?yōu)椤笆恰?，從而使處理進(jìn)至根據(jù)改變的控制參數(shù)CP，驅(qū)動(dòng)聲源5作發(fā)聲測(cè)試的SD7。在該發(fā)聲測(cè)試時(shí)，調(diào)整聲源5閉環(huán)的增益平衡以避免異常振蕩。在下一步驟SD8，作數(shù)據(jù)表以產(chǎn)生其每個(gè)音階具有待仿真樂(lè)器(例如由控制參數(shù)CP所確定)的操作方式下的基本音高標(biāo)準(zhǔn)的聲音。
同時(shí)，如果步驟SD6判定結(jié)果為“否”，或在步驟SD1處理中輸入“0”，則處理進(jìn)至代表下文將述的演奏例程的步驟SD9。在該例程中，根據(jù)設(shè)置在每個(gè)DSP的控制參數(shù)CP執(zhí)行發(fā)聲。順便提一下，下面將就該演奏例程作詳細(xì)說(shuō)明。
在下一步驟SD10，判定是否將編輯的控制參數(shù)CP寫入可寫的非揮發(fā)的存儲(chǔ)器(未示出)。如演奏者通過(guò)參考前述發(fā)聲過(guò)程的結(jié)果決定將編輯的控制參數(shù)登錄到存儲(chǔ)器，這種決定可用操作鍵來(lái)輸入，從而使步驟SD10判斷結(jié)果變?yōu)椤胺瘛保固幚矸祷氐角懊娴闹骼?。在此情形下，將控制參?shù)CP暫時(shí)存儲(chǔ)在CPU1a的寄存器中。所以斷電后被抹去。
在步驟SD11，演奏者輸入用于將編輯的控制參數(shù)CP登錄到存儲(chǔ)器的當(dāng)前號(hào)碼PN。在下一步驟SD12，將所有聲源參數(shù)登錄到由輸入的當(dāng)前號(hào)碼PN指定的預(yù)定存儲(chǔ)區(qū)。然后，處理進(jìn)至步驟SD13。此處，所有聲源參數(shù)包含控制參數(shù)CP、控制裝置數(shù)據(jù)CD和控制表數(shù)據(jù)CT。在最終步驟SD13，將當(dāng)前操作方式即參數(shù)設(shè)置方式(即方式3)復(fù)位為演奏方式(即方式0)。這樣便完成了該例程的處理。
4.演奏方式當(dāng)編輯控制參數(shù)CP如前述登錄到存儲(chǔ)器，或當(dāng)方式指定開關(guān)置為方式0，便激活該方式。此處，根據(jù)步驟SA3的判定結(jié)果，處理進(jìn)至步驟SA7，從而使如圖14所示演奏例程被啟動(dòng)。在該演奏例程中，如圖16所示置于DSP內(nèi)部寄存器40-42的每個(gè)數(shù)據(jù)被讀出，從而響應(yīng)演奏操作產(chǎn)生仿真樂(lè)器的音調(diào)。
在該例程的步驟SE1，啟動(dòng)如圖15所示驅(qū)動(dòng)部分控制例程從而使處理進(jìn)到步驟SF1。在步驟SF1，將代表每個(gè)寄存器的變量“S”設(shè)為“1”以便讀出將設(shè)置到DSP6a的內(nèi)部寄存器40中的每一個(gè)數(shù)據(jù)。在下一步驟SF1，判定控制參數(shù)CP(11)是否為“0”以及變量S是否大于“4”。如某數(shù)據(jù)設(shè)為控制參數(shù)CP(11)，步驟SF2的判斷結(jié)果變?yōu)椤胺瘛保瑥亩固幚磉M(jìn)到步驟SF3。在步驟SF3，讀出由控制裝置數(shù)據(jù)CD(11)指定的演奏輸入單元的演奏信息，然后處理進(jìn)至步驟SF4，在步驟SF4，通過(guò)使用由控制表CT(11)指定的數(shù)據(jù)表對(duì)讀出演奏數(shù)據(jù)執(zhí)行音高調(diào)整操作。在步驟SF5，音高調(diào)整數(shù)據(jù)被寫入驅(qū)動(dòng)DSP6a的內(nèi)部寄存器R1。這樣，DSP6a產(chǎn)生前面的激勵(lì)信號(hào)。在下一步驟SF6，遞增前面的變量S以重復(fù)上述過(guò)程。此后，直到控制參數(shù)CP(1S)成為“0”即直至不存在控制參數(shù)，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)重復(fù)作讀出操作。結(jié)果，DSP6a能響應(yīng)其它控制參數(shù)CP順序校正激勵(lì)信號(hào)。
