JP3598613B2 - 楽音パラメータ制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、指揮棒や手振りコントローラなどの揺動操作子の揺動または該揺動操作子に設けられたセンサの出力に基づいて音量，音色，音長などに関する楽音パラメータを制御する楽音パラメータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
操作者の揺動操作によって演奏を制御する装置としては、特公平３−６０１１９号公報など、揺動操作子を揺動させることによって自動演奏のテンポを制御する装置が種々提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、揺動操作の態様に応じて音量，音色，音長などを制御することができるものは提案されていなかった。特に、手振りなどの揺動操作で演奏のテンポを指示または制御しながらその揺動操作の態様で、すなわち自然な動作のなかで上記音量，音色，音長などを制御することができなかった。このため、操作者がテンポ制御しながら音楽的表現を行おうとしても、これを十分に演奏に反映することができなかった。
【０００４】
この発明は、揺動操作子を用いてテンポの制御のみならず、音量，音色，音長などを制御して音楽的表現が可能なパラメータ制御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】
この出願の請求項１の発明は、楽音パラメータを出力する演奏手段と、揺動センサを備えた揺動操作子と、前記揺動センサの出力波形のピークの鋭さを抽出する特徴抽出手段と、該特徴抽出手段で抽出されたピークの鋭さに基づいて前記楽音パラメータを制御する楽音パラメータ制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
図１は請求項１の発明の構成を示す図である。揺動操作子１には揺動センサ２が設けられている。揺動センサ２としては、揺動の角速度を検出する角速度センサや揺動の加速度を検出する加速度センサを用いることができる。揺動センサ２の検出値は特徴抽出手段３に出力される。特徴抽出手段３はこの検出値の変化すなわち揺動センサ２の出力波形の特徴を抽出する。形状の特徴とは、たとえば、ピークのＱ値（ピークの鋭さを表す値），波形の微分，二次微分、積分などである。一方、演奏手段４は楽音パラメータを出力する。楽音パラメータとしては、楽音のエンベロープ，フィルタ特性，ビブラートなどのモジュレーション量，発音時間（ゲートタイム）などがある。楽音パラメータ制御手段５は、演奏手段から入力される上記楽音パラメータを特徴抽出手段から入力される波形の特徴で制御・出力する。
【０００７】
たとえば、ピークのＱ値や微分のピーク値は揺動動作の鋭さに相関するため、これを音の立ち上がりの速さや発音時間の制御に用いることにより、揺動操作子１が滑らかに揺動されたときにはＱ値やピーク値が小さくなり、音の立ち上がりを遅くしたり音符の発音時間を長めにして優しいゆったりしたレガート的な演奏にすることができ、一方、揺動操作子１がはっきりキビキビと揺動されたときにはＱ値やピーク値が大きくなるため、音の立ち上がりを早くしたり音符の発音時間を短めにして硬めのクッキリしたスタッカート的な演奏にすることができる。このように、波形の特徴を楽音パラメータの制御に対して適切にアサインすることにより、揺動操作の態様にマッチした音楽的表現が可能となる。なお、この揺動操作は、テンポを指示する揺動操作を兼ねてもよく、テンポ指示とは別の音楽的表現のみのための揺動操作でもよい。
【０００８】
この出願の請求項２の発明は、楽音パラメータを含む自動演奏データを順次読み出す自動演奏手段と、揺動センサを備えた揺動操作子と、前記揺動センサの出力波形から拍タイミングを検出する拍タイミング検出手段と、前記揺動センサの出力波形のピークの鋭さを抽出する特徴抽出手段と、前記拍タイミング検出手段が検出した拍タイミングに基づいて前記自動演奏データの読み出しテンポを制御するテンポ制御手段と、前記特徴抽出手段で抽出されたピークの鋭さに基づいて前記楽音パラメータを制御する楽音パラメータ制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
図２は請求項２の発明の構成を示す図である。同図において、図１に示した請求項１，２の発明と同一構成の部分は同一番号を付して説明を省略する。この発明では、揺動操作子１の揺動センサ２の検出値は特徴抽出手段３以外に拍タイミング検出手段６にも出力される。拍タイミング検出手段６は揺動センサ２の出力波形で指示される拍タイミングを検出する。拍タイミングは、例えば、揺動方向の折り返し点や揺動速度のピークなどで指示される。拍タイミング検出手段６は拍タイミングを検出すると、その旨をテンポ制御手段７に伝達する。テンポ制御手段７は拍タイミングの指示に応じて自動演奏手段８の読み出しテンポを制御する。自動演奏手段８が読み出した楽音パラメータは楽音パラメータ制御手段５に入力され、前記揺動センサ２の出力波形の特徴に基づいてこれが制御される。これにより、揺動操作子１の揺動によって自動演奏のテンポ制御を行うことができるとともに、この揺動で音楽的表現を制御することもでき、指揮者の指揮に類似した自動演奏制御が可能となる。
【００１０】
この出願の請求項３の発明は、楽音パラメータを含む自動演奏データを順次読み出す自動演奏手段と、揺動センサおよび把持部センサを備えた揺動操作子と、前記揺動センサの出力波形から拍タイミングを検出する拍タイミング検出手段と、前記揺動センサの出力波形のピークの鋭さを抽出する特徴抽出手段と、前記拍タイミング検出手段が検出した拍タイミングに基づいて前記自動演奏データの読み出しテンポを制御するテンポ制御手段と、前記特徴抽出手段で抽出されたピークの鋭さおよび前記把持部センサの出力値に基づいて前記楽音パラメータを制御する楽音パラメータ制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
図３は請求項３の発明の構成を示す図である。この発明では、揺動操作子１には、揺動センサ２に加えて把持部センサ９が設けられている。把持部センサ９は、例えば、操作者が揺動操作子１を把持する部分に内蔵され握る力を検出する圧力センサや揺動操作子１を把持する手の指で操作する可変抵抗器などを用いればよい。この把持部センサ９の出力は楽音パラメータ制御部５に入力される。一方、揺動センサ２の検出値は拍タイミング検出手段６に出力される。拍タイミング検出手段６は揺動センサ２の出力波形から拍タイミングを検出し、その旨をテンポ制御手段７に伝達する。テンポ制御手段７は拍タイミングの指示に応じて自動演奏手段８の読み出しテンポを制御する。自動演奏手段８が読み出した楽音パラメータは楽音パラメータ制御手段５に入力される。そして、前記把持部センサ９の出力に基づいてこの楽音パラメータが制御される。これにより、揺動操作子１の揺動によって自動演奏のテンポ制御を行うことができ、この揺動操作子１を持つ手で楽音パラメータの制御をすることができる。
【００１２】
