図面 (/)

技術 効果付与装置

出願人 株式会社河合楽器製作所
発明者 松永郁
出願日 2014年8月29日 (4年10ヶ月経過) 出願番号 2014-174971
公開日 2016年4月11日 (3年3ヶ月経過) 公開番号 2016-050981
状態 特許登録済
技術分野 電気楽器 音声の分析・合成
主要キーワード 演算用レジスタ データ精度 キーマップ ディレイ効果 効果付与装置 データ書き込み用 処理態様 差分計算
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年4月11日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (11)

課題

DSPから外部メモリアクセスする場合に回数に限りがある場合でも、目的とする音響効果を効率よく高品質に実現する効果付与装置を提供する。

解決手段

楽音データから取得されたサンプルデータを該外部メモリの一つのメモリエリアに書き込むデータ書き込み手段と、書き込まれたサンプルデータを上記外部メモリから読み出すデータ読み込み手段とを有しており、上記データ書き込み手段に供給されるデータは、第1の形式または第2の形式の何れかの形式であり、上記データ読み込み手段から供給されるデータを、第1の処理または第2の処理の何れかの方法で処理することを特徴としている。

概要

背景

電子楽器などでは、音源から出力された楽音データに対し、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)などを使用して、コーラスディレイなどの種々の音響効果を付与する処理がなされている。

その処理の際に、上記DSPでは、外部メモリを備えていてそこに記憶されたサンプルデータを補間して使用することが頻繁にある。

概要

DSPから外部メモリにアクセスする場合に回数に限りがある場合でも、目的とする音響効果を効率よく高品質に実現する効果付与装置を提供する。楽音データから取得されたサンプルデータを該外部メモリの一つのメモリエリアに書き込むデータ書き込み手段と、書き込まれたサンプルデータを上記外部メモリから読み出すデータ読み込み手段とを有しており、上記データ書き込み手段に供給されるデータは、第1の形式または第2の形式の何れかの形式であり、上記データ読み込み手段から供給されるデータを、第1の処理または第2の処理の何れかの方法で処理することを特徴としている。

目的

しかし、一般に外部メモリアクセスにはDSP内部のメモリアクセスに比べ多くの時間が必要とされるため、アクセス回数が限られる。多くの効果を同時に付与する場合には、1つの効果に多くの外部メモリアクセスを割り当てるのが難しくなり、目的とする音響効果が実現できないという問題があった。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

音源から出力される楽音データ音響効果を付与する効果付与装置であって、外部メモリと、楽音データから取得されたサンプルデータを該外部メモリの一つのメモリエリアに書き込むデータ書き込み手段と、書き込まれたサンプルデータを上記外部メモリから読み出すデータ読み込み手段とを有しており、上記データ書き込み手段に供給されるデータは、或る時刻nの時に採取された真値Xnである時に、次の時刻(n+1)の採取時にはその直前の真値Xnとその差分値(Xn+1−Xn)を一組にまとめた第1の形式、又は、或る時刻nの時に採取された真値Xnを表す第2の形式の何れかの形式であり、上記データ読み込み手段から供給されるデータは、演算用レジスタに、真値Xnと差分値(Xn+1−Xn)に分離して読み込み、サンプル補間演算を行なう第1の処理、又は、本装置の演算用レジスタに読み込む第2の処理の何れかの方法で処理することにより上記楽音データに任意の音響効果を付与することを特徴とする効果付与装置。

技術分野

0001

本発明は、音源から出力されてくる楽音データ音響効果を付与する効果付与装置に関する。

背景技術

0002

電子楽器などでは、音源から出力された楽音データに対し、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)などを使用して、コーラスディレイなどの種々の音響効果を付与する処理がなされている。

