JPH0648556Y2 - Input control device for electronic musical instruments - Google Patents
Input control device for electronic musical instrumentsInfo
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- JPH0648556Y2 JPH0648556Y2 JP6270387U JP6270387U JPH0648556Y2 JP H0648556 Y2 JPH0648556 Y2 JP H0648556Y2 JP 6270387 U JP6270387 U JP 6270387U JP 6270387 U JP6270387 U JP 6270387U JP H0648556 Y2 JPH0648556 Y2 JP H0648556Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 [考案の技術分野] この考案は電子ギターなどの電子楽器の入力制御装置に
関し、特に入力波形信号のレベルの変化に即応して、波
形のピーク点を確実につかまえ、入力波形の基本周波数
(ピッチ)抽出を良好に行うことのできるものに関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an input control device for an electronic musical instrument such as an electronic guitar, and in particular, responds to a change in the level of an input waveform signal to reliably catch the peak point of the waveform, The present invention relates to a device capable of favorably extracting a fundamental frequency (pitch) of an input waveform.
[従来技術] 従来より、自然楽器の演奏操作によって発生する波形信
号からピッチ(周波数)を抽出し、電子回路で構成され
た音源装置を制御して、人工的に楽音等の音響を得るよ
うにしたものが種々開発されている。[Prior Art] Conventionally, a pitch (frequency) is extracted from a waveform signal generated by a performance operation of a natural musical instrument, and a sound source device composed of an electronic circuit is controlled to artificially obtain a sound such as a musical sound. Various products have been developed.
この種の電子楽器では、入力波形信号のピッチを抽出す
るにあたって、入力波形の最大ピーク点間若しくは最小
ピーク点間又はこれらピーク点のすぐ後のゼロクロス点
間若しくはピーク点の直前のゼロクロス点間といったピ
ーク点に関連する地点間の時間間隔を計測すること等が
考えられている。このうち、ピーク点間を計測するもの
としては、特公昭57−58672号、特開昭55−55398号等が
ある。In this type of electronic musical instrument, when extracting the pitch of the input waveform signal, such as between the maximum peak points or the minimum peak points of the input waveform or between the zero cross points immediately after these peak points or between the zero cross points immediately before the peak points. It is considered to measure the time interval between points related to the peak point. Among these, Japanese Patent Publication No. 57-58672 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 55-55398 are used to measure the peak point.
第16図及び第17図は、上記最大ピーク点及び最小ピーク
点を検出するための最大ピーク検出回路4及び最小ピー
ク検出回路5の一例を示すものである。入力波形信号は
オペアンプ4−1の+端子に入力され、オペアンプ4−
1の出力端子は、ダイオードD1のアノード側に接続さ
れ、ダイオードD1のカソード側は並列に接続されたコン
デンサC及び抵抗Rを介して接地されるとともに、オペ
アンプ4−1の−端子に接続され、オペアンプ4−1の
出力は抵抗R2を介し、インバータ4−2を介して最大ピ
ーク検出信号として出力される。16 and 17 show examples of the maximum peak detection circuit 4 and the minimum peak detection circuit 5 for detecting the maximum peak point and the minimum peak point. The input waveform signal is input to the + terminal of the operational amplifier 4-1, and the operational amplifier 4-
The output terminal of 1 is connected to the anode side of the diode D1, and the cathode side of the diode D1 is grounded via the capacitor C and the resistor R connected in parallel, and is also connected to the-terminal of the operational amplifier 4-1. The output of the operational amplifier 4-1 is output as the maximum peak detection signal via the resistor R2 and the inverter 4-2.
オペアンプ4−1の+端子に、第5図のような波形が
与えられたとすると、コンデンサCは波形レベルが上昇
する時に充電され、波形レベルが下降する時には時定数
CRに応じた速さで放電され、第5図のような波形がオ
ペアンプ4−1の−端子に入力され、波形レベルの上昇
時のみ+端子と−端子の差分値が出力され、これがイン
バータ4−2で反転されてに示す信号のかたちで出力
される。If a waveform as shown in FIG. 5 is given to the + terminal of the operational amplifier 4-1, the capacitor C is charged when the waveform level rises, and the time constant when the waveform level falls.
It is discharged at a rate according to CR, the waveform as shown in Fig. 5 is input to the-terminal of operational amplifier 4-1, and the difference value between the + terminal and the-terminal is output only when the waveform level rises. It is inverted by -2 and output in the form of the signal shown in.
また、最小ピーク検出回路5は、上記最大ピーク検出回
路4とほぼ同じであるが、ダイオードD2の向きが逆とな
っており、インバータ4−2のかわりにバッファ4−4
が設けられており、コンデンサCは、第5図に示すよ
うな逆向の充放電を繰り返し、第5図に示すような最
小ピーク検出信号が出力される。Further, the minimum peak detection circuit 5 is almost the same as the maximum peak detection circuit 4 except that the direction of the diode D2 is reversed and the buffer 4-4 is used instead of the inverter 4-2.
The capacitor C is repeatedly charged and discharged in the opposite direction as shown in FIG. 5, and the minimum peak detection signal as shown in FIG. 5 is output.
このようなピーク検出回路4、5のコンデンサCと抵抗
Rとの時定数は非常に大きなものとしてあり、信号
の減衰率をゆるやかなものとしている。これは、倍音を
多く含み一周期内にピーク点がいくつもある場合に、最
大又は最小のピーク点のみを検出するためである。The time constant between the capacitor C and the resistor R of the peak detecting circuits 4 and 5 is very large, and the signal attenuation rate is gentle. This is to detect only the maximum or minimum peak point when many harmonics are included and there are several peak points in one cycle.
[従来技術の問題点] しかしながら、このような最大ピーク検出回路4や最小
ピーク検出回路5に対し、例えば電子ギターにおいて弦
を強くはじいて、この弦がフレット等に当った場合等の
ように、入力波形信号が急速に減衰するような場合に
は、先の波形のピークホールドレベルを次の波形のピー
ク部分が越えることができなくなり、ピッチをなかなか
抽出できなくなって、入力波形の周波数に応じた楽音の
放音を良好に行うことができないという問題点があっ
た。[Problems of Prior Art] However, for example, when a string is strongly repelled in an electronic guitar and the string hits a fret or the like with respect to the maximum peak detection circuit 4 and the minimum peak detection circuit 5 as described above, If the input waveform signal decays rapidly, the peak hold level of the previous waveform cannot exceed the peak portion of the next waveform, making it difficult to extract the pitch. However, there is a problem in that the sound cannot be emitted well.
[考案の目的] この考案は上記事情に鑑みてなされたもので、入力波形
のレベルが急に変動しても、波形のピーク点を確実につ
かまえて、入力波形の基本周波数(ピッチ)抽出を良好
に行うことのできるようにした電子楽器の入力装置を提
供することを目的とする。[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above circumstances. Even if the level of the input waveform fluctuates suddenly, the peak point of the waveform is surely caught to extract the fundamental frequency (pitch) of the input waveform. It is an object of the present invention to provide an input device for an electronic musical instrument which can be satisfactorily performed.
[考案の要点] この考案は上述した目的を達成するために、第12図に示
すように、入力波形信号のピークレベルを所定減衰率で
減衰しながら保持する保持手段の保持するピークレベル
の値が所定値以上になったときにはピークレベルを減衰
しながら保持(ホールド)する際の減衰率を大きくする
ようにしたことを要点とするものである。[Summary of the Invention] In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is, as shown in FIG. 12, a peak level value held by a holding means for holding the peak level of an input waveform signal while attenuating it at a predetermined attenuation rate. The main point is to increase the attenuation rate for holding (holding) the peak level while attenuating the peak level.
これにより、入力波形のレベルが大きく、その減衰速度
も大きいときにおいても、これに即応して波形のピーク
点を確実につかまえ、入力波形の基本周波数(ピッチ)
抽出を良好に行うことができるようになる。As a result, even when the level of the input waveform is high and its attenuation rate is also high, the peak point of the waveform can be reliably caught and the fundamental frequency (pitch) of the input waveform
The extraction can be performed well.
[第1実施例] 以下、本考案を電子ギターに適応した一実施例について
図面を参照して詳述する。First Embodiment Hereinafter, one embodiment in which the present invention is applied to an electronic guitar will be described in detail with reference to the drawings.
