(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される時間軸上で変化するパラメータ制御データに基づいて、当該パラメータ制御データに予め割り当てられたエフェクト処理に対応したエフェクトパラメータを実時間で生成するエフェクトパラメータ生成手段と、
前記パラメータ制御データに従って音響処理を施した楽音信号を出力する音源と、
前記エフェクトパラメータ生成手段が生成したエフェクトパラメータを用いて、前記音源から受取った楽音信号に対するエフェクト処理を実時間で行う処理手段と、
を備えたことを特徴とするエフェクト装置。
【請求項２】
請求項１記載のエフェクト装置において、複数の前記エフェクト処理が一の前記パラメータ制御データに割り当てられることを特徴とするエフェクト装置。
【請求項３】
請求項１記載のエフェクト装置において、前記エフェクト処理が複数の前記パラメータ制御データに割り当てられることを特徴とするエフェクト装置。
【請求項４】
請求項１記載のエフェクト装置において、前記エフェクトパラメータ生成手段は、前記エフェクト処理の種類に対応して予め設定された変換テーブルを用いて前記エフェクトパラメータを実時間で生成することを特徴とするエフェクト装置。
【請求項５】
請求項４記載のエフェクト装置において、前記変換テーブルを複数備えていることを特徴とするエフェクト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、特にカラオケに用いて好適な、楽音信号に対して各種効果を付与するエフェクト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、フィルター操作や変復調操作などの実時間信号処理をディジタル値の代数演算によって高精度かつ高安定に行うことのできる信号処理装置（Digital Signal Processor：ＤＳＰ）が、電子楽器のエフェクタとして使用されている。
例えば、特開平９−６３４９号公報に記載されているように、このようなＤＳＰは、乗算や加算などの演算を高速に実行することができる高速演算部、それらの演算に使用するパラメータを格納するパラメータレジスタなどを有している。そして、高速演算部は、パラメータレジスタに格納されているパラメータの値を用いて入力データに所定の演算処理を行うことにより、所定のエフェクト処理を行う。また、この技術においては、演算に使用されるパラメータを、コントローラの操作に従って書き換えることにより、音色や楽音に付加される効果を実時間制御することができる。
一方、特開平９−４４１５７号公報には、ＤＳＰを制御するプログラムを複数記憶することによって、複数の異なるエフェクト処理を実施できる技術が開示されている。特開平９−４４１５７号公報に記載された技術では、実施するエフェクトタイプを選択することができ、ＣＰＵは選択されたエフェクトタイプに対応したプログラム、および予め設定されたパラメータに従ってＤＳＰを制御する。例えば、エフェクトタイプが「ディレイ」である場合は、ディレイ量を示すパラメータは、予めコントローラによって設定されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような電子楽器の技術を応用したカラオケ装置では、複数のパートの楽音を同時に出力する必要があるので、様々なタイプの楽器に対応したエフェクタ処理、特に、電子楽器のコントローラの操作に対応した実時間制御のエフェクト処理を複数のエフェクトタイプについて行えることが望ましい。
そこで、複数の異なるエフェクト処理を実施できるＤＳＰをエフェクタとして使用すると、選択可能な各エフェクトタイプのパラメータについて実時間制御する必要があり、電子楽器のコントローラの操作に対応したデータを各パラメータに応じて作成しなくてはならない。
ここで、カラオケ装置において曲データとして広く用いられているＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）データには、ピッチベンドやコントロールチェンジといった電子楽器のコントローラの操作量を示すデータ（以下、このようなデータを総称して「コントローラデータ」とする）があるが、従来は、音源を制御するためのデータとしてコントローラデータが作成されていた。
