JP3183293B2

JP3183293B2 - 自動演奏装置

Info

Publication number: JP3183293B2
Application number: JP2000209487A
Authority: JP
Inventors: 公洋名越
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1990-05-25
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2001-07-09
Anticipated expiration: 2020-07-11
Also published as: JP2001056684A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シーケンサによっ
て自動演奏される音楽等と、コンバクトディスク（Ｃ
Ｄ）やデジタルオーディオテープレコーダ（ＤＡＴ）な
どによって再生される音楽等との同期に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤなどのオーディオの再生に合わせ
て、シーケンサにより音楽などを自動演奏させれば、誰
でも容易に、優れた音質で音楽を楽しむことができる。

【０００３】このような場合、従来は、ＣＤとシーケン
サの演奏を同期させるシステムは特になかったため、Ｃ
Ｄの曲の頭からの再生開始と同時に、シーケンサの記
録、または再生を行うというように、単にＣＤとシーケ
ンサの両方のスタートのタイミングを合わせる程度のこ
としかできなかった。

【０００４】このような従来例だと、ＣＤの再生中に一
時停止や早送りなどを行うと、その時点でＣＤとシーケ
ンサの同期が失われてしまう。また、一時停止や早送り
などを行わなくても、ＣＤとシーケンサの再生が同期し
ていないと、時間の経過とともに、両者の演奏タイミン
グのずれは増大してゆく。

【０００５】そのようなことを防ぐため、ＣＤなどのサ
ブコーディングフレームのクロック（ＣＤＣＫと略称す
る）とシーケンサの録音・再生クロック（ＳＱＣＫと略
称する）を同期させることが必要である。

【０００６】サブコーディングフレームは、１秒間に０
０〜７４のフレームであり、周波数に換算すれば７５Ｈ
ｚである。一方、シーケンサにおいては、４分音符１個
分の音符長を分割する最小の時間単位の数（これを分解
能と呼び、この値が大きいほど自動演奏の音符長に細か
な変化を付し、微妙なニュアンスを音楽に与えることが
できる）を例えば９６とすると、１分間に４分音符が１
２０ケの演奏テンポの場合は、４分音符１個分の時間は
０．５秒であるため、分解能を９６にするためには、Ｓ
ＱＣＫの周波数は、９６／０．５＝１９２（Ｈｚ）でな
くてはならない。

【０００７】この１９２Ｈｚのクロックを作るには、内
部回路のタイマーを用いるが、通常、このタイマー用の
クロック発振器の周波数は１ＭＨｚ程度であるので、ク
ロック周期は１μｓｅｃ程度である。従って、このよう
なタイマーを分周することにより１９２Ｈｚのクロック
が生成されることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、１９２Ｈｚの
ＳＱＣＫの周期は、５．２０８３３３３３３３３３…ｍ
ｓｅｃであるのに対して、例えば１μｓｅｃ周期のタイ
マークロックを分周して表現可能な周期は、５．２０８
ｍｓｅｃ（５２０８クロック分）または５，２０９ｍｓ
ｅｃ（５２０９クロック分）となってしまい、ＳＱＣＫ
の周期を正確に表現できない。そのために、１秒に相当
するＳＱＣＫの１９２クロック目が９９９．９３６ｍｓ
ｅｃとなって、ＣＤＣＫの７５クロック目の１秒と一致
しない。この誤差は時間の経過とともに増大して、両ク
ロックがますます同期しなくなる。

【０００９】本発明の課題は、時間の経過とともに次第
に増加する両クロック間の時間誤差が累積されぬように
するとともに、ＣＤを早送りなど、再生以外の操作を行
った後、ふたたび再生状態に復帰した場合でも、ＣＤと
シーケンサの再生の同期が保たれるようにすることにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】まず、本発明は、オーデ
ィオ信号の再生を行うオーディオ再生手段を有する。同
手段は、例えばコンパクトディスクプレーヤ、またはデ
ジタルオーディオテープレコーダ等である。

【００１１】つぎに、そのオーディオ信号の再生動作に
同期してｆ₁ヘルツ（ｆ₁は自然数）の周波数を有する第
１基準クロックを発生する第１基準クロック発生手段を
有する。同手段は、例えばコンパクトディスクなどのサ
ブコーディングフレームのゼロフレーム（毎秒１回出力
する）を検出して、ｆ₁＝１ヘルツの周波数を有するゼ
ロフレーム検出信号を第１基準クロックとして発生する
手段である。

【００１２】つぎに、前記ｆ₂ヘルツの周波数を有する
第２基準クロックを発生する第２基準クロック発生手段
を有する。ここで、ｆ₂はｆ₁の倍数である。

【００１３】同手段は、例えば１メガヘルツ発振器の周
波数を１／５２０９に分周してｆ₂＝１９２ヘルツの周
波数を有するクロックを発生する手段である。

【００１４】さらに、つぎのようなシーケンサクロック
発生手段を有する。すなわち、同手段は、オーディオ再
生手段によるオーディオ信号の再生開始時に同期した第
１基準クロック発生手段から発生される第１基準クロッ
クのパルスの位置で、第２基準クロック発生手段に対し
て第２基準クロックの発生を開始させる。そして、以
後、シーケンサクロック発生手段は、第２基準クロック
をシーケンサクロックとして出力し、発生開始位置のパ
ルスを含めずにその位置からｆ₂／ｆ₁（前述の例では１
９２／１＝１９２）番目の第２基準クロックのパルス
を、第１基準クロックのパルス（前述の例では１番目）
で置き換えてシーケンサクロックとして出力し、その出
力時点を新たな発生開始位置として上記動作を繰り返し
て、シーケンサクロックを発生する。

【００１５】ひきつづいて、上述のシーケンサクロック
に同期して、楽器を自動演奏させるための演奏データ、
すなわち、音高や音色あるいはべロシティに関する情報
の記録再生を行うシーケンサ手段を有する。

