JP3231482B2 - テンポ検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばメロディは自分
で演奏し、伴奏は自動的に行わせる自動伴奏装置等に用
いられるテンポ検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動伴奏装置は、例えばこの自動
伴奏装置に備えられたつまみ等でテンポ（曲の速さ）を
設定すると、そのテンポで伴奏音を勝手に出力するよう
に構成されている。従って、演奏者はその伴奏に併せて
メロディを演奏している。つまり、従来の自動伴奏装置
では、自動伴奏装置のテンポに演奏者がメロディを合わ
せる必要があり、自動伴奏装置が主導の装置となってい
る。このため、演奏者が主導の自動伴奏装置、すなわ
ち、演奏者がメロディを演奏するテンポに伴奏を合わせ
ることができる自動伴奏装置が望まれている。このため
には、演奏者の演奏からテンポを抽出し、そのテンポで
伴奏を行う方法が考えられる。この方法としては従来か
ら、演奏のテンポをこの演奏の音量から検出する方法が
知られている。この従来の方法では演奏のテンポを検出
するために、演奏音をマイクロフォンに入力させてこの
演奏音を表す楽音信号を得、この楽音信号を整流して得
られた電圧の変化の周期、すなわち楽音信号の音量の変
化の周期を計測することが行なわれており、音量の変化
の周期が短いと速いテンポが検出され、このテンポに合
わせて伴奏が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は、演奏の音量の変化のみからテンポを検出し伴奏をそ
のテンポに合わせているため、テンポが正しく検出され
ず伴奏がくるうことがある。また、従来のテンポ検出方
法では、すでに演奏されたメロディのテンポを検出し、
既に演奏済の過去のメロディから抽出したテンポで、現
在の伴奏のテンポを決めている。このため、たとえ過去
のテンポが正しく検出されたとしてもやはり現在の演奏
に伴奏が合わないことがある。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑み、演奏者の演奏
のテンポを正しく検出し、現在の演奏に合う伴奏のテン
ポを決めるテンポ検出装置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】上記目的を達成するため
の本発明のテンポ検出装置は、 （１）外部から入力される演奏音の１音毎の音程、音
量、及び発音のタイミングを表す演奏情報に基づいて、
音量に起因するアクセントと、音量以外の音楽要素に起
因するを検出するアクセント検出手段 （２）アクセント検出手段で検出された双方のアクセン
トに基づいて、演奏情報のテンポの変化を予測するテン
ポ予測手段 （３）テンポ予測手段で予測されたテンポに、内部で生
成するテンポを追従させるテンポ変更手段 を備えたことを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】本発明者は、上記本発明の目的を達成するため
には、音量に起因するアクセントのみでなく、例えば音
程のアクセントや発音タイミングのアクセント等音量以
外の音楽要素のアクセントを考慮することが演奏のテン
ポを正しく検出するために有効であることに想到し、本
発明をなすに至った。

【０００７】ここでは、音量のアクセントだけでなく、
音程のアクセントや発音タイミングのアクセント等、音
量のアクセント以外のアクセントも考慮したアクセント
を、以下、「音楽アクセント」と称する。すなわち、音
楽アクセントとは、楽曲の中で音量の大きい部分のこと
だけではなく、音楽的にめだつ部分や、区切りになる部
分を含めたものをいい、この音楽アクセントには、音量
の大小に起因する音量のアクセントのほか、例えば音の
長さの長短に起因するタイミングのアクセント、旋律が
上昇または下降する方向（以下、旋律の方向という。）
に起因する音程のアクセントなどがある。この音楽アク
セントは、譜面に記載された楽曲を解析して譜面から得
ることができ、この方法は従来から研究されている。発
音タイミングの決定方法には、例えば、演奏開始から演
奏情報が入力されるまでのステップ数を数える方法等が
あり、１拍を９６ステップとすると、演奏開始から２拍
後に入力された演奏情報のタイミングは１９２となる。
ここで、音の長さが短い音から長い音に移る場合に長い
音にアクセントがあり、このアクセントをタイミングの
アクセントという。

