JP3424787B2 - 演奏情報検出装置 - Google Patents

演奏情報検出装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００２】
【発明の属する技術分野】この発明は、電気的振動信号
から楽音のピッチ情報やノートオン・ノートオフ情報を
求め、これらの情報を用いてＭＩＤＩメッセージのよう
な演奏情報を発生する技術分野に属し、特に、幅広い周
波数レンジを持った信号からこれらの情報を求めるのに
適したものに関する。
【０００３】
【従来の技術】弦楽器，打楽器，管楽器のような楽器を
演奏したり音声を発したりすることによって生じた振動
を、電気的な振動信号に変換し、その信号からピッチ情
報やノートオン・ノートオフ情報といった演奏情報をリ
アルタイムに検出し、それらの演奏情報を用いてＭＩＤ
Ｉメッセージを形成することが、電子楽器の分野で広く
行なわれるに至っている。このＭＩＤＩメッセージを例
えばシンセサイザーの音源装置に供給するようにすれ
ば、演奏者が演奏しているメロディを、所望の音色で、
且つ所望の効果音や伴奏音を付してリアルタイムに再現
することが可能である。
【０００４】こうした電気的振動信号からピッチ情報や
ノートオン・ノートオフ情報を検出する処理では、一例
として、入力された電気的振動信号がまずアナログ／デ
ィジタル変換された後その周波数帯域がローパスフィル
タによって制限され、次に、該フィルタを通過した信号
の瞬時値のゼロクロスを検出することに基づいてピッチ
の検出が行なわれるとともに、該フィルタを通過した信
号の振幅エンベロープがエンベロープフォロアによって
検出される。エンベロープフォロアは、信号の立上り部
（アタックタイム）のエンベロープを検出した後、信号
の減衰部（ディケイタイム）のエンベロープ波形を所定
の傾きで形成するものである。そして、エンベロープフ
ォロアの検出した振幅エンベロープのレベルと所定の閾
値との比較により、ノートオン・ノートオフが検出され
る。
【０００５】こうしたピッチ情報やノートオン・ノート
オフ情報の検出を正確に行なうためには、ローパスフィ
ルタにおけるカットオフ周波数やエンベロープフォロア
における減衰部のエンベロープ波形の傾きは、入力され
る電気的振動信号の基本周波数に適合するように設定さ
れていることが必要である。しかし、或る所定のカット
オフ周波数に対して、正確なピッチ検出が可能な周波数
帯域（すなわちローパスフィルタを同調させておくこと
ができる周波数帯域）は、次のような理由から、通常は
せいぜい２オクターブ程度に制限されてしまう。すなわ
ち、入力される信号の周波数がカットオフ周波数に対し
て低くなりすぎた場合には、倍音周波数成分が過剰にな
り、基本周波数成分によるゼロクロス以外に倍音周波数
成分によるゼロクロスが頻繁に発生してしまうので、正
確なピッチ検出が不可能になる。他方、入力される信号
の周波数がカットオフ周波数に対して高くなりすぎた場
合には、基本周波数成分も削られてしまうので、やはり
正確なピッチ検出が不可能になる。
【０００６】また、減衰部のエンベロープ波形の或る所
定の傾きに対して、正確なノートオン・ノートオフの検
出が可能な周波数帯域も、次のような理由から制限され
てしまう。すなわち、入力される信号の周波数が減衰部
の傾きに対して低くなりすぎた場合には、図６（ａ）に
示すように、信号の振幅がまだノートオフの閾値を下回
っていないタイミングｔ１でエンベロープレベルが該閾
値を下回ってしまうので、ノートオフが誤検出され、且
つ、その次に信号の瞬時値がノートオンの閾値を上回っ
たタイミングｔ２でそれを信号の立上りとして誤検出し
てしまうので、ノートオンが誤検出されてしまう。他
方、入力される信号の周波数が減衰部の傾きに対して高
くなりすぎた場合には、図６（ｂ）に示すように、信号
の振幅がノートオフの閾値を下回ったタイミングｔ３に
なってもエンベロープレベルが該閾値を下回らなくなる
ので、本来のノートオフが検出されなくなり、且つ、そ
の次に信号の立上りがあったタイミングｔ４でその立上
り部のエンベロープが検出されないので、その立上りに
よるノートオンも検出されなくなってしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、或る所定
のカットオフ周波数や減衰部のエンベロープ波形の或る
所定の傾きに対して、それぞれ正確なピッチやノートオ
ン・ノートオフの検出が可能な周波数帯域が制限される
ことは、複数弦の弦楽器のようなポリフォニック楽器の
演奏に基づいてマルチチャンネルで演奏情報を検出する
ような場合には、全く問題とはならない。なぜなら、例
えばギターについていえば、その６本の弦の振動の周波
数帯域はそれぞれ２オクターブ以内なので、各チャンネ
ルにおいて、それぞれ対応する弦の全周波数帯域におい
て正確なピッチやノートオン・ノートオフの検出が可能
になるからである。
【０００８】しかし、管楽器のようなモノフォニック楽
器の演奏に基づいて１チャンネルで演奏情報を検出する
場合には、周波数帯域が通常２オクターブを越えている
ので、当該楽器の一部の周波数帯域においてしか正確な
ピッチやノートオン・ノートオフの検出が行なえないと
いう問題があった。
【０００９】この発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、幅広い周波数帯域の信号からでも全周波数帯域にお
いて正確なピッチ情報やノートオン・ノートオフ情報を
得ることのできる演奏情報検出装置を提供しようとする
ものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】 請求項１に係る演奏情
報検出装置は、電気的振動信号を入力して該信号のピッ
チを検出するピッチ検出手段と、前記電気的振動信号を
