JPH11352967A

JPH11352967A - 効果付加装置

Info

Publication number: JPH11352967A
Application number: JP10179600A
Authority: JP
Inventors: Teruo Jinbo; 輝雄神保
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1998-06-11
Filing date: 1998-06-11
Publication date: 1999-12-24

Abstract

(57)【要約】【課題】ＳＮ比の低下や波形歪みを防止し得る効果付
加装置を実現する。【解決手段】楽音波形ＷがスレッシュレベルＴＨより
小さいとそのまま次段に出力され、スレッシュレベルＴ
Ｈを超えると波形Ｗαβ＋γに変換されて、次段のＤ／
Ａ変換器の最大入力レベルに相当するリミットレベルＬ
Ｔと大小比較され、リミットレベルＬＴより小さいと波
形Ｗαβ＋γが次段に出力され、リミットレベルＬＴを
超えるとリミット値ＬＭＴが次段に供給される。つま
り、スレッシュレベルＴＨを超えてリミットレベルＬＴ
に至るコンプレッサ領域を備えた為、従来ではリミッタ
領域に入るようなレベルの入力波形であっても、レベル
圧縮するので、波形歪みを改善でき、しかもリミット値
をＤ／Ａ変換器の最大入力レベルに一致させるよう高め
に設定するから、十分なダイナミックレンジを確保して
ＳＮ比向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子楽器などに用
いて好適な効果付加装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、入力される波形レベルが過大
な場合に、その波形レベルを抑えて出力波形歪みを回避
する、所謂リミッタ効果を付加する効果付加装置とし
て、例えば図１３に図示する構成のものが知られてい
る。この図において、８１は音源側（図示略）から供給
される楽音波形Ｗと、出力レベルレジスタ８０にストア
される係数ｏｕｔとを乗算して、レベル設定された波形
Ｗ・ｏｕｔを出力する乗算器である。８２は本装置の後
段に設けられるＤ／Ａ変換器の変換ビット数（ダイナミ
ックレンジ幅）で決るリミットレベルと波形Ｗ・ｏｕｔ
とを大小比較した結果に応じたセレクト信号ＳＥＬを発
生するリミットレベル判定手段である。８４は入力端Ａ
に波形Ｗ・ｏｕｔが供給される一方、リミットレジスタ
８３から読み出される固定的なリミット値が入力端Ｂに
供給され、上記セレクト信号ＳＥＬに応じて入力端Ａ，
Ｂのいずれかを選択して出力するセレクタである。

【０００３】上記構成によれば、波形Ｗ・ｏｕｔがＤ／
Ａ変換器の変換ビット数で決るリミットレベル以下であ
ると、セレクタ８４の入力端Ａ側に供給される波形Ｗ・
ｏｕｔが選択されてそのまま次段へ出力され、一方、波
形Ｗ・ｏｕｔがリミットレベルを超えた時には入力端Ｂ
側に供給される固定的なリミット値が次段に出力され、
このようにすることで図１４に図示する入出力特性を実
現している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
入出力特性を持つ従来の効果付加装置では、頻繁にリミ
ッタ領域に入るような波形Ｗ・ｏｕｔがあると、リミッ
トされる毎に波形値が固定的なリミット値に置換される
為、本来の波形とは掛離れた楽音的に不自然な聞きづら
い雑音となる弊害がある。一方、そうした弊害を回避す
る為には、リミット値を高めに設定しておけば良い訳で
あるが、そうすると今度は、入力レベルが小さい波形、
例えば、単音をピアニシモで弾くような小さな音の場
合、次段のＤ／Ａ変換器において十分なダイナミックレ
ンジを確保できず、結果としてＳＮ比が低下する問題が
生じる。

【０００５】そこで本発明は、このような事情に鑑みて
なされたもので、ＳＮ比の低下や波形歪みを防止するこ
とができる効果付加装置を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、前段から供給される入
力波形のレベルが次段のＤ／Ａ変換器の最大入力レベル
を超過する場合に、その入力波形のレベルを前記最大入
力レベルに相当するリミット値に置換して波形歪みを抑
止する効果付加装置において、前記入力波形が第１のレ
ベルを超えたか否かを判断し、第１のレベルより小さい
場合にはその入力波形をそのまま次段へ出力し、一方、
第１のレベルを超えた場合には当該入力波形を圧縮波形
に変換する第１のレベル判定手段と、この第１のレベル
判定手段によって変換された圧縮波形が前記リミット値
を超えたか否かを判断し、リミット値より小さい場合に
はその圧縮波形を次段へ出力し、一方、リミット値を超
えた場合には当該リミット値を次段に供給する第２のレ
ベル判定手段とを具備することを特徴とする。

【０００７】上記請求項１に従属する請求項２に記載の
発明によれば、前記第１のレベル判定手段は、入力波形
が第１のレベルを超えた場合、その入力波形に対して乗
算係数βを乗算した後に加算係数γを加算して圧縮波形
に変換することを特徴としている。

【０００８】また、好ましい態様として請求項３に記載
の発明によれば、前記第１のレベル判定手段は、入力波
形のレベルに応じて第１のレベルを異ならせることを特
徴とする請求項１記載の効果付加装置。

