JPH07104666B2

JPH07104666B2 - ピッチ抽出装置

Info

Publication number: JPH07104666B2
Application number: JP62050381A
Authority: JP
Inventors: 克彦小畑; 繁内山
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1987-03-06
Filing date: 1987-03-06
Publication date: 1995-11-13
Anticipated expiration: 2010-11-13
Also published as: JPS63217397A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］この発明は入力波形信号の周波数を抽出するピッチ抽出
装置に関する。

［発明の背景］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（基本周波数）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。

この種の電子楽器では、入力波形信号のピッチを抽出し
てから音源装置に対し当該ピッチに対応する音階音を発
生するよう指示するのが一般的である。

このピッチ抽出は、従来、入力波形の最大ピーク点、最
小ピーク点、ゼロクロス点等のように他の波形点に対し
特徴ある点を検出し、この点間の時間間隔を計測してピ
ッチ抽出を行うようにしていた。例えば、そのような技
術を用いて楽音を発生するようにした電子楽器を開示し
たものとして特公昭61−51793号公報がある。

ところで、このようなピッチ抽出は、入力波形が正弦波
に近い波形の場合には問題はないが、第６図に示すよう
に、倍音を多く含み、一波長内にピーク点やゼロクロス
点がいくつも現れる場合には、実際の一波長Ｗとは異な
る点間P_S、P_R、Ｐを一波長分の時間間隔として計測して
しまうことがあり、誤った音高（ピッチ）で楽音を放音
してしまうという問題点があった。特に、上記特公昭61
−51793号公報に開示の技術では、となりあう波形周期
の一致、つまり第６図の例ではP_S≒Ｐが検出されるを、
その時間長に対応する周波数制御を行うので、問題があ
った。

［発明の目的］この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、倍音を多く含んだ入力波形でも正
確にピッチを抽出することのできるピッチ抽出装置を提
供することにある。

［発明の要点］この発明は上述した目的を達成するために、入力波形信
号の最大ピーク点の後のゼロクロス点から、次の第２の
最大ピーク点の後のゼロクロス点までの波形の所要時間
を測定する第１の測定手段と、この第１の測定手段で所
要時間を測定される波形に隣接する波形の所要時間を測
定する第２の測定手段と、前記第１及び第２の測定手段
により測定される２つの波形の双方に含まれ、前記入力
波形信号の前記一方の波形間における最小ピーク点の後
のゼロクロス点から、前記他方の波形間における最小ピ
ーク点の後のゼロクロス点までの波形の所要時間を測定
する第３の測定手段と、これら第１、第２及び第３の測
定手段で測定される各所要時間の差が所定値以下である
か否か判別する判別手段と、この判別手段にて前記差が
所定値以下であると判別されたとき、前記各測定手段で
測定された各所定時間の少なくとも１つに基づいて、前
記波形信号の周波数を表す周波数情報を出力する周波数
情報出力手段とを具備したことを要点とするものであ
る。

［実施例］本発明を電子ギターに適用した下記の実施例では、後述
するとおりピッチ抽出回路Ｐ、カウンタ７、ステップ
S₈、S₁₃又はステップS₂₅を実行するCPU100が第１の測定
手段に、ピッチ抽出回路Ｐ、カウンタ７、ステップS₁₈
とS₁₉又はS₁₁を実行するCPU100が第２の測定手段に、ピ
ッチ抽出回路Ｐ、カウンタ７、ステップS₂₀、S₂₁を実行
するCPU100が第３の測定手段に、ピッチS₂₂、S₂₃を実行
するCPU100が判別手段に、ステップS₂₄を実行するCPU10
0が指示手段に夫々対応する。

全体回路構成第１図は、同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。

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
……の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INT_a1〜INT_a6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INT_b1〜INT_b6としてCPU100に与えられる。

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INT_a1〜INT_a6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INT_b1〜INT_b6がCPU100に
入力する。

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CL_a1〜CL_a6、CL_b1〜CL_b6を発生してリセ
ットする。従って、次に最大ピーク点あるいは最小ピー
ク点を検出するまで何度ゼロクロス点を通過しても対応
するフリップフロップ14……、15……はリセット状態で
あるので、CPU100には割り込みがかからないことにな
る。

