JP2890831B2 - Ｍｉｄｉコード作成装置 - Google Patents
Ｍｉｄｉコード作成装置Info
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- JP2890831B2 JP2890831B2 JP2328395A JP32839590A JP2890831B2 JP 2890831 B2 JP2890831 B2 JP 2890831B2 JP 2328395 A JP2328395 A JP 2328395A JP 32839590 A JP32839590 A JP 32839590A JP 2890831 B2 JP2890831 B2 JP 2890831B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- envelope
- data
- fundamental
- fundamental tone
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- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
- G10H1/0033—Recording/reproducing or transmission of music for electrophonic musical instruments
- G10H1/0041—Recording/reproducing or transmission of music for electrophonic musical instruments in coded form
- G10H1/0058—Transmission between separate instruments or between individual components of a musical system
- G10H1/0066—Transmission between separate instruments or between individual components of a musical system using a MIDI interface
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Auxiliary Devices For Music (AREA)
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、ピアノなどの演奏音から、各音程毎の音
量およひ押離鍵タイミングを抽出して、電子楽器の演奏
を制御するためのMIDI（Musical Instrument Digtal In
terface）コードを生成するMIDIコード作成装置に関す
るものである。
量およひ押離鍵タイミングを抽出して、電子楽器の演奏
を制御するためのMIDI（Musical Instrument Digtal In
terface）コードを生成するMIDIコード作成装置に関す
るものである。
「従来の技術」 自動演奏ピアノにおいては、記録・再生機能を有して
いるものと、再生機能のみを有しているものがある。こ
の再生機能のみを有している場合、入力されたMIDIコー
ドに基づいて自動演奏を行うことは可能であるが、演奏
者によって演奏された生演奏音をMIDIコードに変換して
記憶することはできない。そこで、自動演奏ピアノなど
の生演奏音から、各音程毎の音量および押離鍵タイミン
グを抽出して、MIDIコードを生成するためのMIDIコード
作成装置が必要となる。この種の装置としては、従来、
楽器の生演奏音を電気的なオーディオ信号に変換し、こ
のオーディオ信号をディジタルデータに変換した後、各
音程に対応した周波数毎のパワースペクトルを算出し、
これら各音程毎に順次算出されたパワースペクトルに基
づいて、各音程毎の押離鍵タイミングと音量を示すMIDI
コードを生成するものが提案されている。
いるものと、再生機能のみを有しているものがある。こ
の再生機能のみを有している場合、入力されたMIDIコー
ドに基づいて自動演奏を行うことは可能であるが、演奏
者によって演奏された生演奏音をMIDIコードに変換して
記憶することはできない。そこで、自動演奏ピアノなど
の生演奏音から、各音程毎の音量および押離鍵タイミン
グを抽出して、MIDIコードを生成するためのMIDIコード
作成装置が必要となる。この種の装置としては、従来、
楽器の生演奏音を電気的なオーディオ信号に変換し、こ
のオーディオ信号をディジタルデータに変換した後、各
音程に対応した周波数毎のパワースペクトルを算出し、
これら各音程毎に順次算出されたパワースペクトルに基
づいて、各音程毎の押離鍵タイミングと音量を示すMIDI
コードを生成するものが提案されている。
「発明が解決しようとする課題」 ところで、ピアノなどのように、同時に複数の鍵盤が
押鍵されて複音を発生する楽器においては、上述したよ
うに、単に各音程毎のパワースペクトルを求めても、元
の演奏とは異なったMIDIコードが生成されてしまうた
め、改善が望まれていた。すなわち、各音程毎に順次算
出されるパワースペクトルには、実際に打鍵された鍵盤
の音程、すなわち基音に相当するパワースペクトル以外
に、その倍音（高調波成分）に相当するパワースペクト
ルも多く含まれている。これにより、この倍音に対応す
る音程のMIDIコードが生成され、実際には打鍵されてい
ないのに、あたかも打鍵されたかのように、余分なMIDI
コードが生成されてしまうことになる。
押鍵されて複音を発生する楽器においては、上述したよ
うに、単に各音程毎のパワースペクトルを求めても、元
の演奏とは異なったMIDIコードが生成されてしまうた
め、改善が望まれていた。すなわち、各音程毎に順次算
出されるパワースペクトルには、実際に打鍵された鍵盤
の音程、すなわち基音に相当するパワースペクトル以外
に、その倍音（高調波成分）に相当するパワースペクト
ルも多く含まれている。これにより、この倍音に対応す
