JPH0451295A - 音色制御装置 - 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〕 この発明は、電子楽器のエフェクタに係り、特に各種楽
音信号の音色を任意に制御することのできる音色制御装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、デジタル技術の進歩にともない各種のエフェクタ
が提案されており、更に様々な音色を得ることのできる
音色制御装置が考えられている。

以下、図面を参照しながら従来の音色制御装置について
説明する。

第８図は従来の音色制御装置の構成を示すものである。

第８図において、８１は乗算器、８２は入力波形信号α
の振幅を制御するための振幅制御信号を出力する振幅指
示部、８３は乗算器８１から出力される波形信号ａの振
幅を変換する波形変換部である。

以上のように構成された音色制御装置について、以下そ
の動作について説明する。

まず、乗算器８１は、電子楽器等から順次出力される楽
音等の入力波形信号αと振幅指示部８２から出力される
振幅制御信号とを乗算し、その結果得られる波形信号ａ
を波形変換部８３へ順次出力する。

ここで、振幅指示部８２は振幅制御信号を任意に変える
ことにより、波形信号ａの振幅を制御することができる
。

つぎに、波形変換部８３は、順次入力される波形信号ａ
の振幅を予め定められた入出力特性に従って変換し、そ
の結果得られる波形信号すを出力波形信号として順次出
力する。

なお、波形変換部８３は、例えば第９図に示すような構
成になっている。

波形変換部８３に順次入力される波形信号ａは符号制御
部９１に入力される。符号制御部９１は順次入力される
波形信号ａが例えば正の値であればＯを、負の値であれ
ばｌを符号情報として一時記憶するとともに、波形信号
ａの符号情報を除いた値すなわち絶対値を求め、その値
をアドレスとして例えば第１０図に示す入出力特性を持
つ変換テーブル９２を参照する。そして、符号制御部９
１は、変換テーブル９２から波形信号ａの絶対値である
アドレスに対応した振幅を読み出した後、時記憶してお
いた符号情報を付加した信号すなわち波形信号すを出力
波形信号として順次出力する。

以上説明したように、波形変換部８３に順次入力される
波形信号ａは、予め定められた変換テーブル９２によっ
て振幅を変換された後、順次波形信号すとして出力され
る。

なお、振幅指示部８２から出力する振幅制御信号を任意
に変えることにより、波形信号ａのレベルを変えること
ができるため、波形変換部８３によって異なる音色の出
力波形信号が得られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記従来の構成では、波形信号ａを変換テ
ーブル９２によって全く異なる波形信号すに置き換える
ことになり、入力波形信号αの音色が反映されないだけ
でなく、出力波形信号は変換テーブル９２によって単純
に変換された音色となるため、振幅指示部８２によって
振幅制御信号を変えても十分な音色変化は得られなかっ
た。

更に、音色に従って変換テーブルを複数個用意しておき
、それらを選択して複数の音色を得る方法が考えられる
が、その場合変換テーブル数分のメモリが必要となり回
路規模が大きくなるという問題があった。

この発明の目的は、回路規模を大きくすることなく簡単
な構成で複雑な音色を出力することのできる音色制御装
置を徒供することである。

〔課題を解決するための手段〕

請求項（１）記載の音色制御装置は、フィルタ部と帰還
量制御部と波形変換部とを備えている。フィルタ部は、
帰還ループおよび遅延要素を有し、楽音等の波形信号を
入力する。帰還量制御部は、帰還ループの帰還信号の帰
還量を制御する。波形変換部は、フィルタ部の帰還ルー
プ内に接続され、帰還信号の振幅を特徴する 請求項（２）記載の音色制御装置は、フィルタ部と変調
波形発生部と変調部とを備えている。フィルタ部は、帰
還ループおよび遅延要素を有し、楽音等の波形信号を入
力する。変調波形発生部は、変調波形信号を発生する。

