JP2007264370A - ボコーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で楽音信号発生手段が発生する複数の楽音信号をそれぞれ変調することができるボコーダ装置を提供する。
【解決手段】合成フィルタバンク８ｄでは、Ｌ用の複数のバントパスフィルタとＲ用の複数バンドパスフィルタが形成され、Ｌ用の各バンドパスフィルタの中心周波数は、分析フィルタバンク８ａを形成する複数のバンドパスフィルタの１，３，５，７番目のバンドパスフィルタの中心周波数と同じである。一方、Ｒ用の各バンドパスフィルタの中心周波数は、分析フィルタバンク８ａを形成する複数のバンドパスフィルタの２，４，６，８番目のバンドパスフィルタの中心周波数と同じである。また、Ｌ用の各バンドパスフィルタおよびＲ用の各バンドパスフィルタのバンド幅は、分析フィルタバンク８ａを形成するバンドパスフィルタのバンド幅と同一である。
【選択図】図３

Description

本発明は、ボコーダ装置に関し、特に音源が複数の楽音信号を発生し、それぞれの楽音信号を変調することができるボコーダ装置に関するものである。

従来、入力される音声などの楽音信号のフォルマント特性（周波数特性）を検出し、鍵盤などの演奏操作により発生された楽音の周波数特性を検出されたフォルマント特性に応じて変調するボコーダ装置が知られている。
特開２００４−２８７１７１号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているボコーダ装置は、鍵盤により一つの楽音信号の発生が指示されると、一つの楽音信号を発生し、その周波数特性が変調されるものであった。このため、一つの楽音信号の発生が指示された場合に、複数の楽音信号を発生する場合において適用されず、豊かな音響効果を有する楽音を形成できないという問題点があった。

また、発生される複数の楽音信号の周波数特性をそれぞれ変調する場合に、入力される楽音信号の周波数特性を検出する手段をそれぞれに備えると構成が複雑になるという問題点があった。

さらに、一つの楽音の変調を行うのと同じ規模で複数の楽音の変調を行う変調手段を備えると、規模が大きくなり複雑化するという問題点もある。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、簡単な構成で入力される複数の楽音信号をそれぞれ変調することができるボコーダ装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、請求項１記載のボコーダ装置は、第１の楽音信号を入力する第１の楽音信号入力手段と、その入力手段に入力された楽音信号の周波数特性を検出する周波数特性検出手段と、前記第１の楽音信号とは異なる第２の楽音信号を入力する第２の楽音信号入力手段と、その楽音信号入力手段により入力された第２の楽音信号の周波数特性を前記周波数特性検出手段により検出された周波数特性に応じて変調する周波数特性変調手段とを備えたものであって、前記第２楽音信号入力手段は、複数の互いに異なる第２の楽音信号を入力し、前記周波数特性変調手段は、前記第２の楽音信号入力手段により入力された複数の第２の楽音信号のそれぞれについて周波数特性を変調する複数の変調手段と、前記周波数特性検出手段により検出された周波数特性に基づいて、前記複数の変調手段のそれぞれに変調信号を供給する変調信号供給手段とを備えている。

請求項２記載のボコーダ装置は、請求項１記載のボコーダ装置において、前記変調信号供給手段は、前記周波数特性検出手段により検出された周波数特性に基づいて前記複数の変調手段に互いに異なる変調信号を供給する。

請求項３記載のボコーダ装置は、請求項１または２記載のボコーダ装置において、前記周波数特性検出手段は、前記第１の楽音信号入力手段に入力された第１の楽音信号を複数の周波数帯域に分割し、その周波数帯域毎にレベルを検出するものであり、前記複数の変調手段は、前記第２の楽音信号入力手段に入力された第２の楽音信号を複数の周波数帯域に分割し、それぞれの周波数帯域のレベルを前記変調信号供給手段により供給された変調信号に基づいて変調するものであって、前記複数の変調手段のうちのいずれかの変調手段が分割する周波数帯域の数は、前記周波数特性検出手段が分割する周波数帯域の数より少ない。

請求項４記載のボコーダ装置は、請求項３記載のボコーダ装置において、前記変調信号供給手段は、前記周波数特性検出手段により検出された複数の周波数帯域毎のレベルのうち、少なくとも一部の周波数帯域については、互いに異なる周波数帯域のレベルに基づく変調信号を前記複数の変調手段のそれぞれに供給する。

請求項５記載のボコーダ装置は、請求項３または４記載のボコーダ装置において、前記変調信号供給手段は、前記周波数特性検出手段が検出した複数の周波数帯域毎のレベルのうち、２以上の周波数帯域のレベルを平均化したレベルに基づく変調信号を前記複数の変調手段のうちのいずれかの変調手段に供給する。