る音程のMIDIコードが生成され、実際には打鍵されてい
ないのに、あたかも打鍵されたかのように、余分なMIDI
コードが生成されてしまうことになる。
そこで、基音レベルに対する倍音（高調波）レベルの
比率を格納した比率テーブルを参照して、基音と倍音を
判定するものが提案されている。しかしながら、同時に
複数の鍵盤が打鍵された場合、基音を確実に判定するこ
とができず、また同時に複数の周波数に関して基音の判
定を実行しなければばらず、処理に時間を要するという
問題もあった。
比率を格納した比率テーブルを参照して、基音と倍音を
判定するものが提案されている。しかしながら、同時に
複数の鍵盤が打鍵された場合、基音を確実に判定するこ
とができず、また同時に複数の周波数に関して基音の判
定を実行しなければばらず、処理に時間を要するという
問題もあった。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、ピ
アノなどのように同時に複数の基音とその倍音を発生す
る楽器においても、元の演奏に正確に対応したMIDIコー
ドを短時間に生成することができるMIDIコード作成装置
を提供することを目的としている。
アノなどのように同時に複数の基音とその倍音を発生す
る楽器においても、元の演奏に正確に対応したMIDIコー
ドを短時間に生成することができるMIDIコード作成装置
を提供することを目的としている。
「課題を解決するための手段」 この発明は、演奏操作に応じて、離散的周波数の複数
の基音とその倍音を発すると共に、該基音と倍音とでは
それらのエンベロープが異なる楽器と、前記楽器の演奏
音を電気的なオーディオ信号に変換した後、ディジタル
の波形データに変換する変換手段と、前記変換手段から
出力される波形データの内、前記各基音に各々対応した
周波数成分の波形データを抽出するバンドパスフィルタ
群と、前記バンドパスフィルタ群で抽出された各基音毎
の波形データのエンベロープデータを各々検出するエン
ベロープ検出手段と、前記楽器が発する各基音毎にその
エンベロープ波形に対応した基音エンベロープデータを
予め記憶している基音エンベロープ記憶手段と、前記エ
ンベロープ検出手段で検出されたエンベロープデータと
前記基音エンベロープ記憶手段に記憶されている基音エ
ンベロープデータとを相互相関によって比較し、前記楽
器が発した基音を判定する基音判定手段と、前記基音判
定手段の判定結果と前記エンベロープデータに基づい
て、MIDIコードを生成するコード化手段とを具備するこ
とを特徴としている。
の基音とその倍音を発すると共に、該基音と倍音とでは
それらのエンベロープが異なる楽器と、前記楽器の演奏
音を電気的なオーディオ信号に変換した後、ディジタル
の波形データに変換する変換手段と、前記変換手段から
出力される波形データの内、前記各基音に各々対応した
周波数成分の波形データを抽出するバンドパスフィルタ
群と、前記バンドパスフィルタ群で抽出された各基音毎
の波形データのエンベロープデータを各々検出するエン
ベロープ検出手段と、前記楽器が発する各基音毎にその
エンベロープ波形に対応した基音エンベロープデータを
予め記憶している基音エンベロープ記憶手段と、前記エ
ンベロープ検出手段で検出されたエンベロープデータと
前記基音エンベロープ記憶手段に記憶されている基音エ
ンベロープデータとを相互相関によって比較し、前記楽
器が発した基音を判定する基音判定手段と、前記基音判
定手段の判定結果と前記エンベロープデータに基づい
て、MIDIコードを生成するコード化手段とを具備するこ
とを特徴としている。
「作用」 上記の構成によれば、エンベロープ検出手段で検出さ
れたエンベロープデータと基音エンベロープ記憶手段に
予め記憶されている基音エンベロープデータとを相互相
関によって比較し、楽器が発した基音を判定するように
したので、基音を確実に、かつ瞬時に確定することがで
き、これにより元の演奏に正確に対応したMIDIコードが
短時間で生成される。
れたエンベロープデータと基音エンベロープ記憶手段に
予め記憶されている基音エンベロープデータとを相互相
関によって比較し、楽器が発した基音を判定するように
したので、基音を確実に、かつ瞬時に確定することがで
き、これにより元の演奏に正確に対応したMIDIコードが
短時間で生成される。
「実施例」 以下、図面を参照し、この発明の実施例について説明
する。
する。
第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図
である。この図において、１はピアノであり、このピア
ノ１の演奏音は、マイク２によってオーディオ信号に変
換され、アンプ３で増幅された後、A/D変換器４に供給
される。このA/D変換器４は、アンプ３から供給される
アナログオーディオ信号を一定周期でサンプリングし、
順次ディジタルの波形データに変換した後、ディジタル
BPF（バンドパスフィルタ）群５へ供給する。このディ
ジタルBPF群５は、例えば、実時間ディジタル信号処理
が可能なストアド・プログラム型のプロセッサであるDS
P（ディジタル・シグナル・プロセッサ）によって構成
されており、予め記憶されたフィルタ演算処理プログラ
ムによって種々の通過帯域特性を有するバンドパスフィ
ルタとして機能する。この場合、第２図に示すように、
ピアノ１の各鍵盤を打鍵した場合に発せられる各基音の
音高（例えば、…，C3，D3，E3，……，C4，…）を各々
ピークとする通過帯域特性を有している。このようなデ
ィジタルBPF群５によって抽出された各基音に各々対応
した周波数成分の波形データ（但し、倍音の波形データ
も含まれている）は、I/O（入出力）回路６へ供給され
る。
である。この図において、１はピアノであり、このピア
ノ１の演奏音は、マイク２によってオーディオ信号に変
換され、アンプ３で増幅された後、A/D変換器４に供給
される。このA/D変換器４は、アンプ３から供給される
アナログオーディオ信号を一定周期でサンプリングし、
順次ディジタルの波形データに変換した後、ディジタル
