(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された楽音信号に対して効果を付加する効果装置において、
該入力された楽音信号のエンベロープ信号を検出し、該エンベロープ信号の所定のレベル以上の部分を抽出して、該入力された楽音信号のうち該抽出されたエンベロープ部分に対応する部分を時間軸伸長する伸長係数を生成する伸長係数生成手段と、
該伸長係数に基づいて該入力された楽音信号を時間軸伸長する時間軸伸長手段と
を有する効果装置。
【請求項２】
請求項１に記載の効果装置において、さらに、
該時間軸伸張手段により時間軸伸張された楽音信号のレベルを所定のレベル以下に制限するリミッタ処理手段を有する効果装置。
【請求項３】
請求項２に記載の効果装置において、さらに、
該伸長係数生成手段は、該入力された楽音信号が前記所定のレベル以上か否かを示すゲート信号を生成し、
該ゲート信号に基づいて、該時間軸伸長手段から出力された楽音信号、または該入力された楽音信号のいずれかを選択して出力する選択出力手段を有する効果装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、効果装置に関し、さらに詳細には、楽音信号に対して効果を付加することのできる効果装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子楽器の分野においては、増幅装置を用いて楽音信号を増幅し、当該増幅した楽音信号をスピーカーを介して空間に楽音として放音するようになされている。
【０００３】
図１には、上記したような増幅装置ならびにスピーカーを備えたサウンド・システムの一例が示されており、このサウンド・システムは、アンプ１００と、パワー・アンプ１０２と、スピーカー１０４とを有して構成されている。
【０００４】
ここで、アンプ１００は、入力端子から楽音信号を入力して、当該入力した楽音信号を増幅してパワー・アンプ１０２に出力するものである。
【０００５】
また、パワー・アンプ１０２は、アンプ１００から出力された楽音信号を入力し、入力した楽音信号を電力増幅してスピーカー１０４に出力するものである。なお、パワー・アンプ１０２には、電源電圧として＋Ｂ（Ｖ）ならびに−Ｂ（Ｖ）が供給されている。
【０００６】
さらに、スピーカー１０４は、パワー・アンプ１０２から出力された楽音信号を入力し、当該楽音信号を楽音に変換して空間に放音するものである。
【０００７】
以上の構成において、図１に示すサウンド・システムにおいては、入力端子に入力された楽音信号は、アンプ１００ならびにパワー・アンプ１０２によって増幅されて、スピーカー１０４によって楽音として空間に放音されることになる。
【０００８】
ところが、上記したサウンド・システムにおいては、その系の最大振幅値はパワー・アンプ１０２に供給される電源電圧（＋Ｂ，−Ｂ）によって定まり、この電源電圧によって最大出力音圧は制限を受けることになって、その結果、聴感上においても音量感の増大に関して制限されることとなっていた。
【０００９】
即ち、上記したサウンド・システムに入力される楽音信号が、例えば、打弦楽器や撥弦楽器あるいは打楽器などにおいて特徴的な鋭い立ち上がり部分と減衰部分とを有する楽音信号である場合において、当該楽音信号の最大振幅値がパワー・アンプ１０２に供給される電源電圧（＋Ｂ，−Ｂ）を超えるような際には、パワー・アンプ１０２で増幅される楽音信号は、図２に示すように、当該楽音信号の波形のうちでパワー・アンプ１０２に供給される電源電圧（＋Ｂ，−Ｂ）を超える部分（図２に破線部分）がパワー・アンプ１０２に供給される電源電圧（＋Ｂ，−Ｂ）によって制限されてカットされてしまうこととなってしまい、期待していたほどには聴感上における音量感の増大が得られないこととなっていた。
【００１０】
つまり、楽音信号の振幅は、当該楽音信号に基づいて発生される楽音の音量感と密接に関係しており、楽音信号の振幅が大きいほど音量感は大きなものとなるので、パワー・アンプ１０２に供給される電源電圧によって増幅される楽音信号の最大振幅値が制限を受けると、それに伴い当該楽音信号に基づいて発生される楽音の音量感の増大も制限されることになるものであった。
【００１１】
