(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種の演算処理を実行する演算手段を有し、該演算手段が過去一定期間に蓄積されたオーディオ信号を使用してエフェクト処理を実行することにより、オーディオ信号に対し所定の効果を付与する効果付与装置において、前記オーディオ信号の入力が前記一定期間以上継続して途絶えた場合に前記演算手段による前記エフェクト処理の実行を停止し、前記オーディオ信号の入力が再開された場合には即座に前記演算手段によるエフェクト処理の実行を再開することを特徴とする効果付与装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パーソナルコンピュータ等のコンピュータにより構成され、同コンピュータが実行する演算処理により、オーディオ信号に残響効果、コーラス、ディストーション等の各種の効果を付与する効果付与装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ等の高性能化により、楽音合成あるいは残響付与等のエフェクト処理をＣＰＵの演算処理により実行することが可能な装置が提供されるに至っている。また、この種の装置の中には、いわゆるマルチタスク制御の下、エフェクト処理等のオーディオ信号を対象とした処理の他、これと並行して他のアプリケーションソフトウェア等を実行することができるものが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、残響付与等のエフェクト処理は、演算量が比較的多く、パーソナルコンピュータの演算能力のうち少なからざる能力がこれに費やされるため、他のアプリケーションソフトウェアの実行に支障を来す場合がある。一方、残響処理等のエフェクト処理は処理対象たるオーディオ信号が与えられている期間は継続的に実行すべきものであるが、オーディオ信号の入力が途絶えている期間は実行する必要のないものである。しかるに従来の装置においては、オーディオ信号の有無に拘わらずエフェクト処理を継続的に実行していたため、オーディオ信号の入力のない期間については全く無駄な演算処理を実行し、この無駄な演算処理の実行により他のアプリケーションソフトウェアの実行を妨げていた。
【０００４】
この発明は以上の事情に鑑みてなされたものであり、上記のような演算能力の無駄使いがなく、効率的にオーディオ信号に対するエフェクト処理を実行することができる効果付与装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、各種の演算処理を実行する演算手段を有し、該演算手段が過去一定期間に蓄積されたオーディオ信号を使用してエフェクト処理を実行することにより、オーディオ信号に対し所定の効果を付与する効果付与装置において、前記オーディオ信号の入力が前記一定期間以上継続して途絶えた場合に前記演算手段による前記エフェクト処理の実行を停止し、前記オーディオ信号の入力が再開された場合には即座に前記演算手段によるエフェクト処理の実行を再開することを特徴とする効果付与装置を要旨とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に理解しやすくするため、実施の形態について説明する。
かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲で任意に変更可能である。
【０００７】
図１はこの発明の一実施形態であるパーソナルコンピュータを構成を示すブロック図である。このパーソナルコンピュータは、いわゆるマルチタスク制御の下で、本発明に係る効果付与装置としての演算処理を行う他、これと並行して各種アプリケーションソフトウェアを実行し得る構成となっている。なお、マルチタスク制御については周知の技術であるため、以下ではその説明を省略する。
【０００８】
図１において、１はこのパーソナルコンピュータの各部の動作を制御するＣＰＵである。また、ＣＰＵ１は、本発明に係る効果付与装置としての演算処理およびその他のアプリケーションソフトウェアを実行するための演算手段としての役割を果すものである。２はアプリケーションソフトウェア、データファイル等の各種ファイルを記憶するためのハードディスク装置、３は制御プログラムを記憶したＲＯＭ、４は主に作業用記憶手段あるいはバッファとして使用されるＲＡＭである。また、５はキーボード、マウス等の入力装置、６はＣＲＴディスプレイ等による表示装置、７は例えばスピーカ等の外部の装置との間でオーディオ信号の授受を行う際の符復号処理を行うＣＯＤＥＣである。
