JP2626342B2 - 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、例えば特開昭６３−２１０８９
５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】ところで、中指を深く曲げようとするとこ
れにつられて人差し指や薬指も僅かに曲がってしまうよ
うに、指の曲げ伸ばしを行なうときには各指相互間の動
作に干渉が生じる。このため、上記のように指の曲げ量
を所定の閾値と比較してオン／オフの切換えを行なうよ
うにすると、例えば、つられて曲がっている指は直ぐに
オンとなってしまうように、オン／オフのタイミングが
演奏者の感覚からずれることがあり、扱いにくいという
問題がある。

【０００４】そこで、特開平２−３０４４８９号公報に
示されているように、干渉される側の指の干渉量（干渉
による曲げ量）と干渉する側の指の曲げ量との比を係数
として記憶しておき、干渉する側の指の曲げ量にこの係
数を乗算した値を干渉される側の指の曲げ量から減算す
ることにより、干渉による影響を補正するようにしたも
のが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような指相互間の干渉は、干渉される側の指の曲げ具合
によっても異なるため、上記従来の方法では補正の効果
が十分ではなかった。

【０００６】本発明は、指の曲げ伸ばしによるオン／オ
フに応じて楽音を制御するようにした楽音制御装置にお
いて、指相互間の動作の干渉を適正に補正し、演奏動作
に適したタイミングで楽音の制御を行なえるようにする
ことを課題とする。

【０００７】

【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、手の指の曲げ量を
検出して該指の曲げ量と予め設定された閾値とに基づい
て指の動作をオン／オフに対応させ、このオン／オフの
状態に応じて楽音を制御するようにした楽音制御装置に
おいて、隣接する指について検出された各曲げ量の差分
をとる演算手段と、隣接する指について検出された各曲
げ量のうち量の少ない曲げ量を、前記差分に応じた量だ
け減少させて補正する補正手段とを備え、隣接する指の
うち曲げ量の少ない指については、前記補正された曲げ
量に基づいてオン／オフの判定を行なうようにしたこと
を特徴とする。

【０００８】

【作用】指の曲げ伸ばし動作における各指間の干渉は隣
接する指の間で顕著に現れ、この干渉は、曲げの深い指
が曲げの浅い指を曲げるように作用する。また、この干
渉の度合いは曲げの深い指と曲げの浅い指との曲げ量の
差が大きくなるほど大きく現れる。

【０００９】本発明の楽音制御装置においては、隣接す
る指について検出された各曲げ量の差分をとり、この隣
接する指についての各曲げ量のうち、量の少ない曲げ量
を上記差分に応じた量だけ減少させて補正する。したが
って、指の曲げ伸ばし動作における各指間の干渉が適正
に補正される。なお、上記の差分に対して、指の曲げ量
に応じた係数を乗算し、この係数が乗算された差分によ
って曲げ量を補正するようにしてもよい。

【００１０】

【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の曲げ量を検出
する曲げセンサ１０が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、指の曲げ伸ばしに応じて各指のオン／オフが
検出される。

【００１１】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を行い、オフで現在発音中
の音を消音する。また、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・切換等の制御を行なう。
なお、このような発音音域の設定・切換等の制御は特願
平２−３１９５８４で提案されている。

【００１２】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。

【００１３】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，１０ｃ
を付けたもので、指の曲げ伸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
て電圧信号として検出される。

【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の曲げ量に応じた信号として出力
する。この曲げ量に応じた信号は、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／オフを判定する。そして、右手
指のオン／オフのイベントにより、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
トオン信号または消音を指示するノートオフ信号、およ
びイニシャルタッチのベロシティ信号をそれぞれ音源回
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。

【００１６】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。また、制御部４から与えら
れるノートオフ信号により現在発音中の音を消音する。

【００１７】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。

【００１８】制御部４には、指の曲げ量によるオン／オ
フの判定基準となる閾値が演奏用手袋１，２の各指毎に
それぞれ設定されており、この実施例では、右手の各指
と左手の親指については、曲げデータから各指を真っ直
ぐ伸ばした状態での曲げデータに相当するオフセットデ
ータを減算し、この減算値と閾値とを比較してオン／オ
フの判定を行なうようにしている。一方、左手の親指以
外の指については、隣接する指の曲げデータの差分に基
づいて曲げデータの補正（以後、つられ補正という。）
を行い、このつられ補正した曲げデータと閾値とを比較
してオン／オフの判定を行なうようにしている。

