JP6402878B2 - 演奏装置、演奏方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、オーディオ再生で得られる伴奏音を、演奏操作に応じて生成される楽音に同期させて自動伴奏させる演奏装置、演奏方法およびプログラムに関する。

オーディオ再生で得られる伴奏音を、演奏操作に応じて生成される楽音に同期させて自動伴奏させる装置が知られている。この種の装置として、例えば特許文献１には、演奏データに基づき次に弾くべき鍵をユーザにガイドし、そのガイドされた鍵が押鍵されるまで待機するレッスン機能を備え、このレッスン機能を用いてガイドされた鍵の押鍵に応じて生成される楽音に同期して伴奏音（オーディ波形データ）をオーディオ再生する技術が開示されている。

特開２０１２−２２０５９３号公報

ところで、上記特許文献１に開示の技術では、ガイドされた鍵が押鍵されるまで曲の進行（演奏データの読み出し）を止めて待機するが、その場合、オーディオ再生で得られる伴奏音も止めてしまうと音が途切れて不自然さを醸し出す。そこで、ガイドされた鍵が押鍵されるまで待機する間、先の押鍵に同期して発音中の伴奏音（オーディ波形データ）をループ再生させて待機中の伴奏音として継続的に発音させる。

具体的には、ガイドされた鍵の音高に対応した伴奏音（オーディ波形データ）のループポイント（同位相のゼロクロス点）を探し出し、該当するループポイント（ループアドレス）からエンドアドレスまでの伴奏音（オーディ波形データ）を繰り返し再生することによって押鍵待ち中でも自然な音程感の伴奏音をオーディオ再生し得るようになっている。

しかしながら、伴奏音（オーディ波形データ）がリズムの効いた音楽であると、音程感もさることながら、波形振幅の変化（減衰）が大きい為にループ再生させると、その周期のビートが目立ってしまう。つまり、言い換えれば、押鍵待ち中に自然なビート感の伴奏音をオーディオ再生することが出来ない、という問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、押鍵待ち中に自然なビート感の伴奏音をオーディオ再生することができる演奏装置、演奏方法およびプログラムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明による演奏装置は、曲を表す演奏データに基づき、少なくとも次に操作すべき演奏操作のタイミングをユーザにガイドするとともに、操作すべき演奏操作タイミングが到来した後もそのガイドされた演奏操作が行われるまで待機するレッスン機能手段と、前記レッスン機能手段にてガイドされた演奏操作に応じて生成される楽音に同期して、予め用意された楽曲波形データを伴奏音としてオーディオ再生する伴奏再生手段と、前記演奏データに含まれるビート情報およびテンポ情報に応じて、曲のビートに対応したループ周期を取得するループ周期取得手段と、前記レッスン機能手段に基づきガイドされた演奏操作タイミングに達しても演奏操作が為されない場合に、前記ガイドされた演奏操作タイミングで前記楽曲波形データが再生されていたアドレスであるエンドアドレスから前記ループ周期分遡った時刻の前後で、前記楽曲波形データが変化する位相に合わせた前記楽曲波形データ中のアドレスをループポイントとして設定するループポイント設定手段と、前記ループポイント設定手段により設定された前記ループポイントから前記エンドアドレスまでの前記楽曲波形データをループ再生するループ再生手段とを具備することを特徴とする。

また、本発明による演奏方法は、曲を表す演奏データに基づき、少なくとも次に操作すべき演奏操作のタイミングをユーザにガイドするとともに、操作すべき演奏操作タイミングが到来した後もそのガイドされた演奏操作が行われるまで待機し、前記ガイドされた演奏操作に応じて生成される楽音に同期して、予め用意された楽曲波形データを伴奏音としてオーディオ再生し、前記演奏データに含まれるビート情報およびテンポ情報に応じて、曲のビートに対応したループ周期を取得し、前記ガイドされた演奏操作タイミングに達しても演奏操作が為されない場合に、前記ガイドされた演奏操作タイミングで前記楽曲波形データが再生されていたアドレスであるエンドアドレスから前記ループ周期分遡った時刻の前後で、前記楽曲波形データが変化する位相に合わせた前記楽曲波形データ中のアドレスをループポイントとして設定し、前記設定された前記ループポイントから前記エンドアドレスまでの前記楽曲波形データをループ再生する、ことを特徴とする。

また、本発明によるプログラムは、曲を表す演奏データに基づき、少なくとも次に弾く演奏操作すべき演奏操作タイミングをユーザにガイドするとともに、そのガイドされた演奏操作子が演奏操作されるまで待機するレッスン機能ステップと、前記ガイドされた演奏操作子の演奏操作に応じて生成される楽音に同期して予め用意された楽曲波形データを伴奏音として伴奏再生ステップと、前記演奏データに含まれるビート情報およびテンポ情報に応じて、曲のビートに対応したループ周期を取得するループ周期取得ステップと、前記ガイドされた演奏操作タイミングに達しても演奏操作が為されない場合に、前記ガイドされた演奏操作タイミングで前記楽曲波形データが再生されていたアドレスであるエンドアドレスから前記ループ周期分遡った時刻の前後で、前記楽曲波形データが変化する位相に合わせた前記楽曲波形データ中のアドレスをループポイントとして設定するループポイント設定ステップと、前記設定された前記ループポイントから前記エンドアドレスまでの前記楽曲波形データをループ再生するループ再生ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明では、押鍵待ち中に自然なビート感の伴奏音をオーディオ再生することが出来る。

実施の一形態による演奏装置１００の全体構成を示すブロック図である。 ＲＡＭ１２のワークエリアＷＥの構成を示すメモリマップである。 メモリカード１７に記憶される演奏データ（ソングデータ）および楽曲波形データ（オーディオデータ）の構成を示すメモリマップである。 演奏データと楽曲波形データとの関係を説明するための図である。 本実施形態におけるレッスン機能を説明するための図である。 メインルーチンの動作を示すフローチャートである。 タイマ割り込み処理の動作を示すフローチャートである。 鍵盤処理の動作を示すフローチャートである。 鍵盤処理のステップＳＣ１０の動作（早い押鍵が為された場合の波形接続）を説明するための図である。 ソング処理の動作を示すフローチャートである。 ソング開始処理の動作を示すフローチャートである。 ソング再生処理の動作を示すフローチャートである。 ソング再生処理の動作を示すフローチャートである。 ソング再生処理の動作を説明するための図である。 音源発音処理の動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
Ａ．構成
図１は、本発明の一実施形態による演奏装置１００の全体構成を示すブロック図である。図１において、ＣＰＵ１０は、操作部１４のスイッチ操作に応じて発生する操作イベントに基づき装置各部の動作状態を設定する他、ユーザの演奏操作（押離鍵操作）に従って鍵盤１３が発生する演奏情報に基づき音源１８に楽音の生成を指示する。

