(57)【要約】【課題】楽音波形を入力して効果を付与する効果付与装置に関し、操作性を向上させた、正側半波と負側半波とに互いに異なる効果を付与する効果付与装置を提供する。【解決手段】楽音波形の正側の半波と負側の半波とに相互に異なる波形歪みを与える効果付与部１３２２と、効果付与部１３２２における、正側の半波の波形歪みと負側の半波の波形歪みとの双方を１つの操作で調整する操作子１８１とを備える。【選択図】　　　　図２
2004021015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
楽音波形を入力して効果を付与する効果付与装置において、楽音波形の正側の半波と負側の半波とに相互に異なる波形歪みを与える効果付与部と、
前記効果付与部における、正側の半波の波形歪みと負側の半波の波形歪みとの双方を１つの操作で調整する操作子とを備えた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】
本発明は、楽音波形を入力して効果を付与する効果付与装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
楽音波形の正側と負側とで異なる歪みを与えることにより偶数倍音を付加することが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この効果付与装置を操作するユーザは、付与する波形歪みの程度を、入力波形の正側半波や負側半波を意識して調整しているかというとそうではなく、効果が付与された楽音を聞いて波形歪みの程度を調整しているにすぎず、意識していない正側半波と負側半波について別々の操作を行わなければならないことは、かえって操作が煩雑になり好ましくない。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑み、操作性を向上させた、正側半波と負側半波とに互いに異なる効果を付与する効果付与装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の効果付与装置は、楽音波形を入力して効果を付与する効果付与装置において、
楽音波形の正側の半波と負側の半波とに相互に異なる波形歪みを与える効果付与部と、
上記効果付与部における、正側の半波の波形歪みと負側の半波の波形歪みとの双方を１つの操作で調整する操作子とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明の効果付与装置によれば、上記操作子により、正側半波に与える波形歪みの程度を調整する操作と、負側半波に与える波形歪みの程度を調整する操作とを同時に行うことができ、操作性が向上する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【０００８】
図１は、本発明の一実施形態の効果付与装置の回路ブロック図である。
【０００９】
この図１に示す効果付与装置１は、各種のプログラムを実行するＣＰＵ１０、ＣＰＵ１０で実行されるプログラムで参照されるデータの格納領域やそのプログラムの作業領域として使用されるＲＡＭ１１、および各種のプログラムやデータが格納されたＲＯＭ１２を備えている。
【００１０】
また、図１に示す効果付与装置１は、ＣＰＵ１０によって制御されるＤＳＰ１３を備えている他、入力端子１４、出力端子１５、Ａ／Ｄコンバータ１６、およびＤ／Ａコンバータ１７も備えている。入力端子１４には、楽音を表す楽音波形が入力される。この入力端子１４に入力された楽音波形は、Ａ／Ｄコンバータ１６において、一連のディジタル信号に変換される。一連のディジタル信号を構成する各ディジタル信号は、Ａ／Ｄコンバータ１６によって所定のサンプリング周期で変換された、振幅値を表す信号であって、そのサンプリング周期でＤＳＰ１３に順次送られる。ＤＳＰ１３は、順次送られてくるディジタル信号を、Ａ／Ｄコンバータ１６におけるサンプリング周期と同じ周期で順次処理して出力する。図１に示す効果付与装置１では、このＤＳＰ１３によって、入力された楽音波形に基づく楽音に効果を付与する。ＤＳＰ１３から出力された一連のディジタル信号は、Ｄ／Ａコンバータ１７によってアナログ信号に戻され、出力端子１５から出力される。
