JP2015052637A - 音源制御情報生成装置、電子打楽器、およびプログラム - Google Patents

音源制御情報生成装置、電子打楽器、およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】1の打面上に置かれた物体のリバウンドによる意図しない発音が生じることを防止できる音源制御情報生成装置、電子打楽器、およびプログラムを提供すること。
【解決手段】本発明によれば、1の打面に対する第1出力値が取得された場合、当該1の打面を対象打面とし、当該対象打面に対して取得された前記第1出力値または当該第1出力値に応じた値が所定の閾値より大きいか否かに応じて、音源手段が行う発音処理が異なるように、当該音源手段を制御するための情報が生成される。ここで、所定値以上の第2出力値が、第1出力値が取得されたタイミング以前から、少なくとも所定時間にわたって取得されている場合には、判断を行う所定の閾値の値として、基準値とは異なる値が用いられる。
【選択図】図5

Description

本発明は、音源制御情報生成装置に関し、複数の打面のうち、1の打面上に置かれた物体のリバウンドによる、意図しない発音が生じることを防止できる音源制御情報生成装置、電子打楽器、およびプログラムに関する。
特許文献1には、4分割された打面を有し、各打面の裏面側に配置された感圧センサと、ケースの裏面側に配置されたピエゾセンサとを用いて、各打面が打撃を受けた場合には、当該打撃に応じて発音される電子打楽器が記載されている。
特開2001−255871号公報
特許文献1に記載される電子打楽器の場合、1の打面に手が置かれた状態で、他の打面が打撃を受けた場合、打面上に置かれた手が、打撃された打面から伝達された振動によってリバウンドし、当該リバウンドによる打面の打撃振動が原因で、演奏者が意図しない発音が生じてしまうことがあった。
本発明は、上述した事情を解決するためになされたものであり、1の打面上に置かれた物体のリバウンドによる、意図しない発音が生じることを防止できる音源制御情報生成装置、電子打楽器、およびプログラムを提供することを目的としている。
課題を解決するための手段および発明の効果
この目的を達成するために、請求項1記載の音源制御情報生成装置によれば、1の打面に対する第1出力値が取得された場合、当該1の打面を対象打面とし、当該対象打面に対して取得された前記第1出力値または当該第1出力値に応じた値が所定の閾値より大きいか否かに応じて、音源手段が行う発音処理が異なるように、当該音源手段を制御するための情報が生成される。なお、第1出力値は、複数の打面各々の打撃を検知可能なセンサの出力値であり、第2出力値は、複数の打面各々に物体が置かれている状態を検知可能なセンサの出力値である。ここで、所定値以上の第2出力値が、第1出力値が取得されたタイミング以前から、少なくとも所定時間にわたって取得されている場合には、所定の閾値として、基準値、または、当該基準値とは異なる値が用いられる。
第1出力値が取得されたタイミング以前から、所定値以上の第2出力値が第1期間にわたって取得されている状況は、対象打面上に手などの物体が置かれている状態で対象打面が振動した状況、すなわち、対象打面上に置かれている物体がリバウンドしたことに基づく打撃であると推定できる。よって、かかる場合には、所定の閾値の値として、基準値とは異なる値が用いられるので、対象打面上に置かれた物体のリバウンドによる打撃振動に基づく発音が、演奏者が意図しない発音となることを防止できる。
なお、特許請求の範囲において、「複数の打面各々の打撃を検知可能なセンサ」と、「複数の打面各々に物体が置かれている状態を検知可能なセンサ」とは、同じセンサであっても、異なるセンサであってもよい。
請求項2記載の音源制御情報生成装置によれば、請求項1が奏する効果に加え、次の効果を奏する。複数の打面のうち、対象打面でない他の打面に対して取得された第1出力値に対する、対象打面に対して取得された第1出力値の比、または、対象打面でない他の打面に対して取得された第1出力値から、対象打面に対して取得された第1出力値を引いた差が、前記比または差と比較するための第1種閾値と比較される。対象打面上に物体が置かれている場合と、置かれていない場合とで、他の打面の振動が対象打面の振動に与えるクロストークの影響度合いを異ならせるので、クロストークの影響を適切に判断することができ、対象打面上に置かれた物体のリバウンドによる打撃振動に基づく発音を好適に制御できる。
請求項3記載の音源制御情報生成装置によれば、請求項2が奏する効果に加え、次の効果を奏する。前記比または差と前記第1種閾値との比較だけでなく、対象打面に対して取得された第1出力値と、第1出力値と比較するための第2種閾値との比較も考慮して、音源手段を制御するための情報の生成が行われる。よって、対象打面上に物体が置かれている場合と、置かれていない場合とで、クロストークの影響を適切に判断できるだけでなく、ノイズや微小なリバウンドによる打撃振動を適切に除去できるので、対象打面上に置かれた物体のリバウンドによる打撃振動に基づく発音を好適に制御できる。
請求項4記載の音源制御情報生成装置によれば、請求項1が奏する効果に加え、次の効果を奏する。対象打面に対して取得された第1出力値が、所定の閾値としての第1出力値と比較するための閾値と比較される。対象打面上に物体が置かれている場合と、置かれていない場合とで、第1出力値と比較される閾値を異ならせるので、ノイズや微小なリバウンドによる打撃振動を適切に除去することができ、対象打面上に置かれた物体のリバウンドによる打撃振動に基づく発音を好適に制御できる。
請求項5記載の音源制御情報生成装置によれば、請求項1から4のいずれかが奏する効果に加え、次の効果を奏する。対象打面に対して取得された第1出力値または当該第1出力値に応じた値が、所定の閾値より大きい場合には、音源手段で発音処理が行われる一方で、当該所定の閾値以下である場合には、音源手段で発音処理が行われないようにすることができる。よって、対象打面上に置かれた物体のリバウンドによる打撃振動に基づく発音が、意図せず発音されることを防止できる。
