JP4412859B2

JP4412859B2 - 外部同期信号による同期演奏機能を備えた電子楽器

Info

Publication number: JP4412859B2
Application number: JP2001060489A
Authority: JP
Inventors: 博明菊池; 弘小菅
Original assignee: Korg Inc
Current assignee: Korg Inc
Priority date: 2001-03-05
Filing date: 2001-03-05
Publication date: 2010-02-10
Anticipated expiration: 2021-03-05
Also published as: JP2002258850A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子楽器に関し、特に他の電子楽器との同期演奏機能を持つ電子楽器において、ポルタメントやグライド等といった楽音の音程制御機能に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動演奏機能を持つ電子楽器を複数台同期させようとする場合には、ある１台の自動演奏機能を持つ電子楽器が同期信号を送信し、他の自動演奏機能を持つ電子楽器がそれを受信して送信元の電子楽器との間で演奏を同期させる。
【０００３】
現状では、自動演奏機能を持つ電子楽器の多くがＭＩＤＩ(Musical Instrument Digital Interface) 規格に準拠したインターフェイスを有しており、ＭＩＤＩ規格で規定される同期信号（ＭＩＤＩクロック信号）を一方から送信し、他方でそれを受信することにより互いの演奏速度の同期がとられている。
【０００４】
図１は、代表的なＭＩＤＩ電子楽器であるキーボードシンセサイザ等を用いた同期自動演奏システムの一構成例を示したものである。
図１の（ａ）では、キーボードシンセサイザの一構成例を示しており、ＣＰＵ１０、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２、及びＣＰＵバス１３は一般的なマイクロプロセッサ回路を構成し、また操作パネル１４はキーボードシンセサイザ上に設けられた小型の液晶パネルや設定スイッチ、ノブ等から成る。
【０００５】
演奏者は、操作パネル１４を操作してシンセサイザの種々の設定及びその操作を行ない、またキーボード１５により楽曲の実演奏及びシンセサイザの操作等を行なう。その演奏データはＣＰＵバス１３を介して音源１７に与えられ、音源１７からは演奏データに基づく所定の楽器の楽音が発せられる。発生した楽音は、例えばミキサー、アンプ、及びスピーカ等から成る、サウンドシステム１８によって外部に音響出力される。
【０００６】
図１の（ｂ）には、キーボードシンセサイザをマスタ・シーケンサ２１とし、リズム・マシン等のシーケンサ内蔵の音源機器から成る複数のスレーブ・シーケンサ２２、２３で構成される同期自動演奏システムの一例を示している。前述したようにマスタ・シーケンサ２１からは同期信号であるＭＩＤＩクロック信号（Ｆ８）が４分音符一拍当り２４回送出される。
【０００７】
スレーブ・シーケンサ２２、２３は、これらを受信して同機器内部のテンポをマスタ・シーケンサ２１のテンポに同期させる。なお、実際のシーケンサ内部では受信したＭＩＤＩクロック信号を元にそれらを補間して例えば４倍のテンポ（４分音符一拍当り９６回）を作成してより詳細な同期を行なっている。
【０００８】
また、ＭＩＤＩクロック信号以外にもその他のＭＩＤＩデータであるノートデータやシステムイクスクルーシブデータ等がＭＩＤＩ信号として各シーケンサ間で送受信される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来においても複数シーケンサによる自動演奏自体は、スレーブ・シーケンサ２２、２３でマスタ・シーケンサ２１から受信したＭＩＤＩクロック信号を使って同期可能である。しかしながら、各スレーブ・シーケンサ２２、２３が自動演奏する楽曲の中にポルタメントやグライド等（以降、「ポルタメント」のみを用いる）のスムーズな音程変化を必要とする楽音が存在すると、その音程変化速度がマスタ・シーケンサ２１のテンポ変化に追従できないという問題があった。
