JP2587648B2 - ノイズ出力防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、電子楽器等の信号経路において、ノイズ
が出力されることを防止するノイズ出力防止装置に関す
る。

＜従来技術＞ 従来、上記のようなノイズ出力防止装置のうち、電子
楽器にディストーション回路や、エコー回路や、コンプ
レッサ等を多数接続した状態において、非演奏時のよう
に電子楽器の出力レベルが小さいとき、ノイズが出力さ
れないようにするノイズゲートがあるが、このようなノ
イズゲートには、例えば第７図に示すようなものがあっ
た。これは、電子楽器において楽音信号が入力される電
圧制御増幅器（VCA）や電圧制御フィルタ（VCF）２の制
御端子に、楽音信号のレベル検出器４の出力を供給し、
楽音信号のレベルが予め定めたスレッショルドレベル以
下になったことをレベル検出器４が検出したとき、VCA2
の利得を小さくしたり、VCF2のカットオフ周波数を低く
したりして、非演奏時にノイズが発生しないようにした
ものがあった。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 上記のようなノイズゲートでは、第８図に点線で示す
ように楽音信号のレベルがスレッショルドレベル以下に
なると、レベルが小さくなるので、ノイズは発生しない
が、レベルの減少が急激であるので、不自然な楽音とな
るという問題点があった。

＜問題点を解決するための手段＞ この発明は、上記の問題点を解決するためになされた
もので、第１の発明は、楽音信号を入力する入力手段
と、その入力手段に入力された楽音信号の最新の楽音信
号を順次記憶するメモリと、そのメモリから記憶されて
いる楽音信号を読み出す読出手段と、上記入力手段に入
力された楽音信号と上記読出手段により読み出された楽
音信号とを選択信号に基づいて選択的に送出する送出手
段と、ノイズ信号の発生区間を示し上記送出手段が送出
する信号の選択を制御する上記選択信号を上記送出手段
に入力する選択信号入力手段とを、具備するものであ
る。

また、第２の発明は、楽音信号を複数周期にわたって
記憶することを繰返すメモリと、上記楽音信号のレベル
を検出する検出手段と、上記検出された楽音信号のレベ
ルを所定値と比較する比較手段と、上記楽音信号のレベ
ルが上記所定値以下になったときの上記比較手段からの
信号に応動して上記メモリからそれに記憶されている楽
音信号の読み出しを指示する手段と、上記メモリから読
み出された楽音信号に所定のエンベロープを付与するエ
ンベロープ付与手段と、上記楽音信号のレベルが上記所
定値より大きいときそのときの楽音信号を送出し上記楽
音信号が上記所定値以下のとき上記エンベローブ付与手
段からの出力を送出するように上記比較手段の出力によ
って切換られる送出手段とを、具備するものである。

＜作用＞ この第１の発明によれば、入力楽音信号にノイズがあ
る場合、選択信号に従ってメモリ記憶された楽音信号
が、ノイズのある楽音信号自体に代えて、送出手段から
送出される。また、第２の発明によれば、楽音信号のレ
ベルが所定値より大きいと、その楽音信号自体が送出手
段を介して送出される。一方、楽音信号のレベルが所定
値以下になると、メモリに記憶されている楽音信号が読
み出され、読み出された楽音信号に所定のエンベロープ
が付与されて、楽音信号自体に代えて送出手段から送出
される。

＜効果＞ 従って、第１の発明によれば、ノイズが発生するとき
には、選択信号によってノイズのある楽音信号自体は送
出されないので、ノイズは発生されず、このとき、楽音
信号自体に代えて、メモリから読み出された楽音信号が
出力されるので、不自然な楽音とならないノイズ出力防
止装置が得られる。

