JP5257966B2 - 音楽再生制御システム、音楽演奏プログラム、および演奏データの同期再生方法 - Google Patents
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Description
[第1の実施の形態]
以下、本発明を音楽ゲームに適用したときの例によって説明する。勿論、音楽ゲームとしてではなく、音楽の演習など他の用途として使用することも可能である。
本実施の形態による音楽再生制御システムは、コンピュータのキーボードや、ゲームコントローラー、MIDIなどに対応した楽器を使って演奏を入力するシステムであり、プレイヤーは譜面がわからなくても、画面の指示に従って操作することで、すでに発音している音を変化させるものである。
図2は、第1の実施の形態による音楽再生制御システムの演奏時の機能ブロック図である。ここで、音楽再生制御システム1は、操作データを入力する入力装置10、操作データを取り込み、また種々の演奏効果を設定する入力数値処理装置20、入力数値処理装置20と通信手段5を介して繋がりコンピュータによって演奏処理を実行する演奏処理装置30、音楽データ等のデータを保存するミュージックDB60、演奏処理の結果生成された演奏結果データを保存する演奏結果記憶DB70、ディスプレイ等の画面出力装置90、音響データを出力する音響出力装置80、およびスピーカー84やヘッドフォン85などの音響装置から構成されている。
入力装置10は、ゲーム内容や楽器の種類によって変わってくるが、コントローラやキーボードあるいはギターなどで使用するリボンセンサなどがある。それぞれ、操作信号を入力する入力部11、入力した信号をデジタルに変換するA/D変換手段13、演算処理を実行する処理演算部12、演算後のデータを外部に出力する送信部14を有している。
一般に、ギターや、バイオリン、ピアノなどの習得が難しいのは、指の押さえ方使い方で5本の指の様々な組み合わせが難しいからである。たとえば、ギターのFのコードは、指の形が難しい。このため、リボンコントローラー(抵抗器)やトラックパッドを使用することにより、その位置に関する抵抗値を演算処理装置30へ送信することにより、音程の変化をつける。
この図において、ギター型コントローラ10aは、導体92とリボン状の抵抗体91が一定の間隔で配設され、細長い円柱状の絶縁体(非導電体)93で区分されている。また、導体92と抵抗体91の一端には電源95により電圧が印加され、導体、抵抗体を流れる電流を計測する手段(検出手段)94が設けられている。この構成において、図中矢印の方向から抵抗体91を押圧すると、抵抗体が破線のように変形し、導体92と接触し閉回路が形成されて電流が流れる。検出手段94によってこの電流値を計測することによって押圧箇所(操作位置)を検出することができる。
入力数値処理装置20は、入力装置10から送られてくるデータを受信する受信部21、演算処理を実行する数値処理演算部22、およびデータを演奏処理装置30へ送信する送信部24を有している。数値演算処理部22は、入力された信号をもとに音量や音程などに関する残響、歪曲、周波数特性、移送、レベル制御などの演奏効果信号を生成して、送信部24を介して送出する。また、数値処理演算部22では、音量、音程、温室、楽器パート変更などの波形変更、音の出る位置(L,R)を指定する定位情報、あるいは曲のテンポを指定するテンポ情報などが設定可能になっており、これらの設定値が演奏処理装置30へ送られる。なお、この数値処理演算部22は、入力装置10の処理演算部12と一体として構成しても良いし、演算処理装置30の機能として設けるようにしても良い。
入力数値処理装置20から送出された信号は、有線、無線、ネットワーク等の通信手段5を経由して演奏処理装置30の受信部33に送られる。以下演奏処理装置30の処理動作を説明する。
入力処理部33は、受信部37から操作データや演奏効果信号を渡されると、この入力データを入力数値記憶手段41に保存する一方、入力数値変換手段42によってその入力データを表示画面領域の数値にスケール変換する。たとえばギター演奏ゲームの場合は、入力した抵抗値をフレットごとの数値範囲と比較し、該当するフレットを抽出する。そして、判定用数値出力手段43によって、判定部32に対してこのスケール変換後の数値を出力する。なお、これらの処理は入力装置10あるいは入力数値処理装置20側で実行するようにしても良い。
