JP3155374B2 - 音階制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鍵盤やスイッチなどの
操作子の叩き強さによって、発音される疑似音の音階を
制御するようにした音階制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子楽器における音階制御は、疑
似音を発声するために操作される複数の鍵盤またはスイ
ッチ（以下、「操作子」という）に基づいて行われてい
る。すなわち、従来の電子楽器では、複数の操作子の各
々に、音階を構成する互いに異なる音高があらかじめ割
り当てられており、一の操作子が叩かれたときに、その
操作子を判別し、その判別された操作子に割り当てられ
た音高の疑似音を発声することによって、音階制御を行
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の電
子楽器は、上述したように、音高と操作子とが１対１で
対応しているので、音階制御を正確に行えるという利点
があるものの、音高の数に等しい数の操作子が必要とな
るため、発音可能な音域を広く設定するほど、操作子の
数を多くしなければならないという欠点がある。また、
それに伴って、付随する電子回路が複雑になり、電子楽
器自体も大型化してしまう。

【０００４】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、広い音域の音階を少ない操作
子数で簡便に制御することができる音階制御装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１の音階制御装置は、ベロシティー
と音高との関係を、ベロシティーが大きいほど音高が高
くなるようにあらかじめ設定する音高設定手段と、発音
すべき音高を、発音すべき音高が高いほどより高い位置
に画像として表示する表示手段と、疑似音を発音するた
めに操作される複数の操作子と、これら複数の操作子の
各々のベロシティーを検出する検出手段と、複数の操作
子にそれぞれ、互いに異なるまたは同一の音域を割り当
てる音域割り当て手段と、検出手段により検出された各
操作子のベロシティーに応じ、音高設定手段による設定
に従って音高を決定する音高決定手段と、この音高決定
手段により決定された音高の疑似音を生成する疑似音生
成手段と、を備えたことを特徴としている。また、上記
目的を達成するため、本発明の請求項２の音階制御装置
は、ベロシティーと音高との関係を、ベロシティーが大
きいほど音高が高くなるようにあらかじめ設定する音高
設定手段と、発音すべき音高を、発音すべき音高が高い
ほどより高い位置に画像として表示する表示手段と、疑
似音を発音するために操作される操作子と、この操作子
のベロシティーを検出する検出手段と、この検出手段に
より検出された操作子のベロシティーに応じ、音高設定
手段による設定に従って音高を決定する音高決定手段
と、この音高決定手段により決定された音高の疑似音を
生成する疑似音生成手段と、操作子のベロシティーに応
じて音高決定手段によって決定された音高が、表示手段
に表示された音高と合致したときに、その旨を表すため
の電気信号を出力する信号出力手段と、を備えたことを
特徴としている。この場合、表示手段は、音高を表示す
る音高表示部を有し、信号出力手段が電気信号を出力し
たときに、音高表示部の色を変更するように構成されて
いることが好ましい。

