JPH08221060A - Musical sound element extracting device - Google Patents

Musical sound element extracting device

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JPH08221060A
JPH08221060A JP7051993A JP5199395A JPH08221060A JP H08221060 A JPH08221060 A JP H08221060A JP 7051993 A JP7051993 A JP 7051993A JP 5199395 A JP5199395 A JP 5199395A JP H08221060 A JPH08221060 A JP H08221060A
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note
time
peak
detecting
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Susumu Ishibashi
進 石橋
Tadashi Muto
正 武藤
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Abstract

PURPOSE: To detect the correct envelope waveform of an input waveform. CONSTITUTION: The useless components of the input waveform taken out from a pickup 1 loaded on a guitar according to vibration at every string are eliminated by band-pass filters 2-1 to 2-6, and the pulse of the peak position of the input waveform is detected by pulse detector 3-1 to 3-6 to be supplied to a CPU 6. Further, the envelope of the input waveform is detected by an envelope detector to be inputted to the input terminals AD1-AD6 of the CPU 6. Then, the envelope inputted to the input terminals AD1-AD6 is converted into a digital signal at timing of an AD trigger signal outputted from an OR circuit 5 to be made an envelope waveform.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、入力された波形信号か
らノートオンやピッチ等の楽音要素を抽出する楽音要素
抽出装置に関するものであり、特にギターシンセサイザ
に適用して好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a musical tone element extracting device for extracting musical tone elements such as note-on and pitch from an input waveform signal, and is particularly suitable for application to a guitar synthesizer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ギターシンセサイザと云われる電
子楽器が知られているが、このギターシンセサイザにお
いては、ギターの弦の振動をピックアップにより電気信
号として検出し、この電気信号を入力波形としてそのピ
ッチやノートオン,ノートオフ等を検出して、これらの
検出信号および指定された情報により音源を制御するこ
とにより、音源からギターを演奏したピッチで任意に指
定された音色等により楽音を発音することができるよう
にされている。また、一般に従来のギターシンセサイザ
においては入力波形から検出されたエンベロープを一定
時間毎にディジタル値に変換し、この変換されたディジ
タル値から前記ノートオン,ノートオフやベロシティ情
報を得るようにしていた。
2. Description of the Related Art Heretofore, an electronic musical instrument called a guitar synthesizer has been known. In this guitar synthesizer, the vibration of a guitar string is detected by a pickup as an electric signal, and the electric signal is used as an input waveform to generate a pitch. , Note-on, note-off, etc. are detected, and the sound source is controlled by these detection signals and specified information, so that a musical sound is produced with a tone color arbitrarily specified at the pitch at which the guitar is played from the sound source. Has been made possible. Further, generally, in the conventional guitar synthesizer, the envelope detected from the input waveform is converted into a digital value at regular time intervals, and the note-on, note-off and velocity information are obtained from the converted digital value.

【0003】また、入力波形のピッチは、リアルタイム
性を重視して入力波形のゼロクロス間の時間測定、ある
いはピーク間の時間測定を行うことにより、一般に検出
されている。さらに、検出されたピッチと音名の中心ピ
ッチとの差分からピッチベンドデータを作成するピッチ
ベンドデータ作成手段が、一般にギターシンセサイザに
は備えられており、このピッチベンドデータは例えば1
4ビットで作成されて音源に供給されている。
The pitch of the input waveform is generally detected by measuring the time between the zero crossings of the input waveform or the time between the peaks with emphasis on real-time property. Further, a guitar synthesizer is generally equipped with a pitch bend data creating means for creating pitch bend data from the difference between the detected pitch and the center pitch of the pitch name.
Created with 4 bits and supplied to the sound source.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ギターシンセサイザにおいては入力波形から検出された
エンベロープを一定時間毎にディジタル値に変換し、こ
の変換されたディジタル値からノートオン,ノートオフ
やベロシティ情報を得るようにしていたため、一定時間
毎のタイミングが必ずしも最適のタイミングとならず、
正確なエンベロープ波形を検出することができなかっ
た。従って、エンベロープ波形に基づいて検出される楽
音要素も正確に検出されないと云う問題点があった。
However, in the conventional guitar synthesizer, the envelope detected from the input waveform is converted into a digital value at regular time intervals, and the note-on, note-off and velocity information is converted from the converted digital value. The timing for every fixed time is not always the optimal timing because
The accurate envelope waveform could not be detected. Therefore, there is a problem that the musical tone element detected based on the envelope waveform cannot be detected accurately.

【0005】また、入力波形のゼロクロス間の時間測
定、あるいはピーク間の時間測定を行うことにより入力
波形のピッチを検出するようにすると、入力波形には高
調波成分が一般に含まれていることから、基本周期以外
のゼロクロス点を検出したり、あるいはピーク点を検出
したりすると、誤ったピッチを検出してしまうと云う問
題点があった。特に、低い音に対してはこの現象は顕著
に現れるようになる。さらに、誤ったピッチが検出され
ないような複雑な処理を行ってピッチを検出すると、ピ
ッチ検出に時間がかかりギターシンセサイザとされてい
る場合には発音が遅れてしまうと云う問題点があった。
When the pitch of the input waveform is detected by measuring the time between zero crossings of the input waveform or the time between peaks, the input waveform generally contains harmonic components. However, if a zero-cross point other than the basic period is detected or a peak point is detected, there is a problem that an incorrect pitch is detected. In particular, this phenomenon becomes prominent for low sounds. Further, if a pitch is detected by performing a complicated process such that an erroneous pitch is not detected, there is a problem that the pitch detection takes a long time and the sound is delayed in the case of a guitar synthesizer.

【0006】さらにまた、ピッチベンドデータとして7
ビットのデータしか受け入れられない音源の場合、14
ビットのピッチベンドデータのうち上位7ビットだけを
音源に供給するようにすると、ピッチベンドデータの意
図するところを正確に、音源から発音される楽音に反映
することができないと云う問題点があった。ところで、
ギターにおいては速いピッキングを連続的に行うことに
より演奏を行うことがあるが、このような場合はエンベ
ロープがノートオフ状態とならないうちにノートオン状
態となるため、ノートオンを検出することができないと
云う問題点があった。また、ギターに内蔵されたピック
アップからの一系統の信号をギターシンセサイザの入力
信号とする場合に、低域のエンベロープが高域に比較し
て大きくなるという問題点があった。
Furthermore, the pitch bend data is 7
If the sound source can accept only bit data, 14
If only the upper 7 bits of the pitch bend data of bits are supplied to the sound source, there is a problem in that the intended portion of the pitch bend data cannot be accurately reflected in the musical sound generated from the sound source. by the way,
On a guitar, you may perform by performing quick picking continuously, but in this case, note-on cannot be detected because the note-on state occurs before the envelope is in the note-off state. There was a problem to say. In addition, when a signal of one system from a pickup built in the guitar is used as an input signal of the guitar synthesizer, there is a problem that the low frequency envelope becomes larger than the high frequency envelope.

【0007】そこで、本発明は入力波形の正確なエンベ
ロープ波形を検出できる楽音要素抽出装置を提供するこ
とを第1の目的としている。また、本発明はピッチ検出
精度を向上することのできる楽音抽出装置を提供するこ
とを第2の目的としており、発音時間が遅れることなく
ピッチを検出することのできる楽音要素抽出装置を提供
することを第3の目的としている。さらに、音源の能力
によらずピッチベンドデータを正確に反映できるように
したピッチベンドデータを出力できる楽音要素抽出装置
を提供することを第4の目的としており、速いピッキン
グを連続的に行うことによりギターの演奏を行っても、
その演奏に追従することのできる楽音要素抽出装置を提
供することを第5の目的としている。
Therefore, it is a first object of the present invention to provide a musical sound element extraction device capable of detecting an accurate envelope waveform of an input waveform. A second object of the present invention is to provide a musical sound extraction device capable of improving pitch detection accuracy, and to provide a musical sound element extraction device capable of detecting a pitch without delaying the sound generation time. Is the third purpose. Furthermore, it is a fourth object to provide a musical sound element extraction device capable of outputting pitch bend data that can accurately reflect the pitch bend data irrespective of the ability of the sound source. Even if you perform
A fifth object is to provide a musical sound element extraction device capable of following the performance.

【0008】さらにまた、入力波形のピッチデータを時
間遅れなく決定することができる楽音要素抽出装置を提
供することを第6の目的としており、ギターに内蔵され
たピックアップからの一系統の信号を利用する場合に低
域のエンベロープの大きいことを補償することのできる
楽音要素抽出装置を提供することを第7の目的としてい
る。
A sixth object of the present invention is to provide a musical sound element extraction device capable of determining pitch data of an input waveform without a time delay, and uses a system of signals from a pickup built in a guitar. It is a seventh object of the present invention to provide a musical sound element extraction device capable of compensating for a large low-frequency envelope.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の楽音要素抽出装
置は、前記第1の目的を達成するために、入力波形のピ
ークを検出してピーク信号を出力するピーク検出手段
と、前記入力波形のエンベロープを検出するエンベロー
プ検出手段と、該エンベロープ検出手段により検出され
たエンベロープをディジタル信号に変換するアナログ−
ディジタル変換手段とを備え、前記ピーク検出手段が出
力したピーク信号により、前記アナログ−ディジタル変
換手段を能動状態とすることにより、前記アナログ−デ
ィジタル変換手段から得られたディジタル信号に変換さ
れたエンベロープのレベルが第1スレショルドレベルを
越えたときにノートオンされたことを検出する検出手
段、またはディジタル信号に変換されたエンベロープか
らベロシティを検出するベロシティ検出手段を設けるよ
うにしたものである。
In order to achieve the first object, the musical sound element extraction device of the present invention includes peak detection means for detecting a peak of an input waveform and outputting a peak signal, and the input waveform. Envelope detecting means for detecting the envelope of, and an analog-converting the envelope detected by the envelope detecting means into a digital signal.
Digital conversion means, and by activating the analog-digital conversion means by the peak signal output from the peak detection means, the envelope signal converted into the digital signal obtained from the analog-digital conversion means A detection means for detecting the note-on when the level exceeds the first threshold level, or a velocity detection means for detecting the velocity from the envelope converted into the digital signal is provided.

【0010】また、前記検出手段がノートオンを検出し
た後、一定時間前記ピーク検出手段がピーク信号を出力
しない場合、前記アナログーディジタル変換器を能動化
して得られたディジタル信号のレベルを検出して第2ス
レショルドレベル以下とされたときに、ノートオフされ
たと前記判定手段が判定するようにしたものである。
If the peak detecting means does not output the peak signal for a certain period of time after the detecting means detects the note-on, the level of the digital signal obtained by activating the analog-digital converter is detected. The determination means determines that the note-off has been made when the second threshold level is reached or lower.

