JPH0332000Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は電子楽器の効果装置に関し、特に回
転スピーカ効果を電子的手段を用いて実現しよう
とするものである。

トレモロ効果、コーラス効果等の効果を電子楽
器の楽音に付与するための効果装置として従来レ
スリースピーカ装置が用いられている。レスリー
スピーカ装置は、スピーカを機械的に回転させる
ことにより、楽音の周波数及びレベルを微妙に変
化させて音の拡がりをもつたより豊かなトレモロ
効果、コーラス効果を付与できると共に、立体的
に音像の移動感を生じさせることにより楽音に付
与した効果にダイナミツクな変化を与えることが
でき、かくして全体として味わいの深い楽音を発
生できる最良の効果装置と評価されている。

レスリースピーカ装置１は原理的に第１図及び
第２図のような構成を有する。２は低域用ホーン
スピーカで、キヤビネツト３の底板４の内面に固
定され、比較的低音域の楽音を回転型ホーン５を
通じて放音するようになされている。ホーン５は
一端をキヤビネツト３の底板４に設けられた音孔
６と対向するように上方に向けると共に他端を横
方向に向けるように90゜曲げた音道７を有し、こ
のホーン５をモータ８によつて回転させることに
よりスピーカ２から送音された楽音をキヤビネツ
ト３を中心にして回転させるようになされてい
る。

これに対して例えばキヤビネツト３の上板９上
のスピーカ２と偏心した位置には高音域用スピー
カ１０が設けられている。このスピーカ１０には
モータ１１によつて回転されるホーン１２が装着
されており、このホーン１２は互いに背中合せに
設けられた２つのホーン開口部１２Ａ及び１２Ｂ
を有し、かくしてスピーカ１０が発生した高音域
の楽音をホーン１２が１回転したとき２回転させ
るように横方向に放音するようになされている。

例えばトレモロ効果の場合、低音域及び高音域
用のホーン５及び１０をほぼ７〔Hz〕の周波数で
回転し、かくして低音域の楽音が７〔Hz〕の周波
数で回転しているように聞こえ、かつ高音域の楽
音が14〔Hz〕の周波数で回転しているように聞こ
える。そしてレスリースピーカ装置１からの楽音
を少し離れた位置で聴取するとドツプラ効果によ
り、ホーン５及び１２のホーン開口が近づくよう
に回つて来ると聴取できる楽音の周波数が高くな
ると共に音のレベルも大きくなり、逆にホーン５
及び１２のホーン開口が遠ざかるように回つて行
くと聴取できる楽音の周波数が低くなると共に音
のレベルも小さくなる。

このようにして音のレベルが変化することによ
り（周波数の変化をともないながら）トレモロ効
果が得られ、しかもこれらのホーン５及び１２か
らの楽音を合成して聴取することによつて楽音が
全体として立体的に音像の移動感や、音の拡がり
などの微妙な楽音の変化が得られる。

このようにしてホーン５（低音域用スピーカ
２）から送音される楽音の周波数特性Ｋ１は第３
図Ａに示す如く80〔Hz〕近傍にピークレベルをも
ちかつ周波数が高くなるに従つてレベルが低下し
て行く応答特性を呈する。またホーン１２（高音
域用スピーカ１０）から送出される楽音の周波数
特性Ｋ２は第３図Ｂに示す如く、２〔ｋHz〕付近
にピークレベルをもちかつこのピークレベルの周
波数がホーン１２の回転に応じて周波数が高く又
は低くなるように揺れ、また１〔ｋHz〕付近にレ
ベルの谷をもつと共に周波数が高くなるに従つて
レベルが低下して行く応答特性を呈する。

この結果レスリースピーカ装置１全体としての
総合特性Ｋ３は第４図に示す如く２〔ｋHz〕付近
にホーン１２の回転に応じて揺れるピークレベル
をもち、また１〔ｋHz〕付近にレベルの谷をもつ
と共にそれ以下の周波数領域でほぼ一定のレベル
を維持し、さらに２〔ｋHz〕以上の周波数領域で
レベルが低下する応答特性を呈する。

