JPH10187157A - 自動演奏装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、自動伴奏データメモリに記憶され
ている１種類の自動伴奏データを発音させる際に、各デ
ータごとに確率的な音量変化を与えるとにより、複雑な
装置や操作を必要とせず、簡単かつ安価な構成で、バラ
エティに富んだ表現ができる自動演奏装置を提供するこ
とを課題とする。 【解決手段】 本発明は、自動演奏データを記憶する記
憶手段と、前記記憶手段から読み出したデータに基づき
音量制御値を演算する演算手段と、前記演算手段が所定
の演算を行なう際に使用する所定の確率分布を有する乱
数を発生する乱数発生手段と、を具備し、前記演算手段
の演算結果に基づいて各データ毎の音量制御を行なうよ
うに構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一つの自動演奏パ
ターンに従って自動演奏を行なう電子楽器において、各
データ毎に音量を確率的に制御することにより、演奏に
バリエーションを持たせることができる自動演奏装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自然楽器の人間による演奏は、あらゆる
面で機械的でないゆらぎを内包している。すなわち、楽
音の音量、ピッチ、振幅、音色、演奏のテンポなど、ゆ
らぎのない演奏は現実には存在しない。

【０００３】このため、単調なデータ（楽譜）の繰り返
しによる平板な演奏を避けて自動演奏に複雑なバリエー
ションを持たせるために長い自動伴奏データを用意した
り、数種類のパターンを用意して演奏間に演奏されるパ
ターンをランダムに選択することも行なわれている。

【０００４】しかしながら、準備されているパターンが
少なければ、選択されるパターンが限定されるため繰り
返しが多くなり演奏が平板になりやすく、多くのパター
ンを用意すると所要メモリが大となり構造も複雑で高価
になるという問題点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みなされたものであり、自動伴奏データメモリに記憶
されている１種類の自動伴奏データを発音させる際に、
各データ毎に確率的に音量変化を与えることにより、複
雑な装置や操作を必要とせず、簡単かつ安価な構成で、
バラエティに富んだ変化が表現できる自動演奏装置を提
供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、自動演奏デー
タを記憶する記憶手段２４と、前記記憶手段２４から読
み出したデータに基づき音量制御値を演算する演算手段
２２と、前記演算手段２２が所定の演算を行なう際に使
用する所定の確率分布を有する乱数を発生する乱数発生
手段２３と、を具備し、前記演算手段２２の演算結果に
基づいて各データ毎の音量制御を行なうように構成され
る。

【０００７】前記音量制御は、各データ毎の発音のオン
／オフ制御であり、該発音のオン／オフは、乱数、ステ
ップ番号、拍ステップ数に基づいて決定され、拍子ステ
ップ音は常にオンであるように構成される。

【０００８】前記音量制御は、各データ毎の音量制御で
あり、音量制御値は、乱数、ステップ番号、拍ステップ
数、ベロシティに基づいて決定され、拍子ステップ音は
常に自動演奏データに示されている定格の出力で発音さ
れるように構成される。

【０００９】前記乱数発生手段２３の発生する乱数は、
一様確率分布に従って発生されることを特徴とする。

【００１０】前記乱数発生手段２３の発生する乱数は、
正規確率分布に従って発生されることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明は、１つの自動演奏パターンを用いて複
雑に変化する自然な演奏を表現するため、拍数に応じた
演奏の骨格となる拍子ステップ音は記憶手段２４に記憶
されている自動演奏パターン情報で示される定格の音量
で発音させる。

【００１２】一方、その他の音は拍ステップ数やステッ
プ番号、乱数、ベロシティに基づいて決定された制御値
に基づいて発音を制御することにより確率的な変化を与
え、演奏の都度、異なったバリエーションを与えるもの
である。

【００１３】このため、本発明の自動演奏装置の演算手
段２２は、拍ステップ数やステップ番号、乱数に基づい
て各データ音の制御値を決定し、前記骨格となる拍子ス
テップ音は常に定格通りの音量で出力させ、その他の音
の発音はランダムにオン／オフの制御が行なわれるよう
に構成される。

【００１４】また、本発明の自動演奏装置の演算手段２
２は、拍ステップ数やステップ番号、乱数、ベロシティ
に基づいて制御値を決定し、前記骨格となる拍子ステッ
プ音は常に定格通りの音量で出力させ、その他の音の発
音量はランダムに制御されるように構成される。