本第1実施例では、以下に説明するとおり、抵抗R、コ
ンデンサCが保持手段に、オペアンプ4−1、ダイオー
ドD1、D2が検出手段に、最大ピーク検出回路4、最小ピ
ーク検出回路5、ゼロクロス点検出回路6、フリップフ
ロップ14、15、アンドゲート24、25、インバータ30及び
ステップS19、S26を実行するCPU100が測定手段に、ステ
ップS21、S28を実行するCPU100が指示手段に、ツェナー
ダイオードZDが判別手段及び減衰率制御手段に夫々対応
し、後述する第2実施例ではステップT8を実行する制御
部20が保持手段に、ステップT4、T2を実行する制御部20
が検出手段に、ステップT6を実行する制御部20が判別手
段に、ステップT7を実行する制御部20が減衰率制御手段
に夫々対応し、測定手段、指示手段は第1実施例と同じ
である。In the first embodiment, as will be described below, the resistor R and the capacitor C serve as holding means, the operational amplifier 4-1, the diodes D1 and D2 serve as detecting means, the maximum peak detecting circuit 4, the minimum peak detecting circuit 5, and the zero crossing. The point detection circuit 6, the flip-flops 14 and 15, the AND gates 24 and 25, the inverter 30, and the CPU 100 that executes steps S 19 and S 26 are the measuring means, and the CPU 100 that execute steps S 21 and S 28 are the instructing means. The Zener diode ZD corresponds to the discriminating means and the damping rate control means, respectively. In the second embodiment described later, the control unit 20 that executes step T 8 is the holding means and the control unit 20 that executes steps T 4 and T 2.
Corresponds to the detecting means, the control unit 20 executing step T 6 corresponds to the discriminating means, and the control unit 20 executing step T 7 corresponds to the damping rate control means. The measuring means and the instructing means are the same as those in the first embodiment. Is.
全体回路構成 第1図は、第1実施例の全体回路構成を示しており、6
つの入力端子1の信号は、電子ギターボディ上に張設さ
れた6つの弦の夫々に設けられた、弦の振動を電気信号
に変換するピックアップからの信号である。Overall Circuit Configuration FIG. 1 shows the overall circuit configuration of the first embodiment.
The signal of one input terminal 1 is a signal from a pickup provided on each of the six strings stretched on the electronic guitar body and converting the vibration of the strings into an electric signal.
入力端子1……からの楽音信号は、ピッチ抽出回路P1〜
P6(図では第1弦のP1についてのみその内部構成を示し
ている。)内部の夫々のアンプ2……で増幅され、ロー
パスフィルタ(LPF)3……で高周波成分がカットされ
て基本波形が抽出され、最大ピーク検出回路(MAX)4
……、最小ピーク検出回路(MIN)5……及びゼロクロ
ス点検出回路(Zero)6……に与えられる。ローパスフ
ィルタ3……は、各弦の開放弦の振動音周波数fの4倍
の4fにカットオフ周波数が設定されている。これは、各
弦の出力音の周波数が2オクターブ以内であることに基
づくものである。最大ピーク検出回路4……では、楽音
信号の最大ピーク点が検出され、その検出パルス信号の
立上りで後段に接続されているフリップフロップ14……
のQ出力がHighレベルとなり、このフリップフロップ14
……出力とゼロクロス点検出回路6……のインバータ30
……の反転出力とのアンド出力がアンドゲート24……を
介して割り込み指令信号INTa1〜INTa6としてCPU100に与
えられ、同様に最小ピーク検出回路5……でも、楽音信
号の最小ピーク点が検出され、その検出パルス信号の立
上りで後段に接続されているフリップフロップ15……の
Q出力がHighレベルとなり、このフリップフロップ15…
…の出力とゼロクロス点検出回路6……の出力とのアン
ド出力がアンドゲート25……を介して割り込み指令信号
INTb1〜INTb6としてCPU100に与えられる。The tone signal from the input terminal 1 ...
P6 (In the figure, the internal structure is shown only for P1 of the first string.) It is amplified by each internal amplifier 2 ……, the high-frequency component is cut by the low pass filter (LPF) 3 ……, and the basic waveform is Maximum peak detection circuit (MAX) 4 extracted
.., to the minimum peak detection circuit (MIN) 5 ... and the zero-cross point detection circuit (Zero) 6. In the low-pass filter 3, ..., The cutoff frequency is set to 4f, which is four times the vibration sound frequency f of the open string of each string. This is because the frequency of the output sound of each string is within 2 octaves. The maximum peak detection circuit 4 ... Detects the maximum peak point of the musical tone signal, and the flip-flop 14 connected to the subsequent stage at the rising edge of the detected pulse signal.
The Q output of becomes high level, and this flip-flop 14
...... Output and zero-cross point detection circuit 6 …… Inverter 30
AND output and the inverting output of ... is given to the CPU100 as an interrupt command signal INT a1 to INT a6 through the AND gates 24 ..., similarly even the minimum peak detector 5 ..., the minimum peak point of the musical tone signal At the rising edge of the detected pulse signal, the Q output of the flip-flops 15 ... Connected to the subsequent stage becomes High level, and the flip-flops 15 ...
The AND output of the output of ... and the output of the zero-cross point detection circuit 6 ... is an interrupt command signal via the AND gate 25.
It is given to the CPU 100 as INT b1 to INT b6 .
即ち、最大ピーク点が検出されてフリップフロップ14が
Highレベルになっているときに、波形が正から負へ横切
ったとき割り込み指令信号INTa1〜INTa6がCPU100に与え
られ、逆に最小ピーク点が検出されてフリップフロップ
15がHighレベルになっているときに、波形が負から正に
変化したとき割り込み指令信号INTb1〜INTb6がCPU100に
入力する。That is, the maximum peak point is detected and the flip-flop 14 is
At high level, when the waveform crosses from positive to negative, the interrupt command signals INT a1 to INT a6 are given to the CPU100, and conversely the minimum peak point is detected and flip-flop
Interrupt command signals INT b1 to INT b6 are input to the CPU 100 when the waveform changes from negative to positive while 15 is at the high level.
そして、CPU100は、これらの割り込み指令信号を受付け
た直後に、対応するフリップフロップ14……、15……に
対しクリア信号CLa1〜CLa6、CLb1〜CLb6を発生してリセ
ットする。Immediately after receiving these interrupt command signals, the CPU 100 resets the corresponding flip-flops 14 ..., 15 ... by generating clear signals CL a1 to CL a6 and CL b1 to CL b6 .
そして、CPU100では、当該弦の振動出力により割り込み
指令信号INTa1〜INTa6もしくはINTb1〜INTb6が与えられ
て、夫々の時間間隔の少なくとも一方の時間間隔に従っ
た音階音を発生する。尚、発音開始時においては開放弦
の音階音を発生開始してピッチ抽出の後で正しい周波数
に修正してもよい。この発音開始時の動作については後
述する。Then, the CPU 100, and an interrupt command signal INT a1 to INT a6 or INT b1 to INT b6 given by the vibration output of the strings, to generate a chromatic note in accordance with at least one of the time intervals of the respective time interval. It should be noted that at the start of sounding, generation of an open string scale tone may be started, and the pitch may be extracted and then corrected to the correct frequency. The operation at the start of sound generation will be described later.
そして、上記時間間隔は、後述するようにカウンタ7
と、ワークメモリ101とを用いて求める。即ち、このワ
ークメモリ101には、最大ピーク点の直後あるいは最小
ピーク点の直後のゼロクロス点時のカウンタ7のカウン
ト値など各種データが記憶される。Then, the above-mentioned time interval is set by the counter 7 as described later.
And the work memory 101. That is, the work memory 101 stores various data such as the count value of the counter 7 at the zero cross point immediately after the maximum peak point or immediately after the minimum peak point.
そして、発音開始後は、順次求まる時間間隔データに従
って、発生中の楽音の周波数を可変制御してゆく。即ち
CPU100より音階を指定するデータを周波数ROM8へ送出
し、その結果対応する周波数を示す周波数データが読み
出され、音源回路9に送られて楽音信号が生成され、サ
ウンドシステム10より放音出力される。After the start of sound generation, the frequency of the musical tone being generated is variably controlled according to the time interval data that is sequentially obtained. I.e.
The CPU100 sends the data designating the scale to the frequency ROM8, and as a result, the frequency data showing the corresponding frequency is read out and sent to the tone generator circuit 9 to generate a musical tone signal, which is emitted from the sound system 10. .
また、上記ローパスフィルタ3……からの楽音信号は、
A/Dコンバータ11……に与えられ、その波形レベルに応
じたデジタルデータに変換される。The tone signal from the low pass filter 3 ...
It is given to the A / D converter 11 ... and converted into digital data according to its waveform level.
