JPH0798584A - 電子楽器のディジタルフィルタ装置 - Google Patents
電子楽器のディジタルフィルタ装置Info
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- JPH0798584A JPH0798584A JP5264206A JP26420693A JPH0798584A JP H0798584 A JPH0798584 A JP H0798584A JP 5264206 A JP5264206 A JP 5264206A JP 26420693 A JP26420693 A JP 26420693A JP H0798584 A JPH0798584 A JP H0798584A
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- digital filter
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ディジタルフィルタ演算においてオーバーフ
ローが発生しないようにする。 【構成】 フィルタ係数発生回路１０からディジタルフ
ィルタ演算回路１２に与えるべきフィルタ係数εを、レ
ゾナンス値出力装置９により検出されるフィルタのレゾ
ナンス値Ｑに応じて変更制御することにより、レゾナン
ス値Ｑが大きく設定されたときには、ディジタルフィル
タ演算回路１２から出力される波形データの振幅を決定
するフィルタ係数εの値が小さくなるようにして、ディ
ジタルフィルタ演算回路１２から出力される波形データ
の振幅が波形発生回路１１から入力される波形データの
振幅より大きくならないようにすることによって、ディ
ジタルフィルタ演算回路１２におけるフィルタリング演
算においてオーバーフローが発生しないようにする。
ローが発生しないようにする。 【構成】 フィルタ係数発生回路１０からディジタルフ
ィルタ演算回路１２に与えるべきフィルタ係数εを、レ
ゾナンス値出力装置９により検出されるフィルタのレゾ
ナンス値Ｑに応じて変更制御することにより、レゾナン
ス値Ｑが大きく設定されたときには、ディジタルフィル
タ演算回路１２から出力される波形データの振幅を決定
するフィルタ係数εの値が小さくなるようにして、ディ
ジタルフィルタ演算回路１２から出力される波形データ
の振幅が波形発生回路１１から入力される波形データの
振幅より大きくならないようにすることによって、ディ
ジタルフィルタ演算回路１２におけるフィルタリング演
算においてオーバーフローが発生しないようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子楽器のディジタル
フィルタ装置に関し、特に、転置型構成の２次ＩＩＲ回
路でなるディジタルフィルタに用いて好適なものであ
る。
フィルタ装置に関し、特に、転置型構成の２次ＩＩＲ回
路でなるディジタルフィルタに用いて好適なものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子楽器などにおいて、種々の音
色の楽音を生成するために、ディジタルフィルタ装置が
用いられている。このようなディジタルフィルタ装置に
おいては、ディジタルフィルタに所定のフィルタ係数が
与えられることにより、フィルタ特性が決定されるよう
になされている。
色の楽音を生成するために、ディジタルフィルタ装置が
用いられている。このようなディジタルフィルタ装置に
おいては、ディジタルフィルタに所定のフィルタ係数が
与えられることにより、フィルタ特性が決定されるよう
になされている。
【０００３】電子楽器においては、以上の構成のディジ
タルフィルタ装置により楽音信号の音色が制御される。
すなわち、ディジタルフィルタ装置に与えられるフィル
タ係数を時間的に変化させることにより、種々の音色の
楽音信号が生成される。
タルフィルタ装置により楽音信号の音色が制御される。
すなわち、ディジタルフィルタ装置に与えられるフィル
タ係数を時間的に変化させることにより、種々の音色の
楽音信号が生成される。
【０００４】ところで、一般に、ディジタルフィルタを
設計する場合、アナログフィルタの伝達関数Ｈ（ｓ）に
双一次変換を施すことによりディジタルフィルタを設計
するようにした方法が採られている。
設計する場合、アナログフィルタの伝達関数Ｈ（ｓ）に
双一次変換を施すことによりディジタルフィルタを設計
するようにした方法が採られている。
【０００５】すなわち、次の（式１）に示すような連続
時間系の２次ローパスフィルタの伝達関数Ｈ（ｓ）に双
一次変換を施すことにより、（式２）に示すような離散
時間系の伝達関数Ｈ（ｚ）が得られる。
時間系の２次ローパスフィルタの伝達関数Ｈ（ｓ）に双
一次変換を施すことにより、（式２）に示すような離散
時間系の伝達関数Ｈ（ｚ）が得られる。
【０００６】
【数１】
【０００７】このようなディジタルフィルタを電子楽器
に用いる場合、通常、ｄ≦１が成立するため、κは κ≒１／β と近似される。すなわち、上記の（式２）で示される伝
達関数Ｈ（ｚ）は、次に示す（式３）のように近似され
る。
