JP4158443B2 - 再生制御装置とプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、オーディオデータの再生を制御するための装置及びプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ユーザの手振り等の動作に基づいて自動演奏のテンポやダイナミクス（音量、ベロシティ等）を制御することは知られている。図８は、動作センサにより手振り動作の方向や加速度を検知して自動演奏のテンポやダイナミクスを制御する例を示すものであり、この例は、特許第３１４９７３６号公報に記載されている。
【０００３】
図８の例において、演奏データは、イベントを表わすイベントデータとイベント間の相対時間を表わすデルタタイムデータとを含むデータ組を演奏進行に従って複数組配列したものである。チャンネルＣＨ１のイベントデータは、音名により拍イベントを表わすもので、例えば、Ｃ３、Ｃ＃ ３及びＤ３によりそれぞれ第１拍、第２拍及び第３拍の拍イベントを表わす。チャンネルＣＨ２〜ＣＨ６のイベントデータは、発音又は消音等の演奏イベントを表わす。動作センサからは、例えば３拍子の手振り動作に応じてＣ３、Ｃ＃ ３、Ｄ３をそれぞれ表わす信号がテンポキーオン信号として順次に送出され、各テンポキーオン信号毎に手振り動作の加速度に対応するダイナミクス制御信号も送出される。
【０００４】
自動演奏の際には、時刻ｔ０でＣＨ３のイベントデータが読出された後、クロック信号を計数してデルタタイムＤ０に相当する時刻ｔ１に達すると、Ｃ３（第１拍）を表わすＣＨ１のイベントデータが読出される。このとき、動作センサからＣ３（第１拍）のテンポキーオン信号が受信されていないと、クロック信号の計数が一時的に停止される。時刻ｔ２でＣ３（第１拍）のテンポキーオン信号が受信されると、クロック信号の計数が再開される。クロック信号を計数してデルタタイムデータＤ１に相当する時刻ｔ３に達すると、ＣＨ２のイベントデータが読出される。この後も同様にしてクロック信号を計数してデルタタイム相当の時刻に達するたびにイベントデータを読出すことにより自動演奏が遂行される。
【０００５】
時刻ｔ７でＣＨ６のイベントデータが読出された後、クロック信号に基づいてデルタタイムＤ６に相当する時間を計測中にＣ＃ ３（第２拍）のテンポキーオン信号が時刻ｔ８で受信されると、次のＣＨ１のイベントデータをサーチしてデルタタイムＤ１〜Ｄ７間の時間間隔ＴＩａを求める。この時間間隔ＴＩａは、時刻ｔ２〜ｔ８間の時間間隔ＴＩｍより長い（すなわち手振りテンポに比べて自動演奏のテンポが遅い）ので、ＴＩａをＴＩｍに近づけるようにデルタタイムＤ６の残り時間及びデルタタイムＤ７を短縮すべく修正する。この後は、前述したと同様にクロック信号を計数してデルタタイム相当の時刻に達するたびイベントデータを読出すことにより自動演奏が遂行される。
【０００６】
図８に関して上記した自動演奏処理によれば、手振りテンポに追従するように自動演奏のテンポを制御することができる。また、動作センサから受信されるダイナミクス制御信号に応じて音量やベロシティ（１音毎の強弱）を制御することにより自動演奏のダイナミクス（躍動感）をも制御することができる。
【０００７】
図９は、従来の自動演奏処理の他の例を示すもので、この例は、本願と同一出願人の出願に係る特願２０００−１７２６１７号に記載されている。
【０００８】
記憶トラックＴＲ１，ＴＲ２及びＴＲ３には、所望の楽曲に関する演奏データ、テンポ制御データ及び映像データがそれぞれ記憶される。演奏データは、タイミングＴａを表わすタイミングデータとＴａでの演奏イベントを表わすイベントデータとを含むデータ組を演奏進行に従って複数組配列したものである。
【０００９】
テンポ制御データは、タイミングＴｂを表わすタイミングデータとＴｂでのテンポ制御イベントを表わすイベントデータとを含むデータ組を演奏進行に従って複数組配列したものである。テンポ制御イベントは、テンポ値に合わせて自動演奏用のクロック信号の周波数を設定するイベントであり、テンポ値は、前述した手振り動作に応答する動作センサの検出信号に基づいて決定される。
【００１０】
映像データは、タイミングＴｃをあらわすタイミングデータとＴｃでの表示イベントを表わすイベントデータとを含むデータ組を演奏進行に従って複数組配列したものである。表示イベントは、例えば演奏内容に対応する楽譜の音符等を表示するイベントである。
【００１１】
自動演奏は、クロック信号を計数して演奏データ中のタイミングＴａに相当する時刻に達するたびに演奏データ中のＴａ関連の演奏イベントを読出すことにより遂行される。自動演奏を聴きながら動作センサを手振りすることにより動作センサの検出信号に基づいてテンポ制御データが生成される。テンポ制御データに応じてクロック信号の周波数を制御することにより自動演奏のテンポが手振り動作のテンポに追従するように制御される。手振り動作に基づくテンポ制御データは、図９に示すようなフォーマットでトラックＴＲ２に記憶される。この後、自動演奏を行なうときは、トラックＴＲ２に記憶したテンポ制御データに基づいて自動演奏のテンポを制御することができる。楽譜表示は、クロック信号及び映像データに基づいて行なわれるので、表示楽譜の更新は、テンポ制御データに応じて遂行される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
図８に関して前述した従来技術によると、演奏データ中に拍タイミング情報（ＣＨ１のイベントデータ及びデルタタイムデータ）を予め挿入しておく必要があり、演奏データの作成に手間がかかるという問題点がある。
【００１３】
一方、図９に関して前述した従来技術によると、動作センサを手振りすることでリアルタイムでテンポ制御データを生成し、記憶することができる。しかしながら、このように記憶したテンポ制御データがユーザを満足させるものでないときは、ユーザとしては満足するまで何回も手振り動作を繰返す必要があり、テンポ制御データの作成に時間と労力を要するという問題点がある。
【００１４】
この発明の目的は、拍タイミング情報、テンポ情報等の再生制御情報を少ない時間と労力で効率的に作成することができる新規な再生制御情報作成装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る再生制御装置は、
音波形を表すオーディオデータと、前記オーディオデータの各拍位置に対応する拍時刻および各拍位置に対応する追従度を含む再生制御情報とを記憶する記憶手段と、
拍位置を入力する入力手段と、
オーディオデータの各拍位置間の時間間隔が、前記再生制御情報に含まれる拍時刻に対応した拍位置間の時間間隔から、当該拍時刻に対応した拍位置間の時間間隔と、前記入力手段で入力された拍位置間の時間間隔と、前記再生制御情報に含まれる追従度とに応じて算定した時間間隔となるように、前記オーディオデータを時間軸圧伸する圧伸手段と、
前記圧伸手段による圧伸後のオーディオデータに基づいて音楽を再生する再生手段と
を備えたものである。
【００１７】
本発明の別の態様に係る再生制御装置は、オーディオデータのダイナミクスを制御するダイナミクス制御手段を具備し、前記再生手段は、前記圧伸手段による時間軸圧伸と前記ダイナミクス制御手段による制御とを経たオーディオデータに基づいて音楽を再生し、前記再生制御情報はダイナミクス値を含み、前記ダイナミクス制御手段は、前記再生制御情報に含まれるダイナミクス値に応じてダイナミクスの制御の程度を変更する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施形態に係る再生制御情報作成処理を実行する音楽再生装置の回路構成を示すものである。この音楽再生装置は、パーソナルコンピュータ等の小型コンピュータ１０によって動作が制御される構成になっている。
【００２０】
バス１２には、ＣＰＵ（中央処理装置）１４、ＲＯＭ（リード・オンリィ・メモリ）１６、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）１８、操作部２０、表示部２２、外部記憶装置２４、ＣＤ（コンパクトディスク）再生部２６、タイマ２８、ＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）・音源部３０、ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）インターフェース３２、通信インターフェース３４、受信部３６等が接続されている。
【００２１】
ＣＰＵ１４は、ＲＯＭ１６にストアされたプログラムに従って再生制御情報作成、音楽再生等に関する処理を実行するもので、再生制御情報作成処理については図２，３等を参照して後述する。