下面，當(dāng)處理進(jìn)到圖14的步驟SE2，啟動(dòng)發(fā)聲部分控制例程。在該發(fā)聲部分控制例程中，執(zhí)行類似于前面步驟SE1中的那些過(guò)程。更具體地說(shuō)，為了讀出準(zhǔn)備設(shè)置在發(fā)聲DSP7a的內(nèi)部寄存器41的每個(gè)數(shù)據(jù)，CPU1a將代表各寄存器的變量S設(shè)置為“1”。下面，判定控制參數(shù)CP(21)是否不為“0”以及變量S大于“4”。如將某數(shù)據(jù)設(shè)置為控制參數(shù)CP(21)，CPU1a讀入由控制裝置數(shù)據(jù)CD(21)指定的演奏輸入單元的演奏信息從而通過(guò)使用由控制表CT(21)指定的數(shù)據(jù)表對(duì)讀演奏信息執(zhí)行音高調(diào)整操作。然后將定音調(diào)整數(shù)據(jù)寫入DSP7a的內(nèi)部寄存器R1。每次重復(fù)執(zhí)行上述過(guò)程時(shí)變量S遞增。直至控制參數(shù)CP(2S)成為“0”即直至不存在控制參數(shù)CP，則對(duì)數(shù)據(jù)反復(fù)進(jìn)行讀出操作。這樣，DSP7a可執(zhí)行被仿真樂(lè)器的發(fā)聲操作，并也振蕩由驅(qū)動(dòng)部分6提供的激勵(lì)信號(hào)。
在下一步驟SE3，啟動(dòng)共振幅射部分控制例程。在該共振幅射部分控制例程中，執(zhí)行類似于前面步驟SE1、SE2的過(guò)程使DSP8a能重放被仿真樂(lè)器共振幅射特性。
如上所述，在步驟SE1到SE3中，每個(gè)DSP響應(yīng)在前面方式1-3所作的設(shè)置發(fā)聲算法、指定的演奏輸入單元和設(shè)置控制參數(shù)CP而工作，這樣便有可能用所要求音調(diào)來(lái)演奏音樂(lè)。
順便，當(dāng)改變現(xiàn)正由演奏操作產(chǎn)生的音調(diào)的音色時(shí)，對(duì)在前面參數(shù)設(shè)置方式中登錄的預(yù)置數(shù)據(jù)作讀出操作。此外，預(yù)置數(shù)據(jù)指示前面所有定義每個(gè)DSP發(fā)聲算法的聲源參數(shù)和微程序。為了執(zhí)行這種數(shù)據(jù)讀出操作，操作設(shè)在控制單元3中的預(yù)置開關(guān)。當(dāng)操作該預(yù)置開關(guān)時(shí)，CPU1a檢測(cè)其開關(guān)通斷狀態(tài)進(jìn)而啟動(dòng)步驟SE4的預(yù)置調(diào)用例程。當(dāng)啟動(dòng)該預(yù)置調(diào)用例程時(shí)，CPU1a的處理進(jìn)至圖17所示的步驟SG1。在步驟SG1，CPU1a讀入待操作預(yù)置開關(guān)的標(biāo)識(shí)號(hào)碼PN。在下一步驟SG2，按照由預(yù)置開關(guān)的讀標(biāo)識(shí)號(hào)碼PN定義的讀出地址從非易揮發(fā)存儲(chǔ)器中讀出數(shù)據(jù)。然后，讀預(yù)置數(shù)據(jù)的微程序分別轉(zhuǎn)到DSP。在下一步驟SG3，將讀預(yù)置數(shù)據(jù)中控制裝置數(shù)據(jù)CD寫入預(yù)定的工作存儲(chǔ)器。接著，處理進(jìn)到將設(shè)置各DSP的控制參數(shù)CP重寫為預(yù)置值。這樣，運(yùn)行每個(gè)DSP以仿真由預(yù)置值定義的樂(lè)器，因此有可能以具有不同音色的音調(diào)來(lái)演奏音樂(lè)。
