JPH0262876B2

JPH0262876B2 -

Info

Publication number: JPH0262876B2
Application number: JP60138397A
Authority: JP
Inventors: Tomofumi Shikakubo; Koji Niimi; Juji Ikegaya
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1985-06-25
Filing date: 1985-06-25
Publication date: 1990-12-26
Also published as: JPS61296393A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕この発明は、インパルス応答に基づき作成した
入力信号（音楽信号等）の複数の遅延信号をたた
み込み演算により重ね合せて、入力信号の残響音
を作成する装置に関し、いわゆる適応形たたみ込
み演算における入出力間の遅延を防止するように
したものである。〔従来の技術〕音楽信号等に人工的に残響を付加する場合、電
子的な方法として最も直接的なものは、仮想する
ホール等の音響空間におけるインパルス応答に対
応して、直接音から種々の時間遅れをもつ信号の
重ね合せとして表現する方法である。すなわち、
仮想する音響空間のインパルス応答が、第２図に
示すように、直接音R₀に対して遅延時間τ_iとレベ
ルg_i（ｉ＝１，２，…，ｎ）で構成される複数の
反射音の列であるとすると、この遅延時間τ_iとレ
ベルg_iをパラメータ（反射温パラメータ）とし
て、入力信号の各サンプルについて反射音をそれ
ぞれ作成し、各サンプルの反射音を同時刻ごとに
重ね合せていくこと（このように遅延信号にゲイ
ンをかけて加算する演算をたたみ込み演算とい
う）により、残響音が作成される。たたみ込み演算は、概念的には、第３図に示す
ように、マルチタツプをもつシフトレジスタ１に
入力信号の各サンプル値をサンプリング周期ごと
に順次シフトしながら入力し、１サンプリング周
期内において、遅延時間τ₁〜τ_oに対応する各タツ
プから各サンプルの遅延信号X₁〜X_oをそれぞれ
出力し、これらを乗算器２−１，２−ｎでそれぞ
れ係数（ゲイン）g₁〜g_oを付与し、加算器３で加
算するもので、 X_put＝_o 〓ⁱ⁼¹ x_i・g_i なる残響信号の１つのサンプルが得られる。具体的には第４図に示すように、入力信号の各
サンプルをデータメモリ１０に記憶し、パラメー
タメモリ１２から遅延時間データτ₁〜τ_oを順次読
み出し、これらをアドレスとして、各遅延時間τ₁
〜τ_oに対応する遅延信号X₁〜X_oをデータメモリ
１０から順次読み出し、乗算器１４でこれら遅延
信号X₁〜X_oに係数g₁〜g_oをそれぞれ付与して、
個々の反射音信号X₁・g₁〜X_o・g_oを順次作成し、
これらを加算器１８とレジスタ２０で構成される
アミユームレータ１６で累算することにより、残
響信号の１つのサンプルが作成される。そして、
データメモリ１０に新たな入力信号サンプルが書
き込まれるごとに、この一連の動作を繰り返せ
ば、一連の残響信号が作成される。前記直列逐次処理によるたたみ込み演算は、入
力信号の１サンプリング周期中に前記一連の動作
を行なつて１つの残響信号のサンプルを作成しな
ければならないが、演算速度の制約上、１サンプ
リング周期中にたたみ込み演算できる点数（アミ
ユームレータ１６で１周期内にデータに係数を付
して累算する回数）は制限されてしまう。より自然な残響音とするには、たたみ込み点数
を多くして情報量を大きくすること、すなわち利
用する反射音パラメータ（τ_i，g_i）の数をできる
だけ多くすることが望ましいが、上述したような
理由から実現困難であつた。そこで、従来は反射
音パラメータを適当に間引くことによりこれを実