【００２２】
ＲＡＭ１８は、ＣＰＵ１４の各種処理に際してワーキングエリアとして使用される種々の記憶部を含むもので、この発明の実施に関係する記憶部としては、操作部２０に対応する入力データ記憶領域等が存在するが、詳細については後述する。
【００２３】
操作部２０は、文字、数字等を入力可能なキーボードと、マウス等のポインティングデバイスとを備えたもので、表示部２２と共にＧＵＩを構成する。ユーザは、必要に応じて表示部２２の表示内容を見ながらキーボードやマウスを用いて各種のデータを入力可能である。
【００２４】
表示部２２は、ＣＲＴ式又は液晶式等の表示パネルを有するもので、表示パネルには、オーディオデータに基づいて音波形を表示したり、演奏データに基づいて楽譜を表示したりすることができる。
【００２５】
外部記憶装置２４は、ＨＤ（ハードディスク）、ＦＤ（フレキシブルディスク）、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（ディジタル多目的ディスク）、ＭＯ（光磁気ディスク）等のうち１又は複数種類の記録媒体を着脱可能なものである。外部記憶装置２４に所望の記録媒体を装着した状態では、記録媒体からＲＡＭ１８へデータを転送可能である。また、装着した記録媒体がＨＤ、ＦＤ又はＣＤ−Ｒ（Recordable）等のように書込み可能なものであれば、ＲＡＭ１８のデータを記録媒体に転送可能である。
【００２６】
プログラム記録手段としては、ＲＯＭ１６の代わりに外部記憶装置２４の記録媒体を用いることができる。この場合、記録媒体に記録したプログラムは、外部記憶装置２４からＲＡＭ１８へ転送する。そして、ＲＡＭ１８に記憶したプログラムに従ってＣＰＵ１４を動作させる。このようにすると、プログラムの追加やバージョンアップ等を容易に行なうことができる。
【００２７】
ＣＤ再生部２６は、ＣＤ−ＤＡ（Compact Disc−Digital Audio）規格に準拠した形式でオーディオ信号をディジタル符号化したオーディオデータを記録したＣＤ（以下、オーディオＣＤと称する）をセットした状態でオーディオデータを読出して音楽を再生可能なもので、ディジタル形式のオーディオ信号を送出する。
【００２８】
タイマ２８は、テンポデータの指示するテンポ値に対応した周波数を有するクロック信号を発生し、ＣＰＵ１４に供給するものである。ＣＰＵ１４は、クロック信号を割込命令として受取り、割込処理により演奏データに基づいて演奏を再生することができ、演奏再生に伴って表示部２２の表示パネルに楽譜を表示させることもできる。テンポデータは、後述するように図３のステップ６８の処理により作成され、手振り動作に応答する動作センサ４６の検出信号に基づいて作成することもできる。演奏データは、外部記憶装置２４の記録媒体から入力可能であり、インターフェース３２又は３４からも入力可能である。
【００２９】
ＤＳＰ・音源部３０はＤＳＰ及び音源装置を含むものである。ＤＳＰは、ＣＤ再生部２６から送出されるディジタル形式のオーディオ信号に時間軸圧伸処理、ダイナミクス制御処理等を施すもので、これらの処理は、ＣＰＵ１４の制御下で行なわれる。すなわち、ＣＰＵ１４は、受信部３６から入力される拍タイミング信号及びダイナミクス制御信号に応じてＤＳＰにおける時間軸圧伸処理及びダイナミクス制御処理をそれぞれ制御する。これらの処理については、図６，７を参照して後述する。ＤＳＰは、処理済みのディジタルオーディオ信号をサウンドシステム３８に供給する。
【００３０】
ＤＳＰ・音源部３０において、音源装置は、複数の楽音発生チャンネルを有するもので、各チャンネル毎に音色（音種類）、音高、ベロシティ、ノートオン／オフ等の発音制御情報に応じてディジタル楽音信号（人声音信号も含む）を発生可能である。音源方式としては、波形読出方式等の公知の方式を採用することができる。前述したようにＣＰＵ１４が割込処理により演奏データに基づいて演奏を再生するとき、音源装置は、演奏データに基づく発音制御情報に応じてディジタル楽音信号を発生し、サウンドシステム３８に供給する。
【００３１】
サウンドシステム３８は、Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換器、アンプ、スピーカ等を含むもので、ＤＳＰ・音源部３０からのディジタルオーディオ信号又はディジタル楽音信号をそれぞれアナログオーディオ信号又はアナログ楽音信号に変換すると共に変換に係るアナログオーディオ信号又はアナログ楽音信号を音響に変換する。
【００３２】
ＭＩＤＩインターフェース３２は、小型コンピュータ１０とは別体のＭＩＤＩ機器４０との間でＭＩＤＩ通信を行なうために設けられたもので、この発明では、ＭＩＤＩ機器４０からＭＩＤＩフォーマットの演奏データを受信するために用いられる。
【００３３】
通信インターフェース３４は、通信ネットワーク（例えばＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）、インターネット、電話回線等）４２を介して他のコンピュータ４４と情報通信を行なうために設けられたものである。この発明の実施に必要なプログラムや各種データ（例えばオーディオデータ、演奏データ等）は、コンピュータ４４から通信ネットワーク４２及び通信インターフェース３４を介してＲＡＭ１８又は外部記憶装置２４へダウンロード要求に応じて取込むようにしてもよい。
【００３４】
受信部３６は、動作センサ４６の検出信号をアンテナ３６Ａを介して受信すると共に、受信した検出信号に基づいて拍タイミング信号及びダイナミクス制御信号を生成するもので、これらの信号の生成処理は、ＣＰＵ１４の制御下で行なわれる。
【００３５】
動作センサ４６は、一例として、ユーザが把持しやすいように両端から中央に進むにつれて直径を漸減させた棒状の本体内に３次元加速度センサを配置したもので、ｘ軸方向（上下方向）、ｙ軸方向（左右方向）及びｚ軸方向（前後方向）の動作及び加速度を検出可能である。動作センサ４６としては、指揮棒形式のものでもよく、あるいは手で把持するものに限らず、バンド等を用いて手又は足等に装着するもの、靴等の履物に内蔵させたもの等であってもよく、あるいは３次元加速度センサを用いるものに限らず、１次元又は２次元加速度センサ、１〜３次元速度センサ、傾斜センサ、歪みセンサ、衝撃センサ等を用いるものであってもよい。動作センサ４６の検出信号に基づく受信部３６での信号生成処理については、図６を参照して後述する。
【００３６】
次に、図２，３を参照して再生制御情報作成処理の一例を説明する。ステップ５０では、外部記憶装置２４に記憶されている複数曲のオーディオデータについて表示部２２の表示パネルに曲名を表示すると共に表示された複数の曲名のうちから操作部２０のキーボード、マウス等の操作により所望の曲名を指示するなどして処理対象となる曲（対象曲）を選択する。このとき選択されるのは、例えばオーケストラ等の楽器演奏及び／又は歌唱に係る曲である。曲選択の他の例としては、所望の曲のオーディオＣＤをＣＤ再生部２６にセットするようにしてもよい。
【００３７】
ステップ５２では、選択曲のオーディオデータを外部記憶装置２４又はＣＤ再生部２６からＲＡＭ１８の所定の領域に読込む。図５には、このときにＲＡＭ１８に書込まれたオーディオデータＡＤを示す。このデータＡＤは、音波形の順次のサンプル値をそれぞれ表わすサンプルデータＳＭＰ１、２、３…を含むものである。次に、ＲＡＭ１８のオーディオデータに基づいて表示部２２の表示パネルに先頭区間の音波形を図４のＡＷに示すように表示する。
【００３８】
ステップ５４では、処理対象となる区間（処理区間）を操作部２０のキーボード、マウス等の操作により指定する。ステップ５２で音波形ＡＷが表示された先頭区間からなる初期表示区間を処理対象とするときは、初期表示区間を処理区間として指定する。
【００３９】
ステップ５６では、処理区間の音波形を表示する。ステップ５４で初期表示区間を処理区間としたときは、表示中の音波形を変更せず、先頭区間の音波形ＡＷを表示したままとする。
【００４０】
ステップ５８では、処理区間の演奏の再生を許容する。例えば、操作部２０のキーボードにおいてスペースバーを操作するのに応答して処理区間の演奏の再生を開始する。このとき、図４に示す表示パネルでは、表示された音波形ＡＷの時間軸ｔに平行なカーソル走行線ＣＬに沿ってカーソルＣＳが再生位置を指示するように走行する。演奏再生が処理区間の終点に達したときは再び処理区間の始点に戻って演奏再生を繰返すと共にカーソルＣＳの走行も演奏再生に合わせて処理区間の始点に戻って繰返す。ユーザは、このような再生演奏を聴き且つ音波形ＡＷの波形概要（包絡）やカーソルＣＳを見ながら後述の入力操作を効率的に行なうことができる。
