JPH045693A - 電子楽器 - Google Patents

電子楽器

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JPH045693A
JPH045693A JP2107287A JP10728790A JPH045693A JP H045693 A JPH045693 A JP H045693A JP 2107287 A JP2107287 A JP 2107287A JP 10728790 A JP10728790 A JP 10728790A JP H045693 A JPH045693 A JP H045693A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、オーディオ再生装置によって再生される音楽
などに合わせて、演奏者が楽器を演奏する場合、オーデ
ィオの再生スピードの変更に伴う再生音のピッチ変化に
応じて、演奏する楽器のピッチを自動的に調整する電子
楽器に関する。
〔従来の技術〕
オーディオ、例えばCD(コンパクト・ディスク)など
の再生による音楽に合わせて、電子楽器を演奏すると、
楽器単独では得られない豊かな臨場感が得られる。しか
し、プロでない演奏者、特に初心者の場合は、例えばマ
イナスワン方式のCDの演奏テンポに、鍵盤操作がつい
ていけなくなり、再生スピードを下げたいことがまま起
きる。
その他、好みに応じてCDの演奏テンポを調整し、その
再生音に合わせて演奏したい場合がある。
〔発明が解決しようとする課題〕 そのようなとき、CDプレーヤの再生スピードを調整す
れば、再生音の演奏テンポを調整できるが、同時に再生
音のピッチが変化する。
そのため、演奏者は電子楽器のピッチの調整(チ、ユー
ユング)をやり直さねばならないが、ピッチの調整は再
生音を聞きながら楽音を発音させで行わなければならな
いため、非常に煩わしく、初心者にとては困難を伴うと
いう問題点を有している。
本発明の課題は、オーディオ再生装置の再生スートを変
更したときの再生音のピッチ変化に応じて、演奏者の演
奏する楽器のピッチを自動的に調整する電子楽器を実現
することにある。
〔課題を解決すための手段〕
本発明は、まず、オーディオによる楽曲を再生するオー
ディオ再生手段を有する。同手段は、例えばコンパクト
ディスク(CD)プレーヤや、デジタルオーディオテー
プレコーダ(DAT)である。
つぎに、オーディオによる楽曲の再生に合わせて演奏者
に演奏操作を行わせる演奏操作手段を有する。例えば電
子鍵盤楽器の鍵盤、あるいは電子管楽器の演奏キー等で
ある。
つぎに、演奏操作手段からの演奏情報に基づいて楽音を
発音する楽音発音手段を有する。同手段は、演奏者が鍵
盤等の演奏操作手段を用いて演奏する場合、演奏情報と
して押鍵、離鍵された鍵の時間情報とキーコード等の音
高情報に基づいて楽音を発音する手段である。
ひきつづき、本発明はオーディオ再生手段、例えばCD
プレーヤやDATなどの再生スピードを変更する再生ス
ピード変更手段を有する。同手段は、例えばフェーズロ
ッドループ(PLL)のクロック発振器の周波数を変更
するこにより、CDプレーヤやDAT (通常、クロッ
ク発振器に基づ<PLLにより、その再生スピードが同
期制御される)などのオーディオ再生手段の再生スピー
ドを変更する手段である。
さらに、オーディオ再生手段の再生スピードが再生スピ
ード変更手段により所定の比率、例えば半音程に相当す
る比率で変更された場合に、その変更に応じて楽音発音
手段で発音される楽音のピッチを、その所定の比率で変
更する楽音ピッチ変更手段を有する。同手段は、例えば
再生スピード変更手段から出力されるテンポ制御信号に
基づいて作成される音高制御信号と、鍵盤等の演奏操作
手段から出力されるキーコードとの演算により、演奏操
作に対応して楽音発音手段から発音される楽音のピッチ
を所定の比率で変更する手段である。
〔作   用] 本発明は、CDプレーヤ等のオーディオ再生手段による
楽曲の再生に合わせて、演奏者が演奏操作手段を用いて
演奏する場合、再生スピード変更手段により、オーディ
オ再生手段の再生スピードを所定の比率で変更し、再生
される楽曲の演奏テンポを変更することができる。