【０００９】
図２における（ａ）〜（ｃ）は、このパーソナルコンピュータが本発明の主題事項であるエフェクト処理を実行する際の実行形態を例示したものである。これらの各実行形態での処理内容について説明すると、次の通りである。
【００１０】
（ａ）この形態では、ＣＰＵ１が、ＲＡＭ４をバッファとして使用し、楽音合成処理およびその結果生成されるデジタルオーディオ信号に対するエフェクト処理を実行する。そして、エフェクト処理によって得られた最終的なデジタルオーディオ信号をバッファたるＲＡＭ４に蓄積する。このＲＡＭ４に蓄積されたデジタルオーディオ信号はＣＯＤＥＣ７によってアナログオーディオ信号に逐次変換され、スピーカ等に供給される。
【００１１】
（ｂ）この形態では、マイクロホン等によって得られたアナログオーディオ信号がＣＯＤＥＣ７を介してデジタルオーディオ信号に変換され、バッファたるＲＡＭ４に蓄積される。ＣＰＵ１は、ＲＡＭ４内のデジタルオーディオ信号を順次取り出してエフェクト処理を実行する。そして、エフェクト処理によって得られた最終的なデジタルオーディオ信号をバッファたるＲＡＭ４を介してハードディスク装置２に書き込む。
【００１２】
（ｃ）この形態では、ハードディスク装置２からデジタルオーディオ信号が再生され、バッファたるＲＡＭ４に蓄積される。ＣＰＵ１は、ＲＡＭ４内のデジタルオーディオ信号を順次取り出してエフェクト処理を実行する。そして、エフェクト処理によって得られた最終的なデジタルオーディオ信号をバッファたるＲＡＭ４を介してＣＯＤＥＣ７に送る。ＣＯＤＥＣ７はこのデジタルオーディオ信号をアナログオーディオ信号に変換してスピーカ等に送る。
【００１３】
本実施形態におけるＣＰＵ１は、以上のような形態でエフェクト処理を実行する訳であるが、マルチタスク制御の下、他のアプリケーションソフトウェアもこれと並行して実行することが可能である。しかしながら、エフェクト処理に要する負担が大きいと、ＣＰＵ１が他のアプリケーションソフトウェアを実行する上での障害となる。そこで、本実施形態においては、エフェクト処理の実行の際に極力無駄な処理を省略する制御を行うことによりＣＰＵ１の負担を軽くし、このような問題が発生しないようにしている。
【００１４】
この制御について、図３を参照して説明する。上述した通り、エフェクト処理の対象となるデジタルオーディオ信号はＲＡＭ４に順次蓄積される。ＣＰＵ１はこの順次蓄積されるデジタルオーディオ信号を常時監視する。そして、一定レベル以上のデジタルオーディオ信号の入力がある期間は、現時点までにＲＡＭ４内に蓄積された過去一定期間内のデジタルオーディオ信号を使用してエフェクト処理を実行し、その結果を出力する（図３（ａ）参照）。
【００１５】
次に、デジタルオーディオ信号の入力が途絶えると、以後はデジタルオーディオ信号として０がＲＡＭ４内に蓄積されてゆくが、ＣＰＵ１はＲＡＭ４内に過去一定時間内に蓄積されたオーディオ信号を使用してエフェクト処理を続行する（図３（ｂ）参照）。
【００１６】
そして、デジタルオーディオ信号の入力が途絶えてから一定時間が経過すると、ＣＰＵ１はエフェクト処理の実行を停止する（図３（ｃ）参照）。エフェクト処理の対象となるＲＡＭ４内の過去一定時間内のデジタルオーディオ信号がすべて０であるため、エフェクト処理を実行する意味がないからである。
【００１７】
その後、再び一定レベル以上のデジタルオーディオ信号のＲＡＭ４への入力が開始されると、ＣＰＵ１はエフェクト処理の実行を再開する（図３（ｄ）参照）。
【００１８】
このように本実施形態では、エフェクト処理の実行が意味をなさない期間はその実行をしないようにしているので、ＣＰＵ１の負担がその分だけ軽減され、他のアプリケーションソフトウェアの実行に充てることが可能となるのである。
【００１９】
次に、デジタルオーディオ信号に対して残響を付与するエフェクト処理を実行する場合を例に、本発明のさらに詳細な実施形態を説明する。まず、図４は、本実施形態において行われる処理をハードウェア的に図示したものである。処理の主要部分は、デジタルオーディオ信号に基づいて残響音のデジタルオーディオ信号を作成する残響音生成手段１０と、この残響音生成手段１０の入力信号であるデジタルオーディオ信号のレベルを監視する入力チェック手段２０とにより構成されている。次に図５は残響音生成手段１０の処理内容をハードウェア的に例示したものである。この例では、残響音生成手段１０の全処理は、ＬＰＦ１１と、ＨＰＦ１２と、ＦＩＲフィルタによって構成された初期反射音生成部１３と、ＡＰＦ（オールパスフィルタ）およびコムフィルタによって構成された残響音生成部１４とによって構成されている。