また、揺動操作子１を把持する手の各指の圧力で複数のパラメータを制御することもできる。たとえば、中指の圧力でモジュレーション量を制御してビブラートの深さを制御し、薬指の圧力でフィルタ・カットオフ周波数を変えて音色を制御するなどである。このようにすることにより、揺動操作子１を強く握ることによってビブラートを深く掛けたり、楽音の高調波を増やしたりすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図４はこの発明の実施形態である自動演奏制御システムの構成図である。この自動演奏制御システムは、揺動操作子である指揮棒２０、指揮棒２０の揺動波形を分析するマイコン２１、マイコン２１から入力される拍タイミング信号であるピーク種類データに基づいて自動演奏を行う自動演奏装置２２、自動演奏装置２２から入力される演奏情報に基づいて楽音を発生する音源回路２３、音源回路２３が発生したディジタルの楽音信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器２４、および、Ｄ／Ａ変換器２４から出力されたアナログの楽音信号を増幅して放音するサウンドシステム２５からなっている。
【００１４】
指揮棒２０には、それぞれ別の方向（Ｘ方向，Ｙ方向）に向いた複数の角速度センサおよび／または加速度センサが内蔵されており、これら複数の角速度センサおよび／または加速度センサの検出値により指揮棒２０の揺動の方向およびその角速度および／または速度が算出される。なお、加速度センサの検出値を積分することにより速度が求められる。以下「角速度および／または速度」を省略して「速度」と呼ぶこととする。この揺動の方向および速度の算出はマイコン２１が行う。なお、揺動操作子は指揮棒に限定されるものではなく、グリップ型のコントローラや直接手に貼りつけるものであってもよい。
【００１５】
マイコン２１は、上記指揮棒２０の揺動の方向および速度を算出するとともに、指揮棒２０の揺動波形を分析して、拍タイミング，拍種類，ピークレベル，レガート係数を割り出す。拍タイミングおよび拍種類のデータは自動演奏装置２２に出力され、自動演奏データの読み出しのテンポ制御に用いられる。ピークレベルのデータは自動演奏装置２２に出力され、ベロシティ（音量を制御するパラメータ）の修正に用いられる。また、レガート係数は自動演奏装置２２および音源回路２３に出力され、発音時間を制御するパラメータであるゲートタイム，ビブラートなどのモジュレーション，エンベロープなどのパラメータの制御に用いられる。
【００１６】
ここで、図７は図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように３拍子を異なる表現で指揮したときの、それぞれの場合の指揮棒２０の絶対速度ｖの変化を示す図である。図８（Ａ）はノンレガート（音をつながないで）を表現する指揮パターンを示しており、この場合には図７の曲線ａのような速度変化を示す。図８（Ｂ）はレガート（音をつないで滑らかに）を表現する指揮パターンを示しており、この場合には図７の曲線ｂのような速度変化を示す。また、図８（Ｃ）はスタッカート（音を短く切って）を表現する指揮パターンを示しており、この場合には図７の曲線ｃのような速度変化を示す。
【００１７】
図８（Ｃ）のスタッカートの場合には、キビキビとした鋭い動作で各拍を指示するため、図７の曲線ｃのように、揺動の加減速が大きく、速度の最大値（ピーク）も大きい。このため、ピークの形状すなわち鋭さを示す値であるＱも大きくなる。また、拍打点（拍タイミング）で揺動が確実に停止し、絶対速度ｖ＝０またはｖ≒０の時間が長く持続する。
【００１８】
レガートの場合には、図８（Ｂ）に示すように滑らかでゆったりした動作となる。このため、各拍打点において縦方向の動作は停止している（Ｙ方向センサの検出値≒０）が横方向には揺動しており（Ｘ方向センサの検出値≠０）、速度絶対ｖ≠０となる。このようにレガートでは指揮棒２０の揺動が停止している時間が殆どない分、絶対速度ｖの最大値は小さく、ピーク形状は鈍くてＱが低い。
【００１９】
また、ノンレガートの場合には、図７の曲線ａに示すように、スタッカートとレガートの中間の特徴を示している。
【００２０】
このように、指揮棒２０の揺動により、音を滑らかにつないでゆくか短く切るか、すなわち、レガートの程度を指示する場合、その特徴は、揺動のピーク形状や拍打点における停止の程度（絶対速度ｖ＝０となる時間）に現れることが分かる。そこで、この実施形態では、ピーク形状（ピークの鋭さ）を示す値Ｑに基づいてレガートの程度を示すレガート係数ｌｅｇ を算出する。
【００２１】
【数１】
【００２２】
なお、上記算出に用いたｗはピークが検出された時刻とそのピークの直前にピーク値ｐｅａｋの１／√２の値が検出された時刻の時間幅である。これが短い程ピーク形状が鋭いということができる。なお、本来のＱはピーク直前のｐｅａｋ／√２の時刻とピーク直後のｐｅａｋ／√２の時刻の時間幅でｐｅａｋを除算して求めるものであるが、この実施形態では、ピークが検出されたとき即座にＱおよびレガート係数ｌｅｇ を算出するため上記ｗを用い、ｗを２倍した値でピーク値ｐｅａｋを除算してＱを求めている。本来のＱを求めてレガート係数ｌｅｇ を求めるようにしてもよい。
【００２３】
また上記演算指揮のＱｍａｘ は最もスタッカートに指揮棒２０を揺動させた場合のＱの値であり、Ｑｍｉｎ は最もレガートに指揮棒２０を揺動させた場合のＱの値である。これらＱｍａｘ，Ｑｍｉｎ は事前に固定的な値としてマイコン２１に記憶しておいてもよく、操作者が実際に指揮をする前に、自分の最大スタッカート，最大レガートの指揮の態様を指揮棒２０を用いて入力するようにしてもよい。
【００２４】
また、Ｑを用いたレガート係数ｌｅｇ の求め方は上記（２） 式に限定されるものではない。さらに、レガート係数ｌｅｇ は、Ｑを用いて求める方法以外に、絶対速度ｖのピーク直前の時間微分値などの速度波形の微分値やその二次微分値，積分値等に基づいて求めてもよく、ダイナミクしきい値（速度の移動平均値）とピーク値ｐｅａｋの差を用いて求めてもよい。また、絶対速度ｖ≒０の区間の形状に基づいて求めるようにしてもよい。このレガート係数ｌｅｇ はピーク毎（または、絶対速度ｖ≒０の区間毎）に求まるが、その値でそのまま下記の制御に用いてもよく、それ以前の複数のレガート係数ｌｅｇ と移動平均を求めて安定化した値を制御に用いるようにしてもよい。
【００２５】
上記説明は、速度ｖを絶対速度として説明したが、速度ｖを角速度として求めても同様である。
【００２６】
そして、このピーク毎に算出されるレガート係数ｌｅｇ を自動演奏の音楽的表現の制御に用いる場合、ビブラートなどのモジュレーションの深さの制御に用いてもよく、音の立ち上がり，立ち下がりをスタッカート時に速くするなどＥＧ特性の制御や、フィルタのカットオフをレガートの時に低めにするなど音色の制御をしてもよい。また、ゲートタイムに乗算して楽音の長さを制御するようにしてもよい。ここで、ゲートタイムとは、４分音符や８分音符などの標記上の音符の長さ（ステップタイム）のなかで実際に楽音が鳴っている時間の長さをいい、通常はステップタイムの８０パーセント〜９０パーセントである。これが１００パーセントに近づくと（場合によっては１００パーセントを超える場合もある）、レガートになり、小さくなるとスタッカートとなる。
【００２７】
この計算例としては、
修正ゲートタイム＝元ゲートタイム×（（ｌｅｇ／１２７）＋０．１５）
などで求めることができる。なお、レガート係数ｌｅｇ は０から１２７の値をとる。また、上記計算式中の「０．１５」は所定のオフセット値である。ただし、計算式はこれに限定されるものではない。
