JP3216185B2

JP3216185B2 - 効果付加装置

Info

Publication number: JP3216185B2
Application number: JP34562191A
Authority: JP
Inventors: 達也出嶌
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1991-12-26
Filing date: 1991-12-26
Publication date: 2001-10-09
Anticipated expiration: 2016-10-09
Also published as: JPH05173565A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、弦のピッキング状態な
どに基づいて弦振動波形信号などに音響効果を付加する
効果付加装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からいわゆるオートワウ効果を付加
するエフェクタが電子弦楽器などに適用されている。こ
のエフェクタは、演奏者が弦をピッキングすることによ
りピックアップから検出される弦振動波形信号などの音
響信号に対して、そのピッキング後のエンベロープの変
化に応答してカットオフ周波数又は中心周波数（バンド
パスフィルタリングの場合）が時間的に変化するフィル
タリング処理を実行する。この結果、音響信号における
音色が時間的に変化することになり、音響信号による楽
音に「ワウッ」という感じの音響効果が付加される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年では、上述のよう
なフィルタリング処理を、デジタルシグナルプロセッサ
などの専用のデジタル信号処理回路によって簡単に実行
することが可能となっている。

【０００４】ここで、楽器は演奏者の感情変化を音楽と
して表現するに足る機能を有するべきであり、ギターな
どの弦楽器の場合、演奏者の感情の変化は指先に伝わっ
て弦のピッキングの強弱として表われ、これが楽音の音
量や音色を変化させることにより、音楽表現が実現され
る。

【０００５】しかし、従来の効果付加装置は、このよう
な演奏者による音楽表現が十分には反映されていなかっ
た。具体的には、従来のオートワウエフェクタでは、入
力する音響信号の音色が演奏者の意図とは関係なく単に
連続的に変化してゆくだけであって、単調な感じしかう
けないという問題点を有していた。

【０００６】本発明の課題は、演奏者による音楽表現を
音響効果の付加処理に十分に反映させることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、まず、演奏操
作の操作量を検出する演奏操作量検出手段を有する。こ
の場合、演奏操作に基づいて生成される音響信号は、例
えば弦楽器又は電子弦楽器における弦に対するピッキン
グ動作に応じてピックアップ手段から検出される弦振動
波形信号であり、演奏操作量検出手段は、例えば弦振動
波形信号から弦のピッキング時点を検出し、そのピッキ
ング時点以後の最初のピークレベルを演奏操作量として
検出する。そのほか、音響信号は、例えば電子鍵盤楽器
などからのノートオンやノートオフなどのイベントに基
づいて、変調方式又はＰＣＭ方式などに基づいて電子的
に生成される楽音信号であってもよく、その場合には、
演奏操作量検出手段はノートオン時のベロシティデータ
に基づいて演奏操作量を検出するように構成できる。

【０００８】次に、演奏操作に基づいて生成される音響
信号に対して周波数特性の異なる複数のフィルタリング
処理を並列に実行し各処理出力を混合するフィルタリン
グ処理手段を有する。フィルタリング処理は、例えばバ
ンドパスフィルタリング処理である。

【０００９】さらに、フィルタリング処理手段における
音響信号に対する各フィルタリング処理の各周波数特性
をそれぞれ時間的に変化させると共に変化開始時期にそ
れぞれ異なるタイムラグを付加し、それぞれの変化速度
及びタイムラグを演奏操作量検出手段で検出された演奏
操作の操作量に応じて制御する周波数特性制御手段を有
する。

【００１０】

【００１１】

【作用】周波数特性制御手段は、フィルタリング処理手
段における音響信号に対するフィルタリング処理の周波
数特性を時間的に変化させることにより、いわゆるオー
トワウのエフェクトを音響信号に付加させることができ
る。

【００１２】この場合特に、周波数特性の変化速度が演
奏操作量検出手段で検出された演奏操作の操作量に応じ
て制御されることにより、例えば演奏者による弦のピッ
キングの強弱を音響信号による楽音の音色の変化速度に
反映させることができる。

【００１３】また、フィルタリング処理手段は、音響信
号に周波数特性の異なる複数のフィルタリング処理を並
列に実行し各処理出力を混合するように動作し、各周波
数特性の変化速度が演奏操作量に応じて制御され、さら
に周波数特性制御手段は、その変化開始時期に夫々異な
るタイムラグを付加し、このタイムラグも演奏操作量に
応じて制御される。この結果、更に複雑なオートワウの
エフェクトを付加することができる。

【００１４】

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
つき詳細に説明する。全体構成図１は、本発明による効果付加装置が電子弦楽器に適用
される場合の回路部分の実施例の構成図である。

【００１６】まず、演奏者が電子弦楽器の弦を弾弦する
ことにより発生する弦振動は、ピックアップ１０１で電
気信号の弦振動波形として検出された後、アンプ１０２
を介して電子部１０３に入力される。

【００１７】電子部１０３は、入力した弦振動波形信号
に対しバンドパスフィルタリング処理を実行することに
より、オートワウのエフェクトを付加する。このときの
エフェクトの特性は演奏者がスイッチ部１０８を操作す
ることにより調整できる。

【００１８】このようにしてエフェクトが付加された弦
振動波形信号は、容量１０４と可変抵抗１０５からなる
音質調整回路によって音質が制御されると共に、可変抵
抗１０６によって音量が制御された後に、出力ジャック
１０７から出力され、特には図示しないギターアンプな
どを介してスピーカなどから放音される。演奏者は、可
変抵抗１０５及び１０６の各つまみを調整することによ
り音質と音量を制御することができる。電子部の構成図２は、図１の電子部１０３の構成を示すブロック図で
ある。

【００１９】Ａ／Ｄ変換器２０４の入力は図１のアンプ
１０２の出力に接続される。ＣＰＵ（中央演算制御装
置）２０１、プログラムＲＯＭ２０２、ワークＲＡＭ２
０３、Ａ／Ｄ変換器２０４、ＤＳＰ２０５は、バス１０
７により相互接続されている。また、ＤＳＰ２０５には
Ｄ／Ａ変換器２０６が接続され、Ｄ／Ａ変換器２０６の
出力は図１の容量１０４に接続される。

【００２０】Ａ／Ｄ変換器２０４は、図１のアンプ１０
２からから入力されるアナログ弦信号波形信号をデジタ
ル弦振動波形信号（以後、音響信号と呼ぶ）に変換す
る。プログラムＲＯＭ２０２には、後述する動作フロー
チャートで示される各種制御プログラムや、ＤＳＰ２０
５で使用されるフィルタ係数等の各種データが格納され
ている。また、ワークＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１の
ワークメモリとして機能する。

【００２１】ＣＰＵ２０１は、プログラムＲＯＭ２０２
内の制御プログラムに従って、他の各部分を制御し、特
に、Ａ／Ｄ変換器２０４の出力を監視しながら、その出
力をＤＳＰ２０５に転送する処理、ＤＳＰ２０５で実行
されるオートワウエフェクトのためのバンドパスフィル
タリング処理で使用される時間的に変化し得るフィルタ
係数を生成しＤＳＰ２０５に転送する処理等を実行す
る。

【００２２】ＤＳＰ１１６は、上記音響信号に対して、
後述するオートワウエフェクトのためのバンドパスフィ
ルタリング処理を実行する。このフィルタリング処理後
のデジタル音響信号はＤ／Ａ変換器２０６でアナログ音
響信号に変換され、図１の容量１０４に出力される。ＤＳＰの構成次に、図３は、図２のＤＳＰ２０５の全体構成図であ
る。

