JP3439850B2 - 自動演奏装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動演奏装置に関し、
さらに詳細には、外部同期信号に同期して演奏する演奏
タイミングの発生方法を改良した自動演奏装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】従来、マイクロ・コン
ピューターによって制御される自動演奏装置において、
外部同期信号としてＳＭＰＴＥ規格における同期信号た
るＬＴＣ同期信号に同期して、演奏データの演奏タイミ
ングを示すタイミング・クロックを発生するためには、
例えば、特公平４−４８２３７号公報あるいは特開平２
−２０８６９８号公報などに示されるように、演奏デー
タを演奏するテンポに応じたタイミング・クロックの間
隔をＬＴＣ同期信号のビット数でもち、ＬＴＣ同期信号
のビット数をカウントすることによって、テンポに応じ
たタイミング・クロックを発生するようにしていた。

【０００３】ところで、外部同期信号としては、ビット
の時間間隔が約４１７μ秒の上記したＬＴＣ同期信号の
他に、約１６．７ｍ秒の間隔で発生するビデオの垂直同
期信号（ＶＳＹＮＣ）や、約８．３ｍ秒の間隔で発生す
るＭＩＤＩ規格におけるＭＩＤＩタイムコード（ＭＴ
Ｃ）などの外部同期信号がある。しかしながら、これら
ＶＳＹＮＣやＭＴＣなどの外部同期信号は、ＬＴＣ同期
信号と比較すると、上記したように信号の発生する間隔
が長いものである。このため、上記した特公平４−４８
２３７号公報あるいは特開平２−２０８６９８号公報な
どに示される方法によってでは、ＶＳＹＮＣやＭＴＣな
どのような発生間隔の長い外部同期信号を基準としてテ
ンポ・クロックを発生するには不適当であることが指摘
されていた。

【０００４】一方、上記した特公平４−４８２３７号公
報あるいは特開平２−２０８６９８号公報などに示され
る方法で、ＬＴＣ同期信号を基準としてテンポ・クロッ
クを発生する場合においては、ＬＴＣ同期信号に応じて
４１７μ秒毎に外部同期信号の処理を行うことになり、
ＣＰＵ（中央処理装置）における割り込み処理の負担が
大きくなるという問題点があった。

【０００５】また、自動演奏装置において、演奏データ
を読みだして音源などへ出力するタイミングの発生に関
しては、演奏データのテンポ（１分間当たりの４分音符
の数で表現する）から求められる４分音符１個分の時間
間隔を、４分音符当たりのタイミング・クロック数（以
下、「クロック分解能」と称す。）で均等に分割した時
間間隔を求め、当該時間間隔をタイマーの周期にセット
してＣＰＵに対して割り込みをかけることにより得るこ
とが行われていた。

【０００６】上記したようなタイミングの発生方法にお
いて用いられるタイマーが、正確なテンポでタイミング
・クロックを発生するためには、少なくとも１μ秒毎に
カウントされるタイマー・カウンターの周期を設定する
ことにより実現することが必要であり、このように構成
することにより、さまざまなテンポによって変化するタ
イミングを発生することができるものであった。しかし
ながら、遅いテンポにおけるタイミングの発生を実現す
るためには、１６ビット以上のタイマー・カウンターを
必要としていた。

【０００７】また、上記したようなタイミングの発生方
法において、演奏の品質を向上するためにクロック分解
能を大きくすると、速いテンポのときには割り込みの周
期があまりにも短くなり、当該割り込み処理のためにＣ
ＰＵの処理時間が使用されてしまい、その他の演奏に関
する処理を行うことができなくなるという問題点があっ
た。

【０００８】一方、上記したようなタイミングの発生方
法において、クロック分解能を下げると、遅いテンポの
ときには割り込み周期があまりにも長くなり、微妙なタ
イミングを表現することができないという問題点があっ
た。

【０００９】こうした問題点を解決するために、例え
ば、特開平１−３１９７９３号公報に開示された技術が
提案されている。

【００１０】この特開平１−３１９７９３号公報に開示
された技術は、速いテンポでは割り込み周期が所定時間
間隔以上に短くならないようにクロック分解能を下げる
処理を行い、遅いテンポでは割り込み周期が所定時間間
隔以上に長くならないようにクロック分解能を上げる処
理を行っている。このようにクロック分解能を変化させ
ることにより、どのようなテンポにおいても割り込み周
期が所定時間間隔以内に収まるようにすることができる
ようになされている。

【００１１】しかしながら、こうした特開平１−３１９
７９３号公報に開示された技術においても、テンポに応
じてタイマーの周期を設定しているものであるので、上
記したようなタイミングの発生方法と同様に、テンポに
応じて割り込み周期を自由に設定できるハードウェアに
よるタイマーを必要とするという問題点があった。

【００１２】一方、テンポに応じて割り込み周期を自由
に設定できるタイマーではなくて、割り込み周期が固定
されているタイマーを用いる場合には、予め演奏データ
を当該タイマーの固定周期のタイミングで記録しておく
方法と、４分音符を基準とする演奏データから、演奏デ
ータのテンポ情報を考慮して固定周期のタイマーのタイ
ミングに変換することにより、固定周期のタイマー割り
込みのタイミングで演奏できるようにする方法とが知ら
れている。これらの方法によれば、テンポに応じて割り
込み周期を自由に設定できるタイマーがなくても演奏を
行うことが可能となる。

