JP2024163649A - 電子楽器、電子楽器を制御するための方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】電子楽器にて生成される楽音波形の表現力を向上させる技術に関し、楽音波形にランダムな要素を付加して再生される楽音波形による表現を多彩に変更可能とする。
【解決手段】プロセッサは、今回のノートオン時に波形再生部に再生開始させる楽音波形（例えば打楽器音波形）の音響特性（例えばベロシティ）を、今回と同一種別の楽音波形の前回のノートオンの時間間隔（Ｓ２０１）に応じて変更し（Ｓ２０３、Ｓ２０４）、それに基づく発音処理を実行する（Ｓ２０５）。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子楽器にて生成される楽音波形の表現力を向上させる技術に関する。

管楽器、弦楽器、打楽器のように発音に係る要素が奏者に依る割合が大きいアコースティック楽器は、毎回完全に同じ音を出すことは困難で僅かなばらつきがあり、それがその楽器の特徴や奏者の個性の一つとなっている。

従来、表情付けルールや手順をモジュール化して演奏パラメータを自動編集し、簡単な操作で、演奏データに多彩／多様な表情付けを行えるようにした技術が知られている（例えば特許文献１に記載の技術）。

特開２００１－１５９８９２号公報

しかしながら、従来技術では、アコースティック楽器のように、演奏者による演奏の速さに応じて、発音される楽音の表現を多彩に変えたりできないという課題があった。

本発明は、楽音波形にランダムな要素を付加して再生される楽音波形による表現を多彩に変更可能とすることで、アコースティック楽器らしさの一部を表現可能とすることを目的とする。

態様の一例の電子楽器は、プロセッサと、楽音波形を再生する波形再生部と、楽音波形の再生開始又は再生終了を夫々指示するノートオン又はノートオフを入力する操作子と、を備え、プロセッサは、操作子により入力された第２のノートオンを検出すると、第２のノートオンと同一種別の楽音波形のノートオンであって、第２のノートオンよりも１つ前に操作子により入力された第１のノートオンの検出タイミングから第２のノートオンの検出タイミングまでの時間間隔を算出し、第２のノートオンの検出タイミングで波形再生部に再生開始させる楽音波形の音響特性を時間間隔に応じて変更する。

本発明によれば、楽音波形にランダムな要素を付加して再生される楽音波形による表現を多彩に変更可能とすることで、これによりアコースティック楽器らしさの一部を表現することが可能となる。

電子鍵盤楽器の構成例を示すブロック図である。 ノートオン検出時の制御処理の第１の実施形態を示すフローチャートである。 ノートオン検出時の制御処理の第１の実施形態の動作説明図である。 ノートオン検出時の制御処理の第２の実施形態、及び対応するノートオフ検出時の制御処理を示すフローチャートである。 ノートオン検出時の制御処理の第３の実施形態、及び第３の実施形態における波形変更処理の詳細例を示すフローチャートである。 ノートオン検出時の制御処理の第３の実施形態の動作説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明による電子楽器の実施形態である電子鍵盤楽器１００のハードウェアの構成例を示す図である。

電子楽器は、例えば電子鍵盤楽器１００であり、演奏操作子としての複数の鍵からなる鍵盤１０５と、電子鍵盤楽器１００の電源オン／オフや、音量調整、楽音出力の音色の指定やベースライン自動伴奏のテンポ等の各種設定を指示したりするスイッチ、及び演奏効果を付加するスイッチやベンドホイールやペダル等を含むスイッチ１０７と、各種設定情報を表示するＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：液晶ディスプレイ）１０９等を備える。

また、電子鍵盤楽器１００において、ＣＰＵ（プロセッサ）１０１、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）１０２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１０３、音源ＬＳＩ（大規模集積回路）１０４、鍵盤１０５が接続されるキースキャナ１０６、スイッチ１０７が接続されるＩ／Ｏインタフェース１０８、及びＬＣＤ１０９が接続されるＬＣＤコントローラ１１０が、それぞれシステムバス１１４に接続されている。更に、音源ＬＳＩ１０４の出力側には、Ｄ／Ａコンバータ１１１、アンプ１１２、及びスピーカ１１３が順次接続される。スピーカ１１３は、例えば、電子鍵盤楽器１００の筐体の裏面部、側面部、又は背面部等に具備される。

プロセッサであるＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３をワークメモリとして使用しながらＲＯＭ１０２に記憶された制御プログラムを実行することにより、図１の電子鍵盤楽器１００の制御動作を実行する。

このときＣＰＵ１０１は、ユーザが鍵盤１０５で演奏した演奏データをキースキャナ１０６及びシステムバス１１４を介して取りこみ、その演奏に応じたノートオンデータやノートオフデータを生成して、楽音波形を再生する波形再生部である音源ＬＳＩ１０４に出力する。これにより、音源ＬＳＩ１０４は、入力したノートオンデータやノートオフデータに応じたデジタル信号である楽音波形データ１１５を生成・出力し又は出力を終了する。音源ＬＳＩ１０４から出力される楽音波形データ１１５は、Ｄ／Ａコンバータ１１１でアナログ楽音波形信号１１６に変換された後、アンプ１１２で増幅され、スピーカ１１３から、ユーザが演奏した演奏楽音として放音される。

以上の構成を有する電子鍵盤楽器１００において、プロセッサであるＣＰＵ１０１がユーザの演奏に基づいて生成される楽音波形にランダムな要素を付加して発音される楽音の表現を多彩に変更可能とするための制御処理の幾つかの実施形態について、以下に詳細に説明する。