また、ＣＰＵ１０は、演奏データ（後述する）に基づき次に弾くべき鍵をユーザにガイドし、そのガイドされた鍵が押鍵されるまで待機するレッスン機能を備える。さらに、ＣＰＵ１０はそのレッスン機能を用いてガイドされた鍵の押鍵に応じて生成される楽音に同期して伴奏音（楽曲波形データ）をオーディオ再生する自動伴奏機能を実行中に、ガイドされた鍵が押鍵されるまで待機する間、自然なビート感の伴奏音をオーディオ再生させる。こうした本発明の要旨に係わるＣＰＵ１０の処理動作については追って詳述する。

ＲＯＭ１１には、ＣＰＵ１０にロードされる各種の制御プログラムが記憶される。各種の制御プログラムとは、後述するメインルーチン、タイマ割り込み処理、鍵盤処理、ソング処理および音源発音処理を含む。なお、ソング処理はソング開始処理およびソング再生処理を含む。

ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１０の処理に用いられる各種レジスタ・フラグデータを一時記憶するワークエリアＷＥを備える。このワークエリアＷＥには、図２に図示するように、経過時間ＫＪ、ループ周期ＬＰ、Δｔ、次回音高ＮＰ、ソング再生時刻ＳＳＪ、オーディオステータスＡＳ、ソングステータスＳＳおよび正解押鍵フラグＳＦが一時記憶され、これらレジスタ・フラグデータが意図するところについては追って述べる。

鍵盤１３は、押離鍵操作（演奏操作）に応じたキーオン／キーオフ信号、鍵番号（又はノートナンバ）およびベロシティ等からなる演奏情報を発生してＣＰＵ１０に供給する。なお、ＣＰＵ１０に供給する演奏情報は、当該ＣＰＵ１０にてノートイベントに変換されて音源１８に供給される。

操作部１４は、コンソールパネル（不図示）に配設される各種スイッチから構成され、操作されたスイッチに対応したスイッチイベントを発生してＣＰＵ１０に供給する。本発明の要旨に係わる主要なスイッチとして、ソング再生（自動伴奏）の開始又は終了を指示するソングスイッチを備える。ソングスイッチは、押下操作される毎に交互にオン設定又はオフ設定されるスイッチであり、オン設定された場合にソング開始（ソング再生）を表し、オフ設定された場合にソング終了（ソング再生停止）を表す。

表示部１５は、ＬＣＤパネルおよびドライバから構成され、ＣＰＵ１０から供給される表示制御信号に応じて装置の設定状態や動作状態を画面表示する他、レッスン画面を表示する。このレッスン画面とは、ＣＰＵ１０がレッスン機能を動作中に表示する画面である。具体的には、鍵盤画像を画面表示すると共に、その鍵盤画像において、次に演奏するメロディ音の演奏データ（後述する）で指定される鍵を強調表示することでユーザに対して次に弾くべき鍵の位置や押鍵のタイミングをガイドする。

カードインタフェース部１６は、ＣＰＵ１０の指示に従い、メモリカード１７に記憶される演奏データ又は楽曲波形データ（オーディオデータ）を読み出してＲＡＭ１２のワークエリアＷＥや音源１８に転送する。メモリカード１７には、図３に図示するように、演奏データおよび楽曲波形データ（オーディオデータ）が記憶される。演奏データは、自動伴奏する曲に含まれる最小の音符長に相当するビート情報および曲のテンポを表すテンポ情報を備えるヘッダ情報ＨＤと、自動伴奏する曲のメロディパートを構成する各音符（メロディ音）を表すＭＩＤＩイベントとから構成される。

ＭＩＤＩイベントは、曲頭のイントロに相当する区間を表す休符イベントに続いて、発音すべき音高とそのタイミングを表す（ノートオンイベント、Δｔ）と、消音すべき音高とそのタイミングを表す（ノートオフイベント、Δｔ）とを一組として曲のメロディパートを構成する各音符に対応して設けられる。なお、Δｔは前イベントからの経過時間（ティック数）で現イベントの開始タイミングを表す。

楽曲波形データ（オーディオデータ）は、例えば伴奏パートの演奏音や他のパートの演奏音を含んだ伴奏音をＰＣＭサンプリングした時系列のオーディオデータである。ここで、図４参照して、演奏データと楽曲波形データとの対応関係を説明する。この図において、上段は演奏データを示し、下段は楽曲波形データを示す。演奏データのノートオンタイミングは、楽曲波形データが「−」から「＋」に上向きに変化する位相の波形ゼロクロス点の時刻に合うように作成されている。

再び図１を参照して実施形態の構成について説明を進める。図１において、音源１８は、公知の波形メモリ読み出し方式によって構成され、時分割動作する複数の発音チャンネルを備える。音源１８では、ＣＰＵ１０の指示に従い、レッスン機能を用いてガイドされた鍵の押鍵に応じてメロディ音の楽音を生成すると共に、このメロディ音に同期して伴奏音（楽曲波形データ）をオーディオ再生する。とりわけ、ガイドされた鍵が押鍵されるまで待機する間、自然なビート感の伴奏音をオーディオ再生する。サウンドシステム１９は、音源１８の出力をアナログ形式の楽音信号にＤ／Ａ変換した後に信号増幅してスピーカから放音する。

次に、図５を参照してＣＰＵ１０が備えるレッスン機能による演奏データの読み込み形態を説明する。なお、図５は、演奏データで規定される正規タイミング（ノートオンイベントＯＮ（２）の押鍵タイミング）に対し、ユーザの押鍵が早い場合（図５（ａ））、押鍵されない場合（同図（ｂ））および遅い場合（（同図（ｃ））における演奏データの読み込み形態を図示したものである。