このように、増幅装置を用いて楽音信号を増幅して当該増幅した楽音信号に基づいて楽音を生成して空間に放音する場合には、増幅装置によって楽音信号の最大振幅値が制限されてしまい、その結果として、当該楽音信号に基づいて発生される楽音の音量感の増大も制限されてしまうという問題点があった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記したような従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、増幅装置を用いて楽音信号を増幅して当該増幅した楽音信号に基づいて楽音を生成して空間に放音する際において、増幅装置によって楽音信号の最大振幅値が制限されているような場合でも、楽音信号をその制限された最大振幅値以上に増幅したような音量感の増大を得ることができるようにした効果装置を提供しようとするものである。
【００１３】
特に、本発明は、その出力が電源電圧で定まるパワー・アンプのような増幅装置において、実際に供給している電源電圧以上の電源電圧で動作しているような音量感を得ることができるようにした効果装置を提供しようとするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による効果装置は、楽音信号の波形を時間軸方向に伸長するという本願出願人による楽音信号の時間軸伸長処理の実験の結果に着目してなされたものである。
【００１５】
ここで、上記した本願出願人による楽音信号の時間軸伸長処理の実験を詳細に説明すると、打弦楽器や撥弦楽器あるいは打楽器などにおいて特徴的である鋭い立ち上がり部分と減衰部分とを有する波形を備えた楽音信号に関して、当該楽音信号の波形の立ち上がり部分付近において当該波形を時間軸方向に伸長する時間軸伸長処理を行うようにしたものである。
【００１６】
そして、上記した時間軸伸長処理の実験の結果としては、時間軸伸長処理を行った楽音信号と時間軸伸長処理を行わなかった楽音信号とに関して、たとえ両者の最大振幅値が同じであっても、時間軸伸長処理を行った楽音信号の方が時間軸伸長処理を行わなかった楽音信号よりも、それに基づき楽音を生成した際に得られる聴感上の音量感が増大するようになるということが判明した。
【００１７】
つまり、本発明による効果装置は、上記したような実験の結果に鑑みて、楽音信号の最大振幅値が制限されてしまうような場合においても、楽音信号に時間軸伸長処理を行うことで音量感の増大を実現しようとするものである。
【００１８】
即ち、本発明のうち請求項１に記載の発明は、入力された楽音信号に対して効果を付加する効果装置において、該入力された楽音信号のエンベロープ信号を検出し、該エンベロープ信号の所定のレベル以上の部分を抽出して、該入力された楽音信号のうち該抽出されたエンベロープ部分に対応する部分を時間軸伸長する伸長係数を生成する伸長係数生成手段と、該伸長係数に基づいて該入力された楽音信号を時間軸伸長する時間軸伸長手段とを有するようにしたものである。
【００１９】
従って、本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、楽音信号の所定の部位が時間軸伸長手段によって時間軸伸長をされることになり、増幅装置を用いて当該楽音信号を増幅して当該増幅した楽音信号に基づいて楽音を生成して空間に放音する際においては、たとえ増幅装置によって当該楽音信号の最大振幅値が制限されているような場合でも、当該楽音信号をその制限された最大振幅値以上に増幅したような音量感の増大を得ることができるものである。
【００２０】
より具体的には、本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、その出力が電源電圧で定まるパワー・アンプのような増幅装置においても、実際に供給している電源電圧以上の電源電圧で動作しているような音量感を得ることができるようになる。
【００２１】
また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、本発明のうち請求項１に記載の発明において、さらに、該時間軸伸張手段により時間軸伸張された楽音信号のレベルを所定のレベル以下に制限するリミッタ処理手段を有するようにしたものである。
【００２２】
従って、本発明のうち請求項２に記載の発明によれば、時間軸伸張手段により時間軸伸張された楽音信号のレベルをリミッタ処理手段によって所定のレベル以下に制限することができるものである。
【００２４】