【0011】本発明の楽音要素抽出装置は、前記第2の
目的を達成するために、入力波形のピークを検出してピ
ーク信号を出力するピーク検出手段と、出力されたピー
ク信号間の時間を計測するピーク間時間計測手段と、前
記ピーク間時間計測手段により計測されたピーク信号間
の時間データを順次記憶する記憶手段と、該記憶手段に
記憶されている連続する前記時間データを2つのグルー
プとして、該グループ内の前記時間データの合計時間を
算出して比較する比較手段と、該比較手段がほぼ等しい
と判断した前記グループ内の前記時間データの合計時間
を、前記入力波形のピッチとして検出するピッチ検出手
段を備えるようにしたものである。
In order to achieve the second object, the musical sound element extraction device of the present invention detects the peak of the input waveform and outputs the peak signal, and the time between the output peak signal. Peak-to-peak time measuring means for measuring, storage means for sequentially storing time data between peak signals measured by the peak-to-peak time measuring means, and two consecutive groups of the time data stored in the storage means. As a comparison means for calculating and comparing the total time of the time data in the group, and a total time of the time data in the group determined to be substantially equal by the comparison means is detected as the pitch of the input waveform. The pitch detecting means is provided.

【0012】また、前記楽音要素抽出装置において、前
記比較手段がほぼ等しいと判断した前記グループ内の前
記時間データの合計時間の前記グループ間の平均値を算
出する平均化手段を設け、該平均化手段より出力される
平均時間データを、前記ピッチ検出手段が出力するよう
にしたものであり、さらに前記ピッチ検出手段により検
出されたピッチが所定周波数以上である場合、検出され
たピッチを出力しないようにしたものである。
Further, in the musical sound element extraction device, there is provided averaging means for calculating an average value between the groups of the total time of the time data in the groups judged to be substantially equal by the comparing means, and the averaging means. The average time data output from the means is output by the pitch detecting means, and when the pitch detected by the pitch detecting means is equal to or higher than a predetermined frequency, the detected pitch is not output. It is the one.

【0013】本発明の楽音要素抽出装置は、前記第3の
目的を達成するために、入力信号の周期信号を検出する
周期信号検出手段と、該周期信号の時間を測定する時間
測定手段と、前記入力信号からノートオンを検出するノ
ートオン検出手段とを備え、前記ノートオン検出手段が
ノートオンを検出した後、前記時間測定手段で測定され
た測定時間が所定時間以上である時に、該測定時間の時
間値を基本周期として、前記入力信号のピッチを確定す
るようにしたものである。
In order to achieve the third object, the musical sound element extraction device of the present invention comprises a periodic signal detecting means for detecting the periodic signal of the input signal, and a time measuring means for measuring the time of the periodic signal. A note-on detecting means for detecting a note-on from the input signal, and when the note-on detecting means detects a note-on, when the measurement time measured by the time measuring means is a predetermined time or more, the measurement The pitch of the input signal is fixed by using the time value of time as a basic cycle.

【0014】本発明の楽音要素抽出装置は、前記第4の
目的を達成するために、ピッチベンドデータを作成する
ピッチベンドデータ作成手段と、前記ピッチベンドデー
タの全ビットが受け入れられないモードとされている時
に、前記ピッチベンドデータにおける受け入れられるビ
ット数の上位ビット群からなるデータ値を、残る下位ビ
ット群のデータ値に応じて補正することにより、受け入
れられるビット数のピッチベンドデータを得るようにし
たものである。
In order to achieve the fourth object, the musical sound element extraction device of the present invention has a pitch bend data creating means for creating pitch bend data and a mode in which all bits of the pitch bend data cannot be accepted. The pitch bend data having the acceptable number of bits is obtained by correcting the data value consisting of the upper bit group of the acceptable number of bits in the pitch bend data according to the data value of the remaining lower bit group.

【0015】本発明の楽音要素抽出装置は、前記第5の
目的を達成するために、入力波形のレベルが第1スレシ
ョルドレベルを越えたと検出された時にノートオンされ
たことを検出すると共に、前記入力波形信号のレベルが
第2スレショルドレベル以下と検出されたときに、ノー
トオフされたことを検出する検出手段を少なくとも備
え、前記第1スレショルドレベルと前記第2スレショル
ドレベルの間にリトリガースレショルドレベルを設け、
入力波形のレベルが該リトリガースレショルドレベルを
下回った後、前記第1スレショルドレベルを越えたと検
出された時に、ノートオンされたと前記検出手段が検出
するようにしたものである。
In order to achieve the fifth object, the musical sound element extraction device of the present invention detects that a note-on has been made when it is detected that the level of the input waveform exceeds the first threshold level, and When the level of the input waveform signal is detected to be equal to or lower than the second threshold level, at least detection means for detecting note-off is provided, and a retrigger threshold level is provided between the first threshold level and the second threshold level. Provided,
When the level of the input waveform falls below the retrigger threshold level, and when it is detected that it exceeds the first threshold level, the detection means detects that a note-on has occurred.

【0016】本発明の楽音要素抽出装置は、前記第6の
目的を達成するために、入力波形のピッチを検出してピ
ッチを出力するピッチ検出手段と、該ピッチ検出手段か
ら出力されるピッチの音名を決定することによりピッチ
データを得るようにした音名決定手段とを備え、前記音
名決定手段は、最低音における音名の境界とされる時間
データにより構成された境界値テーブルを有しており、
該境界値テーブルの範囲内に入るよう前記ピッチをオク
ターブシフトすることにより音名を決定するようにした
ものである。
In order to achieve the sixth object, the musical sound element extraction device of the present invention detects the pitch of the input waveform and outputs the pitch, and the pitch detection means for detecting the pitch output from the pitch detection means. And a pitch name determining means adapted to obtain pitch data by determining a pitch name, the pitch name determining means having a boundary value table constituted by time data which is a boundary of the pitch name of the lowest pitch. And
The pitch name is decided by octave shifting the pitch so that it falls within the range of the boundary value table.

【0017】本発明の楽音要素抽出装置は、前記第7の
目的を達成するために、ギターに内蔵されたピックアッ
プからの一系統の入力波形信号を、ハイパスフィルタを
介して楽音要素を抽出する楽音要素抽出手段に供給する
ようにしたものである。
In order to achieve the seventh object, the musical sound element extraction device of the present invention is a musical sound element for extracting a musical sound element from a one-system input waveform signal from a pickup built in a guitar through a high pass filter. It is adapted to be supplied to the element extracting means.

【0018】[0018]

【作用】本発明によれば、入力波形からの検出されたピ
ークのタイミングに応じてエンベロープ波形を得るよう
にしたので、正確なエンベロープ波形を得ることができ
る。このため、正確に楽音要素を抽出することができる
ようになる。また、本発明によれば入力波形に含まれる
高調波に影響されることなくピッチ検出の精度を向上さ
せることができる。さらに、ピッチ検出を短時間で行う
ことができるため、ギターシンセサイザに適用しても発
音時間が遅れることを回避することができる。
According to the present invention, since the envelope waveform is obtained according to the timing of the peak detected from the input waveform, the accurate envelope waveform can be obtained. Therefore, the musical sound element can be accurately extracted. Further, according to the present invention, the accuracy of pitch detection can be improved without being affected by the harmonics contained in the input waveform. Furthermore, since pitch detection can be performed in a short time, it is possible to avoid delaying the sound generation time even when applied to a guitar synthesizer.

【0019】さらにまた、ピッチデータの下位ビット値
によって上位ビット値を補正するようにしたので、受け
入れられるピッチベンドデータのビット数が少ないビッ
ト数とされても、その意図するところを正確に反映する
ことができる。また、リトリガースレショルドレベルを
設けるようにしたので、速いピッキングを連続的に行う
ことによりギターを演奏しても、その入力波形から追従
性良く楽音要素を抽出することができる。さらに、ギタ
ーの出力端子から出力される一系統の入力波形信号を、
ハイパスフィルタを介して楽音要素抽出手段に入力する
ようにしたので、低域のエンベロープ信号が大きいこと
を補償することができる。
Further, since the upper bit value is corrected by the lower bit value of the pitch data, even if the accepted bit number of the pitch bend data is small, it is possible to accurately reflect its intended purpose. You can Further, since the retrigger threshold level is provided, even if a guitar is played by continuously performing quick picking, it is possible to extract a musical tone element from the input waveform with good followability. Furthermore, the input waveform signal of one system output from the output terminal of the guitar,
Since it is inputted to the musical sound element extracting means via the high pass filter, it is possible to compensate for the fact that the envelope signal in the low frequency band is large.

【0020】[0020]

【実施例】本発明の楽音要素抽出装置の一実施例をギタ
ーシンセサイザに適用した構成を示すブロック図を図1
に示す。この図において、1はギターに装着されて6本
の弦の振動をそれぞれ電気信号に変換して検出するピッ
クアップ、2−1〜2−6は電気信号に変換された6本
の弦に対応する信号から不要の周波数成分をそれぞれ除
去するバンドパスフィルタ、3−1〜3−6は6本の弦
に対応するそれぞれの入力波形のピーク位置でパルスを
出力するパルス検出器、4−1〜4−6は6本の弦に対
応するそれぞれの入力波形からエンベロープ信号を検出
するエンベロープ検出器である。
1 is a block diagram showing a configuration in which an embodiment of a musical sound element extraction device of the present invention is applied to a guitar synthesizer.
Shown in In this figure, 1 is a pickup which is attached to a guitar and detects the vibrations of six strings by converting them into electric signals, and 2-1 to 2-6 correspond to the six strings converted into electric signals. Bandpass filters that remove unnecessary frequency components from the signal, 3-1 to 3-6 are pulse detectors that output pulses at the peak positions of the respective input waveforms corresponding to the six strings, 4-1 to 4-1 -6 is an envelope detector that detects an envelope signal from each input waveform corresponding to the six strings.

