JP2022179645A

JP2022179645A - 電子楽器、電子楽器の発音方法、及びプログラム

Info

Publication number: JP2022179645A
Application number: JP2022163237A
Authority: JP
Inventors: 博毅佐藤; Hirotake Sato; 肇川島; Hajime Kawashima
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2020-06-24
Filing date: 2022-10-11
Publication date: 2022-12-02
Anticipated expiration: 2040-06-24
Also published as: JP7160068B2; US20210407474A1; JP2022006706A; JP7521567B2; CN113838442A; CN113838442B

Abstract

【課題】電子楽器の発音技術に関し、ユーザ演奏中に特別なユーザ操作を必要とせずに、単一の音色のみで発音したり、複数の音色を重ね合わせて発音したりできるようにする。【解決手段】同時に押鍵したとみなされる経過時間Ｔ＝２５ミリ秒以内に、和音演奏の成立音数Ｎ＝３以上の押鍵が発生する押鍵イベントｔ４、ｔ５、ｔ６の発生時には、これらの押鍵イベントに対応する３音分の音高データに対応する基本音色（第１音色）の第１楽音の発音と共に、上記３音分の音高データに対応するレイヤー音色（第２音色）の第２楽音の発音が音源に指示される（ｔ４、ｔ５、ｔ６の各グレー帯線期間）。このように、和音が演奏された場合にのみ、基本音色の第１楽音とレイヤー音色の第２楽音をユニゾンで音源から自動的に発音させることができる。【選択図】図３

Description

本発明は、電子楽器、電子楽器の発音方法、及びプログラムに関する。

電子楽器には、２つ以上の音色を同時に重ねて演奏するレイヤー機能が搭載されているものがある（例えば特許文献１に記載のもの）。例えば、オーケストラにおけるピアノとバイオリンの重厚なユニゾン演奏を再現したような音色を得るために、電子鍵盤楽器において、ピアノの音とストリングスの音を重ね合わせて同時に発生させることができる機能である。

特開２０１６－１７３５９９号公報

ところで、楽器演奏では必ずしも全ての楽音をユニゾンで演奏するとは限らない。特にピアノのような鍵盤楽器では、左手で和音を演奏し、右手で単音のフレーズを演奏することも多く、この場合のように、左手で演奏されるピアノの和音のみにストリングス音を重ねて重厚な楽音を発生させ、右手で演奏されるフレーズはピアノ音だけで軽やかなメロディーを奏でたいというようなケースは多々ある。

しかしながら、従来の電子楽器でこのような演奏を行うには、演奏者が演奏中に何らかの操作によって、レイヤー機能を有効にしたり無効にしたりする必要があり、演奏に支障を来しつつ演奏を行うか、もしくは不必要なユニゾン音色で演奏を行うか、という妥協を強いられていた。

そこで、本発明は、ユーザ演奏中に特別なユーザ操作を必要とせずに、単一の音色のみで発音したり、複数の音色を重ね合わせて発音したりできるようにすることを目的とする。

態様の一例の電子楽器は、音高データを指定するための複数の演奏操作子と、楽音を発生する音源と、プロセッサと、を備え、プロセッサは、ユーザによる演奏操作が指示条件を満たす場合に、演奏操作に応じて指定された１つの音高データに対応する第１音色及び第２音色における第１音色での発音及び第２音色での発音を音源に指示し、指示条件を満たさない場合に、演奏操作に応じて指定された１つの音高データに対応する第１音色での発音を音源に指示し、第２音色での発音を音源に指示しない。

本発明によれば、ユーザ演奏中に特別なユーザ操作を必要とせずに、単一の音色のみで発音したり、複数の音色を重ね合わせて発音したりすることが可能となる。

電子鍵盤楽器の一実施形態の外観例を示す図である。電子鍵盤楽器の本体内の制御システムの一実施形態のハードウェア構成例を示すブロック図である。実施形態の動作例を示す説明図（その１）である。鍵盤イベント処理の例を示すフローチャートである。経過時間監視処理の例を示すフローチャートである。実施形態の動作例を示す説明図（その２）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、電子鍵盤楽器の一実施形態１００の外観例を示す図である。電子鍵盤楽器１００は、複数（例えば６１）の演奏操作子である鍵からなる鍵盤１０１と、ＴＯＮＥボタン１０２群と、ＬＡＹＥＲボタン１０３と、各種設定情報を表示するＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ：液晶ディスプレイ）１０４を備える。その他、電子鍵盤楽器１００は、ボリュームつまみや、ピッチベンドや各種変調を行うためのベンダー／モジュレーション・ホイールなどを備える。また、電子鍵盤楽器１００は、特には図示しないが、演奏により生成された楽音を放音するスピーカを裏面部、側面部、又は背面部等に備える。

演奏者は、電子鍵盤楽器１００の例えば右上パネル上のＴＯＮＥセクション（破線部１０２）に配置された１０個のＴＯＮＥボタン１０２群によって、音色を選択することができる。また、同じく右上パネル上のＬＡＹＥＲボタン１０３によってレイヤー音色設定モードを設定又は解除できる。

レイヤー音色設定モードが解除されている状態では、ＬＡＹＥＲボタン１０３のＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ：発光ダイオード）は消灯しており、演奏者はＴＯＮＥボタン１０２によって後述する基本音色（第１音色）を選択することができ、選択された音色のＴＯＮＥボタン１０２のＬＥＤが点灯する。

この状態で演奏者がＬＡＹＥＲボタン１０３を押下すると、レイヤー音色設定モードが設定され、ＬＡＹＥＲボタン１０３のＬＥＤが点灯する。このレイヤー音色設定モード設定状態では、ＴＯＮＥボタン１０２はレイヤー音色の選択に使われ、ここで演奏者がＴＯＮＥボタン１０２を選択すると、選択されたＴＯＮＥボタン１０２のＬＥＤが点滅する。基本音色と同じ音色を選択することはできない。

