JPH04178696A - 折返しノイズ除去装置 - 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］ 本発明は、ディジタル処理を行なって楽音信号５を得る
電子楽器や効果付加装置において使用する折返しノイズ
除去装置に関する。

［従来の技術］ 従来、必要な音高の楽音信号をディジタル的に発生させ
たり、ディジタル波形信号の波形を変換１０シて音色を
変化させたりする処理を行なうことかある。このような
処理を行なった場合、この処理されたディジタル信号か
高調波を伴なうものとなり、これら高調波とサンプリン
グ周波数とによって発生した側波成分か、ナイキスト周
波数よりも１５低い周波数となることかある。このよう
な側波成分を含むディジタル信号をＤ／Ａ変換して、音
響装置から発音させようとすると、折返しノイズが発生
する。

例えば、楽音信号をディジタル的に発生させる艶ものと
しては、楽音波形を所定のサンプリング周波数てサンプ
リングし、このサンブリンク信号を記憶装置に記憶させ
、この記憶装置からの読出し速度を変えて、再生楽音波
形の音高を変化させるサンプリング方式や、サンブリン
ク楽音波形な１５Ｍ変調し、所望の楽音信号を得るＦＭ
変調方式がある。

サンプリング方式ては、再生楽音波形の音高を高くして
いくと、発生する高調波成分とサンブリンク周波数とて
発生した側波成分が上記ティキス１ｏト周波数よりも低
い周波数となることかある。このナイキスト周波数より
も低い側波成分か、折返しノイズを発生する。またＦＭ
変調方式では、ＦＭ変調によりて高次の高調波成分まて
発生し、この高調波成分とサンブリンク周波数とて発生
したＩ５側波成分かナイキスト周波数よりも低い周波数
となることがある。ナイキスト周波数よりも低い側波成
分が折返しノイズを発生する。

また、波形を変換して音色を変えようとするものとして
は、電気ギターの効果として良く使用さ回れるデイスト
−ジョン効果を付加するものかある。これては、ディジ
タル楽音信号を歪ませて多くの高調波成分を発生させて
、デイスト−ジョン効果を得ているので、高調波成分と
サンブリンク周波数とて発生した側波成分かナイキスト
周波数５よりも低い周波数となることかある。この場合
も、ナイキスト周波数よりも低い周波数の側波成分か折
返しノイズを発生する。

従来、上述したような折返しノイズの発生を抑制するた
めの技術として、オーバサンブリンクの１ｏ手法を使用
することか行なわれている。例えばデイスト−ジョン効
実装置において、オーバサンプリングの技術を使用して
、折返しノイズを抑制するものか、特開昭６４−２１０
０号公報に開示されている。

１５　　　　［発明か解決しようとする課題］しかし、
上述したオーバサンプリングの技術を利用すると、構成
が複雑になったり、ナイキスト周波数を高くする必要が
あるのて、オーバサンプリングを行なわせる素子の動作
スピードも速くし別なければならず、コストか高くなる
という問題点かあった。

本発明は、オーバサンブリンク技術を使用しなくても、
折返しノイズを除去することかてきる低コストの折返し
ノイズ除去装置を提供することを５　目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、水弟１の発明は、ディジタ
ル楽音信号を入力すると共に制御情報に基いて通過帯域
か可変されるくし型フィルタと、１ｏ上記楽音信号の音
高に対応した音高情報を入力し、この音高情報に対応し
た上記制御情報を上記くし覆フィルタに供給するデータ
変換手段とを、具備し、上記くし型フィルタは、各通過
帯域が上記楽音信号の基音を含む整数次倍音となるよう
に１５上記制御情報で制御されることを特徴とするもの
である。

また、水弟２の発明は、！＠ｌの発明において、データ
変換手段に替えて、楽音信号の音高を検出し、この音高
に対応して上記制御情報を上記くしものである。

［作用］ 水弟１の発明ては、データ変換手段には、ディジタル楽
音信号の音高に対応した音高情報か入力５され、この音
高情報に対応した制御情報をくし型フィルタに供給する
。このとき、くし型フィルタには、ディジタル楽音信号
が供給されており、くし型フィルタは、この制御情報に
基いて、それの各通過帯域かディジタル楽音信号の基音
を含む整１ｏ数次倍音となるように制御される。ディジ
タル楽音信号は、基音と、整数倍音とを有し、各基音、
整数倍音とサンブリンク周波数とによって発生した側波
成分を有しているか、くし型フィルタの各通過帯域は上
記のように制御されているのて、〈１５シ型フイルタを
通過するのは、ディジタル楽音信号の基音と、整数次倍
音たけとなり、上記側波成分は除去されるのて、折返し
ノイズは発生しない。

