JP3394688B2 - 自動演奏装置および該自動演奏装置を備えた電子楽器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動演奏装置および
該装置を備えた電子楽器に関し、特に発音タイミングを
手動で制御する半自動演奏機能に、全自動の演奏機能に
基づく押鍵タイミング表示手段とを組み合わせた自動演
奏装置、および該装置を備えた電子楽器に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子ピアノやシンセサイザ等の電
子楽器においては、予めＲＯＭ等に記憶されているか、
あるいは使用者によって書き込まれた演奏情報に基づ
き、楽音信号を発生させる自動演奏装置を備えたものが
あった。この自動演奏装置においては、装置の内部で発
生させたテンポクロックに基づき、発音タイミングを計
測して自動演奏を行う機能を持つものが一般的である。
その他に発音タイミングは演奏者の押鍵によって制御
し、音高は演奏情報に基づいて発音される半自動演奏機
能を持つものもあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の自動演奏機能お
よび半自動演奏機能はそれぞれ単独で動作するものであ
り、半自動演奏機能を使用して演奏の練習をする場合に
おいては、曲の演奏タイミングが不明であると半自動演
奏を行うことが出来ないので、予め曲を聞いてメロディ
を覚えてから半自動機能を使用する必要があるという問
題点があった。

【０００４】本発明の目的は、前記のような従来技術の
問題点を解決し、曲を知らなくても半自動演奏が可能と
なる自動演奏装置および該装置を備えた電子楽器を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、自動演奏装置
において、押鍵によって制御される発音タイミングにお
いて、演奏情報に基づく音高で発音する半自動演奏手段
と、演奏情報の発音タイミングを半自動演奏手段とは別
に計測する発音タイミング計測手段と、発音タイミング
計測手段の出力に基づき、可視表示あるいは可聴表示の
内の少なくとも一方を行う押鍵タイミング表示手段とを
備えたことを特徴とする。本発明は上記のような構成に
より、全く初めての知らない曲でも、押鍵指示の表示を
見ながら、あるいは聞きながら半自動演奏を行うことに
より、演奏データ通りの演奏が可能となる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図１は、本発明を適用した
電子ピアノの構成を示すブロック図である。ＣＰＵ１
は、ＲＯＭ３に格納されている制御プログラムに基づ
き、電子ピアノ全体の制御を行う中央処理装置である。
ＣＰＵ１には、ハードウェアタイマ割り込み回路や、Ｍ
ＩＤＩインターフェース回路２との接続用のパラレルポ
ートも設けられている。ＭＩＤＩインターフェース回路
２は外部のＭＩＤＩ機器との間でＭＩＤＩメッセージの
送受信を行うための回路である。

【０００７】ＲＯＭ３には制御プログラム、音色パラメ
ータ、自動演奏用の演奏データ等が記憶されている。音
色パラメータには波形メモリに記憶されている楽音波形
のアドレス情報、エンベロープ制御情報等がある。ＲＡ
Ｍ４はワークエリアおよびバッファとして使用され、使
用者が書き込んだ演奏情報も記憶される。また、バッテ
リ等によりバックアップされていてもよい。パネル回路
５は、音色選択などのための各種スイッチおよび液晶や
ＬＥＤにより文字等を表示する表示装置からなり、パネ
ルインターフェース回路６によりバス１４に接続されて
いる。鍵盤７は、例えばそれぞれ２つのスイッチを備え
た複数の鍵から成り、鍵盤インターフェース回路８は、
各鍵のスイッチの状態をスキャンし、その状態変化を検
出してキーイベント情報やタッチ情報を生成する。

【０００８】音源回路９は、例えば波形読み出し方式に
より所望の楽音信号を発生する回路であり、デジタル楽
音波形サンプル値が記憶されている波形メモリ１０か
ら、発音すべき音高に比例したアドレス間隔で順次波形
データを読み出し、補間演算を行って楽音波形信号を発
生させる。また、エンベロープ発生回路を有し、設定さ
れたエンベロープパラメータに基づいて発生したエンベ
ロープ信号を楽音波形信号に乗算してエンベロープを付
与し、楽音信号を出力する。楽音発生回路９は、複数
（例えば３２）の楽音発生チャネルを有しているが、実
際には、１つの楽音発生回路を時分割多重動作させるこ
とにより、同時に複数の楽音信号を独立して発生可能に
構成されている。