以上のように２つの音源となるスピーカ２及び
１０が音の放出する向きを変えるようにホーン５
及び１２をそれぞれ回転することにより、合成さ
れて得られる楽音は音のレベル及び周波数がホー
ン５及び１２の回転周波数に応じてドツプラー効
果をともないながら変化し、音像の移動感があ
り、かつ音のレベルが周波数と共に微妙に変化す
る豊かなものになり、電子楽器において付加でき
る効果として最も望ましい楽音を生じさせること
ができるとされている。

しかし、このレスリースピーカ装置１は原理上
ホーン５及び１２を機械的に回転させる構造をも
つているため、その回転構造から発せられる騒音
が不可避であり、かつ装置の構成が全体として大
型かつ大重量になり、さらには回転部分の機械的
寿命が短かいという欠点がある。

この欠点を解決するため従来から、電子的手段
を用いて、上述のレスリースピーカ装置から得ら
れる楽音と同様の楽音を得るようにした各種の回
路が提案されているが、未だレスリースピーカ装
置から得られる楽音を正確に表現できるものは提
案されていなかつた。

この考案は以上の点を考慮してなされたもの
で、レスリースピーカ装置から得られる楽音に良
く近似させるように楽音に効果をつけることがで
きる効果装置を提案しようとするもので、特にこ
の考案においては立体感がある楽音を電子的手段
によつて生じさせようとするものである。

以下図面についてこの考案の一実施例を詳述し
よう。第５図はこの考案による効果装置の基本構
成を示したもので、入力端２１に楽音信号Ｓ１を
受けて可制御遅延装置２２及び２３に与える。こ
の遅延装置２２及び２３はそれぞれ周波数変調信
号発生回路２４から得られる正弦波の周波数変調
信号Ｓ２１及びＳ２２によつて遅延量を可変制御
される。ここで周波数変調信号Ｓ２１及びＳ２２
は第６図Ａ及びＢに示す如く位相が互いに180゜ず
れており、これに応じて遅延装置２２及び２３の
出力端に遅延量の変化の位相が180゜ずれた周波数
変調された楽音信号Ｓ２３及びＳ２４を得ること
ができ、これがそれぞれ混合回路２５及び２６に
与えられる。

第１の遅延装置２２の出力信号Ｓ２３は第１の
高音域抽出回路２７によつて高音域成分Ｓ２５が
抽出されて第２の遅延装置２３の出力側に設けら
れた第２の混合回路２６に与えられて第２の出力
信号Ｓ２４と混合され、また第２の遅延装置２３
の出力信号Ｓ２４は第２の高音域抽出回路２８に
よつて高音域成分Ｓ２６が抽出されて第１の遅延
装置２２の出力側に設けられた第１の混合回路２
５に与えられて第１の出力信号Ｓ２３と混合され
る。

高音域抽出回路２７及び２８は第７図に示す如
く、レスリースピーカ装置１の高音域用スピーカ
１０の周波数特性Ｋ２（第３図Ｂ）のうち高音域
のピーク部分を形成する周波数（すなわち２〔ｋ
Hz〕）と同じ周波数にピーク部分をもち、このピ
ーク周波数より高い周波数領域でほぼ一定値をと
ると共に、このピーク周波数より低い周波数領域
で急峻にしや断する周波数特性Ｋ１１をもち、か
くして高音域抽出回路２７及び２８から楽音信号
Ｓ１のうち高音域の信号成分のみを抽出してなる
出力信号Ｓ２５及びＳ２６を混合回路２６及び２
５に与える。

混合回路２５及び２６の出力はそれぞれ増幅回
路２９及び３０を通じて左及び右スピーカ３１及
び３２に与えられる。

第５図の構成において、遅延装置２２及び２３
の出力端には楽音信号Ｓ１を変調信号Ｓ２１及び
Ｓ２２で周波数変調した出力信号Ｓ２３及びＳ２
４が得られる。従つてこれらの出力信号Ｓ２３及
びＳ２４はそれぞれ楽音信号Ｓ１の振幅を変調信
号Ｓ２１及びＳ２２を含む信号成分で振幅変調し
てなる信号成分を合成した信号形式にもなり、こ
れによりこの遅延装置２２及び２３の出力信号Ｓ
２３及びＳ２４が左及び右スピーカ３１及び３２
において楽音に変換され、音響的に合成されてト
レモロ効果又はコーラス効果をつけたように聴取
できる。

