(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力楽音信号に効果を付与する効果付与装置であって、
入力楽音信号と位相信号との差分を示す差分信号を生成する差分生成手段と、
前記差分信号を所定の非線形特性に基づいて変換し、前記位相信号の位相変化量に相当する速度信号を生成する変換手段であって、前記非線型特性は、前記速度信号の変化範囲を所定範囲に制限する特性を持つ変換手段と、
前記速度信号をローパスフィルタ処理し、前記位相信号を発生するフィルタ手段と、
前記位相信号に基づいて、波形信号を読み出し出力する波形テーブル手段と、
読み出された波形信号に基づいて出力信号を生成する生成手段と
を備えたことを特徴とする効果付与装置。
【請求項２】
入力楽音信号に効果を付与する効果付与装置であって、
入力楽音信号を歪ませるディストーション手段と、
入力楽音信号と位相信号との差分を示す差分信号を生成する差分生成手段と、
前記差分信号を所定の非線形特性に基づいて変換し、前記位相信号の位相変化量に相当する速度信号を生成する変換手段であって、前記非線型特性は、前記速度信号の変化範囲を所定範囲に制限する特性を持つ変換手段と、
前記速度信号をローパスフィルタ処理し、前記位相信号を発生するフィルタ手段と、
前記位相信号に基づいて、波形信号を読み出し出力する波形テーブル手段と、
読み出された波形信号に基づいて出力信号を生成する生成手段と、
前記ディストーション手段からの出力信号と前記生成手段からの出力信号とを混合して出力する混合手段と
を備えたことを特徴とする効果付与装置。
【請求項３】
入力楽音信号に効果を付与する効果付与装置であって、
入力楽音信号を歪ませるディストーション手段と、
前記ディストーション手段からの出力信号と位相信号との差分を示す差分信号を生成する差分生成手段と、
前記差分信号を所定の非線形特性に基づいて変換し、前記位相信号の位相変化量に相当する速度信号を生成する変換手段であって、前記非線型特性は、前記速度信号の変化範囲を所定範囲に制限する特性を持つ変換手段と、
前記速度信号をローパスフィルタ処理し、前記位相信号を発生するフィルタ手段と、
前記位相信号に基づいて、波形信号を読み出し出力する波形テーブル手段と、
読み出された波形信号に基づいて出力信号を生成する生成手段と、
前記ディストーション手段からの出力信号と前記生成手段からの出力信号とを混合して出力する混合手段と
を備えたことを特徴とする効果付与装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１つに記載の効果付与装置において、
前記変換手段は、与えられたノンリニア制御パラメータに応じて、前記非線形特性を可変制御することを特徴とする効果付与装置。
【請求項５】
請求項１から３の何れか１つに記載の効果付与装置において、
前記変換手段で生成した速度信号のゲインを制御するゲイン制御手段を、さらに備えたことを特徴とする効果付与装置。
【請求項６】
請求項１から３の何れか１つに記載の効果付与装置において、
前記位相信号のゲインを制御するゲイン制御手段を、さらに備えるとともに、
前記波形テーブル手段は、該ゲイン制御された位相信号に基づいて波形信号を読み出し出力する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】
この発明は、楽音信号に音楽的な効果を付与する効果付与装置に関し、特にノンキャリアＦＭオペレータを用いて効果を付与する効果付与装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、楽音信号に効果を付与する効果付与装置（エフェクタ）としてディストーション回路が用いられている。ディストーション回路は、非線形特性を色々と変えても期待したほどの音色の変化が得られないため、主な音作りは後段のイコライザで行なっている。イコライザは、楽音信号の各周波数帯域のレベルを制御する回路である。後段のイコライザで音作りを行なう場合、望みの音を得るためにはかなり大がかりなイコライザが必要となる場合が多い。しかし、大規模構成にすると制御が複雑になってしまう。また、イコライザの効果はスタティックであり、どのような楽器でどのように演奏しても似たような音になってしまうことが多い。
