(57)【要約】【課題】  簡便な構成で、且つどのような楽曲に対してもテンポずれの検出ができ、しかも演奏者にとって滑らかなテンポ修正ができるテンポ表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】  演奏テンポを検出するテンポ検出部１０と、検出されたテンポを記憶しておくテンポバッファ２０と、検出されたテンポと記憶されている従前のテンポとを比較する比較部３０と、従前のテンポと検出されたテンポとの比較結果を表示する表示部４０とを備えている。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
演奏時のテンポを検出する検出手段と、
検出されたテンポを記憶しておくテンポバッファと、
検出されたテンポと記憶されている従前のテンポとを比較する比較手段と、
従前のテンポと比べた検出されたテンポの比較結果においてずれがある場合、そのずれを表示する表示手段と
を有することを特徴とするテンポ表示装置。
【請求項２】
上記テンポバッファは、演奏毎にそれ以前の所定時間のテンポを記憶しておき、また上記比較手段は、上記テンポバッファに記憶されている所定時間のテンポの、少なくとも平均値、最頻値、中央値、移動平均のいずれか１つを含む代表値を算出してから、該テンポの代表値と検出されたテンポとを比較することを特徴とする請求項１記載のテンポ表示装置。
【請求項３】
上記テンポバッファは、演奏毎にそれ以前の所定時間のテンポを記憶しておき、また上記比較手段は、上記テンポバッファに記憶されている所定時間のテンポの、少なくとも標準偏差、平均偏差、平方和、移動平均に対する分散の値のいずれか１つを含む分散に関わる値を算出してから、該テンポの分散に関わる値と検出されたテンポとを比較することを特徴とする請求項１記載のテンポ表示装置。
【請求項４】
上記表示手段で表示されるずれとして、早い又は遅いのずれの状態の方向と程度、若しくは早い方に又は遅い方に修正するというずれの修正方向とずれ修正の程度を、表示することを特徴とする請求項１〜請求項３いずれか１つに記載のテンポ表示装置。
【請求項５】
上記表示手段で表示されるずれとして、検出テンポの比較対象となる従前のテンポを示す位置を中心位置に、早い又は遅いのずれの状態の方向と程度、若しくは早い方に又は遅い方に修正するというずれの修正方向とずれの修正の程度を、表示することを特徴とする請求項４記載のテンポ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ピアノや電子オルガン、その他電子回路を利用して楽音を発生する電子楽器などに使用されるテンポ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子楽器の中には、デモ曲などの楽譜データを予め記憶しておき、そのデータを楽譜としてディスプレイなどに表示できる構成がある。このような構成では、さらに演奏位置を自動的に検出しながら、譜面の変わる位置で頁めくりをする構成になっているものがある。そして該構成では、演奏位置の自動検出構成を利用して、演奏テンポのずれについても検出ができる構成が提案されている（後述する特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３３７６７５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記構成では、予め楽譜データとして記憶しておいたものしか、そのようなテンポずれを検出することができず、演奏者が任意の楽曲を自由に選んで演奏を行った場合には、テンポずれ検出はできなかった。
【０００４】
また演奏者の演奏テンポとの比較対象が楽譜データに含まれたテンポであるので、演奏テンポが上記楽譜データに含まれているテンポと違う場合は、表示されるずれの程度が軽微でないことがある。そのような場合、通常演奏者は、すぐに修正しようとして指定以上或いは指定以下のテンポで弾いて、テンポの指示に無理に合わせようとするため、かえってテンポの乱れを生じてしまうことになる。
【０００５】
しかも上記構成では、演奏位置の自動検出構成も備えていなければならず、電子楽器としては余計な回路設計の手間と、電子回路をその電子楽器に付加しなければならない。
【０００６】
そのため、もっと簡便な構成で、且つどのような楽曲に対してもテンポずれを検出でき、しかも演奏者にとって滑らかなテンポ修正ができる構成が望まれていた。
【０００７】
本発明は以上のような問題に鑑み創案されたもので、簡便な構成で、且つどのような楽曲に対してもテンポずれの検出ができ、しかも演奏者にとって滑らかなテンポ修正ができるテンポ表示装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るテンポ表示装置は、
演奏時のテンポを検出する検出手段と、
検出されたテンポを記憶しておくテンポバッファと、
検出されたテンポと記憶されている従前のテンポとを比較する比較手段と、
従前のテンポと比べた検出されたテンポの比較結果においてずれがある場合、そのずれを表示する表示手段と
を有することを基本的特徴としている。
【０００９】
上記構成によれば、上記比較手段により、検出手段で検出されたテンポとテンポバッファに記憶されている従前のテンポとが比較され、その比較結果において検出されたテンポにずれがある場合、表示手段は、そのずれを表示する。演奏者が演奏しようとする楽曲の本来のテンポより演奏者の演奏テンポがずれていても、そのずれが安定していれば、表示手段にそれが表示されることはない。それは、検出手段で検出されたテンポとテンポバッファに記憶されている従前のテンポとが比較されるからである。
