JP2007065199A - 演奏アシスト装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 演奏技術が未熟であっても、自分の操作によって楽器を良好に奏でることができるように、演奏者の演奏を補助する演奏アシスト装置を提供する。
【解決手段】 演奏者がアンブシュア検出センサ１１に唇４を着け、唇リードを形成させて息を吹き込むと、このときのアンブシュアと息圧がそれぞれアンブシュア検出センサ１１および息圧センサ１２によって検出される。これにより、息圧検出部１５が息圧を検出し、息圧修正部１６が関与度ｒに対応する量だけ推奨データを加味して息圧補助信号を生成する。息圧アクチュエータ駆動部２０は、息圧補助信号に応じて息圧アクチュエータ２１を駆動し、これにより、トランペット２の管路には息圧補助信号に応じた量の圧縮空気が流入する。一方、アンブシュア修正部１４は、関与度ｒに対応する量だけ推奨データを加味してアンブシュア補助信号を生成し、その信号に応じてアンブシュアアクチュエータ１８が駆動される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、楽器に対する人間の演奏を補助することができる演奏アシスト装置に関する。
機械によって自動的に楽器を演奏する技術は広く知られており、例えば、自動的に演奏を行う自動オルガンや自動ピアノなどは古くから生産されている。近年においては、鍵盤楽器だけでなく、吹奏楽器を自動的に演奏する機械も開発されており、特許文献１〜３では金管楽器を自動的に演奏するロボットが開示されている。
特開２００４−２５８４４３号公報 特開２００４−１７７８２８号公報 特開２００４−３１４１８７号公報
ところで、従来の自動オルガン、自動ピアノあるいは特許文献１〜３に記載の技術においては、全ての演奏を機械が自動的に行うものであり、利用者は演奏を聴くだけであった。一方、演奏をしてみたいという要求を持つ人も多く、たとえ演奏技術が未熟であっても自分の操作によって楽器を奏でて楽しみたいという要望も多い。
しかしながら、上述した従来の技術においては、このような楽器を演奏したいという要求に対応することができなかった。
本発明は上述した背景に鑑みてなされたものであり、たとえ演奏技術が未熟であっても、自分の操作によって楽器を良好に奏でることができるように、演奏者の演奏を補助する演奏アシスト装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、楽器の演奏に関する演奏者の操作量を検出する演奏操作量検出手段と、前記演奏操作量検出手段が検出した操作量に所定の関与度に応じた処理を施し、演奏補助の度合いを示す演奏補助信号を生成する演奏補助信号生成手段と、演奏対象となる楽器に取り付けられ、前記演奏補助信号生成手段が生成した演奏補助信号に基づいて、前記楽器に対する演奏操作を行う演奏操作手段とを具備することを特徴とする演奏アシスト装置を提供する。
本発明の好ましい態様において、前記演奏対象となる楽器は金管楽器であり、前記演奏操作手段は、前記金管楽器のマウスピースを複数の可撓性部材で覆う人工唇と、前記人工唇を駆動してアンブシュアを変える人工唇アクチュエータと、前記人工唇を介して前記マウスピース内に加圧気体を吹き込む加圧気体吹込機構とを有し、前記演奏補助信号に基づいて前記人工唇アクチュエータおよび前記加圧気体吹込機構の加圧気体吹き込み量を制御するようにしてもよい。
また、本発明の更に好ましい態様において、前記演奏操作量検出手段は、演奏者が唇をつけて息を吹き込むマウスピースに取り付けられたセンサを有し、前記センサは前記マウスピースに対する演奏者のアンブシュアを検出し、前記操作量は前記アンブシュアを含むようにしてもよい。
また、本発明の更に好ましい態様において、前記演奏操作量検出手段は、演奏者が唇をつけて息を吹き込むマウスピースに取り付けられて前記息の息圧を検出する息圧センサを有し、前記操作量は前記息圧を含むようにしてもよい。
本発明の更に好ましい態様において、前記演奏対象となる楽器は金管楽器であり、前記演奏操作手段は前記金管楽器のマウスピースに取り付けられた振動子を有し、前記振動子を前記演奏補助信号に基づいて励振させるようにしてもよい。
本発明の別の好ましい態様において、前記演奏対象となる楽器はマウスピースにリード片が取り付けられる木管楽器であり、前記演奏操作手段は、前記リードに取り付けられる振動子を有し、前記振動子を前記演奏補助信号に基づいて励振させるようにしてもよい。
また、本発明の更に別の好ましい態様において、前記演奏対象となる楽器はエアーリードによって発音する木管楽器であり、前記演奏操作量検出手段は、前記木管楽器の吹き込み口に取り付けられ、演奏者によって吹き込まれる息のジェット流速、ジェット長さ、ジェット幅を検出するセンサを有し、前記操作量は前記センサが検出する前記ジェット流速、前記ジェット長さ、前記ジェット幅を含み、前記演奏操作手段は、前記木管楽器の吹き込み口に取り付けられる振動子を有し、前記振動子を前記演奏補助信号に基づいて励振させるようにしてもよい。
また、本発明は、楽器の演奏に関する演奏者の操作量を検出する演奏操作量検出手段と、前記演奏操作量検出手段が検出した操作量に所定の関与度に応じた処理を施し、演奏補助の度合いを示す演奏補助信号を生成する演奏補助信号生成手段と、前記演奏者に取り付けられ、前記演奏補助信号生成手段が生成した演奏補助信号に基づいて、前記演奏者の演奏操作に使われる物理量を増加させる物理量増加手段とを具備することを特徴とする演奏アシスト装置を提供する。
本発明の好ましい態様において、前記物理量増加手段は、前記演奏者の口腔内に加圧気体を送り込む加圧気体供給手段を有し、前記演奏補助信号に基づいて送り込む加圧気体の量を制御するようにしてもよい。
本発明の別の好ましい態様において、前記物理量増加手段は演奏者の体の演奏を行う部位に取り付けられ、前記演奏補助信号に基づいて前記部位における演奏を行う方向の力を増加させるようにしてもよい。
本発明の更に別の好ましい態様において、前記演奏対象となる楽器は鍵盤楽器であり、前記演奏操作手段は鍵を駆動する鍵駆動手段を有し、前記物理量増加手段は、前記演奏補助信号に基づいて、前記演奏者が操作する鍵の移動方向に当該鍵を付勢するように前記鍵駆動手段を制御するようにしてもよい。
また、本発明の好ましい態様において、前記楽器の演奏に関する他の演奏者の操作量を検出する第２の演奏操作量検出手段を具備し、前記演奏信号補助生成手段は、前記演奏操作量検出手段が検出した操作量と、前記第２の演奏操作量検出手段が検出した操作量の各々に対して所定の関与度に応じた処理を施して前記演奏補助信号を生成するようにしてもよい。
また、本発明の更に好ましい態様において、楽器の操作子の操作状態を検出する操作状態検出センサと、前記操作状態検出センサの検出結果に基づいて前記楽器の発音音程を検出する音程決定手段とを有し、前記演奏操作手段は、前記演奏補助信号と前記音程決定手段が決定した音程に基づいて前記楽器に対する演奏操作を行うようにしてもよい。
