JP3642117B2 - 演奏操作用操作子装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、叩く操作あるいは触れる操作に加えて撥く操作によっても電子楽器を演奏することができる演奏操作子用操作子装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、鍵盤を除く電子楽器の楽音パラメータ制御装置には、ホイール型、ジョイスティック型、面操作子型、ジョグダイヤル型、パッド型、等があり、各々の構成で決まる特徴を生かして選択配置される。このうち、パッド型操作子装置は、例えば特開平６ー２２２７７５公報に示すように、打面をたたくとその裏面に貼着された振動センサが、その振動をセンスするものが一般的である。
【０００３】
【発明の解決しようとする課題】
ところで、パッド型操作子装置は、単独で電子楽器や演奏用コントローラとして構成されることは稀で、各種スイッチなど他の操作手段と組み合わされて電子楽器や操作用コントローラとして構成されることが多い。この場合、パッドは、片手で操作されることが多くなるが、パッド操作子を片手で操作する場合には、速い細かい音符を正確なリズムで演奏することが困難であった。
【０００４】
また、電子楽器の演奏者は、電子楽器以外に様々な自然楽器の演奏経験がある者が多いが、パッド型操作子装置のみでは打撃系の自然楽器の経験者しかその経験を生かすことができず、たとえば、ベースギターなどの撥弦楽器の経験があるものがその経験を生かすことができなかった。
【０００５】
この発明は、叩く操作に加えて撥く操作によっても演奏操作を可能にすることにより、上記課題を解決した演奏操作用操作子装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、演奏者がパッドを押圧または接触することにより演奏操作信号を発生するパッド型操作子装置を備えた演奏操作用操作子装置において、
前記パッドの近傍に、支持体により両端を支持固定された線条を有し、演奏者が該線条を撥くことにより上記パッド型操作子装置と同じ演奏操作信号を発生する線条型操作子装置を設けたことを特徴とする。
【０００７】
上記構成を備えた本発明は、以下のように作用する。パッド型操作子装置のパッドを叩くと、その叩く強度に応じた楽音が発生され、また、自動演奏の場合には曲が歩進する。同様に、線条型操作子装置の線条を撥くと、その撥く強度に応じた楽音が発生され、自動演奏の場合には曲が歩進する。これらパッド型操作子装置と線条型操作子装置とは近傍に設けられているため、例えば、右手の親指でパッドを叩き、右手の人指し指で線条を撥くなど片手で連携した操作が可能であり、速い音符をそのリズム感を崩すことなく演奏可能になる。
【０００８】
なお、下記発明の実施の形態では、該線条が操作パネル（上ケース１）に露出して設けたパッド型操作子の上を跨ぐように配設されるように構成した。これにより、たとえば、図９のようなリズムを演奏する場合など、▲１▼，▲２▼の音符は指先（主に中指，薬指，小指または親指）にてパッド型操作子装置を打撃し、▲３▼は同指にて線条を撥くように操作すれば、よりスムーズな演奏が可能となる。これを突き詰めて考えると、この発明の構成では、「打撃→撥く」の連続操作が極めて速く行うことができるので歯切れのよい、メリハリのついた演奏が可能となる。このことを可能にするのは、図１においてパッド型操作子が線条の右側あるいは左側または両側に位置していればよい。たとえば、右側のみとした場合、線条の左側はパッド型操作子がないので、右親指での上記「打撃→撥く」の連続操作はできないが、人指し指，中指，薬指，小指のいずれかまたは全部で上記「打撃→撥く」が可能である。したがって、パッド型操作子の上を線条が跨ぐ構成をとるのは、設置対策上一連の操作子の組立容易性を考えてのことである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の操作子装置を胴体ＢＤに配設したギター形状の電子楽器の全体平面図である。この電子楽器は、全体としてはギターのような外観をしているが、機能的には演奏補助装置もしくは演奏参加装置とでも言うべきもので、自動演奏の一部を受け持つ演奏装置である。