【０００８】また、旋律の方向が転換する場合にこの転
換した位置の演奏音にアクセントがあると感じられ、こ
のアクセントを音程のアクセントという。例えば、数音
からなる旋律が繰り返し演奏される箇所では、旋律の先
頭に音程のアクセントがあるといえる。本発明のテンポ
検出装置によれば、アクセント検出手段に入力される演
奏音の１音毎の演奏情報に基づいて、音楽アクセントが
検出される。この音楽アクセントに基づいて、テンポ予
測手段で、演奏のテンポの変化が予測される。テンポ変
更手段では、この予測されたテンポに、テンポ検出装置
の内部で生成するテンポを追従させている。このため、
演奏者の演奏のテンポが正しく検出され、現在の演奏に
合うように予測され、したがって現在の演奏に合う伴奏
のテンポを決めることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して説
明する。図１は、本発明のテンポ検出装置の第１実施例
を示すブロック図である。テンポ検出装置１０には、外
部からの情報が入力される手段として、演奏されている
演奏音の１音毎の音程、音量、及び発音タイミングから
構成される演奏情報や演奏音を制御する制御情報などが
入力されるＭＩＤＩ入力部１１と、入力されたトリガ情
報を検出して演奏情報に変換するトリガ検出部１２の２
つが備えられており、どちらを用いるかにより、後述す
るように、演奏情報を処理するためのプログラムの一部
が異なる。ＭＩＤＩ入力部１１は、ＭＩＤＩ規格に準じ
た各種の演奏情報や制御情報が入力されるインターフェ
ースであり、例えば楽器２０で演奏された演奏情報がＭ
ＩＤＩ信号としてこのＭＩＤＩ入力部１１に入力され
る。一方、トリガ検出部１２には例えば４つのドラムパ
ッド３１，３２，３３，３４が接続されており、これら
ドラムパッド３１，３２，３３，３４を打撃することに
より得られるトリガ信号がこのトリガ検出部１２で検出
され、入力されたトリガ信号に基づいて演奏情報が生成
される。各トリガ信号には予め音程が割り当てられてい
る（図７参照）。図７の楽器名は、一般にＭＩＤＩの音
程情報に割り当てられる打楽器で、例えばＭＩＤＩ音源
に音程情報「３６」を送信すると、バスドラム音を発音
する。メモリ部１３には、読出し専用メモリＲＯＭと、
読出し／書込み可能なメモリＲＡＭが備えられており、
ＲＯＭには、例えば後述する各種のテンポ変化予測曲線
等を多数有するデータベースやテーブル、音楽アクセン
トを検出するためのルールなどが記憶され、ＲＡＭは後
述する各種のプログラムを実行するために必要なワーキ
ングメモリなどを有する。また、ＲＯＭには、音楽アク
セント検出部１４、テンポ変化予測部１５、テンポ変更
部１６、及びクロック発生部１７として示される各種プ
ログラムが内蔵されており、音楽アクセント検出部１４
では、ＭＩＤＩ入力部１１又はトリガ検出部１２から入
力された演奏情報とメモリ部１３に記憶されたルールに
基づいて音楽アクセントが検出される。テンポ変化予測
部１５では、アクセント検出部１４で得られた音楽アク
セントに基づいてテンポの変化が予測される。テンポ変
更部１６では、テンポ変化予測部１５で得られたテンポ
と同一のテンポになるように、テンポ検出装置１０の内
部で生成されるテンポが修正される。クロック発生部１
７からは、テンポ変更部１６で変更された内部のテンポ
に応じたクロックが発生される。ＭＩＤＩ出力部１８
は、ＭＩＤＩ信号を外部へ出力するインターフェースで
あり、クロック発生部１７で発生したクロック（ＭＩＤ
Ｉ信号の一種）が外部へ出力される。このＭＩＤＩ出力
部１８から出力されたＭＩＤＩ信号に基づいて他の音源
を鳴らすこともできる。

【００１０】ここで、上記のテンポ検出装置１０により
テンポが検出されるまでの概略の手順を、楽器２０を演
奏する場合を例にして説明する。 １．演奏者が演奏の初期テンポを予め設定する。初期テ
ンポの設定は、専用の操作子を設けて設定してもよい
し、演奏者が楽器２０を演奏して入力してもよい。

【００１１】２．楽器２０で演奏された演奏音の１音毎
の音量、音程、及び発音タイミングから構成される演奏
情報が、ＭＩＤＩ入力部１１を介して音楽アクセント検
出部１４に入力される。尚、ドラムパッド３１，３２，
３３，３４を使用する場合は、ドラムパッド３１，３
２，３３，３４の演奏により生成された演奏情報が、ト
リガ検出部１２を介して音楽アクセント検出部１４に入
力される。

【００１２】３．音楽アクセント検出部１４では、演奏
音１音毎の演奏情報とメモリ部１３に記憶されたルール
に基づいて音楽アクセントが検出され、これにより音楽
アクセントの分布が得られる。 ４．テンポ変化予測部１５では、音楽アクセント検出部
１４で得られた音楽アクセントの分布からテンポの変化
が予測される。

