JPS6051896A - 残響付加装置 - 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】 この発明は、音楽信号等に人工的に残響を付加する装置
に関し、複数の遅延データの重ね合せ（たたみ込み演Ｗ
）＆Ｉ：よって残響音を生成する際に、これら各遅延デ
ータの遅延時間、ゲイン等のパラメータの系列を全体的
に拡大、縮小することによって、係数パラメータの設定
、変更を容易にして、残響特注の設定操作を容易［ｆる
ようにしたものである。

音楽イぎ号等に人工的に残響を付加する場合、電子的な
方法として厳も直接的なのは、仮想する部屋のイン・ぐ
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。この方法は
、第１図（ａｌにボすように、マルチタップをｔつディ
レィメモリーを用（・又、各タップから遅延信号を振幅
調整器２−１．２−２、・・・、２−ｎを介して加算器
３で合成することにより実現される。第１図（ａｌの装
＋ｊ（では、出力ｘ　ｏｕｔとして、 Ｘ０ｕｔ＝ｉ４ＸＨ’ｇｉ（］、） なる残響１ｇ号が得られる。ここで、Ｘ、は入力信号Ｘ
、を時間τ、遅延した信号、ｇ、は各振幅調整器ｉｎ　
１　１ ２−１　、２−２．’＝、　２−ｎのゲインすなわち各
遅延信号ｘ−に対する係数付けの１直である。第１図（
ａｌの装置のエコータイムパターンを第１図（ｂｌにボ
す。

第２図は、現実のあるホールにおける１次および２次反
射音のンミュレーンヨン結果である。１次反射について
はｌ］不、２次については友不の反射音が存在した。こ
れを人工的に第１図の残響付加装置でシミュレートする
と、遅延時間はτ、〜τ。

の３５種類の設定が必要となる。また、ゲインデータも
ｇ□〜ｇｎの３５独類の設定が必要となる。係数固定の
場合はこれでもかまわないが、残響特性を状況に応じて
変化させたい要求がある。広いホールを想定する場合、
狭いホールを想定する場合、ある（・は、壁の反射係数
を太きいものと考えたとぎ、小さいとしたとき等、これ
らにいちいち対応するには、３５棟類の係数パラメータ
を独立に設定し直す必要が生じる。これは全く面倒なこ
とであり、現実的ではない。

この発明は、上述の点ＶＣｄみてなされたもので、各遅
延データのパラメータを設定、変更する場合に、遅延デ
ータごとに個々に設定、案史するのでなく、パラメータ
の系列全体を拡大、縮小して設定、変更−「ることによ
り、係数パラメータの設定、変更を６易にして、操作性
の同上を図るようにした残ｉ’１ｇ付加装置を提供しよ
うとするものである。

以下、この発明の一実施例を糸付図面を参照して説明す
る。ここでは、遅延時間のパラメータの設定、変更につ
いてこの発明を通用した場合について説明する。

室内での残響は、一般に部屋が人ぎくなれば音波の伝達
距離が長くなるので、残響音が返るまでの時間も長くな
る。従って、部屋がほぼ相似形状で太ささのみ異なるも
のであれは、エコータイムパターンは、第３図に示すよ
うに、時開系列をＪ）八人、縮小したものとなる。つま
り、第１図（ａｌのディレィメモＩＪ　’１を用いて残
Ｖ倍号の作成する場合は、第４図に示すように、ル−ム
サイズに応じて、各遅延信号を読み出す時間間隔を所定
の割合で拡大、縮小してやればよいことＩｆＣＴ、Ｃる
。従って、このような場合には、各遅延時間の設定はそ
れらの相関だけ決めてやれば、あとはルームサイズに応
じてそれらに付与する係数の大ぎさを変えるだけで術む
ことになり、遅延時間の設定、変更が容易になる。

第５図は、以上の原理に基づいて構成されたこの発明の
一実施例を示すものである。

第５図において、）ξラメータメモリｉｏ＋’ｉｏ〜ｎ
までのｎ　＋１個所のアドレスを有し、各アドレスラメ
ータを記憶する。各アドレスに記憶されるパラメータを
第１表に示す。

第　１　表 なお、この表でτ。は入力４ｇ号の１サンプリング周期
を示すものである。したがって遅延時間データ・・・に
対応するサンプルの位置を（すなわちいくつ前のサンプ
ルかを）示すものとなる。例えばτ。＝５アドレス前を
表わすものとなる。

ノξラメータメモリ１０へのパラメータの書込みはキー
ボード１］の操作に基づいて、ノぞラメータコントロー
ラ１２によって行なわれる。

スイッチＺ５はルームサイズを設定するものである。Ｒ
ＯＭ　２６はルームサイズに応じた係数Ｒを紀１．性す
るもので、スイッチＺ５の選択位１樅に応じて、係数Ｒ
として例えば次の値を出力する。

