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JP2016038543A - Effect addition device, method, and program, and electric musical instrument - Google Patents

Effect addition device, method, and program, and electric musical instrument Download PDF

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JP2016038543A JP2014163685A JP2014163685A JP2016038543A JP 2016038543 A JP2016038543 A JP 2016038543A JP 2014163685 A JP2014163685 A JP 2014163685A JP 2014163685 A JP2014163685 A JP 2014163685A JP 2016038543 A JP2016038543 A JP 2016038543A
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Abstract

【課題】楽音信号に効果を付加する技術に関し、操作子の操作に応じて様々に変化する歪み音成分を楽音に付加する。【解決手段】入力楽音信号207は、フィルタ部204に入力し、入力楽音信号207から所定の周波数帯域成分を選択する。周波数シフタ201は、フィルタ部204から出力される楽音信号に対して、周波数シフト処理を実行する。アンプ205は、周波数シフタ201が出力する周波数シフト処理された楽音信号に対して、状態信号203に応じたレベル制御処理を実行する。アンプ205が出力するウエット音信号209は、混合部202に入力し、アンプ206で振幅が調整された入力楽音信号207に混合され、出力楽音信号208として出力される。出力楽音信号208には、入力楽音信号207を周波数シフト処理することにより得られるウエット音信号209の高調波成分が多く含まれ、ダンパーペダルのオフ処理時の歪み音成分をシミュレートできる。【選択図】図2The present invention relates to a technique for adding an effect to a musical sound signal, and adds a distorted sound component that changes variously according to the operation of an operator to the musical sound. An input musical sound signal 207 is input to a filter unit 204, and a predetermined frequency band component is selected from the input musical sound signal 207. The frequency shifter 201 performs frequency shift processing on the musical sound signal output from the filter unit 204. The amplifier 205 performs level control processing corresponding to the state signal 203 on the frequency-shifted tone signal output from the frequency shifter 201. The wet sound signal 209 output from the amplifier 205 is input to the mixing unit 202, mixed with the input musical sound signal 207 whose amplitude is adjusted by the amplifier 206, and output as the output musical sound signal 208. The output musical sound signal 208 includes many harmonic components of the wet sound signal 209 obtained by frequency-shifting the input musical sound signal 207, and can simulate a distortion sound component when the damper pedal is turned off. [Selection] Figure 2

Description

本発明は、楽音信号に効果を付加する装置、方法、およびプログラム、ならびに電子楽器に関する。   The present invention relates to an apparatus, a method, a program, and an electronic musical instrument for adding an effect to a musical sound signal.

アコースティックピアノにおいて、ダンパーペダル装置を使って発音している状態から、ダンパーペダル装置の踏込みを緩めると、ダンパーが元の位置に戻っていく。この際、ダンパーが弦に触れることにより振動が抑制されるが、これに起因した歪み音成分が発生することが知られている。   In an acoustic piano, when the damper pedal device is released from the state where sound is produced using the damper pedal device, the damper returns to the original position. At this time, it is known that vibration is suppressed when the damper touches the string, but a distortion sound component due to this is generated.

従来の電子ピアノにおいて、ダンパーペダル装置の操作に応じて発音される楽音の振幅エンベロープを制御することにより、ダンパーペダルの操作に応じた効果を楽音に付加する従来技術が知られている。   In a conventional electronic piano, there is known a conventional technique for adding an effect corresponding to an operation of a damper pedal to a musical sound by controlling an amplitude envelope of the musical sound generated according to the operation of the damper pedal device.

また、電子ピアノにおいて、離鍵時にキーオフタッチ情報を検知してキーオフ音を発生させることにより、アコースティックピアノの離鍵時のダンパー機構の動作に応じて発生する歪み音成分を再現する技術も知られている(例えば特許文献1に記載の技術)。   In addition, in an electronic piano, a technique for reproducing a distortion sound component generated according to the operation of a damper mechanism at the time of releasing a key of an acoustic piano by detecting key-off touch information when the key is released and generating a key-off sound is also known. (For example, the technique described in Patent Document 1).

特許第3587167号公報Japanese Patent No. 3587167

しかし、ダンパーペダル装置の操作に応じて発音される楽音の振幅エンベロープを制御する従来技術では、楽音の振幅エンベロープを制御できるだけであり、歪み音成分を忠実に再現することはできなかった。   However, in the conventional technique for controlling the amplitude envelope of a musical sound generated according to the operation of the damper pedal device, it is only possible to control the amplitude envelope of the musical sound, and the distortion sound component cannot be reproduced faithfully.

ダンパー動作に応じてキーオフ音を発生させる従来技術では、キーオフ音を発生させるために楽音発生チャネルを割り当てなければならず、チャネルを消費してしまう。また、単純にキーオフ音を波形メモリから読み出して発生させる従来方式では、歪み音成分が短調であり、ダンパーペダル装置の細かい操作の違いに応じて様々に変化する歪み音成分を忠実に再現することができなかった。   In the prior art that generates a key-off sound in response to a damper operation, a tone generation channel must be assigned to generate the key-off sound, which consumes the channel. In addition, in the conventional method that simply reads out the key-off sound from the waveform memory and generates it, the distorted sound component is minor, and the distorted sound component that changes variously according to the difference in fine operation of the damper pedal device can be faithfully reproduced. I could not.

本発明は、操作子の操作に応じて様々に変化する歪み音成分を楽音に付加することを目的とする。   An object of the present invention is to add to a musical tone a distortion sound component that changes variously according to an operation of an operator.

態様の一例では、原音信号を入力して周波数シフト処理を実行する周波数シフタと、周波数シフト処理後の音信号に対して操作子の操作状態を表す状態信号に応じたレベル制御処理を実行するレベルコントローラと、そのレベル制御処理後の音信号を原音信号に混合して出力するミキサと、を備える。   In one example, the frequency shifter that inputs the original sound signal and executes the frequency shift process, and the level that executes the level control process corresponding to the state signal indicating the operation state of the operation element for the sound signal after the frequency shift process A controller, and a mixer that mixes and outputs the sound signal after the level control process to the original sound signal.

本発明によれば、操作子の操作に応じて様々に変化する歪み音成分を楽音に付加することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to add a distorted sound component that changes variously according to the operation of the operator to the musical sound.

電子鍵盤楽器の実施形態のハードウェア構成例を示す図である。It is a figure which shows the hardware structural example of embodiment of an electronic keyboard musical instrument. 効果付与部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of an effect provision part. 周波数シフタの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of a frequency shifter. フィードバックの効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect of feedback. FIRフィルタで実現されるヒルベルト変換を用いた解析信号化処理部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the analytic signal conversion process part using the Hilbert transform implement | achieved by the FIR filter. 操作子がオフされたときのウエット音信号の振幅エンベロープ特性の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the amplitude envelope characteristic of a wet sound signal when an operation element is turned off. 操作子の踏込量とウエット音信号の振幅エンベロープ特性との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the depression amount of an operation element, and the amplitude envelope characteristic of a wet sound signal. 操作子がオフされた直後に新たな発音指示に基づく楽音信号が発生したときのウエット音信号の振幅エンベロープ特性の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the amplitude envelope characteristic of a wet sound signal when the musical tone signal based on a new sounding instruction | indication generate | occur | produced immediately after the operator was turned off. 周波数シフタの他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of a frequency shifter. 本実施形態による電子鍵盤楽器の全体制御処理の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the whole control processing of the electronic keyboard instrument by this embodiment. 操作子オフ処理の詳細例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detailed example of a manipulator off process. 発音処理の詳細例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detailed example of a pronunciation process.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、電子鍵盤楽器の実施形態のハードウェア構成例を示す図である。本実施形態は、CPU(中央演算処理装置)101、RAM(ランダムアクセスメモリ)102、ROM(リードオンリーメモリ)103、操作子104、鍵盤105、およびDSP(デジタル信号処理プロセッサ)106が、バス110によって相互に接続された構成を有する。DSP106は、音源部107および効果付与部108を備える。DSP106内の効果付与部108から出力される出力楽音信号は、D/A(デジタル−アナログ変換器)、増幅器、およびスピーカなどを備えるサウンドシステム109から放音される。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a hardware configuration example of an embodiment of an electronic keyboard instrument. In this embodiment, a CPU (Central Processing Unit) 101, a RAM (Random Access Memory) 102, a ROM (Read Only Memory) 103, an operation element 104, a keyboard 105, and a DSP (Digital Signal Processor) 106 are connected to a bus 110. Are connected to each other. The DSP 106 includes a sound source unit 107 and an effect applying unit 108. An output musical sound signal output from the effect applying unit 108 in the DSP 106 is emitted from a sound system 109 including a D / A (digital-analog converter), an amplifier, a speaker, and the like.

CPU101は、読出し専用記憶装置であるROM103に格納されたソフトウェアプログラムに従って、読み書き可能記憶装置であるRAM102とデ−タの授受を行いながら楽音信号生成のための演算を実行し、演算結果をRAM102に書き込むことができる。   In accordance with a software program stored in the ROM 103, which is a read-only storage device, the CPU 101 executes computations for generating musical tone signals while exchanging data with the RAM 102, which is a readable / writable storage device, and the computation results are stored in the RAM 102. Can write.

CPU101は、鍵盤105の押鍵状態やダンパーペダル装置である操作子104の操作状態をスキャンし、必要に応じてDSP106内の音源部107に発音指示を出すことができる。音源部107は、CPU101からの発音指示に基づいて、楽音波形デ−タを内部の特には図示しない波形ROMから読み込み、その楽音波形デ−タに対して演算処理を実行する。   The CPU 101 can scan the key depression state of the keyboard 105 and the operation state of the operation element 104 which is a damper pedal device, and can issue a sound generation instruction to the sound source unit 107 in the DSP 106 as necessary. The sound source unit 107 reads musical tone waveform data from an internal waveform ROM (not shown) based on a sound generation instruction from the CPU 101, and executes arithmetic processing on the musical tone waveform data.

