JP3700601B2 - 演奏操作入力装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、左手と右手とでタイミングを合わせて演奏する楽器、例えば、ギター系の、クラッシック・ギター、エレクトリック・ギター、エレクトリック・ベース、ウクレレ等のピッチ変化奏法を実現する演奏操作入力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ギター演奏では、弦操作、フレット操作という異なる動作を互いに同期をとって行う。フレット操作としては、単に弦を押さえて音高を指定する以外に、弦と直交する方向に弦を押し上げることによりピッチを微少に変化させるチョーキング奏法などがある。
従来より、ギター型の電子楽器も知られている。しかし、フレット操作にオンオフスイッチを用いているため、ピッチを変化させることができないので演奏表現力が限定されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、音高指定と同時に、この指定音高からのピッチの値を変化させることが可能となり、演奏表現力が向上する演奏操作入力装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項１に記載の発明においては、複数のチャンネル毎に複数個が隣設して配列され、個々に音高が割り当てられて、ユーザの押圧操作の有無とともに、該押圧操作の態様に応じた操作量を出力する複数の音高指定操作子と、ユーザの操作により前記チャンネル別に発音指示をする発音指示操作子と、前記発音指示に応じて前記チャンネル別に発音指示タイミングを出力する発音指示タイミング出力手段と、前記発音指示タイミングが出力される前記チャンネルに属している前記音高指定操作子に対する前記押圧操作の有無に応じて、前記チャンネル別に音高を決定して出力する音高出力手段と、前記チャンネル別に決定された前記音高が割り当てられている前記音高指定操作子が出力する前記操作量に応じて、前記チャンネル別に決定された音高からのピッチ変化量を出力するピッチ変化量出力手段を有する演奏操作入力装置において、前記音高指定操作子は、前記押圧操作の有無を検出するとともに、前記配列方向に長い形状であって、前記配列方向と該配列方向に直交する方向のいずれの方向にも回動可能である押圧ボタン部と、前記配列方向に対し斜め方向に設けられた２つの圧力検出機構を有し、該２つの圧力検出機構の差動出力に応じて、押圧操作が前記直交する方向の押圧操作であれば、前記直交する方向の押圧力を押圧方向を含めて前記操作量として出力し、前記押圧操作が前記配列方向の押圧位置の移動であれば、前記配列方向に沿った押圧位置に応じたものを中心からの方向性を含めて前記操作量として出力するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の演奏操作入力装置の実施の一形態を適用したギター型電子楽器の構造図である。
図中、１は電子楽器本体、２は棹（neck）、３は棹の表側に設けられた指板（fingerboard）である。４はフレット（fret）であって、指板３上にエレクトリック・ギターと同様に設けられている。５はフレットセンサであって、指板３上に、ギターの弦位置に対応して設けられている。６弦に対応して６列（以下弦チャンネルという）あり、各弦チャンネルには、フレット４を境にして１２個のフレットセンサ５が棹２の長手方向に隣設配列されている。各フレットセンサ５は、エレクトリック・ギターと同様に音高が割り当てられ、ユーザの押圧操作により音高が指定されるとともに、押圧操作の態様に応じた操作量を出力する。
エレクトリック・ギターにおいて、弦を押さることにより指定される音高が、この電子楽器では、フレットセンサ５を押さえることにより指定される。
【００１０】
６は操作パネルであって、モード選択スイッチ、自動演奏曲選択スイッチ、自動演奏スタート／ストップスイッチ、音色選択スイッチ、数字表示LED等が設けられている。
７は撥弦部材であって、電子楽器本体１において、指板３の直下に設けられる。エレクトリック・ギターの６弦に対応して、すなわち、弦チャンネルに対応して６本ある。
撥弦部材７の各弦は、略「コ」の字状であって、ユーザが撥弦することによって左右に変位し、この変位が、電子楽器本体１の内部に設けられ、撥弦部材７に取り付けられたピエゾセンサ７ａ（図示せず）を撓ませる。その結果、ユーザが撥弦部材７を撥弦することによって、ピエゾセンサ７ａにトリガ信号が発生する。このトリガ信号によりユーザによる発音指示操作が行われ、弦チャンネル別に発音タイミングおよび強度が入力される。
【００１１】
図２は、図１に示した電子楽器の主要部の機能ブロック構成図である。図中、図１と同様な部分には同じ符号を付している。
１１は押圧操作検出回路、１２はトリガ検出回路、１３は演奏制御情報出力部、１４は音源部、１５はＭＩＤＩデータ作成部である。演奏制御情報出力部１３は、押圧操作検出回路１１およびトリガ検出回路１２の出力に基づいて演奏制御情報を音源部１４およびMIDIデータ作成部１５に出力する。
この演奏制御情報作成部１３は、音高出力部１６、ピッチ変化量決定部１７、発音指示タイミング出力部１８、強度出力部１９を有する。
【００１２】
フレットセンサ５は、ユーザの押圧操作により、押圧操作に応じて抵抗値を可変する。押圧操作検出回路１１は、一例として、各フレットセンサ５毎に設けられ、フレットセンサ５の押圧操作に応じた抵抗値を検出して、操作のオン／オフおよび押圧操作量を出力する。
一方、ピエゾセンサ７ａは、弦チャンネル毎に設けられた６列の撥弦部材７のそれぞれに取り付けられ、各撥弦部材７に対するユーザの撥弦操作に応じたトリガ信号を出力する。トリガ検出回路１２は、一例として、ピエゾセンサ７ａ毎に設けられ、ピエゾセンサ７ａが出力するトリガ信号を検出して出力する。
【００１３】
演奏制御情報出力部１３において、発音指示タイミング出力部１８は、トリガ検出信号を入力し、その発生タイミングに応じて弦チャンネル毎に発音指示タイミングを出力する。強度出力部１９は、トリガ検出信号を入力し、トリガ信号の強度に応じて発音の強度を弦チャンネル毎に出力する。発音指示タイミング出力部１８の出力は、音高出力部１６にも出力される。
音高出力部１６は、発音指示が検出され、発音指示タイミングが出力される弦チャンネルに属するフレットセンサ５の中で、押圧操作が検出されたものを検出することにより、押圧操作されたフレットセンサ５に割り当てられた音高を弦チャンネル毎に決定する。
【００１４】
音高は弦チャンネル別に出力される。１つの弦チャンネルについて複数のフレットセンサ５が押圧操作を検出しているときには、押圧操作された複数のフレットセンサ５のそれぞれに割り当てられた音高の中で、最も高い音高を選択する。発音指示が検出された弦チャンネルに押圧操作を検出しているフレットセンサ５が存在しないときには、この弦チャンネルは開放弦であるとして、開放弦に割り当てられた音高を出力する。
ピッチ変化量出力部１７は、音高出力部１６により弦チャンネル毎に決定された音高が割り当てられたフレットセンサ５の押圧操作量を、押圧操作検出回路１１から入力して、この押圧操作量に応じて、決定された音高からのピッチ変化量（ピッチベンド）を出力する。このピッチ変化量も弦チャンネル毎に出力する。
【００１５】
音源部１４は、発音指示タイミング出力部１８の出力する発音指示タイミングにおいて、音高出力部１６が出力する音高および強度出力部１９が出力する強度で発音を開始する。発音中においては、ピッチ変化量出力部１７が出力するピッチ変化量に応じて、決定された音高からピッチを変化させる。なお、発音指示タイミング（発音開始時）においても、決定された音高からピッチを変化させてもよい。
なお、音色選択スイッチにより、クラシック・ギター，フォークギター，エレクトリック・ギター、エレクトリック・ベースといった音色が選択される。その際、撥弦される弦チャンネル毎に僅かに異なる音色を割り当ててもよい。また、音色はギター系に限らない。
【００１６】
MIDIデータ作成部１５は、例えば、発音指示タイミング出力に応じてノートオンイベントを生成し、音高出力に応じてノートナンバを決定し、強度出力に応じてそのベロシティを決定する。また、ピッチ変化量出力に応じてピッチベンドイベントを生成する。ノートオフイベントは、例えば、強度出力が所定値まで減衰したタイミングで生成すればよい。ノートオフになるまでに、音高が変更されたときには、再びノートオンイベントを作成すればよい。このときのベロシティは、例えば、このときの強度出力を用いればよい。
【００１７】
上述した説明では、１個のフレットセンサ５毎に押圧操作検出回路１１を用い、１個のピエゾセンサ７ａ毎にトリガ検出回路を用いた場合について説明した。
しかし、実際の回路としては、回路点数を減少させるために、全てのフレットセンサ５の出力電圧を走査回路に入力し、押圧操作検出回路１１を共通の回路で行うようにしてもよい。同様に、全てのピエゾセンサ７ａの出力電圧を走査回路に入力し、トリガ検出回路１２を共通化してもよい。
演奏制御情報出力部１３以降は、ＣＰＵにプログラムを実行させることにより機能を実現させる。したがって、フレットセンサ５の出力およびピエゾセンサ７ａの出力は、最終的には、ディジタル信号で処理される。
したがって、例えば、押圧操作検出回路１１、トリガ検出回路１２の各入力段階、各出力段階、あるいは、図３，図４を参照して後述する押圧操作検出回路１１内の増幅器２３の出力段階などで、アナログ電圧信号をＡ／Ｄ変換器に入力して、それ以後の処理をデジタル信号処理としてもよい。
【００１８】
図３は、演奏操作入力装置の第１の具体例を説明するためのブロック構成図である。
この具体例は、フレットセンサ５を用いることにより、電子ギターでチョーキング奏法を実現して演奏表現力を向上させるものである。
ここで、チョーキング奏法とは、エレクトリック・ギターなどで用いる奏法であって、弦を撥弦した後、弦を押さえている方の指で弦をその直交方向に、すなわち、押し上げることによって、弦に張力をかけて、ピッチを上昇させるものである。通常、第１〜第４弦は押し上げ、第５，第６弦は弦の直交方向に引っ張る（押し下げる）。
【００１９】
図中、図１，図２と同様な部分には同じ符号を付している。
フレットセンサ５は可変抵抗器２１の記号で示されている。
図２の押圧操作検出回路１１は、抵抗器２２、増幅器２３，閾値回路２４、ゲート回路２５、閾値回路２６を有する。抵抗器２２は、可変抵抗器２１と直列接続されて電源電圧＋Ｖが印加される。増幅器２３は、可変抵抗器２１と抵抗器２２との接続点の電圧を増幅する。増幅器２３の出力は、閾値回路２４、ゲート回路２５、閾値回路２６に供給される。
閾値回路２４はゼロ電圧よりもわずかに高い電圧を第１の閾値とし、この閾値を超えるとハイレベルの電圧を図２の音高出力部１６に出力する。閾値回路２６は、第１の閾値よりもさらにわずかに高い電圧を第２の閾値とし、この閾値を超えるとハイレベルの電圧を出力して、ゲート回路２４を開くように制御する。ゲート回路２５は、ゲートが開かれたとき増幅器２３の出力を図２のピッチ変化量出力部１７に出力する。
【００２０】
図１に示したように、弦チャンネル毎に複数のフレットセンサ５が棹２の長手方向に直線状に配列されている。
可変抵抗器２１は、ユーザの押圧操作により抵抗値が無限大（オフ状態）から有限値（オン状態）に変化する。増幅器２３の出力は０から電源電圧＋Ｖ方向に上昇する。閾値回路２４は、増幅器２３の出力電圧が０よりも少し高く設定された第１の閾値を超えたことを検出して、ユーザの押圧操作の有無（オン／オフ）を検出する。
フレットセンサ５は、さらに、上述した配列（棹２の長手方向）に直交する一方向に押圧されたときに、可変抵抗器２１の抵抗値がさらに小さくなるような構造に設計されている。その結果、増幅器２３の出力はさらに電源電圧＋Ｖ方向に上昇する。
【００２１】
閾値回路２６は、増幅器２３の出力電圧が０よりもさらに高く設定された第２の閾値を超えたことを検出して、すなわち、ゼロボルト付近の電圧変化では動作しないようにして、ゲート回路２５を動作させる。ゲート回路２５は、増幅器２３の出力電圧を図２のピッチ変化量出力部１７に出力する。
その結果、通常の音高指定のための小さな押圧力ではピッチを音高通りとして、ピッチを変化させない。
配列に直交する一方向への押圧力が大きくなると、フレットセンサ５に対するこの押圧力に応じて、図２のピッチ変化量出力部１７は、音高出力部１６により決定される音高から正方向へのピッチ変化量を出力する。
ユーザがフレットセンサ５の押圧操作をやめると、可変抵抗器２１の抵抗値は無限大になってオフ状態となり、増幅器２３の出力電圧はゼロに戻る。
なお、フレットセンサ５に対する押し込みの深さ方向の押圧力によって抵抗値を可変させるようにしてもよい。
【００２２】
図４は、演奏操作入力装置の第２の具体例を説明するためのブロック構成図である。図中、図２，図３と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。
この具体例は、フレットセンサ５を用いることにより、ギター型電子楽器でピッチアップチョーキング奏法、ピッチダウンチョーキング奏法を実現して演奏表現力を向上させるものである。
エレクトリック・ギター等では、チョーキング奏法によってピッチは必ず上昇するので、これを便宜的にピッチアップチョーキングという。これに対し、この具体例では、ピッチを下げるピッチダウンチョーキングも実現する。
【００２３】
この具体例では、フレットセンサ５が２つの可変抵抗器２１ａ，２１ｂとして表現される。
