(57)【要約】      （修正有）【課題】演奏テンポを反映したテンポ情報を出力するテンポ情報出力装置、音声処理システム、および電子楽器を提供する。【解決手段】テンポクロック生成部１６は、演奏テンポ（設定されたテンポ）に応じたテンポ情報を取得し、テンポクロックを生成する。例えば、鍵盤を押下したタイミングから小節タイミング、拍タイミング等が抽出され、テンポ情報として取得される。データ重畳部１４は、楽音発生部１３から入力されるオーディオ信号にテンポクロックを重畳する。重畳方式は、重畳された信号が聴取し難いような手法を用いる。例えば、ＰＮ符号（Ｍ系列）のような疑似ノイズを聴感上違和感のない微弱なレベルで重畳する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
演奏テンポを示すテンポ情報を抽出するテンポ情報抽出手段と、
演奏者の演奏操作に応じて発生するオーディオ信号の周波数成分よりも高い帯域に前記テンポ情報の変調成分が含まれるように当該テンポ情報を前記オーディオ信号に重畳する重畳手段と、
前記テンポ情報が重畳されたオーディオ信号を出力する出力手段と、
を備えたテンポ情報出力装置。
【請求項２】
前記テンポ情報抽出手段は、演奏テンポの基準となる基準テンポ信号を外部から入力し、当該基準テンポ信号に基づいて前記テンポ情報を抽出する請求項１に記載のテンポ情報出力装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のテンポ情報出力装置、および前記テンポ情報を復号する復号装置を備えた音声処理システムであって、
前記テンポ情報出力装置の重畳手段は、前記演奏テンポに基づいたタイミングで前記オーディオ信号に疑似ノイズを重畳することで前記テンポ情報を重畳し、
前記復号装置は、前記オーディオ信号を入力する入力手段と、
前記入力手段に入力されたオーディオ信号と、前記疑似ノイズと、の相関を求め、当該相関のピーク発生タイミングに基づいて前記テンポ情報を復号する復号手段と、を備えた音声処理システム。
【請求項４】
前記テンポ情報出力装置の前記テンポ情報抽出手段は、演奏テンポの各タイミングに応じて、複数の異なるテンポ情報を抽出し、
重畳手段は、複数の異なる疑似ノイズを重畳することで前記複数の異なるテンポ情報をそれぞれ重畳し、
前記復号装置の復号手段は、前記入力手段に入力されたオーディオ信号と、前記複数の異なる疑似ノイズと、の相関をそれぞれ求め、各相関のピーク発生タイミングに基づいて、前記複数の異なるテンポ情報を復号する請求項３に記載の音声処理システム。
【請求項５】
前記テンポ情報出力装置の重畳手段は、前記疑似ノイズを所定の周期を有する拡散符号として発生する拡散符号発生部と、
前記テンポ情報に基づき、前記拡散符号を前記周期ごとに位相変調する変調部と、
位相変調された前記拡散符号に基づいて生成された変調信号を、前記オーディオ信号の周波数よりも高い周波数帯域に、前記オーディオ信号と合成し、合成信号として出力する合成部と、を備えた請求項３または請求項４に記載の音声処理システム。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のテンポ情報出力装置を内蔵した電子楽器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、演奏テンポを示すテンポ情報を出力するテンポ情報出力装置、当該テンポ情報出力装置を用いた音声処理システム、および電子楽器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、音楽製作の分野では、ＭＩＤＩが広く用いられている。ＭＩＤＩデータには、テンポ情報が含まれているため、再生時間（テンポ）の調整が容易である。オーディオデータとＭＩＤＩデータを同期させる場合は、ＭＩＤＩデータに同期してオーディオデータを録音する。また、既存のオーディオデータを利用する場合は、オーディオデータのテンポに合うようにＭＩＤＩデータのテンポ情報を手動で調整する必要があった。しかし、オーディオデータの途中でテンポが変わっている場合、ＭＩＤＩデータのテンポ情報を手動で調整することは非常に労力のかかるものであった。