【００１６】さらに、本発明は、シーケンサ手段から出
力される演奏データに基づき、オーディオ再生手段によ
るオーディオ信号の再生に同期して楽器を自動演奏さ
せ、その自動演奏の途中でオーディオ再生手段を再生以
外の状態に移した後、再び再生状態に復帰させる場合に
おいて、第１基準クロックと第２基準クロックのそれぞ
れのパルスが同期する同期ポイントの位置ｎから、オー
ディオ再生手段の再生復帰位置ｃまでの時間ｘを第２基
準クロックの周期で除して得られた値に小数部を含まな
い場合は、その値として第２基準クロックのクロック番
号ｃ１を求め、また第２基準クロックの周期で除して得
られた値に小数部を含む場合は、その値の整数部に値１
を加えた値として第２基準クロックのクロック番号ｃ１
を求め、次に同期ポイントの位置ｎから前記第２基準ク
ロックのクロック番号ｃ１の位置までの時間と時間ｘの
時間差ｙをオーディオ再生手段の再生復帰位置ｃに加算
して自動演奏の開始ポイントの位置とする構成である。

【００１７】コンパクトディスクプレーヤなどのオーデ
ィオ再生手段の再生に同期して、自動演奏を行う場合
に、シーケンサクロック発生手段により、オーディオ再
生手段のクロックと、シーケンサクロックとの同期が一
定時間毎に、例えば１秒毎に新しく得られる。

【００１８】そのため、同期のタイミング誤差が累積さ
れずに、オーディオ再生に同期した正しいタイミング
で、自動演奏をさせることができる。

【００１９】また、オーディオ再生手段が、再生以外
の、例えば早送りなどの状態から再生状態に復帰する場
合に、その復帰する箇所がたとえ楽曲の途中であって
も、その楽曲の先頭部分からその復帰位置までの時間に
基づいた第１基準クロック、あるいは第２基準クロック
の位置を、自動演奏の開始位置と定め、再生される楽曲
に合わせて（同期して）直ちに自動演奏を開始すること
ができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、ＣＤプレーヤの再生に合わ
せて、電子鍵盤楽器を自動演奏する場合に適用した１実
施形態を説明する。

【００２１】図１は、本実施形態の全体の構成を示すブ
ロック図で、大きく分けてＣＤプレーヤ部１００と、電
子鍵盤楽器部２００とから構成されている。

【００２２】このＣＤプレーヤ部１００におけるＣＤの
再生音と、電子鍵盤楽器部２００における演奏音の、そ
れぞれのステレオ出力（Ｌ、Ｒ）は、ミキサー３００、
３０３において混合される。その混合比は、図６のミキ
サーつまみ２０２ａ（後述する図５の楽器操作部２０２
の一部）の操作位置に応じて、対応するミキシング制御
信号が電子鍵盤楽器部２００から出力されることによっ
て設定される。

【００２３】ミキサー３００、３０３の出力は、ＣＤプ
レーヤ部１００の再生音と電子鍵盤楽器部２００の演奏
音が混合された楽音として、増幅器３０１、３０４を介
してスビーカ３０２、３０５から放音される。

【００２４】つぎに、ＣＤプレーヤ部１００の構成につ
いて、図２のブロック図を用いて説明する。

【００２５】同図において、ＣＤ１０１はＣＤプレーヤ
部１００の特には図示しないホルダー部にセットされ
る。ＣＤ操作部１１５は、図３に示すように、通常のＣ
Ｄプレーヤと同じく、再生・停止・一時停止・早送り・
早戻しなどの操作を行うＣＤ操作スイッチ群１２４の他
に、楽曲を選択するための選曲ボタン（選曲時このボタ
ンを押す）と、テンキーよりなるＣＤ選曲スイッチ群１
２５を有する。

【００２６】ふたたび、図２に戻って、システム制御回
路１１６は、例えばマイクロプロセッサであり、ＣＤプ
レーヤ部１００の全体の制御を行っている。他にＣＤ１
０１の駆動時には、ＣＬＶ（ＣｏｎｓｔａｎｔＬｉｎ
ｅａｒＶｅｌｏｃｉｔｙ）サーボ回路１０８、フォー
カスサーポ１０４、送りサーボ１０７、およびトラッキ
ングサーボ１０５に駆動制御信号を出力する。

【００２７】ＣＬＶサーボ回路１０８は、ＣＤ１Ｏ１を
回転駆動させるスピンドルモータ１０２の回転数の制御
を行って、ＣＤ１０１の各トラックの線速度が一定にな
るように制御する。

【００２８】またフォーカス・サーボ１０４は、レーザ
ー・ビームの反射光の状態からフォーカス誤差を検出
し、そのフォーカス誤差に基づいて、光ピックアップ１
０３内の対物しンズを光軸方向に制御、駆勤するもので
ある。また、送りサーボ１０７は、ＣＤ１０１のトラッ
ク中央からのレーザー・ビームのずれを検出しながら、
光ピックアップ１０３を送りモータ１０６によって、半
径方向に移動させる。またディスクの偏芯等による速い
動きに対しては、トラッキングサーボ１０５により、光
ピックアップ１０３自体をトラックに追従させる。

【００２９】このように、送りサーボ１０７とトラッキ
ングサーボ１０５により、光ピックアップ１０３から照
射されるレーザー・ビームが、ＣＤ１０１のトラック中
央に正確に照射されるように制御される。

【００３０】ところで、ＣＤ１０１のレーザー・ビーム
が照射される側には、ビットと呼ばれる突起が刻まれて
おり、これによりデジタル信号が記録されている。そし
て、光ピックアップ１０７は、照射したレーザー・ビー
ムの反射光の光量に基ついてビットの有無を検出してお
り、ビットの有無及びその長さに対応したデジタル信号
が読み出され、再生信号としてデータ抽出回路１１０に
入力する。

【００３１】この再生信号は、１種のパルス列で、その
パルス幅は３から１１までの長さの変化があるため、こ
のパルスを微分すると、部分的にパルスの抜けた、非連
続のパルス列になる。そのため、データ抽出回路１１０
内に設けられる、特には図示しないクロック抽出用ＰＬ
Ｌ（ＰｈａｓｅＬｏｃｋｅｄＬｏｏｐ）を用いて連
続パルス列に変換し、ビットクロックが抽出される。

