JP3705175B2

JP3705175B2 - Performance control device

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Publication number: JP3705175B2
Application number: JP2001284666A
Authority: JP
Inventors: 幹生伊藤
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2021-09-19
Also published as: JP2003091285A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばアコースティック楽器のトランペット（以下、単にトランペットという）のように、演奏者が与える口操作量と、複数の操作子の操作状態の組み合わせ、とによって音高が決定される演奏法を模擬する演奏制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トランペットは、輝くような音色を有して魅力的な楽器であるが、その演奏は難しい。演奏者は、マウスピースに押当てた上下の唇を緊張させてその隙間に呼気圧を与えることにより、管の共振周波数の１つに合致する振動音を与えなければならない。このときの演奏者の口の制御状態は、一般にアンブシュア（embouchure）とよばれている。このアンブシュアができるようになるには、長年にわたる熟練を有する。
一方、管の共振周波数は、管長切り替えバルブを開閉する３本のピストン（バルブボタン）の操作状態によって決まる。この操作自体は、少し練習すればできるようになる。しかし、ピストンの操作だけでは音が鳴らないので学習意欲がわかない。
したがって、初心者であっても、ピストンの操作さえできれば、簡単に正確な音高の演奏ができ、かつ、トランペットの教習装置ともなる電子楽器が望まれていた。
【０００３】
ところで、トランペットの運指図には、かえ指も示されている。すなわち、同一の音名の音高を発音させるのに、ピストンの操作状態の異なる組み合わせがある。
かえ指は演奏操作の途中で、指を移し替えしやすくするために用いることができる。また、かえ指での演奏は、基本の運指に比べて音高が少しずれる。したがって、かえ指は、高度な運指のテクニックとして用いられる。
しかし、初心者は、まず基準の運指を習得すべきであり、その際、かえ指の操作を許容しないようにすることが好ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、かえ指を用いない基本運指の習得が容易となるとともに、アコースティック楽器の教習装置ともなる、演奏制御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、演奏制御装置において、奏者の口操作による口操作量を入力する口操作量入力手段と、複数の操作子の操作状態を入力する操作子状態入力手段と、基本運指、または、前記基本運指を含み、前記基本運指による前記複数の操作子の操作状態とは異なる、かえ指操作状態によって前記基本運指の場合と同じ音高を指定できるかえ指可能運指、のいずれか一方を設定する運指設定入力手段と、楽音信号発生装置に対し楽音信号の音高を指定する音高指定手段と、前記楽音信号発生装置に対し楽音信号の発音を指示する発音指示手段を有し、前記基本運指または前記かえ指可能運指に従って、前記複数の操作子の各操作状態の組み合わせに応じて、隣接しない複数の候補音名に対応した複数の候補音高が割り当てられ、かつ、前記各候補音高に対し、該候補音高を含む許容範囲が設定されており、前記音高指定手段は、入力された前記口操作量が、入力された前記複数の操作子の各操作状態の組み合わせに応じて割り当てられた前記複数の候補音高の中の、ある１つの候補音高の前記許容範囲にある音高と所定の対応関係にあるときに、前記ある１つの候補音高を、前記楽音信号の音高として指定し、かつ、前記入力された口操作量が、前記入力された前記複数の操作子の各操作状態の組み合わせに応じて割り当てられた複数の候補音高の前記いずれの許容範囲にある音高とも所定の対応関係にないときには、前記発音指示手段が前記楽音信号の発音を指示することを禁止するものである。
したがって、演奏者は、基本運指と、かえ指可能運指とを切り替えて演奏を練習できる。演奏者が、かえ指を用いない運指で演奏する際に、誤ってかえ指を用いたときには、楽音信号発生装置に発音させないことにより、かえ指を用いたことを演奏者に知らせることができる。
演奏者が与える口操作量が正確でなくても、それが許容範囲内であれば、正しい音名の音高で楽音信号を発音させることができる。
また、演奏者は、複数の操作子の各操作状態の組み合わせと口操作量とによって、楽音信号の音高を指定できるので、操作子の組み合わせだけで音高を指定するよりも、操作子の数を少なくすることができる。
なお、上述した発音指示手段と音高指定手段とは、機能的な手段として記載された構成である。したがって、上述した発音指示手段と音高指定手段とは、１つの具体的な手段が両手段の機能を兼ね備える場合を含む。
本発明の演奏制御装置は、例えば、外部にある楽音信号発生装置にケーブルで接続される単体装置として実施される場合のほか、楽音信号発生装置等と一体化された電子楽器として実施される場合などがある。
【０００６】
請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の演奏制御装置において、音高変更指示手段を有し、前記かえ指可能運指が設定されており、かつ、前記音高指定手段が、前記かえ指操作状態として許容された候補音高を前記楽音信号の音高として指定したときに、前記音高変更指示手段は、前記楽音信号発生装置に対し、前記音高指定手段によって指定された前記楽音信号の音高を、該指定された音高に応じた所定量だけ変更する指示をするものである。
したがって、ある音高がかえ指操作状態で指定されたとき、その音高は、標準の運指によって指定された音高と異なることになり、演奏の表現力を高めることができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明においては、請求項１または２に記載の演奏制御装置において、前記口操作量入力手段は、前記口操作量として、前記演奏者の口操作により発生された振動音の音高を入力するものである。
したがって、振動音の音高は楽音信号の音高と同じ物理量であることから、対応関係が明確である。その結果、操作子の操作を誤らなければ、容易に演奏できる。
演奏者が与える振動音の音高が正確でなくても、それが許容範囲内であれば、正しい音名の音高で楽音信号を発音させることができる。
許容範囲内にあれば、演奏者は、発音された楽音信号を聴くことによって、自然と、候補音高の音高に近づくように振動音の音高を矯正することができる。
具体的には、振動音の音高が、ある候補音高の許容範囲内にあるときに、この候補音高を楽音信号の音高として指定する。または、ある候補音高の許容範囲内の音高から、例えば、オクターブシフトした音高であるときに、この候補音高を楽音信号の音高として指定する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の演奏制御装置をトランペット形状の電子楽器に組み込んで実現する場合の説明図である。
図１（ａ）は外形図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示したマウスピース２の第１の例、図１（ｃ）は第２の例を示す断面図である。
図１（ａ）において、１は本体部であって、外形をトランペットに似せてた電子楽器である。１ａはそのマウス保持部、１ｂはベル部である。２は顎当て部であって、マウス保持部１ａに着脱自在にかつ距離調節自在に装着されている。１４はマイクロホンであって、マウス保持部１ａの根元に互いに連結する固着具１５ａ，１５ｂ，１５ｃによって固着され、顎当て部２に顎を当てると、口の前にマイクロホン１４が位置するように配設される。
３ａ，３ｂ，３ｃは、それぞれ、第１，第２，第３のピストンスイッチであって、電気的なオンオフスイッチであり、トランペットのピストン（バルブボタン）に置き換わるものである。
【０００９】
４は制御部であって、マイクロホン１２（後述）または１４によって入力された振動音の音高（音の高さ、ピッチ）と、第１〜第３のピストンスイッチ３ａ〜３ｃの操作状態の組み合わせ、とに基づいて音高を決定し、この音高の楽音信号を生成し、ベル部１ｂに設けられたスピーカ８から放音させる。イヤホンで楽音信号を聞くこともできるように、制御部４にイヤホンジャックを設けてもよい。
制御部４には、例えば、３個の操作子がある。５は電源スイッチ、６はかえ指可能化スイッチ、７はオクターブ切り替えスイッチである。
９は１２個の発光ダイオード（LED）であって、ベル部１ｂに至る円錐外形面の長手方向に沿って設けられ、発音される音高の１オクターブ内の位置を表示する。
【００１０】
演奏者による振動音の与え方には２つの方法が用意されている。
第１の方法は、演奏者が声帯を使って音声を発声し、この音声をマイクロホン１２，１４で電気的な振動音に変換する。この振動音を、トランペットのアンブシュアによって生成される振動音に代わるものとする。その結果、アンブシュアのできない初心者でも簡単に振動音を与えることができる。
図１（ｂ）は、第１の方法における、入力手段の他の実施例であって、１１は演奏者の唇、１２はマイクロホンである。２１はマウスピースであり、形状をトランペットのマウスピースに似せて構成し、マウス保持部１ａの先端から挿入して係止される。挿入時に、図示しない電気的接続端子によってマウスピース２１中のマイクロホン端子とマウス保持部１ａ中の端子とを接続させ、その信号を制御部４に導く。２１ａは息抜き兼唾液排出穴であり、マウスピース２１のカップ部分に開けられている。
マウスピース２１の右端は開口し、図１（ａ）のマウス保持部１ａに差し込まれた後も、本体部１の適宜の部分に設けられた開口部につなげて、息が流れるようにする。しかし、マウスピース２１の右端を閉じてもよい。
１３はカバーであって、マウスピース２１のカップ部内に網目状の隔壁として設けられ、唾液やゴミなどの異物がマイクロホン１２やマウスピースの奥に行くのを防いでいる。
【００１１】
発音される楽音信号の音高は運指図に従う。各ピストンスイッチ３ａ，３ｂ，３ｃの各操作状態の組み合わせに応じて、隣接しない複数の候補音名に対応した複数の候補音高が割り当てられている。制御部４に内蔵された演奏制御装置は、この複数の候補音高の中から、振動音の音高と一致するなど、前記振動音の音高と所定の対応関係にある前記候補音高を、スピーカ８から出力される楽音信号の音高として指定する。
【００１２】
運指図は、トランペットの運指図に基づくが、図４，図５を参照して後述するように、振動音の音高については、許容範囲を広くしている。したがって、振動音の音高が正確でなくても、楽音信号の音高は、予め設定された正確な音高で発音される。