【０００３】
一方、近年は、オーディオデータとＭＩＤＩデータを関連づけて利用する技術も開発されている。例えば、特許文献１には、デジタルオーディオデータとＭＩＤＩデータを関連づけて利用する例が示されている。
【０００４】
また、近年では、タイムストレッチ等の信号処理技術を用いる事で、オーディオデータのテンポを調整することも可能となっている（特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３１６３５６号公報
【特許文献２】特開２００３−２８０６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１では、オーディオデータのＬＳＢ（Ｌｅａｓｔ  Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  Ｂｉｔ）にＭＩＤＩデータを格納しているため、ＭＰ３等の圧縮オーディオに変換したり、アナログのオーディオ信号として放音したりすると、関連づけされている情報が失われるという問題があった。また、オーディオデータとＭＩＤＩデータを扱うアプリケーションも存在するが、汎用的なデータフォーマットが無いため、利便性に乏しい物であった。
【０００７】
一方、特許文献２のようなタイムストレッチは、オーディオデータからビート（拍）を抽出して、その絶対的な拍タイミングで曲全体のテンポを変更するものであるが、この場合、演奏者の演奏テンポが反映されなくなる。すなわち、図６（Ａ）に示すように、実際の演奏では、演奏者は絶対的な拍タイミングに揃えて演奏を行うのではなく、若干早めに演奏したり、逆にゆっくりと演奏したりする。そのため、オーディオデータから拍を抽出してタイムストレッチを行い、同図（Ｂ）に示すように絶対的な拍タイミングで曲全体のテンポを変更すると、演奏のニュアンス（ノリ）が失われてしまう。
【０００８】
そこで、この発明は、演奏テンポを反映したテンポ情報を出力するテンポ情報出力装置、音声処理システム、および電子楽器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明のテンポ情報出力装置は、演奏者の演奏操作に応じて発生するオーディオ信号を出力する出力手段を備えている。オーディオ信号には、演奏者の演奏テンポを示すテンポ情報が重畳される。テンポ情報出力装置は、オーディオ信号の周波数成分と異なる帯域にテンポ情報の変調成分が含まれるように当該テンポ情報を重畳する。テンポ情報は、ＭＩＤＩクロックのようなビート情報（テンポクロック）として重畳される。このビート情報は、自動演奏システム（シーケンサ）により常に出力される。
【００１０】
そのため、テンポ情報出力装置は、演奏者の演奏テンポが反映されたテンポ情報をオーディオ信号に含めて（ライン１本で）出力することができる。また、出力したオーディオ信号は、通常のオーディオ信号と同様に扱うことができるため、録音機等で録音して汎用のオーディオデータとして用いる事ができる。さらに、テンポ情報から実際の演奏タイミングとの時間差を求めることもでき、タイムストレッチ等で再生時間を調整した場合であっても演奏のニュアンスが変わることがない。なお、テンポ情報出力装置は、電子ピアノ等の電子楽器に内蔵される態様や、既存の楽器からオーディオ信号を入力する態様、アコースティック楽器や歌唱音をマイクで収音してオーディオ信号を入力する態様、等を含むものである。
【００１１】
また、上記発明において、メトロノーム等、外部から演奏テンポの基準となる基準テンポ信号を入力し、基準テンポ信号に基づいてテンポ情報を抽出するように構成することも可能である。なお、フットスイッチ等により、演奏者が刻むビートを基準テンポ信号として入力するように構成することも可能である。この場合、アコースティック楽器等のように、自らテンポ情報を生成することができないものであっても、テンポ情報を抽出することができる。
【００１２】