【０００６】これらの場合、音階制御装置は、音高をオ
クターブ単位で高低させるオクターブ切換手段を更に備
えていることが好ましい。

【０００７】

【作用】上述した音階制御装置によれば、検出手段が操
作子のベロシティーを検出し、このベロシティーに応じ
て音高決定手段が音高を決定し、その音高の疑似音を疑
似音生成手段が生成する。したがって、操作子のタッチ
の強弱を変えることによって、１つの操作子で複数の音
高の疑似音を発音させることができ、音高と同じ数の操
作子を設ける必要がなくなる。加えて、音域割り当て手
段によって、複数の操作子にそれぞれ、互いに異なるま
たは同一の音域を割り当てることにより、バリエーショ
ンに富んだ音階制御を行うことができる。すなわち、各
操作子ごとに、例えば互いに異なるオクターブの音域を
割り当てた場合には、複数のオクターブにまたがる音域
を有する楽曲を、オクターブを切り替えるためのスイッ
チ操作を行うことなく、円滑に演奏することができる。
一方、各操作子ごとに、同一の音域を割り当てた場合で
あっても、各操作子ごとに互いに異なる音色を設定して
おけば、音色を選択するためのスイッチ操作を行うこと
なく、所望の音色が設定された操作子を操作するだけ
で、その音色による疑似音を発音させることができる。
また、音高設定手段により、ベロシティーが大きいほど
音高が高くなるように設定されるとともに、表示手段に
は、発音すべき音高が、その音高が高いほどより高い位
置に画像として表示される。これにより、操作者が表示
手段に表示された音高を参照しながら操作子をタッチす
る際に、表示手段に表示された音高の位置が高いほど操
作子のタッチを強くすることにより、あるいは逆に、そ
の音高の位置が低いほど操作子のタッチを弱くすること
により、表示された音高の疑似音を、適切に発音させる
ことができる。このように、操作子のベロシティーの大
小、すなわち操作子のタッチの強弱と、発音すべき音高
の高低とが対応するように設定されるとともに、音高が
高いほどより高い位置に表示される、人間工学的な観点
上、好ましい設定および表示がなされているので、操作
子のタッチの練習を少し積むだけで、すぐに感覚をつか
むことができ、表示手段に表示される音高に合わせた操
作子の操作を、短時間で修得できかつ容易に行うことが
できる。また、請求項２の音階制御装置によれば、上記
請求項１の音階制御装置と同様に、音高と同じ数の操作
子を設けなくても、１つの操作子で複数の音高の疑似音
を発音させることができる。加えて、操作子のベロシテ
ィーに応じて音高決定手段で決定された音高が、表示手
段に表示された音高と合致したときに、その旨を表すた
めの電気信号が信号出力手段によって出力されるので、
このことを、電気信号の出力に従って、例えば色や光、
あるいは音などを利用して外部に示すようにすれば、操
作者などは、自分の操作した操作子の音高が表示手段に
表示された音高に合致したか否かを、視覚や聴覚を通し
て容易かつ迅速に判別することができる。したがって、
例えば、演奏すべき楽曲の楽譜などの音符が、表示手段
に順次表示され、それを目標として操作子を操作する場
合などに、音符に合致した回数（得点）を競って遊べる
ようにすることが可能であり、それにより、音階制御装
置を、演奏楽器の他、音楽ゲーム玩具あるいは音感養成
装置としても利用することができる。また、上記請求項
１の音階制御装置と同様に、操作子のタッチの強弱と、
発音すべき音高の高低とが対応するように設定されると
ともに、音高が高いほどより高い位置に表示されるの
で、表示手段に表示される音高に合わせた操作子の操作
を、短時間で修得できかつ容易に行うことができる。さ
らに、請求項３に記載の音階制御装置によれば、信号出
力手段が電気信号を出力したときに、音高表示部の色が
変化するので、操作した操作子の音高が音高表示部に表
示された音高に合致したか否かを、視覚的に容易に判別
することができる。

【０００８】また、請求項４に記載の音階制御装置によ
れば、オクターブ切換手段を切り換えることによって、
操作子のタッチの強弱を変えることなく、１オクターブ
高いまたは低い音高の疑似音を発音させることができ
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の好ましい一実施例を、図面を
参照しながら、詳細に説明する。

【００１０】図１は、本発明を適用した音階制御装置１
の構造を示すブロック図、図２は、その外観を示す斜視
図である。これらの図に示すように、音階制御装置１
は、発音スイッチ（操作子）２、タッチセンサ（検出手
段）３、オクターブ切換スイッチ４、音色選択スイッチ
５、制御回路（音高決定手段および疑似音生成手段）６
および再生部７によって構成されている。この音階制御
装置１では、発音スイッチ２を叩いたときに、制御回路
６が、発音スイッチ２のベロシティーに応じた音高の疑
似音信号を生成するようになっている。そして、生成さ
れた疑似音信号は、制御回路６でデジタル信号からアナ
グロ信号に変換された後、再生部７によって増幅され、
音声に変換されて出力される。

【００１１】発音スイッチ２は、疑似音を発音させると
きにタッチされるスイッチであり、図２に示すように、
音階制御装置１のケース１６の上面前側中央に１個のみ
設けられている。タッチセンサ３は、発音スイッチ２の
ベロシティーを検出するために、発音スイッチ２に取り
付けられている。タッチセンサ３は、発音スイッチ２の
互いに異なる押下げ位置でＯＮする２つのスイッチ３
ａ、３ｂで構成されており、それぞれの信号は、制御回
路６の後述するＣＰＵ８に出力される。

【００１２】オクターブ切換スイッチ４は、発音される
疑似音の音高をオクターブ単位で高くしたり、低くした
りするためのスイッチであり、その信号はＣＰＵ８に出
力される。また、音色選択スイッチ５は、発音される疑
似音の音色を選択するためのものであり、その信号もＣ
ＰＵ８に出力される。これらのスイッチ４、５は、発音
スイッチ２の両側に位置するように、ケース１６の上面
に配置されている（図２参照）。

【００１３】制御回路６は、ＣＰＵ８と、ＲＯＭ９と、
発音スイッチ２のタッチ状態、オクターブ切換スイッチ
４および音色選択スイッチ５の設定状態や制御回路６の
動作状態のデータなどを一時的に記憶するＲＡＭ１０
と、ＣＰＵ８の制御の下で疑似音信号を生成する音源Ｌ
ＳＩ１１と、音源ＬＳＩ１１から出力された疑似音信号
をデジタル信号からアナグロ信号に変換するＤ／Ａ部１
２と、バスライン１３とを有している。