ただし、運指図から大きく外れれば発音をさせない。加えて、図１（ａ）に示したかえ指可能化スイッチ６で、かえ指不可モードが選択されている場合に、ピストンスイッチ３ａ，３ｂ，３ｃが、運指図にあるかえ指操作状態であれば、発音をさせない。その結果、トランペットの基本運指の教習効果を高めている。
また、演奏者が発声可能な音声の音域は、男声の場合、トランペットの音域よりも低いことを考慮して、図１（ａ）のオクターブ切り替えスイッチ７によって、例えば、振動音の音高を１オクターブ上げた音域に楽音信号の候補音高を設定している。
【００１３】
次に、第２の方法として、演奏者がトランペットのマウスピースと同様なものを用いて、「バズィング」で振動音を発生させる方法を説明する。
図１（ｃ）において、２２はマウスピースであって、トランペットのマウスピースと同一のもの、あるいは特性を若干変更したものを用いる。１４はマイクロホンであって、固着具１５のクリップ部１５ａにより、マウスピース２２の外径に着脱自在に取り付けられる。マイクロホン１４の出力は、ケーブル１６によって図１（ａ）に示した制御部４に入力される。なお、図１（ｃ）に示した固着具１５では、ケーブル１６の根元部を介してマイクロホン１４を取り付けている。
演奏者は、トランペットのマウスピースだけを用いたアンブシュアによって振動を発生させることを、「バズィング」という。この「バズィング」によって空気振動を発生させ、この空気振動をマイクロホン１４で電気信号に変換して振動音を得る。
【００１４】
マイクロホン１４の設置位置は、空気振動を捉えることができるのであれば、図示のようなマウスピース２２の外部近傍である必要はない。マウスピース２２の右端開口に設けてもよいし、カップ内に取り付けてもよい。
マウスパイプ２２は、図１（ｂ）に示したマウス保持部１ａに差し込まれた後も、本体部１の適宜部分に設けられた開口部につながるようにして、息が流れるようにする。また、マウスピース２１の右端は半閉状態でもよい。
スピーカ８から発音される楽音信号の音高は、この「バズィング」による振動音の音高と、ピストンスイッチ３ａ，３ｂ，３ｃの各操作状態の組み合わせ、とによって決定され、また、かえ指可能化スイッチ６、オクターブ切り替えスイッチ７によっても制御されるが、図１（ａ）の場合と同様であるので説明を省略する。
なお、図１（ｂ）に示した音声の入力手段においても、マイクロホン１２に代えて、図１（ｂ），（ｃ）に示したような外付けのマイクロホン１４を用いて音声を入力することができる。
【００１５】
図２は、本発明の演奏制御装置を、サウンドシステムに接続する演奏入力装置に組み込んで実現する場合の説明図である。
図１（ａ）または（ｂ）に示したものと同様に、振動音として演奏者の音声を用いる。
３１は把持部であって、マイクロホンユニットの形状をしている。３１ａはマイクロホン部であって、マイクロホンを内蔵する。この実施の形態では、電気信号に変換された振動音、すなわち、音声信号そのものも、ケーブル３３を介して図示しないサウンドシステムに出力されて放音可能にする。
３２ａ，３２ｂ，３２ｃは第１〜第３の押しボタンスイッチであって、図１の第１〜第３のピストンスイッチ３ａ，３ｂ，３ｃに対応する。
把持部３１には、図１（ａ）に示した制御部４が有する機能のうち、アンプを除いた機能を有する制御回路が内蔵されている。したがって、図１（ａ）に示した、電源スイッチ５，かえ指可能化スイッチ６，オクターブ切り替えスイッチ７を有している。
【００１６】
この演奏入力装置は、出力モード切り替えスイッチ３４を備え、ケーブル３３を介してアンプに出力する信号として、内蔵マイクロホンで入力された音声信号のみを出力する第１モード、内蔵する制御回路の音源部で生成された楽音信号のみを出力する第２モード、上述した音声信号および楽音信号をミキシングして出力する第３モードを選択可能にしている。
この演奏入力装置は、カラオケのマイクロホンユニットとして利用できる。カラオケ演奏中は、第１モードにして、通常のマイクロホンとして使用し、歌唱の開始前、あるいは、歌唱の中断時に、第２モードに切り替えて、演奏者が発生する音声と押しボタンスイッチ３２ａ．３２ｂ，３２ｃとによる、トランペット演奏を行う。
【００１７】
本発明の演奏制御装置を具体的に説明する前に、トランペットの発音原理および運指について説明しておく。
トランペットは、主管と３本のバイパス管、および、３個のピストンによって開閉される３個のバルブを有している。主管の一端にはマウスピースが取り付けられ、他端はベル型の開放端である。ピストンによるバルブ操作により、主管にバイパス管を選択的に結合して、倍音共振周波数系列を切り替える。
単純化して説明すると、いずれのピストンも押さない状態から、第２ピストンを押すことにより音高が半音下がる。また、第１ピストンを押すことにより音高が１音下がり、第３ピストンを押すことにより音高が１音半下がる。複数のピストンを押したときには、各ピストンのみを単独で押さえたときの音高の低下を加算した分だけ音高が低下する。
【００１８】
いずれの操作状態でも、アンブシュアによって、倍音共振周波数系列の１つの共振周波数で管を共振させる。
トランペットは、マウスピースの唇が付けらる端部が閉端、ベル側が開端となる、一端閉の共振構造であるので、本来は奇数次倍音成分で共振する。しかし、共振周波数が高くなるにつれ、ベル内における反射端が開放側に移動することから、共振の倍音成分は整数倍に並ぶ。マウスピース自体の固有共振周波数の影響も大きいが、ここでは説明を省略する。
【００１９】
図３は、現代の短管トランペットの倍音構造と操作子の押圧状態との関係を示す説明図である。
図中、第１〜第３のピストンの押圧状態（８種類）毎に、五線譜上に、発音される音高を、倍音別（第２倍音から第８倍音まで）に示している。図中、音名を記載していない音高は、一般的な運指図では使用されないものである。また、括弧内に音名を記載した音高は、一般的な運指図では「かえ指」として指定されている音高である。
第７倍音は、平均律の規定周波数よりも音高が著しく低くなるので使用されない。第３ピストンを単独で、または、他のピストンとの併用で押す操作状態は、第７倍音以外の倍音でも使用されない場合がある。
【００２０】
上述した説明は、Ｃ管トランペットについて説明しているので、記譜上の音高と実音の音高とが一致する。これに対し、Ｂフラット管（変ロ調）トランペットでは、記譜は同じであるが、実音の音高は、Ｃ管トランペットの音高、すなわち、記譜上の音高よりも、１音下（長２度）の音高を発音する。
「かえ指」は演奏テクニックとして使用される。第１ピストンと第２ピストンとを押した場合に比べ、第３ピストンのみを押した場合、１０セント程度の音高の低下が聞き取れる。例えば、第１ピストンと第２ピストンとを押すのに代えて、第３ピストンを単独で押すことにより、きれいなハーモニーを比較的容易に出せるE₄の発音ができる。
【００２１】
本発明の演奏制御装置では、トランペットと同様な運指で発音音高を決定するが、演奏を容易にするために、演奏者が音声等によって入力する振動音に対する許容範囲を広くして発音音高を決定する。
しかし、演奏者は、両者の音高のずれを聴覚的に感知できるので、楽音信号の音高に合わせて、振動音の音高を、楽音信号の音高（後述するように、１オクターブシフトさせたときには、それから１オクターブシフトした音高）に自然と合わせ込むことができるようになる。したがって、振動音の音高を矯正できるという点でも、教習的効果が高い。
【００２２】
図４は、本発明の演奏制御装置の運指図の第１の例を示す説明図である。「かえ指」を使用しない場合のものである。
図５は、本発明の演奏制御装置の運指図の第２の例を示す説明図である。「かえ指」を使用する場合のものである。
図４において、第１行には、演奏者が入力する振動音の音高を示している。MIDI（Musical Instrument Digital Interface）規格におけるノートナンバの１６進数表記、１０進数表記で示すとともに、オクターブを区別した音名でも示している。一例として、Ｆ^# ₂からＣ₅までの入力音高範囲を示している。
【００２３】
第２行〜第９行には、図１（ａ）に示した第１〜第３ピストンスイッチ３ａ〜３ｃ（図２に示した第１〜第３押しボタンスイッチ３２ａ〜３２ｃでも同様）のうち、演奏者によって押されるスイッチの番号による、操作子状態の組み合わせに応じて、候補音高を丸印で示している。スイッチの番号は、トランペットのピストンの番号に合わせて、演奏者の唇に近い側から１番，２番，３番としている。第６行の３番の単独押圧状態では、候補となる音高がない。
第１０行には、発音音高を、ノートナンバの１６進数表記、１０進数表記、および、オクターブを区別した音名で示している。
第１行の入力音高に比べて、第１０行の発音音高は、１オクターブだけ高くなっている。すなわち、この運指図は、１オクターブシフトアップした場合のものである。
図１（ａ）のオクターブ切り替えスイッチ７に関連して説明したように、男声の場合、発音可能な周波数が低いので、そのままの振動音の音高では、高域の楽音信号を出せない。そのため、１オクターブシフトアップのモードでは、振動音の音高の１オクターブだけ上の音高で楽音信号を発生させる。例えば、入力音高がノートナンバ48のＣ₃であったとき、ノートナンバ60のＣ₄の音高で発音させる。
【００２４】
図３に示したトランペットのピストンと発音音高との関係を比較してわかるように、図４の運指図は、トランペットの発音音域と一致させている。そのため、演奏者が与える振動音の入力音域を、トランペットに与える振動音の入力音域よりも１オクターブ低くする設計をしている。一例として、中央のＣ音（Ｃ₄）を発音させようとする場合、それより１オクターブ低いＣ₃の入力でよいことを可能にしている。
別の方法として、演奏者が与える振動音の入力音域を、トランペットに与える振動音の入力音域と一致させて、発音音域をトランペットの発音音域よりも１オクターブ高くする設計にしてもよい。
バズィングによる振動音の場合には、トランペットと同様に、振動音の音域と楽音信号の音域とを一致させればよい。この場合は、第１行の入力音高を、第１０行に示す発音音高に等しくした運指図を用いることになる。
【００２５】
次に、振動音の音高の許容範囲について説明する。
振動音の音高に許容範囲を設けない場合、第２行〜第９行の各操作子の操作状態において、丸印を付した列の入力音高に対してのみ、第１０行に示した発音音高で楽音信号を発音させる。
このとき、図３に示したトランペットのピストンと発音音高（かえ指を除く）との対応関係と一致する。例えば、第２行に示す、第１〜第３のピストンスイッチ３ａ〜３ｃを押さない状態で、発音可能な候補音高は、Ｃ₄，Ｇ₄，Ｃ₅，Ｅ₅，Ｇ₅，Ｃ₆の音名に対応する。ただし、Ｇ₃は例外であり、これについては後述する。
【００２６】
しかし、演奏者は、音名に対応した音高、例えば、Ａ₄であれば、440Hzで正確に発声したり、バズィングできるわけではない。
したがって、演奏者が与えた振動音の音高を判定する際に、許容範囲を設ける。例えば、上述した候補音高の正規（例えば、１２音平均律、演奏会調）の周波数の上下50セント（半音の1／2）以内の誤差を許容し、この範囲にあれば、発音音高で発音させる。具体的には、振動音の音高を、音名に対応する音高のいずれかに丸め込む（クオンタイズ）判定を行った上で、図４に○印を付した入力音高であるか否かを判定する。