【００２８】
図９，図１０は前記マイコン２１の動作を示すフローチャートである。
図９は、指揮棒２０に内蔵されたセンサの出力を取り込み、ピークを検出する処理である。この処理動作は定期的なタイマ割込動作で実行される。タイマ割込は、例えば１０ｍｓ毎に実行される。まず、Ｘ，Ｙ方向に設けられたセンサの出力を取り込む（ｓ１）。取り込まれたセンサ出力値に基づいて絶対速度または絶対角速度データを求める（ｓ２）。指揮棒２０に加速度センサが設けられている場合には、その検出値を積分してＸ方向，Ｙ方向の速度成分を求め、これらを合成（√（ Ｘ２ ＋Ｙ２））することによって絶対速度を求める。一方、指揮棒２０に角速度センサが設けられている場合には、Ｘ方向の角速度とＹ方向の角速度を合成することによって揺動方向への絶対角速度を求める。求められた揺動方向の絶対速度または絶対角速度をそのときの時刻とともに保存する（ｓ３）。時系列に保存された複数の絶対速度または絶対角速度に基づいてピークを判定する（ｓ４）。ピークの判定は、絶対速度または絶対角速度の値が上昇したのち下降に転じたとき、その上昇区間と下降区間の境界の最大値をピークと判定する。ピークが検出されたか否かをｓ５で判断しピークが検出されない場合にはそのまま動作を終える。ピークが検出された場合には、ピーク種類判定処理を実行する（ｓ６）。ピーク種類判定処理とは、何拍子の何拍目に向かうピークであるかを判定する処理である。
【００２９】
図１０（Ａ）のフローチャートは上記ピーク種類判定処理動作の詳細図である。まず、ｓ２０，ｓ２１で揺動の角度を判定する。揺動角度は、同図（Ｂ）に示すように、Ｘ方向センサの出力値，Ｙ方向センサの出力値の組み合わせにより算出する。なお、このフローチャートは同図（Ｃ）に示す３拍子または２拍子（４拍子）の指揮に対応したものである。揺動角度が１８０°より大きく３００°以下であればｓ２０の判断でｓ２２に進む。ｓ２２では今回のピークは１拍目であるとしてピーク種類データ＝１を設定する。こののち、ｓ２５に進む。また、揺動角度が６０°以下または３００°よりも大きい場合には（ｓ２１）、今回のピークは２拍目であるとしてピーク種類データ＝２を設定する（ｓ２３）。こののちｓ２５に進む。一方、今回の揺動角度が上記以外、すなわち、６０°よりも大きく１８０°以下の場合には、今回のピークは３拍目であるとしてピーク種類データ＝３を設定する（ｓ２４）。こののちｓ２５に進む。ｓ２５では、ピーク種類データおよびそのときのピーク値ｐｅａｋを出力してリターンする。
【００３０】
図９に戻って、保存された絶対速度または絶対角速度のなかから、ピークが検出された時刻から遡ってピーク値ｐｅａｋの１／√２の値が検出された時刻をサーチし、この時刻とピークが検出された時刻の時間幅であるピーク幅ｗを求める（ｓ７）。ピーク値ｐｅａｋとｗに基づいてＱを求める（ｓ８）。そしてＱに基づいてレガート係数ｌｅｇ を算出し（ｓ９）、自動演奏装置２２および音源回路２３に出力する。このｗ，Ｑ，レガート係数ｌｅｇ の算出方法は図７，図８の説明で詳述したとおりである。
【００３１】
なお、図７，図８に示したように、実際に指揮棒２０を揺動して指揮をした場合、拍タイミング（特に１拍目）に速度ｖ≒０になる場合があるが、この拍タイミングを正確に検出するためには、上記センサ出力処理（図９）でピーク検出と拍タイミング検出を別に行うようにすればよい。たとえば、Ｙ方向の速度Ｖｙ≒０のタイミングを拍タイミングに使うなどである。
【００３２】
図５は前記自動演奏装置２２のブロック図である。演奏データメモリ３１には楽曲の自動演奏データが記憶されている。自動演奏データは、発音する楽音に関するパラメータセット（ノートオン，ノートナンバ，ベロシティ，ゲートタイム）および各拍位置とその拍種類を示す拍イベントからなるイベントデータ、隣接するイベントデータ間の時間的間隔を示すタイミングデータのシーケンスからなっている。この演奏データメモリ３１に記憶されている自動演奏データは読み出し回路３２によって順次読み出される。読み出し回路３２の自動演奏データ読み出しタイミングはテンポ制御回路３０によって制御される。テンポ制御回路３０は、前記マイコン２１から受信した揺動速度のピーク種類データによって読み出しタイミングおよびテンポを制御する。すなわち、拍イベントデータの読み出しよりもピーク種類データの入力が遅い場合には、読み出しを一時停止して拍タイミング合わせ、拍イベントとデータの読み出しよりもピーク種類データの入力が早かった場合には、次のデータを即座に読み出すことによってタイミングを合わせるようにしている。そして、ピーク種類データの入力間隔に合わせて読み出しテンポを調整する。さらに、次に読み出すべき拍イベントデータの種類（１拍目，２拍目など）と入力されたピーク種類データが異なる場合には、読み出しを停止する。これにより、指揮棒２０の揺動操作に自動演奏データの読み出しが追従するようになる。
【００３３】
読み出し回路３２は、演奏データメモリ３１から自動演奏データを順次読み出すが、イベントデータが読み出されたとき、ノートオンを含むパラメータを音量修正回路３４を介して音源回路２３に出力する。その後、ゲートタイムが示す時間をカウントし、カウントアップしたとき音源回路２３に向けてノートオフを出力する。なお、上記ゲートタイムはゲートタイム修正回路３３によって修正される。
【００３４】
ゲートタイム修正回路３３は、マイコン２１から入力したレガート係数ｌｅｇ に基づいて、読み出されたイベントデータのゲートタイムを修正する。修正方法は、上述したようにレガート係数ｌｅｇ が大きいときゲートタイムを大きくし、レガート係数ｌｅｇ を小さいとき（スタッカートのとき）ゲートタイムを小さくする。なお、レガート係数ｌｅｇ は各拍毎に入力されるが２拍以上わたる長い音符の場合には最初の拍のレガート係数ｌｅｇ で全体のゲートタイムを修正して以後そのゲートタイム分の発音を行うようにしてもよく、各拍毎にそのときのレガート係数ｌｅｇ でその時点におけるゲートタイムの残分を修正するようにしてもよい。
【００３５】
音量修正回路３４は、マイコン２１から受信したピーク値ｐｅａｋに基づいて、イベントデータに含まれるパラメータであるベロシティを修正する。ベロシティは、楽音の音量やエンベロープのアタック部の形状などを決定するためのパラメータである。修正ルールとしては、例えば、ピーク値ｐｅａｋが大きいときはベロシティ値を大きくし、ピーク値ｐｅａｋが小さいときはベロシティ値も小さくする、などである。
【００３６】
図６は音源回路のブロック図である。波形発生回路４０は、自動演奏装置２２から受信したイベントデータに基づいて、楽音波形信号を発生する。すなわち、イベントデータに含まれるパラメータであるノートナンバに対応したピッチの楽音波形信号を、ベロシティに応じた音量（振幅）で発生する。そして、ノートオフ信号の入力に応じてリリース波形に移行し、その後に消音する。波形発生の方式は、波形メモリ方式、ＦＭ方式、物理モデル方式、高調波合成方式等どのような方式であってもよい。専用のハードウェアを用いるものに限らず、ＤＳＰやマイコン＋ソフトウェアで構成するようにしてもよい。
【００３７】
