JP2000099060A

JP2000099060A - ディジタル信号処理装置

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Publication number: JP2000099060A
Application number: JP10271463A
Authority: JP
Inventors: Tatsutaka Hase; 樹高長谷
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-09-25
Filing date: 1998-09-25
Publication date: 2000-04-07

Abstract

(57)【要約】【課題】ブロック単位でディジタル信号処理を行うよ
うな場合に、処理が所定時間内に終了できない場合に、
的確に出力信号をミュートする。【解決手段】ＤＳＰでは、信号ＢＬＣＫ（図２３Ａ）
の１周期に対応して、ブロック単位でデータ入力および
演算処理が行われる。処理されたデータは、次の１周期
で出力される。演算の開始でローレベルとなり終了でハ
イレベルとなる例えばＤ−ＦＦを用い、演算終了フラグ
（図２３Ｂ）を信号ＢＬＣＫでサンプリングする。その
結果がハイレベルで演算が終了していないことが示され
る（図２３Ｃ）。その場合、次の１周期のデータは、演
算が終了していないため出力できない（図２３Ｄ）。例
えばサンプリング出力とＤＳＰの出力とのＡＮＤがとら
れることで、ＤＳＰの出力データがミュート制御される
（図２３Ｅ）。ＤＳＰの処理能力を最大限、活用でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ブロック単位で
信号処理を行う場合において、処理が所定時間内に終了
できない場合に、的確に出力信号をミュートするような
ディジタル信号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】オーディオ信号に対して効果音を付加す
るための装置の一つに、残響付加装置（リバーブレー
タ）がある。この残響付加装置は、例えば録音スタジオ
でオーディオ信号に残響音を付加し、音に広がりや深み
を出すために多く用いられている。スタジオなどで録音
された音に残響音を付加することで、実際にホールで演
奏されているような効果や、さらに特殊な効果を与える
ことができる。

【０００３】古くには、残響音の付加は、実際に、ホー
ルなどの残響音を得られるような場所で録音を行うか、
あるいは、鉄板などの振動を利用して残響音的な効果を
得るようにした、鉄板エコーなどの装置を用いて行われ
ていた。近年の残響付加装置では、これらの効果が電気
的に実現されている。さらに、近年では、ディジタル信
号処理技術の発達に伴い、ディジタル的に残響音を合成
するような装置が普及してきている。

【０００４】ディジタル処理によって残響音を付加する
際には、例えば巡回型のディジタルフィルタが用いられ
る。入力されたディジタルオーディオ信号が減衰されな
がら巡回され、残響音が発生される。これを、元のディ
ジタルオーディオ信号に混合する。実際には、元の音に
対して所定期間遅延された位置に初期反射音が加えら
れ、さらに所定期間後に残響音が加えられる。元の音に
対する残響音の遅延時間は、プリディレイと称される。
残響時間や副残響音の付加、細かなレベル調整などを行
うことが可能で、幅広い音作りができる。

【０００５】一方、実際のホールなどでの残響音は、ホ
ールの形状や音源の位置などにより、音が様々に反射や
干渉などを起こし、より複雑な波形となっている。しか
しながら、上述のように、元のディジタルオーディオ信
号をフィルタ処理する方法では、単純に減衰した波形が
得られるだけなので、どうしても人工的な印象を免れな
かった。

【０００６】そこで、これを解決するために、例えばホ
ールでの実際の残響音を収録し、その残響音に基づくイ
ンパルス応答によって、入力されたディジタルオーディ
オ信号をたたみ込むようにした残響付加装置が提案され
ている。このような残響付加装置では、所望の残響時間
に対応したインパルス応答データと、入力ディジタルオ
ーディオ信号とをそれぞれフーリエ変換により周波数要
素データに変換する。そして、互いに周波数成分が対応
する周波数要素データ同士で乗算を行い、乗算結果を逆
フーリエ変換によって時間軸上のデータに変換し、残響
音として出力する。実際のホールなどの特性に基づく、
自然な残響音が得られる。

【０００７】この方法では、所望の残響時間に対応した
入力データを、一旦メモリに格納する必要があるため、
データの遅延が非常に大きくなってしまう。そこで、入
力データおよびインパルス応答データを、所定の時間間
隔に区切ったブロックとして、このブロック単位でたた
み込みを行う方法が既に提案されている。この方法によ
れば、ブロック毎の処理を、複数の処理回路のそれぞれ
で並列的に繰り返す。複数の処理回路の出力を加算する
ことで、連続的に残響音が得られる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えばスタ
ジオでの録音においては、あるトラックに録音された音
源に対してピッチ（音程）を変化させる手法が用いられ
る場合がある。これは、バリピッチと称され、例えば収
録されたヴォーカルの音程が悪い場合に、このバリピッ
チを用いて音程を修正する。また、別の用法としては、
例えば１曲の演奏時間を所定の時間内に収めるような場
合、バリピッチによって演奏時間を変更する。ディジタ
ル処理においては、バリピッチは、サンプリング周波数
を変えることで実現される。

【０００９】サンプリング周波数が変わる場合、ディジ
タル信号処理装置では、例えばＣＰＵ(Central Process
ing Unit) でその周波数を常に監視し、装置の処理能力
の限界以上になったと判断された場合には、全体の出力
をミュートするようにしている。これは、ディジタル信
号処理装置において、例えば処理が完了されていないデ
ータが出力されると、顕著なノイズとなってしまうから
である。

【００１０】従来では、ある程度の余裕をもって、処理
能力の限界を判断していた。そのため、実際には真の能
力の限界以下であって処理および出力が十分可能である
にもかかわらずミュートが機能してしまい、出力ができ
なくなってしまうという問題点があった。

【００１１】また、上述のような、インパルス応答を複
数の処理回路で分割して並列的にたたみ込みを行う場
合、一旦ミュート状態となってしまうと、全ての処理回
路からの出力が正常になって、初めて、ミュートが解除
される。そのため、変更後の出力音が出るようになるま
で、時間がかかるという問題点があった。

【００１２】したがって、この発明の目的は、ブロック
単位でディジタル信号処理を行うような場合に、処理が
所定時間内に終了できない場合に、的確に出力信号をミ
ュートするようなディジタル信号処理装置を提供するこ
とにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述した課
題を解決するために、入力されるディジタルデータに対
して、ブロック単位で信号処理を行うディジタル信号処
理装置において、入力されるディジタル信号に対して、
ブロック単位で信号処理を行う信号処理手段と、信号処
理手段による信号処理が終了したかどうかを示す信号を
出力する処理終了信号出力手段と、信号処理手段による
処理結果を出力すべきタイミングで、処理終了信号出力
手段による出力が信号処理が終了していないことを示す
ときに、処理結果の代わりに所定のデータを出力する出
力制御手段とを有することを特徴とするディジタル信号
処理装置である。

【００１４】また、この発明は、入力されるディジタル
データに対して、インパルス応答を複数の信号処理手段
で分割してブロック単位で並列的にたたみ込むようにし
たディジタル信号処理装置において、入力されるディジ
タル信号に対して、ブロック単位でインパルス応答のた
たみ込みを行う信号処理手段と、信号処理手段による信
号処理が終了したかどうかを示す信号を出力する処理終
了信号出力手段とからなる信号処理部を複数個有し、信
号処理手段による処理結果を出力すべきタイミングで、
処理終了信号出力手段による出力が信号処理が終了して
いないことを示すときに、処理結果の代わりに所定のデ
ータを出力するようにしたことを特徴とするディジタル
信号処理装置である。

【００１５】上述したように、請求項１に記載のこの発
明は、信号処理手段でブロック単位で信号処理が行わ
れ、信号処理手段による信号処理が終了したかどうかを
示す処理終了信号が信号処理手段による処理結果を出力
すべきタイミングで信号処理が終了していないことを示
すときに、処理結果の代わりに所定のデータを出力する
ようにしているため、信号処理手段の能力に対してマー
ジンを持たせて出力制御を行う必要がない。

【００１６】また、請求項２に記載のこの発明は、入力
されるディジタルデータに対して、インパルス応答を複
数の信号処理手段で分割してブロック単位で並列的にた
たみ込む際に、入力されるディジタル信号に対して、複
数の信号処理手段のそれぞれでは、ブロック単位でイン
パルス応答のたたみ込みが行われ、信号処理手段の出力
を制御する出力制御手段は、信号処理手段による信号処
理が終了したかどうかを示す処理終了信号が信号処理手
段による処理結果を出力すべきタイミングで信号処理が
終了していないことを示すときに、処理結果の代わりに
所定のデータを出力するため、処理結果を出力すべきタ
イミングで信号処理が終了していない信号処理手段の出
力を制御することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態につ
いて説明する。この一実施形態における効果音付加装置
は、直接音に対して残響音を付加する残響付加装置であ
って、実際のホールなどの残響を収集することで得られ
たインパルス応答データにより入力ディジタルオーディ
オ信号をたたみ込み、付加する残響音を得る。インパル
ス応答データおよび入力ディジタルオーディオ信号は、
複数のＤＳＰ(Digital SignalProcessor)によって、そ
れぞれ異なるサイズのブロック単位で、並列的に処理さ
れる。そして、各々のＤＳＰでは、ブロック演算を行う
際の正規化クロックＢＬＣＫに基づき演算終了を示す演
算終了フラグを検出し、ＤＳＰ毎に出力のミュート制御
を行う。