請求項6記載の音源制御情報生成装置によれば、請求項1から4のいずれかが奏する効果に加え、次の効果を奏する。対象打面に対して取得された第1出力値または当該第1出力値に応じた値が、当該所定の閾値以下である場合には、当該所定の閾値より大きい場合に比べて小さいレベルでの発音処理が音源手段にて行われる。よって、対象打面上に置かれた物体のリバウンドによる打撃振動に基づく発音が、意図せず発音されることを防止できる。
請求項7記載の音源制御情報生成装置によれば、請求項1から6のいずれかが奏する効果に加え、次の効果を奏する、所定値以上の第2出力値が第1期間にわたって取得されたと判断された場合には、当該判断の対象である打面に対し、所定の閾値の値として、基準値とは異なる値を使用するための設定が行われる。よって、当該設定に基づいて、対象打面上に置かれた物体のリバウンドによる打撃振動に基づく発音を適切に行い得る。
請求項8記載の音源制御情報生成装置によれば、請求項7が奏する効果に加え、次の効果を奏する。所定値未満の第2出力値が、第1期間と同じまたは異なる第2期間にわたって取得されたと判断された場合に、当該判断の対象である打面に対し、所定の閾値の値として、基準値とは異なる値を使用するための設定が解除される。よって、打面上に置かれた物体がリバウンドしているにもかかわらず、第2出力値が突発的に所定値未満となった場合であっても、前記基準値とは異なる値を使用するための設定が維持されるので、所定の閾値の値として不適切な値が用いられることを防止できる。
請求項9記載の音源制御情報生成装置によれば、請求項1から6のいずれかが奏する効果に加え、次の効果を奏する。複数の打面のうち、一部または全ての打面の各々に対して取得された第2出力値が、少なくとも第1期間である所定の記憶期間にわたって記憶手段に記憶される。対象打面に対する第1出力値が取得された場合には、当該対象打面に対し記憶手段に記憶されている第2出力値に基づいて、所定値以上の第2出力値が、第1出力値が取得されたタイミング以前から、第1期間にわたって取得されている場合に、当該対象打面に対し、所定の閾値の値として、基準値とは異なる値を使用するための設定が行われる。よって、当該設定に基づいて、対象打面上に置かれた物体のリバウンドによる打撃振動に基づく発音を適切に行い得る。
請求項10記載の音源制御情報生成装置によれば、請求項9が奏する効果に加え、次の効果を奏する。対象打面に対する第1出力値が取得された場合には、当該対象打面に対し記憶手段に記憶されている第2出力値に基づいて、所定値未満の第2出力値が、第1出力値が取得されたタイミング以前から、所定の記憶期間以下の期間であって、第1期間と同じまたは異なる第2期間にわたって取得されている場合に、当該対象打面に対し、所定の閾値の値として、基準値とは異なる値を使用するための設定が解除される。よって、打面上に置かれた物体がリバウンドしているにもかかわらず、第2出力値が突発的に所定値未満となった場合であっても、前記基準値とは異なる値を使用するための設定が維持されるので、所定の閾値の値として不適切な値が用いられることを防止できる。
請求項11記載の音源制御情報生成装置によれば、請求項9または10が奏する効果に加え、所定時間分の第2出力値を記憶可能なリングバッファを、記憶手段として備えているので、対象打面に対する第1出力値が取得された場合に、そのタイミングから過去に遡って、打面上に物体が置かれているか否かを区別できる。
請求項12記載の電子打楽器、または、請求項13記載のプログラムによれば、請求項1から11のいずれかと同様の効果を奏する。
電子打楽器の電気的構成を示すブロック図である。 (a)は、パッドの正面図であり、(b)は、(a)のIIb−IIb線におけるパッドの断面図である。 打面に手が置かれているかを判断する処理を示すフローチャートである。 音源制御処理を示すフローチャートである。 音源制御情報生成装置が奏する効果について説明する図である (a)および(b)は、それぞれ、第2実施形態のリングバッファ処理および音源制御処理を示すフローチャートである。
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図1〜図5を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態としての電子打楽器100の電気的構成を示すブロック図である。電子打楽器100は、例えば、電子ドラムである。電子打楽器100は、CPU1と、ROM2と、RAM3と、パッド4と、音源5と、音色ROM6と、増幅器7とを有する。
CPU1は、ROM2に記憶される固定値やプログラム、RAM3に記憶されているデータなどに従って、電子打楽器100の各部を制御する中央制御装置である。CPU1は、クロック信号を計数することにより、時刻を計時するタイマ(図示せず)を内蔵する。
ROM2は、CPU1に実行させる制御プログラム2aや、後述する閾値テーブルなどの各種テーブルなどを記憶するリード・オンリー・メモリである。後述する図3および図4のフローチャートに示す各処理は、制御プログラム2aに基づいて、CPU1が実行する。RAM3はCPU1の作業エリアなどに利用されるランダム・アクセス・メモリである。
なお、CPU1、ROM2、およびRAM3は、本発明の音源制御情報生成装置10を構成する。詳細は後述するが、本実施形態の音源制御情報生成装置10は、パッド4における複数の打面41(図2参照)のうち、1の打面41上に置かれた手が、他の打面41からの振動に基づいてリバウンドした場合に、当該リバウンドによる打撃に基づく発音が、意図せず発音されないように、音源5を制御する。
パッド4は、その打面を打撃して電子ドラムによる演奏を行うものであり、ピエゾセンサ44と、感圧センサ43とを含む。パッド4の詳細構成は、図2(a)および図2(b)を参照して後述するが、本実施形態において、パッド4は、4つの打面41a〜41dを有し、感圧センサ43は、打面41a〜41d各々に対して設けられる。一方、ピエゾセンサ44は、ケース40の裏側に1つ設けられる。音源5は、CPU1からの指示にしたがって発生楽音の音色や各種効果などを制御する装置である。音色ROM6は、音色データが記憶されるリード・オンリー・メモリである。音源5は、音色ROM6に記憶されている音色データを用いて音色制御を行う。増幅器7は、音源5の発生した楽音信号を増幅する装置であり、増幅した楽音信号を、図示しないスピーカシステム等に出力する。
