Playing control method, playing controller and musical tone generator

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子音源による演奏などと共に、楽器に自動演奏をさせるアンサンブル演奏を行う場合に用いられる演奏制御方法及び演奏制御装置、並びに楽音発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動演奏ピアノの構成と電子音源を用いて、自動演奏によりアンサンブル演奏させる際に、夫々のパートで演奏制御が行われ、ピアノ演奏パートには、
押鍵（イベント）情報などの演奏情報で送られ、また電子音源パートでは、一旦上記演奏情報の状態で送られた後、電子音源などのデータにより楽音を発生させることができる状態（後述する楽音データの状態）に変換され、出力される。

【０００３】上記自動演奏ピアノの構成では、例えばソレノイドなどで、実際のピアノなどの鍵盤、アクション、ハンマを動かすなどの電気・機械的な構成によって、弦をハンマでたたくようにして演奏が行われる。 そのため、演奏情報が伝達されてから実際に弦がたたかれて音が発せられるタイミングと、上記電子音源パートから楽音が発せられるタイミングとの間に、タイムラグがあり、同じタイミングで、自動演奏ピアノと電子音源に演奏情報を送信しても、自動演奏ピアノ側の発音が遅れるという問題があった。

【０００４】このような遅れの問題を解決するため、特公平５−３３７９８号では、図１９に示されるように、
電子音源パート側に遅延用バッファ３００を用いて、これらのパートに送出される演奏情報を遅延せしめ、上記のようなタイムラグの発生を防いでいる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公告公報発明の発明者が、該発明の改良発明として提案する特許第２６９４９３５号では、前者の公報掲載発明に関して、次のような問題点の指摘を行っている。 すなわち、
「ところで、上記構成によれば、遅延用バッファ(３０
０)に専用の記憶装置と、その記憶装置を制御する制御回路および処理プログラムとを設け、これらによって５
００ｍｓｅｃの遅延を行わせる必要がある。 すなわち、
コントローラ(１００)の実行する処理プログラムが２系統になり、構成が複雑になるという欠点があった。 また、処理装置(コントローラ１００)から密度の高い演奏情報が出力された場合には、遅延用バッファ(３００)の記憶容量が不足し、アンサンブル演奏が不可能になる場合もあった。 すなわち、上記構成によれば再生演奏性能が低いという欠点もあった。 」という問題点の指摘がある。

【０００６】特に上記の特許第２６９４９３５号で指摘している特公平５−３３７９８号の問題点は、ＭＩＤＩ
などの演奏情報をバッファに溜め込んで起こる致命的な問題である。 このような演奏情報を溜め込むバッファの構成は、例えば図２０に示すようなリングバッファ６０
０の構成が用いられる。 同バッファ６００は、ＦＩＦＯ
(First In First Out)で構成されており、演奏情報が入力されると、書き込みポインタ６０１のインクリメントに従って順次同バッファ６００内にその演奏情報が書き込まれ、また該演奏情報は、読み出しポインタ６０２の同方向へのインクリメントに従って順次同バッファ６０
０から読み出される。 これらのポインタは、最後のアドレスまでくると、最初のアドレスに復帰する構成であることから、リングバッファと呼ばれる。 以上の構成では、上述のように、密度の高い演奏情報が入力されてくる場合には、書き込みポインタ６０１が読み出しポインタ６０２を追い越し、書き込みポインタ６０１によって書き込まれてくるデータによって上書きされて、読み出しポインタ６０２が読み出そうとしているデータの正常な処理ができなくなったり、リングバッファ６００上にデータが一杯になったために読み出しポインタ６０２の読み出しが進んで空きができるまでの間データの受付をストップするようにしたために、正常なアンサンブル演奏ができなくなることがあった。 またリングバッファを使用しない場合でも、ＲＡＭの容量によりオーバーフローすることもあった。

【０００７】また特許第２６９４９３５号では、第１の読み出し手段と第２の読み出し手段とを設け、発音タイミングの異なる自動楽器により異なった読み出しタイミングを制御する必要があり、処理が煩雑になる欠点を有していた。

【０００８】本発明は、以上のような問題に鑑み創案されたもので、電子音源による演奏などと共に、楽器に自動演奏をさせるアンサンブル演奏を行う場合に、密度の高い演奏情報が入力されてくる場合でも、正常なアンサンブル演奏が行える演奏制御方法及び演奏制御装置を提供せんとするものである。 また同様な機能を有する楽音発生装置についても提案する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の演奏制御方法の構成は、所定のパートを演奏情報に基づき自動演奏させて、それ以外の自動演奏パートとアンサンブル演奏させる場合において、後者の自動演奏パートは、楽音データの状態で、前者の自動演奏パートの発音タイミングに合わせて、遅延出力せしめることを基本的特徴としている。

【００１０】本出願における楽音データとは、電子音源などから出力されたデータにより楽音を発生させることができる状態、すなわち、Ｄ／Ａ変換すれば、出力波形を形成して、そのまま出力できるような状態（エンベロープなども付加された状態）のデータを言い、イベント情報で構成されるような演奏情報（ＭＩＤＩデータなどが含まれる）とは異なる。 例えば、ＰＣＭデータやサイン合成波形データ、ＦＭ音源データなどがある。

【００１１】上記構成によれば、遅延させる対象が演奏情報ではなく、楽音データであり、単に遅延させて出力させる（通常はバッファに溜めて出力させる）だけなので、例えば上述したポインタの追い越しなどによるデータのオーバーフローといったことは起こらない。 すなわち、楽音データの場合は、演奏情報の場合と異なり、遅延手段におけるデータの入出力の関係は１：１（入力されるデータ量と出力されるデータ量とが等価）であるので、上記データのオーバーフローを生じたり、データの受付をストップするようなことはない。 従って楽音データを所定時間遅延せしめて出力することで、正常なアンサンブル演奏ができるようになる。