【００１８】図１は、この一実施形態による残響音を従
来の巡回型フィルタによる残響音と比較して示す。図１
Ａに示される従来技術による残響音は、直接音に対して
所定時間遅延されて初期反射音が発生され、さらに所定
時間遅延されてフィルタにより生成された残響音が付加
されている。付加される残響音は、単純な減衰曲線で残
響音が減衰する。これに対して、この一実施形態では、
実際に収録されたデータに基づくインパルス応答によっ
て残響音を生成しているため、図１Ｂに示されるよう
に、実際のホールなどでの音響特性を反映した、単純な
減衰曲線ではない残響音が得られる。これにより、より
自然で高品位な残響音を得ることができる。

【００１９】図２は、この一実施形態によるインパルス
応答収集装置９７の構成の一例を示す。この例では、鉄
板エコー装置９２のインパルス応答を測定する。インパ
ルス応答収集装置９７は、例えばパーソナルコンピュー
タにより構成できる。この装置９７では、インパルス応
答測定用の信号を発生し、測定対象に対して出力すると
共に、測定結果を収集し、測定結果をインパルス応答デ
ータに変換する。インパルス応答データは、例えばファ
イルとして保存される。

【００２０】測定用信号発生部９０で、インパルス応答
を測定するためのＴＳＰ（タイムストレッチパルス）信
号が発生される。ＴＳＰ信号は、スイープ信号の一種で
あり、逆特性の信号で割ることによって、インパルス信
号が得られる。インパルス応答を測定するためには、直
接的にインパルス信号を発生させるのがより好ましい
が、測定が困難であるため、このような方法を用いる。
測定用信号発生部９０で発生されたＴＳＰ信号は、Ｄ／
Ａ変換器９１を介してアナログ信号に変換され、鉄板エ
コー装置９２に入力される。

【００２１】鉄板エコー装置９２では、入力されたＴＳ
Ｐ信号により、残響音を発生する。この残響音は、Ｌ
（左）およびＲ（右）チャンネルのアナログオーディオ
信号として出力される。これらの出力は、Ａ／Ｄ変換器
９３でＬおよびＲチャンネルそれぞれのディジタルオー
ディオ信号とされる。Ａ／Ｄ変換器９３では、例えばサ
ンプリング周波数が４８ｋＨｚあるいは９６ｋＨｚ、量
子化ビット数が２４ビットでサンプリングが行われる。
Ａ／Ｄ変換器９３の出力は、ＬおよびＲチャンネルのそ
れぞれがインパルス応答収集装置９７に入力される。入
力された信号は、例えば図示されないハードディスク装
置やメモリなどに記憶される。

【００２２】なお、残響時間は、音が止まってから音圧
レベルが６０ｄＢ減衰するまでの時間と定められてい
る。この例では、量子化ビット数の２４ビットにおい
て、１ビットに対して６ｄＢが割り当てられる。

【００２３】測定用信号発生部９０によるＴＳＰ信号の
発生は、Ｎ回行われる。Ｎ回分の出力信号は、同期加算
部９４で、信号の発生タイミングを揃えられ、それぞれ
同期加算される。Ｎ回分の信号を同期加算することによ
り、再現性のある信号のみが加算され、ランダムに発生
されるノイズ成分は加算されないため、Ｓ／Ｎ比を向上
させることができる。Ｓ／Ｎ比は、（１０ｌｏｇＮ）ｄ
Ｂ向上される。例えば、Ｓ／Ｎ比は、Ｎ＝１６で１２ｄ
Ｂ向上される。

【００２４】同期加算された信号は、ＬおよびＲチャン
ネルのそれぞれがインパルス応答変換部９５に供給され
る。インパルス応答変換部９５では、供給された信号
を、ＴＳＰ信号の逆特性を有する信号で割る。これによ
り、ＴＳＰ信号がインパルス信号に変換され、測定結果
が、インパルス信号により発生された残響音に基づくイ
ンパルス応答に変換される。インパルス応答データは、
サンプリング周波数に対応した間隔で得られる波高値で
ある。Ａ／Ｄ変換器９３により２４ビットの量子化ビッ
ト数でサンプリングされた信号は、変換後は、量子化ビ
ット数が３２ビットとされる。

【００２５】インパルス応答変換部から出力された、Ｌ
チャンネルのインパルス応答データ９６ＬおよびＲチャ
ンネルのインパルス応答データ９６Ｒは、ＣＤ−ＲＯＭ
やＭＯといった、適当な記録媒体に記録される。インパ
ルス応答収集装置９７にイーサネットなどのインターフ
ェイスを設け、ネットワークを介して外部へ供給するよ
うにしてもよい。

【００２６】図３は、ホールでインパルス応答を収集す
る場合の例を示す。ホール１０１は、ステージ部１０１
Ａおよび客席部１０１Ｂを有する。ステージ部１０１Ａ
の所定位置に、音源１０２が据えられる。音源１０２
は、例えば球面上の互いに異なる１２方向にスピーカが
設けられた１２面体スピーカである。客席部１０１Ｂに
は、ＬおよびＲチャンネルにそれぞれ対応したマイクロ
フォン１０３Ｌおよび１０３Ｒが所定位置に据えられ
る。

【００２７】インパルス応答収集装置９７から出力され
たＴＳＰ信号がＤ／Ａ変換器９１でアナログ信号に変換
され、アンプ１００で増幅され、音源１０２で音声とし
て再生される。この再生音を、マイクロフォン１０３Ｌ
および１０３Ｒで収録する。マイクロフォン１０３Ｌお
よび１０３Ｒの出力は、それぞれＡ／Ｄ変換器９３で所
定のサンプリング周波数および量子化ビット数でサンプ
リングされ、ＬおよびＲチャンネルのディジタルオーデ
ィオ信号とされ、インパルス応答収集装置９７に供給さ
れる。インパルス応答収集装置９７での処理は、上述の
鉄板エコー装置９２での処理と、全く同一である。

【００２８】この場合、音源１０２の位置を様々に変え
て、インパルス応答の収集が行われる。また、音源１０
２として用いられるスピーカも、その銘柄などを様々に
変えて収集が行われる。同様に、マイクロフォン１０３
Ｌおよび１０３Ｒも、その位置および銘柄を様々に変え
て収録が行われる。こうして、１つのホール１０１にお
いて、複数のデータが収集される。これらは、例えば残
響音付加の際に、残響音のバリエーションとして選択可
能とすることができる。

【００２９】一方、インパルス応答変換部９５で得られ
たインパルス応答データ９６Ｌおよび９６Ｒは、加工す
ることができる。図４は、インパルス応答データの加工
の際の処理の流れを、概略的に示す。インパルス応答デ
ータ１１０は、加工処理１１１を施される。図５は、加
工処理１１１の例を示す。図５Ａに一例が示されるよう
に、データには、音の伝搬によるシステムディレイが存
在する（図中の「Ａ」の部分）。加工処理１１１で、こ
のシステムディレイ部Ａの値が

〔０〕に固定され、この
部分のノイズが除去される。

【００３０】また、データの後半は、データの終端を

〔０〕に収束させるために、フェードアウト処理が施さ
れる。このフェードアウト処理により、後半の微小レベ
ルの信号部分のノイズ除去もなされる。図５Ｂおよび図
５Ｃは、このフェードアウト処理の例を示す。

【００３１】図５Ｂは、減衰の指数関数に基づきフェー
ドアウト処理を行う例である。例えば、元のインパルス
応答をｈ（ｎ）として、フェードアウト関数をＦ
₀（ｎ）とする。ｎは、インパルス応答データのポイン
トを表す。なお、インパルス応答データのポイントと、
ディジタルオーディオ信号のサンプリング点のポイント
とは、互いに対応する。このとき、Ｆ₀（ｎ）におい
て、ｎ≦０であれば、Ｆ₀（ｎ）＝１である。一方、ｎ
＞０であれば、Ｆ₀（ｎ）は、図５Ｂのような減衰の指
数関数とされる。

【００３２】出力データｘ（ｎ）は、次式（１）に示さ
れるように、ｘ（ｎ）＝ｈ（ｎ）・Ｆ₀（ｎ−ａ）・・・（１）となる。値ａは、元のインパルス応答における直接音の
位置を、サンプル数で表したものである。このように、
フェードアウトは、直接音の位置よりも後ろで行われ
る。これは、直接音と同じ位置、すなわちｎ＝０の時点
でフェードアウトを開始すると、直接音自体のレベルも
低下してしまうからである。

【００３３】なお、フェードアウト関数は、減衰の指数
関数に限られない。例えば、図５Ｃに示されるように、
直線的な減衰特性としてもよい。

【００３４】また、フェードアウトによって、このデー
タを用いて実際にオーディオ信号に残響音を付加する残
響付加装置の処理能力に適合するように、インパルス応
答データのポイント数を調整することができる。すなわ
ち、インパルス応答データのポイント数を所定値、例え
ば２５６ｋポイント（２６２，１４４ポイント：端数を
省略して、２５６ｋポイントと記述する。２ⁿの値の表
現については、以下同様とする）に制限するときには、
例えば図４Ａに示されるように、１２８ｋポイントの時
点でフェードアウトを開始し、２５６ｋポイントの時点
でデータが