【００１０】
このように比較の対象となるテンポは、テンポバッファに記憶されているこれまでの演奏者の演奏テンポであるので、ずれがあるとしても通常は軽微であり、演奏者は自分のテンポで自由に演奏ができる。これまで弾いていた演奏のテンポにずれが生じた場合でも、上記表示手段に表示されるそのずれは軽微であり、演奏者はそのずれの状態を見て、徐々にテンポを修正していくことになる。
【００１１】
この点、上記従来構成では、演奏テンポとの比較対象が楽譜データに含まれたテンポとの間のずれであるので、表示されるずれが軽微でないこともある。そのような場合、通常演奏者は、すぐに修正しようとして指定以上或いは指定以下のテンポで弾いて、テンポの指示に無理に合わせようとするため、かえってテンポの乱れを生じてしまうことになる。
【００１２】
また上記表示手段で表示されるずれとして、後述する表示例のように、早い又は遅いのずれの状態の方向と程度、若しくは早い方に又は遅い方に修正するというずれの修正方向とずれ修正の程度が、表示されると良い。その場合でも、さらに、検出テンポの比較対象となる従前のテンポを示す位置を中心位置に、早い又は遅いのずれの状態の方向と程度、若しくは早い方に又は遅い方に修正するというずれの修正方向とずれの修正の程度が、表示されると良い。上記のように、本構成では、比較の対象となるテンポは、テンポバッファに記憶されているこれまでの演奏者の演奏テンポであり、ずれが生じたとしても通常は軽微であるため、演奏者は、たとえ演奏にずれがあってそれが表示されても、そのずれの状態（ずれの状態の方向と程度、若しくはずれの修正方向とずれ修正の程度）を見て、徐々にテンポを修正していけば、大きなテンポの乱れを生ずることなく、その修正ができるようになるからである。
【００１３】
上記テンポバッファには、演奏毎にそれ以前の所定時間のテンポが記憶され、また上記比較手段は、上記テンポバッファに記憶されている所定時間のテンポの、少なくとも平均値、最頻値、中央値、移動平均のいずれか１つを含む代表値を算出してから、該テンポの代表値と検出されたテンポとを比較すると良い。実際の演奏において、テンポが変化するとしても、その変化は通常緩やかな場合が多いので、テンポバッファに記憶されている所定時間のテンポの平均値などの上記代表値と比較させる方が、表示手段には、演奏のたびにテンポのずれの振れ幅が徐々に表示されるようになり、テンポを修正する場合も、無理に修正するようなことがなく、かえってテンポを乱してしまうことはなくなる。
【００１４】
ここで、最頻値とは、検出値の中で最も頻度が高く検出された値であり、また中央値とは検出値を小さい順に並べた時の中央にくる値である。最頻値を取った場合は全体の傾向（くせ）をつかみ易くなり、中央値を取った場合は、突然テンポの乱れのように平均に影響を与える極端な数字を排除することができるようになる。
【００１５】
上記移動平均とは、直近の検出値から一定の間前に遡った検出値までの平均値を言い、新たに検出値が検出されると、それ以前の平均する際に含まれていたそれまでの最前の値は篩い落とされ次の値から直近の検出値までの平均が取られることになる（それらの処理が繰り返し行われることになる）。
【００１６】
たとえば、時系列のテンポ検出データがＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６…と得られ、データ４個の平均値でテンポを検出する場合、単純な平均値では、最初の検出テンポ＝（Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４）／４
次のテンポ＝（Ｘ５＋Ｘ６＋Ｘ７＋Ｘ８）／４…
と計算される。これに対し、移動平均では、
最初の検出テンポ＝（Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４）／４
次のテンポ＝（Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４＋Ｘ５）／４
その次のテンポ＝（Ｘ３＋Ｘ４＋Ｘ５＋Ｘ６）／４…
と計算される。
【００１７】
この結果、単純な平均値では、Ｘ１〜Ｘ８の区間でだんだん遅くなっている場合、Ｘ１〜Ｘ４の和とＸ５〜Ｘ８の和の間に大きな差が発生する。一方、移動平均では、最初のテンポと次のテンポの差は、Ｘ１とＸ５の差の分だけとなり、なめらかなテンポの変化が得られるので、テンポ修正表示をする際（指示針による表示の時など）、よりなめらかな動きを得ることができる。
【００１８】
また、平均値ではＸ８が検出されないと次のテンポが計算されないのに対し、移動平均では、Ｘ５を検出した時点ですでにテンポの計算を行うので、テンポのずれの傾向を早期に示すことができる。
【００１９】
さらに上記テンポバッファには、演奏毎にそれ以前の所定時間のテンポが記憶され、また上記比較手段は、上記テンポバッファに記憶されている所定時間内のテンポの、少なくとも標準偏差、平均偏差、平方和、移動平均に対する分散の値のいずれか１つを含む分散に関わる値を算出してから、該テンポの分散に関わる値（分散値）と検出されたテンポとを比較すると良い。
【００２０】
検出されたテンポの「ずれ」に対し、「微妙なずれ」＝「テンポのゆらぎ」をある程度許容し、なおかつ「テンポの不規則な乱れ」を修正するために、上記分散値が用いられる。
【００２１】
すなわち、演奏では、微妙な音楽表現をする場合もあり、その場合テンポも微妙に変化させることが多いので、テンポバッファに記憶されているテンポの分散値（標準偏差）と、演奏毎のテンポの値とを比較し、一定の範囲内にあれば「テンポのずれがない」として判断することで、音楽表現上の微妙なテンポのゆらぎについては、テンポ修正の表示がされないようにすることが可能となる。