【００３２】つぎに、ＣＤのフレーム・フォーマット
を、本実施形態に係わる部分に限って説明する。

【００３３】ＣＤの信号の１フレームは、５８８ビット
のチャネルビットデータで構成され、各フレームの先頭
にはフレーム同期信号が設けられている。また、Ｌ、Ｒ
各チャネルの６サンプル分（１２サンプル・データワー
ド）が１フレームに入るので、１フレームの時間は１／
ｆｓ×６（ｓｅｃ）となり（ｆｓ：サンプリング周波
数）、この周波数は７．３５ＫＨｚである。この中に５
８８ビットあるわけで、読み出されるビットクロック
は、７．３５ＫＨｚ×５８８＝４．３２１８ＭＨｚとな
り、また上述の７．３５ＫＨｚはフレーム同期信号検出
のためのクロックとして用いられる。

【００３４】つぎに、図２に戻り、フレーム同期回路１
１１が、データ抽出回路１１０から出力されるビットク
ロックを用いてフレーム同期信号を検出する。さらに、
検出されたフレーム同期信号を用いて、各フレーム内の
後述のＥＦＭ変調方式で変調された１４ビットのデジタ
ルデータ（サブコード及びオーディオデータ等）が、Ｅ
ＦＭ復調回路１１２で復調される。

【００３５】いま、デジタルデータの各ビットの論理
「１」と論理「０」は、どのような確率で発生するかは
分からない。そして、図２の光ピックアップ１０３がＣ
Ｄ１０１上のビットからデジタルデータを電気信号とし
て検出する場合に、論理「１」又は「０」の一方が長く
続くと直流分が発生し、また、ビット間隔情報が途切れ
てしまう。このような状態は、光ピックアップ１０３の
出力に基づいて制御動作を行うフォーカスサーボ１０４
その他のサーボ回路において誤動作を招く原因となる。

【００３６】そこで、このような直流分をできる限り取
り除くため、ＣＤ１０５に記録すべきデジタルデータの
連続するビットにおいて、論理「１」又は「０」の一方
が長く続かないようなデータ変換が行われ、ＣＤ１０１
に記録される。これをＥＦＭ変調と呼ぶ。このようにし
て、図２のＣＤ１０１に記録されたＥＦＭ変調信号を再
生するために、ＥＦＭ復調回路１１２において上記変調
処理と逆の復調処理が行われる。

【００３７】上述のようにして、ＥＦＭ復調されたデー
タのうち、オーディオデータが信号処理回路１１３へ、
サブコードが、システム制御回路１１６へ入力される。

【００３８】このサブコードは、選曲のとき曲の頭を探
すために、あるいは演奏時間の表示などのために用いら
れる。

【００３９】さて、ＣＤの１フレームは６サンプル分に
相当するから、この時間は６／４４１００（ｓｅｃ）と
なり、これの９８フレーム分が１サブコーディングフレ
ームの時間になり、このサブコーディングフレームのク
ロックパルスＣＤＣＫは、図８他に示すように６×９８
／４４１００＝１／７５＝１３．３３３．．．（ｍｓ）
となる。つまりサブコーディングフレームは１秒間に０
０〜７４の７５フレームで構成される。

【００４０】本発明においては、後述するように、電子
鍵盤楽器部２００内のシーケンス制御部２０３が、この
サブコーディングフレームの００フレームを検出し、生
成したゼロフレーム検出信号、および、上述のサブコー
ディングフレームのクロックＣＤＣＫを、後述する同期
記録や同期再生のために用いる。

【００４１】このサブコーディングフレームは１フレー
ム内のＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、…、Ｗまでの８ビットが９６フ
レームにわたって構成されている（上述の９８フレーム
の残り２フレームは、サブコードのシンクパターン用で
ある）。このうち、ＰチャネルはビットＰによるもの
で、図４に示すように曲間を１で表すために用いられ
る。また、ＱチャネルはビットＱによるもので、図４に
示すように、再生や早送り、または早戻し中の各時点
で、トラック番号（曲ナンバー）、「相対時間データ」
（曲の頭からの経過時間）、その他を表す。この「相対
時間データ」は、分、秒及びフレーム番号（００〜７
４）で表され、ＣＤプレーヤ部１００内のシステム制御
回路１１６から電子鍵盤楽器部２００内の楽器制御部２
０１へ出力される。

【００４２】なお、ＣＤプレーヤ１００が再生状態であ
るときは、上述のシステム制御回路１１６から、後述す
る「ＣＤ再生状態信号」が楽器制御部２０１へ出力され
る。

【００４３】つぎに、図２に戻って、信号処理回路１１
３は、入力されるオーディオデータを、ＲＡＭ１１４に
順次書き込み、ＣＩＲＣ（ＣｒｏｓｓＩｎｔｅｒｌｅ
ａｖｅｄＲｅｅｄ−ＳｏｌｏｍｏｎＣｏｄｅ）と呼
ばれるコードに基づいて誤り訂正処理を行うとともに、
デ・インタリーブ処理を行って、フレーム単位で１６ビ
ットの各デジタルオーディオデ一タの各サンプルの復元
を行う。また、ＲＡＭ１１４は、そのほかモータの回転
ジッタなどの影響で変動している時間軸の補正などを行
うバッファ回路としても用いられる。

【００４４】その後、１６ビットのデジタル・オーディ
オデータの各サンプルは、Ｌ／Ｒ分離回路１１９でステ
レオのＬ／Ｒに分離され、それぞれがＤ／Ａ変換器１２
０、１２２でアナログ信号に変換された後、ローパスフ
ィルタＬＰＦ１２１、１２３からアナログのオーディオ
データとして出力される。

【００４５】クロック発生回路１１８は、発振器１１７
の発振周波数を順次、整数分の１に分周する数個の分周
器を内蔵している。それらの分周器によって得られた８
８．２ＫＨｚと４４．１ＫＨｚの各クロックは、それぞ
れＬ／Ｒ分離、Ｄ／Ａ変換用に、７．３５ＫＨｚのクロ
ックはＣＬＶサーボに用いられる。また、発振器１１７
の発振周波数１．４１１２ＭＨｚは、図２の各回路を構
成するＬＳＩのクロック用に用いられる。

