JP2011027801A - 電子管楽器 - Google Patents

Abstract

【課題】 フルートなど横笛に類する形態を有し、横笛の固有の演奏形態に応じた適切な音高および音色の楽音を発生する。
【解決手段】 マウスピース１４に設けられた孔部１６の端面に配置された第１のブレスセンサ３５および第２のブレスセンサ２６は、電子管楽器１０の本体の断面の半径方向に沿って配置される。ＣＰＵ２１は、キースイッチ部２４を構成する複数のキースイッチ３１、３２の操作状態に基づいて特定される音高の楽音を、第１のブレスセンサおよび第２のブレスセンサのセンサ値に基づいた音量レベルで発音するように音源部２７に指示する。ＣＰＵ２１は、第１のブレスセンサ３５の第１のセンサ値が、第２のブレスセンサ３６のセンサ値と比較して、所定量大きい場合に、キースイッチの操作状態に基づく音高の１オクターブ高い音高の楽音を発生する音源部２７に指示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フルートなどを含む横笛に類する形態をとる電子管楽器に関する。

従来、サックスやクラリネットに類する形態をとる電子管楽器が提案されている。たとえば、特許文献１には、通常の管楽器としても、電子管楽器としても使用可能な楽器が開示されている。特許文献１に開示された電子管楽器は、マウスピースに、光学式のタンギングセンサ、感圧センサであるリップセンサおよびブレス圧を検出するウィンドセンサ（ブレスセンサ）とが設けられている。タンギングセンサは、演奏者の舌が接近したことを検知する。リップセンサは、演奏者の唇がリード部を押さえつけたときの圧力を検知する。また、ウィンドセンサは、演奏者がマウスピース内部に吹き付けた息の圧力（息圧）を検知する。

特開２００８−１５５５１号公報

従来の電子管楽器は、サックスやクラリネットなど、そのマウスピースがリードを有するものであった。したがって、ウィンドセンサにより検知される息圧に基づいて、音源部により生成される楽音データの音量レベルを制御するとともに、リップセンサにおいて検出される唇のリードを押さえる圧力によって、楽音データの音色を制御することができる。

しかしながら、フルートなど横笛はリードを有さないためリップセンサを用いることができないという問題点があった。また、フルートにおいては、唇でリードを押さえる代わりに、マウスピースと唇との位置関係を変化させて、マウスピース内に吹き込む空気の向きを変更して、音高や音色を変更している。

本発明は、フルートなど横笛に類する形態を有し、横笛の固有の演奏形態に応じた適切な音高および音色の楽音を発生することが可能な電子管楽器を提供することを目的とする。

本発明の目的は、長手方向に延びる本体と、
本体の中空となっている一端に設けられたマウスピースと、
本体に設けられ、オン状態およびオフ状態の何れかの状態をとる複数の演奏操作子と、
前記マウスピースに設けられた孔部の前記長手方向の一方の端面に配置された第１のブレスセンサおよび第２のブレスセンサであって、前記本体の断面の半径方向に沿って、前記半径方向外側に配置された第１のブレスセンサ、および、前記半径方向内側に、前記第１のブレスセンサと並列して配置された第２のブレスセンサと、
所定の音高の楽音の発音を発生する楽音発生手段に対して、前記複数の演奏操作子の操作状態に基づいて発音すべき楽音の音高を特定して、特定された音高の楽音を、前記第１のブレスセンサにより検出されるセンサ値および第２のブレスセンサにより検出されるセンサ値の少なくとも一方に基づいた音量レベルで発音するように前記楽音発生手段に指示を与える制御手段と、を備え、
前記ブレスセンサのセンサ値は、前記マウスピースに与えられる息の大きさが増大するのにしたがって増大するものであり、
前記制御手段が、何れかのブレスセンサのセンサ値が一定の閾値より大きく、かつ、第１のブレスセンサのセンサ値が、第２のブレスセンサのセンサ値と比較して、所定量大きい場合に、前記複数の演奏操作子の操作状態に基づいた音高より所定量だけ高い音高の楽音を発生するように、前記楽音発生手段に指示を与えることを特徴とする電子管楽器により達成される。

好ましい実施態様においては、前記制御手段が、何れかのブレスセンサのセンサ値が一定の閾値より大きく、かつ、第１のブレスセンサのセンサ値が、第２のブレスセンサのセンサ値と比較して、所定量大きい場合に、前記複数の演奏操作子の操作状態に基づいた音高の１オクターブ高い音高の楽音を発生するように、前記楽音発生手段に指示を与える。

別の好ましい実施態様においては、前記制御手段が、前記第２のブレスセンサのセンサ値に対する前記第１のブレスセンサのセンサ値の比が一定値より大きいときに、前記複数の演奏操作子の操作状態に基づいた音高より所定量だけ高い音高の楽音を発生するように、前記楽音発生手段に指示を与える。

さらに別の好ましい実施態様においては、前記制御手段が、前記第１のブレスセンサのセンサ値および第２のブレスセンサのセンサ値に基づいて、所定のフィルタ係数を、発生した楽音の音色を制御するディジタルフィルタに与える。

より好ましい実施態様においては、前記制御手段が、前記第１のブレスセンサのセンサ値が、前記第２のブレスセンサのセンサ値と比較して大きくなるのにしたがって、高音域が強調されるようなフィルタ係数を前記ディジタルフィルタに与える。

