JP4094441B2

JP4094441B2 - 電子楽器

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Publication number: JP4094441B2
Application number: JP2003018650A
Authority: JP
Inventors: 智史岩間; 康範奥津
Original assignee: Roland Corp
Current assignee: Roland Corp
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2023-01-28
Also published as: JP2004233416A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子楽器に関し、特に、ＣＤ（Compact Disk）の再生楽音に合わせて、鍵が自動的且つ擬似的に押鍵又は離鍵される電子楽器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、機器本体や記憶媒体に記憶された押鍵及び離鍵情報、又は、外部から入力されるＭＩＤＩデータ等による押鍵及び離鍵情報に基づいて、演奏者が鍵を弾いているかのように自動的に押鍵又は離鍵させることにより自動演奏を行う自動演奏ピアノが知られている。例えば、ＭＩＤＩデータ（演奏データ）に基づく押鍵又は離鍵動作とスピーカからの楽音の放音（発音）とのタイミングを合わせて、鍵の動きと発音される楽音とが一致して見えるような自動演奏ピアノが知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、市販の音楽ＣＤの楽曲データと、その楽曲の押鍵及び離鍵情報（ＭＩＤＩデータ）とを、その互いの対応関係に基づいて同期させて出力することにより、ＣＤの再生に伴って発生される楽音に合わせて、押鍵及び離鍵情報に基づいて演奏が行われる自動演奏ピアノが知られている（特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２６６３５４号公報（請求項１など）
【特許文献２】
特開２００２−２１５１４３号公報（請求項１、段落［００４３］など）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの自動演奏ピアノで鍵を駆動させるためには、ＭＩＤＩデータ等の押鍵及び離鍵情報を予め準備する必要があり、そのような押鍵及び離鍵情報を入手できなければ自動的に鍵を駆動させることができないという問題点がある。一方、押鍵及び離鍵情報の利用ではなく、ＣＤの楽音からピッチを検出し、その結果に基づいて鍵を駆動させることを試みても、ＣＤに記録されている楽曲の多くは多数の楽音で構成されるので、その多数の楽音の中からピッチを検出するには大規模な装置が必要となり、実用的でないという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、特別な押鍵及び離鍵情報を必要とすることなく、市販のＣＤの楽曲を演奏させると、その楽曲が演奏されているかのように鍵が動作する電子楽器を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１記載の電子楽器は、複数の鍵を備える鍵盤と、その鍵盤の各鍵を駆動させる鍵駆動手段と、楽音信号を入力する楽音信号入力手段と、その楽音信号入力手段により入力された楽音信号における隣接する複数の鍵に対応する周波数帯域毎の楽音のレベルを検出する帯域レベル検出手段と、その帯域レベル検出手段により検出された結果に基づいて、前記鍵盤の鍵に対し、前記鍵駆動手段により駆動させる鍵を割り当てる鍵割当手段と、その鍵割当手段により割り当てられた鍵を駆動させるように前記鍵駆動手段を制御する鍵駆動制御手段とを備えている。
【０００８】
この請求項１記載の電子楽器によれば、楽音信号入力手段によって楽音信号が入力されると、先ず、入力された楽音信号における隣接する複数の鍵に対応する周波数帯域毎の楽音のレベルが帯域レベル検出手段により検出される。次いで、その帯域レベル検出手段の検出結果に基づいて、鍵盤における複数の鍵に対し、鍵割当手段によって、鍵駆動手段により駆動される鍵が割り当てられ、その割り当てられた鍵が駆動されるように、鍵駆動制御手段により鍵駆動手段が制御される。
