(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音源から出力される楽音データに音響効果を付与する効果付与装置であって、  外部メモリと、  楽音データから取得されたサンプルデータを該外部メモリの一つのメモリエリアに書き込むデータ書き込み手段と、  書き込まれたサンプルデータを上記外部メモリから読み出すデータ読み込み手段とを有しており、  上記データ書き込み手段に供給されるデータは、或る時刻ｎの時に採取された真値Ｘｎである時に、次の時刻（ｎ＋１）の採取時にはその直前の真値Ｘｎとその差分値（Ｘｎ＋１−Ｘｎ）を一組にまとめた第１の形式、又は、或る時刻ｎの時に採取された真値Ｘｎを表す第２の形式の何れかの形式であり、 サンプル補間演算を選択して処理する時は、上記データ読み込み手段から供給されるデータは、演算用レジスタに、真値Ｘｎと差分値（Ｘｎ＋１−Ｘｎ）に分離して読み込み、サンプル補間演算を行なう第１の処理を、又サンプル補間演算を選択しないで処理する時は、上記データ読み込み手段から供給されるデータは、第２の形式の採取された真値Ｘｎを、本装置の演算用レジスタに読み込む第２の処理を、実行することにより上記楽音データに任意の音響効果を付与することを特徴とする効果付与装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音源から出力されてくる楽音データに音響効果を付与する効果付与装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子楽器などでは、音源から出力された楽音データに対し、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）などを使用して、コーラス、ディレイなどの種々の音響効果を付与する処理がなされている。
【０００３】
その処理の際に、上記ＤＳＰでは、外部メモリを備えていてそこに記憶されたサンプルデータを補間して使用することが頻繁にある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このサンプル補間を実施するためには、上記外部メモリから連続するサンプルデータを少なくとも２つ以上読み出す必要がある。
【０００５】
しかし、一般に外部メモリアクセスにはＤＳＰ内部のメモリアクセスに比べ多くの時間が必要とされるため、アクセス回数が限られる。多くの効果を同時に付与する場合には、１つの効果に多くの外部メモリアクセスを割り当てるのが難しくなり、目的とする音響効果が実現できないという問題があった。
【０００６】
本発明は、斯かる実情に鑑み創案されたものであって、ＤＳＰから外部メモリにアクセスする場合に回数に限りがある場合でも、目的とする音響効果を効率よく高品質に実現する効果付与装置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】
【０００７】  そのため本発明の構成は、  音源から出力される楽音データに音響効果を付与する効果付与装置であって、  外部メモリと、  楽音データから取得されたサンプルデータを該外部メモリの一つのメモリエリアに書き込むデータ書き込み手段と、  書き込まれたサンプルデータを上記外部メモリから読み出すデータ読み込み手段とを有しており、  上記データ書き込み手段に供給されるデータは、或る時刻ｎの時に採取された真値Ｘｎである時に、次の時刻（ｎ＋１）の採取時にはその直前の真値Ｘｎとその差分値（Ｘｎ＋１−Ｘｎ）を一組にまとめた第１の形式、又は、或る時刻ｎの時に採取された真値Ｘｎを表す第２の形式の何れかの形式であり、 サンプル補間演算を選択して処理する時は、上記データ読み込み手段から供給されるデータは、演算用レジスタに、真値Ｘｎと差分値（Ｘｎ＋１−Ｘｎ）に分離して読み込み、サンプル補間演算を行なう第１の処理を、又サンプル補間演算を選択しないで処理する時は、上記データ読み込み手段から供給されるデータは、第２の形式の採取された真値Ｘｎを、本装置の演算用レジスタに読み込む第２の処理を、実行することにより上記楽音データに任意の音響効果を付与することを基本的特徴としている。【０００８】
上記構成によれば、外部メモリにサンプルデータを記憶する際に、第２の形式で真値のみを記憶させるか、第１の形式で真値と差分値を１つのデータとして記憶させることになる。
【０００９】
他方、外部メモリからのサンプルデータの読み出しの際には、第２の処理により真値のみ演算用レジスタに読み出し、又は第１の処理により真値と差分値を演算用レジスタに読み出してサンプル補間演算を行うことになる。
【００１０】
以上のように、真値のみ演算用レジスタに読み出す場合は、サンプル補間演算を実施しないので一度だけデータを読み出せばよく、また、サンプル補間演算を行う場合も、演算に必要な真値と差分値が同時に読みだされるためデータ読み出しは一度で良い。
【００１１】
