JP3092808B2 - 電子弦楽器 - Google Patents

電子弦楽器

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Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は電子弦楽器に関し、特に、弦楽器のサンプ
リング機能を有する電子弦楽器に関する。
［背 景］ 電子弦楽器において、弦振動をピックアップし、ピッ
クアップした振動をモニターして、振動のレベルと周期
（ピッチ情報）を抽出し、抽出結果に従って、内部ある
いは外部の音源（楽音発生装置）を制御して合成楽音を
出力するもの（ギターシンセと呼ばれる）は既知であ
る。また、ギターの電子化にもかかわらず、ギター自身
の弦振動による音（生音）を出力できることが望まれて
おり、多くのギターシンセでは、合成楽音だけでなく生
音も合わせて出力できるように構成されている。
しかし、実際の用途では、両方の楽音を同時に出力し
て演奏することはまれであり、あるときは合成楽音のみ
の演奏、あるときは生音のみの演奏を行うといった状況
にある。これは、生音と合成楽音との音質の違い、合成
楽音の制御の限界等に起因していると思われる。
［発明の目的］ この発明の目的は、演奏者の好みに応じて、弦楽器自
身の音（弦振動によるピックアップ音）を、弾弦操作と
同時に再生しながら、その再生音の特性（例えば、音色
または音量）を弾弦操作の形態（弾弦の大きさ）または
指定されている音高操作（抽出されたピッチの変化）に
合わせて多様に制御させることができる電子弦楽器を提
供することである。
［発明の構成、作用］ 上述の目的を達成するため、各請求項の発明は、次の
ような構成を備えている。なお、各請求項の各要素に付
した図面番号、文字および数字は、対応する実施例の図
面および各要素に付した図面参照符号などである。
すなわち、請求項１記載の発明は、弦振動をアナログ
ピックアップ信号に変換して出力するピックアップ手段
（第１図の1aと1b）と、 前記ピックアップ手段から出力されるアナログピック
アップ信号を所定の時分割タイミングでデジタルピック
アップ信号に変換し、この変換されたデジタルピックア
ップ信号を時分割で記憶手段（第１図の生音データRAM
5）に書き込む書込手段（第１図のリード／ライト制御
回路６）と、 前記ピックアップ手段から出力される前記アナログピ
ックアップ信号の振幅レベルとピッチを検出し、この振
幅レベルを表す数値データとピッチを表す数値データを
出力する検出手段（第１図のピッチ抽出装置18,レベル
検出回路23）と、 前記検出手段によって振幅レベルとピッチが検出され
た後に、前記記憶手段に記憶されたデジタルピックアッ
プ信号を前記書き込み時の時分割タイミングと異なる時
分割タイミングで読み出すとともに、この読み出された
デジタルピックアップ信号を前記検出手段から出力され
た振幅レベルを表わす数値データとピッチを表す数値デ
ータとに基づいて、特性を制御する特性制御手段（第１
図のCPU19）と、 前記特性制御手段によって特性が制御されたデジタル
ピックアップ信号と前記ピックアップ手段から出力され
たアナログピックアップ信号に対して、前記検出手段か
ら出力された振幅レベルの数値データとピッチの数値デ
ータとに基づいて混合比を設定し、当該混合比の割合に
応じて夫々の信号の振幅を制御した後、混合して出力す
る混合制御手段（第１図のCPU19,D/A21,S/H22,VCA12,VC
A13,ミキサー14）と、 を具備することを特徴とする電子弦楽器が提供される。
［実施例］ 以下、図面を参照して、この発明の実施例を説明す
る。
第１図は本実施例に係る電子弦楽器の全体回路構成で
ある。本電子弦楽器は複数（例えば６本）の弦をもち、
この各弦の下部には、各弦独立に弦振動を検出し、その
弦振動から対応する弦振動ピッチを抽出するピッチ抽出
するピックアップと各弦の振動を検出し、対応するアナ
ログ電気信号（生音電気信号）を出力する生音ピックア
ップとが設けられており、各ピックアップからの信号が
装置に取り込まれるようになっている。第１図では、図
面の簡略化から第１弦用のピックアップのみを示してお
り、ピックアップ1aと1bにて第１弦の弦振動がアナログ
電気信号に変換され、ピックアップ1aは生音ピックアッ
プ用として示し、ピックアップ1bはピッチ抽出用として
示しているが両ピックアップ1a、1bは同一のものでもよ
いし、第１弦上の異なる位置にセットしたピックアップ
でもよい。
生音ピックアップ1aからアンプ2a、VCA12（電圧制御
アンプ）、ミキサー14、アンプ15、スピーカ16を通る信
号路が、生音の信号路であり、この信号路を通って、弦
振動が生音として出力される。アンプ2Aで増幅されたピ
ックアップ弦振動信号は弦の数だけピックアップ信号を
多重化するアナログマルチプレクサ機能をもつサンプル
ホールド（S/H）回路３でサンプルボールドされ、A/D変
換器４を介してデジタル信号に変換され、生音データRA
M5に記録（録音）される。したがって、ピックアップ1
a、サンプルホールド回路３、A/D変換器４、生音データ
RAM5により、生音の録音経路が構成される。生音データ
RAM5に録音された生音のサンプル（デジタル形成の弦振
動データ）は補間回路７に出力されここで、加工音のピ
ッチに従う補間が施された再生データとなる。補間回路
７の出力はクロスフェード回路８に供給され、クロスフ
ェード期間中、ここで２つの再生データがクロスフェー
ド処理される。クロスフェード回路８を経た再生データ
はエンベロープ付加回路９を通り、D/A変換器10で対応
するアナログ再生信号に変換される。更に、D/A変換器1
0の出力はVCF11に供給され、ここで音色加工が施され、
VAC13に供給されて生音用VCA12との間で生音対加工音の
混合比が制御され、その後、ミキサー14、アンプ15、ス
ピーカ16を通って外部に出力される。したがって、生音
データRAM5、補間回路７、クロスフェード回路８、エン
ベロープ付加回路９、D/A変換器、VCF11、VCA13、ミキ
サー14、アンプ15、スピーカ16により、サンプリングし
た生音データに対する再生経路が構成される。
サンプルホールド回路３、A/D変換器４、生音データR
AM5、補間回路７、クロスフェード回路８、エンベロー
プ付加回路９、D/A変換器10はその動作がリード／ライ
ト制御回路６によって制御され、リード／ライト制御回
路６自体はプログラムROM、RAMを内蔵するCPU19によっ
て制御される。また、クロスフェード回路８とエンベロ
ープ付加回路９にセットするデータ（クロスフェードレ
ート、エンベロープパラメータ）もCPU19から供給され
る。
生音用ピックアップ1aからアンプ2aを通ったピックア
ップ信号はレベル検出回路23に供給され、ここでピック
アップ信号のレベル（各振動周期のピークに相当する
値）が検出され、その結果がCPU19によって読み取られ
る。
ピッチ抽出用ピックアップ1bからのピックアップ信号
はアンプ2bで増幅された後、ローバスフィルタ17で不要
周波数成分が除去された後、ピッチ抽出装置18に入力さ
れる。
ピッチ抽出装置18は例えば、ピックアップ信号のゼロ
クロスを検出し、そのタイミングでCPU19に割り込みを
かけ、CPU19にゼロクロス間の周期、したがって弦振動
のピッチを計算させる。
CPU19は機能キー／表示部20の機能キーから指定され
る機能に従ってシステム状態の制御を行い、例えば、リ
ード／ライト制御回路６とその関連要素に対する動作モ
ードを設定し、機能キー／表示部20の表示部にシステム
状態等を表示する。
後述するように、再生モードや録画モードにあると
き、CPU19はレベル検出回路５とピッチ抽出装置18から
読み取った情報（弦タッチレベルと弦振動ピッチ）を加
工音の特性制御のために利用する。
後述するフローではCPU19は、（Ａ）弦振動ピッチに
よって、加工音のピッチを生音と異なるように変調制御
し、（Ｂ）弦振動ピッチと弦タッチレベルとの組み合わ
せによって生音と加工音との混合比を制御し、（Ｃ）弦
振動ピッチによって加工音の音色スペクトルを変調制御
する。（Ａ）の目的のため、CPU19は変調された加工音
ピッチデータ（後述する読出アドレス加算値）を抽出ピ
ッチの関数としてリード／ライト制御回路６にセット
し、リード／ライト制御回路６に変調された加工音ピッ
チを得るように生音データRAMからの再生データの読出
を行わせる。また（Ｂ）を実現するため、CPU19はD/A変
換器21、サンプルホールド回路22を通じて、加工音用VC
A13と生音用VCAに、弦振動ピッチと弦タッチレベルの関
数としての混合比データを与える。これにより、D/A変
換器21にてCPU19からの弦振動ピッチ・タッチ依存のデ
ジタル混合比データがアナログ電圧信号に変換され、デ