この場合、再生スピード変更手段より出力されるテンポ
制御信号に基づいて作成される音高制御信号と、演奏操
作手段から出力されるキーコードとの演算により、演奏
操作に対応して楽音発音手段から発音される楽音のピ・
ソチが、再生スピードの変更の場合と同し所定の比率、
例えば半音程を単位とした比率で変更されるようにする
ことができる。
以上のようにして、CDプレーヤ等のオーディオ再生手
段の再生による楽曲に合わせて、演奏者が電子楽器を用
いて演奏する場合、オーディオ再生手段の再生スピード
を所定の比率で変更して、演奏テンポを変更したとき、
演奏者が演奏する楽音のピッチも同じ比率で変更される
ので、再生される楽曲と演奏者が演奏する楽曲との間で
調子が合わなくなったり、ハーモニーがくずれるような
ことがない。
〔実  施  例〕
以下、本発明をCDプレーヤの再生に合わせて、電子鍵
盤楽器を演奏する場合に適用した1実施例を説明する。
第1図は、本実施例の全体の構成を示すブロック図であ
る。
本実施例は、大きく分けて、CDプレーヤ部100と、
電子鍵盤楽器部200とから構成されている。
同図において、演奏者が後述のテンポ制御ボタンを操作
すると、CDプレーヤ部100から、テンポ制御信号が
出力し、それによって、CDプレーヤブロック図100
での再生スピードが変化する。その結果、再生される楽
音のテンポとピッチが変わるとともに、そのテンポ制御
信号によって、電子鍵盤楽器部200で発音されるべき
楽音のピッチが、上述のピッチ変化に対応して自動調整
される。
このCDプレーヤ部100でのCDの再生音と、電子鍵
盤楽器部200での楽器音の、それぞれのステレオ出力
(L、R)は、ミキサー300.303において混合さ
れる。その混合比は、第8図のミキサーつまみ202a
(後述する第7図の楽器操作部202の一部)の操作位
置に応じて、対応するミキシング制御信号が電子鍵盤楽
器部200から出力されることによって設定される。
ミキサー300.303の出力は、CDプレーヤ部10
0の再生音と電子鍵盤楽器部200の演奏音が混合され
た楽音として、増幅器301.304を介してスピーカ
302.305から放音される。
つぎに、CDプレーヤ部100の構成について、第2図
のブロック図を用いて説明する。
同図において、CDl0LはCDプレーヤ部100の特
には図示しないホルダ一部にセットされる。CD操作部
115は、第3図に示すように、通常のCDプレーヤと
同じく、再生・停止・−時停止・早送り・早戻しなどの
操作を行うCD操作スイッチ群128の他に、再生スピ
ードを変えることによって、再生する楽曲のテンポを上
昇/下降させるテンポ制御ボタン129を有する。
ふたたび、第2図に戻って、システム制御回路116は
、例えばマイクロプロセッサであり、CDプレーヤ部1
00の全体の制御を行っている。
他にCDl0Iの駆動時には、CL V (Const
antLine Verocity)サーボ回路108
、フォーカスサーボ104、送りサーボ107およびト
ラッキングサーボ105に駆動制御信号を出力する。
CLVサーボ回路108は、本発明に特に係わるもので
、後に詳述するが、CD105を回転駆動させるスピン
ドルモータ102の回転数の制御を行って、CDl0I
の各トラックの線速度が一定になるように制御する。
またフォーカス・サーボ104は、レーザー・ビームの
反射光の状態からフォーカス誤差を検出し、そのフォー
カス誤差に基づいて、光ピツクアップ103内の対物レ
ンズを光軸方向に制御、駆動するものである。また、送
りサーボ107は、CDl0Iのトラック中央からのレ
ーザー・ビームのずれを検出しながら、光ピツクアップ
103を送りモータ106によって、半径方向に移動さ
せる。またディスクの偏芯等による速い動きに対しては
、トラッキングサーボ105により、光ピツクアップ1
03自体をトラックに追従させる。
このように、送りサーボ107とトラッキングサーボ1
05により、光ピツクアップ103から照射されるレー
ザー・ビームが、CD101のトラック中央に正確に照
射されるように制御される。
ところで、CDl0Iのレーザー・ビームが照射される
側には、ビットと呼ばれる突起が刻まれており、これに
よりデジタル信号が記録されている。そして、光ピツク