【００４１】
ステップ５９では、図４の表示パネルにＬ１等の拍位置線が表示されているか否かを判定する。Ｌ１等の拍位置線を表示する処理は、後述するように図３のステップ６６で行なわれる。ステップ５２から初めてステップ５９にきたときは、Ｌ１等の拍位置線が表示されていないので、ステップ５９の判定結果が否定的（Ｎ）となり、ステップ６０，６１の処理を行なわずにステップ６２に移る。
【００４２】
ステップ６２では、１曲分の処理終了か否かを判定する。ユーザは、１曲分の処理が終了したときは、操作部２０のキーボード、マウス等により処理終了を指示する。処理終了の指示がないときは、ステップ６２の判定結果が否定的（Ｎ）となり、図３のステップ６４に移る。なお、ステップ７０の処理については後述する。
【００４３】
ステップ６４では、再生される音楽を聴きながらリアルタイムで拍位置を入力する。一例として、操作部２０のキーボードにおいてスペースバーをタッピングすることによりタッピングタイミングに対応した拍タイミング信号を生成し、この拍タイミング信号を拍位置情報として入力する。他の拍位置情報入力手段としては、ＭＩＤＩ機器４０としてＭＩＤＩインターフェース３２に接続したＭＩＤＩ鍵盤において所望の鍵をタッピングして拍タイミング信号を生成する方法、あるいは後述するように動作センサ４６を手振り動作させて動作センサ４６の検出信号に基づいて拍タイミング信号を生成する方法などを用いることができる。
【００４４】
ステップ６４では、入力される拍位置（拍タイミング）情報毎にオーディオデータＡＤに基づいて拍時刻を決定し、決定に係る拍時刻を示す拍時刻データを再生制御情報としてＲＡＭ１８の所定領域に書込む。そして、ステップ６６に移る。
【００４５】
ステップ６６では、ＲＡＭ１８の拍時刻データに基づいて入力に係る拍位置毎に拍位置線を図４の表示パネルに表示する。図４には、拍位置線Ｌ１〜Ｌ４…を表示した例を示す。
【００４６】
ステップ６８では、所定の拍位置毎にテンポ値を計算し、得られたテンポ値を示すテンポデータをＲＡＭ１８の所定領域に書込む。一例として、線Ｌ１−Ｌ２間の時間間隔（これはＬ１，Ｌ２の拍時刻データから求まる）をＬ１又はＬ２に対応する拍位置のテンポ値とすることができる。
【００４７】
ステップ６８では、所望の拍位置に対応してダイナミクス値、追従度、ボイスナンバ等の制御値の入力を許容してもよい。ユーザは、操作部２０のキーボード、マウス等の操作により所望の拍位置を指定すると共に指定に係る拍位置についてダイナミクス値、追従度、ボイスナンバ等の制御値を入力することができ、入力に係る制御値は、ＲＡＭ１８の所定領域に書込まれる。ダイナミクス値は、音量やベロシティ（１音毎の強弱）を制御するための制御値であり、追従度は、動作センサ４６の検出信号に対する追従制御の程度を指示するための制御値であり、ボイスナンバは、拍タイミングで発生される打楽器音や掛け声等の音色（音種類）を指示するための制御値である。
【００４８】
図５は、ＲＡＭ１８においてオーディオデータＡＤに関連して記憶される再生制御情報ＣＩの記憶フォーマットの一例を示すものである。図５において、ＢＮ１，２，３…は、拍ナンバを示す拍ナンバデータ、ＢＴ１，２，３…は、拍時刻を示す拍時刻データ、ＤＹＮ１，２，３…は、ダイナミクス値を示すダイナミクスデータ、ＴＭＰ１，２，３…は、テンポ値を示すテンポデータ、ＦＬＷ１，２，３…は、追従度を表わす追従度データ、ＶＮ１，２，３…は、ボイスナンバを表わすボイスナンバデータであり、拍ナンバデータ毎に拍時刻データ、ダイナミクスデータ、テンポデータ、追従度データ、ボイスナンバデータ、その他のデータが配置される。拍時刻データとしては、オーディオデータＡＤ中の最初のサンプルデータＳＭＰ１から拍時刻までの時間を表わすデータを用いてもよいし、あるいはオーディオデータＡＤ中の対応するサンプルデータのアドレスを表わすデータを用いてもよい。
【００４９】
図５の例では、オーディオデータＡＤとは独立に再生制御情報ＣＩを記憶するようにしたが、オーディオデータＡＤ中に再生制御情報ＣＩを混在させるようなフォーマットを採用してもよく、このようなフォーマットを搭載したＣＤ−Ｉ（Interactive）等を作成して外部記憶装置２４またはＣＤ再生部２６からＲＡＭ１８へ読込むようにしてもよい。
【００５０】
ステップ６８の後は、ステップ５４に戻り、ステップ５４以降の処理を上記したと同様に実行する。
【００５１】
ステップ５９では、図４の表示パネルにＬ１等の拍位置線が表示されているので、判定結果が肯定的（Ｙ）となり、ステップ６０で拍タイミング報知処理を行なう。すなわち、表示された拍位置線毎にカーソルＣＳが拍位置線に達した（再生位置が拍位置に達した）ことを検知してサウンドシステム３８からクリック音を発生させると共に拍位置線を一瞬例えば緑色から赤色に変更して拍タイミングを報知する。拍位置線は、表示色を変更する代りに、表示強度を変化させるようにしてもよい。
【００５２】
ステップ６１では、図４の表示パネルにＬ１等の拍位置線が表示されているので、拍位置の微調整を許容する。例えば、拍位置線Ｌ４の示す拍位置が聴感上又は音楽的に適切でないときは、ユーザは、操作部２０のキーボード、マウス等の操作によりカーソル（図示せず）で適切な拍位置を指示することにより拍位置を矢印Ａで示すように適宜変更することができる。拍位置の変更に応じてＲＡＭ１８内の対応する拍時刻データを修正すると共に、修正に係る拍時刻データに基づいて音波形ＡＷに関して新たな拍位置線Ｌａを表示する。
【００５３】
なお、ステップ６４の前の処理としては、図４の表示パネルにおいて音波形ＡＷを表示するのに並行して操作部２０のキーボード、マウス等の操作により所望のテンポ変化を表わすテンポカーブＴＣを描いて表示するようにしてもよい。このようにすると、テンポの高低に応じて拍位置を入力するのが容易となる。
【００５４】
先頭区間の処理が終了したときは、ステップ５４で新たな処理区間を指定し、ステップ５４以降の処理を上記したと同様に実行する。この後、１曲分の処理終了を指示すると、ステップ６２の判定結果が肯定的（Ｙ）となり、ステップ７０に移る。
【００５５】
ステップ７０では、図５に示すようにＲＡＭ１８に記憶されている１曲分の再生制御情報ＣＩをオーディオデータＡＤに付加して記録する。一例としてＣＤ再生部２６においてＣＤ−Ｒに記録可能である場合には、ＲＡＭ１８からＣＤ再生部２６に再生制御情報ＣＩを供給してＣＤ−Ｒに記録する。また、他の記録例としては、ＲＡＭ１８からオーディオデータＡＤ及び再生制御情報ＣＩを外部記憶装置２４に供給して記録媒体に記録するようにしてもよい。
【００５６】
上記した例では、指定に係る処理区間毎に拍位置の入力及び修正を行なうようにしたが、１曲分の拍位置を入力した後、指定に係る処理区間毎に拍位置の修正を行なうようにしてもよい。
【００５７】
上記した例では、拍時刻データ等の再生制御情報を作成する対象データとしてＣＤ−ＤＡ形式でディジタル符号化したオーディオデータを示したが、ＭＰ３（Moving Picture Experts Group Player−Audio Layer ３）方式でディジタル符号化したオーディオデータ、ＡＴＲＡＣ（Adaptive Transform Acoustic Coding）方式でディジタル符号化したオーディオデータ、ＴｗｉｎＶＱ（Transform−Domain Weighted Interleave Vector Quantization）方式でディジタル符号化したオーディオデータ等を対象としてもよく、あるいはオーディオデータに限らず、ＭＩＤＩフォーマット等の演奏データ、ＡＶＩ（Audio Visual Interleaved）又はＭＰＥＧ（Motion Picture Expert Group）等の映像系の音楽データを対象としてもよい。
【００５８】
ＭＩＤＩフォーマットの演奏データに基づいて自動演奏を行なうときは、演奏データを外部記憶装置２４又はＭＩＤＩインターフェース３２から入力してＲＡＭ１８に記憶させる。ＲＡＭ１８の演奏データに基づいて表示部２２の表示パネルに楽譜を表示すると共にタイマ２８からのクロック信号に基づく割込処理によりＲＡＭ１８の演奏データに基づいて自動演奏を行なう。楽譜を見且つ自動演奏を聴きながら前述したと同様にしてリアルタイムで拍位置を指定し、指定に係る拍位置に対応する拍時刻データをＲＡＭ１８に記憶することができる。なお、映像系の音楽データについては、例えば指揮者の動画像を見ながら拍位置を指定するようにしてもよい。
【００５９】
