JP2014238550A - 楽音発生装置、楽音発生方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、軽くフレットに当たる程度まで弦を押し込めば、正しい音程で弦は振動する。もしこの押弦力を強くした場合には、弦は指とともに指板まで大きく沈み込み弦のテンションがあがるため、音程はわずかに上昇する。このメカニズムを利用して、奏者はビブラート演奏している。
指板上で行われた操作状態を検出する操作検出手段と、
前記操作状態が検出される毎に、当該検出された操作状態を第1の操作状態としてメモリに記憶するとともに、当該第1の操作状態が記憶される以前に前記メモリに記憶されている操作状態を第2の記憶状態とする記憶制御手段と、
発音を指示する発音指示操作を検出する発音指示操作検出手段と、
前記発音指示操作の検出に応答して、前記メモリに記憶されている第1の操作状態に基づいて、発音すべき楽音の音高を決定する音高決定手段と、
前記決定された音高の楽音の発音を、音源に対して指示する発音指示手段と、
前記音源に対して楽音の発音の指示がなされた後、前記操作状態が検出される毎に、当該検出された操作状態、及び前記メモリに記憶されている第2の操作状態に基づいて、前記音源にて発音されている楽音を制御する第1の楽音制御手段と、
を有する。
初めに、図1を参照して、本発明の一実施形態としての電子弦楽器1の概要について説明する。
さらに、電子部13は、DSP(Digital Signal Processor)46と、D/A(デジタルアナログコンバータ)47と、を備える。
ヘキサピックアップ12は、検出された各々の弦22(図1参照)の独立した振動を電気信号に変換してCPU41に出力する。
表示部15は、発音対象となる音色の種類等を表示する。
図5は、本実施形態に係る電子弦楽器1において実行されるメインフローを示すフローチャートである。
図6は、本実施形態に係る電子弦楽器1において実行されるスイッチ処理を示すフローチャートである。
図7は、本実施形態に係る電子弦楽器1において実行される音色スイッチ処理を示すフローチャートである。
図8は、本実施形態に係る電子弦楽器1において実行される演奏検知処理を示すフローチャートである。
図9は、本実施形態に係る電子弦楽器1において実行される押弦位置検知処理(図8のステップS31の処理)を示すフローチャートである。
ステップS46では、CPU41は、先行トリガ処理(図10で後述)を実行する。ステップS47では、CPU41は、先行トリガタイミング時の押弦センサ44の出力値をRAM43に記録する。ここで、先行トリガタイミング時の押弦センサ44の出力値は、Snmとして押さえ位置ごとに対応付けられて記録される。ここで、n=弦番号、m=フレット番号である。
ステップS48において、CPU41は、全弦サーチしたか否かを判断する。全弦サーチしていないと判断された場合、CPU41は、処理をステップS41に戻し、全弦サーチしたと判断された場合、CPU41は、押弦位置検知処理を終了する。
図10は、本実施形態に係る電子弦楽器1において実行される先行トリガ処理(図9のステップS46の処理)を示すフローチャートである。ここで、先行トリガとは、演奏者による弾弦前の押弦が検出されたタイミングでの発音のトリガのことである。
ステップS54では、CPU41は、音色スイッチで指定された音色と、先行トリガ可否処理のステップS63で決定されるベロシティとに基づいて、音源45に発音指示の信号を送信する。ステップS54の処理が終了すると、CPU41は、先行トリガ処理を終了する。
図11は、本実施形態に係る電子弦楽器1において実行される先行トリガ可否処理(図10のステップS52の処理)を示すフローチャートである。
ステップS62では、CPU41は、先行トリガを可能にするために、先行トリガフラグをオンにする。ステップS63では、CPU41は、ベロシティ確定処理を実行する。
具体的には、ベロシティ確定処理では、以下の処理が実行される。CPU41は、ヘキサピックアップの出力に基づいた振動レベルがTh1を超えた時点(以下、「Th1時点」と呼ぶ)より前の、3つの振動レベルのサンプリングデータに基づいて、振動レベルの変化の加速度を検出する。具体的には、Th1時点より1つ前及び2つ前のサンプリングデータに基づいて、振動レベルの変化の第1速度を算出する。さらに、Th1時点より2つ前及び3つ前のサンプリングデータに基づいて、振動レベルの変化の第2速度を算出する。そして、当該第1速度及び当該第2速度に基づいて、振動レベルの変化の加速度を検出する。さらに、CPU41は、実験で得られた加速度のダイナミクス内にベロシティが0〜127に収まるように内挿補間する。
