JPH04151694A - テンポコントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａｌ産業上の利用分野 この発明は、シーケンサやリズムマシンなどに対して実
時間で制御されたテンポクロックを与えることのできる
テンポコントローラに関する。

（ｂｌ従来の技術 音楽の最も重要な基本要素の１つに演奏のテンポという
ものがある。テンポは１つの曲の演奏の流れの中でも様
々に変化し、曲の表情作りの中で大きな役割を果たして
いる。そのテンポ変化の中にはりタルダントやアノチェ
レランドのように大局的なテンポ変化や小節内の細かな
テンポの揺らき゛など様々なものが含まれる。電子楽器
で、特にその自動演奏でこのテンポの微妙な変化を与え
るようにてきるとより音楽的な表現が可能になる。

シーケンサなどでこのテンポの変化を含む自動演奏を行
う場合、最も簡単な方法はそのテンポの変化も予めデー
タとして打ち込んでおくことであるところが、このよう
にシーケンサなどでは実時間での柔軟なテンポ変更を行
うことができない。

このことはシーケンサは人間との演奏の同期に関しては
無能に近く、人間の演奏者が機械の方に合わせてやらな
ければならないことを意味する。そこで、この問題を解
決するためにシーケンサ内で形成されているテンポクロ
ック情報を外部から与え、しかもそのテンポクロック情
報を実時間で制御する方法が提案されている。テンポを
表現する手段としては最も基本的なものとしてタッピン
グがある。すなわち、演奏者はタッピングを行うことに
より、そのタフピング番こ基づいてテンポクロックを発
生するようにする。シーケンサ側では、このテンポクロ
ック情報を受けると、前回のタッピング時の楽譜時間お
よび物理時間と、今回のタンピング時の楽譜時間と物理
時間とから新たなテンポを計算することになる。

ここで、物理時間と楽譜時間との定義は次のようになる
。

物理時間・・・通常の時間である。コンピュータのタイ
マによって生成される。例えばミリ秒単位の時間を意味
する。

楽譜時間・・・楽譜の中での位置を表す。

通常−拍の何分の１かを基本単位として用いる。例えば
本発明の実施例では１拍の１／３８４を単位として楽譜
時間を表現し、ＭＩＤＩ規格ではＦ８が１拍の１／２４
の楽譜時間を表す単位と解釈される。

上記の方式の従来のテンポコントローラとしては次のよ
うなものがあった。

■タップは全ての拍で行われるものと仮定し、１つのタ
ップが来る度に一拍分の楽譜時間を進める。

■タップは任意の拍で行われるものと仮定し、１つのタ
ップがくる度に拍の位置を計算し、テンポを変更する。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 しかし、上記■のタイプのテンポコントローラでは、全
部の拍に対してタッピングしなければならないために、 （イ）演奏家が疲れる。

（ロ）一定のテンポで良いことろでもタップしなければ
ならず、結果的にテンポを不本意に変化させてしまう。

（ハ）コンピュータは演奏家を必ず待ち、−人で少しで
も先に行くことがないので、不自然な演奏出力（伴奏な
ど）になる。

という不都合があり、 また、上記■のタイプのテンポコントローラは、任意の
ところだけタップできるということが逆に言うとコンピ
ュータはタップが来なくても演奏を続けることになるた
めに、 （イ）止めたいところで止めることができない（ロ）出
だしで演奏家とコンピュータを揃えたいときに揃えられ
ない。

という問題があった。

この発明の目的は、上記■のタイプと■のタイプの長所
を組合せ、任意のところでのタップを前提にしつつ演奏
の待ち合わせを可能にすることを目的とする。

（ｄ１課題を解決するための手段 この発明は、スイッチのオン、オフ毎にタップオンデー
夕、タフプオフデー夕を形成するタフピング手段と、 前記タップオンデータに基づいて次回の弱拍点および次
回の強拍点の楽譜時間を推定する手段と推定された次回
の弱拍点の楽譜時間と次に来るタップオフ時との前後を
比較し、その結果に応じて前記推定された次回の強拍点
と次回のタップオン時の間で楽譜時間を進行させるか進
行を止めるかの何れかの制御を行う手段と、 を備てなることを特徴とする。

