JP2003208171A - 効果付与装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効果付与装置において、リング変調による効
果付与／非付与と変調周波数変更を容易に出来るように
して、滑らかな効果付与を可能にする。 【解決手段】 ビームコントローラ７に対して手をかざ
し、その手を遠近させる連続的な操作の位置に応じた検
出値によってリング変調の開始及び停止並びにリング変
調の周波数の変更を行なう。この連続的な操作におい
て、制御部１がＤＳＰ５のリングモジュレータに対し、
リング変調周波数の可変制御を行ない、さらに、リング
変調の停止指示によって、変調振幅が最大となるタイミ
ングでリング変調を停止し、この後のリング変調の開始
指示によって変調振幅最大から変調を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、楽音に所望の効果
（適宜、エフェクトと表記）を付与する効果付与装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、楽音に所望の効果を付与する効果
付与の一つとしてリングモジュレータが知られている。
このリングモジュレータによって、入力された楽音信号
に所定の変調信号によるリング変調を施して、非整数倍
音を多く含んだ音程感の少ない金属的な響きの楽音を生
成している。

【０００３】このリングモジュレータを用いた従来の効
果付与装置では、効果付与／非付与を、例えば、変調オ
ン／オフ操作子の操作によるリング変調信号の出力オン
／オフで行なっている。また、効果付与中は、変調周波
数の最低から最大までの連続的な変更を、例えば、周波
数可変操作子による操作で行なっている。

【０００４】この場合、効果非付与の無変調、すなわ
ち、変調オフの状態で、まず、周波数可変操作子によっ
て変調周波数を最低に設定する。次に、変調オン／オフ
操作子を操作して変調オンに設定し、さらに、周波数可
変操作子を操作して、所定の変調周波数への変更を行な
っている。

【０００５】このようにして、従来のリング変調を行う
効果付与装置では、効果付与／非付与が行なわれる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のリング変調を行う効果付与装置では、変調オンの状
態で、変調波の周期を除々に下げ、やがて変調を停止す
ることにより、楽音信号に変調がかからない元の信号に
滑らかに移行させることは出来なかった。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑み、リング変調を
行う変調波を生成するための位相信号を制御することに
より、リング変調の変調の周波数の変化と変調の停止を
滑らかに行うことができる効果付与装置の提供を目的と
する。

【０００８】

【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、楽音信号に所定の周波数の変調波
でリング変調を行う効果付与装置において、連続的な操
作値を出力する変調指示手段と、前記変調指示手段の出
力値が、所定の範囲内の値の場合は、その値に応じた周
波数の変調波を生成し、前記範囲内以外の場合は、変調
波の振幅をほぼ最大値である所定の値に保持するよう制
御する変調制御手段と、を備えたことを特徴とする。

【０００９】上記目的を達成する本発明の効果付与装置
は、楽音信号に所定の周波数の変調波でリング変調を行
う効果付与装置において、連続的な操作値を出力する変
調指示手段と、前記変調指示手段が出力する値に応じた
位相増分値を前回の位相値に加算する加算手段と、前記
変調指示手段が出力する値が所定の値より大きい場合
は、前記加算手段により演算された加算値が最大位相値
を越えた場合、その加算値を最大位相値で除算した剰余
を新たな位相値とし、加算値が最大位相値を越えない場
合は、その加算値を新たな位相値とし、前記変調指示手
段が出力する値が所定の値より小さい場合は、前記加算
手段により演算された加算値と前記最大位相値のうち、
いずれか小さい値を位相値とする位相値演算手段と、前
記位相値演算手段により演算された位相値に基づいて変
調波を生成し楽音信号にリング変調を行うことを特徴と
する。

【００１０】この発明では、リング変調による効果付与
／非付与と変調周波数変更が、一連の操作で容易に出来
るようになって、滑らかな効果付与が可能になる。

【００１１】ここで、上記本発明の効果付与装置は、好
ましい形態として、前記変調指示手段は、光センサを備
え、操作に応じて前記光センサが連続的な操作値を出力
するものである。

【００１２】このような光センサは、その自由度の高い
操作性から、一連の操作による効果付与の操作に好適で
ある。

【００１３】

【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。 （実施形態の構成及び各部の動作）図１は本発明の一実
施形態の電気的構成を示すブロック図であり、図２は図
１の電気的構成が適用される電子オルガンの外観構成例
を示す上面図である。