また、第２の発明によれば、楽音信号のレベルが所定
値以下になったときには、ノイズのある楽音信号自体は
送出されないのでノイズは発生しない。しかも、このと
き、楽音信号自体に代えてメモリから読み出された楽音
信号（これは所定値よりも大きい楽音信号を記憶したも
のであるからノイズを含んでいない。）に所定のエンベ
ロープを付与した楽音信号が送出されるので、エンベロ
ープを適当に選択すれば、楽音信号自体からエンベロー
プを付与した楽音信号に切換えても不自然な楽音とはな
らず、最良のノイズ出力防止装置が得られる。

＜実施例＞ 第１の実施例を第１図乃至第３図に示す。第１図にお
いて、10は、例えば電気ギターのような楽音信号源から
アナログ楽音信号が供給される入力端子で、この入力端
子10からアナログ楽音信号は、ディストーション回路13
に供給され、歪まされてから送出手段である切換スイッ
チ12の一方の接点12aに供給されている。また、ディス
トーション回路13によって歪まされた楽音信号は、A/D
変換器14でディジタル楽音信号に変換された後、アドレ
ス発生部16からのアドレス信号によって指定されたメモ
リ18のアドレスに記憶される。このメモリ18は、さして
大容量のものである必要はなく、楽音信号を数周期分記
憶できる容量を有していればよい。例えば、楽音信号の
最低周波数が100Hz（ギターの場合は約70Hz）で、サン
プリング周波数を20KHzとすると、１周期中には200個の
サンプリング点があることになる。よって、この実施例
では、メモリ18は、1K（1024）ワードの容量を持つもの
を用いる。なお、アドレス発生部16は、後述するように
楽音信号のレベルがスレッショルドレベルより大きいと
きには０から1023のアドレス信号を順次繰返し発生する
ように、制御部20のメモリ制御手段20bによって制御さ
れ、メモリ18はこのとき書込み状態となるようにメモリ
制御手段20bによって制御されている。従って、メモリ1
8には、第２図に示すように常に最新のディジタル楽音
信号が数周期分記憶されていることになる。

入力端子10からのアナログ楽音信号は、レベル検出器
22にも供給されており、ここでアナログ楽音信号のレベ
ルが検出され、制御部20内の比較手段20aに供給され
る。この比較手段20aは、可変抵抗器24によって任意に
設定されたスレッショルドレベルと検出されたレベルと
を比較し、検出されたレベルがスレッショルドレベルよ
りも大きいとき、切換スイッチ12の接触子12bに信号を
供給し、接触子12bを一方の接点12aに接続し、楽音信号
を接触子12bを介して外部に送出すると共に、上述した
ようにメモリ18に複数周期のディジタル楽音信号を繰返
し記憶させるようにメモリ制御手段20bに信号を供給す
る。

検出されたレベルがスレッショルドレベル以下である
と、比較手段20aの信号に基づいてメモリ制御手段20b
は、メモリ18へのディジタル楽音信号の書込みを中止さ
せ、メモリ18に書込まれているディジタル楽音信号を書
込み時のサンプリング周波数と同じ周波数で、繰返し読
み出すように、アドレス発生部16を制御すると共に、メ
モリ18を読み出し状態にする。この読み出しは、各ディ
ジタル楽音信号のうち０クロスしているものを探し、そ
の０クロス点の傾きを決定し、同じ傾きを持っている０
クロス点間であって、メモリ18に記憶されている波形の
基本周期の整数倍にあたる区間を繰返し読み出すもので
ある。例えば、第２図の符号ａで示すアドレスにディジ
タル楽音信号を書込んだ時点で楽音信号のレベルがスレ
ッショルドレベル以下になると、この時点では０クロス
点はＡ〜Ｈの８箇所あり、Ａ点はこれからアドレスが大
きくなるに従ってディジタル楽音信号の値が大きくなっ
ているので、正の傾きを有し、Ｂ点はこの点からアドレ
スが大きくなるに従ってディジタル楽音信号の値が小さ
くなっていくので、負の傾きを有している。同様にし
て、Ｃ、Ｅ、Ｇの各点は正の傾きを有し、Ｄ、Ｆ、Ｈは
負の傾きを有している。そして、例えばＣ点を始端と
し、最終アドレス（1023）からの先頭のアドレス（０）
を経てＧ点までの区間が波形の基本周期の整数倍にあた
る区間であり、この区間を繰返し読み出して、エンベロ
ープ付与手段26に供給する。なお、メモリ18の最終アド
レスに記憶されているディジタル楽音信号の次のディジ
タル楽音信号は、先頭のアドレスに記憶されているの
で、Ｃ点からＧ点までを読み出しても、楽音信号の不連
続性は生じない。このようなメモリ制御手段20bの１例
は例えば特開昭62−139588号に開示されているので、詳
細な説明は省略する。

