(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログのオーディオ信号をＤＳＰに取り込む際に、ＤＳＰの入力側に置かれて、アナログ・デジタル変換後に含まれるノイズを除去するノイズゲートであって、
該ノイズゲートのスレッショルドレベルにつき、通常使用で想定される第１のレベル及びそれより高いレベルの第２のレベルに設定可能な構成とされ、
初期状態ではスレッショルドレベルが第２のレベルで動作させられると共に、
第２のレベルを超える信号が入力された後は、第１のレベルに切り替え固定されて動作せしめられることを特徴とするノイズゲート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズゲートに関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ信号をＤＳＰに取り込む際、アナログのオーディオデータはデジタルデータに変換（ＡＤ変換）される。このデジタルデータには一定レベルのノイズが含まれているため、ノイズゲートなどを設置してノイズを取り除く必要がある。
【０００３】
ノイズゲートは、所定レベル(スレッショルドレベル)以下の信号を遮断するもので、信号を有効に活用するために、スレッショルドレベルはできるだけ低いレベルに設定される。すなわち、ノイズゲートは、スレッショルドのレベル設定が予めなされており、それによって、決定された閾値以下の信号をノイズとして判断し、後段への出力を遮断するが、出力された信号成分を必要以上に遮断して、不自然に聞こえないようにするため、閾値はできる限り小さく設定する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本来、このようなノイズゲートの作用により、マイク入力やライン入力などを使用しない場合には、ＤＳＰ内部には信号が何も入力されないはずであるが、電源環境によっては設定したスレッショルドレベル以上のノイズが発生し、入力信号がない（マイク入力、ライン入力を使用していない）場合でも、ノイズが入力されることがあった。
【０００５】
マイク入力やライン入力などに入力信号がなくても、ノイズが発生した場合、スレッショルドに達した時点で、ノイズが出てしまう。特にスレッショルドが高く設定されていればいるほど、急激にゲートが開いてノイズが出てしまう。また電源の環境が良くない場所や基板からノイズが発生してしまう場合、それでゲートが開いてしまって、”サー”と言う音が発生してしまう。
【０００６】
このようなノイズゲートの存在は、電子ピアノなどでライン入力を使用している者にとっては、必要なものである。他方、普段このようなライン入力を前提としないで使用している者にとっては、突然ノイズが入るものになってしまっている。そのために、現在では、スレッショルドレベルを高めに設定して対応しているのが現状である。
【０００７】
図５に示すように、振幅０から一定値のスレッショルドが設定されている状態で、ノイズの入力がスレッショルドレベルに達した場合に、その後、そのスレッショルドレベルを過ぎた場合でもある一定時間ゲートは開いているが、その後ゲートが閉じ、また反対側のスレッショルドレベルを突き抜けた時点で、再びゲートが開く。ここでも、そのスレッショルドレベルを過ぎた後ある一定時間ゲートは開いており、その後ゲートが閉じる。この繰り返しが、ノイズが発生している間、同様な状態が続く。信号波形ではガクガクした状態になる。従って、スレッショルドレベルはできるだけ下げたい。
【０００８】
このように、一方ではスレッショルドレベルを高めに設定してはいるが、他方でスレッショルドレベルは低めに設定したいという、相矛盾した欲求がある。
【０００９】
本発明は、斯かる実情に鑑み創案されたものであって、相矛盾した欲求のあるノイズゲートのスレッショルドレベルの設定に関して、新たなアプローチでこれを解決する構成を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の構成は、
アナログのオーディオ信号をＤＳＰに取り込む際に、ＤＳＰの入力側に置かれて、アナログ・デジタル変換後に含まれるノイズを除去するノイズゲートであって、
該ノイズゲートのスレッショルドレベルにつき、通常使用で想定される第１のレベル（通常の低く設定しているレベル）及びそれより高いレベルの第２のレベル（電源環境によるノイズの発生や基板からのノイズ発生があった場合でも超えないレベル）に設定可能な構成とされ、
初期状態ではスレッショルドレベルが第２のレベルで動作させられると共に、
第２のレベルを超える信号が入力された後は、第１のレベルに切り替え固定されて動作せしめられることを基本的な特徴としている。
【００１１】