【００１０】
この演奏装置の概略からまず説明する。複数パートからなる曲データを内蔵したメモリパック１０を胴体ＢＤの端子１１に差し込み、スタートストップスイッチ１２を押すと、該曲がスタートする。スタートする前に、パートスイッチ１４にてパートを選択しておくと、そのパートがマイナスワンされ、そのパートを演奏者が受け持つことになる。ただし、マイナスワンモードであっても、マイナスワンに指定されたパートの情報を一部用いるようにすることもできる。例えば伴奏を演奏者が受け持つ場合、そのコード（ｃｈｏｒｄ）構成音をスイッチ操作部６ｓのスイッチ部６１〜６ｎに割り振るようにしてもよい。このようにすることによって、マイナスワンでもコード進行は自動でシーケンスされるため、演奏者の演奏を補助することができる。
【００１１】
そして、パッド型操作子（回転操作部でもあり、以下パッドという）７または線条型操作子５０により、演奏の進行や発音タイミングを決定することができる。スイッチ６１〜６ｎとパッド７，線条型操作子５０での演奏参加の形態においては、スイッチ６１〜６ｎに割り振られた楽音は、上記のコード構成音、メロディー音、打楽器音のいずれかまたはその組み合わせになると言うように多義にわたる。ここで、パッド７を叩いても（打撃しても）線条型操作子５０の弦５１を撥いても同じ操作をすることができる。したがって、演奏者は、パッド７を叩く操作と線条操作子５０の弦５１を撥く操作のうち、操作しやすいほうを選んで行えばよい。たとえば、いま流行のチョッパーベースの奏法を適用して右手親指の外側側面でパッド７を叩き、右手人指し指または中指の指先腹側で線条型操作子５０を撥けば、図８のような素早い演奏が可能になる。
【００１２】
この演奏装置は、概略的にネックＮと胴体ＢＤからなり、それらは上ケース１と下ケース３とを２枚貝を合わせたように一体に構成される。本発明に係る線条型操作子装置の詳細を図２〜図４に示す。なお、これらの図においては、線条型操作子装置の構造を分かりやすくするためパッド型操作子装置の内部構造の記載を省略している。また、パッド型操作子装置の詳細を図５および図６に示す。
【００１３】
線条型操作子５０は、支持板５２，該支持板によって張架支持されている弦５１および前記支持板５２の基板部５２０上に設けられた２個の振動センサＶＳ１，ＶＳ２を有している。支持板５２は、パッド７の周に沿った切欠部を有する長方形の基板部５２０と、該基板部５２０の前記切欠部の両側から上ケース１の表面方向に立設された２本の腕部５２１，５２２とを有しており、弦５１は、該両腕部５２１，５２２の先端部間に張架されている。したがって、弦５１はちょうどパッド７の真上を上下（ネックＮに並行に）横切るように設けられている。これにより、演奏者はパッド７と弦５１を組み合わせて演奏することができる。たとえば、パッド７を親指で叩き、弦５１を人指し指で撥き、さらに、中指，薬指でパッド７を叩くなどの組み合わせ操作が可能になる。
【００１４】