【００１１】
さらに、この効果付与装置１は、操作子群１８を備えている。操作子群１８は、プリドライブ操作子、ゲイン操作子、アッテネート操作子、フィルタ操作子、およびエッジ操作子等からなるものである。各操作子についての詳しい説明は後述する。
【００１２】
また、この図１に示す効果付与装置１を構成するＣＰＵ１０、ＲＡＭ１１、ＲＯＭ１２、ＤＳＰ１３、および操作子群１８は、バス１９により相互に接続されている。
【００１３】
続いて、図１に示すＤＳＰ１３について詳述する。図１に示すＤＳＰ１３は、プリドライブ処理部とドライブ処理部とエッジ処理部を有する。ＤＳＰの入力端子に入力されたディジタル信号は、プリドライブ処理部→ドライブ処理部→エッジ処理部の順に処理された後、ＤＳＰ１３の出力端子１５から出力される。
【００１４】
図２は、図１に示すＤＳＰの、プリドライブ処理部とドライブ処理それぞれの作用を示す機能ブロック図であり、図３は、図１に示すＤＳＰのエッジ処理部の作用を示す機能ブロック図である。
【００１５】
この図２には、図１に示すＤＳＰ１３の入力端子１３１からドライブ処理部１３３の出力部１３３２までの信号の流れが示されており、図３には、そのドライブ処理部の出力部１３３２からＤＳＰ１３の出力端子１３４までの信号の流れが示されている。また、図２には、図１に示す操作子群１８のうちの１つの操作子であるプリドライブ操作子１８１が示されており、図３には、エッジ操作子１８２が示されている。
【００１６】
図２に示すＤＳＰ１３の入力端子１３１の下方には、振幅値が±１．０である１５０Ｈｚのサイン波の波形図（ａ）と、そのサイン波をフーリエ変換してスペクトルで表したスペクトル線図（ｂ）とが示されている。ここでは、図１に示す効果付与装置の入力端子１４に、これらの波形図（ａ）およびスペクトル線図（ｂ）に記される、振幅値が±１．０である１５０Ｈｚのサイン波が入力された例をあげて説明する。図２に示すＤＳＰ１３の入力端子１３１には、そのサイン波を図１に示すＡ／Ｄコンバータ１６でＡ／Ｄ変換したディジタル信号Ｘが入力される。
【００１７】
図２に示すプリドライブ処理部１３２は、入力波形に基づく楽音に、奇数倍および偶数倍の倍音を付加する処理を行うものであって、半波分割非対称処理部１３２１と、波頭非線形圧縮処理部１３２２と、加算器１３２３とを有する。半波分割非対称処理部１３２１は、図２に示すＤＳＰ１３の入力端子１３１に入力されたディジタル信号Ｘを２つに分流し、一方のディジタル信号Ｘに対しては、そのディジタル信号Ｘの値（振幅値）が０以上であれば、その信号Ｘの値を表す信号Ｙを生成し、その信号Ｘの値が０未満であれば、‘０’の値を表す信号Ｙを生成する。また、もう一方のディジタル信号Ｘに対しては、その信号Ｘの値が０未満であれば、その信号Ｘの値を反転させた値を表す信号Ｙ’を生成し、その信号Ｘの値が０以上であれば、‘０’の値を表す信号Ｙ’を生成する。図２に示す半波分割非対称処理部１３２１の、信号Ｙを生成する部分の下方には、振幅値が±１．０である１５０Ｈｚのサイン波の正側半波の波形図（ｃ）が示されており、信号Ｙ’を生成する部分の下方には、振幅値が±１．０である１５０Ｈｚのサイン波の負側半波を反転させた波形図（ｄ）が示されている。半波分割非対称処理部１３２１でそれぞれ生成された信号Ｙと信号Ｙ’は、波頭非線形圧縮処理部１３２２に送られる。
【００１８】