【００２３】インタフェース３０１は、ＣＰＵ２０１に
接続されるバス１０７を収容しバス１０７とＤＳＰ内部
の回路とを接続すると共に、ＤＳＰ２０５の信号出力を
Ｄ／Ａ変換器２０６に接続する。

【００２４】オペレーションＲＯＭ３０３は、ＤＳＰ２
０５の全体の動作を規定するマイクロプログラムを格納
したＲＯＭであり、アドレスカウンタ３０２からの指定
アドレスに基づいて対応するプログラム命令が読み出さ
れる。図２のＣＰＵ２０１は、アドレスカウンタ３０２
にデータをセットすることによって、オペレーションＲ
ＯＭ３０３から如何なるプログラムを読み出して後述す
る各処理を実行するかを、アドレスカウンタ３０２に指
示する。

【００２５】オペレーションＲＯＭ３０３の出力は、デ
コーダ３０４にも与えられ、ＤＳＰ２０５内の各回路に
各種の制御信号を出力し、所望の動作を行わせる。一
方、ＤＳＰ２０５の内部バスには、ワークＲＡＭ３０９
が接続される。そして、オペレーションＲＯＭ３０３か
らのプログラム命令に従って、フィルタ係数や音響信号
ｘ(n) 等が、ＣＰＵ２０１からバス１０７、インタフェ
ース３０１を介してワークＲＡＭ３０９に供給される。

【００２６】レジスタ群３０８は、演算中のデータを一
時記憶する複数のレジスタからなり、乗算器３０５又は
加減算器３０７の各入出力端子に、内部バスを介して接
続されている。そして、加減算器３０７からの演算結果
（比較結果等）に基づいたジャッジ処理を実現するた
め、フラグレジスタ３０６を介してアドレスカウンタ３
０２へ、ジャッジ結果を示すフラグ信号が送出される。

【００２７】このフラグレジスタ３０６の出力に応じて
アドレスカウンタ３０２のアドレスが変更され、そのア
ドレスに応じてオペレーションＲＯＭ３０３からプログ
ラム命令が読み出される。このようにして、ジャッジ処
理が実現される。

【００２８】上述の図１、図２及び図３の構成を有する
本実施例の動作について、以下に順次説明する。本実施例の概略動作まず、本実施例の概略動作について説明する。

【００２９】図１のピックアップ１０１で検出されアン
プ１０２を介して電子部１０３に入力した音響信号（弦
振動波形信号）は、図２のＡ／Ｄ変換器２０４でデジタ
ル音響信号に変換された後、ＣＰＵ２０１によってＤＳ
Ｐ２０５に転送され、ここでオートワウエフェクトのた
めのバンドパスフィルタリング処理が実行される。

【００３０】この場合に、ＣＰＵ２０１は、Ａ／Ｄ変換
器２０４からのデジタル音響信号から、弦のピッキング
時のピーク値を検出する。そして、そのピーク値に応じ
た速度で時間的に変化し得るフィルタ係数セットを順次
生成して、ＤＳＰ２０５に転送する。ＤＳＰ２０５は、
これらの時間的に変化し得るフィルタ係数セットに基づ
いてバンドパスフィルタリング処理を実行することによ
り、入力されるデジタル音響信号にオートワウエフェク
トを付加することができる。このようにエフェクトが付
加されたデジタル音響信号は、Ｄ／Ａ変換器２０６でア
ナログ音響信号に変換された後、図１の出力ジャック１
０７から出力され放音される。

【００３１】ここで特に、弦のピッキング時のピーク値
に応じてＤＳＰ２０５でのバンドパスフィルタリング処
理のフィルタ特性が変化する速度が変更されるため、出
力される音響信号による楽音の音色の変化速度が演奏者
による弦のピッキングの強弱によって変更され、演奏者
による音楽表現を出力される楽音に十分に反映させるこ
とができることになる。

【００３２】また、ＤＳＰ２０５は、入力されるデジタ
ル音響信号に対して、それぞれＣＰＵ２０１から順次転
送される時間的に変化し得るフィルタ係数セットに基づ
いて３種のバンドパスフィルタリング処理を並列に実行
し、その処理結果を混合して出力することにより、複雑
なオートワウエフェクトの付加された音響信号を得るこ
とができる。ＤＳＰによるバンドパスフィルタリング処理次に、図２のＤＳＰ２０５で実行されるオートワウエフ
ェクトのためのバンドパスフィルタリング処理について
説明する。＜動作原理＞まず、ＤＳＰ２０５で実行されるバンドパ
スフィルタリング処理の動作原理について説明する。

【００３３】図４は、バンドパスフィルタリング処理の
機能ブロック図である。入力音響信号ｘ(n) は、各サン
プルタイミング毎に図２のＡ／Ｄ変換器２０４からＤＳ
Ｐ２０５に入力されてくる１サンプル分の音響信号であ
る。なお、ｎは離散的なサンプリング時刻を示す。この
入力音響信号ｘ(n) に対し、ＤＳＰ２０５における時分
割処理により、３種のバンドパスフィルタリング処理が
並列に実行される。

【００３４】本実施例では、上記３種のバンドパスフィ
ルタリング処理は、伝達関数Ｈ1(z)を有する共通のハイ
パスフィルタリング処理と、伝達関数Ｈ2t(z) （０≦ｔ
≦３）を有する３種のローパスフィルタリング処理との
カスケード処理によって実現される。

【００３５】この場合に、３種のバンドパスフィルタリ
ング処理の伝達関数をＨt(z)（０≦ｔ≦３）とすれば、
これらの伝達関数は、例えば図５のような周波数特性で
示される。そして、伝達関数Ｈt(z)は、図４のように、
ハイパスフィルタの伝達関数Ｈ1(z)とローパスフィルタ
の伝達関数Ｈ2t(z) の積で表される。

【００３６】ここで、ハイパスフィルタの伝達関数Ｈ1
(z)は、後に詳述するが、周波数０で０、周波数ｆs ／
２［Ｈｚ］で出力が最大となる特性を有する。また、ロ
ーパスフィルタの伝達関数Ｈ2t(z) は、これも後に詳述
するが、各カットオフ周波数で出力が極大となるレゾナ
ンスタイプの特性を有する。従って、上述のハイパスフ
ィルタＨ1(z)とローパスフィルタＨ2t(z) とがカスケー
ド接続されることによって得られるフィルタの伝達関数
Ｈt(z)は、図５の如く疑似的なバンドパスフィルタの特
性となっている。

【００３７】特に本実施例では、図５の各中心周波数ｆ
₁ 〜ｆ₃ が、それぞれ図２のＣＰＵ２０１から順次転送
される時間的に変化し得るフィルタ係数セットによって
時間的にシフトされ、かつその変化速度が演奏者による
弦のピッキングの強弱によって変更されることが特徴で
ある。

【００３８】このようなフィルタリング処理によってロ
ーパスフィルタ部の各出力として得られる各出力信号Ｗ
t(n)（０≦ｔ≦３）が、混合部によって混合されること
によって、出力Ｖ(n) が得られる。

