演奏制御装置、演奏システム、プログラム
【課題】ＭＩＤＩの規格によって記述された曲データの曲を各演奏者の意図を忠実に反映した音量の音として発音させるようにする。
【手段】演奏制御装置２０は、曲データｍｄ−ｉを構成するイベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに先行するデルタタイムが示す実行タイミングで行わせた場合に曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される楽音信号Ｓａｄの音量レベルの平均値ＬＶAVEを算出する。さらに、この平均値ＬＶAVEの音量レベルが音源５０の出力音量のダイナミックレンジＤＲの中心値ＤＲ／２と一致するようなマスタボリューム係数ｃｍをインターフェース３０を介して音源５０に引き渡し、このマスタボリューム係数ｃｍを音源５０の乗算器５３に上書きさせる。
【手段】演奏制御装置２０は、曲データｍｄ−ｉを構成するイベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに先行するデルタタイムが示す実行タイミングで行わせた場合に曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される楽音信号Ｓａｄの音量レベルの平均値ＬＶAVEを算出する。さらに、この平均値ＬＶAVEの音量レベルが音源５０の出力音量のダイナミックレンジＤＲの中心値ＤＲ／２と一致するようなマスタボリューム係数ｃｍをインターフェース３０を介して音源５０に引き渡し、このマスタボリューム係数ｃｍを音源５０の乗算器５３に上書きさせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）などのシーケンスデータに従って曲を演奏する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
演奏者の手に把持させた演奏操作子の挙動を基に演奏者が発音を意図するタイミングを検出し、そのタイミングに合わせて音源から音を発音させる演奏制御装置がある。この演奏制御装置においては、演奏操作子に加速度センサが内蔵され、そのセンサの出力信号の波形がピークになるタイミングに合わせて楽音が発音されるようになっている。この演奏制御装置によると、演奏者は、「音を出したいときは演奏操作子を振る」という簡単な操作により、その意図にマッチした演奏音を奏でることができる。なお、この種の演奏制御装置は、たとえば、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−５３９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の演奏制御装置の中には、ＭＩＤＩ規格に準拠したフォーマットの曲データをメモリに記憶しておき、その中から演奏者が選んだ曲の音を演奏者が演奏操作子を振る動作に合わせて発音させるものがある。周知のように、ＭＩＤＩにおいては、音源から発音させる音の大きさを、ベロシティと呼ばれるパラメータにより定義する。しかしながら、ＭＩＤＩの規格により記述された複数の曲データが演奏制御装置のメモリに記憶されている場合、ある曲データはベロシティの大きな音を多く含み、別の曲の曲データはベロシティの小さな音を多く含む、といように、曲データ間でベロシティにバラツキが生じていることもある。この場合、演奏者は、演奏操作子を振る動作に合わせて演奏させる曲の種類を変えるたびに、その音の音量が聴き取りやすい大きさであるかを確認する作業を行わねばならなかった。
本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、音源の音量レベル範囲を有効に利用し、ＭＩＤＩの規格によって記述された曲データの曲を各演奏者の意図を忠実に反映した音量の音として発音させるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、楽音信号の発生を指示するイベントデータとこのイベントデータの実行タイミングを指示するタイミングデータとを含む曲データを記憶する記憶手段と、前記曲データに含まれるイベントデータを順次読み出して音源に供給する演奏制御手段と、前記曲データを構成する各イベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに対応したタイミングデータが示す実行タイミングで行った場合に曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される各楽音信号の音量を求め、求めた各音量を代表する代表値に基づいて、前記音源がイベントデータの指示に従って発生する楽音信号に乗算するマスタボリューム係数を制御するマスタボリューム制御手段とを具備する演奏制御装置を提供する。
本発明によると、マスタボリューム制御手段は、曲データを構成する各イベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに対応したタイミングデータが示す実行タイミングで行った場合に、曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される各楽音信号の音量を求め、それらの音量を代表する代表値に基づいて、音源がイベントデータの指示に従って発生する楽音信号に乗算するマスタボリューム係数を制御する。よって、音源のダイナミックレンジを有効に利用し、イベントデータとして記述された曲データの曲を各演奏者の意図を忠実に反映した音量の音として発音させることができる。
た演奏を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の一実施形態にかかる演奏制御装置を含む演奏システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す演奏制御装置の曲データ記憶メモリに記憶された曲データのデータ構造を示す図である。
【図３】図１に示す演奏制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】ノートオンとエクスプレッションのイベントデータの供給を受けた音発生部が発生する楽音信号を示す図である。
【図５】図３のフローチャートにおけるステップＳ１３０の処理の内容を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態にかかる演奏システムの音源を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態を説明する。
図１は、この発明の一実施形態である演奏制御装置２０を含む演奏システムの構成を示すブロック図である。図１において、演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）は、複数の演奏者の各々が手に把持して振るなどの動作を行う操作子である。演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）は、加速度センサ１１−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）と無線信号送信部１２−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）を内蔵している。加速度センサ１１−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）は、演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）の挙動を示す物理量である加速度を検出する。より具体的には、加速度センサ１１−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）は、演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）に働く加速度ベクトルを互いに直交した３軸方向の加速度成分ａｘ、ａｙ、ａｚに分解して検出し、これらの加速度成分ａｘ、ａｙ、ａｚを示すアナログ信号を各々出力する。
【０００８】
無線信号送信部１２−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）は、一定時間長（例えば５ｍｓ）のサンプリング周期ごとに、加速度センサ１１−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）から出力されるアナログ信号をサンプリングしてデジタル化することにより、加速度成分ａｘ，ａｙ，ａｚを示すデータを生成し、加速度成分ａｘ，ａｙ，ａｚを示すデータと演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）を特定するＩＤとを含むパケットを無線区間を介して演奏制御装置２０に送信する。
【０００９】
演奏制御装置２０は、演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）から受信されるパケットに基づいて、演奏制御のためのイベントデータを生成し、音源５０に供給する装置である。この演奏制御装置２０の構成については、後述する。
【００１０】