次に、上記のようにして作成された再生制御情報を使用する音楽再生処理について説明する。ＲＡＭ１８には、図５に示すようにオーディオデータＡＤ及び再生制御情報ＣＩが記憶されているものとする。図２のステップ７０でＣＤ−Ｒ等の記録媒体にオーディオデータＡＤ及び再生制御情報ＣＩを記録したときは、ＣＤ−Ｒ等の記録媒体から外部記憶装置２４又はＣＤ再生部２６を介してＲＡＭ１８にオーディオデータＡＤ及び再生制御情報ＣＩを読込むことができる。
【００６０】
操作部２０のキーボード、マウス等の操作により音楽再生の開始を指示すると、ＣＰＵ１４は、オーディオデータＡＤ中のサンプルデータＳＭＰ１，２，３…を順次に読出してＤＳＰ・音源部３０のＤＳＰに供給することにより音楽再生を実行する。この結果、サウンドシステム３８から再生音楽が奏出される。
【００６１】
ユーザは、このような音楽再生に並行して動作センサ４６を操作することにより再生音楽のテンポやダイナミクスを制御したり、打楽器音や掛け声を付加したりして再生音楽を楽しむことができる。ＣＰＵ１４は、受信部３６で受信された動作センサ４６の検出信号に基づいて動作センサ出力解析処理を行なう。この処理では、ｘ，ｙ，ｚ軸方向の加速度をそれぞれαｘ，αｙ，αｚとすると、次の数１の式に従って加速度の絶対値｜α｜を求める。
【００６２】
【数１】
｜α｜＝（αｘ２＋αｙ２＋αｚ２）１／２
図６（ａ）は、一例として３拍子の手振り動作を行なった場合に得られた加速度の絶対値｜α｜の変化波形を示すものである。動作センサ出力分析処理では、図６（ａ）の変化波形から所定のしきい値を越えるピークＰ１，Ｐ２，Ｐ３を検出することにより図６（ｂ）に示すようにタイミングＴ１，Ｔ２，Ｔ３でＨレベルをとる拍タイミング信号が生成されると共にピークＰ１，Ｐ２，Ｐ３の絶対値α１，α２，α３をそれぞれ表わすダイナミクス制御信号が生成される。
【００６３】
ＤＳＰ・音源部３０では、ＣＰＵ１４の制御下で図７に示すようにオーディオ信号波形について時間軸圧伸処理が行なわれる。図７（ａ）は、処理前のオーディオ信号波形を便宜上アナログ波形として示すもので、拍時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３は、それぞれ拍時刻データＢＴ１，ＢＴ２，ＢＴ３の指示する拍時刻に対応する。図７（ｂ）は、図６（ｂ）に関して前述したのと同様の拍タイミング信号（手振り動作に基づくもの）を示すもので、拍時刻ｔａ，ｔｃは、それぞれ拍時刻ｔ１，ｔ３に等しく、拍時刻ｔｂは、拍時刻ｔ２より遅れている。
【００６４】
ＤＳＰ・音源部３０では、ｔ１−ｔ２間の時間間隔ｔｓをｔａ−ｔｂ間の時間間隔ｔａｂに合わせるように時間軸伸張処理を行なうと共にｔ２−ｔ３間の時間間隔ｔｓをｔｂ−ｔｃ間の時間間隔ｔｂｃに合わせるように時間軸圧縮処理を行なう。この結果、図７（ｃ）に示すように時間間隔ｔａｂ，ｔｂｃを有するオーディオ信号波形（便宜上アナログ波形で示す）が得られる。このような処理によれば、オーディオ信号のピッチ（音高）を変化させることなくオーディオ信号の拍タイミング又はテンポを手振り動作等の動作テンポに追従するように制御することができる。なお、時間軸圧伸処理としては、カットアンドスプライス法、ポインタ移動量制御による重複加算法、リバーブ、ディザ、ループの繰返し等の公知の方法を適宜採用することができる。
【００６５】
ＤＳＰ・音源部３０では、受信部３６から入力されるダイナミクス制御信号に応じてダイナミクス制御処理が行なわれる。すなわち、ダイナミクス制御信号がピークの絶対値α１を指示するのに応答して、拍時刻ｔａ〜ｔｂ間でα１に対応する増幅率でオーディオ信号を増幅し、ダイナミクス制御信号がピークの絶対値α２を指示するのに応答して拍時刻ｔｂ〜ｔｃ間でα２に対応する増幅率でオーディオ信号を増幅し…というようにダイナミクス制御信号の指示するピークの絶対値に応じて増幅率を制御してオーディオ信号を増幅する。
【００６６】
上記した例では、ＦＬＷ１等の追従度データの示す追従度を１００％としたが、追従度を例えば５０％とすることによりテンポデータＴＭＰ１の示すテンポ値（時間間隔）ｔｓを利用した時間軸圧伸処理を行なうことができる。この場合、時間間隔をｔｓから（ｔｓ＋ｔａｂ）／２にするように伸張処理を行ない、時間間隔をｔｓから（ｔｓ＋ｔｂｃ）／２にするように圧縮処理を行なう。また、ダイナミクス制御処理では、ダイナミクスデータＤＹＮ１の示すダイナミクス値をＡ１とすると、（Ａ１＋α１）／２に対応する増幅率でオーディオ信号を増幅する。この結果、追従度データの示す追従度に応じたテンポ制御及びダイナミクス制御が可能となる。
【００６７】
ＶＮ１等のボイスナンバデータとして、例えばシンバル音等の打楽器音（又は掛け声）を指示するデータを記憶しておいた場合、ＢＴ１等の対応する拍時刻データの示す拍時刻が到来したときに動作センサ４６を持った手でｚ軸方向に突きの動作を行なうと、動作センサ４６の検出信号に基づいてＣＰＵ１４が突きの動作を検知して打楽器音（又は掛け声）の発音を可能にする発音制御情報をＤＳＰ・音源部３０の音源装置に供給する。音源装置は、発音制御情報に応じて打楽器音（又は掛け声）を表わすディジタル楽音信号をサウンドシステム３８に供給するので、サウンドシステム３８からは、打楽器音（又は掛け声）が発生される。
【００６８】
ＭＩＤＩフォーマット等の演奏データに基づいて自動演奏を行なう場合、ＴＭＰ１等のテンポデータに応じてタイマ２８におけるクロック信号の周波数を制御することにより自動演奏のテンポを制御することができる。また、動作センサ４６の検出信号に基づく拍タイミング信号に応じてタイマ２８におけるクロック信号の周波数を制御することにより自動演奏のテンポを手振り動作等の動作テンポに追従するように制御することができ、その際には追従度データの示す追従度に応じたテンポ制御を行なうことができる。その上、動作センサ４６の検出信号に基づくダイナミクス制御信号に応じて音量やベロシティを制御することにより自動演奏のダイナミクスを制御することができ、その際には追従度データの示す追従度に応じたダイナミクス制御を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施形態に係る再生制御情報作成処理を実行する音楽再生装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】 再生制御情報作成処理の一部を示すフローチャートである。
【図３】 図２の処理の残部を示すフローチャートである。
【図４】 表示部における音波形、拍位置線、テンポカーブ等の表示状態を例示する図である。
【図５】 オーディオデータ及び再生制御情報の記憶フォーマットを例示する図である。
【図６】 動作センサ出力解析処理を説明するための図であり、（ａ）は、加速度の絶対値｜α｜の時間的変化を示す波形図、（ｂ）は、拍タイミング信号の波形図である。
【図７】 オーディオ信号波形の時間軸圧伸処理を説明するための図であり、（ａ）は、処理前のオーディオ信号の波形図、（ｂ）は、拍タイミング信号の波形図、（ｃ）は、処理後のオーディオ信号の波形図である。
【図８】 従来の自動演奏処理の一例を説明するための図である。
【図９】 従来の自動演奏処理の他の例を説明するための図である。
【符号の説明】
１０：小型コンピュータ、１２：バス、１４：ＣＰＵ、１６：ＲＯＭ、１８：ＲＡＭ、２０：操作部、２２：表示部、２４：外部記憶装置、２６：ＣＤ再生部、２８：タイマ、３０：ＤＳＰ・音源部、３２：ＭＩＤＩインターフェース、３４：通信インターフェース、３６：受信部、３８：サウンドシステム、４０：ＭＩＤＩ機器、４２：通信ネットワーク、４４：他のコンピュータ、４６：動作センサ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、オーディオデータの再生を制御するための装置及びプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ユーザの手振り等の動作に基づいて自動演奏のテンポやダイナミクス（音量、ベロシティ等）を制御することは知られている。図８は、動作センサにより手振り動作の方向や加速度を検知して自動演奏のテンポやダイナミクスを制御する例を示すものであり、この例は、特許第３１４９７３６号公報に記載されている。
【０００３】
図８の例において、演奏データは、イベントを表わすイベントデータとイベント間の相対時間を表わすデルタタイムデータとを含むデータ組を演奏進行に従って複数組配列したものである。チャンネルＣＨ１のイベントデータは、音名により拍イベントを表わすもので、例えば、Ｃ３、Ｃ＃ ３及びＤ３によりそれぞれ第１拍、第２拍及び第３拍の拍イベントを表わす。チャンネルＣＨ２〜ＣＨ６のイベントデータは、発音又は消音等の演奏イベントを表わす。動作センサからは、例えば３拍子の手振り動作に応じてＣ３、Ｃ＃ ３、Ｄ３をそれぞれ表わす信号がテンポキーオン信号として順次に送出され、各テンポキーオン信号毎に手振り動作の加速度に対応するダイナミクス制御信号も送出される。