【００３９】つぎに、伝達関数Ｈ1(z)を有するハイパス
フィルタ部及び伝達関数Ｈ2t(z) を有するローパスフィ
ルタ部の各フィルタ特性につき、以下に詳細に説明す
る。図６は、図４のハイパスフィルタ部をハードウエア
のイメージで示した構成図である。これは、２次のＦＩ
Ｒ（有限インパルス応答）デジタルフィルタであって、
その伝達関数Ｈ1(z)は、

【００４０】

【数１】

【００４１】で示される。図６において、６０１、６０
２のｚ^-1はサンプリング・クロック１周期分の遅延を与
える遅延素子を表し、６０６、６０７は加算器である。
また６０３、６０４、６０５は乗算器であり、−２、
１、1/4 の各係数は、上記各乗算器における乗算係数で
ある。

【００４２】ＤＳＰ２０５においては、図６のハイパス
フィルタ部と等価なハイパスフィルタリング処理が、

【００４３】

【数２】

【００４４】なる離散演算処理により実現される。な
お、この場合、フィルタ係数は２の倍数であるので、係
数と信号の乗算は、単なるビットシフト処理で実現され
る。

【００４５】このハイパスフィルタ部の周波数特性は、

【００４６】

【数３】

【００４７】となり、Ω＝０（０［Ｈｚ］）でゲインが
最小、Ω＝π（ｆs ／２［Ｈｚ］）でゲインが最大にな
る特性を有する。ここでｆs は図２のＡ／Ｄ変換器２０
４における音響信号ｘ(n) のサンプリング周波数であ
る。図７にこのハイパスフィルタ部の周波数特性を示
す。サンプリング定理により、ｆs ／２〜ｆs ［Ｈｚ］
までの周波数特性は、０〜ｆs ／２［Ｈｚ］までの周波
数特性がｆs ／２［Ｈｚ］を境に折返った特性となって
いる。

【００４８】続いて、図８は、図４のローパスフィルタ
部（３種とも共通の構成を有する）をハードウエアのイ
メージで示した構成図である。これは、２次のＩＩＲ
（無限インパルス応答）デジタルフィルタであって、そ
の伝達関数Ｈ2t(z) （０≦ｔ≦３）は、

【００４９】

【数４】

【００５０】で示される。そして、この式のθt 、ｒt
（０≦ｔ≦３）は、後述するように、ＣＰＵ２０１から
のフィルタ係数セットとして順次与えられる。また、ｒ
t は、レゾナンスの強さすなわち出力ピークの大きさを
示すパラメータである。

【００５１】図８において、８０１、８０２は、サンプ
リング・クロック１周期分の遅延を与える遅延素子を表
し、８０３、８０４、８０５は乗算器で、それぞれに図
８に示されるフィルタ係数−２ｒt ｃｏｓθt 、ｒt²、
ＣＹが乗算される。また、８０６及び８０７は加算器で
ある。

【００５２】ＤＳＰ２０５においては、図８に示す構成
のローパスフィルタと等価なフィルタ演算処理が、

【００５３】

【数５】

【００５４】なる離散演算処理により実現される。ま
た、このローパスフィルタ部の周波数特性は、

【００５５】

【数６】

【００５６】で表される。今、伝達関数の極は、“**”
をべき乗演算とし、Ｚ₁ ＝ｒt ・ｅ**(jθt ）、Ｚ₂ ＝
ｒt ・ｅ**（-jθt ）に存在し、ｚ＝０に二重の零点が
ある。この極と零点の配置と、０＜θt ＜π／２とした
ときの極ベクトルと零点ベクトルとの関係を図９に示
す。

【００５７】図９から理解されるとおり、単位円に沿っ
て移動する点Ｐと零点０を結ぶ線分が実軸となす角度を
Ωとすると、Ω＝０〜πにおいて、極ベクトルＺ₁ と零
点ベクトルＶ₁ との差であるベクトルＶ₂ の長さは、初
めは減少し、その後に増加する。ベクトルＶ₂ の最小の
長さは、Ｐ点が極Ｚ₁ に最接近したとき、すなわち、θ
＝Ωのときである。

【００５８】ここで、このローパスフィルタの周波数Ω
における周波数応答の大きさ（振幅特性）は、零点ベク
トルＶ₁ とベクトルＶ₂ のそれぞれの長さの比で定ま
る。そして、この零点ベクトルＶ₁ の値は常に１である
から、周波数応答の大きさは、ベクトルＶ₂ の大きさの
逆数に比例し、上述のようにθt ＝Ωで最大となる。ま
た周波数応答の大きさのピークは、ｒt の値により定ま
り、ｒt の値が１に近づくほど大きくなる。図１０は、
Ω＝−π〜πにおけるこの周波数応答の大きさを表して
いる。

【００５９】一方、周波数応答の位相は、実軸と零点ベ
クトルＶ₁ とのなす角Ωから、実軸とベクトルＶ₂ との
なす角を引いた値になる。上述の説明から明らかなよう
に、各中心周波数ｆt （０≦ｔ≦３）とサンプリング周
波数ｆs を用いて、θt ＝２π・ｆs ／ｆt で求まるθ
t の値を決めれば、図１１に示されるように、各帯域の
中心周波数ｆt でピークを有するローパスフィルタが実
現される。

【００６０】以上のような伝達関数Ｈ1(z)を有するハイ
パスフィルタ部と伝達関数Ｈ2t(z)を有するローパスフ
ィルタ部が、図４に示されるようにカスケードに接続さ
れることにより、各伝達関数の積として表される全体の
伝達関数Ｈt(z)によって、図５で前述したように、疑似
的なバンドパスフィルタの特性が実現される。＜具体的動作＞次に、上述の動作原理に基づいてＤＳＰ
２０５で実行されるバンドパスフィルタリング処理の具
体的動作について、図１２の動作フローチャートを用い
て説明する。この動作フローチャートは、ＤＳＰ２０５
が、オペレーションＲＯＭ３０３内に記憶されているマ
イクロプログラムを実行する動作として実現される。

【００６１】図１２の動作フローチャートに関連し、図
３のワークＲＡＭ３０９には、図２のＡ／Ｄ変換器２０
４から入力される現在、１サンプル前及び２サンプル前
の各音響信号を保持する各変数ｘ(n) 、ｘ(n-1) 及びｘ
(n-2) 、図４のハイパスフィルタ部の機能に対応するハ
イパスフィルタリング処理（図６又は数２式参照）にお
ける現在、１サンプル前及び２サンプル前の各出力を保
持する各変数ｓ(n) 、ｓ(n-1) 及びｓ(n-2) 、図４の３
種のローパスフィルタ部に対応する３種のローパスフィ
ルタリング処理（図８又は数５式参照）における現在、
１サンプル前及び２サンプル前の各出力を保持する各変
数Ｗt(n)、Ｗt(n-1)及びＷt(n-2)（０≦ｔ≦３）、図４
の混合部に対応する混合処理の出力を保持する変数Ｖ
(n) 、並びに３種のローパスフィルタリング処理でそれ
ぞれ使用される各フィルタ係数を保持する各変数−２ｒ
t ｃｏｓθt 、ｒt²（０≦ｔ≦３）が、それぞれ格納さ
れる。

【００６２】また、ハイパスフィルタリング処理におい
て使用される定数である各フィルタ係数−２、１、1/4
（図６又は数２式参照）と、３種のローパスフィルタリ
ング処理で使用される定数であるフィルタ係数ＣＹ（図
８又は数５式参照）は、オペレーションＲＯＭ３０３に
記憶されている。