図１のＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶された制御プログラムをＲＡＭ１０３にロードして実行することにより、次のような制御処理を実行する。
ＣＰＵ１０１はまず、操作子である鍵盤１０５により押鍵入力された第２のノートオンである今回のノートオンがキースキャナ１０６によって検出されると、その第２のノートオンと同一種別の楽音波形のノートオンであって、今回のノートオンよりも１つ前に鍵盤１０５により押鍵入力されキースキャナ１０６によって検出されている第１のノートオンである前回のノートオンの検出タイミングから今回のノートオンの検出タイミングまでの時間間隔を算出する。
そして、ＣＰＵ１０１は、今回のノートオンの検出タイミングで音源ＬＳＩ１０４に再生開始させる楽音波形データ１１５の音響特性を上述の算出した時間間隔に応じて変更する。
制御される音響特性は例えば、生成される楽音波形のベロシティ、楽音波形の音色（周波数特性）、楽音波形のピッチ（音高）、楽音波形の時間的減衰特性などである。

図２は、上述したノートオン検出時の制御処理の具体例である第１の実施形態を示すフローチャートである。このフローチャートは、ＣＰＵ１０１が実行する前述した制御処理の一部であるノートオン検出処理の例を示すものである。
ＣＰＵ１０１は、特には図示しないメイン処理において、キースキャナ１０６を動作させることにより鍵盤１０５における何れかの鍵のノートオン（押鍵による発音開始）又はノートオフ（押鍵による発音終了）をチェックしており、ノートオンが検出されると、図２のフローチャートの処理を実行する。

ノートオン検出時の制御処理の第１の実施形態では、ＣＰＵ１０１は、鍵盤１０５により押鍵入力された１つの音高を指示するノートオンの検出タイミングで、音源ＬＳＩ１０４に対して、ノートオンに対応付けられている１つの打楽器音波形を楽音波形データ１１５として再生開始させる。
即ち、第１の実施形態では、鍵盤１０５上での押鍵操作により打楽器の演奏がシミュレートされる。

ＣＰＵ１０１は、鍵盤１０５上で押鍵入力された前回のノートオンと今回のノートオンが同一の打楽器音波形の再生開始を連続して指示していると判定した場合に、今回のノートオンの検出タイミングで音源ＬＳＩ１０４に再生開始させる打楽器音波形の音響特性を、前回のノートオンから今回のノートオンまでの時間間隔に基づいて変更する。より具体的には、ＣＰＵ１０１は、前回のノートオンと今回のノートオンの鍵入力が、同一の音高を指示していて、かつ同一の範囲のベロシティを指示している場合に、同一の打楽器音波形の再生開始が連続して指示されていると判定する。
打楽器音波形の音響特性としては例えば、ノートオンによる打撃（押鍵）時のベロシティや、打楽器音波形のシミュレート波形特性（周波数特性）、又は打楽器音波形の時間的減衰特性等がある。

ＣＰＵ１０１は、上記制御処理を実行するために、ノートオン検出時に、図２のフローチャートで例示される制御処理プログラムを実行する。

ＣＰＵ１０１はまず、前述したようにして判定した同一の打楽器音波形の前回のノートオンからの経過時間である減算タイマ値ｔを取得する（図２のステップＳ２０１）。この減算タイマ値ｔは、例えばＲＡＭ１０３に保持される変数であり、図２の今回のノートオン検出時の制御処理の最後の後述するステップＳ２０６において、次に検出される同一の打楽器音波形のノートオンのために所定値に再セットされ、その後、例えば特には図示しない割込み処理により、又はハードウェアタイマにより、時間経過と共に０まで減衰する。この減算タイマ値ｔは、同一の打楽器音波形（鍵盤１０５上の同一の音高の鍵に対する同一のベロシティ範囲の押鍵）毎にＲＡＭ１０３上で設定、制御されてよい。

次に、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ２０１で取得した減算タイマ値ｔが０になっているか否かを判定する（図２のステップＳ２０２）。

ステップＳ２０２の判定がＹＥＳとなる場合は、同一の打楽器音波形に対応する鍵盤１０５上の同一の音高の鍵に対する同一のベロシティ範囲の押鍵の時間間隔が長く、速弾きが行われていないと判断できる場合である。この場合には、連続して再生される打楽器音波形の音響特性を相互に異ならせる必要はないため、ＣＰＵ１０１は、次のステップＳ２０３とＳ２０４の処理はスキップする。

ステップＳ２０２の判定がＮＯとなる場合は、同一の打楽器音波形に対応する鍵盤１０５上の同一の音高の鍵に対する同一のベロシティ範囲の押鍵の時間間隔が短く、速弾きが行われていると判断できる場合である。この場合には、ＣＰＵ１０１はまず、キースキャナ１０６によって今回ノートオンと共に検出されている鍵盤１０５での押鍵の強さを示すベロシティを取得する（図２のステップＳ２０３）。

