JPH0463397A - 音色制御装置 - 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、エフェクタに係り、特に各種楽音信号の音色
を任意に制御することのできるデジタル音色制御装置に
関するものである。

従来の技術 近年、デジタル技術の進歩に伴い、各種のエフェクタが
提案されており、更に様々な音色を得ることのできる音
色制御装置が考えられている。

以下、図面を参照しながら上述の音色制御ｇ置について
説明する。

第１０図は従来の音色制御装置の構成をボすものである
。

第１０図において、８１は乗算器、８２は入力波形信号
の振幅を制御するための振幅制御信号を出力する振幅指
示部、８３は乗算器８１から出力される波形信号の振幅
を変換する波形変換部である。

以上のように構成された音色制御装置について、以下そ
の動作について説明する。

ます、乗算器８１は、電子楽器等から順次出力される楽
音等の入力波形信号と振Ｍ指示部８２から出力される振
幅制御信号とを乗算し、その結果得られる波形信号ａを
波形変換部８３へ順次送出する。

ここで、振幅指示部８２は振幅制御信号を任意に変える
ことにより、波形変換部８３に送出する波形信号ａの振
幅を制御することができる。

次に、波形変換部８３は順次入力される波形信号ａの振
幅を予め定められた入出力特性に従って変換し、その結
果得られる波形信号すを出力波形信号として順次出力す
る。

なお、波形変換部８３は、例えば第８図に示すような構
成となっており、波形変換部８３に順次入力される波形
信号ａは、まず符号制御部６１に入力される。

つぎに、符号制御部６１は順次入力される波形信号ａが
例えば正の値であればＯを、負の値であれば１を符号情
報として一旦記憶すると共に、波形信号ａの符号情報を
除いた値、即ち絶対値信号に対応したアドレスで例えば
第９図に示すような入出力特性を持つ変換テーブル６２
を参照する。

更に、符号制御部６１は順次入力される絶対値信号のア
ドレスに対応した振幅値を読み出した後、−旦記憶して
いた符号情報を付加し、その信号、即ち波形信号すを出
力波形信号として順次出力す以上の動作により、順次入
力される波形信号は、波形変換部８３の予め定められた
変換テーブル６２によって振幅値を変換された後、順次
出力信号として出力される。

なお、入力波形信号の振幅を振幅制御部８２から出力す
る振幅制御信号によって任意に設定することにより波形
信号ａのレベルを変えることができるため、波形変換部
８３によって異なる音色の出力波形が得られる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、入力された波形信
号を変換テーブルによって全く異なる波形信号に置き換
えることになり、入力された波形信号の音色が反映され
ないばかりでな（、得られる出力波形信号は変換テーブ
ルによって単純に変換された音色となるため、振幅制御
部によって振幅制御信号を変えても十分な音色変化は得
られなかった。

更に、音色に従って変換テーブルを複数個用意しておき
、それらを選択して複数の音色を得る方法が考えられる
が、その場合変換テーブル数分のメモリが必要となり、
回路規模が大きくなるという問題があった。

本発明は」二記課題に鑑みて、回路規模を大きくするこ
となく簡単な構成で複雑な音色をも出力することのでき
る音色制御装置を提供することを目的とするものである
。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために、本発明の音色制御装置は、
入力波形信号を第１の加算器を介して遅延部の入力とし
、その遅部で遅延された出力を第２の加算器を介して出
力波形信号とするフィルタ部と、前記遅延部の出力の通
過量を制御する第１の通過量制御部と、その第１の通過
量制御部の出力を波形変換し、その出力を前記第１の加
算器の加算入力とする波形変換部と、前記第１の加算器
の出力の通過量を制御し、その出力を前記第２の加算器
の加算入力とする第２の通過量制御部とを備えたもので
ある。

また本発明は、入力波形信号を第１の加算器を介して遅
延部の入力とし、その遅延部で遅延された出力と前記第
１の加算器の出力とを第２の加算器で加算して出力波形
信号とするフィルタ部と、変調波形信号を発生する変調
波形発生部と、その変調波形信号により前記遅延部の出
力を変調し、その出力を前記第１の加算器の加算入力と
する変調部とを備えたものである。