（ｅ）作用 この発明では、スイッチがオンされた時、すなわち、タ
ップオンデータが発生したときに次回の弱拍点および強
拍点の楽譜時間が推定される。そして、次にタップオフ
となった時にそのタップオフ時と前記推定された弱拍点
の楽譜時間との前後を比較し、その結果に応じて前記推
定された次回の強拍点と次にくるタップオン時の間で楽
譜時間を進行させるか進行を止めるかの何れかの制御を
行う、つまり、推定弱拍点が実際のタフプオフ時よりも
前か後かによって推定強拍点からタップオン時までの間
で楽譜時間を進行させるか停止させるかを決める。例え
ば、推定弱拍点がタップオフ時よりも前のときに上記楽
譜時間の進行を停止させ、推定弱拍点がタップオフ時よ
りも後のときに上記楽譜時間の進行停止が無いようにす
る。第１図はこの様子を示している。同図（Ａ）は楽譜
時間の進行が停止される場合、つまり次回のタップオン
時での時間の待ち合わせが行われる場合を示している。

また同図（Ｂ）は楽譜時間の進行停止がない場合、つま
り次回のタップオン時で待ち合わせが行われない場合を
示している。このような制御によって、タップオフ（ス
イッチオフ）のタイミングを変えることよって曲の進行
を止めたいところで止めることができ、任意の位置（適
当なフレーズの頭）でコンピュータと演奏者とで時間を
合わせることができる。また、楽譜時間の進行停止がな
いようにタップオフ（スイッチのオフ）を−度行えば、
以後タッピングを行わなくても一定のテンポで曲が進行
していく。

（ｆｌ実施例 第２図はこの発明の実施例であるブロック図を示してい
る。同図の１はテンポコントローラ、２はシーケンサ、
３は音源、４はサウンドシステムを示している。シーケ
ンサ２内の演奏データメモリには予め演奏データが記憶
されている。テンポコントローラｌはシーケンサ２に対
してＭＩＤＩケーブルを介してテンポクロック情報を与
える。

実際には、Ｍ　Ｉ　Ｄ　Ｉケーブル上はクロックではな
く、Ｆ８データが流れる。また、Ｆ８データの他、スタ
ート時にはＦＡデータが出力され、ストップ時にはＦＣ
データが出力される。シーケンサ２はＦ８データを受け
ると、演奏データメモリのポインタを１つ進める。つま
り、シーケンサ２は、このテンポクロンクに基づいて内
部の演奏データメモリから演奏データを読み出し、音源
３に送る。音源３はその演奏データに対応する波形デー
タを音源メモリから読み出してサウンドシステム４に出
力する。

前記テンポコントローラｌはマイクロコンピュータ１０
、操作パネル１１、タイマ１２、タップスイッチ１３、
およびＭ　Ｉ　Ｄ　Ｉインターフェース１４を備えてい
る。操作パネル１１はスタート／スト、プスイノチを含
む。タイマ１２は外部割込タイマとして使用される。タ
ップスイッチ１３は通常のオン／オフスイッチである。

このスイッチは操作者がタフピングし易いように、例え
ば足の甲の上下動作でオン／オフ動作するものや手の上
下動作でオン／オフ動作する構造のものが望ましい。Ｍ
　Ｉ　Ｄ　Ｉインターフェース１４はマイクロコンピュ
ータ１０から出力されるテンポクロック情報に基づいて
演奏データメモリカウントアツプ用のＦ８データをＭＩ
ＤＩケーブル１５に乗せる。

なお、テンポクロック情報が０のときにはＦ８データは
形成されない。ＭＩＤＩケーブル１５はＭＩＤＩインタ
ーフェース１４のＭＩＤＩＯＵＴ端子に接続される。

シーケンサ２はシーケンサ本体２０とＭＩＤＩインター
フェース２１とを含む。ＭＩＤＩケーフケ−５はＭ　Ｉ
　Ｄ　Ｉインターフェース２１のＭＩＤＩＩＮ端子に接
続される。シーケンサ本体２０は内部に設けられている
演奏データメモリに図示のような演奏データを予め記憶
している。図のイベントデータ間のＦ８の数は楽譜上の
イヘント間隔に相当する数に等しい。イヘントデータは
、例えばＫＯＮ　（／−トｔ７）、ＫＣＤ　（音高）、
ＶＥＬ（キーへロシティ：音量）から構成され、ポイン
タがＫＯＮを指した時これらの演奏データを順に音＃３
に出力する。