音源５０は、Ｍ個の発音チャネルｃｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）を有するＭＩＤＩ音源である。この音源５０は、各発音チャネルｃｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）の楽音信号Ｓｃｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）を発生する音発生部５１−ｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）と、楽音信号Ｓｃｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）を加算する加算器５２と、加算器５２から出力される楽音信号Ｓａｄに係数ｃｍ（「マスタボリューム係数ｃｍ」という）を乗算する乗算器５３と、乗算器５３から出力される楽音信号Ｓｃｍをデジタル形式からアナログ形式に変換してスピーカ６０へ出力するＤ／Ａ変換器５４とを有する。音発生部５１−ｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）が発生する楽音信号Ｓｃｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）のピッチや音量レベルは、演奏制御装置２０からインターフェース３０を介して供給されるイベントデータによって決まる。また、乗算器５３のマスタボリューム係数ｃｍは、演奏制御装置２０からインターフェース３０を介して供給されるマスタボリューム係数ｃｍによって書き換えられる。詳しくは、後述する。
【００１１】
次に、演奏制御装置２０の構成を説明する。
演奏制御装置２０は、音源５０と当該演奏制御装置２０とを接続する役割を果たすインターフェース３０のほか、無線信号受信部３１、操作表示部３２、および制御部４０を有する。
無線信号受信部３１は、一定時間長（例えば５ｍｓ）のサンプリング周期ごとに、演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）から無線区間を介して送信されたパケットを受信し、受信したパケットから演奏操作子１０−ｎのＩＤと加速度成分ａｘ，ａｙ，ａｚの対を取り出し、その対を制御部４０に引き渡す。
【００１２】
制御部４０は、曲データ記憶メモリ４１、加速度取得部４２、バッファ４３、および演奏制御部４４を有する。
曲データ記憶メモリ４１は、複数の種類の曲の曲データｍｄ−ｉ（ｉ＝１，２…）を記憶した読み出し専用メモリである。曲データｍｄ−ｉ（ｉ＝１，２…）のデータ構造について、図２を参照して説明する。図２の例に示すように、曲データｍｄ−ｉは、デルタタイムとイベントデータを複数のトラックに分けて時系列順に記述したデータである。
【００１３】
デルタタイムは、イベントデータの実行タイミングを指示するタイミングデータである。各トラックに記述されたデルタタイムは、これらデルタタイムの各々と同じトラックに先行して記述されたイベントデータの実行タイミングから後続して記述されたイベントデータの実行タイミングまでの時間間隔を示す。
イベントデータは、音源５０の制御を指示するデータであり、チャネル、イベント種、パラメータの３種類のデータから構成される。チャネルは、音源５０における当該イベントデータの供給先となる音発生部５１−ｍの発音チャネルｃｈｍの番号を示す。ここで、曲データ記憶メモリ４１に記憶されている曲データｍｄ−ｉ（ｉ＝１，２…）は、トラック１の一連のイベントデータのチャネル番号は「１」、トラック２の一連のイベントデータのチャネル番号は「２」、というように、１つのトラックにおける一連のイベントデータの供給先が音源５０の１つの音発生部５１−ｍとなるように記述されている。
【００１４】
イベント種は、当該イベントデータにおける音源５０の制御の指示の種類を示し、パラメータは、その指示の具体的な内容を示す。たとえば、図２の例に示すように、イベントデータのイベント種が、楽音信号の発生を指示する「ノートオン」であった場合、そのパラメータは、ノートナンバＮｕｍ、ベロシティＶｅｌ、およびゲートタイムＧｔｍとなる。また、パラメータのイベント種が、発生中の楽音信号の音量レベルをある時間長ＴEXPをかけて別の音量レベルまで変化させることを指示する「エクスプレッション」であった場合、そのパラメータはベロシティＶｅｌのみとなる。
イベントデータには、図２の例に示された「ノートオン」および「エクスプレッション」のほかにも、「パンポット」や「プログラムチェンジ」などの様々な種類があり、そのパラメータも各々の種類に応じて変わる。
【００１５】
図１において、操作表示部３２は、演奏者に各種情報を表示するとともに、演奏準備操作と演奏開始操作とを受け付ける。演奏準備操作は、曲データ記憶メモリ４１に記憶されている曲データｍｄ−ｉ（ｉ＝１，２…）のうち１つを選択し、選択した曲データｍｄ−ｉのトラックのうち演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）を使う演奏者の演奏パートとするトラックのトラック番号とそれらの演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）のＩＤとの対を指定する操作である。演奏開始操作は、演奏準備操作によって選択した曲データｍｄ−ｉによる演奏の開始を指示する操作である。
【００１６】
バッファ４３は、演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）の各々の挙動を示す加速度を記憶するための個別の記憶領域（「加速度記憶領域ａｒ−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）」と記す）が確保されたバッファである。
加速度取得部４２は、無線信号受信部３１から演奏操作子１０−ｎのＩＤと加速度成分ａｘ，ａｙ，ａｚの対を取得すると、取得した加速度成分ａｘ，ａｙ，ａｚを次式（１）に代入することによって求めた加速度絶対値ａｓを、その加速度成分ａｘ，ａｙ，ａｚと対をなすＩＤに応じた加速度記憶領域ａｒ−ｎに記憶する。
ａｓ＝（ａｘ２＋ａｙ２＋ａｚ２）１/２ …（１）
【００１７】
演奏制御部４４は、ＲＯＭ４５、ＲＡＭ４６、ＣＰＵ４７を有する。
ＲＯＭ４５は、制御プログラム４８を記憶した読み出し専用メモリである。ＣＰＵ４７は、ＲＡＭ４６をワークエリアとして利用しつつ、ＲＯＭ４５に記憶された制御プログラム４８を実行する。制御プログラム４８は、以下に示す３つの機能を有する。
ａ．曲データ記憶機能
これは、操作表示部３２によって演奏準備操作が行われたとき、その操作において選択された曲データを曲データ記憶メモリ４１から読み出してＲＡＭ４６に記憶させる機能である。
ｂ．マスタボリューム制御機能
これは、演奏準備操作によって選択された曲データｍｄ−ｉを構成するイベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータと対応するデルタタイムが示すタイミングで行わせた場合に曲の始まりから終わりまでの間に加算器５２から出力されるであろう各楽音信号Ｓａｄの音量レベルを求め、求めた楽音信号Ｓａｄの各音量レベルを代表する代表値に基づいてマスタボリューム係数ｃｍを制御する機能である。
ｃ．演奏制御機能
これは、操作表示部３２によって演奏開始操作が行われたとき、曲データｍｄ−ｉに含まれるイベントデータを順次読み出して音源５０に供給する処理と演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）の挙動を示す加速度絶対値ａｓの波形に現れる特徴を検出する処理とを行い、加速度絶対値ａｓの波形に現れる特徴に応じて、音源５０へのイベントデータの供給のタイミングを制御する機能である。
【００１８】
次に、本実施形態の動作を説明する。図３は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。
図３において、ＣＰＵ４７は、操作表示部３２によって演奏準備操作が行われると（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、その操作において選択された曲データｍｄ−ｉを曲データ記憶メモリ４１からＲＡＭ４６へ読み出す（Ｓ１１０）。
【００１９】
次に、ＣＰＵ４７は、ＲＡＭ４６における曲データｍｄ−ｉを構成するイベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに応じたデルタタイムが示す実行タイミングで行わせた場合に、曲の始まりから終わりまでの間に加算器５２から音として出力される各楽音信号Ｓａｄの音量レベルを求め、求めた楽音信号Ｓａｄの各音量レベルの平均値ＬＶAVEをそれらの音量レベルを代表する代表値として算出する（Ｓ１２０）。音量レベルの平均値ＬＶAVEの算出は、曲データｍｄ−ｉのトラックに記述されたイベントデータのうち「ノートオン」と「エクスプレッション」のイベントデータのベロシティＶｅｌを対象として行う。
【００２０】