【００１３】しかしながら、上記した方法の中の前者
（予め演奏データをタイマーの固定周期のタイミングで
記録しておく方法）にあっては、演奏データを参照する
場合に音楽的な小節や拍の位置を指定することが困難で
あり、上記した方法の中の後者（演奏データのテンポ情
報を考慮して固定周期のタイマーのタイミングに変換す
る方法）にあっては、演奏データを固定周期のタイミン
グにその都度変換する処理を行わなければならないとい
う問題点があった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、「従
来の技術」の項で説明した従来の自動演奏装置における
演奏データを読みだして音源などへ出力するタイミング
の発生方法にあっては、外部同期信号に同期させる場合
においても、またテンポに応じて割り込み周期を自由に
設定できるタイマーを使用する場合においても、さらに
は固定周期のタイマーを使用する場合においても、種々
の問題点が指摘されていた。

【００１５】本発明は、従来の技術の有する上記したよ
うな種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、テンポに応じて周期を変化させるこ
とができない固定周期のタイマー割り込みなどの周期的
な信号を利用して、約１６．７ｍ秒の間隔で発生するＶ
ＳＹＮＣや約８．３ｍ秒の間隔で発生するＭＴＣなどの
ような比較的周期の長い外部同期信号に同期して、任意
に設定されたテンポに応じて演奏データを演奏するため
のタイミング・クロックを発生することのできる自動演
奏装置を提供しようとするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による自動演奏装置は、外部同期信号毎に時
刻を歩進する自動演奏装置において、外部同期信号間の
時刻を固定周期で発生するタイマー割り込みなどの周期
的な信号毎に補間して、その補間された時刻の進み具合
に応じたテンポによって定まるタイミング・クロック数
を発生するようにしたものである。

【００１７】

【作用】上記したように、ＶＳＹＮＣによる１６．７ｍ
秒間隔やＭＴＣによる８．３ｍ秒間隔などのように、比
較的長い時間間隔で受信した外部同期信号のタイミング
のみでは、様々なテンポに応じて精度のよい演奏を実現
することはできない。

【００１８】ところが、一般に、ＣＰＵを用いた電子楽
器においては、ユーザー・インターフェースや発音処理
あるいは表示処理などの制御のために、固定周期のタイ
マー割り込みなどの間隔の短い周期的な信号を利用し
て、処理のタイミングを得ている。従って、こうした周
期的な信号をタイミング・クロックの発生に利用できれ
ば、全体構成を複雑化することなく、様々なテンポに応
じた精度のよい演奏を実現することができる。

【００１９】即ち、ＶＳＹＮＣによる１６．７ｍ秒間隔
やＭＴＣによる８．３ｍ秒間隔などのように、比較的長
い時間間隔で受信した外部同期信号のタイミングのみで
は、様々なテンポに応じて精度のよい演奏を実現するこ
とはできないので、発音処理や表示処理などのために設
けられている固定周期のタイマー割り込みなどの間隔の
短い周期的な信号を、外部同期信号の分解能の粗さを補
間することと、テンポに応じたタイミング・クロックの
発生とに利用することによって、様々なテンポに応じて
所望の精度で演奏させることができるようになる。

【００２０】ところで、例えば、１ｍ秒の間隔でタイマ
ー割り込みを発生させ、その割り込みをきっかけに外部
同期信号を補間してタイミング・クロックを発生させる
場合には、「従来の技術」の項で説明した従来の方法と
比較すると、最大で１ｍ秒の誤差（ズレ）を持つことに
なる。しかしながら、電子楽器における統一規格である
ＭＩＤＩ規格では、任意の音を１音発生させるために必
要な時間として０．９６ｍ秒かかり、さらにその後に発
音処理時間がかかるので、最大１ｍ秒程度のタイミング
のズレは、無視できる程度のズレと言える。

【００２１】また、上記したような実際の発音にかかる
時間（ＭＩＤＩ規格においては、「０．９６ｍ秒＋発音
処理時間」である。）を考慮すれば、ＳＭＰＴＥのＬＴ
Ｃ同期信号に同期させた場合における４１７μ秒の間隔
の割り込み処理は、必要以上に短い間隔でタイミング・
クロックの処理をしていることになり、実質的には無駄
な処理を行っていることになる。

【００２２】ところが、本発明においては、ＶＳＹＮＣ
やＭＴＣなどの比較的時間間隔の長い外部同期信号を利
用し、固定周期の割り込み時のみタイミング・クロック
の処理を行うものであるので、ＣＰＵの処理時間を有効
に利用することができる。

【００２３】また、「従来の技術」の項で説明したＳＭ
ＰＴＥのＬＴＣ同期信号に同期する従来の方法において
は、テンポに応じて同期信号のビット数を設定すること
でそれ実現していたので、速いテンポやクロック分解能
が高い場合には、設定の自由度が少なく、テンポの設定
で曲全体の時間を調整することが簡単ではなかった。

【００２４】しかしながら、本発明では、ビット単位で
テンポを設定するのではなく、固定周期毎に進む時刻に
応じたテンポ・クロックを演算などで発生させ、演算な
どによる誤差を端数として繰り入れていくようにするこ
とができるので、自由なテンポの設定が可能である。ま
た、クロック分解能を大きくしても、固定周期の割り込
み時に数クロック一度に発生することができるので、速
いテンポでの割り込み処理が頻繁にならずに、遅いテン
ポでの微妙なタイミングの演奏を行うためにクロック分
解能の大きな演奏データを使用することが可能となる。