そして、このA/Dコンバータ11……の出力はラッチ12…
…にラッチされる。このラッチ12……に対するラッチ信
号は、上記フリップフロップ14……、15……の出力がオ
アゲート13……を介することで生成され、最大ピーク点
もしくは最小ピーク点を通過する都度ラッチ12……には
そのときの波形のレベルを示す信号が記憶される。ま
た、このオアゲート13……からのラッチ信号L1〜L6はCP
U100にも与えられる。そして、ラッチ12……出力はCPU1
00へ与えられ、発音開始、停止、更には出力音の放音レ
ベル(音量)等の制御がこのデータに従ってなされる。
なお、このラッチ12……に記憶されるピーク値である波
高値は、ワークメモリ101に順次書込まれる。And the output of this A / D converter 11 ... is the latch 12 ...
Latched by ... The latch signal for the latch 12 ... Is generated by the output of the flip-flops 14 ..., 15 ... through the OR gate 13 ..., and is output to the latch 12 ... whenever the maximum peak point or the minimum peak point is passed. Stores a signal indicating the level of the waveform at that time. The latch signals L 1 to L 6 from this OR gate 13 ...
Also given to U100. And the latch 12 ... Output is CPU1
It is given to 00, and the start and stop of sound generation, and the control of the sound emission level (volume) of the output sound are performed according to this data.
The peak value, which is the peak value stored in the latches 12 ... Is sequentially written in the work memory 101.
即ち、CPU100では、A/Dコンバータ11……より与えられ
る波形レベルを示すデータの絶対値が、予め決められた
一定値以上になった時には、楽音の発音を開始させると
ともにピッチ(基本周波数)抽出も開始させ、このデー
タが一定値以下になった時には、消音指示をして放音を
終了させる。その動作の詳細は後述するとおりである。That is, in the CPU 100, when the absolute value of the data indicating the waveform level given by the A / D converter 11 ... becomes equal to or higher than a predetermined constant value, the tone generation is started and the pitch (fundamental frequency) is extracted. Also, when this data falls below a certain value, a mute instruction is issued and sound emission is ended. The details of the operation are as described later.
なお、第1図には、A/Dコンバータ11が、ピッチ抽出回
路P1〜P6に夫々独立に設けてあるが、一個のA/Dコンバ
ータを時分割的に使用することも勿論可能である。In FIG. 1, the A / D converter 11 is independently provided in each of the pitch extraction circuits P1 to P6, but it is of course possible to use one A / D converter in a time division manner.
そして、周波数ROM8、音源回路9は時分割処理により少
なくとも6チャンネルの楽音生成系が形成されている。The frequency ROM 8 and the tone generator circuit 9 form a tone generation system of at least 6 channels by time division processing.
最大ピーク検出回路4、最小ピーク検出回路5、ゼロク
ロス点検出回路6の構成 第2図は、最大ピーク検出回路4、第3図は、最小ピー
ク検出回路5の具体的構成を夫々示すもので、この最大
ピーク検出回路4、最小ピーク検出回路5において、第
16図の従来の最大ピーク検出回路4、第17図の最小ピー
ク検出回路5と異なる点は、抵抗R/10とツェナーダイオ
ードZDが設けられている点である。すなわち、ツェナー
ダイオードZDのカソード側(第3図はアノード側)は抵
抗R/10を介して、ダイオードD1、D2に接続され、ツェナ
ーダイオードZDのアノード側(第3図はカソード側)は
接地され、抵抗R/10がツェナーダイオードZDとともに抵
抗R、コンデンサCと並列に接続される。このツェナー
ダイオードZDの降伏電圧は5.6Vとなっている。Configurations of the maximum peak detection circuit 4, the minimum peak detection circuit 5, and the zero-cross point detection circuit 6 FIG. 2 shows the maximum peak detection circuit 4, and FIG. 3 shows the specific configuration of the minimum peak detection circuit 5, respectively. In the maximum peak detection circuit 4 and the minimum peak detection circuit 5,
The difference from the conventional maximum peak detection circuit 4 of FIG. 16 and the minimum peak detection circuit 5 of FIG. 17 is that a resistor R / 10 and a Zener diode ZD are provided. That is, the cathode side (the anode side in FIG. 3) of the Zener diode ZD is connected to the diodes D1 and D2 via the resistor R / 10, and the anode side (the cathode side in FIG. 3) of the Zener diode ZD is grounded. , The resistor R / 10 is connected in parallel with the resistor R and the capacitor C together with the Zener diode ZD. The breakdown voltage of this Zener diode ZD is 5.6V.
従って、入力波形信号のピークレベル値が5.6Vを越える
と(最小ピーク検出回路5にあっては−5.6Vより小さく
なると)、ツェナーダイオードZDが導通して、抵抗R/10
にも電流が流れるようになり、単独の抵抗Rに対して抵
抗R/10と抵抗Rの合成抵抗の方がR/11に小さくなって、
コンデンサCとで決められる時定数がCRからR/11に小さ
くなり、ピークレベルを減衰しながら保持(ホールド)
する際の減衰率が大きくなる。Therefore, when the peak level value of the input waveform signal exceeds 5.6V (when it is smaller than -5.6V in the minimum peak detection circuit 5), the Zener diode ZD becomes conductive and the resistance R / 10
Current also flows, and the combined resistance of the resistance R / 10 and the resistance R becomes smaller than R / 11 compared to the single resistance R,
The time constant determined by the capacitor C decreases from CR to R / 11, and the peak level is attenuated and held (hold).
The damping rate when doing is large.
また第4図は、ゼロクロス点検出回路6の具体的構成を
示し、オペアンプ6−1の、+端子にはローパスフィル
タ3からの波形信号が与えられ、−端子にはグランドレ
ベルが接続され、このオペアンプ6−1の出力は抵抗R
5、アンプ6−2を介して出力する。従って、正レベル
の入力信号があるときは、アンプ6−2でHigh出力とな
り、負レベルの入力信号があるときは、アンプ6−2で
Low出力となる。つまりゼロクロス点を通過する都度そ
の出力レベルが反転する。Further, FIG. 4 shows a concrete configuration of the zero-cross point detection circuit 6, in which the waveform signal from the low-pass filter 3 is given to the + terminal of the operational amplifier 6-1, and the ground level is connected to the-terminal. The output of operational amplifier 6-1 is resistor R
5, output via amplifier 6-2. Therefore, when there is a positive level input signal, the amplifier 6-2 outputs High, and when there is a negative level input signal, the amplifier 6-2 outputs
Low output. That is, the output level is inverted every time the zero cross point is passed.
なお、第5図は、ピッチ抽出回路P1内の各部の信号波形
のタイムチャートを表わしており、図のは、ローパス
フィルタ3の出力、は最大ピーク検出回路4の出力、
は最小ピーク検出回路5の出力、はゼロクロス点検
出回路6の出力、は割り込み指令信号INTa1〜INTa6、
は割り込み指令信号INTb1〜INTb6である。5 shows a time chart of the signal waveform of each part in the pitch extraction circuit P1, where the output of the low pass filter 3 is the output of the maximum peak detection circuit 4,
Is the output of the minimum peak detection circuit 5, is the output of the zero-cross point detection circuit 6, is the interrupt command signal INT a1 to INT a6 ,
Are interrupt command signals INT b1 to INT b6 .
動作 次に本実施例の動作について説明する。第6図はCPU100
の割り込みルーチンのフローであり、第7図はメインフ
ローである。なお、この第6図及び第7図はひとつの弦
についての処理しか示してないが、全ての弦の処理は全
く同じなので、CPU100が夫々の弦についての処理を時分
割的に実行すると考えれば良い。Operation Next, the operation of this embodiment will be described. Figure 6 shows CPU100
7 is a main flow of the interrupt routine of FIG. Although FIG. 6 and FIG. 7 show only the processing for one string, the processing for all the strings is exactly the same, so if the CPU 100 executes the processing for each string in a time-division manner. good.
ワークメモリ101内のレジスタ さて、CPU100の具体的な動作の説明の前に、ワークメモ
リ101の中の主なレジスタについて説明する。Registers in Work Memory 101 Now, before describing specific operations of the CPU 100, main registers in the work memory 101 will be described.
STEPレジスタは、0、1、2、3の4段階をとり、弦振
動がなされる(第8図(a)もしくは第9図(a)参
照)につれて、第8図(b)あるいは第9図(b)に示
すようにその内容は変化する。このSTEPレジスタが0の
ときは、ノートオフ(消音)状態を表わしている。The STEP register has four stages of 0, 1, 2, and 3, and as string vibration is made (see FIG. 8 (a) or 9 (a)), FIG. 8 (b) or FIG. The contents change as shown in (b). When this STEP register is 0, it indicates a note-off (silence) state.
