JPS5927916B2 - voice controlled electronic musical instrument - Google Patents
voice controlled electronic musical instrumentInfo
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- JPS5927916B2 JPS5927916B2 JP50034045A JP3404575A JPS5927916B2 JP S5927916 B2 JPS5927916 B2 JP S5927916B2 JP 50034045 A JP50034045 A JP 50034045A JP 3404575 A JP3404575 A JP 3404575A JP S5927916 B2 JPS5927916 B2 JP S5927916B2
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- electronic musical
- musical instrument
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、音声で楽音の音色や効果などを制御するよう
にした電子楽器に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electronic musical instrument in which the timbre and effects of musical sounds are controlled by voice.
従来、電子楽器、例えば電子オルガンには、音色を選択
するタブレットスイッチやレバー、高調波の構成を変化
選択するレバー、音色の硬さを変えるブリリアンス変化
用レバー、ビブラートなどの変調効果のオン・オフ、深
さ、速さなどを制御するスイッチやボリュームなど種々
の制御用の操作器が設けられている。演奏者は、演奏前
や演奏中にこれらのスイッチやレバーなどの操作器を設
定し、切り換えることにより、高度な演奏を行なつてい
た。しかし、、数多くのレバーやスイッチは、電子楽器
の操作を複雑にし、また、電子楽器の大きさを増々大き
くしてしまうという欠点がある。本発明は、このような
限界をなくすことを目的としたもので、従来、手や足で
操作していたスイッチやレバーなどの操作装置を音声で
制御するようにしたものである。以下、本発明を図示の
実施例に基いて説明する。第1図は本発明の一実施例の
ブロック図である。第1図において、電子楽器の要部1
01は、音階信号を発生する音源T、該音源Tから音階
信号を選択するキースイッチを含む鍵盤8、上記キース
イッチで選択した音階信号に音色をつける複数個の音色
回路9、該音色回路9の出力する複数の音色をもつ楽音
から必要なものを選択する音色スイッチ10、加算増幅
器11、出力増幅器12およびスピーカ13より成る。Traditionally, electronic musical instruments, such as electronic organs, have tablet switches and levers that select the timbre, a lever that changes and selects the composition of harmonics, a lever that changes brilliance that changes the hardness of the timbre, and a lever that turns on/off modulation effects such as vibrato. Various control devices such as switches and volume controls are provided to control depth, speed, etc. Performers performed sophisticated performances by setting and switching these switches, levers, and other operating devices before and during a performance. However, the large number of levers and switches complicates the operation of the electronic musical instrument and also increases the size of the electronic musical instrument. The present invention aims to eliminate such limitations, and allows operating devices such as switches and levers, which were conventionally operated with hands or feet, to be controlled by voice. Hereinafter, the present invention will be explained based on illustrated embodiments. FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention. In Figure 1, the main part 1 of the electronic musical instrument
01 includes a sound source T that generates a scale signal, a keyboard 8 including key switches for selecting a scale signal from the sound source T, a plurality of tone color circuits 9 that add tone to the scale signal selected by the key switch, and the tone color circuit 9. The timbre switch 10 selects a desired musical tone from among the musical tones having a plurality of timbres output by the timbre switch 10, a summing amplifier 11, an output amplifier 12, and a speaker 13.
マイクロホン1は演奏者の音声を電気信号に変換する。
100は特徴抽出器である。The microphone 1 converts the performer's voice into an electrical signal.
100 is a feature extractor.
この特徴抽出器100は、電気信号のピッチ周波数、フ
オルマント周波数、音韻などの特徴を検出し、その特徴
にしたがつて異なつた出力信号を出す。第1図の実施例
では、電気信号のピッチ周波数を検出し、そのピッチ周
波数に対応した出力を出すようにしている。2は電気信
号の基本波を抽出する低域濾波器、3は基本波成分の零
交叉波を抽出するりミッタ、4は零交叉波の周期を計測
する周期電圧変換器、5はアナログ−ディジタル変換器
である。This feature extractor 100 detects features such as pitch frequency, formant frequency, and phoneme of an electrical signal, and outputs different output signals according to the features. In the embodiment shown in FIG. 1, the pitch frequency of the electrical signal is detected and an output corresponding to the pitch frequency is output. 2 is a low-pass filter that extracts the fundamental wave of the electrical signal, 3 is a filter that extracts the zero-crossing wave of the fundamental wave component, 4 is a periodic voltage converter that measures the period of the zero-crossing wave, and 5 is an analog-to-digital converter. It is a converter.