第２表 ＲＯＭ　２６から読み出されたルームサイズ係数Ｒは時
間系列はルームサイズ係数ＲＫ応じて第６図に示すよう
に拡大または縮小される（この場合ゲインデータｇ１　
ｅ　ｇ２　ｅ・・・＋ｇｎの系列は変化なし）。

データメモリ（ディレィメモリ）１３はＲＡＭで構成さ
れ、アナログ入力信号がＡ／Ｄ変換された形のディジタ
ル入力が順次書込まれるとともに、乗対応したアドレス
のデータが読出されて、遅延データを作成する。

カウンタ１４はデータメモリ１３において書込みを行な
うアドレス（以下視アドレスという）ｍを指示するもの
で、入力信号の１サンプル周期ごとにインクリメントさ
れていく。

カウンタ１５はパラメータメモリ１０の読出しアドレス
を指定するもので、入力信号の１サンプル周期内で０か
らｎまでカウントアツプして遅延時間データ”イ　およ
びゲインデータｇ、の各パラメーりを抗出す。

マルチプレクサ１６はノぞラメータメモリー（ＪＫ加え
るアドレス指令を）ぐラメ−タコシトローラ１２力・も
の書込みアドレスまたはカウンター５からのｍｌ出しア
ドレスに切替えるものである。

引算器１７はカウンター４７１・らの現アドレスと乗算
器ｎからの遅延時間データＲＸＩ上を引算した値ガ をデータメモリー３のアドレノ指令として出力するもの
である。データメモリー３は、ノぞラメータメモリー０
の読出しアドレスがＯのとぎ（すなわち所１ｇ己第１表
のように遅延時間データ、ゲインデータとも０が読出さ
れているとき）は書込みモードに切替えられるため、こ
のとき引算器１７の出力（すなわちカウンター４からの
現アドレスｍそのもの）は薔込みアドレス指令としてデ
ータメモリー３に加わる。また、データメモリー３は、
パラメータメモリー０の胱出しアドレスがＯ以外のとき
はｄ出しモードに切替えられるため、このとぎ引算器１
７の出力（すなわち現アドレスｍＫ対して遅蝙時間デー
タアドレス指令としてデータメモリ１３に加わる。

乗算器１８はデータメモＩ７１３から読み出された遅延
・ぼ号Ｘｉに）ぐラメータメモリ用から抗出されている
対応するゲインデータｇｉを付与するものである。

アキュムレータ１９は乗算器１８から出力される遅延信
号ｇ、・Ｘ、をレジスタ５と加算器側で累ｇ（た１ たみ込み演算）して、前記第１１）式に示した残響＋ｓ
号を作成するものである。アキュムレータ１９で作成さ
れた残響信号はその後Ｄ／Ａ変換されて出力される。な
Ｒ，アンド回路２１は、残響（、Ｔ号が作成されるごと
に信号０３によりそれまでの累算データを遮断し℃、累
算値を０にリセットするものである。

タイミングコントローラ２２は上記の各回路をゆ０作さ
せるための各タイミング信号Ｃｌ−Ｃ５を作成するため
のものである。

次に第５図の装置の動作について説明する。

（１）ノぞラメータの設定、ルームサイズの設定第５図
の残響何割装置を使用するに除して、遅延時間データτ
８　ゲインデータｇｌの各パラメー１　ゝ りの設定を行なう。パラメータの設定はパラメータコン
トローラ１２によって博１４される。すなわち、キーボ
ード１３０）操作に従って、パラメータメモ１１１０は
畳込みモードに切換えられ、マルチプレクサ１６は設定
モードに切替えられて、パラメータの設定が行なわれる
。また、スイッチ５Ｉｌ′ｉｌ：よってルームサイズを
設定する。

（４残響信号の作成 パラメータの設定が終わったら、パラメータメモリ１０
を抗出しモードに切替え、マルチプレクサ１６をカウン
タ１５側に切替え、データメモリ１３に入力信号を供給
して残響イぎ号の作成を行なう。

残響信号の作成は入力１ｇ号の１サンプリング周期を１
単位として、その甲でのデータメモ１月３への入力１ぎ
号の書込み■データメモリ１３力・ら設定された各遅延
時１ムｊデータＲＸ４に対応した遅娘情τ０ 号Ｘｌの読み出し■読出された各遅延信号Ｘ、に対する
ゲインｇＨの付与■累！（たたみ込み演算）の各工程を
順次央行して残＃信号を作成する。各々の工程について
第７図のタイムチャートを参照して説明する。

■データメモ１月３への入力信号の」込みクロックＣＩ
の立上りでクロックｃ４がローレベルとなってカウンタ
１５はクリアされる。したがって、パラメータメモ１１
１０はアドレス０が４旨定され、遅延時間データ、ゲイ
ンデータともｒＯＪが読出される。そして、次のクロッ
クｃ５の立上りチクロックＣ２も立上り、データメモリ
１３は書込み状態となる。このとぎ、パラメータメモ１
月（）からの遅延時間データは上述のようにｒＯＪであ
るＤ・ら、米算器２７の出力も０であり、引ＪＥ　’Ｉ
ｇ　１．７の出力はカウンタ１４の出力そのものすなわ
ち埃アドレスｍとなって、データメモＩＪ１３１Ｃ！け
るｍＶｃ入力イイ号が書込まれる。

