JPH04167700A - 共鳴音付加装置 - 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」 本発明は電子楽器等から出力されるモノラル信号に対し
て音像定位と共鳴音を付加する共鳴音付加装置に関する
。

「従来の技術ヨ 第８図は本出願人か先に提案した残響音付加装置に使用
する残響音形成部分の基本構成例を示すブロック図であ
る。この図において、入力楽音信号ＭＳは、バンドパス
フィルタ（以下、ＢＰＦという）、バイパスフィルタ（
以下、ＨＰＦという）、ローパスフィルタ（以下、ＬＰ
Ｆという）に共通に入力され、これらのフィルタＢ　Ｐ
　Ｆ、ＨＰ　Ｆ、Ｌ　ＰＦにおいて３つの周波数帯域に
分離されて残響音形成回路ＲＥＶ−Ｇ、〜ＲＥＶ−Ｇ、
に供給される。

次に、残響音形成回路ＲＥＶ−Ｇ、〜ＲＥＶ・Ｇ３は、
各周波数帯域に分割された入力楽音信号により、遅延時
間の長さや振幅の異なる残響音信号ＲＥＶ、〜ＲＥＶ３
を独立して形成して出力する。

この残響音信号ＲＥＶ、〜ＲＥＶ３は、ミキシング回路
ＭＩＸにおいてミキシングされ、サウンドシステムＳＳ
から入力楽音に対する残響音として発音される。

尚、上述した技術の詳細については、実公平１−１２３
２０号公報を参照されたい。

「発明か解決しようとする課題」 ところで、上述した従来の残響音付加装置においては、
電子楽器等から発生される楽音に対して残響音を付加し
てコンサートホールや一般家庭の室内で演奏されている
かのような感じをもたせるようにすることを目的として
いる。即ち、演奏場所の残響の忠実なシミュレートを目
的としている。

従って、電子楽器において自然楽器の構成を７ミユレー
トした場合の共鳴効果を実現することかできないという
欠点があった。特に、ピアノの響板のようにかなり大き
く、しかも複雑な周波数特性を有する共鳴系による広が
り感のある音場を実現することかできないという欠点か
あった。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、簡単な
構成で複雑な周波数特性を有する共鳴系による広がり感
のある音場を実現することができる共鳴音付加装置を提
供することを目的としている。

［課題を解決するための手段」 請求項１記載の発明は、複数のモノラルの波形信号を複
数のチャンネルの波形信号として音像定位させる音像定
位手段と、前記複数のチャンネルの波形信号をそれぞれ
複数の帯域毎の波形信号に分割する複数の帯域分割手段
と、該帯域分割手段から出力される複数の帯域毎の波形
信号をそれらの帯域毎に遅延量を制御して効果を付加す
る複数の効果付加手段と、前記各チャンネル毎に前記効
果付加手段の出力信号を混合する複数の混合手段とを具
備することを特徴としている。

また、請求項２記載の発明は、複数のモノラルの波形信
号を複数のチャンネルの波形信号として音像定位させる
音像定位手段と、該音像定位手段から出力される複数の
チャンネルの波形信号を周波数帯域毎に遅延量を制御し
て効果を付加する複数の効果付加手段と、該複数の効果
付加手段から出力される波形信号をそれぞれ複数の帯域
の波形信号に分割する複数の帯域分割手段と、前記各チ
ャンネル毎に前記帯域分割手段の出力信号を混合する複
数の混合手段とを具備することを特徴としている。

「作用Ｊ 請求項１記載の発明によれば、まず、複数のモノラルの
波形信号は、音像定位手段において、複数のチャンネル
の波形信号として音像定位させられた後、帯域分割手段
において、それぞれ複数の帯域毎の波形信号に分割され
る。

次に、帯域分割手段から出力された複数の帯域毎の波形
信号は、複数の効果付加手段において、それぞれそれら
の帯域毎に遅延量か制御させられて効果が付加される。

そして、複数の効果付加手段の出力信号は、それぞれ複
数の混合手段において、各チャンネル毎に混合される。

これにより、各チャンネル毎に複数のモノラルの波形信
号に対して音像定位と所定の効果か付加され、広がり感
のある音場が得られる。

また、請求項２記載の発明によれば、まず、複数のモノ
ラルの波形信号は、音像定位手段において、複数のチャ
ンネルの波形信号として音像定位させられた後、複数の
効果付加手段において、周波数帯域毎に遅延量が制御さ
せられて効果か付加される。