に用いる場合、通常、ｄ≦１が成立するため、κは κ≒１／β と近似される。すなわち、上記の（式２）で示される伝
達関数Ｈ（ｚ）は、次に示す（式３）のように近似され
る。
【０００８】
【数２】
【０００９】さらに、上記の（式４）で示したα、β、
Ｓは、次の（式５）で示される特性を有するＳｉｎｅ発
生器およびＣｏｓｉｎｅ発生器により（式６）のように
変形される。そして、この（式６）に示したα、β、Ｓ
が、ディジタルフィルタ装置のフィルタ係数として採用
される。
Ｓは、次の（式５）で示される特性を有するＳｉｎｅ発
生器およびＣｏｓｉｎｅ発生器により（式６）のように
変形される。そして、この（式６）に示したα、β、Ｓ
が、ディジタルフィルタ装置のフィルタ係数として採用
される。
【００１０】
【数３】
【００１１】なお、（式５）において、単に、Ｍｃ〔ω
0 τ〕＝ｃｏｓω0 τとしていないのは、Ｍｃ〔ω
0 τ〕の値が０＜ω0 τ＜πにおいてすべて正数となる
ようにして、扱いを簡単にするためである。
0 τ〕＝ｃｏｓω0 τとしていないのは、Ｍｃ〔ω
0 τ〕の値が０＜ω0 τ＜πにおいてすべて正数となる
ようにして、扱いを簡単にするためである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ディジタルフィルタ装置においては、レゾナンス値Ｑを
大きく（レゾナンス値Ｑの逆数ｄの値を小さく）する
と、ディジタルフィルタ装置による演算を経て出力され
る波形データの振幅が、演算前の入力波形データの振幅
より大きくなる。このため、演算時にオーバーフローを
生じやすいという問題があった。
ディジタルフィルタ装置においては、レゾナンス値Ｑを
大きく（レゾナンス値Ｑの逆数ｄの値を小さく）する
と、ディジタルフィルタ装置による演算を経て出力され
る波形データの振幅が、演算前の入力波形データの振幅
より大きくなる。このため、演算時にオーバーフローを
生じやすいという問題があった。
【００１３】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、ディジタルフィルタ演算におい
て、オーバーフローが発生しないようにすることを目的
としている。
になされたものであり、ディジタルフィルタ演算におい
て、オーバーフローが発生しないようにすることを目的
としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の電子楽器のディ
ジタルフィルタ装置は、所定のフィルタ特性を決定する
ためのフィルタ係数を算出するフィルタ係数発生回路
と、上記フィルタ係数発生回路により算出されたフィル
タ係数を用いて入力波形データをフィルタリングするデ
ィジタルフィルタ演算回路とを有する電子楽器のディジ
タルフィルタ装置において、フィルタのレゾナンス値に
応じたフィルタ係数信号を上記フィルタ係数発生回路か
ら上記ディジタルフィルタ演算回路に導出し、上記ディ
ジタルフィルタ装置から出力される波形の振幅特性を上
記フィルタのレゾナンス値に応じて変更制御するように
したものである。
ジタルフィルタ装置は、所定のフィルタ特性を決定する
ためのフィルタ係数を算出するフィルタ係数発生回路
と、上記フィルタ係数発生回路により算出されたフィル
タ係数を用いて入力波形データをフィルタリングするデ
ィジタルフィルタ演算回路とを有する電子楽器のディジ
タルフィルタ装置において、フィルタのレゾナンス値に
応じたフィルタ係数信号を上記フィルタ係数発生回路か
ら上記ディジタルフィルタ演算回路に導出し、上記ディ
ジタルフィルタ装置から出力される波形の振幅特性を上
記フィルタのレゾナンス値に応じて変更制御するように
したものである。
【００１５】また、本発明の他の特徴とするところは、
所定のフィルタ特性を決定するためのフィルタ係数を算
出するフィルタ係数発生回路と、上記フィルタ係数発生
回路により算出されたフィルタ係数を用いて入力波形デ
ータをフィルタリングするディジタルフィルタ演算回路
とを有する電子楽器のディジタルフィルタ装置におい
て、上記フィルタ係数発生回路の中の回路部分であっ
て、上記ディジタルフィルタ演算回路内の入力側に設け
られている乗算器に与えるべきフィルタ係数を算出する
回路部分の最終段に、フィルタのレゾナンス値の逆数を
乗ずる演算器を設けたものである。
所定のフィルタ特性を決定するためのフィルタ係数を算
出するフィルタ係数発生回路と、上記フィルタ係数発生
回路により算出されたフィルタ係数を用いて入力波形デ
ータをフィルタリングするディジタルフィルタ演算回路
とを有する電子楽器のディジタルフィルタ装置におい
て、上記フィルタ係数発生回路の中の回路部分であっ
て、上記ディジタルフィルタ演算回路内の入力側に設け
られている乗算器に与えるべきフィルタ係数を算出する
回路部分の最終段に、フィルタのレゾナンス値の逆数を
乗ずる演算器を設けたものである。
【００１６】
【作用】本発明は上記技術手段よりなるので、ディジタ
ルフィルタ演算回路に与えられるべきフィルタ係数がフ
ィルタのレゾナンス値に応じて制御され、このように制
御されたフィルタ係数に応じてディジタルフィルタ演算