【００６３】図１２において、まず、ステップＳ１２０
１で、図２のＣＰＵ２０１からフィルタ係数セットθt
、ｒt （０≦ｔ≦３）が転送されたかが判定される。
この判定がＹＥＳなら、ステップＳ１２０２で、これら
フィルタ係数セットθt 、ｒt（０≦ｔ≦３）に基づい
て各フィルタ係数−２ｒt ｃｏｓθt 、ｒt²（０≦ｔ≦
３）が演算され、各演算結果がワークＲＡＭ３０９内の
同じ名前を有する各変数−２ｒt ｃｏｓθt 、ｒt²（０
≦ｔ≦３）に格納される。

【００６４】上記ステップＳ１２０２の後、又はステッ
プＳ１２０１の判定がＮＯの場合、ステップＳ１２０３
で、ＣＰＵ２０１から音響信号が転送されたか否かが判
定される。この判定がＮＯなら再びステップＳ１２０１
に戻り、上述したステップＳ１２０１〜Ｓ１２０３の各
処理が繰り返される。

【００６５】音響信号が転送されステップＳ１２０３の
判定がＹＥＳとなると、ステップＳ１２０４で、１サン
プル分の音響信号がワークＲＡＭ３０９内の変数ｘ(n)
に格納される。

【００６６】このように、音響信号の各サンプルｘ(n)
が得られる毎に、ステップＳ１２０５以降の処理とし
て、図４のハイパスフィルタ部に相当する１回のハイパ
スフィルタリング処理、３種のローパスフィルタ部に相
当する３種のローパスフィルタリング処理、及び混合部
に相当する混合処理が時分割処理で実行され、サンプリ
ング周期毎に出力音響信号Ｖ(n) が得られ、それが図２
のＤ／Ａ変換器２０６に転送される。

【００６７】即ち、まず、ステップＳ１２０５で、ワー
クＲＡＭ３０９内の各変数ｘ(n) 、ｘ(n-1) 及びｘ(n-
2) からレジスタ群３０８内の各レジスタに、現在のサ
ンプルと過去２サンプル分の音響信号が読み出され、図
４の伝達関数Ｈ1(z)で示されるハイパスフィルタ部に対
応するＦＩＲハイパスフィルタリング処理が実行され
る。この処理は、前述した数２式で表される演算処理で
あって、乗算器３０５及び加減算器３０７を使って実行
される。このとき数２式の演算に用いられる各フィルタ
係数−２、１、1/4 は、オペレーションＲＯＭ３０３か
らレジスタ群３０８内の各レジスタに読み出され使用さ
れる。そして、上記演算の結果得られた出力は、ワーク
ＲＡＭ３０９内の変数ｓ(n) に格納される。

【００６８】このハイパスフィルタリング処理は、前述
したように共通な処理であるため、１回のみ実行され
る。次に、図４の伝達関数Ｈ2t(z) （０≦ｔ≦３）を有
する３種のローパスフィルタ部に対応する３種のローパ
スフィルタリング処理が続けて実行される。これらの処
理は、ステップＳ１２０６〜Ｓ１２０８で示されるよう
に、３種の時分割処理として実行される。

【００６９】ステップＳ１２０６では、ワークＲＡＭ３
０９からレジスタ群３０８内の各レジスタに、時間的に
更新され得る各フィルタ係数を格納した変数−２ｒ₁ ｃ
ｏｓθ₁ 、ｒ₁ ²が読み出され、また、オペレーションＲ
ＯＭ３０３からレジスタ群３０８内の各レジスタに、定
数であるフィルタ係数ＣＹが読み出される。そして、ワ
ークＲＡＭ３０９の各変数ｓ(n) 、ｓ(n-1) 及びｓ(n-
2) からレジスタ群３０８内の各レジスタに、現在のサ
ンプルと過去２サンプル分のステップＳ１２０５におけ
るハイパスフィルタリング処理の出力信号が読み出さ
れ、これらの信号に対して上述のフィルタ係数を用いて
伝達関数Ｈ21(z) で示される第１番目のローパスフィル
タリング部に対応する第１回目のＩＩＲローパスフィル
タリング処理が実行される。この処理は、前述の数５式
で表される演算処理であり、乗算器３０５および加減算
器３０７を使って実行される。この結果得られた出力
は、ワークＲＡＭ３０９内の変数Ｗ1(n)に格納される。

【００７０】次に、ステップＳ１２０７では、ワークＲ
ＡＭ３０９からレジスタ群３０８内の各レジスタに、時
間的に更新され得る各フィルタ係数を格納した変数−２
ｒ₂ｃｏｓθ₂ 、ｒ₂ ²が読み出され、また、オペレーシ
ョンＲＯＭ３０３からレジスタ群３０８内の各レジスタ
に、定数であるフィルタ係数ＣＹが読み出される。そし
て、ワークＲＡＭ３０９の各変数ｓ(n) 、ｓ(n-1) 及び
ｓ(n-2) からレジスタ群３０８内の各レジスタに、現在
のサンプルと過去２サンプル分のステップＳ１２０５に
おけるハイパスフィルタリング処理の出力信号が読み出
され、これらの信号に対して上述のフィルタ係数を用い
て伝達関数Ｈ22(z) で示される第２番目のローパスフィ
ルタリング部に対応する第２回目のＩＩＲローパスフィ
ルタリング処理が実行される。この処理も、ステップＳ
１２０６での第１回目の場合と同様、前述の数５式で表
される演算処理であり、この結果得られた出力は、ワー
クＲＡＭ３０９内の変数Ｗ2(n)に格納される。

【００７１】更に、ステップＳ１２０８では、ワークＲ
ＡＭ３０９からレジスタ群３０８内の各レジスタに、時
間的に更新され得る各フィルタ係数を格納した変数−２
ｒ₃ｃｏｓθ₃ 、ｒ₃ ²が読み出され、また、オペレーシ
ョンＲＯＭ３０３からレジスタ群３０８内の各レジスタ
に、定数であるフィルタ係数ＣＹが読み出される。そし
て、ワークＲＡＭ３０９の各変数ｓ(n) 、ｓ(n-1) 及び
ｓ(n-2) からレジスタ群３０８内の各レジスタに、現在
のサンプルと過去２サンプル分のステップＳ１２０５に
おけるハイパスフィルタリング処理の出力信号が読み出
され、これらの信号に対して上述のフィルタ係数を用い
て伝達関数Ｈ23(z) で示される第３番目のローパスフィ
ルタリング部に対応する第３種目のＩＩＲローパスフィ
ルタリング処理が実行される。この処理も、ステップＳ
１２０６での第１回目の場合と同様、前述の数５式で表
される演算処理であり、この結果得られた出力は、ワー
クＲＡＭ３０９内の変数Ｗ3(n)に格納される。

【００７２】最後に、ステップＳ１２０９では、上述の
ステップＳ１２０６〜Ｓ１２０８の３種のローパスフィ
ルタリング処理によって得られた３種の出力が格納され
ている各変数Ｗt(n)（０≦ｔ≦３）がワークＲＡＭ３０
９から読み出され、これらの内容が加算され、その加算
結果がワークＲＡＭ３０９内の変数Ｖ(n) に格納され
る。

