JP2004271783A - 電子楽器および演奏操作装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】従来、ピアノやギターでは、両手の指を楽器に合わせてさまざまに動かす訓練が必要である。トランペットやクラリネットでは、指の練習に加えて、アンブローシャと呼ばれる唇や舌の訓練が必要である。これらの訓練は、長期間かかるのが普通である。個々の楽器の知識や習熟を必要としない電子楽器として、五線譜を押して演奏する楽器が知られているが、更に音楽表現ができる楽器が必要である。
【解決手段】2次元、あるいは3次元上の座標位置を選択することにより、音階、音の強さなどの楽音の発生と制御ができ、特別の訓練なしに演奏を可能とし、種々の音楽表現も可能にする電子楽器を提供する。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の楽器演奏に習熟していない人が容易に曲目演奏でき、かつ上達が可能な電子楽器であって、指または手で指示することが容易にできる電子楽器等に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ピアノやギターでは、両手の指を楽器に合わせて適切に動かす訓練が必要である。トランペットやクラリネットでは、指の練習に加えて、アンブローシャと呼ばれる唇や舌の訓練が必要である。これらに習熟するには、普通、長期間の訓練を必要とする。一方、個々の楽器の知識や習熟を必要としない電子楽器として五線譜を押して演奏する楽器が知られている(特許文献1参照)。特許文献1の楽器は、盤上に、線状のセンサーを楽譜の五線譜として設置し、これを押したりする事によって音楽を演奏する電子楽器であり、何等の知識も習練も必要としないで、演奏出来る。
【0003】
【特許文献1】
特開平5−240262号公報(第1頁、第1図等)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術において、本法は音階のみの制御で表現能力が不十分であるため、楽器演奏の楽しみに欠ける。また、訓練により能力が向上する度合いが少なく、スキルを競うことも楽器演奏の楽しみであるにも関わらず、スキル向上が十分に楽しめない。
【0005】
また、表示されている音符の上を押下するので、演奏者の腕、手により音符が見えにくく、演奏しにくい点もある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の電子楽器は、2次元、あるいは3次元上の座標位置を選択することにより、特別の訓練なしにある程度の演奏を可能とし、更に種々の音楽表現も可能にする電子楽器を提供できる。また、訓練により上達も期待でき、楽器演奏を真に楽しむことができる。そのために、本発明の電子楽器は、具体的には、以下の構成をとる。
【0007】
(1)一の領域の二次元上の押下位置情報または座標情報を取得し、Y軸を音階、X軸を音の強さとして楽音を発生するための情報を生成し出力する演奏操作装置を備える。
【0008】
(2)一の領域の二次元上の押下位置情報と、押下強度情報(または押圧情報)とを取得し、押下位置情報を音階、押下強度情報を音の強さとして楽音を発生するための情報を生成し出力する演奏操作装置を備える。
【0009】
(3)一の領域の二次元上の押下位置の軌跡情報を取得し、Y軸を音階として楽音を発生するための情報を生成し出力する演奏操作装置を備える。
【0010】
(4)上記軌跡情報により楽音の制御を行うための情報を生成し出力する演奏操作装置を備える。
【0011】
(5)演奏操作装置に楽譜を表示する。
【0012】
(6)演奏操作装置の上記領域とは別領域の二次元上の押下位置情報を取得し、押下位置情報により、楽器を選択して選択した楽器音を発生させるための情報や、奏法を選択して選択した奏法による楽音を発生させるための情報を生成し出力する演奏操作装置を備える。
【0013】
(7)演奏操作装置の上記押下位置での押下強度情報を取得し、楽音の特性を制御するための情報を生成し出力する演奏操作装置を備える。
【0014】
