JPH0792976A - 電気弦楽器及び音量補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の弦を同時に弾いたときにクロストーク
の発生を防止する。 【構成】 複数本の弦１乃至12にピックアップ７乃至12
を設け、これらピックアップ７乃至12は、対応する弦以
外の弦の振動も検出する。特定の弦に対応するピックア
ップ７に対して他の弦８が発生させるクロストーク信号
を模擬した模擬クロストーク信号を生成するように調整
した適応型フィルタ20を設け、特定の弦に対応するピッ
クアップ７の出力信号から、適応型フィルタ20の出力信
号を加算器13によって減算して、クロストークを除去す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気弦楽器及び音量補
正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気弦楽器には、複数の弦それぞ
れに弦振動を検出する弦振動検出器を設け、これら弦振
動検出器での弦振動の検出信号を処理して、出力するも
のがある。上記信号の処理としては、例えばディストー
ションやオーバードライブ等の効果を付加するものがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように弦振動検出
器を使用して弦の振動を検出する場合、或る弦の振動
が、他の弦用の弦振動検出器によって検出されて、いわ
ゆるクロストークを生じることがある。特に、圧電型の
弦振動検出器を使用した場合、クロストークを防止する
ため、ギターのブリッジ部分を各弦ごとに別々に設け
て、相互干渉を防ぐようにするなどの対策もなされてい
るが、ギター本来の音色を損なうという問題点があっ
た。

【０００４】このようなクロストークが生じるので、各
弦ごとに上述したようなディストーションやオーバード
ライブ等の効果を付加した場合、本来各弦ごとの信号の
みを歪ませたいところに他の弦からの信号が混ざり混変
調を生じ、濁った音になるという問題点がある。また、
クロストークの有無とは別に、各弦ごとにディストーシ
ョンやオーバードライブ等の効果を付加した後、これら
効果を付加した信号を合成すると、その音量は、１つの
弦のみが弾かれた場合よりも大きな音量となるという問
題点がある。即ち、複音で演奏すると、弾いた弦の本数
だけ振幅が加算されて大きな音量となり単音で演奏した
ときの音量との差が大きくなるという問題である。な
お、各弦の信号をミキシングしてから、ディストーショ
ンやオーバードライブの効果を付加した場合には、単音
で演奏しても、複音で演奏しても、最大振幅は同じであ
り、音量差は生じないが、複音演奏の際に、混変調を生
じ、濁った音になるという別の問題点が発生する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本第１の発明では、複数本の弦ごとに設けら
れ、主として対応する弦の振動を検出する複数本の弦振
動検出手段と、特定の弦に対応する弦振動検出手段に対
して、他の弦が発生させるクロストーク信号を模擬する
模擬クロストーク信号生成手段と、上記特定の弦に対応
する弦信号検出手段の出力信号から上記模擬クロストー
ク信号を相殺する相殺手段とを、具備するものである。

【０００６】また、本第２の発明は、複数の楽音信号を
それぞれ入力する複数の入力端子と、これら入力端子ご
とに利得調整制御手段を有するチャンネルと、これらチ
ャンネルそれぞれにおける信号レベルを検出する複数の
信号レベル検出手段と、上記各チャンネルごとに設けら
れ、上記各信号レベル検出信号の検出信号に応じて上記
利得制御手段用の利得制御信号をそれぞれ発生する複数
の制御信号発生手段とを、具備し、上記各信号レベル検
出手段は、その検出信号を他のチャンネルの上記制御信
号発生手段に利得減少用として供給し、自己のチャンネ
ルの上記制御信号発生手段に利得増加用として供給する
ものである。

【０００７】

【作用】本第１の発明によれば、複数本の弦ごとに設け
られた弦振動検出手段は、対応する弦以外の弦の振動、
即ちクロストーク信号を発生している。このような弦振
動検出手段のうち、特定の弦に対応するものに対して、
他の弦が発生させるクロストーク信号を模擬した模擬ク
ロストーク信号を模擬クロストーク信号生成手段が発生
する。相殺手段は、特定の弦に対応する弦信号検出手段
の出力信号から上記模擬クロストーク信号を相殺するの
で、各弦独立した振動検出信号を生成することができ
る。

