JP2624104B2 - 自動演奏装置の演奏進行制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マニュアル楽器と自動
楽器とのアンサンブルに用いて好適な、自動演奏装置の
演奏進行制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりマニュアル演奏と、自動演奏装
置とを組み合わせてアンサンブルを行う技術が知られて
いる。自動演奏装置には、あらかじめ記憶された楽譜の
データ等が用いられる。なお、ここでいう自動演奏と
は、メロディー音の奏出のみならず、ベースパートやコ
ードバッキングパートやリズムパート等を単独あるいは
合奏として出力する場合も含んでいる。

【０００３】このような場合に、両者の演奏のタイミン
グを合わせる必要がある。演奏のタイミングを考える場
合に、ある音符と次の音符の演奏される時間間隔が基準
とされるが、通常１分間当たりの四分音符の数で示さ
れ、これがテンポと呼ばれている。マニュアル演奏と自
動演奏のテンポを合わせる一つの方法として、自動演奏
のテンポに合わせてマニュアル演奏を行うという方法が
ある。しかしこの方法は、演奏者による自由な演奏を大
幅に制限するものとなる。

【０００４】また一つの方法として、マニュアル演奏の
テンポの変化に合わせて自動演奏のテンポを調整できる
ように、自動演奏装置上にテンポ調整つまみが設けられ
たものが知られている。しかしこの方式によっても、演
奏者が演奏中に調整つまみを微妙に操作することは極め
て困難であり、また、演奏に集中することを妨げる欠点
があった。

【０００５】このような欠点を解消するために、自動的
な調整方式が提案されている。これは、あらかじめ自動
演奏の音やタイミングを設定した楽譜データと、マニュ
アル演奏によるそれらの特性とを比較し、自動演奏のテ
ンポを自動的に調整するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実際の演奏で
は、発音のタイミングを所定のテンポから意図的にずら
す場合がある。これは、より細やかな音楽表現を行うた
めに、楽譜上に記された本来の区切り位置や演奏の強
弱、各音符が持つ音の長短等を微妙に変化させるテクニ
ックで、アーティキュレーションと呼ばれている。上述
したようなテンポ調整装置では、あくまで楽譜データを
前提とした一律制御を行うため、このようなアーティキ
ュレーションによるずれをテンポの変化としてとらえて
しまい、アーティキュレーションの効果が出ないうえ
に、演奏者が意図しないテンポの変化を起こしてしまう
という欠点があった。

【０００７】この発明は、アーティキュレーション等を
行う場合に、演奏者の意図どおりのテンポ制御を可能に
する自動演奏装置の演奏進行制御装置を提供することを
目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にあっては、複数の音符データで構成された
演奏データを記憶した記憶手段と、この音符データを順
次読み出す読出手段と、操作情報を操作に応じて出力す
る操作情報入力手段と、操作情報が入力されたことを条
件に、この演奏データに基づく演奏を制御する制御手段
とを備えた自動演奏装置において、記憶手段は、複数の
演奏タイミングに対応して順次音符データを記憶すると
ともに、個々の音符データに対して読み出し制御用のデ
ータとして有効／無効を示す演奏制御情報を合わせて記
憶したものであって、前記制御手段は、前記演奏制御情
報が有効と示した音符データに基づいて演奏データに基
づく演奏を制御することを特徴とする。

【０００９】

【作用】演奏者は、音符データに対して、記憶手段によ
ってテンポ制御のための比較対象としての有効／無効の
対応づけを所望のようにあらかじめ設定することができ
る。そして、演奏者による演奏データが操作情報入力手
段によって入力されると、対応づけが有効となっている
音符データと演奏データとのタイミングに関する演算が
行われ、それに基づいて、自動演奏のテンポが演奏者の
演奏に追随するように制御される。対応づけが無効とな
っている部分については、音楽構成上わざと音符データ
通りのタイミングでないよう演奏すべき部分であった
り、演奏者がどうしても上手に演奏できない部分であっ
たりするので、テンポ制御のための比較対象とされな
い。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
ついて説明する。

