JPS63136088A

JPS63136088A - 電子楽器の入力制御装置

Info

Publication number: JPS63136088A
Application number: JP61282142A
Authority: JP
Inventors: 繁内山; 克彦小畑
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1986-11-28
Filing date: 1986-11-28
Publication date: 1988-06-08

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】［発明の技術外！７１この発明は電子ギターなどの電子楽器の入力制御装置に
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（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ｒｆ階音を
発生するよう指示するのが一般的である。

ところで、この種の技術を開示したものとして特開昭５
５−１５９４９５号公報があるが、この先行技術にあっ
ては、入力波形の隣接周期を検知するようにし、各周期
が略一致したことにより音源回路に対して発音指令を出
力するものであるから、２周期以上の波形を検知した上
でしか発汗指示がなされず、音源回路から楽音の発生開
始に至るまでの応答速度が悪くなるという問題があった
。

特に、低音になればなるほど、波長が長くなるためピッ
チ抽出には時間がかかるということになり問題がＩａＯ
著に現われることになる。

［発明の目的］この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、波形信
号が入力されてから実際に音響を発生するまでの時間を
ｋｉ縮し、レスポンスを良好とするようにし、演奏時に
不自然さを感じさせないようにした−に子楽器の入力制
御装置を提供することを目的とする。

［発明の要点］即ち、この発ＩＩＮは、上記目的を達成すべく、入力波
形の２周期の間には３つの周期情報があることに着目し
、入力波形の２周期未満の時間長のなかで、波形の周期
を２つ検知して、この２つの周期が略一致すれば、発音
開始の指示を行うようにしたことをその要点とする。

具体的には、入力波形信号の最大値検出後、初めてあら
われるゼロクロス点の時間間隔（１＋　）と、上記入力
波形信号の最小値検出後、初めてあらわれるゼロクロス
点の時間間隔（ｔ２）とを検出することにより、上記２
つの周期を検出するようにする。

あるいは、上記入力波形信号の最大値のあらわれる時間
間隔（ＴＩ）と、上記入力波形信号の最小値のあらわれ
る時間間隔（Ｔ２）とを検出することにより、上記２つ
の周期を検出するようにする。

このようにして１木発ＩＪＪは、入力波形信号の到来時
から人工音響を生ぜしめるまでの時間長を短縮して、演
奏効果をあげるようにしたものである。

この４１ｊｌｌの特徴とするところは、以下の実施例の
説ＩＪＩからより明らかとなろう。

［実施例］以下、末完１１の各実施例について図面を参照して詳述
する。

第１実施例　体回路構成第１図は、同第１実施例の全体回路構成を示しており、
本実施例は、電子ギターに本発明を適用したものであり
、６つの入力端子ｌ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′上
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ｌ・・・・・・からの楽音信号は、ピッチ抽出
回路Ｐ１〜Ｐｂ　　Ｃ図では第１弦のＰｌについてのみ
その内部構成を示している。）内部の夫々のアンプ２・
・・・・・で増幅され、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３
・・・・・・で高周波成分がカットされて基本波形が抽
出され、最大ピーク検出回路（ＭＡＸ）４・・・・・・
、最小ピーク検出回路（ＭＩＮ）５・・・・・・及びゼ
ロクロス点検出回路（Ｚｅｒｏ）６・・・・・・にケえ
られる。ローパスフィルタ３・・・・・・は、第２図に
示すように、各弦の開放弦の振動音周波ｆｉｆ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オクタ一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ごれているフリップフロッ
プ１４・・・・・・のＱ出力がＨ１ｇｈレベルとなり、
このフリ７プフロツプ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１，１り込み指令信号■ＮＴａ＋−
Ｉ　Ｎ　ＴａｂとしてＣＰＵ１００にケえられ。