【００１４】図１において、この例は、電子オルガンの
内部の電気的構成例であり、制御部１、鍵盤２、設定部
３、音源４、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）
５，Ｄ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）６及びビームコントロ
ーラ７を有し、これらの各部がデータ、アドレス及び制
御の各データを転送するバスラインに接続されている。

【００１５】制御部１は、プログラムを実行するＣＰＵ
１ａ、プログラムを格納しているＲＯＭ１ｂ及びワーキ
ング用のＲＡＭ１ｃからなる。

【００１６】制御部１は本発明にいう加算手段と位相値
演算手段の処理を実行し、またビームコントローラ７は
本発明の変調指示手段に対応している。

【００１７】鍵盤２は、この例では演奏の操作を行うた
めの演奏操作子である。設定部３は、図２に示すドロー
バ操作部１１や効果選択操作部１３に相当する。音源４
は、図２に示すドローバ操作部１１で指定された音色の
楽音を、押鍵されたノート番号などに基づいて発音す
る。

【００１８】デジタルシグナルプロセッサ５は、音源で
生成された楽音に、設定部３で設定された効果を付与す
る処理を行う。Ｄ／Ａコンバータ６は、ＤＳＰ５からの
デジタル信号をアナログ信号に変換して出力する。

【００１９】ビームコントローラ７は、赤外線発光素子
と赤外線受光素子からなる光センサであり、演奏者が手
などを、この上にかざすと、赤外線発光素子から放射さ
れた赤外線が、手などにより反射し、赤外線受光素子
は、その反射光の強さに応じた電気信号を発生する。こ
のビームコントローラ７では、演奏者が手をかざし、か
つ、その手を離したり近づけたりして、検出値を変化さ
せ、手のかざしを中止した際に検出値が０になる。

【００２０】ここで、「手をかざし」は、リング変調効
果付与の開始及び変調周波数変更の開始であり、「手を
離したり近づけたり」は、変調周波数の変更を意味す
る。また、「手のかざしを中止」は、検出値が０になる
手をかざした状態を含むものであり、リング変調効果付
与の停止及び変調周波数の変更停止を意味する。

【００２１】図２において、この例は、図４に示すリン
グ変調の効果付与を行うリングモジュレータなどを搭載
した電子オルガンであり、ここには図１中の設定部３に
対応するドローバ操作部１１と、図１の中のビームコン
トローラ７における演奏者が操作するためのビームコン
トローラ操作部１２、及び図１中の設定部３の一部であ
る効果選択操作部１３が配置されている。

【００２２】この効果選択操作部１３は、ビームコント
ローラ７での制御、すなわち、ビームコントローラ操作
部１２の操作対象となる効果の種類を選択するものであ
る。本発明に対応する図４に示すリングモジュレータ
が、この効果選択操作部１３で選択される。

【００２３】図３はビームコントローラ７の検出値を説
明するための図である。

【００２４】ビームコントローラ７は、一対の赤外線発
光素子と赤外線受光素子（光センサ）に手をかざしてい
る演奏者が、その手を遠ざけると出力される検出値が小
さくなり、近づけると出力される検出値が大きくなる。
この検出値は、この例では０〜１００までの範囲であ
る。この場合、ビームコントローラ７に手が近づくごと
に変調波の周波数が高くなり、また、手が遠ざかるごと
に変調波の周波数が低下し、最後には変調が停止する。
すなわち、ビームコントローラ７に対する連続した一連
の操作のみで、リング変調による効果付与／非付与と、
変調感の少ない状態から変調感の多い状態への変更が行
われる。

【００２５】この実施形態では、ビームコントローラ７
の検出値が０である変調の停止時に、変調波の最大位相
値で停止し、次の検出値が０以上の変調再開時に、この
変調波の特定の位相から、その変調を開始する。

【００２６】図４は、ＤＳＰ５で実現される効果付与器
群の一例を示すブロック図である。

【００２７】図４を参照すると、図２に示す電子オルガ
ンなどで楽音に付与される効果は、ＤＳＰ５によって生
成される。付与される特定の効果や、いくつかの種類の
効果の組み合わせの情報が、ＲＯＭ１ｂに予め格納され
ており、これらを図１中の設定部３における効果選択操
作操作部１３で選択指示して、その選択された効果が楽
音に付与される。