■データメモリ１３かもの遅延信号の読＾出しデータメ
モリ１：３への書込みが終了すると、データメモリ１３
は読出しモードとなる。クロックｃ５はｌサンプリング
周期内に前記の書込みの１回と、読み出しのｎ回の合わ
せてｎ　＋１回立上る。カウンタ１５はこのクロックＣ
５をカウントして、そのカウント値ｆ　Ａラメータメモ
リ用に加えて遅延時読み出す。例えば、カウンタ１５の
カウント値が「１」のときは、ノぐラメータメモ１月０
のアドレスノぞラメータメモリ１０から読ス出された遅
延時間算器１７でカウンタ１４のカウント値と引算され
る。

これにより、引算される。これにより、引算器１７から
はカウンタ１４のカウント値、￥なわち現アドレスｍ？
：基準として遅延時間データＲＸ’／　のＯ 示す距離だけ手前のアドレスデータが出力され、データ
メモリ１３から対応するアドレスに記憶されている遅延
信号ＸＩが読み出される。

３ん ■ゲインデータｔ＜の付与 データメモリー３から読み出された遅延信号Ｘは、乗算
器１８において、パラメータメモ１月０から読み出され
た各対応するゲインデータｇ１が付与される。

■累　算 アキュームレータ１９は、カウンター５０カウント値が
１のとき、クロックＣ３により前回のサンプリング周期
（ｍ−１）での累算値がリセットされ、クロックＣ５に
従って現在のサンプリング周期（（ロ）での部間データ
ｇｌ・Ｘ１＋ｊＺ２・Ｘ２　＋　”’　ｌ　ｇｌｌ・Ｘ
ｎを累算して１．２ｇ１・Ｘｉを作成する。この累算デ
ータは−１ 残響信号として、その後Ｄ／Ａ変換されて出力される。

なお、上記実施例ではルームサイズ係数Ｒの付与を乗算
器ｎで行なったが、このかわりにシフタを用いて、遅延
時間データ　各　のビンｌ？シントすることによって乗
算したのと同様の結呆を得ることができる。ルームサイ
ズ係数Ｒとそれに対応した遅延時間データ　啓のシフＦ
　ｉｋの関係を次表に示す。

第３表 このようにシフタを用いて栴或すれば品１１Ｊｉｉな乗
算器ｎが不要となるので、安価に購放することができる
。

なお、上記実施例ではルームサイズに応じて遅延時間デ
ータの系列を設定、変更する場合について説明したが、
ルームサイズ以外の残＃特注を決める要素に応じて設定
、変更する場合にも適用することができる。また、ゲイ
ンデータｇｉその他の遅延データに関するデータ系列の
、５ラメータ設定、変更にも適用することができる。

以上説明したように、この発明によれば、遅延データの
データ系列を全体を比例的に拡大、縮小して設定、変更
するようにしたので、個々の遅延データごとに設定、変
更する必要がｔ、ｃ　＜なり、設定操作を容易にするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は従来の残響付加装置を示すブロック図、
笛１図（ｂｌは第１図（ａｌの残響付加装置によるエコ
ータイムノミターンを示す線図、第２図は現実のあるホ
ールにおける１次および２次反射音のシュミレーション
結果ヲ示すエコータイムパターン・第３図はルームサイ
ズによってエコータイムパターンが比例的に拡大、縮小
する様子を示す線図、第４図は第１図（ａｌの残響付加
装置において第３図の各エコータイムパターンを得るた
めの遅延時間の設定状態を示す図、第５図はこの発明の
一実施例を示すブロック図、第６図は第５図の乗算器ｎ
から出力されるデータの時間系列がルームサイズ係数Ｒ
によって変化する状態を示すエコータイムパターン、第
７図は第５図の装置の動作を示すタイムチャートである
。 １　、５　、１３・・・データメモリ（ディレィメモリ
）、３．７．９・・・加算器（ただ人込み演算器）、部
・・・ルームサイズ設定用２インチ、２Ｇ・・・ルーム
サイズ係数記憶ＲＯＭ０ 第 （０） 一力） 二 ↑ Ｊ接 １図 耶２図 第６図 ！欅育　！ｋＢ情

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一定のサンプリング周期で入力信号データを格納するデ
   ィレィメモリと、残＃特性を指示する残響特性指示部と
   、前記ディレィメモリに格納されている複数の遅延デー
   タに基づいてたたみ込み演算する演算部と、開駅残響特
   性指示部の指示に従って前記たたみ込み演算に用いる遅
   延データを構成するパラメータの系列を全体的に拡大、
   縮小させる制御部とを具えた残響付加装置。