現したものがあつた。しかし、これでは反射音の
時間軸上の密度が粗くなり、どうしても不自然な
残響音となつてしまいがちという欠点があつた。また、別ものとして、入力信号が連続している
場合は、残響音の後半部分（小レベル）は入力信
号にマスキングされて聴こえなくなる性質がある
ことに着目し、反射音パラメータの初期部分のみ
使用し、後期部分については割愛するようにした
ものであつた。しかし、これでは、入力信号が連
続している場合はよいが、入力信号が途絶えた場
合には、残響音も急に途絶えてしまうので、これ
また不自然な感じがあつた。そこで、これらを改善すべく、適応形と称され
るものが考えられた。これは、入力信号が途絶え
た場合に、使用する反射音パラメータの区間を順
次下位にずらしていくもので、入力信号がある場
合には、反射音パラメータを上位ものから所定数
選択し、入力信号がなくなつたら、順次下位のも
のに移行させるようにしたものである。これによ
り、入力信号が途絶える直前のいくつかのサンプ
ルについては、全反射音パラメータが順次適用さ
れて反射音が作成されることになり、その結果長
くかつ自然な残響音が得られるようになる。適応形では、入力信号がゼロレベルになつたこ
とを検出して、固定形動作（パラメータの使用区
間を上位に固定して残響音を作成する動作）から
適応形動作（パラメータの使用区間を順次下位に
ずらしていく動作）に切替わるが、検出されるゼ
ロレベルが単に信号波形のゼロクロスによるもの
か、あるいは本当に入力信号が途絶えたことによ
るものかを判断するため、数10ミリ秒程度の長い
時間にわたつて入力信号のレベルを検出する必要
がある。また、入力信号が途絶えたことによるも
のと判断した場合、その検出区間の最初の入力信
号部分にさかのぼつて適応形動作を実行していか
なければならないので、従来の適応形において
は、その検出時間分入力信号を常に遅延させてい
なければならず、このため、入出力間に遅延時間
が生じる欠点があつた。以下、この点について詳
しく説明する。第５図は、従来の適応形の残響付加装置を示し
たものである。入力信号サンプルは、ゼロ検出部５のプリメモ
リ２２に一旦蓄えられ、ゼロ検出を行なう数10ミ
リ秒遅延されて順次適応形たたみ込み演算部６の
データメモリ２４に転送されていく。ゼロ検出回路２６では、プリメモリ２２に蓄え
られた過去数10ミリ秒程度のサンプルデータに基
づき、これらを累算して、その累算値がある閾値
より高い場合は入力信号持続と判断し、低い場合
は入力信号途絶と判断する。プリメモリ２２から出力される入力信号サンプ
ルは、データメモリ２４に順次入力され、最古サ
ンプルを書き込まれているアドレスから順に書き
込んで、順次更新していく。インパルスレスポンスデイレイメモリ３０は、
遅延時間のパラメータデータτ_i（ｉ＝１〜ｎ）を
記憶している。インパルスレスポンスレベルメモ
リ３２は、レベルのパラメータデータg_i（ｉ＝１
〜ｎ）を記憶している。カウンタ２８は、適応形たたみ込み演算部６の
動作タイミング等を制御するための時間計測用で
ある。順列コントローラ３４は、残響音の１サンプル
を作成するのに利用するｋ個のパラメータとし
て、デイレイメモリ３０およびレベルメモリ３２
に記憶されている全部でｎ個あるパラメータ
（τ_i，g_i）のうちのどれを利用するかを選択するも
のである。すなわち、入力信号持続時は、（τ_i，
g_i），（τ_k，g_k）と先頭からｋ個のパラメータをカ
ウンタ２８のカウントに従つて順次読み出す固定
形動作を行なう。また、ゼロ検出回路２６が入力信号途絶を検出
すると、適応形動作を行なう。適応形動作では、
動作開始からの時間（すなわち入力が途絶えてか
らの経過時間）ｔを計測して、ｗ＝τ_iの関係にあ
るパラメータを上位からｋ個利用する。すなわ
ち、はじめはｔ＝０なので（τ₁，g₁），（τ_k，g_k）
が、そして、ｔ＞τ₁となると、（τ₂，d₂），（τ_k+1