【０００４】
自動演奏の際には、時刻ｔ０でＣＨ３のイベントデータが読出された後、クロック信号を計数してデルタタイムＤ０に相当する時刻ｔ１に達すると、Ｃ３（第１拍）を表わすＣＨ１のイベントデータが読出される。このとき、動作センサからＣ３（第１拍）のテンポキーオン信号が受信されていないと、クロック信号の計数が一時的に停止される。時刻ｔ２でＣ３（第１拍）のテンポキーオン信号が受信されると、クロック信号の計数が再開される。クロック信号を計数してデルタタイムデータＤ１に相当する時刻ｔ３に達すると、ＣＨ２のイベントデータが読出される。この後も同様にしてクロック信号を計数してデルタタイム相当の時刻に達するたびにイベントデータを読出すことにより自動演奏が遂行される。
【０００５】
時刻ｔ７でＣＨ６のイベントデータが読出された後、クロック信号に基づいてデルタタイムＤ６に相当する時間を計測中にＣ＃ ３（第２拍）のテンポキーオン信号が時刻ｔ８で受信されると、次のＣＨ１のイベントデータをサーチしてデルタタイムＤ１〜Ｄ７間の時間間隔ＴＩａを求める。この時間間隔ＴＩａは、時刻ｔ２〜ｔ８間の時間間隔ＴＩｍより長い（すなわち手振りテンポに比べて自動演奏のテンポが遅い）ので、ＴＩａをＴＩｍに近づけるようにデルタタイムＤ６の残り時間及びデルタタイムＤ７を短縮すべく修正する。この後は、前述したと同様にクロック信号を計数してデルタタイム相当の時刻に達するたびイベントデータを読出すことにより自動演奏が遂行される。
【０００６】
図８に関して上記した自動演奏処理によれば、手振りテンポに追従するように自動演奏のテンポを制御することができる。また、動作センサから受信されるダイナミクス制御信号に応じて音量やベロシティ（１音毎の強弱）を制御することにより自動演奏のダイナミクス（躍動感）をも制御することができる。
【０００７】
図９は、従来の自動演奏処理の他の例を示すもので、この例は、本願と同一出願人の出願に係る特願２０００−１７２６１７号に記載されている。
【０００８】
記憶トラックＴＲ１，ＴＲ２及びＴＲ３には、所望の楽曲に関する演奏データ、テンポ制御データ及び映像データがそれぞれ記憶される。演奏データは、タイミングＴａを表わすタイミングデータとＴａでの演奏イベントを表わすイベントデータとを含むデータ組を演奏進行に従って複数組配列したものである。
【０００９】
テンポ制御データは、タイミングＴｂを表わすタイミングデータとＴｂでのテンポ制御イベントを表わすイベントデータとを含むデータ組を演奏進行に従って複数組配列したものである。テンポ制御イベントは、テンポ値に合わせて自動演奏用のクロック信号の周波数を設定するイベントであり、テンポ値は、前述した手振り動作に応答する動作センサの検出信号に基づいて決定される。
【００１０】
映像データは、タイミングＴｃをあらわすタイミングデータとＴｃでの表示イベントを表わすイベントデータとを含むデータ組を演奏進行に従って複数組配列したものである。表示イベントは、例えば演奏内容に対応する楽譜の音符等を表示するイベントである。
【００１１】
自動演奏は、クロック信号を計数して演奏データ中のタイミングＴａに相当する時刻に達するたびに演奏データ中のＴａ関連の演奏イベントを読出すことにより遂行される。自動演奏を聴きながら動作センサを手振りすることにより動作センサの検出信号に基づいてテンポ制御データが生成される。テンポ制御データに応じてクロック信号の周波数を制御することにより自動演奏のテンポが手振り動作のテンポに追従するように制御される。手振り動作に基づくテンポ制御データは、図９に示すようなフォーマットでトラックＴＲ２に記憶される。この後、自動演奏を行なうときは、トラックＴＲ２に記憶したテンポ制御データに基づいて自動演奏のテンポを制御することができる。楽譜表示は、クロック信号及び映像データに基づいて行なわれるので、表示楽譜の更新は、テンポ制御データに応じて遂行される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
図８に関して前述した従来技術によると、演奏データ中に拍タイミング情報（ＣＨ１のイベントデータ及びデルタタイムデータ）を予め挿入しておく必要があり、演奏データの作成に手間がかかるという問題点がある。
【００１３】
一方、図９に関して前述した従来技術によると、動作センサを手振りすることでリアルタイムでテンポ制御データを生成し、記憶することができる。しかしながら、このように記憶したテンポ制御データがユーザを満足させるものでないときは、ユーザとしては満足するまで何回も手振り動作を繰返す必要があり、テンポ制御データの作成に時間と労力を要するという問題点がある。
【００１４】
この発明の目的は、拍タイミング情報、テンポ情報等の再生制御情報を少ない時間と労力で効率的に作成することができる新規な再生制御情報作成装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る再生制御装置は、
音波形を表すオーディオデータと、前記オーディオデータの各拍位置に対応する拍時刻および各拍位置に対応する追従度を含む再生制御情報とを記憶する記憶手段と、
拍位置を入力する入力手段と、
オーディオデータの各拍位置間の時間間隔が、前記再生制御情報に含まれる拍時刻に対応した拍位置間の時間間隔から、当該拍時刻に対応した拍位置間の時間間隔と、前記入力手段で入力された拍位置間の時間間隔と、前記再生制御情報に含まれる追従度とに応じて算定した時間間隔となるように、前記オーディオデータを時間軸圧伸する圧伸手段と、
前記圧伸手段による圧伸後のオーディオデータに基づいて音楽を再生する再生手段と
を備えたものである。
【００１７】
本発明の別の態様に係る再生制御装置は、オーディオデータのダイナミクスを制御するダイナミクス制御手段を具備し、前記再生手段は、前記圧伸手段による時間軸圧伸と前記ダイナミクス制御手段による制御とを経たオーディオデータに基づいて音楽を再生し、前記再生制御情報はダイナミクス値を含み、前記ダイナミクス制御手段は、前記再生制御情報に含まれるダイナミクス値に応じてダイナミクスの制御の程度を変更する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施形態に係る再生制御情報作成処理を実行する音楽再生装置の回路構成を示すものである。この音楽再生装置は、パーソナルコンピュータ等の小型コンピュータ１０によって動作が制御される構成になっている。
【００２０】
バス１２には、ＣＰＵ（中央処理装置）１４、ＲＯＭ（リード・オンリィ・メモリ）１６、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）１８、操作部２０、表示部２２、外部記憶装置２４、ＣＤ（コンパクトディスク）再生部２６、タイマ２８、ＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）・音源部３０、ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）インターフェース３２、通信インターフェース３４、受信部３６等が接続されている。
【００２１】
ＣＰＵ１４は、ＲＯＭ１６にストアされたプログラムに従って再生制御情報作成、音楽再生等に関する処理を実行するもので、再生制御情報作成処理については図２，３等を参照して後述する。
【００２２】
ＲＡＭ１８は、ＣＰＵ１４の各種処理に際してワーキングエリアとして使用される種々の記憶部を含むもので、この発明の実施に関係する記憶部としては、操作部２０に対応する入力データ記憶領域等が存在するが、詳細については後述する。
【００２３】
操作部２０は、文字、数字等を入力可能なキーボードと、マウス等のポインティングデバイスとを備えたもので、表示部２２と共にＧＵＩを構成する。ユーザは、必要に応じて表示部２２の表示内容を見ながらキーボードやマウスを用いて各種のデータを入力可能である。
【００２４】
表示部２２は、ＣＲＴ式又は液晶式等の表示パネルを有するもので、表示パネルには、オーディオデータに基づいて音波形を表示したり、演奏データに基づいて楽譜を表示したりすることができる。
【００２５】
外部記憶装置２４は、ＨＤ（ハードディスク）、ＦＤ（フレキシブルディスク）、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（ディジタル多目的ディスク）、ＭＯ（光磁気ディスク）等のうち１又は複数種類の記録媒体を着脱可能なものである。外部記憶装置２４に所望の記録媒体を装着した状態では、記録媒体からＲＡＭ１８へデータを転送可能である。また、装着した記録媒体がＨＤ、ＦＤ又はＣＤ−Ｒ（Recordable）等のように書込み可能なものであれば、ＲＡＭ１８のデータを記録媒体に転送可能である。