【０００９】Ｄ／Ａ変換器１１はデジタル楽音信号をア
ナログ信号に変換し、アンプ１２によって増幅された楽
音信号はスピーカ１３から発音される。バス１４は電子
ピアノ内の各回路を接続している。なお、必要に応じ
て、メモリカードインターフェース回路、フロッピィデ
ィスク装置等を備えていてもよい。

【００１０】図２は、ＣＰＵ１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Ｓ１
においては装置内のＲＡＭ４や音源回路９内のデータ設
定状態を初期状態に戻す。ステップＳ２においてはパネ
ル５の各種スイッチの状態変化があったか否かが判定さ
れ、状態変化が検出された場合には対応する処理を行
う。ステップＳ３においては、鍵盤インターフェース回
路８からキーオンあるいはキーオフの鍵盤イベントの発
生が通知されたか否かが判定され、鍵盤イベントが発生
していた場合にはそれぞれ後述する処理を行う。

【００１１】ステップＳ４のＭＩＤＩ処理においては、
ＲＡＭに設けられた受信バッファ内にＭＩＤＩメッセー
ジが格納されているか否かが判定され、もしＭＩＤＩメ
ッセージが格納されていた場合には、例えば鍵盤イベン
トと同様に発音処理を行う。なお、受信メッセージの受
信バッファへの格納はＭＩＤＩ受信割り込み処理によっ
て実行される。ステップＳ５においては後述する自動演
奏処理が実行される。ステップＳ６のＣＭ演奏処理にお
いては、後述する半自動演奏処理が実行され、ステップ
Ｓ７においては、その他の処理として効果付与処理等が
実行される。

【００１２】図３は、図２のステップＳ３の鍵盤イベン
ト処理の内容を示すフローチャートである。ステップＳ
１０においては、キーオンイベントが発生したか否かが
判定され、結果が肯定の場合にはステップＳ１１に移行
する。ステップＳ１１においては、キーオン中の鍵の数
を計数しているキーオンカウンタに１を加算する。ステ
ップＳ１２においては、ＣＭ（半自動演奏）モードであ
るか否かが判定され、結果が否定の場合にはステップＳ
１３に移行するが、肯定の場合にはステップＳ１４に移
行する。ステップＳ１３においては通常のキーオン処
理、即ち周知のキーアサイン処理、発音制御処理等が実
行される。

【００１３】ステップＳ１４においては、半自動演奏状
態であるので、まずキーナンバ、ベロシティ情報をＲＡ
Ｍ４の所定のエリアに保存する。キーナンバの保存は半
自動演奏そのものには必要無いが、例えば鍵盤を分割使
用し、コード入力等に利用する場合に必要である。ま
た、ベロシティ情報は半自動演奏時にタッチ情報として
エンベロープ制御に利用されることができる。

【００１４】ステップＳ１５においては、同時押しタイ
マが時間計測中であるか否かにより、同時押しの２回目
であるか否かが判定され、判定結果が否定の場合にはス
テップＳ１６に移行する。ステップＳ１６においては、
データ読み出しリクエストがセットされ、同時押しタイ
マが起動される。また、巻き戻しタイマがセットされ
る。この巻き戻しタイマは所定時間以上押鍵が無いこと
を検出するためのタイマであり、このタイマがタイムア
ップした場合には曲または小節の先頭に戻る。

