JP4218583B2 - 演奏データ処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、一連の音符からなる楽曲を表す演奏データを変更して、前記演奏データによって表された楽曲を移調する演奏データ処理装置に関する。

従来から、例えば下記特許文献１に示されているように、一連の音符の音高をそれぞれ表す音高データを含み前記一連の音符からなる楽曲を表す演奏データ中の音高データを、前記楽曲の調と目的の調との隔たりに応じて変更して、任意の調の楽曲を所定の調に移調することは知られている。
特開２００２−２３７５５号公報

しかし、上記従来の装置は、対象曲の調と目的の調との隔たりに応じて、演奏データ中の音高データにより表された音高を自動的にシフトするため、対象曲が転調されている場合のように１楽曲中に複数の調が存在する場合には、好ましくない移調が行われたり、ユーザの意に反した移調が行われることがある。例えば、対象曲の調であるとされた調が楽曲中のごく短い区間のみにおける調である場合には、楽曲の多くの区間における調が目的の調とは異なる調となってしまう。また、対象曲の調であるとされた調が演奏データのうちで最初に出現する音符の位置における調でなかった場合には、演奏データの再生時には、目的の調とは異なる調で演奏が開始される。さらに、対象曲の調が目的の調に自動的に変更されてしまうので、楽曲中の転調によりユーザが全く意図しない調が突然出現する場合がある。

本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、対象曲が途中で転調されている場合でも、できる限り好ましい移調が行われ、またユーザの意に反する移調が行われないようにした演奏データ処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、一連の音符の音高をそれぞれ表す音高データを含み前記一連の音符からなる楽曲を表す演奏データに基づいて前記楽曲中に出現する調を検出する調検出手段と、前記検出された調のうちで最も出現頻度の高い調を抽出する調抽出手段と、前記抽出された調と予め決められまたは選択された調との隔たりに応じて演奏データ中の音高データを変更して、演奏データによって表された楽曲を移調する移調手段とを備えたことにある。これによれば、楽曲中の大部分の区間における調が予め決められまたは選択された調に変更されることになるので、楽曲が途中で転調されている場合でも、大きな支障を来たさないとともに、ユーザの意に大きく反することを回避できる。

以下、本発明の一実施形態に係る演奏データ処理装置の適用された電子音楽装置について説明する。図１は、この電子音楽装置を概略的に示すブロック図である。この電子音楽装置としては、鍵盤型電子楽器、非鍵盤型電子楽器（タッチプレート、押しボタン、弦などを演奏操作子として有する電子楽器）、自動演奏装置（シーケンサ装置）、自動演奏機能を有するパーソナルコンピュータなどが考えられる。

この電子音楽装置は、入力操作子群１１、表示器１２および楽音信号発生回路１３を有する。入力操作子群１１は、この電子音楽装置の動作を指示するための複数の操作子からなり、これらの複数の操作子の操作はバス２０に接続された検出回路１４によって検出される。なお、これらの複数の操作子は、スイッチ操作子、ボリューム操作子、マウス、カーソル移動キーなどを含んでおり、鍵盤型電子楽器においては白鍵および黒鍵も含む。表示器１２は、液晶ディスプレイ、ＣＲＴなどで構成され、文字、数字、図形などを表示する。この表示器１２の表示態様は、バス２０に接続された表示制御回路１５によって制御される。楽音信号発生回路１３は、バス２０に接続されていてＣＰＵ３１の制御のもとに供給される演奏データに基づいて楽音信号を形成するとともに、前記形成された楽音信号に効果を付与してサウンドシステム１６を介して出力する。サウンドシステム１６は、アンプおよびスピーカなどからなる。

また、この電子音楽装置は、バス２０にそれぞれ接続されていてマイクロコンピュータ本体部を構成するＣＰＵ３１、タイマ３２、ＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４を備えているとともに、外部記憶装置３５および通信インターフェース回路３６も備えている。外部記憶装置３５は、この電子音楽装置に予め組み込まれているハードディスクＨＤ、前記電子音楽装置に装着可能なコンパクトディスクＣＤ、フレキシブルディスクＦＤなどの種々の記録媒体と、前記各記録媒体に対するドライブユニットを含むものであり、大量のデータ及びプログラムを記憶及び読出し可能にしている。本実施形態の場合、ハードディスクＨＤには、図２の移調プログラム、自動演奏データを再生するための図示しない自動演奏プログラムを含む各種プログラムに加え、複数の楽曲にそれぞれ対応した自動演奏データが記憶されている。これらのプログラムおよび自動演奏データは、予めハードディスクＨＤに記憶されていたり、コンパクトディスクＣＤ、フレキシブルディスクＦＤなどからハードディスクＨＤに供給されたり、後述する外部機器４１又は通信ネットワーク４２を介した外部からハードディスクＨＤに供給されるものである。

