JP2004240253A - 楽音生成装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】歩行ステップに応じて演奏を進行させることにより、新規な演奏進行技術を提供することを課題とする。
【解決手段】歩行ステップを検出するためのステップセンサと、検出された歩行ステップに応じて演奏を進行させる楽音生成手段とを有する楽音生成装置が提供される。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、楽音生成技術に関し、特に演奏進行のための楽音生成技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子楽器には、自動演奏データを読み出して再生することにより自動演奏を行うことができるものがある。また、演奏者が鍵盤を押鍵することにより、自動演奏データのキーオンタイミングを指定し、半自動演奏を行うことができる電子楽器もある。この場合、発音される音高は、自動演奏データの音高である。
また、下記の特許文献１が公開されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−３４２２８２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、歩行ステップに応じて演奏を進行させることにより、新規な演奏進行技術を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、歩行ステップを検出するためのステップセンサと、前記検出された歩行ステップに応じて演奏を進行させる楽音生成手段とを有する楽音生成装置が提供される。
本発明の他の観点によれば、歩行ステップを検出する検出ステップと、前記検出された歩行ステップに応じて演奏を進行させる楽音生成ステップとを有する楽音生成方法が提供される。
【０００６】
歩行ステップに応じて演奏を進行させることにより、新規な演奏進行技術を提供することができる。これにより、リズムの観念を体得でき、リズム感を養うことができる。また、歩行が楽しくなる。また、歩行運動において、歩調を一定にして歩くことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態による楽音生成装置１００の外観図を示す。この楽音生成装置１００は、電子楽器に万歩計（Ｒ）（歩数計）の技術を応用するものであり、歩行者の歩行ステップに応じて演奏を進行させる。歩行者は、万歩計（Ｒ）のように、楽音生成装置１００を腰の位置に装着する。
【０００８】
楽音生成装置１００は、コンサートマジックスイッチ１０１、曲選択スイッチ１０２、スタート／ストップスイッチ１０３、テンポ操作子１０４及びヘッドホン端子１０５を有する。コンサートマジックスイッチ１０１がオフのときには、通常の自動演奏モードになり、自動演奏データに応じた演奏の進行が行われる。
コンサートマジックスイッチ１０１がオンのときには、歩行ステップ（半自動演奏）モードになり、歩行ステップに応じた演奏の進行が行われる。
【０００９】
曲選択スイッチ１０２は、演奏される曲を選択するためのスイッチである。スタート／ストップスイッチ１０３は、演奏のスタート及びストップを交互に切り替えるためのスイッチである。なお、早送りスイッチを設けてもよい。テンポ操作子１０４は、演奏のテンポを指定するための操作子である。テンポは、演奏速度であり、例えば１分間の拍数である。ヘッドホン端子１０５にヘッドホンを差し込めば、歩行者はヘッドホンで演奏を聴くことができる。
【００１０】
上記の歩行ステップモードには、下記の２つの方法がある。
（１）歩行ステップの１歩で１拍が進む。すなわち、歩行ステップに応じて拍を進行させる。この方法は、歩行にとって大変相性がよい。歩かないと演奏が止まり、歩行が遅くなれば演奏に間隔（休止）が生じる。