図４に示すように、曲データｍｄ−ｉのあるトラック（たとえば、トラック１とする）に記述された「ノートオン」のイベントデータが音発生部５１−１に供給されると、音発生部５１−１は、イベントデータが供給された時からそのゲートタイムＧｔｍが経過する時までそのベロシティＶｅｌに応じた音量レベルの楽音信号Ｓｃｈ１を発生させる。また、トラック１にデルタタイムを挟んで記述された「エクスプレッション」のイベントデータが音発生部５１−１へ供給されると、音発生部５１−１は、イベントデータが供給された時において発生している楽音信号Ｓｃｈ１の音量レベルを時間長ＴEXPをかけてそのベロシティＶｅｌに応じた音量レベルまで変化させる。そして、各トラックにおける「ノートオン」および「エクスプレッション」のイベントデータの供給のタイミングは、各々のイベントデータに先行して記述されているデルタタイムによって決まる。
【００２１】
そこで、このステップ１２０では、曲データｍｄ−ｉの各トラックに記述されているデルタタイムと「ノートオン」および「エクスプレッション」のイベントデータのベロシティＶｅｌとを走査し、１曲の始まりから終りまでの間の各時刻ｔｋ（ｋ＝０，１，２…Ｋ；ただし、ｋ＝０は１曲の始まりの時刻の順番を示し、ｋ＝Ｋは１曲の終りの時刻の順番を示す）において音発生部５１−ｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）が各々発生する楽音信号Ｓｃｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）の音量レベルを求める。そして、それらの楽音信号Ｓｃｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）の音量レベルを所定の関数に入力することにより、各時刻ｔｋ（ｋ＝０，１，２…Ｋ）において加算器５２が出力する楽音信号Ｓａｄの音量レベルＬＶｔｋ（ｋ＝０，１，２…Ｋ）を求め、求めた音量レベルＬＶｔｋ（ｋ＝０，１，２…Ｋ）の総計をＫで除算することにより平均値ＬＶAVEを求める。
【００２２】
次に、ＣＰＵ４７は、ステップＳ１２０で求めた音量レベルの平均値ＬＶAVEに応じて乗算器５３のマスタボリューム係数ｃｍを書き換える（Ｓ１３０）。
より具体的には、このステップＳ１３０では、図５に示すように、ステップＳ１２０で求めた平均値ＬＶAVEが音源５０の出力音量のダイナミックレンジＤＲの中心値ＤＲ／２と一致するようなマスタボリューム係数ｃｍをインターフェース３０を介して音源５０に引き渡し、このマスタボリューム係数ｃｍを音源５０の乗算器５３に上書きさせる。
【００２３】
ＣＰＵ４７は、ステップＳ１３０において乗算器５３のマスタボリューム係数ｃｍを書き換えた後、演奏準備操作において指定されたトラック番号と演奏操作子１０−ｎのＩＤとの対に応じた複数の演奏制御処理タスクｔｓｋ−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）を立ち上げ（Ｓ１４０）、操作表示部３２によって演奏開始操作が行われると（Ｓ１５０：Ｙｅｓ）、演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）の各々に応じた演奏制御処理タスクｔｓｋ−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）の並列処理を開始する（Ｓ１６０）。
【００２４】
１つの演奏操作子１０−ｎと対応する演奏制御処理タスクｔｓｋ−ｎでは、ＣＰＵ４７は、加速度記憶領域ａｒ−ｎに書き込まれる加速度絶対値ａｓを参照し、加速度記憶領域ａｒ−ｎに書き込まれる加速度絶対値ａｓの波形から演奏操作子１０−ｎが振られたものとみなし得る加速度絶対値ａｓの大きさをもったピーク（「有効ピーク」という）を検出し、加速度絶対値ａｓの波形に有効ピークが現れるたびに、曲データｍｄ−ｉにおける該当のトラックに記述されたイベントデータを１つずつ読み出して音源５０へ供給する。
【００２５】
演奏制御処理タスクｔｓｋ−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）の並列処理が開始された後、演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）のうちのある演奏操作子１０−ｎを振る動作のテンポが速くなると、加速度記憶領域ａｒ−ｎに書き込まれる加速度絶対値ａｓの波形における有効ピークの出現の時間間隔は短くなり、その演奏操作子１０−ｎのＩＤと対をなすトラックに記述されたイベントデータの音源５０への供給の時間間隔も短くなる。一方、ある演奏操作子１０−ｎを振る動作のテンポが遅くなると、加速度記憶領域ａｒ−ｎに書き込まれる加速度絶対値ａｓの波形における有効ピークの出現の時間間隔は長くなり、その演奏操作子１０−ｎのＩＤと対をなすトラックに記述されたイベントデータの音源５０への供給の時間間隔も長くなる。よって、演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）を使う演奏者の演奏パートとされたトラックのイベントデータに従って音源５０から発音される音のテンポは、演奏者がそれらの演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）を振るテンポに追随して変化する。
【００２６】
以上説明したように、本実施形態における演奏制御装置２０は、曲データ記憶メモリ４１に記憶された曲データｍｄ−ｉ（ｉ＝１，２…）の１つが選択されると、その選択された曲データｍｄ−ｉをＲＡＭ４６に読み出し、その曲データｍｄ−ｉを構成するイベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに先行するデルタタイムが示す実行タイミングで行わせた場合に曲の始まりから終わりまでの間に音として出力されるであろう楽音信号Ｓａｄの音量レベルの平均値ＬＶAVEを算出する。さらに、この平均値ＬＶAVEの音量レベルが音源５０の出力音量のダイナミックレンジＤＲの中心ＤＲ／２と一致するようなマスタボリューム係数ｃｍをインターフェース３０を介して音源５０に引き渡し、このマスタボリューム係数ｃｍを音源５０の乗算器５３に上書きさせる。よって、選択された曲データｍｄ−ｉに含まれるイベントデータのベロシティＶｅｌの如何に関わらず、音源５０の出力音量のダイナミックレンジＤＲを有効に利用した曲の演奏を行うことができる。
また、本実施形態にかかる演奏制御装置２０は、曲データｍｄ−ｉにおける各トラックに記述されたイベントデータの音源５０への供給のタイミングを演奏者がそれらの演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）を振るテンポに追随して変化させることなく、各々のイベントデータに先行するデルタタイムが示す実行タイミングに合わせて音源５０へ供給するＭＩＤIシーケンサとして動作させることも可能である。
【００２７】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態があり得る。例えば、以下の通りである。
【００２８】
（１）上記実施形態では、音源５０の加算器５２のマスタボリューム係数ｃｍを書き換えることにより、音源５０が出力し得る音の音量レベル幅を調整した。しかし、図６に示すように、音源５０Ａの音発生部５１−ｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）と加算器５２の間に乗算器６５−ｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）をそれぞれ介挿し、この乗算器６５−ｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）において音発生部５１−ｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）の出力信号に乗算する係数をＭ個の発音チャネルごとに個別に書き換えるようにしてもよい。この実施形態では、先生の演奏パートの発音チャネル（たとえば、発音チャネル１とする）と、生徒の演奏パートの発音チャネル（たとえば、発音チャネル２、３、４とする）とを決め、先生に割り当てた発音チャネル１の乗算器６５−１によって乗算する係数を生徒に割り当てた発音チャネル２，３，４の乗算器６５−２，６５−３，６５−４によって乗算する係数よりも高くすることにより、先生の演奏パートの音が生徒の演奏パートの音よりも大音量で出力されるようにすることがあり得る。このような場合、演奏制御装置２０は、曲データｍｄ−ｉを構成するイベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに先行するデルタタイムが示す実行タイミングで行わせた場合に曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される楽音信号Ｓａｄの音量レベルの代表値の算出を、乗算器６５−ｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）において乗算される係数を加味して行うとよい。
【００２９】
（２）上記実施形態において、演奏制御装置２０は、曲データｍｄ−ｉを構成する各種イベントデータのうちベロシティｖｅｌをパラメータとして含む「ノートオン」と「エクスプレッション」だけを対象として音量レベルの代表値を算出する処理を行った。しかし、スピーカ６０から出力される音の音圧レベル（ＳＰＬ）の時間波形の各時刻の振幅を決定づける他の種類のイベントデータとそのパラメータと対をなすタイミングデータの内容を加味して代表値を算出してもよい。
