(57)【要約】    【課題】  曲想に応じたメカニカルな動作を表現して、演奏のアーティキュレーションの体得に利用できるようにする。    【解決手段】  保持部２１Ｌ、２１Ｒは、スティック２２Ｌ、２２Ｒが差し込み可能に構成され、各々独立してＸ軸及びＹ軸方向に動作する。１拍目がくる度に調が判定され、１拍目が長調の場合は、スティック２２は、１拍目でＸ軸（＋）方向に動作し、２拍目ではＸ軸（−）方向に動作して初期位置に戻り、３拍目、４拍目でこれを繰り返す。次の１拍目が短調である場合は、スティック２２は、Ｙ軸方向に往復動作する。【選択図】      図６
2006098517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
演奏データの曲想を検出する曲想検出手段と、
前記演奏データに基づきメカニカルな動作を表現するメカニカル表現手段とを有し、
前記メカニカル表現手段は、前記曲想検出手段により検出された曲想に応じて、前記メカニカルな動作の態様を異ならせることを特徴とする動作表現装置。
【請求項２】
前記演奏データに基づき拍を検出する拍検出手段を有し、前記メカニカル表現手段は、前記メカニカルな動作を、前記拍検出手段により検出された拍に連動させて表現することを特徴とする請求項１記載の動作表現装置。
【請求項３】
前記曲想検出手段は、前記曲想として、前記演奏データの調を検出し、前記メカニカル表現手段は、前記検出された調の特徴を、前記メカニカルな動作で表現することを特徴とする請求項１または２記載の動作表現装置。
【請求項４】
前記曲想検出手段は、前記曲想として、前記演奏データ中の音符情報を検出し、前記メカニカル表現手段は、前記検出した音符情報に対応する音符の特徴を、前記メカニカルな動作で表現することを特徴とする請求項１記載の動作表現装置。
【請求項５】
前記メカニカル表現手段は、前記メカニカルな動作を、複数次元で表現することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の動作表現装置。
【請求項６】
前記メカニカル表現手段による動作に連動して、その動作方向に応じた楽音を発音させる発音手段を有することを特徴とする請求項５記載の動作表現装置。
【請求項７】
楽音要素を入力するための楽音要素入力手段を有し、前記メカニカル表現手段は、前記楽音要素入力手段を構成する部材の少なくとも１つを動作させることで、前記メカニカルな動作を表現することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の動作表現装置。
【請求項８】
前記楽音要素入力手段は、リズムデータを入力するためのスティック部材と、該スティック部材を保持する保持部とを含んで構成されることを特徴とする請求項７記載の動作表現装置。
【請求項９】
前記楽音要素入力手段は、楽音パラメータを入力するためのスライド式操作子であることを特徴とする請求項７記載の動作表現装置。
【請求項１０】
自動演奏データを記憶する記憶手段と、
マニュアル演奏を行えるマニュアル演奏部と、
前記記憶手段に記憶された自動演奏データを順次読み出す読み出し手段と、
前記読み出し手段により読み出される自動演奏データに基づいて自動演奏を行うと共に、前記マニュアル演奏部によるマニュアル演奏に基づき楽音を発生させることが可能な楽音発生手段と、
前記読み出し手段により読み出される自動演奏データの曲想を検出する曲想検出手段と、
前記読み出し手段により読み出される自動演奏データに基づきメカニカルな動作を表現するメカニカル表現手段とを有し、
前記メカニカル表現手段は、前記曲想検出手段により検出された曲想に応じて、前記メカニカルな動作の態様を異ならせることで、演奏の指標となるような動作を表現し、
前記メカニカル表現手段により表現されたメカニカルな動作を指標として、前記マニュアル演奏部による演奏表現の学習を行えるように構成されたことを特徴とする動作表現装置。
【請求項１１】
演奏データの曲想を検出する曲想検出手段と、
立体表示が可能な画像表示手段と、
前記演奏データに基づいて、動作を表現する画像を前記画像表示手段に立体的に表示させる立体表示制御手段とを有し、
前記立体表示制御手段は、前記曲想検出手段により検出された曲想に応じて、前記動作の態様を異ならせることを特徴とする動作表現装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、楽器演奏練習に利用される動作表現装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
楽器演奏が上手といえるためには、単に正確に弾けるということだけでなく、感動を与える演奏表現が必要とされる。そのような演奏表現は、ダイナミクス、微妙なテンポずれ（１／ｆゆらぎ等）、アクセント付け等を有機的に結合してなされ、これらはいわゆる「アーティキュレーション」と呼称されるものである。アーティキュレーションを体得するには、通常、優れた楽器の先生に教わることや、優れた指揮者の下での演奏練習が必要である。例えば、優れた指揮者はタクトを単調に動かしているわけではなく、曲想等の状況に応じて、最適な軌跡やタイミングでタクトを動かす。
【０００３】
ところで、演奏練習のための装置として、下記特許文献１に例示されるように、押鍵ガイド機能を備えたものが広く知られている。一方、演奏に合わせて人形等を動作させて視覚的な楽しみを与えるようにした装置も知られている。
【特許文献１】実開昭５６−７４４９２号公報
【特許文献２】特許２５２２１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の装置では、正確に弾くという動作は習得できるが、高度なアーティキュレーションを体得することができない。また、上記特許文献２の装置は、教習を目的としたものではない。
