JP2011514986A - デジタル楽器 - Google Patents

Abstract

ネック（３）に沿って仮想弦を構成する接触感知センサまたはボタン（２）のアレイと、ユーザの指、スタイラス、または、ピックによるユーザ入力を受け取るようになっており、さらにユーザからの装置設定入力を受け取る仮想ボタン（１６）を表示するようになっているタッチ・ディスプレイ画面（１５）とを備える、弦無しデジタルギター（１）が提供される。代替的に、仮想ボタンは実際のボタンで置き換えられてもよい。弦無しデジタルギターは、ＵＳＢポート（８）およびＭＩＤＩ出力ポート（９）と、場合によってはイーサネット（登録商標）ポートとをさらに特色とする。弦無しデジタルギターは、イーサネット（登録商標）またはＵＳＢを通じて、または、専用電源入力を介して給電されてもよい。イーサネット（登録商標）ポートおよびＵＳＢポートは、ファームウェア更新を受信し、パーソナル設定をロードするためＵＳＢメモリ装置またはパーソナルコンピュータのいずれかと通信するためにも使用可能である。

Description

本発明はデジタル楽器に関し、特に、デジタルギターのネックに沿って配置されたタッチ・センサ・アレイと、作動されたときに、デジタルギターのネックにあるタッチセンサに触れることにより発生されるサウンドに適用可能であるか、または、他のサウンドモジュール／シンセサイザ／レシーバのパラメータに適用可能であるＭＩＤＩ（または他の）指示を出力可能であるタッチ・ディスプレイ画面とを有するデジタルギターに関する。

デジタル楽器は、ＭＩＤＩコントローラでもよく、または、そうでなければ、サウンドを出力するサウンドモジュールを制御するＭＩＤＩコントローラとして動作することになる。

ギターのようなＭＩＤＩコントローラは公知である。既存のギターのようなＭＩＤＩコントローラ（以下、「ＭＩＤＩギター」と呼ぶ）は、ユーザの入力を受信し、その後、シンセサイザ、または、代替的に、収集されたオーディオサンプルを組み込んでいるサウンドモジュールを介してサウンドの出力を制御するため使用される。既存の従来技術のＭＩＤＩギターは設計の中で弦を利用する。これらのＭＩＤＩギターの中の電子部品は、弦において検出された振動からピッチ情報を決定し、その後、サウンドモジュールによって解釈され、楽器が最初に演奏する対応する音符を出力するため使用される電子出力指示を供給する。

従来技術のＭＩＤＩギターに関連した問題が存在する。特に、弦の振動を記録し、電気制御信号を出力するピックアップおよび回路は、音符の演奏と出力との間に遅延を生じさせる。同様に出力に影響を与える誤った音符が記録される問題（「ゴースティング」として知られている影響）がさらに存在する。

多くの従来技術のＭＩＤＩギターに関して、弦の使用は、ギターが普通のギターと同じように調弦される必要があり、多くの理由（湿度変化、偶発的なバンピング）から調子が外れることが多いということを意味する。さらに、これらのＭＩＤＩギターは弦破損の影響を受けやすい。

さらに、ＭＩＤＩギターは、実際には、多くの効果を適用することができるコントローラであるので、従来技術のＭＩＤＩギターは、多くの場合に、ユーザ・インターフェイスのレイアウトの制約のため、サウンドモジュールと組み合わせることによって可能になる効果のすべてを適用することは不可能である。したがって、従来技術のＭＩＤＩギターは、多くの場合に、たとえば、付属フットコントローラの使用など、代替的な入力手段を提供する「アドオン」または他の関連した装置を必要とする。

代替的に、付加的な入力をもたらす付加的なノブ、スライダ、および／または、バーがＭＩＤＩギター本体部に取り入れられることがあるが、これらは個数が比較的少なく、ＭＩＤＩインターフェイスを使用して達成可能である全部の効果をユーザに提供することは不可能である。