しかも第５図の場合、楽音信号Ｓ１は遅延装置
２２及び２３において互いに異なる位相の変調信
号Ｓ２１及びＳ２２によつて変調され、その結果
遅延装置２２及び２３から得られる変調出力信号
Ｓ２３及びＳ２４を互いに別体の左及び右スピー
カ３１及び３２に与えることにより、低音域及び
高音域全体として形成される音像が左及び右スピ
ーカ３１及び３２間を立体的に移動するように聞
える効果を得ることができる。

そして第５図の構成によれば特に、互いに位相
が異なる変調信号Ｓ２１及びＳ２２によつて変調
された変調出力信号Ｓ２３及びＳ２４のうち高音
域の周波数成分を混合回路２５及び２６で混合し
て左及び右スピーカ３１及び３２に与えるように
したので、トレモロ効果、又はコーラス効果が立
体的に強調された楽音を得ることができる。

なお、上述においては高音域抽出回路２７及び
２８として第７図に示す周波数特性をもつハイパ
スフイルタを用いたがこれに代え、第８図に示す
如く、２〔ｋHz〕の周波数を中心周波数とするバ
ンドパスフイルタを用いるようにしても良く、要
はレスリースピーカ装置１の高音域用スピーカ１
０の周波数特性の特徴である２〔ｋHz〕のピーク
近傍の周波数成分を抽出できるものであれば良
い。

第５図の基本構成は第９図の具体的構成をもつ
効果装置によつて実現できる。

この場合入力端４１の楽音信号Ｓ４１は遅延装
置４３，４４，４６，４７に直接入力されると共
に、遅延装置４８に高音域抽出回路４９を通じて
入力される。

遅延装置４３，４４，４６，４７は電圧制御型
発振器（VCO）Ｍ１と、その出力によつて遅延
量が決まる例えばCCD（電荷結合素子）でなる可
制御遅延素子Ｍ２とでなり、変調信号に応じた遅
延量を可制御遅延素子Ｍ２に入力されている楽音
信号Ｓ４１に与える。遅延装置４３，４４は周波
数変調信号発生回路５０において発生される互い
に180゜の位相差を有し、かつトレモロ周波数（５
〜７〔Hz〕）又はコーラス周波数（0.6〜0.7〔Hz〕）
を有する変調信号Ｓ４３，Ｓ４４を受ける。また
遅延装置４６，４７は周波数変調信号発生回路５
１において発生される互いに180゜の位相差を有
し、かつ変調信号Ｓ４３，Ｓ４４の周波数の２倍
の周波数（10〜14〔Hz〕または1.2〜1.4〔Hz〕）を
もつ変調信号Ｓ４５，Ｓ４６を受ける。

遅延装置４３，４４の出力信号Ｓ４７，Ｓ４８
は電圧制御型増幅器（VCA）でなる振幅変調装
置５２，５３に与えられ、この振幅変調装置５
２，５３において振幅変調信号発生回路５４から
送出される互いに180゜の位相差を有する振幅変調
信号Ｓ４９，Ｓ５０によつてそれぞれ振幅変調さ
れる。ここで振幅変調信号Ｓ４９，Ｓ５０（第１
０図Ｂ）の位相は周波数変調信号Ｓ４３，Ｓ４４
（第１０図Ａ）の位相に対してほぼ60゜の位相だけ
進むように設定され、これにより第１０図Ｃ１，
Ｃ２に示す如く、振幅変調装置５２，５３の出力
信号Ｓ５３，Ｓ５４の振幅が大きくなつて行く区
間で周波数が最高になつて行き、逆に出力信号Ｓ
５３，Ｓ５４の振幅が小さくなつて行く区間で周
波数が最低になつて行く。このことはレスリース
ピーカ装置１のドツプラー効果と近似した関係に
あり、従つてレスリースピーカ装置１に近似した
効果で表現できる効果装置を得ることができるこ
とを意味している。

因みに60゜の位相進みを与えると、出力信号Ｓ
５３，Ｓ５４の周波数は振幅変調後の振幅が最大
となる直前の位相（約30゜手前）で最高になり、
従つてレスリースピーカ装置１におけるホーン５
及び１２のホーン開口部が近づいて来て音のレベ
ルが大きくなるにつれて周波数が高く聞え、また
ホーン開口部２が遠ざかつて行つて音のレベルが
小さくなるにつれて周波数が低く聞えるドツプラ
ー現象に対応させてこの現象を電気信号として形
成することによつて実現し得た。

