DE602006000194T2 - Steuervorrichtung für einen Tonerzeuger und Programm für ein elektronisches Blasinstrument - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Tongeneratorsteuervorrichtung und ein Programm, das zur Anwendung auf elektronische Blasinstrumente geeignet ist.
  • Allgemein wird bei angeblasenen Musikinstrumenten, wie zum Beispiel Flöten und Pikkolos, ein sogenanntes "oktavenspezifisches Spiel" (Überblasen) zum entsprechenden Spielen zweier unterschiedlicher Töne, die denselben Tonhöhennamen tragen, sich jedoch in der Oktave unterscheiden, mit einem selben Griffmuster bzw. Griffzustand angewendet. In 22 ist ein Griffmuster bzw. ein Griffzustand zum Erzeugen der Noten "e" der ersten und der zweiten Oktave (in der Figur mit A angegeben) sowie ein Griffzustand zum Spielen von Noten "f" der ersten und der zweiten Oktave (in der Figur mit B angegeben) gezeigt. Wenn zum Beispiel Noten "e" der ersten und der zweiten Oktave mit dem in 22 gezeigten Griffzustand zu erzeugen sind, bläst ein menschlicher Spieler für die Note e der ersten Oktave die Luft relativ schwach, bläst für die Note e der zweiten Oktave die Luft jedoch relativ stark. Außerdem unterscheidet sich auch der Ansatz geringfügig zwischen der ersten und der zweiten Oktave.
  • Bei den herkömmlichen angeblasenen Musikinstrumenten, wie zum Orgelpfeifen, wurden verschiedene physikalische Informationen über die Erzeugung von Tönen erhalten (siehe zum Beispiel "Study of Organ Pipe and its Application to Underwater Sound Source" ("Untersuchung an Orgelpfeifen und ihre Anwendung auf eine Unterwasserklangquelle"), von Shigeru Yoshikawa, Dissertation für das Tokyo Institute of Technology, 1985; diese Druckschrift wird hiernach als "Nichtpatentliteratur 1" bezeichnet). 23 zeigt physikalische Informationen über einen Tonerzeugungsabschnitt einer Pfeifenorgel. In der Figur zeigt das Bezugszeichen AF einen Luftstrom an, der in den Tonerzeugungsabschnitt der Pfeifenorgel eingespeist wird, SL gibt einen Kernspalt an, und EG gibt eine Kante an. Beispiele für die physikalischen Informationen sind zum Beispiel eine Anfangsgeschwindigkeit U(0) (m/s) eines Luftstroms an einem Auslass des Kernspalts SL, Endgeschwindigkeit U(d) (m/s) des Stroms an der Kante EG, Abstand d(m) zwischen dem Kernspalt SL und der Kante EG, Zeit τe (s) des Luftstromtransfers vom Kernspalt zur Kante, Tonerzeugungsfrequenz fso (Hz) usw. In der Figur ist ein Verhältnis zwischen einem Abstand x vom Kernspalt und der Strömungsgeschwindigkeit U(x) (Strömungsgeschwindigkeitsverteilung eines Luftstroms) unter dem Tonerzeugungsabschnitt der Pfeifenorgel gezeigt. Die Luftströmungsgeschwindigkeit U(x) fällt von der Anfangsströmungsgeschwindigkeit U(0) zur Endströmungsgeschwindigkeit U(d) hin ab, wie in 23 veranschaulicht.
  • In der Nichtpatentliteratur 1 ist eine Beschreibung dahingehend gegeben, dass eine Tonerzeugungsoktave des Anblasens eines angeblasenen Musikinstruments, wie zum Beispiel einer Flöte oder einer Orgelpfeife, durch einen aktuellen Tonerzeugungsmodus und einen Fortbewegungswinkel eines Luftstroms bestimmt werden kann. In der Nichtpatentliteratur 1 kann der Luftstromfortbewegungswinkel θe durch den mathematischen Ausdruck 1 unten ausgedrückt werden, wobei die oben erwähnte Luftstromfortbewegungszeit τe und die Tonerzeugungsfrequenz fso (oder die Tonerzeugungswinkelfrequenz ωso = 2π∙fso) verwendet wird. θe = ωso × τewobei ωso = 2π∙fso ist.
  • Ferner kann die Luftstromtransferzeit τe durch den unten angegebenen mathematischen Ausdruck 2 unter der Verwendung des oben erwähnten Abstands d vom Kernspalt zur Kante und der Luftströmungsgeschwindigkeit U(x) ausgedrückt werden.
  • Figure 00020001
  • Die Luftstromtransferzeit τe kann auch durch die herkömmlicherweise bekannte Trapezapproximation anstelle der Integralberechnung des oben angegebenen mathematischen Ausdrucks 2 bestimmt werden. Die Luftstromtransferzeit τe kann nämlich auch durch den unten angegebenen mathematischen Ausdruck 3 bestimmt werden, angenommen, dass Ui eine Luftströmungsgeschwindigkeit (m/s) in einem Abstand x (= i·Δx(m) (i = 1, 2, ... n)) vom Kernspalt SL angibt. Die Luftströmungstransferzeit τe, die durch den mathematischen Ausdruck 3 bestimmt wird, entspricht einer Fläche Sd eines schraffierten Abschnitts in 24. Zum Durchführen der Berechnung des mathematischen Ausdrucks 3 mit großer Genauigkeit ist es wünschenswert, dass Δx auf einen ausreichend kleinen Wert, so zum Beispiel 0,1 cm, gesetzt wird und die Luftströmungsgeschwindigkeit an vielen Punkten erfasst wird.
  • Figure 00030001
  • 25 zeigt eine Oktavenvariation auf der Grundlage des Tonerzeugungsmodus und des Luftstromfortbewegungswinkels θe, wobei der Tonerzeugungsmodus als zwischen einem primären Modus und einem sekundären Modus hin- und herschaltbar gezeigt ist. Der primäre Modus ist ein Modus, in dem ein Ton, dem ein Tonhöhenname gegeben ist, in einer vorbestimmten Oktave erzeugt wird, während der sekundäre Modus ein Modus ist, bei dem der im primären Modus erzeugte Ton mit der um eine Oktave angehobenen Tonhöhe erzeugt wird.
  • Nachdem ein Luftstrom einer Anfangsgeschwindigkeit U(0) in einem Zustand S1 erzeugt wird, wird eine Tonerzeugung im primären Modus zu einem Zeitpunkt S2 begonnen, wobei der Luftstromfortbewegungswinkel θe gleich 3 π/2 (θe = 3 π/2) ist. Dann steigt in einem Zeitraum S3, wenn der Luftstromfortbewegungswinkel θe von π über 3π/4 ... zu π/2 sinkt, eine Tonerzeugungsfrequenz allmählich an, sodass eine Tonhöhe und Klangfarbe in einem tatsächlichen angeblasenen Instrument ebenfalls variiert werden kann, auch wenn das in der Nichtpatentliteratur 1 nicht spezifisch beschrieben ist. Zu einem Zeitpunkt S4, bei dem der Luftstromfortbewegungswinkel θe gleich π/2 ist, springt der Tonerzeugungsmodus in den sekundären Modus (eine Oktave höher). Während der Sprungzeit S5 verdoppelt sich die Tonerzeugungsfrequenz, sodass der Luftstromfortbewegungswinkel θe sich ebenfalls auf π verdoppelt.
  • Die Tonerzeugung im sekundären Modus wird an einem Zeitpunkt S6 begonnen, wenn der Luftstromfortbewegungswinkel θe gleich π ist. Dann nimmt während einer Zeit S7, wenn der Luftstromfortbewegungswinkel θe von π auf 3π/2 erhöht wird, die Tonerzeugungsfrequenz allmählich ab, sodass die Tonhöhe und die Klangfarbe ebenfalls variiert werden, auch wenn das in der Nichtpatentliteratur 1 nicht spezifisch beschrieben ist. Zu einem Zeitpunkt S8, bei dem der Luftstromfortbewegungswinkel θe gleich 3π/2 ist, springt der Modus in den primären Modus (d. h. eine Oktave tiefer). Während der Abwärtssprungzeit S9 verringert sich die Tonerzeugungsfrequenz um die Hälfte, weshalb sich auch der Luftstromfortbewegungswinkel θe um die Hälfte auf 3π/4 verringert. Es wird darauf hingewiesen, dass die Richtung nach links in 25 eine Richtung ist, bei der sich die Luftstromgeschwindigkeit U(x) erhöht, und auch eine Richtung ist, in der der Abstand d zwischen dem Kernspalt und der Kante kürzer wird.
  • Hinsichtlich der Luftstromgeschwindigkeitsverteilung war zum Beispiel bekannt, dass (a) je größer die Anfangsluftströmungsgeschwindigkeit, desto größer der Abfall der Luftströmungsgeschwindigkeit U(x), und das (b) in einem Fall, in dem die anfängliche Strömungsgeschwindigkeit klein und der Abstand d zwischen dem Kernspalt und der Kante klein, ist, die Dämpfung der Luftströmungsgeschwindigkeit U(x) ignoriert werden kann (siehe zum Beispiel "Experimental Consideration about Jet Flow Velocity Distribution and Tone Generating Characteristic of Airlead Instrument" ("Experimentelle Betrachtung der Luftströmungsgeschwindigkeitsverteilung und der Tonerzeugungscharakteristik eines angeblasenen Instruments") von Keita Arimoto, Magisterarbeit für Kyushu Institute of Design 2001; diese Druckschrift wird hiernach als "Nichtpatentliteratur 2" bezeichnet).
  • Ferner ist bisher eine Tongeneratorsteuervorrichtung bekannt, die zur Simulation eines angeblasenen Instruments, im Ansprechen auf die Betätigung einer Klaviatur einen Tongenerator mit physikalischem Modell steuert (z. B. japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. HEI-67675 , die dem US-Patent Nr. 5,521,328 entspricht; diese Veröffentlichung wird hiernach als "Patentliteratur 1" bezeichnet). Außerdem sind auch verschiedene Typen von Blasinstrumenten bekannt, die mit einem Mundstück oder einem anderen Luftblaseingabeabschnitt (Spielabschnitt) ausgerüstet sind, wie zum Beispiel der Typ, bei dem ein Luftstrom über einen Atemsensor erfasst wird, um einen Start und ein Ende einer Tonerzeugung zu erfassen (z. B. japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. SHO-64-77091 ; diese Veröffentlichung wird hiernach als "Patentliteratur 2" bezeichnet); der Typ, bei der die Toncharakteristikschaltsteuerung gemäß einer Atemintensität durchgeführt wird (z. B. japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. HEI-5-216475 ; diese Veröffentlichung wird hiernach als "Patentliteratur 3" bezeichnet); der Typ, bei dem eine Tonhöhe gemäß einer Richtung von Ausatmungsluft gesteuert wird, die in ein Mundstück eingeblasen wird (z. B. japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. HEI-7-199919 ; diese Veröffentlichung wird hiernach als "Patentliteratur 4" bezeichnet); und der Typ, bei dem Tonhöheninformation und Tonlautstärkeninformation von einer Strömungsgeschwindigkeit von Ausatmungsluft erhalten wird, die in ein Mundstück geblasen wird, bzw. der Gesamtmenge der Ausatmungsluft (z. B. japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2002-49369 ; diese Veröffentlichung wird hiernach als "Patentliteratur 5" bezeichnet).
  • Das in der oben erwähnten Patentliteratur 1 offenbarte elektronische Musikinstrument ist zum Erzeugen von Steuerinformationen einer Dicke, einer Strömungsgeschwindigkeit, eines Neigungswinkels usw. eines Luftstroms auf der Grundlage von Tastenbetätigungsinformationen, die von einem Keyboard erhalten werden, dann zum Konvertieren der Steuerinformationen in Tongeneratorsteuerparameter und dann zum Liefern dieser Tongeneratorsteuerparameter an einen Tongenerator des physikalischen Modells konstruiert. Mit dem auf diese Weise konstruierten elektronischen Musikinstrument ist es nicht möglich, ein Spiel gemäß Blaseingaben in ein Mundstück durchzuführen.
  • Die in der Patentliteratur 2 bis zur Patentliteratur 5 offenbarten elektronischen Musikinstrumente sind auf der anderen Seite fähig zum Ausführen eines Spiels gemäß Blaseingaben, sie erlauben jedoch keine unterschiedlichen Spielstile zum entsprechenden Spielen unterschiedlicher Oktaven (d. h. "oktavenspezifische Spielstile"), wie sie bei einer normalen Flöte oder einem anderen angeblasenen Instrument gespielt werden. Es wäre denkbar, unterschiedliche Spielstile zum entsprechenden Spielen unterschiedlicher Oktaven (oktavenspezifische Spielstile) durch Anwenden der Information und der Technik, die in der Nichtpatentliteratur 1 offenbart sind, zu erlauben; bei der Anwendung der Information und der Technik, die in der Nichtpatentliteratur 1 offenbart sind, in unveränderter Form würden jedoch die folgenden Probleme auftreten.
    • (1) Wenn die Oktavenumschaltsteuerung auf der Grundlage eines aktuellen Tonerzeugungsmodus und eines Luftstromfortbewegungswinkels θe durchgeführt wird, entsteht ein Bedarf zum Beschaffen einer tatsächlichen Tonerzeugungsfrequenz und zum Einsetzen der auf diese Weise erhaltenen tatsächlichen Tonerzeugungsfrequenz in den oben angegebenen mathematischen Ausdruck 1. Weil jedoch die elektronischen Musikinstrumente keine natürlichen Musikinstrumente sind, ist es nicht möglich, eine solche tatsächliche Tonerzeugungsfrequenz zu beschaffen.
    • (2) Zum Erhalten einer Luftstromtransferzeit τe mit einer großen Genauigkeit ist es notwendig, eine Luftstromgeschwindigkeit an einer Anzahl von Punkten zu erfassen; es ist in der praktischen Umsetzung jedoch schwierig, eine Anzahl von Strömungsgeschwindigkeitssensoren entlang einem Luftströmungspfad anzuordnen.