次に本実施例の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.
マイクロホン1の電気信号出力の高調波は低域濾波器2
により抑圧され、ほぼ正弦波に近い基本波が得られる。
この信号は次段のりミッタ3により、その零レベルでス
ライスされるので基本波の周期をもつ零交叉波になる。
周期電圧変換器4は零交叉波の周期をもつた鋸歯状波電
圧を発生するようなものでよいこの鋸歯状波電圧のピー
ク電圧は上記周期に比例するから、このピーク電圧をサ
ンプルホールド回路を用いて取り出せばよい。The harmonics of the electrical signal output from microphone 1 are filtered through low-pass filter 2.
, and a fundamental wave that is almost a sine wave is obtained.
Since this signal is sliced at its zero level by the next-stage limiter 3, it becomes a zero-crossing wave having the period of the fundamental wave.
The periodic voltage converter 4 may be one that generates a sawtooth wave voltage having a period of zero crossing waves.Since the peak voltage of this sawtooth wave voltage is proportional to the above period, this peak voltage can be measured using a sample and hold circuit. You can use it to take it out.
上記周期電圧変換器4の出力はアナログーデイジタル変
換器5でデイジタルコードに変換される。したがつて、
特徴抽出器100は、音声のピツチ周波数の大小にした
がつてデイジタルコードを出力する。このデイジタルコ
ードをデコーダ6によりデコードし、音色スイツチ10
を選択するようにする。たとえば、#音声のピツチ周波
数がE1〜A1 のときには第1#番目の音色スイツチ
を、B1〜D2のときには第#2番目の音色スイツチを
、E2〜A2で第3番目の音色スイツチを選択するよう
にすること力??る。The output of the periodic voltage converter 4 is converted into a digital code by an analog-to-digital converter 5. Therefore,
The feature extractor 100 outputs a digital code according to the pitch frequency of the voice. This digital code is decoded by the decoder 6, and the tone switch 10
be selected. For example, when the pitch frequency of #voice is E1-A1, the #1 tone switch is selected, when it is B1-D2, the #2 tone switch is selected, and when the pitch frequency is E2-A2, the #3 tone switch is selected. Power to do? ? Ru.
このようにすれ了、適当なピツチの声を出すことにより
、好みの音色スイツチを選択することができる。したが
つて、演奏中に手を鍵盤から離す必要がなく、任意のタ
イミングでタブレツトスイツチを切りかえるのと同じ効
果が得られる。デコーダ6はアナログーデイジタル変換
器5の出力するデイジタルコードによりアドレス指定さ
れるリードオンリーメモリーのようなものでよい。リー
ドオンリーメモリーの内容はあらかじめ任意に設定でき
る。第2図は特徴抽出器100の別の例である。同図に
おいて、低域瀘波器2とリミツタ3により基本波の周期
をもつ零交叉波が得られ、その周期がカウンタ23によ
り計数される。一方、整流器などにより構成される包絡
線検出器20はマイクロホンの出力する電気信号のエン
ベロープを検出する。エンベロープ信号は比較器21に
加えられ、エンベロープ信号が一定のレベルを越えると
比較器21は出力パルスを出す。カウンタ23の出力は
レジスタ22に加えられる。In this way, by producing a voice with an appropriate pitch, you can select your favorite tone switch. Therefore, there is no need to take your hands off the keyboard during performance, and the same effect as switching a tablet switch at any time can be obtained. The decoder 6 may be something like a read-only memory addressed by the digital code output by the analog-to-digital converter 5. The contents of read-only memory can be set arbitrarily in advance. FIG. 2 is another example of the feature extractor 100. In the figure, a zero-crossing wave having a period of the fundamental wave is obtained by a low-pass filter 2 and a limiter 3, and the period is counted by a counter 23. On the other hand, an envelope detector 20 composed of a rectifier or the like detects the envelope of the electrical signal output from the microphone. The envelope signal is applied to a comparator 21, which provides an output pulse when the envelope signal exceeds a certain level. The output of counter 23 is added to register 22.