ここで、図２に示すプリドライブ操作子１８１は、プリドライブ値（ＰｒｅＤｒｉｖｅ）を設定する、１つの回転式の操作子である。プリドライブ処理部１３２において付加される倍音のレベルは、このプリドライブ値によって決定される。プリドライブ値には０から１００までの値が用意されており、このプリドライブ操作子１８１を図２の左方向に回転させるとプリドライブ値は小さくなり、反対に右方向に回転させると大きくなる。図１に示すＣＰＵ１０は、プリドライブ操作子１８１で設定されたプリドライブ値を読込み、正側係数ｋ０を以下に示す式（１）によって求めるとともに、負側係数ｋ１を同じく以下に示す式（２）によって求める。
ｋ０＝１．０−ＰｒｅＤｒｉｖｅ×０．００２　　　（１）
ｋ１＝１．０−ＰｒｅＤｒｉｖｅ×０．００５　　　（２）
各式中のＰｒｅＤｒｉｖｅの項には、プリドライブ操作子１８１で設定されたプリドライブ値が代入され、正側係数ｋ０と負側係数ｋ１をそれぞれ求める。ＣＰＵ１０は、それぞれ求めた正側係数ｋ０および負側係数ｋ１を波頭非線形圧縮処理部１３２２に送る。
【００１９】
波頭非線形圧縮処理部１３２２は、以下に示す式（３）を用いて、正側半波を歪ませ、波頭が圧縮された正側半波を表す信号Ｚを生成する。
Ｚ＝ｋ０×Ｙ−０．５×（ｋ０×Ｙ）３　　　（３）
この式（３）中のｋ０の項には、ＣＰＵ１０から送られてきた正側係数ｋ０が代入され、Ｙの項には、半波分割非対称処理部１３２１から送られてきた信号Ｙの値が代入される。また、波頭非線形圧縮処理部１３２２は、式（３）と同一のアルゴリズムに基づく、以下に示す式（４）を用いて、負側半波も歪ませ、波頭が圧縮された負側半波を表す信号Ｚ’も生成する。
Ｚ’＝ｋ０×Ｙ’−０．５×（ｋ１×Ｙ’）３　　　（４）
この式（４）中のｋ１の項には、ＣＰＵ１０から送られてきた負側係数ｋ１が代入され、Ｙ’の項には、半波分割非対称処理部１３２１から送られてきた信号Ｙ’の値が代入される。図２に示す波頭非線形圧縮処理部１３２２の、正側半波の波頭を圧縮する部分の下方には、振幅値が±１．０である１５０Ｈｚのサイン波の正側半波の波頭を０．５４４まで圧縮した場合の波形図（ｅ）が示されており、負側半波の波頭を圧縮する部分の下方には、振幅値が±１．０である１５０Ｈｚのサイン波の負側半波を反転させた半波の波頭を０．４３８まで圧縮した場合の波形図（ｆ）が示されている。このように、この波頭非線形圧縮処理部１３２２では、プリドライブ操作子１８１という一つの操作子における一つの操作を受けて、正側半波および負側半波それぞれを異なる程度に歪ませ、各半波の波頭を異なる程度にまで圧縮する。したがって、図１に示す効果付与装置１の操作性は良好なものとなる。波頭非線形圧縮処理部１３２２においてそれぞれ生成された信号Ｚと信号Ｚ’は、加算器１３２３に送られる。
【００２０】
加算器１３２３は、波頭非線形圧縮処理部１３２２から別々に送られてきた２つの信号Ｚ，Ｚ’を加算する。ここで、波頭が圧縮された負側半波は反転させられたものであるため、その負側半波を表す信号Ｚ’には‘−１’を乗じて、反転を元に戻す。この結果、加算器１３２３から出力された信号は、信号Ｚ−Ｚ’となり、この信号Ｚ−Ｚ’は、ドライブ処理部１３３に送られる。図２の、Ｚ―Ｚ’が記された部分の下方には、振幅値が±１．０である１５０Ｈｚのサイン波にプリドライブ処理を施した後の波形を示す波形図（ｇ）と、その波形のスペクトル線図（ｈ）とが示されている。このスペクトル線図（ｈ）に示すように、この例では、奇数倍の倍音である４５０Ｈｚの倍音の他に、偶数倍の倍音である３００Ｈｚの倍音と６００Ｈｚの倍音も付加されている。
【００２１】
図２に示すドライブ処理部１３３は、信号Ｚ―Ｚ’に基づく楽音に奇数次倍音を付加した楽音を表す信号Ｍを生成するものであって、ディストーション部１３３１を有する。ドライブ処理部１３３に送られてきた信号Ｚ−Ｚ’は、このディストーション部１３３１に入力される。
【００２２】