【０００３】
そのようなイコライザとは異なり、ダイナミックに変化する周波数特性を付加することを可能にするエフェクタとして、ノンキャリアＦＭ（周波数変調）オペレータによって効果を付与する方式のものが考えられている（例えば、特開平１１−２２４０８７号の図１９）。これは、入力信号をモジュレータ（変調元）として用いた、ノンキャリア（キャリア周波数０）のＦＭオペレータを用いて効果付与するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のノンキャリアＦＭオペレータにより効果を付与するエフェクタでは、発生する倍音成分の周波数コントロールが難しいという問題があった。また、発生する倍音の周波数と当該エフェクタのパラメータとの対応関係が明確でなく、倍音の周波数を制御しようとしても、どのようなパラメータをエフェクタに与えれば目的の周波数になるのか分からなかった。
【０００５】
この発明は、上述の従来技術における問題点に鑑み、ダイナミックに変化する周波数特性を付加することを可能にするノンキャリアＦＭオペレータを用いたエフェクタにおいて、倍音成分の周波数特性を容易に制御できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、請求項１に係る発明は、入力楽音信号に効果を付与する効果付与装置であって、入力楽音信号と位相信号との差分を示す差分信号を生成する差分生成手段と、前記差分信号を所定の非線形特性に基づいて変換し、前記位相信号の位相変化量に相当する速度信号を生成する変換手段であって、前記非線型特性は、前記速度信号の変化範囲を所定範囲に制限する特性を持つ変換手段と、前記速度信号をローパスフィルタ処理し、前記位相信号を発生するフィルタ手段と、前記位相信号に基づいて、波形信号を読み出し出力する波形テーブル手段と、読み出された波形信号に基づいて出力信号を生成する生成手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、入力楽音信号に効果を付与する効果付与装置であって、入力楽音信号を歪ませるディストーション手段と、入力楽音信号と位相信号との差分を示す差分信号を生成する差分生成手段と、前記差分信号を所定の非線形特性に基づいて変換し、前記位相信号の位相変化量に相当する速度信号を生成する変換手段であって、前記非線型特性は、前記速度信号の変化範囲を所定範囲に制限する特性を持つ変換手段と、前記速度信号をローパスフィルタ処理し、前記位相信号を発生するフィルタ手段と、前記位相信号に基づいて、波形信号を読み出し出力する波形テーブル手段と、読み出された波形信号に基づいて出力信号を生成する生成手段と、前記ディストーション手段からの出力信号と前記生成手段からの出力信号とを混合して出力する混合手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、入力楽音信号に効果を付与する効果付与装置であって、入力楽音信号を歪ませるディストーション手段と、前記ディストーション手段からの出力信号と位相信号との差分を示す差分信号を生成する差分生成手段と、前記差分信号を所定の非線形特性に基づいて変換し、前記位相信号の位相変化量に相当する速度信号を生成する変換手段であって、前記非線型特性は、前記速度信号の変化範囲を所定範囲に制限する特性を持つ変換手段と、前記速度信号をローパスフィルタ処理し、前記位相信号を発生するフィルタ手段と、前記位相信号に基づいて、波形信号を読み出し出力する波形テーブル手段と、読み出された波形信号に基づいて出力信号を生成する生成手段と、前記ディストーション手段からの出力信号と前記生成手段からの出力信号とを混合して出力する混合手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１から３の何れか１つに記載の効果付与装置において、前記変換手段は、与えられたノンリニア制御パラメータに応じて、前記非線形特性を可変制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