，
g_k+1）が、更にｔ＞τ₂となると、（τ₃，g₃）〜
（τ_k+2，g_k+2）が、というように利用されるパラ
メータの区域が順次下位に移行していき、また、
これに伴ないたたみ込み演算による累積値が小さ
くなつて、残響音が順次減衰していき、入力信号
が途絶えてからτ_o後に残響音は完全に消滅する。アドレスコントローラ３６は、データメモリ２
４の書込アドレスおよび読出アドレスを指定する
ものである。書込アドレスは、前述のように、最
古サンプルのアドレスが順次指定され、新しいサ
ンプルに更新されていく。読出アドレスは、書込
アドレスを基準として、遅延時間パラメータτ_iに
対応したアドレスを指定して、（書込アドレスが
サンプリング周期ごとに順次移行していくので、
τ_iに対応した読出アドレスもそれに応じて移行さ
せる必要がある。）遅延信号データX_iを読み出す。
また、現在のアドレスに関する情報を順列コント
ローラ３４に送る。なお、ゼロ検出時、データメモリ２４への書込
は停止され、再び入力信号が入つてきたとき書込
を再開する。たたみ込み演算回路３８は、データメモリ２４
から順次読み出される遅延信号データX_iにインパ
ルスレスポンスレベルメモリ３２から読み出され
る対応するレベルパラメータg_iを順次掛け合せて
累積し、１つの残響信号サンプルを出力する。こ
のようにして、入力信号のサンプリング周期ごと
に残響信号の１つのサンプルが作成されていき、
これを繰返して一連の残響信号が作成される。第６図は、第５図の残響付加装置の動作をａ〜
ｍと順を追つて示したものである。各状態ａ〜ｍ
は、それぞれ右端に矢印で示した時点における状
態を示したものでメモリ（プリメモリ２２、デー
タメモリ２４）を上段に示し、パラメータを下段
に示している。メモリにおいて斜線部分は、その
上方に示した入力信号のサンプルが記憶されてい
る状態を示す。パラメータにおいて縦線は、その
とき選択されるパラメータ（τ_i，g_i）を示す。ま
た、メモリにおいて２重斜線部分は、この選択さ
れたパラメータが適用されてたたみ込まれる入力
信号のサンプルである。各状態を示す記号ａ〜ｍのうち○で囲んだ状態
では、固定形動作、すなわちパラメータの先頭か
らｋ個のパラメータ（τ₁，g₁）〜（τ_k，g_k）が選
択されてたたみ込みが行なわれる。また、◎で囲
んだ状態では、適応動作、すなわち、選択するパ
ラメータを順次下位にずらしてたたみ込みが行な
われる。第６図の下欄に示す入力信号は、各時点におけ
るたたみ込み演算値（累算値）すなわち残響信号
のサンプル値をつなぎ合わせていつた一連の残響
信号である。これによれば、出力信号は入力信号
に対してプリメモリ２２での保持時間分遅延が生
じていることがわかる。このため、直接音と残響
音にずれが生じ、不自然な残響音となつてしま
う。レコード等の再生の場合は、直接音をこの分
遅延させれば、問題は一応解消されるが、楽器演
奏やボーカル等の生演奏の場合には、生の音であ
り、これに遅延はかけられないので、問題とな
る。〔発明が解決しようとする問題点〕この発明は、適応形たたみ込みによる残響音作
成において、残響音の遅延を防止しようとするも
のである。〔問題点を解決するための手段〕この発明は、入力信号の有無を検出するための
プリメモリのデータについて反射音パラメータの
初期部分を適用して固定形のたたみ込み演算を行
ない、プリメモリからの遅延データが入力される
データメモリについては反射音パラメータの残り
の部分を利用して適応形のたたみ込み演算を行な
い、これら２つの演算値を加算するようにしたも
のである。〔作用〕この発明の前記解決手段によれば、入力信号に
遅れのないプリメモリにおいて初期部分の反射音
が作成されるので、最終的に得られる残響音も遅
れのないものとなる。なお、データメモリにはプ
リメモリから遅延された信号が入力されるが、デ
ータメモリでは、初期部分以後（プリメモリでの
