JPH07101350B2 - ディジタル歪付加装置 - Google Patents
ディジタル歪付加装置Info
- Publication number
- JPH07101350B2 JPH07101350B2 JP62158417A JP15841787A JPH07101350B2 JP H07101350 B2 JPH07101350 B2 JP H07101350B2 JP 62158417 A JP62158417 A JP 62158417A JP 15841787 A JP15841787 A JP 15841787A JP H07101350 B2 JPH07101350 B2 JP H07101350B2
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- Japan
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- distortion
- digital
- signal
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は例えば電子楽器の分野で利用することができ
るディジタル歪付加装置に関する。
るディジタル歪付加装置に関する。
「従来の技術」 電子楽器では電気的な発振器によって原信号を発生さ
せ、発振器から出力された信号に波形処理を施し、各種
の音色を持つ楽音信号を生成している。
せ、発振器から出力された信号に波形処理を施し、各種
の音色を持つ楽音信号を生成している。
この楽音信号に任意の歪みを与えることによって各種の
音響効果を得ることができる。
音響効果を得ることができる。
このため従来より電子楽器の分野では生成した楽音信号
に歪みを付加し、各種の音を作るエフェクタが実用され
ている。
に歪みを付加し、各種の音を作るエフェクタが実用され
ている。
「発明が解決しようとする問題点」 従来はダイオードの非直線特性等を利用し、アナログ回
路によって信号に歪みを与える装置を構成している。ア
ナログ回路によって歪み付加装置を構成した場合、信号
に与える歪みの特性を変えるには各特性毎に回路を用意
しなければならない。このため付加する歪み特性の種類
を多種に採ると回路の規模が大きくなってしまう欠点が
ある。
路によって信号に歪みを与える装置を構成している。ア
ナログ回路によって歪み付加装置を構成した場合、信号
に与える歪みの特性を変えるには各特性毎に回路を用意
しなければならない。このため付加する歪み特性の種類
を多種に採ると回路の規模が大きくなってしまう欠点が
ある。
この発明の目的は比較的小さな回路規模で各種の歪み特
性を得ることができる歪付加装置を提供するにある。
性を得ることができる歪付加装置を提供するにある。
「問題点を解決するための手段」 この発明では歪みを与えるべき信号をAD変換するＤ変換
器と、このAD変換器でAD変換したディジタル信号を累乗
する乗算手段と、この乗算手段から得られる累乗値にそ
れぞれ係数を乗ずる係数乗算手段と、この係数乗算手段
の乗算結果を加え合わせる加算手段と、この加算手段で
加算した加算結果をDA変換するDA変換器とによってディ
ジタル歪付加装置を構成したものである。
器と、このAD変換器でAD変換したディジタル信号を累乗
する乗算手段と、この乗算手段から得られる累乗値にそ
れぞれ係数を乗ずる係数乗算手段と、この係数乗算手段
の乗算結果を加え合わせる加算手段と、この加算手段で
加算した加算結果をDA変換するDA変換器とによってディ
ジタル歪付加装置を構成したものである。
この発明の構成によれば係数乗算手段によって入力信号
の累乗値を持つディジタル信号に係数を乗じ、この係数
を適宜に設定することによって歪み特性を変えることが
できる。
の累乗値を持つディジタル信号に係数を乗じ、この係数
を適宜に設定することによって歪み特性を変えることが
できる。
従ってこの発明によれば複数のディジタル乗算手段と、
一つの加算手段によって歪付加装置を構成することがで
きる。特に係数を変えるだけで各種の歪み特性を持つ信
号を生成することができるから回路規模が小さくても多
種の歪み特性を付加することができる歪付加装置を提供
できる。
一つの加算手段によって歪付加装置を構成することがで
きる。特に係数を変えるだけで各種の歪み特性を持つ信
号を生成することができるから回路規模が小さくても多
種の歪み特性を付加することができる歪付加装置を提供
できる。
「実施例」 第１図にこの発明の一実施例を示す。図中１は入力端子
を示す。この入力端子１に歪みを与えるべきアナログ信
号Ｘを入力する。入力端子１に入力された入力信号Ｘは
ローパスフィルタ２を通じてAD変換器３に与えられる。
を示す。この入力端子１に歪みを与えるべきアナログ信
号Ｘを入力する。入力端子１に入力された入力信号Ｘは
ローパスフィルタ２を通じてAD変換器３に与えられる。
ローパスフィルタ２の遮断周波数はAD変換器３のサンプ
リング周波数をFs（Hz）とした場合、 に選定する。このローパスフィルタ２はアナログアンチ
・アリアジング・フィルタと呼ばれ、AD変換器３のAD変
換出力にそのサンプリング周波数Fs（Hz）を中心として
低周波数帯域へ折り返される信号成分が発生することを