１から３の何れか１つに記載の効果付与装置において、前記変換手段で生成した速度信号のゲインを制御するゲイン制御手段を、さらに備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項１から３の何れか１つに記載の効果付与装置において、前記位相信号のゲインを制御するゲイン制御手段を、さらに備えるとともに、前記波形テーブル手段は、該ゲイン制御された位相信号に基づいて波形信号を読み出し出力することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、この発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は、この発明の実施の形態に係るエフェクタを適用した電子楽器のブロック図である。この電子楽器は、演奏入力部１０１、パネル部１０２、各種Ｉ／Ｏ部１０３、マイコン１０４、音源１０５、エフェクタ１０６、ＤＡＣ１０７、およびサウンドシステム１０８を備えている。
【００１４】
演奏入力部１０１は、操作者が演奏操作するキーボードなどの演奏操作子であり、操作者の演奏操作に応じて、キーコードやキーオン／オフ信号などの演奏情報をマイコン１０４に入力する。パネル部１０２は、電子楽器のパネル上に設けられた音色や効果など各種の設定を行なうためのスイッチ群や各種の情報を表示するディスプレイなどである。各種Ｉ／Ｏ部１０３は、他の電子楽器と接続するためのＭＩＤＩインタフェースやＰＣと接続するためなどのインタフェースである。音源１０５は、マイコン１０４からの指示に応じてデジタル楽音信号を発生する。エフェクタ１０６は、マイコン１０４の指示に応じて音源１０５からのデジタル楽音信号に各種効果（エフェクト）を付与する効果付与装置である。効果付与後のデジタル楽音信号は、ＤＡＣ（デジタルアナログ変換器）１０７によりアナログ信号に変換され、サウンドシステム１０８により放音される。
【００１５】
なお、音源１０５は、波形メモリ音源、ＦＭ（周波数変調）音源、物理モデル音源など、どのような方式の音源でも良く、また外部からの波形入力でも良い。
【００１６】
図２は、図１のエフェクタ１０６の基本構成を示す。入力信号は、ディストーション回路２０１と入力加工手段２０２に入力する。ディストーション回路２０１は、入力信号を、非線形テーブルの非線形カーブにより変換して出力する。ディストーション回路２０１は、例えば、ギターなどの音色に使用するエフェクトで、入力信号波形の上下を切り取るなどの操作により故意に歪を発生させ、ギターなどに特有の存在感のあるサウンドを作り出すことができるものである。ディストーション回路２０１の出力は、ミキシング手段２０４に入力する。
【００１７】
入力加工手段２０２は、入力信号から位相信号を生成して周期波形読み出し手段２０３に出力する。周期波形読み出し手段２０３は、入力した位相信号に基づいて波形テーブル（鋸歯状波、パルス波、正弦波など、任意の周期波形）を参照して出力信号を生成し、ミキシング手段２０４に出力する。ミキシング手段２０４は、ディストーション回路２０１からの出力信号と周期波形読み出し手段２０３からの出力信号をミキシングして、その結果をエフェクト付与済みの楽音信号として出力する。入力加工手段２０２と周期波形読み出し手段２０３は、入力信号をモジュレータ（変調元）として用いたノンキャリア（キャリア周波数０）のＦＭオペレータを構成している。
【００１８】
図３は、エフェクタ１０６の別の構成例を示す。ディストーション回路３０１、入力加工手段３０２、周期波形読み出し手段３０３、およびミキシング手段３０４は、図２の２０１〜２０４に示した各部と同様のものである。図３のエフェクタ１０６は、ディストーション回路３０１の出力信号に基づいて周期波形を読み出す方式である。すなわち、ディストーション回路３０１の出力信号を入力加工手段３０２に入力し、該出力信号から位相信号を生成し、周期波形読み出し手段３０３で周期波形を読み出すようにしている。
【００１９】
