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発明の名称 楽音発生装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−78974(P2007−78974A)
公開日 平成19年3月29日(2007.3.29)
出願番号 特願2005−265294(P2005−265294)
出願日 平成17年9月13日(2005.9.13)
代理人 【識別番号】100086863
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 英世
発明者 斉藤 勉
要約 課題
本当に弾いているのか、それとも半自動演奏機能を利用しているのか、簡単には分からないようにできる楽音発生装置を提供する。

解決手段
記憶された複数の曲データの中から曲データの選択を行う選択部13と、押鍵毎に、押鍵データのキーデータとは異なる選択した曲データのキーデータを読み出して、楽音発生部11に送る半自動演奏部14と、押鍵データを楽音発生部11に送るのか又は半自動演奏部14の曲データを楽音発生部11に送るかを切り替える切り替え部15と、押鍵データを記憶しておく演奏情報記憶部16と、演奏情報記憶部16から連続する押鍵データを読み出して、曲データ記憶部12の曲データと照合し、類似する曲データの抽出を行う抽出部17と、類似する曲データが抽出された場合に、その曲データを選択部13により選択されたものとし、切り替え部15へ切り替える指令を出力する制御部18とを有している。
特許請求の範囲
【請求項1】
演奏データを生成する演奏手段と、
演奏データのキーデータに従って楽音を生成する楽音発生手段と、
自動演奏可能な複数の曲データを記憶しておく曲データ記憶手段と、
曲データ記憶手段に記憶された複数の曲データの中から1つの曲データの選択を行う選択手段と、
演奏操作毎に、演奏データのキーデータとは異なる選択した曲データのキーデータを読み出して、上記楽音発生手段に送る半自動演奏手段と
を有する楽音発生装置において、
演奏データの転送を、直接楽音発生手段側にするのか、又は半自動演奏手段側にするのかを、切り替える切り替え手段と、
演奏データを順次記憶しておく演奏情報記憶手段と、
上記演奏情報記憶手段から連続する複数の演奏データを読み出し、その演奏データを、曲データ記憶手段の曲データと照合して、類似する曲データの抽出を行う抽出手段と、
上記抽出手段により、類似する曲データが抽出された場合に、その曲データを上記選択手段により選択されたものとし、上記切り替え手段に対して、選択曲データを半自動演奏手段側へ切り替える指令を出力する制御手段と
を有することを特徴とする楽音発生装置。
【請求項2】
上記楽音発生装置において、上記切り替え手段により、演奏データ中のベロシティデータだけが取り出されて、半自動演奏手段側に転送せしめられ、該切り替え手段によって、演奏データが半自動演奏手段側に切り替えられ転送されるようになった際に、半自動演奏手段によって読み出され楽音発生手段に送られる曲データについて、先に転送された演奏データのベロシティデータと同一に設定されることを特徴とする請求項1記載の楽音発生装置。
【請求項3】
演奏データを生成する演奏手段と、
演奏データのキーデータに従って楽音を生成する楽音発生手段と、
自動演奏可能な複数の曲データを記憶しておく曲データ記憶手段と、
曲データ記憶手段に記憶された複数の曲データの中から1つの曲データの選択を行う選択手段と、
演奏操作毎に、演奏データのキーデータとは異なる選択した曲データのキーデータを読み出して、上記楽音発生手段に送る半自動演奏手段と
を有する楽音発生装置において、
演奏手段の演奏データを楽音発生手段側に送るのか、又は半自動演奏手段の曲データを楽音発生手段に送るのかを、切り替える切り替え手段と、
演奏データを順次記憶しておく演奏情報記憶手段と、
上記演奏情報記憶手段から連続する複数の演奏データを読み出し、その演奏データを、曲データ記憶手段の曲データと照合して、類似する曲データの抽出を行う抽出手段と、
上記抽出手段により、類似する曲データが抽出された場合に、その曲データを上記選択手段により選択されたものとし、上記切り替え手段へ切り替える指令を出力する制御手段と
を有することを特徴とする楽音発生装置。
【請求項4】
上記楽音発生装置において、上記切り替え手段によって、半自動演奏手段側から楽音発生手段への曲データの転送に切り替えられた際に、半自動演奏手段によって読み出され楽音発生手段に送られる曲データについて、上記切り替え手段により、演奏データ中のベロシティデータが取り出されて、該ベロシティデータが曲データのそれに設定されることを特徴とする請求項3記載の楽音発生装置。
【請求項5】
上記楽音発生装置に、更に表示手段を有しており、上記抽出手段により抽出された曲データの名称が、選択手段により上記表示手段に転送され、該表示手段により、曲データの名称が表示されることを特徴とする請求項1〜4いずれか1つに記載の楽音発生装置。
【請求項6】