また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、本発明のうち請求項２に記載の発明において、さらに、該伸長係数生成手段は、該入力された楽音信号が前記所定のレベル以上か否かを示すゲート信号を生成し、該ゲート信号に基づいて、該時間軸伸長手段から出力された楽音信号、または該入力された楽音信号のいずれかを選択して出力する選択出力手段を有するようにしたものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明による効果装置の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００３０】
ただし、図７、図８ならびに図１０に示す波形図については、図面の簡素化と説明を平易にするために、その楽音信号の波形はそのエンベロープにより示している。
【００３１】
ここで、図３には本発明による効果装置を備えたサウンド・システムの全体構成を表すブロック構成図が示されており、このサウンド・システムは、例えば、電気ギターなどの電気弦楽器から出力される楽音信号を増幅して放音する電気弦楽器用のサウンド・システムとして用いて好適なものである。
【００３２】
なお、図３に示す構成において、図１に示す構成と同一または相当する構成については図１と同一の符号を用いて示すことにより、その詳細な説明は省略するものとする。
【００３３】
この図３に示すサウンド・システムは、入力端子から入力されたアナログ信号の楽音信号（以下、適宜に「アナログ楽音信号」と称する。）を増幅して出力するアンプ１００と、アンプ１００から出力されたアナログ楽音信号をデジタル信号の楽音信号（以下、適宜に「デジタル楽音信号」と称する。）、即ち、波形データに変換して出力するアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）１０と、アナログ／デジタル変換器１０から出力されたデジタル楽音信号（波形データ）に対して効果を付加する処理を行ってから出力するデジタル信号処理装置（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（デジタル・シグナル・プロセッサ）：ＤＳＰ）１２と、ＤＳＰ１２で処理されて出力されたデジタル楽音信号（波形データ）をアナログ楽音信号に変換して出力するデジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ）１４と、デジタル／アナログ変換器１４から出力されたアナログ楽音信号を増幅して出力するパワー・アンプ１０２（電源電圧として＋Ｂ（Ｖ）と−Ｂ（Ｖ）とが供給されている。）と、パワー・アンプ１０２から出力されたアナログ楽音信号を聴取し得る楽音として空間に放音するスピーカー１０４とを有して構成されている。
【００３４】
即ち、この実施の形態においては、本発明による効果装置は、ソフトウェアの制御によってＤＳＰ１２により実現されるものである。
【００３５】
以上の構成において、入力端子から入力されたアナログ楽音信号はアンプ１００によって増幅され、増幅されたアナログ楽音信号はアナログ／デジタル変換器１０によってデジタル楽音信号（波形データ）に変換され、アナログ／デジタル変換器１０からＤＳＰ１２に出力される。
【００３６】
そして、本発明による効果装置を実現するＤＳＰ１２によって、デジタル楽音信号の波形を時間軸方向に伸長する時間軸伸長処理が行われ、デジタル楽音信号に対して聴感上の音量感を増大するという効果が付加されることになる。
【００３７】
こうしてＤＳＰ１２によって効果が付加されたデジタル楽音信号は、デジタル／アナログ変換器１４によってアナログ楽音信号へと変換されてパワー・アンプ１０２へ出力される。
【００３８】
そして、パワー・アンプ１０２によってデジタル／アナログ変換器１４から出力されたアナログ信号が電力増幅されてスピーカー１０４に出力され、パワー・アンプ１０２によって電力増幅されたアナログ楽音信号がスピーカー１０４によって楽音として空間に放音されることになる。
【００３９】
図４には、本発明による効果装置を実現するＤＳＰ１２の機能的な構成の一例を表すブロック構成図が示されている。
【００４０】
即ち、このＤＳＰ１２は、時間軸伸長手段２０と、伸長係数生成手段２２と、リミッタ処理手段２４とを有して構成される。
【００４１】
ここで、時間軸伸長手段２０は、アナログ／デジタル変換器１０から出力されたデジタル楽音信号（波形データ）を入力して、当該デジタル楽音信号の波形の一部をリアルタイムで時間軸方向に伸長する時間軸伸長処理を行うものであり、その時間軸伸長処理の際の時間軸伸長の割合を示す伸長係数は、伸長係数生成手段２２により供給されるものである。
【００４２】
以下、図５乃至図７を参照しながら、時間軸伸長手段２０の詳細について説明する。
【００４３】
