JP4726125B2 - ディレイエフェクタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、入力信号を所定遅延時間だけ遅らせて出力信号を出力する遅延器を備え、この遅延器からの出力信号にフィードバックゲイン値を乗じて入力側に帰還させるように構成されたディレイエフェクタ装置に関する。

入力される音楽信号に対して所定の遅延時間を与えて出力すると共に、その出力にフィードバックゲイン値を乗じて入力側に帰還させるようにして、音を遅延させながら出力信号を減衰させる、いわゆるディレイ効果を奏するような装置や、これに改良を加えた装置が提案されてきた。例えば、デジタル信号で構成される楽音信号データをデジタルディレイ回路を有する帰還ループに入力してエコーを発生させる装置において、その帰還ループ内に、この帰還ループ内の楽音信号データをアナログ信号の歪み成分に相当するデータを付加してアナログエコーに近い暖かみのあるエコーを得るような装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−９９０６８公報（第３−４頁、第１図）

しかしながら、入力される音楽信号に対して所定の遅延時間を与えて出力すると共に、その出力にフィードバックゲイン値を乗じて入力側に帰還させるようにして出力信号を減衰させてエコー効果を奏するような装置にあっては、遅延時間を変更すると、フィードバック量が一定値のために減衰時間が変わるので、その減衰時間を維持するには、フィードバックゲイン値をその都度調整しなければならないという課題があった。

本発明は、かかる従来の課題を解決するためになされたもので、遅延時間を変更してもフィードバックゲイン値を自動調整してエコー信号の減衰時間（減衰特性）を維持させるディレイエフェクタ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、入力信号を所定遅延時間だけ遅らせて出力信号を出力する遅延器を備え、この遅延器からの出力信号にフィードバックゲイン値を乗じて入力側に帰還させるように構成されたディレイエフェクタ装置において、
出力信号を或る時間内までに或るレベルまで減衰させるためのフィードバックゲイン値を求めるフイードバックゲイン値制御部を備え、
前記フィードバックゲイン値制御部は、
前記所定遅延時間（ｔ）と、最初の出力信号レベル（Ｓ）がｒ・Ｓ（ｒは０＜ｒ＜１を満たす実数）となるまでの減衰時間（Ｔ）との内でより大きな値を最大値（ｍａｘ（ｔ，Ｔ））として求める第１の手段と、
前記所定遅延時間（ｔ）を前記求めた最大値（ｍａｘ（ｔ，Ｔ））で除算した値（除算結果値：Ａ）を求める第２の手段と、
ｒのＡ乗を前記フィードバックゲイン値として求める第３の手段と、を含んで成ることを特徴とする構成とした。したがって、本発明によれば、フイードバックゲイン値制御部が、出力信号を或る時間内までに或るレベルまで減衰させるためのフィードバックゲイン値を求めるので、遅延時間を変更してもフィードバックゲイン値を自動調整して減衰時間（減衰特性）を変更させずにすむことが可能となる。

また、この装置において、ｒのＡ乗をＡを変数として求めた値として記憶するテーブルを備え、前記第３の手段は、前記テーブルの記憶内容を参照して、前記第２の手段で求まった除算結果値Ａに対するｒのＡ乗値を求めこれを前記フィードバックゲイン値として求める構成とすることも、演算時間の短縮ができる点で好ましい。

また、本発明の他の態様は、第１の入力信号を第１の所定遅延時間だけ遅らせて出力信号を出力する第１の遅延器を備え、この第１の遅延器からの第１の出力信号に第１のフィードバックゲイン値を乗じて入力側に帰還させるように構成した第１の回路と、
第２の入力信号を第２の所定遅延時間だけ遅らせて出力信号を出力する第２の遅延器を備え、この第２の遅延器からの第２の出力信号に第２のフィードバックゲイン値を乗じて入力側に帰還させるように構成した第２の回路と、
前記第１の出力信号および第２の出力信号の双方を或る時間内までに或るレベルまで減衰させるための、前記第１のフィードバックゲイン値および第２のフィードバックゲイン値の双方を求めるフイードバックゲイン値制御部を備えたことを特徴としたものである。これによれば、２系統の回路のフィードバックゲイン値の自動調整を１台のフィードバックゲイン値制御部で行うことが可能となる。

本発明によれば、遅延時間を変更してもフィードバックゲイン値を自動調整して減衰時間（減衰特性）を維持させるディレイエフェクタ装置が実現可能となるという効果が得られる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しつつ説明する。