上記楽音発生装置において、上記抽出手段には、類似曲データの抽出をなす際に、演奏データと曲データとの移調の程度を判定する機能を備えており、類似曲データの抽出が移調の程度の判定と共になされた際に、その移調の程度に基づいて、上記半自動演奏手段により、曲データ記憶手段から読み出される曲データが移調せしめられて、上記楽音発生手段に転送されることを特徴とする請求項1〜5いずれか1つに記載の楽音発生装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、所謂ワンキープレイと呼ばれる自動演奏機能を有する楽音発生装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、楽器に自動演奏機能を付加することは多いに行われており、演奏のできるできないに拘わらず、音楽を聴けるため喜ばれていた。
【0003】
また電子鍵盤楽器では、所謂ワンキープレイと呼ばれる機能を利用すると、曲目を選択した後、いずれかのキーを押す(押鍵する)ことで、選択曲の最初の音符から、キーを押す毎(押鍵毎)に、順に再生するものも知られている。この機能を有するものも、音楽を楽しみたい人に受け入れられてきた。
【0004】
このワンキープレイは、マジック等の遊びの要素が含まれており、何も知らぬ人にとっては、「この人はこんなに演奏がうまいのか」と思うし、しばらくしっかり演奏を見ていると、「なんかへんだな?」と思い、そのうち、「なぁーんだ、自動演奏か」と理解される。
【0005】
この過程は非常に有意義であり、街頭などでデモ演奏をやったり、友達同士で楽器を弾いて遊ぶときにも、最初は本人が100%演奏しているのか、自動演奏か分からないところに、面白みがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、上記ワンキープレイ機能を利用するときには、曲を選択するという操作が不可欠であった。例えば100曲以上ある中から、所望の曲をパネル上のディスプレイに表示してから選択するという操作が必要であり、「メロディは覚えているけど、曲名が出てこない」という場合は、演奏しようとする者は、非常に混乱を来すことになる。
【0007】
また、ワンキープレイ機能を利用する場合には、自分の弾いた鍵盤の音高では発音されないのが常であり[すなわち押鍵は発音(演奏)開始の指示を与えるに過ぎない]、ワンキープレイ機能を利用するモードにいながら、100%マニュアル演奏を披露することはできないという問題があった。
【0008】
すなわち、演奏者もその周りの聴衆者も、ワンキープレイ機能であることが自ずと分かってしまう状況にあった。そのため、本当に弾いているように上手に見せようとしても、すぐに見破られてしまうことになる。
【0009】
本発明は、以上のような問題に鑑み創案されたもので、本当に弾いているのか、それとも半自動演奏機能を利用しているのか、簡単には分からないようにできる楽音発生装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
そのため本発明に係る構成は、
演奏データを生成する演奏手段と、
演奏データのキーデータ(キーノートとしてのキーデータ;演奏データ中には、該キーデータとベロシティデータとを少なくとも含んでいる)に従って楽音を生成する楽音発生手段と、
自動演奏可能な複数の曲データを記憶しておく曲データ記憶手段と、
曲データ記憶手段に記憶された複数の曲データの中から1つの曲データの選択を行う選択手段と、
演奏操作毎に、演奏データのキーデータとは異なる選択した曲データのキーデータを読み出して、上記楽音発生手段に送る半自動演奏手段と
を有する楽音発生装置において、
演奏データの転送を、直接楽音発生手段側にするのか、又は半自動演奏手段側にするのかを、切り替える切り替え手段と、
演奏データを順次記憶しておく演奏情報記憶手段と、
上記演奏情報記憶手段から連続する複数の演奏データを読み出し、その演奏データを、曲データ記憶手段の曲データと照合して、類似する曲データの抽出を行う抽出手段と、
上記抽出手段により、類似する曲データが抽出された場合に、その曲データを上記選択手段により選択されたものとし、上記切り替え手段に対して、選択曲データを半自動演奏手段側へ切り替える指令を出力する制御手段と
を有することを基本的特徴としている。
【0011】
また請求項2の構成では、上記楽音発生装置において、上記切り替え手段により、演奏データ中のベロシティデータだけが取り出されて、半自動演奏手段側に転送せしめられ、該切り替え手段によって、演奏データが半自動演奏手段側に切り替えられ転送されるようになった際に、半自動演奏手段によって読み出され楽音発生手段に送られる曲データについて、先に転送された演奏データのベロシティデータと同一に設定されることを特徴としている。
【0012】
さらに請求項3の構成は、請求項1の構成とは別の構成を提供しており、その具体的な構成は、
演奏データを生成する演奏手段と、
演奏データのキーデータに従って楽音を生成する楽音発生手段と、
自動演奏可能な複数の曲データを記憶しておく曲データ記憶手段と、
曲データ記憶手段に記憶された複数の曲データの中から1つの曲データの選択を行う選択手段と、