即ち、図５には、時間軸伸長手段２０の全体構成を表すブロック構成図が示されており、時間軸伸長手段２０は、入力されたデジタル楽音信号（波形データ）を一時的に記憶する一時記憶手段２０２と、時間軸伸長処理手段２０４とを有して構成されている。
【００４４】
ここで、時間軸伸長処理手段２０４は、従来より公知の時間軸圧縮伸長処理装置により構成されているものであり、その構成要素としては、伸長係数に従って波形データを読み出して出力する読み出し手段２０６と、伸長係数をピッチの変換量に変換して出力する変換手段２０８と、読み出し手段２０６から出力された波形データのピッチを変換手段２０８から出力された変換量に従って変換して出力するピッチ変換手段２１０とを備えている。
【００４５】
なお、時間軸伸長処理手段２０４は時間軸伸長処理のみを行うものであるので、従来より公知の時間軸圧縮伸長処理装置の機能のうちで時間軸伸長処理の機能のみが使用されるものであり、時間軸圧縮処理の機能は使用されないものである。
【００４６】
以下に、こうした従来の時間軸伸長処理手段２０４の動作を説明するが、理解を容易にするために、読み出し手段２０６は波形データを記憶した波形メモリから波形データを読み出すものとする。
【００４７】
ここで、まず波形データを時間軸伸長しない場合について検討するが、その場合には伸長係数は１に設定されるものである。
【００４８】
このように伸長係数が１に設定されている場合には、読み出し手段２０６はサンプリング周期毎に読み出しアドレスを１ずつ歩進させて波形メモリを読み出すことになり、時間軸方向に伸長されない波形データ（波形メモリに記憶された原波形データ）が読み出されることになる。
【００４９】
一方、波形データを時間軸伸長する場合には、伸長係数を１より小さな値に設定すればよい。
【００５０】
このように伸長係数が１より小さい値に設定されている場合には、読み出し手段２０６はサンプリング周期毎に読み出しアドレスを１より小さい値ずつ歩進させて波形メモリを読み出すことになり、波形メモリに記憶された原波形データを時間軸方向に伸長した波形データが読み出されることになる。
【００５１】
ところで、読み出し手段２０６によって読み出された伸長された波形データは、原波形データよりもピッチが下がってしまうため、読み出し手段２０６の後段に設けられたピッチ変換手段２１０によって、こうした原波形データからのピッチの下がりを修正することになる。
【００５２】
即ち、ピッチ変換手段２１０には伸長係数に応じたピッチの変換量が変換手段２０８から供給されており、ピッチ変換手段２１０はこのピッチの変換量に応じて伸長された波形データのピッチを変換することにより、原波形データから下がったピッチだけピッチを上げる処理を行うものである。
【００５３】
従って、上記した時間軸伸長処理手段２０４によれば、原波形データのピッチを変更することなく、原波形データの時間軸伸長処理を行うことができるものである。
【００５４】
なお、読み出し手段２０６における読み出しアドレスが整数でない場合、即ち、小数点表現の読み出しアドレスの場合における波形データの読み出し処理に関しては、従来から広く行われている補間演算によって波形データを読み出すようにすればよい。
【００５５】
また、時間軸伸長処理手段２０４の構成としては上記したものに限られるものではなく、他の公知の時間軸伸長処理装置や時間軸圧縮伸長処理装置を適宜に用いることができるものである。
【００５６】
次に、以上において説明したような時間軸伸長処理手段２０４を用いてリアルタイムで波形データの時間軸伸長処理を行うには、本発明の時間軸伸長手段２０に示すように、読み出し手段２０６が波形データを読み出す波形メモリとして一時記憶手段２０２を使用すればよい。
【００５７】
ここで、一時記憶手段２０２は、例えば、図６に示すようなリング・メモリにより構成することができる。
【００５８】
この図６に示すリング・メモリにおいては、書き込みアドレスＷＡｎ（ただし、「ｎ」は正の整数とする。）に順次入力された波形データを記憶しており、書き込みアドレスＷＡｎは矢印Ｈ方向にサンプリング周期毎に１アドレスずつ歩進するものとする。
【００５９】
また、こうした書き込みアドレスＷＡｎの後ろを、所定の遅延時間ｄ１だけ遅れて読み出しアドレスＲＡｎが歩進するものとする。
【００６０】
なお、所定の遅延時間ｄ１は、時間軸伸長処理手段２０４において使用される波形データが書き込みアドレスＷＡｎを越えないようにするために設定されているものである。
【００６１】
