JP2626341B2 - 楽音制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、指の動作を検出し、こ
の検出結果に応じて楽音の発生を制御する楽音制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鍵盤などの入力装置を用いること
なく、指の動きを検出して楽音の発生を制御するように
した楽音制御装置として、特開昭６３−２１０８９５号
公報に示すものが知られている。この楽音制御装置は、
指の曲げ伸ばしによってオン・オフするフィンガスイッ
チを複数の指に装着し、このフィンガスイッチから出力
されるオン・オフ情報によって、発生する楽音信号の楽
音要素を制御している。このとき、指の曲げ量が予め設
定した所定量（閾値）になると、フィンガスイッチをオ
ン・オフするようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の装
置は、主に踊りながら演奏するために用いられるもので
あるが、手の動きを大きくするとその反動で指が動いて
しまい、演奏者の希望しない音が発音されることがあ
る。特に、手の動作は、演奏者が発音のタイミングをと
るために重要な要素であり、手の動きによる誤発音を防
止することが必要となる。

【０００４】本発明は、指の曲げ動作に基づいて楽音の
発生を制御する楽音制御装置において、手の動作による
誤発音を防止することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになした本発明の楽音制御装置は、手の指の曲げ動作
を検出する指動作検出手段と、前記指動作検出手段で検
出された指の曲げ動作に基づいて楽音の発生を制御する
楽音制御手段と、前記曲げ動作を検出する指の手の手首
についての振れ動作を検出する手首動作検出手段と、前
記手首動作検出手段で手首の振れ動作が検出されている
ときに前記楽音制御手段における楽音の発生を抑制する
発音抑制手段と、を備えることを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明の楽音制御装置において、指動作検出手
段により指の曲げ動作が検出され、この検出された指の
曲げ動作に基づいて楽音制御手段が楽音の発生を制御す
る。また、曲げ動作を検出する指の手の手首についての
振れ動作が手首動作検出手段で検出されているときに
は、発音抑制手段により、楽音制御手段における楽音の
発生が抑制される。

【０００７】ここで、手の動きの反動によって指が動く
ときには手首に振れが生じるので、手首の振れ動作が検
出されたときに楽音の発生が抑制されると、誤発音が防
止できる。また、手首を振らせたことにより指が動いた
場合でも同様に誤発音が防止できる。

【０００８】なお、手首の振れ動作を検出して例えば楽
音にビブラートを付加するなど、手首の動作を検出して
他の楽音制御を行なうようにすることもできるが、この
ような場合でも誤発音を防止することができる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の実施例の楽音制御装置を適用
した電子楽器のブロック図であり、この電子楽器は、演
奏者が装着する左右の演奏用手袋１，２を備えている。
演奏用手袋１，２には演奏者の手の各指および右手首の
曲げ量を検出する曲げセンサ１０がそれぞれ取り付けら
れており、演奏用手袋１，２を着けた演奏者が例えばピ
アノを弾くように指を動かすと、予め決められた条件に
従って指の曲げ延ばしに応じた各指のオン／オフが検出
される。

【００１０】そして、右手の指のオンによりその指に現
在設定されている音高で発音が行なわれ、左手の指のオ
ン／オフ状態の組合せに応じて音色の設定・切換や右手
指の発音音域（ノートコード領域）の設定・切換等の制
御が行なわれる。また、右手首の曲げ量に応じて発音中
の楽音にビブラートがかけられる。

【００１１】図２は演奏用手袋１，２を示す図、図３は
同演奏用手袋１，２の指の部分の断面図であり、この演
奏用手袋１，２は指の背の部分が薄い袋状になってお
り、その中に曲げセンサ１０が各指毎にそれぞれ配設さ
れている。また、図２に示したように、右手の演奏用手
袋２の手首の部分にも上記同様の曲げセンサ１０が配設
されている。

【００１２】各曲げセンサ１０は特願平２−８３７０４
で提案されている曲げ角度検出器と同様のものであり、
図４に示したようにフレキシブルな樹脂部材でできた基
板１０ａの表裏両面に「Ｕ」字型の抵抗体１０ｂ，１０
ｃを付けたもので、指の曲げ延ばしに応じて抵抗体１０
ｂ，１０ｃが伸び縮みしてこの抵抗体１０ｂ，１０ｃの
抵抗値が変化するように構成したものである。そして、
抵抗体１０ｂ，１０ｃの抵抗値はリード線１０ｄを介し
て電気信号として検出される。