BPF（バンドパスフィルタ）群５へ供給する。このディ
ジタルBPF群５は、例えば、実時間ディジタル信号処理
が可能なストアド・プログラム型のプロセッサであるDS
P（ディジタル・シグナル・プロセッサ）によって構成
されており、予め記憶されたフィルタ演算処理プログラ
ムによって種々の通過帯域特性を有するバンドパスフィ
ルタとして機能する。この場合、第２図に示すように、
ピアノ１の各鍵盤を打鍵した場合に発せられる各基音の
音高（例えば、…，C3，D3，E3，……，C4，…）を各々
ピークとする通過帯域特性を有している。このようなデ
ィジタルBPF群５によって抽出された各基音に各々対応
した周波数成分の波形データ（但し、倍音の波形データ
も含まれている）は、I/O（入出力）回路６へ供給され
る。
一方、７は後述するMIDIコードを生成するための各種
演算処理プログラムを実行すると共に各部の制御を行う
CPU（中央処理装置）、８はCPU7において実行されるプ
ログラムが記憶されたROM（リードオンリメモリ）、９
はプログラムの処理過程において各種データが一時記憶
されるRAM（ランダムアクセスメモリ）であり、これら
とI/O回路６はバスラインを介して相互に接続されてい
る。上記RAM9には、楽器１の各鍵盤を打鍵した場合に各
々発せられる各基音のエンベロープ波形に対応した基音
エンベロープデータBENVが予め各基音に対応した音高毎
に記憶される基音エンベロープ記憶エリアA1と、ディジ
タルBPF群５から供給される波形データのエンベロープ
がエンベロープデータENVとして各基音に対応した音高
毎に記憶されるエンベロープ記憶エリアA2とが設けられ
ている。ここで、上記基音エンベロープ記憶エリアA1に
は、各基音のエンベロープ波形を差分フィルタに入力
し、それにより得られる微分されたエンベロープ波形に
対応するデータが基音エンベロープデータBENVとして記
憶されている。これは、後述する相互相関値の演算処理
を簡素化して、演算処理速度を短縮するためである。ま
た、10はCPU7によって生成された少なくとも１曲分のMI
DIコードを記憶するフロッピー・ディスク装置（FDD）
である。
演算処理プログラムを実行すると共に各部の制御を行う
CPU（中央処理装置）、８はCPU7において実行されるプ
ログラムが記憶されたROM（リードオンリメモリ）、９
はプログラムの処理過程において各種データが一時記憶
されるRAM（ランダムアクセスメモリ）であり、これら
とI/O回路６はバスラインを介して相互に接続されてい
る。上記RAM9には、楽器１の各鍵盤を打鍵した場合に各
々発せられる各基音のエンベロープ波形に対応した基音
エンベロープデータBENVが予め各基音に対応した音高毎
に記憶される基音エンベロープ記憶エリアA1と、ディジ
タルBPF群５から供給される波形データのエンベロープ
がエンベロープデータENVとして各基音に対応した音高
毎に記憶されるエンベロープ記憶エリアA2とが設けられ
ている。ここで、上記基音エンベロープ記憶エリアA1に
は、各基音のエンベロープ波形を差分フィルタに入力
し、それにより得られる微分されたエンベロープ波形に
対応するデータが基音エンベロープデータBENVとして記
憶されている。これは、後述する相互相関値の演算処理
を簡素化して、演算処理速度を短縮するためである。ま
た、10はCPU7によって生成された少なくとも１曲分のMI
DIコードを記憶するフロッピー・ディスク装置（FDD）
である。
次に、上述した一実施例の動作について、第３図およ
び第４図に示すフローチャートを参照して説明する。
び第４図に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、第３図のステップSP1において、CPU7は、ピア
ノ１が演奏者によって演奏される過程において、バンド
パスフィルタ群５から順次出力される各基音に対応した
周波数成分の波形データのエンベロープを算出し、算出
したエンベロープデータENVを、各基音に対応した各音
高毎に、時間経過に応じてRAM9内のエンベロープデータ
記憶エリアA2内に順次格納する。
ノ１が演奏者によって演奏される過程において、バンド
パスフィルタ群５から順次出力される各基音に対応した
周波数成分の波形データのエンベロープを算出し、算出
したエンベロープデータENVを、各基音に対応した各音
高毎に、時間経過に応じてRAM9内のエンベロープデータ
記憶エリアA2内に順次格納する。
ここで、例えば、バイエルの練習曲に従って第５図に
示すような演奏を行った場合、エンベロープデータ記憶
エリアA2内には、第６図に示すエンベロープマップに対
応したエンベロープデータENVが格納される。これらの
図において、縦軸は音高、横軸は経過時間を示してい
る。そして、第５図に示す各々の矩形の縦方向の位置
が、実際に打鍵された鍵盤の音高を示しており、矩形の
左端が打鍵（キーオン）時刻、右端が離鍵（キーオフ）
時刻、矩形の縦幅が打鍵強度（ベロシティー）を示して
いる。また、第６図に示すエンベロープマップには、実
際の打鍵に応じた基音のエンベロープ以外に、その倍音
のエンベロープも含まれていることがわかる。なお、上
述したエンベロープの検出は、第９図に示すように２乗
回路11とローパスフィルタ12を直列接続した回路と同等
の機能をソフトウェアによって実現すればよい。
示すような演奏を行った場合、エンベロープデータ記憶
エリアA2内には、第６図に示すエンベロープマップに対
応したエンベロープデータENVが格納される。これらの
図において、縦軸は音高、横軸は経過時間を示してい
る。そして、第５図に示す各々の矩形の縦方向の位置
が、実際に打鍵された鍵盤の音高を示しており、矩形の
左端が打鍵（キーオン）時刻、右端が離鍵（キーオフ）
時刻、矩形の縦幅が打鍵強度（ベロシティー）を示して
いる。また、第６図に示すエンベロープマップには、実
際の打鍵に応じた基音のエンベロープ以外に、その倍音
のエンベロープも含まれていることがわかる。なお、上
述したエンベロープの検出は、第９図に示すように２乗