演奏操作毎に、演奏データのキーデータとは異なる選択した曲データのキーデータを読み出して、上記楽音発生手段に送る半自動演奏手段と
を有する楽音発生装置において、
演奏手段の演奏データを楽音発生手段側に送るのか、又は半自動演奏手段の曲データを楽音発生手段に送るのかを、切り替える切り替え手段と、
演奏データを順次記憶しておく演奏情報記憶手段と、
上記演奏情報記憶手段から連続する複数の演奏データを読み出し、その演奏データを、曲データ記憶手段の曲データと照合して、類似する曲データの抽出を行う抽出手段と、
上記抽出手段により、類似する曲データが抽出された場合に、その曲データを上記選択手段により選択されたものとし、上記切り替え手段へ切り替える指令を出力する制御手段と
を有することを特徴としている。
【0013】
この請求項3の構成においても、上記請求項2と同様な効果を得るため、請求項4では、上記楽音発生装置において、上記切り替え手段によって、半自動演奏手段側から楽音発生手段への曲データの転送に切り替えられた際に、半自動演奏手段によって読み出され楽音発生手段に送られる曲データについて、上記切り替え手段により、演奏データ中のベロシティデータが取り出されて、該ベロシティデータが曲データのそれに設定されるようにしている。
【0014】
さらに請求項5に係る構成では、上記楽音発生装置に、更に表示手段を有しており、上記抽出手段により抽出された曲データの名称が、選択手段により上記表示手段に転送され、該表示手段により、曲データの名称が表示されることを特徴としている。
【0015】
そして請求項6の構成では、上記楽音発生装置において、上記抽出手段には、類似曲データの抽出をなす際に、演奏データと曲データとの移調の程度を判定する機能を備えており、類似曲データの抽出が移調の程度の判定と共になされた際に、その移調の程度に基づいて、上記半自動演奏手段により、曲データ記憶手段から読み出される曲データが移調せしめられて、上記楽音発生手段に転送されることを特徴としている。
【0016】
上記構成(特に請求項1、3)によれば、一旦演奏者が演奏を始め、その間に自動的に該当する曲が選択されて、その選択曲により自動演奏が継続した状態で行えるようになる。
【0017】
また請求項2又は4の構成によれば、演奏者の演奏により生成された音の強さが、半自動演奏状態になったときに、そのまま引き継がれるので、本当に弾いているのか、それとも半自動演奏機能を利用しているのか、ほとんど見分けがつかないようになる。
【0018】
請求項6の構成によれば、類似する曲データの照合・抽出を行う際にトランスポーズを考慮して、上記抽出した曲データと演奏データとの移調具合に基づき、読み出した上記演奏データのキーデータを移調した後に、楽音発生手段により、楽音を生成することが可能となる。
【発明の効果】
【0019】
本発明の請求項1〜請求項6記載の楽音発生装置によれば、一旦演奏者が演奏を始め、その間に自動的に該当する曲が選択されて、その選択曲により自動演奏が継続した状態で行えるようになるという優れた効果を奏し得る。
【0020】
以上の効果は、電子楽器だけではなく、アコースティック楽器でも、自動演奏機能の付属するもの、音源モジュール、パソコン音楽ソフトウェアにおいても、達成可能であることは言うまでもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
図1は、所謂ワンキープレイ機能としての半自動演奏構成が搭載された本発明に係る電子ピアノ100の基本回路を示す回路概要図である。
【0022】
同図に示すように、上記電子ピアノ100は、システムバス上に、CPU(Central Processing Unit)110、ROM(Read Only Memory)120、RAM(Random Access Memory)130、自動演奏曲の表示のために電子ピアノ100の前面側に設けられた後述する表示部となるLCD141と、コントロールパネル151側に備えられ、本電子ピアノ100の様々な制御状態や半自動演奏モード時に表示される楽譜などや各種バーチャルな操作子を示すためのパネル表示部142の表示とを制御する表示制御回路140、スキャンすることでコントロールパネル151上のパネル表示部142に対するタッチを感知したり或いは現物の各種スイッチやボリュームなどの設定状態を感知するパネル検出回路150、鍵盤161の押鍵操作を検出する鍵盤検出回路160、後述する楽音発生部の一部を構成する音源170、曲データの更新のために曲データを読み込む、或いは書き出すためのフレキシブルディスクなどやハードディスクなどの外部記憶装置を制御する外部記憶制御回路180、外部入出力用のMIDIインターフェース190とが、各接続されており、該システムバスを通じてこれらのデバイスに各種命令やデータの受け渡しがなされる。
【0023】
また上記音源170の出力側には、出力された楽音にエフェクトをかけるDSP171と、その楽音をアナログに変換するD/A変換回路(図示無し)と、それを増幅するアンプ172及び外部に発音せしめるスピーカ173などのサウンドシステムが電気的に接続されている。