請求項６記載のボコーダ装置は、請求項１から５のいずれかに記載のボコーダ装置において、前記第２の楽音信号入力手段により入力される複数の第２の楽音信号は、左右の出力手段からそれぞれ出力されるステレオ信号である。

請求項７記載のボコーダ装置は、請求項６記載のボコーダ装置において、前記変調手段は、所定の周波数帯域について、それぞれの第２の楽音信号を変調するものであり、前記第２の楽音信号入力手段により入力された複数の第２の楽音信号を合成する第１の合成手段と、その合成手段により合成された楽音信号の前記所定の周波数帯域とは異なる周波数帯域を変調するモノーラル変調手段と、そのモノーラル変調手段により変調された楽音信号を、前記変調手段により変調された楽音信号と合成する第２の合成手段とを備え、前記変調信号供給手段は、前記変調手段と前記モノーラル変調手段に、それぞれ変調信号を供給する。

請求項８記載のボコーダ装置は、請求項７記載のボコーダ装置において、前記モノーラル変調手段により変調された楽音信号を擬似ステレオ信号に変換する擬似ステレオ手段を備えている。

請求項９記載のボコーダ装置は、請求項１から８のいずれかに記載のボコーダ装置において、前記第２の楽音信号入力手段により入力される第２の楽音の音色を設定する音色設定手段とを備え、前記変調信号供給手段は、前記周波数特性検出手段により検出された周波数特性に基づいて、前記音色設定手段により設定された音色に対応する変調信号を前記変調手段に供給する。

請求項１記載のボコーダ装置によれば、第２楽音信号入力手段は、複数の互いに異なる第２の楽音信号を入力し、周波数特性変調手段は、第２の楽音信号入力手段により入力された複数の第２の楽音信号のそれぞれについて周波数特性を変調する複数の変調手段と、周波数特性検出手段により検出された周波数特性に基づいて、複数の変調手段のそれぞれに変調信号を供給する変調信号供給手段とを備えているので、周波数特性検出手段は、複数の変調手段について共通に一つ形成すればよく、簡単な構成で楽音信号入力手段により入力される複数の楽音信号をそれぞれ変調することができるという効果がある。

請求項２記載のボコーダ装置によれば、請求項１記載のボコーダ装置の奏する効果に加え、変調信号供給手段は、周波数特性検出手段により検出された周波数特性に基づいて複数の変調手段に互いに異なる変調信号を供給するので、楽音信号入力手段により入力される複数の楽音信号のそれぞれに応じた変調を行うことができるという効果がある。

請求項３記載のボコーダ装置によれば、請求項１または２記載のボコーダ装置の奏する効果に加え、周波数特性検出手段は、第１の楽音信号入力手段に入力された第１の楽音信号を複数の周波数帯域に分割し、その周波数帯域毎にレベルを検出するものであり、複数の変調手段は、第２の楽音信号入力手段に入力された第２の楽音信号を複数の周波数帯域に分割し、それぞれの周波数帯域のレベルを変調信号供給手段により供給された変調信号に基づいて変調するものであって、複数の変調手段のうちのいずれかの変調手段が分割する周波数帯域の数は、周波数特性検出手段が分割する周波数帯域の数より少ないので、入力される第１の楽音信号の周波数特性を精度良く分析することができるとともに、合成側の構成を簡単にすることができるという効果がある。

請求項４記載のボコーダ装置によれば、請求項３記載のボコーダ装置の奏する効果に加え、変調信号供給手段は、周波数特性検出手段により検出された複数の周波数帯域毎のレベルのうち、少なくとも一部の周波数帯域については、互いに異なる周波数帯域のレベルに基づく変調信号を前記複数の変調手段のそれぞれに供給するので、入力される楽音信号の周波数特性を検出する側（分析側）では、細かく周波数分割してレベルを検出し、変調を行う側（合成側）では、分析された複数のレベルを複数の変調手段に分散して合成を行う。よって、分析の精度を高めると共に、合成側では、少ない帯域に分けて変調を行うので、構成が簡単になるという効果がある。

請求項５記載のボコーダ装置によれば、請求項３または４記載のボコーダ装置の奏する効果に加え、変調信号供給手段は、周波数特性検出手段が検出した複数の周波数帯域毎のレベルのうち、２以上の周波数帯域のレベルを平均化したレベルに基づく変調信号を複数の変調手段のうちのいずれかの変調手段に供給するので、分析側で検出された複数のレベルをまとめることにより合成側の構成を簡単にすることができるという効果がある。

請求項６記載のボコーダ装置によれば、請求項１から５のいずれかに記載のボコーダ装置の奏する効果に加え、第２の楽音信号入力手段により入力された複数の第２の楽音信号は、左右の出力手段からそれぞれ出力されるステレオ信号であるので、楽音信号入力手段がステレオ信号を入力する場合に、音像の定位を維持したまま、ボコーダによる効果を付与することができる。

