JP2019032384A - 電子楽器、電気楽器、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】直感的な操作を実現する電子楽器を提供する。【解決手段】操作面を覆うパネルと、操作の方向を表す操作軸であってパネルの正面に位置する操作軸に沿って一列に配置され、それぞれが操作の度合いの何れかに対応し、操作者の指の近接を検知する複数のセンサと、操作軸上に形成され、操作者が指でなぞることにより、操作の度合いの切り替わりを操作者に知覚させる凸部と、センサの出力に応じて楽音を制御する楽音制御部を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、手動操作により楽音を調整できる電子楽器、電気楽器、プログラムに関する。

古典的な電子オルガンとして、数十個のトーンホイールを発振音源に用い、ドローバーと呼ばれる複数本（通常は９本）の棒状の操作子をオルガン本体から引き出す度合いにより、出力音の倍音構成を制御することによって、出力音の音色を変化させることができるものが知られている（非特許文献１）。

例えば、Nord Electro 3（登録商標）というシンセサイザーは、古典的なドローバーに対応する各音色操作の度合いを上昇させるボタンおよび下降させるボタンと、現在の各音色操作の度合いを表示するＬＥＤパネルにより、上記の古典的なドローバーを再現している（非特許文献２、オルガンセクション参照）。

TAKAGI-AN、"▲高▼木庵 Hammond New B-3 私設カタログ"、［online］、TAKAGI-AN、［平成 29年 7月 26日検索］、インターネット<URL:http://www.hammond.jp/hammond/newb-3/Drawbar/> Yamaha Music Japan Co.,Ltd、"Nord Electro 3"、［online］、Yamaha Music Japan Co.,Ltd、［平成 29年 7月 26日検索］、インターネット<URL:http://www.nordkeyboards.jp/products/nord_electro_3/>

非特許文献２のシンセサイザーは、二種類のボタンを押下することにより音色を操作するため、古典的なドローバーのような直感的な操作を再現できているとは言い難い。そこで本発明は、直感的な操作を実現する電子楽器を提供することを目的とする。

本発明の電子楽器は、パネルと、複数のセンサと、凸部と、楽音制御部を含む。

パネルは、操作面を覆う。複数のセンサは、操作の方向を表す操作軸であってパネルの正面に位置する操作軸に沿って一列に配置され、それぞれが操作の度合いの何れかに対応し、操作者の指の近接を検知する。凸部は、操作軸上に形成され、操作者が指でなぞることにより、操作の度合いの切り替わりを操作者に知覚させる。楽音制御部は、センサの出力に応じて楽音を制御する。

本発明の電子楽器によれば、直感的な操作を実現できる。

実施例１のシンセサイザーの操作面の平面図。 実施例１のシンセサイザーの基板面の概略平面図。 実施例１のシンセサイザーの操作面の３−３−断面における断面図。 実施例１のシンセサイザーの操作面の４−４−断面における断面図。 実施例１のシンセサイザーの操作面の５−５−断面における断面図。 実施例１のシンセサイザーのパネルの形状の模式図。 実施例１のシンセサイザーのパネルの形状と指の関係を表す模式図。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。

なお、以下の実施例では、電子楽器の具体例としてシンセサイザーを想定した。ただし本発明はこれに限定されず、任意の電子楽器、電気楽器を対象とすることができる。また実施例において、操作面は上述の古典的なドローバーを再現するものとした。ただし本発明はこれに限定されず、楽器における任意の操作子に応用できる。

以下、実施例１のシンセサイザーの操作面について説明する。本実施例において操作面１は、操作者からみて鍵盤の奥に位置し、各種操作子や表示器などが配置される領域に配置されるものとする。

図１に示すように本実施例のシンセサイザーの操作面１は、パネル１１によってその前面が覆われている。パネル１１の後述する表示部１６に対応する部分は透明な外観となっている。パネル１１は例えば樹脂製とすればよい。パネル１１の正面には、概念として、操作の方向を表す所定の操作軸（同図の破線）が操作軸の方向と直行する方向に複数配列されているものと考える。これらの各操作軸は、前述の各ドローバーに対応するため、操作軸は全部で９本あることになる。

