(57)【要約】【課題】音質への影響を抑えつつ、音像の大きさを調整する。【解決手段】音処理部２３は、右チャンネルの音信号のうち高域の成分を通過させるＨＰＦ２３０２Ｒと、右チャンネルの音信号のうち低域の成分を通過させるＬＰＦ２３０８Ｒと、左チャンネルの音信号のうち高域の成分を通過させるＨＰＦ２３０２Ｌと、左チャンネルの音信号のうち低域の成分を通過させるＬＰＦ２３０８Ｌと、右チャンネルの音信号に、左チャンネルのうちＬＰＦ２３０１Ｌを通過した成分の音信号を加算する加算器２３１１Ｒと、左チャンネルの音信号に、右チャンネルのうちＨＰＦ２３０２Ｒを通過した成分の音信号を加算する加算器と２３１１Ｌとを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１チャンネルの音信号を入力するための第１入力部と、
第２チャンネルの音信号を入力するための第２入力部と、
前記第１チャンネルの音信号のうち高い周波数帯域の音信号である第１成分を通過させる第１フィルタと、
前記第１チャンネルの音信号のうち前記第１成分よりも低い周波数帯域の音信号である第２成分を通過させる第２フィルタと、
前記第２チャンネルの音信号のうち高い周波数帯域の音信号である第３成分を通過させる第３フィルタと、
前記第２チャンネルの音信号のうち前記第３成分よりも低い周波数帯域の音信号である第４成分を通過させる第４フィルタと、
前記第１フィルタを通過した前記第１成分の音信号、前記第２フィルタを通過した前記第２成分の音信号、および前記第３フィルタを通過した前記第３成分の音信号を加算する第１加算器と、
前記第１フィルタを通過した前記第１成分の音信号、前記第３フィルタを通過した前記第３成分の音信号、および前記第４フィルタを通過した前記第４成分の音信号を加算する第２加算器と
前記第１加算器の加算結果を出力する第１出力部と、
前記第２加算器の加算結果を出力する第２出力部と
を有する信号処理装置。
【請求項２】
前記第１フィルタを通過した前記第１成分の出力を遅延させて出力する第１遅延回路と
前記第３フィルタを通過した前記第３成分の出力を遅延させて出力する第２遅延回路と
を有し、
前記第１加算器は、前記第１フィルタを通過した前記第１成分の音信号および前記第２フィルタを通過した前記第２成分の音信号に、前記第２遅延回路から出力された前記第３成分の音信号を加算し、
前記第２加算器は、前記第３フィルタを通過した前記第３成分の音信号および前記第４フィルタを通過した前記第４成分の音信号に、前記第１遅延回路から出力された前記第１成分の音信号を加算する
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記第１遅延回路の出力信号に係数を乗算して前記第２加算器に出力する第１乗算器と
前記第２遅延回路の出力信号に係数を乗算して前記第１加算器に出力する第２乗算器と
を有する請求項２に記載の信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音像の大きさを制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ピアノ等の電子楽器をコンサート等で使用する場合、スピーカは一般的には、ステージの両端に置かれる。例えば電子ピアノの音をスピーカから出力した場合、その音像は２つのスピーカ間の距離程度の大きさとなる。この音像は、ステージ上の電子ピアノに対し非常に大きく、観客に違和感を与える場合があった。
【０００３】
例えば、特許文献１には、電子楽器において、左右のスピーカの間隔を変えた場合でも、最適なパンニングを行うことが記載されている。特許文献２には、電子楽音発生装置において、内蔵スピーカとライン出力とを備え、別々にパンニングデータを設定することにより、演奏者と聴衆の両者を同時に満足させる音像の楽音を発生させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−９４１７６号公報