請求項７記載のボコーダ装置によれば、請求項６記載のボコーダ装置の奏する効果に加え、変調手段は、所定の周波数帯域について、それぞれの第２の楽音信号を変調するものであり、前記第２の楽音信号入力手段により入力された複数の第２の楽音信号を合成する第１の合成手段と、その合成手段により合成された楽音信号の前記所定の周波数帯域とは異なる周波数帯域を変調するモノーラル変調手段と、そのモノーラル変調手段により変調された楽音信号を、前記変調手段により変調された楽音信号と合成する第２の合成手段とを備え、前記変調信号供給手段は、前記変調手段と前記モノーラル変調手段に、それぞれ変調信号を供給するので、第２の楽音信号の特徴的な周波数帯域は、それぞれで変調を行い、そうではない周波数帯域は、モノーラルに合成して変調を行うことにより、合成側の構成を簡単にすることができるという効果がある。

請求項８記載のボコーダ装置によれば、請求項７記載のボコーダ装置の奏する効果に加え、モノーラル変調手段により変調された楽音信号を擬似ステレオ信号に変換する擬似ステレオ手段を備えているので、第１の合成手段によりモノーラル化した部分を擬似的にステレオ化するので立体感を損なうことを防止することができるという効果がある。

請求項９記載のボコーダ装置によれば、請求項１から８のいずれかに記載のボコーダ装置の奏する効果に加え、第２の楽音信号入力手段により入力される第２の楽音の音色を設定する音色設定手段とを備え、前記変調信号供給手段は、前記周波数特性検出手段により検出された周波数特性に基づいて、前記音色設定手段により設定された音色に対応する変調信号を前記変調手段に供給するので、楽音信号入力手段により入力される楽音信号の音色に応じた変調を行うことができる。

例えば、楽音信号入力手段により入力される楽音が男性の声である場合には、男性の声を特徴付ける周波数帯域は、女性の声を特徴付ける周波数帯域より低いので、その低い周波数帯域は、細かく周波数分割を行い、他の帯域は粗く周波数分割を行って変調を行うことができる。

また、楽音信号入力手段により男性の声と女性の声とがそれぞれ入力される場合には、男性の声は、低い周波数帯域では、細かく周波数分割を行い、女性の声については、高い周波数帯域で細かく周波数分割を行い、その他の周波数帯域では、粗く周波数分割を行って変調を行うことができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態であるボコーダ装置１の電気的構成を示したブロック図である。

ボコーダ装置１は、ＣＰＵ２と、ＲＯＭ３と、ＲＡＭ４と、操作子５と、鍵盤６と、音源７と、ＤＳＰ８と、Ａ／Ｄ変換器９と、Ｄ／Ａ変換器１１と、アンプ１２と、スピーカ１３とを備えている。ＣＰＵ２と、ＲＯＭ３と、ＲＡＭ４と、操作子５と、鍵盤６と、音源７と、ＤＳＰ８とはバスラインにより相互に接続されている。

ＣＰＵ２は、演算処理装置でありＲＯＭ３には、このＣＰＵ２により実行される各種の制御プログラムやその実行の際に参照される固定値データが記憶される。ＲＡＭ４は、ＲＯＭ３等に記憶される制御プログラムの実行に当たって各種のデータ等を一時的に記憶するためのメモリであり、書き換え可能に構成される。

操作子５は、各種ボリュームやスイッチなどを有し、ユーザにより操作されることにより、パラメータや演奏モードなどが設定される。鍵盤６は、複数の白鍵および黒鍵を有し、演奏操作が行われるもので、各鍵には半音ごとの音高が割り当てられている。

音源７は、複数の楽音波形を表すサンプリング周期毎の振幅値を記憶する波形メモリ（図示なし）を有し、図示しない音色選択スイッチによりいずれかの楽音波形が選択されるとＣＰＵ２により、その波形のアドレスが指示される。また、ＣＰＵ２により発生する楽音の音高やレベルが指示されて選択された波形メモリから振幅値を順次読出してデジタル楽音信号を発生し、ＤＳＰ８に供給する。

鍵盤６の一つの鍵が押下された場合に、その押下された鍵に応じて複数の楽音信号を同時に出力することができる。例えば、ピアノ音を左右２つのマイクロフォンで収音してそれぞれを録音し、一つの鍵が押下された場合に、左右の波形をそれぞれ読み出して出力し、それぞれを左右に配置したスピーカ１３で再生することにより音像が定位した立体感のある楽音を再生することができる（この動作モードを、ステレオモードという）。

