JP2759149B2

JP2759149B2 - 楽音制御装置

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Publication number: JP2759149B2
Application number: JP63143377A
Authority: JP
Inventors: 仁嗣加藤
Original assignee: KASHIO KEISANKI KK
Current assignee: KASHIO KEISANKI KK
Priority date: 1988-06-10
Filing date: 1988-06-10
Publication date: 1998-05-28
Anticipated expiration: 2013-05-28
Also published as: JPH01312596A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は電子ギター等の電子楽器に係り、特に入力波
形信号から抽出したピッチ情報の変化分によって楽音を
制御する楽音制御装置に関する。

〔従来の技術〕

ギター等を演奏操作することにより弦の振動を電気信
号として検出し、その入力波形信号に従ってデジタル回
路等で構成された楽音発生回路を制御して、楽音を合成
し放音させるようにした電子楽器が開発されている。

上記のような電子楽器においては、入力波形信号から
ピッチ周波数を抽出し、楽音発生回路がそのピッチ周波
数に対応した音高の楽音を発生するようにしていた。

しかしそれだけでは、例えば電子ギターの場合に演奏
者がチョーキング奏法又はトレモロアーム等を操作し
て、入力波形信号のピッチ周波数を意図的に変化させた
ような場合、発音させる楽音はそのようなピッチ変化に
応じて音高が変化するのみであるため、更に、抽出した
ピッチ周波数の変化分を検出し、これを楽音制御用デー
タに変換することによって、楽音の音色、音量又は更に
音高を制御することにより、多彩な演奏効果を得るよう
にした技術が考えられる。

これに加え、発音される楽音にビブラート効果、トレ
モロ効果、グロール効果等を付加するためのLFO（低周
波発信器）の発信波形に上記ピッチ周波数の変化分を重
畳させることにより、より豊かな演奏効果を得るように
する技術が考えられる。

そして、この場合の楽音制御は、上記LFOデータの発
振タイミングに同期した一定タイミング毎に割り込みが
かかることにより実行するようになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記のような楽音制御技術によると、例えば
電子ギターにおいて演奏者がチョーキング奏法等により
早いパッセージで楽音のピッチを変化させるような奏法
を行った場合にも、ピッチ変化に基づく楽音変更制御が
一定のタイミングに基づいてのみなされるという制約が
あるため、次のタイミングまで楽音の変更制御がなされ
ないものとなる。

そのため、上記のような演奏によるピッチの変化に対
応する楽音制御が遅く、発音される楽音の迅速な音色又
は音量等の楽音変化のレスポンスが遅くなり、発音され
る楽音の迅速な楽音（音量、音色等）変化を得ようとす
る所望の効果が充分得られないという演奏上不都合な問
題点を有している。

本発明の課題は、演奏者等が行おうとするピッチ周波
数の速い変化にも迅速に応答でき、楽音の音色、音量又
は音高の速い変更制御を可能とすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、まず、例えばギター本体に張設された弦の
振動を電磁ピックアップ等によって入力波形信号として
検出し、上記入力波形信号からピッチ情報を抽出するピ
ッチ抽出手段を有する。このピッチ抽出手段は、例えば
上記電気信号として検出される入力波形信号をデジタル
波形信号に変換する変換回路と、該デジタル波形信号の
ゼロクロス時刻を検出・判定し、有効なゼロクロス時刻
間の間隔から入力波形信号の周期に従ってピッチ周波数
を抽出してピッチ情報とする周波数抽出手段と、各ピッ
チ情報を一時記憶するメモリ等によって実現される。

本発明は更に、前記ピッチ情報の変化分をピッチ変化
情報として検出するピッチ変化分検出手段を有する。こ
れは、例えば前記ピッチ抽出手段から各ゼロクロス時刻
毎に順次抽出され、前記メモリに一時記憶されている隣
り合うピッチ周波数の差分を演算してピッチ変化情報と
する演算手段と、各ピッチ変化情報を一時記憶するメモ
リ等によって実現される。または、前記ピッチ抽出手段
から抽出される最新の前記ピッチ周波数と、所定のタイ
ミングにおいて抽出される前記ピッチ周波数との差分を
演算してピッチ変化情報とする演算手段と、上記と同様
のメモリ等によって実現される。

また、本発明は、後述する楽音制御手段で利用される
周期信号を発生する周期信号発生手段を有し、この周期
信号発生手段は、例えば正弦波、三角波、のこぎり波又
は方形波等の低周波信号を発生する低周波発振手段によ
って実現される。

