JP3277559B2 - 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、効果付加装置、詳細に
は、効果付加処理（エフェクト処理）に使用する遅延用
メモリの利用方法を改良した効果付加装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】効果付加装置（エフェクト装置）には、
複数種のエフェクト処理のアルゴリズムを記憶し、この
複数種のエフェクト処理のうちから適宜選択された複数
のエフェクト処理を順次実行して、入力音響信号に選択
された複数の効果を付加するものがある。

【０００３】このような選択された複数のエフェクト処
理を順次実行する従来の効果付加装置は、一般に、音響
信号を遅延させるための遅延用メモリを備え、選択され
たエフェクト処理をこの遅延用メモリを利用して、実行
している。通常この遅延用メモリは、効果付加装置が実
行可能な各エフェクト処理毎に割り当てられた記憶領域
を有している。

【０００４】この従来の効果付加装置は、ＤＳＰ（Digi
tal Signal Processor：ディジタル信号処理装置）を使
用してエフェクト処理を行なっており、実行対象のエフ
ェクト処理が切り換えられると、まず、処理内容を示す
アルゴリズムを切り換えるとともに、新たに実行対象と
なったエフェクト処理用に割り当てられた遅延用メモリ
の記憶領域のクリア処理を行なう。この遅延用メモリの
クリア処理が完了すると、次に、その新たに実行対象と
なったエフェクト処理を開始する。

【０００５】すなわち、図９に示すように、実行対象の
エフェクト処理が切り換えられると、ＤＳＰの係数ＲＡ
Ｍに係数をセットし（ステップＴ１）、ＤＳＰのメモリ
の作業エリアに所定の初期値をセットして、新たなエフ
ェクト用の係数とデータの準備を行なう（ステップＴ
２）。続いて、遅延用ＲＡＭの当該エフェクト用に新規
に利用するエリアをクリアし（ステップＴ３）、新たな
エフェクトのレベルを「０」にセットして、新たなエフ
ェクトが付加された出力音が急激に発生して不自然に聞
こえることを防止する（ステップＴ４）。その後、新た
なエフェクトのエフェクト処理を開始し（ステップＴ
５）、新たなエフェクトの付加された出力音のレベルを
徐々に所定値まで上げる（ステップＴ６）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の効果付加装置にあっては、選択された複数の
エフェクト処理を順次一定サンプリング時間毎に実行し
ている途中で付加すべきエフェクト処理が切り換えられ
ると、切り換えられた新たなエフェクト処理に先立っ
て、まず、遅延用メモリの当該新たなエフェクト用の記
憶領域のクリア処理を行なうようになっていたため、こ
の遅延用メモリのクリア処理に上記サンプリング時間に
対して長時間要すると、全体のエフェクト処理が上記サ
ンプリング時間内に実行されず、出力される音が途切
れ、音楽として不自然なものとなるという問題があっ
た。

【０００７】そこで、本発明は、出力される音が途切れ
ることがなく、音楽として自然なものとすることを目的
としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の効果付加装置は、複数種のエフェクト処理
を所定の順序で行なう動作を表わすアルゴリズムを記憶
したアルゴリズム記憶手段と、前記複数種のエフェクト
処理のうち所望のエフェクト処理を選択する選択手段
と、前記各エフェクト処理毎に各エフェクト処理用に割
り当てられた記憶領域を有する記憶手段と、前記アルゴ
リズム記憶手段から読み出されたアルゴリズムが前記選
択手段によって選択されたエフェクト処理に対応すると
き、一定時間毎に入力する音響信号を前記エフェクト処
理に割り当てられた前記記憶手段の記憶領域に順次記憶
するとともに、以前に記憶された該音響信号を読み出す
記憶制御手段と、前記アルゴリズム記憶手段から読み出
されたアルゴリズムが前記選択手段によって選択されて
いないエフェクト処理に対応するとき、前記エフェクト
処理に割り当てられた前記記憶手段の記憶領域をクリア
するクリア手段と、前記アルゴリズム記憶手段に記憶さ
れるアルゴリズムに従って、前記入力する音響信号及び
前記記憶手段から読み出された音響信号を演算して出力
する演算手段と、を備えたことを特徴としている。