【００１３】５．テンポ変更部１６では、テンポ変化予
測部１５で得られたテンポになるように、テンポ検出装
置１０の内部で生成されるテンポが修正される。 ６．クロック発生部１７では、テンポ変更部１６におい
て変更された内部のテンポに応じたクロックが発生さ
れ、ＭＩＤＩ出力部１８を介して外部に出力される。

【００１４】次に、上記のテンポ検出装置１０によりテ
ンポが検出されるまでのフローを説明する。先ず、音楽
アクセント検出部１４でのフローを、図２、図３を参照
して説明する。図２は演奏情報格納バッファのデータ構
造を示す図、図３は音楽アクセント検出部に対応するフ
ローを示すフローチャートである。

【００１５】図２に示されるように、演奏情報格納バッ
ファ４０はリングバッファになっており、読出しポイン
タと書込みポインタがプログラム中で更新されながら、
演奏音１音毎の音程、音量、及び発音タイミングから構
成される演奏情報が格納される。図３に示されるフロー
は、現在演奏されている演奏音の演奏情報（以下、現在
の演奏情報という。）と直前に演奏された演奏音の演奏
情報（以下、直前の演奏情報という。）に基づいて、直
前に演奏された演奏音の音程のアクセントの大きさを表
す値とタイミングのアクセントの大きさを表す値を検出
し、これらの値を直前の演奏音の音量のアクセントに加
算してテンポを検出するフローである。このフローは、
ＭＩＤＩ入力部１１もしくはトリガ検出部１２（図１参
照）を経由して演奏情報が入力される毎に起動され、先
ずステップＳ４０２では、ワーキングメモリに現在の演
奏情報が格納される。この現在の演奏情報のうちの音程
を表す情報はワーキングメモリＣｕｒｒＮｏｔｅに、音
量を表す情報はワーキングメモリＣｕｒｒＶｅｌｏに、
及びタイミングを表す情報はワーキングメモリＣｕｒｒ
Ｔｉｍｉｎｇにそれぞれ格納される。また、ワーキング
メモリＬａｓｔＴｉｍｉｎｇには、直前の演奏情報のう
ちのタイミングを表す情報が格納されており、Ｌａｓｔ
Ｔｉｍｉｎｇに格納された直前の演奏音のタイミングと
現在の演奏音のタイミングとの時間差がワーキングメモ
リＣｕｒｒＬｅｎｇｔｈに格納される。この時間差は、
直前の演奏音の長さを示す指標となる。この、演奏音の
長さとは、測定しようとする演奏情報が入力されるオン
イベントの時刻から次の演奏情報が入力されるオンイベ
ントの時刻までの時間をいう。以下、各ワーキングメモ
リの符号を、ワーキングメモリに格納された内容を指標
する符号としてもそのまま用いる。ステップＳ４０４で
は、ｍを定数として以下の計算方法に基づいて、直前の
演奏情報のうちのタイミングのアクセントの大きさが求
められる。

【００１６】タイミングのアクセント＝ＣｕｒｒＬｅｎ
ｇｔｈ（１＋ｍ×ＣｕｒｒＬｅｎｇｔｈ／ＬａｓｔＬｅ
ｎｇｔｈ） ステップＳ４０６では、直前の演奏情報のうちの音量を
表す情報が格納されたワーキングメモリＬａｓｔＶｅｌ
ｏに格納された値ＬａｓｔＶｅｌｏに、ステップＳ４０
４で求めたタイミングのアクセントの大きさを表す値が
加算され、ワーキングメモリＬａｓｔＶｅｌｏの内容が
この加算結果の値に書き換えられる。ステップＳ４０８
では、以下の計算方法に基づいて音程のアクセントの大
きさが求められる。この音程のアクセントの大きさは、
旋律の方向が前回転換した後、今回転換するまでの間の
旋律を構成する音の数をｎ、定数をｋとしたとき、 旋律が上昇方向から下降方向に凸型に転換するときの最
上点における音程のアクセントの大きさ＝ｎ×ｋ 旋律が下降方向から上昇方向に凹型に転換するときの最
下点における音程のアクセントの大きさ＝ｎ×ｋ×３／
４ として求められる。