また本発明は、楽音の発生を指示する楽音発生指示手
段を有する。

更に、前記ピッチ変化情報及び前記周期信号に基づい
て楽音発生指示手段の指示により発音開始される楽音又
は発音中の楽音の特性を可変制御し、その制御動作を前
記ピッチ抽出手段における前記ピッチ情報の抽出タイミ
ング及び前記周期信号発生手段における前記周期信号の
発生タイミングの両方で独立して行う楽音制御手段を有
し、これは、上記各タイミング時点における前記ピッチ
変化情報と前記周期信号を加算して楽音制御パラメータ
を求め、楽音発生手段に出力する手段によって実現され
る。

〔作用〕

本発明の作用は次の通りである。

まず、例えば電子ギター等において演奏者が弦をピッ
キングすることにより入力波形信号が検出されだすと、
それに基づいてピッチ抽出手段がピッチ情報を順次抽出
する。

これにより、楽音発生指示手段が楽音の発生開始を指
示し、通常は各タイミング毎に抽出されるピッチ情報に
応じた音高の楽音が発生される。

一方、演奏中に演奏者が例えばチョーキング奏法を行
ったりトレモロアームを操作したりして、振動中の弦の
張力を意図的に変化させたような場合、ピッチ抽出手段
から各タイミング毎に抽出されるピッチ情報が変化して
ゆくため、ピッチ変化分検出手段から検出されるピッチ
変化情報の値が刻々と変化する。

また、これとは独立して周期信号発生手段が例えば一
定のタイミングで周期信号を発生する。

そこで、上記ピッチ変化情報及び周期信号に基づいて
（加算して）楽音制御手段が、楽音発生指示手段の指示
により発音開始される楽音又は発音中の楽音の特性、例
えば音色（その他、音量、更には音高でもよい）を制御
することにより、楽音に豊かな演奏表現を付加させるこ
とができる。特に、電子ギターではチョーキング、トレ
モロアームの操作等において、その操作量だけでなく、
操作速度を変えることによってもピッチ変化情報が変わ
るようにできるため、更に豊かな演奏表現を付加でき
る。

更にこの場合、楽音制御手段が上記制御を行うのは、
前記周期信号の発生タイミング時だけでなく、前記ピッ
チ抽出手段が新たなピッチ情報を出力し、前記ピッチ変
化分検出手段から検出されるピッチ変化情報の値が刻々
と変化するタイミング毎にも行われるため、例えば演奏
者がチョーキング奏法等により早いパッセージで楽音の
ピッチを変化させても、それに迅速に追従することがで
きる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例につき詳細に説明を行う。

本実施例は、ボディー上に例えば６本の金属弦が張ら
れ、該金属弦の下部に設けられたフレット（指板）を指
で押えながら、所望の弦をピッキングすることにより演
奏を行う電子ギターとして実現されている。なお、その
外見は省略する。

第１図は、本実施例の全体構成図である。

まず、変換部１は、特には図示しない前記６本の弦毎
に各々設けられ、各弦の振動を検出する例えばヘキサピ
ックアップで構成され、そこからの６種類の弦振動波形
（電気信号）はピッチ抽出回路２に入力する。

ピッチ抽出回部２では、上記各出力を特には図示しな
い６個のローパスフィルタに通して高調波成分を除去す
ることにより、ピッチ成分（基本周波数成分）を検出し
やすくした６種類の基本波形信号を得る。そして、これ
らの信号をデジタル化した後、上記６種類の基本波形信
号別に、弦振動の開始すなわちノートオンの検出、その
後の振動周波数すなわちピッチ周波数の検出（ピッチ変
更）及び弦振動の終了すなわちノートオフの検出を行
い、各情報を特には図示しない記憶回路にラッチする。

そのために、例えばデジタル化された前記基本波形信
号から各ピーク値とその直後のゼロクロス時刻を検出
し、振動値（ピーク値）が所定閾値を越えたことを検出
することによりノートオンを検出し、各ゼロクロス時刻
の間隔を演算・判定することによりピッチ周波数を順次
検出し、また、振動値（ピーク値）が連続する所定時間
で所定閾値（ピーク値）が連続する所定時間で所定閾値
を下まわったことを検出することによりノートオフを検
出する。そして、これらの処理は前記６種類のデジタル
化された基本波形信号に対して時分割処理で個別に行う
ことにより各弦毎に独立して行える。

