JPS60262193A

JPS60262193A - 自動伴奏装置

Info

Publication number: JPS60262193A
Application number: JP59118844A
Authority: JP
Inventors: 桜井　敬一
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1984-06-09
Filing date: 1984-06-09
Publication date: 1985-12-25
Anticipated expiration: 2009-07-27
Also published as: JPH0656550B2

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】〔発明の技術分野〕この発明は、鍵操作状態に応じて最適な伴奏パターンに
自動的に変更するようにした自動伴奏装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来、自動伴奏装置にはリズムパターン選択スイッチが
設けられており、ロック、ボサノバ、サンバ等の各種の
リズムが自動演奏されるようになっている。その場合、
このリズムは、例えば２小節を１周期として同一リズム
パターンが繰返されるものである。

しかしながら、同一パターンの繰返しであると伴奏が単
調になり、飽きがきやすい問題がある。

そのため従来でも、バリエーションスイッチを設けてバ
リエーションを挿入したり、或いは、例えばロック１１
ロツク■の２種類のスイッチを設けて、同じロックでも
ロック■をオンすると８ビート系のロックが演奏され、
またロック■をオンすると１６ビート系のロックが演奏
されるようにしている。

然るにこのようにすると、スイッチの数が増え、また回
路が複雑になり、更に演奏操作も難しくなる問題が新た
に発生する。

〔発明の目的〕

簡単な構成で、各種の伴奏パターンが自動的に変更され
、飽きのこない、また演奏操作も簡単な自動伴奏装置を
提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

予め設定された所定期間内の押鍵タイミングまたは押鍵
速度信号に基づいて抽出される鍵操作状態の特徴を示す
データから、予め定められている伴奏パターンのうちの
１つの伴奏パターンを選択し、伴奏パターンの変更を自
動的に行うようにしたものである。

〔実施例〕

以下、図面を参照してこの発明を、自動リズム伴奏が行
える電子楽器に適用した一実施例を説明する。

第１図は全体構成を示す。図中、１は鍵Ｊｌで、例えば
６１個の鍵を有し、また各錘からの出力信：１″　号は
押鍵検出回路２に与えられて押鍵操作状態、：　即ち、
押鍵速度及び音高が夫々検出される。そしてこの回路２
からは音高を表わすキーコードＫＹＤＴ、押鍵速度を表
わすデータＫＹＰＲが出力し、前記キーコードＫＹＤＴ
は楽音形成回路３に与えられ、またデータＫＹＰＲは楽
音形成回路３及び特徴量抽出回路４に与えられる。

楽音形成回路３は操作鍵の楽音を前記キーコードＫＹＤ
’ｌ’等に基づいて作成し、それをアンプ５、スピーカ
６等を介し放音させる。

一方、テンポ発振器７は設定テンポに応じたテンポクロ
ック１月、を発生し、テンポカウンタ８に与えて計数さ
せる。そしてこのテンポカウンタ８からは、１小節を０
〜４７の合計４８のタイミングに分割したタイミングデ
ータＣｏ　と、０〜３にその値が変化し、４小節単位で
クリアされる小節データＱｂ（即ち、その値Ｏは１小節
目、１．２．３は夫々、２．３．４小節目を示し、そし
て０に戻ってあらたな１小節目を示し、以下は同様な繰
返しとなる）とを出力する。そしてタイミングデータＣ
８は特徴量抽出回路４及びリズムパターンメモリ１０に
供給され、また小節データＣｂは特徴量抽出回路４に与
えられる。

特徴量抽出回路４はパワーオン時、またはリズムスター
ト／ストップスイッチ（図示略）のオン、オフ時に信号
ＣＲを発生してテンポカウンタ８をリセットすると共に
、前記各小節内の４８個のタイミングのうち、４小節を
１区切りとして夫々同じタイミング内に押鍵されたメロ
ディの押鍵数の総和を更にこの４小節間の全押鍵数で割
算した結果を表わすデータＸ１〜Ｘ４８を発生してパタ
ーン分類回路９へ与える。