具体的には、ベロシティを「VEL」、検出された加速度を「K」、実験で得られた加速度のダイナミクスを「D」、補正値を「H」とすると、ベロシティは、以下の式(2)で算出される。
VEL=(K/D)×128×H・・・(2)
加速度Kと補正値Hとの関係を示すマップ(図示せず)のデータは、各弦の音高ごとにROM42に格納されている。ある弦のある音高の波形を観測すると、弦がピックから離れた直後の波形の変化には固有の特性がある。したがって、この特性のマップのデータが各弦の音高ごとに予めROM42に格納されることで、検出された加速度Kに基づいて補正値Hが取得される。ステップS63の処理が終了すると、CPU41は、先行トリガ可否処理を終了する。
図12は、本実施形態に係る電子弦楽器1において実行される弦振動処理(図8のステップS32の処理)を示すフローチャートである。
図13は、本実施形態に係る電子弦楽器1において実行されるノーマルトリガ処理(図12のステップS72の処理)を示すフローチャートである。ノーマルトリガとは、演奏者による弾弦が検出されたタイミングでの発音のトリガのことである。
図14は、本実施形態に係る電子弦楽器1において実行されるピッチ抽出処理(図12のステップS73の処理)を示すフローチャートである。
図15は、本実施形態に係る電子弦楽器1において実行される消音検知処理(図12のステップS74の処理)を示すフローチャートである。
図16は、本実施形態に係る電子弦楽器1において実行される統合処理(図8のステップS33の処理)を示すフローチャートである。統合処理では、押弦位置検出処理(図8のステップS31の処理)の結果と弦振動処理(図8のステップS32の処理)の結果とが統合される。
一方、ステップS111において、先行トリガ処理において、音源45に発音指示がなされたと判断されない場合、CPU41は、処理をステップS114に移行させる。ステップS114において、CPU41は、ノーマルトリガフラグがオンであるか否かを判断する。ノーマルトリガフラグがオンである場合、CPU41は、ステップS115において、音源45に発音指示信号を送信し、処理をステップS116に移行させる。ステップS114において、ノーマルトリガフラグがオフである場合、CPU41は、処理をステップS116に移行させる。
ステップS116では、CPU41は、消音フラグがオンであるか否かを判断する。消音フラグがオンである場合、CPU41は、ステップS117において、音源45に消音指示信号を送信する。消音フラグがオフである場合、CPU41は、統合処理を終了する。ステップS117の処理が終了すると、CPU41は、統合処理を終了する。
図17は、本実施形態に係る電子弦楽器1において実行されるパラメータ変更処理(図16のステップS112の処理)を示すフローチャートである。
Δf=±f・(SMn−SMT)/(SMT+SNT)・・・(1)
即ち、(SMn−SMT)/(SMT+SNT)の値が増加するにつれて、Δfの絶対値が大きくなる。
なお、周波数変化量(Δf)は、MAPを用いて算出することもできる。
図18は、初期発音からの周波数変化量を算出するためのMAPを示す図である。縦軸は周波数変化量である「Δf」を示し、横軸は(SMn−SMT)/(SMT+SNT)から導き出される値を示す。
ステップS124において、CPU41は、音源45の周波数を補正制御する。ステップS125において、CPU41は、RAM43に記憶されるSMnの値を前回の値として更新する。
パラメータ変更処理においては、発音の初期はセンサ値の最大値が検出された静電パッドが属するフレット区間の音程を発音させる。その後、2つ以上の静電パッドのセンサ値の検出レベルから、演算式又はMAPを使用して周波数変化量(Δf)を決定し、補正制御を行い、ピッチに反映する。これにより、電子弦楽器1においては、例えば、ラフな位置でも音程を確実に決定できると共に、その後の押弦状態の変化(例えば、指の振れの動作による変化)に応じて、ビブラートや音色やピッチの微妙な変化を反映でき、実際の弦楽器と同様の演奏が可能となる。実際の弦楽器と同様の演奏が可能となるため、演奏者等にストレスを与えることがない。
図19は、本実施形態に係る電子弦楽器1において実行される押弦位置検出処理(図8のステップS31の処理)の変形例を示すフローチャートである。
ステップS134では、CPU41は、MTよりも音高の低いセンサ値(SF)と対応する行番号(FT)を取得する。
図20は、本実施形態に係る電子弦楽器1において実行されるパラメータ変更処理(図16のステップS113の処理)の変形例を示すフローチャートである。
ステップS143では、CPU41は、MAPより前回発音f(周波数)からの周波数変化量(Δf)を算出する。