そして、エフェクタを制御するためのデータはコントローラデータとは別途作成され、かつ、選択可能なエフェクトタイプの一部のパラメータについてのみ実時間制御を行うように作成されていた。
【０００４】
しかしながら、よりきめの細かい効果を付与するためには、任意に選択可能なエフェクトタイプの全てのパラメータを実時間制御可能にする必要があり、エフェクタを制御するためのデータを大量に作成しなければならず、曲データのサイズが大きくなってしまうという問題があった。
また、よりきめの細かい効果を付与するために、複数のエフェクタを同時に制御してエフェクト処理を行う場合にも、エフェクタを制御するためのデータを大量に作成しなければならなかった。
このように、従来のカラオケ装置に用いる楽音信号処理装置は、楽音信号に対してよりきめの細かい効果を効率的に付与することができなかった。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、楽音信号に対するエフェクト処理を、よりきめ細かく効率的に実時間制御することができるエフェクト装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、入力される時間軸上で変化するパラメータ制御データに基づいて、当該パラメータ制御データに予め割り当てられたエフェクト処理に対応したエフェクトパラメータを実時間で生成するエフェクトパラメータ生成手段と、前記パラメータ制御データに従って音響処理を施した楽音信号を出力する音源と、前記エフェクトパラメータ生成手段が生成したエフェクトパラメータを用いて、前記音源から受取った楽音信号に対するエフェクト処理を実時間で行う処理手段と、を備えたことを特徴とする。また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載のエフェクト装置において、複数の前記エフェクト処理が一の前記パラメータ制御データに割り当てられることを特徴とする。また、請求項３に記載の発明は、請求項１記載のエフェクト装置において、前記エフェクト処理が複数の前記パラメータ制御データに割り当てられることを特徴とする。また、請求項４に記載の発明は、請求項１記載のエフェクト装置において、前記エフェクトパラメータ生成手段は、前記エフェクト処理の種類に対応して予め設定された変換テーブルを用いて前記エフェクトパラメータを実時間で生成することを特徴とする。また、請求項５に記載の発明は、請求項４記載のエフェクト装置において、前記変換テーブルを複数備えていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
【０００８】
１．実施形態の構成
１−１．全体構成
図１は、本実施例による音楽信号発生装置の電気的構成を示すブロック図である。この図において、ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ２０に記憶された制御プログラムに基づいて、バスを介して接続された各部を制御する。また、ＲＯＭ２０には、後述するように、選択可能なパラメータ変換テーブルを示すパラメータ変換テーブルリストが予め記憶されている。
また、ＲＡＭ３０は、エフェクト処理の際に使用するパラメータや読み出しアドレスなどのデータを一時的に記憶するために用いられる。ハードディスク４０は、通信インターフェイス５０を介して入力された曲データなどを記憶するために用いられる大容量記憶媒体である。音源６０は、ＭＩＤＩデータに基づいて楽音信号を発生するものである。
次に、ＤＳＰ７０は、後述するように、ＣＰＵ１０の制御下において、入力楽音信号に種々の効果を付与するエフェクタユニットとして機能するものである。そして、ＤＳＰ７０の出力信号は、アンプ、スピーカ等を備えて構成されるサウンドシステム８０から楽音として出力される。
【０００９】
１−２．ＤＳＰ７０の構成
次に、図２に示す機能ブロック図を参照してＤＳＰ７０の構成について説明する。本実施形態では、図示するように、第１エフェクタ７１、第２エフェクタ７２、および第３エフェクタ７３の複数（３個）のエフェクタ、ミキサ７４、およびパッチ７５を備えている。
【００１０】
ミキサ７４は、入力された複数の楽音信号をミキシングしてＤＳＰ７０の外部に楽音信号Ｓｏｕｔとして出力するものである。
