JP2000122641A - 電子管楽器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 音色のパラメータの微妙な変化を簡単な演奏
操作によって制御できるようにする。 【解決手段】 音源２６及び発音回路２７は、パラメー
タに応じて変化する楽音を発生する。上唇位置センサ８
及び下唇位置センサ１０は、マウスピースに接触する上
唇及び下唇の位置を検出する。ＣＰＵ１９は、上唇位置
センサ８及び下唇位置センサ１０によって検出された上
唇位置及び下唇位置に応じたパラメータを生成して音源
２６に供給し、マウスピースに接触する唇の位置に応じ
て楽音のパラメータを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子的に楽音を発
生する電子管楽器に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子管楽器は、電子的に楽音を発生する
音源を備え、サックスやリコーダのようなアコースティ
ク管楽器のキーの位置に対応させて音高用のスイッチを
設けて、このスイッチの操作によって楽音の音高を決定
している。また、マウスピース内に息の強さを検出する
息圧センサを設けて、検出した息圧に応じて音量を決定
している。また、音高用のスイッチの他に音色用のスイ
ッチを設けて、このスイッチの操作によって音色の設定
を行うようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
電子管楽器の演奏において、演奏に先立って、音色用の
スイッチにより最初に音色を設定する場合は問題ない
が、音高用のスイッチを操作しながら、演奏中に音色用
のスイッチを操作して音色を変化させるのは非常に困難
な操作を伴う。このために、マウスピースの歯が当たる
部分に噛圧を検出する圧力センサを設けて、演奏者の噛
む圧力に応じて音色を変化させる提案がなされている。
しかしながら、音色の変化は微妙であるので、マウスピ
ースの圧力センサだけでは、音色の変化を制御する制御
子としては不十分であった。また、制御子を追加したと
しても操作が煩雑になったのでは、却って音色の微妙な
変化を制御することは困難になってしまう。本発明の課
題は、音色の微妙な変化を簡単な演奏操作によって制御
できるようにすることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、パラメータに応じて変化する楽音を発生する音源手
段と、マウスピースに接触する上唇の位置を検出する第
１の位置検出手段と、マウスピースに接触する下唇の位
置を検出する第２の位置検出手段と、前記第１及び第２
の位置検出手段によって検出された上唇位置及び下唇位
置に応じたパラメータを生成して前記音源手段に供給す
るパラメータ生成手段と、を備えた構成になっている。
この構成により、マウスピースに接触する唇の位置に応
じて楽音のパラメータを制御する。

【０００５】請求項３に記載の発明は、パラメータに応
じて変化する楽音を発生する音源手段と、マウスピース
をくわえた口の内部の形状を検出する口腔形状検出手段
と、この口腔形状検出手段によって検出された口の内部
の形状に応じたパラメータを生成して前記音源手段に供
給するパラメータ生成手段と、を備えた構成になってい
る。この構成により、マウスピースをくわえた口の内部
の形状に応じて楽音のパラメータを制御する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図を参
照して説明する。図１は、実施形態におけるサックス型
の電子管楽器の側面の外観を示している。本体１の前面
には、音高用のスイッチ２が設けられ、押圧操作によっ
て発生する楽音の音高を決定する。また、本体１の開口
部３の近傍内部には、楽音発生のスピーカ４が内蔵され
ている。本体１の側面には、電源スイッチ５が設けら
れ、オン操作によって後述する内部回路に電源を供給す
る。

【０００７】本体１の開口部３と反対側の端部には、マ
ウスピース６が設けられている。図２は、マウスピース
６及びマウスピース６をくわえた演奏者の口の断面を示
す拡大図である。この図で、上唇７が接触する部分に
は、上唇７の位置を検出する上唇位置センサ８が設けら
れ、リード線８ａによって内部回路に接続されている。
下唇９が接触する部分には、下唇９の位置を検出する下
唇位置センサ１０が設けられ、リード線１０ａによって
内部回路に接続されている。

