JPH05173553A - 楽器自動演奏装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】発音すべきタイミングを規定した時間情報を含
む音楽演奏情報を記憶した記憶手段２２から順次読み出
した音楽演奏情報に基づき、音楽演奏情報中の時間情報
に応じたタイミングで操作子を駆動して音楽を再生演奏
する楽器自動演奏装置に関し、クロックの速度を変更す
るためのハードウエアを不要とした簡単且つ安価な構成
でテンポを制御できる楽器自動演奏装置を提供する。 【構成】テンポ速度を指定するテンポ指定操作子と、所
定速度のクロックによって時間を計数する時間カウンタ
１６と、時間カウンタの計数値を時間計数値に変換する
変換テーブル１５とを具備し、テンポ指定操作子により
指定されたテンポ速度に応じて変換テーブル１５を参照
することにより時間カウンタの値を時間計数値に変換
し、変換された時間計数値が音楽演奏情報に含まれる時
間情報以上になったときに音楽演奏情報を実行して音楽
を再生演奏するように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音楽演奏情報を記憶装
置に記憶せしめておき、演奏開始が指示された際に該音
楽演奏情報を読み出して楽器を動作させることにより自
動的に音楽を演奏せしめる楽器自動演奏装置に関する。

【０００２】近年、例えばピアノ等に装着し、予め記憶
された音楽演奏情報に基づき駆動機構を作動せしめて鍵
盤やペダルを操作することにより音楽を演奏する楽器自
動演奏装置が実用に供されている。

【０００３】かかる楽器自動演奏装置においては、リス
ナーの好みに合わせて曲のテンポを制御可能にすること
が望まれている。

【０００４】

【従来の技術】従来の楽器自動演奏装置は、例えば鍵番
号・打鍵強度・時間情報等からなる音楽演奏情報をフロ
ッピーディスク装置等の記憶装置に記憶しておき、例え
ば操作パネルから演奏開始を指示することにより、上記
記憶装置から音楽演奏情報を読み出して楽器を駆動し、
これにより自動的に音楽を演奏するようになっている。

【０００５】更に詳しく言えば、記憶装置には、予め、
イベント情報の集合からなる音楽演奏情報を記憶してお
く。１イベント情報は、例えば図６に示すように、識別
符号・鍵番号・打鍵強度・時間情報から構成される。

【０００６】演奏が指示されると、記憶装置から音楽演
奏情報中の１イベント情報を読み出し、当該イベント情
報に含まれる時間情報を調べる。そして、時間情報が該
イベントを実行すべきタイミング（時刻）に合致したと
きに、該イベントの実行、つまり押鍵又は離鍵等の動作
を行わしめる。

【０００７】１イベント情報の実行を終了すると、新た
に次のイベント情報を記憶装置から読み出して同様の処
理を行う。かかる動作を繰り返すことにより楽曲の演奏
が行われることになる。

【０００８】イベント情報を実行するタイミングは、次
のようにして検出される。即ち、クロックに同期して時
間を計数する時間カウンタの値と、読み出したイベント
情報中の時間情報とを比較し、これらが一致したときイ
ベントを実行すべきタイミングが到来したことを判断す
る。

【０００９】ところで、従来の楽器自動演奏装置におい
ては、テンポをコントロールするために、上記時間カウ
ンタの計数速度を可変にするように構成されている。

【００１０】例えば、図７に示すように、クロック発生
器５０で発生されたクロック信号を分周器５１で分周し
て複数の周波数のクロックを生成し、切換回路５２に供
給する。切換回路５２は、図示しないテンポ選択スイッ
チからの選択信号に応じて、複数の周波数のクロックの
中から１つのクロックを選択し、時間カウンタ５３に供
給する。これにより、時間カウンタの計数が行われる。

【００１１】この時間カウンタ５３の計数値は、所定の
タイミングで図示しないＣＰＵによりバス５４を介して
読み取られ、上述したイベントを実行するタイミングの
判定に使用される。即ち、時間カウンタ５３の計数速度
を変更することによりテンポコントロールが実現されて
いる。