  • Angesichts der oben genannten Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige Tongeneratorsteuervorrichtung für ein elektronisches Blasinstrument vorzusehen, die die oktavenspezifische Spielstile eines angeblasenen Instruments in einfacher Weise simulieren kann.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Tongeneratorsteuervorrichtung vorgesehen, die Folgendes aufweist: einen rohrförmigen Körperabschnitt mit einem länglichen Hohlraum, der mit einem offenen Ende davon kommuniziert, wobei der rohrförmige Körperabschnitt an einer äußeren Umfangsfläche davon eine Mundplatte mit einem Anblasloch aufweist, welches mit dem Hohlraum und einer Mehrzahl von tonhöhenangebenden Tonklappen kommuniziert; einen ersten Detektionsabschnitt, der an oder nahe einer Kante der Mundplatte, auf welche ein Luftstrom von dem Anblasloch auftrifft, zum Detektieren einer Strömungsgeschwindigkeit oder -stärke des Luftstroms vorgesehen ist; einen zweiten Detektionsabschnitt, der an oder nahe der Kante der Mundplatte zum Detektieren einer Länge des Luftstroms vorgesehen ist; einen Luftstromtransferzeitbestimmungsabschnitt, der auf der Grundlage von Detektionsausgaben des ersten Detektionsabschnitts und des zweiten Detektionsabschnitts eine Luftstromtransferzeit bestimmt, die für den Transfer des Luftstroms zwischen einem Luftstromausblasausgang und der Kante der Mundplatte benötigt wird; einen Griffdetektionsabschnitt, der einen Griffzustand an der Mehrzahl von Tonklappen detektiert; einen Angabeabschnitt, der eine Frequenz eines Tonsignals mit einem vorgegebenen Tonhöhennamen einer vorgegebenen Oktave angibt, das entsprechend dem Griffzustand, der durch den Griffdetektionsabschnitt detektiert wird, zu generieren ist; einen Rechenabschnitt, der einen Luftstromparameter entsprechend einem Produkt zwischen der Frequenz, die durch den Angabeabschnitt angegeben wird, und der Luftstromtransferzeit, die durch den Bestimmungsabschnitt bestimmt wird, berechnet; einen ersten Steuerabschnitt, der auf der Grundlage der Detektionsausgabe des ersten Detektionsabschnitts einen Tongeneratorabschnitt steuert, um das Tonsignal der vorgegebenen Oktave zu generieren; einen zweiten Steuerabschnitt, der, nachdem detektiert wurde, dass der Luftstromparameter, der durch den Rechenabschnitt berechnet wurde, während des Generierens des Tonsignals der vorgegebenen Oktave durch den Tongeneratorabschnitt auf einen ersten vorgegebenen Wert gefallen ist, den Tongeneratorabschnitt steuert, um eine Tonhöhe des Tonsignals, das gerade generiert wird, um eine Oktave zu erhöhen; und einen dritten Steuerabschnitt, der, nachdem detektiert wurde, dass der Luftstromparameter, der durch den Rechenabschnitt berechnet wurde, während des Generierens des Tonsignals der Tonhöhe, die um eine Oktave erhöht wurde, durch den Tongeneratorabschnitt auf einen zweiten vorgegebenen Wert angestiegen ist, der größer als der erste vorgegebene Wert ist, den Tongeneratorabschnitt steuert, um die Tonhöhe des Tonsignals, das gerade generiert wird, um eine Oktave zu senken.
  • In der Tongeneratorsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung wird eine Strömungsgeschwindigkeit oder -intensität eines Luftstroms durch einen ersten Detektionsabschnitt erfasst, der an oder nahe der Kante der Mundplatte ist, während die Länge des Luftstroms durch den zweiten Detektionsabschnitt erfasst wird, und wird eine Luftstromtransferzeit, die für den Transfer des Luftstroms zwischen dem Luftstromausblasauslass und der Kante der Mundplatte benötigt wird, auf der Grundlage der Detektionsausgangssignale des ersten und des zweiten Detektionsabschnitts bestimmt. Ferner wird ein Griffmuster bzw. ein Griffzustand der Vielzahl von Tonklappen erfasst, und wird eine Frequenz eines Tonsignals, das entsprechend dem detektierten Griffzustand zu erzeugen ist, angegeben. Ein Luftstromparameter, wie zum Beispiel ein Luftstromfortbewegungswinkel, wird auf der Grundlage der angegebenen Frequenz und der bestimmten Luftstromtransferzeit berechnet und dann eine Tonerzeugungsoktave auf der Grundlage des Luftstromparameters und des aktuellen Tonerzeugungszustands gesteuert.
  • Der erste Steuerabschnitt steuert den Tongeneratorabschnitt zum Erzeugen eines Tonsignals eines vorbestimmten Tonhöhennamens einer vorbestimmten Oktave, das dem detektierten Griffzustand entspricht. Der zweite Steuerabschnitt erfasst, dass der berechnete Luftstromparameter während der Erzeugung des Tonsignals der vorbestimmten Oktave durch den Tongeneratorabschnitt auf einen ersten vorbestimmten Wert abgenommen hat, und steuert im Ansprechen auf die Detektion den Tongeneratorabschnitt zum Anheben der Tonhöhe des aktuell erzeugten Tonsignals um eine Oktave. Ferner erfasst der dritte Steuerabschnitt, dass der berechnete Luftstromparameter während der Erzeugung des Tonsignals der Tonhöhe, die um eine Oktave angehoben wurde, durch den Tongeneratorabschnitt auf den zweiten vorbestimmten Wert, der größer als der erste vorbestimmte Wert ist, gestiegen ist, und steuert im Ansprechen auf die Detektion den Tongeneratorabschnitt zum Absenken der Tonhöhe des aktuell erzeugten Tonsignals.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Luftstromparameter unter der Verwendung der Frequenz des entsprechend dem erfassten Griffzustand zu erzeugenden Tonsignals, weshalb keine Notwendigkeit zum Beschaffen einer tatsächlichen Tonerzeugungsfrequenz besteht. Ferner wird während der Erzeugung des Tonsignals einer vorbestimmten Oktave die Tonerzeugungsoktave um eine Oktave angehoben, nachdem erfasst wurde, dass der berechnete Luftstromparameter auf den ersten vorbestimmten Wert gefallen ist; auf diese Weise kann, nachdem ein Benutzer oder ein menschlicher Spieler in einer solchen Weise spielt, dass der Luftstromparameter den ersten vorbestimmten Wert erreicht, ein Tonsignal, das in der Tonhöhe um eine Oktave höher ist, erzeugt werden, wobei der Benutzer denselben Spielzustand (d. h. Luftblaszustand) beibehält, sodass ein bestimmter Spielvorgang (d. h. Luftblasvorgang) zum Erhöhen des Luftstromfortbewegungswinkeis von π/2 auf π nicht notwendig ist. Ferner wird während der Erzeugung des Tonsignals, dessen Tonhöhe um eine Oktave angehoben wurde, die Tonerzeugungsoktave um eine Oktave abgesenkt, nachdem erfasst wird, dass der berechnete Luftstromparameter auf den zweiten vorbestimmten Wert angestiegen ist, der größer als der erste vorbestimmte Wert ist; auf diese Weise kann, nachdem der Benutzer oder der menschliche Spieler in einer solchen Weise spielt, dass der Luftstromparameter den zweiten vorbestimmten Wert erreicht, ein Tonsignal, das in der Tonhöhe um eine Oktave tiefer ist, erzeugt werden, während der Benutzer denselben Spielzustand (d. h. Luftblaszustand) beibehält, sodass der bestimmte Spielvorgang (d. h. Luftblasvorgang) zum Verringern des Luftstromfortbewegungswinkels von 3π/2 auf 3π/4 nicht erforderlich ist. Auf diese Weise kann die vorliegende Erfindung oktavenspezifische Spielstile ganz leicht ausführen. Ferner verleiht die vorliegende Erfindung dem Oktavenumschalten eine Hysteresecharakteristik durch Einstellen des zweiten vorbestimmten Werts auf einen größeren Wert als der erste vorbestimmte Wert. Daher geschieht kein Oktavenwechsel, wenn der menschliche Spieler in einer solchen Weise spielt, dass die Tonhöhe geringfügig verändert wird, solange die Veränderung in einem Bereich ist, in dem der Luftstromparameter den ersten vorbestimmten Wert nicht erreicht (wenn die Tonhöhe um eine Oktave anzuheben ist), oder in einem Bereich ist, in dem der Luftstromparameter den zweiten vorbestimmten Wert nicht erreicht (wenn die Tonhöhe um eine Oktave abzusenken ist); auf diese Weise erlaubt die vorliegende Erfindung verschiedene Vortragsstile, wie zum Beispiel Tonhöhenbeugung und Vibrato. Als ein Ergebnis kann die Tongeneratorsteuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung mit Ansätzen verschiedener Flötenspielmethoden zurechtkommen und ist daher für Benutzer geeignet, die so spielen wollen, dass es dem Spielen einer Flöte nahe kommt.
  • Bei der Tongeneratorsteuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der erste Detektionsabschnitt eine Vielzahl von Strömungsgeschwindigkeitssensoren aufweisen, die zum Detektieren der Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms entlang einem Luftstrompfad vorgesehen sind, der sich vom Luftstromausblasausgang zur Kante oder einem Bereich in der Nähe der Kante erstreckt. Der Luftstromtransferzeitbestimmungsabschnitt kann einen Schätzungsabschnitt aufweisen, der auf der Grundlage von Ausgangssignalen von der Vielzahl der Strömungsgeschwindigkeitssensoren eine Strömungsgeschwindigkeitsverteilung des Luftstroms vom Luftstromausblasausgang zur Kante schätzt, sowie einen Entfernungsbestimmungsabschnitt, der auf der Grundlage der Detektionsausgangssignale des zweiten Detektionsabschnitts einen Abstand zwischen dem Luftstromausblasausgang und der Kante bestimmt. Auf diese Weise kann der Luftstromtransferzeitbestimmungsabschnitt die Luftstromtransferzeit auf der Grundlage der vom Schätzungsabschnitt geschätzten Luftströmungsgeschwindigkeitsverteilung und dem vom Abstandsbestimmungsabschnitt bestimmten Abstand bestimmen. In einer weiteren Ausführungsform kann der Luftstromtransferzeitbestimmungsabschnitt einen Speicherabschnitt aufweisen, der Strömungsgeschwindigkeitsverteilungsdaten, die für jeden Detektionsausgangswert des ersten Detektionsabschnitts eine Strömungsgeschwindigkeitsverteilung des Luftstroms vom Luftstromausblasausgang zur Kante oder zu einem Bereich in der Nähe der Kante speichert, einen Ausleseabschnitt, der aus dem Speicherabschnitt die Strömungsgeschwindigkeitsverteilungsdaten, die einem Detektionsausgangswert des ersten Detektionsabschnitts entsprechen, aus dem Speicherabschnitt ausliest, und einen Abstandsbestimmungsabschnitt, der auf der Grundlage der aus dem zweiten Detektionsabschnitt ausgegebenen Detektionsausgangssignale einen Abstand zwischen dem Luftstromausblasausgang und der Kante bestimmt. Auf diese Weise kann der Luftstromtransferzeitbestimmungsabschnitt auf der Grundlage der Strömungsgeschwindigkeitsverteilung, die durch die Strömungsgeschwindigkeitsverteilungsdaten angegeben wird, die aus dem Speicherabschnitt ausgelesen werden, sowie dem vom Abstandsbestimmungsabschnitt bestimmten Abstand die Luftstromtransferzeit bestimmen. In einer weiteren Ausführungsform kann der Luftstromtransferzeitbestimmungsabschnitt einen Speicherabschnitt aufweisen, der Zeitdaten speichert, die für jeden Detektionsausgangswert des ersten Detektionsabschnitts und für jeden Detektionsausgangswert des zweiten Detektionsabschnitts eine Zeit angeben, die für einen Transfer des Luftstroms zwischen dem Luftstromausblasausgang und der Kante der Mundplatte benötigt wird, sowie einen Ausleseabschnitt, der aus dem Speicherabschnitt der den Detektionsausgangswerten des ersten und des zweiten Detektionsabschnitts entsprechenden Zeitdaten aus dem Speicherabschnitt ausliest. Auf diese Weise kann der Luftstromtransferzeitbestimmungsabschnitt als die Luftstromtransferzeit die aus dem Speicher ausgelesenen Zeitdaten bestimmen. In einer weiteren Ausführungsform kann der Luftstromtransferzeitbestimmungsabschnitt einen Strömungsgeschwindigkeitsbestimmungsabschnitt zum Bestimmen einer Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms an der Kante der Mundplatte auf der Grundlage des Detektionsausgangssignals des ersten Detektionsabschnitts sowie einen Abstandsbestimmungsabschnitt aufweisen, der auf der Grundlage des Detektionsausgangssignals des zweiten Detektionsabschnitts einen Abstand zwischen dem Luftstromausblasausgang und der Kante bestimmt. Auf diese Weise kann der Luftstromtransferzeitbestimmungsabschnitt die Luftstromtransferzeit durch Teilen des durch den Abstandsbestimmungsabschnitt bestimmten Abstands durch die durch den Strömungsgeschwindigkeitsbestimmungsabschnitt bestimmte Strömungsgeschwindigkeit berechnen. Mit solchen Anordnungen kann die Luftstromtransferzeit mit einer hohen Genauigkeit mit einer verringerten Anzahl von Strömungsgeschwindigkeitssensoren bestimmt werden.
