JPH01312598A - 電子楽器 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子ギター等の電子楽器に係り、特に入力波形
信号から抽出したピッチ情報の変化分によって楽音を制
御する電子楽器に関する。

〔従来の技術〕

ギター等を演奏操作することにより弦の振動を電気信号
として検出し、その入力波形信号に従ってデジタル回路
等で構成された楽音発生回路を制御して、楽音を合成し
放音させるようにした電子楽器が開発されている。

上記のような電子楽器においては、入力波形信号からピ
ッチ周波数を抽出し、楽音発生回路がそのピッチ周波数
に対応した音高の楽音を発生するようにしていた。

しかしそれだけでは、例えば電子ギターの場合に演奏者
がチョーキング奏法又はトレモロアーム等を操作して、
入力波形信号のピッチ周波数を意図的に変化させたよう
な場合、発音される楽音はそのようなピッチ変化に応じ
て音高が変化するのみであるため、更に、抽出したピッ
チ周波数の変化分を検出し、これを楽音制御用データに
変換することによって、楽音の音色、音量又は更に音高
を制御することにより、多彩な演奏効果を得るようにし
た技術が考えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ここで、実際のギター等において、演奏者がチョーキン
グ奏法等により楽音のピッチを変化させた場合に発音さ
れる楽音の音色・音量等の変化は、その弦をピッキング
する強さすなわちベロシティ−（振幅）により微妙に異
なり、それによって音楽的表現力が高められていた。

しかし、上述の例の場合、上記ピ、ソチ変化に基づく楽
音の変化は、入力波形のベロシティ−（振幅）が異なる
場合でも常に一様であり、上記の如く微妙な音楽表現を
することができないという問題点がある。

本発明の課題は、ピッチの変化分に対応する楽音の制御
に、更に入力波形信号のベロシティ−の大きさを加える
ことにより、より自然で豊かな表現力を実現することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、まず、例えばギター本体に張設された弦の振
動を電磁ピックアップ等によって入力波形信号として検
出し、上記入力波形信号からピッチ情報を抽出するピッ
チ抽出手段を有する。このピッチ抽出手段は、例えば上
記電気信号として検出される入力波形信号をデジタル波
形信号に変換する変換回路と、該デジタル波形信号のゼ
ロクロス時刻を検出・判定し、有効なゼロクロス時刻間
の間隔からピッチ周波数を抽出してピッチ情報とする周
波数抽出手段と、各ピッチ情報を一時記憶するメモリ等
によって実現される。

本発明は更に、前記ピッチ情報の変化分をピッチ変化情
報として検出するピッチ変化分検出手段を有する。これ
は、例えば前記ピッチ抽出手段から各ゼロクロス時刻毎
に順次抽出され、前記メモリに一時記憶されている隣り
合うピッチ周波数の差分を演算してピッチ変化情報とす
る演算手段と、各ビ・ノチ変化情報を一時記憶するメモ
リ等によって実現される。または、前記ピッチ抽出手段
から抽出される最新の前記ピッチ周波数と、前記入力波
形信号の入力開始時、該入力開始時から所定時間経過後
又は前記入力開始時から所定回数の前記ピッチ周波数の
検出後のいずれか１つのタイミングにおいて検出される
前記ピッチ周波数との差分を演算してピッチ変化情報と
する演算手段と、上記と同様のメモリ等によって実現さ
れる。

これとは別に、前記入力波形信号からベロシティ−情報
を抽出するベロシティ−抽出手段を有する。このベロシ
ティ−抽出手段は、例えば前記入力波形信号に対応する
デジタル波形信号からピーク値を順次検出し、該ピーク
値が所定闇値を越えた時点を入力波形信号の振動が開始
した時点と判断し、その時点のピーク値をベロシティ−
情報として抽出する手段によって実現される。あるいは
複数回のピーク値の検出によって得られるなかの最大の
ピーク値に基づきベロシティ−情報を得てもよい。

一方、楽音は楽音発生手段から発音される。同手段はデ
ジタル音源手段、アナログ音源手段等各種方式のものが
採用できる。例えば、デジタル回路による場合、デジタ
ル楽音波形を記憶するメモリと、後述する楽音制御手段
からの発音開始の指示及び音高制御に基づいて、該音高
に対応するアドレス間隔で前記メモリからデジタル楽音
波形を読み出す波形読み出し手段と、読み出されたデジ
タル楽音波形をアナログ波形に変換し増幅した後放音す
る手段等によって実現される。このほか、各種演算によ
り、例えば正弦波合成、周波数変調、位相変調などによ
って波形生成を行ってもよい。

更に、前記ピッチ変化情報及び前記ベロシティ−情報に
応じて上記楽音発生手段を制御する楽音制御手段を有し
、これは、例えば前記ピッチ変化情報を楽音制御パラメ
ータに変換し、そのときの全体の大きさをベロシティ−
情報に応じて制御し、そのようにして得られる楽音制御
パラメータを楽音発生手段に出力する手段によって実現
される。