この状態で演奏者がもう一度ＬＡＹＥＲボタン１０３を押下すると、レイヤー音色設定モードが解除され、同時に点滅していた音色のＴＯＮＥボタン１０２のＬＥＤが消灯する。

図２は、図１の電子鍵盤楽器１００の本体内の制御システム２００の一実施形態のハードウェア構成例を示す図である。図２において、制御システム２００は、プロセッサであるＣＰＵ（中央演算処理装置）２０１、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）２０２、及びＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２０３と、音源である音源ＬＳＩ（大規模集積回路）２０４と、ネットワークインタフェース２０５と、図１の鍵盤１０１が接続されるキースキャナ２０６と、図１のＴＯＮＥボタン１０２群及びＬＡＹＥＲボタン１０３が接続されるＩ／Ｏインターフェース２０７と、図１のＬＣＤ１０４が接続されるＬＣＤコントローラ２０８が、それぞれシステムバス２０９に接続されている。音源ＬＳＩ２０４から出力される楽音出力データ２１４は、Ｄ／Ａコンバータ２１２によりアナログ楽音出力信号に変換される。アナログ楽音出力信号は、アンプ２１３で増幅された後に、特には図示しないスピーカ又は出力端子から出力される。

ＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０３をワークメモリとして使用しながらＲＯＭ２０２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。

キースキャナ２０６は、図１の鍵盤１０１の押鍵／離鍵状態を定常的に走査し、図４の鍵盤イベントの割込みを発生させて、鍵盤１０１上の鍵の押鍵状態の変化をＣＰＵ２０１に伝える。この割込みが発生すると、ＣＰＵ２０１は、図４のフローチャートを用いて後述する鍵盤イベント処理を実行する。この鍵盤イベント処理においてＣＰＵ２０１は、押鍵の鍵盤イベントが発生した場合に、新たな押鍵の音高データに対応する基本音色（第１音色）の第１楽音の発音を、音源ＬＳＩ２０４に指示する。

Ｉ／Ｏインターフェース２０７は、図１のＴＯＮＥボタン１０２群及びＬＡＹＥＲボタン１０３の操作状態を検出し、ＣＰＵ２０１に伝える。

ＣＰＵ２０１には、タイマ２１０が接続される。タイマ２１０は、一定時間（例えば１ミリ秒）毎に割込みを発生させる。この割込みが発生すると、ＣＰＵ２０１は、図５のフローチャートを用いて後述する経過時間監視処理を実行する。この経過時間監視処理においてＣＰＵ２０１は、図１の鍵盤１０１上で演奏者により所定の演奏操作が実行されたか否かを判定する。例えば、経過時間監視処理においてＣＰＵ２０１は、演奏者による鍵盤１０１上の複数の鍵を用いた和音の演奏操作を判定する、より具体的には、経過時間監視処理においてＣＰＵ２０１は、図１の鍵盤１０１上のいずれかの鍵が押鍵されることによりキースキャナ２０６から発生する前述した鍵盤イベント間の経過時間を計測し、予め設定された同時に押鍵されたとみなされる経過時間内において押鍵数が予め設定された和音演奏の成立音数に達したか否かを判定する。そして、ＣＰＵ２０１は、その判定をした場合に、上記経過時間内に押鍵された鍵の音高データ群に対応するレイヤー音色の第２楽音の発音を、音源ＬＳＩ２０４に指示する。この動作と共に、ＣＰＵ２０１は、レイヤーモード・オンを設定する。

本願において、レイヤー音色とは、基本音色（第１音色）に重ね合わせる音色（第２音色）を意味する。レイヤーモード・オンとは、基本音色に重ね合わせられてレイヤー音色がユニゾンで発音される状態、レイヤーモード・オフとは、基本音色のみが発音される状態を意味する。

前述した鍵盤イベント処理においてＣＰＵ２０１は、離鍵の鍵盤イベントが発生した場合に、前述したレイヤーモード・オンが設定されている状態では、離鍵した基本音色の第１楽音とレイヤー音色の第２楽音の消音を音源ＬＳＩ２０４に指示する。ＣＰＵ２０１は、発音されている全ての基本音色の第１楽音及びレイヤー音色の第２楽音に対する消音を音源ＬＳＩ２０４に指示した場合に、レイヤーモード・オフを設定する。ＣＰＵ２０１は、前述した経過時間監視処理における、同時に押鍵されたとみなされる経過時間内において押鍵数が和音演奏の成立音数に達したか否かを判定する処理を、レイヤーモード・オフが設定されている場合に実行する。

音源ＬＳＩ２０４には、波形ＲＯＭ２１１が接続されている。音源ＬＳＩ２０４は、ＣＰＵ２０１からの発音指示に従って、波形ＲＯＭ２１１から楽音波形データ２１４の読出しを発音指示に含まれる音高データに対応する速度で開始し、Ｄ／Ａコンバータ２１２に出力する。音源ＬＳＩ２０４は、例えば、時分割処理によって同時に最大２５６ボイスを発音させる能力を有してよい。音源ＬＳＩ２０４は、ＣＰＵ２０１からの消音指示に従って、波形ＲＯＭ２１１からの消音指示に対応する楽音波形データ２１４の読出しを中止し、消音指示に対応する楽音の発音を終了する。

ＬＣＤコントローラ２０８は、図１のＬＣＤ１０４の表示状態を制御する集積回路である。

ネットワークインタフェース２０５は、例えばＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ（ＬＡＮ）等の通信ネットワークに接続され、ＣＰＵ２０１が使用する制御プログラム（後述する鍵盤イベント処理及び経過時間監視処理のフローチャートを参照）又はデータを外部の装置から受信し、それらをＲＡＭ２０３等にロードして使用することができる。

図１及び図２に示される実施形態の動作例について説明する。レイヤー音色での発音を開始させるための和音演奏の判定条件は、ほぼ同時（Ｔ秒以内）にＮ音以上の押鍵によるコード演奏が発生することである。その条件の成立が判定されると、その判定がなされた押鍵に対応する鍵が全て離鍵されるまでレイヤーモード・オン状態となり、その判定がなされた時点の和音を成立させた鍵に対してのみ、基本音色の第１楽音とともにレイヤー音色の第２楽音の発音指示が音源ＬＳＩ２０４に対して発行され、基本音色の第１楽音とレイヤー音色の第２楽音がユニゾンで音源ＬＳＩ２０４から発音される。