本発明によれば、演奏者の演奏操作に対応した演奏補助信号が自動的に生成され、演奏操作手段がこの演奏補助信号に応じて演奏者に代わって演奏を行うから、演奏者の演奏操作に対応した代替演奏が良好に行われる。
また、本発明によれば、演奏者の演奏操作に対応した演奏補助信号が自動的に生成され、物理量増加手段がこの演奏補助信号に応じて前記演奏者の演奏操作に使われる物理量を増加させるので、演奏者の演奏操作が微力であっても、それが増幅されて良好な演奏を行うことができる。
［第１実施形態］
図１はこの発明の第１の実施形態である演奏アシスト装置１の構成を示す図である。演奏アシスト装置１は、１点鎖線で囲まれている部分であり、２はトランペットである。３はトランペット２に装着されるマウスピースであり、４は演奏者の唇である。
図において、１１は、例えば演奏者の唇の緊張（スティッフィネス）や唇の開口（アパチュア）サイズ等、演奏者の唇の構えに関する物理情報（以下、アンブシュアと呼ぶ）を検出し、その物理情報を表す信号を生成するアンブシュア検出センサである。
ここで、アパチュアとスティッフィネスとの具体的な算出方法の一例について以下に説明する。アパチュアについては、例えばアンブシュア検出センサ１１の唇４と接する面に光センサを設けてこの検出値から算出する。演奏者の口の開口面積によって、光センサが検知する光量が変動する。アンブシュア検出部１３は、光センサが検知した光量を示す情報に基づいてアパチュアを算出する。
スティッフィネスは、口の廻りの筋肉（口輪筋）の緊張の度合いであるから、直接検出することは困難である。しかし、唇を弛緩させて平板に軽く押圧した状態を考えると、その押圧力が比較的小さい場合においても平板における唇の接触面積が比較的大きいのに対し、唇を緊張させた場合には接触面積が小さくなることが経験上明らかである。また、唇の緊張度を一定に保ったまま唇の押圧力を大とすると、平板における唇の接触面積も大となることも明らかである。
以上の原理により、本実施形態においては、アンブシュア検出センサ１１に接触面積センサと圧力センサとを設け、これらの検出値に基づいてスティッフィネスを算出する。接触面積センサは平板状に形成され、その一面に演奏者の唇４が接触すると、その接触面積を検出して出力する。また、圧力センサは、上記接触面積センサの他面に設けられ、唇４によって接触面積センサを介して押圧されると、その押圧力を検出して出力する。
次に、１３は、アンブシュア検出センサ１１から供給される信号からアンブシュア（物理情報）を生成するアンブシュア検出部であり、予め記憶された関数あるいはテーブルを用いてアンブシュア検出センサ１１の出力信号をアンブシュアに変換する。１４は、アンブシュア検出部１３から供給されるアンブシュアを修正してアンブシュア補助信号を生成するアンブシュア修正部である。
図２は、アンブシュア修正部１４の回路構成を示す図である。図において、Ｓａは、アンブシュア検出部１３から供給されるアンブシュアであり、Ｓｂは、予め演奏アシスト装置１に設定された推奨データである。推奨データは、演奏に際して推奨される値が設定されているデータであり、初期設定された固定値であってもよく、また、適宜変更できるようにしてもよい。また、ｒは、予め演奏アシスト装置１に設定された関与度である。図示のように、アンブシュア修正部１４は、アンブシュアＳａと推奨データＳｂとに対して関与度ｒに応じた処理を施し、演奏補助の内容を示すアンブシュア補助信号を生成する。関与度ｒは、０≦ｒ≦１の値をとるパラメータであり、初期設定された固定値であってもよく、適宜変更してもよい。
アンブシュア修正部１４は、具体的には、Ｓａ×（１−ｒ）＋Ｓｂ×ｒという演算を行ってその演算結果をアンブシュア補助信号として出力する。
１２は、演奏者の息圧を検出し、その息圧を表す信号を生成する息圧検出センサである。演奏者の呼気は図中の矢印Ａ方向に流出し、この息圧を息圧センサ１２が検出する。なお、呼気の流出経路については後述する。
次に、１５は、息圧センサ１２からの信号に基づいて息圧情報を生成する息圧検出部である。１６は、息圧検出部１５から供給される息圧情報に基づいて息圧補助信号を生成する息圧修正部である。なお、息圧修正部１６の電気回路構成および息圧補助信号の生成方法は、図２に示したアンブシュア修正部１４のそれと同様であり、ここではその説明を省略する。
１７はアンブシュアアクチュエータ駆動部であり、１８はアンブシュアアクチュエータである。アンブシュアアクチュエータ駆動部１７は、アンブシュア修正部１４から供給されるアンブシュア補助信号に基づいてアンブシュアアクチュエータ１８を駆動する。１９は可撓性を有するゴム、プラスチックなどの素材で構成された人工唇である。人工唇１９はマウスピース３の口を当てる部分に図示せぬ取付部材によって固定されている。アンブシュアアクチュエータ１８は、人工唇１９の上下に設けられており、アンブシュアアクチュエータ駆動部１７の制御の下、人工唇１９に対する押圧力の大きさや方向を変化させることにより、唇の緊張や唇の開口サイズ等を制御する。アンブシュアアクチュエータ１８は、例えば、電磁アクチュエータや圧電アクチュエータなどを複数組み合わせて、人工唇１９の周囲を覆うようにして設けられる。
次に、図１に示す２０は、息圧アクチュエータ駆動部であり、２１は、トランペット２に空気を流入させる息圧アクチュエータである。息圧アクチュエータ２１は、図示せぬ空気タンクを備えており、この空気タンクから加圧された空気を流出させる。息圧アクチュエータ駆動部２０は、息圧修正部１６から供給される息圧補助信号に基づいて息圧アクチュエータ２１を駆動し、これにより加圧された空気の流量を調整する。２５は筒状の支持体であり、トランペット２の管路と軸線を共通にして、人工唇１９とともにマウスピース３に取り付けられている。なお、支持体２５をトランペット２に取り付ける取付部材については図示省略した。また、支持体２５の中央部には側壁２６が設けられ、中空部を左側と右側に隔てている。これにより、支持体２５の右側の中空部と人工唇１９によって囲まれる空間は、トランペット２の管路に対しては連通するが、それ以外の部分については密閉された状態になっている。上述した息圧アクチュエータ２１は、支持体２５の右側の上部を貫通して取り付けられおり、これにより、息圧アクチュエータ２１から送り出される空気は、図中の矢印Ｂに示すように、人工唇１９およびマウスピース３を順次介してトランペット２の管体内に流入する。
また、前述した息圧センサ１２は、支持体２５の左側の上部を貫通して配置され、支持体２５の左側の中空部に露出している。また、支持体２５の左側の下部には、呼気が矢印Ａ方向に抜けるための経路が設けられる経路形成部材２７が設けられている。前述したアンブシュア検出センサ１１は環状に形成されて支持体２５の左端面に固定されている。アンブシュア検出センサ１１は、一般的なマウスピースのカップと同等の形状になっており、このため、演奏者は一般的なマウスピースに唇を着けるのと同様の感覚で、アンブシュア検出センサ１１の中央開口部に息を吹き込むことができる。
