JP2022038901A - Electronic stringed instrument, electronic stringed instrument control method and program - Google Patents

Electronic stringed instrument, electronic stringed instrument control method and program Download PDF

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Abstract

To make it possible to control a musical sound produced by a method and position of pizzicato in an electronic stringed instrument with respect to the electronic stringed instrument, a control method of the electronic stringed instrument, and a program.SOLUTION: In a string 111 currently being in a time-divided operation, a tone color of sound source output data 513 output from a sound source LSI 504 is changed by an amount in which string-repellent spectrum information 622, which is frequency characteristics of a vibration of the string, changes from reference spectrum information 623 depending on a method and position of a string-repellent with respect to the string 111 by a band-pass filter unit 608 formed based on difference spectrum information 624, which is a result of comparison between the string-repellent spectrum information 622 and the reference spectrum information 623, so that the tone color can be output as musical sound output data 514.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、電子弦楽器、電子弦楽器の制御方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to an electronic stringed instrument, a control method for the electronic stringed instrument, and a program.

電子回路を用いて楽音波形信号を発する電子楽器以外の、例えばエレクトリックギターを含む弦楽器は、撥弦の仕方や位置により音色を変えることができる。例えば、演奏者は、柔らかめのピックを浅めに握って弦を強くピッキングすると、ピックのしなりを活かしたようなピッキングを行うことができ、中高音域が強調されたサウンドを発することができる。また、演奏者は、弦に対してピックは深く当てずに、ピックの先端で弦の表面をカットするよう勢いよくストロークすると、高音域が強調された鋭いサウンドを発することができる。更には、撥弦位置が弦の中央に近い位置であるほど、倍音成分が少なく柔らかい(又はいわゆる丸い)ギター音を発音でき、撥弦位置が弦のブリッジに近い位置であるほど倍音成分が多く固いギター音を発音できる。 A stringed instrument other than an electronic musical instrument that emits a musical sound-type signal using an electronic circuit, for example, a stringed instrument including an electric guitar, can change its timbre depending on the method and position of string repelling. For example, if a performer holds a soft pick shallowly and picks a string strongly, the picking can be performed by taking advantage of the flexibility of the pick, and a sound with emphasized mid-high range can be produced. .. In addition, the performer can produce a sharp sound with emphasized treble by stroking vigorously so as to cut the surface of the string with the tip of the pick without hitting the pick deeply against the string. Furthermore, the closer the string repellent position is to the center of the string, the less the overtone component is, and the softer (or so-called round) guitar sound can be produced. Can produce hard guitar sounds.

また従来、フレット操作子に対する弱タッチの検出と弾弦センサでの撥弦強さの所定値以上の検出によりハーモニクスの楽音を発生し、フレット操作子による音高データの検出と弾弦センサでの撥弦の検出によりノーマルの楽音を発生するようにしたギター型の電子弦楽器が知られている(例えば特許文献1)。 In addition, conventionally, a weak touch to the fret operator and a string sensor to detect a string repellent strength above a predetermined value generate a harmonics musical tone, and the fret operator detects the pitch data and the string sensor to detect the pitch data. A guitar-type electronic stringed instrument that generates a normal musical tone by detecting a string repellent is known (for example, Patent Document 1).

特開2004-258434号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-258434

しかしながら、従来の電子弦楽器では、発音される楽音の音高はフレット操作子で指定される一方、弾弦センサでの撥弦の検出は発音タイミングの検出と発音強度(ベロシティ)の検出のみであるため、撥弦の仕方や位置により発音される楽音の音色を微妙に変化させることはできず、例えばピッキングのニュアンスを発音される楽音に反映させることはできなかった。 However, in a conventional electronic stringed instrument, the pitch of a musical tone to be produced is specified by a fret controller, while the string repellent sensor only detects the sounding timing and the sounding intensity (velocity). Therefore, it was not possible to subtly change the timbre of the musical tone produced by the method and position of the string repelling, and for example, the nuances of picking could not be reflected in the musical tone produced.

そこで、本発明は、電子弦楽器において撥弦の仕方や位置によって発音される楽音を制御可能とすることを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to make it possible to control the musical sound produced by the method and position of pizzicato in an electronic stringed instrument.

態様の一例の電子弦楽器は、張設された弦と、弦の振動を示す弦音波形データに基づき演奏者による弦の撥弦操作を検出する撥弦検出部と、撥弦検出部が弦の撥弦操作を検出したタイミング以降、弦音波形データの撥弦による周波数特性を示す撥弦周波数情報を演算する撥弦周波数情報演算部と、撥弦周波数情報を予め記憶された基準周波数情報と比較する比較部と、音源部から出力される音源出力データの周波数特性を比較部の比較結果に基づいて変更することにより楽音出力データを出力する周波数特性変更部と、を備える。 In the electronic string instrument of the embodiment, the string is stretched, the string repellent detection unit that detects the string repelling operation of the string by the player based on the string sound wave data indicating the vibration of the string, and the string repellent detection unit is the repelling of the string. Comparison between the string-repellent frequency information calculation unit that calculates the string-repellent frequency information indicating the frequency characteristics of the string-repellent data after the timing when the string operation is detected and the string-repellent frequency information stored in advance. It includes a unit and a frequency characteristic changing unit that outputs music output data by changing the frequency characteristics of the sound source output data output from the sound source unit based on the comparison result of the comparison unit.

本発明によれば、電子弦楽器において撥弦の仕方や位置によって発音される楽音を制御することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to control the musical sound produced by the method and position of pizzicato in an electronic stringed instrument.

電子弦楽器の外観を示す正面図である。It is a front view which shows the appearance of an electronic stringed instrument. ネック部とその内部の機構の一例を示す透視図である。It is a perspective view which shows an example of the neck part and the mechanism inside it. センサ基板の一例(全体)を示す図である。It is a figure which shows an example (overall) of a sensor board. (a)センサ基板の一例(1個)、(b)センサ基板と制御回路との配線関係、(c)ピックアップの一例、を示す図である。It is a figure which shows (a) an example (1 piece) of a sensor board, (b) the wiring relation between a sensor board and a control circuit, (c) an example of a pickup. 電子弦楽器の制御回路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 composition example of the control circuit of an electronic stringed instrument. 電子弦楽器の第1の実施形態を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining 1st Embodiment of an electronic stringed instrument. 電子弦楽器の第1の実施形態を説明する周波数波形図である。It is a frequency waveform diagram explaining 1st Embodiment of an electronic stringed instrument. 電子弦楽器の第1の実施形態におけるバンドパスフィルタの周波数特性の例を示す周波数波形図である。It is a frequency waveform diagram which shows the example of the frequency characteristic of the bandpass filter in 1st Embodiment of an electronic stringed instrument. メイン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 main processing. 電子弦楽器の第1の実施形態における撥弦検知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 the string repellent detection process in 1st Embodiment of an electronic stringed instrument. 電子弦楽器の第2の実施形態を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the 2nd Embodiment of an electronic stringed instrument. 電子弦楽器の第2の実施形態を説明する周波数波形図である。It is a frequency waveform diagram explaining the 2nd Embodiment of an electronic stringed instrument. 電子弦楽器の第2の実施形態における撥弦検知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 the string repellent detection processing in the 2nd Embodiment of an electronic stringed instrument. 電子弦楽器の第2の実施形態における第i弦撥弦スペクトル包絡情報演算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 the i-string pizzicato spectrum envelope information calculation in 2nd Embodiment of an electronic stringed instrument.

以下、本発明を実施するための形態(以下「本実施形態」という)について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings.

図1は電子弦楽器100の外観を示す正面図、図2はネック部とその内部の機構の一例を示す透視図である。図1に示されるように、電子弦楽器100は、胴部101と、ネック部102と、ヘッド部103とを備える。ヘッド部103には、6本の金属製の弦111の各一端が巻かれる6個のペグ(糸巻き)110が取り付けられている。各ペグ110に巻かれた各弦111はそれぞれ、ヘッド部103のナット(上駒)109(図2参照)で支持されながら、ネック部102から胴部101の上を通り、胴部101に取り付けられたブリッジ部104の6個の支持部との間に張られている。6本の弦111にはそれぞれ弦番号が対応付けられている。図1の図面下側の最も細い弦111が、「第1弦」であり、弦111の太さが太くなる順番で「第2弦」「第3弦」「第4弦」「第5弦」「第6弦」というように弦番号が大きくなる。 FIG. 1 is a front view showing the appearance of the electronic stringed instrument 100, and FIG. 2 is a perspective view showing an example of the neck portion and its internal mechanism. As shown in FIG. 1, the electronic stringed instrument 100 includes a body portion 101, a neck portion 102, and a head portion 103. Six pegs (pincushion) 110 around which one end of each of the six metal strings 111 is wound are attached to the head portion 103. Each string 111 wound around each peg 110 passes over the body 101 from the neck 102 while being supported by the nut (upper piece) 109 (see FIG. 2) of the head 103, and is attached to the body 101. It is stretched between the six support portions of the bridge portion 104. A string number is associated with each of the six strings 111. The thinnest string 111 at the bottom of the drawing in FIG. 1 is the "first string", and the "second string", "third string", "fourth string", and "fifth string" are in the order of increasing thickness of the strings 111. The string number becomes larger, such as "6th string".

ネック部102には、その表面に貼り付けて配設された指板108に、ヘッド部103から胴部101に向かって#0~#N-1(Nの個数は例えば「22」個)の複数のフレット107が、図2に示されるように、各弦111に直行するように埋め込まれている。N個のフレット107は、各々フレット番号と対応付けられている。ヘッド部103のナット109に最も近いフレット107が第1フレット(または#0フレット)であり、以下順次、第2フレット(#1フレット)、第3フレット(#2フレット)、・・・と番号付けされ、胴部101に最も近いフレット107が第Nフレット(#N-1フレット)である。 On the neck portion 102, # 0 to # N-1 (the number of N is, for example, "22") from the head portion 103 toward the body portion 101 on the fingerboard 108 attached to the surface of the neck portion 102. A plurality of frets 107 are embedded so as to be orthogonal to each string 111 as shown in FIG. Each of the N frets 107 is associated with a fret number. The fret 107 closest to the nut 109 of the head portion 103 is the first fret (or # 0 fret), followed by the second fret (# 1 fret), the third fret (# 2 fret), and so on. The fret 107 attached and closest to the body 101 is the Nth fret (# N-1 fret).

図2に例示されるように、ネック部102の内部には、ナット109と#0のフレット107間、#0と#1のフレット107間、・・・、#N-2と#N-1のフレット107間の指板108下にそれぞれ、#0、#1、・・・#N-1の各センサ基板201が設置される。また、各センサ基板201と接続され、各センサ基板201の情報を胴部101内に設置されている制御回路106(図1参照)へ伝達する配線基板202が、ネック部102内の長手方向に設置される。 As illustrated in FIG. 2, inside the neck portion 102, between the nut 109 and the fret 107 of # 0, between the fret 107 of # 0 and # 1, ..., # N-2 and # N-1. Sensor boards 201 of # 0, # 1, ... # N-1 are installed under the fingerboard 108 between the frets 107 of the above. Further, the wiring board 202, which is connected to each sensor board 201 and transmits the information of each sensor board 201 to the control circuit 106 (see FIG. 1) installed in the body portion 101, is provided in the longitudinal direction in the neck portion 102. Will be installed.

図3及び図4(a)は、センサ基板201の一例を示す図である。図3に示されるように、#0、#1、・・・、#N-1の各センサ基板201には、6本の弦111の夫々の押弦を検知するための6個のコイル301がプリントされている。また、図4(a)に示されるように、例えば、任意の#n(0≦n≦N-1)のフレット位置のセンサ基板201(#n)において、第1弦から第6弦までの各弦111に対応して配設されている#1から#6の各コイル301(#n/#1)~301(#n/#6)の各両端子配線間には、各コイル301が共振器として動作するための各キャパシタ401(#n/#1)~401(#n/#6)が接続される。各コイル301(#n/#1)~301(#n/#6)の各両端子の組は、コネクタ402(#n)を介して配線基板202(図2参照)へ接続され、配線基板202上の配線を介して胴部101内の制御回路106内のフレットセンサインタフェース506(後述する図5参照)に接続されている。なお、各コイル301の各中心位置に対応するセンサ基板201には穴があいており、コイルはその穴を通過し、センサ基板201の裏側を通り、コネクタ402(#n)を介して配線基板202(図2参照)へ接続されている。 3 and 4A are views showing an example of the sensor substrate 201. As shown in FIG. 3, each sensor board 201 of # 0, # 1, ..., # N-1 has six coils 301 for detecting the pressing of each of the six strings 111. It is printed. Further, as shown in FIG. 4A, for example, in the sensor substrate 201 (#n) at the fret position of an arbitrary #n (0≤n≤N-1), the first string to the sixth string. Each coil 301 is located between the terminal wirings of the # 1 to # 6 coils 301 (# n / # 1) to 301 (# n / # 6) arranged corresponding to each string 111. Each capacitor 401 (# n / # 1) to 401 (# n / # 6) for operating as a resonator is connected. The pair of terminals of each coil 301 (# n / # 1) to 301 (# n / # 6) is connected to the wiring board 202 (see FIG. 2) via the connector 402 (# n), and is connected to the wiring board. It is connected to the fret sensor interface 506 (see FIG. 5 described later) in the control circuit 106 in the body 101 via the wiring on the 202. The sensor board 201 corresponding to each center position of each coil 301 has a hole, and the coil passes through the hole, passes through the back side of the sensor board 201, and is a wiring board via the connector 402 (#n). It is connected to 202 (see FIG. 2).

図4(b)は、センサ基板201と制御回路106との配線関係を示す図である。各センサ基板201(#n)(0≦n≦N-1)上の、各コイル301(#n/#i)と各キャパシタ401(#n/#i)(1≦i≦6)とからなる各共振回路403(#n/#i)は、図1の胴部101内の制御回路106内の後述するフレットセンサインタフェース506(図5参照)内に配置される各センサ404(#n/#i)内の電圧源から供給される各信号によって共振させられる。センサ404(#n/#i)の中には電圧源及び出力信号(周波数)を数えるカウンタが含まれている。コイル301(#n/#i)に金属の弦111(#i)が近づくと、周波数が変化してカウント値が変化する。この結果、各共振回路403(#n/#i)は、各コイル301(#n/#i)のインダクタンス値と各キャパシタ401(#n/#i)の容量値とで決まる共振周波数で共振させられる。今、ある共振回路403(#n/#i)がそれに対応するセンサ404(#n/#i)の中にある電圧源によって共振させられている状態で、演奏者が指で共振回路403(#n/#i)に対応する金属の弦111(#i)をネック部102の#nフレットの手前(#n-1フレットと#nフレットの間、n=0の場合は図1または図2のナット109と#0フレットの間)の指板108上で押弦することにより、その金属の弦111(#i)が共振回路403(#n/#i)内のコイル301(#n/#i)に接近(弦111(#i)とコイル301(#n/#i)との距離が変化)すると、当該コイル301(#n/#i)とキャパシタ401(#n/#i)とで決定されるリアクタンスが変化する。この結果、当該コイル301(#n/#i)の両端の電圧が変化する。そこで、センサ404(#n/#i)内の出力信号(周波数)を数えるカウンタのカウント値の変化から電圧変化を検知することにより、弦111(#i)が#nフレットの手前で押弦されたことを検知することが可能となる。 FIG. 4B is a diagram showing a wiring relationship between the sensor board 201 and the control circuit 106. From each coil 301 (# n / # i) and each capacitor 401 (# n / # i) (1 ≦ i ≦ 6) on each sensor board 201 (# n) (0 ≦ n ≦ N-1). Each resonant circuit 403 (# n / # i) is a sensor 404 (# n / # i) arranged in the fret sensor interface 506 (see FIG. 5) described later in the control circuit 106 in the body 101 of FIG. It is resonated by each signal supplied from the voltage source in #i). The sensor 404 (# n / # i) includes a voltage source and a counter for counting the output signal (frequency). When the metal string 111 (# i) approaches the coil 301 (# n / # i), the frequency changes and the count value changes. As a result, each resonance circuit 403 (# n / # i) resonates at a resonance frequency determined by the inductance value of each coil 301 (# n / # i) and the capacitance value of each capacitor 401 (# n / # i). Be made to. Now, with a resonant circuit 403 (# n / # i) being resonated by a voltage source in the corresponding sensor 404 (# n / # i), the performer can use his finger to resonate the resonant circuit 403 (# n / # i). The metal string 111 (#i) corresponding to # n / # i) is placed in front of the #n fret of the neck portion 102 (between the # n-1 fret and the #n fret, and when n = 0, FIG. 1 or FIG. By pressing a string on the finger plate 108 of the nut 109 of 2 (between the # 0 fret), the metal string 111 (# i) is moved to the coil 301 (# n / # i) in the resonant circuit 403 (# n / # i). When approaching # i) (the distance between the string 111 (# i) and the coil 301 (# n / # i) changes), the coil 301 (# n / # i) and the capacitor 401 (# n / # i) The reactance determined by and changes. As a result, the voltage across the coil 301 (# n / # i) changes. Therefore, the string 111 (# i) is pressed in front of the #n fret by detecting the voltage change from the change in the count value of the counter that counts the output signal (frequency) in the sensor 404 (# n / # i). It becomes possible to detect that.

