JPH08330875A - クリップ・ディストーション付与装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイナミックレンジが広く、低域成分が不足
しない歪みを楽音信号に与える。 【構成】 入力信号の正負側を、しきい値ＣＬ（＋）お
よびＣＬ（−）でクリップするクリップ回路２０と、入
力信号の正側および負側レベルをそれぞれ検出するとと
もに、検出された入力信号の正側および負側レベルの各
々に対応して、しきい値ＣＬ（＋）およびＣＬ（−）を
生成し、クリップ回路２０に供給するクリップレベルコ
ントローラ３０とを備える。これにより、入力信号は、
正負側にレベルに応じてそれぞれクリップされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばエレキギター
のエフェクタに用いて好適なクリップ・ディストーショ
ン付与装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エレキギターなどの楽音信号
を入力し、その振幅をある値（クリップレベル）以上を
カット（クリップ）して波形を歪ませ、これにより音楽
的な効果を与えるクリップ・ディストーション付与装置
が知られている。この種の装置にあっては、入力信号を
クリップするのに、主にダイオードを使用しているた
め、クリップレベルは入力信号に対して固定されたもの
であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように、クリップレベルが固定であると、楽音に付与す
るディストーションとしては、次のように音楽性に乏し
くなるという欠点があった。すなわち、第１に、クリッ
プレベルを超えるレベルが許容されないので、必然的に
ダイナミックレンジは狭くなる。このため、クリップさ
れた信号は楽音として起伏に乏しい、という問題があ
る。また、第２に、聴感的な音の大きさは、物理的な信
号の大きさに対し周波数に依存して異なるが、クリップ
レベルは固定であって周波数には全く依存しない。この
ため、聴感的な音の大きさが同じである場合に、低域の
信号では、図６（ａ）に示すようにクリップ量が大とな
るが、高域の信号では、同図（ｂ）に示すようにクリッ
プ量が小となる。この結果、低域に係る楽音は、高域に
係る楽音よりも相対的に小となって不足する傾向にあ
り、聴感的にも小さくなって、低域においていわゆる音
ヤセが生じるという問題がある。特に、ギターなどの楽
音には、低域成分が豊富なので、この問題が顕著に現わ
れる。

【０００４】この発明は、上述した問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、音楽性に富んだ歪
みを付与することが可能なクリップ・ディストーション
付与装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述した課
題を解決するために、請求項１に記載の発明にあって
は、入力信号をクリップレベルにクリップするクリップ
手段と、前記入力信号に対応して前記クリップレベルを
制御するクリップレベル制御手段とを具備することを特
徴としている。請求項２に記載の発明にあっては、請求
項１に記載の発明において、前記クリップレベル制御手
段は、前記入力信号のレベルを検出するとともに、検出
された入力信号のレベルに対応して前記クリップレベル
を制御することを特徴としている。請求項３に記載の発
明によれば、前記クリップ手段は、前記入力信号を、正
側および負側のクリップレベルでそれぞれ別々にクリッ
プし、前記クリップレベル制御手段は、前記入力信号の
正側および負側レベルをそれぞれ検出するとともに、検
出された入力信号の正側および負側レベルの各々に対応
して、前記正側および負側のクリップレベルをそれぞれ
制御することを特徴としている。

【０００６】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、クリップ手段
により入力信号がクリップレベルにクリップされ、その
クリップレベルは、クリップレベル制御手段により入力
信号に対応して制御される。したがって、入力信号が、
それ自体に対応するクリップレベルにクリップされるこ
ととなる。請求項２に記載の発明によれば、入力信号の
レベルが、入力信号のレベルそれ自体に対応してクリッ
プされる。請求項３に記載の発明によれば、入力信号
は、正側および負側レベルのそれぞれ対応してクリップ
される。したがって、入力信号は、ゼロ電位に対して非
対称にクリップされる。

【０００７】

【実施例】以下、この発明に一実施例について図面を参
照して説明する。 １：実施例の構成 図１は、この実施例であるディストーション付与装置の
構成を示すブロック図である。この図において、符号１
０は増幅器であり、エレキギターなどの楽音信号のよう
に、ディストーションを付与すべき入力信号を所定のゲ
インで増幅する。符号２０はクリップ回路であり、入力
信号を、正側にあってはしきい値ＣＬ（＋）にクリップ
する一方、負側にあってはしきい値ＣＬ（−）にクリッ
プする。これらにしきい値には、次のような関係があ
る。 ＣＬ（＋）≧ａ＞０＞ｂ≧ＣＬ（−） なお、クリップ回路２０の詳細構成については後述す
る。