回路11とローパスフィルタ12を直列接続した回路と同等
の機能をソフトウェアによって実現すればよい。
次のステップSP2においては、各鍵盤に対応した基音
毎に、打鍵時刻TKONと、離鍵時刻TKOFFと、打鍵強度KV
とを並列処理によって算出し、次のステップSP3におい
て、これらのデータに基づいてMIDIコードを生成し、フ
ロッピー・ディスク装置10を介してフロッピー・ディス
ク（FD）内に格納する。
毎に、打鍵時刻TKONと、離鍵時刻TKOFFと、打鍵強度KV
とを並列処理によって算出し、次のステップSP3におい
て、これらのデータに基づいてMIDIコードを生成し、フ
ロッピー・ディスク装置10を介してフロッピー・ディス
ク（FD）内に格納する。
次に、上記ステップSP2において各基音毎に並列して
実行される処理は、第４図に示す通りである。
実行される処理は、第４図に示す通りである。
まず、第４図に示すステップSP10において初期設定を
行い、演奏経過時間に対応した時刻データｔ＝０に初期
設定すると共に、打鍵時刻を示すオンタイミングデータ
ONTIME＝０に初期設定し、さらに打鍵状態を示すステー
タスフラグST＝０に初期設定すると共に、打鍵時刻検出
済か否かを示すスタンバイフラグSB＝０に初期設定す
る。この場合、ステータスフラグST＝０は離鍵状態を示
し、ステータスフラグST＝１は押鍵状態を示し、またス
タンバイフラグSB＝０は打鍵時刻を未だ検出していない
状態を示し、スタンバイフラグSB＝１は打鍵時刻検出済
の状態を示している。
行い、演奏経過時間に対応した時刻データｔ＝０に初期
設定すると共に、打鍵時刻を示すオンタイミングデータ
ONTIME＝０に初期設定し、さらに打鍵状態を示すステー
タスフラグST＝０に初期設定すると共に、打鍵時刻検出
済か否かを示すスタンバイフラグSB＝０に初期設定す
る。この場合、ステータスフラグST＝０は離鍵状態を示
し、ステータスフラグST＝１は押鍵状態を示し、またス
タンバイフラグSB＝０は打鍵時刻を未だ検出していない
状態を示し、スタンバイフラグSB＝１は打鍵時刻検出済
の状態を示している。
次のステップSP11において、基音エンベロープ記憶エ
リアA1に格納されている基音エンベロープデータBENV
と、エンベロープデータ記憶エリアA2内に格納されてい
るエンベロープデータENVとの類似性を判定するため
に、これらの相互相関データCOR（ｔ）を算出する。
リアA1に格納されている基音エンベロープデータBENV
と、エンベロープデータ記憶エリアA2内に格納されてい
るエンベロープデータENVとの類似性を判定するため
に、これらの相互相関データCOR（ｔ）を算出する。
ここで、一般に、信号ｘ（ｔ）と、信号ｙ（ｔ）との
類似性を定量的に得る方法としては、相互相関による方
法が知られている。すなわち、相互相関値φ（τ）は、
波形を比較する区間長をｎとすると、 なる式で求められる。そして、｜φ（τ）｜≦１であ
り、ｘ（ｔ）＝ｙ（ｔ）のとき、φ（τ）＝１となり、
φ（τ）が１に近い程、信号ｘ（ｔ）とｙ（ｔ）の類似
性が大であると判定される。このような信号ｘ（ｔ）と
ｙ（ｔ）の相互相関値φ（τ）の算出は、第10図に示す
ように遅延回路13、２乗回路14,15と、積算回路16と、
開平回路17,18と、加算回路19,20を組み合わせた回路と
同等の機能をソフトウェアによって実現すればよい。
類似性を定量的に得る方法としては、相互相関による方
法が知られている。すなわち、相互相関値φ（τ）は、
波形を比較する区間長をｎとすると、 なる式で求められる。そして、｜φ（τ）｜≦１であ
り、ｘ（ｔ）＝ｙ（ｔ）のとき、φ（τ）＝１となり、
φ（τ）が１に近い程、信号ｘ（ｔ）とｙ（ｔ）の類似
性が大であると判定される。このような信号ｘ（ｔ）と
ｙ（ｔ）の相互相関値φ（τ）の算出は、第10図に示す
ように遅延回路13、２乗回路14,15と、積算回路16と、
開平回路17,18と、加算回路19,20を組み合わせた回路と
同等の機能をソフトウェアによって実現すればよい。
そして上記ステップSP11においては、基音エンベロー
プ記憶エリアA1から読み出した基音エンベロープデータ
BENV（ｔ）を上式（１）の信号ｘ（ｔ）とし、エンベロ
ープデータ記憶エリアA2から読み出したエンベロープデ
ータENVを差分フィルタに入力し、それにより得られる
微分されたエンベロープデータDENV（ｔ）を、上式
（１）の信号ｙ（ｔ）とし、これにより得られる相互相
関値φ（τ）を相互相関データCOR（ｔ）とする。
プ記憶エリアA1から読み出した基音エンベロープデータ
BENV（ｔ）を上式（１）の信号ｘ（ｔ）とし、エンベロ
ープデータ記憶エリアA2から読み出したエンベロープデ
ータENVを差分フィルタに入力し、それにより得られる
微分されたエンベロープデータDENV（ｔ）を、上式
（１）の信号ｙ（ｔ）とし、これにより得られる相互相
関値φ（τ）を相互相関データCOR（ｔ）とする。
次のステップSP12においては、上記ステップSP11で算
出された相互相関データCOR（ｔ）が所定の閾値θ（例
えばθ＝0.9）を超えたか否かによって、基音エンベロ
ープデータBENV（ｔ）とエンベロープデータDENV（ｔ）
の類似性を判別する。そして、相互相関データCOR
（ｔ）＞θであった場合は、類似性有りと判定して、次
のステップSP13へ進み、相互相関データCOR（ｔ）≦θ
であった場合は、ステップSP16へジャンプする。
出された相互相関データCOR（ｔ）が所定の閾値θ（例
えばθ＝0.9）を超えたか否かによって、基音エンベロ
ープデータBENV（ｔ）とエンベロープデータDENV（ｔ）
の類似性を判別する。そして、相互相関データCOR
（ｔ）＞θであった場合は、類似性有りと判定して、次
のステップSP13へ進み、相互相関データCOR（ｔ）≦θ
であった場合は、ステップSP16へジャンプする。
ステップSP13においては、その時点における経過時刻
に対応した時刻データｔがオンタイミングデータONTIME
とされ、またスタンバイフラグSB＝１とされた後、ステ
ップSP14へ進む。