阻止するために設けられる。
リング周波数をFs（Hz）とした場合、 に選定する。このローパスフィルタ２はアナログアンチ
・アリアジング・フィルタと呼ばれ、AD変換器３のAD変
換出力にそのサンプリング周波数Fs（Hz）を中心として
低周波数帯域へ折り返される信号成分が発生することを
阻止するために設けられる。
AD変換器３のAD変換出力はディジタル・ローパス・フィ
ルタ４で更に 以上の成分を除去され、オーバサンプリング回路５に与
えられる。このオーバサンプリング回路５はAD変換器３
におけるサンプリング周波数FsのＮ倍の周波数で、AD変
換出力を再サンプリングする。この再サンプリングの周
波数は例えば数100KHz程度に選定される。
ルタ４で更に 以上の成分を除去され、オーバサンプリング回路５に与
えられる。このオーバサンプリング回路５はAD変換器３
におけるサンプリング周波数FsのＮ倍の周波数で、AD変
換出力を再サンプリングする。この再サンプリングの周
波数は例えば数100KHz程度に選定される。
オーバサンプリング回路５で再サンプリングされたディ
ジタル信号X(i)はディジタル歪付加手段６に入力され、
このディジタル歪付加手段６によって任意の特性を持つ
歪みが与えられる。
ジタル信号X(i)はディジタル歪付加手段６に入力され、
このディジタル歪付加手段６によって任意の特性を持つ
歪みが与えられる。
ディジタル歪付加手段６で歪みが与えられたディジタル
信号Y(i)は を遮断周波数とするディジタル・ローパス・フィルタ７
に供給し、その波出力をリサンプリング回路８に与え
る。リサンプリング回路８でもＮ・Fs（Hz）の周波数の
繰り返しで出力されるディジタルデータを1/Nの周波数F
s（Hz）の周波数を持つデータ量にリサンプリングし、
そのリサンプリングしたディジタルデータをDA変換器９
に入力し、DA変換して出力端子10に歪みが与えられたア
ナログ号Ｙを出力する。
信号Y(i)は を遮断周波数とするディジタル・ローパス・フィルタ７
に供給し、その波出力をリサンプリング回路８に与え
る。リサンプリング回路８でもＮ・Fs（Hz）の周波数の
繰り返しで出力されるディジタルデータを1/Nの周波数F
s（Hz）の周波数を持つデータ量にリサンプリングし、
そのリサンプリングしたディジタルデータをDA変換器９
に入力し、DA変換して出力端子10に歪みが与えられたア
ナログ号Ｙを出力する。
ここでディジタル歪付加手段６は例えば第２図に示すよ
うに構成することができる。
うに構成することができる。
第２図において11A,11B,11C…11Nはそれぞれ入力信号X
(i)を累乗する乗算手段を示す。この各乗算手段11A,11
B,11C……11Nはそれぞれ継続接続されると共に、その各
他方の入力端子に入力信号X(i)を与え、X(i)の累乗演算
を行う。つまり例えば乗算手段11AからX2が出力され、
乗算手段11BからX3が出力され、乗算手段11CからX4が出
力され……乗算手段11NからXNが出力される。
(i)を累乗する乗算手段を示す。この各乗算手段11A,11
B,11C……11Nはそれぞれ継続接続されると共に、その各
他方の入力端子に入力信号X(i)を与え、X(i)の累乗演算
を行う。つまり例えば乗算手段11AからX2が出力され、
乗算手段11BからX3が出力され、乗算手段11CからX4が出
力され……乗算手段11NからXNが出力される。
各乗算手段11A〜11Nの出力は係数乗算手段12A,12B,12C
……12Nに与え、歪み特性を与える係数a1,a2,a3……an
を乗算する。
……12Nに与え、歪み特性を与える係数a1,a2,a3……an
を乗算する。
係数乗算手段12A〜12Nの乗算出力は加算手段13に与え、
各係数乗算手段12A〜12Nの乗算結果の総和を算出し、そ
の総和の値Y(i)をディジタルローパスフィルタ７を通じ
てリサンプリング回路８に与える。
各係数乗算手段12A〜12Nの乗算結果の総和を算出し、そ
の総和の値Y(i)をディジタルローパスフィルタ７を通じ
てリサンプリング回路８に与える。
係数乗算手段12A〜12Nに与える係数a1〜anは例えばROM
のような係数記憶手段14から与えることができる。係数
記憶手段14には各種の歪み特性を与えるための係数a1〜
anを書き込んでおき、その各歪み特性を与える係数a1〜
anを選択スイッチ15で選択して読出し、係数乗算手段12
A〜12Nに与える。
のような係数記憶手段14から与えることができる。係数
記憶手段14には各種の歪み特性を与えるための係数a1〜
anを書き込んでおき、その各歪み特性を与える係数a1〜
anを選択スイッチ15で選択して読出し、係数乗算手段12
A〜12Nに与える。
このような歪付加手段６によれば係数a1〜anを適当値に
設定することによって歪み特性を変更することができ
る。
設定することによって歪み特性を変更することができ
る。
その理由を以下に説明する。ディジタル歪付加手段６に
おける演算は を計算していることになる。anはあらかじめ係数記憶手
段14から与えられる係数である。
おける演算は を計算していることになる。anはあらかじめ係数記憶手
段14から与えられる係数である。
振幅Ｐの正弦波が例えば７次の非線形回路に入力された
