JP2003091284A

JP2003091284A - 演奏制御装置

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Publication number: JP2003091284A
Application number: JP2001284665A
Authority: JP
Inventors: Mikio Ito; 幹生伊藤
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2003-03-28
Anticipated expiration: 2021-09-19
Also published as: JP3705174B2

Abstract

(57)【要約】【課題】演奏者が与える振動音の音高と操作子の操作
状態の組み合わせとに応じて、簡単に楽音信号の音高が
指定できる演奏制御装置を提供する。【解決手段】制御部４は、マイクロホン１２（または
１４）によって入力された振動音の音高と、第１〜第３
のピストンスイッチ３ａ〜３ｃの操作状態の組み合わせ
とに基づいて音高を決定して楽音信号を生成し、スピー
カ８から放音する。楽音信号の音高は、運指図に従っ
て、各ピストンスイッチ３ａ，３ｂ，３ｃの各操作状態
の組み合わせに応じて、隣接しない複数の候補音名に対
応した複数の候補音高が割り当てられており、この中か
ら、振動音の音高と一致するなど、前記振動音の音高と
所定の対応関係にある候補音高を、楽音信号の音高とし
て指定する。振動音の音高については許容範囲を広くし
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばアコーステ
ィック楽器のトランペット（以下、単にトランペットと
いう）のように、演奏者が与える振動音の音高と、複数
の操作子の操作状態の組み合わせ、とによって音高が決
定される演奏法を模擬する演奏制御装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】トランペットは、輝くような音色を有し
て魅力的な楽器であるが、その演奏は難しい。演奏者
は、マウスピースに押当てた上下の唇を緊張させてその
隙間に呼気圧を与えることにより、管の共振周波数の１
つに合致する振動音を与えなければならない。このとき
の演奏者の口の制御状態は、一般にアンブシュア（embo
uchure）とよばれている。このアンブシュアができるよ
うになるには、長年にわたる熟練を有する。一方、管の
共振周波数は、管長切り替えバルブを開閉する３本のピ
ストン（バルブボタン）の操作状態によって決まる。こ
の操作自体は、少し練習すればできるようになる。しか
し、ピストンの操作だけでは音が鳴らないので学習意欲
がわかない。したがって、初心者であっても、ピストン
の操作さえできれば、簡単に正確な音高の演奏ができ、
かつ、トランペットの教習装置ともなる電子楽器が望ま
れていた。また、トランペットの運指図には、かえ指も
示されている。すなわち、同一の音名の音高を発音させ
るのに、ピストンの操作状態の異なる組み合わせがあ
る。かえ指は演奏操作の途中で、指を移し替えしやすく
するために用いることができる。また、かえ指での演奏
は、基本の運指に比べて音高が少しずれる。したがっ
て、かえ指は、高度な運指のテクニックとして用いられ
る。しかし、初心者は、まず基準の運指を習得すべきで
あり、その際、かえ指の操作を許容しないようにするこ
とが好ましい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、演奏者が与える振動音の音
高と操作子の操作状態の組み合わせとに応じて、簡単に
楽音信号の音高が指定できるとともに、アコースティッ
ク楽器の教習装置ともなる、演奏制御装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１に記
載の発明においては、演奏制御装置において、振動音の
音高を入力する音高入力手段と、複数の操作子の操作状
態を入力する操作子状態入力手段と、楽音信号発生装置
に対し楽音信号の音高を指定する音高指定手段を有し、
前記複数の操作子の各操作状態の組み合わせに応じて、
隣接しない複数の候補音名に対応した複数の候補音高が
割り当てられ、かつ、前記各候補音高に対し、該候補音
高を含む許容範囲が設定されており、前記音高指定手段
は、入力された前記振動音の音高が、入力された前記複
数の操作子の各操作状態の組み合わせに応じて割り当て
られた前記複数の候補音高の中の、ある１つの候補音高
の前記許容範囲にある音高と所定の対応関係にあるとき
に、前記ある１つの候補音高を、前記楽音信号の音高と
して指定するものである。したがって、振動音の音高は
楽音信号の音高と同じ物理量であることから、対応関係
が明確である。その結果、操作子の操作を誤らなけれ
ば、容易に演奏できる。演奏者が与える振動音の音高が
正確でなくても、それが許容範囲内であれば、正しい音
名の音高で楽音信号を発音させることができる。許容範
囲内にあれば、演奏者は、発音された楽音信号を聴くこ
とによって、自然と、候補音高の音高に近づくように振
動音の音高を矯正することができる。具体的には、振動
音の音高が、ある候補音高の許容範囲内にあるときに、
この候補音高を楽音信号の音高として指定する。また
は、ある候補音高の許容範囲内の音高から、例えば、オ
クターブシフトした音高であるときに、この候補音高を
楽音信号の音高として指定する。また、演奏者は、複数
の操作子の各操作状態の組み合わせと振動音の音高とに
よって、楽音信号の音高を指定できるので、操作子の組
み合わせだけで音高を指定するよりも、操作子の数を少
なくできる。本発明の演奏制御装置は、例えば、外部に
ある楽音信号発生装置にケーブルで接続される単体装置
として実施される場合のほか、楽音信号発生装置等と一
体化された電子楽器として実施される場合などがある。

【０００５】請求項２に記載の発明においては、請求項
１に記載の演奏制御装置において、前記各候補音高に対
する前記許容範囲は、複数の音名に対応する複数の音高
を含むものである。したがって、演奏者が与える振動音
の音高が正確でなく、所定の音名の音高に隣接する音名
の音高になっていても、それが許容範囲内であれば、正
しい音名の音高で楽音信号を発音させることができる。

【０００６】請求項３に記載の発明においては、請求項
２に記載の演奏制御装置において、前記各候補音高に対
する前記許容範囲は、前記各候補音高に対し直近の前記
候補音高の前記許容範囲と互いに接しているものであ
る。したがって、演奏者によって与えられた振動音の音
高が、直近の候補音高の間にあれば、正確な音高で楽音
信号が発音される確率が高く、かつ、いずれかの候補音
高で楽音信号が発音されるので演奏が中断しない。

【０００７】請求項４に記載の発明においては、請求項
１から３までのいずれか１項に記載の演奏制御装置にお
いて、前記楽音信号発生装置に対し楽音信号の発音を指
示する発音指示手段を有し、前記各候補音高に対する前
記許容範囲は、前記各候補音高からの広がりに制限が設
けられており、前記音高指定手段は、前記入力された振
動音の音高が、前記入力された複数の操作子の各操作状
態の組み合わせに応じて割り当てられた前記複数の候補
音高の前記いずれの許容範囲にある音高とも所定の対応
関係にないときに、前記発音指示手段が前記楽音信号の
発音を指示することを禁止するものである。したがっ
て、振動音の音高が候補音高から余りにもかけ離れてい
るときには、楽音信号発生装置に発音させないことによ
って、演奏者に知らせることができる。なお、上述した
発音指示手段と、請求項１に記載の音高指定手段とは、
機能的な手段として記載された構成である。したがっ
て、上述した発音指示手段と音高指定手段とは、１つの
具体的な手段が両手段の機能を兼ね備える場合を含む。

