JP3053525B2 - 音響効果付加装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばオーディオ・ア
ンプ、カラオケ、カーステレオ、電子楽器等に用いら
れ、入力音信号に音響効果を付加する音響効果付加装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、オーディオ・アンプ、カ
ラオケ、カーステレオ、電子楽器等の音響機器に装備さ
れる音響効果付加装置では、入力音信号に残響等の音響
効果を付加しており、この付加によって高音域での快適
な響きや、出力音の奥行きと広がり、音の幻想感等の好
ましい聴感が得られるようなっている。

【０００３】このような音響効果付加装置として、例え
ば、スプリング方式、鉄板方式等の機械式残響装置や、
ＢＢＤ方式、ＤＳＰ方式等の電子式残響装置が知られて
いる。

【０００４】機械式残響装置は板状又はコイルスプリン
グ状の金属部材の振動特性を利用したものであり、電子
式の残響装置は複数の遅延時間の異なる音信号を組み合
わせて入力音信号に残響を付加するものである。

【０００５】しかしながら、従来の残響付加装置は図７
の概略構成図に示すように、入力部に入力された原音
と、リバーブ成分作成部やリバーブボリュームにより、
原音に基づき生成された効果音を単純に合成して出力し
ていたに過ぎない。

【０００６】このため、従来の音響効果付加装置では、
原音の音量は変わらないのに効果音のボリュームを大き
くすると全体の音量が大きくなったものと感じ、効果音
のボリュームを小さくすると、全体の音量が小さくなっ
たものと感じ、操作子の操作の前後で音に違和感が生じ
ており改善が求められている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
の音響機器の問題点を解決するためになされたものであ
り、音響効果のかけ具合に応じて、原音及び効果音の混
合音信号を制御して、音響効果のための操作子の操作の
前後において音量感は変わらず、自然に音響効果を変え
ることのできる音響効果付加装置を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の音響効果
付加装置の原理説明図である。

【０００９】図１に示すように本発明は、効果成分作成
手段２、効果音制御手段３、混合手段４、制御値決定手
段６、音信号制御手段７を備える音響効果付加装置であ
って、効果成分作成手段２は入力手段１に入力される入
力音信号に基づき効果信号を生成し、効果音制御手段３
は、音響効果付与操作子の操作により制御される第１制
御値に基づいて効果信号の音量を制御して制御効果信号
を出力し、混合手段４は入力音信号と制御効果信号を混
合して混合音信号を出力し、制御値決定手段６は、音響
効果付与操作子が操作されたとき、制御前の第１制御値
と制御後の第１制御値とに基づいて、音響効果付与操作
子の操作の前後で音量感が変わらないようにするための
第２制御値を決定し、音信号制御手段７は第２制御値に
基づいて混合音信号の音量を制御する、ことを特徴とす
る音響効果付加装置である。

【００１０】

【００１１】また、本発明に係る前記制御値決定手段６
の決定する制御値は制御値決定テーブル１７を参照して
決定されることを特徴とする。

【００１２】さらに、本発明に係る前記制御値決定手段
６の決定する制御値は関数から求められることを特徴と
する。

【００１３】

【作用】本発明の音響効果付加装置は電子式の音響効果
付加装置に適用されるものであり、演奏間に操作子を操
作して音響効果を付与しても、音響効果付与の前後を通
じて音量感は変化せず、違和感のない自然な聴感を得る
ことを可能とする。

【００１４】このため、演奏間、操作子を操作して音響
効果を付与すると、効果音制御手段３が出力した音響効
果の出力値に応じて制御値決定手段６が最適な修正値を
決定し、音信号制御手段７が該修正値に基づき混合音信
号を制御するものである。

【００１５】これにより、演奏間、音響効果の掛かり具
合に応じて音信号制御手段７が自動的に混合音信号を制
御するので、音響効果を可変とすることができ、常に最
適な音感が得られ、自然で違和感のない音を得ることが
可能となる。

【００１６】

【００１７】

【００１８】また、本発明に係る制御値決定手段６の決
定する制御値は、原音の音量と効果音の音量変化に基づ
きＲＯＭ１１に記憶されている制御値決定テーブル１７
のデータを参照して決定される。