また、好ましい実施態様においては、前記制御手段が、前記第１のブレスセンサのセンサ値および前記第２のブレスセンサのセンサ値の和に基づいた音量レベルで発音するように、前記楽音発生手段に指示を与える。

また、本発明の目的は、長手方向に延びる本体と、
本体の中空となっている一端に設けられたマウスピースと、
本体に設けられ、オン状態およびオフ状態の何れかの状態をとる複数の演奏操作子と、
前記マウスピースに設けられた孔部の前記長手方向の一方の端面に配置された第１のブレスセンサおよび第２のブレスセンサであって、前記本体の断面の半径方向に沿って、前記半径方向外側に配置された第１のブレスセンサ、および、前記半径方向内側に、前記第１のブレスセンサと並列して配置された第２のブレスセンサと、
所定の音高の楽音の発音を発生する楽音発生手段に対して、前記複数の演奏操作子の操作状態に基づいて発音すべき楽音の音高を特定して、特定された音高の楽音を、前記第１のブレスセンサにより検出されるセンサ値および第２のブレスセンサにより検出されるセンサ値の少なくとも一方に基づいた音量レベルで発音するように前記楽音発生手段に指示を与える制御手段と、を備え、
前記ブレスセンサのセンサ値は、前記マウスピースに与えられる息の大きさが増大するのにしたがって増大するものであり、
前記制御手段が、前記第１のブレスセンサのセンサ値および第２のブレスセンサのセンサ値に基づいて、所定のフィルタ係数を、発生した楽音の音色を制御するディジタルフィルタに与えることを特徴とする電子管楽器により達成される。

本発明によれば、フルートなど横笛に類する形態を有し、横笛の固有の演奏形態に応じた適切な音高および音色の楽音を発生することが可能な電子管楽器を提供することが可能となる。

図１は、本発明の実施の形態にかかる電子管楽器の外観を示す図である。 図２は、本実施の形態にかかる電子管楽器のハードウェア構成を示すブロックダイヤグラムである。 図３は、本実施の形態にかかる電子管楽器のヘッドジョイントの略断面図である。 図４は、本実施の形態にかかる電子管楽器の内部構成を示すブロックダイヤグラムである。 図５は、本実施の形態にかかる電子管楽器において実行される処理の例を示すフローチャートである。 図６は、本実施の形態にかかるスイッチ処理の例を示すフローチャートである。 図７（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態にかかる電子管楽器のマウスピースにおける、演奏者による息の吹き出し方向の例を示す図である。 図８は、本実施の形態にかかる発音処理の例を示すフローチャートである。 図９は、本実施の形態にかかる発音処理の例を示すフローチャートである。 図１０は、本実施の形態にかかるイフェクト処理の例を示すフローチャートである。 図１１は、本実施の形態にかかるディジタルフィルタのフィルタ特性の例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる電子管楽器の外観を示す図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる電子管楽器１０は、フルートに類する形態を有しており、中空のヘッドジョイント１１、ミドルジョイント１２およびフットジョイント１３を有する。ヘッドジョイント１１の中央部にはリッププレートないしマウスピース（歌口）１４が設けられる。本明細書では、これを「マウスピース」と称する。マウスピース１４には、中空の内部に貫通した孔部１６が設けられ、当該孔部１６に後述するブレスセンサ部２５が設けられる。演奏者は、マウスピース１４に唇を接触させ、孔部１６から内部に息を吹き込むことができる。ミドルジョイント１２およびフットジョイント１３には、複数のキースイッチ部２４が設けられ、演奏者は、右手および左手を用いて、これらキースイッチ部２４を構成するキースイッチ（たとえば、符号３１、３２参照）のそれぞれのオン・オフを行なうことができる。

アコースティック楽器のフルートは、キーのオン・オフにより、実際に、ミドルジョイント或いはフットジョイントに設けられた孔を塞ぎ、或いは、開放して、これにより発生する楽音の音高を調整している。本実施の形態にかかる電子管楽器１０においては、キースイッチのオン・オフ状態のパターンであるキースイッチパターンを検出して、キースイッチパターンに基づいてＣＰＵ２１により音高が決定され、その音高の楽音の楽音データが音源部２７において生成される。したがって、キースイッチは、単にオン・オフが検出できれば足りる。

図２は、本実施の形態にかかる電子管楽器１０のハードウェア構成を示すブロックダイヤグラムである。図２に示すように、本実施の形態にかかる電子楽器１０は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、キースイッチ部２４、ブレスセンサ部２５およびサウンドシステム２６を有している。

キースイッチ部２４は、電子管楽器１０のキースイッチ（たとえば、符号３１、３２参照）を含むが、本実施の形態にかかる電子管楽器１０は、キースイッチ部２４を構成する複数のキースイッチのほか、音色指定などのための他のスイッチも有する。ブレスセンサ部２５は、後述するようにヘッドジョイント１１の断面の半径方向に並列的に配置された第１のブレスセンサ３５および第２のブレスセンサ３６を含む。

ＣＰＵ２１は、電子管楽器１０全体の制御、キースイッチ部２４を構成するキースイッチ（たとえば、符号３１、３２参照）や他のスイッチの操作の検出、ブレスセンサ部２５を構成する第１のブレスセンサ３５および第２のブレスセンサ３６における息圧の検出、ブレスセンサ部２５およびキースイッチの操作にしたがった楽音データ生成の指示など種々の処理を実行する。

