JP2017090888A - 楽器の特性をモデル化する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
h_pre-NL(n)= h_amp(h_pre-amp(n))(3)
h_pre-NL(n)は、増幅段階212の非線形インパルス応答特性を表す。
h(n)= h_pre-NL(n)* h_post-amp(n)(4)
従って、ポストアンプ段階213のインパルス応答特性h(n)は、以下のように、FFTによりH(k)に変換することができる。
H(k)= H_pre-NL(k)×H_post-amp(k)(5)
したがって、プリアンプ段階211の周波数応答特性が得られれば、式(1)の演算によりポストアンプ段階213の周波数応答特性を得ることができる。プリアンプ段階211及びポストアンプ段階213の周波数応答特性の振幅は、周波数応答特性の形状のみを考慮する場合に正規化することができる。
1、非線形系の特性をモデル化する方法であって、テスト入力信号を前記非線形系に供給して前記テスト入力信号に対応するテスト出力信号を得るステップであって、前記テスト入力信号が第一テスト入力信号を含み、前記テスト出力信号が第一テスト出力信号を含むステップと、前記第一テスト入力信号の下で前記第一テスト出力信号の少なくとも一つの特定周波数帯域における出力レベル状態が有意に変化する場合の発生を識別することによって、第一プロファイルを取得するステップと、前記第一プロファイルに基づいて前記特性をモデル化するステップと、を備える。
前記増幅は、線形範囲及び非線形範囲を有する特性曲線を有し、前記線形範囲と前記非線形範囲との間に上限と下限があり、前記線形範囲は、準作業点の周りに利得特性を有する。
Claims (20)
- 非線形系の特性をモデル化する方法であって、
テスト入力信号を前記非線形系に供給して前記テスト入力信号に対応するテスト出力信号を得るステップであって、前記テスト入力信号が第一テスト入力信号を含み、前記テスト出力信号が第一テスト出力信号を含むステップと、
前記第一テスト入力信号の下で前記第一テスト出力信号の少なくとも一つの特定周波数帯域における出力レベル状態が有意に変化する場合の発生を識別することによって、第一プロファイルを取得するステップと、
前記第一プロファイルに基づいて前記特性をモデル化するステップと、を備えることを特徴とする前記方法。 - 前記テスト入力信号は、第二テスト入力信号を含み、前記テスト出力信号は、第二テスト出力信号を含み、
前記方法は、
第二プロファイルを取得するために、前記第二テスト入力信号を分析するステップであって、前記第二テスト入力信号は、白色雑音信号とチャープフィルタから生成されたチャープ信号の一つであるステップと、
前記第二プロファイルに基づいて、少なくともプリアンプ段階とポストアンプ段階とを構成するステップと、を更に備える、請求項1に記載の方法。 - 前記プリアンプ段階は、第二周波数応答特性を有し、前記第二プロファイルは、第一周波数応答を表し、
前記第一周波数応答特性と前記第二周波数応答特性との乗算積は、前記第一周波数応答に比例する、請求項2に記載の方法。 - 前記出力レベル状態は、前記第一テスト出力信号の前記少なくとも一つの特定周波数帯域における出力レベルであり、前記第一テスト入力信号は、掃引信号及び振幅変調信号のうちの一つであり、
前記方法は、
前記出力レベルが所定の閾値を超えた場合の発生を識別して倍音を生成することによって前記第一プロファイルを取得するステップと、
前記第一プロファイルに基づいて前記第一応答特性を取得するステップと、を更に備える、請求項1に記載の方法。 - 前記出力レベル状態は、前記第一テスト入力信号の少なくとも一つの基本周波数帯域の出力レベルの変化率であり、
前記第一テスト入力信号は、掃引信号と振幅変調信号の一つであり、
前記方法は、
前記出力レベルの変化率が所定の閾値未満に減少させる場合の発生を識別することにより、前記第一プロファイルを取得するステップと、
前記第一プロファイルに基づいて、第一応答特性を得るステップと、を更に備える、請求項1に記載の方法。 - 前記テスト入力信号は、前記非線形系に順次供給される第一サブ信号と第二サブ信号を含み、
前記第一サブ信号と前記第二サブ信号は、同じ増加率の入力レベルを有し、
前記第一サブ信号は、第一一定周波数を有し、前記第二サブ信号は、前記第一一定周波数よりも低い第二一定周波数を有する、請求項1に記載の方法。 - 前記テスト入力信号は、前記非線形系に順次供給される第一サブ信号と第二サブ信号を含み、
前記第一サブ信号と前記第二サブ信号は、同じ増加率の周波数を有し、
前記第一サブ信号は、第一一定入力レベルを有し、前記第二サブ信号は、前記第一一定入力レベルよりも低い第二一定入力レベルを有する、請求項1に記載の方法。 - 非線形システムの応答特性を導出する方法であって、
前記非線形システムから第一プロファイルを取得するステップと、
少なくとも一つの以下のステップによって第二プロファイルを取得するステップであって、
前記非線形システムの出力レベルが有意に変化する場合の発生を識別して倍音を生成するステップと、
前記非線形システムの出力レベルの変化率が有意に変化する場合の発生を識別するステップと、
前記第一及び第二プロファイルに基づいて前記応答特性を導出するステップと、を備える、前記方法。 - テスト出力信号を取得するために、テスト入力信号を前記非線形系に入力するステップと、
前記第一プロファイルを取得するために、前記テスト出力信号を分析するステップであって、前記テスト出力信号は、白色雑音信号とチャープフィルタから生成されたチャープ信号の 一つであるステップと、