そのため、外部メモリにアクセスする場合に回数に限りがある場合でも、目的とする音響効果が得られやすくなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の上記構成によれば、サンプル補間演算処理を行う場合には、１つのサンプルデータ中に、真値と差分値がセットとなって読み出されるため、サンプル補間演算処理がしやすく、外部メモリにアクセスする場合に回数に限りがある場合でも、目的とする音響効果が得られやすく、またサンプル補間演算処理を行わない場合には、真値が本来のデータ精度で読み出されるため、高品質な処理が可能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、本発明の効果付与装置が用いら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３００には、ＣＰＵ３０２、ＲＯＭ３０４、ＲＡＭ３０６、パネルスキャン回路３０８ａを介して操作パネル３０８、キーボードスキャン回路３１０ａを介して鍵盤３１０、音源（Tone Generator）３１２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３００は、それに繋がった各回路を、後述するＣＰＵ３０２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】
ＲＯＭ３０４は、後述するＣＰＵ３０２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】
ＲＡＭ３０６は、ＣＰＵ３０２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３０８、鍵盤３１０などが設けられている。操作パネル３０８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３０８から設定された情報は、パネルスキャン回路３０８ａ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３００を介して、ＣＰＵ３０２に供給される。
【００１９】
鍵盤３１０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３１０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３１０ａ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３００を介して、ＣＰＵ３０２に供給され、該ＣＰＵ３０２によって音源３１２に送られて、音源３１２による波形メモリ３１２ａ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】
ＣＰＵ３０２は、ＲＯＭ３０４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３００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３１２に制御命令を出す他、ＲＯＭ３０４から、ＤＳＰ１０を本効果付与装置処理用に用い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３１２から出力された上記楽音データに必要な音響効果がそれによって付加される。その際、ＤＳＰ１０では、外部メモリ２０を制御下に持っており、音源３１２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２０に書き込み、又該外部メモリ２０から、後述するような処理を行って、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】
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３１４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３１６（アンプやスピ−カなど）から出力される。
【００２２】
図２及び図３は、音源３１２から入力される楽音データをサンプリングデータとして外部メモリ２０に書き込む際の処理と、該外部メモリ２０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際の処理の、本発明の装置による処理の仕方を説明する説明図である。
【００２３】
これらの図の前提として、上記音源３１２から出力された楽音データは、ＤＳＰ１０に入力され、そこで種々のエフェクトがかけられる。その際、ＤＳＰ１０において、ＣＰＵ３０２から送信されてくる各種エフェクト用プログラム及びそれに使用される係数が、ＤＳＰ１０内部のプログラムメモリ（図示無し）と係数メモリ（図示無し）に記憶され、それらに基づいて上記楽音データに対し演算処理が施され、音響効果の付与された楽音データが生成される。特に残響効果を付与される際に、ＤＳＰ１０の外部に外部メモリ２０がつながれており、この外部メモリ２０を使用して、ＤＳＰ１０において、書き込みと読み出し処理につき、次のような演算処理がなされ、そのような処理結果（サンプリングデータ）をそこに一時的に記憶させておき、演算処理によって遅延して出力されてくるサンプリングデータが次々に処理され、残響効果が付与されることになる。その後、Ｄ／Ａ変換器３１４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３１６（アンプやスピ−カなど）から出力される。