【００２５】

【実施例】以下、添付の図面に基づいて、本発明による
自動演奏装置の実施例を詳細に説明する。

【００２６】図１には、本発明の一実施例による自動演
奏装置のブロック構成図が示されている。

【００２７】この自動演奏装置は、その全体の動作の制
御をＣＰＵ１０を用いて制御するように構成されてい
る。このＣＰＵ１０には、バス１２を介して、ＣＰＵ１
０の制御プログラムなどが格納されたリード・オンリ・
メモリ（ＲＯＭ）１４と、ＣＰＵ１０によるプログラム
の実行に必要な後述する各種レジスタやタイミング・ク
ロックを単位として演奏データを記憶する領域が設定さ
れたワーキング・エリアとしてのランダム・アクセス・
メモリ（ＲＡＭ）１６と、後述する本発明の実施に関連
する各種操作子を備えた操作子部１８と、固定された所
定の周期によってＣＰＵ１０に割り込みをかけるための
固定周期タイマー２０と、ＶＳＹＮＣやＭＴＣなどの所
定の外部同期信号を入力するための外部同期信号入力回
路２２と、ＣＰＵ１０によって発生されるタイミング・
クロックに応じてＲＡＭ１６から読み出された演奏デー
タに基づき楽音信号を生成する音源部２４と、音源部２
４において生成された楽音信号を空間に楽音として放音
するためのステレオ出力可能なアンプ内蔵スピーカー２
６Ｌ、２６Ｒなどからなるサウンド・ジェネレーター２
８とを有している。

【００２８】なお、本実施例においては、ＲＡＭ１６の
演奏データを記憶する領域には、磁気ディスクなどの外
部記憶装置３６に記憶された演奏データが、公知の技術
によりロードされて記憶されているものとするが、演奏
データを記憶したＲＯＭなどを内部記憶装置として配設
し、こうした内部記憶装置からＲＡＭ１６へ演奏データ
をロードするようにしてもよい。

【００２９】また、ＲＡＭ１６には、以下に説明するよ
うな変数を記憶するレジスタやフラグなどが設定されて
いる。なお、以下の説明においては、各レジスタなどの
内容（データ等）は、特に断らない限り、同一のラベル
名で表すものとする。

【００３０】（１）ＴｃＴｉｍｅ 外部同期信号入力回路２２から入力される外部同期信号
の到来毎に歩進される時刻を表す。

【００３１】（２）ＴｃＳｔｅｐ 外部同期信号入力回路２２から入力される外部同期信号
１回当たりに歩進される時間（歩進量）を表し、外部同
期信号の理論的時間間隔に相当する。

【００３２】（３）ＴｃＰｅｒｉｏｄ 外部同期信号入力回路２２から入力される外部同期信号
の時間間隔を測定するために用いるものであり、後述す
る外部同期信号割り込みルーチンに示される、外部同期
信号毎の割り込み処理の最終処理において「０」に初期
化されるとともに、固定周期タイマー２０による固定周
期のタイマー割り込み毎に「１」インクリメントされ
る。

【００３３】（４）ＩｎｔＴｉｍｅ 固定周期タイマー２０による固定周期のタイマー割り込
み毎に歩進する時刻を表す。

【００３４】（５）ＩｎｔＴｉｍｅＳｔｅｐ ＩｎｔＴｉｍｅの歩進量を表す。

【００３５】（６）Ｔｂ（Ｔｉ）およびＣｂ（Ｔｉ） テンポデータであり、Ｔｂ（Ｔｉ）は、所定のテンポが
一定の時間であり、その時間中に発生すべきクロック数
がＣｂ（Ｔｉ）である。ただし、「Ｔｂ（Ｔｉ）＝０」
は、データの終了を表わす。

【００３６】

【００３７】（８）Ｔｉ Ｔｂ、Ｃｂのインデックスである。

【００３８】（９）ＰｌａｙＴｉｍｅ テンポ・データで歩進する時刻を表す。

【００３９】（１０）ＮｅｘｔＴｉｍｅ Ｔｉが指している現在のテンポ・データの終わりの時刻
を表す。

【００４０】（１１）Ｃｌｏｃｋ 演奏データを読み出すためのタイミング・クロック数で
あり、演奏開始時からの現在までの累算値である。

【００４１】（１２）ＣｌｏｃｋＲ Ｃｌｏｃｋの端数を表し、誤差なくタイミング・クロッ
クを発生させるために設けられている。

【００４２】（１３）ＮｅｘｔＣｌｏｃｋ Ｔｉが指している現在のテンポ・データの終わりのＣｌ
ｏｃｋを表す。

【００４３】（１４）Ｓｔａｔｕｓ 曲が進行しているかどうかを表し、「０」であるならば
演奏の停止状態を表し、「１」であるならば曲の演奏待
ちの状態を表し、「２」であるならば曲の演奏中の状態
を表す。

【００４４】（１５）ＰｌａｙＣｌｏｃｋ 演奏すべき演奏データのクロック数を表わす。すなわ
ち、各演奏データには、演奏開始から演奏すべき時刻ま
でのクロック数が記憶されていて、Ｃｌｏｃｋが、この
ＰｌａｙＣｌｏｃｋ以上になったとき、その演奏データ
を読み出して音源に供給する。

【００４５】（１６）ＳｔａｒｔＴｉｍｅ スタート・ボタン３２の操作による演奏開始時刻を表
す。

【００４６】また、図２は、操作子部１８を構成する操
作子が配設された操作パネル３０の概略構成説明図であ
り、本発明の実施に関係する操作子のみを示している。
この操作パネル３０には、操作子部１８を構成する本発
明の実施に関係する操作子として、演奏データをＲＡＭ
１６から読みだして演奏を開始するためのスタート・ボ
タン３２と、演奏データのＲＡＭ１６からの読みだしを
停止して演奏を停止するためのストップ・ボタン３４と
が配設されている。