また、パッチ７５は、入力信号の出力先を任意に切り換えるためのものであり、音源６０によって生成された音楽信号Ｓｉｎの他、第１エフェクタ７１によって効果の付与された信号Ｓｅ１、第２エフェクタ７２によって効果の付与された信号Ｓｅ２、および第３エフェクタ７３によって効果の付与された信号Ｓｅ３が入力されている。そして、これらの入力信号を、ミキサ７４、第１エフェクタ７１、第２エフェクタ７２、および第３エフェクタ７３のいずれかに出力することができる。
このように、ＤＳＰ７０は、第１ないし第３エフェクタ７１〜７３において行うエフェクト処理およびパッチ７５の入出力関係によって、音源６０において生成された楽音信号に対して様々な効果を付与することができるように構成されている。
【００１１】
第１ないし第３エフェクタ７１〜７３においては、複数の異なるエフェクトタイプの中から任意のエフェクト処理を実施することができる。
すなわち、ＲＯＭ２０には、「ボリューム」、「パンニング」、「ディストーション」、「リバーブ」などのエフェクトタイプに対応したエフェクト処理を実行するプログラムが記憶されており、ＣＰＵ１０は実行すべきエフェクト処理のフェクトタイプに対応したプログラムに基づいて、第１ないし第３エフェクタ７１〜７３を制御して所定のエフェクト処理を行うようになっている。なお、第１ないし第３エフェクタ７１〜７３において実施すべきエフェクトタイプは、後に説明するように、曲データに基づいて決定される。
ここで、エフェクトタイプ「ボリューム」にかかる処理に対応したエフェクトパラメータをボリュームパラメータＰｖとし、同様に他のエフェクトパラメータをパンニングパラメータＰｐ、ディストーションパラメータＰｄ、リバーブパラメータＰｒとして以下の説明を行う。
【００１２】
ところで、本実施形態では、曲データ中のコントローラデータを用いてエフェクト処理に用いるエフェクトパラメータを実時間制御できるようになっている。
ここで、図３を参照して曲データを構成するデータの内容について説明しておく。図３に示すように、本実施形態で使用する曲データは、ＭＩＤＩデータおよびアサインデータを含んでいる。
ＭＩＤＩデータは、処理の内容を示すステータスバイトと、処理に応じたデータバイトとから構成されている。
ステータスバイトには、まず、発音処理を指示する”ノートオン”がある。続くデータバイトには、発音すべき音高を示すナンバーなどが含まれている。
また、ステータスバイトには、ピッチベンドホイールの操作に対応する”ピッチベンド”、モジュレーションを指示するコントローラの操作に対応する”モジュレーションデプス”、トレモロを指示するコントローラの操作に対応する”トレモロデプス”などがある。続くデータバイトには、コントローラの操作量を示すデータが含まれている（以下、操作量データという）。
なお、以下の説明においては、図３に示すように、ステータスバイトがノートオンであるＭＩＤＩデータを「ノートオンデータ」と、ピッチベンドであるデータを「ピッチベンドデータ」、モジュレーションデプスであるデータを「モジュレーションデータ」、トレモロデプスであるデータを「トレモロデータ」とする。そして、従来技術において定義したように、ピッチベンドデータ、モジュレーションデータ、トレモロデータを総称して「コントローラデータ」という。
【００１３】
次に、アサインデータについて説明する。本実施形態では、第１ないし第３エフェクタ７１〜７３の制御に用いるエフェクトパラメータを、当該エフェクトパラメータを制御すべきいずれかのコントローラデータに適宜割り当て（アサイン）することができるようになっており、アサインデータは、第１ないし第３エフェクタ７１〜７３における各パラメータ（Ｐｖ、Ｐｐ、Ｐｄ、Ｐｒ）毎に、いずれのかのコントローラデータに基づいて制御を行うように割り当てを行うことを指示するデータである。例えば、図３に例示するように、アサインデータＡ１は、第１エフェクタ７１のボリューム量を制御するボリュームパラメータＰｖを、モジュレーションデータに割り当てることを指示している。Ａ１に示す割り当てがなされると、第１エフェクタ７１のボリュームパラメータＰｖは、モジュレーションデータの操作量データに基づいて制御される。そして、図示するように、各エフェクトパラメータ毎に任意のコントローラデータに対して割り当てすることができるので、図中Ａ２およびＡ３に示すように、一つのコントローラデータに対して、複数のエフェクトパラメータを割り当てすることも可能である。