【００２４】
本実施例構成に示すように、ＣＰＵ３０２から送信される各種エフェクト用プログラム及びそれに使用される係数に基づき、音源３１２から送り出された楽音データから取得されるサンプルデータを第１の形式１２または第２の形式１４で外部メモリ２０に書き込み、また該外部メモリ２０からサンプルデータを読み出して、それを楽音データの音響効果付加と共に、これらのデータの第１の処理又は第２の処理を、夫々行うデータ書き込み部１０ａ、又はデータ読み込み部１０ｂがＤＳＰ１０内に構成されることになる。
【００２５】
そのうち第１の形式１２は、図２に示すように、楽音データを時刻ｎの時に採取したサンプルデータの真値がＸｎである時に、次の時刻（ｎ＋１）の採取時にはその直前の真値Ｘｎとその差分値（Ｘｎ＋１−Ｘｎ）を、元のサンプルデータのサイズ内に収まるように組み合わせたものであり、データ書き込み部１０ａにより、外部メモリ２０の一つのメモリエリアに書き込まれる。尚同図には、外部メモリ２０の所定のエリアに書き込む前に、書込み用バッファ１６にサンプルデータが一時的に記憶されている状態が示されている。
【００２６】
また第２の形式１４は、同図に示すように、楽音データを時刻ｎの時に採取したサンプルデータの真値Ｘｎそのものであり、外部メモリ２０の一つのメモリエリアに書き込まれる。書込み用バッファ１６については、上記と同様である。
【００２７】
他方、書き込まれたサンプルデータを上記外部メモリ２０から読み出して音響効果を付与しようとする際には、図３に示すように、データ読み込み部１０ｂは、本装置の演算用レジスタ１１に、一組の真値Ｘｎと差分値（Ｘｎ＋１−Ｘｎ）を読み出し（図面では当初読出し用バッファ１８に読み出されることが示されている）、真値Ｘｎと差分値（Ｘｎ＋１−Ｘｎ）に分離してサンプル補間演算を行なう構成となっている。
【００２８】
これと一緒に、同図に示すように、データ読み込み部１０ｂは、本装置の演算用レジスタ１１に、真値Ｘｎを読み出して、そのままサンプルデータとして送出する構成となっている。
【００２９】
後述する図５〜図８の処理フローに従って、データ書き込み部１０ａ及びデータ読み込み部１０ｂにより、サンプルデータの書き込み及び同データの読み出しがなされ、ＤＳＰ１０により、上記楽音データに任意の音響効果（コーラス、ディレイ効果など）が付与されることになる。
【００３０】
図４は、上記第１の処理部１２により、時間ｎと(ｎ＋１)の際の振幅ＸnとＸn+1のサンプルデータが取られていて、仮に時間ｎからｃだけ、離れた位置の振幅Ｘinpをサンプル補間演算で求める場合の処理につき、説明する説明図である。
【００３１】
次式数１によるサンプル補間演算処理によって、振幅Ｘinpが算出されることになる。
【００３２】
（数１）
Ｘinp＝Ｘn＋（Ｘn+1−Ｘn）×ｃ
【００３３】
図５は、本電子鍵盤楽器が電源ＯＮになった際に行われる全体の処理フローを示すフローチャートである。すなわち、電源がＯＮにされると本電子鍵盤楽器の初期化処理がなされる（ステップＳ１００）。
【００３４】
そして、パネルイベント処理がなされ（ステップＳ１０２）、続いて、鍵盤イベント処理（ステップＳ１０４）、ペダルイベント処理（ステップＳ１０６）がなされた後、楽音生成処理が行われる（ステップＳ１０８）。
【００３５】
続いて音響効果付与処理がなされ（ステップＳ１１０）、その他の処理がなされた（ステップＳ１１２）後、上記ステップＳ１０２に復帰し、以上の処理を繰り返す。
【００３６】
図６は、図５のステップＳ１１０の音響効果付与処理の処理フローを示すフローチャートである。同図に示すように、外部メモリ２０からデータの読み出し処理がなされる（ステップＳ２００）。その際エフェクト毎に処理１か処理２かが予め決められている。そして、エフェクトに応じた効果付与のための演算処理が行われる（ステップＳ２０２）。
【００３７】
次に、外部メモリ２０へのデータの書き込み処理がなされる（ステップＳ２０４）。この場合もエフェクト毎に予め形式１か形式２かが決められている。そして、効果音出力処理がなされる（ステップＳ２０６）。
【００３８】
図７及び図８は、楽音データからサンプルデータが外部メモリ２０に書き込まれる際に、第１の形式１２のサンプルデータ、すなわち、真値と差分値のセットとして書き込まれるか、或いは第２の形式１４のサンプルデータ、すなわち、真値のみ書き込まれるかを決定する際の処理フローを示している。
【００３９】
図７に示すように、第１の形式でのデータ書き込み処理は、以下のようにして処理される。すなわち、新データＸnが採取される（ステップＳ３００）。そして、旧データバッファから旧データＸn-1が取得される（ステップＳ３０２）。その後、差分計算（Ｄn＝Ｘn−Ｘn-1）が行われる（ステップＳ３０４）。そしてＤとＸn-1を組み合わせ・変換し、下式数２に従って、１つのデータＳnとされる（ステップＳ３０６）。そしてＳnがデータ書き込み用バッファに保存される（ステップＳ３０８）。またＸnが旧データバッファに保存される（ステップＳ３１０）。
【００４０】