0003

その処理の際に、上記DSPでは、外部メモリを備えていてそこに記憶されたサンプルデータを補間して使用することが頻繁にある。

発明が解決しようとする課題

0004

このサンプル補間を実施するためには、上記外部メモリから連続するサンプルデータを少なくとも2つ以上読み出す必要がある。

0005

しかし、一般に外部メモリアクセスにはDSP内部のメモリアクセスに比べ多くの時間が必要とされるため、アクセス回数が限られる。多くの効果を同時に付与する場合には、1つの効果に多くの外部メモリアクセスを割り当てるのが難しくなり、目的とする音響効果が実現できないという問題があった。

0006

本発明は、斯かる実情に鑑み創案されたものであって、DSPから外部メモリにアクセスする場合に回数に限りがある場合でも、目的とする音響効果を効率よく高品質に実現する効果付与装置を提供せんとするものである。

課題を解決するための手段

0007

そのため本発明の構成は、
音源から出力される楽音データに音響効果を付与する効果付与装置であって、
外部メモリと、
楽音データから取得されたサンプルデータを該外部メモリの一つのメモリエリアに書き込むデータ書き込み手段と、
書き込まれたサンプルデータを上記外部メモリから読み出すデータ読み込み手段とを有しており、
上記データ書き込み手段に供給されるデータは、或る時刻nの時に採取された真値Xnである時に、次の時刻(n+1)の採取時にはその直前の真値Xnとその差分値(Xn+1−Xn)を一組にまとめた第1の形式、又は、或る時刻nの時に採取された真値Xnを表す第2の形式の何れかの形式であり、
上記データ読み込み手段から供給されるデータは、演算用レジスタに、真値Xnと差分値(Xn+1−Xn)に分離して読み込み、サンプル補間演算を行なう第1の処理、又は、本装置の演算用レジスタに読み込む第2の処理の何れかの方法で処理することにより上記楽音データに任意の音響効果を付与することを基本的特徴としている。

0008

上記構成によれば、外部メモリにサンプルデータを記憶する際に、第2の形式で真値のみを記憶させるか、第1の形式で真値と差分値を1つのデータとして記憶させることになる。

0009

他方、外部メモリからのサンプルデータの読み出しの際には、第2の処理により真値のみ演算用レジスタに読み出し、又は第1の処理により真値と差分値を演算用レジスタに読み出してサンプル補間演算を行うことになる。

0010

以上のように、真値のみ演算用レジスタに読み出す場合は、サンプル補間演算を実施しないので一度だけデータを読み出せばよく、また、サンプル補間演算を行う場合も、演算に必要な真値と差分値が同時に読みだされるためデータ読み出しは一度で良い。

0011

そのため、外部メモリにアクセスする場合に回数に限りがある場合でも、目的とする音響効果が得られやすくなる。

発明の効果

0012

本発明の上記構成によれば、サンプル補間演算処理を行う場合には、1つのサンプルデータ中に、真値と差分値がセットとなって読み出されるため、サンプル補間演算処理がしやすく、外部メモリにアクセスする場合に回数に限りがある場合でも、目的とする音響効果が得られやすく、またサンプル補間演算処理を行わない場合には、真値が本来のデータ精度で読み出されるため、高品質な処理が可能という優れた効果を奏し得ることになる。

発明を実施するための最良の形態

0013

以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。

0014

図1は、本発明の効果付与装置が用いられた電子鍵盤楽器の構成の概略を示すブロック図である。

0015

同図に示すように、システムバス300には、CPU302、ROM304、RAM306、パネルスキャン回路308aを介して操作パネル308、キーボードスキャン回路310aを介して鍵盤310、音源(Tone Generator)312及びDSP10が接続されている。各部へのコマンド・データの入出力、及びそれらの入出力のタイミング制御が行われている。すなわち、システムバス300は、それに繋がった各回路を、後述するCPU302により制御し、電子鍵盤楽器として機能させることになる。

0016

ROM304は、後述するCPU302及びDSP10において用いられるプログラムを記憶するプログラムメモリ(図示無し)や必要な各種データ(例えばDSP10で使用される係数など)が記憶されている。