さらに、アドオンはギターの本来の設計と調和しないため、これらのアドオンの使用は、一般にギター演奏者にとって美的に感じが良くない。また、コントロール機器の位置決めまたは方向付けに起因して、演奏する楽しみを妨げることさえある。

本発明によれば、
（ｉ）ユーザの指（またはスタイラスのような他の入力タイプ）を受け取り、指（またはスタイラス）の位置を示す処理可能な電気信号を発生させ、
（ii）ユーザにより望まれた設定を受け取るようになっている、
入力手段と、
デジタル楽器の設定を示すディスプレイと、
ユーザの１本以上の指の位置および入力された設定を表す電気信号を受信し、その結果として、電気出力信号を発生させるようになっているマイクロコントローラと、
電気出力信号をサウンドモジュールまたはコンピュータへ出力する出力手段と、
を備える弦無しデジタル楽器が提供される。

好ましくは、出力手段は、デジタル楽器のＭＩＤＩ出力モジュールおよび付属ポートである。

好ましくは、ユーザによる望ましい設定を受け取る入力手段はボタンである。

好ましくは、位置情報を得る入力手段は、ユーザの各手の位置を得る別個の入力手段で構成されている。より好ましくは、一方の手の位置情報を得る入力手段は、デジタル楽器のネックに配置されるタッチ作動型スイッチのアレイを備え、もう一方の手の入力手段は単一のタッチ・センサ・パッドを備える。好ましくは、単一のタッチ・センサ・パッドは少なくともｘ軸およびｙ軸における位置情報を提供するようになっている。

より好ましくは、単一のタッチ・センサ・パッドは、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸における位置情報を提供するようになっており、単一のタッチ・センサ・パッドが使用される圧力を示す接触の深さ、圧力または表面積を測定するので、ｚ軸は深さ、圧力または表面積を指す。

タッチ作動型スイッチのアレイはユーザの指によって押圧可能であるボタンのアレイであることが好ましい。

ボタンのアレイは、ボタンを作動させる圧力を決定可能であり、接触後の連続的な圧力監視が可能であることが好ましい。

ボタンのアレイは各ボタンが点灯されるようになっていることがさらに好ましい。

さらに好ましくは、大型タッチ・センサ・パッドは、デジタル楽器ディスプレイと、ユーザによる望ましい設定を受け取る入力手段とを兼ねるタッチ・ディスプレイ画面である。

タッチ・ディスプレイ画面は、ユーザの指、または、従来のギターピックのような他のスタイラスによって作動されるようになっていることが好ましい。

本発明の好ましい実施形態では、デジタル楽器は、デジタル楽器をパーソナルコンピュータのような外部情報処理ユニットに接続する電子入力インターフェイスをさらに有する。

デジタル楽器を外部情報処理ユニットに接続する手段はＵＳＢ接続を用いることが好ましいが、ＭＩＤＩ接続、直列接続、ファイヤワイヤ接続、ブルートゥースもしくはＷｉＦｉ接続、または、有線もしくは無線でデジタル情報を送信する他の手段でもよい。

好ましくは、デジタル楽器は、ＵＳＢポートを介して、マイクロコントローラのソフトウェアに対する更新および予め構成された設定を受信するようになっている。

好ましくは、マイクロコントローラは、ある種のサウンドまたはメロディを得るように、望ましいボタンを点灯することにより、ボタンのアレイの中でどのボタンに触るべきであるかをユーザに指示するため解釈されたデータを受信するようになっている。

本発明が容易に理解され、実現されるように、次に添付図面を参照する。

本発明の一態様によるデジタルギターの斜視図である。 本発明のさらなる態様によるデジタルギターの斜視図である。 本発明の一態様によるデジタル楽器の様々な部品の概略図である。 本発明の一態様による、デジタル楽器をＭＩＤＩ電源ボックスおよびＭＩＤＩサウンドモジュールに接続するために使用される回路の概略図である。