【０００８】本第２の発明によれば、複数の入力端子に
供給された複数の楽音信号は、対応するチャンネル内の
レベル検出手段によってチャンネルでのレベルが検出さ
れる。このレベル検出手段のレベル検出信号は、各チャ
ンネルごとに設けられた制御信号発生手段に供給され
る。各信号レベル検出手段の検出信号は、他のチャンネ
ルの上記制御信号発生手段に対して利得減少用として供
給されるので、複数の楽音信号源から同時に楽音信号が
出力された場合、或るチャンネルでは、他のチャンネル
の信号レベルに応じて利得が減少させられ、自己のチャ
ンネルの信号レベルによって利得が増加される。また、
或るチャンネル単独で楽音信号源が楽音信号を出力した
場合、他のチャンネルの利得を減少させ、かつそれら他
のチャンネルのレベル検出手段から利得減少用に検出信
号が供給されることはない。従って、これら各チャンネ
ルからの出力信号を合成した出力信号は、複音演奏の場
合、演奏されているチャンネルのノイズを減少させるよ
うに働き、さらに複音演奏の場合でも、単音演奏の場合
でも、聴感上、ほぼ同一レベルの出力信号とすることが
できる。

【０００９】

【実施例】図１及び図２に第１の実施例を示す。この実
施例は、本発明を電気ギターに実施したもので、図１に
示すように６本の弦１乃至６を有している。これら弦１
乃至６には、それぞれ弦振動検出手段として、例えば圧
電型のピックアップ７乃至１２がそれぞれ設けられてい
る。

【００１０】これらピックアップ７乃至１２の出力信号
は、相殺手段、例えば加算器１３乃至１８の加算端子に
供給されている。

【００１１】ピックアップ７の出力信号は、模擬クロス
トーク信号生成手段、例えば適応型フィルタ１９に供給
され、この適応型フィルタ１９の出力信号は、加算器１
４の減算端子に供給されている。同様にピックアップ８
の出力信号は、適応型フィルタ２０、２１に供給され、
適応型フィルタ２０の出力信号は加算器１３の減算端子
に、適応型フィルタ２１の出力信号は、加算器１５の減
算端子にそれぞれ供給されている。

【００１２】ピックアップ９の出力信号は、適応型フィ
ルタ２２、２３に供給され、適応型フィルタ２２の出力
信号は、加算器１４の減算端子に、適応型フィルタ２３
の出力信号は、加算器１６の減算端子にそれぞれ供給さ
れている。ピックアップ１０の出力信号は、適応型フィ
ルタ２４、２５に供給され、適応型フィルタ２４の出力
信号は、加算器１５の減算端子に、適応型フィルタ２５
の出力信号は、加算器１７の減算端子にそれぞれ供給さ
れている。

【００１３】ピックアップ１１の出力信号は、適応型フ
ィルタ２６、２７に供給され、適応型フィルタ２６の出
力信号は加算器１６の減算端子に、適応型フィルタ２７
の出力信号は加算器１８の減算端子にそれぞれ供給され
ている。ピックアップ１２の出力信号は適応型フィルタ
２８に供給され、加算器１７の減算端子に供給されてい
る。

【００１４】このように各適応型フィルタ１９乃至２８
の出力信号は、隣接する弦のピックアップの出力信号が
供給されている加算器の減算端子に、それぞれ供給され
ている。なお、各ピックアップ７乃至１２の出力信号
は、実際にはＡ／Ｄ変換器によってディジタル化された
後、各加算器１３乃至１８、適応型フィルタ１９乃至２
８に供給されているが、図１では、図を簡略化するため
に、Ａ／Ｄ変換器は図示していない。

【００１５】各適応型フィルタ１９乃至２８は、その入
力側に接続されているピックアップに対応する弦の振動
によって、各適応型フィルタ１９乃至２８の出力側が接
続されている加算器に出力信号を供給しているピックア
ップに発生するクロストーク信号を模擬した模擬クロス
トーク信号を発生するように設定されている。

【００１６】例えば図２に示すように、適応型フィルタ
２０の場合、加算器１３の出力信号を、その調整端子に
入力し、弦１を振動させていない状態で、弦２を振動さ
せて、ピックアップ７が発生した信号（クロストーク信
号）と、適応型フィルタ２０の出力信号（模擬クロスト
ーク信号）とが同じ値になるように、即ち加算器１３の
出力信号が０となるように、適応型フィルタ２０を調整
する。他の適用型フィルタ１９、２１乃至２８も同様に
調整されている。なお、上記適応型フィルタ２０を調整
するアルゴリズムとしては、例えば最小平均２乗アルゴ
リズム（ＬＭＳ）等を使用すればよい。