（２）歩行ステップの１歩で１音符が進む。すなわち、歩行ステップに応じて音符（ノートイベント）を進行させる。この方法は、軽いダンス等を行うときに向いている。音符（メロディ）のリズムに合わせて、ステップを踏まないと、正しい演奏が再生されないので、体でリズム感覚を養うことができる。
【００１１】
上記の方法（１）の場合には、ビート切り替えを行うとよい。１歩を１拍とすると、通常、テンポは１００〜１４０位が適切である。しかし、例えばテンポ６０の曲の場合、そのままでは遅すぎてしまう。そのような場合は、１歩を１／２拍にすればよく、歩行ステップに応じて８分音符毎に演奏が進行する。逆に、テンポが２４０の曲の場合は、１歩を２拍にすれば、歩行者はテンポ１２０のスピードで歩くことができる。すなわち、歩行ステップの１歩は、１拍でない拍数とすることができる。
【００１２】
図２は、本実施形態による楽音生成装置の構成を示す概念図である。楽音生成装置は、ステップセンサ２０１、コンサートマジック（以下、ＣＭという）モジュール２０２、テンポ生成部２１１、クロック生成部２１２、スイッチ２０３、シーケンサ２０４、音源２０５、アンプ２０６及びヘッドホン２０７を有する。
【００１３】
スイッチ２０３は、ＣＭスイッチ１０１（図１）に応じて切り替わる。ＣＭスイッチ１０１をオンにすると、シーケンサ２０４はＣＭモジュール２０２に接続される。ＣＭスイッチ１０１をオフにすると、シーケンサ２０４はクロック生成部２１２に接続される。
【００１４】
まず、ＣＭスイッチ１０１がオンの場合を説明する。ステップセンサ２０１は、万歩計（Ｒ）と同じ構成を有する。すなわち、歩いたときの振動により、内部の磁石が動いてリードスイッチ（磁性体の薄い板）に近づくと、リードスイッチの接点が閉じ、歩行ステップを検出することができる。ＣＭモジュール２０２は、検出された歩行ステップに応じた演奏の進行をシーケンサ２０４に指示する。
シーケンサ２０４は、歩行ステップに応じた演奏進行で演奏データを読み出して再生する。音源２０５は、再生された演奏データを基に楽音信号を生成する。アンプ２０６は、楽音信号を増幅する。ヘッドホン２０７からは楽音信号に応じた楽音が発音される。
【００１５】
次に、ＣＭスイッチ１０１がオフの場合を説明する。テンポ生成部２１１は、テンポ操作子１０４（図１）により指定されたテンポをクロック生成部２１２に与える。クロック生成部２１２は、テンポに応じたクロックを生成し、シーケンサ２０４に供給する。シーケンサ２０４は、クロックに応じて演奏データを読み出して再生する。その際、キーオン及びキーオフのタイミング等は、演奏データに応じて決まる。音源２０５、アンプ２０６及びヘッドホン２０７は、上記と同様の動作を行う。
【００１６】
図３（Ａ）〜（Ｄ）は、歩行ステップと再生のテンポの関係を示す。横軸は時間である。図のステップは、１歩行ステップを１クロックで表す。
【００１７】
図３（Ａ）は、歩行者のステップが再生のテンポに対してちょうどよい例を示す。１歩行ステップで１拍分の演奏データの再生が行われる。ステップが再生のテンポにあっているので、各拍の演奏が連続して行われ、適切な再生が行われる。
【００１８】
図３（Ｂ）は、歩行者のステップが再生のテンポよりも遅い例を示す。１歩行ステップで１拍分の演奏データの再生が行われる。ステップが再生のテンポより遅いので、各拍の演奏に隙間ができ、不自然な演奏再生になる。この場合、歩行ステップを速めるか、又はテンポを遅くすることにより、図３（Ａ）に近づけることができる。
【００１９】
図３（Ｃ）は、歩行者のステップが再生のテンポよりも速い例を示す。１歩行ステップで１拍分の演奏データの再生が行われる。ステップが再生のテンポより速いので、再生中に次のステップが入力される。この結果、前拍の演奏再生と次拍の演奏再生が一部重なって発音される。