〔０〕になるようにする。

【００３５】加工処理１１１としては、上述の他に、レ
ベル調整なども行われる。加工されたインパルス応答デ
ータは、ＦＩＲフィルタによるたたみ込みの際の、ＦＩ
Ｒフィルタ係数１１２として、例えばＣＤ−ＲＯＭ４５
に記録される。

【００３６】図６は、このようにして作成されたインパ
ルス応答データを用いてたたみ込みを行う、残響付加装
置の構成の一例を、概略的に示す。残響音を付加したい
ディジタルオーディオ信号が入力端１２０から入力され
る。入力データは、乗算器１２６に供給されると共に、
プリディレイ１２１によって遅延され、プリディレイを
与えられる。プリディレイ１２１の出力は、たたみ込み
処理部１２２に供給される。

【００３７】たたみ込み処理部１２２は、ＬおよびＲチ
ャンネルそれぞれのＦＩＲフィルタ（フィルタ１２２Ｌ
およびフィルタ１２２Ｒ）からなる。上述のインパルス
応答収集装置９７で作成された、インパルス応答データ
９６Ｌおよび９７Ｒが対応するチャンネルのＦＩＲフィ
ルタ係数として、端子１２３Ｌおよび１２３Ｒから供給
される。これらインパルス応答データ９６Ｌおよび９６
Ｒは、例えばＣＤ−ＲＯＭから読み出されて得られる
（図示しない）。

【００３８】フィルタ１２２Ｌおよび１２２Ｒでは、イ
ンパルス応答データ９６Ｌおよび９７Ｒによって、入力
されたディジタルオーディオ信号のたたみ込みが行われ
る。このたたみ込みの結果、インパルス応答データ９６
Ｌおよび９６Ｒに基づく残響音が生成される。フィルタ
１２２Ｌおよび１２２Ｒの出力は、それぞれ乗算器１２
４Ｌおよび１２４Ｒに供給される。

【００３９】乗算器１２４Ｌ，１２４Ｒおよび上述の乗
算器１２６と、加算器１２８Ｌおよび１２８Ｒとで、直
接音（ドライ成分）と残響音（ウェット成分）との混合
器が構成される。端子１２７および１２５にそれぞれ供
給された直接音および残響音の比率に応じて、乗算器１
２６および乗算器１２４Ｌ，１２４Ｒで入力ディジタル
オーディオ信号およびたたみ込み処理部１２２の出力が
調整され、加算器１２８Ｌおよび１２８Ｒで、これらの
信号が加算され、Ｌチャンネルの出力が出力端１２９Ｌ
に、Ｒチャンネルの出力が出力端１２９Ｒに、それぞれ
導出される。

【００４０】図７は、この残響付加装置の構成の一例
を、より具体的に示す。この残響付加装置１は、２チャ
ンネル（１ｃｈ／２ｃｈ）分のディジタルオーディオ信
号が、ＡＥＳ／ＥＢＵ(Audio Engineering Society/Eur
opean Broadcasting Union) の規格に基づくディジタル
オーディオ入力端子１０から入力される。入力端子１０
から供給されたディジタルオーディオ信号は、ディジタ
ル入力部１１を介してインプットスイッチャ１２に供給
される。

【００４１】入力されるディジタルオーディオ信号は、
例えばサンプリング周波数が４８ｋＨｚ、量子化ビット
数が２４ビットである。なお、後述するオプションボー
ド５０をこの装置１に装着することで、扱うことができ
るサンプリング周波数を２倍の９６ｋＨｚとすることが
可能とされる。また、これらの例に限らず、例えばサン
プリング周波数４４．１ｋＨｚのディジタルオーディオ
信号にも対応可能とすることができる。この場合には、
オプションボード５０装着時には、サンプリング周波数
が８８．２ｋＨｚの信号を扱うことが可能とされる。

【００４２】残響付加装置１に対してアナログオーディ
オ信号を入力する場合には、アナログオーディオ入力端
子１３Ｌ，１３Ｒが用いられる。Ｌ（左）およびＲ
（右）チャンネルのオーディオ信号のそれぞれは、入力
端子１３Ｌおよび１３Ｒの対応する側から入力され、Ａ
／Ｄ変換器１４で例えば４８ｋＨｚのサンプリング周波
数で量子化ビット数が２４ビットでサンプリングされ、
ディジタルオーディオ信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器
１４の出力は、インプットスイッチャ１２に供給され
る。

【００４３】インプットスイッチャ１２は、後述するコ
ントローラ４０の制御あるいは手動の切り替えスイッチ
により、入力オーディオ信号の系統を切り替える。イン
プットスイッチャ１２の出力は、経路３１を通って、Ｄ
ＳＰ(Digital Signal Processor)３０に供給される。

【００４４】ＤＳＰ３０は、ＤＲＡＭ(Dynamic Random
Access Memory)を有し、後述するコントローラ４０から
供給されるプログラムに基づき、入出力されるディジタ
ルオーディオ信号の様々な制御を行う。ＤＳＰ３０は、
所定のプログラムに基づき、供給されたディジタルオー
ディオ信号を、インパルス応答のたたみ込み演算を行う
ためのＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋに供給する。また、ＤＳＰ
３０では、入力信号に基づき初期反射音を生成する。さ
らに、ＤＳＰ３０には、後述するＤＳＰ３４から、イン
パルス応答のたたみ込み演算結果が供給される。

【００４５】ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋは、ＤＳＰ３０から
供給されたディジタルオーディオ信号を、それぞれ所定
のサイズのブロックに切り出し、予め供給されたインパ
ルス応答データによるたたみ込み演算を行う。ＤＳＰ３
２Ａ〜３２Ｋは、それぞれ処理するサンプル数に応じた
容量のＤＲＡＭを有する。この例では、ＤＳＰ３２Ａ〜
３２Ｈはそれぞれ１個ずつ、ＤＳＰ３２Ｉは２個、ＤＳ
Ｐ３２Ｊ，３２Ｋは４個ずつ、容量が１６ＭビットのＤ
ＲＡＭを有する。

【００４６】ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋにより行われた、ブ
ロック毎でのインパルス応答のたたみ込み演算結果は、
加算器３３で加算され、ＤＳＰ３４を介してＤＳＰ３０
に供給される。ＤＳＰ３４では、加算結果のオーバーフ
ローが検出され、例えばオーバーフローを起こしたデー
タが所定値に固定される。

【００４７】ＤＳＰ３０では、入力ディジタルオーディ
オ信号と、上述の初期反射音と、ＤＳＰ３４を介して供
給されたインパルス応答のたたみ込み演算結果とを混合
することで、入力ディジタルオーディオ信号に対して残
響音を付加して出力する。ＤＳＰ３０の出力３５は、ア
ウトプットスイッチャ１８に供給される。

【００４８】なお、形成された残響音および処理されて
いない入力ディジタルオーディオ信号は、それぞれ「ウ
ェット成分」および「ドライ成分」とも称される。ＤＳ
Ｐ３０では、これらウェット成分およびドライ成分の混
合比を、ＬおよびＲチャンネルのそれぞれについて、自
在に変更することができる。それと共に、ＤＳＰ３０で
は、出力信号のレベル調整なども行われる。

【００４９】また、ＤＳＰ３０に対して、取り扱うディ
ジタルオーディオ信号のサンプリング周波数に対応した
周波数のクロックＦＳあるいは２ＦＳが供給される。Ｄ
ＳＰ３０での信号処理は、このクロックに基づきなされ
る。

【００５０】アウトプットスイッチャ１８は、後述する
コントローラ４０の制御あるいは手動の切り替えスイッ
チにより、出力信号の系統を切り替える。出力は、ディ
ジタルおよびアナログのオーディオ信号として出力でき
る。アウトプットスイッチャ１８からディジタル出力部
１９を介して、ＡＥＳ／ＥＢＵ規格による出力端子２０
に対して、２チャンネル分のディジタルオーディオ信号
が導出される。また、アウトプットスイッチャ１８から
出力されたディジタルオーディオ信号は、Ｄ／Ａ変換器
２１でＬおよびＲチャンネルのアナログオーディオ信号
に変換される。ＬおよびＲチャンネルのアナログオーデ
ィオ信号は、それぞれアナログ出力端子２２Ｌおよび２
２Ｒに導出される。

【００５１】なお、この例では、入力端子１０、入力端
子１３Ｌおよび１３Ｒ、出力端子２０、出力端子２２Ｌ
および２２Ｒのそれぞれには、ホット、コールドおよび
独立したアースラインの３本の信号線を有する、キャノ
ン型が用いられている。

【００５２】また、アウトプットスイッチャ１８によ
り、入力されたオーディオ信号に対する装置１内部での
残響音付加処理をバイパスするように選択することもで
きる。バイパスが選択されると、入力されたディジタル
オーディオ信号は、インプットスイッチャ１２からバイ
パス経路１７を通ってアウトプットスイッチャ１８に直
接的に供給される。