以上の構成によりテンポコントローラ１から出力される
Ｆ８データの周期が短くなればシーケンサ２からは楽譜
時間か短くなるように演奏データが出力される。また、
反対に上記周期が長（なれば楽譜時間が長くなるように
演奏データが出力される。

次に第３図（Ａ）、　　（Ｂ）を参照して上舵テンポコ
ントローラ１の動作を説明する。

第３図（Ａ）はタップスイッチ１３がオンした時または
オフした時の動作を示している。

先ず、タップスイッチ１３がオンまたはオフすると、ス
テップｎｌにおいてオンまたはオフの判定を行い、オン
の場合にはｎ２に進み、オフの場合にはｎｌＯに進む。

タップスイッチがオンの時には演奏者が意図する強拍点
、次回の弱拍点および次回の強拍点を推定する。演奏者
の意図する今回の強拍点の推定はｎ２で行われる。この
強拍点の位置はＧｕｅｓｓＰｏｓで表される。第４図（
Ａ）または同図（Ｂ）において、今回のタップオン時を
ｔ２（Ｐ、）とすると、このＧｕｅｓｓＰｏｓは楽譜時
間で７６８の位置である。ＱｕｅｓｓＰｏｓは、 ＧｕｅｓｓＰｏｓ＝ （ＣｕｒＰｏｓ／Ｂｅａ　ｔ）＊Ｂｅａ　ｔで求められ
る。ここでＢｅａ　ｔは１拍の楽譜時間、すなわち３８
４であり、ＣｕｔＰｏｓは現在の楽譜時間位置を表す、
たとえば第４図（Ａ）では現在の物理時間がｔ２である
から、ＣｕｒＰ。

Ｓは７０４である。また、（Ｃｕｒｐｏｓ／Ｂｅａｔ）
は四捨五入値を返す。したがって、タップオフ時の物理
時間ｔ２においてＣｕｒＰｏｓが５７６〜７６Ｂの間に
ある場合にはＧｕ６ｓｓｐ。

Ｓは７６８となり、ＣｕｒＰｏｓが３８４〜５７５０間
にある場合にはＧｕｅｓｓＰｏｓは３８４となる。

続いて、ｎ３では予想する次の弱拍点を計算する。この
弱拍点は１ｊｐＢｅａｔで表される。

次の弱拍点ＵｐＢｅａｔは、 ＵｐＢｅａｔ＝ ＧｕｅｓｓＰｏｓ＋０．５＊Ｂｅａｔ ＋ｏｆｆｓｅｔ で求められる。ここでは、次の弱拍点の位置をＧｕｅｓ
ｓＰｏｓに１拍の楽譜時間の１／２を足し、さらにその
値にｏｆｆｓｅｔを加えた値としている。なお、第５図
はタップスイッチの可動接触子の軌跡を示しているが、
スイッチの接点構造成いは演奏者のタフピング内容によ
り、同図のように実際のタップオフタイミングｐｗと演
奏者の意図するＯＦＦポイントとが異なることがある。

そこで、実際のタップオフタイミングｐｗと演奏者の意
図するＯＦＦポイントとの間隔をｏｆｆｓｅｔとして与
えておくことにより、より正確なしｐＢｅａ　ｔを求め
ることが出来る。続いて、ｎ４において次回の強拍点の
位置を推定し、その強拍点を演奏停止点としてセットす
る。演奏停止点は５ｔｏｐＰｏｓで表される。

演奏停止点５ｔｏｐＰｏｓは、 ５ｔｏｐＰｏｓ＝ ＧｕｅｓｓＰｏｓ十Ｂｅａｔ で求められる。

第４図（Ａ）、　　（Ｂ）に示すように、Ｑｕｅｓｓｐ
ｏｓが７６８、また、ｏｆｆｓｅｔを仮に０とすると、
上記のｎ３．ｎ４の計算により、ＵｐＢｅａｔ＝９６０
．５ｔｏｐＰｏｓ＝１１５２となる。このＵｐＢｅａｔ
および５ｔｏｐＰＯ５が曲の進行の制御のために使用さ
れる。