【０００５】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、曲想に応じたメカニカルな動作を表現して、演奏のアーティキュレーションの体得に利用することができる動作表現装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の請求項１の動作表現装置は、演奏データの曲想を検出する曲想検出手段（１）と、前記演奏データに基づきメカニカルな動作を表現するメカニカル表現手段（１、ＭＣ）とを有し、前記メカニカル表現手段は、前記曲想検出手段により検出された曲想に応じて、前記メカニカルな動作の態様を異ならせることを特徴とする。
【０００７】
好ましくは、前記演奏データに基づき拍を検出する拍検出手段（１）を有し、前記メカニカル表現手段は、前記メカニカルな動作を、前記拍検出手段により検出された拍に連動させて表現する（請求項２）。さらに好ましくは、前記曲想検出手段は、前記曲想として、前記演奏データの調を検出し、前記メカニカル表現手段は、前記検出された調の特徴を、前記メカニカルな動作で表現することを特徴とする（請求項３）。
【０００８】
あるいは、前記曲想検出手段は、前記曲想として、前記演奏データ中の音符情報を検出し、前記メカニカル表現手段は、前記検出した音符情報に対応する音符の特徴を、前記メカニカルな動作で表現する（請求項４）。
【０００９】
また、好ましくは、前記メカニカル表現手段は、前記メカニカルな動作を、複数次元で表現する（請求項５）。さらに好ましくは、前記メカニカル表現手段による動作に連動して、その動作方向に応じた楽音を発音させる発音手段（８）を有する（請求項６）。さらに好ましくは、楽音要素を入力するための楽音要素入力手段（５、２２３）を有し、前記メカニカル表現手段は、前記楽音要素入力手段を構成する部材の少なくとも１つを動作させることで、前記メカニカルな動作を表現する（請求項７）。さらに好ましくは、前記楽音要素入力手段は、リズムデータを入力するためのスティック部材（２２）と、該スティック部材を保持する保持部（２１）とを含んで構成される（請求項８）。あるいは、前記楽音要素入力手段は、楽音パラメータを入力するためのスライド式操作子（２２１）である（請求項９）。
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の請求項１０の動作表現装置は、自動演奏データを記憶する記憶手段（２）と、マニュアル演奏を行えるマニュアル演奏部（６、２２３）と、前記記憶手段に記憶された自動演奏データを順次読み出す読み出し手段（１）と、前記読み出し手段により読み出される自動演奏データに基づいて自動演奏を行うと共に、前記マニュアル演奏部によるマニュアル演奏に基づき楽音を発生させることが可能な楽音発生手段（８）と、前記読み出し手段により読み出される自動演奏データの曲想を検出する曲想検出手段（１）と、前記読み出し手段により読み出される自動演奏データに基づきメカニカルな動作を表現するメカニカル表現手段とを有し、前記メカニカル表現手段は、前記曲想検出手段により検出された曲想に応じて、前記メカニカルな動作の態様を異ならせることで、演奏の指標となるような動作を表現し、前記メカニカル表現手段により表現されたメカニカルな動作を指標として、前記マニュアル演奏部による演奏表現の学習を行えるように構成されたことを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の請求項１１の動作表現装置は、演奏データの曲想を検出する曲想検出手段と、立体表示が可能な画像表示手段（７０）と、前記演奏データに基づいて、動作を表現する画像を前記画像表示手段に立体的に表示させる立体表示制御手段とを有し、前記立体表示制御手段は、前記曲想検出手段により検出された曲想に応じて、前記動作の態様を異ならせることを特徴とする。
【００１２】
なお、上記括弧内の符号は例示である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１に係る動作表現装置によれば、曲想に応じたメカニカルな動作を表現して、演奏のアーティキュレーションの体得に利用することができる。
【００１４】
本発明の請求項１０に係る動作表現装置によれば、曲想に応じたメカニカルな動作を表現し、これを指標とした演奏表現を学習可能にして、演奏のアーティキュレーションの体得に利用することができる。
【００１５】
本発明の請求項１１に係る動作表現装置によれば、曲想に応じた動作を立体表示させて、演奏のアーティキュレーションの体得に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る動作表現装置の外観斜視図である。なお、同図（ｂ）、（ｃ）については後述する。図２は、同動作表現装置の全体構成を示すブロック図である。
【００１８】
本動作表現装置は、図１に示すように、例えば、電子打楽器２０として構成される。電子打楽器２０は、ドラム部として構成される演奏入力部６を備える（図２も参照）。演奏する際には、通常、２本のスティック２２（２２Ｌ、２２Ｒ）で演奏入力部６を打撃することで、楽音要素としての打撃音を入力し、あるいはリアルタイムに発音させることができる。
【００１９】
マニュアル演奏をしない時には、スティック２２Ｌ、２２Ｒは、それぞれの保持部２１（２１Ｌ、２１Ｒ）に差し込まれて保持される。保持部２１Ｌ、２１Ｒは、後述するように、各々独立して動作可能に構成されている。平面視において、保持部２１Ｌ、２１Ｒの並び方向をＸ軸、Ｘ軸に直行する方向をＹ軸とすると、保持部２１Ｌ、２１Ｒは、Ｘ軸、Ｙ軸の２次元方向に動作可能で、スティック２２Ｌ、２２Ｒが差し込まれている時は、スティック２２Ｌ、２２Ｒもそれに連動して動作するようになっている。
【００２０】