【００５３】一方、この残響付加装置１の全体は、コン
トローラ４０によって制御される。コントローラ４０
は、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit) やＲＡＭ
(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、
所定の入出力インターフェイスなどからなる。ＲＯＭ
は、例えばシステムを起動するための初期プログラム
や、シリアル番号が予め記憶される。ＲＡＭは、ＣＰＵ
が動作するためのワークメモリであると共に、例えば外
部からプログラムがロードされる。

【００５４】コントローラ４０は、例えば８ビットパラ
レルでバス４１に接続される。バス４１は、上述のＤＳ
Ｐ３０、３２Ａ〜３２Ｈ、３４にそれぞれ接続される。
バス４１を介して、コントローラ４０と各ＤＳＰ３０、
３２Ａ〜３２Ｈ、３４との間で通信が行われる。この通
信により、コントローラ４０から各ＤＳＰ３０、３２Ａ
〜３２Ｈ、３４のそれぞれに対してプログラムが供給さ
れると共に、コントローラ４０と各ＤＳＰ３０、３２Ａ
〜３２Ｈ、３４との間で、データやコマンドのやり取り
が行われる。

【００５５】また、上述したように、インプットスイッ
チャ１２およびアウトプットスイッチャ１８は、例えば
バス４１と接続され（図示しない）、コントローラ４０
によって制御される。

【００５６】コントローラ４０に対して、例えばフルド
ットのＬＣＤ(Liquid Crystal Display)からなる表示装
置４２が接続される。コントローラ４０で生成された表
示データに基づいて、表示装置４２に対して所定の表示
が行われる。

【００５７】入力部４３は、図示しないが、複数の入力
手段、例えば回転角に対応してデータを入力するように
されたロータリエンコーダと、複数のプッシュスイッチ
を有する。これらの入力手段を操作することで、対応す
る制御信号が入力部４３からコントローラ４０に供給さ
れる。この制御信号に基づき、コントローラ４０から各
ＤＳＰ３０、３２Ａ〜３２Ｈ、３４に対して、所定のプ
ログラムやパラメータなどが供給される。

【００５８】この残響付加装置１には、ＣＤ−ＲＯＭ(C
ompact Disc-ROM)ドライブ４４が設けられる。ＣＤ−Ｒ
ＯＭドライブ４４に対してＣＤ−ＲＯＭ４５が挿入さ
れ、ＣＤ−ＲＯＭ４５からデータやプログラムが読み出
される。読み出されたデータやプログラムは、ＣＤ−Ｒ
ＯＭドライブ４４からコントローラ４０に供給される。

【００５９】例えば、ＣＤ−ＲＯＭ４５には、インパル
ス応答データが記録されている。ＣＤ−ＲＯＭ４５から
このインパルス応答データが読み出され、コントローラ
４０に供給される。そして、コントローラ４０からＤＳ
Ｐ３２Ａ〜３２Ｋのそれぞれに対して、このデータが供
給される。ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋでは、供給されたイン
パルス応答データに基づき、インパルス応答のたたみ込
み演算を行う。

【００６０】なお、ＣＤ−ＲＯＭ４５に、様々な環境で
収集されたインパルス応答データを多数、記録しておく
ことで、使用するインパルス応答に対応する環境と同様
の残響効果を得ることができる。また、複数のインパル
ス応答データを組み合わせて用いることもできる。実際
には存在しない空間をつくり出すことが可能である。さ
らに、インパルス応答データを、この残響付加装置１で
加工することができる。例えば、読み出されたインパル
ス応答データを加工し、フェードアウト処理を行うこと
で、残響時間の調整を行う。

【００６１】また、他の例として、ＣＤ−ＲＯＭ４５
に、インパルス応答データをフーリエ変換により周波数
要素データに変換したデータを記録するようにしてもよ
い。残響付加装置１における処理を軽減することができ
る。

【００６２】さらに、ＣＤ−ＲＯＭ４５には、上述した
表示部４２に対する表示の際に用いられる表示データも
格納される。

【００６３】この残響付加装置１は、外部インターフェ
イスとしてＭＩＤＩ(Musical Instrument Digital Inte
rface)を備える。ＭＩＤＩ入力端子４６から供給された
ＭＩＤＩ信号は、コントローラ４０に供給される。供給
されたＭＩＤＩ信号に基づき、この装置１の所定の機能
を制御することができる。また、コントローラ４０にお
いて、ＭＩＤＩ信号を生成して出力することができる。
ＭＩＤＩ入力端子４６から供給されたＭＩＤＩ信号を加
工して出力するようにもできる。コントローラ４０から
出力されたＭＩＤＩ信号は、ＭＩＤＩ出力端子４７から
外部の機器へと供給される。また、ＭＩＤＩスルー端子
４８は、ＭＩＤＩ入力端子４６から供給されたＭＩＤＩ
信号を、そのまま出力する。

【００６４】この残響付加装置１は、オプションボード
５０を装着することで、機能を拡張することができる。
機能拡張の一例として、サンプリング周波数が４８ｋＨ
ｚのディジタルオーディオ信号を、さらに２系統、扱う
ことができるようになる。２チャンネル分（３ｃｈ／４
ｃｈ）のディジタルオーディオ信号がオプションボード
５０を介して、端子１５から入力される。このディジタ
ルオーディオ信号は、ディジタル入力部１６を介してイ
ンプットスイッチャ１２に供給される。また、アウトプ
ットスイッチャ１８から出力された、オプションボード
５０での処理に対応した２チャンネル分のディジタルオ
ーディオ信号がディジタル出力部２３を介して端子２４
に導出される。このディジタルオーディオ信号は、端子
２４からオプションボード５０を介して外部に出力され
る。

【００６５】機能拡張の他の例として、２チャンネル
（１ｃｈ／２ｃｈ）分のディジタルオーディオ信号を扱
う際に、サンプリング周波数が２倍の９６ｋＨｚである
信号を扱うことができるようになる。

【００６６】オプションボード５０とこの装置１とは、
端子５１〜５６および端子１５，２４で互いに接続され
る。図８は、オプションボード５０の構成の一例を示
す。このオプションボード５０は、上述のＤＳＰ３２Ａ
〜３２Ｋおよび加算器３３による、インパルス応答のた
たみ込み演算を拡張して実行できるようにしたものであ
る。したがって、このオプションボード５０には、上述
のＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋと同様のＤＳＰ３２Ｌ、３２
Ｍ、およびＤＳＰ６０Ａ〜Ｌが設けられると共に、加算
器６１ならびに上述のＤＳＰ３４に対応するＤＳＰ６２
とが設けられる。

【００６７】ボード５０上のバス４１’は、端子５６を
介して装置１のバス４１と接続される。ボード５０上の
各ＤＳＰ３２Ｌ、３２Ｍ、およびＤＳＰ６０Ａ〜Ｌは、
バス４１’を介して、コントローラ４０との間で通信を
行うことができる。

【００６８】ＤＳＰ３２Ｌおよび３２Ｍは、１６Ｍビッ
トのＤＲＡＭを８個有し、上述のＤＳＰ３２Ａ〜Ｋと共
にたたみ込み演算を行う。入力ディジタルオーディオ信
号がＤＳＰ３０から出力され、端子５３を介してＤＳＰ
３２Ｌおよび３２Ｍに対してそれぞれ供給される。ＤＳ
Ｐ３２Ｌおよび３２Ｍによるたたみ込み演算結果は、そ
れぞれ端子５４および５５を介して加算器３３に供給さ
れ、他のＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋの演算結果と共に加算さ
れる。

【００６９】一方、ＤＳＰ６０Ａ〜６０Ｍは、例えば上
述のＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｍと並列的に処理を行う。入力
ディジタルオーディオ信号がＤＳＰ３０から出力され、
端子５１を介してＤＳＰ６０Ａ〜６０Ｍに配分される。

【００７０】例えば、オプションボード５０の装着によ
って、１ｃｈ〜４ｃｈまでの４チャンネル分の処理を行
う場合には、ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｍによって１ｃｈおよ
び２ｃｈのたたみ込み演算が行われ、ＤＳＰ６０Ａ〜６
０Ｍによって３ｃｈおよび４ｃｈのたたみ込み演算が行
われる。また、サンプリング周波数が９６ｋＨｚのディ
ジタルオーディオ信号を扱う場合には、例えば同一のサ
ンプル数からなるブロックが供給されるＤＳＰ同士、す
なわち、ＤＳＰ３２Ａおよび６０Ａ、ＤＳＰ３２Ｂおよ
び６０Ｂ、・・・、ＤＳＰ３２Ｍおよび６０Ｍがそれぞ
れ並列的にたたみ込み演算を行うことで、２倍速での処
理に対応することができる。

【００７１】ＤＳＰ６０Ａ〜６０Ｍでのたたみ込み演算
結果は、それぞれ加算器６１に供給され加算される。加
算結果は、ＤＳＰ６２に供給され、上述のＤＳＰ３４と
同様にオーバーフロー処理をされ、端子５２を介してＤ
ＳＰ３０に供給される。そして、ＤＳＰ３０において、
必要に応じてドライ成分およびウェット成分の比率の調
整や、他のチャンネルの信号との混合比の調整をされ、
アウトプットスイッチャ１８に供給される。