図１に示されているのは、本発明の実施形態により作られ、別個のタッチセンサおよびディスプレイ画面を特色とするデジタルギター１である。

図１は、複数のタッチ作動型スイッチ、本実施形態では、デジタルギター１のネック３にアレイ状に配置されたボタン２を示している。代替的に、デジタルギターのネック３は、複数の位置でユーザの手の位置を記録するため適した単一のタッチ・センサ・パッド、または、同じ目的を達成するようになっている個々のタッチセンサのアレイを表面に有してもよい。

図１に示された発明の実施形態では、ボタン２は、オーバーレイ・シリコンキーパッドなどの電極の両側が別の導体材料を用いてブリッジされているときに電流が通るＰＣＢに形成された電極で構成されている。シリコンキーパッドなどの各ボタンの下には、デジタルギター１のマイクロコントローラによって位置合わせされ、電極へ移動するときに回路を閉成させる導電性インクまたは導電性ピルが存在する。シリコンキーパッドの各ボタンの上には、各ボタンの堅固な表面を提供するキーキャップが存在する。

ボタン２は、スイッチが当初の接触を介してオンにされたかどうかに加えて、接触後に圧力を連続的に感知するようになっていてもよい。ライト（図示せず）は、ユーザによって押下されたときに個々のボタンが点灯するように、ボタン２に組み入れられるか、または、ボタン２と一体化されてもよい。タッチセンサは、外部情報処理ユニットから受信されたデータに基づいて、ユーザが次に触るべきタッチセンサを知らせるために点灯してもよい。

ボタン２の各行（仮想弦を表現している）は、行の固有の調律を用いて構成されてもよく、すなわち、ギター調律が直ちに楽器上で再現されてもよい。ギターは、すべての仮想弦を同じＭＩＤＩチャネルへ出力するように、または、複数の楽器がボタン２の異なる行（仮想弦）で制御できるように各仮想弦を別個のＭＩＤＩチャネルへ出力するようにセットアップ可能である。さらに、ユーザは、（最高点が最低点、最低点が最高点になるように）ｘ軸またはｙ軸を反転させるように選択可能である。図１は、設定ボタン６と密接に関連したタッチパッド５と、ディスプレイ画面７とをさらに示している。デジタルギター１のユーザは、その後に、ボタン自体の固有のＬＥＤインジケータ（図示せず）を介して、または、ディスプレイ画面７を介して表示されるデジタルギターのための適切な設定を決定するために最初に設定ボタン６を使用する。

デジタルギター１の状態および設定に関する指示は、
−異なる音符を異なるネックボタンに、または、異なる音楽的調律を異なるボタン行に割り当てることを含み、
−タッチ・ディスプレイ・センサのｘ軸が音符のピッチを制御するか、または、他の制御をするかを特定することを含み、これは、レシーバ／サウンドモジュール／シンセサイザへのある種の効果または効果のようなものに対応するＭＩＤＩ制御変更番号をｘ軸と関連付けるように特定するためにボタンを使用することによって可能であり、
−タッチセンサの作動が音符データを出力するため必要であるかどうかを含む。
ただし、これらに限定されるものではない。

設定ボタン６は、ＴＡＰモードをオンとオフとに切り替えるボタンＡを含む。ＴＡＰモードは、タッチセンサが音符データを出力するために押下されるべきかどうか、または、キーボードのボタンと同様にボタンが押下されるとすぐに音符が作動されるかどうかを決定する。設定ボタン６は、ＳＴＲＵＭモードを切り替えるボタンＢをさらに含む。ＳＴＲＵＭモードは、ユーザが押下された音符を出力するために画面に触れなければならないかどうか、または、ユーザが押下された音符を出力するために実際に自分の指を滑らさなければならないかどうかを決定する。設定ボタン６は、タッチセンサのｘ軸によって制御されるべき効果を決定するため、（ＭＩＤＩ制御変更番号を含む）様々な効果を循環するボタンＣをさらに含む。設定ボタン６は、ボタンＣと同様であるが、タッチセンサのｙ軸に関して機能するボタンＤをさらに含む。