【００１９】ここで、この実施例では、つられ補正を行
なうために、左手の親指以外の指について、次のような
係数が制御部４にテーブルデータとして記憶されてい
る。すなわち、指の曲げの深さα（曲げデータ）に応じ
た値を取る深さ係数Ａ［α］が記憶されている。また、
隣接する指（人差し指と中指、中指と薬指、薬指と小
指）の各組毎に、曲げの深さの大小関係に対応する２種
類の係数で、３組計６個の補正係数Ｂ［ｎ］（ｎ＝０〜
５）が記憶されている。

【００２０】なお、深さ係数Ａ［α］と補正係数Ｂ
［ｎ］は、それぞれ０〜１．０の間の値であり、深さ係
数Ａ［α］は曲げの深さαが大きいほど１．０に近い値
をとる。また、補正係数Ｂ［ｎ］は指の組合せと曲げの
深さの大小関係に対応してそれぞれ所定の値に設定され
ている。

【００２１】また、この実施例では、左手指の各曲げデ
ータについて、各指のオフセットデータと各指の曲げる
範囲に応じたスケーリングデータとにより正規化の処理
を施し、この正規化した曲げデータについてつられ補正
の処理を行なう。

【００２２】まず、正規化した曲げデータから隣接する
指の曲げの大小関係を判定し、曲げの深い指の曲げデー
タから浅い指の曲げデータを減算して差分をとる。この
差分に曲げの深い指に対応する深さ係数Ａ［α］とこの
条件での補正係数Ｂ［ｎ］とを乗算して補正量を演算
し、この補正量を曲げの浅い指の正規化された曲げデー
タから減算して、つられ補正されたデータを求める。

【００２３】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。

【００２４】プログラムメモリ４３には図６〜図８にフ
ローチャートを示した制御プログラム、各指についての
オフセットデータ、正規化のためのスケーリングデー
タ、オン／オフの判定基準となる閾値、深さ係数Ａ
［α］、補正係数Ｂ［ｎ］等の各テーブルデータがそれ
ぞれ記憶されている。そして、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
納された上記テーブルデータを参照しながら制御を行
う。

【００２５】この実施例では、演奏用手袋１，２の各指
には指を区別するための指番号が予め設定されており、
左手の親指、人差し指、中指、薬指および小指に対して
順に“１”，“３”，“５”，“７”，“９”の奇数の
指番号が、右手の親指、人差し指、中指、薬指および小
指に対して順に“０”，“２”，“４”，“６”，
“８”の偶数の指番号がそれぞれ設定されている。

【００２６】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、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。 ｎｏｗ（ｉ）：指番号ｉの曲げデータを一時格納するレ
ジスタ Ｈ（ｉ）：指番号ｉの正規化された曲げデータを一時格
納するレジスタ Ｎ（ｉ）：指番号ｉのつられ補正された曲げデータを一
時格納するレジスタ Ｆ（ｉ）：指番号ｉのオン／オフを記憶するフラグ
（１：オン、０：オフ）

【００２７】図６は制御プログラムのメインルーチン、
図７および図８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６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右手指のオン／オフを検出して
楽音発生の制御を行なう。

【００２８】次に、ステップＳ３で図７の左手検出処理
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う。

【００２９】図７の左手検出処理Ｓ３では、ステップＳ
３１で演奏用手袋１の各指について曲げデータを取り込
んで、指番号ｉ（ｉ＝１，３，５，７，９）に対応する
レジスタｎｏｗ（ｉ）にそれぞれ格納し、ステップＳ３
２で前記のように曲げデータの正規化の処理を行なっ
て、正規化した曲げデータをレジスタＨ（ｉ）にそれぞ
れ格納する。

【００３０】ステップＳ３２で正規化の処理が終了する
と、ステップＳ３３でこの正規化した曲げデータＨ
（ｉ）に基づいて図８のつられ補正処理を行なってステ
ップＳ３４の処理を行なう。なお、後述説明するように
このつられ補正処理が終了すると、補正された曲げデー
タがレジスタＮ（ｉ）に格納される。

