(57)【要約】【課題】聴取位置によるトレモロ感の相違を軽減できると共に、左右の出力をミックスしたモノラル使用時であってもトレモロ感を感じることができる変調信号発生装置を提供すること。【解決手段】一対の変調波形は、互いに同一周期で位相が反転している矩形波をハイとロウにおいて異なる積分係数Ａを有する積分器に通し生成される。よって、変調波形は立ち上がりと立ち下がりとが曲線状で、且つ、ハイとロウで非対称な波形として生成される。従って、左右のスピーカから各々放音される音がほぼ同時に両耳に到達する位に離れた位置で、この音を聞くことを想定した場合、聴者には左右のスピーカからの音が、右出力Ｒと左出力Ｌとの和として聞こえるものの、一定の周期で出っ張った部分Ｚによってトレモロ感を感じとることができる。【選択図】    図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
楽音をステレオで振幅変調するために使用される一対の振幅変調用波形信号を発生する変調信号発生装置であって、
前記一対の振幅変調用波形信号の一方を構成するための第１波形と、他方を構成するための波形であって前記第１波形と反転した関係にある第２波形とを、両波形の振幅の和が略一定にならないように変換する変換手段を備えていることを特徴とする変調信号発生装置。
【請求項２】
前記第１波形と第２波形とは矩形波で構成されており、
前記変換手段は、前記矩形波の状態に応じて異なる積分係数で積分する積分器を使用することを特徴とする請求項１に記載の変調信号発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、変調信号発生装置に関し、特に、聴取位置によるトレモロ感の相違を軽減できると共に、左右の出力をミックスしたモノラル使用時であってもトレモロ感を感じることができる変調信号発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、より良い音響効果を得るために楽音信号に電子的に種々の効果を付加する効果付加装置が知られている。この効果付加装置のうち特に、トレモロ効果を得るためのトレモロ効果装置としては、特許２７１２１９７号公報に、入力されたオーディオ信号を互いに反転している変調波形で振幅変調する装置（第１０図参考）やトレモロ効果をディジタル信号処理の技術を用いて実現する装置（第５図参考）が記載されている。また、これらのトレモロ効果装置を組み込んだ電子楽器も知られている。
【０００３】
【特許文献１】特許第２７１２１９７号公報（第５図、第１０図等）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のトレモロ効果装置では、聴取位置によっては、その効果が十分に感じられない場合があるという問題点があった。この問題点を図７及び図８を参照して具体的に説明する。図７は従来のトレモロ効果装置を装備した電子ピアノ５０から出る音の伝わり方を示す図であり、図８は従来のトレモロ効果装置により変調された音を示す図である。
【０００５】
図７に示す電子ピアノ５０はステレオで、左右にスピーカ５１が搭載されている。電子ピアノ５０の奏者５２は、両スピーカ５１の中央に位置し電子ピアノ５０と対面している。奏者５２の演奏を聴く聴者５３は、奏者５２の後ろに所定距離をおいて電子ピアノ５０と対面している。図中の実線矢印は、奏者５２又は聴者５３に対し、スピーカ５１の楽音が各々のスピーカに近いほうの耳へ伝わる経路を示している。点線矢印は、奏者５２又は聴者５３に対し、スピーカ５１の楽音が各々のスピーカから遠いほうの耳へ伝わる経路を示している。
【０００６】
奏者５２が電子ピアノ５０を演奏すると、従来のトレモロ効果装置の作用により、奏者５２に対して右側のスピーカ５１からは、右出力Ｒとして図８（ａ）に示すような矩形波で変調された音が放音される。一方、左側のスピーカ５１からは、左出力Ｌとして図８（ｂ）に示すような右出力Ｒを反転した矩形波で変調された音が放音される。そして、左右のスピーカ５１から各々放音された音は、図７に示す実線矢印または点線矢印による経路を辿って奏者５２と聴者５３との耳に到達する。
【０００７】