入力して該信号の振幅エンベロープを検出するエンベロ
ープ検出手段であって、減衰部のエンベロープ波形の傾
きを調整可能なものと、前記ピッチ検出手段の検出結果
に追従して、検出されたピッチに適合するように前記エ
ンベロープ検出手段における減衰部のエンベロープ波形
の傾きを可変制御する制御手段と、前記制御手段によっ
て傾きが制御された前記減衰部のエンベロープ波形を含
む前記エンベロープ検出手段で検出された振幅エンベロ
ープに基づいて、前記入力した電気的振動信号のノート
オンとノートオフを検出するノートオン・オフ検出手段
とを具えたことを特徴としている。
【００１１】エンベロープ検出手段は減衰部のエンベロ
ープ波形の傾きを調整可能になっており、ピッチ検出手
段により信号のピッチが検出されると、その検出結果に
追従して、この減衰部のエンベロープ波形の傾きが制御
手段によって可変制御される。これにより、減衰部のエ
ンベロープ波形の傾きを現在のピッチに適合させた状態
でエンベロープを検出することができるので、そのエン
ベロープ情報に基づき、幅広い周波数帯域の信号からで
も全周波数帯域において正確なノートオン・ノートオフ
情報を得ることができるようになる。
【００１２】 請求項２に係る演奏情報検出装置は、入
力される電気的振動信号の周波数帯域を制限するフィル
タであって、カットオフ周波数を調整可能なものと、前
記フィルタを通過した信号のピッチを検出するピッチ検
出手段と、前記ピッチ検出手段の検出結果に追従して、
前記フィルタにおけるカットオフ周波数を可変制御する
第１の制御手段と、入力される電気的振動信号の振幅エ
ンベロープを検出するエンベロープ検出手段であって、
減衰部のエンベロープ波形の傾きを調整可能なものと、
前記ピッチ検出手段の検出結果に追従して、検出された
ピッチに適合するように前記エンベロープ検出手段にお
ける減衰部のエンベロープ波形の傾きを可変制御する第
２の制御手段と、前記第２の制御手段によって傾きが制
御された前記減衰部のエンベロープ波形を含む前記エン
ベロープ検出手段で検出された振幅エンベロープに基づ
いて、前記入力された電気的振動信号のノートオンとノ
ートオフを検出するノートオン・オフ検出手段とを具え
る。これにより、カットオフ周波数を現在のピッチに適
合させた状態でピッチを検出することができるので、幅
広い周波数帯域の信号から全周波数帯域において正確な
ピッチ情報をも得ることもできるようになる。
【００１３】 次に、請求項３に係る演奏情報検出装置
は、それぞれ所定のカットオフ周波数に設定された複数
のフィルタと、入力した電気的振動信号のピッチを検出
するピッチ検出手段と、前記複数のフィルタのうちのい
ずれを通過した電気的振動信号に対する前記ピッチ検出
手段の検出結果をピッチ情報として採用するかを、該ピ
ッチ検出手段の検出結果に追従して切換え制御する制御
手段と、前記入力した電気的振動信号の振幅エンベロー
プをそれぞれ検出する複数のエンベロープ検出手段であ
って、それぞれにおける減衰部のエンベロープ波形の傾
きが前記各フィルタ毎の前記所定のカットオフ周波数に
適合した傾きにそれぞれ設定されたものと、前記制御手
段で切換え制御されたフィルタに対応する前記エンベロ
ープ検出手段で検出された振幅エンベロープに基づい
て、前記入力した電気的振動信号のノートオンとノート
オフを検出するノートオン・オフ検出手段とを具えたこ
とを特徴としている。
【００１４】複数フィルタはそれぞれ所定のカットオフ
周波数に設定されており、いずれかのフィルタを通過し
た信号のピッチがピッチ検出手段により検出されると、
その検出結果に追従して、次にいずれのフィルタを通過
した信号に対するピッチ検出手段の検出結果をピッチ情
報として採用するかが、制御手段によって切換え制御さ
れる。これにより、複数のフィルタの中で現在のピッチ
に適合したカットオフ周波数に設定されたフィルタを通
過した信号に対するピッチ検出手段の検出結果をピッチ
情報として採用することができるので、幅広い周波数帯
域の信号からでも全周波数帯域において正確なピッチ情
報を得ることができるようになる。
【００１５】 しかも、この演奏情報検出装置では、カ
ットオフ周波数を調整可能なフィルタのような複雑な回
路を設けていないので、装置の一層の低コスト化・簡素
化を図ることができる。更に、この演奏情報検出装置で
は、フィルタを切り換えるという動作により、現在のピ
ッチに適合したカットオフ周波数でのピッチ検出を非常
に素早く開始することができるようになる。
【００１６】 次に、請求項４に係る演奏情報検出装置
は、相互に異なる周波数変化範囲に適合したカットオフ
周波数に設定された複数のフィルタと、各前記フィルタ
に対応して設けられており、対応するフィルタを通過し
た信号のピッチをそれぞれ検出する複数のピッチ検出チ
ャンネルとを具えた演奏情報検出装置において、第１の
モードの第２のモードとのうちのいずれか一方のモード
を設定するモード設定手段と、前記モード設定手段によ
って第１のモードに設定されたことに応じて、前記複数
のフィルタのそれぞれに、該フィルタのカットオフ周波
数に適合した周波数変化範囲の電気的振動信号を入力さ
せる制御を行ない、他方、前記設定手段によって第２の
モードに設定されたことに応じて、前記電気的振動信号
とは別の少なくとも１つの電気的振動信号を前記複数の
フィルタのうちのいずれかのフィルタに入力させ、更
に、前記第１のモードに設定された場合は、前記フィル
タに対応するピッチ検出チャンネルの検出結果に追従し
て、前記複数のフィルタのうちのいずれに対応する前記
ピッチ検出チャンネルの検出結果をピッチ情報として採
用するかを切換え制御する制御手段と、前記各フィルタ
に入力される電気的振動信号の振幅エンベロープをそれ
ぞれ検出する複数のエンベロープ検出手段であって、そ