【００１２】また、図８に示すように、可変周波数発振
器６０で発生されたクロック信号を時間カウンタ６１に
供給するように構成し、該可変周波数発振器６０の発振
周波数を可変抵抗器ＶＲで制御する。これにより、時間
カウンタ６１に供給するクロックを連続的に変更せし
め、テンポコントロールを実現している。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来は時
間カウンタを計数するクロックの速度を制御するため
に、分周器や切換回路、或いは可変周波数発振器等のハ
ードウエアを必要とし、回路構成が複雑になるとともに
装置のコストが上昇するという欠点があった。

【００１４】この発明は、かかる事情に鑑みてなされた
もので、クロックの速度を変更するためのハードウエア
を不要とした簡単且つ安価な構成でテンポを制御できる
楽器自動演奏装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の楽器自動演奏装
置は、上記目的を達成するために、発音すべきタイミン
グを規定した時間情報を含む音楽演奏情報を記憶した記
憶手段を有し、該記憶手段から順次読み出した音楽演奏
情報に基づき、該音楽演奏情報中の時間情報に応じたタ
イミングで操作子を駆動して音楽を再生演奏する楽器自
動演奏装置において、テンポ速度を指定するテンポ指定
操作子と、所定速度のクロックによって時間を計数する
時間カウンタと、該時間カウンタの計数値を時間計数値
に変換する変換テーブルとを具備し、前記テンポ指定操
作子により指定されたテンポ速度に応じて前記変換テー
ブルを参照することにより前記時間カウンタの値を時間
計数値に変換し、変換された時間計数値が前記音楽演奏
情報に含まれる時間情報以上になったときに前記音楽演
奏情報を実行して音楽を再生演奏することを特徴とす
る。

【００１６】

【作用】この発明は、テンポ（リズム）の僅かな変動
（例えば５ｍｓｅｃ程度）は音楽の演奏上殆ど無視し得
ることに着目してなされたもので、変換テーブルにテン
ポ速度に応じたデータを記憶しておき、テンポ指定操作
子により所定のテンポが指定された際、上記変換テーブ
ルを参照して時間カウンタの計数値を時間計数値に変換
し、この変換された時間計数値が、「時間計数値≧時間
情報」を満足するときに音楽演奏情報を実行するように
したものである。

【００１７】これにより、クロックの速度を可変にする
必要がないので可変周波数発振器や分周器等が不要とな
り、簡単な回路構成でテンポ速度を可変にすることがで
きる。また、装置のコスト上昇を抑えることができる。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
つき詳細に説明する。図１は、本発明に係る楽器自動演
奏装置の一実施例の全体的な構成を概略的に示すブロッ
ク図である。

【００１９】図において、１０は中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）であり、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）１１に記憶
されている制御プログラムに従って当該楽器自動演奏装
置の各部を制御するものである。ＲＯＭ１１は、上述し
た制御プログラムが格納される他、ＣＰＵ１０が使用す
る種々の固定データが格納されている。このＲＯＭ１１
は、ＣＰＵ１０により、システムバス３０を介してアク
セスされる。

【００２０】１２はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
であり、ＣＰＵ１０の作業用領域、当該楽器自動演奏装
置を制御するための各種レジスタ、フラグ等が定義され
ている。このＲＡＭ１２も、ＣＰＵ１０により、システ
ムバス３０を介してアクセスされる。

【００２１】１３は入出力インタフェースであり、この
入出力インタフェース１３の一方側はシステムバス３０
に接続され、他方側には操作スイッチ部２０、ディスプ
レイ装置２１、記憶装置２２が接続されるようになって
いる。

【００２２】操作スイッチ部２０には、自動演奏の開始
を指示する「スタートスイッチ」、テンポ速度を指示す
る「テンポ指示スイッチ」等（いずれも図示しない）の
各種スイッチが含まれる。この操作スイッチ部２０のオ
ン／オフ状態は、図示しないスキャン回路により検出さ
れ、入出力インタフェース１３を介してＣＰＵ１０に送
られる。このスイッチのオン／オフ情報は、ＲＡＭ１２
の所定領域に記憶される。