ここで、奏者５２のようにスピーカ５１に近い場合は、一方のスピーカの楽音がこのスピーカに近いほうの耳へ向かう実線矢印による経路と、このスピーカから遠いほうの耳へ向かう点線矢印による経路との経路差により、一方のスピーカの楽音が左右の耳に伝わるまでに時間差が生じる。これは、奏者５２の両耳間の距離が、耳からスピーカ５１までの距離に比べて無視できないためである。よって、奏者５２は左右どちらのスピーカ５１から聞こえる音かを判断することができる。従って、奏者５２は明確にステレオでのトレモロ効果を認識することができる。
【０００８】
一方、聴者５３の位置では、耳からスピーカ５１までの距離が、聴者５３の両耳間の距離に比べて無視できる位に小さいので、一方のスピーカの楽音が両耳へ伝わる実線矢印と点線矢印による経路の経路差は僅かである。よって、左右のスピーカ５１から各々放音される音は、ほぼ同時に聴者５３の耳に到達し、聴者５３には、左右のスピーカ５１から放音される音は、図８（ｃ）に示すような、右出力Ｒと左出力Ｌとの和として聞こえる。従って、聴者５３は、左右どちらのスピーカ５１から出た音なのかを判断することが困難になる。尚、実際には、図示しない壁なども存在し、その反射音の影響により、一層その判別は困難になる。このように、従来のトレモロ効果装置では、聴取位置によっては、その効果が十分に感じられない場合があるという問題点があった。
【０００９】
また、ステージ上でのバンド演奏においては、電子ピアノ５０の出力をミキサーに入力することがあるが、ミキサーのチャンネル数の制約により、電子ピアノ５０をステレオで使用できない場合がある。このような場合には一般に、ステレオの左出力Ｌと右出力Ｒとがミックスされたモノラルの出力がミキサーに接続される。しかし、従来のトレモロ効果装置では左出力Ｌと右出力Ｒとがミックスされた時点でトレモロ効果が消えてしまうという問題点があった。
【００１０】
本発明は、この問題を解消すべくなされたものであって、聴取位置によるトレモロ感の相違を軽減できると共に、左右の出力をミックスしたモノラル使用時であってもトレモロ感を感じることができる変調信号発生装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために請求項１記載の変調信号発生装置は、楽音をステレオで振幅変調するために使用される一対の振幅変調用波形信号を発生する装置であって、前記一対の振幅変調用波形信号の一方を構成するための第１波形と、他方を構成するための波形であって前記第１波形と反転した関係にある第２波形とを、両波形の振幅の和が略一定にならないように変換する変換手段を備えている。
【００１２】
尚、請求項１記載の変調信号発生装置において、前記第１波形および第２波形と異なる種類の波形に基づき前記第１波形および第２波形を生成する生成手段を備えても良い。
【００１３】
請求項２に記載の変調信号発生装置は、請求項１に記載の変調信号発生装置において、前記第１波形と第２波形とは矩形波で構成されており、前記変換手段は、前記矩形波の状態に応じて異なる積分係数で積分する積分器を使用して変換する。
【００１４】
【発明の効果】請求項１に記載の変調信号発生装置によれば、一対の振幅変調用波形信号は、変換手段によって互いの振幅の和が略一定にならないように変換された第１波形と、その第１波形と反転した関係にある第２波形とによって各々生成される。よって、聴取位置によるトレモロ感の相違を軽減できると共に、左右の出力をミックスしたモノラル使用時であってもトレモロ感を感じることができるという効果がある。
【００１５】
請求項２に記載の変調信号発生装置によれば、請求項１記載の変調信号発生装置の奏する効果に加え、矩形波で構成される第１波形と第２波形とは、矩形波の状態に応じて異なる積分係数で積分する積分器によって変換される。よって、矩形波の立ち上がりと立ち下がりとで、より変化に富んだ波形を生成することができるという効果がある。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例である変調信号発生装置を含んだ電子楽器１の電気的構成を示すブロック図である。電子楽器１に含まれる変調信号発生装置は、楽音をステレオで振幅変調するために使用される一対の振幅変調用波形信号を発生させるための装置であり、その動作は中央演算装置であるＣＰＵ２で制御されている。