遅延時間よりも長い遅延時間）の反射音を作成す
るので、データメモリのデータによる適応形たた
み込み演算においても遅れのない残響音が得られ
る。〔発明の原理〕この発明の原理について説明する。ここでは、
反射音パラメータとして、第７図に示すように、
12個のパラメータ（τ₁，g₁）〜（τ₁₂，g₁₂）があ
る場合を想定し、そのうちの計８個のパラメータ
を用いて、上位３個の初期部分のパラメータにつ
いてはプリメモリのデータに対して固定形たたみ
込みを行ない、下位５個のパラメータについては
データメモリのデータに対して適応形たたみ込み
を行なうものとする。そして、これを実現するための構成として、第
８図に示すように、プリメモリ２２，データメモ
リ２４をシフトレジスタで構成し、入力サンプル
をそのサンプリング周期のクロツクで順次シフト
していくものとする。プリメモリ２２およびデー
タメモリ２４の遅延時間τ₁〜τ₁₂に対応するタツ
プから信号をそれぞれ取り出し（データメモリ２
４のタツプの遅延時間は、プリメモリ２２の入力
側を基準とした値とする。）、ゲインg₁〜g₁₂を有
するアンプ２１−１〜２１−１２に導く。プリメモリ２２のデータについては、各アンプ
２１−１〜２１−３の出力の全てがたたみ込み演
算回路（加算器）４８で加算される。データメモリ２４のデータについては、選択回
路２３が各アンプ２１−４〜２１―１２の出力お
よびアンプ２１−１２よりも下位に設けた５個の
ダミーのアンプ２１−Ｄ１〜２１−Ｄ５（遅延時
間はτ₁₂＜τ_D1＜……＜τ_D5に設定）の出力を入力
し、いずれか５本を選択して出力する。選択され
た出力は、たたみ込み演算回路（加算器）３８で
加算される。たたみ込み演算回路４８，３８の出力は、加算
器５０で加算され、残響信号の１つのサンプルと
して出力される。この一連の動作をサンプリング
周期ごとに繰返して一連の残響信号が作成され
る。ゼロ検出回路２６は、プリメモリ２２の各段出
力を加算器２６で加算し、比較器２５で所定の閾
値と比較して、入力信号のゼロ（無信号）状態を
検出する。このゼロ検出に基づいて、データメモ
リ２４側では適応形動作に移行する。各動作モードを第８図〜第１２図に示す。な
お、これらの各メモリ２２，２４において、斜線
部分は信号が入つている部分を示し、空白部分は
ゼロ信号部分を示している。また、演算に用いら
れる系路は、アンプを黒く示している。第８図は、信号連続状態で、プリメモリ２２に
は信号が入つており、データメモリ２４側は上位
５個のパラメータ（τ₄，g₄）〜（τ₈〜g₈）が選択
されている。第９図は、信号途絶状態で、プリメモリ２２の
信号はなくなるので、ゼロ検出され、データメモ
リ２４側では適応形動作をし、信号を有する位置
にある上位５個のパラメータが選択される。無信
号部分が下位に移行するに従いパラメータの選択
区域も下位に移行していく。第１０図は、ゼロ信号状態の継続状態で、デー
タメモリ２４の信号を有する位置にあるパラメー
タが５個未満になつたら、残りをダミーのパラメ
ータに割当てる。データメモリ２４の全部分が無
信号になつたら、５個ともダミーのパラメータが
適用される。ダミーは入力信号がゼロであるか
ら、演算回路３８の出力はゼロである。第１１図は、信号が一時中断して、適応形動作
に移行し、その後中断前のデータがまだデータメ
モリ２４に残つているときに信号が再び入つてき
たときの状態である。このときは、プリメモリ２
２に信号が入つているのでゼロ検出状態は解除さ
れ、データメモリ２４側では固定形動作に移行す
る。すなわち、上位から５個のパラメータを選択
する。しかし、データメモリ２４に入つてきた新
データだけでは５個のパラメータを割当てられな
いので、残りのパラメータは中断前のデータに適
用する。第１２図は、第１１図の状態から１サンプル周
期進んだ状態で、データメモリ２４では新データ
に割当てられるパラメータが１つ増えて３個にな