【００１３】なお、この実施例では、左手の演奏用手袋
１の親指、ひとさし指、中指、薬指および小指に対して
順に“１”，“３”，“５”，“７”，“９”の奇数の
指番号を対応つけ、右手の演奏用手袋２の親指、ひとさ
し指、中指、薬指および小指に対して順に“０”，
“２”，“４”，“６”，“８”の偶数の指番号を対応
つけ、後述説明する制御動作において各指に対応するレ
ジスタやデータをこの指番号で区別するようにしてい
る。

【００１４】図１において、演奏用手袋１，２の各曲げ
センサ１０にはＡ／Ｄコンバータ３から所定の電流が供
給され、演奏用手袋１，２は各曲げセンサ１０の抵抗値
に応じた電圧値を各指および右手首の曲げ量に応じた信
号として出力し、この曲げ量に応じた信号がＡ／Ｄコン
バータ３でディジタルデータに変換されて制御部４に入
力される。

【００１５】制御部４は、このＡ／Ｄコンバータ３から
の曲げ量に応じたデータ（以後、曲げデータという。）
に基づいて各指のオン／オフを判定し、右手指のオンの
イベントにより、イベントのあった指に現在設定されて
いるキーコード、発音を指示するノートオン信号および
イニシャルタッチのベロシティ信号を音源回路５に出力
する。また、左手指のオン／オフ状態の組合せに応じ
て、音色の変更を行なうときは音色データを音源回路５
に出力し、右手指の発音音域の変更を行なうときは、右
手指に設定しているキーコードの値を変更する。なお、
右手指については曲げデータが増加する方向（指を曲げ
る方向）での指のストップ検出によりオンイベントと
し、左手指については曲げデータが予め設定されている
閾値を越えているか越えていないかによってオン／オフ
を判定する。

【００１６】さらに、制御部４は右手首の曲げセンサー
１０についての曲げデータにより右手首の振れ状態を検
出し、この振れ状態に応じて、ビブラートを制御するベ
ンドデータを音源回路５に出力するとともに、振れ状態
でないときと振れ状態のときとで発音する条件を切換
え、誤発音を防止する。なお、右手首の振れ状態は、手
首の曲げデータの差分値が掌側への曲げと甲側への曲げ
に対して所定の閾値を越えたか否かによって検出され
る。

【００１７】音源回路５は、制御部４から与えられる各
信号に基づいて楽音信号を形成してサウンドシステム６
によって楽音を発生する。なお、この実施例の音源回路
５は音色等に応じて設定されている楽音信号のエンベロ
ープに応じて自然減衰するように構成されている。

【００１８】なお、制御部４には機能設定などを行うた
めのスイッチ群７および各種の設定状態などを表示する
表示器８が接続されており、Ａ／Ｄコンバータ３、制御
部４、スイッチ群７および表示器８は、演奏者が腰に装
着できるようにした図示しないベルト等に組み込まれて
いる。

【００１９】図５は制御部４のブロック図である。制御
部４はマイクロコンピュータ等で構成されており、ＣＰ
Ｕ４１には双方向バス４２を介してプログラムメモリ
（ＲＯＭ）４３、ワーキングメモリ（ＲＡＭ）４４、各
種のインターフェイス回路４５がそれぞれ接続されてお
り、前記Ａ／Ｄコンバータ３からの曲げデータはインタ
ーフェイス回路４５を介してＣＰＵ４１に取り込まれ
る。

【００２０】プログラムメモリ４３には図７〜図９にフ
ローチャートを示した制御プログラムが格納されてお
り、ＣＰＵ４１はこの制御プログラムに基づいてワーキ
ングメモリ４４内に設定された各種のレジスタやフラ
グ、プログラムメモリ４３に格納された定数やテーブル
を使用しながら制御を行う。

【００２１】なお、以下の説明およびフローチャートに
おいて、各レジスタおよびフラグを次のラベルで表記
し、各レジスタ名およびフラグ名とそれらの内容につい
ては特に断らない限り同一のラベルで表す。 ｎｅｗ（ｉ）：指番号ｉの曲げデータを一時格納するレ
ジスタ ＷＤ：右手首の曲げデータの前回との差分を格納するレ
ジスタ ｍａｘ：ノートオン候補の指の指番号を格納するレジス
タ ＷＣＮＴ：カウンタレジスタ ＷＳＴ：振れ状態の成否を示すフラグ（１：成、０：
否）