に対応した時刻データｔがオンタイミングデータONTIME
とされ、またスタンバイフラグSB＝１とされた後、ステ
ップSP14へ進む。
ステップSP14においては、ステータスフラグST＝１で
あるか否かが判定され、ステータスフラグST＝１で押鍵
状態であると判定された場合は、次のステップSP15へ進
み、ステータスフラグST＝０で離鍵状態であると判定さ
れた場合は、ステップSP16へジャンプする。すなわち、
エンベロープデータENV（ｔ）が後述する離鍵状態を確
定するための所定の閾値φを下回らずに、連続的に打鍵
状態となっているような状態において、新たなキーオン
イベントが発生した場合、上記ステップSP14において、
ステータスフラグST＝１と判定され、次のステップSP15
へ進む。そして、このステップSP15において、その時点
の経過時刻データｔから微少時間Δ（例えば、0.1秒程
度に相当する値）を減算した時刻データ（ｔ−Δ）を、
離鍵時刻データTKOFFとする。これにより新たなキーオ
ンイベントが発生した直前を、強制的に離鍵時刻データ
TKOFFとして確定する。そして、ステータスフラグST＝
０とされた後、次のステップSP16へ進む。
あるか否かが判定され、ステータスフラグST＝１で押鍵
状態であると判定された場合は、次のステップSP15へ進
み、ステータスフラグST＝０で離鍵状態であると判定さ
れた場合は、ステップSP16へジャンプする。すなわち、
エンベロープデータENV（ｔ）が後述する離鍵状態を確
定するための所定の閾値φを下回らずに、連続的に打鍵
状態となっているような状態において、新たなキーオン
イベントが発生した場合、上記ステップSP14において、
ステータスフラグST＝１と判定され、次のステップSP15
へ進む。そして、このステップSP15において、その時点
の経過時刻データｔから微少時間Δ（例えば、0.1秒程
度に相当する値）を減算した時刻データ（ｔ−Δ）を、
離鍵時刻データTKOFFとする。これにより新たなキーオ
ンイベントが発生した直前を、強制的に離鍵時刻データ
TKOFFとして確定する。そして、ステータスフラグST＝
０とされた後、次のステップSP16へ進む。
このステップSP16においては、直前のエンベロープデ
ータENV（ｔ−１）と現在のエンベロープデータENV
（ｔ）とが比較され、ENV（ｔ−１）＞ENV（ｔ）であっ
て、ステータスフラグST＝０であり、かつスタンバイフ
ラグSB＝１であった場合、すなわち、離鍵状態であっ
て、エンベロープデータENV（ｔ−１）がピーク値であ
ると判定された時点で、始めてキーオンイベント発生と
見なされて、ステップSP17へ進み、これらの条件を満た
さなかった場合は、ステップSP18へジャンプする。
ータENV（ｔ−１）と現在のエンベロープデータENV
（ｔ）とが比較され、ENV（ｔ−１）＞ENV（ｔ）であっ
て、ステータスフラグST＝０であり、かつスタンバイフ
ラグSB＝１であった場合、すなわち、離鍵状態であっ
て、エンベロープデータENV（ｔ−１）がピーク値であ
ると判定された時点で、始めてキーオンイベント発生と
見なされて、ステップSP17へ進み、これらの条件を満た
さなかった場合は、ステップSP18へジャンプする。
ステップSP17においては、上記ステップSP13で得られ
たオンタイミングデータONTIMEが打鍵時刻データTKONと
して確定される。そして、ピーク値であるエンベロープ
データENV（ｔ−１）に比例した値を打鍵強度データKV
として確定した後、ステータスフラグST＝１、スタンバ
イフラグSB＝０に設定し、ステップSP18へ進む。
たオンタイミングデータONTIMEが打鍵時刻データTKONと
して確定される。そして、ピーク値であるエンベロープ
データENV（ｔ−１）に比例した値を打鍵強度データKV
として確定した後、ステータスフラグST＝１、スタンバ
イフラグSB＝０に設定し、ステップSP18へ進む。
ステップSP18においては、エンベロープデータENV
（ｔ）が離鍵状態を確定するための所定の閾値φを下回
ったか否かが判定される。そして、エンベロープデータ
ENV（ｔ）＜φとなり、かつステータスフラグST＝１で
あった場合は、キーオフイベントの発生と見なされて、
次のステップSP19へ進み、これらの条件が満たされなか
った場合は、ステップSP20へジャンプする。
（ｔ）が離鍵状態を確定するための所定の閾値φを下回
ったか否かが判定される。そして、エンベロープデータ
ENV（ｔ）＜φとなり、かつステータスフラグST＝１で
あった場合は、キーオフイベントの発生と見なされて、
次のステップSP19へ進み、これらの条件が満たされなか
った場合は、ステップSP20へジャンプする。
そして、ステップSP19において、キーオフイベントの
発生と見なされた時点の時刻データｔが離鍵時刻データ
TKOFFとして確定され、ステータスフラグST＝０とされ
た後、ステップSP20へ進む。このステップSP20において
は、時刻データｔが＋１インクリメントされた後、ステ
ップSP21へ進む。このステップSP21において、時刻デー
タｔが最終値tmに達していないことが判定された場合
は、ステップSP11へ戻って上述した動作を繰り返し、時
刻データｔ＝tmと判定された場合は上述した並列処理を
終え、第３図に示すステップSP3へ戻る。
発生と見なされた時点の時刻データｔが離鍵時刻データ
TKOFFとして確定され、ステータスフラグST＝０とされ
た後、ステップSP20へ進む。このステップSP20において
は、時刻データｔが＋１インクリメントされた後、ステ
ップSP21へ進む。このステップSP21において、時刻デー
タｔが最終値tmに達していないことが判定された場合
は、ステップSP11へ戻って上述した動作を繰り返し、時
刻データｔ＝tmと判定された場合は上述した並列処理を
終え、第３図に示すステップSP3へ戻る。
以上の処理を、各鍵盤に対応した基音毎に並列して実
行することにより、例えば、第５図に示すような演奏を
行った場合、上述した処理によって、第７図に示すよう