比較器21が出力パルスを出している間、レジスタ22
はカウンタ23の出力をそのまま出力するが、音声がな
くなつて比較器21の出力パルスがなくなるとレジスタ
22が記憶状態になる。While the comparator 21 is outputting an output pulse, the register 22
outputs the output of the counter 23 as it is, but when there is no sound and the output pulse of the comparator 21 disappears, the register 22 enters the storage state.
このようにすれば、音声を短時間出すだけで必要なデイ
ジタルコードをレジスタ22から出力させることができ
る。なお、第1図の音色スイツチ10は、MOS型FE
Tなどを用いたアナログスイツチ、あるいはリレーを用
いることができる。In this way, the necessary digital code can be outputted from the register 22 by only outputting audio for a short time. Note that the tone switch 10 in FIG. 1 is a MOS type FE switch.
An analog switch using T or the like or a relay can be used.
このように電子楽器の内部に設けたスイツチとあわせて
並列あるいは直列に別のスイツチを設け、この別のスイ
ツチを電子楽器の操作パネルに取りつけて、手でも操作
できるようにしてもよい。また、上記音色スイツチ10
をデコーダ6と共に操作パネル上のスイツチによつても
切換えることができるようにすることもできる。また、
デコーダ6の出力をフリツプフロツプ回路を介して音色
スイツチ10に加えるようにして、第1回目の発声で音
色スイツチを閉じ、第2回目の発声で該音色スイツチを
開くようにしてもよい。In addition to the switch provided inside the electronic musical instrument, another switch may be provided in parallel or in series, and this separate switch may be attached to the operation panel of the electronic musical instrument so that it can be operated by hand. In addition, the tone switch 10
It is also possible to make it possible to switch the decoder 6 together with a switch on the operation panel. Also,
The output of the decoder 6 may be applied to the timbre switch 10 via a flip-flop circuit, so that the timbre switch is closed at the first utterance and opened at the second utterance.
このようにすれば、各音色スイツチをそれぞれ別別に開
閉できるから、ただ1つのスイツチを選択したり、複数
個のスイツチを選択したりできる。上記実施例は、音色
スイツチ10を開閉するようにした場合であるが、他に
変調効果、たとえばビブラート、トレモロなどのオン・
オフ用スイツチを開閉してもよい。また、第1図の周期
電圧変換器4の出力するアナログ信号によつて、連続的
にビブラートの深さや速さを制御してもよい。ビブラー
トの速さの制御には、ビプラート発振器の発振時定数を
構成する要素、たとえば、抵抗をFETのような電圧可
変抵抗でつくればよい。また変調効果の他に、楽音の音
色、音量、音源のピッチやスペクトルの可変などのため
に、上記音声の特徴を利用してもよい。さらに音声の特
徴として、ピツチの他に、フオルマント周波数や音韻を
用いてもよい。In this way, each tone switch can be opened and closed separately, so it is possible to select only one switch or to select multiple switches. In the above embodiment, the tone switch 10 is opened and closed, but other modulation effects such as vibrato, tremolo, etc.
You may open or close the off switch. Further, the depth and speed of the vibrato may be continuously controlled by the analog signal output from the periodic voltage converter 4 shown in FIG. To control the speed of the vibrato, the element constituting the oscillation time constant of the vibrato oscillator, for example, a resistor, may be made of a voltage variable resistor such as an FET. In addition to the modulation effect, the above-mentioned audio characteristics may be used to vary the timbre, volume, pitch and spectrum of the sound source, and the like. Furthermore, in addition to pitch, formant frequencies and phonemes may be used as voice characteristics.
このような特徴の抽出は、音声認識の分野において、す
でに公知の方法も多いから、そのような方法を利用すれ
ばよい。また、単に音声の特徴だけでなく、その組み合
わせ、たとえば、音声のピツチの組み合わせ、すなわち
、メロデイ一を記憶して、そのメロデイ一の形によつて
上記音色スイツチ10などを制御してもよい。メロデイ
一の記憶のためには、アナログーデイジタル変換器5の
出力するデイジタルコードを記憶装置によつて一時記憶
することにより可能である。以上説明したように、本発
明は音声や声帯振動を電気信号に変換し、その電気信号
の特徴を抽出し、その特徴にしたがつて電子楽器の音色
、変調などの効果の選択や調整を行なうようにしたもの
であり、演奏中に手を使わずして、上記効果の調整や選
択を容易に行なうことができる。There are many methods already known in the field of speech recognition for extracting such features, and such methods may be used. Furthermore, it is also possible to store not only the characteristics of voices but also their combinations, for example, combinations of pitches of voices, ie, melodies, and control the timbre switch 10 and the like according to the shape of the melodies. A single melody can be stored by temporarily storing the digital code output from the analog-to-digital converter 5 in a storage device. As explained above, the present invention converts voice and vocal cord vibration into electrical signals, extracts the characteristics of the electrical signals, and selects and adjusts the timbre, modulation, and other effects of electronic musical instruments according to the characteristics. This makes it possible to easily adjust and select the effects without using your hands during performance.