パターン分類回路９には、この実施例では第４図（Ａ）
、（Ｂ）に示す２種類のメロディに対する特徴量ａ１〜
ｌＬ４いｂ１〜１）４ｇが予め記憶されていると共に、
前記データｘ１〜Ｘ４１に基づいて、現在の鍵操作状態
を判断し、それが前記２種のパターンのどちらに類似し
ているかを判別してその結果、ロックまたはロックバラ
ードの何れか一方のリズムパターンを指定するパターン
選択信号Ｐｔをリズムパターンメモリ１０に与える。

換言すれば、前記特徴量［Ｌｌ〜＆４８．１）、　−ｂ
４、とは、第４図（Ａ）のロックのリズム、または第４
図（Ｂ）のロックバラードのリズムに対応したメロディ
、即ち、各メロディの鍵操作状態を夫々特徴づけるデー
タであり、例えば前記ロックのリズムに適したメロディ
につき、各↑データＸｌ〜Ｘ４８を統計的に処理して得
られたデータが、前記特徴量ａ１〜”４１であり、パタ
ーン分類回路９にプリセットされているものである。そ
してパターン分類回路９は、前記特徴量ａ、〜＆４６、
ｂ。

〜ｂ、い及びデータＸｉ　〜Ｘ４ｍから各ノぐターンに
つき次式（１）、（２）の計算を行って前記ノザターン
選択信号ｐｔを出力する。

ｄａ−（Ｘ、　−［Ｌｌ　）！＋（ｘ、−ＦＬ２ｙ＋・
・・＋（Ｘ４１１　ａｓｓ　）！、・・（１）ｄｂ＝（
Ｘ、−’ｂげ＋（ｘ２−ｂｌ　）”＋・・・＋（ｘ４８
　ｂ４＋１　）”・・（２）而してこのようにして得ら
れたデータｄａ、ｄｂ（距離を表わすデータである）の
うち値の小さい方（距離の短い方）がよく類似している
方と決め、四ツク、ロックバラードの何れか一方ヲ指定
する前記パターン選択信号ｐｔを発生する。

前記リズムパターンメモリ１０には、前記のロック、ロ
ックバラードのほか、リズム選択スイツチ１１によって
選択されるその他のリズムを含めた多数のリズムパター
ンデータが記憶され、而してこのスイッチ１１の選択ま
たはパターン選択信号ｐｔに応じたリズムパターンデー
タを読出されてリズム音源回路１２に供給する。

リズム音源回路１２は複数のリズム音源を含み、前記リ
ズムパターンデータに応じたリズム音源が駆動′されて
リズム音が作成され、アンプ５、スピーカ６を介し放音
される。

次に第２図により特徴量抽出回路４の具体的構成を説明
する。制御装置１５には、前記データＫＹＰＲ，小節デ
ータＯｂ　ＮタイミングデータＣ０が入力し、これに基
づいて４小節毎の特徴量のデータＸ、〜ｘ４８を演算部
１６に演算出力させるための制御プログラムが記憶され
ている。この場合、データ記憶部１７には、１小節内の
前記４８個のタイミング別に設けられ、そのタイミング
で押鍵１１°　があると＋１されるカウンタＳＫＥ￥が
４８個設けられている。またレジスタ群１８には、各タ
イミングを順次指定するカウンタ■と、４小節内の押鍵
総数をカウントするカウンタｔｏｔａｌが設けられてい
る。そして制御装置１５はまた、パワーオン時などに信
号ＯＲを発生する。

次に第３図ないし第６図を参照して動作を説明する。鼓
で、この実施例では説明を簡単にするために、既に述べ
たように、第４図（Ａ）に示すロック、または第４図（
Ｂ）に示すロックバラードの２種類のリズムのうちいず
れか一方がメロディの内容に応じて自動的に切換えられ
、自動演奏されるものと仮定する。そして第４図（Ａ）
、（Ｂ）の各メロディに対しパターン分類回路９には、
具体的には、第６図に示すような内容の特徴量ａｌ〜ａ
４ｇ、ｂ、〜ｂ４＋１がプリセットされている。