図２は、上述のパネル１１を取り外した状態における本実施例のシンセサイザーの基板面の概略平面図である。同図に示すようにパネル１１の背面側の基板１７上に複数のセンサ１２が、各操作軸に対して一列に、対応する操作軸に沿って配置されている。同図に示すようにセンサ１２は菱形の銅箔パターン１２ａと、銅箔パターン１２ａを所定の間隔を空けて取り囲むように形成された銅箔パターン１２ｂを含み、銅箔パターン１２ｂから銅箔パターン１２ａに向かって電気力線が発生している。指の近接により銅箔パターン１２ｂから銅箔パターン１２ａに向かう電気力線が指によって遮蔽されるため、図示しないセンサＩＣが銅箔パターン１２ａに入る電気力線の減少を検出することにより、指の近接を検知することができる。各銅箔パターン１２ａの中央には孔１９が設けられる。後述する光源からの光が孔１９を通りパネル１１を透過して、操作者に視認される。各センサ１２は、操作の度合いの何れかに対応しているものとする。例えば、同図の例において、センサ１２は各操作軸上に８つずつ配置されているが、これらが操作の度合いを表す各度数にそれぞれ対応し、例えば図中最も下部（操作者から見て最も手前側）に位置するセンサ１２は、操作の度合いが最大（例えば度数＝８）であることに対応し、図中最も上部（操作者から見て最も奥側）に位置するセンサ１２は、操作の度合いが最小（例えば度数＝１）であることに対応する。

センサ１２はそれぞれ、操作者の指の近接を検知することができる。本実施例においてセンサ１２は静電容量式センサ（静電容量式スイッチ）とした。センサ１２として感圧センサなどを用いてもよい。

パネル１１の背面側には、それぞれが操作の度合いの何れかに対応する複数の表示部１６が設けられる。表示部１６は、センサ１２と同様に操作軸に沿って一列に配置される。表示部１６は、例えば光源としてもよい。光源として、例えばＬＥＤ光源などを用いることができる。表示部１６は、液晶画面の一部であってもよい。

図３に示すように、パネル１１の正面の各操作軸上に、操作者が指でなぞることにより、操作の度合いの切り替わりを操作者に知覚させる凸部１３が形成される。凸部１３により、操作者は目視によらなくても、操作の度合いの切り替わりを理解することができる。凸部１３の好適な形状については後述する。操作軸の配列方向をｘ軸、操作軸の延伸方向をｙ軸と定義した場合、凸部１３のｙ軸における座標は、各操作軸の８つのセンサそれぞれの出力値から補間して決定される。具体的には、最大出力のセンサとその上下のセンサのうち出力の大きいセンサとの間を補間することにより決定される。

図４、図５に示すように、パネル１１の正面には、各操作軸に沿って、溝１４が形成される。操作者は溝１４を指でなぞることにより、操作の方向を知覚することができる。本実施例では、溝１４は操作軸に対称な二つの緩斜面を含み、その断面が倒立した扁平な二等辺三角形となるように形成されている。これにより、溝１４をなだらかな形状とし、操作者の指にフィットするようにした。溝１４の形状は、任意の形状としてよい。例えば、指全体が挿入できるようなサイズとせずに、各操作軸に沿って延伸する細いスリット形状としてもよい。また、操作軸の方向を知覚させるためには、溝１４以外の形状も考えられる。例えば図４に破線で示すように、パネル１１の正面の、隣り合う二つの操作軸から等距離な位置に、各操作軸と並行に延伸されるレール１５を形成してもよい。この場合、操作者はレール１５を指でなぞることにより、操作の方向を知覚することができる。溝１４とレール１５を組み合わせた構成としてもよい。

なお図４における溝１４の断面は、図１の４−４−断面における断面形状であり、後述する操作軸に沿った傾斜面の最も深い部分に位置するのに対し、図５における溝１４の断面は、図１の５−５−断面における断面形状であり、当該傾斜面の中ほどに位置するため、図５における溝１４の断面は、図４における溝１４の断面よりも浅くなっている。

図６を参照して、パネル１１の正面に形成される凸部１３の好適な形状について説明する。同図に示すように、凸部１３は、上述の操作軸における、操作者から離れていく方向（図中の矢印ａが示す方向）と対向する（向き合う）第１の傾斜面１３１と、上述の操作軸における、操作者に近づいていく方向（図中の矢印ｂが示す方向）と対向する（向き合う）第２の傾斜面１３２を含むように構成され、第１の傾斜面１３１は、第２の傾斜面１３２よりも緩やかに形成されていれば好適である。例えば、操作面やパネル１１の平坦な面に対する第１の傾斜面１３１の傾斜角をθ_１、第２の傾斜面１３２の傾斜角をθ_２とした場合に、θ_１＜θ_２とすれば好適である。