  • Die Tongeneratorsteuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung kann ferner aufweisen: einen vierten Steuerabschnitt, der während der Erzeugung des Tonsignals der vorbestimmten Oktave durch den Tongeneratorabschnitt den Tongeneratorabschnitt so steuert, dass er die Frequenz des Tonsignals allmählich anhebt, während der vom Berechnungsabschnitt berechnete Luftstromparameter auf den ersten vorbestimmten Wert verringert wird, sowie einen fünften Steuerabschnitt, der während der Erzeugung des Tonsignals der Tonhöhe, die um eine Oktave angehoben wurde, durch den Tongeneratorabschnitt, den Tongeneratorabschnitt so steuert, dass er die Frequenz des Tonsignals anhebt, während der vom Berechnungsabschnitt berechnete Luftstromparameter auf den zweiten vorbestimmten Wert ansteigt. Mit solchen Anordnungen ist es möglich, eine langsame Variation der Tonerzeugungsfrequenz vor und nach einem Oktavenwechsel in einem echten angeblasenen Instrument zu simulieren. Auf diese Weise kann der Benutzer oder der menschliche Spieler ein Anzeichen eines Oktavwechsels fühlen und dadurch ein oktavenspezifisches Spielen störungsfrei ausführen.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Tongeneratorsteuervorrichtung vorgesehen, die Folgendes aufweist: einen rohrförmigen Körperabschnitt mit einem länglichen Hohlraum, der mit einem offenen Ende davon kommuniziert, wobei der rohrförmige Körperabschnitt an einer äußeren Umfangsfläche davon eine Mundplatte mit einem Anblasloch aufweist, welches mit dem Hohlraum und einer Mehrzahl von tonhöhenangebenden Tonklappen kommuniziert; einen ersten Detektionsabschnitt, der an oder nahe einer Kante der Mundplatte, auf welchen ein Luftstrom von dem Anblasloch auftrifft, zum Detektieren einer Strömungsgeschwindigkeit oder -stärke des Luftstroms vorgesehen ist; einen zweiten Detektionsabschnitt, der an oder nahe der Kante der Mundplatte zum Detektieren einer Länge des Luftstroms vorgesehen ist; einen Abstandsbestimmungsabschnitt, der auf der Grundlage der Detektionsausgabe des zweiten Detektionsabschnitts einen Abstand zwischen dem Luftstromausblasausgang und der Kante bestimmt; einen Griffdetektionsabschnitt, der einen Griffzustand an der Mehrzahl von Tonklappen detektiert; einen ersten Steuerabschnitt, der auf der Grundlage der Detektionsausgabe des ersten Detektionsabschnitts einen Tongeneratorabschnitt steuert, um ein Tonsignal mit einer vorgegebenen Tonhöhe einer vorgegebenen Oktave entsprechend dem Griffzustand, der durch den Griffdetektionsabschnitt detektiert wird, zu generieren; einen zweiten Steuerabschnitt, der, nachdem detektiert wurde, dass der Abstand, der durch den Abstandsbestimmungsabschnitt bestimmt wurde, während des Generierens des Tonsignals der vorgegebenen Oktave durch den Tongeneratorabschnitt auf einen vorgegebenen Wert gefallen ist, den Tongeneratorabschnitt steuert, um eine Tonhöhe des Tonsignals, das gerade generiert wird, um eine Oktave zu erhöhen; und einen dritten Steuerabschnitt, der, nachdem detektiert wurde, dass der Abstand, der durch den Abstandsbestimmungsabschnitt bestimmt wurde, während des Generierens des Tonsignals der Tonhöhe, die um eine Oktave erhöht wurde, durch den Tongeneratorabschnitt über den vorgegebenen Wert angestiegen ist, den Tongeneratorabschnitt steuert, um die Tonhöhe des Tonsignals, das gerade generiert wird, um eine Oktave zu senken.
  • Bei einer Tongeneratorsteuervorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind der röhrenförmige Körper, der erste und der zweite Detektionsabschnitt, der Griffzustandsdetektionsabschnitt und der erste Steuerabschnitt in ihrer Konstruktion ähnlich denjenigen bei der Tongeneratorsteuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Die Tongeneratorsteuervorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt unterscheidet sich jedoch von der Tongeneratorsteuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt dahingehend, dass die Oktavwechselsteuerung unter der Verwendung des Abstands zwischen dem Luftstromausblasausgang und der Kante und nicht anhand des Luftstromparameters, wie zum Beispiel des Luftstromfortbewegungswinkels, durchgeführt wird. Der Abstandsbestimmungsabschnitt bestimmt nämlich einen Abstand zwischen dem Luftstromausblasausgang und der Kante auf der Grundlage des Detektionsausgangssignales des zweiten Detektionsabschnitts. Der zweite Steuerabschnitt erfasst, dass der bestimmte Abstand während der Erzeugung des Tonsignals der vorbestimmten Oktave durch den Tongeneratorabschnitt auf einen vorbestimmten Wert abgenommen hat und steuert hierauf den Tongeneratorabschnitt zum Erhöhen der Tonhöhe des aktuell erzeugten Tonsignals um eine Oktave. Der dritte Steuerabschnitt erfasst, dass der vorbestimmte Abstand während der Erzeugung des Tonsignals der Tonhöhe, die um eine Oktave angehoben wurde, durch den Tongeneratorabschnitt über den vorbestimmten Wert länger geworden ist und steuert hierauf den Tongeneratorabschnitt zum Absenken der Tonhöhe des aktuell erzeugten Tonsignals um eine Oktave.
  • In der Tongeneratorsteuervorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird nämlich, nachdem der Abstand zwischen dem Luftstromausblasausgang und der Kante während der Erzeugung des Tonsignals der vorbestimmten Oktave durch den Tongeneratorabschnitt auf den vorbestimmten Wert abgenommen hat, die Tonerzeugungsoktave um eine Oktave angehoben, während, nachdem der Abstand zwischen dem Luftstromausblasausgang und der Kante während der Erzeugung des Tonsignals, das in der Tonhöhe um eine Oktave angehoben wurde, durch den Tongeneratorabschnitt über den vorbestimmten Wert länger geworden ist, die Tonerzeugungsoktave um eine Oktave abgesenkt wird. Auf diese Weise erlaubt die vorliegende Erfindung ein oktavenspezifisches Spielen lediglich durch Verändern des Abstandes von der Lippe zur Kante und ist daher gerade für Anfänger sehr geeignet. Bei der oben beschriebenen Tongeneratorsteuervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ist es dem Benutzer gestattet, ein Spielen zu genießen, das dem Spielen einer Flöte nahe kommt; jedoch ist es schwierig, ein Spieler in einer großen Lautstärke in einen tiefen Tonhöhenbereich auszuführen, weil eine Tendenz besteht, dass kein Ton erzeugt wird, wenn nicht die Luftströmungsgeschwindigkeit verringert wird, und ist es schwierig, ein Spielen in einer geringen Lautstärke in einem hohen Tonhöhenbereich auszuführen, weil eine Tendenz besteht, dass kein Ton erzeugt wird, wenn die Luftströmungsgeschwindigkeit nicht erhöht wird. Doch ist es mit der oben beschriebenen Tongeneratorsteuervorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei dem die Oktavwechselsteuerung unter der Verwendung des Abstands zwischen dem Luftstromausblasausgang und der Kante und nicht unter der Verwendung des Luftstromparameters, wie zum Beispiel dem Luftstromfortbewegungswinkel, durchgeführt wird, möglich, nicht nur ein Spiel mit einer großen Lautstärke in einem tiefen Tonhöhenbereich, sondern auch ein Spiel mit einer geringen Lautstärke in einem hohen Tonhöhenbereich durchzuführen.
  • In einer Ausführungsform kann die Tongeneratorsteuervorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt ferner einen Speicherabschnitt aufweisen, der einen Oktavwechselsteuerschwellenwert für jeden Griffzustand speichert, der vom Griffdetektionsabschnitt erfasst wird; sowie einen Lieferabschnitt, der aus dem Speicherabschnitt den Schwellenwert ausliest, der dem Griffzustand entspricht, der vom Griffdetektionsabschnitt erfasst wird, und den ausgelesenen Schwellenwert als den vorbestimmten Wert an den zweiten und den dritten Steuerabschnitt liefert. Mit solchen Anordnungen ist die Tongeneratorsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung für Benutzer sehr geeignet, die mit der Technik bzw. dem Verfahren des Änderns des Abstands zwischen Lippe und Kante gemäß der Tonhöhe vertraut sind.
  • Mit der auf der Grundlage des aktuellen Tonerzeugungszustands und des Luftstromparameters durchgeführten Oktavwechselsteuerung kann, wie oben erwähnt, die Tongeneratorsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung den Vorteil erzielen, das oktavspezifische Spielstile eines angeblasenen Instruments, wie zum Beispiel einer Flöte, mit der größten Leichtigkeit simuliert werden können. Ferner erlaubt die Tongeneratorsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise mit der Oktavwechselsteuerung, die auf der Grundlage des aktuellen Tonerzeugungszustands und dem Abstand zwischen dem Luftstromausblasausgang zur Kante durchgeführt wird, wie oben erwähnt, nicht nur ein oktavspezifisches Spielen sondern auch ein Spielen in großer Lautstärke in einem tiefen Tonhöhenbereich und ein Spielen in kleiner Lautstärke in einem hohen Tonhöhenbereich, indem lediglich der Abstand von der Mitte zur Kante verändert wird.
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt ist, sondern dass verschiedene Modifikationen der Erfindung möglich sind, ohne dass dadurch von den Grundprinzipien abgewichen wird. Der Umfang der vorliegenden Erfindung soll daher lediglich durch die beiliegenden Ansprüche bestimmt werden.
  • Zum besseren Verständnis der Aufgaben und weiterer Merkmale der vorliegenden Erfindung folgt eine Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsformen im Einzelnen anhand der beiliegenden Zeichnungen. Es zeigt:
  • 1 ein Blockdiagramm, das eine Beispielschaltungskonstruktion eines elektronischen Blasinstruments gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 2 ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Tongeneratorschaltung darstellt;
  • 3 ein Blockdiagramm, das ein weiteres Beispiel der Tongeneratorschaltung darstellt;
  • 4 eine Schnittdarstellung, die eine beispielhafte Art und Weise zeigt, in der ein Strömungsgeschwindigkeitssensor und ein Längensensor angebracht sind;
  • 5 eine Schnittdarstellung, die eine weitere beispielhafte Art und Weise zeigt, in der der Strömungsgeschwindigkeitssensor und der Längensensor angebracht sind;
  • 6 ein Strömungsgeschwindigkeitsverteilungsdiagramm, das erläutert, wie die Luftstromtransferzeit zu berechnen ist;
  • 7 ein Modus-Übergangsdiagramm, das eine Oktavenwechselsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 8 ein Diagramm, das eine Tonerzeugungsverarbeitung auf der Grundlage von Klappencodes erläutert;
  • 9 ein Fließdiagramm, das eine Beispielbetriebssequenz einer Hauptroutine darstellt;
  • 10 ein Fließdiagramm, das eine Klappencodeprozessunterroutine zeigt;
  • 11 ein Fließdiagramm, das eine Strömungsgeschwindigkeitsprozessunterroutine zeigt;
  • 12 ein Fließdiagramm, das eine Längenprozessunterroutine zeigt;
  • 13 ein Fließdiagramm, das einen Teil einer Ausgabeprozessunterroutine zeigt;
  • 14 ein Fließdiagramm, das den verbleibenden Teil der Ausgangsprozessunterroutine zeigt;
  • 15 eine Kurvendarstellung, die ein Verhältnis zwischen einem Luftstromfortbewegungswinkel und einem Ansatzsteuerwert zur Zeit eines Oktavsprungs nach oben darstellt;
  • 16 eine Kurvendarstellung, die ein Verhältnis zwischen einem Luftstromfortbewegungswinkel und einem Ansatzsteuerwert zur Zeit eines Oktavsprungs nach unten darstellt;
  • 17 ein Fließdiagramm, das eine Modifikation der Klappencodeprozessunterroutine zeigt;
  • 18 ein Fließdiagramm, das einen Modifikation der Strömungsgeschwindigkeitsprozessunterroutine zeigt;
  • 19 ein Fließdiagramm, das eine Modifikation der Längenprozessunterroutine zeigt;
  • 20 ein Fließdiagramm, das eine Modifikation der Ausgangsprozessunterroutine zeigt;
  • 21 eine Kurvendarstellung, die ein Verhältnis zwischen einem Luftstromfortbewegungswinkel und einem Anblassteuerwert zeigt, der in der modifizierten Verarbeitung eingesetzt wird;
  • 22 eine Grifftabelle, die einen Beispielspielstil zum Spielen von zwei Tönen, die einen gleichen Tonhöhennamen haben, sich jedoch in der Oktave unterscheiden, mit demselben Griffmuster bzw. Griffzustand erläutert;
  • 23 eine Schnittdarstellung, die einen Luftstrom in einem angeblasenen Instrument zeigt;
  • 24 ein Strömungsgeschwindigkeitsverteilungsdiagramm, das erläutert, wie eine Luftstromtransferzeit zu berechnen ist;
  • 25 ein Modus-Übergangsdiagramm, das eine Oktavwechselsteuerung in einem angeblasenen Instrument zeigt; und
  • 26 ein Diagramm, das eine Luftstromgeschwindigkeitsverteilung in einem angeblasenen Instrument zeigt.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Beispielschaltungskonstruktion eines elektronischen Blasinstruments gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei die Tongeneratorsteuerung unter der Verwendung eines kleinen Computers durchgeführt wird.
  • Eine Blasbedieneinrichtung 10, die in der Form einer Flöte ähnlich ist, weist einen röhrenförmigen Körperabschnitt 12 auf, in dem sich ein länglicher Hohlraum von einem geschlossenen Ende 12a zu einem offenen Ende 12b erstreckt. Auf einer umlaufenden Außenoberfläche des röhrenförmigen Körperabschnitts 12 sind eine Mundplatte 14 mit einem Anblasloch 16, das mit dem Hohlraum des röhrenförmigen Körperabschnitts 12 kommuniziert, sowie eine Tonklappengruppe 18 vorgesehen, die eine Vielzahl tonhöhenangebender Tonklappen aufweist. Die Blasbedieneinrichtung 10 erzeugt nicht selbst einen Ton wie eine Flöte, weshalb eine beliebige geeignete Größe des röhrenförmigen Körperabschnitts 12 gewählt werden kann, wobei die Bedienbarkeit durch den Benutzer usw. berücksichtigt werden kann. Das geschlossene Ende 12a kann durch ein offenes Ende ersetzt werden.
  • An der Mundplatte 14 ist ein Strömungsgeschwindigkeitssensor zum Erfassen einer Geschwindigkeit eines Luftstroms und ein Längensensor zum Erfassen einer Länge des Luftstroms angebracht. Eine Struktur zum Anbringen dieser Sensoren wird später anhand der 4 und 5 beschrieben. Ein Klappenschalter ist an jeder der Tonklappen der Tonklappengruppe 18 angebracht, um zu erfassen, ob die Tonklappe bedient wurde.