【００１１】図１は、楽譜データの構成および実例を示
す図である。各音符（ノート）はインデックス５ａとい
う通し番号を与えられ、以下のデータ項目が設けられて
いる。まず、ノートナンバー５ｂは音高を示しており、
ピアノ等で用いられる、オクターヴ毎に同じアルファベ
ットを用いる音階表記形式となっており、ＭＩＤＩ規格
のノートナンバー（０〜１２７）に対応している。楽譜
時刻５ｃは、曲の先頭からの演奏タイミングを表してお
り、第一の音符を「０」として、１四分音符当たり３８
４の分解能で設定されている。テンポ制御フラグ５ｄ
は、テンポ制御の有効／無効を指示するフラグである。
同フラグが有効「１」の場合はテンポ制御が実施され、
無効「０」の場合は同制御が実施されないようになって
いる。図１においては、始めから４番目までの音符に関
する、これらのデータ項目の実例が示されている。

【００１２】図２は本実施例に関係するハードウエアの
ブロック図である。同図において、共通バス８を介し
て、ＣＰＵ１９、タイマ２０、ＲＡＭ１５、ＲＯＭ１
４、フロッピーディスクドライブ１３、スイッチ検出回
路９、表示回路１６、ＭＩＤＩインタフェース１８が設
けられている。ＲＯＭ１４にはあらかじめいくつかの楽
譜データが書き込まれており、これを交換することによ
り別の曲の楽譜データの供給が可能となっている。ま
た、後述するフローチャートに表現する動作プログラム
も記憶されている。またフロッピーディスクドライブ１
３を介して、フロッピーディスク１３ａによる楽譜デー
タの供給も可能となっている。またＭＩＤＩインタフェ
ース１８を介して、マニュアル演奏に使用される電子楽
器１７および自動演奏に使用される自動演奏装置２１が
接続されている。また、表示回路１６には表示装置１６
ａが接続され、スイッチ検出回路９には、編集開始／終
了スイッチ１０、ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ１１、有効性
変更スイッチ１２が各々接続されている。

【００１３】次に、図２及び図３を参照して、楽譜デー
タの各音符ごとに、テンポ制御フラグ５ｄの設定を変更
する編集動作について説明する。

【００１４】図３は同動作の流れを示す図である。始め
に編集開始／終了スイッチ１０が押されると、ステップ
Ｓ１において、ＲＯＭ１４またはフロッピーディスク１
３ａから、楽譜データのうちの、所定のインデックスに
対応するデータ内容がＲＡＭ１５へ転送される。このイ
ンデックスは、前回設定を行った時の最終値か、あるい
はデフォルト値「０」に設定されている。

【００１５】この時、同インデックスが編集希望音符の
ものと異なる場合は、ＵＰ／ＤＯＷＮスイッチ１１を操
作して希望のインデックスへの変更が可能である。同ス
イッチが押されると、ステップＳ２によりこれが検出さ
れて処理がステップＳ３に移る。ステップＳ３において
は、編集対象インデックスが、同スイッチがＵＰ方向の
場合にはプラス方向に、同じくＤＯＷＮ方向の場合には
マイナス方向に加減変更されて、処理はステップＳ４へ
移る。同スイッチが押されていない場合には、ステップ
Ｓ２を介して処理は直ちにステップＳ４へ移行する。

【００１６】ステップＳ４においては、同インデックス
に対応した楽譜データの内容が表示装置１６ａに表示さ
れる。同データに関してテンポ制御フラグ５ｄの現在の
設定を変更したい場合には有効性変更スイッチ１２が押
され、ステップＳ５によりこれが検出される。そして処
理がステップＳ６に移り、テンポ制御フラグはそれまで
の設定と逆の属性に書き換えられ、処理はステップＳ７
へ移る。同スイッチが押されていない場合には、ステッ
プＳ５を介して処理は直ちにステップＳ７へ移行する。