0017

RAM306は、CPU302による制御において発生する各種パラメータやデータ等を一時的に記憶する。

0018

電子鍵盤楽器には、操作パネル308、鍵盤310などが設けられている。操作パネル308は、発生すべき楽音の音色を選択する音色スイッチやディレイなどのエフェクト設定のためのスイッチ等が設けられていて、この操作パネル308から設定された情報は、パネルスキャン回路308aのスキャンによってその設定値が検出され、システムバス300を介して、CPU302に供給される。

0019

鍵盤310は、88鍵のキーボードからなり、各鍵には夫々タッチセンサからなる鍵盤センサ(図示無し)が設けられている。該鍵盤センサは、演奏者の鍵盤310に対する演奏操作を検出して、各種の演奏情報押鍵情報押鍵タイミングキーON)や離鍵タイミング(キーOFF)などの情報も含まれる]として出力する。それらのデータはキーボードスキャン回路310aで検出されて、それらのデータによりキーマップKMPが作成され、それらのデータは、システムバス300を介して、CPU302に供給され、該CPU302によって音源312に送られて、音源312による波形メモリ312aからの波形データ読み出しによる楽音データが生成せしめられる。

0020

CPU302は、ROM304から読み出されたプログラムを実行することで、上記各部の制御と、データの入出力処理を司り、上記システムバス300でつながっている上記各回路を電子鍵盤楽器として全体を制御すると共に、音源312に制御命令を出す他、ROM304から、DSP10を本効果付与装置処理用に用いるプログラム及び必要な係数データが読み出されて、該DSP10に送られ、音源312から出力された上記楽音データに必要な音響効果がそれによって付加される。その際、DSP10では、外部メモリ20を制御下に持っており、音源312から入力される楽音データを元にして、特定の処理を行ってサンプリングデータとして外部メモリ20に書き込み、又該外部メモリ20から、後述するような処理を行って、サンプリングデータを読み出し、楽音データとして出力する。

0021

尚、DSP10から出力された音響効果の付与された楽音データは、D/A変換器314に入力されてアナログ信号に変換される。該アナログ信号はサウンドシステム316(アンプスピ−カなど)から出力される。

0022

図2及び図3は、音源312から入力される楽音データをサンプリングデータとして外部メモリ20に書き込む際の処理と、該外部メモリ20からサンプリングデータを読み出し、楽音データとして出力する際の処理の、本発明の装置による処理の仕方を説明する説明図である。

0023

これらの図の前提として、上記音源312から出力された楽音データは、DSP10に入力され、そこで種々のエフェクトがかけられる。その際、DSP10において、CPU302から送信されてくる各種エフェクト用プログラム及びそれに使用される係数が、DSP10内部のプログラムメモリ(図示無し)と係数メモリ(図示無し)に記憶され、それらに基づいて上記楽音データに対し演算処理が施され、音響効果の付与された楽音データが生成される。特に残響効果を付与される際に、DSP10の外部に外部メモリ20がつながれており、この外部メモリ20を使用して、DSP10において、書き込みと読み出し処理につき、次のような演算処理がなされ、そのような処理結果(サンプリングデータ)をそこに一時的に記憶させておき、演算処理によって遅延して出力されてくるサンプリングデータが次々に処理され、残響効果が付与されることになる。その後、D/A変換器314に入力されてアナログ信号に変換される。該アナログ信号はサウンドシステム316(アンプやスピ−カなど)から出力される。

0024

実施例構成に示すように、CPU302から送信される各種エフェクト用プログラム及びそれに使用される係数に基づき、音源312から送り出された楽音データから取得されるサンプルデータを第1の形式12または第2の形式14で外部メモリ20に書き込み、また該外部メモリ20からサンプルデータを読み出して、それを楽音データの音響効果付加と共に、これらのデータの第1の処理又は第2の処理を、夫々行うデータ書き込み部10a、又はデータ読み込み部10bがDSP10内に構成されることになる。