変調回路４１は、自動演奏装置２２から受信したレガート係数ｌｅｇ に基づいてピッチ変調信号を発生し、これを波形発生回路４０に対して供給する。波形発生回路４０は、ピッチ変調信号に応じてノートナンバを上下させることにより、発生する楽音波形信号のピッチを変動させビブラートの効果を得ることができる。このピッチ変調信号は、レガート係数ｌｅｇ によって制御されるため、指揮棒２０の揺動の態様により、ビブラートの深さや速さを変化させることができる。
【００３８】
エンベロープ発生器４３は、所定の形状のエンベロープ波形信号を発生させる。このエンベロープ波形信号の形状をレガート係数ｌｅｇ に応じて変化させる。例えば、レガート係数ｌｅｇ が大きいときには、アタック部の立ち上がりを緩やかにするとともにアタック部のレベルを小さくし、さらに、リリース部の立ち下がりをゆっくりにする。レガート係数ｌｅｇ が小さいときには、その逆に、アタック部を鋭く大きくし、リリース部も短くする。
【００３９】
乗算器４２は、エンベロープ発生器４３から入力されるエンベロープ波形信号を波形発生回路４０から入力される楽音波形信号に乗算することにより、楽音波形信号に対して所定のエンベロープを付与する。
【００４０】
フィルタ回路４４は、楽音波形信号に対して所定のフィルタ演算を施し、楽音波形信号の倍音構成を加工する。これにより楽音波形信号の倍音構成が変化して音色が変化する。このフィルタ回路４４にもレガート係数ｌｅｇ が入力されており、このレガート係数ｌｅｇ に応じてフィルタのカットオフ周波数やＱを変化させる。
【００４１】
上記実施形態では、指揮棒２０の揺動速度の変化波形の特徴に基づいてレガート係数ｌｅｇ を算出し、このレガート係数ｌｅｇ によって、ゲートタイム，ベロシティ，ビブラート，フィルタ係数などを制御するようにしたが、指揮棒２０の把持部に圧力センサや可変抵抗器などの把持部センサ２６（図４の破線参照）を設け、該センサの出力に応じて音楽的表現を制御するようにしてもよい。すなわち、このセンサの出力値をレガート係数ｌｅｇ に変えて自動演奏装置２２，音源回路２３に入力する。このようにすると、感情を込めながら（例えば、強く握りながら）指揮棒２０を振ることによって、発生される楽音にも表情が付加される。
【００４２】
なお、この実施形態において、センサは、指揮棒２０等の揺動操作子に対して１つ設けるようにしてもよいし複数設けてもよい。複数設ける場合は、指のそれぞれに対応するように設けてもよい。また、複数種類のセンサを併設してもよい。１つのセンサ出力で１つの楽音パラメータを制御してもよく、複数の楽音パラメータを制御するようにしてもよい。また、第１の実施形態で説明した揺動波形の特徴抽出による制御と併用するようにしてもよい。
【００４３】
なお、上記実施形態の各回路をマイクロコンピュータとソフトウェアで構成してもよい。また、上記実施形態では指揮棒２０の揺動によって、自動演奏のテンポを制御するとともに、その揺動波形またはセンサ出力によって音楽的表現を制御したが、指揮棒２０で鍵盤等のマニュアル演奏者（他人）にテンポを指示し、揺動波形やセンサ出力でそのマニュアル演奏の音楽的表現を制御するようにしてもよい。
【００４４】
また、自動演奏装置と組み合わせる際、自動演奏用の複数のデータトラックのうちのあるトラックにのみ、本発明の制御を加えるようにしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、波形の特徴によって楽音パラメータを制御するようにしたことにより、感情を込めて揺動操作子を揺動させることによってその揺動操作の態様にマッチした音楽的表現が可能となる。
【００４６】
請求項２の発明によれば、揺動操作子の揺動によって自動演奏のテンポ制御を行うことができるとともに、この揺動で音楽的表現を制御することもでき、指揮者の指揮に類似した自動演奏制御が可能となる。
【００４７】
請求項３の発明によれば、揺動操作子の揺動によって自動演奏のテンポ制御を行うことができ、この揺動操作子を持つ手で楽音パラメータの制御をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明の構成を示す図
【図２】請求項２の発明の構成を示す図
【図３】請求項３の発明の構成を示す図
【図４】この発明の実施形態である自動演奏システムの構成を示す図
【図５】同自動演奏システムに用いられる自動演奏装置のブロック図
【図６】同自動演奏システムに用いられる音源回路のブロック図
【図７】同自動演奏システムに用いられる指揮棒の揺動速度の変化を示す図
【図８】同指揮棒の揺動パターンの例を示す図
【図９】同自動演奏システムに用いられるマイコンの動作を示すフローチャート
【図１０】同自動演奏システムに用いられるマイコンの動作を示すフローチャート
【符号の説明】
１−揺動操作子、２−揺動センサ、３−特徴抽出手段、４−演奏手段、
５−楽音パラメータ制御手段、６−拍タイミング検出手段、
７−テンポ制御手段、８−自動演奏手段、９−把持部センサ
２０−指揮棒、２１−マイコン、２２−自動演奏装置、２３−音源回路、
２４−Ｄ／Ａ変換器、２５−サウンドシステム、２６−把持部センサ、
３０−テンポ制御回路、３１−演奏データメモリ、３２−読み出し回路、
３３−ゲートタイム修正回路、３４−音量修正回路
４０−波形発生回路、４１−変調回路、４２−乗算器、
４３−エンベロープ発生器、４４−フィルタ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、指揮棒や手振りコントローラなどの揺動操作子の揺動または該揺動操作子に設けられたセンサの出力に基づいて音量，音色，音長などに関する楽音パラメータを制御する楽音パラメータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
操作者の揺動操作によって演奏を制御する装置としては、特公平３−６０１１９号公報など、揺動操作子を揺動させることによって自動演奏のテンポを制御する装置が種々提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、揺動操作の態様に応じて音量，音色，音長などを制御することができるものは提案されていなかった。特に、手振りなどの揺動操作で演奏のテンポを指示または制御しながらその揺動操作の態様で、すなわち自然な動作のなかで上記音量，音色，音長などを制御することができなかった。このため、操作者がテンポ制御しながら音楽的表現を行おうとしても、これを十分に演奏に反映することができなかった。
【０００４】
この発明は、揺動操作子を用いてテンポの制御のみならず、音量，音色，音長などを制御して音楽的表現が可能なパラメータ制御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】
この出願の請求項１の発明は、楽音パラメータを出力する演奏手段と、揺動センサを備えた揺動操作子と、前記揺動センサの出力波形のピークの鋭さを抽出する特徴抽出手段と、該特徴抽出手段で抽出されたピークの鋭さに基づいて前記楽音パラメータを制御する楽音パラメータ制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