【００１２】請求項２の構成は、上記楽音データ以外にも、オーディオ信号データを含んでいても良いことを明らかにしている。 すなわち、一方の自動演奏パートは、
少なくともオーディオ信号データを含んだ状態で、演奏情報に基づき自動演奏の行われる他方の自動演奏パートの発音タイミングに合わせて、遅延出力せしめることを規定している。 従って、上記一方の自動演奏パートの音として、アンサンブル用の電子音源による音など以外にも、例えばＭＩＤＩ音源による音より音のクオリティの高いオーディオ信号を用いることができ、該オーディオ信号にはボォーカル音などの音声データも含まれるため、楽器の音だけではなく、演奏情報として提供される上記従来技術ではできなかった人の歌声などとのアンサンブルも楽しめるようになる。

【００１３】請求項３の構成は、楽音データを所定時間遅延せしめて出力する構成として、デジタルシグナルプロセッサを用いることができることを明らかにしたものである。 該デジタルシグナルプロセッサは、楽音データに対し、種々の音響効果を付加する構成などとして用いられており、従って本構成は、電子楽器やカラオケ機器などの通常のデジタルシグナルプロセッサとＲＡＭを備えた既存の構成に、ソフトウェア的な変更を加えるだけで、達成可能である。

【００１４】請求項４の構成は、自動演奏ピアノパートを、演奏情報に基づき自動演奏させる上記所定のパートとすることができることを規定している。 この場合、たとえばそれ以外のパートを電子音源パートとして、上記のような処理が行われ、両パートを自動演奏させることにより、両パートのシンクロナイズしたアンサンブル演奏を行わせることができるようになる。

【００１５】上記データの遅延出力に関しては、遅延時間を自動的に設定できるようにすると操作が簡単になって良い（請求項５、装置の構成を表す請求項１０についても同じ）。

【００１６】請求項６〜請求項１０は、上記演奏制御方法の構成を、装置の構成として規定し直したものである。

【００１７】そのうち、請求項６の構成は、上記請求項１の方法の構成に対応しており、具体的には、所定のパートを演奏情報に基づき自動演奏させて、それ以外の自動演奏パートとアンサンブル演奏させる演奏制御装置において、後者の自動演奏パートの処理経路中に、信号処理手段を設けて、楽音データの状態で、前者の自動演奏パートの発音タイミングに合わせ、遅延出力せしめることを規定する。

【００１８】また請求項７の構成は、上記請求項２の構成に対応しており、具体的には、所定のパートを演奏情報に基づき自動演奏させて、それ以外の自動演奏パートとアンサンブル演奏させる演奏制御装置において、後者の自動演奏パートの処理経路中に、信号処理手段を設けて、少なくともオーディオ信号データを含んだ状態で、
前者の自動演奏パートの発音タイミングに合わせ、遅延出力せしめることができることを明らかにしている。

【００１９】請求項８の構成は、上記請求項３の構成に対応しており、具体的には、前記信号処理手段として、
デジタルシグナルプロセッサを用いることを明らかにしている。

【００２０】請求項９の構成は、上記請求項４の構成に対応しており、具体的には、自動演奏ピアノパートを、
演奏情報に基づき自動演奏させる上記所定のパートとすることができることを規定している。

【００２１】さらに請求項１１は、電子音源側から出力される楽音データに対し、所定の音響効果を付加する信号処理手段を有する楽音発生装置において実現される構成を提供するものである。 すなわち本構成では、外部の自動演奏装置に自動演奏させる制御構成からの遅延時間を該信号処理手段が受け付けて、この信号処理手段により、外部の自動演奏装置の発音タイミングに合わせて、
楽音データを遅延出力せしめることになる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。 （実施例１）図１は、自動演奏ピアノ２０３の構成を含む上記本発明に係る演奏制御装置の一実施形態構成を示す斜視図、図２は、その回路ブロック図である。 これらの図面に示すように、本発明の演奏制御装置は、コントローラ１００側の構成を主体とし、自動演奏ピアノ側の構成２０１〜２０３と、電子音源側の構成３０１〜３０
４とを有しており、該コントローラ１００のＣＰＵ１０
１により後述するソレノイド駆動信号発生回路２０１の制御、電子音源３０１の楽音データ生成並びにデジタルシグナルプロセッサ（Digital Signal Processor；以下ＤＳＰと言う）１０の動作制御（ＤＳＰ１０プログラムの変更等）等がなされる。 これらの構成では全体の電源を１つにして構成される。

【００２３】そのうちコントローラ１００のＣＰＵ１０
１は、これら各部の制御と、データの入出力処理を司るが、本演奏制御装置のプログラムをＲＯＭ１０４から読み出して制御がなされ、自動演奏ピアノ２０３と電子音源側とのアンサンブル演奏がなされる場合、選択された曲の演奏情報が、ＣＰＵ１０１によって、フロッピーディスク４０１（図面上は後述するＳＭＦデータが書き込まれている状態が示されている）からＲＡＭ１０３へ格納される。 そして該ＣＰＵ１０１によって演奏情報の読み出しがなされ、それに基づくソレノイド駆動信号発生回路２０１への制御信号が送られて、駆動信号を発生させることで、自動演奏ピアノ２０３に自動演奏させる。
また上記演奏情報は、ＣＰＵ１０１によって電子音源３
０１に送られて、楽音データが生成せしめられる。 さらに上記ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０４からＤＳＰ１０用の処理プログラム及び必要な係数データを読み出して、
該ＤＳＰ１０に送り、電子音源３０１から出力された上記楽音データに必要な音響効果を付加し、さらに後述するように遅延出力処理を行う。 すなわち、本実施例では、楽音データを遅延出力せしめる信号処理手段の構成として、ＲＡＭ１１を制御下に持つＤＳＰ１０が用いられている。

【００２４】上記構成は、自動演奏ピアノの構成と電子音源側の自動演奏を行わせる構成とでアンサンブル演奏を行わせる従来の構成とほぼ同じである。 ただし、上記コントローラ１００には、Ａ／Ｄ変換回路５０１を介してマイク５０２がつながっており、カラオケができる構成も有している。

【００２５】本演奏制御装置では、コントロールパネル１０２のパネル操作が特にない限り、マニュアル演奏モード（演奏者がピアノを弾く状態）に設定してある（ただしコントローラ１００が演奏中でないことが条件）
が、パネル操作で曲の選択などの処理が行われる場合は、常にアンサンブル演奏が行われるようにセットされている。 またコントローラ１００に演奏させるデータがピアノパートのみのデータであれば、自動演奏ピアノのみの演奏となる。