れぞれにおける減衰部のエンベロープ波形の傾きが前記
各フィルタ毎の前記所定のカットオフ周波数に適合した
傾きにそれぞれ設定されたものと、前記第１のモードに
おいては、前記制御手段で切換え制御されたフィルタに
対応する前記エンベロープ検出手段で検出された振幅エ
ンベロープに基づいて、前記入力した電気的振動信号の
ノートオンとノートオフを検出し、前記第２のモードに
おいては、前記別の少なくとも１つの電気的振動信号が
入力したフィルタに対応する前記エンベロープ検出手段
で検出された振幅エンベロープに基づいて、該別の少な
くとも１つの電気的振動信号のノートオンとノートオフ
を検出するノートオン・オフ検出手段とを具えたことを
特徴としている。
【００１７】モード設定手段によって第１のモードに設
定されると、制御手段により、各フィルタに、該フィル
タのカットオフ周波数に適合した周波数変化範囲の電気
的振動信号（例えばギターの各弦の振動に基づく電気的
振動信号）がそれぞれ入力され、したがって、各ピッチ
検出チャンネルでそれぞれ対応するフィルタを通過した
信号のピッチ検出が行なわれる。これにより、ギターの
ようなポリフォニック楽器の演奏に基づいて、各ピッチ
検出チャンネルにおいてピッチ検出を行なうことができ
る。
【００１８】他方、モード設定手段によって第２のモー
ドに設定されると、制御手段により、第１のモードのと
きとは別の電気的振動信号（例えばモノフォニック楽器
の演奏に基づく電気的振動信号）が少なくともいずれか
１つのフィルタに入力され、該フィルタに対応するピッ
チ検出チャンネルの検出結果に追従して、いずれのフィ
ルタに対応するピッチ検出チャンネルの検出結果をピッ
チ情報として採用するかが切換え制御される。これによ
り、上記第２の演奏情報検出装置におけると同様に、複
数のフィルタの中で現在のピッチに適合したカットオフ
周波数に設定されたフィルタを通過した信号に対するピ
ッチ検出チャンネルの検出結果をピッチ情報として採用
することができるので、モノフォニック楽器の演奏に基
づく電気的振動信号のような幅広い周波数帯域の信号か
らでも全周波数帯域において正確なピッチ情報を得るこ
とができるようになる。
【００１９】 このように、請求項４に係る発明によれ
ば、ポリフォニック楽器の演奏に基づく電気的振動信号
のマルチチャンネルでのピッチ検出と、モノフォニック
楽器の演奏や音声の発音等に基づく幅広い周波数帯域の
電気的振動信号についての全周波数帯域においての正確
なピッチ検出とに、同一の演奏情報検出装置を共用する
ことができる。
【００２０】 また、上記演奏情報検出装置において
は、入力した電気的振動信号の振幅エンベロープをそれ
ぞれ検出する複数のエンベロープ検出手段であって、そ
れぞれにおける減衰部のエンベロープ波形の傾きが前記
各フィルタ毎の前記所定のカットオフ周波数に適合した
傾きにそれぞれ設定されたものを具え、制御手段で切換
え制御されたフィルタに対応する前記エンベロープ検出
手段で検出された振幅エンベロープに基づいて、前記入
力した電気的振動信号のノートオンとノートオフを検出
するようにしているので、複数のエンベロープ検出手段
の中で減衰部のエンベロープ波形の傾きが現在のピッチ
に適合しているものを使用してエンベロープを検出する
ことができ、そのエンベロープ情報に基づき、幅広い周
波数帯域の信号から全周波数帯域において正確なノート
オン・ノートオフ情報をも得ることができるようにな
る。
【００２１】また、各上記フィルタのカットオフ周波数
は、該フィルタに適合する周波数帯域が残りのフィルタ
のうちの少なくとも１つのフィルタに適合する周波数帯
域とオーバーラップするようにそれぞれ設定しておくこ
とが一層望ましい。そうすることにより、現在のピッチ
に適合した周波数帯域の複数のフィルタのうち、最適の
フィルタ（例えば現在のピッチが周波数帯域の真中部分
に近いほうのフィルタ）に切り換えることができるの
で、より一層正確なピッチ情報を得ることができるよう
になる。
【００２２】 また、前記制御手段は、前記ノートオン
・オフ検出手段によってノートオフが検出される都度に
前記切換え制御を行なうようにすれば、或るノートオン
からそのノートオンに対応するノートオフに至るまでは
終始同一のフィルタを通過した信号に対してピッチ検出
が行なわれるので、フィルタの切換えがピッチ検出の妨
げになるような事態が生じない。
【００２３】 尚、カットオフ周波数を現在のピッチに
適合させた状態でその次の未知のピッチを検出すること
になるが、楽曲においては現在のピッチとその次のピッ
チとに１オクターブ以上も差が生じることは極めて稀で
ある（まして突然に２オクターブ以上も差が生じること
はありえない）ので、このようにしても次のピッチを正
確に検出することが可能である。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照してこの発
明の実施の形態を詳細に説明する。 〔実施の形態１〕図１は、この発明の実施の一形態に係
る演奏情報検出装置の全体構成を示すブロック図であ
る。入力部１は、図示しないモノフォニック楽器（例え
ばアコースティックの管楽器か、または管楽器の形状を
したアナログ電気楽器等）の演奏による振動や、音声の
発音による振動を、電気的なアナログ振動信号に変換し
た後、該信号をアナログ／ディジタル変換する。入力部
１から出力される信号は、ローパスフィルタ２に供給さ
れるとともにエンベロープフォロワ４に供給される。ロ
ーパスフィルタ２は、係数検出部５から与えられるフィ
ルタ係数に従ってカットオフ周波数を調整可能なフィル
タである。フィルタ２を通過して周波数帯域を制限され
た信号は、ピッチ検出部３に供給される。
【００２５】ピッチ検出部３は、供給された信号の瞬時
値のゼロクロスの検出に基づいて該信号のピッチ検出を