【０００９】
請求項２記載の電子楽器は、請求項１記載の電子楽器において、前記帯域レベル検出手段の検出結果に基づいて、前記鍵盤の所定領域における押鍵数を決定する押鍵数決定手段を備え、前記鍵割当手段は、前記押鍵数決定手段により決定された押鍵数に応じて、前記鍵盤の所定領域において駆動される鍵を割り当てる。
【００１０】
請求項３記載の電子楽器は、請求項１又は２記載の電子楽器において、鍵駆動制御手段により押鍵状態に駆動された鍵に対し、押鍵に基づく楽音を非生成とするよう制御する楽音制御手段を備えている。
【００１１】
請求項４記載の電子楽器は、請求項１から３のいずれかに記載の電子楽器において、帯域レベル検出手段によりレベルを検出した後に、楽音入力手段により入力された楽音の発生を所定時間遅延させるよう制御する遅延手段を備えている。
【００１２】
【発明の効果】
本発明の電子楽器によれば、ＣＤ再生等によって入力された楽音信号における隣接する複数の鍵に対応する周波数帯域毎の楽音のレベル（例えば、音量レベル）が検出され、その検出結果に応じて駆動される鍵が割り当てられる。よって、ＭＩＤＩデータ等の押鍵及び離鍵情報を必要とすることなく、市販のＣＤ等、楽音が記録されている記憶媒体を再生するだけで鍵を動作させることができる。また、周波数帯域毎の音量レベルに応じて押鍵数が決定されるので、市販のＣＤに記録されている楽音の音程や強弱を模倣した鍵の動きを実施できる。更に、押鍵に基づく発音が生成しないよう構成され、又、楽音のレベルの検出後に楽音の発生を遅延させるよう構成されているので、擬似的な動作であってもＣＤに記録されている楽曲を自動演奏しているかのように見せることができる。その結果、聴者を、聴覚的だけでなく視覚的にも楽しませることができるという効果がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施例における電子楽器１の電気的構成を概略的に示したブロック図である。
【００１４】
電子楽器１には、ＣＰＵ１０と、ＲＯＭ１１と、ＲＡＭ１２と、鍵盤１３と、各種操作子１４と、音源１５と、ＤＳＰ１６と、これらの構成間を接続するバスライン（ＢＵＳ）１７と、ＣＤを再生するためのＣＤプレーヤ１８と、ＣＤプレーヤ１８から入力されたアナログ信号を、ＤＳＰ１６で処理するためにディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）１９と、ＤＳＰ１６から入力されたディジタル信号を、スピーカー等（図示せず）から楽音として放音するために、アナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ（Ｄ／Ａ）２０とが主に搭載されている。
【００１５】
ＣＰＵ１０は、電子楽器１全体を制御する中央演算処理装置であり、ＲＯＭ１１には、このＣＰＵ１０により実行される各種の制御プログラムや、その実行の際に参照される固定値データが格納されている。ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１０で実行される制御プログラムに必要な各種レジスタ群などが設定されたワーキングエリアや、処理中のデータを一時的に格納するテンポラリエリア等を有しランダムにアクセスできる書き換え可能なメモリである。
【００１６】
鍵盤１３は、複数の鍵を備えて構成され、鍵操作に応じて楽音の発音又は消音等の指示を行うものである。鍵盤１３を構成する各鍵毎にソレノイドコイル（図示せず）及びセンサ（図示せず）が備えられている。奏者が押鍵又は離鍵操作を行うと、センサがその操作を検出し、ＣＰＵ１０の制御下において、音源１５において押鍵又は離鍵動作に基づく楽音のディジタル信号が生成され、ＤＳＰ１６でその生成楽音が処理された後、Ｄ／Ａコンバータ２０でアナログ信号に変換されることにより、楽音が発音又は消音される。一方、後述する自動演奏ピアノとしての動作時（ＣＤ演奏モード時）には、ＣＰＵ１０が、押鍵又は離鍵情報に基づいて、ソレノイドコイルに印加すべき駆動電圧を制御することにより、押鍵又は離鍵動作が実施される。