【００２６】
プログラム記録手段としては、ＲＯＭ１６の代わりに外部記憶装置２４の記録媒体を用いることができる。この場合、記録媒体に記録したプログラムは、外部記憶装置２４からＲＡＭ１８へ転送する。そして、ＲＡＭ１８に記憶したプログラムに従ってＣＰＵ１４を動作させる。このようにすると、プログラムの追加やバージョンアップ等を容易に行なうことができる。
【００２７】
ＣＤ再生部２６は、ＣＤ−ＤＡ（Compact Disc−Digital Audio）規格に準拠した形式でオーディオ信号をディジタル符号化したオーディオデータを記録したＣＤ（以下、オーディオＣＤと称する）をセットした状態でオーディオデータを読出して音楽を再生可能なもので、ディジタル形式のオーディオ信号を送出する。
【００２８】
タイマ２８は、テンポデータの指示するテンポ値に対応した周波数を有するクロック信号を発生し、ＣＰＵ１４に供給するものである。ＣＰＵ１４は、クロック信号を割込命令として受取り、割込処理により演奏データに基づいて演奏を再生することができ、演奏再生に伴って表示部２２の表示パネルに楽譜を表示させることもできる。テンポデータは、後述するように図３のステップ６８の処理により作成され、手振り動作に応答する動作センサ４６の検出信号に基づいて作成することもできる。演奏データは、外部記憶装置２４の記録媒体から入力可能であり、インターフェース３２又は３４からも入力可能である。
【００２９】
ＤＳＰ・音源部３０はＤＳＰ及び音源装置を含むものである。ＤＳＰは、ＣＤ再生部２６から送出されるディジタル形式のオーディオ信号に時間軸圧伸処理、ダイナミクス制御処理等を施すもので、これらの処理は、ＣＰＵ１４の制御下で行なわれる。すなわち、ＣＰＵ１４は、受信部３６から入力される拍タイミング信号及びダイナミクス制御信号に応じてＤＳＰにおける時間軸圧伸処理及びダイナミクス制御処理をそれぞれ制御する。これらの処理については、図６，７を参照して後述する。ＤＳＰは、処理済みのディジタルオーディオ信号をサウンドシステム３８に供給する。
【００３０】
ＤＳＰ・音源部３０において、音源装置は、複数の楽音発生チャンネルを有するもので、各チャンネル毎に音色（音種類）、音高、ベロシティ、ノートオン／オフ等の発音制御情報に応じてディジタル楽音信号（人声音信号も含む）を発生可能である。音源方式としては、波形読出方式等の公知の方式を採用することができる。前述したようにＣＰＵ１４が割込処理により演奏データに基づいて演奏を再生するとき、音源装置は、演奏データに基づく発音制御情報に応じてディジタル楽音信号を発生し、サウンドシステム３８に供給する。
【００３１】
サウンドシステム３８は、Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換器、アンプ、スピーカ等を含むもので、ＤＳＰ・音源部３０からのディジタルオーディオ信号又はディジタル楽音信号をそれぞれアナログオーディオ信号又はアナログ楽音信号に変換すると共に変換に係るアナログオーディオ信号又はアナログ楽音信号を音響に変換する。
【００３２】
ＭＩＤＩインターフェース３２は、小型コンピュータ１０とは別体のＭＩＤＩ機器４０との間でＭＩＤＩ通信を行なうために設けられたもので、この発明では、ＭＩＤＩ機器４０からＭＩＤＩフォーマットの演奏データを受信するために用いられる。
【００３３】
通信インターフェース３４は、通信ネットワーク（例えばＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）、インターネット、電話回線等）４２を介して他のコンピュータ４４と情報通信を行なうために設けられたものである。この発明の実施に必要なプログラムや各種データ（例えばオーディオデータ、演奏データ等）は、コンピュータ４４から通信ネットワーク４２及び通信インターフェース３４を介してＲＡＭ１８又は外部記憶装置２４へダウンロード要求に応じて取込むようにしてもよい。
【００３４】
受信部３６は、動作センサ４６の検出信号をアンテナ３６Ａを介して受信すると共に、受信した検出信号に基づいて拍タイミング信号及びダイナミクス制御信号を生成するもので、これらの信号の生成処理は、ＣＰＵ１４の制御下で行なわれる。
【００３５】
動作センサ４６は、一例として、ユーザが把持しやすいように両端から中央に進むにつれて直径を漸減させた棒状の本体内に３次元加速度センサを配置したもので、ｘ軸方向（上下方向）、ｙ軸方向（左右方向）及びｚ軸方向（前後方向）の動作及び加速度を検出可能である。動作センサ４６としては、指揮棒形式のものでもよく、あるいは手で把持するものに限らず、バンド等を用いて手又は足等に装着するもの、靴等の履物に内蔵させたもの等であってもよく、あるいは３次元加速度センサを用いるものに限らず、１次元又は２次元加速度センサ、１〜３次元速度センサ、傾斜センサ、歪みセンサ、衝撃センサ等を用いるものであってもよい。動作センサ４６の検出信号に基づく受信部３６での信号生成処理については、図６を参照して後述する。
【００３６】
次に、図２，３を参照して再生制御情報作成処理の一例を説明する。ステップ５０では、外部記憶装置２４に記憶されている複数曲のオーディオデータについて表示部２２の表示パネルに曲名を表示すると共に表示された複数の曲名のうちから操作部２０のキーボード、マウス等の操作により所望の曲名を指示するなどして処理対象となる曲（対象曲）を選択する。このとき選択されるのは、例えばオーケストラ等の楽器演奏及び／又は歌唱に係る曲である。曲選択の他の例としては、所望の曲のオーディオＣＤをＣＤ再生部２６にセットするようにしてもよい。
【００３７】
ステップ５２では、選択曲のオーディオデータを外部記憶装置２４又はＣＤ再生部２６からＲＡＭ１８の所定の領域に読込む。図５には、このときにＲＡＭ１８に書込まれたオーディオデータＡＤを示す。このデータＡＤは、音波形の順次のサンプル値をそれぞれ表わすサンプルデータＳＭＰ１、２、３…を含むものである。次に、ＲＡＭ１８のオーディオデータに基づいて表示部２２の表示パネルに先頭区間の音波形を図４のＡＷに示すように表示する。
【００３８】
ステップ５４では、処理対象となる区間（処理区間）を操作部２０のキーボード、マウス等の操作により指定する。ステップ５２で音波形ＡＷが表示された先頭区間からなる初期表示区間を処理対象とするときは、初期表示区間を処理区間として指定する。
【００３９】
ステップ５６では、処理区間の音波形を表示する。ステップ５４で初期表示区間を処理区間としたときは、表示中の音波形を変更せず、先頭区間の音波形ＡＷを表示したままとする。
【００４０】
ステップ５８では、処理区間の演奏の再生を許容する。例えば、操作部２０のキーボードにおいてスペースバーを操作するのに応答して処理区間の演奏の再生を開始する。このとき、図４に示す表示パネルでは、表示された音波形ＡＷの時間軸ｔに平行なカーソル走行線ＣＬに沿ってカーソルＣＳが再生位置を指示するように走行する。演奏再生が処理区間の終点に達したときは再び処理区間の始点に戻って演奏再生を繰返すと共にカーソルＣＳの走行も演奏再生に合わせて処理区間の始点に戻って繰返す。ユーザは、このような再生演奏を聴き且つ音波形ＡＷの波形概要（包絡）やカーソルＣＳを見ながら後述の入力操作を効率的に行なうことができる。
【００４１】
ステップ５９では、図４の表示パネルにＬ１等の拍位置線が表示されているか否かを判定する。Ｌ１等の拍位置線を表示する処理は、後述するように図３のステップ６６で行なわれる。ステップ５２から初めてステップ５９にきたときは、Ｌ１等の拍位置線が表示されていないので、ステップ５９の判定結果が否定的（Ｎ）となり、ステップ６０，６１の処理を行なわずにステップ６２に移る。
【００４２】
ステップ６２では、１曲分の処理終了か否かを判定する。ユーザは、１曲分の処理が終了したときは、操作部２０のキーボード、マウス等により処理終了を指示する。処理終了の指示がないときは、ステップ６２の判定結果が否定的（Ｎ）となり、図３のステップ６４に移る。なお、ステップ７０の処理については後述する。
【００４３】
ステップ６４では、再生される音楽を聴きながらリアルタイムで拍位置を入力する。一例として、操作部２０のキーボードにおいてスペースバーをタッピングすることによりタッピングタイミングに対応した拍タイミング信号を生成し、この拍タイミング信号を拍位置情報として入力する。他の拍位置情報入力手段としては、ＭＩＤＩ機器４０としてＭＩＤＩインターフェース３２に接続したＭＩＤＩ鍵盤において所望の鍵をタッピングして拍タイミング信号を生成する方法、あるいは後述するように動作センサ４６を手振り動作させて動作センサ４６の検出信号に基づいて拍タイミング信号を生成する方法などを用いることができる。