次に、ＣＰＵ１０１は、次のようなベロシティ変換処理を実行する（図２のステップＳ２０４）。
まず、ＣＰＵ１０１は、例えば電源オン時にＲＯＭ１０２からＲＡＭ１０３に読み出されているベロシティ変換データを参照する。図３は、ＲＡＭ１０３に読み出されているベロシティ変換データ３０１の例を示す図である。ベロシティ変換データ３０１は例えば、複数周波数（例えば低い周波数と高い周波数）の正弦波を合成して生成され時間経過と共に、所定の最大値ＭＡＸと所定の最小値ＭＩＮから漸次振動しながら減衰するデータである。打楽器の楽器全体の振動をシミュレートした大きな周期・振幅の正弦波と、打楽器の打面をシミレュートした前者より小さな周期・振幅の正弦波とが加算され、その合成波の振幅が時間経過により減衰するようなベロシティ変換データ３０１により、打楽器の挙動をシミュレートすることができる。その他、楽器の発音源の挙動（例えばベロシティの振動特性）に対応した波形であれば、複数の周波数の正弦波を合成した波形以外の波形に対応するベロシティ変換データが採用されてもよい。ＣＰＵ１０１は、横軸の時間経過の値を与えることにより、その時点におけるベロシティ変換データ３０１の値を読み出すことができる。
次に、ＣＰＵ１０１は、今回のノートオンの検出タイミングで、ＲＡＭ１０３上の図３に例示されるベロシティ変換データ３０１において、ステップＳ２０１で取得した減算タイマ値ｔに対応する先頭からの時間経過の位置のベロシティ変換データ３０１を読み出す。減算タイマ値ｔが０になっていない場合に、その減算タイマ値ｔが大きな値であるほど、同一の打楽器音波形についての前回のノートオンから今回のノートオンまでの時間間隔が短く、速弾きの速度が速いと判断できる。この場合には、図３において、その大きな値の減算タイマ値ｔに対応する短い時間経過の位置から読み出される、大きな値範囲で振動するベロシティ変換データ３０１の値が読み出される。一方、減算タイマ値ｔが０に近い小さな値であるほど、同一の打楽器音波形についての前回のノートオンから今回のノートオンまでの時間間隔が長く、速弾きの速度が遅いと判断できる。この場合には、図３において、その小さな値の減算タイマ値ｔに対応する長い時間経過の位置から読み出される、より減衰した小さな値範囲で振動するベロシティ変換データ３０１の値が読み出される。

ステップＳ２０３及びＳ２０４の処理の後、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ２０３で取得した今回のノートオンと共に入力されたベロシティ値に、ステップＳ２０４で算出したベロシティ変換データ３０１の値を演算して得られる修正されたベロシティ値を指定して、音源ＬＳＩ１０４に打楽器音波形を再生開始させる発音処理を実行する（図２のステップＳ２０５）。
この演算は例えば、ノートオンにより入力されたベロシティ値とベロシティ変換データ３０１の値とを加算する演算である。演算が加算である場合のベロシティ変換データ３０１は、例えば最大値ＭＡＸ＝１５と最小値ＭＩＮ＝－１５から漸次振動しながら減衰するデータであってよい。
或いは、この演算は例えば、ノートオンにより入力されたベロシティ値とベロシティ変換データ３０１の値とを乗算する演算であってもよい。演算が乗算である場合のベロシティ変換データ３０１は、例えば最大値ＭＡＸ＝１．１と最小値ＭＩＮ＝０．９から漸次振動しながら減衰するデータであってよい。

前述したように、その減算タイマ値ｔが大きな値であるほど、同一の打楽器についての速弾きの速度が速いと判断されることによりベロシティ変換データ３０１の値が大きい。従って、ステップＳ２０５で修正されるベロシティ値の修正幅が大きくなって、音源ＬＳＩ１０４で今回再生開始される同一の打楽器音波形の前回からのベロシティ変化幅が大きくなる。
一方、減算タイマ値ｔが０に近い小さな値であるほど、同一の打楽器についての速弾きの速度が遅いと判断されることによりベロシティ変換データ３０１の値が小さい。従って、ステップＳ２０５で修正されるベロシティ値の修正幅が小さく、音源ＬＳＩ１０４で今回再生開始される同一の打楽器音波形の前回からのベロシティ変化幅も小さい。
このように、第１の実施形態では、同一の打楽器の速弾きに相当する鍵盤１０５の同じ鍵及び同じベロシティ範囲の押鍵速度が速いほど、同一の打楽器音波形のベロシティを大きくばらつかせることが可能となる。

一方、前述した減算タイマ値ｔが０になっている場合には、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ２０３及びＳ２０４をスキップすることにより、ステップＳ２０３で取得した今回のノートオンと共に入力されたベロシティの値をそのまま指定して、音源ＬＳＩ１０４に打楽器音波形を再生開始させる発音処理を実行する（図２のステップＳ２０５）。

最後にＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３上の変数である減算タイマ値ｔを所定値に再セットする（図２のステップＳ２０６）。
その後、ＣＰＵ１０１は、図２のフローチャートで例示される第１の実施形態によるノートオン検出時の制御処理を終了し、特には図示しないメイン処理に戻る。

上述した第１の実施形態では、同一の打楽器音波形に対応する鍵盤１０５上の同一の鍵の統一のベロシティ範囲の押鍵についての第１のノートオンである前回のノートオンと第２のノートオンである今回のノートオンまでの時間間隔を測定する減算タイマ値ｔに応じて、今回のノートオンによってＣＰＵ１０１から音源ＬＳＩ１０４に対して再生指示される同一の打楽器音波形のベロシティがばらつくように制御された。これに対して、ベロシティではなく、打楽器音波形の音色などの音響特性が変更されてもよい。