【００７２】なお、オプションボード５０には、ＡＥＳ
／ＥＢＵの規格に基づくディジタルオーディオ信号の入
力端子６３および出力端子６４とが設けられる。入力端
子６３には、２チャンネル（３ｃｈ／４ｃｈ）分の信号
が入力され、入力された信号は、端子１５を介してイン
プットスイッチャ１２に供給される。同様に、アウトプ
ットスイッチャ１８から出力された２チャンネル（３ｃ
ｈ／４ｃｈ）分の出力信号は、端子２４を介してこのボ
ード５０に供給され、出力端子６４に導出される。な
お、この例では、端子６３および６４は、キャノン型が
用いられている。

【００７３】図９は、この残響付加装置１のフロントパ
ネル２００の一例を示す。フロントパネル２００の四隅
には、この装置１をラックにマウントすることが可能な
ように、取り付け穴が設けられている。パネル２００の
左側に、電源スイッチ２０１が設けられ、その下方にＣ
Ｄ−ＲＯＭドライブ４４に対してＣＤ−ＲＯＭ４５を装
着するための、ＣＤ−ＲＯＭ挿入部２０２が設けられ
る。スイッチ２０５を操作することで、ＣＤ−ＲＯＭ挿
入部２０２へのＣＤ−ＲＯＭ４５の挿入および挿入部２
０２からのＣＤ−ＲＯＭ４５の取り出しを行うことがで
きる。

【００７４】パネル２００の略中央部には、表示部２０
３が設けられる。表示部２０３は、上述したＬＣＤ４２
に対応するものである。表示部２０３の右側に、ロータ
リエンコーダ２０４が設けられる。また、表示部２０３
の下部に、ファンクションキー２０６，２０７，２０８
および２０９が設けられる。これらロータリエンコーダ
２０４およびファンクションキー２０６〜２０９によっ
て、この装置１の機能の選択やデータの入力などを行う
ことができる。

【００７５】表示部２０３は、選択されている機能など
により様々な表示を行う。この例では、所定の残響音の
タイプが選択された場合の、パラメータ表示が行われ、
表示部２０３内の表示領域２１０には、選択された残響
音に対して指定されたパラメータが感覚的に表示される
と共に、表示領域２１１には、パラメータ名とパラメー
タ値が表示されている。

【００７６】表示領域２１１の表示は、表示部２０３の
下部に配置されたファンクションスイッチ２０６〜２０
９のそれぞれに対応している。例えば、ファンクション
キー２０６〜２０９のうちの何れかを押すことで、押さ
れたキーの直上に表示されているパラメータが選択され
る。そして、ロータリエンコーダ２０４を回転させる
と、そのパラメータが変更される。また例えば、所定の
操作によって、表示部２０３に、別のページを表示させ
ることも可能である。別のページでは、別のパラメータ
値を変更することができる。

【００７７】一方、この一実施形態においては、表示領
域２１０に対して、現在設定されているパラメータ値に
対応した波紋が表示され、そのパラメータ値による残響
音の効果（音の広がり）が感覚的に把握できるようにさ
れている。図１０および図１１は、この表示領域２１０
の表示の例を示す。残響時間を短い値から長い値へと変
更していくのに伴い、図１０Ａ〜図１０Ｈ、さらに、図
１１Ａ〜図１１Ｈというように、波紋の波数が増加され
る。

【００７８】この例では、波紋は、残響時間の最小値か
ら最大値までの値に段階的に対応した、１６段階の表示
を有する。この１６段階の表示は、残響時間に対して相
対的である。波紋表示のための表示データは、ＣＤ−Ｒ
ＯＭ４５に格納されている。そして、例えばこの装置１
の起動時に予めＣＤ−ＲＯＭ４５から読み出され、コン
トローラ４０が有するＲＡＭに格納される。これに限ら
ず、コントローラ４０が有するＲＯＭに予め格納してお
くようにしてもよい。残響時間のパラメータを決定する
と、波紋の表示は、そのときの表示に固定される。

【００７９】このような表示を行うことにより、ユーザ
に対して、視覚的に印象を与えることができる。ユーザ
は、残響の効果を、感覚的に把握することができるよう
になる。すなわち、ユーザは、波紋により、残響音の広
がりを視覚的に把握することができる。

【００８０】なお、波紋の表示は、この例では表示領域
２１０の左下から右上に向かって広がっていくように表
示されているが、これはこの例に限定されない。図１２
は、表示領域２１０に対する波紋の表示の、他の例を示
す。波紋の中心点および波紋が広がる方向は、任意に設
定することができ、例えば、左端を波紋の中心とするこ
とができる（図１２Ａ）。また、表示領域２１０の中心
を波紋の中心とすることもできる（図１２Ｂ）。さらに
また、波紋の断面を表示するようにしてもよい（図１２
Ｃ）。また、選択された残響音のタイプに応じて波紋の
形状を変化させることもできる。さらに、この例では、
波紋の表示は固定的に行われているが、１段階のパラメ
ータに対して複数枚の表示データを用意し、これらを連
続的に切り替えて表示することで、アニメーション表示
とすることもできる。

【００８１】次に、ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｍ、ＤＳＰ６０
Ａ〜６０Ｍで行われる、インパルス応答のたたみ込み演
算について説明する。なお、ここでは、繁雑さを避ける
ため、オプションボード５０を用いずに、ＤＳＰ３２Ａ
〜３２Ｋのみで行う演算について説明する。

【００８２】図１３は、ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋの各々に
おける処理を概略的に示す。インパルス応答データは、
コントローラ４０の制御によって、例えばＣＤ−ＲＯＭ
４５から読み出され、予めＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋに対し
て供給され、ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋがそれぞれ備えるＤ
ＲＡＭに格納される。そして、各ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋ
において、それぞれに対して定められている処理ブロッ
クサイズに対応し、インパルス応答データが時間軸上の
所定の間隔で区切られる。

【００８３】ここで、各ＤＳＰ３２Ａ〜３２ＫをＤＳＰ
３２として代表し、ＤＳＰ３２に処理されるインパルス
応答の単位をＮとする。例えば、この例では、ＤＳＰ３
２Ａは、１２８ポイントのインパルス応答データのたた
み込み演算を行うようにされているため、Ｎ＝１２８で
ある。また、以下の説明において、１ワードは、ディジ
タルオーディオ信号の１サンプリングデータに対応す
る。したがって、１ワードは、時間軸上では（１／サン
プリング周波数）の時間間隔を有し、ディジタルデータ
としては、量子化ビット数（２４ビット）のものであ
る。

【００８４】ＤＳＰ３２に供給された入力データは、Ｎ
ワードからなるブロックデータに切り出される。したが
って、最初のＮワード分の時間は、データの入力に費や
される。入力されたＮワード分のデータは、ＤＳＰ３２
が有するＤＲＡＭに格納される。そして、次のＮワード
分の時間で、格納されたＮワード分の入力データに対す
るインパルス応答のたたみ込み演算が行われる。演算が
全て終了すると、Ｎワード分の演算結果が出力される。
したがって、Ｎワードの演算において、データの入出力
に対して２Ｎワード分の遅延が生じることになる。

【００８５】図１４は、ＤＳＰ３２における処理を、さ
らに詳細に示す。ＤＳＰ３２では、周知の技術である、
巡回たたみ込みにおけるオーバーラップセーブメソッド
を用いて、インパルス応答のたたみ込み演算を行ってい
る。

【００８６】すなわち、図１４に示されるように、時間
軸に従いＮワード毎に供給される、第ｎ番目のブロック
８０Ｂと、一つ前の第（ｎ−１）番目のブロック８０Ａ
とに対してＤＦＴ(Discrete Fourier Transform)を行
い、時間軸上のデータを、（Ｎ＋１）ワードの実数部８
１Ａと（Ｎ−１）ワードの虚数部８１Ｂとからなる周波
数要素データ８１に変換する。

【００８７】一方、インパルス応答データ８２は、それ
ぞれＮワードの、実データ８２Ａとゼロデータ８２Ｂに
ついて予めＤＦＴされ、（Ｎ＋１）ワードの実数部８３
Ａと（Ｎ−１）ワードの虚数部８３Ｂとからなる周波数
要素データ８３に変換されている。

【００８８】入力データによる周波数要素データ８１
と、インパルス応答による周波数要素データ８３の、互
いに対応する周波数要素同士が乗算され、乗算結果につ
いて、等しい周波数成分同士を足し合わせるフィルタ処
理（たたみ込み）が行われる。この演算の結果、（Ｎ＋
１）ワードの実数部８４Ａと（Ｎ−１）ワードの虚数部
８４Ｂとからなる周波数要素データ８４が得られる。こ
の周波数要素データ８４に対して、ＤＦＴの逆の処理で
あるＩＤＦＴして、２Ｎワードからなる時間軸上のデー
タ８６が得られる。