マルチプレクサ（分配）機能をもつサンプルホールド回
路22にて、サンプルホールドされ、複数の（弦数に等し
い数の）生音用VCA12と、複数の（後述のように最大２
チャンネル再生可能なので弦数×２に等しい数の）再生
用VCA13のなかで、混合比データがホールドされたサン
プルホールド回路22に接続されるVCA12、VCA13にサンプ
ルホールド回路22からの混合比を示すアナログ電圧信号
が供給され、これを受けて、接続されたVCA12、VCA13
は、対応する弦の生音信号と再生信号を振幅制御し、指
定された混合比を達成する。更に（Ｃ）を実現するた
め、CPU19はD/A変換器21、サンプルホールド回路21を介
して、VCF11に弦始動ピッチの関数としてのカットオフ
周波数データをセットする。これにより、CPU19からの
デジタルセットオフ周波数データがD/A変換器21におい
て、対応するアナログ電気信号に変換され、CPU19の指
定したサンプルホールド回路22に分配されてサンプルホ
ールドされ、そのサンプルホールド回路22に接続される
VCF11にセットオフ周波数を指定するアナログ電圧信号
が供給され、これによりVCF11は再生信号に対応するフ
ィルタリングをかけて加工音を音色加工する。
第２図は生音データRAM5に関連する録音と再生サンプ
リングのTDM（時分割多重）タイムチャートを示したも
ので、リード／ライト制御回路６の制御の下に図示のタ
イミング動作が得られる。この電子弦楽器に弦は６本あ
り、最大限６弦分の弦振動のサンプル（６チャンネル）
の生音データRAM5への記録と、生音データRAM5からの最
大、12チャンネル分（１弦につき２チャンネル）の再生
が可能である。第２図（ａ）においてSTOは第１弦に関
するサプリングのためのタイムスロットを示し、この第
１弦用タイムスロットST0の後、第２弦用タイムスロッ
トST1、第３弦用タイムスロットST2、第４弦用タイムス
ロットST3、第５弦用タイムスロットST4、第６弦用タイ
ムスロットST5と続き、このST0〜ST5の長さでサンプリ
ング周期が形成され、再び第１弦〜第６弦用のサンプリ
ングST0〜ST5が繰り返される。第２図の（ｂ）から
（ｈ）に１つの弦に関するサンプリングタイムスロット
の内容をサンプリングモード別に示す。ここに、サンプ
リングモードは大きく分けて、録音のみを行うモード
（録音モード）と再生のみを行うモード（再生モード）
と録音をしながら再生も行うモード（録再モード）から
成り、再生モードと録再モードでは各弦につき、１チャ
ンネルでの再生と２チャンネルでの再生が可能である。
各弦用のサンプリングスロットSTiは９つの細かなタイ
ムスロットに分けられ、録音モード（第２図（ｂ））の
ときは、最初のタイムスロットにおいて、生音データRA
M5への弦振動サンプルの書込が行われ、その他のタイム
スロットは再生用であるが、録音モードなので、不使用
となる（例えばエンベロープ付加回路９にて加工音デー
タをマスクすることにより加工音は出力されない）。再
生モードを示す第２図（ｃ）〜（ｅ）では最初のタイム
スロットにおける生音データRAM5へのサンプル書込みは
禁止される。このうち、１チャンネル再生を行う再生モ
ードを示す第２図（ｃ）では、２番目のタイムスロット
で生音データRAM5から第１のアドレスにあるサンプルRB
を読み出し、３番目のタイムスロットで第１のアドレス
の次アドレスにあるサンプルRAを読み出し、補間回路７
でこの両サンプルとアドレス小数部の値とから、加工音
データを補間生成する。この１チャンネル再生モードに
おいて、比較的長い再生を行う場合に、途中で２つの補
間再生データをクロスフェードする処理がクロスフェー
ド回路８で行われる。このクロスフェード動作中の１チ
ャンネル再生モードのタイムチャートは第２図（ｄ）に
示すようになり、上述した２番目と３番目のタイムスロ
ットで生音データRAM5から取り出し、補間回路７で補間
生成して再生データをフェードアウトする加工音データ
とし、４番目と５番目のタイムスロットで生音データRA
M5の隣り合うアドレスからサンプルRBC、RACを読み出
し、補間回路７で補間した加工音データをフェードイン
する加工音データとして、クロスフェード回路８が、両
加工音データにクロスフェード処理を施す。２チャンネ
ル再生モードであってクロスフェードなしのときは第２
図（ｅ）のようになり、２番目と３番目のタイムスロッ
トで、第１の再生チャンネルの加工音を補間するのに必
要な隣り合うアンプルRBO、RAOを生音データRAM5から取
り出し、補間回路７を通して第１の再生チャンネルの加
工音補間データを待ち、６番目と７番目のタイムスロッ
トで、第２の再生チャンネルの加工音を補間するのに必
要な隣り合うサンプルRB1、RA1を生音データRAM5から取
り出し、補間回路７を通して第２の再生チャンネルの加
工音補間データを得る。クロスフェード中は第２図
（ｆ）に示すように第４と第５のタイムスロットで生音
データRAM5から読み出した隣り合うサンプルRBCO、RACO
を基に第１再生チャンネルのフェードイン用加工音補間
データを待ち、クロスフェード回路８にて第１再生チャ
ンネルのフェードアウト用加工音補間データ（RBOとRAO
と関連アドレス小数部とから得られる）８番目と９番目
のタイムスロットで生音データRAM5から読み出した隣り
合うサンプルRBC1とRBC2を基に第２再生チャンネルのフ
ェードイン用加工音補間データを待ち、クロスフェード
回路８にて第２再生チャンネルのフェードアウト用加工
音補間データトの間でクロスフェード処理を施す。
１チャンネル再生の録再モードを示す第２図（ｇ）で
は、最初のタイムスロットで生音データRAM5に弦振動サ
ンプルＷを書き込み、２番目と３番目のタイムスロット
で加工音生成に必要な隣り合うサンプルRB、RAを生音デ
ータRAM5から読み出し、補間回路７を通して加工音補間
データを待ち、更に、２チャンネル再生の録再モードを
示す第２図（ｈ）では１チャンネル再生の録再モードの
場合（第２図（ｇ））に加え、６番目と７番目のタイム
スロットで第２再生チャンネルの加工音生成に必要な隣
り合うサンプルRB1、RA1を取り出し、補間回路７に通し
て第２再生チャンネルの再生補間データを得る。
第３図と第４図にリード／ライト制御回路６の構成を
示す。このリード／ライト制御回路６は基本的に第２図
に示すタイムチャートに従って生音データRAM5をリード
／ライトアクセスし、更に生音データRAM5への録音経路
上にあるS/H3、A/D4と、生音データRAM5からの加工音経
路上にある各要素７〜10を制御する。
リード／ライト制御回路６はタイミング信号発生回路
３−１にて各種のタイミング信号を発生し、オペレーシ
ョンデコーダ３−２にてCPU19からのコマンドや、リー
ド／ライト制御回路６のその他の部分から入力される信
号を、タイミング信号に従って解読し、リード／ライト
制御回路６の各部や録音経路上の要素３、４や加工音経
路上の要素７〜10の動作を制御する各種制御信号を発生
する。
リード／ライト制御回路６の残りの部分は生音データ
RAM5に対するアドレスと、補間回路７に対するアドレス
小数部を生成する。これを証明する前に、第５図を参照
して生音データRAM5に対するアドレッシングの概要を述
べる。録音モードと録再モード（第５図（Ａ）参照）で
は生音データRAM5の所定アドレスを録音開始アドレスＵ
として、録音が開始され、以降、録音アドレスは１つず
つ歩進され、エンドアドレスＷに達したら、ループリタ
ーンアドレスＺに戻され、以降、ループリターンアドレ
スＺとエンドアドレスＷ間を繰り返す（ループする）。
録再モードでの再生アドレスの進行については後述す
る。いったん生音データRAM5に記録されたデータはエデ
ィット機能によって編集され、クロスフェードのための
フェードアウト領域Ａとフェードイン領域Ｂが形成され
て、再生モードに供される。再生モードでは再生アドレ
スは生音データRAM5の所定アドレスである開始アドレス
Ｕから開始し、クロスフェードアドレスＶまで、再生ピ
ッチに対応する間隔で歩進し、この間はクロスフェード
回路８におけるクロスフェード処理は行われない（まだ
使用していないフェードイン側はゼロにマスクされ
る）。クロスフェードアドレスＶに達するとクロスフェ
ードアドレスＶからエンドアドレスＷまでがフェードア
ウト領域として記録されエンドアドレスＷの次アドレス
からフェードインアドレスまでがフェードイン領域Ｂと
して記録されているので、フェードアウト領域Ａの最初
のアドレスであるクロスフェードアドレスＶをフェード
アウトサンプルアドレスとしてアクセスするときにフェ
ードイン領域Ｂの対応する記憶場所を順次アドレッシン
グしながら、フェードアウト領域Ａのフェードイン領域
Ｂの各々を繰り返し読み出す。クロスフェードアドレス