上記レイヤーモード・オン状態において、上記判定がなされた鍵のうちのいくつかが離鍵されてＮ音未満になっても、レイヤーモード・オン状態は維持される。上記判定がなされた鍵の全てが離鍵されると、レイヤーモード・オフ状態になる。

また、一旦レイヤーモード・オン状態になると、その状態が維持されている間は、演奏者がどのような演奏を行っても、新規の押鍵に対応する音高の楽音は基本音色で発音され、レイヤー音色では発音されない。

和音演奏の成立音数Ｎや、同時に押鍵されたとみなされる経過時間Ｔは、音色ごとに設定されてよい。

図３は、本実施形態の動作例を示す説明図（その１）である。縦軸は演奏された音高（ノートナンバ）を鍵盤１０１で表し、横軸は時間経過（単位はミリ秒）を表す。黒丸の位置は押鍵が発生した鍵のノートナンバと時刻を表し、白丸の位置は離鍵が発生した鍵のノートナンバと時刻を表す。図３中、押鍵イベントの順番に番号ｔ１～ｔ１４が付与されている。黒丸に続く黒実線は押鍵中であることを示し、基本音色が発音されている期間を表している。また、グレー破線に変わった部分は基本音色（第１音色）とレイヤー音色（第２音色）がユニゾンで発音されている期間を表す。図３の例では、同時に押鍵が行われたとみなす経過時間Ｔは例えば２５ｍｓｅｃ（ミリ秒）、和音演奏の成立音数Ｎは例えば３音以上と設定されている。

まず、レイヤーモード・オフ状態で押鍵イベントｔ１が発生すると、例えば音高Ｃ２の基本音色での発音が開始されると共に（ｔ１の黒実線期間）、経過時間の計測が開始される。続いて、押鍵イベントｔ１の発生から２５ミリ秒以内に押鍵イベントｔ２が発生し、音高Ｅ２の基本音色での発音が開始される（ｔ２の黒実線期間）。更に続いて、押鍵イベントｔ３が発生し、音高Ｇ２の基本音色での発音が開始される（ｔ３の黒実線期間）が、この押鍵イベントｔ３の発生は、押鍵イベントｔ１の発生から２５ミリ秒以上経過してしまっている。押鍵イベントｔ１の発生から同時の押鍵とみなされる経過時間Ｔ＝２５ミリ秒が経過した時点における押鍵数は、２であり和音演奏の成立音数Ｎ＝３未満である。この場合、押鍵イベントｔ１、ｔ２、ｔ３に対しては、レイヤー音色での第２楽音は発生せず、ｔ１、ｔ２、ｔ３の部分の各黒実線で示される基本音色での第１楽音の発音のみが行われる（＝指示条件を満たさない）。

その後、押鍵イベントｔ４が発生し、音高Ｃ４の基本音色での発音が開始される（ｔ４の黒実線期間）と共に、再び経過時間の計測が開始される。続いて、押鍵イベントｔ５とｔ６が、押鍵イベントｔ４の発生から同時に押鍵したとみなされる経過時間Ｔ＝２５ミリ秒以内に発生し、音高Ｅ４及びＧ４の基本音色での発音が開始される（ｔ５、ｔ６の黒実線期間）。この結果、押鍵イベントｔ４の発生からＴ＝２５ミリ秒が経過した時点における楽音数は、３となって和音演奏の成立数Ｎ＝３以上を満たす（＝指示条件を満たす）。この場合は、押鍵イベントｔ４、ｔ５、ｔ６に対しては、グレー破線で示されるように、基本音色での第１楽音の発音に加えてユニゾンで、音高Ｃ４、Ｅ４、Ｇ４の３和音によるレイヤー音色での第２楽音の発音が行われる（図３の３０１）。また、レイヤーモード・オンが設定される。

レイヤーモード・オンが維持されている間に、押鍵イベントｔ７が発生し、音高Ｂ４♭の基本音色での第１楽音の発音（ｔ７の黒実線期間）が開始されるが、押鍵イベントｔ４、ｔ５、ｔ６に対応する３つのノートは離鍵されておらず、レイヤーモード・オンの状態が維持されている。この場合には、押鍵イベントｔ７に対しては、レイヤー音色での第２楽音は発生せず、ｔ７の黒実線で示される基本音色での第１楽音の発音のみが行われる（＝指示条件を満たさない）。

更に、押鍵イベントｔ８、ｔ９、ｔ１０が、同時に押鍵されたとみなされる経過時間Ｔ＝２５ミリ秒以内に発生し、それぞれ音高Ｃ３、Ｅ３、Ｇ３の基本音色での第１楽音の発音（ｔ８、ｔ９、ｔ１０の各黒実線期間）が開始されるが、押鍵イベントｔ４、ｔ５、ｔ６に対応する３つのノートは離鍵されておらずレイヤーモード・オンの状態が維持されている。この場合も、押鍵イベントｔ８、ｔ９、ｔ１０に対しては、レイヤー音色での第２楽音は発生せず、ｔ８、ｔ９、ｔ１０の各黒実線で示される基本音色での第１楽音の発音のみが行われる（＝指示条件を満たさない）。