メモリ18から読み出されたディジタル楽音信号は、エ
ンベロープ付与部26に供給され、制御部20内のエンベロ
ープ設定部20cに可変抵抗器28によって任意に設定され
たエンベロープが付与され、D/A変換器30によってアナ
ログ楽音信号に変換されて切換スイッチの他方の接点12
cに供給される。

制御回路20は、入力レベルがスレッショルドレベルよ
り小さくなると、切換スイッチ12の接触子12bを接点12c
に切換える。これによって、メモリ18から読み出され、
エンベロープ付与部26によってエンベロープが付され、
D/A変換器30によってアナログ楽音信号に変換された信
号は、切換スイッチ12を介して外部に送出される。な
お、エンベロープ設定部20cもアナログ楽音信号のレベ
ルがスレッショルドレベル以下になったとき、比較手段
20aの信号に応じて作動する。切換スイッチ12を切換え
るとき、第２図に示すようなゼロクロス点以外のところ
で切換えると、クリックノイズを発生する。これを防止
するために、入力レベルが所定のレベル以下になり、か
つゼロクロス点で切換えるように切換スイッチ12を制御
する。

このノイズゲートによれば、スレッショルドレベル以
下にアナログ楽音信号のレベルがなると、メモリ18から
読み出したディジタル楽音信号にエンベロープ付与部26
でエンベロープを付与し、D/A変換器30でアナログ楽音
信号に変換したものを、アナログ楽音信号に代えて送出
しているので、ノイズは発生せず、しかもエンベロープ
付与部26に与えるエンベロープを適当に選択すると、第
３図に点線で示すようにスレッショルドレベルより大き
いときのエンベロープと滑らかにつながり、不自然な楽
音とならない。なお、切換スイッチ12の接触子12bを接
点12c側に切り換えた後に、アナログ楽音信号のピッチ
を検出するピッチ検出部を設け、ピッチが変化したこと
を検出したときには、アドレスからのディジタル楽音信
号の読み出し速度を変えて、メモリ18から読み出すディ
ジタル楽音信号のピッチをアナログ楽音信号のピッチに
一致させてもよい。

第４図及び第５図に第２の実施例を示す。この実施例
は、第４図に示すように切換スイッチ12を除去し、その
代りにディストーション回路13の出力が供給されるエン
ベロープ付与部32と、このエンベロープ付与部32の出力
とD/A変換器30の出力とを混合するミキサ34を追加した
ものである。そして、エンベロープ付与部32は、第５図
（ａ）に示すようにアナログ楽音信号がスレッショルド
レベルより大きいときには１で、スレッショルドレベル
以下になると、徐々に減衰し、所定時間ｔ経過後には０
となるエンベロープをディストーション回路13の出力に
付与するように構成されている。また、エンベロープ付
与部26は、第５図（ｂ）に示すようにアナログ楽音信号
がスレッショルドレベルより大きいときには０で、スレ
ッショルドレベル以下になると、徐々に増加し所定時間
ｔ経過後には一定レベルＬ（このレベルＬは１であって
もなくてもよい。）となり、それから徐々に減衰し、所
定時間Ｔ経過後には０となるエンベロープをディストー
ション回路13の出力に付与するように構成されている。
無論、ｔやＴやＬは可変抵抗器28によって任意に変更で
きる。