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INT_b1〜INT_a6もしくはINT_b1〜INT_b6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。

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。

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。

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。

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CPU100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。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。

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。

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。

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。

なお、第２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INT_a1〜INT_a6、
は割り込み指令信号INT_b1〜INT_b6である。

動作次に本実施例の動作について説明する。第３図はCPU100
の割り込みルーチンのフローであり、第４図はメインフ
ローである。なお、この第３図及び第４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。

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。

P_Sレジスタ、P_Rレジスタ、Ｐレジスタには、第５図に示
すように、夫々P_Sの一周期の計測時間、このP_Sと部分的
に重なるP_Rの一周期の計測時間、このP_Rと部分的に重な
るＰの一周期の計測時間がセットされ、後述するよう
に、この三つのピッチデータP_S、P_R、Ｐがほぼ一致した
ときに、いちばん最後のＰのピッチデータに基づいて、
CPU100は、周波数ROM8、音源回路９に対し周波数制御を
行い、対応する周波数の楽音を放音させる。なお、発音
開始時以外は、一周期経過ごとにＰレジスタのピッチデ
ータは、そのままP_Sレジスタに転送される。以後、P_S、
P_R、Ｐを夫々第１周期、第２周期、第３周期ということ
にする。

T_Sレジスタは、上記P_S又はＰの周期の先頭の時点におけ
るカウンタ７のカウント値がセットされ、T_Rレジスタ
は、上記P_Rの周期の先頭の時点におけるカウンタ７のカ
ウント値がセットされ、各ピッチデータを求めるのに用
いられる。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。

TRIGGERレジスタは、第５図（ｂ）に示すように、発音
開始直前の一周期間に「１」となり、これ以外では
「０」となるレジスタで、発音開始のための準備処理中
であることを示すデータが記憶される。

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。

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。

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。

先ず最初のものはONLEVIであり、第５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。

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として、再度発
音開始（リクティブオン、relative on）処理を行うた
めのものである。

OFFLEVは、第５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。

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。

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INT_a、INT_bのCPU100への到来によ
って、第３図の割り込み処理を行う。

即ち、割り込み指令信号INT_a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INT_b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。

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。

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。

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終了す
る。

メイン処理メインルーチン（第４図）では、まず、ステップS₃₁〜S
₃₃でTRIGGER、AMP（１）、AMP（２）の各レジスタをク
リアした後、ステップS₁にて、上述したような割り込み
処理によってワークメモリ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。）が書込まれているか否か
ジャッジし、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。

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。

さて、次にステップS₄で、TRIGGERレジスタが「１」で
あるか否か判断するが、いま、最初の状態であるとした
ら、まだ「１」は立てられていないので、CPU100はステ
ップS₅でノートオン（発音開始）状態か否か判断する。
この場合ノートオンされていないので、ステップS₆で、
今回検出したピーク値ｂ′がONLEVIより大か否かジャッ
ジする。

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５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S₆の判断はYESとなり、ステッ
プS₇へ進む。

そしてステップS₇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。

そして、ステップS₈、S₉にて、第１周期P_Sの先頭におけ
るカウント値であるｔ′の値をT_Sレジスタにセットし、
TRIGGERレジスタの値を「１」とする。その結果、ａ′
の内容はSIGNレジスタに（第５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_S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。

さて、以上の説明で第５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。

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〜S₃
のデータセット処理を実行し、次のステップS₄にてYES
の判断がされ、次にステップS₁₀にゆく。

いま、第５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の判断をし、ステップS₁₁に進んで、第２周期P_R
の先頭におけるカウント値であるｔ′の値をT_Rレジスタ
にセットして、ステップS₁に戻る。

そして、次のゼロクロス点（Zero3）の通過後、再びメ
インフローを実行するときは、上記ステップS₄で同じく
YESのジャッジがされてステップS₁₀へ進む。今回ａ′は
１であり、SIGNが１なので、ステップS₁₀でYESのジャッ
ジがされて、ステップS₁₂へゆきTRIGGERレジスタをクリ
アし、続けてステップS₁₃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_S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、P
_Sレジスタにストアする。

