Musical Tone Synthesis using Nonlinear Distortion Method

비선형 왜곡법을 이용한 악기음의 합성

In this paper, musical tone, especially instrument tones are synthesized using nonlinear distortion technique. Nonlinear distortion is very simple but versatile method when you synthesize musical instrument tones. It basically consists of one sine oscillator and amplifier which makes distortion to Input wave. Output wave has many harmonics that can be controlled by varying shaping function, which is the transfer function of nonlinear amplifier. Shaping function Is obtained from the analyzed harmonic amplitude data. Given harmonics amplitudes, Chebyshev polynomial is used to produce the shaping function that exactly makes the given harmonics at steady state. We contructed non -real time nonlinear distortion synthesizer program running at IBM-PC. To quantify the satis faction of synthesised tones, listening test is carried out, and the result is presented.

본 논문에서는 비선헝 왜곡법을 사용하여 악기음을 합성하였다. 비선형 왜곡법은 기본적으로 하나의 정현파 발생기와 이에 의해 발생된 정현파에 인위적인 왜곡을 일으키는 증폭기로 구성된다. 출력파는 비선형 증폭기의 전달함수, 즉 파형 형성 항수를 변화시킴으로써 제어되는 배음을 갖는다. 파형 형성 함수는 녹음된 악기음을 분석하여 얻어진 각 부분음 크기를 바탕으로 체비세프 다항식을 이용하여 얻어진다. 합성 시스템은 IBM-PC에서 수행되는 프로그램이며, 합성 결과는 파형과 스펙트럼 분석기에 의한 스펙트럼으로 보였다. 또한 합성 결과의 검증을 위해 전문가를 대상으로 시청 테스트를 수행하여, 합성음의 만족도를 평가하였다.