図１は請求項１の発明の構成を示す図である。揺動操作子１には揺動センサ２が設けられている。揺動センサ２としては、揺動の角速度を検出する角速度センサや揺動の加速度を検出する加速度センサを用いることができる。揺動センサ２の検出値は特徴抽出手段３に出力される。特徴抽出手段３はこの検出値の変化すなわち揺動センサ２の出力波形の特徴を抽出する。形状の特徴とは、たとえば、ピークのＱ値（ピークの鋭さを表す値），波形の微分，二次微分、積分などである。一方、演奏手段４は楽音パラメータを出力する。楽音パラメータとしては、楽音のエンベロープ，フィルタ特性，ビブラートなどのモジュレーション量，発音時間（ゲートタイム）などがある。楽音パラメータ制御手段５は、演奏手段から入力される上記楽音パラメータを特徴抽出手段から入力される波形の特徴で制御・出力する。
【０００７】
たとえば、ピークのＱ値や微分のピーク値は揺動動作の鋭さに相関するため、これを音の立ち上がりの速さや発音時間の制御に用いることにより、揺動操作子１が滑らかに揺動されたときにはＱ値やピーク値が小さくなり、音の立ち上がりを遅くしたり音符の発音時間を長めにして優しいゆったりしたレガート的な演奏にすることができ、一方、揺動操作子１がはっきりキビキビと揺動されたときにはＱ値やピーク値が大きくなるため、音の立ち上がりを早くしたり音符の発音時間を短めにして硬めのクッキリしたスタッカート的な演奏にすることができる。このように、波形の特徴を楽音パラメータの制御に対して適切にアサインすることにより、揺動操作の態様にマッチした音楽的表現が可能となる。なお、この揺動操作は、テンポを指示する揺動操作を兼ねてもよく、テンポ指示とは別の音楽的表現のみのための揺動操作でもよい。
【０００８】
この出願の請求項２の発明は、楽音パラメータを含む自動演奏データを順次読み出す自動演奏手段と、揺動センサを備えた揺動操作子と、前記揺動センサの出力波形から拍タイミングを検出する拍タイミング検出手段と、前記揺動センサの出力波形のピークの鋭さを抽出する特徴抽出手段と、前記拍タイミング検出手段が検出した拍タイミングに基づいて前記自動演奏データの読み出しテンポを制御するテンポ制御手段と、前記特徴抽出手段で抽出されたピークの鋭さに基づいて前記楽音パラメータを制御する楽音パラメータ制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
図２は請求項２の発明の構成を示す図である。同図において、図１に示した請求項１，２の発明と同一構成の部分は同一番号を付して説明を省略する。この発明では、揺動操作子１の揺動センサ２の検出値は特徴抽出手段３以外に拍タイミング検出手段６にも出力される。拍タイミング検出手段６は揺動センサ２の出力波形で指示される拍タイミングを検出する。拍タイミングは、例えば、揺動方向の折り返し点や揺動速度のピークなどで指示される。拍タイミング検出手段６は拍タイミングを検出すると、その旨をテンポ制御手段７に伝達する。テンポ制御手段７は拍タイミングの指示に応じて自動演奏手段８の読み出しテンポを制御する。自動演奏手段８が読み出した楽音パラメータは楽音パラメータ制御手段５に入力され、前記揺動センサ２の出力波形の特徴に基づいてこれが制御される。これにより、揺動操作子１の揺動によって自動演奏のテンポ制御を行うことができるとともに、この揺動で音楽的表現を制御することもでき、指揮者の指揮に類似した自動演奏制御が可能となる。
【００１０】
この出願の請求項３の発明は、楽音パラメータを含む自動演奏データを順次読み出す自動演奏手段と、揺動センサおよび把持部センサを備えた揺動操作子と、前記揺動センサの出力波形から拍タイミングを検出する拍タイミング検出手段と、前記揺動センサの出力波形のピークの鋭さを抽出する特徴抽出手段と、前記拍タイミング検出手段が検出した拍タイミングに基づいて前記自動演奏データの読み出しテンポを制御するテンポ制御手段と、前記特徴抽出手段で抽出されたピークの鋭さおよび前記把持部センサの出力値に基づいて前記楽音パラメータを制御する楽音パラメータ制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
図３は請求項３の発明の構成を示す図である。この発明では、揺動操作子１には、揺動センサ２に加えて把持部センサ９が設けられている。把持部センサ９は、例えば、操作者が揺動操作子１を把持する部分に内蔵され握る力を検出する圧力センサや揺動操作子１を把持する手の指で操作する可変抵抗器などを用いればよい。この把持部センサ９の出力は楽音パラメータ制御部５に入力される。一方、揺動センサ２の検出値は拍タイミング検出手段６に出力される。拍タイミング検出手段６は揺動センサ２の出力波形から拍タイミングを検出し、その旨をテンポ制御手段７に伝達する。テンポ制御手段７は拍タイミングの指示に応じて自動演奏手段８の読み出しテンポを制御する。自動演奏手段８が読み出した楽音パラメータは楽音パラメータ制御手段５に入力される。そして、前記把持部センサ９の出力に基づいてこの楽音パラメータが制御される。これにより、揺動操作子１の揺動によって自動演奏のテンポ制御を行うことができ、この揺動操作子１を持つ手で楽音パラメータの制御をすることができる。
【００１２】
また、揺動操作子１を把持する手の各指の圧力で複数のパラメータを制御することもできる。たとえば、中指の圧力でモジュレーション量を制御してビブラートの深さを制御し、薬指の圧力でフィルタ・カットオフ周波数を変えて音色を制御するなどである。このようにすることにより、揺動操作子１を強く握ることによってビブラートを深く掛けたり、楽音の高調波を増やしたりすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図４はこの発明の実施形態である自動演奏制御システムの構成図である。この自動演奏制御システムは、揺動操作子である指揮棒２０、指揮棒２０の揺動波形を分析するマイコン２１、マイコン２１から入力される拍タイミング信号であるピーク種類データに基づいて自動演奏を行う自動演奏装置２２、自動演奏装置２２から入力される演奏情報に基づいて楽音を発生する音源回路２３、音源回路２３が発生したディジタルの楽音信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器２４、および、Ｄ／Ａ変換器２４から出力されたアナログの楽音信号を増幅して放音するサウンドシステム２５からなっている。
【００１４】
指揮棒２０には、それぞれ別の方向（Ｘ方向，Ｙ方向）に向いた複数の角速度センサおよび／または加速度センサが内蔵されており、これら複数の角速度センサおよび／または加速度センサの検出値により指揮棒２０の揺動の方向およびその角速度および／または速度が算出される。なお、加速度センサの検出値を積分することにより速度が求められる。以下「角速度および／または速度」を省略して「速度」と呼ぶこととする。この揺動の方向および速度の算出はマイコン２１が行う。なお、揺動操作子は指揮棒に限定されるものではなく、グリップ型のコントローラや直接手に貼りつけるものであってもよい。
【００１５】
マイコン２１は、上記指揮棒２０の揺動の方向および速度を算出するとともに、指揮棒２０の揺動波形を分析して、拍タイミング，拍種類，ピークレベル，レガート係数を割り出す。拍タイミングおよび拍種類のデータは自動演奏装置２２に出力され、自動演奏データの読み出しのテンポ制御に用いられる。ピークレベルのデータは自動演奏装置２２に出力され、ベロシティ（音量を制御するパラメータ）の修正に用いられる。また、レガート係数は自動演奏装置２２および音源回路２３に出力され、発音時間を制御するパラメータであるゲートタイム，ビブラートなどのモジュレーション，エンベロープなどのパラメータの制御に用いられる。