図２に示すように、電子打楽器２０は、記憶装置２、ＲＯＭ３、ＲＡＭ４、タイマ１３、操作入力部５、演奏入力部６、表示部７、音源部８、動力出力部９及び各種インターフェイス１４が、バス１０を介してＣＰＵ１にそれぞれ接続されて構成される。タイマ１３はＣＰＵ１にも接続される。
【００２１】
ＣＰＵ１は、本装置全体の制御を司る。ＲＯＭ３は、ＣＰＵ１が実行する制御プログラムや各種テーブルデータ等を記憶する。ＲＡＭ４は、演奏データ、テキストデータ等の各種入力情報、各種フラグやバッファデータ及び演算結果等を一時的に記憶する。タイマ１３は、タイマ割り込み処理における割り込み時間や各種時間を計時する。記憶装置２は、フラッシュメモリ等で構成され、自動演奏データ等を記憶するほか、上記制御プログラムを含む各種アプリケーションプログラムを記憶することもできる。
【００２２】
操作入力部５は、図１に示すテンポ設定操作子１２等の各種操作子を含む。表示部７は、ＬＣＤ等で構成され、各種情報を表示する。音源部８は、不図示のサウンドシステム及びスピーカ１１（図１参照）を含み、記憶装置２に記憶された自動演奏データに基づいて再生を行うほか、演奏入力部６のマニュアル演奏による楽音も発生させることができる。動力出力部９は、後述するモータ制御回路３２、３３で構成される。
【００２３】
各種インターフェイス１４には、不図示のＭＩＤＩ機器との間でＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）信号の送受信を行うＭＩＤＩＩ／Ｆ（インターフェイス）のほか、インターネット、イントラネット等の外部回線を介して不図示の外部装置とデータ通信を行うネットワークＩ／Ｆ等が含まれる。上記外部回線は、無線に限られず、有線でもよく、複数の外部装置との接続を可能にするものであってもよい。
【００２４】
図３（ａ）は、保持部２１を駆動する駆動機構の構成の一例を斜視的に示す図である。図３（ｂ）は、駆動機構における１つのウォームの側面図である。この駆動機構ＭＣは、１つの保持部２１に対応するものであり、他の１つに対応する機構も構成は同様である。
【００２５】
駆動機構ＭＣは、Ｘ軸、Ｙ軸方向の駆動に関し、それぞれ、モータ制御回路３２、３３、モータ２３、２７、ウォーム２９、２５、移動プレート３０、２６、ガイド２８、２４、カバー３４、３５で構成される。例えば、Ｘ軸に関して、移動プレート３０の一端部には、ギヤ部３０ｂが形成され、このギヤ部３０ｂがウォーム２９と噛み合っている。モータ２３は、モータ制御回路３２から供給される駆動信号に従ってウォーム２９を回転させる。移動プレート３０の他端部は、ガイド２８に形成される溝部（図示せず）をＸ軸方向に摺動自在となっている。
【００２６】
カバー３５、３４は、電子打楽器２０のケースに固定され、ウォーム２９、２５の周囲を覆っている。例えば、カバー３５には、図３（ｂ）に示すように、一部をスリット状に切り欠いて成る開口部３５ａ、３５ｂが形成され、これら開口部３５ａ、３５ｂ間に移動プレート３０のギヤ部３０ｂ近傍が介在している。従って、ウォーム２９が回転すると、ガイド２８の上記溝部と開口部３５ａ、３５ｂとにガイドされながら、移動プレート３０がＸ軸方向に移動する。Ｙ軸に関する機構もＸ軸と同様に構成される。これらにより、移動プレート３０、２６の移動の際に、それぞれのギヤ部３０ｂ等がウォーム２９、２５から離脱しないようになっている。
【００２７】
また、移動プレート３０、２６にはそれぞれ、長穴３０ａ、２６ａが形成されており、両者が直交している。長穴３０ａ、２６ａを、上記保持部２１の１つが貫通している。保持部２１は、その基部２１ａを支点として、先端部がＸ軸及びＹ軸の双方に自在に回動、変位し得るように、上記基部２１ａが、移動プレート３０に枢着固定されている。また、ガイド２８、２４の各長手方向両端部には、対応する移動プレート３０、２６の移動限界を規制するためのリミッタスイッチ（ガイド２４の一端部のリミッタスイッチ３１のみを図示）が設けられている。
【００２８】
モータ制御回路３２、３３は、公知のものであり（東芝製バイポーラ形リニア集積回路「ＴＡ７２５７Ｐ」）、いずれも、２つの入力端子（ＩＮ１、ＩＮ２）に対する「０」または「１」の入力の組み合わせにより、それぞれ対応するモータ２３、２７の制御が行える。具体的には、ＩＮ１、ＩＮ２が「１、１」のときブレーキ、「０、１」のとき正転、「１、０」のとき逆転、「０、０」のときストップの制御となる。「１、１」を用いることによって、スティック２２の後述する動作によるタクト表現がシャープになり、歯切れのよいリズム表現が可能となる。
【００２９】
駆動機構ＭＣは、このような構成により、移動プレート３０、２６がそれぞれＸ軸、Ｙ軸方向に移動することで、保持部２１及び保持部２１に差し込まれているスティック２２が、Ｘ軸、Ｙ軸方向に２次元的に動作するようになっている。
【００３０】
また、図３（ａ）に示すように、モータ制御回路３２、３３の周辺回路として、それぞれ、ＩＣ（集積回路）電圧安定化電解コンデンサＣ１、モータ安定化コンデンサＣ２、電流調整器ＣＣが設けられている。同図（ａ）において、Ｔ１は、ＩＣ駆動電源端子である。電流調整器ＣＣは、ＩＣのモータ電源端子Ｔ２とモータ駆動のための電源端子Ｖ２との間に設けられる。電流調整器ＣＣは、トランジスタ、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、あるいは差動アンプ等のＩＣ回路からなるもので、モータ制御回路３２、３３の各モータ電源端子Ｔ２へ流し込む電流（出力）を制御入力ＩＮ３（これが後述のタッチデータである）により可変制御するものである。別の言い方をすれば、「制御入力（入力電圧値）の変化によって電流調整器ＣＣの内部抵抗が変化するもの」ということができる。
【００３１】
なお、駆動機構ＭＣは一例であって、保持部２１を２次元的に動作させることができる機構であれば他の機構を採用してもよい。
【００３２】