【０００８】また、符号３０はクリップレベルコントロ
ーラであり、増幅器１０により増幅された入力信号の正
側レベルおよび負側レベルに対応した信号を、しきい値
ＣＬ（＋）、ＣＬ（−）としてクリップ回路２０に供給
する。具体的には、クリップレベルコントローラ３０
は、例えば、入力信号を、正側部分および負側部分でそ
れぞれ半波整流し、その各々の出力をしきい値ＣＬ
（＋）、ＣＬ（−）とする。なお、入力信号のレベルが
ゼロであれば、本来的に、しきい値ＣＬ（＋）、ＣＬ
（−）もそれぞれゼロとなるが、この実施例では、入力
信号の正負レベルが所定値以下となった場合でも、しき
い値ＣＬ（＋）を下限値ａとし、しきい値ＣＬ（−）を
上限値ｂとして、ある程度の値が確保されるようになっ
ている。また、この下限値ａ、上限値ｂおよび所定値
は、それぞれユーザにより設定可能としても良い。次
に、符号４０は増幅器であり、クリップ回路２０の出力
信号を所定のゲインで増幅し、このディストーション付
与装置の出力信号として出力する。

【０００９】１−１：クリップ回路の構成 ここで、グリップ回路２０の構成について図２を参照し
て説明する。この図において、符号２１はＡ／Ｄコンバ
ータであり、増幅器１０により増幅された入力信号をデ
ィジタル信号に変換する。符号２２はコンパレータであ
り、符号２３はセレクタである。コンパレータ２２は、
その入力端Ａに供給されているディジタル入力信号のレ
ベルと、入力端Ｂに供給されているしきい値ＣＬ（＋）
のレベルとを比較し、前者が後者以上であるならばレベ
ルが「１」の信号を、そうでなければ「０」の信号を、
出力信号Ｔ１としてセレクタ２３の選択制御入力端ＳＥ
Ｌに供給する。セレクタ２３は、その入力端Ａに供給さ
れているディジタル入力信号と、入力端Ｂに供給されて
いるしきい値ＣＬ（＋）とを、選択制御入力端ＳＥＬに
供給された信号Ｔ１のレベルに応じて選択して出力する
ものであり、信号Ｔ１のレベルが「１」であるならば入
力端Ｂを選択するようになっている。

【００１０】次に、符号２４はコンパレータであり、符
号２５はセレクタである。コンパレータ２４は、その入
力端Ａに供給されているセレクタ２３の出力レベルと、
入力端Ｂに供給されているしきい値ＣＬ（−）のレベル
とを比較し、前者が後者以下であるならばレベルが
「１」の信号を、そうでなければ「０」の信号を、出力
信号Ｔ２としてセレクタ２５の選択制御入力端ＳＥＬに
供給する。セレクタ２５は、その入力端Ａに供給されて
いるセレクタ２３の出力と、入力端Ｂに供給されている
しきい値ＣＬ（−）とを、選択制御入力端ＳＥＬに供給
された信号Ｔ２のレベルに応じて選択して出力するもの
であり、信号Ｔ２のレベルが「１」であるならば入力端
Ｂを選択するようになっている。そして、符号２６はＤ
／Ａコンバータであり、セレクタ２５の出力信号をアナ
ログに変換して図１における増幅器４０に供給する。

【００１１】２：実施例の動作 次に、上述した実施例の動作について説明する。この実
施例に、エレキギター等の楽音信号が入力されると、こ
の入力信号は、増幅器１０によって後段回路で処理する
のに十分なレベルまで増幅され、クリップ回路２０およ
びクリップレベルコントローラ３０に供給される。クリ
ップレベルコントーラ３０は、増幅された入力信号の正
負レベルに応じて、しきい値ＣＬ（＋）およびＣＬ
（−）を生成して、クリップ回路２０に供給する。な
お、この際、入力信号の正負レベルがそれぞれ所定値以
下であっても、しきい値ＣＬ（＋）およびＣＬ（−）
は、ゼロとはならずに、それぞれ、下限値ａおよび上限
値ｂとなる。クリップ回路２０では、次に説明するよう
に、入力信号のレベルが、正側にあってはしきい値ＣＬ
（＋）に、また、負側にあってはしきい値ＣＬ（−）に
それぞれ制限され、この信号が増幅器４０により増幅さ
れて、このディストーション付与装置の出力信号として
出力される。