次のｎ５ではテンポの計算を行う、テンポの計算は、 ＮｅｗＴｅｍｐｏ＝ （ＧｕｅｓｓＰｏｓ−ＰｒｅｖＰｏｓ）／（ＣｕｒＴｉ
ｍｅ−ＰｒｅｖＴｉｍｅ）て求められる。ここで、Ｎｅ
ｗＴｅｍｐｏは次に実行すべき演奏テンポであり、Ｐｒ
ｅｖＰｏｓは前回の強拍点の楽譜時間位置を示し、Ｃｕ
ｒＴｉ　ｍ　ｅは現在の物理時間を示し、Ｐ　ｒ　ｅ　
ｖ　Ｔ　ｉ　ｒｎｅは前回の強拍点の物理時間位置を示
している。

つまり、ＮｅｗＴｅｍｐｏは第４図（Ａ）、（Ｂ）から
明らかなように直線の傾きを表していることに他ならな
い。

続いて、ｎ６で楽譜時間の修正を行う。楽譜時間の修正
は、 ＣｕｒＰｏｓ＝ＧｕｅｓｓＰｏｓ で行われる。

次にｎ７においてデータの更新を行う。つまりＧｕｅｓ
ｓＰｏｓをＰｒｅｖＰｏｓとして更新し、ＣｕｒＴｉｍ
ｅをＰｒｅｖＴｉｍｅとして更新する。

一方、タップオフ時においては、上記ｎｌからｎｌｏに
進む。ｎｌＯでは、ＵｐＢｅａｔとＣｕｒＰｏｓを比較
するｅＵｐＢｅａｔがＣｕｒＰ。

Ｓよりも大きければｎ１２に進み、そうでない場台には
ｎｉｌに進む。そして、ｎ１２ではＳｔ。

ｐｐｏｓを無限大に設定することにより演奏停止点の解
除を行い、ｎｉｌては演奏停止点をそのままにする。つ
まり、後述のように、ｎ１２のセントによって第１図（
Ｂ）に示す制御が行われていき、ｎｌｌのステップによ
って第１図（Ａ）に示す制御が行われていく。

第３図ＣＢ）はＮミリｓｅｃ毎にタイマ割込で実行され
るフローチャートである。このフローでは、演奏を止め
て楽譜時間の待ち合わせを行ったりり、ＭＩＤＩケーブ
ルに対して演奏データメモリのカウントアンプのだめの
ＭＩＤＩデータＦ８を出力する。

ｎ２０．ｎ２１ではそれぞれ物理時間の維持と楽譜時間
の維持を行う。物理時間の維持はＣｕｒＴ　ｉ　ｍ　ｅ
にＮミリｓｅｃを加えることで行う。また、楽譜時間の
維持はＣｕｒＰｏｓにＮ＊ＮｅｗＴｅｍｐｏの値を加え
ることで行う。続いて、ｎ２２においてＣｕｒＰｏｓと
５ｔｏｐＰｏｓとを比較する。もし、ＣｕｒＰｏｓが５
ｔｏｐＰｏｓよりも大きいかまたは等しければ ＣｕｒＰｏｓ＝ＳｔｏｐＰｏｓ として、演奏を止め次のタンプオン時まで待ち合わせを
行う。つまり第１図（Ａ）に示す制御が行われる。第４
図（Ａ）は演奏の待ち合わせが行われる場合のグラフを
示している。図のＴで示す期間が演奏待ち合わせ時間で
ある。ｎ２２において、もし、第３図（Ａ）のｎ１２に
おいてＳｔ。

ｐＰｏｓが無限大に設定されていると、ＣｕｒＰｏｓは
常に５ｔｏｐＰｏｓよりも小さい。したがって、この場
合にはｎ　２２−＝ｎ　２４と進む。つまり、第１図（
Ｂ）の制御が行われる。第４図（Ｂ）はこの場合のグラ
フを示している。

ｎ２４では、現在までのＭ　Ｉ　Ｄ　Ｉクロック数を求
める。ここで、ＭＩＤＩ規格で定められる分解能（１拍
当たりのカウント数は２４）でのカウント数である現在
までのＭＩＤＩクロック数ＣｕｒＦ８Ｃｏｕｎｔは、次
式で求められる。