図21は、前回発音からの周波数変化量を算出するための図であり、(a)は指動作で分類されるタイプを決定するためのマトリックスを示し、(b)は周波数変化量を算出するためのMAPを示す。
周波数変化量(Δf)の算出は、マトリックス(図21(a)参照)から指動作によって対応するタイプを選択し、選択したタイプに対応するMAP(図21(b)参照)において決定する。
図21(a)のマトリックスに示すように、本実施形態においては、指動作が(1)〜(5)のタイプに分けられる。具体的には、SF[増加],SM[変化なし],SN[増加]のときに選択されるタイプ(1)[音高:高に動いた]と、SF[増加],SM[変化なし],SN[減少]のときに選択されるタイプ(2)[音高:低に動いた]と、SF[増加],SM[変化なし+増加],SN[増加]のときに選択されるタイプ(3)[押弦している指が増えた]と、SF[減少],SM[減少],SN[減少]のときに選択されるタイプ(4)[押弦圧が低下した]と、SF[変化なし],SM[変化なし],SN[変化なし]のときに選択されるタイプ(5)[その他のパターン]等のパターンがある。
選択されたパターンに応じて、図21(b)のMAPを用いて、SFの値とSM及びSNの値の差分の絶対値(|SF−SM−SN|)から周波数変化量(Δf)を算出する。
ステップS145では、CPU41は、所定ピッチ以上に補正したか否かを判断する。所定ピッチ以上に補正したと判断した場合、CPU41は、処理をステップS144に移し、所定ピッチ以上に補正したと判断しなかった場合、CPU41は、処理をステップS146に移す。
ステップS146では、CPU41は、継続ピッチ補正処理(図22参照)を実行する。これにより指を離さずに押弦した場合でもピッチの変更が継続的に行われる。ステップS147では、CPU41は、今回の値を前回の値として更新する。ステップS148では、CPU41は、FTの次の値をSFNとして取り込む。その後、処理はステップS141に移る。
図22は、本実施形態に係る電子弦楽器1において実行される継続ピッチ補正処理(図20のステップS146の処理)を示すフローチャートである。
本実施形態においては、静電パッド26は、指板21上で行われた操作状態を検出する。ヘキサピックアップ12は、発音を指示する発音指示操作を検出する。
CPU41は、操作状態が検出される毎に、当該検出された操作状態を第1の操作状態としてRAM43に記憶するとともに、第1の操作状態が記憶される以前にメモリに記憶されている操作状態を第2の記憶状態とする。また、CPU41は、発音指示操作の検出に応答して、RAM43に記憶されている第1の操作状態に基づいて、発音すべき楽音の音高を決定し、決定された音高の楽音の発音を、音源に対して指示し、音源に対して楽音の発音の指示がなされた後、操作状態が検出される毎に、当該検出された操作状態、及びRAM43に記憶されている第2の操作状態に基づいて、音源45にて発音されている楽音を制御する。
したがって、押弦状態に応じて、音色やピッチの微妙な変化を反映できる。
したがって、押弦状態に応じて、音色やピッチの微妙な変化を反映できる。
CPU41は、複数の静電パッド26の中で最も近接度合いの大きいセンサ及びその出力信号を、押弦操作状態として検索する。
したがって、押弦状態に応じて、音色やピッチの微妙な変化を反映できる。
したがって、押弦状態に応じて、音色やピッチの微妙な変化を反映できる。
したがって、押弦状態に応じて、音色やピッチの微妙な変化を反映できる。
したがって、押弦状態に応じて、音色やピッチの微妙な変化を反映できる。
CPU41は、静電パッド26により今回の押弦操作状態が検出される毎に、RAM43の所定エリアに記憶された内容を更新し、記憶された前回検出された押弦操作状態、前々回検出された押弦操作状態、及び今回検出された押弦操作状態に基づいて発音されている楽音の音高を制御する。
したがって、押弦状態に応じて、音色やピッチの微妙な変化を反映できる。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。
[付記1]
指板上で行われた操作状態を所定周期で検出する操作検出手段と、
前記操作状態が検出される毎に、当該検出された操作状態を第1の操作状態としてメモリに記憶するとともに、当該第1の操作状態が記憶される以前に前記メモリに記憶されている操作状態を第2の記憶状態とする記憶制御手段と、
発音を指示する発音指示操作を検出する発音指示操作検出手段と、
前記発音指示操作の検出に応答して、前記メモリに記憶されている第1の操作状態に基づいて、発音すべき楽音の音高を決定する音高決定手段と、
前記決定された音高の楽音の発音を、音源に対して指示する発音指示手段と、