【0024】
上記CPU110は、ROM120上に記憶されている制御プログラムに従って、本構成に係る電子ピアノ100の各部を制御すると共に、同じくROM120上に記憶されている開始時マニュアル入力のワンキープレイモードを含む自動演奏モード用のアプリケーションプログラムを実行し、またそのプログラムの実行により、同じくROM120に記憶され、選曲された曲データを読み出して、自動演奏処理を行い、必要に応じて、RAM130を作業領域として使用しながら、それらのデータ処理を行う構成である。
【0025】
上記ROM120は、フラッシュメモリで構成されており、該ROM120内には、本電子ピアノ100の制御用プログラム及び本構成で達せられるべき開始時マニュアル入力のワンキープレイモードを含む自動演奏モード用のアプリケーションプログラムが格納されている。また後述する曲データ記憶部として、同じく後述の選択部で選択される曲の曲データが複数曲、その名称と共に格納され、その他CPU110が使用する種々の固定データが記憶されている。
【0026】
上記RAM130は、本電子ピアノ100におけるステータス情報を記憶したり、CPU110の作業領域として使用されるものである。さらに後述するように、本構成の開始時マニュアル入力のワンキープレイモードが実行された場合に鍵盤161の演奏部から押鍵データが転送されて、後述する演奏情報記憶部として使用される。尚、本電子ピアノ100を制御するための各種レジスタ(mode、level、SongNo、transposeの各レジスタ)やフラグ等は、RAM130に定義されており、このRAM130は、CPU110により、システムバスを介してアクセスされる。
【0027】
上記パネル表示部142は、表示制御回路140に制御されて、各種スイッチやモード選択のためのスイッチなどが2次元画面構成として表示される。またモード選択で半自動演奏のワンキープレイモードが選択された際、さらに上記後述する選択部により選択された、自動演奏すべき曲データが、楽譜の状態で、ROM120で構成される後述する曲データ記憶部から読み出されて、表示される。
【0028】
後述する表示部となるLCD141は、同じく表示制御回路140に制御されて、ワンキープレイモードが実行された場合に、後述する選択部による曲データの選択がなされた際に、CPU110が自動演奏すべき曲データの読み出しと一緒に、ROM120で構成される後述する曲データ記憶部から読み出された曲名が、表示される。
【0029】
コントロールパネル151は、上記パネル表示部142で表示される各種スイッチやボリュームなどのバーチャルな操作子を含む、現物の各種スイッチやボリュームなどの操作子が搭載されており、上記パネル表示部142を含むコントロールパネル151とシステムバスの間に介在する前記パネル検出回路150により、パネル表示部142上に表示された各スイッチ・ボリューム、パネル表示部142のセット/リセット状態、現物の各種スイッチやボリュームなどの操作子の状態が調べられ、ON状態になっているパネルスイッチデータやボリュームの設定状態などが検出されて、CPU110に送出されることになる。
【0030】
上記鍵盤161は、本電子ピアノ100のキーボードで構成されており、複数の鍵と、これらの押鍵や離鍵に連動して開閉し、押鍵による音高が検出される鍵盤スイッチからなる。またこれらの鍵盤161には、押鍵時の鍵盤移動方向に設定された2点間スイッチからなる押鍵の際の押鍵速度を関知するタッチセンサ(図示なし)が設けられている。この鍵盤161及びタッチセンサと上記システムバスの間に介在する鍵盤検出回路160は、鍵盤スイッチの状態を調べ、そのON/OFFを示す信号からON又はOFF情報を含む押鍵タイミングデータとそのキーナンバからなるキーデータを出力すると共に、上記タッチセンサの検出信号から打鍵強さに比例するベロシティデータを生成するものである。この押鍵タイミングデータ(ON/OFF情報)及びキーナンバのキーデータと、ベロシティデータとは、押鍵データとして、システムバスを介してCPU110に送られる。
【0031】
後述する楽音発生部の構成の一部となる上記音源170は、波形メモリ(図示なし)及び波形データ読み出し回路(図示なし)が備えられていて、自動演奏すべき曲データや上記鍵盤161からの押鍵データがCPU110により送られてきた場合に、該CPU110からの指示される読み出しアドレスに従って、波形メモリに格納された波形データの読み出しを行い(上記アドレスからの読み出しを行う)ながら、上記曲データ又は押鍵データに従った楽音を発生させる構成である。
【0032】
出力された楽音データは、DSP171により構成されるエフェクト付加回路で、任意のエフェクトが付加され、さらに図示しないD/A変換回路によりアナログ信号に変換され、さらにサウンドシステムを構成するアンプ172とスピーカ173により、増幅されて楽音として外部に出力される。
【0033】
上記外部記憶制御回路180は、上述のように、曲データの更新のために曲データを読み込む、或いは書き出すために備えられており、本電子ピアノ100に設置されたフレキシブルディスクドライブやハードディスクなどの外部記憶装置を制御する構成である。