【００２６】上記コントロールパネル１０２には、図３
に示すように、パネルスイッチ１０２１〜１０２６及びその操作状態などを示す表示器１０２０の構成を有している。 ここでパネルスイッチは、選曲スイッチ１０２１
及び１０２２、ＰＬＡＹスイッチ１０２３及び１０２
４、遅延スイッチ１０２５及び１０２６が示されている。 また上記表示器１０２０では、演奏状態でない時に、選択されている曲名（あるいは曲番号）が、例えば「Ｎｏ Ｓｏｎｇ」（曲が選択されていない時）「Ｓｏ
ｎｇ１」「Ｓｏｎｇ２」（選択された曲名）…のように表示される。 また演奏中は、現在の演奏位置やテンポなどが表示される。 他方後述するようにパネル操作で遅延時間を設定できるように設定されているが、その遅延時間設定モードでは、現在の設定遅延時間が表示される。
初期値は例えば１００ｍｓとし、１０ｍｓ毎に設定できるようにしている。

【００２７】そして上記電子音源側の構成のうち、リバーブなどの音響効果を付加するためのＤＳＰ１０には、
そこで処理された楽音データが、上述のようにパネル操作で指示された時間だけ遅延して出力されるよう、該Ｄ
ＳＰ１０の制御プログラムがセットされている。 セットされる遅延時間の一例としては、上記自動演奏ピアノ側の構成において演奏情報が伝達されてから実際の弦がたたかれるまでタイムラグが、本実施例では、１００ｍｓ
秒程度であったので、同じ時間だけ、遅延時間として設定されると良い。 ただしこれに限定されるものではなく、実際の上記タイムラグに合わせて、自由に設定できることは言うまでもない。

【００２８】上記コントローラ１００のＣＰＵ１０１により、ドライブ装置（図示なし）を介してフロッピー（登録商標）ディスク４０１（図面上はドライブではなくフロッピーディスクの状態が図示されている）から、
標準ＭＩＤＩファイル（Standard Midi File）で構成されるＭＩＤＩ演奏情報（音色の並びはＧＭなど）が読み取られ、この演奏情報は、ＲＡＭ１０３に一旦記憶される。

【００２９】本演奏情報処理装置の該コントローラ１０
０の構成により、曲の進行順序に従って、上記ＲＡＭ１
０３から演奏情報が読み出される。

【００３０】読み出された演奏情報のうち、ピアノ演奏パートの情報を基に、上記ＣＰＵ１０１は、ソレノイド駆動信号発生回路２０１を制御して、ソレノイド駆動信号を発生せしめる。 この信号を受けたソレノイド駆動装置２０２により、ソレノイド（図示なし）が駆動せしめられる。 該ソレノイドの駆動によって、鍵盤（図示なし）が突き上げられるため、さらにアクション機構（図示なし）を介して、ハンマ（図示なし）により打弦される。

【００３１】一方上記演奏情報のうち、電子音源パートの情報も、ピアノ演奏パート側の場合と同時に電子音源３０１に供給される。

【００３２】この演奏情報に従って、上記電子音源３０
１により、エンベロープが付加された状態で楽音データが発生せしめられ、次のＤＳＰ１０に供給される。

【００３３】該ＤＳＰ１０では、楽音データにリバーブなどの音響効果が付加されるが、本実施例では、上述のように、そこで処理された楽音データが上記のようにして設定された時間遅延して出力されることになる。

【００３４】すなわち該ＤＳＰ１０は、楽音データを遅延出力せしめる信号処理手段の構成として用いられているが、該ＤＳＰ１０上では、以下のようにして遅延処理がなされる。

【００３５】図２に示すように、楽音発生回路である電子音源３０１より出力される楽音データは、上記ＤＳＰ
１０によって、ＲＡＭ１１に対して書込まれ、所定時間後に読出しがなされることによって、所定時間分の遅延が行われる。

【００３６】このＤＳＰ１０自身の処理につき説明すると、起動時に、該ＤＳＰ１０には、予めＣＰＵ１０１のＲＯＭ１０４に蓄えられている処理プログラムとＤＳＰ
１０を動作させるための係数データの初期値が、ＣＰＵ
１０１からロードされる。 初期値の係数データには、Ｒ
ＡＭ１１に対する楽音データ（ＰＣＭデジタルデータなど）の書込みのアドレスを指定するライトアドレスＷＡ
と読出しアドレスを指定するリードアドレスＲＡとが含まれる。

【００３７】一方、アンサンブル再生において、電子音源３０１は、ＤＳＰ１０に対して楽音データを順次送り出す。 該ＤＳＰ１０は、設定されたＷＡとＲＡにしたがって、楽音データのＲＡＭ１１のＷＡへの順次書込みとＲＡＭ１１のＲＡからの楽音データの順次読出しを行う。

【００３８】さらに、ＤＳＰ１０により読み出された楽音データは、Ｄ／Ａ変換回路３０２に送り出され、アナログ信号に変換され、アンプ３０３により増幅された後、スピーカ３０４より、音として放出される。 なお、
音源がステレオ出力の場合、以上の遅延処理は、Ｒ信号、
Ｌ信号の２チャンネル分の処理を行う。

【００３９】従って、電子音源側に供給される演奏情報は、電子音源３０１により、楽音データにされた状態で、ＤＳＰ１０で所定時間だけ遅延せしめられて出力されるので、ソレノイドによる自動演奏ピアノ側の打弦音と同時に発音させることが可能となり、タイムラグのないアンサンブル演奏を行わせることができる。 本実施例構成では、特に密度の高い演奏情報が入力されてくる場合でも、ＤＳＰ１０により楽音データの状態で、ＲＡＭ
１１のＷＡへの順次書込みとＲＡＭ１１のＲＡからの楽音データの順次読出しにより遅延出力されるので、上述したポインタの追い越しによるデータのオーバーフローなどが起こらず、正常なアンサンブル演奏が行えるようになる。