本実施の形態では、主な動作モードとして、自動演奏データに基づき自動再生を行う「自動演奏モード」と、自動演奏データに基づき保持部２１を動作させる「パフォーマンスモード」とが設定可能で、両モードは重ねて設定することもできる。これらの動作モードは、後述する図５、図６の処理により実現されるが、ここでまず、パフォーマンスモードの具体的な動作例を説明しておく。
【００３３】
図４（ａ）は、パフォーマンスモードにおける動作を示す図である。同図（ｂ）、（ｃ）については後述する第２の実施の形態において説明する。
【００３４】
以降、保持部２１にスティック２２が差し込まれているときは、両者の動きは連動するので、代表して、スティック２２が如何に動作するのかに着目して説明する。また、Ｘ軸方向に関し、スティック２２Ｌとスティック２２Ｒとは左右対称に動作するので、スティック２２Ｌ／２２Ｒの動作方向については、符号（＋）が、それぞれ同図（ａ）の左方／右方に対応するものとする。また、Ｙ軸方向に関しては、両スティック２２共に、符号（＋）が同図（ａ）の上方に対応する。
【００３５】
パフォーマンスモードにおいて、スティック２２は、記憶装置２から順次読み出される自動演奏データに従って動作する。スティック２２の動作速度（動作間隔ではなく１つの動作の速さ）は、対応するモータ２３、２７の電流値で決まり、これらの電流値はテンポ値ｔｅｍｐで決まる（図６のステップＳ２０２）。このテンポ値ｔｅｍｐ値は、テンポ設定操作子１２で設定される（図５のステップＳ１０４→Ｓ１０５）。スティック２２の動作の軸方向は、自動演奏データから検出した１拍目の調が長調であるか短調であるかによって異なり、２拍目以降は、１拍目と同じ軸方向に動作し、しかも、各軸方向共に、次の拍がくる度に（＋）方向と（−）方向とが切り替わる。従って、調が変わらない限り、Ｘ軸またはＹ軸方向への往復動作を拍毎に繰り返すことになる。以降、スティック２２が直立している状態をスティック２２の初期位置と呼称する。
【００３６】
例えば、４拍子を例にとると、曲想の解釈にとって重要である１拍目がくる度に調を判定し（図６のステップＳ２０３→Ｓ２０４→Ｓ２０５）、１拍目が長調の場合は、図４（ａ）に示すように、スティック２２は、１拍目でＸ軸（＋）方向に動作して２２Ｌ（Ｐ１）、２２Ｒ（Ｐ１）で示す位置に動き（図６のステップＳ２０５→Ｓ２０８）、２拍目ではＸ軸（−）方向に動作して初期位置に戻り（図６のステップＳ２０６→Ｓ２０８）、３拍目で再び２２Ｌ（Ｐ１）、２２Ｒ（Ｐ１）で示す位置に動き（図６のステップＳ２０６→Ｓ２０８）、４拍目で初期位置に戻る（図６のステップＳ２０６→Ｓ２０８）。
【００３７】
次の１拍目が短調である場合は、スティック２２は、１拍目でＹ軸（＋）方向に動作して２２Ｌ（Ｐ２）、２２Ｒ（Ｐ２）で示す位置に動き（図６のステップＳ２０５→Ｓ２０７）、以降の２〜４拍目では、上記と同様に、初期位置と２２Ｌ（Ｐ２）、２２Ｒ（Ｐ２）の位置との間の移動を繰り返す（図６のステップＳ２０６→Ｓ２０７）。ただし、長調、短調が判別できないときは、スティック２２は、Ｘ軸、Ｙ軸のうち直前に制御対象とされていた軸方向に往復動作する（図６のステップＳ２０５→Ｓ２０９、Ｓ２０６→Ｓ２０９）。
【００３８】
また、パフォーマンスモードの設定の有無にかかわらず、自動演奏モードが設定されている場合は、順次読み出される自動演奏データに従って、自動演奏がなされる（図６のステップＳ２１０→Ｓ２１１→Ｓ２１２→Ｓ２１３）。
【００３９】
自動演奏モードを設定しなければ、自動演奏はなされず、スティック２２の動作だけを行わせることもできる。しかも、マニュアル演奏によるリアルタイム発音は可能で（図５のステップＳ１０８）、ユーザは、２本のスティック２２を持って、演奏入力部６を打撃することで発音させることができる。ここで、上記例示したスティック２２の動作は、指揮者による指揮棒の動作を模したものともいえる。従って、保持部２１に差し込んだ２本のスティック２２とは別に、マニュアル演奏用のスティック２２を２本用意すれば、スティック２２を指揮棒とみたててドラム演奏の練習ができ、ア−ティキュレーションの体得も可能であり、しかも自動再生による発音のオンオフは任意であるので、上達の度合いによって練習態様も変えられる。
【００４０】
次に、フローチャートに沿って動作を説明する。図５は、メイン処理のフローチャートである。図６は、タイマ処理のフローチャートである。このタイマ処理は、４分音符の時間間隔内に例えば９６回発生するタイマ割り込みに応じて起動され、実行される。従って、本処理の実行間隔は、後述する図５のステップＳ１０５で設定されるテンポ値ｔｅｍｐ、乃至これに応じたタイマインタラプト値に応じて変動する。
【００４１】
まず、図５において、初期化を実行、すなわち所定プログラムの実行を開始し、各種レジスタに初期値を設定して初期設定を行う（ステップＳ１０１）。次いで、操作入力部５によるモード設定、変更の指示を受け付け、その指示に応じて動作モードを設定、変更する（ステップＳ１０２、Ｓ１０３）。
【００４２】
次に、テンポ設定操作子１２の操作によるテンポ値ｔｅｍｐの変更を受け付け、変更があれば、テンポ値ｔｅｍｐの設定を変更すると共に、該テンポ値ｔｅｍｐに応じてタイマインタラプト値をセットする（ステップＳ１０５）。これにより、パフォーマンスモードの動作がテンポ値ｔｅｍｐに同期して、その動作速度がリアルタイムに制御される。このテンポ値ｔｅｍｐは、１分間における４分音符の数を示し、例えば、４０〜１５０の範囲で設定される。
【００４３】
次に、移動プレート３０、２６とリミッタスイッチ（リミッタスイッチ３１等）の当接があったか否かを判別し、当接があった場合にのみ、当接した移動プレート３０、２６に対応するモータ制御回路３２、３３の入力端子（ＩＮ１、ＩＮ２）に緊急停止信号を供給することで、対応するモータ２３、２７の回転を停止させる（ステップＳ１０６、Ｓ１０７）。
【００４４】