先ず図５（ａ）に図示するように、先頭音については演奏データで規定される正規タイミングで押鍵し、続く第２音目を正規タイミングより早く押鍵した場合には、その押鍵時点を第２音目のノートオンＯＮ（２）のタイミングに更新し、以後の全てのイベントタイミングについても早まった分更新されて全体が前倒しの形となる。

次に、同図（ｂ）に図示するように、第２音目の押鍵が為されなかった場合には、その時点で曲の進行が停止し、押鍵されるまで待ち続ける状態となる。一方、同図（ｃ）に図示するように、第２音目の押鍵が正規タイミングより遅れて為された場合には、遅れて押鍵された時点を第２音目のノートオンＯＮ（２）のタイミングに更新し、以後の全てのイベントタイミングについても遅くなった分更新されて全体が遅延される形となる。

Ｂ．動作
次に、図６〜図１２を参照して上記構成による演奏装置１００の動作を説明する。以下では、演奏装置１００のＣＰＵ１０が動作主体となるメインルーチン、タイマ割り込み処理、鍵盤処理、ソング処理（ソング開始処理およびソング再生処理を含む）、音源発音処理およびその他の処理の各動作を述べる。

（１）メインルーチンの動作
電源スイッチ操作により演奏装置１００がパワーオンされると、ＣＰＵ１０は図６に図示するメインルーチンを実行してステップＳＡ１に進み、装置各部を初期化するイニシャライズを実行する。そして、イニシャライズが完了すると、次のステップＳＡ２に進み、操作されたスイッチに対応して操作部１４が発生するスイッチイベントに基づくスイッチ処理を実行する。例えばソングスイッチの押下操作に応じて、ソング再生中（自動伴奏中）の状態もしくはソング停止の状態に設定する。

続いて、ステップＳＡ３では、鍵盤処理を実行する。鍵盤処理では、後述するように、押離鍵操作された鍵の音高の楽音の発音／消音を音源１８に指示すると共に、ソング再生中（自動伴奏中）の押鍵であると、その押鍵された鍵の音高が次回音高ＮＰと一致した正しい押鍵であるかどうかを判別し、正しい押鍵ならば、ループ再生に入る以前の正規タイミングより早い押鍵か、あるいは正規タイミングより遅れてループ再生中の押鍵（押鍵待ちの状態）の何れであるかを判別する。なお、正規タイミングとは、演奏データで規定されるイベントタイミングを指す。

そして、正規タイミングより早い押鍵であれば、通常再生される楽曲波形データにおいて、押鍵時点から最も近く、かつ「−」から「＋」に変化する位相の波形ゼロクロス点を探し出し、該当する波形ゼロクロス点の時刻を、波形接続するジャンプ元時刻として取得する。一方、正規タイミングより遅れてループ再生中の押鍵（押鍵待ちの状態）ならば、ループ再生される楽曲波形データにおいて、押鍵時点から最も近く、かつ「−」から「＋」に変化する位相の波形ゼロクロス点を探し出し、該当する波形ゼロクロス点の時刻を、波形接続するジャンプ元時刻として取得する。

次いで、ステップＳＡ４では、ソング処理を実行する。ソング処理では、後述するように、ソングスイッチ操作によりソング開始の状態に設定されると、ソング再生（自動伴奏）の開始準備として、演奏データのヘッダ情報ＨＤに含まれるビート情報およびテンポ情報に基づき取得したループ周期ＬＰ、初回休符イベントに対応するΔｔおよび最初に押鍵ガイドされる鍵の次回音高ＮＰをそれぞれＲＡＭ１２のワークエリアＷＥにセットし、次にソング再生時刻ＳＳＪをゼロリセットしてタイマ割り込み処理によるソング再生時刻ＳＳＪの計時を開始させると共に、音源１８にオーディオ再生の開始を指示して楽曲のイントロ部分を再生させ、これに応じてオーディオステータスＡＳを通常再生、ソングステータスＳＳをソング再生中にそれぞれ設定する。

そして、ソング再生（自動伴奏）が開始され、楽曲波形データのオーディオ通常再生中に、ガイドされた次回音高ＮＰの鍵を、演奏データで規定された正規タイミングより早く押鍵した場合には、ジャンプ元時刻に到達次第、ソング再生時刻ＳＳＪをジャンプ先時刻（次演奏データのノートオンイベント時刻）に更新し、更に次演奏データに基づき次回音高ＮＰおよびΔｔを更新し、ジャンプ先時刻からオーディオ通常再生するように音源１８に指示する。

楽曲波形データのループ再生中に、ガイドされた次回音高ＮＰの鍵を押鍵した場合には、ジャンプ元時刻に到達次第、オーディオループ再生の解除を音源１８に指示すると共に、ソング再生時刻ＳＳＪをジャンプ先時刻（次演奏データのノートオンイベント時刻）に更新し、更に次演奏データに基づき次回音高ＮＰおよびΔｔを更新し、ジャンプ先時刻からオーディオ通常再生するように音源１８に指示する。

次イベントタイミングに達しても押鍵が為されない場合には、曲のビート（最小の音符長）に対応したループ周期ＬＰに合わせてループポイントを設定し、設定されたループポイントから前イベント完了時点Ｐまでの楽曲波形データをオーディオループ再生するので、ガイドされた鍵が押鍵されるまで待機する間、自然なビート感の伴奏音がループ再生される。

続いて、ステップＳＡ５では、音源処理を実行する。音源処理では、後述するように、ループ再生中であるか否かを判断し、ループ再生中でなければ、ソング再生時刻ＳＳＪに従って楽曲波形データをオーディオ通常再生させ、一方、ループ再生中ならば、ソング再生時刻ＳＳＪを停止した状態で、楽曲波形データをループ再生させる。この後、鍵盤１３の押離鍵操作で発生する演奏情報に応じたＭＩＤＩ再生にて楽音を生成して本処理を終える。