【0021】また、5はパルス検出器3−1〜3−6か
ら発生されたピーク位置で発生されるパルスの論理和を
取ってCPU6に供給するOR回路、6は入力されるパ
ルス検出器3−1〜3−6から出力されるパルスによ
り、フリーランニングカウンタ値を取り込むインプット
キャプチャー処理、及びOR回路5よりのパルスが入力
されたタイミングによりエンベロープ検出器4−1〜4
−6よりのエンベロープ信号をディジタル信号に変換す
るアナログ−ディジタル変換処理等を行うと共に、楽音
要素を検出して出力するマイクロプロセッサ(CP
U)、7はCPU6から出力された楽音要素信号をMI
DI信号ラインに送出するためのMIDIインターフェ
ース、8はMIDIラインを介して受信された楽音要素
信号に応じて楽音を生成する外部音源(MIDI機器)
である。なお、CPU6から出力された楽音要素信号に
応じて楽音を生成する内部音源9を設けてもよい。
Further, 5 is an OR circuit for taking the logical sum of the pulses generated at the peak positions generated from the pulse detectors 3-1 to 3-6 and supplying it to the CPU 6, and 6 is the input pulse detector 3 Envelope detectors 4-1 to 4 according to the input capture processing for capturing the free-running counter value by the pulses output from -1 to 3-6 and the timing when the pulse from the OR circuit 5 is input.
A microprocessor (CP) that performs analog-digital conversion processing for converting the envelope signal from -6 into a digital signal and detects and outputs a musical tone element.
U) and 7 are the musical tone element signals output from the CPU 6
A MIDI interface for sending to a DI signal line, and 8 is an external sound source (MIDI device) that generates a musical sound in accordance with a musical sound element signal received via the MIDI line.
Is. It should be noted that an internal sound source 9 for generating a musical sound in accordance with the musical sound element signal output from the CPU 6 may be provided.

【0022】このように構成された本発明の楽音要素抽
出装置を備えるギターシンセサイザにおいて、ギターに
装着されてギターの弦ごとに対応して設けられた6つの
ピックアップ素子からなるピックアップ1から出力され
た信号波形は、バンドパスフィルタ2−1〜2−6に入
力されて不要周波数成分が除去されることにより、バン
ドパスフィルタ2−1〜2−6から出力される入力波形
は、たとえば図2(a)に示すような波形とされる。こ
の入力波形は、toのタイミングで弦がピッキングされ
た時の入力波形である。この場合、この入力波形のピッ
チの周期は図示するピーク間の時間間隔となるが、この
入力波形が入力されるパルス検出器31〜3−6におい
て、同図(b)に示すように負のピーク位置でパルスp
uls1,puls2,puls3,puls4・・・
が出力される。このパルスは6本の弦ごとに検出され
て、CPU6に入力されている。
In the guitar synthesizer equipped with the musical sound element extracting device of the present invention having the above-described structure, the output from the pickup 1 which is attached to the guitar and is composed of six pickup elements provided corresponding to each string of the guitar. The signal waveforms are input to the bandpass filters 2-1 to 2-6 and the unnecessary frequency components are removed, so that the input waveforms output from the bandpass filters 2-1 to 2-6 are, for example, as shown in FIG. The waveform is as shown in a). This input waveform is an input waveform when the string is picked at the timing to. In this case, the pitch period of this input waveform is the time interval between the peaks shown in the figure, but in the pulse detectors 31 to 3-6 to which this input waveform is input, as shown in FIG. Pulse p at peak position
uls1, puls2, puls3, puls4 ...
Is output. This pulse is detected for every six strings and input to the CPU 6.

【0023】このCPU6に入力されるパルスにより、
CPU6内に備えられているフリーランニングカウンタ
のカウンタ値が取り込まれ、内部のレジスタに蓄積され
る。この蓄積されたカウンタ値は後述するが、入力波形
のピッチを検出する場合に使用される。なお、このパル
スは入力波形が負のピーク位置を検出することにより生
成されているが、正のピーク位置を検出することにより
生成するようにしてもよい。
By the pulse input to the CPU 6,
The counter value of the free running counter provided in the CPU 6 is fetched and stored in the internal register. As will be described later, this accumulated counter value is used when detecting the pitch of the input waveform. Although this pulse is generated by detecting the negative peak position of the input waveform, it may be generated by detecting the positive peak position.

【0024】また、エンベロープ検出器4−1〜4−6
は図2(a)に示す入力波形を受けて、同図(c)に実
線で示すようなエンベロープを出力する。このエンベロ
ープは6本の弦ごとに検出されてCPU6のAD1〜A
D6の入力端子にそれぞれ入力される。この場合、同図
(c)に示すエンベロープのピーク値をつなぐ一点鎖線
で示す波形がエンベロープ波形とされるが、図に示す部
分はわずかな時間の範囲とされているためほとんど変化
してないが、次第にゼロに近づく波形とされる。
Further, envelope detectors 4-1 to 4-6
Receives the input waveform shown in FIG. 2 (a) and outputs an envelope as shown by the solid line in FIG. 2 (c). This envelope is detected for each of the six strings, and AD1 to A of the CPU 6 are detected.
It is input to the input terminals of D6. In this case, the waveform indicated by the alternate long and short dash line connecting the peak values of the envelope shown in FIG. 9C is the envelope waveform, but the portion shown in the figure is a slight time range, so there is almost no change. , A waveform that gradually approaches zero.

【0025】そして、パルス検出器3−1〜3−6から
出力される図2(b)に示すパルスは、OR回路5を介
してCPU6のADトリガ端子に入力される。すると、
このADトリガ端子に入力されたパルスのタイミング
で、CPU6の入力端子AD1〜AD6に入力されたエ
ンベロープがディジタル信号に変換されるようになる。
この前記図2(b)に示すパルスのタイミングでエンベ
ロープを変換したディジタル値により、後述するように
ノートオン/ノートオフおよびベロシティが検出され
る。
The pulses shown in FIG. 2B output from the pulse detectors 3-1 to 3-6 are input to the AD trigger terminal of the CPU 6 via the OR circuit 5. Then
At the timing of the pulse input to the AD trigger terminal, the envelopes input to the input terminals AD1 to AD6 of the CPU 6 are converted into digital signals.
As described later, note-on / note-off and velocity are detected by the digital value obtained by converting the envelope at the pulse timing shown in FIG. 2B.

【0026】次に、エンベロープ波形は実際には図3に
示すように負論理で表されるが、説明の理解のために正
論理とされた図19に示すエンベロープ波形を参照しな
がら説明を行う。図19に示すように、エンベロープ波
形のレベルがスレショルドレベルSH_ONを越えたと
きにノートオンされたと検出され、ノートオン検出後に
スレショルドレベルSH_OFFより低くなったときに
ノートオフされたと検出される。また、ギターにおいて
は速いピッキングを連続して行う演奏を行うことがある
が、この場合にはスレショルドレベルSH_OFFより
低くならないうちにエンベロープ波形は上昇に転じるよ
うになり、連続する速いピッキングに対応するノートオ
ンを検出することができなくなる。
Next, the envelope waveform is actually expressed in negative logic as shown in FIG. 3, but for the sake of understanding of the explanation, the envelope waveform will be described with reference to the envelope waveform shown in FIG. . As shown in FIG. 19, when the level of the envelope waveform exceeds the threshold level SH_ON, it is detected that the note-on has been performed, and when the level of the envelope waveform has become lower than the threshold level SH_OFF after the detection of the note-on, it is detected that the note-off has been performed. In addition, a guitar may perform a quick picking continuously, but in this case, the envelope waveform starts to rise before it becomes lower than the threshold level SH_OFF, and a note corresponding to the continuous fast picking is generated. It will not be possible to detect the on state.

【0027】そこで、スレショルドレベルSH_ONと
スレショルドレベルSH_OFFとの間にスレショルド
レベルSH_Retriggerを設けるようにして、
エンベロープ波形のレベルがスレショルドレベルSH_
Retriggerより下がった後に、スレショルドレ
ベルSH_ONを越えたときにノートオンされたと検出
するようにしている。ただし、このスレショルドレベル
SH_RetriggerはスレショルドレベルSH_
ONとスレショルドレベルSH_OFFとのほぼ中央の
レベルとされる場合もあるが、一義的に定められるもの
ではなく、経験的に決定されるレベルとされている。な
お、ST=0,ST=1,ST=2は後述するフローチ
ャートの説明に対応する状態を示す符号である。
Therefore, a threshold level SH_Retrigger is provided between the threshold level SH_ON and the threshold level SH_OFF.
The level of the envelope waveform is the threshold level SH_
After falling below Retrigger, when the threshold level SH_ON is exceeded, note-on is detected. However, this threshold level SH_Retrigger is equal to the threshold level SH_
Although it may be a level approximately at the center between ON and the threshold level SH_OFF, it is not a uniquely determined level but an empirically determined level. It should be noted that ST = 0, ST = 1, and ST = 2 are symbols indicating states corresponding to the description of the flowcharts described later.

【0028】次に、本発明の楽音要素抽出装置を備える
ギターシンセサイザの動作をフローチャートを参照しな
がらより詳細に説明する。図7はCPU6のメインルー
チンのフローチャートであり、電源等が投入されると、
メインルーチンが開始され、ステップS10にて各種レ
ジスタ等のリセットを行う初期設定が行われ、次いでス
テップS20にてアナログ−ディジタル変換(ADC)
を行うADC駆動処理が実行される。そして、ステップ
S30にてフラグADFが「1」とされているか否かが
判断されるが、このフラグADFは後述するようにAD
変換が終了した時に「1」とされるものである。
Next, the operation of the guitar synthesizer equipped with the musical sound element extraction device of the present invention will be described in more detail with reference to a flow chart. FIG. 7 is a flow chart of the main routine of the CPU 6, and when the power is turned on,
The main routine is started, initialization is performed to reset various registers and the like in step S10, and then analog-digital conversion (ADC) is performed in step S20.
The ADC drive processing for performing is performed. Then, in step S30, it is determined whether or not the flag ADF is "1". The flag ADF is set to AD as described later.
It is set to "1" when the conversion is completed.

【0029】そこで、AD変換が終了しておりフラグA
DFが「1」と判断されたとすると、ステップS40に
進みノートオンおよびノートオフを検出するON/OF
F検出処理が実行される。ついで、ステップS50にて
ベロシティを検出するベロシティ検出処理が行われる。
さらに、ステップS60にてピッチ検出処理が行われ、
フラグADFが「0」とされてステップS20に戻り、
ステップS20ないしステップS70の処理が常時循環
して行われるようになる。また、ステップS30にてフ
ラグADFが「1」と判断されずAD変換が終了してい
ない時は、ステップS20に戻りAD変換が終了するま
でステップS20、ステップS30の処理が繰り返し行
われるようになる。
Then, the AD conversion is completed and the flag A is set.
If it is determined that DF is "1", the process proceeds to step S40 and ON / OF for detecting note-on and note-off is detected.
The F detection process is executed. Then, in step S50, velocity detection processing for detecting velocity is performed.
Furthermore, pitch detection processing is performed in step S60,
The flag ADF is set to "0" and the process returns to step S20,
The processing of steps S20 to S70 is constantly circulated. If the flag ADF is not determined to be "1" in step S30 and the AD conversion is not completed, the process returns to step S20 and the processes of steps S20 and S30 are repeatedly performed until the AD conversion is completed. .