また、請求項１または請求項２に記載のテンポ情報出力装置を用いて、前記テンポ情報を復号する復号装置をさらに備えた音声処理システムとする態様も可能である。テンポ情報出力装置の重畳手段は、前記演奏テンポに基づいたタイミングで前記オーディオ信号に疑似ノイズを重畳することで前記テンポ情報を重畳する。疑似ノイズとしては、例えばＰＮ符号のような自己相関性の高い信号を用いる。テンポ情報出力装置は、自己相関性の高い信号を演奏テンポに基づくタイミングで（例えば拍毎に）生成し、オーディオ信号に重畳する。よって、アナログのオーディオ信号として放音したとしても重畳されているテンポ情報が失われることもない。
【００１３】
復号装置は、前記オーディオ信号を入力する入力手段と、テンポ情報を復号する復号手段を備えている。復号手段は、入力手段に入力されたオーディオ信号と、前記疑似ノイズと、の相関を求め、当該相関のピーク発生タイミングに基づいて前記テンポ情報を復号する。オーディオ信号に重畳されている疑似ノイズは、自己相関性の非常に高い信号であるため、復号装置でオーディオ信号と、疑似ノイズとの相関を求めると、拍タイミング毎に相関のピークが抽出される。したがって、相関のピーク発生タイミングが演奏テンポを示すこととなる。
【００１４】
ＰＮ符号のような自己相関性の高い疑似ノイズは、低レベルであっても相関のピークを抽出することができるため、聴感上違和感のない音声（聞き取りにくい音声）でありながらも、高精度にテンポ情報を重畳、復号することができる。また、疑似ノイズを２０ｋＨｚ以上等の高域にのみ重畳すればさらに聞き取りにくくすることもできる。
【００１５】
さらに、上記発明において、テンポ情報抽出手段は、演奏テンポの各タイミングに応じて、複数の異なるテンポ情報（例えば拍タイミング、小節タイミング）を抽出し、重畳手段は、複数の異なる疑似ノイズを重畳することで前記複数の異なるテンポ情報をそれぞれ重畳するように構成することも可能である。この場合、復号装置の復号手段は、前記入力手段に入力されたオーディオ信号と、前記複数の異なる疑似ノイズと、の相関をそれぞれ求め、各相関のピーク発生タイミングに基づいて、前記複数の異なるテンポ情報を復号する。つまり、拍タイミングと小節タイミングで異なるパターンの疑似ノイズを重畳することで、互いの疑似ノイズが干渉することなく、拍タイミング、小節タイミングを別々に高精度に重畳、復号することができる。
【００１６】
なお、疑似ノイズを用いてテンポ情報を重畳する場合、テンポ情報出力装置は、Ｍ系列擬似ノイズ（ＰＮ符号）をテンポ情報で位相変調することにより符号化することも可能である。テンポ情報を重畳する周波数帯域は２０ｋＨｚ以上の非可聴域にすることが望ましいが、Ｄ／Ａ変換や圧縮オーディオのエンコード等により非可聴域が使えない構成の場合は、例えば１５ｋＨｚ以上の高周波数帯域にテンポ情報を重畳し、聴感上の影響を少なくする。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、演奏者の演奏の基準となるテンポ情報を抽出し、オーディオ信号に重畳するため、演奏テンポを反映したテンポ情報を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るテンポ情報出力装置の構成を示すブロック図である。
【図２】復号装置の構成を示すブロック図である。
【図３】応用例に係るテンポ情報出力装置と復号装置の構成を示すブロック図である。
【図４】シーケンサを内蔵した電子ピアノの構成を示すブロック図である。
【図５】テンポ情報出力装置をアコースティックギターに取り付けた場合の例を示す図である。
【図６】タイムストレッチを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１（Ａ）は、本発明の実施形態に係るテンポ情報出力装置の構成を示すブロック図である。図１（Ａ）では、電子楽器（電子ピアノ）がテンポ情報出力装置を兼ねている例を示す。図１（Ａ）に示す電子ピアノ１は、制御部１１、演奏情報取得部１２、楽音発生部１３、データ重畳部１４、出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１５、テンポクロック生成部１６、メトロノーム音発生部１７、ミキサ部１８、およびヘッドフォンＩ／Ｆ１９を備えている。