そして、ステップＳＡ６では、表示部１５に鍵盤画像を画面表示すると共に、その鍵盤画像において、次に演奏するメロディ音（演奏データ）で指定される鍵を強調表示してユーザに対して次に弾くべき鍵の位置や押鍵のタイミングをガイドするレッスン機能を、その他の処理として実行した後、上記ステップＳＡ２に処理を戻す。以後、演奏装置１００がパワーオフされるまで上述したステップＳＡ２〜ＳＡ６を繰り返し実行する。

（２）タイマ割り込み処理の動作
次に、図７を参照してタイマ割り込み処理の動作を説明する。ＣＰＵ１０では、上述したメインルーチンの実行と同時にタイマ割り込み処理を起動する。本処理の割り込みタイミングになると、ＣＰＵ１０は、図７に図示するステップＳＢ１に進み、経過時間ＫＪをインクリメントして歩進させ、続くステップＳＢ２では、ソング再生時刻ＳＳＪをインクリメントして歩進させて本処理を終える。なお、本処理は、後述するソング再生処理のステップＳＦ１７（図１２参照）において、割り込みマスクにより一時的に動作禁止となる。

（３）鍵盤処理の動作
次に、図８〜図９を参照して鍵盤処理の動作を説明する。前述したメインルーチンのステップＳＡ３（図６参照）を介して本処理が実行されると、ＣＰＵ１０は、図８に図示するステップＳＣ１に進み、鍵盤１３の各鍵について鍵変化を検出する鍵盤走査を行う。続いて、ステップＳＣ２では、上記ステップＳＣ１の鍵盤走査の結果に基づき鍵操作の有無を判別する。鍵操作されなければ、ここでの判断結果は「ＮＯ」になり、本処理を終える。

一方、鍵操作された場合、つまり鍵盤１３の何れかの鍵が押鍵又は離鍵されると、上記ステップＳＣ２の判断結果は「ＹＥＳ」になり、ステップＳＣ３に進む。ステップＳＣ３では、ソングステータスＳＳが「１」、すなわちソング再生中（自動伴奏中）であるか否かを判断する。ソング停止中（ソングステータスＳＳが「０」）であれば、判断結果は「ＮＯ」になり、ステップＳＣ４に進む。ステップＳＣ４では、押鍵操作に応じて作成したノートオンイベントを音源１８に送付して押鍵された鍵の音高の楽音を発音させたり、離鍵操作に応じて作成したノートオフイベントを音源１８に送付して離鍵された鍵の音高の楽音を消音させたりする通常鍵盤処理を実行して本処理を終える。

これに対し、ソングステータスＳＳが「１」のソング再生中であると、上記ステップＳＣ３の判断結果が「ＹＥＳ」になり、ステップＳＣ５〜ＳＣ１１のレッスン鍵盤処理を実行する。まずステップＳＣ５では、鍵操作で発生する鍵イベントに基づき鍵操作が押鍵又は離鍵の何れであるかを判別する。

鍵操作が離鍵ならば、上記ステップＳＣ５の判断結果は「ＮＯ」になり、ステップＳＣ１２に進み、通常鍵盤処理（ステップＳＣ４）と同様、離鍵された鍵の音高の楽音を消音するよう音源１８に指示し、一方、鍵操作が押鍵ならば、上記ステップＳＣ５の判断結果は「ＹＥＳ」になり、ステップＳＣ６に進み、押鍵された鍵の音高の楽音を発音するよう音源１８に指示する。これにより、音源１８は押離鍵操作に応じて、押鍵された鍵の音高の楽音を発音させ、離鍵された鍵の音高の楽音を消音する。

次いで、ステップＳＣ７では、押鍵された鍵の音高が、レッスン機能に基づきガイドされる次回音高ＮＰ（次に弾くべき演奏データの音高）に一致するか否かを判断する。押鍵された鍵の音高が次回音高ＮＰと一致せず、誤った押鍵が為された場合には、判断結果が「ＮＯ」になり、一旦本処理を終えるが、押鍵された鍵の音高が次回音高ＮＰと一致し、正しい押鍵が為されると、上記ステップＳＣ７の判断結果は「ＹＥＳ」になり、ステップＳＣ８に進む。

ステップＳＣ８では、正解押鍵フラグＳＦに「１」をセットしてガイドされた鍵が正しく押鍵された旨を示す。次いで、ステップＳＣ９では、ループ再生中であるか否か、つまりループ再生に入る以前の正規タイミングより早い押鍵か、あるいは正規タイミングより遅れてループ再生中の押鍵の何れであるかを判別する。なお、ここで言う正規タイミングとは、演奏データで規定されるノートオンタイミングである。

正規タイミングより早い押鍵が為された場合には、上記ステップＳＣ９の判断結果は「ＮＯ」になり、ステップＳＣ１０に進む。ステップＳＣ１０では、例えば図９に図示する一例のように、ガイドされた鍵を、ノートオンイベントＯＮ（１）の正規タイミングより早いタイミングで押鍵した場合、オーディオ通常再生中の楽曲波形データ（イントロ部分）において、押鍵時点から最も近く、かつ「−」から「＋」に変化する位相の波形ゼロクロス点を探し出し、該当する波形ゼロクロス点の時刻を、波形接続するジャンプ元時刻として取得した後、本処理を終える。なお、取得されたジャンプ元時刻は、後述するソング再生処理において参照される。

一方、正規タイミングより遅れてループ再生中の押鍵が為された場合には、上記ステップＳＣ９の判断結果が「ＹＥＳ」になり、ステップＳＣ１１に進む。ステップＳＣ１１では、上記ステップＳＣ１０と同様に、ループ再生中の楽曲波形データにおいて、押鍵時点から最も近く、かつ「−」から「＋」に変化する位相の波形ゼロクロス点を探し出し、該当する波形ゼロクロス点の時刻を、波形接続するジャンプ元時刻として取得した後、本処理を終える。

このように、鍵盤処理では、押離鍵操作された鍵の音高の楽音の発音／消音を音源１８に指示すると共に、ソング再生中の押鍵であると、その押鍵された鍵の音高が次回音高ＮＰと一致した正しい押鍵であるかどうかを判別し、正しい押鍵であったならば、ループ再生に入る以前の正規タイミングより早い押鍵か、あるいは正規タイミングより遅れてループ再生中の押鍵の何れであるかを判別する。