次に、複数の効果付加手段から出力される波形信号は、
複数の帯域分割手段において、それぞれ複数の帯域の波
形信号に分割された後、混合手段において、チャンネル
毎に混合される。

これにより、各チャンネル毎に複数のモノラルの波形信
号に対して音像定位と所定の効果が付加され、広かり感
のある音場か得られる。

Ｆ実施例ヨ 以下、図面を参照して本発明の一実施例につ（１て説明
する。第１図は本発明の第１の実施例による共鳴音付加
装置の構成を示すプロ、ツク図である。

この図において、■および２はそれぞれ図示せぬ電子楽
器のキーボードの押鍵に応じてパンされたアナログのＲ
チヤンネルおよびＲチャン４ｉしのオーディオ信号がそ
れぞれ入力されるオーディオ信号入力端子、３および４
はそれぞれＲチヤンネルおよびＲチャンネルのオーディ
オ信号をディジタルのオーディオデータにそれぞれ変換
するＡ／Ｄ変換器である。尚、入力端子ｌおよび２から
ディジタル音源の波形メモリ等に記憶された楽音データ
を入力する場合には、Ａ／Ｄ変換器３および４は必要な
い。

また、５はＡ／Ｄ変換器３および４から出力されるオー
ディオデータを加算する加算器、６は加算器５の出力デ
ータに係数○、５を乗算する乗算器であり、この出力か
Ｃ（センタ）チャンネルのオーディオデータとなる。そ
して、上述した構成要素３〜６は、複数のモノラルのオ
ーディオ信号を複数系列に音像定位させる音像定位手段
７を構成している。

さらに、８ａ〜８Ｃはそれぞれ互いに遮断周波数あるい
は中心周波数か異なるＬＰＦ、ＨＰＦおよび複数のＢＰ
Ｆ、〜Ｂ　Ｐ　Ｆ　ｎ−２から構成される帯域分割手段
であり、各チャンネル毎にオーディオデータを複数の帯
域、例えば、第２図に示すように、８つの帯域のオーデ
ィオデータに分割する。各フィルタＬＰＦ、ＨＰＦおよ
び複数のＢＰＦ、〜ＢＰＦ、、１は、例えば、ＦＩＲフ
ィルタあるいは２Ｒフイルタ等のディジタルフィルタに
よって構成されている。

加えて、９は帯域分割手段８ａ〜８Ｃの各フィルタから
出力されるデータに共鳴音の効果を付加する効果付加手
段であり、帯域分割手段８ａ〜８Ｃそれぞれが有するフ
ィルタの数と同数、今の場合、８個のティレイ（以下、
ＤＥＬＡＹという）からなるＤＥＬＡＹ群１０ａ＝１０
ｃと、各ＤＥＬＡＹの遅延時間を可変する低周波発振器
（以下、ＬＦ○という）群１１とから構成されている。

各ＤＥＬＡＹは、ＲＡＭあるはシフトレジスタ等のディ
ジタルメモリによって構成され、図示せぬ制御装置から
出力されるクロックパルスに従って所定周期で各フィル
タの出力データをサンプリングしたデータを第３図およ
び第４図に示すように、アドレスの低位から高位に向け
て順次書き込むものである。

そして、第４図に示すように、各ＬＦＯの出力データに
よって各ＤＥＬＡＹの読み出しアドレスの変調を行うこ
とにより、帯域分割手段８ａ〜８Ｃの各フィルタから出
力されるデータに共鳴音の効果を付加することかできる
。各ＬＦＯは、第５図に示すように、３相の低周波デー
タ、例えば、０〜ＩＨｚの低周波データを発生する。こ
れらの低周波データの周期Ｔおよび振幅Ａは各帯域によ
って異なる。特に、基音に対応したＬＰＦの出力データ
に対してあまり大きい変調をかけると自然楽器音からか
け離れた楽音になってしまうので、ＬＰＦの出力データ
には少ない変調を、高域のＢＰＦおよびＨＰＦの出力デ
ータには大きい変調をかけるようにする。これにより、
音場の広がり感か出る。