【０００８】請求項５に記載の発明においては、請求項
１から４までのいずれか１項に記載の演奏制御装置にお
いて、前記振動音のレベルまたは該振動音を生成する源
となる息圧のレベルを入力するレベル入力手段と、前記
楽音信号発生装置に対し、前記楽音信号の出力特性を指
定する楽音信号の出力特性指定手段を有し、前記楽音信
号の出力特性指定手段は、前記レベルに応じて前記楽音
信号の出力特性を指定するものである。したがって、演
奏者は、楽音信号の振幅や音色等の出力特性を変化させ
て、楽音信号に表情を付けることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の演奏制御装置を
トランペット形状の電子楽器に組み込んで実現する場合
の説明図である。図１（ａ）は外形図である。図１
（ｂ）は、マウスピースの第１の例、図１（ｃ）は第２
の例を示す断面図である。図１（ａ）において、１は本
体部であって、外形をトランペットに似せてた電子楽器
である。１ａはそのマウス保持部、１ｂはベル部であ
る。２は顎当て部であって、マウス保持部１ａに着脱自
在にかつ距離調節自在に装着されている。１４はマイク
ロホンであって、マウス保持部１ａの根元に互いに連結
する固着具１５ａ，１５ｂ，１５ｃによって固着され、
顎当て部２に顎を当てると、口の前にマイクロホン１４
が位置するように配設される。３ａ，３ｂ，３ｃは、そ
れぞれ、第１，第２，第３のピストンスイッチであっ
て、電気的なオンオフスイッチであり、トランペットの
ピストン（バルブボタン）に置き換わるものである。

【００１０】４は制御部であって、マイクロホン１２
（後述）または１４によって入力された振動音の音高
（音の高さ、ピッチ）と、第１〜第３のピストンスイッ
チ３ａ〜３ｃの操作状態の組み合わせ、とに基づいて音
高を決定し、この音高の楽音信号を生成し、ベル部１ｂ
に設けられたスピーカ８から放音させる。イヤホンで楽
音信号を聞くこともできるように、制御部４にイヤホン
ジャックを設けてもよい。制御部４には、例えば、３個
の操作子がある。５は電源スイッチ、６はかえ指可能化
スイッチ、７はオクターブ切り替えスイッチである。９
は１２個の発光ダイオード（LED）であって、ベル部１
ｂに至る円錐外形面の長手方向に沿って設けられ、発音
される音高の１オクターブ内の位置を表示する。

【００１１】演奏者による振動音の与え方には２つの方
法が用意されている。第１の方法は、演奏者が声帯を使
って音声を発声し、この音声をマイクロホン１２，１４
で電気的な振動音に変換する。この振動音を、トランペ
ットのアンブシュアによって生成される振動音に代わる
ものとする。その結果、アンブシュアのできない初心者
でも簡単に振動音を与えることができる。図１（ｂ）
は、第１の方法における、入力手段の他の実施例であっ
て、１１は演奏者の唇、１２はマイクロホンである。２
１はマウスピースであり、形状をトランペットのマウス
ピースに似せて構成し、マウス保持部１ａの先端から挿
入して係止される。挿入時に、図示しない電気的接続端
子によってマウスピース２１中のマイクロホン端子とマ
ウス保持部１ａ中の端子とを接続させ、その信号を制御
部４に導く。２１ａは息抜き兼唾液排出穴であり、マウ
スピース２１のカップ部分に開けられている。マウスピ
ース２１の右端は開口し、図１（ａ）のマウス保持部１
ａに差し込まれた後も、本体部１の適宜の部分に設けら
れた開口部につなげて、息が流れるようにする。しか
し、マウスピース２１の右端を閉じてもよい。１３はカ
バーであって、マウスピース２１のカップ部内に網目状
の隔壁として設けられ、唾液やゴミなどの異物がマイク
ロホン１２やマウスピースの奥に行くのを防いでいる。

【００１２】発音される楽音信号の音高は運指図に従
う。各ピストンスイッチ３ａ，３ｂ，３ｃの各操作状態
の組み合わせに応じて、隣接しない複数の候補音名に対
応した複数の候補音高が割り当てられている。制御部４
に内蔵された演奏制御装置は、この複数の候補音高の中
から、振動音の音高と一致するなど、前記振動音の音高
と所定の対応関係にある前記候補音高を、スピーカ８か
ら出力される楽音信号の音高として指定する。

【００１３】運指図は、トランペットの運指図に基づく
が、図４，図５を参照して後述するように、振動音の音
高については、許容範囲を広くしている。したがって、
振動音の音高が正確でなくても、楽音信号の音高は、予
め設定された正確な音高で発音される。ただし、運指図
から大きく外れれば発音をさせない。加えて、図１
（ａ）に示したかえ指可能化スイッチ６で、かえ指不可
モードが選択されている場合に、ピストンスイッチ３
ａ，３ｂ，３ｃが、運指図にあるかえ指操作状態であれ
ば、発音をさせない。その結果、トランペットの基本運
指の教習効果を高めている。また、演奏者が発声可能な
音声の音域は、男声の場合、トランペットの音域よりも
低いことを考慮して、図１（ａ）のオクターブ切り替え
スイッチ７によって、例えば、振動音の音高を１オクタ
ーブ上げた音域に楽音信号の候補音高を設定している。

【００１４】次に、第２の方法として、演奏者がトラン
ペットのマウスピースと同様なものを用いて、「バズィ
ング」で振動音を発生させる方法を説明する。図１
（ｃ）において、２２はマウスピースであって、トラン
ペットのマウスピースと同一のもの、あるいは特性を若
干変更したものを用いる。１４はマイクロホンであっ
て、固着具１５のクリップ部１５ａにより、マウスピー
ス２２の外径に着脱自在に取り付けられる。マイクロホ
ン１４の出力は、ケーブル１６によって図１（ａ）に示
した制御部４に入力される。なお、図１（ｃ）に示した
固着具１５では、ケーブル１６の根元部を介してマイク
ロホン１４を取り付けている。演奏者は、トランペット
のマウスピースだけを用いたアンブシュアによって振動
を発生させることを、「バズィング」という。この「バ
ズィング」によって空気振動を発生させ、この空気振動
をマイクロホン１４で電気信号に変換して振動音を得
る。

【００１５】マイクロホン１４の設置位置は、空気振動
を捉えることができるのであれば、図示のようなマウス
ピース２２の外部近傍である必要はない。マウスピース
２２の右端開口に設けてもよいし、カップ内に取り付け
てもよい。マウスパイプ２２は、図１（ｂ）に示したマ
ウス保持部１ａに差し込まれた後も、本体部１の適宜部
分に設けられた開口部につながるようにして、息が流れ
るようにする。また、マウスピース２１の右端は半閉状
態でもよい。スピーカ８から発音される楽音信号の音高
は、この「バズィング」による振動音の音高と、ピスト
ンスイッチ３ａ，３ｂ，３ｃの各操作状態の組み合わ
せ、とによって決定され、また、かえ指可能化スイッチ
６、オクターブ切り替えスイッチ７によっても制御され
るが、図１（ａ）の場合と同様であるので説明を省略す
る。なお、図１（ｂ）に示した音声の入力手段において
も、マイクロホン１２に代えて、図１（ｂ），（ｃ）に
示したような外付けのマイクロホン１４を用いて音声を
入力することができる。

【００１６】図２は、本発明の演奏制御装置を、サウン
ドシステムに接続する演奏入力装置に組み込んで実現す
る場合の説明図である。図１（ａ）または（ｂ）に示し
たものと同様に、振動音として演奏者の音声を用いる。
３１は把持部であって、マイクロホンユニットの形状を
している。３１ａはマイクロホン部であって、マイクロ
ホンを内蔵する。この実施の形態では、電気信号に変換
された振動音、すなわち、音声信号そのものも、ケーブ
ル３３を介して図示しないサウンドシステムに出力され
て放音可能にする。３２ａ，３２ｂ，３２ｃは第１〜第
３の押しボタンスイッチであって、図１の第１〜第３の
ピストンスイッチ３ａ，３ｂ，３ｃに対応する。把持部
３１には、図１（ａ）に示した制御部４が有する機能の
うち、アンプを除いた機能を有する制御回路が内蔵され
ている。したがって、図１（ａ）に示した、電源スイッ
チ５，かえ指可能化スイッチ６，オクターブ切り替えス
イッチ７を有している。