そして、上記いずれかの検出が行われる毎に、中央制
御装置（CPU、以下同じ）３に割り込み信号INT＃１を出
力する。これにより、CPU3からの特には図示しない制御
信号に基づいて、ピッチ抽出回路２にラッチされている
上記各データがバスBUSを介してCPU3内のRAM302に読み
込まれる。

前記CPU3は、メモリ例えばROM301及びRAM302を有す
る。ROM301は後述する各種楽音制御用のプログラムを記
憶している不揮発メモリである。RAM302は該制御時の各
種変数・データ用のワーク領域として用いられる書き替
え可能なメモリである。

楽音発生部６は、楽音発生回路601とD/A変換器602、
アンプ603及びスピーカ604からなり、CPU3からの制御に
応じて楽音を放音する。なお、楽音発生回路601の入力
側に、インターフェース（Musical Insrument Digital
Interface）MIDIが設けられており、専用バスMIDI-BUS
を介してCPU3と接続される。なお、ギター本体内に楽音
発生部６を設けるときは、別の内部インターフェースを
介してもよい。

低周波発振器（LFO、以下同じ）５は、ビブラート効
果、トレモロ効果、グロール効果等を得るための低周波
信号を発振する回路であり、周期データ作成部４は上記
低周波信号に基づいてデジタル信号である周期的なLFO
データLj（後述する）を作成し、特には図示しない記憶
回路にラッチする回路である。そして、LFOデータLjが
作成される毎にCPU3に割り込み信号INT＃２が出力され
る。これにより、CPU3からの特には図示しない制御信号
に基づいて、周期データ作成部４にラッチされているLF
OデータLjがバスBUSを介してCPU3内のRAM302に読み込ま
れる。なお、上記LFO5及び周期データ作成部４はCPU3内
のソフトウェアによって構成してもよい以上の構成の第１図の電子弦楽器の動作につき、以下
に説明を行ってゆく。

まず第２図は、CPU3の動作のジェネラルフローを示す
動作フローチャート図である。

同図において、電源が投入されるとまずステップS21
でシステム全体がイニシャライズされ、それ以降はステ
ップS22からステップS29までの処理を繰り返す。

ステップS22では、操作された弦のノートオンの有無
を判断し、YESであればステップS23で弦の番号に対応す
るノートオンの発音チャンネルを選択し、ノートオン処
理を行う。ここで、ステップS22のノートオンの判断
は、第１図のCPU3内のRAM302に記憶されているノートオ
ンフラグがオン（論理「１」）になっているか否かを判
別して行われ、ノートオンフラグは後述する第３図での
処理によりセットされる。また、ステップS23のノート
オンの処理については第４図で詳述する。

次に、ステップS24では現在発音中の楽音についての
ノートオフの有無を判断し、YESであればステップS25で
ノートオフ処理を行う。ここで、ステップS24のノート
オフの判断は、第１図のCPU3内のRAM302に記憶されてい
るノートオフフラグがオンになっているか否かを判別し
て行われ、ノートオフフラグは後述する第３図での処理
によりセットされる。また、ステップS25のノートオフ
の処理は、後述する第３図の処理でセットされるノート
オフすべき弦番号に対応する発音チャンネル（後述す
る）のうち、以前にノートオンされている発音チャンネ
ルについて第４図で後述する発音チャンネルオンフラグ
をリセットし、その情報を楽音発生回路601（第１図）
に出力することにより行われ、これにより同回路601が
対応する楽音の消音を行う。

次に、ステップS24におけるNOの場合及びステップS25
の処理の後は、ステップS26でピッチ変化のデータ、す
なわち発音させた楽音の高音（ピッチ）を変更させるべ
きデータが来ているか否かを判断する。これは第１図の
RAM302に記憶されているピッチ変化フラグがオンになっ
ているか否かを判別して行われ、ピッチ変化フラグは後
述する第３図での処理によりセットされる。

ステップS26でYESならばステップS27でピッチ変化処
理を行なう。ここでは、後述する第３図の処理で入力し
たデータに基づいて変化したピッチ周波数に対応すべ
く、第５図で後述するように楽音の音高を制御すると共
に、今回のピッチ情報BjをRAM302（第１図）に記憶し、
更にピッチ周波数の変化分に基づいて楽音の特性、例え
ば音色、音量又は音高を制御するための楽音制御用デー
タ（後述する）を生成する。