【００１７】
このＣＰＵ２には、バスライン３を介して、ＣＰＵ２により実行される各種の制御プログラムを記憶するＲＯＭ４と、ＲＯＭ４に記憶された各種の制御プログラムを実行するに当たり、各種のデータを一時的に記憶するＲＡＭ５と、使用者が楽音を発生させるために使用する鍵盤６と、本発明で使用される「ＲＡＴＥ」つまみ、「ＤＥＰＴＨ」つまみの他に、本電子楽器１を操作するための操作子からなる各種操作子７と、ＣＰＵ２からの指示により楽音のディジタル信号を生成する音源８と、変調用波形信号を発生し、音源８で生成されたディジタル信号に変調を付加するＤＳＰ９とが接続されている。また、ＤＳＰ９には、ＤＳＰ９により変調が施された楽音のディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ１０が接続されている。
【００１８】
図２は、ＣＰＵ２により実行されるメイン処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ２は、電源が投入されると起動し、最初に初期化処理を行う（Ｓ１０１）。初期化を終了すると「ＲＡＴＥ」つまみの値を読み込み、読み込んだ「ＲＡＴＥ」つまみの値をレジスタＲＡＴＥに記憶する（Ｓ１０２）。ここで、「ＲＡＴＥ」つまみは、各種操作子７に含まれる操作子の一つであって、変調効果用の変調速度（周期）を制御するものである。
【００１９】
次に、「ＤＥＰＴＨ」つまみの値を読み込み、読み込んだ「ＤＥＰＴＨ」つまみの値をレジスタＤＥＰＴＨに記憶する（Ｓ１０２）。ここで、「ＤＥＰＴＨ」つまみは、各種操作子７に含まれる操作子の一つであって、変調効果用の変調深さを制御するものである。尚、この「ＲＡＴＥ」および「ＤＥＰＴＨ」の値は、後述するＤＳＰ９による処理で使用される。
【００２０】
Ｓ１０２およびＳ１０３において所定の設定条件を記憶すると、鍵盤６の押鍵に応じた楽音を生成する（Ｓ１０４）。尚、この楽音にはＤＳＰ９により変調が付加される。その後は、その他の処理を行い（Ｓ１０５）、再びＳ１０２からＳ１０５の処理を繰り返して行う。
【００２１】
図３は、ＤＳＰ９により実行される変調波形信号発生処理および効果付加処理を示すフローチャートである。尚、この処理は、実際には、ディジタル処理されるため、サンプリング周期毎に時分割で行われる処理であるが、本実施例では、その概念的な処理の形で示してある。
【００２２】
この処理では、最初に、上述したメイン処理のＳ１０２で得られた「ＲＡＴＥ」の値によって決まる周期で鋸歯状波を生成し（Ｓ２０１）、その鋸歯状波を基に１８０度位相の異なる鋸歯状波を生成する（Ｓ２０２）。こうして１８０度位相の異なる２つの鋸歯状波を生成すると、それぞれの鋸歯状波から矩形波を生成する（Ｓ２０３）。この鋸歯状波から一方の矩形波を生成するためには、例えば、鋸歯状波の波形をその振幅の中心値と比較して、鋸歯状波の方が小さい場合は矩形波の波形の立ち上がりから立ち下がりまでの領域に対応させ、逆に鋸歯状波の方が大きい場合は矩形波の立ち下がりから立ち上がりの領域に対応させるようにすれば良い。更に、他方の矩形波についても、前記１８０度位相の異なる鋸歯状波を用いて同様に生成すれば良く、このようにして得られた２つの矩形波は互いに反転した関係となる。尚、本実施例では、この矩形波を容易に生成するために、矩形波を生成する前に鋸歯状波を生成したが、「ＲＡＴＥ」の値によって決まる周期から直接に矩形波を生成するようにしても良い。
【００２３】
２種類の矩形波を生成すると、これらの矩形波を上述したメイン処理のＳ１０３で得られた「ＤＥＰＴＨ」の値によって決まる変調深さにするために、これらの矩形波の振幅を「ＤＥＰＴＨ」の値で制御する（Ｓ２０４）。
【００２４】
次に、これらの矩形波を図４に示すローパスフィルタ１１に通して変形させる（Ｓ２０５）。ここで、Ｓ２０５の処理を実現する具体例を図４および図５を参照して説明する。図４は、Ｓ２０５の処理を実現するためのブロック図であり、図５は、図４に示す掛算器１５の具体的構成を示すブロック図である。
【００２５】