アップ107は、照射したレーザー・ビームの反射光の
光量に基づいてビットの有無を検出しており、ビットの
有無及びその長さに対応したデジタル信号が読み出され
、再生信号としてデータ抽出回路110に入力する。
この再生信号は、1種のパルス列で、そのパルス幅は3
から11までの長さの変化があるため、このパルスを微
分すると、部分的にパルスの抜けた、非連続のパルス列
になる。そのため、データ抽出回路110内に設けられ
る第4図に示すクロック抽出用P L L (Phas
e Locked Loop)  126を用いて連続
パルス列に変換し、ビットクロックが抽出される。なお
、第4図のクロック抽出用PLL126は、位相比較器
124とVCO(電圧制御発振器)125で構成されて
いる(ループフィル°りは図示してない)。
つぎに、CDのフレーム・フォーマットを、本実施例に
係わる部分に限って説明する。
CDの信号の1フレームは、第6図に示すように、58
8ビツトのビットクロックで構成され、各フレームの先
頭にはフレーム同期信号が設けられている。また、L、
R各チャネルの6サンプル分(12サンプル・データワ
ード)が1フレームに入るので、lフレームの時間は1
/f s X6 (sec)となり(f s:サンプリ
ング周波数)、この周波数は7.35KHzである。こ
の中に588ビツトあるわけで、読み出されるビットク
ロックは、7.35KHz X588 =4.3218
MHzとなる。ただしこれは、後述するテンポ制御を行
わない場合である。
上述の7.35KHzはフレーム同期信号検出のための
クロックとして用いられる。
つぎに、第2図に戻り、フレーム同期回路111が、デ
ータ抽出回路110から出力されるピットクロックを用
いてフレーム同期信号を検出する。
さらに、検出されたフレーム同期信号を用いて、各フレ
ーム内の後述のEFM変調方式で変調された14ビツト
のデジタルデータ(サブコード及びオーディオデータ等
)が、EFM復調回路112で復調される。
いま、デジタルデータの各ピントの論理「1」と論理r
□」は、どのような確率で発生するかは分からない。そ
して、第2図の光ピツクアップ103がCDl0I上の
ビットからデジタルデータを電気信号として検出する場
合に、論理rl、又は「0」の一方が長く続くと直流分
が発生し、また、ビット間隔情報が途切れてしまう。こ
のような状態は、光ピツクアップ103の出力に基づい
て制御動作を行うフォーカスサーボ104その他のサー
ボ回路において誤動作を招(原因となる。
そこで、このような直流分をできる限り取り除くため、
CD105に記録すべきデジタルデータの連続するピン
トにおいて、論理「1」又は「0」の一方が長く続かな
いようなデータ変換が行われ、CDl0Iに記録される
。これをEFM変調と呼ぶ。このようにして、第2図の
CD101に記録されたEFM変調信号を再生するため
に、EFM復調回路112において上記変調処理と逆の
復調処理が行われる。
上述のようにして、EFM復調されたデータのうち、オ
ーディオデータが信号処理回路113ヘサブコードが、
システム制御回路116へ入力する。なお、サブコード
は本発明には特には関連しないため、その説明は省略す
る。
信号処理回路113は、入力されるオーディオデータを
、RAMlI4に順次書き込み、CIRC(Cross
 Interleaved Reed−5olomon
 Code)  と呼ばれるコードに基づいて誤り訂正
処理を行うとともに、デ・インタリーブ処理を行って、
フレーム単位で16ビツトの各デジタルオーディオデー
タの各サンプルの復元を行う。また、RAM114は、
そのほかモータの回転ジッタなどの影響で変動している
時間軸の補正などに用うためのハソファ回路としても用
いられる。
その後、16ビツトのデジタル・オーディオデータの各
サンプルは、L/R分離回路119でステレオのL/R
に分離され、それぞれがD/A変換器120.122で
アナログ信号に変換された後、LPF121.123か
らアナログのオーディオデータとして出力される。
クロック発生回路118は、第4図に示すように、発振
器1180の発振周波数を順次、整数分の1に分周する
分周回路118a、118b及び118Cを内蔵してい