【００１７】このように各適応型フィルタ１９乃至２８
を調整しているので、例えば弦２のみを弾いた場合、ク
ロストーク信号がピックアップ７、９によって検出さ
れ、加算器１３、１５に供給されるが、同時に適応型フ
ィルタ２０、２１によってそれぞれ模擬クロストーク信
号が生成され、加算器１３、１５に供給されるので、こ
れらクロストーク信号は、模擬クロストーク信号と加算
器１３、１５によって相殺される。従って、加算器１
３、１５からクロストーク信号は出力されない。上記の
説明は１本の弦を弾いた場合に関するものであるが、複
数本の弦を同時に弾いた場合にも、同様にしてクロスト
ーク信号が相殺される。

【００１８】上記の実施例では、隣接する弦からピック
アップへのクロストークのみを相殺するように適応型フ
ィルタ１９乃至２８を設けたが、隣接する弦以外の弦、
例えばピックアップ７の場合、弦２以外の弦３乃至６か
らのクロストークを生じることがあり、これらも相殺す
る場合には、若干回路構成が複雑になるが、ピックアッ
プ９乃至１２に新たに適応型フィルタを設け、これら適
応型フィルタの出力信号を加算器１３の減算端子に入力
するように構成してもよい。無論、この場合、追加され
た各適応型フィルタは、弦３乃至６がピックアップ７に
生じさせるクロストーク信号を模擬した模擬クロストー
ク信号を発生するように調整する。

【００１９】図３に第２の実施例を示す。この実施例も
本発明を電気ギターに実施したもので、図示していない
６本の弦に対して、それぞれ楽音信号源であるピックア
ップ３０乃至３５が設けられている。各ピックアップ３
０乃至３５の出力信号は、それぞれ信号処理装置３６乃
至４１に供給される。

【００２０】各信号処理装置３６乃至４１は、同一の構
成であるので、信号処理装置３６のみ詳細に、その構成
を説明する。信号処理装置３６は、ピックアップ３０か
らの出力信号に、効果、例えばディストーションを付加
するディストーション回路４２を有している。このディ
ストーション回路４２の出力信号は、利得制御手段、例
えば乗算器４３に供給され、この乗算器４３の出力信号
が、信号処理装置３６の出力信号として出力される。こ
のディストーション回路４２と乗算器４３によって、１
チャンネルが構成されている。なお、図示していない
が、各信号処理装置３６乃至４１の出力信号は、合成器
によって合成されて、例えばオーディオ装置に入力され
る。

【００２１】ディストーション回路４２の中間段から、
ディストーション処理中の信号が取り出され、レベル検
出手段、例えばエンベロープ検出回路４４に供給され、
ディストーション処理中の信号レベルが検出される。デ
ィストーション処理中の信号のレベルを検出しているの
は、ディストーション処理の終了した信号では、信号レ
ベルが大きすぎ、ディストーション処理前の信号では、
信号レベルが小さすぎ、それぞれ適切なレベルのエンベ
ロープ信号を検出できないからである。

【００２２】エンベロープ検出回路４４の出力信号は、
例えばピックアップ３０が最大レベルの出力信号を発生
したとき、例えば１の出力信号を発生するもので、この
出力信号は乗算器４５において係数αが乗算された後、
加算器４６の一方の加算端子に供給される。また、エン
ベロープ検出回路４４の出力信号は、他の信号処理装置
３７乃至４１に供給される。

【００２３】他の信号処理装置３７乃至４１のエンベロ
ープ検出回路からの出力信号が、乗算器４７乃至５１に
供給され、それぞれ係数βが乗算される。これら乗算器
４７乃至５１の出力信号は、加算器５２において加算さ
れ、加算器４６の減算端子に供給されている。この加算
器４６の他方の加算端子には、イニシャルレベル、例え
ば１が供給され、この加算器４６の出力信号が乗算器４
３に乗算係数として供給され、ディストーション回路４
２の出力信号レベルを調整する。これら乗算器４３、４
５、４７乃至５１、加算器４６、５２が、制御信号発生
手段を構成している。