ときの出力を求める。
ときの出力を求める。
入力信号X(i)をX(i)＝p sin t,出力信号をY(i)とした場
合、 となり、各高調波の量はp,a1,a2,…a7の関数として求め
られる。
合、 となり、各高調波の量はp,a1,a2,…a7の関数として求め
られる。
ここで指定された入力振幅ｐの正弦波に対して、その出
力の各高調波の大きさをqnで表わすqnは と書けるので、q0,q1,……q7を指定してやって、上の連
立１次方程式を解くことにより係数a0,a1……a7を求め
ることができる。これは指定の振幅で自由に歪み特性を
持つ回路が設計できることを示唆している。しかし、上
の行列が特異となる場合は設計不可能となる。
力の各高調波の大きさをqnで表わすqnは と書けるので、q0,q1,……q7を指定してやって、上の連
立１次方程式を解くことにより係数a0,a1……a7を求め
ることができる。これは指定の振幅で自由に歪み特性を
持つ回路が設計できることを示唆している。しかし、上
の行列が特異となる場合は設計不可能となる。
「発明の効果」 以上説明したようにこの発明によればディジタル歪付加
手段６の係数乗算手段12A〜12Nに与える係数a1〜anを適
当値に設定することにより歪み特性を自由に変更するこ
とができるから、原信号とは全く異質の音を作り出すこ
とができ、電子楽器のエフェクタとして実用することが
できる。
手段６の係数乗算手段12A〜12Nに与える係数a1〜anを適
当値に設定することにより歪み特性を自由に変更するこ
とができるから、原信号とは全く異質の音を作り出すこ
とができ、電子楽器のエフェクタとして実用することが
できる。
従って例えば各歪み特性を与えるための係数を係数記憶
手段14にあらかじめ書き込んでおき、選択スイッチ15の
切替えによって係数記憶手段14から必要な歪み特性に対
応した係数a1,a2,a3……anを読出すことによって自由に
歪み特性を設定することができる。係数記憶手段14には
比較的多くの係数を書き込んでおくことができるから多
くの数の音の種類を設定することができる。
手段14にあらかじめ書き込んでおき、選択スイッチ15の
切替えによって係数記憶手段14から必要な歪み特性に対
応した係数a1,a2,a3……anを読出すことによって自由に
歪み特性を設定することができる。係数記憶手段14には
比較的多くの係数を書き込んでおくことができるから多
くの数の音の種類を設定することができる。
よってこの発明によれば乗算手段11A/11Nと、12A〜12N
及び加算手段13及び係数記憶手段14及び選択スイッチ15
を加えた構成によって多くの種類の歪み特性を信号に与
えることができる。
及び加算手段13及び係数記憶手段14及び選択スイッチ15
を加えた構成によって多くの種類の歪み特性を信号に与
えることができる。
この結果、回路規模が小規模であるにもかかわらず、多
くの種類の音の種類を設定することができる歪付加装置
を提供することができる。
くの種類の音の種類を設定することができる歪付加装置
を提供することができる。
また上述の実施例のように、AD変換器３の前段にローパ
スフィルタ２を設け、このローパスフィルタ２によって
AD変換器３のサンプリング周波数Fs（Hz）の1/2以上の
周波数の信号を除去し、更にオーバサンプリング回路５
でFs（Hz）のＮ倍の周波数Ｎ・Fs（Hz）に変換してディ
ジタル歪付加手段６に与える構成としたからディジタル
歪付加手段６の出力信号Y(i)にアリアジングが発生する
ことはない。
スフィルタ２を設け、このローパスフィルタ２によって
AD変換器３のサンプリング周波数Fs（Hz）の1/2以上の
周波数の信号を除去し、更にオーバサンプリング回路５
でFs（Hz）のＮ倍の周波数Ｎ・Fs（Hz）に変換してディ
ジタル歪付加手段６に与える構成としたからディジタル
歪付加手段６の出力信号Y(i)にアリアジングが発生する
ことはない。
つまりディジタル歪付加手段６に入力される信号X(i)は 以上の成分を持たない。従って、ディジタル歪付加手段
６では 以上の高調波は発生しない。これに対しディジタル歪付
加手段６の出力Y(i)はNFs（Hz）のサンプリング周波数
を持つからこの出力信号Y(i)にアリアジングが起きるこ
とはない。よって歪付加手段６で与える歪み特性がアリ
ラジングによって乱されることなく、初期の目的とする
歪み特性を与えることができる。
６では 以上の高調波は発生しない。これに対しディジタル歪付
加手段６の出力Y(i)はNFs（Hz）のサンプリング周波数
を持つからこの出力信号Y(i)にアリアジングが起きるこ
とはない。よって歪付加手段６で与える歪み特性がアリ
ラジングによって乱されることなく、初期の目的とする
歪み特性を与えることができる。
なお、上述ではディジタル歪付加手段６を乗算手段11A
〜11N及び12A〜12N、加算手段13等で構成したが、これ
らをマイクロコンピュータに置き変えることができる。
〜11N及び12A〜12N、加算手段13等で構成したが、これ
らをマイクロコンピュータに置き変えることができる。
また一つの乗算器を時分割して利用して累乗を求めるよ
うに構成することもできる。
うに構成することもできる。
第１図はこの発明の一実施例を説明するためのブロック