る。第4図において、88゜2KHzと44.1KHz
の各クロックは、それぞれL/R分離、D/A変換用に
、7.35KHzのり”7りはCLVサーボに用いられ
る。また、発振器1180の発振周波数1.4112M
Hzは、第2図の各回路を構成するLSIのクロック用
に用いられる。なお、上記各周波数は、後述するテンポ
制御が行われた場合に変化し得る。
つぎに、CLVサーボについて説明する。
このCLVサーボは、基本的には、PLL方式%式% 第5図(a)はPLLの基本回路構成図で、位相比較器
で検出された位相誤差電圧は、ループ・フィルタ、■C
Oを通じて位相比較器にフィードバックされる。
第4図のCLVサーボ系を、上述の第5図(a)のPL
Lの形に表すと、第5図(b)のようになる(ループフ
ィルタは図示していない)。同図の■、■、■、■の数
字は第5図(a)、および第4図の同じ数字に対応する
。CLVサーボ回路108は、第5図(a)のPLLの
位相比較器に相当し、破線部117のスピンドルモータ
102、CDl0I、光ピツクアップ103、およびク
ロック抽出用PLL126は、本実施例では■COの代
わりをしており、モータ駆動用増幅器127の出力電圧
を変えることにより、スピンドルモータの102回転を
変え、CDl0Iから出力される信号パルスの周波数を
制御する。以上のようにして、CLVサーボ回路108
の入力■におけるクロックパルスは、入力■のクロック
(周波数: 7.35KHz )で完全にロックされる
。このとき、分周器109の入力■において、クロック
の周波数 7.35kHz X58B =4.3218MHzが得
られる。これが、ピットクロツタで、基準に用いられる
水晶発振子の周波数と同程度の精度と安定度を有する。
もちろん、CDl0Iの各トラックの再生中の線速度は
常に一定に保たれる。
つぎに、本発明の特徴である、再生スピードを変えてテ
ンポを変更する制御動作につき説明する。
通常、PLLのロックする範囲(ロックレンジ)は、位
相比較器の入力周波数の数パーセント程度であるが、こ
の入力周波数を変えると、ロックした状態で、PLLの
出力周波数を、任意に変更することができる。
すなわち、PLLによるCDのCLVサーボにおいて、
PLLの位相比較器の入力■(第5図、第4図)のクロ
ック周波数を変えると、ロックの状態を保ちつつ自由に
CDの再生スピードを調節することができる。
さて、第4図のCLVサーボ回路108(第5図(a)
の位相比較器に相当)に与えるクロック周波数7.35
KHzは、通常の再生時のものである。この周波数を変
更すると、CLVサーボにより、この周波数に比例した
再生スピード、すなわちテンポが変化するとともに、再
生音のピッチが変わる。
本実施例では、CD操作部115の詳細図(第3図)に
示すテンポ制御ボタン129を、1回押すごとに、シス
テム制御回路116からテンポ制御信号が出力され、ク
ロック発生回路118の周波数が半音程、つまり21/
12= 1. 059の比率だけ変化する。そのため、
ピッチ、およびテンポがその比率で変化する。このテン
ポとピンチを上昇/下降させるには、テンポ制御ボタン
129の上昇用と上陸用のボタンを使い分けする。この
場合、第4図の発振器118oを、発振周波数を可変で
きるセラミック発振器又はプログラマブル水晶発振器等
で構成し、これをテンポ制御信号で制御することにより
、上記周波数の変更を行うことが可能である。
このように、クロック発生回路118の周波数を変更す
ると、ビットクロツタ、の周波数も同し比率で変化し、
また、D/A変換器120.122のサンプリング周波
数、L/R分離用のクロック周波数、および各種のLS
Iのクロックやフレーム同期信号の周波数も、同時に同
じ比率で変更される。
上述のようにしてCDのテンポを変更すると、再生音の
ピッチも変わるので、それに応じて電子楽器側のピッチ
をトランスポーズ(移調)する必要がある。
トランスポーズの動作は、第7図に示される電子鍵盤楽
器部200によって実現される。
第7図において、楽器操作部202は、第8図に示すよ
うに、楽器音とCDの再生音を混合するミキサーつまみ
202a、鍵盤202b、音色/エフェクタ・スイッチ
2020などを有する。