図２の構成では、ディストーション回路２０１とは別のパスで入力信号を加工して周期波形を読み出しているため、複雑な効果付与が実現可能である。図３の構成では、ディストーション回路３０１の出力信号を入力加工手段３０２に入力しているので、図２の構成とはさらに異なる特性の、複雑な効果付与が可能である。なお、点線で図示したように複数の入力加工手段３１２と周期波形読み出し手段３１３を並列に備えた構成にしてもよい。
【００２０】
図２および図３のエフェクタでは、入力加工手段と周期波形読み出し手段により加工した波形は、ディストーションの出力と混合することにより干渉を生じ、その結果、周波数特性にノッチやディップなどの窪みを生じる。この窪みの位置は、スタティックなものではなく、入力波形に応じてダイナミックに変化するので、複雑な効果を得ることができる。また、耳障りな成分をキャンセルする効果があるため、イコライザでは得られない滑らかな歪み音色を得ることができる。
【００２１】
図４は、図２や図３に示した入力加工手段２０２，３０２，３１２および周期波形読み出し手段２０３，３０３，３１３の内部構成を示す。
【００２２】
入力加工手段は、差分生成４０１、変換４０２、ゲイン制御４０３、およびローパスフィルタ４０４を備える。差分生成４０１は、入力信号と位相信号（この入力加工手段の出力）との差分を示す差分信号を生成する。変換４０２は、その差分信号に基づいて、所定の最大値以下の元速度信号を生成する非線形変換を行なう。変換特性は、非線形特性を決定するノンリニア制御パラメータｎｌｘ、ｎｌｙ、ｎｌｚにより制御される。変換特性については、後に詳しく説明する。ゲイン制御４０３は、元速度信号を速度ゲインｆｒｅｑに応じて増幅し、速度信号を生成する。速度ゲインｆｒｅｑにより、出力信号のピーク周波数を制御できる。ローパスフィルタ４０４は、速度信号の高域成分を除去して、位相信号を発生する。
【００２３】
図５に、図４の入力加工手段の具体的な回路例を示す。差分生成５０１（図４の４０１）は、加算器５１１からなり、入力信号から位相信号（実際には、位相信号を１クロック遅延したデータに0.5を乗算した値）を減算しその差分を出力する。変換５０２（図４の４０２）は、乗算器５２１，５２２，５２３および加算器５２４からなる。乗算器５２１の乗数はｎｌｚ、乗算器５２２の乗数はｎｌｙ、乗算器５２３の乗数はｎｌｘである。これらの乗数ｎｌｘ、ｎｌｙ、ｎｌｚは、ノンリニア制御パラメータとして図１のマイコン１０４から与えられる。
【００２４】
図６を参照して、変換５０２の動作とその変換特性について説明する。いま、ｎｌｚ＝３２で固定とし、ｎｌｘとｎｌｙを変更する場合を考える。図６は、変換５０２への入力信号（図５の差分生成５０１の出力である※１の差分信号）を横軸とし、変換５０２からの出力信号（図５の※２の元速度信号）を縦軸とした変換特性を示す図である。
【００２５】
６０１は、ｎｌｘ＝０、ｎｌｙ＝１／３２の場合の変換特性を示す。変換５０２では、乗算器５２３の乗数ｎｌｘ＝０であるから、乗算器５２３から加算器５２４に入力する信号は常に「０」である。一方、乗算器５２１で入力信号にｎｌｚ＝３２を乗算し、その結果に乗算器５２２でｎｌｙ＝１／３２を乗算している。乗算器５２１は、乗算結果が「１」を超えるとき「１」でクリッピングする乗算器である。したがって、乗算器５２１は、入力信号が「−１／３２」から「１／３２」までの範囲にあるときはその入力信号に「３２」を掛けた「−１」から「１」の範囲の値を出力し、入力信号が前記範囲以外にあるときは「−１」または「１」を出力する。これに乗算器５２２でｎｌｙ＝１／３２を乗算し、その結果を加算器５２４に入力する。結果として、図６の６０１に示すように、入力信号が「−１／３２」から「１／３２」までの範囲にあるときは入力信号と同じ値を出力し、それ以外の範囲のときは固定値「−１／３２」または「１／３２」を出力するような変換特性が得られる。
【００２６】
６０２は、ｎｌｘ＝１／３２、ｎｌｙ＝０の場合の変換特性を示す。変換５０２では、乗算器５２２の乗数ｎｌｙ＝０であるから、乗算器５２２から加算器５２４に入力する信号は常に「０」である。一方、乗算器５２３では、入力信号に乗数ｎｌｘ＝１／３２を乗算し、その結果が加算器５２４に入力する。結果として、図６の６０２に示すように、入力信号に「１／３２」を乗算した値が出力される。なお、乗算器５２３も乗算結果の絶対値が「１」を超えるとクリッピングする乗算器とする。