【００１０】
一例として、マスタ・シーケンサ２１の演奏テンポが早くなった場合に、スレーブ・シーケンサ２２、２３の側もそれに同期して演奏テンポは早くなるが、その結果として、例えばドからミへのポルタメントによる音程変化途中のレ音で次の楽音が発生する等の不都合が生じていた。このため、演奏者の意図する演奏効果が得られず、さらには楽曲自体が異なった印象を与える等、自動演奏のテンポを変えた場合にテンポを変える前のポルタメントを使用することによる演奏上の問題が指摘がされていた。
【００１１】
ところで、ポルタメント等を用いた楽音の音程制御機能を持つ電子楽器に関して、同一電子楽器内のシーケンサによる自動演奏速度（テンポ）にポルタメント等を用いる楽音の音程変化速度を対応させる制御に関する提案が特開平０７−２３４６８０号公報でなされている。この技術は、主にスタンドアローンで使用する電子楽器内のシーケンサによる自動演奏を対象としたものである。従って、これを異なる複数楽器間での同期演奏に使用した場合、各演奏者が演奏中に楽器の操作パネル等を用いてポルタメントタイムの設定をし直さなければならず、結局演奏者に煩雑な操作を強いていた。
【００１２】
また、特開平０５−１７３５６０号公報は、送信側の楽器のテンポ変化に併せてその楽器内で楽音の音程変化速度を調整した所定のノート情報を受信側の楽器に送信する方法を開示している。この方法は、受信側の楽器を単に音源として利用するだけであり、その楽器内部のシーケンサによる自動演奏機能の利用は考慮されていないことから、異なる複数楽器間での同期自動演奏には使用できなかった。
【００１３】
一方、これまで蓄積されてきた貴重で膨大な楽曲の自動演奏データを、同期テンポの変化とは無関係に従来通りそのまま利用したいという要求も現実に存在する。例えば、複数楽器間の自動演奏の際に、外部電子楽器であるスレーブ・シーケンサによる自動演奏を単にマスタ・シーケンサ内部の音源の一つであるような使い方をする場合には非同期のまま使用する必要がある。
【００１４】
そこで本発明の目的は、複数台の電子楽器による同期自動演奏を可能とするために、外部から入力される同期タイミングクロック（外部テンポ）の時間間隔を計測し、それに応じたポルタメント等の処理による音程変化の速度を受信側で調整することで、演奏中に生成する楽音の音程変化時間を楽曲の構成を損なわない範囲に自動的且つ実時間で設定する電子楽器のポルタメント制御装置を提供することにある。
【００１５】
また本発明の目的は、電子楽器による演奏の自由度をより一層向上させるために、前記外部テンポに合わせて電子楽器内部のポルタメント等の処理による楽音の音程変化時間を変化させるか否かを選択する第１の選択手段を備えた前記電子楽器のポルタメント制御装置を提供することにある。
【００１６】
さらに本発明の目的は、上記と同様の目的から、前記第１の選択手段により外部テンポに応じて楽音の音程変化時間を変化させない選択をした場合に、さらに電子楽器の内部テンポに応じてポルタメント等の処理による楽音の音程変化時間を変化させるか、又はそのような処理を行なわないか、すなわち従来通りとするか、のいずれかを選択する第２の選択手段を備えた前記電子楽器のポルタメント制御装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、外部同期信号による同期演奏の機能を有し、楽音の音程制御機能を持つ電子楽器において、外部から入力されるタイミングクロックの時間間隔を計測する手段と、前記計測結果により外部のテンポを判定する手段と、前記判定された外部のテンポに応じて楽音の音程変化の速度を変えることにより、生成する楽音の音程変化時間を前記外部のテンポに適合させる手段と、前記適合された音程変化時間を用いて当該楽音を演奏する手段と、を備えた電子楽器が提供される。
【００１８】
前記電子楽器は、前記電子楽器の内部のテンポに応じて楽音の音程変化の速度を変えることにより、生成する楽音の音程変化時間を前記内部のテンポに適合させる手段と、前記外部のテンポ又は内部のテンポのいずれかを選択する第１の選択手段と、を有し、前記演奏する手段は、前記第１の選択手段によって選択される適合された音程変化時間を用いて当該楽音を演奏する。