【００２７】
しかし、上下50セントを超えてずれれば、許容範囲を逸脱してしまう。そうすると、発音されない入力音高範囲の方が広いので、初心者にとっては、依然として振動音の音高の調節が難しい。
そのため、各操作子の操作状態の組み合わせにおいて、発音可能な、振動音の音高の上下限とを決めておき、その範囲においては、必ず発音させるようにする。この発音可能な範囲外の入力音高では発音させない、すなわち無音とする。
【００２８】
図示の例では、発音可能な入力音高の下限をノートナンバ42の50セント低い音高にしている。発音可能な入力音高の上限は、第２〜第５行、第７行では、ノートナンバ72の音高の50セント高い音高に、第８行では、ノートナンバ53の音高の50セント高い音高に、第９行では、ノートナンバ52の50セント高い音高に決めている。
直近の候補音高間の境界は、適宜決めればよく、図４では、両矢印の線によって、候補音高で発音させる範囲を示している。例えば、第２行において、ノートナンバ67の音高（入力音高のノートナンバは55）を発音させる範囲は、入力音高が、ノートナンバ52の音高の50セント低い音高からノートナンバ57の音高の50セント高い音高の範囲である。
【００２９】
先に触れたように、第２行目の操作状態の組み合わせにおいて、丸印の付された入力音高のノートナンバ43（発音音高のノートナンバ55）は、トランペットの運指図にはない発音音高である。これは、発音可能な入力音高の範囲をノートナンバ42の50セント低い音高に決めたため、ノートナンバ45の50セント高い音高の範囲までを発音させなければならないので、ノートナンバ55の音高で発音させるように適宜決めた結果である。したがって、この範囲を右に隣接する許容範囲と合わせて、ノートナンバ61の音高の発音をさせてもよい。
上述した説明では、発音可能な入力音高の許容範囲を、候補音高の上下50セントの範囲と、直近の候補音高の間では必ず発音させるという広い範囲という２種類を説明したが、これらの中間的な許容範囲を決めてもよい。
【００３０】
次に、かえ指を許容した場合について説明する。
図５の運指図において、ハッチングを施した丸印が「かえ指」を示している。図３を参照して説明したトランペットのピストンと発音音高との対応関係と一致している。図４と同様に、Ｇ₃は例外である。また、１オクターブシフトアップした場合のものである。バズィングによる振動音の場合には、第１行の入力音高を、第１０行に示す発音音高に等しくした運指図を用いればよい。
第６行に示した、第３ピストンスイッチ３ｃの単独押圧の操作状態は、第５行に示した第１，第２ピストンスイッチ３ａ，３ｃの押圧のかえ指として、新たに発音許容範囲が設けられている。この他、入力音高のノートナンバ55，64，66（発音音高のノートナンバは、それぞれ、67，76，78）にも、かえ指が示され、新たに発音許容範囲が設けられている。
【００３１】
本発明の演奏制御装置を用いて簡単に演奏する場合には、図４に示した、かえ指を用いない基本的な運指図に応じた演奏を行う。本発明の演奏制御装置でトランペットの演奏に近い演奏をする場合には、かえ指を許容する演奏モードとする。運指図から外れた演奏入力では、運指図に合わないことを注意するために発音をさせない。
【００３２】
なお、図４，図５に示した運指図は、Ｃ管トランペットに対応したものである。しかし、図示しない、切り替えスイッチを用いて、Ｂフラット管（変ロ調）トランペットなど、他の移調型トランペットに対応させることもできる。すなわち、図４，図５において、第２行〜第９行はそのままにして、第１行の入力音高および第１０行の出力音高を並行してずらせればよい。
トランペットは、平均律の規定周波数からの差が比較的大きい楽器である。したがって、図４，図５に示した発音音高も、平均律の規定周波数とするのではなく、トランペットが実際に発音する音高に合わせてもよい。
また、トランペットでは、かえ指による発音時には、かえ指によらない基準運指時に比べ、発音音高が異なるものとなるので、本発明の演奏制御装置においても、かえ指時に同様な音高制御を行うとよい。
【００３３】
図６は、本発明の演奏制御装置が組み込まれた電子楽器のブロック構成図である。演奏制御装置、音源装置など、機能ブロック毎に分割した装置として実施する場合も説明するために、単体の電子楽器では特に必要としないインターフェースを有している。
図中、図１と同様な部分には同じ符号を付している。
大きく分けて４個のユニットから構成されている。４１は入力音高検出部、４２は操作子操作状態検出部、４３は発音音高決定部、４４は音源部、４５はサウンドシステムである。
発音音高決定部４３は、楽音信号を発生する音源部４４に対し楽音信号の発音を指示する発音指示手段と、発音される楽音信号の音高を指定する音高指定手段とを兼ね備えた発音指示および発音音高指定手段である。しかし、両手段の機能を個別の手段で実現してもよい。
マイクロホン１２または１４は、入力音高検出部４１に対し、取り外し自在である。第１〜第３のピストンスイッチ３ａ〜３ｃ、かえ指可能化スイッチ６、オクターブ切り替えスイッチ７等は、操作子操作状態検出部４２に対して接続自在なリモートスイッチにすることができる。スピーカ８は、サウンドシステム４５に対して接続自在である。
【００３４】
入力音高検出部４１において、演奏者が発生させた振動音は、マイクロホン１２または１４によって電気信号に変換され、入力アンプ５１によって増幅され、ピッチ検出部５２およびレベル検出部５３に入力される。
ピッチ検出部５２は、振動音のピッチ（音高）を検出し、その数値データを音高判定部５４に出力する。このピッチ検出は、楽音や音声の分析技術として種々のものが知られているので、具体的な構成の説明は省略する。
最も簡単な方法は、振動音のゼロクロス点間の時間を検出すればよい。正確にはスペクトル解析を行えばよい。
その際、入力される振動音には、ノイズや、人声音のフォルマント周波数が含まれる。したがって、これらの周波数成分を除去して、ピッチ検出精度を上げるために、ローパスフィルタあるいはノッチフィルタなどを設けるとよい。
【００３５】
一方、レベル検出部５３は、例えば、包絡線検波によって、振動音の振幅レベル、いわゆるエンベロープを検出する。この振幅レベルが第１の閾値を上に超えたときに発音開始を行い、この振幅レベルが第２の閾値（第１の閾値よりも小さくしてヒステリシスを持たせる）を下回ったときに発音を終了させる。
すなわち、ノートオン、ノートオフを出力する。
また、ノートオンが継続中にレベルを検出して、楽音信号の出力特性を制御するのに用いる。
レベル検出は、マイクロホン１２または１４の出力ではなく、従来より、ブレスコントロール型の電子管楽器で用いられているような、息圧センサを設けて、この出力を検出してレベル信号としてもよい。
【００３６】
音高判定部５４は、ピッチ検出部５２で検出されたピッチを、１２音平均律の音名の規定音高のいずれかに丸め込むことにより、音高の判定を行う。音高判定部５４は、MIDI規格のノートナンバを用いて音高を出力する。
MIDIインターフェース５５は、発音開始時に、ノートナンバを含むノートオンのMIDIメッセージを、発音音高決定部４３のMIDIインターフェース６１に転送する。レベルをベロシティ値として一緒に出力することもできる。
発音終了時には、ノートナンバを含むノートオフのMIDIメッセージを転送する。
ノートオンが継続中、所定のタイミングでレベルを転送するために、コントロールチェンジのMIDIメッセージを転送する。
【００３７】
操作子操作状態検出部４２において、第１〜第３のピストンスイッチ３ａ〜３ｃのオン／オフ状態を、ピストンスイッチ操作状態検出部５６で検出する。
かえ指可能化スイッチ６のオン／オフ状態は、かえ指可能化スイッチ操作状態検出部５７で検出する。
オクターブ切り替えスイッチ７の切り替え状態は、オクターブ切り替えスイッチ操作状態検出部５８で検出する。
インターフェース５９は、各検出部の出力を発音音高決定部４３のインターフェース６０に転送する。
【００３８】
発音音高決定部４３において、MIDIインターフェース６１から入力される入力音高は、オクターブシフト部６２に入力される。インターフェース６０から入力されるオクターブ切り替えスイッチ７の切り替え状態は、オクターブシフト部６２の制御入力とされ、オクターブシフトをさせないか、あるいは所定量だけオクターブシフトされたノートナンバを出力させる。
インターフェース６０から入力される第１〜第３のピストンスイッチ３ａ〜３ｃの操作状態、およびオクターブシフト部６２が出力するノートナンバは、運指テーブル６３の参照入力とされる。オクターブシフト部６２および運指テーブル６３によって、図４，図５に示される運指図に従った入力音高から発音音高への変換を行う。
【００３９】
運指テーブル６３は、ROM（Read Only Memory）等を用いて、入力された操作子の操作状態を表す３ビットの数値と、オクターブシフト部６２が出力するノートナンバの数値とから、読み出しアドレスを決定し、図４あるいは図５に示された運指図に従った音高を、ノートナンバとして読み出す。
インターフェース６０から入力される、かえ指可能化スイッチ６のオン／オフ状態は、運指テーブル６３の変換条件入力となり、図４，図５のいずれの運指図に従うかを、かえ指可能化スイッチ６のオン／オフ状態によって切り替える。
【００４０】
なお、上述した説明では、発音する音域が、トランペットで発音する音域と一致するようにしている。
しかし、振動音の入力音域が、トランペットに与える振動音の音域と一致するように、振動音の入力音高のノートナンバを、直接に運指テーブル６３に入力し、かつ、運指テーブルの出力音高をオクターブシフトさせて音源部４４に出力するようにしてもよい。
また、図２のようにカラオケ演奏に適したものとするために、オクターブシフト部６２において、演奏者が発声した音声信号のノートナンバを変更して任意の調和関係にある音高に変換してから、運指テーブル６３に出力してもよい。
これに代えて、運指テーブル６３の出力側においてノートナンバを変更して任意の調和関係にある音高に変換してもよい。
【００４１】
LED駆動制御部６４は、運指テーブル６３から出力されるノートナンバに基づいて、オクターブの違いを区別しない音名を検出して、対応する１２個のLED９のうちの１個を点灯させる。音名をわかりやすく表示するため、LEDの横に音名を印刷してもよいし、白鍵音と黒鍵音のLEDを大小異なるようにしてもよい。
入力音高が運指図に定められた正確な音高である場合と、正確な音高ではないが、許容範囲にある場合とを区別して、LED９の発光色を変更してもよい。
この判定は、運指テーブル６３から出力されるノートナンバが、運指テーブル６３に入力されるノートナンバと比較すれば可能である。
一致していれば、LED９の発光色を例えば「緑」とする。運指テーブル６３から出力されるノートナンバが、入力されたノートナンバよりも小さければ、LED９の発光色を「赤」とする。逆に、運指テーブル６３から出力されるノートナンバが、入力されたノートナンバよりも大きければ、LED９の発光色を「青」とする。
