JPH064076A - 音色形成装置 - Google Patents

音色形成装置

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JPH064076A
JPH064076A JP4188727A JP18872792A JPH064076A JP H064076 A JPH064076 A JP H064076A JP 4188727 A JP4188727 A JP 4188727A JP 18872792 A JP18872792 A JP 18872792A JP H064076 A JPH064076 A JP H064076A
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JP
Japan
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filter coefficient
delay
filter
pitch
output
Prior art date
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Withdrawn
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JP4188727A
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English (en)
Inventor
Toshikazu Kaneko
俊和 金子
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Roland Corp
Original Assignee
Roland Corp
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Publication date
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Publication of JPH064076A publication Critical patent/JPH064076A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディジタル楽音信号のピッチに応じて、この
ディジタル楽音信号の様々な倍音に対して適切な周波数
特性を得ること。 【構成】 帰還ループ内に遅延が累積される状態で可変
長ディレイライン36、46を設けた巡回型フィルタ演算手
段が、フィルタ係数供給手段50から供給されたフィルタ
係数を用いて、入力部20からの楽音信号にフィルタ演算
を行う。楽音信号のピッチに対応するピッチ情報をピッ
チ検出手段52が検出し、この検出ピッチにに基づいて遅
延時間設定手段54が、可変長ディレイライン36、46に遅
延時間を設定する。フィルタ係数供給手段50は、巡回型
フィルタ演算手段に供給するフィルタ係数を変更するよ
うに構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、楽音信号に音色を形成
する装置に関し、特に複数の遅延手段を備えたディジタ
ルフィルタを用いたものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、遅延手段を備えた音色形成装置と
して、櫛形フィルタを使用することがあり、例えば図9
に示すようなものがある。この櫛形フィルタでは、入力
部12からディジタル楽音信号が加算器14に供給さ
れ、この加算器14の出力が可変長ディレイライン16
で遅延されて、乗算器15で帰還係数が乗算され、加算
器14に帰還されている。この加算器14の出力が出力
部18から出力される。
【0003】この櫛形フィルタは、加算器14において
入力信号にディレイ信号を加算すると図10のような特
性になり、加算器14において入力信号からディレイ信
号を減算すると図11に示すような特性になる。なお、
サンプリング周波数が48KHzで、可変長ディレイラ
イン16での遅延時間を24サンプリング周期と同じに
して、帰還係数をそれぞれ0.8と−0.6とした場合
の特性が図10と図11である。2KHzとその整数倍
が通過または遮断されるような特性になる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の櫛形フィルタで
は、例えば図10のように基音及びその高調波を通過さ
せるようにしたり、或いは図11のように基音及びその
高調波を遮断したりすることができる。しかし、このよ
うな特性を利用して、或るディジタル楽音信号の倍音系
列に対して補正または音色形成を行う場合、倍音を通過
させるか、遮断するかしか行うことができず、様々な倍
音に対して適切な周波数特性を得ることができなかっ
た。例えば、基音及びその倍音のみを遮断させたい場