なお、各センサ404(#n/#i)(0≦n≦N-1、1≦i≦6)は、上述のように図1の胴部101内の制御回路106内の後述するフレットセンサインタフェース506(図5参照)内にまとめて配置されてもよいし、共振回路403(#n/#i)におけるアナログ信号の劣化を防ぐために、センサ基板201(#n)近傍の配線基板202上に配置されてもよい。 Each sensor 404 (# n / # i) (0 ≦ n ≦ N-1, 1 ≦ i ≦ 6) is a fret sensor described later in the control circuit 106 in the body 101 of FIG. 1 as described above. They may be collectively arranged in the interface 506 (see FIG. 5), or on the wiring board 202 near the sensor board 201 (# n) in order to prevent deterioration of the analog signal in the resonance circuit 403 (# n / # i). May be placed in.

ここで、図1の電子弦楽器100では、#0~#N-1の全フレット107の手前の指板108下で、金属の弦111の押弦状態(距離の変化)を検知し続けることが要求される。しかしそのためには、全ての共振回路403(#n/#i)(0≦n≦N-1、1≦i≦6)を共振状態にする必要がある。しかし、1つのコイル301(#n/#i)が共振状態にあるときにそれに隣接するコイル301(#n/#i-1)や301(#n/#i+1)などが同時に共振すると、1つの例えばコイル301(#n/#i)が発生した磁界が別のコイル301(#n/#i-1)や301(#n/#i+1)に入って電磁誘導を起こす。その逆もあり得る。この結果、各コイル301(#n/#i)、301(#n/#i-1)、301(#n/#i+1)同士が干渉して、各共振回路403(#n/#i)、403(#n/#i-1)、403(#n/#i+1)でそれぞれノイズが発生し、そのノイズの影響で各弦111(#i)、111(#i-1)、111(#i+1)の押弦位置の検出精度が劣化し、場合によっては検出が不可能となってしまう。 Here, in the electronic stringed instrument 100 of FIG. 1, it is required to continuously detect the pressed state (change in distance) of the metal string 111 under the fingerboard 108 in front of all the frets 107 of # 0 to # N-1. Will be done. However, for that purpose, it is necessary to put all the resonance circuits 403 (# n / # i) (0 ≦ n ≦ N-1, 1 ≦ i ≦ 6) into the resonance state. However, if one coil 301 (# n / # i) is in a resonance state and the adjacent coils 301 (# n / # i-1) or 301 (# n / # i + 1) resonate at the same time, 1 For example, the magnetic field generated by one coil 301 (# n / # i) enters another coil 301 (# n / # i-1) or 301 (# n / # i + 1) to cause electromagnetic induction. The reverse is also possible. As a result, each coil 301 (# n / # i), 301 (# n / # i-1), and 301 (# n / # i + 1) interfere with each other, and each resonance circuit 403 (# n / # i) , 403 (# n / # i-1), 403 (# n / # i + 1), respectively, noise is generated, and each string 111 (# i), 111 (# i-1), 111 ( The detection accuracy of the pressed string position of # i + 1) deteriorates, and in some cases, detection becomes impossible.

これを回避するために、本実施形態では、互いに近くにあるコイル301同士を同時に駆動せず、時分割で駆動する。例えば、各センサ基板201上の6個のコイル301のうち、互いに2つコイル301をはさんで離れたコイル301のみが1フェーズの間に同時駆動させられ、他のコイル301は共振を停止させられる。また、隣り合うセンサ基板201では、ネック部102の長手方向にも2つコイル301をはさんで離れたコイル301のみが駆動させられる。そして、これらのフェーズが高速に切り替えられながら時分割で各コイル301が共振させられることにより、コイル301間の電磁誘導による干渉を抑えつつ、各弦111の押弦位置の検知が行われる。 In order to avoid this, in the present embodiment, the coils 301 that are close to each other are not driven at the same time, but are driven in a time division manner. For example, of the six coils 301 on each sensor board 201, only the coils 301 separated by sandwiching the two coils 301 from each other are simultaneously driven during one phase, and the other coils 301 stop resonance. Be done. Further, in the adjacent sensor boards 201, only the coil 301 separated by sandwiching the two coils 301 is driven in the longitudinal direction of the neck portion 102. Then, each coil 301 is resonated in a time division while these phases are switched at high speed, so that the string pressing position of each string 111 is detected while suppressing the interference due to electromagnetic induction between the coils 301.

本実施形態において、押弦位置の検知に関する具体的な技術としては下記特許文献に記載の技術を採用することができるので、その詳細な説明については省略する。
(特許文献):特許第6507768号公報
In the present embodiment, the technique described in the following patent document can be adopted as a specific technique for detecting the string pressing position, and therefore detailed description thereof will be omitted.
(Patent Document): Japanese Patent No. 65077768

図1の説明に戻り、胴部101には、6本の弦111の各他端が取り付けられるブリッジ104と、各弦111の振動を独立して検出する弦振動センサ部であるヘキサディバイデッドピックアップ105が備えられている。図4(c)は、ヘキサディバイデッドピックアップ105の例を示す図である。ヘキサディバイデッドピックアップ105は、図1に示されるように、胴部101上のブリッジ104から少し離れた位置に6本の弦111の下部に配設され、各弦111(#i)の振動をそれぞれ検出する6個の電磁ピックアップ410(#i)(1≦i≦6)がケース内に配設されている。演奏者の撥弦操作により各弦111(#i)で発生する弦振動は電磁ピックアップ410(#i)でアナログ電気信号として検出され、図5で後述するように、このアナログ電気信号がA/D変換部505内のそれぞれ対応する特には図示しないA/D(アナログ/デジタル)コンバータで弦音波形データ510(#i)(1≦i≦6)に変換され、CPU501で処理される。 Returning to the description of FIG. 1, the body 101 has a bridge 104 to which the other ends of the six strings 111 are attached, and a hexadivided, which is a string vibration sensor unit that independently detects the vibration of each string 111. A pickup 105 is provided. FIG. 4C is a diagram showing an example of the hexadivided pickup 105. As shown in FIG. 1, the hexadivided pickup 105 is arranged at the lower part of the six strings 111 at a position slightly away from the bridge 104 on the body 101, and the vibration of each string 111 (# i). Six electromagnetic pickups 410 (# i) (1 ≦ i ≦ 6) for detecting each of the above are arranged in the case. The string vibration generated in each string 111 (# i) by the performer's string repelling operation is detected as an analog electric signal by the electromagnetic pickup 410 (# i), and as will be described later in FIG. 5, this analog electric signal is A / Each of the corresponding A / D (analog / digital) converters in the D conversion unit 505 is converted into chord sound type data 510 (#i) (1 ≦ i ≦ 6) and processed by the CPU 501.

図5は、図1に示される胴部101内の制御回路106のハードウェア構成例を示す図である。図5に例示される制御回路106のハードウェア構成は、CPU(中央演算処理装置)501、ROM(リードオンリーメモリ)502、RAM(ランダムアクセスメモリ)503、音源部である音源LSI(大規模集積回路)504、フレットセンサインタフェース506、A/D変換部505、及びD/Aコンバータ507を備え、それらがシステムバス520によって相互に接続された構成を有する。D/Aコンバータ507が出力するアナログ楽音出力信号は、アンプ508で増幅された後、図1の胴部101に配設されているスピーカ509に入力し、そのスピーカ509から楽音として放音される。 FIG. 5 is a diagram showing a hardware configuration example of the control circuit 106 in the body portion 101 shown in FIG. The hardware configuration of the control circuit 106 exemplified in FIG. 5 includes a CPU (central processing unit) 501, a ROM (read-only memory) 502, a RAM (random access memory) 503, and a sound source LSI (large-scale integrated) which is a sound source unit. Circuit) 504, a fret sensor interface 506, an A / D converter 505, and a D / A converter 507, which are interconnected by a system bus 520. The analog musical tone output signal output by the D / A converter 507 is amplified by the amplifier 508, then input to the speaker 509 arranged on the body 101 of FIG. 1, and is emitted as a musical tone from the speaker 509. ..

上述の接続構成において、フレットセンサインタフェース506は、図2の配線基板202と接続され、特には図示しないが、図5に示されるセンサ404(#n/#i)(0≦n≦N-1、1≦i≦6)の機能に対応するハードウェア(信号共振器と電圧検出器)を実装する。フレットセンサインタフェース506は、これらのハードウェアを時分割駆動することにより、指板108上での演奏者の各押弦位置を検出し、それらの押弦位置を示す押弦情報511をCPU501に通知する。 In the above connection configuration, the fret sensor interface 506 is connected to the wiring board 202 of FIG. 2, and although not particularly shown, the sensor 404 (# n / # i) (0 ≦ n ≦ N-1) shown in FIG. 5 is shown. Hardware (signal resonator and voltage detector) corresponding to the functions of 1 ≦ i ≦ 6) are mounted. The fret sensor interface 506 detects each performer's string pressing position on the fingerboard 108 by driving these hardware in a time-division manner, and notifies the CPU 501 of the string pressing information 511 indicating the string pressing position.

また、A/D変換部505は、図1及び図4(c)に示されるヘキサディバイデッドピックアップ105内の各電磁ピックアップ410から各弦111の振動状態を電気信号として入力し、特には図示しない内部の各A/Dコンバータを介して、各A/D変換結果を各弦音波形データ510としてCPU501に通知する。 Further, the A / D conversion unit 505 inputs the vibration state of each string 111 from each electromagnetic pickup 410 in the hexadivided pickup 105 shown in FIGS. 1 and 4 (c) as an electric signal, and is particularly illustrated. The CPU 501 is notified of each A / D conversion result as each chord sound type data 510 via each internal A / D converter.

CPU501は、RAM503をワークメモリとして使用しながらROM502に記憶された制御プログラムを実行することにより、図1の電子弦楽器100の制御動作を実行する。CPU501は、A/D変換部505から入力する弦音波形データ510とフレットセンサインタフェース506から入力する押弦情報511とに基づいて、音高とベロシティが指定された楽音の発音(ノートオン)又は消音(ノートオフ)を指示する発音制御データ512を生成し、その発音制御データ512を音源LSI504に対して発行する。 The CPU 501 executes the control operation of the electronic stringed instrument 100 of FIG. 1 by executing the control program stored in the ROM 502 while using the RAM 503 as the work memory. The CPU 501 produces (note-on) or mutes (note-on) or mutes a musical tone whose pitch and velocity are specified based on the string sound type data 510 input from the A / D conversion unit 505 and the string pressing information 511 input from the fret sensor interface 506. The pronunciation control data 512 instructing note-off) is generated, and the pronunciation control data 512 is issued to the sound source LSI 504.

音源LSI504は、CPU501から指定される発音制御データ512に基づいて、例えば特には図示しない波形ROMから楽音波形データを発音制御データ512で指定される音高に対応する読出し速度で読み出すことにより、発音制御データ512で指定されるベロシティに対応する振幅で、音源出力データ513を生成する。音源LSI204は、各弦111の撥弦に対応して複数ボイスの音源出力データ513を発音させる能力を有する。この音源出力データ513は、図5の破線に示されるように、RAM503に例えばDMA(ダイレクトメモリアクセス)転送される。 The sound source LSI 504 sounds by reading sound source data from a waveform ROM (not particularly shown) at a reading speed corresponding to the sound pitch specified by the sound control data 512, based on the sound control data 512 designated by the CPU 501. Sound source output data 513 is generated with an amplitude corresponding to the velocity specified by the control data 512. The sound source LSI 204 has an ability to generate sound source output data 513 of a plurality of voices corresponding to the repelling of each string 111. As shown by the broken line in FIG. 5, the sound source output data 513 is transferred to the RAM 503, for example, by DMA (direct memory access).

CPU501は、上記音源出力データ513を図5の破線に示されるようにRAM503から読み込み、A/D変換部505から入力する弦音波形データ510とフレットセンサインタフェース506から入力する押弦情報511とROM502から読み込んだ基準スペクトル情報(電子弦楽器100の第1の実施形態の場合)又は基準スペクトル包絡情報(電子弦楽器100の第2の実施形態の場合)とに基づいて、上記音源出力データ513に対して周波数特性の変更処理を実行する。CPU501は、その結果得られる楽音出力データ514(図5の破線部)を図5の破線に示されるようにRAM503上の所定の記憶エリアに転送する。 The CPU 501 reads the sound source output data 513 from the RAM 503 as shown by the broken line in FIG. 5, and reads from the string sound type data 510 input from the A / D conversion unit 505 and the string pressing information 511 and the ROM 502 input from the fret sensor interface 506. However, the frequency characteristics with respect to the sound source output data 513 based on the reference spectrum information (in the case of the first embodiment of the electronic string instrument 100) or the reference spectrum entrainment information (in the case of the second embodiment of the electronic string instrument 100). Executes the change process of. The CPU 501 transfers the resulting musical tone output data 514 (broken line portion in FIG. 5) to a predetermined storage area on the RAM 503 as shown by the broken line in FIG.

RAM503に転送された楽音出力データ514は更に、図5の破線に示されるように、D/Aコンバータ507に例えばDMA転送される。D/Aコンバータ507は、デジタルの楽音出力データ514をアナログ楽音信号に変換し、アンプ508に出力する。 The musical tone output data 514 transferred to the RAM 503 is further transferred to the D / A converter 507, for example, by DMA, as shown by the broken line in FIG. The D / A converter 507 converts the digital musical tone output data 514 into an analog musical tone signal and outputs it to the amplifier 508.

上述した図1から図5の構成を有する電子弦楽器100の第1の実施形態の動作について説明する。演奏者(例えば右利きの場合)は、図1の電子弦楽器100の胴体101を右の腕で抱えながら、ネック部102に左手を添えて、指板108上の任意の1つ以上の押弦位置(所望のフレット107の位置の所望の弦111)を押弦し、更に各押弦位置に対応する各弦111を右手に持ったピック等で撥弦することにより、演奏を行う。この動作は、通常のギター演奏の場合の動作と同じである。 The operation of the first embodiment of the electronic stringed instrument 100 having the above-mentioned configurations of FIGS. 1 to 5 will be described. The performer (for example, in the case of a right-handed person) holds the body 101 of the electronic stringed instrument 100 of FIG. 1 with his right arm, attaches his left hand to the neck portion 102, and holds any one or more string pressing positions on the fingerboard 108. The performance is performed by pressing (the desired string 111 at the position of the desired fret 107) and further repelling each string 111 corresponding to each pressed position with a pick or the like held in the right hand. This operation is the same as the operation in the case of normal guitar playing.

このとき、前述したように、フレットセンサインタフェース506が、上記各押弦位置に対応するフレットセンサインタフェース506内の各センサ404から各共振回路403(図4(a)及び(b)参照)を時分割駆動することにより、上記各押弦位置に対応する各押弦情報511を検出する。そして、これらの押弦情報511がCPU501に通知される。 At this time, as described above, the fret sensor interface 506 time-divides each resonance circuit 403 (see FIGS. 4A and 4B) from each sensor 404 in the fret sensor interface 506 corresponding to each of the string pressing positions. By driving, each string pressing information 511 corresponding to each of the above string pressing positions is detected. Then, these string pressing information 511 are notified to the CPU 501.

一方、A/D変換部505が、図1及び図4(c)に示されるヘキサディバイデッドピックアップ105内の各電磁ピックアップ410から特には図示しない内部の各A/Dコンバータを介して、各弦111の状態を各弦音波形データ510を検出する。そして、これらの弦音波形データ510がCPU501に通知される。 On the other hand, the A / D conversion unit 505 is connected to each of the electromagnetic pickups 410 in the hexadivided pickup 105 shown in FIGS. 1 and 4 via internal A / D converters (not particularly shown). Each chord sound type data 510 detects the state of the chord 111. Then, these chord sound type data 510 are notified to the CPU 501.

図6は、電子弦楽器100の第1の実施形態において、図5のCPU501が実行する、弦111の1本あたりの弦音波形データ510と対応する押弦情報511とに基づく制御処理を示す機能ブロック図である。実際には、6本の弦111(#i)(1≦i≦6)のそれぞれに対して、図6の構成に対応する処理が時分割処理によって並列に実行される。 FIG. 6 is a functional block diagram showing a control process based on the string sound waveform data 510 per string 111 and the corresponding string pressing information 511 executed by the CPU 501 of FIG. 5 in the first embodiment of the electronic stringed instrument 100. Is. Actually, for each of the six strings 111 (# i) (1 ≦ i ≦ 6), the processing corresponding to the configuration of FIG. 6 is executed in parallel by the time division processing.