【０００８】また、上下の歯１１が接触する部分には、
歯１１の噛む圧力を検出する噛圧センサ１２が設けら
れ、リード線１２ａによって内部回路に接続されてい
る。口の内部１３から吹き出される息（ブロー）は、管
内の空洞部１４に吹き込まれる。マウスピース６近傍の
空洞部１４には、ブロー検出機構１５が設けられてい
る。空洞部１４に吹き込まれた息は、このブロー検出機
構１５の狭い空気通路部１６に送り込まれる。空気通路
部１６内には、息圧を検出する息圧センサ１７が設けら
れ、リード線１７ａによって内部回路に接続されてい
る。また、マウスピース６の先端部には、超音波を口の
内部１３に超音波を発射して、口の内部１３で反射され
たその超音波を受信する口内センサ１８が設けられ、リ
ード線１８ａによって内部回路に接続されている。

【０００９】次に、本体１の内部回路のシステム構成に
ついて説明する。図３において、ＣＰＵ１９は、この電
子管楽器全体を制御する回路であり、制御プログラム及
び楽音のパラメータを決定するためのテーブル（これに
ついては後述する）を格納したＲＯＭ、及び各種のレジ
スタやフラグをもつワークエリアとしてのＲＡＭを内蔵
したワンチップマイコンで構成されている。ＣＰＵ１９
は、接続された音高用のスイッチ群２をスキャンして、
各スイッチのオン・オフを検出する。また、ＣＰＵ１９
には、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコ
ンバータ２０、２１、２２、２３が接続されている。

【００１０】Ａ／Ｄコンバータ２０は、息圧センサ１７
からの息圧信号を変換してＣＰＵ１９に入力する。Ａ／
Ｄコンバータ２１は、噛圧センサ１２からの噛圧信号を
変換してＣＰＵ１９に入力する。Ａ／Ｄコンバータ２２
は、上唇位置センサ８からの位置信号を変換してＣＰＵ
１９に入力する。Ａ／Ｄコンバータ２３は、下唇位置セ
ンサ１０からの位置信号を変換してＣＰＵ１９に入力す
る。また、ＣＰＵ１９には、図２に示した口内センサ１
８の構成する超音波送信器２４及び超音波受信器２５が
接続され、ＣＰＵ１９によって、超音波の送信及び受信
が制御される。

【００１１】次に、この実施形態における電子管楽器の
動作について、ＣＰＵ１９が実行する制御プログラムの
フローチャートに基づいて説明する。図４は、ＣＰＵ１
９のメインフローである。電源がオンになると、所定の
イニシャライズ処理を行い、内部ＲＡＭのレジスタ、フ
ラグをクリアする（ステップＡ１）。そして、息圧セン
サ処理（ステップＡ２）、噛圧センサ処理（ステップＡ
３）、唇位置センサ処理（ステップＡ４）、口内センサ
処理（ステップＡ５）、音高スイッチ処理（ステップＡ
６）、発音処理（ステップＡ７）のループ処理を繰り返
し実行する。

【００１２】図５は、メインフローのステップＡ２にお
ける息圧センサ処理のフローである。この処理では、息
圧センサ１７から出力された息圧データをレジスタＳＥ
ＮＳ１にストアし（ステップＢ１）、ＳＥＮＳ１にスト
アした息圧データが所定値以上であるか否かを判別する
（ステップＢ２）。その息圧データが所定値以上である
場合には、発音開始フラグＯＮＴＦを「１（発音開始指
示）」にセットする（ステップＢ３）。一方、その息圧
データが所定値に満たない場合には、消音開始フラグＯ
ＦＴＦを「１（消音開始指示）」にセットする（ステッ
プＢ４）。いずれかのフラグをセットした後は、メイン
フローに戻る。

【００１３】図６は、メインフローのステップＡ３にお
ける噛圧センサ処理のフローである。この処理では、噛
圧センサ１２から出力された噛圧データをレジスタＳＥ
ＮＳ２にストアする（ステップＣ１）。そして、メイン
フローに戻る。