音源部107での演算結果として得られる楽音信号は、DSP106内の効果付与部108に入力楽音信号として入力する。効果付与部108は、入力楽音信号に対して、操作子104のペダルオフ操作に応じたウエット音信号の生成および混合処理を実行することにより、出力楽音信号を生成しサウンドシステム109に出力する。   A musical tone signal obtained as a calculation result in the sound source unit 107 is input to the effect applying unit 108 in the DSP 106 as an input musical tone signal. The effect applying unit 108 generates and outputs an output musical sound signal to the sound system 109 by executing a wet sound signal generation and mixing process corresponding to the pedal-off operation of the operation element 104 with respect to the input musical sound signal.

図2は、図1の効果付与部108の構成例を示すブロック図である。図2に示される効果付与部108は、周波数シフタ201、混合部202、状態信号203、フィルタ部204、アンプ205、206、入力楽音信号207、出力楽音信号208、ウエット音信号209を含む。この効果付与部108は、ドライ側211を通過する入力楽音信号207に対して、破線枠で示されるウエット側210で効果音成分であるウエット音信号209を生成し、混合部202が両者を混合できる構成を有する。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the effect applying unit 108 of FIG. 2 includes a frequency shifter 201, a mixing unit 202, a state signal 203, a filter unit 204, amplifiers 205 and 206, an input music signal 207, an output music signal 208, and a wet sound signal 209. The effect applying unit 108 generates a wet sound signal 209 as a sound effect component on the wet side 210 indicated by a broken line frame with respect to the input musical sound signal 207 passing through the dry side 211, and the mixing unit 202 mixes both of them. It has a configuration that can.

図1の音源部107から出力された入力楽音信号207は、ウエット側210のフィルタ部204に入力する。ウエット側210は、フィルタ部204、周波数シフタ201、およびアンプ205を備える。フィルタ部204は、入力楽音信号207から所定の周波数帯域成分を選択する例えばバンドパスフィルタであり、図1のDSP106の機能により実現される。フィルタ部204は、図1の操作子104の操作状態に応じて生成される状態信号203に基づいてフィルタ特性fc を制御する。   The input musical sound signal 207 output from the sound source unit 107 in FIG. 1 is input to the filter unit 204 on the wet side 210. The wet side 210 includes a filter unit 204, a frequency shifter 201, and an amplifier 205. The filter unit 204 is, for example, a band-pass filter that selects a predetermined frequency band component from the input musical sound signal 207, and is realized by the function of the DSP 106 in FIG. The filter unit 204 controls the filter characteristic fc based on the state signal 203 generated according to the operation state of the operation element 104 in FIG.

フィルタ部204から出力される所定の周波数帯域成分からなる楽音信号は、周波数シフタ201に入力する。周波数シフタ201は、フィルタ部204が出力する楽音信号を入力して周波数シフト処理を実行する。周波数シフト処理については、後述する。   A tone signal composed of a predetermined frequency band component output from the filter unit 204 is input to the frequency shifter 201. The frequency shifter 201 inputs a musical sound signal output from the filter unit 204 and executes frequency shift processing. The frequency shift process will be described later.

周波数シフタ201が出力する楽音信号は、アンプ205に入力する。アンプ205は、状態信号203に応じたレベル制御処理を実行する。このアンプは、図1のDSP106によって実現される、エンベロ−プ制御を行う係数乗算器で実現できる。   The musical tone signal output from the frequency shifter 201 is input to the amplifier 205. The amplifier 205 executes level control processing according to the state signal 203. This amplifier can be realized by a coefficient multiplier that performs envelope control, which is realized by the DSP 106 of FIG.

アンプ205が出力する楽音信号(以下これを「ウエット音信号」と呼ぶ)209は、混合部202に入力する。混合部202には、ドライ側211の経路上のアンプ206で振幅が調整された入力楽音信号207も入力する。混合部202は、アンプ205でレベル制御されたウエット音信号209を入力楽音信号207に混合して、その混合結果を出力楽音信号208として出力する。   A musical sound signal (hereinafter referred to as “wet sound signal”) 209 output from the amplifier 205 is input to the mixing unit 202. An input musical sound signal 207 whose amplitude is adjusted by an amplifier 206 on the path on the dry side 211 is also input to the mixing unit 202. The mixing unit 202 mixes the wet sound signal 209 whose level is controlled by the amplifier 205 with the input musical sound signal 207, and outputs the mixed result as an output musical sound signal 208.

図2には明示しないが、周波数シフタ201による周波数シフト処理で時間遅延が生じる場合は、アンプ206の手前に、入力楽音信号207を上記時間遅延に合わせて遅延させる遅延器を挿入してもよい。   Although not explicitly shown in FIG. 2, when a time delay occurs in the frequency shift processing by the frequency shifter 201, a delay device that delays the input musical sound signal 207 in accordance with the time delay may be inserted before the amplifier 206. .

図2の効果付与部108の構成により、入力楽音信号207に、その入力楽音信号207の特定の周波数帯域成分を周波数シフトして得られる高調波成分であるウエット音信号209を混合することができる。このとき、状態信号203が、例えばダンパーペダル装置である操作子104の操作状態に応じて決定され、この状態信号203によってアンプ205のゲインが制御されることにより、混合部202での入力楽音信号207に対する高調波成分を含むウエット音信号209の混合割合が制御される。これにより例えば、操作子104であるダンパーペダル装置の踏込みが行われているときには、状態信号203を介してアンプ205のゲインをゼロにしてウエット音信号209を入力楽音信号207に混合する割合をゼロにし、ダンパーペダル装置の踏込みが解除されたときに状態信号203を介してアンプ205のゲインが急峻に所定値に増加させ、その解除の時点以後所定時間内にアンプ205のゲインを所定値からゼロまで漸次減少させるという制御が行われる。これにより、ダンパーペダル装置の踏込みが解除された直後に、入力楽音信号207にその特定周波数帯域の高調波成分を多く含むウエット音信号209を混合することができ、アコースティックピアノの離鍵時のダンパー機構の動作に応じて発生する歪み音成分を再現することが可能となる。また、アンプ205のゲインだけでなく、フィルタ部204のフィルタ特性や周波数シフタ201の周波数シフト処理の特性も状態信号203で制御することにより、ダンパーペダル装置の操作に応じてより複雑に高調波成分が変化する出力楽音信号208を得ることが可能となる。   With the configuration of the effect applying unit 108 in FIG. 2, the input tone signal 207 can be mixed with a wet tone signal 209 that is a harmonic component obtained by frequency shifting a specific frequency band component of the input tone signal 207. . At this time, the state signal 203 is determined in accordance with, for example, the operation state of the operation element 104 which is a damper pedal device, and the gain of the amplifier 205 is controlled by the state signal 203, whereby the input musical sound signal in the mixing unit 202. The mixing ratio of the wet sound signal 209 including the harmonic component with respect to 207 is controlled. Thus, for example, when the damper pedal device as the operation element 104 is depressed, the gain of the amplifier 205 is set to zero via the status signal 203 and the ratio of mixing the wet sound signal 209 with the input musical sound signal 207 is zero. When the depression of the damper pedal device is released, the gain of the amplifier 205 is sharply increased to a predetermined value via the state signal 203, and the gain of the amplifier 205 is reduced from the predetermined value to a predetermined value within a predetermined time after the release. The control is performed to gradually decrease the value until. As a result, immediately after the depression of the damper pedal device is released, the input musical sound signal 207 can be mixed with the wet sound signal 209 containing a large amount of harmonic components in the specific frequency band, and the damper when the acoustic piano is released is released. It becomes possible to reproduce the distortion sound component generated according to the operation of the mechanism. Further, not only the gain of the amplifier 205 but also the filter characteristic of the filter unit 204 and the frequency shift processing characteristic of the frequency shifter 201 are controlled by the state signal 203, so that the harmonic component becomes more complicated according to the operation of the damper pedal device. It is possible to obtain an output musical sound signal 208 in which changes.

図3は、図2の周波数シフタ201の構成例を示すブロック図である。図3に示される周波数シフタ201は、解析信号化処理部301、実数部乗算器302、虚数部乗算器303、減算器304、フィードバック経路305、アンプ306、混合部307、入力楽音信号308、ウエット音信号309を含む。図3の周波数シフタ201は、図2のフィルタ部204から出力される入力楽音信号308を解析信号に変換して周波数シフト処理を実行する構成を有する。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the frequency shifter 201 in FIG. The frequency shifter 201 shown in FIG. 3 includes an analytic signal processing unit 301, a real part multiplier 302, an imaginary part multiplier 303, a subtractor 304, a feedback path 305, an amplifier 306, a mixing unit 307, an input musical sound signal 308, a wet A sound signal 309 is included. The frequency shifter 201 in FIG. 3 has a configuration that converts the input musical sound signal 308 output from the filter unit 204 in FIG. 2 into an analysis signal and executes frequency shift processing.

ここで、解析信号とは、入力楽音信号308である原信号を実数部に、原信号に対して位相がπ/2(πは円周率)ラジアンだけ遅れた実信号を虚数部にもった複素信号をいう。いま、角周波数ω0 (ω0 >0)を有する振幅Aの実信号f1 [n]は、下記(1)式で示される。なお、nは、離散時間を示す。 Here, the analysis signal has the original signal which is the input musical sound signal 308 as a real part, and the real signal whose phase is delayed by π / 2 (π is a pi) relative to the original signal as an imaginary part. A complex signal. Now, an actual signal f 1 [n] having an amplitude A having an angular frequency ω 00 > 0) is expressed by the following equation (1). Note that n represents discrete time.

1 [n]=Acos[ω0 n] ・・・(1) f 1 [n] = A cos [ω 0 n] (1)

(1)式の実信号に対して、位相がπ/2遅れた実信号f2 [n]は、下記(2)式で示される。 The real signal f 2 [n] whose phase is delayed by π / 2 with respect to the real signal of the formula (1) is represented by the following formula (2).