また、１２８〜１２Ｃはそれぞれ各ＤＥＬＡＹの出力デ
ータの各帯域毎のケインのバランスを調整するゲイン調
整手段であり、それぞれ図示せぬ制御装置から出力され
る周波数特性バランス信号ＳｆＬ、ＳｒＲおよびＳｒｃ
によって各帯域毎に乗算器の乗算係数か制御されて出力
ケインのバランスか調整される。１３ａ〜１３ｃはそれ
ぞれゲイン調整手段１２ａ＝１２ｃの各乗算器の出力デ
ータを混合する混合手段である。

さらに、１４ａ〜１４ｃはそれぞれ混合手段１３ａ〜１
３ｃの出力データをアナログのオーディオ信号に変換す
るＤ／Ａ変換器、１５ａ〜１５ｃはそれぞれＤ／Ａ変換
器１４ａ〜１４ｃの出力信号を増幅する増幅器、１６ａ
〜１６ｃはそれぞれ増幅器１５８〜１５ｃの出力信号を
楽音に変換するスピーカである。

このような構成において、まず、演奏者か図示せぬ電子
楽器のキーホードを用いて演奏すると、その押鍵に応し
てパンされたアナログのＬチャンネルおよびＲチャンネ
ルのオーディオ信号がそれぞれオーディオ信号入力端子
１および２から入力される。

これにより、ＬチャンネルおよびＲチャンネルのオーデ
ィオ信号は、Ａ／Ｄ変換器３および４においてディジタ
ルのオーディオデータにそれぞれ変換された後、Ａ／Ｄ
変換器３から出力されたオーディオデータは、帯域分割
手段８ａに入力されると共に、加算器５に入力され、Ａ
／Ｄ変換器４から出力されたオーディオデータは、帯域
分割手段８ｂに入力されると共に、加算器５に入力され
る。そして、加算器５に入力されたＬチャンネルのオー
ディオデータとＲチャンネルのオーディオデータは、加
算された後、乗算器６において係数０．５と乗算される
。これにより、Ｃチャンネルのオーディオデータが生成
される。そして、このＣチャンネルのオーディオデータ
は、帯域分割手段８ｃに入力される。

次に、Ｌチャンネル、ＲチャンネルおよびＣチャンネル
のそれぞれオーディオデータは、それぞれ帯域分割手段
８　ａ〜８　ｃ、　Ｄ　Ｅ　Ｌ　Ａ　Ｙ群ｌＯａ〜１０
ｃ、ケイン調整手段１２ａ−１２ｃ、混合手段】３　ａ
〜１３　ｃ、　Ｄ／　Ａ変換器１４ａ〜１４ｃ、増幅器
１５ａ＝１５ｃを経てスピーカ１６ａ〜１６ｃからそれ
ぞれ楽音として出力されるか、各チャンネルの動作はほ
ぼ同一であるので、以下においてはＬチャンネルの動作
についてのみ説明し、ＲチャンネルおよびＣチャンネル
それぞれの動作についてはその説明を省略する。

Ａ／Ｄ変換器３から出力されたＬチャンネルのオーディ
オデータは、帯域分割手段８ａに入力され、第２図に示
す各フィルタの特性に応して８つのオーディオデータに
分割される。そして、８つのオーディオデータは、それ
ぞれＤＥＬＡＹ群１０ａの各帯域に対応したＤＥＬＡＹ
に入力され、図示せぬ制御装置から出力されるクロック
パルスに従って所定周期でサンプリングされて内部のデ
ィジタルメモリに第３図および第４図に示すように、ア
ドレスの低位から高位に向けて順次書き込まれる。

次に、各ＤＥＬＡＹに書き込まれたオーディオデータは
、第４図に示すように、ＬＦＯ群１１の各ＬＦＯの出力
データ（第５図参照）によって読み出される。これによ
り、帯域分割手段８ａの各フィルタから出力されるデー
タに共鳴音の効果が付加される。

そして、各ＤＥＬＡＹから読み出されたデータは、ゲイ
ン調整手段１２ａの各帯域に対応した乗算器に入力され
る。この時、図示せぬ制御装置から出力される周波数特
性バランス信号Ｓ　ｆＬによって各帯域毎に乗算器の乗
算係数が制御されるので、Ｌチャンネルのオーディオデ
ータの各帯域毎に出力ゲインのバランスが調整される。