上述の傾斜面の条件が好適となる理由について説明する。操作者に凸部１３を明確に認識させるためには、凸部１３をある程度明確に突出させる必要があるが、凸部１３の傾斜面を険しくしすぎた場合、スムーズな運指の妨げになる可能性がある。一方、凸部１３の傾斜面を緩やかにしすぎた場合、運指がスムーズになる反面、操作者が凸部１３の存在を知覚できなくなる可能性がある。凸部１３の形状に関してはこのようなトレードオフが存在する。

図７に示すように、操作者が自身から離れていく方向（方向ａ）に指をなぞらせる場合、爪９１が指の進行方向の先頭に位置する。よって方向ａに対向する傾斜面が急峻であると、爪９１が傾斜面に引っ掛かり、スムーズな運指の妨げになる場合がある。従って、方向ａに対向する傾斜面は出来る限り緩やかに形成されていることが望ましい。一方、操作者が自身に近づいていく方向（方向ｂ）に指をなぞらせる場合、指の腹９２が指の進行方向の先頭に位置する。この場合、指の腹９２は柔らかいため、方向ｂに対向する傾斜面が急峻であったとしても、スムーズな運指の妨げにならない場合が多い。

以上のことから、操作者から離れていく方向と対向する第１の傾斜面１３１が、操作者に近づいていく方向と対向する第２の傾斜面１３２よりも緩やかに形成されていれば、凸部１３がスムーズな運指の妨げになりにくくなり、かつ凸部１３を操作者に明確に知覚させやすくする設計が容易になるため、好適である。

なお、本実施例のシンセサイザーは、図示しない楽音制御部を含む。楽音制御部は、上述のセンサ１２の出力に応じて楽音を制御する。楽音制御部は、楽音の制御とともに、指の近接を検知したセンサ１２に対応する操作の度合いに基づいて、一個または複数個の表示部１６を非表示から表示に、または表示から非表示に切り替える。

例えば楽音制御部は、操作者が指で溝１４をなぞる動きに追従するように、表示部１６を非表示から表示、または表示から非表示に切り替える。

操作者が一つのセンサ１２に対応する領域のみをタップ（押下）した場合、楽音制御部はタップされたセンサ１２に対応する表示部１６を非表示から表示に、または表示から非表示に切り替え、タップされたセンサ１２に対応する度数よりも小さな度数に対応する同一の操作軸上の表示部１６に対してもタップされたセンサ１２と同様の表示を実行する。例えば、操作者が度数ｇに該当するセンサ１２に対応する領域のみをタップした場合、楽音制御部は度数ｇに対応する表示部１６の表示切替（非表示から表示、表示から非表示）を行うだけでなく、度数ｇよりも小さい度数に対応する同一の操作軸上の表示部１６に対して度数ｇに対応する表示部１６の表示と同様の表示を実行する。上述したように表示部１６を光源とした場合、上記の「表示」は点灯を意味し、上記の「非表示」は消灯を意味する。

なお上述の実施例では、電子楽器であるシンセサイザーを例示したが、本発明の対象は電子楽器に限定されない。例えば本発明は、電気楽器（例えばエレキギター、エレキベース、電気ピアノ）においても同様に利用できる。

＜補記＞
本発明の装置は、例えば単一のハードウェアエンティティとして、キーボードなどが接続可能な入力部、液晶ディスプレイなどが接続可能な出力部、ハードウェアエンティティの外部に通信可能な通信装置（例えば通信ケーブル）が接続可能な通信部、ＣＰＵ（Central Processing Unit、キャッシュメモリやレジスタなどを備えていてもよい）、メモリであるＲＡＭやＲＯＭ、ハードディスクである外部記憶装置並びにこれらの入力部、出力部、通信部、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、外部記憶装置の間のデータのやり取りが可能なように接続するバスを有している。また必要に応じて、ハードウェアエンティティに、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体を読み書きできる装置（ドライブ）などを設けることとしてもよい。このようなハードウェア資源を備えた物理的実体としては、汎用コンピュータなどがある。

ハードウェアエンティティの外部記憶装置には、上述の機能を実現するために必要となるプログラムおよびこのプログラムの処理において必要となるデータなどが記憶されている（外部記憶装置に限らず、例えばプログラムを読み出し専用記憶装置であるＲＯＭに記憶させておくこととしてもよい）。また、これらのプログラムの処理によって得られるデータなどは、ＲＡＭや外部記憶装置などに適宜に記憶される。