【００４４】
ステップ６４では、入力される拍位置（拍タイミング）情報毎にオーディオデータＡＤに基づいて拍時刻を決定し、決定に係る拍時刻を示す拍時刻データを再生制御情報としてＲＡＭ１８の所定領域に書込む。そして、ステップ６６に移る。
【００４５】
ステップ６６では、ＲＡＭ１８の拍時刻データに基づいて入力に係る拍位置毎に拍位置線を図４の表示パネルに表示する。図４には、拍位置線Ｌ１〜Ｌ４…を表示した例を示す。
【００４６】
ステップ６８では、所定の拍位置毎にテンポ値を計算し、得られたテンポ値を示すテンポデータをＲＡＭ１８の所定領域に書込む。一例として、線Ｌ１−Ｌ２間の時間間隔（これはＬ１，Ｌ２の拍時刻データから求まる）をＬ１又はＬ２に対応する拍位置のテンポ値とすることができる。
【００４７】
ステップ６８では、所望の拍位置に対応してダイナミクス値、追従度、ボイスナンバ等の制御値の入力を許容してもよい。ユーザは、操作部２０のキーボード、マウス等の操作により所望の拍位置を指定すると共に指定に係る拍位置についてダイナミクス値、追従度、ボイスナンバ等の制御値を入力することができ、入力に係る制御値は、ＲＡＭ１８の所定領域に書込まれる。ダイナミクス値は、音量やベロシティ（１音毎の強弱）を制御するための制御値であり、追従度は、動作センサ４６の検出信号に対する追従制御の程度を指示するための制御値であり、ボイスナンバは、拍タイミングで発生される打楽器音や掛け声等の音色（音種類）を指示するための制御値である。
【００４８】
図５は、ＲＡＭ１８においてオーディオデータＡＤに関連して記憶される再生制御情報ＣＩの記憶フォーマットの一例を示すものである。図５において、ＢＮ１，２，３…は、拍ナンバを示す拍ナンバデータ、ＢＴ１，２，３…は、拍時刻を示す拍時刻データ、ＤＹＮ１，２，３…は、ダイナミクス値を示すダイナミクスデータ、ＴＭＰ１，２，３…は、テンポ値を示すテンポデータ、ＦＬＷ１，２，３…は、追従度を表わす追従度データ、ＶＮ１，２，３…は、ボイスナンバを表わすボイスナンバデータであり、拍ナンバデータ毎に拍時刻データ、ダイナミクスデータ、テンポデータ、追従度データ、ボイスナンバデータ、その他のデータが配置される。拍時刻データとしては、オーディオデータＡＤ中の最初のサンプルデータＳＭＰ１から拍時刻までの時間を表わすデータを用いてもよいし、あるいはオーディオデータＡＤ中の対応するサンプルデータのアドレスを表わすデータを用いてもよい。
【００４９】
図５の例では、オーディオデータＡＤとは独立に再生制御情報ＣＩを記憶するようにしたが、オーディオデータＡＤ中に再生制御情報ＣＩを混在させるようなフォーマットを採用してもよく、このようなフォーマットを搭載したＣＤ−Ｉ（Interactive）等を作成して外部記憶装置２４またはＣＤ再生部２６からＲＡＭ１８へ読込むようにしてもよい。
【００５０】
ステップ６８の後は、ステップ５４に戻り、ステップ５４以降の処理を上記したと同様に実行する。
【００５１】
ステップ５９では、図４の表示パネルにＬ１等の拍位置線が表示されているので、判定結果が肯定的（Ｙ）となり、ステップ６０で拍タイミング報知処理を行なう。すなわち、表示された拍位置線毎にカーソルＣＳが拍位置線に達した（再生位置が拍位置に達した）ことを検知してサウンドシステム３８からクリック音を発生させると共に拍位置線を一瞬例えば緑色から赤色に変更して拍タイミングを報知する。拍位置線は、表示色を変更する代りに、表示強度を変化させるようにしてもよい。
【００５２】
ステップ６１では、図４の表示パネルにＬ１等の拍位置線が表示されているので、拍位置の微調整を許容する。例えば、拍位置線Ｌ４の示す拍位置が聴感上又は音楽的に適切でないときは、ユーザは、操作部２０のキーボード、マウス等の操作によりカーソル（図示せず）で適切な拍位置を指示することにより拍位置を矢印Ａで示すように適宜変更することができる。拍位置の変更に応じてＲＡＭ１８内の対応する拍時刻データを修正すると共に、修正に係る拍時刻データに基づいて音波形ＡＷに関して新たな拍位置線Ｌａを表示する。
【００５３】
なお、ステップ６４の前の処理としては、図４の表示パネルにおいて音波形ＡＷを表示するのに並行して操作部２０のキーボード、マウス等の操作により所望のテンポ変化を表わすテンポカーブＴＣを描いて表示するようにしてもよい。このようにすると、テンポの高低に応じて拍位置を入力するのが容易となる。
【００５４】
先頭区間の処理が終了したときは、ステップ５４で新たな処理区間を指定し、ステップ５４以降の処理を上記したと同様に実行する。この後、１曲分の処理終了を指示すると、ステップ６２の判定結果が肯定的（Ｙ）となり、ステップ７０に移る。
【００５５】
ステップ７０では、図５に示すようにＲＡＭ１８に記憶されている１曲分の再生制御情報ＣＩをオーディオデータＡＤに付加して記録する。一例としてＣＤ再生部２６においてＣＤ−Ｒに記録可能である場合には、ＲＡＭ１８からＣＤ再生部２６に再生制御情報ＣＩを供給してＣＤ−Ｒに記録する。また、他の記録例としては、ＲＡＭ１８からオーディオデータＡＤ及び再生制御情報ＣＩを外部記憶装置２４に供給して記録媒体に記録するようにしてもよい。
【００５６】
上記した例では、指定に係る処理区間毎に拍位置の入力及び修正を行なうようにしたが、１曲分の拍位置を入力した後、指定に係る処理区間毎に拍位置の修正を行なうようにしてもよい。
【００５７】
上記した例では、拍時刻データ等の再生制御情報を作成する対象データとしてＣＤ−ＤＡ形式でディジタル符号化したオーディオデータを示したが、ＭＰ３（Moving Picture Experts Group Player−Audio Layer ３）方式でディジタル符号化したオーディオデータ、ＡＴＲＡＣ（Adaptive Transform Acoustic Coding）方式でディジタル符号化したオーディオデータ、ＴｗｉｎＶＱ（Transform−Domain Weighted Interleave Vector Quantization）方式でディジタル符号化したオーディオデータ等を対象としてもよく、あるいはオーディオデータに限らず、ＭＩＤＩフォーマット等の演奏データ、ＡＶＩ（Audio Visual Interleaved）又はＭＰＥＧ（Motion Picture Expert Group）等の映像系の音楽データを対象としてもよい。
【００５８】
ＭＩＤＩフォーマットの演奏データに基づいて自動演奏を行なうときは、演奏データを外部記憶装置２４又はＭＩＤＩインターフェース３２から入力してＲＡＭ１８に記憶させる。ＲＡＭ１８の演奏データに基づいて表示部２２の表示パネルに楽譜を表示すると共にタイマ２８からのクロック信号に基づく割込処理によりＲＡＭ１８の演奏データに基づいて自動演奏を行なう。楽譜を見且つ自動演奏を聴きながら前述したと同様にしてリアルタイムで拍位置を指定し、指定に係る拍位置に対応する拍時刻データをＲＡＭ１８に記憶することができる。なお、映像系の音楽データについては、例えば指揮者の動画像を見ながら拍位置を指定するようにしてもよい。
【００５９】
次に、上記のようにして作成された再生制御情報を使用する音楽再生処理について説明する。ＲＡＭ１８には、図５に示すようにオーディオデータＡＤ及び再生制御情報ＣＩが記憶されているものとする。図２のステップ７０でＣＤ−Ｒ等の記録媒体にオーディオデータＡＤ及び再生制御情報ＣＩを記録したときは、ＣＤ−Ｒ等の記録媒体から外部記憶装置２４又はＣＤ再生部２６を介してＲＡＭ１８にオーディオデータＡＤ及び再生制御情報ＣＩを読込むことができる。
【００６０】
操作部２０のキーボード、マウス等の操作により音楽再生の開始を指示すると、ＣＰＵ１４は、オーディオデータＡＤ中のサンプルデータＳＭＰ１，２，３…を順次に読出してＤＳＰ・音源部３０のＤＳＰに供給することにより音楽再生を実行する。この結果、サウンドシステム３８から再生音楽が奏出される。
【００６１】
ユーザは、このような音楽再生に並行して動作センサ４６を操作することにより再生音楽のテンポやダイナミクスを制御したり、打楽器音や掛け声を付加したりして再生音楽を楽しむことができる。ＣＰＵ１４は、受信部３６で受信された動作センサ４６の検出信号に基づいて動作センサ出力解析処理を行なう。この処理では、ｘ，ｙ，ｚ軸方向の加速度をそれぞれαｘ，αｙ，αｚとすると、次の数１の式に従って加速度の絶対値｜α｜を求める。
【００６２】
【数１】
｜α｜＝（αｘ２＋αｙ２＋αｚ２）１／２
