JPH0679222B2 - 効果音発生器 - Google Patents

効果音発生器

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JPH0679222B2
JPH0679222B2 JP62105349A JP10534987A JPH0679222B2 JP H0679222 B2 JPH0679222 B2 JP H0679222B2 JP 62105349 A JP62105349 A JP 62105349A JP 10534987 A JP10534987 A JP 10534987A JP H0679222 B2 JPH0679222 B2 JP H0679222B2
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    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/02Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos
    • G10H1/06Circuits for establishing the harmonic content of tones, or other arrangements for changing the tone colour
    • G10H1/16Circuits for establishing the harmonic content of tones, or other arrangements for changing the tone colour by non-linear elements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電気ギター等の電気楽器から発生した原音を
増幅し、スピーカー等から出力させるときに、前記原音
の強調すべき周波数帯の音を増幅過程で任意に歪ませる
ことによって聴感的に効果的な音を出力させる半導体素
子使用に依る効果音発生器に関する。
(従来の技術) 従来、電気ギター等の電気式楽器から発生した原音を増
幅する過程で、原音を部分的に強調するため、この強調
部分に相当する周波数帯の波形を適切に歪ませ、スピー
カー等から出力される楽器音を聴感的に良好にさせるた
めに真空管を用いた増幅手段があった。増幅手段に上記
真空管を用いることにより、真空管のグリッド,フィラ
メント等に用いられている金属の電線、即ち、真空管の
陰極繊条が振動するような繊細な音を得ることができる
ため、真空管使用の増幅回路は従来の効果音発生器に広
く採用されていた。
しかしながら増幅用真空管は一般に外形寸法が大きく、
かつ寿命が短いため、従来より真空管を使用する替わり
に形の小さな半導体素子を用いることによって真空管使
用の増幅回路と同じような耳ざわりの良い繊細な音を得
ることができるような電子回路が研究されてきた。
例えば第2図に示すように、電気ギター等の振動弦の振
動をピックアップするピックアップコイル1からの信号
を入力し、増幅回路2で50〜60dB増幅したあと、キャパ
シタ3と抵抗4の後に接続された2個の逆接続ダイオー
ド5,6で増幅信号をクリップさせることによって原音に
歪みを与え、さらにクリップされた信号をフィルター7
を通すことによって所要周波数成分を出力させるような
いわゆるディストーションと称される電子回路10があっ
た。なお、上記フィルター7から出力された信号は音声
増幅器8で電力増幅されたあとスピーカー9から楽器増
幅音として出力される。
しかしながら上記電子回路10のようにダイオード5,6で
波形をクリップすることにより原音に歪みを与えるとい
う手段だけでは歪量が不十分であり、そのため、上記電
子回路10中の前記キャパシタ3、抵抗4の値、及び増幅
器2の特性、フィルター7の特性を変えたり組合せを変
えたりすることによって効果音発生器の特性を前記真空
管使用の増幅回路と同じような特性まで近づけるという
試みが行なわれた。
第3図は、真空管使用の増幅回路と同様の周波数特性を
備えた増幅回路から出力される増幅信号の周波数特性図
である。この周波数特性図は、横軸に周波数をとり、縦
軸に増幅回路のゲインをとったもので、任意の周波数Q1
において、最大のゲインGが得られるポイントPをピー
クとして低域カットと高域カット特性を有する周波数特
性パターン11を示したものである。上記周波数特性パタ
ーン11を半導体素子使用の増幅回路で実現すめため、第
2図に示した電子回路10の増幅回路2を第4図のように
回路構成することが試みられた。
第4図に示した増幅回路2は外部補正端子付オペアンプ
21を用い、外部補正端子22,23に接続されたキャパシタ2
4の容量を変えることにより、オペアンプ21の出力特性
を調整するものである。さらに抵抗25と抵抗26及びキャ
パシタ27による負帰還回路を構成し、負帰還信号をオペ
アンプ21の反転入力端子にフィードバックさせたもので
ある。
上記増幅回路2により前記第3図に示した周波数特性図
の点Pを周波数Q1=500HZ、ゲインG=50dBと過程した
場合、キャパシタ24及び負帰還回路の抵抗25とキャパシ
タ27の定数を変えることによって、負帰還量を調節し、
抵抗26を例えば100Ω以下の小抵抗値にした状態で減衰
を50dBに、かつ負帰還回路を含む増幅回路2の位相を0
度に調節できたとすると、増幅回路2の全体の増幅度は
