JPH07181970A - 音響効果付加装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、特に回転スピーカの音響効果のシ
ミュレーションに最適な音響効果付加装置に関し、例え
ば回転スピーカ等の複雑な音響特性を、箱体による反射
等を含めた複雑な音響空間の音響特性をも含めて模擬す
る。 【構成】 回転スピーカの各回転位置におけるインパル
ス応答を計測し、そのインパルス応答に基づくフィルタ
係数を発振信号の各位相に対応させて記憶しておき、発
振信号の各位相に応じて可変フィルタにフィルタ係数を
セットする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入力信号に音響効果を
付加して出力する音響効果付加装置に関し、特に回転ス
ピーカの音響効果のシミュレーションに最適な音響効果
付加装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より楽音信号に各種の音響効果を付
加する種々の音響効果付加装置が知られている。例えば
特開昭５９−１３７９９６号公報には、回転スピーカ
（レスリースピーカ）の音響特性を模擬した音響効果付
加装置が開示されている。そこに開示されている内容
は、ＢＢＤ，ＣＣＤ等のアナログ遅延素子を用いた、可
変遅延回路の遅延時間を変調することにより、ビブラー
ト効果、アンサンブル効果、トレモロ効果等の変調効果
を得、さらに音響空間をシミュレートするため変調回路
とスピーカを複数系列設け電圧制御増幅器で選択的に放
音するものである。

【０００３】また、特公平１−１５０７５号公報には、
ディジタルフィルタを用いて、入力された楽音信号に位
相または周波数変調の変調効果を付与する技術が開示さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】実際の回転スピーカの
音響特性を模擬しようとすると、回転スピーカが回転す
るのに伴う周波数変調特性のみでなく、そのスピーカが
回転するのに伴って変化する、その回転スピーカを内蔵
した箱体の反射まで考慮に入れた複雑な音響空間まで模
擬する必要があるが、上記の従来の音響効果付加装置
は、そのような複雑な音響系の模擬には成功しておら
ず、実際の回転スピーカの音響特性の模擬とはまだかな
りの隔たりがあるという問題がある。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑み、例えば回転ス
ピーカ等の複雑な音響特性を、箱体による反射等複雑な
音響空間の音響特性をも含めて模擬するのに好適な音響
効果付加装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の音響効果付加装置は、 （１）変調信号を生成する変調信号生成手段 （２）入力信号を遅延量可変に遅延する可変ディレイ （３）可変ディレイと直列に接続され、入力信号に、セ
ットされたフィルタ係数に応じた畳み込み演算を施すこ
とにより音響空間特性を付加する、フィルタ係数のセッ
トが自在な可変フィルタ （４）可変フィルタにセットされる、複数組のフィルタ
係数を格納するメモリ （５）変調信号が入力され、可変ディレイの遅延量をそ
の変調信号に対応する遅延量に制御するとともに、可変
フィルタに、その変調信号に対応するフィルタ係数をセ
ットする制御手段を備え、 （６）上記メモリが、上記変調信号の取り得る各値に対
応したそれぞれのフィルタ係数を記憶するものであるこ
とを特徴とする。

【０００７】ここで、上記変調信号生成手段が、周波数
を設定する操作子を備え、その操作子で設定された周波
数の周期信号を生成する周期信号生成手段であって、生
成される周期信号の周波数が、回転スピーカの回転数に
対応し、可変ディレイおよび可変フィルタが、入力信号
に、回転スピーカの音響効果を模擬した音響効果を付加
するものであってもよい。

【０００８】

【作用】音響系にインパルス信号を入力し、そのインパ
ルス信号に音響系が応答することにより得られたインパ
ルス応答信号を得、そのインパルス応答信号に応じたフ
ィルタ係数をフィルタにセットすることにより畳み込み
演算を行いその音響系の伝達特性をそのまま模擬するこ
とができることが知られている。

【０００９】本発明はこの点に想到することにより完成
されたものである。即ち、本発明の音響効果付加装置
は、フィルタ係数のセットが自在な可変フィルタを備
え、回転スピーカの各回転位置それぞれに対応する各フ
ィルタ係数を記憶しておき、発振信号の各位相に応じて
可変フィルタのフィルタ係数をセットする構成を備えた
ため、例えば回転スピーカの各回転位置におけるインパ
ルス応答を計測し、そのインパルス応答に基づくフィル
タ係数を発信信号の各位相に対応させて記憶しておくこ
とにより、その回転スピーカを内蔵する箱体における反
射を含めた複雑な音響空間をそのまま模擬することがで
きる。また回転スピーカの回転に伴う周波数変調の模擬
は、従来と同様に、可変ディレイを備え、その可変ディ
レイの遅延量を各位相に対応して制御することにより行
なわれる。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例について説明する。図１
は、フィルタ係数の求め方の説明図である。部屋１０に
回転スピーカ２０が内蔵された箱体３０を設置し、回転
スピーカ２０の向きを、順次矢印方向に所定の回転角度
ずつ変更しながら、各回転角度位置において、回転スピ
ーカ２０に所定の信号を印加し、それにより発生した音
を２つのマイクロフォン４０，４１で収音する。このと
きマイクロフォン４０，４１で収音された音には、回転
スピーカ２０の放音特性だけでなく、回転スピーカ２０
の向きと箱体３０の反射が影響している。