【００２０】
図３（Ｄ）は、歩行者のステップが再生のテンポよりも速い他の例を示す。１歩行ステップで１拍分の演奏データの再生が行われる。ステップが再生のテンポより速いので、再生中に次のステップが入力されるが、そのステップ入力を無視すれば、前拍の演奏再生は継続して行われ、次拍の再生は行われない。そして、その次のステップの入力により、次拍の演奏再生が開始する。この場合、次拍の再生を待つ時間が長くなる。
【００２１】
図３（Ｃ）及び（Ｄ）の場合、歩行ステップを遅くするか、又はテンポを速くすることにより、図３（Ａ）に近づけることができる。
【００２２】
図４は、図１の楽音生成装置１００のハードウエア構成を示すブロック図である。バス４００には、ＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、フレキシブルディスクコントローラ４０４、インタフェース４０６、パネルスキャン回路４０８、及び音源（楽音生成部）４１０が接続されている。
【００２３】
ステップセンサ４０７は、図２のステップセンサ２０１に相当し、歩行ステップを検出する。インタフェース４０６は、検出された歩行ステップをバス４００に供給する。パネルスイッチ４０９は、図１のスイッチ１０１〜１０３及びテンポ操作子１０４を含む。パネルスキャン回路４０８は、パネルスイッチ４０９の操作に応じて操作情報をバス４００に供給する。フレキシブルディスクドライブ４０５は、複数の曲の演奏データを記憶する。フレキシブルディスクコントローラ４０４は、フレキシブルディスクドライブ４０５の演奏データをバス４００に供給する。なお、楽音生成装置１００を小型化したい場合には、演奏データをＲＯＭ４０２に記憶させ、フレキシブルディスクドライブ４０５及びフレキシブルディスクコントローラ４０４を削除してもよい。
【００２４】
ＣＰＵ４０１は、歩行ステップモード時には検出された歩行ステップに応じて演奏を進行させるように演奏データを読み出し、自動演奏モード時には演奏データに応じて演奏データを読み出し、音源４１０に楽音パラメータを出力する。音源４１０は、楽音パラメータを基に楽音信号を生成し、Ｄ／Ａ変換部４１１に出力する。Ｄ／Ａ変換部４１１は、楽音信号をデジタル形式からアナログ形式に変換して、アンプ４１２に出力する。アンプ４１２は、楽音信号を増幅し、スピーカ４１３に出力する。スピーカ４１３からは楽音が発音される。スピーカ４１３の代わりに、図１のようにヘッドホン端子１０５を設けてもよい。
【００２５】
ＲＯＭ４０２は、演奏データ及びコンピュータプログラム等を記憶する。ＣＰＵ４０１は、そのコンピュータプログラムに応じて、後に説明する図６〜図１０の処理等を行う。また、ＣＰＵ４０１は、タイマ４１４の時間情報に応じて、後に説明する図７のタイマ割り込み処理を行う。ＲＡＭ４０３は、ＣＰＵ４０１のワークエリア等を有する。
【００２６】
図５は、本実施形態による楽音生成装置の動作例を示す図である。タイミングｔ１において、歩行ステップが検出されてパルス（歩行ステップパルス）が入力されると、フラグＢｔＦが１（オン）になる。クロックＴ＿Ｃｌｏｃｋは、タイマカウントが開始する。演奏位置Ｓｏｎｇ＿Ｌｏｃは、ｎ拍目に設定される。再生状況は、ｎ拍目の再生が開始する。
【００２７】
次に、タイミングｔ３では、クロックＴ＿Ｃｌｏｃｋが１拍分をカウントし終わり、０にリセットされる。フラグＢｔＦは、０（オフ）になる。再生状況は、ｎ拍目の再生が終了する。
【００２８】
次に、タイミングｔ４では、次の歩行ステップパルスが入力されるとする。フラグＢｔＦは１になる。クロックＴ＿Ｃｌｏｃｋは、タイマカウントを開始する。演奏位置Ｓｏｎｇ＿Ｌｏｃは、ｎ＋１拍目が設定される。再生状況は、ｎ＋１拍目の再生が開始する。
