JPS5922419A - 高調波合成回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 不発明に、オーディオ機器において高域の音色制呻を行
なう高調波合成回路に関するものである。

従来例の構成とその問題点 一般に、音楽信号は、基本波成分と高調波成分とエリ成
立っており、基本波成分に対し、高調波成分がどのよう
な割合で含まｎているかによって音色が決まってくる。

一般に、高調波成分が多い場合は、きらびやかな、明瞭
な、澄んだ音（こｎらを明るい音と総称する）になる。

従来、このような高域の音色を変える方法としては、ト
ーンコントロールやグラフィックイコライザを用いて、
高域の周波数特性を変化させる方法が用いらｎて米た。

しかし、このような方法では、例えば、ＡＭ放送を受信
した信号や、カセッＩ・テープを再生した信号など、元
々高調波成分が減衰してしまっているプログラムソース
に対して、もつと明かるい音にするために、高域成分を
増強しても、音色はあ″！、ｐ変化せず、雑音ばかシ増
加してしまうという問題があった。

発明の目的 不発明に、元々高域成分がほとんど減衰してし１ってい
るプログラムソースに対して、雑音を増加することなく
高域成分を増加させて、開力）るい音色の音にすること
を目的とする。

発明の構成 本発明の基本は、元のプログラムソースに含ま几ている
、あまシ減衰していない中高域成分を取出し、そｔを基
に高調波成分を作９、元のプログラムソースに加えるこ
とで高域成分を増加させることによって、音色を変化さ
せ凧ものである。

一般に高調波を発生させる回路は非線形回路であるが、
そこでに同時に混変調も発生し易い。高調波は音色を開
力≧るくする効果があるが、混変調は音を濁すため有害
である。

混変調は２つ以上の音が非線形回路を通った時、そ扛ぞ
扛の音の周波数の和の周波数成分と差の周波数成分とが
発生する現象である。特に差の周波数”成分に耳につき
やすいため、非常に有害となる。

そこで、不発明では、高調波成分を作り出す過程で、極
力混変調を抑えるため、凍ず非線形回路の前に狭帯域の
バンドパスフィルタを設け、さらに、非線形回路の後に
も、上記のバンドパスフィルタの通過周波数の整数倍の
通過周波数を持つバンドパスフイ）レタを設けるように
している。

実施例の説明 第１図に、上記の２つのバンドパスフィルタと非線形回
路より成る高調波発生回路を複数個並べ、各高調波発生
回路の受持ち周波数範囲を少しずつずらせて構成した、
不発明の第１の実施例を示す。

第１図において、１は入力端、２にバンドパスフィルタ
、３は非線形回路、４はバンドパスフィルタ２の通過周
波数の整数倍の通過周波数を持つバンドパスフィルタ、
５は加算器である。

ここで、例えば、バンドパスフィルタ２の通過中心周波
数ｆ１〜ｆ４を５オクタ一ブ間隔の、４　ｋｔｈ　＋５
ｋＨｚ＋　　ｓ・３ｋｌ（ｚ、　　８ｋＨｚに設定し、
非線形回路３を両波整流回路とし、バンドパスフィルタ
４の通過中心周波数を８曲、１０曲、１２．５曲、１６
に兎に設定し、各バンドパスフィルタ２，４の通過帯域
幅を±１オクターブに設定した場合に、まず、・くンド
バスフィルタ２の通過中心周波数ムのものからは、３．
５１１３　ｋＨｚ〜４．４９　ｋＨｚの成分が取出さｎ
、非線形回路３を通ることで、差の周波数０〜０・９３
３成分、２倍および和の周波数７−１２１＆〜８−９８
ｋｆｈ成分が作ら扛る。このうち混変調によって生じた
、特に耳につきやすい差の周波数成分に、バンドパスフ
ィルタ４の通過中心周波数ｎｆ、のものを通過する時に
カットさｎ１第２高調波成分とあまシ耳につきにくい混
変調成分である和の周波数成分が取出さｎる。

同様にして、中心周波数ｆ２．ｆ５．ｆ４についても、
有害な差の周波数の混変調成分を含まない第２高調波成
分が取出さｔ、そｎらを加算器５で入力信号と加算して
出力端６に音色の変化した出力を得る。