【００１５】これにより、１つの自動演奏データしか持
たない自動演奏装置であっても、演奏の骨格となる音は
そのまま発音され、しかもその他の音は演奏の都度、異
なった音量で発音されるので、簡単な構造で表現力に富
んだ低価格の自動演奏装置が提供できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る自動演奏装
置の全体的な構成を示す概略ブロック図である。以下、
図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。

【００１７】図において、ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１１の
プログラムメモリ部に記憶された制御プログラムに従っ
て当該自動演奏装置の各部を制御するとともに、本発明
の音量変動確率を求めるための乱数の発生や演算処理を
行なうものである。このため、該ＣＰＵ１０には、制御
部２１、演算部２２、乱数発生部２３が設けられてい
る。

【００１８】制御部２１は、自動演奏装置全般を制御す
るものであり、鍵盤１や操作パネル３から送られてくる
信号に基づき、所要のデータの読み出しや書込みを行な
ったり、演奏時における楽音信号生成のための制御、生
成された信号の楽音信号発生部５への送信等の制御を行
なうものであり、本発明の確率的な音量制御は該制御部
２１が行なう。

【００１９】演算部２２は、発音される音のステップ番
号や拍ステップ数に応じて音量を変化させる音量変動確
率を求めるための演算処理を行なうものであり、該演算
部２２により求められた音量制御値は楽音信号発生部５
に送られる。なお、演算部２２の演算処理については図
２及び図４の説明で詳述する。

【００２０】なお、制御のための演算処理は単純である
ので、当該ステップ時間にノートデータを読み出して発
音させる迄の一連の動作の中で実行する。

【００２１】乱数発生部２３は、各ステップ毎の音量変
動確率を求める際の基礎となる乱数を発生するものであ
り、該乱数発生部２３の機能はプログラムで実現する、
乱数発生回路を使用する、あるいはＲＯＭ１１に乱数テ
ーブル２５を設けて該乱数テーブル２５からデータを読
み出す等の種々の方法を採用することができ、何れの方
法によってもよい。

【００２２】ＲＯＭ１１には、上述したＣＰＵ１０を動
作させるプログラムの他、音色データ、その他、種々の
固定データを記憶している。なお、このＲＯＭ１１に
は、楽音信号発生部５の内部のオシレータが読み出す楽
音波形データも記憶されている。

【００２３】自動演奏データ記憶部２４は自動演奏用の
データを記憶するものであり、ＲＯＭ１１に設けられて
いる。なお、該自動演奏データ記憶部２４の構成につい
ては図６の説明で詳述する。

【００２４】また、本発明の自動演奏装置を通常の演奏
装置と兼用できるように構成し、操作パネル３上に設け
られている自動演奏の切換スイッチ３ａが押下されると
該自動演奏データ記憶部２４より所定のデータが読み出
されて自動演奏が行なわれるように構成してもよい。

【００２５】ＲＡＭ１２にはＣＰＵ１０の作業用領域、
当該自動演奏装置を制御するための各種レジスタ、カウ
ンタ、フラグ等が定義されている他、ＲＯＭ１１に記憶
されている必要なデータが転送されて一時格納されるデ
ータエリアを有している。

【００２６】また、操作パネル３の各キーやスイッチの
状態に対応した放音に必要なデータがセットされた複数
のレジスタ、楽音信号発生部５の各楽音発生回路を未使
用チャンネルに割り付けるためのデータを記憶するアサ
イナメモリ、演奏情報を一時記憶する記憶領域等も該Ｒ
ＡＭ１２に設けられている。

【００２７】鍵盤１は発生すべき楽音を指定するために
使用されるものであり、複数のキーと、これらのキーの
押鍵・離鍵動作に連動して開閉するキースイッチとで構
成され、演奏者の押鍵・離鍵動作は押鍵検出部２によっ
て検出され、ＣＰＵ１０の制御のもとに検出された信号
は発音チャンネル割当部に供給される。

【００２８】また、当該鍵盤１の押鍵又は離鍵により発
生された演奏情報は一時ＲＡＭ１２の所定のエリアに記
憶され所定のタイミングになるとＣＰＵ１０により読み
出される。