【００１４】図７は、メインフローのステップＡ４にお
ける唇位置センサ処理のフローである。この処理では、
上唇位置センサ８から出力された上唇位置データをレジ
スタＳＥＮＳ３にストアし（ステップＤ１）、下唇位置
センサ１０から出力された下唇位置データをレジスタＳ
ＥＮＳ４にストアする（ステップＤ２）。次に、ＳＥＮ
Ｓ３のデータをＳＥＮＳ４のデータで除算したデータを
レジスタＳＥＮＳ５にストアする（ステップＤ３）。そ
して、メインフローに戻る。

【００１５】図８は、メインフローのステップＡ５にお
ける口内センサ処理のフローである。この処理では、超
音波送信器２４に対して超音波出力の指示を出して（ス
テップＥ１）、タイマカウントを開始する（ステップＥ
２）。そして、超音波受信器２５が超音波を受信したか
否かを判別する（ステップＥ３）。受信したときはタイ
マを停止し（ステップＥ４）、レジスタＳＥＮＳ６にタ
イマ値をストアする（ステップＥ５）。このタイマ値
は、超音波を発射後その反射超音波を受信するまでの時
間すなわちセンサから口内の咽や頬までの距離であり、
口内の形状を示す口腔形状データになっている。タイマ
値をストアした後は、メインフローに戻る。

【００１６】図９は、メインフローのステップＡ６にお
ける音高スイッチ処理のフローである。この処理では、
音高用のスイッチ群２のいずれかがオンされたか否かを
判別し（ステップＦ１）、オンされたときは、オンされ
たスイッチに対応する音高をレジスタＮＯＴＥにストア
する（ステップＦ２）。スイッチ群２のいずれのスイッ
チもオンされない場合には、あらかじめ定めた所定の音
高をＮＯＴＥにストアする（ステップＦ３）。ステップ
Ｆ２又はＦ３において、ＮＯＴＥに音高をストアした後
は、メインフローに戻る。

【００１７】図１０は、メインフローのステップＡ７に
おける発音処理のフローである。この処理では、発音中
フラグＯＮＦが「１（発音中）」であるか否かを判別す
る（ステップＧ１）。ＯＮＦは、発音中でない場合には
「０（消音中）」にセットされているので、ステップＧ
２に移行して、発音開始フラグＯＮＴＦが「１」である
か否かを判別する。ＯＮＴＦは、図５の息圧センサ処理
において、息圧が所定値以上のとき「１（発音開始指
示）」にセットされるので、息圧が所定値未満である場
合には、演奏者が吹奏演奏をしていないので、ＯＮＴＦ
は「０」にリセットされている。この場合には、図１０
のステップＧ１０から直ちにメインフローに戻る。

【００１８】息圧が所定値以上になって、ステップＧ２
においてＯＮＴＦが「１」になったときは、ＳＥＮＳ１
の息圧データに基づくＲＯＭのテーブルの音量データを
レジスタＶＯＬにストアする（ステップＧ３）。次に、
ＳＥＮＳ２の噛圧データ、ＳＥＮＳ５の唇位置データ、
及びＳＥＮＳ６の口腔形状データに基づくＲＯＭのテー
ブルの音色データをレジスタＴＯＮＥにストアする（ス
テップＧ４）。そして、ＮＯＴＥ、ＴＯＮＥ、ＶＯＬの
パラメータを音源２６に送付し（ステップＧ５）、音源
２６に対して発音指示を行う（ステップＧ６）。次に、
ＯＮＴＦを「０」にリセットし（ステップＧ７）、ＯＮ
Ｆを「１」にセットする（ステップＧ８）。そして、メ
インフローに戻る。