【００４６】以上のような構成において、ＣＬＶサーボ
回路１０８によって、その入力におけるクロックパル
スは、入力のクロック（周波数：７．３５ＫＨｚ）で
完全にロックされる。このとき、分岡器１０９の入力
において、クロックの周波数７．３５ｋＨｚ×５８８＝
４．３２１８ＭＨｚが得られる。これが、ビットクロッ
クで、基準に用いられる水晶発振子の周波数と同程度の
精度と安定度を有する。もちろん、ＣＤ１０１の各トラ
ックの再生中の線速度は常に一定に保たれる。

【００４７】以上述べたＣＤプレーヤ部１００の再生動
作に合わせて（同期して）、電子鍵盤楽器部２００を自
動演奏（この場合の自動演奏を同期再生と呼ぶ）させる
ために、始めに、演奏者が楽器操作部２０２の鍵盤２０
２ｂを演奏操作してィベントデータ（ノートオン／オフ
などのイベント、および各イベント間の時間に関するデ
ータ、図９参照）がシーケンスメモリ２０４に記録され
る。

【００４８】この場合、上述の各イベント間のタイムデ
ータ作成のために用いるタイミングクロックが、ＣＤ
の、例えば後述のサブコーディングフレームなどに同期
させる場合を同期記録と呼び、一方そのような同期を考
慮せず、単なる通常の自動演奏（この場合、ノーマル再
生と呼ぶ）のためのイベントデータがシーケンスメモリ
２０４に記録される場合は、ノーマル記録と呼ぶ。な
お、同期記録とノーマル記録をまとめてシーケンサ記録
と呼び、また同期再生とノーマル再生をまとめて、シー
ケンサ再生と呼ぶ。

【００４９】つぎに、楽器操作部２０２（図５参照）
は、図６に示すように、楽器音とＣＤの再生音を混合す
るミキサーつまみ２０２ａ、鍵盤２０２ｂの他に、上述
の記録・再生のために使用するつぎのような操作ボタン
を有する。

【００５０】すなわち、「シーケンサ記録」に用いる操
作ボタンとして、「ノーマル記録」を行うための押しボ
タンスイッチ２０２ｄと、反対にＣＤとの同期記録を行
うための「ＣＤ同期記録」用の押しボタンスイッチ２０
２ｅ、および以上の記録動作を終了させるための「ＯＦ
Ｆ」ボタン２０２ｃがある。

【００５１】一方、「シーケンサ再生」に用いる操作ボ
タンとして、同様に上述の「シーケンサ記録」の場合に
対応して「ノーマル再生」、「ＣＤ同期再生」、「ＯＦ
Ｆ」の各押しボタンスイッチ２０２ｇ、２０２ｈ、およ
び２０２ｆがある。

【００５２】ふたたび図５に戻り、制御部２０１は、押
鍵検出／発音割当回路を含み、一定の周期で走査を行
い、楽器操作部２０２内の鍵盤２０２ｂの押鍵、離鍵情
報を取り込む。また、鍵が押鍵されると、制御部２０１
は押鍵した鍵を複数の発音割当チャネルのいずれかに割
当てるとともに、その鍵の操作情報に基づき、その鍵の
押鍵／雛鍵情報、音高情報、ベロシティ情報、時間情報
などの楽音情報がシーケンスメモリ２０４に書き込まれ
るとともに、トーンジェネレータ２０５に出力される。

【００５３】これらの楽音情報に基つき、トーンジェネ
レータ２０５によって生成された楽音信号は、その後、
Ｄ／Ａ変換器２０８でアナログ信号に変換された後、Ｌ
ＰＦ２０９で整形される。この場合、コーラス効果を選
択していれば、コーラス効果回路２０８で擬似ステレオ
効果を有する２チャネル（Ｌ、Ｒ）の楽音信号に分けら
れる。

【００５４】つぎに、上述の同期記録、同期再生、およ
びノーマル記録、ノーマル再生について、シーケンス制
御部２０３に関する３つの実施形態を用いて順次説明す
る。

【００５５】《シーケンス制御部の第１実施形態》ま
ず、第１実施形態の構成を説明する前に概略の動作につ
いて説明する。

【００５６】この第１実施形態は、ＣＤの再生開始と同
時に、サブコードから１秒毎に出力する、前述のゼロフ
レーム検出信号と、電子鍵盤楽器部２００内のシーケン
ス制御部２０３で５．２０８ｍｓ毎に出力するクロック
の両方を用いて、楽器制御部２０１がシーケンスメモリ
２０４のデータを読み出して、自動演奏動作を行うとき
のクロックＳＱＣＫを生成することを特徴とする。

【００５７】このシーケンス制御部２０３で生成される
クロックの１９２番目（最初のクロックを０番目とす
る）は、最初のクロックからほぼ１秒経過した時点に相
当する（正確には、５．２０８ｍｓ×１９２＝９９９．
９３６ｍｓ）が、この１９２番目のクロックのみは、Ｓ
ＱＣＫとして用いないで、代わりに正確に１秒毎に出力
するゼロフレーム検出信号のクロックパルスをＳＱＣＫ
とする。そして、つぎの１〜１９１番のクロックを再び
ＳＱＣＫとする。

【００５８】さて、ＣＤプレーヤ部１００と電子鍵盤楽
器部２００との同期記録を行うには、まず、演奏者が図
６に示すＣＤ選曲スイッチ群１２５を用いて、使用する
ＣＤをテンキーを用いて選曲する。つぎに、電子鍵盤楽
器部２００の楽器操作部２０２内の「ＣＤ同期記録」ボ
タン２０２ｅ（図６参照）を押す。すると、楽器制御部
２０１から「同期再生命令」がＣＤプレーヤ部１００の
システム制御回路１１６に迭出されてＣＤの再生が開始
される。その結果、ＣＤのサブコーディングフレームの
Ｑチャネルによる相対時間データ（図４参照）が、ＣＤ
プレーヤ部１００のシステム制御回路１１６から、電子
鍵盤楽器部２００の楽器制御部２０１を介してシーケン
ス制御部２０３に入力する。