また、前記ピッチ変化情報と前記ベロシティ−情報とに
より制御されるパラメータを別個独立のものとしてもよ
く、その場合は、それぞれの値によって楽音制御手段は
別の制御パラメータを生成するようになる。

［作　　　用〕 本発明の作用は次の通りである。

まず、例えば電子ギター等において演奏者が弦をピッキ
ングすることにより入力波形信号が検出されだすと、そ
れに基づいてピッチ抽出手段がピッチ情報を順次抽出す
る。また、このとき同時に、ベロシティ−抽出手段がベ
ロシティ−情報を抽出する。

これにより、楽音発生手段が楽音の発音を開始し、通常
は上記ベロシティ−情報に応じた強度で、かつ、各タイ
ミング毎に抽出される上記ピッチ情報に応じた音高の楽
音を発生する。

一方、演奏中に演奏者が例えばチョーキング奏法を行っ
たりトレモロアームを操作したりして、振動中の弦の張
力を意図的に変化させたような場合、ピッチ抽出手段か
ら各タイミング毎に抽出されるピッチ情報が変化してゆ
くため、ピッチ変化分検出手段から検出されるピッチ変
化情報の値が刻々と変化する。

そこで、上記ピッチ変化情報に基づいて、楽音制御手段
が楽音発生手段で発音開始される楽音又は発音中の楽音
の特性、例えば音色（その他、音量、更には音高でもよ
い）を制御し、同時に前記ベロシティ−情報によっても
制御することにより、楽音に豊かな演奏表現を付加させ
ることができる。

特に、電子ギターではチョーキング、トレモロアームの
操作等において、その操作量だけでなく、操作速度を変
えることによってもピッチ変化情報が変わるようにでき
るため、更に豊かな演奏表現を付加できる。

更にこの場合、例えば弦をピッキングしたときの振幅す
なわちベロシティ−情報により、制御される楽音の特性
、すなわち音色、音量又は音高等を微妙に変化させるこ
とが可能となるため、より自然で豊かな音楽的表現を付
加させることができる。

〔実　　施　　例〕

以下、本発明の実施例につき詳細に説明を行う。

本実施例は、ボディー上に例えば６本の金属弦が張られ
、該金属弦の下部に設けられたフレット（指板）を指で
押えながら、所望の弦をピッキングすることにより演奏
を行う電子ギターとして実現されている。なお、その外
見は省略する。

第１図は、本実施例の全体構成図である。

まず、変換部１は、特には図示しない前記６本の弦毎に
各々設けられ、各弦の振動を検出する例えばヘキサピッ
クアップで構成され、そこからの６種類の弦振動波形（
電気信号）はピ・ノチ抽出回路２に入力する。

ピッチ抽出回部２では、上記各出力を特には図示しない
６個のローパスフィルタに通して高調波成分を除去する
ことにより、ピッチ成分（基本周波数成分）を検出しゃ
すくした６種類の基本波形信号を得る。そして、これら
の信号をデジタル化した後、上記６種類の基本波形信号
側に、弦振動の開始すなわちノートオンの検出（ベロシ
ティ−の検出を含む）、その後の振動周波数すなわちピ
ッチ周波数の検出（ピッチ変更）及び弦振動の終了すな
わちノートオフの検出を行い、各情報を特には図示しな
い記憶回路にラッチする。

そのために、例えばデジタル化された前記基本波形信号
から各ピーク値とその直後のゼロクロス時刻を検出し、
振幅値（ピーク値）が所定閾値を越えたことを検出する
ことによりノートオンを検出し、そのときの振幅値をベ
ロシティ−とし、各ゼロクロス時刻の間隔を演算・判定
することによりピッチ周波数を順次検出し、また、振幅
値（ピーク値）が連続する所定時間で所定闇値を下まわ
ったことを検出することによりノートオフを検出する。

そして、これらの処理は前記６種類のデジタル化された
基本波形信号に対して時分割処理で個別に行うことによ
り各弦毎に独立して行える。

そして、上記いずれかの検出が行われる毎に、中央制御
装置（ＣＰＵ、以下同じ）３に割り込み信号Ｉ　ＮＴ＃
１を出力する。これにより、ＣＰＵ３からの特には図示
しない制御信号に基づいて、ピッチ抽出回路２にラッチ
されている上記各データがバスＢＵＳを介してＣＰＵａ
内のＲＡＭ３０２に読み込まれる。

前記ＣＰＵ３は、メモリ例えばＲＯＭ３０１及びＲＡＭ
３０２を有する。ＲＯＭ３０１は後述する各種楽音制御
用のプログラムを記憶している不揮発メモリである。Ｒ
ＡＭ３０２は該制御時の各種変数・データ用のワーク領
域として用いられる書き替え可能なメモリである。