同様に最小ピーク検出回路５・・・・・・でも、楽汗信
叶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レヘルとなり、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　
ｂ　Ｉ〜ｌＮＴｂ６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Ｈｉ　ｇｈ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Ｉ　Ｎ　Ｔａ＋〜Ｉ
　Ｎ　ＴａｂがＣＰＵ１００に与えられ、逆に最小ピー
ク点が検出されてクリップロップ１５がＨｉ　ｇ　ｈレ
ベルになっているとぎに、波形が負から正に変化したと
き割り込み指令信号ＩＮＴゎ１〜ｌＮＴｂ６がＣＰＵ１
００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ＣＬａ１−
ＣＬａ６．ＣＬｂ＋−ＣＬｂｂを発生してリセットする
。従って５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、詳細は後述するが１発音開
始時に当該弦の振動出力により；１り込み指令Ｉ　Ｎ　
Ｔａｇ〜Ｉ　Ｎ　ＴａｂもしくはｌＮＴｂ１〜ｌＮＴｂ
６が与えられて、夫々の時間間Ｅ　（ｔ　＋　とｔｚ）
とが求まると、その値が略等しければ、その値に従った
音階音を出力開始するよう周波数ＲＯＭ８や音源回路９
へ指示する。この時間間隔は、カウンタ７、最大時メモ
リｌｏｔ、最小時メモリ１０２を使用してンめる。

即ち、ＣＰＵ１００では、上記割り込み指令信号のうち
、最大ピーク点検出直後のゼロクロス点の割り込み指令
信号ｌＮＴａ＋〜ｌＮＴａ６が与えられた時に、それ以
前に同様にして検出された最大ピーク点直後のゼロクロ
ス点時のカウンタ値との差が求められ、また最小ピーク
点検出直接のゼロクロス点の割り込み指令信号ｌＮＴｂ
＋〜ｌＮＴｌ＋６発生時にそれ以前に同様にして検出さ
れたカウンタ値との差が求められる。この両信号ｒＮＴ
（ＩＮ　Ｔ　ａｌ　〜Ｉ　Ｎ　Ｔ　ａ　６、Ｉ　Ｎ　Ｔ
ｂ＋〜Ｉ　Ｎ　Ｔｂ６）がかえられる都度カウンタ７の
カウントｆ４は夫々対応する最大時メモリ１０１、最小
時メモリ１０２に記憶される。

この求められたカウンタ７のカウント値の差のタイムカ
ウントデータが上述した時間間隔（１＋とｔｚ）になる
。

そして１発汗開始後は、上記同様にして求まる時間間隔
データ（１＋　とｔｚ）とに従って、発生中の楽音の周
波数を可変制御してゆく、即ちＣＰＵ１００より音階を
指定するデータ（タイムカウントデータに対応する）を
周波数ＲＯＭ８へ送出し、上記タイムカウントデータに
対応する周波数を示す周波数データが読み出され、ａ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。

上記ローパスフィルタ３・・・・・・からの楽ｒｆ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・・・・・・の出力がオフゲート１
３・・・・・・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７ゲー）１３・・・・・・からの
ラッチ信号はＣＰＵ１００にも与えられる。

そして、ラッチェ２・・・・・・出力はＣＰＵ１００へ
与えられ、発音開始、停止、更には出力音の放音レベル
（音量）等の制御がこのデータに従ってなされる。

即ち、ＣＰＵ１００では、Ａ／Ｄコンバータｌｌ・・・
・・・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イメｉ以上になった時には、楽
音の発音を開始させ、このデータが一定値以下になった
時には、消音指示をして放音を終了させる。

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に夫々独立に設けであるが、−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、上記最大時メモリ１０１．最小時メモリ１０２
ならびに、周波数ＲＯＭ８、音源回路９は時分割処理に
より６チヤンネルの楽音生成系が形成されている。

第３図は、最大ピーク検出回路４の具体的構成を示すも
ので、ローパスフィルタ３からの楽音信号はオペアンプ
４−１の中端子に入力され、オペアンプ４−１の出力端
子は、ダイオードＤＩの７ノード側に接続され、ダイオ
ードＤＩのカソード側は並列に接続されたコンデンサＣ
及び抵抗Ｒ１を介して設置されるとともに、オペアンプ
４−１の一端子に接続され、オペアンプ４−１の出力は
抵抗Ｒ２を介しアンプ４−２を介して、上記最大ピーク
点検出の割り込み指令信号ｌＮＴａ１〜ＩＮＴａｂとし
て出力される。