上述した構成によるこの実施形態の動作は以下のとおりである。まず、演奏者がアンブシュア検出センサ１１に唇４を着け、唇リードを形成させて息を吹き込むと、このときのアンブシュアと息圧が、それぞれアンブシュア検出センサ１１および息圧センサ１２によって検出される。これにより、息圧検出部１５が息圧を検出し、息圧修正部１６が関与度ｒに対応する量だけ推奨データを加味して息圧補助信号を生成する。息圧アクチュエータ駆動部２０は、息圧補助信号に応じて息圧アクチュエータ２１を駆動し、これにより、トランペット２の管路には、息圧補助信号に応じた量の圧縮空気が流入する。
一方、アンブシュア検出部１３がアンブシュアを検出し、アンブシュア修正部１４が関与度ｒに対応する量だけ推奨データを加味してアンブシュア補助信号を生成する。アンブシュアアクチュエータ駆動部１７は、アンブシュア補助信号に応じてアンブシュアアクチュエータ１８を駆動し、人工唇１９はアンブシュア補助信号に応じたアンブシュアをマウスピース３に与える。
以上の動作により、トランペット２からは、人工唇１９のアンブシュアと息圧アクチュエータ２１から流入する空気流に応じた音が発音される。この発音は、人工唇１９のリップリードに基づく音であり、トランペット２の管路の気柱共鳴の音となる。
ところで、卓越した演奏家の場合は、唇の緊張と開口のコントロールを好適に行うことができ、どのような音程でも楽に吹鳴することが出来る。しかしながら、初心者や中級者などでは、唇の緊張が弱く、唇の開口のサイズをコントロールすることが困難であるため、上手く吹けない音程も多い。特に唇の開度を小さく保たねばならない高音は初心者には難しい。本実施形態においては、初心者や中級者が行うある程度の唇のコントロールを、アンブシュア検出センサ１１で検出し、そのアンブシュアからアンブシュア補助信号を生成して人工唇１９のスティッフィネスやアパチュアを制御するので、どのような音程も正確で楽に吹くことができ、特に、高い音も問題なく楽に吹くことができる。
また、初心者や中級者の場合は、呼気を高い息圧で送り出すことができず、大音量の吹奏を行うことが困難である場合が多い。しかし、本実施形態においては、演奏者による息圧情報から息圧補助信号を生成して息圧を増加させることによって、実際には演奏者は少量の呼気しか送り出していなくても、多量の空気をトランペット２に流入させることができ、大音量の吹奏を楽に行うことが可能となる。また、息圧を一定化して音程を安定させることもできる。
本実施形態においては、アンブシュア修正部１４および息圧修正部１６で用いる関与度ｒは、その値が大きいほど推奨データの影響が大きくなり、その値が小さいほど推奨データの影響は少なくなる。すなわち、関与度ｒの値が小さいほど演奏者の実際の演奏に近い楽音がトランペット２から発音される。このため、例えば、初心者の場合はこの関与度ｒの値を高く設定し、演奏に慣れるに従って関与度ｒの値を徐々に小さくするようにすれば、演奏者の上達がスムーズになる。
この場合、図２に破線で示すように、関与度設定部１４ｃを設け、演奏者の操作により任意の関与度を設定できるようにすると好適である。また、図２に破線で示すように、推奨データ生成部１４ｂを設け、アンブシュアや息圧あるいはこれら双方の値に基づいて推奨データを生成してもよい。この場合、推奨データ生成部１４ｂは、アンブシュアや息圧あるいはこれら双方の値に対して推奨データを決めるテーブルや関数を記憶しておくようにする。このように構成すると、演奏者の演奏状態に応じた推奨データがリアルタイムに生成されるので、演奏者の技量に即した推奨データを生成することができる。
［第２実施形態］
次に、この発明の第２の実施形態について説明する。
図３はこの発明の第２の実施形態である演奏アシスト装置２００の構成を示す図である。この演奏アシスト装置２００が第１実施形態である演奏アシスト装置１と異なる点は、他の演奏者の息圧とアンブシュアとを検出する模範演奏情報検知部２０１を備えている点と、息圧修正部とアンブシュア修正部が行う処理が異なる点であり、他の構成要素については第１実施形態に示したそれと同様である。そのため、以下の説明においては、第１実施形態との相違点を中心に説明することとし、第１実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
図において、６はトランペットであり、７はトランペット６に装着されるマウスピースである。８は演奏者の唇である。本実施形態においては、トランペット２を演奏する第１の演奏者と異なる第２の演奏者がトランペット６を演奏する。この第２の演奏者は、模範となる演奏を行う演奏者である。
図において、２１０は筒状の支持体であり、トランペット６に、その管路と軸心を共通にして取り付けられている。この支持体２１０の上部に、演奏者の息圧を検出し、その息圧を表す信号を生成する息圧センサ２０３が貫通して設けられている。２０２はアンブシュアを表す信号を生成するアンブシュア検出センサであり、図１に示すアンブシュア検出センサ１１と同様に構成されている。演奏者の呼気は図中の矢印Ｃ方向に流出し、この息圧を息圧センサ２０３が検出する。２０４はアンブシュア検出センサ２０２から供給される信号からアンブシュアを生成するアンブシュア検出部である。アンブシュア検出部２０４は、生成したアンブシュアをアンブシュア修正部２１４に供給する。なお、このアンブシュアの算出方法は、第１実施形態に示したものと同様であり、ここではその説明を省略する。２０５は、息圧センサ２０３からの信号に基づいて息圧情報を生成する息圧検出部である。息圧検出部２０５は、生成した息圧情報を息圧修正部２１６に供給する。
図４は、アンブシュア修正部２１４の電気回路を示す図である。図中の点線に示す部分は、第１実施形態の図２で示したものと同様である。図において、Ｓｃは、アンブシュアＳａと推奨データＳｂと関与度ｒと基づいて生成された合成信号である。Ｓｄは、アンブシュア検出部２０４から供給されるアンブシュアである。また、ｒ2は、予め演奏アシスト装置２００に記憶された関与度である。図示のように、アンブシュア修正部２１４は、Ｓｃ×（１−ｒ2）＋Ｓｄ×ｒ2の演算を行ってその演算結果をアンブシュア補助信号として出力する。
息圧修正部２１６も、図４に示した電気回路と同様のものを備えており、息圧検出部１５から供給される息圧情報と、息圧検出部１５から供給される息圧情報と、関与度ｒと関与度ｒ2とから、息圧補助信号を生成する。