また本発明は、入力波形信号を第１の加算器を介して遅
延部の入力とし、その遅延部で遅延された出力を第２の
加算器を介して出力波形信号とするフィルタ部と、前記
遅延部の出力の通過量を制御する第１の通過量制御部と
、変調波形信号を発生する変調波形発生部と、その変調
波形発生部の出力の振幅を制御する振幅制御部と、その
振幅制御部の出力により前記第１の通過量制御部の出力
を変調し、その出力を前記第１の加算器の加算入力とす
る変調部と、前記第１の加算器の出力の通過量を制御し
、その出力を前記第２の加算器の加算入力とする第２の
通過量制御部とを備えたものである。

作用 上記の構成により本発明は、フィルタ部へ入力される波
形信号を順次出力すると共にフィードバック・ループ内
の変換テーブルによって通過信号の振幅を変換し、フィ
ードバックΦループ及びフィードフォワード串ループの
通過量を制御することによって順次入力される波形信号
の音色を制御する。

また本発明は、フィルタ部へ入力される波形信号を順次
出力すると共にフィードバックφループ内に入力される
変調波形信号と通過信号とによって変調を行うことによ
り順次入力される波形信号の音色を制御する。

また本発明は、フィルタ部へ入力される波形信号を順次
出力すると共にフィードバック・ループ内に入力される
変調波形信号と通過信号とによって変調を行い、変調波
形信号の振幅、及びフィルタ部の通過量を制御すること
により順次入力される波形信号の音色を制御する。

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図は、本発明の第１の実施例における音色制御装置
のプロ、り図を示すものである。

第１図において、１１はフィルタ部、１２は入力波形信
号と通過信号とを加算または減算する加算器、１３は１
サンプルクロック以上波形信号を遅延させる遅延部、１
４及び１５はフィードバック・ループ及びフィードフォ
ワード・ループの通過信号の通過量を制御する通過量制
御部、１６はＡ延部１３の出力信号とフィードフォワー
ド・ループの通過信号とを加算または減算する加算器で
ある。

また、８３は波形変換部であり、これは従来と同じ構成
要素である。

なお、フィルタ部１１のようにフィードバック・ループ
及びフィードフォワード・ループで構成されるものは一
般にオールパスフィルタと呼ばれており、このフィルタ
は入力される信号の周波数に対して一定の振幅値が得ら
れることが知られている。

以上のように構成された音色制御装置について、以下そ
の動作を説明する。

まず、楽音等の入力波形信号かフィルタ部１１に入力さ
れると、加算器１２は順次入力される入力波形信号と通
過信号ｄとを加算し、その結果を遅延部１３及び通過量
制御部１５へ順次送出する。

このとき、遅延部１３からの出力信号はＯであり、従っ
て通過信号８１　通過信号ｄ共に０である。

次に、遅延部１３はラッチ等で構成されており、順次入
力される加算結果を１サンプルクロ、り以上の時間遅延
処理を行った後、その結果を加算器１６へ順次出力する
。

更に、加算器１６は遅延部１３から順次出力される信号
と通過量制御部１５によって通過量を制御された通過信
号１とを順次加算し、その結果を出力波形信号として順
次出力する。

一方、遅延部１３から出力される出力波形信号は通過信
号ｅとして通過量制御部１４にも送出されており、通過
量制御部１４は例えば第４図に示すような構成である。

通過量制御部１４は順次入力される通過信号ｅと通過量
指示部４１から出力される通過量指示信号とを乗算器８
１によって乗算し、その結果を通過信号Ｃとして波形変
換部８３へ順次送出する。

なお、通過量制御部１５は順次入力されるフィードフォ
ワード・ループの通過信号にの通過量を制御した後、そ
の結果を通過信号１として加算器１６へ順次出力するが
、構成は通過制御部１４と同様である。

また、波形変換部８３は従来と同様に、例えば第８図に
示すような構成である。

符号制御部６１は順次入力される通過信号Ｃが例えば正
の値であればＯを、負の値であれば１を符号情報として
一時記憶すると共に、波形信号Ｃの符号情報を除いた値
、即ち絶対値を求め、その値をアドレスとして変換テー
ブル６２からそのアドレスに従った振幅値を読み出した
後、−時記憶しておいた符号情報を付加した信号を通過
信号ｄとして順次送出する。

なお、絶対値の算出方法は既に知られており、その方法
については特に限定するものではない。

また、−時記憶しておいた符号情報を付加する方法につ
いては、例えば乗算器等によって符号情報が正の値であ
れば１を、負の値であれば−１を乗算すれば良い。

更に、符号制御部６１から出力された通過信号ｄは加算
器１２に順次入力されると共に、順次入力される入力波
形信号と加算され、その結果が再び遅延部１３及び通過
量制御部１５へ送出されることとなる。

