JPH08234790A - 音程変換装置及びこれを用いた音響装置並びに音程変換方法 - Google Patents
音程変換装置及びこれを用いた音響装置並びに音程変換方法Info
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- JPH08234790A JPH08234790A JP7038375A JP3837595A JPH08234790A JP H08234790 A JPH08234790 A JP H08234790A JP 7038375 A JP7038375 A JP 7038375A JP 3837595 A JP3837595 A JP 3837595A JP H08234790 A JPH08234790 A JP H08234790A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】音程変換後の音に歪みが生じることがなく、あ
るいは音程変換後の音に高域の音が十分含まれていて表
現力に富んだ音にすることができることを目的とする。 【構成】音データがＬＰＦ11及び、ＨＰＦ12にそれぞれ
入力される。ＬＰＦ11及びＨＰＦ12はそれぞれ、制御入
力に応じて特性が調整可能なものであり、ＬＰＦ11は音
データ入力の全ての帯域をそのまま出力する機能を有
し、ＨＰＦ12は音データ入力の全ての帯域を出力しない
機能を有する。ＬＰＦ11の出力データはキーコントロー
ル回路13に入力される。この13は、ディジタル信号処理
によりキーコントロールを行う周知のものであり、キー
シフトの方向とシフト量が調整可能にされている。この
キーコントロール回路13からの出力データは、加算器14
においてＨＰＦ12からの出力データと加算される。
るいは音程変換後の音に高域の音が十分含まれていて表
現力に富んだ音にすることができることを目的とする。 【構成】音データがＬＰＦ11及び、ＨＰＦ12にそれぞれ
入力される。ＬＰＦ11及びＨＰＦ12はそれぞれ、制御入
力に応じて特性が調整可能なものであり、ＬＰＦ11は音
データ入力の全ての帯域をそのまま出力する機能を有
し、ＨＰＦ12は音データ入力の全ての帯域を出力しない
機能を有する。ＬＰＦ11の出力データはキーコントロー
ル回路13に入力される。この13は、ディジタル信号処理
によりキーコントロールを行う周知のものであり、キー
シフトの方向とシフト量が調整可能にされている。この
キーコントロール回路13からの出力データは、加算器14
においてＨＰＦ12からの出力データと加算される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はディジタル的にキーコ
ントロールを行う音程変換装置及びこれを用いた音響装
置並びに音程変換方法に関する。
ントロールを行う音程変換装置及びこれを用いた音響装
置並びに音程変換方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】音響装置、例えばカラオケ装置等では、
歌唱者の音程（キー）に合わせて伴奏の音程を変えるも
のがある。そして、ディジタル信号処理により音程変換
処理（以下、キーコントロールと称する）を行う場合、
従来では図１２に示すように、ディジタル信号をキーコ
ントロール回路50に入力し、ここでキーコントロールを
行って、音程変換が行われたディジタル出力信号を得る
ようにしている。
歌唱者の音程（キー）に合わせて伴奏の音程を変えるも
のがある。そして、ディジタル信号処理により音程変換
処理（以下、キーコントロールと称する）を行う場合、
従来では図１２に示すように、ディジタル信号をキーコ
ントロール回路50に入力し、ここでキーコントロールを
行って、音程変換が行われたディジタル出力信号を得る
ようにしている。
【０００３】しかしながら、従来では、音程を上げる場
合、図１３の（ａ）に示すように音程を上げる前のディ
ジタル信号に比べ、図１３の（ｂ）に示すように音程を
上げた後のディジタル信号では、ナイキスト周波数（ｆ
ｓ／２、ただしｆｓはディジタル入力信号のサンプリン
グ周波数）を越える信号が折り返し歪み（図中、斜線を
施した領域Ｄ）として帯域内に影響を及ぼすため、変換
後の音が歪んでしまうという問題がある。
合、図１３の（ａ）に示すように音程を上げる前のディ
ジタル信号に比べ、図１３の（ｂ）に示すように音程を
上げた後のディジタル信号では、ナイキスト周波数（ｆ
ｓ／２、ただしｆｓはディジタル入力信号のサンプリン
グ周波数）を越える信号が折り返し歪み（図中、斜線を
施した領域Ｄ）として帯域内に影響を及ぼすため、変換
後の音が歪んでしまうという問題がある。
【０００４】他方、音程を下げる場合には、図１４の
（ａ）に示すように音程を下げる前のディジタル信号に
比べ、図１４の（ｂ）に示すように音程を下げた後のデ
ィジタル信号では、ナイキスト周波数で制限されていた
信号が低域側にシフトすることにより高域の音が抜けて
しまい（図中、Ｈで示した帯域）表現力の乏しい音にな
ってしまうという問題がある。
（ａ）に示すように音程を下げる前のディジタル信号に
比べ、図１４の（ｂ）に示すように音程を下げた後のデ
ィジタル信号では、ナイキスト周波数で制限されていた
信号が低域側にシフトすることにより高域の音が抜けて
しまい（図中、Ｈで示した帯域）表現力の乏しい音にな
ってしまうという問題がある。
【０００５】このように従来では、ディジタル入力信号
を単にキーコントロールするだけであるために、変換後
の音に歪みが生じたり、表現力の乏しい音になってしま
うという問題が生じていた。
を単にキーコントロールするだけであるために、変換後
の音に歪みが生じたり、表現力の乏しい音になってしま
うという問題が生じていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な事情を考慮してなされたものであり、その目的は、変
換後の音に歪みが生じることがなく、あるいは変換後の
音に高域の音が十分含まれていて表現力に富んだ音にす
ることができる音程変換装置及びこれを用いた音響装置
並びに音程変換方法を提供することである。
な事情を考慮してなされたものであり、その目的は、変
換後の音に歪みが生じることがなく、あるいは変換後の
音に高域の音が十分含まれていて表現力に富んだ音にす
ることができる音程変換装置及びこれを用いた音響装置
並びに音程変換方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の音程変換装置
は、所望する音程変化量に応じて音データ入力の帯域制
限を行う低域通過型ディジタルフィルタと、上記低域通
過型ディジタルフィルタからの出力データに対して音程
を上げる処理を行うディジタル音程処理回路とを具備し
たことを特徴とする。
は、所望する音程変化量に応じて音データ入力の帯域制
限を行う低域通過型ディジタルフィルタと、上記低域通
過型ディジタルフィルタからの出力データに対して音程
を上げる処理を行うディジタル音程処理回路とを具備し
たことを特徴とする。
【０００８】この発明の音程変換装置は、所望する音程
変化量に応じて音データ入力の帯域制限を行う低域通過
型ディジタルフィルタと、上記低域通過型ディジタルフ
ィルタからの出力データに対して音程を上げる処理を行
うディジタル音程処理回路と、上記音データ入力の上記
低域通過型ディジタルフィルタで帯域制限されて信号レ
ベルが減衰される周波数帯域を含むデータを出力する高
域通過型ディジタルフィルタと、上記ディジタル音程処
理回路からの出力データと上記高域通過型ディジタルフ
ィルタからの出力データとの加算を行う加算回路とを具
備したことを特徴とする。
変化量に応じて音データ入力の帯域制限を行う低域通過
型ディジタルフィルタと、上記低域通過型ディジタルフ
ィルタからの出力データに対して音程を上げる処理を行
うディジタル音程処理回路と、上記音データ入力の上記
低域通過型ディジタルフィルタで帯域制限されて信号レ
ベルが減衰される周波数帯域を含むデータを出力する高
域通過型ディジタルフィルタと、上記ディジタル音程処
理回路からの出力データと上記高域通過型ディジタルフ
ィルタからの出力データとの加算を行う加算回路とを具
備したことを特徴とする。
【０００９】この発明の音程変換装置は、音データ入力
に対して音程を下げる処理を行うディジタル音程処理回
路と、上記音データ入力の上記ディジタル音程処理回路
で音程が下げられて音データとしての情報を持たない周
波数帯域を含むデータを出力する高域通過型ディジタル
フィルタと、上記ディジタル音程処理回路からの出力デ