【００１７】ステップＳ４１０では、ステップＳ４０６
で求められたワーキングメモリＬａｓｔＶｅｌｏの値
に、ステップＳ４０８で求めた音程のアクセントの大き
さを表す値が加算され、ワーキングメモリＬａｓｔＶｅ
ｌｏの内容がこの加算結果の値に書き換えられ、これに
より音程のアクセントの大きさとタイミングのアクセン
トの大きさが音量のアクセントに加算される。ステップ
Ｓ４１２では、直前の演奏情報が格納されたワーキング
メモリの内容が、演奏情報格納バッファ４０の書き込み
ポインタで示される位置に書き込まれる。ステップＳ４
１４では、次に演奏情報が入力された際に入力された次
の演奏情報をワーキングメモリＣｕｕｒＮｏｔｅ，Ｃｕ
ｒｒＶｅｌｏ，ＣｕｒｒＴｉｍｉｎｇ，ＣｕｒｒＬｅｎ
ｇｈに格納するために、それぞれワーキングメモリＣｕ
ｕｒＮｏｔｅ，ＣｕｒｒＶｅｌｏ，ＣｕｒｒＴｉｍｉｎ
ｇに格納されている演奏情報とＣｕｒｒＬｅｎｇｈに格
納されている演奏音の長さがワーキングメモリＬａｓｔ
Ｎｏｔｅ，ＬａｓｔＶｅｌｏ，ＬａｓｔＴｉｍｉｎｇ，
ＬａｓｔＬｅｎｇｈｔに退避される。ステップＳ４１６
では、次の書き込みのために書き込みポインタが更新さ
れる。以上で図３に示されたフローは終了し、音程のア
クセント、タイミングのアクセント、及び音量のアクセ
ントが総合された音楽アクセントが得られる。

【００１８】次に、テンポ変化予測部１５を、図４、図
５を参照して説明する。図４はテンポ変化予測部１５に
対応するフローを示すフローチャート、図５は音楽アク
セントの分布とこの分布から得られたテンポ変化予測曲
線の一例を示すグラフである。図４に示されるフロー
は、演奏情報格納バッファ４０（図２参照）の内容が１
小節分書き込まれると起動され、このフローにより、音
楽アクセント検出部１４（図１参照）で検出された音楽
アクセントに基づくテンポ変化の予測曲線が求められ、
１小節後のテンポが予測される。

【００１９】先ず、ステップＳ５０２では、演奏情報格
納バッファ４０（図２参照）の読み出しポインタの位置
から１小節分の演奏情報が検索され、この１小節の中か
ら最大の音量と２番目に大きい音量を表す演奏情報、す
なわちこの１小節の中の２つの音楽アクセントが求めら
れる。ステップＳ５０４では、ステップＳ５０２で求め
られた２つの演奏情報のうちのタイミングを表す情報
が、それぞれワーキングメモリＴｉｍｉｎｇ１，２に格
納される。また、演奏開始から上記２つの演奏情報がＭ
ＩＤＩ入力部１１（図１参照）に入力されるまでの「実
時間」が、それぞれワーキングメモリＣｌｏｃｋ１，２
に格納される。この実時間は、ワーキングメモリＴｅｍ
ｐｏに格納されている現在のテンポとワーキングメモリ
Ｔｉｍｉｎｇ１，２に格納されているタイミングを表す
情報から、以下の計算で求めることができる（図５参
照）。

【００２０】実時間＝タイミングを表す情報／現在のテ
ンポ ここで、演奏情報格納バッファに余裕があればこの実時
間も格納してもよい。次に、ステップＳ５０６では、次
の１小節分の演奏情報を読み出すために、演奏情報格納
バッファの読み出しポインタが演奏情報１小節分更新さ
れる。ステップＳ５０８では、ステップＳ５０６で更新
された読み出しポインタの位置から１小節分の演奏情報
が検索され、この１小節の中から最大の音量を表す演奏
情報と２番目に大きい音量を表す演奏情報、すなわちこ
の１小節の中の２つの音楽アクセントが求められる。ス
テップＳ５１０では、ステップＳ５０８で求められた２
つの演奏情報のうちのタイミングを表す情報が、ワーキ
ングメモリＴｉｍｉｎｇ３，４に格納される。また、演
奏開始から上記２つの演奏情報がＭＩＤＩ入力部１１
（図１参照）に入力されるまでの実時間が、それぞれワ
ーキングメモリＣｌｏｃｋ３，４に格納される。この演
奏情報が入力されるまでの実時間は、ワーキングメモリ
Ｔｅｍｐｏに格納されている現在のテンポとワーキング
メモリＴｉｍｉｎｇ３，４に格納されているタイミング
情報が表すステップ数から、ステップＳ５０４と同様に
以下の計算で求めることができ、これによりその１小節
の中の音楽アクセントが生じた実時間が求められる（図
５参照）。