【００１７】このように、編集開始／終了スイッチ１０
が再び押されるまでは、ステップＳ２〜ステップＳ７の
処理が繰り返される。そして、編集者がＵＰ／ＤＯＷＮ
スイッチ１１を同様に操作することにより、別の音符の
テンポ制御フラグの変更処理が開始される。編集者が再
び編集開始／終了スイッチ１０を押すと、ステップＳ７
によりこれが検知され、編集が終了され、ステップＳ８
により新しい楽譜データがフロッピーディスク１３ａに
書き込まれて、動作が終了される。

【００１８】なお、本編集については、上述のように１
音符ごとにテンポ制御フラグ５ｄの設定を行ったが、こ
れを複数音符分まとめて設定するようにしても良い。例
えば、「ある小節からある小節の間はテンポ制御を無効
にする」というように、範囲を決めての設定動作も可能
である。

【００１９】次に、図１、図２、図４および図５を参照
して、演奏時のテンポ制御動作について説明する。図４
は同動作のメインルーチンを示し、図５は同動作と並行
して行われるＣＰＵへの割り込みルーチンを示してい
る。

【００２０】演奏者が電子楽器１７により、図１に実例
を示す楽譜データに対応したマニュアル演奏を開始する
と、図４に示すステップＳ１１によって、ＭＩＤＩイン
タフェース１８を通して、マニュアル演奏データとして
の第一の音符の入力がなされたか否かが判定され、デー
タ入力がされるまで処理が待機する。入力があると、ス
テップＳ１２において、楽譜データよりインデックスの
初期値「０」に対応したデータが読み出される。

【００２１】次にステップＳ１３において、読み出され
たノートナンバー「Ｃ４」と、マニュアル演奏データの
音符のノートナンバーが比較され、一致していると「Ｙ
ＥＳ」と判定され、ステップＳ１４において、現在のイ
ンデックス（「０」）に対応した楽譜時刻の設定値
「０」が、変数ＧｕｅｓｓＰｏｓにセットされる。な
お、ステップＳ１３において「ＮＯ」と判定された場合
は、処理はステップＳ１１に戻され、次のマニュアル演
奏データの音符の入力がされるまで、処理が待機する。

【００２２】次いでステップＳ１５において、現インデ
ックス（「０」）に対応したテンポ制御フラグの値
「１」が変数Ｖａｌｉｄに代入され、その後ステップＳ
１６において、インデックスの値が「１」進められる。
そしてステップＳ１７において、楽譜データより、次の
インデックス（「１」）に対応するデータが読み込ま
れ、その楽譜時刻の設定値「３８４」が変数ＳｔｏｐＰ
ｏｓに代入される。

【００２３】次にステップＳ１８において、変数Ｖａｌ
ｉｄが検索され、これが「１」（有効）であるか否かが
判定される。ここでは「ＹＥＳ」と判定されるので、ス
テップＳ１９によって、以下に示すテンポの計算が行わ
れる。

【００２４】まず、テンポの計算には、以下に示す変数
が必要となる。すなわち、 ・今回（現在の音符に対する処理）の推定楽譜時刻を示
すＧｕｅｓｓＰｏｓ ・前回（現在よりも一つ前の音符に対する処理）の楽譜
時刻を示すＰｒｅｖＰｏｓ ・今回の物理時刻を示すＣｕｒｔｉｍｅ（単位［ｍｓｅ
ｃ］） ・前回の物理時刻を示すＰｒｅｖｔｉｍｅ（単位［ｍｓ
ｅｃ］） の４変数である。

【００２５】今、変数ＰｒｅｖＰｏｓは、今回が初回の
処理のため、値は「０」（初期値）となっている。ま
た、物理時刻とは、後述の割り込み処理によって設定さ
れる、各回における実際の時刻をさしている。ここで
は、メインルーチンの起動より現段階まで１秒間経過
し、従って変数Ｃｕｒｔｉｍｅが「１０００」に設定さ
れたものとする。また、変数ＰｒｅｖＴｉｍｅは、今回
が初回の処理のため、変数ＰｒｅｖＰｏｓと同様に
「０」（初期値）となっている。