ータと上記高域通過型ディジタルフィルタからの出力デ
ータとの加算を行う加算回路とを具備したことを特徴と
する。
に対して音程を下げる処理を行うディジタル音程処理回
路と、上記音データ入力の上記ディジタル音程処理回路
で音程が下げられて音データとしての情報を持たない周
波数帯域を含むデータを出力する高域通過型ディジタル
フィルタと、上記ディジタル音程処理回路からの出力デ
ータと上記高域通過型ディジタルフィルタからの出力デ
ータとの加算を行う加算回路とを具備したことを特徴と
する。
【００１０】この発明の音程変換装置は、所望する音程
変化量に応じて音データ入力の帯域制限を行う処理と音
データ入力を帯域制限をしないでそのまま出力する処理
とを選択的に行う低域通過型ディジタルフィルタと、上
記低域通過型ディジタルフィルタからの出力データに対
して音程を上げる処理と音程を下げる処理とを選択的に
行うディジタル音程処理回路と、上記ディジタル音程処
理回路で音程を上げる処理が行われる際には上記音デー
タ入力の上記低域通過型ディジタルフィルタで帯域制限
されて信号レベルが減衰される周波数帯域を含むデータ
を出力し、上記ディジタル音程処理回路で音程を下げる
処理が行われる際には上記音データ入力の音程が下げら
れて音データとしての情報を持たない周波数帯域を含む
データを出力する高域通過型ディジタルフィルタと、上
記ディジタル音程処理回路からの出力データと上記高域
通過型ディジタルフィルタからの出力データとの加算を
行う加算回路とを具備したことを特徴とする。
変化量に応じて音データ入力の帯域制限を行う処理と音
データ入力を帯域制限をしないでそのまま出力する処理
とを選択的に行う低域通過型ディジタルフィルタと、上
記低域通過型ディジタルフィルタからの出力データに対
して音程を上げる処理と音程を下げる処理とを選択的に
行うディジタル音程処理回路と、上記ディジタル音程処
理回路で音程を上げる処理が行われる際には上記音デー
タ入力の上記低域通過型ディジタルフィルタで帯域制限
されて信号レベルが減衰される周波数帯域を含むデータ
を出力し、上記ディジタル音程処理回路で音程を下げる
処理が行われる際には上記音データ入力の音程が下げら
れて音データとしての情報を持たない周波数帯域を含む
データを出力する高域通過型ディジタルフィルタと、上
記ディジタル音程処理回路からの出力データと上記高域
通過型ディジタルフィルタからの出力データとの加算を
行う加算回路とを具備したことを特徴とする。
【００１１】この発明の音響装置は、音データを発生す
る音データ発生装置と、上記音データが入力され、所望
する音程変化量に応じて音データ入力の帯域制限を行う
処理と音データ入力を帯域制限をしないでそのまま出力
する処理とを選択的に行う低域通過型ディジタルフィル
タと、上記低域通過型ディジタルフィルタからの出力デ
ータに対して音程を上げる処理と音程を下げる処理とを
選択的に行うディジタル音程処理回路と、上記ディジタ
ル音程処理回路で音程を上げる処理が行われる際には上
記音データ入力の上記低域通過型ディジタルフィルタで
帯域制限されて信号レベルが減衰される周波数帯域を含
むデータを出力し、上記ディジタル音程処理回路で音程
を下げる処理が行われる際には上記音データ入力の音程
が下げられて音データとしての情報を持たない周波数帯
域を含むデータを出力する高域通過型ディジタルフィル
タと、上記ディジタル音程処理回路からの出力データと
上記高域通過型ディジタルフィルタからの出力データと
の加算を行う加算回路とを有する音程変換装置と、上記
音程変換装置で音データ入力の音程を下げる処理と上げ
る処理の選択を制御すると共に音程を上下させる際の変
化量を制御する制御装置と、上記音程変換装置で音程が
変換された後の音データを出力する出力装置とを具備し
たことを特徴とする。
る音データ発生装置と、上記音データが入力され、所望
する音程変化量に応じて音データ入力の帯域制限を行う
処理と音データ入力を帯域制限をしないでそのまま出力
する処理とを選択的に行う低域通過型ディジタルフィル
タと、上記低域通過型ディジタルフィルタからの出力デ
ータに対して音程を上げる処理と音程を下げる処理とを
選択的に行うディジタル音程処理回路と、上記ディジタ
ル音程処理回路で音程を上げる処理が行われる際には上
記音データ入力の上記低域通過型ディジタルフィルタで
帯域制限されて信号レベルが減衰される周波数帯域を含
むデータを出力し、上記ディジタル音程処理回路で音程
を下げる処理が行われる際には上記音データ入力の音程
が下げられて音データとしての情報を持たない周波数帯
域を含むデータを出力する高域通過型ディジタルフィル
タと、上記ディジタル音程処理回路からの出力データと
上記高域通過型ディジタルフィルタからの出力データと
の加算を行う加算回路とを有する音程変換装置と、上記
音程変換装置で音データ入力の音程を下げる処理と上げ
る処理の選択を制御すると共に音程を上下させる際の変
化量を制御する制御装置と、上記音程変換装置で音程が
変換された後の音データを出力する出力装置とを具備し
たことを特徴とする。
【００１２】この発明の音程変換方法は、音程変換方法
は、音データ入力に対して音程を上げる音程変換処理を
行う際に、予め所望する音程変化量に応じて音データ入
力の帯域制限を行った後に音程変換処理を行うことを特
徴とする。
は、音データ入力に対して音程を上げる音程変換処理を
行う際に、予め所望する音程変化量に応じて音データ入
力の帯域制限を行った後に音程変換処理を行うことを特
徴とする。
【００１３】この発明の音程変換方法は、音データ入力
に対して音程を上げる音程変換処理を行う際に、予め所
望する音程変化量に応じて音データ入力の帯域制限を行
った後に音程変換処理を行い、かつ上記音データ入力の
帯域制限されて信号レベルが減衰された周波数帯域を含
むデータを出力させ、この出力を上記音程変換処理を行
った後の出力と加算して音程が上昇した音データを得る
ようにしたことを特徴とする。
に対して音程を上げる音程変換処理を行う際に、予め所
望する音程変化量に応じて音データ入力の帯域制限を行
った後に音程変換処理を行い、かつ上記音データ入力の
帯域制限されて信号レベルが減衰された周波数帯域を含
むデータを出力させ、この出力を上記音程変換処理を行
った後の出力と加算して音程が上昇した音データを得る
ようにしたことを特徴とする。
【００１４】この発明の音程変換方法は、音データ入力
に対して音程を下げる音程変換処理を行う際に、予め上
記音データ入力の上記音程が下げられて音データとして
の情報を持たない周波数帯域を含む音データを出力さ
せ、音程変換処理後の音データと上記出力された音デー
タとを加算して音程が降下した音データを得るようにし
たことを特徴とする。
に対して音程を下げる音程変換処理を行う際に、予め上
記音データ入力の上記音程が下げられて音データとして
の情報を持たない周波数帯域を含む音データを出力さ
せ、音程変換処理後の音データと上記出力された音デー
タとを加算して音程が降下した音データを得るようにし
たことを特徴とする。
【００１５】
【作用】この発明の音程変換装置及び変換方法では、所
望する音程変化量に応じて音データ入力の帯域制限を行
った後、音程を上げる処理を行うことにより、ナイキス
ト周波数を越える信号による折り返し歪みが発生しない
ようにしている。
望する音程変化量に応じて音データ入力の帯域制限を行
った後、音程を上げる処理を行うことにより、ナイキス
ト周波数を越える信号による折り返し歪みが発生しない
ようにしている。
【００１６】この発明の音程変換装置及び変換方法で
は、所望する音程変化量に応じて音データ入力の帯域制
限を行い、音程を上げる処理を行い、一方、音データ入
力の帯域制限されて信号レベルが減衰される周波数帯域
を含むデータを出力させ、このデータを音程を上げる処
理が行われた後のデータに加算することにより、ナイキ
スト周波数を越える信号による折り返し歪みが発生しな
いようにすると共に帯域制限で失われた高域の補償を行
うようにしている。
は、所望する音程変化量に応じて音データ入力の帯域制
限を行い、音程を上げる処理を行い、一方、音データ入
力の帯域制限されて信号レベルが減衰される周波数帯域
を含むデータを出力させ、このデータを音程を上げる処
理が行われた後のデータに加算することにより、ナイキ
スト周波数を越える信号による折り返し歪みが発生しな
いようにすると共に帯域制限で失われた高域の補償を行
うようにしている。
【００１７】この発明の音程変換装置及び変換方法で
は、音データ入力に対して音程を下げる処理を行い、一
