(57)【要約】【課題】  複雑な音色や多彩なバリエーションを生成することができる楽音生成装置を提供する。【解決手段】  オペレータ１はモジュレータとして動作する。時変動ＬＰＦ２は時間の経過に従って特性が変化するＬＰＦである。セレクタ３はオペレータ１の出力と時変動ＬＰＦ２の出力の一方を選択して出力する。オペレータ４はキャリアとして動作する。時変動ＬＰＦ５はＬＰＦ２と同様のＬＰＦ、セレクタ６はオペレータ４の出力と時変動ＬＰＦ５の出力の一方を選択して出力する。時変動ＬＰＦ２，５がオペレータ１の出力側およびオペレータ４の出力側にそれぞれ設けられ、セレクタ３、６へ加える選択信号によって時変動ＬＰＦ２、５をオペレータ１、４の出力に挿入したり、しなかったりすることができる。この楽音生成装置は、セレクタ３，６の選択機能および時変動ＬＰＦ２，５の機能によって従来にない多彩な楽音を生成することが可能となる。【選択図】    図１
2006091273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
楽音信号を生成する複数のオペレータを組み合わせて構成された楽音生成装置において、
前記複数のオペレータのそれぞれの出力側に、時間と共に特性が変化する時変動ローパスフィルタを挿入したことを特徴とする楽音生成装置。
【請求項２】
変調信号を生成する第１のオペレータと、
前記第１のオペレータの出力側に挿入された第１の時変動ローパスフィルタと、
前記第１の時変動ローパスフィルタの出力が変調信号入力端へ加えられ、該変調信号入力端の信号によって周波数変調されたキャリア信号を生成する第２のオペレータと、
前記第２のオペレータの出力側に挿入された第２の時変動ローパスフィルタと、
を具備することを特徴とする楽音生成装置。
【請求項３】
変調信号を生成する第１のオペレータと、
前記第１のオペレータの出力の高周波成分をカットする第１の時変動ローパスフィルタと、
前記第１のオペレータの出力および前記第１の時変動ローパスフィルタの出力の一方を選択し、該選択された信号によって周波数変調されたキャリア信号を生成する第２のオペレータと、
前記第２のオペレータの出力の高周波成分をカットする第２の時変動ローパスフィルタと、
前記第２のオペレータの出力および前記第２の時変動ローパスフィルタの出力の一方を選択して出力する選択手段と、
を具備することを特徴とする楽音生成装置。
【請求項４】
変調信号を生成する第１のオペレータと、
前記第１のオペレータの出力および時変動ローパスフィルタの出力の一方を選択し、選択した信号によって周波数変調されたキャリア信号を生成し出力する第２のオペレータと、
前記第１のオペレータの出力および前記第２のオペレータの出力の一方を選択し、選択した信号の高周波成分をカットして出力する前記時変動ローパスフィルタと、
前記第２のオペレータの出力および前記時変動ローパスフィルタの出力の一方を選択して出力する選択手段と、
を具備することを特徴とする楽音生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数変調（ＦＭ）方式によって楽音を生成する楽音生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の楽音生成装置は数多く開発され、シンセサイザ、電子オルガン、携帯電話等の分野において広く用いられている。このＦＭ方式による楽音生成装置は、モジュレータ（変調信号発生部）とキャリア（主メロディ発生部）とから構成され、また、発生楽音に複雑な音色をつけることができるように、時変動ＬＰＦ（ローパスフィルタ）が設けられる。
【０００３】
ところで、従来のＦＭ方式の楽音生成装置は、例えば、特許文献１の第１４図（この図を図７に転記して示す）に記載されるように、時変動ＬＰＦ（符号２）がモジュレータ側に付与されているのみであり、このため、複雑な音色や多彩なバリエーションを生成することができない問題があった。