【００１９】
前記電子楽器は、さらに前記適合された音程変化時間を用いるか又は適合以前の音程変化時間を用いるかを選択する第２の選択手段を有し、前記演奏する手段は、前記第２の選択手段によって選択された音程変化時間を用いて当該楽音を演奏する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明によるポルタメント制御装置を備えた電子楽器の一実施例を示したものである。また、図３は、図２に示す電子楽器の操作パネルの一例を示したものである。
【００２１】
図２において、スレーブ・シーケンサ２２又は２３は、外部機器であるマスタ・シーケンサ２１からＭＩＤＩインタフェース１６を介してＭＩＤＩクロック信号（Ｆ８）や演奏データ等を受信する。演奏データについては、演奏情報検出部３２が受信データの内の演奏データを抽出し、対応する楽器種別やノート情報等を音源制御３４に与える。音源制御部３４は、音源１７を介してＲＯＭ１１（図１）等に格納してある音源データから対応する楽音データを出力し、それはデジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ）３５を介して楽音出力部１８から出力される。
【００２２】
演奏情報検出部３２は、また音階差分検出部３３で演奏データがポルタメントデータ等の音程変化を伴う場合に先の楽音情報との音階差分を検出する。その差分情報は演奏者が操作パネル１４のポルタメントタイム入力部４７で設定したポルタメントタイムで除算３７され、ピッチ変位量生成部３８が当該音程を変化させるピッチ変位量（ΔＰ）を生成する。このΔＰ値に基づいて音源制御部３４が当該ベンド指定された楽音の音程を遷移させる。
【００２３】
一方、ＭＩＤＩクロック信号（Ｆ８）は、タイミングクロック（Ｆ８）検出部３９で抽出され、テンポデータ生成部４０が受信したタイミングクロックから外部機器２１のテンポ（例えば、４分音符が毎分１２０等）又はその変化を検出判定し、それに同期する内部テンポを生成する。なお、本例では演奏者が操作パネル１４の内部テンポ入力部４８で設定した内部テンポ設定値に基づき、テンポデータ生成部４２が内部テンポの変化に合わせてポルタメント等の処理に用いる内部テンポデータを生成する。これは、外部機器２１とは非同期にスタンドアローンでシーケンサを使用する際のテンポデータとして用いられる。
【００２４】
テンポ選択スイッチ４３は、テンポに関して外部機器に同期させるか又は機器内部にのみ同期させるかの選択を行なう。前者を選択した場合には外部機器２１との同期演奏の際に外部機器２１のテンポ変化に合わせてポルタメント等による音程変化処理が行なわれ、反対に後者を選択した場合には操作パネル１４により設定されたテンポ値の変化に合わせてポルタメント等による音程変化処理が行なわれることになる。
【００２５】
同期選択スイッチ４４は、前述したように外部テンポ又は内部テンポの変化に応じてポルタメント等の音程変化処理を行なうか、又は従来通りテンポの変化とは無関係に既定テンポデータによるポルタメント処理（図中の「１」）を行なうかの選択を行なう。ピッチ書込時間間隔生成部４６は、前記スイッチ４３及び４４を介して与えられるテンポデータを基にピッチデータの書込時間間隔（Δｔ）を求め、それに基づいてポルタメントを伴う楽音について音源制御部３４を制御する。
【００２６】
なお、外部機器２１との同期演奏する場合には、外部からの発音情報と内部の発音情報とが同一の内部音源の発音を同時期に競合して指定するような場合も発生し得るが、そのような場合には、遅れて指定された発音情報を再発音（リトリガー）させることで２つの発音情報の存在を明確にする。
【００２７】
図３において、表示器５１は小型の液晶パネル等である。また、自動演奏の開始／停止部５２では、自動演奏のスタート／ストップを設定する。
【００２８】
図４は、ピッチ変位量生成部３８で生成されるピッチ変位量ΔＰと、ピッチ書込時間間隔生成部４６で生成されるピッチ書込時間間隔Δｔとの関係を図式化したものである。ここで、縦軸はピッチ（周波数）で横軸は時間であり、音階１（例えば「ド」音）から音階２（例えば「ミ」音）へとポルタメントタイム内に音階差分（＝音階２−音階１）だけ音程が変位する例を示している。図から明らかなようにΔｔはポルタメントタイムを所定数に細分割した単位時間変位量に、ΔＰは音階差分を所定数に細分割した単位ピッチ変位量に相当する。