次に、マニュアル演奏処理を実行する（ステップＳ１０８）。すなわち、演奏入力部６に対する打撃操作に基づいて、チャンネルデータ、キーオン／キーオフデータ、タッチデータ（ベロシティ）を音源部８に送出し、発音、消音処理を行う。次に、その他指示、例えば、曲の選択のほか、音色、音量、各種効果等の各種パラメータの変更指示を受け付けて、その指示に応じたその他処理を実行し（ステップＳ１０９、Ｓ１１０）、前記ステップＳ１０２に戻る。
【００４５】
図６のステップＳ２０１では、動作モードがパフォーマンスモードであるか否かを判別し、パフォーマンスモードでない場合はステップＳ２１０に進む一方、パフォーマンスモードであれば、全モータ、すなわち、モータ２３、２７の電流値をテンポ値ｔｅｍｐに応じた値（例えば、比例した値）に設定する（ステップＳ２０２）。これにより、スティック２２の移動速度が、自動演奏データの進行に応じたものとなり、いずれのテンポ値ｔｅｍｐにおいても自然な動作が実現される。即ち、遅いテンポならスティック２２の移動が遅くなり、速いテンポなら速くなる。
【００４６】
次に、拍の先頭か否かを、テンポカウンタＴに基づいて判別する（ステップＳ２０３）。ここで、テンポカウンタＴは、後述するように、ステップＳ２１４で毎回インクリメントされ、１小節毎に０にリセットされる（ステップＳ２１６）。上記のように、図６の処理が、４分音符長の９６分の１の時間間隔で実行されることとしたから、４拍子を例にとれば、テンポカウンタＴが０、９６、１９２または２８８であるとき、拍の先頭であると判別される。
【００４７】
そして、拍の先頭でない場合は前記ステップＳ２１０に進む一方、拍の先頭であれば、今回の拍が１拍目であるか否かを判別する（ステップＳ２０４）。この判別も、テンポカウンタＴに基づきなされ、テンポカウンタＴが１であるとき１拍目であると判別される。その判別の結果、ステップＳ２０５〜Ｓ２０９で、１拍目か２拍目以降かに応じて、及び調（長／短）に応じて、パフォーマンス動作処理を行う。
【００４８】
すなわち、１拍目である場合は、１拍目分のチャンネルデータと発音データＫＣとをプール処理し、これらから、調が長調か短調かを判定する（ステップＳ２０５）。調の判定手法としては公知の手法を採用可能であり、例えば、一例として、特許２６６３９３８号公報の図２３に開示されるコードテーブルを用いて判定することができる。このコードテーブルは、番号を示す欄と、コードタイプを示す欄と、和音構成音候補と比較する検出ルールとなるコードパターンの欄と、参照パターンの欄とを含み、検出した和音構成音に基づきコードタイプが特定される。
【００４９】
調の判定の結果、長調である場合は、スティック２２のＸ軸方向への動作を規定するＸ軸パラメータの符号を反転させて、Ｘ軸方向の動作を制御する（ステップＳ２０８）。すなわち、モータ２３を回転させる。例えば、直前に符号（−）であった場合は、符号（＋）となって、スティック２２Ｌ、２２Ｒが、Ｘ軸方向において互いに離間する方向に動作する（図４（ａ）の２２Ｌ（Ｐ１）、２２Ｒ（Ｐ１）参照）。
【００５０】
一方、短調である場合は、Ｙ軸パラメータの符号を反転させて、Ｙ軸方向の動作を制御し、モータ２７を回転させる（ステップＳ２０７）。例えば、符号（−）であった場合は、スティック２２Ｌ、２２Ｒは、Ｙ軸（＋）方向に動作する（図４（ａ）の２２Ｌ（Ｐ２）、２２Ｒ（Ｐ２）参照）。一方、長調か短調かを判定できなかった場合は、Ｘ軸、Ｙ軸のうち、直前に動作制御していた制御対象軸のパラメータの符号を反転させて、該制御対象軸の動作を制御する（ステップＳ２０９）。
【００５１】
前記ステップＳ２０４の判別の結果、今回の拍が１拍目でない場合は、前回判定された調が長調か短調かを判別し（ステップＳ２０６）、それが長調である場合は前記ステップＳ２０８に、短調である場合は前記ステップＳ２０７に、調の判定不能の場合は前記ステップＳ２０９に、それぞれ進む。従って、１拍目と同じ軸方向に、符号を反転させて動作することになる。
【００５２】
前記ステップＳ２０７〜Ｓ２０９の実行後は、前記ステップＳ２１０に進み、自動演奏モードが設定されているか否かを判別する。そして、自動演奏モードでない場合はステップＳ２１４に進む一方、自動演奏モードであれば、自動演奏データ中においてアドレスポインタＴ０が現在示しているデータがエンドマークデータであるか否かを判別する（ステップＳ２１１）。なお、アドレスポインタＴ０が指すものは、自動演奏データの先頭のデータから始まり、現在示しているデータが処理されると次のデータに順次移行する。
【００５３】
アドレスポインタＴ０が示すデータがエンドマークデータでない場合は、アドレスポインタＴ０が現在示している発音データＫＣが、発音タイミングに達したか否かを判別し（ステップＳ２１２）、達した場合にのみ、アドレスポインタＴ０が示す発音データＫＣのすべてを発音する（ステップＳ２１３）。次に、ステップＳ２１４で、テンポカウンタＴを「１」だけインクリメントし、テンポカウンタＴが小節線を示す値（４拍子を例にとれば、Ｔ＝３８３であって、正確には小節線数マイナス１）となったか否かを判別し（ステップＳ２１５）、小節線を示す値（３８３）となった場合にのみ、テンポカウンタＴを０にリセットして（ステップＳ２１６）、本処理を終了する。次のインタラプト処理時（Ｔ＝０の時）のタイミングが３８４の時刻であるので、ステップＳ２１５では、「小節線−１」の時が判断対象となる。
【００５４】
一方、前記ステップＳ２１１の判別の結果、アドレスポインタＴ０が現在示しているデータがエンドマークデータである場合は、パフォーマンスモード及び自動演奏モードを解除すると共に、テンポカウンタＴを０にリセットし、さらに、Ｘ軸、Ｙ軸パラメータの各符号を（−）にして（ステップＳ２１７）、本処理を終了する。
【００５５】