(8)3次元空間上の指示座標情報を取得し、Y軸を音階、X軸を音の強さをとして楽音を発生させるための情報を生成し出力する演奏操作装置を備える。
【0015】
(9)3次元空間上の指示座標情報を取得し、指示座標情報から楽音を制御するための情報を生成し出力する演奏操作装置を備える。
【0016】
(10)3次元空間上の指示座標情報から、楽器を選択して選択した楽器音を発生させるための情報や、奏法を選択して選択した奏法による楽音を発生させるための情報を生成し出力する演奏操作装置を備える。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子楽器等の実施形態について図面を参照して説明する。なお、実施の形態において同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行うので、再度の説明を省略する場合がある。
【0017】
(実施の形態1)
図1は、本発明の電子楽器の演奏操作部を示す外観図である。演奏操作部10は、液晶タッチパネル11を備えている。液晶タッチパネル11は、液晶表示機能を有し、図1に示すような、演奏用の五線譜、音符、休符などの各種図形やアイコン、文字などが表示される。また、タッチパネル機能を有し、指で押さえた場所を液晶タッチパネル11上の座標情報(または、押下位置情報)として検知できる。
【0018】
12は、楽器選択用に設けた楽器エリアであって、バイオリンとフルートが選択できるように各選択用のボタンが表示されている。13は、奏法エリアであって、ビブラート、トレモロ、ピッチカートが選択できるように各選択用のボタンが表示されている。曲目エリア14には、曲番号が表示される。テンポエリア15には、テンポが数字で表示される。楽譜エリア16は、演奏すべき音符を表示するエリアであり、五線譜とともに、次に演奏すべき音符が少なくとも1つ表示される。図1では、2つの音符が表示されている。17は、演奏エリアであり、五線譜が表示されている。なお、図1の奏法エリアにおいて、ビブラート、トレモロ、ピッチカートの他、トリル、レガート、サステイン、ピチカートなどの他の奏法も選択可能であっても良い。
【0019】
演奏操作部10の操作方法について説明する。まず、楽器エリア12の所望の楽器名を触り楽器を選択する。次に、所望の曲目の番号が出るまで曲目エリア14を触り、所望の番号が表示されたら指を離す。次に、奏法エリア13を触り、ビブラートを掛けるか、トレモロを掛けるか、ピッチカートを掛けるか、などを選択する。なお、このエリアは選択しなくともよい。曲目が決まると、最初の音符と次の音符が楽譜エリア16に表示される。テンポエリア15を触り希望のテンポ速度が現れたら指を離す。テンポ速度の数字は、その速度に応じた拍子を数字の点滅で示す。演奏者は、音符の五線譜上の位置を見て、それと同じ五線譜上の位置を演奏エリア17において触る。触ると演奏が開始される。演奏者は、楽譜エリア16に表示された音符の長さにしたがって、演奏エリア17を触ってゆく。演奏が進むにしたがって、楽譜エリア16には、次々に音符や休符が表示される。演奏者は、その表示を見ながら、演奏エリア17の五線譜を触ってゆく。曲の最後には、複縦線などの終わりを示す記号を表示する。楽譜エリアに表示された音符は、演奏するタイミングで、その色を変えるようにしてもよい。また、点滅の開始でその音符の演奏の開始を示してもよい。音符は、右から左方向へスクロールするようにしてもよい。
【0020】
図2は、図1で説明した操作にしたがって、曲目選択、テンポ選択、楽器選択、奏法選択を行い、演奏操作により、選曲した楽曲を演奏する電子楽器のブロック構成図である。図2において、表示制御部20は、上記説明した各種表示を行うための表示情報を液晶タッチパネル21に与える。液晶タッチパネル21は、表示制御部20から与えられる表示情報を、液晶パネル上に表示する。液晶タッチパネル21は、その表面の触られている位置に関してそのX軸、Y軸の情報を生成するための情報を座標検出部22に与える。座標検出部22は、触られている位置を(X、Y)座標情報として出力する。
【0021】