【００５９】ここで、演奏者がＣＤの再生に合わせて、
電子鍵盤楽器部２００の鍵盤２０２ｂを演奏操作する
と、その鍵操作情報より得られる前述のイベントデータ
（タイムデータを含む）が、楽器制御部２０１によって
シーケンスメモリ２０４に書き込まれる。このとき、前
述した自動演奏に用いられるクロックＳＱＣＫと、同ク
ロックによって計時されるタイムデータは、つきに述べ
るようにシーケンス制御部２０３において作成される。

【００６０】以下、このシーケンス制御部２０３の第１
実施形態の具体的動作を、図７を用いて詳しく説明す
る。

【００６１】まず、「ＣＤ同期記録」ボタン２０２ｅ
（図６）を押すと、ＣＤはサブコードの前述したＰチャ
ネルの立ち上がり、つまり曲間の開始時点より再生を始
める。図７の相対時間検出回路２０９は、ＣＤプレーヤ
部１００のシステム制御回路１１６から送られるＣＤの
サブコードの前述したＱチャネルによる相対時間データ
（図４参照）から、００分００秒００フレームを検出し
てゼロ時間検出信号を、また、１秒毎に出力するＡ分Ｂ
秒（任意の時間を表す）００フレームを検出して、図８
（ａ）に示すゼロフレーム検出信号（この周波数は１Ｈ
ｚ）を出力する。なお、相対時間検出回路２０９は、図
４に示すように時間データが減少する曲間ではゼロフレ
ーム検出信号を出力せず、曲の頭で相対時間データがゼ
ロになったとき、ゼロフレーム検出信号と、曲の頭を示
すゼロ時間検出信号を出力する。

【００６２】このゼロ時間検出信号が、まず、ＳＱＣＫ
カウンタ２２１をクリアする。そして、ゼロフレーム検
出信号が、ＯＲゲート２１６、ＡＮＤゲート２１９（こ
の場合、ＣＤの再生中にＣＤプレーヤ部１００のシステ
ム制御回路１１６から出力されるＣＤ再生状態信号と、
「ＣＤ同期記録」ボタン２０２ｅを押したときに楽器制
御部２０１から出力される同期選択信号は、ともにハイ
レベル）を介してＯＲゲート２２０からＳＱＣＫとして
出力される（これは図８（ｃ）のクロック番号０番のク
ロックに相当する）。

【００６３】この時点で、１ＭＨｚ発振器２１１の発振
が開始される。５２０８カウンタ２１２は、図８のに示
されるように、１ＭＨｚのクロックを５２０８カウント
する（５．２０８ｍｓ）毎にクロックを出力する。この
クロックの大部分、すなわち、同図（ｃ）に示すＳＱＣ
Ｋのクロック番号０から１９１までのクロックは、ＡＮ
Ｄゲート２１５（後述する１９１カウンタ２１３の出力
は、１９２カウント目以外はローレベルであるため、そ
れがインバーター２１４で反転されたＡＮＤゲート２１
５の入力はハイレベルになる）、ＯＲゲート２１６、Ａ
ＮＤゲート２１９（この場合、ＣＤ再生状態信号と同期
選択信号はともにハイレベル）を介して、ＯＲゲート２
２０からＳＱＣＫとして出力される。

【００６４】そして１９１力ウンタ２１３は、そのクロ
ックの立ち下がりでカウントアップして、１９１カウン
ト目で、同図（ｄ）のようにハイレベル信号を出力す
る。このハイレベル信号は、インバータ２１４で反転さ
れ、ＡＮＤゲート２１５にローレベル信号として入力さ
れる。このハイレベル信号が１９１カウンタ２１３より
出力されている間（つぎのゼロフレーム検出信号によっ
て、１９１カウンタ２１３がクリアされるまで）は、イ
ンバータ２１４の出力であるローレベル信号がＡＮＤゲ
ート２１５に入力するので、５２０８カウンク２１２に
よる１９２番目のクロックの送出は禁止され、代わりに
ゼロフレーム検出信号が、前述と同様にしてＯＲゲート
２１６、ＡＮＤゲート２１９を介し、ＯＲゲート２２０
から、シーケンサクロックＳＱＣＫとして、図８（ｃ）
に示すように出力される。このＳＱＣＫはＳＱＣＫカウ
ンタ２２１で曲の頭から計数され、その計数値はシーケ
ンスメモリ２０４内にデータを記録するときのタィムデ
ータとして用いられる。

【００６５】以上が同期記録の動作で、１秒毎にＣＤの
ゼロフレーム検出信号に同期したシーケンサクロックＳ
ＱＣＫが得られる。

【００６６】上述のように、電子鍵盤楽器部２００のシ
ーケンスメモリ２０４に書き込まれたイベントデータに
基づいて同期再生がつぎのように行われる。

【００６７】同期再生においては、まずユーザーがＣＤ
操作部１１５（図２）内のＣＤ選曲スイッチ群１２５
（図３参照）を用いて所定の曲を選曲する。つぎに、楽
器操作部２０２の「ＣＤ同期再生」ボタン２０２ｈが押
されると、楽器制御部２０１から「同期再生命令」がＣ
Ｄプレーヤ部１００のシステム制御部１１６に送られ、
ＣＤの再生が開始される。ＣＤの再生が開始されると、
ＣＤプレーヤ部１００のシステム制御回路１１６から送
られてくる「相対時間データ」によって前述の同期記録
時と同様に、シーケンス制御部２０３からＳＱＣＫクロ
ックが出力される。それに基づいてシーケンスメモリ２
０４に書き込まれている演奏のイベントデータ（図９参
照）が順次読み出される。その結果、イベントデータに
応じて、例えばノートナンバーに対応する音高と、所定
の音色やべロシティーを有する楽音が、タイムデータで
規定される所定時間で発音ならびに消音される。

【００６８】つぎに、同期再生時に、図１０のタィムチ
ャートのように、ＣＤを早送り／早戻しなどの再生以外
の状態にした後で、ふたたび再生状態に復帰した場合の
動作について説明する。