以上の動作を繰り返すことにより、加算器１６から得ら
れる出力波形信号は例えば第７図に示すような波形とな
る。

第７図において、入力波形信号に正弦波を用い、（Ｅ）
は、通過信号ＣをＯとしたとき、（Ｆ）は、　通過信号
ｃ１ 通過信号ｅ２ 即ち通過量を０，５としたとき、 通過量を０．８としたときの出力波形信号（Ｇ）は、 である。

また、変換テーブル６２は従来と同様に、例えば第９図
に示すような構成であり、入力された通過信号Ｃの絶対
値が小さい場合は変換テーブル６２のＡ区間に近いアド
レスに従った振幅値が読み出され、絶対値が大きい場合
はＤ区間に近いアドレスに従った振幅値が読み出される
。

ところで、変換テーブル６２はＤ区間でのアドレスに対
応した振幅が比較的小さな値で一定になっている。これ
は、変換テーブル６２によって変換された通過信号ｄが
入力波形信号と加算された後、再び通過信号Ｃとして波
形変換部８３に入力されるため、通過量指示部４１から
出力される通過量指示信号、あるいは変換テーブル６２
の特性によっては通過信号Ｃが増加を繰り返す場合があ
り、通過信号Ｃの絶対値が変換テーブル６２のアドレス
を越えてしまうという、いわゆる発振状態となることを
防ぐ対策をとるためである。

以上のように第１の実施例によれば、順次入力される入
力波形信号を遅延部１３を介して出力すると共に、フィ
ードパ、り・ループ及びフィードフォワード・ループの
通過信号ｅの通過量、即ち振幅を通過量制御部１４によ
って制御し、且つ、その振幅制御されたフィードバック
・ループの通過信号Ｃの値を波形変換部８３によって変
換し、更に、その結果の通過信号ｄと入力波形信号とを
加算した信号を遅延部１３に出力するようにしたので、
得られる出力波形信号の音色に変化をもたすことができ
る。また、各ループの通過信号の振幅を時間と共に変化
させることにより、出力波形信号の音色を経時変化させ
ることができる。

第２図は、本発明の第２の実施例における音色制御装置
のブロック図を示すものである。

第２図において、２１は変調波形信号を発生させる変調
波形発生部、２２は通過信号と変調波形信号とによって
変調を行う変調部である。

なお、フィルタ部１１の加算器１２．１６及び遅延部１
３は第１の実施例と同し構成要素である。

以上のように構成された音色制御装置について、以下そ
の動作を説明する。

ます、楽音等の入力波形信号がフィルタ部１１に入力さ
れると、加算器１２は入力された入力波形信号と通過信
号にとを順次加算し、その結果を遅延部１３へ順次送出
すると共に、加算結果を加算器１６へ順次出力する。こ
のとき、遅延部１３からの出力信号は０てあり、従って
通過信号ｇ。

ｋ共にＯである。

次に、遅延部１３はう、チ等で構成されており、順次入
力される加算結果を１サンプルクロック以上の時間遅延
処理を行った後、その結果を順次加算器１６へ出力する
。

一方、遅延部１３から出力される信号は通過信号ｇとし
て変調部２２にも送出されており、変調部２２は例えば
第５図に示すような構成である。

ここで、変調部２２は順次入力される通過信号ｇと変調
波形発生部２１から順次出力される変調波形信号とを乗
算器８１によって順次乗算し、その結果を通過信号にと
して順次出力する。

次に、変調部２２から順次出力される通過信号には加算
器１２に入力されると共に、順次入力される入力波形信
号と加算され、その結果が再び遅延部１３及び加算器１
６へ送出されることとなる。

なお、変調波形発生部２１の波形発生方法としては、例
えば予め記憶しておいた変調波形データを順次読み出す
、いわゆる波形読み出し方式が考えられ、その中でも演
算のタイミング等、ハードウェアを簡素化するために一
定の読み出しクロ。