そして、正規タイミングより早い押鍵であれば、オーディオ通常再生される楽曲波形データにおいて、押鍵時点から最も近く、かつ「−」から「＋」に変化する位相の波形ゼロクロス点を探し出し、該当する波形ゼロクロス点の時刻を、波形接続するジャンプ元時刻として取得し、一方、正規タイミングより遅れてループ再生中の押鍵ならば、ループ再生される楽曲波形データにおいて、押鍵時点から最も近く、かつ「−」から「＋」に変化する位相の波形ゼロクロス点を探し出し、該当する波形ゼロクロス点の時刻を、波形接続するジャンプ元時刻として取得する。

（４）ソング処理の動作
次に、図１０を参照してソング処理の動作を説明する。前述したメインルーチンのステップＳＡ４（図６参照）を介して本処理が実行されると、ＣＰＵ１０は、図１０に図示するステップＳＤ１に進み、ソングステータスＳＳが「１」の「ソング再生中（自動伴奏中）」であるか否かを判断する。「ソング再生中（自動伴奏中）」ならば、判断結果は「ＹＥＳ」になり、ステップＳＤ２を介してソング再生処理（後述する）を実行する。

一方、ソングステータスＳＳが「０」の「ソング停止中」ならば、上記ステップＳＤ１の判断結果は「ＮＯ」になり、ステップＳＤ３に進み、ソングスイッチ操作によりソング開始（ソング再生）に設定されたか否かを判断する。ソング開始（ソング再生）に設定されていなければ、判断結果は「ＮＯ」になり、本処理を終えるが、ソングスイッチ操作によりソング開始（ソング再生）に設定されると、上記ステップＳＤ３の判断結果が「ＹＥＳ」になり、ステップＳＤ４を介してソング開始処理（後述する）を実行する。

（５）ソング開始処理の動作
次に、図１１を参照してソング開始処理の動作を説明する。上述したソング処理のステップＳＤ４（図１０参照）を介して本処理が実行されると、ＣＰＵ１０は、図１１に図示するステップＳＥ１に進み、演奏データのヘッダ情報ＨＤに含まれるビート情報およびテンポ情報から得られるループ周期ＬＰをＲＡＭ１２のワークエリアＷＥ（図２参照）にセットする。例えば自動伴奏する曲の最小の音符長に相当するビート情報が８ビート（８分音符）で、曲のテンポを表すテンポ情報が１２０ｂｐｍであると、８分音符長に相当するループ周期ＬＰは２５０ｍｓｅｃとなる。

続いて、ステップＳＥ２では、演奏データの初回休符イベントに基づき次ノートオンイベントまでのΔｔ（経過時間）を算出してＲＡＭ１２のワークエリアＷＥにセットする。次いで、ステップＳＥ３では、カードメモリ１７に記憶される演奏データの内、曲頭のノートオンイベントに含まれるノートナンバ（音高）を読み出し、これを次回音高ＮＰ（最初にガイドされる鍵の音高）としてＲＡＭ１２のワークエリアＷＥにセットする。

そして、ステップＳＥ４に進み、ソング再生時刻ＳＳＪをゼロリセットする。これにより、前述したタイマ割り込み処理によってソング再生時刻ＳＳＪの計時が開始される。この後、ステップＳＥ５〜ＳＥ６では、ソング再生時刻ＳＳＪの計時開始に伴い、音源１８に対してオーディオ再生開始を指示すると共に、オーディオステータスＡＳを通常再生にセットし、さらにソングステータスＳＳにソング再生中を表すフラグ値「１」をセットして本処理を終える。なお、音源１８では、ＣＰＵ１０からのオーディオ再生開始を指示に従い、メモリカード１７から楽曲波形データを順次読み出して楽曲のイントロ部分を再生する。

このように、ソング開始処理では、ソング再生（自動伴奏）の開始準備として、演奏データのヘッダ情報ＨＤに含まれるビート情報およびテンポ情報に基づき取得したループ周期ＬＰ、初回休符イベントに対応するΔｔおよび最初に押鍵ガイドされる鍵の次回音高ＮＰをそれぞれＲＡＭ１２のワークエリアＷＥにセットし、次にソング再生時刻ＳＳＪをゼロリセットしてタイマ割り込み処理によるソング再生時刻ＳＳＪの計時を開始させると共に、音源１８にオーディオ再生の開始を指示して楽曲のイントロ部分を再生させ、これに応じてオーディオステータスＡＳを通常再生、ソングステータスＳＳをソング再生中にそれぞれ設定する。

（６）ソング再生処理の動作
次に、図１２〜図１４を参照してソング再生処理の動作を説明する。前述したソング処理のステップＳＤ２（図１０参照）を介して本処理が実行されると、ＣＰＵ１０は、図１２に図示するステップＳＦ１に進み、ＲＡＭ１２のワークエリアＷＥから経過時間ＫＪを取得する。なお、経過時間ＫＪは、タイマ割り込み処理（図７参照）によって計時される曲の経過時間である。続いて、ステップＳＦ２では、次イベントまでの時間から経過時間ＫＪを減算した時間（Δｔ−ＫＪ）を算出する。

続いて、ステップＳＦ３では、時間（Δｔ−ＫＪ）に基づき次イベントタイミングに達したか否かを判断する。すなわち時間（Δｔ−ＫＪ）が「０」より大きければ、次イベントタイミングに達していないと判別し、一方、時間（Δｔ−ＫＪ）が「０」以下ならば、次イベントタイミングに達したと判別する。以下、次イベントタイミングに達していない場合と、次イベントタイミングに達した場合とに分けて動作を説明する。

ａ．次イベントタイミングに達していない場合
時間（Δｔ−ＫＪ）が「０」より大きく、次イベントタイミングに達していない場合には、上記ステップＳＦ３の判断結果が「ＮＯ」になり、図１３に図示するステップＳＦ４に進み、ループ再生中であるか否か、すなわち楽曲波形データのオーディオ通常再生中あるいは楽曲波形データのオーディオループ再生中何れであるかを判別する。以下、楽曲波形データのオーディオ通常再生中の場合と、楽曲波形データのオーディオループ再生中の場合とに分けて動作説明を進める。