図2(a)は、パッド4の正面図である。図2(b)は、図2(a)のIIb−IIb線におけるパッド4の断面図である。パッド4は、その外形が円盤の形状をしたデバイスであり、剛体からなる円形皿板状のケース40と、ケース40の上面側に配設される、円形のゴムパッドからなる打面41とから構成される。本実施形態において、打面41は、4つの扇形の打面41a〜41dから構成される。打面41の下面(裏面)側には、円形板状のクッション材42と感圧センサ43とが、打面41とケース40によって密に挟まれる形で保持されている。
クッション材42は、打面41を打撃した時の打撃の感覚を弾力感のある叩き心地のよいものに調整するとともに、打撃時の打撃振動が打面直下方向を経由してケース40に直接に伝わらないように、その振動を減衰させる作用を有する。クッション材42は、打面41が打撃された場合に、その打撃の振動を減衰させるが、その一方で、打撃の際に打面に加わった圧力を感圧センサ43に伝達する。
感圧センサ43は、打面41が打撃を受けた時に、その打撃により打面41が受けた圧力、すなわち、打面41に対する押圧を検出するセンサであり、打面41の裏面側に面状に配設されている。より詳細には、4つの打面41a〜41dの各裏面側に各々独立した面状の感圧センサ43が配設される。そのため、感圧センサ43は、打面41a〜41d毎に各々独立した出力値を発生する。なお、「面状」とは、例えば、途切れのない一面状であっても、メッシュ状(網状)であっても、あるいは、渦巻き状などであってもよく、打面のいずれかの位置が打撃された時にその打撃の圧力を感知して単一の検出出力を発生するものであればよい。本実施形態において、感圧センサ43は、ピエゾセンサ44ともに、各打面41a〜41dに対する打撃を検出するセンサとして機能するだけでなく、各打面41a〜41d上に、手などの物体が置かれているかを検出するセンサとしても機能する。
打面41の端部41jは、ケース40のエッジ部40aと、クッション材42の端部42aとで挟み込むように固定される。ケース40の裏側における、エッジ部40aの側には、振動センサであるピエゾセンサ44が取り付けられる。打面41が打撃を受けた場合に、打面41を伝わってエッジ部40aに至った打撃振動は、エッジ部40aを介してケース40に伝達され、ピエゾセンサ44に達する。
打面が打撃を受けた時、ピエゾセンサ44が検出する振動は、主に、打面41からエッジ部40aの側を通り、ケース40を伝達してピエゾセンサ44に到達する振動である。前述した通り、打撃した打点の直下方向に伝達する振動は、その振動がクッション材42によって吸収または減衰され、殆どの成分はピエゾセンサ44に伝達されない。
ピエゾセンサ44は、打撃時の打撃振動が打点位置からピエゾセンサ44に到達するまでの経路の長さが、打面41の種々の打点位置に応じて異なる長さとなるような位置に取り付けられる。このように、ピエゾセンサ44は、打撃振動を打面41とケース40を介して検出するので、ピエゾセンサ44の出力値は、打面41のエッジ側を叩いた場合の方が、打面41のパッド中心付近を叩いた場合よりも大きい。本実施形態では、ピエゾセンサ44からの出力と、上述した感圧センサ43からの出力とに基づき、どの打面41が、どの程度のレベルで「打撃された」かの検出を行う。つまり、感圧センサ43およびピエゾセンサ44が、打撃センサとして機能する。
次に、図3および図4を参照して、上記構成を有する電子打楽器100、より詳細には、音源制御情報生成装置10のCPU1が実行する処理について説明する。まず、図3は、手が置かれているかを判断する処理を示すフローチャートである。本処理は、電源が投入されると開始される処理であり、CPU1は、打面41を構成する各打面、本実施形態では、打面41a〜41dの各々について本処理を実行する。
CPU1は、まず、変数t,u,Pを、それぞれゼロに設定して初期化するとともに、タイマ動作を開始する(S301)。変数tは、感圧センサ43の出力値が所定値以上である回数をカウントするための変数である。変数uは、感圧センサ43の出力値が所定値未満である回数をカウントするための変数である。変数Pは、打面41上に手が置かれているか否かを示す変数である。より詳細には、P=0である場合には、打面41a〜41dのうち、処理対象となる打面上に手が置かれていないことを示す。一方、P=1である場合には、処理対象となる打面上に手が置かれていることを示す。
次に、CPU1は、そのときの感圧センサ43の出力値を、打面41a〜41dのうち、処理対象の打面に対応するレジスタPrs1(PN)に記憶する(S302)。PNは、処理対象となる打面を区別するための変数であり、PNの各値に対し、処理対象となる打面のいずれかが割り当てられる。本実施形態では、4つの打面41a〜41dを処理対象とするので、PNの値は、1から4までのいずれかである。
CPU1は、Prs1(PN)の値が、所定値以上であるかを判断する(S303)。Prs1(PN)の値が所定値以上であると、CPU1が判断した場合(S303:Yes)、CPU1は、変数tに1を加算し(S304)、変数uをゼロに設定する(S305)。次に、CPU1は、変数tが、所定回数以上であるかを判断する(S306)。本実施形態では、S306で用いる閾値を21回とする。
次に、変数tが所定回数未満であると、CPU1が判断した場合(S306:No)、CPU1は、処理をS308に移行し、所定時間が経過することを待機する(S308:No)。本実施形態では、S308で用いる閾値を400μsecとする。そして、CPU1は、所定時間が経過すると(S308:Yes)、処理をS302に移行する。
一方、変数tが所定回数以上であると、CPU1が判断した場合(S306:Yes)、CPU1は、処理対象の打面41に手が置かれているとみなし、変数Pに1を設定し(S307)、処理をS308に移行する。本実施形態では、400μsec毎に実行される処理において、Prs1(PN)の値が所定値以上であることをカウントする変数tが21に達した場合に、変数Pに1を設定する。つまり、Prs1(PN)の値が所定値以上である期間が8msecに達すると、CPU1は、処理対象の打面41に手が置かれているとみなし、変数Pに1を設定する。