ＲＯＭ２２は、キースイッチ部２４を構成するキースイッチや他のスイッチの操作の検出、ブレスセンサ部２５を構成する第１のブレスセンサ３５および第２のブレスセンサ３６における息圧の検出、ブレスセンサ部２５およびキースイッチの操作にしたがった楽音データ生成の指示などの処理プログラムを格納する。また、ＲＯＭ２２は、フルート、ピッコロ、サックス、クラリネットなど種々の音色の楽音データを生成するための波形データを記憶する波形データエリアを備えている。本実施の形態においては、ＲＯＭ２２の波形データエリアには、フルートなど主として管楽器の音色の波形データが格納されるが、これに限定されるものではなく、ピアノなど鍵盤楽器、ギターなど弦楽器、打楽器などの音色の波形データが格納されていても良い。

ＲＡＭ２３は、ＲＯＭ２２から読み出されたプログラムや、処理の過程で生じたデータを記憶する。処理の過程で生じたデータには、スイッチ部３４を構成するキースイッチの操作状態（キースイッチパターン）、第１のブレスセンサ３５および第２のブレスセンサ３６により検出される息圧を示すセンサ値、電子管楽器における楽音の発音状態を示す発音ステータスなどが含まれる。

サウンドシステム２６は、音源部２７、ディジタルフィルタ２８、オーディオ回路２９およびスピーカ３０を備える。音源部２７は、ＣＰＵ２１からの指示にしたがって、ＲＯＭ２２の波形データエリアから波形データを読み出して、楽音データを生成して出力する。ディジタルフィルタ２８は、音源部２７から出力された楽音データに、後述するイフェクト処理において設定された周波数特性のフィルタ係数を乗じて、低音域、中音域、或いは、高音域が他の音域と比較して強調された楽音データを生成する。オーディオ回路２９は、ディジタルフィルタ２８から出力された楽音データをアナログ信号に変換し、変換されたアナログ信号を増幅してスピーカ３０に出力する。これによりスピーカ３０から音響信号が出力される。

キースイッチ部２４は、電子管楽器１０のミドルジョイント１２およびフットジョイント１３に配置されたキースイッチ（たとえば、符号３１、３２参照）を有する。また、図示しないが、本実施の形態にかかる電子管楽器１０は、音色指定スイッチなど他のスイッチを含む。キースイッチのそれぞれの操作状態（オン・オフ）により、キースイッチパターンを得ることができる（たとえば、Ｂ♭キー：オン、Ｂキー：オフ、Ｃキー：オン・・・など）。ＣＰＵ２１は、後述する発音処理において、キースイッチパターンに基づいて、発音すべき音高を特定して、サウンドシステム２６の音源部２７に対して発音を指示する。

図３は、本実施の形態にかかる電子管楽器のヘッドジョイントの略断面図である。図３に示すように、孔部１６の長手方向の一方の端面に、半径方向に２つのブレスセンサ３５、３６が並べて配置されている。孔部１６の端面は、演奏者の唇（図３において符号Ｌで示す）に対向する面であり、唇から吹き出された息（矢印参照）がブレスセンサ３５、３６の表面に当たるようになっている。第１のブレスセンサ３５は、ヘッドジョイント１１の本体を形成するリング部材４０の上側に取り付けられたマウスピース１４の端面上に、ヘッドジョイント１１のリング部材４０の半径方向に沿って取り付けられる。また、第２のブレスセンサ３６は、リング部材４０の端面上で、第１のブレスセンサ３５と同一の半径方向に沿って取り付けられる。すなわち、第１のブレスセンサ３５は、ヘッドジョイント１１の断面の半径方向に沿って、半径方向外側に配置され、第２のブレスセンサ３６は、半径方向内側に、第１のブレスセンサ３５と並列して配置される。

図４は、本実施の形態にかかる電子管楽器の内部構成を示すブロックダイヤグラムである。図４に示すように、電子管楽器１０は、息圧検出部４３、キースイッチ状態検出部４４、音源処理部４５およびイフェクト処理部４６を有する。息圧検出部４３は、ブレスセンサ部２５からの第１のブレスセンサ３５および第２のブレスセンサ３６の信号を受理し、第１のブレスセンサ３５のセンサ値Ｑおよび第２のブレスセンサ３６のセンサ値Ｒを算出する。キースイッチ状態検出部４４は、キースイッチ部２４を構成するキースイッチのそれぞれの操作状態（オン・オフ）を検出し、キースイッチパターンを生成する。

音源処理部４５は、息圧検出部４３により検出されたブレスセンサ３５、３６のセンサ値と、キースイッチ状態検出部４４により得られたキースイッチパターンとに基づいて、所定の音高の楽音データの生成を、サウンドシステム２６の音源部２７に指示する。また、イフェクト処理部４６は、ブレスセンサ３５、３６のセンサ値に基づいて、ディジタルフィルタ２８のフィルタ特性を示すデータ（フィルタ係数）を生成して、ディジタルフィルタ２８に出力する。ブレスセンサ３５、３６のセンサ値、キースイッチパターン、フィルタ特性を示すデータは、それぞれ、ＲＡＭ２３に格納される。

本実施の形態において、息圧検出部４３、キースイッチ状態検出部４４は、主としてＣＰＵ２１により実現される。音源処理部４５およびイフェクト処理部４６は、ＣＰＵ２１およびサウンドシステム２６により実現される。