【００１５】ステップＳ１７においては、鍵盤イベント
がキーオフイベントであるか否かが判定され、結果が肯
定の場合にはステップＳ１８に移行し、ステップＳ１８
においては、キーオンカウンタから１を減算する。ステ
ップＳ１９においては、ＣＭモードであるか否かが判定
され、結果が否定の場合にはステップＳ２０に移行する
が、肯定の場合には処理を終了する。ステップＳ２０に
おいては、通常のキーオフ処理が実行される。なお、当
実施例においては、半自動演奏の場合には演奏情報の持
つキーオフまでの時間情報（ゲートオフ時間）に基づ
き、タイマによってキーオフタイミングを計測して処理
している。

【００１６】図４は、図２のステップＳ６のＣＭ演奏処
理の内容を示すフローチャートである。ステップＳ３０
においては、キーオンカウンタが０でないか否かが判定
される。そして、判定結果が肯定である場合にはステッ
プＳ３１に移行する。ステップＳ３１においては、巻き
戻しタイマが０であるか否かが判定され、結果が肯定の
場合には演奏者が半自動演奏を中止したものと見なし
て、ステップＳ３２に移行し、演奏情報の読み出しアド
レスを、例えば曲または小節の先頭に戻す。

【００１７】ステップＳ３３においては、データ読み出
しリクエストが０でないか否かが判定され、結果が肯定
の場合にはステップＳ３４に移行する。ステップＳ３４
においてはＣＭモードであるか否かが判定され、結果が
肯定の場合にはステップＳ３５に移行する。ステップＳ
３５においては、演奏情報の中の次に処理すべき発音情
報のステップタイム（発音タイミング情報）と、読み出
しタイミングカウンタの値が等しいか否かが判定され、
結果が肯定の場合にはステップＳ３７に移行するが、否
定の場合にはステップＳ３６に移行する。

【００１８】ステップＳ３６においては、読み出しタイ
ミングカウンタに１を加算し、ステップＳ３３に移行す
る。ここではデータ読み出しリクエストはクリアされな
いので、ステップタイムとカウンタ値とが一致するま
で、ステップＳ３３〜３６の処理を繰り返すことにな
り、結果として発音情報が１つは読み出されて発音処理
されることになる。

【００１９】ステップＳ３７においては、データ読み出
しリクエストがクリアされ、ステップＳ３８において
は、演奏データ中から発音データが１つ読み出される。
ステップＳ３９においては、読み出されたデータがノー
トデータ、即ち発音指示データであるか否かが判定さ
れ、結果が肯定の場合にはステップＳ４０に移行して発
音処理が実行される。また、結果が否定の場合、即ち読
み出したデータが音色等の指定情報あるいは小節線情報
等であった場合にはステップＳ４１に移行し、パラメー
タの変更やタイミングカウンタの更新等のシステム処理
が実行される。

【００２０】ステップＳ４２においては、演奏データの
読み出しアドレスが次のデータのアドレスに更新され、
ステップＳ３５に戻る。この時点ではデータ読み出しリ
クエストはクリアされているので、次の演奏データのス
テップタイムが読み出しタイミングカウンタ値と等しく
なければ、ステップＳ３６からステップＳ３３に移行
し、処理を終了する。

【００２１】図５は、図２のステップＳ５の自動演奏処
理の内容を示すフローチャートであるが、自動演奏機能
による楽音発生処理は本発明の要旨には直接関係がな
く、かつ周知の適宜の手法が採用できるので、説明の繁
雑化を避けるために省略し、ここでは自動演奏機能に基
づく楽音発生タイミング表示、すなわち本発明の要旨で
ある半自動演奏における押鍵タイミング表示のための処
理手順のみを図示、説明する。ステップＳ５０において
は、押鍵タイミング表示モードであるか否かが判定さ
れ、結果が肯定の場合にはステップＳ５１に移行する。
ステップＳ５１においては、ＣＭ演奏処理の読み出しタ
イミングカウンタとは別の自動演奏タイミングカウンタ
の値と、演奏情報のステップタイムとが一致するか否か
が判定され、結果が否定の場合には処理を終了するが、
肯定の場合にはステップＳ５２に移行する。