【００２８】図４の例では、リングモジュレータ２０、
オーバドライブ２１及びロータリエフェクタ２２の一つ
又は直列組み合わせを、図１中の設定部３における図２
中の効果選択操作部１３の操作指示によってスイッチＳ
Ｗ１〜ＳＷ３が選択する構成となっている。

【００２９】ビームコントローラ７での検出値に基づい
て、次のような制御を行う。 （１）ビームの検出値が大きくなるごとに、オーバドラ
イブ２１のゲインを順次増加させる。 （２）ビームの検出値が大きくなるに従って、ロータリ
エフェクタ２２により、出力される楽音の定位が回転す
る速度を増加させる。 （３）ビームの検出値が大きくなるに従って、ドローバ
のフィートが高いほうから順に、レベルを最大にする。
このことにより、音圧間を増大する。

【００３０】図５は図４に示すリングモジュレータ２０
の変調波を説明するための図である。

【００３１】図５において、リングモジュレータ２０の
変調波（ｂ）は、（ａ）に示す鋸歯状波変化の位相（適
宜、Ｐｈａｓｅと表記）に基づいて生成される。すなわ
ち、位相の値が０であれば、変調波の振幅は１となるＣ
ＯＳ（コサイン）波形である。図５中のＯＦＦ１は、そ
れまでビームの検出値が所定の値から０になった時刻で
あり、それまでは、変調波が所定の値に対応する周波数
で発振している。ＯＦＦ１以降で、最初に変調波の振幅
が１になったＯＦＦ２以降は、振幅値１を保持する。次
に、ビームの検出値があった時刻、ＯＮ以降は、その検
出値に応じた周波数で変調波が形成される。

【００３２】次の図５中のＯＮ点（ビーム検出値１以
上）では、位相最大値で変調が開始される。

【００３３】図６はビームの検出値と変数Ｋ（位相増分
値）の関係を説明するための図である。

【００３４】図６において、ビームの検出値（０〜）に
対し、位相の増分が比例的に変化する。ビームの検出値
が０である場合にも、位相の増分値は０でなくＭＩＮ値
である。なお、この変化は非線形でも良い。

【００３５】以上が各部の基本的な動作であり、次に、
全体動作について説明する。 （全体動作）図７はビームの検出値と変調波の関係の処
理手順を示すフローチャーある。

【００３６】図７において、このリング変調処理では、
図１中の設定部３における図２中の効果選択操作部１３
でリングモジュレータ２０が選択されると、図４中のス
イッチＳＷ１〜３がリングモジュレータ２０を選択す
る。このリングモジュレータ２０の選択に同期してＣＰ
Ｕ１ａが、そのリング変調処理を開始し、以後、他の効
果が選択されるか、又は効果付与処理が終了するまで、
この処理を実行する。まず、図５（ａ）に示す鋸歯状波
の位相値（ｐｈａｓｅ）が初期化（０に設定）される
（ステップＳ１）。次に、所定時間、約１０ｍｓｅｃが
経過すれば、次に進む（ステップＳ２）。この経過時間
は、ビームの検出、すなわち赤外線センサの出力をＡ／
Ｄ変換する周期である。

【００３７】このサンプリング周期経過後は、図６に表
されるビームコントローラ７の現在の検出値に応じた変
数Ｋが決定される（ステップＳ３）。この変数Ｋは、本
発明でいう位相増分値であり、この値が大きいほど、位
相の周期が速く変調波周波数が高くなる。変数Ｋは、図
６に示すビーム検出値（０〜１００）に対応するとも
に、１サンプリング周期内の位相増分に対応し、この１
サンプリング周期経過において進める位相値である。な
お、この１サンプリング周期経過において進める位相値
は、図６の傾きに対応している。

【００３８】次に、この変数Ｋを位相値に加えた、その
位相値「ｐｈａｓｅ←ｐｈａｓｅ＋Ｋ」が処理されて、
位相の進み（周波数）が決定される（ステップＳ４）。

【００３９】さらに、ビーム検出値が０であるかが判定
される（ステップＳ５）。この判定でビームの検出値が
０である場合（Ｙｅｓ）、現在値ｐｈａｓｅと、２π
（最大位相値）のうちの小さい方の値が変数ｐｈａｓｅ
となり（ステップＳ６）、この値を位相値とするＣＯＳ
（コサイン）の値が算出され（ステップＳ８）、変調波
の振幅値（Ｗａｖｅｆｏｒｍ）となる。このことによ
り、図５で説明したように、ビームの検出値が０になっ
たとき以降で最初にｐｈａｓｅが２πになるまでは発振
を継続する。ｐｈａｓｅの値が２πに達した以降は、ビ
ームの検出値が０であれば、ステップＳ６においてｐｈ
ａｓｅの値が２πとなる。この振幅値と、楽音の振幅値
が乗算されて、リング変調された楽音を形成する（図示
省略）。