【００１９】これにより、本発明の音響効果音付加装置
はプログラムの修正とメモリの追加等、若干の改良で実
現可能となる。

【００２０】さらに、本発明に係る制御値決定手段６の
決定する制御値は、原音の音量と効果音の音量変化に基
づき関数計算をすることにより求められる。

【００２１】このため、この場合の音響効果付加装置
は、前記した制御値を制御値決定テーブル１７のデータ
を参照して決定する場合に比し、さらにメモリが削減さ
れ、装置が簡略化し低価格化が可能となる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の音響効果付加装置の実施例に
ついて説明する。全体構造の説明に先立って、本発明の
音響効果の制御について説明する。

【００２３】図２は、本発明の音響効果の制御を説明す
る図である。本図を参照しながら、先ず原音にプラスの
音響効果をかけた場合の制御について説明する。

【００２４】図において（Ａ）は原音及び原音に基づ
き、効果成分生成部２により生成された効果音の大きさ
を示す図である。本図における原音は図４の入力部１に
入力される音の音量を示している。

【００２５】また、図２（Ａ）の効果音は、入力部１に
入力された原音に基づき、効果成分作成部２が生成した
効果音の大きさを示している。

【００２６】図２（Ｂ）の原音は入力部１から入力され
た原音であり、（Ａ）の原音と同じである。一方、効果
音は前記効果成分作成部２が生成した効果音に対し、電
子ボリューム（１）がデプスコントロール１３の設定値
に基づき制御した結果の効果音の大きさを示している。

【００２７】従って、図（Ｂ）の原音の大きさは初期状
態と同じであるが、効果音は増分で示す分だけ増加して
いる。このため、従来の残響付加装置のような単純に原
音に効果音を付加する方法では、原音の音量は同じであ
るにも拘わらず聴取者には音量が増加したように聞こえ
てしまう。

【００２８】このため、本発明では図の（Ｃ）に示すよ
うに原音及び効果音の混合音信号を一定の率で減じて原
音に近い音量を得られるようにするものである。

【００２９】図２（Ｄ）は原音に比し効果音が大き過ぎ
る場合の原音の初期状態を示す図である。かかる状態を
修正するため図（Ｅ）の減分で示すように効果音を減ず
ると、従来の音響効果付加装置では前記（Ａ）の例とは
逆に原音は同じ大きさでも音量が減じたように感じられ
る。

【００３０】このため、本発明では図（Ｆ）に例示する
ように、原音及び効果音に一定率の修正をかけて原音及
び効果音を増し、初期状態と変わらない音量感を得てい
る。

【００３１】図３は上記制御を行なうための制御値決定
要領を説明する図である。以下、図３及び図２を参照し
ながら制御値決定について説明する。

【００３２】図３において縦軸は制御値、即ち、音量感
を一定に保つために電子ボリューム（２）７（図４参
照）で制御する制御値であり、横軸はデプスの設定値、
即ち、電子ボリューム（１）３（図４参照）により効果
音作成部２の生成した効果音を制御する制御値を示して
いる。

【００３３】図２（Ａ）の初期状態、即ち、入力部１よ
り入力される原音の大きさをＡ、原音に基づいて効果音
作成部２の生成した効果音をＢとすると、初期状態の音
量はＡ＋Ｂで表される。

【００３４】一方、図２（Ｂ）の電子ボリューム（１）
３で効果音をデプス値に基づいて制御した状態では、原
音の大きさは初期状態と同じＡであるが、効果音の制御
値をμとすると、効果音はＢ・μで表され、図２（Ｂ）
全体の音量はＡ＋μ・Ｂとなる。

【００３５】従って、初期状態と効果音制御後の音量感
を一定に保つために、電子ボリューム（２）７で制御す
べき制御係数をλとすると、

【００３６】（Ａ＋Ｂ・μ）λ＝Ａ＋Ｂ ・・・（１） である。

【００３７】（１）式より求める電子ボリューム（２）
７の制御値λは、 で表される。

【００３８】（２）式のλの値を縦軸に、μの値を横軸
にしてλとμの関係を図に表したのが図３である。

【００３９】（２）式から明らかなように、μ＜１の時
には電子ボリューム（１）３からの効果音は減少するの
でλ＞１となり、μ＞１の時には逆に効果音が増加する
のでλ＜１となり、制御曲線はμ＝１のときλ＝１とな
る右下がりの曲線で表される。

【００４０】上記の（２）式は基本式であり、実際の制
御曲線は音色の種類等により経験的にアレンジして定め
てもよい。

【００４１】図４は本発明の実施例の全体構成を説明す
る概略ブロック図である。

【００４２】図において１は入力部であり、該入力部１
を通じて入力音信号が入力される。入力された入力音信
号は効果音合成部４に送られるとともに、一部が効果音
成分作成部２に送られる。