回路から出力される波形データの振幅が決定される。こ
れにより、フィルタのレゾナンス値が大きく設定された
ときは、上記フィルタ係数の値は小さくなり、ディジタ
ルフィルタ演算回路の出力波形データの振幅が入力波形
データの振幅より大きくならないように制御される。
ルフィルタ演算回路に与えられるべきフィルタ係数がフ
ィルタのレゾナンス値に応じて制御され、このように制
御されたフィルタ係数に応じてディジタルフィルタ演算
回路から出力される波形データの振幅が決定される。こ
れにより、フィルタのレゾナンス値が大きく設定された
ときは、上記フィルタ係数の値は小さくなり、ディジタ
ルフィルタ演算回路の出力波形データの振幅が入力波形
データの振幅より大きくならないように制御される。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、本発明のディジタルフィルタ装置を適
用した電子楽器の全体的な構成を概略的に示すブロック
図である。
明する。図１は、本発明のディジタルフィルタ装置を適
用した電子楽器の全体的な構成を概略的に示すブロック
図である。
【００１８】図１において、１はキースイッチマトリク
スであり、例えば、電子楽器の複数の鍵の各々に対応し
て設けられた複数のキースイッチにより構成されてい
る。そして、これらのキースイッチは、演奏者の押鍵、
離鍵動作に連動して開閉される。なお、このキースイッ
チマトリクス１から出力される信号は、キーイベント検
出装置２およびタッチ検出装置３に供給される。
スであり、例えば、電子楽器の複数の鍵の各々に対応し
て設けられた複数のキースイッチにより構成されてい
る。そして、これらのキースイッチは、演奏者の押鍵、
離鍵動作に連動して開閉される。なお、このキースイッ
チマトリクス１から出力される信号は、キーイベント検
出装置２およびタッチ検出装置３に供給される。
【００１９】次いで、２はキーイベント検出装置であ
り、押鍵または離鍵が行われた鍵のキーナンバを検出す
るものである。また、タッチ検出装置３は、押鍵の強さ
（速さ）を表すベロシティを検出するものである。な
お、キーイベント検出装置２またはタッチ検出装置３に
より検出されたキーナンバやベロシティなどは、ＣＰＵ
５を介してカットオフ値出力装置８、レゾナンス値出力
装置９、波形発生回路１１、振幅エンベロープ発生回路
１３などに供給される。
り、押鍵または離鍵が行われた鍵のキーナンバを検出す
るものである。また、タッチ検出装置３は、押鍵の強さ
（速さ）を表すベロシティを検出するものである。な
お、キーイベント検出装置２またはタッチ検出装置３に
より検出されたキーナンバやベロシティなどは、ＣＰＵ
５を介してカットオフ値出力装置８、レゾナンス値出力
装置９、波形発生回路１１、振幅エンベロープ発生回路
１３などに供給される。
【００２０】次いで、４はパネルスイッチ群であり、電
子楽器を制御する各種操作子、例えば、リズム選択スイ
ッチ、音色選択スイッチ、音量選択スイッチや表示器な
どが設けられている。
子楽器を制御する各種操作子、例えば、リズム選択スイ
ッチ、音色選択スイッチ、音量選択スイッチや表示器な
どが設けられている。
【００２１】次いで、５は中央処理装置（ＣＰＵ）であ
り、ＲＯＭ６に格納されている制御プログラムに従って
キーイベント検出装置２およびタッチ検出装置３に所定
の命令を出し、キースイッチマトリクス１のスキャン処
理を行う。また、ＣＰＵ５は上記制御プログラムに従っ
てパネルスイッチ群４の各操作子のスキャン処理をも行
う。
り、ＲＯＭ６に格納されている制御プログラムに従って
キーイベント検出装置２およびタッチ検出装置３に所定
の命令を出し、キースイッチマトリクス１のスキャン処
理を行う。また、ＣＰＵ５は上記制御プログラムに従っ
てパネルスイッチ群４の各操作子のスキャン処理をも行
う。
【００２２】これにより、ＣＰＵ５は、電子楽器の各鍵
の操作状態（押鍵、離鍵、操作された鍵のキーナンバ、
鍵の操作スピードに関するベロシティなど）およびパネ
ルスイッチ群４の各操作子の操作状態を検出し、各鍵ま
たは各操作子の操作に応じて後述する各処理を実行す
る。
の操作状態（押鍵、離鍵、操作された鍵のキーナンバ、
鍵の操作スピードに関するベロシティなど）およびパネ
ルスイッチ群４の各操作子の操作状態を検出し、各鍵ま
たは各操作子の操作に応じて後述する各処理を実行す
る。
【００２３】次いで、６はリードオンリメモリ（ＲＯ
Ｍ）であり、上述したＣＰＵ５の制御プログラムの他
に、波形発生回路１１で用いられる楽音波形データや、
例えば自動演奏を行う際に用いられる自動演奏データな
どがプリセットデータとして格納されている。また、７
はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）であり、ＣＰＵ５
の各種処理の実行過程において各種の情報を一時的に記
憶したり、各種処理の結果得られた情報を記憶したりす
るのに用いられる。
Ｍ）であり、上述したＣＰＵ５の制御プログラムの他
に、波形発生回路１１で用いられる楽音波形データや、
例えば自動演奏を行う際に用いられる自動演奏データな