ただし、本発明による時間軸伸長手段２０においては、後に詳述するように、１サンプリング周期当たりの読み出しアドレスＲＡｎの歩進量が、１サンプリング周期当たりの書き込みアドレスＷＡｎの歩進量より大きくなることはないので、時間軸伸長処理手段２０４において使用される波形データが、書き込みアドレスＷＡｎを越えることはないため、所定の遅延時間ｄ１は０（遅延なし）に設定してもよい。
【００６２】
ここで、サンプリング周期毎の読み出しアドレスＲＡｎの歩進量は伸長係数によって決定されるものである。当該伸長係数の生成の詳細については後述するが、伸長係数が１の場合には、読み出しアドレスＲＡｎは図６の矢印Ｈ方向に１ずつ歩進し、伸長係数が１より小さい値の場合には、読み出しアドレスＲＡｎは図６の矢印Ｈ方向に１より小さい値ずつ歩進するものである。
【００６３】
従って、伸長係数が１の場合には、読み出しアドレスＲＡｎの歩進量は書き込みアドレスＷＡｎの歩進量と同じ１サンプリング周期当たり１となるので、時間軸伸長されていない波形データが読み出されることになる。
【００６４】
また、伸長係数が１より小さい値の場合には、読み出しアドレスＲＡｎの歩進量が書き込みアドレスＷＡｎの歩進量よりも小さい１サンプリング周期当たり１より小さい値となるので、波形が時間軸方向に伸長された波形データが読み出されることになる。
【００６５】
そして、上記したように読み出し手段２０６によって読み出された時間軸伸長処理された波形データは、時間軸伸長処理前の波形データ（原波形データ）よりもピッチが下がってしまうため、読み出し手段２０６の後段に設けられたピッチ変換手段２１０によって、原波形データからのピッチの下がりを修正するピッチ変換を行って出力することになる。
【００６６】
また、上記したように、変換手段２０８は伸長係数をピッチの変換量に変換してピッチ変換手段２１０へ出力するものであり、一方、読み出し手段２０６における波形データの時間軸伸長は伸長係数に基づいてなされたものであるので、変換手段２０８が伸長係数をピッチの変換量に変換してピッチ変換手段２１０へ出力することにより、ピッチ変換手段２１０はこのピッチの変換量に応じて伸長された波形データのピッチを変換することができ、原波形データから下がったピッチだけピッチを上げる修正処理を行って、時間軸伸長処理された波形データのピッチを時間軸伸長前の波形データ（原波形データ）のピッチに戻すことができるものである。
【００６７】
以上の構成において、図７に示す波形図を参照しながら、上記した時間軸伸長手段２０の動作の説明を行うものとする。
【００６８】
まず、アナログ／デジタル変換器１０より出力された波形データたる入力波形データ（図７（ａ）参照）が、一時記憶手段２０２たるリング・メモリの書き込みアドレスＷＡ１から順次書き込まれるものとする。
【００６９】
そして、リング・メモリに書き込まれた波形データは、読み出し手段２０６によって、遅延時間ｄ１だけ遅れてリング・メモリの読み出しアドレスＲＡ１から順次読み出されてピッチ変換手段２１０へ出力されることになる（図７（ｂ）参照）。
【００７０】
ここで、読み出し手段２０６には伸長係数生成手段２２から時間軸で変化する伸長係数（図７（ｃ）参照）が供給されており、この伸長係数に基づいて、まず、伸長係数が１の区間Ｔ１では読み出しアドレスＲＡｎの歩進量が１となり、当該区間Ｔ１においては時間軸伸長されていない波形データが出力されることになり、次に、伸長係数が１より小さい区間Ｔ２では読み出しアドレスＲＡｎの歩進量が１より小さくなって遅くなり、当該区間Ｔ２においては時間軸伸長された波形データが出力されることになり、さらに、伸長係数が１の区間Ｔ３では読み出しアドレスＲＡｎの歩進量が１となり、当該区間Ｔ３においては時間軸伸長されていない波形データが出力されることになる。
【００７１】
以上のようにして読み出し手段２０６から出力された波形データ（図７（ｂ）参照）は、時間軸伸長された部分（図７（ｂ）における区間Ｔ２に対応する部分）において、ピッチが低い方に偏移されている。
【００７２】
従って、変換手段２０８からのピッチの変換量に応じて、ピッチ変換手段２１０によってピッチを上げてピッチの偏移を修正すると、入力した時間軸伸長前の波形データに比べてピッチの偏移がなく、かつ、時間軸伸長された波形データをリアル・タイムで得ることができるものである。
【００７３】
なお、遅延時間に関しては、区間Ｔ１においては遅延時間ｄ１であったのが、伸長係数が１より小さい値から１に戻ったとき（区間Ｔ２から区間Ｔ３になったとき）には遅延時間ｄ２と大きくなっている。即ち、書き込みアドレスＷＡ１より進んだ書き込みアドレスＷＡ２に書き込まれた波形データを読み出しアドレスＲＡ２から読み出すときには、遅延時間が遅延時間ｄ１に比べて遅延時間ｄ２と大きくなっているものである。