【００４３】効果音成分作成部２は、入力部１から送ら
れた入力音信号に基づき付加すべき効果音を生成し、電
子ボリューム（１）３に送出する。

【００４４】電子ボリューム（１）３は、効果音成分作
成部２より送られた音信号を、デプスコントロール部１
３で設定されているデプス値に基づき効果音を増減し所
定の音量に制御するものである。

【００４５】効果音合成部４は、入力部１より送られた
原音と、電子ボリューム（１）３で制御された効果音を
合成するものであり、ここで原音に音響効果が付加され
る。なお、該効果音合成部４は例えば加算器で構成され
る。

【００４６】電子ボリューム（２）７は、前記効果音作
成部２で生成された効果音と、前記電子ボリューム
（１）３で制御され増減した音量の差を調整するもので
ある。即ち、効果音合成部４より送られた混合音信号
を、ＣＰＵ１０から送られた制御値に基づき増減する所
定の制御を行なうものである。

【００４７】ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１１のプログラムメ
モリ部に記憶された制御プログラムに従って当該音響機
器の各部を制御するものである。

【００４８】なお、本発明の制御値の制御は、該ＣＰＵ
１０がデプスコントロール部１３の設定値に基づき電子
ボリューム（１）３を制御した制御値に基づき、電子ボ
リューム（２）７を制御する制御値を決定し、該制御値
で電子ボリューム（２）７を制御し、所定の音量を得る
ものである。

【００４９】即ち、電子ボリューム（１）３の制御値に
応じて混合音信号を制御すべき制御値をＲＯＭ１１に記
憶されている制御値決定テーブル１７より読取り、これ
を電子ボリューム（２）７に送出して音量制御を行な
う。

【００５０】ＲＯＭ１１は、上述したＣＰＵ１０を動作
させるプログラムの他、例えば音色情報等、種々のデー
タを記憶している。なお、本発明の制御値を決定するた
めの制御値決定テーブル１７は該ＲＯＭ１１の所定の領
域に記憶されている。

【００５１】ＲＡＭ１２にはＣＰＵ１０の作業用領域、
当該音響機器を制御するための各種レジスタ、カウン
タ、フラグ等が定義されている他、ＲＯＭ１１に記憶さ
れている必要なデータが転送されて格納されるデータエ
リア、図示しないパネル部の各スイッチ等の設定状態に
対応する放音に必要なデータがセットされている。

【００５２】なお、本発明に直接関係する制御値（ボリ
ューム制御値）を記憶するＶＲＣＴＲバッファ１８や現
在のデプスの設定値（リバーブ値）を記憶するＮＯＷバ
ッファ１９、前回のデプスの設定値を記憶するＯＬＤバ
ッファ２０は該ＲＡＭ１２上に設けられている。

【００５３】デプスコントロール１３は、効果音の効き
具合を設定するものであり、例えばパネル上に設けられ
ており、演奏者が演奏前あるいは演奏間に設定する。

【００５４】該デプスコントロール１３は、例えばホイ
ール、あるいはロータリボリューム、またはスライドボ
リューム等で構成されており、該ボリュームの設定状況
はＣＰＵ１０により読み取られ、ＲＡＭ１２上の所定の
領域に記憶される。

【００５５】Ａ／Ｄ変換器１４はデプスコントロール１
３より送られたアナログ信号をデジタル信号に変換する
ものであり、該Ａ／Ｄ変換器１４でデジタル信号に変換
された信号はＣＰＵ１０に送られる。

【００５６】Ｄ／Ａ変換器（１）１５は、デプスコント
ロール１３に設定された設定値に基づきＣＰＵ１０が生
成した制御値をアナログ変換して電子ボリューム（１）
３に送るものである。

【００５７】Ｄ／Ａ変換器（２）１６は、ＣＰＵ１０が
制御値決定テーブル１７より読み取った電子ボリューム
（２）７の制御値をアナログ変換して電子ボリューム
（２）７に送出するものである。

【００５８】出力部５は図示しない増幅器、スピーカ等
からなり、電子ボリューム（２）７で制御された混合音
信号を変換・増幅して放音するものである。

【００５９】図５は本発明の特徴である制御値決定のた
めの動作を説明する機能構成図である。なお、本構成図
の制御値決定部６以外の構成と機能は前記図４と同じで
あるので説明を省略する。