＜楽曲波形データのオーディオ通常再生中の場合＞
楽曲波形データのオーディオ通常再生中であると、上記ステップＳＦ４の判断結果は「ＮＯ」になり、ステップＳＦ５に進み、正解押鍵フラグＳＦが「１」であるか否か、つまりガイドされた次回音高ＮＰの鍵を押鍵したかどうかを判断する。次回音高ＮＰの鍵を押鍵していなければ、判断結果は「ＮＯ」になり、本処理を終える。この場合、音源１８は楽曲波形データのオーディオ通常再生を進める。

一方、楽曲波形データのオーディオ通常再生中に、ガイドされた次回音高ＮＰの鍵を、演奏データで規定された正規タイミングより早く押鍵したとする。そうすると、上記ステップＳＦ５の判断結果が「ＹＥＳ」になり、ステップＳＦ６に進む。ステップＳＦ６では、前述した鍵盤処理のステップＳＣ１０（図８参照）で取得したジャンプ元時刻に到達したか否かを判断する。

なお、ジャンプ元時刻とは、ガイドされた鍵を演奏データの正規タイミングより早いタイミングで押鍵した場合に、再生中の楽曲波形データ（イントロ部分）において、押鍵時点から最も近く、かつ「−」から「＋」に変化する位相の波形ゼロクロス点を探し出し、該当する波形ゼロクロス点の時刻を、波形接続するジャンプ元時刻として取得した時刻である。

ジャンプ元時刻に到達していなければ、上記ステップＳＦ６の判断結果は「ＮＯ」になり、本処理を一旦終えるが、ジャンプ元時刻に到達すると、上記ステップＳＦ６の判断結果が「ＹＥＳ」になり、ステップＳＦ７に進み、正解押鍵フラグＳＦをゼロリセットする。次いで、ステップＳＦ８では、ソング再生時刻ＳＳＪをジャンプ先時刻（次演奏データのノートオンイベント時刻）に更新する。

そして、ステップＳＦ９では、メモリカード１７から読み出した次演奏データのノートオンイベント中のノートナンバを次回音高ＮＰとしてＲＡＭ１２のワークエリアＷＥに更新登録する一方、当該ノートオンイベントのΔｔをＲＡＭ１２のワークエリアＷＥに更新登録する。この後、ステップＳＦ１０に進み、ジャンプ先時刻からオーディオ通常再生するように音源１８に指示する。

このように、楽曲波形データのオーディオ通常再生中に、ガイドされた次回音高ＮＰの鍵を、演奏データで規定された正規タイミングより早く押鍵すると、ジャンプ元時刻に到達次第、ソング再生時刻ＳＳＪをジャンプ先時刻（次演奏データのノートオンイベント時刻）に更新し、更に次演奏データに基づき次回音高ＮＰおよびΔｔを更新し、ジャンプ先時刻からオーディオ通常再生するように音源１８に指示する。

＜楽曲波形データのループ再生中の場合＞
一方、楽曲波形データのループ再生中の場合には、上記ステップＳＦ４の判断結果が「ＹＥＳ」になり、ステップＳＦ１１に進み、正解押鍵フラグＳＦが「１」であるか否か、つまりガイドされた次回音高ＮＰの鍵が押鍵されたかどうかを判断する。ガイドされた次回音高ＮＰの鍵が押鍵されなければ、判断結果は「ＮＯ」になり、本処理を終える。この場合、押鍵待ちの状態が続く間、音源１８は楽曲波形データのループ再生を継続する。

これに対し、ガイドされた次回音高ＮＰの鍵が押鍵されると、上記ステップＳＦ１１の判断結果は「ＹＥＳ」になり、ステップＳＦ１２に進み、前述した鍵盤処理のステップＳＣ１１（図８参照）で取得したジャンプ元時刻に到達したか否かを判断する。ジャンプ元時刻に到達していなければ、ここでの判断結果は「ＮＯ」になり、本処理を一旦終えるが、ジャンプ元時刻に到達していると、上記ステップＳＦ１２の判断結果が「ＹＥＳ」になり、ステップＳＦ１３に進む。

そして、ステップＳＦ１３では、オーディオループ再生の解除を音源１８に指示する。この後、ステップＳＦ７に進み、正解押鍵フラグＳＦをゼロリセットする。次いで、ステップＳＦ８では、ソング再生時刻ＳＳＪをジャンプ先時刻（次演奏データのノートオンイベント時刻）に更新する。次いで、ステップＳＦ９では、メモリカード１７から読み出した次演奏データのノートオンイベント中のノートナンバを次回音高ＮＰとしてＲＡＭ１２のワークエリアＷＥに更新登録する一方、当該ノートオンイベントのΔｔをＲＡＭ１２のワークエリアＷＥに更新登録する。この後、ステップＳＦ１０に進み、ジャンプ先時刻からオーディオ通常再生するように音源１８に指示する。

このように、楽曲波形データのループ再生中に、ガイドされた次回音高ＮＰの鍵を押鍵すると、ジャンプ元時刻に到達次第、オーディオループ再生の解除を音源１８に指示すると共に、ソング再生時刻ＳＳＪをジャンプ先時刻（次演奏データのノートオンイベント時刻）に更新し、更に次演奏データに基づき次回音高ＮＰおよびΔｔを更新し、ジャンプ先時刻からオーディオ通常再生するように音源１８に指示する。

ｂ．次イベントタイミングに達した場合
さて一方、時間（Δｔ−ＫＪ）が「０」以下となり、次イベントタイミングに達した場合には、前述したステップＳＦ３（図１２参照）の判断結果が「ＹＥＳ」となり、図１２に図示するステップＳＦ１４に進む。ステップＳＦ１４〜ＳＦ１５では、ループポイントサーチ処理を実行する。ここで、図１４を参照してステップＳＦ１４〜ＳＦ１５のループポイントサーチ処理の動作を説明する。

先ずステップＳＦ１４では、図１４に図示する前イベント完了時点Ｐ、すなわち楽曲波形データのエンドアドレスからループ周期ＬＰ分遡った時刻Ｔを算出する。ループ周期ＬＰは、前述したソング開始処理のステップＳＥ１（図１１参照）において取得される。例えば自動伴奏する曲に含まれる最小の音符長に相当するビート情報が８ビート（８分音符）で、曲のテンポを表すテンポ情報が１２０ｂｐｍであると、８分音符長に相当するループ周期ＬＰは２５０ｍｓｅｃとなる。