【特許文献２】特開２００５−１０３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術においては、全周波数帯域の信号に対して同じパンニング処理を行っているため、音質に影響が出やすいという問題があった。また、特許文献２に記載の技術においては、信号を低域と高域とに分割しているものの、両者に対してパンニング処理を行っているため、音質に影響が出やすいという問題があった。
【０００６】
これに対し本発明は、音質への影響を抑えつつ、音像の大きさを調整する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１チャンネルの音信号のうち高域の第１成分を通過させる第１フィルタと、前記第１チャンネルの音信号のうち低域の第２成分を通過させる第２フィルタと、第２チャンネルの音信号のうち高域の第３成分を通過させる第３フィルタと、前記第２チャンネルの音信号のうち低域の第４成分を通過させる第４フィルタと、前記第１チャンネルの音信号に、前記第２チャンネルのうち前記第３フィルタを通過した前記第３成分の音信号を加算する第１加算器と、前記第２チャンネルの音信号に、前記第１チャンネルのうち前記第１フィルタを通過した前記第１成分の音信号を加算する第２加算器とを有する信号処理装置を提供する。
【０００８】
この信号処理装置は、前記第１フィルタを通過した前記第１成分の出力を遅延させて出力する第１遅延回路と、前記第３フィルタを通過した前記第３成分の出力を遅延させて出力する第２遅延回路とを有し、前記第１加算器は、前記第１フィルタを通過した前記第１成分の音信号および前記第２フィルタを通過した前記第２成分の音信号に、前記第２遅延回路から出力された前記第３成分の音信号を加算し、前記第２加算器は、前記第３フィルタを通過した前記第３成分の音信号および前記第４フィルタを通過した前記第４成分の音信号に、前記第１遅延回路から出力された前記第１成分の音信号を加算してもよい。
【０００９】
この信号処理装置は、前記第１遅延回路の出力信号に係数を乗算して前記第２加算器に出力する第１乗算器および前記第２遅延回路の出力信号に係数を乗算して前記第１加算器に出力する第２乗算器を有してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、音質への影響を抑えつつ、音像の大きさを調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係る電子楽器１の外観を例示する図。
【図２】一実施形態に係る電子楽器１の構成を例示する図。
【図３】音処理部２３の構成を例示する図。
【図４】ＰＥＱ２３０１による補正を例示する模式図。
【図５】一実施形態に係る音像位置の概要を示す図。
【図６】音処理部１７の構成を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
１．構成
図１は、一実施形態に係る電子楽器１の外観を例示する図である。この例で、電子楽器１は、本体１１、鍵盤１２、スピーカ１３、およびスピーカ１４を有する電子鍵盤楽器である。本体１１は、鍵盤１２、スピーカ１３、およびスピーカ１４を含む他の構成要素を収容するものであり、例えばアップライトピアノを模した形状の筐体を含む。鍵盤１２は、演奏者（ユーザ）による演奏操作を受け付ける操作子の一例であり、複数の鍵を含む。鍵が操作されると、操作された鍵に応じた音信号を音源（図１では不図示）が生成する。音信号は音処理部（図１では不図示）で処理される。スピーカ１３およびスピーカ１４は、音処理部により処理された音信号に応じた音を出力する。この例で、スピーカ１３およびスピーカ１４は、鍵盤１２よりも下側に設けられている。なお、スピーカ１３およびスピーカ１４が鍵盤１２よりも下側にあるとは、電子楽器１を使用状態に置いたときにスピーカ１３およびスピーカ１４が鍵盤１２よりも低い位置にあることをいう。