【０００９】さらに、請求項４に記載の発明によれば、
前記第１のレベル判定手段は、音量出力を調整するボリ
ューム操作子の操作量に応じて第１のレベルを異ならせ
ることを特徴とする。

【００１０】加えて、請求項５に記載の発明によれば、
前記第１のレベル判定手段は、入力波形を圧縮波形に変
換する際に用いる乗算係数βおよび加算係数γを、当該
入力波形のレベルに応じて異ならせることを特徴とす
る。

【００１１】本発明では、入力波形が第１のレベルより
小さければそのまま次段に出力され、第１のレベルを超
えると圧縮波形に変換されて、次段のＤ／Ａ変換器の最
大入力レベルに相当するリミット値と大小比較され、リ
ミット値より小さければ圧縮波形が次段に出力され、リ
ミット値を超えると当該リミット値が次段に供給される
ようにしたので、第１のレベルを超えてリミット値に至
るコンプレッサ領域を備えることとなり、この為、従来
ではリミッタ領域に入るようなレベルの入力波形であっ
ても、このコンプレッサ領域にてそのレベルを圧縮させ
るから、波形歪みを改善でき、しかもリミット値をＤ／
Ａ変換器の最大入力レベルに一致させるよう高めに設定
するから、レベルの小さな入力波形についても、次段の
Ｄ／Ａ変換器において十分なダイナミックレンジを確保
でき、これ故、ＳＮ比の向上を図ることが可能になる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明による効果付加装置は、周
知の電子楽器の他、コンサートホールやスタジオの音響
効果を制御する音響制御装置などに適用され得る。以下
では、本発明の実施の一形態による電子楽器を実施例と
し、これについて図面を参照して説明する。

【００１３】Ａ．第１実施例（１）全体構成図１は、本発明の第１実施例による電子楽器の構成を示
すブロック図である。この図において、１は押離鍵操作
に応じたキーオン／キーオフ信号、キーコードおよび押
鍵速度（強度）に対応したベロシティ等の演奏情報を発
生する鍵盤である。２は操作パネルであり、パネルスイ
ッチ部２ａおよび表示部２ｂから構成される。パネルス
イッチ部２ａは、パネル面に配設される各種スイッチや
ボリューム操作子を備え、各スイッチ操作に対応したス
イッチ信号およびボリューム操作に対応した操作信号を
それぞれ発生する。表示部２ｂはＬＣＤパネルや複数の
ＬＥＤ（発光素子）から構成され、ＬＣＤパネル側には
後述するＣＰＵ３から供給される表示制御信号に従って
各種の設定値や動作モードが表示され、一方、複数のＬ
ＥＤは上記パネルスイッチ部２ａの操作状態を表示す
る。

【００１４】３は楽器各部を制御するＣＰＵである。４
はＣＰＵ３にロードされる各種制御プログラムを記憶す
るＲＯＭ（プログラムメモリ）である。５はＣＰＵ３の
ワークエリアとして用いられるＲＡＭ（ワークメモリ）
であり、各種のレジスタやフラグデータが一時記憶され
る。６は周知の波形メモリ読み出し方式によって構成さ
れ、時分割動作する複数の同時発音チャンネルを備える
音源である。この音源６では、鍵盤１から供給される演
奏情報に基づきＣＰＵ３が生成する楽音パラメータに従
って波形メモリ７から指定音色の波形データを読み出し
て楽音合成し、これを楽音波形Ｗとして次段のＤＳＰ８
に供給する。

【００１５】８はＣＰＵ３の制御の下に、音源６から供
給される楽音波形Ｗについて効果付加するデジタル・シ
グナル・プロセッサ（以下、ＤＳＰと略記する）であ
り、その特徴的な構成については追って詳述する。９は
このＤＳＰ８から出力される効果付加された楽音波形Ｗ
をアナログ形式の楽音信号に変換するＤ／Ａ変換器であ
る。１０はＤ／Ａ変換器９より出力される楽音信号につ
いて、ノイズ除去を目的としたフィルタリングや、フィ
ルタリングされた楽音信号をボリューム操作に応じて増
幅した後にスピーカから発音するサウンドシステムであ
る。

【００１６】（２）ＤＳＰ８の構成次に、図２を参照してＤＳＰ８の構成について説明す
る。この図において、２０は出力レベルレジスタであ
り、Ｄ／Ａ変換器９のビット精度に対応させた出力レベ
ル係数αがＣＰＵ３によりストアされる。２１は、音源
６から供給される楽音波形Ｗと上記出力レベルレジスタ
２０から読み出される出力レベル係数αとを乗算して波
形Ｗαを発生する乗算器である。２２は、スレッシュレ
ベルレジスタ２３にストアされるスレッシュレベルＴＨ
と波形Ｗαとを大小比較し、ＴＨ≦Ｗαなる場合に
「１」、それ以外は「０」のセレクト信号ＳＥＬ１を発
生するスレッシュレベル判定回路である。なお、レジス
タ２３にストアされるスレッシュレベルＴＨは、予め所
定の固定値としてセットしておく態様でも良いし、ある
いは楽音波形Ｗのレベルもしくはボリューム操作子の操
作量に応じて変化する値としてＣＰＵ３が算出してセッ
トする態様としても良い。