次に、ゲイン調整手段１２ａの各乗算器の出力データは
、混合手段１３ａにおいて混合されて共鳴音の効果が付
加されたＬチャンネルのオーディオデータとなる。この
オーディオデータは、Ｄ／Ａ変換器１４ａにおいてアナ
ログのオーディオ信号に変換された後、増幅器１４ａに
おいて増幅されてスピーカ１６ａからＬチャンネルの楽
音として出力される。

次に、本発明の第２の実施例について説明する。

第６図は本発明の第２の実施例による共鳴音付加装置の
構成を示すブロック図である。この図において、第１図
の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明
を省略する。第６図において、１７は音像定位手段７か
ら出力されるしチャンネル、ＲチャンネルおよびＣチャ
ンネルのオーディオデータに共鳴音の効果を付加する効
果付加手段である。効果付加手段１７において、１８ａ
〜１８ｃはそれぞれオーディオデータを所定時間遅延す
るＤＥＬＡＹであり、互いに異なる時間遅延された複数
のオーディオデータか出力される複数の出力タップを有
しており、各出力タップの遅延時間かＬＦＯ群１１の各
ＬＦＯによって可変される。

その変調方法については上述した第１の実施例と同様で
あるので、その説明を省略する。　そして、各ＤＥＬＡ
Ｙの各８カタツプから出力されたオーディオデータは、
帯域分割手段８８〜８ｃに入力される。

このような構成において、まず、演奏者か図示せぬ電子
楽器のキーホードを用いて演奏すると、その押鍵に応じ
てパンされたアナログのＬチャンネルおよびＲチャンネ
ルのオーディオ信号がそれぞれオーディオ信号入力端子
１および２から入力される。

これにより、ＬチャンネルおよびＲチャンネルのオーデ
ィオ信号は、Ａ／Ｄ変換器３および４においてディジタ
ルのオーディオデータにそれぞれ変換された後、Ａ／Ｄ
変換器３から出力されたオーディオデータは、ＤＥＬＡ
Ｙ　１８ａに入力されると共に、加算器５に入力され、
Ａ／Ｄ変換器４から出力されたオーディオデータは、Ｄ
ＥＬＡＹ１８ｂに入力されると共に、加算器５に入力さ
れる。そして、加算器５に入力されたＬチャンネルのオ
ーディオテパ一夕とＲチャンネルのオーディオデータは
、加算された後、乗算器６において係数０．５と乗算さ
れる。これにより、Ｃチャンネルのオーディオデータか
生成される。そして、このＣチャンネルのオーディオデ
ータは、ＤＥＬＡＹ１８ｃに入力される。

次に、Ｌチャンネル、ＲチャンネルおよびＣチャンネル
のそれぞれオーディオデータは、それぞれＤＥＬＡＹ　
１８ａ〜１８ｃ、帯域分割手段８ａ〜８ｃ、ゲイン調整
手段１２ａ〜１２ｃ、混合手段１３ａ〜１３ｃ、Ｄ／Ａ
変換器１４ａ−１４ｃ、増幅器１５ａ〜１５ｃを経てス
ピーカ１６ａ〜１６ｃからそれぞれ楽音として出力され
るが、各チャンネルの動作はほぼ同一であるので、以下
においてはＬチャンネルの動作についてのみ説明し、Ｒ
チャンネルおよびＣチャンネルそれぞれの動作について
はその説明を省略する。

Ａ／Ｄ変換器３から出力されたＬチャンネルのオーディ
オデータは、ＤＥＬＡＹ１８ａに入力され、図示せぬ制
御装置から出力されるクロックパルスに従って所定周期
でサンプリングされて内部のティ／タルメモリに第３図
および第４図に示すように、アドレスの低位から高位に
向けて順次書き込まれる。

次に、ＤＥＬＡＹ１８ａに書き込まれたオーディオデー
タは、第４図に示すように、ＬＦＯ群１１の各ＬＦＯの
出力データ（第５図参照月こよって各出力タノプから読
み出され、これにより、出力タソプから出力される各オ
ーディオデータに共鳴音の効果が付加される。

そして、共鳴音の効果か付加された各オーディオデータ
は、帯域分割手段８ａに入力され、第２図に示す各フィ
ルタの特性に応じて８つのオーディオデータに分割され
る。

そして、８つのオーディオデータは、それぞれケイン調
整手段１２ａの各帯域に対応した乗算器に入力される。

この時、図示せぬ制御装置から出力される周波数特性バ
ランス信号ＳｆＬによって各帯域毎に乗算器の乗算係数
か制御されるので、Ｌチャンネルのオーディオデータの
各帯域毎に出力ゲインのバランスが調整される。