また、一つの押鍵に対して、女性の声と男性の声とを別々に出力したり、弦楽器の音と管楽器の音とを出力することもできる（この動作モードを、デュアルモードという）。

ＤＳＰ８は、デジタル信号処理装置（Digital Signal Processor）であり、Ａ／Ｄ変換器９により変換されたデジタル楽音信号と、音源７により発生されたデジタル楽音信号とを入力し処理を行う。ＤＳＰ８により行われる処理の概略について、図２を参照して後述する。

Ａ／Ｄ変換器９は、入力端子１０に接続されるマイクロフォンから入力されるアナログ電気信号を、所定のサンプリング周波数（例えば４４．１ｋＨｚ）でサンプリングし、所定のビット数（例えば１６ビット）に量子化するものである。

Ｄ／Ａ変換器１１は、ＤＳＰ８により処理された複数のデジタル信号をそれぞれアナログ電気信号に変換するもので、変換されたアナログ信号は、アンプ１２によりそれぞれ増幅され、複数のスピーカ１３によりそれぞれ放音される。

次に、図２を参照してＤＳＰ８等が行う処理の概略について説明する。図２は、ＤＳＰ８等が行う処理の概略を示すブロック図である。ＤＳＰ８は、分析フィルタバンク８ａと、分析信号再編成部８ｂと、キャリア信号制御部８ｃと、合成フィルタバンク８ｄと、ミキサ部８ｅとを主に備えている。

Ａ／Ｄ変換器９により変換されたデジタル信号は、分析フィルタバンク８ａに供給される。分析フィルタバンクは、複数のバンドパスフィルタを備え、各バンドパスフィルタには、変換されたデジタル信号が入力され、各バンドパスフィルタが出力する楽音信号のレベルが検出される。このレベルの検出は、所定の時間間隔（例えば、１ｍｓｅｃ）で行われる。

分析信号再編成部８ｂは、分析フィルタバンク８ａにより検出された各周波数帯域毎のレベルを再編成し、変調信号として合成フィルタバンク８ｄに供給する。この場合、再編成の仕方は、ＣＰＵ２に構成される動作モード設定部２ａが指示する。

音源７から出力された複数の楽音信号は、キャリア信号制御部８ｃに入力される。なお、請求項に記載の第２の楽音信号入力手段は、このキャリア信号制御部８ｃにおける入力手段に該当する。

キャリア信号制御部８ｃは、音源７から入力した複数の楽音信号を動作モードに応じてそのまま合成フィルタバンク８ｄへ出力したり、合成して出力したりする。

合成フィルタバンク８ｄは、分析フィルタバンク８ａと同様に周波数帯域が異なる複数のバンドパスフィルタにより構成され、キャリア信号制御部８ｃから出力された楽音信号を複数の周波数帯に分割し、各周波数帯のレベルは、分析信号再編成部８ｂにより供給される変調信号に応じて振幅変調される。

このようにして各周波数帯により振幅変調された楽音信号は、合成されてミキサ部８ｅに出力される。ミキサ部８ｅにおいては、動作モードに応じて入力される楽音信号をそのまま出力したり、合成したりして出力する。

動作モード設定部２ａは、ＣＰＵ２により行われる処理であり、動作モードに応じて、各部の設定を行う。動作モードは、演奏者により任意に設定されるようにしてもよいし、予めいずれかのモードに固定するようにしてもよい。演奏者により任意に設定されるようにする場合には、操作子５の一つとして、動作モードを任意に設定する操作子を備え、その操作子の状態を検出して、任意に設定された動作モードに設定する。また、予めいずれかのモードに設定する場合には、ＲＯＭ３にその動作モードに設定するための情報を記憶し、電源が投入されたとき、その動作モードに設定する。

動作モード設定部２ａは、分析フィルタバンク８ａについては、動作モードに応じて、複数のバンドパスフィルタの数や、各バンドパスフィルタの中心周波数と帯域幅を設定し、分析信号再編成部８ｂについては、分析フィルタバンクで検出された各周波数帯域のレレベルを、いずれの合成フィルタバンク８ｄに供給するか、あるいは、複数の周波数帯域で検出されたレベルの平均をとっていずれの合成フィルタバンク８ｄへ供給するかを指示する。

また、音源７に対しては、動作モードに応じてステレオモードで再生するか、デュアルモードで再生するかを設定し、キャリア信号制御部８ｃについては、動作モードに応じて、音源７から入力する楽音信号をそのまま出力するか、合成して出力するかを設定し、合成フィルタバンク８ｄについては、動作モードに応じて、各合成フィルタバンク８ｄを構成するバンドパスフィルタの中心周波数とバンド幅を設定し、ミキサ部８ｅについては、合成フィルタバンク８ｄから入力する楽音信号をそのまま出力するか、合成して出力するかを設定する。