図6において、CPU501が制御プログラムを実行する機能である撥弦検出部601は、ヘキサディバイデッドピックアップ105内の現在時分割処理している弦111に対応する電磁ピックアップ410(図4(c)参照)から図5のA/D変換部505を介して検出されている弦音波形データ510に基づき、演奏者による現在時分割処理している弦111の撥弦操作を検出する。撥弦検出部601は、現在時分割処理している弦111に対応する撥弦操作を検出すると、その撥弦操作の強度620を算出し発音制御データ生成部603に出力する。 In FIG. 6, the string repellent detection unit 601 for which the CPU 501 executes a control program is an electromagnetic pickup 410 corresponding to the string 111 currently being time-divided in the hexadivided pickup 105 (FIG. 4 (c)). (See) to detect the string repelling operation of the string 111 currently being time-divided by the performer based on the string sound type data 510 detected via the A / D conversion unit 505 of FIG. When the string-repellent detection unit 601 detects the string-repellent operation corresponding to the string 111 currently being time-divided, the string-repellent detection unit 601 calculates the intensity 620 of the string-repellent operation and outputs it to the sound control data generation unit 603.

一方、図6において、フレットセンサインタフェース506から出力された押弦情報511は、CPU501が制御プログラムを実行する機能である音高決定部602に入力する。音高決定部602は、入力した押弦情報511に基づいて、現在時分割処理している弦111についてどのフレット107が押弦されているかを判定することにより、その弦111が第何弦である及び押弦情報511が示すフレット107位置に基づいて、演奏者が指定している音高を決定し、決定した音高情報621を出力する。 On the other hand, in FIG. 6, the string pressing information 511 output from the fret sensor interface 506 is input to the pitch determination unit 602, which is a function of the CPU 501 to execute the control program. The pitch determination unit 602 determines which fret 107 is pressed for the string 111 currently being time-divided based on the input string pressing information 511, thereby indicating which string the string 111 is. The pitch specified by the performer is determined based on the fret 107 position indicated by the string pressing information 511, and the determined pitch information 621 is output.

図6において、CPU501が制御プログラムを実行する機能である発音制御データ生成部603は、撥弦検出部601が弦111の撥弦操作を検出したタイミングにおける弦音波形データ510の強度620と、音高決定部602が生成している音高情報621とに基づいて、音源出力データ513の生成(ノートオン)又は消音(ノートオフ)を指示するための発音制御データ512を生成し音源LSI504に対して発行する。 In FIG. 6, the sound source control data generation unit 603, which is a function of the CPU 501 to execute the control program, has the intensity 620 and the pitch of the string sound source data 510 at the timing when the string repellent detection unit 601 detects the string repellent operation of the string 111. Based on the pitch information 621 generated by the determination unit 602, sound control data 512 for instructing the generation (note-on) or mute (note-off) of the sound source output data 513 is generated for the sound source LSI 504. Issue.

ここで、記憶部である図5の例えばROM502は、複数の音高に対応し弦111に対する任意の撥弦操作に対応する基準となる弦音波形データの周波数スペクトル特性を示す複数組の基準スペクトル情報を基準周波数情報として記憶している。この基準スペクトル情報は例えば、6弦のそれぞれの弦111毎及び指板108上の各フレット107に対応する音高毎に個別に準備されROM502に記憶されている。また、この基準スペクトル情報は、張設されている弦111の例えば中央部(12フレット付近)を撥弦することにより得られる標準的なスペクトル特性が望ましいが、適宜種々の撥弦形態(ピッキングなどの撥弦の仕方や撥弦する位置)に対応したものであってよい。 Here, for example, the ROM 502 of FIG. 5, which is a storage unit, has a plurality of sets of reference spectrum information indicating the frequency spectrum characteristics of the chord sound type data which is a reference corresponding to a plurality of pitches and corresponding to an arbitrary string-repelling operation with respect to the string 111. Is stored as reference frequency information. This reference spectrum information is individually prepared and stored in the ROM 502, for example, for each string 111 of the 6th string and for each pitch corresponding to each fret 107 on the fingerboard 108. Further, the reference spectrum information is preferably a standard spectral characteristic obtained by repelling the central portion (near the 12th fret) of the stretched string 111, for example, but various string repellent forms (picking, etc.) are desired as appropriate. It may correspond to the method of pizzicato and the position of pizzicato).

図6において、CPU501が制御プログラムを実行する機能である撥弦スペクトル情報演算部604(撥弦周波数情報演算部)は、弦音波形データ510の撥弦による周波数スペクトル特性を示す撥弦スペクトル情報622(撥弦周波数情報)を、例えば高速フーリエ変換により演算する。 In FIG. 6, the string-repellent spectrum information calculation unit 604 (string-repellent frequency information calculation unit), which is a function of the CPU 501 to execute a control program, indicates the string-repellent spectrum information 622 (string-repellent spectrum information 622) showing the frequency spectrum characteristics of the string sound form data 510 due to the string-repellent. The string-repellent frequency information) is calculated by, for example, a high-speed Fourier transform.

図6において、CPU501が制御プログラムを実行する機能である基準スペクトル情報読込部605は、音高決定部602が生成した音高情報621が示す音高に対応し現在時分割処理中の弦111に対応する基準スペクトル情報623を、例えば図5のROM502からRAM503に読み込む。 In FIG. 6, the reference spectrum information reading unit 605, which is a function of the CPU 501 to execute the control program, corresponds to the pitch indicated by the pitch information 621 generated by the pitch determining unit 602 and corresponds to the string 111 currently being time-divided. The corresponding reference spectrum information 623 is read from, for example, ROM 502 in FIG. 5 into RAM 503.

図6において、CPU501が制御プログラムを実行する機能である差分スペクトル情報演算部606(比較部)は、音高決定部602が生成した音高情報621が示す音高に対応する基本周波数又は基本周波数の2倍以上の自然数倍の所定数の倍音周波数である音高対応周波数毎に、撥弦スペクトル情報622の当該音高対応周波数又はその近傍周波数における最大値又は平均値から、上記基準スペクトル情報623の当該音高対応周波数又はその近傍周波数における最大値又は平均値を減算することにより、差分スペクトル情報624を演算する。 In FIG. 6, the difference spectrum information calculation unit 606 (comparison unit), which is a function of the CPU 501 to execute a control program, has a basic frequency or a basic frequency corresponding to the sound pitch indicated by the sound pitch information 621 generated by the sound pitch determination unit 602. The reference spectrum information is obtained from the maximum value or the average value of the chord-repellent spectrum information 622 at the frequency corresponding to the pitch or its neighboring frequency for each frequency corresponding to the pitch, which is a predetermined number of harmonic frequencies that is twice or more the natural frequency of. The difference spectrum information 624 is calculated by subtracting the maximum value or the average value at the frequency corresponding to the pitch corresponding to the 623 or a frequency in the vicinity thereof.

図7(a)は撥弦スペクトル情報622の波形例を示す図、図7(b)は撥弦スペクトル情報622に対応して音高決定部602が生成した音高情報621が示す音高に対応する基準スペクトル情報623の波形例を示す図である。両図とも、音高情報621が示す音高に対応する基本周波数又は基本周波数の2倍以上の自然数倍の所定数の倍音周波数において大きなスペクトル値を有する櫛形の周波数特性を有するが、実際の撥弦時の撥弦スペクトル情報622は、基準スペクトル情報623に対して、音高情報621が示す音高に対応する基本周波数又は基本周波数の2倍以上の自然数倍の所定数の倍音周波数におけるスペクトル値のバランスが異なることがわかる。ここで、現在時分割処理中の弦111に対応し上記音高情報621が示す音高に対応して音源LSI504から出力される音源出力データ513は、基準スペクトル情報623に対応する周波数特性を想定して生成されるようにチューニングされている。従って、電子弦楽器100の第1の実施形態では、音高情報621が示す音高に対応する基本周波数又は基本周波数の2倍以上の自然数倍の所定数の倍音周波数毎に、基準スペクトル情報623に対する撥弦スペクトル情報622の差分スペクトル情報624を算出することにより、実際の撥弦時に演算された撥弦スペクトル情報622と基準スペクトル情報623との違いを抽出することができる。 FIG. 7A is a diagram showing a waveform example of the string-repellent spectrum information 622, and FIG. 7B is a pitch indicated by the pitch information 621 generated by the pitch determination unit 602 corresponding to the string-repellent spectrum information 622. It is a figure which shows the waveform example of the corresponding reference spectrum information 623. Both figures have a comb-shaped frequency characteristic having a large spectral value at a fundamental frequency corresponding to the pitch indicated by the pitch information 621 or a predetermined number of harmonic frequencies that are more than twice the fundamental frequency and a natural number of times. The string-repellent spectrum information 622 at the time of string-repelling is at a fundamental frequency corresponding to the pitch indicated by the pitch information 621 or a predetermined number of harmonic frequencies that are twice or more the natural frequency of the fundamental frequency with respect to the reference spectrum information 623. It can be seen that the balance of the spectral values is different. Here, the sound source output data 513 output from the sound source LSI 504 corresponding to the pitch 111 indicated by the pitch information 621 corresponding to the string 111 currently being time-divided is assumed to have a frequency characteristic corresponding to the reference spectrum information 623. It is tuned to be generated. Therefore, in the first embodiment of the electronic string instrument 100, the reference spectrum information 623 is for each of the fundamental frequency corresponding to the pitch indicated by the pitch information 621 or a predetermined number of harmonic frequencies that are twice or more the natural frequency of the fundamental frequency. By calculating the difference spectrum information 624 of the string-repellent spectrum information 622 with respect to the string, the difference between the string-repellent spectrum information 622 calculated at the time of actual string-repelling and the reference spectrum information 623 can be extracted.

図6において、CPU501が制御プログラムを実行する機能である、音源LSI504からの音源出力データ513を入力する#0から#5のバンドパスフィルタ部608と、各バンドパスフィルタ部608の出力を混合して楽音出力データ514として出力するミキサ部609は、音源LSI504から出力される音源出力データ513の周波数特性を差分スペクトル情報演算部606(比較部)が算出する差分スペクトル情報624(比較結果)に基づいて変更することにより楽音出力データ514を出力する周波数特性変更部として動作する。 In FIG. 6, the bandpass filter unit 608 of # 0 to # 5 for inputting the sound source output data 513 from the sound source LSI 504, which is a function of the CPU 501 to execute the control program, and the output of each bandpass filter unit 608 are mixed. The mixer unit 609, which outputs the music output data 514, is based on the difference spectrum information 624 (comparison result) calculated by the difference spectrum information calculation unit 606 (comparison unit) for the frequency characteristics of the sound source output data 513 output from the sound source LSI 504. It operates as a frequency characteristic changing unit that outputs music sound output data 514.

このとき、図6において、CPU501が制御プログラムを実行する機能であるバンドパスフィルタ設定部607は、所定の前述した各音高対応周波数を各中心周波数625として、各バンドパスフィルタ部608に設定する。また、バンドパスフィルタ設定部607は、所定の前述した各音高対応周波数に対応する各差分スペクトル情報624の値に対応する各利得626を、各バンドパスフィルタ部608に設定する。 At this time, in FIG. 6, the bandpass filter setting unit 607, which is a function of the CPU 501 to execute the control program, sets each of the above-mentioned predetermined pitch corresponding frequencies as the center frequency 625 in each bandpass filter unit 608. .. Further, the bandpass filter setting unit 607 sets each gain 626 corresponding to the value of each difference spectrum information 624 corresponding to each predetermined pitch corresponding frequency in each bandpass filter unit 608.

図8は、電子弦楽器100の第1の実施形態において上述のようにして設定される各バンドパスフィルタ部608の周波数特性の例を示す周波数波形図である。ここで例えば、図6の音高決定部602で決定された音高情報621に対応する音高が110Hzであるとする。 FIG. 8 is a frequency waveform diagram showing an example of the frequency characteristics of each bandpass filter unit 608 set as described above in the first embodiment of the electronic stringed instrument 100. Here, for example, it is assumed that the pitch corresponding to the pitch information 621 determined by the pitch determination unit 602 in FIG. 6 is 110 Hz.

この場合、バンドパスフィルタ部608(#0)においては、上記音高の周波数に等しい基本周波数である音高対応周波数=110Hzが中心周波数625として設定され、周波数110Hzにおける差分スペクトル情報624の値に対応する利得626が設定される。図8において、各バンドパスフィルタ部608の利得のカーブが様々に変化して描画されているのは、バンドパスフィルタ設定部607が設定する利得626に応じてバンドパスフィルタの利得特性が様々に変化することを示している。 In this case, in the bandpass filter unit 608 (# 0), the pitch corresponding frequency = 110 Hz, which is a basic frequency equal to the pitch frequency, is set as the center frequency 625, and is set as the value of the difference spectrum information 624 at the frequency 110 Hz. The corresponding gain 626 is set. In FIG. 8, the gain curve of each bandpass filter unit 608 is drawn with various changes, because the gain characteristics of the bandpass filter vary according to the gain 626 set by the bandpass filter setting unit 607. It shows that it will change.

図8において、バンドパスフィルタ部608(#1)においては、上記音高の周波数の2倍音である音高対応周波数=220Hzが中心周波数625として設定され、周波数220Hzにおける差分スペクトル情報624の値に対応する利得626が設定される。 In FIG. 8, in the bandpass filter unit 608 (# 1), the pitch corresponding frequency = 220 Hz, which is a second harmonic of the pitch frequency, is set as the center frequency 625, and is set to the value of the difference spectrum information 624 at the frequency 220 Hz. The corresponding gain 626 is set.

図8において、バンドパスフィルタ部608(#2)においては、上記音高の周波数の4倍音である音高対応周波数=440Hzが中心周波数625として設定され、周波数440Hzにおける差分スペクトル情報624の値に対応する利得626が設定される。 In FIG. 8, in the bandpass filter unit 608 (# 2), the pitch corresponding frequency = 440 Hz, which is a fourth harmonic of the pitch frequency, is set as the center frequency 625, and is set to the value of the difference spectrum information 624 at the frequency 440 Hz. The corresponding gain 626 is set.

図8において、バンドパスフィルタ部608(#3)においては、上記音高の周波数の8倍音である音高対応周波数=880Hzが中心周波数625として設定され、周波数880Hzにおける差分スペクトル情報624の値に対応する利得626が設定される。 In FIG. 8, in the bandpass filter unit 608 (# 3), the pitch corresponding frequency = 880 Hz, which is the 8th harmonic of the pitch frequency, is set as the center frequency 625, and is set to the value of the difference spectrum information 624 at the frequency 880 Hz. The corresponding gain 626 is set.

図8において、バンドパスフィルタ部608(#4)においては、上記音高の周波数の16倍音である音高対応周波数=1760Hzが中心周波数625として設定され、周波数1760Hzにおける差分スペクトル情報624の値に対応する利得626が設定される。 In FIG. 8, in the bandpass filter unit 608 (# 4), the pitch corresponding frequency = 1760 Hz, which is the 16th overtone of the pitch frequency, is set as the center frequency 625, and is set to the value of the difference spectrum information 624 at the frequency 1760 Hz. The corresponding gain 626 is set.

図8において、バンドパスフィルタ部608(#5)においては、上記音高の周波数の32倍音である音高対応周波数=3520Hzが中心周波数625として設定され、周波数3520Hzにおける差分スペクトル情報624の値に対応する利得626が設定される。 In FIG. 8, in the bandpass filter unit 608 (# 5), the pitch corresponding frequency = 3520 Hz, which is the 32nd harmonic of the pitch frequency, is set as the center frequency 625, and is set to the value of the difference spectrum information 624 at the frequency 3520 Hz. The corresponding gain 626 is set.