2 [n]=Acos[ω0 n−π/2]=Asin[ω0 n] ・・・(2) f 2 [n] = A cos [ω 0 n−π / 2] = Asin [ω 0 n] (2)

この結果、(1)式の実信号f1 [n]および(2)式の実信号f2 [n]をそれぞれ実数部および虚数部に持つ複素信号f[n]は、下記(3)式で示される。 As a result, the complex signal f [n] having the real signal f 1 [n] of the expression (1) and the real signal f 2 [n] of the expression (2) in the real part and the imaginary part, respectively, is expressed by the following expression (3) Indicated by

f[n]=f1 [n]+jf2 [n]
=Acos[ω0 n]+jAsin[ω0 n] ・・・(3)
f [n] = f1 [n] + jf2 [n]
= Acos [ω0 n] + jAsin [ω0 n] (3)

(3)式をオイラーの公式を使って複素指数関数で表現すると、下記(4)式となる。   When the expression (3) is expressed by a complex exponential function using Euler's formula, the following expression (4) is obtained.

f[n]=A{exp[jω0 n]+exp[−jω0 n]}/2
+j[−jA{exp[jω0 n]−exp[−jω0 n]}/2]
=Aexp[jω0 n] ・・・(4)
f [n] = A {exp [jω 0 n] + exp [−jω 0 n]} / 2
+ J [−jA {exp [jω 0 n] −exp [−jω 0 n]} / 2]
= Aexp [jω 0 n] (4)

この複素信号f[n]を、解析信号と定義する。これより、解析信号とは、複素信号の特別な場合で、正の周波数成分ω0 のみを含み負の周波数成分−ω0 をもたない信号として定義される。 This complex signal f [n] is defined as an analytic signal. From this, the analysis signal, a special case of complex signals, is defined as a positive signal without the negative frequency component - [omega] 0 contains only frequency components omega 0.

このようにして得られた解析信号を用いると、以下のようにして周波数変換を行うことができる。いま説明の簡単のために、振幅Aを無視して、角周波数がω0 である解析信号をexp[jω0 n]とする。この角周波数をω0 +ω1 に周波数変換する場合、解析信号は、下記(5)式で示される。 By using the analysis signal thus obtained, frequency conversion can be performed as follows. For simplicity of explanation, the analysis signal whose angular frequency is ω 0 ignoring the amplitude A is assumed to be exp [jω 0 n]. When the angular frequency is converted to ω 0 + ω 1 , the analysis signal is expressed by the following equation (5).

exp[j(ω0 +ω1 )n]=exp[jω0 n]×exp[jω1 n]
・・・(5)
exp [j (ω 0 + ω 1 ) n] = exp [jω 0 n] × exp [jω 1 n]
... (5)

(5)式より、角周波数がω0 である解析信号exp[jω0 n]の周波数をω0 +ω1 に周波数変換するためには、角周波数がω0 である原信号の解析信号exp[jω0 n]に、角周波数がω1 である解析信号exp[jω1 n]を単純に乗算すればよいことがわかる。 From the equation (5), in order to convert the frequency of the analysis signal exp [jω 0 n] whose angular frequency is ω 0 into ω 0 + ω 1 , the analysis signal exp [of the original signal whose angular frequency is ω 0 is used. It can be seen that jω 0 n] may be simply multiplied by an analysis signal exp [jω 1 n] having an angular frequency of ω 1 .

楽音信号を周波数シフト処理する演算では、虚数部は不要であるため、(5)式の実数部のみの演算は、下記(6)式で示される演算になる。なお、次式において「Re{}」は実数部を抽出する演算を示し、「Im{}」は虚数部を抽出する演算を示す。   Since the imaginary part is unnecessary in the calculation for frequency-shifting the musical tone signal, the calculation of only the real part of the equation (5) is the calculation represented by the following equation (6). In the following equation, “Re {}” indicates an operation for extracting a real part, and “Im {}” indicates an operation for extracting an imaginary part.

Re{exp[j(ω0 +ω1 )n]}
=Re{exp[jω0 n]×exp[jω1 n]}
=Re{exp[jω0 n]}×Re{exp[jω1 n]}
−Im{exp[jω0 n]}×Im{exp[jω1 n]}
・・・(6)
Re {exp [j (ω 0 + ω 1 ) n]}
= Re {exp [jω 0 n] × exp [jω 1 n]}
= Re {exp [jω 0 n]} × Re {exp [jω 1 n]}
−Im {exp [jω 0 n]} × Im {exp [jω 1 n]}
... (6)

(6)式より、角周波数がω0 である原信号の解析信号exp[jω0 n]を角周波数ω1 だけ周波数シフト処理する演算は、原解析信号の実数部Re{exp[jω0 n]}に角周波数がω1 である参照側解析信号の実数部Re{exp[jω1 n]}を乗算した結果から、原解析信号の虚数部Im{exp[jω0 n]}に角周波数がω1 である参照側解析信号の虚数部Im{exp[jω1 n]}を除算した結果を減算する演算として実現できることがわかる。 From the equation (6), the operation of frequency-shifting the analysis signal exp [jω 0 n] of the original signal whose angular frequency is ω 0 by the angular frequency ω 1 is the real part Re {exp [jω 0 n of the original analysis signal. ]} Is multiplied by the real part Re {exp [jω 1 n]} of the reference side analysis signal whose angular frequency is ω 1 , and the imaginary part Im {exp [jω 0 n]} of the original analysis signal is angular frequency. It can be understood that this can be realized as an operation of subtracting the result obtained by dividing the imaginary part Im {exp [jω 1 n]} of the reference-side analytic signal having ω 1 .

原信号が入力楽音信号308である場合、その角周波数成分は、単一の角周波数ω0 の成分のみではなく、複数の角周波数の成分を含む。一方、参照側の解析信号は単一の角周波数ω1 を有する。従って、実際の周波数シフト処理では、入力楽音信号308に含まれる各角周波数成分ごとに(6)式の演算が実行されて、入力楽音信号308の周波数成分全体が角周波数ω1 だけ周波数シフト処理されることになる。 When the original signal is the input musical sound signal 308, the angular frequency component includes not only a single angular frequency ω 0 component but also a plurality of angular frequency components. On the other hand, the analysis signal on the reference side has a single angular frequency ω 1 . Therefore, in the actual frequency shift processing, the calculation of the expression (6) is executed for each angular frequency component included in the input musical sound signal 308, and the entire frequency component of the input musical sound signal 308 is frequency shifted by the angular frequency ω 1. Will be.

ここで、参照側解析信号の実数部Re{exp[jω1 n]}は、例えば余弦波信号cos(ω1 n)とすることができ、参照側解析信号の虚数部Im{exp[jω1 n]}は、例えば正弦波信号sin(ω1 n)とすることができる。 Here, the real part Re {exp [jω 1 n]} of the reference side analysis signal can be, for example, a cosine wave signal cos (ω 1 n), and the imaginary part Im {exp [jω 1] of the reference side analysis signal. n]} can be, for example, a sine wave signal sin (ω 1 n).

以上より、図3の破線枠310で囲まれた機能ブロックにより、周波数シフト処理を実行することができる。まず、解析信号化処理部301は、入力楽音信号308に対応する解析信号を算出する。   As described above, the frequency shift process can be executed by the functional block surrounded by the broken line frame 310 in FIG. First, the analytic signal processing unit 301 calculates an analytic signal corresponding to the input musical sound signal 308.

次に、実数部乗算器302は、解析信号化処理部301が出力する解析信号の実数部に対して、周波数シフト量に対応する角周波数ω1 を有する余弦波信号cos(ω1 n)を乗算する。 Next, the real part multiplier 302 generates a cosine wave signal cos (ω 1 n) having an angular frequency ω 1 corresponding to the frequency shift amount with respect to the real part of the analytic signal output from the analytic signal processing unit 301. Multiply.

同様に、虚数部乗算器303は、解析信号化処理部301が出力する解析信号の虚数部に対して、周波数シフト量に対応する角周波数ω1 を有する正弦波信号sin(ω1 n)を乗算する。 Similarly, the imaginary part multiplier 303 generates a sine wave signal sin (ω 1 n) having an angular frequency ω 1 corresponding to the frequency shift amount with respect to the imaginary part of the analysis signal output from the analytic signal processing unit 301. Multiply.

余弦波信号cos(ω1 n)および正弦波信号sin(ω1 n)は、例えば1つの発振器の出力信号として得ることができる。 The cosine wave signal cos (ω 1 n) and the sine wave signal sin (ω 1 n) can be obtained as output signals of one oscillator, for example.

そして、減算器304は、実数部乗算器302の乗算結果から、虚数部乗算器303の乗算結果を減算し、その減算結果をウエット音信号309として出力する。   The subtractor 304 subtracts the multiplication result of the imaginary part multiplier 303 from the multiplication result of the real part multiplier 302 and outputs the subtraction result as a wet sound signal 309.

図2に示される周波数シフタ201は、破線枠310で示される上述の周波数シフト処理演算機能に加えて、アンプ306および混合部307を含むフィードバック経路305を備える。このフィードバック経路は、減算器304から出力されるウエット音信号309を、アンプ306および混合部307を介して入力楽音信号308が入力する入力側にフィードバックさせる。   A frequency shifter 201 shown in FIG. 2 includes a feedback path 305 including an amplifier 306 and a mixing unit 307 in addition to the above-described frequency shift processing calculation function indicated by a broken line frame 310. In this feedback path, the wet sound signal 309 output from the subtractor 304 is fed back to the input side to which the input musical sound signal 308 is input via the amplifier 306 and the mixing unit 307.