【００４２】
MIDIインターフェース６５は、MIDIインターフェース６１から入力されたノートオン、あるいは、ノートオフのMIDIメッセージが有していたノートナンバを、運指テーブル６３から出力されるノートナンバに書き換えて、音源部４４のMIDIインターフェース６６に転送する。
また、MIDIインターフェース６１からコントロールチェンジが入力されたときには、そのまま転送する。
【００４３】
図７は、図６に示したオクターブシフト部６２の一具体例のブロック構成図である。上述した説明では、１オクターブシフトアップの例を説明したが、この図では、２オクターブシフトアップ、１オクターブシフトダウンも可能な例を示している。
図中、７１はセレクタ、７２は値「−１２」が設定されたレジスタ、７４は値「＋１２」が設定されたレジスタ、７６は値「＋２４」が設定されたレジスタ、７３，７５，７７は加算器である。
運指テーブル６３から出力されたノートナンバは、セレクタのＢ端子、および、加算器７３，７５，７７の入力端子の一方に入力される。
加算器７３は、運指テーブル６３から出力されたノートナンバとレジスタ７２の数値「−１２」とを加算して、セレクタ７１のＡ端子に出力する。加算器７５は、運指テーブル６３から出力されたノートナンバとレジスタ７４の数値「＋１２」とを加算して、セレクタ７１のＣ端子に出力する。加算器７７は、運指テーブル６３から出力されたノートナンバとレジスタ７６の数値「＋２４」とを加算して、セレクタ７１のＡ端子に出力する。
セレクタ７１は、オクターブ切り替えスイッチ７による設定状態を示すデータによって、Ａ端子〜Ｄ端子の入力の１つを選択して、MIDIインターフェース６５に出力する。
【００４４】
図８は、図６に示した運指テーブル６３の一具体例のブロック構成図である。図中、８１は図４の運指図に対応する、かえ指不可の運指テーブル、８２は図５の運指図に対応するかえ指可能の運指テーブルである。８３はセレクタである。
図８においては、図６に示した運指テーブル６３として、２個のテーブルを用い、参照入力は共通に入力して、セレクタ８３によっていずれか一方からノートナンバを出力する。即ち、スイッチ６が「ハイ；”１”」のとき、テーブル８２側をセレクトする。
さらに、上述したオクターブシフト部６２を設ける代わりに、シフトさせるオクターブ量毎に、運指テーブルを用意して、オクターブ切り替えスイッチの操作状態によって切り替えてもよい。
【００４５】
かえ指可能運指テーブル８２のみを使用し、かえ指不可の場合は、かえ指の操作状態は論理回路で検出し、かえ指可能運指テーブル８２の出力を用いないようにしてもよい。かえ指操作状態を、典型的な第３ピストンスイッチ３ｃの単独押圧のみに限ることができる。この場合、特に、かえ指の操作状態は論理回路で簡単に検出できる。
さらに、運指テーブル自体を、ROMで構成する代わりに論理回路を用いて構成してもよい。入力音高を入力条件として、出力音高を選択する。
上述した「かえ指」による音高指定と標準の運指による音高指定の違いを出すために、「かえ指」によって音高を指定したときには、規定音高からずらせるとよい。この音高の変更を行うには、MIDIメッセージとしてピッチベンドを用いればよい。ピッチベンド量を、出力音高とともに運指テーブル６３に登録しておけばよい。
【００４６】
図６に戻り、音源部４４において、楽音信号発生部６７は、MIDIインターフェース６６にノートオンが入力されると、これに含まれたノートナンバの音高の楽音信号を発生してDSP６８に出力する。
ノートオフのMIDIメッセージが入力されると、楽音信号の発生を停止させる。
ノートオン中は、MIDIインターフェース６６にコントロールチェンジが入力されると、これに含まれたレベルをDSP６８に出力する。ノートオンのMIDIメッセージにレベルがベロシティとして含まれている場合には、これもDSP６８に出力する。
【００４７】
音源方式としては種々のものが知られている。ブラス演奏用の物理モデル音源があるが、必ずしもこれを使用する必要はない。波形メモリ音源方式、ＦＭ音源方式でもよい。
DSP６８は、楽音信号発生部６７で生成された楽音信号の振幅レベルを制御するとともに、残響音を付加してサウンドシステム４５のアンプ６９に出力する。アンプ６９の出力はスピーカ８から音響信号として出力される。
【００４８】
上述したブロック構成図において、単体楽器としない場合は、入力音高検出部４１、操作子操作状態検出部４２、発音音高決定部４３、音源部４４、サウンドシステム４５のユニットに分離したり、一部の複数のユニットを一体化したりすることもできる。
入力音高検出部４１および発音音高決定部４３を一体化した場合には、MIDIインターフェース５５，６１を省略できる。音高判定部５４を省略して、ピッチ検出部５２が出力するピッチデータから、演算により、直接的に、運指テーブル６３が出力する発音音高を出力することもできる。
検出部４２および発音音高決定部４３を一体化した場合には、インターフェース５９，６０を省略することができる。
発音音高決定部４３および音源部４４を一体化した場合には、MIDIインターフェース６５，６６を省略することができる。
【００４９】
図６〜図８に示した機能ブロックは、相当の部分をハードウエアロジックで実現できるが、信号処理的な部分は、汎用CPU（Central Processing Unit）やDSP（Digital Signal Processor）によって容易に実現できる。以下、汎用のCPUを用いて本発明の演奏制御装置を実現する構成例を説明する。
図９は、本発明の演奏制御装置を実現するためのハードウエア構成図である。
図９（ａ）は、単体型の電子楽器として実現する場合の、図９（ｂ）はパーソナルコンピュータに入力装置部分を接続して実現する場合のハードウエア構成図である。
図９（ａ）において、９１はバス、９２はCPU、９３はROM、９４はRAM（Random Access Memory）、９５はアナログ入力インターフェース、９６は設定操作子、９７は表示器、９８は外部記憶装置、９９は外部接続インターフェース、１００は音源回路、１０１はサウンドシステムである。
【００５０】
バス９１には、各ハードウエアブロックが接続されて、相互のデータを転送する。CPU９２は、ROM９３に記憶されたプログラムを読み出し、RAM９４をワーキングエリアとして実行することにより、電子楽器としての動作を実行する。
ROM９３には、図６に示した運指テーブル６３など、パラメータを変換するテーブル、自動演奏用の楽曲データなどが記憶されている。
演奏者によって形成された振動音は、マイクロホン１２，１４から入力され、アナログ入力インターフェース９５において、A/D変換されてバス９１に入力される。
第１〜第３ピストンスイッチ３ａ〜３ｃのオン／オフ出力、および設定操作子９６の出力もバス９１に入力される。
【００５１】
設定操作子９６は、図１では、かえ指可能化スイッチ６やオクターブ切り替えスイッチ７であるが、楽音信号の音色設定や効果の設定、自動演奏の設定と、開始／停止の操作など、電子楽器が一般に有する設定操作子を有してもよい。
表示器９７は、図１に示した、１オクターブ内の音名を表示するLED９のほか、設定された音色や効果等の設定メニューの表示、演奏の動作モードなどの一般的な表示を行う液晶表示パネルLCDを有してもよい。
【００５２】
外部記憶装置９８として、ＩＣメモリカードの記録再生装置やフレキシブル磁気ディスク駆動装置を備えてもよい。これらの記録媒体を介して、演奏を外部装置で再生したり、外部装置で作成された曲データを再生したりすることができる。また、振動音の音高と複数の操作子の操作状態の組み合わせとを入力して、楽音信号を生成するプログラムを、外部記憶装置９８の記録媒体に記憶しておき、これを実行するようにしてもよい。
外部接続インターフェース９９は、MIDIインターフェース、RS-232C、USB（Universal Serial Bus）、あるいは1EEE1394などのインターフェースである。演奏データの入出力を、外部接続された電子楽器やパーソナルコンピュータとの間で行うことができる。
【００５３】
音源回路１００は、図６に示した、楽音信号発生部６７、DSP６８に相当し、デジタル信号をアナログ信号に変換してサウンドシステム１０１に出力する。サウンドシステム１０１では音量が制御される。
図６に示した、ピッチ検出部５２、音高判定部５４などの機能は、CPU９２がプログラムを実行することにより行うが、これらの機能を実行する専用のDSPを用いてもよい。図６に示した運指テーブル６３は、ROM９３に代えてRAM９４に記憶してもよい。外部記憶装置１００の記録媒体から、あるいは、外部接続インターフェース１０１からRAM９４に記憶させる。
【００５４】
一方、図９（ｂ）においては、入力装置部分を接続し、パーソナルコンピュータのCPU１１２を用いて機能を実行する。
１１１はバス、１１２はCPU、１１３はROM、１１４はRAMである。１１５はアナログ入力インターフェースである。
１１６はキーボード，マウスであって、図９（ａ）の設定操作子９６の機能も有し、図１のかえ指可能化スイッチ６、オクターブ切り替えスイッチ７を含む。図９（ａ）に示した設定操作子９６の機能も有する。１１７は表示装置であって、CRT（Cathode Ray Tube）や液晶ディスプレイ等である。
１１８は外部記憶装置であって、ハード磁気ディスク、CD-ROM（Compact Disc Read Only Memory）、フレキシブル磁気ディスク（FD）などである。このパーソナルコンピュータは、音源回路１２２、サウンドシステム１２３を持ち、電子楽器の機能を有する。
【００５５】
ROM１１３には、基本入出力システム（BIOS）やオペレーティングシステム（OS：Operating System）起動プログラムが記憶されている。CPU１１２は、外部記憶装置１１８のハード磁気ディスクに記憶されたOSおよびアプリケーションプログラムをRAM１１４にロードして処理を行う。
RAM１１４には、図６に示した運指テーブル６３を記憶する領域も設けられる。
CPU１１２は、OSを実行して、キーボード，マウス１１６、表示装置１１７、外部記憶装置１１５を制御してコンピュータの全体の動作制御を行う。
【００５６】
音源回路１１８は、図６に示した楽音信号発生部６７およびDSP６８を有して、ハードウエア構成で実現するほか、CPU１１２がソフトウエア音源プログラムを実行して生成した楽音信号を、D/A変換器でアナログ信号にしてサウンドシステム１２２に出力する場合もある。
通信インターフェース１２１は、演奏データを、インターネット上のパーソナルコンピュータやサーバから、ダウンロードやストリーミング再生するほか、これらにアップロードする。
本発明を実現するためのアプリケーションプログラムや、図６に示した運指テーブルなどの各種データは、外部記憶装置１１８に装填されるCD-ROM等の外部記憶媒体からハード磁気ディスク記憶しておくか、通信インターフェース１２１を介してサーバからハード磁気ディスクにダウンロードする。