【００４０】なお、上記遅延量についてであるが、ＲＡ
Ｍ１１は、サンプリング周波数がｆ _sで書込みアドレスＷＡと読出しアドレスＲＡとが順次インクリメントしている。 ＷＡに対してＲＡはｎアドレス（ｎはｆ _sと遅延量とで決まる）分だけずれたアドレスになるように指定されているため、ＷＡに格納されたデジタル楽音データは、ＲＡＭ１１に書き込まれてからｔ _delay ＝ｎ／ｆ _sだけ遅れてＲＡから読み出される。 従って、電子音源３０
１より出力された楽音デジタル信号は、ＤＳＰ１０によって、電子音源３０１より出力された時から、遅延時間ｔ _delay ＝ｎ／ｆ _sだけ遅延されてＤ／Ａ変換回路３０２
に出力されることになる。 また、遅延量の最大量は、Ｒ
ＡＭ１１の容量によるが、ＲＡが指定できる範囲であれば、以上のようなＤＳＰ１０の動作原理から、演奏データが密な場合においても、遅延処理ができなくなる(オーバフローする)ことはない。

【００４１】またＤＳＰ１０による遅延時間の設定量であるが、遅延量の初期値を含む係数データの初期値は、
最後に電源を切った時の値が記憶されるようになっている。 従って遅延量を変える場合は、コントロールパネル１０２にある操作スイッチ１０２５及び１０２６で遅延量を設定する。 操作スイッチ１０２５及び１０２６で設定されたデータは、ＣＰＵ１０１の中にある操作スイッチ１０２５及び１０２６で設定されたデータをＤＳＰ１
０のＲＡに変換するテーブルなどを用いてＲＡを設定し、該ＤＳＰ１０に送信する。 なお、遅延時間設定部の方法は、押しボタン式スイッチの操作スイッチに限らず、ロータリーエンコーダや赤外線コントローラによっても良い。

【００４２】尚、フロッピーディスク４０１から読み取られる標準ＭＩＤＩファイルのファイルフォーマット及びＧＭの音色の並びにつき説明する。

【００４３】図４は標準ＭＩＤＩファイルの基本フォーマット構成が示されている。 通常標準ＭＩＤＩファイルでは、フォーマット０及びフォーマット１が使用される。 図４は、フォーマット１の例であり、フォーマット０では、トラックブロックが１のみとなる。 このうちトラックデータは、ＭＩＤＩイベント、システムエクスクルーシブイベント、メタイベントで構成される。

【００４４】ＭＩＤＩイベント：ＭＩＤＩイベントの構成は、デルタタイムとＭＩＤＩチャンネルメッセージで構成される。 このＭＩＤＩチャンネルメッセージには、押鍵情報（９ｎ ＫｅｙＮｏ. ベロシティ）、離鍵情報（８ｎ ＫｅｙＮｏ. ベロシティ）、音色情報（Ｃ
ｎ 音色Ｎｏ.）及びペダル情報（Ｂｎ ４０ ７Ｆ or ０
０）等が含まれる（ただしｎ＝０〜Ｆ；１ｃｈ〜１６ｃ
ｈを表す）。

【００４５】システムエクスクルーシブイベント：システムエクスクルーシブイベントの構成を図５に示す。
これはＭＩＤＩイベントやメタイベントで表現できない情報のために使用される。 例えばエフェクトの種類などがある。

【００４６】メタイベント：メタイベントの構成を図６に示す。 これはテンポや拍子、トラックデータ終了などのために使用される。

【００４７】またＧＭの音色については、標準的に採用されるリファレンス・音色テーブルが用いられる。 ここでは明示しないが、一般的にテーブル上に示される番号が上記音色情報の音色Ｎｏ.である。 実際の音色Ｎｏ.は０から始まるため、データの中ではテーブル上に示される番号から１を引いた値となる。 従ってテーブル上に示される番号１は、Acoustic Grand Pianoとなっているが、実際のデータでは音色Ｎｏ.＝０がこれとなる。 アンサンブル演奏を行う上ではこの音色のみ自動演奏ピアノで演奏するものとするが、テーブル上に示される番号２のBright Acoustic Pianoも演奏するようにしても良い。

【００４８】さらに他の番号３〜６の各種ピアノやその他任意の音色Ｎｏ.を、自動演奏ピアノで演奏するパートとして設定しても良い。

【００４９】図７は、上記演奏制御装置の基本処理を示すフローチャートである。 同図に示すように、本装置の電源がＯＮされると、初期化処理が行われる（ステップＳ１０１）。 そして上記演奏制御装置のコントロールパネル１０２上に設けられたパネルスイッチ１０２１〜１
０２６などのパネルスキャンを含むパネル処理が行われる（ステップＳ１０２）。 その後自動演奏処理がなされる（ステップＳ１０３）。

【００５０】他方図８は、曲の自動演奏などを行う際にテンポをとるために必要なテンポタイマ割り込み処理の処理フローが示されている。 割り込み処理が実行される毎に、クロックカウンタがインクリメントされる（ステップＳ２０１）。

【００５１】図９〜図１１までは、上記パネル処理の処理フローを示すフローチャートである。 まず図９では、
上記選曲スイッチ１０２１によるスイッチイベントがあったか否かがチェックされる（ステップＳ３０１）。 該スイッチイベントがあれば（ステップＳ３０１；Ｙｅ
ｓ）、プレイフラグが立っている（＝１）か否かがチェックされる（ステップＳ３０２）。 該フラグが立っている場合（ステップＳ３０２；Ｙｅｓ）、プレイ中であるとして、後述するステップＳ３０８に移行する。 反対に上記プレイフラグが立っていなければ（ステップＳ３０
２；Ｎｏ）、停止中であるとして、上記曲が格納されているフロッピーディスク４０１の前の位置に曲があるか否かがチェックされる（ステップＳ３０３）。 前の位置に曲がない場合（ステップＳ３０３；Ｎｏ）は、上述と同様、後述するステップＳ３０８に移行する。 反対に曲があれば（ステップＳ３０３；Ｙｅｓ）、ディスク位置を前の位置とし、その位置の曲を前記ＲＡＭ１０３にロードする（ステップＳ３０４）。 そして曲名を表示器１
０２０に表示する（ステップＳ３０５）。 さらに演奏ポインタが初期化され（ステップＳ３０６）、選曲された曲がＲＡＭ１０３へロード済みとされる（ステップＳ３
０７）。