1倍(増幅度0dB)となり、入力端子INより見た全体の
増幅度は50dBとなって、第4図の増幅回路2は、発振の
誘発が可能で鋭いピークを有する周波数特性をもった信
号を出力することができるという推測ができる。
今、点Pの位置を上記のように周波数Q1=500HZ、増幅
回路全体のゲインG=50dBになるように調整するため、
キャパシタ24、抵抗25、キャパシタ27それぞれの値を調
節し、Q1=500HZにおいて(ω×抵抗25の値×キャパシ
タ27の値)=50dBになるようにする。ただしω=2π×
周波数である。また、目標の500HZより高い周波数にお
いて裸ゲインが減少する様にオペアンプ21を調節するこ
とにより、また、一方目標の500HZより低い周波数では
(ω×抵抗25の値×キャパシタ27の値)のωが小さくな
り、増幅回路2全体の増幅度はωに比例して減少するた
め、目標の500HZをゲインのピークとする、第3図に示
すような周波数特性が得られた。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、上記従来の第3図に示すような周波数特
性を有する増幅回路を内蔵した効果音発生器を用いて楽
器を演奏した場合、演奏者にとって素直すぎる、いわゆ
る何か個性のない音として感じられるという問題があっ
た。
そこで本発明では前記第3図に示したような周波数特性
に基づき、楽器演奏者が満足できるような個性のある音
を出力させるための周波数特性をもった新しい電子回路
を用いた効果音発生器を提供することを解決すべき技術
的課題とするものである。
(問題点を解決するための手段) 上記課題解決のための技術的手段は、電気式楽器から発
生した原音をピックアップして同原音を増幅したあと、
前記原音のニュアンスを残しながら同原音の強調すべき
周波数帯の波形を適切に歪ませることによって同原音を
聴感性の良い個性のある音を発生させるための効果音発
生器を、前記原音をピックアップするピックアップ手段
のインダクタンス回路と直列に蓄電器を接続した直列共
振回路と、この直列共振回路から出力された信号を増幅
する半導体素子で形成された増幅回路と、この増幅回路
から出力された増幅信号を入力して所要の帯域の周波数
成分を出力させるフィルター回路と、このフィルター回
路から出力された所定周波数帯域の信号の1部を前記直
列共振回路に正帰還させるための正帰還回路とのそれぞ
れを備えた構成にすることである。
(作用) 上記構成の効果音発生器に依れば、電気式楽器から発生
した原音がピックアップ手段によりピックアップされる
と、ピックアッブ手段のインダクタンス回路に原音の大
きさに対応した電圧が誘起され、このインダクタンス回
路及び同インダクタンス回路と直列に接続された蓄電器
とから成る直列共振回路により特定周波数の直列共振が
起される。直列共振回路より出力された共振信号は半導
体素子で形成された増幅回路で増幅され、フィルター回
路に入力され、同フィルター回路から所定帯域の周波数
をもった信号が出力される。フィルター回路から出力さ
れた所定帯域の周波数成分を含んだ信号は外部のアンプ
等に出力されるとともに、その1部を正帰還回路を介し
て前記直列共振回路に帰還させることにより発振を起
し、原音を変調することにより原音の強調すべき周波数
帯の波形を歪ませ、個性のある音質特性に変換させる作
用をする。
(実施例) 次に、本発明の一実施例を第1図に従って説明する。
第1図に示した効果音発生器の電子回路30は、前記第2
図に示した電子回路10を採用するとともに、例えば電気
ギターの弦の振動を拾うピックアップコイル1に直列に
キャパシタ34を接続し、ピックアップコイル1のインダ
クタンス32と内部抵抗33とともに直列共振回路を形成
し、同直列共振回路と前記電子回路10の入力側10INを接
続する。一方、電子回路10の出力側100UTは図示してい
ない外部のアンプと接続される一方、キャパシタ35を介
して電子回路10の入力側10INと接続されている。なお、
電子回路10は第2図と同一のため、電子回路10のそれぞ
れの構成素子の番号は第2図に示した番号と同一番号を
用いている。
上記効果音発生器の電子回路30において、電気ギターの
弦の振動を拾ったピックアップコイル1とキャパシタ34
とで形成された直列共振回路の全体のインピーダンスZ
は次の式で示される。
ただし、Rはピックアップコイル1の抵抗33の抵抗値、
jは虚数単位、ωは角周波数、Lはピックアップコイル
1のインダクタンス値、C1はキャパシタ34の容量であ
る。
従って、上記直列回路を流れる電流Iは次式で示され
る。
ただしEは正弦波の電源電圧である。
今、上記直列共振回路が共振している場合、 であるため、直列共振回路を流れるI式(2)よりI=
E/Rとなる。従ってピックアップコイル1のインダクタ
ンス32による電圧降下VLはVL=I×ωL=EωL/Rとな
る。
上記式VL=EωL/Rを変形すれば VL/E=ωL/R (3) となり、前記電源電圧Eとインダクタンス32による電圧
降下の比はωL/Rで示される。従って上記電圧降下VLは
上記抵抗33もしくはインダクタンス32のみの回路のωL
倍になる。キャパシタ34の電圧降下Vc1は、直列共振回
路が共振状態にあるとき、上記VLに等しく、前記式
(3)に L=1/ω2C1を代入するとVc1/E=1/RωC1が成立する。
従って、キャパシタ34には前記電圧降下VLに等しく、位
相が逆相になった電圧対応の電流が流れることになる。
上記のようにキャパシタ34を追加接続することにより共