上述した構成によるこの実施形態の動作は以下のとおりである。まず、第１の演奏者がアンブシュア検出センサ１１に唇４を着け、唇リードを形成させて息を吹き込むと、このときのアンブシュアと息圧が、それぞれアンブシュア検出センサ１１および息圧センサ１２によって検出される。また、それと同時に、第２の演奏者がアンブシュア検出センサ２０２に唇８を着け、唇リードを形成させて息を吹き込むと、このときのアンブシュアと息圧が、それぞれアンブシュア検出センサ２０２および息圧センサ２０３によって検出される。息圧検出部１５と息圧検出部２０５とが第１の演奏者と第２の演奏者のそれぞれの息圧を検出し、息圧修正部２１６が関与度ｒに対応する量だけ推奨データを加味するとともに、関与度ｒ2に対応する量だけ第２の演奏者の息圧情報を加味して息圧補助データを生成する。息圧アクチュエータ駆動部２０は、息圧補助データに応じて息圧アクチュエータ２１を駆動し、これにより、トランペット２の管路には、息圧補助データに応じた量の圧縮空気が流入する。
一方、アンブシュア検出部１３とアンブシュア検出部２０４とが第１の演奏者と第２の演奏者のアンブシュアをそれぞれ検出し、アンブシュア修正部２１４が関与度ｒに対応する量だけ推奨データを加味するとともに、関与度ｒ2に対応する量だけ第２の演奏者のアンブシュアを加味してアンブシュア補助信号を生成する。アンブシュアアクチュエータ駆動部１７は、アンブシュア補助信号に応じてアンブシュアアクチュエータ１８を駆動するから、人工唇１９はアンブシュア補助信号に応じたアンブシュアをマウスピース３に与える。
以上の動作により、トランペット２からは、人工唇１９のアンブシュアと息圧アクチュエータ２１から流入する空気流に応じた音が発音される。
このように、第１の関与度ｒを用いて第１実施形態と同様の演奏補助を行うと同時に、第２の演奏者の息圧情報とアンブシュア（以下、物理演奏情報と称する）と第２の関与度ｒ2とを用いて演奏補助を行う。このとき、演奏アシスト装置２００は、図４に示したように、第１の関与度ｒによる物理演奏情報の修正の効果と、第２の関与度ｒ2による物理演奏情報の修正の効果が同時に起こるように制御を行う。例えば、関与度ｒ2の値をゼロとして関与度ｒの値を大きくすれば、第１実施形態と同様の効果が得られる。逆に、関与度ｒの値をゼロとして、関与度ｒ2の値を大きくすれば、第２の演奏者による関与が可能となる。これらの中間になるようにｒとｒ2とを設定することが可能である。
このようにすることによって、例えば、模範演奏を行う第２の演奏者（例えば、先生等）の物理演奏情報を用いて、第１の演奏者（生徒等）の演奏補助を行うことが可能となる。
［第３実施形態］
次に、この発明の第３の実施形態について説明する。
図５はこの発明の第３の実施形態である演奏アシスト装置３００の構成を示す図である。図において、３０１は音を収音してその振動波形を表す信号を生成するマイクロフォンであり、マウスピース３に管路に露出して装着されている。３０２は振動波形検出部であり、マイクロフォンで生成される信号から振動波形を検出する。３０３は音量変換部であり、振動波形検出部３０２から検出される振動波形を、音量を示す音量データに変換する。３０４は空気圧変換部であり、音量変換部３０３で生成された音量データから空気圧を示す空気圧データを生成する。
３０５は空気圧修正部であり、第１実施形態の図２に示したアンブシュア修正部１４の電気回路と同様のものを備えており、この電気回路によって、関与度ｒと推奨データとに応じて空気圧データを修正して空気圧補助データを生成する。
３０７は空気タンクである。３０６は空気タンク３０７内の空気を圧縮して圧縮空気を生成するエアコンプレッサである。３０９は、エアコンプレッサ３０６にて生成された圧縮空気の流路であるエア配管である。空気タンク３０７とエア配管３０９との接続部には、弁３０８が設けられている。３１０は空気圧修正部３０５から供給される空気圧補助データに基づいて弁３０８の開度を制御する息圧制御部であり、弁３０８の開度によって空気タンク３０７から流出する空気の量を制御する。エア配管３０９の他端は、演奏者の口腔内に含まれており、空気タンクからの空気は、演奏者の唇４の脇から口腔内に送り込まれる。
図６に、図５に示したマウスピース３と唇４とエア配管３０９について、図５の矢印ａ方向からみた図を示す。
上述した構成によるこの実施形態の動作は以下のとおりである。まず、演奏者がマウスピース３に唇４を着け、唇リードを形成させて息を吹き込むと、マウスピース３において発生する振動波形がマイクロフォン３０１によって検出される。振動波形検出部３０２と音量変換部３０３によってマイクロフォン３０１が生成した信号が音量データに変換され、変換された音量データは空気圧変換部３０４によって空気圧データに変換される。空気圧修正部３０５は関与度ｒに対応する量だけ推奨データを加味して空気圧補助データを生成する。息圧制御部３１０は、空気圧補助データに応じて弁３０８の開度を制御し、これにより、演奏者の口には空気圧補助データに応じた量の圧縮空気が流入する。
口腔内の息圧があがると、口内圧力とマウスピース内の圧力の圧力差が大きくなるため、演奏者の唇から流出される息の量を増やすことができる。これにより、演奏者の実際の息圧が小さい場合でも、息圧を大きくすることで、息の量を増加させて大音量の演奏を行うことが可能となる。
［第４実施形態］
次に、この発明の第４の実施形態について説明する。
図７はこの発明の第４の実施形態である演奏アシスト装置４００の構成を示す図である。なお、図７において、第３の実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付与してその説明を省略する。図７において、４０１は真空タンクであり、この真空タンク４０１には弁４０２が設けられている。４０３は真空タンク４０１内の空気を吸引する真空ポンプであり、真空ポンプ４０３は真空タンク４０１に接続されている。４０４はマウスピース３に設けられた空気吸引部であり、マウスピース３内の空気はこの空気吸引部４０４から吸引される。４０５は空気吸引部４０４と真空タンク４０１の弁４０２と間の空気の流路であるエア配管である。空気吸引部４０４から吸引された空気はこのエア配管４０５を介して真空タンク４０１に吸引されるようになっている。
４０６は空気圧修正部３０５から供給される空気圧補助データに基づいて弁４０２の開度を制御する空気圧制御部であり、弁４０２の開度を制御することによってマウスピース３内から吸引する空気の量を制御する。
上述した構成によるこの実施形態の動作は以下のとおりである。まず、演奏者がマウスピース３に唇４を着けて息を吹き込むと、マウスピース３において発生する振動波形がマイクロフォン３０１によって検出される。振動波形検出部３０２と音量変換部３０３によってマイクロフォン３０１が生成した信号が音量データに変換され、変換された音量データは空気圧変換部３０４によって空気圧データに変換される。空気圧修正部３０５は関与度ｒに対応する量だけ推奨データを加味して空気圧補助データを生成する。空気圧制御部４０６は、空気圧補助データに応じて弁４０２の開度を制御し、これにより、マウスピース３から空気圧補助データに応じた量の空気が吸引される。