その後、押鍵イベントｔ４が離鍵して（ｔ４の白丸のタイミング）、押鍵イベントｔ４に対応する基本音色の第１楽音の発音とレイヤー音色の第２楽音の発音（ｔ４のグレー破線期間）が消音するが、押鍵イベントｔ５とｔ６に対応する基本音色の第１楽音の発音とレイヤー音色の第２楽音の発音（ｔ５、ｔ６の各グレー破線期間）は継続されている。押鍵イベントｔ５が離鍵すると（ｔ５の白丸のタイミング）、押鍵イベントｔ５に対応する基本音色の第１楽音の発音とレイヤー音色の第２楽音の発音（ｔ５のグレー破線期間）が消音するが、押鍵イベントｔ６に対応する基本音色の第１楽音の発音とレイヤー音色の第２楽音の発音（ｔ６のグレー破線期間）は継続されている。そして、押鍵イベントｔ６も離鍵すると（ｔ６の白丸のタイミング）、押鍵イベントｔ６に対応する基本音色の第１楽音の発音とレイヤー音色の第２楽音の発音（ｔ６のグレー破線期間）が消音し、レイヤーモード・オンに関連する押鍵イベントｔ４、ｔ５、ｔ６に対応する全ての鍵の離鍵が完了したため、レイヤーモード・オンが解除され、レイヤーモード・オフに移行する。

レイヤーモード・オフが設定された後に、押鍵イベントｔ１１が発生し、音高Ｃ２の基本音色での第１楽音の発音（ｔ１１の黒実線期間）が開始されると共に、再び経過時間の計測が開始される。続いて、押鍵イベントｔ１２、ｔ１３、ｔ１４が、押鍵イベントｔ１１の発生から２５ミリ秒以内に発生し、各音高Ｅ２、Ｇ２、Ｃ３の基本音色での各第１楽音の発音（ｔ１２、ｔ１３、ｔ１４の各黒実線期間）が開始される。この結果、押鍵イベントｔ１１の発生からＴ＝２５ミリ秒が経過した時点における楽音数は４となって、和音演奏の成立音数Ｎ＝３以上を満たす（＝指示条件を満たす）。従って、押鍵イベントｔ１１、ｔ１２、ｔ１３、ｔ１４に対しては、各グレー破線線で示されるように、基本音色での第１楽音の発音に加えてユニゾンで、音高Ｃ２、Ｅ２、Ｇ２、C３の４和音によるレイヤー音色での第２楽音の発音が行われる（図３の３０２）。そして再び、レイヤーモード・オンが設定される。

図４は、図２のＣＰＵ２０１が実行する鍵盤イベント処理の例を示すフローチャートである。この鍵盤イベント処理は、前述したように、図２のキースキャナ２０６が図１の鍵盤１０１の押鍵／離鍵状態の変化を検出したときに発生する割込みに基づいて実行される。この鍵盤イベント処理は例えば、ＣＰＵ２０１がＲＯＭ２０２に記憶されている鍵盤イベント処理プログラムをＲＡＭ２０３にロードして実行する処理である。なお、このプログラムは、電子鍵盤楽器１００が電源オンされたときに、ＲＯＭ２０２からＲＡＭ２０３にロードされて常駐してよい。

図４のフローチャートで例示される鍵盤イベント処理において、ＣＰＵ２０１はまず、キースキャナ２０６からの割込み通知が、押鍵イベント又は離鍵イベントのどちらを示しているかを判定する（ステップＳ４０１）。

ステップＳ４０１で割込み通知が押鍵イベントを示していると判定された場合、ＣＰＵ２０１は、基本音色による、押鍵イベントを示す割込み通知に含まれる音高データ（ノートナンバ）での第１楽音の発音指示を、音源ＬＳＩ２０４に対して発行する（ステップＳ４０２）。演奏者は予め、図１の何れかのＴＯＮＥボタン１０２を押下することにより、基本音色を指定することができ、指定された基本音色は、ＲＡＭ２０３上の変数として保持される。基本音色（第１音色）は、少なくともアコースティックピアノ、アコースティックギター、マリンバのいずれかの音色を含んでよい。この状態は、前述した図３の動作説明図では、押鍵イベントｔ１からｔ１４の各黒実線の開始時点に対応しており、各開始時点から音源ＬＳＩ２０４において基本音色による第１楽音の発音が開始される。

次に、ＣＰＵ２０１は、現在のレイヤーモードを判定する（ステップＳ４０３）。この処理は、例えば図２のＲＡＭ２０３に記憶される所定の変数（以下この変数を「レイヤーモード変数」と呼ぶ）の論理値がオンであるかオフであるかによって、レイヤーモードがオンであるかオフであるかを判定する処理である。

ステップＳ４０３において、現在のレイヤーモードがオンであると判定された場合には、レイヤーモード・オンに移行するための処理は実行せずに、図４のフローチャートで示される今回の鍵盤イベント処理のフローチャートを終了し、特には図示しないメインのプログラム処理にリターンする。この状態は、前述した図３の動作説明図における押鍵イベントｔ７～ｔ１０が発生した場合の鍵盤イベント処理に対応し、ステップＳ４０２での基本音色による発音指示により、音源ＬＳＩ２０４において基本音色による第１楽音の発音のみが実行される。

ステップＳ４０３において、現在のレイヤーモードがオフであると判定された場合には、ＣＰＵ２０１は、レイヤーモード・オンに移行するための経過時間が０であるか否かを判定する（ステップＳ４０４）。経過時間は、例えば図２のＲＡＭ２０３上の所定の変数（以下この変数を「経過時間変数」と呼ぶ）の値として保持される。

経過時間が０であると判定された場合（ステップＳ４０４の判定がＹＥＳの場合）には、ＣＰＵ２０１は、タイマ２１０による割込み処理をスタートさせて経過時間の計測を開始する（ステップＳ４０５）。この状態は、前述した図３の動作説明図における押鍵イベントｔ１、ｔ４、又はｔ１１が発生した場合の処理に対応し、ステップＳ４０５の処理により、図３のｔ１、ｔ４、又はｔ１１の各押鍵イベントの発生タイミングで、レイヤーモード・オンに移行するための経過時間の計測が開始される。

経過時間が０ではないと判定された場合（ステップＳ４０４の判定がＮＯの場合）には、既にレイヤーモード・オンに移行するための経過時間の計測が開始されているため、ステップＳ４０５の経過時間の計測の開始処理はスキップされる。この状態は、前述した図３の動作説明図における押鍵イベントｔ２、ｔ５とｔ６、又はｔ１２とｔ１３とｔ１４が発生した場合の処理に対応する。

