JP3617921B2 - 電子楽器の効果付与装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子楽器の効果付与装置に関し、特に、効果切換え時の違和感を排除し、円滑に効果を切換えるのに好適な電子楽器の効果付与装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子楽器においては、原音を歪ませたり、効果（エフェクト）音を付加したりして楽音信号に効果を与えることが一般に行われている。ところで演奏の途中で効果を切換えた場合、きわめて耳障りな異常音を発することが知られている。また、切換え後の新たな効果に対応した演算をしたり、データ記憶部をクリアしたりする等の準備が必要となるため、この準備中には楽音信号の出力がとぎれるという不具合があった。
【０００３】
そこで、効果切換え準備中は効果付与手段をバイパスさせることによって効果を付与していない原音を出力し、効果切換えの準備終了後に前記バイパスを解消して、効果付与手段で効果を付与した楽音を出力するように構成して効果切換え時に楽音信号がとぎれるのを防止するようにした効果付与装置が考えられている（特公平７−６９６９０号公報）。この効果付与装置では、切換え時の楽音の切換えによる変化を円滑にするためクロスフェード回路も設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の効果付与装置によれば、効果切換え中に楽音がとぎれるという不具合は解消された。しかし、効果切換え中は、効果が全く付与されていないので、たとえクロスフェード回路を設けてあったとしても、効果が付与されていない楽音と効果が付与されている楽音との間での切換えであるため、人の耳には依然として違和感があるという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解消し、効果切換え時に、人の耳に違和感を与えず自然に効果が切換わったように感じさせることができる電子楽器の効果付与装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決し、目的を達成するための本発明は、音源から入力された楽音信号に効果付与のためのプログラムによる係数を演算して出力する電子楽器の効果付与装置において、楽音信号に付与する効果を指示する効果指示手段と、前記効果指示手段による効果の指示に応答して該指示された効果に対応するプログラムおよび係数をロードされて楽音信号に効果を付与する第１効果付与手段と、前記指示された効果に関連して予め設定されている補助効果に対応するプログラムおよび係数をロードされて楽音信号に補助効果を付与する第２効果付与手段と、前記第１効果付与手段と第２効果付与手段とを切り換える効果付与手段切換手段とを具備し、該効果付与手段切換手段は、前記効果の指示に応答するプログラムおよび係数が前記第１効果付与手段にロードされた後に該第１効果付与手段を選択し、前記第１効果付与手段による効果が付与された前記楽音信号の再生中に生じた前記効果指示手段による次の効果の指示に応答して前記第１効果付与手段に代えて前記第２効果付与手段を選択し、前記次の効果の指示に伴う前記第１効果付与手段に対するプログラムおよび係数のロードが終了したときに、前記第１効果付与手段を前記第２効果付与手段に代えて選択することを特徴とする点に特徴がある。
【０００７】
上記特徴によれば、主たる効果を付与した楽音信号の出力中に効果選択手段から次の効果が指示されたときに、仮の効果として補助効果を与えた楽音を発生し、その楽音発生中に、本来の効果（以下、「主たる効果」という）を付与するための準備つまりプログラムや係数の入れ替えを行うことができる。そして、準備が終了すると再び主たる効果を付与するための第１効果付与装置が付勢される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る効果付与装置を含む電子楽器の構成を示すブロック図である。同図において、ＣＰＵ１はプログラムメモリ２に格納されている制御プログラムに従って当該電子楽器の各部を制御する。楽音波形メモリ３には、複数の音色に対応した波形データおよび該波形データを制御して楽音を生成するための音色パラメータが記憶されている。音色パラメータには前記波形データのアドレス情報やエンベロープ制御情報等が含まれている。自動演奏データメモリ４には自動演奏用の演奏情報が格納されている。効果プログラムメモリ５にはエフェクタ６で使用される効果付与のためのプログラムと係数とが記憶されている。
【０００９】
前記プログラムメモリ２、楽音波形メモリ３、自動演奏データメモリ４、および効果プログラムメモリ５はＲＯＭで実現できる。自動演奏データメモリ４は外部から図示しないインタフェースを介して脱着自在に装着できるＣＤ−ＲＯＭやカード型ＲＯＭであってもよい。ＲＡＭ７はＣＰＵ１のワークエリアおよびバッファとして使用され、例えばバッテリによってバックアップされていてもよい。前記音色パラメータは、書換え可能なようにＲＡＭ７に格納しておいてもよい。