S303において、Prs1(PN)の値が所定値未満であると、CPU1が判断した場合(S303:No)、CPU1は、変数uに1を加算し(S309)、変数tをゼロに設定する(S310)。次に、CPU1は、変数uが、所定回数以上であるかを判断する(S311)。本実施形態では、S311で用いる閾値を、S306で用いる閾値と同じ21回とするが、S311で用いる閾値とS306で用いる閾値とが同じである必要はない。
次に、変数uが所定回数未満であると、CPU1が判断した場合(S311:No)、CPU1は、処理をS308に移行する。一方、変数uが所定回数以上であると、CPU1が判断した場合(S311:Yes)、CPU1は、処理対象の打面41に手が置かれていないとみなし、変数Pに0を設定し(S312)、処理をS308に移行する。よって、Prs1(PN)の値が所定値未満である期間が8msecに達すると、CPU1は、処理対象の打面41に手が置かれていないとみなし、変数Pに0を設定する。よって、変数Pが1に設定されている場合に、感圧センサ43からの出力値が突発的に所定値未満の値になったとしても、変数Pが0とならず、1のまま保たれる。従って、処理対象の打面41に手が置かれているにもかかわらず、置かれていないものとして処理されてしまうことを防止できる。
図4は、音源制御処理を示すフローチャートである。本処理は、パッド4の感圧センサ43およびピエゾセンサ44の各出力値に応じて音源5を制御する処理である。CPU1は、打面41を構成する各打面、本実施形態では、打面41a〜41dの各々について本処理を実行する。本処理は、CPU1が所定の周期で定期的に実行するタイマ割込み処理であり、本実施形態では、音源制御処理の実行周期は400μsecである。
CPU1は、そのときの感圧センサ43およびピエゾセンサ44の出力値を、それぞれ、レジスタPrs2(PN)およびレジスタPiz(PN)に記憶する(S401,S402)。次に、CPU1は、ROM2内に記憶される閾値テーブルを参照し、現在の変数Pの値に応じた閾値RNおよび閾値SNの値を選択する(S403)。閾値テーブルは、以下の表1に示すテーブルであり、変数Pの値と、閾値RNおよび閾値SNの各値とを対応付けたテーブルである。閾値RNは、処理対象の打面41に対し発音のトリガとなる打撃がされたか否かを判断するための閾値である。閾値SNは、処理対象の打面41に対する発音のトリガとなる打撃が、他の打面41からのクロストークによるものであるか否かを判断するための閾値である。
Figure 2015052637
S403の処理によれば、変数Pの値から、上記の閾値テーブルを参照することにより、処理対象の打面に手が置かれているか否かに応じた閾値RNおよび閾値SNの各値が選択される。より詳細には、変数P=0の場合、すなわち、処理対象の打面41に手が置かれていない場合には、閾値RNとして、RNaが選択され、閾値SNとして、SNaが選択される。一方、変数P=1の場合、すなわち、処理対象の打面41に手が置かれている場合には、閾値RNとして、RNbが選択され、閾値SNとして、SNbが選択される。本実施形態では、RNbおよびSNbは、それぞれ、RNaおよびSNaより大きい。よって、処理対象の打面41に手が置かれている場合には、処理対象の打面41に手が置かれていない場合に比べて大きい値の閾値RNおよび閾値SNが選択される。
次に、CPU1は、Prs2(PN)の値が、選択された閾値RNの値より大きいかを判断する(S404)。Prs2(PN)≦閾値RNである場合(S404:No)、CPU1は、処理対象の打面41に対し発音のトリガとなる打撃がされていないとして、本処理を終了する。かかる場合、音源5からの発音は行われない。一方、Prs2(PN)>閾値RNである場合(S404:Yes)、CPU1は、処理対象の打面41のPrs2(PN)に対する、他の打面41のPrs2(PN)の比Xを算出する(S405)。
CPU1は、算出された比Xが、S403において選択された閾値SNの値より大きいかを判断する(S406)。X>閾値SNである場合(S406:Yes)、CPU1は、処理対象の打面41に対する発音のトリガとなる打撃が、他の打面41からのクロストークによるものであるとし、本処理を終了する。かかる場合、音源5からの発音は行われない。一方、X≦閾値SNである場合(S406:No)、CPU1は、音源制御処理を実行し(S407)、本処理を終了する。具体的に、CPU1は、S407において、音色制御パラメータや打撃レベルに応じた音量パラメータなどを音源5に出力する。なお、本実施形態では、打撃レベルは、感圧センサ43の出力値であるPrs2(PN)と、ピエゾセンサ44の出力値であるPiz(PN)との和であるとする。なお、Prs2(PN)およびPiz(PN)のそれぞれに、適宜係数を掛けて重み付けをしてもよい。
図5は、本実施形態の音源制御情報生成装置10が奏する効果について説明する図である。図5(a)は、1の打面41に対する感圧センサ43の出力値の時間変化Qの一例を示すグラフである。図5(a)に示すグラフにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は、感圧センサ43の出力値を示す。本実施形態の音源制御情報生成装置10によれば、図5(a)に示すように、時刻T1において、感圧センサ43の出力値が所定値以上の値を示してから、8msecが経過した時刻である時刻T2以降では、CPU1は、当該打面41に手が置かれているものとして、閾値RNとして選択する値を、RNaからRNbに変更する。
打面41に手が置かれていない場合、すなわち、閾値RNがRNaである場合、時刻T3および時刻T4における各出力値は、両方とも、発音のトリガとなる打撃と判断される。これに対し、打面41に手が置かれている場合には、S403において閾値RNとしてRNbが選択されるので、時刻T3における出力値は、発音のトリガとなる打撃と判断されるが、時刻T4における出力値は、発音のトリガとなる打撃と判断されない。