２２ａ，２２ｂは抵抗器であって、フレットセンサ５の可変抵抗器２１ａ，２１ｂのそれぞれと直列接続されて電源電圧＋Ｖが印加される。あるいは、接地に代えて負の電源電圧−Ｖを印加してもよい。増幅器２３は、可変抵抗器２１ａと抵抗器２２ａとの接続点の電圧を非反転入力とし、可変抵抗器２１ｂと抵抗器２２ｂとの接続点の電圧を反転入力として電圧増幅する。
増幅器２３の出力は、絶対値閾値回路３１、ゲート回路２５、絶対値閾値回路３２に供給される。
絶対値閾値回路３１は入力信号の絶対値がゼロ電圧よりもわずかに高い第１の電圧を閾値とし、入力信号の絶対値が、この第１の閾値を超えるとハイレベルの電圧を図２の音高出力部１６に出力する。絶対値閾値回路３２は、第１の電圧よりもさらにわずかに高い第２の電圧を閾値とし、入力信号の絶対値が、この第２の閾値を超えるとハイレベルの電圧を出力して、ゲート回路２５を開くように制御する。
【００２４】
可変抵抗器２１ａ，２１ｂの抵抗値が、ユーザの押圧操作により、無限大（オフ状態）から有限値（オン状態）に変化すると、可変抵抗器２１ａと抵抗器２２ａとの接続点の電圧、および、可変抵抗器２１ｂと抵抗器２２ｂとの接続点の電圧がいずれもゼロ電圧からわずかに上昇する。両接続点の電圧の上昇が全く同じであれば、非反転入力電圧と反転入力電圧とが等しいために、増幅器２３の出力電圧は、ゼロ電圧になりオフ状態と変わらない。
しかし、抵抗値や押圧力のわずかなアンバランスにより、非反転入力電圧と反転入力電圧とに差が生じる結果、増幅器２３の出力は０電圧から電源電圧＋Ｖ方向または−Ｖ方向にわずかに変化する。
絶対値閾値回路３１は、増幅器２３の出力電圧の絶対値が０よりも少し高く設定された第１の閾値を超えたことを検出して、ユーザの押圧操作をオン／オフ検出する。なお、オン／オフ検出をより確実にするためには、可変抵抗器２１ａ，２１ｂ、抵抗器２２ａ，２２ｂの抵抗値等を恣意的にアンバランスに設計しておけばよい。あるいは、オン／オフ検出用に、図３に示したような別の増幅器２３を、２１ａ，２２ａ側、２１ｂ，２２ｂ側の少なくとも一方に設けてもよい。
【００２５】
フレットセンサ５は、上述した直線状配列（棹２の長手方向）に直交する一方向にさらに押圧されたとき、押圧力に応じて可変抵抗器２１ａの抵抗値がさらに小さくなるような構造に設計されている。その結果、増幅器２３の出力は電源電圧＋Ｖ方向に上昇する。
また、これとは反対方向に押圧されたときに、押圧力に応じて可変抵抗器２１ｂの抵抗値がさらに小さくなるような構造に設計されている。その結果、増幅器２３の出力は負の電源電圧方向に下降する。
絶対値閾値回路３２は、増幅器２３の出力電圧の絶対値が０よりもさらに高く設定された第２の閾値を超えたことを検出して、すなわち、ゼロボルト付近の電圧変化では動作しないようにして、ゲート回路２５を動作させる。ゲート回路２５は、増幅器２３の正負の出力電圧を図２のピッチ変化量出力部１７に出力する。
【００２６】
その結果、フレットセンサ５は、押圧のオン／オフに応じた出力とともに、フレットセンサ５の直線状配列（棹２の長手方向）に直交する一方向に押圧されたときに、押圧力に応じて正の電圧を出力し、反対方向に押圧されたときに、押圧力に応じた負の電圧を出力する。通常の音高選択のための小さな押圧力ではピッチを音高通りとして、ピッチを変化させない。
したがって、図２のピッチ変化量出力部１７は、直線状配列に直交するいずれかの方向への押圧力が大きくなると、フレットセンサ５に対するこの押圧力の方向および大きさに応じて、音高出力部１６により決定される音高を中心として、正または負方向へのピッチ変化量を決定する。
ユーザがフレットセンサ５の押圧操作をやめると、可変抵抗器２１ａ，２１ｂの抵抗値は無限大になってオフ状態となる。
【００２７】
なお、正または負の出力の一方のみを出力するようにゲート回路２５を制御するなどして、図２のピッチ変化量出力部１７が一方向のみのピッチ変化量を出力するようにすれば、ピッチアップあるいはピッチダウンのチョーキングに切り替えたり、いずれか一方のみに固定したりすることもできる。
【００２８】
次に、本発明の第３の具体例を説明する。この具体例は、フレットセンサ５を用いることにより、第２の具体例とは異なる操作でピッチを変化可能にすることにより演奏表現力を向上させるものである。
本明細書では、この操作をグライド奏法という。棹２の長手方向に沿って、フレットセンサ５上の押圧位置を移動させることによって、音のピッチを変化させるものである。例えば、棹２の先端に向けて滑らせると発音中の音のピッチを下げ、棹２の根元に向けて滑らせると発音中の音のピッチを上げる。
この具体例では、フレットセンサ５の構造を変えるが、ブロック構成自体は図４に示した第２の具体例と同一である。
【００２９】
この具体例では、フレットセンサ５の直線状の配列方向に沿ったフレットセンサ５の押圧位置に応じて、フレットセンサ５の可変抵抗器２１ａ，２１ｂの抵抗値を変化させ、増幅器２３の出力電圧を変化させるというものである。
その結果、図２のピッチ変化量出力部１７は、直線状の配列方向に沿った押圧位置に応じて、音高出力部１６で決定された音高を中心とする正負のピッチ変化量を出力する。
【００３０】
図５は、演奏操作入力装置の第１の具体例に使用するフレットセンサ５の一例の模式的説明図である。
図５（ａ）はフレットセンサ５の正面図であり、図の左右方向は、各弦チャンネルに属する複数のフレットセンサ５の直線状配列方向（棹２の長手方向）である。図５（ｂ）はフレットセンサ５の右側面図である。図５（ｃ）はフレットセンサ５を押圧操作したときの右側面図、図５（ｄ）はフレットセンサ５を直線状配列方向に直交する左回り方向に押圧操作したときの右側面図である。
図５（ｂ）において、４１は複数のフレットセンサ５に共通の回路基板であり、４２ａ，４２ｂは回路基板４１上に、フレットセンサ５の中心軸線Ａ−Ａ’の左右に設けられた２個のカーボン接点である。右側のカーボン接点４２ｂの左縁部は中心軸線Ａ−Ａ’に接し、回動方向側（図示矢印）のカーボン接点４２ａの右縁部は中心軸線Ａ−Ａ’から離れている。カーボン接点４２ａの幅よりもカーボン接点４２ｂの幅の方を長くしている。
４３〜４５はフレットセンサ５の部分構造である。４３は導電ゴム接点であり、左右のカーボン接点４２ａ，４２ｂに間隙を隔てて対向し、かつ、これらにまたがる配置で設けられる。導電ゴム接点４３およびカーボン接点４２ａ，４２ｂにより圧力検出機構が構成される。４４は基底部、４５は押圧ボタン部である。
４６はユーザの指、４７ａ，４７ｂは接続状態を模式的に示す導体である。
【００３１】
図５（ａ）に示すように、押圧ボタン部４５は、各弦チャンネルに属するフレットセンサ５の直線状の配列方向に長い形状であり、図５（ｂ）に示したこれに直交する方向の幅は狭い。圧力検出機構は、中央の１箇所でもよいが、図示の例では、圧力検出機構が直線状の配列方向の前後端に設けられ、対応する前後端における圧力検出機構のカーボン接点がそれぞれの導体４７ａ，４７ｂにより電気的に接続されている。
【００３２】
図５（ａ），図５（ｂ）においては、可変抵抗器としてのフレットセンサ５の抵抗値は無限大であって、オフ状態である。
図５（ｃ）に示すように、ユーザの指４６で押圧ボタン部４５の頭部を押圧すると、基底部４４が図示しない弾性部材に抗して押下される。その結果、基底部４４に設けられた導電ゴム接点４３と各カーボン接点４２ａ，４２ｂとが接触することにより、カーボン接点４２ａ，４２ｂ間が導通する。なお、押圧操作をやめると、図示しない弾性部材の復元力により図５（ｂ）に示す元の状態に復帰してオフ状態となる。
【００３３】
この図では、具体的な機械的構造の図示を省略しているが、一例として、押圧ボタン部４５および基底部４４は、中心軸線Ａ−Ａ’上にある支点を中心として左方向にのみ回動可能な構造とする。例えば、図示しない回動ストッパにより右回りには回動しない構造とする。
エレクトリック・ギターのチョーキング操作と一致させるには、第１〜第４弦チャンネルに属するフレットセンサ５については、直線状配列方向に直交して押し上げる方向にのみ、第５，第６弦チャンネルに属するフレットセンサ５については、直線状配列方向に直交して押し下げる方向にのみ回動する構造とすればよい。
【００３４】
図５（ｄ）に示すように、ユーザの指４６で押圧ボタン部４５を左回り方向に押圧すると、導電ゴム接点４３が圧縮される結果、カーボン接点４２ａ，４２ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて減少するので、押圧力に応じた抵抗値を示す可変抵抗器２１となる。
なお、変形例として、押圧しない状態でも各カーボン接点４２ａ，４２ｂと導電ゴム接点４３間が軽く接触する構造としてもよい。
また、押圧ボタン部４５は、図５（ｂ）において、左右方向に回動可能とする構造でも構わない。この場合、いずれの方向に回動させても抵抗値が減少して、ピッチが上昇することになる。
上述した結果、フレットセンサ５は、押圧を検出するとともに、フレットセンサ５の直線状の配列方向に直交する少なくとも一方向への押圧力に応じて、可変抵抗器２１の抵抗値を可変することができる。
【００３５】
図６は、演奏操作入力装置の第２の具体例に使用するフレットセンサ５の一例の模式的説明図である。
図６（ａ）はフレットセンサ５の正面図であり、図の左右方向は、各弦チャンネルに属する複数のフレットセンサの直線状配列方向である。図６（ｂ）はフレットセンサ５の右側面図、図６（ｃ）はフレットセンサ５を押圧操作したときの右側面図、図６（ｄ）はフレットセンサ５を直線状配列方向に直交する左回り方向に押圧操作したときの右側面図、図６（ｅ）はフレットセンサ５を直線状配列方向に直交する右回り方向に押圧操作したときの右側面図である。
図中、図５と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００３６】
図６（ｂ）において、５１ａ，５１ｂ，５１ｃは、回路基板４１上に中心軸線Ａ−Ａ’に左右対称に設けられた３個のカーボン接点である。左側にカーボン接点５１ａがあり、右側にカーボン接点５１ｂがあり、中央にカーボン接点５１ｃがある。導電ゴム接点４３は、カーボン接点５１ａ，５１ｂ，５１ｃに間隙を隔てて対向し、かつ、これらにまたがる配置で設けられる。
図６（ａ）に示すように、押圧ボタン部４５は、各弦チャンネルに属するフレットセンサ５の直線状の配列方向に長い形状であり、図６（ｂ）に示したこれに直交する方向の幅は狭い。圧力検出機構は、中央の１箇所でもよいが、図示の例では、圧力検出機構が直線状の配列方向の前後端に設けられ、対応する前後端における圧力検出機構のカーボン接点がそれぞれの導体４７ａ，４７ｂ，４７ｃにより電気的に接続されている。
【００３７】
図６（ａ），図６（ｂ）においては、カーボン接点５１ａ，５１ｃ間およびカーボン接点５１ｂ，５１ｃ間は、いずれもオフ状態である。
図６（ｃ）に示すように、ユーザの指４６で押圧ボタン部４５の頭部を押圧すると、基底部４４が図示しない弾性部材に抗して押下される結果、導電ゴム接点４３によりカーボン接点５１ａ，５１ｃ間、カーボン接点５１ｂ，５１ｃ間が接触することにより導通する。図４を参照して説明したように、左右のアンバランスにより、増幅器２３に正または負の電圧が出力されてオン状態となる。
【００３８】
この図でも、具体的な機械的構造の図示を省略しているが、一例として、押圧ボタン部４５および基底部４４は、中心軸線Ａ−Ａ’上にある支点を中心として左右両方向に回動可能な構造とする。
図６（ｄ）に示すように、ユーザの指４６で押圧ボタン部４５を左回り方向に押圧すると、導電ゴム接点４３が左側で圧縮され、右側で圧縮が弱まる結果、カーボン接点５１ａ，５１ｃ間の抵抗値が押圧力に応じて減少するとともに、カーボン接点５１ｂ，５１ｃ間の抵抗値が押圧力に応じて増大する。
図６（ｅ）に示すように、ユーザの指４６で押圧ボタン部４５を右回り方向に押圧すると、導電ゴム接点４３が右側で圧縮され、左側で圧縮が弱まる結果、カーボン接点５１ａ，５１ｃ間の抵抗値が押圧力に応じて増大するとともに、カーボン接点５１ｂ，５１ｃ間の抵抗値が押圧力に応じて減少する。
上述したいずれの押圧状態においても、押圧操作をやめれば、図示しない弾性部材の復元力により、図６（ｂ）に示す元の状態に復帰してオフ状態となる。
上述した動作の結果、フレットセンサ５は、押圧を検出するとともに、フレットセンサ５の直線状の配列方向に直交する双方向への押圧力に応じて、可変抵抗器２１ａ，２１ｂの抵抗値を可変し、かつ押圧方向も知ることができる。
なお、変形例として、押圧しない状態でも各カーボン接点５１ａ，５１ｂ，５１ｃと導電ゴム接点４３間が軽く接触している構造としてもよい。
【００３９】
図７は、演奏操作入力装置の第３の具体例に使用するフレットセンサの一例の模式的説明図である。
図７（ａ）はフレットセンサ５の正面図であり、図の左右方向は、各弦チャンネルに属する複数のフレットセンサの直線状配列方向である。左方向を棹２の根元側とし、右方向を棹２の先端側とする。図７（ｂ）はフレットセンサ５の右側面図、図７（ｃ）はフレットセンサ５を押圧操作したときの正面図、図７（ｄ）はフレットセンサ５の左寄りの位置を押圧操作したときの正面図である。
図中、図５と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００４０】
図７（ａ）において、回路基板４１上に中心軸線Ｂ−Ｂ’に対し左右対称に１対の圧力検出機構が設けられている。６１ａ，６１ｂは、その左側（棹２の根元側）の圧力検出機構の２個のカーボン接点である。６２ａ，６２ｂは、右側（棹２の先端側）の圧力検出機構の２個のカーボン接点である。