楽音発生部６は、楽音発生回路６０１とＤ／Ａ変換器６
０２、アンプ６０３及びスピーカ６０４からなり、ＣＰ
Ｕ３からの制御に応じて楽音を放音する。なお、楽音発
生回路６０１の入力側に、インターフェース（Ｍｕｓｉ
ｃａｌ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　ＤｉｇｉｔａｌＩｎｔ
ｅｒｆａｃｅ）　Ｍ　Ｉ　Ｄ　Ｉが設けられており、専
用バスＭＩＤＩ−Ｂｕｓを介してＣＰＵ３と接続される
。

なお、ギター本体内に楽音発生部６を設けるときは、別
の内部インターフェースを介してもよい。

低周波発振器（ＬＦＯ５以下同じ）５は、ビブラート効
果、トレモロ効果、グロール効果等を得るための低周波
信号を発振する回路であり、周期データ作成部４は上記
低周波信号に基づいてデジタル信号である周期的なＬＦ
ＯデータＬｊ　　（後述する）を作成し、特には図示し
ない記憶回路にラッチする回路である。そして、ＬＦＯ
データＬｊが作成される毎にＣＰＵ３に割り込み信号Ｔ
ＮＴ＃２が出力される。これにより、ＣＰＵ３からの特
には図示しない制御信号に基づいて、周期データ作成部
６にラッチされているＬＦＯデータＬｊがバスＢＵＳを
介してＣＰＵａ内のＲＡＭ３０２に読み込まれる。なお
、上記ＬＦＯ５及び周期データ作成部４はＣＰＵａ内の
ソフトウェアによって構成してもよい。

以上の構成の第１図の電子弦楽器の動作につき、以下に
説明を行ってゆく。

まず第２図は、ＣＰＵ３の動作のジェネラルフローを示
す動作フローチャート図である。

同図において、電源が投入されるとまずステップＳ２１
でシステム全体がイニシャライズされ、それ以降はステ
ップＳ２２からステップ３２９までの処理を繰り返す。

ステップＳ２２では、操作された弦のノートオンの有無
を判断し、ＹＥＳであればステップＳ２３で弦の番号に
対応するノートオンの発音チャンネルを選択し、ノート
オン処理を行う。ここで、ステップ３２２のノートオン
の判断は、第１図のＣＰＵａ内のＲＡＭ３０２に記憶さ
れているノートオンフラグがオン（論理「１」）になっ
ているか否かを判別して行われ、ノートオンフラグは後
述する第３図での処理によりセットされる。また、ステ
ップＳ２３のノートオンの処理については第４図で詳述
する。

次に、ステップＳ２４では現在発音中の楽音についての
ノートオフの有無を判断し、ＹＥＳであればステップＳ
２５でノートオフ処理を行う。ここで、ステップＳ２４
のノートオフの判断は、第１図のＣＰＵａ内のＲＡＭ３
０２に記憶されているノートオフフラグがオンになって
いるが否かを判別して行われ、ノートオフフラグは後述
する第３図での処理によりセットされる。また、ステッ
プＳ２５のノートオフの処理は、後述する第３図の処理
でセットされるノートオフすべき弦番号に対応する発音
チャンネル（後述する）のうち、以前にノートオンされ
ている発音チャンネルについて第４図で後述する発音チ
ャンネルオンフラグをリセットし、その情報を楽音発生
回路６０１　（第１図）に出力することにより行われ、
これにより同回路６０１が対応する楽音の消音を行う。

次に、ステップＳ２４におけるＮｏの場合及びステップ
Ｓ２５の処理の後は、ステップ３２６でピッチ変化のデ
ータ、すなわち発音させた楽音の音高（ピッチ）を変更
させるべきデータが来ているか否かを判断する。これは
第１図のＲＡＭ３０２に記憶されているピッチ変化フラ
グがオンになっているか否かを判別して行われ、ピッチ
変化フラグは後述する第３図での処理によりセットされ
る。

ステップＳ２６でＹＥＳならばステップＳ２７でピッチ
変化処理を行なう。ここでは、後述する第３図の処理で
入力したデータに基づいて変化したピッチ周波数に対応
すべく、第５図で後述するように楽音の音高を制御する
と共に、今回のピッチ情報ＢｊをＲＡＭ３０２（第１図
）に記憶し、更にピッチ周波数の変化分に基づいて楽音
の特性、例えば音色、音量又は音高を制御するための楽
音制御用データ（後述する）を生成する。

また、このステップ３２６でＮＯの場合及びステップＳ
２７の処理後は、ステップ３２８で音色又は効果の切替
スイッチ等の変化の有無を判断し、ＹＥＳの時はそれぞ
れのスイッチに対応した処理、例えば音色チェンジなど
の処理がステップＳ２９で行われる。このステップ３２
８でＮｏの場合及びステップ３２９の処理後は、ステッ
プＳ２２に戻って同じ動作を繰り返す。

次に第３図は、弦操作がなされ第１図のピッチ抽出回路
２よりＣＰＵ３に対して、割り込み信号ＩＮＴ＃１が出
力された場合の割り込み処理ルーチンを示す動作フロー
チャート図である。

