JPH083711B2

JPH083711B2 - 入力波形信号制御装置

Info

Publication number: JPH083711B2
Application number: JP62058634A
Authority: JP
Inventors: 繁内山; 克彦小畑
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1987-03-13
Filing date: 1987-03-13
Publication date: 1996-01-17
Anticipated expiration: 2011-01-17
Also published as: JPS63223790A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］この発明は例えば電子ギター等における入力波形信号
制御装置に関する。

［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名を
発生するよう指示するのが一般的である。

この場合、抽出したピッチデータに対応する音階名を
決定するために、各音階名間のピッチデータに対する区
切値を記憶しておき、この区切値に基づいて、抽出した
ピッチデータの属する音階名を検索するようにしてい
た。

このため、入力波形信号のピッチがポルタメント、グ
ライド（グリッサンド）、スライド（スラー）、ライト
ハンド等の奏法で各音階名の区切値を越えて次第に変化
していくとき、この区切値を越える瞬間、わずかなピッ
チのふらつきで区切値を数回横切ってしまい、隣合った
音階音を短時間のうちに交互に出力してしまうという問
題点があった。

［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、例えば、ポルタメントやグライ
ド等の奏法で音階音が順次変化していくときに、音階音
のふらつきがなく、安定した状態で、なめらかかつきれ
いに音階音を変化させていくことのできる入力波形信号
制御装置を提供することにある。

［発明の要点、作用］この発明は上述した目的を達成するために、入力波形
信号制御装置において、入力波形信号のピッチを抽出す
るピッチ抽出手段と、このピッチ抽出手段で抽出される
ピッチデータより音階名の決定するための、各音階名間
のピッチデータに対する区切値を記憶する記憶手段と、
この記憶手段の各区切値に基づいて、上記ピッチ抽出手
段より抽出したピッチデータの属する音階名を検索する
検索手段と、この検索手段によって音階名が検索された
後、この音階名に係る上限の区切値を増加させ、下限の
区切値を減少させる変更手段と、上記検索手段で検索さ
れた音階名に応じた音響信号の発生を指示する指示手段
とを有することを要点とする。

その結果、例えばポルタメントやグライド等の奏法に
よってピッチデータが変化して区切値を越え、割当音階
名が切り換ったら、この新たに割当てられた音階名に対
応するピッチデータの範囲を上記同様にして拡大し、そ
の結果ピッチデータの多少のふらつきでは、割当音階名
が再び元の音階名とならないようにする。

この発明は、半音（100セント）単位で、各音階名を
決定するタイプの電子楽器の入力装置に適用されること
は勿論、50セント単位あるいは25セント単位で、各音を
決定するタイプの電子楽器の入力装置に適用でき、本明
細書で使用する「音階」もしくは「音階名」の用語は、
一般に使用されている100セント単位の音を意味するの
みならず、更に微小なセント単位の音をも意味するので
あって、拡大して解釈すべきである。

［実施例］以下、本発明を電子ギターに適用した一実施例につい
て図面を参照して詳述する。

下記の実施例では、以下に説明するとおりピッチ抽出
回路P1〜P6がピッチ抽出手段に、音階名RAM42が記憶手
段に、ステップS₄₀₁〜S₄₀₃、S₄₀、S₄₃を実行するCPU100
が検索手段に、ステップS₄₂を実行するCPU100が変更手
段に、ステップS₂₅〜S₂₉、S₄₅、S₁₇〜S₂₀、S₄₁を実行す
るCPU100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、本
実施例は、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……、最少ピーク検出回路（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_a1〜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のピ
ッチデータ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、上記時間間隔のピッチデータは、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、最大ピーク点あ
るいは最小ピーク点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。

一方、音階名ROM41には、第６図に示すように、抽出
されたピッチデータより音階名を決定するため、各音階
名間のピッチデータに対する区切値が記憶されている。
この区切値は第８図に示すように各音階名に対して下限
のものが記憶されている。