【００２９】押鍵検出部２は、演奏者の押鍵・離鍵動
作、つまり鍵のオン／オフを検出し、検出したオン／オ
フ状態をその鍵番号とともに発音チャンネル割当部に伝
えるものである。ＣＰＵ１０は、この鍵のオン／オフ情
報をＲＡＭ１２の所定の領域に記憶させる。

【００３０】操作パネル部３には、電源スイッチの他、
音色選択スイッチ、モード指定スイッチ、メロディ選択
スイッチ、リズム選択スイッチ等、各種のスイッチや表
示器１３が設けられている。

【００３１】操作パネル３の各スイッチのセット／リセ
ット状態は、内部に含まれるパネルスキャン回路４によ
って検出されるようになっており、この操作パネル３の
パネルスキャン回路４で検出したスイッチのセット状態
に関するデータはＣＰＵ１０の制御の下にＲＡＭ１２に
記憶される。

【００３２】楽音信号発生部５は、ＣＰＵ１０から送ら
れた信号に対応する楽音波形データ及びエンベロープデ
ータを波形メモリ６から読み出し、読み出した楽音波形
データにエンベロープを付加して楽音信号として出力す
るものである。

【００３３】この楽音信号発生部５が出力した楽音信号
は、Ｄ／Ａ変換器７でアナログ信号に変換されて増幅器
８に供給される。このため、楽音信号発生部５には波形
データやエンベロープデータを記憶する波形メモリ６が
接続されている。

【００３４】増幅器８は、Ｄ／Ａ変換器７から送られた
アナログ楽音信号を所定の利得で増幅するものである。
この増幅器８の出力はスピーカ９に供給されるようにな
っている。

【００３５】スピーカ９は、増幅器８より送られた電気
信号としてのアナログ楽音信号を音響信号に変換するも
のである。つまり、発生された楽音信号に応じて楽音を
放音するものである。

【００３６】かかる構成の本発明の実施例は、各データ
毎の音量変動確率に応じて発音をオン／オフすることに
より演奏にバリエーションを持たせるものであり、音量
変動確率の求め方について図２を参照しながら説明す
る。なお、本実施例では１拍が２４ステップの時間分解
能で構成されているものとして説明する。

【００３７】図のように、音量変動確率を求めるにあた
っては、先ずＲＯＭ１１の自動演奏データ記憶部２４よ
り発音させる音のステップ番号を読み出す。（ステップ
Ｓ１１）。次いで読み出された音のステップタイムを、
１拍を構成する拍ステップ数、例えば２４で除して剰余
を求めて、さらに１を加算する（ステップＳ１２）。

【００３８】剰余に１を加算するのは、０ステップ、２
４ステップ、４８ステップ、・・・と拍数に応じて演奏
の骨格をなす音（拍子ステップ音）は自動演奏データの
ベロシティで定められている所定の音量で発音させるた
め、次のステップＳ１３で除算を行なう際の除数を１に
して剰余を常に０にするための処理である。

【００３９】次いで、乱数発生部２３により乱数を発生
させ、（乱数）ｍｏｄ Ｘの剰余を求め（ステップＳ１
３）、続いて求められた剰余が０であるか否かが調べら
れる（ステップＳ１４）。

【００４０】その結果、剰余が０であれば自動演奏デー
タのベロシティに示されている音量で発音させるための
発音処理をして（ステップＳ１５）、メインルーチンに
戻る。

【００４１】一方、上記ステップＳ１４の判定結果が０
でない場合には当該ステップ音は発音させないので、そ
のまま分岐して何もせずにメインルーチンに戻る。

【００４２】このように本実施例によれば、（（（乱
数）ｍｏｄ（剰余））＋１）の剰余が割り切れて０の場
合には自動演奏データ記憶部２４のベロシティに記憶さ
れている定格の音量で発音させ、割り切れず剰余が０で
ない場合には何も発音しない。

【００４３】従って、図３に例示するように、骨格とな
る拍子ステップの音は常に発音されるが、その他のステ
ップ音は乱数によりランダムに発音のオン／オフが制御
されて、放音する音のベロシティは自動演奏データ記憶
部２４に記憶されているデータの定格通りであるので、
演奏の骨格はくずされることなく、しかも元の演奏とは
異なった感覚を与えるバラエティに富んだ演奏が可能と
なる。

【００４４】また、本発明によれば、ＲＯＭ１１に記憶
される自動演奏データは１種類あればよいので余計なメ
モリを必要とせず、しかも乱数の発生や演算処理はプロ
グラムによっても実行可能であり、特に余計なハードを
必要とすることなく、低価格で性能のよい自動演奏装置
を提供可能である。