また、電子楽器の操作パネル上でのスイツチ類の配置に
制約が少なくなるという効果も期待しうる。しかも音声
信号と音源の間には何の関連もなく、各々を独立したも
のとして取扱うことができるから、出力される楽音の音
色や変調効果を、従来の手動で制御するものと全く同様
にダイナミツクに変化させることができ、したがつて鍵
盤楽器としての機能も十分に優れたものにすることがで
きる。Furthermore, it can be expected that there will be fewer restrictions on the arrangement of switches on the operation panel of the electronic musical instrument. Moreover, there is no relationship between the audio signal and the sound source, and each can be treated as independent, so the timbre and modulation effects of the output musical sound can be dynamically controlled in exactly the same way as conventional manual control. Therefore, the function as a keyboard instrument can be made sufficiently excellent.
第1図は本発明の一実施例のプロツク図、第2図は本発
明で使用する特徴抽出器の一例のプロツク図である。
1・・・・・・マイクロホン、100・・・・・・特徴
抽出器、101・・・・・・電子楽器。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of an example of a feature extractor used in the present invention. 1...Microphone, 100...Feature extractor, 101...Electronic musical instrument.
Claims (1)
号を選択する鍵盤と、上記鍵盤で選択された音階信号の
音色や変調などの効果を選択または調整する操作装置と
、音声または声帯振動を電気信号に変換する変換器と、
上記電気信号のピッチ周波数、フオルマント周波数、音
韻などの特徴を抽出する特徴抽出器とを備え、上記特徴
抽出器の出力信号によつて上記操作装置を制御するよう
にしたことを特徴とする音声制御電子楽器。1. A sound source that generates a scale signal, a keyboard that selects a scale signal from the sound source, an operating device that selects or adjusts effects such as timbre and modulation of the scale signal selected by the keyboard, and a sound source that generates a sound or vocal cord vibration. a converter that converts the signal into an electrical signal;
and a feature extractor for extracting features such as pitch frequency, formant frequency, and phoneme of the electrical signal, and the control device is controlled by the output signal of the feature extractor. electronic musical instrument.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50034045A JPS5927916B2 (en) | 1975-03-19 | 1975-03-19 | voice controlled electronic musical instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50034045A JPS5927916B2 (en) | 1975-03-19 | 1975-03-19 | voice controlled electronic musical instrument |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51107814A JPS51107814A (en) | 1976-09-24 |
| JPS5927916B2 true JPS5927916B2 (en) | 1984-07-09 |
Family
ID=12403336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50034045A Expired JPS5927916B2 (en) | 1975-03-19 | 1975-03-19 | voice controlled electronic musical instrument |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5927916B2 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5335522U (en) * | 1976-09-02 | 1978-03-29 | ||
| JPS584143Y2 (en) * | 1976-12-25 | 1983-01-24 | ヤマハ株式会社 | electronic musical instruments |
| JPS5751994U (en) * | 1980-09-08 | 1982-03-25 | ||
| JPS5796498U (en) * | 1980-12-01 | 1982-06-14 | ||
| JPH0690620B2 (en) * | 1986-11-22 | 1994-11-14 | ヤマハ株式会社 | Music control device |
| JP2800429B2 (en) * | 1991-01-09 | 1998-09-21 | ヤマハ株式会社 | Sound image localization control device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5240973B2 (en) * | 1973-06-23 | 1977-10-15 | ||
| JPS5246089B2 (en) * | 1973-06-23 | 1977-11-21 |
-
1975
- 1975-03-19 JP JP50034045A patent/JPS5927916B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51107814A (en) | 1976-09-24 |
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