JPS61296393A - 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】 （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だみ込み演算によ
り重ね合せて、入力信号の残１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Ｒに対して遅延時間τ
ｉとレベルｏ、（１＝Ｌ２．・・・、ｎ　）で構成され
る複数の反射音の列であるとすると、この荘延時間τ。

とレベルｇｉをパラメータ（反射音パラメータ）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、各ナンブルの反射音を同時刻ごとに重ね合ゼていく
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、
マルチタップを持つシフトレジスターに入力信号の各サ
ンプル値をサンプリング周期ごとに順次シフ１〜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τ
１〜τ。に対応する各タップから各サンプルの遅延信＠
×１〜Ｘｏ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〜ｇｏを付与し、
加算器３で加算するもので、 Ｘｏｕｔ””Σ　Ｘｉ　”１ １＝１ 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
をデータメモリー０に記憶し、パラメータメモリー２か
ら遅延時間データτ１〜τ。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。に対応する遅延
信号×１〜Ｘｏをデータメモリー０から順次読み出し、
乗算器１４でこれら遅延信号ｘ　−Ｘ　に係数ｑ、〜Ｑ
ｎをそｎ れぞれ付与して、個々の反射音信号ｘ　　’Ｊ〜ｘｏ・
９ｏを順次作成し、これらを加締器１８とレジスタ２０
で構成されるアキュームレータ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、
データメモリー０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って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（アキュームレータ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・、　ｇ＋　）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
あった。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った。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ってしまいがちという欠点があった
。

また、別のものとして、入力信号が連続している場合は
、残Ｗ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ちのであった。しかし、これでは
、入力信号が連続（）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った。

そこで、これらを改Ｍずべく、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
上位のものから所定数選択し、入力信号がなくなったら
、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ったことを検出
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
い時間にわたっ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
っ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、入出方間に
遅延時間が生じる欠点があった。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、低い場合は入ツノ信号途絶と判断す
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ィレィメモリ３０は、遅延時間
のパラメータデータτｉ　（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ｇＢ（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
るのに利用するに個のパラメータとして、ディレィメモ
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（τｉ。

Ｊ＞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、（τｉ。

ｑ・）、（τ（、ｇｋ）と先頭からに個のパラメ−タを
カウンタ２８のカウントに従っ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、ｔ≦τ、の関係にあるパラメータを上位からに
個別用する。すなわち、はじめはｔ＝Ｑなので（τ　、
ｑｌ）。

（τ（、ｇｋ）が、そして、ｔ〉τ１となると、（τ　
・ｑ　）・　（”ｋ＋１　　　ｋ÷１２　　２　　　　
　　．０　　　）が、更にｔ〉τ　となると、（τ　、
ｑ３）〜（τに＋２゜ｑ　　）が、というように利用さ
れるパラメータに＋２ 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算値が小ざくなって、残響音が
順次減衰していき、入力信号が途絶えてからτ。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２４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、最古ナンブルのアドレス
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、に対応したアドレスを指定して、（書込ア
ドル 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に対応した続出アドレスもそれに応じで移行させる必
要がある。）遅延信号データＸｉ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、再び入力信号が入ってぎ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Ｘｉ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９・を順次掛は合■ せて累算し、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ｆｉ置の動作を８〜ｍと順
を追っ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・９ｇ、）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に個のパラメ
ータ（τ　、ｑｌ）〜（τハ。