本実施の形態によれば、パフォーマンスモードにおいて、自動演奏データに従って、拍に連動させて指揮者の指揮棒のような動作をメカニカルに表現し、しかも判定した調に応じて動作方向を異ならせるので、演奏のアーティキュレーションを体得することができ、しかも、自動演奏を聴くだけでなく動作を見ているだけでも楽しい。さらに、上記動作に合わせてマニュアル演奏が可能であり、自動演奏モードを解除すれば、無音のまま動作だけを行わせることもできるので、上記動作を指標として演奏練習を行えば、曲想に応じた演奏表現の学習が可能となって、アーティキュレーションの体得が一層容易である。
【００５６】
また、スティック２２の動作は２次元で表現されるので、動作の態様が単調でない。さらに、メカニカルな動作を表現するものとして、ドラム形の電子打楽器２０に通常設けられるの構成要素であるスティック２２及び保持部２１を利用したので、動作専用の構成部材を設けなくても動作を実現可能である。
【００５７】
なお、前記ステップＳ２０５またはＳ２０９の判別の結果、調が判定不能である場合は、直前の制御対象軸を制御するのではなく、Ｘ軸、Ｙ軸を共に制御して、スティック２２を斜め方向に制御してもよい。この場合は、スティック２２は、Ｘ軸、Ｙ軸双方に動作し、従って、図４（ａ）に示すように、初期位置と、２２Ｌ（Ｐ３）、２２Ｒ（Ｐ３）で示す位置との間の移動を繰り返す。
【００５８】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態では、第１の実施の形態に対して、タイマ処理は、図６に代えて図７を用い、パフォーマンスモードの動作の例として、図４（ａ）に代えて図４（ｂ）、（ｃ）を用いて第２の実施の形態を説明する。
【００５９】
図７は、第２の実施の形態におけるタイマ処理のフローチャートである。パフォーマンスモードは、図５、図７の処理により実現されるが、ここでまず、本実施の形態におけるパフォーマンスモードの具体的な動作例を説明しておく。
【００６０】
図４（ｂ）、（ｃ）では、２本のスティック２２のうちスティック２２Ｒの動作しか示していないが、スティック２２Ｌの動作はこれと左右対称であるだけで、同様であるので、その図示を省略する。図４（ｂ）、（ｃ）に示す数字は、順次読み出される音符の番号である。
【００６１】
本実施の形態では、パフォーマンスモードにおいて、自動演奏データ中の音符が発音タイミングとなる度にスティック２２が動作する。自動演奏データ中において、スティック２２の動作にかかわるチャンネルは、例えば、メロディチャンネルのみとされる。
【００６２】
パフォーマンスモードにおいて、スティック２２の動作速度を規定する電流値は、小節の先頭（１拍目）の音符である場合だけ２倍の値とされる（ステップＳ３０７）。また、音符情報中のタッチデータ（ベロシティ）に対応する時間幅だけモータ２３、２７が回転制御される（ステップＳ３０６、Ｓ３０７）。従って、タッチデータが大きいほどスティック２２の移動距離が長くなる。なお、本実施の形態では、曲想として、拍位置及びタッチデータが検出されるが、拍位置に関しては、僅かな遅れを持った１拍目の音符に対しても、スティック２２の動作速度を２倍とするように制御することで、単なるメトロノーム的な動作でなく、ゆらぎを許容する動作を行えるようになっている（ステップＳ３０５）。
【００６３】
４拍子で、且つ拍毎に４分音符がある簡単なメロディ曲を例にとると、図４（ｂ）に一例を示すように、仮に、連続する音符のタッチデータが同じである場合は、スティック２２Ｒは、第１の音符の発音タイミングでＸ軸（＋）方向に移動し（ステップＳ３０４→Ｓ３０５→Ｓ３０７）、第２〜第４の音符の発音タイミングでＹ軸方向に往復動作し（ステップＳ３０４→Ｓ３０５→Ｓ３０６）、第５の音符の発音タイミングでＸ軸（−）方向に移動し、第６〜第８の音符の発音タイミングでＹ軸方向に往復動作して初期位置に戻る。
【００６４】
図４（ｂ）の例では、スティック２２Ｒの動作軌跡は長方形となったが、連続する音符のタッチデータが同じでない場合は、長方形とはならず、しかも、初期位置に復帰するとは限らない。
【００６５】
次に、フローチャートに沿って動作を説明する。まず、図７のステップＳ３０１では、動作モードがパフォーマンスモードであって、且つ自動演奏モードが設定されているか否かを判別し、両モードが共に設定されている場合にのみ、ステップＳ３０２で、図６のステップＳ２０２と同様の処理を実行し、次に、ステップＳ３０３で、図６のステップＳ２１１と同様の処理を実行する。
【００６６】
前記ステップＳ３０３の判別の結果、自動演奏データ中においてアドレスポインタＴ０が現在示しているデータがエンドマークデータでない場合は、前記ステップＳ２１２と同様に、アドレスポインタＴ０が現在示している発音データＫＣが、発音タイミングに達したか否かを判別する（ステップＳ３０４）。上記したように、ここでは、メロディチャンネルで検出される音符情報である発音データＫＣについてのみ判別がなされる。
【００６７】
その判別の結果、アドレスポインタＴ０が示す発音データＫＣが発音タイミングに達した場合は、０≦Ｔ≦２であるか否かを判別する（ステップＳ３０５）。ここで、１拍目の先頭を示すＴ＝１でなく、Ｔ値を０〜２まで許容しているのは、予め、自動演奏データにおいて、１拍目でありながら発音タイミングを微妙にずらしてある音符情報があり得るからであり、このようなゆらぎのある音符に対しても、パフォーマンス動作を忠実に再現できるようにするためである。これにより、演奏のアーティキュレーションが一層体得しやすくなる。
【００６８】
その判別の結果、０≦Ｔ≦２である場合は、今回の発音データＫＣが１拍目の音符を示すものであるので、現在設定されているＸ軸方向に係るモータ２３の電流値を２倍の値に設定すると共に、Ｘ軸パラメータの符号を反転させ、且つ、今回の発音データＫＣのタッチデータに対応する時間幅だけモータ２３を回転させる（ステップＳ３０７）。これにより、Ｘ軸方向において、１拍目は他の拍に比し２倍の距離だけスティック２２が動作する（図４（ｂ）の「１、５」参照）。
【００６９】