その後、時刻T5において、感圧センサ43の出力値が所定値未満の値を示してから、8msecが経過した時刻である時刻T6以降では、CPU1は、当該打面41に手が置かれていない、より詳細には、当該打面41に置かれていた手が離されたものとして、閾値RNとして選択する値を、RNbからRNaに変更する。時刻T6より後の時刻T7における出力値は、RNbより小さいが、RNaより大きいので、発音のトリガとなる打撃と判断される。
図5(b)は、比Xの値と閾値SNとの関係を示す図である。図5(b)に示す例では、閾値SNがSNaである場合には、比XがSNaより大きくなるので、当該比Xに対応する感圧センサ43の出力値は、他の打面41からのクロストークによるものでないとされ、発音の対象とされる。一方、打面に手が置かれているとされたことにより閾値SNがSNbに変更された場合、比XがSNbより大きくなる。かかる場合、当該比Xに対応する感圧センサ43の出力値は、他の打面41からのクロストークによるものであるとされ、発音の対象とされない。
上述した通り、本実施形態の音源制御情報生成装置10によれば、打面に手が置かれている場合には、閾値RNおよび閾値SNが、打面に手が置かれていない場合に比べて高く設定されるので、他の打面41が受けた打撃に基づいて、処理対象の打面41に生じたわずかな振動を無視することができる。よって、処理対象の打面41に置かれている手が、他の打面41が受けた打撃に基づきわずかにリバウンドした場合に、そのわずかなリバウンドで意図しない発音がされることを防止できる。その一方で、リバウンドによるものであっても、発音すべき打撃は発音されるので、他の打面41が受けた打撃に基づいて、処理対象の打面41上に置かれた手がリバウンドして発音するという現象を模擬することもできる。
次に、図6を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。上述した第1実施形態では、感圧センサ43の出力を常時監視し、感圧センサ43から、所定時間にわたって所定値以上の出力があった場合に、打面41に手が置かれていると判断する構成とした。これに対し、第2実施形態では、感圧センサ43の出力値をリングバッファに格納し、音源制御処理が実行される毎に、リングバッファの記憶内容に基づいて、打面41に手が置かれているか否かの判断を行う。第2実施形態において、上述した第1実施形態と同一の部分については、同一の符号を付し、その説明は省略する。
図6(a)は、リングバッファ処理を示すフローチャートである。本処理は、打面41a〜41dの各々に対応する感圧センサ43の出力値を、RAM3内に設けられた、各打面41a〜41dに対応する、図示されないリングバッファA(PN)に格納する処理であり、CPU1が所定の周期で定期的に実行するタイマ割込み処理である。本実施形態において、CPU1は、打面41a〜41dの各々について本処理を実行する。本実施形態では、リングバッファ処理の実行周期は400μsecである。一方、本実施形態において、本処理で用いるリングバッファA(PN)は、21個分のデータを保持可能に構成される。よって、本実施形態では、各41a〜41dに対する感圧センサ43の出力値は、8msecに渡りリングバッファA(PN)に保持される。
CPU1は、電源が投入されると、初期設定として、リングバッファ処理の実行周期に相当するタイマ時間をセットする。また、CPU1は、リングバッファA(PN)への感圧センサ43の出力値の記憶に備え、アドレス変数RにRsを入力する。アドレス変数Rは、リングバッファA(PN)のアドレスのうち、現在のデータ入力対象アドレスを示す変数である。Rsは、リングバッファA(PN)の先頭アドレスである。
CPU1は、初期設定においてセットされたタイマ時間が経過する毎に、図6(a)のリングバッファ処理を起動する。リングバッファ処理において、CPU1は、そのときの感圧センサ43の出力値を、PizR(PN)に記憶する(S601)。次に、CPU1は、次回に実行される本処理での感圧センサ43の出力値の記憶に備えて、データ入力対象アドレスを次に進めるためアドレス変数Rに1を加算する(S602)。
CPU1は、アドレス変数Rが示すアドレスがリングバッファA(PN)の領域外のアドレスであるかを判断する(S603)。具体的に、S603において、CPU1は、アドレス変数Rが、リングバッファA(PN)の末尾アドレスであるReを超えたかを判断する。
アドレス変数RがReを超えたとCPU1が判断した場合(S603:Yes)、CPU1は、データ入力対象アドレスをリングバッファA(PN)の先頭に戻すために、アドレス変数RにRsを代入し(S604)、本処理を終了する。一方、アドレス変数RがReを超えていないとCPU1が判断した場合(S603:No)、本処理を終了する。
図6(b)は、第2実施形態の音源制御処理を示すフローチャートである。第2実施形態の音源制御処理は、閾値テーブルを参照する前に、処理対象の打面41に対応するリングバッファA(PN)の記憶内容に基づいて、当該打面41に手が置かれているか否かを判断し、その判断に応じて変数Pの値を設定する点が、第1実施形態の音源制御処理(図4)と相違する。
第2実施形態の音源制御処理において、CPU1は、S401,S402の処理の実行後、リングバッファA(PN)に格納されている感圧センサ43の出力値に基づいて、変数Pの値を設定する(S621)。CPU1は、S621の処理後、S403〜S407の処理を実行し、本処理を終了する。
具体的に、S621において、CPU1は、リングバッファA(PN)に格納されている、今回の本処理の実行タイミングより前の8msec分、すなわち、400μsec毎の21回分の感圧センサ43の出力値が、全て所定値以上である場合に、処理対象の打面41に手が置かれているとして、変数Pに1を設定する。一方、CPU1は、リングバッファA(PN)に格納されている感圧センサ43の出力値が、全て所定値未満である場合に、処理対象の打面41に手が置かれていないとして、変数Pに0を設定する。なお、本実施形態では、処理対象の打面41に手が置かれていると判断するための期間と、処理対象の打面41に手が置かれていないと判断するための期間とを、いずれも8msecとしたが、前者の期間および後者の期間は互いに異なる期間であってもよい。なお、前者の期間と後者の期間とが互いに異なる場合、リングバッファA(PN)におけるデータの保持期間は、処理対象の打面41に手が置かれていると判断するための期間、および、処理対象の打面41に手が置かれていないと判断するための期間のうち、長い方の期間以上の期間であればよい。