  • An den Bus 20 sind eine CPU (Central Processing Unit/Zentraleinheit) 22, ein ROM (Read Only Memory/Nurlesespeicher) 24, ein RAM (Random Access Memory/Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 26, eine Tastatur 28, eine Anzeigevorrichtung 30, eine Strömungsgeschwindigkeitssensorschaltung 32, eine Längensensorschaltung 24, eine Klappenschalterschaltung 36, Tongeneratorschaltung 38 usw. angeschlossen. Die CPU 22 führt verschiedene Prozesse zur Tongeneratorsteuerung gemäß im ROM 24 gespeicherten Programmen aus. Diese Prozesse werden später anhand der 9 bis 14 im Einzelnen beschrieben. Im ROM 24 sind verschiedene Datentabellen zusätzlich zu Programmen vorgespeichert. Der RAM 26 enthält Speicherbereiche, die als Flags, Register usw. verwendet werden können, während die CPU 22 verschiedene Prozesse ausführt. Die Tastatur 28 weist Tasten auf, mit denen eine menschliche Bedienperson bzw. ein Benutzer Buchstaben, Zahlen usw. eingeben kann, und eine Zeigervorrichtung, wie zum Beispiel eine Maus. Die Anzeigevorrichtung 30 ist zum Anzeigen verschiedener Informationen vorgesehen.
  • Die Strömungsgeschwindigkeitssensorschaltung 32 weist den Strömungsgeschwindigkeitssensor auf, der an der Mundplatte 14 angebracht ist, und erzeugt Strömungsgeschwindigkeitsdaten, die den Ausgangssignalen des Strömungsgeschwindigkeitssensors entsprechen. Die Längensensorschaltung 34 enthält den Längensensor, der an der Mundplatte 14 angebracht ist, und erzeugt Längendaten, die den Ausgangssignalen des Längensensors entsprechen. Die Klappenschalterschaltung 36 weist eine Vielzahl von Klappenschaltern auf, die in Entsprechung zu den Tonklappen der Tonklappengruppe 18 vorgesehen sind, und erzeugt Griffdaten, die einem Griffmuster bzw. Griffzustand der Tonklappengruppe 18 entsprechen.
  • Die Tongeneratorschaltung 38 weist zum Beispiel einen Tongenerator 38A nach physikalischem Modell auf, wie in 2 gezeigt, und vom Tongenerator 38A nach physikalischem Modell werden digitale Tonsignale DTS erzeugt. Der Tongenerator 38A nach physikalischem Modell bekommt von einem Register KCR als ein Tonhöhensteuerungseingangssignal einen Klappencodewert, von einem Register BCR als ein Lautstärken-/Klangfarben-Steuerungseingangssignal einen Atemsteuerwert, von einem Register EMR als ein Tonhöhensteuerungseingangssignal einen Anblassteuerwert und von einem Register PAR als ein Tonhöhensteuereingangssignal einen Tonhöhenkorrekturwert. Die oben erwähnten Register KCR, BCR, EMR und PAR sind jeweils im RAM 26 vorgesehen. Das Tonhöhensteuerungseingangssignal ist ein Eingangssignal zum Steuern einer Tonhöhe in Halbtönen gemäß einer Tonleiter, das Tonhöhensteuerungseingangssignal ist ein Eingangssignal zum Steuern einer Tonhöhe in Cents, wie bei einer Tonhöhenbeugung oder dergleichen. Die Tongeneratorschaltung 38 kann einen Wellenformtabellentongenerator (Wellenformauslesetongenerator) 38B aufweisen, wie in Fig. 38 gezeigt, wie noch zu beschreiben ist.
  • Jedes digitale Tonsignal DRS, das von der Tongeneratorschaltung 38 erzeugt wird, wird über eine Digital-Analog-Umwandlerschaltung 40 in ein analoges Tonsignal ATS umgewandelt. Das analoge Tonsignal ATS wird über ein Klangsystem 42, das einen Leistungsverstärker, einen Lautsprecher usw. aufweist, in einen Ton umgewandelt.
  • 4 zeigt eine beispielhafte Art und Weise, in der der Strömungsgeschwindigkeitssensor und der Längensensor angebracht sind. Der Strömungsgeschwindigkeitssensor Sb ist in der Nähe einer Kante EG der Mundplatte 14 vorgesehen, gegen welche durch das Anblasloch ein Luftstrahl auftrifft. Ferner ist das Längensensor Sd unmittelbar unter der Kante EG vorgesehen. Der Strömungsgeschwindigkeitssensor Sb hat eine kleine Größe, um so den Luftstrahllängendetektionsvorgang des Längensensors Sd nicht zu behindern. Der Längensensor Sd kann zum Beispiel dazu ausgelegt sein, dass er von einem Leuchtelement auf die Unterlippe KL eines menschlichen Spielers oder Benutzers ein Licht abstrahlt und eine Reflexion des abgestrahlten Lichts empfängt, um dadurch eine Länge des Luftstrahls J zu erfassen, die einem Abstand d1 zwischen der unteren Lippe und der Kante EG entspricht. Bezugszeichen Jc gibt eine Mitte einer Dicke des Luftstrahls J an.
  • Ein Luftstromausblasauslass Js stellt eine Öffnung zwischen einer oberen und einer unteren Lippe Ku bzw. KL dar. Unter Berücksichtigung eines Kreisbogens C1, der um die Kante EG zentriert ist und durch das vorderste Ende der Unterlippe KL geht, und eines Kreisbogens C2, der um die Kante EG zentriert ist und durch den Luftstromausblasausgang Js geht, ist ein Abstand d zwischen dem Luftstromauslssausgang Js und der Kante EG um einen Abstand d2 zwischendem Luftstromausblasausgang Js und dem vordersten Ende der Unterlippe KL größer als der oben erwähnte Abstand d1 zwischen der Unterlippe KL und der Kante EG. Der Abstand d kann nämlich durch "d = d1 + d2" bestimmt werden. Der Abstand d vom Luftstromausblasauslass zur Kante entspricht dem Abstand d vom Kernspalt zur Kante von 23 und wird zum Bestimmen einer Luftstromtransferzeit τe und eines Grads der Nähe der Lippe zur Kante EG der Mundplatte 14 verwendet. Weil der Abstand d2 kleiner wird, wenn die Tonhöhe höher wird, ist es wünschenswert, wenn der Abstand d2 mit der Tonhöhe bestimmt (oder skaliert) wird, doch kann der Abstand d2 auch auf einen konstanten Wert gesetzt werden, welcher der Durchschnitt für alle Tonhöhen ist.
  • 5 zeigt eine weitere beispielhafte Art und Weise, in der der Strömungsgeschwindigkeitssensor und der Längensensor angebracht sind, wobei dieselben Elemente wie in 4 durch dieselben Bezugszeichen wie in 4 angegeben sind und hier nicht weiter erläutert werden, um eine unnötige Doppelung zu vermeiden. Im in 5 gezeigten Beispiel ist der Strömungsgeschwindigkeitssensor Sb in der Form eines trichterförmigen Sensors einer relativ großen Größe, die etwas weiter innen im Anblasloch 16 als die Kante EG der Mundplatte 14 vorgesehen ist. Wenn der Längensensor Sd in der wie in 4 gezeigten Weise vorgesehen ist, wird der Detektionsvorgang des Längensensors Sd durch den Strömungsgeschwindigkeitssensor Sb behindert. Daher ist in diesem Fall der Längensensor Sd unmittelbar vor dem Strömungsgeschwindigkeitssensor Sb in Kontakt mit dem unteren Ende des Strömungsgeschwindigkeitssensors Sb angeordnet. Gestrichelte Linien Bk zeigen die obere und die untere Lippe Ku und KL, die der Kante EG der Mundplatte 14 am nächsten kommen. Wenn ein Abstand zwischen dem Längensensor Sd und der Kante EG als d3 gegeben ist, kann der Abstand vom Luftstromauslassausgang zur Kante durch "d = d1 + d2 + d3" bestimmt werden.
  • Als Nächstes folgt anhand von 6 eine Beschreibung dessen, wie in der vorliegenden Ausführungsform die Luftstromtransferzeit berechnet wird. in 6 repräsentiert die waagrechte Achse den Abstand x vom Luftstromausblasausgang, während die senkrechte Achse die Luftstromströmungsgeschwindigkeit U(x) repräsentiert. Die Linien Li, L2 und L3 geben die Luftströmungsgeschwindigkeitsverteilung an, die der niedrigen, der mittleren bzw. der hohen Anfangsströmungsgeschwindigkeit entspricht. Auf der waagrechten Achse gibt Js die Position des Luftstromausblasausgangs, EG die Position der Kante der Mundplatte 14, Sb die Position des Strömungsgeschwindigkeitssensors, X0 die Position, die einem Schnittpunkt zwischen den Linien L2 und L3 entspricht, und d den Abstand zwischen den Luftstromausblasausgang und der Kante der Mundplatte 14 an. Wie oben anhand der 4 und 5 erklärt, wird der Abstand d auf der Grundlage des Ausgangssignals des Längensensors Sd bestimmt. Zum eindeutigen Bestimmen einer Luftströmungsgeschwindigkeit U(d) an der Position der Kante EG ist es notwendig, den Strömungsgeschwindigkeitssensor Sb links von der Position X0 (d. h. der Kante EG näher als die Position X0) vorzusehen.
  • Zum Bestimmen der Luftstromtransferzeit τe mit einer hohen Genauigkeit unter der Verwendung des oben anhand der 23 und 24 erläuterten Verfahrens wäre eine Anzahl der Strömungssensoren erforderlich. Wenn jedoch eines der folgenden Verfahren (M1) bis (M4) verwendet wird, kann die Luftstromtransferzeit τe unter der Verwendung einer verringerten Anzahl der Strömungssensoren mit einer hohen Genauigkeit bestimmt werden.
  • (M1) Verfahren, bei dem die Strömungsgeschwindigkeitsverteilung auf der Grundlage von Ausgangssignalen einer Vielzahl der Strömungsgeschwindigkeitssensoren geschätzt wird: Gemäß diesem Verfahren sind die Strömungsgeschwindigkeitssensoren entlang einem Luftströmungspfad vorgesehen, der sich von dem Luftstromausblasausgang zur Kante der Mundplatte oder in die Nähe der Kante erstreckt. Zum Beispiel sind zwei, d. h. ein erster und ein zweiter, Strömungsgeschwindigkeitssensoren vorgesehen, wobei der erste Strömungsgeschwindigkeitssensor an der Position "EG" von 6 und der zweite Strömungsgeschwindigkeitssensor an der Position "Sb" von 6 ist. Eine Luftströmungsgeschwindigkeitsverteilung, wie diejenige, die durch die Linie L2 dargestellt wird, wird auf der Grundlage der Ausgangssignale des ersten und des zweiten Strömungsgeschwindigkeitssensors und unter der Verwendung von Verfahren, wie Interpolation, kolineare Approximation und Kurvenapproximation geschätzt, dann wird eine Luftstromtransferzeit τe auf der Grundlage der geschätzten Luftströmungsgeschwindigkeitsverteilung und dem Abstand d unter der Verwendung des mathematischen Ausdrucks 2 oder 3, die vorher im Abschnitt Hintergrund der Erfindung der vorliegenden Patentschrift erwähnt wurden, berechnet.
  • (M2) Verfahren, bei dem Strömungsgeschwindigkeitsverteilungsdaten im Voraus in einem Speicher tabuliert und gespeichert werden: Gemäß diesem Verfahren wird ein Strömungsgeschwindigkeitssensor verwendet, der, wie in 4 gezeigt, in der Nähe der Kante EG vorgesehen wird. Ferner werden Strömungsgeschwindigkeitsverteilungsdaten, die eine Luftströmungsgeschwindigkeitsverteilung vom Luftstromausblasausgang zur Kante EG oder in die Nähe der Kante EG angeben, durch die tatsächliche Messung erhalten und dann im Voraus im ROM 24 in Zuordnung zu Ausgangswerten des Strömungsgeschwindigkeitssensors tabuliert und gespeichert. In einem Spiel werden die einem Ausgangswert des Strömungsgeschwindigkeitswerts entsprechenden Strömungsgeschwindigkeitsverteilungsdaten aus dem ROM 24 ausgelesen und wird die Luftstromtransferzeit τe auf der Grundlage der ausgelesenen Strömungsgeschwindigkeitsverteilungsdaten und des Abstands d unter der Verwendung des mathematischen Ausdrucks 2 oder 3 berechnet.
  • (M3) Verfahren, bei dem vorher berechnete Luftstromtransferzeiten im Voraus in einem Speicher tabuliert und gespeichert werden: Gemäß diesem Verfahren wird eine Zeit, die für einen Transfer eines Luftstroms zwischen dem Luftstromausblasausgang und der Kante der Mundplatte benötigt wird (d. h. eine Luftstromtransferzeit) auf der Grundlage der Strömungsgeschwindigkeitsverteilung und des Abstands d wie im oben beschriebenen Verfahren (M2) berechnet, und Zeitdaten der berechneten Zeit im Voraus im ROM 24 in Zuordnung zu Ausgangswerten des Strömungsgeschwindigkeitssensors und des Längensensors tabuliert und gespeichert. Beim Spielen werden die den Ausgangswerten des Strömungsgeschwindigkeitssensors und des Längensensors entsprechenden Zeitdaten vom ROM 24 ausgelesen und die durch die ausgelesenen Zeitdaten angegebene Zeit als die Luftstromtransferzeit τe bestimmt.
  • (M4) Verfahren, bei dem eine Luftstromtransferzeit in einer vereinfachten Weise berechnet wird: Gemäß diesem Verfahren wird eine Luftstromtransferzeit τe unter der Verwendung der Luftströmungsgeschwindigkeit U(d) an einer Position der Kante und des Abstands d sowie eines vereinfachten mathematischen Ausdrucks "τe = d/U(d)" berechnet. Dieses Verfahren basiert auf der Annahme, dass die Anfangsluftstromgeschwindigkeit U(0) und die Endgeschwindigkeit U(d) im Wesentlichen gleich sind (U(0) ≒ (d)), und es ist zur Verwendung geeignet, wenn eine Strömungsgeschwindigkeitsverteilung eine kleine Anfangsgeschwindigkeit U(0) hat, wie durch die Linie L1 angegeben.