たとえば、演奏操作子１０−ｎを把持した演奏者が左右に移動しながら演奏操作子１０−ｎを振る場合において演奏者が音源５０，５０Ａの音を良好に聴取できるように、音量レベルの平均値ＬＶAVEを「パニング」のイベントデータの内容に応じて補正した値を代表値としてもよいし、演奏操作子１０−ｎを把持した演奏者が前後に移動しながら演奏操作子１０−ｎを振る場合において演奏者が音源５０，５０Ａの音を良好に聴取できるように、音量レベルの代表値ＬＶAVEを「リバーブ」のイベントデータの内容に応じて補正した値を代表値としてもよい。
また、「ノートオン」のイベントデータにパラメータとして含まれるノートナンバＮｕｍが示す音高を加味して音量レベルの代表値を算出してもよい。たとえば、ある時刻を実行タイミングとする「ノートオン」のイベントデータに含まれるノートナンバＮｕｍが示す音高が高い場合は、その時刻の楽音信号Ｓａｄの音量レベルに正のオフセット値を加算し、ノートナンバＮｕｍが示す音高が低い場合は、その時刻の楽音信号Ｓａｄの音量レベルに負のオフセット値を加算する、といった補正処理を行いながら各時刻の音量レベルを求めていき、曲の始まりから終わりまでの間の音量レベルの平均値ＬＶAVEを求めてもよい。この実施形態によると、曲データｍｄ−ｉが示す曲に音高の高い音が多く含まれるほどマスタボリューム係数ｃｍが大きくなる。よって、高い音を聞き取り難いと感じる演奏者に対してその聴感によりマッチした音量の再生音を聞かせることができる。
【００３０】
（３）上記実施形態において、ＣＰＵ４７は、曲データｍｄ−ｉを構成するイベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに先行するデルタタイムが示す実行タイミングで行わせた場合に曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される楽音信号Ｓａｄの音量レベルの最大値ＬＶMAXを代表値として算出し、この音量レベルの最大値ＬＶMAXと音源５０の出力音量のダイナミックレンジＤＲの最大値とが一致するように、マスタボリューム係数ｃｍを制御してもよい。また、ＣＰＵ４７は、曲データｍｄ−ｉを構成するイベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに先行するデルタタイムが示す実行タイミングで行わせた場合に曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される楽音信号Ｓａｄの音量レベルの最小値ＬＶMINを代表値として算出し、この音量レベルの最小値ＬＶMINと音源５０の出力音量のダイナミックレンジＤＲの最小値とが一致するように、マスタボリューム係数ｃｍを制御してもよい。曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される楽音信号Ｓａｄの音量レベル群をその曲の音量範囲を示す母集団とし、その音量レベル群に対して所定の統計的処理を行って得られる値でありさえすれば、平均値ＬＶAVE，最大値ＬＶMAX，最小値ＬＶMIN以外の値を代表値としてマスタボリューム係数ｃｍを制御してもよい。
【００３１】
（４）上記実施形態における演奏準備操作では、曲データ記憶メモリ４１に記憶されている曲データｍｄ−ｉ（ｉ＝１，２…）のうち１つを選択した。しかし、曲データｍｄ−ｉ（ｉ＝１，２…）のうち２つ以上を選択できるようにしてもよい。この実施形態では、曲データｍｄ−ｉ（ｉ＝１，２…）のうち２つ以上が選択された場合、ＣＰＵ４７は、選択された複数の曲データｍｄ−ｉをＲＡＭ４６に読み出し、読み出した複数の曲データｍｄ−ｉを各々構成するイベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに先行するデルタタイムが示す実行タイミングで行わせた場合に曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される楽音信号Ｓａｄの音量レベルの平均値ＬＶAVEを代表値とする。
【００３２】
（５）上記実施形態において、スピーカ６０の音響特性（指向特性、能率、設置条件など）やその設置環境（演奏者とスピーカ６０との距離、室内音響条件など）を加味してマスタボリューム係数ｍｃを決定してもよい。
【００３３】
（６）上記実施形態において、磁気センサ、ジャイロセンサ、圧力センサ、傾斜センサ、速度センサ、振幅センサなどの加速度センサ以外の種類のセンサを演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）に内蔵させ、そのセンサが検出した演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）の挙動を示す物理量の波形から有効ピークを検出してもよい。
【００３４】
（７）上記実施形態において、無線信号送信部１２−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）は演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）に内蔵されていた。しかし、無線信号送信部１２−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）を演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）とは別の筐体に内蔵させ、その無線信号送信部１２−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）を内蔵させた筐体を演奏者の身体に装着させるようにしてもよい。
【００３５】
（８）上記実施形態における演奏制御装置２０の加速度取得部４２および演奏制御部４４と同様の機能を実現させる制御プログラムを、コンピュータにインストールさせ、そのコンピュータを演奏制御装置２０として動作させてもよい。この場合において、たとえば、加速度センサと音源を内蔵する携帯電話機に制御プログラムをインストールさせ、携帯電話機そのものの筺体を演奏操作子として機能させるようにするとよい。この実施形態では、制御プログラムは、携帯電話機のＣＰＵに、加速度取得部４２および演奏制御部４４を実現させる。
【符号の説明】
【００３６】
１０…演奏操作子、１１…加速度センサ、１２…無線信号送信部、２０…演奏制御装置、３０…インターフェース、３１…無線信号受信部、３２…操作表示部、４０…制御部、４１…曲データ記憶メモリ、４２…加速度取得部、４３…バッファ、４４…演奏制御部、４５…ＲＯＭ、４６…ＲＡＭ、４７…ＣＰＵ、４８…制御プログラム、５０…音源、５１…音発生部、５２…加算器、５３…乗算器、５４…Ｄ／Ａ変換器、６０…スピーカ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）などのシーケンスデータに従って曲を演奏する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
演奏者の手に把持させた演奏操作子の挙動を基に演奏者が発音を意図するタイミングを検出し、そのタイミングに合わせて音源から音を発音させる演奏制御装置がある。この演奏制御装置においては、演奏操作子に加速度センサが内蔵され、そのセンサの出力信号の波形がピークになるタイミングに合わせて楽音が発音されるようになっている。この演奏制御装置によると、演奏者は、「音を出したいときは演奏操作子を振る」という簡単な操作により、その意図にマッチした演奏音を奏でることができる。なお、この種の演奏制御装置は、たとえば、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−５３９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種の演奏制御装置の中には、ＭＩＤＩ規格に準拠したフォーマットの曲データをメモリに記憶しておき、その中から演奏者が選んだ曲の音を演奏者が演奏操作子を振る動作に合わせて発音させるものがある。周知のように、ＭＩＤＩにおいては、音源から発音させる音の大きさを、ベロシティと呼ばれるパラメータにより定義する。しかしながら、ＭＩＤＩの規格により記述された複数の曲データが演奏制御装置のメモリに記憶されている場合、ある曲データはベロシティの大きな音を多く含み、別の曲の曲データはベロシティの小さな音を多く含む、といように、曲データ間でベロシティにバラツキが生じていることもある。この場合、演奏者は、演奏操作子を振る動作に合わせて演奏させる曲の種類を変えるたびに、その音の音量が聴き取りやすい大きさであるかを確認する作業を行わねばならなかった。