振回路を持たせないピックアップコイル1のインダクタ
ンス32自体の発生する出力電圧よりも高い電圧が直列共
振回路のインダクタンス32とキャパシタ34に誘起される
ため、第1図に示す増幅回路2の入力側10INに、キャパ
シタ34を追加接続しないときよりも高い電圧が印加され
る。今、前記直列共振回路の共振周波数を例えば第3図
に示した点Pの500HZより高く選んでおくことにより、
増幅回路2は点Pを頂点とする高域カット特性を補正す
るので、第3図の高域カット特性よりも高域が増強され
第5図の様な周波数パターン41になる。
今、電気ギターの弦の振動が発生するとピックアップコ
イル1の磁芯の磁束密度μeが変化し、その結果、ピッ
クアップコイル1のインピーダンスωLが変化する。一
方、前記キャパシタ35によりフィルター7からの出力信
号の1部が前記直列共振回路に正帰還されるため、音楽
的に超高域において発振が起きる。この発振周波数をQ2
とすると、上記インピーダンスωLの変化に伴い、発振
周波数Q2は次の式に基づいた変化を示す。
ただしΔωLはインピーダンスの変化分、C2はキャパシ
タ35の値を示す。式(4)における発振周波数Q2の変化
分ΔQ2はキャパシタ35を介して元の信号音に追加され、
変調される。この変調効果は電気ギター等の演奏者にと
って極めて大きなものである。一般に電気ギターのピッ
クアップコイル1のインダクタンスは200mH(ミリヘン
リー)〜1H(ヘンリー)であり、前記のような直列共振
回路を形成する場合のギャパシタ34の容量C1は、共振周
波数を2KHZ〜8KHZの範囲に設定した場合、信号ケーブル
の浮遊容量を考慮してC1=0.022μF以下となる。
以上のような直列共振回路、増幅回路及び正帰還回路を
備えた効果音発生器の電子回路30における直列共振作
用、増幅作用、及び正帰還作用による原音変調効果によ
り、音楽演奏に必要な音の力強さ、繊細な音のニュアン
ス、音の粒子のそろい、和音演奏時の1弦づつの分離の
良さ、濁りのない音など、音量、音質のバランスがとれ
た個性のある音響を実現するものである。そして上記の
ような個性のある音響の周波数特性のパターンとしての
一例を、前記第3図に示した周波数特性パターン11との
比較が可能なように第5図に示す。第5図に示した個性
のある音響の周波数特性パターン41は前記キャパシタ34
をピックアップコイル1に直列に接続した場合の電子回
路10の出力信号の周波数特性を示したものである。この
周波数特性パターン41のピークP1はキャパシタ34の容
量、即ち共振周波数によって変化する。
尚、上記電子回路30を適用できる効果音発生器として、
ディストーションタイプを初め、例えばオーバードライ
ブタイプ、メタルタイプ、グラフックイコライザータイ
プ、コーラス及びフランジャータイプ、フェーザタイ
プ、デレイ及びリバーブタイプ、コンプレッサ及びサス
ティーンタイプ、オクターバータイプ、オートワウ及び
オートミュータイプ、ノイズゲートタイプ、ビブラート
及びトレモロタイプ、パラメトリックイコライザタイ
プ、パワーブースタータイプ等があげられる。
(発明の効果) 以上のように本発明に依れば、電気式楽器から発生した
原音をピックアップするピックアップ手段のインダクタ
ンス回路と直列に蓄電器を接続して直列共振回路を形成
し、強調すべき音の周波数を共振周波数として共振させ
た信号を増幅し、さらに増幅信号を前記直列共振回路に
正帰還させるため、前記原音のニュアンスを残しなが
ら、原音の強調すべき音を任意に設定することができ、
音楽演奏者にとって満足のできる個性のある音を出力さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例の電子回路図、第2図は従
来の効果音発生器の電子回路図、第3図は従来の効果音
発生器の周波数特性図、第4図は第2図に示した従来の
効果音発生器の部分電子回路図、第5図は本発明の一実
施例の電子回路による周波数特性図である。 1…ピックアップコイル 2…増幅回路 7…フィルター 30…効果音発生器の電子回路 32…インダクタンス回路 33…内部抵抗 34…キャパシタ 35……正帰還用キャパシタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電気式楽器から発生した原音をピックアッ
    プして同原音を増幅する過程で、前記原音のニュアンス
    を残しながら同原音の強調すべき周波数帯の波形を適切
    に歪ませることによって同原音を聴感性の良い個性のあ
    る音質特性に変換させるための効果音発生器であって、
    前記原音をピックアップするピックアップ手段のインダ
    クタンス回路と直列に蓄電器を接続した直列共振回路
    と、この直列共振回路から出力された信号を増幅する半
    導体素子で形成された増幅回路と、この増幅回路から出
    力された増幅信号を入力して所要の帯域の周波数成分を
    出力させるフィルター回路と、このフィルター回路から
    出力された所定周波数帯域の信号の1部を前記直列共振
    回路に正帰還させるための正帰還回路とのそれぞれを備
    えたことを特徴とする効果音発生器。
JP62105349A 1987-04-28 1987-04-28 効果音発生器 Expired - Lifetime JPH0679222B2 (ja)

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