マウスピース３から空気が吸引されると、マウスピース３内の圧力が下がる。マウスピース３内の圧力を下げて、口内圧力とマウスピース内圧力の圧力差を大きくしてやることで、マウスピース３に流入する息の量を増やすことになる。これにより、実際には演奏者は少量の呼気しか送り出していなくても、多量の空気をトランペット２に流入させることができ、大音量の吹奏を楽に行うことが可能となる。
［第５実施形態］
次に、この発明の第５の実施形態を説明する。
図８はこの発明の第５の実施形態である演奏アシスト装置５００の構成を示す図である。この演奏アシスト装置５００が、この発明の第１実施形態である演奏アシスト装置１と異なる点は、息圧やアンブシュアを検出してそれらを修正するに加えて、振動波形を検出してその振動波形を示す波形データから音量やピッチを算出して、それらの値に応じて息圧アクチュエータやアンブシュアアクチュエータを駆動させる点である。なお、図８において、第１の実施形態または第３の実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付与して適宜その説明を省略する。図８において、５０１は振動波形検出部３０２から検出される振動波形を、音量を示す音量データとピッチを示すピッチデータとに変換する音量／ピッチ変換部である。５０２は音量／ピッチ変換部５０１で変換された音量データとピッチデータから息圧情報とアンブシュア（物理演奏情報）を生成する物理演奏情報変換部である。５０３は５０２で生成された物理演奏情報を、関与度ｒに応じて修正する物理演奏情報修正部である。この物理演奏情報修正部５０３は第１実施形態の図２に示した電気回路と同様のものを備えており、この電気回路によって、関与度ｒと推奨データとに応じて物理演奏情報を修正する。
５１３は物理演奏情報検出部であり、この物理演奏情報検出部５１３は、第１実施形態におけるアンブシュア検出部１３と息圧検出部１５とに相当するものである。５１４は物理演奏情報修正部５１４であり、第１実施形態におけるアンブシュア修正部１４と息圧修正部１６とに相当するものである。５１７はアクチュエータ駆動部であり、アンブシュアアクチュエータ駆動部１７と息圧アクチュエータ駆動部２０を、物理演奏情報によって直接駆動するものである。すなわち、息圧アクチュエータ２１とアンブシュアアクチュエータ１８は、物理演奏情報によって直接駆動されるようにその特性が設定されている。
上述した構成によるこの実施形態の動作は以下のとおりである。まず、演奏者がマウスピース３に唇４を着け、唇リードを形成させて息を吹き込むと、このときのアンブシュアと息圧が、それぞれアンブシュア検出センサ１１および息圧センサ１２によって検出される。
一方、マウスピース３において発生する振動波形がマイクロフォン３０１によって検出される。振動波形検出部３０２と音量／ピッチ変換部５０１によってマイクロフォン３０１が生成した信号が音量データとピッチデータに変換され、これらは物理演奏情報変換部５０２によって物理演奏情報に変換される。物理演奏情報修正部５０３，５１４が関与度ｒに対応する量だけ推奨データを加味して物理演奏補助情報を生成し、アクチュエータ駆動部５１７に生成した物理演奏補助情報を供給する。アクチュエータ駆動部５１７は、供給される物理演奏補助情報に応じて息圧アクチュエータ２１とアンブシュアアクチュエータ１８を駆動する。これにより、トランペット２の管路には、息圧補助データに応じた量の圧縮空気が流入するとともに、人工唇１９はアンブシュア補助信号に応じたアンブシュアをマウスピース３に与える。
上述した構成においては、演奏者のアンブシュアから得られる演奏物理情報に対して、直接修正を行い、修正後の物理演奏情報で息圧アクチュエータ２１とアンブシュアアクチュエータ１８を駆動する。すなわち、物理演奏情報によって直接的な駆動を行う。この結果、息圧アクチュエータ２１とアンブシュアアクチュエータ１８を駆動するための駆動波形を生成する波形生成回路（電子音源）が不要である。
なお、図８に示す構成において、物理演奏情報修正部５０３に代えて音量／ピッチ修正部５０５（図８に鎖線で図示）を備えるようにしてもよい。音量／ピッチ修正部５０５は、音量／ピッチ変換部５０１で生成された音量データとピッチデータを修正する。この音量／ピッチ修正部５０５は、第１実施形態の図２に示した電気回路と同様のものを備えており、この電気回路によって、関与度ｒと推奨データとに応じて音量データとピッチデータとを修正する。
［第６実施形態］
次に、この発明の第６の実施形態を説明する。
図９は、この発明の第６の実施形態である演奏アシスト装置６００の構成を示す図である。この演奏アシスト装置６００が、第５実施形態である演奏アシスト装置５００と異なる点は、アンブシュアアクチュエータや息圧アクチュエータを備えていない点と、振動アクチュエータを備えており、振動波形を発生させて演奏補助を行う点である。以下の説明においては、第５実施形態との相違点を中心に説明することとし、第５実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
図において、６０１は、物理演奏情報修正部５１４から供給される物理演奏補助情報と、音量／ピッチ修正部５０５から供給される音量補助データとから発音音量を決定する発音音量決定部である。６０２は、物理演奏情報修正部５１４から供給される物理演奏補助情報と、音量／ピッチ修正部５０５から供給されるピッチ補助データとから発音音程を決定する発音音程決定部である。６０３は、発音音量決定部６０１から供給される発音音量と、発音音程決定部６０２から供給される発音音程とから駆動波形を生成する駆動波形生成部である。６０４は、振動アクチュエータであり、駆動波形生成部６０３の制御の下に振動波形を生成させて発音を行う。この場合、駆動波形生成部６０３は、電子的に波形を生成する、いわゆる電子音源であるが、その出力信号波形はトランペットの音色のオーディオデータとは少し異なり、振動アクチュエータ６０４に駆動波形生成部６０３の駆動波形を与えた場合に、振動アクチュエータ６０４の振動によってトランペット２から発生する音がトランペット音として高品質になるような波形に設定されている。したがって、駆動波形生成部６０３には一般的なトランペット音の波形とは少し異なった波形が記憶されている。
振動アクチュエータ６０４から発音される音声はトランペット２の開口部から出力されるが、この音は、演奏者の演奏による音量や音程を関与度に応じて修正がされた音である。
なお、上述した実施形態においては、息圧センサ１２とアンブシュア検出センサ１１によって物理演奏情報を検知すると共に、マイクロフォン３０１によって振動波形を検知し、検知された物理演奏情報と振動波形の両方を用いて発音音量や発音音程を決定するようにしたが、物理演奏情報または振動波形のいずれか一方から発音音量や発音音程を決定するようにしてもよい。具体的には、例えば、息圧センサ１２とアンブシュア検出センサ１１を備えるようにせず、マイクロフォン３０１を備えて、マイクロフォン３０１で検知される振動波形から発音音程と発音音量とを決定するようにしてもよい。