【００２２】図７は制御プログラムのメインルーチン、
図８および図９はサブルーチンであり、制御部４に電源
が投入されると、ＣＰＵ４１は図７のメインルーチンの
処理を開始し、ステップＳ１で各レジスタのセットアッ
プなどの初期設定を行い、ステップＳ２で演奏用手袋２
の曲げデータに基づいて図８の右手検出処理を行なって
楽音発生の制御を行なう。

【００２３】次に、ステップＳ３の左手検出処理によ
り、左手の指のオン／オフを検出して音色や発音音域の
切換制御等を行い、ステップＳ４でその他の処理を行な
ってステップＳ２以降の処理を繰り返す。なお、ステッ
プＳ４のその他の処理ではスイッチ群７の操作に応じた
機能設定や表示器８における表示などに関する処理を行
なう。

【００２４】図８の右手検出処理Ｓ２では、ステップＳ
２１で演奏用手袋２の各指について曲げデータを取り込
んで、指番号ｉ（ｉ＝０，２，４，６，８）に対応する
レジスタｎｏｗ（ｉ）にそれぞれ格納し、ステップＳ２
２で、後述説明するように図９のリスト処理を行なっ
て、右手首の曲げデータの変化量（差分）をレジスタＷ
Ｄに格納するとともに振れ状態の成否に応じてフラグＷ
ＳＴをセットする。

【００２５】次に、ステップＳ２３で、ＷＳＴ＝１であ
るか否かを判定し、ＷＳＴ＝１でなければ、ステップＳ
２４で右手指の曲げ量が増加中の指のうち現在の曲げデ
ータｎｅｗ（ｉ）が最大である指を検出し、その指番号
をレジスタｍａｘに格納してステップＳ２７に進む。

【００２６】また、ステップＳ２３でＷＳＴ＝１であれ
ば、ステップＳ２５で、右手指の５本の中から現在の曲
げデータｎｅｗ（ｉ）が最大である指を検出してその指
番号をレジスタｍａｘに格納し、ステップＳ２６で、レ
ジスタｍａｘの指が既に発音中であればレンジｍａｘに
「該当指無し」を示すデータを設定してステップＳ２７
に進む。

【００２７】ステップＳ２７では、ｍａｘが示す指につ
いて正のストップイベント（曲げる状態からの指の停
止）が検出されたか否か判定し、正のストップイベント
が検出されなければステップＳ２９に進み、正のストッ
プイベントが検出されれば、ステップＳ２８でｍａｘが
示す指に対応するノートコードとノートオン信号を音源
回路５に送出し、ステップＳ２９に進む。そして、ステ
ップＳ２９では、右手首の曲げデータの変化量ＷＤに基
づいて、現在発音中の音に周波数変調をかけてビブラー
ト効果を付与し、メインルーチンに復帰する。

【００２８】図９のリスト処理Ｓ２２では、ステップＳ
２２１で右手首の曲げデータを取り込んで前回の曲げデ
ータとの差分値を求めてレジスタＷＤに格納し、ステッ
プＳ２２２に進む。なお、この差分値をとるときの前回
の曲げデータとしては、メインルーチンを繰り返す時間
間隔に応じて所定サンプル数だけ過去の曲げデータを用
いるようにすればよい。

【００２９】次に、ステップＳ２２２でカウンタ値ＷＣ
ＮＴが“０”であるか否かを判定し、ＷＣＮＴ＝０であ
ればステップＳ２２４に進み、ＷＣＮＴ＝０でなければ
ステップＳ２２３でカウンタ値ＷＣＮＴをデクリメント
してステップＳ２２４に進む。

【００３０】ステップＳ２２４では、フラグＷＳＴ＝１
かつカウンタ値ＷＣＮＴ＝０であるか否かを判定し、条
件が満足されなければそのままステップＳ２２６に進
み、条件が満足されればステップＳ２２５でフラグＷＳ
Ｔを“０”にリセットしてステップＳ２２６に進む。

【００３１】ステップＳ２２６では、右手首の曲げデー
タの差分値ＷＤが正負の閾値（±ＷＳＥＮ）の何れかを
越えるイベントが有ったか否かを判定し、イベントがな
ければそのまま図８の右手検出処理に復帰し、イベント
があれば、ステップＳ２２７でレジスタＷＣＮＴに所定
のタイムアウト時間を設定するとともにフラグＷＳＴを
“１”にセットして図８の右手検出処理に復帰する。