【００４７】以上の構成において、ＣＰＵ１０が、図９
に示す初期化ルーチンＩｎｔ（）、図１０に示す演奏開
始ルーチンＳｔａｒｔ（ＳｔａｒｔＴｉｍｅ）（引数Ｓ
ｔａｒｔＴｉｍｅ：演奏開始時刻）、図１１に示す演奏
停止ルーチンＳｔｏｐ（）、図１２に示す外部同期信号
割り込みルーチンＥｘｔＳｙｎｃＩｎｔｅｒｒｕｐ
ｔ（）、図１３に示すタイマー割り込みルーチンＴｉｍ
ｅｒＩｎｔｅｒｒｕｐｔ（）ならびに図１４に示す演奏
ルーチンＰｌａｙＴａｓｋ（）をそれぞれ適宜実行する
ことにより、ＲＡＭ１６に記憶された演奏データの読み
出しが行われ、音源部２４へ演奏データに基づく楽音信
号生成の指示が出力されることになる。そして、音源部
２４においては演奏データに基づいて楽音信号を生成
し、生成した楽音信号をサウンド・ジェネレター２８へ
出力することにより、スピーカー２６Ｌ、２６Ｒを介し
て空間に楽音が放音される。

【００４８】即ち、ＣＰＵ１０は操作パネル３０に配設
されたスタート・ボタン３２が押されたとき、図１０に
示す演奏開始ルーチンを起動する。これによって演奏が
最初から始まることになる。

【００４９】また、ＣＰＵ１０は操作パネル３０に配設
されたストップ・ボタン３４が押されたとき、図１１に
示す演奏停止ルーチンを起動する。これによって、演奏
を途中で停止することができる。

【００５０】そして、上記したスタート・ボタン３２
と、ストップ・ボタン３４との操作は、曲の演奏状態に
関わりなく、任意のタイミングで操作することができる
ものである。

【００５１】以下に、上記した各ルーチンについて詳細
に説明するが、以下の説明においては、外部同期信号と
してＭＴＣを用いるものとする。

【００５２】このＭＴＣにおいては、１フレームを４分
割した時刻に同期信号が到来する。つまり、フーム・モ
ードが３０フレームのとき、「１秒／３０（フレーム）
／４」に一度、即ち、約８．３ｍ秒間隔で同期信号が到
来することになる。理解を容易にするために、「１／２
４０００秒」の単位として単位［Ｕ］を用いると、約
８．３ｍ秒は２００［Ｕ］となる（同様に、ＶＳＹＮＣ
の場合には、同期信号の到来の周期たる約１６．７ｍ秒
は４００［Ｕ」となる。）。

【００５３】また、固定周期タイマー２０の割り込み間
隔を１ｍ秒とすると、１ｍ秒は２４［Ｕ］と表現され
る。従って、上記した各変数との関係においては、Ｔｃ
Ｓｔｅｐは２００［Ｕ］であり、ＩｎｔＴｉｍｅＳｔｅ
ｐは２４［Ｕ］である。

【００５４】そして、本発明は、上記した「課題を解決
するための手段」において説明したように、外部同期信
号間の時刻を固定周期で発生するタイマー割り込みなど
の周期的な信号毎に補間して、その補間された時刻の進
み具合に応じたテンポによって定まるタイミング・クロ
ック数を発生するようにしたものであり、「ＴｃＳｔｅ
ｐ＝２００［Ｕ］」と「ＩｎｔＴｉｍｅＳｔｅｐ＝２４
［Ｕ］」とを採用する場合には、タイミング・クロック
は「ＩｎｔＴｉｍｅＳｔｅｐ＝２４［Ｕ］」の歩進に応
じて発生される一方で、時刻は「ＴｃＳｔｅｐ＝２００
［Ｕ］」により歩進されるものであり、「ＴｃＳｔｅｐ
＝２００［Ｕ］」の歩進毎にＩｎｔＴｉｍｅはＴｃＴｉ
ｍｅに書き換えられることになる。

【００５５】図３には、こうした「ＴｃＳｔｅｐ＝２０
０［Ｕ］」と「ＩｎｔＴｉｍｅＳｔｅｐ＝２４［Ｕ］」
とを採用した場合における、ＴｃＴｉｍｅの進みとＩｎ
ｔＴｉｍｅの進みと理論的な時刻の進みとの関係が示さ
れている。図３に示されているように、ＩｎｔＴｉｍｅ
の進みは理論的な時刻の進みとは若干のズレを有する
が、ＴｃＴｉｍｅの歩進毎にＩｎｔＴｉｍｅはＴｃＴｉ
ｍｅに書き換えられるので、当該ズレの累積を防止する
ことができる。なお、図３乃至図７の横軸は時間（単位
ｍ秒）を、縦軸はＩｎｔＴｉｍｅおよびＴｃＴｉｍｅ
（単位［Ｕ］）をそれぞれ表わす。

【００５６】こうしたＴｃＴｉｍｅの進みとＩｎｔＴｉ
ｍｅの進みと理論的な時刻の進みとの関係は、例えば、
テープ・レコーダーにＳＭＰＴＥのＬＴＣ同期信号を録
音しておき、テープ・レコーダーの出力をＭＴＣに変換
して使用する際において、テープレコーダが速く再生さ
れて同期信号の間隔が狭くなった場合には、図４に示す
ようになる。

【００５７】また、テープ・レコーダーがゆっくり再生
されて同期信号の間隔が広くなった場合には、ＴｃＴｉ
ｍｅの進みとＩｎｔＴｉｍｅの進みと理論的な時刻の進
みとの関係は、図５に示すようになる。

【００５８】ところで、図５に示す場合においては、Ｉ
ｎｔＴｉｍｅはＴｃＴｉｍｅを追い越してしまっている
が、ＴｃＴｉｍｅは「ＴｃＳｔｅｐ＝２００［Ｕ］」で
歩進されているので、以下に説明するフローチャートに
は示していないが、ＩｎｔＴｉｍｅの歩進においてＴｃ
Ｔｉｍｅに「２００」を足した値を越える場合には、図
６に示すようにそれ以上進めないようにしてもよい。