つまり第５図（ｃ）のP_Sで示す大きさの第１周期P_Sのピ
ッチデータが求められる。

そしてステップS₁₄において、第５図（ｄ）に示すよう
に、上述のP_Sレジスタの内容をもってCPU100は周波数RO
M8、音源回路９に発音指令（ノートオン）を出す。従っ
てこの時点から楽音の発生がなされる。この場合P_Sレジ
スタの内容ではなく開放弦の音階音を発生するようにし
てもよい。

さて、再び次のゼロクロス点（Zero4）後のメインフロ
ーの処理ではノートオン状態となるから、ステップS₅か
らステップS₁₅へと進み、今回取り込んだピーク値であ
るｂ′の値が、OFFLEVを越えているか否かジャッジす
る。

いま、このレベルを越えておればステップS₁₆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。

通常、弦を振動すれば、自然減衰を行うので、このステ
ップS₁₆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S₁₆の判断がYESとなること
がある。

その場合は、ステップS₁₆はYESのジャッジをし、上記ス
テップS₇へジャンプし、ステップS₈、S₉を実行する。そ
の結果、TRIGGER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S₁₂〜S₁₄をその後実行して再発音開始
の処理をすることになる。

さて、通常状態では上述した如くステップS₁₆に続けて
ステップS₁₇を行って、ａ′の内容とSIGNレジスタの内
容の一致比較をし、ゼロクロス点Zero4、Zero6……にお
けるように一致しなければS₁₈、S₁₉へ進み、第２周期P_R
を求めるべくｔ′レジスタの内容からT_Rレジスタの内容
を引いて、P_Rレジスタにセットし、次の第２週間P_Rのピ
ッチデータを求めるときのために、このｔ′の値をT_Sレ
ジスタにセットする。

また、上記Zero4、Zero6とは逆の特性のゼロクロス点Ze
ro5、Zero7……においては、同じくステップS₁〜S₅、S
₁₅〜S₁₇を行って、ａ′の内容とSIGNレジスタの内容が
一致するので、ステップS₂₀に進み、第３周期Ｐのピッ
チデータを求めるべくｔ′レジスタの内容からT_Sレジス
タの内容を引いて、Ｐレジスタにセットし、ステップS
₂₁で次の第３周期Ｐのピッチデータを求めるときのため
に、このｔ′の値をT_Sレジスタにセットする。

続いて、CPU100はステップS₂₂で第１周期P_Sと第３周期
Ｐとのデータ差が、第３周期Ｐのα倍（０＜α＜0.4）
の所定誤差範囲以内に納っているか否か判別するととも
に、ステップS₂₃で第２周期P_Rと第３周期Ｐとのデータ
差が、第３周期Ｐのα倍（０＜α＜0.4）の所定誤差範
囲以内に納っているか否か判別し、もし誤差以内で３つ
のピッチデータP_S、P_R、Ｐがほぼ一致すれば、ステップ
S₂₄でこの最後の第３周期Ｐのピッチデータを基に、第
５図（ｄ）に示すように周波数制御（ピッチ変更）を周
波数ROM8、音源回路９に対して行う。もし一致していな
ければ、このステップS₂₄のピッチ変更処理は行わず、
それまでのピッチをそのまま維持する。

こうして、３つの周期の比較により、より正確にピッチ
を抽出して、正しい音高で楽音を放音させることができ
る。

このように、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。

そして、ステップS₂₄からステップS₂₅へ進んでＰレジス
タの第３周期のピッチデータをP_Sレジスタに転送して、
次の新たな第１周期のピッチデータとする。

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OFFLEVを下まわるようになると、ステップS₁₅か
らステップS₂₆へゆき第５図右部に示すようにノートオ
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CPU100は音源回路９へ指示するようにな
る。

このようにして、最初の一周期の各ゼロクロス点でステ
ップS₇〜S₉、S₁₁、S₁₂〜S₁₄の発音準備及び発音開始の
処理が行われ、後の各周期の最小ピーク点直後従って第
５図の入力波形の例では偶数番目のゼロクロス点でステ
ップS₁₈、S₁₉、最大ピーク点直後従って第５図の入力波
形の例では奇数番目のゼロクロス点でステップS₂₀〜S₂₅
のピッチ抽出変更処理が行われ、最後にステップS₂₆の
消音処理が行われていくことになる。