【００５７】
図１０〜図１２は、CPUがプログラム実行することにより演奏入力機能を実現する場合の動作を説明する第１〜第３のフローチャートである。
すなわち、演奏者により与えられた振動音を入力するとともに、第１〜第３のピストンスイッチ３ａ〜３ｃの操作状態を検出し、音源部４４に対してMIDIメッセージを送出する演奏入力部分の動作である。説明を簡単にするため、オクターブシフトの処理、および、かえ指を可能化するか否かの判定処理を省略している。
MIDIメッセージを送出する点を除けば、図９（ａ），図９（ｂ）に示したCPU９２または１１２も同様の処理を行えばよい。
電源がオンで開始し、電源が断になるまで、繰り返し実行されるものとして説明するが、電子楽器のメインの処理フローの一部に埋め込んだり、タイマー割り込み処理で実行したりしてもよい。
【００５８】
図１０のＳ１３１において、マイクロホンから入力された振動音の入力レベルLevelを取り込む。Ｓ１３２において、入力レベルLevelが所定値以上であるか否かを判定し、そうであればＳ１３３に処理を進め、そうでなけれはＳ１３１に戻って処理を繰り返す。
Ｓ１３３において、マイクロホンから入力された振動音のピッチ検出データを取り込む。Ｓ１３４において、ピッチ検出データに音名に対応する音高への丸め込み処理を行うことにより、入力ノートナンバNotenuminを判定する。
Ｓ１３５において、図１２に示した操作子操作状態検出処理を行い、ピストンスイッチ操作状態（運指データ）p1〜p3を得る。
【００５９】
図１２のＳ１６１において、ピストンスイッチ３ａのオンイベントがあるか否かを判定し、あればＳ１６２に処理を進め、変数p1を１としてＳ１６３に処理を進め、なければ直ちにＳ１６３に処理を進める。
Ｓ１６３において、ピストンスイッチ３ａのオフイベントがあるか否かを判定し、あればＳ１６４に処理を進め、変数p1を0に戻してＳ１６４に処理を進め、なければ直ちにＳ１６５に処理を進める。
Ｓ１６５〜Ｓ１７２においては、ピストンスイッチ３ｂ，３ｃについて同様の処理を行い、変数p1，p2，p3の値を決定して図１０のＳ１３６に戻る。
【００６０】
図１０のＳ１３６において、ピストンスイッチ操作状態（運指データ）p1〜p3、入力ノートナンバNotenuminに応じて、図４または図５に示された運指図に対応した運指テーブルを参照し、出力ノートナンバNotenumoutを決定する。ここで、図４または図５に示した運指図で出力ノートナンバが指定されていない無音の領域であるときには、出力ノートナンバNotenumoutを、特別の値、例えば0とする。この他、運指図の発音可能範囲の上下限を超える場合も、同様に無音の領域として、出力ノートナンバNotenumoutを特別の値にする。
Ｓ１３７においては、直前のＳ１３６で運指テーブルの無音領域が指定されたか否かを、上述した例では、Notenumout＝0であるか否かによって判定する。
そうであればＳ１３１に処理を戻し、そうでなければ、ノートオンを音源部に出力するＳ１３８以降のステップに進める。
【００６１】
Ｓ１３８において、出力ノートナンバNotenumoutをラスト出力ノートナンバLastNotenumoutとして保持させる。
Ｓ１３９において、ラスト出力ノートナンバLastNotenumoutから、１オクターブ内の音名(C〜B）を求め、12個のLEDの中で、この音名に対応するものを点灯させる。
Ｓ１４０において、ノートオンのMIDIメッセージを音源部に出力する。このノートオンのMIDIメッセージには、ラスト出力ノートナンバLastNotenumoutが含まれる。加えて、ベロシティとして、Ｓ１３１において取り込まれた入力レベルLevelを含ませてもよい。
【００６２】
Ｓ１４１において、入力レベルLevelを取り込む。Ｓ１４２において、入力レベルLevel が所定値以上であるか否かを判定する。
所定値以上であれば、ノートオンが継続中であるとして、次の図１１に示すＳ１４５に処理を進める。
そうでなければ、Ｓ１４３に進めて、先にＳ１３９において点灯させたLEDを消灯させ、Ｓ１４４において、ノートオフのMIDIメッセージを音源部に出力する。ノートオフには、ラスト出力ノートナンバLastNotenumoutが含まれる。Ｓ１４４の処理を終えれば、Ｓ１３１に処理を戻して、再び、マイクロホンの入力レベルLevelを取り込む。
【００６３】
図１１のＳ１４５において、入力レベルLevelを取り込む。
Ｓ１４６において入力レベルLevelを音源部に出力する。出力の方法としては、コントロールチェンジのMIDIメッセージを用いればよい。
Ｓ１４７において、ピッチ検出データを取り込み、Ｓ１４８において、Ｓ１３４と同様に入力ノートナンバNotenumNinを判定する。
Ｓ１４９において、図１２に示した操作子操作状態検出処理を行い、Ｓ１５０において、Ｓ１３６と同様に、ピストンスイッチ操作状態（運指データ）p1〜p3、入力ノートナンバNotenuminに応じて、運指テーブルを参照し、出力ノートナンバNotenumoutを決定する。
【００６４】
Ｓ１５１において、Ｓ１３７と同様に、直前のＳ１５０で運指テーブルの無音領域が指定されたか否かを判定する。
そうであればＳ１５２に処理を進め、そうでなければＳ１５４に処理を進める。
Ｓ１５２において、先のＳ１３９、または、後述するＳ１５８において点灯させたLEDを消灯させ、Ｓ１５３において、ノートオフのMIDIメッセージを音源部に出力する。ノートオフには、ラスト出力ノートナンバLastNotenumoutが含まれる。Ｓ１５３の処理を終えれば、図１０のＳ１３１に処理を戻して、再び、マイクロホンの入力レベルLevelを取り込む。
【００６５】
Ｓ１５４において、出力ノートナンバNotenumoutがラスト出力ノートナンバLastNotenumoutと一致するか否かを判定する。一致するときには、図１０のＳ１４１に処理を戻して、ノートオンが継続中の処理を行う。
一致しないときにはＳ１５５に処理を進める。一致しないということは、演奏者が振動音（音声）を与え続けている状態で、振動音の音高を変更したか、あるいは、第１〜第３のピストンスイッチ３ａ〜３ｃの押し替え操作をしたことを意味する。
【００６６】
Ｓ１５５において、出力ノートナンバNotenumoutを、ラスト出力ノートナンバLastNotenumoutとして保持させ、Ｓ１５６において、先のＳ１３９、または、後述するＳ１５８において点灯させたLEDを消灯させる。
Ｓ１５７において、ノートオフのMIDIメッセージを音源部に出力する。このノートオフには、Ｓ１５５において書き換えられる前の、ラスト出力ノートナンバLastNotenumoutが含まれる。
Ｓ１５８においては、Ｓ１３９と同様に、Ｓ１５５において書き換えられた後のラストノートナンバLastNotenumoutから、１オクターブ内の音名(C〜B）を求め、12個のLEDの中で、この音名に対応するものを点灯させる。
Ｓ１５９において、ノートオンのMIDIメッセージを音源部に出力する。このノートオンには、Ｓ１５５において書き換えられた後の、ラスト出力ノートナンバLastNotenumoutを含む。
Ｓ１５９の処理が終了すれば、Ｓ１４１に戻って、再び、ノートオンの継続中の処理を行う。
【００６７】
上述したフローチャートにおいて、Ｓ１４６における、入力レベルLevel検出によるコントロールチェンジは必ずしも必要としない。
例えば、ノートオン時に上述したレベルをベロシティとして音源部に転送するだけでも、楽音信号のレベル制御が可能である。
また、ノートオン中は、Ｓ１４６を通過するたびに、コントロールチェンジを音源部に出力している。しかし、前回のステップＳ１４６において検出されたレベルから、所定値以上の変化があったときにだけ、コントロールチェンジを出力したり、このステップＳ１４６を複数回通過したときにのみ、コントロールチェンジを出力したりしてもよい。
【００６８】
コントロールチェンジで楽音信号の出力特性の何を変更するかは、これに含まれるコントロールナンバを設定することによって、ユーザが自由に決めることができる。
トランペットの場合、強奏によって倍音数が増加するので、例えば、レベルによって、音量レベルとフィルタのカットオフ周波数とを制御するとよい。なお、制御対象とする出力特性は、MIDIメッセージを受信する音源部側で任意に設定変更してもよい。
【００６９】
上述した説明では、トランペットをモデルとした演奏制御装置について説明した。しかし、運指はトランペットの運指に忠実に従う必要はない。また、音源部の音色もトランペットに制約されない。
トランペットと同様に、リップ・リードであり、かつ、運指によって共鳴の倍音成分を決める、コルネット、ホルン、チューバ等の金管楽器の音色を用いたり、その他、自由に音色を選択して演奏すればよい。
演奏者が声帯からの音声で入力音高を与える場合、発音する母音や子音を変えたり、発音の仕方によって、楽音信号のノートオンやノートオフのタイミング、あるいは、音量レベルを自由に変更したりすることができる。
【００７０】
上述した説明では、トランペットをモデルにしたので、演奏者の与える振動音の音高と操作子操作状態の組み合わせとによって楽音信号の音高を決定している。
従来、リコーダに類似した外観の電子管楽器が知られている。この電子管楽器では、演奏者の息圧を検出してノートオンとノートオフとを決定し、発音音高は、操作子の運指によって決めている。
そこで、演奏者の与える振動音の音高に代えて、演奏者の与える息圧のレベルを採用し、息圧のレベルと操作子操作状態の組み合わせとによって楽音信号の音高を決定してもよい。
この場合、例えば、息圧のレベルが第１の閾値を上に超えたときに発音開始を行い、この息圧のレベルが第２の閾値（第１の閾値よりも小さくしてヒステリシス特性を持たせる）を下回ったときに発音を終了させればよい。すなわち、ノートオン、ノートオフを出力する。
【００７１】
【発明の効果】
本発明は、上述した説明から明らかなように、かえ指を用いない基本運指の習得が容易となるとともに、アコースティック楽器の運指練習装置ともなるという効果がある。
手指による操作子の操作状態以外に、演奏者の与える息圧などの口操作量を入力に用いているので、操作子の数を少なくすることができるという効果がある。
その結果、操作子入力部分の設置面積が小さいので、リコーダ型の電子管楽器よりも小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の演奏制御装置をトランペット形状の電子楽器に組み込んで実現する場合の説明図である。
【図２】本発明の演奏制御装置を、サウンドシステムする演奏入力装置に組み込んで実現する場合の形態の説明図である。
【図３】現代の短管トランペットの倍音構造と操作子の押圧状態との関係を示す説明図である。
【図４】本発明の演奏制御装置の運指図の第１の例を示す説明図である。
【図５】本発明の演奏制御装置の運指図の第２の例を示す説明図である。
【図６】本発明の演奏制御装置が組み込まれた電子楽器のブロック構成図である。
【図７】図６に示したオクターブシフト部の一具体例のブロック構成図である。
【図８】図６に示した運指テーブルの一具体例のブロック構成図である。