次に、図３〜図５を参照して各動作モードについて具体的に説明する。図３は、動作モードがステレオモード１、図４は、ステレオモード２、図５は、デュアルモードである場合をそれぞれ示すブロック図である。

なお、これらの図において、理解を容易にするために分析フィルタバンク８ａは、８つのバンドパスフィルタを備え、これらの各バンドパスフィルタの中心周波数およびバンド幅は、いずれの動作モードでも同一であるものとする。これらのバンドパスフィルタは、低域側から順番に、１，２，３・・・８というように番号を付して示す。

まず、図３を参照してステレオモード１について説明する。このステレオモード１では、音源７は、一つの鍵が押下されると、その鍵により指示される音高の左（Ｌ）、右（Ｒ）の楽音信号を出力する。このＬ、Ｒの楽音信号は、一つの音源が発生する楽音を、左右に配置されたマイクロフォンで録音したものである。これらの音源７から出力された楽音信号は、キャリア信号制御部８ｃでは、なにも処理されずにそのまま、合成フィルタバンク８ｄに形成された二組のバンドパスフィルタにそれぞれ出力される。

合成フィルタバンク８ｄでは、Ｌ用の複数のバントパスフィルタとＲ用の複数バンドパスフィルタが形成され、Ｌ用の各バンドパスフィルタの中心周波数は、分析フィルタバンク８ａを形成する複数のバンドパスフィルタの１，３，５，７番目のバンドパスフィルタの中心周波数と同じである。一方、Ｒ用の各バンドパスフィルタの中心周波数は、分析フィルタバンク８ａを形成する複数のバンドパスフィルタの２，４，６，８番目のバンドパスフィルタの中心周波数と同じである。また、Ｌ用の各バンドパスフィルタおよびＲ用の各バンドパスフィルタのバンド幅は、分析フィルタバンク８ａを形成するバンドパスフィルタのバンド幅と同一である。なお、この合成フィルタバンク８ｄのバンドパスフィルタバンド幅を分析フィルタバンク８ａのバンドパスフィルタのバンド幅のほぼ２倍としてもよいが、その場合には、対応する周波数帯域の分析フィルタバンク８ａのバンドパスフィルタのレベルだけでなく、隣り合うバンドパスフィルタのレベルを加味したレベル（例えば平均）により変調信号を設定することが好ましい。

分析フィルタバンク８ａにより検出された各帯域毎のレベルは、分析信号再編成部８ｂに入力され、分析信号再編成部８ｂは、これらのレベルの値のうち、１，３，５，７番目のバンドパスフィルタにより検出されたレベルをそれぞれＬ用のフィルタバンクの変調信号に再編成を行い、分析フィルタバンク８ｄに出力し、２，４，６，８番目のバンドパスフィルタにより検出されたレベルをそれぞれＲ用のフィルタバンクの変調信号に再編成を行い、分析フィルタバンク８ｄに出力する。

Ｌ用のフィルタバンクにより変調された楽音信号およびＲ用のフィルタバンクにより変調された楽音信号は、ミキサ部８ｅでは何も処理されずにそのまま、それぞれの出力端子から出力される。

このステレオモード１では、以上のように構成されるので、分析側では、入力される楽音信号は、細かい周波数帯域に分割されて、それぞれの帯域でのレベルが検出される。従って、分析を高精度で行うことができる。一方、合成側では、ステレオ信号で発生されたそれぞれの楽音信号を、分析側より少ない周波数帯域の数（上記例では、半数）で分割し、分析側で分析された周波数帯域毎のレベルに基づいて変調されるので、構成が簡単になるとともに、分析側で検出された周波数帯域毎のレベルは、交互にＬ側とＲ側に振り分けられるので、分析側で検出された周波数特性は、ステレオ信号が空間的に合成された際に再現される。

次に、図４を参照してステレオモード２について説明する。このステレオモード２では、ステレオモード１と同様に音源７は、一つの鍵が押下されると、その鍵により指示される音高の左（Ｌ）、右（Ｒ）の楽音信号を出力する。

これらの楽音信号は、キャリア信号制御部８ｃに入力され、そのまま合成フィルタバンク８ｄに形成されるフィルタバンク８ｄ１、８ｄ２にそれぞれ出力されるとともに、合成されてモノーラル信号が形成され、合成フィルタバンク８ｄに形成されるモノーラル信号用のフィルタバンク８ｄ３に出力される。

フィルタバンク８ｄ１，８ｄ２，８ｄ３それぞれには、バンドパスフィルタが形成され、フィルタバンク８ｄ１に形成されるＬ用のバンドパスフィルタの中心周波数は、分析フィルタバンク８ａを形成する複数のバンドパスフィルタの３，４，５，６番目のバンドパスフィルタの中心周波数と同じである。また、フィルタバンク８ｄ２に形成されるＲ用の各バンドパスフィルタの中心周波数も同様に、分析フィルタバンク８ａを形成する複数のバンドパスフィルタの３，４，５，６番目のバンドパスフィルタの中心周波数と同じであり、各バンドパスフィルタのバンド幅は、分析フィルタバンク８ａを形成するバンドパスフィルタのバンド幅と同じである。