  • 7 ist ein Modus-Übergangsdiagramm ähnlich 25, das eine Oktavenwechselsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Luftstromfortbewegungswinkel θe' ist gleich dem Fortbewegungswinkel θe von 25 im primären Modus, ist jedoch die Hälfte des Fortbewegungswinkels θe von 25 (θe/2) im sekundären Modus. Nachdem ein Luftstrom einer Anfangsgeschwindigkeit U(0) an einem Zeitpunkt S1 erzeugt wird, wird eine Tonerzeugung im primären Modus zu einem Zeitpunkt S2 gestartet, bei dem der Luftstromfortbewegungswinkel θe' zu 3π/2 wird. Dann wird in einem Zeitraum S3, in dem der Luftstromfortbewegungswinkel θe' von π über 3π/4, ... zu π/2 abnimmt, eine Tonerzeugungsfrequenz allmählich angehoben, sodass eine Tonhöhe und Klangfarbe ebenfalls variiert werden. Zu einem Zeitpunkt S4, bei dem ein Luftstromfortbewegungswinkel θe' zu π/2 wird, springt der Modus in den sekundären Modus (d. h. eine Oktave nach oben). Während der Sprungzeit S5 wird der Luftstromfortbewegungswinkel θe' bei π/2 gehalten, weshalb kein Luftblasvorgang zum Verdoppeln des Fortbewegungswinkels von π/2 auf π nötig ist, wie er in 25 gezeigt ist.
  • Die Tonerzeugung im sekundären Modus wird in einem Zustand S6 gestartet, in dem der Luftstromfortbewegungswinkel θe' bei π/2 ist. Dann wird in einem Zeitraum S7, wenn der Luftstromfortbewegungswinkel θe' von π/2 auf 3π/4 zunimmt, die Tonerzeugungsfrequenz allmählich abgesenkt, sodass die Tonhöhe und Klangfarbe ebenfalls variiert werden. Zu einem Zeitpunkt S8, wenn der Luftstromfortbewegungswinkel θe' zu 3π/4 wird, springt der Modus in den primären Modus (d. h. eine Oktave nach unten). Während der Abwärtssprungzeit S9 wird der Luftstromfortbewegungswinkel θe' bei 3π/4 beibehalten, weshalb kein Glasvorgang zum Verringern des Fortbewegungswinkels um die Hälfte von 3π/2 auf 3π/4 notwendig ist, wie in 25 gezeigt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Richtung nach links in 7 eine Richtung ist, in der die Luftströmungsgeschwindigkeit U(x) zunimmt, und auch eine Richtung ist, in der der Abstand d zwischen dem Luftstromausblasausgang und der Kante EG kleiner wird.
  • In dem gezeigten Beispiel ist es, wenn der Luftstromfortbewegungswinkel θe' im sekundären Modus die Hälfte des Luftstromfortbewegungswinkels θe von 25 (π/2 oder 3π/4) ist, einfacher, einen Start einer Tonerzeugung im sekundären Modus und eine Änderung in den primären Modus zu bestimmen. Ferner kann, weil derselbe Griffzustand beibehalten werden kann, wenn die Tonerzeugungsoktave um eine Oktave angehoben oder abgesenkt wird, die Frequenz eines Tonsignals eines vorbestimmten Tonhöhennamens einer vorbestimmten Oktave, das in Entsprechung zum selben Griffzustand zu erzeugen ist, als die Frequenz zum Bestimmen des Luftstromfortbewegungswinkels θe' verwendet werden, weshalb keine tatsächliche Tonerzeugungsfrequenz verwendet zu werden braucht.
  • 8 zeigt, wie in der vorliegenden Ausführungsform Töne auf der Grundlage von Klappencodes erzeugt werden, wobei (A) Klappencodes zeigt, die auf der Grundlage von Griffdaten erzeugt werden, (B) Klappencodes zeigt, die an die Tongeneratorschaltung 38 zu liefern sind (C) Anblassteuerwerte zeigt, die an die Tongeneratorschaltung 38 zu liefern sind, und (D) zu erzeugende Tonhöhen zeigt. In der Figur ist der Klappencode jeweils als ein Klappencodewert (Notennummer) in Klammern angegeben.
  • Die Klappencodewerte "60" und "61" werden zusammen mit dem Anblassteuerwert "64" an die Tongeneratorschaltung 38 geliefert und zum Erzeugen von Tönen "c1" und "cis1" verwendet. Für die Klappencodewert "62" bis "73" wird der Anblassteuerwert bei "64" im primären Modus und "127" im sekundären Modus eingestellt. Im primären Modus werden die Klappencodewerte "62" bis "73" zusammen mit dem Anblassteuerwert "64" an die Tongeneratorschaltung 38 geliefert und zum Erzeugen von Tönen "c1" bis "cis2" verwendet. Im sekundären Modus werden die Klappencodewerte "62" bis "73" zusammen mit dem Anblassteuerwert "127" an die Tongeneratorschaltung 38 geliefert und zum Erzeugen von Tönen "d2" bis "cis3" verwendet.
  • Ein Wert "12" wird durch einen Additionsprozess AS zu jedem der Klappencodewerte größer oder gleich "74" hinzugezählt, sodass der Klappencodewert in einen Klappencodewert umgewandelt wird, der eine Oktave höher als der nicht umgewandelte Klappencodewert ist. Zum Beispiel werden die Klappencodewerte "74" bis "85", die "d1" bis "cis3" entsprechen, in Klappencodewerte "86" bis "97" umgewandelt, die dann entsprechend "d3" bis "cis4" entsprechen. Die auf diese Weise umgewandelten Klappencodes werden zusammen mit dem Anblassteuerwert "64" an die Tongeneratorschaltung 38 geliefert und zum Erzeugen eines Tons einer Höhe von "d3" oder höher verwendet.
  • 9 ist ein Fließdiagramm, das eine Beispielbetriebssequenz einer Hauptroutine zeigt, die zum Beispiel im Ansprechen auf ein Einschalten des elektronischen Blasinstruments gestartet wird. Ein vorbestimmter Initialisierungsprozess wird bei Schritt 50 ausgeführt. Zum Beispiel wird bei Schritt 50 ein Wert "0" in die oben erwähnten Register KCR, BCR, EMR und PAR eingesetzt und ein Wert "0", der einen lautlosen Zustand angibt, in ein Modus-Flag MF im RAM 26 eingestellt.
  • Bei Schritt 52 wird ein Klappencodeprozess auf der Grundlage der Griffdaten, die von der Klappenschalterschaltung 36 geliefert werden, durchgeführt, wie später anhand von 10 erläutert wird. Beim nächsten Schritt 54 wird auf der Grundlage von Strömungsgeschwindigkeitsdaten, die von der Strömungsgeschwindigkeitssensorschaltung 32 geliefert werden, ein Strömungsgeschwindigkeitsprozess ausgeführt, wie später anhand von 11 erläutert wird. Bei Schritt 46 wird auf der Grundlage von Längendaten, die von der Längensensorschaltung 34 geliefert werden, ein Längenprozess durchgeführt, wie später anhand von 12 erläutert wird. Bei Schritt 58 wird ein Ausgabeprozess zum Ausgeben verschiedener Steuerinformationen an die Tongeneratorschaltung 38 ausgeführt, wie später anhand der 13 und 14 erläutert wird.
  • Nach dem Schritt 58 wird bei Schritt 60 festgestellt, ob ein Endbefehl, wie zum Beispiel ein Befehl zum Ausschalten des Tongenerators, gegeben wurde. Auf eine negative Antwort (N) bei Schritt 60 kehrt die Hauptroutine zu Schritt 52 zurück, um die Prozesse bei und nach Schritt 52 zu wiederholen. Auf eine positive Antwort (J) bei Schritt 60, wird die Hauptroutine beendet.
  • 10 ist ein Fließdiagramm, das eine Klappencodeprozessunterroutine zeigt. Bei Schritt 62 werden Griffdaten von der Klappenschalterschaltung 36 beschafft und in das Register TKR im RAM 26 eingesetzt. Im ROM 24 ist eine Klappencodetabelle vorgespeichert, die einen Klappencode, wie er bei (A) von 8 gezeigt ist, für jedes Griffmuster bzw. jeden Griffzustand angibt, der durch diese Griffdaten angegeben wird. Bei Schritt 64 wird ein Klappencode, der dem aktuell im Register TKR eingestellten Griffdatenwert entspricht, anhand der Klappencodetabelle des ROM 24 beschafft und dann im Register KCR abgelegt.
  • Beim nächsten Schritt 66 wird festgestellt, ob der KC-Wert (Klappencodewert), der aktuell im Register KCR eingestellt ist, einer aus "62" bis "73" ("d1" bis "cis2") ist, d. h. ob der aktuelle Tonerzeugungsmodus der primäre oder der sekundäre Modus ist. Im ROM 24 ist eine Frequenztabelle vorgespeichert, die eine Frequenz eines Tonsignals eines vorbestimmten Tonnamens einer vorbestimmten Oktave angibt, die gemäß dem KC-Wert zu erzeugen ist. Eine positive Antwort (J) bei Schritt 66 bedeutet, dass der aktuelle Tonerzeugungsmodus der primäre oder der sekundäre Modus ist, sodass eine Frequenz Fso1, die dem KC-Wert entspricht, der im Register KCR eingestellt ist, anhand der Frequenztabelle des ROM 24 erhalten wird und in ein Register fR im RAM 26 eingestellt wird.
  • Auf eine negative Antwort (N) bei Schritt 66 (was bedeutet, dass der aktuelle Tonerzeugungsmodus ein anderer als der primäre oder der sekundäre Modus ist) oder nach Abschluss der Operation bei Schritt 68 wird ferner bei Schritt 70 festgestellt, ob der im Register KCR eingestellte KC-Wert größer oder gleich 74 (d2) ist. Auf eine positive Antwort (J) bei Schritt 70 geht die Unterroutine zu Schritt 72 weiter, bei dem ein Wert "12" zum KC-Wert addiert wird, der im Register KCR eingestellt ist, und dann die resultierende Summe angebende Daten im Register KCR eingestellt werden; diese Operation entspricht dem Additionsprozess AS, der in 8 gezeigt ist. Nach Abschluss der Operation bei Schritt 72 oder auf eine negative Antwort (N) bei Schritt 70 kehrt die Unterroutine zur Hauptroutine von 9 zurück.
  • 11 ist ein Fließdiagramm, das die Strömungsgeschwindigkeitsprozessunterroutine zeigt. Bei Schritt 74 werden Strömungsgeschwindigkeitsdaten von der Strömungsgeschwindigkeitssensorschaltung 32 beschafft und dann in das Register SPR im RAM 26 eingeschrieben. Dann wird bei Schritt 76 festgestellt, ob der Strömungsgeschwindigkeitsdatenwert größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Ein Wert, der zum Erlauben einer Tonerzeugung durch das Instrument geeignet ist, wird als der oben erwähnte vorbestimmte Wert voreingestellt. Auf eine negative Antwort (N) bei Schritt 76 wird bei Schritt 78 im Modus-Flag MF der Wert "0" (der einen lautlosen Zustand repräsentiert) eingestellt.
  • Auf eine positive Antwort (J) bei Schritt 76 geht die Unterroutine zu Schritt 80 weiter. Im ROM 28 ist auch eine Atemtabelle vorgespeichert, die für jeden Strömungsdatenwert einen Atemsteuerwert angibt. Bei Schritt 80 wird ein Atemsteuerwert, der dem Strömungsgeschwindigkeitsdatenwert entspricht, der im Register SPR eingestellt ist, anhand der Atemtabelle des ROM 24 erhalten und im Register BCR eingestellt. Im ROM 24 ist auch eine Strömungsgeschwindigkeitstabelle vorgespeichert, die eine Strömungsgeschwindigkeit Ue (die U(d) von 6 entspricht) an der Kante EG für die jeweiligen Strömungsgeschwindigkeitsdaten angibt. Bei Schritt 82 wird der im Register SPR eingestellte Strömungsgeschwindigkeitsdatenwert anhand der Strömungsgeschwindigkeitstabelle des ROM 24 in eine Strömungsgeschwindigkeit Ue an der Kante EG umgewandelt und dann in das Register UR im RAM 26 eingeschrieben. Nach Abschluss der Operation bei Schritt 78 oder 82 kehrt die Unterroutine zur Hauptroutine von 9 zurück.
  • 12 ist ein Fließdiagramm, das eine Längenprozessunterroutine zeigt. Bei Schritt 48 werden von der Längensensorschaltung 34 Längendaten beschafft und in das Register LGR im RAM 26 eingeschrieben. Im ROM 24 ist auch eine Abstandstabelle vorgespeichert, die einen Abstand d zwischen dem Luftstromausblasausgang und der Kante EG (d. h. den Abstand d zwischen dem Luftstromausblasausgang und der Kante) für jeden Längendatenwert angibt. Bei Schritt 86 wird der im Register LGR eingestellte Längendatenwert in einen Abstand d vom Luftstromausblasausgang zur Kante umgewandelt und werden den umgewandelten Abstand d angebende Abstandsdaten in ein Register dR im RAM 26 eingeschrieben.
  • Dann wird bei Schritt 88 eine Luftstromtransferzeit τe in Übereinstimmung mit einem mathematischen Ausdruck "τe = d/Ue" unter der Verwendung der Luftströmungsgeschwindigkeit Ue, die durch die Strömungsgeschwindigkeitsdaten angegeben wird, die im Register UR eingestellt sind, und des Abstands d, der von den Abstandsdaten angegeben wird, die im Register dR eingestellt sind, berechnet und dann Zeitdaten, welche die auf diese Weise berechnete Luftstromtransferzeit τe angeben, in ein Register τR im RAM 26 eingeschrieben. Während Schritt 88 zum Berechnen der Luftstromtransferzeit τe unter der Verwendung des vereinfachten Verfahrens (M4) der zuvor erwähnten Luftstromtransferberechnungsverfahren (M1) bis (M4) beschrieben wurde, kann die Luftstromtransferzeit τe auch unter der Verwendung eines der anderen Verfahren (M1) bis (M3) berechnet werden.
