JPH08211863A - 演奏データ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 リアルタイム入力演奏データをノンリアルタ
イムでデータ処理を行い、演奏データのピッチ検出等の
データ処理の精度向上が可能で、処理後の演奏データの
記憶容量の削減可能な演奏データ処理装置。 【構成】 演奏入力した各弦および通常のギターの波形
データは、ハードディスクの所定領域に順次格納する。
該波形データには各種データ処理を施して分析し、その
結果に応じＭＩＤＩコードを生成する。該ＭＩＤＩコー
ドが、格納した各弦の波形データおよび通常のギターの
波形データに対応し、ハードディスクの別の領域に格納
する。該波形データの一部は、ユーザの指示に応じ切り
出し、所定の音色データとして波形メモリの所定領域に
格納する。該格納ＭＩＤＩコードの再生の指示時該が順
次読み出され音源１５に送出し、該ＭＩＤＩコードに応
じ波形メモリから楽音波形が読み出され楽音信号を生成
し、サウンドシステム１６により音響に変換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入力された演奏データ
を処理する演奏データ処理装置、特に、弦楽器から入力
された演奏データを処理する演奏データ処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、演奏データ処理装置、特に、弦楽
器から入力された演奏データを処理する演奏データ処理
装置として、例えばギターシンセサイザが知られてい
る。

【０００３】かかる従来のギターシンセサイザは、ユー
ザが演奏（入力）した演奏データをリアルタイムで処理
して、例えばＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital I
nterface）コードに変換し、この変換されたＭＩＤＩコ
ードに従って楽音を生成する。このように従来のギター
シンセサイザでは、リアルタイム処理が行われるため
に、リアルタイム性が重視され、したがって、ピッチ検
出の速度が優先され、検出ピッチの精度が犠牲にされて
いた。

【０００４】また、上記従来のギターシンセサイザで
は、処理速度等の理由により、ノートオンとベロシティ
およびピッチとを同時に求めることができないので、Ｍ
ＩＤＩコードの出力は、一番遅く検出されたデータに合
わせざるを得なかった。これは、ＭＩＤＩコードのノー
トオンデータが、１つのメッセージで「ノートオン」、
「キーコード」、「ベロシティ」を表すために起こるも
のである。したがって、演奏した時点とＭＩＤＩコード
を出力した時点との間にタイムラグが発生し、ユーザが
違和感を感じることもあった。

【０００５】ところで、最近、コンピュータ等を用いて
作曲するＤＴＭ（Desk Top Music）が盛んになってきて
いる。ＭＩＤＩデータをコンピュータ等に入力する方法
には、コンピュータ等のキーやマウスを用いて１つずつ
音符を指定しながら行うステップ入力と、電子楽器を演
奏し、その楽器が出力するＭＩＤＩデータを記録するリ
アルタイム入力との２種類の入力方法が知られている。
後者のリアルタイム入力には、従来、鍵盤タイプの電子
楽器および管楽器タイプの電子楽器が主として用いられ
ていたが、ユーザによっては、弦楽器タイプの電子楽器
（例えば、上記ギターシンセサイザ）を使用したいとい
う要求が大きくなってきている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ギ
ターシンセサイザに代表される弦楽器タイプの電子楽器
をＤＴＭに使用すると、検出される楽音のピッチが不安
定であるために、ピッチが短時間で変化し、この変化に
応じたＭＩＤＩデータ（具体的には、ピッチベンドデー
タ）が大量に生成され、このピッチベンドデータによっ
てＭＩＤＩデータを記憶するメモリが直ぐに一杯になる
という問題が生じた。

【０００７】また、従来のギターシンセサイザでは、上
述のようにリアルタイム性を重視しているので、これを
ＤＴＭに使用した場合にはピッチ検出等のデータ処理の
精度が犠牲にされ、ユーザが意図したＭＩＤＩデータを
生成することができないこともあった。