（構成）
図１はディレイエフェクタ装置１の構成図である。遅延器２０は、入力信号を所定遅延時間（ｔ）だけ遅延させて出力するように構成されている。そして、乗算器３０は出力信号ｆとフィードバックゲイン値制御部１００で求めたゲイン値とを乗じた結果を加算器１０に入力して帰還ループを構成している。即ち、図１のディレイエフェクタ装置１は、入力信号を所定遅延時間ｔだけ遅らせて出力する遅延器２０を備え、この遅延器２０の出力にフィードバックゲイン値を乗じて入力側に帰還させるように構成してエコー効果を奏するように構成されている。なお、図示はしないがフィードバックゲイン値制御部１００は、必要なパラメータを入力するための操作部と、この操作部を操作して得られたパラメータを受け付ける受け付け部とを備えている。

また、図３のテーブルは、後に説明するフィードバックゲイン値制御部１００が累乗演算に用いるものであり、後に説明するＡに対応させて求めなければならないｒ∧Ａ（∧は累乗を示す：ｒ∧ＡはｒのＡ乗）の値を予めテーブル化して記憶している。したがって、累乗演算が必要になっても演算時間は殆どかからないようになっている。図３ではＡが１２８段階変化しているものを採用している。

（動作）
図２のフローチャートを参照してフィードバックゲイン値制御部１００の動作を説明する。先ず、操作部を操作して入力されたパラメータである、遅延器２０による信号の遅延時間（ｔ）、ターゲット比ｒ（ｒは０＜ｒ＜１を満たす実数）、最初の出力信号レベルＳが「ｒ・Ｓ」となるまでの減衰時間Ｔを読み込む（ステップＳ２００）。次いで、ステップＳ２０５において、遅延時間ｔと減衰時間Ｔとの内でより大きな値を最大値（ｍａｘ（ｔ，Ｔ））として求める。なお、ｍａｘ（ａ，ｂ）はａ、ｂの内で大きな方の値を指す。次いで、ステップＳ２１０において、遅延時間ｔを、求めた最大値（ｍａｘ（ｔ，Ｔ））で除算した値をＡとして求める。そして、ステップＳ２１０において、フィードバックゲイン値「ｒ∧Ａ」をテーブル１１０を参照して求める。より具体的にはＩｎｐｕｔ欄の値で最もＡの値に近いものに対応するＶａｌｕｅ値を求め、これをフィードバックゲイン値として乗算器３０に供給する。かくして、フイードバックゲイン値制御部１００が、出力信号Ｓを或る時間Ｔ内までに或るレベル「ｒ・Ｓ」まで減衰させるためのフィードバックゲイン値を求めるので、遅延時間ｔを変更してもフィードバックゲイン値を自動調整して減衰時間（減衰特性）を元のままに維持させることが可能となる。なお、テーブル１１０を参照してＶａｌｕｅを求める際、Ａの値がＩｎｐｕｔ欄に記憶されている数値に挟まれる場合にはその挟んだ双方の数値に対応する２つのＶａｌｕｅ値を用いて直線補間をしてＶａｌｕｅを求めるようにしてもよい。

図４（ａ）、図４（ｂ）は夫々、遅延時間が「２（ｓｅｃ）」、「５（ｓｅｃ）」と異なる回路における、最初の出力信号Ｓが「ｒ・Ｓ」（ｒは０＜ｒ＜１を満たす実数）となるまでの減衰特性を示したものである。本発明によれば、遅延時間が異なっても、ゲイン値ｇを自動調整して、減衰時間が双方ともに「Ｔ＝２０（ｓｅｃ）」となるように動作していることが分かる。なお、図４、図６は説明のため、ｒ＝０．１（−２０ｄＢ）を基準として作図したが、ｒ＝０．１では減衰途中と感じる場合がある。これは、更に音量が小さくなり聴感上無音に近くになるｒ＝０．０１（−６０ｄＢ）程度の値を基準にすることにより改善することができる。

（他の例）
図５はディレイエフェクタ装置２の構成図である。この装置２は、Ｒ（右）、Ｌ（左）の２系統のディレイ回路に対して本発明を適用したものであり、両回路における遅延器２５ａ、遅延器２５ｂの遅延時間が夫々、ｔ１、ｔ２と異なっている。フィードバックゲイン値制御部１０５は、２系統のディレイ回路に対して、夫々に対するフィードバックゲイン値を求め供給する。その動作は図２を参照して説明したものと変わりはない。