【００１６】
ここで、図７は図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように３拍子を異なる表現で指揮したときの、それぞれの場合の指揮棒２０の絶対速度ｖの変化を示す図である。図８（Ａ）はノンレガート（音をつながないで）を表現する指揮パターンを示しており、この場合には図７の曲線ａのような速度変化を示す。図８（Ｂ）はレガート（音をつないで滑らかに）を表現する指揮パターンを示しており、この場合には図７の曲線ｂのような速度変化を示す。また、図８（Ｃ）はスタッカート（音を短く切って）を表現する指揮パターンを示しており、この場合には図７の曲線ｃのような速度変化を示す。
【００１７】
図８（Ｃ）のスタッカートの場合には、キビキビとした鋭い動作で各拍を指示するため、図７の曲線ｃのように、揺動の加減速が大きく、速度の最大値（ピーク）も大きい。このため、ピークの形状すなわち鋭さを示す値であるＱも大きくなる。また、拍打点（拍タイミング）で揺動が確実に停止し、絶対速度ｖ＝０またはｖ≒０の時間が長く持続する。
【００１８】
レガートの場合には、図８（Ｂ）に示すように滑らかでゆったりした動作となる。このため、各拍打点において縦方向の動作は停止している（Ｙ方向センサの検出値≒０）が横方向には揺動しており（Ｘ方向センサの検出値≠０）、速度絶対ｖ≠０となる。このようにレガートでは指揮棒２０の揺動が停止している時間が殆どない分、絶対速度ｖの最大値は小さく、ピーク形状は鈍くてＱが低い。
【００１９】
また、ノンレガートの場合には、図７の曲線ａに示すように、スタッカートとレガートの中間の特徴を示している。
【００２０】
このように、指揮棒２０の揺動により、音を滑らかにつないでゆくか短く切るか、すなわち、レガートの程度を指示する場合、その特徴は、揺動のピーク形状や拍打点における停止の程度（絶対速度ｖ＝０となる時間）に現れることが分かる。そこで、この実施形態では、ピーク形状（ピークの鋭さ）を示す値Ｑに基づいてレガートの程度を示すレガート係数ｌｅｇ を算出する。
【００２１】
【数１】
なお、上記算出に用いたｗはピークが検出された時刻とそのピークの直前にピーク値ｐｅａｋの１／√２の値が検出された時刻の時間幅である。これが短い程ピーク形状が鋭いということができる。なお、本来のＱはピーク直前のｐｅａｋ／√２の時刻とピーク直後のｐｅａｋ／√２の時刻の時間幅でｐｅａｋを除算して求めるものであるが、この実施形態では、ピークが検出されたとき即座にＱおよびレガート係数ｌｅｇ を算出するため上記ｗを用い、ｗを２倍した値でピーク値ｐｅａｋを除算してＱを求めている。本来のＱを求めてレガート係数ｌｅｇ を求めるようにしてもよい。
【００２３】
また上記演算指揮のＱｍａｘ は最もスタッカートに指揮棒２０を揺動させた場合のＱの値であり、Ｑｍｉｎ は最もレガートに指揮棒２０を揺動させた場合のＱの値である。これらＱｍａｘ，Ｑｍｉｎ は事前に固定的な値としてマイコン２１に記憶しておいてもよく、操作者が実際に指揮をする前に、自分の最大スタッカート，最大レガートの指揮の態様を指揮棒２０を用いて入力するようにしてもよい。
【００２４】
また、Ｑを用いたレガート係数ｌｅｇ の求め方は上記（２） 式に限定されるものではない。さらに、レガート係数ｌｅｇ は、Ｑを用いて求める方法以外に、絶対速度ｖのピーク直前の時間微分値などの速度波形の微分値やその二次微分値，積分値等に基づいて求めてもよく、ダイナミクしきい値（速度の移動平均値）とピーク値ｐｅａｋの差を用いて求めてもよい。また、絶対速度ｖ≒０の区間の形状に基づいて求めるようにしてもよい。このレガート係数ｌｅｇ はピーク毎（または、絶対速度ｖ≒０の区間毎）に求まるが、その値でそのまま下記の制御に用いてもよく、それ以前の複数のレガート係数ｌｅｇ と移動平均を求めて安定化した値を制御に用いるようにしてもよい。
【００２５】
上記説明は、速度ｖを絶対速度として説明したが、速度ｖを角速度として求めても同様である。
【００２６】
そして、このピーク毎に算出されるレガート係数ｌｅｇ を自動演奏の音楽的表現の制御に用いる場合、ビブラートなどのモジュレーションの深さの制御に用いてもよく、音の立ち上がり，立ち下がりをスタッカート時に速くするなどＥＧ特性の制御や、フィルタのカットオフをレガートの時に低めにするなど音色の制御をしてもよい。また、ゲートタイムに乗算して楽音の長さを制御するようにしてもよい。ここで、ゲートタイムとは、４分音符や８分音符などの標記上の音符の長さ（ステップタイム）のなかで実際に楽音が鳴っている時間の長さをいい、通常はステップタイムの８０パーセント〜９０パーセントである。これが１００パーセントに近づくと（場合によっては１００パーセントを超える場合もある）、レガートになり、小さくなるとスタッカートとなる。
【００２７】
この計算例としては、
修正ゲートタイム＝元ゲートタイム×（（ｌｅｇ／１２７）＋０．１５）
などで求めることができる。なお、レガート係数ｌｅｇ は０から１２７の値をとる。また、上記計算式中の「０．１５」は所定のオフセット値である。ただし、計算式はこれに限定されるものではない。
【００２８】
図９，図１０は前記マイコン２１の動作を示すフローチャートである。
図９は、指揮棒２０に内蔵されたセンサの出力を取り込み、ピークを検出する処理である。この処理動作は定期的なタイマ割込動作で実行される。タイマ割込は、例えば１０ｍｓ毎に実行される。まず、Ｘ，Ｙ方向に設けられたセンサの出力を取り込む（ｓ１）。取り込まれたセンサ出力値に基づいて絶対速度または絶対角速度データを求める（ｓ２）。指揮棒２０に加速度センサが設けられている場合には、その検出値を積分してＸ方向，Ｙ方向の速度成分を求め、これらを合成（√（ Ｘ２ ＋Ｙ２））することによって絶対速度を求める。一方、指揮棒２０に角速度センサが設けられている場合には、Ｘ方向の角速度とＹ方向の角速度を合成することによって揺動方向への絶対角速度を求める。求められた揺動方向の絶対速度または絶対角速度をそのときの時刻とともに保存する（ｓ３）。時系列に保存された複数の絶対速度または絶対角速度に基づいてピークを判定する（ｓ４）。ピークの判定は、絶対速度または絶対角速度の値が上昇したのち下降に転じたとき、その上昇区間と下降区間の境界の最大値をピークと判定する。ピークが検出されたか否かをｓ５で判断しピークが検出されない場合にはそのまま動作を終える。ピークが検出された場合には、ピーク種類判定処理を実行する（ｓ６）。ピーク種類判定処理とは、何拍子の何拍目に向かうピークであるかを判定する処理である。
【００２９】
図１０（Ａ）のフローチャートは上記ピーク種類判定処理動作の詳細図である。まず、ｓ２０，ｓ２１で揺動の角度を判定する。揺動角度は、同図（Ｂ）に示すように、Ｘ方向センサの出力値，Ｙ方向センサの出力値の組み合わせにより算出する。なお、このフローチャートは同図（Ｃ）に示す３拍子または２拍子（４拍子）の指揮に対応したものである。揺動角度が１８０°より大きく３００°以下であればｓ２０の判断でｓ２２に進む。ｓ２２では今回のピークは１拍目であるとしてピーク種類データ＝１を設定する。こののち、ｓ２５に進む。また、揺動角度が６０°以下または３００°よりも大きい場合には（ｓ２１）、今回のピークは２拍目であるとしてピーク種類データ＝２を設定する（ｓ２３）。こののちｓ２５に進む。一方、今回の揺動角度が上記以外、すなわち、６０°よりも大きく１８０°以下の場合には、今回のピークは３拍目であるとしてピーク種類データ＝３を設定する（ｓ２４）。こののちｓ２５に進む。ｓ２５では、ピーク種類データおよびそのときのピーク値ｐｅａｋを出力してリターンする。