【００２６】そして、 テンポの計算は、 （ＧｕｅｓｓＰｏｓ−ＰｒｅｖＰｏｓ）／（ＣｕｒＴｉｍｅ−ＰｒｅｖＴｉｍｅ ） ・・・・（１） という式で計算され、この値が変数Ｔｅｍｐｏに代入さ
れる。この場合のＴｅｍｐｏの単位は、通常のテンポの
単位「１分間当たりの四分音符の数」とは異なり、本実
施例における楽譜時刻（１四分音符当たり３８４の分解
能で設定される値）を基準にし、「１ｍｓｅｃ当たり
の、四分音符数を３８４で除算した数」となっている。
すなわち、１ｍｓｅｃ当たりの、楽譜時刻に対応したタ
イミングを示している。今回は、（１）式の分子が
「０」となるため、変数Ｔｅｍｐｏは「０」となる。

【００２７】次いでステップＳ２０において、変数Ｇｕ
ｅｓｓＰｏｓの値「０」が変数ＣｕｒＰｏｓに代入され
る。次いで、ステップＳ２１において、変数Ｇｕｅｓｓ
Ｐｏｓの値「０」が変数ＰｒｅｖＰｏｓに代入されると
ともに、変数Ｃｕｒｔｉｍｅの値「１０００」が変数Ｐ
ｒｅｖＴｉｍｅに代入される。

【００２８】この段階で、処理はステップＳ２１よりス
テップＳ１１に戻され、次のマニュアル演奏データの入
力があるまで処理が待機する。入力があると、楽譜デー
タ内の、現在のインデックス（「１」）に対応したノー
トナンバーの値「Ｅ３」と、マニュアル演奏データの音
符のノートナンバーが比較される。一致していると、ス
テップＳ１４において、楽譜時刻の設定値（「３８
４」）が変数ＧｕｅｓｓＰｏｓに代入される。

【００２９】次いでステップＳ１５において、テンポ制
御フラグの値「１」が変数Ｖａｌｉｄに代入され、処理
がステップＳ１６に進み、インデックスが再び「１」進
められる。そしてステップＳ１７において、次のインデ
ックス（「２」）に対応するデータが読み込まれ、その
楽譜時刻の設定値（「５７６」）が変数ＳｔｏｐＰｏｓ
に代入される。

【００３０】この場合においても、変数Ｖａｌｉｄが
「１」（有効）となっているため、ステップＳ１８を介
して処理がステップＳ１９に進み、上述したテンポの計
算がなされる。今回は変数ＣｕｒＴｉｍｅの値が「２０
００」であるとすると、式（１）により、

【数１】 と算出される。

【００３１】次いでステップＳ２０において、変数Ｇｕ
ｅｓｓＰｏｓの値「３８４」が変数ＣｕｒＰｏｓに代入
される。次いでステップＳ２１において、変数Ｇｕｅｓ
ｓＰｏｓの値「３８４」が変数ＰｒｅｖＰｏｓに代入さ
れるとともに、変数ＣｕｒＴｉｍｅの値「２０００」
が、変数ＰｒｅｖＴｉｍｅに代入される。そして、処理
は再びステップＳ１１に戻されて、同様の処理が継続さ
れる。

【００３２】ところで、インデックスが「２」である次
の音符は、インデックスの値が「０」の場合における
「四分音符」、インデックスの値が「１」の場合におけ
る「八分音符」に続いての「四分音符」であり、このよ
うな音符構成においては、アーティキュレーションによ
り、設定された楽譜時刻（「５７６」）のタイミングが
実際には「６００」程度まで延びる可能性がある。その
ため、テンポ制御フラグが「０」（無効）に設定されて
おり、処理は、ステップＳ１８を介して直ちにステップ
Ｓ１１に戻される。すなわち、この部分に関しての新た
な変数Ｔｅｍｐｏの計算は行われない。

【００３３】ところで、上述のような一連の動作が繰り
返される間に、タイマ２０が数ｍｓｅｃごとにＣＰＵ１
９に対して割り込み信号を出力する。これにより、ＣＰ
Ｕ１９は現在実行中の処理を中断し、図５に示す割り込
み処理ルーチンを起動する。割り込み時間を１ｍｓｅｃ
程度に設定すると、かなり高速な処理が行われる。