【００２２】
また音楽的な微妙なゆらぎではなく、テンポの不規則な乱れの場合（早くなったり遅くなったりする場合）、平均値に変化がなくても、テンポの分散値（標準偏差）が大きくなるため「テンポのずれがある」と判断でき、この場合についてはテンポ修正の表示がされるようにする。
【００２３】
さらに説明すれば、「テンポのゆらぎ」では、平均からはあまりはずれない範囲で、早くなったり遅くなったりするので、平均値からの差は常に小さくなる。他方「テンポの不規則な乱れ」とは、「ばらつきが大きい」＝「平均値からの差に突出したデータが複数存在する」ことを示すので、それぞれの計算を実施すると、より大きな値を示すことになる。従って、各値に基準値を設けてやれば、基準値内では「ゆらぎ」として許容され、基準値をはずれると「乱れ」として修正指示を表示することができるようになる。
【００２４】
その他該分散値には、データの平均値からの差の絶対値の平均である平均偏差、データの平均値からの差の二乗和である平方和などが考えられる。
【００２５】
加えて分散に関する値については、上述した時系列のテンポ検出データがＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６…と得られている場合を例に取ると、平均値の分散では、Ｘ５〜Ｘ８のどの値が突出した値であっても大きくなるが、移動平均の分散では、Ｘ５のデータが突出した時点ですでに値が大きくなるので、やはり早期に修正指示が可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の請求項１〜請求項５記載のテンポ表示装置によれば、簡便な構成で、且つどのような楽曲に対してもテンポずれの検出ができ、しかも演奏者にとって滑らかなテンポ修正ができるという優れた効果を奏し得る。
【００２７】
また本構成では、比較の対象となるテンポは、テンポバッファに記憶されているこれまでの演奏者の演奏テンポであるので、これまで弾いていた演奏のテンポにずれが生じた場合でも、上記表示手段に表示されるそのずれは軽微であり、演奏者はそのずれの状態を見て、徐々にテンポを修正していくことになる。従って演奏者は表示手段に表示された演奏テンポのずれに気を取られ過ぎることなく、徐々にテンポを修正しながら、自分のテンポで自由に演奏することができるようになる。
【００２８】
その際、検出されたテンポの比較対象となる値が、最頻値の場合は全体の傾向（くせ）をつかみ易くなり、中央値の場合は、突然テンポの乱れのように平均に影響を与える極端な数字を排除することができるようになる。
【００２９】
また比較対象となる値が移動平均の場合は、テンポ修正表示をする際（指示針による表示の時など）、より滑らかな動きを得ることができる。さらに、この移動平均と移動平均の分散の場合は、平均値の場合に比べて、テンポのずれの傾向を早期に示すことができるようになる。
【００３０】
微妙な音楽表現をする演奏の場合は、テンポも微妙に変化させることが多いので、テンポバッファに記憶されているテンポの分散値（標準偏差）と、演奏毎のテンポの値とを比較し、一定の範囲内にあれば「テンポのずれがない」として判断することで、音楽表現上の微妙なテンポのゆらぎについては、テンポ修正の表示がされないようにすることが可能となる。
【００３１】
他方音楽的な微妙なゆらぎではなく、テンポの不規則な乱れの場合（早くなったり遅くなったりする場合）、平均値に変化がなくても、テンポの分散値（標準偏差）が大きくなるため「テンポのずれがある」と判断でき、この場合についてはテンポ修正の表示がされるようにする。従って演奏者は、安心して演奏を行うことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。尚、以下に説明するテンポ表示装置は、電子鍵盤楽器１００に組み込まれた構成である。
【００３３】
図１は、上記電子鍵盤楽器１００の外観構成を示す平面図である。同図において、電子鍵盤楽器１００の本体には、後述する鍵盤１１５と、演奏者の該電子鍵盤楽器１００における種々の設定処理（例えばある種のスイッチ処理など）が行え、またその設定状態などが表示される、パネルディスプレイで構成される操作パネル１１４と、本願実施例の構成として含まれる演奏テンポの状態を表示する表示部４０とが設けられている。
【００３４】
図２は、上記電子鍵盤楽器１００の内部回路構成を示す説明図である。この電子鍵盤楽器１００は、バス１１０を介して、ＣＰＵ１１１、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３、パネルスキャン回路１１４ａ、鍵盤スキャン回路１１５ａ、楽音発生回路１１６及び表示制御回路４０ａとが接続されている。
【００３５】
ＣＰＵ１１１は、ＲＯＭ１１２に記憶されている制御プログラムに従ってこの電子鍵盤楽器１００の全体を制御する（図１各部の制御を行う）。また該ＣＰＵ１１１により、後述するＲＯＭ１１２から所定のプログラムを読み出し、ＲＡＭ１１３を使用しながら、本実施例構成では、後述する本発明のテンポ検出部１０と比較部３０と及び演奏制御部５０として機能する。このＣＰＵ１１１で行われる処理については、後に図３の機能ブロック構成と図６〜図９のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
【００３６】
更に、ＣＰＵ１１１に図示しないタイマが接続されており、ＣＰＵ１１１からセットされるデータに従った時間間隔で割込信号を発生する。従って、このタイマに、演奏スピードに対応する間隔で割込信号を発生させることができる。この割込信号はＣＰＵ１１１に供給され、後述する割込処理ルーチンを起動するトリガーとして使用される。