【0030】次に、前記メインルーチンのステップS2
0にて実行されるADC駆動処理のフローチャートを図
8に示すが、ADC駆動処理がスタートされると、ステ
ップS100にて前記図2(b)に示すパルスがADト
リガ端子に入力されているか否かが判断され、パルスが
入力されていると判断されるとステップS110にてA
DC駆動が実行されてリターンされる。また、ステップ
S100にてADトリガ端子にパルスが入力されていな
いと判断された場合は、ステップS120に進みADC
駆動用カウンタの計数値が1[ms]以上とされている
か否かが判断され、1[ms]以上と判断された場合は
ステップS130にてこのADCカウンタがクリアされ
てステップS110に進み、ADC駆動が実行されてリ
ターンされる。
Next, step S2 of the main routine.
FIG. 8 shows a flowchart of the ADC drive processing executed at 0. When the ADC drive processing is started, it is determined in step S100 whether the pulse shown in FIG. 2B is input to the AD trigger terminal. If it is determined that the pulse is input, it is determined in step S110 that A
DC drive is executed and the process is returned. If it is determined in step S100 that no pulse is input to the AD trigger terminal, the process proceeds to step S120.
It is determined whether or not the count value of the drive counter is 1 [ms] or more. If it is determined that the count value is 1 [ms] or more, the ADC counter is cleared in step S130 and the process proceeds to step S110. The drive is executed and returned.

【0031】さらに、ステップS120にてADC駆動
用カウンタの計数値が1[ms]以上と判断されない場
合は、そのままリターンされる。これにより、AD変換
のためのADC駆動は、ADトリガ端子にパルスが入力
された時と、前回のAD変換を実行してから1[ms]
以上経過した時に行われるようになる。これは、入力信
号がパルス検出部3−1〜3−6でパルスの検出ができ
ないレベルまで減衰しても、キーオフを検出できるよう
にするために行うものである。
Furthermore, if the count value of the ADC drive counter is not determined to be 1 [ms] or more in step S120, the process directly returns. As a result, ADC driving for AD conversion is performed 1 [ms] when a pulse is input to the AD trigger terminal and after the previous AD conversion is executed.
It will be performed when the above has passed. This is performed so that the key-off can be detected even if the input signal is attenuated to a level at which the pulse cannot be detected by the pulse detectors 3-1 to 3-6.

【0032】次に、CPU6に内蔵されたADCの動作
のフローチャートを図9に示す。ADCの動作処理がス
タートされると、ステップS200にてADC駆動命令
があるか否かが判断され、ADC駆動命令があると判断
されるとステップS210にてAD変換動作が行われ、
次いで、ステップS220にてフラグADFが「1」と
されて、このプログラムは終了する。また、ADC駆動
命令がないとステップS200にて判断されると、その
まま終了する。なお、ADCはCPU部とは独立して設
けられているので、CPU6の実行と並列的に動作して
いる。なお、ステップS210のAD変換動作処理にお
いては、ギターシンセサイザのように6つの入力を有し
ている場合は、全ての入力に対してAD変換が行われる
ようにされる。
Next, a flow chart of the operation of the ADC incorporated in the CPU 6 is shown in FIG. When the ADC operation process is started, it is determined in step S200 whether or not there is an ADC drive command, and if it is determined that there is an ADC drive command, an AD conversion operation is performed in step S210.
Next, in step S220, the flag ADF is set to "1", and this program ends. If it is determined in step S200 that there is no ADC drive command, the process ends. Since the ADC is provided independently of the CPU unit, it operates in parallel with the execution of the CPU 6. In addition, in the AD conversion operation process of step S210, when a guitar synthesizer has six inputs, AD conversion is performed for all inputs.

【0033】前記したメインルーチンは初期設定処理を
除いて常に循環して実行されているが、この処理中に一
定時間毎にCPU6に割込がかけられてタイマ割込処理
が実行される。このタイマ割込処理のフローチャートを
図10に示すが、このタイマ割込処理は、ステップS3
00にて前記したADC駆動用カウンタがインクリメン
トされると共に、後述するピッチ検出用カウンタがイン
クリメントされる処理が行われてリターンされる。
The above-mentioned main routine is always circulated and executed except for the initialization process. During this process, the CPU 6 is interrupted at regular intervals to execute the timer interrupt process. A flowchart of this timer interrupt processing is shown in FIG. 10. This timer interrupt processing is performed in step S3.
At 00, the above-mentioned ADC drive counter is incremented, and a process for incrementing a pitch detection counter, which will be described later, is performed and the process is returned.

【0034】次に、前記メインルーチンのステップS5
0にて実行されるベロシティ検出処理のフローチャート
を図11に示す。ベロシティ検出処理がスタートされる
と、ステップS310にてピッチが確定されているか否
かが判断され、ピッチが確定されたと判断された場合は
そのままリターンされる。そして、ピッチが確定されて
いないと判断された場合は、ステップS320に進み、
入力されたパルスPULSが前記図2(b)に示す一番
目のパルスPuls1か否かが判断され、一番目のパル
ス(PULS=1)と判断されるとステップS330に
てAD変換したエンベロープのディジタル値ADV1を
ベロシティ(VEL)としてレジスタに格納し、リター
ンされる。
Next, step S5 of the main routine.
FIG. 11 shows a flowchart of the velocity detection process executed at 0. When the velocity detection process is started, it is determined in step S310 whether or not the pitch is fixed, and if it is determined that the pitch is fixed, the process is returned as it is. When it is determined that the pitch is not fixed, the process proceeds to step S320,
It is determined whether or not the input pulse PULS is the first pulse Pulse1 shown in FIG. 2B, and if it is determined that the pulse is the first pulse (PULS = 1), the digital signal of the envelope AD-converted in step S330. The value ADV1 is stored in the register as the velocity (VEL) and the process is returned.

【0035】なお、ADV1は入力端子AD1に入力さ
れたエンベロープのディジタル値であり、ギターシンセ
サイザの場合は弦の数が6本とされるので6つのディジ
タル値ADV1〜ADV6まであり、このフローチャー
トでは明示されていないがADV1からADV6まで順
次同様のベロシティ検出処理が行われている。また、ス
テップS320にて一番目のパルスと判断されず2番目
以降のパルスと判断された場合は、ステップS340に
て既に得られているベロシティVELの値よりADV1
の値の方が大きいか否かが判断され、ADV1の値の方
が大きいと判断された場合はステップS330にてディ
ジタル値ADV1が新たなベロシティ(VEL)として
レジスタに格納され、リターンされる。なお、ピッチが
確定されている場合はステップS310にて分岐されて
そのままリターンされる。これにより、ピッチが確定す
るまでに得られるディジタル値ADV1のうちで最大の
ものがベロシティ(VEL)となる。
ADV1 is a digital value of the envelope input to the input terminal AD1. In the case of a guitar synthesizer, since the number of strings is 6, there are 6 digital values ADV1 to ADV6. Although not performed, similar velocity detection processing is sequentially performed from ADV1 to ADV6. If it is determined in step S320 that the pulse is not the first pulse but the second and subsequent pulses, ADV1 is determined from the velocity VEL value already obtained in step S340.
Is determined to be larger. If it is determined that the value of ADV1 is larger, the digital value ADV1 is stored in the register as a new velocity (VEL) in step S330, and the process is returned. If the pitch is fixed, the process branches at step S310 and returns as it is. As a result, the maximum value among the digital values ADV1 obtained until the pitch is determined becomes the velocity (VEL).

【0036】次に、メインルーチンのステップS40に
て実行されるノートオンおよびノートオフを検出するO
N/OFF検出処理のフローチャートを図12に示す
が、図19に示す正論理で表されたエンベロープ波形を
参照して説明を行う。このON/OFF検出処理が開始
されると、ステップS400にてステータスSTが
「0」か否かが検出される。このステータスSTは図1
9に示すエンベロープ波形のレベル状態を示すフラグで
あり、ST=0はスレショルドSH_OFFレベル以下
にエンベロープ波形のレベルが減衰されてノートオフで
あることを示している。そして、ST=0と判断される
と、ステップS410にて入力端子AD1に入力された
エンベロープのディジタル値ADV1が、ノートオンを
示すスレショルドSH_ON以上に達しているか否かが
判断される。
Next, in step S40 of the main routine, the note-on and note-off detection O is executed.
A flowchart of the N / OFF detection process is shown in FIG. 12, which will be described with reference to the envelope waveform represented by the positive logic shown in FIG. When this ON / OFF detection process is started, it is detected in step S400 whether or not the status ST is "0". This status ST is shown in FIG.
9 is a flag indicating the level state of the envelope waveform, and ST = 0 indicates that the envelope waveform level is attenuated below the threshold SH_OFF level and the note-off is performed. When ST = 0 is determined, it is determined in step S410 whether the digital value ADV1 of the envelope input to the input terminal AD1 reaches or exceeds the threshold SH_ON indicating note-on.

【0037】ここで、スレショルドSH_ON以上にエ
ンベロープ波形のディジタル値ADV1が達していると
判断された場合は、ステップS420にてフリーランニ
ングされているピッチ検出用カウンタ値がレジスタに記
憶される。このカウンタ値は前記したようにタイマ割り
込み処理が行われる毎にインクリメントされている。次
いで、ステップS430にて前記ADC駆動用カウンタ
値が記憶され、ステップS440にてPULSが「1」
とされ、さらにステップS450にてステータスSTが
ノートオンを示す「1」とされてリターンされる。ま
た、ステップS410にてスレショルドSH_ON以上
にエンベロープ波形のレベルADV1が達していないと
判断された場合は、そのままリターンされる。
If it is determined that the digital value ADV1 of the envelope waveform has reached the threshold SH_ON or more, the free-running pitch detection counter value is stored in the register in step S420. This counter value is incremented every time the timer interrupt processing is performed as described above. Next, in step S430, the ADC driving counter value is stored, and in step S440, PULS is "1".
In step S450, the status ST is set to "1" indicating note-on, and the process is returned. If it is determined in step S410 that the envelope waveform level ADV1 has not reached the threshold SH_ON or higher, the process directly returns.