次に、ゲイン調整手段１２ａの各乗算器の出力データは
、混合手段１３ａにおいて混合されて共鳴音の効果か付
加されたＬチャンネルのオーディオデータとなる。この
オーディオデータは、Ｄ／Ａ変換器１４ａにおいてアナ
ログのオーディオ信号に変換された後、増幅器１４ａに
おいて増幅されてスピーカ１６ａからＬチャンネルの楽
音として出力される。

以上説明したように、本発明の実施例によれば、電子楽
器において自然楽器の構成をシミュレートした場合の共
鳴効果を実現することができる。従って、複数の出力を
有することにより、共鳴効果が期待できる。また、音像
の定位も設定できるので、例えば、ピアノの響板なとの
ある程度の大きさを有し、かつ、複雑な周波数特性を有
する共鳴系の実現なとに有利である。

サラに、パン入力に対してマルチチャンネル出力が可能
となる。加えて、マルチチャンネルサンプリングするこ
となく、広がり感のある音場が得られる。

また、周波数帯域別に広かり感が制御可能となる。

尚、上述した第１および第２の実施例においては、音像
定位手段７は、Ｌチャンネルのオーディオ信号とＲチャ
ンネルのオーディオ信号との平均からＣチャンネルのオ
ーテ′イオテ゛−夕を求めて３チヤンネルとする例を示
したか、この音像定位手段７を、例えば、入力バランス
を考慮して第７図に示すような構成にしてもよい。この
場合にはＬＦＯ群１１も４相の低周波データを出力する
構成にする。

また、上述した第１および第２の実施例においては、帯
域分割手段８ａ〜８ｃの各フィルタの特性が固定されて
いる例を示したか、これらの特性を図示せぬ電子楽器の
キーコート′に依存して変更されるようにしてもよい。

但し、各フィルタの特性を厳密にキーコートに対応させ
てしまうと、他のチャンネルから漏れてきた高周波の信
号をＬＰＦによってカットしてしまう場合かあるので、
ある程度の自由度を持たせる必要かある。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で例
えば、ピアノの響板のような複雑な周波数特性を有する
共鳴系による広がり感のある音場を実現することかでき
るという効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例による共鳴音付加装置の
構成を示すブロック図、第２図は帯域分割手段８の特性
の一例を示す図、第３図および第４図は共に効果付加手
段９の動作を説明するための図、第５図はＬＦＯ群１工
から出力される低周波データの波形の一例を示す図、第
６図は本発明の第２の実施例による共鳴音付加装置の構
成を示すブロック図、第７図は音像定位手段７の他の構
成例を示す図、第８図は従来の残響音付加装置に使用す
る残響音形成部分の基本構成例を示すブｏ　、ｙり図で
ある。 ７・・・・・・音像定位手段、８ａ〜８Ｃ・・・・・帯
域分割手段、９．１７・・・・・効果付加手段、１３ａ
〜１３ｃ・・・・・混合手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のモノラルの波形信号を複数のチャンネルの
   波形信号として音像定位させる音像定位手段と、 前記複数のチャンネルの波形信号をそれぞれ複数の帯域
   毎の波形信号に分割する複数の帯域分割手段と、 該帯域分割手段から出力される複数の帯域毎の波形信号
   をそれらの帯域毎に遅延量を制御して効果を付加する複
   数の効果付加手段と、 前記各チャンネル毎に前記効果付加手段の出力信号を混
   合する複数の混合手段と を具備することを特徴とする共鳴音付加装置。
2. （２）複数のモノラルの波形信号を複数のチャンネルの
   波形信号として音像定位させる音像定位手段と、 該音像定位手段から出力される複数のチャンネルの波形
   信号を周波数帯域毎に遅延量を制御して効果を付加する
   複数の効果付加手段と、 該複数の効果付加手段から出力される波形信号をそれぞ
   れ複数の帯域の波形信号に分割する複数の帯域分割手段
   と、 前記各チャンネル毎に前記帯域分割手段の出力信号を混
   合する複数の混合手段と を具備することを特徴とする共鳴音付加装置。