一方、０≦Ｔ≦２でない場合は、現在設定されているＹ軸方向に係るモータ２７の電流値をそのままにして、Ｙ軸パラメータの符号を反転させ、且つ、今回の発音データＫＣのタッチデータに対応する時間幅だけモータ２７を回転させる（ステップＳ３０６）。これにより、１拍目でない音符の発音タイミングでは、Ｙ軸方向において、スティック２２が通常（１倍）の速度で往復動作する（図４（ｂ）の「２〜４、または６〜８」参照）。
【００７０】
次に、アドレスポインタＴ０が示す発音データＫＣのすべてを発音し（ステップＳ３０８）、続くステップＳ３０９〜Ｓ３１１で、図６のステップＳ２１４〜Ｓ２１６と同様の処理を実行して、本処理を終了する。
【００７１】
一方、前記ステップＳ３０３の判別の結果、自動演奏データ中においてアドレスポインタＴ０が現在示しているデータがエンドマークデータである場合は、ステップＳ３１２に進み、図６のステップＳ２１７と同様の処理を実行して本処理を終了する。
【００７２】
本実施の形態によれば、パフォーマンスモードにおいて、自動演奏データに従って、自動演奏発音をしつつ各音符の発音タイミング及びタッチデータに応じてメカニカルな動作を表現するので、曲想に応じたメカニカルな動作を指標として演奏表現を学習可能にして、演奏のアーティキュレーションの体得に利用することに関し、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００７３】
しかも、小節の先頭に音符があれば、それが速い動作により誇張されるように視認され、小節線を意識させやすくしているので、アーティキュレーションを一層習得しやすい。
【００７４】
また、特に、図７のステップＳ３０５でＴ値の判定に許容範囲を持たせたので、例えば、上手な演奏家による演奏をリアルタイムに記録して得た自動演奏データを用いてパフォーマンスモードを実行すれば、微妙なずれを伴う発音タイミングを視覚的に表現でき、１／ｆゆらぎのある指揮を指標とした演奏練習を行うことができる。
【００７５】
なお、本実施の形態において、ステップＳ３０６またはＳ３０７で、Ｘ軸とＹ軸とで異なる特殊音を対応させ、動作に連動して発音するようにしてもよい。例えば、ステップＳ３０７で、Ｘ軸方向の動作をするのに合わせて、合いの手のような効果音を発生させるようにして、１拍目であることを強調してもよい。
【００７６】
なお、第１、第２の実施の形態において、１回の動作を一方通行とせず、図４（ｃ）に示すように、各動作を往復動作としてもよい。例えば、第２の実施の形態において、１回の動作において、スティック２２を、音符情報中のタッチデータに対応する時間幅だけ動作させた後、直ちに初期位置に復帰させるよう動作させるようにする。このようにすると、指揮棒の動きにより近くなる。また、このように復帰動作を毎回行うようにした場合、音符情報中のタッチデータに応じて、Ｘ軸、Ｙ軸方向の動作量を設定するように構成してもよい、例えば、タッチデータの値が所定値以下である場合は、Ｘ軸方向のみの動作とし、所定値より大きい場合は、その値に応じた角度だけＹ軸成分を加えて斜め方向へ動作させるようにしてもよい。
【００７７】
なお、第１、第２の実施の形態において、スティック２２Ｌとスティック２２Ｒの動き方向は、左右対称に限られず、例えば、スティック２２ＬがＸ軸方向に移動するときスティック２２ＲがＹ軸方向に移動するようにしてもよいし、この逆であってもよく、各種態様をとることができる。
【００７８】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態の動作表現装置は、図１（ｃ）に示す鍵盤楽器形装置２２０に適用される。動作表現に用いるデータは、上記第２の実施の形態における自動演奏データと同じであるが、動作表現の態様が異なり、スティック２２を物理的に動作させる代わりに、液晶表示部７０に立体表示させる。すなわち、スティック２２に相当する疑似指揮棒を３次元で動作させた様子を画像表示させる。画像表示は、例えばフォログラム等を用いて立体表示とされるが、これに限定されない。
【００７９】
疑似指揮棒は、３次元のデータのうち、２次元のデータ（Ｘ軸、Ｙ軸パラメータ）によってのみ動作させ、残る１次元のデータは、マニュアル操作により設定可能に構成し、例えば、表示する動作をどの方向（正面、斜め、後方等）からみたものとするのか、等を設定するために用いるようにする。もちろん、見る方向は固定してもよい。また、動作を規定する２次元のデータは、Ｘ軸とＹ軸の組み合わせに限定せず、Ｘ軸とＺ軸、あるいはＹ軸とＺ軸の組み合わせに切り替え可能に構成してもよい。
【００８０】
制御の具体的手法として、図５〜図７の処理において、モータ２３、２７の回転を制御することに関するステップ（ステップＳ１０７、Ｓ２０２、Ｓ３０２、Ｓ３０７）において、モータ２３、２７の動作に代えて上記疑似指揮棒の動作を制御するようにすればよい。従って、上記疑似指揮棒の動きは、第２の実施の形態におけるスティック２２の動きと同様であるが、みる方向は種々変えられる。
【００８１】
本第３の実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様の効果を奏することができる。なお、第１、第２の実施の形態において、スティック２２の動作は２次元としたが、３次元で動作するように構成してもよい。また、動作の態様は、メカニカルな動作であればよく、例示したものに限定されない。さらに、曲想に応じて、メカニカルな動作の態様を異ならせるようにすればよく、態様の変化も例示したものに限定されない。
【００８２】
なお、第１、第２の実施の形態において、パフォーマンスモードにおけるスティック２２の動作は、記憶された自動演奏データに基づいてなされることに限定されず、マニュアル演奏により生成される演奏データに基づいて、リアルタイムにスティック２２を動作させてもよい。この場合、演奏入力部６が演奏ソース部として機能する。