行なう。ピッチ検出部３によって検出されたピッチ情報
は、ＭＩＤＩ信号形成部８に供給されるとともに、係数
検出部５及びディケイパラメータ検出部６にも供給され
る。係数検出部５は、該ピッチ情報に基づき、現在のピ
ッチに追従してフィルタ係数を変化させることにより、
ローパスフィルタ２におけるカットオフ周波数を現在の
ピッチに適合するように可変制御する。
【００２６】エンベロープフォロワ４は、供給された信
号の振幅エンベロープを検出するものであり、該信号の
立上り部の振幅エンベロープを検出した後、該信号の減
衰部のエンベロープ波形を或る傾きで形成するようにな
っている。そして、この減衰部のエンベロープ波形の傾
きは、ディケイパラメータ検出部６から与えられるパラ
メータに応じて調整可能になっている。ディケイパラメ
ータ検出部６は、ピッチ検出部３からのピッチ情報に基
づき、現在のピッチに追従してパラメータを変化させる
ことにより、エンベロープフォロワ４における減衰部の
エンベロープ波形の傾きを現在のピッチに適合するよう
に可変制御する。
【００２７】エンベロープフォロワ４によって検出され
たエンベロープ情報は、ノートオン・オフ検出部７に供
給される。ノートオン・オフ検出部７は、このエンベロ
ープのレベルと所定の閾値との比較によってノートオン
・ノートオフを検出する。ノートオン・オフ検出部７に
よって検出されたノートイベント情報は、ＭＩＤＩ信号
形成部８に供給される。
【００２８】ＭＩＤＩ信号形成部８は、供給されたピッ
チ情報及びノートイベント情報を用いてＭＩＤＩメッセ
ージを形成する。ＭＩＤＩ信号形成部８から出力された
ＭＩＤＩメッセージは、ＭＩＤＩ機器９（例えば音源装
置またはエフェクタ等）に供給される。
【００２９】このように、この演奏情報検出装置では、
ローパスフィルタにおけるカットオフ周波数及びエンベ
ロープフォロワにおける減衰部のエンベロープ波形の傾
きとをそれぞれ現在のピッチに適合させた状態でピッチ
及びノートオン・ノートオフを検出することができるの
で、幅広い周波数帯域の信号からでも全周波数帯域にお
いて正確なピッチ情報及びノートオン・ノートオフ情報
を得ることができる。
【００３０】〔実施の形態２〕図２は、この発明の別の
実施の一形態に係る演奏情報検出装置の全体構成を示す
ブロック図である。入力部１０は図１の入力部１と同様
の構成であり、入力部１０から出力される信号は、切換
部１２の６系統の入力の全てに供給される。
【００３１】ピックアップ１１は、図示しないギター
（エレクトリックギターまたはギターシンセサイザー用
の専用のギター）の６本の弦の振動を各弦毎に独立して
アナログ振動信号に変換するものであり、それらの信号
は、それぞれアナログ／ディジタル変換器ＡＤＣでディ
ジタル信号に変換された後、切換部１２の対応する系統
の入力に供給される。
【００３２】切換部１２は、各系統がそれぞれ６つの演
奏情報検出チャンネルＣＨ１〜ＣＨ６に１対１に対応し
ており、制御部１５からの制御信号に従い、各系統につ
いて、入力部１０とピックアップ１１とのいずれを演奏
情報検出チャンネルに接続するか（あるいはいずれも接
続しないか）を切換え可能なものである。
【００３３】各チャンネルＣＨ１〜ＣＨ６の構成を示す
と、図３のとおりである。切換部１２から供給された信
号は、ローパスフィルタ２０に供給されるとともにエン
ベロープフォロワ２２に供給される。フィルタ２０は、
カットオフ周波数を固定されたフィルタである。但し、
このカットオフ周波数は各チャンネル毎に異なってお
り、従って、後述するように、各チャンネルのローパス
フィルタ２０のカットオフ周波数に対して正確なピッチ
検出が可能な周波数帯域は相互に異なっている。フィル
タ２０を通過して周波数帯域を制限された信号は、ピッ
チ検出部２１に供給される。ピッチ検出部２１は図１の
ピッチ検出部４と同様の構成であり、ピッチ検出部２１
によって求められたピッチ情報は、ＭＩＤＩ信号形成部
２４に供給される。
【００３４】エンベロープフォロワ２２は、図１のエン
ベロープフォロワ４と同様に、信号の立上り部の振幅エ
ンベロープを検出した後該信号の減衰部のエンベロープ
波形を或る傾きで形成するものであるが、この減衰部の
エンベロープ波形の傾きは固定されている。但し、この
傾きも各チャンネル毎に異なっており、従って、後述す
るように、各チャンネルのエンベロープフォロワ２２の
この傾きに対して正確なエンベロープ検出が可能な周波
数帯域も相互に異なっている。エンベロープフォロワ２
２によって検出されたエンベロープ情報は、ノートオン
・オフ検出部２３に供給される。ノートオン・オフ検出
部２３は図１のノートオン・オフ検出部６と同様の構成
であり、ノートオン・オフ検出部２３によって検出され
たノートイベント情報は、ＭＩＤＩ信号形成部２４に供
給される。
【００３５】ＭＩＤＩ信号形成部２４も図１のＭＩＤＩ
信号形成部９と同様の構成であり、ＭＩＤＩ信号形成部
２４において形成されたＭＩＤＩメッセージは、図２の
ミキシング部１３において他のチャンネルからのＭＩＤ
Ｉメッセージとミキシングされた後、ＭＩＤＩ機器１４
（例えば音源装置またはエフェクタ等）に供給されると
ともに制御部１５に供給される。
【００３６】図４は、各チャンネルＣＨ１〜ＣＨ６のロ
ーパスフィルタ２０のカットオフ周波数に対して、正確
なピッチ検出が可能な周波数帯域の一例を示す図であ
る。この例では、チャンネルＣＨ１のフィルタ２０のカ
ットオフ周波数に対して正確なピッチ検出が可能な周波
数帯域は、ノートナンバーの値にして４０乃至６４（し
たがって最適な周波数はその真中の５２）の２オクター
ブであり、チャンネルＣＨ２のフィルタ２０のカットオ
フ周波数に対して正確なピッチ検出が可能な周波数帯域
は、ノートナンバーの値にして４５乃至６９（したがっ