【００１７】２４は、波形Ｗαに対して、コンプレッサ
乗算係数レジスタ２５から読み出されるコンプレッサ乗
算係数βを乗算して波形Ｗαβを発生する乗算器であ
る。なお、このコンプレッサ乗算係数βは０＜β≦１な
る値をとるものであり、その値としては予め所定の固定
値として上記レジスタ２５にセットする態様でも良い
し、楽音波形Ｗのレベルに応じて変化する値としてＣＰ
Ｕ３が算出してセットする態様としても良い。２６は、
上記乗算器２４の出力に、コンプレッサ加算係数レジス
タ２７から読み出されるコンプレッサ加算係数γを加算
して波形Ｗαβ＋γを出力する加算器である。

【００１８】２８は、上記加算器２６から出力される波
形Ｗαβ＋γと、後段のＤ／Ａ変換器９（第１図参照）
の変換ビット数で決るリミットレベルＬＴとを大小比較
し、ＬＴ≦Ｗαβ＋γなる場合に「１」、それ以外は
「０」のセレクト信号ＳＥＬ２を発生するリミットレベ
ル判定回路である。３０はセレクト信号ＳＥＬ１，ＳＥ
Ｌ２に基づき、入力端Ａ〜Ｃに供給される信号のいずれ
かを選択して次段へ出力するセレクタである。

【００１９】このセレクタ３０では、セレクト信号ＳＥ
Ｌ１，ＳＥＬ２が共に「０」の場合、つまり、波形Ｗα
がスレッシュレベルＴＨ以下である時には入力端Ａに供
給される波形Ｗαを選択して次段へ出力する。また、セ
レクト信号ＳＥＬ１が「１」で、セレクト信号ＳＥＬ２
が「０」の場合、すなわち、波形Ｗαがスレッシュレベ
ルＴＨを超え、かつ波形Ｗαβ＋γがリミットレベルＬ
Ｔ以下である時には入力端Ｂに供給される波形Ｗαβ＋
γを選択して次段へ出力する。さらに、セレクト信号Ｓ
ＥＬ１が「１」で、セレクト信号ＳＥＬ２が「１」の場
合、すなわち、波形Ｗαβ＋γがリミットレベルＬＴを
超えた時には入力端Ｃに供給されるリミット値ＬＭＴを
選択して次段へ出力する。なお、ここで言うリミット値
ＬＭＴとは、Ｄ／Ａ変換器９の変換ビット数で決るリミ
ットレベルに対応する値であり、リミット値レジスタ２
９にセットされる固定値を指す。

【００２０】さて、上記構成によるＤＳＰ８では、音源
６から供給される楽音波形Ｗに対し、Ｄ／Ａ変換器９の
ビット精度に対応させた出力レベル係数αを乗算して波
形Ｗαを生成する。そして、この波形Ｗαがスレッシュ
レベルＴＨ以下である場合には、スレッシュレベル判定
回路２２およびリミットレベル判定回路２８は共に
「０」のセレクト信号ＳＥＬ１，ＳＥＬ２を出力するの
で、セレクタ３０は入力端Ａに供給される波形Ｗαを選
択して次段のＤ／Ａ変換器９に出力する。一方、波形Ｗ
αがスレッシュレベルＴＨを超え、かつリミットレベル
ＬＴ以下の場合には、スレッシュレベル判定回路２２が
「１」のセレクト信号ＳＥＬ１を、リミットレベル判定
回路２８が「０」のセレクト信号ＳＥＬ２をそれぞれ出
力するので、セレクタ３０は入力端Ｂに供給される波形
Ｗαβ＋γを選択して次段のＤ／Ａ変換器９に出力す
る。そして、波形ＷαがリミットレベルＬＴを超えた時
にはスレッシュレベル判定回路２２およびリミットレベ
ル判定回路２８が共に「１」のセレクト信号ＳＥＬ１，
ＳＥＬ２をそれぞれ出力するので、セレクタ３０は入力
端Ｃに供給されるリミット値ＬＭＴを選択して次段のＤ
／Ａ変換器９に出力する。

【００２１】つまり、このＤＳＰ８においては、図３に
図示した入出力特性から判るように、スレッシュレベル
ＴＨ迄は、Ｄ／Ａ変換器９のビット精度に対応させた出
力レベル係数αが乗算された波形Ｗαを次段のＤ／Ａ変
換器９に出力するが、スレッシュレベルＴＨを超えてリ
ミットレベルＬＴに至る範囲に入ると、この波形Ｗαを
波形Ｗαβ＋γ（但し、０≦β＜１）にレベル変換する
コンプレッサ領域となる為、従来ではリミッタ領域に入
るようなレベルの波形であっても、このコンプレッサ領
域にてそのレベルを圧縮させるから、波形歪みを改善す
ることが可能になっている。しかも、こうしたことによ
り、リミット値ＬＭＴをＤＡＣ最大入力に一致させるよ
う高めに設定できる為、例えば、単音をピアニシモで弾
くようなレベルの小さな波形についても、次段のＤ／Ａ
変換器９において十分なダイナミックレンジを確保で
き、この結果、ＳＮ比の向上を図ることができる訳であ
る。

