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特許 効果付加装置

特許権者 株式会社コルグ
発明者 尾上祐一
出願日 2006年8月2日 (10年11ヶ月経過) 出願番号 2006-210554
公開日 2008年2月21日 (9年5ヶ月経過) 公開番号 2008-039871
登録日 2011年2月10日 (6年5ヶ月経過) 登録番号 4678871
状態 特許権利維持
特許期限日 2026年8月2日 (残9年2ヶ月)
技術分野 電気楽器 音声の分析・合成
主要キーワード 位相遅延信号 鋸歯状信号 台形波信号 上昇限界 波形変換器 周波数変更処理 位相シフト信号 等比数列

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背景

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複数個の異なる発振周波数を用い「無限音階」を発生させる装置が提案されていた(例えば、特許文献1参照)。この装置においては、複数個の異なる周波数発振する発振器を用意しておき、各発振器からの周波数を公比「2」の等比数列なるように設定しておく。そして、各発振器からの信号を或る周波数幅だけ周波数を上昇させて上昇限界に到達した時に、再度、初期周波数に周波数を変更させる、といった周波数変更処理を繰り返し行うことによって、音程が常に高い方向へ移動しているような錯覚が得られる。一方、逆方向、即ち周波数が減少する方向に周波数変更処理を繰り返し行えば、音程が常に低い方向へ移動しているような錯覚を得ることができる。これは無限音階と称される機能である。

特開平5−54283号公報(第3−4頁、第3図)

概要

目的

本発明は、かかる従来の課題を解決するためになされたもので、外部からの音楽信号に対しても音程(ピッチ)の無限上昇や無限下降感付与可能とした効果付加装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項

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請求項1

定形状の発振信号設定周波数で繰り返し出力する発振器と、外部から供給された音楽信号に対して、与えられたシフト量でのピッチシフトを行うN個(Nは2以上の整数)のピッチシフタからなるピッチシフタ群と、前記発振信号を所定位相量((360/N)度)ずつ位相遅延させていく位相シフタを(N−1)個、縦続接続してなる位相シフタ群と、総てのピッチシフタからのピッチシフト信号を加算する加算器と、を備え、各ピッチシフタへそのシフト量として前記発振信号の位相遅延信号が与えられ、その各ピッチシフタに与えられる位相遅延信号の遅延量が、ピッチシフタ毎に前記所定位相量ずつ大きくなるように構成したことを特徴とする効果付加装置

請求項2

請求項1に記載の装置において、更に、前記発振信号は鋸歯状信号であり、この鋸歯状信号の上限から下限又はその逆に変化するポイントでの変化量を低減させた台形波信号生成出力する波形変換器を各ピッチシフタ毎に対応して設け、この台形波信号と、対応するピッチシフタからのピッチシフト信号とを乗算して前記加算器に入力させる構成としたことを特徴とする効果付加装置。

詳細

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技術分野

0001

本発明は、いわゆる無限音階を生成する音楽装置に係わり、特に、外部入力信号に対してもピッチの無限上昇感や無限下降感を付与可能な効果付加装置に関する。


背景技術

0002

複数個の異なる発振周波数を用い「無限音階」を発生させる装置が提案されていた(例えば、特許文献1参照)。この装置においては、複数個の異なる周波数で発振する発振器を用意しておき、各発振器からの周波数を公比「2」の等比数列なるように設定しておく。そして、各発振器からの信号を或る周波数幅だけ周波数を上昇させて上昇限界に到達した時に、再度、初期周波数に周波数を変更させる、といった周波数変更処理を繰り返し行うことによって、音程が常に高い方向へ移動しているような錯覚が得られる。一方、逆方向、即ち周波数が減少する方向に周波数変更処理を繰り返し行えば、音程が常に低い方向へ移動しているような錯覚を得ることができる。これは無限音階と称される機能である。

0003

特開平5−54283号公報(第3−4頁、第3図)


発明が解決しようとする課題

0004

確かに無限音階を実現させることによって音楽分野における有益な効果付加を実現することはできる。しかしながら、従来の装置は装置内部で発振音を生成し、これを無限音階にするものであったため、外部から供給された楽音信号等に対して同様な無限音階を実現することは不可能であった。

0005

本発明は、かかる従来の課題を解決するためになされたもので、外部からの音楽信号に対しても音程(ピッチ)の無限上昇や無限下降感を付与可能とした効果付加装置を提供することを目的とする。