また、前記基板部５２０上の腕部５２１側および腕部５２２側にはそれぞれ振動センサＶＳ１，ＶＳ２が貼付されている。振動センサＶＳ１，ＶＳ２は圧電素子で構成されており、振動による歪みの大きさに比例した電圧を発生する。基板部５２０は両腕部５２１，５２２のつけ根付近で上ケース１にスペーサ５６を介してネジ５５でネジ止め固定されているが、この支持板５２および上ケース１などの弾性により微小角度振動可能である。この構成で演奏者が弦５１を撥くと、その力が支持板５２に伝達され、支持板５２が振動する。この振動が圧電素子５３に伝達され、圧電素子５３はその振動の強さに応じた振動電圧を発生する。図７に示す制御部は、この振動電圧の立ち上がりをトリガするパルスを発生するとともに、その振動電圧の強度に応じた信号を前記パッド７を叩いたとき発生する信号と同じように制御信号として発音タイミング制御などに用いる。ここで、この発明の線条型操作子装置は、上記線条型操作子５０と図７に示す制御部の対応機能部とを組み合わせたものである。
【００１５】
一方、パッド７は回転操作部（回転つまみ）を兼ねており、回転操作と押圧操作のいずれでも、もしくはその両方でも、その操作に対応したデータを各センサから出力するものであり、回転センサ７１及びその支持部材７２を介して、下ケース３に設けた保持部３１、３２に配設される。以下、これを詳述する。下ケース３から一体に形成されたボス状の突出部からなる保持部３１、３２に回転センサ支持部材７２の基端部７２１がネジ３３で固着される。保持部３２は、２条の独立したボスからなり、保持部３１より長い。基端部７２１から回転軸Ｊを介して両折曲部Ｂ１を有する回転センサ支持部７２２の一方が連結され、他方は独立した２条のボスからなる保持部３１に環状弾性部材３１１を介してネジ３４で弾性的に固着される。該他方の先端は、支持部７２２より狭い下方に折曲した折曲部Ｂ２を有し、この折曲部の端面はゴム等の弾性体シートｓｔで包まれる。そしてこのシートの下面に当接する位置にアフタセンサ（押圧力検知センサ）ＡＴ載置台３５が下ケース３と一体的に形成され、この上面にアフタセンサＡＴが載置される。このアフタセンサＡＴは、上下２枚のシートからなり、その向き合い当接面に、カーボンと絶縁粉体のペースト状物質からなる半導電体の層状体で形成されたセンサパターンを有する。この上下シートは１枚の折り曲げシートであってもよい。
【００１６】
支持部材７２のほぼ中央に透孔ｏ１を開口し、この透孔ｏ１を介して回転に対応した信号を発生する回転センサ７１が固着される。その回転軸７１１の径は透孔ｏ１より小さく回転自在にされる。この回転軸７１１には、回転つまみ（パッド）７が固着される。該つまみ７の軸対応部の外側先端外郭にはコイルバネｃの中央部ｃ１が嵌挿され、そのバネ両端ｃｆ１、ｃｆ２は、つまみ７から垂下したバネ端駆動用突片ａｃと支持部７２２から垂上したバネ端ストッパ片ｓｐとを峡持して構成される。
【００１７】
上ケース１には、つまみ７が回動し得るような透孔ｈを設け、この透孔ｈより大きい径のつまみ７を配設する。このつまみ７は、下本体７ｂと上カバー７ａからなり、その間に４個の環状タッチセンサＴＳが設けられている（図５，図６参照）。環状中央孔を介して下からネジ７４、７５、７６、７７で下本体７ｂと上カバー７ａが撥着される。このタッチセンサＴＳは、原理的には前述のアフタセンサと同様であって、押圧力の程度によって抵抗値可変のアナログ出力を発生（直接デジタル値を発生させてもよい）するものである。センサパターン当接面間に緩衝材兼微係数緩化部材として導電性撥性体を介在させてもよい。なお、つまみ７の下本体７ｂに開口した孔ｏ２からセンサ出力リード線ｌを配線し、保持部３１、３２には補強用リブＲを設けるようにする。また、図５で点線で示すようにピエゾ素子からなる単一の圧電センサｐを上カバー７ａの下面に貼り付けるようにしてもよい。
【００１８】