この音階名ROMT41の各区切値データは、音階名RAM42
に転送記憶され、音階名RAM42の各区切値に基づいて、
抽出したピッチデータの属する音階名が検索され、この
音階名がいったん検出されると、第７図及び第９図に示
すように、この音階名の上限の区切値が５％増え、下限
の区切値が５％減る。そして、ピッチデータが変動して
音階名が変わると、５％増減のあった区切値は音階名RO
M41の値に基づいて元に戻され、新たな音階名の上限及
び下限の区切値が５％ずつ増減する。

第６図のものは１オクターブ分の音階名しか示してい
ないが、複数オクターブにわたるのであれば、音階名と
オクターブの双方を示すようになる。

そして、発音開始後は、順次求まるピッチデータに従
って、発生中の楽音の周波数を可変制御してゆく。即ち
CPU100より上記音階名コードが周波数ROM8へ送出され
て、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、発音停止、ピッチ抽出開始、ピッチ抽出停止、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。

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
ータが第12図に示す消音レベル値OFFLEV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CPU1
00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いないが、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。

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10図（ａ）もしくは第11図（ａ）参
照）につれて、第10図（ｂ）あるいは第11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。

SIGNレジスタは、ピッチ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。

REVERSEレジスタは、上記SIGNレジスタで表わされた
ゼロクロス点と反対側のピーク点経過後のゼロクロス点
の到来による割り込み処理がなされたか否かをチェック
するデータを記憶するレジスタであり、一周期ごとのピ
ッチ（基本周波数）抽出制御用のチェックに用いられ
る。

Ｔレジスタは、入力波形のピッチ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。

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。

PERIODレジスタは、計測したピッチをあらわすデータ
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。

Ｘレジスタは、第６図のＸの欄に示すように、各音源
名を示すコードがセットされ、（Ｘ）レジスタは、同じ
く第６図の（Ｘ）の欄に示すように、各音階名に係るピ
ッチデータの下限の区切値がセットされる。

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ONLEV Iであり、第10図（ａ）、第1
1図（ａ）に示すように、いまノートオフの状態であ
り、このONLEV I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。

ONLEV II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。

OFFLEVは、第12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では入力波形のレベルデータをラッチ12か
ら読み込み、CPU100内のｂレジスタに設定する。

この場合、割り込み指令信号INT_a1〜INT_a6、INT_b1〜I
NT_b6が与えられるのは、最大ピーク点、最小ピーク点を
通過直後のゼロクロス点の到来時であり、このゼロクロ
ス点通過までは、ラッチ12にはそのすぐ前の最大ピーク
点又は最小ピーク点のピークレベルデータが保持されて
いるので、ｂレジスタには入力波形のピークレベルデー
タがセットされることになる。

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レジスタを内容
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。

このようにして、ゼロクロス点通過のたびに、このゼ
ロクロス点が最大ピーク点開通過後のものか、最小ピー
ク点経過後のものかを示すデータ（ａレジスタ）、この
最大ピーク点又は最小ピーク点のピークレベルデータ
（ｂレジスタ）、入力波形の周期（ピッチ）計測のため
のこのゼロクロス点におけるカウンタ７のカウントデー
タ（ｔレジスタ）のセットが行われていく。

メイン処理メインルーチン（第４図）では、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〜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の判断がなされる。そし
て、次にステップS₇で、今回検知したピーク値ｂ′がON
LEV Iより大か否かジャッジする。

もし、上記ピーク値ｂ′がONLEV I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10図（ａ）、第11図（ａ）のようにONLEV I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。

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S₁₀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10図（ａ）、第11図（ａ）の場合には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。

さて、以上の説明で第10図（ａ）、第11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→
S₂→S₃→S₄→S₅→S₆のデータセット処理と発音段階判別
処理とを実行し、このステップS₆にてYESの判断がさ
れ、次にステップS₁₂にゆく。