【００２１】実時間＝タイミングを表す情報／現在のテ
ンポ 次に、ステップＳ５１２では、図５に示される音楽アク
セントの分布を求めるために、以下の計算方法に基づい
て、ワーキングメモリＴｉｍｉｎｇ１，２，３，４及び
ワーキングメモリＣｌｏｃｋ１，２，３，４に格納され
た値から、各音楽アクセントの間のテンポｄＴｅｍｐｏ
１，２，３，４が求められる。ここで、“α（ ）”
は、括弧内を１拍分のステップ数で割り、小数点以下を
四捨五入して１拍分のステップ数をかける計算を表す。

【００２２】ｄＴｅｍｐｏ１＝α（Ｔｉｍｉｎｇ１）／
Ｃｌｏｃｋ１ ｄＴｅｍｐｏ２＝α（Ｔｉｍｉｎｇ２−Ｔｉｍｉｎｇ
１）／（Ｃｌｏｃｋ２−Ｃｌｏｃｋ１） ｄＴｅｍｐｏ３＝α（Ｔｉｍｉｎｇ３−Ｔｉｍｉｎｇ
２）／（Ｃｌｏｃｋ３−Ｃｌｏｃｋ２） ｄＴｅｍｐｏ４＝α（Ｔｉｍｉｎｇ４−Ｔｉｍｉｎｇ
３）／（Ｃｌｏｃｋ４−Ｃｌｏｃｋ３）

【００２３】次に、ステップＳ５１４では、ステップＳ
５０４，Ｓ５１０で求められたワーキングメモリＣｌｏ
ｃｋ１，２，３，４に格納されている実時間、及びステ
ップＳ５１２で求められたワーキングメモリｄＴｅｍｐ
ｏ１，２，３，４に格納されている各音楽アクセント間
のテンポから、図５に示される音楽アクセントの分布が
求められ、このアクセントの分布からテンポ変化予測曲
線が求められる。ここで、アクセントの分布からテンポ
変化予測曲線を求める方法は、スプライン関数を用いる
方法、移動平均による方法、直線で近似する方法などさ
まざまな方法があるが、これらは周知であるため、ここ
ではその説明を省略する。

【００２４】次に、ステップＳ５１６では、ステップＳ
５１４で求められたテンポ変化予測曲線（図５参照）か
ら１小節後のテンポが求められ、このテンポはワーキン
グメモリＮｅｘｔＴｅｍｐｏに格納される。尚、このワ
ーキングメモリＮｅｘｔＴｅｍｐｏには、電源投入時に
は初期値として、予め設定されたテンポの値が格納され
ている。その後、上記のようにして予測されたテンポが
順次ワーキングメモリＮｅｘｔＴｅｍｐｏに格納され
る。以上で図４に示されたフローは終了する。

【００２５】また、テンポ変更部１６（図１参照）は、
１小節毎に起動され、ここでは、ワーキングメモリＮｅ
ｘｔＴｅｍｐｏに格納されたテンポが読み出され、テン
ポ検出装置１０で生成されるテンポが、ワーキングメモ
リＮｅｘｔＴｅｍｐｏに格納されたテンポになるように
変更される。また、クロック発生部１７（図１参照）
は、テンポ変更部１６で変更されたテンポに追従するタ
イマ（図示せず）により、例えば１拍の１／２４のタイ
ミングで起動され、ここでは、テンポ変更部１６で変更
されたテンポに応じた間隔のクロックが生成され、この
クロックはＭＩＤＩ出力部１８（図１参照）に送出され
る。

【００２６】また、ＭＩＤＩ出力部１８（図１参照）で
は、クロック発生部１７から送出されたクロックが外部
へ送り出される。次に、テンポ変化予測部１５の他の例
を説明する。図６は、テンポ変化予測部１５に対応す
る、図４に示すフローに変えて採用することのできるフ
ローを示すフローチャートである。このフローは、演奏
情報格納バッファ４０（図２参照）の内容が１小節分書
き込まれると起動される。ステップＳ６０２からステッ
プＳ６１０まではそれぞれ、図４に示されたフローのス
テップＳ５０２、ステップＳ５０４、ステップＳ５０
６、ステップＳ５０８、ステップＳ５１０と同一であ
り、ステップＳ６１０まで進むことにより、２小節中の
音楽アクセントの実時間が求められる。