どがプリセットデータとして格納されている。また、７
はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）であり、ＣＰＵ５
の各種処理の実行過程において各種の情報を一時的に記
憶したり、各種処理の結果得られた情報を記憶したりす
るのに用いられる。
【００２４】次いで、８はカットオフ値出力装置であ
り、タッチ検出装置３およびパネルスイッチ群４からＣ
ＰＵ５を介して供給される音色情報、音域情報、ベロシ
ティなどの各種楽音情報に応じて、カットオフ値ω0 τ
を生成して出力する。また、９はレゾナンス値出力装置
であり、上述したのと同様の各種楽音情報に応じてレゾ
ナンス値Ｑを生成して出力する。なお、上記のω0 はカ
ットオフ角周波数（共振角周波数）を表し、τはサンプ
リング周期を表している。
り、タッチ検出装置３およびパネルスイッチ群４からＣ
ＰＵ５を介して供給される音色情報、音域情報、ベロシ
ティなどの各種楽音情報に応じて、カットオフ値ω0 τ
を生成して出力する。また、９はレゾナンス値出力装置
であり、上述したのと同様の各種楽音情報に応じてレゾ
ナンス値Ｑを生成して出力する。なお、上記のω0 はカ
ットオフ角周波数（共振角周波数）を表し、τはサンプ
リング周期を表している。
【００２５】なお、上記カットオフ値出力装置８の構成
としては、例えば、以下に述べるような構成が考えられ
る。第１番目は、複数のカットオフ値を記憶させた記憶
装置を用いてカットオフ値出力装置８を構成する。そし
て、これら複数のカットオフ値の中から所定のカットオ
フ値をＣＰＵ５が直接選択することによって、カットオ
フ値出力装置８の出力値を設定するようにしたものであ
る。
としては、例えば、以下に述べるような構成が考えられ
る。第１番目は、複数のカットオフ値を記憶させた記憶
装置を用いてカットオフ値出力装置８を構成する。そし
て、これら複数のカットオフ値の中から所定のカットオ
フ値をＣＰＵ５が直接選択することによって、カットオ
フ値出力装置８の出力値を設定するようにしたものであ
る。
【００２６】第２番目は、ＣＰＵ５が目標となるカット
オフ値を設定し、現在のカットオフ値を上記目標値に近
づくように補間しながら出力するようにした補間装置を
用いてカットオフ値出力装置８を構成するようにしたも
のである。また、レゾナンス値出力装置９の構成につい
ても、上述のカットオフ値出力装置８の構成と同様に考
えることができる。
オフ値を設定し、現在のカットオフ値を上記目標値に近
づくように補間しながら出力するようにした補間装置を
用いてカットオフ値出力装置８を構成するようにしたも
のである。また、レゾナンス値出力装置９の構成につい
ても、上述のカットオフ値出力装置８の構成と同様に考
えることができる。
【００２７】次いで、１０はフィルタ係数発生回路であ
り、上述のカットオフ値ω0 τとレゾナンス値Ｑとを用
いて、ディジタルフィルタ装置に与えるべきフィルタ係
数α、β、εを算出する。フィルタ係数発生回路１０の
具体的な構成は、図２に示す通りであるが、この詳細に
ついては後述する。
り、上述のカットオフ値ω0 τとレゾナンス値Ｑとを用
いて、ディジタルフィルタ装置に与えるべきフィルタ係
数α、β、εを算出する。フィルタ係数発生回路１０の
具体的な構成は、図２に示す通りであるが、この詳細に
ついては後述する。
【００２８】次いで、１１は波形発生回路であり、キー
イベント検出装置２またはパネルスイッチ群４からＣＰ
Ｕ５を介して供給されるキーナンバ情報や音色情報など
に基づいてＲＯＭ６から楽音波形データを読み出すもの
である。なお、波形発生回路１１により読み出された楽
音波形データは、ディジタルフィルタ演算回路１２に供
給される。
イベント検出装置２またはパネルスイッチ群４からＣＰ
Ｕ５を介して供給されるキーナンバ情報や音色情報など
に基づいてＲＯＭ６から楽音波形データを読み出すもの
である。なお、波形発生回路１１により読み出された楽
音波形データは、ディジタルフィルタ演算回路１２に供
給される。
【００２９】次いで、１２はディジタルフィルタ演算回
路であり、図３に示すように構成されている。このディ
ジタルフィルタ演算回路１２は、フィルタ係数発生回路
１０から与えられるフィルタ係数α、β、εにより、所
定の特性を有するフィルタが構築される。そして、この
ディジタルフィルタ演算回路１２により、波形発生回路
１１から入力された楽音波形データに所定のフィルタリ
ングがかけられる。
路であり、図３に示すように構成されている。このディ
ジタルフィルタ演算回路１２は、フィルタ係数発生回路
１０から与えられるフィルタ係数α、β、εにより、所
定の特性を有するフィルタが構築される。そして、この
ディジタルフィルタ演算回路１２により、波形発生回路
１１から入力された楽音波形データに所定のフィルタリ
ングがかけられる。
【００３０】次いで、１３は振幅エンベロープ発生回路
であり、タッチ検出装置３またはパネルスイッチ群４か
らＣＰＵ５を介して供給されるベロシティや音量情報な
どに基づいて、ディジタルフィルタ演算回路１２から出