変調部は、フィルタ部の帰還ループ内に接続され、帰還
信号と変調波形信号とによって変調を行う。

請求項（３）記載の音色制御装置は、フィルタ部と変調
波形発生部と振幅制御部と帰還量制御部と変調部とを備
えている。フィルタ部は、帰還ループおよび遅延要素を
有し、楽音等の波形信号を入力する。変調波形発生部は
、変調波形信号を発生する。振幅制御部は、変調波形信
号の振幅を制御する。帰還量制御部は、帰還ループの帰
還信号の帰速量を制御する。変調部は、フィルタ部の帰
還ループ内に接続され、帰還信号と振幅制御された変調
波形信号とによって変調を行う。

〔作用〕

請求項（１）記載の構成によれば、フィルタ部へ入力さ
れる波形信号を順次出力するとともに、帰還ループ内の
波形変換部で帰還信号の振幅を変換し、帰還ループによ
って帰還される帰還信号の帰還量を帰還量制御部によっ
て制御することにより、高調波スペクトルを含んだ出力
波形信号を得ることができる。

請求項（２）記載の構成によれば、フィルタ部へ入力さ
れる波形信号を順次出力するとともに、変調部で変調波
形発生部から出力される変調波形信号と帰還信号とによ
って変調を行うことにより、高調波スペクトルを含んだ
出力波形信号を得ることができる。

請求項（３）記載の構成によれば、フィルタ部へ入力さ
れる波形信号を順次出力するとともに、変調部で帰還ル
ープ内に入力される変調波形信号と帰還信号とによって
変調を行うことにより、また、振幅制御部で変調波形信
号の振幅を制御することにより、さらに、帰還信号の帰
還量を帰還量制御部によって制御することにより、高調
波スペクトルを含んだ出力波形信号を得ることができる
。

〔実施例〕

員土Ωス隻貫 第１図はこの発明の第１の実施例の音色制御装置のブロ
ック図を示すものである。

第１図において、１１はフィルタ部、１２は入力波形信
号αと帰還信号ｄを加算あるいは減算する加算器、１３
は波形信号を１サンプルクロック以上遅延させる遅延部
、１４は帰還信号ｅの帰還量を制御する帰還量制御部で
ある。また、８３は波形変換部であり、これは従来と同
し構成である。

フィルタ部１１は、加算器１２が加算を行う場合はロー
パスフィルタとして動作し、加算器１２が減算を行う場
合はバイパスフィルタとして動作する。

以上のように構成された音色制御装置について、以下そ
の動作を説明する。

まず、楽音等の入力波形信号αがフィルタ部１１に入力
されると、加算器１２は順次入力される入力波形信号α
と帰還信号ｄとを加算し、その結果を遅延部１３へ順次
送出する。このとき、出力波形信号βはＯであり、従っ
て帰還信号ｅ、　　ｃｄは０である。

つぎに、遅延部１３はラッチ等で構成されており、順次
入力される加算結果を１サンプルクロック以上の時間遅
延処理を行った後、その結果を出力波形信号βとして順
次出力する。一方、遅延部１３から出力される波形信号
は帰還信号ｅとして帰還量制御部１４にも送出されてい
る。

帰還量制御部１４は例えば第４図に示すような構成であ
る。ここで、帰還量制御部１４は順次入力される帰還信
号ｅと帰還量指示部４１から出力される帰還量指示信号
とを乗算器４２によって乗。

算し、その結果を帰還信号Ｃとして波形変換部８３へ順
次送出する。

波形変換部８３は従来と同様に、例えば第９図に示すよ
うな構成である。符号制御部９１は順次入力される帰還
信号Ｃが例えば正の値であればＯを、負の値であれば１
を符号情報として一時記憶するとともに、帰還信号Ｃの
符号情報を除いた値すなわち絶対値を求め、その値をア
ドレスとして変換テーブル９２からそのアドレスに対応
した振幅を読み出した後、−時記憶しておいた符号情報
を付加した信号を帰還信号ｄとして加算器１２へ順次送
出する。なお、絶対値の算出方法は既に知られており、
その方法については特に限定するものではない、また、
−時記憶しておいた符号情報を付加する方法については
、例えば乗算器等によって符号情報が正の値であればｌ
を、負の値であれば−１を乗算すればよい。