自動演奏データは、調を表す調データ、一連の音符を表す音符データ、発生される楽音信号の音色を表す音色データ、発生される楽音信号の音量を表す音量データなどを楽曲の進行に従って時系列配置したもので、例えばＭＩＤＩ規格に従って構成されている。各音符データは、音高を表す音高データ、音量を表すベロシティデータなどを含む。

通信インターフェース回路３６は、他の電子楽器、パーソナルコンピュータなどの外部機器４１に接続可能となっていて、この電子音楽装置が外部機器４１と各種プログラム及びデータを交信可能となっている。外部機器４１として例えば鍵盤のような演奏装置を採用し、入力操作子群１１を構成する演奏操作子群による演奏に代えまたは加えて、外部機器４１から演奏情報を入力するようにしてもよい。また、通信インターフェース回路３６は、インターネットなどの通信ネットワーク４２を介して外部との接続も可能となっていて、この電子音楽装置が各種プログラム及びデータを外部から受信し、または外部へ送信できるようになっている。

次に、上記のように構成した実施形態の動作を説明する。ユーザは、入力操作子群１１を操作して、図２の移調プログラムをＣＰＵ３１に実行させる。この移調プログラムの実行はステップＳ１０にて開始され、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１１にて、ユーザが入力操作子群１１の操作により選択した所望の楽曲を入力する。そして、前記入力した楽曲に対応した自動演奏データを外部記憶装置３５から読出してＲＡＭ３４に書込む。また、ユーザが所望とする楽曲の自動演奏データが外部記憶装置３５に記憶されていない場合には、通信インターフェース回路３６を介して他の自動演奏データを記憶した外部機器４１から所望の自動演奏データを読込み、または通信インターフェース回路３６および通信ネットワーク４２を介して外部から所望の自動演奏データを読込むようにするとよい。

次に、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１２にて、ユーザが入力操作子群１１の操作により指示した目的の調を入力する。前記ステップＳ１２の処理後、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１３にて、入力操作子群１１の操作による移調に関するユーザの指示を入力して、移調に関する各種ルールを設定する。この各種ルールの中には、自動演奏データによって表された楽曲中に含まれる調を検出するための調検出方法、移調時における音高シフト値の計算方法、移調方法の追加、削除および編集などが含まれている。調検出方法としては、自動演奏データ内に含まれている調データを抽出することにより調を検出する方法、自動演奏データを解析して調を検出する方法などがある。

音高シフト値の計算方法としては、元の調と目的の調との隔たりを表す音高シフト値が常に正の値（０〜＋１１）となるようにする方法、前記音高シフト値が常に負の値（−１１〜０）となるようにする方法、前記音高シフト値が絶対値を最小とする正および負の値（−５〜＋６または−６〜＋５）となるようにする方法などがある。

移調方法の追加および削除とは、次のステップＳ１４，Ｓ１５にてユーザによって選択される移調方法の種類を追加しまたは削除することをそれぞれ意味する。また、移調方法の編集とは、前記ユーザによって選択される移調方法を編集することを意味する。これらの移調方法は、詳しくは後述するプログラム処理によるアルゴリズムによって規定されるものである。なお、このステップＳ１２の処理を省略して、前記各種ルールが予め決められたまま変更不能としてもよい。

前記ステップＳ１３の処理後、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１４にて前記ステップＳ１３にて設定した複数種類の移調方法を表示器１２に表示する。この移調方法の表示においては、図３に例示するように、例えば、「出現頻度の最も高い調を基準に移調する」、「最初の音符データの位置における調を基準に移調する」および「演奏データ内に含まれる各調を基準に各調の有効範囲ごとに移調する」の３種類が表示される。そして、ステップＳ１５にて、ユーザによる移調方法の選択指示を待つ。ユーザが入力操作子群１１を操作して前記表示中のいずれかの移調方法を選択すると、ステップＳ１５にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１６に進む。なお、ユーザがいずれの移調方法も選択しない場合には、予め決められたいずれかの移調方法が選択されたものとみなすようにしてもよい。

ステップＳ１６においては、前記選択した楽曲中に出現する全ての調を検出する。具体的には、前記選択されて楽曲の自動演奏データであって前記ＲＡＭ３４に書込んだ自動演奏データに基づいて、前記ステップＳ１３にて設定した調検出方法に従って調を検出する。例えば、図４に示すように、全楽曲を１４小節とし、第１〜１４小節にわたって、調がＡmaj，Ｂmaj，Ｅmaj，Ｂmaj，Ｅmajのように変化していれば、これらの全ての調が検出される。