図６（ａ）は、一例として３拍子の手振り動作を行なった場合に得られた加速度の絶対値｜α｜の変化波形を示すものである。動作センサ出力分析処理では、図６（ａ）の変化波形から所定のしきい値を越えるピークＰ１，Ｐ２，Ｐ３を検出することにより図６（ｂ）に示すようにタイミングＴ１，Ｔ２，Ｔ３でＨレベルをとる拍タイミング信号が生成されると共にピークＰ１，Ｐ２，Ｐ３の絶対値α１，α２，α３をそれぞれ表わすダイナミクス制御信号が生成される。
【００６３】
ＤＳＰ・音源部３０では、ＣＰＵ１４の制御下で図７に示すようにオーディオ信号波形について時間軸圧伸処理が行なわれる。図７（ａ）は、処理前のオーディオ信号波形を便宜上アナログ波形として示すもので、拍時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３は、それぞれ拍時刻データＢＴ１，ＢＴ２，ＢＴ３の指示する拍時刻に対応する。図７（ｂ）は、図６（ｂ）に関して前述したのと同様の拍タイミング信号（手振り動作に基づくもの）を示すもので、拍時刻ｔａ，ｔｃは、それぞれ拍時刻ｔ１，ｔ３に等しく、拍時刻ｔｂは、拍時刻ｔ２より遅れている。
【００６４】
ＤＳＰ・音源部３０では、ｔ１−ｔ２間の時間間隔ｔｓをｔａ−ｔｂ間の時間間隔ｔａｂに合わせるように時間軸伸張処理を行なうと共にｔ２−ｔ３間の時間間隔ｔｓをｔｂ−ｔｃ間の時間間隔ｔｂｃに合わせるように時間軸圧縮処理を行なう。この結果、図７（ｃ）に示すように時間間隔ｔａｂ，ｔｂｃを有するオーディオ信号波形（便宜上アナログ波形で示す）が得られる。このような処理によれば、オーディオ信号のピッチ（音高）を変化させることなくオーディオ信号の拍タイミング又はテンポを手振り動作等の動作テンポに追従するように制御することができる。なお、時間軸圧伸処理としては、カットアンドスプライス法、ポインタ移動量制御による重複加算法、リバーブ、ディザ、ループの繰返し等の公知の方法を適宜採用することができる。
【００６５】
ＤＳＰ・音源部３０では、受信部３６から入力されるダイナミクス制御信号に応じてダイナミクス制御処理が行なわれる。すなわち、ダイナミクス制御信号がピークの絶対値α１を指示するのに応答して、拍時刻ｔａ〜ｔｂ間でα１に対応する増幅率でオーディオ信号を増幅し、ダイナミクス制御信号がピークの絶対値α２を指示するのに応答して拍時刻ｔｂ〜ｔｃ間でα２に対応する増幅率でオーディオ信号を増幅し…というようにダイナミクス制御信号の指示するピークの絶対値に応じて増幅率を制御してオーディオ信号を増幅する。
【００６６】
上記した例では、ＦＬＷ１等の追従度データの示す追従度を１００％としたが、追従度を例えば５０％とすることによりテンポデータＴＭＰ１の示すテンポ値（時間間隔）ｔｓを利用した時間軸圧伸処理を行なうことができる。この場合、時間間隔をｔｓから（ｔｓ＋ｔａｂ）／２にするように伸張処理を行ない、時間間隔をｔｓから（ｔｓ＋ｔｂｃ）／２にするように圧縮処理を行なう。また、ダイナミクス制御処理では、ダイナミクスデータＤＹＮ１の示すダイナミクス値をＡ１とすると、（Ａ１＋α１）／２に対応する増幅率でオーディオ信号を増幅する。この結果、追従度データの示す追従度に応じたテンポ制御及びダイナミクス制御が可能となる。
【００６７】
ＶＮ１等のボイスナンバデータとして、例えばシンバル音等の打楽器音（又は掛け声）を指示するデータを記憶しておいた場合、ＢＴ１等の対応する拍時刻データの示す拍時刻が到来したときに動作センサ４６を持った手でｚ軸方向に突きの動作を行なうと、動作センサ４６の検出信号に基づいてＣＰＵ１４が突きの動作を検知して打楽器音（又は掛け声）の発音を可能にする発音制御情報をＤＳＰ・音源部３０の音源装置に供給する。音源装置は、発音制御情報に応じて打楽器音（又は掛け声）を表わすディジタル楽音信号をサウンドシステム３８に供給するので、サウンドシステム３８からは、打楽器音（又は掛け声）が発生される。
【００６８】
ＭＩＤＩフォーマット等の演奏データに基づいて自動演奏を行なう場合、ＴＭＰ１等のテンポデータに応じてタイマ２８におけるクロック信号の周波数を制御することにより自動演奏のテンポを制御することができる。また、動作センサ４６の検出信号に基づく拍タイミング信号に応じてタイマ２８におけるクロック信号の周波数を制御することにより自動演奏のテンポを手振り動作等の動作テンポに追従するように制御することができ、その際には追従度データの示す追従度に応じたテンポ制御を行なうことができる。その上、動作センサ４６の検出信号に基づくダイナミクス制御信号に応じて音量やベロシティを制御することにより自動演奏のダイナミクスを制御することができ、その際には追従度データの示す追従度に応じたダイナミクス制御を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施形態に係る再生制御情報作成処理を実行する音楽再生装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】 再生制御情報作成処理の一部を示すフローチャートである。
【図３】 図２の処理の残部を示すフローチャートである。
【図４】 表示部における音波形、拍位置線、テンポカーブ等の表示状態を例示する図である。
【図５】 オーディオデータ及び再生制御情報の記憶フォーマットを例示する図である。
【図６】 動作センサ出力解析処理を説明するための図であり、（ａ）は、加速度の絶対値｜α｜の時間的変化を示す波形図、（ｂ）は、拍タイミング信号の波形図である。
【図７】 オーディオ信号波形の時間軸圧伸処理を説明するための図であり、（ａ）は、処理前のオーディオ信号の波形図、（ｂ）は、拍タイミング信号の波形図、（ｃ）は、処理後のオーディオ信号の波形図である。
【図８】 従来の自動演奏処理の一例を説明するための図である。
【図９】 従来の自動演奏処理の他の例を説明するための図である。
【符号の説明】
１０：小型コンピュータ、１２：バス、１４：ＣＰＵ、１６：ＲＯＭ、１８：ＲＡＭ、２０：操作部、２２：表示部、２４：外部記憶装置、２６：ＣＤ再生部、２８：タイマ、３０：ＤＳＰ・音源部、３２：ＭＩＤＩインターフェース、３４：通信インターフェース、３６：受信部、３８：サウンドシステム、４０：ＭＩＤＩ機器、４２：通信ネットワーク、４４：他のコンピュータ、４６：動作センサ。
Claims (4)
- 音波形を表すオーディオデータと、前記オーディオデータの各拍位置に対応する拍時刻および各拍位置に対応する追従度を含む再生制御情報とを記憶する記憶手段と、
拍位置を入力する入力手段と、
オーディオデータの各拍位置間の時間間隔が、前記再生制御情報に含まれる拍時刻に対応した拍位置間の時間間隔から、当該拍時刻に対応した拍位置間の時間間隔と、前記入力手段で入力された拍位置間の時間間隔と、前記再生制御情報に含まれる追従度とに応じて算定した時間間隔となるように、前記オーディオデータを時間軸圧伸する圧伸手段と、
前記圧伸手段による圧伸後のオーディオデータに基づいて音楽を再生する再生手段と
を備えた再生制御装置。 - オーディオデータのダイナミクスを制御するダイナミクス制御手段を具備し、
前記再生手段は、前記圧伸手段による時間軸圧伸と前記ダイナミクス制御手段による制御とを経たオーディオデータに基づいて音楽を再生し、
前記再生制御情報はダイナミクス値を含み、
前記ダイナミクス制御手段は、前記再生制御情報に含まれるダイナミクス値に応じてダイナミクスの制御の程度を変更する
請求項１に記載の再生制御装置。 - コンピュータを、
音波形を表すオーディオデータと、前記オーディオデータの各拍位置に対応する拍時刻および各拍位置に対応する追従度を含む再生制御情報とを記憶する記憶手段と、
拍位置を入力する入力手段と、
オーディオデータの各拍位置間の時間間隔が、前記再生制御情報に含まれる拍時刻に対応した拍位置間の時間間隔から、当該拍時刻に対応した拍位置間の時間間隔と、前記入力手段で入力された拍位置間の時間間隔と、前記再生制御情報に含まれる追従度とに応じて算定した時間間隔となるように、前記オーディオデータを時間軸圧伸する圧伸手段と、
前記圧伸手段による圧伸後のオーディオデータに基づいて音楽を再生する再生手段と
して機能させるプログラム。 - コンピュータを、オーディオデータのダイナミクスを制御するダイナミクス制御手段としてさらに機能させるプログラムであって、
前記再生手段は、前記圧伸手段による時間軸圧伸と前記ダイナミクス制御手段による制御とを経たオーディオデータに基づいて音楽を再生し、
前記再生制御情報はダイナミクス値を含み、
前記ダイナミクス制御手段は、前記再生制御情報に含まれるダイナミクス値に応じてダイナミクスの制御の程度を変更する
請求項３に記載のプログラム。
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