【００３７】
ＲＯＭ１１２は、上述した制御プログラムと本発明に係る演奏テンポ表示構成を実施するプログラムが記憶されているほか、ＣＰＵ１１１が使用する種々の固定データも記憶されている。このＲＯＭ１１２には、更に音色を指定するための複数の音色パラメータが記憶されている。１つの音色パラメータは、所定の楽器音の所定の音域の音色を指定するために使用される。各音色パラメータは、例えば波形アドレス、周波数データ、エンベロープデータ、フィルタ係数等で構成されている。
【００３８】
ＲＡＭ１１３は、ＣＰＵ１１１が各種処理を行う際に、種々のデータを一時記憶するために使用される。具体的には、このＲＡＭ１１３には、この電子楽器を制御するための各種レジスタ、カウンタ、フラグ等が定義されている。また後述する本願実施例構成のテンポバッファ２０も、該ＲＡＭ１１３で構成される。
【００３９】
また、パネルスキャン回路１１４ａは、ＣＰＵ１１１から送られてきた表示データを操作パネル１１４上の画面に送る。これにより、表示データに従ったメッセージが画面に表示される。さらに該パネルスキャン回路１１４ａは、ＣＰＵ１１１からの指令に応じて、操作パネル１１４上の各スイッチをスキャンする。そして、このスキャンにより得られた各スイッチの開閉状態を示す信号に基づいてパネルデータを作成する。このパネルデータの各ビットは、上記各スイッチに対応し、例えば「１」でスイッチオン、「０」でスイッチオフ状態を表す。このパネルデータは、操作パネル１１４上の各スイッチが押されたかどうかを判断するために使用される。それによって種々の設定処理が行え、またその設定状態などが表示されるようになっている。
【００４０】
操作パネル１１４には、上述のように、種々の設定処理が行え、またその設定状態などが表示されるが、そのような機能の１つとして、通常演奏モード時のテンポ表示スイッチ（ＴＤスイッチ）が表示される。このＴＤスイッチが選択された場合、現在の押鍵演奏のテンポの状態が上記表示部４０に表示される。
【００４１】
加えてこれらのスイッチ以外に、例えば、音量スイッチ、音色選択スイッチ、残響効果選択スイッチ等が設けられている。該操作パネル１１４は、上述のように、パネルディスプレイで構成されているため、種々のメッセージやモード設定の状態を表示するためのディスプレイ装置として使用されることになる。
【００４２】
上記鍵盤スキャン回路１１５ａには、複数の鍵を有する鍵盤１１５が接続されており、該鍵盤１１５の押鍵状態が検出されるようになっている。すなわち、鍵盤スキャン回路１１５ａは、ＣＰＵ１１１からの指令に応じて鍵盤１１５上の各キースイッチをスキャンする。その際、通常演奏モードでは、鍵盤１１５の押鍵によって発音を指示し、離鍵によって消音を指示する。そして、このスキャンにより得られた各キースイッチの開閉状態を示す信号に基づいて、押鍵情報を作成する。押鍵情報は、各鍵を１ビットに対応させたビット列で成り、各ビットは、例えば「１」で押鍵中、「０」で離鍵中であることを表す。
【００４３】
また、押鍵情報は、バス１１０を介してＣＰＵ１１１に送られる。ＣＰＵ１１１は、後述する演奏制御部５０として、押鍵情報に基づいて押鍵／離鍵がなされたかどうかを判断する。他方該ＣＰＵ１１１は、この押鍵情報受けて、後述するテンポ検出部１０として機能し、その押鍵間隔から演奏テンポを検出するようになる。
【００４４】
上記表示制御回路４０ａには、本願テンポ表示装置の構成の１つである表示部４０が接続されており、後述するテンポの比較を行う比較部３０の比較結果に応じて、該表示部４０の表示状態を制御する。該表示部４０は、後述する図４に示すように、７つのＬＥＤで構成されており、右側に行くほどテンポが早い状態になっていることを、また左側に行くほどテンポが遅い状態になっていることを、示すようになっている。
【００４５】
更に、楽音発生回路１１６は、鍵盤スキャン回路１１５ａから送られた押鍵情報に基づき、ＣＰＵ１１１で構成される後述する演奏制御部５０を介して制御される音源で構成される。この楽音発生回路１１６には、所定の音色データの読み出しを行う波形メモリ（図示しない）を備えている。この波形メモリは、例えばＲＯＭで構成され、各音色パラメータに対応する波形データを記憶している。該波形データは、例えば自然楽器音に基づいて生成された楽音信号をパルスコード変調（ＰＣＭ）することによって作成される。また出力された楽音波形は、Ｄ／Ａ変換回路１１７でアナログ信号に変換される。
【００４６】
この楽音信号は、増幅器１１８で増幅された後にスピーカ１１９に供給される。これにより、スピーカ１１９で音響信号に変換されて放音される。
【００４７】
図３は、上記電子鍵盤楽器１００構成に備えられたテンポ表示装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【００４８】
同図に示すように、本発明に係るテンポ表示装置の構成は、鍵盤１１５の押鍵状態を検出して鍵盤スキャン回路１１５ａが押鍵情報を出力した際、該押鍵情報を受け取って演奏テンポを検出するＣＰＵ１１１で構成されるテンポ検出部１０と、検出されたテンポを記憶しておくＲＡＭ１１３で構成されるテンポバッファ２０と、検出されたテンポと記憶されている従前のテンポとを比較する同じくＣＰＵ１１１で構成される比較部３０と、従前のテンポと検出されたテンポとの比較結果を表示する上記表示部４０とを備えている。
【００４９】
また上述のように、本実施例構成では、押鍵情報を受け取って、設定された上記音色パラメータに基づき、上記楽音発生回路１１６に楽音信号を発生させるための楽音生成制御データを出力する上記ＣＰＵ１１１で構成される演奏制御部５０が備えられている。