オペアンプ４−１の中端子に、第４図（ａ）のような波
形が与えられたとすると、コンデンサＣは波形レベルが
上昇する時に充電され、波形レベルが下降する時には放
電され、第４図（ｂ）のような波形がオペアンプ４−１
の一端子に入力され、波形レベルの上昇時のみ、中端子
と一端子の差分値が出力され、これが第４図（Ｃ）に示
す割り込み指令信号ｌＮＴａ　として出力される。この
（Ｃ）に示すパルス状信号の立下り地点で割り込み処理
が開始される。

また、最大ピーク検出回路としては、第５図のようにす
ることもできる。なお、第３図のそれと同一箇所には同
一符号を付す、即ち、第３図のダイオードＤＩとは逆の
向きに接続されたダイオードＤ２があり、また、オペア
ンプ４−１の中端子には、オペアンプ４−３が接続され
、入力信号ｉｎはオペアンプ４−３の一端子に抵抗Ｒ４
を介して与えられ、また、この一端子には、その出力が
抵抗Ｒ３を介して帰還している。この第５図の最大ピー
ク検出回路４′の動作は１次に述べる最小ピーク検出回
路５の動作とほぼ同じで入力側に信号反転のためのオペ
アンプ４−３が接続されているだけであるので省略する
。

第６図は、最小ピーク検出回路５の具体的構成を示し、
この最小ピーク検出回路５は最大ピーク検出回路４とほ
ぼ同じであるが、ダイオードＤ２の向きが逆となってお
り、コンデンサＣは、第４図（ｄ）に示すような逆向の
充放電を綴り返し。

第４図（ｅ）に示すような割り込み指令信号ｌＮＴｂが
得られることになる。

また第７図は、ゼロクロス点検出回路６の具体的構成を
示し、オペアンプ６−１の、中端子にはローパスフィル
タ３からの楽音信号が与えら、れ。

一端子にはグランドレベルが接続され、このオペアンプ
８−１の出力は抵抗Ｒ５、アンプ６−２を介して出力す
る。従って、正レベルの入力信号があるときは、アンプ
６−２でＨ４ｇｈ出力となり、負レベルの入力信号があ
るときは、アンプ６−２でＬｏｗ出力となる。つまりゼ
ロクロス点を通過する都度その出力レベルが反転する。

旌崖次に本実施例の動作について説明する。第８図１ｉｃＰ
Ｕｌｏｏのメインフローである。なお、この第８図はひ
とつの弦についての処理しか示してないが、全ての弦の
処理は全く同じなので、ＣＰＵ１００が夫々の弦につい
て第８図の処理を時分割的に実行すると考えれば良い、
さて、まずこの第８図のステップＡＩで初期設定を行っ
た後、ステップＡ２でＡ／Ｄコンバータ１１の値を読み
込んで、一定レベルとならない限り、楽音のオフ処理を
続ける（ステップＡ３．Ａ４．Ａ５）。いま、弦の演奏
操作があって、第９図（ａ）に示すような一定レベル以
上の楽音信号がＡ／Ｄコンバータｌｌに入力されれば（
ステップＡ３）、ステツブＡ５に進んで、Ｉ：！：、に
抽出された時間間隔ｔ１とｔ２とが一致するか否かジャ
ッジする。しかし、いままだ両持間間隔は検知されてい
ないので、ステップＡ６ではＮｏの判断をし、もとのフ
ローへもどる。また、後述するように、発音を開始する
際には、ステップＡ７に進んで時Ｕ旧ｍＷｔ＋　　（−
ｔ２）にもとづく音階の楽音を発生開始する。そしてそ
の後は、ステップＡ３−Ａ４．Ａ８へ進み、このステッ
プＡ８において周波数制御処理すなわち音階を指定する
データを周波ａＲＯＭ８に与える楽音放音処理を行い、
楽音信号レベルが一定レベル以上である限りこの放音処
理を続ける（ステップＡ２→Ａ３→Ａ４→Ａ８）、そし
て、Ａ／Ｄコンバータ１１の出力レベルが一定値以下に
なると、ステップＡ５を実行して消音開始する。