【００２２】ステップＳ５２においては、演奏データ中
から発音データが１つ読み出される。ステップＳ５３に
おいては、読み出されたデータがノートデータ、即ち発
音指示データであるか否かが判定され、結果が肯定の場
合にはステップＳ５５に移行するが、結果が否定の場合
にはステップＳ５４に移行する。ステップＳ５４におい
ては、演奏データがバーマーク（小節線）情報であるか
否かが判定され、結果が肯定の場合にはステップＳ５９
に移行し、自動演奏タイミングカウンタ値の更新処理が
行われる。なお、自動演奏タイミングカウンタは小節カ
ウンタと小節内のタイミングを計測するステップカウン
タから構成されている。また、否定の場合にはステップ
Ｓ６０に移行し、音色パラメータ更新等のその他の処理
が実行される。

【００２３】ステップＳ５５においては、演奏者によっ
て予め可聴音タイミング表示を行うように設定されてい
るか否かが判定され、結果が肯定の場合にはステップＳ
５６に移行し、可聴音発生処理が実行される。この処理
は、演奏者に押鍵タイミングを知らせるための可聴音表
示であるので、演奏データの音色、音量、継続時間とは
異なるパラメータで発音される。例えば音色はメトロノ
ーム音であり、音量は小さ目、発音は短時間でオフとな
るように設定する。

【００２４】ステップＳ５７においては、演奏者によっ
て予め可視表示を行うように設定されているか否かが判
定され、結果が肯定の場合にはステップＳ５８に移行し
て、短時間だけ表示をオンとする可視表示処理が実行さ
れる。表示手段は既存のパネルの表示装置であってもよ
いし、押鍵タイミング表示用のＬＥＤをパネル上に専用
に設けてもよい。ステップＳ６１においては、演奏デー
タの読み出しアドレスが次のデータのアドレスに更新さ
れ、ステップＳ５１に戻る。発音タイミング表示は上述
の可聴音や可視表示に限らず、その他の刺激、例えば振
動であっても良い。振動表示によれば、視聴覚不自由者
に対しても押鍵タイミングを適格に伝達できる。

【００２５】図６は、タイマ割り込み処理の内容を示す
フローチャートである。この処理はＣＰＵ１に内蔵され
ているハードウェアタイマによって周期的に発生するタ
イマ割り込みによって起動される。ステップＳ７０にお
いては、タイマＴに所定値を加算する。ステップＳ７１
においては、タイマ値Ｔが所定値Ｋ以上になったか否か
が判定され、結果が肯定の場合にはステップＳ７２に移
行する。そして、自動演奏タイミングカウンタに１を加
算し、タイマＴをクリアする。ステップＳ７４において
は、その他の処理、即ちその他のソフトウェアタイマ更
新処理等が実行される。

【００２６】以上のような処理によって、演奏者の押鍵
に基づくタイミングで演奏情報に基づく楽音が発生され
る半自動演奏機能と、自動演奏機能による押鍵タイミン
グ表示機能が同時に実行され、押鍵表示を見ながら半自
動演奏を行うことにより、メロディの不明な曲でも、最
初から半自動演奏を行うことが可能となる。

【００２７】なお、半自動演奏におけるキーオフ処理に
ついては図示していないが、実施例における演奏情報中
の各発音情報はキーオンのタイミング情報と共に、該キ
ーオンからキーオフまでの時間情報（ゲートオフ時間）
を持っており、半自動演奏においては、キーオン時にこ
のゲートオフ時間だけのタイマをセットし、該タイマの
タイムアップ時にキーオフ処理を行う。

【００２８】以上、実施例を説明したが、次に示すよう
な変形例も考えられる。実施例において、自動演奏によ
る押鍵タイミング表示機能は、演奏者がパネルから該機
能を動作するように設定した直後から動作を開始する。
従って、演奏者は予め半自動演奏機能を動作状態にして
おき、押鍵タイミング表示機能をオンにして、直ちに押
鍵を開始する必要がある。そこで、パネルから押鍵タイ
ミング表示機能をオンにした場合には、自動演奏タイミ
ングカウンタの初期値を演奏情報の最初の発音情報のタ
イミング情報に設定し、その後の最初の押鍵によって自
動演奏をオン状態（開始）にしてもよい。このようにす
れば、演奏者が任意のタイミングで最初の押鍵を行った
時点から、該押鍵と同期して押鍵タイミング表示機能が
動作を開始する。