【００２２】なお、この実施例においては、上述したコ
ンプレッサ領域を固定的なものとして説明したが、これ
に限らず、ＤＳＰ８に供給される楽音波形Ｗとボリュー
ム操作とに対応させてスレッシュレベルＴＨを変化させ
ることによって、コンプレッサ領域範囲を可変制御する
態様としても良い。このようにすれば、急激にレベル変
化する波形について十分なダイナミックレンジを確保で
きる上、波形歪みも極力抑えることが可能になる。ま
た、上述した実施例では、コンプレッサ領域における波
形の入出力関係を線形特性で規定したが、これに限定さ
れず、非線形的な特性でコンプレッサ領域における波形
の入出力関係を定義することも勿論可能である。

【００２３】Ｂ．第２実施例（１）構成次に、本発明による第２実施例の構成について図面を参
照して説明する。図４は第２実施例の構成を示すブロッ
ク図であり、上述した第１実施例と共通する各要素には
それぞれ同一の番号を付し、その説明を省略している。
この図に示す第２実施例が、上述の第１実施例と相違す
る点は、ボリューム操作位置を検出し、検出したボリュ
ーム操作位置に応じて、ＤＳＰ８が音量に依存した人間
の聴感特性を補うようにコンプレッサ効果を付加するこ
とにあり、以下そうした構成について説明して行く。

【００２４】まず図４において、１０ａはＤ／Ａ変換器
９から出力されるアナログ形式の楽音波形に対してノイ
ズ除去を目的としたフィルタリングを施すアナログフィ
ルタである。１０ｂは音量出力レベルを調節するボリュ
ーム操作子を備えるボリューム回路である。１０ｃは上
記ボリューム操作子の操作位置を検出するボリューム位
置検出回路である。ボリューム回路１０ｂおよびボリュ
ーム位置検出回路１０ｃは図５に図示する回路構成をな
している。

【００２５】すなわち、図５に示す通り、ボリューム回
路１０ｂには２連可変抵抗ＶＲ１，ＶＲ２が設けられて
おり、ボリューム操作に応じてこの２連可変抵抗ＶＲ
１，ＶＲ２の可動子側が摺動すると、一方の可変抵抗Ｖ
Ｒ１ではこれに応じてアナログフィルタ１０ａの出力を
レベル制御して次段のアンプ１０ｄに供給する。これに
対して、他方の可変抵抗ＶＲ２では基準電圧Ｖrefを分
圧してボリューム位置検出回路１０ｃ側が備えるＡ／Ｄ
変換器１０ｃ−１に入力する。これにより、Ａ／Ｄ変換
器１０ｃ−１は、ボリューム操作に対応して基準電圧Ｖ
refから分圧された電圧データＤrefを発生する。そし
て、ボリューム位置検出回路１０ｃではこの電圧データ
Ｄrefをボリューム操作位置に変換してＣＰＵ３に供給
する。

【００２６】なお、電圧データＤrefをボリューム操作
位置に変換する態様としては、例えば、ＲＯＭ等を用い
て、予め電圧データＤrefとボリューム操作位置とを対
応付けたデータテーブルを設けておき、Ａ／Ｄ変換器１
０ｃ−１から電圧データＤrefが出力される毎に、この
電圧データＤrefを読み出しアドレスとして、変換され
たボリューム操作位置をデータテーブルから読み出す態
様としても良いし、あるいはＡ／Ｄ変換器１０ｃ−１が
出力する電圧データＤrefをそのままＣＰＵ３に入力さ
せ、ＣＰＵ３にて電圧データＤrefをボリューム操作位
置に変換するようにしても良い。

【００２７】次に、以上のようにして検出されるボリュ
ーム操作位置に基づき、音量に依存した人間の聴感特性
を補うようにコンプレッサ効果を付加するＤＳＰ８の構
成について図６を参照して説明する。図６において、４
０は出力レベルレジスタであり、Ｄ／Ａ変換器９のビッ
ト精度に対応させた出力レベル係数αがＣＰＵ３により
ストアされる。４１は、音源６から供給される楽音波形
Ｗと上記出力レベルレジスタ４０から読み出される出力
レベル係数αとを乗算して波形Ｗαを発生する乗算器で
ある。４２は、スレッシュレベルレジスタ４３にストア
されるスレッシュレベルＴＨと波形Ｗαとを大小比較
し、ＴＨ≦Ｗαなる場合に「１」、それ以外は「０」の
セレクト信号ＳＥＬを発生するスレッシュレベル判定回
路である。レジスタ２３にストアされるスレッシュレベ
ルＴＨは、ボリューム操作位置に応じて変化する値とし
てＣＰＵ３が算出してセットするようになっている。

【００２８】４４は、波形Ｗαに対して、コンプレッサ
乗算係数レジスタ４５から読み出されるコンプレッサ乗
算係数βを乗算して波形Ｗαβを発生する乗算器であ
る。コンプレッサ乗算係数βはボリューム操作位置に応
じて変化する値、つまり、音量に依存した人間の聴感特
性を補うよう、０≦β＜１なる値域をとるものであり、
ＣＰＵ３によりセットされる。４６は加算器であり、上
記乗算器４４の出力に、コンプレッサ加算係数レジスタ
４７から読み出されるコンプレッサ加算係数γを加算し
て波形Ｗαβ＋γを出力する。このコンプレッサ加算係
数γについても、上記コンプレッサ乗算係数βと同様、
ボリューム操作位置に応じてＣＰＵ３が算出してレジス
タセットするようになっている。４８は、スレッシュレ
ベル判定回路４２から供給されるセレクト信号ＳＥＬが
「０」の時に入力端Ａに供給される波形Ｗαを、セレク
ト信号ＳＥＬが「１」の時に入力端Ｂに供給される波形
Ｗαβ＋γをそれぞれ選択して次段のＤ／Ａ変換器９に
出力するセレクタである。