【００１７】
各種操作子１４としては、ＣＤプレーヤ１８を操作するためのＣＤ操作ボタン３１（図２）や、電子楽器１の各種操作（音色選択等）を行うための種々の操作子や、電子楽器１の動作モード（通常演奏モード又はＣＤ演奏モード）を表示するモード表示ＬＥＤ３０（図２）等が含まれる。
【００１８】
ＤＳＰ１６は、ディジタル信号の楽音データを処理するための演算装置（Digital Signal Processor）であり、音源１５又はＡ／Ｄコンバータ１９から入力されるディジタル信号を電子楽器１の動作モードに応じた楽音データに変換するものである。ＤＳＰ１６には、図５に示すフローチャートの制御プログラム等を記憶するプログラムデータメモリや、その制御プログラム実行時に必要となるワーキングレジスタ等を含むＲＡＭが内蔵されている。なお、本実施例の電子楽器１においては、ＤＳＰ１６では、後述するように、ＣＤプレーヤ１８の再生に伴う入力楽音を複数の周波数帯域に分割して、各周波数帯域毎の音量レベルを求めて内蔵のレジスタに記憶させたり、該入力楽音に遅延処理を施してＤ／Ａコンバータへ出力させたり等の処理（ＤＳＰ処理（図５））が行われる。
【００１９】
ＣＤプレーヤ１８は、楽音を記録した記憶媒体であるＣＤの再生装置であり、ＣＰＵ１０から出力ポート（図示せず）を介して接続され、ＣＤ操作ボタン３１（図２）の操作に基づいて、ＣＰＵ１０によって再生、停止等が制御される。また、ＣＤプレーヤ１８でＣＤを再生することによって発生するアナログ信号の楽音は、ＤＳＰ処理（図５）を行うためのディジタル信号に変換するためにＡ／Ｄコンバータ１９へ出力される。
【００２０】
次に、図２を参照して、各種操作子１５が設けられた操作パネルについて説明する。図２は、操作パネルを部分的に示した図である。この操作パネルには、各種操作子として、電子楽器１の動作モード設定を表示するモード表示ＬＥＤ３０と、ＣＤを演奏させる際に操作されるＣＤ操作ボタン類３１とが配設されている。
【００２１】
モード表示ＬＥＤ３０は、通常演奏モードＬＥＤ３０ａとＣＤ演奏モードＬＥＤ３０ｂとから構成され、電子楽器１が、通常演奏モードにある場合、ＣＤ演奏モードにある場合にそれぞれのＬＥＤが発光する。ここで、「通常演奏モード」とは、電子楽器１に備えられている鍵を押鍵又は離鍵操作することにより発音又は消音させる（演奏する）モードであり、電源投入時又はＳＴＯＰボタン３１ａの操作時に起動するモードである（図３参照）。一方、「ＣＤ演奏モード」とは、ＣＤの再生による発音に合わせて、擬似的に押鍵又は離鍵動作を行うモードであり、ＣＤプレーヤー１８にＣＤを配置し、ＰＬＡＹボタン３１ｂを操作することにより起動するモードである（図３参照）。なお、図２では、電子楽器１が通常演奏モードにあり、通常演奏モードＬＥＤ３０ａが発光した状態を図示している。
【００２２】
ＣＤ操作ボタン群３１は、電子楽器１でＣＤに記録された楽曲の演奏（ＣＤの再生）を行うための操作ボタン類であり、ＣＤの再生を停止するためのＳＴＯＰボタン３１ａと、ＣＤの再生を開始するためのＰＬＡＹボタン３１ｂと、１つ前の曲を再生させる場合に操作する曲選択−ボタン３１ｃと、１つ次の曲を再生させる場合に操作する曲選択＋ボタン３１ｄとから構成される。
【００２３】
次に、図３を参照して、本実施例の電子楽器１のＣＰＵ１０で実行されるメイン処理について説明する。この処理プログラムは、電源が投入されている間、ＣＰＵ１０によって繰り返し実行される。
【００２４】
電源が投入（ＯＮ）されると、ＣＰＵ１０においてこのメイン処理を実行するプログラムが起動し、先ず初期化としてＭＯＤＥの値を「通常」とする処理が行われる（Ｓ１０１）。ここで、ＭＯＤＥは、電子楽器１が通常演奏モードにあるか、ＣＤ演奏モードにあるかを記憶しておくレジスタであり、通常演奏モードにある場合は「通常」、ＣＤ演奏モードにある場合は「ＣＤ」という値を持つ。
【００２５】