なお、上述においては振幅変調信号発生回路５
４の変調信号Ｓ４９，Ｓ５０の位相をほぼ60゜づ
つ進めた場合について述べたが、この60゜の位相
を中心に±30゜程度位相量を異ならせても、上述
の場合と同様の効果を得ることができる。

同様にして遅延装置４６，４７の出力信号Ｓ５
１，Ｓ５２は電圧制御型増幅器〔VCA）でなる
振幅変調装置５５，５６に与えられ、この振幅変
調装置５５，５６において振幅変調信号発生回路
５７から送出される互いに180゜の位相差を有する
振幅変調信号Ｓ５５，Ｓ５６によつてそれぞれ振
幅変調される。この場合も振幅変調信号Ｓ５５，
Ｓ５６（第１０図Ｅ）の位相は周波数変調信号Ｓ
４５，Ｓ４６（第１０図Ｄ）の位相に対してほぼ
60゜の位相だけ進むように設定され、これにより
第１０図Ｆ１，Ｆ２に示すように振幅変調装置５
５，５６の出力信号Ｓ５７，Ｓ５８の振幅が大き
くなつて行く区間で周波数が最高になつて行き、
逆に出力信号Ｓ５７，Ｓ５８の振幅が小さくなつ
て行く区間で周波数が最低になつて行く。このこ
とはレスリースピーカ装置１のドツプラー効果と
近似した関係にあり、従つてレスリースピーカ装
置１に近似した効果で表現できる効果装置を得る
ことができることを意味している。

この実施例の場合、２つのスピーカすなわち左
スピーカ５７、右スピーカ５８が設けられてお
り、各スピーカ５７，５８に対して混合回路５
９，６０が用意されている。左スピーカ用混合回
路５９には振幅変調装置５２の出力信号Ｓ５３
と、振幅変調装置５６の出力信号Ｓ５８とが与え
られ、また右スピーカ用混合回路６０には振幅変
調装置５３の出力信号Ｓ５４と、振幅変調装置５
５の出力信号Ｓ５７とが与えられ、混合回路５
９，６０の出力Ｓ５９，Ｓ６０が増幅回路６１，
６２を介して左、右スピーカ５７，５８に与えら
れる。かくして４つの振幅変調装置５２，５６及
び５３，５５の出力信号Ｓ５３，Ｓ５８及びＳ５
４，Ｓ５７に対応する楽音がスピーカ５７，５８
から発生されることにより、トレモロ効果又はコ
ーラス効果をトレモロ周波数又はコーラス周波数
とその２倍の周波数とで得ることができる。かく
するにつき互いに位相の異なる変調信号によつて
変調された振幅変調装置５２，５３及び５５，５
６の出力信号Ｓ５３，Ｓ５４及びＳ５７，Ｓ５８
を別体の左、右スピーカ５７，５８に与えるよう
にしたことにより、左、右スピーカ５７，５８間
を音像が動く効果を得ることができる。

さらに以上の構成に加えて第９図において、振
幅変調装置５５及び５６の変調出力信号Ｓ５７及
びＳ５８がそれぞれ例えばハイパスフイルタ構成
の第２及び第３の高音域抽出回路６６及び６７を
通じて、混合回路５９及び６０に入力される。こ
の高音域抽出回路６６及び６７は上述の高音域抽
出回路４９と同様に、第１１図に示す如く、周波
数２〔ｋHz〕でピーク部分をもち、このピーク周
波数より高い周波数領域でほぼ一定値をとると共
に、このピーク周波数より低い周波数領域で急峻
にしや断する周波数特性Ｋ１２をもち、かくして
高音域抽出回路６６，６７から信号Ｓ５７，Ｓ５
８のうち高音域の信号成分のみを抽出してなる出
力信号Ｓ６４，Ｓ６５を送出する。

なお、この高音域抽出回路６６，６７として第
１２図に示す如く、２〔ｋHz〕の周波数を中心周
波数とするバンドパスフイルタを用いるようにし
ても良く、要はレスリースピーカ装置１の高音域
用スピーカ１０の周波数特性の特徴である２〔ｋ
Hz〕のピーク近傍の周波数成分を抽出できるもの
であれば良い。