上記構成によれば、マイク入力やライン入力を使用しない際には電源環境などの影響で発生した比較的大きなレベルのノイズに対し第２のレベルのスレッショルドが有効に働き、ノイズを発生させることが無い。他方、マイクあるいはライン入力を使用する際には、第２のレベルを超える有効な信号が一度入力されれば第１のレベルにスレッショルドが変更され固定されるため、不必要に信号が遮断されることがなくなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の上記構成によれば、マイク入力やライン入力を使用しない際には、電源環境などの影響で発生した比較的大きなレベルのノイズに対し、第２のレベルのスレッショルドが有効に働き、ノイズを発生させることが無く、問題の発生がないし、他方、マイクあるいはライン入力を使用する際には、第２のレベルを超える有効な信号が一度入力された後、第１のレベルにスレッショルドが変更され固定されるため、不必要に信号が遮断されることがなくなるという優れた効果を奏し得ることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係るノイズゲート１が、音響効果付与に用いられるデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１０内に使用された電子鍵盤楽器の構成の概略を示すブロック図である。
【００１５】
同図に示すように、システムバス２００には、ＣＰＵ２０２、ＲＯＭ２０４、ＲＡＭ２０６、パネルスキャン回路２０８ａを介して操作パネル２０８、キーボードスキャン回路２１０ａを介して鍵盤２１０、音源（Tone Generator）２１２及びＤＳＰ１０が接続されている。各部へのコマンド・データの入出力、及びそれらの入出力のタイミング制御が行われている。すなわち、システムバス２００は、それに繋がった各回路を、後述するＣＰＵ２０２により制御し、電子鍵盤楽器として機能させることになる。
【００１６】
ＲＯＭ２０４は、後述するＣＰＵ２０２及びＤＳＰ１０において用いられるプログラムを記憶するプログラムメモリ（図示無し）や必要な各種データ（例えばＤＳＰ１０で使用される係数など）が記憶されている。
【００１７】
ＲＡＭ２０６は、ＣＰＵ２０２による制御において発生する各種パラメータやデータ等を一時的に記憶する。
【００１８】
電子鍵盤楽器には、操作パネル２０８、鍵盤２１０などが設けられている。操作パネル２０８は、発生すべき楽音の音色を選択する音色スイッチやディレイなどのエフェクト設定のためのスイッチ等が設けられていて、この操作パネル２０８から設定された情報は、パネルスキャン回路２０８ａのスキャンによってその設定値が検出され、システムバス２００を介して、ＣＰＵ２０２に供給される。
【００１９】
鍵盤２１０は、８８鍵のキーボードからなり、各鍵には夫々タッチセンサからなる鍵盤センサ（図示無し）が設けられている。該鍵盤センサは、演奏者の鍵盤２１０に対する演奏操作を検出して、各種の演奏情報を押鍵情報［押鍵タイミング（キーＯＮ）や離鍵タイミング（キーＯＦＦ）などの情報も含まれる］として出力する。それらのデータはキーボードスキャン回路２１０ａで検出されて、それらのデータによりキーマップＫＭＰが作成され、それらのデータは、システムバス２００を介して、ＣＰＵ２０２に供給され、該ＣＰＵ２０２によって音源２１２に送られて、音源２１２による波形メモリ２１２ａからの波形データ読み出しによる楽音データが生成せしめられる。
【００２０】
ＣＰＵ２０２は、ＲＯＭ２０４から読み出されたプログラムを実行することで、上記各部の制御と、データの入出力処理を司り、上記システムバス２００でつながっている上記各回路を電子鍵盤楽器として全体を制御すると共に、音源２１２に制御命令を出す他、ＲＯＭ２０４から、ＤＳＰ１０を音響効果付与用に効果付与部１２に用いられるプログラム及び必要な係数データが読み出されて、該ＤＳＰ１０に送られ、音源２１２から出力された上記楽音データに必要な音響効果がＤＳＰ１０内の効果付与部１２において付加される。その際、ＤＳＰ１０の効果付与部１２では、外部メモリ１６を制御下に持っており、音源２１２から入力される楽音データを元にして、特定の処理を行ってサンプリングデータとして外部メモリ１６に書き込み、又該外部メモリ１６から、サンプリングデータを読み出し、楽音データとして出力する。
【００２１】
また、本実施例構成では、ＤＳＰ１０内に、音響効果付与を行う効果付与部１２の前に本発明の構成に係るノイズゲート１が設けられており、後述するように、該ノイズゲート１には、２つのスレッショルドが設定されている。さらに、上記ノイズゲート１は、マイク入力又はライン入力の入力端子からアナログデータを受けてアナログ−デジタル変換処理を行うＡ／Ｄ変換器１４がノイズゲート１の入力側に繋がっている。
【００２２】
尚、ＤＳＰ１０から出力された音響効果の付与された楽音データは、Ｄ／Ａ変換器２１４に入力されてアナログ信号に変換される。該アナログ信号はサウンドシステム２１６（アンプやスピ−カなど）から出力される。
【００２３】
上記ノイズゲート１は、アナログのオーディオ信号をＤＳＰ１０に取り込む際に、ＤＳＰ１０の入力側に置かれて、アナログ・デジタル変換後に含まれるノイズを除去する構成である。
【００２４】