水弟２の発明ては、ピッチ検出手段か、ディシて制御情
報をくし型フィルタに供給する以外、第１の発明と同様
に動作し、折返しノイズの発生を防止する。

［実施例］ ５　第１図乃至第４図に第１の実施例を示す。この実施
例は、請求項１記載の発明（第１の発明）に対地するも
のて、第１図に示すように楽音発生手段１０を有してい
る。この楽音発生手段ｌＯは１例えば電子楽器の音源装
置として機能するもので、例１ｏえばキーボード（図示
せず）を操作することによって発生させて入力端子１２
を介して供給された音高情報、成るいはシーケンサ−（
図示せず）から入力端子１２を介して供給された音高情
報に対応した音高のディジタル楽音信号を発生するもの
であ１５る。この楽音発生手段１０としては、例えば、
従来の技術の項て述べたサンプリング方式や、ＦＭ変調
方式のものを使用することができる。

この楽音発生手段１０のディジタル楽音信号は、本発明
による折返しノイズ除去装置１４のくし型フ勿イルタ１
６の入力端子１７に供給される。このくし型フィルタ１
６は、第３図に示すように複数の通過帯域を有するもの
で、これら複数の通過帯域か制御端子１８に供給される
制御情報に基いて変化するものである。

５　このくし型フィルタ１６は、例えば第２図に示すよ
うに楽音発生手段１０からのディジタル楽音信号と、遅
延手段２０からの遅延信号とを加算する加算器２２を有
し、遅延手段２０は、加算器２２の出力のレベルをレベ
ル制御手段２４によって制御したものを１０遅延させる
ものて、その遅延時間は、制御端子１８に供給された制
御情報に基いて変更される。この遅延時間を変更するこ
とによって、第３図に示す各通過帯域の周波数が変更さ
れ、この制御情報の値を適当に選ぶことによって、楽音
発生手段１０か１５らのディジタル楽音信号の基音と、
その整数法倍音とを通過させるように通過帯域の中心周
波数を変更することかてきる。なお、レベル制御手段２
４によって加算器２２の出力のレベルを制御しているの
は、各通過帯域の高さを所望の値にするためて加ある。

くし型フィルタ１６への制御情報は、データ変換手段２
６から与えられる。このデータ変換手段２６は、例えば
メモリを利用した変換テーブルからなるものて、入力端
子１２に供給された音高情報を入５力し、楽音発生手段
１０か発生するディジタル楽音信号の１周期に相当する
遅延時間を遅延手段２０に設定する制御情報を上記音高
情報に基いて発生するものである。

第１の実施例によれば、音高情報か入力端子１２１ｏに
供給されると、この音高情報に基いて楽音発生手段１０
かディジタル楽音信号を発生する。このディジタル楽音
信号は、基音と、第２高調波、第３高調波・・・・等の
多数の高調波とからなるものであり、この音高情報の値
によっては、高調波成分と１５サンプリング周波数とに
よって生しる側波成分のうちナイキスト周波数を超える
ものが生しることかある。例えば、第４図（ａ）に示す
ように、基音ｆ１．第２高調波ｆ２・・・・・・第８高
＠＠ｆ８−−−−を２．５ｋＨｚ　、　５ｋＨｚ・・・
・ｚＯｋＮ、・・・・・とするディジタル楽音きのサン
プリング周波数ｆｓを３２ｋＨ２とすると。

２９．５ｋＨ，（３２−２，５）の側波成分子ｌ’　、
　２７ｋＨア（３２−５）の側波成分子２’・・・・１
２ｋＨｊ（３２−２０）の側波成分子８′・・・・・が
発生する。なお、第４図（ａ）には、サンプ５　リング
周波数ｆｓの下側側波成分のみを示したか、実際にはサ
ンブリンク周波数ｆｓの上側周波数にも側波成分か生じ
ている。これら側波成分を除去しようと、遮断周波数を
ナイキスト周波数１６ｋＨ，とじたローパスフィルタに
上記のディジタル楽音信１ｏ号をかけても、側波成分子
７’　、ｆ８　’はナイキスト周波数よりも低い周波数
となるのて、これらを除去することかできず、これらか
折返しノイズとして残る。しかし、この実施例ては、く
し型フィルタ１６の通過帯域を、制御情報によって第４
図（ｂ）１５に示すようにディジタル楽音信号の基音、
整数次倍音、上記の例でいえば、２゜５ｋＨ，，５ｋＨ
，・・・・・・２０ｋＨ，・・・・・・に選択している
。このくし型フィルタ１６にディジタル楽音信号を通過
させると、第４図（ｃ）に示すように、ディジタル楽音
信号の基音、返しノイズは発生しない。なお、偶然に楽
音信号の整数次倍音と側波成分との周波数か一致する可
能性もある。この実施例ては、その一致した側波成分を
除去することはてきないか、そのような場合には側波成
分は余り耳障りにならない音となるので、無視して一致
した側波成分をそのまま通過させる。