【0034】
上記MIDIインターフェース190は、これを介して外部との機器の間で、本電子ピアノ100及び外部機器で使用される制御信号及び楽譜データなどの転送を行うインターフェースである。
【実施例1】
【0035】
図2は、上記回路の本電子ピアノ100において、ROM120上に記憶されている自動演奏モード用のアプリケーションプログラムが実行されて、開始時マニュアル入力のワンキープレイモードにモード設定されることにより構成されることになる、本発明の実施例1に係る自動演奏構成の機能ブロック図である。
【0036】
同図に示すように、本構成は、演奏部10と、楽音発生部11と、曲データ記憶部12と、選択部13と、半自動演奏部14と、切り替え部15と、演奏情報記憶部16と、抽出部17と、制御部18と、表示部19とを備えている。
【0037】
上記演奏部10は、上記鍵盤161及び鍵検出回路160を備えており、上述した押鍵タイミングデータ(ON/OFF情報)及びキーナンバのキーデータと、ベロシティデータとを少なくとも含む、押鍵データを生成する構成である。
【0038】
上記楽音発生部11は、音源170、DSP171、D/A変換回路、アンプ172及びスピーカ173からなる構成であり、押鍵データ又は曲データのキーデータに従って、楽音を生成する。
【0039】
上記曲データ記憶部12は、基本的にフラッシュメモリのROM120で構成されており、自動演奏可能な複数の曲データを記憶しておくことができる。また、本実施例では、該ROM120の代わりに外部記憶制御回路180によって、外部から自動演奏可能な曲データを読み出すことが可能になっており、該回路170が曲データ記憶部12として機能することもある。
【0040】
上記選択部13は、上記パネル表示部142、パネル検出回路150及びCPU110からなる構成であり、演奏者によるパネルタッチの検出から、曲データ記憶部12に記憶された複数の曲データの中から1つの曲データの選択を行う。
【0041】
上記半自動演奏部14は、CPU110で構成されており、演奏部10から押鍵タイミングデータを受け取ってその押鍵がある毎に、押鍵データのキーデータとは異なる、選択した曲データのキーデータを曲データ記憶部12から読み出して、上記切り替え部15を介して、楽音発生部11に送る構成である。
【0042】
上記切り替え部15は、同じく上記CPU110で構成されており、演奏部10の演奏データを楽音発生部11側に送るのか、又は半自動演奏部14の曲データを楽音発生部11に送るのかを、その切替指令によって切り替える構成である。
【0043】
なお、後述するように、本構成では、該切り替え部15によって、半自動演奏部14側から楽音発生部11への曲データの転送に切り替えられた際に、半自動演奏部14によって読み出され楽音発生部11に送られる曲データについて、上記切り替え部15により、演奏データ中のベロシティデータが取り出されて、該ベロシティデータが曲データのそれに設定されるようにしている。
【0044】
上記演奏情報記憶部16は、上記RAM130で構成されており、押鍵データを順次記憶しておく構成である。
【0045】
上記抽出部17は、上記CPU110で構成されており、上記演奏情報記憶部16から連続する複数の押鍵データを読み出し、その押鍵データを、曲データ記憶部12の曲データと照合して、類似する曲データの抽出を行う構成である。
【0046】
すなわち、基本的には、両データ中にあるキーデータを比較し、そのキーデータの一致度合いに応じて、曲データがどの程度類似するか数値化し、ある閾値以上の場合に、その曲データは押鍵データと類似すると判定され、抽出されることになる。
【0047】
また、キーデータだけでなく、押鍵タイミングの時間データも比較に用いる。このとき、演奏者のテンポと原曲のテンポとは異なるため、これまた各押鍵間の時間の比率を利用するとよい。
【0048】
この判定途中で、曲データ記憶部12中の曲データの候補が絞られていくのであるが、押鍵データが入力されるほど、その候補が次第に絞られてくる。
【0049】
また押鍵データ中のキーON・OFFによる任意のキーがONになっている時間から測定されるゲートタイムを比較の対象に含めても良い。
【0050】
さらに、本実施例では、類似曲データの抽出をなす際に、押鍵データと曲データとの移調の程度(トランスポーズ)を判定する機能を、該抽出部17に備えている。キーデータどおしは違っていても、トランスポーズされている場合は、同じ曲でも違うと判断される場合があるので、キーデータの音階の変わり方が同じ場合、トランスポーズされたとして、類似する曲と判定する。
【0051】