【００５０】
上記テンポ検出部１０は、上記ＣＰＵ１１１とそれが有する不図示のクロックとで構成され、上記押鍵情報を受け取って、その中から基本となる４分音符などの押鍵間隔を検出する構成である。
【００５１】
上記テンポバッファ２０は、上記ＲＡＭ１１３で構成され、上記テンポ検出部１０で検出された各演奏テンポデータを、ＦＩＦＯ形式で記憶しておく構成である。
【００５２】
上記比較部３０は、同じくＣＰＵ１１１で構成されており、検出されたテンポとテンポバッファ２０に記憶されている従前のテンポとを比較する構成であり、その際、テンポバッファ２０に記憶されている従前のテンポに対して、後述するような前処理を行って、それと検出されたテンポとを比較する処理を行うことになる。
【００５３】
上記表示部４０は、上記比較部３０から表示制御回路４０ａが受け取ったテンポの比較結果を表示する構成であって、本実施例では図４に示すような７つのＬＥＤで構成される。この図の状態では、現在の演奏テンポが、右側に行くほどテンポが早い状態になっていることを、また左側に行くほどテンポが遅い状態になっていることを、示すようになっている。
【００５４】
次に上記比較部３０における比較処理前の前処理とその後の比較処理につき、以下説明する。
【００５５】
該比較部３０では、上記テンポバッファ２０において、演奏毎に所定時間遡って記憶されているテンポの、少なくとも平均値、最頻値、中央値、移動平均のいずれか１つを含む代表値を算出する前処理を行い、それから、該テンポの代表値と検出されたテンポとを比較する。
【００５６】
実際にテンポバッファ２０に記憶されているテンポの平均値を取り、検出されたテンポと比較する例につき、図５を用いて説明する。
【００５７】
テンポバッファ２０には、テンポ検出部１０によって、時系列のテンポ検出データがＸ１、Ｘ２、…、Ｘ８…、と検出されたテンポが格納されるものとする。最初のＸ１〜Ｘ４までのテンポが平均値を取るための検出区間とし、その平均値が算出される。次のＸ５のテンポは、該平均値との差△ｔが０である。しかし次のＸ６では、上記平均値に基づくと点線で示した仮想位置に演奏音が来なければならないが、実際の演奏音はそれより△ｔだけ遅れたものとする。さらにＸ７及びＸ８についても差△ｔが増大するものとする。このように△ｔの値が増大傾向にある場合は、比較部３０における比較結果から、上記表示部４０には、「遅くなっている」状態が表示される。反対に△ｔの値がマイナス方向に移行する傾向にある場合は、比較部３０における比較結果から、上記表示部４０には、「早くなっている」状態が表示される。平均値を取るための次の検出区間はＸ５〜Ｘ８となる。
【００５８】
実際の演奏において、テンポが変化するとしても、その変化は通常緩やかな場合が多いので、テンポバッファ２０に記憶されている所定時間のテンポの平均値などの上記代表値と比較させる方が、表示手段には、演奏のたびにテンポのずれの振れ幅が徐々に表示されるようになる。従って、テンポを修正する場合も、無理に修正するようなことがなく、むやみにテンポを乱してしまうことはなくなる。
【００５９】
上記代表値として、検出値の中で最も頻度が高く検出された値を示す最頻値が用いられる場合、全体の傾向（くせ）をつかみ易くなり、また検出値を小さい順に並べた時の中央にくる値を示す中央値が用いられる場合、突然テンポの乱れのように平均に影響を与える極端な数字を排除することができるようになる。
【００６０】
またその代表値として、直近の検出値から一定の間前に遡った検出値までの平均値であって、新たに検出値が検出されると、それ以前の平均する際に含まれていたそれまでの最前の値は篩い落とされ次の値から直近の検出値までの平均が取られる移動平均が用いられる場合は、単なる平均値が用いられる場合に比べて次のような利点がある。
【００６１】
たとえば、時系列のテンポ検出データがＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６…と得られ、データ４個の平均値でテンポを検出する場合、単純な平均値では、最初の検出テンポ＝（Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４）／４
次のテンポ＝（Ｘ５＋Ｘ６＋Ｘ７＋Ｘ８）／４…
と計算される。これに対し、移動平均では、
最初の検出テンポ＝（Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４）／４
次のテンポ＝（Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４＋Ｘ５）／４
その次のテンポ＝（Ｘ３＋Ｘ４＋Ｘ５＋Ｘ６）／４…
と計算される。
【００６２】
この結果、単純な平均値では、Ｘ１〜Ｘ８の区間でだんだん遅くなっている場合、Ｘ１〜Ｘ４の和とＸ５〜Ｘ８の和の間に大きな差が発生する。一方、移動平均では、最初のテンポと次のテンポの差は、Ｘ１とＸ５の差の分だけとなり、なめらかなテンポの変化が得られるので、テンポ修正表示をする際（指示針による表示の時など）、よりなめらかな動きを得ることができる。
【００６３】
また、平均値ではＸ８が検出されないと次のテンポが計算されないのに対し、移動平均では、Ｘ５を検出した時点ですでにテンポの計算を行うので、テンポのずれの傾向を早期に示すことができる。
【００６４】
さらに該比較部３０では、上記テンポバッファ２０において、演奏毎に所定時間遡って記憶されているテンポの、少なくとも標準偏差、平均偏差、平方和、移動平均に対する分散の値のいずれか１つを含む分散に関わる値を算出する前処理を行い、それから、該テンポの分散に関わる値（分散値）と検出されたテンポとを比較するようにすることもできる。