図７は、演奏装置全体の楽音発生システムを示したものである。フレットスイッチ６は、図１の操作部６ｓに配設されたスイッチ部６１，６２，…，６ｎからなるスイッチ群を表し、これらの出力は自動演奏データ形成部ａｃｃに供給される。この自動演奏データ形成部ａｃｃは、自動伴奏機能も有するものである。１または複数のスイッチ部の操作がなされたことに対応するスイッチ操作情報によって、曲データ中の伴奏パターンにおける特定のパート、例えばベースギターのパートの音高が指定される。ここで指定される音高は、６１がＣ、６２がＣ＃と言うように単純に割り振られた指定の仕方でなく、曲進行に対応して今演奏中の小節またはフレーズにおける最適コード（ｃｈｏｒｄ）の構成音（例えば６１がＣ、６２がＥ、次がＧ、その次が１オクターブ上のＣ、その次がＧ、、、）が、その他制御スイッチ群を含む制御手段８０の中のモード指定スイッチによって所定モードに選択された時に、フレットスイッチに割り振られる。そしてこのフレットスイッチ６を適当に他のパートの楽音のタイミングに合わせて操作すると、その指定されたコード構成音が、他のパートの楽音と共に音源ＴＧを指定するので、音源ＴＧで楽音形成されて、アンプＡＭＰとスピーカＳＰからなるサウンドシステムＳＳからそれらの楽音を発生する。
【００１９】
以上のように曲のコード進行に合わせて、コード構成音がスイッチ６１〜６ｎに割り当てられるため、スイッチ６１〜６ｎを任意にオンした場合（但し、タイミングはリズムに合わせた方が望ましい）でも、曲進行として違和感のないコード構成音を発音することができる。さらにこのような付加音は、原曲にアドリブを付加して斬新な曲に編曲したような効果を与えることができる。
【００２０】
そして、この場合、指定タイミング信号は、タッチセンサＴＳ１〜ＴＳ４および振動センサＶＳ１，ＶＳ２からの出力を基にして形成される。すなわち、パッド７を押圧（打撃）すると、各タッチセンサＴＳ１〜ＴＳ４から電圧を発生する。この電圧は、該センサが抵抗値変化を出力するので、そこに電圧を与えておけば、電圧変化として取り出せ、この電圧変化からパッド７の押圧を検出する。また、弦５１を撥くと、振動センサＶＳ１，ＶＳ２は圧電効果によって電圧を発生する。この電圧値から弦５１の撥弦を検出する。
【００２１】
タッチセンサＴＳ１〜ＴＳ２および振動センサＶＳ１，ＶＳ２が発生した電圧は各々ＡＤ変換器Ａ／Ｄ１〜６によってデジタル値に変換され、スレッショルド検出器Ｔｈｒ１〜Ｔｈｒ６によってしきい値以上の信号のみがふるい分けられる。スレッショルド検出器Ｔｈｒ１〜Ｔｈｒ６から信号が出力されると、この信号はオア回路ＯＲを介してワンショット回路ＯＳに入力される。このワンショット回路ＯＳは、再トリガ可能なリトリガブルモノステーブルマルチバイブレータからなり、自動演奏の歩進用指定信号となる一定幅のトリガパルスを発生する回路である。このパルス信号によって曲進行のためのシーケンスを駆動する。
【００２２】
なお、歩進用指定信号として、図５の点線で示したセンサＰからの単一指定信号であってもよく、これは単なるスイッチであってもよいが、図７においてタッチセンサを複数にし、レベルセンサを使用した理由は、このタッチセンサによる演奏表現力を高めるためであり、つまみ７のタッチ位置およびその強さの情報を演奏表現力に反映させるためである。また、線条型操作子５０に設ける振動センサは１個でもよいが２個にした理由は、上記タッチセンサと同様に弦５１の操作位置に応じた検出値を得ることによって演奏表現力を高めるためである。
【００２３】
つまり、４つのタッチセンサＴＳ１〜ＴＳ４は、図６でわかるように、ほぼ均等につまみ７に散りばめられて配設されているので、例えば、ＴＳ１とＴＳ２との間をある押圧力で打撃すると、ＴＳ１とＴＳ２からは強めの出力が、ＴＳ３とＴＳ４からは弱めの出力が最大出力選択部８３の入力ｉ１〜ｉ４に入力される。この各ラインは、複数ビットからなるラインであって、最大出力選択部８３は、ｉ１〜ｉ４のうち一番大きい値のもののみ、そのレベルデータをレベル信号ＬＥとして音源ＴＧに入力するとともに、ｉ１〜ｉ４のどれが最大値であるかの種類信号ｋをセレクタ８５のＢ入力端子に向けて出力する。