楽譜情報記憶部23は、複数の曲目についての音符、休符、テンポなどからなる楽譜情報を記憶している。楽譜情報のデータ構造等は問わない。曲目テンポ検出部29は、座標検出部22から供給される座標情報に、曲目エリア14の座標値が含まれるかどうかを監視し、曲目エリア14の座標値を検知すると、その触られている時間を計数し、計数時間が一定値を超えるたびに、曲目値増加情報を楽譜情報記憶部23に与える。楽譜情報記憶部23は、演奏曲目の曲目値を1だけ増加させ、曲目値情報を表示制御部20に与える。表示制御部20は、与えられた曲目値情報を、曲目エリア14に表示する。曲目エリア14から指を離すと、座標検出部22から供給される座標情報から曲目エリアの座標がなくなり、曲目選択が終了する。
【0022】
曲目テンポ検出部29は、座標検出部22から供給される座標情報に、テンポエリア15の座標値が含まれるかどうかを監視し、テンポエリア15の座標値を検知すると、その触られている時間を計数し、計数時間が一定値を超えるたびに、テンポ増加情報を楽譜情報記憶部23に与える。楽譜情報記憶部23は、演奏曲目のテンポ値を1だけ増加させ、テンポ情報を表示制御部20に与える。表示制御部20は、与えられたテンポ情報を、テンポエリア15に表示する。座標検出部22から供給される座標情報からテンポエリア15の座標がなくなれば、テンポ選択が終了する。なお、テンポ情報のデータ構造は問わない。
【0023】
楽器検出部27は、座標検出部22から供給される座標情報から楽器エリア12の座標値を監視し、楽器エリア12の座標値を検知すると、その触られている位置がどの楽器かを調べ、その位置に従って、楽器番号情報を楽音発生部24に与える。なお、楽器番号情報のデータ構造は問わない。
【0024】
奏法検出部28は、座標検出部22から供給される座標情報から奏法エリア13の座標値を監視し、奏法器エリアの座標値を検知すると、その触られている位置がどの奏法かを調べ、その位置に従って、奏法情報を楽音発生部24に与える。なお、奏法情報のデータ構造は問わない。
【0025】
音階検出部25は、座標検出部22から供給される座標情報に演奏エリア17の座標値が含まれるかどうかを監視し、楽器エリア17の座標値を検知すると、その触られている位置が五線譜のどの位置かを調べ、その位置に従って、音階情報を楽音発生部24に与える。五線譜のどの位置かは、液晶タッチパネル21のY軸方向の位置により決まる。一方、演奏エリア17のX軸方向の位置により、音量を制御する。このために、音量検出部26は、座標検出部22から供給される演奏エリア17の座標値を監視し、演奏エリア17の座標範囲にある場合、そのX軸方向の座標値の大小にしたがって、音量情報を楽音発生部24に与える。X軸の右方向ほど音量を大きくするものとする。
【0026】
楽音発生部24は、与えられた楽器情報、奏法情報、音階情報、音量情報にしたがって、楽音(楽音信号)を発生する。
【0027】
曲目選択後、最初に、演奏エリアの五線譜上を触ったタイミングを、曲目テンポ検出部29は検出し、演奏開始情報を楽譜情報記憶部23に与える。楽譜情報記憶部23は、演奏開始情報を受け取ると、選曲された曲目の楽譜情報の音符情報を、選定されたテンポにしたがって、表示制御部20に次々に与え、表示制御部20は、与えられた音符、休符など楽譜情報を表示して行く。
【0028】
演奏者は、楽譜エリア16に表示される音符や休符を見ながら、演奏エリアを触って行く。楽音発生部24は、演奏エリア17の操作に従った楽音を発生し、音楽演奏ができることになる。演奏の途中で、楽器エリア12や奏法エリア13を触ると、楽器を変更したり、奏法を変更選択したりできる。演奏エリア17において、左右の位置を変更すると音量を変えることができ、クレッシェンドやデクレッシェンドなどの表現を行うことができる。
【0029】
以上、本実施の形態によれば、2次元の座標位置を選択することにより、特別の訓練なしにある程度の演奏を可能とし、更に種々の音楽表現も可能にする電子楽器を提供できる。また、演奏の途中で、楽器を変更したり、奏法を変更したりするなど、高度で複雑な演奏も訓練によって可能となる。
【0030】
(実施の形態2)