【００８９】ＩＤＦＴの結果は、図１４のデータ８５，
８６，８７に示されるように、Ｎワード間隔で２Ｎワー
ドずつ得られる。データ８５，８６，８７のそれぞれに
おいて、前半のＮワードのデータ８５Ａ，８６Ａ，８７
Ａが捨てられ、第（ｎ−１）番目のブロック，第ｎ番目
のブロック，第（ｎ＋１）番目のブロックというよう
に、出力データが得られる。第ｎ番目の出力データは、
対応する第ｎ番目の入力データに対して２ブロック分、
遅延している。

【００９０】ブロックサイズを大きくとり、１回の処理
でより多くのインパルス応答データのたたみ込み演算を
行うことで、長い残響時間を得ることができる。しかし
ながら、上述したように、入力されたブロックが出力さ
れるまでには、２ブロック分の遅延があるため、１ブロ
ックを大きくすると、残響処理の成分が出力されるまで
の遅延時間が長くなり、実用的ではない。そこで、この
一実施形態では、所望の残響時間を得るための処理を、
それぞれ所定のポイント数（ワード数）に分割された複
数のブロック毎に並列的に行う。

【００９１】図１５および図１６は、この一実施形態に
よる、複数のブロックに分割してのたたみ込み演算処理
について示す。例えば２¹⁸ワード（２５６ｋワード）の
たたみ込み演算を行う場合を考える。この場合、ディジ
タルオーディオ信号が２５６ｋワード（２５６ｋポイン
ト）のインパルス応答データによってたたみ込まれる。
サンプリング周波数が４８ｋＨｚの場合で略５．３ｓｅ
ｃ、サンプリング周波数が４４．１ｋＨｚの場合で略
５．９ｓｅｃの残響時間が得られる。

【００９２】図１５に一例が示されるように、全体の２
５６ｋワードが２分割され、２分割されたうち時間軸上
で前に位置する側がさらに２分割される。このように、
時間軸上で前に位置する側が順次２分割される。そし
て、２分割されたうち、時間軸上で後ろに位置する側の
それぞれは、さらに２分割され同一サイズの２ブロック
が形成される。

【００９３】図１６は、図１５における先頭の８ｋワー
ドの部分Ａを拡大して示す。この部分Ａも、同様にして
２分割されていくが、先頭の２５６ワードに関しては、
１２８ワードのブロックが２ブロック形成され、この２
ブロックについてインパルス応答のたたみ込みが行われ
る。したがって、残響成分は、先頭の２５６ワード分遅
延されて出力される。しかしながら、例えばサンプリン
グ周波数が４８ｋＨｚの場合、これは僅か５ｍｓｅｃの
遅延であり、残響音付加の面から考えると、問題がな
い。

【００９４】このように、全体が２¹⁸ワード（２５６ｋ
ワード）のこの例では、２⁷ワード（１２８ワード），
２⁸ワード（２５６ワード），２⁹ワード（５１２ワー
ド），２¹⁰ワード（１ｋワード），２¹¹ワード（２ｋワ
ード），２¹²ワード（４ｋワード），２¹³ワード（８ｋ
ワード），２¹⁴ワード（１６ｋワード），２¹⁵ワード
（３２ｋワード）および２¹⁶ワード（６４ｋワード）
の、２ⁿワードのサイズを有するブロックがそれぞれ２
ブロックずつ形成される。

【００９５】ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋでは、それぞれ同一
ブロックサイズの組について処理が行われる。すなわ
ち、図１５および図１６に示されるように、ＤＳＰ３２
Ａ〜３２Ｋに対して供給された入力データは、ＤＳＰ３
２Ａ〜３２Ｋのそれぞれにおいて、ＤＳＰ３２Ａで１２
８ワード、ＤＳＰ３２Ｂで２５６ワード、ＤＳＰ３２Ｃ
で５１２ワード、ＤＳＰ３２Ｄで１ｋワード、ＤＳＰ３
２Ｅで２ｋワード、ＤＳＰ３２Ｆで４ｋワード、ＤＳＰ
３２Ｇで８ｋワードＤＳＰ３２Ｈで１６ｋワード、ＤＳ
Ｐ３２Ｉで３２ｋワード、ＤＳＰ３２Ｊ，３２Ｋで６４
ｋワードに、それぞれ切り出される。

【００９６】１２８ワードから３２ｋワードまでの処理
のそれぞれは、同一のブロックサイズの２つのブロック
についてのたたみ込みの処理を、一つのＤＳＰによって
時分割的に行うようにしている。

【００９７】すなわち、ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋのそれぞ
れにおいて、切り出されたブロックデータに対して対応
するインパルス応答データによるたたみ込み演算が行わ
れる。同一ブロックサイズの組の、後半のブロックにつ
いては、処理後、１ブロック分遅延されて出力される。
これにより、ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋのそれぞれにおい
て、同一サイズの２ブロックが連続して出力される。Ｄ
ＳＰ３２Ａ〜３２Ｋの出力を加算器３３で加算すること
で、残響データ８８が生成される。

【００９８】なお、ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋのそれぞれに
対して連続的に供給されるデータに対して、ＤＳＰ３２
Ａ〜３２Ｋのそれぞれの周期で以て処理を行い、その結
果を加算することで、連続的に供給されるデータに対し
て残響音を付加することができることは、周知である。

【００９９】図１７は、各ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋにおけ
る、たたみ込み演算をするためのたたみ込みフィルタ７
０の構成の一例を示す。たたみ込みフィルタ７０は、例
えば、コントローラ４０からＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋに対
して供給される所定のプログラムに基づいて実現され
る。端子７１からディジタルオーディオ信号が入力さ
れ、ＤＦＴ回路７２に供給される。ディジタルオーディ
オ信号は、ＤＦＴ回路７２で時間軸上のデータから周波
数要素データに変換される。ＤＦＴ回路７２の出力は、
乗算器７４に供給されると共に、遅延回路７３に供給さ
れる。

【０１００】遅延回路７３は、Ｎワード分の遅延を有す
る。すなわち、ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋは、それぞれＮ＝
１２８，２５６，５１２，１ｋ，２ｋ，４ｋ，８ｋ，１
６ｋ，３２ｋおよび６４ｋであって、対応する遅延量を
有する。遅延回路７３で遅延されたデータは、乗算器７
６に供給される。

【０１０１】乗算器７４では、端子７５から、ＤＦＴさ
れたインパルス応答データであるフィルタ係数Ａが供給
される。乗算器７４で、ＤＦＴ回路７２の出力およびフ
ィルタ係数Ａの対応する周波数要素同士の乗算がなされ
る。一方、乗算器７６でも同様な処理が行われる。すな
わち、端子７７から、ＤＦＴされたインパルス応答デー
タであるフィルタ係数Ｂが供給され、遅延回路７３から
の出力およびフィルタ係数Ｂの対応する周波数要素同士
の乗算がなされる。

【０１０２】乗算器７４および７６それぞれの乗算結果
は、加算器７８で加算される。加算結果は、ＩＤＦＴ回
路７９に供給され、周波数要素データが時間軸上のデー
タに変換され、端子８０から出力される。

【０１０３】このように、たたみ込みフィルタ７０で
は、入力データと、Ｎワード、すなわち１ブロック分遅
延された入力データとの、２ブロック分のデータを用い
てたたみ込み演算が行われ、２ワード分のデータが出力
される。図１４を用いて既に説明したように、出力され
た２ワード分のデータのうち、前半の１ワードは、捨て
られる。

【０１０４】図１８は、上述の図１７の構成に基づく、
たたみ込みフィルタ７０の処理を、時間軸に対応して示
す。図１８の左端側には入力データが示され、右端側に
は、出力データが示される。また、図１８は、全体的
に、上側から下側へ向けて、時間の経過が示される。す
なわち、複数のフィルタ７０が存在するように示されて
いるが、これらは、一つのフィルタの異なるタイミング
での処理を示す。このように、１つ前のタイミングでＤ
ＦＴした結果が遅延回路７３によって遅延されて、次の
タイミングのフィルタ処理に用いられる。そのため、入
力データに対して、２ブロック分遅延された出力データ
が連続的に出力される。

【０１０５】図１９は、ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋの並列処
理の概略を示す機能ブロック図である。入力データがＤ
ＳＰ３２Ａ〜３２Ｋのそれぞれに対して並列的に供給さ
れる。ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋは、それぞれＮ＝１２８，
Ｎ＝２５６，Ｎ＝５１２，Ｎ＝１ｋ，Ｎ＝２ｋ，Ｎ＝４
ｋ，Ｎ＝８ｋ，Ｎ＝１６ｋ，Ｎ＝３２ｋおよびＮ＝６４
ｋのポイントのたたみ込みを行う。そして、演算結果
は、ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋのそれぞれから、２Ｎワード
分遅延されて、加算器２２に供給される。

【０１０６】例えば、ＤＳＰ３２Ａに供給された入力デ
ータは、Ｎ＝１２８ワードからなるブロックに切り出さ
れ、切り出されたブロックに対してたたみ込み処理を行
い、入力タイミングに対して２Ｎワード遅延されて演算
結果が出力される。そして、次のＮワードのブロックが
取り込まれ、同様な処理が繰り返される。ＤＳＰ３２Ｂ
〜３２Ｋのそれぞれにおいて、同様の処理が行われる。