前記第一プロファイルに基づいて、少なくともプリアンプ段階とポストアンプ段階を構成するステップと、を更に備える、請求項8に記載の方法。 - 前記プリアンプ段階は、第一周波数応答特性を有し、前記ポストアンプ段階は、第二周波数応答特性を有し、前記第一プロファイルは、第一周波数応答を表し、
前記第一周波数応答特性及び前記第二周波数応答特性の乗算積は、前記第一周波数応答に比例する、請求項9に記載の方法。 - 少なくとも一つの特定周波数帯域における前記出力レベルを有するテスト出力信号を取得するために、前記非線形系にテスト入力信号を入力するステップと、
前記第二プロファイルを取得するために、前記テスト出力信号を分析するステップであって、前記テスト入力信号は、掃引信号及び振幅変調信号のうちの一つであるステップと、
前記出力レベルが所定の閾値を超えるときの発生を識別して倍音を生成することによって、前記第二プロファイルに基づいて、第一周波数応答特性を取得するステップと、を更に備える、請求項8に記載の方法。 - 非線形系の特性をモデル化する方法であって、
非線形システムに第一入力信号を提供して、そこから第一出力信号を取得するステップであって、前記第一出力信号は、比較的低い周波数帯域エネルギーと比較的高い周波数帯域エネルギーとを含むステップと、
前記相対的に低い周波数帯域のエネルギーと前記相対的に高い周波数帯域のエネルギーとの間の第一エネルギー差が有意に変化するまで、前記第一出力信号を連続的に監視することによってブレークアップ値を決定するステップと、
前記ブレークアップ値に基づいて第二入力信号を前記非線形系に供給するステップと、
前記特性をモデル化するために、前記非線形系から第一プロファイルを取得するステップと、を備える、前記方法。 - 前記第一入力信号は、入力レベルを有するチャープ信号であり、前記チャープ信号の前記入力レベルは、前記ブレークアップ値を識別するために、前記エネルギー差が減少するまで増加する、請求項12に記載の方法。
- 前記第一入力信号は、入力レベルを有するチャープ信号であり、前記第一出力信号は、特定の周波数帯域における出力レベル及び出力レベルの変化率を有し、
前記方法は、
前記ブレークアップ値を識別するために、前記出力レベルの一つが有意に変化して倍音を生成するまで前記チャープ信号の前記入力レベルを増加させるステップと、
白色信号を提供するステップと、
前記非線形系を線形領域に維持するために、前記白色信号及び前記ブレークアップ値を時間領域で掛けて前記第二入力信号を生成するステップと、を更に備える、請求項12に記載の方法。 - 前記第一プロファイルに基づいて、少なくともプリアンプ段階及びポストアンプ段階を構成することによって前記特性をモデル化するステップとを更に備え、
前記プリアンプ段階は、第一周波数応答特性を有し、前記ポストアンプ段階は、第二周波数応答特性を有し、前記第一プロファイルは、第一周波数応答を表し、前記第一周波数応答特性と前記第二周波数応答特性との乗算積は、前記第一周波数応答に比例する、請求項12に記載の方法。 - 少なくとも一つの特定周波数帯域における入力レベルに対応する出力レベル及び出力レベルの変化率を有する第三出力信号を取得するために、前記非線形系に入力レベルを有する第三入力信号を供給するステップと、
第二プロファイルを取得するために、第三出力信号を分析するステップと、
前記出力レベルのうちの一つが有意に変化して倍音を生成し、前記出力レベルの変化率が有意に変化する場合の発生を識別することによって、前記第二プロファイルに基づいて、プリアンプ段階の前記第一周波数応答特性を取得するステップと、
前記第二周波数応答特性を取得するために、前記第一周波数応答を前記第一周波数応答特性で除算するステップと、を更に備える、請求項15に記載の方法。 - 前記プリアンプ段階と前記ポストアンプ段階との間に増幅段階を更に構成することによって前記特性をモデル化するステップとを更に備え、
前記増幅は、線形範囲及び非線形範囲を有する特性曲線を有し、前記線形範囲と前記非線形範囲との間に上限と下限があり、
前記線形範囲は、準作業点の周りに利得特性を有する、請求項16に記載の方法。 - 前記第一と第二周波数応答特性のそれぞれに基づいて、プリアンプとポストアンプ段階のそれぞれについての有限インパルス応答(FIR)フィルタと無限インパルス応答(IIR)フィルタの一方を構成するステップと、
第四出力信号を取得するために、プリアンプ、増幅、及びポストアンプ段階に第四入力信号を提供するステップであって、
前記第四出力信号は、比較的低い周波数帯域のエネルギーと比較的高い周波数帯域のエネルギーを含み、前記比較的低い周波数帯域のエネルギーと前記比較的高い周波数帯域のエネルギーとの間には、第二エネルギー差があり、
前記第四入力信号は、入力レベルを有するステップと、
前記線形範囲の利得特性を調整することによって、前記第二エネルギー差が減少し始める入力レベルを決定するステップと、を更に備える、請求項17に記載の方法。 - 前記増幅段階の上限と下限が固定される前記線形範囲の利得特性を決定するために、前記第三モジュールが第一エネルギー差の表現が前記第二エネルギー差と類似していることを検出するまで、前記第四入力信号の前記入力レベルを調整するステップであって、前記第四入力信号は、チャープ信号及び掃引信号のうちの一つであるステップと、を更に備える、請求項18に記載の方法。
- 第五入力信号を前記非線形系に供給し、前記第五入力信号に対応する第五出力信号を取得するステップと、
前記非線形系が倍音を生成する場合の発生を識別することによって、前記第五出力信号に関連する前記第一プロファイルを取得するステップと、
前記第一プロファイルに基づいて第一応答特性を導出するテップと、 を更に備える、請求項12に記載の方法。
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