一方、フィルタバンク８ｄ３に形成されるモノーラル用の合成フィルタバンクとしては、低域側に、分析フィルタバンク８ａの１，２番目のバンドパスフィルタと同じ中心周波数とバンド幅を有するバンドパスフィルタを形成し、高域側には、分析フィルタバンク８ａの７，８番目のバンドパスフィルタの中心周波数を平均した中心周波数で、７，８番目のバンドパスフィルタのバンド幅を加算したバンド幅を有するバンドパスフィルタを形成する。

分析フィルタバンク８ａにより検出された各帯域毎のレベルは、分析信号再編成部８ｂに入力され、分析信号再編成部８ｂは、これらのレベルの値のうち、３，４，５，６番目のバンドパスフィルタにより検出されたレベルに基づいてＬ用のフィルタバンク８ｄ１とＲ用のフィルタバンク８ｄ２の変調信号に再編成を行い、分析フィルタバンク８ｄに出力し、１，２番目のバンドパスフィルタにより検出されたレベルと、７，８番目のバンドパスフィルタにより検出されたレベルを平均したレベルに基づいてモノーラル用のフィルタバンク８ｄ３の変調信号に再編成を行い、分析フィルタバンク８ｄに出力する。

モノーラル用のフィルタバンク８ｄ３により変調された楽音信号は、擬似ステレオ処理部８ｆによりステレオ化されて、ミキサ部８ｅに出力される。擬似ステレオ処理部８ｆは、モノーラル信号をディレイなどの処理により擬似的にステレオ化する公知の処理を行うものである。

ミキサ部８ｅにおいて、Ｌ用のフィルタバンク８ｄ１により変調された楽音信号は、擬似ステレオ処理部８ｆによりステレオ化されたＬ信号と合成され、Ｒ用のフィルタバンク８ｄ２により変調された楽音信号は、擬似ステレオ処理部８ｆによりステレオ化されたＲ信号と合成され、それぞれの出力端子から出力される。

このステレオモード２では、合成側において、ステレオ信号で発生されたそれぞれの楽音信号を、中域では、細かい周波数帯域で分割して変調を行い、その中域より低い低域や高域は、モノーラル信号にして変調を行う。このことにより、楽音信号入力手段により入力される楽音信号の中域に特徴がある場合に、忠実に入力する楽音信号の周波数特性により変調を行うことができるとともに、あまり重要ではない低域や、高域ではモノーラル信号で変調を行うので、重要な帯域でのステレオ感を損なうことなく、構成を簡単にすることができる。

次に、図５を参照してデュアルモードについて説明する。このデュアルモードでは、音源７は、一つの鍵が押下されると、その鍵により指示される音高で異なる音色の２つの楽音を発生する。例えば、一方（１側）は、男性の声で、他方（２側）は女性の声であったり、一方がトランペットであって、他方がストリングスであるというような場合である。

これらの楽音信号は、キャリア信号制御部８ｃに入力され、そのまま合成フィルタバンク８ｄに出力される。

ＲＯＭ３には、合成フィルタバンク８ｄに入力される各音色に対応して、合成フィルタバンク８ｄを構成する複数のバンドパスフィルタの中心周波数および帯域幅がテーブルとして記憶され、音色が設定された場合に、ＣＰＵ２は、ＲＯＭ３に記憶されたテーブルを参照してＤＳＰ８に複数のバンドパスフィルタを形成するための情報を送信する。

ＤＳＰ８は、この情報を入力し、１側の複数のバントパスフィルタと２側の複数バンドパスフィルタを形成する。

この実施形態では、一例として、１側の合成フィルタバンク８ｄは、分析フィルタバンク８ａを形成する複数のバンドパスフィルタの１，２，６，７、８番目のバンドパスフィルタの中心周波数およびバンド幅とするバンドパスフィルタと、分析フィルタバンク８ａの３，４，５番目のバンドパスフィルタの中心周波数を平均した周波数を中心周波数とし、これらの３つのバンドパスフィルタのバンド幅を合計したバンド幅を有するバンドパスフィルタにより形成され、２側の合成フィルタバンク８ｄは、分析フィルタバンク８ａを形成する１，２，３，４番目のバンドパスフィルタの中心周波数とバンド幅を有するバンドパスフィルタと、分析フィルタバンク８ａを形成する５，６，７，８番目のバンドパスフィルタの中心周波数を平均した周波数を中心周波数とし、れらの４つのバンドパスフィルタのバンド幅を合計したバンド幅を有するバンドパスフィルタにより形成されるものとする。