方、音データ入力の音程が下げられて音データとしての
情報を持たない周波数帯域を含むデータを出力させ、こ
のデータを音程を下げる処理が行われた後のデータに加
算することにより、音程を下げる処理により失われた高
域の補償を行うようにしている。
は、音データ入力に対して音程を下げる処理を行い、一
方、音データ入力の音程が下げられて音データとしての
情報を持たない周波数帯域を含むデータを出力させ、こ
のデータを音程を下げる処理が行われた後のデータに加
算することにより、音程を下げる処理により失われた高
域の補償を行うようにしている。
【００１８】この発明の音程変換装置及び変換方法で
は、所望する音程変化量に応じて音データ入力の帯域制
限を行う処理と音データ入力を帯域制限をしないでその
まま出力する処理とを選択的に行い、この出力データに
対して音程を上げる処理と音程を下げる処理とを選択的
に行い、音程を上げる処理が行われる際には音データ入
力の帯域制限されて信号レベルが減衰される周波数帯域
を含むデータを出力させ、音程を下げる処理が行われる
際には音データ入力の音程が下げられて音データとして
の情報を持たない周波数帯域を含むデータを出力させ、
音程処理後のデータにこれらのデータを加算することに
より、音程を上げる場合にはナイキスト周波数を越える
信号による折り返し歪みが発生しないようにすると共に
帯域制限で失われた高域の補償を行い、音程を下げる場
合には音程を下げる処理により失われた高域の補償を行
うようにしている。
は、所望する音程変化量に応じて音データ入力の帯域制
限を行う処理と音データ入力を帯域制限をしないでその
まま出力する処理とを選択的に行い、この出力データに
対して音程を上げる処理と音程を下げる処理とを選択的
に行い、音程を上げる処理が行われる際には音データ入
力の帯域制限されて信号レベルが減衰される周波数帯域
を含むデータを出力させ、音程を下げる処理が行われる
際には音データ入力の音程が下げられて音データとして
の情報を持たない周波数帯域を含むデータを出力させ、
音程処理後のデータにこれらのデータを加算することに
より、音程を上げる場合にはナイキスト周波数を越える
信号による折り返し歪みが発生しないようにすると共に
帯域制限で失われた高域の補償を行い、音程を下げる場
合には音程を下げる処理により失われた高域の補償を行
うようにしている。
【００１９】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例によ
り説明する。図１はこの発明に係る音程変換装置の第１
の実施例による構成を示すブロック図である。ディジタ
ル音データは低域通過型ディジタルフィルタ（以下、Ｌ
ＰＦと称する）11及び高域通過型ディジタルフィルタ
（以下、ＨＰＦと称する）12にそれぞれ入力される。上
記ＬＰＦ11及びＨＰＦ12はそれぞれ、制御入力に応じて
特性が調整可能なものであり、一方のＬＰＦ11は音デー
タ入力をフィルタリングしないで全ての帯域をそのまま
出力する機能も有し、他方のＨＰＦ12は音データ入力の
全ての帯域を出力しない機能も有する。上記ＬＰＦ11の
出力データはキーコントロール回路13に入力される。こ
のキーコントロール回路13は、演算器、データ遅延用メ
モリ、演算係数用メモリ等から構成され、ディジタル信
号処理によりキーコントロールを行う周知のものであ
り、制御入力に応じてキーシフトの方向、すなわちキー
の上げ下げとシフト量が調整可能にされている。このキ
ーコントロール回路13からの出力データは、加算器14に
おいて上記ＨＰＦ12からの出力データと加算される。
り説明する。図１はこの発明に係る音程変換装置の第１
の実施例による構成を示すブロック図である。ディジタ
ル音データは低域通過型ディジタルフィルタ（以下、Ｌ
ＰＦと称する）11及び高域通過型ディジタルフィルタ
（以下、ＨＰＦと称する）12にそれぞれ入力される。上
記ＬＰＦ11及びＨＰＦ12はそれぞれ、制御入力に応じて
特性が調整可能なものであり、一方のＬＰＦ11は音デー
タ入力をフィルタリングしないで全ての帯域をそのまま
出力する機能も有し、他方のＨＰＦ12は音データ入力の
全ての帯域を出力しない機能も有する。上記ＬＰＦ11の
出力データはキーコントロール回路13に入力される。こ
のキーコントロール回路13は、演算器、データ遅延用メ
モリ、演算係数用メモリ等から構成され、ディジタル信
号処理によりキーコントロールを行う周知のものであ
り、制御入力に応じてキーシフトの方向、すなわちキー
の上げ下げとシフト量が調整可能にされている。このキ
ーコントロール回路13からの出力データは、加算器14に
おいて上記ＨＰＦ12からの出力データと加算される。
【００２０】上記構成でなる音程変換装置において、例
えば、１００〜３００ｃｅｎｔ上昇といったわずかなキ
ーシフト（１００ｃｅｎｔは半音）を行う場合、信号の
周波数変化は小さいため、ナイキスト周波数より若干低
域で帯域制限しておけば、変換に伴う折り返し歪みは生
じない。これよりも大幅な、例えば、４００〜６００ｃ
ｅｎｔや１２００ｃｅｎｔといったキーシフトを行う場
合は、始めの帯域制限をさらに低域にして最適な帯域に
しておく。
えば、１００〜３００ｃｅｎｔ上昇といったわずかなキ
ーシフト（１００ｃｅｎｔは半音）を行う場合、信号の
周波数変化は小さいため、ナイキスト周波数より若干低
域で帯域制限しておけば、変換に伴う折り返し歪みは生
じない。これよりも大幅な、例えば、４００〜６００ｃ
ｅｎｔや１２００ｃｅｎｔといったキーシフトを行う場
合は、始めの帯域制限をさらに低域にして最適な帯域に
しておく。
【００２１】すなわち、上記のようにわずかな音程上昇
を行う場合、図１中のＨＰＦ12は音データ入力の全ての
帯域を出力しないように制御され、ＬＰＦ11は先のよう
な折り返し歪みが生じない程度で高域を帯域制限するよ
うに制御される。いま、入力されるディジタル音データ
が図２の（ａ）で示されるような場合（サンプリング周
波数ｆｓ、ナイキスト周波数ｆｓ／２）、ＬＰＦ11の出
力は図２の（ｂ）に示すように高域が制限されたものと
なる。そして、キーコントロール回路13ではＬＰＦ11で
帯域制限された周波数帯域分だけシフトされ、その出力
は図２の（ｃ）に示すように元の低い音程が高域にシフ
トされたものとなる。
を行う場合、図１中のＨＰＦ12は音データ入力の全ての
帯域を出力しないように制御され、ＬＰＦ11は先のよう
な折り返し歪みが生じない程度で高域を帯域制限するよ
うに制御される。いま、入力されるディジタル音データ
が図２の（ａ）で示されるような場合（サンプリング周
波数ｆｓ、ナイキスト周波数ｆｓ／２）、ＬＰＦ11の出
力は図２の（ｂ）に示すように高域が制限されたものと
なる。そして、キーコントロール回路13ではＬＰＦ11で
帯域制限された周波数帯域分だけシフトされ、その出力
は図２の（ｃ）に示すように元の低い音程が高域にシフ
トされたものとなる。
【００２２】このように、音程を上げる場合、ＬＰＦ11
で予め折り返し歪みが生じないように帯域制限するよう
にしているために、変換後の音が歪んでしまうという従
来の問題は解消される。
で予め折り返し歪みが生じないように帯域制限するよう
にしているために、変換後の音が歪んでしまうという従
来の問題は解消される。
【００２３】なお、この場合、ＨＰＦ12は音データ入力
の全ての帯域を出力しないように制御される。このた
め、わずかな音程上昇を行う用途にのみ使用される時
は、図１中の回路でＨＰＦ12と加算器14は省略すること
ができる。
の全ての帯域を出力しないように制御される。このた
め、わずかな音程上昇を行う用途にのみ使用される時
は、図１中の回路でＨＰＦ12と加算器14は省略すること
ができる。
【００２４】次に大幅に音程上昇を行う場合を説明す
る。先の場合と同様に、ＬＰＦ11は折り返し歪みが生じ
ない程度に高域を帯域制限して信号レベルが減衰するよ
うに制御される。すると、このＬＰＦ11の出力には元の
入力の高域成分が失われることになる。そこで、この場
合にはＨＰＦ12により、ＬＰＦ11で失われる高域成分を
出力するように制御される。
る。先の場合と同様に、ＬＰＦ11は折り返し歪みが生じ
ない程度に高域を帯域制限して信号レベルが減衰するよ
うに制御される。すると、このＬＰＦ11の出力には元の
入力の高域成分が失われることになる。そこで、この場
合にはＨＰＦ12により、ＬＰＦ11で失われる高域成分を
出力するように制御される。
【００２５】いま、入力されるディジタル音データが図
３の（ａ）で示されるような場合、ＬＰＦ11の出力は図
３の（ｂ）に示すようにキーシフト量に応じて高域が制