ステップＳ４０５のレイヤーモード・オンに移行するための経過時間の計測開始処理の後又は上記経過時間の計測が開始した後であってステップＳ４０４の判定がＮＯとなった場合に、ＣＰＵ２０１は、今回の押鍵イベントにおいて発音が指示された音高データ（＝ステップＳ４０２で基本音色での発音が指示されたノートナンバ）を、レイヤー音色での発音候補として、例えばＲＡＭ２０３に記憶する（ステップＳ４０６）。

その後、ＣＰＵ２０１は、同時に押鍵されたとみなされる現在の音数をカウントするための例えばＲＡＭ２０３上の変数（以下この変数を「現在の音数変数」と呼ぶ）の値に今回の発音増加分１を加算し、新たな現在の音数変数の値とする（ステップＳ４０７）。この現在の音数変数の値は、後述する図５のフローチャートで示される経過時間監視処理において、同時に押鍵されたとみなされる経過時間Ｔの経過時にレイヤーモード・オンに移行するための和音演奏の成立音数Ｎと比較するためにカウントされる。

その後、ＣＰＵ２０１は、図４のフローチャートで示される今回の鍵盤イベント処理を終了し、特には図示しないメインのプログラム処理にリターンする。

上述の鍵盤イベント処理毎のステップＳ４０４からＳ４０７の一連の処理の繰返しにより、例えば図３の動作例において、レイヤーモード・オフからレイヤーモード・オンへの移行準備として、それぞれ押鍵イベントｔ１、ｔ４、又はｔ１１の発生タイミングから同時に押鍵されたとみなされる経過時間Ｔ内で発生する新たな押鍵イベントｔ１とｔ２、ｔ４からｔ６、又はｔ１１からｔ１４の発生に対応する音高データの記憶と現在の音数変数値のカウントアップが行われる。

前述したステップＳ４０１で割込み通知が離鍵イベントを示していると判定された場合、ＣＰＵ２０１は、離鍵イベントを示す割込み通知に含まれる音高データ（ノートナンバ）で音源ＬＳＩ２０４にて発音中（ステップＳ４０２参照）であった基本音色による第１楽音の消音指示を、音源ＬＳＩ２０４に対して発行する（ステップＳ４０８）。この処理により、前述した図３の動作例では、各押鍵イベントｔ１からｔ１４の発生に基づいて音源ＬＳＩ２０４において発音中であった基本音色による各第１楽音が、それぞれ白丸のタイミングで消音される（各黒実線期間が終了する）。

次に、ＣＰＵ２０１は、離鍵された鍵が、レイヤーモード・オンの対象となった鍵であるか否かを判定する（ステップＳ４０９）。具体的には、ＣＰＵ２０１は、離鍵された鍵の音高データが、ＲＡＭ２０３に記憶されているレイヤー音色での発音候補の音高データ群（ステップＳ４０６参照）に含まれるか否かを判定する。

ステップＳ４０９の判定がＮＯならば、ＣＰＵ２０１は、図４のフローチャートで示される現在の鍵盤イベント処理を終了し、特には図示しないメインのプログラム処理にリターンする。

ステップＳ４０９の判定がＹＥＳならば、ＣＰＵ２０１は、離鍵イベントを示す割込み通知に含まれる音高データ（ノートナンバ）で音源ＬＳＩ２０４にて発音中（後述する図５のステップＳ５０３参照）であったレイヤー音色による第２楽音の消音指示を、音源ＬＳＩ２０４に対して発行する（ステップＳ４１０）。この処理により、前述した図３の動作例では、各押鍵イベントｔ４からｔ６又はｔ１１からｔ１４の発生に基づいて音源ＬＳＩ２０４において図３の対応する各グレー破線期間で音源ＬＳＩ２０４にて発音中であったレイヤー音色による各第２楽音が、それぞれ白丸のタイミングで消音される（各グレー破線期間が終了する）。

続いて、ＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０３に記憶されているレイヤー音色での発音候補の音高データ群（ステップＳ４０６参照）から、離鍵された鍵の音高データの記憶を削除する（ステップＳ４１１）。

その後、ＣＰＵ２０１は、レイヤーモード・オンの対象となった鍵が全て離鍵されたか否かを判定する（ステップＳ４１２）。具体的には、ＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０３に記憶されていたレイヤー音色での発音候補の音高データ群が全て削除されたか否かを判定する。

ステップＳ４１２の判定がＮＯならば、ＣＰＵ２０１は、図４のフローチャートで示される現在の鍵盤イベント処理を終了し、特には図示しないメインのプログラム処理にリターンする。

ステップＳ４１２の判定がＹＥＳならば、ＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０３に記憶されているレイヤーモード変数の値をオフを示す値にすることにより、レイヤーモード・オフを設定する（ステップＳ４１３）。この状態は、前述した図３の動作例では、押鍵イベントｔ６の基本音色による第１楽音及びレイヤー音色による第２楽音の発音が消音されたタイミング（ｔ６のグレー破線が終了する白丸のタイミング）の状態に対応する。このように、ＣＰＵ２０１は、発音されている全ての基本音色の第１楽音及びレイヤー音色の第２楽音に対する消音を音源ＬＳＩ２０４に指示した場合に、レイヤーモード・オフを設定する。

その後、ＣＰＵ２０１は、図４のフローチャートで示される現在の鍵盤イベント処理を終了し、特には図示しないメインのプログラム処理にリターンする。

図５は、図２のＣＰＵ２０１が実行する経過時間監視処理の例を示すフローチャートである。この経過時間監視処理は、図２のタイマ２１０において例えば１ミリ秒毎に発生するタイマ割込みに基づいて実行される。この経過時間監視処理は例えば、ＣＰＵ２０１がＲＯＭ２０２に記憶されている経過時間監視処理プログラムをＲＡＭ２０３にロードして実行する処理である。なお、このプログラムは、電子鍵盤楽器１００が電源オンされたときに、ＲＯＭ２０２からＲＡＭ２０３にロードされて常駐してよい。