以上図6で説明したようにして、電子弦楽器100の第1の実施形態では、現在時分割処理中の弦111に対して、音高決定部602で決定された音高情報621が示す音高に対応する基本周波数又は基本周波数の2倍以上の自然数倍の所定数の倍音周波数である音高対応周波数毎に、撥弦スペクトル情報622と基準スペクトル情報623との比較結果である差分スペクトル情報624に基づいて、例えば#0から#5の6個のバンドパスフィルタ部608によって、音源LSI504からRAM503を介して入力する音源出力データ513の周波数特性を変更して楽音出力データ514として出力することができる。この結果、電子弦楽器でない例えばエレクトリックギターなどと同様に、弦111に対する撥弦の仕方や位置により、弦111の振動の周波数特性である撥弦スペクトル情報622が基準スペクトル情報623から変化した分だけ、例えば#0から#5の6個のバンドパスフィルタ部608によって、音源LSI504が出力する音源出力データ513の音色を変更して楽音出力データ514として出力することができる。 As described above with reference to FIG. 6, in the first embodiment of the electronic string instrument 100, the pitch information 621 determined by the pitch determination unit 602 is for the string 111 currently being time-divided. Difference spectrum information, which is the result of comparison between the string-repellent spectrum information 622 and the reference spectrum information 623, for each sound pitch corresponding frequency, which is a fundamental frequency corresponding to or a predetermined number of harmonic frequencies that is twice or more the natural frequency of the basic frequency. Based on 624, for example, the frequency characteristics of the sound source output data 513 input from the sound source LSI 504 via the RAM 503 are changed by the six band path filter units 608 from # 0 to # 5, and the sound is output as music output data 514. Can be done. As a result, as in the case of an electric guitar that is not an electronic stringed instrument, the string-repellent spectrum information 622, which is the frequency characteristic of the vibration of the string 111, changes from the reference spectrum information 623 depending on the method and position of the string-repellent with respect to the string 111. For example, the six bandpass filter units 608 from # 0 to # 5 can change the tone color of the sound source output data 513 output by the sound source LSI 504 and output it as musical sound output data 514.

例えば、演奏者が柔らかめのピックを浅めに握って弦111を強くピッキングした場合に、基準となる音源出力データ513に対して中高音域を強調した楽音出力データ514を出力することができる。また、演奏者が弦111に対してピックは深く当てずにピックの先端で弦の表面をカットするよう勢いよくストロークした場合に、基準となる音源出力データ513に対して高音域を強調した楽音出力データ514を出力することができる。更には、弦111の中央に近い位置で撥弦した場合に、基準となる音源出力データ513に対して2倍以上の各倍音成分の利得626が小さく柔らかい(又はいわゆる丸い)音の楽音出力データ514を出力することができ、弦111のブリッジ部104(図1参照)に近い位置で撥弦した場合に、基準となる音源出力データ513に対して2倍以上の各倍音成分の利得626が大きく固い音の楽音出力データ514を出力することができる。 For example, when the performer holds a soft pick shallowly and strongly picks the strings 111, it is possible to output musical tone output data 514 that emphasizes the mid-high range with respect to the reference sound source output data 513. In addition, when the performer makes a vigorous stroke to cut the surface of the string with the tip of the pick without hitting the string 111 deeply, a musical tone that emphasizes the high frequency range with respect to the reference sound source output data 513. Output data 514 can be output. Furthermore, when the string is repelled near the center of the string 111, the gain 626 of each overtone component, which is more than twice as large as the reference sound source output data 513, is small and the soft (or so-called round) sound output data. 514 can be output, and when the string is repelled at a position close to the bridge portion 104 (see FIG. 1) of the string 111, the gain 626 of each harmonic component that is more than double the reference sound source output data 513 is obtained. It is possible to output the musical sound output data 514 of a loud and hard sound.

図9は、上記電子弦楽器100の第1の実施形態の動作を実現するために、図1の制御回路106が実行するメイン処理の例を示すフローチャートである。この処理は、図5において、制御回路106内のCPU501が、ROM502に記憶されている制御プログラムをRAM503にロードして実行する動作である。 FIG. 9 is a flowchart showing an example of a main process executed by the control circuit 106 of FIG. 1 in order to realize the operation of the first embodiment of the electronic stringed instrument 100. In FIG. 5, this process is an operation in which the CPU 501 in the control circuit 106 loads the control program stored in the ROM 502 into the RAM 503 and executes it.

まず、CPU501は、電源の投入によりRAM503の記憶内容等の初期化処理を実行する(ステップS901)。 First, the CPU 501 executes an initialization process such as the stored contents of the RAM 503 by turning on the power (step S901).

その後、CPU501は、電源がオフされるまで、ステップS902からS905までの一連の処理を繰り返し実行する。 After that, the CPU 501 repeatedly executes a series of processes from steps S902 to S905 until the power is turned off.

上記繰返し処理においてまず、CPU501は、スイッチ処理を実行する(ステップS902)。ステップS902において、CPU501は、図1の胴部101上に配設されている特には図示しない何れかの音色スイッチが演奏者によりオンされると、音色スイッチにより指定された音色に対応する音色番号が設定された音色設定イベントである発音制御データ512、音源LSI504に発行する。これにより、音源LSI504は、生成する音源出力データ513の音色を変更する。また、ステップS902において、CPU501は、胴部101上に配設されている特には図示しないボリュームつまみが演奏者によって回されると、ボリュームつまみにより指定された増幅率を図5のアンプ508に設定する。 In the iterative process, the CPU 501 first executes the switch process (step S902). In step S902, the CPU 501 has a timbre number corresponding to the timbre designated by the timbre switch when any of the timbre switches (not particularly shown) arranged on the body portion 101 of FIG. 1 is turned on by the performer. Is issued to the sound source LSI 504, the sound control data 512, which is the tone color setting event in which is set. As a result, the sound source LSI 504 changes the tone color of the sound source output data 513 to be generated. Further, in step S902, when the volume knob (not particularly shown) arranged on the body portion 101 is turned by the performer, the CPU 501 sets the amplification factor specified by the volume knob to the amplifier 508 of FIG. do.

次に、CPU501は、撥弦検知処理を実行する(ステップS903)。ここでは、CPU501は、ヘキサディバイデッドピックアップ105(図1参照)により何れの弦111が撥弦されたか、及び上記撥弦された弦111の何れのフレット位置が押弦されたかを検知する。この処理の詳細については、図10のフローチャートを用いて後述する。 Next, the CPU 501 executes the string repellent detection process (step S903). Here, the CPU 501 detects which string 111 has been repelled by the hexadivided pickup 105 (see FIG. 1) and which fret position of the repelled string 111 has been pressed. Details of this process will be described later using the flowchart of FIG.

続いて、CPU501は、発音処理を実行する(ステップS904)。ここでは、CPU501は、ステップS903の撥弦検知処理の結果に基づいて、音源LSI504に発音制御データ512を発行する。この結果、音源LSI504が、音源出力データ513生成・出力、又は消音する。 Subsequently, the CPU 501 executes the pronunciation process (step S904). Here, the CPU 501 issues sound control data 512 to the sound source LSI 504 based on the result of the string repelling detection process in step S903. As a result, the sound source LSI 504 generates / outputs or silences the sound source output data 513.

最後に、CPU501は、その他の処理を実行する(ステップS905)。ここでは、CPU501は、ステップS902、S903,およびS904で実行しなかった、電子弦楽器100の制御に必要な各種処理を実行する。その後、CPU501は、ステップS902の処理に戻る。 Finally, the CPU 501 executes other processing (step S905). Here, the CPU 501 executes various processes necessary for controlling the electronic stringed instrument 100, which were not executed in steps S902, S903, and S904. After that, the CPU 501 returns to the process of step S902.

図10は、電子弦楽器の第1の実施形態における図9のステップS903の撥弦検知処理の詳細例を示すフローチャートである。図10において、CPU501は、6本の弦111(#i)(1≦i≦6)のそれぞれに対して時分割処理を実行するために、RAM503に記憶されている変数iの値を、値「1」(ステップS1001)から+1ずつ変化させながら(ステップS1015)、値「6」を超えたと判断するまで(ステップS1016)、ステップS1002からS1014の一連の制御処理を繰り返し実行する。 FIG. 10 is a flowchart showing a detailed example of the string repellent detection process of step S903 of FIG. 9 in the first embodiment of the electronic stringed instrument. In FIG. 10, the CPU 501 sets the value of the variable i stored in the RAM 503 in order to execute the time division processing for each of the six strings 111 (# i) (1 ≦ i ≦ 6). While changing from "1" (step S1001) by +1 (step S1015), a series of control processes from steps S1002 to S1014 are repeatedly executed until it is determined that the value "6" has been exceeded (step S1016).

上記一連の処理において、ヘキサディバイデッドピックアップ105内の変数iの値で示される番号の現在時分割処理している弦111(#i)(以下これを「第i弦」と呼ぶ)に対応する電磁ピックアップ410(#i)(図4(c)参照)から、図5のA/D変換部505を介して、第i弦の弦音波形データ510を取得する(ステップS1002)。 In the above series of processing, it corresponds to the string 111 (# i) currently being time-divided (hereinafter referred to as "the i string") of the number indicated by the value of the variable i in the hexadivided pickup 105. From the electromagnetic pickup 410 (#i) (see FIG. 4C), the string sound type data 510 of the i-string is acquired via the A / D conversion unit 505 of FIG. 5 (step S1002).

次に、CPU501は、第i弦に対する演奏者による撥弦を新たに検出したか否かを判定する(ステップS1003)。この判定において、CPU501は例えば、ステップS1002で取得した第i弦の弦音波形データ510の振幅が、前回のステップS1003の判定時に所定の撥弦判定閾値以下であり、かつ今回のステップS1003の判定時にその撥弦判定閾値を超えたか否かを判定することにより、演奏者による第i弦の新たな撥弦を検出する。 Next, the CPU 501 determines whether or not the performer's string repellent with respect to the i-th string is newly detected (step S1003). In this determination, for example, the CPU 501 has an amplitude of the string sound type data 510 of the i-th string acquired in step S1002 that is equal to or less than a predetermined string repellent determination threshold value at the time of the previous determination of step S1003, and at the time of the determination of this time step S1003. By determining whether or not the string repellent determination threshold has been exceeded, a new string repellent of the i-th string by the performer is detected.

ステップS1003の判定がYESになったら、CPU501は、ステップS1002で取得した弦音波形データ510の所定期間の振幅の例えば平均値に基づいて、演奏者による第i弦の撥弦操作の強度620(図6参照)を算出する。 If the determination in step S1003 is YES, the CPU 501 determines the strength of the string repelling operation of the i-string by the performer based on, for example, the average value of the amplitudes of the chord sound shape data 510 acquired in step S1002 for a predetermined period (FIG. 6). 6) is calculated.

以上のステップS1003とS1004の処理は、図6の撥弦検出部601の機能に対応する。 The above steps S1003 and S1004 correspond to the function of the string repellent detection unit 601 in FIG.

次に、CPU501は、フレットセンサインタフェース506から入力する押弦情報511に基づいて、第i弦についてどのフレット107の位置の指板108が押弦されているかを判定することにより、演奏者が指定している音高を決定し、決定した音高情報621を決定する(ステップS1005)。この処理は、図6の音高決定部602の機能に対応する。 Next, the CPU 501 is designated by the performer by determining which fret 107 position of the fingerboard 108 is being pressed for the i-th string based on the string pressing information 511 input from the fret sensor interface 506. The pitch is determined, and the determined pitch information 621 is determined (step S1005). This process corresponds to the function of the pitch determination unit 602 of FIG.

次に、CPU501は、ステップS1003で第i弦の撥弦操作を検出したタイミングにおける、ステップS1004で算出した第i弦の撥弦の強度620と、ステップS1005で算出した第i弦の撥弦に対応する音高情報621とに基づいて、発音(ノートオン)を指示する発音制御データ512を生成し、RAM503に記憶させる(ステップS1006)。CPU501は、ステップS1006で生成した発音制御データ512を、前述した図9のステップS904でRAM503から読み出して音源LSI504に対して発行する。以上のステップS1006と図9のステップS904の処理は、図6の発音制御データ生成部603のノートオン指示機能に対応する。 Next, the CPU 501 determines the string repelling strength 620 of the i string calculated in step S1004 and the string repelling of the i string calculated in step S1005 at the timing when the string repelling operation of the i string is detected in step S1003. Based on the corresponding pitch information 621, the pronunciation control data 512 instructing the pronunciation (note-on) is generated and stored in the RAM 503 (step S1006). The CPU 501 reads the pronunciation control data 512 generated in step S1006 from the RAM 503 in step S904 of FIG. 9 described above and issues it to the sound source LSI 504. The process of step S1006 and step S904 of FIG. 9 corresponds to the note-on instruction function of the pronunciation control data generation unit 603 of FIG.

一方、第i弦に対する演奏者による新たな撥弦が検出されず前述したステップS1003の判定がNOになったら、CPU501は、ステップS1007で第i弦が既に撥弦中であるか否かを判定する(ステップS1007)。この処理では、CPU501は、例えばステップS1002で取得した弦音波形データ510の振幅が前述した所定の撥弦判定閾値を上回っているか否かを判定する。 On the other hand, if a new string repellent by the performer for the i-string is not detected and the determination in step S1003 described above becomes NO, the CPU 501 determines in step S1007 whether or not the i-string is already repelled. (Step S1007). In this process, the CPU 501 determines whether or not the amplitude of the chord sound shape data 510 acquired in step S1002 exceeds the predetermined chord repellent determination threshold value described above.

第i弦がもはや撥弦中ではなくなっておりステップS1007の判定がNOならば、CPU501は更に、音源LSI504が第i弦に対応する音源出力データ513を発音中であるか否かを判定する(ステップS1008)。 If the i-th string is no longer being repelled and the determination in step S1007 is NO, the CPU 501 further determines whether the sound source LSI 504 is sounding the sound source output data 513 corresponding to the i-string ( Step S1008).

ステップS1008の判定がYESならば、CPU501は、第i弦に対応する音源出力データ513の消音(ノートオフ)を指示する発音制御データ512を生成し、RAM503に記憶させる(ステップS1009)。CPU501は、ステップS1009で生成した発音制御データ512を、前述した図9のステップS904でRAM503から読み出して音源LSI504に対して発行する。その後、CPU501は、ステップS1015の処理に移行する。 If the determination in step S1008 is YES, the CPU 501 generates sound control data 512 instructing mute (note-off) of the sound source output data 513 corresponding to the i-th string, and stores it in the RAM 503 (step S1009). The CPU 501 reads the pronunciation control data 512 generated in step S1009 from the RAM 503 in step S904 of FIG. 9 described above, and issues the sound control data 512 to the sound source LSI 504. After that, the CPU 501 shifts to the process of step S1015.

第i弦がまだ撥弦中でステップS1007の判定がYES、又は第i弦がもはや撥弦中ではなくかつ音源LSI504が第i弦に対応する音源出力データ513を既に消音していてステップS1008の判定がNOである場合には、CPU501は、ステップS1009の発音制御データ512の生成処理はスキップして、ステップS1015の処理に移行する。 The determination of step S1007 is YES while the i-string is still repelled, or the sound source LSI 504 has already muted the sound source output data 513 corresponding to the i-string and the sound source LSI 504 is no longer repelling the string. If the determination is NO, the CPU 501 skips the generation process of the sound source control data 512 in step S1009, and proceeds to the process of step S1015.

以上のステップS1007からS1009までの一連の処理と図9のステップS904の処理は、図6の発音制御データ生成部603のノートオフ指示機能に対応する。 The series of processes from steps S1007 to S1009 and the process of step S904 of FIG. 9 correspond to the note-off instruction function of the pronunciation control data generation unit 603 of FIG.

前述したステップS1006の発音(ノートオン)を指示する発音制御データ512の生成の後、CPU501は、ステップS1002で取得した例えば撥弦開始時から所定期間の第i弦の弦音波形データ510に対して、例えば高速フーリエ変換(FFT:First Fourier Transform)の演算を実行することにより、第i弦の撥弦による周波数スペクトル特性を示す第i弦撥弦スペクトル情報622を演算する(ステップS1010)。この処理は、図6の撥弦スペクトル情報演算部604の機能に対応する。 After the generation of the sound control data 512 instructing the sound (note-on) of step S1006 described above, the CPU 501 refers to the string sound type data 510 of the i-th string acquired in step S1002, for example, from the start of string repelling for a predetermined period. For example, by executing an operation of Fast Fourier Transform (FFT), the i-string string-repellent spectrum information 622 showing the frequency spectrum characteristic due to the string-repellent of the i-string is calculated (step S1010). This process corresponds to the function of the string-repellent spectrum information calculation unit 604 of FIG.

次に、CPU501は、ステップS1005で決定した音高情報621が示す音高に対応し第i弦に対応する基準スペクトル情報623を、ROM502からRAM503に読み込む(ステップS1011)。この処理は、図6の基準スペクトル情報読込部605の機能に対応する。 Next, the CPU 501 reads the reference spectrum information 623 corresponding to the pitch indicated by the pitch information 621 determined in step S1005 and corresponding to the i-th string from the ROM 502 to the RAM 503 (step S1011). This process corresponds to the function of the reference spectrum information reading unit 605 of FIG.