Ｖに達した時点から、クロスフェード回路８でクロスフ
ェード処理が開始し、フェードアウト側の加工音データ
の割合が順次、小さくされ、フェードイン側の加工音デ
ータの割合が順次大きくされる。
第３図に戻って、現アドレスレジスタ３−３は、各々
の強につき、現在の記録アドレス値（記録ポインタ）と
２つの再生チャンネルに対する現在の再生アドレス値
（第１再生ポインタ、第２再生ポインタ）をTDM動作に
従って逐次記憶し、各タイミングで各現アドレス値を出
力する（第10図参照）。記録（再生）開始アドレスレジ
スタであるＵレジスタ３−４には各弦に関する記録（再
生）開始アドレス値が記憶され、順次、各チャンネル
（この場合、弦チャンネル）のデータの開始アドレス
値）を出力する（例えば出力を入力に戻しながらシフト
動作する複数ステージのシフトレジスタで構成される。
後述する３−８、４−２、４−４、４−６、、４−８、
４−13、９−２、９−５、９−７等も同様である。）。
各開始アドレス値はCPU19から与えられ、オペレーショ
ンデコーダからのS1信号でＵレジスタ３−４にセットさ
れる。オペレーションデコーダからのWS2、RS信号で動
作する開始選択部３−５は通常は弦アドレスレジスタ３
−３の出力を選択し、記録開始時と再生開始時にCS2＝
“1"記録（再生）開始にアドレスレジスタ３−４出力を
選択する。開始選択部３−５の出力は、通常は変更なし
に（変更については後述する）加算器３−６に入力さ
れ、ここでセレクタ３−７の加算値が加えられる。セレ
クタ３−７は、記録（読出）のタイミングでは読出アド
レス加算値レジスタ３−８になる読出に値を選択し、再
生（書込み）のタイミングでは値“1"を選択する。読出
アドレスが加算値レジスタ３−８は各弦振動サンプリン
グデータに対する再生速度ないし再生ピッチを指示する
データ（読出加算値）を記憶するものであり、このデー
タはCPU19から転送され、オペレーションデコーダから
のST信号によってレジスタ３−８にセットされる。
加算値３−６の出力は現アドレスに加算値を加えた値
をもち、これを更新アドレスと呼ぶことにする。この更
新アドレエスは第４図に詳細を示す現アドレス生成部３
−９に入力される。更新アドレスは現アドレス生成部３
−９の比較器４−１においてＶレジスタからのクロスフ
ェードアドレス値（CPU19セット値）と比較される。こ
れは、再生モードにおいて、再生ポインタ（更新アドレ
ス）がクロスフェードアドレスに達したかどうかを判定
するためであり、達していれば比較出力DUアクティブと
なる。
この比較出力Ｄをオペレーションデコーダ３−２にて
解説して得たクロスフェード開始信号をクロスフェード
回路８を与えて、クロスフェード動作を開始させる。更
に、オペレーションデコーダ３−２からの信号パルスＤ
により、フェードイン選択回路４−２がフェードアウト
側の再生ポインタ（更新アドレス）が、加算器４−３か
らのフェードイン側の再生ポインタを選択する（第10図
参照）。ここに加算器４−３は更新アドレスの示すフェ
ードアウト側の再生ポインタに、Ｘレジスタ４−４から
の（エンドアドレス＋１−クロスフェードアドレス）の
値（CPU19セット値）を加算して、フェードアウト側の
再生ポインタを算出する（第５図（Ｂ）参照）。ちなみ
に、フェードアウト側の再生ポインタがクロスフェード
アドレスを指しているとき、加算器４−２の出力はエン
ドアドレスＷの次アドレス、即ち、フェードイン領域Ｂ
の最初のアドレスを指す。更に、更新アドレスの整数部
は比較器４−５においてＷレジスタ４−６からのエンド
アドレス値（CPU19セット値）と比較される。これは、
更新アドレスの示す録音ポインタ、または再生ポインタ
が、エンドアドレスＷに達したかどうかを判別するため
であり、更新アドレス整数部がエンドアドレスＷに等し
いといきは比較信号Ｅがアクディブとなり、エンドアド
レスＷを超えているときは比較信号Ｆがアクディブとな
る。後者の場合は、ループ処理のためにポインタの信号
を再計算しなければならない。そこで、フェードイン選
択回路４−２を通った更新アドレスを加算器４−７でＹ
レジスタ４−８からの）ループリターンアドレスまたは
クロスフェードアドレス−エンドアドレス＋１）の値
（CPU19セット値）に加算して、ポインタのリターン位
置を再計算し、このリターン値と更新アドレス値のいず
れかをリターン選択回路４−９で選択する（第10図参
照）。ここに、リターン選択回路４−９は上述したＦ信
号をオペレーションデコーダ３−２でタイミング調整し
たＦ′信号に従って動作し、更新アドレスの示すポイン
タ位置がエンドアドレスＷを超えているときには加算器
４−７からのリターン値を新たな現アドレスを示すポイ
ンタとして選択する。
リターン選択回路４−９のTDM出力は生音データRAM5
に対する新しい記録アドレス値、生音データRAM5に対す
る新しい再生アドレス値を含む。ただし、再生アドレス
値の方は通常、（再生ピッチが録音ピッチと異なる場
合）、生音データRAMの離法時（１きざみの）記憶場所
をきっちりと指すのではなくその記憶場所を再生アドレ
ス値の整数部で指し、その記憶場所とその次の記憶場所
の中間位置を再生アドレス値の小数部（端数部）で指し
ている。このため、（再生アドレスの整数部＋小数部）
におけるデータを補間する必要がある。この補間のため
に、下方に示す４−10〜４−12の要素で上記次の記録場
所（次アドレス）を得ている。即ち、リターン選択回路
４−９からの再生アドレス整数部をプラス１回路４−９
でプラス１する。通常はこれで、次アドレスが得られる
が、再生アドレス整数部がエンドアドレスＷに等しいと
き（第５図参照）は、次アドレスをループリターンアド
レス（またはクロスフェードアドレス）にしなければな
らない。そこで、比較器４−５で再生アドレス整数部が
エンドアドレスに一致することを示す比較信号Ｅが発生
したとき、その信号をタイミング調整した信号Ｅ′で次
アドレス選択回路４−11を制御して、次アドレス選択回
路４−11にプラス１回路４−10からの出力ではなく加算
器４−12からのループリターン値（またはフェードイン
あるいはフェードアウトのクロスフェードアドレス値）
を選択する。ここに加算器４−12はリターン選択回路４
−９からの再生アドレス整数部にＳレジスタからの（ル
ープリターンまたはフェードインクロスフェード−エン
トアドレス）の値（CPU19セット値）を加算するように
なっている。
更にリターン選択回路４−９の出力である新たな現ア
ドレス値は、現アドレス選択回路４−14を介して現アド
レスレジスタ８−３に戻される。ただし、録音モードと
録再モードのときは、録音終了時（後述するように録音
している弦振動の減衰によって録音終了となる）に、リ
ターン選択回路４−９の出力に含まれる録音アドレス
（録音ポインタ）を停止させる必要がある。録音終了時
にCPU19から録音終了コマンドがオペレーションデコー
ダ３−２に送られ、これを受けてオペレーションデコー
ダ３−２より、録音終了アドレスレジスタ４−15にEND
信号が与えられる。これにより、録音終了アドレスレジ
スタ４−15はリターン選択４−９からのその時点で与え
られる録音アドレス値を録音終了アドレス値として取り
込む。次のサンプリングサイクルからはEI信号パスルが
現アドレス選択回路４−14に所定のタイミングで与えら
れ、そのとき、現アドレス選択回路４−14はリターン選
択回路４−９からの出力（新録音アドレス値）でなく録
音終了アドレスレジスタ４−15の出力を選択し、これに
よって、録音ポインタが録音終了アドレス値に固定され
る。なお、録音終了アドレスレジスタ４−15の内容であ
る録音終了アドレス値は、録音モードまたは録音モード
終了後、録音データのエデット時にCPU19によって読み
取らるようになっている。
RAMアドレス選択回路４−16は現アドレス選択回路４
−14からの出力と次アドレス選択回路４−11からの出力
を受け、オペレーションデコーダ３−２からの所定の選
択信号（図示せず）に従って、いずれかの出力を適時、
選択する（第10図参照）。RAMアドレス選択回路４−16
の出力アドレス値のうち、整理部で生音データRAM5がア
ドレッシングされ、小数部（再生ポインタ小数部）は補
間回路７に供給される。結果として、RAMアドレス選択
回路４−16の出力は、各弦のサンプリングタイムSTi
（第10図参照）の最初のタイムスロットで生音データRA
M5に対する書込アドレス（録音モードのとき正しい値を
示す）２番目のタイムスロットで生音データRAM5に対す
る第１再生チャンネルのフェードアウト用の読出アドレ
ス（再生モードと録音モードのとき正しい値を示す）、
３番目のタイムスロットで第１再生チャンネルの補間用
の次読出アドレス、４番目のタイムスロットで第１再生
チャンネルのフェードイン用の読出アドレス（クロスフ