そこで、いま第４１Ｍ（Ａ）のメロディを鍵盤１によっ
てマニュアル演奏したものとする。なお、リズム選択ス
イッチ１１はロックを指定しておく。

そして演奏を開始すると各錘の出力が押鍵検出回路２に
与えられ、キーコードＫＹＤＴ、押鍵速度のデータＫＹ
ＰＲが発生する。キーコードＫＹＤＴ、データＫＹＰＲ
は共に楽音形成回路３に与えられてその楽音を作成され
、アンプ５、スピーカ６を介し放音される。またデータ
ＫＹＰＲは特徴量抽出回路４に与えられて、テンポカウ
ンタ８からのタイミングデータＣ８及び小節データＣｂ
とから、第４図（Ａ）のメロディの特徴を示すデータＸ
１〜Ｘ４８（後述するが第５図に示すようなデータとな
る）を算出し、４小節毎にそれをパターン分類回路９に
与える。

パターン分類回路９では、送られてくるデータＸ１〜Ｘ
４８と、内部にプリセットされているデータ（特徴ｉ　
）　ａ１〜’４ａ、ｂ、〜ｂ４．とから、前記（１）、
（２）の各式を計算し、而してこの場合にはｄａ（ｄｂ
となり、ロックを指定するパターン選択信号Ｐｔをリズ
ムパターンメモリ１０に与える。したがってメモリ１０
からはロックのリズムパターンデータが続けて読出され
、リズム音源回路１２を駆動してロックの自動リズム音
がマニュアル演奏のメロディ音に追随して放音される。

次に、前記特徴量抽出回路４の具体的な動作を第３図の
フローチャートを参照して説明する。このフローチャー
トは、既に述べた理由から４小節を１単位としてデータ
Ｘ、〜Ｘ４ｇを算出する。

したがって１小節目が開始するとステップＳＩの処理に
より特徴量抽出回路４内の制御装置１５は″ＩＨレベル
の信号ＯＲを発生し、テンポカウンタ８をリセットする
。そのためそのタイミングデータＣ６、小節データａｂ
は共に「０」となる。

次にステップＳ、により、データ記憶部１７内の前記４
８個のタイミングの各々に対するカウンタ５ＫＥＹがす
べてクリアされる。そしてステップＳｓによりレジスタ
群１８内のカウンタ■もクリアされ、この小節、即ち、
第１小節の第１タイミングが設定される。

次にステップＳ４ではタイミングデータＣ８とカウンタ
Ｉの各値が一致する−か否かが判断され、一致するので
必テップＳ６に進み、押鍵操作に伴うデータ（速度を表
わす）ＫＹＰＲが制御装置１５に新たに入力したか否か
が判断される。そしていまの場合、メロディの第１楽音
（音高Ａ、）の鍵が演奏開始時に操作されるまではステ
ップＳ　Ｂ　％８４　、Ｓｓ　、・・・の繰返しとなる
。そして操作されるとステップＳ６に抜け、第１タイミ
ングのカウンタ５ＫＥＹ（０）が＋１されて「１」とな
る。

詰り、この第１楽音は、第１小節を４８個のタイミング
に分割したその第１タイミングに相当するタイミングで
発音されるべき楽音であるためである。

次にレジスタ群１８内のカウンタｔｏｔａｌが＋１され
て「１」となる。而してこのカウンタｔｏｔａノは１つ
の単位を形成する４小節のうちにおける総押鍵数を示す
。そしてステップｓ４に戻る。このときタイミングデー
タｃ０は＋１されて「１」となると、即ち、第２タイミ
ングを示すと不一致となり、ステップＳ８に進んでカウ
ンタＩがインクリメントされ、「ｌ」の第２タイミング
の値となる。そしてその値が１小節分の終了を示す「４
８」か否かを判断され、そうではないがら：１□′　ス
テップｓ４に戻る。