ディストーション部１３３１には、ゲイン値、アッテネート値、およびフィルタ値の３つのパラメータ値が送られてくる。これらのパラメータ値は、それぞれ、図１に示す操作子群１８に含まれる、ゲイン操作子、アッテネート操作子、およびフィルタ操作子（いずれも図示省略）それぞれで設定される。図１に示すＣＰＵ１０は、これらの操作子で設定された各パラメータ値を読込み、ディストーション部１３３１に送る。ディストーション部１３３１は、まず、通常のディストーション処理を行う。すなわち、信号Ｚ−Ｚ’の値にＣＰＵ１０から送られてきたゲイン値（例えば‘１００’）を乗じてクリップする。続いて、ディストーション部１３３１は、ゲイン値が乗じられたことで大きくなった振幅値を聞きやすいレベルまで落とすとともに、ローパスフィルタ（ＬＰＨ）とハイパスフィルタ（ＨＰＦ）の組合わせ、あるいはローパスフィルタ（ＬＰＨ）のみによって、耳障りな倍音をカットする。なお、アッテネート値は、振幅値をどの程度レベルダウンさるかを指示するパラメータ値であり、フィルタ値は、処理に用いられるＬＰＨやＨＰＦのカットオフ周波数を指示するパラメータ値である。この結果、ディストーション部１３３１では、入力楽音の奇数倍音と、プリドライブ処理部１３２における処理で付加された複数の倍音それぞれの奇数倍音とがさらに付加される一方、耳障りな倍音はカットされた楽音を表す信号Ｍが生成される。生成された信号Ｍは、出力部１３３２より出力される。図２に示す出力部１３３２の下方には、波形図（ｇ）に示された波形にドライブ処理を施した後の波形を示す波形図（ｉ）と、その波形のスペクトル線図（ｊ）とが示されている。このスペクトル線図（ｈ）に示すように、この例では、入力楽音の奇数倍音である４５０Ｈｚ，７５０Ｈｚ，１０５０Ｈｚ，および１３５０Ｈｚが付加されているとともに、プリドライブ処理部１３２における処理で付加された倍音のうちの、３００Ｈｚの倍音の奇数倍音である９００Ｈｚと１５００Ｈｚ、４５０Ｈｚの倍音の奇数倍音である１３５０Ｈｚ、および６００Ｈｚの倍音の奇数倍音である１８００Ｈｚも付加されている。
【００２３】
図３には、ディストーション部の出力部１３３２が示されており、その下には、図２に示された波形図（ｉ）も再び示されている。図３に示すエッジ処理部１３４は、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１３４１、オールパスフィルタ１３４２、第１乗算器１３４３、第２乗算器１３４４、第１加算器１３４５、および第２加算器１３４６を有する。ディストーション部の出力部１３３２から出力された信号Ｍは、２つに分流され、一方はそのまま第１加算器１３４５に入力され、もう一方はハイパスフィルタ１３４１に入力される。ハイパスフィルタ１３４１を通過した信号は低域成分がカットされたものとなる。図２に示すハイパスフィルタ１３４１の下方には、ハイパスフィルタ１３４１によって、波形図（ｉ）に示された波形の低域成分がカットされた波形を示す波形図（ｋ）が示されている。ハイパスフィルタ１３４１を通過した信号は、再び２つに分流され、一方はそのまま第１乗算器１３４３に入力され、もう一方はオールパスフィルタ１３４２に入力される。オールパスフィルタ１３４２は、送られてきた信号の全域を通過させるものの、波形図（ｋ）に示す波形に０．２５ｍｓ（ミリセカンド）のディレィをかけて、位相を変化させるものである。このオールパスフィルタ１３４２を通過した信号は、第２加算器１３４４に入力される。
【００２４】
ここで、図２に示すエッジ操作子１８２は、エッジ値（Ｅｄｇｅ）を設定する、図２に示すプリドライブ操作子と同じ１つの回転式の操作子である。図１に示すＣＰＵ１０は、エッジ操作子１８２で設定されたエッジ値を読込み、第１乗算器１３４３の利得ｅ０および第２乗算器１３４４の利得ｅ１を、以下に示す共通の式（５）により求める。
ｅ０＝ｅ１＝Ｅｄｇｅ×０．０１　　　（５）