より具体的には、曲の類似度の計算につき、例えば初音からの相対音程をtとして、後述する数1式のような平均偏差式で求めたり、或いは数2式のような標準偏差式で求めることで、曲データがどの程度類似するか数値化し、ある閾値以上の場合に、押鍵データと曲データとは類似すると判定される。従って、移調(トランスポーズ)され、初音が違っている場合であっても、その後に続くサンプル音は相対音程としてとらえているので、類似度の判定は上記式によって簡単にでき、しかも類似すると判定された曲であれば、初音の違いをトランスポーズ分として判断すれば良いことになる。尚、類似度の判定に、以上のような計算をせずに、音階の移り変わりを包絡線状にまねいた形状どおしを比較し、その形状の一致度合いに応じて、曲データがどの程度類似するかを判断するようにしても良い。
【0052】
その類似判定の際に、初音からの相対音程をtとしてるので、トランスポーズの度合いが判定されており、そのトランスポーズの程度に基づいて、上記半自動演奏部14により、曲データ記憶部12から読み出される曲データがトランスポーズせしめられて、上記楽音発生部11に転送される。
【0053】
上記制御部18は、同じく上記CPU110で構成されており、上記抽出部17により、類似する曲データが抽出された場合に、その曲データを上記選択部13により選択されたものとし、上記切り替え部15に対して、選択曲データを半自動演奏部14側へ切り替える制御指令を出力する構成である。
【0054】
また、選択部13は制御部18から送られる発音指示情報(発音するタイミングを知らせる情報)を半自動演奏部14に送出すると共に、選択した曲データのどの音符を読み出すか曲データ記憶部12に指示する。
【0055】
上記表示部19は、上記表示制御回路140とLCD141とにより構成されており、抽出部17により抽出された曲データの名称が、選択部13により転送され、該曲データの名称が表示される構成である。
【0056】
図3は、本電子ピアノ100のCPU110におけるメインルーチンを示すフローチャートである。
【0057】
同図において、パワーONにされると、本電子ピアノ100の初期化処理が行われる(ステップS100)。すなわち、CPU110に設定されるmode、level、SongNo、transposeの各レジスタが、夫々、mode=normal、level=Unknown、SongNo=0、transpose=0に設定され、演奏情報記憶部16のメモリクリアがなされる。その他は、通常の電子ピアノ100の初期化処理が行われる。
【0058】
次にパネル検出回路160によるパネル検出処理がなされる(ステップS102)。すなわち、パネル表示部142のパネルタッチを含むコントロールパネルの各スイッチやボリュームなどのパネルイベントの検出と、コントロールチェンジやプログラムチェンジなどのMIDIinパネルイベントの検出が行われる。
【0059】
さらに鍵盤161押鍵によるキーイベントとMIDIinによるキーイベントなどのキー検出発音処理がなされる(ステップS104)。この処理については図4で説明する。
【0060】
その後LCD141による表示処理がなされる(ステップS106)。
【0061】
さらにMIDIデータ処理が行われる(ステップS108)。この際MIDIinデータは、パネルイベントとキーイベントに分類される。
【0062】
そして曲データの更新が必要な場合には外部記憶装置に必要な曲データの読み書きが行われる(ステップS110)。
【0063】
図4は、図3のステップS104のキー検出発音処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【0064】
同図に示すように、まず、modeレジスタがチェックされ(ステップS200)、normalであれば(ステップS200;Y)、通常の演奏であるので、ステップS212に移行する。
【0065】
反対にnormalでなければ(ステップS200;N)、所謂ワンキープレイモードである。
【0066】
このモードでは、最初にlevelチェックがなされる(ステップS202)。このlevelは、曲データを照合した結果が抽出確定したか否かを示している。従って不確定なら(ステップS202;Y)、Unknownとなり、ステップS210の処理に移行する。すなわち、ステップS210では、後述する曲データ照合処理のモードスイッチ(パネル上の適当なスイッチが操作される、或いは電子ピアノ100の3本ペダルのいずれか又は複数が操作される)がONになっているか否かがチェックされる。
【0067】
該スイッチがONになっていなければ(ステップS210;N)、ステップS214の曲データ照合処理にジャンプする。
【0068】
反対に上記スイッチがONになっていれば(ステップS210;Y)、演奏情報記憶部16の記憶されたデータのリセット、後述する類似度Pのリセットが行われ(ステップS212)、ステップS214の曲データ照合処理ルーチンに移行する。
【0069】
また、上記ステップS202のlevelチェックで、曲データを照合した結果が抽出確定したなら(ステップS202;N)、SongSelectedとなり、次にキーオンイベントかキーオフイベントかが判別される(ステップS204)。
【0070】
キーオフイベントならば(ステップS204;N)、消音処理(ステップS218)して、本ルーチンの処理は終了する。
【0071】
一方キーオンイベントならば(ステップS204;Y)、確定したSongの曲データの中でアドレス指定されたキーデータが読み出される(ステップS206)。