【００２９】（２）動作次に、図７〜図８を参照して第２実施例の動作について
説明する。まず、図示されていないメインルーチンを介
して図７に示すボリューム位置検出処理ルーチンが実行
されると、ＣＰＵ３はステップＳＡ１に処理を進め、前
述したボリューム位置検出回路１０ｃよりボリューム操
作位置を取得する。なお、このステップＳＡ１において
は、Ａ／Ｄ変換器１０ｃ−１が出力する電圧データＤre
fをそのまま取り込み、ＣＰＵ３側でこの電圧データＤr
efをボリューム操作位置に変換するようにしても良い。
次いで、ステップＳＡ２に進むと、今回取得したボリュ
ーム操作位置が前回取得したものと同一であるか、つま
り、ボリューム操作がなされたかどうかを判断する。こ
こで、今回取得したボリューム操作位置が前回取得した
ものと同一であると、判断結果が「ＹＥＳ」となり、こ
の場合、ボリューム操作がなされていないので、何も処
理せずに本ルーチンを完了する。

【００３０】一方、ボリューム操作がなされた場合に
は、上記ステップＳＡ２の判断結果が「ＮＯ」となり、
ステップＳＡ３に処理を進める。ステップＳＡ３では、
今回取得したボリューム操作位置をＲＡＭ５の所定レジ
スタにセットし、続くステップＳＡ４ではこのレジスタ
セットされたボリューム操作位置に基づき、上述したス
レッシュレベルＴＨ、コンプレッサ乗算係数βおよびコ
ンプレッサ乗算係数γを生成し、それらをＤＳＰ８中の
対応するレジスタ４３，４５，４７にそれぞれストアす
る。

【００３１】なお、ボリューム操作位置に基づき、上述
したスレッシュレベルＴＨ、コンプレッサ乗算係数βお
よびコンプレッサ乗算係数γを生成する手法としては、
例えば、図８（イ）に図示するように、各ボリューム操
作位置毎に、聴感特性を補うスレッシュレベルＴＨ、コ
ンプレッサ乗算係数βおよびコンプレッサ乗算係数γを
予め実験的に求めてテーブル化しておく。このようにす
れば、同図（ロ）に示す通り、取得したボリューム操作
位置を読みだしアドレスとして、対応する各係数をテー
ブルから読み出すようにすれば、ボリューム操作位置に
応じた最適な聴感特性になるコンプレッサ効果が実現で
きる。つまり、図８（ロ）に示す一例の場合、ボリュー
ム（音量）が小さければ、スレッシュレベルＴＨを下げ
ておき、このスレッシュレベルＴＨを超える入力である
と、それをほぼ一定出力になるよう圧縮することによ
り、”小音量時にその中のさらに小さい音が聴き難くな
る”といった人間の聴感特性を補うコンプレッサ効果を
実現できる。そして、ボリューム（音量）が増加するに
連れてスレッシュレベルＴＨを上げつつ圧縮比率を下げ
ることで自然な聴感特性としている。

【００３２】なお、この第２実施例では、ＤＳＰ８に入
力される楽音波形Ｗのレベルにのみ着目して、人間の聴
感特性を補うコンプレッサ効果を付加するようにした
が、これに加えて楽音波形Ｗの周波数に依存した形で聴
感特性を補うような態様も可能である。つまり、人間の
聴感特性によれば、一定の音圧下（音量）の場合、低域
の周波数では小さく聞え、中域で最も大きく（良く）聞
え、さらに高域になると聞き難くなる傾向がある。そこ
で、こうした聴感特性に鑑みて、楽音波形Ｗにバンドパ
スフィルタリングを施し、各帯域別にレベル補正してユ
ーザー好みの聴感特性となるよう効果付加することも可
能である。また、このような技術は第２実施例にて示し
た電子楽器に限らず、聴覚が衰えた老齢者向けの補聴器
に適用することも考えられる。

【００３３】Ｃ．第３実施例次に、本発明による第３実施例の構成について図面を参
照して説明する。図９は第３実施例の構成を示すブロッ
ク図であり、ここでは上述した第２実施例と共通する要
素には同一の番号を付し、その説明を省略している。こ
の図に示す第３実施例が、上述の第２実施例と相違する
点は、アンプ１０ｄの出力を外部に供給するラインアウ
ト端子１１と、この端子１１にプラグ接続された場合に
オン状態に設定されるケーブル接続検出スイッチ１１ａ
とを設け、ラインアウト端子１１にプラグ接続されてケ
ーブル接続検出スイッチ１１ａがオン状態になった時に
はフラットに近い最大音量時の特性に設定し、一方、ケ
ーブル接続検出スイッチ１１ａがオフ状態時では上述の
第２実施例と同様、ボリューム操作位置に応じた最適な
聴感特性になるコンプレッサ効果を付加することにあ
る。つまり、第３実施例では、使用される音響環境に応
じて効果付加する態様を可変させることを特徴としてい
る。