ｇ（）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図の下欄に示す出力信号は、各時点におけるたたみ
込み演ｎ値（累算値）すなわら残響信号のサンプル値を
つなぎ合わせていった一連の残響信号である。これによ
れば、出ツノ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っ
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、楽鼎演秦やボーカル等の
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＆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ｆＪ４
音を作成するので、データメモリのデータによる適応形
ただ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（τ　８ｇ１）〜（τ１２゜ｇ１□）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
周期のクロッ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〜τ
１２に対応するタップから信号をそれぞれ取り出しくデ
ータメモリ２４のタップの遅延時間は、プリメモリ２２
の入力側を基準とした値とする。）、ゲインｇ１〜ｇ１
２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−
０１〜２１−０５　　（ｉｌｌ延時間はτ１２＜τｏ１
＜・・・・・・くτＤ５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っ
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、演算に用いられる糸路は、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
入っており、データメモリ２４側は上位５個のパラメー
タ（τ　、Ｑ　）〜（τ　、Ｑ　　）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、ピロ検出され、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
なったら、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ったら、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に残う
ているときに信号が再び入ってきたときの状態である。

このときは、プリメモリ２２に信号が入っているのでゼ
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に入ってきた新
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ｆ！Ｆｉ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個になったので、中断前のデ
ータに適用するパラメータは１つ減って２個になってい
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２４に中断
前のデータが残っ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っ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（τ　、Ｑ　　）〜（τ　、Ｑ３）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
算値と加算Ｉａ５０で加詐されて、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−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の各タッ
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、前記発明の詳細な説明では、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
（τ　、Ｑ　　）〜（τ　、ａ　　）がある１１　　　
　　ｎｎ ものとし、そのうち１度にに個のパラメータを使用し、
そのうち固定形動作に上位り個のパラメータ（τ１　、
　ｇｌ　）〜（τ　、ｇｈ）を適用し、適り 、Ｑ　　　） 応形動作に残りのパラメータ（τｈ＋１　　　ｈ＋１〜
（τ　、Ｑ、）のうちに−ｈ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
ルスレスポンスディレィメモリ４０は、遅延時間のパラ
メータτ、　　（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Ｑ、〜ｇｈを
記憶している。

カウンタ４４は、前記ディレィメモリ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４４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〜τｈ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τ　〜τｈ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ゎ
に対応した入力サンプル値ｘ１〜Ｘｈ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ｇ１〜０１．とそれ
ぞれ掛は合されて累算され、たたみ込み演算が行なわれ
る。このようにして１．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ィレィメモリ３０は、前記固定
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τ　〜τｈ以後の遅延時間パラメータτ
ｈ＋１〜τ。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ｑｈ＋１〜Ｑｏを記憶している。

カウンタ２８は、前記ディレィメモリ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で選択されたに−
ｈ組のパラメータを読み出すためのタイミング制御をす
る。

順列コントローラ３４は、この演算部６で利用するに−
ｈ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、
先頭からに−ｈ個のパラメータ（τ　　、ｇ　　＞〜（
τ　、Ｑｋ）をカラｈ＋１　　　ｈ＋１　　　　　ｋ ンタ２８のカウントに従っ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、動作開始からの時間ｔ
を計測し、これとプリメモリ２２での遅延時間ｔ　（τ
ｈ≦ｔ　≦τｈ＋１）を足して、１＋１ｏ≦τｉの関係
にあるパラメータを上位からに−ｈ個使用する。

アドレスコントローラ３６は、データメモリ２４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
くτ　　、ａ　　　）からに−ｈ番目ｈ＋１　　　ｈ＋
１ （τに、Ｑ（）までを書込アドレスＡｗ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　を基準と
して１番目（τｈａ１ｈ＋１１　　　　　　　　　　、
ｑ　）か らに−ｈ番目（τ１．．ＣＪ、）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Ａｗは最終ア
ドレスに達したら先頭アドレスに戻って古いデータを順
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、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Ａｗは停止していた書込アドレスＡＩＳ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ＡＶを基準として停止していた書込ア
ドレスＡｗＳ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につい
て適用されるパラメータが残っている場合には、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ｘｉ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ｇｉを順次掛は合せて
累算し、１つの残響信号ナンプルを出力する。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！！置の動作を８〜ｍと
順を追っ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。したがって
、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、固定形動作用パラ
メータ（τ　９ｇ１）〜（τ□。