【００１０】
キースイッチ８は図示しない鍵盤装置の複数のキーに対応して設けられていて、それぞれのキーのキーオン・キーオフを示すキーイベント情報や押鍵強さつまりベロシティを示すタッチ情報を検知するための、例えば二つのスイッチからなる。ＣＰＵ１は、キースイッチ８の状態に基づいてキーイベント情報やタッチ情報を生成し、これらの情報はキーナンバに対応付けられて前記ＲＡＭ７に記憶される。
【００１１】
音色選択スイッチ９および効果選択スイッチ１０は、他のスイッチ類とともに操作パネル上に設けられていて、演奏者によって操作可能である。ＣＰＵ１は、それぞれの操作スイッチのオン・オフを示すスイッチイベント情報を生成し、これらのスイッチイベント情報は各操作スイッチに対応付けられたビットからなるパネルマップとして前記ＲＡＭ７に記憶される。操作パネルは、スイッチ類のほか、例えば液晶画面からなるディスプレイ１１を有することができ、該ディスプレイ１１にＣＰＵ１での制御結果等を表示することができる。
【００１２】
音源つまり楽音発生回路１２は、デジタルコントロール・オシレータ（ＤＣＯ）、デジタルコントロール・フィルタ（ＤＣＦ）、およびデジタルコントロール・アンプ（ＤＣＡ）等を有し、キースイッチ８のオンイベントに応じて前記楽音波形メモリ３から読み出した波形データに基づいて楽音信号を出力する。音源１２から出力される楽音信号は、エフェクタ６において効果が付与された後にＤ／Ａ変換器１３に出力される。効果が付与された楽音信号はＤ／Ａ変換器１３でアナログ信号に変換され、増幅回路（アンプ）１４で増幅された後、スピーカ１５を通じて発音される。
【００１３】
エフェクタ６は、第１および第２の効果付与装置６１，６２と、乗算器６３，６４と、加算器６５と、乗算器６３，６４へ乗算値を出力する制御信号発生回路６６と有する。楽音信号に対する効果付与は主として第１効果付与装置６１によって行われ、効果切換え時に補助的に第２効果付与装置６２によって効果が付与される。前記第１効果付与装置６１と第２効果付与装置６２は、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）を用いることによって容易に演算の高速化を図ることができる。
【００１４】
上記構成による電子楽器は次のように動作する。ＣＰＵ１は効果選択スイッチ１０のオンに応答して、選択された効果を付与するためのプログラムと係数を効果プログラムメモリ５から読み出し、第１効果付与装置６１に転送する。制御信号発生回路６６から乗算器６３，６４に出力される制御信号の初期値はいずれも「０」である。そして、第１効果付与装置６１に転送されたプログラムと係数がセットされ、音源１２から供給される楽音に対する演算が可能になった後、ＣＰＵ１は前記制御信号のうち乗算器６３に出力する制御信号ｃ１を「１」に切換える指示を制御信号発生回路６６に与える。これとともに、前記選択された効果と一定の関連（後述する）を有する効果つまり補助効果を付与するためのプログラムと係数を効果プログラムメモリ５から読み出して第２効果付与装置６２に転送する。
【００１５】
演奏中、効果選択スイッチ１０の操作がされて効果の切換えが発生した場合、制御信号ｃ１は「０」に切換えられる一方で、乗算器６４に供給される制御信号ｃ２は「１」に切換えられる。その結果、第２効果付与装置６２で補助効果が付与された楽音信号による楽音がスピーカ１５から出力される。
【００１６】
第２効果付与装置６２で効果が付与された楽音が発生されている間に、第１効果付与装置６１は一旦クリアにされ、その後に新たに選択された効果に対応するプログラムと係数が転送される。そして、新たな効果付与のための準備が完了した時点で再び制御信号ｃ１は「１」に切換えられる一方で、制御信号ｃ２は「０」に切換えられる。その結果、第１効果付与装置６１で効果が付与された楽音信号による楽音がスピーカ１５から出力される。
【００１７】
第１効果付与装置６１への切換えがなされた後、新たに選択された効果に対応する補助効果を付与するためのプログラムと係数を第２効果付与装置６２に転送する。こうすることで、次回の効果切換えに備えることができる。なお、制御信号ｃ１，ｃ２の切換え動作は、一例として特公平７−６９６９０号公報に記載されたクロスフェード動作を伴ってもよいことはもちろんである。
【００１８】
次に、前記補助効果について詳述する。楽音信号に付与する効果は、周波数変調系、振幅変調系、歪み系、ディレイ系、フィルタ系等に大別することができる。図３に各系統に属する効果名を例示する。第１効果付与装置６１および第２効果付与装置６２では楽音に同一効果を付与できるのが好ましい。しかし、効果の種類によっては該効果を付与するためのプログラムや係数のデータサイズはきわめて大きい。どのような効果にも対応できるようにするため、プログラムや係数を格納する記憶領域は最大のものに合わせておく必要があるが、そのような大きい容量の記憶領域を複数確保することは容易ではなく、経済的にも妥当ではない。