なお、第１図の実施例において、バンドパスフィルタ２
に、その通過周波数の差の周波数を、通過周波数の高調
波周波数エリもできるだけ低くすることによってバンド
パスフィルタ４でカットし易くするためと、通過帯域内
に含まｎる周波数の個数をできるだけ少くすることによ
って和の周波数の混変調が発生する機会を少くするため
に使用しており、その通過帯域幅に狭いほど効果が太き
い。

また、バンドパスフィルタ４は、差の周波数の混変調成
分を除去することが主目的であるため、バイパスフィル
タで代用させても有効である。

つぎに非線形回路３について述べる。

非線形回路には、整流回路、２乗回路、クランプ回路等
があるが、２乗回路では入力信号レベルに工って発生す
る高調波の割合が変化するし、クランプ回路でに、小入
力では高調波に発生せず、あるレベルから急に高調波が
発生するなど問題がある。整流回路でに、小入力から大
入力まで常に一定割合の高調波が発生するため、不発明
の目的には好都合な回路である。特に両波整流回路に基
本波成分を含まないため、入力信号と加算した時、入力
信号成分を変化させることがないため好都合である。

第２図に、非線形回路３に用いる両波整流回路の一例を
示しておく。第２図において、７はオペアンプ、８＋　
　９Ｆ！ダイオード、１０〜１３に抵抗である。

また、第３図に、非線形回路３に両波整流回路を用いた
場合の各部の波形を示す。第３図において、ａＵバンド
パスフィルタ２の出力波形、ｂは非線形回路３の出力波
形、Ｃにバンドパスフィルタ４の出力波形である。

整流回路以外で、整流回路と同様に、小入力刀為ら大入
力まで常に一定割合の高調波を発生させる他の非線形回
路例を第４図に示す。

第４図の非線形回路の動作を、第５図の波形を用いて説
明する。

非線形回路の入力信号ａを移相器１４で９ｄｌ１１位相
をずらせて入力信号ａと同期した信号ｄを作り、そｎを
比較器１５で方形波に整形した信号ｅで入力信号ａをス
イッチングすることにより掛算８１６で掛算して非線形
回路出力ｆを得る。こｎをバンドパスフィルタ４に通す
とＣが得らｎる。

こ扛も、両波整流回路と同様、基本波成分を含まないと
いう利点がある。

つぎに加算器６について述べる。

不発明による高調波合成回路では、入力信号に、そｎを
基に作った高調波を加えるのであるが、その加える程度
についてに、プログラムソースによって、また各使用者
の好みによって、入力信号に対する高調波の混合割合を
変えら几るようにしだ方が望ましい。そのため、第１図
に示す実施例では、各高調波を加算したものを、ボリウ
ム５１Ｌでレベル可変させて入力信号に加算するように
している。

発明の効果 以上述べたように１本発明による高調波合成回路に、プ
ログラムソース自体に高域成分がほとんど含まｎてない
ような場合でも、高域雑音成分を増加させることなく高
域窓を増し、明かるい音色の音に変えることができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明の一実施例のブロック図、第２図、第３
図は本発明に用いる非線形回路部の一実施例の回路図お
よびその波形図、第４図、第５図に本発明に用いる非線
形回路部の他の実施例のブロック図お工びその波形図で
ある。 １・・・・・・入力、２・・・・・・第１のフィルタ、
３・・・・・・非線形回路、４・・・・・・第２のフィ
ルタ、６・・・・・・加算器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力信号から１個またに複数個の周波数帯域成分
   を取出すだめの第１のフィルタと、上記第１のフィルタ
   の各出力信号を基に、その高調波信号を合成するだめの
   非線形回路と、上記非線形回路の各出力、信号から、上
   煕第１のフィルタの周波数帯域の整数倍の周波数帯域成
   分を取出すだめの第２のフィルタと、上記第２のフィル
   タの各出力信号と上記入力信号とを加算するだめの加算
   器とで構成さした高調波合成回路。
2. （２）非線形回路が両波整流回路で構成さｎだことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載め高調波合成回路。
3. （３）非線形回路が、第１のフィルタの出力信号をその
   信号と同期した信号でスイッチングするようにして構成
   さｎたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高
   調波合成回路。
4. （４）加算器が、入力信号に対する、第２のフィルタ出
   力信号の加算量が可変できるように構成さｎていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高調波合成回
   路。