同図において、ＣＰＵ３はピッチ抽出回路２からの割り
込み信号Ｉ　ＮＴ＃１を受は取ると、同回路２に特には
図示しない制御信号を出力することにより、ステップ３
３１で同回路２にラッチされてるピッチ検出データを読
み込んで、そのデータをＲＡＭ３０２（第１図）にセー
ブする。ここで、ピッチ抽出回路２にラッチされている
ピッチ検出データとは、同回路２がノートオンの検出を
行った場合にはノートオンされるべき弦番号、ノートオ
ンを示すデータ及びそのときの前記基本波形の振幅値（
以下、ノートオンレベルと呼ぶ）とピッチ周波数であり
、ピッチ変更を行った場合にはピッチ変更された弦番号
、ピッチ変更を示すデータ及び新たなピッチ周波数であ
り、また、ノートオフの検出を行った場合にはノートオ
フされるべき弦番号及びノートオフを示すデータである
。そして、ステップ３３１以下のステップでは上記各ピ
ッチデータの種類の判別を行う。

まず、ステップＳ３２でノートオンのデータか否かを判
断し、ＹＥＳのときはステップＳ３３でノートオンフラ
グをオンとし、弦番号、ピッチ周波数及びノートオンレ
ベルのデータをＣＰＵ３内のＲＡＭ３０２にセーブする
というノートオン前処理を行なう。

ステップＳ３２でＮｏの時は、ステップＳ３４でノート
オフの判断をし、ＹＥＳならばステップ３３５でノート
オフフラグをオンとし、弦番号を同じ（ＲＡＭ３０２に
セーブするというノートオフ前処理を行う。

ステップＳ３４でＮＯならば、そのまま次のステップＳ
３６に進む。ステップＳ３６では、ピッチ抽出回路２よ
りのピッチ検出データがピッチ周波数の変更を示すもの
かどうかを判断し、ＹＥＳであればステップＳ３７にお
いて、弦番号、ピッチ周波数をＲＡＭ３０２にセーブす
るというピッチ変化前処理を行なうと共に、ピッチ変化
フラグをオンする。

ステップＳ３６でもしＮｏであれば、そのまま終了して
再び第２図のジェネラルフローにリターンする。

上記３種類のフラグは、第２図のジェネラルフローの中
で各々の処理を実行するのかしないのかを判断する際（
具体的には既に説明したステップ３２２、Ｓ２４、Ｓ２
６の判断の際）に用いられる。

次に、これらのフローの中でピッチ周波数データがどの
ように演算されて楽音制御用データが作成されるのかを
説明する。

第４図は、第２図のジェネラルフローのステンプ３２３
のノートオン処理を示す動作フローチャート図である。

同図において、まずステップ３４１では発音を開始させ
るためのデータ、すなわち発音チャンネルｊ、キーコー
ド（音高を指定するデータ）及びベロシティ−の各制御
用データ、上記発音チャンネルｊに対応する楽音制御用
データＧｊの初期値並びにベンダーデータ等を算出し、
続くステップＳ４２でこれら各データを楽音発生回路６
０１に送出して、対応する楽音の発音を開始させる。

ここで発音チャンネルとは、第１図の楽音発生回路６０
１が複数の楽音を同時に発音可能（ポリフォニック）と
するために時分割処理を行うときの複数のチャンネルの
ことをいい、例えば８チヤンネルであれば８音が同時に
発音可能である。なお、６本の各弦毎に１チヤンネルず
つを割り当てるのであれば６チヤンネルでよい。そして
、前記ステップ３４１における発音チャンネルｊの算出
は、空チャンネルに割り当てられるか、又は空チャンネ
ルがない場合は例えば最も古くノートオンされた発音チ
ャンネルに割り当てられる。

次に、第４図のステップＳ４１におけるキーコードの算
出は、第３図の割り込み処理ルーチンのステップＳ３３
においてＲＡＭ３０２にセーブされた弦番号とピッチ周
波数から算出される。更に、ベロシティ−の算出は、同
様にＲＡＭ３０２にセーブされたノートオンレベルから
演算される。

一方、ステップ３４１における楽音制御用データ初期値
は、後述する楽音制御用データＧｊのノートオン時の初
期値であり、後に説明する第７図に示すように例えばそ
の値は０である。

以上の第４図のステップＳ４１及びＳ４２での処理の後
、ステップ３４３において、ステップＳ４１で発音チャ
ンネルｊが割り当てられた弦番号と同じ弦番号が割り当
てられている他の発音チャンネルについてのノートオフ
またはハイリリースの制御用データを楽音発生回路６０
１　（第１図）に送出し、その発音チャンネルについて
消音動作を行わせる。なお、ハイリリースとは、ノート
オフ後のエンベロープの長い楽音の場合、単にノートオ
フを行っただけでは残響音が長く残ることがあるため、
このような状態を除去したい場合にノートオフと共にエ
ンベロープを強制的に立ち下げ、速い消音をするために
行われる制御であり、スイッチ等により任意に選択でき
る。