【０００９】

【作用】上記目的は、上記本発明の構成によれば、予め
設定されたアルゴリズムに従って、複数種のエフェクト
処理を所定の順序で動作させるが、この複数種のエフェ
クト処理のうち選択手段により選択されたエフェクト処
理を上記所定の順序に従って実行する。このとき、各エ
フェクト処理毎に各エフェクト処理用に割り当てられた
記憶領域を有する記憶手段を使用し、アルゴリズムが前
記選択手段によって選択されたエフェクト処理に対応す
るとき、該エフェクト処理に基づいて一定間隔毎に入力
する音響信号を前記エフェクト処理に割り当てられた前
記記憶手段の記憶領域に順次記憶するとともに、以前に
記憶された該音響信号を読み出す。このアルゴリズムに
従って前記入力する音響信号及び前記記憶手段から読み
出された音響信号を演算して出力する。また、読み出さ
れたアルゴリズムが前記選択手段によって選択されてい
ないエフェクト処理に対応するとき、前記エフェクト処
理に割り当てられた前記記憶手段の記憶領域をクリアす
る。

【００１０】したがって、所定の順番で動作対象として
割り当てられた複数種のエフェクト処理のうち、実行対
象として選択されていないエフェクト処理用に割り当て
られた遅延用メモリの記憶領域を、該実行対象として選
択されていないエフェクト処理の動作タイミングに、ク
リアすることができ、複数のエフェクト処理を順次実行
している途中で実行対象のエフェクト処理が切り換えら
れたときには、遅延用メモリの該新たに実行対象となっ
たエフェクト用の記憶領域が、既にクリアされているよ
うにすることができる。その結果、遅延用メモリの新た
に実行対象となったエフェクト用の記憶領域を、当該新
たなエフェクト処理に先立ってクリア処理を行なう必要
がなく、全体のエフェクト処理を上記サンプリング時間
内に確実に実行することができる。したがって、出力さ
れる音が途切れることがなく、音楽として自然なものと
することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。

【００１２】図１〜図８は、本発明の効果付加装置の一
実施例を示す図である。

【００１３】図１は、本発明の効果付加装置を適用した
電子楽器１のブロック図であり、電子楽器１は、ＣＰＵ
（Central Processing Unit)２、操作部３、メモリ４、
音源５、音源用メモリ６、ＤＳＰ７、遅延用メモリ（記
憶手段）８、ミキサー９、Ｄ／Ａ変換器１０、フィルタ
１１、アンプ１２及びスピーカ１３Ｌ、１３Ｒ等を備え
ている。

【００１４】操作部３は、鍵盤やＤＳＰ７で付加するエ
フェクト （効果）を選択するスイッチ及び音色やレベル等を設定
する各種スイッチを備えており、演奏者が演奏時に鍵盤
を打鍵することにより、ノートオン／オフ情報やピッチ
データ及び音長データ等の演奏情報を入力し、また、ス
イッチ操作によりエフェクトの選択及び音色やレベル設
定を行なう。ＣＰＵ２は、操作部３を走査し、操作部３
の操作内容に応じて、電子楽器１の各部を制御して、選
択されたエフェクトを付加するとともに、操作内容に応
じた楽音を発生させる。したがって、操作部３は、複数
種のエフェクト処理のうち所望のエフェクト処理を選択
する選択手段として機能する。

【００１５】メモリ４は、ＲＯＭ（Read Only Memory）
やＲＡＭ（Random Access Memory）で構成され、ＲＯＭ
内には、電子楽器１としてのプログラム、特に、操作部
３の操作に対応した楽音情報を音源５に出力し、音源５
に該楽音情報に基づいた音響信号を発生させてＤＳＰ７
に出力させる音響信号発生処理プログラムや操作部３で
選択されたエフェクトに対応した係数をＤＳＰ７に転送
して、ＤＳＰ７にエフェクト処理を行なわせるエフェク
ト処理等のプログラムを格納している。また、メモリ４
のＲＯＭ内には、操作部３の鍵操作に対応した楽音情報
が記憶されており、ＣＰＵ２は、鍵操作やスイッチ操作
に対応した楽音情報を音源５に出力する。

【００１６】音源５は、ＣＰＵ２から入力される楽音情
報に基づいて音源用メモリ６に記憶されている波形デー
タやエンベロープデータ等の種々のデータを読み込ん
で、演算処理し、ディジタル楽音信号をＳＥＮＤ端子か
らＤＳＰ７に出力する。また、音源５は、ディジタル楽
音信号をＤＲＹ端子からミキサー９に出力する。このＤ
ＲＹ端子から出力されるディジタル楽音信号は、コーラ
ス等のエフェクトを付与する場合に、使用される。

【００１７】ＤＳＰ７は、ＣＰＵ２の制御下で作動し
て、ＣＰＵ２から転送されてくる係数を使用し、遅延用
メモリ８を利用して、音源５から入力されるディジタル
楽音信号にエフェクト処理を施して、最終楽音信号とし
てミキサー９に出力する。