左側の導電ゴム接点４３はカーボン接点６１ａ，６１ｂに間隙を隔てて対向し、かつ、これらにまたがる配置で設けられる。右側の導電ゴム接点４３はカーボン接点６２ａ，６２ｂに間隙を隔てて対向し、かつ、これらにまたがる配置で設けられる。押圧ボタン部４５は、各弦チャンネルに属するフレットセンサ５の直線状の配列方向に長い形状であり、図７（ｂ）に示したこれに直交する方向の幅は狭い。
【００４１】
図７（ａ），図７（ｂ）においては、カーボン接点６１ａ，６１ｂ間およびカーボン接点６２ａ，６２ｂ間は、いずれもオフ状態である。
図７（ｃ）に示すように、ユーザの指４６で押圧ボタン部４５の頭部中央を押圧すると、基底部４４が図示しない弾性部材に抗して押下される結果、導電ゴム接点４３によりカーボン接点６１ａ，６１ｂ間、カーボン接点６２ａ，６２ｂ間が接触することにより導通する。図４を参照して説明したように、左右のアンバランスにより、増幅器２３に正または負の電圧が出力されてオン状態となる。
【００４２】
この図でも、具体的な機械的構造の図示を省略しているが、一例として、押圧ボタン部４５および基底部４４は、中心軸線Ｂ−Ｂ’上にある支点を中心として左右両方向に回動可能な構造とする。
図７（ｄ）に示すように、ユーザの指４６で押圧ボタン部４５を押さえ付けながら、ユーザの指４６を左方向（棹２の根元側）に滑らせることにより、押圧位置を中心軸線Ｂ−Ｂ’からずらせると、導電ゴム接点４３が左側の圧力検出機構で圧縮され、右側の圧力検出機構で圧縮が弱まる結果、カーボン接点６１ａ，６１ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて減少するとともに、カーボン接点６２ａ，６２ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて増大する。
【００４３】
図示を省略したが、ユーザの指４６で押圧ボタン部４５を押さえ付けながら、ユーザの指４６を右方向（棹２の先端側）に滑らせることにより、押圧位置を中心軸線Ｂ−Ｂ’からずらせると、導電ゴム接点４３が左側で圧縮が弱まり、右側で圧縮される結果、カーボン接点６１ａ，６１ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて増大するとともに、カーボン接点６２ａ，６２ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて減少する。
上述したいずれの押圧状態においても、押圧操作をやめれば、図示しない弾性部材の復元力により図７（ａ）に示す元の状態に復帰してオフ状態となる。
上述した動作の結果、フレットセンサ５は、押圧を検出するとともに、フレットセンサ５の直線状の配列方向に沿った押圧位置に応じて、可変抵抗器２１ａ，２１ｂの抵抗値を可変し、かつ押圧方向も知ることができる。
【００４４】
上述した説明では、押圧操作の有無の検出（オン／オフ操作）と押圧操作量の検出とを同じ圧力検出機構で検出する構成にしていた。
これに代えて、フレットセンサ５の基底部４４の下部に、オン／オフ検出機構と圧力検出機構とを設け、押圧操作の有無の検出は、オン／オフ検出機構によって行い、押圧操作量の検出は圧力検出機構によって行うようにしてもよい。
次に、オン／オフ検出機構と圧力検出機構とを設けたものを、演奏操作入力装置の第４の具体例（本発明の具体例）として説明する。
【００４５】
図８は、演奏操作入力装置の第４の具体例（本発明の具体例）の説明図である。
図８（ａ）は第４の具体例で使用するフレットセンサの外形概要図、図８（ｂ）は第４の具体例を説明するための模式的説明図である。
図８（ａ）において、図５と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。図中、Ｙ方向は図１に示した棹２の先端方向、（−Ｙ）方向は棹２の根元方向である。指板３の面上において、これに直交する方向をＸ，（−Ｘ）方向とする。図示の例では、基底部４４がＹ，（−Ｙ）方向に関しても押圧ボタン部４５より若干長く形成されている。
回路基板（図示せず）と基底部４４間に第１〜第４の圧力検出機構が設けられている。フレットセンサ５の中心軸から見て、第１の圧力検出機構は左上方向、第２の圧力検出機構は左下方向、第３の圧力検出機構は右上方向、第４の圧力検出機構は右下方向の位置に設けられている。
【００４６】
図８（ｂ）において、２０１，２０６，２０７，２１２は抵抗器である。
第１の圧力検出機構において、２０２ａ，２０２ｂはカーボン接点、２０３は導電ゴム接点である。第２の圧力検出機構において、２０４ａ，２０４ｂはカーボン接点、２０５は導電ゴム接点である。第３の圧力検出機構において、２０８ａ，２０８ｂはカーボン接点、２０９は導電ゴム接点である。第４の圧力検出機構において、２１０ａ，２１０ｂはカーボン接点、２１１は導電ゴム接点である。いずれも、カーボン接点は回路基板側、導電ゴム接点は基底部４４側に設けられる。
２１３は増幅器であって、オン／オフ検出用信号を出力する。２１４は増幅器であって、圧力検出用信号を出力する。この具体例では、第２，第３の圧力検出機構は、オン／オフ検出機構として機能させる。
【００４７】
抵抗器２０１の一端には電源電圧＋Ｖが供給され、他端はカーボン接点２０２ａ，２１０ａに接続される。カーボン接点２０２ｂは抵抗器２０６に接続されるとともに増幅器２１４の反転入力端子に接続される。抵抗器２０６の他端は接地される。カーボン接点２１０ｂは抵抗器２１２に接続されるとともに増幅器２１４の非反転入力端子に接続される。抵抗器２１２の他端は接地される。
抵抗器２０７の一端には電源電圧＋Ｖが供給され、他端は増幅器２１３の入力端子に接続されるとともに、カーボン接点２０８ａ，２０４ｂに接続される。カーボン接点２０８ｂ，２０４ａは接地される。
【００４８】
この具体例においても、具体的な機械的構造の図示を省略している。
第１の構成例として、押圧ボタン部４５および基底部４４は、Ｘ，（−Ｘ）方向に回動可能で、Ｙ，（−Ｙ）方向には回動困難な構造である場合について説明する。
押圧操作がないときには、第１〜第４のいずれの圧力検出機構においても、カーボン接点と導電ゴム接点間が離隔しているので、オフ状態である。なお、押圧しない状態で各カーボン接点と導電ゴム接点間が軽く接触している構造にしてもオフ状態にすることができる。
【００４９】
ユーザの指で押圧ボタン部４５の頭部中央を押圧すると、基底部４４が図示しない弾性部材に抗して押下される結果、いずれの圧力検出機構においても、導電ゴム接点によりカーボン接点間が導通する。例えば、第１の圧力検出機構では、導電ゴム接点２０３によりカーボン接点２０２ａ，２０２ｂ間が導通する。
このとき、第２，第３の圧力検出機構の内部抵抗値が低くなるため、増幅器２１３の入力電圧は、オフ状態の＋Ｖから接地側に下降する。したがって、増幅器の２１３の出力電圧は、オン／オフ検出用信号となり、この電圧が所定の閾値を超えるときに、フレットセンサ５のオン状態を検出することができる。
一方、第１，第４の圧力検出機構の内部抵抗値も低くなるが、回路定数に差異がなければ、等しい値を保ったまま低くなる。そのため、増幅器２１４の非反転入力端子での電源電圧の分圧電圧、および、増幅器２１４の反転入力端子での電源電圧の分圧電圧は等しいので、増幅器２１４の出力電圧は、ゼロ電圧を保つ。
【００５０】
ユーザが指で押圧ボタン部４５を左回り方向（（−Ｘ）方向）に押圧すると、第１の圧力検出機構では、導電ゴム接点２０３の圧縮が強まり、カーボン接点２０２ａ，２０２ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて減少する。同時に、第４の圧力検出機構では、導電ゴム接点２１１の圧縮が弱まり、カーボン接点２１０ａ，２１０ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて増大する。
したがって、増幅器２１４の反転入力端子での分圧電圧は押圧力に応じて大きくなり、非反転入力端子での分圧電圧は押圧力に応じて小さくなる。その結果、増幅器２１４の出力電圧は、押圧力に応じて接地電圧から負の電源電圧方向に小さくなる。
【００５１】
一方、ユーザが指で押圧ボタン部４５を右回り方向（Ｘ方向）に押圧すると、第１の圧力検出機構では、導電ゴム接点２０３の圧縮が弱まり、カーボン接点２０２ａ，２０２ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて増大する。同時に、第４の圧力検出機構では、導電ゴム接点２１１の圧縮が強まり、カーボン接点２１０ａ，２１０ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて減少する。
したがって、増幅器２１４の反転入力端子での分圧電圧は押圧力に応じて小さくなり、非反転入力端子での分圧電圧は押圧力に応じて大きくなる。その結果、増幅器２１４の出力電圧は、押圧力に応じて接地電圧から正の電源電圧方向に大きくなる。
以上の動作から、増幅器２１４の出力電圧は、押圧ボタン部４５に対するＸ，（−Ｘ）方向の回動押圧力の圧力検出用信号となる。
【００５２】
この間、第２，第３の圧力検出機構にも抵抗値変化があるが、増幅器２１３の入力電圧はさほど変化しないから、オン／オフ検出用信号はオン状態を示し続ける。
いずれの押圧状態であっても押圧操作をやめれば、図示しない弾性部材の復元力により元の状態に復帰して、オン／オフ検出信号はオフ状態を示す。
したがって、フレットセンサ５は、押圧を検出するとともに、フレットセンサ５の直線状の配列方向に直交する方向（Ｘ，（−Ｘ）方向）への押圧力を、押圧方向も含めて出力するセンサとなる。
【００５３】
次に、第２の構成例を説明する。押圧ボタン部４５および基底部４４は、Ｙ，（−Ｙ）の方向に回動可能で、Ｘ，（−Ｘ）方向には回動が困難な構造である場合について説明する。
押圧操作がないときには、第１〜第４のいずれの圧力検出機構においても、カーボン接点と導電ゴム接点間が離隔しているので、オフ状態である。なお、押圧しない状態で各カーボン接点と導電ゴム接点間が軽く接触している構造にしてもオフ状態にすることができる。
ユーザの指で押圧ボタン部４５の頭部中央を押圧すると、第１の構成例と同様に動作する。したがって、増幅器の２１３の出力電圧によって押圧を検出することができる。
【００５４】
ユーザが指で押圧ボタン部４５を押さえ付けながら、指をＹ方向（棹２の先端側）に滑らせることにより、押圧位置を中心からずらせると、第１の圧力検出機構では、導電ゴム接点２０３の圧縮が強まり、カーボン接点２０２ａ，２０２ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて減少する。同時に、第４の圧力検出機構では、導電ゴム接点２１１の圧縮が弱まり、カーボン接点２１０ａ，２１０ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて増大する。
その結果、増幅器２１４の出力電圧は、押圧力に応じて接地電圧から負の電源電圧方向に小さくなる。
【００５５】
一方、ユーザが押圧ボタン部４５を押さえ付けながら、ユーザの指を（−Ｙ）方向（棹２の根元側）に滑らせることにより、押圧位置を中心からずらせると、第１の圧力検出機構では、導電ゴム接点２０３の圧縮が弱まり、カーボン接点２０２ａ，２０２ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて増大する。同時に、第４の圧力検出機構では、導電ゴム接点２１１の圧縮が強まり、カーボン接点２１０ａ，２１０ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて減少する。その結果、増幅器２１４の出力電圧は、押圧力に応じて接地電圧から正の電源電圧方向に大きくなる。
以上の動作から、増幅器２１４の出力電圧は、押圧ボタン部４５に対するＹ，（−Ｙ）方向の押圧位置に基づく圧力変化の圧力検出用信号となる。
【００５６】
この間、第２，第３の圧力検出機構の抵抗値変化は、第１の構成例と同様であるから、増幅器２１３が出力するオン／オフ検出用信号はオン状態を示し続ける。いずれの押圧状態においても、押圧操作をやめれば、図示しない弾性部材の復元力により元の状態に復帰して、オン／オフ検出信号はオフ状態を示す。
したがって、フレットセンサ５は、押圧を検出するとともに、フレットセンサ５の直線状の配列方向（Ｙ，（−Ｙ）方向）に沿った押圧位置を、中心からの方向性も含めて出力するセンサとなる。
【００５７】
第３の構成例として、押圧ボタン部４５および基底部４４は、Ｘ，（−Ｘ），Ｙ，（−Ｙ）のいずれの方向にも回動可能である場合について説明する。
第１，第２の構成例の説明から明らかなように、第１の圧力検出機構は、（−Ｘ）方向の回動およびＹ方向の押圧位置移動によって抵抗値が減少する。第４の圧力検出機構は、Ｘ方向の回動および（−Ｙ）方向の押圧位置移動によって抵抗値が減少する。
その結果、増幅器２１４が出力する圧力検出用信号は、Ｘ，（−Ｘ）方向の回動およびＹ，（−Ｙ）方向の押圧位置移動の双方を反映した出力となる。すなわち、第１，第２の構成例の機能を併せ持つ。
したがって、ユーザの押圧操作が、フレットセンサ５の直線状の配列方向に直交する方向の押圧操作であれば、第１の構成例と同様の機能を果たすことになる。一方、ユーザの押圧操作が、フレットセンサ５の直線状の配列方向の押圧位置移動であれば、第２の構成例と同様の機能を果たすことになる。
【００５８】