【００２９】
次に、タイミングｔ５では、次の歩行ステップパルスが入力されるとする。フラグＢｔＦは１を維持する。クロックＴ＿Ｃｌｏｃｋは、０にリセットされ、タイマカウントを開始する。演奏位置Ｓｏｎｇ＿Ｌｏｃは、ｎ＋２拍目が設定される。再生状況は、図３（Ｃ）及び（Ｄ）とは異なる再生を行う。すなわち、ｎ＋１拍目の再生は中止され、ｎ＋２拍目の再生が開始する。ｎ＋１拍目は、再生中止により、未再生部分が生じる。
【００３０】
タイミングｔ６では、本来、ｎ＋１拍目の再生が終了するタイミングであるが、ｎ＋１拍目の再生は中止されているので、フラグＢｔＦは１を維持し、クロックＴ＿Ｃｌｏｃｋはカウントを続行する。
【００３１】
タイミングｔ７では、クロックＴ＿Ｃｌｏｃｋが１拍分をカウントし終わり、０にリセットされる。フラグＢｔＦは、０になる。
【００３２】
図６は、本実施形態による楽音生成装置が行う処理のメインルーチンを示すフローチャートである。楽音生成装置の電源がオンされると、以下の処理を行う。
まず、ステップＳ６０１では、後に示すステップＳ６０２〜Ｓ６０４以外の他の処理を行う。次に、ステップＳ６０２では、パネルスイッチ４０９の操作に応じたパネルスイッチ処理を行う。この処理の詳細は、後に図８を参照しながら説明する。次に、ステップＳ６０３では、ステップセンサ４０７が検出した歩行ステップのパルス入力処理を行う。この処理の詳細は、後に図９を参照しながら説明する。次に、ステップＳ６０４では、シーケンサ再生処理を行う。この処理の詳細は、後に図１０を参照しながら説明する。その後、ステップＳ６０１に戻り、処理を繰り返す。
【００３３】
図７は、タイマ割り込みルーチンを示すフローチャートである。この処理は、タイマ４１４の割り込みにより、所定時間（例えば１０ｍｓ）間隔で定期的に行われる。まず、ステップＳ７０１では、後に示すステップＳ７０２及びＳ７０３以外の他の処理を行う。次に、ステップＳ７０２では、フラグＢｔＦがオン（１）であるか否かをチェックする。フラグＢｔＦの初期値はオフ（０）である。フラグＢｔＦがオンであれば、図５に示すように、ステップＳ７０３にて、クロックＴ＿Ｃｌｏｃｋをインクリメントする。クロックＴ＿Ｃｌｏｃｋの初期値は０である。その後、処理を終了する。
【００３４】
図８は、図６のステップＳ６０２のパネルスイッチ処理の詳細を示すフローチャートである。まず、ステップＳ８０１では、後に示すステップＳ８０２〜Ｓ８０５以外の他の処理を行う。次に、ステップＳ８０２では、曲選択スイッチ処理を行う。すなわち、曲選択スイッチ１０２（図１）の操作に応じて、演奏する曲を設定する。次に、ステップＳ８０３では、ＣＭスイッチ処理を行う。すなわち、ＣＭスイッチ１０１（図１）の操作に応じて、上記の自動演奏モードと歩行ステップモードとを切り替える処理を行う。次に、ステップＳ８０４では、スタート／ストップスイッチ処理を行う。すなわち、スタート／ストップスイッチ１０３（図１）の操作に応じて、演奏のスタートとストップとを交互に切り替える。
次に、ステップＳ８０５では、テンポスイッチ処理を行う。すなわち、テンポ操作子１０４の操作に応じて、演奏のテンポ設定を行う。以上で、処理を終了する。
【００３５】
図９は、図６のステップＳ６０３のパルス入力処理の詳細を示すフローチャートである。まず、ステップＳ９０１では、歩行ステップの検出によりパルス入力があるか否かをチェックする。ステップセンサ４０７が歩行ステップを検出すると、パルスが入力される。入力があればステップＳ９０２へ進み、入力がなければ処理を終了する。
【００３６】
ステップＳ９０２では、フラグＢｔＦがオンであるか否かをチェックする。オンであればステップＳ９０３へ進み、オフであればステップＳ９０４へ進む。ステップＳ９０３では、図５のタイミングｔ５のように、発音中の音を消す。その後、ステップＳ９０４へ進む。