さて、ある弦の弦操作がなされたときの動作を更に詳述
すると以下のようになる。即ち、弦操作によって楽音波
形が立上り、第９図（ａ）に示す最初の最大ピーク点（
図中ＭＡＸＩ）に波形レベルが達し、最大ピーク検出回
路４より第９図（ｂ）に示すような信号が発生し、フリ
７プフロツプ１４がＨｉ　ｇｈレベルとされる（同図（
ｄ）参照）、そして、ゼロクロス点検出回路６からのゼ
ロクロス点検出出力が第９図（ａ）のＺｅｒ。

１の点で反転する（同５（Ｃ）参＋！！　）と、アンド
ゲート２４よりＣＰＵ１００に対し割り込み指令信号Ｉ
　Ｎ　Ｔａ　　（Ｉ　Ｎ　Ｔａｌ−Ｉ　Ｎ　Ｔａ６）が
かえられ、ＣＰＵ１００は第１θ図の割り込み処理を開
始する。まず、ＣＰＵ１００はステップＢｌでフリップ
フロップ１４をリセットすると共にカウンタ７のカウン
ト値を読み込み、次にステップＢ２にて波形が１波目か
否かを判断する。いま、楽音波形は立上ったばかりで、
１波目なので、ステップＢ５に進んでフラグｒｌＪを立
てて、最大時メモリ１０１に上記ステップＢｌで読み出
したカウンタ７のカウント値をセットする。このフラグ
ｒｌＪは、最大ピーク点の次のゼロクロス点が既に検出
されたことを示すフラグであり、このフラグがクリアさ
れていると、最小ピーク点が検出されたことを示すこと
になる。なお、このフラグの機能は後述するとおりであ
る。

さて、第９図（ａ）のような波形が入力された場合は、
続けてゼロクロス点Ｚｅｒｏ２．Ｚｅｒ０３が検知され
る都度、ゼロクロス点検出回路６からは同図（Ｃ）に示
すように反転出力が得られる。

しかしながら、フリップフロップ１４の出力はリセット
されており（ステップＢ１にて）、何ら割り込み指令信
号ｌＮＴａは発生しない、勿論フリップフロップ１５も
リセットされたままであるから、割り込み指令信号Ｎｌ
Ｔｂは発生しない。

そして１次に、第９図（ａ）のＭＩＮＩに示す最小ピー
ク点に達すると、今度は最小ピーク検出回路５よりピー
ク検出信号が出力し、フリップフロップ１５がセットさ
れる。そして、次のゼロクロス点（Ｚｅｒｏ４）にてゼ
ロクロス点検出回路６出力は反転し、その結果アンドゲ
ート２５よりＣＰＵ１００に対し割り込み指令信号Ｎ　
Ｉ　Ｔ　ｂが与えられ、ＣＰＵ１００は第１１図の割り
込み処理を開始する。まず、ＣＰＵ１００はステップＣ
１でフリップフロップ１５をリセットし、更にカウンタ
７のカウント値を読み込み、波形が１波目か否か判断す
る（ステップＣ２）が、最小ピーク点の次にゼロクロス
点についてはいまの場合１波目であるので、ステップＣ
５に進んでフラグをクリアして「０」とし、最小時メモ
リ１０２に上記ステップＣＩで読み出したカウンタ７の
カウント値をセットする。

このステップＣ２，上記ステップＢ２の１波目か否かの
判断は、例えばＡ／Ｄコンバータ１１からの波形レベル
データが一定以上となった時に。

１波目フラグＡ、Ｂを立て、最大ピーク点直後のゼロク
ロス点検出の割り込み指令信号ＩＮ”ｌが与えられた時
ステップＢ２の後ステップＢ５の前に、この１波目フラ
グＡをクリアし、最小ピーク点直後のゼロクロス点検出
の割り込み指令信号ｌＮＴｂが与えられた時ステップＣ
２の後ステップＣ５の前に、この１波目フラグＢをクリ
アし、ステップＢ２、Ｃ２で１波目フテグＡ、Ｂが立っ
ているか否かを判断することで達成される。　　　′そ
して、第９図（ａ）のＭＡＸ２に示す最大ピーク点に続
くゼロクロス点（Ｚｅｒｏ５）に到達すると、最大ピー
ク点直後のゼロクロス点検出の割り込み指令信号ｌＮＴ
ａが与えられ、ＣＰＵ１００はステップＢｌでカウンタ
７のカウント（６を読み込み、ステップＢ２で波形がも
うｌ波目でないことを判断して、ステップＢ３でフラグ
がｒＯＪか否か判断する。フラグは、すぐ前の最小ピー
ク点ＭＩＮＩの次のゼロクロス点（Ｚｅｒ。