【００７３】以上のようにしてワークＲＡＭ３０９に得
られた変数Ｖ(n) の内容は、インタフェース３０１を介
してＤ／Ａ変換器２０６に出力される。ＣＰＵによる処理次に、図２のＣＰＵ２０１で実行されるオートワウエフ
ェクトのための制御処理について説明する。＜制御動作原理＞まず、図１７及び図１８は、時間ｔ
（横軸）の経過と共に変化するＤＳＰ２０５での前述し
た３種のバンドパスフィルタリング処理における各中心
周波数ｆ₁、ｆ₂ 及びｆ₃ （縦軸）の変化を示す。前述
したように、これらは、ＣＰＵ２０１からＤＳＰ２０５
に順次転送されるフィルタ係数セットによって決定され
る。そして、図１７は演奏者により弦が弱くピッキング
された場合であり、図１８は演奏者により弦が強くピッ
キングされた場合である。

【００７４】本実施例では、ＣＰＵ２０１によるＤＳＰ
２０５でのバンドパスフィルタリング処理における各中
心周波数ｆ₁ 、ｆ₂ 及びｆ₃ の変化回数は例えば９回に
設定される。そして、この回数だけ各中心周波数を順次
増加させるようなそれぞれ９組のフィルタ係数セットが
ＣＰＵ２０１からＤＳＰ２０５に転送されると、転送さ
れるべき各フィルタ係数セットは１組目に戻され、各中
心周波数は元の初期値に戻される。

【００７５】ここで、既に前述したように、ＤＳＰ２０
５は音響信号に対して３種のバンドパスフィルタリング
処理を並列に実行するように構成されており、第１番目
のバンドパスフィルタリング処理における中心周波数の
シフト制御は、弦がピッキングされ音響信号が入力され
るとすぐに実行され、第２番目のバンドパスフィルタリ
ング処理における中心周波数のシフト制御は、第１番目
のバンドパスフィルタリング処理において中心周波数が
初期値から５回目に変化させられる時点から開始され、
第３番目のバンドパスフィルタリング処理における中心
周波数のシフト制御は、第１番目のバンドパスフィルタ
リング処理において中心周波数が初期値から９回目に変
化させられる時点から開始される。

【００７６】そして、図１７と図１８を比較するとわか
るように、図１８のように演奏者による弦のピッキング
が強い場合の方が、図１７のように演奏者による弦のピ
ッキングが弱い方より各中心周波数のシフト速度が速く
なるように制御されることがわかる。

【００７７】その制御のために、ＣＰＵ２０１は、ワー
クＲＡＭ２０３にスピードデータＳＰという変数を設け
る。そして、まず、ＣＰＵ２０１は、後述するようにＡ
／Ｄ変換器２０４からの音響信号からピッキングのタイ
ミングを検出し、更にピッキング時のピーク値からピッ
キングの強さを検出する。次に、ＣＰＵ２０１は、その
ピーク値が小さければスピードデータＳＰとして大きな
値を設定し、ピーク値が大きければスピードデータＳＰ
として小さな値を設定する。そして、ＣＰＵ２０１は、
このスピードデータＳＰの値に応じた時間間隔で各フィ
ルタ係数セットの更新を行なう。＜メインフロー処理＞上述の機能を実現するためのＣＰ
Ｕ２０１による具体的な制御動作について以下に説明す
る。

【００７８】ＣＰＵ２０１による制御動作は、メインフ
ロー処理と、このメインフロー処理に対するＣＰＵ２０
１内の特には図示しないタイマからの一定時間毎の割込
みによって実行される割込み処理とによって実現され
る。

【００７９】まず、ＣＰＵ２０１によるメインフロー処
理について、図１３の動作フローチャートに基づいて説
明する。この動作フローチャートは、ＣＰＵ２０１がプ
ログラムＲＯＭ２０２に記憶されている制御プログラム
を実行する動作として実現される。

【００８０】メインフロー処理では、Ａ／Ｄ変換器２０
４からのＡ／Ｄ変換処理の終了を待って音響信号を取り
込み、その音響信号からピッキングのタイミングとその
ときのピーク値を検出してスピードデータＳＰを算出
し、更に、ピッキング開始以後の音響信号をＤＳＰ２０
５に転送する処理が実行される。

【００８１】電源が投入されると、まず、ステップＳ１
３０１で、ワークＲＡＭ２０３の内容などが初期化され
る。また、ＤＳＰ２０５に対しても初期化と動作開始の
命令が実行される。これにより、ＤＳＰ２０５では、ワ
ークＲＡＭ３０９などの初期化を行なった後、図１２の
動作フローチャートに対応するプログラムの実行を開始
する。

【００８２】ステップＳ１３０２では、ＣＰＵ２０１内
の特には図示しないタイマがスタートされる。ステップ
Ｓ１３０３とステップＳ１３０４では、振幅の絶対値が
一定の閾値以上である音響信号がＡ／Ｄ変換器２０４か
ら入力されるのが待たれる。そのような信号が入力する
と、ステップＳ１３０５で、ピッキングの開始時点が検
出される。ここでは、無音状態から音響信号が検出され
た場合にピッキングが開始されたと判定される。

【００８３】ステップＳ１３０５の判定がＹＥＳとなる
と、ステップＳ１３０６で、ピーク値が検出されたこと
を示すピークフラグＰＫＦと、後述する割込み処理で使
用されるフラグＤ１Ｆ、Ｄ２Ｆが“０”にクリアされ
る。フラグＤ１Ｆ及びＤ２Ｆは、割込み処理において、
それぞれ第２番目及び第３番目のバンドパスフィルタリ
ング処理のためのフィルタ係数セットの更新処理が開始
されると“１”にセットされる。また、割込み処理で使
用される各ポインタＭ、Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｊ、Ｉの値が
“０”にクリアされる。なお、これらフラグ及びポイン
タは、ワークＲＡＭ２０３上に確保されている。

【００８４】更に、ステップＳ１３０７では、ＤＳＰ２
０５に対して、フィルタ係数セットθ₁ 〜θ₃ 、ｒ₁ 〜
ｒ₃ の初期値が転送される。ＤＳＰ２０５は、前述した
図１２のステップＳ１２０１とＳ１２０２の処理によっ
てこの初期値を取り込む。この結果、ＤＳＰ２０５で実
行される３種のバンドパスフィルタリング処理の各中心
周波数ｆ₁ 、ｆ₂ 及びｆ₃ は、図１７又は図１８で示さ
れる初期値に設定される。

【００８５】ステップＳ１３０８では、Ａ／Ｄ変換器２
０４からの音響信号がＤＳＰ２０５に転送される。ＤＳ
Ｐ２０５では、前述した図１２のステップＳ１２０３と
Ｓ１２０４の処理によって、この音響信号が内部に取り
込まれる。

【００８６】ステップＳ１３０９では、ピークフラグＰ
ＫＦが“１”であるか否か、即ち、ピーク値が既に検出
されているか否かが判定される。ピーク値は、音響信号
の振幅の絶対値が局所的に極大となるタイミングとして
検出される。

【００８７】ピーク値が検出されずステップＳ１３１０
の判定がＮＯとなれば、ステップＳ１３０３とＳ１３０
４で新たに有効な音響信号が入力されるのが待たれ、ス
テップＳ１３０５→Ｓ１３０８→Ｓ１３０９→Ｓ１３１
０→Ｓ１３０３の処理の繰返しにより、ピーク値の入力
が待たれる。