【００５２】またステップＳ３０８では、上記選曲スイッチ１０２２によるスイッチイベントがあったか否かがチェックされる（ステップＳ３０８）。 該スイッチイベントがあれば（ステップＳ３０８；Ｙｅｓ）、プレイフラグが立っている（＝１）か否かがチェックされる（ステップＳ３０９）。 該フラグが立っている場合（ステップＳ３０９；Ｙｅｓ）、プレイ中であるとして、後述するステップＳ４０１に移行する。 反対に上記プレイフラグが立っていなければ（ステップＳ３０９；Ｎｏ）、停止中であるとして、上記曲が格納されているフロッピーディスク４０１の次の位置に曲があるか否かがチェックされる（ステップＳ３１０）。 次の位置に曲がない場合（ステップＳ３１０；Ｎｏ）は、上述と同様、後述するステップＳ４０１に移行する。 反対に曲があれば（ステップＳ３１０；Ｙｅｓ）、ディスク位置を次の位置とし、その位置の曲を前記ＲＡＭ１０３にロードする（ステップＳ３１１）。 そして曲名を表示器１０２０に表示する（ステップＳ３１２）。 さらに演奏ポインタが初期化され（ステップＳ３１３）、選曲された曲がＲＡＭ１
０３へロード済みとされる（ステップＳ３１４）。

【００５３】図１０は、上記図９の処理フローの続きを示すフローチャートである。 まずＰＬＡＹスイッチイベントがあったか否かがチェックされる（ステップＳ４０
１）。 該スイッチイベントがあれば（ステップＳ４０
１；Ｙｅｓ）、プレイフラグが立っている（＝１）か否かがチェックされる（ステップＳ４０２）。 該フラグが立っている場合（ステップＳ４０２；Ｙｅｓ）、プレイ中であるとして、後述するステップＳ４０７に移行する。 反対に上記プレイフラグが立っていなければ（ステップＳ４０２；Ｎｏ）、停止中であるとして、選曲された曲がＲＡＭ１０３にロード済みか否かがチェックされる（ステップＳ４０３）。 該曲がロード済みでなければ（ステップＳ４０３；Ｎｏ）、同じく後述するステップＳ４０７に移行する。 反対にその曲がロード済みであれば（ステップＳ４０３；Ｙｅｓ）、プレイフラグを立て（＝１）（ステップＳ４０４）、「演奏中」との表示がなされ（ステップＳ４０５）、クロックカウンタが０にセットされる（ステップＳ４０６）。

【００５４】さらにステップＳ４０７では、ＳＴＯＰスイッチイベントがあったか否かがチェックされる（ステップＳ４０７）。 該スイッチイベントがあれば（ステップＳ４０７；Ｙｅｓ）、プレイフラグが立っている（＝
１）か否かがチェックされる（ステップＳ４０８）。 該フラグが立っていない場合（ステップＳ４０８；Ｎ
ｏ）、後述するステップＳ５０１に移行する。 反対に上記プレイフラグが立っていれば（ステップＳ４０８；Ｙ
ｅｓ）、自動演奏ピアノ２０３及び電子音源３０１の消音がなされる（ステップＳ４０９）。 そしてプレイフラグを０とし（ステップＳ４１０）、演奏ポインタの初期化がなされ（ステップＳ４１１）、曲名の表示がなされる（ステップＳ４１２）。

【００５５】図１１は、上記図１０の処理フローの続きを示すフローチャートである。 まず遅延スイッチ１０２
５によるスイッチイベントがあったか否かがチェックされる（ステップＳ５０１）。 該スイッチイベントがあれば（ステップＳ５０１；Ｙｅｓ）、プレイフラグが立っている（＝１）か否かがチェックされる（ステップＳ５
０２）。 該フラグが立っている場合（ステップＳ５０
２；Ｙｅｓ）、プレイ中であるとして、後述するステップＳ５０７に移行する。 反対に上記プレイフラグが立っていなければ（ステップＳ５０２；Ｎｏ）、停止中であるとして、すでに設定されている遅延時間が下限に達していないか否かがチェックされる（ステップＳ５０
３）。 下限に達している場合は（ステップＳ５０３；Ｙ
ｅｓ）、後述するステップＳ５０７に移行する。 反対に下限に達していなければ（ステップＳ５０３；Ｎｏ）、
遅延時間から１０ｍｓを減じ（ステップＳ５０４）、新しい遅延時間を表示器１０２０に表示して（ステップＳ
５０５）、前記ＤＳＰ１０に新しい遅延時間を送信するための係数データが送信される（ステップＳ５０６）。

【００５６】さらにステップＳ５０７では、遅延スイッチ１０２６によるスイッチイベントがあったか否かがチェックされる（ステップＳ５０７）。 該スイッチイベントがあれば（ステップＳ５０７；Ｙｅｓ）、プレイフラグが立っている（＝１）か否かがチェックされる（ステップＳ５０８）。 該フラグが立っている場合（ステップＳ５０８；Ｙｅｓ）、プレイ中であるとして、前記自動演奏処理（ステップＳ１０３）に移行する。 反対に上記プレイフラグが立っていなければ（ステップＳ５０８；
Ｎｏ）、停止中であるとして、すでに設定されている遅延時間が上限に達していないか否かがチェックされる（ステップＳ５０９）。 上限に達している場合は（ステップＳ５０９；Ｙｅｓ）、前記ステップＳ１０３の自動演奏処理に移行する。 反対に上限に達してないければ（ステップＳ５０９；Ｎｏ）、遅延時間に１０ｍｓを加算し（ステップＳ５１０）、新しい遅延時間を表示器１
０２０に表示して（ステップＳ５１１）、前記ＤＳＰ１
０に新しい遅延時間を送信するための係数データが送信される（ステップＳ５１２）。