力される楽音波形データの振幅やエンベロープを加工す
るための加工情報を生成する。
であり、タッチ検出装置３またはパネルスイッチ群４か
らＣＰＵ５を介して供給されるベロシティや音量情報な
どに基づいて、ディジタルフィルタ演算回路１２から出
力される楽音波形データの振幅やエンベロープを加工す
るための加工情報を生成する。
【００３１】次いで、１４は乗算器であり、ディジタル
フィルタ演算回路１２から出力される楽音波形データ
と、振幅エンベロープ発生回路１３により生成された加
工情報とを乗算して、楽音波形データの振幅やエンベロ
ープを加工する。１５はＤ／Ａ変換器であり、乗算器１
４から出力されるディジタルの楽音波形データをアナロ
グの楽音信号に変換する。また、１６はサウンドシステ
ムであり、例えば、スピーカにより構成されている。
フィルタ演算回路１２から出力される楽音波形データ
と、振幅エンベロープ発生回路１３により生成された加
工情報とを乗算して、楽音波形データの振幅やエンベロ
ープを加工する。１５はＤ／Ａ変換器であり、乗算器１
４から出力されるディジタルの楽音波形データをアナロ
グの楽音信号に変換する。また、１６はサウンドシステ
ムであり、例えば、スピーカにより構成されている。
【００３２】なお、上記キーイベント検出装置２、タッ
チ検出装置３、パネルスイッチ群４、ＣＰＵ５、ＲＯＭ
６、ＲＡＭ７、カットオフ値出力装置８、レゾナンス値
出力装置９、波形発生回路１１および振幅エンベロープ
発生回路１３は、それぞれデータバス、アドレスバスな
どのバスライン１７に接続されて、相互にデータの送受
信が行われるように構成されている。
チ検出装置３、パネルスイッチ群４、ＣＰＵ５、ＲＯＭ
６、ＲＡＭ７、カットオフ値出力装置８、レゾナンス値
出力装置９、波形発生回路１１および振幅エンベロープ
発生回路１３は、それぞれデータバス、アドレスバスな
どのバスライン１７に接続されて、相互にデータの送受
信が行われるように構成されている。
【００３３】次に、上記のような構成よりなる電子楽器
の動作を説明する。まず、演奏者の押鍵操作によりキー
スイッチマトリクス１のキースイッチがオンにされる
と、そのキースイッチからの信号がキーイベント検出装
置２およびタッチ検出装置３に伝えられる。
の動作を説明する。まず、演奏者の押鍵操作によりキー
スイッチマトリクス１のキースイッチがオンにされる
と、そのキースイッチからの信号がキーイベント検出装
置２およびタッチ検出装置３に伝えられる。
【００３４】そして、押鍵された鍵に該当するキースイ
ッチのキーナンバがキーイベント検出装置２により検出
されるとともに、押鍵の強さ（速さ）を表すベロシティ
がタッチ検出装置３により検出される。このようにして
検出されたキーナンバおよびベロシティは、パネルスイ
ッチ群４で指定された音色や音量の情報などとともに、
カットオフ値出力装置８、レゾナンス値出力装置９、波
形発生回路１１または振幅エンベロープ発生回路１３に
ＣＰＵ５を介して供給される。
ッチのキーナンバがキーイベント検出装置２により検出
されるとともに、押鍵の強さ（速さ）を表すベロシティ
がタッチ検出装置３により検出される。このようにして
検出されたキーナンバおよびベロシティは、パネルスイ
ッチ群４で指定された音色や音量の情報などとともに、
カットオフ値出力装置８、レゾナンス値出力装置９、波
形発生回路１１または振幅エンベロープ発生回路１３に
ＣＰＵ５を介して供給される。
【００３５】カットオフ値出力装置８では、ＣＰＵ５か
ら与えられた音色情報やベロシティなどの楽音情報に応
じてカットオフ値ω0 τが生成される。そして、カット
オフ値出力装置８により生成されたカットオフ値ω0 τ
は、フィルタ係数発生回路１０に出力される。また、レ
ゾナンス値出力装置９では、ＣＰＵ５から与えられた上
述したのと同様の楽音情報に応じてレゾナンス値Ｑが生
成され、その逆数ｄ（＝１／Ｑ）がフィルタ係数発生回
路１０に出力される。
ら与えられた音色情報やベロシティなどの楽音情報に応
じてカットオフ値ω0 τが生成される。そして、カット
オフ値出力装置８により生成されたカットオフ値ω0 τ
は、フィルタ係数発生回路１０に出力される。また、レ
ゾナンス値出力装置９では、ＣＰＵ５から与えられた上
述したのと同様の楽音情報に応じてレゾナンス値Ｑが生
成され、その逆数ｄ（＝１／Ｑ）がフィルタ係数発生回
路１０に出力される。
【００３６】フィルタ係数発生回路１０では、以上のよ
うにして生成されたカットオフ値ω0 τとレゾナンス値
Ｑの逆数ｄとに基づいて、所定のフィルタ係数α、β、
εが算出される。そして、これらのフィルタ係数α、
β、εは、ディジタルフィルタ演算回路１２に与えられ
る。また、ディジタルフィルタ演算回路１２には、波形
発生回路１１によりパネルスイッチ群４で指定された音
色に応じてＲＯＭ６から読み出された楽音波形データも
与えられる。
うにして生成されたカットオフ値ω0 τとレゾナンス値
Ｑの逆数ｄとに基づいて、所定のフィルタ係数α、β、
εが算出される。そして、これらのフィルタ係数α、
β、εは、ディジタルフィルタ演算回路１２に与えられ
る。また、ディジタルフィルタ演算回路１２には、波形