４）でｒＯＪになっているから、ＣＰＵ１００はステッ
プＢ４に進み１周期前の最大ピーク点ＭＡＸ１の直後の
ゼロクロス点（Ｚｅｒｏｌ）で最大時、メモリ１０１に
セットしたタイムカウントデータを読み出して上記ステ
ップＢｌで読み出した今回のタイムカウントデータより
減算し、この結果データつまり１＋　　（第９図（ｅ）
参照）を得る。

上述の処理にひき続いて、ｃｐｔｒｉｏｏはフラグｒｌ
Ｊを立て、上記今回のタイムカウントデータ値を最大時
メモリ１０１にセットする（ステップＢ５）。

このように、ステップＣ５，Ｂ３で緑大ピーク点のすぐ
次のゼロクロス点が判別され、このゼロクロス点間だけ
の時間（１＋　）が計測され、ステップＢ４で周期計算
が行われてゆく。

同様にしてゼロクロス点（Ｚｅｒｏ６、Ｚｅｒｏｌ）は
、無視されて最小値検出直後のゼロクロス点（Ｚｅｒｏ
８）の検出によって発生されるアンドゲート２５からの
割り込み指令信号ｌＮＴｂの入力に応じて、ＣＰＵ１０
０は、第１１図に示すフローの処理を行い今回は、前の
ゼロクロス点（Ｚｅｒｏ４）から今回のゼロクロス点（
Ｚｅｒｏ８）までの時ｍ１間隔（ｔ２）がピッチ抽出デ
ータとなる。

さて、このゼロクロス点（Ｚｅｒｏ８）の検出後、はじ
めてメインフローにもどり第８図のステップＡ３に続け
てステップＡ６を実行する。ここで、上記時間データ１
．　とｔ２とがある詐ｇｓ範囲内で一致しているときは
、ステップＡ６のジャッジ結果はＹＥＳとなり、上述し
たようにステップＡ７で、ｔｌの従ってｔ２の長さに対
応する周波数の楽音を発生開始する（第９図（ｆ）参照
）。

そして、もしこのステップＡ６にてＮｏの判断つまり、
上述したゼロクロス点Ｚｅｒｏｌ−Ｚｅｒｏ５の時間Ｌ
１　と、ゼロクロス点Ｚｅｒｏ４〜Ｚｅｒｏ８の時間ｔ
２が異なっていたときは、発音を開始せず、次の割り込
み処理を待って行う。

つまりＺｅｒｏ４〜Ｚｅｒｏ８の時＋１ｉＴ　ｌｂ’ｌ
隔ｔ２と１次のＺｅｒ０５〜Ｚｅｒ０９（第９図（ａ）
ｊｊ照）の時間間隔ｔ１　とが略一致するか否かを再び
ステップＡ６でジャー２ジし、ＹＥＳならば、ステップ
Ａ７に進んで、当該音階の楽音の発生を指示するように
なる。

そして、それ以後は、最大値検出直後発生するゼロクロ
ス点どおしの時間間隔（１＋　）と、最小値検出直後発
生するゼロクロス点とおしの時間間隔（Ｅ２）とを求め
て、必要に応じて一周期に２回周波数変更の処理を行う
、従って、入力信号の周波数変化に応答できるようにな
っている。

ところで１本実施例においては、−上述した第工Ｏ図、
：ｊＳｌ１図のフローのフラグの機能によって第１２図
に示すような波形が入力されても、図のゼロクロス点Ｚ
ｅｒｏ１２、Ｚｅｒｏｌ４は、無視されることになる。

つまり、割り込み指令信号ｌＮＴａ　としてゼロクロス
点Ｚｅｒｏ１２、Ｚｅｒｏｌ４に対応する信号が入って
きても、フラグはゼロクロス点Ｚｅｒｏ１１．Ｚｅｒｏ
１３の到来時に１にセー１トしてあり（ステップＢ５）
、従ってステップＢ３のジャッジはＮＯとなり、何ら周
期計算を行わないことになる。このようにして１本実施
例ではこのフラグによって最大値検出後あるいは最小値
検出後にゼロクロス点が連続して複数回検出されてもそ
れを無視することで、倍音の影響を更に取り除くことを
可能としている。