【００１１】この回転スピーカ２０に入力した信号、お
よび各マイクロフォン４０，４１で収音することにより
得られた信号に基づいて、回転スピーカ２０のその回転
角度における、上述した意味において全てが考慮され
た、インパルス応答関数が各マイクロフォン４０，４１
について求められ、そのインパルス応答関数を実現する
ように各マイクロフォン４０，４１毎のフィルタ係数が
定められる。

【００１２】このようにして、回転スピーカ２０の各回
転角度毎にフィルタ係数が定められる。そして、このよ
うにして得られたインパルス応答関数に基づいて入力信
号をフィルタ処理をし、マイクロフォン４０，４１の位
置に配置したスピーカで処理信号を再生すると、実在し
ない箱体３０を含めた回転スピーカ２０によって再生さ
れたかのような効果を模擬することが可能となる。つま
り、適宜配置された２つのスピーカによって実在しない
箱体を含めた回転スピーカ装置で楽音信号を再生するか
のような効果を得ることが可能となる。この実施例では
２チャンネルで、マイクロフォン４０，４１の点の音響
信号を模倣しているのみで、音響空間全ての音響信号を
模倣しているものではないが、実用上は効果を十分に模
倣することができる。当然２チャンネル以上の再生装置
を設けることも可能である。また、空間的な効果という
点では劣るが１チャンネルでも回転スピーカの効果を充
分得ることができる。

【００１３】図２は、本発明の音響効果付加装置の一実
施例の構成ブロック図である。この音響効果付加装置５
０には、既にディジタル信号に変換された楽音信号が入
力され、この音響効果付加装置５０に入力された楽音信
号は、先ず入力部５１に入力される。入力部５１では、
必要な各種の処理、例えば過大入力を防止するリミッタ
や直流成分の入力を防止する直流カットフィルタ等、ま
た、入力信号に効果や音色変化を付加する場合には効果
装置やフィルタ、例えばオーバードライブ・ディストー
ション・、ディレイ、固定フィルタ等による各種の処理
が行われる。

【００１４】入力部５１から出力された楽音信号は次に
分割器５２に入力される。この分割器５２は、楽音信号
を、例えば高音域と低音域等、各周波数帯域毎に分割し
て、後述する各ヘッド部５３＿１，５３＿２と各ロータ
リ部５４＿１，５４＿２からなる複数のユニット（図２
の例では２つのユニット）に分配するものである。尚、
この分割器５２における楽音信号の分割は、周波数帯域
毎でなくてもよい。例えば同一の信号を複数のユニット
に分配するだけのものであってもよい。

【００１５】分割器５２から各ユニットに分配された楽
音信号は、各ヘッド部５３＿１，５３＿２に入力され
る。各ヘッド部５３＿１，５３＿２では、入力された信
号に、各ユニット毎の各種処理、例えば上述した、リミ
ッタ、オーバドライブ・ディストーション、固定フィル
タ、固定ディレイ等を用いた処理が行なわれる。尚、入
力部５１、各ヘッド部５３＿１，５３＿２は、それぞ
れ、入力された楽音信号にユニットによらない共通な処
理を施すか、分割器５２により分配された後の各ユニッ
ト毎の処理を施すかという相違であり、その音響効果付
加装置の仕様等に応じ、いずれか一方、もしくは双方に
備える、または双方に備えていなくてもよい。

【００１６】各ヘッド部５３＿１，５３＿２から出力さ
れた楽音信号は、本発明の特徴部分に対応するロータリ
部５４＿１，５４＿２に入力される。各ロータリ部５４
＿１，５４＿２には、各メモリ５５＿１，５５＿２、各
低周波発振器（ＬＦＯ）５６＿１，５６＿２、各制御部
５７＿１，５７＿２が対応して備えられている。尚、各
メモリ５５＿１，５５＿２、各ＬＦＯ５６＿１，５６＿
２、各制御部５７＿１，５７＿２は複数のロータリ部５
４＿１，５４＿２それぞれに対応させて１つずつ備える
必要はなく、それら複数のロータリー部５４＿１，５４
＿２に対し共通的に備えられていてもよい。