ェード開始後、正しい値を示す）、５番目のタイムスロ
ットで第１再生チャンネルのフェードイン用の補間次読
出アドレス第６番目のタイムスロットで第２再生チャン
ネルのフェードアウト用の読出アドレス（２チャンネル
再生の再生モードと録画モードのとき正しい値を示
す）、第７番目のタイムスロットでその次読出アドレ
ス、第８番目のタイムスロットで第２再生チャンネルの
フェードイン用の読出アドレス（クロスフェード開始
後、正しい値を示す）、第９番目のタイムスロットでそ
の次読出アドレスを示す。
補間回路７（第６図）では、生音データRAM5の現再生
アドレス（整数部で指定される）にある弦振動サンプル
をWBレジスタ７−２に取り込み、次アドレスにある弦始
動アンプルをWAレジスタ７−１に取り込み両者の差（WA
−WB）を加算器７−３で算出し、乗算器７−４において
この差（WA−WB）に、RAMアドレス選択回路４−16から
の現再生アドレス小数部PDを乗算し、この乗算結果とWB
レジスタ７−２からのサンプルWBとを加算器７−５で加
算する。これによって、再生アドレス整数部プラス小数
部における弦振動サンプル値が直線補間される。
第３図からわかるように、生音データRAM5への書込み
アドレスを指す録音ポインタは“1"のきざみで歩進す
る。これに対し、生音データRAM5に対する読出アドレス
を指す再生ポインタの歩進速度は、CPU19によって読出
アドレス加算値レジスタ38にセットされる値によって決
まる。一般に再生ポインタの歩進速度（したがって再生
ピッチ）は録音ポインタの歩進速度（したがって録音ピ
ッチ）と一致するとは限らない。特に本実施例では、録
音しながら再生を行う録再モードがあり、この録画モー
ドにおいて、録再ピッチとは異なるピッチで加工音を再
生することができる。この場合、読出しアドレス加算値
は“1"以外の値をとる。録音ポインタの歩進速度と再生
ポインタ合の歩進速度が異なる態様で録音と再生を同時
的に行う場合、ポインタの追い越しの問題がある。例え
ば、録音ポインタより再生ポインタの歩進速度が速けれ
ば、いずれ、再生ポインタは録音ポインタを追い越して
しまい、生音データRAM5から、録音していないデータを
読んでしまう。録音ポインタの方が速い場合でも、生音
データRAM5の記憶容量の節約等のため、ポインタによる
RAMアドレッシングをループさせる場合、録音ポインタ
が、再生ポインタを追い越す問題が生じる。
第７図はこの種の追越問題に体する１つの解決手段を
図示したものである。ここでは、第７図（Ａ）に示すよ
うに再生ポインタPP、録音ポインタRPとし、先頭アドレ
スからエンドアドレスの間をループすることを想定して
いる。再生が開始するとき、再生ポインタPPは先頭アド
レに位置し、録音ポインタPRはその前方に位置にする。
このとき先頭アドレスのところから録音ポインタPRのと
ころまで、弦振動サンプルが記録されている。再生ポイ
ンタPPの歩進速度が録音ポインタRPより速いと、やがて
第７図（Ｂ）に示すように、再生ポインタPPは録音ポイ
ンRPに接近する。このような接近時に、第７図（Ｃ）に
示すように、再生ポインタPPの位置を録音ポインRPから
遠ざかる位置にジャンプバックさせる。接近の都度、こ
のジャンプバック動作を行わせることにより、再生ポイ
ンタPPは、常に、録音済の弦サンプルを生音データRAM5
から読み出すことができ、録音しながら再生を続けるこ
とができる。
第３図のリード／ライト制御部６についてこれまで述
べなかった部分で、再生ポインタのジャンプバック制御
を達成している。即ち、再生速度判定部（比較器）３−
10で書込アドレスの加算値（記録ポインタRPの歩進値）
である“1"と読出しアドレス加算値レジスタ３−８から
の再生ポインタPPの歩進値とを比較し、その大小関係を
示す比較結果を得る。接近検出部３−11で現書込アドレ
ス（録音ポインタ）と現読出アドレス（再生ポインタ）
の差を再生速度判定部３−９からの比較結果に従って算
出し、その差を接近しきい値レジスタ３−12からの接近
しきい値と比較し、差が接近値より小さければ、出力で
あるNEAR信号をアクティブにする。このNEAR信号をオペ
レーションデコーダ３−２でタイミング調整したNEAR信
号パルスで、変更選択回路３−13の動作を制御し、変更
選択回路３−13に開始選択回路３−５からの再生アドレ
ス値ではなく、変更読出しアドレス発生回路３−14から
アドレス値（ジャンプリターンした値）を選択させる。
このとき変更読出しアドレス発生回路３−14は、現アド
レスレジスタ３−３からの現再生ポインタ値に、オフセ
ットレジスタ３−15のオフセット値（ジャンプリターン
の大きさを示すデータで、CPU19によりセットされる）
を再生速度制定回路３−10からの比較結果に従って加減
算した値、即ち、ジャンプリターン先の再生ポインタ値
を発生している。
以上の構成により、第７図で述べたような再生ポイン
タのジャンプリターン機能が達成され、録音しながらの
再生を続行することが可能となる。
第８図はポインタの追越問題の第２の解決手段を図示
したものである。上述した第１解決手段の場合、ジャン
プリターンに加工音にノイズ（クリック音ノイズ）が発
生する可能性はある。第２解決手段はジャンプリターン
とクロスフェードとを組み合わせることになり、このノ
イズ問題も解消している。
第８図の（Ａ）は再生ポインタPPと録音ポインタRPと
の距離が十分に離れているノーマル録再状態を示してい
る。再生ポインタPPの歩進速度の方が速いと、やがて第
８図（Ｂ）に示すように再生ポインタPPが録音ポインタ
RPに接近する。この第２解決手段では、この時点で、も
う１つのフェードイン再生ポインタPP2を録音ポインタR
Pから十分離れた位置に形成し、先の再生ポインタPPを
フェードアウト再生ポインタとして、フェードイン再生
ポインタPPに基づいて生音データRAM5から得た加工音デ
ータとフェードイン再生ポインタPP2に基づいて生音デ
ータRAM5から得た加工音データとの間のクロスフェード
処理をクロスフェード回路８で開始する（第８図（Ｃ）
参照）。この時点は前者の加工音データ（フェードアウ
ト用加工音データ）には重み１がかかり、後者の再生デ
ータ（フェードイン加工音データ）には重み０がかか
り、この重み付けの和がクロスフェード回路８の出力と
なる。以降、ポインタRP、PP、PP2の移動につれ、クロ
スフェード回路８出力に占める。PPに基づくフェードア
ウト用加工音データの割合は徐々に低くなり相対的にPP
2に基づくフェードアウト用加工音データの割合は徐々
に高くなり（第８図（Ｄ）参照）、前者の割合が０％、
後者の割合が100％になった時点で、クロスフェード回
路８のクロスフェード動作が完了する（第８図（Ｅ）参
照）。なお、このクロスフェード完了時点までにフェー
ドアウト用再生ポインタPPが録音ポインタRPを追い越さ
ないように、クロスフェードを開始させる接近しきい値
を設定する必要がある。この後は、再生ポインタPP2に
基づく加工音データによって再生が行われる（第８図
（Ｆ）参照）。再生ポインタの歩進速度より録音ポイン
タRPの歩進速度が速い場合は、フェードイン再生ポイン
タを録音ポインタRPの前方に離して形成すればよい。
以上のように、再生ポインタと録音ポインタが接近す
る都度、録音ポインタから十分離れた再生ポインタを形
成し、前者の再生ポインタによる加工音データと後者の
再生ポインタによる加工音データとをクロスフェード回
路８でクロスフェード処理することにより、クリックノ
イズなしに、録音しながら再生を続けることができる。
この第２の解決手段の具体例を第９図に示す。これ
は、第４図に示すようにリターン選択回路４−９の出力
側に設けられるフェードインアドして生成回路（CX）４
−17である。なお、この場合、第１解決手段を実現する
ための、第３図の要素３−13〜３−15は除外されるが接
近検出要素３−10〜３−12は残され、接近しきい値レジ
スタ３−12にCPU19の指定した接近しきい値がセットさ
れる。即ち、接近検出要素３−10〜３−12と第５図のフ
ェードインアドレス生成回路４−17とで、第２解決手段
が実現される。第９図において、リターン選択回路４−
９（第４図）からの再生ポイン（ｎ）は加算器９−１に
おいて、Ｊレジスタ９−２から２の補数回路９−３を通
したオフセット値（CPU19セット値）と加減算される。
ここに２の補数回路９−３は録音ポインタの歩進速度が
再生ポインタの歩進速度より速い場合はその比較結果
（第３図の接近検出部３−11から与えられる）に従っ
て、Ｊレジスタ９−２の正のオフセット値をそのまま通
し、加算器９−１の出力が（再生ポインタ＋Ｊ）になる
ようにし、逆の場合はＪの２の補数をとり、加算器９−
１の出力が（再生ポインタ−Ｊ）になるようにする。こ
の結果換算器９−１の出力は、通常はフェードイン再生
