JPH02203393A - 歪発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、発生された楽音の音色を変化するもので、
楽音信号を積極的に歪ませる歪発生装置に関する。

［従来技術］ 従来、楽音信号の波形を積極的に歪ませる装置として、
電気ギターの出力信号を歪ませる装置がよく知られてお
り、デイスト−ジョンまたはオーバードライブ等と呼ば
れている。これらの装置はアナログ回路で波形歪を発生
させるものである。

一方、楽音信号をディジタル処理により歪ませようとす
るものも各種知られており、特開昭６２−１１８３９４
号などにその一例が開示されている。

［発明の概要］ 本発明は、上記のものと同様にディジタル処理により歪
を発生するも　で、乗算器と加算器のみを用いて処理を
行うものである。

近年ディジタル信号処理技術が各方面で利用されるよう
になり、高速演算を行える信号処理用の専用ＬＳＩが各
社から比較的安価で供給されている。これらは一般にＤ
　Ｓ　Ｐ　（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒ。

ｃｅｓｓｏｒ）とよばれ、テキサスインストルメント社
の３２０シリーズやＮＥＣ（日本電気）社の７２シリー
ズ等が知られている。しかしながら、これらのＬＳＩは
信号処理専用ではあるが、あらゆる信号処理に適すると
いうものではなく、最も多く用いられるアルゴリズムに
適するような構成がとられている。そのため乗算、およ
び加算は得意であるが、数値比較等は不得意である。

本発明はこのようなＬＳＩを用いて入力音声信号に歪を
発生させる装置で、これらに用いられる乗算器は、その
乗算値がオーバーフローすると最大値を出力するように
構成されていることに基づくものである。

［発明の効果］ 従来知られている歪発生装置で、テーブルルックアップ
方式のものは、歪特性を変化することが容易にできない
。またテーブルのメモリとしては容量の大きいものが必
要である。また、演算により歪特性を得る方式のものも
提案されているが、所定の関数において、係数を変化す
ることが出来るが、関数そのものを変えることは出来な
い。

本願発明によれば、折れ線による非線形特性を比較的自
由に変化することができ、さらに乗算器と加算器を組合
せるだけで容易に実現することができる。また、係数を
記憶するだけでよいので記憶容量の小さいメモリで済む
。

［実施例］ まず本発明の詳細な説明する。なお、以下の説明では入
力信号の振幅の符号が正として述べるが、負である場合
も符号が異なる以外は正の場合と同様である。

現在用いられる乗算器は、乗算値すなわち積がオーバー
フローすると、出力値としてとりうる最大値（２進数で
は、符号を除く全てのビットが１）を出力するように構
成されている。たとえば乗数、被乗数ともに２進数でと
もにビット数が１６、これに対し乗算値の出力ビツト数
が２４というような固定小数点の乗算器の場合、小数点
の位置の設定によりオーバーフローが発生する。このと
き最大値は、この出力ビツト数がとり得る最大の値であ
る。

そこで、例えば第２図に示すように、係数すを１より大
きく設定しくここでの１は１０進数）、入力値Ｘを整数
として出力値 ｙ＝ｂｘ を図示すると、出力値ｙは、領域Ｘ≧Ｘｋで出力値とし
てとり得る最大値Ｍとなる。

この乗算出力にさらに第２の係数ｃ　（１より小さい）
を掛けると第３図のような折れ線の非線形入出力特性が
得られる。

本発明は、この折れ線の入出力特性を複数組合せること
により、自由な入出力特性を得るもので、ある。

第１図は本発明の一実施例のデータフロー図である。こ
れらの乗算はすべて一つの乗算器を時分割で用いて行う
ことができる。得ようとする入出力特性を第４図に示す
。同図の特性は例えば、演奏者が任意に各折れ線のブレ
ークポイントを操作子等を用いて設定するものである。

したがって値Ｘ１〜Ｘｎ、Ｙ、〜Ｙｎは決定さる。これ
らの値から係数ｂ　Ｋ　＋　ＣＫは次のようにして求め
ることが出来る。

ます、値ｂＫは、 ｂＫ＝− ＸＫ である。

ここで、ｎ：系の数（ここで系とは入力振幅値に係数す
を乗算し、その出力に係数Ｃを乗算するもの） Ｋ＝１〜ｎ Ｍ；乗算器がとりうる最大値 ■式と０式から ＸＫＹＫ＋、−ＸＫ＋、Ｙｋ＝Ｍ（ＸＫ−ＸＫ＋、）Σ
Ｃ１したがって、ｍを１から順に代入することにより係
数ＣＫを求めることができる。

ただし、ｋ＝ｎのとき　ＸＫ＋１＝ＹＫ＋ｌ＝Ｍこれら
の演算はマイクロコンピュータを用いれば容易に行うこ
とができる。この歪発生装置をＤＳＰで構成し、各係数
をＣＰＵがら供給する場合のブロック図を第５図に示す
。

同図において、１はディジタル入力端子で、所定のサン
プリング周波数およびビット数の振幅値がディジタル信
号で入力される。ディジタル信号で楽音を発生する電子
楽器に組み込む場合には、この端子に接続される。２は
アナログ入力端子で、電気ギター等の出力がアナログ信
号である場合にこの端子に接続し、Ａ／Ｄ変換器３によ
りディジタル値に変換される。４は加算器であって、複
数の人力信号を加算しＤＳＰ５に人力される。

ＤＳＰ５は上記のとおり、信号処理用のＬＳＩで図示し
ないが、メモリに記憶されたプログラムに基づいて、入
力信号に所定の演算処理を行い、出力する。６はＣＰＵ
で操作パネル７において設定された歪特性から各係数を
演算により求めＤＳＰに供給する。９はディジタルアウ
ト、１０はＤ／Ａ変換器８によりアナログ信号に変換し
、出力する端子である。

なお、第６図に示すように歪発生装置に入力される信号
に予め直流成分ｄを加算することにより、歪特性を正負
により変えることが出来る。

また、入力信号のレベルを変化（ｇを乗算）することに
より歪の深さを変化させることができる。

以上のように、本発明によれば乗算器と加算器を用いる
だけで折れ線の非線形入出力特性を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すデータフロー図、第
２．３図は本発明の詳細な説明する図、第４図は、実施
例における入出力特性を表す図、第５図は本発明による
装置の応用例を表す図である。 特許出願人　　ローランド株式会社 代表者　梯　　郁太部 す。 第１図 第４図 第２図 第３図 呂 第６図 第５図 手 続 補 正 書（方 式） 補正の内容 平成 １年 ５月 １日 （１）第８ページ第１１行目 「第５図は」を「第５図、６図は」と補正する。 平成 １年特許願第 ２３２２４号 郵便番号 住 所 大阪市住之江区新北島３丁目７番１３号補正命令の日付 平成 １年 ３月３１日（但し発送は ４月２５日） 補正の対象 明細書の「図面の簡単な説明」の欄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 乗算値が最大値を越えるとその最大値を出力するディジ
   タル乗算器と 上記乗算器に入力振幅値と１より大きい第１の係数を供
   給して乗算を行い、その出力値に１より小さい第２の係
   数を乗算する系を複数、並列に行う制御手段と、 上記それぞれの系の演算結果の総和を求める加算器と、 を備えた歪発生装置。