発生回路１１によりパネルスイッチ群４で指定された音
色に応じてＲＯＭ６から読み出された楽音波形データも
与えられる。
【００３７】次いで、ディジタルフィルタ演算回路１２
において、フィルタ係数発生回路１０から与えられるフ
ィルタ係数α、β、εに基づき、波形発生回路１１から
与えられる楽音波形データに所定のフィルタリングがか
けられる。そして、このようにしてフィルタリングされ
た楽音波形データは、乗算器１４に与えられる。
において、フィルタ係数発生回路１０から与えられるフ
ィルタ係数α、β、εに基づき、波形発生回路１１から
与えられる楽音波形データに所定のフィルタリングがか
けられる。そして、このようにしてフィルタリングされ
た楽音波形データは、乗算器１４に与えられる。
【００３８】一方、振幅エンベロープ発生回路１３で
は、ＣＰＵ５から与えられる音量情報やベロシティなど
に基づいて、ディジタルフィルタ演算回路１２によりフ
ィルタリングされた楽音波形データの振幅やエンベロー
プを加工するための加工情報が生成される。
は、ＣＰＵ５から与えられる音量情報やベロシティなど
に基づいて、ディジタルフィルタ演算回路１２によりフ
ィルタリングされた楽音波形データの振幅やエンベロー
プを加工するための加工情報が生成される。
【００３９】そして、乗算器１４において、ディジタル
フィルタ演算回路１２から出力される楽音波形データ
と、振幅エンベロープ発生回路１３で生成された加工情
報とが乗算されることにより、楽音波形データの振幅や
エンベロープが加工される。
フィルタ演算回路１２から出力される楽音波形データ
と、振幅エンベロープ発生回路１３で生成された加工情
報とが乗算されることにより、楽音波形データの振幅や
エンベロープが加工される。
【００４０】さらに、乗算器１４により加工が施された
ディジタルの楽音波形データは、Ｄ／Ａ変換器１５によ
りアナログの楽音信号に変換された後、スピーカなどの
サウンドシステム１６を介して発音される。
ディジタルの楽音波形データは、Ｄ／Ａ変換器１５によ
りアナログの楽音信号に変換された後、スピーカなどの
サウンドシステム１６を介して発音される。
【００４１】次に、上述したフィルタ係数発生回路１０
の具体的な構成およびその動作について、図２を用いて
説明する。
の具体的な構成およびその動作について、図２を用いて
説明する。
【００４２】図２において、Sine発生器２１は、次の
（式７）に示すような特性を有し、カットオフ値出力装
置８から供給されるカットオフ値ω0 τに基づき、Sine
発生器出力信号Ｍｓ〔ω0 τ〕を算出するものである。
また、Cosine発生器２２は、次の（式８）に示すような
特性を有し、カットオフ値出力装置８から供給されるカ
ットオフ値ω0 τに基づき、Cosine発生器出力信号Ｍｃ
〔ω0 τ〕を算出するものである。
（式７）に示すような特性を有し、カットオフ値出力装
置８から供給されるカットオフ値ω0 τに基づき、Sine
発生器出力信号Ｍｓ〔ω0 τ〕を算出するものである。
また、Cosine発生器２２は、次の（式８）に示すような
特性を有し、カットオフ値出力装置８から供給されるカ
ットオフ値ω0 τに基づき、Cosine発生器出力信号Ｍｃ
〔ω0 τ〕を算出するものである。
【００４３】
【数４】
【００４４】Sine発生器２１により算出されたSine発生
器出力信号Ｍｓ〔ω0 τ〕は、乗算器２３に与えられ、
この乗算器２３によりレゾナンス値出力装置９から供給
されるレゾナンス値Ｑの逆数ｄが乗ぜられる。そして、
乗算器２３による乗算結果は、１ビット右シフト回路２
４に与えられて１／２倍される。
器出力信号Ｍｓ〔ω0 τ〕は、乗算器２３に与えられ、
この乗算器２３によりレゾナンス値出力装置９から供給
されるレゾナンス値Ｑの逆数ｄが乗ぜられる。そして、
乗算器２３による乗算結果は、１ビット右シフト回路２
４に与えられて１／２倍される。
【００４５】さらに、１ビット右シフト回路２４による
演算結果は、補数回路２５によりその±の符号が反転さ
れた後、加算器２６により上記補数回路２５の反転結果
に１が加算される。そして、このような一連の演算を経
て算出されたデータが、フィルタ係数βとして出力され
る。
演算結果は、補数回路２５によりその±の符号が反転さ
れた後、加算器２６により上記補数回路２５の反転結果
に１が加算される。そして、このような一連の演算を経
て算出されたデータが、フィルタ係数βとして出力され
る。
【００４６】また、Cosine発生器２２により算出された
Cosine発生器出力信号Ｍｃ〔ω0 τ〕は、加算器２７に
与えられ、この加算器２７によりCosine発生器出力信号
Ｍｃ〔ω0 τ〕に−１／２が加算される。さらに、加算
器２７による加算結果は、２ビット左シフト回路２８に
与えられて４倍される。そして、このようにして算出さ
れたデータが、フィルタ係数αとして出力される。
Cosine発生器出力信号Ｍｃ〔ω0 τ〕は、加算器２７に
与えられ、この加算器２７によりCosine発生器出力信号
Ｍｃ〔ω0 τ〕に−１／２が加算される。さらに、加算
器２７による加算結果は、２ビット左シフト回路２８に