【００２０】
演奏情報取得部１２は、演奏者の演奏操作に応じて演奏情報を取得する。演奏情報は、例えば押下された鍵盤の情報（ノートナンバ）、押鍵のタイミング（ノートオン、ノートオフ）、鍵盤を押す速度（ベロシティ）、等である。どの演奏情報を出力するか（どの演奏情報に基づいて楽音を発生するか）は、制御部１１により指示される。
【００２１】
楽音発生部１３は、音源を内蔵しており、制御部１１の指示（ボリューム等の設定）に応じて演奏情報取得部１２より演奏情報を入力して楽音（オーディオ信号）を発生する。なお、本発明のオーディオ信号は、アナログ信号に限るものではなく、デジタル信号であってもよい。
【００２２】
テンポクロック生成部１６は、設定されたテンポに応じたテンポクロックを生成する。テンポクロックは、例えば、ＭＩＤＩクロック（４部音符あたり２４クロック）に準じたクロックであり、常時出力されるものである。テンポクロック生成部１６は、生成したテンポクロックをデータ重畳部１４およびメトロノーム音発生部１７に出力する。メトロノーム音発生部１７は、入力されたテンポクロックに応じてメトロノーム音を発生する。メトロノーム音は、ミキサ部１８で演奏者の演奏による楽音とミキシングされ、ヘッドフォンＩ／Ｆ１９に出力される。演奏者は、ヘッドフォンから聞こえるメトロノーム音（テンポ）を聴きながら演奏を行う。
【００２３】
なお、電子ピアノ１にテンポ情報の入力専用の操作子（タップスイッチ等、図中破線のテンポ情報入力部）を設け、演奏者が刻む拍を基準テンポ信号として入力し、テンポ情報を抽出するように構成することも可能である。また、自動演奏システム（シーケンサ）を搭載する楽器において自動伴奏を行う場合、テンポクロック生成部１６は、テンポクロックを自動演奏システムにも出力する（例えば図４参照）。
【００２４】
データ重畳部１４は、楽音発生部１３から入力されるオーディオ信号にテンポクロックを重畳する。重畳方式は、重畳された信号が聴取し難いような手法を用いる。例えば、高周波数のキャリア信号をテンポ情報（クロックタイミングで符号１を示すデータ符号列とする。）で位相変調することにより、オーディオ信号の周波数成分（音響信号成分）と異なる帯域にテンポ情報の周波数成分が含まれるようにする。
【００２５】
また、ＰＮ符号（Ｍ系列）のような疑似ノイズを、聴感上違和感のない微弱なレベルで重畳する手法でもよい。このとき、疑似ノイズを重畳させる帯域は、可聴外（２０ｋＨｚ以上）の帯域に限っておいてよい。Ｍ系列のような疑似ノイズは、自己相関性が非常に高いため、復号側でオーディオ信号と、重畳されている疑似ノイズと同じ符号と、の相関を求めることで、テンポクロックを抽出することができる。なお、Ｍ系列に限らず、Ｇｏｌｄ系列など、他の乱数を用いてもよい。データ重畳部１４は、テンポクロック生成部１６からテンポクロックが入力される度に、所定長の疑似ノイズを発生してオーディオ信号に重畳し、出力Ｉ／Ｆ１５に出力する。
【００２６】
さらに、疑似ノイズを用いる場合は、以下のようなスペクトラム拡散を用いることも可能である。図１（Ｂ）は、スペクトラム拡散を用いる場合のデータ重畳部１４の構成の一例を示すブロック図である。
【００２７】
この例では、拡散符号発生部１４４が出力するＭ系列の疑似ノイズ符号（ＰＮ符号）とテンポ情報（０，１のデータ符号列）とを乗算器２６５で乗算することにより、テンポ情報をスペクトラム拡散する。拡散後のテンポ情報は、ＸＯＲ回路１４６に入力される。ＸＯＲ回路１４６は、乗算器１４５から入力された符号と遅延器１４７を経て入力された１サンプル前の出力符号の排他的論理和を出力し、拡散後のテンポ情報を差動符号化する。差動符号化後の信号は、−１，１で２値化しておくものとする。−１，１に２値化した差動符号を出力することで、復号側では、連続する２サンプルの差動符号を乗算することにより拡散後のテンポ情報を抽出することができる。
【００２８】