符号制御部９１から出力された帰還信号ｄは、加算器１
２により順次入力される入力波形信号αと加算され、そ
の結果が再び遅延部１３へ送出されることになる。

以上の動作を繰り返すことにより、出力波形信号βとし
て例えば第５図に示すような波形が得られる。

第５図は、入力波形信号αに正弦波を用いた場合であり
、（ａ）は帰還量（−帰還信号Ｃ／帰還信号ｅ）をＯと
したとき、（ｂ）は帰還量を０．５としたとき、（Ｃ）
は帰還量を０．８としたときの出力波形信号βを示す。

また、変換テーブル９２は従来と同様に例えば第１０図
に示すような構成であり、入力された帰還信号Ｃの絶対
値が小さい場合は変換テーブル９２のＡ区間に近いアド
レスに従った振幅が読み出され、絶対値が大きい場合は
Ｄ区間に近いアドレスに従った振幅が読み出される。

ところで、変換テーブル９２はＤ区間でのアドレスに対
応した振幅が比較的小さな値で一定になっている。これ
は、変換テーブル９２によって変換された帰還信号ｄが
入力波形信号αと加算された後、再び帰還信号Ｃとして
波形変換部８３に入力されるため、帰還量指示部４１か
ら出力される帰還量指示信号あるいは変換テーブル９２
の特性によっては、帰還信号Ｃが増加を繰り返す場合が
あり、このため帰還信号Ｃの絶対値が変換テーブル９２
のアドレスを越えてしまうという、いわゆる発振状態と
なることを防いでいる。

以上のように第１の実施例によれば、順次入力される入
力波形信号αを遅延部１３を介して出力するとともに、
帰還ループによって順次帰還される帰還信号ｅの帰還量
すなわち振幅を帰還量制御部１４によって制御した後、
その振幅制御された帰還信号Ｃの値を波形変換部８３に
よって変換し、更にその結果の帰還信号ｄと入力波形信
号αとを加算した信号を遅延部１３に出力するようにし
たので、得られる出力波形信号βの音色に変化をもたら
せることができる。

また、帰還量制御部１４によって帰還信号Ｃの振幅を時
間の経過とともに変化させることにより、出力波形信号
βの音色を経時変化させることができる。

１１！ｕ１１医 第２図はこの発明の第２の実施例の音色制御装置のブロ
ック図を示すものである。

第２図において、２１は変調波形信号ｉを発生させる変
調波形発生部、２２は帰還信号ｆと変調波形信号ｉとに
よって変調を行う変調部である。

なお、フィルタ部１１．加算器１２および遅延部１３は
第１の実施例と同じ構成である。

以上のように構成された音色制御装置について、以下そ
の動作を説明する。

まず、楽音等の入力波形信号αがフィルタ部１１に入力
されると、加算器１２は順次入力される入力波形信号α
と帰還信号ｇとを加算し、その結果を遅延部１３へ順次
送出する。このとき、出力波形信号βは０であり、従っ
て帰還信号ｆ、　　ｇはＯである。

つぎに、遅延部１３はラッチ等で構成されており、順次
入力される加算結果を１サンプルクロ７り以上の時間遅
延処理を行った後、その結果を出力波形信号βとして順
次出力する。一方、遅延部１３から出力される波形信号
は帰還信号ｆとして変調部２２にも送出されている。

変調部２２は例えば第６図に示すような構成である。こ
こで、変調部２２は順次入力される帰還信号ｆと変調波
形発生部２１から出力される変調波形信号ｉとを乗算器
６１によって乗算し、その結果を帰還信号ｇとして順次
出力する。