【００１９】ステップＧ１において、ＯＮＦが「１」す
なわち発音中である場合には、ＳＥＮＳ１の息圧データ
に基づくＲＯＭのテーブルの音量データをＶＯＬにスト
アし（ステップＧ９）、ＳＥＮＳ２の噛圧データ、ＳＥ
ＮＳ５の唇位置データ、及びＳＥＮＳ６の口腔形状デー
タに基づくＲＯＭのテーブルの音色データをＴＯＮＥに
ストアし（ステップＧ１０）、ＮＯＴＥ、ＴＯＮＥ、Ｖ
ＯＬのパラメータを音源２６に送付する（ステップＧ１
１）。この場合には、すでに音源２６に対して発音指示
がなされているので、発音中における音高、音色、音量
のパラメータの変化を音源２６に送付して楽音の制御を
行う。

【００２０】ステップＧ１１において、パラメータを音
源２６に送付した後は、ＯＦＴＦが「１（消音開始指
示）」であるか否かを判別する（ステップＧ１２）。Ｏ
ＦＴＦが「０」である場合には、メインフローに戻る。
そして、メインフローからこの発音処理のフローに移行
したとき、ステップＧ１においてＯＮＦが「１（発音
中）」である場合には、音高、音色、音量のパラメータ
の変化を音源２６に送付し、ステップＧ１２においてＯ
ＦＴＦが「０」である限り、対応する各センサからのデ
ータ、すなわち演奏者の演奏操作に基づいて、発音中の
楽音の制御を繰り返し行う。

【００２１】図５のステップＢ２において、ＳＥＮＳ１
の息圧データが所定値未満になって、ステップＢ４にお
いてＯＦＴＦが「１」すなわち消音開始指示になったと
きは、図１０のステップＧ１２からステップＧ１３に移
行して、音源２６に対して消音指示を行う。そして、Ｏ
ＮＦを「０（消音中）」にセットして（ステップＧ１
４）、メインフローに戻る。

【００２２】このように、上記実施形態における電子管
楽器は、パラメータに応じて変化する楽音を発生する音
源手段としての音源２６及び発音回路２７、マウスピー
ス６に接触する上唇７の位置を検出する第１の位置検出
手段としての上唇位置センサ８、マウスピース６に接触
する下唇９の位置を検出する第２の位置検出手段として
の下唇位置センサ１０、第１及び第２の位置検出手段に
よって検出された上唇位置及び下唇位置に応じたパラメ
ータを生成して音源手段に供給するパラメータ生成手段
としてのＣＰＵ１９、を備えた構成になっている。この
構成により、マウスピース６に接触する唇７、９の位置
に応じて楽音のパラメータを制御する。したがって、音
色のパラメータの微妙な変化を唇７、８による簡単な演
奏操作によって制御することができる。

【００２３】上記実施形態においては、パラメータ生成
手段としてのＣＰＵ１９は、上唇位置及び下唇位置を比
較する演算（除算）を行う演算手段を備え、この演算手
段の演算結果に応じたパラメータを生成する構成になっ
ている。したがって、唇７、９のわずかな動きによって
音色のパラメータの微妙な変化を制御することができ
る。なおこの場合において、演算手段による演算は、除
算に限定するものではない。減算や減算及び除算の組合
せの演算でもよい。

【００２４】また、上記実施形態における電子管楽器
は、パラメータに応じて変化する楽音を発生する音源手
段としての音源２６及び発音回路２７、マウスピース６
をくわえた口の内部１３の形状を検出する口腔形状検出
手段としての口内センサ１８、この口腔形状検出手段に
よって検出された口腔形状に応じたパラメータを生成し
て音源手段に供給するパラメータ生成手段としてのＣＰ
Ｕ１９、を備えた構成になっている。この構成により、
マウスピース６をくわえた口の内部１３の形状に応じて
楽音のパラメータを制御する。したがって、音色のパラ
メータの微妙な変化を頬や咽の動きによる簡単な演奏操
作によって制御することができる。