て最適な周波数はその真中の５７）の２オクターブであ
り、チャンネルＣＨ３のフィルタ２０のカットオフ周波
数に対して正確なピッチ検出が可能な周波数帯域は、ノ
ートナンバーの値にして５０乃至７４（したがって最適
な周波数はその真中の６２）の２オクターブであり、チ
ャンネルＣＨ４のフィルタ２０のカットオフ周波数に対
して正確なピッチ検出が可能な周波数帯域は、ノートナ
ンバーの値にして５５乃至７９（したがって最適な周波
数はその真中の６７）の２オクターブであり、チャンネ
ルＣＨ５のフィルタ２０のカットオフ周波数に対して正
確なピッチ検出が可能な周波数帯域は、ノートナンバー
の値にして６０乃至８４（したがって最適な周波数はそ
の真中の７２）の２オクターブであり、チャンネルＣＨ
６のフィルタ２０のカットオフ周波数に対して正確なピ
ッチ検出が可能な周波数帯域は、ノートナンバーの値に
して６５乃至８９（したがって最適な周波数はその真中
の７７）の２オクターブである。
【００３７】すなわち、各チャンネルのフィルタ２０
は、適合する周波数帯域が、隣合うチャンネル番号のチ
ャンネル同士でノートナンバーの値にして１９ずつオー
バーラップするようにカットオフ周波数を設定されてい
る。
【００３８】また、各チャンネルのエンベロープフォロ
ワ２２における減衰部のエンベロープ波形の傾きも、そ
れぞれ当該チャンネルのフィルタ２０が適合している周
波数帯域と同じ周波数帯域に適合した傾きに設定されて
いる。
【００３９】図２に戻り、制御部１５には、入力部１０
からの信号に基づいて演奏情報を検出するモード（モノ
モードと呼ぶことにする）と、ピックアップ１１からの
信号に基づいて演奏情報を検出するモード（ギターモー
ドと呼ぶことにする）とのうち、操作パネル上のモード
切換スイッチ（図示せず）の操作によって設定されたモ
ードを示す情報が与えられる。制御部１５は、このモー
ド設定情報に応じて切換部１２に制御信号を供給するこ
とにより、チャンネルの切換え制御を行なうものであ
る。
【００４０】図５は、この切換え制御の一例を示すフロ
ーチャートである。最初に、現在設定されているモード
が、モノモードであるか否かを判断する（ステップＳ
１）。ノーであれば（すなわちギターモードであれ
ば）、ステップＳ５に進み、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ６
をそれぞれピックアップ１１に接続する。これにより、
ギターの演奏に基づいて、各チャンネルにおいてＭＩＤ
Ｉメッセージが形成され、それらのＭＩＤＩメッセージ
がミキシング部１３においてミキシングされてＭＩＤＩ
機器１４に供給されるので、この演奏情報検出装置を例
えばギターシンセサイザーの一部として機能させること
ができる。ステップＳ５を終えると、ステップＳ６に進
み、モード切換イベントがあるか（すなわちモノモード
に切り換わったか）否かを判断する。ノーであればステ
ップＳ６の判断を繰り返す。
【００４１】他方、ステップＳ１でイエスと判断されれ
ば（あるいはステップＳ１及びＳ５を経てステップＳ６
でイエスと判断さた場合にも）、ステップＳ２に進み、
所定の１つの初期チャンネル（一例としてチャンネルＣ
Ｈ４とする）を入力部１０に接続するとともに、他の全
てチャンネルの接続を断つ。これにより、モノフォニッ
ク楽器の演奏に基づいて、チャンネルＣＨ４のみにおい
てＭＩＤＩメッセージが形成され、そのＭＩＤＩメッセ
ージがミキシング部１３を経てＭＩＤＩ機器１４に供給
されるので、この演奏情報検出装置を例えばモノフォニ
ックシンセサイザーの一部として機能させることができ
る。
【００４２】続いて、ミキシング部１３からのＭＩＤＩ
メッセージ（ここではチャンネルＣＨ４からのＭＩＤＩ
メッセージである）にノートオフイベントがあるか否か
を判断する（ステップＳ３）。ノートオフイベントがな
ければ、モード切換イベントがあるか（すなわちギター
モードに切り換わったか）否かを判断し（ステップＳ
４）、イエスであればステップＳ５に進み、他方ノーで
あればステップＳ３の判断を繰り返す。
【００４３】他方ノートオフイベントがあれば、ステッ
プＳ７に進み、ミキシング部１３からのＭＩＤＩメッセ
ージ中のノートナンバＮＢ（すなわち現在のピッチを示
す情報）の値が５５以下であるか否かを判断する。図４
に示すように、５５はチャンネルＣＨ１が適合している
周波数帯域の真中の値５２よりもやや大きい値なので、
５５以下の場合にはチャンネルＣＨ１が現在のピッチに
とって最適なチャンネルである。したがって、イエスで
あれば、チャンネルＣＨ１を入力部１０に接続するとと
もに、他の全てチャンネルの接続を断つ（すなわち、そ
れまでのチャンネルをチャンネルＣＨ１に切り換える）
（ステップＳ８）。これにより、モノフォニック楽器の
演奏に基づいて、チャンネルＣＨ１のみにおいてＭＩＤ
Ｉメッセージが形成される。
【００４４】他方、ステップＳ７でノーと判断されれ
ば、ステップＳ９に進み、ノートナンバＮＢの値が５５
を越え且つ６０以下であるか否かを判断する。図４に示
すように、５５乃至６０はチャンネルＣＨ２が適合して
いる周波数帯域の真中の値５７を挟む値なので、その場
合にはチャンネルＣＨ２が現在のピッチにとって最適な
チャンネルである。したがって、イエスであれば、チャ
ンネルＣＨ２を入力部１０に接続するとともに、他の全
てチャンネルの接続を断つ（ステップＳ１０）。これに
より、モノフォニック楽器の演奏に基づいて、チャンネ
ルＣＨ２のみにおいてＭＩＤＩメッセージが形成され
る。
【００４５】他方、ステップＳ９でもノーと判断されれ
ば、ステップＳ１１に進み、ノートナンバＮＢの値が６
０を越え且つ６５以下であるか否かを判断する。図４に
示すように、６０乃至６５はチャンネルＣＨ３が適合し
ている周波数帯域の真中の値６２を挟む値なので、その