変調部２２から順次出力される帰還信号ｇは加算器１２
により順次入力される入力波形信号αと加算され、その
結果が再び遅延部１３へ送出されることになる。

なお、変調波形発生部２１の波形発生方法としては、例
えば予め記憶しておいた変調波形データを順次読み出す
、いわゆる波形読み出し方式が考えられ、その中でも演
夏のタイミング等、ハードウェアを簡素化するために一
定の読み出しクロックに基づき、設定された変調波形の
周波数に対応してアドレスをインクリメントしながら順
次読み出す、いわゆる固定クロック方式が好ましい。

以上のように第２の実施例によれば、順次入力される入
力波形信号αを遅延部１３を介して出力するとともに、
帰還ループによって順次帰還される帰還信号ｆと変調波
形発生部２１から順次出力される変調波形信号ｉとを変
調部２２によって変調し、その結果の帰還信号ｇと入力
波形信号αとを加算した信号を遅延部１３へ出力するよ
うにしたので、入力波形信号αと変調波形信号ｉとの周
波数差に従った高調波成分を含んだ出力波形信号βを得
ることができる。

また、変調波形信号ｊの周波数を時間の経過とともに変
化させることにより、出力波形信号βの音色を経時変化
させることができる。

員主■尖隻■ 第３図はこの発明の第３の実施例の音色制御装置のブロ
ック図を示すものである。

第３図において、３１は変調波形発生部２１から順次発
生される変調波形信号ｌの振幅を制御する振幅制御部で
ある。なお、フィルタ部１１．加夏器１２．遅延部１３
．変調波形発生部２１および変調部２２は第２の実施例
と同じ構成である。

また、帰還量制御部１４は第１の実施例と同じ構成であ
る。

以上のように構成された音色制御装置について、以下そ
の動作を説明する。

まず、楽音等の入力波形信号αがフィルタ部１１に入力
されると、加算器１２は順次入力される入力波形信号α
と帰還信号りとを加算し、その結果を遅延部１３へ順次
送出する。このとき、出力波形信号βはＯであり、従っ
て帰還信号ｅ、　　ｃ。

ｈは０である。

つぎに、遅延部１３はランチ等で構成されており、順次
入力される加算結果を１サンプルクロック以上の時間遅
延処理を行った後、その結果を出力波形信号βとして順
次出力する。一方、遅延部１３から出力される波形信号
は帰還信号ｅとして帰還量制御部１４にも送出されてい
る。

帰還量制御部１４は第１の実施例と同様に例えば第４図
に示すような構成である。ここで、帰還量制御部１４は
順次入力される帰還信号ｅと帰還量指示部４１から出力
される帰還量指示信号とを乗算器４２によって乗算し、
その結果を帰還信号Ｃとして変調部２２へ順次送出する
。

ところで、変調波形発生部２１は、任意に設定した周波
数に対応したアドレスで予め定められた変調波形データ
を順次読み出した後、変調波形信号１として振幅制御部
３１へ順次送出する。

振幅制御部３１は例えば第７図に示すような構成である
。振幅指示部７１は変調波形信号ｉの振幅を制御するた
めの振幅制御信号を出力する。更に、振幅制御部３１で
は、振幅制御信号と順次入力される変調波形信号ｉとを
乗算器７２によって乗算し、その結果を変調波形信号ｊ
として順次送出する。

変調部２２は第２の実施例と同様に例えば第６図に示す
ような構成である。ここで、変調部２２は順次入力され
る帰還信号Ｃと振幅制御部３１から順次出力される変調
波形信号ｊとを乗算器６１によって乗算し、その結果を
帰還信号りとして順次出力する。

変調部２２から順次出力される帰還信号りは加算器１２
により順次入力される人力波形信号αと加算され、その
結果が再び遅延部１３へ送出されることになる。

以上のように第３の実施例によれば、順次入力される入
力波形信号αを遅延部１３を介して出力するとともに、
帰還ループによって順次帰還される帰還信号Ｃと変調波
形発生部２１から順次出力され振幅制御された変調波形
信号ｊとを変調部２２によって変調し、その結果として
出力される帰還信号りと入力波形信号αとを加算した信
号を遅延部１３に出力するようにしたので、入力波形信
号αと変調波形信号ｊとの周波数差および変調波形信号
ｊの振幅に従った高調波成分を含んだ出力波形信号βを
得ることができる。