【０００８】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、ユーザがリアルタイム入力した演奏データをノンリ
アルタイム処理でデータ処理を行ってもよい場合に、演
奏データのピッチ検出等のデータ処理の精度を向上させ
ることができるとともに、処理後の演奏データを記録す
る記憶手段の記憶容量を削減することが可能な演奏デー
タ処理装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、ユーザが演奏した楽音を楽音データとして入
力する楽音入力手段と、該入力された楽音データを記憶
手段に記録する楽音データ記録手段と、該記録された楽
音データから該楽音のエンベロープを検出するエンベロ
ープ検出手段と、該検出されたエンベロープから各楽音
の発音を開始した位置および発音を終了した位置を検出
する発音区間検出手段と、該検出された各楽音の発音区
間で、当該楽音のピッチを検出するピッチ検出手段と、
該検出されたピッチおよび前記検出されたエンベロープ
に応じて当該楽音に対する演奏データを作成する演奏デ
ータ作成手段と、該作成された演奏データを前記記録手
段に記録する演奏データ記録手段とを有することを特徴
とする。

【００１０】また、好ましくは、前記楽音データ記録手
段により記録された楽音の一部を切り出して、楽音波形
として楽音波形記憶手段に記録する楽音波形記録手段
と、該記録された楽音波形を読み出し、当該楽音を発生
させる楽音発生手段とを有することを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の構成に依れば、ユーザが演奏した楽音
が楽音データとして入力され、記憶手段に記憶された後
に、その記憶された楽音データから各楽音のエンベロー
プが検出され、その検出されたエンベロープから各楽音
の発音を開始した位置および発音を終了した位置が検出
され、その検出された各楽音の発音区間で、当該楽音の
ピッチが検出され、その検出されたピッチおよび前記検
出されたエンベロープに応じて当該楽音に対する演奏デ
ータが作成され、その作成された演奏データが前記記憶
手段に記録される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１３】図１は、本発明の一実施例に係る演奏デー
タ処理装置の概略構成を示すブロック図であり、本実施
例の演奏データ処理装置は、エレクトリックギター（図
示せず）の各弦（例えば、６弦）にそれぞれ独立したピ
ックアップ１，…を設け、このピックアップ１，…によ
り検出された楽音データを処理する。

【００１４】同図において、ピックアップ１，…により
それぞれ検出されたアナログ楽音信号は、該各アナログ
信号をそれぞれデジタル信号に変換するＡＤコンバータ
（ＡＤＣ）２，…に供給され、該ＡＤコンバータ２，…
から出力されたデジタル信号は、該各デジタル信号とバ
ス７とのインタフェースをとるための入力インタフェー
ス（Ｉ／Ｆ）３に供給される。

【００１５】また、入力インタフェース３には、前記エ
レクトリックギターのギタージャック４から出力され、
エフェクタ５を介して各種効果が付与され、ＡＤコンバ
ータ（ＡＤＣ）６を介してデジタル信号に変換された楽
音信号も供給される。ここで、ギタージャック４から出
力される信号は、前記各弦が発生する楽音が合成された
ものである。なお、図示していないが、エフェクタ５に
はアンプも含まれている。楽音信号にディストーション
を付与するために、アンプを使用することもあるからで
ある。

【００１６】入力インタフェース３の出力側は、各構成
要素８〜１５と相互にデータのやり取りを行うためのバ
ス７に接続されている。

【００１７】バス７には、装置全体の制御を司るＣＰＵ
８と、該ＣＰＵ８が実行する制御プログラム、テーブル
データおよび後述するパターンマッチングを行うための
各種パターンデータ等を記憶するＲＯＭ９と、各種入力
情報および演算結果等を一時的に記憶するＲＡＭ１０
と、入力インタフェース３から出力された楽音データや
生成されたＭＩＤＩデータ等を記憶するハードディスク
装置（Ｈ．Ｄ．）１１と、各種情報等を表示するディス
プレイ１２と、本装置の外部から供給されたＭＩＤＩ信
号を入力したり、ＭＩＤＩ信号として外部に出力したり
するＭＩＤＩインターフェース（Ｉ／Ｆ）１３と、各種
楽音波形を記憶する波形メモリ１４と、該波形メモリ１
４から読み出された楽音波形に基づいて楽音信号を生成
する音源１５と、該音源１５からの楽音信号を音響に変
換する、例えばスピーカ等のサウンドシステム１６とが
相互に接続されている。