【0038】さらに、ステップS400にてST=0と
判断されない場合は、ステップS460にてST=1か
否かが判断される。ST=1は前記したようにノートオ
ンされたことを示している。ステップS460にてST
=1と判断されると、ステップ470にてPULSが1
つインクリメントされ、次いでステップS480にてデ
ィジタル値ADV1がスレショルドレベルSH_Ret
riggerより低くなったか否かが判断される。ディ
ジタル値ADV1がスレショルドレベルSH_Retr
iggerより低くなったと判断されると、ステップ4
90にてステータスSTが「2」とされ、さらにステッ
プS500にてディジタル値ADV1がスレショルドレ
ベルSH_OFFより低くなったか否かが判断される。
ここで、ディジタル値ADV1がスレショルドレベルS
H_OFFより低くなったと判断された場合はノートオ
フされたと検出され、ステップS510にてノートオフ
のMIDI信号が作成されて出力される。さらに、ステ
ップS520にてステータスSTがノートオフを示す
「0」とされてリターンされる。
Further, if ST = 0 is not determined in step S400, it is determined in step S460 whether ST = 1. ST = 1 indicates that note-on has been performed as described above. ST in step S460
When it is determined that = 1, PULS is set to 1 in step 470.
Then the digital value ADV1 is increased to the threshold level SH_Ret in step S480.
It is determined whether or not it has become lower than the rigger. Digital value ADV1 is threshold level SH_Retr
If it is determined that it is lower than the igger, step 4
The status ST is set to "2" at 90, and it is further determined at step S500 whether or not the digital value ADV1 becomes lower than the threshold level SH_OFF.
Here, the digital value ADV1 is the threshold level S
If it is determined that it is lower than H_OFF, it is detected that note-off has been performed, and in step S510, a note-off MIDI signal is created and output. Further, in step S520, the status ST is set to "0" indicating note-off, and the process is returned.

【0039】また、ステップS480にてディジタル値
ADV1がスレショルドレベルSH_Retrigge
rより低くなったと判断されない場合、およびステップ
S500にてディジタル値ADV1がスレショルドレベ
ルSH_OFFより低くなったと判断されない場合は、
そのままリターンされる。さらに、ステップS460に
てST=1と判断されない場合は、ステップS530に
てステータスSTが「2」か否かが判断され、ST=2
と判断されるとステップS540にてディジタル値AD
V1がスレショルドレベルSH_ONを越えたか否かが
判断される。
In step S480, the digital value ADV1 is set to the threshold level SH_Retrigger.
If it is not determined that the value is lower than r, or if the digital value ADV1 is not determined to be lower than the threshold level SH_OFF in step S500,
It will be returned as it is. Further, if ST = 1 is not determined in step S460, it is determined in step S530 whether the status ST is “2”, and ST = 2.
If it is determined that the digital value AD
It is determined whether V1 has exceeded the threshold level SH_ON.

【0040】ここで、ディジタル値ADV1がスレショ
ルドレベルSH_ONを越えたと判断された場合はノー
トオンされたと判断されて、ステップS550にてPU
LSが「1」とされ、次いでステップS560にてステ
ータスSTがノートオンを示す「1」とされて、リター
ンされる。これにより、ノートオフのスレショルドレベ
ルSH_OFF以下にエンベロープが下がらない場合も
ノートオンを検出することができるため、速いピッキン
グでギターを演奏する場合にも確実にノートオンを検出
することができる。また、ステップS540にてディジ
タル値ADV1がスレショルドレベルSH_ONを越え
たと判断されない場合は、ステップS570にてPUL
Sが1つインクリメントされてステップS500に進
み、前記したステップS500ないしステップS520
の処理が実行される。
Here, if it is determined that the digital value ADV1 exceeds the threshold level SH_ON, it is determined that note-on has been performed, and PU is determined in step S550.
LS is set to "1", then the status ST is set to "1" indicating note-on in step S560, and the process is returned. As a result, note-on can be detected even when the envelope does not fall below the note-off threshold level SH_OFF, so that note-on can be surely detected even when playing the guitar with fast picking. If it is not determined in step S540 that the digital value ADV1 exceeds the threshold level SH_ON, then PUL is determined in step S570.
S is incremented by 1 and the process proceeds to step S500, and steps S500 to S520 described above are performed.
Is performed.

【0041】次に、メインルーチンのステップS60に
て実行されるピッチ検出処理のフローチャートを図13
に示す。ピッチ検出処理がスタートされると、ステップ
S600にて一番目のパルスか否かが判断され、PUL
S=1と判断されて一番目のパルスと判断された場合
は、パルスが一つではピッチを検出することができない
ため、ステップS610にてリングバッファのポインタ
がリセットされる。なお、リングバッファはピッチ検出
用カウント値が記録されるバッファであり、例えば図6
に示すようにアドレスは「0」〜「9」の10アドレス
であり、アドレスのそれぞれの位置に差分カウント値と
後述するマーク情報を記録することができる。なお、P
ULS=1の場合は図示するようライトポインタ、リー
ドポインタおよびオールデストポインタが「0」番地に
位置される。ここで、オールデストポインタは最も古い
データのアドレス位置を示すポインタである。
Next, FIG. 13 is a flowchart of the pitch detection processing executed in step S60 of the main routine.
Shown in When the pitch detection process is started, it is determined in step S600 whether or not it is the first pulse, and the PUL
When it is determined that S = 1 and the first pulse, the pitch cannot be detected with only one pulse, so the pointer of the ring buffer is reset in step S610. It should be noted that the ring buffer is a buffer in which the count value for pitch detection is recorded.
As shown in, the address is 10 addresses from “0” to “9”, and the difference count value and mark information described later can be recorded at each position of the address. Note that P
When ULS = 1, the write pointer, read pointer, and oldest pointer are located at address "0" as shown in the figure. Here, the oldest pointer is a pointer indicating the address position of the oldest data.

【0042】そして、ステップS600にてPULS=
1と判断されない場合は、ステップS620にてフリー
ランニングカウンタからパルスの発生タイミングで取り
込まれた今回のカウント値から、同様に取り込まれた前
回のカウント値が差し引かれた差分カウント値が演算さ
れる。この差分カウント値はパルス間の周期に相当する
値であり、ステップS630にてPULS=2と判断さ
れた場合に、ステップS640にてピッチ検出用カウン
ト値としてリングバッファに記録される。次いで、ステ
ップS650にてこのピッチ検出用カウント値がある周
波数以下と判断された場合に、このカウント値をピッチ
とするMIDI信号が出力されてリターンされる。すな
わち、ピッチが低い場合はピッチ検出に時間がかかる
が、上記処理を行うことによりピッチが低い場合にとり
あえずピッチを決定することができ、発音遅れを防止す
ることができる。
Then, in step S600, PULS =
If it is not determined to be 1, in step S620, a difference count value obtained by subtracting the previous count value similarly fetched from the current count value fetched from the free running counter at the pulse generation timing is calculated. This difference count value is a value corresponding to the period between pulses, and when PULS = 2 is determined in step S630, it is recorded in the ring buffer as a pitch detection count value in step S640. Next, when it is determined in step S650 that the count value for pitch detection is equal to or lower than a certain frequency, a MIDI signal having this count value as a pitch is output and returned. That is, when the pitch is low, it takes time to detect the pitch, but by performing the above process, when the pitch is low, the pitch can be decided for the time being, and it is possible to prevent the sound generation delay.

【0043】また、ステップS630にてPULS=2
と判断されない場合、すなわち3番目以降のパルスの場
合はステップS670に進み、パターン表が作成され、
次いでステップS680にてピッチ決定アルゴリズムが
実行される。さらに、ステップS690にてピッチが決
定されたか否かが判断され、ピッチが決定されたと判断
された場合は、そのピッチに基づくMIDI信号がステ
ップS660にて作成されてリターンされる。なお、ス
テップS650にてある周波数以下と判断されない場
合、およびステップS690にてピッチが決定されてい
ないと判断された場合は、そのままリターンされる。
In step S630, PULS = 2
If it is not determined, that is, if it is the third pulse or later, the process proceeds to step S670, a pattern table is created,
Then, in step S680, the pitch determination algorithm is executed. Further, it is determined in step S690 whether or not the pitch is determined. If it is determined that the pitch is determined, a MIDI signal based on the pitch is created in step S660 and the process is returned. If it is determined in step S650 that the frequency is not lower than a certain frequency, or if it is determined in step S690 that the pitch has not been determined, the process directly returns.

【0044】ところで、ステップS670で実行される
パターン表作成のフローチャートを図14に示す。パタ
ーン表作成処理がスタートされると、ステップS700
にて前記図6に示すリングバッファのライトポインタの
位置に差分カウント値が書き込まれる。そして、ステッ
プS710にてその位置にマーク「1」が記録される。
次いで、ステップS720にて現在の差分カウント値と
ほぼ等しいカウント値とされる過去のカウント値のアド
レス位置にマーク「1」が書き込まれる。さらに、ステ
ップS730にて読出し(リード)ポインタを減算し
て、過去のカウント値を読み出して「1」以外のマーク
が付されている場合、そのカウント値のアドレス位置に
マーク「2」を書き込む。
By the way, FIG. 14 shows a flow chart of the pattern table creation executed in step S670. When the pattern table creation process is started, step S700
At, the difference count value is written at the position of the write pointer of the ring buffer shown in FIG. Then, in step S710, the mark "1" is recorded at that position.
Next, in step S720, the mark "1" is written at the address position of the past count value which is a count value substantially equal to the current difference count value. Further, in step S730, the read (read) pointer is subtracted, the past count value is read, and when a mark other than "1" is added, the mark "2" is written at the address position of the count value.

【0045】次いで、ステップS740にてマークが
「2」とされたカウント値とほぼ等しいカウント値のア
ドレス位置のマークが「2」となるよう書き込む。さら
に、ステップ750にて同様の操作を、リードポインタ
がオールデストポインタと一致するまで行われ、リター
ンされる。これにより、最新のカウントのマークが
「1」とされると共に、最も古いカウント値までサーチ
されてマーク「1」,マーク「2」等が書き込まれる。
Next, in step S740, writing is performed so that the mark at the address position having a count value substantially equal to the count value for which the mark is "2" is "2". Further, in step 750, the same operation is performed until the read pointer matches the oldest pointer, and the process is returned. As a result, the mark with the latest count is set to "1", and the mark "1", the mark "2", etc. are written by searching up to the oldest count value.