Ｓ１０１の処理において初期化が完了すると、次に、操作子（各種操作子１４）が操作されたか否かを確認する（Ｓ１０２）。ここで、操作子の操作が確認されると（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、操作された操作子がＳＴＯＰボタン３１ａか否かを確認する（Ｓ１０３）。Ｓ１０３で確認した結果、操作された操作子がＳＴＯＰボタン３１ａであれば（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、再生中（演奏中）のＣＤの停止処理を行うと共に、ＭＯＤＥの値を「通常」とし（Ｓ１０８）、後述するＳ１１２の処理へ移行する。
【００２６】
一方、Ｓ１０３の処理で確認した結果、操作された操作子がＳＴＯＰボタン３１ａでなければ（Ｓ１０３：Ｎｏ）、次に、ＰＬＡＹボタン３１ｂが操作されたか否かを確認する（Ｓ１０４）。なお、ＣＤが停止状態、即ち、ＭＯＤＥが「通常」である状態でＳＴＯＰボタン３１ａが操作されたとしても、ＳＴＯＰボタン３１ａの操作は無効であるものとする。この場合も、Ｓ１０３からＳ１０４へ処理を移行する。
【００２７】
Ｓ１０４の処理で確認した結果、ＰＬＡＹボタン３１ｂが操作されていれば（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、ＣＤの再生開始処理を行うと共に、ＭＯＤＥの値を「ＣＤ」とし（Ｓ１０９）、後述するＳ１１２の処理へ移行する。
【００２８】
一方、Ｓ１０４の処理で確認した結果、操作された操作子がＰＬＡＹボタン３１ｂでなければ（Ｓ１０４：Ｎｏ）、次に、曲選択−ボタン３１ｃが操作されたか否かを確認する（Ｓ１０５）。なお、ＣＤが再生（演奏）中、即ち、ＭＯＤＥが「ＣＤ」である状態でＰＬＡＹボタン３１ｂが操作されたとしても、ＰＬＡＹボタン３１ｂの操作は無効であるものとする。この場合も、Ｓ１０４からＳ１０５へ処理を移行する。
【００２９】
Ｓ１０５の処理で確認した結果、曲選択−ボタン３１ｃが操作されていれば（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、１つ前の曲を選択し（Ｓ１１０）、後述するＳ１１２の処理へ移行する。
【００３０】
一方、Ｓ１０５の処理で確認した結果、操作された操作子が曲選択−ボタン３１ｃでなければ（Ｓ１０５：Ｎｏ）、曲選択＋ボタン３１ｄが操作されたか否かを確認する（Ｓ１０６）。Ｓ１０６の処理で確認した結果、曲選択＋ボタン３１ｄが操作されていれば（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、１つ後の曲を選択し（Ｓ１１１）、後述するＳ１１２の処理へ移行する。
【００３１】
Ｓ１０６の処理で確認した結果、操作された操作子が曲選択＋ボタン３１ｄでなければ（Ｓ１０６：Ｎｏ）は、他の操作子（例えば、ボリューム調整操作子、音色を選択するための操作子等）に対応した処理を行い（Ｓ１０７）、Ｓ１１２の処理へ移行する。
【００３２】
Ｓ１０２〜Ｓ１１１の処理により、電子楽器１における動作モード（ＭＯＤＥの値）の設定と再生を行う楽曲の設定とが終了したら、次いで、ＭＯＤＥの値が「ＣＤ」であるか否かを確認する（Ｓ１１２）。Ｓ１１２の処理で確認した結果、ＭＯＤＥの値が「ＣＤ」でなければ（Ｓ１１２：Ｎｏ）、この場合はＭＯＤＥの値が「通常」、即ち、電子楽器１は通常演奏モードにあるので、鍵盤入力があればそれに基づいて発音消音処理が行われ、楽音が発音又は消音される（Ｓ１１３）。
【００３３】
一方、Ｓ１１２の処理で確認した結果、ＭＯＤＥの値が「ＣＤ」であれば（Ｓ１１２：Ｙｅｓ）、ＣＤの楽音に合わせて鍵を自動的に押鍵又は離鍵動作させるための自動押鍵離鍵処理（Ｓ１１４）を行う。
【００３４】
ここで、図４を参照して、自動押鍵離鍵処理（Ｓ１１４）について説明する。自動押鍵離鍵処理（Ｓ１１４）では、周波数帯域毎の音量レベルに応じて、押鍵又は離鍵動作を行わせるための処理が行われる。なお、本実施例では、後述するように５オクターブ（Ｃ２〜Ｂ６）の鍵域を５つの周波数帯域（即ち、１つの周波数帯域が１オクターブに相当する）に分割して、各周波数帯域毎に自動押鍵離鍵処理を行う。
【００３５】