つたので、中断前のデータに適用するパラメータ
は１つ減つて２個になつている。このようにし
て、新データに５個のパラメータを適用可となる
までは、過渡的に中断前の古いデータに対応パラ
メータを適用し、動作が混在した状態となる。なお、第１１図，第１２図は、データメモリ２
４に中断前のデータが残つている場合を示した
が、データメモリ２４が全て無信号状態となつた
場合もダミーのパラメータが適用されているの
で、中断が解消した後の過渡期には、新データに
上位のパラメータを適用し、残りはダミーのパラ
メータを適用する。以上、第８図〜第１２図の動作をまとめると、
選択回路２３ではデータメモリ２４の無信号部分
を除いて上位５個のパラメータを選択するように
動作することになる。なお、いずれの場合もプリメモリ２２側では全
パラメータ（τ₁，g₁）〜（τ₃，g₃）が適用されて
演算が行なわれ、その出力がデータメモリ２４側
の適用形演算値と何算器５０で加算されて、出力
される。この場合、プリメモリ２２側では、入力信号に
対して時間遅れなく初期部分の残響信号が作成さ
れ、データメモリ２４側でも、入力される信号自
体はプリメモリ２２で遅延された信号であるが、
データメモリ２４側で扱うパラメータの遅延時間
はプリメモリ２２で生じる遅延時間よりも遅いも
のであり、かつデータメモリ２４の各タツプの遅
延時間はプリメモリ２２の入力側を基準としたも
のであるから、入力信号に対して時間遅れなく初
期部分以後の残響信号が作成される。〔実施例〕この発明の一実施例を第１図に示す。ここで
は、前記第５図の従来装置と対応する部分には同
一の符号を用いる。また、前記発明の原理の説明
では、プリメモリ２２，データメモリ２４をシフ
トレジスタで構成した場合について示したが、以
下の実施例では、構成的に自由度が大きく、パラ
メータの設定、変更が容易なRAMを用いた場合
について説明する。なお、この実施例においては、全部でｎ個のパ
ラメータ（τ₁，g₁）〜（τ_o，g_o）があるものと
し、そのうち１度にｋ個のパラメータを使用し、
そのうち固定形動作に上位ｎ個のパラメータ
（τ₁，g₁）〜（τ_o，g_o）を適用し、適応形動作に
残りのパラメータ（τ_h+1，g_h+1）〜（τ_o，g_o）の
うちｋ−ｎ個を適用する場合について説明する。第１図において、ゼロ検出部５および適応形た
たみ込み演算部６は第５図と同様に構成されてい
る。固定形たたみ込み演算部７は、プリメモリ２２
のデータから初期部分の残響信号を作成する。す
なわち、インパルスレスポンスデイレイメモリ４
０は、遅延時間のパラメータτ_i（ｉ＝１，２，…
…，ｎ）のうち、プリメモリ２２に保持される遅
延データ分のパラメータ（すなわち数ミリ秒まで
のパラメータ）τ₁〜τ_hを記憶している。また、イ
ンパルスレスポンスレベルメモリ４２は、対応す
るレベルパラメータg₁〜g_hを記憶している。カウンタ４４は、前記デイレイメモリ４０およ
びレベルメモリ４２に入力信号のサンプルごとに
全パラメータの読出アドレスおよびプリメモリ４
４に書込アドレスと読出アドレスを指令するため
のカウンタである。読出アドレスは書込アドレス
を基準としてτ₁〜τ_h遅延した位置にあるので、加
算器４６で書込アドレスに遅延時間パラメータτ₁
〜τ_hを加算して与えている。プリメモリ２２から読み出された各遅延時間τ₁
〜τ_hに対応した入力サンプル値X₁〜X_hは、たた
み込み演算回路４８において、インパルスレスポ
ンスレベルメモリ４２からの対応レベルパラメー
タg₁〜g_hとそれぞれ掛け合されて累算され、たた
み込み演算が行なわれる。このようにして、入力
信号のサンプリング周期ごとに一連のたたみ込み
演算が行なわれて、固定形たたみ込み演算部７か
らは、初期部分の残響信号が出力される。適応形たたみ込み演算部６において、データメ
モリ２４はプリメモリ２２から出力される遅延デ
ータを最古サンプルが書き込まれているアドレス