続いて、ステップＳＦ１５では、図１４に図示する時刻Ｔの前後で、「−」から「＋」に変化する位相の波形ゼロクロス点をサーチする。図１４に図示する一例の場合、時刻Ｔの前後において「−」から「＋」に変化する位相の波形ゼロクロス点として時刻ｔ１、ｔ２がサーチされる。そして、ステップＳＦ１６では、時刻Ｔに近い方の波形セロクロス点の時刻ｔ１をループポイントに設定する。このように、曲のビート（最小の音符長）に対応したループ周期ＬＰに合わせてループポイントを設定すれば、ガイドされた鍵が押鍵されるまで待機する間、自然なビート感の伴奏音をループ再生し得るようになる。

この後、ステップＳＦ１７に進み、割り込みマスクによりタイマ割り込み処理を禁止して経過時間ＫＪおよびソング再生時刻ＳＳＪの計時を停止させる。続いて、ステップＳＦ１８では、設定されたループポイントから前イベント完了時点Ｐまでの楽曲波形データについてオーディオループ再生するよう音源１８に指示して本処理を終える。

このように、次イベントタイミングに達し、押鍵が行われなければ、曲のビート（最小の音符長）に対応したループ周期ＬＰに合わせてループポイントを設定し、設定されたループポイントから前イベント完了時点Ｐ（エンドアドレス）までの楽曲波形データをオーディオループ再生するので、ガイドされた鍵が押鍵されるまで待機する間、自然なビート感の伴奏音がループ再生される。

（７）音源発音処理の動作
次に、図１５を参照して音源発音処理の動作を説明する。前述したメインルーチンのステップＳＡ５（図６参照）を介して本処理が実行されると、ＣＰＵ１０は、図１５に図示するステップＳＧ１に進み、ループ再生中であるか否かを判断する。ループ再生中でなければ、判断結果は「ＮＯ」になり、ステップＳＧ２に進み、ソング再生時刻ＳＳＪに従って楽曲波形データをオーディオ通常再生させた後、ステップＳＧ４に進む。

一方、ループ再生中ならば、上記ステップＳＧ１の判断結果は「ＹＥＳ」になり、ステップＳＧ３に進み、ソング再生時刻ＳＳＪを停止した状態で、楽曲波形データをループ再生させる。なお、このループ再生では、再生される伴奏音の振幅レベルを徐々に減衰させるフェードアウト処理を施すのが好ましい。そして、この後、ステップＳＧ４に進み、鍵盤１３の押離鍵操作で発生する演奏情報に応じたＭＩＤＩ再生にて楽音を生成して本処理を終える。

以上説明したように、本実施形態では、曲を構成する各音符を表す演奏データに基づき次に弾くべき鍵をユーザにガイドし、そのガイドされた鍵が押鍵されるまで待機するレッスン機能を用い、当該レッスン機能でガイドされた鍵の押鍵に応じて生成される楽音に同期して楽曲波形データを伴奏音としてオーディオ再生する演奏装置において、演奏データから曲のビート（最小の音符長）に対応したループ周期ＬＰを取得しておき、ガイドされた鍵の押鍵タイミングに達しても押鍵が為されない場合に、取得したループ周期ＬＰに合わせて楽曲波形データ中のループポイントを設定し、設定されたループポイントからエンドアドレスまでの楽曲波形データをオーディオループ再生するので、押鍵待ち中に自然なビート感の伴奏音をオーディオ再生することが可能になる。

なお、本実施形態では、演奏データのヘッダ情報ＨＤに含まれるビート情報およびテンポ情報からループ周期ＬＰをリアルタイムに取得する態様としたが、これに限らず、演奏データのヘッダ情報ＨＤとしてループ周期ＬＰを設けたり、ループポイントの時刻やアドレスを予め登録しておく態様としても構わない。

以上、本発明の実施の一形態について説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、本願出願の特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下では、本願出願当初の特許請求の範囲に記載された各発明について付記する。

（付記）
［請求項１］
曲を表す演奏データに基づき、少なくとも次に操作すべき演奏操作のタイミングをユーザにガイドするとともに、操作すべき演奏操作タイミングが到来した後もそのガイドされた演奏操作が行われるまで待機するレッスン機能手段と、
前記レッスン機能手段にてガイドされた演奏操作に応じて生成される楽音に同期して、予め用意された楽曲波形データを伴奏音としてオーディオ再生する再生手段と、
演奏データから曲のビートに対応したループ周期を取得するループ周期取得手段と、
前記レッスン機能手段に基づきガイドされた演奏操作タイミングに達しても演奏操作が為されない場合に、前記ループ周期取得手段により取得したループ周期に合わせて前期楽曲波形データ中のループポイントを設定するループポイント設定手段と、
前記ループポイント設定手段により設定されたループポイントからエンドアドレスまでの楽曲波形データをループ再生する再生手段と
を具備することを特徴とする演奏装置。

［請求項２］
前記ループ周期取得手段は、演奏データに含まれるビート情報およびテンポ情報に応じて、曲のビートに対応したループ周期を算出するループ周期算出手段を備えることを特徴とする請求項１記載の演奏装置。

［請求項３］
前記ループポイント設定手段は、
再生対象となる楽曲波形データのエンドアドレスから前記ループ周期取得手段により取得されたループ周期分遡った時点の波形時刻Ｔを算出する波形時刻算出手段と、
前記波形時刻算出手段により算出された前記楽曲波形データ中の波形時刻Ｔの前後において「−」から「＋」に変化する位相の波形ゼロクロス点の時刻ｔ１、ｔ２を検出するゼロクロス時刻検出手段と、
前記ゼロクロス時刻検出手段により検出された波形ゼロクロス点の時刻ｔ１、ｔ２の内、前記波形時刻算出手段により算出された前記楽曲波形データ中の波形時刻Ｔに近い方の時刻をループポイントに設定する設定手段と
を具備することを特徴とする請求項１記載の演奏装置。