このように構成された電子楽器１０において実行される処理について説明する。図５は、本実施の形態にかかる電子管楽器において実行される処理の例を示すフローチャートである。電子管楽器１０のＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３に一時的に記憶された各種パラメータ、センサ値、キースイッチパターン、フィルタ特性を示すデータなどのクリアを含むイニシャライズ処理を実行する（ステップ５０１）。

次いで、ＣＰＵ２１（キースイッチ状態検出部４４）は、スイッチ処理を実行する（ステップ５０２）。図６は、本実施の形態にかかるスイッチ処理の例を示すフローチャートである。図６に示すように、ＣＰＵ２１は、キースイッチ部２４を構成するキースイッチを走査して、各キースイッチの操作状態（オン状態或いはオフ状態）を検出する（ステップ６０１）。ＣＰＵ２１は、キースイッチパターンを特定して、ＲＡＭ２３に格納する（ステップ６０２）。その後、ＣＰＵ２１は、前回の処理において特定されＲＡＭ２３に格納されていたキースイッチパターンと比較して、キースイッチパターンに変化があったかを判断する（ステップ６０３）。

ステップ６０３でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、キースイッチパターンに基づく楽音の音高ＫｅｙＰを特定する（ステップ６０４）。たとえば、キースイッチパターンごとに発生すべき楽音の音高を対応付けた音高テーブルをＲＯＭ２２に格納しておき、ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２の音高テーブルを参照して、キースイッチパターンに対応付けられた音高を特定すれば良い。ＣＰＵ２１は、音高ＫｅｙＰに関するキーイベントを生成して、当該キーイベントをＲＡＭ２３に格納する（ステップ６０５）。なお、本実施の形態においては、音高ＫｅｙＰとして、ＭＩＤＩ（Ｍｕｓｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）のノートナンバーを使用している。

ステップ６０３でＮｏと判断された場合、或いは、ステップ６０５が実行された後に、ＣＰＵ２１は他のスイッチ処理（たとえば、音色指定スイッチの操作に応答した処理など）を実行して（ステップ６０６）、スイッチ処理を終了する。

スイッチ処理（ステップ５０２）の後、ＣＰＵ２１（息圧検出部４３）は、息圧検出処理を実行する（ステップ５０３）。息圧検出処理において、ＣＰＵ２１は、第１のブレスセンサ３５のブレス値Ｑおよび第２のブレスセンサ３６のブレス値Ｒを取得する。図７（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態にかかる電子管楽器のマウスピースにおける、演奏者による息の吹き出し方向の例を示す図である。本実施の形態にかかる電子管楽器１０は、フルートなど横笛に類する形態であり、演奏者の唇とマウスピース１４との位置関係により、マウスピース１４の端面に配置された第１のブレスセンサ３５および第２のブレスセンサ３６のそれぞれに吹き付けられる息の量ないし息圧が変化する。

図７（ａ）に示すように、演奏者の唇Ｌからの息が、符号７００に示すように、リング部材４０の接線方向により近い方向に吹き出された場合には、第１のブレスセンサ３５により多くの息が吹き付けられる。したがって、第１のブレスセンサ３５のセンサ値Ｑと、第２のブレスセンサのセンサ値Ｒとの間は、Ｑ＞Ｒの関係となる。

その一方、図７（ｂ）に示すように、演奏者の唇Ｌからの息が、符号７０１に示すように、リング部材４０の半径方向により近い方向に吹き出された場合には、第２のブレスセンサ３６により多くの息が吹き付けられる。したがって、第１のブレスセンサ３５のセンサ値Ｑと第２のブレスセンサ３６のセンサ値Ｒとの間は、Ｑ＜Ｒの関係となる。本実施の形態においては、２つのブレスセンサ３５、３６のセンサ値Ｑ、Ｒの間の比（Ｑ／Ｒ）を参照して、発音処理における音高を制御するとともに、イフェクト処理における音色（フィルタ特性）を制御している。

図８および図９は、本実施の形態にかかる発音処理の例を示すフローチャートである。図８に示すように、ＣＰＵ２１（発音処理部４５）は、ＲＡＭ２３を参照して、キーイベントが存在するかを判断する（ステップ８０１）。ステップ８０１でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３中に格納された第１のブレスセンサ３５の第１のセンサ値Ｑを参照して、Ｑ≠０であるかを判断する（ステップ８０２）。ステップ８０２でＮｏと判断された場合には発音処理が終了される。ステップ８０２でＹｅｓと判断された場合には、第１のセンサ値Ｑが、閾値Ｐｔｈより大きいかを判断する（ステップ８０３）。ステップ８０３でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、さらに、ＲＡＭ２３中に格納された第２のブレスセンサ３６の第２のセンサ値Ｒを参照して、第２のセンサ値Ｒに対する第１のセンサ値Ｑの比であるＱ／Ｒが「２」より大きいかを判断する（ステップ８０４）。ステップ８０４においては、第１のブレスセンサ３５により多くの息が吹き付けられ、その結果、第１のセンサ値Ｑが、第２のセンサ値Ｒの２倍より大きくなっているかが判断される。