ポインタの値をもつ。ただし、アドレッシングのループ
動作（第５図参照）を考慮する必要がある。即ち開始ア
ドレスからスタートする（フェードアウト）再生ポイン
タがループリターンアドレスｚより大きい値をとる場
合、その再生ポインタがいったんエンドアドレスＷに直
した後の位置が、エンドアドレスＷに直していない状態
かを判別し、その判別結果に従って、加算器９−１の出
力するフェードイン再生ポインタの値を再計算する必要
がある。即ち、再生ポインタ（ｎ）の方が速いとき、加
算器９−１の出力するフェードイン再生ポインタは、再
生ポインタ（ｎ）より、オフセット値Ｊ分、後方（第５
図で左方）に位置するが、既に再生ポインタ（ｎ）がエ
ンドアドレスＷに達した後のループ動作中の位置であれ
ば、加算器９−１の出力するフェードイン再生ポインタ
をループ長だけ右のループ領域Ｙ内に再設定する必要が
ある。これを実現するため第９図の比較器９−４におい
て、加算器９−１からのフェードアウト用再生ポインタ
値とＺレジスタ９−５からのループリターン他（CPU19
セット値）とを比較する。更に、加算器９−６におい
て、加算器９−１からのフェードイン再生ポインタ値に
Ｙレジスタ９−７からの（エンドアドレス−ループリタ
ーンアドレス２＋１）の値（CPU19セット他）を加算
し、加算器９−１出力をループ長Ｙだけ前方（右方）に
移動する。そして、比較器９−４から、加算器９−１の
フェードイン再生ポインタ値がループリターン値より、
小さく、かつ、比較器４−５の比較器に基づき、フェー
ドアウト再生ポインタがエンドアドレスＷに到達済であ
ることを示す信号EVF′（信号Ｅ、Ｆをホールドするこ
とによって得られる）が発生していることを条件（アン
ド回路９−８で示す）として、選択回路データを制御
し、選択回路９−９に、加算器９−１からの出力ではな
く加算器９−６からのループ長Ｙだけ右にずらせたフェ
ードイン再生ポインタを選択する。リターン選択回路９
−９の出力（フェードアウト再生ポインタ（ｎ）を含
む）と選択回路９−９からのフェードイン再生ポインタ
（ｎ＋１）は選択回路９−10でマルチプレクシングさ
れ、現アドレス選択回路４−14等に供給される。
録画モードにおいて、接近検出部３−11で録音ポイン
タと再生ポインタ（ｎ）の接近が検出されるとその出力
信号NEARがアクティブになる。これ以前に、第９図のフ
ェードイン選択回路はフェードインとなる再生ポインタ
の計算を続けており、RAMアドレス選択回路４−16を通
して、フェードアウトとなる予定の再生アドレス（ｎ）
とフェードインとなる予定の再生アドレス（ｎ＋１）と
で生音データRAM5をリードアクセスし、各生音データRA
M出力が補間回路７を通してクロスフェード回路８に入
力される。しかし、接近前ではクロスフェード回路８は
クロスフェード動作を開始しておらず、クロスフェード
回路８は、フェードアウトとなる予定の再生アドレスに
基づく加工音データを出力する。接近検出信号NEARがア
クティブとなると、この信号がオペレーションデコーダ
３−２で解読され、オペレーションデコーダ３−２から
クロスフェード回路８にクロスフェード開始信号が与え
られる。これを受けてクロスフェード回路８は再生アド
レス（ｎ）に基づく入力加工音データに対しフェードア
ウト処理を開始し、加工音アドレス（ｎ＋１）に基づく
入力加工音データに対し、フェードイン処理を開始す
る。クロスフェード回路８はクロスフェード処理を完了
した時点でリードライト制御部８のオペレーションデコ
ーダ３−２にクロスフェード完了信号（図示せず）を与
える。これに対し、オペレーションデコーダ３−２は現
アドレスレジスタ３−３のデータ取込みを制御し、現ア
ドレスレジスタ３−３にフェードアウト完了再生ポイン
タ（ｎ）の代りにフェードイン完了再生ポインタ（ｎ＋
１）を取り込ませる。したがって、これ以降は、フェー
ドイン完了再生ポインタがフェードアウト予定の再生ポ
インタ（ｎ）として機能することになり、フェードイン
アドレス再生回路４−７で、次にフェードインすること
になる再生ポインタ（ｎ＋１）が生成される。
次にCPU19の動作について説明する。第11図はCPU19の
実行するメインのフローチャートである。パワーオン時
にシステムを初期化する（11−１）。その後、メインル
ープを繰り返し実行し、11−２で機能キー／表示部20の
機能キー入力をスキャンし、変化があれば（11−３）、
機能キー変化処理を実行する（11−４）。また、11−５
で弦状態を調べ、リード／ライト制御部６に適時、制御
コマンドを与えるピッチ／レベルモニター処理を実行す
る。
第12図に示すように機能キー変化処理11−４には、第
２図で述べたサンプリングモードに関する設定処理が含
まれる。即ち、機能キーにより、サンプリングモードの
指定変更が入力されたかどうかを判別し、変更入力があ
れば、12−２でサンプリングモードフラブＭを更新す
る。ここに、サンプリングモードフラブＭは録音モード
を値“0"で示し、１チャンネル再生の再生モードを“1"
で表示し、２チャンネル再生の再生モードを“2"で示
し、１チャンネル再生の録再モードを“3"で示し、２チ
ャンネル再生の録再モードを“4"で示す。更に、CPU19
は次の12−３で更新はサンプリングモードフラブＭに従
って、R/W制御部６にモード情報をセットする。このモ
ード情報には、生音データRAM5への書込みを制御する情
報、エンベロープ付加回路９をマスクする再生禁止情
報、生音データRAM5に対する基準値（記録（再生）開始
アドレス、）クロスフェードアドレスＶ、エンドアドレ
スＷ、Ｘ、Ｙ、Ｓ等）が含まれる。例えば、録音モード
のときは、録音開始アドレスレジスタ３−４、Ｗレジス
タ４−８、Ｓレジスタ４−13にデータがセットされ、エ
ンベロープ付加回路９はすべての再生チャンネルについ
てマスクされ、RAM書込信号R/Wが各弦振動サンプリング
タイムの最初のタイムスイッチでオペレーションデコー
ダ３−２から発生し、録音経路のS/HとA/D変換器４が動
作可能にされる。更に12−４でCPU19は確認のために指
定されたモードを機能キー／表示部20の表示装置に表示
する。
ピッチ／レベルモニター11−５の処理は第13図のフロ
ーに従って実行される。第13図はメインフロー（第11
図）のピッチ／レベルモニター11−５のうち１弦分を示
したもので、第13図のフローは弦番号カウンタ（図示せ
ず）をインクリメントしながら、電子弦楽器の弦の数
（６本）だけ繰り返し実行される。
13−１で弦番号カウンタが指す弦番号の弦の振動モー
ド（STATE）を判別する。ここにSTATEは“0"のとき弦振
動なしの静止状態を示し、“1"のとき弦振動開始を示
し、“2"のとき弦の振動中を示す。STATEフラブが弦振
動なしの状態（前回の状態）を示しているときは、今回
の弦振動レベル、即ち、第14B図に示すレベルタイムイ
ンターラプトルーテンにより、レベル検出回路５から取
り込んだ弦振動レベルが振動開始を表わす所定値を超え
ているかどうかを判別（13−２）、超えていなければ、
その弦に対するピッチ／レベルモニター処理を終了し、
超えていれば、サンプリングモードフラグＭを参照して
サンプリングモードが録音モードか録再モードのとき
は、R/W制御回路０に対し、その弦の振動サンプルの録
音開始を指示する（13−４）。この結果、R/W制御回路
６の開始選択回路３−５がその弦についてＵレジスタ３
−４にセットされた値を録音ポインタの開始値として選
択し、この位置から生音データRAM5に対する弦振動サン
プルの書込（生音データの録音）が開始する。更に、サ
ンプリングモードによらず、13−５で弦振動カウタの示
すSTATEフラブが弦振動開始を示す“1"に書き替えられ
る。
このようにして、弦振動が開始すると弦振動モード13
−１から弦ピッチ確定の判別13−６に分枝し、ここで、
最初の弦ピッチが確定したかどうか調べられる。ここ
に、弦ピッチは定期的な割込ルーチンであるピッチタイ
ムインタラプトルーチン（第14A図）において計算され
る。例えば、ピッチタイムインタラプトルーチンはピッ
チ抽出装置18において弦振動のゼロクロスを検出したと
きに、ピッチ抽出装置18からの割込要求によて起動さ
れ、その時点におけるフリーランニングカウンタ（図示
せず）の値から、前回のゼロクロスにおけるフリーラン
ニングカウンタの値を差し引くことにより弦振動の周期
したがってピッチが算出される。そしてピッチ確定の判
別13−６では、例えば前回のピッチと今回のピッチが等
しいことを条件として最初のピッチを確定させる。ピッ
チが確定する前はそのまま第12図のフローを抜けるが、
ピッチが確定したときは、STATEが“1"に変化した振動
レベルの最大値を弦タッチデタTOUCH（ST）として確保
し（13−７）、サンプリングモードを判別する（13−
８）。ここで、再生モードのときは、CPU19はリード／