本実施例構成では、該ノイズゲート１のスレッショルドレベルについて、通常使用で想定される第１のレベル（通常の低く設定しているレベル）及びそれより高いレベルの第２のレベル（電源環境によるノイズの発生や基板からのノイズ発生があった場合でも超えないレベル）に設定できる構成であって、該電子鍵盤楽器がスイッチＯＮの初期状態では、スレッショルドレベルが第２のレベルで動作させられることになる。さらに、第２のレベルを超える信号が入力された後は、第１のレベルに切り替えられて動作せしめられることになる。
【００２５】
スレッショルドレベルは、図２に示すように、なるべく低い値に設定される（本発明構成における第１のレベル）。そうすることによって、スレッショルドレベル内の振幅の小さいノイズは、図３に示すように、該ノイズゲート１によって、除去（キャンセル）される。
【００２６】
本実施例構成では、この第１のレベルのスレッショルドレベルより高い、電源環境によるノイズの発生や基板からのノイズ発生があった場合でも超えない第２のスレッショルドレベルが設定できるようになっており、且つ電子鍵盤楽器がスイッチＯＮの初期状態では、スレッショルドレベルが第２のレベルで動作させられることになる。さらに、第２のレベルを超える信号が入力された後は、第１のレベルに切り替えられて動作せしめられることになる。
【００２７】
図４は、このようなスレッショルドレベルの転換のある、本電子鍵盤楽器のノイズゲート１のノイズゲート処理の処理フローを示すフローチャートである。
【００２８】
同図に示すように、電子鍵盤楽器がスイッチＯＮの初期状態で、スレッショルドレベルが第２のレベルに設定される（ステップＳ１００）。
【００２９】
ノイズゲート１の入り側の入力が、設定されたスレッショルドレベルを超えるか否かがモニタリングされる（ステップＳ１０２）。
【００３０】
上記入力が設定された第２のスレッショルドレベルを超え無い場合（ステップＳ１０２；Ｎ）、その入力はノイズとして扱われ、ノイズゲート処理によって、除去されることになる（ステップＳ１０４）。
【００３１】
他方、上記入力が設定された第２のスレッショルドレベルを超えた場合（ステップＳ１０２；Ｙ）、ノイズゲート１におけるスレッショルドレベルは、第１のレベルに切り替えられ（ステップＳ１０６）、以後、図２に示すような第１のレベルに設定されたスレッショルドレベルでノイズゲート処理がなされる（ステップＳ１０８）。
【００３２】
以上のような本実施例構成のノイズゲートの処理がなされることで、マイク入力やライン入力を用いないで本電子鍵盤楽器が使用される際には、電源環境などの影響で発生した比較的大きなレベルのノイズに対し、第２のレベルのスレッショルドが有効に働き、ノイズを発生させることが無く、このような通常使用において何ら問題の発生はない。
【００３３】
他方、Ａ／Ｄ変換器１４によりマイク入力あるいはライン入力が行われる際には、第２のレベルを超える有効な信号が一度入力された後（マイク入力やライン入力の際に最初に第２のレベルを超える入力が必ずある）、第１のレベルにスレッショルドが変更される。
【００３４】
本実勢例構成では、以上のような処理がノイズゲート１で行われているため、不必要に信号が遮断されることがなくなる
【００３５】
尚、本発明のノイズゲートは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明のノイズゲートは、電子楽器だけでなく、例えば信号の立ち上がりに異常なピークを示し、後に安定する様々な電子回路などに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るノイズゲート１が、音響効果付与に用いられるＤＳＰ１０内に使用された電子鍵盤楽器の構成の概略を示すブロック図である。
【図２】スレッショルドレベルが、なるべく低い値、すなわち本発明構成における第１のレベルに設定される状態のことを説明する説明図である。
【図３】図２のようにスレッショルドレベルが第１のレベルに設定された場合のノイズが除去された信号の状態を示す説明図である。
【図４】スレッショルドレベルの転換のある、本電子鍵盤楽器のノイズゲート１のノイズゲート処理の処理フローを示すフローチャートである。
【図５】ノイズゲートが設定された場合のノイズ除去の実際の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１      ノイズゲート
１０      ＤＳＰ
１２      効果付与部
１４      Ａ／Ｄ変換器
１６      外部メモリ
２００      システムバス
２０２      ＣＰＵ
２０４      ＲＯＭ
２０６      ＲＡＭ
２０８      操作パネル
２０８ａ    パネルスキャン回路
２１０      鍵盤
２１０ａ    キーボードスキャン回路
２１２      音源
２１２ａ    波形メモリ
２１４      Ｄ／Ａ変換器
２１６      サウンドシステム
【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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