ふたたび第7図に戻り、制御部201は、押鍵検出/発
音割当回路を含み、一定の周期で走査を行い、楽器操作
部202内の鍵盤202bの押鍵、離鍵情報を取り込む
。また、鍵が押鍵されると、制御部201は押鍵した鍵
を複数の発音割当チャネルのいずれかに割当てるととも
に、その鍵の操作信号をキーコード変換部203に送る
。そこで、その操作信号は押鍵した鍵を特定するキーコ
ードに変換され、そのキーコードは演算部204に入力
する このキーコードは、オクターブ・コードとノート・コー
ドから構成される。オクターブ・コードは、その鍵の属
するオクターブ塩を表すコードで、例えば02〜B2鍵
は2進数で000.C3〜B3は001 、C4〜B4
は010のように表す。また、ノート・コードは1オク
ターブ内の12音に対応するコードで、例えばC音を2
進数で0000. C#音を0001・・・B音を10
11と表す。
さて、第7図において、演奏者がテンポ制御ボタン12
9(第3図)を操作していなければ、上述のキーコード
は、そのまま、演算部204で演算されずに周波数情報
変換部205に入り、そこで、そのキーコードに対応す
る音高に応じた周波数ナンバーが出力する。その後、累
算部206で、その周波数ナンバーを所定周期で繰り返
し累算し、キーナンバーに応じた速さで変化する累算値
を波形作成部207へ出力する。つぎに、その累算値を
、例えば波形メモリである波形作成部207のアドレス
として、波形作成部207から楽音波形データを読み出
す。なお、演奏者が音色/エフェクタ選択スイッチ20
2cを操作して、演奏する楽器音色を選択すると、制御
部201は音色制御信号を波形作成部207に送り、音
色選択スイッチ202cに対応する波形データが読み出
される。
このようにして読み出された波形は、押鍵した鍵のキー
コードに応じた音高を有する楽音信号となる。その後、
この楽音信号は、D/A変換器208でアナログ信号に
変換された後、LPF209で整形される。この場合、
音色/エフェクタ選択スイッチ202cがコーラス効果
を選択していれば、コーラス効果回路210で擬像ステ
レオ効果を有する2チヤネル(L、R)の楽音信号に分
けられる。
以上は、テンポ制御ボタン129(第3図)を操作しな
い場合であるが、同ボタンを操作してCD101の再生
テンポを変更すると、CDプレーヤ部100のシステム
制御回路116は、テンポ制御信号を、電子鍵盤楽器部
200の制御部201に出力する。その結果、制御部2
01は、テンポ変化に応じた音高変化を示す音高制御信
号を出力し、演算部204でその音高制御信号は、キー
コード変換部203より出力したキーコードと加算され
る。例えば、押鍵したノート・コードが0001(C#
)のとき、半音上昇するとして0001の音高制御信号
が加算され、その後、上述のような動作が行われて00
10の音、すなわちD音が発音される。
以上の説明で明らかなように、CDの再往スピードを変
えてテンポを変更した場合、それにともなって変化する
音高に応じて、楽器演奏音を自動的にトランスポーズす
ることができる。
なお、本実施例ではCDプレーヤの再生に合わせて、電
子鍵盤楽器を演奏する場合を説明したが、本発明はこれ
に限られることなく、オーディオ再生装置として、デジ
タルオーディオテープレコーダ(DAT)をはじめとし
て、コンパクト・カセットレコーダやLPレコードプレ
ーヤ等を使用してもよく、また、楽器も電子鍵盤楽器以
外に、電子管楽器、電子弦楽器等を用いても差し支えな
い。
〔発 明 の 効 果〕
本発明によれば、例えばCDなどの再生による楽曲の演
奏に合わせて、電子楽器を演奏する場合、再生スピード
を変更して楽曲の演奏テンポを変えると、楽音ピンチ変
更手段により、電子楽器のピンチが再生スピードの変更
に応じて自動的に修正される。
そのため、再生スピードを自由に変更しても、楽器を再
チユーニングする煩わしさがなく、再生される楽曲に調
子を合わせて電子楽器を演奏することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による1実施例の全体構成図、第2図
は、CDプレーヤ部のブロック図、第3図は、CD操作
部の詳細図、 第4図は、CDプレーヤのCLVサーボとクロックの説