【００１２】２−１：クリップ回路の動作 ここで、クリップ回路２０の動作について説明する。ま
ず、増幅器１０により増幅された入力信号は、図２にお
けるＡ／Ｄ変換器２１によりディジタル信号に変換され
て、コンパレータ２２によって、そのレベルとしきい値
ＣＬ（＋）のレベルとの大小が判断される。ここで、ク
リップ回路２０の入力信号と、コンパレータ２２の判断
結果たる信号Ｔ１との関係を図３に示す。この図に示す
ように、破線で示されるクリップ回路２０の入力信号の
レベルがしきい値ＣＬ（＋）のレベル以上になると、信
号Ｔ１のレベルは「１」となる。これによりセレクタ２
２では、入力端Ｂが選択されるので、入力信号の波形レ
ベルは、正側にあってはしきい値ＣＬ（＋）にクリップ
される。一方、入力信号のレベルがしきい値ＣＬ（＋）
のレベル以下であれば、信号Ｔ１のレベルは「０」とな
る。これにより、セレクタ２２では、入力端Ａが選択さ
れるので、入力信号は、何ら制限されることなくそのま
ま出力される。

【００１３】次に、セレクタ２３の出力信号はコンパレ
ータ２４に供給され、そのレベルとしきい値ＣＬ（−）
のレベルとの大小が判断される。ここで、セレクタ２３
の出力信号と、コンパレータ２４の判断結果たる信号Ｔ
２との関係を図３に示す。この図に示すように、破線で
示されるセレクタ２３の出力レベルがしきい値ＣＬ
（−）のレベル以下になると、信号Ｔ２のレベルは
「１」となる。これによりセレクタ２５では、入力端Ｂ
が選択されるので、入力信号の波形レベルは、負側にあ
ってはしきい値ＣＬ（−）にクリップされる。一方、入
力信号のレベルがしきい値ＣＬ（−）のレベル以上であ
れば、信号Ｔ２のレベルは「０」となる。これにより、
セレクタ２５では、入力端Ａが選択されるので、セレク
タ２３の出力が何ら制限されることなくそのまま出力さ
れる。なお、図３においては、しきい値ＣＬ（＋）およ
びＣＬ（−）は、入力信号のレベルが若干変動している
にもかかわらず一定であるが、これは説明の便宜のため
であり、実際には、入力信号の正負レベルに応じてそれ
ぞれ変動する。

【００１４】このようにして、クリップ回路２０では、
入力信号のレベルが、正側にあってはしきい値ＣＬ
（＋）に、また、負側にあってはしきい値ＣＬ（−）
に、それぞれクリップされることとなる。

【００１５】３：実施例の効果 かかる実施例において、無信号を入力したとき（入力信
号レベルがゼロのとき）に、クリップレベルを規定する
しきい値ＣＬ（＋）およびＣＬ（−）は、図４（ａ）に
示すように、それぞれ下限値ａおよび上限値ｂとなる。
これは、ゼロから急激に立ち上がるような信号が入力さ
れた場合、クリップレベルコントローラ３０が、これに
対応するしきい値ＣＬ（＋）およびＣＬ（−）を直ちに
は出力できないからであり、かかる入力信号のクリップ
レベルがゼロとなって立ち上がり時において一瞬無音と
なるのを防止するためである。

【００１６】また、しきい値ＣＬ（＋）およびＣＬ
（−）は、小信号あるいは大信号を入力したときには、
それぞれ図４（ｂ）あるいは（ｃ）に示すように、かか
る入力信号の振幅に応じてそれぞれ設定される。したが
って、クリップレベルが入力信号のレベルに応じて設定
される結果、従来に比べてダイナミックレンジを改善す
ることができるのである。