【００１３】
図２は、一実施形態に係る電子楽器１の構成を例示する図である。電子楽器１は、押鍵センサ１５、発音制御部１６、出力調整部２１、操作子２２、音処理部１７、増幅器１８、音処理部２３、スピーカ１３、およびスピーカ１４を有する。押鍵センサ１５は、鍵盤１２の複数の鍵のうちどの鍵が押鍵されているか検知し、押鍵された鍵を示す信号を出力する。この信号は、各鍵の押鍵量（鍵がどのくらい押し込まれているか）を示す情報を含んでいてもよい。押鍵センサ１５は、例えば、ＬＥＤおよびフォトダイオードを用いた光学式のセンサである。
【００１４】
発音制御部１６は、鍵盤１２の操作に応じて、すなわち押鍵センサ１５から出力される信号に応じて音信号を生成する。発音制御部１６は、音源１６１および音信号生成部１６２を有する。音源１６１は、各鍵に対応する音データを記憶している。ある鍵に対応する音データは、その鍵を押鍵したときに発生する音の立ち上がりから消え際までの音波形を示すデータである。各鍵に対応する音データは、基音および倍音を含んでいる。基音とは、鍵盤１２の各鍵が押鍵されたときに発する音の音高を決定する周波数の音で、鍵ごとに定まっている。基音は、押鍵に応じて音源１６１から読み出される音データのうち最も低い周波数の音である。倍音とは基音の周波数の整数倍の周波数の音をいう。楽器の音色は倍音成分によって特徴付けられる。各鍵に対応する音データは、右チャンネル（第１チャンネルの一例）のデータおよび左チャンネル（第２チャンネルの一例）のデータを含む。音信号生成部１６２は、押鍵センサ１５から出力された信号に応じた音データを音源１６１から読み出し、読み出された音データに応じた音信号を出力する。この例で、音信号生成部１６２は、右チャンネルの音信号および左チャンネルの音信号を出力する。
【００１５】
出力調整部２１は、音の出力先を調整する。この例で、電子楽器１は、内蔵スピーカ（スピーカ１３およびスピーカ１４）から音を出力する出力系と、外部のスピーカから音を出力するためのいわゆるライン出力の出力系とを有する。出力調整部２１は、発音制御部１６から入力された音信号を分岐し、分岐された音信号を、音処理部１７および音処理部２３に出力する。出力調整部２１は、音処理部１７に出力される音信号、および音処理部２３に出力される音信号のゲインをそれぞれ調整する。
【００１６】
操作子２２は、電子楽器１から出力される音に関するパラメーター、例えば、使用される音源の種類や、内蔵スピーカまたはライン出力のゲインを調整するための指示入力を受け付ける。操作子２２は、例えば、ボタン、スイッチ、レバー、ダイヤル、キーパッド、およびタッチスクリーンの少なくとも１つを含む。発音制御部１６および出力調整部２１は、操作子２２を介して入力された指示に応じて、それぞれの処理に用いられるパラメーターを調整する。
【００１７】
音処理部１７は、発音制御部１６から入力され、内蔵スピーカ（スピーカ１３およびスピーカ１４）に出力される音信号を処理する。この例で、音処理部１７は、音像の位置を上に持ち上げる処理、すなわち音像をスピーカ位置より上方に定位させる処理を行う。ここでは、音像をスピーカ位置より上方に定位させるために、人間の聴覚特性を利用する。人間の聴覚には、音高が高い音は上から、音高が低い音は下から聞こえるように感じるという特徴がある。また、複数の音源から音が出力された場合に、先に聞こえた方に音像を感じるという特徴（ハース効果）もある。本実施形態においては、音信号を低域と高域に分割し、低域の信号を高域の信号よりも遅らせて出力することで、スピーカから出力される音がより高い位置から聞こえるように感じられる効果を奏する。音処理部１７は、人間の聴覚のこのような特性を利用して音像をより上方に定位させる。
【００１８】
増幅器１８は、音処理部１７から出力された音信号を増幅する。スピーカ１３およびスピーカ１４は、増幅器１８により増幅された音信号に応じた音を出力する。
【００１９】