【００３１】ステップＳ３４では、レジスタＨ（１）に
格納されている親指の曲げデータとつられ補正処理によ
りレジスタＮ（ｉ）に格納された曲げデータとについて
それぞれ対応する指の閾値との比較を行い、曲げデータ
が閾値以上であった指についてはその指番号が示すフラ
グＦ（ｉ）を“１”にセットし、曲げデータが閾値未満
であった指についてはその指番号が示すフラグＦ（ｉ）
を“０”にリセットする。そして、ステップＳ３５で左
手指の各フラグＦ（ｉ）の組合せに応じて音色設定や発
音音域設定等の処理を行なって、メインルーチンに復帰
する。

【００３２】図８のつられ補正処理Ｓ３３では、ステッ
プＳ３３１とステップＳ３３２で人差し指と中指の両曲
げデータＨ（３），Ｈ（５）について大小の比較を行
い、ステップＳ３３３とステップＳ３３４で中指と薬指
の両曲げデータＨ（５），Ｈ（７）について大小の比較
を行なう。さらに、ステップＳ３３５とステップＳ３３
６で薬指と小指の両曲げデータＨ（７），Ｈ（９）につ
いて大小の比較を行なう。

【００３３】そして、各指の曲げデータの大小関係に応
じてそれぞれ、ステップＳ３３０１〜ステップＳ３３０
６において、それぞれ次式（１）〜（６）の演算を行な
って、各演算値を補正した曲げデータとしてレジスタＮ
（ｉ）に格納する。なお、フローチャートにおいては式
の内容を分かりやすくするために指番号の代わりに指名
の先頭の１文字を用いて示してある。

【００３４】 Ｈ(3) ＞Ｈ(5) の場合 Ｎ(5) ＝Ｈ(5) −｛Ｈ(3) −Ｈ(5) ｝・Ａ［Ｈ(3) ］・Ｂ［０］…（１） Ｈ(5) ＞Ｈ(3) の場合 Ｎ(3) ＝Ｈ(3) −｛Ｈ(5) −Ｈ(3) ｝・Ａ［Ｈ(5) ］・Ｂ［１］…（２） Ｈ(5) ＞Ｈ(7) の場合 Ｎ(7) ＝Ｈ(7) −｛Ｈ(5) −Ｈ(7) ｝・Ａ［Ｈ(5) ］・Ｂ［２］…（３） Ｈ(7) ＞Ｈ(5) の場合 Ｎ(5) ＝Ｈ(5) −｛Ｈ(7) −Ｈ(5) ｝・Ａ［Ｈ(7) ］・Ｂ［３］…（４） Ｈ(7) ＞Ｈ(9) の場合 Ｎ(9) ＝Ｈ(9) −｛Ｈ(7) −Ｈ(9) ｝・Ａ［Ｈ(7) ］・Ｂ［４］…（５） Ｈ(9) ＞Ｈ(7) の場合 Ｎ(7) ＝Ｈ(7) −｛Ｈ(9) −Ｈ(7) ｝・Ａ［Ｈ(9) ］・Ｂ［５］…（６）

【００３５】以上の処理により、曲げが小さな指の曲げ
データは、曲げが大きな指の曲げデータとの差分｛Ｈ
(j) −Ｈ(k) ｝、曲げが大きな指の深さに応じた深さ係
数Ａ［Ｈ(j) ］および両指の大小関係により設定されて
いる補正係数Ｂ［ｎ］によって補正される。

【００３６】ここで、ステップＳ３３０１で中指の曲げ
データについて人差し指によるつられの補正が行なわれ
ても、ステップＳ３３０４で薬指によるつられだけの補
正になってしまう場合があり、同様に薬指の曲げデータ
についても、ステップＳ３３０３で中指によるつられの
補正が行なわれても、ステップＳ３３０６で小指による
つられだけの補正になってしまう場合がある。