【００３０】
図９に戻って、保存された絶対速度または絶対角速度のなかから、ピークが検出された時刻から遡ってピーク値ｐｅａｋの１／√２の値が検出された時刻をサーチし、この時刻とピークが検出された時刻の時間幅であるピーク幅ｗを求める（ｓ７）。ピーク値ｐｅａｋとｗに基づいてＱを求める（ｓ８）。そしてＱに基づいてレガート係数ｌｅｇ を算出し（ｓ９）、自動演奏装置２２および音源回路２３に出力する。このｗ，Ｑ，レガート係数ｌｅｇ の算出方法は図７，図８の説明で詳述したとおりである。
【００３１】
なお、図７，図８に示したように、実際に指揮棒２０を揺動して指揮をした場合、拍タイミング（特に１拍目）に速度ｖ≒０になる場合があるが、この拍タイミングを正確に検出するためには、上記センサ出力処理（図９）でピーク検出と拍タイミング検出を別に行うようにすればよい。たとえば、Ｙ方向の速度Ｖｙ≒０のタイミングを拍タイミングに使うなどである。
【００３２】
図５は前記自動演奏装置２２のブロック図である。演奏データメモリ３１には楽曲の自動演奏データが記憶されている。自動演奏データは、発音する楽音に関するパラメータセット（ノートオン，ノートナンバ，ベロシティ，ゲートタイム）および各拍位置とその拍種類を示す拍イベントからなるイベントデータ、隣接するイベントデータ間の時間的間隔を示すタイミングデータのシーケンスからなっている。この演奏データメモリ３１に記憶されている自動演奏データは読み出し回路３２によって順次読み出される。読み出し回路３２の自動演奏データ読み出しタイミングはテンポ制御回路３０によって制御される。テンポ制御回路３０は、前記マイコン２１から受信した揺動速度のピーク種類データによって読み出しタイミングおよびテンポを制御する。すなわち、拍イベントデータの読み出しよりもピーク種類データの入力が遅い場合には、読み出しを一時停止して拍タイミング合わせ、拍イベントとデータの読み出しよりもピーク種類データの入力が早かった場合には、次のデータを即座に読み出すことによってタイミングを合わせるようにしている。そして、ピーク種類データの入力間隔に合わせて読み出しテンポを調整する。さらに、次に読み出すべき拍イベントデータの種類（１拍目，２拍目など）と入力されたピーク種類データが異なる場合には、読み出しを停止する。これにより、指揮棒２０の揺動操作に自動演奏データの読み出しが追従するようになる。
【００３３】
読み出し回路３２は、演奏データメモリ３１から自動演奏データを順次読み出すが、イベントデータが読み出されたとき、ノートオンを含むパラメータを音量修正回路３４を介して音源回路２３に出力する。その後、ゲートタイムが示す時間をカウントし、カウントアップしたとき音源回路２３に向けてノートオフを出力する。なお、上記ゲートタイムはゲートタイム修正回路３３によって修正される。
【００３４】
ゲートタイム修正回路３３は、マイコン２１から入力したレガート係数ｌｅｇ に基づいて、読み出されたイベントデータのゲートタイムを修正する。修正方法は、上述したようにレガート係数ｌｅｇ が大きいときゲートタイムを大きくし、レガート係数ｌｅｇ を小さいとき（スタッカートのとき）ゲートタイムを小さくする。なお、レガート係数ｌｅｇ は各拍毎に入力されるが２拍以上わたる長い音符の場合には最初の拍のレガート係数ｌｅｇ で全体のゲートタイムを修正して以後そのゲートタイム分の発音を行うようにしてもよく、各拍毎にそのときのレガート係数ｌｅｇ でその時点におけるゲートタイムの残分を修正するようにしてもよい。
【００３５】
音量修正回路３４は、マイコン２１から受信したピーク値ｐｅａｋに基づいて、イベントデータに含まれるパラメータであるベロシティを修正する。ベロシティは、楽音の音量やエンベロープのアタック部の形状などを決定するためのパラメータである。修正ルールとしては、例えば、ピーク値ｐｅａｋが大きいときはベロシティ値を大きくし、ピーク値ｐｅａｋが小さいときはベロシティ値も小さくする、などである。
【００３６】
図６は音源回路のブロック図である。波形発生回路４０は、自動演奏装置２２から受信したイベントデータに基づいて、楽音波形信号を発生する。すなわち、イベントデータに含まれるパラメータであるノートナンバに対応したピッチの楽音波形信号を、ベロシティに応じた音量（振幅）で発生する。そして、ノートオフ信号の入力に応じてリリース波形に移行し、その後に消音する。波形発生の方式は、波形メモリ方式、ＦＭ方式、物理モデル方式、高調波合成方式等どのような方式であってもよい。専用のハードウェアを用いるものに限らず、ＤＳＰやマイコン＋ソフトウェアで構成するようにしてもよい。
【００３７】
変調回路４１は、自動演奏装置２２から受信したレガート係数ｌｅｇ に基づいてピッチ変調信号を発生し、これを波形発生回路４０に対して供給する。波形発生回路４０は、ピッチ変調信号に応じてノートナンバを上下させることにより、発生する楽音波形信号のピッチを変動させビブラートの効果を得ることができる。このピッチ変調信号は、レガート係数ｌｅｇ によって制御されるため、指揮棒２０の揺動の態様により、ビブラートの深さや速さを変化させることができる。
【００３８】
エンベロープ発生器４３は、所定の形状のエンベロープ波形信号を発生させる。このエンベロープ波形信号の形状をレガート係数ｌｅｇ に応じて変化させる。例えば、レガート係数ｌｅｇ が大きいときには、アタック部の立ち上がりを緩やかにするとともにアタック部のレベルを小さくし、さらに、リリース部の立ち下がりをゆっくりにする。レガート係数ｌｅｇ が小さいときには、その逆に、アタック部を鋭く大きくし、リリース部も短くする。
【００３９】
乗算器４２は、エンベロープ発生器４３から入力されるエンベロープ波形信号を波形発生回路４０から入力される楽音波形信号に乗算することにより、楽音波形信号に対して所定のエンベロープを付与する。
【００４０】
フィルタ回路４４は、楽音波形信号に対して所定のフィルタ演算を施し、楽音波形信号の倍音構成を加工する。これにより楽音波形信号の倍音構成が変化して音色が変化する。このフィルタ回路４４にもレガート係数ｌｅｇ が入力されており、このレガート係数ｌｅｇ に応じてフィルタのカットオフ周波数やＱを変化させる。
【００４１】
上記実施形態では、指揮棒２０の揺動速度の変化波形の特徴に基づいてレガート係数ｌｅｇ を算出し、このレガート係数ｌｅｇ によって、ゲートタイム，ベロシティ，ビブラート，フィルタ係数などを制御するようにしたが、指揮棒２０の把持部に圧力センサや可変抵抗器などの把持部センサ２６（図４の破線参照）を設け、該センサの出力に応じて音楽的表現を制御するようにしてもよい。すなわち、このセンサの出力値をレガート係数ｌｅｇ に変えて自動演奏装置２２，音源回路２３に入力する。このようにすると、感情を込めながら（例えば、強く握りながら）指揮棒２０を振ることによって、発生される楽音にも表情が付加される。
【００４２】