【００１７】この演奏入力装置は、出力モード切り替え
スイッチ３４を備え、ケーブル３３を介してアンプに出
力する信号として、内蔵マイクロホンで入力された音声
信号のみを出力する第１モード、内蔵する制御回路の音
源部で生成された楽音信号のみを出力する第２モード、
上述した音声信号および楽音信号をミキシングして出力
する第３モードを選択可能にしている。この演奏入力装
置は、カラオケのマイクロホンユニットとして利用でき
る。カラオケ演奏中は、第１モードにして、通常のマイ
クロホンとして使用し、歌唱の開始前、あるいは、歌唱
の中断時に、第２モードに切り替えて、演奏者が発生す
る音声と押しボタンスイッチ３２ａ．３２ｂ，３２ｃと
による、トランペット演奏を行う。

【００１８】本発明の演奏制御装置を具体的に説明する
前に、トランペットの発音原理および運指について説明
しておく。トランペットは、主管と３本のバイパス管、
および、３個のピストンによって開閉される３個のバル
ブを有している。主管の一端にはマウスピースが取り付
けられ、他端はベル型の開放端である。ピストンによる
バルブ操作により、主管にバイパス管を選択的に結合し
て、倍音共振周波数系列を切り替える。単純化して説明
すると、いずれのピストンも押さない状態から、第２ピ
ストンを押すことにより音高が半音下がる。また、第１
ピストンを押すことにより音高が１音下がり、第３ピス
トンを押すことにより音高が１音半下がる。複数のピス
トンを押したときには、各ピストンのみを単独で押さえ
たときの音高の低下を加算した分だけ音高が低下する。

【００１９】いずれの操作状態でも、アンブシュアによ
って、倍音共振周波数系列の１つの共振周波数で管を共
振させる。トランペットは、マウスピースの唇が付けら
る端部が閉端、ベル側が開端となる、一端閉の共振構造
であるので、本来は奇数次倍音成分で共振する。しか
し、共振周波数が高くなるにつれ、ベル内における反射
端が開放側に移動することから、共振の倍音成分は整数
倍に並ぶ。マウスピース自体の固有共振周波数の影響も
大きいが、ここでは説明を省略する。

【００２０】図３は、現代の短管トランペットの倍音構
造と操作子の押圧状態との関係を示す説明図である。図
中、第１〜第３のピストンの押圧状態（８種類）毎に、
五線譜上に、発音される音高を、倍音別（第２倍音から
第８倍音まで）に示している。図中、音名を記載してい
ない音高は、一般的な運指図では使用されないものであ
る。また、括弧内に音名を記載した音高は、一般的な運
指図では「かえ指」として指定されている音高である。
第７倍音は、平均律の規定周波数よりも音高が著しく低
くなるので使用されない。第３ピストンを単独で、また
は、他のピストンとの併用で押す操作状態は、第７倍音
以外の倍音でも使用されない場合がある。

【００２１】上述した説明は、Ｃ管トランペットについ
て説明しているので、記譜上の音高と実音の音高とが一
致する。これに対し、Ｂフラット管（変ロ調）トランペ
ットでは、記譜は同じであるが、実音の音高は、Ｃ管ト
ランペットの音高、すなわち、記譜上の音高よりも、１
音下（長２度）の音高を発音する。「かえ指」は演奏テ
クニックとして使用される。第１ピストンと第２ピスト
ンとを押した場合に比べ、第３ピストンのみを押した場
合、１０セント程度の音高の低下が聞き取れる。例え
ば、第１ピストンと第２ピストンとを押すのに代えて、
第３ピストンを単独で押すことにより、きれいなハーモ
ニーを比較的容易に出せるE₄の発音ができる。

【００２２】本発明の演奏制御装置では、トランペット
と同様な運指で発音音高を決定するが、演奏を容易にす
るために、演奏者が音声等によって入力する振動音に対
する許容範囲を広くして発音音高を決定する。しかし、
演奏者は、両者の音高のずれを聴覚的に感知できるの
で、楽音信号の音高に合わせて、振動音の音高を、楽音
信号の音高（後述するように、１オクターブシフトさせ
たときには、それから１オクターブシフトした音高）に
自然と合わせ込むことができるようになる。したがっ
て、振動音の音高を矯正できるという点でも、教習的効
果が高い。

【００２３】図４は、本発明の演奏制御装置の運指図の
第１の例を示す説明図である。「かえ指」を使用しない
場合のものである。図５は、本発明の演奏制御装置の運
指図の第２の例を示す説明図である。「かえ指」を使用
する場合のものである。図４において、第１行には、演
奏者が入力する振動音の音高を示している。MIDI（Musi
cal Instrument Digital Interface）規格におけるノー
トナンバの１６進数表記、１０進数表記で示すととも
に、オクターブを区別した音名でも示している。一例と
して、Ｆ^# ₂からＣ₅までの入力音高範囲を示している。

【００２４】第２行〜第９行には、図１（ａ）に示した
第１〜第３ピストンスイッチ３ａ〜３ｃ（図２に示した
第１〜第３押しボタンスイッチ３２ａ〜３２ｃでも同
様）のうち、演奏者によって押されるスイッチの番号に
よる、操作子状態の組み合わせに応じて、候補音高を丸
印で示している。スイッチの番号は、トランペットのピ
ストンの番号に合わせて、演奏者の唇に近い側から１
番，２番，３番としている。第６行の３番の単独押圧状
態では、候補となる音高がない。第１０行には、発音音
高を、ノートナンバの１６進数表記、１０進数表記、お
よび、オクターブを区別した音名で示している。第１行
の入力音高に比べて、第１０行の発音音高は、１オクタ
ーブだけ高くなっている。すなわち、この運指図は、１
オクターブシフトアップした場合のものである。図１
（ａ）のオクターブ切り替えスイッチ７に関連して説明
したように、男声の場合、発音可能な周波数が低いの
で、そのままの振動音の音高では、高域の楽音信号を出
せない。そのため、１オクターブシフトアップのモード
では、振動音の音高の１オクターブだけ上の音高で楽音
信号を発生させる。例えば、入力音高がノートナンバ48
のＣ₃であったとき、ノートナンバ60のＣ₄の音高で発音
させる。

【００２５】図３に示したトランペットのピストンと発
音音高との関係を比較してわかるように、図４の運指図
は、トランペットの発音音域と一致させている。そのた
め、演奏者が与える振動音の入力音域を、トランペット
に与える振動音の入力音域よりも１オクターブ低くする
設計をしている。一例として、中央のＣ音（Ｃ₄）を発
音させようとする場合、それより１オクターブ低いＣ₃
の入力でよいことを可能にしている。別の方法として、
演奏者が与える振動音の入力音域を、トランペットに与
える振動音の入力音域と一致させて、発音音域をトラン
ペットの発音音域よりも１オクターブ高くする設計にし
てもよい。バズィングによる振動音の場合には、トラン
ペットと同様に、振動音の音域と楽音信号の音域とを一
致させればよい。この場合は、第１行の入力音高を、第
１０行に示す発音音高に等しくした運指図を用いること
になる。

【００２６】次に、振動音の音高の許容範囲について説
明する。振動音の音高に許容範囲を設けない場合、第２
行〜第９行の各操作子の操作状態において、丸印を付し
た列の入力音高に対してのみ、第１０行に示した発音音
高で楽音信号を発音させる。このとき、図３に示したト
ランペットのピストンと発音音高（かえ指を除く）との
対応関係と一致する。例えば、第２行に示す、第１〜第
３のピストンスイッチ３ａ〜３ｃを押さない状態で、発
音可能な候補音高は、Ｃ₄，Ｇ₄，Ｃ₅，Ｅ₅，Ｇ₅，Ｃ₆の
音名に対応する。ただし、Ｇ₃は例外であり、これにつ
いては後述する。