この実施例では、アナログ楽音信号がスレッショルド
レベルより大きいときには、エンベロープ付与部32によ
って付与されるエンベロープが１であり、エンベロープ
付与部26で付与されるエンベロープは０であるので、ミ
キサ34の出力は、ディストーション回路13の出力と等し
くなる。一方、アナログ楽音信号がスレッショルドレベ
ル以下となると、所定時間ｔの間には、エンベロープ付
与部32で付与されるエンベロープは徐々に小さくなるの
に対し、エンベロープ付与部26で付与されるエンベロー
プは徐々に大きくなる。従って、ミキサ34の出力は、ス
レッショルドレベル以下になった時点には、ディストー
ション回路13の出力に等しいが、時間経過に従ってその
割合が減少し、逆にメモリ18から読み出され、エンベロ
ープ付与部26において増加するエンベロープが付与さ
れ、D/A変換器30でアナログ楽音信号に変換された信号
（以後、メモリ18から読み出された信号と称する。）の
割合が増加し、所定信号時間ｔが経過したときには、ミ
キサ34の出力はメモリ18から読み出された信号と等しく
なる。従って、この実施例ではエンベロープ付与部26、
32及びミキサ34が送出手段を構成しており、メモリ18か
らのディジタル楽音信号の読み出しを第１の実施例と異
なり、０クロス点から開始しなくても、クリックノイズ
を発生しないという利点もある。なお、所定時間経過後
には、第１の実施例と同様にメモリ18から読み出され、
エンベロープ付与部26において減衰するエンベロープが
付与され、D/A変換器30でアナログ楽音信号に変換され
た信号がミキサ34から送出される。

第６図に第３の実施例を示す。この実施例は、アナロ
グ楽音信号のレベルがスレッショルドレベル以下になっ
たときに、メモリ18からのディジタル楽音信号の読み出
し方及びその読み出したディジタル楽音信号の処理法が
異なる以外、第１の実施例と同様に構成されている。即
ち、この実施例では、アドレス発生部が２台設けられて
おり、その内の一方のアドレス発生部、例えばアドレス
発生部16aのアドレス信号によって、アナログ楽音信号
のレベルがスレッショルドレベルより大きいときには、
第１の実施例と同様に複数周波分のディジタル楽音信号
が繰返し記憶されている。

レベル検出器22で検出されたレベルがスレッショルド
レベル以下になると、例えばアドレス発生部16aが、メ
モリ18の制御回路20により決定されたスタートアドレス
からエンドレス（この区間はメモリに記憶されている波
形の基本周期の整数倍に当る区間である。）までの各デ
ィジタル楽音信号の読み出しを開始し、エンドアドレス
まで読み出すと、再びスタートアドレスからディジタル
楽音信号の読み出しを繰り返し行なう。また、他方のア
ドレス発生部16bは、アドレス発生部16aがディジタル楽
音信号の読み出しを開始してから所定時間Ｔ経過後に、
スタートアドレスからエンドアドレスまでの読み出しを
開始し、エンドアドレスまで読み出すと、再びスタート
アドレスから読み出すことを繰り返し行なう。なお、ア
ドレス発生部16a、16bからの読み出しは、無論、書込み
時のサンプリング周波数と同じ周波数で行なわれる。

アドレス発生部16aによって読み出されたディジタル
楽音信号は、エンベロープ制御部32bに供給され、ここ
で第６図に示すように時間が経過するにつれて徐々に小
さくなり、所定の時間が経過した後には再び徐々に大き
くなっていくエンベロープが与えられる。一方、アドレ
ス発生部16bによって読み出されたディジタル楽音信号
は、エンベロープ制御部32bに供給され、ここで第６図
に示すように時間の経過に従って徐々に大きくなり、所
定の時間が経過した後には再び徐々に小さくなっていく
エンベロープ（エンベロープ制御部32aによって設定さ
れるエンベロープと丁度逆位相のエンベロープ）が与え
られる。このように互いに逆位相のエンベロープが与え
られた２つのディジタル楽音信号はミキサ34で加算され
る。このようにすると、一方のディジタル楽音信号のレ
ベルが大きいとき、他方のディジタル楽音信号のレベル
は小さくなるので、スタートアドレスからエンドアドレ
スまでのディジタル楽音信号を単に繰返し読み出しただ
けでは波形が滑らかにつながらない場合でも、ミキサ34
から得られるディジタル楽音信号によって得られる波形
は滑らかにつながったものとなる。なお、このような装
置の１例の詳細は、例えば特開昭61−188595号に開示さ
れているので、これ以上の説明は省略する。ミキサ34の
出力は、エンベロープ付与部26に供給され、以後第１の
実施例と同様に処理される。