更に、CPU501は、ステップS1005で決定した音高情報621が示す音高に対応する音高対応周波数毎(図8参照)に、ステップS1010で得た撥弦スペクトル情報622の当該音高対応周波数又はその近傍周波数における最大値又は平均値から、ステップS1011でRAM503に読み込んだ基準スペクトル情報623の当該音高対応周波数又はその近傍周波数における最大値又は平均値を減算することにより、第i弦差分スペクトル情報624を演算する(ステップS1012)。この処理は、図6の差分スペクトル情報演算部606の機能に対応する。 Further, the CPU 501 uses the pitch corresponding frequency of the string repellent spectrum information 622 obtained in step S1010 for each pitch corresponding frequency (see FIG. 8) corresponding to the pitch indicated by the pitch information 621 determined in step S1005. The i-th string difference spectrum information by subtracting the maximum value or average value of the reference spectrum information 623 read into the RAM 503 in step S1011 at the pitch corresponding frequency or its vicinity frequency from the maximum value or average value at the vicinity frequency. 624 is calculated (step S1012). This process corresponds to the function of the difference spectrum information calculation unit 606 in FIG.

その後、CPU501は、#0から#5のバンドパスフィルタ部608とミキサ部609(図6参照)に対応するRAM503上に展開されている時分割バンドパスフィルタ演算処理及びミキサ演算処理の実行プログラムに、前述した各音高対応周波数(図8参照)を各中心周波数625として設定し(ステップS1013)、また、ステップS1012で演算した前述した各音高対応周波数に対応する各差分スペクトル情報624の値に対応する各利得626を設定する(ステップS1014)。これらの処理は、図6のバンドパスフィルタ設定部607の機能に対応する。 After that, the CPU 501 becomes an execution program of the time-divided bandpass filter arithmetic processing and the mixer arithmetic processing developed on the RAM 503 corresponding to the bandpass filter unit 608 and the mixer unit 609 (see FIG. 6) of # 0 to # 5. , Each of the above-mentioned pitch corresponding frequencies (see FIG. 8) is set as each center frequency 625 (step S1013), and the value of each difference spectrum information 624 corresponding to each of the above-mentioned pitch corresponding frequencies calculated in step S1012. Each gain 626 corresponding to is set (step S1014). These processes correspond to the functions of the bandpass filter setting unit 607 of FIG.

以上のステップS1002からS1014までの一連の処理が6弦分の弦111に対して時分割処理として実行される。この結果、第i弦の弦111のそれぞれ(1≦i≦6)に対する演奏者による撥弦の仕方や位置により、第i弦の振動の周波数特性である撥弦スペクトル情報622が第i弦の基準スペクトル情報623から変化した分だけ、例えば時分割処理による6回のバンドパスフィルタ演算(図6の#0から#5のバンドパスフィルタ部608に対応)によって、音源LSI504からRAM503を介して入力する第i弦に対応する音源出力データ513の音色を変更して第i弦に対応する楽音出力データ514を出力することができる。 The series of processes from the above steps S1002 to S1014 is executed as a time division process for the strings 111 for the 6th string. As a result, the string-repellent spectrum information 622, which is the frequency characteristic of the vibration of the i-string, is the string i-string, depending on the method and position of the performer's string-repelling with respect to each of the strings 111 of the i-string (1 ≦ i ≦ 6). Input from the sound source LSI 504 via the RAM 503 by the amount changed from the reference spectrum information 623, for example, by performing six bandpass filter operations (corresponding to the bandpass filter unit 608 of # 0 to # 5 in FIG. 6) by time division processing. The tone color of the sound source output data 513 corresponding to the i-th string can be changed to output the musical sound output data 514 corresponding to the i-string.

前述した図1から図5の構成を有する電子弦楽器100の第2の実施形態の動作について説明する。 The operation of the second embodiment of the electronic stringed instrument 100 having the above-mentioned configurations of FIGS. 1 to 5 will be described.

図11は、電子弦楽器100の第2の実施形態において、図5のCPU501が実行する、弦111の1本あたりの弦音波形データ510と押弦情報511とに基づく制御処理を示す機能ブロック図である。実際には、6本の弦111(#i)(1≦i≦6)のそれぞれに対して、図11の構成に対応する処理が時分割処理によって並列に実行される。 FIG. 11 is a functional block diagram showing a control process based on the string sound waveform data 510 per string 111 and the string pressing information 511 executed by the CPU 501 of FIG. 5 in the second embodiment of the electronic stringed instrument 100. .. Actually, for each of the six strings 111 (# i) (1 ≦ i ≦ 6), the processing corresponding to the configuration of FIG. 11 is executed in parallel by the time division processing.

電子弦楽器100の実施形態に対応する図11の構成が、電子弦楽器100の第1の実施形態に対応する図6の構成と異なる点は、スペクトル情報の代わりにスペクトル包絡情報が用いられる点である。スペクトル包絡情報は、スペクトル情報から音高決定部602が生成した音高情報621が示す音高に対応する基本周波数又は基本周波数の2倍以上の自然数倍の所定数の倍音周波数の櫛形周波数構造を取り除いた周波数特性であり、音源LSI504から出力される音源出力データ513の周波数特性を変更して楽音出力データ514を出力する処理を実行するときに、音高情報621を考慮しなくてよい点が利点である。 The configuration of FIG. 11 corresponding to the embodiment of the electronic stringed instrument 100 differs from the configuration of FIG. 6 corresponding to the first embodiment of the electronic stringed instrument 100 in that spectral envelope information is used instead of spectral information. .. The spectrum entrainment information is a comb-shaped frequency structure having a fundamental frequency corresponding to the pitch indicated by the pitch information 621 generated by the pitch determination unit 602 from the spectrum information, or a predetermined number of harmonic frequencies that are more than twice the fundamental frequency and a natural number multiple. It is a frequency characteristic obtained by removing the above, and it is not necessary to consider the pitch information 621 when executing the process of changing the frequency characteristic of the sound source output data 513 output from the sound source LSI 504 and outputting the music output data 514. Is an advantage.

図11において、CPU501が制御プログラムを実行する機能である撥弦検出部601、音高決定部602、及び発音制御データ生成部603が示す機能は、図6の場合と同じである。 In FIG. 11, the functions shown by the string repellent detection unit 601, the pitch determination unit 602, and the pronunciation control data generation unit 603, which are the functions of the CPU 501 to execute the control program, are the same as in FIG.

記憶部である図5の例えばROM502は、弦111に対する任意の撥弦操作に対応する弦音波形データの基準となる周波数スペクトル包絡特性を示す基準スペクトル包絡情報を基準周波数情報として記憶している。この基準スペクトル包絡情報は例えば、6弦のそれぞれの弦111毎に個別に準備されROM502に記憶されている。電子弦楽器100の第1の実施形態の場合と異なり、電子弦楽器100の第2の実施形態では、基準スペクトル包絡情報は音高毎に個別に準備される必要はないが、音高が大きく異なると基準となる楽音の音色も異なる場合もあるため、音高の大きなグループ毎に準備されてもよい。この基準スペクトル包絡情報は、電子弦楽器100の第1の実施形態の場合と同様に、張設されている弦111の例えば中央部(12フレット付近)を撥弦することにより得られる標準的なスペクトル包絡特性が望ましいが、適宜種々の撥弦形態(ピッキングなどの撥弦の仕方や撥弦する位置)に対応したものであってよい。 For example, the ROM 502 of FIG. 5, which is a storage unit, stores the reference spectrum envelope information showing the frequency spectrum envelope characteristic as the reference of the chord sound waveform data corresponding to the arbitrary chord repellent operation on the chord 111 as the reference frequency information. This reference spectrum envelope information is prepared individually for each string 111 of the 6th string and stored in the ROM 502, for example. Unlike the case of the first embodiment of the electronic stringed instrument 100, in the second embodiment of the electronic stringed instrument 100, the reference spectrum enveloping information does not need to be prepared individually for each pitch, but the pitches differ greatly. Since the tone color of the reference musical tone may be different, it may be prepared for each group with a large pitch. This reference spectrum entrainment information is a standard spectrum obtained by pizzicato, for example, the central portion (near the 12th fret) of the stretched string 111, as in the case of the first embodiment of the electronic stringed instrument 100. The entanglement characteristic is desirable, but it may be suitable for various string-repellent forms (string-repelling method such as picking and string-repelling position).

図11において、CPU501が制御プログラムを実行する機能である図11の撥弦スペクトル包絡情報演算部1101(撥弦周波数情報演算部)は、弦音波形データ510の撥弦による周波数スペクトル包絡特性を示す撥弦スペクトル包絡情報1110(撥弦周波数情報)を、例えばケプストラム分析演算により演算する。 11; The string spectrum wrapping information 1110 (string-repellent frequency information) is calculated by, for example, a cepstrum analysis calculation.

図11において、CPU501が制御プログラムを実行する機能である基準スペクトル包絡情報読込部1102は、弦111に対応する基準スペクトル包絡情報1111を、例えば図5のROM502からRAM503に読み込む。なお、前述したように基準スペクトル包絡情報1111が音高の大きなグループ毎に準備されている場合には、基準スペクトル包絡情報読込部1102は、音高決定部602が生成した音高情報621が示す音高が音高の大きなグループのどこに含まれるかに応じて、そのグループに対応する基準スペクトル包絡情報1111を、例えば図5のROM502からRAM503に読み込むようにしてもよい。 In FIG. 11, the reference spectrum envelope information reading unit 1102, which is a function of the CPU 501 to execute the control program, reads the reference spectrum envelope information 1111 corresponding to the string 111 from the ROM 502 of FIG. 5 to the RAM 503, for example. As described above, when the reference spectrum inclusion information 1111 is prepared for each group having a large pitch, the reference spectrum inclusion information reading unit 1102 is indicated by the pitch information 621 generated by the pitch determination unit 602. Depending on where the pitch is included in a large group of pitches, the reference spectrum entrapment information 1111 corresponding to that group may be read from, for example, ROM 502 in FIG. 5 into RAM 503.

図11において、CPU501が制御プログラムを実行する機能である差分スペクトル包絡情報演算部1103(比較部)は、所定の周波数間隔で(例えば高速フーリエ変換の各周波数ポイント毎に)、撥弦スペクトル包絡情報1110の値から上記基準スペクトル包絡情報1111の値を減算することにより、差分スペクトル包絡情報1112を演算する。電子弦楽器100の第2の実施形態では、電子弦楽器100の第1の実施形態の場合と異なり、音高決定部602が生成した音高情報621が示す音高に対応する基本周波数又は基本周波数の2倍以上の自然数倍の所定数の倍音周波数である音高対応周波数毎に演算を行う必要はない。 In FIG. 11, the difference spectrum envelope information calculation unit 1103 (comparison unit), which is a function of the CPU 501 to execute a control program, has string-repellent spectrum envelope information at predetermined frequency intervals (for example, at each frequency point of high-speed Fourier conversion). The difference spectrum envelope information 1112 is calculated by subtracting the value of the reference spectrum envelope information 1111 from the value of 1110. In the second embodiment of the electronic string instrument 100, unlike the case of the first embodiment of the electronic string instrument 100, the fundamental frequency or the fundamental frequency corresponding to the pitch indicated by the pitch information 621 generated by the pitch determination unit 602 is It is not necessary to perform the calculation for each pitch-corresponding frequency, which is a predetermined number of harmonic frequencies that is twice or more natural.

図12(a)は、撥弦スペクトル包絡情報1110の波形例を示す図である。図11の撥弦スペクトル包絡情報1110は、図12(a)の1201として示されるように、図12(a)の1202(図7(a)の波形図に対応)として示される図6の撥弦スペクトル情報622から、音高情報621が示す音高に対応する基本周波数又は基本周波数の2倍以上の自然数倍の所定数の倍音周波数による櫛形の周波数構造の影響を取り除いた周波数包絡特性である。 FIG. 12A is a diagram showing a waveform example of the string-repellent spectrum envelope information 1110. The string repellent spectrum entrapment information 1110 of FIG. 11 is shown as 1202 of FIG. 12 (a) (corresponding to the waveform diagram of FIG. 7 (a)) as shown as 1201 of FIG. 12 (a). With the frequency wrapping characteristic that removes the influence of the comb-shaped frequency structure due to the fundamental frequency corresponding to the pitch indicated by the pitch information 621 or the predetermined number of harmonic frequencies that are more than twice the fundamental frequency and several times the natural frequency from the string spectrum information 622. be.

一方、図12(b)は基準スペクトル包絡情報1111と撥弦スペクトル包絡情報1110の各波形例を示す図である。図11の基準スペクトル包絡情報1111は、図12(b)の1203として示されるように、図12(b)の1204(図7(b)の波形図に対応)として示される図6の基準スペクトル情報623から、音高情報621が示す音高に対応する基本周波数又は基本周波数の2倍以上の自然数倍の所定数の倍音周波数による櫛形の周波数構造の影響を取り除いた周波数包絡特性である。 On the other hand, FIG. 12B is a diagram showing examples of waveforms of the reference spectrum envelope information 1111 and the string-repellent spectrum envelope information 1110. The reference spectrum inclusion information 1111 of FIG. 11 is the reference spectrum of FIG. 6 shown as 1204 of FIG. 12 (b) (corresponding to the waveform diagram of FIG. 7 (b)) as shown as 1203 of FIG. 12 (b). From the information 623, it is a frequency wrapping characteristic obtained by removing the influence of the comb-shaped frequency structure due to the fundamental frequency corresponding to the pitch indicated by the pitch information 621 or a predetermined number of harmonic frequencies that are twice or more the natural frequency of the fundamental frequency.

また、図11の差分スペクトル包絡情報1112は、図12(b)の1205の上方向矢印(撥弦スペクトル包絡情報1110>基準スペクトル包絡情報1111の場合)又は下方向矢印(撥弦スペクトル包絡情報1110<基準スペクトル包絡情報1111の場合)として示されるように、所定の周波数間隔で、図12(b)の1201(図12(a)の1201と同じ)として示される撥弦スペクトル包絡情報1110から、図12(b)の1203として示される基準スペクトル包絡情報1111をそれぞれ減算して得られる特性である。 Further, the difference spectrum envelopment information 1112 in FIG. 11 is an upward arrow (in the case of chord-repellent spectrum encapsulation information 1110> reference spectrum encapsulation information 1111) or a downward arrow (string-repellent spectrum encapsulation information 1110) of 1205 in FIG. 12 (b). From the string-repellent spectrum inclusion information 1110 shown as 1201 in FIG. 12 (b) (same as 1201 in FIG. 12 (a)) at predetermined frequency intervals, as shown as <in the case of reference spectrum inclusion information 1111). It is a characteristic obtained by subtracting the reference spectrum inclusion information 1111 shown as 1203 in FIG. 12 (b).

図12(b)の1201と1203を比較するとわかるように、実際の撥弦時の撥弦スペクトル包絡情報1110は、基準スペクトル包絡情報1111に対して、スペクトル包絡の値のバランスが異なることがわかる。ここで、現在時分割処理中の弦111に対応し上記音高情報621が示す音高に対応して音源LSI504から出力される音源出力データ513は、基準スペクトル包絡情報1111に対応する周波数特性を想定して生成されるようにチューニングされている。従って、電子弦楽器100の第2の実施形態では、基準スペクトル包絡情報1111に対する撥弦スペクトル包絡情報1110の差分スペクトル包絡情報1112を算出することにより、実際の撥弦時に演算された撥弦スペクトル包絡情報1110と基準スペクトル包絡情報1111との違いを抽出することができる。 As can be seen by comparing 1201 and 1203 in FIG. 12B, it can be seen that the string-repellent spectrum envelope information 1110 at the time of actual string repelling has a different balance of spectral envelope values with respect to the reference spectrum envelope information 1111. .. Here, the sound source output data 513 corresponding to the string 111 currently being time-divided and output from the sound source LSI 504 corresponding to the pitch indicated by the pitch information 621 has a frequency characteristic corresponding to the reference spectrum wrapping information 1111. It is tuned to be generated on the assumption. Therefore, in the second embodiment of the electronic string instrument 100, the string-repellent spectrum envelope information calculated at the time of actual string-repelling is calculated by calculating the difference spectrum envelope information 1112 of the string-repellent spectrum envelope information 1110 with respect to the reference spectrum envelope information 1111. The difference between 1110 and the reference spectrum envelope information 1111 can be extracted.

また、電子弦楽器100の第2の実施形態では、電子弦楽器100の第1の実施形態の場合と異なり、音高情報621による音高の違いを考慮する必要がないため、ROM502に予め記憶させられる基準スペクトル包絡情報1111の組数を、電子弦楽器100の第1の実施形態の場合における基準スペクトル情報623の組数に比較して大幅に削減することができ、小さな記憶容量のROM502を準備すればよいという利点がある。 Further, in the second embodiment of the electronic stringed instrument 100, unlike the case of the first embodiment of the electronic stringed instrument 100, it is not necessary to consider the difference in pitch due to the pitch information 621, so that the sound is stored in the ROM 502 in advance. The number of sets of the reference spectrum entanglement information 1111 can be significantly reduced as compared with the number of sets of the reference spectrum information 623 in the case of the first embodiment of the electronic stringed instrument 100, and if a ROM 502 having a small storage capacity is prepared. It has the advantage of being good.