【００１７】ＬＦＯ５６＿１，５６＿２からは発振信号
が出力されるが、その発振信号の周波数は、この音響効
果付加装置１０の図示しないパネルに備えられた操作子
を操作することにより可変される。メモリ５５＿１，５
５＿２には、ＬＦＯ５６＿１，５６＿２で生成される発
振信号の各位相に対応した遅延量やフィルタ係数があら
かじめ格納されている。

【００１８】図３は、図２に示す２つのロータリ部５４
＿１，５４＿２の一方を示したブロック図である。ここ
では２つのロータリ部５４＿１，５４＿２を代表させて
ロータリ部５４と称する。各ロータリ部５４に入力され
た楽音信号は、さらに２系統に分割されて各可変ディレ
イ５４１＿１，５４１＿２に入力される。各可変ディレ
イ５４１＿１，５４１＿２には、制御部５７の制御によ
り、発振信号の各位相毎に、図１に示すメモリ５５＿
１，５５＿２に格納された遅延量のうち発振信号の各位
相に対応した遅延量が読み出されてセットされ、これに
より、入力された楽音信号の遅延量が発振信号の各位相
に応じて変化し、楽音信号に、図１に示す回転スピーカ
２０の回転に対応した周波数変調が付加される。２つの
可変ディレイ５４１＿１，５４１＿２における楽音信号
の周波数変調は、２つの再生点の位置（図１に示す２つ
のマイクロフォン４０，４１の位置）が異なることに対
応し、位相が異なっている。

【００１９】各可変ディレイ５４１＿１，５４１＿２か
ら出力された、周波数変調が施された楽音信号は、次に
各可変フィルタ５４２＿１，５４２＿２に入力される。
これらの可変フィルタ５４２＿１，５４２＿２には、図
２に示すメモリ５５＿１，５５＿２に格納された回転ス
ピーカの各回転位置に対応した各フィルタ係数が、ＬＦ
Ｏ５６＿１，５６＿２から出力された発振信号の各位相
毎に、制御部５７を介してセットされる。

【００２０】このセットされたフィルタ係数は、図１を
参照して説明したようにして求められたものであり、回
転スピーカ２０の各回転位置における、前述した意味に
おけるトータルの音響特性が考慮されたフィルタ係数で
あり、制御部５７により、そのフィルタ係数が発振信号
の各位相毎に切り換えられる。２つの可変フィルタ５４
２＿１，５４２＿２のフィルタ係数は、２つの再生点の
位置（図１に示す２つのマイクロフォン４０，４１の位
置）が異なることに対応し、互いに異なっている。

【００２１】このように、可変フィルタ５４２＿１，５
４２＿２のフィルタ係数を発振信号の各位相に対応して
切り換えることにより、図１に示す箱体３０等、回転ス
ピーカ２０から各マイクロフォン４０，４１（２つの再
生点）に至る音響系の伝達特性が考慮されたことにな
る。各可変フィルタ５４２＿１，５４２＿２は、図２に
示すように、左右のスピーカに対応して備えられた各出
力部５８＿１，５８＿２に入力される。各出力部５８＿
１，５８＿２には、各ロータリ部５４＿１，５４＿２の
左右の各信号が入力され、各出力部５８＿１，５８＿２
では各ロータリ部５４＿１，５４＿２から入力された信
号がそれぞれ合成され、出力Ｌおよび出力Ｒとしてステ
レオ出力される。

【００２２】このように、上記実施例では、可変ディレ
イと可変フィルタを用いて、回転スピーカの回転に対応
した周波数変調と、回転スピーカ２０の向き、図１に示
す箱体３０の反射等の音響空間特性が模擬され、広い配
置スペース等を要し、かつ機械的構成を有する回転スピ
ーカに代わり、その回転スピーカで得られる音響効果を
そのまま模擬した音楽性豊かな音楽を楽しむことができ
る。

【００２３】図４は、可変ディレイもしくは可変フィル
タの他の構成例を示した図である。図３に示す各可変デ
ィレイ５４１＿１，５４１＿２、各可変フィルタ５４２
＿１，５４２＿２では発振信号の各位相毎に特性が変化
するため、この特性の切り換えに起因して雑音が発生す
る場合がある。そのような雑音を生じる可能性がある場
合は、図３に示す各可変ディレイ５４１＿１，５４１＿
２ないし各可変フィルタ５４２＿１，５４２＿２に代え
て、各２つの可変ディレイないし可変フィルタ１５４＿
１，１５４＿２を用意し、さらにそれら２つの可変ディ
レイもしくは可変フィルタ１５４＿１，１５４＿２から
出力された楽音信号を一方から他方になめらかに切り換
えるクロスフェード手段を用意し、２つの可変ディレイ
もしくは可変フィルタ１５４＿１，１５４＿２で交互に
所望の特性を実現しながら、それらから出力された楽音
信号をクロスフェードすることにより、雑音の発生を防
止することができる。