【００５９】なお、図４乃至図６に示すように、外部同
期信号が本来の時間間隔で入力されない場合には、Ｉｎ
ｔＴｉｍｅの進みと理論的な時刻の進みとのズレが大き
くなる。しかしながら、このズレは、図３の場合と同様
に、少なくとも外部同期信号の発生のタイミングでは解
消されて累積されないので、実用上は問題になることは
ない。

【００６０】なお、こうしたズレが大きくなるのを補正
するためには、後述する外部同期信号割り込みルーチン
において詳述する処理を行えばよい。即ち、例えば、１
ｍ秒で外部同期信号入力回路２２から入力される外部同
期信号の時間間隔を測定すると、図７に示す場合には約
６ｍ秒になることから、その固定周期毎に進める時刻の
幅（ＩｎｔＴｉｍｅＳｔｅｐ）を２４［Ｕ］から、「２
４［Ｕ］×８［ｍ秒］／６［ｍ秒］＝３２［Ｕ］」に補
正すると、理論的な時刻の進み具合とのズレを小さくす
ることができる（図７）。

【００６１】また、本実施例においては、後述するフロ
ーチャートに示す処理により得られた時刻に従ってタイ
ミング・クロックを発生するために、テンポ・データを
タイミング・クロックの数（Ｃｂ［Ｔｉ］（Ｔｉ＝０，
１，２，・・・））とそれを発生する時間［Ｕ］（Ｔｂ
［Ｔｉ］（Ｔｉ＝０，１，２，・・・））との対で持つ
ようにした。こうした一つの対は、その時間の間は同じ
テンポで演奏され、複数の対を曲の進行に応じて並べる
ことにより、１曲分のテンポを表現することができる。

【００６２】従って、Ｃｂ［Ｔｉ］（Ｔｉ＝０，１，
２，・・・）の総和はその曲の総クロック数を表し、Ｔ
ｂ［Ｔｉ］（Ｔｉ＝０，１，２，・・・）の総和はその
曲の総演奏時間を表すことになる。

【００６３】上記したように、Ｃｂ［Ｔｉ］とＴｂ［Ｔ
ｉ］との対により曲のテンポを表現するようにしたた
め、ＩｎｔＴｉｍｅの示す時刻とＰｌａｙＴｉｍｅの示
す時刻とＮｅｘｔＴｉｍｅの示す時刻との間の関係で
は、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すようになる。

【００６４】それでは、以下に、各フローチャートを各
ステップ毎に説明するものとするが、まず図９には、初
期化ルーチンが示されている。

【００６５】図９に示す初期化ルーチンは、自動演奏装
置に電源が投入されることにより起動されるものであ
り、この初期化ルーチンが起動されると、ステップＳ９
０２において、ＴｃＳｔｅｐに「２００」をセットし
（上記したように、ＭＴＣの場合には、同期信号発生の
間隔は２００［Ｕ］である。）、ＩｎｔＴｉｍｅに
「０」をセットし、ＩｎｔＴｉｍｅＳｔｅｐに「２４」
をセットし（固定周期タイマー２０によるタイミング・
クロック発生の固定周期を「１ｍ秒＝２４［Ｕ］」とし
た。）、ＴｃＰｅｒｉｏｄに「０」をセットし、この初
期化ルーチンを終了する。

【００６６】次に、スタート・ボタン３２を押すと、Ｓ
ｔａｒｔＴｉｍｅ（演奏開始時刻）を引数として図１０
のフローチャートに示す演奏開始ルーチンが起動される
が、この演奏開始ルーチンが起動されると、ステップＳ
１００２において、Ｓｔａｔｕｓに「０」をセットし、
ＰｌａｙＣｌｏｃｋに「０」をセットし、Ｃｌｏｃｋに
「０」をセットし、ＣｌｏｃｋＲに「０」をセットし、
Ｔｉに「０」をセットし、ＰｌａｙＴｉｍｅに「Ｓｔａ
ｒｔＴｉｍｅ」をセットし、ＮｅｘｔＴｉｍｅに「Ｐｌ
ａｙＴｉｍｅ＋Ｔｂ［０］」をセットし、ＮｅｘｔＣｌ
ｏｃｋに「Ｃｂ［０］」をセットし、Ｓｔａｔｕｓに
「１」をセットして、演奏開始の準備を行った後に、こ
の演奏開始ルーチンを終了する。

【００６７】また、ストップ・ボタン３４を押すと、図
１１のフローチャートに示す演奏停止ルーチンが起動さ
れるが、この演奏停止ルーチンが起動されると、ステッ
プＳ１１０２において、Ｓｔａｔｕｓに「０」をセット
して演奏を停止し、この演奏停止ルーチンを終了する。

【００６８】次に、外部同期信号入力回路２２に外部同
期信号（本実施例においては、外部同期信号はＭＴＣで
ある。）が入力される毎に、割り込み処理として起動さ
れる外部同期信号割り込みルーチンに関して説明する。

【００６９】図１２のフローチャートには、この外部同
期信号割り込みルーチンが示されており、外部同期信号
割り込みルーチンが起動されると、ステップＳ１２０２
において、ＴｃＴｉｍｅにＴｃＳｔｅｐを加算して、Ｔ
ｃＴｉｍｅを更新した後に、ＩｎｔＴｉｍｅにＴｃＴｉ
ｍｅをセットし、またＩｎｔＴｉｍｅＳｔｅｐに「２４
×（８／ＴｃＰｅｒｉｏｄ）」（図７参照）の演算結果
をセットした後に、ＴｃＰｅｒｉｏｄに「０」をセット
する。

【００７０】なお、ＩｎｔＴｉｍｅＳｔｅｐに「２４×
（８／ＴｃＰｅｒｉｏｄ）」の演算結果をセットする処
理を行うのは、上記したように、同期信号が本来の時間
間隔（約８．３ｍ秒）で入力されない場合において、Ｉ
ｎｔＴｉｍｅＳｔｅｐを補正するためである。