  • Beim nächsten Schritt 90 wird ein Luftstromfortbewegungswinkel θe' gemäß einem mathematischen Ausdruck "θe" = 2πfsol × τe" unter der Verwendung der Luftstromtransferzeit τe, die durch die Zeitdaten angegeben wird, die im Register τR eingestellt sind, und der Frequenz fso1, die durch die Frequenzdaten angegeben wird, die im Register fR eingestellt sind, berechnet und dann Fortbewegungswinkeldaten, die durch den auf diese Weise berechneten Luftstromfortbewegungswinkel θe' angegeben werden, in ein Register θR im RAM 26 eingeschrieben. Im ROM 24 ist auch eine Tonhöhentabelle vorgespeichert, die einen Tonhöhenkorrekturwert für jeden Abstand d angibt, der bei Schritt 86 erhalten wird. Beim folgenden Schritt 92 wird ein Tonhöhenkorrekturwert, der dem Abstand d entspricht, der durch die Abstandsdaten angegeben wird, die im Register dR eingestellt sind, anhand der Tonhöhentabelle erhalten und der auf diese Weise erhaltene Tonhöhenkorrekturwert in das Register PAR eingeschrieben. Hiernach kehrt die Unterroutine zur Hauptroutine von 9 zurück.
  • Die 13 und 14 sind ein Fließdiagramm, das die Ausgabeprozessunterroutine zeigt. Bei Schritt 94 wird festgestellt, ob der aktuell im Register KCR eingestellte KC-Wert einer aus "62" bis "73" ist, d. h. ob der aktuelle Tonerzeugungsmodus der primäre oder der sekundäre Modus ist. Eine negative Antwort (N) bei Schritt 94 bedeutet, dass der KC-Wert aus "60", "61" und "74" und darüber ist (d. h. der aktuelle Tonerzeugungsmodus ein anderer als der primäre oder der sekundäre Modus ist), sodass der Ausgabeprozess für den anderen Modus bei Schritt 96 ausgeführt wird.
  • Bei Schritt 96A wird nämlich der Anblassteuerwert im Register EMR eingestellt. Dann werden bei Schritt 96B der KC-Wert, der Anblassteuerwert, der Atemsteuerwert und der Tonhöhenkorrekturwert, die aktuell in den Registern KCR, EMR, BCR bzw. PAR eingestellt sind, an die Tongeneratorschaltung 38 ausgegeben. Als eine Folge hiervon wird ein Ton, dessen KC-Wert einer aus "60", "61" und "74" und darüber ist, erzeugt und die Lautstärke und Klangfarbe des Tons gemäß einem Atemsteuerwert gesteuert, während die Tonhöhe des Tons gemäß dem Tonhöhenkorrekturwert gesteuert wird.
  • Nach dem Ausgabevorgang von Schritt 96 geht die Unterroutine zu Schritt 130 von 14 weiter. Bei Schritt 130 wird festgestellt, ob die aktuell im Register SPR eingestellten Strömungsgeschwindigkeitsdaten kleiner als der oben anhand von Schritt 76 von 11 erwähnte vorbestimmte Wert ist. Auf eine negative Antwort (N) bei Schritt 130 kehrt die Unterroutine zur Hauptroutine von 9 zurück, während bei einer positiven Antwort (J) bei Schritt 130 ein Tondämpfungsprozess bei Schritt 132 durchgeführt wird, bei dem an jeden einzelnen Steuereingang des Tongenerators 38A mit physikalischem Modell und in jedes der Register KCR, BCR, EMR und PAR ein Wert "0" eingegeben wird. Außerdem wird auch in das Modus-Flag MF ein Wert "0", der einen lautlosen Zustand angibt, angegeben. Als Folge hiervon wird die Dämpfung des aktuell erzeugten Tons begonnen, sodass die Erzeugung eines neuen Tons gestattet ist. Nach Schritt 132 kehrt die Unterroutine zur Hauptroutine von 9 zurück.
  • Eine positive Antwort (J) bei Schritt 94 bedeutet, dass der aktuelle Modus der primäre oder sekundäre Modus ist, sodass die Unterroutine zu Schritt 98 weitergeht. Bei Schritt 98 wird festgestellt, ob der Modus-Flag MF aktuell den Wert "0" hat und der Luftstromfortbewegungswinkel θe' auf 3π'2 verringert ist. Auf eine positive Antwort (J) bei Schritt 98 wird der Anblaswert "64" bei Schritt 100 in das Register EMR eingegeben.
  • Bei Schritt 102 werden der KC-Wert, der Anblassteuerwert, der Atemsteuerwert und der Tonhöhenkorrekturwert, die aktuell in den Registern KCR, EMR, BCR und PAR eingegeben sind, an die Tongeneratorschaltung 38 in derselben Weise wie oben anhand von Schritt 96B erläutert, ausgegeben. Als Folge hiervon wird ein Ton aus den Tönen "d1" bis "cis2" erzeugt, wenn der Luftstromfortbewegungswinkel θe' im lautlosen Zustand auf 3π/2 gefallen ist, und werden die Lautstärke und Klangfarbe des Tons gemäß dem Atemsteuerwert gesteuert, während die Tonhöhe des Tons gemäß dem Tonhöhenkorrekturwert gesteuert wird. Dann wird bei Schritt 104 ein Wert "1" (der den primären Modus repräsentiert) im Modus-Flag MF eingestellt.
  • Nach Abschluss der Operation bei Schritt 104 oder auf eine negative Antwort (N) bei Schritt 98 geht die Unterroutine zu Schritt 106 weiter, wo festgestellt wird, ob der aktuell im Modus-Flag MF eingestellte Wert "1" ist und der Luftstromfortbewegungswinkel θe' kleiner oder gleich 3π/2 und größer als π/2 ist. Auf eine positive Antwort (J) bei Schritt 106 geht die Unterroutine zu Schritt 108 weiter, wo der Atemsteuerwert, der im Register BCR eingestellt ist, und der Tonhöhenkorrekturwert, der im Register PAR eingestellt ist, an die Tongeneratorschaltung 38 ausgegeben werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Tonerzeugungsfrequenz allmählich anzuheben und die Lautstärke und die Klangfarbe durch Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit und Verringern des Abstands d zu variieren, wenn der Luftstromfortbewegungswinkel θe' im Bereich von "π/2 < θe ≤ 3π/2" ist, wie in 7 gezeigt.
  • Nach Abschluss der Operation bei Schritt 108 oder auf eine negative Antwort (N) bei Schritt 106 geht die Unterroutine zu Schritt 110 von 14 weiter, wo festgestellt wird, ob der aktuell im Modus-Flag MF eingestellte Wert "1" ist und der Luftstromfortbewegungswinkel θe' auf π/2 gesunken ist. Auf eine positive Antwort (J) bei Schritt 110 wird der Anblassteuerwert "127" bei Schritt 112 im Register EMR eingestellt. Der Anblassteuerwert ändert sich von "64" zu "127", wenn der Luftstromfortbewegungswinkel θe' auf π/2 gesunken ist, wie in 15 gezeigt. Auf eine negative Antwort (N) bei Schritt 110 geht die Unterroutine auf der anderen Seite zu Schritt 118 weiter.
  • Bei Schritt 114 werden der Anblassteuerwert, der Atemsteuerwert und der Tonhöhenkorrekturwert, die aktuell in den Registern EMR, BCR und PAR eingestellt sind, an die Tongeneratorschaltung 38 ausgegeben. Als eine Folge hiervon springt der Modus beim Punkt S4, wie in 7 gezeigt, vom primären Modus in den sekundären Modus, sodass die Tonerzeugungsoktave um eine Oktave erhöht wird. Ferner werden die Lautstärke und die Klangfarbe des Tons gemäß dem Atemsteuerwert gesteuert, während die Tonhöhe des Tons gemäß dem Tonhöhenkorrekturwert gesteuert wird. Dann wird bei Schritt 116 ein Wert "2" (der den sekundären Modus repräsentiert) in den Modus-Flag MF eingesetzt.
  • Als Nächstes wird bei Schritt 118 festgestellt, ob ein aktuell im Modus-Flag MF eingestellter Wert "2" ist und der Luftstromfortbewegungswinkel θe' größer oder gleich π/2 und kleiner als 3π/4 ist. Auf eine positive Antwort (J) bei Schritt 118 geht die Unterroutine zu Schritt 120 weiter, wo der Atemsteuerwert und der Tonhöhenkorrekturwert, die in den Registern BCR und PAR eingestellt sind, wie bei Schritt 108 an die Tongeneratorschaltung 38 ausgegeben werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Tonerzeugungsfrequenz allmählich zu senken und die Lautstärke und die Klangfarbe zu variieren, indem die Strömungsgeschwindigkeit verringert und der Abstand d erhöht wird, wenn der Luftstromfortbewegungswinkel θe' im Bereich von "π/2 < θe' ≤ 3π/4" ist, wie in 7 gezeigt.
  • Nach Abschluss der Operation bei Schritt 120 oder auf eine negative Antwort (N) bei Schritt 118 geht die Unterroutine zu Schritt 122 weiter, wo festgestellt wird, ob der aktuell im Modus-Flag MF eingestellte Wert "2" ist und der Luftstromfortbewegungswinkel θe' auf 3π/4 angewachsen ist. Auf eine positive Antwort (J) bei Schritt 122 wird der Anblassteuerwert "64" bei Schritt 124 in das Register EMR eingeschrieben. Der Anblassteuerwert ändert sich von "127" zu "64", wenn der Luftstromfortbewegungswinkel θe' auf 3π/4 angewachsen ist, wie in 16 gezeigt.
  • Bei Schritt 126 werden der Anblassteuerwert, der Atemsteuerwert und der Tonhöhenkorrekturwert, die aktuell in den Registern EMR, BCR und PAR eingestellt sind, wie bei Schritt 114 an die Tongeneratorschaltung 38 ausgegeben. Als eine Folge hiervon springt der Modus beim Punkt S8, wie in 7 gezeigt, vom sekundären Modus in den primären Modus, sodass die Tonerzeugungsoktave um eine Oktave abgesenkt wird. Ferner werden die Lautstärke und die Klangfarbe des Tons gemäß dem Atemsteuerwert gesteuert, während die Tonhöhe des Tons gemäß dem Tonhöhenkorrekturwert gesteuert wird. Dann wird bei Schritt 128 ein Wert "1" in den Modus-Flag MF eingesetzt.
  • Wie oben dargelegt, wird bei Schritt 130 festgestellt, ob die Strömungsgeschwindigkeitsdaten, die aktuell im Register SPR eingestellt sind, kleiner als der vorbestimmte Wert sind. Auf eine positive Antwort (J) bei Schritt 130 wird bei Schritt 132, wie oben dargelegt, ein Tondämpfungsprozess durchgeführt. Nach Abschluss der Operation bei Schritt 132 oder auf eine negative Antwort (N) bei Schritt 130 kehrt die Unterroutine zur Hauptroutine von 9 zurück.
  • Wie oben dargelegt, ist die vorliegende Ausführungsform in einer solchen Weise angeordnet, dass bei den Entscheidungen der Schritte 98, 106, 110, 118 und 122 der Luftstromfortbewegungswinkel θe' als der Luftstromparameter verwendet und mit einem numerischen Wert, der "π" aufweist, wie zum Beispiel "3π/2" verglichen wird. Alternativ dazu kann auch ein numerischer Wert, der kein "π" aufweist, wie zum Beispiel 2fso1 × τ, als der Luftstromparameter und ein numerischer Wert, der kein "π" aufweist, wie zum Beispiel 3/2, als ein Vergleichsreferenzwert zum Vergleich mit dem Luftstromparameter verwendet werden.
  • Die oben beschriebene Ausführungsform erlaubt, dass zwei Töne, die denselben Tonhöhennamen haben, sich jedoch in der Oktave unterscheiden, in entsprechender Weise und einfach unter der Verwendung desselben Griffzustands gespielt werden, indem lediglich die Strömungsgeschwindigkeit Ue und der Abstand d verändert werden. Wenn der Oktavensprung keine Hysterese hat, so tritt eine Oktavenvariation ganz leicht aufgrund eines Vibratos oder dergleichen auf, was zu einer Schwierigkeit beim Spiel führen würde. Die vorliegende Ausführungsform ist jedoch so angeordnet, dass dem Oktavensprung eine Hysterese verliehen ist, weshalb sie eine Tonhöhenbeugung oder einen Vibratovortragsstil erlaubt, wenn der Luftstromfortbewegungswinkel θe' im Bereich von "π/2 < θe' ≤ 3π/4" oder "π/2 ≤ θe' < 3π/4" ist. Ferner würde, wenn ein Ton eine Oktave höher mit einem Zungenstoß (d. h. einer Technik des Startens des Blasens von Atemluft in das Instrument, nachdem die Atemluft mit der Zunge angehalten wurde) anstelle eines Bindebogens (d. h. einer Technik des Änderns des Griffzustands, während derselbe Luftblaszustand beibehalten wird) eine Schwierigkeit beim Spiel wie mit einer Flöte auftreten, weil der Zungenstoß einen schwachen Atemzustand bedingt und ein gewünschter Ton in den Einschwing- und Ausklingphasen über einen Ton erzeugt wird, der eine Oktave tiefer ist. Daher kann die vorliegende Ausführungsform mit den Anblasansätzen verschiedener Flötenspielmethoden zurechtkommen und ist daher für Benutzer geeignet, die ein Spiel genießen möchten, das dem Spiel auf einer Flöte nahekommt. Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Ausführungsform zwar oben so beschrieben wurde, dass dabei ein Strömungsgeschwindigkeitssensor zum Erhalten eines Atemsteuerwerts und einer Strömungsgeschwindigkeit Ue an der Kante EG verwendet wird, doch kann auch ein Drucksensor verwendet werden, der die Intensität des Luftstroms detektiert.
  • Es folgt eine Beschreibung einer Modifikation der in der oben beschriebenen Ausführungsform ausgeführten Verarbeitung. Gemäß der Modifikation wird die Hauptroutine in der oben anhand von 9 erläuterten Art und Weise angeordnet, jedoch werden der Klappencodeprozess von 10, der Strömungsgeschwindigkeitsprozess von 11, der Längenprozess von 12 und der Ausgabeprozess der 13 und 14 wie in den 17, 18, 19 bzw. 20 veranschaulicht, modifiziert.