所定の設定条件が反映された矩形波は、図４に示すローパスフィルタ（積分器）１１に供給される。ローパスフィルタ１１は、掛算器１５の係数Ａの値によって遮断周波数を決定し、供給される矩形波の立ち上がりと立ち下がりとをなまらせ、ハイとロウで非対称な波形を生成するものである。ローパスフィルタ１１は、入力端子１２と、加算器１３，１４と、係数Ａを有する掛算器１５と、遅延回路１６と、出力端子１７とを備えている。
【００２６】
入力端子１２から供給される矩形波は、加算器１３の加算入力端子に入力され、遅延回路１６から加算器１３の減算入力端子への出力と加算され、加算器１３から掛算器１５に出力される。
【００２７】
掛算器１５は、矩形波のハイとロウで係数Ａを変化させることにより、それぞれの場合で遮断周波数を変化させ、より変化に富んだ波形を生成するものである。尚、ここでハイとは図８（ａ）における矩形波の立ち上がりから次の立ち下がりまでの状態を意味し、ロウとは同様に矩形波の立ち下がりから次の立ち上がりまでの状態を意味する。掛算器１５は、図５に示すように、入力端子１８と、入力がハイの時には入力を、入力がロウの時は０を出力する変換器１９と、加算器２０，２１と、係数ＡＴＫを有する掛算器２２と、係数ＡＴＫと異なる値の係数ＲＬＳを有する掛算器２３と、出力端子２４とを備えている。尚、係数ＡＴＫと係数ＲＬＳとは、その値が異なれば可変するようにしても構成しても良い。
【００２８】
矩形波が入力端子１８から加算器２０の加算入力端子と、変換器１９とに入力されると、変換器１９は入力された矩形波の値がハイである時間領域の場合には、その入力をそのまま加算器２０の減算入力端子と、掛算器２２とに出力する。掛算器２２は、その入力に係数ＡＴＫを乗じて加算器２１に出力する。また、加算器２０は入力端子１８からの入力と変換器１９からの出力とを加算した０を掛算器２３を介して加算器２１に出力する。結局、加算器２１から出力端子２４へは、入力端子１８からの入力に係数ＡＴＫを乗じたものが出力される。
【００２９】
一方、変換器１８に入力される矩形波の値がロウである時間領域の場合には、変換器１９は、加算器２０の減算入力端子と、掛算器２２とに０を出力する。加算器２０は、入力端子１８からの入力と変換器１９からの出力０とを加算し、結果的に入力端子１８からの入力をそのまま掛算器２３に出力する。掛算器２３は、その入力に係数ＲＬＳを乗じて加算器２１に出力する。また、掛算器２２には０が入力されるので、掛け算器２２から加算器２１へも０が出力される。結局、加算器２１から出力端２４へは、入力端子１８からの入力に係数ＲＬＳを乗じたものが出力される。
【００３０】
掛算器１５の出力端子２４からの出力は、図４に示すように、加算器１４の加算入力端子に入力され、加算器１４において遅延回路１６からの出力と加算された後、出力端子１７から出力される。
【００３１】
このように掛算器１５は、入力端子１８からの入力がハイであるかロウであるかによって、乗算する係数Ａを係数ＡＴＫと係数ＡＴＫと異なる値の係数ＲＬＳとに切り換える。よって、ローパスフィルタ１１から出力される波形の立ち上がりと立ち下がりとを異なった状態になまらせることができると共に、ハイとロウで非対称な波形を生成することができる。
【００３２】
再び、図３に戻って説明を続ける。上述したようなＳ２０５の処理によって矩形波を変形させると、その変形した矩形波に基づき楽音に変調を付加し（Ｓ２０６）、変調が付加された楽音をＤ／Ａコンバータ１０に出力する（Ｓ２０７）。その後は、再びＳ２０１からＳ２０７までの処理が繰り返し行われる。尚、Ｄ／Ａコンバータ１０は、ＤＳＰ９により変調が付加された楽音のディジタル信号をアナログ信号に変換し、変換された楽音はスピーカ等の出力装置から放音される。
【００３３】
図６は、本発明の装置によって変調された音を示す図である。尚、本実施例の装置は、上述したのと同様に電子ピアノ５０（図７参照）に装備されているものとし、その電子ピアノ５０に装着された左右のスピーカ５１から変調された音が放音されるものとする。
【００３４】
図６（ａ）は、矩形波を積分した波形で変調された音を示す図である。この音は、奏者５２の演奏により右側のスピーカ５１から右出力Ｒとして放音される。図６（ｂ）は、（ａ）と反転した関係にある矩形波を積分した波形で変調された音を示す図である。この音は、奏者５２に対し左側のスピーカ５１から左出力Ｌとして放音される。