このフィードバック経路305により、周波数シフト処理した楽音信号成分をさらに繰り返し周波数シフト処理することが可能となり、より複雑な高調波成分を生成することが可能となる。すなわち、周波数シフト処理したウエット音信号309に対しても周波数シフト効果が得られることになるため、アンプ306のゲインを調整することによりフィードバックゲインを大きくすると、設定された周波数シフト量の高調波成分を容易に増やすことができる。図4は、フィードバックの効果を説明する図である。図4(a)は、フィードバックなしの場合の出力楽音信号208(図2)の周波数特性の例を示す図である。この周波数特性には、原音の入力楽音信号308の周波数成分300Hz(ヘルツ)と、その成分に対して200Hzの周波数シフト処理を行って得られるウエット音信号309の周波数成分500Hzが含まれることがわかる。図4(b)は、フィードバックゲインが50%である場合の出力楽音信号208(図2)の周波数特性の例を示す図である。この周波数特性には、周波数700Hz、900Hz、1100Hzと、設定された周波数シフト量ずつ周波数が順次シフトして得られる各周波数成分が含まれることがわかる。図4(b)は、フィードバックゲインが約90%である場合の出力楽音信号208(図2)の周波数特性の例を示す図である。この周波数特性には、高調波成分がさらに多く含まれることがわかる。このようにして、フィードバック経路305を設けることにより、複雑な高調波成分を有するウエット音信号309を含む出力楽音信号208を得ることが可能となる。   This feedback path 305 makes it possible to further repeatedly perform frequency shift processing on the musical tone signal component subjected to frequency shift processing, and to generate more complex harmonic components. That is, since the frequency shift effect is also obtained for the wet sound signal 309 subjected to frequency shift processing, if the feedback gain is increased by adjusting the gain of the amplifier 306, the harmonic component of the set frequency shift amount Can be easily increased. FIG. 4 is a diagram for explaining the effect of feedback. FIG. 4A is a diagram illustrating an example of frequency characteristics of the output musical sound signal 208 (FIG. 2) without feedback. This frequency characteristic includes a frequency component 300 Hz (Hertz) of the input musical tone signal 308 of the original sound and a frequency component 500 Hz of the wet sound signal 309 obtained by performing a frequency shift process of 200 Hz on the component. . FIG. 4B is a diagram showing an example of frequency characteristics of the output musical sound signal 208 (FIG. 2) when the feedback gain is 50%. It can be seen that this frequency characteristic includes frequencies 700 Hz, 900 Hz, and 1100 Hz, and each frequency component obtained by sequentially shifting the frequency by the set frequency shift amount. FIG. 4B is a diagram illustrating an example of frequency characteristics of the output musical sound signal 208 (FIG. 2) when the feedback gain is about 90%. It can be seen that this frequency characteristic includes more harmonic components. Thus, by providing the feedback path 305, it is possible to obtain the output musical sound signal 208 including the wet sound signal 309 having a complex harmonic component.

図5は、FIRフィルタで実現されるヒルベルト変換を用いた図3の解析信号化処理部301の構成例を示すブロック図である。   FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of the analytic signal processing unit 301 in FIG. 3 using the Hilbert transform realized by an FIR filter.

前述した(3)式および(4)式の定義より、入力楽音信号308に対応する解析信号は、入力楽音信号308を実数部に持ち、その入力楽音信号308の位相をπ/2だけ遅延させて得られる楽音信号を虚数部に持つ信号である。入力楽音信号308の位相をπ/2遅延させる処理は、ヒルベルト変換器により実現できることが知られている。ヒルベルト変換器の周波数特性H(ω)は、標本化周波数をωs とすれば、下記(7)式の特性を有する。 From the definition of the above-described equations (3) and (4), the analysis signal corresponding to the input tone signal 308 has the input tone signal 308 in the real part and delays the phase of the input tone signal 308 by π / 2. This is a signal having a musical sound signal obtained in this way in the imaginary part. It is known that the process of delaying the phase of the input tone signal 308 by π / 2 can be realized by a Hilbert transformer. The frequency characteristic H (ω) of the Hilbert transformer has the following characteristic (7) when the sampling frequency is ω s .

H(ω)=−j, 0<ω<ωs /2
= j, −ωs /2<ω<0 ・・・(7)
H (ω) = − j, 0 <ω <ω s / 2
= J, −ω s / 2 <ω <0 (7)

これより、ヒルベルト変換器は、振幅特性が周波数によらず一定で、位相特性は正の周波数領域でπ/2遅れ、負の周波数領域ではπ/2進むようなフィルタとみなすことができる。そして、入力楽音信号308の周波数帯域を図2のフィルタ部204によって限定することで、(7)式の周波数特性を有するヒルベルト変換器のフィルタは例えば、FIR(Finite Impulse Response:有限インパルス応答)フィルタで十分な精度で近似的に演算できる。   Thus, the Hilbert transformer can be regarded as a filter whose amplitude characteristic is constant regardless of frequency, and whose phase characteristic is delayed by π / 2 in the positive frequency region and advanced by π / 2 in the negative frequency region. Then, by limiting the frequency band of the input musical sound signal 308 by the filter unit 204 of FIG. 2, the filter of the Hilbert transformer having the frequency characteristic of the equation (7) is, for example, an FIR (Finite Impulse Response) filter. Can be calculated approximately with sufficient accuracy.

ここで、楽音信号に対するリアルタイム処理を考えた場合、M次のFIRフィルタではM/2の遅延が発生する。そのため、入力楽音信号308に対してM次のFIRフィルタ処理を実行した場合、そこから出力される入力楽音信号308に対応する解析信号の虚数部である入力楽音解析信号虚数部502は、同じく実数部である入力楽音解析信号実数部501(=入力楽音信号308)に対して、M/2の遅延を生じる。そこで、この位相のずれを補正するために、入力楽音信号308をM/2の遅延処理を行う遅延器に入力させ、その出力として入力楽音解析信号実数部501を出力する必要がある。   Here, when considering real-time processing for a musical sound signal, an M / 2 delay occurs in the Mth-order FIR filter. Therefore, when the Mth-order FIR filter processing is performed on the input musical sound signal 308, the input musical sound analysis signal imaginary number part 502, which is the imaginary part of the analysis signal corresponding to the input musical sound signal 308 output therefrom, is also a real number. The input musical sound analysis signal real number part 501 (= input musical sound signal 308) is a delay of M / 2. Therefore, in order to correct this phase shift, it is necessary to input the input musical sound signal 308 to a delay unit that performs M / 2 delay processing, and output the input musical sound analysis signal real number part 501 as its output.

図5は、図3の解析信号化処理部301を実現するM次のFIRフィルタの構成例である。このFIRフィルタにおいて、入力楽音信号308であるx[n]は、z-1で示される離散時間単位遅延素子をM個従属接続された回路部分に入力される。そして、各遅延素子の出力に各乗算器でそれぞれフィルタ係数h0 、h1 、・・・hM/2 、・・・hM-1 、hM を乗算して得られる各乗算結果を加算した結果が、yIm[n]=入力楽音解析信号虚数部502として、図3の虚数部乗算器303に出力される。 FIG. 5 is a configuration example of an M-th order FIR filter that realizes the analytic signal processing unit 301 of FIG. In this FIR filter, the input musical sound signal 308 x [n] is input to a circuit portion in which M discrete time unit delay elements indicated by z −1 are cascade-connected. Then, each filter coefficient in the multiplier to an output of the delay elements h 0, h 1, ··· h M / 2, ··· h M-1, adds the multiplication result obtained by multiplying the h M The result is output to the imaginary part multiplier 303 of FIG. 3 as y Im [n] = input musical sound analysis signal imaginary part 502.

図5の構成において、FIRフィルタのM/2段目の遅延素子の出力に現れる信号が、入力楽音信号308=x[n]をM/2だけ遅延させた信号x[n−M/2]に等しいことがわかり、別に遅延器を用意せずに、FIRフィルタのM/2段目の遅延素子の出力x[n−M/2]を、yRe[n]=入力楽音解析信号実数部501として、図3の実数部乗算器302に出力させることができる。 In the configuration of FIG. 5, the signal appearing at the output of the delay element at the M / 2 stage of the FIR filter is the signal x [n−M / 2] obtained by delaying the input music signal 308 = x [n] by M / 2. The output x [n−M / 2] of the delay element of the M / 2 stage of the FIR filter is expressed as y Re [n] = input real sound analysis signal real part without preparing a delay device. 501 can be output to the real part multiplier 302 of FIG.

以上に示した図2から図5の構成例を有する図1の効果付与部108は、図1のDSP106のソフトウェア処理によって実現することができる。   The effect providing unit 108 of FIG. 1 having the configuration examples of FIGS. 2 to 5 described above can be realized by software processing of the DSP 106 of FIG.

次に、図1の操作子104の操作状態に基づいて、図1の状態信号203が制御される場合の動作について説明する。   Next, the operation when the state signal 203 in FIG. 1 is controlled based on the operation state of the operation element 104 in FIG. 1 will be described.

まず、操作子104の操作状態が例えば、オンまたはオフの2値をとる場合について説明する。図6は、操作子104がオフされたときの図2のウエット音信号209の振幅エンベロープ特性の例を示す図である。図5のFIRフィルタの各フィルタ係数h0 〜hM 、図3の角周波数ω1 による定まる周波数シフト量、および図3のアンプ306に設定されるフィードバックゲインには、あらかじめ所定の値を設定しておく。操作子104のオフが検出されると、例えば図6に例示される所定のエンベロープに従って、図2の状態信号203が、ウエット音信号209の振幅エンベロープを制御するアンプ205のゲイン値として制御される。すなわち、操作子104であるダンパーペダル装置の踏込みが行われているときにはアンプ205のゲインとして与えられる状態信号203の値がゼロにされ、ダンパーペダル装置の踏込みが解除されたときに状態信号203の値が急峻に所定値に増加させられた後、その解除の時点以後所定時間内に状態信号203の値が上記所定値からゼロまで漸次減少させられる。なお、図6の例は、エンベロープ特性は直線的な遷移を有するが、これに限定されるものではない。このようにして、操作子104のオフ処理に応じて、図2の入力楽音信号207に高調波成分を含むウエット音信号209を付与された出力楽音信号208を得ることができる。 First, a case where the operation state of the operation element 104 takes a binary value of on or off, for example, will be described. FIG. 6 is a diagram showing an example of the amplitude envelope characteristic of the wet sound signal 209 of FIG. 2 when the operation element 104 is turned off. Predetermined values are set in advance for the filter coefficients h 0 to h M of the FIR filter of FIG. 5, the frequency shift amount determined by the angular frequency ω 1 of FIG. 3, and the feedback gain set in the amplifier 306 of FIG. Keep it. When the off of the operation element 104 is detected, the state signal 203 in FIG. 2 is controlled as a gain value of the amplifier 205 that controls the amplitude envelope of the wet sound signal 209 in accordance with, for example, a predetermined envelope illustrated in FIG. . That is, the value of the state signal 203 given as the gain of the amplifier 205 is set to zero when the damper pedal device that is the operation element 104 is depressed, and the state signal 203 is decremented when the depression of the damper pedal device is released. After the value is sharply increased to a predetermined value, the value of the state signal 203 is gradually decreased from the predetermined value to zero within a predetermined time after the release. In the example of FIG. 6, the envelope characteristic has a linear transition, but is not limited to this. In this manner, the output tone signal 208 in which the wet tone signal 209 including the harmonic component is added to the input tone signal 207 in FIG.