【００２７】
６０３は、ｎｌｘ＝１／６４、ｎｌｙ＝１／６４の場合の変換特性を示す。変換５０２では、乗算器５２３の乗数ｎｌｘ＝１／６４であるから、乗算器５２３から加算器５２４に入力する信号は「入力信号×１／６４」である。一方、乗算器５２１で入力信号にｎｌｚ＝３２を乗算し、その結果に乗算器５２２でｎｌｙ＝１／６４を乗算している。したがって、乗算器５２１，５２２は、入力信号が「−１／３２」から「１／３２」までの範囲にあるときは「入力信号×１／２」を出力し、入力信号が前記範囲以外にあるときは「−１／６４」または「１／６４」を出力する。加算器５２４での加算の結果は、入力信号が「−１／３２」から「１／３２」までの範囲にあるときは「入力信号×（１／２＋１／６４）」を出力し、入力信号が前記範囲以外にあるときは「入力信号×１／６４−１／６４」または「入力信号×１／６４＋１／６４」を出力する。図６の６０３は、この変換特性を示すものである。
【００２８】
以上のようにして、絶対値が所定の最大値以下に抑えられた元速度信号を生成する。ｎｌｚ＝３２で固定のときは、例えばｎｌｘ＋ｎｌｙ＜１／３２として、ｎｌｘとｎｌｙを決めればよい。ｎｌｙを大きくするほど、周期波形の読み出し速度信号値が大きくなり出力のピークは強くなる。
【００２９】
図５に戻って、変換５０２の後段のゲイン制御５０３（図４の４０３）は、乗算器５３１からなり、入力した元速度信号に速度ゲインｆｒｅｑを乗算して増幅し、速度信号を生成する。ゲイン制御５３１から出力された速度信号は、加算器５４１に入力する。加算器５４１、乗算器５４２、遅延回路５４３、および乗算器５４４は、速度信号を累算し、位相信号として出力する。すなわち、加算器５４１の出力は、乗算器５４２により乗数「２」が乗算され、遅延回路５４３で１クロック遅延された後、乗算器５４４で「0.5」が乗算され、その乗算結果が加算器５４１に入力するようになっており、これにより速度信号の累算を行なっている。位相信号は、乗算器５４２の出力から取り出して出力している。また、乗算器５４４の結果は差分生成５０１の加算器５１１にフィードバックされ、入力信号との差分を生成するために使用される。
【００３０】
図５の入力加工手段は、全体としてみるとローパスフィルタの役割も果たしている。すなわち、変換５０２とゲイン制御５０３を固定の乗算器としてみれば、ローパスフィルタの構成になるからである。したがって、図４のローパスフィルタ４０４は、図５の回路全体でローパスフィルタを構成しているものを、独立したブロックで記載しているものである。もちろん、図５の回路の後段にローパスフィルタを設け、入力加工手段を構成しても良い。
【００３１】
図４に戻って、周期波形読み出し手段は、ゲイン制御４１１、加算器４１２、加算器４１３、波形テーブル４１４、ローパスフィルタ４１５、ゲイン制御４１６、ハイパスフィルタ４１７、およびローパスフィルタ４１８を備えている。
【００３２】
入力加工手段から出力された位相信号は、ゲイン制御４１１に入力する。ゲイン制御４１１は、入力した位相信号に対し位相ゲインｗｒａｐを乗算して位相信号のゲイン調整を行なう。ゲイン制御４１１の出力に対し、加算器４１２で初期位相ｐｈｓを加算する。初期位相ｐｈｓは、波形テーブルの読み出し位相の直流オフセットを与えるものであり、この値に応じてゲイン制御４１１からの出力が小振幅時の倍音成分の量が変化する。また、初期位相ｐｈｓを変化させて、位相差によりディストーション側（図２の２０１、図３の３０１）とミックスした場合の音色変化を得ることもできる。
【００３３】
加算器４１２の加算結果に対し、加算器４１３でゲイン制御４１６の出力を加算する。加算器４１３の加算結果に応じて波形テーブル４１４から周期波形（ここでは正弦波）が読み出され、その出力はローパスフィルタ４１５とゲイン制御４１６を介して加算器４１３にフィードバックされる。ローパスフィルタ４１５は、発振防止と同時に、折り返りも防止する。ゲイン制御４１６のゲインを上げることにより、恰も鋸歯状波を読んでいるのと同様の効果が得られ、倍音の多い出力を得ることができる。加算器４１３は、いわゆるモジュロ演算の加算を行なうものである。すなわち、加算結果が「−１」から「１」の範囲に抑えられており、加算結果が「１」を超えると、そこから「２」を減算した残りの分が結果として出力されるものである。この「−１」から「１」でモジュロ演算は、後述する波形テーブルのアドレス範囲に対応している。