【００１９】
そこで、本実施形態では、主たる効果よりも簡易なプログラムで実現できるものを補助効果として設定するようにした。補助効果の一例を図３に併せて例示した。同図において、補助効果として示したものは、主たる効果と同名のものであっても、プログラムや係数は簡略化されたものである。例えば、ディストーションは一般に大きいプログラムを必要とすることが知られている。しかし、補助効果は極めて短時間だけ発生させられればよいので、楽音信号にディストーションに近似した歪みが付与されていれば実質上人の耳に違和感を生じさせない。ＤＳＰに一般に設けられているバレルシフト機能や最大値クリップ機能を使用して楽音信号を簡易に歪ませることができる。
【００２０】
すなわち、バレルシフト機能によれば、楽音を表すデジタル信号のビットをシフトさせることにより簡単に値を変化させられる。すなわち、ｎビットのシフトを行うことにより、値は２^ｎ 倍になる。また、最大値クリップ機能により波形のピーク付近を容易にカットすることができ、例えば三角の波形を台形の波形に歪ませることができる。また、フィルタ系では、単にローパスフィルタ処理を行うだけで主たる効果に代えることができる。
【００２１】
なお、必ずしも主たる効果の簡易化されたものを補助効果とすることはなく、例えば周波数変調系はコーラスをそのまま補助効果としてもよい。コーラスは一般にプログラムは小さいので、そのまま補助効果としても不都合はないからである。但し、コーラスをさらに簡易化したものであれば、演算処理や転送時間が短縮されるほか、効果プログラムメモリ５の容量も全体に小サイズとすることはできる。要は、主たる効果の系列（効果系列）毎に、その系列の効果を代表する簡略化された補助効果を予め設定してあり、該補助効果は、前記系列中の、最も小さいプログラムで付与できる効果と同一サイズ又はそれ以下のプログラムで実現できるものであればよい。補助効果についてはプログラムを簡略化したものとするほか、該プログラムの実行に使用される係数（パラメータ）も少ない数で代表的させることができる。
【００２２】
図２は、本実施形態の要部動作を示すタイミングチャートである。同図において、ｔ０で効果選択スイッチ１０が操作されて最初の効果切換信号ＥＳ１が入力されると、主たる効果のプログラムと係数のロードが開始され、タイミングｔ１で第１効果付与装置６１に対するプログラム等のロードが終了する。このロード終了に続いて制御信号ｃ１が「１」を変化させる。その結果、第１効果付与装置６１から効果が付与された楽音信号が出力される。その後、タイミングｔ２で補助効果のプログラムをロードする。
【００２３】
ｔ３で次の効果切換信号ＥＳ２が入力されると、主たる効果のプログラムと係数のロードが開始され、制御信号ｃ１を「０」に変化させるとともに制御信号ｃ２を「１」に変化させる。これによって、第２効果付与装置６２から補助効果が付与された楽音信号が出力される。タイミングｔ４で第１効果付与装置６１に対するプログラム等のロードが終了すると、再び制御信号ｃ１を「１」に変化させ、制御信号ｃ２を「０」に変化させる。その結果、第２効果付与装置６２からの楽音信号に代わり、第１効果付与装置６１からの楽音信号が出力される。その後、タイミングｔ５で補助効果のプログラムをロードする。
【００２４】
なお、効果切換信号ＥＳ２に応答して行われるプログラムのロードには先に格納されているプログラムのクリア時間も含まれているので、初期状態からプログラムをロードする時間よりも長くなっている。
【００２５】
次に、上記構成に基づく電子楽器の動作をフローチャートを参照して説明する。図４は前記電子楽器のメインフローチャートである。まず、電源が投入されたならばステップＳ１でＣＰＵ１、ＲＡＭ７、音源回路１０を構成するＬＳＩ等を初期化する。ステップＳ２のスイッチイベント処理では、効果選択スイッチ１０や音色選択スイッチ９等の状態を読み込んで処理をする。ステップＳ３の鍵盤イベント処理では、鍵盤装置６に設けられた各キーの検知手段（キースイッチ）８で検出されたキーコードやベロシティ情報等を読み込んで処理をする。ステップＳ４のＭＩＤＩ処理ではＭＩＤＩインタフェース１５を通じて入力されるＭＩＤＩ情報を読み込んで処理をする。ステップＳ５の自動演奏処理では前記自動演奏データメモリ４から読み込んだ演奏情報を読み込んで処理をする。ステップＳ６のその他の処理としては、例えば楽音に効果を与えるための処理を行う。
【００２６】
次に、スイッチイベント処理（前記ステップＳ２）のうち効果選択スイッチ処理をフローチャートを参照して説明する。図５はスイッチイベント処理のフローチャートであり、最初の効果選択スイッチ１０の操作があったときに実行される。制御信号ｃ１およびｃ２の初期値は「０」である。ステップＳ１０では効果選択スイッチ１０で選択された主たる効果に対応するプログラムおよび係数を第１効果付与装置６１にロードする。ステップＳ１１では制御信号ｃ１を「１」に変化させる。ステップＳ１２では補助効果のプログラムおよび係数を第２効果付与装置６２にロードする。以上で最初の効果選択スイッチ処理を終了する。