【００１８】なお、本実施例の演奏データ処理装置は、
音源部（即ち、構成要素１４〜１６）を含む構成にして
いるが、これに限らず、音源部を含まない構成にし、外
部の音源部を有する装置をＭＩＤＩインターフェース１
３に接続して、その外部装置から楽音を出力するように
してもよい。

【００１９】また、本実施例では、ギタージャック４の
直後にエフェクタ５を接続して、ギタージャック４から
出力される楽音信号に各種効果を付与するように構成し
たが、これに限らず、このエフェクタ５を音源１５の直
後に接続して、ギタージャック４からの楽音信号をその
ままＡＤコンバータ６によりデジタル変換し、音源１５
から出力された楽音信号に各種効果を付与するような構
成であってもよい。

【００２０】図２は、本実施例の演奏データ処理装置が
行う演奏データ処理の概要を説明するための図である。

【００２１】同図において、前記図１のピックアップ
１，…からそれぞれ検出され、ＡＤコンバータ２，…に
よりデジタル変換された楽音の波形データは、入力イン
タフェース３およびバス７を介して、ハードディスク１
１の所定領域に格納される。また、ギタージャック４か
ら出力され、エフェクタ５により効果が付与され、ＡＤ
コンバータ６によりデジタル変換された楽音の波形デー
タ（通常のギターの波形データ）も、入力インタフェー
ス３およびバス７を介して、ハードディスク１１の所定
領域に格納される。

【００２２】このようにして格納された各弦の波形デー
タは、後述するように、ＣＰＵ８によって各種データ処
理が施され、そのデータ処理結果に応じてＭＩＤＩコー
ドに変換される。そして、この時系列で生成されたＭＩ
ＤＩデータが、前記格納された各弦の波形データおよび
通常のギターの波形データに対応して、ハードディスク
１１の別の領域（ＭＩＤＩトラック）に格納される。

【００２３】また、格納された通常のギターの波形デー
タの一部は、ユーザの指示に応じて切り出され、所定の
音色データとして波形メモリの所定領域に格納される場
合もある。

【００２４】ユーザが、このようにして生成され格納さ
れたＭＩＤＩデータの再生を指示すると、ＣＰＵ８は、
そのＭＩＤＩコードを順次読み出して音源１５に送出す
る。音源１５は、この読み出されたＭＩＤＩコードの内
容に応じて、波形メモリ１４から楽音波形を読み出して
楽音信号を生成し、サウンドシステム１６に出力する。
サウンドシステム１６は、この楽音信号を音響に変換し
て出力する。

【００２５】以上のように構成された演奏データ処理装
置が実行する制御処理を、以下、図３〜５を参照して説
明する。

【００２６】図３は、本実施例の演奏データ処理装置の
ＣＰＵ８が実行する波形データのデータ処理の手順を示
すフローチャートである。

【００２７】同図において、まず、レコーディングを行
う（ステップＳ１）。ここで、レコーディングとは、前
述したように、ユーザが演奏した楽音を、ピックアップ
１，…およびギタージャック４から検出し、その検出し
た楽音の波形データをハードディスク１１の所定領域に
格納する処理をいう。

【００２８】次に、格納された各弦の波形データからエ
ンベロープを作成する（ステップＳ２）。図４は、格納
されたある１本の弦の波形データの一例およびその波形
データから作成されたエンベロープを示す図であり、
（ａ）は、格納されたある１本の弦の波形データの一例
を示し、（ｂ）は、その波形データから作成されたエン
ベロープを示している。ここで、（ｂ）のエンベロープ
は、（ａ）の波形データを全波整流した後にローパスフ
ィルタを通す等の周知の技術を使用して作成することが
できる。

【００２９】図３に戻り、作成されたエンベロープと前
記ＲＯＭ９に格納された複数の波形パターンとをパター
ンマッチングするパターンマッチング処理を行う（ステ
ップＳ３）。このパターンマッチング処理では、キーオ
ン／オフ位置、即ち楽音の発音を開始した位置および消
音を行った位置を推定したり、ユーザの奏法を検出する
ための情報を抽出したりする処理が行われる。