図４（ａ）は、ＣＰＵ１０１が実行する特には図示しないメイン処理によりキースキャナ１０６において鍵盤１０５上の何れかの鍵のノートオンが検出された場合の制御処理の第２の実施形態を示すフローチャートである。
また、図４（ｂ）は、ＣＰＵ１０１が実行する特には図示しないメイン処理によりキースキャナ１０６において鍵盤１０５上の何れかの鍵のノートオフが検出された場合の制御処理を示すフローチャートである。
これらのフローチャートは、図２の第１の実施形態の場合と同様に、ＣＰＵ１０１が実行する前述した制御処理の一部であるノートオン検出処理及びノートオフ検出処理の例を示すものである。

ノートオン検出時の制御処理の第２の実施形態では、ＣＰＵ１０１は、鍵盤１０５により押鍵入力された１つの音高を指示するノートオンの検出タイミングで、音源ＬＳＩ１０４に楽音波形データ１１５としてノートオンに対応する音高の弦楽器音波形を再生開始させると共に、ＲＡＭ１０３上の変数であるノートオンの検出数を１増加させる。
即ち、第２の実施形態では、鍵盤１０５上での押鍵操作により、弦楽器の演奏がシミュレートされる。
一方、ＣＰＵ１０１は、鍵盤１０５により入力されたノートオフの検出タイミングで、音源ＬＳＩ１０４にノートオフに対応する音高で再生中の弦楽器音波形を消音させると共に、ＲＡＭ１０３上の変数であるノートオンの検出数を１減少させる。

ＣＰＵ１０１は、第２のノートオンである今回のノートオンの検出タイミングで、その直前までノートオンの検出数が０又は１の場合に、速弾きがされたと判定する。そして、この場合にＣＰＵ１０１は、鍵盤１０５上での押鍵による第２のノートオンである今回のノートオンの検出タイミングで音源ＬＳＩ１０４に再生開始させる弦楽器音波形の音響特性を、第１のノートオンである前回のノートオンと第２のノートオンである今回のノートオンの時間間隔に応じて変更する。
弦楽器音波形の音響特性としては例えば、ノートオンによる打弦（押鍵）時のベロシティや、弦楽器音波形のシミュレート波形特性（周波数特性）、又は弦楽器音波形の時間的減衰特性等がある。

ＣＰＵ１０１は、上記制御処理を実行するために、ノートオン検出時に、図４（ａ）のフローチャートで例示される制御処理プログラムを実行する。

ＣＰＵ１０１はまず、前回までのノートオン数ｎを取得する（図４のステップＳ４０１）。このノートオン数ｎは、例えばＲＡＭ１０３に保持される変数であり、今回のノートオン検出時の制御処理の後述するステップＳ４０７において、次に検出されるノートオンのために１増加させられる。一方、このノートオン数ｎは、図４（ｂ）に例示されるノートオフ検出時の制御処理の最後の後述するステップＳ４１１において、次に検出されるノートオンのために１減少させられる。これにより、ノートオン数ｎは、現在のノートオンを含まない前回までに実際に音源ＬＳＩ１０４から出力されている楽音波形データ１１５の数を示している。

次に、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ４０１で取得された前回までのノートオン数ｎが、２よりも小さい、即ち０か１であるか否かを判定する（図４のステップＳ４０２）。

ノートオン数ｎが２以上である場合は、ノートオフ（図４（ｂ）の実行）がされないまま、今回を含めて同時に３音以上のノートオンが発生した場合である。これは鍵盤１０５上の３つ以上の鍵が同時に押鍵された場合であり、演奏者が弦楽器で和音をコード演奏することを意識した場合である。この場合には、後述するステップＳ４０５の音響特性の変更は行われずに、ステップＳ４０２の判定がＮＯとなってステップＳ４０６に移行して通常の発音処理が実行される。

一方、前回までのノートオン数ｎが０又は１である場合には、演奏者がノートオンとノートオフを繰り返す速弾き等の演奏操作を行った場合と判断できる。この場合には、ステップＳ４０２の判定がＹＥＳとなる。ノートオン数ｎが１の場合も含めて判断するのは、鍵盤１０５上で同一の鍵に対して連続した押鍵をすると単音演奏したつもりでも、前の押鍵に対する離鍵の完了が検知される前に次の押鍵（ノートオン）が重なって検知されることがあるからである。

ステップＳ４０２の判定がＹＥＳの場合には、ＣＰＵ１０１は、図２の第１の実施形態のステップＳ２０１の場合と同様に、前回のノートオンから減衰する減算タイマ値ｔを取得する（図４のステップＳ４０３）。

次に、ＣＰＵ１０１は、図２の第１の実施形態のステップＳ２０２の場合と同様に、ステップＳ４０３で取得した減算タイマ値ｔが０になっているか否かを判定する（図４のステップＳ４０４）。

ステップＳ４０４の判定がＹＥＳとなる場合は、ＣＰＵ１０１は、図２の第１の実施形態のステップＳ２０２の場合と同様に、同一の弦楽器について連続した押鍵ではあるが速弾きは行われていないと判断して、ステップＳ４０５はスキップしてステップＳ４０６の処理に移行する。

ステップＳ４０４の判定がＮＯとなる場合は、同一の弦楽器について確実に速弾きが行われていると判断できる場合である。この場合には、ＣＰＵ１０１は、第１の実施形態における図２のステップＳ２０３及びＳ２０４の場合と同様にして、鍵盤１０５上での前回のノートオンと同一の鍵及び同一のベロシティ範囲の押鍵による今回のノートオンの検出タイミングで、減算タイマ値ｔ及びベロシティ変換データ３０１に基づいて、音源ＬＳＩ１０４に再生開始させる弦楽器音波形の音響特性を変更する（図４のステップＳ４０５）。