【図９】本発明の演奏制御装置を実現するためのハードウエア構成図である。
【図１０】演奏入力機能をCPUがプログラム実行することにより実現する場合の動作を説明する第１のフローチャートである。
【図１１】演奏入力機能をCPUがプログラム実行することにより実現する場合の動作を説明する第２のフローチャートである。
【図１２】演奏入力機能をCPUがプログラム実行することにより実現する場合の動作を説明する第３のフローチャートである。
【符号の説明】
１…本体部、２，２１，２２…マウスピース、２１ａ…息抜き兼唾液排出穴、３ａ，３ｂ，３ｃ…第１，第２，第３のピストンスイッチ、４…制御部、１２，１４…マイクロホン、５…電源スイッチ、６…かえ指可能化スイッチ、７…オクターブ切り替えスイッチ、８…スピーカ、９…発光ダイオード、１１…演奏者の唇、１３…カバー、１５…固着具、３１…把持部、３１ａ…マイクロホン部、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…第１〜第３の押しボタンスイッチ、３４…出力モード切り替えスイッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a performance method in which the pitch is determined by the combination of the mouth operation amount given by the performer and the operation states of a plurality of controls, such as a trumpet for an acoustic instrument (hereinafter simply referred to as a trumpet). The present invention relates to a performance control apparatus to be simulated.
[0002]
[Prior art]
The trumpet is an attractive instrument with a shining tone, but its performance is difficult. The performer must give a vibrating sound that matches one of the resonance frequencies of the tube by tensioning the upper and lower lips pressed against the mouthpiece and applying an expiratory pressure to the gap. The control state of the performer's mouth at this time is generally called embouchure. To be able to do this embouchure, he has many years of skill.
On the other hand, the resonance frequency of the pipe is determined by the operating state of the three pistons (valve buttons) that open and close the pipe length switching valve. This operation itself can be done with a little practice. However, since the sound does not sound only by the operation of the piston, the willingness to learn is not understood.
Therefore, there is a demand for an electronic musical instrument that can be easily played with accurate pitches and can be used as a trumpet training device even if a beginner can operate the piston.
[0003]
By the way, the trumpet's fingering instruction also shows a finger. In other words, there are different combinations of piston operating states to generate the pitch of the same pitch name.
The frog fingers can be used to make it easier to transfer fingers during the performance operation. Also, the performance with a finger is slightly different from the basic fingering. Therefore, the finger is used as an advanced fingering technique.
However, the beginner should first learn the standard fingering, and at that time, it is preferable not to allow the operation of the finger.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and it is an object of the present invention to provide a performance control device that facilitates acquisition of basic fingering without using a finger and is also a learning device for an acoustic instrument. Is.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in the performance control device, the mouth operation amount input means for inputting the mouth operation amount by the player's mouth operation, and the operator state for inputting the operation states of the plurality of operators in the performance control device. The input means includes the basic fingering or the basic fingering, and has the same pitch as in the case of the basic fingering depending on the finger operating state, which is different from the operating state of the plurality of operating elements by the basic fingering. Fingering setting input means for setting any one of the finger fingers that can be specified, a pitch specifying means for specifying the pitch of the tone signal for the tone signal generator, and a tone for the tone signal generator Providing sound generation instruction means for instructing sound generation of a signal, and corresponding to a plurality of non-adjacent candidate pitch names according to combinations of operation states of the plurality of operators according to the basic finger or the finger that can be moved Multiple candidate pitches An allowable range including the candidate pitches is set for each of the candidate pitches, and the pitch designating unit is configured to input the mouth operation amount to the plurality of input operations. When there is a predetermined correspondence with a pitch within the allowable range of a certain candidate pitch among the plurality of candidate pitches assigned according to a combination of each operation state of the child, A plurality of candidate pitches are designated as pitches of the musical tone signal, and the input mouth operation amount is assigned in accordance with a combination of operation states of the input operation elements. When there is no predetermined correspondence with the pitches in any of the allowable ranges of the candidate pitches, the tone generation instruction means is prohibited from instructing the pronunciation of the musical tone signal.