ステップ８０３でＮｏ、或いは、ステップ８０４でＮｏと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、音高ＫｅｙＰの楽音を、センサ値の和である（Ｑ＋Ｒ）に基づく音量レベルで発音するように、サウンドシステム２６の音源部２７に指示する（ステップ８０５）。音源部２７は、指示にしたがって、ＲＯＭ２２から音高ＫｅｙＰに応じて波形データを読み出して、センサ値の和（Ｑ＋Ｒ）に基づく音量レベルを乗じて楽音データを生成し、ディジタルフィルタ２８に出力する。その後、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３中のオクターブフラグＯｃｔを「０」にリセットする（ステップ８０６）。

その一方、ステップ８０４でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、音高（ＫｅｙＰ＋１２）の楽音、つまり、キースイッチパターンに基づいて特定された音高ＫｅｙＰより１オクターブ高い音高の楽音を、センサ値の和である（Ｑ＋Ｒ）に基づく音量レベルで発音するように、サウンドシステム２６の音源部２７に指示する（ステップ８０７）。音源部２７は、指示にしたがって、ＲＯＭ２２から音高（ＫｅｙＰ＋１２）に応じて波形データを読み出して、センサ値の和（Ｑ＋Ｒ）に基づく音量レベルを乗じて楽音データを生成し、ディジタルフィルタ２８に出力する。その後、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３中のオクターブフラグＯｃｔを「１」にセットする（ステップ８０８）。

このように、本実施の形態においては、演奏者により、第１のブレスセンサ３５に吹き付けられる息圧が一定の閾値（Ｐｔｈ）より大きく、かつ、第１のブレセンサに所定の割合より多く（第２のブレスセンサの息圧の２倍より多く）の息が吹き付けられている場合には、演奏者が指で押さえているキーパターンにより特定される音高の１オクターブ上の音高の楽音が発音される。したがって、実際のフルートの演奏のように、マウスピース１４に対する演奏者の唇の向きおよびブレスの吹き付け量或いは吹き付け速度に基づいて所望の音高の楽音を発生させることが可能となる。

一般に、演奏者がマウスピースの孔に向けて吹き付けた息の速度（便宜上「風速」と称する）の最大値は、１６ｍ／ｓ程度と考えられる。本実施の形態においては、風速の最大値に相当する第１のセンサ値ＱＭａｘに対して、閾値Ｐｔｈは、０．７×ＱＭａｘ（風速約１１ｍ／ｓ）と設定している。そして、第１のセンサ値がＰｔｈより大きく、かつ、Ｑ／Ｒが２より大きければ、１オクターブ上の音高の楽音を発音するようにしている。無論、上記最大値ＱＭａｘおよびＰｔｈは、上述したものに限定されず、スイッチの操作により所望の値に設定可能である。

ステップ８０６および８０８が実行された後、ＣＰＵ２１は、発音ステータスを「発音中」に設定して、ＲＡＭ２３に格納する（ステップ８０９）とともに、音量データ（Ｑ＋Ｒ）もＲＡＭ２３に格納する（ステップ８１０）。その後、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３中のキーイベントをクリアする（ステップ８１１）。

ステップ８０１でＮｏと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３中の発音ステータスが「発音中」であるかを判断する（ステップ９０１）。ステップ９０１でＹｅｓと判断された場合には、第１のブレスセンサ３５のセンサ値Ｑが「０」より大きいかを判断する（ステップ９０４）。ステップ９０４でＮｏ、つまり、センサ値Ｑが「０」である場合には、ＣＰＵ２１は、楽音の消音を音源部２７に指示する（ステップ９０５）。音源部２７は、発音中の楽音データに、所定のリリースエンベロープを乗じて、楽音を消音させる。また、ステップ９０５において、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３中の発音ステータスを「消音中」とする。

ステップ９０４でＹｅｓと判断された場合には、第２のセンサ値Ｒに対する第１のセンサ値Ｑの比Ｑ／Ｒが、「２」より大きいかを判断する（ステップ９０６）。ステップ９０６でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３に格納されたオクターブフラグＯｃｔが「０」であるかを判断する（ステップ９０７）。

ステップ９０７でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、音高（ＫｅｙＰ＋１２）の楽音、すなわち、現在発音中の楽音の音高より１オクターブ高い音高の楽音を、センサ値の和である（Ｑ＋Ｒ）に基づく音量レベルで発音するように、サウンドシステム２６の音源部２７に指示する（ステップ９０８）。音源部２７は、指示にしたがって、現在発音中の音高ＫｅｙＰの楽音を高速に消音するとともに、ＲＯＭ２２から音高（ＫｅｙＰ＋１２）に応じて波形データを読み出して、センサ値の和（Ｑ＋Ｒ）に基づく音量レベルを乗じて楽音データを生成し、ディジタルフィルタ２８に出力する。その後、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３中のオクターブフラグＯｃｔを「１」にセットする（ステップ９０９）。次いで、ＣＰＵ２１は、音量データ（Ｑ＋Ｒ）をＲＡＭ２３に格納する（ステップ９１０）。

ステップ９０６および９０７でＹｅｓと判断された場合は、音高ＫｅｙＰの楽音を発音中に、演奏者が、一定より大きい息圧にて、息の吹き出し方向を、リング部材４０の接線方向により近い方向に変更した場合に相当する。この場合には、発音される楽音の音高が音高ＫｅｙＰの１オクターブ上に変更される。