【００７４】
このように、波形データを時間軸伸長すると、波形データを時間軸伸長する毎に遅延時間が積算されて、遅延時間が大きなものとなってしまうものであった。
【００７５】
本発明による効果装置においては、図示は省略したが、上記した遅延時間の増大化を抑止するために、波形データの急激な立ち上がり（アタック部）を検出する毎に初期の遅延時間ｄ１にリセットする処理を行うようになされている。
【００７６】
次に、伸長係数生成手段２２について説明すると、伸長係数生成手段２２はデジタル楽音信号（波形データ）を入力して、入力した波形データから伸長係数を生成して時間軸伸長手段２０に出力するものである。
【００７７】
図８を参照しながら伸長係数生成手段２２の処理をより詳細に説明すると、伸長係数生成手段２２は、入力された波形データのエンベロープ信号を検出して得る処理を行う（図８（ａ）参照）。
【００７８】
こうして得たエンベロープ信号のうちで所定のレベルＬ以上の部分のみを抽出し、その抽出した波形信号が１を越えないように制限して値１から減算して得られた信号が伸長係数である（図８（ｂ）参照）。
【００７９】
また、リミッタ処理手段２４は、時間軸伸長手段２０から出力されたデジタル楽音信号（波形データ）を入力し、入力した波形データのレベルが所定のレベルＬ以上にならないように制限して出力するものである。
【００８０】
つまり、リミッタ処理手段２４においては、波形データ（図８（ａ）参照）のうちの所定のレベルＬ以上の部分の振幅を抑制する処理が行われる。
【００８１】
なお、所定のレベルＬは、リミッタ処理手段２４の後段に設けられたパワー・アンプ１０２（図３参照）に供給される電源電圧（＋Ｂ，−Ｂ）の最大振幅値に対応して、パワー・アンプか１０２から出力される楽音信号のレベルが制限されるレベル（クリップ・レベル）に対応するように設定されている。
【００８２】
以上の構成において、図８に示す波形図を参照しながら、ＤＳＰ１２により構成される上記した効果装置の動作の説明を行うものとする。
【００８３】
即ち、ＤＳＰ１２に図８（ａ）に示す波形データが入力されると、伸長係数生成手段２２によって図８（ｂ）に示す伸長係数が生成される。図８（ａ）（ｂ）に図示されているように、入力された波形データのレベルが所定のレベルＬ以上になる区間Ｔにおいては伸長係数は１より小さい値となり、入力された波形データのレベルが所定のレベルＬ以上になる区間Ｔを除いた区間においては伸長係数は１となる。
【００８４】
そして、時間軸伸長手段２０において、図８（ａ）に示す波形データが図８（ｂ）に示す伸長係数に従って時間軸伸長されて出力される（図８（ｃ）参照）。
【００８５】
こうして時間軸伸長手段２０から出力された図８（ｃ）に示す波形データは、リミッタ処理手段２４によって所定のレベルＬ以上の振幅の部分が所定のレベルＬに制限されて出力されることになる（図８（ｄ）参照）。
【００８６】
以上のようにして得られた図８（ｄ）に示す波形データは、本発明による効果装置を実現するＤＳＰ１２から出力され、ＤＳＰ１２から出力された波形データはデジタル／アナログ変換器１４に入力され、デジタル／アナログ変換器１４によりアナログ楽音信号に変換されてパワー・アンプ１０２に出力されて電源電圧（＋Ｂ，−Ｂ）により増幅され、スピーカー１０４を介して空間に楽音として放音されるものであるが、楽音信号の振幅は上記した所定のレベルＬ以下に抑制されているにもかかわらず、上記したような時間軸伸長の処理によって聴感上は所定のレベルＬ以上で発音しているような音量感を得ることができる。
【００８７】
次に、図９乃至図１０を参照しながら、本発明による効果装置を実現するＤＳＰ１２の機能的な構成の他の例を説明する。
【００８８】
即ち、図９には、本発明による効果装置を実現するＤＳＰ１２の機能的な構成の他の例を表すブロック構成図が示されている。
【００８９】
なお、図９に示す構成において、図４に示す構成と同一または相当する構成については図４と同一の符号を用いて示すことにより、その詳細な説明は省略するものとする。
【００９０】
この図９に示すＤＳＰ１２によって実現される効果装置は、第１乗算手段３０と、第２乗算手段３２と、反転手段３４と、加算手段３６とを有して構成されている点で、図４に示すＤＳＰ１２によって実現される効果装置と異なるものである。
【００９１】