【特許文献１】特開平3-121499号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、従来のものよりさらに複雑な音色や多彩なバリエーションを生成することができる楽音生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、楽音信号を生成する複数のオペレータを組み合わせて構成された楽音生成装置において、前記複数のオペレータのそれぞれの出力側に、時間と共に特性が変化する時変動ローパスフィルタを挿入したことを特徴とする楽音生成装置である。
請求項２に記載の発明は、変調信号を生成する第１のオペレータと、前記第１のオペレータの出力側に挿入された第１の時変動ローパスフィルタと、前記第１の時変動ローパスフィルタの出力が変調信号入力端へ加えられ、該変調信号入力端の信号によって周波数変調されたキャリア信号を生成する第２のオペレータと、前記第２のオペレータの出力側に挿入された第２の時変動ローパスフィルタとを具備することを特徴とする楽音生成装置である。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、変調信号を生成する第１のオペレータと、前記第１のオペレータの出力の高周波成分をカットする第１の時変動ローパスフィルタと、前記第１のオペレータの出力および前記第１の時変動ローパスフィルタの出力の一方を選択し、該選択された信号によって周波数変調されたキャリア信号を生成する第２のオペレータと、前記第２のオペレータの出力の高周波成分をカットする第２の時変動ローパスフィルタと、前記第２のオペレータの出力および前記第２の時変動ローパスフィルタの出力の一方を選択して出力する選択手段とを具備することを特徴とする楽音生成装置である。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、変調信号を生成する第１のオペレータと、前記第１のオペレータの出力および時変動ローパスフィルタの出力の一方を選択し、選択した信号によって周波数変調されたキャリア信号を生成し出力する第２のオペレータと、前記第１のオペレータの出力および前記第２のオペレータの出力の一方を選択し、選択した信号の高周波成分をカットして出力する前記時変動ローパスフィルタと、前記第２のオペレータの出力および前記時変動ローパスフィルタの出力の一方を選択して出力する選択手段とを具備することを特徴とする楽音生成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、従来のものよりさらに複雑な音色や多彩なバリエーションを生成することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の第１の実施の形態による楽音生成装置の構成を示すブロック図である。この図において、符号１はモジュレータとして動作するオペレータ（楽音信号生成装置）、２は時変動ＬＰＦ、３はオペレータ１の出力と時変動ＬＰＦ２の出力の一方を選択して出力するセレクタである。４はキャリアとして動作するオペレータであり、その変調信号入力端へセレクタ３の出力が加えられる。５はオペレータ４の出力側に挿入された時変動ＬＰＦ、６はオペレータ４の出力と時変動ＬＰＦ５の出力の一方を選択して出力するセレクタである。
【００１０】
図２はオペレータ１および４の構成を示すブロック図であり、この図において、１１は変調信号（ディジタル信号）が入力される変調信号入力端、１２は乗算器、１３はフィードバックコントロール信号ＦＢＣによって切り換え制御されるセレクタである。１４はフェイズジェネレータであり、ピッチパラメータＰＰに応じた周期の鋸歯波（ディジタル信号）を発生し、位相データとして加算器１５へ出力する。加算器１５はセレクタ１３の出力とフェイズジェネレータ１４の出力を加算してアドレスジェネレータ１６へ出力する。アドレスジェネレータ１６は、加算器１５の出力に波形パラメータＷＰに応じて決まるオフセットアドレスを加算し、加算結果をアドレスデータとしてウエーブテーブル１７へ出力する。
【００１１】