なお、上述した第１〜第３のいずれの構成例においても、第２，第３の圧力検出機構は、オン／オフ検出機構として機能させたので、第２，第３の圧力検出機構を、回路基板側の接点と基底部４４側の可動接点とによるオンオフスイッチ機構に置き換えることもできる。
上述した第１〜第３のいずれの構成例においても、オン／オフ検出用信号は、図４と同様な絶対値閾値回路３１を介して、図２の音高出力部１６に出力され、圧力検出用信号は、図４と同様な、絶対値閾値回路３２により制御されるゲート回路２５を介して、ピッチ変化量出力部１７に出力される。
なお、第２，第３の圧力検出機構を利用して、押圧ボタン部４５に対する垂直深さ方向の押圧力を検出して増幅器２１３から出力することもできる。
これまでに説明したフレットセンサ５の構成において、導電ゴム接点は、一例であり、感圧特性を有する可変抵抗体であればよい。一方、カーボン接点は、固定電気接点の一例であり、金属接点あるいは導電性合成樹脂であってもよい。
【００５９】
図９は、本発明の実施の一形態を実現するためのハードウエア構成の一例を示すブロック構成図である。
図中、図２と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。７１はバス、７２はＣＰＵ（Central Processing Unit）、７３はＲＯＭ（Read Only Memory）でありプログラムや自動演奏データ等を記憶する。７４はＲＡＭ（Random Access Memory）であって、プログラムを実行するに必要な各種レジスタ、フラグなどを含むワーキングメモリとなる。７５はタイマであって、プログラムの実行中の割込時間や各種時間を計時する。
７６は設定操作子であって、モード選択スイッチ等である。７７は設定操作子検出回路である。７８は表示器であって、機器の種々の設定を確認する。７９は表示回路である。
８０はＤＳＰ（Digital Signal Processor）、８１はサウンドシステムである。８２は外部記憶装置であって、半導体メモリカード、フレキシブル磁気ディスク等であり、記録媒体が取り外し可能なものを含む。８３はMIDIインターフェースであって、外部のMIDI機器８４、例えば、電子楽器、シーケンサ、パーソナルコンピュータ等に接続される。
【００６０】
フレットセンサ５および撥弦部材７を用いた実演奏の他、ＲＯＭ７３あるいは外部記憶装置８２から楽曲データを読み出して演奏することができる。MIDIインターフェース８３から入力された外部のMIDI機器８４からのMIDIデータを用いて演奏をすることもできる。
フレットセンサ５よび撥弦部材７を使用して作成される演奏データをMIDIデータとして、MIDIインターフェース８３から外部に出力してMIDI機器８４で再生させたり記憶させたりする。
この他、図示を省略した通信インターフェースを介して、加入固定電話網や携帯電話網等の通信ネットワークやインターネット上の、サーバ，コンピュータ，音源付き電話機等に接続して、楽曲データを入力（ストリーミング再生あるいはダウンロード）したり、演奏データを出力したりする。
ＣＰＵ７２は、ＲＯＭ７３に記憶されたプログラムを、ＲＡＭ７４にロードして、一般的な入出力制御を行う。また、プログラムにしたがって本発明を実行する。本発明を実行するプログラムは、外部記憶装置８２から供給したり、図示しない通信インターフェースを介して、サーバからダウンロードしたりすることもできる。
【００６１】
音源回路８０は、ＲＯＭ７３等に記憶された音源波形を用い、バス７１を介して供給される演奏制御情報に応じて楽音信号を生成する。弦チャンネル毎に独立した発音処理が可能である。すなわち、各弦チャンネルに僅かに異なる音色を与えることができる。また、同じ音高であっても弦チャンネル毎にピッチや発音タイミングを僅かにずらせたりすることもできる。
あるいは、各弦チャンネルのデータを１つの発音チャンネルにミックスダウンして発音処理を行うこともできる。
楽音信号は、ＤＳＰ８０でリバーブやディストーション（歪）などの各種エフェクトが付与されたりミキシング制御されたりした後、Ａ／Ｄ変換されてサウンドシステム８１に出力され、スピーカから出力される。
上述した説明では、音源回路１４を有しているが、必ずしも必要としない。MIDIインターフェース８３を介して、外部のMIDI機器で演奏したり、記録再生専用にしたりする。
【００６２】
次に、図１０，図１１を参照して、図９に示したＣＰＵ７２により実行される本発明の実施の一形態の動作の概要を説明する。
図１０は、メインルーチンおよび演奏操作の検出と演奏制御情報の生成のステップの詳細を示すフローチャートである。
Ｓ９１において、初期化を行う。電源投入により所定プログラムの実行を開始し、ＲＡＭ７４の内容をクリアし、初期設定をする。
Ｓ９２において、パネル処理を行う。操作パネル上の設定操作子の操作を受け付け、動作モードの設定や曲データの編集、実演奏するときの音色の設定、自動演奏の曲選択、スタートストップ等の指示等を実行する。また、表示器７８に対する表示制御を行う。
Ｓ９３において、演奏操作の検出とこれに応じた演奏制御情報の生成を行う。
Ｓ９４において、ＲＯＭ７３や外部記憶装置８２等に記憶された曲データファイルから演奏制御情報を読み出したり、外部のＭＩＤＩ機器から送信されてきた演奏データ（MIDIデータ）を受信して音源部１４を制御するための演奏制御情報に変換したりする。Ｓ９３において生成された演奏制御情報を含め、演奏制御情報を音源部１４に出力して楽音信号を生成させるとともに、ＤＳＰ８０を制御して楽音信号をサウンドシステムに出力させる。Ｓ９４での処理終了後、Ｓ９２に処理を戻す。
【００６３】
Ｓ９３の演奏操作の検出と演奏制御情報の生成のステップを、図１０（ｂ）に示す。MIDIデータの作成ステップについては説明を省略する。
Ｓ１０１において、演奏操作子の入力があるか否かを判定し、あるときにはＳ１０２に処理を進め、ないときにはＳ１０３に処理を進める。
Ｓ１０２において、トリガ検出があるか否かを判定し、ある場合にはＳ１０４に処理を進め、ないときにはＳ１０５に処理を進める。
Ｓ１０５においては、その他の演奏操作子の操作入力があれば、その指示に応じた処理を実行してＳ１０３に処理を進める。ここで、その他の演奏操作子とは、リバーブ等のエフェクト用等の操作子である。
Ｓ１０４において、現在のタイミングを発音指示タイミングとし、トリガを検出した弦チャンネル番号（ｎ）を特定し、Ｓ１０６の音高値決定に処理を進める。
【００６４】
図１１は、図１０に示した音高値決定ステップの詳細を説明するフローチャートである。
図１１のＳ１２１において、弦チャンネル番号（ｎ）に属する全てのフレットセンサ（ｎ，ｍ）の状態を検出する。Ｓ１２２において、オン状態のフレットセンサがあるか否かを判定し、あるときにはＳ１２３に処理を進め、ないときにはＳ１２５に処理を進める。
Ｓ１２３において、各弦チャンネル毎に、オン状態の全てのフレットセンサ（ｎ，ｍ）の中で、最も高い音高（例えばｍが大きい）が割り当てられたフレットセンサ（ｎ，ｍmax）のピッチ変化量Δｐ（ｎ，ｍmax）を取得する。押圧操作検出回路１１が出力する電圧値を例えば参照テーブル用いてピッチ変化量Δｐ（ｎ，ｍmax）に変換する。
Ｓ１２４において、フレットセンサ（ｎ，ｍmax）に割り当てられた音高値を、例えば参照テーブルを用いて取得して、図１０に戻る。
一方、Ｓ１２２においてオン状態のフレットセンサがないときに処理を進めるＳ１２５においては、弦チャンネル番号（ｎ）に対応する開放弦の音高値を、例えば、参照テーブルを用いて取得して、図１０に戻る。
【００６５】
再び図１０に戻って、Ｓ１０７から説明を続ける。
Ｓ１０７において、トリガ検出回路から得た強度値、および、Ｓ１０６において決定した音高値、ピッチ変化量Δｐ（ｎ，ｍmax）に応じて演奏制御情報を生成して音源部１４に出力し、Ｓ１０３に処理を進める。なお、音高値を対応するピッチデータに変換し、これにピッチ変化量Δｐ（ｎ，ｍmax）を加算した値を音源部１４に出力してもよい。
Ｓ１０３において、現在が発音中であるか否かを判定し、発音中であればＳ１０８に処理を進め、発音中でなければメインのフローに処理を戻す。ここで、発音中とは、先に発音指示された楽音信号がまだ鳴っている状態をいう。したがって、音源部１４から発音中であるか否かの情報を得る。これに代えて、トリガ検出回路１２から得た強度値を用いて発音中か否かを判定するようにしてもよい。
【００６６】
Ｓ１０８においては、発音中の弦チャンネル番号（ｎ）を特定し、Ｓ１０９に処理を進める。Ｓ１０９は、先に説明したＳ１０６と同様に、音高値決定のステップであって、図１１を参照して説明したものであるので、説明を省略する。Ｓ１１０において、音高値決定ステップＳ１０９において取得した音高値またはピッチ変化量に変化があったか否かを判定し、変化があったときには、Ｓ１１１に処理を進め、変化がないときにはメインのフローに処理を戻す。
ピッチ変化量は、フレットセンサ５に対する、押圧操作態様、押圧力の変化に応じて変化している。
一方、ユーザが、ある弦チャンネルの発音中において、その弦チャンルの属するフレットセンサ５の中で押圧するフレットセンサ５を変更したり、開放弦にしたりした場合には、音高値が変化する。
Ｓ１１１においては、音高値およびピッチ変化量を変更する演奏制御情報を音源部１４に出力して、メインのフローに処理を戻す。
【００６７】
上述した説明では、音高指定操作子が出力する操作量に応じてピッチ変化量を出力したが、これに限らず、楽音信号を生成するための演奏制御情報、エフェクトを制御するための演奏制御情報の値を変化させるために適用することができる。例えば、音源波形の音色をわずかに変えたり、トレモロ、ビブラート、ディストーションの量を変えたりする場合に適用することができる。
上述した説明では、フレットセンサ５として、押圧方向、押圧力に応じて抵抗値が変化するセンサを用い、さらにその具体例として、導電ゴムの抵抗値変化を利用した圧力検出機構を用いた。
しかし、上述したセンサに限らず、音高決定操作子への押圧力の押圧方向および押圧力に応じた操作量が出力されるものであれば、何でもよい。例えば、圧電素子を用いてもよい。
【００６８】
一方、撥弦部材７、およびピエゾセンサ７ａは、各弦チャンネル毎に、ユーザによる発音指示を検知できる構造のものであれば何でもよい。したがって、レバーや押圧スイッチでもよいし、また光センサでもよい。例えば、各弦チャンネル毎に出力される光ビームの遮断を検出する。
上述した説明では、音源を有し楽音信号を発音し、MIDIデータを出力する電子楽器に適用した場合について説明した。しかし、いずれか一方の機能だけを有するものでもよい。また、電子楽器に限らず、演奏操作を競うゲーム機器、あるいは、楽音信号を発生する玩具等に適用してもよい。
【００６９】
【発明の効果】
本発明は、上述した説明から明らかなように、音高指定と同時に、この指定音高からのピッチの値を変化させることが可能となり、演奏表現力が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の一形態を適用したギター型電子楽器の構造図である。
【図２】 図１に示した電子楽器の主要部の機能ブロック構成図である。
【図３】 演奏操作入力装置の第１の具体例を説明するためのブロック構成図である。
【図４】 演奏操作入力装置の第２の具体例を説明するためのブロック構成図である。
【図５】 演奏操作入力装置の第１の具体例に使用するフレットセンサ５の一例の模式的説明図である。
【図６】 演奏操作入力装置の第２の具体例に使用するフレットセンサ５の一例の模式的説明図である。
【図７】 演奏操作入力装置の第３の具体例に使用するフレットセンサ５の一例の模式的説明図である。
【図８】 演奏操作入力装置の第４の具体例（本発明の具体例）の説明図であり、図８（ａ）はフレットセンサ５の外形概要図、図８（ｂ）は模式的説明図である。
【図９】 本発明の実施の一形態を実現するためのハードウエア構成の一例を示すブロック構成図である。
【図１０】 メインルーチンおよび演奏操作の検出と演奏制御情報の生成のステップの詳細を示すフローチャートである。
【図１１】 図１０に示した音高値決定ステップの詳細を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
５…フレットセンサ、７…撥弦部材、７ａ…ピエゾセンサ、１１…押圧操作検出回路、１２…トリガ検出回路、１３…演奏制御情報出力部、１４…音源部、１５…ＭＩＤＩデータ作成部、４１…回路基板、４２ａ，４２ｂ，５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ，２０２ａ，２０２ｂ，２０４ａ，２０４ｂ，２０８ａ，２０８ｂ，２１０ａ，２１０ｂ…カーボン接点、４３，２０３，２０５，２０９，２１１…導電ゴム接点、４４…基底部、４５…押圧ボタン部、４６…ユーザの指、４７ａ，４７ｂ、４７ｃ…導体
【発明の属する技術分野】
本発明は、左手と右手とでタイミングを合わせて演奏する楽器、例えば、ギター系の、クラッシック・ギター、エレクトリック・ギター、エレクトリック・ベース、ウクレレ等のピッチ変化奏法を実現する演奏操作入力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ギター演奏では、弦操作、フレット操作という異なる動作を互いに同期をとって行う。フレット操作としては、単に弦を押さえて音高を指定する以外に、弦と直交する方向に弦を押し上げることによりピッチを微少に変化させるチョーキング奏法などがある。