  • Im modifizierten Klappencodeprozess geht die Steuerung zu Schritt 150 von 17 weiter, wenn bei Schritt 66 von 10 eine positive Entscheidung gefallen ist. Im ROM 24 ist eine Schwellenwerttabelle vorgespeichert, die einen Oktavwechselsteuerungsschwellenwert für jeden im Register TKR eingestellten Griffdatenwert angibt. Als ein Beispiel kann der Oktavumschaltsteuerungsschwellenwert so eingestellt werden, dass er kleiner wird, während die Tonhöhe höher wird. Ein Oktavenumschaltsteuerschwellenwert dth, der dem aktuell im Register TKR eingestellten Griffdatenwert entspricht, wird anhand der Schwellenwerttabelle des ROM 24 erhalten und dann in ein Register dtR im RAM 26 eingeschrieben. Nach Abschluss der Operation von Schritt 150 oder auf eine negative Antwort bei Schritt 66 kehrt die Unterroutine zur Hauptroutine von 9 zurück, nachdem sie die Operationen bei und nach Schritt 70 von 10 ausgeführt hat.
  • Im modifizierten Strömungsgeschwindigkeitsprozess kehrt die Steuerung zur Hauptroutine von 9 zurück, nachdem die Operationen der Schritte 76, 78 und 80 von 11 durchgeführt werden, wobei die Operation von Schritt 82 übersprungen wird, wie in 18 zu sehen ist. Die Operation von Schritt 82 ist unnötig, weil nämlich die Strömungsgeschwindigkeit Ue an der Kante ET in der Modifikation nicht verwendet wird.
  • Im modifizierten Längenprozess kehrt die Steuerung nach der Operation von Schritt 86 zur Hauptroutine von 9 zurück, wonach die Operationen der Schritte 92 von 12 ausgeführt werden, wobei die Operationen der Schritte 88 und 90 übersprungen werden, wie in 19 zu sehen ist. Die Operationen der Schritte 88 und 90 sind nämlich unnötig, weil die Luftstromtransferzeit τe und der Luftstromfortbewegungswinkel θe' in der Modifikation nicht verwendet werden.
  • Im modifizierten Ausgabeprozess wird der Ausgabeprozess für den anderen Modus, der nicht der primäre und der sekundäre Modus ist, bei Schritt 96 in der oben erwähnten Art und Weise ausgeführt, nachdem bei Schritt 94 von 13 eine negative Entscheidung erfolgte.
  • Auf eine positive Antwort bei Schritt 94 wird bei Schritt 152 festgestellt, ob der aktuell im Modus-Flag MF eingestellte Wert "0" ist und der Strömungsgeschwindigkeitsdatenwert größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Auf eine positive Antwort bei Schritt 152 werden die Operationen der Schritte 100 und 102 von 13 in der oben genannten Art und Weise ausgeführt. Als eine Folge wird ausgehend von einem lautlosen Zustand ein Ton erzeugt, und die Lautstärke, Klangfarbe und Tonhöhe des Tons gesteuert, wonach bei Schritt 104 im Modus-Flag MF der Wert "1" (der den primären Modus repräsentiert) eingestellt wird.
  • Nach Abschluss der Operation bei Schritt 104 oder auf eine negative Antwort (N) bei Schritt 152 wird bei Schritt 154 festgestellt, ob der aktuell im Modus-Flag MF eingestellte Wert "1" und der Abstand d auf dem Schwellenwert dth verkürzt wurde.
  • Der Schwellenwert dth, der hier für die Feststellung verwendet wird, ist ein Wert, der bei Schritt 150 von 17 in das Register dtR eingestellt wird.
  • Auf eine positive Antwort bei Schritt 154 werden die Operationen der Schritte 112 und 114 von 14 in der oben erwähnten Art und Weise ausgeführt. Als eine Folge hiervon ändert sich der Anblassteuerwert von "64" auf "127", sodass die Tonerzeugungsoktave um eine Oktave höher wird. In 21 ist die Variation im Anblassteuerwert zur Zeit des Oktavenanstiegs durch einen Pfeil nach oben angegeben. Hiernach wird bei Schritt 116 im Modus-Flag MF der Wert "2" (der den sekundären Modus repräsentiert) eingestellt.
  • Nach Abschluss der Operation bei Schritt 116 oder auf eine negative Antwort bei Schritt 154 wird bei Schritt 156 ferner festgestellt, ob der aktuell im Modus-Flag MF eingestellte Wert "2" ist und der Abstand d über den Schwellenwert dth verlängert wurde. Der Schwellenwert dth, der hier für die Entscheidung verwendet wird, ist ein Wert, der bei Schritt 150 von 17 im Register dtR eingestellt wurde.
  • Auf eine positive Antwort bei Schritt 156 werden die Operationen der Schritte 124 und 126 von 17 in der oben erwähnten Art und Weise ausgeführt. Als eine Folge hiervon ändert sich der Anblassteuerwert von "127" auf "64", sodass die Tonerzeugungsoktave um eine Oktave fällt. In 21 ist die Variation des Anblassteuerwerts zur Zeit des Oktavenabfalls durch einen Pfeil nach unten angegeben. Hiernach wird bei Schritt 128 im Modus-Flag MF der Wert "1" eingestellt und dann die Operationen bei und nach Schritt 130 von 14 in der oben erwähnten Art und Weise ausgeführt.
  • Mit der oben beschriebenen modifizierten Verarbeitung sind, wo die Tonerzeugungsoktave um eine Oktave angehoben wird, wenn der Abstand d vom Luftstromausblasausgang zur Kante auf den Schwellenwert dth verkürzt wurde, jedoch um eine Oktave abgesenkt wird, wenn der Abstand d vom Luftstromausblasausgang zur Kante über den Schwellenwert dth verlängert wurde, entsprechende oktavenspezifische Spielstile ermöglicht, indem einfach der Abstand von der Lippe zur Kante verändert wird, was für Anfänger sehr geeignet ist. Ferner erlaubt, weil die Luftströmungsgeschwindigkeit beim Oktavenwechsel nicht beteiligt ist, die modifizierte Verarbeitung ein Spiel mit großer Lautstärke in einem tiefen Tonhöhenbereich und ein Spiel mit kleiner Lautstärke in einem hohen Tonhöhenbereich. Ferner ist, weil der Schwellenwert dth gemäß dem Griffzustand eingestellt wird, die modifizierte Verarbeitung für Benutzer geeignet, die mit dem Verfahren des Änderns des Abstands von der Lippe zur Kante gemäß der Tonhöhe vertraut sind.
  • Als eine weitere Modifikation können die Operationen der Schritte 66 und 150 aus dem Klappencodeprozess von 17, wie durch eine gestrichelte Linie angegeben, weggelassen werden. Gemäß dieser Modifikation werden der Strömungsgeschwindigkeitsprozess und der Längenprozess in der Art und Weise, wie oben anhand der 18 bzw. 19 beschrieben, ausgeführt. Im Ausgabeprozess wird jedoch der Schwellenwert dth, der zur Entscheidung bei den Schritten 154 und 156 von 20 heranzuziehen ist, auf einen konstanten Wert (z. B. einen Durchschnitt von 1/2 und 3/4, d. h. 5/8 = 0,625) fixiert, der nicht vom Griff abhängt. Auf diese Weise sind entsprechende oktavspezifische Spielstile nur durch Ändern des Abstands von Lippe zur Kante unabhängig vom Griffzustand gestattet, weshalb diese Modifikation für Anfänger noch geeigneter ist.
  • Während die oben beschriebene Verarbeitung der 1 bis 14 (Verarbeitung (A)), die modifizierte Verarbeitung (Verarbeitung (B)) und die weitere modifizierte Verarbeitung (Verarbeitung C)) in entsprechenden unabhängigen elektronischen Blasinstrumenten ausgeführt werden kann, kann diese Verarbeitung (A) bis (C) auch selektiv in einem einzelnen elektronischen Blasinstrument durchgeführt werden. Als ein Beispiel kann diese Verarbeitung (A) bis (C) auch auf der Anzeigevorrichtung 30 von 1 angezeigt werden, sodass der Benutzer über die Anzeige eine beliebige aus diesen Verarbeitungen (A) bis (C) zur Ausführung auswählen kann. Auf diese Weise ist es dem Benutzer möglich, ein geeignetes Spielverfahren gemäß seinem oder ihrem Niveau des Könnens auszuwählen und dadurch das Spiel zu genießen.
  • In einem Fall, in dem der Wellenformtabellentongenerator 38B, der in 3 gezeigt ist, in den oben beschriebenen Ausführungsformen als der Tongenerator der Tongeneratorschaltung 38 verwendet wird, sind Umwandlungsschaltungen 160, 162 und 164 vorgesehen. Wenn der Anblassteuerwert im Register EMR "64" ist, liefert die Umwandlungsschaltung 160 den KC-Wert im Register KCR, der einer aus "60" bis "73" und "86" und darüber ist, direkt an den Tongenerator 38B, wie bei (B) von 8 gezeigt. Wenn jedoch der Anblassteuerwert im Register EMR "127" ist, addiert die Umwandlungsschaltung 160 "12" zum KC-Wert hinzu, der einer aus "62" bis "73" ist, um dadurch den KC-Wert in einem aus "74" bis "85" umzuwandeln, und liefert den umgewandelten KC-Wert an den Tongenerator 38B als eine Tonhöhensteuereingabe. Auf diese Weise erzeugt der Tongenerator 38B ein Tonsignal eines der Töne "d2" und "cis3" auf der Grundlage des KC-Werts, der einer aus "74" bis "85" ist.
  • Die Umwandlungsschaltung 162 wandelt den Atemsteuerwert im Register BCR in Lautstärken/Klangfarben-Steuerinformationen um und liefert die auf diese Weise umgewandelten Lautstärken-/Klangfarben-Steuerinformationen an den Tongenerator 38B als eine Lautstärken-/Klangfarben-Steuereingabe. Die Umwandlungsschaltung 164 wandelt den Tonhöhenkorrekturwert im Register PAR in Tonhöhensteuerinformationen um und liefert die auf diese Weise umgewandelten Tonhöhensteuerinformationen als Tonhöhensteuereingabe an den Tongenerator 38B. Es wird darauf hingewiesen, dass diese Umwandlungsschaltung 160 bis 164 als Umwandlungsprozesse implementiert werden können, die von einem Computer ausgeführt werden. Als eine weitere Alternative können Steuerinformationen, die den Ausgangssignalen der Umwandlungsschaltungen 160 bis 164 entsprechen, vom Computer an den Tongenerator 38B geliefert werden, anstatt dass die Umwandlungsschaltungen 160 bis 164 oder Umwandlungsprozesse verwendet werden.
  • An den Tongenerator 38B werden auch Note-Ein-Informationen NTON zum Starten einer Erzeugung eines Tons und Note-Aus-Informationen NTOF zum Starten einer Dämpfung des Tons geliefert. Die Noten-Ein-Informationen NTON können durch eine Entscheidungsoperation ähnlich wie bei Schritt 152 von 20 erzeugt werden, während die Note-Aus-Informationen NTOF über eine Entscheidungsoperation ähnlich Schritt 130 von 14 erzeugt werden können.
  • Wenn die Oktave um eine Oktave anzuheben ist, kann im Ansprechen auf eine Note-Ein-Information ein Ton im sekundären Modus erzeugt werden, während im Ansprechen auf eine Note-Aus-Information ein Ton im primären Modus gedämpft wird. Ferner kann, wenn die Oktave um eine Oktave abzusenken ist, im Ansprechen auf eine Note-Ein-Information ein Ton im primären Modus erzeugt werden, während im Ansprechen auf eine Note-Aus-Information ein Ton im sekundären Modus gedämpft wird. In beiden Fällen kann eine Amplitudenverringerung und -erhöhung glatt über eine sogenannte Überblendungssteuerung gesteuert werden, um eine unerwünschte Diskontinuität zwischen dem zu dämpfenden und dem zu erzeugenden Ton zu verhindern.

Claims (10)

  1. Tongeneratorsteuervorrichtung, aufweisend: einen rohrförmigen Körperabschnitt (12) mit einem länglichen Hohlraum, der mit einem offenen Ende (12b) davon kommuniziert, wobei der rohrförmige Körperabschnitt an einer äußeren Umfangsfläche davon eine Mundplatte (14) mit einem Anblasloch (16) aufweist, welches mit dem Hohlraum und einer Mehrzahl von tonhöhenangebenden Tonklappen kommuniziert; einen ersten Detektionsabschnitt (5b), der an oder nahe einer Kante der Mundplatte, auf welche ein Luftstrom von dem Anblasloch auftrifft, zum Detektieren einer Strömungsgeschwindigkeit oder -stärke des Luftstroms vorgesehen ist; einen zweiten Detektionsabschnitt (5d), der an oder nahe der Kante der Mundplatte zum Detektieren einer Länge des Luftstroms vorgesehen ist; einen Luftstromtransferzeitbestimmungsabschnitt, der auf der Grundlage von Detektionsausgaben des ersten Detektionsabschnitts und des zweiten Detektionsabschnitts eine Luftstromtransferzeit bestimmt, die für den Transfer des Luftstroms zwischen einem Luftstromausblasausgang und der Kante der Mundplatte benötigt wird; einen Griffdetektionsabschnitt (36), der einen Griffzustand an der Mehrzahl von Tonklappen detektiert; einen Angabeabschnitt, der eine Frequenz eines Tonsignals mit einem vorgegebenen Tonhöhenamen einer vorgegebenen Oktave angibt, das entsprechend dem Griffzu stand, der durch den Griffdetektionsabschnitt detektiert wird, zu generieren ist; einen Rechenabschnitt, der einen Luftstromparameter entsprechend einem Produkt zwischen der Frequenz, die durch den Angabeabschnitt angegeben wird, und der Luftstromtransferzeit, die durch den Bestimmungsabschnitt bestimmt wird, berechnet; einen ersten Steuerabschnitt, der auf der Grundlage der Detektionsausgabe des ersten Detektionsabschnitts einen Tongeneratorabschnitt steuert, um das Tonsignal der vorgegebenen Oktave zu generieren; einen zweiten Steuerabschnitt, der, nachdem detektiert wurde, dass der Luftstromparameter, der durch den Rechenabschnitt berechnet wurde, während des Generierens des Tonsignals der vorgegebenen Oktave durch den Tongeneratorabschnitt auf einen ersten vorgegebenen Wert gefallen ist, den Tongeneratorabschnitt steuert, um eine Tonhöhe des Tonsignals, das gerade generiert wird, um eine Oktave zu erhöhen; und einen dritten Steuerabschnitt, der, nachdem detektiert wurde, dass der Luftstromparameter, der durch den Rechenabschnitt berechnet wurde, während des Generierens des Tonsignals der Tonhöhe, die um eine Oktave erhöht wurde, durch den Tongeneratorabschnitt auf einen zweiten vorgegebenen Wert angestiegen ist, der größer als der erste vorgegebene Wert ist, den Tongeneratorabschnitt steuert, um die Tonhöhe des Tonsignals, das gerade generiert wird, um eine Oktave zu senken.