次に、ステップＳ１７，Ｓ１８にて、前記ステップＳ１５の処理によりいずれの移調方法が選択されたかを判定する。移調方法として、「出現頻度の最も高い調を基準に移調する」が選択されていれば、ステップＳ１７にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９においては、前記ステップＳ１６の処理により検出された各調について自動演奏データにおける有効範囲の長さを調べる。前記図４の楽曲を例にとれば、Ａmaj，Ｂmaj，Ｅmaj，Ｂmaj，Ｅmajは、この順に、第１小節、第２〜４小節、第５〜８小節、第９〜１０小節、第１１〜１４小節ということになる。そして、ステップＳ２０にて、各検出した調の種類ごとに、その有効範囲の長さを合算する。なお、平行調同士に関しては同一種類の調とみなす。その結果、前記図４の楽曲を例にとれば、Ａmaj、Ｂmaj、Ｅmajは、それぞれ１小節長、５小節長および８小節長となる。

次に、ステップＳ２１にて、有効範囲が最も長い調を基準として音高シフト値を計算する。具体的には、前記ステップＳ１３の処理によって設定された音高シフト値の計算方法にしたがって、前記基準とした調と目的の調との隔たり（すなわち音高差）を計算する。前記図４の楽曲を例にとれば、８小節長であるＥmajが基準の調として決定される。そして、目的の調がＣmajであり、かつ音高シフト値の計算方法が「絶対値を最小とする正および負の値となるようにする」方法であれば、音高シフト値は「−４」となる。なお、音高シフト値の計算方法が「音高シフト値が常に正の値となるようにする」方法であれば、音高シフト値は「＋８」である。また、音高シフト値の計算方法が「音高シフト値が常に負の値となるようにする」方法であれば、音高シフト値は「−４」である。

そして、ステップＳ２２にて、自動演奏データによって表された楽曲全体を目的の調に移調する。具体的には、自動演奏データ中の全ての音高データに前記計算した音高シフト値をそれぞれ加算する。その結果、前記図４の楽曲を例にとり、目的の調がＣmajであれば、先頭から第１小節、第２〜４小節、第５〜８小節、第９〜１０小節、第１１〜１４小節の順に、Ｆmaj，Ｇmaj，Ｃmaj，Ｇmaj，Ｃmajなる調変化となる。前記ステップＳ２２の処理後、ステップＳ３１にて、この移調プログラムの実行を終了する。

また、移調方法として、「最初の音符データの位置における調を基準に移調する」が選択されていれば、ステップＳ１８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３においては、前記選択された楽曲に対応しかつＲＡＭ３４に書込んだ自動演奏データを先頭から順次読出して、最初の音符データを検出する。音符データが検出されない場合には、ステップＳ２４における「Ｎｏ」との判定のもとに、ステップＳ３１にてこの移調プログラムの実行を終了する。一方、最初の音符データが検出されると、ステップＳ２４にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ２５にて最初の音符データの位置における調を基準として音高シフト値を計算する。具体的な処理方法は、前述したステップＳ２１の処理方法と同様である。前記図４の楽曲を例にとれば、音符列の欄に示した最初の音符データの位置におけるＢmajが基準の調として決定される。

そして、ステップＳ２６にて、前記ステップＳ２１の処理と同様にして、自動演奏データによって表された楽曲全体を音高シフト値を用いて目的の調に移調する。その結果、前記図４の楽曲を例にとり、目的の調がＣmajであれば、先頭から第１小節、第２〜４小節、第５〜８小節、第９〜１０小節、第１１〜１４小節の順に、Ｂbmaj，Cmaj，Fmaj，Cmaj，Fmajなる調変化となる。前記ステップＳ２６の処理後、ステップＳ３１にて、この移調プログラムの実行を終了する。

また、移調方法として、「演奏データ内に含まれる各調を基準に各調の有効範囲ごとに移調する」が選択されていれば、ステップＳ１７，Ｓ１８にて共に「Ｎｏ」と判定して、前記ステップＳ１６の処理によって検出された調に関する全ての処理が終了するまで、ステップＳ２７〜Ｓ３０の循環処理を実行する。この循環処理においては、ステップＳ２７にて、前記選択された楽曲に対応しかつＲＡＭ３４に書込んだ自動演奏データの先頭から、検出された調の１つを基準として、その有効範囲を一時記憶する。そして、ステップＳ２８においては、有効範囲ごとに、有効範囲の検出された調を基準として音高シフト値を計算する。具体的な処理方法は、前述したステップＳ２１の処理と同様である。前記図４の楽曲を例にとれば、先頭から順に、Ａmaj，Ｂmaj，Ｅmaj，Ｂmaj，Ｅmajが基準の調として決定される。

そして、ステップＳ２９にて、前記ステップＳ２１の処理と同様にして、有効範囲ごとに、自動演奏データによって表されかつ有効範囲内に含まれる音符の音高を、有効範囲ごとに決定した音高シフト値を用いて目的の調に移調する。その結果、前記図４の楽曲を例にとり、目的の調がＣmajであれば、楽曲全体がＣmajに変更される。前記ステップＳ２７〜Ｓ３０からなる循環処理後、ステップＳ３１にて、この移調プログラムの実行を終了する。