従来より、ギター型の電子楽器も知られている。しかし、フレット操作にオンオフスイッチを用いているため、ピッチを変化させることができないので演奏表現力が限定されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、音高指定と同時に、この指定音高からのピッチの値を変化させることが可能となり、演奏表現力が向上する演奏操作入力装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項１に記載の発明においては、複数のチャンネル毎に複数個が隣設して配列され、個々に音高が割り当てられて、ユーザの押圧操作の有無とともに、該押圧操作の態様に応じた操作量を出力する複数の音高指定操作子と、ユーザの操作により前記チャンネル別に発音指示をする発音指示操作子と、前記発音指示に応じて前記チャンネル別に発音指示タイミングを出力する発音指示タイミング出力手段と、前記発音指示タイミングが出力される前記チャンネルに属している前記音高指定操作子に対する前記押圧操作の有無に応じて、前記チャンネル別に音高を決定して出力する音高出力手段と、前記チャンネル別に決定された前記音高が割り当てられている前記音高指定操作子が出力する前記操作量に応じて、前記チャンネル別に決定された音高からのピッチ変化量を出力するピッチ変化量出力手段を有する演奏操作入力装置において、前記音高指定操作子は、前記押圧操作の有無を検出するとともに、前記配列方向に長い形状であって、前記配列方向と該配列方向に直交する方向のいずれの方向にも回動可能である押圧ボタン部と、前記配列方向に対し斜め方向に設けられた２つの圧力検出機構を有し、該２つの圧力検出機構の差動出力に応じて、押圧操作が前記直交する方向の押圧操作であれば、前記直交する方向の押圧力を押圧方向を含めて前記操作量として出力し、前記押圧操作が前記配列方向の押圧位置の移動であれば、前記配列方向に沿った押圧位置に応じたものを中心からの方向性を含めて前記操作量として出力するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の演奏操作入力装置の実施の一形態を適用したギター型電子楽器の構造図である。
図中、１は電子楽器本体、２は棹（neck）、３は棹の表側に設けられた指板（fingerboard）である。４はフレット（fret）であって、指板３上にエレクトリック・ギターと同様に設けられている。５はフレットセンサであって、指板３上に、ギターの弦位置に対応して設けられている。６弦に対応して６列（以下弦チャンネルという）あり、各弦チャンネルには、フレット４を境にして１２個のフレットセンサ５が棹２の長手方向に隣設配列されている。各フレットセンサ５は、エレクトリック・ギターと同様に音高が割り当てられ、ユーザの押圧操作により音高が指定されるとともに、押圧操作の態様に応じた操作量を出力する。
エレクトリック・ギターにおいて、弦を押さることにより指定される音高が、この電子楽器では、フレットセンサ５を押さえることにより指定される。
【００１０】
６は操作パネルであって、モード選択スイッチ、自動演奏曲選択スイッチ、自動演奏スタート／ストップスイッチ、音色選択スイッチ、数字表示LED等が設けられている。
７は撥弦部材であって、電子楽器本体１において、指板３の直下に設けられる。エレクトリック・ギターの６弦に対応して、すなわち、弦チャンネルに対応して６本ある。
撥弦部材７の各弦は、略「コ」の字状であって、ユーザが撥弦することによって左右に変位し、この変位が、電子楽器本体１の内部に設けられ、撥弦部材７に取り付けられたピエゾセンサ７ａ（図示せず）を撓ませる。その結果、ユーザが撥弦部材７を撥弦することによって、ピエゾセンサ７ａにトリガ信号が発生する。このトリガ信号によりユーザによる発音指示操作が行われ、弦チャンネル別に発音タイミングおよび強度が入力される。
【００１１】
図２は、図１に示した電子楽器の主要部の機能ブロック構成図である。図中、図１と同様な部分には同じ符号を付している。
１１は押圧操作検出回路、１２はトリガ検出回路、１３は演奏制御情報出力部、１４は音源部、１５はＭＩＤＩデータ作成部である。演奏制御情報出力部１３は、押圧操作検出回路１１およびトリガ検出回路１２の出力に基づいて演奏制御情報を音源部１４およびMIDIデータ作成部１５に出力する。
この演奏制御情報作成部１３は、音高出力部１６、ピッチ変化量決定部１７、発音指示タイミング出力部１８、強度出力部１９を有する。
【００１２】
フレットセンサ５は、ユーザの押圧操作により、押圧操作に応じて抵抗値を可変する。押圧操作検出回路１１は、一例として、各フレットセンサ５毎に設けられ、フレットセンサ５の押圧操作に応じた抵抗値を検出して、操作のオン／オフおよび押圧操作量を出力する。
一方、ピエゾセンサ７ａは、弦チャンネル毎に設けられた６列の撥弦部材７のそれぞれに取り付けられ、各撥弦部材７に対するユーザの撥弦操作に応じたトリガ信号を出力する。トリガ検出回路１２は、一例として、ピエゾセンサ７ａ毎に設けられ、ピエゾセンサ７ａが出力するトリガ信号を検出して出力する。
【００１３】
演奏制御情報出力部１３において、発音指示タイミング出力部１８は、トリガ検出信号を入力し、その発生タイミングに応じて弦チャンネル毎に発音指示タイミングを出力する。強度出力部１９は、トリガ検出信号を入力し、トリガ信号の強度に応じて発音の強度を弦チャンネル毎に出力する。発音指示タイミング出力部１８の出力は、音高出力部１６にも出力される。
音高出力部１６は、発音指示が検出され、発音指示タイミングが出力される弦チャンネルに属するフレットセンサ５の中で、押圧操作が検出されたものを検出することにより、押圧操作されたフレットセンサ５に割り当てられた音高を弦チャンネル毎に決定する。
【００１４】
音高は弦チャンネル別に出力される。１つの弦チャンネルについて複数のフレットセンサ５が押圧操作を検出しているときには、押圧操作された複数のフレットセンサ５のそれぞれに割り当てられた音高の中で、最も高い音高を選択する。発音指示が検出された弦チャンネルに押圧操作を検出しているフレットセンサ５が存在しないときには、この弦チャンネルは開放弦であるとして、開放弦に割り当てられた音高を出力する。
ピッチ変化量出力部１７は、音高出力部１６により弦チャンネル毎に決定された音高が割り当てられたフレットセンサ５の押圧操作量を、押圧操作検出回路１１から入力して、この押圧操作量に応じて、決定された音高からのピッチ変化量（ピッチベンド）を出力する。このピッチ変化量も弦チャンネル毎に出力する。
【００１５】
音源部１４は、発音指示タイミング出力部１８の出力する発音指示タイミングにおいて、音高出力部１６が出力する音高および強度出力部１９が出力する強度で発音を開始する。発音中においては、ピッチ変化量出力部１７が出力するピッチ変化量に応じて、決定された音高からピッチを変化させる。なお、発音指示タイミング（発音開始時）においても、決定された音高からピッチを変化させてもよい。
なお、音色選択スイッチにより、クラシック・ギター，フォークギター，エレクトリック・ギター、エレクトリック・ベースといった音色が選択される。その際、撥弦される弦チャンネル毎に僅かに異なる音色を割り当ててもよい。また、音色はギター系に限らない。
【００１６】
MIDIデータ作成部１５は、例えば、発音指示タイミング出力に応じてノートオンイベントを生成し、音高出力に応じてノートナンバを決定し、強度出力に応じてそのベロシティを決定する。また、ピッチ変化量出力に応じてピッチベンドイベントを生成する。ノートオフイベントは、例えば、強度出力が所定値まで減衰したタイミングで生成すればよい。ノートオフになるまでに、音高が変更されたときには、再びノートオンイベントを作成すればよい。このときのベロシティは、例えば、このときの強度出力を用いればよい。
【００１７】
上述した説明では、１個のフレットセンサ５毎に押圧操作検出回路１１を用い、１個のピエゾセンサ７ａ毎にトリガ検出回路を用いた場合について説明した。
しかし、実際の回路としては、回路点数を減少させるために、全てのフレットセンサ５の出力電圧を走査回路に入力し、押圧操作検出回路１１を共通の回路で行うようにしてもよい。同様に、全てのピエゾセンサ７ａの出力電圧を走査回路に入力し、トリガ検出回路１２を共通化してもよい。
演奏制御情報出力部１３以降は、ＣＰＵにプログラムを実行させることにより機能を実現させる。したがって、フレットセンサ５の出力およびピエゾセンサ７ａの出力は、最終的には、ディジタル信号で処理される。
したがって、例えば、押圧操作検出回路１１、トリガ検出回路１２の各入力段階、各出力段階、あるいは、図３，図４を参照して後述する押圧操作検出回路１１内の増幅器２３の出力段階などで、アナログ電圧信号をＡ／Ｄ変換器に入力して、それ以後の処理をデジタル信号処理としてもよい。
【００１８】
図３は、演奏操作入力装置の第１の具体例を説明するためのブロック構成図である。
この具体例は、フレットセンサ５を用いることにより、電子ギターでチョーキング奏法を実現して演奏表現力を向上させるものである。
ここで、チョーキング奏法とは、エレクトリック・ギターなどで用いる奏法であって、弦を撥弦した後、弦を押さえている方の指で弦をその直交方向に、すなわち、押し上げることによって、弦に張力をかけて、ピッチを上昇させるものである。通常、第１〜第４弦は押し上げ、第５，第６弦は弦の直交方向に引っ張る（押し下げる）。
【００１９】
図中、図１，図２と同様な部分には同じ符号を付している。
フレットセンサ５は可変抵抗器２１の記号で示されている。
図２の押圧操作検出回路１１は、抵抗器２２、増幅器２３，閾値回路２４、ゲート回路２５、閾値回路２６を有する。抵抗器２２は、可変抵抗器２１と直列接続されて電源電圧＋Ｖが印加される。増幅器２３は、可変抵抗器２１と抵抗器２２との接続点の電圧を増幅する。増幅器２３の出力は、閾値回路２４、ゲート回路２５、閾値回路２６に供給される。
閾値回路２４はゼロ電圧よりもわずかに高い電圧を第１の閾値とし、この閾値を超えるとハイレベルの電圧を図２の音高出力部１６に出力する。閾値回路２６は、第１の閾値よりもさらにわずかに高い電圧を第２の閾値とし、この閾値を超えるとハイレベルの電圧を出力して、ゲート回路２４を開くように制御する。ゲート回路２５は、ゲートが開かれたとき増幅器２３の出力を図２のピッチ変化量出力部１７に出力する。
【００２０】
図１に示したように、弦チャンネル毎に複数のフレットセンサ５が棹２の長手方向に直線状に配列されている。
可変抵抗器２１は、ユーザの押圧操作により抵抗値が無限大（オフ状態）から有限値（オン状態）に変化する。増幅器２３の出力は０から電源電圧＋Ｖ方向に上昇する。閾値回路２４は、増幅器２３の出力電圧が０よりも少し高く設定された第１の閾値を超えたことを検出して、ユーザの押圧操作の有無（オン／オフ）を検出する。
フレットセンサ５は、さらに、上述した配列（棹２の長手方向）に直交する一方向に押圧されたときに、可変抵抗器２１の抵抗値がさらに小さくなるような構造に設計されている。その結果、増幅器２３の出力はさらに電源電圧＋Ｖ方向に上昇する。
【００２１】
閾値回路２６は、増幅器２３の出力電圧が０よりもさらに高く設定された第２の閾値を超えたことを検出して、すなわち、ゼロボルト付近の電圧変化では動作しないようにして、ゲート回路２５を動作させる。ゲート回路２５は、増幅器２３の出力電圧を図２のピッチ変化量出力部１７に出力する。
その結果、通常の音高指定のための小さな押圧力ではピッチを音高通りとして、ピッチを変化させない。
配列に直交する一方向への押圧力が大きくなると、フレットセンサ５に対するこの押圧力に応じて、図２のピッチ変化量出力部１７は、音高出力部１６により決定される音高から正方向へのピッチ変化量を出力する。
ユーザがフレットセンサ５の押圧操作をやめると、可変抵抗器２１の抵抗値は無限大になってオフ状態となり、増幅器２３の出力電圧はゼロに戻る。
なお、フレットセンサ５に対する押し込みの深さ方向の押圧力によって抵抗値を可変させるようにしてもよい。
【００２２】
図４は、演奏操作入力装置の第２の具体例を説明するためのブロック構成図である。図中、図２，図３と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。
この具体例は、フレットセンサ５を用いることにより、ギター型電子楽器でピッチアップチョーキング奏法、ピッチダウンチョーキング奏法を実現して演奏表現力を向上させるものである。
エレクトリック・ギター等では、チョーキング奏法によってピッチは必ず上昇するので、これを便宜的にピッチアップチョーキングという。これに対し、この具体例では、ピッチを下げるピッチダウンチョーキングも実現する。
【００２３】
この具体例では、フレットセンサ５が２つの可変抵抗器２１ａ，２１ｂとして表現される。
２２ａ，２２ｂは抵抗器であって、フレットセンサ５の可変抵抗器２１ａ，２１ｂのそれぞれと直列接続されて電源電圧＋Ｖが印加される。あるいは、接地に代えて負の電源電圧−Ｖを印加してもよい。増幅器２３は、可変抵抗器２１ａと抵抗器２２ａとの接続点の電圧を非反転入力とし、可変抵抗器２１ｂと抵抗器２２ｂとの接続点の電圧を反転入力として電圧増幅する。
増幅器２３の出力は、絶対値閾値回路３１、ゲート回路２５、絶対値閾値回路３２に供給される。
絶対値閾値回路３１は入力信号の絶対値がゼロ電圧よりもわずかに高い第１の電圧を閾値とし、入力信号の絶対値が、この第１の閾値を超えるとハイレベルの電圧を図２の音高出力部１６に出力する。絶対値閾値回路３２は、第１の電圧よりもさらにわずかに高い第２の電圧を閾値とし、入力信号の絶対値が、この第２の閾値を超えるとハイレベルの電圧を出力して、ゲート回路２５を開くように制御する。