前記音源に対して楽音の発音の指示がなされた後、前記操作状態が検出される毎に、当該検出された操作状態、及び前記メモリに記憶されている第2の操作状態に基づいて、前記音源にて発音されている楽音を制御する第1の楽音制御手段と、
を有する楽音発生装置。
[付記2]
前記指板上には複数の弦が張設され、
前記操作検出手段は、前記指板上において、前記複数の弦のいずれかを押弦操作する押弦操作状態を、前記操作状態として検出し、
前記発音指示操作検出手段は、前記複数の弦のいずれかが弾弦されたか否かを、前記発音指示操作として検出する付記1に記載の楽音発生装置。
[付記3]
前記指板上には複数フレットが設けられ、
前記操作検出手段は、
前記複数のフレット夫々に対応する位置に設けられ、それぞれ押弦操作される弦との近接度合いを検出するとともに、当該検出された近接度合いに対応する信号を出力する複数のセンサと、
前記複数のセンサの中で最も近接度合いの大きいセンサ及びその出力信号を、押弦操作状態として検索する検索手段と、
を有する付記2に記載の楽音発生装置。
[付記4]
前記第1の楽音制御手段は、前記音源にて発音されている楽音の音高、音色及び音量の少なくとも1つを制御する付記1乃至3のいずれか1つに記載の楽音発生装置。
[付記5]
前記楽音発生装置はさらに、
前記検出された弾弦によって生じた弦振動信号の振動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により抽出されたピッチに基づいて、前記音源にて発音されている楽音の音高を制御する第2の楽音制御手段と、
を有する付記2乃至4のいずれか1つに記載の楽音発生装置。
[付記6]
前記第1の楽音制御手段は、前記メモリに記憶されている押弦操作状態として最も近接度合いの大きいセンサの出力信号を読み出すとともに、当該読み出された出力信号と、前記発音の指示がなされた後に押弦操作状態として検出された前記センサの出力信号との差分に基づいて前記発音されている楽音の音高を制御する付記3乃至5のいずれか1つに記載の楽音発生装置。
[付記7]
前記メモリは、前回検出された押弦操作状態、及び前々回検出された押弦操作状態を記憶するエリアを有し、
前記記憶制御手段は、前記操作検出手段により今回の押弦操作状態が検出される毎に、前記エリアに記憶された内容を更新し、
前記第1の楽音制御手段は、前記記憶された前回検出された押弦操作状態、前々回検出された押弦操作状態、及び今回検出された押弦操作状態に基づいて前記発音されている楽音の音高を制御する付記2乃至6のいずれか1つに記載の楽音発生装置。
[付記8]
指板上で行われた操作状態を検出し、
前記操作状態が検出される毎に、当該検出された操作状態を第1の操作状態としてメモリに記憶するとともに、当該第1の操作状態が記憶される以前に前記メモリに記憶されている操作状態を第2の記憶状態とし、
発音を指示する発音指示操作を検出し、
前記発音指示操作の検出に応答して、前記メモリに記憶されている第1の操作状態に基づいて、発音すべき楽音の音高を決定し、
前記決定された音高の楽音の発音を、音源に対して指示し、
前記音源に対して楽音の発音の指示がなされた後、前記操作状態が検出される毎に、当該検出された操作状態、及び前記メモリに記憶されている第2の操作状態に基づいて、前記音源にて発音されている楽音を制御する、楽音発生方法。
[付記9]
指板上で行われた操作状態を検出する操作検出ステップと、
前記操作状態が検出される毎に、当該検出された操作状態を第1の操作状態としてメモリに記憶するとともに、当該第1の操作状態が記憶される以前に前記メモリに記憶されている操作状態を第2の記憶状態とする記憶制御ステップと、
発音を指示する発音指示操作を検出する発音指示操作検出ステップと、
前記発音指示操作の検出に応答して、前記メモリに記憶されている第1の操作状態に基づいて、発音すべき楽音の音高を決定する音高決定ステップと、
前記決定された音高の楽音の発音を、音源に対して指示する発音指示ステップと、
前記音源に対して楽音の発音の指示がなされた後、前記操作状態が検出される毎に、当該検出された操作状態、及び前記メモリに記憶されている第2の操作状態に基づいて、前記音源にて発音されている楽音を制御する楽音制御ステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
Claims (9)
- 指板上で行われた操作状態を検出する操作検出手段と、
前記操作状態が検出される毎に、当該検出された操作状態を第1の操作状態としてメモリに記憶するとともに、当該第1の操作状態が記憶される以前に前記メモリに記憶されている操作状態を第2の記憶状態とする記憶制御手段と、
発音を指示する発音指示操作を検出する発音指示操作検出手段と、