そして、差動符号化したテンポ情報は、ＬＰＦ（ナイキストフィルタ）１４８においてベースバンド内で帯域制限され、乗算器１５０に入力される。乗算器１５０は、キャリア信号発生器１４９が出力するキャリア信号（音響信号成分より高域のキャリア信号）とＬＰＦ１４８の出力信号を乗算し、差動符号化後のテンポ情報をパスバンドに周波数シフトする。なお、差動符号化後のテンポ情報は、アップサンプリングしてから周波数シフトしてもよい。周波数シフトされた後のテンポ情報は、ゲイン調整器１５１でゲイン調整され、加算器１４３でオーディオ信号とミキシングされて出力Ｉ／Ｆ２７に出力される。
【００２９】
なお、楽音生成部１３から出力されたオーディオ信号は、ＬＰＦ１４１でパスバンドの帯域がカットされ、ゲイン調整器１４２でゲイン調整された後に加算器１４３に入力されるが、ＬＰＦ１４１は必須ではなく、音響信号成分と変調信号の成分（重畳されるテンポ情報の周波数成分）とを完全に帯域分割する必要はない。例えば、キャリア信号を２０〜２５ｋＨｚ程度にすれば、音響信号成分と変調信号の成分が若干重複していたとしても、聴取者に変調信号が聞こえにくく、かつテンポ情報を復号できる程度のＳＮ比を確保することができる。なお、テンポ情報を重畳する周波数帯域は２０ｋＨｚ以上の非可聴域にすることが望ましいが、Ｄ／Ａ変換や圧縮オーディオのエンコード等により非可聴域が使えない構成の場合は、例えば１５ｋＨｚ以上の高周波数帯域にテンポ情報を重畳することで、聴感上の影響を少なくすることができる。
【００３０】
以上のようにしてテンポ情報が重畳されたオーディオ信号は、オーディオ出力端子である出力Ｉ／Ｆ１５から出力される。
【００３１】
出力Ｉ／Ｆ１５から出力されたオーディオ信号は、図２（Ａ）に示すような復号装置２に入力される。復号装置２は、オーディオ信号を録音する録音機としての機能と、オーディオ信号を再生する再生機としての機能と、オーディオ信号に重畳されているテンポ情報を復号する復号機としての機能と、を備えている。なお、電子ピアノ１から出力されたオーディオ信号は、通常のオーディオ信号と同様に扱うことができるため、他の一般的な録音機で録音することが可能である。また、録音したオーディオデータは、汎用のオーディオデータであるため、一般的なオーディオ再生機で再生することも可能である。
【００３２】
ここでは、復号装置２について、主に、オーディオ信号に重畳されているテンポ情報を復号する機能、および復号したテンポ情報の利用態様について説明する。
【００３３】
図２（Ａ）において、復号装置２は、入力Ｉ／Ｆ２１、制御部２２、記憶部２３、およびテンポクロック抽出部２４を備えている。制御部２２は、入力Ｉ／Ｆ２１から入力されたオーディオ信号を録音し、記憶部２３に汎用のオーディオデータとして記録する。また、制御部２２は、記憶部２３に記録されているオーディオデータを読み出し、テンポクロック抽出部２４に出力する。
【００３４】
テンポクロック抽出部２４は、電子ピアノ１のデータ重畳部１４で発生する疑似ノイズと同じ疑似ノイズを生成し、再生したオーディオ信号との相関を求める。オーディオ信号に重畳されている疑似ノイズは、自己相関性の非常に高い信号であるため、オーディオ信号と疑似ノイズとの相関を求めると、同図（Ｂ）に示すように、定期的に急峻なピークが抽出される。この相関のピーク発生タイミングが演奏テンポ（テンポクロック）を示す。
【００３５】
また、図１（Ｂ）で説明したスペクトラム拡散を用いる場合、テンポクロック抽出部２４は、以下のようにしてテンポ情報を復号し、テンポクロックを抽出する。図２（Ｃ）は、テンポクロック抽出部２４の構成の一例を示すブロック図である。入力されたオーディオ信号は、ＨＰＦ２４１に入力される。ＨＰＦ２４１は、音響信号成分を除去するためのフィルタである。ＨＰＦ２４１の出力信号は、遅延器２４２および乗算器２４３に入力される。遅延器２４２の遅延量は、上述の差動符号の１サンプル分の時間に設定される。差動符号をアップサンプリングしている場合、アップサンプリング後の１サンプル分の時間に設定される。乗算器２４３は、ＨＰＦ２４１から入力される信号と、遅延器２４２から出力される１サンプル前の信号とを乗算し、遅延検波処理を行う。差動符号化された信号は、−１，１に２値化されており、１サンプル前の符号からの位相変化を示したものであるため、１サンプル前の信号と乗算することにより、差動符号化前のテンポ情報（拡散後の符号）が抽出される。