【００２４】
可変抵抗器２１ａ，２１ｂの抵抗値が、ユーザの押圧操作により、無限大（オフ状態）から有限値（オン状態）に変化すると、可変抵抗器２１ａと抵抗器２２ａとの接続点の電圧、および、可変抵抗器２１ｂと抵抗器２２ｂとの接続点の電圧がいずれもゼロ電圧からわずかに上昇する。両接続点の電圧の上昇が全く同じであれば、非反転入力電圧と反転入力電圧とが等しいために、増幅器２３の出力電圧は、ゼロ電圧になりオフ状態と変わらない。
しかし、抵抗値や押圧力のわずかなアンバランスにより、非反転入力電圧と反転入力電圧とに差が生じる結果、増幅器２３の出力は０電圧から電源電圧＋Ｖ方向または−Ｖ方向にわずかに変化する。
絶対値閾値回路３１は、増幅器２３の出力電圧の絶対値が０よりも少し高く設定された第１の閾値を超えたことを検出して、ユーザの押圧操作をオン／オフ検出する。なお、オン／オフ検出をより確実にするためには、可変抵抗器２１ａ，２１ｂ、抵抗器２２ａ，２２ｂの抵抗値等を恣意的にアンバランスに設計しておけばよい。あるいは、オン／オフ検出用に、図３に示したような別の増幅器２３を、２１ａ，２２ａ側、２１ｂ，２２ｂ側の少なくとも一方に設けてもよい。
【００２５】
フレットセンサ５は、上述した直線状配列（棹２の長手方向）に直交する一方向にさらに押圧されたとき、押圧力に応じて可変抵抗器２１ａの抵抗値がさらに小さくなるような構造に設計されている。その結果、増幅器２３の出力は電源電圧＋Ｖ方向に上昇する。
また、これとは反対方向に押圧されたときに、押圧力に応じて可変抵抗器２１ｂの抵抗値がさらに小さくなるような構造に設計されている。その結果、増幅器２３の出力は負の電源電圧方向に下降する。
絶対値閾値回路３２は、増幅器２３の出力電圧の絶対値が０よりもさらに高く設定された第２の閾値を超えたことを検出して、すなわち、ゼロボルト付近の電圧変化では動作しないようにして、ゲート回路２５を動作させる。ゲート回路２５は、増幅器２３の正負の出力電圧を図２のピッチ変化量出力部１７に出力する。
【００２６】
その結果、フレットセンサ５は、押圧のオン／オフに応じた出力とともに、フレットセンサ５の直線状配列（棹２の長手方向）に直交する一方向に押圧されたときに、押圧力に応じて正の電圧を出力し、反対方向に押圧されたときに、押圧力に応じた負の電圧を出力する。通常の音高選択のための小さな押圧力ではピッチを音高通りとして、ピッチを変化させない。
したがって、図２のピッチ変化量出力部１７は、直線状配列に直交するいずれかの方向への押圧力が大きくなると、フレットセンサ５に対するこの押圧力の方向および大きさに応じて、音高出力部１６により決定される音高を中心として、正または負方向へのピッチ変化量を決定する。
ユーザがフレットセンサ５の押圧操作をやめると、可変抵抗器２１ａ，２１ｂの抵抗値は無限大になってオフ状態となる。
【００２７】
なお、正または負の出力の一方のみを出力するようにゲート回路２５を制御するなどして、図２のピッチ変化量出力部１７が一方向のみのピッチ変化量を出力するようにすれば、ピッチアップあるいはピッチダウンのチョーキングに切り替えたり、いずれか一方のみに固定したりすることもできる。
【００２８】
次に、本発明の第３の具体例を説明する。この具体例は、フレットセンサ５を用いることにより、第２の具体例とは異なる操作でピッチを変化可能にすることにより演奏表現力を向上させるものである。
本明細書では、この操作をグライド奏法という。棹２の長手方向に沿って、フレットセンサ５上の押圧位置を移動させることによって、音のピッチを変化させるものである。例えば、棹２の先端に向けて滑らせると発音中の音のピッチを下げ、棹２の根元に向けて滑らせると発音中の音のピッチを上げる。
この具体例では、フレットセンサ５の構造を変えるが、ブロック構成自体は図４に示した第２の具体例と同一である。
【００２９】
この具体例では、フレットセンサ５の直線状の配列方向に沿ったフレットセンサ５の押圧位置に応じて、フレットセンサ５の可変抵抗器２１ａ，２１ｂの抵抗値を変化させ、増幅器２３の出力電圧を変化させるというものである。
その結果、図２のピッチ変化量出力部１７は、直線状の配列方向に沿った押圧位置に応じて、音高出力部１６で決定された音高を中心とする正負のピッチ変化量を出力する。
【００３０】
図５は、演奏操作入力装置の第１の具体例に使用するフレットセンサ５の一例の模式的説明図である。
図５（ａ）はフレットセンサ５の正面図であり、図の左右方向は、各弦チャンネルに属する複数のフレットセンサ５の直線状配列方向（棹２の長手方向）である。図５（ｂ）はフレットセンサ５の右側面図である。図５（ｃ）はフレットセンサ５を押圧操作したときの右側面図、図５（ｄ）はフレットセンサ５を直線状配列方向に直交する左回り方向に押圧操作したときの右側面図である。
図５（ｂ）において、４１は複数のフレットセンサ５に共通の回路基板であり、４２ａ，４２ｂは回路基板４１上に、フレットセンサ５の中心軸線Ａ−Ａ’の左右に設けられた２個のカーボン接点である。右側のカーボン接点４２ｂの左縁部は中心軸線Ａ−Ａ’に接し、回動方向側（図示矢印）のカーボン接点４２ａの右縁部は中心軸線Ａ−Ａ’から離れている。カーボン接点４２ａの幅よりもカーボン接点４２ｂの幅の方を長くしている。
４３〜４５はフレットセンサ５の部分構造である。４３は導電ゴム接点であり、左右のカーボン接点４２ａ，４２ｂに間隙を隔てて対向し、かつ、これらにまたがる配置で設けられる。導電ゴム接点４３およびカーボン接点４２ａ，４２ｂにより圧力検出機構が構成される。４４は基底部、４５は押圧ボタン部である。
４６はユーザの指、４７ａ，４７ｂは接続状態を模式的に示す導体である。
【００３１】
図５（ａ）に示すように、押圧ボタン部４５は、各弦チャンネルに属するフレットセンサ５の直線状の配列方向に長い形状であり、図５（ｂ）に示したこれに直交する方向の幅は狭い。圧力検出機構は、中央の１箇所でもよいが、図示の例では、圧力検出機構が直線状の配列方向の前後端に設けられ、対応する前後端における圧力検出機構のカーボン接点がそれぞれの導体４７ａ，４７ｂにより電気的に接続されている。
【００３２】
図５（ａ），図５（ｂ）においては、可変抵抗器としてのフレットセンサ５の抵抗値は無限大であって、オフ状態である。
図５（ｃ）に示すように、ユーザの指４６で押圧ボタン部４５の頭部を押圧すると、基底部４４が図示しない弾性部材に抗して押下される。その結果、基底部４４に設けられた導電ゴム接点４３と各カーボン接点４２ａ，４２ｂとが接触することにより、カーボン接点４２ａ，４２ｂ間が導通する。なお、押圧操作をやめると、図示しない弾性部材の復元力により図５（ｂ）に示す元の状態に復帰してオフ状態となる。
【００３３】
この図では、具体的な機械的構造の図示を省略しているが、一例として、押圧ボタン部４５および基底部４４は、中心軸線Ａ−Ａ’上にある支点を中心として左方向にのみ回動可能な構造とする。例えば、図示しない回動ストッパにより右回りには回動しない構造とする。
エレクトリック・ギターのチョーキング操作と一致させるには、第１〜第４弦チャンネルに属するフレットセンサ５については、直線状配列方向に直交して押し上げる方向にのみ、第５，第６弦チャンネルに属するフレットセンサ５については、直線状配列方向に直交して押し下げる方向にのみ回動する構造とすればよい。
【００３４】
図５（ｄ）に示すように、ユーザの指４６で押圧ボタン部４５を左回り方向に押圧すると、導電ゴム接点４３が圧縮される結果、カーボン接点４２ａ，４２ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて減少するので、押圧力に応じた抵抗値を示す可変抵抗器２１となる。
なお、変形例として、押圧しない状態でも各カーボン接点４２ａ，４２ｂと導電ゴム接点４３間が軽く接触する構造としてもよい。
また、押圧ボタン部４５は、図５（ｂ）において、左右方向に回動可能とする構造でも構わない。この場合、いずれの方向に回動させても抵抗値が減少して、ピッチが上昇することになる。
上述した結果、フレットセンサ５は、押圧を検出するとともに、フレットセンサ５の直線状の配列方向に直交する少なくとも一方向への押圧力に応じて、可変抵抗器２１の抵抗値を可変することができる。
【００３５】
図６は、演奏操作入力装置の第２の具体例に使用するフレットセンサ５の一例の模式的説明図である。
図６（ａ）はフレットセンサ５の正面図であり、図の左右方向は、各弦チャンネルに属する複数のフレットセンサの直線状配列方向である。図６（ｂ）はフレットセンサ５の右側面図、図６（ｃ）はフレットセンサ５を押圧操作したときの右側面図、図６（ｄ）はフレットセンサ５を直線状配列方向に直交する左回り方向に押圧操作したときの右側面図、図６（ｅ）はフレットセンサ５を直線状配列方向に直交する右回り方向に押圧操作したときの右側面図である。
図中、図５と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００３６】
図６（ｂ）において、５１ａ，５１ｂ，５１ｃは、回路基板４１上に中心軸線Ａ−Ａ’に左右対称に設けられた３個のカーボン接点である。左側にカーボン接点５１ａがあり、右側にカーボン接点５１ｂがあり、中央にカーボン接点５１ｃがある。導電ゴム接点４３は、カーボン接点５１ａ，５１ｂ，５１ｃに間隙を隔てて対向し、かつ、これらにまたがる配置で設けられる。
図６（ａ）に示すように、押圧ボタン部４５は、各弦チャンネルに属するフレットセンサ５の直線状の配列方向に長い形状であり、図６（ｂ）に示したこれに直交する方向の幅は狭い。圧力検出機構は、中央の１箇所でもよいが、図示の例では、圧力検出機構が直線状の配列方向の前後端に設けられ、対応する前後端における圧力検出機構のカーボン接点がそれぞれの導体４７ａ，４７ｂ，４７ｃにより電気的に接続されている。
【００３７】
図６（ａ），図６（ｂ）においては、カーボン接点５１ａ，５１ｃ間およびカーボン接点５１ｂ，５１ｃ間は、いずれもオフ状態である。
図６（ｃ）に示すように、ユーザの指４６で押圧ボタン部４５の頭部を押圧すると、基底部４４が図示しない弾性部材に抗して押下される結果、導電ゴム接点４３によりカーボン接点５１ａ，５１ｃ間、カーボン接点５１ｂ，５１ｃ間が接触することにより導通する。図４を参照して説明したように、左右のアンバランスにより、増幅器２３に正または負の電圧が出力されてオン状態となる。
【００３８】
この図でも、具体的な機械的構造の図示を省略しているが、一例として、押圧ボタン部４５および基底部４４は、中心軸線Ａ−Ａ’上にある支点を中心として左右両方向に回動可能な構造とする。
図６（ｄ）に示すように、ユーザの指４６で押圧ボタン部４５を左回り方向に押圧すると、導電ゴム接点４３が左側で圧縮され、右側で圧縮が弱まる結果、カーボン接点５１ａ，５１ｃ間の抵抗値が押圧力に応じて減少するとともに、カーボン接点５１ｂ，５１ｃ間の抵抗値が押圧力に応じて増大する。
図６（ｅ）に示すように、ユーザの指４６で押圧ボタン部４５を右回り方向に押圧すると、導電ゴム接点４３が右側で圧縮され、左側で圧縮が弱まる結果、カーボン接点５１ａ，５１ｃ間の抵抗値が押圧力に応じて増大するとともに、カーボン接点５１ｂ，５１ｃ間の抵抗値が押圧力に応じて減少する。
上述したいずれの押圧状態においても、押圧操作をやめれば、図示しない弾性部材の復元力により、図６（ｂ）に示す元の状態に復帰してオフ状態となる。
上述した動作の結果、フレットセンサ５は、押圧を検出するとともに、フレットセンサ５の直線状の配列方向に直交する双方向への押圧力に応じて、可変抵抗器２１ａ，２１ｂの抵抗値を可変し、かつ押圧方向も知ることができる。
なお、変形例として、押圧しない状態でも各カーボン接点５１ａ，５１ｂ，５１ｃと導電ゴム接点４３間が軽く接触している構造としてもよい。
【００３９】
図７は、演奏操作入力装置の第３の具体例に使用するフレットセンサの一例の模式的説明図である。
図７（ａ）はフレットセンサ５の正面図であり、図の左右方向は、各弦チャンネルに属する複数のフレットセンサの直線状配列方向である。左方向を棹２の根元側とし、右方向を棹２の先端側とする。図７（ｂ）はフレットセンサ５の右側面図、図７（ｃ）はフレットセンサ５を押圧操作したときの正面図、図７（ｄ）はフレットセンサ５の左寄りの位置を押圧操作したときの正面図である。
図中、図５と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００４０】
図７（ａ）において、回路基板４１上に中心軸線Ｂ−Ｂ’に対し左右対称に１対の圧力検出機構が設けられている。６１ａ，６１ｂは、その左側（棹２の根元側）の圧力検出機構の２個のカーボン接点である。６２ａ，６２ｂは、右側（棹２の先端側）の圧力検出機構の２個のカーボン接点である。
左側の導電ゴム接点４３はカーボン接点６１ａ，６１ｂに間隙を隔てて対向し、かつ、これらにまたがる配置で設けられる。右側の導電ゴム接点４３はカーボン接点６２ａ，６２ｂに間隙を隔てて対向し、かつ、これらにまたがる配置で設けられる。押圧ボタン部４５は、各弦チャンネルに属するフレットセンサ５の直線状の配列方向に長い形状であり、図７（ｂ）に示したこれに直交する方向の幅は狭い。
【００４１】
図７（ａ），図７（ｂ）においては、カーボン接点６１ａ，６１ｂ間およびカーボン接点６２ａ，６２ｂ間は、いずれもオフ状態である。
図７（ｃ）に示すように、ユーザの指４６で押圧ボタン部４５の頭部中央を押圧すると、基底部４４が図示しない弾性部材に抗して押下される結果、導電ゴム接点４３によりカーボン接点６１ａ，６１ｂ間、カーボン接点６２ａ，６２ｂ間が接触することにより導通する。図４を参照して説明したように、左右のアンバランスにより、増幅器２３に正または負の電圧が出力されてオン状態となる。