先ず、処理する周波数帯域を選択する（Ｓ２０１）。即ち、分割された５つの周波数帯域の内の１つが選択される。次いで、Ｓ２０１で選択された周波数帯域について、ＤＳＰ処理（図５）のＳ３０３にて検出された音量レベルを、ＤＳＰ１６内のレジスタから読み込む（Ｓ２０２）。選択された周波数における音量レベルが読み込まれると、以降のＳ２０３〜Ｓ２０５の処理により、その音量レベルの大きさが判断され、その音量レベルの大きさに基づいて更にＳ２０６〜Ｓ２０９の処理により押鍵数が決定される。
【００３６】
Ｓ２０３〜Ｓ２０９の処理について具体的に説明する。Ｓ２０２の処理後、レジスタから読み込んだ音量レベル（ＤＳＰ処理で検出された音量レベル）が第１所定値より小さいか否か、即ち、ＤＳＰ処理で検出された音量レベル＜第１所定値であるかどうかを確認する（Ｓ２０３）。なお、第１所定値とは、音量レベルの大きさを区分するための閾値である。本実施例では、音量レベルの大きさを４段階に区分するために第１〜第３所定値を設定し、これらの所定値と検出された音量レベルとを比較する。
【００３７】
Ｓ２０３の処理で確認した結果、検出された音量レベルが第１所定値より小さければ、即ち、ＤＳＰ処理で検出された音量レベル＜第１所定値であれば（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、ＲＡＭ１２内のレジスタ「新押鍵数」に「０」を書き込む（Ｓ２０７）。
【００３８】
一方、Ｓ２０３の処理で確認した結果、ＤＳＰ処理で検出された音量レベルが、第１所定値以上（第１所定値≦検出された音量レベル）であれば（Ｓ２０３：Ｎｏ）、検出された音量レベルが第２所定値より小さいか否か、即ち、第１所定値≦検出された音量レベル＜第２所定値であるか否かを確認する（Ｓ２０４）。Ｓ２０４の処理により、第１所定値≦検出された音量レベル＜第２所定値であることが確認されると（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、「新押鍵数」に「１」を書き込む（Ｓ２０８）。
【００３９】
また、Ｓ２０４の処理で確認した結果、ＤＳＰ処理で検出された音量レベルが、第２所定値以上（第２所定値≦検出された音量レベル）であれば（Ｓ２０４：Ｎｏ）、検出された音量レベルが第３所定値より小さいか否か、即ち、第２所定値≦検出された音量レベル＜第３所定値であるか否かを確認する（Ｓ２０５）。Ｓ２０５の処理により、第２所定値≦検出された音量レベル＜第３所定値であることが確認されると（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、「新押鍵数」に「２」を書き込む（Ｓ２０９）。
【００４０】
更に、Ｓ２０５の処理で確認した結果、ＤＳＰ処理で検出された音量レベルが、第３所定値以上（第３所定値≦検出された音量レベル）であれば（Ｓ２０５：Ｎｏ）、「新押鍵数」に「３」を書き込む（Ｓ２０６）。
【００４１】
Ｓ２０３〜Ｓ２０９の処理により、音量レベルに応じた値が「新押鍵数」に記憶されると、次に、その「新押鍵数」の値と、ＲＡＭ１２内に周波数帯域毎に設けられたレジスタ「現在の押鍵数」の内、選択された周波数帯域に対する「現在の押鍵数」の値とを比較し、両者が同じ値（「新押鍵数」＝「現在の押鍵数」）であるか否かを確認する（Ｓ２１０）。ここで、「新押鍵数」の値と「現在の押鍵数」の値とが同じでなければ（Ｓ２１０：Ｎｏ）、「新押鍵数」の値が「現在の押鍵数」の値より大きい（「現在の押鍵数」＜「新押鍵数」）か否かを確認する（Ｓ２１１）。
【００４２】
Ｓ２１１の処理で確認した結果、「新押鍵数」の値が「現在の押鍵数」の値より大きい、即ち、「現在の押鍵数」＜「新押鍵数」であれば（Ｓ２１１：Ｙｅｓ）、Ｓ２０１の処理で選択された周波数帯域に対応する鍵に対し、乱数を発生させて音名を決定し、決定された音名の鍵を押鍵動作させ、その処理を新たに増加した鍵数（「新押鍵数」−「現在の押鍵数」）分だけ行なった後、選択された周波数帯域に対する「現在の押鍵数」を「新押鍵数」の値で上書きする（Ｓ２１２）。なお、Ｓ２１２の処理により押鍵動作された鍵に基づく発音処理は行われない。その結果、ＣＤの楽音に対して正確な押鍵動作でなくても、聴者に、ＣＤの楽曲を演奏しているかのように見せることができる。
【００４３】
ここで、乱数の発生は、一般的な疑似乱数生成法等の方法を利用することができる。また、Ｓ２１１の処理で決定された音名が、現在押鍵されている鍵の音名と同じ場合には、その音名の鍵を一度離鍵させた後再度押鍵させても、乱数を再度発生させて音名を決定し直しても良い。