【００２５】この場合において、口腔形状検出手段とし
ての口内センサ１８は、超音波を口の内部１３に発射す
る送信手段としての超音波送信器２４、口の内部１３の
咽や頬で反射された超音波を受信する受信手段としての
超音波受信器２５を備え、超音波の発射から反射された
超音波を受信するまでの時間に応じてパラメータを生成
する。したがって、頬や咽のわずかな動きによって音色
のパラメータの微妙な変化を制御することができる。

【００２６】なお、上記実施形態においては、噛圧セン
サ１２、上唇位置センサ８及び下唇位置センサ１０、超
音波送信器２４及び超音波受信器２５からなる口内セン
サ１８、並びにパラメータ生成手段としてのＣＰＵ１９
によって、発音する楽音の音色パラメータを変化させる
構成にしたが、各センサのすべてを音色パラメータの制
御子に用いるのでなく、一部のセンサを他のパラメータ
の制御子に用いる構成にしてもよい。例えば、鍵盤楽器
のような楽音を発音させて、アフタータッチによる発音
後の音量制御のパラメータ、ピッチベンダーによる音高
制御のパラメータの制御子に用いてもよい。

【００２７】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、マウス
ピースに接触する唇の位置に応じて楽音のパラメータを
制御する。また、請求項３に記載の発明によれば、マウ
スピースをくわえた口の内部の形状に応じて楽音のパラ
メータを制御する。したがって、いずれの場合も、楽音
のパラメータの微妙な変化を簡単な演奏操作によって制
御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子管楽器の外観側面図。

【図２】図１の電子管楽器のマウスピース及び演奏者の
口内の拡大断面図。

【図３】実施形態の電子管楽器の内部回路のシステム構
成を示すブロック図。

【図４】図３におけるＣＰＵのメインフローチャート。

【図５】メインフローチャートにおける息圧センサ処理
のフローチャート。

【図６】メインフローチャートにおける噛圧センサ処理
のフローチャート。

【図７】メインフローチャートにおける唇位置センサ処
理のフローチャート。

【図８】メインフローチャートにおける口内センサ処理
のフローチャート。

【図９】メインフローチャートにおける音高スイッチ処
理のフローチャート。

【図１０】メインフローチャートにおける発音処理のフ
ローチャート。

【符号の説明】

８ 上唇センサ １０ 下唇センサ １９ ＣＰＵ ２６ 音源 ２７ 発音回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パラメータに応じて変化する楽音を発生
   する音源手段と、 マウスピースに接触する上唇の位置を検出する第１の位
   置検出手段と、 マウスピースに接触する下唇の位置を検出する第２の位
   置検出手段と、 前記第１及び第２の位置検出手段によって検出された上
   唇位置及び下唇位置に応じたパラメータを生成して前記
   音源手段に供給するパラメータ生成手段と、を備えたこ
   とを特徴とする電子管楽器。
2. 【請求項２】 前記パラメータ生成手段は、前記上唇位
   置及び下唇位置を比較する演算を行う演算手段を備え、
   この演算手段の演算結果に応じたパラメータを生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子管楽器。
3. 【請求項３】 パラメータに応じて変化する楽音を発生
   する音源手段と、 マウスピースをくわえた口の内部の形状を検出する口腔
   形状検出手段と、 この口腔形状検出手段によって検出された口腔形状に応
   じたパラメータを生成して前記音源手段に供給するパラ
   メータ生成手段と、 を備えたことを特徴とする電子管楽器。
4. 【請求項４】 前記口腔形状検出手段は、超音波を前記
   口の内部に発射する送信手段と、当該口の内部で反射さ
   れた超音波を受信する受信手段とを備え、当該超音波の
   発射から当該反射された超音波を受信するまでの時間に
   応じてパラメータを生成することを特徴とする請求項３
   に記載の電子管楽器。
5. 【請求項５】 前記パラメータは、楽音の音色を変化さ
   せるパラメータであることを特徴とする請求項１〜４の
   いずれかに記載の電子管楽器。