場合にはチャンネルＣＨ３が現在のピッチにとって最適
なチャンネルである。したがって、イエスであれば、チ
ャンネルＣＨ３を入力部１０に接続するとともに、他の
全てチャンネルの接続を断つ（ステップＳ１２）。これ
により、モノフォニック楽器の演奏に基づいて、チャン
ネルＣＨ３のみにおいてＭＩＤＩメッセージが形成され
る。
【００４６】他方、ステップＳ１１でもノーと判断され
れば、ステップＳ１３に進み、ノートナンバＮＢの値が
６５を越え且つ７０以下であるか否かを判断する。図４
に示すように、この値６５乃至７０はチャンネルＣＨ４
が適合している周波数帯域の真中の値６７を挟む値なの
で、その場合にはチャンネルＣＨ４が現在のピッチにと
って最適なチャンネルである。したがって、イエスであ
れば、チャンネルＣＨ４を入力部１０に接続するととも
に、他の全てチャンネルの接続を断つ（ステップＳ１
４）。これにより、モノフォニック楽器の演奏に基づい
て、チャンネルＣＨ４のみにおいてＭＩＤＩメッセージ
が形成される。
【００４７】他方、ステップＳ１３でもノーと判断され
れば、ステップＳ１５に進み、ノートナンバＮＢの値が
７０を越え且つ７５以下であるか否かを判断する。図４
に示すように、この値７０乃至７５はチャンネルＣＨ５
が適合している周波数帯域の真中の値７２を挟む値なの
で、その場合にはチャンネルＣＨ５が現在のピッチにと
って最適なチャンネルである。したがって、イエスであ
れば、チャンネルＣＨ５を入力部１０に接続するととも
に、他の全てチャンネルの接続を断つ（ステップＳ１
６）。これにより、モノフォニック楽器の演奏に基づい
て、チャンネルＣＨ５のみにおいてＭＩＤＩメッセージ
が形成される。
【００４８】他方、ステップＳ１５でもノーと判断され
れば（すなわちノートナンバＮＢの値が７５を越えてい
れば）（図４に示すように、７５はチャンネルＣＨ１が
適合している周波数帯域の真中の値７７よりもやや小さ
い値なので、７５を越えている場合にはチャンネルＣＨ
６が現在のピッチにとって最適なチャンネルである）、
チャンネルＣＨ６を入力部１０に接続するとともに、他
の全てチャンネルの接続を断つ（ステップＳ１７）。こ
れにより、モノフォニック楽器の演奏に基づいて、チャ
ンネルＣＨ６のみにおいてＭＩＤＩメッセージが形成さ
れる。
【００４９】以上のステップＳ８，Ｓ１０，Ｓ１２，Ｓ
１４，Ｓ１６またはＳ１７を終えると、モード切換イベ
ントがあるか（すなわちギターモードに切り換わった
か）否かを判断する（ステップＳ１８）。イエスであれ
ばステップＳ５に進み、他方ノーであれば、ステップＳ
３に戻ってステップＳ３以下の処理を繰り返す。
【００５０】こうした切換え制御により、モノモードに
おいては、チャンネルＣＨ１〜ＣＨ６のうち、現在のピ
ッチにとって最適なカットオフ周波数に設定されたロー
パスフィルタ２０と減衰部のエンベロープ波形の傾きを
現在のピッチにとって最適な傾きに設定されたエンベロ
ープフォロワ２２とを含んだ１つのチャンネルのみが使
用されるようになる。
【００５１】このように、この演奏情報検出装置は、モ
ードを切り換えることにより、ギターの演奏に基づく電
気的振動信号のマルチチャンネルでのピッチ検出と、モ
ノフォニック楽器の演奏や音声の発音等に基づく電気的
振動信号のピッチ検出とのいずれにも使用することがで
きる。そしてモノモードにおいては、現在のピッチに追
従して最適な演奏情報検出チャンネルを使用することに
より、幅広い周波数帯域の信号から、全周波数帯域にお
いて正確なピッチ情報やノートオン・ノートオフ情報を
得ることができるようになる。
【００５２】また、チャンネルの切換えをノートオフの
都度に行なっているので、ノートオンからノートオフに
至るまでは終始同一のチャンネルによる連続的なピッチ
検出が確保される。したがって、チャンネルの切換えが
ピッチ検出の妨げになることはない。
【００５３】更に、この演奏情報検出装置では、〔実施
の形態１〕の演奏情報検出装置と異なり、カットオフ周
波数を調整可能なローパスフィルタやディケイタイムを
調整可能なエンベロープフォロワのような複雑な回路は
設けられていない。したがって、装置の一層の低コスト
化・簡素化を図ることができる。
【００５４】また、この演奏情報検出装置では、チャン
ネルの切換えという動作により、現在のピッチに適合し
たカットオフ周波数でのピッチ検出を非常に素早く開始
することができる。（〔実施の形態１〕の演奏情報検出
装置では、フィルタ係数を変化させてからカットオフ周
波数が安定するまでに多少時間を要するので、その分遅
れが生じることになる）。
【００５５】尚、この〔実施の形態２〕において、ギタ
ーモードのときには、各チャンネルＣＨ１〜ＣＨ６を相
互に異なるＭＩＤＩチャンネルに設定するのが通常であ
る。そのため、モノモードに切り換わったときにもこの
設定をそのままにしておくと、音域に応じて異なるＭＩ
ＤＩチャンネルでＭＩＤＩメッセージが出力されること
になる。したがって、モノモードに切り換わったときに
は、各チャンネルＣＨ１〜ＣＨ６を全て同じＭＩＤＩチ
ャンネルに設定し直すことにより、音域に係らず１つの
ＭＩＤＩチャンネルのみでＭＩＤＩメッセージが出力さ
れるようにしてもよ４い。
【００５６】また、この〔実施の形態２〕ではＣＨ４を
初期チャンネルとして設定しているが、演奏者による操
作パネルの操作に従い、楽曲に応じて任意のチャンネル
を初期チャンネルとして指定できるようにしてもよい。
また、この〔実施の形態２〕では各チャンネルをハード
ウェア回路で構成しているが、各チャンネルにおける演
奏情報検出処理を記述したソフトウェアをＣＰＵに実行
させるようにしてもよい。
【００５７】また、この〔実施の形態２〕ではチャンネ
ルＣＨ４を初期チャンネルとして設定しているが、演奏