上記処理により、演奏者が任意の弦についてピッキング
等を行ってその弦に基づいてノートオンがされる場合、
今まで発音されていた同−弦についての楽音が消音され
ると共に、その弦についての新たな発音動作が行われる
。

次に、第４図のステップＳ４４では、ノートオン時のベ
ロシティ−（ステップ３４１で作成されたデータ）をベ
ロシティ−データＤＪ　としてセットし、同じくノート
オン時のピッチ周波数（ステップ３４１のキーコード作
成に用いたＲＡＭ３０２内の記憶値）を、発音チャンネ
ルｊに対応する前回周波数データＡｊ及び今回（最新）
周波数データＢｊ　としてＲＡＭ３０２（第１図）に記
憶させる。更にＬＦＯデータＬｊ及びエフェクトデータ
Ｅｊ　　（ｊ＝１〜６）の各初期値例えば０をＲＡＭ３
０２にセットする。なお、これらについては後に詳述す
る。

最後のステップＳ４５では、上記発音が開始された発音
チャンネルｊに対応しＲＡＭ３０２内に記憶されている
発音チャンネルオンフラグをセットしてその発音チャン
ネルｊが発音中となったことを認識可能にしてノートオ
ン処理を終了し、第２図のステップ３２４に移る。

次に、楽音発生回路６０１　（第１図）で発音される楽
音の特性、例えば音色、音量又は音高を制御するための
楽音制御用データを生成するための処理について説明を
行う。この制御動作については、第５図〜第７図で示さ
れる第１の実施例と、第８図〜第９図で示される第２の
実施例があり、各実施例ともタイマーインタラブドルー
チンとピッチ変更処理ルーチンとからなる。

ピッチ変更処理ルーチンでは、楽音に対する通常の音高
制御のほかに、第１図のピッチ抽出回路２でピッチが変
更されたことが検出され、ＣＰＵ３に割り込み信号ＩＮ
Ｔ＃１が入力して第３図の割り込み処理ルーチンが動作
し、それに基づいて第２図のジェネラルフローのステッ
プ３２７のピッチ変化処理が行われるタイミングで、ピ
ッチ周波数の変化分を演算し、このデータで周期データ
作成部４からバスＢＵＳを介してＣＰＵａ内のＲＡＭ３
０２（第１図）に入力しているＬＦＯデータに変調をか
け、更に、ノートオン時のベロシティ−データで変調の
強さを制御することにより、楽音の音色、音量又は音高
を制御するための楽音制御用データを生成する。

一方、タイマーインクラブドルーチンにおいても、上記
と同様の楽音制御用データを生成する処理を行うが、そ
の処理タイミングは、５〜１０ｍ５ｅｃ程度の周期で第
１図の周期データ作成部４から出力される割り込み信号
ＩＮＴ＃２によってタイマーインクラブドがかかるタイ
ミングである。

すなわち、楽音制御用データは、ＬＦＯデータの入力タ
イミングとピッチの変化タイミングの両方のタイミング
で生成される。以下に、具体的に説明を行っていく。

第５図は第１の実施例におけるピッチ変化処理ルーチン
の動作フローチャートを示した図である。

今、第１図の変換部１からピッチ抽出回路２を介して、
ピンキングされているいずれかの弦のピッチ周波数が変
化したことが検出されると、前記したように第３図の割
り込み処理ルーチンのステップ３３７でピッチ変化フラ
グがオンになり、これに基づいて第２図のジェネラルフ
ローでステップＳ２６からステップＳ２７に進む。そし
て、第５図のピッチ変化処理ルーチンは、第２図のステ
ップＳ２７の処理を具体的に示したものである。

まず、ステップＳ５１では、第３図の割り込み処理ルー
チンのステップＳ３７においてＲＡＭ３０２（第１図）
にセーブされた弦番号と新たな周波数に基づいて、該弦
番号が割り当てられている発音チャネルｊに対して前記
弦番号とピッチ周波数から定まる新たなキーコードを指
定し、対応する楽音の音高制御を行う。これは通常の音
高制御である。