図11において、CPU501が制御プログラムを実行する機能である差分スペクトル包絡情報インパルス応答演算部1104は、差分スペクトル包絡情報演算部1103が算出した差分スペクトル包絡情報1112に対して、例えば差分スペクトラムの各周波数振幅にオフセット値(フィルタとして見た時に伝達関数が1となるような値)を加算して、すべての周波数振幅を正の値とした上で、高速逆フーリエ変換を実行することにより、差分スペクトル包絡情報1112に対応する時間域のインパルス応答である差分スペクトル包絡情報インパルス応答1113を算出する。 In FIG. 11, the difference spectrum entanglement information impulse response calculation unit 1104, which is a function of the CPU 501 to execute the control program, has, for example, each frequency of the difference spectrum with respect to the difference spectrum wrapping information 1112 calculated by the difference spectrum wrapping information calculation unit 1103. The difference spectrum is obtained by adding an offset value (a value that makes the transfer function 1 when viewed as a filter) to the amplitude to make all frequency amplitudes positive, and then performing a high-speed inverse Fourier transform. The difference spectrum inclusion information impulse response 1113, which is the impulse response in the time region corresponding to the inclusion information 1112, is calculated.

更に、図11において、CPU501が制御プログラムを実行する機能である畳込み演算フィルタ部1105は、差分スペクトル包絡情報インパルス応答演算部1104が算出した差分スペクトル包絡情報インパルス応答1113を、音源LSI504からRAM503を介して入力する音源出力データ513に時間域で畳み込む畳込み演算を実行することにより、楽音出力データ514を出力する。 Further, in FIG. 11, the convolution calculation filter unit 1105, which is a function of the CPU 501 to execute the control program, uses the difference spectrum inclusion information impulse response 1113 calculated by the difference spectrum inclusion information impulse response calculation unit 1104 to obtain the RAM 503 from the sound source LSI 504. The music output data 514 is output by executing a convolution operation that convolves the sound source output data 513 input via the impulse in a time range.

この畳込み演算フィルタ部1105は、図12(b)の1203として示される基準スペクトル包絡情報1111に対応する周波数包絡特性を有する音源出力データ513に対して、図12(b)の1205として示される差分スペクトル包絡情報1112(比較結果)に対応する周波数の変更を行う周波数特性変更部として動作する。そして、この畳込み演算フィルタ部1105によって、図12(b)の1201として示される撥弦スペクトル包絡情報1110に対応する演奏者の実際の撥弦操作に対応する周波数包絡特性を有する楽音出力データ514を生成することができる。 The convolution calculation filter unit 1105 is shown as 1205 in FIG. 12 (b) with respect to the sound source output data 513 having the frequency envelope characteristic corresponding to the reference spectrum envelope information 1111 shown as 1203 in FIG. 12 (b). It operates as a frequency characteristic changing unit that changes the frequency corresponding to the difference spectrum envelope information 1112 (comparison result). Then, by the convolution calculation filter unit 1105, the musical sound output data 514 having the frequency envelopment characteristic corresponding to the actual string repelling operation of the performer corresponding to the string repellent spectrum envelope information 1110 shown as 1201 in FIG. 12 (b). Can be generated.

以上のようにして、電子弦楽器100の第2の実施形態では、図11で説明したようにして、現在時分割処理中の弦111に対して、撥弦スペクトル包絡情報1110と基準スペクトル包絡情報1111との比較結果である差分スペクトル包絡情報1112及びそのインパルス応答である差分スペクトル包絡情報インパルス応答1113に基づいて、畳込み演算フィルタ部1105によって、音源LSI504からRAM503を介して入力する音源出力データ513の周波数特性を変更して楽音出力データ514として出力することができる。この結果、電子弦楽器でない例えばエレクトリックギターなどと同様に、弦111に対する撥弦の仕方や位置により、弦111の振動の周波数特性である撥弦スペクトル包絡情報1110が基準スペクトル包絡情報1111から変化した分だけ、畳込み演算フィルタ部1105によって、音源LSI504が出力する音源出力データ513の音色を変更して楽音出力データ514として出力することができる。 As described above, in the second embodiment of the electronic string instrument 100, as described with reference to FIG. 11, for the string 111 currently being time-divided, the string-repellent spectrum wrapping information 1110 and the reference spectrum wrapping information 1111 The sound source output data 513 input from the sound source LSI 504 to the sound source LSI 504 via the RAM 503 by the convolution calculation filter unit 1105 based on the difference spectrum wrapping information 1112 which is the comparison result with and the difference spectrum wrapping information impulse response 1113 which is the impulse response thereof. The frequency characteristics can be changed and output as music output data 514. As a result, the string-repellent spectrum envelopment information 1110, which is the frequency characteristic of the vibration of the string 111, changes from the reference spectrum encapsulation information 1111 depending on the method and position of the string repelling with respect to the string 111, as in the case of an electric guitar that is not an electronic string instrument. However, the convolution calculation filter unit 1105 can change the tone color of the sound source output data 513 output by the sound source LSI 504 and output it as music output data 514.

次に、電子弦楽器100の上述した第2の実施形態の動作を実現するために、図1の制御回路106が実行する処理について説明する。この処理は、電子弦楽器100の第1の実施形態の場合と同様に、図5において、制御回路106内のCPU501が、ROM502に記憶されている制御プログラムをRAM503にロードして実行する動作である。 Next, a process executed by the control circuit 106 of FIG. 1 will be described in order to realize the operation of the second embodiment described above for the electronic stringed instrument 100. This process is an operation in which the CPU 501 in the control circuit 106 loads the control program stored in the ROM 502 into the RAM 503 and executes it, as in the case of the first embodiment of the electronic stringed instrument 100. ..

まず、電子弦楽器100の第2の実施形態において、CPU501が実行するメイン処理の例は、電子弦楽器100の第1の実施形態で説明した図9のフローチャートと同じである。 First, in the second embodiment of the electronic stringed instrument 100, an example of the main process executed by the CPU 501 is the same as the flowchart of FIG. 9 described in the first embodiment of the electronic stringed instrument 100.

図13は、電子弦楽器100の第2の実施形態における図9のステップS903の撥弦検知処理の詳細例を示すフローチャートである。図13のフローチャートにおいて、電子弦楽器100の第1の実施形態において撥弦検知処理の詳細例を示す図10のフローチャートの場合と同じステップ番号を付与した処理は、第1の実施形態の場合と同じ処理を実行する。 FIG. 13 is a flowchart showing a detailed example of the string repellent detection process of step S903 of FIG. 9 in the second embodiment of the electronic stringed instrument 100. In the flowchart of FIG. 13, the process of assigning the same step number as in the flowchart of FIG. 10 showing a detailed example of the string repellent detection process in the first embodiment of the electronic stringed instrument 100 is the same as in the case of the first embodiment. Execute the process.

図13において、CPU501は、電子弦楽器100の第1の実施形態における図10の場合と同様に、6本の弦111(#i)(1≦i≦6)のそれぞれに対して時分割処理を実行するために、RAM503に記憶されている変数iの値を、値「1」(ステップS1001)から+1ずつ変化させながら(ステップS1015)、値「6」を超えたと判断するまで(ステップS1016)、ステップS1003からS1009、及びステップS1301からS1305の一連の制御処理を繰り返し実行する。 In FIG. 13, the CPU 501 performs time division processing on each of the six strings 111 (# i) (1 ≦ i ≦ 6), as in the case of FIG. 10 in the first embodiment of the electronic stringed instrument 100. In order to execute the variable i, the value of the variable i stored in the RAM 503 is changed by +1 from the value "1" (step S1001) (step S1015) until it is determined that the value "6" has been exceeded (step S1016). , Steps S1003 to S1009, and steps S1301 to S1305 are repeatedly executed.

上記一連の処理において、ステップS1002からS1009までの一連の処理は、電子弦楽器100の第1の実施形態における図10の場合と同じ処理である。これらに続く、ステップS1301からS1305までの一連の処理について、以下に説明する。 In the above series of processes, the series of processes from steps S1002 to S1009 is the same process as in FIG. 10 in the first embodiment of the electronic stringed instrument 100. A series of processes following steps S1301 to S1305 will be described below.

まずCPU501は、ステップS1002で取得した第i弦の弦音波形データ510に対して、例えばケプストラム演算を実行することにより、第i弦の撥弦による周波数スペクトル包絡特性を示す第i弦撥弦スペクトル包絡情報1110を演算する(ステップS1301)。この処理は、図11の撥弦スペクトル包絡情報演算部1101の機能に対応する。 First, the CPU 501 performs, for example, a cepstrum operation on the string sound form data 510 of the i-string acquired in step S1002, thereby exhibiting the frequency spectrum envelope characteristic of the string of the i-string. The information 1110 is calculated (step S1301). This process corresponds to the function of the string-repellent spectrum envelope information calculation unit 1101 of FIG.

図14は、図13のステップS1301の第i弦撥弦スペクトル包絡情報演算の詳細例を示すフローチャートである。まず、CPU501は、ステップS1002で取得した第i弦の弦音波形データ510に対して、例えば高速フーリエ変換の演算を実行することにより、第i弦の撥弦による周波数スペクトル特性を示す第i弦撥弦スペクトル情報を演算する(ステップS1401)。この処理は、電子弦楽器100の第1の実施形態における図10のステップS1010の処理と同じである。 FIG. 14 is a flowchart showing a detailed example of the i-string pizzicato spectrum envelope information calculation in step S1301 of FIG. First, the CPU 501 performs an operation of, for example, a fast Fourier transform on the string sound form data 510 of the i-string acquired in step S1002, thereby exhibiting the frequency spectrum characteristic of the string of the i-string. The string spectrum information is calculated (step S1401). This process is the same as the process of step S1010 in FIG. 10 in the first embodiment of the electronic stringed instrument 100.

次に、CPU501は、ステップS1401で算出した第i弦撥弦スペクトル情報の各周波数ポイント毎のスペクトル値の対数を演算することにより、第i弦撥弦対数スペクトル情報を演算する(ステップS1402)。 Next, the CPU 501 calculates the i-string string-repellent logarithm spectrum information by calculating the logarithm of the spectrum value for each frequency point of the i-string string-repellent spectrum information calculated in step S1401 (step S1402).

続いて、CPU501は、ステップS1402で算出した第i弦撥弦対数スペクトル情報に対して、例えば高速フーリエ逆変換を実行することにより、ケフレンシー領域の物理量である第i弦撥弦ケプストラム情報を算出する(ステップS1403)。 Subsequently, the CPU 501 calculates the i-string string-repellent cepstrum information, which is a physical quantity in the keffrency region, by performing, for example, a fast Fourier inverse transform on the i-string string-repellent logarithmic spectrum information calculated in step S1402. (Step S1403).

更に、CPU501は、ステップS1403で算出されたケフレンシー領域の第i弦撥弦ケプストラム情報において、所定の閾値以下の低域のケフレンシー領域の値のみを残し、その閾値を超える高域のケフレンシー領域の値は全てゼロにするリフタリング演算である第i弦撥弦リフタリング演算を実行する(ステップS1404)。 Further, the CPU 501 leaves only the value of the low-frequency keffrency region below a predetermined threshold value in the i-string pizzicato string cepstrum information of the keffrenity region calculated in step S1403, and the value of the high-frequency keffrency region exceeding the threshold value. Executes the i-string cepstrum lifting operation, which is a lifting operation that makes all zeros (step S1404).

そして、CPU501は、ステップS1404の演算の結果算出されたリフタリング演算後のゼロ値を含む第i弦撥弦ケプストラム情報に対して、例えば高速フーリエ変換を実行することにより、図11の第i弦撥弦スペクトル包絡情報1110を演算する(ステップS1405)。その後、CPU501は、図14のフローチャートで示される図13のステップS1301の第i弦撥弦スペクトル包絡情報演算の処理を終了する。 Then, the CPU 501 executes, for example, a fast Fourier transform on the i-string string-repellent cepstrum information including the zero value after the lifting calculation calculated as a result of the operation in step S1404, thereby performing the i-string repellent of FIG. The string spectrum envelope information 1110 is calculated (step S1405). After that, the CPU 501 ends the process of the i-string pizzicato spectrum envelope information calculation in step S1301 of FIG. 13 shown in the flowchart of FIG.

図13のフローチャートの説明に戻って、続いてCPU501は、第i弦に対応する基準スペクトル包絡情報1111を、ROM502からRAM503に読み込む(ステップS1302)。この処理は、図11の基準スペクトル包絡情報読込部1102の機能に対応する。 Returning to the description of the flowchart of FIG. 13, the CPU 501 subsequently reads the reference spectrum envelope information 1111 corresponding to the i-th string from the ROM 502 to the RAM 503 (step S1302). This process corresponds to the function of the reference spectrum envelope information reading unit 1102 of FIG.

更に、CPU501は、所定の周波数間隔で(例えば高速フーリエ変換の周波数ポイント毎に)、ステップS1301で得た撥弦スペクトル包絡情報1110の値から、ステップS1302でRAM503に読み込んだ基準スペクトル包絡情報1111の値を減算することにより、第i弦差分スペクトル包絡情報1112を演算する(ステップS1303)。この処理は、図11の差分スペクトル包絡情報演算部1103の機能に対応する。 Further, the CPU 501 receives the reference spectrum envelope information 1111 read into the RAM 503 in step S1302 from the value of the string-repellent spectrum envelope information 1110 obtained in step S1301 at predetermined frequency intervals (for example, at each frequency point of the high-speed Fourier transform). By subtracting the values, the i-th string difference spectrum envelope information 1112 is calculated (step S1303). This process corresponds to the function of the difference spectrum envelope information calculation unit 1103 in FIG.

その後、CPU501は、ステップS1303で算出した差分スペクトル包絡情報1112に対して、例えば高速逆フーリエ変換を実行することにより、差分スペクトル包絡情報1112に対応する時間域のインパルス応答である差分スペクトル包絡情報インパルス応答1113を算出する(ステップS1304)。この処理は、図11の差分スペクトル包絡情報インパルス応答演算部1104の機能に対応する。 After that, the CPU 501 performs, for example, a high-speed inverse Fourier transform on the difference spectrum envelope information 1112 calculated in step S1303, so that the difference spectrum envelope information impulse is an impulse response in the time domain corresponding to the difference spectrum envelope information 1112. The response 1113 is calculated (step S1304). This process corresponds to the function of the difference spectrum envelope information impulse response calculation unit 1104 in FIG.

そして、CPU501は、RAM503上に展開されている時分割畳込み演算フィルタ処理の実行プログラムに、ステップS1304で算出した差分スペクトル包絡情報インパルス応答1113を設定する(ステップS1305)。この処理は、図11の畳込み演算フィルタ部1105の機能に対応する。 Then, the CPU 501 sets the difference spectrum envelope information impulse response 1113 calculated in step S1304 in the execution program of the time division convolution calculation filter processing expanded on the RAM 503 (step S1305). This process corresponds to the function of the convolution calculation filter unit 1105 of FIG.

以上のステップS1002からS1009、及びステップS1301からS1305までの一連の処理が6弦分の弦111に対して時分割処理として実行される。この結果、第i弦の弦111のそれぞれ(1≦i≦6)に対する演奏者による撥弦の仕方や位置により、第i弦の振動の周波数特性である撥弦スペクトル包絡情報1110が基準スペクトル包絡情報1111から変化した分だけ、畳込み演算フィルタ部1105によって、音源LSI504が出力する第i弦に対応する音源出力データ513の音色を変更して第i弦に対応する楽音出力データ514を出力することができる。 The series of processes from steps S1002 to S1009 and steps S1301 to S1305 are executed as time division processing for the strings 111 for 6 strings. As a result, the string-repellent spectrum envelopment information 1110, which is the frequency characteristic of the vibration of the i-string, is the reference spectrum entrapment depending on the method and position of the performer's string repelling for each of the strings 111 of the i-string (1 ≦ i ≦ 6). The convolution calculation filter unit 1105 changes the tone color of the sound source output data 513 corresponding to the i-th string output by the sound source LSI 504 by the amount changed from the information 1111, and outputs the musical tone output data 514 corresponding to the i-string. be able to.