【００３７】
ステップＳ９０４は、上記の２つの歩行ステップ演奏方法（１）及び（２）に応じて処理方法が異なる。演奏方法（１）は、図５に示したように、歩行ステップの１歩で１拍進む方法である。演奏方法（２）は、歩行ステップの１歩で１音符進む演奏方法である。
【００３８】
ステップＳ９０４では、以下の処理を行う。フラグＢｔＦをオンに設定する。
次に、クロックＴ＿Ｃｌｏｃｋを０にリセットする。次に、クロック最大値Ｔ＿Ｃｌｏｃｋ＿ＭＡＸの値を設定する。演奏方法（１）の場合、クロック最大値Ｔ＿Ｃｌｏｃｋ＿ＭＡＸには１拍のクロック数が設定される。演奏方法（２）の場合、クロック最大値Ｔ＿Ｃｌｏｃｋ＿ＭＡＸには次の音符（ノートイベント）までのクロック数が設定される。次に、ソングロケーションＳｏｎｇ＿Ｌｏｃの設定を行う。演奏方法（１）の場合、ソングロケーションＳｏｎｇ＿Ｌｏｃは、図５に示すように、次の拍の先頭に移動する。演奏方法（２）の場合、ソングロケーションＳｏｎｇ＿Ｌｏｃは、次の音符（ノートイベント）に移動する。その後、処理を終了する。
【００３９】
図１０は、図６のステップＳ６０４のシーケンサ再生処理の詳細を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１００１では、後に示すステップＳ１００２〜Ｓ１００９以外の他の処理を行う。次に、ステップＳ１００２では、フラグＢｔＦがオンであるか否かをチェックする。オンであればステップＳ１００３へ進み、オフであれば処理を終了する。
【００４０】
ステップＳ１００３では、クロックＴ＿Ｃｌｏｃｋがクロック最大値Ｔ＿Ｃｌｏｃｋ＿ＭＡＸより大きいか否かをチェックする。大きければステップＳ１００４へ進み、大きくなければステップＳ１００６へ進む。
【００４１】
ステップＳ１００４では、図５のタイミングｔ３のように、フラグＢｔＦをオフに設定する。次に、ステップＳ１００５では、クロックＴ＿Ｃｌｏｃｋにクロック最大値Ｔ＿Ｃｌｏｃｋ＿ＭＡＸをセットする。その後、ステップＳ１００６へ進む。
【００４２】
ステップＳ１００６では、クロックＴ＿ＣｌｏｃｋがクロックＣｌｏｃｋ以上か否かをチェックする。クロックＣｌｏｃｋ以上であればステップＳ１００７へ進み、未満であれば処理を終了する。
【００４３】
ステップＳ１００７では、クロックＴ＿ＣｌｏｃｋとクロックＣｌｏｃｋとの間に演奏データのイベントがあるか否かをチェックする。イベントがあればステップＳ１００８へ進み、なければ処理を終了する。
【００４４】
ステップＳ１００８では、上記のイベントの処理を行う。ノートイベントがあればノートイベントを読み出して再生する発音処理を行う。次に、ステップＳ１００９では、クロックＣｌｏｃｋにクロックＣｌｏｃｋ＿ｅｖｅｎｔを加算する。クロックＣｌｏｃｋ＿ｅｖｅｎｔは、イベント毎に持っている値であり、一つ前のイベントからのクロック数（相対時間）である。その後、ステップＳ１００６へ戻り、処理を繰り返す。
【００４５】
以上のように、本実施形態の楽音生成装置は、歩行ステップを検出するためのステップセンサと、検出された歩行ステップに応じて演奏を進行させる楽音生成手段とを有する。
【００４６】
演奏方法（１）によれば、検出された歩行ステップに応じて拍を進行させて演奏を行う。この方法は、歩行にとって大変相性がよく、歩かないと演奏が止まり、歩行が遅くなれば演奏に間隔（休止）が生じる。
【００４７】
演奏方法（２）によれば、検出された歩行ステップに応じて音符を進行させて演奏を行う。この方法は、軽いダンス等を行うときに向いている。音符（メロディ）のリズムに合わせて、ステップを踏まないと、正しい演奏が再生されないので、体でリズム感覚を養うことができる。
【００４８】