第2実施形態の音源制御情報生成装置10によれば、リングバッファA(PN)に8msec分の感圧センサ43の出力値を記憶するので、音源制御処理が実行される400μsec毎に、リングバッファA(PN)の記憶内容を用い、過去に遡ることによって、処理対象の打面41に手が置かれているかを判断できる。
上記各実施形態において、音源制御情報生成装置10が、音源制御情報生成装置の一例である。電子打楽器100が、電子打楽器の一例である。制御プログラム2aが、プログラムの一例である。打面41が、打面の一例である。音源5が、音源手段の一例である。感圧センサ43およびピエゾセンサ44が、複数の打面各々の打撃を検知可能なセンサの一例である。感圧センサ43が、複数の打面各々に物体が置かれている状態を検知可能なセンサの一例である。リングバッファAが設けられたRAM3が、記憶手段の一例である。閾値SNが、所定の閾値、第1種閾値の一例である。閾値RNが、所定の閾値、第2種閾値の一例である。RNa,SNaが、基準値の一例である。RNb,SNbが、基準値とは異なる値の一例である。変数Pに1が設定されていることが、基準値とは異なる値を使用するための設定の一例である。
上記各実施形態において、S401の処理を実行するCPU1が、第1取得手段の一例である。S302の処理を実行するCPU1が、第2取得手段の一例である。S407の処理を実行するCPU1が、情報生成手段の一例である。S303,S306の処理を実行するCPU1が、第1判断手段の一例である。S303,S311の処理を実行するCPU1が、第2判断手段の一例である。S307,S312,S621の処理を実行するCPU1が、設定手段の一例である。図6(a)のリングバッファ処理が、記憶制御手段の一例である。
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形改良が可能であることは容易に推察できるものである。
例えば、上記各実施形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を適宜採用することは当然可能である。例えば、上記各実施形態では、Prs1(PN)の値が所定値以上である期間が8msecに達した場合に、処理対象の打面41に手が置かれているとして、変数Pに1を設定したが、処理対象の打面41に手が置かれているか否かを判断するための期間は、8msecに限らず、感圧センサ43のスキャンタイムより長い期間であれば、適宜の数値を採用できる。
上記各実施形態では、音源制御情報生成装置10が搭載される電子打楽器100として、パッド4を有する電子ドラムを例示したが、筐体と打面となり得るタッチパネルとを有する装置、例えば、スマートフォンや携帯電話などのモバイル端末や、タブレット端末や、タッチパネル画面を有するパーソナルコンピュータや、音楽再生装置などであっても、電子打楽器100として採用できる。
上記各実施形態では、CPU1は、制御プログラム2aに従って、図3、図4および図6のフローチャートに示す各処理を実行する構成とした。電子打楽器100が、アンドロイド(登録商標)やiOS(登録商標)などのオペレーティングシステムを搭載する装置である場合、搭載されたオペレーティングシステムをベースとするアプリケーションプログラムが、図3、図4および図6のフローチャートに示す各処理をCPU1に実行させる構成としてもよい。かかる場合、アプリケーションプログラムが、本発明のプログラムの一例となる。
上記各実施形態では、音源制御情報生成装置10が、パッド4および音源5を有する電子打楽器100に内蔵される構成としたが、音源制御情報生成装置10を、パッド4または音源5の少なくとも一方と別体の装置としてもよい。また、上記各実施形態では、音源制御情報生成装置10を、CPU1と、ROM2と、RAM3とから構成されるものとし、図3などのフローチャートに示す各処理をCPU1が実行する構成としたが、音源制御情報生成装置10が音源5を含んで構成されるものとし、CPU1が実行するものとして説明した各処理を、音源5内のDSPに実行させる構成としてもよい。
上記各実施形態では、打面41に手が置かれているかの判断に利用するセンサとして、打面41に対する押圧を検出するセンサである感圧センサ43を例示したが、タッチパネルまたはタッチセンサなど、打面41に接触する物体を検出可能な他のセンサを採用してもよい。あるいは、感圧センサ43と、タッチパネルまたはタッチセンサなどとを組み合わせる構成としてもよい。
上記各実施形態では、感圧センサ43およびピエゾセンサ44を打撃センサとして機能させる構成としたが、感圧センサ43のみ、または、ピエゾセンサ44のみを、打撃センサとして用いる構成としてもよい。あるいは、タッチパネルまたはタッチセンサを、打撃センサとして採用する構成としてもよい。また、上記各実施形態では、感圧センサ43が、打面41に手が置かれているかの判断に利用するセンサと、打撃センサとを兼ねる構成としたが、打面41に手が置かれているかの判断に利用するセンサと、打撃センサとが別々のセンサから構成されていてもよい。
上記各実施形態では、図3に示す処理において、感圧センサ43の出力値のみを用い、S303において、感圧センサ43の出力値が、所定値以上であるか否かを判断する構成とした。これに限らず、感圧センサ43およびピエゾセンサ44の各出力値が所定値以上であるかを各々判断する構成としてもよい。かかる変形例では、例えば、感圧センサ43およびピエゾセンサ44の各出力値がいずれも所定値以上である場合には、打面41が打撃された可能性が高いので、打面41に手が置かれていないと判断する。一方、感圧センサ43の出力値が所定値以上であるが、ピエゾセンサ44の出力値が非常に小さい値である場合に、打面41に手が置かれていると判断する。本変形例では、短い期間、例えば、感圧センサ43およびピエゾセンサ44からの1回の出力値での判断が可能となる。