ライト制御回路６のオペレーションデコーダ３−２を介
して、エンベロープ付加回路９にエンベロープの開始を
指示する（13−９）。なお、この処理において、録音し
たときの弦タッチレベルで、今回の演奏弦のタッチレベ
ルを正規化、その正規化値に従うエンベロープパラメー
タの変更をエンベロープ付加回路９に指示するようにす
れば、生音と音量的なバランスを演奏弦のタッチレベル
にかかわらず維持することができる。次にCPU19は13−1
0に示す再生速度セット（２）の処理を実行し、リード
ライト制御部６に生音データRAMからの加工音の再生速
度を指示し、13−12のVCFセット処理を実行する。録再
モードのときはCPU19は13−11に示す再生速度セット
（１）の処理を実行した後で、VCDセット処理13−12に
進む。その後、13−13でCPU19はリード／ライト制御回
路６に対し、再生開始を指示し、これにより、リード／
ライト制御回路６の開始選択回路３−５がＵレジスタ３
−４にセットされた値を再生開始アドレス値として選択
し、この位置から生音データRAM5の弦振動サンプルの再
生が開始する。最後の13−15でCPU19はその弦のSTATFフ
ラブの値を弦の振動中を示す値“2"に更新する。
このようにして弦振動中になった後のピッチ／レベル
モニターフローでは、弦状態判別13−１から13−16に分
枝し、ここで、今回の弦振動レベル（第14B図の）レベ
ルタイムインタラプトルーチンで得たレベル情報）が弦
振動の終了を示す所定値より下がったがどうか判別され
る。下がってなければ、CPU19は弦ピッチが変化したか
どうかを判別し変化なしならそのままピッチ／レベルモ
ニターフローを抜けるが、変化していれば、サンプリン
グモードを判別する（13−18）。ここで、録音モードの
ときはそれ以上、すべきことはないので、ピッチ／レベ
ルモニター処理を終了するが、再生モードのときはリー
ド／ライト制御部６に対し、弦ピッチ変化に対応する再
生速度の変更を指示し（13−19:これは再生速度セット
（２）の処理によってリード／ライト制御部６の読出し
アドレス加算値レジスタ３−２の内容を書き替えること
で行われる）、更にVCFセット処理13−21とVCAセット処
理13−22を行う。また、録再モードのときは、VCAセッ
ト処理13−21とVCAセット処理13−22を実行するが、録
音ピッチ（弦ピッチ）の変化が対応して再生ピッチに現
われるので再生速度変更指示10−19にスキップされる。
13−16で弦振動の終了を検出したときは、13−22に進
んでサンプリングモードを判別する。ここで、録音モー
ドのときはCPU19はリード／ライト制御部６に対し録音
終了指示を与える（13−23）。これによりリード／ライ
ト制御部６のその時点における録音ポインタ値が録音終
了アドレスレジスタ４−15に取り込まれ、以降の録音ポ
インタの歩進が停止される。録再モードのときは、リー
ドライト制御回路６に対し、録音の終了を指示するとと
もに、エンベロープ付加回路９に対し、ハイリリースを
指示して、加工音を高速に消音させる（13−25）。再生
モードのときはエンベロープハイリリース処理13−25を
行う。いずれのサンプリングモードのときも、処理10−
26を通り、ここで、STATEフラブが弦振動の静止を示す
値“0"に更新される。
VCFセット処理13−12、13−20の詳細を第15図に示
す。この処理の目的は、抽出した弦ピッチの関数として
加工音の音色を加工することである。第15図のフローで
は15−１に示すように演奏中である第ST弦の振動から抽
出した弦ピッチとサンプリングモードＭとが参照され
る。まず、サンプリングモードが２チャンネル再生のモ
ードかどうかを判別する。モードフラグＭが“2"か“4"
のとき、２チャンネル再生であり、Ｍ＝“1"か“3"のと
きは１チャンネル再生である（第２図参照）。１チャン
ネル再生のときは、抽出ピッチPITCH（ST）から、変換
テーブルＣ−TBL（Ｍ）（例えばCPU19内のROMに置かれ
る）のルップアップ値を読み取る。例えば書替テーブル
の一般形式は、第19図に示すように、モードフラグＭの
値に応じて４つ用意され、変換テーブルの先頭アドレス
がBASEで与えられ、Ｍに対応する各部分テーブル（TBL
（Ｍ））のサイズがSIZEで与えられる（変換テーブルＣ
−TBL（Ｍ）だけでなく後述する第16図〜第18図のフロ
ーで参照する変換テーブルＰ−TBL（Ｍ）、Ｔ−TBL
（Ｍ）、Ｆ−TBL（Ｍ）も同様である）。この場合PITCH
（ST）からの変換テーブルのルップアップアドレスLU−
ADDRは、第17図の下方に示すように LU−ADDR＝BASE＋SIZE ×（Ｍ−１）＋INT〔ln｛（PITCH （ST）/C｝〕 で与えられる（ここにlnに対数、Ｃは定数であり、〔ln
｛（PICH（ST）/C｝〕の項は、抽出弦ピッチPITCH（S
T）のセット比例換算値でありINTはその整数部をとる記
号である）。このルップアップアドレスにあるデータが
ルップアップ値であり、Ｃ−TBLの場合は、VCF11におけ
るカットオフの周波数を指示するデータが記憶されてい
る。そこで、15−４でCPU19はカットオフ周波数指示デ
ータとしてのルップアップ値をDA変換器21、S/H22を介
して、VCF11における2ST番目のVCFにセットする、ここ
に2ST番目のVCFは、第ST弦の第１の加工音信号に対して
フィルタリングを行うものである。この結果14チャンネ
ル再生において、第ST弦の振動サンプルに基づき、生音
データRAM5から要素７〜10を介してVCF11の2ST番目のVC
Fに入力される第１再生チャンネルの加工音信号が、こ
の第ST弦の演奏から抽出してピッチの関数によってフィ
ルタリングされ、音色加工が施される。
２チャンネル再生のときは（15−２）は、抽出した弦
ピッチPITCH（ST）から変換テーブルＣ−TBL（Ｍ−１）
のルップアップ値を読み取り（15−５）それを第１再生
チャンネルのカットオフ周波数指示データとしてVCF（2
ST）をセットし（15−６）、更に、PITCH（ST）からＣ
−TBL（Ｍ）のルップアップ値を読み取り（15−７）、
それを第２再生チャンネルのカットオフ関数指示データ
としてこの第２再生チャンネルをフイルタリングするVC
F（2ST＋１）にセットする（15−８）ことにより、第ST
弦に関する２つの再生チャンネルの加工音に対する独立
の音色加工を施し、一層、厚みのあるサウンドを形成す
る。この場合の変換テーブルの使用を述べると、例えば
Ｍ＝２（２チャンネル再生の再生モード）のときは、最
初の部分テーブル（Ｃ−TBL（１）が第１再生チャンネ
ルのセットオフ周波数変換テーブルとして使用され、２
番目の部分テーブルＣ−TBL（２）が第２再生チャンネ
ルのカットオフ周波数変換テーブルとして使用され、Ｍ
＝４、即ち２チャンネル再ルの録再モードのときは、Ｃ
−TBL（３）がその第１再生チャンネルに対するカット
オフ周波数変換テーブルとして使用され、Ｃ−TBL
（４）が第２再生チャンネルのカットオフ周波数変換テ
ーブルとして使用される。このVCFセット処理は弦振動
開始時のときだけでなく弦振動中のときも弦ピッチ変化
に応答して実行されるので（第３図参照）、弦の演奏中
に連続的に加工音の音色をダイナミックに変更すること
が可能となる（例えば、フィンガーボードに沿って押弦
位置をスライドさせるような場合にこれが達成され
る）。
第16図はVCAセット処理13−13、13−21の詳細なフロ
ーである。この処理の目的は抽出した弦ピッチと弦タッ
チレベルの関数として生音と加工音の混合比を制御する
ことである。この処理フローでは16−１に示すように第
ST弦の振動から抽出したピッチPITCH（ST）、弦タッチT
OUCH（ST）、サンプリングモードＭが参照される。ま
ず、16−２で抽出弦ピッチPITCH（ST）から変換テーブ
ルＰ−TBL（Ｍ）のルップアップ値Ｐ−LUを読み取り、
次に16−３で弦タッチTOUCH（ST）から変換テーブルＴ
−TBL（Ｍ）のルップアップ値を読み取り、16−４でサ
ンプリングモードが１チャンネル再生のときは、ルップ
アップ値Ｐ−LUとＴ−LUとから、（第１）再生チャンネ
ルの混合比データαと生音用チャンネルの混合比データ
γを計算し（16−５）、D/A変換器21、S/H21を介して、
混合比データαを第ST弦の（第１）再生チャンネルを音
量制御するVCA13の2ST番目のVCA（2ST）にセットし、混
合比データγを第ST弦の生音チャンネルを音量制御する
VCA12のST番目のVCA（ST）にセットする（16−６）。結
果として、第ST弦の生音信号はVCA12内において、その
弦ピッチとタッチに依存する混合比係数γで振幅変調さ
れ、第ST弦の加工音信号はVCA13内におて、その弦のピ