与えられて４倍される。そして、このようにして算出さ
れたデータが、フィルタ係数αとして出力される。
【００４７】Cosine発生器２２により算出されたCosine
発生器出力信号Ｍｃ〔ω0 τ〕は、補数回路２９にも与
えられ、この補数回路２９によりCosine発生器出力信号
Ｍｃ〔ω0 τ〕の±の符号が反転される。さらに、補数
回路２９による符号の反転結果は、加算器３０に与えら
れて１が加算された後、演算器３１によりレゾナンス値
出力装置９から供給されるレゾナンス値Ｑの逆数ｄが乗
ぜられる。そして、このようにして算出されたデータ
が、フィルタ係数εとして出力される。
発生器出力信号Ｍｃ〔ω0 τ〕は、補数回路２９にも与
えられ、この補数回路２９によりCosine発生器出力信号
Ｍｃ〔ω0 τ〕の±の符号が反転される。さらに、補数
回路２９による符号の反転結果は、加算器３０に与えら
れて１が加算された後、演算器３１によりレゾナンス値
出力装置９から供給されるレゾナンス値Ｑの逆数ｄが乗
ぜられる。そして、このようにして算出されたデータ
が、フィルタ係数εとして出力される。
【００４８】したがって、以上のような一連の演算を経
て算出されるフィルタ係数α、β、εは、次の（式９）
に示すようなものとなる。
て算出されるフィルタ係数α、β、εは、次の（式９）
に示すようなものとなる。
【００４９】
【数５】
【００５０】ここで、（式９）に示すフィルタ係数α、
βは、（式６）で示される従来のフィルタ係数α、βと
同じであるが、フィルタ係数εは、従来のフィルタ係数
Ｓ（＝１−Ｍｃ〔ω0 τ〕）にレゾナンス値Ｑの逆数ｄ
を乗じた値となっている。これにより、これらのフィル
タ係数α、β、εにより決定される伝達関数Ｈ（ｚ）は
（式１０）に示す通りとなる。
βは、（式６）で示される従来のフィルタ係数α、βと
同じであるが、フィルタ係数εは、従来のフィルタ係数
Ｓ（＝１−Ｍｃ〔ω0 τ〕）にレゾナンス値Ｑの逆数ｄ
を乗じた値となっている。これにより、これらのフィル
タ係数α、β、εにより決定される伝達関数Ｈ（ｚ）は
（式１０）に示す通りとなる。
【００５１】
【数６】
【００５２】次に、この（式１０）で示される伝達関数
Ｈ（ｚ）を実現するためのディジタルフィルタ演算回路
１２の構成を、図３に示す。図３において、３２〜３４
は加算器、３５〜３８は乗算器、３９、４０は遅延素子
である。また、４１は１ビットの左シフト演算を行うこ
とにより入力データを２倍して出力する１ビット左シフ
ト回路である。
Ｈ（ｚ）を実現するためのディジタルフィルタ演算回路
１２の構成を、図３に示す。図３において、３２〜３４
は加算器、３５〜３８は乗算器、３９、４０は遅延素子
である。また、４１は１ビットの左シフト演算を行うこ
とにより入力データを２倍して出力する１ビット左シフ
ト回路である。
【００５３】そして、このような構成のディジタルフィ
ルタ演算回路１２に、上述のフィルタ係数発生回路１０
により算出されたフィルタ係数α、β、εが与えられる
ことにより、所定の特性を有するディジタルフィルタが
構築される。
ルタ演算回路１２に、上述のフィルタ係数発生回路１０
により算出されたフィルタ係数α、β、εが与えられる
ことにより、所定の特性を有するディジタルフィルタが
構築される。
【００５４】なお、以上のフィルタ係数α、β、εは、
図１の波形発生回路１１により楽音波形データが生成さ
れるのに同期して、フィルタ係数発生回路１０により算
出される。そして、このようにして算出されたフィルタ
係数α、β、εがディジタルフィルタ演算回路１２に与
えられることにより、ディジタルフィルタ演算回路１２
のフィルタ特性が時系列的に変化する。
図１の波形発生回路１１により楽音波形データが生成さ
れるのに同期して、フィルタ係数発生回路１０により算
出される。そして、このようにして算出されたフィルタ
係数α、β、εがディジタルフィルタ演算回路１２に与
えられることにより、ディジタルフィルタ演算回路１２
のフィルタ特性が時系列的に変化する。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
ィルタ係数発生回路からディジタルフィルタ演算回路に
与えるべきフィルタ係数をフィルタのレゾナンス値に応
じて変更制御するようにしたので、ディジタルフィルタ
演算回路から出力される波形データの振幅をフィルタの
レゾナンス値に応じて制御することができる。このた
め、フィルタのレゾナンス値が大きく設定されたときに
は、上記フィルタ係数の値を小さくしてディジタルフィ
ルタ演算回路の出力波形データの振幅が入力波形データ
の振幅より大きくならないようにすることができる。こ
れにより、ディジタルフィルタ演算回路におけるフィル
タリング演算においてオーバーフローが発生しないよう
にすることができる。
ィルタ係数発生回路からディジタルフィルタ演算回路に
与えるべきフィルタ係数をフィルタのレゾナンス値に応
じて変更制御するようにしたので、ディジタルフィルタ
演算回路から出力される波形データの振幅をフィルタの
レゾナンス値に応じて制御することができる。このた