【００３４】
波形テーブル４１４の出力は、ローパスフィルタ４１５に入力してフィードバックされるとともに、ハイパスフィルタ４１７に入力する。この入力信号は、ハイパスフィルタ４１７によりフィルタ係数ｈｐｃに応じて低域成分がカットされ、ローパスフィルタ４１８によりフィルタ係数ｌｐｃに応じて高域成分がカットされ、その結果が出力信号として出力される。ハイパスフィルタ４１７とローパスフィルタ４１８により、音色の調整を行なうことができる。なお、加算器４１２で初期位相ｐｈｓを与えているので、入力加工手段の出力信号がゼロであっても、波形テーブル４１４の読み出し出力はゼロにならず、直流（ＤＣ）成分が出力される場合があるので、ハイパスフィルタ４１７でＤＣ成分をカットしている。
【００３５】
波形テーブル４１４は、入力に応じて正弦波を読み出すテーブルである。ここでは１周期の波形を記憶したテーブルで、「−１」から「１」の範囲のアドレスを入力し、該入力に対応する正弦波を読み出せるものとする。波形テーブル４１４は、入力信号に応じて周期波形を出力するものであればどのようなものでも良い。例えば、複数周期の波形を記憶する波形テーブルでもよいし、１／２周期、１／４周期の波形を記憶する波形テーブルでもよい。その場合は、波形テーブルに入力するアドレスとしての入力信号を、その波形テーブルの形式に合わせて加工してやればよい。また、波形テーブルの代わりに、演算で同様の特性を実現してもよい。なお、波形メモリのアドレス範囲は必ずしも「−１」から「１」でなくともよい。該アドレス範囲を変更する場合には、それに応じてモジュロ演算の範囲も変更すればよい。
【００３６】
図７は、波形テーブル４１４の具体例を示す。これは、演算によって波形を発生させる方式のものである。図７（ａ）に、波形テーブルの構成例を示す。波形テーブルは、乗算器７０１、反転回路７０２、および加算器７０３を備える。図７（ｂ）から図７（ｅ）は、図７（ａ）の波形テーブルへの入力（各グラフの横軸）に対する※３から※６の位置での波形値を示す。波形テーブルには、図７（ｂ）の７１１に示すように、−１から１までの範囲の入力信号が入力する。乗算器７０１はその入力信号を２乗する乗算器であるので、乗算器７０１の出力（※４）は、図７（ｃ）のグラフ７１２のような２乗の曲線になる。反転回路７０２は、図７（ｃ）の入力に対し、入力信号（※３）の符号が正のときはそのまま、入力信号（※３）の符号が負のときは反転して、それぞれ出力する。したがって、反転回路７０２の出力（※５）は、図７（ｄ）のグラフ７１３のようになる。加算器７０３は、入力信号（※３）から反転回路７０２の出力（※５）を減算する。したがって、図７（ｂ）のグラフ７１１から図７（ｄ）のグラフ７１３を減算することにより、図７（ａ）の波形テーブルの出力（※６）のグラフが図７（ｅ）のグラフ７１４のように得られる。これにより、正弦波を近似した周期波形出力を得ることができる。
【００３７】
図８は、位相信号と出力信号の波形例を示す。８０１は入力加工手段の出力である位相信号の例を示す。この位相信号８０１に対し、波形テーブル４１４からの正弦波読み出し出力信号は例えば８０２のようになる。さらに、この出力にフィルタ４１７，４１８でフィルタリングし、最終的に８０３のような出力信号を得る。本実施の形態によれば、入力加工手段の変換５０２において位相の増分を制限するようにしているので、位相信号８０１は変化量（傾き）が大きくならないように制御されている。これにより、従来制御しにくかった倍音成分の制御に関し、速度ゲインｆｒｅｑや位相ゲインｗｒａｐを用いた出力信号の制御が行ないやすくなる。
【００３８】
上述したように、上記実施の形態では、入力加工手段の変換５０２において位相の増分を制限するようにしている。これにより、周期波形の読み出しアドレスの増分すなわち周波数がほぼ固定され、出力にピーク成分を生じる。同時に、周期波形の読み出し周波数の上限を決め、エリアジングを防いでいる。変換５０２における非線形特性が単純な飽和特性だと、ピーク周波数に鋭いピークを生じる。一方、飽和部分に傾きを持たせると、周波数が分散し、ピークが甘くなる。ｎｌｘとｎｌｙは、この非線形特性を決めるパラメータである。