ステップＳ４０５の処理の後、ＣＰＵ１０１は、今回のノートオンで入力されたノートナンバー及びベロシティに対して、ステップＳ４０５の音響特性の変更を加えて得られる発音制御データを指定して、音源ＬＳＩ１０４に弦楽器音波形を再生開始させる発音処理を実行する（図４のステップＳ４０６）。

一方、前述したように、ステップＳ４０２の判定がＮＯの場合、又はステップＳ４０４の判定がＹＥＳの場合には、ＣＰＵ１０１は、今回のノートオンで入力されたノートナンバー及びベロシティに対して、ステップＳ４０５の音響特性の変更は加えずに、音源ＬＳＩ１０４に弦楽器音波形を再生開始させる通常の発音処理を実行する（図４のステップＳ４０２の判定がＮＯ又はステップＳ４０４の判定がＹＥＳ→ステップＳ４０６）。

その後、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３上の変数である前回までのノートオン数ｎを１増加させ（図４のステップＳ４０７）、同じくＲＡＭ１０３上の変数である減算タイマ値ｔを所定値に再セットする（図４のステップＳ４０８）。
最後に、ＣＰＵ１０１は、図４（ａ）のフローチャートで例示される第２の実施形態によるノートオン検出時の制御処理を終了し、特には図示しないメイン処理に戻る。

ＣＰＵ１０１は、ノートオフ検出時には、図４（ｂ）のフローチャートで例示される制御処理プログラムを実行する。

図４（ｂ）において、ＣＰＵ１０１はまず、音源ＬＳＩ１０４に対して、今回のノートオフで指定されている音高で再生中の弦楽器音波形の消音指示を発行する（図４のステップＳ４１０）。

そして、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３上の変数であるノートオンの検出数ｎを１減少させる（図４のステップＳ４１１）。

最後に、ＣＰＵ１０１は、図４（ｂ）のフローチャートで例示されるノートオフ検出時の制御処理を終了し、特には図示しないメイン処理に戻る。

図５（ａ）は、ＣＰＵ１０１が実行する特には図示しないメイン処理によりキースキャナ１０６において鍵盤１０５上の何れかの鍵のノートオンが検出された場合の制御処理の第３の実施形態を示すフローチャートである。第３の実施形態では、図４の第２の実施形態の場合と同様に、電子鍵盤楽器１００により弦楽器音がシミュレートされる。第３の実施形態の制御処理は、図１の電子鍵盤楽器１００が、弦楽器としてエレクトリックベースをシミュレートする場合の例である。

ギター楽器やベース楽器においては、異なる弦の異なるフレット位置を抑えることにより同じ音高の弦楽器音を発音させることが可能である。このように弦及び押弦フレット位置を変更することを替えポジションと呼ぶ。この場合、同じ音高であっても、替えポジションによって再生される弦楽器音も微妙に変化する。
一方、弦楽器の速弾き演奏においては、連続的に速弾き等するノートオン間で、弦が異なってもなるべく近いフレット位置で演奏を行うほうが演奏し易い。
そこで、第３の実施形態では、ＣＰＵ１０１は、第２の実施形態の場合と同様の判定アルゴリズムにより、第１のノートオンである前回のノートオンに対して同じ弦楽器音波形についての第２のノートオンである今回のノートオンを連続的に速弾き演奏等すると判定した場合に、次のような制御処理を実行する。
即ち、ＣＰＵ１０１は、今回のノートオンの検出タイミングで今回のノートオンについて仮想的な弦楽器上で替えポジションを行ったと仮定したときに、替えポジションの後の今回のノートオンの押弦フレット位置と前回のノートオンの押弦フレット位置とのフレット差が所定フレット例えば２フレット以内であれば、今回のノートオンの検出タイミングで波形再生部である音源ＬＳＩ１０４に再生開始させる弦楽器音波形を替えポジションを行ったと仮定した場合に発音されるべき弦楽器音波形に指定する。
一方、ＣＰＵ１０１は、上述のフレット差が例えば上記２フレットよりも大きければ、今回のノートオンの検出タイミングで音源ＬＳＩ１０４に再生開始させる弦楽器音波形を替えポジションを行わなかったと仮定した場合に発音されるべき弦楽器音波形に指定する。

ＣＰＵ１０１は、上記制御処理を実行するために、ノートオン検出時に、図５（ａ）のフローチャートで例示される制御処理プログラムを実行する。図５（ａ）において、第２の実施形態に係る図４（ａ）の場合と同じ参照番号が付されているステップでは、図４（ａ）の場合と同じ動作が実行される。図５（ａ）の動作が図４（ａ）の動作と異なるのは、図４（ａ）のステップＳ４０５の音響特性変更の処理が、図５（ａ）のステップＳ５０１の波形変更処理に置き換えられている点、及び図４（ａ）のステップＳ４０６とＳ４０７の間に図５（ａ）のステップＳ５０２が挿入されている点である。

図５（ａ）において、ＣＰＵ１０１は、図４（ａ）の第２の実施形態で前述したステップＳ４０４の判定がＮＯとなって、前回ノートオンから同一の弦楽器音についての今回のノートオンにかけて速弾き等の演奏が行われていると判定した場合に、図５（ｂ）のフローチャートで示される波形変更処理を実行する（図５のステップＳ５０１）。