ウエーブテーブル１７は、サイン波、三角波、矩形波等の波形の各１周期がディジタルデータによって記憶されているテーブル（ＲＯＭ）であり、アドレスジェネレータ１６から出力されるアドレスデータによって内部の波形データが読み出され、乗算器１８へ出力される。エンベロープジェネレータ１９はエンベロープパラメータＥＰに応じて決まるエンベロープ信号を生成し、乗算器１８へ出力する。乗算器１８はウエーブテーブル１７の出力にエンベロープジェネレータ１９の出力を乗算し、乗算結果を出力端子２０および乗算器１２の入力端へ出力する。
【００１２】
このような構成において、フェイズジェネレータ１４から位相データが出力され、加算器１５を介してアドレスジェネレータ１６へ供給されると、アドレスジェネレータ１６からアドレスデータがウエーブテーブル１７へ出力される。これにより、ウエーブテーブル１７から波形データが読み出され、この波形データに乗算器１８においてエンベロープが付与され、出力端子２０から出力される。また、フィードバックコントロール信号ＦＢＣが”０”の時は、セレクタ１３から乗算器１２の出力、すなわち、出力端子２０の波形データに一定数を乗算したデータが出力され、加算器１５へ供給される。これにより、出力端子２０の波形データによって、出力端子２０の出力信号に位相変調がかけられる。また、フィードバックコントロール信号ＦＢＣが”１”の時は、セレクタ１３から変調信号入力端１１の信号が出力され、加算器１５へ供給される。これにより、変調信号入力端１１の信号によって出力端子２０の出力信号に位相変調がかけられる。
【００１３】
図３は時変動ＬＰＦ２および５の構成を示すブロック図である。この図において、３０は入力端子、３１は加算器である。加算器３１は入力端子３０の信号（ディジタル信号）と乗算器３２の出力を加算し、加算結果を加算器３３へ出力する。加算器３３は加算器３１の出力と遅延回路３４の出力を加算し、加算結果を乗算器３５へ出力する。乗算器３５は加算器３３の出力にフィルタエンベロープジェネレータ３６から供給されるフィルタ係数を乗算して加算器３７へ出力する。加算器３７は、乗算器３５の出力と遅延回路３８の出力を加算し、加算結果を遅延回路３８および乗算器３９へ出力する。
【００１４】
遅延回路３８は、加算器３７の出力をクロックパルスの１周期遅延させて加算器３７および乗算器３２へ出力する。乗算器３２はレゾナンス設定用の乗算器であり、その出力は前述した加算器３１へ供給される。乗算器３９は加算器３７の出力にフィルタエンベロープジェネレータ３６から供給されるフィルタ係数を乗算して加算器４０へ出力する。加算器４０は、乗算器３９の出力と遅延回路３４の出力を加算し、加算結果を遅延回路３４および出力端子４１へ出力する。遅延回路３４は、加算器４０の出力をクロックパルスの１周期遅延させて加算器３３および加算器４０へ出力する。
【００１５】
上述した構成は公知のディジタルＬＰＦであり、特に、上記回路は時間と共にフィルタ特性が変化する時変動ＬＰＦとして構成されている。すなわち、フィルタエンベロープジェネレータ３６には、予め外部の制御回路によって次のパラメータが設定される。
Ｆｃ０〜Ｆｃ４
ＦｃＯＦＦＳＥＴ（Ｆｃオフセット）
ＦＡＲ（フィルタアタックレート）
ＦＤＲ（フィルタディケイレート）
ＦＳＲ（フィルタサステインレート）
ＦＲＲ（フィルタリリースレート）
【００１６】
そして、図４に示すように、制御回路からフィルタエンベロープジェネレータ３６へＫｅｙＯｎ（キーオン）信号が供給されると、フィルタエンベロープジェネレータ３６は、まず、時変動ＬＰＦ２のカットオフ周波数Ｆｃを
Ｆｃ０＋ＦｃＯＦＦＳＥＴ
に設定し、以後、そのカットオフ周波数ＦｃをＦＡＲのレートで逐次増大させる。そして、カットオフ周波数Ｆｃが
Ｆｃ１＋ＦｃＯＦＦＳＥＴ
に達すると、以後、カットオフ周波数ＦｃをＦＤＲのレートで逐次減衰させ、カットオフ周波数Ｆｃが
Ｆｃ２＋ＦｃＯＦＦＳＥＴ
に達すると、以後、カットオフ周波数ＦｃをＦＳＲのレートで逐次増大させ、カットオフ周波数Ｆｃが
Ｆｃ３＋ＦｃＯＦＦＳＥＴ
に達すると、以後、カットオフ周波数Ｆｃをその状態で保持する。そして、ＫｅｙＯｎ信号がオフとされると、以後、カットオフ周波数ＦｃをＦＲＲのレートで
Ｆｃ４＋ＦｃＯＦＦＳＥＴ
に達するまで逐次減衰させる。
【００１７】