前記発音指示操作の検出に応答して、前記メモリに記憶されている第1の操作状態に基づいて、発音すべき楽音の音高を決定する音高決定手段と、
前記決定された音高の楽音の発音を、音源に対して指示する発音指示手段と、
前記音源に対して楽音の発音の指示がなされた後、前記操作状態が検出される毎に、当該検出された操作状態、及び前記メモリに記憶されている第2の操作状態に基づいて、前記音源にて発音されている楽音を制御する第1の楽音制御手段と、
を有する楽音発生装置。 - 前記指板上には複数の弦が張設され、
前記操作検出手段は、前記指板上において、前記複数の弦のいずれかを押弦操作する押弦操作状態を、前記操作状態として検出し、
前記発音指示操作検出手段は、前記複数の弦のいずれかが弾弦されたか否かを、前記発音指示操作として検出する請求項1に記載の楽音発生装置。 - 前記指板上には複数フレットが設けられ、
前記操作検出手段は、
前記複数のフレット夫々に対応する位置に設けられ、それぞれ押弦操作される弦との近接度合いを検出するとともに、当該検出された近接度合いに対応する信号を出力する複数のセンサと、
前記複数のセンサの中で最も近接度合いの大きいセンサ及びその出力信号を、押弦操作状態として検索する検索手段と、
を有する請求項2に記載の楽音発生装置。 - 前記第1の楽音制御手段は、前記音源にて発音されている楽音の音高、音色及び音量の少なくともひとつを制御する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の楽音発生装置。
- 前記楽音発生装置はさらに、
前記検出された弾弦によって生じた弦振動信号の振動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により抽出されたピッチに基づいて、前記音源にて発音されている楽音の音高を制御する第2の楽音制御手段と、
を有する請求項2乃至4のいずれか1項に記載の楽音発生装置。 - 前記第1の楽音制御手段は、前記メモリに記憶されている押弦操作状態として最も近接度合いの大きいセンサの出力信号を読み出すとともに、当該読み出された出力信号と、前記発音の指示がなされた後に押弦操作状態として検出された前記センサの出力信号との差分に基づいて前記発音されている楽音の音高を制御する請求項3乃至5のいずれか1項に記載の楽音発生装置。
- 前記メモリは、前回検出された押弦操作状態、及び前々回検出された押弦操作状態を記憶するエリアを有し、
前記記憶制御手段は、前記操作検出手段により今回の押弦操作状態が検出される毎に、前記エリアに記憶された内容を更新し、
前記第1の楽音制御手段は、前記記憶された前回検出された押弦操作状態、前々回検出された押弦操作状態、及び今回検出された押弦操作状態に基づいて前記発音されている楽音の音高を制御する請求項2乃至6のいずれか1項に記載の楽音発生装置。 - 指板上で行われた操作状態を検出し、
前記操作状態が検出される毎に、当該検出された操作状態を第1の操作状態としてメモリに記憶するとともに、当該第1の操作状態が記憶される以前に前記メモリに記憶されている操作状態を第2の記憶状態とし、
発音を指示する発音指示操作を検出し、
前記発音指示操作の検出に応答して、前記メモリに記憶されている第1の操作状態に基づいて、発音すべき楽音の音高を決定し、
前記決定された音高の楽音の発音を、音源に対して指示し、
前音源に対して楽音の発音の指示がなされた後、前記操作状態が検出される毎に、当該検出された操作状態、及び前記メモリに記憶されている第2の操作状態に基づいて、前記音源にて発音されている楽音を制御する、楽音発生方法。 - 指板上で行われた操作状態を検出する操作検出ステップと、
前記操作状態が検出される毎に、当該検出された操作状態を第1の操作状態としてメモリに記憶するとともに、当該第1の操作状態が記憶される以前に前記メモリに記憶されている操作状態を第2の記憶状態とする記憶制御ステップと、
発音を指示する発音指示操作を検出する発音指示操作検出ステップと、
前記発音指示操作の検出に応答して、前記メモリに記憶されている第1の操作状態に基づいて、発音すべき楽音の音高を決定する音高決定ステップと、
前記決定された音高の楽音の発音を、音源に対して指示する発音指示ステップと、
前記音源に対して楽音の発音の指示がなされた後、前記操作状態が検出される毎に、当該検出された操作状態、及び前記メモリに記憶されている第2の操作状態に基づいて、前記音源にて発音されている楽音を制御する楽音制御ステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
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