【００８３】
なお、第１、第２の実施の形態では、動作表現装置の例として、電子打楽器２０を示したが、これに限定されず、例えば、図１（ｂ）に示すような動物形装置１２０、あるいは図１（ｃ）に示すような鍵盤楽器形装置２２０であってもよい。動物形装置１２０においては、尻尾１２１がスティック２２に相当して動作する部分となり、２次元的に動作する。また、鼻部１２２が、テンポ設定操作子１２に相当する。
【００８４】
このように、いずれの例の場合も、その装置において通常設けられる構成要素を、動作する部材等に利用している。なお、動作に利用する部材はこれら例示したものに限定されない。
【００８５】
なお、メカニカルな動作を表現する装置の外観は、例示したものに限定されず、人型ロボット、犬、猫等、各種考えられ、楽器に限定されるものでもない。
【００８６】
特に、鍵盤楽器形装置２２０においては、楽音パラメータとしての設定音量を入力するためのスライドボリューム操作子２２１（例えば、特許２６６９１０７号に記載された楽器用入力操作子として使用されるものを適用することができる）がスティック２２に相当し、１次元的に動作する。なお、スライドボリューム操作子２２１に代えて、音響設定用スライド操作子を用いてもよい。また、テンポ設定操作子１２に相当するテンポ設定操作子２２２は通常の鍵盤装置に備えられているものである。鍵盤部２２３は、楽音要素を入力するための入力部となる。
【００８７】
動作表現装置として鍵盤楽器形装置２２０を適用した場合、より具体的には、次のように構成される。まず、鍵盤楽器形装置２２０の全体構成は、図２に示すものと同様であるので、同一符号を用いる。音源部８は、鍵盤部２２３のマニュアル演奏による楽音も発生させることができる。また、鍵盤楽器形装置２２０には、第１、第２の実施の形態と同様に、スティック２２Ｌ、２２Ｒ、保持部２１Ｌ、２１Ｒが設けられる（図示せず）。また、スティック２２を動作させる機構も、第２の実施の形態と同様で、図３に示す通りである。カバー３５に相当するものは、鍵盤楽器形装置２２０のケースに固定される。制御に用いる処理も第２の実施の形態と同様である（図５〜図７）。
【００８８】
そして、上記パフォーマンスモードにおいては、記憶された自動演奏データに代えて、鍵盤部２２３のマニュアル演奏により演奏により生成される演奏データに基づいて、リアルタイムにスティック２２を動作させる。すなわち、パフォーマンスモードでマニュアル演奏する場合に、これを示すフラグを立てることで、図６のステップＳ２０１からステップＳ２０２に進むようにすることができる。これにより、マニュアル演奏に従って、鍵盤楽器形装置２２０に設けたスティック２２が、第２の実施の形態と同様の動作をする。
【００８９】
なお、鍵盤楽器形装置２２０において、スティック２２、保持部２１のほか、演奏入力部６と同様のパット部を設けることで、第１、第２の実施の形態と全く同様の動作を行わせることができる。
【００９０】
なお、電子打楽器２０と鍵盤楽器形装置２２０とを、各種インターフェイス１４経由でデータ送受信可能に接続し、鍵盤楽器形装置２２０での鍵盤部２２３のマニュアル演奏により生成される演奏データを電子打楽器２０に送信し、電子打楽器２０において、受信した演奏データを上記自動演奏データの代わりに用いることで、鍵盤楽器形装置２２０での演奏により電子打楽器２０のスティック２２をリアルタイムに動作させることも可能である。なお、鍵盤楽器形装置２２０から送信される演奏データに基づき動作表現を行う装置は、電子打楽器２０に限られず、鍵盤楽器形装置２２０と同様の装置であってもよく、これらの場合も、動作表現は、物理的表現、立体画像表示による表現のいずれであってもよい。
【００９１】
なお、各実施の形態において、検出する曲想としては、調、音符情報に限定されず、スティック２２等の動作のトリガとなるものも、拍タイミングや発音タイミングに限定されない。また、上記各実施の形態における曲想には、「調」単独のほか、テンポ及び音符の強弱の組み合わせ、またはこれらと「調」の組み合わせを含めてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る動作表現装置の外観斜視図（図（ａ））、及び変形例を示す動作表現装置の外観斜視図（図（ｂ）、（ｃ））である。
【図２】同動作表現装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】保持部を駆動する駆動機構の構成を示す斜視図（図（ａ））、及び駆動機構における１つのウォームの側面図（図（ｂ））である。
【図４】第１の実施の形態におけるパフォーマンスモードにおける動作を示す図（図（ａ））、第２の実施の形態におけるパフォーマンスモードにおける動作を示す図（図（ｂ）、（ｃ））である。
【図５】メイン処理のフローチャートである。
【図６】タイマ処理のフローチャートである。
【図７】第２の実施の形態におけるタイマ処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００９３】
１  ＣＰＵ（メカニカル表現手段の一部、曲想検出手段、拍検出手段、読み出し手段）、  ２  記憶装置（記憶手段）、  ５  操作入力部（楽音要素入力手段）、  ６  演奏入力部（マニュアル演奏部）、  ８  音源部（発音手段、楽音発生手段）、  ９  動力出力部、  ２０  電子打楽器（動作表現装置）、  ２１  保持部、  ２２  スティック（スティック部材）、  ２２１  スライドボリューム操作子（スライド式操作子）、  ２２３  鍵盤部（楽音要素入力手段、マニュアル演奏部）、  ＭＣ  駆動機構（メカニカル表現手段の一部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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