さて、図１に示す楽音生成装置は、上述した時変動ＬＰＦ２，５がオペレータ１の出力側およびオペレータ４の出力側にそれぞれ設けられており、セレクタ３、６へ加える選択信号によってそれらの時変動ＬＰＦ２、５をオペレータ１、４の出力に挿入したり、しなかったりすることができる。そして、この楽音生成装置は、セレクタ３，６の選択機能および時変動ＬＰＦ２，５の機能によって従来にない多彩な楽音を生成することが可能となる。
なお、オペレータ１、４や時変動ＬＰＦ２，５は、ハード的には１つだけ持って、時分割で使用するようにしてもよい。また、それらをＤＳＰまたはＣＰＵとソフトウエアによって実現してもよい。
【００１８】
次に、この発明の第２の実施形態を図５を参照して説明する。
図５において、５０はモジュレータとして機能するオペレータである。ＳＬ１はセレクタであり、オペレータ５０の出力および時変動ＬＰＦ５２の出力の一方を選択してオペレータ５１の変調信号入力端へ出力する。オペレータ５１はキャリアとして機能するオペレータである。ＳＬ２はセレクタであり、オペレータ５１の出力およびオペレータ５０の出力の一方を選択して時変動ＬＰＦ５２へ出力する。ＳＬ３はセレクタであり、オペレータ５１の出力および時変動ＬＰＦ５２の出力の一方を選択して出力する。ここで、オペレータ５０、５１は図２に示す構成であり、時変動ＬＰＦ５２は図３に示す構成である。
【００１９】
この実施形態による楽音生成装置は、セレクタＳＬ１〜ＳＬ３を図６に示すように切り換えることによって、時変動ＬＰＦ５２をオペレータ５０の出力側に挿入したり、オペレータ５１の出力側に挿入したり、使用しない状態としたりすることができる。すなわち、セレクタＳＬ１、ＳＬ２へ選択信号として”１”を加え、セレクタＳＬ３へ選択信号として”０”を加えると、オペレータ５０の出力がセレクタＳＬ２を通して時変動ＬＰＦ５２へ加えられ、時変動ＬＰＦ５２の出力がセレクタＳＬ１を通してオペレータ５１の入力端へ加えられ、オペレータ５１の出力がセレクタＳＬ３を通して次段へ出力される。また、セレクタＳＬ１、ＳＬ２へ選択信号として”０”を加え、セレクタＳＬ３へ選択信号として”１”を加えると、オペレータ５０の出力がセレクタＳＬ１を通してオペレータ５１へ加えられ、オペレータ５１の出力がセレクタＳＬ２を通して時変動ＬＰＦ５２へ加えられ、時変動ＬＰＦ５２の出力がセレクタＳＬ３を通して次段へ出力される。また、レクタＳＬ１、ＳＬ３へ選択信号として”０”を加えると、オペレータ５０の出力がセレクタＳＬ１を通してオペレータ５１へ加えられ、オペレータ５１の出力がセレクタＳＬ３を通して次段へ出力される。
なお、オペレータ５０、５１は、ハード的には１つだけ持って、時分割で使用するようにしてもよい。また、オペレータ５０、５１や時分割ＬＰＦ５２をＤＳＰまたはＣＰＵとソフトウエアによって実現してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
この発明は、電子楽器、携帯電話等に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の第１の実施形態による楽音生成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるオペレータ１、４の構成を示すブロック図である。
【図３】図１における時変動ＬＰＦの構成を示すブロック図である。
【図４】同時変動ＬＰＦの特性を説明するための図である。
【図５】この発明の第２の実施形態による楽音生成装置の構成を示すブロック図である。
【図６】同実施形態の動作を説明するための図である。
【図７】従来の楽音生成装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２２】
１、４、５０、５１…オペレータ、２、５、５２…時変動ローパスフィルタ、３、６、ＳＬ１〜ＳＬ３…セレクタ、
【図１】
2006091273.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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