【００１８】すなわち、ＤＳＰ７は、ＣＰＵＩ／Ｆ２
１、音源Ｉ／Ｆ２２、演算部２３、作業メモリ２４、係
数メモリ２５、命令メモリ２６及び出力Ｉ／Ｆ２７等を
備えており、演算部２３は、乗算器２８とＡＬＵ２９に
より構成されている。

【００１９】ＤＳＰ７は、命令メモリ（アルゴリズム記
憶手段）２６に、ＤＳＰ７が実行可能な複数種、例え
ば、６種類のエフェクト処理を所定の順番で行なう動作
を表わすアルゴリズムを記憶しており、そのアルゴリズ
ムに従って入力されるディジタル楽音信号にエフェクト
処理を施す。すなわち、ＤＳＰ７は、ＣＰＵ２から転送
されてくるエフェクト用係数をＣＰＵＩ／Ｆ２１を介し
て係数メモリ２５に格納し、音源５から転送されてくる
ディジタル楽音信号を、音源Ｉ／Ｆ２２を介してバッフ
ァに取り込む。そして、ＤＳＰ７は、作業メモリ２４や
遅延用メモリ８を利用して、乗算器２８及びＡＬＵ２９
で乗算処理することによりディジタル楽音信号に対して
エフェクト処理を施して、最終出力楽音信号として出力
Ｉ／Ｆ２７を介して図１のミキサー９に出力する。ミキ
サー９では、必要に応じて、このＤＳＰ７からの最終出
力楽音信号と音源５からのＤＲＹ端子からのディジタル
楽音信号を加算して、Ｄ／Ａ変換器１０に出力する。こ
のとき、ＤＳＰ７は、音源５からのディジタル楽音信号
を遅延させるために遅延用メモリ８を使用する。

【００２０】この遅延用メモリ８は、図３に示すよう
に、その記憶領域が、各エフェクト用に分割されてお
り、各エフェクト用の記憶領域のアドレスは、相対アド
レス指定される。

【００２１】図１に戻って、ミキサー９は、上述のよう
に、必要に応じて、ＤＳＰ７からの最終出力楽音信号と
音源５からのＤＲＹ端子からのディジタル楽音信号を加
算（ミックス）して、Ｄ／Ａ変換器１０に出力し、Ｄ／
Ａ変換器１０は、ミキサー９からのディジタル出力楽音
信号をアナログ出力楽音信号に変換するとともに、ステ
レオ信号に分けてフィルタ１１に出力する。フィルタ１
１は、アンチエリアシングフィルタが使用されており、
アナログ出力楽音信号にフィルタ処理を施して、アンプ
１２に出力する。アンプ１２は、フィルタ処理されたア
ナログ出力楽音信号を増幅して、左右の各スピーカ１３
Ｌ、１３Ｒに出力し、スピーカ１３Ｌ、１３Ｒは、入力
されるアナログ楽音信号に応じた音を拡声出力する。

【００２２】次に、作用を説明する。

【００２３】この電子楽器１は、遅延メモリ８を利用し
て複数のエフェクト処理をアルゴリズムに従って所定の
順序で実行するに際し、実行対象となっていないエフェ
クト処理の実行タイミングに、遅延用メモリ８の当該エ
フェクト用に割り当てられたエリアをクリアし、その実
行対象となっていないエフェクトが新たに実行対象とな
ったときに、出力音の途切れを防止するところにその特
徴がある。

【００２４】電子楽器１は、図４に示すように、電源が
投入されると、まず、パワーオンイニシャル処理を行な
い（ステップＳ１）、このイニシャライズ処理によりＣ
ＰＵ２の各種レジスタのクリアと初期値の設定や音源５
及びＤＳＰ７の初期化等を行なう。

【００２５】このイニシャライズ処理が終了すると、Ｃ
ＰＵ２は、操作部３を走査して、操作部３のスイッチの
操作状態を識別し、この識別結果をＣＰＵ２の機能キー
バッファ領域のレジスタにオン／オフ状態として取り込
む機能キー取り込み処理を行なう（ステップＳ２）。Ｃ
ＰＵ２は、この機能キー取り込み処理で取り込んだ状態
により音色切り換え処理等の各種動作を実行させる機能
キー処理を行なう（ステップＳ３）。

【００２６】次に、操作部３を走査して、操作部３の鍵
盤の鍵状態を識別し、この識別結果をＣＰＵ２の鍵盤バ
ッファ領域のレジスタに押鍵／離鍵状態として記憶する
鍵盤取り込み処理を実行する（ステップＳ４）。この状
態に基づいて音源５での楽音発生処理に必要なデータを
セットする鍵盤処理を実行する（ステップＳ５）。