ッチとタッチに依存する混合比係数αで振幅変調され、
ピッチとタッチとによって生音と加工音との混合比が変
化する混合比制御が実現される。なお、処理16−５にお
ける再生チャンネルの混合比αと生音チャンネルの混合
比γの値は、例えば α＝Ｐ−LU×Ｔ−LU γ＝１−α で与えられる（ここに、０≦Ｐ＝LU、Ｔ＝LU≦１）であ
る）。
２チャンネル再生のときは（16−４）、第ST弦の音と
して計３つの音（１生音プラス２加工音）の混合比を制
御するので、更に、弦ピッチPITCH（ST）からＭ番目で
はなくＭ−１番目の変換テーブルＰ−TBL（Ｍ−１）の
ルップアップ値Ｐ−LU2を読み取り（16−７）、弦タッ
チTOUCH（ST）から変換テーブルＴ−TBL（Ｍ−１）のル
ップアップ値Ｔ−LU2を読み取る（16−７）。次にこれ
らのルップアップ値Ｐ−LU、Ｔ−LU、Ｐ−LU2、Ｔ−LU2
から第１再生チャンネルの混合比α、第２再生チャンネ
ルの混合比β、生音チャンネルの混合比αを計算する
（16−９）例えば、 α＝1/2（Ｐ−LU2×Ｔ−LU2） β＝1/2（Ｐ−LU×Ｔ−LU） γ＝（１−α−β） によって与えられる。そして、VCA12内において、第ST
弦の生音信号を音量制御するVCA（ST）に対して混合比
γをセットし、VCA13内において、第ST弦の第１再生信
号を音量制御するVCA（2ST）に対して混合比αをセット
し、第２再生信号を音量制御するVCA（2ST＋１）に対し
て混合比βをセットする（16−10）。
以上により、第ST弦の演奏音出力を形成する３つの成
分、即ち生音信号、第１再生信号、第２加工音信号の混
合比率が、その弦のピッチとタッチとによって多様に変
化する混合比制御が達成される。第13図に示すように、
JCAセット処理は弦の振動開始時だけでなく振動中にも
ピッチの変化に従って実行されるので極めて変化に富む
混合比制御が図られる。
第17図は録再モードで実行される再生速度セット
（１）処理13−11の詳細なフローチャートである。この
処理の目的は検出した弦タッチの大きさに依存して加工
音のピッチを変調して生音との間で、ピッチの音が可変
なデキューン効果を得ることである。この処理フローで
は17−１に示すように強タッチTOUCH（ST）といサンプ
リングモードＭが参照される。まず、17−２でサンプリ
ングモードＭが１チャンネル再生（Ｍ＝１、３）か２チ
ャンネル再生（Ｍ＝２、４）から判別する。１チャンネ
ル再生のときは検出タッチTOUCH（ST）から変換テーブ
ルＦ−TBL（Ｍ）のルップアップ値Ｆを読み取り（17−
３）、このルップアップ値Ｆを（２チャンネル再生のと
きに第１再生チャンネルとなる）再生チャンネルの再生
速度としてリード／ライト制御回路６に転送する（17−
４）。この再生速度データはリード／ライト制御回路６
（第３図）の読出しアドレス加算値レジスタ３−８に、
第ST弦の第１再生チャンネル用とにセットされ、これに
より、弦タッチの関数としての再生速度で生音データRA
M5から第ST弦の生音データが読み出され、再生速度に対
応する再生ピッチをもつ加工音として出力される。
２チャンネル再生のときは（17−２）、検出した弦タ
ッチTOUCH（ST）からＭ−１番目の変換テーブルＦ−TBL
（Ｍ−１）のルップアップ値Ｆを読み取り（17−５）、
この値を第１再生チャンネルの再生速度としてリード／
ライト制御回路６の読み出しアドレス加算値レジスタ２
−８の対応TDMチャンネルにセットする（17−６）。更
に弦タッチTOUCH（ST）からＭ番目の変換テーブルＦ−T
BNL（Ｍ＋１）のルップアップ値Ｆを読み取り（17−
７）、その値を第ST弦の第２再生チャンネルの再生速度
としてリード／ライト制御回路６の読出しアドレス加算
値レジスタ３−８の対応チャンネルにセットする。以上
により、第１再生チャンネルの再生ピッチは変換テーブ
ルＦ−TBL（Ｍ−１）を通した弦タッチ関数値に従い、
第２再生チャンネルの再生ピッチは別の変換テーブルＦ
−TBL（Ｍ）を通した弦タッチ関数値に従い、生音と第
１加工音と第２加工音との間でピッチがずれたデチュー
ン効果を弦タッチに依存する態様で得ることができる。
第18図は再生モードで実行される再生速度セット
（２）処理13−10、13−19の詳細なフローである。この
処理の目的は再生速度セット（１）と同様であり、生音
との間でデチューン効果を得ることである。ただし、再
生速度セット（１）処理は録音しながら再生を行う録再
モードで実行されるので録音ポインタの歩進速度に再生
ポインタの歩進速度を一致させれば、加工音のピッチが
原音ピッチと等しくなるのに対し、再生速度セット
（２）処理いったん生音データRAM5に録音した生音を後
で、弦演奏に合わせて再生する再生モードで実行される
ので、録音時における弦ピッチと、再生時における弦ピ
ッチとが一般に等しくなく、上述の関係は一般に成立し
ない。この点に関して両セット処理に相違がある。即
ち、18−１に示すように、再生モードのＦで実行される
再生速度セット（２）のフローでは、検出弦タッチTOUC
H（ST）とサンプリングモードＭ以外に、録画モードＦ
の再生速度セット（１）処理では参照しない録音時の弦
ピッチを表わす原音ピッチデータOR（ST）と再生時の弦
の演奏から抽出した弦ピッチデータPITCH（ST）を参照
し、処理18−２で両ピッチデータの比RAT10（＝PITCH
（ST）/OR（ST））を計算する。そして、１チャンネル
再生のときは（18−３）、再生速度セット（１）処理と
同様にしてルップアップ値を読み取るが（12−５）、そ
の値を加工音の再生速度として指定するのではなく、そ
の値にピッチ比RAT10を乗じた（18−５）ものを加工音
の再生速度としてリード／ライト制御回路６に指示する
（18−６）。同様に、２チャンネル再生のときでも（18
−３）、いったん第１再生チャンネルと第２再生チャン
ネルのためのルップアップ値を読み取った（10−７、18
−10）で、その値にピッチ比RAT10を乗じて（18−８、1
8−11）、各再生チャンネルの再生速度データを得、リ
ード／ライト制御回路６に転送する（18−10、18−1
2）。更に、再生中（弦演奏中）に弦ピッチが変化した
ときも、それに対応してピッチ比RAT10が変化するの
で、再生速度セット（２）処理13−19（第13図）を行っ
て、生音のピッチ変化に対応してピッチ変化が加工音に
現われるようにしている。
尚、第15図〜第18図のフローでは、楽音制御パラメー
タの関数計算のために、各種変換テーブル（Ｃ−TBL、
Ｐ−TBL、Ｔ−TBL、Ｆ−TBL）を使用しているが、この
代りに演算ルーチンによって変換を実行してもよい。
以上の説明から、実施例の特徴、利点は明らかであ
る。いくつかの特徴を以下に例示する。
（ａ）弦振動による生音信号に付加される信号はサンプ
リング録音した生音を加工したサンプリング加工音信号
であるので、生音との音響的バランスのよいサウンドが
得られ、しかも生音単独の場合より豊かで多様性に富む
サウンドが得られる。
（ｂ）弦振動に関する豊富なサンプリング機能（録音機
能、単チャンネル再生機能、複数チャンネル再生機能、
単チャンネル再生の同時録音再生機能、複数のチャンネ
ル再生の同時録音再生機能）を備えているので、各種の
使用目的、態様に対応できるとともに、再生の多様化が
図れる。
（ｃ）加工音の特性を多様に制御できる。
（ｄ）更に加工音の特性を弦演奏操作に合わせて制御で
き、弦演奏操作によて異なる多種多様な楽器制御ができ
る。
（ｅ）例えば、弦振動レベルの大きさに応じて、加工音
の再生ピッチを生音のピッチからずらして再生可能であ
り生音との間でデチューン効果を発生できる。
（ｆ）あるいは、加工音の再生ピッチを弦振動から検出
した弦タッチの大きさ（弾弦力）によって変調できる。
（ｇ）あるいは、生音と加工音との混合比を弦振動から
検出した弦振動周期や弦振動レベルの大きさによって制
御できる。
（ｈ）加工音の音色を弦振動レベルの大きさによって制
御できる。
（ｉ）録音しながら再生を行う録音サンプリング機能は
他のサンプリング電子楽器にも応用でき、録音中に、録
音データを複数の再生チャンネルで再生する機能等は加
工音の厚みをつくるのに有効である。
（ｊ）同時録再モードにおいて、再生ピッチが録音ピッ
チと異なる場合にも再生を続けることができる。特に、
生音データRAM5に対する読出しアドレス位置（再生ポイ
ンタ）と書込アドレス位置（録音ポインタ）との接近検
出と動的に形成される２再生ポインタによる２つの再生
信号のクロスフェード技術により、ノイズなしに録音ピ
ッチト異なるピッチの加工音を得ることができる。
以上で実施例の説明を終えるが、この発明の範囲内で
種々の変形が可能である。
例えば、実施例は１つの弦の演奏操作に対し、最大２
チャンネルまでの再生が可能であるが、リード／ライト
制御回路６の構成を変更することにより、更に多くのチ