【００１４】ＣＰＵ８は、発音スイッチ２のタッチ状
態、オクターブ切換スイッチ４および音色選択スイッチ
５の設定状態などの読込み、この読込み結果に基づく疑
似音の音高の決定、およびこれらの読込み結果および決
定に基づく音源ＬＳＩ１１の制御などを行う。また、Ｒ
ＯＭ９は、ＣＰＵ８が実行する音階制御プログラム、ベ
ロシティーと音高の関係を定めたベロシティー一音高テ
ーブルや音色パラメータテーブルなどを記憶している。

【００１５】再生部７は、制御回路６によって生成され
た疑似音信号を増幅する増幅器１４、および増幅された
疑似音信号を音声に変換して出力するスピーカ１５によ
って構成されている。

【００１６】なお、図２に示すように、ケース１６の上
面後部にはディスプレイ１７が設けられており、ここに
楽譜が表示されるようになっている。

【００１７】次に、ＣＰＵ８によって実行される、本発
明に係る音階制御動作を、図３のフローチャートを参照
しながら説明する。

【００１８】まず、発音スイッチ２のＯＮ／ＯＦＦ状
態、すなわちタッチセンサ３の２つのスイッチ３ａ、３
ｂのＯＮ／ＯＦＦ状態と、オクターブ切換スイッチ４お
よび音色選択スイッチ５の設定状態とを読み込み、その
データをＲＡＭ１０にセーブする（ステップ３１）。

【００１９】次に、ステップ３１でＲＡＭ１０にセーブ
したデータから、発音スイッチ２のＯＮ／ＯＦＦ状態
が、前回と今回の間で変化したか否かを判別する（ステ
ップ３２）。この答が肯定（Yes） のときは、発音スイ
ッチ２がＯＮ状態にあるか否かを判別する（ステップ３
３）。

【００２０】発音スイッチ２がＯＮ状態にある場合、す
なわちタッチされた直後である場合には、ステップ３１
でセーブした２つのスイッチ３ａ、３ｂがＯＮした時間
差から、発音スイッチ２のベロシティーを演算する（ス
テップ３４）。

【００２１】次いで、ステップ３４で演算されたベロシ
ティーと、オクターブ切換スイッチ４の設定状態とに応
じて、ＲＯＭ９に記憶されたベロシティー一音高テーブ
ルから音高を読み出して決定し、この決定されたデータ
に基づいて音源ＬＳＩ１１を制御することによって、音
階制御を行う（ステップ３５）。このベロシティー一音
高テーブルでは、特に図示しないが、ベロシティーのあ
る所定の範囲に対して１つの音高が割り当てられている
とともに、ベロシティーが大きいほど、すなわち発音ス
イッチ２を強く叩くほど、音高が高くなるように設定さ
れている。このような設定は、人間工学的な観点上、好
ましいものであり、ディスプレイ１７に表示された楽譜
の音符の位置が高いほど、発音スイッチ２を強く叩くよ
うにすればよいので、練習を少し積むだけで、すぐに感
覚をつかむことができ、容易にメロディーを演奏するこ
とができる。また、ＣＰＵ８は、この音階制御と同時
に、音色選択スイッチ５の設定状態に応じて、音色パラ
メータテーブルから音色パラメータを読み出し、このデ
ータに基づき音源ＬＳＩ１１を制御して、音色制御を行
う。

【００２２】音源ＬＳＩ１１は、このような制御の下
に、所定の音高および音色の疑似音信号を生成し、これ
をＤ／Ａ部１２に出力する。この疑似音信号は、Ｄ／Ａ
部１２においてデジタル信号からアナログ信号に変換さ
れ、再生部７の増幅器１４で増幅された後、スピーカ１
５で音声に変換されて発音される（ステップ３６）。こ
れにより、本プログラムが終了する。

【００２３】一方、前記ステップ３３の答が否定（N
o）、すなわちタッチされていた発音スイッチ２から指
を離した直後である場合には、疑似音の発音の停止処理
を行って消音し（ステップ３７）、本プログラムを終了
する。

【００２４】また、前記ステップ３２の答が否定（N
o）、すなわち発音スイッチ２のＯＮ／ＯＦＦ状態が、
前回と今回の間で変化していない場合には、そのまま本
プログラムを終了する。これにより、発音スイッチ２を
押し続けた場合には、発音状態が維持され、発音スイッ
チ２から指を離し続けた場合には、発音停止状態が維持
されることになる。