次に、ステップ３５２において、新たに検出された上記
ピッチ周波数を発音チャネルｊに対応する今回（最新）
周波数データＢｊ　として設定する。

そして上記ピッチ変更が行われた発音チャネルｊについ
て、上記Ｂｊ　と前記周波数データＡｊとの差を求め、
それを周波数変化分データＣｊ　としてセットする。こ
こで、前回周波数データＡｊは、前回のピッチ変更処理
時のピッチ周波数であり、その初期値は第４図のノート
オン処理のステップＳ４４で設定されるノートオン時の
ピッチ周波数である。続いて、上記ピッチ変更が行われ
た発音チャネルｊについて、今回周波数データＢｊをＡ
ｊにセットする。そして、次に周波数変化分データｃｊ
及び第４図のノートオン処理時のステップＳ４４におい
てベロシティ−データＤｊとして設定されたノートオン
時のベロシティ−を適当な変換関数ｆに通してエフェク
トデータＥｊを算出し、ＲＡＭ３０２（第１図）にセッ
トして次のステップに移る。具体的には、例えば周波数
変化分データを適当な単調増加関数ｇに通し、その結果
にベロシティ−データＤｊ　の値を乗算することにより
エフェクトデータＥｊ　を、Ｅｊ　＝ｆ　　（Ｃｊ、Ｄ
ｊ　）＝Ｄｊ　　−ｇ　（Ｃｊ　）として演算する。あ
るいは、ベロシティ−データＤｊを更に別の適当な単調
増加関数りに通し、その結果ｈ　（Ｄｊ　）と上述のｇ
（Ｃｊ　）の値とを乗じることで、Ｅｊ　＝ｆ　　（Ｃ
ｊ。

Ｄｊ　）　＝ｈ　（Ｄｊ　）　　・ｇ　（Ｃｊ　）とし
てもよい。

その他この演算式は種々とり得る。

ステップ３５３では、５〜１０ｍ５ｅｃ程度の周期で第
１図の周期データ作成部４から出力される割り込み信号
Ｉ　ＮＴ＃２によって、バスＢＵＳを介し”ｉ’ｃＰＵ
ａ内のＲＡＭ３０２に順次セットされる各発音チャネル
対応のＬＦＯデータのうち、発音チャネルｊに対応する
最新のＬＦＯデータＬｊを読み出し、前記ステップＳ５
２で作成された発音チャネルｊについてのエフェクトデ
ータＥｊ　と加算することにより、ピッチ変更が行われ
た発音チャネルｊに対応して新たな楽音制御用データＧ
ｊを作成し、楽音発生回路６０１　（第１図）に転送す
ると共に、ＲＡＭ３０２に記憶する。この時、もし、第
２図のステップＳ２３又は第４図のノートオン処理後、
第６図のタイマーインクラブドルーチンが動作する前に
ピッチ変化処理ルーチンが動作した場合は、第４図のノ
ートオン処理のステップＳ４４でセットされたＬＦＯデ
ータＬｊの初期値Ｏが用いられる。これにより、第５図
のピッチ変化処理ルーチンの処理を終了し、第２図のジ
ェネラルフローのステップ３２８に進む。

次に、第６図はタイマーインクラブドルーチン（第１の
実施例及び第２の実施例共通）の動作フローチャートを
示した図である。この動作フローチャートは、前記した
ように５〜１０ｍ５ｅｃ程度の周期で第１図の周期デー
タ作成部４から出力される割り込み信号Ｉ　ＮＴ＃２に
よってタイマーインクラブドがかかる毎に実行される。

そして、各タイミング毎に、周期データ作成部４からバ
スＢＵＳを介してＣＰＵａ内のＲＡＭ３０２に６弦分の
ＬＦＯデータＬｊ　　（ｊ＝１〜６）がセットされる。

そこで６第６図のタイマーインクラブドルーチンでは、
上記タイミング毎にステップ３６１において、６弦分の
ＬＦＯデータＬｊ　　（ｊ＝１〜６）と６弦分のエフェ
クトデータＥｊ　　（ｊ＝１〜６）とを加算することに
より、６弦分の新しい楽音制御用データＧｊを作成し楽
音発生回路６０１　（第１図）に転送すると共に、ＲＡ
Ｍ３０２に記憶する。ここで、エフェクトデータＥｊ　
は前記第５図のピッチ変化処理ルーチンのステップＳ５
２で作成されるデータのうち最新の値である。この時、
もし、第２図のステップＳ２３又は第４図のノートオン
処理後、第２図のステップＳ２７又は第５図のピッチ変
化処理ルーチンが動作する前にタイマーインタラブドが
動作した場合は、第４図のノートオン処理のステップＳ
４４でセットされたエフェクトデータＥｊ　　（ｊ＝１
〜６）の初期値０が用いられる。

上記第５図及び第６図の処理で生成される実際の楽音制
御用データＧｊがどのように変化するのかを、第７図に
よって説明する。

第７図（ａ）の各プロット「○」及び「・」は、各々ピ
ッチが変化する毎に動作する第５図のピッチ変化処理ル
ーチンのステップＳ５２で演算される前回周波数データ
Ａｊ及び今回（最新）周波数データＢｊである。なお、
１＝０における値Ｆ。、４はノートオン処理時（第４図
８４４）に設定される初期値である。

第７図（ａ）に示されるような周波数データ変化が入力
された時、第５図のステップＳ５２で演算される周波数
変化分データＣｊは第７図（ｂｌのプロット「・」で示
されるタイミングで得られる。これとベロシティ−デー
タＤｊから算出されるエフェクトデータＥｊ　＝Ｄｊ　
　−ｇ　ＣＣｊ　）が第７図（Ｃ１のプロット「・」と
して得られるとすると、第５図のステップＳ５３におい
て、第７図（ｄ）のプロット「△」で示されるタイマー
インクラブド周期Ｔ毎に得られるＬＦＯデータＬｊ　の
例えば最新の値との和によって新しく作成される楽音制
御用データＧｊは、第７図（ｅ）のプロット「・」で示
されるタイミングで得られる。