【0072】
さらに読み出したキーデータに、移調の度合いを示すトランスポーズ値が加算され発音される(ステップS208)。その際、ベロシティデータは(Unknown/SongSelectedに関係なく)キー検出処理時の押鍵データ中に含まれるものを使用する。
【0073】
図5は、図4のステップS214に示した曲データ照合処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【0074】
同図に示すように、最初に押鍵データのキーデータが演奏情報記憶部16に記憶される(ステップS300)。すなわち、キーオン時は、キーナンバ、ステップタイム、ベロシティの各データが、またキーオフ時には、対応するキーナンバが記憶されたエリアにゲートタイムが付加されて記憶される。
【0075】
次に演奏情報記憶部16に3つの音符分以上のキーデータが記憶されたか否かがチェックされる(ステップS302)。音符が1つ分のキーデータしかない場合、トランスポーズがあるため、全く照合は不可能である。
【0076】
音符が2つ分のキーデータがあれば一応照合は可能であるが、後述するように、キーデータと曲データの類似度を判定するためには、3つ以上の方(サンプル音数が多くなればなるほど類似度の数値が高い状態の曲は少なくなって絞られやすくなる;逆にサンプル音数が少ないほど類似度は上がる)が判定が比較的簡単にできるため、上記のようなチェックを行うことにした。むしろサンプル音数が少ないほど類似度は上がって、類似度の数値が高い状態の曲が沢山選択されてしまうので、3つの音符分以上のキーデータが記憶されたかがチェックされるようになった。従って、3つの音符分以上のキーデータが記憶されていなければ(ステップS302;N)、曲データ照合処理はそこで終了する。
【0077】
3つの音符分以上のキーデータが記憶されていれば(ステップS302;Y)、上記曲データ記憶部12に内蔵する曲データの先頭から逐次照合して行き、その類似度が、0.00〜0.99の範囲で判定される(ステップS304)。このとき、曲の類似度の計算を、後述する数1式のような平均偏差式で求めたり、或いは数2式のような標準偏差式で求めることで、曲データがどの程度類似するか数値化し、ある閾値(本実施例では後述するようにサンプル音数によって決められた値)以上の場合に、押鍵データと曲データとは一致するものと「確定」される。
【0078】
この類似度を算出する計算は、例えば、初音からの相対音程をtとして、下記数1(平均偏差)又は数2式(標準偏差)により計算される。数2式によれば、大きな間違いを甘く見たり厳しく見たりすることもできる。また12のmod(剰余)関数を用いて、オクターブの差を無視することもできる。実際には、弾き過ぎ(「隣の鍵も間違って押しちゃった」という類のミス)、弾き足らず(「一音飛ばしちゃった」という類のミス)を別途計算した上で除外し、残りのデータに対して下式数1又は2を適用する方が良い。
【0079】
(数1)
類似度p=1−f(Σ|t[i]−t0[i]|)/n
i:評価する音列の番号(初音i=0、計算には入れず)
t[i]:演奏されたi番目の音の、演奏された初音に対する相対音程
t0[i]:予め記憶されたi番目の音の、予め記憶された初音に対する相対音程
n:初音i=0は除く、今までに演奏された音数
【0080】
(数2)
類似度p=1−f(Σ(t[i]−t0[i]))/n
【0081】
このような計算処理がなされると、数音目あたりまででは、出だしの似ている曲が、類似度の高い曲として沢山表示される。すなわち、サンプル音数が少ないほど類似度は上がる傾向にあるので、サンプル音数が3音であれば、0.9、サンプル音数が4音であれば、0.85、サンプル音数が5音であれば、0.83、サンプル音数が6音であれば、0.81、サンプル音数が7音であれば、0.79のように、音数によって一致と判断するレベルを変えるようにする。仮にサンプル音数が4音で、この類似度の0.85以上のものが複数ある場合には、一番類似度数が大きいものを(複数表示する場合は類似度数が大きい順に)表示することになる。
【0082】
すなわち、上記類似度が算出された段階で、類似度の高い曲データの曲名がパネル表示部142に表示される(ステップS306)。
【0083】
上述のように、サンプル音数が少ない場合には類似度を高めに設定するが、パネル表示部142への曲名表示は、類似度の高い順に複数曲表示(仮にサンプル音数が4音の場合に、類似度が0.85より低く、ある値以上を候補として列挙)し、確定前なら、パネルの特定スイッチかフットスイッチとかで、ユーザが手動で選べるようにすると良い。
【0084】
ただし、本実施例では、曲データ記憶部12に記憶された曲データに対し、常に全数検索がなされると、曲の進行に従って処理が重くなるので、最初は全曲を候補とし、類似度が低値(例えば0.50以下)になったものはフラグを立てて、以後類似判断をしないようにすると良い。また音符の数が16音を越えても、類似度が上記数値に達しない場合は、最後に演奏された12音だけを用いて上記検索ルーチンの処理を行う(すなわち曲の途中をも検索できる)ようにする。