【００２３】ディスプレイ装置２１は、例えばＬＣＤに
より構成されるものであり、装置の各種状態やメッセー
ジを表示するために使用される。例えば、自動演奏が開
始されると、演奏時間を表示するために用いられる。こ
のディスプレイ装置２１は、ＣＰＵ１０から入出力イン
タフェース１３を介して送られてくる情報により表示制
御される。

【００２４】記憶装置２２としては、例えばフロッピー
ディスク装置が用いられ、該フロッピーディスク装置に
は記憶媒体としてのフロッピーディスク２３が装着され
るようになっている。このフロッピーディスク２３に
は、上述した音楽演奏情報が記憶される。

【００２５】ここで、音楽演奏情報は、図６に示すよう
に、イベント情報の集合として構成される。各イベント
情報は、識別符号、鍵番号、打鍵強度及び時間情報によ
り構成されている。

【００２６】識別符号は、当該イベント情報の種類を示
すものでり、例えば当該イベント情報が鍵盤操作子の音
楽演奏情報であるかペダル操作子の音楽演奏情報である
かの識別、また、該イベント情報がオンイベントを指示
するものかオフイベントを指示するものか等が指定され
る。

【００２７】鍵番号は、イベントを実行すべき鍵の番号
を示すものである。打鍵強度は、オンイベント又はオフ
イベント時の打鍵又は離鍵の強さ（速さ）を指定するも
のである。時間情報は、当該イベント情報を実行すべき
タイミング（時刻）を示す情報である。この時間情報
が、時間カウンタ１６の計数値に一致したときに、当該
イベント情報に基づくイベントが実行されることにな
る。

【００２８】記憶装置２２に装着されたフロッピーディ
スク２３から読み出された音楽演奏情報は、入出力イン
タフェース１３を介してＣＰＵ１０に送られ、楽器の自
動演奏に供されることになる。

【００２９】１４はソレノイド駆動装置であり、全鍵に
対応して設けられたソレノイド２５₁ 〜２５_n を駆動す
るものである。各ソレノイド２５₁ 〜２５_n は鍵に連結
されている。ＣＰＵ１０からの制御によりソレノイド駆
動装置１４が起動されると、ソレノイド２５₁ 〜２５_n
が駆動され、該当する鍵が押下げ（又は引下げ）られて
押鍵機能が実現される。

【００３０】離鍵の機能は、ＣＰＵ１０からの制御によ
りソレノイド駆動装置１４の起動が停止され、ソレノイ
ド２５₁ 〜２５_n が開放されることにより実現される。

【００３１】１５は本発明の特徴に直接関係する変換テ
ーブルである。この変換テーブル１５は、ＲＯＭによる
メモリテーブルで構成される。時間カウンタ１６の計数
値をアドレス値としてメモリテーブルを読み出し、読み
出した値を時間計数値として用いるものである。

【００３２】例えば、時間カウンタ１６の計数値が
「３」のときは３番地の内容「３」が読み出され（図
２、図３参照）、変換された計数値として用いられる。
変換テーブル１５の記憶内容の詳細については後述す
る。なお、上記実施例では、変換テーブル１５は、独立
のＲＯＭに設ける構成としているが、プログラム等が記
憶されたＲＯＭ１１中に設けるように構成しても良い。

【００３３】１６は時間カウンタであり、クロック発生
器１７からのクロック信号により所定速度でカウントア
ップ動作を行うものである。この時間カウンタ１６の内
容は、ＣＰＵ１０により読み出され、発音タイミングの
算出に使用される。

【００３４】なお、上記ＣＰＵ１０、ＲＯＭ１１、ＲＡ
Ｍ１２、入出力インタフェース１３、ソレノイド駆動装
置１４、変換テーブル１５及び時間カウンタ１６は、シ
ステムバス３０により相互に接続されている。