図、第２図はこの発明に用いるディジタル付加装置の一
例を説明するためのブロック図である。 1:入力端子、2:アナログ・ローパス・フィルタ、3:AD変
換器、4:ディジタル・ローパス・フィルタ、5:オーバサ
ンプンリング回路、6:ディジタル歪付加手段、7:ディジ
タル・ローパス・フィルタ、8:リサンプリング回路、9:
DA変換器、10:出力端子、11A〜11N:乗算手段、12A〜12
N:係数乗算手段、13:加算手段、14:係数記憶手段、15:
選択スイッチ。
図、第２図はこの発明に用いるディジタル付加装置の一
例を説明するためのブロック図である。 1:入力端子、2:アナログ・ローパス・フィルタ、3:AD変
換器、4:ディジタル・ローパス・フィルタ、5:オーバサ
ンプンリング回路、6:ディジタル歪付加手段、7:ディジ
タル・ローパス・フィルタ、8:リサンプリング回路、9:
DA変換器、10:出力端子、11A〜11N:乗算手段、12A〜12
N:係数乗算手段、13:加算手段、14:係数記憶手段、15:
選択スイッチ。
Claims (1)
- 【請求項１】A.歪みを与えるべき信号をAD変換するAD変
換器と、 B.このAD変換器でAD変換したディジタル信号を累乗する
乗算手段と、 C.この複数の乗算手段から得られる各累乗値を持つディ
ジタル信号にそれぞれ計数を乗ずる複数の係数乗算手段
と、 D.この複数の係数乗算手段のそれぞれに目的とする歪み
特性を得るための係数を与える係数記憶手段と、 E.この係数記憶手段から読出す係数を選択して切換える
選択スイッチと、 F.上記係数乗算手段の乗算結果を全て加え合わせる加算
手段と、 G.この加算手段で加算した加算結果をDA変換するDA変換
器と、 によって構成したディジタル歪付加装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62158417A JPH07101350B2 (ja) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | ディジタル歪付加装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62158417A JPH07101350B2 (ja) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | ディジタル歪付加装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH012100A JPH012100A (ja) | 1989-01-06 |
| JPS642100A JPS642100A (en) | 1989-01-06 |
| JPH07101350B2 true JPH07101350B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=15671298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62158417A Expired - Lifetime JPH07101350B2 (ja) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | ディジタル歪付加装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101350B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2757740B2 (ja) * | 1992-11-30 | 1998-05-25 | ヤマハ株式会社 | ディストーション回路 |
| JP2775570B2 (ja) * | 1993-05-26 | 1998-07-16 | 株式会社コルグ | 歪み付加装置 |
| JP2691851B2 (ja) * | 1993-08-20 | 1997-12-17 | 日本コロムビア株式会社 | ディジタル信号処理装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5754993A (en) * | 1980-09-18 | 1982-04-01 | Yoshihiko Akiba | Tone quality improving device |
-
1987
- 1987-06-24 JP JP62158417A patent/JPH07101350B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5754993A (en) * | 1980-09-18 | 1982-04-01 | Yoshihiko Akiba | Tone quality improving device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS642100A (en) | 1989-01-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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