【００４０】ステップＳ５の判定で、ビームの検出値が
０でない場合は、変調波が発振している状態であり、
「ｐｈａｓｅ←ｐｈａｓｅ％２π」が処理される。ここ
でｐｈａｓｅ％２πは、変数ｐｈａｓｅの値が、２π以
下であればｐｈａｓｅの値、２πを越えた場合は、ｐｈ
ａｓｅの値を２πで除算し、余りをｐｈａｓｅとするこ
とを意味する。このことより、ビームの検出値に応じた
変調波が形成される。

【００４１】上記説明では、説明を簡略化するためステ
ップＳ１からＳ８の処理をＣＰＵ１ａが行うものとした
が、ＣＰＵ１ａからＤＳＰへ変数Ｋの値とビームの検出
値（あるいは、ステップＳ６の処理を行うか、ステップ
Ｓ７の処理を行うかの情報）を供給し、ＤＳＰが、楽音
信号のサンプリング周期ごとに、変調波の振幅値（Ｗａ
ｖｅｆｏｒｍ）を求め、この値と楽音信号の振幅値とを
乗算することによりリング変調を行うようにしても良
い。

【００４２】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の効果付
与装置によれば、リング変調による効果付与／非付与と
変調周波数変更が、一連の操作で容易に出来るようにな
るとともに、この操作の容易化によって滑らかな効果付
与が可能になるという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の電気的構成を示すブロック
図である。

【図２】図１の電気的構成が適用される電子オルガンの
外観構成を示す上面図である。

【図３】実施形態にあってビームコントローラの検出値
を説明するための図である。

【図４】実施形態にあって効果付与器群の一例を示すブ
ロック図である。

【図５】実施形態にあってリングモジュレータの変調波
を説明するための図である。

【図６】実施形態におけるビームの検出値と変数の関係
を説明するための図である。

【図７】実施形態にあってビームの検出値と変調波の関
係の処理手順を示すフローチャーある。

【符号の説明】

１ 制御部 １ａ ＣＰＵ ２ 鍵盤 ３ 設定部 ４ 音源 ５ デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ） ７ ビームコントローラ １１ ドローバ操作 １３ 効果選択操作部 １２ ビームコントローラ操作部 １３ 効果選択部 ２０ リングモジュレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山里 尚和 大阪市北区堂島浜１丁目４番16号 ローラ ンド株式会社内 Ｆターム(参考） 5D378 DE54 GG05 GG19 GG21

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 楽音信号に所定の周波数の変調波でリン
   グ変調を行う効果付与装置において、 連続的な操作値を出力する変調指示手段と、 前記変調指示手段の出力値が、所定の範囲内の値の場合
   は、その値に応じた周波数の変調波を生成し、前記範囲
   内以外の場合は、変調波の振幅をほぼ最大値である所定
   の値に保持するよう制御する変調制御手段と、 を備えたことを特徴とする効果付与装置。
2. 【請求項２】 楽音信号に所定の周波数の変調波でリン
   グ変調を行う効果付与装置において、 連続的な操作値を出力する変調指示手段と、 前記変調指示手段が出力する値に応じた位相増分値を前
   回の位相値に加算する加算手段と、 前記変調指示手段が出力する値が所定の値より大きい場
   合は、前記加算手段により演算された加算値が最大位相
   値を越えた場合、その加算値を最大位相値で除算した剰
   余を新たな位相値とし、加算値が最大位相値を越えない
   場合は、その加算値を新たな位相値とし、 前記変調指示手段が出力する値が所定の値より小さい場
   合は、前記加算手段により演算された加算値と前記最大
   位相値のうち、いずれか小さい値を位相値とする位相値
   演算手段と、 前記位相値演算手段により演算された位相値に基づいて
   変調波を生成し楽音信号にリング変調を行うことを特徴
   とする効果付与装置。
3. 【請求項３】 前記変調指示手段は、光センサを備え、
   操作に応じて前記光センサが連続的な操作値を出力する
   ものである請求項１記載の効果付与装置。