【００６９】まず、ＣＤ再生状態信号は、早送り／早戻
しの状態ではローレベルであるため、この状態では、Ａ
ＮＤゲート２１７、２１９のいずれもＯＦＦになるた
め、シーケンサクロックＳＱＣＫは出力されない。

【００７０】続いて、ＣＤが再び再生状態に復帰する
と、その時点でＣＤから出力される相対時間データに基
づいて、図７の演算回路２２２が、つぎのゼロフレーム
時のタイミングにおける、曲の頭からのＳＱＣＫの計数
値を演算する。例えば再生状態に復帰した時点を１分２
３秒４５フレームとすると、つぎのゼロフレーム時は、
１分２４秒００フレームであり、ＳＱＣＫクロックは毎
秒１９２であるので、（６０＋２４）×１９２＝１６１２８を演算する。

【００７１】この演算された値が、シーケンサの再生を
開始するポイントのＳＱＣＫのクロック番号である。

【００７２】ここで、ＣＤ再生状態信号は、ＣＤが再生
状態に復帰すると、ゼロフレームのタイミングでハイレ
ベルに戻り、これに続いて楽器制御部２０１からプリセ
ット命令が出力される。そして、演算回路２２２からの
上記出力値は、プリセット命令に応じて、ＳＱＣＫカウ
ンタ２２１に、プリセットデータとしてセットされる。
これにより、このプリセットデータによる計数値から、
再びＳＱＣＫクロックによるカウントが再開され、つぎ
のタイミングデータに対応するノートオンから自動演奏
が始められる。

【００７３】つぎに、ノーマル記録とノーマル再生につ
いて説明する。ノーマル記録の場合には、楽器操作部２
０２の「ノーマル記録」ボタン２０２ｄ（図６参照）を
押すと、楽器制御部２０１から出力されたノーマルスタ
ート信号が、ＯＲゲート２１０を介して１ＭＨｚ発振器
２１１をスタートさせ、５２０８カウンタ２１２がカウ
ントするクロックがＡＮＤゲート２１８（この場合、Ｃ
Ｄ再生状態信号、およびノーマル再生時はローレベルで
ある同期選択信号のインバータ２１７出力は、ともにハ
イレベル）を介して、ＯＲゲート２２０からＳＱＣＫと
して出力される。

【００７４】以上のように、ＣＤとの同期に無関係にシ
ーケンス制御部２０３内で作成されたＳＱＣクロックに
基づいて、演奏者の演奏操作による楽曲のイベントデー
タが、シーケンスメモリ２０４に順次書き込まれる。

【００７５】つぎに、ノーマル再生は、楽器操作部２０
２内の「ノーマル再生」ボタン２０２８を押すことによ
り、シーケンスメモリ２０４に書き込まれたイベントデ
ータに基づいた通常の自動演奏が行われる。

【００７６】《シーケンス制御部の第２実施形態》つぎ
に、シーケンス制御部２０３の第２実施形態につき説明
する。

【００７７】本実施形態は、同期再生中に再生以外の状
態、例えば早送りの状態から復帰して、再生を開始する
場合、シーケンサクロックＳＱＣＫの単位（５．２０８
ｍｓ）でタイミングの同期が得られるのが特徴で、第１
実施形態がゼロフレーム検出信号の１秒単位で同期が得
られるのと大きく異なる。その他の点、例えば同期再生
の同期タイミングが、サブコーディングフレームのクロ
ックバルスＣＤＣＫ毎に得られる等の動作は、第１実施
形態と同じである。

【００７８】図１１は、シーケンス制御部２０３のブロ
ック図で、後述する補正タイマ２２３が新たに加わった
以外は、基本的に第１実施形態の図７とほぼ同様な回路
構成である。

【００７９】まず、演算回路２２２は、楽器制御部２０
１から出力される演算制御信号に応じて、図１２に示す
ようにＣＤ再生開始ポイントとシーケンサの再生開始ポ
イントとの時間差ｙをつぎのように演算する。

【００８０】いま、ＣＤが再生状態に復帰したポイント
をＡ分Ｂ秒Ｃフレームとすると、本実施形態では同期ポ
イントが１秒毎にあるため、同図に示す同期ポイントｎ
からＣＤ再生開始ポイントまでの時間ｘは、図８（ｂ）
に示す、ＣＤＣＫのＣフレーム分の時間（１３．３３３
３…×Ｃｍｓ）に等しい。そして、同期ポイントｎにお
けるＳＱＣＫのクロック番号を仮に０番とし、順次クロ
ック番号を付すと、シーケンサの再生開始ポイントにお
けるクロック番号は、ｘ／５．２０８３の整数部に値１
を加算した値である。ただし、Ｃ＝０の場合は、フレー
ム００の時点に当たるので、値１を加算しない。例えば
フレーム数Ｃ＝１０とすると、ｘ＝１３３．３（ｍｓ）
であるので、１３３．３３／５．２０８３＝２５．６となり、整数部の２５に１を加算した２６が、シーケン
サの再生開始ポイントにおけるＳＱＣＫのクロック番号
（これをＣ１とする）である。そして、曲の頭からのＳ
ＱＣＫのクロック番号は、（Ａ×６０＋Ｂ）×１９２＋２６・・・（１）となる。

【００８１】つぎに、上述のシーケンサの再生開始ポイ
ントとＣＤの再生開始ポイントの時間差を求める。図１
２からも明らかなように、この場合の時間差（同図の
ｙ）は、（５．２０８３×２６）−（１３．３３３３×１０）＝
２．０８３ｍｓである。これを一般式で表すとつぎのようになる。（ＳＱＣＫ周期×Ｃ１）−（ＣＤＣＫ周期×Ｃ）＝時間差（ｙ）