ステップ９０６でＮｏと判断された場合には、オクターブフラグＯｃｔが「１」であるかを判断する（ステップ９１２）。ステップ９１２でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、音高（ＫｅｙＰ）の楽音、すなわち、現在発音中の楽音の音高（ＫｅｙＰ＋１２）より１オクターブ低い音高の楽音を、センサ値の和である（Ｑ＋Ｒ）に基づく音量レベルで発音するように、サウンドシステム２６の音源部２７に指示する（ステップ９１３）。音源部２７は、指示にしたがって、現在発音中の音高（ＫｅｙＰ＋１２）の楽音を高速に消音するとともに、ＲＯＭ２２から音高（ＫｅｙＰ）に応じて波形データを読み出して、センサ値の和（Ｑ＋Ｒ）に基づく音量レベルを乗じて楽音データを生成し、ディジタルフィルタ２８に出力する。その後、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３中のオクターブフラグＯｃｔを「０」にセットする（ステップ９１４）。次いで、ＣＰＵ２１は、音量データ（Ｑ＋Ｒ）をＲＡＭ２３に格納する（ステップ９１０）。

ステップ９０６でＮｏ、かつ、９１２でＹｅｓと判断された場合は、音高（ＫｅｙＰ＋１２）の楽音を発音中に、演奏者が、一定より大きい息圧にて、息の吹き出し方向を、リング部材４０の半径方向により近い方向に変更した場合が該当する。この場合には、発音される楽音の音高が、元の音高（ＫｅｙＰ）、つまり、（ＫｅｙＰ＋１２）の１オクターブ下に変更される。

ステップ９０７でＮｏと判断された場合、或いは、ステップ９１２でＮｏと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、現在発音中の楽音について、その音量を、センサ値の和（Ｑ＋Ｒ）とするように音源部２７に指示する（ステップ９１１）。音源部２７は、指示にしたがって、現在発音中の楽音の音高は変更せず、音量レベルのみをセンサ値の和（Ｑ＋Ｒ）に基づくような楽音データを生成して、ディジタルフィルタ２８に出力する。その後、ＣＰＵ２１は、音量データ（Ｑ＋Ｒ）をＲＡＭ２３に格納する（ステップ９１０）。

ステップ９０１でＮｏと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、第１のブレスセンサ３５のブレス値Ｑが「０」より大きいかを判断する。演奏者により何れかのキースイッチがオンされ、楽音が発音されていた状態で、演奏者がマウスピース１４の孔部１６への息の吹き込みを中止すると、ステップ９０１、９０４および９０５を経て消音処理が実行され、発音ステータスが「消音中」となる。ステップ９０２でＹｅｓと判断される場合は、演奏者がキースイッチの状態をそのまま維持しつつ、新たにマウスピース１４の孔部１６への息を吹き込んだ場合に相当する。この場合には、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２３に格納された音高ＫｅｙＰを取得した後、ステップ８０３に進む。ステップ８０３以降では、第１のセンサ値Ｑおよび第２のセンサ値Ｐに基づいて、音高ＫｅｙＰ或いは音高（ＫｅｙＰ＋１２）の楽音が生成される。ステップ９０２でＮｏと判断された場合には、発音処理を終了する。

発音処理（ステップ５０４）の後、ＣＰＵ２１（イフェクト処理部４６）はイフェクト処理を実行する（ステップ５０５）。図１０は、本実施の形態にかかるイフェクト処理の例を示すフローチャートである。図１０に示すように、ＣＰＵ２１（イフェクト処理部４６）は、ＲＡＭ２３中の発音ステータスを参照して、発音ステータスが「発音中」であるかを判断する（ステップ１００１）。ステップ１００１でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、第２のセンサ値Ｒに対する第１のセンサ値Ｑの比Ｑ／Ｒを算出して（ステップ１００２）、比Ｑ／Ｒの値が、何れの範囲に属するかを判断する（ステップ１００３）。

本実施の形態においては、ディジタルフィルタの特性は、低音域を強調する第１のフィルタ特性、中音域を強調する第２のフィルタ特性、および、高音域を強調する第３のフィルタ特性の何れかに設定することができる。たとえば、図１１に示すように、第１のフィルタ特性（符号１１０１参照）の中心周波数（共振周波数）ｆ_ｃ１、第２のフィルタ特性（符号１１０２参照）の中心周波数ｆ_ｃ２および第３のフィルタ特性（符号１１０３参照）の中心周波数ｆ_ｃ３は、ｆ_ｃ１＜ｆ_ｃ２＜ｆ_ｃ３という関係を有し、また、第１のフィルタ特性におけるカットオフｆ_１１、ｆ_１２、第２のフィルタ特性におけるカットオフｆ_２１、ｆ_２２および第３のフィルタ特性におけるカットオフｆ_３１、ｆ_３２についても、ｆ_１１＜ｆ_２１＜ｆ_３１およびｆ_１２＜ｆ_２２＜ｆ_３２となる。

Ｑ／Ｒ＜０．７である場合には、ＣＰＵ２１は、第１のフィルタ特性に基づくフィルタ係数をディジタルフィルタ２８に出力する（ステップ１００４）。０．７≦Ｑ／Ｒ＜１．３である場合には、ＣＰＵ２１は、第２のフィルタ特性に基づくフィルタ係数をディジタルフィルタ２８に出力する（ステップ１００５）。また、Ｑ／Ｒ＞１．３である場合には、第３のフィルタ特性に基づくフィルタ係数をフィルタ２８に出力する（ステップ１００６）。なお、本実施の形態においては、第２のセンサ値Ｒに対する第１のセンサ値Ｑの比Ｑ／Ｒについて、０．７より小さい場合、０．７以上１．３未満の場合、１．３以上の場合に分けているが、これら値に限定されるものではない。また、フィルタ特性も３種類に限定されるものではない。