［請求項４］
曲を表す演奏データに基づき、少なくとも次に操作すべき演奏操作のタイミングをユーザにガイドするとともに、操作すべき演奏操作タイミングが到来した後もそのガイドされた演奏操作が行われるまで待機し、
前記ガイドされた演奏操作に応じて生成される楽音に同期して、予め用意された楽曲波形データを伴奏音としてオーディオ再生し、
演奏データから曲のビートに対応したループ周期を取得し、
前記ガイドされた演奏操作タイミングに達しても演奏操作が為されない場合に、前記取得したループ周期に合わせて前記楽曲波形データ中のループポイントを設定し、
前記設定されたループポイントからエンドアドレスまでの前記楽曲波形データをループ再生する、演奏方法。

［請求項５］
曲を表す演奏データに基づき、少なくとも次に弾く演奏操作すべき演奏操作タイミングをユーザにガイドするとともに、そのガイドされた演奏操作子が演奏操作されるまで待機するレッスン機能ステップと、
前記ガイドされた演奏操作子の演奏操作に応じて生成される楽音に同期して予め用意された楽曲波形データを伴奏音として再生ステップと、
前記演奏データから曲のビートに対応したループ周期を取得するループ周期取得ステップと、
前記ガイドされた演奏操作タイミングに達しても演奏操作が為されない場合に、前記取得したループ周期に合わせて前記楽曲波形データ中のループポイントを設定するループポイント設定ステップと、
前記設定されたループポイントからエンドアドレスまでの前記楽曲波形データをループ再生する再生ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

１０ ＣＰＵ
１１ ＲＯＭ
１２ ＲＡＭ
１３ 鍵盤
１４ 操作部
１５ 表示部
１６ カードインタフェース部
１７ メモリカード
１８ 音源
１９ サウンドシステム
１００ 演奏装置

Claims (5)

1. 曲を表す演奏データに基づき、少なくとも次に操作すべき演奏操作のタイミングをユーザにガイドするとともに、操作すべき演奏操作タイミングが到来した後もそのガイドされた演奏操作が行われるまで待機するレッスン機能手段と、
   前記レッスン機能手段にてガイドされた演奏操作に応じて生成される楽音に同期して、予め用意された楽曲波形データを伴奏音としてオーディオ再生する伴奏再生手段と、
   前記演奏データに含まれるビート情報およびテンポ情報に応じて、曲のビートに対応したループ周期を取得するループ周期取得手段と、
   前記レッスン機能手段に基づきガイドされた演奏操作タイミングに達しても演奏操作が為されない場合に、前記ガイドされた演奏操作タイミングで前記楽曲波形データが再生されていたアドレスであるエンドアドレスから前記ループ周期分遡った時刻の前後で、前記楽曲波形データが変化する位相に合わせた前記楽曲波形データ中のアドレスをループポイントとして設定するループポイント設定手段と、
   前記ループポイント設定手段により設定された前記ループポイントから前記エンドアドレスまでの前記楽曲波形データをループ再生するループ再生手段と
   を具備することを特徴とする演奏装置。
2. 前記伴奏再生手段は、前記レッスン機能手段に基づきガイドされる複数の演奏操作タイミングにおいて、前記楽曲波形データが変化する位相を合わせることで、ガイドされた演奏操作に応じて生成される楽音と伴奏音とを同期させて再生する、ことを特徴とする請求項１に記載の演奏装置。
3. 前記ループポイント設定手段は、
   前記楽曲波形データのエンドアドレスから前記ループ周期取得手段により取得されたループ周期分遡った時点の波形時刻Ｔを算出する波形時刻算出手段と、
   前記波形時刻算出手段により算出された前記楽曲波形データ中の波形時刻Ｔの前後において「−」から「＋」に変化する位相の波形ゼロクロス点の時刻ｔ１、ｔ２を検出するゼロクロス時刻検出手段と、
   前記ゼロクロス時刻検出手段により検出された波形ゼロクロス点の時刻ｔ１、ｔ２の内、前記波形時刻算出手段により算出された前記楽曲波形データ中の波形時刻Ｔに近い方の時刻をループポイントに設定する設定手段と
   を具備することを特徴とする請求項１または２に記載の演奏装置。
4. 曲を表す演奏データに基づき、少なくとも次に操作すべき演奏操作のタイミングをユーザにガイドするとともに、操作すべき演奏操作タイミングが到来した後もそのガイドされた演奏操作が行われるまで待機し、
   前記ガイドされた演奏操作に応じて生成される楽音に同期して、予め用意された楽曲波形データを伴奏音としてオーディオ再生し、
   前記演奏データに含まれるビート情報およびテンポ情報に応じて、曲のビートに対応したループ周期を取得し、
   前記ガイドされた演奏操作タイミングに達しても演奏操作が為されない場合に、前記ガイドされた演奏操作タイミングで前記楽曲波形データが再生されていたアドレスであるエンドアドレスから前記ループ周期分遡った時刻の前後で、前記楽曲波形データが変化する位相に合わせた前記楽曲波形データ中のアドレスをループポイントとして設定し、
   前記設定された前記ループポイントから前記エンドアドレスまでの前記楽曲波形データをループ再生する、
   演奏方法。
5. 曲を表す演奏データに基づき、少なくとも次に弾く演奏操作すべき演奏操作タイミングをユーザにガイドするとともに、そのガイドされた演奏操作子が演奏操作されるまで待機するレッスン機能ステップと、
   前記ガイドされた演奏操作子の演奏操作に応じて生成される楽音に同期して予め用意された楽曲波形データを伴奏音として伴奏再生ステップと、
   前記演奏データに含まれるビート情報およびテンポ情報に応じて、曲のビートに対応したループ周期を取得するループ周期取得ステップと、
   前記ガイドされた演奏操作タイミングに達しても演奏操作が為されない場合に、前記ガイドされた演奏操作タイミングで前記楽曲波形データが再生されていたアドレスであるエンドアドレスから前記ループ周期分遡った時刻の前後で、前記楽曲波形データが変化する位相に合わせた前記楽曲波形データ中のアドレスをループポイントとして設定するループポイント設定ステップと、
   前記設定された前記ループポイントから前記エンドアドレスまでの前記楽曲波形データをループ再生するループ再生ステップと
   をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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