【００５７】図１２は、ＳＭＦフォーマットが０の場合の上記自動演奏処理の処理フローを示すフローチャートである。 同図に示すように、最初にプレイフラグが立っているか否かがチェックされる（ステップＳ６０１）。
このプレイフラグが立っていない場合（ステップＳ６０
１；Ｎｏ）、演奏準備ができていないとして、そこで処理は最初に戻される（リターン）。 反対にプレイフラグが立っている場合（ステップＳ６０１；Ｙｅｓ）、演奏準備ができているので、クロックカウンタが０であるか否かがチェックされる（ステップＳ６０２）。 クロックカウンタが０であれば（ステップＳ６０２；Ｙｅｓ）、
演奏が開始されていないものとして、そこで処理は最初に戻される（リターン）。 反対にクロックカウンタが０
でなければ（ステップＳ６０２；Ｎｏ）、クロックカウンタがデクリメントされ（ステップＳ６０３）、待機データがあるか否かがチェックされる（ステップＳ６０
４）。 待機データがなければ（ステップＳ６０４；Ｎ
ｏ）、後述するステップＳ６０９に移行する。 反対に待機データがあれば（ステップＳ６０４；Ｙｅｓ）、ＭＩ
ＤＩのトラックデータのデルタタイムのデクリメントがなされる（ステップＳ６０５）。 そして該デルタタイムが０になったか否かがチェックされる（ステップＳ６０
６）。 ０になっていなければ（ステップＳ６０６；Ｎ
ｏ）、前記ステップＳ６０２に復帰する。 反対に０になれば（ステップＳ６０６；Ｙｅｓ）、後述する図１３及び図１４に示されるデータ処理に移行する（ステップＳ
６０７）。 そしてプレイフラグが立っているか否かがチェックされる（ステップＳ６０８）。 このプレイフラグが立っていない場合（ステップＳ６０８；Ｎｏ）、演奏処理が終了したとして、そこで処理は最初に戻される（リターン）。 反対にプレイフラグが立っている場合（ステップＳ６０８；Ｙｅｓ）、演奏処理中であるとして、演奏ポインタの示す位置のデータを待機データエリアに読み込む（ステップＳ６０９）。 そして演奏ポインタを次の位置へ進める（ステップＳ６１０）。 さらにデルタタイムが０であるか否かがチェックされる（ステップＳ６１１）。 デルタタイムが０であれば（ステップＳ
６１１；Ｙｅｓ）、前記ステップＳ６０７に復帰しデータ処理が行われる。 反対にデルタタイムが０でなければ（ステップＳ６１１；Ｎｏ）、前記ステップ６０２に復帰する。

【００５８】図１３は、前記データ処理（図１２ステップＳ６０７）の処理フローを示すフローチャートである。 まずデータ処理の対象がＭＩＤＩイベントであるか否かがチェックされる（ステップＳ７０１）。 ＭＩＤＩ
イベントでなければ（ステップＳ７０１；Ｎｏ）、後述する図１４のステップＳ８０１に移行する。 ＭＩＤＩイベントであれば（ステップＳ７０１；Ｙｅｓ）、対象となるデータがノートデータか否かがチェックされる（ステップＳ７０２）。 それがノートデータであれば（ステップＳ７０２；Ｙｅｓ）、このチャンネルはピアノパートであるか否かがチェックされる（ステップＳ７０
３）。 ピアノパートであれば（ステップＳ７０３；Ｙｅ
ｓ）、ソレノイド駆動信号発生回路２０１によりソレノイド駆動信号が発生せしめられ（ステップＳ７０４）、
自動演奏ピアノ２０３の弦が打弦される。 反対にピアノパートでなければ（ステップＳ７０３；Ｎｏ）、電子音源３０１で楽音データの生成による発音乃至その消音がなされる（ステップＳ７０５）。 そこで処理は最初に戻される（リターン）。

【００５９】他方前記ステップＳ７０２で対象となるデータがノートデータでなければ（ステップＳ７０２；Ｎ
ｏ）、対象となるデータが音色データであるか否かがチェックされる（ステップＳ７０６）。 音色データであれば（ステップＳ７０６；Ｙｅｓ）、そのデータで示される音色Ｎｏ.が０（すなわちAcoustic Grand Pianoの音色）であるか否かがチェックされる（ステップＳ７０
７）。 音色Ｎｏ.が０であれば（ステップＳ７０７；Ｙ
ｅｓ）、そのチャンネルをピアノパートに設定する（ステップＳ７０８）。 反対に音色Ｎｏ.が０でなければ（ステップＳ７０７；Ｎｏ）、そのチャンネルを電子音源パートに設定する（ステップＳ７０９）。 そこで処理は最初に戻される（リターン）。 尚、上述のように、Ｎ
ｏ.３〜６というような任意のＮｏ.を自動演奏ピアノパートに割り当てても良い。

【００６０】また前記ステップＳ７０６で対象となるデータが音色データでなければ（ステップＳ７０６；Ｎ
ｏ）、対象となるデータがペダルデータであるか否かがチェックされる（ステップＳ７１０）。 ペダルデータであれば（ステップＳ７１０；Ｙｅｓ）、そのチャンネルがピアノパートであるか否かがチェックされる（ステップＳ７１１）。 ピアノパートであれば（ステップＳ７１
１；Ｙｅｓ）、ペダル用ソレノイド（図示なし）駆動信号が発生せしめられ、自動演奏ピアノ２０３でペダル処理が行われる。 反対にピアノパートでなければ（ステップＳ７１１；Ｎｏ）、電子音源３０１におけるペダル制御がなされる（ステップＳ７１３）。 そこで処理は最初に戻される（リターン）。

【００６１】さらに前記ステップＳ７１０で対象となるデータがペダルデータでなければ（ステップＳ７１０；
Ｎｏ）、このチャンネルがピアノパートであるか否かがチェックされる（ステップＳ７１４）。 ピアノパートであれば（ステップＳ７１４；Ｙｅｓ）、そこで処理は最初に戻される（リターン）。 反対にピアノパートでなければ（ステップＳ７１４；Ｎｏ）、電子音源３０１でそのデータに対応する制御がなされ（ステップＳ７１
５）、処理は最初に戻る（リターン）。