限されたものとなる。また、ＨＰＦ12からは図３の
（ｃ）に示すように、ＬＰＦ11で失われる高域成分に相
当するものが出力される。そして、キーコントロール回
路13ではＬＰＦ11で帯域制限された周波数帯域分だけシ
フトされ、その出力は図３の（ｄ）に示すように元の低
い音程が高域にシフトされたものとなる。そして、この
後、加算器14により、キーコントロール回路13の出力
に、ＨＰＦ12から出力される元の信号の高域成分に相当
するものが加算され、図３の（ｅ）に示されるような出
力が得られる。
３の（ａ）で示されるような場合、ＬＰＦ11の出力は図
３の（ｂ）に示すようにキーシフト量に応じて高域が制
限されたものとなる。また、ＨＰＦ12からは図３の
（ｃ）に示すように、ＬＰＦ11で失われる高域成分に相
当するものが出力される。そして、キーコントロール回
路13ではＬＰＦ11で帯域制限された周波数帯域分だけシ
フトされ、その出力は図３の（ｄ）に示すように元の低
い音程が高域にシフトされたものとなる。そして、この
後、加算器14により、キーコントロール回路13の出力
に、ＨＰＦ12から出力される元の信号の高域成分に相当
するものが加算され、図３の（ｅ）に示されるような出
力が得られる。
【００２６】このように、音程を大幅に上げる場合に
は、ＬＰＦ11では予め折り返し歪みが生じないように帯
域制限されるために、変換後の音が歪んでしまうという
という従来の問題は解消される。しかも、ＬＰＦ11で帯
域制限されて抜けてしまった高域成分が、ＨＰＦ12と加
算器14を用いることによって補われるので、例えばシン
バル等のような高域のリズム楽器音が失われることがな
くなる。
は、ＬＰＦ11では予め折り返し歪みが生じないように帯
域制限されるために、変換後の音が歪んでしまうという
という従来の問題は解消される。しかも、ＬＰＦ11で帯
域制限されて抜けてしまった高域成分が、ＨＰＦ12と加
算器14を用いることによって補われるので、例えばシン
バル等のような高域のリズム楽器音が失われることがな
くなる。
【００２７】なお、この場合、図３の（ｅ）で分かるよ
うに、ＨＰＦ12と加算器14を用いることによって補われ
た帯域は、音程変換出力の信号とＨＰＦ出力の信号で重
なっている（図中、斜線を施した領域ＯＬ）ために、厳
密には矛盾が生じる。しかし、人間の耳にはこの例のよ
うな高域の音は音程としてではなく、リズムとして知覚
している面が多いので、実用上は問題ない。
うに、ＨＰＦ12と加算器14を用いることによって補われ
た帯域は、音程変換出力の信号とＨＰＦ出力の信号で重
なっている（図中、斜線を施した領域ＯＬ）ために、厳
密には矛盾が生じる。しかし、人間の耳にはこの例のよ
うな高域の音は音程としてではなく、リズムとして知覚
している面が多いので、実用上は問題ない。
【００２８】一方、音程を下げる場合には、ナイキスト
周波数で制限された信号を低域側にシフトする。このた
め、高域の音が無くなってしまうが、キーシフトする前
の信号から高域のみを抜き出して、それをキーシフト後
の信号に加算することで補うことができる。この場合
も、ＨＰＦの帯域をキーシフト量が小さい時はナイキス
ト周波数より若干低く、キーシフト量が大きい時はナイ
キスト周波数より大幅に低く設定すれば、高域の音が無
くなることがなく、常に最適な変換出力が得られる。
周波数で制限された信号を低域側にシフトする。このた
め、高域の音が無くなってしまうが、キーシフトする前
の信号から高域のみを抜き出して、それをキーシフト後
の信号に加算することで補うことができる。この場合
も、ＨＰＦの帯域をキーシフト量が小さい時はナイキス
ト周波数より若干低く、キーシフト量が大きい時はナイ
キスト周波数より大幅に低く設定すれば、高域の音が無
くなることがなく、常に最適な変換出力が得られる。
【００２９】すなわち、上記のように音程降下を行う場
合、図１中のＨＰＦ12は、キーコントロール回路13によ
るキーシフトで失われる高域を抜き出すように制御さ
れ、他方、ＬＰＦ11は音データ入力をフィルタリングし
ないで全ての帯域をそのまま出力するように制御され
る。いま、入力されるディジタル音データが図４の
（ａ）で示されるような場合、図４の（ｂ）に示される
ＬＰＦ11の出力は図４の（ａ）と同じものとなる。ま
た、ＨＰＦ12の出力は、図４の（ｃ）に示されるよう
に、この後にキーコントロール回路13で失われる高域の
みを抽出したものとなる。そして、キーコントロール回
路13では所望する量だけシフトされ、その出力は図４の
（ｄ）に示すように低域にシフトされたものとなる。そ
して、この後、加算器14により、キーコントロール回路
13の出力に、ＨＰＦ12から出力される元の信号の高域成
分に相当するものが加算される。
合、図１中のＨＰＦ12は、キーコントロール回路13によ
るキーシフトで失われる高域を抜き出すように制御さ
れ、他方、ＬＰＦ11は音データ入力をフィルタリングし
ないで全ての帯域をそのまま出力するように制御され
る。いま、入力されるディジタル音データが図４の
（ａ）で示されるような場合、図４の（ｂ）に示される
ＬＰＦ11の出力は図４の（ａ）と同じものとなる。ま
た、ＨＰＦ12の出力は、図４の（ｃ）に示されるよう
に、この後にキーコントロール回路13で失われる高域の
みを抽出したものとなる。そして、キーコントロール回
路13では所望する量だけシフトされ、その出力は図４の
（ｄ）に示すように低域にシフトされたものとなる。そ
して、この後、加算器14により、キーコントロール回路
13の出力に、ＨＰＦ12から出力される元の信号の高域成
分に相当するものが加算される。
【００３０】なお、この場合、ＬＰＦ12は音データ入力
の全ての帯域をそのまま出力するため、音程降下を行う
用途にのみ使用される時は、図１中の回路でＬＰＦ12は
省略することができる。
の全ての帯域をそのまま出力するため、音程降下を行う
用途にのみ使用される時は、図１中の回路でＬＰＦ12は
省略することができる。
【００３１】また、音程上昇、音程降下のいずれの場合
も、ＬＰＦ11とＨＰＦ12は、音程変化量に応じて適当な
帯域が取れるように制御する。例えば、音程をわずかに
上げる場合、ＬＰＦ11のカットオフ周波数はナイキスト
周波数の８０％程度で良いが、大幅に上げる場合には６
０％程度にする等、最適となるように制御する。
も、ＬＰＦ11とＨＰＦ12は、音程変化量に応じて適当な
帯域が取れるように制御する。例えば、音程をわずかに
上げる場合、ＬＰＦ11のカットオフ周波数はナイキスト
周波数の８０％程度で良いが、大幅に上げる場合には６
０％程度にする等、最適となるように制御する。
【００３２】図５は上記実施例装置で使用される前記キ
ーコントロール回路13の内部構成例を示すブロック図で
ある。このキーコントロール回路は、マイクロコンピュ
ータ（μＣＯＭ）15とＤＳＰ（Digital Signal Process
or）16とから構成された、良く知られたものである。Ｄ
ＳＰ16は、演算器、データ遅延用メモリ、演算係数用メ
モリ等から構成され、ディジタル信号処理によりキーコ
ントロールを行い、マイクロコンピュータ15はこのＤＳ
Ｐ16を含む装置全体の制御を行う。
ーコントロール回路13の内部構成例を示すブロック図で
ある。このキーコントロール回路は、マイクロコンピュ
ータ（μＣＯＭ）15とＤＳＰ（Digital Signal Process
or）16とから構成された、良く知られたものである。Ｄ
ＳＰ16は、演算器、データ遅延用メモリ、演算係数用メ
モリ等から構成され、ディジタル信号処理によりキーコ
ントロールを行い、マイクロコンピュータ15はこのＤＳ
Ｐ16を含む装置全体の制御を行う。
【００３３】次に、図５のようなキーコントロール回路
おけるキーコントロールの原理を、図６を用いて簡単に
説明する。図６の（ａ）は音程変換前の信号を示し、
（ｂ）と（ｃ）はそれぞれ変換後の信号を示している。
キー上昇は、予めデータ遅延用メモリに記憶された図６
（ａ）の音程変換前の信号を図６（ｂ）に示すようなタ
イミングで読み出すことにより実現される。すなわち、
図６（ａ）の波形上の各点ａ０、ａ１、ａ２、…は、図
６（ｂ）ではｂ０、ｂ１、ｂ２、…に対応しており、図
６（ｂ）の波形は元の図６（ａ）の波形に対して周期が
短くなり、周波数が増加している。
おけるキーコントロールの原理を、図６を用いて簡単に
説明する。図６の（ａ）は音程変換前の信号を示し、
（ｂ）と（ｃ）はそれぞれ変換後の信号を示している。
キー上昇は、予めデータ遅延用メモリに記憶された図６
（ａ）の音程変換前の信号を図６（ｂ）に示すようなタ
イミングで読み出すことにより実現される。すなわち、