本実施形態によれば、歩行ステップに応じて演奏を進行させることにより、新規な演奏進行技術を提供することができる。これにより、リズムの観念を体得でき、リズム感を養うことができる。また、歩行が楽しくなる。また、歩行運動において、歩調を一定にして歩くことができる。
【００４９】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、歩行ステップに応じて演奏を進行させることにより、新規な演奏進行技術を提供することができる。これにより、リズムの観念を体得でき、リズム感を養うことができる。また、歩行が楽しくなる。また、歩行運動において、歩調を一定にして歩くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による楽音生成装置の外観図である。
【図２】本実施形態による楽音生成装置の構成を示す概念図である。
【図３】歩行ステップと再生のテンポの関係を示す図である。
【図４】本実施形態による楽音生成装置のハードウエア構成を示すブロック図である。
【図５】本実施形態による楽音生成装置の動作例を示す図である。
【図６】本実施形態による楽音生成装置が行う処理のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図７】タイマ割り込みルーチンを示すフローチャートである。
【図８】パネルスイッチ処理の詳細を示すフローチャートである。
【図９】パルス入力処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１０】シーケンサ再生処理の詳細を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００ 楽音生成装置
１０１ ＣＭスイッチ
１０２ 曲選択スイッチ
１０３ スタート／ストップスイッチ
１０４ テンポ操作子
１０５ ヘッドホン端子
２０１ ステップセンサ
２０２ ＣＭモジュール
２０３ スイッチ
２０４ シーケンサ
２０５ 音源
２０６ アンプ
２０７ ヘッドホン
２１１ テンポ生成部
２１２ クロック生成部
４００ バス
４０１ ＣＰＵ
４０２ ＲＯＭ
４０３ ＲＡＭ
４０４ フレキシブルディスクコントローラ
４０５ フレキシブルディスクドライブ
４０６ インタフェース
４０７ ステップセンサ
４０８ パネルスキャン回路
４０９ パネルスイッチ
４１０ 音源
４１１ Ｄ／Ａ変換部
４１２ アンプ
４１３ スピーカ
４１４ タイマ

Claims (8)

1. 歩行ステップを検出するためのステップセンサと、
   前記検出された歩行ステップに応じて演奏を進行させる楽音生成手段とを有する楽音生成装置。
2. 前記楽音生成手段は、前記検出された歩行ステップに応じて拍を進行させて演奏を行う請求項１記載の楽音生成装置。
3. 前記楽音生成手段は、前記検出された歩行ステップに応じて音符を進行させて演奏を行う請求項１記載の楽音生成装置。
4. 前記楽音生成手段は、演奏データを読み出して再生することにより演奏を進行させる請求項１〜３のいずれか１項に記載の楽音生成装置。
5. 前記楽音生成手段は、歩行ステップが検出されない場合には演奏を進行させない請求項１〜４のいずれか１項に記載の楽音生成装置。
6. 前記楽音生成手段は、歩行ステップの１歩を１拍として演奏を進行させる請求項２記載の楽音生成装置。
7. 前記楽音生成手段は、歩行ステップの１歩を１拍でない拍数として演奏を進行させる請求項２記載の楽音生成装置。
8. 歩行ステップを検出する検出ステップと、
   前記検出された歩行ステップに応じて演奏を進行させる楽音生成ステップとを有する楽音生成方法。

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