【００１４】
ところで、上述のように第１ないし第３エフェクタ７１〜７３における各エフェクトパラメータＰｖ、Ｐｐ、Ｐｄ、Ｐｒは任意のコントローラデータに割り当てすることができるが、必ずしも操作量データの変化量がエフェクト処理における変化量に適しているとは限らない場合がある。そこで、本実施形態では、後述するパラメータ変換テーブルを用いて、コントローラデータ中の操作量データをエフェクト処理に適したエフェクトパラメータに変換する。
このように、第１ないし第３エフェクタ７１〜７３を制御するエフェクトパラメータを任意のコントローラデータに割り当てできるので、エフェクトパラメータを制御するデータを別途曲データに含める必要がなくなり、曲データを効率的に利用することができる。
【００１５】
１−３．パラメータ変換テーブル
次に、パラメータ変換テーブルについて説明する。パラメータ変換テーブルとは、コントローラデータ中の操作量データを、第１ないし第３エフェクタ７１〜７３におけるエフェクトパラメータに変換するためのテーブルである。
そして、図３に示したような各割り当てに対して、いずれのパラメータ変換テーブルを用いるかについては、ＲＯＭ２０に記憶されたパラメータ変換テーブルリスト中より選択することが可能となっている。
また、各割り当て毎に選択されるパラメータ変換テーブルは、上述したアサインデータによって指定される。
【００１６】
ここで、図４はパラメータ変換テーブルの例を示した図である。図４に示すように、例えば、ある割り当てにおいてパラメータ変換テーブルＴｖ１が選択された場合には、コントローラデータ中の操作量データ”ｘ”を、エフェクトパラメータ”ｙ１”に変換する。また、パラメータ変換テーブルＴｖ２が選択された場合には、操作量データ”ｘ”をエフェクトパラメータ”ｙ２”に変換し、パラメータ変換テーブルＴｖ３が選択された場合にはエフェクトパラメータ”ｙ３”に変換する。そして、変換後のエフェクトパラメータに基づいてＤＳＰ７０が制御されることになる。
【００１７】
このように、パラメータ変換テーブルを用いて、コントローラデータ中の操作量データをエフェクトパラメータに適した値に変換するので、コントローラデータを用いたエフェクタ制御が不自然な処理になることを防止することができる。
【００１８】
２．実施形態の動作
次に、本実施形態の動作について説明する。
【００１９】
２−１．ＣＰＵ１０の動作
まず、図５に示すフローチャートを参照してＣＰＵ１０の動作について説明する。
はじめに、ＣＰＵ１０は初期設定処理を実行する（Ｓ１０１）。初期設定処理とは、演奏を行う曲データをハードディスク４０からＲＡＭ３０に転送する処理や、エフェクトパラメータをコントローラデータに割り当てする処理、および、パラメータ変換テーブルをリストから選択する処理などをいう。
ここで、割り当ておよびパラメータ変換テーブルをリストから選択するする処理は、上述のように曲データ中のアサインデータに基づいて行われる。
【００２０】
ＣＰＵ１０は、初期設定が終了するとＲＡＭ３０に記憶された曲データ中のＭＩＤＩデータを読み出す（Ｓ１０２）。曲データ中のには多数のＭＩＤＩデータが含まれているので、ＣＰＵ１０は、処理する順にＭＩＤＩデータの読み出しを行う。
次に、ＣＰＵ１０は、ステップＳ１０２において読み出したＭＩＤＩデータに従って音源６０を制御して楽音を生成する処理を行う（Ｓ１０３）。
そして、ＣＰＵ１０は、曲データ中のアサインデータを参照して、ステップＳ１０２において読み出したＭＩＤＩデータが、第１ないし第３エフェクタ７１〜７３のいずれかに割り当てされたコントローラデータであるか否かを判定する（Ｓ１０４）。
【００２１】
ステップＳ１０４の判定において、第１ないし第３エフェクタ７１〜７３のいずれかに割り当てされたコントローラデータであると判定した場合（Ｓ１０４；ＹＥＳ）は、ＣＰＵ１０は、ＤＳＰ７０を制御して、ステップＳ１０３において音源６０に生成させた楽音信号に対してエフェクト処理を実施する（Ｓ１０５）。ここでは、曲データ中のアサインデータによって示される割り当ておよびパラメータ変換テーブルに基づいて、コントローラデータ中の操作量データをエフェクトパラメータに変換し、変換後の値を用いて第１ないし第３エフェクタ７１〜７３を制御する。