ここで、この図９に示すＤＳＰ１２によって実現される効果装置においては、伸張係数生成手段２２は伸長係数の生成に加えて、ゲート信号を第１乗算手段３０と反転手段３４とに出力するようになされている。
【００９２】
ここで、図１０に示す波形図を参照しながら、このゲート信号について説明すると、このゲート信号は、伸長係数生成手段２２によって入力された波形データのエンベロープ信号が検出されて（図１０（ａ）参照）、当該検出されたエンベロープ信号のレベルが所定のレベルＬを越えた時に１に立ち上がり、所定のレベルＬ以下になった時に０に立ち下がる信号である（図１０（ｃ）参照）。
【００９３】
つまりゲート信号は、検出されたエンベロープ信号が所定のレベルＬ以上の区間Ｔに相応して１に立ち上がっている信号である。
【００９４】
ここで、当該検出されたエンベロープ信号のレベルが所定のレベルＬ以上である区間Ｔ、即ち、ゲート信号が立ち上がっている区間は、伸長係数が１より小さい区間Ｔに一致し（図１０（ｂ））、読み出し手段２０６によって波形データが時間軸伸長されて読み出される区間である。
【００９５】
第１乗算手段３０はゲート信号を入力し、当該ゲート信号とリミッタ処理手段２４からの出力された波形データとを乗算して、リミッタ処理手段２４から出力された波形データから時間軸伸長された波形データの部分だけを分離して、加算手段３６へ出力するものである。
【００９６】
一方、反転手段３４はゲート信号を入力してゲート信号を反転した出力信号たる反転ゲート信号（図１０（ｄ）参照）を得て、第２乗算手段３２に出力するものである。ここで、反転ゲート信号は、入力した波形データの時間軸伸長されていない区間に対応して１に立ち上がる信号である。
【００９７】
第２乗算手段３２においては、反転手段３４から出力された反転ゲート信号を入力して、当該反転ゲート信号とアナログ／デジタル変換器１０から供給された波形データ（入力波形データ）とを乗算して、入力波形データから時間軸伸長されていない波形データの部分だけを分離して、加算手段３６へ出力するものである。
【００９８】
加算手段３６は、第１乗算手段３０ならびに第２乗算手段３２からそれぞれ出力された波形データを加算し、加算された波形データがこのＤＳＰ１２の出力信号としてデジタル／アナログ変換器１４へ出力されることになる。
【００９９】
つまり、加算手段３６においては、時間軸伸長処理手段２０４を通過して出力される波形データのうちで時間軸伸長された部分のみの波形データと、入力波形データのうちの時間軸伸長されていない部分の波形データとが加算されるので、図４に示す例においては時間軸伸長された後の波形データは時間軸伸長される前の波形データに比べて遅延時間が大きくなったが、図９に示す例においては遅延時間が生じることはない。
【０１００】
以上の構成において、図１０に示す波形図を参照しながら、図９に示す効果装置の動作をより詳細に説明するものとする。
【０１０１】
即ち、アナログ／デジタル変換器１０から供給された波形データたる入力波形データ（図１０（ａ）参照）は伸長係数生成手段２２に入力されて、伸長係数生成手段２２によって伸長係数を生成されることになる（図１０（ｂ）参照）。
【０１０２】
一方、伸長係数生成手段２２によって、入力波形データ（図１０（ａ）参照）のエンベロープが所定のレベルＬを越えると、それに対応してゲート信号（図１０（ｃ）参照）が出力されることになる。
【０１０３】
また、伸長係数生成手段２２から出力されたゲート信号は反転手段３４に入力されて、反転手段３４によりゲート信号が反転されて反転ゲート信号（図１０（ｄ）参照）が出力される。
【０１０４】
また、波形データ（図１０（ａ）参照）は、時間軸伸長手段２０によって伸長係数（図１０（ｂ）参照）に従って時間軸伸長されて出力される（図８（ｃ）と同様な波形図であるため図示を省略する。）。
【０１０５】
次に、時間軸伸長手段２０から出力された波形データの振幅のうち、リミッタ処理手段２４によってレベルＬ以上の部分の振幅は所定のレベルＬ以下に抑制される（図８（ｄ）と同様な波形図であるため図示を省略する。）。
【０１０６】
そして、第１乗算手段３０において、リミッタ処理手段２４からの出力された波形データとゲート信号とが乗算されて、加算手段３６へ出力される。
【０１０７】
一方、第２乗算手段３２によって、反転手段３４から出力された反転ゲート信号と入力波形データとが乗算されて、加算手段３６へ出力される。
【０１０８】
加算手段３６によって、第１乗算手段３０ならびに第２乗算手段３２からそれぞれ出力された波形データが加算されて、加算された波形データがこのＤＳＰ１２の出力信号としてデジタル／アナログ変換器１４へ出力される。