音処理部２３は、発音制御部１６から入力され、ライン出力端子２４およびライン出力端子２５を介して外部スピーカ（スピーカ５３およびスピーカ５４）に出力される音信号を処理する。この例で、音処理部２３は、音像の大きさを小さくする処理、すなわち右チャンネルの音信号と左チャンネルの音信号との相関を高める処理を行う。音処理部２３は、本発明に係る信号処理装置の一例である。
【００２０】
図３は、音処理部２３の構成を例示する図である。音処理部２３は、ＰＥＱ（パラメトリックイコライザ）２３０１、ＨＰＦ（High Pass Filter、高域通過フィルタ）２３０２、遅延回路２３０３、乗算器２３０４、乗算器２３０５、遅延回路２３０６、乗算器２３０７、ＬＰＦ（Low Pass Filter、低域通過フィルタ）２３０８、遅延回路２３０９、乗算器２３１０、加算器２３１１、入力部２３１８、および出力部２３１９を有する。以下において、左チャンネルおよび右チャンネルに対応する要素を区別するときは、添字ＬおよびＲを用いる。ＨＰＦ２３０２、遅延回路２３０３、乗算器２３０４、乗算器２３０５、遅延回路２３０６、および乗算器２３０７は高域の処理系であり、ＬＰＦ２３０８、遅延回路２３０９、および乗算器２３１０は低域の処理系である。
【００２１】
高域と低域との境界は、例えば、対応するアコースティック楽器（例えばグランドピアノ）における弦の長さに応じて設定される。具体的には、グランドピアノにおける弦の長さがしきい値よりも長い鍵域に対応する音が低域となり、弦の長さがしきい値よりも短い鍵域に対応する音が高域となるように設定される。
【００２２】
発音制御部１６から出力された音信号は、入力部２３１８を介して音処理部２３に入力される。入力部２３１８Ｒは第１チャンネルの音信号を入力するための第１入力部の一例であり、入力部２３１８Ｌは第２チャンネルの音信号を入力するための第２入力部の一例である。入力部２３１８は、少なくとも音信号の入力を受け付けるための端子を含む。音処理部２３に入力された音信号は、まずＰＥＱ２３０１に入力される。ＰＥＱ２３０１は、音処理部２３から出力される音信号の周波数特性（例えばピークやディップ）を補正するための補正部の一例である。
【００２３】
図４は、ＰＥＱ２３０１による補正を例示する模式図である。この図において、横軸は周波数を、縦軸は信号強度を、それぞれ示している。曲線Ｃｏは、発音制御部１６から出力される音信号の周波数特性を示している。曲線Ｃｃは、比較例に係る周波数特性を示している。ここで比較例とは、音処理部２３のうちＰＥＱ２３０１を用いない例をいう。曲線Ｃｃにおいては、曲線Ｃｏと比較して周波数ｆＤ近傍にディップ、この例では信号強度が減衰するディップが生じている。例えば人間の声のような特定の周波数帯の音のみを出力する系では、このようなディップの発生は問題にならない場合も多い。しかし、電子楽器のように比較的広い周波数帯域に渡って平坦な周波数特性が要求される場合、このようなディップの発生は音質の劣化として認識されてしまう。一方、曲線Ｃｐは、本実施形態に係る周波数特性を示している。ＰＥＱ２３０１の補正により、曲線Ｃｃと比較してディップは改善されている。すなわち、音質が改善されている。
【００２４】
再び図３を参照する。ＰＥＱ２３０１から出力された信号は２分割され、ＨＰＦ２３０２およびＬＰＦ２３０８に入力される。ＨＰＦ２３０２は、音信号のうち特定の周波数帯域の音信号を通過させるフィルタの一例であり、具体的には、例えばカットオフ周波数ｆＨｏ以下の周波数帯の信号を減衰させ、カットオフ周波数ｆＨｏ以上の周波数帯の信号を通過させるフィルタである。遅延回路２３０３は、ＨＰＦ２３０２を通過した音信号（高域成分）を遅延させる。乗算器２３０４は、遅延回路２３０３から出力された音信号に所定の係数を乗算する。
【００２５】