本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、音源の音量レベル範囲を有効に利用し、ＭＩＤＩの規格によって記述された曲データの曲を各演奏者の意図を忠実に反映した音量の音として発音させるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、楽音信号の発生を指示するイベントデータとこのイベントデータの実行タイミングを指示するタイミングデータとを含む曲データを記憶する記憶手段と、前記曲データに含まれるイベントデータを順次読み出して音源に供給する演奏制御手段と、前記曲データを構成する各イベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに対応したタイミングデータが示す実行タイミングで行った場合に曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される各楽音信号の音量を求め、求めた各音量を代表する代表値に基づいて、前記音源がイベントデータの指示に従って発生する楽音信号に乗算するマスタボリューム係数を制御するマスタボリューム制御手段とを具備する演奏制御装置を提供する。
本発明によると、マスタボリューム制御手段は、曲データを構成する各イベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに対応したタイミングデータが示す実行タイミングで行った場合に、曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される各楽音信号の音量を求め、それらの音量を代表する代表値に基づいて、音源がイベントデータの指示に従って発生する楽音信号に乗算するマスタボリューム係数を制御する。よって、音源のダイナミックレンジを有効に利用し、イベントデータとして記述された曲データの曲を各演奏者の意図を忠実に反映した音量の音として発音させることができる。
た演奏を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の一実施形態にかかる演奏制御装置を含む演奏システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す演奏制御装置の曲データ記憶メモリに記憶された曲データのデータ構造を示す図である。
【図３】図１に示す演奏制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】ノートオンとエクスプレッションのイベントデータの供給を受けた音発生部が発生する楽音信号を示す図である。
【図５】図３のフローチャートにおけるステップＳ１３０の処理の内容を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態にかかる演奏システムの音源を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態を説明する。
図１は、この発明の一実施形態である演奏制御装置２０を含む演奏システムの構成を示すブロック図である。図１において、演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）は、複数の演奏者の各々が手に把持して振るなどの動作を行う操作子である。演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）は、加速度センサ１１−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）と無線信号送信部１２−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）を内蔵している。加速度センサ１１−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）は、演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）の挙動を示す物理量である加速度を検出する。より具体的には、加速度センサ１１−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）は、演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）に働く加速度ベクトルを互いに直交した３軸方向の加速度成分ａｘ、ａｙ、ａｚに分解して検出し、これらの加速度成分ａｘ、ａｙ、ａｚを示すアナログ信号を各々出力する。
【０００８】
無線信号送信部１２−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）は、一定時間長（例えば５ｍｓ）のサンプリング周期ごとに、加速度センサ１１−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）から出力されるアナログ信号をサンプリングしてデジタル化することにより、加速度成分ａｘ，ａｙ，ａｚを示すデータを生成し、加速度成分ａｘ，ａｙ，ａｚを示すデータと演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）を特定するＩＤとを含むパケットを無線区間を介して演奏制御装置２０に送信する。
【０００９】
演奏制御装置２０は、演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）から受信されるパケットに基づいて、演奏制御のためのイベントデータを生成し、音源５０に供給する装置である。この演奏制御装置２０の構成については、後述する。
【００１０】
音源５０は、Ｍ個の発音チャネルｃｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）を有するＭＩＤＩ音源である。この音源５０は、各発音チャネルｃｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）の楽音信号Ｓｃｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）を発生する音発生部５１−ｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）と、楽音信号Ｓｃｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）を加算する加算器５２と、加算器５２から出力される楽音信号Ｓａｄに係数ｃｍ（「マスタボリューム係数ｃｍ」という）を乗算する乗算器５３と、乗算器５３から出力される楽音信号Ｓｃｍをデジタル形式からアナログ形式に変換してスピーカ６０へ出力するＤ／Ａ変換器５４とを有する。音発生部５１−ｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）が発生する楽音信号Ｓｃｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）のピッチや音量レベルは、演奏制御装置２０からインターフェース３０を介して供給されるイベントデータによって決まる。また、乗算器５３のマスタボリューム係数ｃｍは、演奏制御装置２０からインターフェース３０を介して供給されるマスタボリューム係数ｃｍによって書き換えられる。詳しくは、後述する。
【００１１】
次に、演奏制御装置２０の構成を説明する。
演奏制御装置２０は、音源５０と当該演奏制御装置２０とを接続する役割を果たすインターフェース３０のほか、無線信号受信部３１、操作表示部３２、および制御部４０を有する。
無線信号受信部３１は、一定時間長（例えば５ｍｓ）のサンプリング周期ごとに、演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）から無線区間を介して送信されたパケットを受信し、受信したパケットから演奏操作子１０−ｎのＩＤと加速度成分ａｘ，ａｙ，ａｚの対を取り出し、その対を制御部４０に引き渡す。
【００１２】
制御部４０は、曲データ記憶メモリ４１、加速度取得部４２、バッファ４３、および演奏制御部４４を有する。
曲データ記憶メモリ４１は、複数の種類の曲の曲データｍｄ−ｉ（ｉ＝１，２…）を記憶した読み出し専用メモリである。曲データｍｄ−ｉ（ｉ＝１，２…）のデータ構造について、図２を参照して説明する。図２の例に示すように、曲データｍｄ−ｉは、デルタタイムとイベントデータを複数のトラックに分けて時系列順に記述したデータである。
【００１３】
デルタタイムは、イベントデータの実行タイミングを指示するタイミングデータである。各トラックに記述されたデルタタイムは、これらデルタタイムの各々と同じトラックに先行して記述されたイベントデータの実行タイミングから後続して記述されたイベントデータの実行タイミングまでの時間間隔を示す。
イベントデータは、音源５０の制御を指示するデータであり、チャネル、イベント種、パラメータの３種類のデータから構成される。チャネルは、音源５０における当該イベントデータの供給先となる音発生部５１−ｍの発音チャネルｃｈｍの番号を示す。ここで、曲データ記憶メモリ４１に記憶されている曲データｍｄ−ｉ（ｉ＝１，２…）は、トラック１の一連のイベントデータのチャネル番号は「１」、トラック２の一連のイベントデータのチャネル番号は「２」、というように、１つのトラックにおける一連のイベントデータの供給先が音源５０の１つの音発生部５１−ｍとなるように記述されている。
【００１４】
イベント種は、当該イベントデータにおける音源５０の制御の指示の種類を示し、パラメータは、その指示の具体的な内容を示す。たとえば、図２の例に示すように、イベントデータのイベント種が、楽音信号の発生を指示する「ノートオン」であった場合、そのパラメータは、ノートナンバＮｕｍ、ベロシティＶｅｌ、およびゲートタイムＧｔｍとなる。また、パラメータのイベント種が、発生中の楽音信号の音量レベルをある時間長ＴEXPをかけて別の音量レベルまで変化させることを指示する「エクスプレッション」であった場合、そのパラメータはベロシティＶｅｌのみとなる。