また、上述した実施形態において、発音音量決定部６０１と発音音程決定部６０２とに代えて、物理演奏情報変換部５０２および物理演奏情報修正部５０３を設けて（図９に鎖線で図示）、音量データとピッチデータとを物理演奏情報に変換して駆動波形生成部６０３に供給するようにしてもよい。この場合、駆動波形生成部６０３は、物理演奏情報修正部５１４，５０３から供給される物理演奏情報に応じて駆動波形を生成し、振動アクチュエータ６０４を駆動する。
また、上述した実施形態において、演奏者の運指を検出する運指検出部６０５（図９に鎖線で図示）を更に設け、この運指検出部６０５で検知される運指情報から発音音程決定部６０２で発音音程を決定するようにしてもよい。このようにすることで、アクチュエートに用いる振動波形の音色の質とピッチ精度を上げることができ、楽器から放射される音色やピッチ精度を向上させることができる。このように本実施形態においては、楽器の操作子の状態である運指状態を運指検出部６０５（操作状態検出センサ）で検出して発音音程を決定している。
なお、管楽器においては、運指が同じでも異なる音程が出せるので、運指と物理演奏情報の両方を使用して発音音程を決定することが好ましい。
なお、唇の発音音程と、アクチュエータが発生する音の音程は一般的に異なり、変調を避けるために側壁２６を設ける必要があるが、演奏者が演奏する際に唇を緊張させるだけで音を鳴らさなければ、側壁２６を設ける必要はない。
また、唇の固有振動数を平均律の離散化した音程で鳴らすようにしてもよい。
［第７実施形態］
次に、この発明の第７の実施形態を説明する。
図１０は、この発明の第７の実施形態である演奏アシスト装置７００の構成を示す図である。なお、図１０において、上述した第１乃至第６の実施形態と同様の構成要素については同様の符号を付して適宜その説明を省略する。
図において、９は例えばクラリネットやサックス等のシングルリードの木管楽器であり、４は演奏者の唇である。７０１はマウスピースである。７０３はリードであり、リード７０３にはアンブシュア検出センサ７０４が設けられている。第１乃至第６実施形態においては、アンブシュアとしてスティッフィネスとアパチュアを検出するようにしたが、シングルリードの木管楽器９を用いる本実施形態においては、アンブシュア検出センサ７０４は、リード変位、リードを噛む位置およびリードと唇の接触面積をアンブシュアとして検出する。
上述した構成によるこの実施形態の動作は以下のとおりである。まず、演奏者がマウスピース７０１に唇４を着け、運指を行いつつ息を吹き込むと、このときのアンブシュアと息圧が、それぞれアンブシュア検出センサ７０４および息圧センサ１２によって検出される。これにより、息圧検出部１５が息圧を検出し、息圧修正部１６が関与度ｒに対応する量だけ推奨データを加味して息圧補助信号を生成する。一方、アンブシュア検出部１３がアンブシュアを検出し、アンブシュア修正部１４が関与度ｒに対応する量だけ推奨データを加味してアンブシュア補助信号を生成する。また、運指検出部６０５が演奏者の運指を検出する。発音音程決定部６０２は、検出された運指に応じて発音音程を決定する。駆動波形生成部６０３は、息圧補助信号、アンブシュア補助信号および発音音程から駆動波形を生成し、振動アクチュエータ６０４を制御して音声を発音させる。振動アクチュエータ６０４から発音される音声は木管楽器９から出力され、これにより、演奏者の演奏による音量や音程を関与度に応じて修正することができる。
シングルリードの木管楽器の場合は、フラジオのような特殊奏法を使用する以外は、発音音程は運指により一意に決まる性質があり、本実施形態はこの性質を利用して演奏補助を実現している。
リードの直下部分や、マウスピース内の発音波形の波形に極力似せるために、アンブシュアと息圧とから駆動波形を生成する。リードの振動波形や、マウスピース直下部分の音圧波形を生成し、リード上に配備されたアクチュエータ、またはマウスピース内に配備された小型スピーカなどのアクチュエータで加振してやれば、楽器のトーンホールやベルから、本物に近い楽器音が得られる。
［第８実施形態］
次に、この発明の第８の実施形態を説明する。
図１１は、この発明の第８の実施形態である演奏アシスト装置８００の構成を示す図である。なお、図１１において、上述した第７の実施形態と同様の構成要素については同様の符号を付して適宜その説明を省略する。
図において、１０は例えばフルートやリコーダー等のエアーリードの木管楽器である。８０１はマウスピースであり、マウスピース８０１にはアンブシュア検出センサ８０２が設けられている。アンブシュア検出センサ８０２は、演奏者の演奏によるジェット長、ジェット幅を検出する。
８１２は、演奏者の息速を検出し、その息速を表す信号を生成する息速検出センサである。８１５は、息速検出センサ８１２からの信号に基づいて息速情報を生成する息速検出部である。８１６は息速検出部８１５から供給される息速情報に基づいて息速補助信号を生成する息速修正部である。なお、息速修正部８１６の電気回路構成および息圧補助信号の生成方法は、第１実施形態に係る図２に示したアンブシュア修正部１４のそれと同様であり、ここではその説明を省略する。
上述した構成によれば、発音音程決定部６０２は、修正アンブシュア補助信号（ジェット長）と息速補助信号によって音程を決定し、駆動波形生成部６０３は、発音音程決定部６０２が決定した音程、息速補助信号、および修正アンブシュア補助信号（ジェット幅およびジェット長）に基づいてアクチュエータ６０４の駆動波形を生成する。エアーリードの木管楽器の場合、金管楽器と同様に、運指だけでは決まらず、運指と息のスピード、アンブシュアで決まるという性質があり、本実施形態ではこの性質を用いて演奏補助を実現している。
［第９実施形態］
次に、この発明の第９の実施形態を説明する。
図１２は、この発明の第９の実施形態である演奏アシスト装置９００の構成を示す図である。なお、図１２において、上述した１乃至第６の実施形態と同様の構成要素については同様の符号を付して適宜その説明を省略する。
図において、９０１は、振動波形の振幅を息圧に応じてリミットする振幅制御部である。振動波形を用いてアクチュエータ６０４を振動させると、その振動がマイクロフォン３０１によって再度収音されるのでフィードバックループが形成されることになる。このフィードバックループのゲインによっては、ハウリングが起こることがあるので、これを避けるために、音量に関連した量である息圧を検出してやり、この量に関連した量で、振動波形の振幅をリミットさせる。９０２は、振幅制御部９０１から供給される振動波形信号を関与度に応じて修正する音量修正部である。この実施形態においては、マイクロフォン３０１で検出した振動波形を直接加工して、振動アクチュエータ６０４で音声を発音させる。
［第１０実施形態］
次に、この発明の第１０の実施形態を説明する。