【００６５】
この前処理で分散値が算出されるのは、検出されたテンポの「ずれ」に対し、「微妙なずれ」＝「テンポのゆらぎ」をある程度許容し、なおかつ「テンポの不規則な乱れ」に対しては修正を求めるために、ずれを表示させようとするからである。
【００６６】
すなわち、演奏では、微妙な音楽表現をする場合もあり、その場合テンポも微妙に変化させることが多いので、テンポバッファ２０に記憶されているテンポの分散値（標準偏差）と、演奏毎のテンポの値とを比較し、一定の範囲内にあれば「テンポのずれがない」として判断することで、音楽表現上の微妙なテンポのゆらぎについては、テンポ修正の表示がされないようにすることが可能となる。
【００６７】
また音楽的な微妙なゆらぎではなく、テンポの不規則な乱れの場合（早くなったり遅くなったりする場合）、平均値に変化がなくても、テンポの分散値（標準偏差）が大きくなるため「テンポのずれがある」と判断でき、この場合についてはテンポ修正の表示がされるようになる。
【００６８】
さらに説明すれば、「テンポのゆらぎ」では、平均からはあまりはずれない範囲で、早くなったり遅くなったりするので、平均値からの差は常に小さくなる。他方「テンポの不規則な乱れ」とは、「ばらつきが大きい」＝「平均値からの差に突出したデータが複数存在する」ことを示すので、それぞれの計算を実施すると、より大きな値を示すことになる。従って、各値に基準値を設けてやれば、基準値内では「ゆらぎ」として許容され、基準値をはずれると「乱れ」として修正指示を表示することができるようになる。
【００６９】
その他該分散値には、データの平均値からの差の絶対値の平均である平均偏差、データの平均値からの差の二乗和である平方和などでも、同様に作用する。
【００７０】
加えてこの分散値については、上述した時系列のテンポ検出データがＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６…と得られている場合を例に取ると、平均値の分散では、Ｘ５〜Ｘ８のどの値が突出した値であっても大きくなるが、移動平均の分散では、Ｘ５のデータが突出した時点ですでに値が大きくなるので、やはり早期に修正指示が可能となる。
【００７１】
次に、上記の構成において、図６〜図９に示したフローチャートを参照しながらこの電子鍵盤楽器１００の動作につき説明する。尚、上記フローチャートに示された処理は、いずれもＣＰＵ１１１、ＲＯＭ１１２及びＲＡＭ１１３により行われる。
【００７２】
図６は、この電子鍵盤楽器１００のメイン処理を示すフローチャートである。このメイン処理ルーチンは電源の投入により起動される。即ち、電源がＯＮにされると、先ず、ＣＰＵ１１１、ＲＡＭ１１３及びその他の初期化処理が行われる（ステップＳ１０１）。これらの初期化処理では、ＣＰＵ１１１の内部のハードウエアが初期状態に設定されると共に、ＲＡＭ１１３に定義されているレジスタ、カウンタ、フラグ等に初期値が設定される。
【００７３】
この初期化処理が終了すると、次いで、スイッチ処理が行われる（ステップＳ１０２）。このスイッチ処理では、操作パネル１１４上の各スイッチに割り当てられている機能を実現するための処理が行われる。より具体的には通常の演奏モードか演奏テンポ表示モードなどのモード選択処理や、該演奏テンポ表示モード時におけるテンポ比較処理の前処理としてどの代表値又は分散値を算出して比較するのかを選択する前処理選択などが行われる。また音色変更などのスイッチ処理も行われる。
【００７４】
そして上記スイッチ処理で演奏テンポ表示モードが選択され、さらに代表値又は分散値の１つが選択された場合には、後の鍵盤処理時に、本実施例構成による演奏テンポ表示処理が行われる。
【００７５】
その後鍵盤処理が行われる（ステップＳ１０３）。この鍵盤処理では、詳細は後述するが、電子鍵盤楽器１００が通常の演奏モードと基本的に同じ押鍵に応じた発音処理及び離鍵に応じた消音処理が行われるが、演奏テンポ表示モードである場合は、自分のこれまでの演奏操作のテンポの流れに沿って、現在のテンポがどのようになっているかが表示される。
【００７６】
次いで、「その他の処理」が行われる（ステップＳ１０４）。この処理では、上述した以外の処理、エクスプレッションペダルのＯＮ／ＯＦＦ処理などが行われる。
【００７７】
その後ステップＳ１０２に戻り、以下ステップＳ１０２〜Ｓ１０４の処理が繰り返される。この繰り返し実行の過程で、操作パネル１１４の操作、鍵盤１１５の操作等があると、それらに応じた処理が行われることにより電子鍵盤楽器１００としての各種機能が実現されている。
【００７８】
図７は、上記図６のステップＳ１０２のスイッチ処理を示すフローチャートである。同図では操作パネル１１４上に各種スイッチの選択画面が表示される（ステップＳ２０１）。それに応じて演奏者は、スイッチ選択をなす。その選択が演奏テンポ表示スイッチの選択（演奏テンポ表示モード）であるか否かがチェックされる（ステップＳ２０２）。
【００７９】
上記選択がテンポ表示スイッチであれば（ステップＳ２０２；Ｙ）、ＲＡＭ１１３上に演奏テンポ表示モードである旨のフラグが立てられ、さらにテンポバッファ２０の領域確保が行われる（ステップＳ２０３）。
【００８０】
次に演奏テンポ表示モードで、検出されたテンポに対しどのような前処理が行われて、演奏テンポの比較処理がなされるかの、代表値（平均値、最頻値、中央値、移動平均）や分散値（標準偏差、平均偏差、平方和、移動平均に対する分散の値）の選択画面が操作パネル１１４上に表示される（ステップＳ２０４）。それに応じて演奏者は、希望する代表値又は分散値の１つを選択する。
【００８１】