この構成において、左スピーカ５７にはトレモ
ロ周波数又はコーラス周波数の２倍の周波数で揺
れる振幅変調装置５６の変調出力信号Ｓ５８が与
えられると共にこれに重畳するように異なる位相
で変調された振幅変調装置５５の変調出力信号Ｓ
５７の高音域信号成分Ｓ６４が与えられる。従つ
て高音域信号成分について振幅変調の効果を強調
したと同様の効果をもつ楽音が左スピーカ５７に
おいて発生する。同様に右スピーカ５８にはトレ
モロ周波数又はコーラス周波数の２倍の周波数で
揺れる振幅変調装置５５の変調出力信号Ｓ５７が
与えられると共にこれに重畳するように異なる位
相で変調された振幅変調装置５６の変調出力信号
Ｓ５８の高音域信号成分Ｓ６５が与えられる。従
つて右スピーカ５８においても高音域信号成分に
ついて振幅変調の効果を強調したと同様の効果を
もつ楽音が発生する。かくして左及び右スピーカ
５７及び５８全体として立体感の強い楽音を発生
させることができ、これによりレスリースピーカ
装置１の効果に一段と近似した楽音を得ることが
できる。

さらに以上の構成に加えて第９図において、入
力端４１の楽音信号Ｓ４１は高音域抽出回路４９
に与えられる。この高音域抽出回路４９は第７図
及び第８図について上述した周波数特性を有し、
従つてその出力端に楽音信号Ｓ４１のうちピーク
周波数（２〔ｋHz〕）の近傍の周波数成分でなる高
音域成分信号Ｓ６１を遅延装置４８に与える。遅
延装置４８は上述の遅延装置４３，４４，４６，
４７と全く同様にVCOM１と、可制御遅延素子
Ｍ２とでなり、周波数変調信号発生回路５１の変
調信号Ｓ４５を移相器６３を通じて受けてこれに
応じた遅延量を高音域成分信号Ｓ６１に与え、そ
の出力信号Ｓ６２をVCA構成の振幅変調装置６
４に与える。この振幅変調装置６４は振幅変調信
号発生回路５７の変調信号Ｓ５５を移相器６５を
通じて受けてこれに応じた振幅変調を遅延装置４
８の出力信号Ｓ６２に与え、その出力信号Ｓ６３
を左、右スピーカ用混合回路５９，６０に入力す
る。ここで移相器６３，６５の移相量は高音域抽
出回路４９の遅延量とほぼ等しい値に選定され、
これにより振幅変調装置５２，５３及び５５，５
６から得られる変調出力信号Ｓ５３，Ｓ５４及び
Ｓ５７，Ｓ５８と同期して混合回路５９，６０に
入力されるようになされている。

この構成において左、右スピーカ５７，５８に
対して楽音信号Ｓ４１の周波数成分のうち２〔ｋ
Hz〕のピーク周波数近傍の周波数成分が抽出回路
４９によつて抽出され、必要に応じた所定のレベ
ルで強調され、かくして第５図の基本構成につい
て上述したレスリースピーカ装置１の高音域スピ
ーカ１０の周波数特性のうち特徴がある２〔〔ｋ
Hz〕のピーク部分に近似したピーク成分を有する
楽音を発生させることができる。

さらに以上の構成に加えて第９図において、周
波数変調信号発生回路５０及び５１の周波数変調
信号の一方Ｓ４４及びＳ４６にレベル制御回路６
８及び６９を挿入する。このレベル制御回路６８
及び６９は他方の周波数変調信号Ｓ４３及びＳ４
５の信号レベルに対して当該一方の周波数変調信
号Ｓ４４及びＳ４６を異なる信号レベルに設定
し、これにより遅延装置４４及び４７における変
調の深さを遅延装置４３及び４６における変調の
深さとは異ならせるようにする。