【００３６】
そして、乗算器２４３の出力信号は、ナイキストフィルタであるＬＰＦ２４４を経てベースバンド信号として抽出され、相関器２４５に入力される。相関器２４５は、上記拡散符号発生部２４４が出力した疑似ノイズ符号と同じ疑似ノイズ符号で入力信号との相関を求める。相関器２４５が出力する相関値は、ピーク検出部２４６で疑似ノイズの周期（データ符号の周期）で正負のピーク成分が抽出される。符号判定部２４７は、各ピーク成分をテンポ情報のデータ符号（０，１）として復号する。このようにして、オーディオ信号に重畳されているテンポ情報が復号される。なお、重畳側の差動符号化の処理、復号側の遅延検波処理は必須ではない。
【００３７】
以上のようにして抽出したテンポクロックは、ＭＩＤＩクロックに準じたものであればシーケンサによる自動演奏に用いることが可能である。例えば、シーケンサにより自身の演奏テンポを反映した自動演奏を実現することができる。
【００３８】
さらに、図４に示すように、シーケンサ１０１を内蔵した電子ピアノ５において、シーケンサ１７がテンポ情報に基づいて自動演奏を行うように構成すると、演奏者の演奏による楽音と自動演奏の楽音との同期を取ることができる。よって、演奏者は演奏操作を行うだけで、自身の演奏による楽音と自動演奏による楽音とが同期したオーディオ信号を生成することができる。また、カラオケ装置のように、映像信号との同期を取ることも可能である。
【００３９】
また、抽出したテンポクロックは、オーディオデータのタイムストレッチを行う時の基準クロックとして利用することも可能であり、編集時の煩雑さを大幅に低減することができる。図６（Ｃ）に示すように、タイムストレッチを行う基のオーディオデータに含まれるテンポ情報と演奏情報との差から、補正時間を算出し、新たなテンポに応じたタイムストレッチ後のオーディオデータに補正時間を加算することにより、演奏のニュアンス（ノリ）を失わずにテンポを変更することが可能である。例えば、テンポ情報の各拍とノートオンのタイミングとの差をαとし、基のテンポをＴ１、タイムストレッチ後のテンポをＴ２とすると、補正時間はα×（Ｔ２／Ｔ１）となる。よって、タイムストレッチを行っても演奏のニュアンスが変わることがない。
【００４０】
また、Ｍ系列のような疑似ノイズを用いる重畳方式の場合、以下の様な応用例も可能である。図３は、応用例に係るテンポ情報出力装置と復号装置の構成を示すブロック図である。なお、図１および図２と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
応用例に係る電子ピアノ３は、テンポクロック生成部１６に代えて、強拍テンポクロック生成部１６１、および弱拍テンポクロック生成部１６２を備えている。また、復号装置４は、テンポクロック抽出部２４に代えて、強拍テンポクロック抽出部２４１、および弱拍テンポクロック抽出部２４２を備えている。
【００４２】
強拍テンポクロック生成部１６１は、強拍（小節）タイミング毎にテンポクロックを生成する。また、弱拍テンポクロック生成部１６２は、弱拍（拍）タイミング毎にテンポクロックを生成する。
【００４３】
データ重畳部１４は、強拍テンポクロック生成部１６１からテンポクロックが入力される毎、および弱拍テンポクロック生成部１６２からテンポクロックが入力される毎に疑似ノイズを発生し、オーディオ信号に重畳する。データ重畳部１４は、強拍テンポクロック生成部１６１からテンポクロックが入力されたタイミングと弱拍テンポクロック生成部１６２からテンポクロックが入力されたタイミングで異なるパターンの疑似ノイズ（強拍用疑似ノイズおよび弱拍用疑似ノイズ）を発生する。
【００４４】
復号装置４の強拍テンポクロック抽出部２４１、および弱拍テンポクロック抽出部２４２では、それぞれデータ重畳部１４で発生する強拍用疑似ノイズ、および弱拍用疑似ノイズと同じ疑似ノイズを生成し、再生したオーディオ信号との相関を求める。