【００２７】しかし、演奏者は、音名に対応した音高、
例えば、Ａ₄であれば、440Hzで正確に発声したり、バズ
ィングできるわけではない。したがって、演奏者が与え
た振動音の音高を判定する際に、許容範囲を設ける。例
えば、上述した候補音高の正規（例えば、１２音平均
律、演奏会調）の周波数の上下50セント（半音の1／2）
以内の誤差を許容し、この範囲にあれば、発音音高で発
音させる。具体的には、振動音の音高を、音名に対応す
る音高のいずれかに丸め込む（クオンタイズ）判定を行
った上で、図４に○印を付した入力音高であるか否かを
判定する。

【００２８】しかし、上下50セントを超えてずれれば、
許容範囲を逸脱してしまう。そうすると、発音されない
入力音高範囲の方が広いので、初心者にとっては、依然
として振動音の音高の調節が難しい。そのため、各操作
子の操作状態の組み合わせにおいて、発音可能な、振動
音の音高の上下限とを決めておき、その範囲において
は、必ず発音させるようにする。この発音可能な範囲外
の入力音高では発音させない、すなわち無音とする。

【００２９】図示の例では、発音可能な入力音高の下限
をノートナンバ42の50セント低い音高にしている。発音
可能な入力音高の上限は、第２〜第５行、第７行では、
ノートナンバ72の音高の50セント高い音高に、第８行で
は、ノートナンバ53の音高の50セント高い音高に、第９
行では、ノートナンバ52の50セント高い音高に決めてい
る。直近の候補音高間の境界は、適宜決めればよく、図
４では、両矢印の線によって、候補音高で発音させる範
囲を示している。例えば、第２行において、ノートナン
バ67の音高（入力音高のノートナンバは55）を発音させ
る範囲は、入力音高が、ノートナンバ52の音高の50セン
ト低い音高からノートナンバ57の音高の50セント高い音
高の範囲である。

【００３０】先に触れたように、第２行目の操作状態の
組み合わせにおいて、丸印の付された入力音高のノート
ナンバ43（発音音高のノートナンバ55）は、トランペッ
トの運指図にはない発音音高である。これは、発音可能
な入力音高の範囲をノートナンバ42の50セント低い音高
に決めたため、ノートナンバ45の50セント高い音高の範
囲までを発音させなければならないので、ノートナンバ
55の音高で発音させるように適宜決めた結果である。し
たがって、この範囲を右に隣接する許容範囲と合わせ
て、ノートナンバ61の音高の発音をさせてもよい。上述
した説明では、発音可能な入力音高の許容範囲を、候補
音高の上下50セントの範囲と、直近の候補音高の間では
必ず発音させるという広い範囲という２種類を説明した
が、これらの中間的な許容範囲を決めてもよい。

【００３１】次に、かえ指を許容した場合について説明
する。図５の運指図において、ハッチングを施した丸印
が「かえ指」を示している。図３を参照して説明したト
ランペットのピストンと発音音高との対応関係と一致し
ている。図４と同様に、Ｇ₃は例外である。また、１オ
クターブシフトアップした場合のものである。バズィン
グによる振動音の場合には、第１行の入力音高を、第１
０行に示す発音音高に等しくした運指図を用いればよ
い。第６行に示した、第３ピストンスイッチ３ｃの単独
押圧の操作状態は、第５行に示した第１，第２ピストン
スイッチ３ａ，３ｃの押圧のかえ指として、新たに発音
許容範囲が設けられている。この他、入力音高のノート
ナンバ55，64，66（発音音高のノートナンバは、それぞ
れ、67，76，78）にも、かえ指が示され、新たに発音許
容範囲が設けられている。

【００３２】本発明の演奏制御装置を用いて簡単に演奏
する場合には、図４に示した、かえ指を用いない基本的
な運指図に応じた演奏を行う。本発明の演奏制御装置で
トランペットの演奏に近い演奏をする場合には、かえ指
を許容する演奏モードとする。運指図から外れた演奏入
力では、運指図に合わないことを注意するために発音を
させない。

【００３３】なお、図４，図５に示した運指図は、Ｃ管
トランペットに対応したものである。しかし、図示しな
い、切り替えスイッチを用いて、Ｂフラット管（変ロ
調）トランペットなど、他の移調型トランペットに対応
させることもできる。すなわち、図４，図５において、
第２行〜第９行はそのままにして、第１行の入力音高お
よび第１０行の出力音高を並行してずらせればよい。ト
ランペットは、平均律の規定周波数からの差が比較的大
きい楽器である。したがって、図４，図５に示した発音
音高も、平均律の規定周波数とするのではなく、トラン
ペットが実際に発音する音高に合わせてもよい。また、
トランペットでは、かえ指による発音時には、かえ指に
よらない基準運指時に比べ、発音音高が異なるものとな
るので、本発明の演奏制御装置においても、かえ指時に
同様な音高制御を行うとよい。

【００３４】図６は、本発明の演奏制御装置が組み込ま
れた電子楽器のブロック構成図である。演奏制御装置、
音源装置など、機能ブロック毎に分割した装置として実
施する場合も説明するために、単体の電子楽器では特に
必要としないインターフェースを有している。図中、図
１と同様な部分には同じ符号を付している。大きく分け
て４個のユニットから構成されている。４１は入力音高
検出部、４２は操作子操作状態検出部、４３は発音音高
決定部、４４は音源部、４５はサウンドシステムであ
る。発音音高決定部４３は、楽音信号を発生する音源部
４４に対し楽音信号の発音を指示する発音指示手段と、
発音される楽音信号の音高を指定する音高指定手段とを
兼ね備えた発音指示および発音音高指定手段である。し
かし、両手段の機能を個別の手段で実現してもよい。マ
イクロホン１２または１４は、入力音高検出部４１に対
し、取り外し自在である。第１〜第３のピストンスイッ
チ３ａ〜３ｃ、かえ指可能化スイッチ６、オクターブ切
り替えスイッチ７等は、操作子操作状態検出部４２に対
して接続自在なリモートスイッチにすることができる。
スピーカ８は、サウンドシステム４５に対して接続自在
である。

【００３５】入力音高検出部４１において、演奏者が発
生させた振動音は、マイクロホン１２または１４によっ
て電気信号に変換され、入力アンプ５１によって増幅さ
れ、ピッチ検出部５２およびレベル検出部５３に入力さ
れる。ピッチ検出部５２は、振動音のピッチ（音高）を
検出し、その数値データを音高判定部５４に出力する。
このピッチ検出は、楽音や音声の分析技術として種々の
ものが知られているので、具体的な構成の説明は省略す
る。最も簡単な方法は、振動音のゼロクロス点間の時間
を検出すればよい。正確にはスペクトル解析を行えばよ
い。その際、入力される振動音には、ノイズや、人声音
のフォルマント周波数が含まれる。したがって、これら
の周波数成分を除去して、ピッチ検出精度を上げるため
に、ローパスフィルタあるいはノッチフィルタなどを設
けるとよい。

【００３６】一方、レベル検出部５３は、例えば、包絡
線検波によって、振動音の振幅レベル、いわゆるエンベ
ロープを検出する。この振幅レベルが第１の閾値を上に
超えたときに発音開始を行い、この振幅レベルが第２の
閾値（第１の閾値よりも小さくしてヒステリシスを持た
せる）を下回ったときに発音を終了させる。すなわち、
ノートオン、ノートオフを出力する。また、ノートオン
が継続中にレベルを検出して、楽音信号の出力特性を制
御するのに用いる。レベル検出は、マイクロホン１２ま
たは１４の出力ではなく、従来より、ブレスコントロー
ル型の電子管楽器で用いられているような、息圧センサ
を設けて、この出力を検出してレベル信号としてもよ
い。