【００３０】次に、ステップＳ３で推定されたキーオン
位置からキーオフ位置までの範囲（例えば、図４の２点
鎖線で囲まれた範囲）で、当該楽音のピッチを抽出する
（ステップＳ５）。このピッチ抽出処理は、例えば共分
散法や自己相関法等の周知の方法によって行えばよい。

【００３１】続いて、ステップＳ３で抽出したピッチと
前記ＲＯＭ９に格納された複数のピッチ変化パターンと
をパターンマッチングするピッチ変化パターンマッチン
グ処理を行う（ステップＳ６）。

【００３２】さらに、このステップＳ６で得られたピッ
チ変化パターンと前記ステップＳ３で得られたエンベロ
ープパターンに応じて、ユーザが行った奏法を検出する
（ステップＳ７）。

【００３３】次に、前記ステップＳ４で推定したキーオ
ン／オフ範囲内のエンベロープから当該楽音の最大振幅
幅を測定して（ステップＳ８）、該楽音のベロシティを
検出する（ステップＳ９）。

【００３４】このようにして求めたエンベロープ、キー
オン／オフ、ピッチ、ベロシティおよび奏法に応じてＭ
ＩＤＩコードを作成する（ステップＳ１０）。ここで、
ＭＩＤＩデータとしては、楽音の各種イベントを示すＭ
ＩＤＩコードの他に、各イベント間の時間間隔を示すデ
ュレーションデータがあり、ステップ１０ではこのデュ
レーションデータも作成している。具体的には、デュレ
ーションデータは、各イベントがそれぞれ示す、ハード
ディスク１１に格納された各弦および通常のギターの波
形データの各楽音に対応するように作成される。

【００３５】そして、デュレーションデータ、イベント
データの順序で、前述したように、ハードディスク１１
のＭＩＤＩトラックに記録する（ステップＳ１１）。

【００３６】次に、ユーザに対して、ＭＩＤＩデータ作
成処理（ステップＳ２〜Ｓ１１）を終了するか否かを確
認し（ステップＳ１２）、終了するときには本データ処
理を終了し、一方、続けるときには前記ステップ２に戻
って、上述の処理を繰り返す。

【００３７】図５は、上記データ処理によって格納され
たＭＩＤＩデータを再生する再生処理の手順を示すフロ
ーチャートである。

【００３８】同図において、まず、ＭＩＤＩトラックを
再生する（ステップＳ２１）。このとき、ユーザが位置
を指定した位置から再生を開始し、指定した位置で終了
するようにすればよい。

【００３９】次に、ユーザが指定した範囲を再生してい
るときに、ユーザが気に入らない部分があったときに
は、例えば、図示しない所定のスイッチ等を操作するこ
とにより、その部分を指示し（ステップＳ２２の判別で
“ＮＯ”）、一方、全て気に入ったときには本再生処理
を終了する。

【００４０】続くステップＳ２３では、気に入らない部
分のＭＩＤＩコードのエディットを行うか否かをユーザ
に確認し（ステップＳ２３）、エディットを行うときに
は所望のＭＩＤＩコードに変更するエディット処理を実
行した（ステップＳ２４）後に、前記ステップＳ２１に
戻り、上述の処理を繰り返す。

【００４１】一方、ステップＳ２３の判別で、エディッ
トしないときには、前述したように、ハードディスク１
１に格納した通常のギターの波形データからこの気に入
らない部分に相当する部分を切り出して（ステップＳ２
５）、波形メモリ１４に記憶する（ステップＳ２６）と
ともに、このサンプルに所定の音色を割り当てる等のＭ
ＩＤＩデータの作成および該ＭＩＤＩデータのＭＩＤＩ
トラックへの記録を行った（ステップＳ２７）後に、前
記ステップＳ２１に戻って、上述の処理を繰り返す。