0025

そのうち第1の形式12は、図2に示すように、楽音データを時刻nの時に採取したサンプルデータの真値がXnである時に、次の時刻(n+1)の採取時にはその直前の真値Xnとその差分値(Xn+1−Xn)を、元のサンプルデータのサイズ内に収まるように組み合わせたものであり、データ書き込み部10aにより、外部メモリ20の一つのメモリエリアに書き込まれる。尚同図には、外部メモリ20の所定のエリアに書き込む前に、書込み用バッファ16にサンプルデータが一時的に記憶されている状態が示されている。

0026

また第2の形式14は、同図に示すように、楽音データを時刻nの時に採取したサンプルデータの真値Xnそのものであり、外部メモリ20の一つのメモリエリアに書き込まれる。書込み用バッファ16については、上記と同様である。

0027

他方、書き込まれたサンプルデータを上記外部メモリ20から読み出して音響効果を付与しようとする際には、図3に示すように、データ読み込み部10bは、本装置の演算用レジスタ11に、一組の真値Xnと差分値(Xn+1−Xn)を読み出し(図面では当初読出し用バッファ18に読み出されることが示されている)、真値Xnと差分値(Xn+1−Xn)に分離してサンプル補間演算を行なう構成となっている。

0028

これと一緒に、同図に示すように、データ読み込み部10bは、本装置の演算用レジスタ11に、真値Xnを読み出して、そのままサンプルデータとして送出する構成となっている。

0029

後述する図5図8処理フローに従って、データ書き込み部10a及びデータ読み込み部10bにより、サンプルデータの書き込み及び同データの読み出しがなされ、DSP10により、上記楽音データに任意の音響効果(コーラス、ディレイ効果など)が付与されることになる。

0030

図4は、上記第1の処理部12により、時間nと(n+1)の際の振幅XnとXn+1のサンプルデータが取られていて、仮に時間nからcだけ、離れた位置の振幅Xinpをサンプル補間演算で求める場合の処理につき、説明する説明図である。

0031

次式数1によるサンプル補間演算処理によって、振幅Xinpが算出されることになる。

0032

(数1)
Xinp=Xn+(Xn+1−Xn)×c

0033

図5は、本電子鍵盤楽器が電源ONになった際に行われる全体の処理フローを示すフローチャートである。すなわち、電源がONにされると本電子鍵盤楽器の初期化処理がなされる(ステップS100)。

0034

そして、パネルイベント処理がなされ(ステップS102)、続いて、鍵盤イベント処理(ステップS104)、ペダルイベント処理(ステップS106)がなされた後、楽音生成処理が行われる(ステップS108)。

0035

続いて音響効果付与処理がなされ(ステップS110)、その他の処理がなされた(ステップS112)後、上記ステップS102に復帰し、以上の処理を繰り返す。

0036

図6は、図5のステップS110の音響効果付与処理の処理フローを示すフローチャートである。同図に示すように、外部メモリ20からデータの読み出し処理がなされる(ステップS200)。その際エフェクト毎に処理1か処理2かが予め決められている。そして、エフェクトに応じた効果付与のための演算処理が行われる(ステップS202)。

0037

次に、外部メモリ20へのデータの書き込み処理がなされる(ステップS204)。この場合もエフェクト毎に予め形式1か形式2かが決められている。そして、効果音出力処理がなされる(ステップS206)。

0038

図7及び図8は、楽音データからサンプルデータが外部メモリ20に書き込まれる際に、第1の形式12のサンプルデータ、すなわち、真値と差分値のセットとして書き込まれるか、或いは第2の形式14のサンプルデータ、すなわち、真値のみ書き込まれるかを決定する際の処理フローを示している。

0039

図7に示すように、第1の形式でのデータ書き込み処理は、以下のようにして処理される。すなわち、新データXnが採取される(ステップS300)。そして、旧データバッファから旧データXn-1が取得される(ステップS302)。その後、差分計算(Dn=Xn−Xn-1)が行われる(ステップS304)。そしてDとXn-1を組み合わせ・変換し、下式数2に従って、1つのデータSnとされる(ステップS306)。そしてSnがデータ書き込み用バッファに保存される(ステップS308)。またXnが旧データバッファに保存される(ステップS310)。