そして上記代表値の１つが選択されたか否かがチェックされる（ステップＳ２０５）。代表値の１つが選択されていれば（ステップＳ２０５；Ｙ）、選択された代表値の算出式がＲＯＭ１１２から読み出され、比較部３０にセットされる（ステップＳ２０６）。
【００８２】
上記ステップＳ２０５で、代表値が選択されていなければ（ステップＳ２０５；Ｎ）、上記分散値の１つが選択されたか否かがチェックされる（ステップＳ２０７）。分散値の１つが選択されていれば（ステップＳ２０７；Ｙ）、選択された分散値の算出式がＲＯＭ１１２から読み出され、比較部３０にセットされる（ステップＳ２０８）。
【００８３】
上記ステップＳ２０７で、分散値が選択されていなければ（ステップＳ２０７；Ｎ）、上記ステップＳ２０４に復帰する。
【００８４】
その後、或いはまた上記ステップＳ２０２で上記選択がテンポ表示スイッチでなければ（ステップＳ２０２；Ｎ）、音色変更処理などのその他のスイッチ処理が行われ（ステップＳ２０９）、メインルーチンに戻る。
【００８５】
図８は、図６のステップＳ１０３の鍵盤処理を示すフローチャートである。この鍵盤処理では、先ず、鍵盤スキャン回路１１５ａから押鍵情報が取り込まれ、キーオンイベントマップが作成される。このキーオンイベントマップは、新しい押鍵情報と、前回の鍵盤処理で取り込まれて既にＲＡＭ１１３に設けられた旧鍵盤情報レジスタに記憶されている旧押鍵情報との排他的論理和をとることにより作成される。
【００８６】
それを基に順次キーオンイベントがあるかどうか、即ち押鍵されたか否かがチェックされる（ステップＳ３０１）。これは、上記のようにして作成されたキーオンイベントマップがゼロであるかどうかを調べることにより行われる。ここで、当該鍵のキーオンイベントがある、つまり当該鍵イベントマップが「１」であることが判断される（ステップＳ３０１；Ｙ）と、フラグにより演奏テンポ表示モード中かがチェックされ（ステップＳ３０２）、演奏テンポ表示モード中であれば（ステップＳ３０２；Ｙ）、押鍵データのステップタイムがＲＡＭ１１３上の一時記憶部（図示無し）に記憶される（ステップＳ３０３）。その後通常演奏モードと同様（ステップＳ３０２；Ｎ）、通常の鍵盤発音処理がなされる（ステップＳ３０４）。
【００８７】
この発音処理では、鍵盤スキャン回路１１５ａから当該鍵に対応するベロシティデータが読み込まれる。そして、このキーナンバに対応する音色パラメータがＲＯＭ１１２から読み出され、ベロシティデータと一緒に楽音発生回路１１６に送られる。これにより、押鍵に応じた音が押鍵に応じた強さでスピーカ１１９から発生される。
【００８８】
上記ステップＳ３０１でキーオンイベントがない、つまり押鍵されていないことが判断された場合（ステップＳ３０１；Ｎ）は、メインルーチンに復帰する。
【００８９】
またステップＳ３０４で発音処理が行われた後（ステップＳ３０４）、キーオフイベントがあるか、即ち離鍵されたか否かがチェックされる（ステップＳ３０５）。
【００９０】
当該鍵キーオフイベントがある場合（ステップＳ３０５；Ｙ）、フラグにより演奏テンポ表示モード中かがチェックされ（ステップＳ３０６）、演奏テンポ表示モード中であれば（ステップＳ３０６；Ｙ）、離鍵データのゲートタイムがＲＡＭ１１３上の一時記憶部（図示無し）に記憶される（ステップＳ３０７）。その後通常演奏モードと同様（ステップＳ３０６；Ｎ）、通常の鍵盤消音処理がなされる（ステップＳ３０８）。
【００９１】
上記ステップＳ３０５でキーオフイベントがない、つまり離鍵されていないことが判断された場合（ステップＳ３０５；Ｎ）は、メインルーチンに復帰する。
【００９２】
またステップＳ３０８で消音処理が行われた後（ステップＳ３０８）、ゲートタイムが所定のクロック数（例えば４分音符＝９６クロック）以上であるかがチェックされる（ステップＳ３０９）。
【００９３】
当該ゲートタイムが所定のクロック数以上である場合（ステップＳ３０９；Ｙ）、ＲＡＭ１１３上の一時記憶部に記憶された前回のステップタイムと今回のステップタイムとのクロック数の差が算出され、テンポが検出される（ステップＳ３１０）。そして検出された該テンポがテンポバッファ２０に記憶される（ステップＳ３１１）。
【００９４】
反対に、ゲートタイムが所定のクロック数以上でない場合（ステップＳ３０９；Ｎ）、ＲＡＭ１１３上の一時記憶部に記憶された前回のゲートタイムと今回のゲートタイムとが加算され、該一時記憶部にゲートタイムとして記憶される（ステップＳ３１２）。
【００９５】
この検出された該テンポがテンポバッファ２０に記憶された後或いは上記ステップＳ３１２でゲートタイムとして記憶される処理がなされた後、テンポバッファ２０に記憶されたテンポの数が所定の数（例えば上述のように、Ｘ１〜Ｘ４のように４つのテンポデータ）になったか否かがチェックされる（ステップＳ３１３）。テンポバッファ２０に記憶されたテンポの数が所定の数になっていれば（ステップＳ３１３；Ｙ）、後述するテンポ比較処理がなされる（ステップＳ３１４）。
【００９６】
その処理の後又はステップＳ３１３でテンポバッファ２０に記憶されたテンポの数が所定の数になっていなければ（ステップＳ３１３；Ｎ）、次の鍵に移行し（ステップＳ３１５）、最初のステップＳ３０１に復帰する。
【００９７】
図９は、上記図８のテンポ比較処理を示すフローチャートである。ここでは、上記スイッチ処理における演奏者による選択でＲＯＭ１１２から比較部３０用に読み出された算出式が該比較部３０にセットされる（ステップＳ４０１）。
【００９８】
また上記テンポバッファ２０から所定数のテンポ値が読み出される（ステップＳ４０２）。
【００９９】