一方、ミュージックDB60では、楽曲ごとに音源データ61、動画データ62、演奏データ63を保存している。音源データ61は、その楽曲の波形データで、複数の楽器のパートごとに保存されている。また、動画データ62は、音源データと同期をとって画面出力装置90へ表示するための動画である。演奏データ63は、図7に示すように、演奏開始からの経過時間ごとに入力装置10から入力すべき信号を保存している。たとえば、実行スイッチのON/OFF信号や操作位置信号のスケール変換後のデータが保存されている。
判定部32の判定処理手段46は、演奏データ解析実行手段49から渡された演奏データ63と、判定用数値出力手段43から随時渡される操作データをもとに、図8に示す判定手順に従って演奏が適切に行われたか否かを判定を行う。この判定手順のルーチンは、演奏データの時間間隔よりも十分に短い周期で起動される。
アクションIDごとに成功、失敗のフラグのセットされた判定結果は、判定結果出力手段47によって音源処理部35へ送られる。
演奏結果は、(1)入力処理部の音源変化係数が、現在の音源変化係数から変化する時、(2)判定結果が失敗だった時(失敗した事により生成される音源変化係数が発生した時)、(3)判定結果が成功で、直前の判定結果が失敗だった時(判定結果の音源変化係数を初期値に戻す)、の3種類にわかれ、それぞれ、この命令が発生した時間を要素として持つ。
音源処理部35の音源情報処理手段52は、音源出力手段51から音源データを受け取り、判定結果出力手段47から判定結果を受け取り、さらに音源変化係数出力手段45から音源変化係数を受け取り、これらのデータをもとに音源出力装置80へ渡す音響データを生成する。
図11は、演奏後、演奏結果記憶DB70に保存されている演奏結果データを用いて、音源データを再生する際の機能ブロック図である。
演奏処理装置30において、図2の入力処理部33に替えて再現部38を設けて演奏結果記憶部DB70から演奏結果データを入力する。また、判定部32は不用となる。
以上、本実施の形態によれば次の効果を奏する。
画面上に表示される譜面と同期して、映像を表示でき、特に入力装置として、リボンコントローラー(スライド式抵抗)を使うことにより、画面上のピッチ(音程)を制御して、楽器のように使用することができる。また、プレイヤーは、楽曲を取得すると、最終的に譜面を見なくても、指や動きの記憶だけ、あるいは楽器のみを見れば入力できるようになる。
従来のコンピュータによる、音の発音方法は、入力された機器のパラメーターに応じて、その相応する音波形を発音させていた。この方法によると、音楽の楽器演奏のように、美しい入力をできる技術の習得まで時間を要し、また、プレイヤーの微妙な表現が増えるほど、入力段が増えCPUの処理も重くなるので、携帯電話等のモバイルコンピュータやスペックの低いコンピュータでは難しい。
また、上手なプレイヤーの音波形を再生しているため、プレイヤーは、正しい入力をしていれば、その上手なプレイヤーになりきることができる。上達をすれば、間違えることが減るために、処理する数も減り、CPUの負担を減らせる。
従来は、生の楽器同様に、入力の情報をCPUが受信して無音から発音させ、プレイヤーの入力どおりに音を発音するというシステムが一般的であったが、本システムは、あらかじめ正しい演奏の波形を再生しておき、間違えた場合に変化をさせるので、楽器を取得したばかりのプレイヤーにとっては、うまい演奏がすでに再生されているために、実際の本人の演奏よりも美しく感じ、練習に効果的であるし、上達するにしたがって、より上手な演奏になる一方コンピュータ処理が軽減されるようになる。
また、オンラインでより美しい演奏の手段としても使用ができる。例えば、ギターの歪曲(ディストーション)などの再生効果の場合、オンライン上で上記手段の入力中に、プレイヤーが、ほかのプレイヤーの入力に対して、音の効果を提供することができる。提供をしたい、効果のパラメーターを送信することで、そのプレイヤーの再生する音に効果をかける指定をすることができる。その効果の種類や、効果をかける深さである。
音色を切り替える際には、別の音色で収録した音波形に切り替えをすればよい。指定したデータ通り上手に入力をしている場合は、CPUが上級者向けの演奏波形に切り替えるようにしても良い。