そして、ステップＳ１０５の処理を終了すると、ステップＳ１０２に移行させ、ＣＰＵ１０は、次に処理すべきＭＩＤＩデータを読み出す。
一方、ステップＳ１０４の判定において、読み出したＭＩＤＩデータが、第１ないし第３エフェクタ７１〜７３のいずれかに割り当てされたコントローラデータではないと判定した場合は（Ｓ１０４；ＮＯ）、エフェクト処理を実施する必要がないので、そのまま処理をステップＳ１０２に移行させる。
【００２２】
このように、ステップＳ１０２からステップＳ１０５の処理を循環する過程において、ＭＩＤＩデータがＲＡＭ３０から順次読み出され、ＭＩＤＩデータに基づいて生成され、さらにエフェクト処理が行われた楽音がサウンドシステム８０から出力されるようになる。
【００２３】
２−２．具体的動作
次に、上述した実施形態の具体的動作について説明する。図６および図７は、ＲＡＭ３０から読み出されたＭＩＤＩデータと、ＣＰＵ１０が音源６０およびＤＳＰ７０に対して行う制御との対応を示す図である。ここで、図６および図７に示す例では、図３に示した割り当てがなされているものとする。
【００２４】
（１）一つのコントローラデータに対して一つのエフェクトパラメータが割り当てされている場合
まず、図６を参照して、一つのコントローラデータに対して一つのエフェクトパラメータが割り当てされている場合について説明する。
図６に示した例では、モジュレーションデータは第１エフェクタ７１に用いるボリュームパラメータＰｖに割り当てされており（図３に示すＡ１）、Ａ１においてはパラメータ変換テーブルＴ１が選択されている。
ここで、図５のステップＳ１０２において読み出したＭＩＤＩデータがモジュレーションデータであり、操作量データがＰｍであると、ＣＰＵ１０は、まず操作量データＰｍに基づいて音源６０を制御してＭＩＤＩデータに応じた楽音信号Ｓｉｎを生成させる。
次に、パラメータ変換テーブルＴ１に基づいて操作量データＰｍをボリュームパラメータＰｖに変換する。そして、ボリュームパラメータＰｖに基づいて第１エフェクタ７１を制御して、音源６０から供給される楽音信号Ｓｉｎに対してエフェクト処理を行う。
【００２５】
このようにして第１エフェクタ７１から出力される楽音信号Ｓｅ１は、音源６０において操作量データＰｍに対応した深さのビブラートがかかり、第１エフェクタ７１においてボリュームパラメータＰｖに対応したボリュームになる。すなわち、モジュレーションデータという一つのＭＩＤＩデータが入力されると、音源６０からビブラートのかかった楽音信号が出力され、次にＤＳＰ７０で音量が調節されるので、奏法とその奏法に適した音量とを一つのＭＩＤＩデータを用いて細かく表現することが可能になり、少ないデータ量で効率的にエフェクト処理を行うことができるようになる。
【００２６】
（２）一つのコントローラデータに対して複数のエフェクトパラメータが割り当てされている場合
次に、図７を参照して、一つのコントローラデータに対して複数のエフェクトパラメータが割り当てされている場合について説明する。
図７に示した例では、ピッチベンドデータは第１エフェクタ７１に用いるディストーションパラメータＰｄ（図３に示すＡ２）および第２エフェクタ７２に用いるパンニングパラメータＰｐ（図３に示すＡ３）に割り当てされている。そして、Ａ２においてはパラメータ変換テーブルＴ２が選択され、Ａ３においてはパラメータ変換テーブルＴ３が選択されている。
また、第１エフェクタ７１において処理された楽音信号Ｓｅ１は、パッチ７５を介して第２エフェクタ７２に入力されるように設定されている。
ここで、図５のステップＳ１０２において読み出したＭＩＤＩデータがピッチベンドデータであり、操作量データがＰｂであると、ＣＰＵ１０は、まず操作量データＰｂに基づいて音源６０を制御してピッチベンドデータに応じた楽音信号Ｓｉｎを発生させる。
【００２７】
次に、ＣＰＵ１０はパラメータ変換テーブルＴ２に基づいて操作量データＰｂをディストーションパラメータＰｄに変換する。そして、ディストーションパラメータＰｄに基づいて第１エフェクタ７１を制御して、音源６０から供給される楽音信号Ｓｉｎに対してエフェクト処理を行う。