これに加え、新たなＬＦＯデータＬｊが第７図（ｄ）の
プロット「Δ」で示されるタイマーインクラブド周期Ｔ
毎に入力するタイミングにおいても、第６図のタイマー
インクラブドルーチンのステップＳ６１において、上記
Ｌｊ　と最新のエフェクトデータＥｊ　との和によって
第７図（ｅ）のプロット「△」で示されるタイミングで
楽音制御用データＧｊ　が得られる。

上記第７図（ｅ）の楽音制御用データＧｊをもとに、楽
音発生回路６０１　（第１図）の楽音発生用の例えば音
色制御用のパラメータ（倍音構成比等）を制御すること
により、豊かな演奏表現を付加することができる。この
時、第７図（ａ）の周波数データ変化の特性に基づく第
７図（ｂ）、　（Ｃ）の特性は、演奏者がチョーキング
奏法又はトレモロアームの操作等を行い、特にその操作
スピードを変化させることにより変化しうるため、これ
により第７図（ｅ）の楽音制御用データＧｊを自在に変
化させることができ、様々な演奏表現が可能となる。

そしてこの場合、演奏者が弦をピッキングしたときの強
さに応じてベロシティ−データＤｊが変化し、第７図（
Ｃ）のエフェクトデータＥｊが変化し、更に第７図（ｅ
ｌの楽音制御用データＧｊが変化するため、弦をピッキ
ングする強さによっても演奏表現を微妙に変化させるこ
とが可能となる。

また、楽音制御用データＧｊ　は、第７図（ｅ）に示す
ようにプロット「Δ」で示されるＬＰ’ＯデータＬｊの
入力タイミングだけでなく、プロット「・」で示される
ピッチ変化タイミングにおいても得ることができる。従
って、ＬＦＯデータＩ、ｊを長いタイマーインクラブド
周ＢＴで得るようにしている状態で、演奏者がチョーキ
ング奏法等により早いパッセージで楽音のピッチを変化
させても、その変化に良く追従した楽音制御を行うこと
ができる。

次に、第８図は第２の実施例におけるピッチ変化処理ル
ーチンの動作フローチャートを示した図である。

第１の実施例では、周波数変化分データを刻々と変化す
るピッチ周波数データの前回の値と今回（最新）の値と
のすなわちいわゆる微分値として求めたが、ある特定の
タイミングのピッチ周波数データの値と今回（最新）の
値との差を周波数変化分データとして利用することによ
り、ピッチ周波数データの相対値を楽音制御用パラメー
タとしてもよく、第１の実施例と異なった演奏効果を得
ることができる。

第８図において、ステップ３８１及びＳ８３は、第５図
の第１の実施例のステップ３５１及びＳ５３と各々同じ
であり、ステップＳ８２のみが変更されている。ここで
は、前回周波数データＡｊ　は、ノートオン時（第４図
ステップ５４４）に設定されるので、その後は更新され
ないようになっている。そのため、周波数変化分データ
ｃｊ　は、今回（最新）周波数データＢｊ　とノートオ
ン時にセントされた前回周波数データＡｊ　により求め
られる。

上記動作の結果得られる楽音制御用データＧｊがどのよ
うに変化するのかを第９図を用いて説明する。

第９図（ａｌには今回（最新）周波数データＢｊを示す
。なお、１＝０におけるノートオン時の初期値Ｆ。Ｎは
Ａｊ　となる。そして、同図に示されるような周波数デ
ータ変化が入力された時、周波数変化分データＣｊ　は
第９図（ｂ）に示すような値となる。

この時エフェクトデータＥｊ　−Ｄｊ　　−ｇ　（Ｃｊ
　）が第９図（ｅ）に示すような関数になるとすると、
第９図（′ｂ）のＬＦＯデータＬｊ　との和によって新
しく作成された楽音制御用データＧｊ　は第９図（８１
のようになる。

これにより、楽音発生回路６０１　（第１図）の例えば
音色制御用のパラメータを制御することにより、豊かな
演奏表現を付加することができる。

この時、第９図（ａ）の特性に基づく第９図（Ｃ１，（
ｄ＋の特性は、演奏者がチョーキング奏法又はトレモロ
アームの操作等を行い、特にその操作の深さ（第１の実
施例ではスピード）を変化させることにより変化しうる
ため、これにより第９図ｔｅｌの楽音制御用データＧｊ
を前記第１の実施例とは異なった特性で変化させること
ができ、新たな演奏表現を得ることができる。

なお、タイマーインクラブドルーチンの動作は、前記第
６図がそのまま適用され、第１の実施例の場合と同様の
動作をする。

以上説明したとおり、第１の実施例並びに第２の実施例
ともに、周波数変化分データＣｊ及びベロシティ−デー
タＤｊによるエフェクトデータＥｊに基づいてＬＦＯデ
ータＬｊ　に変調をかけたが、他の楽音を制御するいか
なるパラメータに変調をかけるようにしてもよい。