【００６０】図のように、制御値決定部６はＯＬＤボリ
ューム値格納部６１と制御値算出部６２で構成される。

【００６１】ＯＬＤボリューム値格納部６１はＲＡＭ１
２上に設けられており、前回の発音の際に電子ボリュー
ム（１）３を制御した制御値、即ち、デプスコントロー
ル１３の設定値が記憶されている。

【００６２】そして、所定のタイミングになるとＣＰＵ
１０はデプスコントロール１３の現在の設定値を読取
り、読み取った設定値とＯＬＤボリューム値格納部６１
に記憶されているＯＬＤボリューム値を比較し、変化が
無い場合は電子ボリューム（２）７の制御は必要ないの
でそのまま次の発音のタイミングまで待機する。

【００６３】一方、読み取ったデプスコントロール１３
の設定値とＯＬＤボリューム値格納部６１に記憶されて
いるＯＬＤボリューム値に変化があった場合は、原音の
大きさと、デプスの変化量に基づきＲＯＭ１１に格納さ
れている制御値決定テーブル１７を読み取り電子ボリュ
ーム（２）７の制御値を決定する。

【００６４】次いで、この現在のデプスコントロール１
３の設定値をＲＡＭ１２のＯＬＤボリューム値格納部６
１に格納するとともに、制御値決定テーブル１７より読
み取った制御値を電子ボリューム（２）７に送り、混合
音信号を制御する。

【００６５】次に、図６のフローチャートを参照しなが
ら本発明の制御値設定のための動作について説明する。

【００６６】電源がオンされるとＣＰＵ１０の制御によ
り、デプスコントロール部１３に設定されている設定値
が読み込まれ、Ａ／Ｄ変換器１４によりＡ／Ｄ変換さ
れ、ＲＡＭ１２上のＯＬＤバッファ２０に記憶される
（ステップＳ１１）

【００６７】次いで、ＣＰＵ１０は読み取ったデプスコ
ントロール部１３の設定値に基づきＲＯＭ１１上の制御
値決定テーブル１７を参照して電子ボリューム（２）７
の制御値を求め、該制御値をＶＲＣＴＲバッファ１８に
記憶させる（ステップＳ１２）。

【００６８】同時に、読み取ったデプスコントロール部
１３の設定値をＮＯＷバッファ１９に記憶させる（ステ
ップＳ１３）。

【００６９】次いで、ＮＯＷバッファ１９に記憶されて
いる制御値とＯＬＤバッファ２０に記憶されている制御
値が等しいか否かが調べられる（ステップＳ１４）。こ
れは前回の発音時と今回の発音時の間にデプスが操作さ
れたか否かをを調べる処理である。

【００７０】ステップＳ１４で、ＮＯＷバッファ１９に
記憶されている値と、ＯＬＤバッファ２０に記憶されて
いる値が等しい場合は、デプスの設定値の変化がないの
でステップＳ１７に分岐する。

【００７１】一方、ステップＳ１４で、ＮＯＷバッファ
１９に記憶されている値と、ＯＬＤバッファ２０に記憶
されている値が等しくない場合は、デプスの設定値に変
化があったことになるのでステップＳ１５に進む。

【００７２】そして、新たなデプスの設定値（ＮＯＷバ
ッファ１９の値）に基づいて、ＲＯＭ１１上の制御値決
定テーブル１７からＮＯＷバッファ１９の値に応ずる制
御値を読み取り、読み取った制御値をＶＲＣＴＲバッフ
ァ１８に格納する（ステップＳ１５）。

【００７３】次いで、ＮＯＷバッファ１９に記憶されて
いる現在のバッファ値をＯＬＤバッファ２０に格納し、
ＯＬＤバッファ２０の値を更新する（ステップＳ１
６）。

【００７４】そして、ＮＯＷバッファ１９に記憶されて
いる現在のバッファ値をＤ／Ａ変換器（１）１５に送り
（ステップＳ１７）、該変換器１５で変換されたアナロ
グ信号を電子ボリューム（１）３に送る。

【００７５】これにより、電子ボリューム（１）３は効
果音成分作成部２から送られた効果音にデプスの設定値
に応ずる効果をかけ、効果音合成部４に送る。

【００７６】一方、ＣＰＵ１０は、ＶＲＣＴＲバッファ
１８に記憶されている制御値を読出し、Ｄ／Ａ変換器
（２）１６に送り、（ステップＳ１８）、該Ｄ／Ａ変換
器（２）１６で変換されたアナログ信号を電子ボリュー
ム（２）７に送る。