【００３７】音高判定部５４は、ピッチ検出部５２で検
出されたピッチを、１２音平均律の音名の規定音高のい
ずれかに丸め込むことにより、音高の判定を行う。音高
判定部５４は、MIDI規格のノートナンバを用いて音高を
出力する。MIDIインターフェース５５は、発音開始時
に、ノートナンバを含むノートオンのMIDIメッセージ
を、発音音高決定部４３のMIDIインターフェース６１に
転送する。レベルをベロシティ値として一緒に出力する
こともできる。発音終了時には、ノートナンバを含むノ
ートオフのMIDIメッセージを転送する。ノートオンが継
続中、所定のタイミングでレベルを転送するために、コ
ントロールチェンジのMIDIメッセージを転送する。

【００３８】操作子操作状態検出部４２において、第１
〜第３のピストンスイッチ３ａ〜３ｃのオン／オフ状態
を、ピストンスイッチ操作状態検出部５６で検出する。
かえ指可能化スイッチ６のオン／オフ状態は、かえ指可
能化スイッチ操作状態検出部５７で検出する。オクター
ブ切り替えスイッチ７の切り替え状態は、オクターブ切
り替えスイッチ操作状態検出部５８で検出する。インタ
ーフェース５９は、各検出部の出力を発音音高決定部４
３のインターフェース６０に転送する。

【００３９】発音音高決定部４３において、MIDIインタ
ーフェース６１から入力される入力音高は、オクターブ
シフト部６２に入力される。インターフェース６０から
入力されるオクターブ切り替えスイッチ７の切り替え状
態は、オクターブシフト部６２の制御入力とされ、オク
ターブシフトをさせないか、あるいは所定量だけオクタ
ーブシフトされたノートナンバを出力させる。インター
フェース６０から入力される第１〜第３のピストンスイ
ッチ３ａ〜３ｃの操作状態、およびオクターブシフト部
６２が出力するノートナンバは、運指テーブル６３の参
照入力とされる。オクターブシフト部６２および運指テ
ーブル６３によって、図４，図５に示される運指図に従
った入力音高から発音音高への変換を行う。

【００４０】運指テーブル６３は、ROM（Read Only Mem
ory）等を用いて、入力された操作子の操作状態を表す
３ビットの数値と、オクターブシフト部６２が出力する
ノートナンバの数値とから、読み出しアドレスを決定
し、図４あるいは図５に示された運指図に従った音高
を、ノートナンバとして読み出す。インターフェース６
０から入力される、かえ指可能化スイッチ６のオン／オ
フ状態は、運指テーブル６３の変換条件入力となり、図
４，図５のいずれの運指図に従うかを、かえ指可能化ス
イッチ６のオン／オフ状態によって切り替える。

【００４１】なお、上述した説明では、発音する音域
が、トランペットで発音する音域と一致するようにして
いる。しかし、振動音の入力音域が、トランペットに与
える振動音の音域と一致するように、振動音の入力音高
のノートナンバを、直接に運指テーブル６３に入力し、
かつ、運指テーブルの出力音高をオクターブシフトさせ
て音源部４４に出力するようにしてもよい。また、図２
のようにカラオケ演奏に適したものとするために、オク
ターブシフト部６２において、演奏者が発声した音声信
号のノートナンバを変更して任意の調和関係にある音高
に変換してから、運指テーブル６３に出力してもよい。
これに代えて、運指テーブル６３の出力側においてノー
トナンバを変更して任意の調和関係にある音高に変換し
てもよい。

【００４２】LED駆動制御部６４は、運指テーブル６３
から出力されるノートナンバに基づいて、オクターブの
違いを区別しない音名を検出して、対応する１２個のLE
D９のうちの１個を点灯させる。音名をわかりやすく表
示するため、LEDの横に音名を印刷してもよいし、白鍵
音と黒鍵音のLEDを大小異なるようにしてもよい。入力
音高が運指図に定められた正確な音高である場合と、正
確な音高ではないが、許容範囲にある場合とを区別し
て、LED９の発光色を変更してもよい。この判定は、運
指テーブル６３から出力されるノートナンバが、運指テ
ーブル６３に入力されるノートナンバと比較すれば可能
である。一致していれば、LED９の発光色を例えば
「緑」とする。運指テーブル６３から出力されるノート
ナンバが、入力されたノートナンバよりも小さければ、
LED９の発光色を「赤」とする。逆に、運指テーブル６
３から出力されるノートナンバが、入力されたノートナ
ンバよりも大きければ、LED９の発光色を「青」とす
る。

【００４３】MIDIインターフェース６５は、MIDIインタ
ーフェース６１から入力されたノートオン、あるいは、
ノートオフのMIDIメッセージが有していたノートナンバ
を、運指テーブル６３から出力されるノートナンバに書
き換えて、音源部４４のMIDIインターフェース６６に転
送する。また、MIDIインターフェース６１からコントロ
ールチェンジが入力されたときには、そのまま転送す
る。

【００４４】図７は、図６に示したオクターブシフト部
６２の一具体例のブロック構成図である。上述した説明
では、１オクターブシフトアップの例を説明したが、こ
の図では、２オクターブシフトアップ、１オクターブシ
フトダウンも可能な例を示している。図中、７１はセレ
クタ、７２は値「−１２」が設定されたレジスタ、７４
は値「＋１２」が設定されたレジスタ、７６は値「＋２
４」が設定されたレジスタ、７３，７５，７７は加算器
である。運指テーブル６３から出力されたノートナンバ
は、セレクタのＢ端子、および、加算器７３，７５，７
７の入力端子の一方に入力される。加算器７３は、運指
テーブル６３から出力されたノートナンバとレジスタ７
２の数値「−１２」とを加算して、セレクタ７１のＡ端
子に出力する。加算器７５は、運指テーブル６３から出
力されたノートナンバとレジスタ７４の数値「＋１２」
とを加算して、セレクタ７１のＣ端子に出力する。加算
器７７は、運指テーブル６３から出力されたノートナン
バとレジスタ７６の数値「＋２４」とを加算して、セレ
クタ７１のＡ端子に出力する。セレクタ７１は、オクタ
ーブ切り替えスイッチ７による設定状態を示すデータに
よって、Ａ端子〜Ｄ端子の入力の１つを選択して、MIDI
インターフェース６５に出力する。

【００４５】図８は、図６に示した運指テーブル６３の
一具体例のブロック構成図である。図中、８１は図４の
運指図に対応する、かえ指不可の運指テーブル、８２は
図５の運指図に対応するかえ指可能の運指テーブルであ
る。８３はセレクタである。図８においては、図６に示
した運指テーブル６３として、２個のテーブルを用い、
参照入力は共通に入力して、セレクタ８３によっていず
れか一方からノートナンバを出力する。即ち、スイッチ
６が「ハイ；”１”」のとき、テーブル８２側をセレク
トする。さらに、上述したオクターブシフト部６２を設
ける代わりに、シフトさせるオクターブ量毎に、運指テ
ーブルを用意して、オクターブ切り替えスイッチの操作
状態によって切り替えてもよい。

【００４６】かえ指可能運指テーブル８２のみを使用
し、かえ指不可の場合は、かえ指の操作状態は論理回路
で検出し、かえ指可能運指テーブル８２の出力を用いな
いようにしてもよい。かえ指操作状態を、典型的な第３
ピストンスイッチ３ｃの単独押圧のみに限ることができ
る。この場合、特に、かえ指の操作状態は論理回路で簡
単に検出できる。さらに、運指テーブル自体を、ROMで
構成する代わりに論理回路を用いて構成してもよい。入
力音高を入力条件として、出力音高を選択する。上述し
た「かえ指」による音高指定と標準の運指による音高指
定の違いを出すために、「かえ指」によって音高を指定
したときには、規定音高からずらせるとよい。この音高
の変更を行うには、MIDIメッセージとしてピッチベンド
を用いればよい。ピッチベンド量を、出力音高とともに
運指テーブル６３に登録しておけばよい。