図６（ａ）の波形上の各点ａ０、ａ１、ａ２、…は、図
６（ｂ）ではｂ０、ｂ１、ｂ２、…に対応しており、図
６（ｂ）の波形は元の図６（ａ）の波形に対して周期が
短くなり、周波数が増加している。
【００３４】他方、キー降下は、予めデータ遅延用メモ
リに記憶された図６（ａ）の音程変換前の信号を図６
（ｃ）に示すようなタイミングで読み出すことにより実
現される。すなわち、すなわち、図６（ａ）の波形上の
各点ａ０、ａ１、ａ２、…は、図６（ｃ）ではｃ０、ｃ
１、ｃ２、…に対応しており、図６（ｃ）のの波形は元
の図６（ａ）の波形に対して周期が長くなり、周波数が
減少している。なお、これらの処理は全てディジタル的
に行われるものであるが、説明の便宜上、アナログ波形
を用いて説明した。
リに記憶された図６（ａ）の音程変換前の信号を図６
（ｃ）に示すようなタイミングで読み出すことにより実
現される。すなわち、すなわち、図６（ａ）の波形上の
各点ａ０、ａ１、ａ２、…は、図６（ｃ）ではｃ０、ｃ
１、ｃ２、…に対応しており、図６（ｃ）のの波形は元
の図６（ａ）の波形に対して周期が長くなり、周波数が
減少している。なお、これらの処理は全てディジタル的
に行われるものであるが、説明の便宜上、アナログ波形
を用いて説明した。
【００３５】図７は、上記図５内のＤＳＰ16の構成を示
すブロック図であり、前記ＬＰＦ11及びＨＰＦ12はそれ
ぞれ、このＤＳＰのハードウエアを用いて、プログラム
を変えることによってそれぞれの回路機能を実現するこ
とができる。すなわち、ＤＳＰは、データＲＡＭ21、係
数ＲＯＭ（またはＲＡＭ）22、乗算器（ＭＰＹ）23、加
算器（ＡＤＤ）24及びレジスタ（Ｒｅｇ）24によって構
成されている。先のＬＰＦ11及びＨＰＦ12の機能は、デ
ータの遅延とデータ同志の乗算によって実現されること
は周知であり、さらに図７において、データの遅延はデ
ータＲＡＭ21からデータを読み出すことにより実現する
ことができ、データ同志の乗算は乗算器、加算器24及び
レジスタ25を用いて実現することができる。
すブロック図であり、前記ＬＰＦ11及びＨＰＦ12はそれ
ぞれ、このＤＳＰのハードウエアを用いて、プログラム
を変えることによってそれぞれの回路機能を実現するこ
とができる。すなわち、ＤＳＰは、データＲＡＭ21、係
数ＲＯＭ（またはＲＡＭ）22、乗算器（ＭＰＹ）23、加
算器（ＡＤＤ）24及びレジスタ（Ｒｅｇ）24によって構
成されている。先のＬＰＦ11及びＨＰＦ12の機能は、デ
ータの遅延とデータ同志の乗算によって実現されること
は周知であり、さらに図７において、データの遅延はデ
ータＲＡＭ21からデータを読み出すことにより実現する
ことができ、データ同志の乗算は乗算器、加算器24及び
レジスタ25を用いて実現することができる。
【００３６】なお、前記ＬＰＦ11及びＨＰＦ12として
は、図７のＤＳＰ以外に専用のハードウエアを用いるこ
ともできる。図８はこの発明に係る音程変換装置の第２
の実施例による構成を示すブロック図である。
は、図７のＤＳＰ以外に専用のハードウエアを用いるこ
ともできる。図８はこの発明に係る音程変換装置の第２
の実施例による構成を示すブロック図である。
【００３７】この実施例の装置は、全体の信号処理のサ
ンプリング周波数からキーシフト処理の部分のみ例えば
半分にダウンサンプリングするようにしたものである。
すなわち、入力されたデータをナイキスト周波数近辺を
中心に高域側と低域側とに分割し、低域側のみダウンサ
ンプリングして半分の帯域でキーコントロールを行う。
その際、先に述べたように、ナイキスト周波数の範囲内
で最適な帯域に制限しておけばよい。高域側について
は、キーシフト処理後の低域側のデータに加算するが、
音程の上げ下げに応じて最適な帯域を残しておけば、入
力データと同じ帯域のデータでありながら、折り返し歪
みも発生せず、一部の帯域が抜けることもない。この場
合、キーコントロール処理で、先に述べたように遅延用
メモリを必要とするが、ダウンサンプリングを行うこと
により、この遅延用メモリの容量を減らすことができ
る。
ンプリング周波数からキーシフト処理の部分のみ例えば
半分にダウンサンプリングするようにしたものである。
すなわち、入力されたデータをナイキスト周波数近辺を
中心に高域側と低域側とに分割し、低域側のみダウンサ
ンプリングして半分の帯域でキーコントロールを行う。
その際、先に述べたように、ナイキスト周波数の範囲内
で最適な帯域に制限しておけばよい。高域側について
は、キーシフト処理後の低域側のデータに加算するが、
音程の上げ下げに応じて最適な帯域を残しておけば、入
力データと同じ帯域のデータでありながら、折り返し歪
みも発生せず、一部の帯域が抜けることもない。この場
合、キーコントロール処理で、先に述べたように遅延用
メモリを必要とするが、ダウンサンプリングを行うこと
により、この遅延用メモリの容量を減らすことができ
る。
【００３８】ここで、この第２の実施例による音程変換
装置においては、ディジタル音データは低域通過型ディ
ジタルフィルタ（ＬＰＦ）31及び高域通過型ディジタル
フィルタ（ＨＰＦ）32にそれぞれ入力される。上記ＬＰ
Ｆ31及びＨＰＦ32は、前記第１の実施例装置のものと同
様にそれぞれ、制御入力に応じて特性が調整可能なもの
であり、一方のＬＰＦ31は音データ入力をフィルタリン
グしないで全ての帯域をそのまま出力する機能も有し、
他方のＨＰＦ32は音データ入力の全ての帯域を出力しな
い機能も有する。さらに、上記ＬＰＦ31は、音データ入
力をナイキスト周波数近辺を中心に高域側と低域側とに
分割した場合に、その低域側のみを例えば半分のサンプ
リング周波数でダウンサンプリングする機能も有する。
このような機能を持つフィルタは一般にデシメーション
フィルタと称されており、以下、このＬＰＦ31をデシメ
ーションフィルタと称する。
装置においては、ディジタル音データは低域通過型ディ
ジタルフィルタ（ＬＰＦ）31及び高域通過型ディジタル
フィルタ（ＨＰＦ）32にそれぞれ入力される。上記ＬＰ
Ｆ31及びＨＰＦ32は、前記第１の実施例装置のものと同
様にそれぞれ、制御入力に応じて特性が調整可能なもの
であり、一方のＬＰＦ31は音データ入力をフィルタリン
グしないで全ての帯域をそのまま出力する機能も有し、
他方のＨＰＦ32は音データ入力の全ての帯域を出力しな
い機能も有する。さらに、上記ＬＰＦ31は、音データ入
力をナイキスト周波数近辺を中心に高域側と低域側とに
分割した場合に、その低域側のみを例えば半分のサンプ
リング周波数でダウンサンプリングする機能も有する。
このような機能を持つフィルタは一般にデシメーション
フィルタと称されており、以下、このＬＰＦ31をデシメ
ーションフィルタと称する。
【００３９】上記デシメーションフィルタ31の出力デー
タはキーコントロール回路33に入力される。このキーコ
ントロール回路33は、演算器、データ遅延用メモリ、演
算係数用メモリ等から構成され、ディジタル信号処理に
よりキーコントロールを行う周知のものであり、制御入
力に応じてキーシフトの方向、すなわちキーの上げ下げ
とシフト量が調整可能にされている。なお、このキーコ
ントロール回路33におけるサンプリング周波数は、入出
力データの例えば半分の値にされている。
タはキーコントロール回路33に入力される。このキーコ
ントロール回路33は、演算器、データ遅延用メモリ、演
算係数用メモリ等から構成され、ディジタル信号処理に
よりキーコントロールを行う周知のものであり、制御入
力に応じてキーシフトの方向、すなわちキーの上げ下げ
とシフト量が調整可能にされている。なお、このキーコ
ントロール回路33におけるサンプリング周波数は、入出
力データの例えば半分の値にされている。
【００４０】上記キーコントロール回路33からの出力デ
ータは低域通過型ディジタルフィルタ（ＬＰＦ）34に入
力される。このＬＰＦ34はキーコントロール回路33から
の出力データの帯域制限を行うと共にキーコントロール
回路33からの出力データを、キーコントロール回路33に
おけるサンプリング周波数の２倍の周波数でサンプリン
グし、出力する。このような機能を持つフィルタは一般
にインタポレーションフィルタと称されており、以下、
このＬＰＦ34をインタポレーションフィルタと称する。
ータは低域通過型ディジタルフィルタ（ＬＰＦ）34に入
力される。このＬＰＦ34はキーコントロール回路33から
の出力データの帯域制限を行うと共にキーコントロール
回路33からの出力データを、キーコントロール回路33に
おけるサンプリング周波数の２倍の周波数でサンプリン
グし、出力する。このような機能を持つフィルタは一般