以上説明した電子弦楽器100の第1の実施形態及び第2の実施形態では、図2、図3、及び図4(a)と(b)の構成を有するセンサ基板201に配設されている共振回路403(図4(a)及び(b)参照)が図5のフレットセンサインタフェース506内のセンサ404から時分割駆動されることにより、演奏者の指板108上での押弦位置に対応する押弦情報511が検出され、図6又は図11の音高決定部602が押弦情報511に基づいて音高が決定される構成を有している。他の実施形態として、演奏者が弦111の撥弦操作と共に指板108上で行う弦111の押弦操作に対応して、図1又は図4(c)のヘキサディバイデッドピックアップ105から図5のA/D変換部505を介して検出される各弦111の弦音波形データ510に対してピッチ抽出演算を実行し、そのピッチ抽出演算により算出したピッチに基づいて演奏者が指定した音高が決定されるようにしてもよい。 In the first embodiment and the second embodiment of the electronic stringed instrument 100 described above, the resonances arranged on the sensor substrate 201 having the configurations of FIGS. 2, 3 and 4 (a) and 4 (b). The circuit 403 (see FIGS. 4 (a) and 4 (b)) is driven in a time division from the sensor 404 in the fret sensor interface 506 of FIG. The information 511 is detected, and the pitch determination unit 602 of FIG. 6 or FIG. 11 has a configuration in which the pitch is determined based on the string pressing information 511. As another embodiment, the hexadivided pickup 105 to FIG. 5 of FIG. 1 or FIG. 4C corresponds to the string pressing operation of the string 111 performed by the performer on the fingerboard 108 together with the string repelling operation of the string 111. A pitch extraction operation is executed for the string sound type data 510 of each string 111 detected via the A / D conversion unit 505 of the above, and the pitch specified by the performer is calculated based on the pitch calculated by the pitch extraction operation. It may be decided.

他の実施形態として、指板108上で押弦される弦とヘキサディバイデッドピックアップ105で振動が検出される弦は、別の弦であってもよい。 In another embodiment, the string pressed on the fingerboard 108 and the string whose vibration is detected by the hexadivided pickup 105 may be different strings.

他の実施形態として、指板108にはフレット107は必ずしも必要なく、バイオリンやベースギターなどに上記電子弦楽器100の第1の実施形態又は第2の実施形態が適用されてもよい。 As another embodiment, the fretboard 108 does not necessarily need the fret 107, and the first embodiment or the second embodiment of the electronic stringed instrument 100 may be applied to a violin, a bass guitar, or the like.

上述した電子弦楽器100の第2の実施形態では、スペクトル包絡情報をケプストラム分析に基づいて算出していたが、他の実施形態としてスペクトル包絡情報を、LSP(Line Spectrum Pair:線スペクトル対)分析などの全極型線形予測分析手法に基づいて算出してもよい。 In the second embodiment of the electronic string instrument 100 described above, the spectral envelope information was calculated based on the cepstrum analysis, but as another embodiment, the spectral envelope information is obtained by LSP (Line Spectrum Pair) analysis or the like. It may be calculated based on the omnipolar linear prediction analysis method of.

以上説明した電子弦楽器100の第1の実施形態に係る図6の機能及び第2の実施形態に係る図11の機能は、図5のハードウェア構成において、音源LSI504からRAM503を介して入力する音源出力データ513に対してCPU501のソフトウェア処理として実行され、その結果得られる楽音出力データ514がRAM503を介してD/Aコンバータ507に転送される構成を有している。他の実施形態として、音源LSI504が、その内部で図6の又は図11の機能に対応する処理を実行し、その結果得られる楽音出力データ514をD/Aコンバータ507に直接出力する構成が採用されてもよい。或いは、独立した例えばDSP(デジタル信号処理プロセッサ)が、音源LSI504が出力する音源出力データ513に対して図6の又は図11の機能に対応する処理を実行し、その結果得られる楽音出力データ514をD/Aコンバータ507に直接出力する構成が採用されてもよい。 The function of FIG. 6 according to the first embodiment of the electronic stringed instrument 100 described above and the function of FIG. 11 according to the second embodiment are sound sources input from the sound source LSI 504 via the RAM 503 in the hardware configuration of FIG. The output data 513 is executed as software processing of the CPU 501, and the musical tone output data 514 obtained as a result is transferred to the D / A converter 507 via the RAM 503. As another embodiment, a configuration is adopted in which the sound source LSI 504 executes the process corresponding to the function of FIG. 6 or 11 inside thereof, and directly outputs the resulting musical tone output data 514 to the D / A converter 507. May be done. Alternatively, for example, an independent DSP (digital signal processing processor) executes a process corresponding to the function of FIG. 6 or 11 on the sound source output data 513 output by the sound source LSI 504, and the music output data 514 obtained as a result. May be adopted so that the data is directly output to the D / A converter 507.

以上説明した電子弦楽器100の第1の実施形態及び第2の実施形態の制御処理に加えて、弦111の撥弦後に演奏者が指板108上での押弦位置を異なるフレット107の押弦位置に変更したような場合に、弦111に対応して音源LSI504で発音中の音源出力データ513の音高を押弦位置の変更に応じて変更させる発音制御データ512が発行されるような制御処理が実行されてもよい。この場合、例えば電子弦楽器100の第1の実施形態では、音高の変更に従って図6の例えば6個のバンドパスフィルタ部608の各中心周波数625が変更されるような制御処理が実行される。 In addition to the control processing of the first embodiment and the second embodiment of the electronic stringed instrument 100 described above, the performer changes the string pressing position on the fingerboard 108 to the string pressing position of the different fret 107 after the string 111 is repelled. In such a case, a control process is executed such that the sound control data 512 that changes the pitch of the sound source output data 513 being sounded by the sound source LSI 504 corresponding to the string 111 according to the change of the string pressing position is issued. May be done. In this case, for example, in the first embodiment of the electronic stringed instrument 100, a control process is executed so that each center frequency 625 of, for example, the six bandpass filter units 608 of FIG. 6 is changed according to the change of the pitch.

以上、開示の実施形態とその利点について詳しく説明したが、当業者は、特許請求の範囲に明確に記載した本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更、追加、省略をすることができる。 Although the embodiments of the disclosure and their advantages have been described in detail above, those skilled in the art can make various changes, additions, and omissions without departing from the scope of the present invention clearly described in the claims. ..

その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組み合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified at the implementation stage without departing from the gist thereof. In addition, the functions executed in the above-described embodiment may be combined as appropriate as possible. The embodiments described above include various stages, and various inventions can be extracted by an appropriate combination according to a plurality of disclosed constituent requirements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiment, if the effect is obtained, the configuration in which the constituent elements are deleted can be extracted as an invention.

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)
張設された弦と、
前記弦の振動を示す弦音波形データに基づき演奏者による前記弦の撥弦操作を検出する撥弦検出部と、
前記撥弦検出部が前記弦の撥弦操作を検出したタイミング以降、前記弦音波形データの撥弦による周波数特性を示す撥弦周波数情報を演算する撥弦周波数情報演算部と、
前記撥弦周波数情報を予め記憶された基準周波数情報と比較する比較部と、
音源部から出力される音源出力データの周波数特性を前記比較部の比較結果に基づいて変更することにより楽音出力データを出力する周波数特性変更部と、
を備える電子弦楽器。
(付記2)
前記弦の振動を弦音波形データとして検出する弦振動センサ部を、更に備える付記1に記載の電子弦楽器。
(付記3)
前記演奏者に前記弦の撥弦操作と共に音高を指定させ、前記指定された音高を示す音高情報を生成する音高指定部と、
前記撥弦検出部が前記弦の撥弦操作を検出したタイミングにおける前記弦音波形データの強度と、前記音高指定部が生成している前記音高情報とに基づいて、前記音源出力データの生成を制御するための発音制御データを生成し前記音源に対して発行する発音制御データ生成部と、
を更に備える付記1又は2に記載の電子弦楽器。
(付記4)
予め記憶された前記基準周波数情報は、複数の音高に対応し前記弦に対する任意の撥弦操作に対応する前記弦音波形データの基準となる周波数スペクトル特性を示す複数組の基準スペクトル情報を含み、
前記撥弦周波数情報演算部は、前記撥弦検出部が前記弦の撥弦操作を検出したタイミング以降、前記弦音波形データの撥弦による周波数スペクトル特性を示す撥弦スペクトル情報を前記撥弦周波数情報として演算し、
前記比較部は、前記音高指定部が生成した前記音高情報が示す音高に対応する基本周波数又は前記基本周波数の2倍以上の自然数倍の所定数の倍音周波数である音高対応周波数毎に、前記撥弦スペクトル情報の前記音高対応周波数又はその近傍周波数における最大値又は平均値から、前記弦に対応し前記音高指定部が生成した前記音高情報が示す音高に対応する予め記憶された前記基準スペクトル情報の前記音高対応周波数又はその近傍周波数における最大値又は平均値を減算することにより、差分スペクトル情報を演算し、
前記周波数特性変更部は、前記音高対応周波数毎に、前記音高対応周波数が中心周波数として設定され、前記音高対応周波数に対応する前記差分スペクトル情報の値に対応する利得が設定され、前記音源出力データが入力される、複数組のバンドパスフィルタ部と、前記各バンドパスフィルタ部の出力を混合して前記楽音出力データとして出力するミキサ部とを備える、
付記3に記載の電子弦楽器。
(付記5)
前記撥弦スペクトル情報及び前記基準スペクトル情報を高速フーリエ変換により演算する、付記4に記載の電子弦楽器。
(付記6)
予め記憶された前記基準周波数情報は、前記弦に対する任意の撥弦操作に対応する前記弦音波形データの基準となる周波数スペクトル包絡特性を示す基準スペクトル包絡情報を含み、
前記撥弦周波数情報演算部は、前記撥弦検出部が前記弦の撥弦操作を検出したタイミング以降、前記弦音波形データの撥弦による周波数スペクトル包絡特性を示す撥弦スペクトル包絡情報を前記撥弦周波数情報として演算し、
前記比較部は、所定の周波数間隔で、前記撥弦スペクトル包絡情報の値から前記弦に対応する予め記憶された前記基準スペクトル包絡情報の値を減算することにより、差分スペクトル包絡情報を演算し、
前記周波数特性変更部は、前記差分スペクトル包絡情報に対応するインパルス応答を演算し、前記音源出力データを前記インパルス応答に畳み込み、前記楽音出力データを出力する畳込み演算フィルタ部である、
付記1乃至3の何れかに記載の電子弦楽器。
(付記7)
前記撥弦スペクトル包絡情報及び前記基準スペクトル包絡情報をケプストラム演算又は線スペクトル対分析演算により演算する、付記6に記載の電子弦楽器。
(付記8)
前記音高指定部は、
前記弦に近接して配設され複数の押弦位置が定められた指板を更に備え、
前記演奏者が前記指板上で前記弦を押弦して指定した何れか1箇所以上の前記押弦位置に関する情報を押弦情報として検出し、
前記押弦情報に基づいて前記演奏者が指定した音高を決定し、
前記決定した音高を示す前記音高情報を生成する、
付記1乃至7の何れかに記載の電子弦楽器。
(付記9)
前記音高指定部は、
前記撥弦検出部が検出する前記弦音波形データに対するピッチ抽出演算を実行し、
前記ピッチ抽出演算により算出したピッチに基づいて前記演奏者が指定した音高を決定又は修正し、
前記決定又は修正した音高を示す前記音高情報を生成する、
付記1乃至8の何れかに記載の電子弦楽器。
(付記10)
電子弦楽器を制御するプロセッサに、
張設された弦の振動を示す弦音波形データに基づき演奏者による前記弦の撥弦操作を検出する撥弦検出処理と、
前記撥弦検出処理で前記弦の撥弦操作が検出されたタイミング以降、前記弦音波形データの撥弦による周波数特性を示す撥弦周波数情報を演算する撥弦周波数情報演算処理と、
前記撥弦周波数情報を予め記憶された基準周波数情報と比較する比較処理と、
音源部から出力される音源出力データの周波数特性を前記比較部の比較結果に基づいて変更することにより楽音出力データを出力する周波数特性変更処理と、
を実行させる電子弦楽器の制御方法。
(付記11)
電子弦楽器を制御するプロセッサに、
張設された弦の振動を示す弦音波形データに基づき演奏者による前記弦の撥弦操作を検出する撥弦検出処理と、
前記撥弦検出処理で前記弦の撥弦操作が検出されたタイミング以降、前記弦音波形データの撥弦による周波数特性を示す撥弦周波数情報を演算する撥弦周波数情報演算処理と、
前記撥弦周波数情報を予め記憶された基準周波数情報と比較する比較処理と、
音源部から出力される音源出力データの周波数特性を前記比較部の比較結果に基づいて変更することにより楽音出力データを出力する周波数特性変更処理と、
を実行させるためのプログラム。
The following additional notes are further disclosed with respect to the above embodiments.
(Appendix 1)
With the stretched strings,
A string repellent detection unit that detects the string repelling operation of the string by the performer based on the string sound waveform data indicating the vibration of the string, and the string repellent detection unit.
After the timing when the string-repellent detection unit detects the string-repellent operation of the string, the string-repellent frequency information calculation unit that calculates the string-repellent frequency information indicating the frequency characteristic of the string sound-type data by the string-repellent
A comparison unit that compares the string-repellent frequency information with the reference frequency information stored in advance,
A frequency characteristic changing unit that outputs musical sound output data by changing the frequency characteristics of the sound source output data output from the sound source unit based on the comparison result of the comparison unit.
An electronic stringed instrument equipped with.
(Appendix 2)
The electronic stringed instrument according to Appendix 1, further comprising a string vibration sensor unit that detects the vibration of the string as string sound waveform data.
(Appendix 3)
A pitch designation unit that causes the performer to specify a pitch together with a string repelling operation of the string and generates pitch information indicating the designated pitch.
Generation of the sound source output data based on the intensity of the string sound type data at the timing when the string repellent detection unit detects the string repellent operation of the string and the pitch information generated by the pitch designation unit. A sound control data generation unit that generates sound control data to control the sound source and issues it to the sound source.
The electronic stringed instrument according to Appendix 1 or 2, further comprising.
(Appendix 4)
The pre-stored reference frequency information includes a plurality of sets of reference spectrum information indicating the reference frequency spectrum characteristics of the chord sound waveform data corresponding to a plurality of pitches and corresponding to an arbitrary string repelling operation on the chord.
After the timing when the string repellent detection unit detects the string repelling operation of the string, the string repellent frequency information calculation unit obtains the string repellent spectrum information indicating the frequency spectrum characteristic of the string sound wave data due to the string repelling. Calculated as
The comparison unit is a pitch-corresponding frequency that is a fundamental frequency corresponding to the pitch indicated by the pitch information generated by the pitch designation unit or a predetermined number of harmonic frequencies that is twice or more the natural frequency of the fundamental frequency. Each time, from the maximum value or the average value of the string repellent spectrum information at the pitch corresponding frequency or its vicinity frequency, it corresponds to the pitch indicated by the pitch information generated by the pitch designation unit corresponding to the string. The difference spectrum information is calculated by subtracting the maximum value or the average value of the reference spectrum information stored in advance at the pitch corresponding frequency or a frequency close thereto.
In the frequency characteristic changing unit, the pitch corresponding frequency is set as the center frequency for each pitch corresponding frequency, and the gain corresponding to the value of the difference spectrum information corresponding to the pitch corresponding frequency is set. It includes a plurality of sets of bandpass filter units into which sound source output data is input, and a mixer unit that mixes the outputs of the bandpass filter units and outputs the music output data.
The electronic stringed instrument described in Appendix 3.
(Appendix 5)
The electronic stringed instrument according to Appendix 4, wherein the string-repellent spectrum information and the reference spectrum information are calculated by a fast Fourier transform.
(Appendix 6)
The pre-stored reference frequency information includes reference spectrum envelope information indicating frequency spectrum envelope characteristics that serve as a reference for the chord sound waveform data corresponding to any chord repellent operation on the chord.
After the timing when the string repellent detection unit detects the string repelling operation of the string, the string repellent frequency information calculation unit obtains the string repellent spectrum entrainment information indicating the frequency spectrum entrainment characteristic of the string sound wave data due to the string repelling. Calculated as frequency information,
The comparison unit calculates the difference spectrum envelope information by subtracting the value of the reference spectrum envelope information stored in advance corresponding to the string from the value of the string-repellent spectrum envelope information at a predetermined frequency interval.
The frequency characteristic changing unit is a convolution calculation filter unit that calculates an impulse response corresponding to the difference spectrum envelope information, convolves the sound source output data into the impulse response, and outputs the music output data.
The electronic stringed instrument according to any one of Supplementary note 1 to 3.
(Appendix 7)
The electronic stringed instrument according to Appendix 6, wherein the string-repellent spectrum envelope information and the reference spectrum envelope information are calculated by a cepstrum operation or a line spectrum pair analysis operation.
(Appendix 8)
The pitch designation section is
Further provided with a fingerboard arranged close to the strings and having a plurality of string pressing positions defined.
Information regarding one or more of the string pressing positions designated by the performer by pressing the string on the fingerboard is detected as string pressing information.
The pitch specified by the performer is determined based on the string pressing information, and the pitch is determined.
Generates the pitch information indicating the determined pitch.
The electronic stringed instrument according to any one of Supplementary note 1 to 7.
(Appendix 9)
The pitch designation section is
A pitch extraction operation is executed for the chord sound waveform data detected by the chord repellent detection unit, and the pitch extraction operation is executed.
The pitch specified by the performer is determined or corrected based on the pitch calculated by the pitch extraction calculation.
Generates the pitch information indicating the determined or modified pitch.
The electronic stringed instrument according to any one of Supplementary note 1 to 8.
(Appendix 10)
For processors that control electronic stringed instruments
A string repellent detection process that detects the string repelling operation of the string by the performer based on the string sound waveform data indicating the vibration of the stretched string, and
After the timing when the string repelling operation of the string is detected by the string repelling detection process, the string repellent frequency information calculation process for calculating the string repellent frequency information indicating the frequency characteristic of the string repellent of the string sound type data, and the string repellent frequency information calculation process.
Comparison processing for comparing the string-repellent frequency information with the reference frequency information stored in advance, and
Frequency characteristic change processing to output musical tone output data by changing the frequency characteristic of the sound source output data output from the sound source unit based on the comparison result of the comparison unit, and
How to control an electronic stringed instrument to execute.
(Appendix 11)
For processors that control electronic stringed instruments
A string repellent detection process that detects the string repelling operation of the string by the performer based on the string sound waveform data indicating the vibration of the stretched string, and
After the timing when the string repelling operation of the string is detected by the string repelling detection process, the string repellent frequency information calculation process for calculating the string repellent frequency information indicating the frequency characteristic of the string repellent of the string sound type data, and the string repellent frequency information calculation process.
Comparison processing for comparing the string-repellent frequency information with the reference frequency information stored in advance, and
Frequency characteristic change processing to output musical tone output data by changing the frequency characteristic of the sound source output data output from the sound source unit based on the comparison result of the comparison unit, and
A program to execute.