ハードウェアエンティティでは、外部記憶装置（あるいはＲＯＭなど）に記憶された各プログラムとこの各プログラムの処理に必要なデータが必要に応じてメモリに読み込まれて、適宜にＣＰＵで解釈実行・処理される。その結果、ＣＰＵが所定の機能（上記、…部、…手段などと表した各構成要件）を実現する。

本発明は上述の実施形態に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で適宜変更が可能である。また、上記実施形態において説明した処理は、記載の順に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されるとしてもよい。

既述のように、上記実施形態において説明したハードウェアエンティティ（本発明の装置）における処理機能をコンピュータによって実現する場合、ハードウェアエンティティが有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記ハードウェアエンティティにおける処理機能がコンピュータ上で実現される。

この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。具体的には、例えば、磁気記録装置として、ハードディスク装置、フレキシブルディスク、磁気テープ等を、光ディスクとして、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）等を、光磁気記録媒体として、ＭＯ（Magneto-Optical disc）等を、半導体メモリとしてＥＥＰ−ＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable-Read Only Memory）等を用いることができる。

また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。

このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録媒体に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（Application Service Provider）型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの（コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等）を含むものとする。

また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、ハードウェアエンティティを構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。

１ 操作面
１１ パネル
１２ センサ
１２ａ 銅箔パターン
１２ｂ 銅箔パターン
１３ 凸部
１３１ 第１の傾斜面
１３２ 第２の傾斜面
１４ 溝
１５ レール
１６ 表示部
１７ 基板
１９ 孔
９１ 爪
９２ 指の腹

Claims (9)

1. 操作面を覆うパネルと、
   操作の方向を表す操作軸であって前記パネルの正面に位置する操作軸に沿って一列に配置され、それぞれが前記操作の度合いの何れかに対応し、操作者の指の近接を検知する複数のセンサと、
   前記操作軸上に形成され、前記操作者が前記指でなぞることにより、前記操作の度合いの切り替わりを前記操作者に知覚させる凸部と、
   前記センサの出力に応じて楽音を制御する楽音制御部を含む
   電子楽器。
2. 請求項１に記載の電子楽器であって、
   前記凸部は、
   前記操作軸における、前記操作者から離れていく方向と対向する第１の傾斜面と、
   前記操作軸における、前記操作者に近づいていく方向と対向する第２の傾斜面を含み、
   前記第１の傾斜面は、前記第２の傾斜面よりも緩やかに形成されている
   電子楽器。
3. 請求項１または２に記載の電子楽器であって、
   前記操作軸が前記操作軸の方向と直行する方向に複数配列され、
   前記センサは、各前記操作軸に対して一列に、対応する前記操作軸に沿って配置され、
   前記凸部は、各前記操作軸上に形成される
   電子楽器。
4. 請求項１から３の何れかに記載の電子楽器であって、
   前記パネルの正面に、前記操作者が前記指でなぞることにより、前記操作の方向を前記操作者に知覚させる溝を含む
   電子楽器。
5. 請求項１から４の何れかに記載の電子楽器であって、
   前記パネルの正面に、前記操作者が前記指でなぞることにより、前記操作の方向を前記操作者に知覚させるレールを含む
   電子楽器。
6. 請求項１から５の何れかに記載の電子楽器であって、
   前記パネルの背面側に、前記操作軸に沿って一列に配置され、それぞれが前記操作の度合いの何れかに対応する複数の表示部を含み、
   前記楽音制御部は、
   前記楽音の制御とともに、前記指の近接を検知した前記センサに対応する前記操作の度合いに基づいて、一個または複数個の前記表示部を非表示から表示に、または表示から非表示に切り替える
   電子楽器。
7. 請求項６に記載の電子楽器であって、
   前記表示部が光源である
   電子楽器。
8. 操作面を覆うパネルと、
   操作の方向を表す操作軸であって前記パネルの正面に位置する操作軸に沿って一列に配置され、それぞれが前記操作の度合いの何れかに対応し、操作者の指の近接を検知する複数のセンサと、
   前記操作軸上に形成され、前記操作者が前記指でなぞることにより、前記操作の度合いの切り替わりを前記操作者に知覚させる凸部と、
   前記センサの出力に応じて楽音を制御する楽音制御部を含む
   電気楽器。
9. コンピュータを請求項１から７の何れかに記載の電子楽器として機能させるプログラム。

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