【００３４】以下、上述の、変数Ｔｅｍｐｏが「０．３
８４」と算出された直後の割り込み処理について説明す
る。まず、図５に示すステップＳ３１において、実際の
経過時間である変数ＣｕｒＴｉｍｅの設定が、割り込み
時間間隔を示す定数Ｎ（「１」ｍｓｅｃ）を割り込み処
理ごとに加算していく方式でなされる。ここでは、変数
ＣｕｒＴｉｍｅの値「２０００」にＮ（「１」）が加算
され、変数ＣｕｒＴｉｍｅの値は「２００１」に更新さ
れる。

【００３５】次いでステップＳ３２において、変数Ｃｕ
ｒＰｏｓの値「３８４」も、割り込み時間間隔に対応し
た分だけ進められる。この場合の加算分は、楽譜時刻に
対応したタイミングである変数Ｔｅｍｐｏ（「０．３８
４」）に定数Ｎ（「１」）をかけた値「０．３８４」と
される。すなわち、変数ＣｕｒＰｏｓの値は「３８４．
３８４」となる。

【００３６】次に、ステップＳ３３において、変数Ｃｕ
ｒＰｏｓの値が変数ＳｔｏｐＰｏｓを超えていないかが
判定される。ここでは、変数ＣｕｒＰｏｓ（「３８４．
３８４」）は変数ＳｔｏｐＰｏｓ（「５７６」）を超え
ていないため、「ＹＥＳ」と判定され、処理はステップ
Ｓ３４に進められる。この時もし変数ＣｕｒＰｏｓが変
数ＳｔｏｐＰｏｓを超えていたら、処理はステップＳ３
５に進められ、「楽譜データで示される本来のタイミン
グよりもマニュアル演奏が遅れた」として割り込み処理
は終了され、自動演奏はそれまでの状態で保持停止され
る。

【００３７】ところで、図２に示すＭＩＤＩインタフェ
ース１８を介しての自動演奏装置２１による自動演奏で
あるため、実際のテンポの制御は、ＭＩＤＩインタフェ
ース１８に規定のタイミングクロックを出力することに
よりなされる。ＭＩＤＩの場合のタイミングクロック
は、１四分音符当たり２４の分解能と定められており、
１タイミングクロックごとに１６進数のコード「Ｆ８」
を出力して同期のタイミングをはかる方式となってい
る。

【００３８】本実施例においては、同分解能よりも楽譜
データの楽譜時刻の分解能（１四分音符当たり３８４）
の方が高い。そのため、実際には、本実施例による楽譜
時刻の設定分解能「３８４」をＭＩＤＩタイミングクロ
ックの分解能「２４」で除算して求められる、楽譜時刻
「１６」ごとに１回、ＭＩＤＩのタイミングクロックの
出力が行われることになる。この値「１６」は、定数Ｆ
８Ｔｉｍｅとして一定である。

【００３９】そして、ステップＳ３４において、変数Ｃ
ｕｒＰｏｓが定数Ｆ８Ｔｉｍｅで除算され、小数点以下
が切り捨てられる。次に、この結果が、「演奏のスター
トより今回までの間に出力されるべきＭＩＤＩタイミン
グクロック数」を示す変数ＣｕｒＦ８Ｃｏｕｎｔに代入
される。変数ＣｕｒＦ８Ｃｏｕｎｔは、ここでは、 ＣｕｒＰｏｓ／Ｆ８Ｔｉｍｅ＝３８４．３８４／１６ ＝２４．０２４ より、「２４」と算出される。