ｉ１〜ｉ４のうちどれか２つが同じ値なら番号の若い方と言うような優先回路にて出力させ、４つのどれもがほぼ同じ値であれば、すなわち、この条件が成立するのはほぼ中央を打撃したことになるが、その条件の時には、ｉ１〜ｉ４のすべてが入力される検出手段８７で（最大値−最小値）の絶対値が所定値より小さいと言う条件をクリアした条件成立信号”１”をセレクタ８５のセレクト指示端子ＳＡに導く。この条件成立時につまみ７の中央を意味する種類データ”１１１”をセレクタ８５で選択し、それ以外は、ＴＳ１〜ＴＳ４のいずれかを意味する種類データを選択して、種別信号Ｋを出力し、そのときのレベルデータと共に音源ＴＧに入力される。これによって、音源ＴＧは、自動演奏データ形成部ａｃｃが指定した楽音をＬＥ，Ｋに応じた音量・音色で形成し、サウンドシステムＳＳから出力する。
【００２４】
さらに、線条型操作子５０の弦５１が撥かれた場合、振動センサＶＳ１，ＶＳ２は図２でわかるように、弦５１の両端側にそれぞれ配設されている。このため、弦５１の腕部５２１側を撥くとＶＳ１からは強めの出力が、ＶＳ２からは弱めの出力が出力される。加算器ＡＤ１はこれらの出力を加算してレベル信号ＬＥとして音源ＴＧに供給する。そして、加算器ＡＤ２はこれらの信号の差をとり、この差データｄを３ステートの比較器ＣＯＭＰに入力する。比較器ＣＯＭＰには比較信号として＋αおよび−αが入力されており、ｄ≧αであればＶＳ１側が撥かれた、α＞ｄ＞−αであれば中央付近が撥かれた、ｄ≦−αであればＶＳ２側が撥かれたとしてこの信号を種別信号Ｋとして音源ＴＧに入力する。これにより、パッド７が打撃されたときと同様に、音源ＴＧは自動演奏データ形成部ａｃｃが指定した楽音をＬＥ，Ｋに応じた音量・音色で形成し、サウンドシステムＳＳから出力する。なお、最大出力出力選択部８３が出力するレベル信号ＬＥと加算器ＡＤ１が出力するレベル信号ＬＥは、パッド７と弦５１の同じ程度の強さの演奏操作によって同じ程度の大きさのものが出力されるようにそのバランスを調整しておけばよい。
【００２５】
ＬＥとＫの指定情報の例として、次を挙げておく。
【００２６】
（１）Ｋにて自動演奏のパートを選択し、ＬＥにて、その各種音色フィルタのカットオフ周波数をコントロールする。
【００２７】
（２）所定タイミングで発生すべき楽音の系（ピアノ系、管楽器系、弦楽器系、打楽器系）を選択し、その音の音色を上記（１）と同様にカットオフ周波数コントロールする。この場合、このタイミングで発生すべき楽音にタッチセンサで選択した楽音がなければ無視される。
【００２８】
（３）レベル信号を無視して、タッチセンサＴＳ１〜ＴＳ４または振動センサＶＳ１，ＶＳ２のどの付近が操作されたかのみを検出し、種類信号Ｋのみで音色をコントロールしてもよい。この場合、音色コントロール用のフィルタカットオフ周波数は、所定の６つにプリセットされる。
【００２９】
（４）タッチセンサを図５点線のように１つにし、さらに、振動センサを基板部５２０上に１つのみ設けてレベル信号のみ利用し、このタッチ強さによって音色をコントロールしてもよい。
【００３０】
また、回転センサ７１からの信号はロータリエンコーダ、またはアナログボリュームで構成され、このセンサの回転量、位置、変化量の各値のいずれかまたはその複数を利用してその情報を音源に送出している。これによりこの信号を受けて自動演奏データ形成部ａｃｃからの指定音源のピッチコントロールがなされる。つまりこれにより、ビブラートコントロールをしたり、ピッチベンダーのようなことをさせる。
【００３１】