りに基づき、設定された変調波形の周波数に対応してア
ドレスをインクリメントしながら順次読み出す、いわゆ
る固定クロック方式が好ましい。

以上のように第２の実施例によれば、順次入力される入
力波形信号を遅延部１３を介して出力すると共に、フィ
ードバック・ループによって順次通過される通過信号ｇ
を変調波形発生部２１がら順次出力される変調波形信号
で変調部２２によって変調し、その結果の通過信号にと
入力波形信号とを加算した信号を遅延部１３に出力し、
更に遅延部１３への入力信号と遅延部１３の出力信号と
を加算した結果を出力波形信号として出力するようにし
たので、入力波形信号と変調波形信号きの周波数差に従
った高調波成分を含んた出力波形信号を得ることができ
る。

また、変調波形信号の周波数を時間と共に変化させるこ
とにより出力波形信号の音色を経時変化させることかで
きる。

第３図は、本発明の第３の実施例における音色制御装置
のブロック図を示すものである。

第３図において、３１は変調波形発生部２１から順次発
生される変調波形信号の振幅を制御する振幅制御部であ
る。

なお、フィルタ部１１の加算器１２．１６及び遅延部１
３、通過量制御部１４，１５、変調波形発生部２１、及
び変調部２２は第１または第２の実施例と同し構成要素
である。

以上のように構成された音色制御装置について、以下そ
の動作を説明する。

まず、楽音等の入力波形信号がフィルタ部１１に入力さ
れると、加算器１２は入力された入力波形信号と通過信
号ｆとを順次加算し、その結果を遅延部１３及び通過量
制御部１５へ順次送出する。

このとき、遅延部１３からの出力信号はＯであり、従っ
て通過信号ｅ１通過信号ｆ共に０である。

次に、遅延部１３はラッチ等て構成されており、順次入
力される加算結果を１サンプルクロ・ンク以上の時間遅
延処理を行った後、その結果を順次加算器１６へ出力す
る。

一方、遅延部１３から出力される出力波形信号は通過信
号ｅとして通過量制御部１４にも送出されており、通過
量制御部１４は第１の実施例で示したように例えば第４
図に示すような構成である。

ここで、通過量制御部１４は順次入力される通過信号ｅ
と通過量指示部４１から出力される通過量指示信号とを
乗算器８１によって乗算し、その結果を通過信号Ｃとし
て順次変調部２２に送出する。

また、通過量制御部１５も第１の実施例で示したように
例えば第４図に示すような構成であり、加算器１２から
順次出力される通過信号にの通過量を制御した後の信号
Ｉを加算器１６へ順次出力する。

ところで、変調波形発生部２１は任意に設定した周波数
に対応したアドレスで予め定められた変調波形データを
順次読み出した後、変調波形信号ｌとし゛ζ振幅制御部
３１へ順次送出する。

振幅制御部３１は例えば第６図に示すような構成であり
、振幅指示部９１は変調波形信号ｉの振幅を制御するた
めの振幅制御信号を出力する。更に、振幅制御部３１は
出力された振幅制御信号と順次入力される変調波形信号
ｉとを乗算器８１によって順次乗算し、その結果を変調
波形信号Ｊとして変調部２２へ順次送出する。

変調部２２は第２の実施例で示したように例えば第５図
に示すような構成であり、変調部２２は順次入力される
通過信号Ｃと振幅制御部３１から順次出力される変調波
形信号ｊとを乗算器８１によって乗算し、その結果を通
過信号ｆとして順次出力する。

次に、変調部２２から順次出力される通過信号ｆは加算
器１２に入力されると共に、順次入力される入力波形信
号と加算され、その結果が再び遅延部１３及び通過■制
御部１５へ送出されることとなる。

以上のように第３の実施例によれば、順次入力される入
力波形信号を遅延部１３を介して出力すると共に、フィ
ードバック・ループによって順次通過される通過信号ｆ
と変調波形発生部２１から順次出力される振幅制御され
た変調波形信号Ｊとを変調部２２によって変調し、その
結果の通過信号ｆと入力波形信号とを加算した信号を遅
延部１３に出力するようにしたので、入力波形信号と変
調波形信号との周波数差、及び変調波形信号の振幅に従
った高調波成分を含んだ出力波形信号を得るこ七ができ
る。また、変調波形信号の周波数及び振幅１通過信号の
振幅のうち一つ、或はそれら複数を時間と共に変えるこ
とにより出力波形信号の音色を経時変化させることがで
きる。

発明の詳細 な説明したように本発明は、通過量制御部を各ループの
中に、また、波形変換部をフィードバック・ループの中
に配置し、波形変換部に順次入力する通過信号の振幅を
通過量制御部によって制御することにより、簡単な構成
で且つ複雑な高調波スペクトルを含んだ出力波形信号を
得ることができる。

