[發明專利]樂音信號合成裝置

無效

• 申請號: 91105536.3
• 申請日: 1991-08-08
• 公開（公告）號: CN1023580C
• 公開（公告）日: 1994-01-19
• 發明（設計）人: 鈴木則夫;武藤孝明
• 申請（專利權）人: 雅馬哈株式會社
• 主分類號: G10H7/12
• 分類號: G10H7/12
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 沈昭坤

本發明涉及一種樂音信號合成裝置，這種裝置使用了延遲反饋型樂音合成算法，通過將一驅動波形信號加進含有一延遲裝置和一濾波裝置的閉環回路中以及通過使該驅動波形信號在該閉環回路中循環的波形處理方法，合成一樂音信號。特別涉及一種可用于電子樂器，為它提供樂音控制以使電子樂器能模擬自然樂器的樂音的樂音信號合成裝置。

在現有技術的波形讀出型樂音信號合成裝置中，不同音調的樂音信號是通過以不同讀出速度讀出一基本的波形（例如-正弦波形）合成的。由于頻率越高，從基本波形采樣的采樣點的數量就越少，因此合成的樂音信號的特征降低，而且，很難隨著時間的推移改變信號波形。

審查后公開號為Sho-58-58679的日本專利提出了一通過把一驅動波形信號輸進一由一串聯連接的濾波器和延時（遲）器電路組成的閉環回路且在該閉環回路中重復循環上述驅動波形信號來合成一樂音信號的技術。根據該技術，樂音信號的振幅、高頻含量、高頻的相位等等可隨著時間的推移較大幅度地改變，以便與波形讀出型樂音信號合成裝置相比，可產生比較接近自然樂器的音樂樂音。

在最近的電子樂器中，通過觸鍵來改變各種樂音特征的技術已經比較普及。例如，自然樂器的音樂樂音的起始-衰減-持續-釋放波形可通過根據相應的觸鍵控制音量包絡線來模擬而且也能模擬由觸鍵引起的音調的振動。

在象鋼琴這樣的自然樂器中，不但音量隨觸鍵變化，而且，鍵按下后的瞬間音樂樂音的音調和諧音（和聲）結構也可變化，然后隨著時間的推移回到指定的音調和標準諧音（和聲）結構上。關于諧音（和聲）結構，剛剛按鍵之后的音樂樂音中包含許多非諧音的音調成份以及含有由相對于基本樂音的音調的整數倍或簡單的分數表示的音調的諧音。隨著時間的推移，非諧音的音調成份逐漸減少，而留下純諧音結構。

本發明的一個目的是提供一種使用延遲反饋型樂音合成算法的樂音合成裝置，使用它，音樂樂音可由觸鍵控制。

本發明的另一個目的是提供一種樂音合成裝置，根據該裝置，樂音和許多特征可由觸鍵改變，以模擬自然樂器中由觸鍵引起的音調的振動和非諧音成份的產生。

根據本發明的一個方面，它提供一種樂音合成裝置，該裝置包括一用來循環一樂音信號的循環回路、用來將一驅動波形加入到該循環回路中去的裝置、一連接在該循環回路之內、對應于音調為循環樂音信號提供延遲時間的延時電路以及一連接在循環回路之內并能根據頻率改變樂音信號的相位的可變全通濾波器。

圖1是根據本發明的一個實施例的電子樂器的示意性方框圖;

圖2是圖1中所述的樂音發生電路的結構的一個例子的方框圖;

圖3是圖2中所述的全通濾波器的結構的一個例子的方框圖;

圖4是通常的樂音發生電路的結構的一個例子的方框圖;

圖5是鍵盤樂器中的觸鍵檢測電路的結構的一個例子的方框圖;

圖6是鍵盤中第一和第二觸點的結構的一個例子的示意圖;

圖7A是管樂器型電子樂器的外形示意圖;

圖7B是管樂器型電子樂器的端部結構的放大的局部透視圖;

圖7C是用在管樂器型電子樂器中的觸鍵檢測電路的方框圖;

圖7D是用來解釋初始觸鍵信號的檢測的圖;

圖8A是打擊樂器型電子器中的初始觸鍵檢測電路的方框圖;

圖8B是用來解釋初始觸鍵的檢測的圖;

圖9是地址發生器的結構的一個例子的方框圖;

圖10A是解釋圖3所示的全通濾波器的功能的示意圖;

圖10B是相當于圖10A的電路的示意圖;

圖11是表示取樣周期和ωT變化之間的關系圖;

圖12是表示給予全通濾波器的放大系數隨時間變化的圖;

圖13是表示給予全通濾波器的延遲級數n隨時間變化的圖;

圖14是一種存儲型包絡線發生器的結構的示意方框圖;

圖15是使用包絡線發生器轉換表的結構一個例子的示意圖;

圖16是一種計算型包絡線發生器的結構的一個例子的示意方框圖;

圖17是轉換表的示意圖;

圖18是延時電路的結構的一個例子的示意方框圖;以及

圖19是由延時電路和全通濾波器組成的循環回路的一個例子的示意方框圖。

為了便于理解本發明，首先描述延時反饋型樂音信號合成裝置。