ｇｈ）と適応形動作用パラメータ（τｈ＋１゜ｇ　　）
〜（τ　、Ｇｏ）が記憶されている。

ｈ＋１　　　　　　　　　ｎ 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τ。ごとにク
ロックＣ１によっ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τ　、〜τ
７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、クロックＣ６に
よって周期で。に１度畠込モードに切替えられる。この
とぎ、パラメータメモリ５２からの遅延時間パラメータ
はＯ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。クロック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τ。内に順次出力さ
れる遅延時間パラメータτ１〜τｈにより、書込アドレ
スを基準としてτ　〜τ、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
えるもので、周期τ。ごとにクロックＣ１によってイン
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τｉ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２
４は、クロックＣ２によって周期τ。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からはカウンタ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によっ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。

クロック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τ。内に順次出力される遅延時間パラメータで・に
より、書込アドレスを基準としてτｉ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Ｘ　　−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〜Ｑ　がそれぞれ乗算され
て、Ｑ　　−Ｘ１〜ｇｈ・Ｘｈ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、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Ｑｉがそれぞれ乗算されて、ｑ
・　・Ｘｉが順次出力されす る。

アキュームレータ６８は、乗算器６４．６６からの乗算
値を加算器７０、レジスタ７２で累算していく。これに
より、アキュームレータ６８からは最終的に周期τ。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、全果ｎ（ａの累算後クロックＣ３によってリセッ
トされる。

ゼロ検出回路２６は、プリメモリ２２の出力Ｘ　−Ｘｈ
を乗算２１７６でそれぞれ自乗してｘ１′〜ｘｈ２を求
め、これらを加綽器７８とレジスタ８０で累算して、周
期τ。内の累算値をクロックＣ１でレジスタ８２に転送
する。レジスタ８０はクロックＣ１によって周期τ０ご
とにリセットされる。

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τｉ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
とのインターフェース構成が別途必要となる。） 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、ａ　　　）〜（τ。

。 込みで全パラメータ（τｈ＋１　　　ｈ＋１Ｇｏ）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τ　内に全パラメータ（τ　２
ｇ１）〜（τ　、Ｑｈ）を読み出すこと（但し、順不同
り でよい。） 口）アキュームレータ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 口）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Ｏ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υンブリング周朋τ。ｂ１始以後
発生するクロック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−例を第２表に示す。

なお、ここでも遅延時間パラメータでｉはサンプリング
周期τ。の何個分かという形で記憶されている。

適応形動作用パラメータの読出は次のようにして行なわ
れる。

比較器２５はゼロ検出回路２６の出力が所定の閾値より
大きい場合（入力信号持続の場合）はカウンタ９０．９
２をクリアする。カウンタ９０は適応形動作用パラメー
タデータの初期値を、設定し、リセット時には１′′、
リセット解除時には一致検出回路９４の出力カウント値
となる。

カウンタ９６は続出アドレスを指令するもので、周期τ
０に一度出力されるクロックＣ４によってりセットされ
、次のクロックＣ５（第２０図参照）でカウンタ９０の
値を初期値とし、その後りＯツクＣ５をカウントし、周
期τ。内に適用形動作に必要なに−ｈ個の読出アドレス
を出力する。カウンタ９０が１″の時（入力信号持続時
）は、カウンタ９６がｌｌ　１１１にプリセットされ、
パラメータメモリ５２はアドレス１から順次指定されて
いく。

カウンタ９２は、ゼロ検出によってリセット解除され、
以後クロックＣ１をカウントしていく。

このカウント値は、適応形動作移行後のサンプル数に対
応し、適応形°動作移行後の経過時間ｔを意味する。こ
の時間ｔは加算器１００においてプリメモリ２２での遅
れ時間ｔ。と加算され時間１＋１　　が算出される。こ
の時間１＋１８は、入力信号途絶侵の経過時間を表わし
ている。