者による操作パネルの操作に従い、楽曲に応じて任意の
チャンネルを初期チャンネルとして指定できるようにし
てもよい。また、この〔実施の形態２〕では各チャンネ
ルをハードウェア回路で構成しているが、各チャンネル
における演奏情報検出処理を記述したソフトウェアをＣ
ＰＵに実行させるようにしてもよい。
【００５８】また、この〔実施の形態２〕では各チャン
ネルの入力側に切換部を設けてチャンネルの選択を行な
っているが、逆に各チャンネルの出力側にセレクタを設
けてチャンネルの選択を行なうようにしてもよい。ま
た、この〔実施の形態２〕ではノートオフがあった都度
にチャンネルの切換えを行なっているが、ノートオフの
前に次のノートオンがあった場合には、当該ノートオン
に基づいてそれまでの音量を強制的に低下させる処理が
開始された際にチャンネルの切換えを行なうようにして
よい。
【００５９】また、この〔実施の形態２〕ではノートオ
フがあった都度にチャンネルの切換えを行なっている
が、ノートオフがあった後所定時間経過にチャンネルの
切換えを行なうようにしてもよい。また、ノートオフを
基準とせずに、ノートオンの後所定時間経過にチャンネ
ルの切換えを行なったり、音量レベルが所定以下になっ
たときにチャンネルの切換えを行なったりしてもよい。
【００６０】また、この〔実施の形態２〕ではギターの
演奏に基づいて演奏情報を検出するモードとモノフォニ
ック楽器の演奏に基づいて演奏情報を検出するモードと
のいずれかを選択できるようになっているが、モノフォ
ニック楽器の演奏に基づいてのみ演奏情報を検出するよ
うにしてもよい。また、この〔実施の形態２〕では６つ
の演奏情報検出チャンネルを設けているが、６以外の任
意の複数の演奏情報検出チャンネルを設けるようにして
もよい。
【００６１】
【発明の効果】 以上のように、この発明に係る演奏情
報検出装置によれば、モノフォニック楽器の演奏や音声
の発音等に基づく幅広い周波数帯域の電気的振動信号か
ら、全周波数帯域において正確なピッチ情報やノートオ
ン・ノートオフ情報を得ることができるようになるとい
う優れた効果を奏する。また、この発明に係る演奏情報
検出装置によれば、こうしたピッチ情報やノートオン・
ノートオフ情報の検出を、一層低コスト且つ簡単な回路
構成で実現することができ、しかも現在のピッチに適合
したカットオフ周波数でのピッチ検出を非常に素早く開
始することができるようになるという効果をも奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の一形態に係る演奏情報検出装
置の全体構成ブロック図
【図２】 本発明の別の実施の一形態に係る演奏情報検
出装置の全体構成ブロック図
【図３】 図２の演奏情報検出チャンネルの構成の一例
を示すブロック図
【図４】 各演奏情報検出チャンネルのローパスフィル
タに適合した周波数帯域の一例を示す図
【図５】 図２の制御部が実行する切換え制御の一例を
示すフローチャート
【図６】 エンベロープ検出器における減衰部のエンベ
ロープ波形の傾きと入力される信号の周波数との関係の
一例を示す図
【符号の説明】
１，１０ 入力部 ２，２０ ローパスフィルタ ３，２１ ピッチ検出部 ４，２２ エンベロープフォロワ ５ 係数検出部 ６ ディケイパラメータ検出部 ７，２３ ノートオン・オフ検出部 ８，２４ ＭＩＤＩ信号形成部 ９，１４ ＭＩＤＩ機器 １１ ピックアップ １２ 切換部 １３ ミキシング部 １５ 制御部 ＣＨ１〜ＣＨ６ 演奏情報検出チャンネル
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−19394（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−243996（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−217398（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−82298（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−137595（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−234672（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−149240（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−349782（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−119774（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−195196（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−195383（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−168796（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−25898（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10H 1/00 - 7/12 G10G 1/00 - 7/02

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気的振動信号を入力して該信号のピッ
    チを検出するピッチ検出手段と、 前記電気的振動信号を入力して該信号の振幅エンベロー
    プを検出するエンベロープ検出手段であって、減衰部の
