JP3067507B2 - 電子楽器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子楽器に関し、特にリ
アルタイムにＭＩＤＩ等の演奏情報を入力して楽音を発
生する電子楽器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子楽器においては、ＭＩＤＩ入
力端子を具備し、外部からリアルタイムに入力されるＭ
ＩＤＩ信号により楽音を発生させる機能を持つものがあ
る。このような電子楽器においては、ＭＩＤＩ信号を受
信すると、割り込み処理等により、受信したデータを一
旦ＦＩＦＯバッファに取り込み、その後データを受信順
に取り出して、発音処理を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
電子楽器においては、単に受信順にデータを発音処理し
ていたので、例えば優先的に処理する必要のないキーオ
フなどの演奏信号の処理のために、優先的に処理すべき
キーオン情報の処理が遅れ、発音のタイミングが遅れて
しまうという問題点があった。また、キーオン情報が複
数個受信された場合には、アタックスピードの早い音色
のものや、音量の大きなものを優先的に処理すべきであ
るのにもかかわらず、これらのパラメータが考慮されて
いないために、発音タイミングの遅れがより目立つ場合
があるという問題点もあった。

【０００４】本発明の目的は、前記のような従来技術の
問題点を改良し、リアルタイムにＭＩＤＩ情報を入力し
て楽音を発生する電子楽器において、発音タイミングの
遅れを減少させた電子楽器を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、MIDI情報をリ
アルタイムに入力し、入力されたMIDI情報の発音処理を
行なって楽音を発生する電子楽器において、入力された
MIDI情報が意味を持つ単位に揃うまで、前記入力MIDI情
報を一時記憶するMIDI情報一時記憶手段と、前記MIDI情
報一時記憶手段に記憶された各単位ごとのMIDI情報の種
別を解釈し、それぞれ指定された種別毎に記憶し、かつ
相互間で優先順位を付けられた複数のMIDI情報記憶手段
と、前記各MIDI情報記憶手段の内容を監視し、優先順位
の高いMIDI情報記憶手段に記憶されたMIDI情報の発音処
理を優先的に行なう発音制御手段とを備え、さらに、前
記発音制御手段は、少なくとも優先順位が最も高いMIDI
情報記憶手段に記憶された複数のMIDI情報について、予
め定められた優先順位判定基準に基づいて優先度の高い
ものから順に選択する優先度判定手段を含み、選択され
たMIDI情報の発音処理を行ない、また前記優先度判定手
段は、前記MIDI情報記憶手段に記憶された複数のMIDI情
報に含まれるデ−タバイトの大小関係にしたがって、前
記複数のMIDI情報を順に選択することを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明はこのような手段により、優先的な処理
が必要な演奏情報を分離して優先的に処理することが可
能となり、例えばキーオン情報を優先的に処理すること
により、発音タイミングの遅れを減少させることが可能
となる。また複数のキーオン情報がある場合には、例え
ば音量情報の大きな順などにより優先度を判定して、優
先度順に処理するので、発音タイミングの遅れがより目
立たなくなる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳
細に説明する。図１は一実施例である電子楽器のハード
ウェア構成を表すブロック図である。ＭＩＤＩ機器１０
は例えばＭＩＤＩキーボード、ＭＩＤＩ出力端子を持つ
電子楽器、パソコン、ＭＩＤＩシーケンサ等の機器であ
る。本発明を適用した電子楽器１１はＭＩＤＩ信号を入
力し、スピーカ２０から楽音を発生する。ＣＰＵ１２は
ＭＩＤＩ処理、発音制御など電子楽器１１全体の制御を
行う。ＲＡＭ１３には、受信バッファおよび複数のＦＩ
ＦＯが設けられるほか、パネル設定情報、楽器内の各種
制御データあるいは自動演奏データ等が記憶される。ま
たその少なくとも一部はバッテリーバックアップされ、
電源を切っても情報を保持することができるように構成
されている。ＲＯＭ１４には、制御プログラム及びエン
ベロープ等のデータが格納されている。