つまり、フィードバックゲイン値制御部１０５は、先ず、遅延器２５ａ、２５ｂによる信号の遅延時間「ｔ１、ｔ２」、ターゲット比ｒ（ｒは０＜ｒ＜１を満たす実数）、最初の出力信号レベルＳが「ｒ・Ｓ」となるまでの減衰時間Ｔを読み込む。次いで、Ｌ側ディレイ回路においては、遅延時間ｔ１と減衰時間Ｔとの内でより大きな値を最大値（ｍａｘ（ｔ１，Ｔ））として求め、次いで、遅延時間ｔ１を求めた最大値（ｍａｘ（ｔ１，Ｔ））で除算した値をＡとして求め、フィードバックゲイン値ｇ１である「ｒ∧Ａ」をテーブル１１０を参照して求め乗算器３５ａに供給する。この結果、乗算器３５ａは出力帰還信号ｆ１とｇ１とを乗じて加算器１５ａに加える。

一方、Ｒ側ディレイ回路においては、遅延時間ｔ２と減衰時間Ｔとの内でより大きな値を最大値（ｍａｘ（ｔ２，Ｔ））として求め、次いで、遅延時間ｔ２を求めた最大値（ｍａｘ（ｔ２，Ｔ））で除算した値をＡとして求め、フィードバックゲイン値ｇ２である「ｒ∧Ａ」をテーブル１１０を参照して求め乗算器３５ｂに供給する。この結果、乗算器３５ｂは出力帰還信号ｆ２とｇ２とを乗じて加算器１５ｂに加える。この結果、双方のディレイ回路からエコー効果を付加した出力信号が得られることになる。

図６（ａ）、図６（ｂ）は夫々Ｌ側ディレイ回路、Ｒ側ディレイ回路に対する出力レベルの減衰特性を示した図である。遅延器２５ａの遅延時間が「２（ｓｅｃ）」、遅延器２５ｂの遅延時間は「５（ｓｅｃ）」であり両者は異なっている。しかし、最初の出力信号Ｓが「ｒ・Ｓ」となるまでの減衰時間Ｔは夫々２０（ｓｅｃ）と等しくなっている。つまり、２系統の回路のフィードバックゲイン値の自動調整を１台のフィードバックゲイン値制御部１０５で行うことが可能となる。

以上説明してきたように、本発明は音楽データにエコー効果を付加する装置として利用することができる。

ディレイエフェクタ装置１の構成図である。 フィードバックゲイン値制御部の動作を説明するフローチャートである。 テーブル１１０の説明図である。 動作の説明図である。 ディレイエフェクタ装置２の構成図である。 動作の説明図である。

符号の説明

１ ディレイエフェクタ装置
２ ディレイエフェクタ装置
１０ 加算器
１５ａ、１５ｂ 加算器
２０ 遅延器
２５ａ、２５ｂ 遅延器
３０ 乗算器
３５ａ、３５ｂ 乗算器
１００ フィードバックゲイン値制御部
１０５ フィードバックゲイン値制御部

Claims (2)

1. 入力信号を所定遅延時間だけ遅らせて出力信号を出力する遅延器を備え、この遅延器からの出力信号にフィードバックゲイン値を乗じて入力側に帰還させるように構成されたディレイエフェクタ装置において、
   出力信号を或る時間内までに或るレベルまで減衰させるためのフィードバックゲイン値を求めるフイードバックゲイン値制御部を備え、
   前記フィードバックゲイン値制御部は、
   前記所定遅延時間（ｔ）と、最初の出力信号レベル（Ｓ）がｒ・Ｓ（ｒは０＜ｒ＜１を満たす実数）となるまでの減衰時間（Ｔ）との内でより大きな値を最大値（ｍａｘ（ｔ，Ｔ））として求める第１の手段と、
   前記所定遅延時間（ｔ）を前記求めた最大値（ｍａｘ（ｔ，Ｔ））で除算した値（除算結果値：Ａ）を求める第２の手段と、
   ｒのＡ乗を前記フィードバックゲイン値として求める第３の手段と、を含んで成ることを特徴としたディレイエフェクタ装置。
2. 請求項１に記載のディレイエフェクタ装置において、
   ｒのＡ乗をＡを変数として求めた値として記憶するテーブルを備え、
   前記第３の手段は、
   前記テーブルの記憶内容を参照して、前記第２の手段で求まった除算結果値Ａに対するｒのＡ乗値を求めこれを前記フィードバックゲイン値として求めることを特徴とするディレイエフェクタ装置。

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