【００２９】発音による表示の音色は、例えばメトロノ
ーム音である例を開示したが、これ以外に、音程付きの
表示も可能であり、この場合の音色は、演奏情報の音色
とは異なる音色、例えば電子ブザー音のような音色であ
ってもよい。なお、本発明は、電子楽器機能を有する任
意の鍵盤楽器に適用可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
全く初めての知らない曲でも押鍵指示の表示を見なが
ら、あるいは聞きながら半自動演奏を行うことにより、
演奏データ通りの演奏が可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した電子ピアノの構成を示すブロ
ック図である。

【図２】ＣＰＵ１のメイン処理を示すフローチャートで
ある。

【図３】図２の鍵盤イベント処理の内容を示すフローチ
ャートである。

【図４】図２のＣＭ演奏処理の内容を示すフローチャー
トである。

【図５】図２の自動演奏処理の内容を示すフローチャー
トである。

【図６】タイマ割り込み処理の内容を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

１…ＣＰＵ、２…ＭＩＤＩインターフェイス回路、３…
ＲＯＭ、４…ＲＡＭ、５…パネル、６…パネルインター
フェイス回路、７…鍵盤、８…鍵盤インターフェイス回
路、９…音源回路、１０…波形メモリ、１１…Ｄ／Ａ変
換器、１２…アンプ、１３…スピーカ、１４…バス

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押鍵によって制御される発音タイミング
   において、演奏情報に基づく音高で発音する半自動演奏
   手段と、前 記演奏情報の発音タイミングを半自動演奏手段とは別
   に計測する発音タイミング計測手段と、 前記発音タイミング計測手段によって計測された発音タ
   イミングにおいて、可視表示あるいは可聴表示の内の少
   なくとも一方で押鍵指示を行う押鍵タイミング表示手段
   とを備え、 前記発音タイミング計測手段は、発音タイミング計測の
   ためのタイミングカウンタの初期値として演奏情報の最
   初の発音情報のタイミング情報を設定し、最初の押鍵に
   よって計測を開始する ことを特徴とする自動演奏装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の自動演奏装置を備えた
   電子楽器。
3. 【請求項３】 演奏情報に含まれるタイミング情報およ
   び発音情報に従って発音する自動演奏と、演奏者の押鍵
   に応答して前記発音情報に従って発音する半自動演奏と
   を選択的に実行可能な電子楽器において、演奏者の押鍵に従って楽音の発音 タイミングを制御する
   半自動演奏タイミング制御手段と、 前記演奏情報のタイミング情報に従って楽音の発音タイ
   ミングを制御する自動演奏タイミング制御手段と、半自動演奏時に押鍵タイミング表示モードを選択する手
   段と、 前記押鍵タイミング表示モードが選択された 半自動演奏
   時に、前記自動演奏タイミング制御手段を付勢し、該自
   動演奏タイミング制御手段によって制御される発音タイ
   ミングに基づき、押鍵タイミングを示す可視表示、可聴
   音表示および振動のうちの少なくともひとつを行う押鍵
   タイミング表示手段とを具備し、 前記押鍵タイミング表示手段は、演奏する曲のテンポに
   相応する周期で更新される自動演奏タイミングカウンタ
   を含み、 前記自動演奏タイミングカウンタの初期値として前記演
   奏情報の最初のタイミング情報を設定し、半自動演奏で
   の最初の押鍵信号に応答して前記カウンタの更新を開始
   するとともに、前記カウンタのカウンタ値が前記演奏情
   報に含まれるス テップタイムと一致したときに押鍵タイ
   ミングを表示するように構成したことを特徴とする 電子
   楽器。