また、このステップS26でNOの場合及びステップS27の
処理後は、ステップS28で音色又は効果の切替スイッチ
等の変化の有無を判断し、YESの時はそれぞれのスイッ
チに対応した処理、例えば音色チェンジなどの処理がス
テップS29で行われる。このステップS28でNOの場合及び
ステップS29の処理後は、ステップS22に戻って同じ動作
を繰り返す。

次に第３図は、弦操作がなされ第１図のピッチ抽出回
路２よりCPU3に対して、割り込み信号INT＃１が出力さ
れた場合の割り込み処理ルーチンを示す動作フローチャ
ート図である。

同図において、CPU3はピッチ抽出回路２からの割り込
み信号INT＃１を受け取ると、同回路２に特には図示し
ない制御信号を抽出することにより、ステップS31で同
回路２にラッチされてるピッチ検出データを読み込ん
で、そのデータをRAM302（第１図）にセーブする。ここ
で、ピッチ抽出回路２にラッチされているピッチ検出デ
ータとは、同回路２がノートオンの検出を行った場合に
はノートオンされるべき弦番号、ノートオンを示すデー
タ及びそのときの前記基本波形の振幅値（以下、ノート
オンレベルと呼ぶ）とピッチ周波数であり、ピッチ変更
を行った場合にはピッチ変更された弦番号、ピッチ変更
を示すデータ及び新たなピッチ周波数であり、また、ノ
ートオフの検出を行った場合にはノートオフされるべき
弦番号及びノートオフを示すデータである。そして、ス
テップS31以下のステップでは上記各ピッチ検出データ
の種類の判別を行う。

まず、ステップS32でノートオンのデータか否かを判
断し、YESのときはステップS33でノートオンフラグをオ
ンとし、弦番号、ピッチ周波数及びノートオンレベルの
データをCPU3内のRAM302にセーブするというノートオン
前処理を行なう。

ステップS32でNOの時は、ステップS34でノートオフの
判断をし、YESならばステップS35でノートオフフラグを
オンとし、弦番号を同じくRAM302にセーブするというノ
ートオフ前処理を行う。

ステップS34でNOならば、そのまま次のステップS36に
進む。ステップS36では、ピッチ抽出回路２よりのピッ
チ検出データがピッチ周波数の変更を示すものかどうか
を判断し、YESであればステップS37において、弦番号、
ピッチ周波数をRAN302にセーブするというピッチ変化前
処理を行なうと共に、ピッチ変化フラグをオンする。

ステップS36でもしNOであれば、そのまま終了して再
び第２図のジェネラルフローにリターンする。

上記３種類のフラグは、第２図のジェネラルフローの
中で各々の処理を実行するのかしないのかを判断する際
（具体的には既に説明したステップS22、S24、S26の判
断の際）に用いられる。

次に、これらのフローの中でピッチ周波数データがど
のように演算されて楽音制御用データが作成されるのか
を説明する。

第４図は、第２図のジェネラルフローのステップS23
のノートオン処理を示す動作フローチャート図である。

同図において、まずステップS41では発音を開始させ
るためのデータ、すなわち発音チャンネルｊ、キーコー
ド（音高を指定するデータ）及びベロシティーの各種制
御用データ、上記発音チャンネルｊに対応する楽音制御
用データGjの初期値並びにベンダーデータ等を算出し、
続くステップS42でこれら各データを楽音発生回路601に
送出して、対応する楽音の発音を開始させる。

ここで発音チャンネルとは、第１図の楽音発生回路60
1が複数の楽音を同時に発音可能（ポリフォニック）と
するために時分割処理を行うときの複数のチャンネルの
ことをいい、例えば８チャンネルであれば８音が同時に
発音可能である。なお、６本の各弦毎に１チャンネルず
つを割り当てるのであれば６チャンネルでよい。そし
て、前記ステップS41における発音チャンネルｊの算出
は、空チャンネルに割り当てられるか、又は空チャンネ
ルがない場合は例えば最も古くノートオンされた発音チ
ャンネルに割り当てられる。

次に、第４図のステップS41におけるキーコードの算
出は、第３図の割り込み処理ルーチンのステップS33に
おいてRAM302にセーブされた弦番号とピッチ周波数から
算出される。更に、ベロシティーの算出は、同様にRAM3
02にセーブされたノートオンレベルから演算される。

一方、ステップS41における楽音制御用データ初期値
は、後述する楽音制御用データGjのノートオン時の初期
値であり、後に説明する第７図に示すように例えばその
値は０である。