図2において、楽譜情報記憶部23は、曲目に応じて使用できる楽器をひとつあるいは複数種類用意しておき、その楽器名を、表示制御部20を介して液晶タッチパネル21上の楽器エリア12に表示し、楽譜情報記憶部23は、楽器情報を楽音発生部24にも与えて、楽器検出部27から与えられる楽器番号情報を元に、使用する楽器名を特定するようにしてもよい。楽譜情報記憶部23は、曲目に応じて使用できる奏法をひとつあるいは複数種類用意しておき、その奏法名を、表示制御部20を介して、液晶タッチパネル21上の奏法エリア13に表示し、楽譜情報記憶部23は、奏法情報を楽音発生部24にも与えて、奏法検出部27から与えられる奏法情報を元に、使用する奏法を特定するようにしてもよい。曲目エリア14、テンポエリア15には、数字の「+」、「−」指定エリアを設けて、数字の増減を選択できるようにしてもよい。曲目エリアには、選択できる曲名を複数表示し、直接的に演奏する曲名を選択するようにしてもよい。楽譜エリアには、音符や休符だけでなく、クレッシェンドやデクレッシェンドなどの表現記号を表示してもよい。オクターブを越える音域の演奏を行えるように、演奏エリアには、五線譜に加えてその上下に加線を加えて表示するのが好ましい。高音部記号に加えて低音部記号の五線譜を表示するようにしてもよい。
【0031】
楽器エリアの楽器名を選択する際に、それらの楽器エリアの右側を触った場合、と左側を触った場合とでは、同じ楽器でもその音色を変えられるようにしてもよい。音色を明るいものから暗いものまで、触る位置により変更できるようにする。また、楽器エリアのビブラートやトレモロ奏法を選択する際に、それらの奏法エリアの右側を触った場合、ビブラートやトレモロ効果を深く、あるいは早くし、左側を触った場合は、浅く、あるいは遅くするようにしてもよい。これらは、それぞれ表示エリア内の触っている座標位置の情報を楽器検出部27や奏法検出部28が検出し、それらの位置情報を楽音発生部24に与え、楽音発生部24が、楽器の音色や、奏法の効果の程度を変更するようにすればよい。
【0032】
通常は、演奏エリア17を触った時間だけ楽音を発音し、手を離した場合は、楽音を消音する。消音の際にはなめらかに消音するのが好ましい。ピアノのようなパーカッシブな楽音では、演奏エリア17を触ると楽音を発生するが、すぐに減衰を始め、手を離すと楽音を消音する。ピッチカート奏法では、演奏エリア17を触った瞬間に楽音を発生するが、すぐに消音することになる。
【0033】
以上、本実施の形態によれば、特別の訓練なしにある程度の演奏を可能とし、更に種々の音楽表現も可能にする電子楽器を提供できる。
【0034】
(実施の形態3)
図3は本発明の実施の形態3を示すブロック図である。図3において、液晶タッチパネル31は、表示機能、座標検出機能に加え、押圧検出機能を有する。押圧検出部36は、液晶タッチパネル31から押圧情報(または、押下強度情報)を得、楽音発生部24に与える。演奏エリアにおいて、五線譜を触る際の押圧力を大きくすると、押圧情報が大きくなり、楽音発生部24は、その音量を大きくする。よって、クレッシェンドやデクレッシェンドなどの音楽表現が行いやすくなる。
【0035】
(実施の形態4)
実施の形態3において、押圧検出部36には、座標検出部22の情報も与えて、所定のX、Y座標の範囲にあるときに押圧情報を楽音発生部24に与えるようにしてもよい。所定のエリアを押さえたときの押圧情報を得ることができ、エリアに対応した楽音の制御が可能になる。このようにすれば、それぞれのエリアの操作中に押圧力を変えることにより、音の音量、楽器の音色、奏法の強度、速さを変更、調節できる。演奏中に変更することも可能である。
【0036】
また、押圧検出部36の押圧情報を、音階検出部25、楽器検出部27、奏法検出部28に与えて、音階、楽器、奏法を操作しているときの押圧情報も各検出部から楽音発生部24に与えるようにしてもよい。このようにすれば、それぞれの操作中に押圧力を変えることにより、音の音量、楽器の音色、奏法の強度、速さを変更、調節できる。演奏中に変更することも可能である。
【0037】
以上、本実施の形態によれば、高度で複雑な演奏が簡単にできる。