に倍音成分が除去された基音打鍵マップが生成され、そ
の後、第８図に示すように元の演奏に正確に対応したMI
DIコードマップが生成される。
行することにより、例えば、第５図に示すような演奏を
行った場合、上述した処理によって、第７図に示すよう
に倍音成分が除去された基音打鍵マップが生成され、そ
の後、第８図に示すように元の演奏に正確に対応したMI
DIコードマップが生成される。
ここで、例えば、第11図（イ）に示すように時間経過
に応じて変化するエンベロープデータENV（ｔ）から、
打鍵時刻データTKONと、離鍵時刻データTKOFFと、打鍵
強度データKVを算出する場合について説明する。まず、
同図（ロ）に示すように微分されたエンベロープデータ
DENV（ｔ）を求め、次いで、このエンベロープデータDE
NV（ｔ）と、基音エンベロープ記憶エリアA1から読み出
した基音エンベロープデータBENV（ｔ）とから、同図
（ハ）に示すような相互相関データCOR（ｔ）を算出す
る。そして、この相互相関データCOR（ｔ）が所定の閾
値θを越えた時点t1で、キーオンイベントの発生と見な
して、時点t1を打鍵時刻データTKONとし、またエンベロ
ープデータENV（ｔ）のピーク値を打鍵強度データKVと
する。その後、エンベロープデータENV（ｔ）が所定の
閾値φを下回った時点t2においてキーオフイベントの発
生と見なして、その時点t2を離鍵時刻データTKOFFとす
る。このようにして、エンベロープデータENV（ｔ）か
ら、打鍵時刻データTKONと、離鍵時刻データTKOFFと、
打鍵強度データKVが確定される。
に応じて変化するエンベロープデータENV（ｔ）から、
打鍵時刻データTKONと、離鍵時刻データTKOFFと、打鍵
強度データKVを算出する場合について説明する。まず、
同図（ロ）に示すように微分されたエンベロープデータ
DENV（ｔ）を求め、次いで、このエンベロープデータDE
NV（ｔ）と、基音エンベロープ記憶エリアA1から読み出
した基音エンベロープデータBENV（ｔ）とから、同図
（ハ）に示すような相互相関データCOR（ｔ）を算出す
る。そして、この相互相関データCOR（ｔ）が所定の閾
値θを越えた時点t1で、キーオンイベントの発生と見な
して、時点t1を打鍵時刻データTKONとし、またエンベロ
ープデータENV（ｔ）のピーク値を打鍵強度データKVと
する。その後、エンベロープデータENV（ｔ）が所定の
閾値φを下回った時点t2においてキーオフイベントの発
生と見なして、その時点t2を離鍵時刻データTKOFFとす
る。このようにして、エンベロープデータENV（ｔ）か
ら、打鍵時刻データTKONと、離鍵時刻データTKOFFと、
打鍵強度データKVが確定される。
なお、上述した一実施例においては、CPU7によって生
成されたMIDIコードを記憶するために、フロッピー・デ
ィスク装置10を設けた場合を例に説明したが、半導体メ
モリやテープレコーダを用いても勿論構わない。
成されたMIDIコードを記憶するために、フロッピー・デ
ィスク装置10を設けた場合を例に説明したが、半導体メ
モリやテープレコーダを用いても勿論構わない。
「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、エンベロー
プ検出手段で検出されたエンベロープデータと基音エン
ベロープ記憶手段に予め記憶されている基音エンベロー
プデータとを相互相関によって比較し、楽器が発した基
音を判定するようにしたので、基音を確実に、かつ瞬時
に確定することができ、ピアノなどのように同時に複数
の基音とその倍音を発生する楽器においても、元の演奏
に正確に対応したMIDIコードを短時間に生成することが
できるという効果が得られる。
プ検出手段で検出されたエンベロープデータと基音エン
ベロープ記憶手段に予め記憶されている基音エンベロー
プデータとを相互相関によって比較し、楽器が発した基
音を判定するようにしたので、基音を確実に、かつ瞬時
に確定することができ、ピアノなどのように同時に複数
の基音とその倍音を発生する楽器においても、元の演奏
に正確に対応したMIDIコードを短時間に生成することが
できるという効果が得られる。
第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第２図は同実施例のバンドパスフィルタ群の通過帯域特
性を示す図、第３図および第４図は同実施例の動作を説
明するためのフローチャート、第５図は同実施例に入力
される演奏例を示す図、第６図は同実施例において生成
されたエンベロープマップを示す図、第７図は同実施例
において生成された基音打鍵マップを示す図、第８図は
同実施例において生成されたMIDIコードマップを示す
図、第９図は同実施例に適用されるエンベロープ算出処
理を説明するためのブロック図、第10図は同実施例に適
用される相互相関値算出処理を説明するためのブロック
図、第11図は同実施例において算出される各データの変
化を説明するための図である。 １……ピアノ（楽器）、２……マイク、４……A/D変換
器（２と４が変換手段）、５……バンドパスフィルタ
群、６……I/O回路、７……CPU（エンベロープ検出手
段、基音判定手段、コード化手段）、８……ROM、９…
…RAM、A1……基音エンベロープ記憶エリア、A2……エ
ンベロープデータ記憶エリア。
第２図は同実施例のバンドパスフィルタ群の通過帯域特
性を示す図、第３図および第４図は同実施例の動作を説
明するためのフローチャート、第５図は同実施例に入力
される演奏例を示す図、第６図は同実施例において生成
されたエンベロープマップを示す図、第７図は同実施例
において生成された基音打鍵マップを示す図、第８図は
同実施例において生成されたMIDIコードマップを示す
図、第９図は同実施例に適用されるエンベロープ算出処
理を説明するためのブロック図、第10図は同実施例に適
用される相互相関値算出処理を説明するためのブロック
図、第11図は同実施例において算出される各データの変
化を説明するための図である。 １……ピアノ（楽器）、２……マイク、４……A/D変換