【００８８】ピーク値が検出されステップＳ１３１０の
判定がＹＥＳとなると、ステップＳ１３１１で、ピーク
フラグＰＫＦに“１”がセットされる。更に、ステップ
Ｓ１３１１で、ピーク値の検出タイミングの１サンプル
前の振幅の絶対値（これが真のピーク値となる）である
ピークレベルに基づいて、スピードデータＳＰが算出さ
れる。このスピードデータＳＰは、例えばプログラムＲ
ＯＭ２０２内に設けられた特には図示しない変換テーブ
ルを参照することによって算出され、前述したように、
ピークレベルが小さければ大きな値が設定され、ピーク
レベルが大きければ小さな値が設定される。

【００８９】それ以後、ステップＳ１３０３に戻り、Ｓ
１３０３→Ｓ１３０４→Ｓ１３０５→Ｓ１３０８が順次
実行された後、ステップＳ１３０９の判定はＹＥＳとな
る。この結果、ステップＳ１３０３〜Ｓ１３０９の処理
が繰返されることにより、Ａ／Ｄ変換器２０４からサン
プリングタイミング毎に順次入力されるピッキング後の
音響信号が、ＤＳＰ２０５に転送される。＜割込み処理＞次に、ＣＰＵ２０１による割込み処理に
ついて、図１４の動作フローチャートに基づいて説明す
る。この動作フローチャートは、ＣＰＵ２０１が、図１
３のメインフロー処理のステップＳ１３０２で動作を開
始させたタイマからの一定時間毎の割込みに基づいて、
図１３のメインフロー処理を一時中断させ、プログラム
ＲＯＭ２０２に記憶されている割込みプログラムを実行
する動作として実現される。なお、割込み処理の後は、
再び中断したメインフロー処理に復帰する。

【００９０】この割込み処理では、スピードデータＳＰ
の値に応じた時間間隔で前述した３種のバンドパスフィ
ルタリング処理のための各フィルタ係数セットを更新
し、ＤＳＰ２０５に転送する処理が実行される。

【００９１】まず、図１４の動作フローチャートで使用
される各ポインタの機能について説明する。ポインタＭ
は、第１番目のバンドパスフィルタリング処理のための
フィルタ係数セットの更新処理が開始された後、変数Ｍ
１の値によって示される第２番目のバンドパスフィルタ
リング処理のためのフィルタ係数セットの更新処理が開
始される時刻（図１７又は図１８参照）までの時間経過
をカウントするための変数である。

【００９２】ポインタＮは、割込み処理による前回のフ
ィルタ係数セットの更新処理からの割込み回数がスピー
ドデータＳＰの値に等しくなるまでの時刻をカウントす
るための変数である。

【００９３】ポインタＰは、第１番目のバンドパスフィ
ルタリング処理のためのフィルタ係数セットの更新処理
が開始された後、変数Ｍ２の値によって示される第３番
目のバンドパスフィルタリング処理のためのフィルタ係
数セットの更新処理が開始される時刻（図１７又は図１
８参照）までの時間経過をカウントするための変数であ
る。

【００９４】ポインタＫは、第１番目のバンドパスフィ
ルタリング処理のためのフィルタ係数セットの更新処理
における更新回数をカウントするための変数である。ポ
インタＪは、第２番目のバンドパスフィルタリング処理
のためのフィルタ係数セットの更新処理における更新回
数をカウントするための変数である。

【００９５】ポインタＩは、第３番目のバンドパスフィ
ルタリング処理のためのフィルタ係数セットの更新処理
における更新回数をカウントするための変数である。以
上の各ポインタを使用した図１４の動作フローチャート
について具体的に説明する。

【００９６】ステップＳ１４０１〜Ｓ１４０４は、フィ
ルタ係数セットを更新するタイミングを計測するための
処理である。即ちまず、ステップＳ１４０１では、ピー
クフラグＰＫＦが“１”でなければ即座に割込み処理が
終了され、ステップＳ１４０２以下の処理は実行されな
い。即ち、ピッキング開始後にピーク値が検出されてい
なければこの割込み処理は実質的には実行されないこと
になる（図１３のステップＳ１３０６、Ｓ１３１０、Ｓ
１３１１等参照）。

【００９７】ステップＳ１４０１の判定がＹＥＳとなる
と、ステップＳ１４０２で、ポインタＮの値が＋１さ
れ、ステップＳ１４０３でポインタＮの値がスピードデ
ータＳＰの値に等しくなったか否かが判定される。ポイ
ンタＮの値は、ピッキング開始時には、前述した図１３
のステップＳ１３０６によって“０”にクリアされてい
る。

【００９８】ステップＳ１４０３の判定がＮＯなら、割
込み処理が終了される。ステップＳ１４０３の判定がＹ
ＥＳとなると、ステップＳ１４０４でポインタＮの値が
“０”にクリアされた後、ステップＳ１４０４以降で各
フィルタ係数セットの更新が行なわれる。更新後は、再
びステップＳ１４０１〜Ｓ１４０３によって、ポインタ
Ｎの値がスピードデータＳＰの値に等しくなるまでタイ
ミングがとられることになる。

【００９９】ステップＳ１４０５〜Ｓ１４０９では、第
１番目のバンドパスフィルタリング処理のためのフィル
タ係数セットを初期値から９回更新し、１０回目の更新
で再び初期値に戻す処理が実行される。

【０１００】即ちまず、ステップＳ１４０５では、ポイ
ンタＫの値が＋１される。ポインタＫの値は、ピッキン
グ開始時には、前述した図１３のステップＳ１３０６に
よって“０”にクリアされている。

【０１０１】ステップＳ１４０６では、ポインタＫの値
が変数Ｋ１の値に＋１した値に等しくなったか否かが判
定される。今、変数Ｋ１には“９”が格納されている。
この判定がＮＯなら、ステップＳ１４０９で、フィルタ
係数セットθ₁ 、ｒ₁が更新される。この更新されたフ
ィルタ係数セットは、ステップＳ１４１０以降の処理の
後、ステップＳ１４３０でＤＳＰ２０５に転送される。
これにより、ＤＳＰ２０５において、第１番目のバンド
パスフィルタリング処理における中心周波数ｆ₁ がシフ
トされる。

【０１０２】その後、再び図１４の割込み処理の実行が
繰り返され、ポインタＮの値がスピードデータＳＰの値
に等しくなってステップＳ１４０３の判定がＹＥＳとな
る毎にステップＳ１４０６の判定が繰り返される。そし
て、この判定がＮＯならステップＳ１４０９のフィルタ
係数セットの更新処理が繰り返され、その後のステップ
Ｓ１４３０で更新されたフィルタ係数セットがＤＳＰ２
０５に転送される。

【０１０３】上述の動作が繰り返される結果、ポインタ
Ｋの値が変数Ｋ１の値に＋１した値“１０”に等しくな
るとステップＳ１４０６の判定がＹＥＳとなる。この結
果、ステップＳ１４０７で、ポインタＫの値が“０”に
クリアされた後、ステップＳ１４０８でフィルタ係数セ
ットθ₁ 、ｒ₁ が初期値に戻される。

【０１０４】次のステップＳ１４１０〜Ｓ１４１４で
は、第１番目のバンドパスフィルタリング処理において
フィルタ係数セットの更新が開始されてから第２番目の
バンドパスフィルタリング処理においてフィルタ係数セ
ットの更新が開始されるまでの時間経過をカウントする
処理が実行される。

【０１０５】即ちまず、ステップＳ１４１０で、フラグ
Ｄ１Ｆの値が“０”であるか否かが判定される。今、フ
ラグＤ１Ｆは、ピッキング開始時には、前述した図１３
のステップＳ１３０６によって“０”にクリアされてい
る。