【0046】次に、ステップS680で実行されるピッ
チ決定アルゴリズムのフローチャートを図15に示す。
このアルゴリズムが開始されると、ステップS800に
てカウント値テーブルから連続するカウント値の和がほ
ぼ等しくなる組み合わせが探される。この「ほぼ等し
い」とは予め決められた数値範囲内、あるいは割合の範
囲内にカウント値が納まっていることを意味している。
そして、ほぼ等しくなる組み合わせがある場合は、ステ
ップS810にてその組み合わせにおいて、マークの並
びがほぼ等しいか否かが判断される。ステップS800
にてほぼ等しくなる組み合わせがなかった場合や、ステ
ップS810にてマークの並びがほぼ等しいと判断され
ない場合は、ステップS850にてピッチが決定されな
かったとして保留されて、メインルーチンにリターンさ
れる。
Next, FIG. 15 shows a flowchart of the pitch determination algorithm executed in step S680.
When this algorithm is started, a combination in which the sum of consecutive count values is approximately equal is searched from the count value table in step S800. This "substantially equal" means that the count value is within a predetermined numerical range or ratio range.
Then, if there are combinations that are substantially equal, it is determined in step S810 whether or not the marks are substantially aligned in the combination. Step S800
If there is no combination that is substantially equal in step S810, or if the marks are not determined to be substantially equal in step S810, the pitch is not determined in step S850 and the process is suspended and the process returns to the main routine.

【0047】また、マークの並びがほぼ等しいと判断さ
れた場合は、ステップS820にて2つあるカウント値
の和のうち新しい方のカウント値の和が、ある周波数以
上に対応するカウント値以上とされているか否かが判断
されて、ある周波数以上でないと判断されると、ステッ
プS830にて2つのカウント値の和の平均が演算さ
れ、その平均値がステップS840にてピッチと決定さ
れてリターンされる。また、ある周波数以上であると判
断されると、1オクターブ上のピッチを誤って検出した
ものとして、ステップS850にてピッチが決定されず
保留とされてリターンされる。
If it is determined that the marks are substantially aligned, the sum of the newer count values out of the two sums of the count values is greater than or equal to the count value corresponding to a certain frequency or more in step S820. If it is determined that the frequency is not equal to or higher than a certain frequency, the average of the sums of the two count values is calculated in step S830, and the average value is determined as the pitch in step S840 and the return is made. To be done. If it is determined that the frequency is equal to or higher than a certain frequency, it is determined that the pitch one octave higher is erroneously detected, and the pitch is not determined in step S850 and is held and returned.

【0048】このピッチ決定アルゴリズムを一例を上げ
て説明すると、リングバッファに図18に示すような時
間データA,B,C・・・,Jの10データが書き込ま
れているものとする。これらの時間データには対応する
マークが付されている。マークは最新のデータから時間
データがほぼ等しいものには同じマーク番号が付される
ので、時間データA、D、Hにはマーク「1」が、時間
データBおよびIにはマーク「2」が、時間データC、
G、Jにはマーク「3」が、時間データEにはマーク
「4」が、時間データFにはマーク「5」がそれぞれ付
されている。
The pitch determination algorithm will be described by taking an example. It is assumed that ten data of time data A, B, C, ..., J as shown in FIG. 18 are written in the ring buffer. Corresponding marks are attached to these time data. As for the marks, since the same mark number is given to the data having the almost same time data from the latest data, the time data A, D, and H have the mark "1", and the time data B and I have the mark "2". , Time data C,
The mark "3" is attached to G and J, the mark "4" is attached to the time data E, and the mark "5" is attached to the time data F.

【0049】まず、ステップS800における「カウン
ト値テーブルから連続するカウント値の和がほぼ等しく
なる組み合わせがあるか?」の処理であるが、この処理
は図18に示すリングバッファ(カウント値テーブルに
対応する)の連続する時間データ(カウント値に対応す
る)に関して行われる。組み合わせの調査は最新データ
から行われ、最初は隣り合う単独の時間データを比較
し、ほぼ等しいがどうか判断し、ほぼ等しいと判断され
た場合にステップS810に進む。また、ほぼ等しくな
いと判断された場合は小さい方の時間データに古い方向
に隣り合う時間データを加算し、その結果と大きい方の
時間データ、あるいは加算した古い方向に隣り合う時間
データのさらに古い方向に隣り合う時間データと比較
し、ほぼ等しいか判断を行う。同様の比較動作を最古デ
ータに達するまで行い、ほぼ等しい組み合わせが見つか
らなかった場合はステップS850に進み、リターンさ
れることになる。
First, the process of "is there a combination in which the sums of consecutive count values are almost equal from the count value table?" In step S800. This process corresponds to the ring buffer (corresponding to the count value table) shown in FIG. Yes) continuous time data (corresponding to the count value). The investigation of the combination is performed from the latest data, and first, adjacent single time data are compared with each other to determine whether they are substantially equal or not. If it is determined that they are not almost equal, the time data adjacent to the old direction is added to the smaller time data, and the result is added to the larger time data or the older time data of the added time data adjacent to the old direction. The time data adjacent to each other in the direction is compared to determine whether they are substantially equal. The same comparison operation is performed until the oldest data is reached, and if almost no combination is found, the process proceeds to step S850 and returns.

【0050】具体的には、最初に最新データである時間
データAと時間データBとが比較されて、その結果、時
間データAが小さいと判断されると、時間データ(A+
B)と時間データCが比較される。その結果、時間デー
タCが小さいと判断されると、時間データ(A+B)と
時間データ(C+D)が比較される。その結果、時間デ
ータ(C+D)が小さいと判断されると、時間データ
(A+B)と時間データ(C+D+E)が比較される。
その結果、時間データ(A+B)が小さいと判断される
と、時間データ(A+B+C)と時間データDが比較さ
れる。さらに、時間データDが小さいと判断されると、
時間データ(A+B+C)と時間データ(D+E)が比
較される。以下、同様の比較動作が繰り返される。この
ような比較動作が繰り返されていくと、時間データ(A
+B+C)と時間データ(D+E+F+G)の組み合わ
せの時にほぼ等しいと判断される。
Specifically, first, the latest data, time data A and time data B, are compared, and when it is determined that time data A is small as a result, the time data (A +
B) and the time data C are compared. As a result, when it is determined that the time data C is small, the time data (A + B) and the time data (C + D) are compared. As a result, when it is determined that the time data (C + D) is small, the time data (A + B) and the time data (C + D + E) are compared.
As a result, when it is determined that the time data (A + B) is small, the time data (A + B + C) and the time data D are compared. Furthermore, when it is determined that the time data D is small,
The time data (A + B + C) and the time data (D + E) are compared. Hereinafter, the same comparison operation is repeated. When such a comparison operation is repeated, time data (A
+ B + C) and time data (D + E + F + G) are combined, it is determined that they are substantially equal.

【0051】そして、ステップS810に進みその組み
合わせのマークの並びが同じか否かが判断される。この
判断は次のように行われる。 (1)最初のマークの数を比較する。マークの数の少な
い方の組み合わせのマークの数のプラスマイナス1の範
囲にもう一方の組み合わせのマークの数が入っているか
どうかが判断される。 (2)(1)の判断で、プラスマイナス1の範囲に入っ
ている時は、「yes]となり少なくとも、マークの数
の少ない方のマークの数から1減算した数のマークの数
値が一致しているかどうかが判断される。 (3)(2)の判断でマークが一致している時は「ye
s」となり、さらに一致したマークの順番が同じである
かが判断される。
Then, the process proceeds to step S810, and it is judged whether or not the arrangement of the marks of the combination is the same. This judgment is made as follows. (1) Compare the numbers of the first marks. It is determined whether or not the number of marks of the other combination falls within the range of plus or minus 1 of the number of marks of the combination having the smaller number of marks. (2) In the judgment of (1), when it is within the range of plus or minus 1, it becomes “yes”, and at least the number of marks which is the number of the marks having the smaller number of marks is subtracted from the number of the marks, and the number of the marks is equal. (3) If the marks match in the judgments of (3) and (2), "yes"
s ”, and it is further determined whether or not the matched marks have the same order.

【0052】前記(3)の判断を行って同じであると判
断された場合は、ステップS810において「ほぼ同
じ」と判断され、ステップS820に進む。一方、前記
(1)、(2)、(3)の判断においていずれも「n
o」の時は、ステップS810で「no」と判断された
ことになり、ステップS850に進みリターンされる。
具体的には、時間データ(A+B+C)と時間データ
(D+E+F+G)の組み合わせを考えると、マークの
数はそれぞれ”3”と”4”であり、少ない方の”3”
のプラスマイナス1の範囲は2〜4となり、”4”はそ
の範囲内であるので前記(1)の判断で「yes」とな
って前記(2)の判断に進む。この(2)では、少ない
方のマークの数”3”から1を減算した”2”の数だけ
マークの数値が一致するかを調べる。すると、時間デー
タAと時間データDのマークの数値が「1」で一致する
と共に、時間データCと時間データGのマークの数値が
「3」で一致するので、判断(2)においても「ye
s」となって前記(3)の判断に進む。
When it is judged that they are the same as the result of the judgment of the above (3), it is judged as "substantially the same" in step S810, and the process proceeds to step S820. On the other hand, in the judgments of (1), (2), and (3), “n”
When it is "o", it means that it is determined as "no" in step S810, and the process proceeds to step S850 and is returned.
Specifically, considering the combination of time data (A + B + C) and time data (D + E + F + G), the number of marks is “3” and “4”, respectively, and the smaller one is “3”.
The range of plus or minus 1 of 2 is 2 to 4, and since "4" is within that range, the determination of (1) becomes "yes" and the process proceeds to the determination of (2). In this (2), it is checked whether the numerical values of the marks match by the number "2" obtained by subtracting 1 from the number "3" of the smaller mark. Then, since the numerical values of the marks of the time data A and the time data D match with "1" and the numerical values of the marks of the time data C and the time data G match with "3", the judgment "2" also shows "yes".
s ”and the process proceeds to the judgment of (3) above.

【0053】前記(3)の判断においては、一致したマ
ークの順番を調べる。時間データの組み合わせ(A、
B、C)と(D、E、F、G)の一致したマークの順番
は最新データから最古データの方向で、それぞれ「1」
→「3」の順番になっている。従って、前記(3)にお
ける判断でも「yes」となってステップS820に進
むことになる。ステップS820においては、前記した
ように期待される周波数以上の周波数あるいは1オクタ
ーブ上のピッチを誤って検出したか否かが判断される
が、例えば、時間データ(A+B+C)がある周波数以
上でないと判断された場合は、ステップS830に進
み、2つの組み合わせの平均、すなわち、時間データ
{(A+B+C)+(D+E+F+G)}/2が演算さ
れ、この平均値がステップS840にてピッチと決定さ
れる。
In the judgment of (3), the order of the matched marks is examined. Combination of time data (A,
(B, C) and (D, E, F, G) coincident marks are ordered from the latest data to the oldest data in the order of "1".
→ The order is “3”. Therefore, the determination in (3) above also results in "yes", and the process proceeds to step S820. In step S820, it is determined whether or not a frequency higher than the expected frequency or a pitch one octave higher is detected as described above. For example, it is determined that the time data (A + B + C) is not higher than a certain frequency. If so, the process proceeds to step S830, the average of the two combinations, that is, the time data {(A + B + C) + (D + E + F + G)} / 2 is calculated, and this average value is determined as the pitch in step S840.