【００２４】図５は、互いに逆方向を向いた２つのスピ
ーカが回転する様子を示した模式図である。このような
複数の回転スピーカの特性を模擬するには、例えば、楽
音信号の各周波数帯域毎にロータリ部を２つずつ備え、
一方のロータリ部に一方の回転スピーカの回転角度θに
対応した遅延量，フィルタ係数を設定し、他方のロータ
リ部に他方の回転スピーカの回転角度θ＋１８０°に対
応した遅延量，フィルタ係数を設定することにより構成
することができる。あるいは、ロータリ部を構成する可
変フィルタは２つの回転スピーカで共通化し、それら２
つの回転スピーカ双方から放音された音が総合されてマ
イクロフォン４０，４１（図１参照）に伝達される迄の
全音響特性を考慮したフィルタ係数を求め、このように
して求めたフィルタ係数を２つの回転スピーカで共通化
された可変フィルタにセットするようにしてもよい。

【００２５】なお、上記説明では、各可変ディレイや各
可変フィルタを変調する信号にＬＦＯからの周期信号を
使用するように構成されていたが、本発明にいう変調信
号は必ずしも周期信号でなくてもよい。例えば、ランダ
ム信号発生手段を設け、それだけでは変化が急なためフ
ィルタを介して滑らかな変化にした後の信号で変調して
もよい。なお、複数チャンネルで位相の異なる信号を得
る場合は、その変調信号を遅延手段を介して遅延するこ
とによって位相の異なる信号に対応した変調信号を得る
ことができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の音響効果
付加装置は、変調信号生成手段で生成された周期信号あ
るいは非周期信号に応じて可変ディレイの遅延量を制御
し、またその各位相に応じ可変フィルタのフィルタ係数
を切り換えるようにしたため、例えば回転スピーカ等の
音響特性を、その回転スピーカを収容する箱体の反射等
を含む音響空間を考慮して模擬することができる。

【００２７】そして更に、この発明は電子的に構成して
いるため自由な変調が可能となり、実際の回転スピーカ
では不可能なスピーカの複雑な動きの効果も模擬するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】フィルタ係数の求め方の説明図である。

【図２】本発明の音響効果付加装置の一実施例の構成ブ
ロック図である。

【図３】図２に示す２つのロータリ部の一方を示したブ
ロック図である。

【図４】可変ディレイもしくは可変フィルタの他の構成
例を示した図である。

【図５】互いに逆方向を向いた２つのスピーカが回転す
る様子を示した模式図である。

【符号の説明】

１０ 部屋 ２０ 回転スピーカ ３０ 箱体 ４０，４１ マイクロフォン ５４，５４＿１，５４＿２ ロータリ部 ５５＿１，５５＿２ メモリ ５６＿１，５６＿２ 低周波発振器 ５７，５７＿１，５７＿２ 制御部 ５４１＿１，５４１＿２ 可変ディレイ ５４２＿１，５４２＿２ 可変フィルタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変調信号を生成する変調信号生成手段
   と、 入力信号を遅延量可変に遅延する可変ディレイと、 該可変ディレイと直列に接続され、入力信号に、セット
   されたフィルタ係数に応じた畳み込み演算を施すことに
   より音響空間特性を付加する、フィルタ係数のセットが
   自在な可変フィルタと、 該可変フィルタにセットされる、複数組のフィルタ係数
   を格納するメモリと、 前記変調信号が入力され、前記可変ディレイの遅延量を
   該変調信号に対応する遅延量に制御すると共に、前記可
   変フィルタに、該変調信号に対応するフィルタ係数をセ
   ットする制御手段とを備え、 前記メモリが、前記変調信号の取り得る各値に対応した
   それぞれのフィルタ係数を記憶するものであることを特
   徴とする音響効果付加装置。
2. 【請求項２】 前記変調信号生成手段が、周波数を設定
   する操作子を備え、該操作子で設定された周波数の周期
   信号を生成する周期信号生成手段であって、 該生成される周期信号の周波数が回転スピーカの回転数
   に対応し、 前記可変ディレイ及び前記可変フィルタが、入力信号
   に、回転スピーカの音響効果を模擬した音響効果を付加
   するものであることを特徴とする請求項１記載の音響効
   果付加装置。