従って、第６図で説明したように倍音成分を強く含んだ
入力波形についても、P_S、P_R、Ｐの三者の値が等しくな
ければ、周波数変更の処理は行わないので、誤抽出の可
能性が低減てきる。

なお、上記ステップS₂₂、S₂₃におけるピッチ比較処理で
は、P_SとＰ、P_RとＰのほか、P_SとP_Rとの比較を行っても
よく、要は３値がほぼ等しいことを検出するようにすれ
ばよく、またこの検出がなされた後に実行するステップ
S₂₄のピッチ変更処理で用いるピッチデータはＰのほ
か、３つのピッチデータP_S、P_R、Ｐの相加平均、相乗平
均を用いたり、この中の１つ又は２つに重みづけをした
これらの平均をとるようにしてもよく、上記実施例に何
ら限定されない。

また、上記実施例においては、最初の発音開始時にP_Sの
レジスタの内容に従って楽音の発音開始を行ない、応答
性を良好とするものであったが、最初の３つの値P_S、
P_R、Ｐの一致検出を行なった後に、その抽出された周波
数の楽音を発生開始するようにしてもよい。

さらに、上記実施例では、各ゼロクロス点間におけるピ
ッチを計測したが、最大ピーク点間とゼロクロス点間、
最小ピーク点間とゼロクロス点間、最大ピーク点間と最
小ピーク点間等、どのような周期を計測してもよく、こ
のような場合、最大ピーク検出回路４又は最小ピーク検
出回路５からの信号を割り込み指令信号INTとして用い
ればよい。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。

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。

更に、上記実施例においては、本発明を電子ギターに適
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。

［発明の効果］この発明は、以上詳述したように、入力波形信号の最大
ピーク点の後のゼロクロス点から、次の第２の最大ピー
ク点の後のゼロクロス点までの波形の所要時間と、この
波形に隣接する波形の所要時間と、前記２つの波形の双
方に含まれ、前記入力波形信号の前記一方の波形間にお
ける最小ピーク点の後のゼロクロス点から、前記他方の
波形間における最小ピーク点の後のゼロクロス点までの
波形の所要時間とをそれぞれ測定し、測定された各所要
時間の差が所定値以下であると判別されたとき、前記測
定された各所要時間の少なくとも１つに基づいて、前記
波形信号の周波数を表す周波数情報を出力するようにし
たから、倍音を多く含んだ入力波形でも３つの周期の比
較によりより正確で、ほとんどの誤差のない正しいピッ
チを抽出ることができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用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図は、第１
図中の各部に表われる波形を示すタイムチャート図、第
３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４図はCPUのメインルーチンのフローチャートを
示す図、第５図は発音開始時及び消音開始時の動作を示
すタイムチャート図であり、第６図は、従来例の問題点
を示す図である。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、100……CPU、101……ワークメモ
リ、P1〜P6……ピッチ抽出回路。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭53−46784（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−87196（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力波形信号の最大ピーク点の後のゼロク
ロス点から、次の第２の最大ピーク点の後のゼロクロス
点までの波形の所要時間を測定する第１の測定手段と、この第１の測定手段で所要時間を測定される波形に隣接
する波形の所要時間を前記第１の測定手段と同一の条件
で測定する第２の測定手段と、前記第１及び第２の測定手段により測定される２つの波
形の双方に含まれ、前記入力波形信号の前記一方の波形
間における最小ピーク点の後のゼロクロス点から、前記
他方の波形間における最小ピーク点の後のゼロクロス点
までの波形の所要時間を測定する第３の測定手段と、これら第１、第２及び第３の測定手段で測定される各所
要時間の差が所定値以下であるか否か判別する判別手段
と、この判別手段にて前記差が所定値以下であると判別され
たとき、前記各測定手段で測定された各所要時間の少な
くとも１つに基づいて、前記波形信号の周波数を表す周
波数情報を出力する周波数情報出力手段とを具備したことを特徴とするピッチ抽出装置。