SIGNレジスタは、周期計測のためのゼロクロス点が最大
ピーク(MAX)点の次のゼロクロス点なのか、最小ピー
ク(MIN)点の次のゼロクロス点なのかを示すもので、
1のとき前者、2のとき後者である。The SIGN register indicates whether the zero-cross point for period measurement is the next zero-cross point after the maximum peak (MAX) point or the minimum peak (MIN) point.
When it is 1, it is the former, and when it is 2, it is the latter.
REVERSEレジスタは、今回の割り込み処理時点のゼロク
ロス点が、SIGNレジスタの内容で示されるゼロクロス点
(最大ピーク点の次のゼロクロス点あるいは最小ピーク
点の次のゼロクロス点)と反対側のピーク点(最小ピー
ク点あるいは最大ピーク点)の次のゼロクロス点なのか
否か、をチェックするデータを記憶する。つまり、REVE
RSEレジスタは、SIGNレジスタが1のとき、このSIGNレ
ジスタ内容は、最大ピーク点の次のゼロクロス点を示す
わけであるから、この反対側のピーク点、すなわち最小
ピーク点の次のゼロクロス点の到来により今回の割り込
み処理が行なわれているか否かをチェックするデータを
記憶するもので、一周期ごとのピッチ(基本周波数)抽
出制御のチェックに用いられる。In the REVERSE register, the zero crossing point at the time of this interrupt processing is the zero crossing point (the zero crossing point next to the maximum peak point or the zero crossing point next to the minimum peak point) indicated by the contents of the SIGN register and the peak point on the opposite side (minimum). The data for checking whether it is the zero cross point next to the peak point or the maximum peak point) is stored. That is, REVE
When the SIGN register is 1, the RSE register indicates the zero crossing point next to the maximum peak point. Therefore, the peak point on the opposite side, that is, the zero crossing point next to the minimum peak point, arrives. Stores the data for checking whether or not the interrupt process this time is performed, and is used for checking the pitch (fundamental frequency) extraction control for each cycle.
Tレジスタは、入力波形の周期を計測するための特定点
のカウンタ7の値を記憶する。なお、カウンタ7は所定
のクロックでカウントするフリーランニング動作をして
いる。The T register stores the value of the counter 7 at a specific point for measuring the cycle of the input waveform. The counter 7 is performing a free running operation of counting with a predetermined clock.
AMP(i)レジスタは、A/Dコンバータ11からラッチ12に
ラッチされた最大もしくは最小ピーク値(実際には絶対
値)を記憶するレジスタで、AMP(1)が最大ピーク
用、AMP(2)が最小ピーク用のレジスタである。The AMP (i) register is a register for storing the maximum or minimum peak value (actually an absolute value) latched in the latch 12 from the A / D converter 11, and AMP (1) is for the maximum peak and AMP (2) Is the register for the minimum peak.
PERIODレジスタは、計測した周期をあらわすデータが入
力され、このレジスタの内容を基に、CPU100は、周波数
ROM8、音源回路9に対し周波数制御を行うものである。Data representing the measured period is input to the PERIOD register, and the CPU100 determines the frequency based on the contents of this register.
Frequency control is performed on the ROM 8 and the tone generator circuit 9.
更に、後述するように本実施例は各種判断のために、3
つの定数(スレッシュホールドレベル)がCPU100内に設
定されている。Furthermore, as will be described later, the present embodiment is not limited to 3 for various judgments.
Two constants (threshold levels) are set in CPU100.
先ず最初のものはONLEVIであり、第8図(a)、第9図
(a)に示すように、いまノートオフの状態であり、こ
のONLEVIの値よりも大きなピーク値が検出されたとき、
弦がピッキング等されたとして、周期測定のための動作
をCPU100は実行開始する。The first one is ONLEVI, and as shown in FIG. 8 (a) and FIG. 9 (a), it is in the note-off state now, and when a peak value larger than this ONLEVI value is detected,
Assuming that the strings have been picked, the CPU 100 starts the operation for measuring the cycle.
ONLEVIIは、ノートオン(発音中)状態であって、前回
の検出レベルと今回の検出レベルとの差がこの値以上あ
れば、トレモロ奏法等による操作があったとして、再度
発音開始(リラティブオン、relative on)処理を行う
ためのものである。ONLEVII is in the note-on state (while sounding), and if the difference between the previous detection level and the current detection level is more than this value, it is determined that there is an operation by the tremolo playing method etc., and sound is started again (relative on, Relative on) processing is performed.
OFFLEVは、第10図(a)に示してあるように、ノートオ
ン(発音中)状態であって、この値以下のピーク値が検
知されると、ノートオフ(消音)処理をする。As shown in FIG. 10 (a), the OFFLEV is in the note-on state (during sound generation), and when a peak value less than this value is detected, the note-off (silence) processing is performed.
以上の説明から、以下に述べる割り込みルーチン、メイ
ンルーチンの動作の理解は容易となろう。From the above description, it will be easy to understand the operation of the interrupt routine and the main routine described below.
ピークレベルの減衰率、変化の動作 いま、第11図に示すように、最大ピーク検出回路4、最
小ピーク検出回路5の入力波形信号のピークレベル値
が±5.6V以下であると、オペアンプ4−1の出力電圧も
±5.6V以下となり、ツェナーダイオードZDのアノード側
(第3図はカソード側)電圧は降伏電圧5.6Vを越えるこ
とがなく、ツェナーダイオードZDは導通せず、最大ピー
ク検出回路4、最小ピーク検出回路5のCR回路の時定数
はCRと大きく、ピークレベル保持の減衰率は小さなもの
となっている。Attenuation rate and change operation of peak level Now, as shown in FIG. 11, when the peak level value of the input waveform signal of the maximum peak detection circuit 4 and the minimum peak detection circuit 5 is ± 5.6 V or less, the operational amplifier 4- The output voltage of 1 also becomes ± 5.6V or less, the anode side (cathode side in Fig. 3) voltage of the Zener diode ZD does not exceed the breakdown voltage 5.6V, the Zener diode ZD does not conduct, and the maximum peak detection circuit 4 The time constant of the CR circuit of the minimum peak detection circuit 5 is as large as CR, and the attenuation rate for holding the peak level is small.
これに対し、第12図に示すような、5.6Vを大きく越える
ピークレベル値をもつ波形信号が最大ピーク検出回路
4、最小ピーク検出回路5に入力されると、オペアンプ
4−1の出力電圧が5.6Vを越え、ツェナーダイオードZD
のアノード側(第3図はカソード側)電圧は降伏電圧5.
6Vを越えるので、ツェナーダイオードZDが導通し、最大
ピーク検出回路4、最小ピーク検出回路5のCR回路の時
定数はCR/11に小さくなるので、ピークレベル保持の減
衰率は大きなものに変化する。On the other hand, when a waveform signal having a peak level value greatly exceeding 5.6V as shown in FIG. 12 is input to the maximum peak detection circuit 4 and the minimum peak detection circuit 5, the output voltage of the operational amplifier 4-1 is changed. Over 5.6V, Zener diode ZD
The anode side voltage (cathode side in Fig. 3) is the breakdown voltage 5.
Since it exceeds 6V, the Zener diode ZD becomes conductive, and the time constants of the CR circuits of the maximum peak detection circuit 4 and the minimum peak detection circuit 5 are reduced to CR / 11, so that the attenuation factor for maintaining the peak level changes to a large value. .
これにより、入力波形信号のレベルが大きく、その減衰
速度も大きい場合でも、波形のピーク点を確実につかま
えて、後述する入力波形信号のピッチ抽出も良好に行う
ことができるようになる。As a result, even when the level of the input waveform signal is high and the attenuation rate thereof is also high, the peak point of the waveform can be reliably caught, and the pitch extraction of the input waveform signal described later can be performed well.
そして、入力波形信号のピークレベルのホールド波形信
号が5.6V以下(は−5.6V以上)になると、ツェナ
ーダイオードZDが再び導通しなくなるので、最大ピーク
検出回路4、最小ピーク検出回路5のCR回路の時定数は
元の大きなCRに戻り、ピークレベル保持の減衰率は再び
小さなものに戻る。Then, when the hold waveform signal of the peak level of the input waveform signal becomes 5.6V or lower (-5.6V or higher), the Zener diode ZD does not conduct again, so the CR circuits of the maximum peak detection circuit 4 and the minimum peak detection circuit 5 The time constant of returns to the original large CR, and the decay rate of the peak level retention returns to the small one again.
ゼロクロス点での割り込み処理 さて、アンドゲート24もしくはアンドゲート25の出力で
ある割り込み指令信号INTa、INTbのCPU100への到来によ
って、第6図の割り込み処理を行う。Interrupt processing at zero-cross point Now, when the interrupt command signals INT a and INT b output from the AND gate 24 or AND gate 25 arrive at the CPU 100, the interrupt processing of FIG. 6 is performed.