【００６２】図１４は、図１３のステップＳ７０１で対象となるデータがＭＩＤＩイベントでないと判断された場合の処理フローを示すフローチャートである。 まず対象となるデータがメタイベントであるか否かがチェックされる（ステップＳ８０１）。 メタイベントでなければ（ステップＳ８０１；Ｎｏ）、エクスクルーシブデータであるとして、エクスクルーシブ処理がなされる（ステップＳ８０２）。 反対にメタイベントでるあならば（ステップＳ８０１；Ｙｅｓ）、トラックデータ終了イベントであるか否かがチェックされる（ステップＳ８０
３）。 トラックデータ終了イベントであれば（ステップＳ８０３；Ｙｅｓ）、自動演奏ピアノ２０３および電子音源３０１の消音処理がなされる（ステップＳ８０
４）。 そしてプレイフラグを０とし（ステップＳ８０
５）、演奏ポインタを初期化し（ステップＳ８０６）、
曲名を表示して（ステップＳ８０７）、処理を最初に戻す（リターン）。

【００６３】前記ステップＳ８０３でトラックデータ終了イベントでなければ（ステップＳ８０３；Ｎｏ）、対象となるデータがテンポデータであるか否かがチェックされる（ステップＳ８０８）。 テンポデータであれば（ステップＳ８０８；Ｙｅｓ）、このテンポに応じた値をテンポタイマにセットし（ステップＳ８０９）、処理を最初に戻す（リターン）。 反対にテンポデータでなければ（ステップＳ８０８；Ｎｏ）、その他のメタイベント処理が行われ（ステップＳ８１０）、その後、処理を最初に戻す（リターン）。

【００６４】以上詳述したように、楽音データにリバーブなどの音響効果が付加されるＤＳＰ１０では、そこで処理された楽音データが予め設定された時間だけ遅延して出力されることになる。 すなわち、本ＤＳＰ１０が、
そこで処理され出力される楽音データに対して遅延バッファと同等の役割を果たす。 但し、ここでは、従来技術の構成の場合と異なり、遅延されるデータは、演奏情報ではなく、楽音データであり、単に溜めて出力するだけなので、上述したポインタの追い越しなどによるデータのオーバーフローといったことは起こらない。

【００６５】他方上記実施例では、遅延時間の設定を、
ユーザによる遅延スイッチの操作で行っているが、遅延時間を自動設定でセットすることもできる。 すなわち、
自動演奏ピアノ２０３に打鍵タイミングを検出するためのハンマセンサ（図示なし）を設置し、代表的な鍵に対してコントローラ１００から演奏情報を出力し、演奏情報出力の時点から、ハンマが打鍵するまでのタイムラグを計測できる構成とすることで、遅延時間の自動設定が可能となる。 すなわち、ここで計測されたタイムラグを予めＣＰＵ１０１に格納されている処理プログラムで遅延時間を設定するためのリードアドレスデータを計算し、上記ＤＳＰ１０に出力することで、遅延時間が自動的にセットされる。

【００６６】打鍵タイミングを検出するためのセンサとしては、光センサ、磁気センサなどのハンマの動きを検出するハンマセンサのほか、打弦音を検出するマイクロフォン、響板や弦の振動を検出する圧電センサなどを使用できる。

【００６７】図１５は、そのような遅延時間の自動設定構成の処理フローを示すフローチャートであり、また図１６は、その処理におけるカウンタのためのタイマ割り込み処理（たとえば１ｍｓ割り込み）を示すフローチャートである。 まずカウンタが０にセットされ（ステップＳ９０１）、上記代表的な鍵に対し所定の強さでソレノイド駆動信号が発生せしめられる（ステップＳ９０
２）。 上記ハンマセンサなどから変換器を介して送られてくるＡ／Ｄ信号の入力値があるか否かチェックされる（ステップＳ９０３）。 該入力値を検出してから（ステップＳ９０３；Ｙｅｓ）、上記カウンタの値に応じた遅延時間をＤＳＰ１０に送信する（ステップＳ９０４）。
その後上記鍵を消音するためのソレノイド駆動信号を発生し（ステップＳ９０５）、上記ソレノイド駆動装置２
０２に送る（ステップＳ９０６）。 そして処理を最初に戻す（リターン）。 また図１６に示すように、たとえば１ｍｓ毎に割り込み処理がなされ、タイムラグを計るカウンタのインクリメントがなされる（ステップＳ１００
１）。 ここで、タイマ割り込みが１ｍｓであり、カウンタの値が５００ならば、遅延時間は５００ｍｓに自動設定される。

【００６８】（実施例２）図１７は、上記実施例１と同じ構成で、ＤＳＰ１０により、遅延出力される電子音源３０１側の楽音データに対し、該ＤＳＰ１０で、音量制御及びリバーブを含む種々の音響効果（エフェクト）がなされた状態を示す回路ブロック図である。 基本的構成は上記実施例１と同じなので省略するが、本構成では、
音量制御や種々の音響効果付加を行うＤＳＰ１０の従来構成を用い、その処理プログラム及び係数データに、遅延処理用のものを加えれば、それだけで本発明に係る演奏制御装置が提供できるようになることが分かる。

【００６９】（実施例３）図１８は、同じく自動演奏ピアノ２０３の構成を含む上記本発明に係る演奏制御装置の別の実施形態構成を示す回路ブロック図である。 同図に示すように、本実施例の演奏制御装置の基本構成は、
前記実施例１及び実施例２の構成の場合とほぼ同じである。

【００７０】ただし、本構成では、読み込み対象となるＣＤから、ＭＩＤＩデータで構成される演奏情報と、音声やその他の楽器演奏音を含むオーディオ信号データが、コントローラ１００に読み込まれることになる。 もちろん読み込み対象はＣＤに限らず、例えばＣＤ−Ｒ、
ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ
−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等、その形式は問わない。

【００７１】またＤＳＰ１０には、電子音源３０１から出力される楽音データと上記オーディオ信号データが入力され、必要な音響効果付加処理がなされると共に、これらのデータに基づく楽音乃至音声は所定時間遅延して出力されることになる。