以上の第４図のステップS41及びS42での処理の後、ス
テップS43において、ステップS41で発音チャンネルｊが
割り当てられた弦番号と同じ弦番号が割り当てられてい
る他の発音ンチャンネルについてのノートオフまたはハ
イリリースの制御用データを楽音発生回路601（第１
図）に送出し、その発音チャンネルについて消音動作を
行わせる。なお、ハイリリースとは、ノートオフ後のエ
ンベロープの長い楽音の場合、単にノートオフを行った
だけでは残響音が長く残ることがあるため、このような
状態を除去したい場合にノートオフと共にエンベロープ
を強制的に立ち下げ、速い消音をするために行われる制
御であり、スイッチ等により任意に選択できる。

上記処理により、演奏者が任意の弦についてピッキン
グ等を行ってその弦に基づいてノートオンがされる場
合、今まで発音されていた同一弦についての楽音が消音
されると共に、その弦についての新たな発音動作が行わ
れる。

次に、第４図のステップS44では、ノートオン時のピッ
チ周波数（ステップS41のキーコード作成に用いたRAM30
2内の記憶値）を、発音チャンネルｊに対応する前回周
波数デーAj及び今回（最新）週波数データBjとしてRAM3
02（第１図）に記憶させる。更にLFOデータLj及びエフ
ェクトデータEj（ｊ＝１〜６）の各初期値例えば０をRA
M302にセットする。なお、これらについては後に詳述す
る。

最後のステップS45では、上記発音が開始された発音
チャンネルｊに対応しRAM302内に記憶されている発音チ
ャンネルオンフラグをセットしてその発音チャンネルｊ
が発音中となったことを認識可能にしてノートオン処理
を終了し、第２図のステップS24に移る。

次に、楽音発生回路601（第１図）で発音される楽音
の特性、例えば音色、音量又は音高を制御するための楽
音制御用データを生成するための処理について説明を行
う。この制御動作については、第５図〜第７図で示され
る第１の実施例と、第８図〜第９図で示される第２の実
施例があり、各実施例ともタイマーインタラプトルーチ
ンとピッチ変更処理ルーチンとからなる。

ピッチ変更処理ルーチンでは、楽音に対する通常の音
高制御のほかに、第１図のピッチ抽出回路２でピッチが
変更されたことが検出され、CPU3に割り込み信号INT＃
１が入力して第３図の割り込み処理ルーチンが動作し、
それに基づいて第２図のジェネラルフローのステップS2
7のピッチ変化処理が行われるタイミングで、ピッチ周
波数の変化分を演算し、このデータで周期データ作成部
４からバスBUSを介してCPU3内のRAM302（第１図）に入
力しているLFOデータに変調をかけることにより、楽音
の音色、音量又は音高を制御するための楽音制御用デー
タを生成する。

一方、タイマーインタラプトルーチンにおいても、上
記と同様の楽音制御用データを生成する処理を行うが、
その処理タイミングは、５〜20msec程度の周期で第１図
の周期データ作成部４から出力される割り込み信号INT
＃２によってタイマーインタラプトがかかるタイミング
である。

すなわち、楽音制御用データは、LFOデータの入力タ
イミングとピッチの変化タイミングの両方のタイミング
で生成され、これが本実施例の大きな特徴である。以下
に、具体的に説明を行っていく。

第５図は第１の実施例におけるピッチ変化処理ルーチ
ンの動作フローチャートを示した図である。

今、第１図の変換部１からピッチ抽出回路２を介し
て、ピッキングされているいずれかの弦のピッチ周波数
が変化したことが検出されると、前記したように第３図
の割り込み処理ルーチンのステップS37でピッチ変化フ
ラグがオンになり、これに基づいて第２図のジェネラル
フローでステップS26からステップS27に進む。そして、
第５図のピッチ変化処理ルーチンは、第２図のステップ
S27の処理を具体的に示したものである。

まず、ステップS51では、第３図の割り込み処理ルー
チンのステップS37においてRAM302（第１図）にセーブ
された弦番号と新たな周波数に基づいて、該弦番号が割
り当てられている発音チャネルｊに対して前記弦番号と
ピッチ周波数から定まる新たなキーコードを指定し、対
応する楽音の音高制御を行う。これは通常の音高制御で
ある。