イベントデータには、図２の例に示された「ノートオン」および「エクスプレッション」のほかにも、「パンポット」や「プログラムチェンジ」などの様々な種類があり、そのパラメータも各々の種類に応じて変わる。
【００１５】
図１において、操作表示部３２は、演奏者に各種情報を表示するとともに、演奏準備操作と演奏開始操作とを受け付ける。演奏準備操作は、曲データ記憶メモリ４１に記憶されている曲データｍｄ−ｉ（ｉ＝１，２…）のうち１つを選択し、選択した曲データｍｄ−ｉのトラックのうち演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）を使う演奏者の演奏パートとするトラックのトラック番号とそれらの演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）のＩＤとの対を指定する操作である。演奏開始操作は、演奏準備操作によって選択した曲データｍｄ−ｉによる演奏の開始を指示する操作である。
【００１６】
バッファ４３は、演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）の各々の挙動を示す加速度を記憶するための個別の記憶領域（「加速度記憶領域ａｒ−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）」と記す）が確保されたバッファである。
加速度取得部４２は、無線信号受信部３１から演奏操作子１０−ｎのＩＤと加速度成分ａｘ，ａｙ，ａｚの対を取得すると、取得した加速度成分ａｘ，ａｙ，ａｚを次式（１）に代入することによって求めた加速度絶対値ａｓを、その加速度成分ａｘ，ａｙ，ａｚと対をなすＩＤに応じた加速度記憶領域ａｒ−ｎに記憶する。
ａｓ＝（ａｘ２＋ａｙ２＋ａｚ２）１/２ …（１）
【００１７】
演奏制御部４４は、ＲＯＭ４５、ＲＡＭ４６、ＣＰＵ４７を有する。
ＲＯＭ４５は、制御プログラム４８を記憶した読み出し専用メモリである。ＣＰＵ４７は、ＲＡＭ４６をワークエリアとして利用しつつ、ＲＯＭ４５に記憶された制御プログラム４８を実行する。制御プログラム４８は、以下に示す３つの機能を有する。
ａ．曲データ記憶機能
これは、操作表示部３２によって演奏準備操作が行われたとき、その操作において選択された曲データを曲データ記憶メモリ４１から読み出してＲＡＭ４６に記憶させる機能である。
ｂ．マスタボリューム制御機能
これは、演奏準備操作によって選択された曲データｍｄ−ｉを構成するイベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータと対応するデルタタイムが示すタイミングで行わせた場合に曲の始まりから終わりまでの間に加算器５２から出力されるであろう各楽音信号Ｓａｄの音量レベルを求め、求めた楽音信号Ｓａｄの各音量レベルを代表する代表値に基づいてマスタボリューム係数ｃｍを制御する機能である。
ｃ．演奏制御機能
これは、操作表示部３２によって演奏開始操作が行われたとき、曲データｍｄ−ｉに含まれるイベントデータを順次読み出して音源５０に供給する処理と演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）の挙動を示す加速度絶対値ａｓの波形に現れる特徴を検出する処理とを行い、加速度絶対値ａｓの波形に現れる特徴に応じて、音源５０へのイベントデータの供給のタイミングを制御する機能である。
【００１８】
次に、本実施形態の動作を説明する。図３は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。
図３において、ＣＰＵ４７は、操作表示部３２によって演奏準備操作が行われると（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、その操作において選択された曲データｍｄ−ｉを曲データ記憶メモリ４１からＲＡＭ４６へ読み出す（Ｓ１１０）。
【００１９】
次に、ＣＰＵ４７は、ＲＡＭ４６における曲データｍｄ−ｉを構成するイベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに応じたデルタタイムが示す実行タイミングで行わせた場合に、曲の始まりから終わりまでの間に加算器５２から音として出力される各楽音信号Ｓａｄの音量レベルを求め、求めた楽音信号Ｓａｄの各音量レベルの平均値ＬＶAVEをそれらの音量レベルを代表する代表値として算出する（Ｓ１２０）。音量レベルの平均値ＬＶAVEの算出は、曲データｍｄ−ｉのトラックに記述されたイベントデータのうち「ノートオン」と「エクスプレッション」のイベントデータのベロシティＶｅｌを対象として行う。
【００２０】
図４に示すように、曲データｍｄ−ｉのあるトラック（たとえば、トラック１とする）に記述された「ノートオン」のイベントデータが音発生部５１−１に供給されると、音発生部５１−１は、イベントデータが供給された時からそのゲートタイムＧｔｍが経過する時までそのベロシティＶｅｌに応じた音量レベルの楽音信号Ｓｃｈ１を発生させる。また、トラック１にデルタタイムを挟んで記述された「エクスプレッション」のイベントデータが音発生部５１−１へ供給されると、音発生部５１−１は、イベントデータが供給された時において発生している楽音信号Ｓｃｈ１の音量レベルを時間長ＴEXPをかけてそのベロシティＶｅｌに応じた音量レベルまで変化させる。そして、各トラックにおける「ノートオン」および「エクスプレッション」のイベントデータの供給のタイミングは、各々のイベントデータに先行して記述されているデルタタイムによって決まる。
【００２１】
そこで、このステップ１２０では、曲データｍｄ−ｉの各トラックに記述されているデルタタイムと「ノートオン」および「エクスプレッション」のイベントデータのベロシティＶｅｌとを走査し、１曲の始まりから終りまでの間の各時刻ｔｋ（ｋ＝０，１，２…Ｋ；ただし、ｋ＝０は１曲の始まりの時刻の順番を示し、ｋ＝Ｋは１曲の終りの時刻の順番を示す）において音発生部５１−ｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）が各々発生する楽音信号Ｓｃｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）の音量レベルを求める。そして、それらの楽音信号Ｓｃｈｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）の音量レベルを所定の関数に入力することにより、各時刻ｔｋ（ｋ＝０，１，２…Ｋ）において加算器５２が出力する楽音信号Ｓａｄの音量レベルＬＶｔｋ（ｋ＝０，１，２…Ｋ）を求め、求めた音量レベルＬＶｔｋ（ｋ＝０，１，２…Ｋ）の総計をＫで除算することにより平均値ＬＶAVEを求める。
【００２２】
次に、ＣＰＵ４７は、ステップＳ１２０で求めた音量レベルの平均値ＬＶAVEに応じて乗算器５３のマスタボリューム係数ｃｍを書き換える（Ｓ１３０）。
より具体的には、このステップＳ１３０では、図５に示すように、ステップＳ１２０で求めた平均値ＬＶAVEが音源５０の出力音量のダイナミックレンジＤＲの中心値ＤＲ／２と一致するようなマスタボリューム係数ｃｍをインターフェース３０を介して音源５０に引き渡し、このマスタボリューム係数ｃｍを音源５０の乗算器５３に上書きさせる。
【００２３】
ＣＰＵ４７は、ステップＳ１３０において乗算器５３のマスタボリューム係数ｃｍを書き換えた後、演奏準備操作において指定されたトラック番号と演奏操作子１０−ｎのＩＤとの対に応じた複数の演奏制御処理タスクｔｓｋ−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）を立ち上げ（Ｓ１４０）、操作表示部３２によって演奏開始操作が行われると（Ｓ１５０：Ｙｅｓ）、演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）の各々に応じた演奏制御処理タスクｔｓｋ−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）の並列処理を開始する（Ｓ１６０）。
【００２４】
１つの演奏操作子１０−ｎと対応する演奏制御処理タスクｔｓｋ−ｎでは、ＣＰＵ４７は、加速度記憶領域ａｒ−ｎに書き込まれる加速度絶対値ａｓを参照し、加速度記憶領域ａｒ−ｎに書き込まれる加速度絶対値ａｓの波形から演奏操作子１０−ｎが振られたものとみなし得る加速度絶対値ａｓの大きさをもったピーク（「有効ピーク」という）を検出し、加速度絶対値ａｓの波形に有効ピークが現れるたびに、曲データｍｄ−ｉにおける該当のトラックに記述されたイベントデータを１つずつ読み出して音源５０へ供給する。
【００２５】