【００３２】図６は、右手首の曲げデータの差分値ＷＤ
の時間変化と振れ検出状態との関係を説明する図であ
り、同図と図９のフローチャートを参照して振れ検出の
動作を説明する。

【００３３】右手首の曲げ状態が一定のときは差分値Ｗ
Ｄは０であり、手首の振れが生じて差分値ＷＤが閾値
（＋ＷＳＥＮ）を越えると、ステップＳ２２７の処理に
より、レジスタＷＣＮＴにタイムアウト時間が設定され
るとともにフラグＷＳＴが“１”にセットされ、ステッ
プＳ２２３の処理によりカウンタ値ＷＣＮＴのカウント
ダウンが開始される。また、手首が反対側に振れて差分
値ＷＤが閾値（−ＷＳＥＮ）を越えると、ステップＳ２
２７の処理により、カウンタ値がタイムアウト時間にプ
リセットされるとともにフラグＷＳＴが“１”維持さ
れ、カウンタ値ＷＣＮＴのカウントダウンが開始され
る。

【００３４】このように、差分値ＷＤが閾値（±ＷＳＥ
Ｎ）を越えるイベントがタイムアウト時間内に発生する
と、フラグＷＳＴが“１”になって振れ状態が持続して
いると判定され、このイベントが検出されないでタイム
アウト時間が経過すると、ステップＳ２２５の処理によ
りフラグＷＳＴが“０”にリセットされて、振れ状態で
ないと判定される。

【００３５】ここで、図８のステップＳ２７およびステ
ップＳ２８によりｍａｘが示す指のストップ検出によっ
て楽音が発生されるが、手首の振れ状態でないときは
（ＷＳＴ≠１）、曲げ量が増加中の指で曲げデータｎｅ
ｗ（ｉ）が最大の指について発音が行なわれるので、一
番深く曲げて止めた指について発音される。

【００３６】一方、手首の振れ状態のときは（ＷＳＴ＝
１）、ステップＳ２５およびステップＳ２６により、曲
げデータｎｅｗ（ｉ）が最大の指で発音中でない指につ
いてのみ発音されるが、このように発音される指は、手
首を振っている状態で新たに深く曲げた指に相当し、一
般に演奏者が意識的に発音しようとしたものとみなして
差支えない。したがって、このような場合以外は、手首
を振っていると発音されないので、誤発音が防止でき
る。

【００３７】なお、上記の実施例では、手首の振れ状態
のとき発音する指を、特定の条件となったものに限定す
ることにより誤発音の防止を行なうようにしているが、
例えば、右手指の曲げデータに対して所定の閾値を設け
て曲げデータがこの閾値を越えたものに対して発音処理
を行なうようにし、手首の振れ状態のときには、この閾
値を大きな値に変更して発音しにくくするようにして
も、誤発音を防止することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、手
の指の曲げ動作に基づいて楽音の発生を制御する楽音制
御装置において、曲げ動作を検出する指の手の手首につ
いての振れ動作を検出する手首動作検出手段を設け、こ
の手首動作検出手段で手首の振れ動作が検出されている
ときに、指の曲げ動作に基づく楽音の発生を制御するよ
うにしたので、手の動作による誤発音が防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の楽音制御装置を適用した電子
楽器のブロック図である。

【図２】実施例における演奏用手袋を示す図である。

【図３】実施例における演奏用手袋の指の部分の断面図
である。

【図４】実施例における曲げセンサを示す図である。

【図５】実施例における制御部のブロック図である。

【図６】実施例における右手首の曲げデータの差分値の
時間変化と振れ検出状態との関係を説明する図である。

【図７】実施例におけるメインルーチンのフローチャー
トである。

【図８】実施例における右手検出処理のフローチャート
である。

【図９】実施例におけるリスト処理のフローチャートで
ある。１…左手の演奏用手袋、２…右手の演奏用手袋、
４…制御部、１０…曲げセンサ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 手の指の曲げ動作を検出する指動作検出
   手段と、 前記指動作検出手段で検出された指の曲げ動作に基づい
   て楽音の発生を制御する楽音制御手段と、 前記曲げ動作を検出する指の手の手首についての振れ動
   作を検出する手首動作検出手段と、 前記手首動作検出手段で手首の振れ動作が検出されてい
   るときに前記楽音制御手段における楽音の発生を抑制す
   る発音抑制手段と、を備えることを特徴とする楽音制御
   装置。