【０００８】楽音発生回路１５は、予め波形が記憶され
ている波形メモリ１６から、入力された演奏情報の音高
に対応したアドレス間隔で波形情報を読み出し、デジタ
ル楽音信号を発生するものである。Ｄ／Ａ変換器１７は
デジタル楽音信号をＤ／Ａ変換する。アンプ１８はスピ
ーカ２０を駆動するために楽音信号を増幅する。バス１
９は電子楽器１１内の各回路を接続している。パネル２
２は、操作スイッチ、ボリュームおよびＬＣＤあるいは
ＬＥＤ等の表示器を備えたパネルと、ＣＰＵ１の制御に
よりパネルのスイッチをスキャンするパネルスキャン回
路および表示器のドライブ回路から成る。ＭＩＤＩイン
ターフェース回路２１はＭＩＤＩ機器１０からのＭＩＤ
Ｉ信号を受信し、１バイト受信する度にＣＰＵ１２に割
り込みをかける。この他に、必要に応じてフロッピディ
スクインターフェース回路、メモリカードインターフェ
ース回路等を設けてもよい。

【０００９】図２は、ＣＰＵ１２のメイン処理を示すフ
ローチャートである。電源が投入されると、ステップＳ
１においては、ＲＡＭ内の制御パラメータ等が初期化さ
れる。ステップＳ２においては、パネルのスイッチ等の
状態をスキャンし、操作を検出した場合には対応する処
理を行い、また装置の状態等を表示する。ステップＳ３
においては、詳細は後述するが、受信したＭＩＤＩ信号
の処理を行う。ステップＳ４においては、楽音発生回路
に対して、エンベロープや各種効果の制御を行う。

【００１０】図３は、図２のステップＳ３のＭＩＤＩ処
理の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ１０
においては、ＦＵＬＬフラグがオンになっているか調
べ、肯定であればステップＳ１１に移行する。このＦＵ
ＬＬフラグは２つのＦＩＦＯのいずれかがオーバーフロ
ーした場合にオンになる。ステップＳ１１においては、
ＭＩＤＩ関連の制御パラメータを初期化する。ステップ
Ｓ１０において判定が否定の場合にはステップＳ１２に
移行し、ステップＳ１２においては、優先データである
キーオンデータを格納するＦＩＦＯ２にデータが格納さ
れているか否かを調べ、格納されていればステップＳ１
３に移行する。このＦＩＦＯ２および優先でないデータ
を格納するＦＩＦＯ１は、共にＲＡＭ内の特定のエリヤ
に設けられ、書き込み、読み出しポインタ、バッファ先
頭アドレス、バッファエンドアドレス等の制御用パラメ
ータを用いてソフトウェアにより制御される。

【００１１】ステップＳ１３においては、詳細は後述す
るが、ＦＩＦＯ２に格納されているキーオンデータをや
はりＲＡＭ内のデータソート（並べ代え）エリヤに転送
する。ステップＳ１４においては、詳細は後述するが、
優先度データに基づき、データをソートする。ステップ
Ｓ１５においては、優先順にソートされたキーオンデー
タを優先度の高いものから順に発音処理する。ステップ
Ｓ１６においては、優先データであるキーオンデータ以
外の受信データを格納するＦＩＦＯ１にデータが格納さ
れているか否かを調べ、格納されていればステップＳ１
７に移行し、格納されている順（受信順）に対応する処
理を行う。

【００１２】図４は、図３のステップＳ１３の転送処理
の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ２０に
おいては、データセットの数をカウントするデータ数カ
ウンタを０にリセットする。ステップＳ２１において
は、ＦＩＦＯ２内にデータが残っているか否かを調べ、
なければステップＳ２８に移行するが、あればステップ
Ｓ２２に移行する。ステップＳ２２においては、ＦＩＦ
Ｏ２からキーオンデータ（３バイト）を読み出し、ソー
ト用エリヤに転送する。図８（ａ）はＲＡＭ内のソート
用エリヤの内容を示す説明図である。ソート用エリヤ
は、データセット数を格納するエリヤと、キーオンデー
タセットを格納するエリヤに分かれており、図に示すよ
うにキーオンデータのＭＩＤＩチャネルを含むステータ
スバイト、キーナンバー（音高）を示すデータバイト
１、ベロシティ（音量）を示すデータバイト２が格納さ
れる。