【００３５】以上の構成において、本実施例の動作につ
き説明する。

【００３６】操作スイッチ部２０のスタートスイッチ
（図示しない）が押下されると、該スイッチの状態が入
出力インタフェース１３を介してＣＰＵ１０に送られ
る。ＣＰＵ１０は、スタートスイッチがオンにされたこ
とを判断すると、記憶装置２２から音楽演奏情報の１イ
ベント情報（図６参照）を読み出し、イベント情報中の
時間情報を抽出する。

【００３７】次いで、時間カウンタ１６からカウント値
を読み出し、該カウント値により変換テーブル１５を参
照して時間計数値への変換を行う。次いで、上記時間情
報と時間計数値とを比較し、「時間計数値≧時間情報」
を満足するとき実行タイミングが到来したことを認識
し、イベント情報を実行する。

【００３８】このイベント情報の実行を終了すると、新
たに次のイベント情報を記憶装置２２から読み出して同
様の処理を繰り返し、音楽を演奏する。

【００３９】ここで、時間情報の計数方法として、相対
時間方式と絶対時間方式の２つの方式がある。図４及び
図５は２つの方式を模式的に表したものである。図にお
いて、ｅ１〜ｅ８はイベントを示し、図中の数字は時間
情報の値を示したものである。以下の説明では、時間情
報を示す数値は、例えば５msecを単位とする値であるも
のとする。

【００４０】図４に示す相対時間方式は、前イベントか
らの時間計数データを時間情報として用いる方式であ
り、図５に示す絶対時間方式は、一定時間毎に発せられ
る定時情報（以下、単に「ＳＴ」という）からの時間計
数データを時間情報として用いる方式である。

【００４１】これらの時間情報の計数方式について、イ
ベントｅ３を例にとって説明する。相対時間方式では、
イベントｅ３はイベントｅ２からの時間「１４」が時間
情報として扱われる。これは、時間情報が１４×５msec
＝７０msecであることを意味し、イベントｅ２から７０
msec後にイベントｅ３が実行されることを表す。

【００４２】この相対時間方式では、イベント情報が実
行される都度、時間カウンタ１６がクリアされる。

【００４３】また、絶対時間方式では、ＳＴからの時間
「１０」が時間情報として扱われる。これは、時間情報
が１０×５msec＝５０msecのことを意味し、ＳＴから５
０msec後にイベントｅ３が実行されることを表す。

【００４４】この絶対時間方式では、音楽演奏情報の記
録時に、所定時間間隔（例えば５msec）のクロックによ
って、例えば「１００」カウントで「０」に戻る１００
進カウンタを動作させ、該カウンタのカウント値が
「０」に戻った時、ＳＴを他のイベント情報とともに音
楽演奏情報として記憶装置２２に記憶させておく。

【００４５】そして、再生時に、記録時と同一のクロッ
クで動作する時間カウンタによって時間を計数し、この
時間カウンタの計数値に基づいてイベントを実行し、時
間カウンタの計数値が所定値になったときＳＴを実行す
る。

【００４６】このＳＴは、時間情報が「０」の特殊なイ
ベントとみなすことができる。ディスプレイ装置２１に
設けられる演奏時間を表示する時計は、ＳＴが１回実行
される度に、０．５秒進められる。

【００４７】以下、図５を参照しながら、絶対時間方式
を用いたテンポ制御の動作について説明する。まず、音
楽演奏情報が記録された時と同じ速度で再生される場合
は、イベントｅ３、ｅ４、ｅ５、ｅ６はそれぞれ時間カ
ウンタの計数値が「１０」、「１６」、「２８」、「３
２」になったとき「時間計数値≧時間情報」を満足して
イベント情報が実行される。

【００４８】次に、演奏を記録した時の演奏速度と異な
る速度で再生演奏を行うために、操作スイッチ部２０に
設けられたテンポ指定スイッチ（図示しない）によって
テンポが指定された時の動作について、１０パーセント
遅い速度が指定された場合を例にとって説明する。