【００２７】鍵盤処理を完了すると、ＣＰＵ２は、上記
機能キーの設定に応じたエフェクト状態の指定によりＤ
ＳＰ７に制御信号と必要な係数を出力して、エフェクト
指示処理を行ない（ステップＳ６）、その後、現在指定
されている音色、押鍵／離鍵状態により音源５に制御信
号と楽音情報を出力し、発音処理を行なう（ステップＳ
７）。

【００２８】発音処理が完了すると、ステップＳ２に戻
って、同様に、機能キー取り込み処理から順次繰り返し
実行する。

【００２９】次に、ＤＳＰ７でのエフェクト処理につい
て、図５及び図６に基づいて説明する。

【００３０】図５は、ＤＳＰ７のエフェクト処理のゼネ
ラル処理を示すフローチャートであり、このゼネラル処
理は、一定サンプリング時間毎に１回実行される。

【００３１】ＤＳＰ７は、まず、音響信号入力処理によ
り、音源５から送られてくるディジタル楽音信号を入力
バッファに格納し（ステップＰ１）、そのディジタル楽
音信号に対して、命令メモリ２６に記憶されているアル
ゴリズムに従って順次エフェクト１からエフェクト６ま
でのエフェクト処理を実行する（ステップＰ２〜ステッ
プＰ７）。これらの各エフェクト処理の実行時間は、各
エフェクト１〜エフェクト６によって異なるが、ゼネラ
ル処理自体は、一定のサンプリング時間で完了する必要
がある。そこで、ステップＰ８で、タイマー処理を行な
い、ゼネラル処理を一定サンプリング時間で１周させる
ための時間調整と、遅延用メモリ８のアドレス生成に用
いるカウンタ値のディクリメントを行なう。その後、各
エフェクト処理を施した最終出力楽音信号の出力処理を
行ない、ミキサー９に出力する（ステップＰ９）。

【００３２】上記エフェクト１〜エフェクト６の各エフ
ェクト処理は、図６に示すフローチャートに従って実行
される。

【００３３】すなわち、ＤＳＰ７は、エフェクト処理に
入ると、まず、動作レジスタを確認して、レジスタの内
容を取り込み（ステップＱ１）、動作レジスタの内容が
アクティブかどうか、すなわち、当該エフェクトが実行
対象として選択されているかどうかチェックする（ステ
ップＱ２）。

【００３４】動作レジスタの内容がアクティブのときに
は、当該エフェクト処理用に初期設定を行ない（ステッ
プＱ３）、入力バッファからデータ、すなわちディジタ
ル楽音信号を読み込む（ステップＱ４）。このディジタ
ル楽音信号に対して当該エフェクト処理を施し（ステッ
プＱ５）、エフェクト処理が完了すると、処理済のディ
ジタル楽音信号を出力バッファに書き込んで、処理を終
了する（ステップＱ６）。そして、このエフェクト処理
では、遅延用メモリ８を使用して処理を実行するが、こ
の遅延用メモリ８のアドレス指定は、相対アドレス指定
方式が採用されており、遅延用メモリ８の実アドレス
は、図７に示すように、そのエフェクトプログラムの指
定する相対アドレス値と、１サンプリング時間に「１」
ずつ減算されるカウンタ値との加算値により与えられ
る。したがって、エフェクトプログラムとしては、時間
の遅延を意識することなく、遅延用メモリ８を、図８に
示すように、リング状に用いることができ、例えば、プ
ログラム中に相対アドレス４０００ｈにデータを書き込
む命令があったとき、４００１ｈ番地は、１サンプリン
グ時間前のデータを表わすことになる。ＤＳＰ７は、こ
のアドレス指定に従って遅延用メモリ８へのデータの書
き込み及び以前に書き込んだデータの読み出しを行な
い、エフェクト処理を実行する。

【００３５】上記エフェクト処理を１サンプルディジタ
ル楽音信号毎に実行し、１つのエフェクト処理を完了す
ると、次のエフェクトに対して、同様にステップＱ１か
ら順次繰り返し実行する。

【００３６】そして、ステップＱ１で取り込んだ動作レ
ジスタの内容が、ステップＱ２でチェックして、アクテ
ィブでないときには、遅延用メモリ８の当該休止中のエ
フェクト用に割り当てられた記憶領域に「０」を書き込
んでクリアし（ステップＱ７）、次の処理に移行する。