にインタポレーションフィルタと称されており、以下、
このＬＰＦ34をインタポレーションフィルタと称する。
【００４１】このインタポレーションフィルタ34の出力
データは、加算器35において上記ＨＰＦ32の出力データ
と加算される。上記構成でなる音程変換装置において、
入出力データのサンプリング周波数が例えば４４ＫＨｚ
（＝ｆｓ）、キーコントロール回路33におけるサンプリ
ング周波数が２２ＫＨｚ（＝ｆｓ／２）である場合を例
にして説明する。
データは、加算器35において上記ＨＰＦ32の出力データ
と加算される。上記構成でなる音程変換装置において、
入出力データのサンプリング周波数が例えば４４ＫＨｚ
（＝ｆｓ）、キーコントロール回路33におけるサンプリ
ング周波数が２２ＫＨｚ（＝ｆｓ／２）である場合を例
にして説明する。
【００４２】まず、キー上昇を行う場合、デシメーショ
ンフィルタ31の帯域を音程上昇分を差し引いたところで
制限し、音程上昇で丁度ナイキスト周波数内に収まるよ
うにしている。
ンフィルタ31の帯域を音程上昇分を差し引いたところで
制限し、音程上昇で丁度ナイキスト周波数内に収まるよ
うにしている。
【００４３】例えば、音程をわずかに上昇させる場合に
は、デシメーションフィルタ31は９ＫＨｚをカットオフ
周波数とし、ＨＰＦ32も９ＫＨｚをカットオフ周波数と
する。 いま、入力されるディジタル音データが図９の
（ａ）で示されるような場合、デシメーションフィルタ
31の出力は図９の（ｂ）に示すように後に行われるキー
シフト量に応じて９ＫＨｚ以上の高域が制限されたもの
となる。この場合、このデシメーションフィルタ31で
は、音データ入力のサンプリング周波数（４４ＫＨｚ）
の半分のサンプリング周波数（２２ＫＨｚ）でサンプリ
ングされるため、そのナイキスト周波数はｆｓ／４とな
る。また、ＨＰＦ32からは図９の（ｃ）に示すように、
デシメーションフィルタ31で失われる９ＫＨｚ〜ｆｓ／
２までの範囲の高域成分に相当するものが出力される。
キーコントロール回路33ではデシメーションフィルタ31
で帯域制限された周波数帯域分だけシフトされ、その出
力は図９の（ｄ）に示すように元の低い音程が高域にシ
フトされたものとなる。
は、デシメーションフィルタ31は９ＫＨｚをカットオフ
周波数とし、ＨＰＦ32も９ＫＨｚをカットオフ周波数と
する。 いま、入力されるディジタル音データが図９の
（ａ）で示されるような場合、デシメーションフィルタ
31の出力は図９の（ｂ）に示すように後に行われるキー
シフト量に応じて９ＫＨｚ以上の高域が制限されたもの
となる。この場合、このデシメーションフィルタ31で
は、音データ入力のサンプリング周波数（４４ＫＨｚ）
の半分のサンプリング周波数（２２ＫＨｚ）でサンプリ
ングされるため、そのナイキスト周波数はｆｓ／４とな
る。また、ＨＰＦ32からは図９の（ｃ）に示すように、
デシメーションフィルタ31で失われる９ＫＨｚ〜ｆｓ／
２までの範囲の高域成分に相当するものが出力される。
キーコントロール回路33ではデシメーションフィルタ31
で帯域制限された周波数帯域分だけシフトされ、その出
力は図９の（ｄ）に示すように元の低い音程が高域にシ
フトされたものとなる。
【００４４】さらに、キーコントロール回路33からの出
力データは、インタポレーションフィルタ34において、
キーコントロール回路33におけるサンプリング周波数の
２倍の周波数でサンプリングされるため、その出力は図
９の（ｅ）に示すように、元のｆｓの周波数帯域に拡大
される。そして、この後、加算器35により、インタポレ
ーションフィルタ34の出力に、ＨＰＦ32から出力される
元の信号の高域成分に相当するものが加算され、図９の
（ｆ）に示すような出力が得られる。
力データは、インタポレーションフィルタ34において、
キーコントロール回路33におけるサンプリング周波数の
２倍の周波数でサンプリングされるため、その出力は図
９の（ｅ）に示すように、元のｆｓの周波数帯域に拡大
される。そして、この後、加算器35により、インタポレ
ーションフィルタ34の出力に、ＨＰＦ32から出力される
元の信号の高域成分に相当するものが加算され、図９の
（ｆ）に示すような出力が得られる。
【００４５】さらに、音程を大幅に上げる場合には、デ
シメーションフィルタ31とＨＰＦ32のカットオフ周波数
をそれに応じて下げれば良い。一方、音程をわずかに降
下させる場合、デシメーションフィルタ31のカットオフ
周波数は、キーコントロール回路33におけるサンプリン
グ周波数（２２ＫＨｚ）の半分、すなわちキーコントロ
ール回路33のナイキスト周波数（１１ＫＨｚ）に固定さ
れる。また、インタポレーションフィルタ34のカットオ
フ周波数は、キーコントロール回路33において帯域内に
降りてきた折り返し雑音を除くために９ＫＨｚとなるよ
うに制御する。さらに、ＨＰＦ32は高域を最適に補うた
めに、９ＫＨｚをカットオフ周波数とする。
シメーションフィルタ31とＨＰＦ32のカットオフ周波数
をそれに応じて下げれば良い。一方、音程をわずかに降
下させる場合、デシメーションフィルタ31のカットオフ
周波数は、キーコントロール回路33におけるサンプリン
グ周波数（２２ＫＨｚ）の半分、すなわちキーコントロ
ール回路33のナイキスト周波数（１１ＫＨｚ）に固定さ
れる。また、インタポレーションフィルタ34のカットオ
フ周波数は、キーコントロール回路33において帯域内に
降りてきた折り返し雑音を除くために９ＫＨｚとなるよ
うに制御する。さらに、ＨＰＦ32は高域を最適に補うた
めに、９ＫＨｚをカットオフ周波数とする。
【００４６】いま、入力されるディジタル音データが図
１０の（ａ）で示されるような場合、デシメーションフ
ィルタ31の出力は図１０の（ｂ）に示すように単に周波
数帯域が制限され、そのナイキスト周波数はｆｓ／４と
なる。また、ＨＰＦ32からは図１０の（ｃ）に示すよう
に、デシメーションフィルタ31で失われる周波数からｆ
ｓ／２までの範囲の高域成分に相当するものが出力され
る。キーコントロール回路33では所望する周波数帯域分
だけシフトされ、その出力は図１０の（ｄ）に示すよう
に元の音程が低域側にシフトされたものとなる。
１０の（ａ）で示されるような場合、デシメーションフ
ィルタ31の出力は図１０の（ｂ）に示すように単に周波
数帯域が制限され、そのナイキスト周波数はｆｓ／４と
なる。また、ＨＰＦ32からは図１０の（ｃ）に示すよう
に、デシメーションフィルタ31で失われる周波数からｆ
ｓ／２までの範囲の高域成分に相当するものが出力され
る。キーコントロール回路33では所望する周波数帯域分
だけシフトされ、その出力は図１０の（ｄ）に示すよう
に元の音程が低域側にシフトされたものとなる。
【００４７】さらに、キーコントロール回路33からの出
力データは、インタポレーションフィルタ34において、
キーコントロール回路33におけるサンプリング周波数の
２倍の周波数でサンプリングされるため、その出力は図
１０の（ｅ）に示すように、元のｆｓ／２の周波数帯域
に拡大される。そして、この後、加算器35により、イン
タポレーションフィルタ34の出力に、ＨＰＦ32から出力
される高域成分に相当するものが加算され、図１０の
（ｆ）に示すような出力が得られる。
力データは、インタポレーションフィルタ34において、
キーコントロール回路33におけるサンプリング周波数の
２倍の周波数でサンプリングされるため、その出力は図
１０の（ｅ）に示すように、元のｆｓ／２の周波数帯域
に拡大される。そして、この後、加算器35により、イン
タポレーションフィルタ34の出力に、ＨＰＦ32から出力
される高域成分に相当するものが加算され、図１０の
（ｆ）に示すような出力が得られる。
【００４８】さらに、音程を大幅に上げる場合には、デ
シメーションフィルタ31とＨＰＦ32のカットオフ周波数
をそれに応じて下げれば良い。この実施例では、先の第
１の実施例の場合と同様に、音程を上げる場合には、デ
シメーションフィルタ31で予め折り返し歪みが生じない
ように帯域制限するようにしているために、変換後の音
が歪んでしまうという従来の問題は解消され、また、音
程を下げる場合には、高域の音が抜けることがなくな
り、表現力の富んだ音を得ることができるという効果を
得ることができることに加え、キーコントロール回路33
で処理するデータの周波数が入出力データの半分である
ために、処理で使用される遅延用メモリの容量を大幅に
減らすことができるという効果も得ることができる。
シメーションフィルタ31とＨＰＦ32のカットオフ周波数
をそれに応じて下げれば良い。この実施例では、先の第