【００４９】図２は時間カウンタ１６の計数値をマイナ
ス１０パーセントに読み替えて変換するための変換テー
ブル１５を示したものである。

【００５０】この変換テーブル１５は、時間カウンタ１
６が１１０進する間（５msec×１１０＝５５０msec）に
「０から９９」まで１００進する（５msec×１００＝５
００msec）ように変換するべく構成されている。これに
より、約マイナス１０パーセントの速度になる。

【００５１】図２に示した変換テーブル１５は、時間カ
ウンタ１６が進歩しても変換値が進まない部分を１０箇
所（網かけ部分参照）設けた変換テーブルの例である
が、変換の方法にはこの他にも時間カウンタ１６の値に
所望値を積算する方法や、時間カウンタが「１」歩進す
る都度、所望値を累算する方法等の算術演算を用いて変
換するように構成することもできる。

【００５２】この変換テーブル１５はＲＯＭ１１の中に
設けられ、必要に応じて参照される。変換テーブル１５
で変換された時間計数値によってイベントｅ３〜イベン
トｅ６が実行される時の時間カウンタ１６の計数値はそ
れぞれ下記表１に示すとおりである。

【００５３】

【００５４】例えば、イベントｅ３が読み出されると、
時間情報「１０」が示す時間の到来を待ってイベントが
実行される。ここで時間の到来とは、変換された「計数
値≧時間情報の値」が満足された時のことである。

【００５５】このとき時間カウンタ１６の計数値は図２
の変換テーブル１５を使って上記表１に示すように変換
されるので、変換された計数値が「１０」の時、即ち、
時間カウンタ１６の計数値が「１１」の時実行されるこ
とになる。同様にしてイベントｅ４は、時間カウンタ１
６の計数値が「１８」の時実行される。

【００５６】イベントｅ５についても、同様に読み出さ
れてから時間の到来を待って実行される。このときは、
変換された計数値が「２８」すなわち時間カウンタ１６
の計数値が「３１」の時イベントｅ５が実行され、通常
の演奏時と比較して１５msec遅く（間延びして）実行さ
れる。イベントｅ６についても全く同様である。

【００５７】このようにして演奏が進んでいき、時間カ
ウンタ１６が「１１０」に達したとき、その変換値は
「００」となりＳＴが実行されて時間カウンタ１６はク
リアされ、変換値も「００」となって時間情報が「０
０」のイベントが実行される。

【００５８】次に、１０パーセント速い速度が指定され
た場合を例にとって説明する。図３は、時間カウンタ１
６の計数値をプラス１０パーセントに読み替え変換する
ためのテーブル１５を示したものである。

【００５９】この変換テーブル１５は、時間カウンタ１
６が９０進する間（５msec×９０＝４５０msec）に０か
ら９９まで１００進する（５msec×１００＝５００mse
c）ように変換するべく構成されている。これにより、
約プラス１０パーセントの速度になる。

【００６０】図３に示した変換テーブル１５は、時間カ
ウンタ１６が１歩進したとき変換値が２歩進する部分を
１０箇所（網かけ部分参照）設けた変換テーブルの例で
あるが、変換の方法にはこの他にも時間カウンタ１６の
値に所望値を積算する方法や、時間カウンタが１歩進す
る都度所望値を累算する方法等の算術演算を用いて変換
するように構成することもできる。

【００６１】この変換テーブル１５はＲＯＭ１１の中に
設けられ、必要に応じて参照される。変換テーブル１５
で変換された時間計数値によってイベントｅ３〜イベン
トｅ６が実行される時の時間カウンタ１６の計数値はそ
れぞれ下記表２に示すとおりである。

【００６２】

【００６３】例えば、イベントｅ３が読み出されると、
時間情報「１０」が示す時間の到来を待ってイベントが
実行される。ここで時間の到来とは、「変換された計数
値≧時間情報の値」が満足された時のことである。