図５のフローチャートで例示される経過時間監視処理において、ＣＰＵ２０１はまず、ＲＡＭ２０３に記憶されている経過時間変数の値をインクリメント（＋１）する（ステップＳ５０１）。この経過時間変数の値は、前述したステップＳ４０５又は後述するステップＳ５０６において、値０にクリアされる。この結果、経過時間変数の値は、そのクリア時点からのミリ秒単位の経過時間を示していることになる。前述したように、図３の動作説明図では、押鍵イベントｔ１、ｔ３、ｔ４、又はｔ１１の各押鍵イベントの発生タイミング（各黒丸のタイミング）で経過時間が０にクリアされ、その後レイヤーモード・オンに移行するための経過時間の計測が開始される。

次に、ＣＰＵ２０１は、上記経過時間変数の値が同時に押鍵されたとみなされる経過時間Ｔ以上となったか否かを判定する（ステップＳ５０２）。

ステップＳ５０２の判定がＮＯの場合、即ち上記経過時間変数の値が同時に押鍵されたとみなされる経過時間Ｔ未満である場合には、ＣＰＵ２０１は、図４のフローチャートで説明した更なる押鍵イベントの発生を受け入れるべく、図５のフローチャートで示される今回の経過時間監視処理を終了し、特には図示しないメインのプログラム処理にリターンする。

ステップＳ５０２の判定がＹＥＳ、即ち経過時間変数の値が同時に押鍵されたとみなされる経過時間Ｔ以上になった場合には、ＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０３に記憶されている現在の音数変数の値（図４のステップＳ４０７参照）が和音演奏の成立音数Ｎ音（例えば３音）以上であるか否かを判定する（ステップＳ５０３）。

ステップＳ５０３の判定がＹＥＳならば、ＣＰＵ２０１は、レイヤー音色による、ＲＡＭ２０３に記憶されている現在の音数変数の値が示す音数分の音高データ（図４のステップＳ４０６参照）での第２楽音の発音指示を、音源ＬＳＩ２０４に対して発行する（ステップＳ５０４）。図１の説明で前述したように、演奏者は予め、図１のＬＡＹＥＲボタン１０３を押下した後に、図１の何れかのＴＯＮＥボタン１０２を押下することにより、レイヤー音色を指定することができ、指定されたレイヤー音色は、ＲＡＭ２０３上の変数として保持される。レイヤー音色（第２音色）は、少なくともストリングス、クワイヤのいずれかの音色を含んでよい。

続いて、ＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０３に記憶されているレイヤーモード変数の値をオンを示す値にして、レイヤーモード・オンを設定する（ステップＳ５０５）。

上記ステップＳ５０４及びＳ５０５により、前述した図３の動作例では、押鍵イベントｔ６の発生の直後に、レイヤー音色による、押鍵イベントｔ４、ｔ５、及びｔ６に対応する３音分の音高データでの和音の第２楽音の楽音波形データ２１４が、図３のｔ４、ｔ５、及びｔ６の部分の各グレー破線の期間で、音源ＬＳＩ２０４から出力される。同様に、押鍵イベントｔ１４の発生の直後に、レイヤー音色による、押鍵イベントｔ１１、ｔ１２、ｔ１３、及びｔ１４に対応する４音分の音高データでの和音の第２楽音の楽音波形データ２１４が、図３のｔ１１、ｔ１２、ｔ１３、及びｔ１４の部分の各グレー破線の期間で、音源ＬＳＩ２０４から出力される。

ステップＳ５０４でレイヤー音色での発音指示がなされステップＳ５０５でレイヤーモード・オンが設定された後、又は現在の音数変数の値がＮ未満であると判定されてステップＳ５０３の判定がＮＯとなった場合に、ＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０３に記憶されている経過時間変数の値を０にクリアする（ステップＳ５０６）。

更に、ＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０３に記憶されている現在の音数変数の値を０にクリアする（ステップＳ５０７）。

その後、ＣＰＵ２０１は、図５のフローチャートで示される経過時間監視処理を終了し、特には図示しないメインのプログラム処理にリターンする。

前述した図３の動作説明図において、押鍵イベントｔ１、ｔ２に続いて押鍵イベントｔ３が発生した場合においては、上記経過時間監視処理において、押鍵イベントｔ１の発生タイミングからの経過時間が同時とみなされる経過時間Ｔ以上と判定された時点（ステップＳ５０２の判定がＹＥＳとなった時点）で、現在の音数変数の値＝２（押鍵イベントｔ１、ｔ２に対応）が和音演奏の成立音数Ｎ＝３に達していない（ステップＳ５０３の判定がＮＯ）と判定される。この結果、レイヤー音色での第２楽音の発音指示処理（ステップＳ５０４）及びレイヤーモード・オンの処理（ステップＳ５０５）は実行されることなく、ステップＳ５０６で経過時間変数の値が０とされ、ステップＳ５０７で現在の音数変数の値が０にクリアされる。この結果、前述した図４のフローチャートの処理において、ステップＳ４０３の判定がレイヤーモード・オフ、ステップＳ４０４の判定がＹＥＳとなってステップＳ４０５が実行されることにより、押鍵イベントｔ６の発生時点から再度、レイヤーモード・オフからレイヤーモード・オンに移行するための経過時間の計測処理がスタートする。即ち、同時に押鍵したとみなされる経過時間Ｔの経過時に和音演奏の成立音数Ｎが満たされていなければ、その直後に発生する押鍵イベント（＝ｔ６）を起点として、再度レイヤーモード・オフからレイヤーモード・オンへの移行要件が判定される。

図６は、本実施形態の動作例を示す説明図（その２）であり、図６（ａ）は基本音色として好適な第１楽音の時間域振幅特性を示す図、図６（ｂ）はレイヤー音色として好適な第２楽音の時間域振幅特性を示す図である。