このようにして移調された楽曲に関するＲＡＭ３４内の自動演奏データを、図示しない再生プログラムによって再生することができる。この再生プログラムの実行によれば、自動演奏データを構成する音符データ、音色データ、音量データなどが、楽曲の進行（すなわち時間経過）に従って順次読出されて楽音信号発生回路１３に供給され、楽音信号発生回路１３はこれらのデータに応じた楽音信号を発生する。また、この移調された楽曲の自動演奏データを用いて、図示しないプログラムを実行することにより、入力操作子群１１の鍵盤に設けた図示しないランプを点灯して、ユーザに対して楽曲の演奏ガイドを行わせることもできる。さらに、この移調された楽曲の自動演奏データを用いて、図示しないプログラムの実行することにより、表示器１２に移調された楽曲の楽譜を表示させることもできる。そして、この移調された楽曲の自動演奏データを外部記憶装置３５に記憶しておけば、後日の利用に供することもできる。

上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、ステップＳ１６，Ｓ１９〜Ｓ２２の処理からなるアルゴリズムにより、最も出現頻度の高い調を基準として自動演奏データによって表された楽曲が目的の調へ移調されるので、楽曲中の大部分の区間における調が目的の調に変更される。したがって、楽曲が途中で転調されている場合でも、大きな支障を来たさないとともに、ユーザの意に大きく反することを回避できる。また、ステップＳ１６，Ｓ２３〜Ｓ２６の処理からなるアルゴリズムにより、最初に出現する音符の位置における調を基準として自動演奏データによって表された楽曲が目的の調へ移調されるので、楽曲の最初の音符に関しては必ず目的の調に変更される。したがって、楽曲が途中で転調されている場合でも、大きな支障を来たさないとともに、楽曲の開始時においてユーザの意に大きく反することを回避できる。

また、ステップＳ１６，Ｓ２７〜Ｓ３０の処理からなるアルゴリズムにより、楽曲中に出現する調の有効範囲ごとに、楽曲中の調を基準に目的の調に変更されるので、楽曲が途中で転調されている場合でも、大きな支障を来たさないとともに、楽曲の開始時においてユーザの意に大きく反することを回避できる。さらには、ステップＳ１５，Ｓ１７，Ｓ１８の処理により、複数の移調方法をそれぞれ規定する複数のアルゴリズムの中からユーザによって選択された一つのアルゴリズムに従って、楽曲が移調されるので、楽曲が途中で転調されている場合でも、ユーザの意に沿った移調を実現できる。

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態及びその変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態においては、移調方法として３種類の方法について説明したが、これらの限らず、他の移調方法を選択できるようにしてもよい。例えば、自動演奏データ中の最初に記録されている調データによって表された調を基準の調とするようにしてもよい。図４の例では、この場合の基準の調はＡmajである。また、ユーザが直接基準となる調を入力指示するようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、ステップＳ１２の処理により、ユーザが目的の調を指定するようにした。しかし、これに代えて、例えばＣmajまたはＡminなどの予め決められた基本的な調に固定されていてもよい。また、上記実施形態では、ステップＳ１９、Ｓ２０，Ｓ２７〜Ｓ２９の処理における調の有効範囲を小節長を単位としたが、この有効範囲の単位を、音符ごと、ＭＩＤＩデータにおけるクロック数、絶対時間などにしてもよい。さらに、上記実施形態においては、自動演奏データはＭＩＤＩ規格に従ったものであるが、特にＭＩＤＩ規格に従った自動演奏データでなくても本発明は適用される。また、自動演奏データ中に、和音を表すコードデータ、伴奏スタイルを表すスタイルデータを含むものであってもよい。

本発明の一実施形態に係る電子音楽装置の全体ブロック図である。 前記電子音楽装置にて実行される移調プログラムを示すフローチャートである。 表示器における移調方法の選択画面を表す図である。 楽曲中に出現する調の変化状態を説明するための図である。

符号の説明

１１…入力操作子群、１２…表示器、１３…楽音信号発生回路、３１…ＣＰＵ，３３…ＲＯＭ，３４…ＲＡＭ、３５…外部記憶装置、３６…通信インターフェース回路

Claims (1)

1. 一連の音符の音高をそれぞれ表す音高データを含み前記一連の音符からなる楽曲を表す演奏データに基づいて前記楽曲中に出現する調を検出する調検出手段と、
   前記検出された調のうちで最も出現頻度の高い調を抽出する調抽出手段と、
   前記抽出された調と予め決められまたは選択された調との隔たりに応じて前記演奏データ中の音高データを変更して、前記演奏データによって表された楽曲を移調する移調手段と
   を備えた演奏データ処理装置。

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