ここで、「特定の周波数帯域」とは、例えば音色への影響が少ない周波数帯域をいい、具体的には鍵盤１２の中心付近の鍵の基音を含まない周波数帯域をいう。一例として鍵盤１２および音源１６１がアコースティックピアノに対応するものであり、音処理部２３が鍵盤１２の全鍵域に対して処理を行う場合、４９番目の鍵盤の「ラ」の音が基音であり、その周波数は４４０Ｈｚである。
【００２６】
乗算器２３０４から出力された信号は２分割され、乗算器２３０５および遅延回路２３０６に入力される。乗算器２３０５は、入力された音信号に所定の係数を乗算する。遅延回路２３０６は、入力された音信号を、乗算器２３０４から分割された他の一部（乗算器２３０５に入力される音信号）よりも遅延させる。遅延回路２３０６Ｒは第１フィルタを通過した第１成分の出力を遅延させて出力する第１遅延回路の一例であり、遅延回路２３０６Ｌは第３フィルタを通過した第３成分の出力を遅延させて出力する第２遅延回路の一例である。乗算器２３０７は、遅延回路２３０６から出力された信号に所定の係数を乗算する。乗算器２３０７Ｒは第１遅延回路の出力信号に係数を乗算して第２加算器に出力する第１乗算器の一例であり、乗算器２３０７Ｌは第２遅延回路の出力信号に係数を乗算して第１加算器に出力する第２乗算器の一例である。
【００２７】
ＬＰＦ２３０８は、音信号のうち特定の周波数帯域以外の周波数帯域の音信号を通過させるフィルタの一例であり、具体的には、例えばカットオフ周波数ｆＬｏ以上の周波数帯の信号を減衰させ、カットオフ周波数ｆＬｏ以下の周波数帯の信号を通過させるフィルタである。カットオフ周波数ｆＬｏは、例えば、カットオフ周波数ｆＨｏと等しい。遅延回路２３０９は、ＬＰＦ２３０８を通過した音信号（低域成分）を高域成分の音信号に対して遅延させて出力する。高域成分に対する低域成分の相対的な遅延量は、ハース効果を生じさせる程度の遅延量、具体的には、例えば、１〜５ｍｓｅｃ以下である。乗算器２３１０は、遅延回路２３０９から出力された音信号に所定の係数を乗算する。乗算器２３０４の係数と乗算器２３１０の係数とは、典型的には等しい値（例えば両者ともに１．０）に設定されるが、音源の種類に応じて互いに異なるゲインに設定されてもよい。例えば、高域成分が少ない音源の場合、高域成分にゲインを持たせる（乗算器２３０４の係数を１．０よりも大きくする）ことにより音像移動の効果を大きくすることができる。なお、ＨＰＦ２３０２のカットオフ周波数ｆＨｏとＬＰＦ２３０８のカットオフ周波数ｆＬｏとの関係は、ｆＨｏ＝ｆＬｏに限定されない。例えば、音源の周波数特性に応じて異なる関係に設定されてもよい。すなわち、音信号の倍音構造に基づいて、高域と低域を分離できるようなカットオフ周波数が選択されてもよい。
【００２８】
ＨＰＦ２３０２Ｒは、第１チャンネル（この例では右チャンネル）の音信号のうち高域の第１成分の音信号を通過させる第１フィルタの一例である。ＬＰＦ２３０８Ｒは、第１チャンネルの音信号のうち低域の第２成分の音信号を通過させる第２フィルタの一例である。ＨＰＦ２３０２Ｌは、第２チャンネル（この例では左チャンネル）の音信号のうち高域の第３成分の音信号を通過させる第３フィルタの一例である。ＬＰＦ２３０８Ｌは、第２チャンネルの音信号のうち低域の第４成分の音信号を通過させる第４フィルタの一例である。
【００２９】
加算器２３１１Ｒは、乗算器２３０５Ｒから出力された音信号、乗算器２３１０Ｒから出力された音信号、および乗算器２３０７Ｌから出力された音信号を加算する。加算器２３１１Ｒは、第１フィルタを通過した第１成分の音信号、第２フィルタを通過した第２成分の音信号、および第３フィルタを通過した第３成分の音信号を加算する第１加算器の一例である。加算器２３１１Ｌは、乗算器２３０５Ｌから出力された音信号、乗算器２３１０Ｌから出力された音信号、および乗算器２３０７Ｒから出力された音信号を加算する。加算器２３１１Ｌは、第１フィルタを通過した第１成分の音信号、第３フィルタを通過した第３成分の音信号、および第４フィルタを通過した第４成分の音信号を加算する第２加算器の一例である。