前述したように、図６（ａ）の時間域振幅特性を有する基本音色（第１音色）は、少なくともアコースティックピアノ、アコースティックギター、マリンバのいずれかの音色を含んでよい。基本音色の第１楽音の時間域振幅特性は、押鍵時の立上り（ピーク）に達するまで（図６（ａ）の６０１）や、離鍵時の減衰（ほぼ音が消えるまで）（図６（ａ）の６０２）が、速い楽音（例えば立上り：５ミリ秒、離鍵減衰：１００ミリ秒）である。

前述したように、図６（ｂ）の時間域振幅特性を有するレイヤー音色（第２音色）は、少なくともストリングス、クワイヤのいずれかの音色を含んでよい。レイヤー音色の第２楽音の時間域振幅特性は、押鍵時の立上り（ピーク）に達するまで（図６（ｂ）の６０１）や、離鍵時の減衰（ほぼ音が消えるまで）（図６（ｂ）の６０２）が、遅い持続音（例えば立上り：２秒、離鍵減衰：３秒）である。

図６（ｃ）はロングトーン（長い時間の押鍵）演奏時における基本音色の第１楽音６０３とレイヤー音色の第２楽音６０４の重なり方を示す図、図６（ｄ）はショートトーン（短い時間の押鍵）演奏時における基本音色の第１楽音６０５とレイヤー音色の第２楽音６０６の重なり方を示す図である。

ロングトーン演奏時には、基本音色の第１楽音６０３とレイヤー音色の第２楽音６０４の２つの対照的な音色が同時に発生し、アタック部分は立上りの速い基本音色の第１楽音６０３が、後半と離鍵時は立上りと減衰の遅いレイヤー音色の第２楽音６０４がクロスフェードする形で発生し、特に和音演奏時に心地よい音の厚みが実現される。

一方、ショートトーン演奏時には、キレの良い基本音色の第１楽音６０５が速く減衰し、キレの悪いレイヤー音色の第２楽音６０６が残る。この結果、素早い単音のフレーズを演奏すると、現在の押鍵に対応する基本音色の第１楽音６０５の立上りに直前の押鍵に対応するレイヤー音色の第２楽音６０６の減衰音が重なって、音の濁りが発生する。

そこで、上述した実施形態では、ロングトーンは主にコード演奏で使用され、ショートトーンは単音のソロ演奏で使用されるケースが多いということと、レイヤー音色の第２楽音は立上りが遅いために、発音がわずかに遅れても演奏に影響が無い、ということに着目し、和音演奏とみなされた時以外はレイヤー音色の第２楽音を発生させないように制御されている。

つまり、和音演奏かどうかを判定するために、押鍵を一定期間（上記実施形態ではＴ＝２５ミリ秒）監視する必要があるため、レイヤー音色の第２楽音の発生が保留されるが、その程度の遅れであれば、レイヤー音色はもともと１～２秒程度の立上り時間が設定されている音色であるため、音楽的には影響はほとんどないとみなすことができる。

以上説明したように、本実施形態は、押鍵時に常に発音を行う基本音色と、押鍵時にレイヤーモード・オンとなった場合のみに発音するレイヤー音色とを選択しておき、演奏された鍵盤の押鍵数、複数押鍵の時間間隔に応じて、和音演奏であるかどうかを判断し、和音演奏であると判断された押鍵に対応するノート群のみレイヤーモード・オンにしてレイヤー音色の第２楽音の発音を行うようにしたものである。

上記実施形態により、演奏者が特別な操作を行うことなく、自然な演奏をするだけで、自動的に必要な楽音にのみユニゾン効果を付加することができるようになるため、演奏或いは楽音に妥協することなく、演奏に集中することができるようになる。

以上説明した実施形態のほかに、下記のような実施形態も実施することが可能である。
１．特定の鍵域でのみ、レイヤー音色によるユニゾン演奏機能を有効化する。例えば、Ｃ３以下の鍵域で有効にする。
２．特定のベロシティー域でのみ、レイヤー音色によるユニゾン演奏機能を有効化する。例えば、ベロシティー値=６４以下の強さの音のみで有効にする。
３．ソロ演奏（非レイヤー演奏）が認識されたら、一定時間はレイヤー音色によるユニゾン演奏機能は動作させない。例えば、レイヤーモード・オンへの移行条件を満たさないソロ演奏を行っている間は、一瞬コードを弾いてもレイヤーモード・オンへ移行せず、ソロの一部とみなすように、３秒間様子を見るなど。
４．レガート奏法が認識されたら、レイヤー音色によるユニゾン演奏機能を動作させる。

上述の実施形態では、電子鍵盤楽器１００にレイヤー音色によるユニゾン演奏機能を実装した例について説明したが、そのほかに例えば、ギターシンセサイザ又はギターコントローラなどの電子弦楽器に対しても、本機能を実装することができる。

以上、開示の実施形態とその利点について詳しく説明したが、当業者は、特許請求の範囲に明確に記載した本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更、追加、省略をすることができる。

その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組み合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