次に、ステップS52において、新たに検出された上記
ピッチ周波数を発音チャンネルｊに対応する今回（最
新）周波数データBjとして設定する。そして上記ピッチ
変更が行われた発音チャネルｊについて、上記Bjと前記
周波数データAjとの差を求め、それを周波数変化分デー
タCjとしてセットする。ここで、前回周波数データAj
は、前回のピッチ変更処理時のピッチ周波数であり、そ
の初期値は第４図のノートオン処理のステップS44で設
定されるノートオン時のピッチ周波数である。続いて、
上記ピッチ変更が行われた発音チャネルｊについて、今
回周波数データBjをAjにセットし、周波数変化分データ
Cjを適当な変換関数ｆ（例えば単調増加関数）に通して
エフェクトデータEjを算出し、RAM302（第１図）にセッ
トして次のステップに移る。

ステップS53では、５〜20msec程度の周期で第１図の
周期データ作成部４から出力される割り込み信号INT＃
２によって、バスBUSを介してCPU3内のRAM302に順次セ
ットされる各発音チャネル対応のLFOデータのうち、発
音チャネルｊに対応する最新のLFOデータLjを読み出
し、前記ステップS52で作成された発音チャネルｊにつ
いてのエフェクトデータEjと加算することにより、ピッ
チ変更が行われた発音チャネルｊに対応して新たな楽音
制御用データGjを作成し、楽音発生回路601（第１図）
に転送すると共に、RAM302に記憶する。この時、もし、
第２図のステップS23又は第４図のノートオン処理後、
第６図のタイマーインタラプトルーチンが動作する前に
ピッチ変化処理ルーチンが動作した場合は、第４図のノ
ートオン処理のステップS44でセットされたLFOデータLj
の初期値０が用いられる。これにより、第５図のピッチ
変化処理ルーチンの処理を終了し、第２図のジェネラル
フローのステップS28に進む。

次に、第６図はタイマーインタラプトルーチン（第１
の実施例及び第２の実施例共通）の動作フローチャート
を示した図である。この動作フローチャートは、前記し
たように５〜20msec程度の周期で第１図の周期データ作
成部４から出力される割り込み信号INT＃２によってタ
イマーインタラプトがかかる毎に実行される。そして、
各タイミング毎に、周期データ作成部４からバスBUSを
介してCPU3内のRAM302に６弦分のLFOデータLj（ｊ＝１
〜６）がセットされる。

そこで、第６図のタイマーインタラプトルーチンで
は、上記タイミング毎にステップS61において、６弦分
のLFOデータLj（ｊ＝１〜６）と６弦分のエフェクトデ
ータEj（ｊ＝１〜６）とを加算することにより、６弦分
の新しい楽音制御用データGjを作成し楽音発生回路601
（第１図）に転送すると共に、RAM302に記憶する。ここ
で、エフェクトデータEjは前記第５図のピッチ変化処理
ルーチンのステップS52で作成されるデータのうち最新
の値である。この時、もし、第２図のステップS23又は
第４図のノートオン処理後、第２図のステップS27又は
第５図のピッチ変化処理ルーチンが動作する前にタイマ
ーインタラプトが動作した場合は、第４図のノートオン
処理のステップS44でセットされたエフェクトデータEj
（ｊ＝１〜６）の初期値０が用いられる。

上記第５図及び第６図の処理で生成される実際の楽音
制御用データGjがどのように変化するのかを、第７図に
よって説明する。

第７図（ａ）の各プロット「○」及び「●」は、各々
ピッチが変化する毎に動作する第５図のピッチ変化処理
ルーチンのステップS52で演算される前回周波数データA
j及び今回（最新）周波数データBjである。なお、ｔ＝
０における値F_ONはノートオン処理時（第４図S44）に設
定される初期値である。

第７図（ａ）に示されるような周波数データ変化が入
力された時、第５図のステップS52で演算される周波数
変化分データGjは第７図（ｂ）のプロット「●」で示さ
れるタイミングで得られる。これに対応して、エフェク
トデータEj＝ｆ（Cj）が第７図（ｃ）のプロット「●」
として得られるとすると、第５図のステップS53におい
て、第７図（ｄ）のプロット「△」で示されるタイマー
インタラプト周期Ｔ毎に得られるLFOデータLjの例えば
最新の値との和によって新しく作成される楽音制御用デ
ータGjは、第７図（ｅ）のプロット「●」で示されるタ
イミングで得られる。