【００７１】さらに次に、固定周期タイマー２０の１ｍ
秒毎に発生されるタイミング・クロックによる割り込み
処理として起動される、タイマー割り込みルーチンに関
して説明する。

【００７２】図１３のフローチャートには、タイマー割
り込みルーチンが示されており、このタイマー割り込み
ルーチンが起動されると、ステップＳ１３０２におい
て、ＴｃＰｅｒｉｏｄが「１」インクリメントされる。

【００７３】ステップＳ１３０２の処理を終了すると、
ステップＳ１３０４へ進み、ＩｎｔＴｉｍｅにＩｎｔＴ
ｉｍｅＳｔｅｐを加えて、ＩｎｔＴｉｍｅを更新する。

【００７４】ステップＳ１３０４の処理を終了すると、
ステップＳ１３０６へ進み、Ｓｔａｔｕｓが「０」であ
るか否かを判断する。

【００７５】ステップＳ１３０６の判断結果が肯定
（Ｙ）、即ち、「Ｓｔａｔｕｓ＝０」であって演奏の停
止状態であるならば、以降の処理を行わずにこのタイマ
ー割り込みルーチンを終了する。

【００７６】一方、ステップＳ１３０６の判断結果が否
定（Ｎ）、即ち、「Ｓｔａｔｕｓ＝１」あるいは「Ｓｔ
ａｔｕｓ＝２」であるならば、ステップＳ１３０８へ進
み、Ｓｔａｔｕｓが「１」であるか否かを判断する。

【００７７】ステップＳ１３０８の判断結果が肯定、即
ち、「Ｓｔａｔｕｓ＝１」であって曲の演奏待ちの状態
であるならば、ステップＳ１３１０へ進み、ＰｌａｙＴ
ｉｍｅがＩｎｔＴｉｍｅより大きいか否かを判断する。

【００７８】ステップＳ１３１０の判断結果が肯定、即
ち、ＰｌａｙＴｉｍｅがＩｎｔＴｉｍｅより大きいなら
ば、以降の処理を行わずにこのタイマー割り込みルーチ
ンを終了する。

【００７９】一方、ステップＳ１３１０の判断結果が否
定、即ち、ＰｌａｙＴｉｍｅがＩｎｔＴｉｍｅ以下であ
るならば、ステップＳ１３１２へ進む。

【００８０】ステップＳ１３１２では、Ｓｔａｔｕｓに
「２」をセットして曲の演奏中であることを示し、ステ
ップＳ１３１４へ進む。

【００８１】また、ステップＳ１３０８の判断結果が否
定、即ち、「Ｓｔａｔｕｓ＝２」であって曲の演奏中で
ある場合にも、ステップＳ１３１４へ進む。

【００８２】ステップＳ１３１４は、ＮｅｘｔＴｉｍｅ
がＩｎｔＴｉｍｅより大きいか否かを判断する。

【００８３】ステップＳ１３１４の判断結果が肯定、即
ち、ＮｅｘｔＴｉｍｅがＩｎｔＴｉｍｅより大きいなら
ば、ステップＳ１３１６へ進み、ＩｎｔＴｉｍｅがＰｌ
ａｙＴｉｍｅより大きいか否かを判断する。

【００８４】ステップＳ１３１６の判断結果が否定、即
ち、ＩｎｔＴｉｍｅがＰｌａｙＴｉｍｅ以下であるなら
ば（図８（ｃ）に示す場合に該当する。）、以降の処理
を行わずにこのタイマー割り込みルーチンを終了する。

【００８５】一方、ステップＳ１３１６の判断結果が肯
定、即ち、ＩｎｔＴｉｍｅがＰｌａｙＴｉｍｅより大き
い場合（図８（ａ）に示す場合に該当する。）には、ス
テップＳ１３１８へ進む。

【００８６】ステップＳ１３１８では、「（ＩｎｔＴｉ
ｍｅ−ＰｌａｙＴｉｍｅ）×Ｃｂ［Ｔｉ］／Ｔｂ［Ｔ
ｉ］」の演算を行い、その商をＣｌｏｃｋに加算してＣ
ｌｏｃｋを更新し、その余りをＣｌｏｃｋＲに加算して
ＣｌｏｃｋＲを更新する。さらに、ＰｌａｙＴｉｍｅの
値をＩｎｔＴｉｍｅの値とする。

【００８７】ステップＳ１３１８の処理を終了すると、
ステップＳ１３２０へ進み、ＣｌｏｃｋＲはＴｂ［Ｔ
ｉ］より小さいか否かを判断する。

【００８８】ステップＳ１３２０の判断結果が否定、即
ち、ＣｌｏｃｋＲがＴｂ［Ｔｉ］以上である場合には、
ステップＳ１３２２へ進む。

【００８９】ステップＳ１３２２では、ＣｌｏｃｋＲか
らＴｂ［Ｔｉ］を減算してＣｌｏｃｋＲを更新し、さら
にＣｌｏｃｋを「１」インクリメントする。

【００９０】ステップＳ１３２２の処理を終了すると、
ステップＳ１３２４へ進み、演奏ルーチンを起動し、こ
のタイマー割り込みルーチンを終了する。

【００９１】一方、ステップＳ１３２０の判断結果が肯
定、即ち、ＣｌｏｃｋＲがＴｂ［Ｔｉ］より小さいなら
ば、直接ステップＳ１３２４へ進み、演奏ルーチンを起
動し、このタイマー割り込みルーチンを終了する。

【００９２】また、ステップＳ１３１４の判断結果が否
定、即ち、ＮｅｘｔＴｉｍｅがＩｎｔＴｉｍｅ以下であ
る場合（図８（ｂ）に示す場合に該当する。）には、ス
テップＳ１３２６へ進み、Ｔｂ［Ｔｉ］が「０」である
か否かを判断する。