【００２０】
このような構成において、残響を付与するエフェクト処理は次のようにして実行される。まず、バッファ（ＲＡＭ４）内には残響付与の対象であるＬチャネルおよびＲチャネルのデジタルオーディオ信号が順次蓄積される。このデジタルオーディオ信号は、Ｌチャネル，Ｒチャネル，Ｌチャネル，…という具合に順次交互にバッファから読み出され、入力チェック手段２０を介し、残響音生成手段１０に供給される。
【００２１】
残響音生成手段１０では、時分割制御の下で、Ｌ，Ｒ各チャネルに対応した残響音の生成処理が順次交互に進められ、Ｌ，Ｒ各チャネルに対応した残響音のデジタルオーディオ信号が生成される。すなわち、例えば図５に示す構成においては、各チャネルのデジタルオーディオ信号はＬＰＦ１１、ＨＰＦ１２を通過することによって音声帯域外の不要なスペクトルが除去され、初期反射音生成部１３の遅延部に順次供給される。そして、初期反射音生成部１３により、遅延部に取り込んだデジタルオーディオ信号に対して所定の係数列を畳み込む演算が各チャネル毎に行われ、各チャネルに対応した初期反射音のデジタルオーディオ信号が得られる。一方、畳み込み演算に使用されたデジタルオーディオ信号は初期反射音部１３の遅延部から残響音生成部１４に送られ、この残響音生成部１４により各チャネルに対応した残響音のデジタルオーディオ信号が生成される。そして、初期反射音のデジタルオーディオ信号と残響音のデジタルオーディオ信号とが各チャネル毎に加算され、最終的な残響音のデジタルオーディオ信号が得られる。
【００２２】
このようにして得られた最終的な残響音のデジタルオーディオ信号が各チャネル毎に元々のデジタルオーディオ信号と加算され、バッファに書込まれる。
【００２３】
一方、入力チェック手段２０は、残響付与の対象であるデジタルオーディオ信号のレベルを監視する。そして、一定時間以上に亙って０とみなしてよいデジタルオーディオ信号が入力された場合、入力チェック手段２０は、残響音生成手段１０の処理を停止させ（すなわち、ＣＰＵ１が残響音生成手段１０に相当するルーチンの実行を停止する）、残響の付与されたデジタルオーディオ信号として０をバッファに書込む。
【００２４】
その後、一定レベル以上のデジタルオーディオ信号の入力が再開されると、入力チェック手段２０は、残響音生成手段１０の処理を再開させる。
【００２５】
図６は、以上の動作のうち、入力チェック手段２０に相当する部分のフローを示したものである。まず、残響付与処理が開始されると、初期化処理を実行する（ステップＳ１）。この初期化処理により、入力時間レジスタＩＮＣＮＴに初期値０を書込み、残響付与フラグＲＥＶＣＨＫに初期値“１”を書込む。次にステップＳ２に進み、今回、残響音生成手段１０に引き渡すデジタルオーディオ信号のレベルＩＮが０とみなしてよい程の微弱なレベルか否か、すなわち、例えばレベルＩＮが−５０＜ＩＮ＜５０を満たすか否かを判断する。この判断結果が「ＮＯ」の場合は、入力時間レジスタＩＮＣＮＴに０を書込み（ステップＳ３）、残響付与フラグＲＥＶＣＨＫに“１”を書込み（ステップＳ４）、ステップＳ５に進む。次にステップＳ５に進むと、残響付与フラグＲＥＶＣＨＫが“１”か否かを判断する。そして、この判断結果が「ＹＥＳ」の場合は残響音生成手段１０による処理を実行し（ステップＳ６）、ステップＳ２に戻る。以後、残響音生成手段１０に引き渡すデジタルオーディオ信号のレベルＩＮが大きい間は、残響音生成手段１０による処理が実行される。なお、上記ステップＳ２においてデジタルオーディオ信号のレベルＩＮが微弱か否かを−５０＜ＩＮ＜５０を満たすか否かにより判断しているが、この数値ＩＮは任意に変更してもよい。すなわち、標準の入力レベルに対し、十分に低いレベル（−５０〜−６０ｄＢ）になったことを検出できる方法であればよいのである。
【００２６】
デジタルオーディオ信号のレベルＩＮが低下し、ステップＳ２の判断結果が「ＹＥＳ」になると、ステップＳ８に進み、入力時間レジスタＩＮＣＮＴの内容を１だけ増加させる。次いでステップＳ９に進み、入力時間レジスタＩＮＣＮＴの内容が１０００００より小さいか否かを判断する。この判断結果が「ＹＥＳ」の場合はステップＳ５に進んで残響付与フラグＲＥＶＣＨＫが“１”か否かを判断し、判断結果が「ＹＥＳ」の場合は残響音生成手段１０による処理を実行し（ステップＳ６）、ステップＳ２に戻る。
【００２７】
以後、デジタルオーディオ信号が極めて低いレベルＩＮを維持した場合には、時間経過に伴って入力時間レジスタＩＮＣＮＴの内容が増加してゆくが、デジタルオーディオ信号に対する残響付与（ステップＳ６）は続行する。
【００２８】