【００４４】
一方、Ｓ２１１で確認した結果、「新押鍵数」の値が「現在の押鍵数」の値より小さい、即ち、「現在の押鍵数」＞「新押鍵数」であれば（Ｓ２１１：Ｎｏ）、Ｓ２０１の処理で選択された周波数帯域に対応する鍵であって、所定値（例えば、６４分音符に相当する時間）以上の押鍵時間を越えて押されている鍵の内、押鍵時間の長いものから順に、減少した鍵数（「現在の押鍵数」−「新押鍵数」）分だけ離鍵動作をさせ、選択された周波数帯域に対する「現在の押鍵数」を「新押鍵数」の値で上書きする（Ｓ２１３）。なお、押鍵時間が所定時間を超えない鍵については、離鍵動作をさせないものとする。ここで、押鍵時間が所定時間を超える鍵の数が、離鍵動作を行うべき数（即ち、「現在の押鍵数」−「新押鍵数」）よりも少ない場合、離鍵動作の行われなかった数を「新押鍵数」の値に加算する。例えば、「新押鍵数」の値が「２」で、「現在の押鍵数」の値が「３」であるが、所定時間を越えて押鍵されている鍵の数が「０」である場合、「新押鍵数」の値には「１」が加算される。
【００４５】
ここで、所定時間を越える押鍵状態にあり、且つ、一番長く押鍵時間にある鍵を検出する方法としては、例えば、Ｓ２１２の押鍵処理時に、押鍵された音名と押鍵時の絶対時刻（電子楽器１の内部で管理される時刻）を押鍵順に記憶するテーブルをＲＡＭ１２内に作成し、そのテーブルを利用して押鍵時間を判定する方法がある。この方法では、Ｓ２１３の離鍵処理時における絶対時刻と、テーブルの一番先頭の音名における絶対時刻（即ち、一番長く押鍵状態にある音名が、押鍵された時の絶対時刻）との差（即ち、押鍵時間）を求め、その差が所定時間より長いか否かが判断される。
【００４６】
Ｓ２１０の処理で確認した結果、「新押鍵数」の値が「現在の押鍵数」の値と同じであれば（Ｓ２１０：Ｙｅｓ）、Ｓ２０１の処理で選択された周波数帯域の鍵に対しては、押鍵動作又は離鍵動作のいずれも行なわず、後述するＳ２１４の処理へ移行する。
【００４７】
Ｓ２１０〜Ｓ２１３の処理により、検出された音量レベルに基づいて決定された押鍵数に応じて押鍵又は離鍵動作が行われることとなる。上述したように、押鍵数はＣＤ楽音の音量レベルに応じて決定されるものであり、音量レベルが高い（音が大きい）と多くの鍵が押され、音量レベルが低い（音が小さい）と押鍵数も少なくなるので、聞いた感じに対してバランスの取れた押鍵又は離鍵動作を行わせることができる。
【００４８】
Ｓ２１０〜Ｓ２１３の処理の後、この押鍵又は離鍵動作が全ての周波数帯域に対して行われたかどうかを確認する（Ｓ２１４）。Ｓ２１４の処理で、全ての周波数帯域に対して押鍵又は離鍵動作が行われたことが確認されれば（Ｓ２１４：Ｙｅｓ）、この自動押鍵離鍵処理（Ｓ１１４）を終了し、リターンする。一方、Ｓ２１４の処理で確認した結果、全ての周波数帯域の処理が終了してしていないのであれば（Ｓ２１４：Ｎｏ）、Ｓ２０１の処理に移行し、全ての周波数帯域に対してこの自動押鍵離鍵処理を繰り返す。本実施例では、５つの周波数帯域に分割されているので、この自動押鍵離鍵処理（Ｓ１１４）が５回繰り返されることになる。
【００４９】
図３に戻って説明する。Ｓ１１３の処理で「通常演奏モード」における押鍵又は離鍵に基づく発音消音処理、又は、Ｓ１１４の自動押鍵離鍵処理により「ＣＤ演奏モード」におけるＣＤの演奏（再生）とそれに合わせた押鍵又は離鍵動作とを行った後は、その他の処理（例えば、電子楽器１の表示装置への表示処理等）を行った後（Ｓ１１５）、Ｓ１０２の処理へ移行する。
【００５０】
次に、図５のフローチャートを参照して、ＤＳＰ１６で実行されるＤＳＰ処理について説明する。この処理では、ＣＤプレーヤ１８で再生されるＣＤの楽音の音量レベルを周波数帯域毎に検出する処理、及び、ＣＤの再生に基づく楽音の発生と押鍵又は離鍵とのタイミングを合わせるために、ＣＤ楽音発生の遅延処理が行われる。尚、この処理は、実際にはサンプリング周期毎に時分割で行われる処理であるが、本実施例では、その概念的な処理の形で示してある。
【００５１】