そして、周波数変化分データＣｊ及びベロシティ−デー
タＤｊをエフェクトデータＥｊに変換するための関数は
いかなるものを用いてもよい。

また、第１及び第２の実施例では、エフェクトデータＥ
ｊ　とＬＦＯデータＬｊ　との加算により、新しく楽音
制御用データＧｊを求めたが、他のいかなる演算及び関
数として求めてもよい。このことは制御されるパラメー
タがＬＦＯデータＬｊ　のみならず他の楽音制御用パラ
メータの場合にも当てはまる。

加えて、上述の第１及び第２実施例にあっては、周波数
変化分データＣｊ　と、ベロシティ−データＤｊ　とで
エフェクトデータＥｊを生成したが、周波数変化分デー
タＣｊで第１のエフェクトデータＥｌｊを、ベロシティ
−データＤｊで第２のエフェクトデータＥｚｊを生成す
るようにしてもよい。

更に、タイマーインクラブドルーチンの第２の実施例で
は、ノートオン時のピッチ周波数データを周波数変化分
データＣｊを算出するためのデータＡｊ　として用いた
が、ある特定時間後に検出されたピッチ周波数データ又
はある特定検出回数後に検出されたピッチ周波数データ
を用いることも容易に実現できる。

一方、第１図の実施例の対象とする電子ギターにおける
弦の本数は６本としたが、当然これに限定されるもので
はなく、ピッチ周波数を検出できれば電子ギター以外の
電子楽器でもよい。

また、第１図のピッチ抽出回路２は、弦振動あるいはそ
の他の音響振動（入力波形信号）からピッチ周波数を検
出できるタイプのものであればどのようなものでもよい
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ピッチ変化情報に応じて楽音の音色、
音量又は音高等の特性を制御できると共に、入力波形信
号のベロシティ−情報によっても楽音の特性の可変制御
を行えるため、例えば電子ギターにおいて、弦をピッキ
ングする強さに応じて、自然で豊かな音楽的表現を付加
させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、電子ギターの全体構成図、 第２図は、ジェネラルフロー図、 第３図は、割り込み処理ルーチンの動作フローチャート
図、 第４図は、ノートオン処理の動作フローチャート図、 第５図は、ピッチ変化処理ルーチンの第１の実施例の動
作フローチャート図、 第６図は、タイマーインクラブドルーチン、第７図（ａ
）〜＋８）は、楽音制御用データ生成のための第１の実
施例の説明図、 第８図は、ピッチ変化処理ルーチンの第２の実施例の動
作フローチャート図、 第９図（ａ）〜＋ｅ）は、楽音制御用データ生成のため
の第２の実施例の説明図である。 １・・・変換部、 ２・・・ピッチ抽出回路、 ３・・・中央制御装置（ＣＰＵ）、 ４・・・周期データ作成部、 ５・・・低周波発振器（ＬＦＯ）、 ６・・・楽音発生部、 ６０１・・・楽音発生回路。 特許出願人　　　カシオ計算機株式会社ジエ主ラルフロ
ー図 第２図 冨弓り込りタ３理ル−チンのガイ乍フローチ、−ト図第
３図 ノートオソメへ理の初イ乍フローチダート図第４図 第５図 第６図 （）　　　　　　　　　　　Ｄ　　　　　　　　　　　
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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）入力波形信号からピッチ情報を抽出するピッチ抽出
   手段と、 該ピッチ抽出手段から順次抽出される前記ピッチ情報の
   時間的な変化分をピッチ変化情報として検出するピッチ
   変化分検出手段と、 前記入力波形信号からベロシティー情報を抽出するベロ
   シティー抽出手段と、 楽音を発生する楽音発生手段と、 前記ピッチ変化情報及び前記ベロシティー情報に応じて
   前記楽音発生手段で発音開始される楽音又は発音中の楽
   音の特性を可変制御する楽音制御手段と、 を有することを特徴とする電子楽器。 ２）入力波形信号からピッチ情報を抽出するピッチ抽出
   手段と、 該ピッチ抽出手段から抽出される最新の前記ピッチ情報
   と、前記入力波形信号の入力開始時、該入力開始時から
   所定時間経過後又は前記入力開始時から所定回数の前記
   ピッチ情報の検出後のいずれか１つのタイミングにおい
   て検出される前記ピッチ情報との変化分をピッチ変化情
   報として検出するピッチ変化分検出手段と、 前記入力波形信号からベロシティー情報を抽出するベロ
   シティー抽出手段と、 楽音を発生する楽音発生手段と、 前記ピッチ変化情報及び前記ベロシティー情報に応じて
   前記楽音発生手段で発音開始される楽音又は発音中の楽
   音の特性を可変制御する楽音制御手段と、 を有することを特徴とする電子楽器。