単一の感知軸を有する従来技術のＭＩＤＩギターとは異なり、ｘ−ｙタッチセンサの使用は、単一の入力を用いるより一層の制御のため、２個のパラメータを同時に制御することが可能である。驚くべきことに、大型のタッチパッド５のサイズは、小型ジョイスティックのような代替的な２軸の入力法より人間工学的であり、直観的であり、そして、美的に感じが良い。

本発明の代替的な実施形態では、図２に示されているように、タッチ・センサ・パッドおよびディスプレイ画面は、統合タッチ・ディスプレイ画面１５に組み入れられている。本発明の本実施形態では、ユーザは、表示されたユーザ・インターフェイスおよびデジタルギターに指示を入力する手段を提供するタッチ・ディスプレイ画面１５を介して、設定を入力し、入力された設定を閲覧する。

タッチ・ディスプレイ画面１５のグラフィカルユーザ・インターフェイスは、デジタルギター１の何らかの態様を制御するか、または、システム設定にアクセスするための入力を提供する仮想ボタン１６のような仮想コントロール機器を特色とする。代替的に、デジタルギターのある種の頻繁に使用される効果および設定を制御するノブおよびスライダを含む物理的なコントロール機器は、ギターの本体に組み込まれてもよい。

タッチ・ディスプレイ画面は、発明の一実施形態では、位置の２軸（ｘおよびｙ）または３軸（ｘ、ｙおよびｚ）のいずれかを感知する正方形または長方形パッドである。このような装置は、抵抗タッチセンサ、容量タッチセンサ、赤外線タッチセンサ、または、弾性表面波タッチセンサでもよいが、これらに限定されない。代替的に、この装置は、ＴａｃｔｅｘによるＫｉｎｏｔｅｘのような光センサ技術、または、アクリルのような材料の漏れ全内部反射特性を利用するタッチセンサを組み込んでもよい。好ましくは、タッチ・ディスプレイ装置は、相対位置を達成することも可能であるが、本用途ではあまり望ましくなく、絶対位置を測定する。

タッチ・ディスプレイ画面、および、特に、タッチ・ディスプレイ画面のセンサの局面は同様に出力を作動する役割を担う。しかし、タッチ・ディスプレイ画面の機能は、この場合、タッチパッド５に関して既に説明された機能と同じである。

図１および図２のデジタルギター１は、ＵＳＢポート８およびＭＩＤＩ出力ポート９をさらに特色とする。ＯＳＣデータが出力される実施形態では、付加的なイーサネット（登録商標）ポート（図示せず）が同様に含まれてもよい。ユーザは、電源スイッチ１０を介して、デジタルギターをオフとオンとに入れ、ＵＳＢを介して、または、ＭＩＤＩ規格によって使用されない２本のピンを電源接続および接地接続として利用することにより、ＭＩＤＩケーブルを通じて給電されてもよい。これらの２本のピンは、図４に示されているように、デジタル楽器４５とサウンドモジュール５５との間を接続する電源ボックス５０の使用を使用して電力を供給する。

図３を参照すると、マイクロコントローラ３０は、中央プロセッサ３２と、揮発性メモリストレージ３４および不揮発性メモリストレージ３６と、センサ出力を解釈し信号をデータストリームの中の適切な出力信号に変換するため必要とされる部品とで構成されている。マイクロコントローラ３０は、ネック・エレクトロニクス３３、タッチセンサ・エレクトロニクス３７、設定ボタン・エレクトロニクス４３、および、接続されている場合、ＰＣのような外部情報処理ユニット４４とから入力を受信する。マイクロコントローラ３０は、情報状態データ４６とＬＣＤディスプレイ４７、場合によってはＬＥＤアレイ３１に表示された情報とを出力する。

ネック・エレクトロニクス３３は、ボタン２から電気信号を受信する電極３９およびシフトレジスタ３８と、ネック３の中のボタン２を点灯するＬＥＤアレイ３１およびシフトレジスタ３５とを備える。タッチパッド・エレクトロニクス３７は、タッチセンサ４２と、タッチセンサを介して、タッチセンサ４２上でユーザによって行われた接触の位置に関する情報を受信するタッチセンサ・コントローラ４１とを備える。