【００４７】図６に戻り、音源部４４において、楽音信
号発生部６７は、MIDIインターフェース６６にノートオ
ンが入力されると、これに含まれたノートナンバの音高
の楽音信号を発生してDSP６８に出力する。ノートオフ
のMIDIメッセージが入力されると、楽音信号の発生を停
止させる。ノートオン中は、MIDIインターフェース６６
にコントロールチェンジが入力されると、これに含まれ
たレベルをDSP６８に出力する。ノートオンのMIDIメッ
セージにレベルがベロシティとして含まれている場合に
は、これもDSP６８に出力する。

【００４８】音源方式としては種々のものが知られてい
る。ブラス演奏用の物理モデル音源があるが、必ずしも
これを使用する必要はない。波形メモリ音源方式、ＦＭ
音源方式でもよい。DSP６８は、楽音信号発生部６７で
生成された楽音信号の振幅レベルを制御するとともに、
残響音を付加してサウンドシステム４５のアンプ６９に
出力する。アンプ６９の出力はスピーカ８から音響信号
として出力される。

【００４９】上述したブロック構成図において、単体楽
器としない場合は、入力音高検出部４１、操作子操作状
態検出部４２、発音音高決定部４３、音源部４４、サウ
ンドシステム４５のユニットに分離したり、一部の複数
のユニットを一体化したりすることもできる。入力音高
検出部４１および発音音高決定部４３を一体化した場合
には、MIDIインターフェース５５，６１を省略できる。
音高判定部５４を省略して、ピッチ検出部５２が出力す
るピッチデータから、演算により、直接的に、運指テー
ブル６３が出力する発音音高を出力することもできる。
検出部４２および発音音高決定部４３を一体化した場合
には、インターフェース５９，６０を省略することがで
きる。発音音高決定部４３および音源部４４を一体化し
た場合には、MIDIインターフェース６５，６６を省略す
ることができる。

【００５０】図６〜図８に示した機能ブロックは、相当
の部分をハードウエアロジックで実現できるが、信号処
理的な部分は、汎用CPU（Central Processing Unit）や
DSP（Digital Signal Processor）によって容易に実現
できる。以下、汎用のCPUを用いて本発明の演奏制御装
置を実現する構成例を説明する。図９は、本発明の演奏
制御装置を実現するためのハードウエア構成図である。
図９（ａ）は、単体型の電子楽器として実現する場合
の、図９（ｂ）はパーソナルコンピュータに入力装置部
分を接続して実現する場合のハードウエア構成図であ
る。図９（ａ）において、９１はバス、９２はCPU、９
３はROM、９４はRAM（Random Access Memory）、９５は
アナログ入力インターフェース、９６は設定操作子、９
７は表示器、９８は外部記憶装置、９９は外部接続イン
ターフェース、１００は音源回路、１０１はサウンドシ
ステムである。

【００５１】バス９１には、各ハードウエアブロックが
接続されて、相互のデータを転送する。CPU９２は、ROM
９３に記憶されたプログラムを読み出し、RAM９４をワ
ーキングエリアとして実行することにより、電子楽器と
しての動作を実行する。ROM９３には、図６に示した運
指テーブル６３など、パラメータを変換するテーブル、
自動演奏用の楽曲データなどが記憶されている。演奏者
によって形成された振動音は、マイクロホン１２，１４
から入力され、アナログ入力インターフェース９５にお
いて、A/D変換されてバス９１に入力される。第１〜第
３ピストンスイッチ３ａ〜３ｃのオン／オフ出力、およ
び設定操作子９６の出力もバス９１に入力される。

【００５２】設定操作子９６は、図１では、かえ指可能
化スイッチ６やオクターブ切り替えスイッチ７である
が、楽音信号の音色設定や効果の設定、自動演奏の設定
と、開始／停止の操作など、電子楽器が一般に有する設
定操作子を有してもよい。表示器９７は、図１に示し
た、１オクターブ内の音名を表示するLED９のほか、設
定された音色や効果等の設定メニューの表示、演奏の動
作モードなどの一般的な表示を行う液晶表示パネルLCD
を有してもよい。

【００５３】外部記憶装置９８として、ＩＣメモリカー
ドの記録再生装置やフレキシブル磁気ディスク駆動装置
を備えてもよい。これらの記録媒体を介して、演奏を外
部装置で再生したり、外部装置で作成された曲データを
再生したりすることができる。また、振動音の音高と複
数の操作子の操作状態の組み合わせとを入力して、楽音
信号を生成するプログラムを、外部記憶装置９８の記録
媒体に記憶しておき、これを実行するようにしてもよ
い。外部接続インターフェース９９は、MIDIインターフ
ェース、RS-232C、USB（Universal Serial Bus）、ある
いは1EEE1394などのインターフェースである。演奏デー
タの入出力を、外部接続された電子楽器やパーソナルコ
ンピュータとの間で行うことができる。

【００５４】音源回路１００は、図６に示した、楽音信
号発生部６７、DSP６８に相当し、デジタル信号をアナ
ログ信号に変換してサウンドシステム１０１に出力す
る。サウンドシステム１０１では音量が制御される。図
６に示した、ピッチ検出部５２、音高判定部５４などの
機能は、CPU９２がプログラムを実行することにより行
うが、これらの機能を実行する専用のDSPを用いてもよ
い。図６に示した運指テーブル６３は、ROM９３に代え
てRAM９４に記憶してもよい。外部記憶装置１００の記
録媒体から、あるいは、外部接続インターフェース１０
１からRAM９４に記憶させる。

【００５５】一方、図９（ｂ）においては、入力装置部
分を接続し、パーソナルコンピュータのCPU１１２を用
いて機能を実行する。１１１はバス、１１２はCPU、１
１３はROM、１１４はRAMである。１１５はアナログ入力
インターフェースである。１１６はキーボード，マウス
であって、図９（ａ）の設定操作子９６の機能も有し、
図１のかえ指可能化スイッチ６、オクターブ切り替えス
イッチ７を含む。図９（ａ）に示した設定操作子９６の
機能も有する。１１７は表示装置であって、CRT（Catho
de Ray Tube）や液晶ディスプレイ等である。１１８は
外部記憶装置であって、ハード磁気ディスク、CD-ROM
（Compact DiscRead Only Memory）、フレキシブル磁気
ディスク（FD）などである。このパーソナルコンピュー
タは、音源回路１２２、サウンドシステム１２３を持
ち、電子楽器の機能を有する。

【００５６】ROM１１３には、基本入出力システム（BIO
S）やオペレーティングシステム（OS：Operating Syste
m）起動プログラムが記憶されている。CPU１１２は、外
部記憶装置１１８のハード磁気ディスクに記憶されたOS
およびアプリケーションプログラムをRAM１１４にロー
ドして処理を行う。RAM１１４には、図６に示した運指
テーブル６３を記憶する領域も設けられる。CPU１１２
は、OSを実行して、キーボード，マウス１１６、表示装
置１１７、外部記憶装置１１５を制御してコンピュータ
の全体の動作制御を行う。

【００５７】音源回路１１８は、図６に示した楽音信号
発生部６７およびDSP６８を有して、ハードウエア構成
で実現するほか、CPU１１２がソフトウエア音源プログ
ラムを実行して生成した楽音信号を、D/A変換器でアナ
ログ信号にしてサウンドシステム１２２に出力する場合
もある。通信インターフェース１２１は、演奏データ
を、インターネット上のパーソナルコンピュータやサー
バから、ダウンロードやストリーミング再生するほか、
これらにアップロードする。本発明を実現するためのア
プリケーションプログラムや、図６に示した運指テーブ
ルなどの各種データは、外部記憶装置１１８に装填され
るCD-ROM等の外部記憶媒体からハード磁気ディスク記憶
しておくか、通信インターフェース１２１を介してサー
バからハード磁気ディスクにダウンロードする。