（数２）
Ｓn＝combo(Ｘn-1，Ｄ)
【００４１】
他方、第２の形式でのデータ書き込み処理は、図８に示すように行われる。すなわち、新データＸnが採取され（ステップＳ４００）、Ｘnがデータ書き込み用バッファに保存される（ステップＳ４０２）。
【００４２】
また上記の第１の処理は、図９に示すように、実施される。すなわち、読み込みバッファからデータが取得される（ステップＳ５００）。またそのデータが、真値Ｒと差分ｄに分離される（ステップＳ５０２）。所定の係数ｃによりサンプル補間が下式数３のようにして行われる（ステップＳ５０４）。その後振幅Ｘinpが効果処理用データとして送出される（ステップＳ５０６）。
【００４３】
（数３）
Ｘinp＝Ｒ＋ｄ×ｃ
【００４４】
さらに、第２の処理については、図１０に示すように、実施される。すなわち、読み込みバッファからデータが取得される（ステップＳ６００）。そして、その取得したデータが効果処理用データとして送出される（ステップＳ６０２）。
【００４５】
上記実施例構成によれば、外部メモリ２０にサンプルデータを記憶する際に、第２の形式１４で真値のみ記憶させるか、第１の形式１２で真値と差分値を１つのデータとして記憶させることになる。
【００４６】
他方、外部メモリ２０からのサンプルデータの読み出しの際には、データ読み出し部１０ｂにより真値のみ演算用レジスタ１１に読み出し、又は同部１０ｂにより真値と差分値を演算用レジスタ１１に読み出してサンプル補間演算を行うことになる。
【００４７】
以上の様に、サンプル補間演算処理を行う場合には、１つのサンプルデータ中に、真値と差分値がセットとなって読み出されるため、データ読み出し部１０ｂでサンプル補間演算処理がしやすく、外部メモリ２０にアクセスする場合に回数に限りがある場合でも、目的とする音響効果が得られやすく、またサンプル補間演算処理を行わない場合には、データ読み出し部１０ｂで真値が本来のデータ精度で読み出されるため、高品質な処理が可能となる。
【００４８】
尚、本発明の効果付与装置は、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】
【００４９】
本発明の効果付与装置は、ＤＳＰにより音響効果付加を行える構成であれば種々のものに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の効果付与装置が用いら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】楽音データから取得されたサンプルデータを外部メモリ２０に書き込む際の本効果付与装置による処理態様を示す説明図である。
【図３】書き込まれたサンプルデータを外部メモリ２０から読み出して音響効果を付与しようとする際の本効果付与装置による処理態様を示す説明図である。
【図４】データ読み込み部１０ｂによりサンプル補間演算で求める場合の処理説明図である。
【図５】本電子鍵盤楽器が電源ＯＮになった際に行われる全体の処理フローを示すフローチャートである。
【図６】図５のステップＳ１１０の音響効果付与処理の処理フローを示すフローチャートである。
【図７】楽音データからサンプルデータが外部メモリ２０に書き込みされる際に、第１の形式１２での書き込み処理の処理フローを示すフローチャートである。
【図８】楽音データからサンプルデータが外部メモリ２０に書き込みされる際に、第２の形式１４での書き込み処理の処理フローを示すフローチャートである。
【図９】第１の処理部１２により、振幅Ｘinpをサンプル補間演算で求める場合の処理につき、説明するフローチャートである。
【図１０】第２の処理部１４によるデータ処理につき、説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１０      ＤＳＰ
１０ａ    データ書き込み部
１０ｂ    データ読み込み部
１１      演算用レジスタ
１２      第１の形式（のサンプルデータ）
１４      第２の形式（のサンプルデータ）
１６      書込み用バッファ
１８      読出し用バッファ
２０      外部メモリ
３００      システムバス
３０２      ＣＰＵ
３０４      ＲＯＭ
３０６      ＲＡＭ
３０８      操作パネル
３０８ａ    パネルスキャン回路
３１０      鍵盤
３１０ａ    キーボードスキャン回路
３１２      音源
３１２ａ    波形メモリ
３１４      Ｄ／Ａ変換器
３１６      サウンドシステム
【図１】
0006505398.tif 000002
【図２】
0006505398.tif 000003
【図３】
0006505398.tif 000004
【図４】
0006505398.tif 000005
【図５】
0006505398.tif 000006
【図６】
0006505398.tif 000007
【図７】
0006505398.tif 000008
【図８】
0006505398.tif 000009
【図９】
0006505398.tif 000010
【図１０】
0006505398.tif 000011