【００４２】
この図でも、具体的な機械的構造の図示を省略しているが、一例として、押圧ボタン部４５および基底部４４は、中心軸線Ｂ−Ｂ’上にある支点を中心として左右両方向に回動可能な構造とする。
図７（ｄ）に示すように、ユーザの指４６で押圧ボタン部４５を押さえ付けながら、ユーザの指４６を左方向（棹２の根元側）に滑らせることにより、押圧位置を中心軸線Ｂ−Ｂ’からずらせると、導電ゴム接点４３が左側の圧力検出機構で圧縮され、右側の圧力検出機構で圧縮が弱まる結果、カーボン接点６１ａ，６１ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて減少するとともに、カーボン接点６２ａ，６２ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて増大する。
【００４３】
図示を省略したが、ユーザの指４６で押圧ボタン部４５を押さえ付けながら、ユーザの指４６を右方向（棹２の先端側）に滑らせることにより、押圧位置を中心軸線Ｂ−Ｂ’からずらせると、導電ゴム接点４３が左側で圧縮が弱まり、右側で圧縮される結果、カーボン接点６１ａ，６１ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて増大するとともに、カーボン接点６２ａ，６２ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて減少する。
上述したいずれの押圧状態においても、押圧操作をやめれば、図示しない弾性部材の復元力により図７（ａ）に示す元の状態に復帰してオフ状態となる。
上述した動作の結果、フレットセンサ５は、押圧を検出するとともに、フレットセンサ５の直線状の配列方向に沿った押圧位置に応じて、可変抵抗器２１ａ，２１ｂの抵抗値を可変し、かつ押圧方向も知ることができる。
【００４４】
上述した説明では、押圧操作の有無の検出（オン／オフ操作）と押圧操作量の検出とを同じ圧力検出機構で検出する構成にしていた。
これに代えて、フレットセンサ５の基底部４４の下部に、オン／オフ検出機構と圧力検出機構とを設け、押圧操作の有無の検出は、オン／オフ検出機構によって行い、押圧操作量の検出は圧力検出機構によって行うようにしてもよい。
次に、オン／オフ検出機構と圧力検出機構とを設けたものを、演奏操作入力装置の第４の具体例（本発明の具体例）として説明する。
【００４５】
図８は、演奏操作入力装置の第４の具体例（本発明の具体例）の説明図である。
図８（ａ）は第４の具体例で使用するフレットセンサの外形概要図、図８（ｂ）は第４の具体例を説明するための模式的説明図である。
図８（ａ）において、図５と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。図中、Ｙ方向は図１に示した棹２の先端方向、（−Ｙ）方向は棹２の根元方向である。指板３の面上において、これに直交する方向をＸ，（−Ｘ）方向とする。図示の例では、基底部４４がＹ，（−Ｙ）方向に関しても押圧ボタン部４５より若干長く形成されている。
回路基板（図示せず）と基底部４４間に第１〜第４の圧力検出機構が設けられている。フレットセンサ５の中心軸から見て、第１の圧力検出機構は左上方向、第２の圧力検出機構は左下方向、第３の圧力検出機構は右上方向、第４の圧力検出機構は右下方向の位置に設けられている。
【００４６】
図８（ｂ）において、２０１，２０６，２０７，２１２は抵抗器である。
第１の圧力検出機構において、２０２ａ，２０２ｂはカーボン接点、２０３は導電ゴム接点である。第２の圧力検出機構において、２０４ａ，２０４ｂはカーボン接点、２０５は導電ゴム接点である。第３の圧力検出機構において、２０８ａ，２０８ｂはカーボン接点、２０９は導電ゴム接点である。第４の圧力検出機構において、２１０ａ，２１０ｂはカーボン接点、２１１は導電ゴム接点である。いずれも、カーボン接点は回路基板側、導電ゴム接点は基底部４４側に設けられる。
２１３は増幅器であって、オン／オフ検出用信号を出力する。２１４は増幅器であって、圧力検出用信号を出力する。この具体例では、第２，第３の圧力検出機構は、オン／オフ検出機構として機能させる。
【００４７】
抵抗器２０１の一端には電源電圧＋Ｖが供給され、他端はカーボン接点２０２ａ，２１０ａに接続される。カーボン接点２０２ｂは抵抗器２０６に接続されるとともに増幅器２１４の反転入力端子に接続される。抵抗器２０６の他端は接地される。カーボン接点２１０ｂは抵抗器２１２に接続されるとともに増幅器２１４の非反転入力端子に接続される。抵抗器２１２の他端は接地される。
抵抗器２０７の一端には電源電圧＋Ｖが供給され、他端は増幅器２１３の入力端子に接続されるとともに、カーボン接点２０８ａ，２０４ｂに接続される。カーボン接点２０８ｂ，２０４ａは接地される。
【００４８】
この具体例においても、具体的な機械的構造の図示を省略している。
第１の構成例として、押圧ボタン部４５および基底部４４は、Ｘ，（−Ｘ）方向に回動可能で、Ｙ，（−Ｙ）方向には回動困難な構造である場合について説明する。
押圧操作がないときには、第１〜第４のいずれの圧力検出機構においても、カーボン接点と導電ゴム接点間が離隔しているので、オフ状態である。なお、押圧しない状態で各カーボン接点と導電ゴム接点間が軽く接触している構造にしてもオフ状態にすることができる。
【００４９】
ユーザの指で押圧ボタン部４５の頭部中央を押圧すると、基底部４４が図示しない弾性部材に抗して押下される結果、いずれの圧力検出機構においても、導電ゴム接点によりカーボン接点間が導通する。例えば、第１の圧力検出機構では、導電ゴム接点２０３によりカーボン接点２０２ａ，２０２ｂ間が導通する。
このとき、第２，第３の圧力検出機構の内部抵抗値が低くなるため、増幅器２１３の入力電圧は、オフ状態の＋Ｖから接地側に下降する。したがって、増幅器の２１３の出力電圧は、オン／オフ検出用信号となり、この電圧が所定の閾値を超えるときに、フレットセンサ５のオン状態を検出することができる。
一方、第１，第４の圧力検出機構の内部抵抗値も低くなるが、回路定数に差異がなければ、等しい値を保ったまま低くなる。そのため、増幅器２１４の非反転入力端子での電源電圧の分圧電圧、および、増幅器２１４の反転入力端子での電源電圧の分圧電圧は等しいので、増幅器２１４の出力電圧は、ゼロ電圧を保つ。
【００５０】
ユーザが指で押圧ボタン部４５を左回り方向（（−Ｘ）方向）に押圧すると、第１の圧力検出機構では、導電ゴム接点２０３の圧縮が強まり、カーボン接点２０２ａ，２０２ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて減少する。同時に、第４の圧力検出機構では、導電ゴム接点２１１の圧縮が弱まり、カーボン接点２１０ａ，２１０ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて増大する。
したがって、増幅器２１４の反転入力端子での分圧電圧は押圧力に応じて大きくなり、非反転入力端子での分圧電圧は押圧力に応じて小さくなる。その結果、増幅器２１４の出力電圧は、押圧力に応じて接地電圧から負の電源電圧方向に小さくなる。
【００５１】
一方、ユーザが指で押圧ボタン部４５を右回り方向（Ｘ方向）に押圧すると、第１の圧力検出機構では、導電ゴム接点２０３の圧縮が弱まり、カーボン接点２０２ａ，２０２ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて増大する。同時に、第４の圧力検出機構では、導電ゴム接点２１１の圧縮が強まり、カーボン接点２１０ａ，２１０ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて減少する。
したがって、増幅器２１４の反転入力端子での分圧電圧は押圧力に応じて小さくなり、非反転入力端子での分圧電圧は押圧力に応じて大きくなる。その結果、増幅器２１４の出力電圧は、押圧力に応じて接地電圧から正の電源電圧方向に大きくなる。
以上の動作から、増幅器２１４の出力電圧は、押圧ボタン部４５に対するＸ，（−Ｘ）方向の回動押圧力の圧力検出用信号となる。
【００５２】
この間、第２，第３の圧力検出機構にも抵抗値変化があるが、増幅器２１３の入力電圧はさほど変化しないから、オン／オフ検出用信号はオン状態を示し続ける。
いずれの押圧状態であっても押圧操作をやめれば、図示しない弾性部材の復元力により元の状態に復帰して、オン／オフ検出信号はオフ状態を示す。
したがって、フレットセンサ５は、押圧を検出するとともに、フレットセンサ５の直線状の配列方向に直交する方向（Ｘ，（−Ｘ）方向）への押圧力を、押圧方向も含めて出力するセンサとなる。
【００５３】
次に、第２の構成例を説明する。押圧ボタン部４５および基底部４４は、Ｙ，（−Ｙ）の方向に回動可能で、Ｘ，（−Ｘ）方向には回動が困難な構造である場合について説明する。
押圧操作がないときには、第１〜第４のいずれの圧力検出機構においても、カーボン接点と導電ゴム接点間が離隔しているので、オフ状態である。なお、押圧しない状態で各カーボン接点と導電ゴム接点間が軽く接触している構造にしてもオフ状態にすることができる。
ユーザの指で押圧ボタン部４５の頭部中央を押圧すると、第１の構成例と同様に動作する。したがって、増幅器の２１３の出力電圧によって押圧を検出することができる。
【００５４】
ユーザが指で押圧ボタン部４５を押さえ付けながら、指をＹ方向（棹２の先端側）に滑らせることにより、押圧位置を中心からずらせると、第１の圧力検出機構では、導電ゴム接点２０３の圧縮が強まり、カーボン接点２０２ａ，２０２ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて減少する。同時に、第４の圧力検出機構では、導電ゴム接点２１１の圧縮が弱まり、カーボン接点２１０ａ，２１０ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて増大する。
その結果、増幅器２１４の出力電圧は、押圧力に応じて接地電圧から負の電源電圧方向に小さくなる。
【００５５】
一方、ユーザが押圧ボタン部４５を押さえ付けながら、ユーザの指を（−Ｙ）方向（棹２の根元側）に滑らせることにより、押圧位置を中心からずらせると、第１の圧力検出機構では、導電ゴム接点２０３の圧縮が弱まり、カーボン接点２０２ａ，２０２ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて増大する。同時に、第４の圧力検出機構では、導電ゴム接点２１１の圧縮が強まり、カーボン接点２１０ａ，２１０ｂ間の抵抗値が押圧力に応じて減少する。その結果、増幅器２１４の出力電圧は、押圧力に応じて接地電圧から正の電源電圧方向に大きくなる。
以上の動作から、増幅器２１４の出力電圧は、押圧ボタン部４５に対するＹ，（−Ｙ）方向の押圧位置に基づく圧力変化の圧力検出用信号となる。
【００５６】
この間、第２，第３の圧力検出機構の抵抗値変化は、第１の構成例と同様であるから、増幅器２１３が出力するオン／オフ検出用信号はオン状態を示し続ける。いずれの押圧状態においても、押圧操作をやめれば、図示しない弾性部材の復元力により元の状態に復帰して、オン／オフ検出信号はオフ状態を示す。
したがって、フレットセンサ５は、押圧を検出するとともに、フレットセンサ５の直線状の配列方向（Ｙ，（−Ｙ）方向）に沿った押圧位置を、中心からの方向性も含めて出力するセンサとなる。
【００５７】
第３の構成例として、押圧ボタン部４５および基底部４４は、Ｘ，（−Ｘ），Ｙ，（−Ｙ）のいずれの方向にも回動可能である場合について説明する。
第１，第２の構成例の説明から明らかなように、第１の圧力検出機構は、（−Ｘ）方向の回動およびＹ方向の押圧位置移動によって抵抗値が減少する。第４の圧力検出機構は、Ｘ方向の回動および（−Ｙ）方向の押圧位置移動によって抵抗値が減少する。
その結果、増幅器２１４が出力する圧力検出用信号は、Ｘ，（−Ｘ）方向の回動およびＹ，（−Ｙ）方向の押圧位置移動の双方を反映した出力となる。すなわち、第１，第２の構成例の機能を併せ持つ。
したがって、ユーザの押圧操作が、フレットセンサ５の直線状の配列方向に直交する方向の押圧操作であれば、第１の構成例と同様の機能を果たすことになる。一方、ユーザの押圧操作が、フレットセンサ５の直線状の配列方向の押圧位置移動であれば、第２の構成例と同様の機能を果たすことになる。
【００５８】
なお、上述した第１〜第３のいずれの構成例においても、第２，第３の圧力検出機構は、オン／オフ検出機構として機能させたので、第２，第３の圧力検出機構を、回路基板側の接点と基底部４４側の可動接点とによるオンオフスイッチ機構に置き換えることもできる。
上述した第１〜第３のいずれの構成例においても、オン／オフ検出用信号は、図４と同様な絶対値閾値回路３１を介して、図２の音高出力部１６に出力され、圧力検出用信号は、図４と同様な、絶対値閾値回路３２により制御されるゲート回路２５を介して、ピッチ変化量出力部１７に出力される。
なお、第２，第３の圧力検出機構を利用して、押圧ボタン部４５に対する垂直深さ方向の押圧力を検出して増幅器２１３から出力することもできる。
これまでに説明したフレットセンサ５の構成において、導電ゴム接点は、一例であり、感圧特性を有する可変抵抗体であればよい。一方、カーボン接点は、固定電気接点の一例であり、金属接点あるいは導電性合成樹脂であってもよい。
【００５９】