【００２７】ステップＳ６１２では、以下の計算方法に
基づいて、ワーキングメモリＴｉｍｉｎｇ１，２，３，
４及びワーキングメモリＣｌｏｃｋ１，２，３，４に格
納された値、さらに現在のテンポを格納したワーキング
メモリＴｅｍｐｏの値から、各音楽アクセントの時刻に
おけるテンポの、現在のテンポからの変位ｄＴｅｍｐｏ
１，２，３，４が求められる。ただし、“α（ ）”
は、前述と同様に、括弧内を１拍分のステップ数で割
り、小数点以下を四捨五入して１拍分のステップ数をか
ける計算を表す。

【００２８】ｄＴｅｍｐｏ１＝Ｔｅｍｐｏ−α（Ｔｉｍ
ｉｎｇ１）／Ｃｌｏｃｋ１ ｄＴｅｍｐｏ２＝Ｔｅｍｐｏ−α（Ｔｉｍｉｎｇ２−Ｔ
ｉｍｉｎｇ１）／（Ｃｌｏｃｋ２−Ｃｌｏｃｋ１） ｄＴｅｍｐｏ３＝Ｔｅｍｐｏ−α（Ｔｉｍｉｎｇ３−Ｔ
ｉｍｉｎｇ２）／（Ｃｌｏｃｋ３−Ｃｌｏｃｋ２） ｄＴｅｍｐｏ４＝Ｔｅｍｐｏ−α（Ｔｉｍｉｎｇ４−Ｔ
ｉｍｉｎｇ３）／（Ｃｌｏｃｋ４−Ｃｌｏｃｋ３） ステップＳ６１４では、ステップＳ６１２で求められた
ｄＴｅｍｐｏ１，２，３，４を用いてメモリ部１３（図
１参照）のデータベースが検索され、最適なテンポ変化
予測曲線が１つ予測される。このデータべースには、例
えば以下の種類の曲線を用意しておく。

【００２９】傾き負の直線（リタルダンド１） 傾き負の指数曲線（リタルダンド２） 傾き負のｎ次曲線（リタルダンド３） 傾き負の対数曲線（ハーフテンポ） 傾き正の直線（アッチェレランド１） 傾き正の指数曲線（アッチェレランド２） 傾き正のｎ次曲線（アッチェレランド３） 傾き正の対数曲線（倍テンポ） ここで、リタルダンドとはだんだんテンポを遅くするこ
とをいい、アッチェレランドとはだんだんテンポを速く
することをいう。また、上記の曲線の中からいずれかの
曲線を選択する技術についてはさまざまな方法がある
が、それらはいずれも公知であるため、詳細な説明は省
略する。

【００３０】ステップＳ６１６では、ステップＳ６１４
で求められたテンポ変化予測曲線から１小節後のテンポ
が求められ、このテンポはワーキングメモリＮｅｘｔＴ
ｅｍｐｏに格納される。尚、このワーキングメモリＮｅ
ｘｔＴｅｍｐｏには、電源投入時には初期値として、予
め設定されたテンポの値が格納されている。その後、上
記のようにして予測されたテンポが順次ワーキングメモ
リＮｅｘｔＴｅｍｐｏに格納される。以上で図６に示さ
れたフローは終了する。

【００３１】次に、音楽アクセント検出部１４（図１１
参照）の他の例について、図７、図８を参照して説明す
る。ここに示す例は、ドラムパッド３１，３２，３３，
３４（図１参照）を打撃することにより得られるトリガ
信号をトリガ検出部１２に入力し演奏情報を得てテンポ
を検出する例であり、トリガ検出部１２に入力されるト
リガ信号に対しては、図７に示されるように、予め音程
が割り当てられている。図７の楽器名は、一般にＭＩＤ
Ｉの音程情報に割り当てられる打楽器で、例えばＭＩＤ
Ｉ音源に音程情報「３６」を送信すると、バスドラム音
を発音する。

【００３２】先ず、テンポが検出されるまでの概略の手
順を説明する。 １．演奏者が演奏の初期テンポを予め設定する。初期テ
ンポの設定は、専用の操作子を設けてもよいし、演奏者
がドラムパッドを演奏して入力してもよい。 ２．ドラムパッド３１，３２，３３，３４を用いて演奏
された演奏情報が、トリガ検出部１２を介して音楽アク
セント検出部１４に取り込まれる。