【0038】
(実施の形態5)
図4は、本発明の実施の形態5の電子楽器の構成ブロック図である。図4においては、音階検出部25に代わり、軌跡検出部45を設けている。軌跡検出部45は、演奏エリア17内の触っている位置の移動、すなわち、座標の変化を含む軌跡情報を検出する。座標の変化を含む軌跡情報は、通常、2以上の座標情報である。図2の音階検出部25では、五線譜の第一線から第五線、および、第一間から第四間などのどれを触っているかにより音階を判定していた。軌跡検出部45では、五線譜上の高さの位置を連続的に検出し、楽音発生部24に音階情報を与える。したがって、発生される音高は、平均率の半音階だけでなくその間の音も含まれることになる。したがって、ある音階の位置から別の音階の位置まで、連続的に音高を変化させるポルタメント効果を発生させることが可能になる。また、音高を微妙に変化させることができるので、西洋音楽以外の邦楽や民俗音楽などを演奏することも可能になる。
【0039】
なお、図2の音階検出部25と併用し、音階を主として音階検出部25により検出し、軌跡検出部45では、抑えている位置の微妙な変化を検出して、ビブラート効果を与えるようにしてもよい。
【0040】
以上、本実施の形態によれば、連続的に音高を変化させるポルタメント効果を発生させるなど、高度で複雑な演奏も容易に可能となる。
【0041】
(実施の形態6)
上記各実施の形態では、平面状の表示デバイスを使用し、2次元上で座標情報を取得したが、3次元空間上の座標、すなわち、指示座標情報を使用してもよい。本実施の形態6では、液晶タッチパネル21上に、楽器エリア12、曲目エリア14、テンポエリア15、楽譜エリア16、および、演奏エリア17を、図1に示したと同様に表示する。音高については、図1で示したと同様の楽譜エリア16の表示を見ながら、演奏エリア17を触って選択する。
【0042】
奏法の選択、奏法の強さや速さなどの程度、音の強さなどは、3次元上の指示座標情報により制御する。例えば、手や指の3次元空間上の位置を、カメラで撮影しておき、手の位置を画像解析により求める。例えば、X、Y、Zの3軸に対応して3台のカメラを設置しておき、手を撮影し、3つの映像からその位置を解析することにより、3次元空間での(X、Y、Z)座標の情報を求めることができる。予め、奏法の選択、奏法の強さや速さなどの程度、音の強さなどを指示する制御エリアを3次元空間に設けておく。
【0043】
画像解析により求めた(X、Y、Z)の指示座標情報により、手が、奏法の選択、奏法の強さや速さなどの程度、音の強さ、などのどの制御エリアにあるかを判別し、その制御エリア内のエリア中央、上下左右前後、などのどの位置にあるかを判定することにより、奏法の選択、奏法の強さや速さなどの程度、音の強さなどの制御を行う制御情報を生成、出力できる。また、演奏エリアを3次元空間内に設置し、演奏エリア内の五線譜の各位置に手や指を移動し、所定の動作を行うことにより、音階を指示するようにしてもよい。楽器エリアについても、3次元空間内に設置し、手の位置により所望の楽器を選択できる。
【0044】
以上、本実施の形態によれば、3次元の座標位置を選択することにより、特別の訓練なしにある程度の演奏を可能とし、更に種々の音楽表現も可能にする電子楽器を提供できる。また、演奏の途中で、楽器を変更したり、奏法を変更したりするなど、高度で複雑な演奏も訓練によって可能となる。
【0045】
(その他の実施の形態)
上記液晶タッチパネル21上の触った位置の検出には、磁気的、電気的、音響的、光学的位置計測器などを用いることができる。あるいは、視線検出器を用いて、目がどの位置を見ているかにより触っている位置に代えて操作位置を検出してもよい。五線譜の各線の間隔は、人の指の太さより大きく、約2倍〜3倍とすれば使いやすい。
【0046】
液晶タッチパネル21上の押圧の検出には、タッチパネルの湾曲などの変形の計測、2層のタッチパネルの各層間の距離の計測、指や手に貼付された圧力センサ、生体電極による反力の計測、などにより押圧状態を検出するようにする。
【0047】