ャンネルを同時再生し得る。
また、実施例では生音データRAM5に電子弦楽器の弦の
数だけの生音データが録音され、それを基に再生が行わ
れることを想定したが、更に多数の生音データを記憶で
きるようにしてもよい。一例では、弦ごとまたは弦の張
設方向（長手方向）に沿った、異なる複数の弦位置に設
けた複数の弦振動ピックアップからの生音データを各ピ
ックアップ別に、生音データRAM5の各エリアに録音す
る。そして再生のために、そのなかの１以上を選択して
再生を行う。あるいは第１図において、生音信号路を第
１のピックアップ（例えばブリッジ寄りのピックアッ
プ）に接続して、第１ピックアップからの信号を生音と
して出力し、サンプリング録音信号路を、第２のピック
アップ（例えば、ブリッジから離れた弦位置に設けたピ
ックアップ）に接続し、サンプリング再生信号路により
加工音として出力するようにしてもよい。ピックアップ
の取付け位置によってピックアップされる弦振動信号が
異なるので、一層、音色の豊かなサウンドが得られる。
また、実施例の場合、生音信号はピックアップ1aから
実質上、遅延なしに出力されるのに対し、再生は弦振動
の最初のピッチ確定後にCPU19からリード／ライト制御
回路６に与える再生開始コマンドによって開始するの
で、加工音信号の出力が生音信号に比べてピッチの確定
に要する時間（この時間は不定である）だけ遅れる。こ
れを解決するには、第１図の生音信号路に遅延回路を設
け、CPU19等によって弦始動が開始してから最初のピッ
チ確定するまでの時間を計測し、その時間に対応する遅
延回路の遅延タップから、生音信号が出力されるよう
に、リード／ライト制御回路６への再生開始指示時に、
CPU19で遅延回路の出力遅延タップを選択すればよい。
一層、都合がよいのは、生音データRAM5を含むサンプリ
ング録音／再生信号路を生音信号を通す生音信号路とし
て兼用することである。即ち、マルチ再生チャンネル再
生機能をもつ録再モードにおいて、再生チャンネルの一
つの生音チャンネルとして利用する。例えば実施例の２
チャンネル再生の録再モード（第２図（ｈ）参照）にお
いて第１再生チャンネルを生音チャンネルとして割り当
て、このチャンネルに対する再生ポインタのアドレス歩
進速度（生音データRAM）読出しアドレス加算値）を録
音ポインタのアドレス歩進速度“1"にして、再生を行う
ことにより加工音（第２再生チャンネルで得られる信
号）と周期して（あるいは制御された時間差を付けて）
生音を出力できる。また、実施例では、再生される音の
ソースである弦（生音データRAMの再生用生音データに
係る弦）と、再生を行わせる弦（再生時に演奏される
弦）とを同一にしているが、これには限らない。例え
ば、演奏弦によって再生される生音データRAM5の生音デ
ータ（弦振動データ）を１ないし複数選択する（割り当
てる）機能を設け、再生モードのときに、この演奏弦対
弦振動データの割当に従って加工音を再生することがで
きる、これらにより、一層、音色の豊かなサウンドが得
られる。
また、実施例では、再生ポインタの歩進速度を変える
ことによって再生ピッチを制御しているが、この代り
に、あるいはこれと組み合わせて再生サンプリング周波
数を変えることで、再生ピッチを制御するようにしても
よい。また、音色加工用のVCF11はデジタルフィルタで
実現してもよい。
更に、演奏操作による楽器の制御の態様も実施例には
限定されず、弦に対するチョーキング操作量はトルモロ
アームその他の操作子の操作量を検出し、それを加工音
や生音の特性制御に利用できる。
［発明の効果］ 以上、詳細に述べたように、この発明によれば、記憶
手段に対し、弦振動のピックアップ手段からA/D変換手
段を介して得た弦別のデジタルピックアップ信号をデジ
タル記憶しつつ、同時に、この記憶されたデジタルピッ
クアップ信号を読み出し、この読み出したデジタルピッ
クアップ信号をD/A変換手段及び音出力手段を介して音
として再生するにあたり、この再生されるべき音の特性
を、ピックアップ信号から抽出したパラメータ（弦別の
最大振幅レベルを表わす数値データ、または、弦別の新
たなピッチを表わす数値データ）に基づいて加工制御す
ることができる。
したがって、演奏者の好みに応じて、弦楽器自身の音
（弦振動によるピックアップ音）を、弾弦操作と同時に
再生しながら、その再生音の特性（例えば、音色または
音量）を弾弦操作の形態（弾弦の大きさ）または指定さ
れている音高操作（抽出されたピッチの変化）に合わせ
て多様に制御させることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の実施例に係る電子弦楽器の全体回路
構成図、 第２図は第１図の生音データRAMに関する記録／再生サ
ンプリングの基本的なタイムチャート、 第３図は第１図のリードライト制御回路の構成図、 第４図は第３図の弦アドレス生成部の構成図、 第５図は第１図の生音データRAMに対するアドレッシン
グを示す図、 第６図は第１図の補間回路の構成図、 第７図は生音データRAMの録再モードにおける録音ポイ
ンタと再生ポインタの接近に対する動作を説明する図、 第８図は生音データRAMの録再モードにおける録音ポイ
ンタと再生ポインタの接近に対する変形例における動作
を説明する図、 第９図は第８図の動作を実現するための第４図のCX（フ
ェードインアドレス生成部）の構成を示す図、 第10図はリード／ライト制御回路の各部の出力タイムチ
ャート、 第11図は第１図のCPUが実行するメインのフローチャー
ト、 第12図はCPUが実行する機能キー変化処理のフローチャ
ート、 第13図はCPUが実行するピッチ／レベルモニターの、フ
ローチャート、 第14A図はCPUが実行するピッチタイムインタラプトのフ
ローチャート、 第14B図はCPUが実行する振動レベルのタイムインタラプ
トのフローチャート、 第15図はCPUが音色加工のために実行するVCFセットのフ
ローチャート、 第16図はCPUが混合比制御のために実行するVCAセットの
フローチャート、 第17図はCPUが録再モードにおいて実行する再生速度セ
ット（１）のフローチャート、 第18図はCPUが再生モードにおいて実行する再生速度セ
ット（２）のフローチャート、 第19図は変換テーブルの形式を説明する図である。 1a、1b……ピックアップ、５……生音データRAM、６…
…リード／ライト制御回路、11……VCF、12、13……VC
A、19……CPU、18……ピッチ抽出装置、23……レベル検
出回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真鍋 啓 東京都西多摩郡羽村町栄町３丁目２番１ 号 カシオ計算機株式会社羽村技術セン ター内 (56)参考文献 実開 昭54−26923（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−2697（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−150596（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】弦振動をアナログピックアップ信号に変換
    して出力するピックアップ手段と、 前記ピックアップ手段から出力されるアナログピックア
    ップ信号を所定の時分割タイミングでデジタルピックア
    ップ信号に変換し、この変換されたデジタルピックアッ
    プ信号を時分割で記憶手段に書き込む書込手段と、 前記ピックアップ手段から出力される前記アナログピッ
    クアップ信号の振幅レベルとピッチを検出し、この振幅
    レベルを表わす数値データとピッチを表す数値データを
    出力する検出手段と、 前記検出手段によって振幅レベルとピッチが検出された
    後に、前記記憶手段に記憶されたデジタルピックアップ
    信号を前記書き込み時の時分割タイミングと異なる時分
    割タイミングで読み出すとともに、この読み出されたデ
    ジタルピックアップ信号を前記検出手段から出力された
    振幅レベルを表わす数値データとピッチを表す数値デー
    タとに基づいて、特性を制御する特性制御手段と、 前記特性制御手段によって特性が制御されたデジタルピ
    ックアップ信号と前記ピックアップ手段から出力された
    アナログピックアップ信号に対して、前記検出手段から
    出力された振幅レベルの数値データとピッチの数値デー
    タとに基づいて混合比を設定し、当該混合比の割合に応
    じて夫々の信号の振幅を制御した後、混合して出力する
    混合制御手段と、 を具備することを特徴とする電子弦楽器。
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