図９は、本発明の実施の一形態を実現するためのハードウエア構成の一例を示すブロック構成図である。
図中、図２と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。７１はバス、７２はＣＰＵ（Central Processing Unit）、７３はＲＯＭ（Read Only Memory）でありプログラムや自動演奏データ等を記憶する。７４はＲＡＭ（Random Access Memory）であって、プログラムを実行するに必要な各種レジスタ、フラグなどを含むワーキングメモリとなる。７５はタイマであって、プログラムの実行中の割込時間や各種時間を計時する。
７６は設定操作子であって、モード選択スイッチ等である。７７は設定操作子検出回路である。７８は表示器であって、機器の種々の設定を確認する。７９は表示回路である。
８０はＤＳＰ（Digital Signal Processor）、８１はサウンドシステムである。８２は外部記憶装置であって、半導体メモリカード、フレキシブル磁気ディスク等であり、記録媒体が取り外し可能なものを含む。８３はMIDIインターフェースであって、外部のMIDI機器８４、例えば、電子楽器、シーケンサ、パーソナルコンピュータ等に接続される。
【００６０】
フレットセンサ５および撥弦部材７を用いた実演奏の他、ＲＯＭ７３あるいは外部記憶装置８２から楽曲データを読み出して演奏することができる。MIDIインターフェース８３から入力された外部のMIDI機器８４からのMIDIデータを用いて演奏をすることもできる。
フレットセンサ５よび撥弦部材７を使用して作成される演奏データをMIDIデータとして、MIDIインターフェース８３から外部に出力してMIDI機器８４で再生させたり記憶させたりする。
この他、図示を省略した通信インターフェースを介して、加入固定電話網や携帯電話網等の通信ネットワークやインターネット上の、サーバ，コンピュータ，音源付き電話機等に接続して、楽曲データを入力（ストリーミング再生あるいはダウンロード）したり、演奏データを出力したりする。
ＣＰＵ７２は、ＲＯＭ７３に記憶されたプログラムを、ＲＡＭ７４にロードして、一般的な入出力制御を行う。また、プログラムにしたがって本発明を実行する。本発明を実行するプログラムは、外部記憶装置８２から供給したり、図示しない通信インターフェースを介して、サーバからダウンロードしたりすることもできる。
【００６１】
音源回路８０は、ＲＯＭ７３等に記憶された音源波形を用い、バス７１を介して供給される演奏制御情報に応じて楽音信号を生成する。弦チャンネル毎に独立した発音処理が可能である。すなわち、各弦チャンネルに僅かに異なる音色を与えることができる。また、同じ音高であっても弦チャンネル毎にピッチや発音タイミングを僅かにずらせたりすることもできる。
あるいは、各弦チャンネルのデータを１つの発音チャンネルにミックスダウンして発音処理を行うこともできる。
楽音信号は、ＤＳＰ８０でリバーブやディストーション（歪）などの各種エフェクトが付与されたりミキシング制御されたりした後、Ａ／Ｄ変換されてサウンドシステム８１に出力され、スピーカから出力される。
上述した説明では、音源回路１４を有しているが、必ずしも必要としない。MIDIインターフェース８３を介して、外部のMIDI機器で演奏したり、記録再生専用にしたりする。
【００６２】
次に、図１０，図１１を参照して、図９に示したＣＰＵ７２により実行される本発明の実施の一形態の動作の概要を説明する。
図１０は、メインルーチンおよび演奏操作の検出と演奏制御情報の生成のステップの詳細を示すフローチャートである。
Ｓ９１において、初期化を行う。電源投入により所定プログラムの実行を開始し、ＲＡＭ７４の内容をクリアし、初期設定をする。
Ｓ９２において、パネル処理を行う。操作パネル上の設定操作子の操作を受け付け、動作モードの設定や曲データの編集、実演奏するときの音色の設定、自動演奏の曲選択、スタートストップ等の指示等を実行する。また、表示器７８に対する表示制御を行う。
Ｓ９３において、演奏操作の検出とこれに応じた演奏制御情報の生成を行う。
Ｓ９４において、ＲＯＭ７３や外部記憶装置８２等に記憶された曲データファイルから演奏制御情報を読み出したり、外部のＭＩＤＩ機器から送信されてきた演奏データ（MIDIデータ）を受信して音源部１４を制御するための演奏制御情報に変換したりする。Ｓ９３において生成された演奏制御情報を含め、演奏制御情報を音源部１４に出力して楽音信号を生成させるとともに、ＤＳＰ８０を制御して楽音信号をサウンドシステムに出力させる。Ｓ９４での処理終了後、Ｓ９２に処理を戻す。
【００６３】
Ｓ９３の演奏操作の検出と演奏制御情報の生成のステップを、図１０（ｂ）に示す。MIDIデータの作成ステップについては説明を省略する。
Ｓ１０１において、演奏操作子の入力があるか否かを判定し、あるときにはＳ１０２に処理を進め、ないときにはＳ１０３に処理を進める。
Ｓ１０２において、トリガ検出があるか否かを判定し、ある場合にはＳ１０４に処理を進め、ないときにはＳ１０５に処理を進める。
Ｓ１０５においては、その他の演奏操作子の操作入力があれば、その指示に応じた処理を実行してＳ１０３に処理を進める。ここで、その他の演奏操作子とは、リバーブ等のエフェクト用等の操作子である。
Ｓ１０４において、現在のタイミングを発音指示タイミングとし、トリガを検出した弦チャンネル番号（ｎ）を特定し、Ｓ１０６の音高値決定に処理を進める。
【００６４】
図１１は、図１０に示した音高値決定ステップの詳細を説明するフローチャートである。
図１１のＳ１２１において、弦チャンネル番号（ｎ）に属する全てのフレットセンサ（ｎ，ｍ）の状態を検出する。Ｓ１２２において、オン状態のフレットセンサがあるか否かを判定し、あるときにはＳ１２３に処理を進め、ないときにはＳ１２５に処理を進める。
Ｓ１２３において、各弦チャンネル毎に、オン状態の全てのフレットセンサ（ｎ，ｍ）の中で、最も高い音高（例えばｍが大きい）が割り当てられたフレットセンサ（ｎ，ｍmax）のピッチ変化量Δｐ（ｎ，ｍmax）を取得する。押圧操作検出回路１１が出力する電圧値を例えば参照テーブル用いてピッチ変化量Δｐ（ｎ，ｍmax）に変換する。
Ｓ１２４において、フレットセンサ（ｎ，ｍmax）に割り当てられた音高値を、例えば参照テーブルを用いて取得して、図１０に戻る。
一方、Ｓ１２２においてオン状態のフレットセンサがないときに処理を進めるＳ１２５においては、弦チャンネル番号（ｎ）に対応する開放弦の音高値を、例えば、参照テーブルを用いて取得して、図１０に戻る。
【００６５】
再び図１０に戻って、Ｓ１０７から説明を続ける。
Ｓ１０７において、トリガ検出回路から得た強度値、および、Ｓ１０６において決定した音高値、ピッチ変化量Δｐ（ｎ，ｍmax）に応じて演奏制御情報を生成して音源部１４に出力し、Ｓ１０３に処理を進める。なお、音高値を対応するピッチデータに変換し、これにピッチ変化量Δｐ（ｎ，ｍmax）を加算した値を音源部１４に出力してもよい。
Ｓ１０３において、現在が発音中であるか否かを判定し、発音中であればＳ１０８に処理を進め、発音中でなければメインのフローに処理を戻す。ここで、発音中とは、先に発音指示された楽音信号がまだ鳴っている状態をいう。したがって、音源部１４から発音中であるか否かの情報を得る。これに代えて、トリガ検出回路１２から得た強度値を用いて発音中か否かを判定するようにしてもよい。
【００６６】
Ｓ１０８においては、発音中の弦チャンネル番号（ｎ）を特定し、Ｓ１０９に処理を進める。Ｓ１０９は、先に説明したＳ１０６と同様に、音高値決定のステップであって、図１１を参照して説明したものであるので、説明を省略する。Ｓ１１０において、音高値決定ステップＳ１０９において取得した音高値またはピッチ変化量に変化があったか否かを判定し、変化があったときには、Ｓ１１１に処理を進め、変化がないときにはメインのフローに処理を戻す。
ピッチ変化量は、フレットセンサ５に対する、押圧操作態様、押圧力の変化に応じて変化している。
一方、ユーザが、ある弦チャンネルの発音中において、その弦チャンルの属するフレットセンサ５の中で押圧するフレットセンサ５を変更したり、開放弦にしたりした場合には、音高値が変化する。
Ｓ１１１においては、音高値およびピッチ変化量を変更する演奏制御情報を音源部１４に出力して、メインのフローに処理を戻す。
【００６７】
上述した説明では、音高指定操作子が出力する操作量に応じてピッチ変化量を出力したが、これに限らず、楽音信号を生成するための演奏制御情報、エフェクトを制御するための演奏制御情報の値を変化させるために適用することができる。例えば、音源波形の音色をわずかに変えたり、トレモロ、ビブラート、ディストーションの量を変えたりする場合に適用することができる。
上述した説明では、フレットセンサ５として、押圧方向、押圧力に応じて抵抗値が変化するセンサを用い、さらにその具体例として、導電ゴムの抵抗値変化を利用した圧力検出機構を用いた。
しかし、上述したセンサに限らず、音高決定操作子への押圧力の押圧方向および押圧力に応じた操作量が出力されるものであれば、何でもよい。例えば、圧電素子を用いてもよい。
【００６８】
一方、撥弦部材７、およびピエゾセンサ７ａは、各弦チャンネル毎に、ユーザによる発音指示を検知できる構造のものであれば何でもよい。したがって、レバーや押圧スイッチでもよいし、また光センサでもよい。例えば、各弦チャンネル毎に出力される光ビームの遮断を検出する。
上述した説明では、音源を有し楽音信号を発音し、MIDIデータを出力する電子楽器に適用した場合について説明した。しかし、いずれか一方の機能だけを有するものでもよい。また、電子楽器に限らず、演奏操作を競うゲーム機器、あるいは、楽音信号を発生する玩具等に適用してもよい。
【００６９】
【発明の効果】
本発明は、上述した説明から明らかなように、音高指定と同時に、この指定音高からのピッチの値を変化させることが可能となり、演奏表現力が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の一形態を適用したギター型電子楽器の構造図である。
【図２】 図１に示した電子楽器の主要部の機能ブロック構成図である。
【図３】 演奏操作入力装置の第１の具体例を説明するためのブロック構成図である。
【図４】 演奏操作入力装置の第２の具体例を説明するためのブロック構成図である。
【図５】 演奏操作入力装置の第１の具体例に使用するフレットセンサ５の一例の模式的説明図である。
【図６】 演奏操作入力装置の第２の具体例に使用するフレットセンサ５の一例の模式的説明図である。
【図７】 演奏操作入力装置の第３の具体例に使用するフレットセンサ５の一例の模式的説明図である。
【図８】 演奏操作入力装置の第４の具体例（本発明の具体例）の説明図であり、図８（ａ）はフレットセンサ５の外形概要図、図８（ｂ）は模式的説明図である。
【図９】 本発明の実施の一形態を実現するためのハードウエア構成の一例を示すブロック構成図である。
【図１０】 メインルーチンおよび演奏操作の検出と演奏制御情報の生成のステップの詳細を示すフローチャートである。
【図１１】 図１０に示した音高値決定ステップの詳細を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
５…フレットセンサ、７…撥弦部材、７ａ…ピエゾセンサ、１１…押圧操作検出回路、１２…トリガ検出回路、１３…演奏制御情報出力部、１４…音源部、１５…ＭＩＤＩデータ作成部、４１…回路基板、４２ａ，４２ｂ，５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ，２０２ａ，２０２ｂ，２０４ａ，２０４ｂ，２０８ａ，２０８ｂ，２１０ａ，２１０ｂ…カーボン接点、４３，２０３，２０５，２０９，２１１…導電ゴム接点、４４…基底部、４５…押圧ボタン部、４６…ユーザの指、４７ａ，４７ｂ、４７ｃ…導体
Claims (1)
- 複数のチャンネル毎に複数個が隣設して配列され、個々に音高が割り当てられて、ユーザの押圧操作の有無とともに、該押圧操作の態様に応じた操作量を出力する複数の音高指定操作子と、
ユーザの操作により前記チャンネル別に発音指示をする発音指示操作子と、
前記発音指示に応じて前記チャンネル別に発音指示タイミングを出力する発音指示タイミング出力手段と、
前記発音指示タイミングが出力される前記チャンネルに属している前記音高指定操作子に対する前記押圧操作の有無に応じて、前記チャンネル別に音高を決定して出力する音高出力手段と、
前記チャンネル別に決定された前記音高が割り当てられている前記音高指定操作子が出力する前記操作量に応じて、前記チャンネル別に決定された音高からのピッチ変化量を出力するピッチ変化量出力手段、
を有する演奏操作入力装置において、
前記音高指定操作子は、
前記押圧操作の有無を検出するとともに、
前記配列方向に長い形状であって、前記配列方向と該配列方向に直交する方向のいずれの方向にも回動可能である押圧ボタン部と、
前記配列方向に対し斜め方向に設けられた２つの圧力検出機構を有し、
該２つの圧力検出機構の差動出力に応じて、押圧操作が前記直交する方向の押圧操作であれば、前記直交する方向の押圧力を押圧方向を含めて前記操作量として出力し、前記押圧操作が前記配列方向の押圧位置の移動であれば、前記配列方向に沿った押圧位置に応じたものを中心からの方向性を含めて前記操作量として出力するものである、
ことを特徴とする演奏操作入力装置。
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