【0054】なお、以上説明した具体例において、時間
データBと時間データ(E+F)はほぼ等しいことがわ
かる。これは、高調波等が原因となって時間データEと
時間データFの境でパルスが発生してしまったことに起
因するものであって、時間データEと時間データFは、
本来1つの時間データとして扱われるものであるが、波
形が”割れる”ことにより独立して観測されるのであ
る。しかしながら、前記したピッチ決定アルゴリズムに
よればこのように波形が”割れる”様になっても、確実
に本来のピッチを検出することができるようになる。
In the specific example described above, it is understood that the time data B and the time data (E + F) are almost equal. This is because a pulse is generated at the boundary between the time data E and the time data F due to a harmonic or the like, and the time data E and the time data F are
Originally, it is treated as one time data, but it is observed independently because the waveform "breaks". However, according to the pitch determination algorithm described above, even if the waveform "breaks" in this way, the original pitch can be reliably detected.

【0055】次に、ノートオンが検出された場合のMI
DIコード作成処理のフローチャートを図16に示す。
このMIDIコード作成処理がスタートされると、ステ
ップS900にて音名境界テーブルに入るように決定さ
れたピッチのオクターブシフトが行なわれる。この境界
値テーブルを図4に示すが、この境界値テーブルは最低
音名の境界値を示すカウント値(時間データ)から構成
されている。これにより、境界値とされるカウント値が
大きい値とされるため音名を正確に決定することができ
る。そこで、ステップS910にて順番に読み出された
境界値テーブルの境界値と、オクターブシフトされた検
出ピッチとが比較されることにより、境界値に近い方の
音名が検出されたピッチの音名として決定される。ま
た、オクターブシフト数により検出ピッチのオクターブ
を知ることができる。
Next, MI when note-on is detected
A flowchart of the DI code creating process is shown in FIG.
When this MIDI chord creating process is started, an octave shift of the pitch determined to enter the note name boundary table is performed in step S900. This boundary value table is shown in FIG. 4, and this boundary value table is composed of count values (time data) indicating the boundary value of the lowest note name. As a result, the boundary value is set to a large count value, so that the note name can be accurately determined. Therefore, by comparing the boundary value of the boundary value table sequentially read in step S910 and the octave-shifted detected pitch, the pitch name of the pitch closer to the boundary value is detected. Is determined as Also, the octave of the detected pitch can be known from the number of octave shifts.

【0056】次いで、ステップS920にてオクターブ
シフトされた検出ピッチと決定された音名の境界値との
差分が演算されることにより、ピッチベンドデータが作
成されて送出される。そして、ステップS930にてそ
の時のベロシティVELが読み出されて、得られたキー
コードと共にノートオンデータとしてMIDI機器であ
る外部音源8に送られ、リターンされる。なお、ピッチ
ベンドデータは通常14ビットのデータとされるが、音
源の能力により14ビットのピッチベンドデータを受け
取れず、7ビットのピッチベンドデータしか受け入れな
い場合がある。このような場合、上位7ビットしか受け
取られないのでピッチベンドデータが正確に楽音に反映
されないようになる。また、図4に示す境界値テーブル
は最低音名に対応するカウント値にそれぞれ50セント
に対応するカウント値を加算したものを記憶する。この
テーブルは基準ピッチが固定されている場合は、一種類
記憶するだけでよいが、基準ピッチを可変できるように
なっている場合には、境界値テーブルを複数記憶し、設
定された基準ピッチに応じて選択して用いるようにす
る。例えば、基準ピッチをA3=440〜445Hzで
1Hz単位で可変とする場合は、6種類の基準ピッチに
対応した境界値テーブルを備える必要がある。
Then, in step S920, the difference between the octave-shifted detected pitch and the determined boundary value of the pitch name is calculated, whereby pitch bend data is created and transmitted. Then, in step S930, the velocity VEL at that time is read out, and is sent to the external sound source 8 which is a MIDI device as note-on data together with the obtained key code, and is returned. Note that the pitch bend data is usually 14-bit data, but there are cases where the pitch bend data of 14 bits cannot be received and only the pitch bend data of 7 bits is accepted due to the capability of the sound source. In such a case, since only the upper 7 bits are received, the pitch bend data is not accurately reflected in the musical sound. Further, the boundary value table shown in FIG. 4 stores therein the count value corresponding to the lowest note name and the count value corresponding to 50 cents, respectively. If the reference pitch is fixed, this table only needs to be stored as one type, but if the reference pitch can be changed, multiple boundary value tables are stored and stored in the set reference pitch. Select and use it accordingly. For example, when the reference pitch is variable in units of 1 Hz with A3 = 440 to 445 Hz, it is necessary to provide a boundary value table corresponding to 6 types of reference pitch.

【0057】そこで、図17に示すピッチベンドデータ
作成のフローチャートに示すように、ピッチベンドデー
タを作成するようにする。このピッチベンドデータ作成
処理がスタートされると、ステップS1000にてピッ
チベンドデータが7ビットモードか否かが判断され、7
ビットモードと判断されると、ステップS1010にて
14ビットの内下位7ビットを四捨五入して上位8ビッ
ト目に足すようにした上位の7ビットによりピッチベン
ドデータを作成して出力し、リターンされる。また、7
ビットモードと判断されない場合は、ステップS102
0にてそのまま14ビットのピッチベンドデータが出力
されて、リターンされる。
Therefore, pitch bend data is created as shown in the flow chart for creating pitch bend data shown in FIG. When this pitch bend data creation processing is started, it is determined in step S1000 whether the pitch bend data is in the 7-bit mode, and
If the bit mode is determined, in step S1010, the lower 7 bits of the 14 bits are rounded and the upper 7 bits are added to the upper 8 bits to generate pitch bend data, which is output and returned. Also, 7
If the bit mode is not determined, step S102.
At 0, 14-bit pitch bend data is output as it is and returned.

【0058】次に、本発明の変形例を図5に示すが、こ
の変形例はギター10に専用のピックアップを設けるこ
となく、ギター10に内蔵されたピックアップから取り
出される一系統の信号を利用してギターシンセサイザを
構成する場合の例である。このような場合は、低い弦の
信号ないし高い弦の信号が混合されて一系統の信号とし
て出力されることになるが、低い弦のエネルギーは高く
そのエンベロープは、高い弦のエンベロープに比較して
大きくされる。そこで、バランスをとるためにギター1
0の通常の端子から取り出された一系統の信号を、ハイ
パスフィルタ11を介して、前記したパルス検出器12
およびエンベロープ検出器13に供給するようにしてい
る。これにより、低い弦のエンベロープが減衰されて高
い弦とのバランスが取れるようにされる。
Next, a modified example of the present invention is shown in FIG. 5, in which the guitar 10 is not provided with a dedicated pickup and a signal of one system extracted from the pickup built in the guitar 10 is used. This is an example of configuring a guitar synthesizer. In such a case, the signal of the low string or the signal of the high string will be mixed and output as a single signal, but the energy of the low string is high and its envelope is higher than that of the high string. Be made bigger. So, to balance the guitar 1
The signal of one system taken out from the normal terminal of 0 is passed through the high-pass filter 11 and the above-mentioned pulse detector 12
And to the envelope detector 13. This attenuates the envelope of the lower strings and balances them with the higher strings.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明は以上説明したように、入力波形
の検出されたピークのタイミングに応じてエンベロープ
データを得るようにしたので、正確なエンベロープデー
タを得ることができるため、正確に楽音要素を抽出する
ことができるようになる。また、本発明によれば入力波
形に含まれる高調波に影響されることなくピッチ検出の
精度を向上させることができる。さらに、ピッチ検出を
短時間で行うことができるため、ギターシンセサイザに
適用しても発音時間が遅れることを回避することができ
る。
As described above, according to the present invention, the envelope data is obtained according to the timing of the detected peak of the input waveform, so that the accurate envelope data can be obtained, so that the musical tone element can be accurately obtained. Will be able to extract. Further, according to the present invention, the accuracy of pitch detection can be improved without being affected by the harmonics contained in the input waveform. Furthermore, since pitch detection can be performed in a short time, it is possible to avoid delaying the sound generation time even when applied to a guitar synthesizer.

【0060】さらにまた、ピッチデータの下位ビット値
によって上位ビット値を補正するようにしたので、受け
入れられるピッチベンドデータのビット数が少なくされ
る場合においても、ピッチベンドデータの意図するとこ
ろを正確に反映することができる。また、リトリガース
レショルドレベルを設けるようにしたので、速いピッキ
ングを連続的に行うことによりギターを演奏しても、そ
の入力波形から追従性良く楽音要素を抽出することがで
きる。さらに、ギターの出力端子から出力される一系統
の入力波形信号を、ハイパスフィルタを介して楽音要素
抽出手段に入力するようにしたので、低域のエンベロー
プ信号が大きいことを補償することができる。
Furthermore, since the upper bit value is corrected by the lower bit value of the pitch data, the intended purpose of the pitch bend data is accurately reflected even when the number of bits of the accepted pitch bend data is reduced. be able to. Further, since the retrigger threshold level is provided, even if a guitar is played by continuously performing quick picking, it is possible to extract a musical tone element from the input waveform with good followability. Furthermore, since the one-system input waveform signal output from the output terminal of the guitar is input to the musical sound element extraction means via the high-pass filter, it is possible to compensate for the fact that the low-frequency envelope signal is large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の楽音要素抽出装置が適用されたギタ
ーシンセサイザの構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a guitar synthesizer to which a musical sound element extraction device of the present invention is applied.

【図2】 図1に示すギターシンセサイザの信号波形を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a signal waveform of the guitar synthesizer shown in FIG.

【図3】 エンベロープ波形とノートオンおよびノート
オフのスレショルドレベルとの関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between envelope waveforms and note-on and note-off threshold levels.

【図4】 境界値テーブルを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a boundary value table.

【図5】 本発明の変形例を示す構成を示すブロック図
である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration showing a modified example of the present invention.

【図6】 リングバッファを説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a ring buffer.

【図7】 本発明の楽音要素抽出装置におけるCPUの
メインルーチンのフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart of a main routine of the CPU in the musical sound element extraction device of the invention.

【図8】 本発明の楽音要素抽出装置におけるADC駆
動処理のフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart of ADC drive processing in the musical sound element extraction device of the present invention.

【図9】 本発明の楽音要素抽出装置におけるADCの
動作のフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart of the operation of the ADC in the musical sound element extraction device of the present invention.