器（２と４が変換手段）、５……バンドパスフィルタ
群、６……I/O回路、７……CPU（エンベロープ検出手
段、基音判定手段、コード化手段）、８……ROM、９…
…RAM、A1……基音エンベロープ記憶エリア、A2……エ
ンベロープデータ記憶エリア。
Claims (1)
- 【請求項１】演奏操作に応じて、離散的周波数の複数の
基音とその倍音を発すると共に、該基音と倍音とではそ
れらのエンベロープが異なる楽器と、 前記楽器の演奏音を電気的なオーディオ信号に変換した
後、ディジタルの波形データに変換する変換手段と、 前記変換手段から出力される波形データの内、前記各基
音に各々対応した周波数成分の波形データを抽出するバ
ンドパスフィルタ群と、 前記バンドパスフィルタ群で抽出された各基音毎の波形
データのエンベロープデータを各々検出するエンベロー
プ検出手段と、 前記楽器が発する各基音毎にそのエンベロープ波形に対
応した基音エンベロープデータを予め記憶している基音
エンベロープ記憶手段と、 前記エンベロープ検出手段で検出されたエンベロープデ
ータと前記基音エンベロープ記憶手段に記憶されている
基音エンベロープデータとを相互相関によって比較し、
前記楽器が発した基音を判定する基音判定手段と、 前記基音判定手段の判定結果と前記エンベロープデータ
に基づいて、MIDIコードを生成するコード化手段と、 を具備することを特徴とするMIDIコード作成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2328395A JP2890831B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | Ｍｉｄｉコード作成装置 |
| US07/752,034 US5367117A (en) | 1990-11-28 | 1991-08-29 | Midi-code generating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2328395A JP2890831B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | Ｍｉｄｉコード作成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04195196A JPH04195196A (ja) | 1992-07-15 |
| JP2890831B2 true JP2890831B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=18209777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2328395A Expired - Fee Related JP2890831B2 (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | Ｍｉｄｉコード作成装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5367117A (ja) |
| JP (1) | JP2890831B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006251712A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Univ Of Tokyo | 観測データ、特に、複数の音源からの音が混在している音響信号の解析方法 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5841053A (en) * | 1996-03-28 | 1998-11-24 | Johnson; Gerald L. | Simplified keyboard and electronic musical instrument |
| US6138224A (en) * | 1997-04-04 | 2000-10-24 | International Business Machines Corporation | Method for paging software wavetable synthesis samples |
| JP3921773B2 (ja) * | 1998-01-26 | 2007-05-30 | ソニー株式会社 | 再生装置 |
| MY121856A (en) * | 1998-01-26 | 2006-02-28 | Sony Corp | Reproducing apparatus. |
| US5986199A (en) * | 1998-05-29 | 1999-11-16 | Creative Technology, Ltd. | Device for acoustic entry of musical data |
| US6888057B2 (en) * | 1999-04-26 | 2005-05-03 | Gibson Guitar Corp. | Digital guitar processing circuit |
| US7220912B2 (en) | 1999-04-26 | 2007-05-22 | Gibson Guitar Corp. | Digital guitar system |
| US7166794B2 (en) * | 2003-01-09 | 2007-01-23 | Gibson Guitar Corp. | Hexaphonic pickup for digital guitar system |
| US7220913B2 (en) * | 2003-01-09 | 2007-05-22 | Gibson Guitar Corp. | Breakout box for digital guitar |
| KR100636906B1 (ko) * | 2004-03-22 | 2006-10-19 | 엘지전자 주식회사 | 미디 재생 장치 그 방법 |