図１３は、この発明の第１０の実施形態である演奏アシスト装置１０００の構成を示す図である。なお、図１３において、上述した１乃至第６の実施形態と同様の構成要素については同様の符号を付して適宜その説明を省略する。図において、１００１は、振動波形検出部３０２から検出された振動波形からピッチを示すピッチデータを生成するピッチ変換部である。本実施形態においては、マイクロフォン３０１で振動波形を検出して、検出した振動波形からピッチを抽出して発音音程を決定するとともに、息圧センサ１２で息圧を検出し、関与度に応じて息圧データを修正し、この息圧補助データと発音音程とアンブシュアとから駆動波形生成部６０３で駆動波形を生成して振動アクチュエータ６０４で振動波形を生成する。このようにすることで、音量の補助が可能となる。
［変形例］
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその一例を示す。
（１）上述した第２の実施形態においては、第２の演奏者の演奏情報を用いて演奏補助を行うようにしたが、演奏補助のために用いる情報は、第２の演奏者の演奏情報に限定されるものではない。例えば、図１４に示すように、演奏アシスト装置またはトランペット２に撮影を行うカメラ２５０を設け、このカメラ２５０で指揮者Ｓ１の身体の動きまたは指揮棒Ｓ２の動きの認識を行い、動きの速さ、向き、タイミングなどを抽出し、それらから模範演奏の要素となる息圧データとアンブシュアとを生成し、息圧修正部２１６およびアンブシュア修正部２１４にそれぞれ供給するようにしてもよい。また、指揮棒Ｓ２の中に加速度センサ、速度センサ、方向センサなどを組み込み、これらのセンサからの出力信号に基づいてアンブシュアや息圧の模範データを生成してもよい。
また、模範演奏を行う楽器と補助される楽器とは必ずしも同じ種類の楽器でなくてもよい。例えば、トランペットの演奏の補助を行う際に、鍵盤楽器を用いて模範演奏データを生成してもよい。例えば、鍵盤楽器の押鍵タイミング、離鍵タイミング、押鍵速度、離鍵速度あるいは押鍵加速度などに基づいてアンブシュアや息圧の模範演奏データを生成してもよい。
（２）上述した実施形態においては、図２に示す電気回路を用いて、関与度ｒと推奨データＳｂとを用いて補助信号を生成するようにしたが、補助信号を生成するための回路構成はこれに限定されるものではない。例えば、図１５に示すように、推奨演奏データに対してハイパスフィルタをかけてもよい。このような構成にすると、推奨演奏データの微分値が検出演奏データに対して強い影響を与えるようになるので、例えば、推奨演奏データの立ち上がりや立ち下がりの部分で、検出演奏データ（補助の対象となる演奏データ）への影響が大きくなる。また、図１６に示すように、推奨演奏データにローパスフィルタをかけた後ハイパスフィルタをかけるようにしてもよい。このように構成すると、ローパスフィルタによって推奨演奏データの立ち上がりを鈍化させて大まかな変化をとらえ、その大まかな変化の中の上昇部分や下降部分をハイパスフィルタよって強調し、これにより検出演奏データに影響を与えるようにしてもよい。
また、図１７に示すような推奨演奏データを持つようにしてもよい。この図に示す発音音程に対応する推奨演奏データを記憶したデータベースを、検出される２つの物理演奏情報に応じて２セット設けた例である。すなわち、データベースＤＢ１は物理演奏情報１に対応し、データベースＤＢ２は物理演奏情報２に対応している。発音音程決定手段Ａ１は、検出される演奏データである運指データ、物理演奏情報１、物理演奏情報２を元に発音音程を決定する。この場合、運指データはなくてもよい場合もある。また、物理演奏情報１，物理演奏情報２は、各々異なる物理演奏情報であって例えば、アンブシュアと息圧などである。演奏データ修正部Ｃ１，Ｃ２は、図２に示す回路と同様に構成されており、関与度ｒに応じた線形補正演算を行って、それぞれ物理演奏情報１，２に対する修正を行う。
また、関与度ｒを用いた演算は、上述した各実施形態で示したような線形補完演算に限らない。どのような演算を用いてもよい。要するに、推奨データの関与の度合いが、関与度ｒによって変更されるような演算であればよい。
（３）上述した実施形態は、管楽器に本発明を適用した例を示したが、本発明は、他の楽器のアシストにも適用することができる。
例えば、鍵盤楽器については、押鍵の強さを検出し、これと推奨演奏データとを比較することにより、演奏補助データを生成し、この演奏補助データによって鍵を駆動するソレノイドを駆動して、演奏者の押鍵を補助してもよい。このような構成は、鍵盤にソレノイドが設けられている自動ピアノに付加すれば容易に実現することができる。また、演奏の補助は、鍵盤だけでなく、ペダルについても同様の構成で行うことができる。
また、演奏者の指や手の動きを補助するアクチュエータを演奏者の身体（手首など）に取り付け、このアクチュエータを駆動することにより、演奏者の指の動きなどを補助してもよい。補助の仕方は、演奏者の指などが動く方向に、演奏補助データに応じてアクチュエータを駆動して指などを付勢するように制御する。言い換えれば、アクチュエータを演奏者の体の演奏を行う部位に取り付け、演奏補助データに基づいて前記部位における演奏を行う方向の力を増加させるように制御する。
（４）また、バイオリン等の擦弦楽器についても、指板に対して弦を押さえるアクチュエータや、弓を引く駆動機構を擦弦楽器に設け、もう一台の擦弦楽器を検出用楽器として、これに対する演奏者の指板への押圧力や、弓の動きをセンサで検出して、これを演奏補助信号してアクチュエータや駆動機構を駆動することもできる。これと同様にして、ギターなどの撥弦楽器についても、指板を押さえるアクチュエータと弦を弾く駆動機構を撥弦楽器に取り付け、もう一台の撥弦楽器を検出用楽器として、これに対する演奏者の指板への押圧力や、指の動き（あるいはピックの動き）をセンサで検出して、これを演奏補助信号してアクチュエータや駆動機構を駆動することもできる。
（５）上述した各実施形態においては、楽器の演奏に関する演奏者の操作量として、以下の検出値を使用した。すなわち、唇の緊張と唇の開口を操作量として検出し、これに基づいてアンブシュアを求めたり、息圧、運指、息速、振動波形、押鍵強さなどという値を操作量として検出した。また、人間の指揮などの様子の動画解析の結果として得られる打点のタイミングや動作の特徴量を操作量として検出し、これらを音符の長さ、ダイナミクス変化、ピッチ変化などに変換し、さらに、これらをアンブシュアや息圧に変換して制御に用いた。また、弓の速度、角度および弓毛の張力を操作量としてなど検出した。
以上のように操作量は、演奏者の演奏に関与する量として検出されるものであり、上述した以外にも楽器の特性に応じて種々の検出値が操作量となり得ることは勿論である。例えば、演奏者の唇の固有振動数を操作量として検出したり、リード変位、リードを噛む位置およびリードと唇の接触面積を操作量として検出し、これらをアンブシュアに変換してもよい。