また、変調波形信号ｊの周波数、振幅および帰還信号Ｃ
の振幅のうちいずれか１つ、あるいは複数を時間の経過
とともに変えることにより、出力波形信号βの音色を経
時変化させることができる。

〔発明の効果〕

請求項（１）記載の音色制御装置は、波形変換部および
帰還量制御部を帰還ループの中に配置し、波形変換部に
順次入力する帰還信号の振幅を帰還量制御部によって制
御することにより、簡単な構成で、かつ複雑な高調波ス
ペクトルを含んだ出力波形信号が得られ、複雑な音色を
出力することができる。

請求項（２）記載の音色制御装置は、変調部を帰還ルー
プの中に配置し、変調部で変調波形発生部から出力され
る変調波形信号と帰還信号とによって変調を行うことに
より、簡単な構成で、かつ複雑な高調波スペクトルを含
んだ出力波形信号が得られ、複雑な音色を出力すること
ができる。

請求項（３）記載の音色制御装置は、変調部、振幅制御
部および帰還量制御部を帰還ループの中に配置し、変調
部で帰還ループ内に入力される変調波形信号と帰還信号
とによって変調を行うことにより、また、振幅制御部で
変調波形信号の振幅を制御することにより、さらに、帰
還信号の帰還量を帰還量制御部によって制御することに
より、簡単な構成で、かつ複雑な高調波スペクトルを含
んだ出力波形信号が得られ、複雑な音色を出力すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例の音色制御装置のブロ
ック図、第２図はこの発明の第２の実施例の音色制御装
置のブロック図、第３図はこの発明の第３の実施例の音
色制御装置のブロック図、第４図は第１および第３の実
施例における帰還量制御部を示すブロック図、第５図は
この発明の一実施例における出力波形信号、第６図は第
２および第３の実施例における変調部を示すブロック図
、第７図は第３の実施例における振幅制御部を示すブロ
ック図、第８図は従来例の音色制御装置のブロック図、
第９図は従来例における波形変換部を示すブロック図、
第１０図は従来例における波形変換部のもつ変換テーブ
ルの入出力特性図である。 １１・・・フィルタ部、１２・・・加算器、１３・・・
遅延部、１４・・・帰還量制御部、２１・・・変調波形
発生部、２２・・・変調部、３１・・・振幅制御部、８
３・・・波形変換部 １　図 第３図 第 図 （ａ） 第 図 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）帰還ループおよび遅延要素を有し、楽音等の波形
   信号を入力するフィルタ部と、 前記帰還ループの帰還信号の帰還量を制御する帰還量制
   御部と、 前記フィルタ部の前記帰還ループ内に接続され、前記帰
   還信号の振幅を変換する波形変換部とを備えた音色制御
   装置。
2. （２）帰還ループおよび遅延要素を有し、楽音等の波形
   信号を入力するフィルタ部と、 変調波形信号を発生する変調波形発生部と、前記フィル
   タ部の前記帰還ループ内に接続され、前記帰還信号と前
   記変調波形信号とによって変調を行う変調部とを備えた
   音色制御装置。
3. （３）帰還ループおよび遅延要素を有し、楽音等の波形
   信号を入力するフィルタ部と、 変調波形信号を発生する変調波形発生部と、前記変調波
   形信号の振幅を制御する振幅制御部と、 前記帰還ループの帰還信号の帰還量を制御する帰還量制
   御部と、 前記フィルタ部の前記帰還ループ内に接続され、前記帰
   還信号と前記振幅制御された変調波形信号とによって変
   調を行う変調部とを備えた音色制御装置。