【図10】 本発明の楽音要素抽出装置におけるタイマ
割込処理のフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart of timer interrupt processing in the musical sound element extraction device of the present invention.

【図11】 本発明の楽音要素抽出装置におけるベロシ
ティ検出処理のフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart of velocity detection processing in the musical sound element extraction device of the present invention.

【図12】 本発明の楽音要素抽出装置におけるON/
OFF検出処理のフローチャートである。
FIG. 12: ON / ON in the musical sound element extraction device of the present invention
It is a flow chart of OFF detection processing.

【図13】 本発明の楽音要素抽出装置におけるピッチ
検出処理のフローチャートである。
FIG. 13 is a flowchart of pitch detection processing in the musical sound element extraction device of the present invention.

【図14】 本発明の楽音要素抽出装置におけるパター
ン表作成処理のフローチャートである。
FIG. 14 is a flowchart of a pattern table creation process in the musical sound element extraction device of the present invention.

【図15】 本発明の楽音要素抽出装置におけるピッチ
決定アルゴリズムのフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart of a pitch determination algorithm in the musical sound element extraction device of the present invention.

【図16】 本発明の楽音要素抽出装置におけるMID
Iコード作成処理のフローチャートである。
FIG. 16: MID in the musical sound element extraction device of the present invention
It is a flow chart of I code creation processing.

【図17】 本発明の楽音要素抽出装置におけるピッチ
ベンドデータ作成処理のフローチャートである。
FIG. 17 is a flowchart of pitch bend data creation processing in the musical sound element extraction device of the present invention.

【図18】 リングバッファ内の時間データの例を示す
図である。
FIG. 18 is a diagram showing an example of time data in a ring buffer.

【図19】 エンベロープ波形とノートオンおよびノー
トオフのスレショルドレベルとの関係を正論理で示す図
である。
FIG. 19 is a diagram showing in positive logic the relationship between the envelope waveform and the note-on and note-off threshold levels.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ピックアップ、2−1〜2−6 バンドパスフィル
タ、3−1〜3−6 パルス検出器、4−1〜4−6
エンベロープ検出器、5 OR回路、6 CPU、7
MIDI端子、8 外部音源、9 内部音源、10 ギ
ター、11 ハイパスフィルタ、12 パルス検出器、
13 エンベロープ検出器
1 pickup, 2-1 to 2-6 band pass filter, 3-1 to 3-6 pulse detector, 4-1 to 4-6
Envelope detector, 5 OR circuit, 6 CPU, 7
MIDI terminal, 8 external sound source, 9 internal sound source, 10 guitar, 11 high pass filter, 12 pulse detector,
13 Envelope detector

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力波形のピークを検出してピーク信
号を出力するピーク検出手段と、 前記入力波形のエンベロープを検出するエンベロープ検
出手段と、 該エンベロープ検出手段により検出されたエンベロープ
をディジタル信号に変換するアナログ−ディジタル変換
手段とを備え、 前記ピーク検出手段が出力したピーク信号により、前記
アナログ−ディジタル変換手段を能動状態とすることに
より、前記アナログ−ディジタル変換手段から得られた
ディジタル信号に変換されたエンベロープのレベルが第
1スレショルドレベルを越えたときにノートオンされた
ことを検出する検出手段、またはディジタル信号に変換
されたエンベロープからベロシティを検出するベロシテ
ィ検出手段を設けるようにしたことを特徴とする楽音要
素抽出装置。
1. A peak detecting means for detecting a peak of an input waveform and outputting a peak signal, an envelope detecting means for detecting an envelope of the input waveform, and an envelope detected by the envelope detecting means converted to a digital signal. The analog signal is converted into a digital signal obtained from the analog-digital conversion means by activating the analog-digital conversion means by the peak signal output from the peak detection means. A detection means for detecting note-on when the envelope level exceeds the first threshold level, or a velocity detection means for detecting velocity from the envelope converted into a digital signal. Musical sound element extraction device.
【請求項2】 前記検出手段がノートオンを検出した
後、一定時間前記ピーク検出手段がピーク信号を出力し
ない場合、前記アナログーディジタル変換器を能動化し
て得られたディジタル信号のレベルを検出して第2スレ
ショルドレベル以下とされたときに、ノートオフされた
ことを前記検出手段が検出することを特徴とする請求項
1記載の楽音要素抽出装置。
2. When the peak detecting means does not output a peak signal for a certain period of time after the detecting means detects a note-on, the level of the digital signal obtained by activating the analog-digital converter is detected. 2. The musical sound element extraction device according to claim 1, wherein the detection means detects that a note-off has been performed when the second threshold level has been reached.
【請求項3】 入力波形のピークを検出してピーク信
号を出力するピーク検出手段と、 出力されたピーク信号間の時間を計測するピーク間時間
計測手段と、 前記ピーク間時間計測手段により計測されたピーク信号
間の時間データを順次記憶する記憶手段と、 該記憶手段に記憶されている連続する前記時間データを
2つのグループとして、該グループ内の前記時間データ
の合計時間を算出して比較する比較手段と、 該比較手段がほぼ等しいと判断した前記グループ内の前
記時間データの合計時間を、前記入力波形のピッチとし
て検出するピッチ検出手段を備えることを特徴とする楽
音要素抽出装置。
3. A peak detecting means for detecting a peak of an input waveform and outputting a peak signal, a peak-to-peak time measuring means for measuring a time between the output peak signals, and a peak-to-peak time measuring means. Storage means for sequentially storing the time data between the peak signals, and the continuous time data stored in the storage means as two groups, and the total time of the time data in the group is calculated and compared. A musical sound element extraction device comprising: a comparison means; and a pitch detection means for detecting the total time of the time data in the group determined to be substantially equal by the comparison means as the pitch of the input waveform.
【請求項4】 前記比較手段がほぼ等しいと判断した
前記グループ内の前記時間データの合計時間の、前記グ
ループ間の平均値を算出する平均化手段を設け、該平均
化手段より出力される平均時間データを、前記ピッチ検
出手段が出力することを特徴とする請求項3記載の楽音
要素抽出装置。
4. An averaging means for calculating an average value between the groups of the total time of the time data in the group determined to be substantially equal by the comparing means is provided, and an average output from the averaging means. 4. The musical sound element extraction device according to claim 3, wherein the pitch detection means outputs time data.
【請求項5】 前記ピッチ検出手段により検出された
ピッチが所定周波数以上である場合、検出されたピッチ
を出力しないようにしたことを特徴とする請求項3ある
いは4記載の楽音要素抽出装置。
5. The musical sound element extraction device according to claim 3, wherein the detected pitch is not output when the pitch detected by the pitch detection means is equal to or higher than a predetermined frequency.
【請求項6】 入力信号の周期信号を検出する周期信
号検出手段と、 該周期信号の時間を測定する時間測定手段と、 前記入力信号からノートオンを検出するノートオン検出
手段とを備え、 前記ノートオン検出手段がノートオンを検出した後、前
記時間測定手段で測定された測定時間が所定時間以上で
ある時に、該測定時間の時間値を基本周期として、前記
入力信号のピッチを確定することを特徴とする楽音要素
抽出装置。
6. A periodic signal detecting means for detecting a periodic signal of an input signal, a time measuring means for measuring a time of the periodic signal, and a note-on detecting means for detecting a note-on from the input signal, After the note-on detection means detects the note-on, when the measurement time measured by the time measurement means is a predetermined time or more, the time value of the measurement time is used as a basic cycle to determine the pitch of the input signal. Musical sound element extraction device characterized by.
【請求項7】 ピッチベンドデータを作成するピッチ
ベンドデータ作成手段と、 前記ピッチベンドデータの全ビットが受け入れられない
モードとされている時に、前記ピッチベンドデータにお
ける受け入れられるビット数の上位ビット群からなるデ
ータ値を、残る下位ビット群のデータ値に応じて補正す
ることにより、受け入れられるビット数のピッチベンド
データを得ることを特徴とする楽音要素抽出装置。
7. Pitch bend data creating means for creating pitch bend data, and a data value consisting of a high-order bit group of the number of accepted bits in the pitch bend data when all the bits of the pitch bend data are in an unacceptable mode. A tone element extraction device characterized in that pitch bend data having an acceptable number of bits is obtained by performing correction according to the data value of the remaining lower bit group.
【請求項8】 入力波形のレベルが第1スレショルド
レベルを越えたと検出された時にノートオンされたこと
を検出すると共に、前記入力波形信号のレベルが第2ス
レショルドレベル以下と検出されたときに、ノートオフ
されたことを検出する検出手段を少なくとも備え、 前記第1スレショルドレベルと前記第2スレショルドレ
ベルの間にリトリガースレショルドレベルを設け、入力
波形のレベルが該リトリガースレショルドレベルを下回
った後、前記第1スレショルドレベルを越えたと検出さ
れた時に、ノートオンされたと前記検出手段が検出する
ことを特徴とする楽音要素抽出装置。
8. A note-on is detected when the level of the input waveform exceeds the first threshold level, and a note-on is detected when the level of the input waveform signal is below the second threshold level. At least a detection means for detecting note-off is provided, a retrigger threshold level is provided between the first threshold level and the second threshold level, and the level of the input waveform is below the retrigger threshold level, A musical sound element extraction device characterized in that the detection means detects that a note-on has been performed when it is detected that the threshold value has exceeded one threshold level.
【請求項9】 入力波形のピッチを検出してピッチを
出力するピッチ検出手段と、 該ピッチ検出手段から出力されるピッチの音名を決定す
ることによりピッチデータを得るようにした音名決定手
段とを備え、 前記音名決定手段は、最低音における音名の境界とされ
る時間データにより構成された境界値テーブルを有して
おり、該境界値テーブルの範囲内に入るよう前記ピッチ
をオクターブシフトすることにより音名を決定すること
を特徴とする楽音要素抽出装置。
9. A pitch detecting means for detecting a pitch of an input waveform and outputting the pitch, and a pitch name determining means for obtaining pitch data by determining a pitch name output from the pitch detecting means. The pitch name determining means has a boundary value table configured by time data which is a boundary of the pitch name in the lowest note, and the pitch is octave so as to fall within the range of the boundary value table. A musical tone element extraction device characterized by determining a note name by shifting.
【請求項10】 ギターに内蔵されたピックアップか
ら出力される一系統の入力波形信号を、ハイパスフィル
タを介して楽音要素を抽出する楽音要素抽出手段に供給
することを特徴とする楽音要素抽出装置。
10. A musical sound element extraction device, characterized in that a system of input waveform signals output from a pickup incorporated in a guitar is supplied to a musical sound element extraction means for extracting musical sound elements via a high pass filter.
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