加算器２３１１Ｒは、第１チャンネル（この例では右チャンネル）の音信号に、第２チャンネル（この例では左チャンネル）の音信号のうちＨＰＦ２３０２Ｌを通過した成分の音信号を加算する第１加算器の一例である。加算器２３１１Ｌは、第２チャンネルの音信号に、第１チャンネルの音信号のうちＨＰＦ２３０２Ｒを通過した成分の音信号を加算する第２加算器の一例である。加算器２３１１Ｒから出力された音信号は、右チャンネルの音信号として、出力部２３１９Ｒを介して音処理部２３の外部に出力される。加算器２３１１Ｌから出力された音信号は、左チャンネルの音信号として、出力部２３１９Ｌを介して音処理部２３の外部に出力される。出力部２３１９Ｒは第１チャンネルの音信号を出力するための第１出力部の一例であり、出力部２３１９Ｌは第２チャンネルの音信号を出力するための第２出力部の一例である。出力部２３１９は、少なくとも音信号を出力するための端子を含む。出力部２３１９を介して音処理部２３から出力された右チャンネル、左チャンネルの音信号はそれぞれ、ライン出力端子２４およびライン出力端子２５を介して電子楽器に接続された増幅器５２、５１で増幅され、外部スピーカ５３および外部スピーカ５４から出力される。
【００３０】
このように、一方のチャンネルの音信号が他方のチャンネルの音信号に加算されることで、両チャンネルの相関が高められる。右チャンネルと左チャンネルとの相関が高められるということは、音の広がりが減少すること、すなわち、音像が小さくなることを意味する。
【００３１】
図５は、一実施形態に係る音像位置の概要を示す図である。ここでは、ステージＳ上に、スピーカ５３、スピーカ５４、および電子楽器１が配置されている例を示している。音像Ｓｃは、比較例に係る音像位置であり、鍵盤の中央付近の鍵を押鍵したときの音像を示している。ここで比較例とは、右チャンネルの音信号と左チャンネルの音信号との相関を高める処理を行わない例をいう。音像Ｓｐは、本実施形態に係る音像位置を示している。音像Ｓｐは、音像Ｓｃよりも小さくなっている。これにより、電子楽器１は、聴衆に対し楽器の大きさにより整合した大きさの音像を提供することができる。このとき、音信号のうち低音成分については、右チャンネルと左チャンネルとの相関を高める処理が行われていない。相関を高める処理が行われる周波数帯域を、電子楽器１の鍵盤の中心付近の鍵の基音を含まない周波数帯域に絞ることにより、音色の変化が抑制される。
【００３２】
なお、乗算器２３０５のゲイン、乗算器２３０７のゲイン、および遅延回路２３０６の遅延量により、音像の大きさの変化の程度を制御することができる。例えば、乗算器２３０５のゲインの乗算器２３０７のゲインに対する比が大きくなるように設定すると、音像の大きさの変化が抑制される。また、遅延回路２３０６の遅延量を大きくすると、右チャンネルと左チャンネルとの相関が低くなるので、音像の大きさの変化が抑制される。これらのパラメーターは、例えば、操作子２２を介したユーザの指示入力により設定される。別の例として、遅延回路２３０６の遅延時間を例えば０とし、乗算器２３０５の係数と乗算器２３０７の係数をいずれも例えば０．５とすることで、高域の音信号をモノラル化し、これにより音像を小さくすることができる。また、さらに他の例として、遅延回路２３０６の遅延時間を例えば０．１ｍｓｅｃ程度、乗算器２３０５の係数を例えば０．５、乗算器２３０７の係数を例えば−０．２５とするとモノラル感が緩和され、音像がやや大きく感じられるようになる。なおここで説明した係数および遅延量はあくまで例示である。このように、乗算器２３０５、乗算器２３０７、遅延回路２３０６のパラメーターは、電子楽器１の設置条件（２つの外部スピーカ（スピーカ５３およびスピーカ５４）間の距離等）やユーザの好みに応じて設定することができる。
【００３３】
また、この例では、遅延回路２３０９により付与されるハース効果により音像の位置がより上方に定位されている。
【００３４】