  2. Tongeneratorsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Detektionsabschnitt eine Mehrzahl von Strömungsgeschwindigkeitssensoren umfasst, die zum Detektieren der Strömungsgeschwindigkeit des Luftstromes entlang einem Luftstromweg vorgesehen sind, der sich von dem Luftstromausblasausgang zu der Kante oder zu einem Bereich nahe der Kante erstreckt, und wobei der Luftstromtransferzeitbestimmungsabschnitt einen Schätzabschnitt, der auf der Grundlage von Ausgängen von der Mehrzahl von Strömungsgeschwindigkeitssensoren die Strömungsgeschwindigkeitsverteilung des Luftstroms von dem Luftstromausblasausgang zu der Kante schätzt, und einen Abstandsbestimmungsabschnitt, der auf der Grundlage des Detektionsausgangs von dem zweiten Detektionsabschnitt einen Abstand zwischen dem Luftstromausblasausgang und der Kante bestimmt, umfasst, und wobei der Luftstromtransferzeitbestimmungsabschnitt die Luftstromtransferzeit auf der Grundlage der Strömungsgeschwindigkeitsverteilung, die durch den Schätzungsabschnitt geschätzt wird, und des Abstands, der durch den Abstandsbestimmungsabschnitt bestimmt wird, bestimmt.
  3. Tongeneratorsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Luftstromtransferzeitbestimmungsabschnitt einen Speicherabschnitt, der Strömungsgeschwindigkeitsverteilungsdaten, welche die Strömungsgeschwindigkeitsverteilung des Luftstroms von dem Luftstromausblasausgang zu der Kante oder zu einem Bereich nahe der Kante angeben, für jeden Detektionsausgangswert des ersten Detektionsabschnitts speichert, einen Ausleseabschnitt, der aus dem Speicherabschnitt die Strömungsgeschwindigkeitsverteilungsdaten ausliest, die einem Detektionsausgangswert des ersten Detektionsabschnitts entsprechen, und einen Abstandsbestimmungsabschnitt, der auf der Grundlage des Detektionsausgangs von dem zweiten Detektionsabschnitt einen Abstand zwischen dem Luftstromausblasausgang und der Kante bestimmt, umfasst, und wobei der Luftstromtransferzeitbestimmungsabschnitt die Luftstromtransferzeit auf der Grundlage der Strömungsgeschwindigkeitsverteilung, die durch die Strömungsgeschwindigkeitsdaten angegeben wird, welche aus dem Speicherabschnitt ausgelesen werden, und des Abstands, der durch den Abstandsbestimmungsabschnitt bestimmt wird, bestimmt.
  4. Tongeneratorsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Luftstromtransferzeitbestimmungsabschnitt einen Speicherabschnitt, der Zeitdaten, die eine Zeit angeben, die für den Transfer des Luftstroms zwischen dem Luftstromausblasausgang und der Kante der Mundplatte benötigt wird, für jeden Detektionsausgangswert des ersten Detektionsabschnitts und für jeden Detektionsausgangswert des zweiten Detektionsabschnitts speichert, und einen Ausleseabschnitt, der aus dem Speicherabschnitt die Zeitdaten ausliest, die Detektionsausgangswerten des ersten und des zweiten Detektionsabschnitts entsprechen, umfasst, und wobei der Luftstromtransferzeitbestimmungsabschnitt als Luftstromtransferzeit jene Zeitdaten bestimmt, die aus dem Speicherabschnitt ausgelesen werden.
  5. Tongeneratorsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Luftstromtransferzeitbestimmungsabschnitt einen Strömungsgeschwindigkeitsbestimmungsabschnitt zum Bestimmen einer Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms an der Kante der Mundplatte auf der Grundlage der Detektionsausgabe des ersten Detektionsabschnitts und einen Abstandsbestimmungsabschnitt, der auf der Grundlage der Detektionsausgabe des zweiten Detektionsabschnitts einen Abstand zwischen dem Luftstromausblasausgang und der Kante bestimmt, umfasst, und wobei der Luftstromtransferzeitbestimmungsabschnitt die Luftstromtransferzeit durch Dividieren des durch den Abstandsbestimmungsabschnitt bestimmten Abstands durch die durch den Strömungsgeschwindigkeitsbestimmungsabschnitt bestimmte Strömungsgeschwindigkeit berechnet.
  6. Tongeneratorsteuervorrichtung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: einen vierten Steuerabschnitt, der, während der Generierung des Tonsignals der vorgegebenen Oktave durch den Tongeneratorabschnitt, den Tongeneratorabschnitt steuert, um die Frequenz des Tonsignals allmählich zu erhöhen, während der Luftstromparameter, der durch den Rechenabschnitt berechnet wird, zu dem ersten vorgegebenen Wert hin abnimmt, und einen fünften Steuerabschnitt, der, während der Generierung des Tonsignals der Tonhöhe, die um eine Oktave erhöht wurde, durch den Tongeneratorabschnitt, den Tongeneratorabschnitt steuert, um die Frequenz des Tonsignals allmählich zu erhöhen, während der Luftstromparameter, der durch den Rechenabschnitt berechnet wird, zu dem zweiten vorgegebenen Wert hin ansteigt.
  7. Programm zur Verwendung mit einer Tongeneratorsteuervorrichtung, umfassend: einen rohrförmigen Körperabschnitt mit einem länglichen Hohlraum, der mit einem offenen Ende davon kommuniziert, wobei der rohrförmige Körperabschnitt an einer äußeren Umfangsfläche davon eine Mundplatte mit einem Anblasloch aufweist, das mit dem Hohlraum und einer Mehrzahl von tonhöhenangebenden Tonklappen kommuniziert; einen ersten Detektionsabschnitt, der an oder nahe einer Kante der Mundplatte, auf welche ein Luftstrom von dem Anblasloch auftrifft, zum Detektieren einer Strömungsgeschwindigkeit oder -stärke des Luftstroms vorgesehen ist; einen zweiten Detektionsabschnitt, der an oder nahe der Kante der Mundplatte zum Detektieren einer Länge des Luftstroms vorgesehen ist; einen Griffdetektionsabschnitt, der einen Griffzustand an der Mehrzahl von Tonklappen detektiert; und einen Rechner, wobei das Programm bewirkt, dass der Rechner dient als: ein Luftstromtransferzeitbestimmungsabschnitt, der auf der Grundlage von Detektionsausgaben des ersten Detektionsabschnitts und des zweiten Detektionsabschnitts eine Luftstromtransferzeit bestimmt, die für den Transfer eines Luftstroms zwischen einem Luftstromausblasausgang und der Kante der Mundplatte benötigt wird; ein Angabeabschnitt, der eine Frequenz eines Tonsignals mit einem vorgegebenen Tonhöhenamen einer vorgegebenen Oktave angibt, das entsprechend dem Griffzustand, der durch den Griffdetektionsabschnitt detektiert wird, zu generieren ist; ein Rechenabschnitt, der einen Luftstromparameter entsprechend einem Produkt zwischen der Frequenz, die durch den Angabeabschnitt bezeichnet wird, und der Luftstromtransferzeit, die durch den Luftstromtransferzeitbestimmungsabschnitt bestimmt wird, berechnet; ein erster Steuerabschnitt, der auf der Grundlage des Detektionsausgangs des ersten Detektionsabschnitts einen Tongeneratorabschnitt steuert, um das Tonsignal der vorgegebenen Oktave zu generieren; ein zweiter Steuerabschnitt, der, nachdem detektiert wurde, dass der Luftstromparameter, der durch den Rechenabschnitt berechnet wurde, während des Generierens des Tonsignals der vorgegebenen Oktave durch den Tongeneratorabschnitt auf einen ersten vorgegebenen Wert gefallen ist, den Tongeneratorabschnitt steuert, um eine Tonhöhe des Tonsignals, das gerade generiert wird, um eine Oktave zu erhöhen; und ein dritter Steuerabschnitt, der, nachdem detektiert wurde, dass der Luftstromparameter, der durch den Rechenabschnitt berechnet wurde, während des Generierens des Tonsignals der Tonhöhe, die um eine Oktave erhöht wurde, durch den Tongeneratorabschnitt auf einen zweiten vorgegebenen Wert angestiegen ist, der größer als der erste vorgegebene Wert ist, den Tongeneratorabschnitt steuert, um die Tonhöhe des Tonsignals, das gerade generiert wird, um eine Oktave zu senken.
  8. Tongeneratorsteuervorrichtung, umfassend: einen rohrförmigen Körperabschnitt (12) mit einem länglichen Hohlraum, der mit einem offenen Ende (12b) davon kommuniziert, wobei der rohrförmige Körperabschnitt an einer äußeren Umfangsfläche davon eine Mundplatte (14) mit einem Anblasloch (16) aufweist, welches mit dem Hohlraum und einer Mehrzahl von tonhöhenangebenden Tonklappen kommuniziert; einen ersten Detektionsabschnitt (5b), der an oder nahe einer Kante der Mundplatte, auf welchen ein Luftstrom von dem Anblasloch auftrifft, zum Detektieren einer Strömungsgeschwindigkeit oder -stärke des Luftstroms vorgesehen ist; einen zweiten Detektionsabschnitt (5d), der an oder nahe der Kante der Mundplatte zum Detektieren einer Länge des Luftstroms vorgesehen ist; einen Abstandsbestimmungsabschnitt, der auf der Grundlage der Detektionsausgabe des zweiten Detektionsabschnitts einen Abstand zwischen dem Luftstromausblasausgang und der Kante bestimmt; einen Griffdetektionsabschnitt (36), der einen Griffzustand an der Mehrzahl von Tonklappen detektiert; einen ersten Steuerabschnitt, der auf der Grundlage der Detektionsausgabe des ersten Detektionsabschnitts einen Tongeneratorabschnitt steuert, um ein Tonsignal mit einer vorgegebenen Tonhöhe einer vorgegebenen Oktave entsprechend dem Griffzustand, der durch den Griffdetektionsabschnitt detektiert wird, zu generieren; einen zweiten Steuerabschnitt, der, nachdem detektiert wurde, dass der Abstand, der durch den Abstandsbestimmungsabschnitt bestimmt wurde, während des Generierens des Tonsignals der vorgegebenen Oktave durch den Tongeneratorabschnitt auf einen vorgegebenen Wert gefallen ist, den Tongeneratorabschnitt steuert, um eine Tonhöhe des Tonsignals, das gerade generiert wird, um eine Oktave zu erhöhen; und einen dritten Steuerabschnitt, der, nachdem detektiert wurde, dass der Abstand, der durch den Abstandsbestimmungsabschnitt bestimmt wurde, während des Generierens des Tonsignals der Tonhöhe, die um eine Oktave erhöht wurde, durch den Tongeneratorabschnitt über den vorgegebenen Wert angestiegen ist, den Tongeneratorabschnitt steuert, um die Tonhöhe des Tonsignals, das gerade generiert wird, um eine Oktave zu senken.
  9. Tongeneratorsteuervorrichtung nach Anspruch 8, die ferner umfasst: einen Speicherabschnitt, der einen Ok tavenumschaltsteuerschwellwert für jeden Griffzustand, der durch den Griffdetektionsabschnitt detektiert wird, speichert; und einen Zufuhrabschnitt, der aus dem Speicherabschnitt den Schwellwert ausliest, der dem Griffzustand entspricht, der durch den Griffdetektionsabschnitt detektiert wird, und den ausgelesenen Schwellwert dem zweiten und dem dritten Steuerabschnitt als vorgegebenen Wert zuführt.
  10. Programm zur Verwendung mit einer Tongeneratorsteuervorrichtung, umfassend einen rohrförmigen Körperabschnitt mit einem länglichen Hohlraum, der mit einem offenen Ende davon kommuniziert, wobei der rohrförmige Körperabschnitt an einer äußeren Umfangsfläche davon eine Mundplatte mit einem Anblasloch aufweist, welches mit dem Hohlraum und einer Mehrzahl von tonhöhenangebenden Tonklappen kommuniziert; einen ersten Detektionsabschnitt, der an oder nahe einer Kante der Mundplatte, auf welche ein Luftstrom von dem Anblasloch auftrifft, zum Detektieren einer Strömungsgeschwindigkeit oder -stärke des Luftstroms vorgesehen ist; einen zweiten Detektionsabschnitt, der an oder nahe der Kante der Mundplatte zum Detektieren einer Länge des Luftstroms vorgesehen ist; einen Griffdetektionsabschnitt, der einen Griffzustand an der Mehrzahl von Tonklappen detektiert; und einen Rechner, wobei das Programm bewirkt, dass der Rechner dient als: ein Abstandsbestimmungsabschnitt, der auf der Grundlage der Detektionsausgabe des zweiten Detektionsabschnitts einen Abstand zwischen dem Luftstromausblasausgang und der Kante bestimmt; ein erster Steuerabschnitt, der einen Tongeneratorabschnitt steuert, um auf der Grundlage der Detektion sausgabe des ersten Detektionsabschnitts ein Tonsignal mit einer vorgegebenen Tonhöhe einer vorgegebenen Oktave entsprechend dem Griffzustand, der durch den Griffdetektionsabschnitt detektiert wird, zu generieren; ein zweiter Steuerabschnitt, der, nachdem detektiert wurde, dass der Abstand, der durch den Abstandsbestimmungsabschnitt bestimmt wurde, während des Generierens des Tonsignals der vorgegebenen Oktave durch den Tongeneratorabschnitt einen vorgegebenen Wert erreicht hat, den Tongeneratorabschnitt steuert, um eine Tonhöhe des Tonsignals, das gerade generiert wird, um eine Oktave zu erhöhen; und ein dritter Steuerabschnitt, der, nachdem detektiert wurde, dass der Abstand, der durch den Abstandsbestimmungsabschnitt bestimmt wurde, während des Generierens des Tonsignals der Tonhöhe, die um eine Oktave erhöht wurde, durch den Tongeneratorabschnitt von dem vorgegebenen Wert abwich, den Tongeneratorabschnitt steuert, um die Tonhöhe des Tonsignals, das gerade generiert wird, um eine Oktave zu senken.
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