【０１０９】
以上のようにしてデジタル／アナログ変換器１４へ出力された波形データは、本発明による効果装置を実現するＤＳＰ１２から出力され、ＤＳＰ１２から出力された波形データはデジタル／アナログ変換器１４に入力され、デジタル／アナログ変換器１４によりアナログ楽音信号に変換されてパワー・アンプ１０２に出力されて電源電圧（＋Ｂ，−Ｂ）により増幅され、スピーカー１０４を介して空間に楽音として放音されるものであるが、楽音信号の振幅は上記した所定のレベルＬ以下に抑制されているにもかかわらず、上記したような時間軸伸長の処理によって聴感上は所定のレベルＬ以上で発音しているような音量感を得ることができる。
【０１１０】
そして、この図９に示す効果装置を用いた場合には、上記したように遅延時間が生じることなく楽音を生成することができるものである。
【０１１１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、増幅装置を用いて楽音信号を増幅して当該増幅した楽音信号に基づいて楽音を生成して空間に放音する際において、増幅装置によって楽音信号の最大振幅値が制限されているような場合でも、楽音信号をその制限された最大振幅値以上に増幅したような音量感の増大を得ることができるようになり、特に、その出力が電源電圧で定まるパワー・アンプのような増幅装置において、実際に供給している電源電圧以上の電源電圧で動作しているような音量感を得ることができるようになるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】増幅装置ならびにスピーカーを備えたサウンド・システムの一例を示すブロック構成図である。
【図２】パワー・アンプに供給される電源電圧によって楽音信号の振幅が制限される状態を示す波形図である。
【図３】本発明による効果装置を備えたサウンド・システムの全体構成を表すブロック構成図である。
【図４】本発明による効果装置を実現するＤＳＰの機能的な構成の一例を表すブロック構成図である。
【図５】時間軸伸長手段の全体構成を表すブロック構成図である。
【図６】リング・メモリの構成を示す説明図である。
【図７】時間軸伸長手段による時間軸伸長の処理を説明するための波形図である。
【図８】図４に示す構成の効果装置を用いた場合における動作の説明のための波形図である。
【図９】本発明による効果装置を実現するＤＳＰの機能的な構成の他の例を表すブロック構成図である。
【図１０】図９に示す構成の効果装置を用いた場合における動作の説明のための波形図である。
【符号の説明】
１０                      アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）
１２                      デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）
１４                      デジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ）
２０                      時間軸伸長手段
２２                      伸長係数生成手段
２４                      リミッタ処理手段
３０                      第１乗算手段
３２                      第２乗算手段
３４                      反転手段
３６                      加算手段
１００                      アンプ
１０２                      パワー・アンプ
１０４                      スピーカー
２０２                      一時記憶手段
２０４                      時間軸伸長処理手段
２０６                      読み出し手段
２０８                      変換手段
２１０                      ピッチ変換手段
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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