まず、処理する周波数帯域を選択し（Ｓ３０１）、Ｓ３０１の処理により選択された周波数帯域に対して帯域通過フィルタ処理を行う（Ｓ３０２）。本実施例では、押鍵又は離鍵動作をさせる上で視覚的効果の高い鍵域である５オクターブ（Ｃ２〜Ｂ６）を１オクターブ（Ｃ〜Ｂ）毎に５分割し、各周波数帯域それぞれにおいて、Ｆ＃付近を中心周波数（９２．５、１８５、３７０、７４０、１４８０Ｈｚ）とし、且つ、Ｑが２〜６程度である帯域通過フィルタが設定されている。
【００５２】
Ｓ３０２の処理後、帯域通過フィルタを通過した楽音の音量レベルを検出し（Ｓ３０３）、ここで検出された音量レベルは、ＤＳＰ１６内に設けた帯域毎のレジスタに記憶される（Ｓ３０４）。Ｓ３０４の処理でレジスタに記憶された音量レベルは、ＣＰＵ１０により読み出され、図４に示す自動押鍵離鍵処理（Ｓ１１４）により、対応する周波数帯域における押鍵数が決定されることとなる。
【００５３】
Ｓ３０４の処理後、再生されたＣＤの楽音における全ての帯域について処理が終了したかどうかを判断する（Ｓ３０５）。Ｓ３０５の処理により、全ての帯域の処理が終了していないと判断された場合（Ｓ３０５：Ｎｏ）、Ｓ３０１の処理に戻り、次の周波数帯域を選択する。
【００５４】
Ｓ３０１〜Ｓ３０４の処理は、ＤＳＰ１６へ入力されたＣＤの楽音における全ての帯域に対して行われ、Ｓ３０５の処理により、全ての周波数帯域に対して処理が行われたと判断されると（Ｓ３０５：Ｙｅｓ）、押鍵又は離鍵動作時間に相当する時間分だけ、ＣＤの楽音信号を遅延する処理を行う（Ｓ３０６）。Ｓ３０６の処理により、押鍵又は離鍵のタイミングと、楽音の発生又は消音のタイミングとをほぼ一致させることができる。この遅延処理が行われた後、Ｓ３０１の処理に戻り、次にサンプリングされた楽音データに対して同様の処理を行う。
【００５５】
以上説明したように、本実施例の電子楽器１によれば、ＣＤの楽音における複数の周波数帯域の音量レベルを検出し、その検出結果に応じて押鍵又は離鍵動作を行う、即ち、高い音量レベルが検出された周波数帯域では、その周波数帯域の押鍵数も多く、一方、低い音量レベルが検出された周波数帯域では、その周波数帯域の押鍵数が少なくなるよう自動的に押鍵又は離鍵動作が行われる。また、その自動的な押鍵又は離鍵動作に基づく楽音の発生が生じないよう構成され、更に、ＣＤの再生に基づく発音とその押鍵又は離鍵動作とがほぼ一致するように制御されるので、聴者には、この電子楽器１がＣＤに記録されている楽曲を自動演奏しているかのように見せることができる。
【００５６】
なお、請求項１記載の鍵盤としては鍵盤１３が該当し、鍵駆動手段としては、「鍵盤１３の各鍵に備えられた図示されないソレノイド」が該当し、楽音入力手段としては、ＣＤプレーヤ１８及びＡ／Ｄコンバータ１９が該当し、帯域レベル検出手段としては、ＤＳＰ１６で実行されるＤＳＰ処理（図５）におけるＳ３０１〜Ｓ３０３の処理が該当し、鍵割当手段としては、ＣＰＵ１０で実行される自動押鍵離鍵処理（図４）におけるＳ２１０〜Ｓ２１３の処理が該当し、鍵駆動制御手段としては、ＣＰＵ１０が該当する。
【００５７】
請求項２記載の押鍵数決定手段としては、ＣＰＵ１０で実行される自動押鍵離鍵処理（図４）におけるＳ２０３〜Ｓ２０９の処理が該当する。請求項３記載の楽音制御手段としては、ＣＰＵ１０で実行されるメイン処理（図３）における、Ｓ１１２及びＳ１１４の処理が該当する。請求項４記載の遅延手段としては、ＤＳＰ１６で実行されるＤＳＰ処理（図５）におけるＳ３０６の処理が該当する。
【００５８】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定される物ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００５９】
例えば、上記実施例では、押鍵する音名を決定するために乱数を用いたが、この乱数に対して調性などの音楽的情報による重み付け、例えば、調性に基づいて次に押鍵される可能性の高い鍵を予想する等をしても良い。また、乱数でなく、予め定られた音列の順に従うように音名を決定しても良い。これにより、より音楽的に自然な感じで、疑似的な押鍵又は離鍵動作を行い得る。
【００６０】
また、上記実施例の方法に加え、ＣＤにより再生される楽音のピッチを検出するピッチ検出手段を併用するように構成しても良い。ピッチ検出手段を併用することによって、単音の多い楽音信号に対しては、より楽音信号に近い状態の押鍵又は離鍵動作を行い得る。