【００１３】図４に戻って、ステップＳ２３において
は、ＭＩＤＩチャネル番号から音色が求められる。通常
ＭＩＤＩシステムは各ＭＩＤＩチャネル毎に音色を指定
可能であり、ＲＡＭ内には、図７（ａ）に示すような、
各ＭＩＤＩチャネルの音色番号を登録するテーブルがあ
る。ステップＳ２３においてはこのテーブルを参照し、
チャネル番号から音色番号を得る。ステップＳ２４にお
いては、音色番号から重みデータを求める。この重みデ
ータは、図７（ｂ）に示すように各音色番号毎に登録さ
れており、図９に示すように、アタックスピード（立ち
上がりの傾斜）が大きく、すぐに減衰するようなエンベ
ロープＥ１を有するような音色、あるいは楽音に高い周
波数成分が多く含まれているような音色ほど大きな値と
なっている。これは、前記したような音色の楽音の方
が、そうでないものより発音タイミングの遅れが目立つ
ので、これらの音色のキーオンデータを他のものより優
先的に処理するためである。

【００１４】ステップＳ２５においては、重みデータと
キーオンデータ中のベロシティ値とを乗算する。ステッ
プＳ２６においては、乗算結果を優先度データとしてソ
ート用エリヤの４バイト目に転送する。ステップＳ２７
においては、データ数カウンタを１だけインクリメント
（＋１）して、ステップＳ２１に戻る。ステップＳ２１
において判定が否定の場合にはステップＳ２８に移行
し、データ数カウンタの値を、図８に示すデータセット
数セーブエリヤにセーブ（格納）する。

【００１５】図５は、図３のステップＳ１４のソート処
理の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ３０
においては、ループ回数Ｎ＝（データセット数−１）に
セットし、またｉ＝０、交換フラグ＝０にリセットす
る。ステップＳ３１においては、ｉ番目のデータセット
の優先度データよりも（ｉ＋１）番目のデータセットの
優先度データのほうが大きいか否かが調べられ、判定結
果が肯定であればステップＳ３２に移行する。なおデー
タ数が１の場合には無条件に否定となる。ステップＳ３
２においては、データセット（ｉ）とデータセット（ｉ
＋１）の記憶位置を交換し、ステップＳ３３において
は、交換フラグを１にセットする。

【００１６】ステップＳ３４においては、ｉを１だけイ
ンクレメント（＋１）する。ステップＳ３５において
は、ｉ≧Ｎになったか否か、即ち最後のデータセットま
で処理が進んだか否かが調べられ、否定の場合はステッ
プＳ３１に戻るが、肯定の場合にはステップＳ３６に移
行する。ステップＳ３６においては、交換フラグが０で
あるか否かが調べられ、０であればソートが完了してい
るので処理を終了するが、１であればステップＳ３０に
戻り、ソートを最大Ｎ回繰り返す。

【００１７】図６は、ＭＩＤＩ信号受信時の割り込み処
理の詳細を示すフローチャートである。この処理はＭＩ
ＤＩインターフェース回路２１がＭＩＤＩ信号を１バイ
ト受信する度に起動される。ステップＳ４０において
は、ＣＰＵ１２はＭＩＤＩインターフェース２１から受
信データをＣＰＵ内のレジスタに読み出す。ステップＳ
４１においては、受信したデータがボイスメッセージで
あるか否かが調べられ、ボイスメッセージでない場合に
は処理を終了する。ボイスメッセージとは、キーオン、
キーオフなど、発音に関係する主な３バイトのメッセー
ジを指す。ボイスメッセージでないステータスバイトを
受信した場合に、後続するデータバイトがある場合に
は、フラグを立てる等の処理により後続するデータバイ
トも読み飛ばすようにする。またエクスクルーシブメッ
セージのように任意長のデータバイトを持つものも、同
様にエクスクルーシブメッセージ終了コードを受信する
まで読み飛ばすようにする。

【００１８】ステップＳ４２においては、受信データが
ステータスバイトであるか否かを調べる。これはデータ
のＭＳＢ（ビット７）が１であるか否かによって判別で
きる。判定結果が肯定である場合にはステップＳ４３に
移行し、ステップＳ４３においてはステータスバイト
を、３バイト格納可能な受信バッファの１番目の格納領
域に書き込み、ステップＳ５４に移行する。ステップＳ
４２において、受信データがデータバイトであった場合
にはステップＳ４４に移行し、ステップＳ４４において
は、バッファのＢＷＰプラス１番目にデータを書き込
む。ＢＷＰはバッファの書き込み位置を示すポインタの
値である。ステップＳ４５においては、ＢＷＰに１を加
算する。ステップＳ４６においては、ＢＷＰが３以上に
なったか否かが調べられ、判定結果が否定の場合は処理
を終了するが、肯定の場合にはステップＳ４７に移行す
る。