演奏エリア17を複数領域に分割し、一部の領域を奏法の制御にあててもよい。各エリアの配置は、上記各実施の形態に限定されず、種々の配置ができるし、演奏者が使いやすい配置を作ることができるようにしてもよい。また、液晶表示は、カラー表示とし、演奏者が見やすくするのがよい。また、液晶表示パネルに限らず、他の表示デバイスを使用することもできる。つまり、上記すべての実施の形態において液晶タッチパネルの代わりに、CRT上にタッチパネルを敷設したディスプレイや他の媒体を用いても良いことは言うまでもない。
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、
(1)長期の練習なしに演奏できる電子楽器を提供できる。
(2)音階の選択以外にも、種々の音楽の表現が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子楽器に使用する演奏操作部の一実施形態の図
【図2】本発明の電子楽器の構成のブロック図
【図3】本発明の電子楽器に別の構成のブロック図
【図4】本発明の電子楽器に更に別の構成のブロック図
【符号の説明】
10 演奏操作部
11 液晶タッチパネル
12 楽器エリア
13 奏法エリア
14 曲目エリア
15 テンポエリア
16 楽譜エリア
17 演奏エリア
20 表示制御部
21、31 液晶タッチパネル
22 座標検出部
23 楽譜情報記憶部
24 楽音発生部
25 音階検出部
26 音量検出部
27 楽器検出部
28 奏法検出部
29 曲目テンポ検出部
36 押圧検出部
45 軌跡検出部

Claims (14)

  1. 一の領域の二次元上の押下位置情報を取得し、Y軸を音階、X軸を音の強さとして楽音を発生するための情報を生成し出力する演奏操作装置を備えた電子楽器。
  2. 一の領域の二次元上の押下位置情報と押下強度情報とを取得し、押下位置情報を音階、押下強度情報を音の強さとして楽音を発生するための情報を生成し出力する演奏操作装置を備えた電子楽器。
  3. 一の領域の二次元上の押下位置の軌跡情報を取得し、Y軸を音階として楽音を発生するための情報を生成し出力する演奏操作装置を備えた電子楽器。
  4. 前記軌跡情報により楽音の制御を行うための情報を生成し出力する演奏操作装置を備えた請求項3記載の電子楽器。
  5. 演奏操作装置に楽譜を表示する請求項1から請求項4いずれか記載の電子楽器。
  6. 演奏操作装置の前記一の領域とは別領域の二次元上の押下位置情報を取得し、当該押下位置情報により楽器を選択して、当該選択した楽器音を発生させるための情報を生成し出力する演奏操作装置を備えた請求項1から請求項5いずれか記載の電子楽器。
  7. 演奏操作装置の前記一の領域とは別領域の二次元上の押下位置情報を取得し、当該押下位置情報により奏法を選択して、当該選択した奏法による楽音を発生させるための情報を生成し出力する演奏操作装置を備えた請求項1から請求項6いずれか記載の電子楽器。
  8. 演奏操作装置の前記押下位置での押下強度情報を取得し、楽音の特性を制御するための情報を生成し出力する演奏操作装置を備えた請求項1から請求項7いずれか記載の電子楽器。
  9. 3次元空間上の指示座標情報を取得し、Y軸を音階、X軸を音の強さをとして楽音を発生させるための情報を生成し出力する演奏操作装置を備えた電子楽器。
  10. 3次元空間上の指示座標情報を取得し、当該指示座標情報から楽音を制御するための情報を生成し出力する演奏操作装置を備えた電子楽器。
  11. 前記演奏操作装置に楽譜を表示する請求項9または請求項10いずれか記載の電子楽器。
  12. 前記指示座標情報から、楽器を選択して、当該選択した楽器音を発生させるための情報を生成し出力する演奏操作装置を備えた請求項10記載の電子楽器。
  13. 前記3次元空間上の指示座標情報から、奏法を選択して、当該選択した奏法による楽音を発生させるための情報を生成し出力する演奏操作装置を備えた請求項10記載の電子楽器。
  14. 請求項1から請求項13いずれか記載の電子楽器を構成する演奏操作装置。
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