式（５）中のＥｄｇｅの項には、エッジ操作子１８２で設定されたエッジ値が代入される。ＣＰＵ１０は、求めた利得ｅ０，ｅ１を、それぞれの乗算器１３４３，１３４４に送る。
【００２５】
第１乗算器１３４３では、ハイパスフィルタ１３４１を通過した信号を、ＣＰＵ１０から送られてきた利得ｅ０に基づいて増幅し、第１加算器１３４５に送る。また、第２乗算器１３４４では、オールパスフィルタ１３４２を通過した信号を、ＣＰＵ１０から送られてきた利得ｅ１に基づいて増幅し、第２加算器１３４５に送る。第１加算器１３４５は、信号Ｍと第１乗算器１３４３から出力された信号とを加算する。すなわち、信号Ｍと、ハイパスフィルタ１３４１を通過し、続いて増幅された信号とを加算する。図３に示す第１の加算器１３４５の上方には、波形図（ｉ）に示す波形と、波形図（ｋ）に示す波形の振幅値を増幅させた波形とを重畳させた波形を示す波形図（ｌ）が示されている。また、第２加算器１３４６は、第１加算器１３４５から出力された信号と、第２乗算器１３４４から出力された信号とを加算する。第２加算器１３４６で加算された信号は、このＤＳＰ１３の出力端子１３４から出力される。図３に示すＤＳＰ１３の出力端子１３４の下方には、振幅値が±１．０である１５０Ｈｚのサイン波（図２に示す波形図（ａ）参照）の楽音に、このＤＳＰ１３によって効果を付与した楽音の波形図が２つ示されている。入力音が持続音である場合には、このＤＳＰ１３の出力端子１３４から出力されるディジタル信号が表す出力波形は、静的なものとなり、これら２つの波形図のうちの上方に示された波形図（ｍ）のようになる。一方、入力音がギターのピッキング直後に発生したピッキング音である場合には、その出力波形は反対に動的なものとなり、もう一方の、下方に示された波形図（ｍ）のようになる。図１に示すＤＳＰ１３では、ピッキング音が入力されると、エッジ処理部が有するハイパスフィルタ１３４１、オールパスフィルタ１３４２によって、波形図（ｎ）（ｍ）に示すように、プリドライブ部、ドライブ部で増加した倍音により低域が厚くなった音色の高域成分を強調させることで再びバランスの取れた状態にすると同時に埋もれてしまいがちなピッキングニュアンスを強調する効果が付加されるというギターの楽音に最適な効果を付与することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、操作性を向上させた、正側半波と負側半波とに互いに異なる効果を付与する効果付与装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の効果付与装置の回路ブロック図である。
【図２】図１に示すＤＳＰの、プリドライブ処理部とドライブ処理それぞれの作用を示す機能ブロック図である。
【図３】図１に示すＤＳＰのエッジ処理部の作用を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
１　　効果付与装置
１０　　ＣＰＵ
１１　　ＲＡＭ
１２　　ＲＯＭ
１３　　ＤＳＰ
１３１　　入力端子
１３２　　プリドライブ処理部
１３２１　　半波分割非対称処理部
１３２２　　波頭非線形圧縮処理部
１３２３　　加算器
１３３　　ドライブ処理部
１３３１　　ディストーション部
１３３２　　出力部
１３４　　エッジ処理部
１３４１　　ハイパスフィルタ
１３４２　　オールパスフィルタ
１３４３　　第１乗算器
１３４４　　第２乗算器
１３４５　　第１加算器
１３４６　　第２加算器
１４　　入力端子
１５　　出力端子
１６　　Ａ／Ｄコンバータ
１７　　Ｄ／Ａコンバータ
１８　　操作子群
１８１　　プリドライブ操作子
１８２　　エッジ操作子
【図１】
2004021015.tif 000003
【図２】
2004021015.tif 000004
【図３】
2004021015.tif 000005