図６は、音処理部１７の構成を例示する図である。音処理部１７は、ＰＥＱ１７１、ＨＰＦ１７２、遅延回路１７３、乗算器１７４、ＬＰＦ１７５、遅延回路１７６、乗算器１７７、加算器１７８を有する。この例で、音処理部１７は、右チャンネルの音信号および左チャンネルの音信号をそれぞれ処理する。ＨＰＦ１７２、遅延回路１７３、および乗算器１７４は高域の処理系であり、ＬＰＦ１７５、遅延回路１７６、および乗算器１７７は低域の処理系である。
【００３５】
発音制御部１６から出力された音信号は、まずＰＥＱ１７１に入力される。ＰＥＱ１７１は、音処理部１７から出力される音信号の周波数特性（例えばピークやディップ）を補正するための補正部の一例である。音信号の周波数特性については後述する。ＰＥＱ１７１から出力された信号は２分割され、ＨＰＦ１７２およびＬＰＦ１７５に入力される。ＨＰＦ１７２は、音信号のうち高域の第１成分の音信号を通過させるフィルタの一例であり、この例ではカットオフ周波数ｆＨｉ以下の周波数帯の信号を減衰させ、カットオフ周波数ｆＨｉ以上の周波数帯の信号を通過させるフィルタである。遅延回路１７３は、ＨＰＦ１７２を通過した音信号（高域成分）を遅延させる。乗算器１７４は、遅延回路１７３から出力された音信号に所定の係数を乗算する。ＬＰＦ１７５は、音信号のうち第１成分より低域の第２成分の音信号を通過させるフィルタの一例であり、この例ではカットオフ周波数ｆＬｉ以上の周波数帯の信号を減衰させ、カットオフ周波数ｆＬｉ以下の周波数帯の信号を通過させるフィルタである。カットオフ周波数ｆＬｉは、例えば、カットオフ周波数ｆＨｉと等しい。また、ｆＨｉおよびｆＬｉは、それぞれ、例えばｆＨｏおよびｆＬｏと等しい。遅延回路１７６は、ＬＰＦ１７５を通過した音信号（低域成分）を遅延させる。遅延回路１７６は、低域成分を高域成分よりも相対的に遅延させる。高域成分に対する低域成分の相対的な遅延量は、ハース効果を生じさせる程度の遅延量である。乗算器１７７は、遅延回路１７６から出力された音信号に所定の係数を乗算する。乗算器１７４の係数と乗算器１７７の係数とは、典型的には等しい値（例えば両者ともに１．０）に設定されるが、音源の種類に応じて互いに異なるゲインに設定されてもよい。例えば、高域成分が少ない音源の場合、高域成分にゲインを持たせる（乗算器１７４の係数を１．０よりも大きくする）ことにより音像移動の効果を大きくすることができる。なお、ＨＰＦ１７２のカットオフ周波数ｆＨｉとＬＰＦ１７５のカットオフ周波数ｆＬｉとの関係は、ｆＨｉ＝ｆＬｉに限定されない。例えば、音源の周波数特性に応じて異なる関係に設定されてもよい。すなわち、音信号の倍音構造に基づいて、高域と低域を分離できるようなカットオフ周波数が選択されてもよい。
【００３６】
ＨＰＦ１７２のカットオフ周波数ｆＨｉとＬＰＦのカットオフ周波数ｆＬｉは等しい値に設定されるが、フィルタの通過域外の周波数帯域であっても、おのおののフィルタのロールオフ特性に応じたレベルの信号が通過する。ＨＰＦ１７２が通過させる周波数帯とＬＰＦ１７５が通過させる周波数帯とが一部重なっていると、重なっている周波数帯で信号強度が増大するピークや信号強度が減衰するディップが生じる可能性がある。これらのピークやディップの周波数や振幅は、遅延回路１７３および遅延回路１７６における遅延量にも依存する。ＰＥＱ１７１は、ＨＰＦ１７２、遅延回路１７３、ＬＰＦ１７５、および遅延回路１７６の特性に応じて生じるピークやディップを補正する。
【００３７】
加算器１７８は、第１成分の音信号および第１成分から相対的に遅延された第２成分の音信号を加算する。加算器１７８の出力が、音処理部１７の出力である。
【００３８】
２．変形例
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下の変形例のうち２つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。
【００３９】