Therefore, the performer can practice the performance by switching between the basic fingering and the fingering that can be changed. When a performer performs a fingering operation without using a finger, if the player mistakenly uses the finger, the musical tone signal generator can not be used to notify the player that the finger has been used. .
Even if the amount of mouth operation given by the performer is not accurate, if it is within the allowable range, the musical tone signal can be generated with the pitch of the correct pitch name.
In addition, the performer can specify the pitch of the musical tone signal by the combination of the operation states of the plurality of controls and the amount of mouth operation, so it is possible to specify the pitch of the controls rather than specifying the pitch only by combining the controls. The number can be reduced.
Note that the above-described sound generation instruction means and pitch designation means are described as functional means. Therefore, the above-described sound generation instruction means and pitch designation means include a case where one specific means has the functions of both means.
The performance control device of the present invention is implemented, for example, as a single device connected to an external musical tone signal generator by a cable, or as an electronic musical instrument integrated with a musical tone signal generator, etc. and so on.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the performance control device according to the first aspect of the present invention, the performance control device further includes a pitch change instruction unit, wherein the changeable finger is set, and the pitch designation unit is The pitch change instruction means is specified to the musical tone signal generator by the pitch specifying means when the candidate pitch allowed as the finger operation state is designated as the pitch of the musical tone signal. In addition, an instruction is given to change the pitch of the musical tone signal by a predetermined amount corresponding to the designated pitch.
Therefore, when a certain pitch is designated in the state of the finger operation, the pitch is different from the pitch designated by the standard fingering, and the performance expressiveness can be enhanced.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, in the performance control device according to the first or second aspect, the mouth operation amount input means uses the vibration sound generated by the player's mouth operation as the mouth operation amount. The pitch is input.
Therefore, since the pitch of the vibration sound is the same physical quantity as the pitch of the musical tone signal, the correspondence is clear. As a result, if the operator is not mistakenly operated, it can be easily played.
Even if the pitch of the vibration sound given by the performer is not accurate, the musical tone signal can be generated with the pitch of the correct pitch name as long as it is within the allowable range.
If it is within the allowable range, the performer can correct the pitch of the vibration sound so as to approach the pitch of the candidate pitch naturally by listening to the generated tone signal.
Specifically, when the pitch of the vibration sound is within an allowable range of a certain candidate pitch, this candidate pitch is designated as the pitch of the musical tone signal. Alternatively, when the pitch is an octave shifted pitch from a pitch within an allowable range of a certain candidate pitch, this candidate pitch is designated as the pitch of the musical tone signal.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is an explanatory diagram in the case where the performance control device of the present invention is realized by being incorporated in a trumpet-shaped electronic musical instrument.
FIG. 1A is an external view. 1B is a first example of the mouthpiece 2 shown in FIG. 1A, and FIG. 1C is a cross-sectional view showing the second example.
In FIG. 1 (a), reference numeral 1 denotes a main body, which is an electronic musical instrument having an outer shape resembling a trumpet. 1a is the mouse holding part and 1b is the bell part. Reference numeral 2 denotes a chin rest, which is detachably attached to the mouse holding part 1a and can be adjusted in distance. Reference numeral 14 denotes a microphone, which is fixed to the base of the mouse holding portion 1a by fixing tools 15a, 15b and 15c. When the chin is applied to the chin rest 2, the microphone 14 is positioned in front of the mouth. Established.
Reference numerals 3a, 3b, and 3c denote first, second, and third piston switches, which are electrical on / off switches, which are replaced with trumpet pistons (valve buttons).
[0009]
Reference numeral 4 denotes a control unit, which is a combination of the pitch of vibration sound (pitch, pitch) input by a microphone 12 (described later) or 14, and the operation states of the first to third piston switches 3a to 3c. , And the pitch is determined, a musical tone signal of this pitch is generated, and the sound is emitted from the speaker 8 provided in the bell portion 1b. An earphone jack may be provided in the control unit 4 so that the music signal can be heard with the earphone.
The control unit 4 has, for example, three operators. Reference numeral 5 is a power switch, 6 is a switch enabling switch, and 7 is an octave changeover switch.
Reference numeral 9 denotes twelve light emitting diodes (LEDs) which are provided along the longitudinal direction of the conical outer surface reaching the bell portion 1b and display the position within one octave of the pitch to be sounded.
[0010]
There are two methods for giving vibration sound by the performer.
In the first method, a performer utters a sound using a vocal cord, and the sound is converted into an electric vibration sound by the microphones 12 and 14. This vibration sound is assumed to replace the vibration sound generated by the trumpet embouchure. As a result, even beginners who cannot embouchure can easily give vibration sound.
FIG. 1B shows another embodiment of the input means in the first method, in which 11 is a player's lips and 12 is a microphone. A mouthpiece 21 is configured to resemble a mouthpiece of a trumpet and is inserted and locked from the tip of the mouse holding portion 1a. At the time of insertion, a microphone terminal in the mouthpiece 21 and a terminal in the mouse holding unit 1a are connected by an electrical connection terminal (not shown), and the signal is guided to the control unit 4. 21 a is a breather / saliva discharge hole, which is opened in the cup portion of the mouthpiece 21.
The right end of the mouthpiece 21 is opened, and after being inserted into the mouse holding part 1a of FIG. 1A, it is connected to an opening provided in an appropriate part of the main body part 1 so that the breath flows. However, the right end of the mouthpiece 21 may be closed.
A cover 13 is provided as a mesh-like partition wall in the cup portion of the mouthpiece 21, and prevents foreign matters such as saliva and dust from going into the microphone 12 and the mouthpiece.
[0011]
The pitch of the tone signal that is pronounced follows the fingering instructions. A plurality of candidate pitches corresponding to a plurality of non-adjacent candidate pitch names are assigned according to combinations of operation states of the piston switches 3a, 3b, 3c. The performance control device built in the control unit 4 selects the candidate pitches having a predetermined correspondence with the pitches of the vibrational sounds, such as matching the pitches of the vibrational sounds, among the plurality of candidate pitches. The pitch of the musical tone signal output from the speaker 8 is designated.
[0012]
The fingering is based on the trumpet's fingering, but as described later with reference to FIGS. 4 and 5, the allowable range of the pitch of the vibration sound is widened. Therefore, even if the pitch of the vibration sound is not accurate, the pitch of the musical tone signal is pronounced with a preset accurate pitch.
However, if it is far from the fingering, it will not be pronounced. In addition, when the non-fingering mode is selected with the raising finger enabling switch 6 shown in FIG. 1A, the piston switches 3a, 3b, 3c may be in the holding finger operation state in the fingering drawing. If you do not pronounce. As a result, the teaching effect of trumpet basic fingering is enhanced.
Further, considering that the sound range that the performer can utter is lower than the trumpet range in the case of male voices, the pitch of the vibration sound is set to 1 for example by the octave changeover switch 7 in FIG. The musical tone candidate pitch is set in the octave range.
[0013]
Next, as a second method, a method in which the performer generates a vibration sound by “buzzing” using the same trumpet mouthpiece will be described.
In FIG. 1 (c), reference numeral 22 denotes a mouthpiece, which is the same as the trumpet mouthpiece or uses a slightly modified characteristic. Reference numeral 14 denotes a microphone which is detachably attached to the outer diameter of the mouthpiece 22 by a clip portion 15 a of the fixing tool 15. The output of the microphone 14 is input to the control unit 4 shown in FIG. In addition, in the fixing tool 15 shown in FIG.1 (c), the microphone 14 is attached via the root part of the cable 16. FIG.
Performing by an embouchure using only the mouthpiece of a trumpet is called “buzzing”. Air vibration is generated by this “buzzing”, and the air vibration is converted into an electric signal by the microphone 14 to obtain vibration sound.
[0014]
The installation position of the microphone 14 does not need to be in the vicinity of the outside of the mouthpiece 22 as shown in the figure as long as air vibration can be captured. You may provide in the right end opening of the mouthpiece 22, and you may attach in a cup.
Even after the mouse pipe 22 is inserted into the mouse holding portion 1a shown in FIG. 1 (b), the mouth pipe 22 is connected to an opening provided in an appropriate portion of the main body portion 1 so that the breath flows. The right end of the mouthpiece 21 may be in a semi-closed state.
The pitch of the tone signal generated from the speaker 8 is determined by the pitch of the vibration sound generated by this “buzzing” and the combination of the operation states of the piston switches 3a, 3b, and 3c, and can be changed. Although it is also controlled by the switch 6 and the octave changeover switch 7, it is the same as in the case of FIG.
In the voice input means shown in FIG. 1B, voice is input using an external microphone 14 as shown in FIGS. 1B and 1C instead of the microphone 12. Can do.
[0015]
FIG. 2 is an explanatory diagram when the performance control device of the present invention is implemented by being incorporated in a performance input device connected to a sound system.
The player's voice is used as the vibration sound in the same manner as shown in FIG.
Reference numeral 31 denotes a grip portion which has the shape of a microphone unit. Reference numeral 31a denotes a microphone unit which incorporates a microphone. In this embodiment, the vibration sound converted into an electric signal, that is, the sound signal itself is also output to a sound system (not shown) via the cable 33 so that sound can be emitted.
Reference numerals 32a, 32b, and 32c denote first to third push button switches, which correspond to the first to third piston switches 3a, 3b, and 3c in FIG.
The grip unit 31 incorporates a control circuit having a function excluding the amplifier among the functions of the control unit 4 shown in FIG. Therefore, the power switch 5, the finger enabling switch 6, and the octave changeover switch 7 shown in FIG.