いま、第10図（ａ）、第11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。

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1
0図（ｂ）、第11図（ｂ）参照）。

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10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10
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。

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11図（ａ）のようにx₁＜x₀ならば、ステ
ップS₁₄NOのジャッジをしステップS₁₅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11図
（ｃ）参照）。

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10図の場合は、SIGNが２、第11図の場合はSI
GNが１なので、第10図の場合にあっては、ステップS₁₆
でNOのジャッジがされて、ステップS₁₅へゆきステップS
₁へもどる。つまり、周期計測を開始し始めてからひと
つ目のピーク（振幅x₂）を通過したことをCPU100は認識
する。

また第11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S
₁₇からステップS₁₈へゆきSTEPレジスタを３とし（第11
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、RERIODレジスタにストアする。

つまり第11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。

そして、次のステップS₄₀において発音開始する音階
名を見つける処理をする。即ち、具体的には第５図のサ
ブルーチンへジャンプし、ステップS₄₀₁を行い、Ｘレジ
スタに初期値０をセットし、次にステップS₄₀₂に進み、
このＸレジスタにて音階名RAM42をアドレス指定されて
得られるピッチデータ（Ｘ）と、PERIODレジスタの記憶
値とを比較する。この音階名RAM42の（Ｘ）の値は、第
６図に示す内容のものがそのまま音階名ROM41から転送
されてきたものである。

さて、いま例えばPERIODレジスタに10000の値が抽出
されているとすれば、最初（Ｘ＝０）のときの比較では
YESとなり、ステップS₄₀₃へゆき、Ｘレジスタをカウン
トアップし、次にステップS₄₀₂へもどる。今回は、Ｘ＝
１であるが、今回もステップS₄₀₂ではYESとなる。以下
繰返し、Ｘレジスタの値が３となったときステップS₄₀₂
でNOとなり、このサブルーチンの処理を終了する。

従って、いまの場合は、音階名はＧ（Ｘ＝３）と抽出
される。そして、次にステップS₄₁へゆき、上述のＸレ
ジスタのＧの音階名コードを周波数ROM8に与え、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。

そしてCPU100は、ステップS₄₂で、第７図に示すよう
に、この音階名Ｇのピッチデータの上限区切値「1050
3」を１％増加して「10608」とし、下限区切値「9914」
を１％減少して「9815」として、音階名Ｇのピッチデー
タの幅を第９図に示すように拡大し、音階名RAM42の音
階名を決定するテーブルを変更する。

さて、上述した第10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→S₄₁→S₄₂
の発音開始処理を実行し、今回は第10図（ｃ）に示すゼ
ロクロス点Zero2からZero4までを一周期としてCPUT100
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10図（ｄ）参照）。

このようにして、値の大きい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。

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12図に示すよう
に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ONLEV II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。

その場合は、ステップS₂₃でYESのジャッジをしてステ
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〜S₂₀、S
₄₀〜S₄₂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。このときは、アタック部をもつ
再発音開始がなされる。

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、RERIODレジスタ
にセットする。

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S₂₉でREVERSEレジス
タの内容を０とし、ステップS₄₃にて、PERIODレジスタ
のピッチデータに基づいて、上述したステップS₄₀と同
じ音階名検索処理を行う。

いま、ポルタメント又はグライド奏法が実行されて、
これまで放音されてきた音階名Ｇに対し、実際に抽出さ
れたピッチデータによって検索された音階名が１つ低音
のＦ^＃になっていたとすると、CPU100はステップS
₄₄で、この音階名の変化を検出して、ステップS₄₅でこ
の新たなＦ^＃の音階名コードを周波数ROM8に与えて、音
階名の変更処理を行う。