第１エフェクタ７１から出力される楽音信号Ｓｅ１は、次に第２エフェクタ７２に供給される。ＣＰＵ１０は、パラメータ変換テーブルＴ３に基づいて操作量データＰｂをパンニングパラメータＰｐに変換し、パンニングパラメータＰｐに基づいて第２エフェクタ７２を制御して、パッチ７５を介して第１エフェクタ７１から供給される楽音信号Ｓｅ１に対してエフェクト処理を行う。
【００２８】
このようにして、第２エフェクタ７２から出力される楽音信号Ｓｅ２は、音源６０において操作量データＰｂに対応して変化した音高の楽音信号Ｓｉｎが生成され、第１エフェクタ７１においてディストーションパラメータＰｄに対応した歪みを付与する処理が行われ、さらに、第２エフェクタ７２においてパンニングパラメータＰｐに対応して左右に楽音を振り分ける処理が行われる。
【００２９】
このように、一つのコントローラデータによって、音源６０と第１ないし第３エフェクタ７１〜７３とを関連づけて制御できるので、データ量を増大させずに、よりきめの細かい演奏処理を行うことが可能になる。
【００３０】
３．変形例
なお、本発明は既述した実施形態に限定されるものではなく、以下のような各種の変形が可能である。
【００３１】
エフェクタの数は上記実施形態に限定されるものではなく他の個数であってもよい。また、音源が複数あってもよく、その場合は、各音源毎にコントローラデータに割り当てできるようにしてもよい。
【００３２】
また、上記実施形態においては、一つのコントローラデータに対して一または複数のエフェクトパラメータが割り当てされている場合について説明を行ったが、複数のコントローラデータに対して一のエフェクトパラメータが割り当てされている場合があってもよい。この場合は、複数のＭＩＤＩ操作量データをパラメータ変換テーブルを用いて変換したエフェクトパラメータの値の総和に基づいてＤＳＰ７０を制御するようにしてもよい。例えば、あるエフェクトパラメータをモジュレーションデータおよびピッチベンドデータに割り当てた場合に、モジュレーションデータ中の操作量データが変換されたエフェクトパラメータの値がＰ１で、ピッチベンドデータ中の操作量データが変換されたエフェクトパラメータの値がＰ２であれば、最終的なエフェクトパラメータはＰ１＋Ｐ２となる。
【００３３】
上記実施形態では、演奏データはＭＩＤＩ規格を用いて作成しているが、これに限らず、音楽情報をデジタル信号によって扱うことができる規格であればどのようなものでもよく、独自の規格のデータであってもよい。
また、上記実施形態において曲データによって指定するものとした、例えばアサインデータやパラメータ変換テーブル選択データについては、使用者が操作子を操作することによって入力するようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、楽音信号に対するエフェクト処理を、よりきめ細かく効率的に実時間制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】  ＤＳＰの構成を示すブロック図である。
【図３】  曲データを構成するデータを説明する図である。
【図４】  パラメータ変換テーブルを示す図である。
【図５】  実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図６】  入力ＭＩＤＩデータとエフェクト処理との対応を示す図である。
【図７】  入力ＭＩＤＩデータとエフェクト処理との対応を示す図である。
【符号の説明】
１０……ＣＰＵ
２０……ＲＯＭ
３０……ＲＡＭ
４０……ハードディスク
５０……通信インターフェイス
６０……音源
７０……ＤＳＰ
７１……第１エフェクタ
７２……第２エフェクタ
７３……第３エフェクタ
７４……ミキサ
７５……パッチ
８０……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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【図６】
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【図７】
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