第５図に第２の実施例を示す。この実施例は、請求項２
記載の発明（第２発明）に対応するもので、第１の実施
例の楽音発生手段】０に秤えて、効果付加手段３０を使
用している。この効果付加手段３０は、入力端子１２に
供給された楽音信号（この楽音信号はディジタル楽音信
号でも、アナログ楽音信号でもよい、）に、例えば楽音
信号を歪ませるデイスト−ジョン効果を付加させるもの
で、このようなデイスト−ジョン効果をディジタル処理
て得ようとすると、歪ませたことによって各高調波か発
生し、各高調波とサンプリング周波数ｆｓとによフて発
生した側波成分のうち、ナイキスト周波数ｆｓよりも低
い周波数となるものか発生するととかあり、これらか、
折返しノイズを発生する。

この実施例の折返しノイズ除去装置１４ａは、第１の実
施例と同様なくし型フィルタ１６を有し、このくし型フ
ィルタ１６に制御情報を供給するためのピッチ検出手段
３２も有している。このピッチ検出ｆ、段３２は、入力
端子１２に供給された楽音信号のピッチを検出し、くし
型フィルタ１６の遅延手段２０にピッチの１周期に相当
する遅延時間を設定するだめの制御情報をくし型フィル
タ１６に供給するものである。

この実施例ても、第１の実施例と同様にして、ピッチ検
出手段３２によって楽音信号のピッチを検出し、制御情
報を発生して、くシ型フィルタ１６に供給することによ
フて、楽音信号の基音、整数次倍音のみが出力端子２８
より取り出される。

なお、第１及び第２の実施例に示したくし型フィルタｉ
６、第１の実施例のデータ変換手段２６．第２の実施例
のピッチ検出手段３２は、マイクロコンピュータまたは
ディジタル信号処理装置によって、それぞれ実現するこ
とかできる。

［発明の効果］ 以上のように、水弟１及び第２の発明によれば、くし型
フィルタの各通過帯域を制御して、入力されたディジタ
ル楽音信号の基音と、整数倍音とたけかくし型フィルタ
を通過するように構成しているので、くし型フィルタを
通過したディジタル楽音信号をＤ／Ａ変換しても、折返
しノイズは発生しない、しかも、折返しノイズを発生す
るために用いているのは、第１の発明では、くし型フィ
ルタとデータ変換手段たけてよく、第２の発明ては、く
し型フィルタととウチ検出手段たけでよく、非常に簡単
な構成て折返しノイズを除去することができ、コストも
低減することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による折返しノイズ除去装置の第１の実
施例のブロック図、第２図は同第１の実施例で使用する
くし型フィルタのブロック図、第３図は同第１の実施例
のくし型フィルタの周波数特性を示す図、第４図は同ｗ
Ｊ１の実施例の動作説明図、第５図は同第２の実施例の
ブロック図゛Ｃある。 １４．１４ａ・・・・折返しノイズ除去装置、１６・・
・・くし型フィルタ、２６・・・・データ変換手段、３
２・・・・ピッチ検出手段。 特許出願人　　ローランド株式会社 代　　理　　人　　　清　　水　　　哲　　ばか２名禿
　１　　目 第　２　図 ＪＰ＋３　　国 −１１ｆｌ較（に）（ｚ）→ −ｌｌ′Ｉ殖ｔＨＫＨｚ）　−一− ｍ　；Ｊｌ　ｕ　（にＨ７）−一−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディジタル楽音信号を入力すると共に制御情報に
   基いて通過帯域が可変されるくし型フィルタと、上記楽
   音信号の音高に対応した音高情報を入力し、この音高情
   報に対応した上記制御情報を上記くし型フィルタに供給
   するデータ変換手段とを、具備し、上記くし型フィルタ
   は、各通過帯域が上記楽音信号の基音を含む整数次倍音
   となるように上記制御情報で制御されることを特徴とす
   る折返しノイズ除去装置。
2. （２）ディジタル楽音信号を入力すると共に制御情報に
   基いて通過帯域が可変されるくし型フィルタと、上記楽
   音信号の音高を検出し、この音高に対応して上記制御情
   報を上記くし型フィルタに供給するピッチ検出手段とを
   、具備し、上記くし型フィルタは、各通過帯域が上記楽
   音信号の基音を含む整数次倍音となるように上記制御情
   報で制御されることを特徴とする折返しノイズ除去装置
   。