【００１９】ステップＳ４７以降では、データが３バイ
ト揃ったので、ＦＩＦＯへの転送処理が行われる。まず
ステップＳ４７においては、バッファから１バイト目
（ステータスバイト）が読み出される。ステップＳ４８
においては、該ステータスバイトがキーオン（１６進表
示で９ＸＨ：ＸはＭＩＤＩチャネル番号）であるか否か
が調べられ、キーオンである場合にはステップＳ４９に
移行し、キーオン以外である場合にはステップＳ５１に
移行する。ステップＳ４９においては、ＦＩＦＯ２に空
きがあるか否かが調べられ、空きがある場合にはステッ
プＳ５０に移行し、ステップＳ５０においては、バッフ
ァ内の３バイトのデータセットをＦＩＦＯ２に転送す
る。ステップＳ５１においては、ＦＩＦＯ１に空きがあ
るか否かが調べられ、空きがあればステップＳ５２に移
行し、ステップＳ５２においては、バッファ内の３バイ
トのデータセットをＦＩＦＯ１に転送する。ステップＳ
５４においては、ＢＷＰを１にセットする。ステップＳ
５１あるいはステップＳ４９においてＦＩＦＯに空きが
ない場合にはステップＳ５３に移行し、ステップＳ５３
においては、ＦＵＬＬフラグをオンにセットする。

【００２０】ＭＩＤＩの転送方式においては、ステータ
スバイトを省略した場合には、該データのステータスは
直前のステータスと同じであることを意味する、ランニ
ングステータスという転送方式が許容されているが、図
６に示す処理においては、１つのデータセットがＦＩＦ
Ｏに転送され、ＢＷＰが１である状態で、再びデータバ
イトを受信した場合には、該データバイトはバッファの
ＢＷＰプラス１番目、即ち２番目に書き込まれ、続くデ
ータは３番目に書き込まれる。そしてバッファの１番目
には直前のステータスバイトが残っており、ランニング
ステータスも正しく受信することができる。また、受信
データバイト数が不足する場合には何も転送されず、次
のステータスバイトが受信された時点でＢＷＰが１に再
設定される。

【００２１】図９は、異なる音色およびベロシティに対
応して発生された２つのエンベロープ波形を示す波形図
である。波形Ｅ１はアタックスピードが早く、減衰も早
いので、このようなエンベロープを持つ音色は発音の遅
れが目立つ。従って、該音色に対応する重みデータを大
きな値とすることによって優先的に処理されるようにす
る。こうすると、ベロシティ値に比例するエンベロープ
のピークＬ１が波形Ｅ２のピークＬ２より小さい場合で
も、ベロシティと重みデータとの積、即ち優先度は波形
Ｅ１に対応するキーオンデータの方が大きくなり、２つ
のキーオンデータが同時に格納されている場合には、波
形Ｅ１に対応するキーオンデータの方が先に処理される
ことになる。

【００２２】次に第２の実施例について説明する。第１
の実施例においては、ソート処理のステップＳ３２にお
いて図８（ａ）のデータセット（４バイト）を丸ごと入
れ替えているが、第２の実施例は図８（ｂ）に示すよう
に、（ａ）のエリヤに加えて優先度データのみを格納す
るエリヤを設け、優先度データのみを入れ替えるように
したものである。このようにすると、ソート処理が早く
なり、全体の処理時間は短縮される。ただし、転送処理
のステップＳ２６において優先度データを２箇所に転送
する必要があり、図３のステップＳ１５において、ソー
ト後に優先度データを順に読み出し、該優先度データと
同じ値を持つデータセットを検索して、ヒットしたデー
タセットの発音処理を行う必要がある。

【００２３】以上、実施例を説明したが、次のような変
形例も考えられる。実施例においては、ベロシティと重
みデータの積によって優先度を決定したが、ベロシティ
のみあるいは重みデータのみにより優先度を決定しても
よい。優先データとしてはキーオン情報に限らず、優先
的に処理すべきステータスのものを選択すればよい。ま
たステータスの種別のみでなく、例えばキーオンであ
り、かつベロシティ（あるいは実施例における優先度デ
ータ）が所定値以上のものを第１優先順位、所定値未満
のものを第２優先、その他のものを第３優先順位として
もよい。