分析フィルタバンク８ａにより検出された各帯域毎のレベルは、分析信号再編成部８ｂに入力され、分析信号再編成部８ｂは、これらのレベルの値のうち、１，２，６，７，８番目のバンドパスフィルタにより検出されたレベルと３，４，５番目のフィルタバンクにより検出されたレベルを平均した値とに基づいて１側のフィルタバンクの各バンドパスフィルタの変調信号に再編成を行い、１，２，３，４番目のバンドパスフィルタにより検出されたレベルと、５，６，７，８番目のバンドパスフィルタにより検出されたレベルを平均した値とに基づいて２側のフィルタバンクの各バンドパスフィルタの変調信号に再編成を行い、合成フィルタバンク８ｄに供給する。

ミキサ部８ｅにおいて、１側のフィルタバンクにより変調された楽音信号と２側のフィルタバンクにより変調された楽音信号は、それぞれ１，２の出力端子から出力される。

このデュアルモードでは、合成側において、１側の楽音信号は、高域および低域では細かい周波数帯域で分割して変調を行い、中域では、まとめた帯域で変調を行う。一方、２側の楽音信号は、低域側では、細かい周波数帯域で分割して変調を行い、高域では、まとめた帯域で変調を行う。このことにより、楽音信号入力手段により入力される楽音信号の特徴がある周波数帯域は、細かく分割し、あまり特徴のない重要ではない帯域は、まとめて変調を行うので、楽音の特徴を維持したまま簡単な構成により変調を行うことができる。

以上説明したように、本実施形態のボコーダ装置によれば、マイクロフォンなどにより入力された楽音信号の周波数特性を検出し、音源７により発生された複数の楽音のそれぞれは、複数の合成側フィルタバンクにより周波数特性が変調される。したがって、音源７が発生する楽音がステレオ信号である場合には、音像の定位などの立体感を維持したまま、ボコーダの効果を付与することができる。

また、その場合に、分析側のフィルタバンクは、複数の合成側のフィルタバンクに共通に形成されるので、構成が簡単である。また、分析側のフィルタバンクは、多数のバンドパスフィルタを形成し、合成側のフィルタバンクは、分析側のバンドパスフィルタの数より少ない数で構成するので、全体の構成が簡単になるとともに、分析側で精度良く分析を行い、その分析を忠実に反映した効果を付与することができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、上記実施形態では、ボコーダ装置１に鍵盤６が組み込まれているものとしたが、鍵盤６がなくてもよいし、鍵盤６に代えて電子ギターや電子管楽器などのように演奏操作子を備え、演奏データが検出されるものや、シーケンサのように予め曲の進行に合わせて音高情報を発生するものでもよい。

また、上記実施形態では、音源７が発生する楽音を変調するものとしたが、外部から入力した楽音を変調するようにしてもよい。

また、上記実施形態のボコーダ装置１では、分析フィルタバンクおよび合成フィルタバンク８ｄを構成する複数のバンドパスフィルタは、ＤＳＰ８により形成されるデジタルフィルタとしたが、ＤＳＰ８によりバンドパスフィルタを形成する方法は、公知の各種の手法を用いることができる。

また、各バンドパスフィルタをアナログ回路により形成するようにしてもよい。分析側のバンドパスフィルタをアナログフィルタで形成する場合には、各バンドパスフィルタの出力にエンベロープ検出回路をそれぞれ備え、各帯域の出力を検出し、合成側の各バンドパスフィルタをアナログフィルタで形成する場合には、各アナログフィルタの出力に電圧増幅器（ＶＣＡ）をそれぞれ備え、分析信号再編成部８ｂから変調信号として制御電圧を供給するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、分析フィルタバンク８ａの各バンドパスフィルタの中心周波数と、合成フィルタバンク８ｄの各バンドパスフィルタの中心周波数とは、対応するものとしたが、その対応関係を変更したり、全体的にずらす（シフト）ようにしてもよい。また、これらの対応関係やずらし方を演奏者が任意に設定するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、マイクロフォンなどにより変換された楽音信号がＡ／Ｄ変換器９によりデジタル信号に変換されるものとしたが、音声などを記録したメモリから読み出し、Ａ／Ｄ変換器９を介さずに入力するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、分析フィルタバンク８ａを構成する複数のバンドパスフィルタは、動作モードについて同一のものとしたが、動作モードや、入力される楽音信号に応じて、各バンドパスフィルタの中心周波数やバンド幅を変え、少ないバンド数で、精度の高い分析を行うように構成するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、分析フィルタバンク８ａは、複数のバンドパスフィルタにより構成されるものとしたが、ＦＦＴ（fast fourier transform）などの周波数特性を検出するものでもよい。