以上のように構成することにより、左及び右ス
ピーカ５７及び５８間の音像の移動はかなり複雑
で自然感が大きい楽音を得ることができる。因み
に互いに異なる位相の周波数変調信号Ｓ４３，Ｓ
４４及びＳ４５，Ｓ４６によつて変調されて振幅
変調装置５２，５３及び５５，５６から得られる
出力信号Ｓ５３，Ｓ５４及びＳ５７，Ｓ５８をそ
れぞれ左及び右スピーカ５７及び５８に与えるこ
とにより音像が左及び右スピーカ５７及び５８間
を移動するが、遅延装置４３，４４及び４６，４
７に対する変調の深さが等しいと音像の移動が顕
著に分るため単調さが目立ちかえつて不自然とな
つていた。これに対してレベル制御回路６８及び
６９を設ければあたかも反響音を聞くような音像
の移動を生じさせることができ、これにより自然
感を増大させることができる。

なお、上述においては変調信号発生回路５０，
５１及び５４，５７を別体に設け、これにより各
変調信号の初期位相が一致しないようにしたがこ
れに代え、第１３図に示す如く１つの変調信号源
７５を設け、その出力は移相器、分周器、逓倍器
等を必要に応じて組合せて変調信号Ｓ４３，Ｓ４
４，Ｓ４９，Ｓ５０，Ｓ４５，Ｓ４６，Ｓ５５，
Ｓ５６を作るような変調信号発生部を用いるよう
にしても良い。第１３図の場合、変調信号源７５
に180゜移相器７６を接続してその入出力端から周
波数変調信号Ｓ４３，Ｓ４４を得ると共に、変調
信号源７５の出力を330゜移相器７７を介して180゜
移相器７８に与えてその入出力端から振幅変調信
号Ｓ４９，Ｓ５０を得るようにする。また変調信
号源７５の出力の周波数を２倍逓倍器７９におい
て２倍にして180゜移相器８０に与えてその入出力
端から周波数変調信号Ｓ４５，Ｓ４６を得ると共
に、２倍逓倍器７９の出力を330゜移相器８１を介
して180゜移相器８２に与えてその入出力端から振
幅変調信号Ｓ５５，Ｓ５６を得るようにする。

以上のようにこの考案によれば、楽音信号を互
いに異なる位相の変調信号によつて周波数変調し
て得た変調出力信号のうち高音域の周波数成分を
抽出して混合した後左及び右スピーカに与えるよ
うにしたことにより、立体感の強い高音域の楽音
を発生することができ、これによりレスリースピ
ーカ装置の高音域の楽音成分に近似する楽音を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はレスリースピーカ装置を示
す略線的縦断面図及び平面図、第３図及び第４図
はその周波数特性を示す特性曲線図、第５図はこ
の考案による電子楽器の効果装置の基本構成を示
すブロツク図、第６図は周波数変調信号を示す信
号波形図、第７図及び第８図は高音域抽出回路の
説明に供する周波数特性曲線図、第９図はこの考
案の具体的実施例を示すブロツク図、第１０図は
その各部の信号を示す信号波形図、第１１図及び
第１２図は高音域抽出回路の説明に供する周波数
特性曲線図、第１３図は変調信号発生部の他の例
を示すブロツク図である。 ２２，２３，４３，４４，４６，４７，４８…
…遅延装置、２４，５０，５１……周波数変調信
号発生回路、２５，２６，５９，６０……混合回
路、２７，２８，４９，６６，６７……高音域抽
出回路、３１，３２……左、右スピーカ、５２，
５３，５５，５６，６４……振幅変調装置、５
４，５７……振幅変調信号発生回路、６３，６５
……移相器、６８，６９……レベル制御回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 互いに位相が異なる第１及び第２の周波数変調
   信号を発生する変調信号発生部と、上記第１およ
   び第２の周波数変調信号によつて楽音信号を周波
   数変調する第１及び第２の変調装置と、この第１
   及び第２の変調装置の出力信号からそれぞれ高音
   域の信号成分を抽出する第１及び第２の高音域抽
   出回路と、上記第１の変調装置の出力信号及び上
   記第２の高音域抽出回路の出力信号を混合する第
   １の混合回路と、上記第２の変調装置の出力信号
   及び上記第１の高音域抽出回路の出力信号を混合
   する第２の混合回路と、上記第１及び第２の混合
   回路の出力をそれぞれ楽音に変換する第１及び第
   ２のスピーカとを具えることを特徴とする電子楽
   器の効果装置。