さて、上述した例はいずれも波形が最初に立上る。つま
りゼロレベルから振幅値が正方向に増加して入力される
場合であったが、波形が最初に立下る、つまりゼロレベ
ルから振幅値が負方向に増加する場合も同様な動作をす
る。

：５１３図はそのような場合の例を示しており、同図（
ａ）のような波形が入ってきた場合、ゼロクロス点検出
回路６の出力は同図（ｂ）のようになり、その結果ＣＰ
Ｕ１００に対しては、まず割り込み指令信号ｌＮＴｂが
発生し、その時点から第１１図のフローチャートに示す
処理を行って。

時間ｔ２をカウントするようになり（同図（ａ）のゼロ
クロス点Ｚｅｒｏ２１参照）、シかる後最大ピーク点直
後のゼロクロス点（同図（ａ）のゼロクロス点Ｚｅｒｏ
２２）にて割り込み指令信号ｌＮＴａが発生して、第１
０図のフローチャートに示す処理を開始し、そして、次
のゼロクロス点（同図（ａ）のＺｅｒｏ２３）にて、最
初の周期計算が完了して時間ｔ２が得られ、またその次
のゼロクロス点（同図（ｂ）のＺｅｒｏ２４）にて時間
ｔ１が得られる（同図（ｅ）参照）。

そして、このゼロクロス点Ｚｅｒｏ２４の割り込み処理
である第１０図の処理を完了した後、第８図のメインフ
ローの処理へ復帰し、ステップＡ３、Ａ６を実行する。

そしてステップＡ６にて上記時１ｉｉＪ　ｔ　２　とｔ
）（第１３図（Ｃ）参照）とがある許容範囲内で一致す
るか否か判断した結果もしＹＥＳならば、ステップＡ７
に進んでその時間で示される周期をもつ音階音を発生す
るよう第１３図（ｄ）に示すように周波数ＲＯＭ８や音
源回路に指示をＣＰＵ１００は行うことになる。

そしてもしこのステップＡ７の判断結果がＮＯならば次
の時間ｔ２　（ゼロクロス点Ｚｅｒｏ２３からはじまる
）と既に得ている時間１＋　　（ゼロクロス点Ｚｅｒｏ
２２〜Ｚｅｒｏ２４の時間）とを約半周期後にジャッジ
し、双方の時間が略一致したら発音開始の処理を上述し
たように行うのである。

このようにして、波形が立下る場合にあっても波形の２
周期未満の間に（正弦波のときは１．５周期）、発音開
始を行うことが回部となる。

なお、第８図のステップＡ８での処理として前回の記憶
されている発音を開始した後にあってはタイムカウント
データと今回得たタイムカウントデータとの平均値をと
って出力したり、前回とのデータ差が大きい場合例えば
２０％以上の差があれば前回のものを出力するようにし
た場合は１周波数の安定性が図れる。また、発音開始後
にあっては、最大ピーク点直後のゼロクロス点検出に基
づく周期計算と、最小ピーク点直後のゼロクロス点検出
に基づく周期計算とを、楽音波形の始点が立上り波形で
あれば、最大ピーク点直後のゼロクロス点に基づく周期
計算のみを行い、楽音波形の始点が立下り波形であれば
、最小ピーク点直後のゼロクロス点に２５づ〈周期計算
のみを行うように、選択的に実行するようにしてもよい
。

このように、本実施例にあっては、ＣＰＵ１００が第８
図に示したステップＡ５の処理として適当なものを実行
でき、しかもこの処理の変更はＣＰＵ１００の外部回路
の変更を行うことなく、ｉｔにＣＰＵ１００のプログラ
ムの変更で行えるために汎用性が増す。

なお、上記実施例では、第１０図のステップＢ４、第１
１図のステップＣ４にて周期計算をし、この周期計算に
基づく発音制御や楽Ｂ周波数の制御は第８図のメインフ
ロー内のステップＡ７もしくはＡ８で行っているが、こ
の処理は各２３り込み処理中に行うようにすることもで
きる。そのように割り込み処理（第１θ図、第１１図）
のなかで、発音開始処理、周波数変更処理をする方が入
力信号に対する応答性は良くなる。