【００６１】
また、上記実施例において、フーリエ変換等によって得られる周波数スペクトルに基づいて、対応する鍵を押鍵するようにしても良い。
【００６２】
また、上記実施例では、周波数帯域毎の音量レベルの閾値を、第１〜第３所定値の３種類としたが、この閾値は３種類より多くても、３種類より少なくても良い。更に、この閾値及び閾値の数をユーザーによって可変できるように構成したり、複数の閾値の組からユーザーが選択できるように構成しても良い。
【００６３】
また、上記実施例では、いずれの周波数帯域に対しても同じ閾値を用いたが、周波数帯域別に異なる閾値を用いても良い。
【００６４】
また、上記実施例では、周波数帯域毎の音量レベルに応じて押鍵数が決定されたが、更に狭帯域の帯域通過フィルタを設け、それぞれの出力に対して１つの鍵を割り当てるように構成しても良い。これにより、より楽曲に近い形の疑似的な押鍵又は離鍵動作を行い得る。
【００６５】
また、上記実施例では、音量レベルを検出するための周波数帯域の数を５と設定したが、その数を更に増やしても良い。また、押鍵対象とする鍵域についても、５オクターブ（１オクターブ×５）に限らず８８鍵全域としても良い。
【００６６】
また、上記実施例では、ＣＤ演奏モード時には押鍵動作による発音はされないものとしたが、ＣＤ演奏モード時であっても演奏者により押鍵された鍵に対しては発音されるよう構成しても良い。
【００６７】
また、上記実施例では、ＣＤプレーヤ１８は電子楽器１に内蔵されているが、外付けのＣＤプレーヤを使用できるように構成しても良い。
【００６８】
また、上記実施例では、ＣＤプレーヤ１８から入力される信号をアナログ信号としたが、ＣＤプレーヤ１８から直接デジタル信号が入力されるように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の電子楽器の電気的構成を概略的に示したブロック図である。
【図２】本実施例の電子楽器の操作パネル部分の正面図である。
【図３】ＣＰＵにより実行されるメイン処理のフローチャートである。
【図４】ＣＰＵにより実行される自動押鍵離鍵処理のフローチャートである。
【図５】ＤＳＰにより実行されるＣＤ楽音処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１電子楽器
１０ＣＰＵ（帯域レベル検出手段の一部、鍵割当手段の一部、鍵駆動制御手段の一部、押鍵数決定手段の一部、楽音制御手段の一部）
１３鍵盤
１６ＤＳＰ（帯域レベル検出手段の一部、遅延手段の一部）
１８ＣＤプレーヤ（楽音入力手段の一部）
１９Ａ／Ｄコンバータ１９（楽音入力手段の一部）

Claims

複数の鍵を備える鍵盤と、
その鍵盤の各鍵を駆動させる鍵駆動手段と、
楽音信号を入力する楽音信号入力手段と、
その楽音信号入力手段により入力された楽音信号における隣接する複数の鍵に対応する周波数帯域毎の楽音のレベルを検出する帯域レベル検出手段と、
その帯域レベル検出手段により検出された結果に基づいて、前記鍵盤の鍵に対し、前記鍵駆動手段により駆動させる鍵を割り当てる鍵割当手段と、
その鍵割当手段により割り当てられた鍵を駆動させるように前記鍵駆動手段を制御する鍵駆動制御手段とを備えていることを特徴とする電子楽器。
前記帯域レベル検出手段の検出結果に基づいて、前記鍵盤の所定領域における押鍵数を決定する押鍵数決定手段を備え、
前記鍵割当手段は、前記押鍵数決定手段により決定された押鍵数に応じて、前記鍵盤の所定領域において駆動される鍵を割り当てることを特徴とする請求項１記載の電子楽器。
前記鍵駆動制御手段により押鍵状態に駆動された鍵に対し、押鍵に基づく楽音を非生成とするよう制御する楽音制御手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の電子楽器。
前記帯域レベル検出手段によりレベルを検出した後に、前記楽音信号入力手段により入力された楽音の発生を所定時間遅延させるよう制御する遅延手段を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電子楽器。