【００２５】以上のように、本実施例によれば、発音ス
イッチ２がタッチされた場合には、そのベロシティーに
応じた音高の疑似音を発音させることができ、したがっ
て、１つのスイッチのタッチを変化させるだけで、音階
を簡便に制御することができる。また、オクターブ切換
スイッチ４の操作によって、音階が１オクターブ単位で
高低するので、発音スイッチ２のタッチをオクターブ間
で変える必要はなく、したがって、より広い音域の音階
を容易に制御することができる。また、音色選択スイッ
チ５の操作によって、疑似音の音色を変化させることも
容易である。

【００２６】以上、実施例に基づいて本発明を説明した
が、本発明は、実施例に限られることなく、種々の態様
で実施することができる。例えば、本実施例で設けたオ
クターブ切換スイッチおよび音色選択スイッチを省略
し、これらに代えて、複数の発音スイッチを、各々のベ
ロシティーを検出するタッチセンサとともに設けてもよ
い。この場合、複数の発音スイッチに対して、互いに異
なる又は同一の音域を割り当てることができる。また、
実施例では、音階制御装置を簡便な演奏楽器としてのみ
構成しているが、例えば、ディスプレイ１７に表示され
た音符に合致する音高の疑似音が発音されたときに、そ
の音符の色が変わるようにディスプレイ１７を構成する
ことにより、その得点を競って遊べるようにすることも
可能である。それにより、音階制御装置を、演奏楽器と
しても、音楽ゲーム玩具あるいは音感養成装置としても
利用することができる。その他、細部の構成および制御
などにおいて、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に
変更することが可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明の音階制御装置
は、広い音域の音階を少ない操作子数で簡便に制御する
ことができるなどの効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した音階制御装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】図１の音階制御装置の外観を示す斜視図であ
る。

【図３】図１の音階制御装置の音階制御動作を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１ 音階制御装置 ２ 発音スイッチ ３ タッチセンサ ４ オクターブ選択スイッチ ６ 制御回路 １１ 音源ＬＳＩ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−59278（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−31898（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−298395（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−280097（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−67661（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−59675（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−101996（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−106300（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭60−23352（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭63−55717（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭58−37110（ＪＰ，Ｙ２) 米国特許4699038（ＵＳ，Ａ) 欧州特許出願公開207631（ＥＰ，Ａ ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G10H 1/00 - 7/12

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベロシティーと音高との関係を、当該ベ
   ロシティーが大きいほど当該音高が高くなるようにあら
   かじめ設定する音高設定手段と、 発音すべき音高を、当該発音すべき音高が高いほどより
   高い位置に画像として表示する表示手段と、 疑似音を発音するために操作される複数の操作子と、 これら複数の操作子の各々のベロシティーを検出する検
   出手段と、 前記複数の操作子にそれぞれ、互いに異なるまたは同一
   の音域を割り当てる音域割り当て手段と、 前記検出手段により検出された前記各操作子のベロシテ
   ィーに応じ、前記音高設定手段による設定に従って音高
   を決定する音高決定手段と、 この音高決定手段により決定された音高の疑似音を生成
   する疑似音生成手段と、 を備えたことを特徴とする音階制御装置。
2. 【請求項２】 ベロシティーと音高との関係を、当該ベ
   ロシティーが大きいほど当該音高が高くなるようにあら
   かじめ設定する音高設定手段と、 発音すべき音高を、当該発音すべき音高が高いほどより
   高い位置に画像として表示する表示手段と、 疑似音を発音するために操作される操作子と、 この操作子のベロシティーを検出する検出手段と、 この検出手段により検出された前記操作子のベロシティ
   ーに応じ、前記音高設定手段による設定に従って音高を
   決定する音高決定手段と、 この音高決定手段により決定された音高の疑似音を生成
   する疑似音生成手段と、 前記操作子のベロシティーに応じて前記音高決定手段に
   よって決定された音高が、前記表示手段に表示された音
   高と合致したときに、その旨を表すための電気信号を出
   力する信号出力手段と、 を備えたことを特徴とする音階制御装置。
3. 【請求項３】 前記表示手段は、前記音高を表示する音
   高表示部を有し、前記信号出力手段が前記電気信号を出
   力したときに、前記音高表示部の色を変更するように構
   成されていることを特徴とする、請求項２に記載の音階
   制御装置。
4. 【請求項４】 前記音高をオクターブ単位で高低させる
   オクターブ切換手段を更に備えたことを特徴とする、請
   求項１ないし３のいずれかに記載の音階制御装置。