また本発明は、変調部をフィードバックＯループの中に
配置し、変調波形発生部から出力される変調波形信号と
通過信号とによって変調を行うことにより、簡単な構成
で且つ複雑な高調波スペクトルを含んた出力波形信号を
得ることができる。

また本発明は、通過量制御部を各ループの中に、また、
変調部、振幅制御部をフィードバック−ループの中に配
置し、変調波形発生部から出力される変調波形信号の振
幅を振幅制御部によって制御した信号と通過量制御部に
よって振幅を制御した通過信号とによって変調を行うこ
とにより、簡単な構成で且つ複雑な高調波スペクトルを
含んだ出力波形信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における音色制副装置の
構成を示すブロック図、第２図は本発明の第２の実施例
における音色制御装置の構成を示すブロック図、第３図
は本発明の第３の実施例における音色制御装置の構成を
示すブロック図、第４図は第１及び第３の実施例におけ
る通過量制御部の内部構成を示すブロック図、第５図は
第２及び第３の実施例における変調部の内部構成を示す
ブロック図、第６図は本発明の第３の実施例における振
幅制御部の内部構成を示すブロック図、第７図は本発明
の各実施例における出力波形信号例を示す波形図、第８
図は従来の音色制御装置及び本発明の第１の実施例にお
ける波形変換部の内部構成を示すブロック図、第９図は
波形変換部の持つ変換テーブルの入出力特性図、第１０
図は、従来の音色制御装置の構成を示すブロック図であ
る。 １１・・・フィルタ部、　　１２．１６・・・加算器、
１３・・・遅延部、　　１４．１５・・・通過量制御部
、２１・・・変調波形発生部、　　２２・・・変調部、
　　３１・・・振幅制御部、　　４１・・・通過量指示
部、　　６１・・・符号制御部、　　６２・・・変換テ
ーブル、　　８１・・・乗算器、 ８２゜ 変換部。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力波形信号を第１の加算器を介して遅延部の入
   力とし、その遅部で遅延された出力を第２の加算器を介
   して出力波形信号とするフィルタ部と、 前記遅延部の出力の通過量を制御する第１の通過量制御
   部と、 その第１の通過量制御部の出力を波形変換し、その出力
   を前記第１の加算器の加算入力とする波形変換部と、 前記第１の加算器の出力の通過量を制御し、その出力を
   前記第２の加算器の加算入力とする第２の通過量制御部
   と、を備えた音色制御装置。
2. （２）入力波形信号を第１の加算器を介して遅延部の入
   力とし、その遅延部で遅延された出力と前記第１の加算
   器の出力とを第２の加算器で加算して出力波形信号とす
   るフィルタ部と、 変調波形信号を発生する変調波形発生部と、その変調波
   形信号により前記遅延部の出力を変調し、その出力を前
   記第１の加算器の加算入力とする変調部と、を備えた音
   色制御装置。
3. （３）入力波形信号を第１の加算器を介して遅延部の入
   力とし、その遅延部で遅延された出力を第２の加算器を
   介して出力波形信号とするフィルタ部と、 前記遅延部の出力の通過量を制御する第１の通過量制御
   部と、 変調波形信号を発生する変調波形発生部と、その変調波
   形発生部の出力の振幅を制御する振幅制御部と、 その振幅制御部の出力により前記第１の通過量制御部の
   出力を変調し、その出力を前記第１の加算器の加算入力
   とする変調部と、 前記第１の加算器の出力の通過量を制御し、その出力を
   前記第２の加算器の加算入力とする第２の通過量制御部
   と、を備えた音色制御装置。
4. （４）第１、第２の通過量制御部は、時間と共に通過量
   を変化させることができるようにした請求項１記載の音
   色制御装置。
5. （５）変調波形発生部は、時間と共に周波数が変化する
   波形を発生することができるようにした請求項２記載の
   音色制御装置。
6. （６）第１、第２の通過量制御部は、時間と共に通過量
   を変化させることができるようにした請求項３記載の音
   色制御装置。
7. （７）振幅制御部は、時間と共に振幅を変化させること
   ができるようにした請求項３または６記載の音色制御装
   置。
8. （８）変調波形発生部は、時間と共に周波数が変化する
   波形を発生することができるようにした請求項３、６ま
   たは７記載の音色制御装置。