【００３９】
上記実施の形態では、出力信号のピークの周波数は、入力加工手段への入力信号の入力ゲイン、速度ゲインｆｒｅｑ、および位相ゲインｗｒａｐのいずれにも依存する。入力信号の入力ゲインを大きくすると、変換５０２の非線形変換での飽和度が上がるので、ピーク周波数が上がりピークも強くなる。ただし、ピーク周波数の上限は速度ゲインｆｒｅｑと位相ゲインｗｒａｐにより決まる。位相ゲインｗｒａｐを変化させた場合は、単純に全体の周波数特性が上下する。速度ゲインｆｒｅｑを変化させた場合は、ピーク周波数の上限が変化するため飽和の度合いにより効果が異なる。通常は、３つのパラメータを変化させるのは大変なので、このうち１つまたは２つは固定しておくと扱いやすい。上記実施の形態では、入力信号のゲインはそのままとし、速度ゲインｆｒｅｑと位相ゲインｗｒａｐにより周波数特性を制御する例を示したが、位相ゲインｗｒａｐなどを制御する代わりに、入力信号の入力ゲインを制御するようにしても良い。
【００４０】
上記実施の形態では、図２や図３に示すように、ディストーションの出力と周期波形とをミックスして出力信号を得ているので、ピークやディップを持った複雑で、ダイナミックに変化する周波数特性を付加することができる。
【００４１】
なお、上記実施の形態では、図５に示したように、乗算器や加算器を用いて演算により変換５０２を実現しているが、これに限らず、例えば、複数の変換テーブルからノンリニア選択データに基づいて１つの変換テーブルを選択し、選択されたテーブルにより差分信号を変換するようにしても良い。あるいは、多項式により非線型カーブを生成しても良い。
【００４２】
また、入力レベルやディストーションの出力レベルなどを検出し、この信号で周期波形読み出し前のフィルタの入力レベルやカットオフ周波数などを制御するようにしても良い。さらに、全体の音色を整えるために、前段や後段にイコライザなどを用いても良い。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、入力信号に基づいて周期波形を読み出すノンキャリアＦＭオペレータによって効果を付与する装置において、入力楽音信号から位相信号を生成する際に、非線形特性により波形テーブルを読み出す位相信号の傾きを制限できるようにしているので、倍音成分の特性の制御がし易くなるという効果がある。また、非線形特性の形状を制御できるようにし、さらに速度信号や位相信号のゲインを調整できるようにしているので、出力信号のピーク周波数とピークの鋭さの制御など、倍音成分の特性の制御を行なうことができる。ディストーション出力と混合することで、ダイナミックに変化する周波数特性を付加することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るエフェクタを適用した電子楽器のブロック図
【図２】エフェクタの基本構成図
【図３】エフェクタの別の構成例を示す図
【図４】入力加工手段と周期波形読み出し手段の内部構成を示した図
【図５】入力加工手段の内部構成を詳細に示した図
【図６】入力加工手段の変換におけるノンリニア制御についての特性図
【図７】演算によって波形を発生させる波形テーブルと各位置の波形値を示した図
【図８】位相信号と出力信号の波形例を示す図
【符号の説明】
２０１…ディストーション回路、２０２…入力加工手段、２０３…周期波形読み出し手段、２０４…ミキシング手段、５０１…差分生成、５０２…変換、５０３…ゲイン制御、５０４…ローパスフィルタ。
【図１】
0003843446.tif 000002
【図２】
0003843446.tif 000003
【図３】
0003843446.tif 000004
【図４】
0003843446.tif 000005
【図５】
0003843446.tif 000006
【図６】
0003843446.tif 000007
【図７】
0003843446.tif 000008
【図８】
0003843446.tif 000009