合、図11のような特性では各ボトムの部分が急峻でな
いので、基音及びその倍音の周辺の信号まで遮断してし
まう。基音及びその倍音とそれらの周辺の非整数次倍音
を通過させようとすると、図10のような特性ではピー
ク部分が急峻であるため、非整数次倍音が充分に通過で
きない。また、従来の櫛形フィルタでは、通過させる帯
域幅や遮断する帯域幅を自由に設定するということもで
きない、という問題点があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明では、楽音信号を入力する入力手段と、
複数の遅延手段と乗算手段と加算手段とを設け、上記入
力手段からの上記楽音信号にフィルタ演算を行うフィル
タ演算手段と、このフィルタ演算手段にフィルタ係数を
供給するフィルタ係数供給手段と、上記楽音信号のピッ
チに対応するピッチ情報を入力するピッチ情報入力手段
と、上記入力されたピッチ情報に基づいて上記各遅延手
段に遅延時間を設定する遅延時間設定手段と、を具備す
るものである。また、フィルタ係数供給手段は、上記フ
ィルタ係数を変更するように構成することもできる。
【0006】
【作用】本発明によれば、従来の櫛形フィルタでは得ら
れなかった周波数特性を得ることができる。すなわち、
フィルタ演算手段の遅延手段を入力楽音信号のピッチに
対応して設定することによって、入力楽音信号のピッチ
と特定の関係にある複数の周波数成分を選択することが
でき、フィルタ演算手段のフィルタ係数を制御すること
によって、それら選択した周波数成分の特性を一括して
制御することができる。例えば、最も簡単な例として、
入力楽音信号の基本波成分とその倍音成分を通過するよ
うに遅延手段を設定し、フィルタ係数で一括して、その
通過帯域の幅を設定することができる。
【0007】
【実施例】この実施例は、入力部20から供給されたデ
ィジタル楽音信号にフィルタ演算処理を行って、出力部
22、24、26から出力するもので、入力部20から
のディジタル楽音信号は、乗算器28で適当な係数が乗
算された後、加算器30に供給される。この加算器30
の出力は、乗算器32においてフィルタ係数Bが乗算さ
れ、加算器34に供給される。この加算器34の出力
は、可変長ディレイライン36に供給される。
【0008】このディレイライン36の出力は加算器3
4に帰還されると共に、乗算器38でフィルタ係数Pが
乗算され、加算器40を介して加算器30に帰還され
る。さらに、このディレイライン36の出力は、乗算器
42でフィルタ係数Bが乗算され、加算器44に供給さ
れる。
【0009】この加算器44の出力は可変長ディレイラ
イン46に供給され、このディレイライン46の出力は
加算器44に帰還される。この加算器46の出力は、乗
算器48でフィルタ係数Fが乗算され、加算器40を介
して加算器30に帰還される。
【0010】加算器30の出力が出力部22に供給さ
れ、加算器34の出力が出力部24に供給され、加算器
44の出力が出力部26に供給される。
【0011】乗算器32、42へのフィルタ係数B、乗
算器38へのフィルタ係数P、乗算器48へのフィルタ
係数Fは、フィルタ係数供給手段50から供給される。
このフィルタ係数供給手段は、様々な値のフィルタ係数
B、P、Fを記憶しており、選択信号によって選択され
た値のフィルタ係数B、P、Fをそれぞれ対応する乗算
器32、38、42、48に供給する。
【0012】また、乗算器38からのディジタル楽音信
号は、ピッチ検出手段52にも供給され、ピッチ検出手
段52は、ディジタル楽音信号のピッチを検出し、遅延
時間設定手段54に供給する。遅延時間設定手段54
は、ピッチ検出手段52によって検出されたピッチに応
じて可変長ディレイライン36、46の遅延時間を設定
する。
【0013】実際には、可変長ディレイライン36、4
6は、複数の段を有するシフトレジスタによって構成さ
れており、遅延時間設定手段54は、これら可変長ディ
レイラインのいずれの段(遅延出力段)から出力を取り
出すかを決定している。
【0014】可変長ディレイライン36の遅延出力段を
n、可変長ディレイライン46の遅延出力段をmとする
と、出力部22の出力の伝達関数H1(Z)、出力部2
4の出力の伝達関数H2(Z)、出力部26の伝達関数
H3(Z)は、それぞれ数1、数2、数3によって表さ
れる。
【0015】
【数1】
【数2】
【数3】
【0016】仮に、図1において、可変長ディレイライ
ン36、46での遅延出力段をそれぞれ1とし、フィル
タ係数Fを−1とすると、伝達関数H1(Z)、H2
(Z)、H3(Z)は、数4、数5、数6によって示す
H11(Z)、H21(Z)、H31(Z)となる。但
し、αは2+BP−B2 、βは−BP−1である。
【0017】
【数4】
【数5】
【数6】
【0018】H11(Z)は2次のハイパスフィルタ
の、H21(Z)は2次の帯域通過フィルタの、H31
(Z)は2次のローパスフィルタのそれぞれ伝達関数を