【００４２】以上説明したように、本実施例の演奏デー
タ処理装置に依れば、入力された演奏データをハードデ
ィスク１１に記憶した後に、ノンリアルタイム処理によ
りゆっくり時間をかけてデータ処理を精度よく行い、こ
の精度の良い処理結果に基づいてＭＩＤＩデータを作成
するように構成したので、ユーザがリアルタイム入力し
た演奏データをノンリアルタイム処理で処理する場合
に、演奏データのピッチ検出の精度を向上させるととも
に、処理後の演奏データを記録するメモリの容量を削減
することが可能となる。

【００４３】なお、本実施例では、パターンマッチング
処理（図３のステップＳ４およびＳ６）で使用する各種
パターンを予めＲＯＭ９に記憶するように構成したが、
これに限らず、ハードディスク１１等に予め記憶されて
いるパターンを読み出して、ＲＡＭ１０の所定領域に格
納し、これを利用するように構成してもよい。

【００４４】またベロシティの検出方法は、本実施例の
方法に限らず、波形の立上りの角度（単位時間あたりの
レベル変化）などによっても検出できる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に依れば、
ユーザが演奏した楽音が楽音データとして入力され、記
憶手段に記憶された後に、その記憶された楽音データか
ら各楽音のエンベロープが検出され、その検出されたエ
ンベロープから各楽音の発音を開始した位置および発音
を終了した位置が検出され、その検出された各楽音の発
音区間で、当該楽音のピッチが検出され、その検出され
たピッチおよび前記検出されたエンベロープに応じて当
該楽音に対する演奏データが作成され、その作成された
演奏データが前記記憶手段に記録されるので、ユーザが
リアルタイム入力した演奏データをノンリアルタイム処
理でデータ処理を行ってもよい場合に、演奏データのピ
ッチ検出等のデータ処理の精度を向上させることができ
るとともに、処理後の演奏データを記録する記憶手段の
記憶容量を削減することが可能となる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る演奏データ処理装置の
概略構成を示すブロック図である。

【図２】本実施例の演奏データ処理装置が行う演奏デー
タ処理の概要を説明するための図である。

【図３】図１のＣＰＵが実行する波形データのデータ処
理の手順を示すフローチャートである。

【図４】図１のハードディスクに格納されたある１本の
弦の波形データの一例およびその波形データから作成さ
れたエンベロープを示す図である。

【図５】図３のデータ処理によってハードディスクのＭ
ＩＤＩトラックに格納したＭＩＤＩコードを再生する再
生処理の手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ ピックアップ（楽音入力手段） ４ ギタージャック（楽音入力手段、演奏データ記録手
段） ８ ＣＰＵ（楽音データ記録手段、エンベロープ検出手
段、発音区間検出手段、ピッチ検出手段、演奏データ作
成手段、楽音波形記録手段） ９ ＲＯＭ（発音区間検出手段） １１ ハードディスク（記憶手段） １４ 波形メモリ（楽音波形記憶手段） １５ 音源（楽音発生手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ユーザが演奏した楽音を楽音データとし
   て入力する楽音入力手段と、 該入力された楽音データを記憶手段に記録する楽音デー
   タ記録手段と、 該記録された楽音データから各楽音のエンベロープを検
   出するエンベロープ検出手段と、 該検出されたエンベロープから各楽音の発音を開始した
   位置および発音を終了した位置を検出する発音区間検出
   手段と、 該検出された各楽音の発音区間で、当該楽音のピッチを
   検出するピッチ検出手段と、 該検出されたピッチおよび前記検出されたエンベロープ
   に応じて当該楽音に対する演奏データを作成する演奏デ
   ータ作成手段と、 該作成された演奏データを前記記録手段に記録する演奏
   データ記録手段とを有することを特徴とする演奏データ
   処理装置。
2. 【請求項２】 前記楽音データ記録手段により記録され
   た楽音の一部を切り出して、楽音波形として楽音波形記
   憶手段に記録する楽音波形記録手段と、 該記録された楽音波形を読み出し、当該楽音を発生させ
   る楽音発生手段とを有することを特徴とする請求項１記
   載の演奏データ処理装置。