イフェクト処理（ステップ５０５）が終了すると、ＣＰＵ２１は、他の処理を実行して（ステップ５０６）ステップ５０２に戻る。

本実施の形態によれば、ＣＰＵ２１は、キースイッチの各々の操作状態を示すキースイッチパターンに基づいて発音すべき楽音の音高を特定して、特定された音高の楽音を、第１のブレスセンサにより検出される第１のセンサ値および第２のブレスセンサにより検出される第１のセンサ値のに基づいた音量レベルで発音するようにサウンドシステム２６ｌの音源部２７に指示を与える。また、ＣＰＵ２１は、第１のセンサの値が一定の閾値より大きく、かつ、第１のセンサ値が、第２のブレスセンサ値と比較して、所定量大きい場合に、キースイッチパターンに基づいた音高より所定量だけ高い音高の楽音を発生するように、音源部２７に指示を与える。これにより、演奏者は、電子管楽器１０（のマウスピース１４）に対する息の吹き出し方向を変更することで、楽音の音高を変化させることが可能となる。

本実施の形態においては、上記所定量だけ高い音高は、１オクターブ高い音高である。これにより、所定の息の大きさで、かつ、息の吹き出し方向を、電子管楽器１０の本体の断面の接線方向に近づけることで、本来の音高より１オクターブ高い音高の楽音を発生することができ、フルートの奏法に近似した演奏が実現できる。

また、本実施の形態においては、ＣＰＵ２１は、第２のセンサ値Ｒに対する第１のセンサ値Ｑの比がＱ／Ｒが一定値（たとえば「２」）より大きいときに、キースイッチパターンに基づいた音高より所定量だけ高い音高の楽音を発生するように、音源部２７に指示を与える。比に基づいて音高を判断することで、息の吹き出し方向をより適切に反映させた音高制御が実現できる。

また、本実施の形態において、サウンドシステム２６は、発生した楽音の音色を制御するディジタルフィルタ２８を有し、ＣＰＵ２１が、第１のセンサ値および第２のセンサ値に基づいて、所定のフィルタ係数をディジタルフィルタ２８に与える。したがって、演奏者は、電子管楽器１０（のマウスピース１４）に対する息の吹き出し方向を変更することで、楽音の音色を変化させることが可能となる。

特に、ＣＰＵ２１は、第１のセンサ値Ｑが、第２のセンサ値Ｒと比較して大きくなるのにしたがって、高音域が強調されるようなフィルタ係数をディジタルフィルタに与える。これにより、息の吹き出し方向を、電子管楽器１０の本体の断面の接線方向に近づけることで、より高音域が強調された楽音を発音することができる。たとえば、第１のセンサ値Ｑの第２のセンサ値Ｒに対する比Ｑ／Ｒの値の範囲にしたがって、複数のフィルタ係数の組をＲＯＭ２２に保持しておき、ＣＰＵ２１が、上記Ｑ／Ｒの値の範囲にしたがったフィルタ係数をＲＯＭ２２から読み出せば良い。

また、本実施の形態においては、ＣＰＵ２１は、第１のセンサ値Ｑおよび第２のセンサ値Ｒの和（Ｑ＋Ｒ）に基づいた音量レベルで発音するように、音源部２７に指示を与える。これにより、息の吹き出し方向の影響を大きく受けることのない音量レベルでの楽音の発生が可能となる。

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。

たとえば、前記実施の形態においては、第２のセンサ値Ｒに対する第１のセンサ値Ｑの比Ｑ／Ｒにしたがって、キースイッチパターンに基づいた音高ＫｅｙＰ、或いは、音高ＫｅｙＰより１オクターブ高い音高（ＫｅｙＰ＋１２）の楽音が発生される。しかしながら、１オクターブ高い音高に限定されず、元の音高ＫｅｙＰより他の所定の音程だけ高い音高（たとえば、５度高い音高（ＫｅｙＰ＋７））の楽音を発生できるように構成しても良い。

また、前記実施の形態においては、第１のセンサ値Ｑの値が所定値Ｐｔｈより大きいときに、第２のセンサ値Ｒに対する第１のセンサ値Ｑの比Ｑ／Ｒを判断しているがこれに限定されるものではなく、第２のセンサ値Ｒが所定値よりも大きいとき、或いは、第１のセンサ値Ｑと第２のセンサ値Ｒとの和（Ｑ＋Ｒ）が所定値よりも大きいときに、第２のセンサ値Ｒに対する第１のセンサ値Ｑの比Ｑ／Ｒを判断しても良い。

さらに、前記実施の形態においては、第２のセンサ値Ｒに対する第１のセンサ値Ｑの比Ｑ／Ｒの値の範囲によって、ＣＰＵ２１は、第１のフィルタ特性〜第３のフィルタ特性の何れかを選択して、選択されたフィルタ特性にしたがったフィルタ係数をディジタルフィルタ２８に与えている。しかしながら、フィルタ特性の数は上述したもの（３つ）に限定されないことは言うまでも無い。或いは、ＣＰＵ２１は、比Ｑ／Ｒが大きくなるのにしたがって、高音域が強調される、たとえば、中央周波数（遮断周波数）が増大するようなフィルタ係数を算出して、算出されたフィルタ係数をディジタルフィルタ２８に出力しても良い。