このステップＳ４では、今回は一致するのでステップＳ
ｌｌに進み、次の押鍵操作の有無が判断される。而して
、前記第１楽音は音長が８分音符であるから次の押鍵は
第７タイミングに当る。したがってカウンタＩの値が「
６Ｊに達するまでの開、ステップＳ４、Ｓ６、Ｓ４、Ｓ
８、Ｓ９、Ｓ４、Ｓｌ、・・・が繰返され、この間、カ
ウンタ■の値が「１」から１「２」、「３」、・・・、
「６」と１づつ増加する。

次にカウンタｌが「６」となり、第２楽音（音高Ｅ、）
がオンされると、ステップＳ＠、Ｓａ　、Ｓ７の各処理
が実行され、第７タイミングのカウンタ８ＫＦｉＹ（６
）が＋１されてＩｌ」となり、またカウンタｔｏｔａ、
／も＋１されてｒ２Ｊとなる。そしてステップＳ、に戻
り、次に第１３タイミングで第３楽音（Ｆ４　）がオン
されるまでの間、スフーツ’７’８４．８ｓｓＳ４．８
＠、Ｓｏ　、Ｓ４．５Ｉ１１・・・が繰返され、カウン
タＩが＋１づつされて「１２」まで増大する。

次に前記第１３タイミングとなると、ステップ８４〜８
．の処理により、この第１３タイミングのカウンタ５Ｋ
ＥＹ（１２）の値が＋１されて「１」となる。またカウ
ンタｔｏｔａ７も＋１されて「３」となる。そしてステ
ップＳ、に戻る。而してこの人パターンのメロディの１
小節目は、以後オンされる鍵がなく、シたがって次の２
小節目が開始されるまでの間、ステップＳ３〜Ｓ、　、
Ｓ６、Ｓ９の各処理により単に、カウンタ■の値が＋１
づつされて「４８」まで順次増加してゆく。

そして「４８」になるとそのことがステップｓ９にて判
断され、ステップＳ、Ｏに進んでＩＪｓ節データｃｏが
「０」か否かが判断される。而して正にこのとき、小節
データＣ８は＋１されて２小節目を表わすデータ「１」
に変化しており、したがってステップＳ、に戻ってカウ
ンタ■がクリアされる。

以後の２〜４小節のメロディに対する処理は、上述した
１小節目と全く同様である。そして各小節の処理に伴っ
て各楽音の操作タイミングに対応するカウンタ５ＫＥＹ
はそのオンのたびに＋１され、またカウンタｔｏｔａ７
は６鍵のオンごとに＋１されて４小節、１単位内の総鍵
数がカウントされる。そして４小節の最後の第４７タイ
ミングになると、カウンタＩは「４８」となってステッ
プＳ９から８１０に進み、またこの直前、小節データＣ
０はクリアされて「０」となり、次の４小節、１単位を
示しており、そのためステップＳＩＯからＳＸ、に進ん
で１〜４８の各タイミングのデータＸ１〜Ｘ　４８を、
対応するカウンタＳ　Ｋ　Ｅ　Ｙ　（ｘ　）　（ｘ＝１
〜４８）の値をカウンタｔｏｔａ、／の値（いまの例で
は総鍵数は１９）で割算することにより第５図に示す如
く算出され、次いでパターン分類回路９へ送出される。

そこでパターン分類回路９では、前記（１）、（２）式
の計算を、入力したデータＸ１〜”４８と、プリセット
されたデータ”Ｉ　−８４ｇ）　ｂ、〜ｂ４ｓとから実
行する。而してこの場合には、ｄａ＝０゜０３０、ａｂ
＝０．０９３であるからｅＬ　ａ　（ｄ　ｂとなり、そ
の結果、ロックのリズムパターンを指定するパターン選
択信号Ｐｔを発生し、リズムパターンメモリ１０に供給
する。

一方、第４図（Ｂ）に示すメロディを演奏するときには
、ａ＆＝＝０．１１７、ｄｂ＝ｏ−０７６であるからｄ
ａ＞ｄｂとなりその結果自動リズム伴奏としてはロック
バラードが自動的に選択される。