【００７２】本実施例でも、上記自動演奏ピアノ２０３
側の構成において演奏情報が伝達されてから実際の弦がたたかれるまでタイムラグが、１００ｍｓ秒程度であったので、同じ時間だけ遅延時間として、上記ＤＳＰ１０
に設定されている。 ただしこれに限定されるものでないことは、上記実施例の場合と同様である。

【００７３】従って、電子音源３０１から出力された楽音データとコンパクトディスクＣＤ４０２から読み出されたオーディオ信号データは、ＤＳＰ１０で所定時間だけ遅延せしめられて出力されるので、ソレノイドによる自動演奏ピアノ側の打弦音と同時に発音させることが可能となる。 本実施例構成では、特に密度の高い演奏情報が入力されてくる場合でも、ＤＳＰ１０により楽音データの状態とオーディオ信号データのまま遅延出力されるので、上述したポインタの追い越しによるデータのオーバーフローが起こらず、正常なアンサンブル演奏が行えるようになる。

【００７４】尚、本発明の演奏制御方法及び演奏制御装置、並びに楽音発生装置は、上述の実施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。

【００７５】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の請求項１
〜請求項１０記載の演奏制御方法及び演奏制御装置、並びに請求項１１記載の楽音発生装置の構成によれば、特に密度の高い演奏情報が入力されてくる場合でも、楽音データの状態で遅延出力されるので、上述したポインタの追い越しによるデータのオーバーフローなどが起こらず、正常なアンサンブル演奏が行えるようになるという優れた効果を奏し得る。

【００７６】また請求項３及び請求項８の構成によれば、デジタルシグナルプロセッサを用いて楽音データを所定時間遅延せしめて出力する構成としているため、楽音データに対して種々の音響効果を付加する構成などとして用いられているデジタルシグナルプロセッサの備えられた既存の電子楽器やカラオケ機器などの構成に、ソフトウェア的な変更を加えるだけで、上記のようなアンサンブル演奏をすることができるようになる。

【００７７】さらに請求項２及び請求項７の構成では、
オーディオ信号データもアンサンブル音源として用いることができ、この場合、楽器だけでなく、ボォーカル音などにも対応でき、上記従来技術ではできなかったアンサンブルを実現できるようになる。

【００７８】なお、上記本発明の構成によれば、オーディオ信号データを遅延させることで、オーディオ信号データによる音と自動演奏ピアノの発音との発音タイミングを同期化させることができるので、オーディオ信号データがＭＰ３やOggVorbisなどの形式であっても、良好なアンサンブルを実現でき、新オーディオ形式（上記）
との親和性が良好であると言える。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動演奏ピアノ２０３の構成を含む上記本発明に係る演奏制御装置の一実施形態構成を示す斜視図である。

【図２】上記構成の回路ブロック図である。

【図３】コントロールパネル１０２の構成の詳細を示す説明図である。

【図４】標準ＭＩＤＩファイルの基本フォーマット構成を示す説明図である。

【図５】システムエクスクルーシブイベントの構成を示す説明図である。

【図６】メタイベントの構成を示す説明図である。

【図７】上記演奏制御装置の基本処理を示すフローチャートである。

【図８】テンポタイマ割り込み処理の処理フローを示すフローチャートである。

【図９】パネル処理の処理フローを示すフローチャートである。

【図１０】図９の処理フローの続きを示すフローチャートである。

【図１１】図１０の処理フローの続きを示すフローチャートである。

【図１２】ＳＭＦフォーマットが０の場合の上記自動演奏処理の処理フローを示すフローチャートである。

【図１３】データ処理（図１２ステップＳ６０７）の処理フローを示すフローチャートである。

【図１４】図１３のステップＳ７０１で対象となるデータがＭＩＤＩイベントでないと判断された場合の処理フローを示すフローチャートである。

【図１５】遅延時間の自動設定構成の処理フローを示すフローチャートである。

【図１６】上記遅延時間の自動設定処理におけるカウンタのためのタイマ割り込み処理を示すフローチャートである。

【図１７】ＤＳＰ１０により、楽音データに対する音量制御及びリバーブを含む種々の音響効果の付加とデータ遅延出力処理がなされる状態を示す第２実施例の回路ブロック図である。

【図１８】自動演奏ピアノ２０３の構成を含む上記本発明に係る演奏制御装置の３つ目の実施形態構成を示す回路ブロック図である。

【図１９】ピアノ自動演奏装置から発せられる音と電子音源パートから発せられる楽音との間に発生するタイムラグを防ぐ従来構成を示す回路ブロック図である。

【図２０】演奏情報を溜め込むリングバッファ６００の構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ ＤＳＰ １１ ＲＡＭ １００ コントローラ １０１ ＣＰＵ １０２ コントロールパネル １０３ ＲＡＭ １０４ ＲＯＭ １０２０ 表示器 １０２１〜１０２６ パネルスイッチ １０２１、１０２２ 選曲スイッチ １０２３ ＰＬＡＹスイッチ １０２４ ＳＴＯＰスイッチ １０２５、１０２６ 遅延スイッチ ２０１ ソレノイド駆動信号発生回路 ２０２ ソレノイド駆動装置 ２０３ 自動演奏ピアノ ３００ 遅延用バッファ ３０１ 電子音源 ３０２ Ｄ／Ａ変換回路 ３０３ アンプ ３０４ スピーカ ４０１ フロッピーディスク ４０２ コンパクトディスク ５０１ Ａ／Ｄ変換回路 ５０２ マイク ６００ リングバッファ ６０１ 書き込みポインタ ６０２ 読み出しポインタ

フロントページの続き (72)発明者 岩瀬 勝彦 静岡県浜松市寺島町200番地 株式会社河 合楽器製作所内 (72)発明者 本多 久光 静岡県浜松市寺島町200番地 株式会社河 合楽器製作所内 (72)発明者 新妻 伸二 静岡県浜松市寺島町200番地 株式会社河 合楽器製作所内 (72)発明者 松田 寿徳 静岡県浜松市寺島町200番地 株式会社河 合楽器製作所内 Ｆターム(参考） 5D378 MM64 MM65 XX22