【００８２】この時間差をＣＤの再生開始ポイントに加
算した時点を、つぎのシーケンサクロックＳＱＣＫの時
点とする。

【００８３】このようにして、演算回路２２２で演算さ
れた時間差データｙは、ＣＤが早送り等から再生状態に
復帰し、ＣＤ再生状態信号がローレベルからハイレベル
に転じた時点で、楽器制御部２０１から出力されるプリ
セット命令によってプリセットデータとして補正タイマ
２２３にセットされる。この補正タイマ２２３は、図８
に示すように、相対時間検出回路２０９より出力される
ＣＤＣＫによってプリセットデータ分のカウントをスタ
ートし、上述の時間差に対応する時点で同データのカウ
ントを終了すると同時に、クロックを１個出力する。こ
のクロックは、同期ポイントｎ（図１２参照）で新たに
スタートしたＳＱＣＫの周期に一致するもので、ＯＲゲ
ート２１６、ＡＮＤゲート２１９を介してＯＲゲート２
２０よりＳＱＣＫとして出力される。この時点で自動演
奏が開始される。それと同時に上述のクロックは、５２
０８カウンタ２１２、１９１カウンタ２１３をそれぞれ
クリアし、再カウントを開始する。ただし、１９１カウ
ント２１２にはクリアされた後、最初に出力すべき計数
値、この場合は前述のＣ１、すなわち自動演奏の開始ポ
イントにおけるＳＱＣＫのクロック番号がプリセットデ
ータとして、楽器制御部２０１から出力されるプリセッ
ト命令によってプリセットされている。

【００８４】また、演算回路２２２は、シーケンサの再
生開始ポイントに対応するＳＱＣＫの計測値（曲の頭か
らのクロック番号に等しい）をプリセットデータとし
て、ＳＱＣＫカウンタ２２１に予めプリセットしてお
く。同データは、同期ポイントｎに対応する曲の頭から
のＳＱＣＫのクロック番号と、上述の１９１カウンタ２
１３にセットするプリセットデータから、例えば前述の
（１）式のように演算して得られる。これによりＳＱＣ
Ｋカウンタ２２１は、プリセットされたＳＱＣＫの計測
値からカウントを再開する。

【００８５】このようにして、ＣＤが早送りなど、再生
以外の状態から再生状態に復帰した場合、ＣＤの再生開
始ポイントに対応する上述の時間差データを求めること
によって、第１実施形態の場合よりはるかに早く、ＣＤ
の再生と同期する自動演奏を開始することができる。

【００８６】《シーケンス制御部の第３実施形態》最後
に、シーケンズ制御部の第３実施形態につき説明する。
本実施形態は、基本的には、第１実施形態と同様である
が、第１実施形態の同期記録・同期再生中の同期ポイン
トが１秒毎に得られるのに比べ、本実施形態では、ＣＤ
のサブコーディングフレームのクロックＣＤＣＫの周期
（１３．３３３…ｍｓ）毎に同期ポイントが得られる。
その他の点は第１実施形態と同じである。

【００８７】図１４は、内部クロックとサブコーディン
グフレームのクロックＣＤＣＫを用いてＳＱＣＫを作成
するシーケンス制御部の具体回路の１例である。なお、
同図は、説明に必要な部分の回路のみを示す。

【００８８】同図で、ＣＤの再生が開始されると、ＣＤ
より出力される相対時間データから、相対時間検出回路
２０９が、７５Ｈｚ（周期は１３．３３３…ｍｓ）のサ
ブコーディングフレームＣＤＣＫを検出し、ＳＱＣＫ
（図１３のクロック番号０に相当）としてＯＲゲート２
２０より出力する。一方、１ＭＨｚ発振器２１１は、Ｃ
ＤＣＫの入力で発振をスタートし、その出力を３３３３
カウンタ２２４がカウントして、３．３３３３ｍｓ毎に
（周波数は３００Ｈｚ）クロックをＯＲゲート２２０よ
りＳＱＣＫとして出力する。しかし、３３３３カウンタ
２２４の出力クロックは、３個まではＳＱＣＫとして出
力されるが、４回目のクロックは、３３３３カウンタ２
２４の出力をカウントする３カウンタ２２５の出力とイ
ンバータ２２６によって、阻止される。

【００８９】このため、図１３に示すように、クロック
番号０のクロックのみがＣＤＣＫに置き換えられ、ＣＤ
ＣＫの周期の１／４の周期を有するＳＱＣＫが作られ
る。このように、ＣＤＣＫ１周期を４分割するようなＳ
ＱＣＫを用いると、ＣＤを早送りなど、再生以外の状態
から再生状態に復帰する場合、例えば復帰したときのＣ
Ｄの相対時間データがｘ分ｙ秒ｚフレームとすると、Ｓ
ＱＣＫは曲の頭から｛（ｘ×６０＋ｙ）×７５＋ｚ｝×４フレーム目になる。それで、シーケンサはそのクロック
から再生を開始すればよく、ＣＤとシーケンサは完全に
同期を保って再生が行われる。

【００９０】このようにすると、ＣＤＣＫの周期の１
３．３３３３…ｍｓ毎に同期が修正されることになる。

【００９１】この場合、ＳＱＣＫの周波数は３００Ｈｚ
になるので、１分間に４分音符が１２０個の演奏テンポ
の場合、４分音符１個分の時間は０．５秒であるため、
この場合の分解能は、３００×０．５＝１５０と大変高くなり、より細やかな音楽表現が可能になる。

【００９２】なお、本実施形態ではＣＤプレーヤの再生
に合わせて、電子鍵盤楽器を演奏する場合を説明した
が、本発明はこれに限られることなく、オーディオ再生
装置として、デジタルオーディオテープレコーダ（ＤＡ
Ｔ）をはじめとして、コンパクト・カセットレコーダや
ＬＰレコードプレーヤ等を使用してもよく、また、楽器
も電子鍵盤楽器以外に、電子管楽器、電子弦楽器等を用
いても差し支えない。

【００９３】

【発明の効果】本発明によれば、ＣＤなどのオーディオ
の再生に合わせて、シーケンサに自動演奏を行わさせる
場合、ＣＤなどのサブコーディングフレームのクロック
（周期１／７５秒）などに自動演奏の同期用タイミング
クロックを一定時間（例えば１秒、または１／７５秒）
毎に同期させるので、同期のタイミング誤差が累積する
ことがない。そのため、演奏時間に関係なく常にＣＤな
どに正しく同期した自動演奏を行うことができる。

【００９４】そのほか、上述の同期演奏の状態で、例え
ばＣＤを早送りさせ、その後再び再生状態にさせた場合
に、直ちににＣＤに同期して自動演奏を再開することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による１実施形態の全体構成図