また、ｖｏｌは、音量制御系システムであって、図１のミュート操作子ｍｔの押圧操作により図４のミュートスイッチ２４がオンされて、セレクタ９０のセレクト信号ＳＢ＝“１”を発生させ、この時レジスタ９１からのマイナスＢをセレクタ９０から出力させる。ミュートスイッチ２４を押圧しなければレジスタ９２からのゼロを出力する。セレクタ９０の出力は、アフタセンサＡＴの出力と共に加算器９４で減算（アフタセンサの出力値から所定値Ｂをマイナス）されて、加算器９６でレジスタ９５からの所定値を加算し、この値をＤＡ変換器９７でアナログ信号に直してアンプＡＭＰの増幅値をコントロールする。この構成によりミュートスイッチ２４をオンすれば、今発生している楽音をＢに対応した値だけミュート（減衰）させることができる。
【００３２】
特にフレットスイッチ６が打楽器系の音源（例えばタムタム、ボンゴのスケール）またはギター等の減衰系の音源に割り振られた場合にその効果を遺憾なく発揮する。つまり楽譜上の短い音符で表された減衰系（持続しながら減衰する系）の音源をコントロールする場合、またはエンディングやフェルマータの付いた音を表すときに所定の任意のタイミングで意識的にミュートしたい。このような場合に都合がよい。
【００３３】
しかもこのミュート操作子は、パッド型操作子の後方近傍に配設しているので、ギターの弦振動止めを手の根元部で行う場合に類似させることができ、自然な動作で行うことができる長所がある。
【００３４】
図８にこの演奏装置を用いた演奏パターンの例を示す。この演奏パターンは、右手親指の外側でパッド７を叩き、右手人指し指または中指で弦５１を撥く演奏手法を用いた例である。このようにパッド７と弦５１とを組み合わせることにより速いテンポの細かい音符でも遅れることなく演奏することができ、また、手の根元部でミュートをすることもできるため細かい演奏表現が可能になる。
【００３５】
なお、この発明は、自動演奏の歩進用だけでなく、通常の電子打楽器，電子撥弦楽器としても好適である。この場合、操作部６（スイッチ部６１，６２，‥）は、その楽器の音高を決定するよう使用される。
【００３６】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、パッド型操作子装置のパッドと線条型操作子装置の線条とを互いに近傍に設けたことにより、これらを組み合わせた連携操作で曲の進行や楽音の発生を制御することができ、例えば、右手の親指でパッドを叩き、右手の人指し指で線条を撥くなど片手で連携した操作が可能であり、速い音符をそのリズム感を崩すことなく演奏可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の操作子装置を演奏装置に配設した全体平面図
【図２】操作子付近の拡大平面図
【図３】同拡大平面図のＡ−Ａ断面図
【図４】同拡大平面図のＢ−Ｂ断面図
【図５】Ａ方向からの左側面図
【図６】図１におけるＡ方向に見た断面図
【図７】本発明に係る演奏装置のシステム（回路）図
【図８】本発明に係る演奏装置を用いた演奏例を示す図
【図９】本発明に係る演奏装置を用いた演奏例を示す図
【符号の説明】
１……上ケース、
２……下ケース、
７……パッド（回転操作部）、
５０……線条型操作子、
５１……弦、
５２……支持板、
５２０…基板部、
５２１，５２２……腕部、
ＶＳ１，ＶＳ２……圧電素子（振動センサ）、
ＡＴ……押圧力検知センサ（アフタセンサ）、
ｆｒ……周縁当接部、
ＴＳ……タッチセンサ、
ｍｔ……ミュート操作子、
２４……ミュートスイッチ、

Claims (1)

1. 演奏者がパッドを押圧または接触することにより演奏操作信号を発生するパッド型操作子装置を備えた演奏操作用操作子装置において、
   前記パッドの近傍に、支持体により両端を支持固定された線条を有し、演奏者が該線条を撥くことにより上記パッド型操作子装置と同じ演奏操作信号を発生する線条型操作子装置を設けたことを特徴とする演奏操作用操作子装置。

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