【0085】
そしてその類似度が所定の数値以上(仮にサンプル音数が4音であれば、0.85以上)であるか否かがチェックされる(ステップS308)。
【0086】
その類似度が(サンプル音数によって決められた値)以上であれば(ステップS308;Y)、押鍵データと曲データとは一致するものとして扱われ、levelレジスタをSongSelectedにセットして(ステップS310)、「確定」の文字がパネル表示部142に表示される(ステップS312)。そして、その曲名は、電子ピアノ100の前面にあるLCD141に表示される。
【0087】
反対に上記類似度が(サンプル音数によって決められた値)を下回るのであれば(ステップS308;Y)、押鍵データと曲データとは一致するものではないが、候補としてはより近いものとして扱われ、「有望」の文字がパネル表示部142に表示される(ステップS314)。
【0088】
なお、この「有望」は、「未定」としても良い。また、この類似度の値を、単に(サンプル音数によって決められた値)にせず、ユーザの習熟度に応じて上げていくようにすると、より効果的である。
【0089】
以上説明した本実施例構成によれば、一旦演奏者が演奏部10の鍵盤161で演奏を始めることで(最初はその押鍵による楽音が出力される)、その間に、抽出部17により自動的に類似する曲データが抽出されて、その曲データが曲データ記憶部12から読み出され、半自動演奏部14により自動演奏が継続した状態で行えるようになる。従って、演奏者は曲の始めだけ演奏を行えば、後は半自動演奏、すなわちワンキープレイ演奏が可能となる。
【0090】
また演奏者の押鍵により出力された楽音のベロシティデータが、半自動演奏状態になったときに、切り替え部15により楽音発生部11に転送されて、そのまま引き継がれるので、本当に弾いているのか、それともワンキープレイ演奏により演奏されているのか、ほとんど見分けがつかないようになる。
【0091】
さらに、抽出部17により、類似する曲データの照合・抽出を行う際にトランスポーズの程度が考慮されて、上記抽出した曲データと押鍵データとの移調具合に基づき、読み出された上記曲データのキーデータが半自動演奏部14により移調された後に、楽音発生部11により、楽音を生成することが可能となる。
【実施例2】
【0092】
図6は、図2の前記実施例1の構成とは別の本発明の請求項1に係る実施例構成を示している。実施例1の構成では、演奏部10での押鍵データと半自動演奏部14での曲データの転送が、制御部18から出力された切替指令に基づく切り替え部15の切替によって、押鍵データに基づく楽音の発生から、半自動演奏部14によるワンキープレイ演奏に切り替えられるのに対し、本実施例2の構成では、切り替え部15による切替指令は、演奏部10と選択部13に出力され、押鍵データに基づく楽音の発生(演奏部10から楽音発生部11への押鍵データの転送)から、半自動演奏部14によるワンキープレイ演奏(半自動演奏部14から楽音発生部11への曲データの転送)に切り替えられる。
【0093】
尚、本発明の楽音発生装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【0094】
本発明の楽音発生装置は、電子楽器だけではなく、アコースティック楽器でも、自動演奏機能の付属するもの、音源モジュール、パソコン音楽ソフトウェアにおいても、適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0095】
【図1】所謂ワンキープレイ機能が搭載された本発明に係る電子ピアノ100の基本回路を示す回路概要図である。
【図2】実施例1に係る自動演奏構成の機能ブロック図である。
【図3】本電子ピアノ100のCPU110におけるメインルーチンを示すフローチャートである。
【図4】ステップS104のキー検出発音処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図5】ステップS210に示した曲データ照合処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図6】実施例2に係る自動演奏構成の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【0096】
10 演奏部
11 楽音発生部
12 曲データ記憶部
13 選択部
14 半自動演奏部
15 切り替え部
16 演奏情報記憶部
17 抽出部
18 制御部
19 表示部
100 電子ピアノ
110 CPU
120 ROM
130 RAM
140 表示制御回路
141 LCD
142 パネル表示部
150 パネル検出回路
151 コントロールパネル
160 鍵検出回路
161 鍵盤
170 音源
171 DSP
172 アンプ
173 スピーカ
180 外部記憶制御回路
190 MIDIインターフェース




 

 


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