そしてこの場合の第３図に関する動作はＡパターンのと
きと同様である。

鼓で、第４図の曲では、曲の開始から説明したから、リ
ズムは予めＡパターンのロックをリズム選択スイッチ１
１によって選択しておいたが、曲の途中でその曲を第４
図（Ｂ）に示すメロディに切換えると、上述した演算に
よってリズムはＢパターンのロックバラードに自動的に
変更される。

勿論、Ｂパターンの途中で第４図（Ａ）に示すメロディ
に切換えると、Ａパターンのリズム（ロック）に自動的
に変更される。

尚、前記実施例では、押鍵タイミングからそのときの鍵
操作状態を判断して自動リズム伴奏の内容を変更したが
、押鍵速度からそのときの鍵操作状態を判断してリズム
伴奏を変更してもよい。

・（・、あ、や４ｆｆｌ（Ａ）、。、。６２、え−２゜
７ｐデイ楽音の下に示す数値は、例えば最大値を「１０
０」としたときの押鍵速度値を示している。

そして上述したように、例えば４８個の各タイミングに
ついて、４小節を１単位とした平均押鍵速度値を算出し
、データＸ１〜Ｘ４ａを出力するようにしてもよい。

また、前記実施例では、選択できるリズムパターンを２
種類としたが、勿論３種類以上あってもよい。

更に前記距離計算をユークリッド距離として行ったが、
マハラノビス距離、積率相関係数、その他であってもよ
い。

また前記実施例では、パターン分類を１段で構成して１
回の演算（式（１）、（２）の演算）だけでパターン分
類を行ったが、パターン分類を複数、縦続接続し、例え
ば１段目では、ロック、スイング、レゲエなどの大分類
を行い、２段目では８ビー１−１１６ビート、３連符形
などのタイミング分類を行い、更に３段目ではノーマル
、シンコペーションパターンの分類を行うなど、徐々に
最適なパターンが選択できるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は、予め設定された所定
期間内の押鍵タイミングまたは押鍵速度信号に基づいて
抽出される鍵操作状態の特徴を示すデータとから、予め
定められている伴奏パターンのうちの１つの伴奏パター
ンを選択し、伴奏パターンの変更を自動的に行うように
した自動伴奏装置であるから、リズム選択スイッチを多
数設けたりする必要がなく、また演奏曲の変更に応じて
自動的にリズム伴奏等が切換わり、したがって自然な演
奏効果が得られ、また機構、回路の構成も演奏操作も簡
単になる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の回路構成図、第２図は特
徴量抽出回路４の詳細回路図、第３図は動作を説明する
フローチャートの図、第４図（Ａ）、（Ｂ）は２種類の
メロディとそのリズムパターンと示す楽譜の図、第５図
はデータＸ１〜Ｘ４Ｉの一例を示す図、第６図は特徴量
ａ１〜ａ４４、ｂ、〜ｂ４１１の一例を示すデータ内容
図である。１・・・・・・鍵盤、２・・・・・・押鍵検出回路、３
・・・・・・楽音形成回路、４・・・・・・特徴量抽出
回路、訃・・・・・アンプ、６・・・・・・スピーカ、
７・・・・・・テンポ発振器、８・・・・・・テンポカ
ウンタ、９・・・・・・パターン分類回路、１０・・・
・・・リズムパターンメモリ、１１・・・・・・リズム
選択スイッチ、１２・・・・・・リズム音源回路、工５
・・・・・・制御装置、１６・・・・・・演算部、１７
・・・・・・データ記憶部、１８・・・・・・レジスタ
群。特許出願人　カシオ計算機株式会社 ′Ｔ！−一一

Claims

【特許請求の範囲】

予め設定された期間内の押鍵タイミング信号または押鍵
速度信号に基づいて鍵操作状態の特徴を示す特徴データ
を抽出する抽出手段と、この抽出手段で抽出された上記
特徴データにより予め定められた伴奏パターンの中から
最適な伴奏パターンを選択するパターン選択手段と、こ
のパターン選択手段で選択された伴奏パターンによる伴
奏音を作成する楽音作成手段とを有し、鍵操作状態に応
じて自動的に伴奏パターンの変更を行うことを特徴とす
る自動伴奏装置。