【０１０７】次に、この発明によるミュート制御につい
て説明する。図２０は、ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋそれぞれ
の処理のタイムチャートである。なお、以下の説明で
は、ＤＳＰ３２Ａ〜３２ＫをＤＳＰ３２に代表させる。

【０１０８】ＤＳＰ３２では、上述したように、１ブロ
ック毎に、２ⁿワードの入力データが供給される（図２
０Ｃ）。図２０Ｂに示される信号ＬＲＣＫは、入力デー
タのサンプリング周波数に対応したクロックである。信
号ＬＲＣＫの立ち上がりで１ワードの入力データが入力
される。図２０Ａの信号ＢＬＣＫは、信号ＬＲＣＫを２
ⁿで分周したブロッククロックであり、その立ち上がり
の間隔を周期とする。信号ＢＬＣＫの立ち上がりと、デ
ータブロックの先頭とが対応する。

【０１０９】ＤＳＰ３２内部では、信号ＢＬＣＫの立ち
上がりに同期して、１つ前のブロックのタイミングで入
力されたブロックデータに対する演算が開始される（図
２０Ｄ）。演算の開始と共に、ＤＳＰ３２において、ビ
ットアウト出力を”０”にするような命令が実行され
る。この命令により、図２０Ｅに示されるように、演算
終了フラグがローレベルとされる。そして、演算終了の
直前に、ビットアウト出力を”１”とするような命令が
実行され、演算終了フラグがハイレベルとされる。

【０１１０】ここで、ビットアウト命令は、例えば、Ｄ
ＳＰ３２における演算処理のプログラムに基づき実行さ
れる。信号ＢＬＣＫが立ち上がってから、ＤＳＰ３２で
演算が開始され、ビットアウト命令が実行されるまでに
は、信号ＢＬＣＫの立ち上がりに対して若干の遅延を有
する。すなわち、信号ＢＬＣＫの立ち上がりと共に演算
が開始されても、演算終了フラグは、信号ＢＬＣＫの立
ち上がりに対して若干の遅延を以てローレベルとされ
る。

【０１１１】図２１は、ＤＳＰ３２によるブロック単位
での処理について、概略的に示す。図２１Ａの信号ＢＬ
ＣＫに対応して、１ブロック分すなわち２ⁿサンプル
（ワード）の入力データが入力され、ＤＳＰ３２が有す
るＤＲＡＭに格納される。次の１ブロック分で、この２
ⁿサンプル（ワード）の入力データに対して、演算処理
が行われる。

【０１１２】演算処理は、この例では、入力データに対
するＤＦＴ，ＤＦＴされた入力データと、予めＤＦＴさ
れＤＲＡＭに格納されているインパルス応答データとの
たたみ込み演算およびたたみ込み演算結果のＩＤＦＴで
ある。演算処理の他の例としては、データ圧縮処理、圧
縮されたデータの伸長処理などがある。

【０１１３】演算処理されたデータは、次の１ブロック
をかけて出力される。データが入力されてから出力され
るまで、２ブロック分すなわち（２×２ⁿサンプル分）
の遅延が生じる（図２１Ｃ）。上述したように、この一
連の処理は、時間軸上で並列的に行われるため、ブロッ
クが連続して出力される。

【０１１４】この発明では、信号ＢＬＣＫによって演算
終了フラグをサンプリングする。そして、サンプリング
された結果がハイレベルでなければ、そのブロックにつ
いての演算処理が終了しなかったとされ、そのブロック
のデータが本来出力される、信号ＢＬＣＫの次の１周期
における出力をミュートするように制御する。

【０１１５】図２２は、この出力ミュート処理を行うた
めの構成の一例を示す。端子１５０からデータが入力さ
れる。入力データは、ＤＳＰ３２のシリアル入力端ＳＩ
に入力される。また、ＤＳＰ３２で演算処理されたデー
タは、シリアル出力端ＳＯから出力され、ＡＮＤゲート
１５３の一方の入力端に入力される。

【０１１６】ＤＳＰ３２におけるビットアウト命令に基
づき、ビットアウト信号出力端１５１から、演算終了フ
ラグ１５４が出力される。演算終了フラグ１５４は、Ｄ
−フリップフロップ（Ｄ−ＦＦ）１５７の入力端に供給
される。一方、Ｄ−ＦＦ１５７のクロック入力端には、
信号ＢＬＣＫが供給される。すなわち、Ｄ−Ｆ１５７で
は、信号ＢＬＣＫによって演算終了フラグ１５４がサン
プリングされる。Ｄ−ＦＦ１５７の非反転出力からの出
力信号は、信号ＢＬＣＫの１周期内で演算処理が終了し
たかどうかの検出結果として、タイミング補正回路１５
８を介してＡＮＤゲート１５３の他方の入力端に供給さ
れる。

【０１１７】なお、タイミング補正回路１５８は、図１
４を用いて説明したような、２ブロックを用いて演算を
行うような場合に、供給された検出結果を１ブロック
（信号ＢＬＣＫの１周期分）だけ遅らせるものである。
上述の図２１に示されるような、１ブロックずつ演算が
行われる場合は、このタイミング補正回路１５８は、省
略することができる。ここでは、処理は１ブロックずつ
行われるものとし、タイミング補正回路１５８では遅延
が与えられないものとして説明を行う。

【０１１８】ＡＮＤゲート１５３は、タイミング補正回
路１５８を介して供給されるＤ−ＦＦ１５７の出力と、
ＤＳＰ３２の出力とのＡＮＤをとることで、Ｄ−ＦＦ１
５７の出力に基づくＤＳＰ３２からの演算出力のミュー
ト制御を行う。ＡＮＤゲート１５３の出力は、出力端１
５９に導出され、例えば加算器３３に供給される。

【０１１９】図２３は、上述の図２２の構成による、演
算終了フラグ１５４による出力ミュート制御の一例を示
す。周期ａでは、演算終了フラグ１５４が周期内に立ち
上がっている（図２３Ｂ）。周期ａの終端で、Ｄ−ＦＦ
１５７によって演算終了フラグ１５４が信号ＢＬＣＫで
サンプリングされ、Ｄ−ＦＦ１５７から演算終了の検出
結果として、ハイレベルが出力される。したがって、信
号ＢＬＣＫの１周期内に対応するブロックの演算が終了
したとされる（図２３Ｃ）。

【０１２０】周期ａでの演算結果は、次の周期ｂで出力
される（図２３Ｄ）。Ｄ−ＦＦ１５７による検出結果
は、タイミング補正回路１５８を介してＡＮＤゲート１
５３に供給される。ＡＮＤゲート１５３では、この検出
結果とＤＳＰ３２の出力データとのＡＮＤがとられる。
Ｄ−ＦＦ１５７の出力がハイレベルであるため、ＤＳＰ
３２からのデータは、出力端１５９に導出される（図２
３Ｅ）。

【０１２１】一方、周期ｂおよび周期ｃでは、１周期内
に演算終了フラグが立ち上がっていない（図２３Ｂ）。
そのため、Ｄ−ＦＦ１５７において、周期ｂ，ｃそれぞ
れの終端で、信号ＢＬＣＫによってローレベルがサンプ
リングされ、これらの周期ｂおよびｃでは、演算が１周
期内で終了していないことが検出される（図２３Ｃ）。
Ｄ−ＦＦ１５７によるこの検出結果がタイミング補正回
路１５８を介してＡＮＤゲート１５３に供給される。そ
して、ＡＮＤゲート１５３では、タイミング補正回路１
５８を介して供給されたＤ−ＦＦ１５７のローレベルの
出力と、ＤＳＰ３２の出力とのＡＮＤをとり、ＤＳＰ３
２からの出力データをミュートする（図２３Ｅ）。

【０１２２】さらに、周期ｄでは、例えば周期ａの場合
よりもＤＳＰ３２内部での演算処理に時間がかかってお
り、演算終了フラグ１５４が周期ｄの終端近くで立ち上
がっている。この場合でも、Ｄ−ＦＦ１５７によって、
周期ｄの終端で、信号ＢＬＣＫでハイレベルの演算終了
フラグ１５４がサンプリングされるため、上述の周期ａ
の場合と同様に、出力データはミュートされない。

【０１２３】このように、この発明によれば、信号ＢＬ
ＣＫによって演算終了フラグ１５４がサンプリングさ
れ、その結果に基づき、ＤＳＰ３２の出力をミュートす
るかどうかが制御される。そのため、ＤＳＰ３２を処理
能力の最大限まで活用することができると共に、所定期
間内に演算処理が終了しなかった場合に、確実に出力を
ミュートすることができる。また、次のブロックデータ
を出力するかどうかを、演算終了フラグ１５４を信号Ｂ
ＬＣＫでサンプリングすることによって判断しているた
め、ＤＳＰ３２における演算処理が回復した後は、直ぐ
に出力を行うことができる。

【０１２４】図２４は、この発明を、上述した一実施形
態による残響付加装置１に適用した例を示す。ＤＳＰ３
２Ａ〜３２Ｋの出力は、それぞれ対応する出力ミュート
回路１６１Ａ〜１６１Ｋを介して加算器３３に供給され
る。加算器３３の出力は、出力端１６２から例えばＤＳ
Ｐ３４を介してＤＳＰ３０に供給される。