上記の各実施例では、アナログ楽音信号が入力端子10
に供給されるとしたが、ディジタル楽音信号が供給され
るようにしてもよい。その場合には、A/D変換器14、D/A
変換器30は不要であり、レベル検出部22は、メモリ18に
記憶されたディジタル楽音信号のピーク値を検出するも
のとすればよい。なお、上記の実施例のようにアナログ
楽音信号を用いたものでも、メモリ18に記憶されている
ディジタル楽音信号のピーク値を検出するものをレベル
検出部として用いてもよい。また、切換スイッチ12の次
段に可変フィルタを設け、切換スイッチから送出された
アナログ楽音信号をこの可変フィルタにかけ、この可変
フィルタのカットオフ周波数をエンベロープ付与部26で
のエンベロープの減衰に応じて変化させて、音色を変化
させるようにしてもよい。さらに、上記の各実施例で
は、ディストーション回路13を設けたが、これに代えて
ファズ回路やオーバードライブ回路を設けてもよいし、
ディストーション回路13にファズ回路やオーバードライ
ブ回路を付加してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるノイズ出力防止装置の第１の実
施例のブロック図、第２図は同第１の実施例のメモリに
記憶されている波形を示す図、第３図は同実施例の動作
説明図、第４図は同第２の実施例のブロック図、第５図
は第２の実施例に用いたエンベロープ付与部のエンベロ
ープ波形を示す図、第６図は第３の実施例の部分省略ブ
ロック図、第７図は従来のノイズゲートの１例のブロッ
ク図、第８図は第７図のノイズゲートの動作説明図であ
る。 12……送出手段、18……メモリ、20a……比較手段、20b
……指示手段、22……レベル検出手段。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】楽音信号を入力する入力手段と、 その入力手段に入力された楽音信号の最新の楽音信号を
   順次記憶するメモリと、 そのメモリから記憶されている楽音信号を読み出す読出
   手段と、 上記入力手段に入力された楽音信号と、上記読出手段に
   より読み出された楽音信号とを、選択信号に基づいて選
   択的に送出する送出手段と、 ノイズ信号の発生区間を示し、上記送出手段が送出する
   信号の選択を制御する上記選択信号を、上記送出手段に
   入力する選択信号入力手段とを、 具備するノイズ出力防止装置。
2. 【請求項２】楽音信号を複数周期にわたって記憶するこ
   とを繰り返すメモリと、 上記楽音信号のレベルを検出する検出手段と、 上記検出された楽音信号ののレベルを所定値と比較する
   比較手段と、 上記楽音信号のレベルが上記所定値以下になったときの
   上記比較手段からの信号に応動して上記メモリからそれ
   に記憶されている楽音信号の読出を指示する手段と、 上記メモリから読み出された楽音信号に所定のエンベロ
   ープを付与するエンベロープ付与手段と、 上記楽音信号のレベルが上記所定値より大きいときその
   ときの楽音信号を送出し上記楽音信号が上記所定値以下
   のとき上記エンベロープ付与手段からの出力を送出する
   ように上記比較手段の出力によって切り換えられる送出
   手段とを、 具備するノイズ出力防止装置。
3. 【請求項３】上記所定値は任意に変更できることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載のノイズ出力防止装
   置。
4. 【請求項４】上記所定のエンベロープは任意に変更でき
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のノイズ
   出力防止装置。