【００３７】この遅延用メモリ８のクリア処理では、遅
延用メモリ８の当該休止中のエフェクト用に割り当てら
れた記憶領域の先頭アドレス（４０００ｈ）から、１サ
ンプリングタイミング毎、すなわち、図５のゼネラルフ
ローチャートが実行される毎に、「０」を１つ書き込
む。このとき、遅延用メモリ８は、上述のように、その
アドレスが相対アドレス指定方式で指定されるため、図
８に示すように、リング状に捕らえることができ、休止
中のエフェクト用に割り当てられた記憶領域には、図３
の右側の図に示すように、１サンプリングタイミング毎
に、順次「０」が書き込まれることになる。そして、当
該エフェクトが休止中になったときから、そのエフェク
ト用の記憶領域のワード数に、サンプリング時間（サン
プリング間隔×サンプリング回数）を乗じた時間だけ経
過すると、休止中のエフェクト用に割り当てられた記憶
領域は、全て「０」で書き換えられ、クリアされた状態
となる。したがって、その後この休止中のエフェクトが
選択されてアクティブになると、改めて遅延メモリ８の
当該エフェクト用の記憶領域をクリアする必要がなく、
あるいは、クリアする領域が少なくて済み、１サンプリ
ング時間内に、上記ゼネラルフローチャートを確実に実
行することができる。その結果、遅延用メモリ８のクリ
ア処理のために、出力音が途切れることを防止すること
ができ、音楽として自然なものとすることができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、所定の順番で動作対象
として割り当てられた複数種のエフェクト処理のうち、
実行対象として選択されていないエフェクト処理用に割
り当てられた遅延用メモリの記憶領域を、該実行対象と
して選択されていないエフェクト処理の動作タイミング
に、クリアすることができるので、選択された複数のエ
フェクト処理を順次実行している途中で実行対象のエフ
ェクト処理が切り換えられたときには、遅延用メモリの
該新たに実行対象となったエフェクト用の記憶領域が、
既にクリアされた状態とすることができ、遅延用メモリ
の新たな実行対象となったエフェクト用の記憶領域を、
当該新たなエフェクト処理に先立ってクリア処理を行な
う時間を省くことができる。その結果、全体のエフェク
ト処理を上記サンプリング時間内に確実に実行すること
ができ、出力される音が途切れることがなく、音楽とし
て自然なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による効果付加装置を適用した電子楽器
のブロック構成図。

【図２】図１のＤＳＰと遅延用メモリの回路ブロック
図。

【図３】遅延用メモリのエリア区分図。

【図４】ＣＰＵのゼネラル処理を示すフローチャート。

【図５】ＤＳＰのゼネラル処理を示すフローチャート。

【図６】ＤＳＰのエフェクト処理及び遅延用メモリのク
リア処理を示すフローチャート。

【図７】遅延用メモリのアドレス指定の説明図。

【図８】遅延用メモリのアドレス概念図。

【図９】従来のエフェクト切り換え時のエフェクト開始
処理を示すフローチャート。

【符号の説明】

１ 電子楽器 ２ ＣＰＵ ３ 操作部 ４ メモリ ５ 音源 ６ 音源用メモリ ７ ＤＳＰ ８ 遅延用メモリ ９ ミキサー １０ Ｄ／Ａ変換器 １１ フィルタ １２ アンプ １３Ｌ、１３Ｒ スピーカ ２１ ＣＰＵＩ／Ｆ ２２ 音源Ｉ／Ｆ ２３ 演算部 ２４ 作業メモリ ２５ 係数メモリ ２６ 命令メモリ ２７ 出力Ｉ／Ｆ ２８ 乗算器 ２９ ＡＬＵ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数種のエフェクト処理を所定の順序
   で行なう動作を表わすアルゴリズムを記憶したアルゴリ
   ズム記憶手段と、 前記複数種のエフェクト処理のうち所望のエフェクト処
   理を選択する選択手段と、前記各エフェクト処理毎に各エフェクト処理用に割り当
   てられた記憶領域を有する記憶手段と、 前記アルゴリズム記憶手段から読み出されたアルゴリズ
   ムが前記選択手段によって選択されたエフェクト処理に
   対応するとき、一定時間毎に入力する音響信号を前記エ
   フェクト処理に割り当てられた前記記憶手段の記憶領域
   に順次記憶するとともに、以前に記憶された該音響信号
   を読み出す記憶制御手段と、前記アルゴリズム記憶手段から 読み出されたアルゴリズ
   ムが前記選択手段によって選択されていないエフェクト
   処理に対応するとき、前記エフェクト処理に割り当てら
   れた前記記憶手段の記憶領域をクリアするクリア手段
   と、 前記アルゴリズム記憶手段に記憶されるアルゴリズムに
   従って、前記入力する音響信号及び前記記憶手段から読
   み出された音響信号を演算して出力する演算手段と、 を備えたことを特徴とする効果付加装置。