表しており、これらから出力部22はハイパスフィルタ
の、出力部24はバンドパスフィルタの、出力部26は
ハイパスフィルタの周波数特性をそれぞれ有することが
分かる。
【0019】先ず、図1の音色形成装置がサンプリング
周波数が48KHzで動作しているものとし、可変長デ
ィレイライン36、46に設定する遅延出力段n、mを
同じ段数に設定するものとする。そして、可変長ディレ
イライン36、46に設定する遅延出力段Mと入力楽音
信号の周波数Fiの関係が M=48000/Fi と成るように遅延出力段Mを設定するものとする。この
関係は適宜変更することは可能である。図2、図3は、
周波数が2KHzの入力楽音信号が入力された場合の特
性で、前記式から可変長ディレイライン36、46の遅
延出力段Mをそれぞれ24に、フィルタ係数B、P、F
をそれぞれ0.5、−1.4、−1.0に設定した場合
の周波数特性である。図2が出力部26の特性、図3が
出力部22の特性である。図2は2KHzの基音とその
倍音を通過するような特性であり、図3は2KHzの基
音とその倍音を遮断するような特性になっている。そし
て、フィルタ係数Bを変化することによって、基音と倍
音の通過または遮断の帯域幅を変化することができる。
このことは、従来の櫛形フィルタでは得られない効果で
ある。
【0020】図4、図5、図6は、前記フィルタ係数B
を変化させた場合の周波数特性の変化を示すためのもの
で、サンプリング周波数が48KHzとして、可変長デ
ィレイライン36、46の遅延出力段n、mをそれぞれ
24に、フィルタ係数P、Fをそれぞれ−1.4、−
1.0に設定して、フィルタ係数Bを変化させた場合の
出力部26の特性を表わしている。フィルタ係数Bの値
は、図4では0.20、図5では0.67、図6では
0.10に設定されている。このようにフィルタ係数B
の値を変更することによって一括して通過帯域の幅を変
更している。この通過帯域の幅を変更することによって
非整数次倍音の通過量を制御することができる。
【0021】以上の実施例で、出力部26から楽音信号
を出力するように設定した場合、フィルタ係数Bによっ
て、基本周波数とその整数倍の周波数成分の周辺の周波
数成分の通過する幅(サイドバンド)を制御することが
できる。また、出力部24から楽音信号を出力するよう
に設定した場合、フィルタ係数Bによって、基本周波数
とその整数倍の周波数成分の周辺の周波数成分を遮断す
る幅(サイドバンド)を制御することができる。
【0022】図7、図8は、サンプリング周波数が48
KHz、可変長ディレイライン36、46の遅延出力
n、mを12として、フィルタ係数や出力部を変更した
時の周波数特性の例を示している。図7はフィルタ係数
B、P、Fが0.4、−1.0、−1.0であるときの
出力部24の特性である。図8はフィルタ係数B、P、
Fが0.6、−0.5、−1.0であるときの出力部2
6の特性である。以上のように、フィルタ係数の設定や
出力部の選択で、入力楽音信号のピッチに対して特定の
関係を有した周波数成分を中心に更に複雑な特性を設定
することができる。
【0023】以上のように、可変長ディレイラインとフ
ィルタ係数による特性の設定は、お互に独立して設定す
ることが可能であり、周波数の関係は可変長ディレイラ
インで、フィルタ係数ではそれぞれの帯域での、例えば
各倍音で、どのような特性にしたいかだけを考えればよ
いので設定が非常に容易である。
【0024】なお、上記の例では、可変長ディレイライ
ン36、46の遅延出力段は、同じ段数としているが、
例えば可変長ディレイライン36の遅延出力段の段数の
整数分の一の段数に、可変長ディレイライン46の段数
をしてもよい。この場合、上述したのとは異なった周波
数特性を持つ出力を、出力部22、24、26からそれ
ぞれ得られる。
【0025】上記の実施例では、可変長ディレイライン
36、46が24、12と整数のサンプリング数の遅延
する場合を示したが、ピッチ検出手段52で検出された
ピッチによっては、小数を含んだサンプリング数の遅延
を必要とすることがある。例えばディジタル楽音信号が
2.6KHzであるとすると、上記の例では、可変長デ
ィレイライン36、46の遅延出力段を、36.2とし
なければならない。このような場合、補間によって小数
を含んだサンプリング数の遅延を出力する。例えば直線
補間をする場合、36段目の出力信号と37段目の出力
信号との差に0.2を乗算して、この乗算値を36段目
の出力に加算したものを、加算器34、乗算器38に供
給すればよい。
【0026】また、上記の実施例では、入力部20に供
給される楽音ディジタル信号は単音として説明したが、
例えば各弦ごとに独立して弦振動を検出する6弦独立形
のピックアップを備えた電気ギターに、本発明を実施す
る場合、各弦に対応するピックアップからの信号に基づ
いて得た楽音ディジタル信号それぞれに対して、上記の
実施例に示す音色形成装置を設け、これら各音色形成装