上記各実施形態では、打面41における打点位置を考慮することなく音源5を制御する構成としたが、打面41における打点位置を求め、打点位置に応じて音源5を制御する構成としてもよい。例えば、特開2001−255871号公報に記載されるような基準点センサ出力テーブルを設け、当該基準点センサ出力テーブルと、感圧センサ43およびピエゾセンサ44の各出力値とを用いて、打面41における打点位置を算出する構成としてもよい。
上記各実施形態では、図4および図6(b)の音源制御処理において、Prs2(PN)≦閾値RNである場合、または、比X>閾値SNである場合、S407の処理を実行しない構成としたが、音量をゼロまたは非常に小さくするような音量パラメータを音源5に出力する構成としてもよい。
上記各実施形態では、閾値テーブルを設け、打面41に手が置かれていない場合(P=0)には、閾値RNおよび閾値SNとして、それぞれ、RNaおよびSNaを選択する一方で、打面41に手が置かれている場合(P=1)には、閾値RNおよび閾値SNとして、それぞれ、RNbおよびSNbを選択する構成とした。これに代えて、打面41に手が置かれている場合に用いる閾値RNおよび閾値SNの値を、打面41に手が置かれていない場合に用いる閾値RNおよび閾値SNの値に、所定の係数を掛けることによって得る構成としてもよい。当該係数は、全ての打面に共通の係数を割り当てるようにしても、打面毎に異なる係数を割り当てるようにしてもよい。あるいは、打面41に手が置かれている場合の閾値テーブルと、打面41に手が置かれていない場合の閾値テーブルとを各々独立して設け、打面41に手が置かれているか否かに応じた閾値テーブルから、閾値RNおよび閾値SNを読み出す構成としてもよい。
上記各実施形態では、処理対象の打面41のPrs2(PN)に対する、他の打面41のPrs2(PN)の比Xと、閾値SNとを比較する構成としたが、これに代えて、他の打面41のPrs2(PN)から、処理対象の打面41のPrs2(PN)を引いた差Zと、閾値SNとを比較する構成としてもよい。かかる場合、差Zが閾値SNより小さい場合には、CPU1は、音源制御処理(S407)を実行し、そうでない場合には、CPU1は、音源制御処理(S407)を実行しないようにすればよい。
上記各実施形態では、Prs2(PN)と閾値RNとの比較と、比Xと閾値SNとの比較とを行う構成としたが、いずれか一方の比較だけとしてもよい。ただし、比Xと閾値SNとの比較を行う方が好ましい。
上記各実施形態では、4つの打面41a〜41dの各打面について、打面41に手が置かれているかを判断し、その判断結果に応じて、閾値RNおよび閾値SNの値を制御する構成としたが、打面41a〜41dのうち、手が置かれる打面を予め決めておき、決められた打面41についてのみ、手が置かれているかの判断と、閾値RNおよび閾値SNの値の制御とを行う構成としてもよい。
上記各実施形態では、図3の処理において、所定値以上であるPrs1(PN)が、8msecにわたり連続して取得された場合に、変数Pを1に設定する構成としたが、8msecの間に、無視できる程度の回数で、Prs1(PN)が所定値未満になったとしても、打面41に手が置かれているとして、変数Pを1に設定する構成としてもよい。
上記各実施形態では、打面41上に置かれ、他の打面41が受けた打撃に基づいてリバウンドする物体として、手を例示したが、棒状体などが打面41に置かれている場合も、本発明を適用可能である。また、物体が置かれる打面41の数は、1つとは限らない。
上記第2実施形態では、感圧センサ43の出力値を、リングバッファAに格納する構成とした。つまり、所定の保持期間にわたって出力値を保持する構成としたが、感圧センサ43の出力値を、当該出力値を取得した時刻と対応付けて、RAM3に随時記憶する構成としてもよい。かかる変形例では、音源制御処理が開始される時刻と、RAM3に記憶されている各出力値の時刻とから、打面41に手が置かれているか否かを判断するようにすればよい。
上記各実施形態では、感圧センサ43の出力値などの記憶先は、RAM3に限らず、電子打楽器100に設けられたメディアスロット(図示せず)に装着される各種の記録メディアや、外付けのハードディスクドライブなどの記憶装置であってもよい。
上記第1および第2実施形態により説明した各特徴や、上述した各変形例を適宜組み合わせて実施する構成としてもよい。
5 音源
10 音源制御情報生成装置
43 感圧センサ
44 ピエゾセンサ
100 電子打楽器

Claims (13)

  1. 複数の打面各々の打撃を検知可能なセンサの出力値である第1出力値を取得する第1取得手段と、
    複数の打面各々に物体が置かれている状態を検知可能なセンサの出力値である第2出力値を取得する第2取得手段と、
    前記第1取得手段により1の打面に対する前記第1出力値が取得された場合、当該1の打面を対象打面とし、当該対象打面に対して取得された前記第1出力値または当該第1出力値に応じた値が所定の閾値より大きいか否かに応じて、音源手段が行う発音処理が異なるように、当該音源手段を制御するための情報を生成する情報生成手段とを備えた音源制御情報生成装置であって、
    前記情報生成手段は、-
    前記第2取得手段により所定値以上の前記第2出力値が、前記第1取得手段により前記第1出力値が取得されたタイミング以前から、少なくとも第1期間にわたって取得されている場合には、前記所定の閾値の値として、基準値とは異なる値を用い、
    前記第2取得手段により所定値以上の前記第2出力値が、前記タイミング以前から、少なくとも前記第1期間にわたって取得されていない場合には、前記所定の閾値の値として、前記基準値を用いることを特徴とする音源制御情報生成装置。
  2. 前記第1出力値に応じた値は、前記複数の打面のうち前記対象打面でない他の打面に対し前記第1取得手段により取得された前記第1出力値に対する、前記対象打面に対し前記第1取得手段により取得された前記第1出力値の比、または、前記他の打面に対し前記第1取得手段により取得された前記第1出力値から、前記対象打面に対し前記第1取得手段により取得された前記第1出力値を引いた差であり、