め、フィルタのレゾナンス値が大きく設定されたときに
は、上記フィルタ係数の値を小さくしてディジタルフィ
ルタ演算回路の出力波形データの振幅が入力波形データ
の振幅より大きくならないようにすることができる。こ
れにより、ディジタルフィルタ演算回路におけるフィル
タリング演算においてオーバーフローが発生しないよう
にすることができる。
【図１】本発明のディジタルフィルタ装置を適用した電
子楽器の全体的な構成を概略的に示すブロック図であ
る。
子楽器の全体的な構成を概略的に示すブロック図であ
る。
【図２】フィルタ係数発生回路の構成を示すブロック図
である。
である。
【図３】ディジタルフィルタ演算回路の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
９ レゾナンス値出力装置 １０ フィルタ係数発生回路 １１ 波形発生回路 １２ ディジタルフィルタ演算回路 ３１ 演算器 ３５ 乗算器 Ｑ レゾナンス値 ｄ レゾナンス値の逆数 α、β、ε フィルタ係数
Claims (2)
- 【請求項１】 所定のフィルタ特性を決定するためのフ
ィルタ係数を算出するフィルタ係数発生回路と、上記フ
ィルタ係数発生回路により算出されたフィルタ係数を用
いて入力波形データをフィルタリングするディジタルフ
ィルタ演算回路とを有する電子楽器のディジタルフィル
タ装置において、 フィルタのレゾナンス値に応じたフィルタ係数信号を上
記フィルタ係数発生回路から上記ディジタルフィルタ演
算回路に導出し、上記ディジタルフィルタ装置から出力
される波形の振幅特性を上記フィルタのレゾナンス値に
応じて変更制御するようにしたことを特徴とする電子楽
器のディジタルフィルタ装置。 - 【請求項２】 所定のフィルタ特性を決定するためのフ
ィルタ係数を算出するフィルタ係数発生回路と、上記フ
ィルタ係数発生回路により算出されたフィルタ係数を用
いて入力波形データをフィルタリングするディジタルフ
ィルタ演算回路とを有する電子楽器のディジタルフィル
タ装置において、 上記フィルタ係数発生回路の中の回路部分であって、上
記ディジタルフィルタ演算回路内の入力側に設けられて
いる乗算器に与えるべきフィルタ係数を算出する回路部
分の最終段に、フィルタのレゾナンス値の逆数を乗ずる
演算器を設けたことを特徴とする電子楽器のディジタル
フィルタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5264206A JPH0798584A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 電子楽器のディジタルフィルタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5264206A JPH0798584A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 電子楽器のディジタルフィルタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0798584A true JPH0798584A (ja) | 1995-04-11 |
Family
ID=17399966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5264206A Pending JPH0798584A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 電子楽器のディジタルフィルタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0798584A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012108536A (ja) * | 2012-02-03 | 2012-06-07 | Casio Comput Co Ltd | フィルタ装置および電子楽器 |
| CN103036530A (zh) * | 2011-09-29 | 2013-04-10 | 瑞昱半导体股份有限公司 | 可降低运算量的自适应滤波电路 |
-
1993
- 1993-09-28 JP JP5264206A patent/JPH0798584A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103036530A (zh) * | 2011-09-29 | 2013-04-10 | 瑞昱半导体股份有限公司 | 可降低运算量的自适应滤波电路 |
| CN103036530B (zh) * | 2011-09-29 | 2015-06-10 | 瑞昱半导体股份有限公司 | 可降低运算量的自适应滤波电路 |
| JP2012108536A (ja) * | 2012-02-03 | 2012-06-07 | Casio Comput Co Ltd | フィルタ装置および電子楽器 |
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