【００２７】
２回目以降の効果選択のスイッチイベントが発生した場合は、次のフローチャートに従って処理がなされる。図６のフローチャートにおいて、ステップＳ２１では制御信号ｃ１を「０」に、制御信号ｃ２を「１」にそれぞれ変化させる。ステップＳ２２では主たる効果に対応するプログラムおよび係数を第１効果付与装置６１にロードする。ステップＳ２３では制御信号ｃ１を「１」に、制御信号ｃ２を「０」にそれぞれ変化させる。ステップＳ２３では補助効果のプログラムおよび係数を第２効果付与装置６２にロードする。以下、効果選択スイッチ１０が操作される毎にこの処理が実行される。
【００２８】
なお、上述の処理では、最初の効果選択時とその後の効果選択時とで処理内容を異ならせたが、必ずしもその必要はなく、いずれの場合にも図６のフローチャートに従って処理を行ってもよい。
【００２９】
このように、本実施形態では、効果の切換えが発生した場合には主たる効果の付与を停止して、補助効果を楽音信号に付与できるように効果付与装置を切換える。そして、主たる効果を付与できる準備が完了したならば補助効果の付与に代えて、主たる効果を付与できるように効果付与装置を切換える。このように、効果切換え時には、その直前の効果に近似した効果を付与した楽音信号を出力することで、音のとぎれをなくすることができるとともに、効果が自然に変化したような印象を人の耳に与えることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、効果切換えが発生した場合には、主たる効果とは別に準備した補助効果を付与した楽音を発生し、その間に主たる効果を付与するための準備を行い、準備が終了したならば再び主たる効果を付与した楽音を発生させることができる。したがって、効果切換え時に音のとぎれは発生せず、しかも効果切換え準備中に発生される楽音は、その直前に付与されていた効果とほぼ同一の効果を伴うものであるため、効果の切換えがスムーズに行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る効果付与装置を含む電子楽器の要部を示すブロック図である。
【図２】電子楽器の動作タイミングチャートである。
【図３】効果の分類を示す効果系列の一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る電子楽器の処理を示すメインフローチャートである。
【図５】効果スイッチイベント処理（その１）を示すフローチャートである。
【図６】効果スイッチイベント処理（その２）を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…ＣＰＵ、 ５…効果プログラムメモリ、 ６…エフェクタ、 １０…効果選択スイッチ、 １２…音源、 ６１…第１効果付与装置、 ６２…第２効果付与装置、 ６６…制御信号発生回路

Claims (3)

1. 音源から入力された楽音信号に効果付与のためのプログラムによる係数を演算して出力する電子楽器の効果付与装置において、
   楽音信号に付与する効果を指示する効果指示手段と、
   前記効果指示手段による効果の指示に応答して該指示された効果に対応するプログラムおよび係数をロードされて楽音信号に効果を付与する第１効果付与手段と、
   前記指示された効果に関連して予め設定されている補助効果に対応するプログラムおよび係数をロードされて楽音信号に補助効果を付与する第２効果付与手段と、
   前記第１効果付与手段と第２効果付与手段とを切り換える効果付与手段切換手段とを具備し、
   該効果付与手段切換手段は、前記効果の指示に応答するプログラムおよび係数が前記第１効果付与手段にロードされた後に該第１効果付与手段を選択し、
   前記第１効果付与手段による効果が付与された前記楽音信号の再生中に生じた前記効果指示手段による次の効果の指示に応答して前記第１効果付与手段に代えて前記第２効果付与手段を選択し、
   前記次の効果の指示に伴う前記第１効果付与手段に対するプログラムおよび係数のロードが終了したときに、前記第１効果付与手段を前記第２効果付与手段に代えて選択することを特徴とする電子楽器の効果付与装置。
2. 前記補助効果は、前記第１効果付与装置で付与される効果と類似の簡略化された効果であることを特徴とする請求項１記載の電子楽器の効果付与装置。
3. 前記効果は、前記第１効果付与装置で付与される効果が属する効果系列中の、演算が簡易とみなされた予定の効果であることを特徴とする請求項１記載の電子楽器の効果付与装置。

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