【００２９】
図５は、本発明によるポルタメント処理の具体例を示したものである。
図５の（ａ）は、ピッチ変位量３８で生成されるピッチ変位量ΔＰの計算例を示している。ここで、音階１（Ｐ１＝４４０Ｈｚ；中音域の「ラ」音）から音階２（Ｐ２＝２２０Ｈｚ；低音域の「ラ」音）へポルタメントにより音程遷移するとし、その周波数比１／２（＝２２０Ｈｚ／４４０Ｈｚ）のピッチ変位量をｃｅｎｔ表示し１０段階に細分するとした場合にピッチ変位量ΔＰは−１２０〔ｃｅｎｔ〕となる。
なお、周波数の差（２２０Ｈｚ）を１０段階に細分し２２Ｈｚずつ等差に周波数を下げても４４０Ｈｚから２２０Ｈｚへの１オクターブの遷移はできるが、図５に示したように等比的に遷移させた方が音楽的で自然に聞こえる。
【００３０】
図５の（ｂ）及び（ｃ）には、本発明により外部機器２１のテンポが変化した場合の一例を示しており、図５（ｂ）に対して図５の（ｃ）ではテンポが２倍になっている。
図５の（ｂ）では、先ずテンポデータ生成部４０(図２)が受信したタイミングクロック（Ｆ８）を基に外部機器２１のテンポを検出判定し、そのテンポ値に基づいて後段のピッチ書込時間間隔生成部４６が前記音階差分のポルタメントタイムを１０秒と決定する。さらに、ピッチ書込時間間隔生成部４６は、図５の（ａ）でピッチ変位量を１０段階に細分したのに対応してポルタメントタイムの時間変位量も１０段階に細分してピッチ書込時間間隔Δｔを１秒に設定している。
【００３１】
一方、図５の（ｂ）では、外部機器２１が２倍のテンポに変化したことをテンポデータ生成部４０が検出し、その結果としてピッチ書込時間間隔生成部４６がピッチ書込時間間隔Δｔを０．５秒に設定している。これにより、スレーブ側で自動演奏されるポルタメントを伴う楽音に対して、外部機器２１のテンポの変化に対応したスムーズな音程変化が実現される。
【００３２】
図６〜１３には、図２の電子楽器の動作制御フローの一例を示している。
図６は、一般にアイドル処理と呼ばれるもので、電源投入時の初期設定処理（Ｓ１０１）に始まり、スイッチ、キー、及びノブ等の操作（イベント）を検出する基本制御フローを示している（Ｓ１０２〜１０７）。
【００３３】
一方、図７は、前記基本制御フローからＭＩＤＩ割り込み処理によって図２の演奏情報検出部３２の処理（Ｓ２０１〜２０５）又はタイミングクロック検出部３９の処理（Ｓ２０６〜２０８）を開始する制御フロー例を示している。なお、個々のフロー処理内容はこれまでの説明から明らかであり、それらについて更に説明しない。
【００３４】
図８は、図６のスイッチイベント処理サブルーチン（Ｓ１０３）の処理例を示している。ここでは、テンポ選択スイッチ４３及び同期選択スイッチ４４の各選択に応じて（Ｓ３０１及び３０２）、ピッチ書込時間間隔生成部４６で選択されたテンポに応じたピッチ書込時間間隔Δｔが決定される（Ｓ３０３）。
【００３５】
図９は、図６のノブベント処理サブルーチン（Ｓ１０６）の処理例を示している。ここでは、図２及び３に示す操作パネル１４上の内部テンポ入力装置４８及びポルタメントタイム入力装置４７の各ノブを調整することで、演奏者がマニュアルで機器内部のピッチ書込時間間隔Δｔを設定し（Ｓ４０１〜４０３）、さらにピッチ変位量ΔＰを設定する（Ｓ４０４〜４０６）ためのフロー例を示している。
【００３６】
図１０は、ΔＰの生成サブルーチン（Ｓ２０４、Ｓ４０６）の処理フロー例であり、図５の具体例で説明したようにΔＰはピッチ変位量生成部３８において音階差分÷ピッチ書込み回数として求まる（Ｓ５０１）。また、図１１は、Δｔの生成サブルーチン（Ｓ２０８、Ｓ３０３、Ｓ４０３）の処理フロー例であり、テンポ選択スイッチ４３及び同期選択スイッチ４４によって外部／内部の可変テンポデータ又は既存の固定テンポデータのいずれかが選択され（Ｓ６０１〜６０５）、図５の具体例で説明したように生成されたピッチ書込時間間隔Δｔがタイマ割り込み値としてカウンタに設定される（Ｓ６０６）。
【００３７】