マイクロコントローラ３０は、ファームウェア更新およびデジタルギター１の設定を構成するため使用されるファイルをアップロードするために使用可能である直列インターフェイスまたはＵＳＢインターフェイス（図示せず）を介して、外部情報処理ユニット４４に接続する。代替的な実施形態では、マイクロコントローラ３０は、ＵＳＢポート（または他の類似した電子インターフェイス）を介して、ファームウェアの更新または個人化に合わされた設定を受信するため、好都合には、ユーザ自身によって携行され得るＵＳＢメモリスティックまたはＩＰｏｄ装置のようなローカル・ストレージ・モジュールに接続するようになっている。

マイクロコントローラ３０は、ＭＩＤＩソケットがデジタルギター１をサウンドモジュールへ接続するため使用されると直ぐに、ＭＩＤＩソケット（または、望ましい出力のプロトコルに依存してイーサネット（登録商標）ポート）への接続用のデジタル出力をさらに提供するようになっている。

マイクロコントローラ３０は、ＭＩＤＩインターフェイスおよび／またはイーサネット（登録商標）・インターフェイスを介して、ＭＩＤＩおよびＯＳＣプロトコルに準拠する信号を出力するようになっている。マイクロコントローラによって実行される主要なプロセスは、ネックボタン２から受信したすべてのデータをＲＡＭに読み込むことと、タッチセンサ５またはタッチ・ディスプレイ画面１５の情報をＲＡＭに読み込むことと、現在の装置の構成に基づいて、どのように入力が解釈されるべきであるかを決定することを含み、そして、入力を処理し、出力を提供する。

ＭＩＤＩコントローラとして、デジタルギター１は、種々の目的のためのパーソナルコンピュータを含む種々の標準ＭＩＤＩ装置に接続可能である。

本発明の一実施形態では、デジタルギターはコンピュータに接続可能であり、ユーザが楽曲を演奏するために追従し押下すべきボタン２の系列を点灯させる情報が装置にアップロードされ得る。

当業者は様々な変形が発明の意図および範囲から逸脱することなく設計および構成の細部においてなされてもよいことを理解する。特に、図３に与えられた回路は発明による設備を組み立てる一つの方法を表しているが、当業者が本発明の範囲内にあると理解し得る電気部品を接続する多くの他の方法が存在する。一実施形態におけるデジタルギターのメモリの中にロードされたソフトウェアは、リナックス・ベースであるか、または、デジタルギターのメモリに組み込まれたリナックス・オペレーティング・システムで動かすことが出来るようになっている。当業者は、装置を効果的に駆動し、本発明の範囲内にある他のソフトウェア解決策が存在することを理解する。

Claims (23)