また、本実施の形態においては、ブレスセンサとして息圧が検出されているが、これに限定されるものではなく、吹き込まれる息の速度を検出するものであっても良い。

１０ 電子管楽器
１１ ヘッドジョイント
１２ ミドルジョイント
１３ フットジョイント
１４ マウスピース
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＯＭ
２３ ＲＡＭ
２４ スイッチ部
２５ ブレスセンサ部
２６ サウンドシステム
２７ 音源部
２８ ディジタルフィルタ
２９ オーディオ回路
３０ スピーカ
３１、３２ キースイッチ
３５ 第１のブレスセンサ
３６ 第２のブレスセンサ

Claims (7)

1. 長手方向に延びる本体と、
   本体の中空となっている一端に設けられたマウスピースと、
   本体に設けられ、オン状態およびオフ状態の何れかの状態をとる複数の演奏操作子と、
   前記マウスピースに設けられた孔部の前記長手方向の一方の端面に配置された第１のブレスセンサおよび第２のブレスセンサであって、前記本体の断面の半径方向に沿って、前記半径方向外側に配置された第１のブレスセンサ、および、前記半径方向内側に、前記第１のブレスセンサと並列して配置された第２のブレスセンサと、
   所定の音高の楽音の発音を発生する楽音発生手段に対して、前記複数の演奏操作子の操作状態に基づいて発音すべき楽音の音高を特定して、特定された音高の楽音を、前記第１のブレスセンサにより検出されるセンサ値および第２のブレスセンサにより検出されるセンサ値の少なくとも一方に基づいた音量レベルで発音するように前記楽音発生手段に指示を与える制御手段と、を備え、
   前記ブレスセンサのセンサ値は、前記マウスピースに与えられる息の大きさが増大するのにしたがって増大するものであり、
   前記制御手段が、何れかのブレスセンサのセンサ値が一定の閾値より大きく、かつ、第１のブレスセンサのセンサ値が、第２のブレスセンサのセンサ値と比較して、所定量大きい場合に、前記複数の演奏操作子の操作状態に基づいた音高より所定量だけ高い音高の楽音を発生するように、前記楽音発生手段に指示を与えることを特徴とする電子管楽器。
2. 前記制御手段が、何れかのブレスセンサのセンサ値が一定の閾値より大きく、かつ、第１のブレスセンサのセンサ値が、第２のブレスセンサのセンサ値と比較して、所定量大きい場合に、前記複数の演奏操作子の操作状態に基づいた音高の１オクターブ高い音高の楽音を発生するように、前記楽音発生手段に指示を与えることを特徴とする請求項１に記載の電子管楽器。
3. 前記制御手段が、前記第２のブレスセンサのセンサ値に対する前記第１のブレスセンサのセンサ値の比が一定値より大きいときに、前記複数の演奏操作子の操作状態に基づいた音高より所定量だけ高い音高の楽音を発生するように、前記楽音発生手段に指示を与えることを特徴とする請求項１または２に記載の電子管楽器。
4. 前記制御手段が、前記第１のブレスセンサのセンサ値および第２のブレスセンサのセンサ値に基づいて、所定のフィルタ係数を、発生した楽音の音色を制御するディジタルフィルタに与えることを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の電子管楽器。
5. 前記制御手段が、前記第１のブレスセンサのセンサ値が、前記第２のブレスセンサのセンサ値と比較して大きくなるのにしたがって、高音域が強調されるようなフィルタ係数を前記ディジタルフィルタに与えることを特徴とする請求項４に記載の電子管楽器。
6. 前記制御手段が、前記第１のブレスセンサのセンサ値および前記第２のブレスセンサのセンサ値の和に基づいた音量レベルで発音するように、前記楽音発生手段に指示を与えることを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の電子管楽器。
7. 長手方向に延びる本体と、
   本体の中空となっている一端に設けられたマウスピースと、
   本体に設けられ、オン状態およびオフ状態の何れかの状態をとる複数の演奏操作子と、
   前記マウスピースに設けられた孔部の前記長手方向の一方の端面に配置された第１のブレスセンサおよび第２のブレスセンサであって、前記本体の断面の半径方向に沿って、前記半径方向外側に配置された第１のブレスセンサ、および、前記半径方向内側に、前記第１のブレスセンサと並列して配置された第２のブレスセンサと、
   所定の音高の楽音の発音を発生する楽音発生手段に対して、前記複数の演奏操作子の操作状態に基づいて発音すべき楽音の音高を特定して、特定された音高の楽音を、前記第１のブレスセンサにより検出されるセンサ値および第２のブレスセンサにより検出されるセンサ値の少なくとも一方に基づいた音量レベルで発音するように前記楽音発生手段に指示を与える制御手段と、を備え、
   前記ブレスセンサのセンサ値は、前記マウスピースに与えられる息の大きさが増大するのにしたがって増大するものであり、
   前記制御手段が、前記第１のブレスセンサのセンサ値および第２のブレスセンサのセンサ値に基づいて、所定のフィルタ係数を、発生した楽音の音色を制御するディジタルフィルタに与えることを特徴とする電子管楽器。

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