0040

(数2)
Sn=combo(Xn-1,D)

0041

他方、第2の形式でのデータ書き込み処理は、図8に示すように行われる。すなわち、新データXnが採取され(ステップS400)、Xnがデータ書き込み用バッファに保存される(ステップS402)。

0042

また上記の第1の処理は、図9に示すように、実施される。すなわち、読み込みバッファからデータが取得される(ステップS500)。またそのデータが、真値Rと差分dに分離される(ステップS502)。所定の係数cによりサンプル補間が下式数3のようにして行われる(ステップS504)。その後振幅Xinpが効果処理用データとして送出される(ステップS506)。

0043

(数3)
Xinp=R+d×c

0044

さらに、第2の処理については、図10に示すように、実施される。すなわち、読み込みバッファからデータが取得される(ステップS600)。そして、その取得したデータが効果処理用データとして送出される(ステップS602)。

0045

上記実施例構成によれば、外部メモリ20にサンプルデータを記憶する際に、第2の形式14で真値のみ記憶させるか、第1の形式12で真値と差分値を1つのデータとして記憶させることになる。

0046

他方、外部メモリ20からのサンプルデータの読み出しの際には、データ読み出し部10bにより真値のみ演算用レジスタ11に読み出し、又は同部10bにより真値と差分値を演算用レジスタ11に読み出してサンプル補間演算を行うことになる。

0047

以上の様に、サンプル補間演算処理を行う場合には、1つのサンプルデータ中に、真値と差分値がセットとなって読み出されるため、データ読み出し部10bでサンプル補間演算処理がしやすく、外部メモリ20にアクセスする場合に回数に限りがある場合でも、目的とする音響効果が得られやすく、またサンプル補間演算処理を行わない場合には、データ読み出し部10bで真値が本来のデータ精度で読み出されるため、高品質な処理が可能となる。

0048

尚、本発明の効果付与装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

0049

本発明の効果付与装置は、DSPにより音響効果付加を行える構成であれば種々のものに用いることができる。

図面の簡単な説明

0050

本発明の効果付与装置が用いられた電子鍵盤楽器の構成の概略を示すブロック図である。
楽音データから取得されたサンプルデータを外部メモリ20に書き込む際の本効果付与装置による処理態様を示す説明図である。
書き込まれたサンプルデータを外部メモリ20から読み出して音響効果を付与しようとする際の本効果付与装置による処理態様を示す説明図である。
データ読み込み部10bによりサンプル補間演算で求める場合の処理説明図である。
本電子鍵盤楽器が電源ONになった際に行われる全体の処理フローを示すフローチャートである。
図5のステップS110の音響効果付与処理の処理フローを示すフローチャートである。
楽音データからサンプルデータが外部メモリ20に書き込みされる際に、第1の形式12での書き込み処理の処理フローを示すフローチャートである。
楽音データからサンプルデータが外部メモリ20に書き込みされる際に、第2の形式14での書き込み処理の処理フローを示すフローチャートである。
第1の処理部12により、振幅Xinpをサンプル補間演算で求める場合の処理につき、説明するフローチャートである。
第2の処理部14によるデータ処理につき、説明するフローチャートである。

0051

10 DSP
10aデータ書き込み部
10bデータ読み込み部
11演算用レジスタ
12 第1の形式(のサンプルデータ)
14 第2の形式(のサンプルデータ)
16書込み用バッファ
18読出し用バッファ
20外部メモリ
300システムバス
302 CPU
304 ROM
306 RAM
308操作パネル
308aパネルスキャン回路
310鍵盤
310aキーボードスキャン回路
312音源
312a波形メモリ
314 D/A変換器
316 サウンドシステム

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

該当するデータがありません

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

該当するデータがありません

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