【００３７】そこで、ステップＳ３３７で、Ｈ(3) ＞Ｈ
(5) かつＨ(7) ＞Ｈ(5) であった場合、すなわち、人差
し指と薬指が両方とも中指より深く曲げられている場合
は、ステップＳ３３０７で次式（７）の演算を行なうこ
とにより、中指の人差し指によるつられと薬指によるつ
られの両方を加味した補正を行い、補正した曲げデータ
をレジスタＮ（５）に格納する。 Ｎ(5) ＝Ｈ(5) −〔｛Ｈ(3) −Ｈ(5) ｝・Ａ［Ｈ(3) ］・Ｂ［０］ ＋｛Ｈ(7) −Ｈ(5) ｝・Ａ［Ｈ(7) ］・Ｂ［３］〕…（７）

【００３８】また、同様に、ステップＳ３３８で、Ｈ
(5) ＞Ｈ(7)かつＨ(9) ＞Ｈ(7) であった場合、すなわ
ち、中指と小指が両方とも薬指より深く曲げられている
場合は、ステップＳ３３０8 で次式（８）の演算を行な
って、薬指について中指と小指による両方のつられを加
味した補正を行い、補正した曲げデータをレジスタＮ
（７）に格納し、図７の左手検出処理のルーチンに復帰
する。 Ｎ(7) ＝Ｈ(7) −〔｛Ｈ(5) −Ｈ(7) ｝・Ａ［Ｈ(5) ］・Ｂ［２］ ＋｛Ｈ(9) −Ｈ(7) ｝・Ａ［Ｈ(9) ］・Ｂ［５］〕…（８）

【００３９】ところで、指のつられによる干渉は、干渉
される指の曲げが深いほど少なく、干渉される指の曲げ
が浅いほど多くなる。したがって、上記のように隣接す
る指の曲げデータの差に基づいてつられの補正を行なう
と、干渉する指の曲げの深さと干渉される指の曲げの深
さとの両方に応じた適正な補正となる。また、上記のよ
うに深さ係数Ａ［Ｈ（ｉ）］を用いることにより、曲げ
の量に応じた干渉の度合いが考慮された適正なつられ補
正となる。

【００４０】なお、深さ係数Ａ［Ｈ（ｉ）］として曲げ
の浅い方の指についての値を用いるようにしてもよい
が、上記の実施例のように曲げの深い方の指についての
値を用いる方がより適正な補正を行なうことができる。

【００４１】また、上記の実施例では、隣接する指の曲
げデータの差と深さ係数との両方によってつられ補正を
行なうようにしているが、深さ係数を用いなくても、曲
げデータの差を用いることにより、干渉する指と干渉さ
れる指のそれぞれの曲げの深さに応じた適正な補正とな
る。

【００４２】なお、上記の実施例では、音色等の切換え
制御を行なう左手の指の曲げに対してだけつられ補正を
行なうようにしているが、演奏を行なう右手の指の曲げ
に対しても同様の処理を行なうようにしてもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、指
の曲げ伸ばしによるオン／オフに応じて楽音を制御する
ようにした楽音制御装置において、隣接する指について
検出された各曲げ量の差分をとり、隣接する指について
検出された各曲げ量のうち量の少ない曲げ量を、上記差
分に応じた量だけ減少させて補正するようにしたので、
指の曲げ伸ばし動作を行なうときに曲げの深い指が曲げ
の浅い指を曲げるように作用する干渉を適正に補正する
ことができ、演奏動作に適したタイミングで楽音の制御
を行なうことができる。

【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】実施例におけるメインルーチンのフローチャー
トである。

【図７】実施例における左手検出処理のフローチャート
である。

【図８】実施例におけるつられ補正処理のフローチャー
トである。

【符号の説明】

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】 手の指の曲げ量を検出して該指の曲げ量
   と予め設定された閾値とに基づいて指の動作をオン／オ
   フに対応させ、このオン／オフの状態に応じて楽音を制
   御するようにした楽音制御装置において、 隣接する指について検出された各曲げ量の差分をとる演
   算手段と、隣接する指について検出された各曲げ量のう
   ち量の少ない曲げ量を、前記差分に応じた量だけ減少さ
   せて補正する補正手段とを備え、 隣接する指のうち曲げ量の少ない指については、前記補
   正された曲げ量に基づいてオン／オフの判定を行なうよ
   うにしたことを特徴とする楽音制御装置。