【００２４】実施例においては優先データを更にソート
する例を示したが、優先データをソートせずに、優先度
の一番大きなものを順に検索して発音処理を実行し、処
理済みのものの優先度を０にする等の方法によっても実
行可能である。

【００２５】ＭＩＤＩ機器によっては、ノートオフの代
わりにベロシティ０のノートオン信号を出力するものも
あり、この場合にはノートオフ信号も優先ＦＩＦＯに格
納されてしまう。しかし、ベロシティを考慮したソート
を行うことにより、ノートオフ信号は最も優先順位が低
くなるので問題はない。ＭＩＤＩ受信割り込み処理にお
いては、３バイトのボイスメッセージのみを受信する例
を開示したが、もちろん任意のデータ長のメッセージを
受信し、優先データセットのみをＦＩＦＯ２に転送し、
それ以外をＦＩＦＯ１に転送するように構成することも
できる。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の電子楽器に
よれば、優先的な処理が必要な演奏情報を分離して優先
的に処理することが可能となり、例えばキーオン情報を
優先的に処理することにより、発音タイミングの遅れを
減少させることが可能となるという効果がある。また複
数のキーオン情報がある場合には、例えば音量情報の大
きな順などにより優先度を判定して、優先度順に処理す
るので、発音タイミングの遅れがより目立たなくなると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 楽音発生部６の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】 ＣＰＵ１２のメイン処理を示すフローチャー
トである。

【図３】 ＭＩＤＩ処理の詳細を示すフローチャートで
ある。

【図４】 転送処理の詳細を示すフローチャートであ
る。

【図５】 ソート処理の詳細を示すフローチャートであ
る。

【図６】 ＭＩＤＩ信号受信割込処理を示すフローチャ
ートである。

【図７】 音色番号テーブルおよび重みデータテーブル
を示す図である。

【図８】 ＲＡＭ内のソート用エリヤの内容を示す説明
図である。

【図９】 音色およびベロシティに対応したエンベロー
プ波形図である。

【符号の説明】

１２…ＣＰＵ、１３…ＲＡＭ、１４…ＲＯＭ、１５…楽
音発生回路、１６…波形メモリ、１７…Ｄ／Ａ変換器、
１８…アンプ、１９…バス、２０…スピーカ、２１…Ｍ
ＩＤＩインターフェース回路、２２…パネル

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】MIDI情報をリアルタイムに入力し、入力さ
   れたMIDI情報の発音処理を行なって楽音を発生する電子
   楽器において、 入力されたMIDI情報が意味を持つ単位に揃うまで、前記
   入力MIDI情報を一時記憶するMIDI情報一時記憶手段と、 前記MIDI情報一時記憶手段に記憶された各単位ごとのMI
   DI情報の種別を解釈し、それぞれ指定された種別毎に記
   憶し、かつ相互間で優先順位を付けられた複数のMIDI情
   報記憶手段と、 前記各MIDI情報記憶手段の内容を監視し、優先順位の高
   いMIDI情報記憶手段に記憶されたMIDI情報の発音処理を
   優先的に行なう発音制御手段とを備え、 前記発音制御手段は、少なくとも優先順位が最も高いMI
   DI情報記憶手段に記憶された複数のMIDI情報について、
   予め定められた優先順位判定基準に基づいて優先度の高
   いものから順に選択する優先度判定手段を含み、選択さ
   れたMIDI情報の発音処理を行ない、 前記優先度判定手段は、前記MIDI情報記憶手段に記憶さ
   れた複数のMIDI情報に含まれるデ−タバイトの大小関係
   にしたがって、前記複数のMIDI情報を順に選択すること
   を特徴とする電子楽器。
2. 【請求項２】前記優先順位が最も高いMIDI情報記憶手段
   に記憶されるのはキーオン情報であることを特徴とする
   請求項１に記載の電子楽器。
3. 【請求項３】前記優先度判定手段は、キーオン情報の内
   の音量データの大きなものを優先的に選択することを特
   徴とする請求項１または２に記載の電子楽器。
4. 【請求項４】前記優先度判定手段は、キーオン情報の内
   の音量データと、該キーオン情報に対応する音色毎に予
   め定められた重みデータとの積の大きなものを優先的に
   選択することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
   に記載の電子楽器。