【００４５】
オーディオ信号には強拍用疑似ノイズが小節タイミング毎、弱拍用疑似ノイズが拍タイミング毎に重畳されており、これらは自己相関性の非常に高い信号であるため、オーディオ信号と疑似ノイズとの相関を求めると、同図（Ｃ）に示すように、定期的に急峻なピークが抽出される。強拍テンポクロック抽出部２４１で抽出されるピーク発生タイミングが小節タイミング（強拍テンポクロック）を示し、弱拍テンポクロック抽出部２４２で抽出されるピーク発生タイミングが拍タイミング（弱拍テンポクロック）を示すこととなる。これらの疑似ノイズは、異なるパターンを用いているため、互いの疑似ノイズが干渉することなく、それぞれ高精度に相関を算出することができる。
【００４６】
なお、小節タイミングについては、４拍子であれば拍タイミングの４倍の周期となるので、疑似ノイズのノイズ長を４倍に設定することができる。よって、その分だけＳＮ比を確保することができ、疑似ノイズのレベルを下げることができる。
【００４７】
また、疑似ノイズのパターンをさらに多数用いることで、各拍タイミングで異なる疑似ノイズを重畳させることもでき、複合拍子など、多種多様なテンポに対応することができる。特に、疑似ノイズとしてＧｏｌｄ系列を用いる場合、多種類の符号系列を生成することが可能であるため、複合拍子や拍子数が多い場合であっても、各拍毎に異なる符号系列を用いることが可能である。
【００４８】
なお、図１（Ｂ）および図２（Ｃ）で説明したスペクトラム拡散を用いる場合についても、各拍タイミングや小節タイミングで異なる疑似ノイズを用いてテンポ情報を拡散処理することができる。
【００４９】
なお、本発明のテンポ情報出力装置は、電子楽器に内蔵されている態様に限るものではなく、既存の楽器に後で取り付けすることも可能である。図５は、テンポ情報出力装置をギターに取り付けた場合の例を示す図である。同図においては、アナログのオーディオ信号を出力するエレキアコースティックギターについて説明する。なお、図１と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５０】
同図（Ａ）および同図（Ｂ）に示すように、テンポ情報出力装置９は、オーディオ入力Ｉ／Ｆ５１およびフットスイッチ５２を備えており、オーディオ入力Ｉ／Ｆ５１には、ギター７のライン出力端子が接続される。
【００５１】
オーディオ入力Ｉ／Ｆ５１は、ギター７から演奏音（オーディオ信号）を入力し、データ重畳部１４に出力する。フットスイッチ５２は、テンポ情報の入力専用の操作子であり、演奏者が刻む拍を基準テンポ信号として入力する。テンポクロック生成部１６は、フットスイッチ５２から基準テンポ信号を入力し、テンポ情報を抽出する。
【００５２】
このように、既存のオーディオ出力端子を有した楽器であれば、本発明のテンポ情報出力装置を用いることが可能であり、演奏者の演奏テンポを反映したテンポ情報をオーディオ信号に重畳することができる。
【００５３】
なお、本発明のテンポ情報出力装置は、電子ピアノやエレキアコースティックギターに取り付けられる例に限るものではない。通常のマイクで楽音を収音すれば、ライン出力端子のないアコースティック楽器であっても、本発明のテンポ情報出力装置を用いることが可能である。また、楽器に限らず、歌唱音についても、本発明における演奏操作に応じて発生するオーディオ信号の技術的範囲に含まれるものであり、歌唱音をマイクで収音し、テンポ情報を重畳することも可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１−電子ピアノ
１１−制御部
１２−演奏情報取得部
１３−楽音発生部
１４−データ重畳部
１５−出力Ｉ／Ｆ
１６−テンポクロック生成部
【図１】
2010055076.tif 000003
【図２】
2010055076.tif 000004
【図３】
2010055076.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2010055076.tif 000008