１の実施例の場合と同様に、音程を上げる場合には、デ
シメーションフィルタ31で予め折り返し歪みが生じない
ように帯域制限するようにしているために、変換後の音
が歪んでしまうという従来の問題は解消され、また、音
程を下げる場合には、高域の音が抜けることがなくな
り、表現力の富んだ音を得ることができるという効果を
得ることができることに加え、キーコントロール回路33
で処理するデータの周波数が入出力データの半分である
ために、処理で使用される遅延用メモリの容量を大幅に
減らすことができるという効果も得ることができる。
【００４９】なお、上記実施例では、入出力データのサ
ンプリング周波数が４４ＫＨｚで、キーコントロール回
路33のサンプリング周波数がその半分の２２ＫＨｚであ
る場合について説明したが、それぞれこの周波数に限定
されるものでないことはもちろんである。
ンプリング周波数が４４ＫＨｚで、キーコントロール回
路33のサンプリング周波数がその半分の２２ＫＨｚであ
る場合について説明したが、それぞれこの周波数に限定
されるものでないことはもちろんである。
【００５０】次に上記実施例の音程変換装置を応用し
た、この発明の第３の実施例による音響装置について説
明する。図１１はこの音響装置全体の構成を示すブロッ
ク図である。データ発生装置41は、ディジタル音データ
を発生するためのものであり、例えばディジタルカラオ
ケ装置を例にすればディジタルディスク再生装置に相当
するものである。音程変換装置42は、先の図１や図８に
示されたものに相当し、データ発生装置41から入力され
たディジタル音データのキーコントロールを行う。制御
装置43は、上記音程変換装置42における音程のシフト方
向やシフト量を制御する。上記音程変換装置42でキーコ
ントロールされたデータは出力装置44に入力される。こ
の出力装置44は、ディジタルカラオケ装置を例すれば、
音程変換が行われたデータに基づいて音を発生させるデ
ィジタル／アナログ変換器、出力増幅器、スピーカ等に
相当する。あるいは、この出力装置44は、音程変換が行
われたデータを、ディジタルディスクに記録するための
信号に変換する変換回路や、アナログテープに記録する
ための信号に変換する変換回路等に相当する。
た、この発明の第３の実施例による音響装置について説
明する。図１１はこの音響装置全体の構成を示すブロッ
ク図である。データ発生装置41は、ディジタル音データ
を発生するためのものであり、例えばディジタルカラオ
ケ装置を例にすればディジタルディスク再生装置に相当
するものである。音程変換装置42は、先の図１や図８に
示されたものに相当し、データ発生装置41から入力され
たディジタル音データのキーコントロールを行う。制御
装置43は、上記音程変換装置42における音程のシフト方
向やシフト量を制御する。上記音程変換装置42でキーコ
ントロールされたデータは出力装置44に入力される。こ
の出力装置44は、ディジタルカラオケ装置を例すれば、
音程変換が行われたデータに基づいて音を発生させるデ
ィジタル／アナログ変換器、出力増幅器、スピーカ等に
相当する。あるいは、この出力装置44は、音程変換が行
われたデータを、ディジタルディスクに記録するための
信号に変換する変換回路や、アナログテープに記録する
ための信号に変換する変換回路等に相当する。
【００５１】この音響装置によれば、先に述べたよう
に、音程変換装置42が持つ効果をそのまま得ることがで
きる。すなわち、音程を上げる場合に変換後の音が歪む
ことがなく、また、音程を下げる場合には高域の音が抜
けることがなくなり、表現力の富んだ音を得ることがで
きる。
に、音程変換装置42が持つ効果をそのまま得ることがで
きる。すなわち、音程を上げる場合に変換後の音が歪む
ことがなく、また、音程を下げる場合には高域の音が抜
けることがなくなり、表現力の富んだ音を得ることがで
きる。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
変換後の音に歪みが生じることがなく、あるいは変換後
の音に高域の音が十分含まれていて表現力に富んだ音に
することができる音程変換装置及びこれを用いた音響装
置並びに音程変換方法を提供することができる。
変換後の音に歪みが生じることがなく、あるいは変換後
の音に高域の音が十分含まれていて表現力に富んだ音に
することができる音程変換装置及びこれを用いた音響装
置並びに音程変換方法を提供することができる。
【図１】この発明に係る音程変換装置の第１の実施例に
よる構成を示すブロック図。
よる構成を示すブロック図。
【図２】図１の実施例装置で音程上昇を行う場合の特性
を示す図。
を示す図。
【図３】図１の実施例装置で音程上昇を行う場合の他の
特性を示す図。
特性を示す図。
【図４】図１の実施例装置で音程降下を行う場合の特性
を示す図。
を示す図。
【図５】図１の実施例装置で使用されるキーコントロー
ル回路の内部構成例を示すブロック図。
ル回路の内部構成例を示すブロック図。
【図６】図５のキーコントロール回路おけるキーコント
ロールの原理を説明するための波形図。
ロールの原理を説明するための波形図。
【図７】図５内のＤＳＰの構成を示すブロック図。
【図８】この発明に係る音程変換装置の第２の実施例に
よる構成を示すブロック図。
よる構成を示すブロック図。
【図９】図８の実施例装置で音程上昇を行う場合の特性
を示す図。
を示す図。
【図１０】図８の実施例装置で音程降下を行う場合の特
性を示す図。
性を示す図。
【図１１】この発明の第３の実施例による音響装置の構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図１２】従来のキーコントロール回路の回路図。
【図１３】図１２のキーコントロール回路で音程を上げ
る場合の特性を示す図。
る場合の特性を示す図。
【図１４】図１２のキーコントロール回路で音程を下げ
る場合の特性を示す図。
る場合の特性を示す図。
11…低域通過型ディジタルフィルタ（ＬＰＦ）、12…高
域通過型ディジタルフィルタ（ＨＰＦ）、13…キーコン
トロール回路、14…加算器、31…低域通過型ディジタル
フィルタ（ＬＰＦ、デシメーションフィルタ）、32…高
域通過型ディジタルフィルタ（ＨＰＦ）、33…キーコン
トロール回路、34低域通過型ディジタルフィルタ（ＬＰ
Ｆ、インタポレーションフィルタ）、35…加算器。
域通過型ディジタルフィルタ（ＨＰＦ）、13…キーコン
トロール回路、14…加算器、31…低域通過型ディジタル
フィルタ（ＬＰＦ、デシメーションフィルタ）、32…高
域通過型ディジタルフィルタ（ＨＰＦ）、33…キーコン
トロール回路、34低域通過型ディジタルフィルタ（ＬＰ
Ｆ、インタポレーションフィルタ）、35…加算器。
Claims (11)
- 【請求項１】 所望する音程変化量に応じて音データ入
力の帯域制限を行う低域通過型ディジタルフィルタと、 上記低域通過型ディジタルフィルタからの出力データに
対して音程を上げる処理を行うディジタル音程処理回路
とを具備したことを特徴とする音程変換装置。 - 【請求項２】 所望する音程変化量に応じて音データ入
力の帯域制限を行う低域通過型ディジタルフィルタと、 上記低域通過型ディジタルフィルタからの出力データに
対して音程を上げる処理を行うディジタル音程処理回路
と、 上記音データ入力の上記低域通過型ディジタルフィルタ
で帯域制限されて信号レベルが減衰される周波数帯域を
含むデータを出力する高域通過型ディジタルフィルタ
と、 上記ディジタル音程処理回路からの出力データと上記高
域通過型ディジタルフィルタからの出力データとの加算
を行う加算回路とを具備したことを特徴とする音程変換
装置。 - 【請求項３】 音データ入力に対して音程を下げる処理
を行うディジタル音程処理回路と、 上記音データ入力の上記ディジタル音程処理回路で音程
が下げられて音データとしての情報を持たない周波数帯
域を含むデータを出力する高域通過型ディジタルフィル
タと、 上記ディジタル音程処理回路からの出力データと上記高
域通過型ディジタルフィルタからの出力データとの加算
を行う加算回路とを具備したことを特徴とする音程変換
装置。 - 【請求項４】 所望する音程変化量に応じて音データ入
力の帯域制限を行う処理と音データ入力を帯域制限をし
ないでそのまま出力する処理とを選択的に行う低域通過
型ディジタルフィルタと、 上記低域通過型ディジタルフィルタからの出力データに
対して音程を上げる処理と音程を下げる処理とを選択的
に行うディジタル音程処理回路と、 上記ディジタル音程処理回路で音程を上げる処理が行わ