【００３４】以下、こうした特徴を有する第３実施例の
動作について図１０〜図１２を参照して説明する。メインルーチンの動作まず、本実施例に電源が投入されると、ＣＰＵ３はＲＯ
Ｍ４に記憶される所定の制御プログラムを自身にロード
した後、図１０に示すメインルーチンを実行し、ステッ
プＳＢ１に処理を進める。ステップＳＢ１では、ＲＡＭ
５に設けられるレジスタやフラグの他、音源６およびＤ
ＳＰ８に設けられる各種レジスタについて初期値セット
やゼロリセットを指示する初期化処理を行う。次いで、
ステップＳＢ２では操作パネルに配設される各種スイッ
チ２の他、上述したケーブル接続検出スイッチ１１ａに
ついて個々のスイッチ状態を検出するスイッチ処理ルー
チンを実行する。

【００３５】そして、ステップＳＢ３では、上記スイッ
チ処理ルーチンにてケーブル接続検出スイッチ１１ａが
オン状態にあると検出された場合に、ＤＳＰ８に対して
フラットに近い最大音量時の特性を設定するよう指示
し、一方、オフ状態にあると検出された場合には上述し
た第２実施例と同様、ＤＳＰ８に対してボリューム操作
位置に応じた最適な聴感特性になるコンプレッサ効果を
設定するよう指示する。この後、ステップＳＢ４では、
押離鍵操作に応じた楽音を生成するよう指示したり、生
成された楽音について効果付加する等の各種楽音処理を
行った後、上述のステップＳＢ２に処理を戻す。以後、
電源スイッチがオフされる迄、ステップＳＢ２〜ＳＢ４
を繰り返す。

【００３６】スイッチ処理ルーチンの動作上述したステップＳＢ２を介して本ルーチンが実行され
ると、ＣＰＵ３はステップＳＣ１に処理を進め、各種ス
イッチを識別するスイッチ番号を初期化した後、最初の
スイッチ番号に対応したスイッチについてその状態を取
得する。続いて、ステップＳＣ２では、全てのスイッチ
について状態取得し終えたか否かを判断し、取得し終え
た時には判断結果が「ＹＥＳ」となり、本ルーチンを完
了させるが、取得中である時には判断結果が「ＮＯ」と
なり、次のステップＳＣ３に処理を進める。

【００３７】ステップＳＣ３では、取得したスイッチ状
態がオン状態にあるか否かを判断する。ここで、オフ状
態であれば、判断結果が「ＮＯ」となり、ステップＳＣ
４に処理を進め、オン中フラグＯＮＦおよびＮＥＷオン
フラグＮＯＦをいずれも「０」にセットして両フラグＯ
ＮＦ，ＮＯＦを下げる。なお、ここで言うオン中フラグ
ＯＮＦとはオン状態が持続されている時に「１」がセッ
トされるフラグを指し、ＮＥＷオンフラグＮＯＦとは新
たにオン状態になった時に「１」がセットされるフラグ
を指す。

【００３８】一方、上記ステップＳＣ３において、取得
したスイッチ状態がオン状態にあると、判断結果は「Ｙ
ＥＳ」となり、次のステップＳＣ５に進み、新たにオン
状態になったものか、あるいは継続してオン状態にある
のかを判断する。つまり、ＮＥＷオンフラグＮＯＦが
「１」となっているかどうかを判断する。ここで、ＮＥ
ＷオンフラグＮＯＦが「１」でない場合には、判断結果
が「ＮＯ」となり、この場合、ステップＳＣ６に処理を
進め、新たにオン状態になった旨を表わすべく、オン中
フラグＯＮＦおよびＮＥＷオンフラグＮＯＦを共に
「１」にして両フラグを立てる。

【００３９】これに対し、ＮＥＷオンフラグＮＯＦが
「１」である場合、すなわち、継続してオン状態にある
と、ステップＳＣ５の判断結果が「ＹＥＳ」となり、ス
テップＳＣ７に処理を進め、オン状態が持続している旨
を表わすべく、オン中フラグＯＮＦを「１」にセット
し、ＮＥＷオンフラグＮＯＦを「０」にセットする。こ
のようにして、検出したスイッチ状態を表わすようフラ
グ設定すると、ＣＰＵ３はステップＳＣ８に処理を進
め、次のスイッチについて状態取得する為、スイッチ番
号をインクリメントして歩進させた後、再びステップＳ
Ｃ２に処理を戻し、これ以後、上述した過程を繰り返し
て、歩進したスイッチ番号に対応するスイッチについて
その状態を順次取得して行く。