次に、操作子104の操作状態が例えば、2値以上の値をとる場合について説明する。この場合、操作子104がオフする時の開始位置情報とオフ時の変位速度(ベロシティに相当する)に基づき、図2の状態信号203を制御することができる。この場合の操作子104の操作状態として、ダンパーペダル装置の踏込みが解除されたときのそのダンパーペダル装置の踏込量および踏込解除速度が検出される。図7は、操作子104の踏込量と図2のウエット音信号209の振幅エンベロープ特性との関係を説明する図である。振幅エンベロープ特性701は操作子104の踏込量が多い場合、振幅エンベロープ特性702は操作子104の踏込量が少ない場合である。このようにして、操作子104の踏込量に基づいて、アンプ205に供給される状態信号203の値の最大レベルが制御されることにより、操作子104の踏込量に応じて、操作子104のオフ時に図2のウエット音信号209が出力楽音信号208に含まれる割合すなわち高調波の割合を制御することが可能となる。   Next, a case where the operation state of the operation element 104 takes a value of two or more will be described. In this case, the state signal 203 of FIG. 2 can be controlled based on the start position information when the operation element 104 is turned off and the displacement speed (corresponding to velocity) at the time of turning off. As the operation state of the operation element 104 in this case, the depression amount and depression release speed of the damper pedal device when the depression of the damper pedal device is released are detected. FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the depression amount of the operation element 104 and the amplitude envelope characteristic of the wet sound signal 209 in FIG. The amplitude envelope characteristic 701 is when the amount of depression of the operation element 104 is large, and the amplitude envelope characteristic 702 is when the amount of depression of the operation element 104 is small. In this way, the maximum level of the value of the state signal 203 supplied to the amplifier 205 is controlled based on the depression amount of the operation element 104, so that the operation element 104 can be controlled according to the depression amount of the operation element 104. When off, the ratio of the wet sound signal 209 in FIG. 2 included in the output musical sound signal 208, that is, the ratio of harmonics can be controlled.

次に、操作子104の踏込解除速度は、鍵盤楽器における弦振動の抑制度合に対応させることができ、その速度が速いほど効果を大きくすることができる。ここでは、抑制度合いの効果を大きな状態を再現するために、次のような制御を実施することができる。すなわち、踏込解除速度が速い場合には、図2のフィルタ部204の選択帯域を広げるような状態信号203がフィルタ部204に供給され、また、図3のアンプ306のフィードバックゲインを上げるような状態信号203がアンプ306に供給される。踏込解除速度が遅い場合には、図2のフィルタ部204の選択帯域を狭めるような状態信号203がフィルタ部204に供給され、また、図3のアンプ306のフィードバックゲインを下げるような状態信号203がアンプ306に供給される。   Next, the depression release speed of the operation element 104 can correspond to the degree of string vibration suppression in the keyboard instrument, and the effect can be increased as the speed increases. Here, in order to reproduce a state where the effect of the degree of suppression is large, the following control can be performed. That is, when the depressing speed is high, the state signal 203 that widens the selection band of the filter unit 204 in FIG. 2 is supplied to the filter unit 204, and the feedback gain of the amplifier 306 in FIG. 3 is increased. The signal 203 is supplied to the amplifier 306. When the stepping-off release speed is slow, a state signal 203 that narrows the selection band of the filter unit 204 in FIG. 2 is supplied to the filter unit 204, and a state signal 203 that lowers the feedback gain of the amplifier 306 in FIG. Is supplied to the amplifier 306.

以上のような操作子104の踏込量と踏込解除速度の制御により、例えば、操作子104の踏込みが大きな状態で速くダンパーペダルを離した場合には、ウエット音信号209が多くの高調波成分を含んだ状態で出力楽音信号208を出力させることができる。   By controlling the depression amount and depression release speed of the operation element 104 as described above, for example, when the damper pedal is released quickly while the depression of the operation element 104 is large, the wet sound signal 209 has many harmonic components. The output musical sound signal 208 can be output in a state of being included.

ここで、周波数シフト量は固定としたが、周波数シフト量とフィードバックゲインを適宜調整して、高調波分の密度をより細かく調整するような構成にすることも可能である。   Here, the frequency shift amount is fixed, but it is also possible to adjust the frequency shift amount and the feedback gain as appropriate to adjust the density of the harmonics more finely.

次に、図3および図5の解析信号化処理部301が出力する解析信号において、その包絡線は一般的に、下記(8)式により算出することができる。   Next, in the analysis signal output by the analysis signal conversion processing unit 301 in FIGS. 3 and 5, the envelope can be generally calculated by the following equation (8).

(yRe[n]2 +yIm[n]2 1/2 ・・・(8) (Y Re [n] 2 + y Im [n] 2 ) 1/2 (8)

(8)式の計算値または平方根を取る前の値などを用いると、解析信号の概略振幅(概レベル情報)を知ることができる。操作子104のオフ時に、状態信号203を決定するときに、この概略振幅情報も加味することができる。例えば、概略振幅の値が小さい場合は、そのタイミングでの制御対象への影響も小さくなるとみなし、状態信号203による各パラメータへの影響度合が小さくなるようにすればよく、対象となるパラメータの元々の効果があるとすれば、これに概略振幅の割合を乗じたものを用いるようにすればよい。これにより、実際に発音している楽音信号の振幅量に応じて、効果の付与具合を変えることが可能となる。例えば、効果付与する際に、入力楽音信号207が小さい振幅であった場合に、図2のウエット音信号209の割合が極端に大きくなるような不自然さを無くすことができる。   By using the calculated value of equation (8) or the value before taking the square root, it is possible to know the approximate amplitude (approximately level information) of the analysis signal. When the state signal 203 is determined when the operation element 104 is turned off, this approximate amplitude information can also be taken into consideration. For example, when the value of the approximate amplitude is small, it is considered that the influence on the control target at that timing is also small, and the degree of influence on each parameter by the state signal 203 may be small. If it is effective, it is sufficient to use a product obtained by multiplying the ratio by the approximate amplitude ratio. As a result, it is possible to change the degree of application of the effect according to the amplitude of the musical sound signal that is actually sounding. For example, when the effect is applied, if the input musical sound signal 207 has a small amplitude, it is possible to eliminate such unnaturalness that the ratio of the wet sound signal 209 in FIG. 2 becomes extremely large.

図8は、操作子104がオフされた直後に図1の音源部107から新たな発音指示に基づく入力楽音信号207が発生したときのウエット音信号209の振幅エンベロープ特性の例を示す図である。操作子104のオフに対するウエット音信号209の生成処理中の例えば図8の801のタイミングで新たな入力楽音信号207の発音が発生した場合、再度、鍵盤楽器の弦が振動状態になっているとみなせるので、ウエット音信号209の影響を低減する処理が実行される。具体的には、ウエット音信号209の生成処理中に新たな発音が検出された場合、図8に示されるように、ウエット音信号209の振幅エンベロープが、通常のエンベロープ802よりも速く消音するエンベロープ803に切り替えられる。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the amplitude envelope characteristic of the wet sound signal 209 when the input musical sound signal 207 based on a new sound generation instruction is generated from the sound source unit 107 of FIG. 1 immediately after the operator 104 is turned off. . For example, when a new input musical sound signal 207 is generated at the timing of 801 in FIG. 8 during the generation process of the wet sound signal 209 for the operation element 104 being turned off, the string of the keyboard instrument is again in a vibration state. Therefore, the processing for reducing the influence of the wet sound signal 209 is executed. Specifically, when a new sound is detected during the generation process of the wet sound signal 209, an envelope in which the amplitude envelope of the wet sound signal 209 is muted faster than the normal envelope 802 as shown in FIG. It is switched to 803.

図9は、図2の周波数シフタ201の他の構成例を示すブロック図である。図9の構成が図3の構成と異なる点は、実数部乗算器302に供給される周波数シフト量に対応する角周波数ω1 を有する余弦波信号cos(ω1 n)と、虚数部乗算器303に供給される同じく角周波数ω1 を有する正弦波信号sin(ω1 n)が、発振器からではなく、図1の音源部107から供給される点である。音源部107は、一般的にこれらの信号を生成する機能を備えているため、発振器を別途用意する必要がなく、効果付与部108の構成を簡略化することが可能である。この構成をとった場合、既存リソースを活用しながら、効果付与部108における処理量を低減することができ、同時にシフト量などを音源部107の側でより細かく制御することが可能となる。 FIG. 9 is a block diagram illustrating another configuration example of the frequency shifter 201 in FIG. The configuration of FIG. 9 differs from the configuration of FIG. 3 in that the cosine wave signal cos (ω 1 n) having an angular frequency ω 1 corresponding to the frequency shift amount supplied to the real part multiplier 302 and the imaginary part multiplier A sinusoidal wave signal sin (ω 1 n) having the same angular frequency ω 1 supplied to 303 is supplied not from the oscillator but from the sound source unit 107 in FIG. Since the sound source unit 107 generally has a function of generating these signals, it is not necessary to separately prepare an oscillator, and the configuration of the effect applying unit 108 can be simplified. When this configuration is adopted, it is possible to reduce the amount of processing in the effect imparting unit 108 while utilizing existing resources, and at the same time, the amount of shift and the like can be more finely controlled on the sound source unit 107 side.

図10は、本実施形態による電子鍵盤楽器の全体制御処理の例を示すフローチャートである。この全体処理は、図1のCPU101が、RAM102を作業領域として使用しながら、ROM103に記憶された全体制御処理プログラムを実行する動作として実現される。   FIG. 10 is a flowchart showing an example of the overall control process of the electronic keyboard instrument according to the present embodiment. This overall processing is realized as an operation in which the CPU 101 in FIG. 1 executes the overall control processing program stored in the ROM 103 while using the RAM 102 as a work area.