【００５８】図１０〜図１２は、CPUがプログラム実行
することにより演奏入力機能を実現する場合の動作を説
明する第１〜第３のフローチャートである。すなわち、
演奏者により与えられた振動音を入力するとともに、第
１〜第３のピストンスイッチ３ａ〜３ｃの操作状態を検
出し、音源部４４に対してMIDIメッセージを送出する演
奏入力部分の動作である。説明を簡単にするため、オク
ターブシフトの処理、および、かえ指を可能化するか否
かの判定処理を省略している。MIDIメッセージを送出す
る点を除けば、図９（ａ），図９（ｂ）に示したCPU９
２または１１２も同様の処理を行えばよい。電源がオン
で開始し、電源が断になるまで、繰り返し実行されるも
のとして説明するが、電子楽器のメインの処理フローの
一部に埋め込んだり、タイマー割り込み処理で実行した
りしてもよい。

【００５９】図１０のＳ１３１において、マイクロホン
から入力された振動音の入力レベルLevelを取り込む。
Ｓ１３２において、入力レベルLevelが所定値以上であ
るか否かを判定し、そうであればＳ１３３に処理を進
め、そうでなけれはＳ１３１に戻って処理を繰り返す。
Ｓ１３３において、マイクロホンから入力された振動音
のピッチ検出データを取り込む。Ｓ１３４において、ピ
ッチ検出データに音名に対応する音高への丸め込み処理
を行うことにより、入力ノートナンバNotenuminを判定
する。Ｓ１３５において、図１２に示した操作子操作状
態検出処理を行い、ピストンスイッチ操作状態（運指デ
ータ）p1〜p3を得る。

【００６０】図１２のＳ１６１において、ピストンスイ
ッチ３ａのオンイベントがあるか否かを判定し、あれば
Ｓ１６２に処理を進め、変数p1を１としてＳ１６３に処
理を進め、なければ直ちにＳ１６３に処理を進める。Ｓ
１６３において、ピストンスイッチ３ａのオフイベント
があるか否かを判定し、あればＳ１６４に処理を進め、
変数p1を0に戻してＳ１６４に処理を進め、なければ直
ちにＳ１６５に処理を進める。Ｓ１６５〜Ｓ１７２にお
いては、ピストンスイッチ３ｂ，３ｃについて同様の処
理を行い、変数p1，p2，p3の値を決定して図１０のＳ１
３６に戻る。

【００６１】図１０のＳ１３６において、ピストンスイ
ッチ操作状態（運指データ）p1〜p3、入力ノートナンバ
Notenuminに応じて、図４または図５に示された運指図
に対応した運指テーブルを参照し、出力ノートナンバNo
tenumoutを決定する。ここで、図４または図５に示した
運指図で出力ノートナンバが指定されていない無音の領
域であるときには、出力ノートナンバNotenumoutを、特
別の値、例えば0とする。この他、運指図の発音可能範
囲の上下限を超える場合も、同様に無音の領域として、
出力ノートナンバNotenumoutを特別の値にする。Ｓ１３
７においては、直前のＳ１３６で運指テーブルの無音領
域が指定されたか否かを、上述した例では、Notenumout
＝0であるか否かによって判定する。そうであればＳ１
３１に処理を戻し、そうでなければ、ノートオンを音源
部に出力するＳ１３８以降のステップに進める。

【００６２】Ｓ１３８において、出力ノートナンバNote
numoutをラスト出力ノートナンバLastNotenumoutとして
保持させる。Ｓ１３９において、ラスト出力ノートナン
バLastNotenumoutから、１オクターブ内の音名(C〜B）
を求め、12個のLEDの中で、この音名に対応するものを
点灯させる。Ｓ１４０において、ノートオンのMIDIメッ
セージを音源部に出力する。このノートオンのMIDIメッ
セージには、ラスト出力ノートナンバLastNotenumoutが
含まれる。加えて、ベロシティとして、Ｓ１３１におい
て取り込まれた入力レベルLevelを含ませてもよい。

【００６３】Ｓ１４１において、入力レベルLevelを取
り込む。Ｓ１４２において、入力レベルLevel が所定値
以上であるか否かを判定する。所定値以上であれば、ノ
ートオンが継続中であるとして、次の図１１に示すＳ１
４５に処理を進める。そうでなければ、Ｓ１４３に進め
て、先にＳ１３９において点灯させたLEDを消灯させ、
Ｓ１４４において、ノートオフのMIDIメッセージを音源
部に出力する。ノートオフには、ラスト出力ノートナン
バLastNotenumoutが含まれる。Ｓ１４４の処理を終えれ
ば、Ｓ１３１に処理を戻して、再び、マイクロホンの入
力レベルLevelを取り込む。

【００６４】図１１のＳ１４５において、入力レベルLe
velを取り込む。Ｓ１４６において入力レベルLevelを音
源部に出力する。出力の方法としては、コントロールチ
ェンジのMIDIメッセージを用いればよい。Ｓ１４７にお
いて、ピッチ検出データを取り込み、Ｓ１４８におい
て、Ｓ１３４と同様に入力ノートナンバNotenumNinを判
定する。Ｓ１４９において、図１２に示した操作子操作
状態検出処理を行い、Ｓ１５０において、Ｓ１３６と同
様に、ピストンスイッチ操作状態（運指データ）p1〜p
3、入力ノートナンバNotenuminに応じて、運指テーブル
を参照し、出力ノートナンバNotenumoutを決定する。

【００６５】Ｓ１５１において、Ｓ１３７と同様に、直
前のＳ１５０で運指テーブルの無音領域が指定されたか
否かを判定する。そうであればＳ１５２に処理を進め、
そうでなければＳ１５４に処理を進める。Ｓ１５２にお
いて、先のＳ１３９、または、後述するＳ１５８におい
て点灯させたLEDを消灯させ、Ｓ１５３において、ノー
トオフのMIDIメッセージを音源部に出力する。ノートオ
フには、ラスト出力ノートナンバLastNotenumoutが含ま
れる。Ｓ１５３の処理を終えれば、図１０のＳ１３１に
処理を戻して、再び、マイクロホンの入力レベルLevel
を取り込む。

【００６６】Ｓ１５４において、出力ノートナンバNote
numoutがラスト出力ノートナンバLastNotenumoutと一致
するか否かを判定する。一致するときには、図１０のＳ
１４１に処理を戻して、ノートオンが継続中の処理を行
う。一致しないときにはＳ１５５に処理を進める。一致
しないということは、演奏者が振動音（音声）を与え続
けている状態で、振動音の音高を変更したか、あるい
は、第１〜第３のピストンスイッチ３ａ〜３ｃの押し替
え操作をしたことを意味する。

【００６７】Ｓ１５５において、出力ノートナンバNote
numoutを、ラスト出力ノートナンバLastNotenumoutとし
て保持させ、Ｓ１５６において、先のＳ１３９、また
は、後述するＳ１５８において点灯させたLEDを消灯さ
せる。Ｓ１５７において、ノートオフのMIDIメッセージ
を音源部に出力する。このノートオフには、Ｓ１５５に
おいて書き換えられる前の、ラスト出力ノートナンバLa
stNotenumoutが含まれる。Ｓ１５８においては、Ｓ１３
９と同様に、Ｓ１５５において書き換えられた後のラス
トノートナンバLastNotenumoutから、１オクターブ内の
音名(C〜B）を求め、12個のLEDの中で、この音名に対応
するものを点灯させる。Ｓ１５９において、ノートオン
のMIDIメッセージを音源部に出力する。このノートオン
には、Ｓ１５５において書き換えられた後の、ラスト出
力ノートナンバLastNotenumoutを含む。Ｓ１５９の処理
が終了すれば、Ｓ１４１に戻って、再び、ノートオンの
継続中の処理を行う。