【０１２５】ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋにおいて、それぞれ
独立して上述したミュート制御処理が行われ、演算終了
フラグ１５４Ａ〜１５４Ｋが出力される。出力された演
算終了フラグ１５４Ａ〜１５４Ｋは、それぞれ出力ミュ
ート回路１６１Ａ〜１６１Ｋに供給される。出力ミュー
ト回路１６１Ａ〜１６１Ｋのそれぞれは、例えば上述の
図２２の構成の例では、Ｄ−ＦＦ１５７，タイミング補
正回路１５８およびＡＮＤゲート１５３からなる。ＤＳ
Ｐ３２Ａ〜３２Ｋの出力がそれぞれ独立してミュート制
御され、加算器３３に供給される。ＤＳＰ３２Ａ〜３２
Ｋのうち一つがミュート制御されても、他に影響を与え
ない。

【０１２６】この場合には、残響付加装置１においてＤ
ＳＰ３２Ａ〜３２Ｋでの処理が２ブロックを用いて行わ
れる。そのため、出力ミュート回路１６１Ａ〜１６１Ｋ
のそれぞれにおいて、タイミング補正回路１５８では、
Ｄ−ＦＦ１５７の出力が１ブロック分遅延される。

【０１２７】なお、この例に限らず、例えば加算器３３
の出力に対してミュート制御を行うようにしてもよい。
この場合、ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋの出力は、それぞれ直
接的に加算器３３に供給され、加算器３３の出力が出力
ミュート回路１６１’を介して出力端１６２に導出され
る。そして、出力ミュート回路１６１’は、例えば演算
終了フラグの入力数に対応した数のＤ−ＦＦ１５７’お
よびタイミング補正回路１５８’と、多入力のＡＮＤゲ
ート１５３’とからなる。上述と同様に、ＤＳＰ３２Ａ
〜３２Ｋにおいて、それぞれ独立して上述したミュート
制御処理が行われ、出力された演算終了フラグ１５４Ａ
〜１５４Ｋがそれぞれ出力ミュート回路１６１’に供給
される。ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋのうち、少なくとも一つ
のＤＳＰからの演算終了フラグがローレベルであれば、
加算器３３の出力をミュートする。

【０１２８】なお、上述では、この発明を、複数のＤＳ
Ｐ３２Ａ〜３２Ｋにおいて並列的に処理を行う場合に適
用させて説明したが、これはこの例に限定されない。こ
の発明は、例えば一つのＤＳＰだけを有する構成に対し
て適用することもできる。

【０１２９】また、上述では、この発明を、残響付加装
置に対して適用した例について説明したが、これはこの
例に限定されない。すなわち、この発明によるミュート
制御は、ＤＳＰにおいて、リアルタイムで入力されたデ
ータをブロック単位で処理するようにされた他の機器に
適用できる。例えば、この発明は、ＭＤ(Mini Disc)の
プレーヤにも適用可能である。

【０１３０】さらに、上述では、ＤＳＰ３２による演算
処理が所定の期間内に終了していないときに、出力ミュ
ート回路１６１により出力をミュートするとしたが、こ
れは一例であって、この例に限定されるものではない。
すなわち、ＤＳＰ３２による演算結果の代わりに、演算
が終了していないことを示すように、所定のデータを出
力するようにできる。

【０１３１】さらにまた、上述では、インパルス応答の
たたみ込み処理を、ＤＳＰ３２Ａ〜３２Ｋといった、ハ
ードウェアで行っているが、これはこの例に限定され
ず、ソフトウェア処理で行うことも可能である。同様
に、ＤＳＰ３０および３４の処理も、ソフトウェアで行
うことが可能である。

【０１３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、リアルタイムで入力されるデータをブロック単位で
処理する際に、処理する信号のサンプリング周波数が変
わるような場合でも、ＣＰＵなどによるサンプリング周
波数の監視が不要になると共に、本来の実力の上限まで
の変動に対応できるという効果がある。

【０１３３】また、この発明の一実施形態によれば、１
つのインパルス応答データを、複数個のＤＳＰで分割し
て並列的にたたみ込みを行うような場合でも、演算処理
が所定期間に終了できないＤＳＰの出力だけがミュート
されるため、ＤＳＰによる演算処理が回復した後に、出
力をいち早く出せるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態による残響音を従来の巡回型フィル
タによる残響音と比較して示す略線図である。

【図２】この発明によるインパルス応答収集装置の構成
の一例を示すブロック図である。

【図３】ホールでインパルス応答を収集する場合の例を
示す略線図である。

【図４】インパルス応答の加工処理の一例を示す略線図
である。

【図５】インパルス応答の加工処理の一例を示す略線図
である。

【図６】インパルス応答データを用いてたたみ込みを行
う残響付加装置の構成の一例を概略的に示すブロック図
である。

【図７】残響付加装置の構成の一例をより具体的に示す
ブロック図である。

【図８】残響付加装置のオプションボードの構成の一例
を示すブロック図である。

【図９】残響付加装置のフロントパネルの一例を示す略
線図である。

【図１０】表示領域に表示される波紋の例を示す略線図
である。

【図１１】表示領域に表示される波紋の例を示す略線図
である。

【図１２】表示領域に表示される波紋の他の例を示す略
線図である。

【図１３】たたみ込み演算を行う各ＤＳＰにおける処理
を概略的に示す略線図である。

【図１４】各ＤＳＰにおける処理を、さらに詳細に示す
略線図である。

【図１５】複数のブロックに分割してのたたみ込み演算
処理について示す略線図である。

【図１６】複数のブロックに分割してのたたみ込み演算
処理について示す略線図である。

【図１７】各ＤＳＰにおけるたたみ込みフィルタの構成
の一例を示すブロック図である。

【図１８】たたみ込みフィルタの処理を時間軸に対応し
て示す略線図である。

【図１９】異なるＮワードの処理を並列的に行う例を示
す略線図である。

【図２０】ＤＳＰにおける演算処理のタイムチャートで
ある。

【図２１】ＤＳＰによるブロック単位での処理を概略的
に示す略線図である。

【図２２】出力ミュート処理を行うための構成の一例を
示すブロック図である。

【図２３】演算終了フラグによる出力ミュート制御の一
例を示すタイムチャートである。

【図２４】この発明のによるミュート制御の構成を残響
付加装置に対して適用する例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１・・・残響付加装置、３０・・・ＤＳＰ、３２Ａ〜３
２Ｍ・・・ＤＳＰ、３３・・・加算器、３４・・・ＤＳ
Ｐ、４０・・・コントローラ、４２・・・ＬＣＤによる
表示部、４３・・・入力部、４４・・・ＣＤ−ＲＯＭド
ライブ、４５・・・ＣＤ−ＲＯＭ、５０・・・オプショ
ンボード、６０Ａ〜６０Ｍ・・・ＤＳＰ、６１・・・加
算器、６２・・・ＤＳＰ、９０・・・測定用信号発生
部、９４・・・同期加算部、９５・・・インパルス応答
変換部９５、９６Ｌ，９６Ｒ・・・インパルス応答デー
タ、９７・・・インパルス応答収集装置、１２２・・・
たたみ込みフィルタ、１５３・・・ＡＮＤゲート、１５
４・・・演算終了フラグ、１５７・・・Ｄ−フリップフ
ロップ、１５８・・・タイミング補正回路、１６１Ａ〜
１６１Ｋ・・・出力ミュート回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力されるディジタルデータに対して、
ブロック単位で信号処理を行うディジタル信号処理装置
において、入力されるディジタル信号に対して、ブロック単位で信
号処理を行う信号処理手段と、上記信号処理手段による信号処理が終了したかどうかを
示す信号を出力する処理終了信号出力手段と、上記信号処理手段による処理結果を出力すべきタイミン
グで、上記処理終了信号出力手段による上記出力が上記
信号処理が終了していないことを示すときに、上記処理
結果の代わりに所定のデータを出力する出力制御手段と
を有することを特徴とするディジタル信号処理装置。
【請求項２】入力されるディジタルデータに対して、
インパルス応答を複数の信号処理手段で分割してブロッ
ク単位で並列的にたたみ込むようにしたディジタル信号
処理装置において、入力されるディジタル信号に対して、ブロック単位でイ
ンパルス応答のたたみ込みを行う信号処理手段と、上記信号処理手段による信号処理が終了したかどうかを
示す信号を出力する処理終了信号出力手段とからなる信
号処理部を複数個有し、上記信号処理手段による処理結果を出力すべきタイミン
グで、上記処理終了信号出力手段による上記出力が上記
信号処理が終了していないことを示すときに、上記処理
結果の代わりに所定のデータを出力するようにしたこと
を特徴とするディジタル信号処理装置。
【請求項３】請求項２に記載のディジタル信号処理装
置において、複数の上記信号処理部においてそれぞれ独立に、上記信
号処理手段による処理結果を出力すべきタイミングで、
上記処理終了信号出力手段による上記出力が上記信号処
理が終了していないことを示すときに、上記処理結果の
代わりに所定のデータを出力するようにしたことを特徴
とするディジタル信号処理装置。