ユーザによって電子鍵盤楽器の電源スイッチ(特には図示しない)がオンされると、CPU101は、このプログラムをスタートさせ、電源スイッチがオフされるまで、ステップS1001の操作子オフ処理、ステップS1002の発音処理、およびステップS1003のその他の処理を繰り返し実行する。なお、ステップS1003のその他の処理は、電子鍵盤楽器の特には図示しない各種設定スイッチをスキャン等する処理である。   When the power switch (not shown) of the electronic keyboard instrument is turned on by the user, the CPU 101 starts this program, and until the power switch is turned off, the operator off process in step S1001 and the sound generation process in step S1002 , And other processes in step S1003 are repeatedly executed. The other processing in step S1003 is processing for scanning various setting switches (not shown) of the electronic keyboard instrument.

図11は、図10のステップS1001の操作子オフ処理の詳細例を示すフローチャートである。   FIG. 11 is a flowchart showing a detailed example of the operator off process in step S1001 of FIG.

CPU101はまず、操作子104のオフ処理を開始したときの時間位置情報(踏込量)を取得し、RAM102上の変数xに格納する(ステップS1101)。   First, the CPU 101 obtains time position information (depression amount) when starting to turn off the operation element 104 and stores it in a variable x on the RAM 102 (step S1101).

次に、CPU101は、図2の入力楽音信号207の入力振幅情報を前述した(8)式によって取得し、RAM102上の変数envに格納する(ステップS1102)。   Next, the CPU 101 acquires the input amplitude information of the input musical sound signal 207 of FIG. 2 by the above-described equation (8) and stores it in the variable env on the RAM 102 (step S1102).

次に、CPU101は、図2のウエット音信号209の振幅を決定するための状態信号203の値(アンプ205に供給するゲイン)であるWetレベルを取得する(ステップS1103)。具体的には、ステップS1101で変数xに取得したオフ処理開始の時間位置情報と、ステップS1102で変数envに取得した入力振幅情報をパラメータとして、Wetレベルを計算する関数LevelCurve(x,env)を呼び出し、その計算結果をRAM102上の変数wetに格納する。   Next, the CPU 101 obtains a Wet level that is a value of the state signal 203 (gain supplied to the amplifier 205) for determining the amplitude of the wet sound signal 209 in FIG. 2 (step S1103). Specifically, a function LevelCurve (x, env) for calculating a Wet level using the time position information of the off process start acquired in the variable x in step S1101 and the input amplitude information acquired in the variable env in step S1102 as parameters. The calculation result is stored in a variable wet on the RAM 102.

次に、CPU101は、操作子104の踏込解除速度情報を取得してRAM102上の変数vに格納する(ステップS1104)。   Next, the CPU 101 acquires the depression release speed information of the operation element 104 and stores it in the variable v on the RAM 102 (step S1104).

次に、CPU101は、ステップS1104で変数vに取得した踏込解除速度情報とステップS1102で変数envに取得した入力振幅情報をパラメータとして、図2のフィルタ部204の中心周波数を算出する関数Coef(v,env)を呼び出し、その計算結果をRAM102上の変数fc に格納する。また、CPU101は、ステップS1104で変数vに取得した踏込解除速度情報とステップS1102で変数envに取得した入力振幅情報をパラメータとして、周波数シフト量(図3のω1 に対応)を算出する関数FreqShift(v,env)を呼び出し、その計算結果をRAM102上の変数shiftに格納する。さらに、CPU101は、ステップS1104で変数vに取得した踏込解除速度情報とステップS1102で変数envに取得した入力振幅情報をパラメータとして、図3のアンプ306にフィードバックゲインとして供給する状態信号203の値を算出する関数Feedback(v,env)を呼び出し、その計算結果をRAM102上の変数fbkに格納する(以上、ステップS1105)。 Next, the CPU 101 uses a function Coef (v) that calculates the center frequency of the filter unit 204 in FIG. 2 using the stepping release speed information acquired in the variable v in step S1104 and the input amplitude information acquired in the variable env in step S1102 as parameters. , Env) and the calculation result is stored in a variable f c on the RAM 102. Further, the CPU 101 calculates a frequency shift amount (corresponding to ω 1 in FIG. 3) using the stepping release speed information acquired in the variable v in step S1104 and the input amplitude information acquired in the variable env in step S1102 as parameters. (V, env) is called and the calculation result is stored in a variable shift on the RAM 102. Further, the CPU 101 uses the depression release speed information acquired in the variable v in step S1104 and the input amplitude information acquired in the variable env in step S1102 as parameters, and the value of the state signal 203 supplied as a feedback gain to the amplifier 306 in FIG. The function Feedback (v, env) to be calculated is called, and the calculation result is stored in the variable fbk on the RAM 102 (step S1105).

その後、CPU101は、ステップS1105で変数fc 、shift、およびfbkにそれぞれ取得したパラメータを図1のDSP106内の効果付与部108に通知する(ステップS1106)。これにより、DSP106は、図2のフィルタ部204の中心周波数と、図3の周波数シフト量ω1 と、図3のアンプ306のゲインを、上記変数fc 、shift、およびfbkの各値に基づいて制御する。 Thereafter, the CPU 101 notifies the effect imparting unit 108 in the DSP 106 of FIG. 1 of the parameters acquired in the variables f c , shift, and fbk in step S1105 (step S1106). Thereby, the DSP 106 sets the center frequency of the filter unit 204 in FIG. 2, the frequency shift amount ω 1 in FIG. 3, and the gain of the amplifier 306 in FIG. 3 based on the values of the variables f c , shift, and fbk. Control.

さらに、CPU101は、ステップS1103で変数wetに取得したパラメータを図1のDSP106内の効果付与部108に通知する(ステップS1107)。これにより、DSP106は、図2のアンプ205のゲインを、上記変数wetの値に基づいて制御する。   Further, the CPU 101 notifies the effect acquisition unit 108 in the DSP 106 of FIG. 1 of the parameter acquired in the variable wet in step S1103 (step S1107). As a result, the DSP 106 controls the gain of the amplifier 205 in FIG. 2 based on the value of the variable wet.

以上の一連の処理の後、CPU101は、図11のフローチャートで例示される図10のステップS1001の操作子オフ処理を終了する。   After the series of processes described above, the CPU 101 ends the operator-off process in step S1001 of FIG. 10 illustrated by the flowchart of FIG.

なお、図11のフローチャートにおいて、破線で囲んだステップS1102、ステップS1104、およびステップS1105の各処理は、操作子104の操作情報が図6で説明したようにオン、オフの2値をとる場合には、実行しなくてよい。この場合には、前述したように、図2のアンプ205のゲインのみが、操作子104のオフを起点として制御される。この場合、ステップS1103で参照される変数envの値は、固定値である。   In the flowchart of FIG. 11, the processes in steps S1102, S1104, and S1105 surrounded by a broken line are performed when the operation information of the operator 104 takes a binary value of on and off as described in FIG. Does not have to run. In this case, as described above, only the gain of the amplifier 205 in FIG. In this case, the value of the variable env referred to in step S1103 is a fixed value.

図12は、図10のステップS1002の発音処理の詳細例を示すフローチャートである。   FIG. 12 is a flowchart showing a detailed example of the sound generation process in step S1002 of FIG.

まず、CPU101は、鍵盤105の状態をスキャンして押鍵または離鍵を検出して、その検出結果に基づく押鍵(ノートオン)指示または離鍵(ノートオフ)指示を音源部107に通知する等の、通常の発音処理を実行する(ステップS1201)。   First, the CPU 101 scans the state of the keyboard 105 to detect key depression or key release, and notifies the sound source unit 107 of a key depression (note on) instruction or key release (note off) instruction based on the detection result. A normal sound generation process such as the above is executed (step S1201).

次に、CPU101は、図1のDSP106内の効果付与部108がエンベロープ制御を実行中であるか否かを判定する(ステップS1202)。   Next, the CPU 101 determines whether or not the effect applying unit 108 in the DSP 106 in FIG. 1 is executing envelope control (step S1202).

効果付与部108がエンベロープ制御を実行中ではない場合(ステップS1202の判定がNOの場合)には、CPU101は、そのまま図12のフローチャートで例示される図10のステップS1002の発音処理を終了する。   When the effect imparting unit 108 is not executing the envelope control (when the determination in step S1202 is NO), the CPU 101 ends the sound generation process in step S1002 of FIG. 10 illustrated in the flowchart of FIG. 12 as it is.

効果付与部108がエンベロープ制御を実行中の場合(ステップS1202の判定がYESの場合)には、CPU101は、図8の803として例示したように高速リリース用のエンベロープ値を設定する処理を実行し、その結果得られる値をRAM102上の変数wetに格納する(ステップS1203)。   When the effect imparting unit 108 is executing envelope control (when the determination in step S1202 is YES), the CPU 101 executes processing for setting an envelope value for high-speed release as illustrated as 803 in FIG. The value obtained as a result is stored in the variable wet on the RAM 102 (step S1203).

そして、CPU101は、ステップS1203で変数wetに取得したパラメータを図1のDSP106内の効果付与部108に通知する(ステップS1204)。これにより、DSP106は、図2のアンプ205のゲインを、上記変数wetの値に基づいて図8の803で例示される特性で高速リリース処理する。   The CPU 101 notifies the effect imparting unit 108 in the DSP 106 of FIG. 1 of the parameter acquired in the variable wet in step S1203 (step S1204). As a result, the DSP 106 performs high-speed release processing on the gain of the amplifier 205 in FIG. 2 with the characteristic illustrated by 803 in FIG. 8 based on the value of the variable wet.

以上説明した実施形態は、図1の音源部107から出力される入力楽音信号207の全体に対して周波数シフト処理を実行するように構成されたが、音源部107が出力する個別のチャネルの入力楽音信号に対して周波数シフト処理が実行されてもよい。   The embodiment described above is configured to perform frequency shift processing on the entire input musical sound signal 207 output from the sound source unit 107 of FIG. 1, but it is possible to input individual channels output from the sound source unit 107. A frequency shift process may be performed on the musical sound signal.