次いで、CPU100は、ステップS₄₂で音階名RAM42に音階
名ROM41の元の区切値をセットし直し、Ｆ^＃のピッチデ
ータの上限区切値「11128」を１％増加して「11239」と
し、下限区切値「10503」を１％減少して「10399」とし
て、音階名がＧからＦ^＃へ変更すると、すぐ音階名Ｆ^＃
のピッチデータの幅を拡大して、ステップS₁に戻る。

こうして、音階名がＧから１つの上のＦ^＃に切り換る
と、このＧとＦ^＃との間の区切値が「10608」から「103
99」へと減少し、いったん区切値を越えると、ピッチデ
ータがふらついても音階名がＦ^＃からＧに一時的にせよ
戻ってしまうことがなくなり、なめらかに音階名を変化
させていくことができる。

また、上記ステップS₄₃の音階名検索で、新たに検索
した音階名に変化がなければ、CPU100はステップS₄₄か
らステップS₁に戻ることになる。

そして、弦振動が減衰してきて、ピーク値がOFFLEVを
下まわるようになってくると、ステップS₂₂からステッ
プS₃₀に進みSTEPレジスタをクリアして、ステップS₃₁で
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へ指示し、ス
テップS₃₂で音階名RAM42に音階名ROMT41の区切値をセッ
トして、音階名を決定するテーブルを元の状態に戻す。

尚、上記実施例では、音階名決定後の上限及び下限の
区切値の増減は１％であったが、これ以外の増減率でも
よく、増減率は上限と下限とで異っていてもよい。更
に、セント単位で変更してもよい。つまり、例えば上
限、下限を10セント広げるなどとしてもよい。また２進
演算で行いやすいように2^-n（ｎは適当な自然数）倍し
た値だけ区切値を増、減するようにすれば、シフト処理
で乗、除算が行える。また、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が割り込み処理を
して、発音開始、ピッチデータ計算、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。

また、上記実施例では、半音単位で、音階音の発生制
御をするようにしたが、50セント単位、25セント単位等
を区切りとして楽音の発生制御を行ってもよく、その場
合も、区切値を、現在割当てた楽音について変更して、
その割当てる範囲を拡大するようにして、本発明を適用
するようにしてもよい。

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、音階名を決定する
区切値に基づいて、抽出したピッチデータより音階名を
検索したら、この音階名に係る上限の区切値を増加さ
せ、下限の区切値を減少させるようにして、ピッチデー
タが変化して区切値を越え、割当音階名が切り換った
ら、前の音階名に対する区切値を本来の値にもどし、新
たな音階名に対する区切値を上記同様に変更させるよう
にしたことにより、割当音階名が再び元の音階名に戻ら
ないようになるので、例えば、ポルタメントやグライド
等の奏法で音階音が順次変化していくときに、音階音の
ふらつきがなく、安定した状態で、なめらかかつきれい
に音階音を変化させていく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の電子楽器の入力
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CPUのサブルーチンのフローチャートを示
す図、第６図は音階名ROM41の各音階名に対するピッチ
データの区切値の記憶内容を示す図、第７図は音階名RA
M42の記憶内容を示し音階名Ｇの決定によって上限及び
下限の区切値を増減させた例を示す図、第８図及び第９
図は、夫々第６図及び第７図の記憶内容を各音階名に対
応させて示した図、第10図、第11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12図は、消音開始時
の動作を示すタイムチャート図である。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。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力波形信号のピッチを抽出するピッチ抽
出手段と、このピッチ抽出手段で抽出されるピッチデータより音階
名を決定するための、各音階名間のピッチデータに対す
る区切値を記憶する記憶手段と、この記憶手段の各区切値に基づいて、上記ピッチは抽出
手段より抽出したピッチデータの属する音階名を検索す
る検索手段と、この検索手段によって音階名が検索された後、この音階名に係る上限の区切値を増加させ、下限の区切
値を減少させる変更手段と、上記検索手段で検索された音階名に応じた音響信号の発
生を指示する指示手段とを有することを特徴とする入力波形信号制御装置。