から順に書き込んで、順次更新していく。インパルスレスポンスデイレイメモリ３０は、
前記固定形たたみ込み演算部７で用いられる初期
反射音部分の遅延時間パラメータτ₁〜τ_h以後の遅
延時間パラメータτ_h+1〜τ_oを記憶している。ま
た、インパルスレスポンスレベルメモリ３２は、
対応するゲインパラメータg_h+1〜g_oを記憶してい
る。カウンタ２８は、前記デイレイメモリ３０およ
びレベルメモリ３２から入力信号のサンプリング
周期ごとに全パラメータのうち順列コントローラ
３４で選択されたｋ−ｈ組のパラメータを読み出
すためのタイミング制御する。順列コントローラ３４は、この演算部６で利用
するｋ−ｎ組のパラメータの中からどれを選択す
るかを決めるものである。すなわち、入力信号が
連続しているときは、先頭からｋ−ｎ個のパラメ
ータ（τ_h+1，g_h+1）〜（τ_k，g_k）をカウンタ２８
のカウントに従つて順次読み出すための動作を行
なう。また、ゼロ検出回路２６がゼロ検出すると、適
応形動作に移行させる。適応形動作では、動作周
始からの時間ｔを計測し、これとプリメモリ２２
での遅延時間t₀（τ_h≦t₀≦τ_h+1）を足して、ｔ＋t₀
≦τ_iの関係にあるパラメータを上位からｋ−ｎ個
使用する。アドレスコントローラ３６は、データメモリ２
４の書込アドレスおよび読出アドレスを指定する
ものである。また、順列コントローラ３４に対し
てアドレス情報を送る。ゼロ検出時には、データメモリ２４は書込を停
止し、ゼロ検出解除時（信号入力が再開されたと
き）、その停止したアドレスから書込を再開させ
る。これにより、データメモリ２４を小容量化で
きる。すなわち、データメモリ２４の容量は全パ
ラメータに対応した分の容量は必要でなく、適用
形たたみ込みに適用されるパラメータ分の容量で
十分となる。これら各コントローラ３４の動作を入力信号の
各状態ごとに示すと次のようになる。第１３図は、入力信号持続状態で、パラメータ
は１番目（τ_h+1，g_h+1）からｋ−ｎ番目（τ_k，g_k）
までを書込アドレスA_wを基準として対応するア
ドレスのデータに適用している。第１４図は、第１３図の状態から少し時間が経
過した状態で、パラメータは移動した書込アドレ
スA_wを基準として１番目（τ_h+1，g_h+1）からｋ−
ｈ番目（τ_k＋g_k）までを対応するアドレスのデー
タに適用していく。書込アドレスA_wは最終アド
レスに達したら先頭アドレスに戻つて古いデータ
を順次更新していく。第１５図は入力信号途絶の状態で、書込アドレ
スA_wは停止し、書込は禁止される。このとき、
パラメータはそのままサンプリング周期ごとに順
次下位にずれていき、対応するアドレスのデータ
に適用される。第１６図は、入力信号途絶が長く続いた状態
で、適用されるパラメータ最下位までずれてい
る。更にこのまま進むと適用されるパラメータは
なくなり、残響信号は消滅する。第１７図は、入力信号途絶後再び再開された状
態で、書込アドレスA_wは停止していた書込アド
レスA_wsからサンプリング周期ごとに移行し始め
る。パラメータは新しい書込アドレスA_wを基準
として停止していた書込アドレスA_wsまでについ
て第１番目のパラメータから適用していく。この
とき、入力信号停止前のデータついて適用される
パラメータが残つている場合には、それについて
も対応するデータに適応していく。たたみ込み演算回路３８は、データメモリ２４
からの遅延信号データX₁にインパルスレスポン
スレベルメモリ３２からの対応レベルパラメータ
g_iを順次掛け合せて累積し、１つの残響信号サン
プルを出力する。これを繰り返して初期部分以後
の残響信号のサンプルが作成されていく。固定形たたみ込み演算部７で作成された初期部
分の残響信号と、適応形たたみ込み演算部６で作
成された初期以後の残響信号は、加算器５０で加
算されて一体化されて出力される。第１８図は、第１図の残響付加装置の動作をａ