第２実施例回路構成及び動作次に本発明の第２実施例について説明する。

この第２実施例は、最大ピーク点どおしの時間間隔（Ｔ
１）と最小ピーク点どおしの時間間隔（Ｔ２）とを検知
して発音制御を行うものであり、第１４図はその全体回
路構成を示している。

即ち、マイクロフォンやピッファー２プの出力は入力端
子２０１・・・・・・に与えられ、その出力はピッチ抽
出回路ｐＨ−ＰＩ３へ供給される。

ピッチ抽出回路Ｆｉｌ−Ｐ１６の具体的構成はそのピッ
チ抽出回路ｐＨに示しであるとおりであり、まず上記入
力端子２０１・・・・・・の出力を受けるアンプ２０２
・・・・・・、その出力を受は適宜高域成分をカットす
るローパスフィルタ２０３・・・・・・ヲ介して、最大
ピーク検出回路（ＭＡＸ）２０４・・・、・０、最小ピ
ーク検出回路（ＭＩＮ）２０５・・・・・・、Ａ／Ｄコ
ンバータ２０６・・・・・・へ共通に印加される。

これらの最大ピーク検出回路２０４・・・・・・、最小
ピーク検出回路２０５・・・・・・の具体的な回路構成
は第１実施例のそれらの回路のものを採用することがで
きる。

さて、これらの最大ピーク検出回路２０４・・・・・・
、最小ピーク検出回路２０５・・・・・・、Ａ／Ｄコン
バータ２０６・・・・・・の出力はＣＰＵ２００へ入力
されて、最大ピーク点間の時間間隔（ＴＩ）と最小ピー
ク点間の時間間隔（Ｔ２）とがＣＰＵ２００内部の処理
で検知されて発音開始処理１周波数変更処理がなされる
。

第１５図は、入力波形信号が立上った場合のタイムチャ
ートを示しており、同図（＆）のように波形が入って来
ると、最大ピーク検出回路２０４出力は同図（ｂ）の如
くなり、また最小ピーク検出回路２０５出力は同図（ｃ
）の如くなる。

従ってＣＰＵ２００では夫々の検出出力をもとに各時間
ＴＩ　、　Ｔ２を第１５図（ｄ）の如く求め、この波形
−周期を表わす時間間隔ＴＩ　、　Ｔ２がある許容範囲
内で一致すれば、同図（ｅ）に示すように発音開始指令
な音姫回路へ出力する。

もし、上記時間ＴＩ　とＴ２とが不一致のときはあと約
半周期後に新たに得られるＴＩ　　と既に得ているＴＩ
　とを比較して略一致すればその時点から発音開始処理
を行えばよい。

このように、本発明はピッチを抽出する方式としては種
々とり得るものであって、第一実施例にて示したような
入力波形の最大値検出後はじめてあられれるゼロクロス
点の時間間隔（ｔｌ）と、最小値検出後はじめてあられ
れるゼロクロス点の時間間隔（ｔｌ）との一致比較によ
る方式や、第二実施例にて示したような入力波形の最大
値のあらわれる時間間隔（Ｔりと最小値のあらわれる時
間間隔（Ｔ２）とを一致比較する方式のほか。

例えば単純なゼロクロス点間の時間長からピッチを検出
する方式、波形の自己相関関数その他関数を計算するこ
とで周期性を判断してピッチを検出する方式等に対して
も同様に適用できる。

いずれにしても本発明は、入力波形の２周期の間に３つ
の周期情？Ｗｔ＋　、ｔｚ　、ｔ＋　もしくはｔｚ、ｔ
＋、ｔｌ　（第一実施例の場合）、あるいはＴＩ　、Ｔ
２　、ＴＩ　もしくはＴ２　、　ＴＩ　、　Ｔ２（第二
実施例の場合）があるので、その入力波形の２周期未満
（完全な正弦法ならば１．５周期）の間に、波形の周期
を２つ検知して、２つの値が許容範囲内で一致すれば音
源回路に発音開始指示を行うものである。