課題を解決するための手段

0006

上記目的を達成するために、本発明は、所定形状の発振信号を設定周波数で繰り返し出力する発振器と、
外部から供給された音楽信号に対して、与えられたシフト量でのピッチシフトを行うN個(Nは2以上の整数)のピッチシフタからなるピッチシフタ群と、
前記発振信号を所定位相量((360/N)度)ずつ位相遅延させていく位相シフタを(N−1)個、縦続接続してなる位相シフタ群と、
総てのピッチシフタからのピッチシフト信号を加算する加算器と、を備え、
各ピッチシフタへそのシフト量として前記発振信号の位相遅延信号が与えられ、その各ピッチシフタに与えられる位相遅延信号の遅延量が、ピッチシフタ毎に前記所定位相量ずつ大きくなるように構成したことを特徴とする。

0007

この発明によれば、ピッチシフタ群を構成するN個のピッチシフタによって、外部から供給された音楽信号に対して、与えられたシフト量でのピッチシフトを行い、また、位相シフタ群を構成する(N—1)個の位相シフタが、発振信号を所定位相量((360/N)度)ずつ位相遅延させていき、加算器が総てのピッチシフタによるピッチシフト信号を加算する。そして、各ピッチシフタへそのシフト量として前記発振信号の位相遅延信号が与えられ、その各ピッチシフタに与えられる位相遅延信号の遅延量が、ピッチシフタ毎に前記所定位相量ずつ大きくなるように構成したので、外部からの音楽信号に対してもピッチの上昇や下降感を与えることができる。

0008

また、発振信号を鋸歯状信号とし、この鋸歯状信号の上限から下限又はその逆に変化するポイントでの変化量を低減させた台形波信号を生成出力する波形変換器を各ピッチシフタ毎に対応して設け、この台形波信号と、対応するピッチシフタからのピッチシフト信号とを乗算して前記加算器に入力させる構成とすれば、ピッチシフト音が有する不連続な音程変化点におけるレベルを低減できるので好ましい。


発明の効果

0009

本発明によれば、外部からの音楽信号に対してもピッチの無限上昇や無限下降感を付与可能とした効果付加装置を提供することが可能になるという効果が得られる。


発明を実施するための最良の形態

0010

以下、本発明を実施するための最良形態を図面を参照しつつ説明する。

0011

(構成)

0012

図1は本発明の実施形態である効果付加装置1の構成図である。本装置1は、N個(Nは2以上の整数)のピッチシフタ1、ピッチシフタ2、…、ピッチシフタN(100)を並列接続してピッチシフタ群を構成している。そして、各ピッチシフタ100は、楽音信号等の外部信号を入力して、この外部信号に対して、与えられたシフト量だけピッチシフトする。また、位相シフタ1、位相シフタ2、…、位相シフタN—1(200)は、夫々、「(360/N)度」だけ入力された信号を順次位相シフトするように縦続接続して位相シフタ群を構成している。

0013

また、発振器30からは鋸歯状信号が発振信号として出力される。操作子10の操作によって、発振信号の周波数を設定可能に構成されている。また、操作子10の操作によって、ピッチシフト量を上昇させるためには右肩上がり状の鋸歯状信号を選択設定可能とする一方、ピッチシフト量を下降させるためには右肩下がり状の鋸歯状信号を選択設定可能になっている。操作子20は総て連動して動くが、これはピッチ変更幅を設定するための操作子である。

0014

本装置1は、更に、波形変換器1、波形変換器2.…、波形変換器N(300)を備えており、各波形変換器300は位相シフタ群からの位相シフト信号波形変換して変換信号として、乗算器50はこの変換信号とピッチシフタ100からのピッチシフト信号とを乗算して加算器40に入力可能に構成されている。そして、波形変換器1から波形変換器Nまでには、位相遅延量が小さな位相シフト信号から順に位相シフトが所定位相量(「360/N度」)ずつ大きくなる位相シフト信号が波形変換器300に入力される構成となっている。なお、この信号変換や機能については後述する。なお、Nは2以上の整数である。

0015

動作
今、理解の容易化のためNを「4」とした場合を想定して図2を参照して動作を説明する。先ず、波形変換器300、乗算器50を設けてない場合の動作を説明する。Nが「4」であるから各位相シフタでの位相量は「90度」となる。右肩上がりの鋸歯状信号が発振器30から発振出力され、これが各位相シフタ200で90度ずつ位相遅延していくことになる。