以上の実施形態に関して、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
音高データを指定するための複数の演奏操作子と、
楽音を発生する音源と、
プロセッサと、を備え、前記プロセッサは、
ユーザによる演奏操作が指示条件を満たす場合に、前記演奏操作に応じて指定された１つの音高データに対応する第１音色及び第２音色における前記第１音色での発音及び前記第２音色での発音を前記音源に指示し、
前記指示条件を満たさない場合に、前記演奏操作に応じて指定された前記１つの音高データに対応する前記第１音色での発音を前記音源に指示し、前記第２音色での発音を前記音源に指示しない、
電子楽器。
（付記２）
前記指示条件を満たす場合は、設定された時間内に和音の演奏操作を検出する場合を含む、付記１に記載の電子楽器。
（付記３）
前記プロセッサは、
設定された時間内に和音の演奏操作を検出した場合に、レイヤーモード・オンを設定し、
前記レイヤーモード・オンが設定されている状態において前記演奏操作子への新たな操作が検出された場合に、前記新たな操作に応じて指定された１つの音高データに対応する前記第１音色での発音を前記音源に指示し、前記第２音色での発音は前記音源に指示しない、
付記１又は２に記載の電子楽器。
（付記４）
前記プロセッサは、
前記レイヤーモード・オンが設定されている状態において発音されている全ての前記第１音色の第１楽音及び前記第２音色の第２楽音に対する消音を前記音源に指示した場合に、レイヤーモード・オフを設定し、
前記レイヤーモード・オフが設定されている状態で、設定された時間内に操作が検出された前記複数の演奏操作子の数が設定された数に達している場合に、前記指定条件を満たすと判断する、
付記１乃至３のいずれかに記載の電子楽器。
（付記５）
前記第１音色は、少なくともアコースティックピアノ、アコースティックギター、マリンバのいずれかの音色を含み、
前記第２音色は、少なくともストリングス、クワイヤのいずれかの音色を含む、
付記１乃至４のいずれかに記載の電子楽器。
（付記６）
前記第１音色に応じた音量エンベロープは、前記第２音色に応じた音量エンベロープよりも、前記演奏操作子への押鍵操作に応じて速く立ち上がるように設定されている、
付記１乃至５のいずれかに記載の電子楽器。
（付記７）
前記第１音色に応じた音量エンベロープは、前記第２音色に応じた音量エンベロープよりも、前記演奏操作子への離鍵操作に応じて速く消音されるように設定されている、
付記１乃至６のいずれかに記載の電子楽器。
（付記８）
電子楽器に、
ユーザによる演奏操作が指示条件を満たす場合に、前記演奏操作に応じて指定された１つの音高データに対応する第１音色及び第２音色における前記第１音色での発音及び前記第２音色での発音をさせ、
前記指示条件を満たさない場合に、前記演奏操作に応じて指定された前記１つの音高データに対応する前記第１音色での発音をさせ、前記第２音色での発音をさせない、
電子楽器の発音方法。
（付記９）
電子楽器に、
ユーザによる演奏操作が指示条件を満たす場合に、前記演奏操作に応じて指定された１つの音高データに対応する第１音色及び第２音色における前記第１音色での発音及び前記第２音色での発音をさせ、
前記指示条件を満たさない場合に、前記演奏操作に応じて指定された前記１つの音高データに対応する前記第１音色での発音をさせ、前記第２音色での発音をさせない、
処理を実行させるプログラム。

１００電子鍵盤楽器
１０１鍵盤
１０２ＴＯＮＥボタン
１０３ＬＡＹＥＲボタン
１０４ＬＣＤ
２００制御システム
２０１ＣＰＵ
２０２ＲＯＭ
２０３ＲＡＭ
２０４音源ＬＳＩ
２０５ネットワークインタフェース
２０６キースキャナ
２０７Ｉ／Ｏインターフェース
２０８ＬＣＤコントローラ
２０９システムバス
２１０タイマ
２１１波形ＲＯＭ
２１２Ｄ／Ａコンバータ
２１３アンプ
２１４楽音出力データ

Claims

音高データを指定するための複数の演奏操作子と、
楽音を発生する音源と、
プロセッサと、を備え、前記プロセッサは、
ユーザによる演奏操作が指示条件を満たす場合に、前記演奏操作に応じて指定された１つの音高データに対応する第１音色及び第２音色における前記第１音色での発音及び前記第２音色での発音を前記音源に指示し、
前記指示条件を満たさない場合に、前記演奏操作に応じて指定された前記１つの音高データに対応する前記第１音色での発音を前記音源に指示し、前記第２音色での発音を前記音源に指示しない、
電子楽器。
前記指示条件を満たす場合は、設定された時間内に和音の演奏操作を検出する場合を含む、請求項１に記載の電子楽器。
前記プロセッサは、
設定された時間内に和音の演奏操作を検出した場合に、レイヤーモード・オンを設定し、
前記レイヤーモード・オンが設定されている状態において前記演奏操作子への新たな操作が検出された場合に、前記新たな操作に応じて指定された１つの音高データに対応する前記第１音色での発音を前記音源に指示し、前記第２音色での発音は前記音源に指示しない、
請求項１又は２に記載の電子楽器。
前記プロセッサは、
前記レイヤーモード・オンが設定されている状態において発音されている全ての前記第１音色の第１楽音及び前記第２音色の第２楽音に対する消音を前記音源に指示した場合に、レイヤーモード・オフを設定し、
前記レイヤーモード・オフが設定されている状態で、設定された時間内に操作が検出された前記複数の演奏操作子の数が設定された数に達している場合に、前記指定条件を満たすと判断する、
請求項１乃至３のいずれかに記載の電子楽器。
前記第１音色は、少なくともアコースティックピアノ、アコースティックギター、マリンバのいずれかの音色を含み、
前記第２音色は、少なくともストリングス、クワイヤのいずれかの音色を含む、
請求項１乃至４のいずれかに記載の電子楽器。
前記第１音色に応じた音量エンベロープは、前記第２音色に応じた音量エンベロープよりも、前記演奏操作子への押鍵操作に応じて速く立ち上がるように設定されている、
請求項１乃至５のいずれかに記載の電子楽器。
前記第１音色に応じた音量エンベロープは、前記第２音色に応じた音量エンベロープよりも、前記演奏操作子への離鍵操作に応じて速く消音されるように設定されている、
請求項１乃至６のいずれかに記載の電子楽器。
電子楽器に、
ユーザによる演奏操作が指示条件を満たす場合に、前記演奏操作に応じて指定された１つの音高データに対応する第１音色及び第２音色における前記第１音色での発音及び前記第２音色での発音をさせ、
前記指示条件を満たさない場合に、前記演奏操作に応じて指定された前記１つの音高データに対応する前記第１音色での発音をさせ、前記第２音色での発音をさせない、
電子楽器の発音方法。
電子楽器に、
ユーザによる演奏操作が指示条件を満たす場合に、前記演奏操作に応じて指定された１つの音高データに対応する第１音色及び第２音色における前記第１音色での発音及び前記第２音色での発音をさせ、
前記指示条件を満たさない場合に、前記演奏操作に応じて指定された前記１つの音高データに対応する前記第１音色での発音をさせ、前記第２音色での発音をさせない、
処理を実行させるプログラム。