間違えた入力の場所と、詳細を記憶させることにより、確認をする際に、その箇所の正しい演奏と間違った演奏の2点を確認できる。
次に本発明の第2の実施の形態を説明する。本実施の形態は、通信ネットワーク6を使って複数人が同時に演奏することを可能にするものである。
もしくは、波形の再生ピッチを正しい値から変化させることで、音程を変えられる。
あらかじめ用意をしておいた、ノイズを発音してもよい。フィルターやリバーブ、サンプリングレートコンバートなどの効果的な変化を与えてもよい。
これはプレイヤー2が演奏失敗した時も同様である。
(構成と動作)
第1の実施の形態との主な違いは、通信ネットワーク6を介して複数のプレイヤーが演奏を行う場合は、演奏結果出力手段36から演奏中に逐次アクションIDごとに演奏結果データを他のシステム1へ送信することである。
まず、複数のプレイヤーが演奏を行うときは、一のプレイヤーが演奏開始のトリガ指令を送る。このトリガ指令は演奏を行う曲目や各プレイヤーの楽器パートが含まれており、各システム1に割り付けられたIPアドレスに送信される。
演奏中、逐次演奏結果データを各システムへ送信する。各システムでは、演奏結果データを受信すると、その受信データを受信中バッファへ格納する。
音源情報処理手段52は、起動されると、まず演奏中か再生中かのモードを判定する(S301)。演奏中の場合は、自システムの経過時間に従って演奏中のアクションIDを抽出し(S302)、受信中バッファに保存されている他の楽器パートの演奏結果データを抽出する(S303)。
以上、本実施の形態によれば、演奏開始時にシステム間の伝送遅延時間を考慮して、同じタイミングで演奏を開始するようにしたので、演奏中に演奏結果データを各システムへ送信して、その演奏結果を反映して音響出力を行う場合に、システム間の著しい誤差が生じることを回避することができる。
5 通信手段
6 通信ネットワーク
7 自機シンボル
8 アクションポイント
10 入力装置
11 入力部
12 処理演算部
13 A/D変換手段
14,24,53 送信部
15 操作位置入力手段
20 入力数値処理装置
21,37,81 受信部
22 数値処理演算部
23 効果手段
30 演奏処理装置
31 演奏部
32 判定部
33 入力処理部
34 描画映像出力手段
35 音源処理部
36 演奏結果出力手段
38 再現部
41 入力数値記憶手段
42 入力数値変換手段
43 判定用数値出力手段
44 音源変化係数生成手段
45 音源変化係数出力手段
46 判定処理手段
47 判定結果出力手段
48 曲データ受信手段
49 演奏データ解析実行手段
50 動画出力手段
51 音源出力手段
52 音源情報処理手段
60 ミュージックDB
61 音源データ
62 動画データ
63 演奏データ
70 演奏結果記憶DB
80 音響出力装置
82 D/A変換手段
83 各チャンネル音声増幅器
84 スピーカー
85 ヘッドフォン
90 画面出力装置
91 抵抗体
92 導体
93 絶縁体
94 検出手段(センサー)
95 電源
Claims (5)
- 通信ネットワークを介して複数接続可能であり、表示装置にメロディに対応する楽器の正しい操作位置と操作タイミングであるアクションポイントを表示する一方、楽器の操作位置と操作タイミングをコンピュータに取り込んで、取り込んだ操作位置と操作タイミングに基づいて音源データに所定の処理を施して音響出力するネットワーク対応型の音楽再生制御システムであって、
予め曲の音源データを楽器パート別に保存する手段と、
楽器の操作位置を入力する手段と、
曲の進行に伴って楽器パートごとにアクションポイントの位置を表示する描画映像出力手段と、
アクションポイントが判定領域にあるときに、楽器の備える実行スイッチが操作されたか否かを判定し、判定領域内で前記実行スイッチが操作されなかった場合あるいは操作された場合であっても前記入力した楽器の操作位置が正しい操作位置でない場合は失敗と判定する判定処理手段と、
アクションポイントごとの前記判定の結果を演奏結果データとして保存する手段と、
前記楽器パートの識別情報を他の音楽再生制御システムへ送信すると共に当該楽器パートの前記演奏結果データを随時他の音楽再生制御システムへ送信する手段と、
他の音楽再生制御システムから送られてくる楽器パートの識別情報と演奏結果データを受信する手段と、