演奏制御処理タスクｔｓｋ−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）の並列処理が開始された後、演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）のうちのある演奏操作子１０−ｎを振る動作のテンポが速くなると、加速度記憶領域ａｒ−ｎに書き込まれる加速度絶対値ａｓの波形における有効ピークの出現の時間間隔は短くなり、その演奏操作子１０−ｎのＩＤと対をなすトラックに記述されたイベントデータの音源５０への供給の時間間隔も短くなる。一方、ある演奏操作子１０−ｎを振る動作のテンポが遅くなると、加速度記憶領域ａｒ−ｎに書き込まれる加速度絶対値ａｓの波形における有効ピークの出現の時間間隔は長くなり、その演奏操作子１０−ｎのＩＤと対をなすトラックに記述されたイベントデータの音源５０への供給の時間間隔も長くなる。よって、演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）を使う演奏者の演奏パートとされたトラックのイベントデータに従って音源５０から発音される音のテンポは、演奏者がそれらの演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）を振るテンポに追随して変化する。
【００２６】
以上説明したように、本実施形態における演奏制御装置２０は、曲データ記憶メモリ４１に記憶された曲データｍｄ−ｉ（ｉ＝１，２…）の１つが選択されると、その選択された曲データｍｄ−ｉをＲＡＭ４６に読み出し、その曲データｍｄ−ｉを構成するイベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに先行するデルタタイムが示す実行タイミングで行わせた場合に曲の始まりから終わりまでの間に音として出力されるであろう楽音信号Ｓａｄの音量レベルの平均値ＬＶAVEを算出する。さらに、この平均値ＬＶAVEの音量レベルが音源５０の出力音量のダイナミックレンジＤＲの中心ＤＲ／２と一致するようなマスタボリューム係数ｃｍをインターフェース３０を介して音源５０に引き渡し、このマスタボリューム係数ｃｍを音源５０の乗算器５３に上書きさせる。よって、選択された曲データｍｄ−ｉに含まれるイベントデータのベロシティＶｅｌの如何に関わらず、音源５０の出力音量のダイナミックレンジＤＲを有効に利用した曲の演奏を行うことができる。
また、本実施形態にかかる演奏制御装置２０は、曲データｍｄ−ｉにおける各トラックに記述されたイベントデータの音源５０への供給のタイミングを演奏者がそれらの演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）を振るテンポに追随して変化させることなく、各々のイベントデータに先行するデルタタイムが示す実行タイミングに合わせて音源５０へ供給するＭＩＤIシーケンサとして動作させることも可能である。
【００２７】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態があり得る。例えば、以下の通りである。
【００２８】
（１）上記実施形態では、音源５０の加算器５２のマスタボリューム係数ｃｍを書き換えることにより、音源５０が出力し得る音の音量レベル幅を調整した。しかし、図６に示すように、音源５０Ａの音発生部５１−ｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）と加算器５２の間に乗算器６５−ｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）をそれぞれ介挿し、この乗算器６５−ｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）において音発生部５１−ｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）の出力信号に乗算する係数をＭ個の発音チャネルごとに個別に書き換えるようにしてもよい。この実施形態では、先生の演奏パートの発音チャネル（たとえば、発音チャネル１とする）と、生徒の演奏パートの発音チャネル（たとえば、発音チャネル２、３、４とする）とを決め、先生に割り当てた発音チャネル１の乗算器６５−１によって乗算する係数を生徒に割り当てた発音チャネル２，３，４の乗算器６５−２，６５−３，６５−４によって乗算する係数よりも高くすることにより、先生の演奏パートの音が生徒の演奏パートの音よりも大音量で出力されるようにすることがあり得る。このような場合、演奏制御装置２０は、曲データｍｄ−ｉを構成するイベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに先行するデルタタイムが示す実行タイミングで行わせた場合に曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される楽音信号Ｓａｄの音量レベルの代表値の算出を、乗算器６５−ｍ（ｍ＝１，２…Ｍ）において乗算される係数を加味して行うとよい。
【００２９】
（２）上記実施形態において、演奏制御装置２０は、曲データｍｄ−ｉを構成する各種イベントデータのうちベロシティｖｅｌをパラメータとして含む「ノートオン」と「エクスプレッション」だけを対象として音量レベルの代表値を算出する処理を行った。しかし、スピーカ６０から出力される音の音圧レベル（ＳＰＬ）の時間波形の各時刻の振幅を決定づける他の種類のイベントデータとそのパラメータと対をなすタイミングデータの内容を加味して代表値を算出してもよい。
たとえば、演奏操作子１０−ｎを把持した演奏者が左右に移動しながら演奏操作子１０−ｎを振る場合において演奏者が音源５０，５０Ａの音を良好に聴取できるように、音量レベルの平均値ＬＶAVEを「パニング」のイベントデータの内容に応じて補正した値を代表値としてもよいし、演奏操作子１０−ｎを把持した演奏者が前後に移動しながら演奏操作子１０−ｎを振る場合において演奏者が音源５０，５０Ａの音を良好に聴取できるように、音量レベルの代表値ＬＶAVEを「リバーブ」のイベントデータの内容に応じて補正した値を代表値としてもよい。
また、「ノートオン」のイベントデータにパラメータとして含まれるノートナンバＮｕｍが示す音高を加味して音量レベルの代表値を算出してもよい。たとえば、ある時刻を実行タイミングとする「ノートオン」のイベントデータに含まれるノートナンバＮｕｍが示す音高が高い場合は、その時刻の楽音信号Ｓａｄの音量レベルに正のオフセット値を加算し、ノートナンバＮｕｍが示す音高が低い場合は、その時刻の楽音信号Ｓａｄの音量レベルに負のオフセット値を加算する、といった補正処理を行いながら各時刻の音量レベルを求めていき、曲の始まりから終わりまでの間の音量レベルの平均値ＬＶAVEを求めてもよい。この実施形態によると、曲データｍｄ−ｉが示す曲に音高の高い音が多く含まれるほどマスタボリューム係数ｃｍが大きくなる。よって、高い音を聞き取り難いと感じる演奏者に対してその聴感によりマッチした音量の再生音を聞かせることができる。
【００３０】
（３）上記実施形態において、ＣＰＵ４７は、曲データｍｄ−ｉを構成するイベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに先行するデルタタイムが示す実行タイミングで行わせた場合に曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される楽音信号Ｓａｄの音量レベルの最大値ＬＶMAXを代表値として算出し、この音量レベルの最大値ＬＶMAXと音源５０の出力音量のダイナミックレンジＤＲの最大値とが一致するように、マスタボリューム係数ｃｍを制御してもよい。また、ＣＰＵ４７は、曲データｍｄ−ｉを構成するイベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに先行するデルタタイムが示す実行タイミングで行わせた場合に曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される楽音信号Ｓａｄの音量レベルの最小値ＬＶMINを代表値として算出し、この音量レベルの最小値ＬＶMINと音源５０の出力音量のダイナミックレンジＤＲの最小値とが一致するように、マスタボリューム係数ｃｍを制御してもよい。曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される楽音信号Ｓａｄの音量レベル群をその曲の音量範囲を示す母集団とし、その音量レベル群に対して所定の統計的処理を行って得られる値でありさえすれば、平均値ＬＶAVE，最大値ＬＶMAX，最小値ＬＶMIN以外の値を代表値としてマスタボリューム係数ｃｍを制御してもよい。
【００３１】
（４）上記実施形態における演奏準備操作では、曲データ記憶メモリ４１に記憶されている曲データｍｄ−ｉ（ｉ＝１，２…）のうち１つを選択した。しかし、曲データｍｄ−ｉ（ｉ＝１，２…）のうち２つ以上を選択できるようにしてもよい。この実施形態では、曲データｍｄ−ｉ（ｉ＝１，２…）のうち２つ以上が選択された場合、ＣＰＵ４７は、選択された複数の曲データｍｄ−ｉをＲＡＭ４６に読み出し、読み出した複数の曲データｍｄ−ｉを各々構成するイベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに先行するデルタタイムが示す実行タイミングで行わせた場合に曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される楽音信号Ｓａｄの音量レベルの平均値ＬＶAVEを代表値とする。
【００３２】