【００６４】このとき時間カウンタ１６の計数値は図３
の変換テーブル１５を使って上記表２に示すように変換
されるので、変換された計数値が「１０」の時、即ち、
時間カウンタ１６の計数値が「９」の時実行されること
になる。同様にしてイベントｅ４は、時間カウンタ１６
の計数値が「１４」の時実行される。

【００６５】イベントｅ５についても、同様に読み出さ
れてから時間の到来を待って実行される。このときは、
変換された計数値が「２８」すなわち時間カウンタ１６
の計数値が「２５」の時イベントｅ５が実行され、通常
の演奏時と比較して１５msec速く実行される。イベント
ｅ６についても全く同様である。

【００６６】このようにして演奏が進んでいき、時間カ
ウンタ１６が「９０」に達したとき、その変換値は「０
０」となりＳＴが実行されて時間カウンタ１６はクリア
され、変換値も「００」となって時間情報が「００」の
イベントが実行される。

【００６７】以上説明したように、この実施例は、多少
の時間（例えば５msec程度）の揺らぎは音楽の演奏上障
害にならないことに着目してなされたもので、時間カウ
ンタ１６の内容を変換する変換テーブル１５に、時間カ
ウンタ１６が歩進しても変換値が進まない部分、あるい
は、時間カウンタ１６が１歩進したとき変換値が２歩進
する部分を設け、この変換テーブル１５で時間カウンタ
１６の内容を参照することにより、テンポを遅くしたり
早くしたりできるようにしたものでる。

【００６８】これにより、クロックの速度を固定にする
ことが出来、複雑な可変周波数発振器または分周器を用
意する必要がない。また、分周器の出力を切り換える切
換回路も不要になり、構成が簡単になるとともに、装置
自体を安価に構成できるという効果がある。

【００６９】上記実施例では、時間カウンタ１６の計数
値を変換する手段として、変換テーブル１５をメモリテ
ーブルで実現したが、該変換手段は時間カウンタ１６が
１歩進する都度あるいは、クロックが入力される都度所
望値を加算する方法でも実現することができる。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によればク
ロックの速度を変更するためのハードウエアを不要とし
た簡単且つ安価な構成でテンポを制御できる楽器自動演
奏装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の楽器自動演奏装置の実施例の全体的な
構成を概略的に示すブロック図である。

【図２】本発明に用いられるテンポを遅くする（テンポ
を１０パーセント遅くする）場合の変換テーブルの一例
を示す図である。

【図３】本発明に用いられるテンポを早くする（テンポ
を１０パーセント早くする）場合の変換テーブルの一例
を示す図である。

【図４】本発明に適用される相対時間方式の時間の表し
方を説明するための図である。

【図５】本発明に適用される絶対時間方式の時間の表し
方を説明するための図である。

【図６】本発明で使用する音楽演奏情報の構成例を示す
図である。

【図７】従来のテンポコントロール（分周器を用いた
例）を説明するための図である。

【図８】従来のテンポコントロール（可変周波発振器を
用いた例）を説明するための図である。

【符号の説明】

１５ 変換テーブル １６ 時間カウンタ ２０ 操作スイッチ部（テンポ指定操作子） ２２ 記憶装置（記憶手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発音すべきタイミングを規定した時間情
   報を含む音楽演奏情報を記憶した記憶手段を有し、該記
   憶手段から順次読み出した音楽演奏情報に基づき、該音
   楽演奏情報中の時間情報に応じたタイミングで操作子を
   駆動して音楽を再生演奏する楽器自動演奏装置におい
   て、 テンポ速度を指定するテンポ指定操作子と、 所定速度のクロックによって時間を計数する時間カウン
   タと、 該時間カウンタの計数値を時間計数値に変換する変換テ
   ーブルとを具備し、 前記テンポ指定操作子により指定されたテンポ速度に応
   じて前記変換テーブルを参照することにより前記時間カ
   ウンタの値を時間計数値に変換し、変換された時間計数
   値が前記音楽演奏情報に含まれる時間情報以上になった
   ときに前記音楽演奏情報を実行して音楽を再生演奏する
   ことを特徴とする楽器自動演奏装置。