図１２は、ＭＩＤＩテンポデータ生成サブルーチン（Ｓ２０７）の処理フロー例であり、外部同期に関するテンポデータ生成部４０で実行される。ここでは、従来例のところでも説明したように、機器内部で計測したＭＩＤＩクロック信号間隔を補間することで４倍のテンポ精度（４分音符一拍当り９６回）でピッチを書込む間隔を算出している（Ｓ７０１）。
【００３８】
一方、図１３には、内部テンポデータ生成サブルーチン（Ｓ４０２）の処理フロー例であり、内部同期に関するテンポデータ生成部４２で実行される。内部テンポデータの生成方法には各機器の設計思想に基づいて種々の方法が用いられる（Ｓ８０１）。
【００３９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、複数台の電子楽器による同期自動演奏において、演奏中に生成する楽音のポルタメント等による音程変化時間が楽曲の構成を損なわない範囲で自動設定されるため、スムーズなポルタメントを伴う楽音の演奏が可能になる。
【００４０】
さらに本発明によれば、外部機器からのテンポや電子楽器内部のテンポ、さらには固定テンポ等の種々のテンポにポルタメント等による音程変化時間を適合させることが可能となり、電子楽器による演奏の自由度をより一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＭＩＤＩ電子楽器を用いた同期自動演奏システムの一構成例を示した図である。
【図２】本発明によるポルタメント制御装置を備えた電子楽器の一実施例を示した図である。
【図３】図２の電子楽器の操作パネルの一例を示した図である。
【図４】ピッチ変位量ΔＰとピッチ書込時間間隔Δｔとの関係を図式的に示した図である。
【図５】本発明によるポルタメント処理の具体例を示した図である。
【図６】本発明による電子楽器の動作制御フローの一例（１）を示した図である。
【図７】本発明による電子楽器の動作制御フローの一例（２）を示した図である。
【図８】本発明による電子楽器の動作制御フローの一例（３）を示した図である。
【図９】本発明による電子楽器の動作制御フローの一例（４）を示した図である。
【図１０】本発明による電子楽器の動作制御フローの一例（５）を示した図である。
【図１１】本発明による電子楽器の動作制御フローの一例（６）を示した図である。
【図１２】本発明による電子楽器の動作制御フローの一例（７）を示した図である。
【図１３】本発明による電子楽器の動作制御フローの一例（８）を示した図である。
【符号の説明】
１３…ＣＰＵバス
１６…ＭＩＤＩインタフェース
１７…ＭＩＤＩ音源
２１…マスタ・シーケンサ
２２、２３…スレーブ・シーケンサ
４３…テンポ選択スイッチ
４４…同期選択スイッチ

Claims

外部同期信号による同期演奏の機能を有し、楽音の音程制御機能を持つ電子楽器において、
外部から入力されるタイミングクロックの時間間隔を計測する手段と、
前記計測結果により外部のテンポを判定する手段と、
前記判定された外部のテンポに応じて楽音の音程変化の速度を変えることにより、生成する楽音の音程変化時間を前記外部のテンポに適合させる手段と、
前記電子楽器の内部のテンポに応じて楽音の音程変化の速度を変えることにより、生成する楽音の音程変化時間を前記内部のテンポに適合させる手段と、
前記外部のテンポ又は内部のテンポのいずれかを選択する第１の選択手段と、
前記第１の選択手段によって選択される適合された音程変化時間を用いて当該楽音を演奏する手段と、を備え、
前記演奏する手段は、前記楽音の音程変化時間を算出し、算出した音程変化時間を所定数で除算してピッチ書込時間間隔を決定し、前記ピッチ書込時間間隔ごとの前記楽音の音程変化量を決定し、前記ピッチ書込時間間隔をタイマ割り込み値としてカウンタに設定し、タイマ割り込みの発生に応じて前記ピッチ書込時間間隔ごとの前記楽音の音程変化量に基づいて演奏を行い、
さらに、前記適合された音程変化時間を用いるか又は適合以前の音程変化時間を用いるかを選択する第２の選択手段を有し、前記演奏する手段は、前記第２の選択手段によって選択された音程変化時間を用いて当該楽音を演奏することを特徴とする電子楽器。
さらに、外部からの発音情報と内部の発音情報が同一の内部音源の発音を指定したときに、遅れて指定された発音情報を再発音させる機能を有する、請求項１記載の電子楽器。