〜ｍと順を追つて示したものである。表示方法は
前記第６図のものと同様である。固定形たたみ込み演算部７と適応形たたみ込み
演算部６の各出力を加算して得られる残響信号
は、同図の下欄に示すようになるが、これによれ
ば、入力信号と出力信号との間には遅延が生じて
いないことがわかる。したがつて、直接音に対し
て残響音に不要な遅れは生じなくなり、レコード
等の再生はもとより、楽器演奏やボーカル等の生
演奏においても自然な残響音を得ることができ
る。第１図の実施例の具体例を第１９図に示す。第
１９図において、パラメータメモリ５２には、固
定形動作パラメータ（τ₁，g₁）〜（τ_h，g_h）と適
応形動作用パラメータ（τ_h+1，g_h+1）〜（τ_o，g_o）
が記憶されている。カウンタ６０は、プリメモリ２２に書込アドレ
スを与えるもので、入力信号の１サンプリング周
期τ₀ごとにクロツクＣ１によつてインクリメント
されていく。引算器６２は現在の書込アドレスに
対する遅延時間τ₁〜τ_hのアドレスを求め、これを
プリメモリ２２に読出アドレスとして与える。プ
リメモリ２２は、クロツクＣ６によつて周期τ₀に
１度書込モードに切替えられる。このとき、パラ
メータメモリ５２からの遅延時間パラメータは０
であり、引算器６２からはカウンタ６０の値がそ
のまま出力され、その値が示すプリメモリ２２の
アドレスに入力信号のサンプルが書き込まれる。
クロツクＣ６以外のタイミングでは、プリメモリ
２２は読出モードにあり、パラメータメモリ５２
から周期τ₀内に順次出力される遅延時間パラメー
タτ₁〜τ_hにより、書込アドレスを基準としてτ₁〜
τ_hの遅延時間にある入力サンプルが順次読み出さ
れる。カウンタ５４は、データメモリ２４に書込アド
レスを与えもので、周期τ₀ごとにクロツクＣ１に
よつてインクリメントされていく。引算器５６は
現在の書込アドレスに対する遅延時間τ_iの各アド
レスを求め、データメモリ２４に読出アドレスと
して与える。データメモリ２４は、クロツクＣ２
によつて周期τ₀に１度書込モードに切替えられ
る。このとき、遅延時間パラメータは０であり、
引算器５６からは仮ウンタ５４の値がそのまま出
力され、その値が示すデータメモリ２４のアドレ
スにプリメモリ２２の出力が書き込まれる。この
とき、プリメモリ２２はカウンタ６０によつて次
の書込アドレス（最古データアドレス）が指定さ
れているので、データメモリ２４に書き込まれる
データはプリメモリ２２の容量分遅延されたデー
タとなる。クロツクＣ２以外のタイミングでは、データメ
モリ２４は読出モードに切替えられ、パラメータ
メモリ５２から周期τ₀内に順次出力される遅延時
間パラメータτ_iにより、書込アドレスを基準とし
てτ_iの遅延時間にあるデータが順次読み出され
る。プリメモリ２２から順次読み出されるデータ
X₁〜X_hは乗算器６４で、パラメータメモリ５２
から順次出力されるレベルパラメータg₁〜g_hがそ
れぞれ乗算されて、g₁・X₁〜g_h・X_hが順次出力
される。データメモリ２４から順次読み出されるデータ
X_iは乗算器６６において、パラメータメモリ５２
から順次出力されるレベルパラメータg_iがそれぞ
れ乗算されて、g_i・X_iが順次出力される。アキユームレータ６８は、乗算器６４，６６か
らの乗算器を加算器７０、レジスタ７２で累算し
ていく。これにより、アキユームレータ６８から
は最終的に周期τ₀内の全乗算値の総累算値が出力
される。レジスタ７２の内容は、全乗算値の累算
後クロツクＣ３によつてリセツトされる。ゼロ検出回路２６は、プリメモリ２２の出力
X₁〜X_hを乗算器７６でそれぞれ自乗してX₁ ²〜
X_h ²を求め、これらを加算器７８とレジスタ８０
で累算して、周期τ₀内の累算値をクロツクＣ１で
レジスタ８２に転送する。レジスタ８０はクロツ
クＣ１によつて周期τ₀ごとにリセツトされる。次に、適応形動作用パラメータの書込アドレス