【００７７】これにより、電子ボリューム（２）７は効
果音合成部４より送られた混合音信号を制御して原音と
変わらない音量に調節する。

【００７８】そして、ステップＳ１２に戻り、次の発音
のタイミングまで待機し、所定の発音のタイミングにな
ると、前記ステップＳ１２からのルーチンを繰り返す。

【００７９】このように、本発明によれば電子ボリュー
ム（１）３へのデプス値のかけ具合に応じて、自動的に
電子ボリューム（２）７で音量調節を行なうので、自然
で違和感のない効果音の変化の付与が可能となる。

【００８０】なお、本実施例では制御値決定部６の制御
値の決定はＲＯＭ１１上の制御値決定テーブル１７を参
照して行なっているが、ＲＯＭ１１に記憶されているプ
ログラムに制御値を決定するための関数を記憶させ、Ｄ
ＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）を使用し、前
記関数により制御値を決定するように構成すると、処理
は迅速であり、また、メモリの著しい削減が可能とな
る。

【００８１】さらに、本発明の制御値決定テーブル１７
または関数は、音色やリバーブタイプ等の条件により、
数種類の制御値決定テーブル１７（リバーブボリューム
特性情報）を用意しておき、デプス値等の条件が変化し
たとき、その時の条件に応じて最適な制御値（例、リバ
ーブボリューム特性）が選択されるように構成するとさ
らに効果的である。

【００８２】なお、本発明の音響効果音付加装置は、オ
ーディオアンプ、カラオケ、カーステレオ、電子楽器等
に適用可能である。

【００８３】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明の音響効
果付加装置は、制御された音響効果のデータに基づき、
原音及び効果音の混合音信号を制御するので、全体の音
量感が変わることなく、違和感のない良好な音響効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の音響効果付加装置の原理説明図であ
る。

【図２】本発明の音響効果制御を説明する図である。

【図３】本発明の混合音信号制御のための制御値の決定
要領を説明する図である。

【図４】本発明の実施例の全体構成図である。

【図５】本発明の制御値設定のための各部の機能を説明
する図である。

【図６】本発明の制御値設定のための動作を説明するフ
ローチャートである。

【図７】従来の音響効果付加装置の構成を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１ 入力部（入力手段） ２ 効果音成分作成部（効果成分作成手段） ３ 電子ボリューム（１）（効果音制御手段） ４ 効果音合成部（混合手段） ５ 出力部（出力手段） ６ 制御値決定部（制御値決定手段） ７ 電子ボリューム（２）（音信号制御手段） １０ ＣＰＵ １１ ＲＯＭ １２ ＲＡＭ １３ デプスコントロール １４ Ａ／Ｄ変換器 １５ Ｄ／Ａ変換器（１） １６ Ｄ／Ａ変換器（２） １７ 制御値決定テーブル １８ ＶＲＣＴＲバッファ １９ ＮＯＷバッファ ２０ ＯＬＤバッファ ６１ ＯＬＤボリューム値格納部 ６２ 制御値算出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G10K 15/12 G10H 1/00 G10K 15/04 304

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 効果成分作成手段（２）、効果音制御手
   段（３）、混合手段（４）、制御値決定手段（６）、音
   信号制御手段（７）を備える音響効果付加装置であっ
   て、 効果成分作成手段（２）は、入力手段（１）に入力され
   る入力音信号に基づき効果信号を生成し、 効果音制御手段（３）は、音響効果付与操作子の操作に
   より制御される第１制御値に基づいて効果信号の音量を
   制御して制御効果信号を出力し、 混合手段（４）は、入力音信号と制御効果信号を混合し
   て混合音信号を出力し、制御値決定手段（６）は、音響
   効果付与操作子が操作されたとき、制御前の第１制御値
   と制御後の第１制御値とに基づいて、音響効果付与操作
   子の操作の前後で音量感が変わらないようにするための
   第２制御値を決定し、 音信号制御手段（７）は、第２制御値に基づいて、混合
   音信号の音量を制御する、 ことを特徴とする音響効果付加装置。
2. 【請求項２】 前記制御値決定手段（６）の決定する制
   御値は、制御値決定テーブルを参照して決定されること
   を特徴とする請求項１に記載の音響効果付加装置。
3. 【請求項３】 前記制御値決定手段（６）の決定する制
   御値は、関数から求められることを特徴とする請求項１
   に記載の音響効果付加装置。