【０１０６】従って、始めはステップＳ１４１０の判定
はＹＥＳとなり、ステップＳ１４１１でポインタＭの値
が＋１される。今、ポインタＭの値も、ピッキング開始
時には、前述した図１３のステップＳ１３０６により
“０”にクリアされている。

【０１０７】ステップＳ１４１２では、ポインタＭの値
が変数Ｍ１の値に等しくなったか否かが判定される。そ
して、この判定がＮＯなら、ステップＳ１４１３以降の
処理は実行されず、ステップＳ１４３０にジャンプす
る。この結果、第１番目のバンドパスフィルタリング処
理のためのフィルタ係数セットの更新が開始されて以
後、図１７又は図１８のＭ１に相当する時間が経過する
までは、第２番目と第３番目の各バンドパスフィルタリ
ング処理のための各フィルタ係数セットθ₂ 、ｒ₂ 及び
θ₃ 、ｒ₃は、初期値がそのままＤＳＰ２０５に転送さ
れることになり、ＤＳＰ２０５では、第２番目と第３番
目の各バンドパスフィルタリング処理における各中心周
波数ｆ₂ とｆ₃ のシフトは開始されない。

【０１０８】その後、再び図１４の割込み処理の実行が
繰り返され、ポインタＮの値がスピードデータＳＰの値
に等しくなってステップＳ１４０３の判定がＹＥＳとな
る毎に、ステップＳ１４０４〜Ｓ１４１１の各処理を介
して、ステップＳ１４１２の判定が繰り返される。

【０１０９】そして、ポインタＭの値が変数Ｍ１の値に
等しくなってステップＳ１４１２の判定がＹＥＳとなる
と、ステップＳ１４１３でポインタＭの値が“０”に戻
された後、ステップＳ１４１４でフラグＤ１Ｆに“１”
がセットされる。

【０１１０】この結果、ステップＳ１４１５〜Ｓ１４１
９では、前述したステップＳ１４０５〜Ｓ１４０９と同
様、第２番目のバンドパスフィルタリング処理のための
フィルタ係数セットを初期値から９回更新し、１０回目
の更新で再び初期値に戻す処理が実行される。

【０１１１】即ちまず、ステップＳ１４１５では、ポイ
ンタＪの値が＋１される。ポインタＪの値は、ピッキン
グ開始時には、前述した図１３のステップＳ１３０６に
よって“０”にクリアされている。

【０１１２】ステップＳ１４１６では、ポインタＪの値
が変数Ｋ１の値に＋１した値“１０”に等しくなったか
否かが判定される。この判定がＮＯなら、ステップＳ１
４１９で、フィルタ係数セットθ₂ 、ｒ₂が更新され
る。この更新されたフィルタ係数セットは、ステップＳ
１４２０以降の処理の後、ステップＳ１４３０でＤＳＰ
２０５に転送される。これにより、ＤＳＰ２０５におい
て、第２番目のバンドパスフィルタリング処理における
中心周波数ｆ₂ がシフトされる。

【０１１３】その後、再び図１４の割込み処理の実行が
繰り返され、ポインタＮの値がスピードデータＳＰの値
に等しくなってステップＳ１４０３の判定がＹＥＳとな
る毎に、ステップＳ１４０４〜Ｓ１４０９の各処理の
後、ステップＳ１４１０の判定がＮＯとなってステップ
Ｓ１４１１〜Ｓ１４１４の各処理がスキップされ、ステ
ップＳ１４１５の処理の後にステップＳ１４１６の判定
が繰り返される。そして、この判定がＮＯならステップ
Ｓ１４１９のフィルタ係数セットの更新処理が繰り返さ
れ、その後のステップＳ１４３０で更新されたフィルタ
係数セットがＤＳＰ２０５に転送される。

【０１１４】上述の動作が繰り返される結果、ポインタ
Ｊの値が変数Ｋ１の値に＋１した値“１０”に等しくな
るとステップＳ１４１６の判定がＹＥＳとなる。この結
果、ステップＳ１４１７で、ポインタＪの値が“０”に
クリアされた後、ステップＳ１４１８でフィルタ係数セ
ットθ₂ 、ｒ₂ が初期値に戻される。

【０１１５】次のステップＳ１４２０〜Ｓ１４２４の処
理は、前述したステップＳ１４１０〜Ｓ１４１４の処理
と同様であり、第１番目のバンドパスフィルタリング処
理においてフィルタ係数セットの更新が開始されてから
第３番目のバンドパスフィルタリング処理においてフィ
ルタ係数セットの更新が開始されるまでの時間経過をカ
ウントする処理が実行される。

【０１１６】即ちまず、ステップＳ１４２０で、フラグ
Ｄ２Ｆの値が“０”であるか否かが判定される。今、フ
ラグＤ２Ｆは、ピッキング開始時には、前述した図１３
のステップＳ１３０６によって“０”にクリアされてい
る。

【０１１７】従って、始めはステップＳ１４２０の判定
はＹＥＳとなり、ステップＳ１４２１でポインタＰの値
が＋１される。今、ポインタＰの値も、ピッキング開始
時には、前述した図１３のステップＳ１３０６により
“０”にクリアされている。

【０１１８】ステップＳ１４２２では、ポインタＰの値
が変数Ｍ２の値に等しくなったか否かが判定される。そ
して、この判定がＮＯなら、ステップＳ１４２３以降の
処理は実行されず、ステップＳ１４３０にジャンプす
る。この結果、第１番目のバンドパスフィルタリング処
理のためのフィルタ係数セットの更新が開始されて以
後、図１７又は図１８のＭ２に相当する時間が経過する
までは、第３番目のバンドパスフィルタリング処理のた
めのフィルタ係数セットθ₃ 、ｒ₃ は、初期値がそのま
まＤＳＰ２０５に転送されることになり、ＤＳＰ２０５
では、第３番目のバンドパスフィルタリング処理におけ
る各中心周波数ｆ₃ のシフトは開始されない。

【０１１９】その後、再び図１４の割込み処理の実行が
繰り返され、ポインタＮの値がスピードデータＳＰの値
に等しくなってステップＳ１４０３の判定がＹＥＳとな
る毎に、ステップＳ１４０４〜Ｓ１４２１の各処理を介
して、ステップＳ１４２２の判定が繰り返される。

【０１２０】そして、ポインタＰの値が変数Ｍ２の値に
等しくなってステップＳ１４２２の判定がＹＥＳとなる
と、ステップＳ１４２３でポインタＰの値が“０”に戻
された後、ステップＳ１４２４でフラグＤ２Ｆに“１”
がセットされる。

【０１２１】この結果、ステップＳ１４２５〜Ｓ１４２
９では、前述したステップＳ１４０５〜Ｓ１４０９など
と同様、第３番目のバンドパスフィルタリング処理のた
めのフィルタ係数セットを初期値から９回更新し、１０
回目の更新で再び初期値に戻す処理が実行される。

【０１２２】即ちまず、ステップＳ１４２５では、ポイ
ンタＩの値が＋１される。ポインタＩの値は、ピッキン
グ開始時には、前述した図１３のステップＳ１３０６に
よって“０”にクリアされている。