【００３３】３．音楽アクセント検出部１４では、演奏
情報（音量、音程、発音タイミング）と、メモリ部１３
に記憶されたルールに従って音楽アクセントが検出され
る。 ４．テンポ変化予測部１５では、音楽アクセント検出部
１４で得られた音楽アクセントの分布に基づいて、テン
ポの変化が予測される。 ５．テンポ変更部１６では、テンポ変化予測部１５で予
測されたテンポ変化予測曲線に基づいて内部のテンポが
修正される。

【００３４】６．クロック発生部１７では、テンポ変更
部１６で変更された内部のテンポに応じたクロックが生
成され、ＭＩＤＩ出力部１８に送出される。 次に、音楽アクセント検出部１４に対応するフローを、
図８を参照して説明する。図８に示されるフローは、ト
リガ検出部１２（図１参照）で演奏情報が生成される毎
に起動される。

【００３５】ここで、跳躍のアクセントは以下のように
して検出される。前回入力された音程と今回入力された
音程の差が所定値以上であるとき、跳躍のアクセントが
与えられる。例えば前回入力された音程をＮＯＴＥ１、
今回入力された音程をＮＯＴＥ２とし、定数をｐとする
と、 ｜ＮＯＴＥ２−ＮＯＴＥ１｜＞ｐ となるとき、跳躍のアクセントが与えられ、このアクセ
ントの大きさを５とする。ここでは、演奏者がアクセン
トをつけたいときに、前回打撃したドラムパッドより、
上記の定数ｐ以上音程の離れたドラムパッドを打撃する
ことにより跳躍のアクセントが付加される。例えば、図
７に示されるドラムパッド４に割り当てられたシンバル
音はアクセントのある部分で演奏されることが多い楽器
であるが、音程を４９に設定することにより、ドラムパ
ッド１，２，３のいずれかを打撃した後ドラムパッド４
を打撃したとき、前回入力された音程と今回入力された
音程の差が、定数ｐ以上となるように定数ｐを設定して
おき跳躍のアクセントが付加される。

【００３６】先ず、ステップＳ８０２では、現在入力さ
れた演奏情報のうちの音程を表す情報はワーキングメモ
リＣｕｒｒＮｏｔｅに、音量を表す情報はワーキングメ
モリＣｕｒｒＶｅｌｏに、及びタイミングを表す情報は
ワーキングメモリＣｕｒｒＴｉｍｉｎｇにそれぞれ格納
される。また、ワーキングメモリＬａｓｔＴｉｍｉｎｇ
には、直前の演奏情報のうちのタイミングを表す情報が
格納されており、ＬａｓｔＴｉｍｉｎｇに格納された直
前の演奏音のタイミングと現在の演奏音のタイミングと
の時間差がワーキングメモリＣｕｒｒＬｅｎｇｔｈに格
納される。この時間差は、直前の演奏情報が表す音の長
さを示す指標となる。

【００３７】ステップＳ８０４では、ｍを定数として以
下の計算方法に基づいて、直前の演奏情報のうちのタイ
ミングのアクセントの大きさが求められる。 タイミングのアクセント＝ＣｕｒｒＬｅｎｇｔｈ（１＋
ｍ×ＣｕｒｒＬｅｎｇｔｈ／ＬａｓｔＬｅｎｇｔｈ） ステップＳ８０６では、直前の演奏情報のうちの音量を
表す情報が格納されたワーキングメモリＬａｓｔＶｅｌ
ｏの値に、ステップＳ８０４で求めたタイミングのアク
セントの大きさを表す値が加算され、ワーキングメモリ
ＬａｓｔＶｅｌｏの内容がこの加算結果に書き換えられ
る。ステップＳ８０８では、上述した方法により跳躍の
アクセントの大きさが求められる。ステップＳ８１０で
は、ステップＳ８０２で求められたワーキングメモリＣ
ｕｒｒＶｅｌｏの値に、ステップＳ８０８で求めた跳躍
のアクセントの大きさが加算され、ワーキングメモリＣ
ｕｒｒＶｅｌｏの内容がこの加算結果に書き換えられ、
これにより跳躍のアクセントの大きさが音量に加算され
る。ステップＳ８１２では、直前の演奏情報を格納した
ワーキングメモリの内容を記憶しておくために、この内
容が、演奏情報格納バッファ４０の書き込みポインタで
示される位置に書き込まれる。ステップＳ８１４では、
次の演奏情報が入力されこの図８のフローが再度起動さ
れた時点で、入力された次の演奏情報をワーキングメモ
リＣｕｕｒＮｏｔｅ，ＣｕｒｒＶｅｌｏ，ＣｕｒｒＴｉ
ｍｉｎｇ，ＣｕｒｒＬｅｎｇｈに格納するために、それ
ぞれワーキングメモリＣｕｕｒＮｏｔｅ，ＣｕｒｒＶｅ
ｌｏ，ＣｕｒｒＴｉｍｉｎｇに格納されている演奏情報
とＣｕｒｒＬｅｎｇｈに格納されている演奏音の長さ
が、ワーキングメモリＬａｓｔＮｏｔｅ，ＬａｓｔＶｅ
ｌｏ，ＬａｓｔＴｉｍｉｎｇ，ＬａｓｔＬｅｎｇｈｔに
退避される。ステップＳ８１６では、次の書込みのため
に書き込みポインタが更新される。以上で図８に示され
たフローは終了し、跳躍のアクセント、タイミングのア
クセント、及び音量のアクセントが総合された音楽アク
セントが得られる。