れる際には上記音データ入力の上記低域通過型ディジタ
ルフィルタで帯域制限されて信号レベルが減衰される周
波数帯域を含むデータを出力し、上記ディジタル音程処
理回路で音程を下げる処理が行われる際には上記音デー
タ入力の音程が下げられる周波数帯域を含むデータを出
力する高域通過型ディジタルフィルタと、 上記ディジタル音程処理回路からの出力データと上記高
域通過型ディジタルフィルタからの出力データとの加算
を行う加算回路とを具備したことを特徴とする音程変換
装置。 - 【請求項５】 音データを発生する音データ発生装置
と、 上記音データが入力され、所望する音程変化量に応じて
音データ入力の帯域制限を行う処理と音データ入力を帯
域制限をしないでそのまま出力する処理とを選択的に行
う低域通過型ディジタルフィルタと、上記低域通過型デ
ィジタルフィルタからの出力データに対して音程を上げ
る処理と音程を下げる処理とを選択的に行うディジタル
音程処理回路と、上記ディジタル音程処理回路で音程を
上げる処理が行われる際には上記音データ入力の上記低
域通過型ディジタルフィルタで帯域制限されて信号レベ
ルが減衰される周波数帯域を含むデータを出力し、上記
ディジタル音程処理回路で音程を下げる処理が行われる
際には上記音データ入力の音程が下げらて音データとし
ての情報を持たない周波数帯域を含むデータを出力する
高域通過型ディジタルフィルタと、上記ディジタル音程
処理回路からの出力データと上記高域通過型ディジタル
フィルタからの出力データとの加算を行う加算回路とを
有する音程変換装置と、 上記音程変換装置で音データ入力の音程を下げる処理と
上げる処理の選択を制御すると共に音程を上下させる際
の変化量を制御する制御装置と、 上記音程変換装置で音程が変換された後の音データを出
力する出力装置とを具備したことを特徴とする音響装
置。 - 【請求項６】 所望する音程変化量に応じて音データ入
力の帯域制限を行うと共に音データ入力のサンプリング
周波数よりも低いサンプリング周波数でダウンサンプリ
ングを行う低域通過型のデシメーションフィルタと、 上記デシメーションフィルタからの出力データに対して
音程を上げる処理を行うディジタル音程処理回路と、 上記音データ入力の上記デシメーションフィルタで帯域
制限されて信号レベルが減衰される周波数帯域を含むデ
ータを出力する高域通過型ディジタルフィルタと、 上記ディジタル音程処理回路からの出力データを音デー
タ入力の元のサンプリング周波数でアップサンプリング
を行うインタポーレーションフィルタと、 上記インタポーレーションフィルタからの出力データと
上記高域通過型ディジタルフィルタからの出力データと
の加算を行う加算回路とを具備したことを特徴とする音
程変換装置。 - 【請求項７】 音データ入力のサンプリング周波数より
も低いサンプリング周波数でダウンサンプリングを行う
デシメーションフィルタと、 上記デシメーションフィルタからの出力に対して音程を
下げる処理を行うディジタル音程処理回路と、 上記音データ入力の上記ディジタル音程処理回路で音程
が下げられて音データとしての情報を持たない周波数帯
域を含むデータを出力する高域通過型ディジタルフィル
タと、 上記ディジタル音程処理回路からの出力データを音デー
タ入力の元のサンプリング周波数でアップサンプリング
を行うインタポーレーションフィルタと、 上記インタポーレーションフィルタからの出力データと
上記高域通過型ディジタルフィルタからの出力データと
の加算を行う加算回路とを具備したことを特徴とする音
程変換装置。 - 【請求項８】 所望する音程変化量に応じて音データ入
力の帯域制限を行う処理と音データ入力を帯域制限をし
ないでそのまま出力する処理を選択的に行うと共に音デ
ータ入力のサンプリング周波数よりも低いサンプリング
周波数でダウンサンプリングを行う低域通過型のデシメ
ーションフィルタと、 上記デシメーションフィルタからの出力データに対して
音程を上げる処理と音程を下げる処理とを選択的に行う
ディジタル音程処理回路と、 上記ディジタル音程処理回路で音程を上げる処理が行わ
れる際には上記音データ入力の上記デシメーションフィ
ルタで帯域制限されて信号レベルが減衰される周波数帯
域を含むデータを出力し、上記ディジタル音程処理回路
で音程を下げる処理が行われる際には上記音データ入力
の音程が下げられて音データとしての情報を持たない周
波数帯域を含むデータを出力する高域通過型ディジタル
フィルタと、 上記ディジタル音程処理回路からの出力データを音デー
タ入力の元のサンプリング周波数でアップサンプリング
を行うインタポーレーションフィルタと、 上記インタポーレーションフィルタからの出力データと
上記高域通過型ディジタルフィルタからの出力データと
の加算を行う加算回路とを具備したことを特徴とする音
程変換装置。 - 【請求項９】 音データ入力に対して音程を上げる音程
変換処理を行う際に、予め所望する音程変化量に応じて
音データ入力の帯域制限を行った後に音程変換処理を行
うことを特徴とする音程変換方法。 - 【請求項１０】 音データ入力に対して音程を上げる音
程変換処理を行う際に、予め所望する音程変化量に応じ
て音データ入力の帯域制限を行った後に音程変換処理を
行い、かつ上記音データ入力の帯域制限された周波数帯
域を含むデータを出力させ、この出力を上記音程変換処
理を行った後の出力と加算して音程が上昇した音データ
を得るようにしたことを特徴とする音程変換方法。 - 【請求項１１】 音データ入力に対して音程を下げる音
程変換処理を行う際に、予め上記音データ入力の上記音
程が下げられる周波数帯域を含む音データを出力させ、
音程変換処理後の音データと上記出力された音データと
を加算して音程が降下した音データを得るようにしたこ
とを特徴とする音程変換方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7038375A JPH08234790A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | 音程変換装置及びこれを用いた音響装置並びに音程変換方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7038375A JPH08234790A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | 音程変換装置及びこれを用いた音響装置並びに音程変換方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08234790A true JPH08234790A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12523545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7038375A Pending JPH08234790A (ja) | 1995-02-27 | 1995-02-27 | 音程変換装置及びこれを用いた音響装置並びに音程変換方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08234790A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011004579A1 (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-13 | パナソニック株式会社 | 声質変換装置、音高変換装置および声質変換方法 |
-
1995
- 1995-02-27 JP JP7038375A patent/JPH08234790A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011004579A1 (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-13 | パナソニック株式会社 | 声質変換装置、音高変換装置および声質変換方法 |
| US8280738B2 (en) | 2009-07-06 | 2012-10-02 | Panasonic Corporation | Voice quality conversion apparatus, pitch conversion apparatus, and voice quality conversion method |
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