【００４０】したがって、ラインアウト端子１１に外部
接続ケーブルがプラグ接続されていない場合には、ケー
ブル接続検出スイッチ１１ａはオフ状態を維持するの
で、当該スイッチ１１ａに対応したオン中フラグＯＮＦ
およびＮＥＷオンフラグＮＯＦは共に「０」となる。ま
た、ラインアウト端子１１に外部接続ケーブルがプラグ
接続され、ケーブル接続検出スイッチ１１ａが新たにオ
ン状態になった時には、当該スイッチ１１ａに対応した
オン中フラグＯＮＦおよびＮＥＷオンフラグＮＯＦは共
に「１」になる。そして、ラインアウト端子１１にプラ
グ接続された後は、ケーブル接続検出スイッチ１１ａの
オン状態が継続するから、オン中フラグＯＮＦが
「１」、ＮＥＷオンフラグＮＯＦが「０」となる。

【００４１】ボリューム位置検出処理ルーチンの動作さて、上述したスイッチ処理ルーチンが完了すると、Ｃ
ＰＵ３はステップＳＢ３（図１０参照）を介して図１２
に示すボリューム位置検出処理ルーチンを実行してステ
ップＳＤ１に処理を進める。まず、ステップＳＤ１で
は、ケーブル接続検出スイッチ１１ａに対応したＮＥＷ
オンフラグＮＯＦが「１」、すなわち、ラインアウト端
子１１に外部接続ケーブルが新たに接続された状態であ
るか否かを判断する。ここで、ラインアウト端子１１に
外部接続ケーブルが新たに接続されると、上述したスイ
ッチ処理ルーチンにてＮＥＷオンフラグＮＯＦが「１」
にセットされるので、判断結果は「ＹＥＳ」となり、ス
テップＳＤ２に処理を進める。

【００４２】ステップＳＤ２では、ボリューム操作位置
として、前述したＡ／Ｄ変換器１０ｃ−１の変化域以外
の所定値をＲＡＭ５の所定レジスタにストアする。な
お、Ａ／Ｄ変換器１０ｃ−１の変化域以外の所定値をＲ
ＡＭ５の所定レジスタにストアするようにしたのは、ラ
インアウト端子１１から外部接続ケーブルが外された時
に、その時点でＡ／Ｄ変換器１０ｃ−１が出力する電圧
データＤrefをボリューム操作位置として用いる為であ
る。そして、ステップＳＤ３に進むと、ラインアウト端
子１１へのケーブル接続に対応させて、ボリューム操作
位置が最大時に相当する各係数、すなわち、上述したス
レッシュレベルＴＨ、コンプレッサ乗算係数βおよびコ
ンプレッサ乗算係数γをＤＳＰ８中の対応するレジスタ
にそれぞれセットする。これにより、ラインアウト端子
１１へのケーブル接続に応じて、ＤＳＰ８ではフラット
に近い最大音量時の特性を設定することになる訳であ
る。

【００４３】さて一方、ＮＥＷオンフラグＮＯＦが
「１」でない場合、つまり、ラインアウト端子１１に外
部接続ケーブルが接続されていない状況下では、上記ス
テップＳＤ１の判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳ
Ｄ４に処理を進める。ステップＳＤ４では、ケーブル接
続検出スイッチ１１ａに対応したオン中フラグＯＮＦが
「１」、すなわち、ラインアウト端子１１に外部接続ケ
ーブルが接続された状態であるか否かを判断する。そし
て、外部接続ケーブルが接続された状態であると、オン
中フラグＯＮＦは「１」だから、判断結果が「ＹＥＳ」
となり、この場合、ケーブル接続された時点で既に上述
したステップＳＤ２，ＳＤ３を介してフラットに近い最
大音量時の特性が設定済みとなっているので、何も処理
せずに本ルーチンを完了する。

【００４４】これに対し、ラインアウト端子１１に外部
接続ケーブルが接続されていない状態では、上記ステッ
プＳＤ１，ＳＤ４の判断結果がいずれも「ＮＯ」とな
り、ステップＳＤ５に処理を進める。ステップＳＤ５で
は、Ａ／Ｄ変換器１０ｃ−１が出力する電圧データＤre
fに基づきボリューム操作位置を取得する。次いで、ス
テップＳＤ６に進むと、ＣＰＵ３は今回取得したボリュ
ーム操作位置が前回取得したものと同じであるかどう
か、つまり、ボリューム操作位置が変化したか否かを判
断する。ここで、ボリューム操作位置が変化していない
と、判断結果が「ＹＥＳ」となり、この場合、新たにス
レッシュレベルＴＨ、コンプレッサ乗算係数βおよびコ
ンプレッサ乗算係数γをＤＳＰ８中の対応するレジスタ
にそれぞれセットする必要がないので、何も処理せずに
本ルーチンを完了させる。

【００４５】一方、ボリューム操作位置が変化した場合
には、上記ステップＳＤ６の判断結果が「ＮＯ」とな
り、次のステップＳＤ７に処理を進め、今回取得したボ
リューム操作位置をＲＡＭ５の所定レジスタにストアす
る。そして、この後、ステップＳＤ８に進み、ＲＡＭ５
の所定レジスタにストアされた今回のボリューム操作位
置に応じたスレッシュレベルＴＨ、コンプレッサ乗算係
数βおよびコンプレッサ乗算係数γをそれぞれ生成し、
生成した各係数をＤＳＰ８中の対応するレジスタにそれ
ぞれセットする。これにより、第２実施例と同様、ボリ
ューム操作位置に応じた最適な聴感特性になるコンプレ
ッサ効果が付加される。