【００９３】ステップＳ１３２６の判断結果が肯定、即
ち、Ｔｂ［Ｔｉ］が「０」であるならば、全てのテンポ
・データを処理したことを意味するので、以降の処理を
行わずにこのタイマー割り込みルーチンを終了する。

【００９４】一方、ステップＳ１３２６の判断結果が否
定、即ち、Ｔｂ［Ｔｉ］が「０」でないならば、ステッ
プＳ１３２８へ進み、Ｔｉを「１」インクリメントし、
ステップＳ１３３０へ進む。

【００９５】ステップＳ１３３０では、ＰｌａｙＴｉｍ
ｅにＮｅｘｔＴｉｍｅの値をセットした後に、Ｎｅｘｔ
ＴｉｍｅにＴｂ［Ｔｉ］を加算してＮｅｘｔＴｉｍｅを
更新し、ＣｌｏｃｋにＮｅｘｔＣｌｏｃｋの値をセット
した後に、ＮｅｘｔＣｌｏｃｋにＣｂ［Ｔｉ］を加算し
ＮｅｘｔＣｌｏｃｋを更新し、さらにＣｌｏｃｋＲに
「０」をセットして、このタイマー割り込みルーチンを
終了する。

【００９６】図１４には、タイマー割り込みルーチンの
ステップＳ１３２４で起動される演奏ルーチンが示され
ており、この演奏ルーチンにおいては、ステップＳ１４
０２において、Ｓｔａｔｕｓが「２」であるか否かを判
断する。

【００９７】このステップＳ１４０２の判断結果が否
定、即ち、「Ｓｔａｔｕｓ＝０」あるいは「Ｓｔａｔｕ
ｓ＝１」であるならば、以降の処理を行うことなくこの
演奏ルーチンを終了する。

【００９８】一方、ステップＳ１４０２の判断結果が肯
定、即ち、「Ｓｔａｔｕｓ＝２」であって曲の演奏中の
状態であるならば、ステップＳ１４０４へ進み、Ｐｌａ
ｙＣｌｏｃｋがＣｌｏｃｋより大きいか否かを判断す
る。

【００９９】このステップＳ１４０４の判断結果が肯
定、即ち、ＰｌａｙＣｌｏｃｋがＣｌｏｃｋより大きい
ならば、この演奏ルーチンを終了する。

【０１００】一方、ステップＳ１４０４の判断結果が否
定、即ち、ＰｌａｙＣｌｏｃｋがＣｌｏｃｋ以下である
場合には、ステップＳ１４０６へ進む。

【０１０１】ステップＳ１４０６では、ＰｌａｙＣｌｏ
ｃｋの指す演奏データを読みだし、音源部２４に発音を
指示して楽音信号を生成させる。

【０１０２】ステップＳ１４０６の処理を終了すると、
ステップＳ１４０８へ進み、次の演奏データがあるか否
かを判断する。

【０１０３】ステップＳ１４０８の判断結果が肯定、即
ち、次の演奏データがある場合には、ステップＳ１４１
０へ進み、ＰｌａｙＣｌｏｃｋを次の演奏データに進め
た後にステップＳ１４０４へ戻り、以降の処理を繰り返
す。

【０１０４】一方、ステップＳ１４０８の判断結果が否
定、即ち、全演奏データに関してステップＳ１４０６に
おける処理を終了し、次の演奏データがない場合（ステ
ップＳ１４０８の判断結果が否定の場合）には、ステッ
プＳ１４１２へ進み、Ｓｔａｔｕｓに「０」をセット
し、演奏データの読み出しを全て終了して演奏が停止状
態にあることを示して演奏を終了する。

【０１０５】また、上記したように、ストップ・ボタン
３４を押した場合にも演奏を停止することができるもの
である。その場合には、上記したように、ストップ・ボ
タン３４が押されると、図１１に示す演奏停止ルーチン
が起動されることになり、この演奏停止ルーチンのステ
ップＳ１１０２において、Ｓｔａｔｕｓに「０」をセッ
トし、演奏データの読み出しを全て終了して演奏が停止
状態にあることを示して演奏を終了する。

【０１０６】なお、上記した実施例においては、タイミ
ング・クロックの積算用としてＣｌｏｃｋを設定した
が、そのＣｌｏｃｋの差分を用いるようにしてもよい。

【０１０７】また、上記した実施例においては、テンポ
・データをＣｂとＴｂとの対で持ったが、テンポ・デー
タを１クロックや４分音符当たりの時間で持つようにし
ても、同様な作用効果を得ることができる。

【０１０８】さらに、上記した実施例においては、外部
同期信号の割り込みの度に、ＴｃＰｅｒｉｏｄからＩｎ
ｔＴｉｍｅＳｔｅｐを計算しているが（ステップＳ１２
０２）、一般に、同期信号はその周期の変化が激しくな
い。従って、ＴｃＰｅｒｉｏｄからＩｎｔＴｉｍｅＳｔ
ｅｐを計算する処理は、フレーム毎や１秒毎に計算する
程度でもよい。即ち、たとえＩｎｔＴｉｍｅＳｔｅｐの
更新が遅れても、少なくとも外部同期信号毎に正確な時
間に補正されるので、実質的に演奏上問題を生ずること
がないからである。

【０１０９】また、上記のタイマー割り込みルーチンに
おいて得られるＣｌｏｃｋを演奏データに対応させて、
演奏データともに記録することにより、容易に自動演奏
用の演奏データを作成することができる。

【０１１０】さらにまた、上記した実施例においては、
固定的な周期で発生される信号としてタイマー割り込み
を用いた場合を示したが、これに限られることなしに、
適宜のカウンタなどを用いて固定的な周期の信号を発生
するようにしてもよい。