以上説明した実施形態により、入力楽音信号207に応じて周波数シフト処理による倍音構成を違えることができるので、従来の波形再生による歪み音成分の付加のように効果が単調となることがなく、ダンパーペダル装置から足を離した場合の歪み感を出せる。   According to the embodiment described above, the harmonic structure by the frequency shift process can be changed according to the input musical sound signal 207, so that the effect is not monotonous as in the case of adding a distortion sound component by the conventional waveform reproduction, and the damper You can feel the distortion when you take your foot off the pedal device.

本実施形態では、図2のフィルタ部204を設けることで、特定帯域の音を元にした周波数シフト音を生成できるため、歪み音の特性を容易にコントロールできる。   In the present embodiment, by providing the filter unit 204 of FIG. 2, it is possible to generate a frequency-shifted sound based on a sound in a specific band, so that the characteristics of the distorted sound can be easily controlled.

本実施形態では、図2の周波数シフタ201内に図3のフィードバック経路305を設けたので、周波数シフト量の調節の他に、生成信号の周波数成分を調節することが可能となり、複雑な高調波成分を付加することが可能となる。   In the present embodiment, since the feedback path 305 of FIG. 3 is provided in the frequency shifter 201 of FIG. 2, it is possible to adjust the frequency component of the generated signal in addition to the adjustment of the frequency shift amount, and complex harmonics. It becomes possible to add components.

本実施形態では、入力楽音信号207の振幅情報に基づいて、周波数シフト処理を制御できるため、効果が単調にならず、自然な動きとなる。   In the present embodiment, since the frequency shift process can be controlled based on the amplitude information of the input musical sound signal 207, the effect does not become monotonous but becomes a natural movement.

本実施形態によるシステムは、図10から図12のフローチャートの処理で実現される機能を搭載したプログラムを図1のCPU101が実行することで実現される。そのプログラムは、例えば図1には特には図示しない外部記憶装置や可搬記録媒体に記録して配布してもよく、或いは図1には特には図示しない通信インタフェースによりネットワークから取得できるようにしてもよい。また、図1のDSP106が実行する制御プログラムも同様に取得することができる。   The system according to the present embodiment is realized by the CPU 101 in FIG. 1 executing a program having functions implemented by the processing of the flowcharts in FIGS. For example, the program may be recorded and distributed on an external storage device or a portable recording medium not specifically shown in FIG. 1, or may be acquired from a network by a communication interface not particularly shown in FIG. Also good. Also, the control program executed by the DSP 106 in FIG. 1 can be acquired in the same manner.

以上の実施形態に関して、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
原音信号を入力して周波数シフト処理を実行する周波数シフタと、
周波数シフト処理後の音信号に対して操作子の操作状態を表す状態信号に応じたレベル制御処理を実行するレベルコントローラと、
当該レベル制御処理後の音信号を前記原音信号に混合して出力するミキサと、
を備えることを特徴とする効果付加装置。
(付記2)
前記原音信号から所定の周波数帯域成分を選択するフィルタを更に備え、当該所定の周波数帯域成分の音信号を前記周波数シフタに入力させる、
ことを特徴とする付記1に記載の効果付加装置。
(付記3)
前記フィルタは、前記状態信号に応じて、フィルタ特性を制御する、
ことを特徴とする付記2に記載の効果付加装置。
(付記4)
前記周波数シフタは、当該周波数シフタから出力される音信号を当該周波数シフタの入力側にフィードバックさせるフィードバック経路を備える、
ことを特徴とする付記1ないし3のいずれかに記載の効果付加装置。
(付記5)
前記周波数シフタは、前記状態信号に応じて、前記フィードバック経路におけるフィードバック量を制御する、
ことを特徴とする付記4に記載の効果付加装置。
(付記6)
前記周波数シフタは、
前記原音信号を入力して解析信号を算出する解析信号化処理手段と、
当該解析信号の実数部および虚数部に対してそれぞれ、前記周波数シフト処理における周波数シフト量に対応する周波数を有する解析信号の実数部および虚数部をそれぞれ乗算する乗算手段と、
前記乗算手段が出力する実数部および虚数部を加算し、当該加算後の音信号を前記周波数シフト処理後の音信号として出力する加算手段と、
を備えることを特徴とする付記1ないし5のいずれかに記載の効果付加装置。
(付記7)
前記周波数シフト量に対応する周波数を有する解析信号を、電子楽器の音源部の出力に基づいて生成する、
ことを特徴とする付記6に記載の効果付加装置。
(付記8)
前記解析信号化処理手段が出力する解析信号の概レベル情報を生成し、当該概レベル情報に基づいて前記状態信号を生成する、
ことを特徴とする付記6または7に記載の効果付加装置。
(付記9)
付記1ないし8のいずれかに記載の効果付加装置と、
楽音信号を生成する音源手段と、
を備え、
前記楽音信号を前記原音信号として前記効果付加装置に入力し、当該効果付加装置が出力する音信号を出力楽音信号として出力する、
ことを特徴とする電子楽器。
(付記10)
前記操作子はダンパーペダル装置であり、前記操作子の操作状態は当該ダンパーペダル装置の踏込みが解除される状態である、
ことを特徴とする付記9に記載の電子楽器。
(付記11)
前記操作子の状態を表す状態信号は前記ダンパーペダル装置の踏込みが解除されたときの当該ダンパーペダル装置の踏込量および踏込解除速度を表す信号である、
ことを特徴とする付記10に記載の電子楽器。
(付記12)
前記ミキサは、前記ダンパーペダル装置の踏込みが行われているときには前記レベル制御処理後の音信号を前記原音信号に混合する割合をゼロにし、前記ダンパーペダル装置の踏込みが解除されたときに前記割合を急峻に所定割合に増加させた後、当該解除の時点以後所定時間内に前記割合を前記所定割合からゼロまで漸次減少させる、
ことを特徴とする付記9ないし11のいずれかに記載の電子楽器。
(付記13)
前記ミキサは、前記ダンパーペダル装置の踏込量に応じて前記所定割合を制御する、
ことを特徴とする付記12に記載の電子楽器。
(付記14)
前記ミキサは、前記所定時間内に前記割合を前記所定割合からゼロまで漸次減少させる制御を実行しているときに、前記音源手段から次の発音指示に基づく楽音信号が発生した場合に、前記所定時間よりも短い時間内に前記割合を前記所定割合からゼロまで漸次減少させる、
ことを特徴とする付記12または13に記載の電子楽器。
(付記15)
効果付加装置が、
原音信号を入力して周波数シフト処理を実行し、
周波数シフト処理後の音信号に対して操作子の操作状態を含む状態信号に応じたレベル制御処理を実行し、
当該レベル制御処理後の音信号を前記原音信号に混合して出力する、
ことを特徴とする効果付加方法。
(付記16)
原音信号を入力して周波数シフト処理を実行するステップと、
周波数シフト処理後の音信号に対して操作子の操作状態を含む状態信号に応じたレベル制御処理を実行するステップと、
当該レベル制御処理後の音信号を前記原音信号に混合して出力するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
Regarding the above embodiment, the following additional notes are disclosed.
(Appendix 1)
A frequency shifter that inputs an original sound signal and executes frequency shift processing;
A level controller that executes a level control process corresponding to a state signal representing an operation state of the operator with respect to the sound signal after the frequency shift process;
A mixer that mixes and outputs the sound signal after the level control processing to the original sound signal;
An effect adding device comprising:
(Appendix 2)
A filter for selecting a predetermined frequency band component from the original sound signal, and inputting the sound signal of the predetermined frequency band component to the frequency shifter;
The effect adding device according to supplementary note 1, wherein:
(Appendix 3)
The filter controls a filter characteristic according to the state signal.
The effect adding device according to Supplementary Note 2, wherein
(Appendix 4)
The frequency shifter includes a feedback path that feeds back a sound signal output from the frequency shifter to the input side of the frequency shifter.
The effect adding device according to any one of appendices 1 to 3, characterized in that:
(Appendix 5)
The frequency shifter controls a feedback amount in the feedback path according to the state signal.
The effect adding device according to appendix 4, characterized in that:
(Appendix 6)
The frequency shifter is
Analysis signal conversion processing means for inputting the original sound signal and calculating an analysis signal;
Multiplication means for multiplying the real part and imaginary part of the analytic signal respectively by the real part and imaginary part of the analytic signal having a frequency corresponding to the frequency shift amount in the frequency shift processing,
Adding means for adding the real part and the imaginary part output by the multiplication means, and outputting the sound signal after the addition as the sound signal after the frequency shift processing;
The effect adding device according to any one of appendices 1 to 5, further comprising:
(Appendix 7)
An analysis signal having a frequency corresponding to the frequency shift amount is generated based on the output of the sound source unit of the electronic musical instrument.
The effect adding device according to appendix 6, characterized in that:
(Appendix 8)
Generating approximate level information of the analysis signal output by the analytic signal processing means, and generating the state signal based on the approximate level information;
The effect adding device according to appendix 6 or 7, characterized in that:
(Appendix 9)
The effect adding device according to any one of appendices 1 to 8,
A sound source means for generating a musical sound signal;
With
The musical sound signal is input as the original sound signal to the effect adding device, and the sound signal output by the effect adding device is output as an output musical sound signal.
An electronic musical instrument characterized by that.
(Appendix 10)
The operation element is a damper pedal device, and the operation state of the operation element is a state in which the depression of the damper pedal device is released.
The electronic musical instrument according to appendix 9, characterized in that.
(Appendix 11)
The state signal representing the state of the operation element is a signal representing the depression amount and depression release speed of the damper pedal device when the depression of the damper pedal device is released.
The electronic musical instrument according to appendix 10, wherein the electronic musical instrument is characterized in that
(Appendix 12)
The mixer sets the ratio of mixing the sound signal after the level control processing to the original sound signal when the damper pedal apparatus is depressed, and the ratio when the depression of the damper pedal apparatus is released. Is sharply increased to a predetermined ratio, and then the ratio is gradually decreased from the predetermined ratio to zero within a predetermined time after the time of the release,
The electronic musical instrument according to any one of appendices 9 to 11, characterized in that.
(Appendix 13)
The mixer controls the predetermined ratio in accordance with a depression amount of the damper pedal device;
The electronic musical instrument according to appendix 12, characterized in that.
(Appendix 14)
The mixer performs the predetermined decrease when the musical tone signal based on the next sound generation instruction is generated from the sound source means while executing the control for gradually decreasing the ratio from the predetermined ratio to zero within the predetermined time. Gradually decreasing the rate from the predetermined rate to zero within a time shorter than the time;
The electronic musical instrument according to appendix 12 or 13, characterized by the above.
(Appendix 15)
Effect adding device
Input the original sound signal and execute frequency shift processing,
A level control process corresponding to the state signal including the operation state of the operator is performed on the sound signal after the frequency shift process,
The sound signal after the level control processing is mixed with the original sound signal and output.
An effect adding method characterized by that.
(Appendix 16)
Inputting an original sound signal and performing frequency shift processing;
Performing a level control process according to a state signal including an operation state of an operator on a sound signal after the frequency shift process;
Mixing and outputting the sound signal after the level control processing to the original sound signal;
A program that causes a computer to execute.