即ち、割り込み指令信号INTaの入力時には、先ずステッ
プP1の処理をし、CPU100内のaレジスタを1にし、割り
込み指令信号INTbの入力時には、先ずステップP2の処理
によって上記aレジスタに2をセットする。That is, the interrupt command signal to the INT a at the input, first the process in step P 1, the a register in the CPU100 to 1, an interrupt command signal INT b On input, first the process in step P 2 in the a register 2 Set.
そして次にステップP3において、CPU100内のtレジスタ
に、カウンタ7の値をプリセットする。続いて実行する
ステップP4ではA/Dコンバータ11のピークレベルデータ
をラッチ12から読込み、CPU100内のbレジスタに設定す
る。And then at step P 3, the t registers in CPU 100, presets the value of the counter 7. In the subsequent step P 4 , the peak level data of the A / D converter 11 is read from the latch 12 and set in the b register in the CPU 100.
そして、ステップP5において、フリップフロップ14もし
くはフリップフロップ15をクリアする。Then, in step P 5 , the flip-flop 14 or the flip-flop 15 is cleared.
続くステップP6にて、上記a、b、tレジスタの内容を
ワークメモリ101に転送記憶し割り込み処理を完了す
る。In a succeeding step P 6 , the contents of the a, b and t registers are transferred and stored in the work memory 101 to complete the interrupt processing.
メイン処理 メインルーチン(第7図)では、ステップS1で割り込み
処理がなされたか否かを判断する。ここで第6図に示し
た割り込み処理が実行されてワークメモリ101にa′、
b′、t′の内容(上記a、b、tと同じで前回記録さ
れたということでa′、b′、t′と示す。)が書込ま
れている場合にはステップS2に進み、何ら割り込み処理
はなされていないときはNOの判断をして、このステップ
S1を繰返し実行する。Main Processing In the main routine (FIG. 7), it is determined in step S 1 whether the interrupt processing has been performed. Here, the interrupt processing shown in FIG.
b ', t' content of (the a, b, same as t a at that was last recorded ', b', denoted t '.) is in the case of being written proceeds to step S 2 If there is no interrupt processing, make a NO decision and proceed to this step.
Repeat S 1
そして、上記ステップS1でYESの判断をすれば、次のス
テップS2に進んでその内容a′、b′、t′を読出す。
次にステップs3において、上記AMP(a′)レジスタに
記憶してある同じ種類(つまり最大か最小)のピーク点
のピーク値をCPU100内のcレジスタに読出し、今回抽出
したピーク値b′を上記AMP(a′)レジスタに設定す
る。Then, if YES is determined in the above step S 1 , the process proceeds to the next step S 2 to read the contents a ′, b ′, t ′.
Next, in step s 3 , the peak value of the peak point of the same type (that is, the maximum or minimum) stored in the AMP (a ′) register is read into the c register in the CPU 100, and the peak value b ′ extracted this time is read. Set in the AMP (a ') register.
さて、次にステップS4〜S6において、STEPレジスタの内
容が夫々3、2、1であるか否かジャッジする。いま、
最初の状態であるとしたら、STEPレジスタは0なので、
ステップS4、S5、S6ともNOの判断がされる。そして、次
にステップS7で、今回検知したピーク値b′がONLEVIよ
り大か否かジャッジする。Now, next step S 4 to S 6, the contents of the STEP register is judge whether each 3,2,1. Now
If it is the first state, the STEP register is 0, so
NO is determined in steps S 4 , S 5 , and S 6 . Then, in step S 7, it is judged whether or not the peak value b ′ detected this time is larger than ONLEVI.
もし、上記ピーク値b′がONLEVIより小であれば、まだ
発音開始の処理をしないのでステップS1へもどる。仮
に、第8図(a)、第9図(a)のようにONLEVIより大
きな入力が得られたとすると、ステップS7の判断はYES
となり、ステップS8へ進む。If it is smaller than the peak value b 'is ONLEVI, because still not processed pronunciation start returns to step S 1. If, Figure 8 (a), when a large input from ONLEVI as FIG. 9 (a) is obtained, the determination in step S 7 is YES
And proceed to step S 8 .
そしてステップS8でSTEPレジスタに1をセットし、次に
ステップS9でREVERSEレジスタに0をセットし、続けて
ステップ10で、a′(つまり最大ピーク点直後のゼロク
ロス点のとき1、最小ピーク点直後のゼロクロス点のと
き2)の値をSIGNレジスタに入力する。Then, in step S 8 , 1 is set in the STEP register, then 0 is set in the REVERSE register in step S 9 , and subsequently in step 10 , a ′ (that is, 1 at the zero cross point immediately after the maximum peak point, the minimum peak At the zero-cross point immediately after the point, input the value of 2) to the SIGN register.
そして、ステップS11にて、t′の値をTレジスタにセ
ットする。その結果、a′の内容はSIGNレジスタに(第
8図(a)、第9図(a)の場合はSIGNは1となる)、
b′の内容はAMPレジスタに、t′の内容はTレジスタ
にセットされたことになる。そして再びステップS1にも
どる。Then, in step S 11, it sets the value of t 'to the T register. As a result, the contents of a'are stored in the SIGN register (SIGN becomes 1 in FIG. 8 (a) and FIG. 9 (a)),
The content of b'is set in the AMP register, and the content of t'is set in the T register. Then return to step S 1 again.
さて、以上の説明で第8図(a)、第9図(a)のゼロ
クロス点Zero1の直後のメインルーチンの処理を完了す
ることになる。Now, with the above description, the processing of the main routine immediately after the zero-cross point Zero1 in FIGS. 8 (a) and 9 (a) is completed.
さて、次に、ゼロクロス点Zero2の直後のメインルーチ
ンでの処理を説明する。そのときは上記ステップS1→S2
→S3→S4→S5のデータセット処理と発音段階制御処理と
を実行し、次のステップS6にてYESの判断がされ、次に
ステップS12にゆく。Now, the process in the main routine immediately after the zero-cross point Zero2 will be described. In that case, the above steps S 1 → S 2
→ S 3 → S 4 → S 5 The data set process and the sounding stage control process are executed, and YES is determined in the next step S 6 , and the process proceeds to step S 12 .
いま、第8図(a)、第9図(a)のように波形が入力
時に正方向に変化したときは、SIGNレジスタは1であ
り、今回負方向のピークを経過してきているからa′レ
ジスタは2なので、NOの判断をする。尚、もし同じ極性
のピーク値直後のゼロクロス点到来時には、このステッ
プS12でYESの判断をして何ら続けて動作せずにステップ
S1へもどる。Now, when the waveform changes in the positive direction at the time of input as shown in FIGS. 8 (a) and 9 (a), the SIGN register is 1, and since the peak in the negative direction has passed this time, a ' Since the register is 2, judge NO. Incidentally, if the time arrives zero-cross point immediately after the peak value of the same polarity, step without operation continues any by the determination of YES in step S 12
Return to S 1 .
さて、いまこのステップS12ではNOのジャッジがされて
ステップS13へゆき、STEPレジスタを2とする。(第8
図(b)、第9図(b)参照)。Well, now snow to step S 13 is the judge of step S 12 in NO, the STEP register and 2. (Eighth
See FIG. 9B and FIG. 9B.
そしてステップS13に続けてステップS14を実行し、前回
のピーク値(AMP(SIGN))と今回のピーク値(b′)
を比較する。いま、第8図(a)のように前回の値x0が
今回の値より小(x1>x0)ならば、YESとなり、今回の
時刻t′を周期の計測開始点とすべく(第8図(c)参
照)ステップS14からステップS10、S11を実行し、SIGN
レジスタを2とすると共にt′レジスタの内容をTレジ
スタへ転送する。And performs step S 14 following the step S 13, the previous peak value (AMP (SIGN)) between the current peak value (b ')
To compare. Now, as shown in FIG. 8A, if the previous value x 0 is smaller than the current value (x 1 > x 0 ), the determination result is YES, and the current time t ′ should be set as the measurement start point of the cycle ( executing step S 10, S 11 from FIG. 8 (c) refer) step S 14, SIGN
The register is set to 2, and the contents of the t'register are transferred to the T register.