【図２】ＣＤプレーヤ部のブロック図。

【図３】ＣＤ操作部１１５の詳細図。

【図４】リードイン・エリア及びプログラム・エリアに
おけるＰ、Ｑ各チャネルの説明図。

【図５】電子鍵盤楽器部２００のブロック図。

【図６】楽器操作部２０２の詳細図。

【図７】シーケンス制御部２０３の第１実施形態の回路
構成図。

【図８】シーケンス制御部２０３の第１実施形態のタイ
ムチャート（その１）。

【図９】シーケンスメモリ２０４のデータ構成の１例を
示す図。

【図１０】シーケンス制御部２０３の第１実施形態のタ
イムチャート（その２）。

【図１１】シーケンス制御部２０３の第２実施形態の回
路構成図。

【図１２】シーケンス制御部２０３の第２実施形態のタ
イムチャート。

【図１３】シーケンス制御部２０３の第３実施形態のタ
イムチャート。

【図１４】シーケンス制御部２０３の第３実施形態の回
路構成図。

【符号の説明】

１００・・・ＣＤプレーヤ部１０１・・・ＣＤ１０２・・・スピンドルモータ１０３・・・光ピックアップ１０４・・・フオーカスサーボ１０５・・・トラッキングサーボ１０６・・・送りモータ１０７・・・送りサーボ１０８・・・ＣＬＶサーボ回路１０９・・・分周器１１０・・・データ抽出回路１１１・・・フレーム同期回路１１２・・・ＥＦＭ復調回路１１３・・・信号処理回路１１４・・・ＲＡＭ１１５・・・ＣＤ操作部１１６・・・システム制御回路１１７・・・発振器１１８・・・クロック発生回路１１９・・・Ｌ／Ｒ分離回路１２０、１２２・・・Ｄ／Ａ変換器１２１、１２３・・・ＬＰＦ１２４・・・ＣＤ操作スイッチ群１２５・・・ＣＤ選曲スイッチ群２００・・・電子鍵盤楽器部２０１・・・制御部２０２・・・楽器操作部２０２ａ・・・ミキサーつまみ２０２ｂ・・・鍵盤２０２ｃ・・・シーケンサ記録のＯＦＦ用の押しボタン
スイッチ２０２ｄ・・・シーケンサ記録のノーマル記録用の押し
ボタンスイッチ２０２ｅ・・・シーケンサ記録のＣＤ同期記録用の押し
ボタンスイッチ２０２ｆ・・・ソーケンサ再生のＯＦＦ用の押しボタン
スイッチ２０２ｇ・・・ソーケンサ再生のノーマル再生用の押し
ボタンスイッチ２０２ｈ・・・シーケンサ再生のＣＤ同期再生用の押し
ボタンスイッチ２０３・・・シーケンス制御部２０４・・・シーケンスメモリ２０５・・・トーンジェネレータ２０６・・・Ｄ／Ａ変換器２０７・・・ＬＰＦ２０８・・・コーラス効果回路２０９・・・相対時間検出回路２１０・・・ＯＲゲート２１１・・・１ＭＨｚ発振器２１２・・・５２０８力ウンタ２１３・・・１９１力ウンタ２１４・・・インバータ２１５・・・ＡＮＤゲート２１６・・・ＯＲゲート２１７・・・インバータ２１８、２１９・・・ＡＮＤゲート２２０・・・ＯＲゲート２２１・・・ＳＱＣＫカウンタ２２２・・・演算回路２２３・・・補正タイマ２２４・・・３３３３力ウンタ２２５・・・３力ウンタ２２６・・・インバータ２２７・・・ＡＮＤゲート３００、３０３・・・ミキサー３０１、３０４・・・増幅器３０２、３０５・・・スピーカ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ｆ₁を自然数とし、ｆ₂をｆ₁の倍数とし
た場合、オーディオ信号の再生を行うオーディオ再生手段と、該オーディオ信号の再生動作に同期してｆ₁ヘルツの周
波数を有する第１基準クロックを発生する第１基準クロ
ック発生手段と、前記ｆ₂ヘルツの周波数を有する第２基準クロックを発
生する第２基準クロック発生手段と、前記オーディオ再生手段による前記オーディオ信号の再
生開始に同期した前記第１基準クロック発生手段から発
生される前記第１基準クロックのパルス位置で前記第２
基準クロック発生手段に対して前記第２基準クロックの
パルスの発生を開始させ、該発生開始以後前記第２基準
クロックをシーケンサクロックとして出力し、前記発生
開始位置のパルスを含めずにその位置からｆ₂／ｆ₁番地
目の前記第２基準クロックのパルスを前記第１基準クロ
ックのパルスで置き換えて前記シーケンサクロックとし
て出力し、その出力時点を新たな前記発生開始位置とし
て上記動作を繰り返して、前記シーケンサクロックを発
生するシーケンサクロック発生手段と、該シーケンサクロックに同期して、楽器を自動演奏させ
るための演奏データの記録再生を行うシーケンサ手段
と、を有し、前記シーケンサ手段から出力される演奏デ
ータに基づき、オーディオ再生手段によるオーディオ信
号の再生に同期して楽器を自動演奏させ、その自動演奏
の途中でオーディオ再生手段を再生以外の状態に移した
後、再び再生状態に復帰させる場合において、第１基準
クロックと第２基準クロックのそれぞれのパルスが同期
する同期ポイントの位置ｎから、オーディオ再生手段の
再生復帰位置ｃまでの時間ｘを第２基準クロックの周期
で除して得られた値に小数部を含まない場合は、その値
として第２基準クロックのクロック番号ｃ１を求め、ま
た第２基準クロックの周期で除して得られた値に小数部
を含む場合は、その値の整数部に値１を加えた値として
第２基準クロックのクロック番号ｃ１を求め、次に同期
ポイントの位置ｎから前記第２基準クロックのクロック
番号ｃ１の位置までの時間と時間ｘの時間差ｙをオーデ
ィオ再生手段の再生復帰位置ｃに加算して自動演奏の開
始ポイントの位置を求めることを特徴とする自動演奏装
置。