図５（ｂ）において、ＣＰＵ１０１はまず、共にＲＡＭ１０３上の変数である今回のノートオンのノートナンバーＮ（以下「今回のノートナンバーＮ」と記載）と、同一の弦楽器音（鍵盤１０５上の同一の鍵の同一範囲のベロシティ）の前回のノートオンのノートナンバーＮ’（以下「前回のノートナンバーＮ’」と記載）を取得する（図５（ｂ）のステップＳ５１０）。
ＣＰＵ１０１は、キースキャナ１０６から鍵盤１０５上の何れかの鍵のノートオンを検出したときに、その鍵に対応付けられているノートナンバーをＲＡＭ１０３上の変数である今回のノートナンバーＮにセットする。
また、ＣＰＵ１０１は、図５（ａ）のノートオン検出処理を実行する後半のステップＳ５０２で、ＲＡＭ１０３上の変数である今回のノートナンバーＮの値を、次回のノートオン検出処理のためにＲＡＭ１０３上の変数である前回のノートナンバーＮ’にコピーしてセットする。

図５（ｂ）において、ＣＰＵ１０１は次に、同一の弦楽器音についてＲＡＭ１０３に記憶されている上記前回のノートナンバーＮ’の値から上記今回のノートナンバーＮの値を減算した結果が０より大きいか否かを判定する（図５（ｂ）のステップＳ５１１）。

ステップＳ５１１の判定がＮＯならば、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３上の変数値である今回のノートナンバーＮの値を５ずつ減算しながら（図５（ｂ）のステップＳ５１２）、今回のノートナンバーＮの値が前回のノートナンバーＮ’の値よりも小さくなるまで、ステップＳ５１１→Ｓ５１２→Ｓ５１１の処理を繰り返し実行する。

ステップＳ５１１の判定がＹＥＳになると、ＣＰＵ１０１は、上記前回のノートナンバーＮ’の値から上記今回のノートナンバーＮの値を減算した結果が２以下であるか否かを判定する（図５（ｂ）のステップＳ５１３）。

ＣＰＵ１０１は、ステップＳ５１３の判定がＹＥＳならば、選択波形変更処理を実行する（図５（ｂ）のステップＳ５１４）。ステップＳ５１４の処理の後、ＣＰＵ１０１は、図５（ｂ）のフローチャートで示される図５（ａ）のステップＳ５０１の波形変更処理を終了する。

ＣＰＵ１０１は、ステップＳ５１３の判定がＮＯならば、ステップＳ５１４の選択波形変更処理はスキップして、図５（ｂ）のフローチャートで示される図５（ａ）のステップＳ５０１の波形変更処理を終了する。

前回のノートオンと今回のノートオンが仮想的なエレクトリックベースの同じ弦上での押弦によって発生したと仮定すれば、今回のノートオンによる押弦を現在の弦から１弦高音側に替えポジションするとすれば、押弦フレット位置は５フレット（５半音）分小さくなる。従って、今回のノートオンの上記替えポジションの後の新たな押弦位置は、元の押弦に対応する押弦フレット位置を－５したフレット位置で、元の押弦に対応する弦よりも１弦分番号が若い弦になる。従って、新たな押弦によるフレット位置が前回のノートオンによる押弦のフレット位置に十分に近ければ（例えば２フレット以下であれば）、今回のノートオンによる押弦は上記替えポジションによって行ったほうが良いということになる。

図６は、エレクトリックベースにおける開放から１０フレットの各フレット上及び１弦～４弦の各弦上の「音高（ノートナンバー）」を示す図である。

今、前回のノートナンバーとして例えば第３弦の第３フレットの音高（ノートナンバー）＝Ｃ２（３６）が押弦（ノートオン）されて発音されているときに、今回のノートオンとして同じ第３弦の第７フレットの音高（ノートナンバー）＝Ｅ２（４０）のノートオンが発生したとする。電子鍵盤楽器１００で弦楽器をシミュレートする場合には、実際には、弦とフレットでノートオン指定がされる訳ではなく、図１の鍵盤１０５上の鍵によって指定がされる。
そこで、第３の実施形態では、図５（ｂ）のフローチャートの処理によって、替えポジションを行うと仮定して、今回のノートオンに対応する第３弦、音高＝Ｅ２の第７フレットを－５して新たに第２フレットを得、第３弦に－１して第２弦を得る。この結果、第２弦の第２フレットの音高＝Ｅ２が替えポジションということになる。
この場合、新たな押弦フレット位置＝第２フレット（第２弦）と前のノートオンの押弦フレット位置＝第３フレット（第３弦）とのフレット差は３－２＝１であるため、図５（ｂ）のステップＳ５１３の判定がＹＥＳとなる。従って、上述の場合には、替えポジションをしたほうがよいという判定になり、ＣＰＵ１０１は図５（ｂ）のステップＳ５１４を実行する。

一方、前回のノートナンバーとして例えば第３弦の第３フレットの音高（ノートナンバー）＝Ｃ２（３６）が押弦（ノートオン）されて発音されているときに、今回のノートオンとして同じ第３弦の第５フレットの音高（ノートナンバー）＝Ｄ２（３８）のノートオンが発生したとする。
この場合、図５（ｂ）のフローチャートの処理によって、替えポジションを行うと仮定して、今回のノートオンに対応する第３弦、音高＝Ｄ２の第５フレットを－５して新たに開放フレットを得、第３弦に－１して第２弦を得る。この結果、第２弦の開放フレットの音高＝Ｄ２が替えポジションということになる。
この場合、新たな押弦フレット位置＝開放フレット（第２弦）と前のノートオンの押弦フレット位置＝第３フレット（第３弦）とのフレット差は３－０＝３であるため、図５（ｂ）のステップＳ５１３の判定がＮＯとなる。従って、上述の場合には、替えポジションをしないほうがよいという判定になり、ＣＰＵ１０１は図５（ｂ）のステップＳ５１４をスキップする。