    エンベロープ波形の傾きを調整可能なものと、 前記ピッチ検出手段の検出結果に追従して、検出された
    ピッチに適合するように前記エンベロープ検出手段にお
    ける減衰部のエンベロープ波形の傾きを可変制御する制
    御手段と、 前記制御手段によって傾きが制御された前記減衰部のエ
    ンベロープ波形を含む前記エンベロープ検出手段で検出
    された振幅エンベロープに基づいて、前記入力した電気
    的振動信号のノートオンとノートオフを検出するノート
    オン・オフ検出手段と を具えた演奏情報検出装置。
  2. 【請求項２】 入力される電気的振動信号の周波数帯域
    を制限するフィルタであって、カットオフ周波数を調整
    可能なものと、 前記フィルタを通過した信号のピッチを検出するピッチ
    検出手段と、 前記ピッチ検出手段の検出結果に追従して、前記フィル
    タにおけるカットオフ周波数を可変制御する第１の制御
    手段と、 入力される電気的振動信号の振幅エンベロープを検出す
    るエンベロープ検出手段であって、減衰部のエンベロー
    プ波形の傾きを調整可能なものと、 前記ピッチ検出手段の検出結果に追従して、検出された
    ピッチに適合するように前記エンベロープ検出手段にお
    ける減衰部のエンベロープ波形の傾きを可変制御する第
    ２の制御手段と、 前記第２の制御手段によって傾きが制御された前記減衰
    部のエンベロープ波形を含む前記エンベロープ検出手段
    で検出された振幅エンベロープに基づいて、前記入力さ
    れた電気的振動信号のノートオンとノートオフを検出す
    るノートオン・オフ検出手段と を具えた演奏情報検出装
    置。
  3. 【請求項３】 それぞれ所定のカットオフ周波数に設定
    された複数のフィルタと、 入力した電気的振動信号のピッチを検出するピッチ検出
    手段と、 前記複数のフィルタのうちのいずれを通過した電気的振
    動信号に対する前記ピッチ検出手段の検出結果をピッチ
    情報として採用するかを、該ピッチ検出手段の検出結果
    に追従して切換え制御する制御手段と、 前記入力した電気的振動信号の振幅エンベロープをそれ
    ぞれ検出する複数のエンベロープ検出手段であって、そ
    れぞれにおける減衰部のエンベロープ波形の傾きが前記
    各フィルタ毎の前記所定のカットオフ周波数に適合した
    傾きにそれぞれ設定されたものと、 前記制御手段で切換え制御されたフィルタに対応する前
    記エンベロープ検出手段で検出された振幅エンベロープ
    に基づいて、前記入力した電気的振動信号のノートオン
    とノートオフを検出するノートオン・オフ検出手段と を
    具えた演奏情報検出装置。
  4. 【請求項４】 相互に異なる周波数変化範囲に適合した
    カットオフ周波数に設定された複数のフィルタと、各前
    記フィルタに対応して設けられており、対応するフィル
    タを通過した信号のピッチをそれぞれ検出する複数のピ
    ッチ検出チャンネルとを具えた演奏情報検出装置におい
    て、 第１のモードの第２のモードとのうちのいずれか一方の
    モードを設定するモード設定手段と、 前記モード設定手段によって第１のモードに設定された
    ことに応じて、前記複数のフィルタのそれぞれに、該フ
    ィルタのカットオフ周波数に適合した周波数変化範囲の
    電気的振動信号を入力させる制御を行ない、他方、前記
    設定手段によって第２のモードに設定されたことに応じ
    て、前記電気的振動信号とは別の少なくとも１つの電気
    的振動信号を前記複数のフィルタのうちのいずれかのフ
    ィルタに入力させ、更に、前記第１のモードに設定され
    た場合は、前記フィルタに対応するピッチ検出チャンネ
    ルの検出結果に追従して、前記複数のフィルタのうちの
    いずれに対応する前記ピッチ検出チャンネルの検出結果
    をピッチ情報として採用するかを切換え制御する制御手
    段と、 前記各フィルタに入力される電気的振動信号の振幅エン
    ベロープをそれぞれ検 出する複数のエンベロープ検出手
    段であって、それぞれにおける減衰部のエンベロープ波
    形の傾きが前記各フィルタ毎の前記所定のカットオフ周
    波数に適合した傾きにそれぞれ設定されたものと、 前記第１のモードにおいては、前記制御手段で切換え制
    御されたフィルタに対応する前記エンベロープ検出手段
    で検出された振幅エンベロープに基づいて、前記入力し
    た電気的振動信号のノートオンとノートオフを検出し、
    前記第２のモードにおいては、前記別の少なくとも１つ
    の電気的振動信号が入力したフィルタに対応する前記エ
    ンベロープ検出手段で検出された振幅エンベロープに基
    づいて、該別の少なくとも１つの電気的振動信号のノー
    トオンとノートオフを検出するノートオン・オフ検出手
    段と を具えた演奏情報検出装置。
  5. 【請求項５】 各前記フィルタは、該フィルタに適合す
    る周波数帯域が残りの前記フィルタのうちの少なくとも
    １つのフィルタに適合する周波数帯域とオーバーラップ
    するようにそれぞれカットオフ周波数を設定されている
    請求項３又は４に記載の演奏情報検出装置。
  6. 【請求項６】 前記制御手段は、前記ノートオン・オフ
    検出手段によってノートオフが検出される都度に前記切
    換え制御を行なうものである請求項３乃至５のいずれか
    に記載の演奏情報検出装置。
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