【００４６】以上のように、第３実施例によれば、ライ
ンアウト端子１１にケーブル接続した時にはボリューム
操作位置が最大時に相当する各係数をＤＳＰ８にセット
してフラットに近い最大音量時の特性を設定し、ライン
アウト端子１１にケーブル接続されていない時にはボリ
ューム操作位置に応じた最適な聴感特性になるコンプレ
ッサ効果を付加するので、使用される音響環境に応じて
効果付加する態様を可変させ得るようになっている。

【００４７】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、入力波
形が第１のレベルより小さければそのまま次段に出力さ
れ、第１のレベルを超えると圧縮波形に変換されて、次
段のＤ／Ａ変換器の最大入力レベルに相当するリミット
値と大小比較される。そして、リミット値より小さけれ
ば圧縮波形が次段に出力され、リミット値を超えると当
該リミット値が次段に供給されるようにしたので、第１
のレベルを超えてリミット値に至るコンプレッサ領域を
備えることとなり、この為、従来ではリミッタ領域に入
るようなレベルの入力波形の場合でも、このコンプレッ
サ領域にてそのレベルを圧縮させるから、波形歪みを改
善でき、しかもリミット値をＤ／Ａ変換器の最大入力レ
ベルに一致させるよう高めに設定するから、レベルの小
さな入力波形についても、次段のＤ／Ａ変換器において
十分なダイナミックレンジを確保でき、これ故、ＳＮ比
の向上を図ることができる。請求項２に記載の発明によ
れば、前記第１のレベル判定手段は入力波形が第１のレ
ベルを超えた場合、その入力波形に対して乗算係数βを
乗算した後に加算係数γを加算して圧縮波形に変換する
ので、出力波形歪みを回避させることができる。請求項
３〜４に記載の発明によれば、入力波形のレベル若しく
は音量出力を調整するボリューム操作子の操作量に応じ
て第１のレベルを異ならせるので、急激にレベル変化す
る波形について十分なダイナミックレンジを確保できる
上、波形歪みも極力抑えることができる。請求項５に記
載の発明によれば、入力波形を圧縮波形に変換する際に
用いる乗算係数βおよび加算係数γを、当該入力波形の
レベルに応じて異ならせるので、各様かつ最適な圧縮波
形を生成し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１実施例の全体構成を示すブロ
ック図である。

【図２】第１実施例によるＤＳＰ８の構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】ＤＳＰ８の入出力特性を示す図である

【図４】第２実施例の全体構成を示すブロック図であ
る。

【図５】ボリューム回路１０ｂおよびボリューム位置検
出回路１０ｃの構成を示すブロック図である。

【図６】第２実施例によるＤＳＰ８の構成を示すブロッ
ク図である。

【図７】ボリューム位置検出処理ルーチンの動作を示す
フローチャートである。

【図８】入出力特性を説明するための図である。

【図９】第３実施例の全体構成を示すブロック図であ
る。

【図１０】メインルーチンの動作を示すフローチャート
である。

【図１１】スイッチ処理ルーチンの動作を示すフローチ
ャートである。

【図１２】ボリューム位置検出処理ルーチンの動作を示
すフローチャートである。

【図１３】従来例を説明するための図である。

【図１４】従来例を説明するための図である。

【符号の説明】

８ＤＳＰ２０出力レベルレジスタ２１乗算器２２スレッシュレベル判定回路２３スレッシュレベルレジスタ２４乗算器２５コンプレッサ乗算係数２６加算器２７コンプレッサ加算係数２８リミットレベル判定回路２９リミット値レジスタ３０セレクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前段から供給される入力波形のレベルが
次段のＤ／Ａ変換器の最大入力レベルを超過する場合
に、その入力波形のレベルを前記最大入力レベルに相当
するリミット値に置換して波形歪みを抑止する効果付加
装置において、前記入力波形が第１のレベルを超えたか否かを判断し、
第１のレベルより小さい場合にはその入力波形をそのま
ま次段へ出力し、一方、第１のレベルを超えた場合には
当該入力波形を圧縮波形に変換する第１のレベル判定手
段と、この第１のレベル判定手段によって変換された圧縮波形
が前記リミット値を超えたか否かを判断し、リミット値
より小さい場合にはその圧縮波形を次段へ出力し、一
方、リミット値を超えた場合には当該リミット値を次段
に供給する第２のレベル判定手段とを具備することを特
徴とする効果付加装置。
【請求項２】前記第１のレベル判定手段は、入力波形
が第１のレベルを超えた場合、その入力波形に対して乗
算係数βを乗算した後に加算係数γを加算して圧縮波形
に変換することを特徴とする請求項１記載の効果付加装
置。
【請求項３】前記第１のレベル判定手段は、入力波形
のレベルに応じて第１のレベルを異ならせることを特徴
とする請求項１記載の効果付加装置。
【請求項４】前記第１のレベル判定手段は、音量出力
を調整するボリューム操作子の操作量に応じて第１のレ
ベルを異ならせることを特徴とする請求項１記載の効果
付加装置。
【請求項５】前記第１のレベル判定手段は、入力波形
を圧縮波形に変換する際に用いる乗算係数βおよび加算
係数γを、当該入力波形のレベルに応じて異ならせるこ
とを特徴とする請求項１記載の効果付加装置。