0016

一方、各ピッチシフタ100は、外部から入力された楽音信号を、与えられたシフト量に応じてピッチシフトしたピッチシフト信号を出力し、加算器40は各ピッチシフタ100からのピッチシフト信号を加算して出力する。そして、各ピッチシフタ1、ピッチシフタ2、ピッチシフタ3、ピッチシフタ4には、そのシフト量として位相遅延量が小さなものから順に与えられる。即ち、ピッチシフタ1に対しては「0度」、ピッチシフタ2に対しては「90度」、ピッチシフタ3に対しては「180度」、ピッチシフタ4に対しては「270度」位相遅延された発振信号が与えられることになる。

0017

図2を参照して分かるように、鋸歯状信号は90度ずつずれており、位相をずらした右肩上がりの信号が次々と繰り返して発振しているので、楽音信号のピッチが無限に上昇するような錯覚を与える。なお、この例では右肩上がりの鋸状波を採用したが、右肩下がりの鋸波状信号を採用すれば、楽音信号のピッチが無限に下降するような錯覚を与えることになる。

0018

したがって、本装置1によれば、ピッチシフタ群を構成するN個のピッチシフタ100によって、外部から供給された音楽信号に対して、与えられたシフト量でのピッチシフトを行い、また、位相シフタ群を構成する(N—1)個の位相シフタ200が、発振信号を「(360/N)度」ずつ位相遅延させていき、加算器40が総てのピッチシフタによるピッチシフト信号を加算する。そして、各ピットシフタ100へそのシフト量として発振器30からの発振信号の位相遅延信号が与えられ、その各ピッチシフタ100に与えられる位相遅延信号の遅延量が、ピッチシフタ毎に「(360/N)度」ずつ大きくなるように構成したので、外部からの音楽信号に対してもピッチ上昇感や下降感を与えることができる

0019

次に、図3を参照して波形変換器300、乗算器50を含めた動作を説明する。 さて、図3は、図2に符号A、Bを付加したものである。この符号A、Bで示されるのは右肩上がりの鋸歯状信号の上限から下限に変化するポイントを示している。このように急激に信号が変化する場合、ピッチシフト音は不連続な変化が生じ違和感を与えることになる。

0020

そこで、各波形変換器300は、各ピッチシフタ100に与えられる位相遅延信号から台形波信号を生成し、乗算器50に出力し、乗算器50は、当該ピッチシフタ100からのピッチシフト信号と台形波信号とを乗算し、この乗算結果を加算器40に出力する。これによれば、不連続点の変化量をかなり低減することができ、違和感のないピッチ上昇、下降感を与える音楽信号を得ることができる。つまり、台形波信号を出力する波形変換器300を各ピッチシフタ100毎に対応して設け、この台形波信号と、当該波形変換器300に対応するピッチシフタ100からのピッチシフト信号とを乗算して加算器40に入力されることによって、違和感を大幅に低減することが可能になる。その他の動作は図2に示したものと代わる点はない。

0021

図4は、図4(a)に示す発振器30からの発振信号を台形波信号に変換する処理の一例の説明図である。先ず、鋸歯状信号の「0」レベルより大きな部分を信号処理で折り返し、それに所定電圧を付加して底上げすると図4(b)のような三角波信号を得ることができ、次いで、この三角波信号を或る閾値クリッピングすると図4(c)のような台形波信号を得ることができる。これにより鋸歯状信号の急峻な変化を低減することにより、不連続音の発生を殆ど阻止することが可能となる。

0022

したがって、この動作例では、鋸歯状信号の上限から下限又はその逆に変化するポイントでの変化量を低減させた台形波信号を出力する波形変換器300を備え、この台形波信号を、対応するピッチシフタ100からのピッチシフト信号と乗算して加算器40に入力される構成としたので、ピッチシフト音に違和感を生じさせないことが可能となる。

0023

なお、本装置1は総てハードウエアで実現することが可能であるが、必要に応じてその一部乃至殆どの部分をソフトウエア処理によって実現することも可能である。ソフトウエア処理はROM等の記録媒体記録したプログラムをCPUがRAM等をワークエリアとして実行させることで実現できる。

0024

以上説明してきたように、本発明の効果付加装置によれば楽器等から供給される楽音信号のピッチの上昇感や下降感を与えることができる。


図面の簡単な説明

0025

効果付加装置1の構成図である。
動作の説明図である。
動作の説明図である。
波形変換処理の説明図である。


符号の説明

0026

1効果付加装置
10操作子
20 操作子
30発振器
40加算器
50乗算器
100ピッチシフタ
200位相シフタ
300波形変換部


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