の一例を第１表に示す。なお、ここで遅延時間パラメータτ_iは、便宜
上、入力信号の１サンプリング周期τ₀の何個分に
相当するかという形で記憶されている。（これを
実時間の形で記憶することも可能であるが、その
場合、回路上でのタイミングとのインターフエー
ス構成が別途必要となる。）

【表】また、固定形動作用パラメータのアドレスは、
適用形動作用パラメータのアドレスを共通に用い
ることはできないので（適用形では１回のたたみ
込みで全パラメータ（τ_h+1，g_h+1）〜（τ_o，g_o）
が読み出されるわけでないので、共通のアドレス
を用いると固定形動作で必要なパラメータが読み
出されない状態が生じる場合がある。）、独自のア
ドレスと読出信号を用いる。この場合イ）周期τ₀内に全パラメータ（τ₁，g₁）〜
（τ_h，g_h）を読み出すこと（但し、順不同でよ
い。）ロ）アキユームレータ６８で適応形と一緒にた
たみ込むので、適応形のパラメータと同期して
読出しを行なうことロ）プリメモリ２２に入力データの書込を行な
うときの遅延時間パラメータは０であること
（カウンタ６０で指示されたプリメモリ２２の
アドレスに入力データを書込むため）等の条件が必要である。このためには、例えばサンプリング周期τ₀開始
以後発生するクロツクＣ５をカウントし、そのカ
ウント値をアドレスとして固定形動作用パラメー
タを読出すようにすればよい。その一例を第２表
に示す。なお、ここでも遅延時間パラメータτ_iはサンプ
リング周期τ₀の何個分かという形で記憶されてい
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、入力
信号の有無検出用のプリメモリに初期部分のパラ
メータを適用して残響音を生成するようにしたも
ので、入出力間に信号遅れがなくなり、楽器演奏
やボーカル等の生演奏においても自然な残響音を
作成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示すブロツク
図である。第２図は、ある音響空間におけるイン
パルス応答を示す図である。第３図は、第２図の
インパルス応答をパラメータとした残響付加装置
の概念図である。第４図は第３図の装置の具体例
を示すブロツク図である。第５図は、従来の残響
付加装置を示すブロツク図である。第６図は、第
５図の装置の動作説明図である。第７図〜第１２
図は、この発明の原理説明図で、第７図はインパ
ルス応答、第８図〜第１２図は第７図のインパル
ス応答をパラメータとする残響付加装置の各動作
モードにおける概念図である。第１３図〜第１７
図は、第１図のデータメモリ２４の各動作状態
と、適用されるパラメータをそれぞれ示す図であ
る。第１８図は、第１図の装置の動作説明図であ
る。第１９図は、第１図の装置の具体例を示すブ
ロツク図である。第２０図は、第１９図の装置の
動作説明図である。第２１図は、ゼロ検出回路２
６の他の構成例を示す回路図である。２２…プリメモリ、２４…データメモリ、２６
…ゼロ検出回路。

Claims

【特許請求の範囲】１入力信号を順次記憶するプリメモリと、前記プリメモリに記憶されたデータに基づいて
前記入力信号の有無を検出するレベル検出手段
と、前記プリメモリから所定時間遅延して出力され
る前記入力信号を順次記憶するメインメモリと、前記プリメモリに記憶されたデータについて、
反射音パラメータの初期部分を適用して残響信号
を作成する固定形たたみ込み演算部と、前記データメモリに記憶されたデータについ
て、反射音パラメータの残りの部分のうち前記レ
ベル検出手段で検出された入力信号の無信号部分
の遅延時間に対応するものを除き上位複数のもの
を適用して残響信号を作成する適応形たたみ込み
演算部と、前記固定形たたみ込み演算部と適応形たたみ込
み演算部の出力を加算して出力する加算手段とを具えたことを特徴とする残響付加装置。