【０１１１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【０１１２】外部同期信号毎に時刻を歩進する自動演奏
装置において、外部同期信号間の時刻を固定周期で発生
するタイマー割り込みなどの周期的な信号毎に補間し
て、その補間された時刻の進み具合に応じたテンポによ
って定まるタイミング・クロック数を発生するようにし
たため、テンポに応じて周期を変化させることができな
い固定周期のタイマー割り込みなどの周期的な信号を利
用して、約１６．７ｍ秒の間隔で発生するＶＳＹＮＣや
約８．３ｍ秒の間隔で発生するＭＴＣなどのような比較
的周期の長い外部同期信号に同期して、任意に設定され
たテンポに応じて演奏データを演奏するためのタイミン
グ・クロックを発生することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による自動演奏装置を示すブ
ロック構成図である。

【図２】図１に示す自動演奏装置の操作パネルの概略構
成説明図である。

【図３】「ＴｃＳｔｅｐ＝２００［Ｕ］」と「ＩｎｔＴ
ｉｍｅＳｔｅｐ＝２４［Ｕ］」とを採用した場合におけ
る、ＴｃＴｉｍｅの進みとＩｎｔＴｉｍｅの進みと理論
的な時刻の進みとの関係を示す説明図である。

【図４】テープ・レコーダーにＳＭＰＴＥのＬＴＣ同期
信号を録音しておき、テープ・レコーダーの出力をＭＴ
Ｃに変換して使用する際において、テープレコーダが速
く再生されて同期信号の間隔が狭くなった場合における
ＴｃＴｉｍｅの進みとＩｎｔＴｉｍｅの進みと理論的な
時刻の進みとの関係を示す説明図である。

【図５】テープ・レコーダーをゆっくり再生した場合な
どにおいて、同期信号の間隔が広くなった場合における
ＴｃＴｉｍｅの進みとＩｎｔＴｉｍｅの進みと理論的な
時刻の進みとの関係を示す説明図である。

【図６】ＩｎｔＴｉｍｅの歩進においてＴｃＴｉｍｅに
「２００」を足した値を越える場合に、それ以上進めな
いようにした処理を行った場合におけるＴｃＴｉｍｅの
進みとＩｎｔＴｉｍｅの進みと理論的な時刻の進みとの
関係を示す説明図である。

【図７】ＩｎｔＴｉｍｅの進みと理論的な時刻の進みと
の大きなズレを補正した場合におけるＴｃＴｉｍｅの進
みとＩｎｔＴｉｍｅの進みと理論的な時刻の進みとの関
係を示す説明図である。

【図８】（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ、ＩｎｔＴｉｍ
ｅの示す時刻とＰｌａｙＴｉｍｅの示す時刻とＮｅｘｔ
Ｔｉｍｅの示す時刻との間の関係を示す説明図である。

【図９】初期化ルーチンＩｎｉｔ（）を示すフローチャ
ートである。

【図１０】演奏開始ルーチンＳｔａｒｔ（）を示すフロ
ーチャートである。

【図１１】演奏停止ルーチンＳｔｏｐ（）を示すフロー
チャートである。

【図１２】外部同期信号割り込みルーチンＥｘＳｙｎｃ
Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ（）を示すフローチャートである。

【図１３】タイマー割り込みルーチンＴｉｍｅｒＩｎｔ
ｅｒｒｕｐｔ（）を示すフローチャートである。

【図１４】演奏ルーチンＰｌａｙＴａｓｋ（）を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１０ ＣＰＵ １２ バス １４ ＲＯＭ １６ ＲＡＭ １８ 操作子部 ２０ 固定周期タイマー ２２ 外部同期信号入力回路 ２４ 音源部 ２６Ｌ、２６Ｒ スピーカー ２８ サウンド・ジェネレーター ３０ 操作パネル ３２ スタート・ボタン ３４ ストップ・ボタン ３６ 外部記憶装置

───────────────────────────────────────────────────── 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 - 7/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイミング・クロックを単位として演奏
   データを記憶する記憶手段と、 外部同期信号を入力する外部同期信号入力手段と、 前記外部同期信号入力手段によって入力された外部同期
   信号毎に時刻を歩進する時刻歩進手段と、 所定の周期で信号を発生する信号発生手段と、 前記信号発生手段によって発生された信号毎に、前記時
   刻歩進手段によって歩進された時刻に所定の時間を加算
   した時刻を得る加算手段と、 前記加算手段によって得られた時刻に基づいて、前記演
   奏データを演奏するテンポに応じた値を累算する累算手
   段と、 前記累算手段によって累算された値が所定値以上になる
   毎にタイミング・クロックを発生するタイミング・クロ
   ック発生手段と、 前記タイミング・クロック発生手段によって発生された
   タイミング・クロックに基づいて、前記記憶手段に記憶
   された演奏データを読みだして出力する出力手段とを有
   することを特徴とする自動演奏装置。
2. 【請求項２】前記外部同期信号の間隔を測定する測定手
   段と、 前記測定手段によって測定された間隔に基づいて、前記
   加算手段によって加算される所定の時間を設定する時間
   設定手段とをさらに有することを特徴とする請求項１記
   載の自動演奏装置。
3. 【請求項３】前記累算手段は、前記加算手段によって得
   られた時刻に基づいて、前記演奏データを演奏するテン
   ポに応じた値を、前記所定値単位に分割できる前記所定
   値以上の値と前記所定値未満の値とに分離して累算する
   ものであり、前記所定値未満の値を累算した値が前記所
   定値以上になる毎に前記累算した値から前記所定値を減
   算するとともに前記所定値以上の値の累算値を繰り上げ
   る請求項１または２のいずれか１項に記載の自動演奏装
   置。