なお、この実施形態において、センサは、指揮棒２０等の揺動操作子に対して１つ設けるようにしてもよいし複数設けてもよい。複数設ける場合は、指のそれぞれに対応するように設けてもよい。また、複数種類のセンサを併設してもよい。１つのセンサ出力で１つの楽音パラメータを制御してもよく、複数の楽音パラメータを制御するようにしてもよい。また、第１の実施形態で説明した揺動波形の特徴抽出による制御と併用するようにしてもよい。
【００４３】
なお、上記実施形態の各回路をマイクロコンピュータとソフトウェアで構成してもよい。また、上記実施形態では指揮棒２０の揺動によって、自動演奏のテンポを制御するとともに、その揺動波形またはセンサ出力によって音楽的表現を制御したが、指揮棒２０で鍵盤等のマニュアル演奏者（他人）にテンポを指示し、揺動波形やセンサ出力でそのマニュアル演奏の音楽的表現を制御するようにしてもよい。
【００４４】
また、自動演奏装置と組み合わせる際、自動演奏用の複数のデータトラックのうちのあるトラックにのみ、本発明の制御を加えるようにしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、波形の特徴によって楽音パラメータを制御するようにしたことにより、感情を込めて揺動操作子を揺動させることによってその揺動操作の態様にマッチした音楽的表現が可能となる。
【００４６】
請求項２の発明によれば、揺動操作子の揺動によって自動演奏のテンポ制御を行うことができるとともに、この揺動で音楽的表現を制御することもでき、指揮者の指揮に類似した自動演奏制御が可能となる。
【００４７】
請求項３の発明によれば、揺動操作子の揺動によって自動演奏のテンポ制御を行うことができ、この揺動操作子を持つ手で楽音パラメータの制御をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明の構成を示す図
【図２】請求項２の発明の構成を示す図
【図３】請求項３の発明の構成を示す図
【図４】この発明の実施形態である自動演奏システムの構成を示す図
【図５】同自動演奏システムに用いられる自動演奏装置のブロック図
【図６】同自動演奏システムに用いられる音源回路のブロック図
【図７】同自動演奏システムに用いられる指揮棒の揺動速度の変化を示す図
【図８】同指揮棒の揺動パターンの例を示す図
【図９】同自動演奏システムに用いられるマイコンの動作を示すフローチャート
【図１０】同自動演奏システムに用いられるマイコンの動作を示すフローチャート
【符号の説明】
１−揺動操作子、２−揺動センサ、３−特徴抽出手段、４−演奏手段、
５−楽音パラメータ制御手段、６−拍タイミング検出手段、
７−テンポ制御手段、８−自動演奏手段、９−把持部センサ
２０−指揮棒、２１−マイコン、２２−自動演奏装置、２３−音源回路、
２４−Ｄ／Ａ変換器、２５−サウンドシステム、２６−把持部センサ、
３０−テンポ制御回路、３１−演奏データメモリ、３２−読み出し回路、
３３−ゲートタイム修正回路、３４−音量修正回路
４０−波形発生回路、４１−変調回路、４２−乗算器、
４３−エンベロープ発生器、４４−フィルタ。
Claims (3)
- 楽音パラメータを出力する演奏手段と、
揺動センサを備えた揺動操作子と、
前記揺動センサの出力波形のピークの鋭さを抽出する特徴抽出手段と、
該特徴抽出手段で抽出されたピークの鋭さに基づいて前記楽音パラメータを制御する楽音パラメータ制御手段と、
を備えたことを特徴とする楽音パラメータ制御装置。 - 楽音パラメータを含む自動演奏データを順次読み出す自動演奏手段と、
揺動センサを備えた揺動操作子と、
前記揺動センサの出力波形から拍タイミングを検出する拍タイミング検出手段と、
前記揺動センサの出力波形のピークの鋭さを抽出する特徴抽出手段と、
前記拍タイミング検出手段が検出した拍タイミングに基づいて前記自動演奏データの読み出しテンポを制御するテンポ制御手段と、
前記特徴抽出手段で抽出されたピークの鋭さに基づいて前記楽音パラメータを制御する楽音パラメータ制御手段と、
を備えたことを特徴とする楽音パラメータ制御装置。 - 楽音パラメータを含む自動演奏データを順次読み出す自動演奏手段と、
揺動センサおよび把持部センサを備えた揺動操作子と、
前記揺動センサの出力波形から拍タイミングを検出する拍タイミング検出手段と、
前記揺動センサの出力波形のピークの鋭さを抽出する特徴抽出手段と、
前記拍タイミング検出手段が検出した拍タイミングに基づいて前記自動演奏データの読み出しテンポを制御するテンポ制御手段と、
前記特徴抽出手段で抽出されたピークの鋭さおよび前記把持部センサの出力値に基づいて前記楽音パラメータを制御する楽音パラメータ制御手段と、
を備えたことを特徴とする楽音パラメータ制御装置。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8451832B2 (en) | 2004-10-26 | 2013-05-28 | Sony Corporation | Content using apparatus, content using method, distribution server apparatus, information distribution method, and recording medium |
| US8079962B2 (en) | 2005-01-20 | 2011-12-20 | Sony Corporation | Method and apparatus for reproducing content data |
| US8170003B2 (en) | 2005-03-28 | 2012-05-01 | Sony Corporation | Content recommendation system and method, and communication terminal device |
| US8027965B2 (en) | 2005-07-04 | 2011-09-27 | Sony Corporation | Content providing system, content providing apparatus and method, content distribution server, and content receiving terminal |
| US8135700B2 (en) | 2005-07-21 | 2012-03-13 | Sony Corporation | Content providing system, content providing apparatus and method, content distribution server, and content receiving terminal |
| US8135736B2 (en) | 2005-07-21 | 2012-03-13 | Sony Corporation | Content providing system, content providing apparatus and method, content distribution server, and content receiving terminal |
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