ＣｕｒＦ８Ｃｏｕｎｔ＝ Ｃｕ　ｒ　Ｐ　ｏ　ｓ　／　Ｆ　８　Ｔ　ｉ　ｍ　ｅこ
こてＦ８ＴｉｍｅはＭＩＤＩ　　Ｃｌｏｃｋｌ個当たり
の楽譜時間を表す。

続いてｎ２５てＭＩＤＩケーブルに対して出力するＭＴ
ＤＩ　　Ｃ１ｏｃｋの数、すなわちＦ８デタの数を求め
る。これは、 （ＣｕｒＦ８Ｃｏｕｎｔ ＰｒｅｖＦ８Ｃｏｕｎｔ） で求められる。ここでＰ　ｒ　ｅ　ｖ　Ｆ　８　Ｃｏ　
ｕ　ｎ　ｔは前回までのＭＩＤＩ　　Ｃ１ｏｃｋ数を表
す。なお、この割込動作が例えば５ミリｓｅｃ毎に行わ
れるとした場合、ｎ２５で出力されるＭＩＤＩＣｌｏｃ
ｋ　（Ｆ８データ）の数は０または１であり、しかも通
常の楽譜の演奏では０がかなり多く、たまに１になるも
のと考えられる。次にｎ２６において、 ＰｒｅｖＦ８Ｃｏｕｎｔ＝ ＣｕｒＦ８Ｃｏｕｎｔを実行して次回の処理のための！
１！備を行ってリターンする。

以上の動作により、演奏者はタップオン後火に来ると予
想されるＵｐＢｅａｔよりもやや遅くなるようにタップ
オフすれば、次回のタンプオン時においてソーケンサか
ら出力される演奏出力の待ち合わせを行うことができる
。また、タップオフのタイミングをＵｐＢｅａＬよりも
やや前に来るようにすれば、待ち合わせを行うことなく
楽譜時間が進行していく。以後は、タッピングを行わな
くても一定のテンポで楽譜時間が進行していく。

なお、上記の実施例ではタンプオフの時点がＵｐＩ３ｅ
ａｔより後のときに待ち合わせを行うようにしたが、逆
に、ＬｉｐＢｅａｔより前のときに待ち合わせを行うよ
うにしても良い。

（ｇ）発明の効果 この発明によれば、タップを行わない時には一定のテン
ポで演奏を進めることができ、途中で曲を止めて強拍点
での待ち合わせを行いたい場合には、タップスイッチの
オフのタイミングを推定弱拍点に対して少し遅め、また
は少し早めに行えば良い。逆に、待ち合わせを行うのを
解除したい場合には、タップスイッチのオフのタイミン
グを推定弱拍点に対して上記と逆の方向の位置、すなわ
ち少し早め、または少し遅めに行えば良い。つまり、タ
ップスイッチのオフのタイミングを適宜変えることによ
り曲の進行を制御することができる

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、　　（Ｂ）はこの発明の詳細な説明する
図である。第２図はこの発明の実施例のテンポコントロ
ーラにシーケンサと音源およびサウンドシステムを接続
したときの構成図、第３図（Ａ）、（Ｂ）はテンポコン
トローラの動作を示すフローチャート、第４図（Ａ）、
　　（Ｂ）はテンポコントローラの動作を説明するため
の図、第５図はテンポスイッチの軌跡を示す図である。 １−テンポコントローラ、 ２−シーケンサ、 ３−音源、 ４−サウンドシステム。 第３図（Ｂ） Ｎｓｓｅｃ割込み ＯＦＦ 第３図（Ａ） ターフ　フイフＪ○＼

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）スイッチのオン、オフ毎にタップオンデータ、タ
   ップオフデータを形成するタッピング手段と、 前記タップオンデータに基づいて次回の弱拍点および次
   回の強拍点の楽譜時間を推定する手段と推定された次回
   の弱拍点の楽譜時間と次に来るタップオフ時との前後を
   比較し、その結果に応じて前記推定された次回の強拍点
   と次回のタップオン時の間で楽譜時間を進行させるか進
   行を止めるかの何れかの制御を行う手段と、 を備えてなるテンポコントローラ。