100 電子弦楽器
101 胴部
102 ネック部
103 ヘッド部
104 ブリッジ部
105 ヘキサディバイデッドピックアップ
106 制御回路
107 フレット
108 指板
109 ナット(上駒)
110 ペグ(糸巻き)
111 弦
201 センサ基板201
202 配線基板
301 コイル
401 キャパシタ
402 コネクタ
403 共振回路
404 センサ
410 電磁ピックアップ
501 CPU
502 ROM
503 RAM
504 音源LSI
505 A/D変換部
506 フレットセンサインタフェース
507 D/Aコンバータ
508 アンプ
509 スピーカ
510 弦音波形データ
511 押弦情報
512 発音制御データ
513 音源出力データ
514 楽音出力データ
520 システムバス
601 撥弦検出部
602 音高決定部
603 発音制御データ生成部
604 撥弦スペクトル情報演算部
605 基準スペクトル情報読込部
606 差分スペクトル情報演算部
607 バンドパスフィルタ設定部
608 バンドパスフィルタ部
609 ミキサ部
620 強度
621 音高情報
622 撥弦スペクトル情報
623 基準スペクトル情報
624 差分スペクトル情報
625 中心周波数
626 利得
1101 撥弦スペクトル包絡情報演算部
1102 基準スペクトル包絡情報読込部
1103 差分スペクトル包絡情報演算部
1104 差分スペクトル包絡情報インパルス応答演算部
1105 畳込み演算フィルタ部
1110 撥弦スペクトル包絡情報
1111 基準スペクトル包絡情報
1112 差分スペクトル包絡情報
1113 差分スペクトル包絡情報インパルス応答
100 Electronic stringed instrument 101 Body 102 Neck 103 Head 104 Bridge 105 Hexa divided pickup 106 Control circuit 107 Frets 108 Fingerboard 109 Nut (upper bridge)
110 pegs (pincushion)
111 string 201 sensor board 201
202 Wiring board 301 Coil 401 Capacitor 402 Connector 403 Resonance circuit 404 Sensor 410 Electromagnetic pickup 501 CPU
502 ROM
503 RAM
504 Sound source LSI
505 A / D converter 506 Fret sensor interface 507 D / A converter 508 Amplifier 509 Speaker 510 String sound type data 511 String pressing information 512 Sound generation control data 513 Sound source output data 514 Music sound output data 520 System bus 601 String repellent detector 602 Sound pitch determination Section 603 Sound control data generation section 604 String-repellent spectrum information calculation section 605 Reference spectrum information reading section 606 Difference spectrum information calculation section 607 Band path filter setting section 608 Band path filter section 609 Mixer section 620 Intensity 621 Pound pitch information 622 String-repellent spectrum Information 623 Reference spectrum information 624 Difference spectrum information 625 Center frequency 626 Gain 1101 String-repellent spectrum wrapping information calculation unit 1102 Reference spectrum wrapping information reading unit 1103 Difference spectrum wrapping information calculation unit 1104 Difference spectrum wrapping information impulse response calculation unit 1105 Convolution calculation filter Part 1110 String-repellent spectrum wrapping information 1111 Reference spectrum wrapping information 1112 Difference spectrum wrapping information 1113 Difference spectrum wrapping information Impulse response

Claims (11)

張設された弦と、
前記弦の振動を示す弦音波形データに基づき演奏者による前記弦の撥弦操作を検出する撥弦検出部と、
前記撥弦検出部が前記弦の撥弦操作を検出したタイミング以降、前記弦音波形データの撥弦による周波数特性を示す撥弦周波数情報を演算する撥弦周波数情報演算部と、
前記撥弦周波数情報を予め記憶された基準周波数情報と比較する比較部と、
音源部から出力される音源出力データの周波数特性を前記比較部の比較結果に基づいて変更することにより楽音出力データを出力する周波数特性変更部と、
を備える電子弦楽器。
With the stretched strings,
A string repellent detection unit that detects the string repelling operation of the string by the performer based on the string sound waveform data indicating the vibration of the string, and the string repellent detection unit.
After the timing when the string-repellent detection unit detects the string-repellent operation of the string, the string-repellent frequency information calculation unit that calculates the string-repellent frequency information indicating the frequency characteristic of the string sound-type data by the string-repellent
A comparison unit that compares the string-repellent frequency information with the reference frequency information stored in advance,
A frequency characteristic changing unit that outputs musical sound output data by changing the frequency characteristics of the sound source output data output from the sound source unit based on the comparison result of the comparison unit.
An electronic stringed instrument equipped with.
前記弦の振動を弦音波形データとして検出する弦振動センサ部を、更に備える請求項1に記載の電子弦楽器。 The electronic stringed instrument according to claim 1, further comprising a string vibration sensor unit that detects the vibration of the string as string sound waveform data. 前記演奏者に前記弦の撥弦操作と共に音高を指定させ、前記指定された音高を示す音高情報を生成する音高指定部と、
前記撥弦検出部が前記弦の撥弦操作を検出したタイミングにおける前記弦音波形データの強度と、前記音高指定部が生成している前記音高情報とに基づいて、前記音源出力データの生成を制御するための発音制御データを生成し前記音源に対して発行する発音制御データ生成部と、
を更に備える請求項1又は2に記載の電子弦楽器。
A pitch designation unit that causes the performer to specify a pitch together with a string repelling operation of the string and generates pitch information indicating the designated pitch.
Generation of the sound source output data based on the intensity of the string sound type data at the timing when the string repellent detection unit detects the string repellent operation of the string and the pitch information generated by the pitch designation unit. A sound control data generation unit that generates sound control data to control the sound source and issues it to the sound source.
The electronic stringed instrument according to claim 1 or 2, further comprising.
予め記憶された前記基準周波数情報は、複数の音高に対応し前記弦に対する任意の撥弦操作に対応する前記弦音波形データの基準となる周波数スペクトル特性を示す複数組の基準スペクトル情報を含み、
前記撥弦周波数情報演算部は、前記撥弦検出部が前記弦の撥弦操作を検出したタイミング以降、前記弦音波形データの撥弦による周波数スペクトル特性を示す撥弦スペクトル情報を前記撥弦周波数情報として演算し、
前記比較部は、前記音高指定部が生成した前記音高情報が示す音高に対応する基本周波数又は前記基本周波数の2倍以上の自然数倍の所定数の倍音周波数である音高対応周波数毎に、前記撥弦スペクトル情報の前記音高対応周波数又はその近傍周波数における最大値又は平均値から、前記弦に対応し前記音高指定部が生成した前記音高情報が示す音高に対応する予め記憶された前記基準スペクトル情報の前記音高対応周波数又はその近傍周波数における最大値又は平均値を減算することにより、差分スペクトル情報を演算し、
前記周波数特性変更部は、前記音高対応周波数毎に、前記音高対応周波数が中心周波数として設定され、前記音高対応周波数に対応する前記差分スペクトル情報の値に対応する利得が設定され、前記音源出力データが入力される、複数組のバンドパスフィルタ部と、前記各バンドパスフィルタ部の出力を混合して前記楽音出力データとして出力するミキサ部とを備える、
請求項3に記載の電子弦楽器。
The pre-stored reference frequency information includes a plurality of sets of reference spectrum information indicating the reference frequency spectrum characteristics of the chord sound waveform data corresponding to a plurality of pitches and corresponding to an arbitrary string repelling operation on the chord.
After the timing when the string repellent detection unit detects the string repelling operation of the string, the string repellent frequency information calculation unit obtains the string repellent spectrum information indicating the frequency spectrum characteristic of the string sound wave data due to the string repelling. Calculated as
The comparison unit is a pitch-corresponding frequency that is a fundamental frequency corresponding to the pitch indicated by the pitch information generated by the pitch designation unit or a predetermined number of harmonic frequencies that is twice or more the natural frequency of the fundamental frequency. Each time, from the maximum value or the average value of the string repellent spectrum information at the pitch corresponding frequency or its vicinity frequency, it corresponds to the pitch indicated by the pitch information generated by the pitch designation unit corresponding to the string. The difference spectrum information is calculated by subtracting the maximum value or the average value of the reference spectrum information stored in advance at the pitch corresponding frequency or a frequency close thereto.
In the frequency characteristic changing unit, the pitch corresponding frequency is set as the center frequency for each pitch corresponding frequency, and the gain corresponding to the value of the difference spectrum information corresponding to the pitch corresponding frequency is set. It includes a plurality of sets of bandpass filter units into which sound source output data is input, and a mixer unit that mixes the outputs of the bandpass filter units and outputs the music output data.
The electronic stringed instrument according to claim 3.
前記撥弦スペクトル情報及び前記基準スペクトル情報を高速フーリエ変換により演算する、請求項4に記載の電子弦楽器。 The electronic stringed instrument according to claim 4, wherein the string-repellent spectrum information and the reference spectrum information are calculated by a fast Fourier transform. 予め記憶された前記基準周波数情報は、前記弦に対する任意の撥弦操作に対応する前記弦音波形データの基準となる周波数スペクトル包絡特性を示す基準スペクトル包絡情報を含み、
前記撥弦周波数情報演算部は、前記撥弦検出部が前記弦の撥弦操作を検出したタイミング以降、前記弦音波形データの撥弦による周波数スペクトル包絡特性を示す撥弦スペクトル包絡情報を前記撥弦周波数情報として演算し、
前記比較部は、所定の周波数間隔で、前記撥弦スペクトル包絡情報の値から前記弦に対応する予め記憶された前記基準スペクトル包絡情報の値を減算することにより、差分スペクトル包絡情報を演算し、
前記周波数特性変更部は、前記差分スペクトル包絡情報に対応するインパルス応答を演算し、前記音源出力データを前記インパルス応答に畳み込み、前記楽音出力データを出力する畳込み演算フィルタ部である、
請求項1乃至3の何れかに記載の電子弦楽器。
The pre-stored reference frequency information includes reference spectrum envelope information indicating frequency spectrum envelope characteristics that serve as a reference for the chord sound waveform data corresponding to any chord repellent operation on the chord.
After the timing when the string repellent detection unit detects the string repelling operation of the string, the string repellent frequency information calculation unit obtains the string repellent spectrum entrainment information indicating the frequency spectrum entrainment characteristic of the string sound wave data. Calculated as frequency information,
The comparison unit calculates the difference spectrum envelope information by subtracting the value of the reference spectrum envelope information stored in advance corresponding to the string from the value of the string-repellent spectrum envelope information at a predetermined frequency interval.
The frequency characteristic changing unit is a convolution calculation filter unit that calculates an impulse response corresponding to the difference spectrum envelope information, convolves the sound source output data into the impulse response, and outputs the music output data.
The electronic stringed instrument according to any one of claims 1 to 3.
前記撥弦スペクトル包絡情報及び前記基準スペクトル包絡情報をケプストラム演算又は線スペクトル対分析演算により演算する、請求項6に記載の電子弦楽器。 The electronic stringed instrument according to claim 6, wherein the string-repellent spectrum envelope information and the reference spectrum envelope information are calculated by a cepstrum operation or a line spectrum pair analysis operation. 前記音高指定部は、
前記弦に近接して配設され複数の押弦位置が定められた指板を更に備え、
前記演奏者が前記指板上で前記弦を押弦して指定した何れか1箇所以上の前記押弦位置に関する情報を押弦情報として検出し、
前記押弦情報に基づいて前記演奏者が指定した音高を決定し、
前記決定した音高を示す前記音高情報を生成する、
請求項1乃至7の何れかに記載の電子弦楽器。
The pitch designation section is
Further provided with a fingerboard arranged close to the strings and having a plurality of string pressing positions defined.
Information regarding one or more of the string pressing positions designated by the performer by pressing the string on the fingerboard is detected as string pressing information.
The pitch specified by the performer is determined based on the string pressing information, and the pitch is determined.
Generates the pitch information indicating the determined pitch.
The electronic stringed instrument according to any one of claims 1 to 7.
前記音高指定部は、
前記撥弦検出部が検出する前記弦音波形データに対するピッチ抽出演算を実行し、
前記ピッチ抽出演算により算出したピッチに基づいて前記演奏者が指定した音高を決定又は修正し、
前記決定又は修正した音高を示す前記音高情報を生成する、
請求項1乃至8の何れかに記載の電子弦楽器。
The pitch designation section is
A pitch extraction operation is executed for the chord sound waveform data detected by the chord repellent detection unit, and the pitch extraction operation is executed.
The pitch specified by the performer is determined or corrected based on the pitch calculated by the pitch extraction calculation.
Generates the pitch information indicating the determined or modified pitch.
The electronic stringed instrument according to any one of claims 1 to 8.
電子弦楽器を制御するプロセッサに、
張設された弦の振動を示す弦音波形データに基づき演奏者による前記弦の撥弦操作を検出する撥弦検出処理と、
前記撥弦検出処理で前記弦の撥弦操作が検出されたタイミング以降、前記弦音波形データの撥弦による周波数特性を示す撥弦周波数情報を演算する撥弦周波数情報演算処理と、
前記撥弦周波数情報を予め記憶された基準周波数情報と比較する比較処理と、
音源部から出力される音源出力データの周波数特性を前記比較部の比較結果に基づいて変更することにより楽音出力データを出力する周波数特性変更処理と、
を実行させる電子弦楽器の制御方法。
For processors that control electronic stringed instruments
A string repellent detection process that detects the string repelling operation of the string by the performer based on the string sound waveform data indicating the vibration of the stretched string, and
After the timing when the string repelling operation of the string is detected by the string repelling detection process, the string repellent frequency information calculation process for calculating the string repellent frequency information indicating the frequency characteristic of the string repellent of the string sound type data, and the string repellent frequency information calculation process.
Comparison processing for comparing the string-repellent frequency information with the reference frequency information stored in advance, and
Frequency characteristic change processing to output musical tone output data by changing the frequency characteristic of the sound source output data output from the sound source unit based on the comparison result of the comparison unit, and
How to control an electronic stringed instrument to execute.
電子弦楽器を制御するプロセッサに、
張設された弦の振動を示す弦音波形データに基づき演奏者による前記弦の撥弦操作を検出する撥弦検出処理と、
前記撥弦検出処理で前記弦の撥弦操作が検出されたタイミング以降、前記弦音波形データの撥弦による周波数特性を示す撥弦周波数情報を演算する撥弦周波数情報演算処理と、
前記撥弦周波数情報を予め記憶された基準周波数情報と比較する比較処理と、
音源部から出力される音源出力データの周波数特性を前記比較部の比較結果に基づいて変更することにより楽音出力データを出力する周波数特性変更処理と、
を実行させるためのプログラム。
For processors that control electronic stringed instruments
A string repellent detection process that detects the string repelling operation of the string by the performer based on the string sound waveform data indicating the vibration of the stretched string, and
After the timing when the string repelling operation of the string is detected by the string repelling detection process, the string repellent frequency information calculation process for calculating the string repellent frequency information indicating the frequency characteristic of the string repellent of the string sound type data, and the string repellent frequency information calculation process.
Comparison processing for comparing the string-repellent frequency information with the reference frequency information stored in advance, and
Frequency characteristic change processing to output musical tone output data by changing the frequency characteristic of the sound source output data output from the sound source unit based on the comparison result of the comparison unit, and
A program to execute.
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