最后，本發(fā)明還可以其它方式實(shí)現(xiàn)或體現(xiàn)本發(fā)明而不偏離如前所述的本發(fā)明的精神或基本特征。因此，這里描述的最佳實(shí)施例是說(shuō)明性的而不是限制性的，由所述權(quán)利要求書指出的本發(fā)明的范圍和落在權(quán)利要求書意義內(nèi)的各種變化包含于本發(fā)明范圍。
權(quán)利要求
1.一種配置有用于產(chǎn)生相當(dāng)發(fā)聲能量的激勵(lì)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)裝置、用于使所述激勵(lì)信號(hào)共振從而輸出一共振信號(hào)的發(fā)聲裝置的電子樂(lè)器，所述電子樂(lè)器包含用于分別以圖形或圖形模式形式顯示由所述驅(qū)動(dòng)裝置和所述發(fā)聲裝置的操作方式定義的發(fā)聲算法的顯示裝置，以及用于改變由所述顯示裝置顯示的所述驅(qū)動(dòng)裝置和所述發(fā)聲裝置的操作并(或)將它們組合用以控制所述發(fā)聲算法的算法控制裝置。
2.一種電子樂(lè)器，其特征在于包含有用于按照為每種仿真樂(lè)器預(yù)定義的發(fā)聲算法輸出音調(diào)信號(hào)的聲源裝置，用于以預(yù)定圖形模式形式顯示所述發(fā)聲算法的顯示裝置，以及用于控制所述顯示裝置從而按演奏者的操作改變所述發(fā)聲算法內(nèi)容的算法控制裝置。
3.如權(quán)利要求2所述電子樂(lè)器，其特征在于，所述聲源裝置包含驅(qū)動(dòng)部分、發(fā)聲部分、和共振幅射部分，所有這些用于產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于所仿真樂(lè)器的所述音調(diào)信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述電子樂(lè)器，其特征在于，所述聲源裝置的每一部分包含輸出對(duì)應(yīng)于所仿真樂(lè)器聲音采樣數(shù)據(jù)的操作數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。
全文摘要
一種電子樂(lè)器，構(gòu)造用以仿真一種或多種樂(lè)器，提供一聲源、一顯示器及控制部分。在控制部分控制下，顯示器顯示對(duì)應(yīng)于發(fā)聲算法，即被仿真樂(lè)器的發(fā)聲算法的預(yù)定圖形模式。聲源含一驅(qū)動(dòng)部分、發(fā)聲部分和共振輻射部分，其中每一個(gè)還含數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。所有這些部分用以通過(guò)組合DSP輸出的操作數(shù)據(jù)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于仿真樂(lè)器聲音的數(shù)字化音調(diào)信號(hào)。通過(guò)控制顯示裝置有可能任意改變所顯示發(fā)聲算法內(nèi)容從而使演奏者可容易地或輕松地在該電子樂(lè)器上演奏音樂(lè)。
文檔編號(hào)G10H1/053GK1062047SQ91111110
公開日1992年6月17日 申請(qǐng)日期1991年11月20日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月20日
發(fā)明者山田秀夫, 清水正宏 申請(qǐng)人:山葉株式會(huì)社