    前記情報生成手段は、前記比または差が、前記所定の閾値としての、前記比または差と比較するための第1種閾値より大きいか否かに応じて、前記情報を生成することを特徴とする請求項1記載の音源制御情報生成装置。
  3. 前記情報生成手段は、前記比または差が前記第1種閾値より大きいか否かと、前記対象打面に対して取得された前記第1出力値が、前記所定の閾値としての、前記第1出力値と比較するための第2種閾値より大きいか否かとに応じて、前記情報を生成することを特徴とする請求項2記載の音源制御情報生成装置。
  4. 前記情報生成手段は、
    前記対象打面に対して取得された前記第1出力値が、前記所定の閾値としての、前記第1出力値と比較するための第2種閾値より大きいか否かに応じて、前記情報を生成することを特徴とする請求項1記載の音源制御情報生成置。
  5. 前記情報生成手段は、
    前記対象打面に対して取得された前記第1出力値または当該第1出力値に応じた値が、所定の閾値より大きい場合には、音源手段で発音処理を行うために、前記情報を生成し、
    前記対象打面に対して取得された前記第1出力値または当該第1出力値に応じた値が、前記所定の閾値以下である場合には、音源手段に発音処理を行わせないために、前記情報を生成しないことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の音源制御情報生成装置。
  6. 前記情報生成手段は、
    前記対象打面に対して取得された前記第1出力値または当該第1出力値に応じた値が、所定の閾値より大きい場合には、当該対象打面に対する発音が当該対象打面に対して取得された前記第1出力値に応じたレベルでの発音処理を音源手段で行うために、前記情報を生成し、
    前記対象打面に対して取得された前記第1出力値または当該第1出力値に応じた値が、所定の閾値以下である場合には、当該対象打面に対する発音が当該対象打面に対して取得された前記第1出力値に応じたレベルより小さいレベルでの発音処理を音源手段で行うために、前記情報を生成することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の音源制御情報生成装置。
  7. 前記第2取得手段により所定値以上の前記第2出力値が前記第1期間にわたって取得されたかを、前記複数の打面のうち、一部または全ての打面に対しそれぞれ判断する第1判断手段と、
    前記第1判断手段により、所定値以上の前記第2出力値が前記第1期間にわたって取得されたと判断された場合、当該判断の対象である打面に対し、前記所定の閾値の値として、前記基準値とは異なる値を使用するための設定を行う設定手段と、
    を備え、
    前記情報生成手段は、
    前記基準値とは異なる値を使用するための設定がされている場合には、前記所定の閾値の値として、前記基準値とは異なる値を用い、
    前記基準値とは異なる値を使用するための設定がされていない場合には、前記所定の閾値の値として、前記基準値を用いることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の音源制御情報生成装置。
  8. 前記第2取得手段により所定値未満の前記第2出力値が、前記第1期間と同じまたは異なる第2期間にわたって取得されたかを、前記複数の打面のうち、一部または全ての打面に対しそれぞれ判断する第2判断手段を備え、
    前記設定手段は、前記第2判断手段により、所定値未満の前記第2出力値が前記第2期間にわたって取得されたと判断された場合、当該判断の対象である打面に対し、前記基準値とは異なる値を使用するための設定を解除することを特徴とする請求項7記載の音源制御情報生成装置。
  9. 前記複数の打面のうち、一部または全ての打面の各々に対し、前記第2取得手段により取得された前記第2出力値を、少なくとも第1期間である所定の記憶期間にわたって記憶手段に記憶する記憶制御手段と、
    前記第1取得手段により前記対象打面に対する前記第1出力値が取得された場合、当該対象打面に対し前記記憶手段に記憶されている前記第2出力値に基づいて、前記第2取得手段により所定値以上の前記第2出力値が、前記第1取得手段により前記第1出力値が取得されたタイミング以前から、前記第1期間にわたって取得されている場合に、当該対象打面に対し、前記基準値とは異なる値を使用するための設定を行う設定手段と、
    を備え、
    前記情報生成手段は、
    前記基準値とは異なる値を使用するための設定がされている場合には、前記所定の閾値として、前記基準値とは異なる値を用い、
    前記基準値とは異なる値を使用するための設定がされていない場合には、前記所定の閾値として、前記基準値を用いることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の音源制御情報生成装置。
  10. 前記設定手段は、前記第1取得手段により前記対象打面に対する前記第1出力値が取得された場合、当該対象打面に対し前記記憶手段に記憶されている前記第2出力値に基づいて、前記第2取得手段により所定値未満の前記第2出力値が、前記第1取得手段により前記第1出力値が取得されたタイミング以前から、前記所定の記憶期間以下の期間であって、前記第1期間と同じまたは異なる第2期間にわたって取得されている場合に、当該対象打面に対し、前記基準値とは異なる値を使用するための設定を解除することを特徴とする請求項9記載の音源制御情報生成装置。
  11. 前記記憶手段として、前記所定の記憶期間分の前記第2出力値を記憶可能なリングバッファを備えていることを特徴とする請求項9または10に記載の音源制御情報生成装置。
  12. 請求項1から11のいずれかに記載の音源制御情報生成装置と、
    前記複数の打面と、
    前記音源手段と、
    を備えていることを特徴とする電子打楽器。
  13. 請求項1から11のいずれかに記載の音源制御情報生成装置としてコンピューターを機能させるためのプログラム。

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