1. （ｉ）ユーザの指（またはスタイラスのような他の入力タイプ）を受け取り、少なくともｘ軸およびｙ軸に関して指（またはスタイラス）の位置を示す処理可能な電気信号を発生させ、
   （ii）ユーザにより望まれた設定を受け取るため適合している、
   入力手段と、
   デジタル楽器の設定を知らせるディスプレイと、
   ユーザの１本以上の指の位置および入力された設定を表す電気信号を受信し、その結果として、電気出力信号を発生させるようになっているマイクロコントローラと、
   を備える弦無しデジタルギター。
2. 出力手段が電気出力信号をサウンドモジュールまたはコンピュータへ出力するようになっている、請求項１に記載の弦無しデジタルギター。
3. 出力手段がデジタル楽器のＭＩＤＩ出力モジュールおよび付属ポートを含む、請求項２に記載の弦無しデジタルギター。
4. 前記入力手段が少なくともｘ軸およびｙ軸上の入力を記録することが可能なタッチ・センサ・パッドで少なくとも構成されている、請求項３に記載の弦無しデジタルギター。
5. 前記入力手段がボタンのアレイをさらに備える、請求項４に記載の弦無しデジタルギター。
6. 前記ボタンのアレイがギターの仮想弦を備える、請求項５に記載の弦無しデジタルギター。
7. 位置情報を得る前記入力手段が、ユーザの各手の位置を得る別個の入力手段で構成されている、請求項２に記載の弦無しデジタルギター。
8. 一方の手の位置情報を得る前記入力手段が弦無しデジタルギターのネックに位置しているタッチ作動型スイッチのアレイを備え、もう一方の手の入力手段が単一のタッチ・センサ・パッドを備える、請求項７に記載の弦無しデジタルギター。
9. 前記単一のタッチ・センサ・パッドが少なくともｘ軸およびｙ軸における位置情報を提供するようになっている、請求項８に記載の弦無しデジタルギター。
10. 前記単一のタッチ・センサ・パッドがｘ軸、ｙ軸およびｚ軸における位置情報を提供するようになっており、単一のタッチ・センサ・パッドが使用される圧力を示す接触の深さを測定してｚ軸がその深さに関連している、請求項９に記載の弦無しデジタルギター。
11. 前記タッチ作動型スイッチのアレイがユーザの指によって押圧可能であるボタンのアレイである、請求項８に記載の弦無しデジタルギター。
12. 前記ボタンのアレイがボタンを作動させる圧力を決定可能であり、接触後の連続的な圧力監視が可能である、請求項１１に記載の弦無しデジタルギター。
13. 前記ボタンのアレイは各ボタンが点灯されるようなっている、請求項１１に記載の弦無しデジタルギター。
14. 前記単一のタッチ・センサ・パッドがデジタル楽器ディスプレイとユーザにより望まれた設定を受け取る入力手段とを兼ねるタッチ・ディスプレイ画面である、請求項８に記載の弦無しデジタルギター。
15. 前記タッチ・ディスプレイ画面が、指、または、従来のギターピックのような他のスタイラスによって作動されるようになっている、請求項１４に記載の弦無しデジタルギター。
16. 弦無しデジタルギターをパーソナルコンピュータのような外部情報処理ユニットに接続する電子インターフェイスを有している、請求項８に記載の弦無しデジタルギター。
17. 前記電子インターフェイスが、
    ＵＳＢと、
    ファイヤワイヤと、
    ＭＩＤＩ接続と、
    ブルートゥースと、
    ＷｉＦｉと、
    イーサネット（登録商標）と、
    ＵＷＢと、
    デジタル電子装置に接続し、デジタル電子装置と通信するため将来開発され得る任意の類似したインターフェイスと、
    を含むデジタル・インターフェイスのリストから選ばれる、請求項１６に記載の弦無しデジタルギター。
18. 前記電子インターフェイスがＵＳＢポートである、請求項１７に記載の弦無しデジタルギター。
19. 前記ＵＳＢポートがマイクロコントローラのソフトウェアに対する更新、および／または、予め構成された設定、および／または、個人化された設定を受信するようになっている、請求項１８に記載の弦無しデジタルギター。
20. 前記ＵＳＢポートおよび弦無しデジタルギターが、予め構成された設定、および／または、弦無しデジタルギターのユーザの個人に合わされた設定、および／または、マイクロコントローラのソフトウェアに対する更新が記録されているローカル・ファイル・ストレージ装置と協働するようになっている、請求項１９に記載の弦無しデジタルギター。
21. ある種のサウンドまたはメロディを得るために、望ましいボタンを点灯することにより、触れるべきボタンのアレイをユーザに指示するため解釈されるデータを受信するようになっている、請求項１３に記載の弦無しデジタルギター。
22. 前記データが電子インターフェイスを介して受信される、請求項２１に記載の弦無しデジタルギター。
23. 前記電子インターフェイスが、
    ＵＳＢと、
    ファイヤワイヤと、
    ＭＩＤＩ接続と、
    ブルートゥースと、
    ＷｉＦｉと、
    イーサネット（登録商標）と、
    ＵＷＢと、
    デジタル電子装置に接続し、デジタル電子装置と通信するため将来開発され得る任意の類似したインターフェイスと、
    を含むデジタル・インターフェイスのリストから選ばれる、請求項２２に記載の弦無しデジタルギター。

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