音処理部２３の具体的構成は図３に例示したものに限定されない。例えば、音処理部２３は、ＰＥＱ２３０１を含んでいなくてもよい。各フィルタおよび遅延回路の特性によっては、音源の周波数特性の変化が問題とならないレベルであることもある。このような場合、ＰＥＱ２３０１は不要である。
【００４０】
音処理部２３は、音信号を２つの周波数帯域に分割するものに限定されず、３つ以上の周波数帯域に分割してもよい。例えば、３つの周波数帯域に分割する場合において、高域の音信号についてのみ右チャンネルと左チャンネルとの相関を高める処理が行われてもよいし、高域および中域の音信号についてのみ右チャンネルと左チャンネルとの相関を高める処理が行われてもよい。あるいは、操作子２２を介したユーザの指示入力により指定される周波数帯域の音信号についてのみ、右チャンネルと左チャンネルとの相関を高める処理が行われてもよい。
【００４１】
音処理部２３において、ＬＰＦおよびＨＰＦに代えてＢＰＦ（Band Pass Filter、帯域通過フィルタ）が用いられてもよい。例えば、図３のＨＰＦ２３０２に代えてＢＰＦが用いられてもよい。この場合、ＢＰＦの中心周波数およびバンド幅は、高音鍵の倍音成分に応じて決められる。倍音成分がほとんど存在しない高域の音信号は通過しなくてもよい。あるいは、音信号が３帯域に分割して処理される場合において、低域を通過させるＬＰＦ、中域を通過させるＢＰＦ、および高域を通過させるＨＰＦを用いて音信号を分割してもよい。
【００４２】
音処理部２３において、遅延回路２３０３および遅延回路２３０９の少なくとも一方は省略されてもよい。さらに、図３の例で、ＰＥＱ２３０１はＨＰＦ２３０２およびＬＰＦ２３０８の前段に配置されていたが、加算器２３１１の後段等、別の位置に配置されていてもよい。要は、２以上の周波数帯域に分割された音信号のうち高域の音信号の相関が高められるように処理されるのであれば、具体的な回路構成はどのようなものであってもよい。
【００４３】
電子楽器１において、音処理部１７は省略されてもよい。電子楽器１は、外部に出力される音信号における音像の大きさを調整するものであれば、内蔵スピーカから出力される音を調整しなくてもよい。
【００４４】
音源１６１は、複数の楽器（例えば、グランドピアノ、アップライトピアノ、およびチェンバロ）にそれぞれ対応する複数セットの音データを有していてもよい。この場合、音処理部１７および音処理部２３のそれぞれにおいて、各フィルタのカットオフ周波数および遅延回路の遅延量は、楽器の種類（音源の種類）に応じて変えられてもよい。
【００４５】
電子楽器１は、鍵盤楽器に限定されない。電子楽器１は、打楽器、管楽器、弦楽器等、鍵盤楽器以外の電子楽器であってもよい。また、音処理部２３すなわち信号処理装置は、電子楽器に用いられるものに限定されない。音処理部２３は、電子楽器以外の装置における音信号の処理に用いられてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１…電子楽器、１１…本体、１２…鍵盤、１３…スピーカ、１４…スピーカ、１５…押鍵センサ、１６…発音制御部、１７…音処理部、１８…増幅器、２１…出力調整部、２２…操作子、２３…音処理部、２４…ライン出力端子、２５…ライン出力端子、５１…増幅器、５２…増幅器、５３…スピーカ、５４…スピーカ、１６１…音源、１６２…音信号生成部、１７１…ＰＥＱ、１７２…ＨＰＦ、１７３…遅延回路、１７４…乗算器、１７５…ＬＰＦ、１７６…遅延回路、１７７…乗算器、１７８…加算器、２３０１…ＰＥＱ、２３０２…ＨＰＦ、２３０３…遅延回路、２３０４…乗算器、２３０５…乗算器、２３０６…遅延回路、２３０７…乗算器、２３０８…ＬＰＦ、２３０９…遅延回路、２３１０…乗算器、２３１１…加算器
【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】
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