次に比較部３０により、上記算出式に基づいて、上記テンポ値に対し、前処理が実行される（ステップＳ４０３）。すなわち、読み出した数のテンポ値に対し、その平均値、最頻値、中央値、移動平均等の代表値や、上記テンポ値に対しての標準偏差、平均偏差、平方和、移動平均に対する分散の値等の分散値が算出される。
【０１００】
その後以上のような前処理によって求められた算出値と新しく検出されたテンポ値の比較処理がなされる（ステップＳ４０４）。
【０１０１】
そして最後に表示部４０に、その比較結果が表示される（ステップＳ４０５）。すなわち、該表示部４０は、上述のように、本実施例では図４に示すような７つのＬＥＤで構成されており、現在の演奏テンポが、右側に行くほどテンポが早い状態であることを示しており、また左側に行くほどテンポが遅い状態であることを、示すようになっている。
【０１０２】
この表示部の構成は、その他に色々な形式が利用できる。例えば図１０に示すように、ＬＣＤでメータ形式の表示装置を構成させ、その針の振れで現在のテンポ状態を表示させることもできるし、或いは図１１に示すように、三角形上の向きを示せるＬＥＤを用い、左右どちらかのＬＥＤの点灯で現在のテンポ状態を表示させることもできる。
【０１０３】
上記実施例構成によれば、簡便な構成で、且つどのような楽曲に対してもテンポずれの検出ができ、しかも演奏者にとって滑らかなテンポ修正ができるようになる。
【０１０４】
また本実施例構成では、比較の対象となるテンポは、テンポバッファ２０に記憶されているこれまでの演奏者の演奏テンポであるので、これまで弾いていた演奏のテンポにずれが生じた場合でも、上記表示部４０に表示されるそのずれは軽微であり、演奏者はそのずれの状態を見て、徐々にテンポを修正していくことになる。従って演奏者は表示部４０に表示された演奏テンポのずれに気を取られ過ぎることなく、徐々にテンポを修正しながら、自分のテンポで自由に演奏することができるようになる。
【０１０５】
その際、検出されたテンポの比較対象となる値（前処理値）が、最頻値の場合は全体の傾向（くせ）をつかみ易くなり、中央値の場合は、突然テンポの乱れのように平均に影響を与える極端な数字を排除することができるようになる。
【０１０６】
また比較対象となる値が移動平均の場合は、テンポ修正表示がされる際、上記メータによる指示針などで表示されるような構成（アナログ的な表示）では、より滑らかな動きを得ることができる。さらに、この移動平均と移動平均の分散の場合は、平均値の場合に比べて、テンポのずれの傾向を早期に示すことができるようになる。
【０１０７】
微妙な音楽表現をする演奏の場合は、テンポも微妙に変化させることが多いので、テンポバッファ２０に記憶されているテンポの標準偏差などの分散値と、演奏毎のテンポの値とを比較部３０により比較し、一定の範囲内にあれば「テンポのずれがない」として判断することで、音楽表現上の微妙なテンポのゆらぎについては、テンポ修正の表示がされないようにすることが可能となる。
【０１０８】
他方音楽的な微妙なゆらぎではなく、テンポの不規則な乱れの場合（早くなったり遅くなったりする場合）、平均値に変化がなくても、テンポの標準偏差などの分散値が大きくなるため「テンポのずれがある」と判断でき、この場合についてはテンポ修正の表示がされるようにする。従って演奏者は、安心して演奏を行うことができるようになる。
【０１０９】
尚、本発明のテンポ表示装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】電子鍵盤楽器１００の外観構成を示す平面図である。
【図２】電子鍵盤楽器１００の内部回路構成を示す説明図である。
【図３】電子鍵盤楽器１００構成に備えられたテンポ表示装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【図４】７つのＬＥＤで構成される表示部４０の構成の一例を示す説明図である。
【図５】テンポバッファ２０に記憶されているテンポの平均値を取り、検出されたテンポと比較する例につき説明する説明図である。
【図６】電子鍵盤楽器１００のメイン処理を示すフローチャートである。
【図７】図６のステップＳ１０２のスイッチ処理を示すフローチャートである。
【図８】図６のステップＳ１０３の鍵盤処理を示すフローチャートである。
【図９】図８のテンポ比較処理を示すフローチャートである。
【図１０】ＬＣＤによるメータ表示形式で構成される表示部４０の構成の他の例を示す説明図である。
【図１１】左右２つのＬＥＤによる点灯で構成される表示部４０の構成の別の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０      テンポ検出部
２０      テンポバッファ
３０      比較部
４０      表示部
４０ａ    表示制御回路
５０      演奏制御部
１００      電子鍵盤楽器
１１０      バス
１１１      ＣＰＵ
１１２      ＲＯＭ
１１３      ＲＡＭ
１１４      操作パネル
１１４ａ    パネルスキャン回路
１１５      鍵盤
１１５ａ    鍵盤スキャン回路
１１６      楽音発生回路
１１７      Ｄ／Ａ変換回路
１１８      増幅器
１１９      スピーカ
【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】
2005062697.tif 000009
【図８】
2005062697.tif 000010
【図９】
2005062697.tif 000011
【図１０】
2005062697.tif 000012
【図１１】
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