置からの信号を合成するようにすればよい。以上の説明
では、巡回型のフィルタで説明したが、上記の実施例に
限ったものではなく、巡回型や非巡回型フィルタで、複
数の遅延手段が設けられたものであればよい。
【0027】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、複数の
遅延手段を設けたフィルタ手段を用いており、入力楽音
信号のピッチに合わせて該遅延手段の遅延時間を設定
し、更にフィルタ係数によって特性を設定しているた
め、特性の設定が容易で、入力楽音信号のピッチと特定
の関係にある周波数成分の特性を変更することができる
音色形成装置で、その変更する特性も、従来の櫛形フィ
ルタでは到底得られない細やかな変更をすることができ
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による音色形成装置の1実施例のブロッ
ク図である。
【図2】同実施例の出力部26の周波数特性図である。
【図3】同実施例の出力部22の周波数特性図である。
【図4】同実施例においてフィルタ係数Bを0.2とし
たときの出力部26の周波数特性図である。
【図5】同実施例においてフィルタ係数Bを0.67と
したときの出力部26の周波数特性図である。
【図6】同実施例においてフィルタ係数Bを0.1とし
たときの出力部26の周波数特性図である。
【図7】同実施例においてフィルタ係数Pを1.0とし
たときの出力部24の周波数特性図である。
【図8】同実施例においてフィルタ係数Pを0.5とし
たときの出力部26の周波数特性図である。
【図9】従来の音色形成装置として使用する櫛形フィル
タのブロック図である。
【図10】図9の櫛形フィルタの周波数特性図である。
【図11】図9の周波数特性図である。
【符号の説明】
20 入力部 22 24 26 出力部 30 加算器 32 乗算器 34 加算器 36 可変長ディレイライン 38 乗算器 40 加算器 42 乗算器 44 加算器 46 可変長ディレイライン 48 乗算器 50 フィルタ係数供給手段 52 ピッチ検出手段 54 遅延時間設定手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 楽音信号を入力する入力手段と、複数の
    遅延手段と乗算手段と加算手段とを設け、上記入力手段
    からの上記楽音信号にフィルタ演算を行うフィルタ演算
    手段と、このフィルタ演算手段の乗算手段にフィルタ係
    数を供給するフィルタ係数供給手段と、上記楽音信号の
    ピッチに対応するピッチ情報を入力するピッチ情報入力
    手段と、上記入力されたピッチ情報に基づいて上記各遅
    延手段に遅延時間を設定する遅延時間設定手段と、を具
    備する音色形成装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の音色形成装置において、
    上記フィルタ係数供給手段が、上記フィルタ係数を変更
    するように構成されていることを特徴とする音色形成装
    置。
JP4188727A 1992-06-22 1992-06-22 音色形成装置 Withdrawn JPH064076A (ja)

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JP4188727A JPH064076A (ja) 1992-06-22 1992-06-22 音色形成装置

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JP4188727A JPH064076A (ja) 1992-06-22 1992-06-22 音色形成装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002529773A (ja) * 1998-10-29 2002-09-10 ポール リード スミス ギター 複合波形の倍音内容を変える方法
KR20160037822A (ko) * 2015-11-05 2016-04-06 주식회사 해나라 폐로프를 이용한 필라멘트 제조방법

Cited By (3)

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JP2012083768A (ja) * 1998-10-29 2012-04-26 Paul Reed Smith Guitars Ltd Partnership 複合波形の倍音変更方法
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Date Code Title Description
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Effective date: 19990831