| JP4672474B2 (ja) * | 2005-07-22 | 2011-04-20 | 株式会社河合楽器製作所 | 自動採譜装置及びプログラム |
| US7285714B2 (en) * | 2005-09-09 | 2007-10-23 | Gibson Guitar Corp. | Pickup for digital guitar |
| CN101226526A (zh) * | 2007-01-17 | 2008-07-23 | 上海怡得网络有限公司 | 一种基于音乐片段信息查询的音乐搜索方法 |
| US7667125B2 (en) | 2007-02-01 | 2010-02-23 | Museami, Inc. | Music transcription |
| JP2010518459A (ja) | 2007-02-14 | 2010-05-27 | ミューズアミ， インコーポレイテッド | 配布オーディオファイル編集用ウェブポータル |
| WO2009103023A2 (en) | 2008-02-13 | 2009-08-20 | Museami, Inc. | Music score deconstruction |
| US11313750B2 (en) * | 2017-08-08 | 2022-04-26 | Ai Alpine Us Bidco Inc | System and method for detecting operating events of an engine via MIDI |
| DE112017008076T5 (de) | 2017-11-07 | 2020-06-25 | Yamaha Corporation | Datenerzeugungsvorrichtung und -programm |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4041783A (en) * | 1975-03-05 | 1977-08-16 | Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha | System for measuring vibration frequency of vibrating object |
| DE2536640C3 (de) * | 1975-08-16 | 1979-10-11 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Anordnung zur Erkennung von Geräuschen |
| US4282786A (en) * | 1979-09-14 | 1981-08-11 | Kawai Musical Instruments Mfg. Co., Ltd. | Automatic chord type and root note detector |
| JPS5688503A (en) * | 1979-12-21 | 1981-07-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heater |
| US4399732A (en) * | 1981-08-28 | 1983-08-23 | Stanley Rothschild | Pitch identification device |
| US4843562A (en) * | 1987-06-24 | 1989-06-27 | Broadcast Data Systems Limited Partnership | Broadcast information classification system and method |
| JPH0341498A (ja) * | 1989-07-07 | 1991-02-21 | Yamaha Corp | 楽音データ生成装置 |
| US5142961A (en) * | 1989-11-07 | 1992-09-01 | Fred Paroutaud | Method and apparatus for stimulation of acoustic musical instruments |
| JP2775651B2 (ja) * | 1990-05-14 | 1998-07-16 | カシオ計算機株式会社 | 音階検出装置及びそれを用いた電子楽器 |
| US5119432A (en) * | 1990-11-09 | 1992-06-02 | Visidyne, Inc. | Frequency division, energy comparison signal processing system |
-
1990
- 1990-11-28 JP JP2328395A patent/JP2890831B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-08-29 US US07/752,034 patent/US5367117A/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2006251712A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Univ Of Tokyo | 観測データ、特に、複数の音源からの音が混在している音響信号の解析方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04195196A (ja) | 1992-07-15 |
| US5367117A (en) | 1994-11-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080226 Year of fee payment: 9 |
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