逆に、前回のピーク値が今回のピーク値よりも大きけれ
ば、つまり第9図(a)のようにx1<x0ならば、ステッ
プS14でNOのジャッジをしステップS15にてREVERSEレジ
スタを1とする。なお、SIGNレジスタはいま前の値1を
保つことになる。従って、この場合は前のゼロクロス点
(Zero1)が周期計測の開始点となっている(第9図
(c)参照)。REVERSE Conversely, larger than the previous peak value current peak value, i.e. if x 1 <x 0 as FIG. 9 (a), in step S 15 the judgment NO at Step S 14 Set the register to 1. The SIGN register will retain the previous value of 1. Therefore, in this case, the previous zero-cross point (Zero1) is the start point of the period measurement (see FIG. 9 (c)).
そして、次のゼロクロス点(Zero3)の通過後、はじめ
てメインフローを実行するときは、ステップS5でYESの
ジャッジがされてステップS16へ進む。今回a′は1で
あり、第8図の場合は、SIGNが2、第9図の場合はSIGN
が1なので、第8図の場合にあっては、ステップS16でN
Oのジャッジがされて、ステップS15へゆきステップS1へ
もどる。つまり、周期計測を開始し初めてからひとつ目
のピーク(振幅x2)を通過したことをCPU100は認識す
る。Then, after passing through the next zero cross point (Zero3), the first time to perform a main flow proceeds is the YES judge at step S 5 to step S 16. This time, a'is 1, and in the case of FIG. 8, the SIGN is 2, and in the case of FIG. 9, the SIGN.
Since 1 is 1, in the case of FIG. 8, N in step S 16
After being judged by O, he goes to step S 15 and returns to step S 1 . That is, the CPU 100 recognizes that the first peak (amplitude x 2 ) has been passed from the beginning of the period measurement.
また第9図の場合にあっては、ステップS16ではYESの判
断がされて、ステップS17へゆきREVERSEレジスタが1か
否かジャッジする。もし1でなければNOの判断をしステ
ップS1へもどるが、上述したようにステップS15の実行
によってこのレジスタは1となっており、ステップS17
からステップS18へゆきSTEPレジスタを3とし(第9図
(b)参照)、続けてステップS19にて、t′レジスタ
にある今回の割り込みで受け付けたカウンタ7の値から
Tレジスタにある値つまりゼロクロス点Zero1の時刻を
減算し、PERIODレジスタにストアする。Further In the case of FIG. 9 is a determination of YES in step S 16, snow REVERSE register is judge whether 1 to step S 17. If it is not 1, NO is determined and the process returns to step S 1 , but as described above, this register is set to 1 by executing step S 15 , and step S 17
And 3 snow STEP register to step S 18 from (Figure 9 (b) refer), at step S 19 to continue, the value from the value of the counter 7 which is accepted by the current interrupt in the t 'register to the T register That is, the time at the zero-cross point Zero1 is subtracted and stored in the PERIOD register.
つまり第9図(c)に示す大きさが一周期の長さとな
り、続くステップS20でt′の内容をTレジスタに転送
して新たな周期計測の開始をする。That becomes a length of size of one cycle shown in FIG. 9 (c), the contents of t 'in the following step S 20 is transferred to the T register to the start of a new period measurement.
そしてステップS21において、上述のPERIODレジスタの
内容をもってCPU100は周波数ROM8、音源回路9に発音指
令を出す。従ってこの時点から楽音の発生がなされる。In step S 21, with the contents of the above PERIOD register CPU100 frequency ROM 8, issues a sound command to the tone generator 9. Therefore, a musical sound is generated from this point.
さて、上述した第8図の場合にあっては、再び次のゼロ
クロス点(Zero4)後のメインフローの処理で、ステッ
プS5からステップS16へジャンプする。いま、SIGNレジ
スタは2なので、ステップS16ではYESの判断をし、続け
て上記同様にステップS17→S18→S19→S20→S21の発音
開始処理を実行し、今回は第8図(c)に示すゼロクロ
ス点Zero2からZero4までを一周期としてCPU100は認識
し、この長さに基づく周波数の楽音を発音開始する(第
8図(d)参照)。Now, in the case of FIG. 8 described above, again in the processing of the main flow after the next zero cross point (ZERO4), it jumps from step S 5 to step S 16. Now, SIGN register is 2, a determination of YES in step S 16, followed by performing the sounding start processing of also step S 17 → S 18 → S 19 → S 20 → S 21, this time 8 The CPU 100 recognizes the zero-cross points Zero2 to Zero4 shown in FIG. 7C as one cycle, and starts to produce a musical sound of a frequency based on this length (see FIG. 8D).
このようにして、最大もしくは最小ピーク点の次のゼロ
クロス点から周期計測の処理を開始し、そのピーク点と
同じ側のピーク点の次のゼロクロス点でその計測を終了
するようにして、ローパスフィルタ3出力の波形の一周
期を抽出している。In this way, the process of period measurement is started from the zero cross point next to the maximum or minimum peak point, and the measurement is ended at the zero cross point next to the peak point on the same side as that peak point. One cycle of a 3-output waveform is extracted.
そして、この発音開始処理の後、メインルーチンにおい
ては、ステップS4からステップS22へ進行し、今回取り
込んだピーク値であるb′の値が、第10図に示すように
OFFLEVを越えているか否かをジャッジする。After the start of sounding processing in the main routine proceeds from step S 4 to step S 22, the value of which b 'is captured peak time, as shown in FIG. 10
Judge whether or not it exceeds OFFLEV.
いま、このレベルを越えておればステップS23へ進み、
リラティブオン(relative on)の処理をするのか否か
ジャッジするようにする。即ち具体的には今回のピーク
値(b′)が前のピーク値(c)よりONLEVIIだけ大き
いか、つまり発音中に急激に抽出ピーク値が大きくなっ
たか否かジャッジする。Now, the process proceeds to step S 23 if I beyond this level,
Judge whether or not to process relative on (relative on). That is, specifically, it is judged whether or not the current peak value (b ') is larger than the previous peak value (c) by ONLEVII, that is, whether or not the extracted peak value suddenly increases during sound generation.
通常弦を振動すれば、自然減衰を行うので、このステッ
プS23はNOの判断となるが、もしトレモロ奏法などによ
って、前の弦振動が減衰し終わらないうちに、再び弦が
操作されて、このステップS23の判断がYESとなることが
ある。If vibration normal strings, since the natural attenuation, this step S 23 is the determination NO, the the like if tremolo, while the previous string vibrations Finished attenuated, are operated string again, determination of step S 23 is sometimes is YES.
その場合は、ステップS23はYESのジャッジをしステップ
S8へジャンプし、ステップS9〜ステップS11の発音開始
の準備処理を実行する。その結果、STEPレジスタは1と
なり、上述した発音開始時の動作と全く同じ動作をそれ
以降実行する。つまり、再びステップS16〜S21の発音開
始処理をその後実行して再発音開始の処理をすることに
なる。In that case, step S 23 is the step to a judge's YES
Jump to S 8, to perform the preparation process of the sound the start of the step S 9 ~ step S 11. As a result, the STEP register becomes 1, and the operation exactly the same as the operation at the start of sounding is executed thereafter. That is, to the process of re-start of sounding and thereafter executes the sounding start processing in step S 16 to S 21 again.
さて、通常状態では上述した如くステップS23に続けて
ステップS24を行って、a′の内容とSIGNレジスタの内
容の一致比較をし、一致しなければS15へ進み次のゼロ
クロス点の割り込み処理にそなえ、一致すれば、既に逆
の特性をもったピーク(正/負のピーク)を夫々通過し
てきたので、ステップS25へ進み、REVERSEレジスタが1
か否かジャッジし、もしNOならば何ら処理をすることな
くステップS1へもどるが、もしこのステップS25でYESの
判断がなされたならば、ステップS25からステップS26へ
進み新たな周期(ピッチ)を求めるべくt′レジスタの
内容からTレジスタの内容を引いて、PERIODレジスタに
セットする。Now, in the normal state by performing the steps S 24 following the step S 23 as described above, the coincidence comparison of the contents of content and SIGN register a ', the matched unless the process proceeds to S 15 following the zero-crossing point interrupt provided to the process, if they match, so has the peak already have opposite characteristics (positive / negative peaks) in each pass, the process proceeds to step S 25, the rEVERSE register 1
Whether to judge, if it returns to step S 1 without the NO if any processing, if the is a determination of YES in step S 25 is made, a new cycle proceeds from step S 25 to step S 26 In order to obtain (pitch), the contents of the T register are subtracted from the contents of the t'register and set in the PERIOD register.
そして、ステップS27においてt′レジスタの内容をT
レジスタへ転送し、続くステップS28にて求まったPERIO
Dレジスタの値を基に周波数(ピッチ)制御をCPU100は
周波数ROM8、音源回路9に対して行う。Then, the contents of t 'register in step S 27 T
PERIO obtained in step S 28 after being transferred to the register
The CPU 100 controls the frequency (pitch) for the frequency ROM 8 and the tone generator circuit 9 based on the value of the D register.