更に、特には図示しないが、元の今回のノートオンによる押弦位置が元の前回のノートオンによる押弦位置よりも１０フレット以上離れていれば、今回のノートオンによる押弦を現在の弦から２弦高音側に替えポジションする必要がある。この場合、押弦フレット位置は１０フレット（１０半音）分小さくなる。従って、今回のノートオンの上記替えポジションの後の新たな押弦位置は、元の押弦に対応する押弦フレット位置を－５する動作を２回行って－１０したフレット位置で、元の押弦に対応する弦よりも２弦分番号が若い弦になる。そして、新たな押弦によるフレット位置が前回のノートオンによる押弦のフレット位置に十分に近ければ（例えば２フレット以下であれば）、今回のノートオンによる押弦は上記替えポジションによって行ったほうが良いということになる。

以上のようにして、第３の実施形態では、電子鍵盤楽器１００によって弦楽器をシミュレートする場合に、前回のノートオンのノートナンバーと今回のノートオンのノートナンバーとの関係から、替えポジションを行った方がよいか否かを自動的に判定することができる。

そして、図５（ｂ）のフローチャートにおいて、ステップＳ５１３の判定がＹＥＳとなって替えポジションが行ったほうがよいと判定された場合には、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ５１４を実行する。これにより、ＣＰＵ１０１は、今回のノートオンの検出タイミングで音源ＬＳＩ１０４に再生開始させる弦楽器音波形として、替えポジションを行ったと仮定した場合に発音されるべき弦楽器音波形を選択する。

一方、図５（ｂ）のフローチャートにおいて、ステップＳ５１３の判定がＮＯとなって替えポジションを行わないほうがよいと判定された場合には、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ５１４はスキップする。これにより、ＣＰＵ１０１は、今回のノートオンの検出タイミングで音源ＬＳＩ１０４に再生開始させる弦楽器音波形として、デフォルトとして設定されている、替えポジションを行わなかったと仮定した場合に発音されるべき弦楽器音波形を選択する。

ＣＰＵ１０１は、以上のようにして図５（ｂ）のフローチャートで示される図５（ａ）のステップＳ５０１の波形変更処理を実行した後、上述のようにして選択した弦楽器音波形と、今回のノートオンにより指定されているノートナンバー及びベロシティによる発音を、音源ＬＳＩ１０４に指示する。

上述の第３の実施形態は、４弦のエレクトリックベースを例として説明したが、６弦のエレクトリックギターであってもよい。この場合には、今回のノートオンによる押弦を第３弦から第４弦に替えポジションした場合のみ、押弦フレット位置は５フレット（５半音）ではなく４フレット（４半音）分小さくなるため、この場合のみ図５（ｂ）のステップＳ５１２の処理において今回のノートナンバーＮから減算する値を５から４に変更すればよい。

以上説明した第１、第２、第３の実施形態のほか、他の実施形態として、ＣＰＵ１０１は、ノートオンを検出したら、現在の拍子状態を調べ、１拍目とみなすことが出来れば、現在の拍子を強拍とみなし、アクセントが付く様にノートオンされる楽音波形データのベロシティを変更するような制御も可能である。

更に、例えば弦楽器のシミュレーションにおいて、長時間の演奏でチューニングがばらついてくるようにしたり、或る音色が選ばれている時間をカウントし時間経過とともにピッチを下げてゆくような制御も可能である。或いは、時間でなくノートオン時間とベロシティの積としても良い。金管楽器音色では逆にピッチが上がるシミュレーションをしても良い。

以上説明した実施形態によれば、ノートオン間の時間によってノートオンされる楽音波形データ１１５にばらつきを与えることが可能となる。これにより、同じノートナンバー・ベロシティによるノートオンでも、音響特性にばらつきを持たせるかせることができ、ランダムな要素が増えアコースティック楽器らしさの一部を表現することが可能となる。
上述の実施形態によれば、打楽器演奏におけるロールやフラムなど一つの波形データを連続再生させる場合に機械的なニュアンスを回避することが可能となる。
例えば、変換に図３に例示したようなベロシティ変換データ３０１を用いることで、ドラムのシンバルのように楽器全体が大きく揺れながら楽音の振幅で細かく振動するようなデータを持たせることで、楽器の挙動のシミュレートにもつながる。
また、上述した実施形態の技術は、ギターやトランペットなどのアコースティック楽器において同一音高を連続再生させる場合に有効である。
更に弦楽器では、ピック・弓のアップダウンや使用する指により同じ弦ポジションでも音色が微妙に異なるような効果を付けることが可能となる。
同様に、管楽器では舌と喉を交互に使うダブルタンギングと言う奏法があるが、これも舌と喉で同じ音高でも音色が微妙に異なるような効果を付けることが可能となる。
これらの微妙に異なる波形を高速連続再生時に交互に発音することで、奏法のシミュレートが可能になる。
また、第３の実施形態で説明したように、同一音高で複数の楽音データを用意し、弦楽器演奏において、ポジション移動が少ない奏法を模す形で前回発音した音高から今回発音する楽音波形を選択することが可能となる。

１００ 電子鍵盤楽器
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ 音源ＬＳＩ
１０５ 鍵盤
１０６ キースキャナ
１０７ スイッチ
１０８ Ｉ／Ｏインタフェース
１０９ ＬＣＤ
１１０ ＬＣＤコントローラ
１１１ Ｄ／Ａコンバータ
１１２ アンプ
１１３ スピーカ
１１４ システムバス
１１５ 楽音波形データ
１１６ アナログ楽音波形信号
３０１ ベロシティ変換データ