本発明の第１の実施形態である演奏アシスト装置の構成を示す図である。 同実施形態のアンブシュア修正部の電気回路を示す図である。 本発明の第２の実施形態である演奏アシスト装置の構成を示す図である。 同実施形態のアンブシュア修正部の電気回路を示す図である。 本発明の第３の実施形態である演奏アシスト装置の構成を示す図である。 同実施形態の演奏アシスト装置の構成を示す図である。 本発明の第４の実施形態である演奏アシスト装置の構成を示す図である。 本発明の第５の実施形態である演奏アシスト装置の構成を示す図である。 本発明の第６の実施形態である演奏アシスト装置の構成を示す図である。 本発明の第７の実施形態である演奏アシスト装置の構成を示す図である。 本発明の第８の実施形態である演奏アシスト装置の構成を示す図である。 本発明の第９の実施形態である演奏アシスト装置の構成を示す図である。 本発明の第１０の実施形態である演奏アシスト装置の構成を示す図である。 本発明の変形例である演奏アシスト装置の構成を示す図である。 本発明の変形例に係る電気回路を示す図である。 本発明の変形例に係る電気回路を示す図である。 本発明の変形例に係る電気回路を示す図である。
符号の説明
１，２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００，９００，１０００…演奏アシスト装置、２，６…トランペット、３，７…マウスピース、４，８…演奏者の唇、１１，２０２…アンブシュア検出センサ、１２，２０３…息圧センサ、１３，２０４…アンブシュア検出部、１４…アンブシュア修正部、１５…息圧検出部、１６…息圧修正部、１７…アンブシュアアクチュエータ駆動部、１８…アンブシュアアクチュエータ、１９…人口唇、２０…息圧アクチュエータ駆動部、２１…息圧アクチュエータ、２５，２１０…支持体、２６…側壁、２７…経路形成部材、３０１…マイクロフォン、３０２…振動波形検出部、３０３…音量変換部、３０４…空気圧変換部、３０５…空気圧修正部、３０６…エアコンプレッサ、３０７…空気タンク、３０８，４０２…弁、３０９，４０５…エア配管、３１０…息圧制御部、４０１…真空タンク、４０３…真空ポンプ、４０４…空気吸引部、４０６…空気圧制御部、６０５…運指検出部。

Claims (13)

  1. 楽器の演奏に関する演奏者の操作量を検出する演奏操作量検出手段と、
    前記演奏操作量検出手段が検出した操作量に所定の関与度に応じた処理を施し、演奏補助の度合いを示す演奏補助信号を生成する演奏補助信号生成手段と、
    演奏対象となる楽器に取り付けられ、前記演奏補助信号生成手段が生成した演奏補助信号に基づいて、前記楽器に対する演奏操作を行う演奏操作手段と
    を具備することを特徴とする演奏アシスト装置。
  2. 前記演奏対象となる楽器は金管楽器であり、前記演奏操作手段は、前記金管楽器のマウスピースを複数の可撓性部材で覆う人工唇と、前記人工唇を駆動してアンブシュアを変える人工唇アクチュエータと、前記人工唇を介して前記マウスピース内に加圧気体を吹き込む加圧気体吹込機構とを有し、前記演奏補助信号に基づいて前記人工唇アクチュエータおよび前記加圧気体吹込機構の加圧気体吹き込み量を制御することを特徴とする請求項１記載の演奏アシスト装置。
  3. 前記演奏操作量検出手段は、演奏者が唇をつけて息を吹き込むマウスピースに取り付けられたセンサを有し、前記センサは前記マウスピースに対する演奏者のアンブシュアを検出し、前記操作量は前記アンブシュアを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の演奏アシスト装置。
  4. 前記演奏操作量検出手段は、演奏者が唇をつけて息を吹き込むマウスピースに取り付けられて前記息の息圧を検出する息圧センサを有し、前記操作量は前記息圧を含むことを特徴とする請求項１から３いずれかに記載の演奏アシスト装置。
  5. 前記演奏対象となる楽器は金管楽器であり、前記演奏操作手段は前記金管楽器のマウスピースに取り付けられた振動子を有し、前記振動子を前記演奏補助信号に基づいて励振させることを特徴とする請求項１から４いずれかに記載の演奏アシスト装置。
  6. 前記演奏対象となる楽器はマウスピースにリード片が取り付けられる木管楽器であり、前記演奏操作手段は、前記リードに取り付けられる振動子を有し、前記振動子を前記演奏補助信号に基づいて励振させることを特徴とする請求項１記載の演奏アシスト装置。
  7. 前記演奏対象となる楽器はエアーリードによって発音する木管楽器であり、前記演奏操作量検出手段は、前記木管楽器の吹き込み口に取り付けられ、演奏者によって吹き込まれる息のジェット流速、ジェット長さ、ジェット幅を検出するセンサを有し、前記操作量は前記センサが検出する前記ジェット流速、前記ジェット長さ、前記ジェット幅を含み、
    前記演奏操作手段は、前記木管楽器の吹き込み口に取り付けられる振動子を有し、前記振動子を前記演奏補助信号に基づいて励振させることを特徴とする請求項１記載の演奏アシスト装置。
  8. 楽器の演奏に関する演奏者の操作量を検出する演奏操作量検出手段と、
    前記演奏操作量検出手段が検出した操作量に所定の関与度に応じた処理を施し、演奏補助の度合いを示す演奏補助信号を生成する演奏補助信号生成手段と、
    前記演奏者に取り付けられ、前記演奏補助信号生成手段が生成した演奏補助信号に基づいて、前記演奏者の演奏操作に使われる物理量を増加させる物理量増加手段と
    を具備することを特徴とする演奏アシスト装置。
  9. 前記物理量増加手段は、前記演奏者の口腔内に加圧気体を送り込む加圧気体供給手段を有し、前記演奏補助信号に基づいて送り込む加圧気体の量を制御することを特徴とする請求項８記載の演奏アシスト装置。
  10. 前記物理量増加手段は演奏者の体の演奏を行う部位に取り付けられ、前記演奏補助信号に基づいて前記部位における演奏を行う方向の力を増加させることを特徴とする請求項８記載の演奏アシスト装置。
  11. 前記演奏対象となる楽器は鍵盤楽器であり、前記演奏操作手段は鍵を駆動する鍵駆動手段を有し、前記物理量増加手段は、前記演奏補助信号に基づいて、前記演奏者が操作する鍵の移動方向に当該鍵を付勢するように前記鍵駆動手段を制御することを特徴とする請求項８記載の演奏アシスト装置。
  12. 前記楽器の演奏に関する他の演奏者の操作量を検出する第２の演奏操作量検出手段を具備し、
    前記演奏信号補助生成手段は、前記演奏操作量検出手段が検出した操作量と、前記第２の演奏操作量検出手段が検出した操作量の各々に対して所定の関与度に応じた処理を施して前記演奏補助信号を生成することを特徴とする請求項１から１１いずれかに記載の演奏アシスト装置。
  13. 楽器の操作子の操作状態を検出する操作状態検出センサと、前記操作状態検出センサの検出結果に基づいて前記楽器の発音音程を検出する音程決定手段とを有し、前記演奏操作手段は、前記演奏補助信号と前記音程決定手段が決定した音程に基づいて前記楽器に対する演奏操作を行うことを特徴とする請求項１から１２いずれかに記載の演奏アシスト装置。
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