【００４５】次ぎに、例えば０ステップ、２４ステッ
プ、４８ステップ、・・・と拍数に応じて演奏の骨格を
なす拍子ステップ音は自動演奏データ記憶部２４に記憶
されているベロシティで定められている音量で発音さ
せ、その他の中間ステップ音は乱数により変化が与えら
れた音量変動確率に応じて定格の音量を制御する他の実
施例について図４を参照しながら説明する。

【００４６】音量変動確率を求めるにあたっては、先ず
ＲＯＭ１１の自動演奏データ記憶部２４より発音させる
音のステップ番号を読み出す。（ステップＳ２１）。次
いで読み出された音のステップ番号を、１拍を構成する
拍ステップ数、例えば２４で除して剰余を求め、さらに
１を加算する（ステップＳ２２）。

【００４７】剰余に１を加算するのは、０ステップ、２
４ステップ、４８ステップ、・・・と拍数に応じて演奏
の骨格をなす音（拍子ステップ音）は自動演奏データで
定められている音量を定格で発音させるため、次のステ
ップＳ２３で乱数を除算する際に、拍子ステップ音の場
合は常に除数を１にして剰余を０にするためである。

【００４８】次いで、（（乱数）ｍｏｄ Ｘ）の剰余を
求め、求められた剰余に１を加算する（ステップＳ２
３）。求められた剰余に１を加算するのは、次のステッ
プ２４で自動演奏データ記憶部２４から読み出したベロ
シティを、前記算出結果の剰余値で除する際に、拍子ス
テップ音の場合の除数をに常に１にし、拍子ステップ音
の音量は定格どおりの１００％の出力で発音を行なわせ
るためである。

【００４９】次いで、自動演奏データ記憶部２４より当
該ステップ音のベロシティを読み出し、読み出されたベ
ロシティ値を、先のステップＳ２３で求めた値Ｙで除し
て発音処理をする。

【００５０】これにより、ＣＰＵ１０は所定のタイミン
グになると、各データ毎の音量制御値を楽音信号発生部
５に送ることにより、所望の音量の楽音が演奏されるこ
とになる。

【００５１】このように、本発明によれば、演奏の骨格
となる拍子ステップ音は自動演奏データ記憶部２４に記
憶されているベロシティ通りの値で出力され、その他の
中間のステップの音は求められた乱数に応じて減じられ
た制御値で音量が制御される。

【００５２】従って、本実施例によれば前記実施例と同
様、ＲＯＭ１１に記憶される自動演奏データは１種類あ
ればよいので余計なメモリを必要とせず、しかも乱数の
発生や演算処理はプログラムによっても実行可能であ
り、特に余計なハードを必要とすることなく、低価格で
性能のよい自動演奏装置を提供可能である。

【００５３】図５は、係る方法で放音される音の音量制
御の一例を説明する図である。図のように本実施例にお
いては、骨格となる拍子ステップ音は常に定格の音量で
発音されるとともに、その他の中間ステップ音は乱数に
よりランダムに音量が制御されて発音される。

【００５４】このように、本実施例によれば演奏の骨格
はくずされることなく、しかも、演奏の都度、中間ステ
ップの音は元の演奏とは微妙に音量が異なったゆれのあ
る音となり、バラエティに富んだ演奏が可能となる。

【００５５】なお、本発明で使用する乱数は、特定の偏
りを避けるため、充分なサイズを有する一様乱数あるい
は正規乱数とする。また、使用される乱数の種類は使用
目的により異なるものであり、これらに限定されず、目
的によっては２項分布等その他の分布に基づく乱数を用
いてもよい。

【００５６】また、乱数の発生方法についても、プログ
ラムによる方法に限定されるものではなく、乱数発生回
路を用いる、あるいは乱数テーブル２５を用いる等の方
法によってもよい。

【００５７】次ぎに、図６を参照しながら自動演奏デー
タ記憶部２４の構成について説明する。図において、拍
ステップ数は１拍のステップ数、例えば２４を示す値で
あり、演算処理の際の基礎となる数である。