つまり、本実施例にあっては、弦の振動周波数の変化を
時々刻々とらえて、それに応じた周波数制御をリアルタ
イムで行うようになる。That is, in the present embodiment, the change in the vibration frequency of the string is grasped momentarily, and the frequency control corresponding to it is performed in real time.
そして、ステップS28からステップS29へ進んでREVERSE
レジスタの内容を0として次の周期計測を行う。Then, proceed from step S 28 to step S 29 to REVERSE
The next cycle is measured with the contents of the register set to 0.
そして、上述したように、弦振動が減衰してきて、ピー
ク値が第10図に示すようにOFFLEVを下まわるようになる
と、ステップS22からステップS30へゆきSTEPレジスタを
0とし、続くステップS31にてノートオフ処理(消音処
理)を行い、これまで発音していた楽音を消音すべくCP
U100は音源回路9へ指示するようになる。Then, as described above, the string vibrations have decayed, the peak value becomes smaller than the lower OFFLEV as shown in FIG. 10, and 0 snow STEP register from step S 22 to step S 30, the next step S At 31, note-off processing (silence processing) is performed, and CP is used to mute the musical sound that has been produced so far.
U100 will give instructions to the tone generator circuit 9.
[第2実施例] 第13図〜第15図は第2実施例を示すもので、本実施例で
は、最大ピーク検出回路4を第13図に示すように構成し
ている。すなわち、アンプ2からの入力波形信号はロー
パスフィルタ3を介した後A/Dコンバータ11でデジタル
データに変換され、制御部20でピーク点がつかまえら
れ、ピーク点より波形レベルが下がり始めると、所定の
減衰率でこのピークレベルデータが減算されていきピー
クホールドが行われる。この減算にあたっての減算して
いく値は、ピークレベル又はピークホールドレベルが5V
以上のときは、ピーク値の1/300と大きくて減衰率も大
きく、5V未満のときはピーク値の1/3000と小さくて減衰
率も小さくなる。上記ピーク点がつかまえられている間
は、制御部20よりLowレベルの最大ピーク検出信号が出
力され、ピークホールド状態にはいると、制御部20より
Highレベルの最小ピーク検出信号が出力される(第15図
参照)。[Second Embodiment] FIGS. 13 to 15 show the second embodiment. In this embodiment, the maximum peak detection circuit 4 is constructed as shown in FIG. That is, the input waveform signal from the amplifier 2 is converted into digital data by the A / D converter 11 after passing through the low-pass filter 3, the peak point is caught by the control unit 20, and when the waveform level starts to fall from the peak point, a predetermined value is obtained. This peak level data is subtracted at the attenuation rate of and the peak hold is performed. The peak level or peak hold level is 5V.
In the above cases, it is as large as 1/300 of the peak value and the attenuation rate is large. When it is less than 5V, it is as small as 1/3000 of the peak value and the attenuation rate is also small. While the above peak point is being caught, the control unit 20 outputs the maximum peak detection signal of Low level, and when it is in the peak hold state, the control unit 20
The high-level minimum peak detection signal is output (see Fig. 15).
制御部20としては、マイクロコンピュータが用いられ、
ROM21とRAM22が内蔵されて、処理プログラムや処理デー
タ等が記憶される。上記A/Dコンバータ11でA/D変換され
るデータが所定値以下に小さくなると、制御部20に終了
信号が与えられ、波形信号の入力が終ったことが伝達さ
れる。A microcomputer is used as the control unit 20,
The ROM 21 and the RAM 22 are built in to store processing programs, processing data, and the like. When the data to be A / D converted by the A / D converter 11 becomes smaller than a predetermined value, an end signal is given to the control unit 20 to notify that the input of the waveform signal is completed.
制御部20は、第14図に示すような処理を行っており、ま
ずステップT1でA/Dコンバータ11より終了信号が与えら
れているか否かジャッジする。いま波形信号が入力され
てくれば、終了信号が与えられなくなるので、NOの判断
をして、ステップT2に進み、RAM22内のMAXレジスタのデ
ータがA/Dコンバータ11からの入力波形信号のレベルよ
り大きいか否か判断する。The control unit 20 performs the processing shown in FIG. 14, and first judges in step T 1 whether or not the end signal is given from the A / D converter 11. If a waveform signal is being input now, the end signal will not be given, so make a NO determination and proceed to step T 2 where the data in the MAX register in RAM 22 is the waveform of the input waveform signal from A / D converter 11. Judge whether it is higher than the level.
最初はMAXレジスタの値は「0」で、入力波形信号のレ
ベルの方が大きいから、制御部20は、ステップT3に進
み、最大ピーク検出信号を「0(2値論理レベルのLo
w状態)」として、ステップT4で、A/Dコンバータ11から
の入力波形信号のレベル値をMAXレジスタにセットし
て、MAX値を更新する。そして、入力波形信号の立上り
が続く限り、ステップT1〜T4の処理が繰り返されて、MA
X値が更新されていくとともに、最大ピーク検出信号
が第15図に示すように「0」とされる。The first value of MAX register "0", because greater in level of the input waveform signal, the control unit 20 proceeds to step T 3, a maximum peak detection signal of "0 (binary logic level Lo
w state) ”, in step T 4 , the level value of the input waveform signal from the A / D converter 11 is set in the MAX register and the MAX value is updated. Then, as long as the rising edge of the input waveform signal continues, the processing of steps T 1 to T 4 is repeated, and MA
As the X value is updated, the maximum peak detection signal is set to "0" as shown in FIG.
次いで、入力波形信号のレベルがピーク点に達した後、
下がり始めると、今度は入力波形信号のレベルがMAXレ
ジスタのMAX値より小さくなるため、ステップT2でNOの
ジャッジがなされ、制御部20は、ステップT5で、最大ピ
ーク検出信号を「1(2値論理レベルのhigh状態)」
として、ステップT6で上記MAX値が5Vとなっているか否
か判断する。5V以上となっていれば、ステップT8に進ん
で、MAX値の1/300を減算し、5V未満となっていれば、ス
テップT7に進んで、MAX値の1/3000を減算し、この減算
処理を、入力波形信号のレベルがMAX値より小さい限り
続ける。Then, after the level of the input waveform signal reaches the peak point,
Starting lowered, because this time the level of the input waveform signal is less than the MAX value of the MAX register, NO judge is made in step T 2, the control unit 20, at step T 5, the maximum peak detection signal "1 ( Binary logic level high state) "
As a result, in step T 6 , it is determined whether or not the MAX value is 5V. If it is 5V or more, proceed to step T 8 and subtract 1/300 of the MAX value.If it is less than 5V, proceed to step T 7 and subtract 1/3000 of the MAX value, This subtraction process is continued as long as the level of the input waveform signal is smaller than the MAX value.
この5Vを境として減算値を変えることにより、5V以上で
はピークレベル保持の減衰率を大きくし、5V未満では同
じく減衰率を小さくすることができ、入力波形信号のレ
ベルが大きく、その減衰速度も大きい場合でも、波形の
ピーク点を確実につかまえて、入力波形信号のピッチ抽
出も良好に行うことができる。By changing the subtraction value with 5V as the boundary, the attenuation rate for maintaining the peak level can be increased above 5V, and the attenuation rate can be decreased below 5V. The level of the input waveform signal is high and the attenuation rate is also Even if it is large, the peak point of the waveform can be reliably caught and the pitch of the input waveform signal can be extracted well.
そして、上述のステップT1→T2→T5→T6→T7、T8の減算
処理中に入力波形信号が再び立上ってくると、ステップ
T2でYESのジャッジが行われ、ステップT3、T4で最大ピ
ーク検出信号が「0」にされて、MAX値が入力波形信
号のレベルと同じレベル値に更新されていく。Then, when the input waveform signal rises again during the subtraction processing of steps T 1 → T 2 → T 5 → T 6 → T 7 and T 8 described above,
Judgment of YES is performed at T 2 , the maximum peak detection signal is set to “0” at steps T 3 and T 4 , and the MAX value is updated to the same level value as the level of the input waveform signal.