Claims (7)

1. プロセッサと、楽音波形を再生する波形再生部と、前記楽音波形の再生開始又は再生終了を夫々指示するノートオン又はノートオフを入力する操作子と、を備えた電子楽器であって、
   前記プロセッサは、
   前記操作子により入力された第２のノートオンを検出すると、前記第２のノートオンと同一種別の楽音波形のノートオンであって、前記第２のノートオンよりも１つ前に前記操作子により入力された第１のノートオンの検出タイミングから前記第２のノートオンの検出タイミングまでの時間間隔を算出し、
   前記第２のノートオンの検出タイミングで前記波形再生部に再生開始させる前記楽音波形の音響特性を前記時間間隔に応じて変更する、
   電子楽器。
2. 前記プロセッサは、
   前記操作子により入力された１つの音高を指示する前記ノートオンの検出タイミングで、前記波形再生部に対して、前記ノートオンに対応付けられている１つの打楽器音波形を前記楽音波形として再生開始させ、
   前記操作子により入力された前記第１のノートオン及び前記第２のノートオンが同一の前記打楽器音波形の再生開始を連続して指示している場合に、前記第２のノートオンの検出タイミングで前記波形再生部に再生開始させる前記打楽器音波形の音響特性を前記時間間隔に基づいて変更する、
   請求項１に記載の電子楽器。
3. 楽器の発音源の挙動に対応した波形であって、時間経過と共に所定の最大値および所定の最小値から漸次振動しながら減衰するベロシティ変換データを記憶するメモリを備え、
   前記操作子は、前記ノートオンの入力と共に前記入力の強さに応じたベロシティ値を更に入力し、
   前記プロセッサは、前記第２のノートオンの検出タイミングで、前記メモリから前記時間間隔に対応する先頭からの前記時間経過の位置の前記ベロシティ変換データを読み出し、前記操作子により前記第２のノートオンと共に入力された前記ベロシティ値に前記読み出したベロシティ変換データの値を演算して得られる更新・変更されたベロシティ値を指定して、前記波形再生部に前記打楽器音波形を再生開始させる、
   請求項２に記載の電子楽器。
4. 前記プロセッサは、
   前記操作子により入力された前記ノートオンの検出タイミングで、前記波形再生部に前記楽音波形として前記ノートオンに対応する音高の弦楽器音波形を再生開始させると共に、前記ノートオンの検出数を１増加させ、
   前記操作子により入力された前記ノートオフの検出タイミングで、前記波形再生部に前記ノートオフに対応する音高で再生中の前記弦楽器音波形を消音させると共に、前記ノートオンの検出数を１減少させ、
   前記第２のノートオンの検出タイミングで、前記第２のノートオンの検出タイミングの前までの前記ノートオンの検出数が０又は１の場合に、速弾きがされたと判定して、前記波形再生部に再生開始させる前記弦楽器音波形の音響特性を前記時間間隔に応じて変更する、
   請求項１に記載の電子楽器。
5. 前記プロセッサは、
   前記第２のノートオンの検出タイミングで前記第２のノートオンについて弦楽器上で替えポジションを行ったと仮定したときに、前記替えポジションの後の前記第２のノートオンの押弦フレット位置と前記第１のノートオンの押弦フレット位置とのフレット差が所定フレット以内であれば、前記第２のノートオンの検出タイミングで前記波形再生部に再生開始させる前記弦楽器音波形を前記替えポジションを行ったと仮定した場合に発音されるべき弦楽器音波形に指定し、前記フレット差が前記所定フレットよりも大きければ、前記第２のノートオンの検出タイミングで前記波形再生部に再生開始させる前記弦楽器音波形を前記替えポジションを行わないと仮定した場合に発音されるべき弦楽器音波形に指定する、
   請求項４に記載の電子楽器。
6. プロセッサと、楽音波形を再生する波形再生部と、前記楽音波形の再生開始又は再生終了を夫々指示するノートオン又はノートオフを入力する操作子と、を備えた電子楽器を制御するための方法であって、
   前記プロセッサは、
   前記操作子により入力された第２のノートオンを検出すると、前記第２のノートオンと同一種別の楽音波形のノートオンであって、前記第２のノートオンよりも１つ前に前記操作子により入力された第１のノートオンの検出タイミングから前記第２のノートオンの検出タイミングまでの時間間隔を算出する処理と、
   前記第２のノートオンの検出タイミングで前記波形再生部に再生開始させる前記楽音波形の音響特性を前記時間間隔に応じて変更する処理と、
   を実行する方法。
7. プロセッサと、楽音波形を再生する波形再生部と、前記楽音波形の再生開始又は再生終了を夫々指示するノートオン又はノートオフを入力する操作子と、を備えた電子楽器を制御するためのプログラムであって、
   前記プロセッサに、
   前記操作子により入力された第２のノートオンを検出すると、前記第２のノートオンと同一種別の楽音波形のノートオンであって、前記第２のノートオンよりも１つ前に前記操作子により入力された第１のノートオンの検出タイミングから前記第２のノートオンの検出タイミングまでの時間間隔を算出する処理と、
   前記第２のノートオンの検出タイミングで前記波形再生部に再生開始させる前記楽音波形の音響特性を前記時間間隔に応じて変更する処理と、
   を実行させるためのプログラム。

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