これに加え、新たなLFOデータLjが第７図（ｄ）のプ
ロット「△」で示されるタイマーインタラプト周期Ｔ毎
に入力するタイミングにおいても、第６図のタイマーイ
ンタラプトルーチンのステップS61において、上記Ljと
最新のエフェクトデータEjとの和によって第７図（ｅ）
のプロット「△」で示されるタイミングで楽音制御用デ
ータGjが得られる。

上記第７図（ｅ）の楽音制御用データGjをもとに、楽
音発生回路601（第１図）の楽音発生用の例えば音色制
御用パラメータ（倍音構成比等）を制御することによ
り、豊かな演奏表現を付加することができる。この時、
第７図（ａ）の周波数データ変化の特性に基づく第７図
（ｂ），（ｃ）の特性は、演奏者がチョーキング奏法又
はトレモロアームの操作等を行い、特にその操作スピー
ドを変化させることにより変化しうるため、これにより
第７図（ｅ）の楽音制御用データGjを自在に変化させる
ことができ、様々な演奏表現が可能となる。

また、楽音制御用データGjは、第７図（ｅ）に示すよ
うにプロット「△」で示されるLFOデータLjの入力タイ
ミングだけでなく、プロット「●」で示されるピッチ変
化タイミングにおいても得ることができる。従って、LF
OデータLjを長いタイマーインタラプト周期Ｔで得るよ
うにしている状態で、演奏者がチョーキング奏法等によ
り早いパッセージで楽音のピッチを変化させても、その
変化に良く追従した楽音制御を行うことができる。

次に、第８図は第２の実施例におけるピッチ変化処理
ルーチンの動作フローチャートを示した図である。

第１の実施例では、周波数変化分データを刻々と変化
するピッチ周波数データの前回の値と今回（最新）の値
との差すなわちいわゆる微分値として求めたが、ある特
定のタイミングのピッチ周波数データの値と今回（最
新）の値との差を周波数変化分データとして利用するこ
とにより、ピッチ周波数データの相対値を楽音制御用パ
ラメータとしてもよく、第１の実施例と異なった演奏効
果を得ることができる。

第８図において、ステップS81及びS83は、第５図の第
１の実施例のステップS51及びS53と各々同じであり、ス
テップS82のみが変更されている。ここでは、前回周波
数データAjは、ノートオン時（第４図ステップS44）に
設定されるので、その後は更新されないようになってい
る。そのため、求められる周波数変化分データCjは、今
回（最新）周波数データBjとノートオン時にセットされ
た前回周波数データAjとにより求められる。

上記動作の結果得られる楽音制御用データGjがどのよ
うに変化するのかを第９図を用いて説明する。

第９図（ａ）には今回（最新）周波数データBjを示
す。なお、ｔ＝０におけるノートオン時の初期値F_ONはA
jとなる。そして、同図に示されるような周波数データ
変化が入力された時、周波数変化分データCjは第９図
（ｂ）に示すような値となる。この時エフェクトデータ
Ej＝ｆ（Cj）が第９図（ｃ）に示すような関数になると
すると、第９図（ｄ）のLFOデータLjとの和によって新
しく作成された楽音制御用データGjは第９図（ｅ）のよ
うになる。

これにより、楽音発生回路601（第１図）の例えば音
色制御用パラメータを制御することにより、豊かな演奏
表現を付加することができる。この時、第９図（ａ）の
特性に基づく第９図（ｃ），（ｄ）の特性は、演奏者が
チョーキング奏法又はトレモロアームの操作等を行い、
特にその操作の深さ（第１の実施例ではスピード）を変
化させることにより変化しうるため、これにより第９図
（ｅ）の楽音制御用データGjを前記第１の実施例とは異
なった特性で変化させることができ、新たな演奏表現を
得ることができる。

なお、タイマーインタラプトルーチンの動作は、前記
第６図がそのまま適用され、第１の実施例の場合と同様
の動作をする。

以上、第１の実施例並びに第２の実施例ともに、周波
数変化分データCjによるエフェクトデータEjに基づいて
LFOデータLjに変調をかけたが、他の楽音を制御するい
かなるパラメータに変調をかけるようにしてもよい。

また、第１及び第２の実施例では、エフェクトデータ
EjとLFOデータLjとの加算により、新しく楽音制御用デ
ータGjを求めたが、他のいかなる演算及び関数として求
めてもよい。このことは制御されるパラメータがLFOデ
ータLjのみならず他の楽音制御用パラメータの場合にも
当てはまる。