なお、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ａ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、ｒＸ音声信
号とは別の合音信号を、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、ＪＪｃ体的には、鍵盤を有するも
の例えば電子ピアノ、／ｉ？楽器を電子化したもの、弦
楽器１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Ｉ貝の効果］この発明は以Ｆ詳述したように、入力波形信号の２周期
未満の時間長のなかで該入力波形信号の周期を２つ検知
し、その２つの周期が略等しければ、該周期に対応する
周波数をもつ楽音の発音を指示するようにしたから、波
形信号が入力されてから実際に発汗開始するまでの時間
が短縮でき、レスポンスの向上が図れ、演奏時にも不自
然さが感じられなくなるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１３図は本発明の第一実施例を示し、第１
図は、同実施例の全体回路構成を示す図、第２図は、第
１図中のローパスフィルタのカットオフ周波数を示す図
、第３図は最大ピーク検出回路の構成図、第４図は、最
大ピーク検出回路と最小ピーク検出回路の各部の動作波
形を示す図、第５図は最大ピーク検出回路の他の例を示
す回路構成図、第６図は最小ピーク検出回路の構成図、
第７図はゼロクロス点検出回路の構成図、第８図はＣＰ
Ｕのメインフローチャートを示す図、第９図は入力波形
とそれに伴う各部の動作を示すタイムチャート図、第１
０図は最大ピーク点直後のゼロクロス点検出時の割り込
み処理フローチャートを示す図、第１１図は最小ピーク
点直後のゼロクロス点検出時の割り込み処理フローチャ
ートを示す図、第１２図は別の入力波形とそれに伴う各
部の動作を示すタイムチャート図、第１３図は入力波形
が立下る場合の各部のタイムチャートを示す図であり、
第１４図及び第１５図は本発明の第２実施例を示し、第
１４図はその回路構成図、第１５図は同実施例のタイム
チャートを示す図である。１．２０１・・・・−・入力端子、４．２０４・・・・
・・最大ピーク検出回路、５．２０５・・・・・・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、８・・・・・・周波数ＲＯ
Ｍ、９・・・・・・音源回路、ｌＯ・・・・・・サウン
ドシステム、１４．１５・・・・・・フリー。プフロップ、１ＯＯ１２００・・・・・・ＣＰＵ、１０
１・・・・・・最大時メモリ、１０２・・・・・・最小
時メモリ、Ｐ１〜Ｐ６、ｐＨ〜Ｐ１６・・・・・・ピッ
チ抽出回路。特許出願人　カシオ計算機株式会社代理人　弁理士　町　１）俊　正′ −−二Σ−ｊしＹＬ［ｌＦ＆ａ／）Ｆｌｌｌ嘗＄！Ｔ　　　　　＋ｃ７Ｆ−）ｔ
７Ｆｔｌ＊’？！第２図０−ＩＶスフ４１シタθ才！）オフｒ＠幾増匙第　３　
図最大ローフ雄を因ｗ割第　４　図第７図セロフロ又絃期１社回鉢第８図ズインフロ− 第９図第１１図＆＋ｌ＼ピーク凛３セのｂロクロスは攻ｔ、「午の１ペソヱ八−Ｆり］う巴Ｌ（ｂ）個近艷 ’２１２　ｒＡ５ｏロ　　　０　　　＾

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力波形信号の入力開始の際に、波形の２周期未
満の時間長のなかで、該入力波形信号の周期を２つ検出
する検出手段と、この検出手段にて検出された上記２つの周期が略等しけ
れば、該周期に対応する周波数をもつ楽音の発生を指示
する指示手段とを具備したことを特徴とする電子楽器の入力制御装置。
（２）上記検出手段は、上記入力波形信号の最大値検出
後、初めてあらわれるゼロクロス点の時間間隔（ｔ＿１
）と、上記入力波形信号の最小値検出後、初めてあらわ
れるゼロクロス点の時間間隔（ｔ＿２）とを検出するこ
とにより、上記２つの周期を検出するようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子楽器の入力
制御装置。
（３）上記検出手段は、上記入力波形信号の最大値のあ
らわれる時間間隔（Ｔ＿１）と、上記入力波形信号の最
小値のあらわれる時間間隔（Ｔ＿２）とを検出すること
により、上記２つの周期を検出するようにしたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子楽器の入力制
御装置。