【００２４】全ての弦が同時に弾かれて、各信号処理装
置３６乃至４１のエンベロープ検出回路４４が、例えば
レベル検出信号Ａ（０≦Ａ≦１）を発生したとすると、
信号処理装置３６の加算器４６から乗算器４３には、
（１＋Ａ（α−５β））の乗算係数が供給される。ま
た、３本の弦が弾かれて、例えばピックアップ３０、３
１、３２が出力信号を発生し、信号処理装置３６、３
７、３８のエンベロープ検出回路４４が、例えばレベル
検出信号Ａを発生したとすると、信号処理装置３６の加
算器４６から乗算器４３には、（１＋Ａ（α−２β））
の乗算係数が供給され、弦３０のみが弾かれて、信号処
理装置３６のエンベロープ検出回路４４が、例えばレベ
ル信号Ａを発生したとすると、信号処理装置３６の加算
器４６から乗算器４３には、（１＋Ａα）の乗算係数が
供給される。

【００２５】信号処理装置３６の加算器４６から乗算器
４３に（１＋Ａ（α−５β））の乗算係数が供給されて
いるとき、全信号処理装置３６乃至４１から出力される
出力信号のレベルがほぼ等しくなり、これらの合成値
が、単音で弾いたときの（１＋Ａα）の乗算係数を乗算
器４３に供給したときの乗算器４３の出力レベルと等し
くなり、（１＋Ａ（α−２β））の乗算係数が供給され
ているとき、信号処理装置３６乃至３８から出力される
出力信号のレベルが聴感上ほぼ等しく、これらの合成値
が、単音で弾いたときの（１＋Ａα）の乗算係数を乗算
器４３に供給したときの乗算器４３の出力レベルと聴感
上ほぼ等しくなるように、様々な値のＡに対して共通に
α、βの値が選択されている。これらα、βの値として
は、実験の結果、例えばそれぞれ０．２が使用されてい
る。

【００２６】例えば、全ての弦が弾かれた場合、各信号
処理装置３６乃至４１の乗算器４３に係数１／６を供給
し、５本、４本、３本、２本の弦が弾かれた場合、弾か
れた弦に対応する信号処理装置の乗算器４３にそれぞれ
係数１／５、１／４、１／３１／２を供給し、１本の弦
が弾かれた場合、弾かれた弦に対応する信号処理装置の
乗算器４３に係数１を供給することも考えられる。しか
し、このような構成とすると、何本の弦が弾かれている
かの検出回路を、各信号処理装置３６乃至４１内にそれ
ぞれ設けなければならず、回路構成が非常に複雑にな
る。これに対し、この実施例のようにすれば、回路構成
が簡単になる。

【００２７】この実施例では、図３から明らかなように
信号処理装置３６では、信号処理装置３７乃至４１のエ
ンベロープ検出回路からのエンベロープ検出信号が供給
され、信号処理装置３７では、信号処理装置３６、３８
乃至４１のエンベロープ検出回路からのエンベロープ検
出信号が供給される。即ち、各信号処理装置３６乃至４
１に入力されるエンベロープ検出信号は、全て同一では
なく、そのため配線作業（ソフトウェアの場合にはプロ
グラム）が複雑になる。この点を改善したのが図４に示
す第３の実施例である。

【００２８】第３の実施例では、各信号処理装置３６ａ
乃至４１ａでは、エンベロープ検出回路４４のエンベロ
ープ検出信号は、乗算器４５ａによって係数（α＋β）
が乗算された後、加算器４６に供給されている。一方、
各信号処理装置３６ａ乃至４１ａのエンベロープ検出信
号は、乗算器５３乃至５８において係数βが乗算された
後、加算器６０によって加算された後、クリップ回路６
１によって最大値が予め定めた値に制限された後、各信
号処理装置３６ａ乃至４１ａの加算器４６に供給されて
いる。

【００２９】このように構成すると、各信号処理装置３
６ａ乃至４１ａには、クリップ回路６１から信号を供給
するだけでよいので、配線作業が容易になる。なお、ク
リップ回路６１を設けたのは、多数の弦を同時に弾いた
場合に、信号レベルの減少が余り大きくならないように
するためで、図３に示した実施例においても、例えば加
算器４６または５２の出力側に設けることができる。

【００３０】第２及び第３の実施例は、電気ギターに本
発明を実施したものであるが、必ずしも電気ギターに限
ったものではなく、他の電気弦楽器は勿論、これ以外の
電子楽器にも実施することができる。なお、以上の実施
例では、チャンネルごとに効果付加装置（ディストーシ
ョン回路４２）を設けたもので説明したが、効果付加装
置を設けることなく、音量制御のみを行ってもよい。た
だし、この場合、エンベロープ検出回路４４は入力信号
のレベルを直接に検出することになる。