【０１２３】ステップＳ１４２６では、ポインタＩの値
が変数Ｋ１の値に＋１した値“１０”に等しくなったか
否かが判定される。この判定がＮＯなら、ステップＳ１
４２９で、フィルタ係数セットθ₃ 、ｒ₃が更新され
る。この更新されたフィルタ係数セットは、次のステッ
プＳ１４３０でＤＳＰ２０５に転送される。これによ
り、ＤＳＰ２０５において、第３番目のバンドパスフィ
ルタリング処理における中心周波数ｆ₃ がシフトされ
る。

【０１２４】その後、再び図１４の割込み処理の実行が
繰り返され、ポインタＮの値がスピードデータＳＰの値
に等しくなってステップＳ１４０３の判定がＹＥＳとな
る毎に、ステップＳ１４０４〜Ｓ１４１９の各処理の
後、ステップＳ１４２０の判定がＮＯとなってステップ
Ｓ１４２１〜Ｓ１４２４の各処理がスキップされ、ステ
ップＳ１４２５の処理の後にステップＳ１４２６の判定
が繰り返される。そして、この判定がＮＯならステップ
Ｓ１４２９のフィルタ係数セットの更新処理が繰り返さ
れ、次のステップＳ１４３０で更新されたフィルタ係数
セットがＤＳＰ２０５に転送される。

【０１２５】上述の動作が繰り返される結果、ポインタ
Ｉの値が変数Ｋ１の値に＋１した値“１０”に等しくな
るとステップＳ１４２６の判定がＹＥＳとなる。この結
果、ステップＳ１４２７で、ポインタＩの値が“０”に
クリアされた後、ステップＳ１４２８でフィルタ係数セ
ットθ₃ 、ｒ₃ が初期値に戻される。

【０１２６】以上に示した図１４の割込み処理が繰り返
されることにより、図１７又は図１８に示されるよう
に、ＤＳＰ２０５での前述した３種のバンドパスフィル
タリング処理における各中心周波数ｆ₁ 、ｆ₂ 及びｆ₃
が時間経過と共にシフトされる処理が実現される。

【０１２７】そして、割込み処理による各フィルタ係数
セットの更新タイミングがスピードデータＳＰの値によ
って制御されることにより、図１７又は図１８のよう
に、演奏者による弦のピッキングの強弱によって、各中
心周波数のシフト速度を変化させることができ、弦振動
波形による楽音の音色の変化速度を変化させることがで
きる。他の実施例以上の実施例では、本発明を電子弦楽器に適用した例に
ついて示したが、本発明はこれに限られるものではな
く、他の電子楽器に適用されても、また、効果付加装置
単体として実現されてもよい。この場合例えば、フィル
タリング処理における周波数特性の変化速度が、演奏情
報の１つであるベロシティの値に応じて制御されるよう
に構成してもよい。

【０１２８】

【０１２９】

【発明の効果】本発明によれば、周波数特性制御手段
が、音響信号に周波数特性の異なる複数のフィルタリン
グ処理を並列に実行し各処理出力を混合するように動作
する際、各フィルタリング処理の周波数特性を時間的に
変化させると共に変化開始時期にそれぞれ異なるタイム
ラグを付加し、それぞれの変化速度及びタイムラグを演
奏操作の操作量に応じて制御させる。この結果、オート
ワウのエフェクトを音響信号に付加する場合に、周波数
特性の変化速度及び変化開始時期が演奏操作の操作量に
応じて制御されることになり、例えば演奏者による弦の
ピッキングの強弱を音響信号による楽音の音色の変化速
度及び変化開始時期に反映させることが可能となり、さ
らに複雑なオートワウのエフェクトを付加することが可
能となる。

【０１３０】

【０１３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の全体構成図である。

【図２】電子部のブロック図である。

【図３】ＤＳＰの回路構成図である。

【図４】ＤＳＰによるバンドパスフィルタ処理の原理ブ
ロック図である。

【図５】バンドパスフィルタ部の周波数特性図である。

【図６】ハイパスフィルタ部の構成図である。

【図７】ハイパスフィルタ部の周波数特性図である。

【図８】ローパスフィルタ部の構成図である。

【図９】ローパスフィルタ部の極と零点および極ベクト
ルと零ベクトルの関係図である。

【図１０】ローパスフィルタ部の周波数特性図（その
１）である。

【図１１】ローパスフィルタ部の周波数特性図（その
２）である。

【図１２】ＤＳＰによるバンドパスフィルタリング処理
の動作フローチャートである。

【図１３】ＣＰＵによるメインフロー処理の動作フロー
チャートである。

【図１４】ＣＰＵによる割込み処理の動作フローチャー
ト（その１）である。

【図１５】ＣＰＵによる割込み処理の動作フローチャー
ト（その２）である。

【図１６】ＣＰＵによる割込み処理の動作フローチャー
ト（その３）である。

【図１７】本実施例の動作説明図（その１）である。

【図１８】本実施例の動作説明図（その２）である。

【符号の説明】

１０１ピックアップ１０２アンプ１０３電子部１０４容量１０５、１０６可変抵抗１０７出力ジャック１０８スイッチ部２０１ＣＰＵ２０２プログラムＲＯＭ２０３ワークＲＡＭ２０４Ａ／Ｄ変換器２０５ＤＳＰ２０６Ｄ／Ａ変換器２０７バス３０１インタフェース３０２アドレスカウンタ３０３オペレーションＲＯＭ３０４デコーダ３０５乗算器３０６フラグレジスタ３０７加減算器３０８レジスタ群３０９ワークＲＡＭ

フロントページの続き (56)参考文献特開平１−250999（ＪＰ，Ａ) 特開平５−35277（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−65496（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−66296（ＪＰ，Ａ) 特開平３−121493（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−269199（ＪＰ，Ａ) 特開平４−274493（ＪＰ，Ａ) 特開平３−269581（ＪＰ，Ａ) 特開平１−269995（ＪＰ，Ａ) 特開平５−6173（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−138397（ＪＰ，Ａ) 特開平４−97295（ＪＰ，Ａ) 特開平３−126094（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−109400（ＪＰ，Ｕ) 実開昭54−7637（ＪＰ，Ｕ) 実開昭54−7636（ＪＰ，Ｕ) 実開昭55−103698（ＪＰ，Ｕ) 特公昭46−35590（ＪＰ，Ｂ１) 実公昭59−1280（ＪＰ，Ｙ２) 実公平１−42160（ＪＰ，Ｙ２) 実公昭63−33274（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G10H 1/00 - 7/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】演奏操作の操作量を検出する演奏操作量
検出手段と、前記演奏操作に基づいて生成される音響信号に対して周
波数特性の異なる複数のフィルタリング処理を並列に実
行し各処理出力を混合するフィルタリング処理手段と、該フィルタリング処理手段における前記音響信号に対す
る各フィルタリング処理の各周波数特性をそれぞれ時間
的に変化させると共に変化開始時期にそれぞれ異なるタ
イムラグを付加し、それぞれの変化速度及びタイムラグ
を前記演奏操作量検出手段で検出された前記演奏操作の
操作量に応じて制御する周波数特性制御手段と、を有することを特徴とする効果付加装置。
【請求項２】前記フィルタリング処理は、バンドパス
フィルタリング処理である、ことを特徴とする請求項１に記載の効果付加装置。
【請求項３】前記音響信号は、弦に対するピッキング
操作に応じてピックアップ手段から検出される弦振動波
形信号であり、前記演奏操作量検出手段は、前記弦振動波形信号から弦
のピッキング時点を検出し、該ピッキング時点以後の最
初のピークレベルを操作量として検出する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の効果付加装
置。