演奏結果データを受信したとき、演奏中のときは、当該受信した演奏結果データのアクションポイントが未到来の場合は、そのアクションポイントの到来を待って前記受信した楽器パートの音響データに所定の処理を施して音響出力し、アクションポイントが既に到来している場合は直ちに所定の処理を施して音響出力し、再生時には、アクションポイントごとに各楽器パートの演奏結果データをもとに所定の処理を施して音響出力する音源情報処理手段と、
を備えたことを特徴とする音楽再生制御システム。 - 前記楽器は、ギターその他の弦楽器演奏用のコントローラであって、
弦楽器のネック部分は帯状の抵抗体と導体とを所定の間隔をもって配置して形成され、かつ、前記ネック部分は、操作位置に対応して目盛り表示され、または、前記抵抗体と前記導体との間であって弦楽器のフレット位置に棒状の絶縁体が挿入されており、さらに、
前記抵抗体が導体に接触した位置の抵抗値互換データを計測する手段と、
前記抵抗値互換データから操作位置を抽出する手段と、
前記操作位置を出力する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1記載の音楽再生制御システム。 - 演奏失敗時の処理内容を保存する手段を備え、
前記音源情報処理手段は、楽器パートごとに前記判定の結果が失敗の場合は、前記保存されている演奏失敗時の処理内容に基づいて該当する楽器パートの音源データに処理を施したのちに、各楽器パートの音源データを合成して音響出力することを特徴とする請求項1または2に記載の音楽再生制御システム。 - 通信ネットワークを介して複数接続可能であり、表示装置にメロディに対応する楽器の正しい操作位置と操作タイミングであるアクションポイントを表示する一方、楽器の操作位置と操作タイミングをコンピュータに取り込んで、取り込んだ操作位置と操作タイミングに基づいて音源データに所定の処理を施して音響出力するネットワーク対応型の音楽再生制御システムで動作するプログラムであって、
楽器の操作位置を入力する処理と、
曲の進行に伴ってアクションポイントの位置を表示する処理と、
アクションポイントが判定領域にあるときに、楽器の備える実行スイッチが操作されたか否かを判定し、判定領域内で前記実行スイッチが操作されなかった場合あるいは操作された場合であっても前記入力した楽器の操作位置が正しい操作位置でない場合は失敗と判定する処理と、
アクションポイントごとの前記判定の結果を演奏結果データとして記憶装置に保存する処理と、
前記楽器パートの識別情報を他の音楽再生制御システムへ送信すると共に当該楽器パートの前記演奏結果データを随時他の音楽再生制御システムへ送信する処理と、
他の音楽再生制御システムから送られてくる楽器パートの識別情報と演奏結果データを受信する処理と、
演奏結果データを受信したとき、演奏中のときは、当該受信した演奏結果データのアクションポイントが未到来の場合は、そのアクションポイントの到来を待って前記受信した楽器パートの音響データに所定の処理を施して音響出力し、アクションポイントが既に到来している場合は直ちに所定の処理を施して音響出力し、再生時には、アクションポイントごとに各楽器パートの演奏結果データをもとに所定の処理を施して音響出力する処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする音楽演奏プログラム。 - 複数の音楽再生制御システムを通信ネットワークを介して接続し、夫々の音楽再生制御システムにおいて通信ネットワークを介して送られてくる他の音楽再生制御システムの演奏結果データと自己の音楽再生制御システムの演奏結果データとを同期させて出力する演奏データの同期再生方法であって、
前記演奏結果データは、楽器の正しい操作タイミングの識別情報とその操作タイミングにおける演奏結果が関連付けられており、
演奏モードのときは、受信した他の楽器パートの演奏結果データの操作タイミングにかかわらず受信後直ちにその判定結果に基づいて、音源データに当該判定結果に対応する処理を施して出力し、
再生モードのときは、音源データの演奏経過に伴って、前記演奏結果データを参照して他の楽器パートと自己の楽器パートの操作タイミングごとの判定結果を抽出し、当該判定結果に基づいて所定の演奏効果を施して出力することを特徴とする演奏データの同期再生方法。
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