101 CPU
102 RAM
103 ROM
104 操作子
105 鍵盤
106 DSP
107 音源部
108 効果付与部
109 サウンドシステム
110 バス
201 周波数シフタ
202、307 混合部
203 状態信号
204 フィルタ部
205、206、306 アンプ
207、308 入力楽音信号
208 出力楽音信号
209、309 ウエット音信号
210 ウエット側
211 ドライ側
301 解析信号化処理部
302 実数部乗算器
303 虚数部乗算器
304 減算器
305 フィードバック経路
310 破線枠
501 入力楽音解析信号実数部
502 入力楽音解析信号虚数部
101 CPU
102 RAM
103 ROM
104 Controller 105 Keyboard 106 DSP
DESCRIPTION OF SYMBOLS 107 Sound source part 108 Effect provision part 109 Sound system 110 Bus 201 Frequency shifter 202,307 Mixing part 203 Status signal 204 Filter part 205,206,306 Amplifier 207,308 Input musical sound signal 208 Output musical sound signal 209,309 Wet sound signal 210 Wet Side 211 Dry side 301 Analysis signal conversion processing unit 302 Real number part multiplier 303 Imaginary number part multiplier 304 Subtractor 305 Feedback path 310 Broken line frame 501 Input musical sound analysis signal real part 502 Input musical sound analysis signal imaginary part

Claims (16)

原音信号を入力して周波数シフト処理を実行する周波数シフタと、
周波数シフト処理後の音信号に対して操作子の操作状態を表す状態信号に応じたレベル制御処理を実行するレベルコントローラと、
当該レベル制御処理後の音信号を前記原音信号に混合して出力するミキサと、
を備えることを特徴とする効果付加装置。
A frequency shifter that inputs an original sound signal and executes frequency shift processing;
A level controller that executes a level control process corresponding to a state signal representing an operation state of the operator with respect to the sound signal after the frequency shift process;
A mixer that mixes and outputs the sound signal after the level control processing to the original sound signal;
An effect adding device comprising:
前記原音信号から所定の周波数帯域成分を選択するフィルタを更に備え、当該所定の周波数帯域成分の音信号を前記周波数シフタに入力させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の効果付加装置。
A filter for selecting a predetermined frequency band component from the original sound signal, and inputting the sound signal of the predetermined frequency band component to the frequency shifter;
The effect adding device according to claim 1.
前記フィルタは、前記状態信号に応じて、フィルタ特性を制御する、
ことを特徴とする請求項2に記載の効果付加装置。
The filter controls a filter characteristic according to the state signal.
The effect adding device according to claim 2.
前記周波数シフタは、当該周波数シフタから出力される音信号を当該周波数シフタの入力側にフィードバックさせるフィードバック経路を備える、
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の効果付加装置。
The frequency shifter includes a feedback path that feeds back a sound signal output from the frequency shifter to the input side of the frequency shifter.
The effect adding device according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記周波数シフタは、前記状態信号に応じて、前記フィードバック経路におけるフィードバック量を制御する、
ことを特徴とする請求項4に記載の効果付加装置。
The frequency shifter controls a feedback amount in the feedback path according to the state signal.
The effect adding device according to claim 4, wherein:
前記周波数シフタは、
前記原音信号を入力して解析信号を算出する解析信号化処理手段と、
当該解析信号の実数部および虚数部に対してそれぞれ、前記周波数シフト処理における周波数シフト量に対応する周波数を有する解析信号の実数部および虚数部をそれぞれ乗算する乗算手段と、
前記乗算手段が出力する実数部および虚数部を加算し、当該加算後の音信号を前記周波数シフト処理後の音信号として出力する加算手段と、
を備えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の効果付加装置。
The frequency shifter is
Analysis signal conversion processing means for inputting the original sound signal and calculating an analysis signal;
Multiplication means for multiplying the real part and imaginary part of the analytic signal respectively by the real part and imaginary part of the analytic signal having a frequency corresponding to the frequency shift amount in the frequency shift processing,
Adding means for adding the real part and the imaginary part output by the multiplication means, and outputting the sound signal after the addition as the sound signal after the frequency shift processing;
The effect adding device according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
前記周波数シフト量に対応する周波数を有する解析信号を、電子楽器の音源部の出力に基づいて生成する、
ことを特徴とする請求項6に記載の効果付加装置。
An analysis signal having a frequency corresponding to the frequency shift amount is generated based on the output of the sound source unit of the electronic musical instrument.
The effect adding device according to claim 6.
前記解析信号化処理手段が出力する解析信号の概レベル情報を生成し、当該概レベル情報に基づいて前記状態信号を生成する、
ことを特徴とする請求項6または7に記載の効果付加装置。
Generating approximate level information of the analysis signal output by the analytic signal processing means, and generating the state signal based on the approximate level information;
The effect adding apparatus according to claim 6 or 7, wherein
請求項1ないし8のいずれかに記載の効果付加装置と、
楽音信号を生成する音源手段と、
を備え、
前記楽音信号を前記原音信号として前記効果付加装置に入力し、当該効果付加装置が出力する音信号を出力楽音信号として出力する、
ことを特徴とする電子楽器。
The effect adding device according to any one of claims 1 to 8,
A sound source means for generating a musical sound signal;
With
The musical sound signal is input as the original sound signal to the effect adding device, and the sound signal output by the effect adding device is output as an output musical sound signal.
An electronic musical instrument characterized by that.
前記操作子はダンパーペダル装置であり、前記操作子の操作状態は当該ダンパーペダル装置の踏込みが解除される状態である、
ことを特徴とする請求項9に記載の電子楽器。
The operation element is a damper pedal device, and the operation state of the operation element is a state in which the depression of the damper pedal device is released.
The electronic musical instrument according to claim 9.
前記操作子の操作状態を表す状態信号は、前記ダンパーペダル装置の踏込みが解除されたときの当該ダンパーペダル装置の踏込量および踏込解除速度を表す信号である、
ことを特徴とする請求項10に記載の電子楽器。
The state signal representing the operation state of the operation element is a signal representing the depression amount and depression release speed of the damper pedal device when the depression of the damper pedal device is released.
The electronic musical instrument according to claim 10.
前記ミキサは、前記ダンパーペダル装置の踏込みが行われているときには前記レベル制御処理後の音信号を前記原音信号に混合する割合をゼロにし、前記ダンパーペダル装置の踏込みが解除されたときに前記割合を急峻に所定割合に増加させた後、当該解除の時点以後所定時間内に前記割合を前記所定割合からゼロまで漸次減少させる、
ことを特徴とする請求項9ないし11のいずれかに記載の電子楽器。
The mixer sets the ratio of mixing the sound signal after the level control process to the original sound signal when the damper pedal apparatus is depressed, and the ratio when the depression of the damper pedal apparatus is released. Is sharply increased to a predetermined ratio, and then the ratio is gradually decreased from the predetermined ratio to zero within a predetermined time after the time of the release,
The electronic musical instrument according to claim 9, wherein the electronic musical instrument is any one of the electronic musical instruments.
前記ミキサは、前記ダンパーペダル装置の踏込量に応じて前記所定割合を制御する、
ことを特徴とする請求項12に記載の電子楽器。
The mixer controls the predetermined ratio in accordance with a depression amount of the damper pedal device;
The electronic musical instrument according to claim 12, wherein:
前記ミキサは、前記所定時間内に前記割合を前記所定割合からゼロまで漸次減少させる制御を実行しているときに、前記音源手段から次の発音指示に基づく楽音信号が発生した場合に、前記所定時間よりも短い時間内に前記割合を前記所定割合からゼロまで漸次減少させる、
ことを特徴とする請求項12または13に記載の電子楽器。
The mixer performs the predetermined decrease when the musical tone signal based on the next sound generation instruction is generated from the sound source means while executing the control for gradually decreasing the ratio from the predetermined ratio to zero within the predetermined time. Gradually decreasing the rate from the predetermined rate to zero within a time shorter than the time;
The electronic musical instrument according to claim 12 or 13, characterized by the above.
効果付加装置が、
原音信号を入力して周波数シフト処理を実行し、
周波数シフト処理後の音信号に対して操作子の操作状態を含む状態信号に応じたレベル制御処理を実行し、
当該レベル制御処理後の音信号を前記原音信号に混合して出力する、
ことを特徴とする効果付加方法。
Effect adding device
Input the original sound signal and execute frequency shift processing,
A level control process corresponding to the state signal including the operation state of the operator is performed on the sound signal after the frequency shift process,
The sound signal after the level control processing is mixed with the original sound signal and output.
An effect adding method characterized by that.
原音信号を入力して周波数シフト処理を実行するステップと、
周波数シフト処理後の音信号に対して操作子の操作状態を含む状態信号に応じたレベル制御処理を実行するステップと、
当該レベル制御処理後の音信号を前記原音信号に混合して出力するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
Inputting an original sound signal and performing frequency shift processing;
Performing a level control process according to a state signal including an operation state of an operator on a sound signal after the frequency shift process;
Mixing and outputting the sound signal after the level control processing to the original sound signal;
A program that causes a computer to execute.
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