【００３８】上記した各実施例では、入力される演奏情
報に基づいてテンポの変化を予測し、出力されるクロッ
クのテンポに反映させた例を示したが、内部に記憶され
た演奏情報を自動演奏する自動演奏装置において、入力
した演奏情報をもとにテンポ変化を予測し、自動演奏す
る演奏情報のテンポに反映させてもよい。また、演奏情
報から音楽アクセントの分布を得るために、前述したタ
イミングのアクセント等以外にも和声によるアクセント
（和声が変化したことによるアクセント）、類型による
アクセント（似通った音型の旋律の開始によるアクセン
ト）などのアクセントに注目してもよく、また、それら
を組み合わせるとさらに精度の高いテンポの予測が可能
になる。逆に簡単のために注目するアクセントの種類を
減らしてもよい。

【００３９】また、本発明においては、音楽アクセント
の分布とテンポの関係を学習する学習モードをテンポ検
出装置に設け、あるテンポ変化における演奏者の音楽ア
クセントの分布の傾向を学習できるようにしてもよい。
その際、音楽アクセントの分布の傾向の学習にニューラ
ルネットワークを用いるとより効果的である。また、ア
クセントの分布よりテンポ変化予測曲線を作成または選
択する方法としてファジイ検索やファジイ推論などを用
いてもよい。

【００４０】以上のように、入力された演奏情報の音楽
アクセントを検出し、検出された音楽アクセントの分布
からテンポの変化を予測することにより、演奏者の演奏
のテンポが正しく検出され、現在の演奏に合う伴奏のテ
ンポを決めることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明のテンポ検出
装置によれば、演奏情報から音楽アクセントを検出し、
この音楽アクセントに基づいて演奏情報のテンポの変化
を予測し、この予測されたテンポに、テンポ検出装置の
内部で生成されるテンポを追従させているため、演奏者
の演奏のテンポが正しく検出され、現在の演奏に合う伴
奏のテンポを決めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のテンポ検出装置の一実施例を示すブロ
ック図である。

【図２】演奏情報格納バッファのデータ構造を示す図で
ある。

【図３】音楽アクセント検出部に対応するフローを示す
フローチャートである。

【図４】テンポ変化予測部に対応するフローを示すフロ
ーチャートである。

【図５】音楽アクセントの経時的分布とこの分布から得
られたテンポ変化予測曲線を示すグラフである。

【図６】本発明の第２実施例のテンポ変化予測部に対応
するフローを示すフローチャートである

【図７】トリガ検出部に入力されるトリガ信号に対して
予め割り当てられた音程と打楽器音を示す説明図であ
る。

【図８】本発明の第３実施例の音楽アクセント検出部に
対応するフローを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ テンポ検出装置 １１ ＭＩＤＩ入力部 １２ トリガ検出部 １３ メモリ部 １４ 音楽アクセント検出部 １５ テンポ変化予測部 １６ テンポ変更部 １７ クロック発生部 １８ ＭＩＤＩ出力部 ２０ 楽器 ３１，３２，３３，３４ ドラムパッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G10H 1/00 101 - 102 G10H 1/36 - 1/42

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部から入力される演奏音１音毎の演奏
   情報に基づいて、音量に起因するアクセントと、音量以
   外の音楽要素に起因するアクセントとの双方を検出する
   アクセント検出手段と、 前記アクセント検出手段で検出された双方のアクセント
   に基づいて、演奏情報のテンポの変化を予測するテンポ
   予測手段と、 前記テンポ予測手段で予測されたテンポに、内部で生成
   するテンポを追従させるテンポ変更手段とを備えたこと
   を特徴とするテンポ検出装置。