【００３１】また、ディストーション回路４２を設けな
い場合には、単音と複音との音量を必ずしも聴感上等し
くする必要がなく、そのような場合にも、適宜、実験に
よって適当な係数α、βを設定すればよい。

【００３２】以上のように第２及び第３の実施例によれ
ば、発音しているチャンネル以外の他のチャンネルの利
得を抑制するように働くため、例えば単音で発音した場
合、他のチャンネルの利得を抑制することによって、発
音していないチャンネルのノイズが抑制されることにな
り、特に高利得のディストーション回路を備えたものに
おいてはその効果は大きく、従来のチャンネルごとにデ
ィストーション効果を付加するものに比べて、ノイズの
少ない非常にクリアな楽音信号が得られる。

【００３３】また、これらの実施例は、複数音演奏の場
合と単音演奏の場合とで音量差のない状態にも設定でき
るため、特にディストーション効果を付加するものに実
施して、複音と単音とで不自然な音量差が生じない、演
奏しやすいものとなる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本第１の発明によれば、
特定の弦に対応する弦振動検出手段に対して他の弦が発
生させるクロストーク信号を模擬した模擬クロストーク
信号を模擬クロストーク信号生成手段が発生し、これを
特定の弦に対応する弦信号検出手段の出力信号から相殺
手段によって相殺しているので、クロストークの発生を
防止することができる。

【００３５】また、本第２の発明によれば、チャンネル
それぞれにおける信号レベルを検出しているレベル検出
手段のレベル検出信号を、各チャンネルごとに設けられ
た制御信号発生手段にそれぞれ供給し、自己のチャンネ
ルのレベル検出信号は、利得増加用に使用し、他のチャ
ンネルのレベル検出信号は、利得減少用として使用して
いるので、何台の楽音信号源が楽音信号を発生していて
も、各チャンネルからの出力信号の合成出力信号のレベ
ルは、ほぼ一定となる。さらに発音しているチャンネル
以外の利得を減少させているため、それら発音していな
いチャンネルから発生されるノイズを抑制し、従ってノ
イズ成分の少ないクリアな楽音信号を発音することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のブロック図である。

【図２】同第１の実施例における適応型フィルタの調整
方法の説明図である。

【図３】同第２の実施例のブロック図である。

【図４】同第３の実施例のブロック図である。

【符号の説明】

７乃至１２ ピックアップ（弦振動検出手段） １３乃至１８ 加算器（相殺手段） １９乃至２７ 適応型フィルタ（模擬クロストーク信号
生成手段） ３０乃至３１ ピックアップ（楽音信号源） ４２ ディストーション回路（効果付加手段） ４３ 乗算器（利得制御手段） ４４ エンベロープ検出回路（レベル検出手段） ４５ ４５ａ ４７乃至５１ ４７ａ乃至５１ａ ５３
乃至５８ 乗算器（制御信号発生手段） ４６ ５２ ６０ 加算器（制御信号発生手段） ６１ クリップ回路（制御信号発生手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の弦ごとに設けられ主として対応
   する弦の振動を検出する複数本の弦振動検出手段と、特
   定の上記弦に対応する上記弦振動検出手段に対して他の
   弦が発生させるクロストーク信号を模擬した模擬クロス
   トーク信号を生成する模擬クロストーク信号生成手段
   と、上記特定の弦に対応する弦信号検出手段の出力信号
   から上記模擬クロストーク信号を相殺する相殺手段と
   を、具備する電気弦楽器。
2. 【請求項２】 複数のチャンネルについてそれぞれ楽音
   信号を入力する複数の入力端子と、これら入力端子に入
   力された楽音信号の利得を制御する複数のチャンネルそ
   れぞれに設けられた複数の利得制御手段と、上記各チャ
   ンネルそれぞれにおける信号レベルを検出する複数の信
   号レベル検出手段と、上記各チャンネルごとに設けられ
   上記各信号レベル検出手段の検出信号に応じて上記利得
   制御手段用の利得制御信号をそれぞれ発生する複数の制
   御信号発生手段とを、具備し、上記各信号レベル検出手
   段は、その検出信号を他のチャンネルの上記制御信号発
   生手段に利得減少用として供給し、自己のチャンネルの
   上記制御信号発生手段に利得増加用として供給すること
   を特徴とする音量補正装置。