【００６８】上述したフローチャートにおいて、Ｓ１４
６における、入力レベルLevel検出によるコントロール
チェンジは必ずしも必要としない。例えば、ノートオン
時に上述したレベルをベロシティとして音源部に転送す
るだけでも、楽音信号のレベル制御が可能である。ま
た、ノートオン中は、Ｓ１４６を通過するたびに、コン
トロールチェンジを音源部に出力している。しかし、前
回のステップＳ１４６において検出されたレベルから、
所定値以上の変化があったときにだけ、コントロールチ
ェンジを出力したり、このステップＳ１４６を複数回通
過したときにのみ、コントロールチェンジを出力したり
してもよい。

【００６９】コントロールチェンジで楽音信号の出力特
性の何を変更するかは、これに含まれるコントロールナ
ンバを設定することによって、ユーザが自由に決めるこ
とができる。トランペットの場合、強奏によって倍音数
が増加するので、例えば、レベルによって、音量レベル
とフィルタのカットオフ周波数とを制御するとよい。な
お、制御対象とする出力特性は、MIDIメッセージを受信
する音源部側で任意に設定変更してもよい。

【００７０】上述した説明では、トランペットをモデル
とした演奏制御装置について説明した。しかし、運指は
トランペットの運指に忠実に従う必要はない。また、音
源部の音色もトランペットに制約されない。トランペッ
トと同様に、リップ・リードであり、かつ、運指によっ
て共鳴の倍音成分を決める、コルネット、ホルン、チュ
ーバ等の金管楽器の音色を用いたり、その他、自由に音
色を選択して演奏すればよい。演奏者が声帯からの音声
で入力音高を与える場合、発音する母音や子音を変えた
り、発音の仕方によって、楽音信号のノートオンやノー
トオフのタイミング、あるいは、音量レベルを自由に変
更したりすることができる。

【００７１】上述した説明では、トランペットをモデル
にしたので、演奏者の与える振動音の音高と操作子操作
状態の組み合わせとによって楽音信号の音高を決定して
いる。従来、リコーダに類似した外観の電子管楽器が知
られている。この電子管楽器では、演奏者の息圧のレベ
ルを検出してノートオンとノートオフとを決定し、発音
音高は、操作子の運指によって決めている。そこで、演
奏者の与える振動音の音高に代えて、演奏者の与える息
圧のレベルを採用し、息圧のレベルと操作子操作状態の
組み合わせとによって楽音信号の音高を決定してもよ
い。この場合、例えば、息圧のレベルが第１の閾値を上
に超えたときに発音開始を行い、この息圧のレベルが第
２の閾値（第１の閾値よりも小さくしてヒステリシス特
性を持たせる）を下回ったときに発音を終了させればよ
い。すなわち、ノートオン、ノートオフを出力する。

【００７２】

【発明の効果】本発明は、上述した説明から明らかなよ
うに、トランペットのように、演奏者が与える振動音
と、操作子の操作状態の組み合わせとに基づいて、簡単
に演奏ができるという効果がある。また、アコースティ
ック楽器の運指練習装置としての効果も大きい。手指に
よる操作子の操作状態以外に、演奏者の与える振動音の
音高を入力に用いているので、操作子の数を少なくする
ことができるという効果がある。その結果、操作子入力
部分の設置面積が小さいので、リコーダ型の電子管楽器
よりも小型化することができ、マイクロホンの把持部に
操作子を設置することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の演奏制御装置をトランペット形状の
電子楽器に組み込んで実現する場合の説明図である。

【図２】本発明の演奏制御装置を、サウンドシステム
する演奏入力装置に組み込んで実現する場合の形態の説
明図である。

【図３】現代の短管トランペットの倍音構造と操作子
の押圧状態との関係を示す説明図である。

【図４】本発明の演奏制御装置の運指図の第１の例を
示す説明図である。

【図５】本発明の演奏制御装置の運指図の第２の例を
示す説明図である。

【図６】本発明の演奏制御装置が組み込まれた電子楽
器のブロック構成図である。

【図７】図６に示したオクターブシフト部の一具体例
のブロック構成図である。

【図８】図６に示した運指テーブルの一具体例のブロ
ック構成図である。

【図９】本発明の演奏制御装置を実現するためのハー
ドウエア構成図である。

【図１０】演奏入力機能をCPUがプログラム実行する
ことにより実現する場合の動作を説明する第１のフロー
チャートである。

【図１１】演奏入力機能をCPUがプログラム実行する
ことにより実現する場合の動作を説明する第２のフロー
チャートである。

【図１２】演奏入力機能をCPUがプログラム実行する
ことにより実現する場合の動作を説明する第３のフロー
チャートである。

【符号の説明】

１…本体部、２，２１，２２…マウスピース、２１ａ…
息抜き兼唾液排出穴、３ａ，３ｂ，３ｃ…第１，第２，
第３のピストンスイッチ、４…制御部、１２，１４…マ
イクロホン、５…電源スイッチ、６…かえ指可能化スイ
ッチ、７…オクターブ切り替えスイッチ、８…スピー
カ、９…発光ダイオード、１１…演奏者の唇、１３…カ
バー、１５…固着具、３１…把持部、３１ａ…マイクロ
ホン部、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…第１〜第３の押しボ
タンスイッチ、３４…出力モード切り替えスイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】振動音の音高を入力する音高入力手段
と、複数の操作子の操作状態を入力する操作子状態入力手段
と、楽音信号発生装置に対し楽音信号の音高を指定する音高
指定手段を有し、前記複数の操作子の各操作状態の組み合わせに応じて、
隣接しない複数の候補音名に対応した複数の候補音高が
割り当てられ、かつ、前記各候補音高に対し、該候補音
高を含む許容範囲が設定されており、前記音高指定手段は、入力された前記振動音の音高が、
入力された前記複数の操作子の各操作状態の組み合わせ
に応じて割り当てられた前記複数の候補音高の中の、あ
る１つの候補音高の前記許容範囲にある音高と所定の対
応関係にあるときに、前記ある１つの候補音高を、前記
楽音信号の音高として指定するものである、ことを特徴とする演奏制御装置。
【請求項２】前記各候補音高に対する前記許容範囲
は、複数の音名に対応する複数の音高を含むものであ
る、ことを特徴とする請求項１に記載の演奏制御装置。
【請求項３】前記各候補音高に対する前記許容範囲
は、前記各候補音高に対し直近の前記候補音高の前記許
容範囲と互いに接している、ことを特徴とする請求項２に記載の演奏制御装置。
【請求項４】前記楽音信号発生装置に対し楽音信号の
発音を指示する発音指示手段を有し、前記各候補音高に対する前記許容範囲は、前記各候補音
高からの広がりに制限が設けられており、前記音高指定手段は、前記入力された振動音の音高が、
前記入力された複数の操作子の各操作状態の組み合わせ
に応じて割り当てられた前記複数の候補音高の前記いず
れの許容範囲にある音高とも所定の対応関係にないとき
に、前記発音指示手段が前記楽音信号の発音を指示する
ことを禁止するものである、ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に
記載の演奏制御装置。
【請求項５】前記振動音のレベルまたは該振動音を生
成する源となる息圧のレベルを入力するレベル入力手段
と、前記楽音信号発生装置に対し、前記楽音信号の出力特性
を指定する楽音信号の出力特性指定手段を有し、前記楽音信号の出力特性指定手段は、前記レベルに応じ
て前記楽音信号の出力特性を指定するものである、ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に
記載の演奏制御装置。