最小ピーク検出回路5についても、第13図と全く同じ回
路で実現することができ、第14図の処理フローでは、ス
テップT2でA/D出力≧MAXではなく、A/D出力≦MINの判断
が行われ、ステップT3、T5では各々最小ピーク検出信号
が「0」「1」とされ、ステップT4では、MAX←A/D出
力ではなく、MIN←A/D出力のセット処理が行われ、ステ
ップT6でMIN値は−5V以下の判断が行われ、ステップ
T7、T8では各々MIN←(MIN+MIN/3000)、MIN(MIN+MI
N/300)の減算処理が行われることになる。他は第1実
施例と全く同じ構成動作となっている。The minimum peak detection circuit 5 can also be realized by the circuit exactly the same as that in FIG. 13, and in the processing flow of FIG. 14, in the step T 2 , A / D output ≧ MAX is satisfied instead of A / D output ≧ MAX. determination is made, the minimum peak detection signal each step T 3, T 5 is set to "0", "1", at step T 4, MAX ← a / D instead of the output setting process of the MIN ← a / D output been conducted, MIN value in step T 6 is -5V following determination is made, step
For T 7 and T 8 , MIN ← (MIN + MIN / 3000) and MIN (MIN + MI)
N / 300) will be subtracted. Other than that, the operation is the same as that of the first embodiment.
上記実施例にあっては、各ピーク点直後のゼロクロス点
でCPU100で割り込み処理をして、発音開始、周期計算、
リラティブオン、消音開始等の処理を行うようにした
が、各ピーク点検出時に直接これらの処理を行ってもよ
い。その場合も全く同じ結果を得ることができる。その
他、例えばピーク点の直前のゼロクロス点の検出によっ
て、上記同様の処理を行ってもよい。その他、基準とな
る点のとり方は種々変更できる。In the above embodiment, the CPU100 performs interrupt processing at the zero-cross point immediately after each peak point, starts sounding, calculates the cycle,
Although processes such as relative on and mute start are performed, these processes may be directly performed at each peak point detection. In that case, the exact same result can be obtained. In addition, the same processing as above may be performed, for example, by detecting the zero-cross point immediately before the peak point. In addition, the way of taking the reference points can be variously changed.
また、上記実施例では、メインフローのなかで各処理を
実行するようにしたが、割り込み処理のなかで同様の処
理を実行するようにしてもよい。Further, in the above embodiment, each process is executed in the main flow, but the same process may be executed in the interrupt process.
更に、上記実施例においては、本考案を電子ギターに適
用したものであったが、必ずしもそれに限られるもので
なく、マイクロフォン等から入力される音声信号あるい
は電気的振動信号からピッチ抽出を行って、原音声信号
とは別の音響信号を、対応するピッチもしくは音階周波
数にて発生するシステムであれば、どのような形態のも
のであってもよい。具体的には、鍵盤を有するもの例え
ば電子ピアノ、管楽器を電子化したもの、弦楽器、例え
ばバイオリンや琴などを電子化したものにも同様に適用
できる。Furthermore, although the present invention is applied to an electronic guitar in the above embodiment, the present invention is not necessarily limited to this, and pitch extraction is performed from a voice signal or an electric vibration signal input from a microphone or the like, Any form may be used as long as it is a system that generates an acoustic signal different from the original voice signal at a corresponding pitch or scale frequency. Specifically, it can be similarly applied to those having a keyboard, such as an electronic piano, an electronic wind instrument, and an electronic string instrument such as a violin or a koto.
[考案の効果] この考案は、以上詳述したように、入力波形信号のピー
クレベルを所定減衰率で減衰しながら保持する保持手段
の保持するピークレベルの値が所定値以上になったとき
にはピークレベルを減衰しながら保持(ホールド)する
減衰率を大きくするようにしたから入力波形のレベルが
大きく、その減衰速度も大きいときにも、これに即応し
て波形のピーク点を確実につかまえ、入力波形の基本周
波数(ピッチ)抽出を良好に行うことができる等の効果
を奏する。[Effect of the Invention] As described in detail above, the present invention provides a peak value when the peak level held by the holding means for holding the peak level of the input waveform signal while attenuating the peak level of the input waveform signal exceeds a predetermined value. Since the attenuation rate for holding (holding) the level while attenuating is increased, the peak point of the waveform can be reliably grasped and input when the level of the input waveform is large and the attenuation rate is also large. There is an effect such that the fundamental frequency (pitch) of the waveform can be favorably extracted.
第1図は、本考案を適応した一実施例である電子楽器の
入力制御装置の全体回路構成を示す図、第2図、第3
図、第4図は夫々最大ピーク検出回路4、最小ピーク検
出回路5、ゼロクロス点検出回路6の具体的な回路構成
を示す図、第5図は、第1図中の各部に表われる波形等
を示すタイムチャート図、第6図はCPUの割り込みルー
チンのフローチャートを示す図、第7図はCPUのメイン
ルーチンのフローチャートを示す図、第8図、第9図は
発音開始時の各部の動作を示すタイムチャート図、第10
図は消音時の動作を示すタイムチャート図、第11図及び
第12図は入力波形に対するピークホールドレベルの減衰
率の変化を示す図、第13図〜第15図は第2実施例の最大
ピーク検出回路4の回路図、制御部20の動作フローチャ
ート図、動作タイムチャート図、第16図、第17図は従来
の最大ピーク検出回路4、最小ピーク検出回路5を示す
回路図である。 1……入力端子、4……最大ピーク検出回路、5……最
小ピーク検出回路、6……ゼロクロス点検出回路、7…
…カウンタ、9……音源回路、12……ラッチ、14、15…
…フリップフロップ、20……制御部、100……CPU、101
……ワークメモリ、P1〜P6……ピッチ抽出回路。FIG. 1 is a diagram showing an overall circuit configuration of an input control device for an electronic musical instrument which is an embodiment to which the present invention is applied, FIG. 2, FIG.
4 and 5 are diagrams showing the concrete circuit configurations of the maximum peak detection circuit 4, the minimum peak detection circuit 5, and the zero-cross point detection circuit 6, respectively, and FIG. 5 is the waveforms appearing in the respective parts in FIG. Fig. 6 shows a flowchart of the CPU interrupt routine, Fig. 7 shows a flowchart of the CPU main routine, and Figs. 8 and 9 show the operation of each part at the start of sound generation. Time chart diagram showing the 10th
FIG. 11 is a time chart showing the operation at the time of muffling, FIGS. 11 and 12 are diagrams showing changes in the attenuation rate of the peak hold level with respect to the input waveform, and FIGS. 13 to 15 are the maximum peaks of the second embodiment. The circuit diagram of the detection circuit 4, the operation flow chart of the control unit 20, the operation time chart, and FIGS. 16 and 17 are circuit diagrams showing the conventional maximum peak detection circuit 4 and minimum peak detection circuit 5. 1 ... Input terminal, 4 ... Maximum peak detection circuit, 5 ... Minimum peak detection circuit, 6 ... Zero cross point detection circuit, 7 ...
… Counter, 9 …… Sound source circuit, 12 …… Latch, 14,15…
… Flip-flops, 20… Control unit, 100… CPU, 101
...... Work memory, P1 to P6 ...... Pitch extraction circuit.
Claims (1)
で減衰しながら保持する保持手段と、 この保持手段の保持レベルを越える新たなピーク点の到
来を検出する検出手段と、 この検出手段で検出されるピーク点又はこのピーク点に
関連する点の夫々の時間間隔を測定する測定手段と、 この測定手段で測定された時間間隔に基づき、対応する
周波数の楽音を発生するように指示する指示手段と を備えた電子楽器の入力制御装置において、 上記保持手段で保持されるピークレベルの値が所定値以
上になったことを判別する判別手段と、 この判別手段の判別結果に応じて、上記保持手段の減衰
率を大きくする減衰率制御手段と、 を有することを特徴とする電子楽器の入力制御装置。1. A holding means for holding a peak level of an input waveform signal while attenuating it at a predetermined attenuation rate, a detecting means for detecting the arrival of a new peak point exceeding the holding level of the holding means, and this detecting means. Measuring means for measuring the time interval of each of the detected peak points or points related to this peak point, and an instruction for instructing to generate a tone of a corresponding frequency based on the time interval measured by this measuring means. In the input control device of the electronic musical instrument, the determining means determines whether the value of the peak level held by the holding means is equal to or more than a predetermined value; An input control device for an electronic musical instrument, comprising: an attenuation rate control means for increasing an attenuation rate of a holding means;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6270387U JPH0648556Y2 (en) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Input control device for electronic musical instruments |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP6270387U JPH0648556Y2 (en) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Input control device for electronic musical instruments |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63170897U JPS63170897U (en) | 1988-11-07 |
JPH0648556Y2 true JPH0648556Y2 (en) | 1994-12-12 |
Family
ID=30897226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP6270387U Expired - Lifetime JPH0648556Y2 (en) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Input control device for electronic musical instruments |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH0648556Y2 (en) |
-
1987
- 1987-04-27 JP JP6270387U patent/JPH0648556Y2/en not_active Expired - Lifetime
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