【００３５】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、右出力Ｒや左出力Ｌの立ち上がり部Ｘと立ち下がり部Ｙとは、ＤＳＰ９によって生成される変調波形によって曲線状に形成され、且つ、ハイの時間領域とロウの時間領域とでは、その曲線の曲率が異なりハイとロウで非対称に生成されている。
【００３６】
このようにして形成された音を左右のスピーカから、上述したような聴者５３の位置で聞くと、聴者５３には、図６（ｃ）に示すような音として聞こえる。即ち、聴者５３の位置では、右出力Ｒと左出力Ｌとの区別がつきにくいため、従来と同様に両者の和として聞こえる。しかし、右出力Ｒと左出力Ｌとが同時に鳴っている期間には、所定周期で出っ張った部分Ｚが存在するので、変調感を感じとることができる。
【００３７】
また、前述した従来のトレモロ装置では、互いに反転している変調波形で振幅変調する場合について説明した。これを互いに反転している関係にない変調波形にすれば聴者５３の位置で聞こえる音は、ステレオ感は感じられないものの、振幅の変調感は残すことができる。しかし、単に反転している関係にない変調波形で振幅変調した場合には、奏者５２の位置において、今までと同様なトレモロ効果を得ることができない。よって、変調波形は、元となる波形が互いに反転しており、両波形の振幅の和が略一定にならないように変換したものである必要がある。この点、本発明の装置における変調波形は、互いに同一周期で位相が反転している矩形波をハイとロウとにおいて異なる積分係数Ａを有するローパスフィルタ１１を通し生成され、立ち上がりと立ち下がりとが曲線状で、且つ、ハイとロウで非対称な波形として生成される。従って、奏者５２や聴者５３の位置であっても、トレモロ感の相違を軽減できると共に、左右の出力をミックスしたモノラル使用時であってもトレモロ感を感じることができる。尚、上記実施例において、請求項１記載の変換手段としては、図５のフローチャートのＳ２０５の処理が該当する。
【００３８】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００３９】
例えば、本実施例の変調信号発生装置では、図５のフローチャートのＳ２０５の処理をＤＳＰ９により実行する場合について説明した。しかしながら、図５のフローチャートのＳ２０５の処理をハードウェア等の他の方法を用いて行うようにしても良い。かかる場合には、ＤＳＰ９の負担を軽減することができる。
【００４０】
また、本実施例では互いに反転の関係にある矩形波をそれぞれ変形して変調波形を生成したが、一方の矩形波のみを変形しても良い。
【００４１】
また、本実施例では、矩形波を変形させて変調波形を生成する場合について説明した。しかしながら、変調波形を生成する元となる波形としては、矩形波に限られず、サイン波、三角波、台形波等に基づき変調波形を生成するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である変調信号発生装置を含んだ電子楽器の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】ＣＰＵにより実行されるメイン処理を示すフローチャートである。
【図３】ＤＳＰ９により実行される変調波形信号発生処理および効果付加処理を示すフローチャートである。
【図４】Ｓ２０５の処理を実現するためのブロック図である。
【図５】図４に示す掛算器の具体的構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の装置によって変調された音を示す図である。
【図７】従来のトレモロ効果装置を装備した電子ピアノ５０から出る音の伝わり方を示す図である。
【図８】従来のトレモロ効果装置によって変調された音を示す図である。
【符号の説明】
１                変調信号発生装置を含んだ電子楽器
１１              ローパスフィルタ（積分器）
１５，２２，２３  掛算器
【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】
2004219673.tif 000008
【図７】
2004219673.tif 000009
【図８】
2004219673.tif 000010