【００１７】このことは、また、入力信号におけるクリ
ップ量が入力信号の振幅に対して略一定であることを意
味している。このため、聴感上の音の大きさが同一であ
る低域楽音と高域楽音とをクリップした場合、クリップ
レベルが固定である従来の場合と比べて、高域では細か
な変化のカット量を、低域ではクリップ量を、それぞれ
小とすることができる。したがって、音抜けが悪くなる
ことや、音ヤセを防止することができるのである。

【００１８】４：変形例 なお、実施例にあっては次のような変形例が可能であ
る。 上述した実施例にあっては、しきい値ＣＬ（＋）、
ＣＬ（−）が入力信号の正負側レベルに応じてそれぞれ
別々に定まるようにしたが、両しきい値に、 ＣＬ（＋）＝−ｋ・ＣＬ（−） なる関係を持たせ、入力信号を全波整流した信号によ
り、両しきい値を制御するようにしても良い。この場
合、ｋはユーザにより設定可能な係数である。かかる構
成において、最も単純なのは、ｋ＝１として、両しきい
値をゼロ電位に対して対称とする構成である。

【００１９】 また、上述した実施例において、クリ
ップレベルコントローラ３０は、入力信号のレベルに応
じてしきい値を生成するようにしたが、入力信号の周波
数に応じてしきい値を生成するようにしても良い。この
場合、しきい値を、 ＣＬ（＋）＝−ＣＬ（−） として、入力信号の周波数が低ければ、しきい値ＣＬ
（＋）を高くするように構成する。かかる構成において
も音ヤセを防止できる。

【００２０】 また、実施例にあっては、クリップ回
路２０を、ディジタルで処理するため上述の構成とした
が、簡略化するならば、オペアンプで構成し、その正負
側電源電圧を、それぞれしきい値ＣＬ（＋）およびＣＬ
（−）にしたがって変動させれば、精度は良くないが同
等の効果が得られる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したこの発明によれば、次のよ
うな効果がある。入力信号のレベルは、入力信号それ自
体に対応するクリップレベルにクリップされるので、デ
ィストーションは入力信号に対応して変化することとな
る。したがって、ディストーションを音楽性に富ませる
ことが可能となる（請求項１）。入力信号のレベルが、
入力信号のレベル自体に対応するクリップレベルでクリ
ップされる。したがって、クリップされる割合を、入力
レベルに対しコントロールすることができるので、ダイ
ナミックレンジの拡大を図ることが可能となるととも
に、低域成分の不足や、音ヤセを防止することが可能と
なる（請求項２）。入力信号を、ゼロ電位に対して非対
称にクリップすることができるので、ディストーション
としての表現力をより広げることが可能となり、さら
に、ディストーションを真空管による歪みに近似させる
ことも可能となる（請求項３）。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による実施例の構成を示すブロック
図である。

【図２】 同実施例におけるクリップ回路の構成を示す
ブロック図である。

【図３】 同クリップ回路の動作を説明するための図で
ある。

【図４】 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ同クリップ回路
の動作を説明するための図である。

【図５】 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ同クリップ
回路の動作を説明するための図である。

【図６】 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ従来のディ
ストーション付与装置の入出力特性を示す図である。

【符号の説明】

２０……クリップ回路（クリップ手段）、 ３０……クリップレベルコントローラ（クリップレベル
制御手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号をクリップレベルにクリップす
   るクリップ手段と、 前記入力信号に対応して前記クリップレベルを制御する
   クリップレベル制御手段とを具備することを特徴とする
   クリップ・ディストーション付与装置。
2. 【請求項２】 前記クリップレベル制御手段は、前記入
   力信号のレベルを検出するとともに、検出された入力信
   号のレベルに対応して前記クリップレベルを制御するこ
   とを特徴とする請求項１記載のクリップ・ディストーシ
   ョン付与装置。
3. 【請求項３】 前記クリップ手段は、前記入力信号を、
   正側および負側のクリップレベルでそれぞれ別々にクリ
   ップし、 前記クリップレベル制御手段は、前記入力信号の正側お
   よび負側レベルをそれぞれ検出するとともに、検出され
   た入力信号の正側および負側レベルの各々に対応して、
   前記正側および負側のクリップレベルをそれぞれ制御す
   ることを特徴とする請求項２記載のクリップ・ディスト
   ーション付与装置。