−数構出回路９４は、適応形動作用の遅延時間パラメー
タτｔｕ１〜τ。と時間１＋１ｏを比較し、一致するご
とにパルスを出力し、カウンタ９０はこのパルスをカウ
ントする。これは適応形動作では、入力信号途絶の経過
時間１＋１８よりも以後の遅延時間のパラメータが適用
されるので（時間１＋１ｏよりも前の（ｔよりも小さい
）遅延時間に対応する入力信号データは、入力が途絶え
て０となっているので、これをたたみ込んでも無意味な
ため）入力信号が途絶えてからいくつのパラメータを経
過したかを求め、現時点で何番目のパラメータから適用
していくかを決めるためである。

カウンタ９０の値を初ＩＩ（ｉａとし、以後りＯツクＣ
５をカラン］・シだカウンタ９６の値は読出アドレスと
してパラメータメモリ５２に加わり、対応パラメータが
読み出される。

なお、第１９図においてタイミングコントローラ１０４
は、各回路を動作させるための制御信号を出力させる。

第１９図の回路の動作の一例を第２０図に示す。

ただしこれは、まだ適応形動作に至らないときの状態で
ある。

１サンプリング周期τ０はクロックＣ１で開始され、こ
のクロックＣ１をカウンタ５４．６０でカウントして、
書込アドレスが１ずつずれていく。

遅延時間パラメータは、プリメモリ２２側もデータメモ
リ２４側もはじめはＯなので、そのときカウンタ５４．
６０の値がそのままアドレス信号としてデータメモリ２
４．プリメモリ２２に加わる。

データメモリ２４は、クロックＣ２によって書込みが行
なわれる。このとき、プリメモリ２２ではカウンタ６０
が次に書き込むべきアドレスを指令しており、そのアド
レスのデータがクロックＣ２でデータメモリ２４に転送
される。プリメモリ２２にはその後クロックＣ６で新デ
ータが出き込まれる。

パラメータメモリ５２からは、固定形動作用および適応
形動作用パラメータがクロックＣ５の周期で順次読み出
される。適応形動作用パラメータは１サンプリング周期
内に全パラメータが読み出される。固定形動作用パラメ
ータは適応形動作用パラメータより数が少ないので、早
い時ＩＩに全て読み出されてしまい、以後０が読み出さ
れる。

ここでは、まだ適応形動作に至っていない状態を示して
いるので、カウンタ９６の初期値は１（その前の０はリ
セット状態）となって、適応形動作用パラメータは（τ
ｈ＋１　＝　”ｈ＋１　）〜（τｋ。

Ｑｋ）と先頭から読み出されているが、適応形動作が開
始されると、カウンタ９６の初期値が、２゜３、・・・
と順次変化していき、パラメータもこれに応じ順次シフ
トしていく。固定形動作用パラメータは、常に変化ない
。

適応形演算値と固定形動作用を累算してい（）ば、各１
サンプリング周期τ。の終りに最終的な累算値が得られ
、これが１つの残響信号のサンプルとなる。そして、各
ザンプリング周期τ。ごとにこの動作を繰り返して一連
の残響信号が作成される。

次に、ゼロ検出回路２６の他の例を第２１図に示す。こ
れは、プリメモリ２２における最新データを乗算器１１
０で自乗し、これを加算器１１２を介してレジスタ１１
４にクロックＣ１で保持し、レジスタ１１４の値を加算
器１１２で累算し、かつプリメモリの最古データを乗算
器１１６で自乗し、加算器１１２で累算値から減算して
、プリメモリ２２に記憶された全データの自乗和をレジ
スタ１１４に保持するようにしたものである。

（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かできる。

【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ック図である
。 第２図は、ある音響空間にお【プ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ック図であ
る。 第５図は、従来の残響付加装置を示すブロック図である
。 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（）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ック図で
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２６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。 レヘ゛ル′ 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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。