【００４０】ここで、前回の割り込み処理ルーチンにお
いて同様に計算された、「演奏のスタートより前回まで
の間に出力されるべきＭＩＤＩタイミングクロック数」
を示す変数ＰｒｅｖＦ８Ｃｏｕｎｔが存在する。そし
て、ステップＳ３６においては、今回計算された変数Ｃ
ｕｒＦ８Ｃｏｕｎｔの値から変数ＰｒｅｖＦ８Ｃｏｕｎ
ｔの値が減算され、算出値に対応する個数分のコード
「Ｆ８」が、ＭＩＤＩタイミングクロックとして自動演
奏装置２１に出力され、自動演奏が継続される。今、変
数ＰｒｅｖＦ８Ｃｏｕｎｔの値が「２３」であるとする
と、変数ＣｕｒＦ８Ｃｏｕｎｔの値「２４」から値「２
３」が減算され、その算出値「１」に対応する１個分の
コード「Ｆ８」が、ＭＩＤＩタイミングクロックとして
自動演奏装置２１に出力される。

【００４１】マニュアル演奏が本来の楽譜時刻で示され
るタイミングよりも急に早くなったような場合には、式
（１）における分母が小となり、算出される変数Ｔｅｍ
ｐｏの値が大となり、最終的に変数ＣｕｒＦ８Ｃｏｕｎ
ｔの値が大となる。そのため、ステップＳ３６において
数個のコード「Ｆ８」が一気に出力されることになる。
マニュアル演奏が安定して継続されている場合では、
「割り込み処理数回ごとに１回の割り合でＭＩＤＩタイ
ミングクロックが出力される」というように、平均した
出力間隔が保たれる。

【００４２】その後、ステップＳ３７において、変数Ｃ
ｕｒＦ８Ｃｏｕｎｔの値「２４」が変数ＰｒｅｖＦ８Ｃ
ｏｕｎｔに代入され、割り込み処理が終了されて、ＣＰ
Ｕ１９は中断されていたメインルーチンの処理を続行す
る。

【００４３】なお、本自動演奏装置の演奏進行制御装置
は、本実施例のようにＭＩＤＩインタフェースを通して
外部の自動演奏装置を制御する場合に限らず、マニュア
ル演奏を行う電子楽器自身に内蔵された、自動リズム音
出力装置等のテンポ制御に用いることも可能である。

【００４４】また、マニュアル演奏者の演奏の癖の傾向
等を学習させておき、その学習結果をもとにタイミング
のずれやすいところを検出し、自動的にテンポ制御対象
部分を設定するようにしても良い。

【００４５】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、マニュアル演奏と自動楽器とのアンサンブルを行う
場合に、音符データのうち対応づけが無効となっている
部分については、音楽構成上わざと音符データ通りのタ
イミングでないよう演奏すべき部分であったり、演奏者
がどうしても上手に演奏できない部分であったりするの
で、テンポ制御のための比較対象とされないから、意図
せずテンポが変更されてしまうことがなくなる。すなわ
ち、アーティキュレーションや演奏者の癖等を加味した
演奏がテンポを乱すことなく行えるという利点が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例における楽譜データの構成
図である。

【図２】 本発明の一実施例におけるハードウエアのブ
ロック図である。

【図３】 本発明の一実施例におけるテンポ制御編集動
作の流れを示す図である。

【図４】 本発明の一実施例におけるメインルーチンの
フローチャートである。

【図５】 本発明の一実施例における割り込みルーチン
のフローチャートである。

【符号の説明】

５ｄ テンポ制御フラグ １４ ＲＯＭ １５ ＲＡＭ １８ ＭＩＤＩインタフェース １９ ＣＰＵ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の音符データで構成された演奏デー
   タを記憶した記憶手段と、この音符データを順次読み出す読出手段と、 操作情報を操作に応じて出力する操作情報 入力手段と、操作情報が入力されたことを条件に、この演奏データに
   基づく演奏を制御する制御手段とを備えた自動演奏装置
   において、 記憶手段は、複数の演奏タイミングに対応して順次音符
   データを記憶するとともに、個々の音符データに対して
   読み出し制御用のデータとして有効／無効を示す演奏制
   御情報を合わせて記憶したものであって、 前記制御手段は、前記演奏制御情報が有効と示した音符
   データに基づいて演奏データに基づく演奏 を制御するこ
   とを特徴とする自動演奏装置の演奏進行制御装置。