本発明の実施形態におけるボコーダ装置の電気的な構成を示すブロック図である。 ＤＳＰの概略構成を示すブロック図である。 ステレオモード１における構成を示すブロック図である。 ステレオモード２における構成を示すブロック図である。 デュアルモードにおける構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ ボコーダ装置
２ ＣＰＵ
６ 鍵盤
７ 音源
８ ＤＳＰ
８ａ 分析フィルタバンク（周波数特性検出手段）
８ｂ 分析信号再編成部（変調信号供給手段）
８ｃ
キャリア信号制御部（第１の合成手段）
８ｄ 合成フィルタバンク（周波数特性変調手段）
８ｆ 擬似ステレオ処理部（擬似ステレオ手段）
８ｅ ミキサ部（第２の合成手段）
９ Ａ／Ｄ変換器（第１の楽音信号入力手段）

Claims (9)

1. 第１の楽音信号を入力する第１の楽音信号入力手段と、その入力手段に入力された楽音信号の周波数特性を検出する周波数特性検出手段と、前記第１の楽音信号とは異なる第２の楽音信号を入力する第２の楽音信号入力手段と、その楽音信号入力手段により入力された第２の楽音信号の周波数特性を前記周波数特性検出手段により検出された周波数特性に応じて変調する周波数特性変調手段とを備えたボコーダ装置において、
   前記第２楽音信号入力手段は、複数の互いに異なる第２の楽音信号を入力するものであり、
   前記周波数特性変調手段は、前記第２の楽音信号入力手段により入力された複数の第２の楽音信号のそれぞれについて周波数特性を変調する複数の変調手段と、
   前記周波数特性検出手段により検出された周波数特性に基づいて、前記複数の変調手段のそれぞれに変調信号を供給する変調信号供給手段とを備えていることを特徴とするボコーダ装置。
2. 前記変調信号供給手段は、前記周波数特性検出手段により検出された周波数特性に基づいて前記複数の変調手段に互いに異なる変調信号を供給することを特徴とする請求項１記載のボコーダ装置。
3. 前記周波数特性検出手段は、前記第１の楽音信号入力手段に入力された第１の楽音信号を複数の周波数帯域に分割し、その周波数帯域毎にレベルを検出するものであり、前記複数の変調手段は、前記第２の楽音信号入力手段に入力された第２の楽音信号を複数の周波数帯域に分割し、それぞれの周波数帯域のレベルを前記変調信号供給手段により供給された変調信号に基づいて変調するものであって、前記複数の変調手段のうちのいずれかの変調手段が分割する周波数帯域の数は、前記周波数特性検出手段が分割する周波数帯域の数より少ないことを特徴とする請求項１または２記載のボコーダ装置。
4. 前記変調信号供給手段は、前記周波数特性検出手段により検出された複数の周波数帯域毎のレベルのうち、少なくとも一部の周波数帯域については、互いに異なる周波数帯域のレベルに基づく変調信号を前記複数の変調手段のそれぞれに供給することを特徴とする請求項３記載のボコーダ装置。
5. 前記変調信号供給手段は、前記周波数特性検出手段が検出した複数の周波数帯域毎のレベルのうち、２以上の周波数帯域のレベルを平均化したレベルに基づく変調信号を前記複数の変調手段のうちのいずれかの変調手段に供給することを特徴とする請求項３または４記載のボコーダ装置。
6. 前記第２の楽音信号入力手段により入力される複数の第２の楽音信号は、左右の出力手段からそれぞれ出力されるステレオ信号であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のボコーダ装置。
7. 前記変調手段は、所定の周波数帯域について、それぞれの第２の楽音信号を変調するものであり、
   前記第２の楽音信号入力手段により入力された複数の第２の楽音信号を合成する第１の合成手段と、
   その合成手段により合成された楽音信号の前記所定の周波数帯域とは異なる周波数帯域を変調するモノーラル変調手段と、
   そのモノーラル変調手段により変調された楽音信号を、前記変調手段により変調された楽音信号と合成する第２の合成手段とを備え、
   前記変調信号供給手段は、前記変調手段と前記モノーラル変調手段に、それぞれ変調信号を供給することを特徴とする請求項６記載のボコーダ装置。
8. 前記モノーラル変調手段により変調された楽音信号を擬似ステレオ信号に変換する擬似ステレオ手段を備えていることを特徴とする請求項７記載のボコーダ装置。
9. 前記第２の楽音信号入力手段により入力される第２の楽音の音色を設定する音色設定手段を備え、
   前記変調信号供給手段は、前記周波数特性検出手段により検出された周波数特性に基づいて、前記音色設定手段により設定された音色に対応する変調信号を前記変調手段に供給することを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のボコーダ装置。

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