更に、タイマーインタラプトルーチンの第２の実施例
では、ノートオン時のピッチ周波数データを周波数変化
分データCjを算出する為のデータAjとして用いたが、あ
る特定時間後に検出されたピッチ周波数データ又はある
特定検出回数後に検出されたピッチ周波数データを用い
ることも容易に実現できる。

一方、第１図の実施例の対象とする電子ギターにおけ
る弦の本数は６本としたが、当然これに限定されるもの
ではなく、ピッチ周波数を検出できれば電子ギター以外
の電子楽器でもよい。

また、第１図のピッチ抽出回路２は、弦振動あるいは
その他の音響振動（入力波形信号）からピッチ周波数を
検出できるタイプのものであればどのようなものでもよ
い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、例えば電子ギターにおいて、チャー
キング奏法、トレモロアームの操作等の操作速度又は深
さ（量）を変更するのに対応して、異なるピッチ変化情
報が得られ、それと周期信号とに基づいて楽音の特性、
例えば音色、音量又は音高等を制御することにより、簡
単な入力方法で豊かな演奏表現を付加することが可能と
なる。

ここで、上記楽音制御は、周期信号例えばLFOデータ
の入力タイミングだけでなく、ピッチ変化タイミングに
おいても独立して行うことができるため、予め設定され
た時間間隔に基づくタイマーインタラプト処理のみにて
発生楽音を制御するものとは異なり、随時に迅速な楽音
の変化処理がなされる。従って、例えば演奏者が電子ギ
ターなどで、チョーキング奏法などを用いて早いパッセ
ージで音高が急速に変化する演奏を行い、その弦振動を
入力信号とした場合などでも、早いレスポンスで楽音の
変更制御を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、電子ギターの全体構成図、第２図は、ジェネラルフロー図、第３図は、割り込み処理ルーチンの動作フローチャート
図、第４図は、ノートオン処理の動作フローチャート図、第５図は、ピッチ変化処理ルーチンの第１の実施例の動
作フローチャート図、第６図は、タイマーインタラプトルーチン、第７図（ａ）〜（ｅ）は、楽音制御用データ生成のため
の第１の実施例の説明図、第８図は、ピッチ変化処理ルーチンの第２の実施例の動
作フローチャート図、第９図（ａ）〜（ｅ）は、楽音制御用データ生成のため
の第２の実施例の説明図である。１……変換部、２……ピッチ抽出回路、３……中央制御
装置（CPU）、４……周期データ作成部、５……低周波
発振器（LFO）、６……楽音発生部、601……楽音発生回
路．

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力波形信号からピッチ情報を抽出するピ
ッチ抽出手段と、該ピッチ抽出手段から順次抽出される前記ピッチ情報の
前後の変化分をピッチ変化情報として検出するピッチ変
化分検出手段と、周期信号を発生する周期信号発生手段と、楽音の発生を指示する楽音発生指示手段と、前記ピッチ変化情報及び前記周期信号に応じて前記楽音
発生指示手段の指示により発音開始される楽音又は発音
中の楽音の特性を可変制御し、該可変制御動作を前記ピ
ッチ抽出手段における前記ピッチ情報の抽出タイミング
及び前記周期信号発生手段における前記周期信号の発生
タイミングの両方で独立して行う楽音制御手段と、を有することを特徴とする楽音制御装置。
【請求項２】入力波形信号からピッチ情報を抽出するピ
ッチ抽出手段と、該ピッチ抽出手段から順次抽出される最新の前記ピッチ
情報と、所定のタイミングにおいて抽出される前記ピッ
チ情報との変化分をピッチ変化情報として検出するピッ
チ変化分検出手段と、周期信号を発生する周期信号発生手段と、楽音の発生を指示する楽音発生指示手段と、前記ピッチ変化情報及び前記周期信号に応じて前記楽音
発生指示手段の指示により発音開始される楽音又は発音
中の楽音の特性を可変制御し、該可変制御動作を前記ピ
ッチ抽出手段における前記ピッチ情報の抽出タイミング
及び前記周期信号発生手段における前記周期信号の発生
タイミングの両方で独立して行う楽音制御手段と、を有することを特徴とする楽音制御装置。
【請求項３】前記ピッチ変化分検出手段は、前記楽音発
生指示手段の指示による前記楽音発生開始時、該楽音発
生開始時から所定時間経過後及び前記楽音発生開始時か
ら所定回数の前記ピッチ情報の抽出後のうちのいずれか
１つのタイミングを前記所定タイミングとすることを特
徴とする請求項２記載の楽音制御装置。