このような処理が行われるため、入力時間レジスタＩＮＣＮＴには、入力デジタルオーディオ信号が微弱なレベルであると検出され始めてからの経過時間が常に保持されることとなる。そして、ステップＳ９において入力時間レジスタＩＮＣＮＴ内の数値が１０００００より小さいと判定されている間は、入力が微弱ではあるが以前に入力されたデジタルオーディオ信号に対応した残響音が残響音生成手段１０に残っている可能性があるため、ステップＳ５を介して残響付与（ステップＳ６）が続行されるのである。
【００２９】
従って、ステップＳ９における判断において入力時間レジスタＩＮＣＮＴの内容と比較する数値は１０００００に限らず、本来出力されるべき残響音が出力される範囲で任意に設定すればよく、また、この数値を固定値とする必要もない。具体的には、入力デジタルオーディオ信号が微弱なレベルとなってから５秒から１０秒程度が経過するまでは、残響音生成手段１０による処理（ステップＳ６）が継続されるように上記数値の設定を行えばよい。また、上記数値をユーザが自由に設定し得るように構成してもよい。また、残響音生成手段１０における残響時間の設定に応じ、上記数値を自動的に設定するように構成してもよい。
【００３０】
以上のように入力時間レジスタＩＮＣＮＴの内容が１０００００より小さい間は残響付与（ステップＳ６）を続行するが、入力時間レジスタＩＮＣＮＴの内容が１０００００以上になると、ステップＳ９における判断結果が「ＹＥＳ」となり、残響付与フラグＲＥＶＣＨＫに“０”を書込み（ステップＳ１０）、ステップＳ５に進む。この場合、ステップＳ５の判断結果は「ＮＯ」となるため、ステップＳ７に進み、残響の付与されたデジタルオーディオ信号の代りに０をバッファに書込む（ステップＳ７）。そして、ステップＳ２に戻る。
【００３１】
以後、デジタルオーディオ信号が極めて低いレベルＩＮを維持している間は、残響付与処理（ステップＳ６）は行われず、０がバッファに書込まれてゆく。また、入力時間レジスタＩＮＣＮＴの内容は増加してゆく。
【００３２】
その後、デジタルオーディオ信号のレベルＩＮが増加し、ステップＳ２の判断結果が「ＮＯ」になると、入力時間レジスタＩＮＣＮＴに０を書込み（ステップＳ３）、残響付与フラグＲＥＶＣＨＫに“１”を書込む（ステップＳ４）。そして、ステップＳ５を介してステップＳ６に進み、再び残響音生成手段１０による処理を実行する。以後、残響音生成手段１０に引き渡すデジタルオーディオ信号のレベルＩＮが大きい間は、残響音生成手段１０による処理が実行される。なお、処理再開により最初にステップＳ６に進んだ場合に限り、図５に示す遅延部および各フィルタに記憶されている内容が初期化される。
【００３３】
以上のように、入力チェック手段２０によりデジタルオーディオ信号のレベルのチェックが行われ、有意義な演算結果が得られる期間に限り、残響付与手段１０による処理が実行されるのである。
【００３４】
なお、上記実施形態では残響付与処理を例に説明したが、コーラス、ディストーション等の他のエフェクト処理に本発明を適用し得ることは言うまでもない。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、オーディオ信号の入力が所定時間以上継続して途絶えた場合に演算手段によるエフェクト処理の実行を停止し、オーディオ信号の入力が再開された場合に演算手段によるエフェクト処理の実行を再開するようにしたので、演算手段に無駄な演算を行わせることなく、効率的にオーディオ信号に対するエフェクト処理を実行することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態におけるエフェクト処理の形態を示す図である。
【図３】同実施形態におけるエフェクト処理の制御方法を示す図である。
【図４】同実施形態において行う残響付与の処理内容を示す図である。
【図５】同実施形態において行う残響付与の処理内容を示す図である。
【図６】同実施形態の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１……ＣＰＵ（演算手段）、２……ハードディスク装置、３……ＲＯＭ、
４……ＲＡＭ、５……入力装置、６……表示装置、７……ＣＯＤＥＣ。
【図１】
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【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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