（５）上記実施形態において、スピーカ６０の音響特性（指向特性、能率、設置条件など）やその設置環境（演奏者とスピーカ６０との距離、室内音響条件など）を加味してマスタボリューム係数ｍｃを決定してもよい。
【００３３】
（６）上記実施形態において、磁気センサ、ジャイロセンサ、圧力センサ、傾斜センサ、速度センサ、振幅センサなどの加速度センサ以外の種類のセンサを演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）に内蔵させ、そのセンサが検出した演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）の挙動を示す物理量の波形から有効ピークを検出してもよい。
【００３４】
（７）上記実施形態において、無線信号送信部１２−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）は演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）に内蔵されていた。しかし、無線信号送信部１２−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）を演奏操作子１０−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）とは別の筐体に内蔵させ、その無線信号送信部１２−ｎ（ｎ＝１，２…Ｎ）を内蔵させた筐体を演奏者の身体に装着させるようにしてもよい。
【００３５】
（８）上記実施形態における演奏制御装置２０の加速度取得部４２および演奏制御部４４と同様の機能を実現させる制御プログラムを、コンピュータにインストールさせ、そのコンピュータを演奏制御装置２０として動作させてもよい。この場合において、たとえば、加速度センサと音源を内蔵する携帯電話機に制御プログラムをインストールさせ、携帯電話機そのものの筺体を演奏操作子として機能させるようにするとよい。この実施形態では、制御プログラムは、携帯電話機のＣＰＵに、加速度取得部４２および演奏制御部４４を実現させる。
【符号の説明】
【００３６】
１０…演奏操作子、１１…加速度センサ、１２…無線信号送信部、２０…演奏制御装置、３０…インターフェース、３１…無線信号受信部、３２…操作表示部、４０…制御部、４１…曲データ記憶メモリ、４２…加速度取得部、４３…バッファ、４４…演奏制御部、４５…ＲＯＭ、４６…ＲＡＭ、４７…ＣＰＵ、４８…制御プログラム、５０…音源、５１…音発生部、５２…加算器、５３…乗算器、５４…Ｄ／Ａ変換器、６０…スピーカ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
楽音信号の発生を指示するイベントデータとこのイベントデータの実行タイミングを指示するタイミングデータとを含む曲データを記憶する記憶手段と、
前記曲データに含まれるイベントデータを順次読み出して音源に供給する演奏制御手段と、
前記曲データを構成する各イベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに対応したタイミングデータが示す実行タイミングで行った場合に曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される各楽音信号の音量を求め、求めた各音量を代表する代表値に基づいて、前記音源がイベントデータの指示に従って発生する楽音信号に乗算するマスタボリューム係数を制御するマスタボリューム制御手段と
を具備すること特徴とする演奏制御装置。
【請求項２】
前記マスタボリューム制御手段は、
前記曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される各楽音信号の音量を求め、求めた各音量の平均値を前記代表値とし、この平均値と前記音源のダイナミックレンジの中心値が一致するように前記マスタボリューム係数を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の演奏制御装置。
【請求項３】
演奏操作子の挙動を示す物理量を取得する取得手段をさらに具備し、
前記演奏制御手段は、
前記取得手段が取得した物理量の波形に現れる特徴に基づいて、前記曲データに含まれるイベントデータの前記音源への供給のタイミングを制御する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の演奏制御装置。
【請求項４】
前記演奏操作子に内蔵され、当該演奏操作子に加わる加速度を当該演奏操作子の挙動を示す物理量として検出するセンサと、
前記センサが検出した加速度を送信する送信手段と、
請求項３に記載の演奏制御装置と、
前記演奏制御装置から供給されたイベントデータが示す指示に従って楽音信号を発生する音源と
を具備することを特徴とする演奏システム。
【請求項５】
コンピュータに、
楽音信号の発生を指示するイベントデータとこのイベントデータの実行タイミングを指示するタイミングデータとを含む曲データを記憶する記憶手段と、
前記曲データに含まれるイベントデータを順次読み出して音源に供給する演奏制御手段と、
前記曲データを構成する各イベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに対応したタイミングデータが示す実行タイミングで行った場合に曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される各楽音信号の音量を求め、それらの音量を代表する代表値に基づいて、前記音源がイベントデータの指示に従って発生する楽音信号に乗算するマスタボリューム係数を制御するマスタボリューム制御手段と
を実現させるプログラム。
【請求項１】
楽音信号の発生を指示するイベントデータとこのイベントデータの実行タイミングを指示するタイミングデータとを含む曲データを記憶する記憶手段と、
前記曲データに含まれるイベントデータを順次読み出して音源に供給する演奏制御手段と、
前記曲データを構成する各イベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに対応したタイミングデータが示す実行タイミングで行った場合に曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される各楽音信号の音量を求め、求めた各音量を代表する代表値に基づいて、前記音源がイベントデータの指示に従って発生する楽音信号に乗算するマスタボリューム係数を制御するマスタボリューム制御手段と
を具備すること特徴とする演奏制御装置。
【請求項２】
前記マスタボリューム制御手段は、
前記曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される各楽音信号の音量を求め、求めた各音量の平均値を前記代表値とし、この平均値と前記音源のダイナミックレンジの中心値が一致するように前記マスタボリューム係数を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の演奏制御装置。
【請求項３】
演奏操作子の挙動を示す物理量を取得する取得手段をさらに具備し、
前記演奏制御手段は、
前記取得手段が取得した物理量の波形に現れる特徴に基づいて、前記曲データに含まれるイベントデータの前記音源への供給のタイミングを制御する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の演奏制御装置。
【請求項４】
前記演奏操作子に内蔵され、当該演奏操作子に加わる加速度を当該演奏操作子の挙動を示す物理量として検出するセンサと、
前記センサが検出した加速度を送信する送信手段と、
請求項３に記載の演奏制御装置と、
前記演奏制御装置から供給されたイベントデータが示す指示に従って楽音信号を発生する音源と
を具備することを特徴とする演奏システム。
【請求項５】
コンピュータに、
楽音信号の発生を指示するイベントデータとこのイベントデータの実行タイミングを指示するタイミングデータとを含む曲データを記憶する記憶手段と、
前記曲データに含まれるイベントデータを順次読み出して音源に供給する演奏制御手段と、
前記曲データを構成する各イベントデータの指示に従った楽音信号の発生をそれらのイベントデータに対応したタイミングデータが示す実行タイミングで行った場合に曲の始まりから終わりまでの間に音として出力される各楽音信号の音量を求め、それらの音量を代表する代表値に基づいて、前記音源がイベントデータの指示に従って発生する楽音信号に乗算するマスタボリューム係数を制御するマスタボリューム制御手段と
を実現させるプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１７５７５０（Ｐ２０１０−１７５７５０Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７３５２（Ｐ２００９−１７３５２）
【出願日】平成２１年１月２８日（２００９．１．２８）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２８日（２００９．１．２８）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
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