【００５８】自動演奏データ記憶部２４は、従来の自動
演奏データ記憶部と同様、ステップ番号、ノートナン
バ、ゲートタイム、ベロシティで構成される。

【００５９】ノートナンバは音程を示すために便宜的に
付けられた番号であり、ステップ番号は、小節内におけ
る発音時刻を指定する情報で、小節頭から当該音符デー
タのキーオンまでの時間長を示している。

【００６０】また、ゲートタイムは、発音すべき時間を
指定する情報であり、キーオンからキーオフまでの時間
長を示している。ベロシティは、発音する音の強さを指
定する情報であり、発音される音の音量を示すデータで
ある。

【００６１】かかるデータの構成は、従来の電子楽器等
の自動演奏データの構成と同じであり、本発明の特徴
は、それぞれの方法に応じて、どのようなデータをどの
ように利用するかであり、実施例においては、乱数及び
拍ステップ数とともにステップ番号を使用し、他の実施
例においては、乱数及び拍ステップ数とともにステップ
番号とベロシティを使用している。使用方法については
先に述べたとおりである。

【００６２】なお、本実施例は２４、即ち１拍のステッ
プ数で制御する場合について説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、例えば半拍や１／４拍毎等
その他の拍ステップ数に基づいて制御してもよい。

【００６３】また、音量制御値も各ステップ毎に変える
方法の他、例えば小節ごとに変える、あるいは２ステッ
プごとに変える等各種の制御方法があることは勿論であ
る。

【００６４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば演
奏の骨格たる拍子ステップ音は音量変化なく定格通りの
音量で発音し、その他の音は乱数に基づきランダムに音
量を制御するので、１つの自動演奏データで無限のバリ
エーションを生むことが可能となる。

【００６５】また、本発明の自動演奏装置は１つの自動
演奏データがあればよいので、必要とするメモリは少な
く、しかも改めて必要となるハードもないので、簡単な
構造で低価格の自動演奏装置を提供可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動演奏装置の全体構成を説明す
る概略ブロック図である。

【図２】本発明に係る自動演奏装置の音量制御値の決定
動作を説明するフローチャートである。

【図３】図２の音量制御の一例を説明する図である。

【図４】本発明に係る自動演奏装置の音量制御値の他の
決定動作を説明するフローチャートである。

【図５】図４の音量制御の一例を説明する図である。

【図６】本発明の自動演奏データメモリのメモリ構成を
説明する図である。

【符号の説明】

１ 鍵盤 ２ 押鍵検出部 ３ 操作パネル ３ａ 切換スイッチ ４ パネルスキャン回路 ５ 楽音信号発生部 ６ 波形メモリ ７ Ｄ／Ａ変換器 ８ 増幅器 ９ スピーカ １０ ＣＰＵ １１ ＲＯＭ １２ ＲＡＭ １３ 表示部 ２１ 制御部 ２２ 演算部（演算手段） ２３ 乱数発生部（乱数発生手段） ２４ 自動演奏データ記憶部（記憶手段） ２５ 乱数テーブル ２６ 乱数バッファ

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【手続補正書】

【提出日】平成９年１月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動演奏データを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段から読み出したデータに基づき音量制御値
   を演算する演算手段と、 前記演算手段が所定の演算を行なう際に使用する所定の
   確率分布を有する乱数を発生する乱数発生手段と、を具
   備し、 前記演算手段の演算結果に基づいて各データ毎の音量制
   御を行なうことを特徴とする自動演奏装置。
2. 【請求項２】 前記音量制御は、各データ毎の発音のオ
   ン／オフ制御であり、該発音のオン／オフは、乱数、ス
   テップ番号、拍ステップ数に基づいて決定され、拍子ス
   テップ音は常にオンであることを特徴とする請求項１乃
   至２のいずれかに記載の自動演奏装置。
3. 【請求項３】 前記音量制御は、各データ毎の音量制御
   であり、音量制御値は、乱数、ステップ番号、拍ステッ
   プ数、ベロシティに基づいて決定され、拍子ステップ音
   は常に自動演奏データに示されている定格の出力で発音
   されることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記
   載の自動演奏装置。
4. 【請求項４】 前記乱数発生手段の発生する乱数は、一
   様確率分布に従って発生されることを特徴とする請求項
   １乃至４のいずれかに記載の自動演奏装置。
5. 【請求項５】 前記乱数発生手段の発生する乱数は、正
   規確率分布に従って発生されることを特徴とする請求項
   １乃至４のいずれかに記載の自動演奏装置。