明図、 第5図(a)は、PLLの基本回路構成図、第5回し)
は、本実施例のCLVサーボのブロック図、 第6図は、 図、 第7図は、 第8図は、 CDの記録・再生信号の周波数対応 電子鍵盤楽器部のブロック図、 楽器操作部の詳細図である。 ・・・CDプレーヤ部、 ・・・CD、 ・・・スピンドルモータ、 ・・・光ピンクアップ、 ・・・フォーカスサーボ、 ・・・トラッキングサーボ、 ・・・送りモータ、 ・・・送りサーボ、 ・・・CLVサーボ回路、 ・・・分周器、 ・・・データ抽出回路、 ・・・フレーム同期回路、 ・・・EFM復調回路、 ・・・信号処理回路、 ・・・RAM。 ・・・CD操作部、 16 ・ ・ 17 ・ ・ 18 ・ ・  8a 1 119 ・ 12 l。 124  ・ 125 ・ 126 ・ 127 ・ 128 ・ 129 ・ 200 ・ 201 ・ 202 ・ 02a 02b ・システム制御回路、 ・■CO1 ・クロック発生回路、 118b、118c ・・・分周器、 ・・発振器、 ・L/R分離回路、 22・・・D/A変換器、 23・・・LPF。 ・位相比較器、 ・vCOl ・クロック抽出用PLL。 ・モータ駆動用増幅器、 ・CD操作スイッチ群、 ・テンポ制御ボタン、 ・電子鍵盤楽器部、 ・制御部、 ・楽器操作部、 ・・ミキサーつまみ、 ・・鍵盤、 02c 203 ・ 204 ・ 205 ・ 206 ・ 207 ・ 208 ・ 209  ・ 210  ・ 300= 301. 302、 ・・・音色/エフエフタ選択スイ チ、 ・・キーコード変換部、 ・・演算部、 ・・周波数情報変換部、 ・・累算部、 ・・波形作成部、 ・・D/A変換器、 ・・LPF。 ・・コーラス効果回路、 303・・・ミキサー 304・・・増幅器、 305・・・スピーカ、

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)オーディオによる楽曲を再生するオーディオ再生手
    段と、 前記オーディオによる楽曲の再生に合わせて演奏者に演
    奏操作を行わせる演奏操作手段と、該演奏操作手段から
    の演奏情報に基づいて楽音を発音する楽音発音手段と、 前記オーディオ再生手段の再生スピードを変更する再生
    スピード変更手段と、 前記再生スピードが前記再生スピード変更手段により所
    定の比率で変更された場合に、該変更に応じて前記楽音
    発音手段で発音される楽音のピッチを、前記所定の比率
    と同じ比率で変更する楽音ピッチ変更手段と、 を有することを特徴とする電子楽器。 2)前記楽音ピッチ変更手段は、前記再生スピードが前
    記再生スピード変更手段により所定の比率で変更された
    場合に、該再生スピード変更手段より出力されるテンポ
    制御信号に基づいて作成される音高制御信号と、前述演
    奏操作手段から出力されるキーコードとの演算により、
    前記演奏操作に対応して前記楽音発音手段から発音され
    る楽音のピッチを前記所定の比率で変更する、 ことを特徴とする請求項1記載の電子楽器。 3)前記オーディオ再生手段は再生スピードがクロック
    発振器に基づくフェーズロックドループにより同期制御
    されるコンパクトディスクプレーヤまたはデジタルオー
    ディオテープレコーダであり、前記再生スピード変更手
    段は前記テンポ制御信号に基づき、前記フェーズロック
    ドループに用いるクロック発振器の周波数を変更するこ
    とにより前記再生スピードを変更する、 ことを特徴とする請求項1および2記載の電子楽器。 4)前記再生スピードを変更する前記所定の比率は、半
    音程を単位とした比率に相当する、 ことを特徴とする請求項1または2記載の電子楽器。
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US8121314B2 (en) 2004-03-22 2012-02-21 Yamaha Corporation Mixing apparatus, mixing method, and mixing program

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