[0016]
This performance input device includes an output mode changeover switch 34, a first mode in which only a sound signal input from a built-in microphone is output as a signal to be output to an amplifier via a cable 33, and a sound source section of a built-in control circuit. The second mode in which only the generated musical sound signal is output and the third mode in which the above-described audio signal and musical sound signal are mixed and output can be selected.
This performance input device can be used as a microphone unit for karaoke. During karaoke performance, the first mode is used as a normal microphone, and before the start of the singing or when the singing is interrupted, the second mode is switched to the voice generated by the performer and the push button switch 32a. A trumpet performance by 32b and 32c is performed.
[0017]
Before specifically describing the performance control device of the present invention, the trumpet sounding principle and fingering will be described.
The trumpet has a main pipe, three bypass pipes, and three valves that are opened and closed by three pistons. A mouthpiece is attached to one end of the main pipe, and the other end is a bell-shaped open end. The bypass pipe is selectively coupled to the main pipe by the valve operation by the piston, and the harmonic resonance frequency series is switched.
To explain in a simplified manner, the pitch is lowered by a semitone by pressing the second piston from the state where neither piston is pressed. Further, pressing the first piston decreases the pitch by one tone, and pressing the third piston decreases the pitch by one and a half. When a plurality of pistons are pressed, the pitch is reduced by the sum of the decrease in pitch when only each piston is pressed alone.
[0018]
In any operation state, the tube is resonated at one resonance frequency of the harmonic resonance frequency series by the embouchure.
Since the trumpet has a closed-end resonance structure in which the lip of the mouthpiece is closed and the bell side is open, it originally resonates with odd harmonic components. However, as the resonance frequency increases, the reflection end in the bell moves to the open side, so that the harmonic overtone components of the resonance are arranged in integer multiples. Although the influence of the natural resonance frequency of the mouthpiece itself is great, the description is omitted here.
[0019]
FIG. 3 is an explanatory view showing the relationship between the harmonic structure of a modern short tube trumpet and the pressing state of the operation element.
In the figure, for each pressing state (eight types) of the first to third pistons, the pitches to be pronounced are shown on the staff notation for each overtone (from the second overtone to the eighth overtone). In the figure, pitches without a note name are not used in general fingering instructions. In addition, the pitch in which the pitch name is described in parentheses is the pitch designated as “frog finger” in a general fingering instruction.
The seventh overtone is not used because the pitch is significantly lower than the specified frequency of the equal temperament. The operation state in which the third piston is pressed alone or in combination with another piston may not be used even with harmonics other than the seventh harmonic.
[0020]
In the above description, the C-pipe trumpet is described, so the pitch on the musical score matches the pitch of the actual sound. On the other hand, in the B flat tube (bending tone) trumpet, the notation is the same, but the pitch of the actual sound is one note lower than the pitch of the C tube trumpet, that is, the pitch on the notation. A pitch of (long) is pronounced.
“Maple finger” is used as a performance technique. Compared to the case where the first piston and the second piston are pushed, when only the third piston is pushed, a decrease in pitch of about 10 cents can be heard. For example, instead of pressing the first piston and the second piston, pressing the third piston alone makes it relatively easy to produce a beautiful harmony._FourCan pronounce.
[0021]
In the performance control device of the present invention, the pitch of the sound is determined by fingering similar to that of the trumpet. Determine high.
However, the performer can audibly detect the difference in pitch between the two, so that the pitch of the vibration sound is shifted by one octave (as will be described later) according to the pitch of the tone signal. Then, the pitch can be naturally adjusted to the pitch shifted by one octave. Therefore, the educational effect is also high in that the pitch of the vibration sound can be corrected.
[0022]
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a first example of fingering of the performance control device of the present invention. This is the case where the “maple finger” is not used.
FIG. 5 is an explanatory view showing a second example of the fingering diagram of the performance control device of the present invention. This is for the case of using “maple finger”.
In FIG. 4, the first row shows the pitch of the vibration sound input by the performer. In addition to the note numbers in hexadecimal notation and decimal notation in the MIDI (Musical Instrument Digital Interface) standard, the pitch names are also distinguished by octaves. As an example, F^# ₂To C_FiveThe input pitch range up to is shown.
[0023]
The second to ninth lines include the first to third piston switches 3a to 3c shown in FIG. 1A (the same applies to the first to third push button switches 32a to 32c shown in FIG. 2). The candidate pitches are indicated by circles according to the combinations of the operator states depending on the switch numbers pressed by the performer. The numbers of the switches are 1, 2, and 3 from the side closer to the performer's lips according to the number of the trumpet piston. In the third single-pressed state in the sixth row, there is no candidate pitch.
In the tenth line, the pitch of the pronunciation is indicated by the note number in hexadecimal notation, decimal notation, and the pitch name distinguishing octave.
Compared to the input pitch of the first row, the tone pitch of the tenth row is higher by one octave. That is, this fingering is for a one-octave upshift.
As described with reference to the octave changeover switch 7 in FIG. 1A, in the case of a male voice, the soundable frequency is low, and therefore the high tone music signal cannot be output with the pitch of the vibration sound as it is. Therefore, in the one-octave upshift mode, a musical tone signal is generated with a pitch that is one octave higher than the pitch of the vibration sound. For example, if the input pitch is note number 48 C_Three, Note number 60 C_FourLet's pronounce with the pitch of.
[0024]
As can be seen by comparing the relationship between the trumpet piston shown in FIG. 3 and the sound production pitch, the fingering diagram of FIG. 4 matches the sound production range of the trumpet. Therefore, the design is made so that the input range of the vibration sound given by the performer is one octave lower than the input range of the vibration sound given to the trumpet. As an example, the central C sound (C_Four) Is one octave lower than that_ThreeIt is possible to do with input.
As another method, the input sound range of the vibration sound given by the player may be matched with the input sound range of the vibration sound given to the trumpet so that the sound generation sound range is one octave higher than the sound generation range of the trumpet.
In the case of vibration sound due to buzzing, it is only necessary to match the sound range of the vibration sound and the range of the musical sound signal as in the case of the trumpet. In this case, a fingering diagram in which the input pitch of the first row is equal to the pronunciation pitch shown in the tenth row is used.
[0025]
Next, the allowable range of the pitch of the vibration sound will be described.
In the case where the allowable range is not provided for the pitch of the vibration sound, the 10th row is shown only for the input pitches in the circled columns in the operation states of the operation elements in the 2nd to 9th rows. Play a tone signal at the pitch.
At this time, the correspondence between the piston of the trumpet and the tone pitch (excluding the finger) shown in FIG. For example, the candidate pitch that can be pronounced without pressing the first to third piston switches 3a to 3c shown in the second row is C_Four, G_Four, C_Five, E_Five, G_Five, C₆Corresponds to the note name. However, G_ThreeIs an exception, which will be described later.
[0026]
However, the performer can specify the pitch corresponding to the pitch name, for example, A_FourIf so, you can't speak or buzz accurately at 440Hz.
Therefore, an allowable range is provided when determining the pitch of the vibration sound given by the performer. For example, an error within 50 cents (1/2 of a semitone) above and below the normal frequency of the above-mentioned candidate pitches (for example, 12 tone average temperament, concert tone) is allowed, and if it is within this range, the pronunciation pitch To pronounce. Specifically, it is determined whether or not the pitch of the vibration sound is an input pitch marked with a circle in FIG. 4 after determining that the pitch of the vibration sound is rounded to one of the pitches corresponding to the pitch name (quantize). Determine.
[0027]
However, if it deviates more than 50 cents, it will deviate from the allowable range. Then, since the input pitch range that is not pronounced is wider, it is still difficult for beginners to adjust the pitch of the vibration sound.
For this reason, the upper and lower limits of the pitch of the vibration sound that can be generated are determined in the combination of the operation states of the operation elements, and the sound is surely generated within the range. It is assumed that no sound is generated at an input pitch outside the soundable range, that is, no sound is generated.
[0028]
In the illustrated example, the lower limit of the input pitch that can be generated is set to a pitch 50 cents lower than the note number 42. The upper limit of the input pitch that can be generated is 50 cents higher than the pitch of note number 72 in the 2nd to 5th and 7th rows, and 50 cents of note number 53 in the 8th row. In the ninth line, the pitch is 50 cents higher than the note number 52.
The boundary between the most recent candidate pitches may be determined as appropriate. In FIG. 4, the range of sound generation with the candidate pitches is indicated by a double arrow line. For example, in the second line, the range in which the pitch of the note number 67 (note number 55 of the input pitch) is generated is such that the input pitch is from the pitch 50 cents lower than the pitch of the note number 52 to the note number 57. The pitch range is 50 cents higher.
[0029]
As mentioned earlier, note number 43 (note number 55 with pitch) of input pitch with a circle in the combination of operation states in the second row is pronounced in the trumpet's fingering diagram. It is pitch. This is because the range of input pitches that can be produced is determined to be 50 cents lower than note number 42, so it must be pronounced up to a range of 50 cents higher than note number 45. This is the result of having decided appropriately to make it sound high. Therefore, the pitch of note number 61 may be pronounced by combining this range with the allowable range adjacent to the right.
In the above description, there are two types of allowable input pitch ranges that can be pronounced: a range that is 50 cents above and below the candidate pitch, and a wide range that always sounds between the nearest candidate pitches. An intermediate tolerance range may be determined.
[0030]
Next, a case where a finger is allowed will be described.
In the fingering diagram of FIG. 5, hatched circles indicate “frog fingers”. This corresponds to the correspondence relationship between the trumpet piston and the sound production pitch described with reference to FIG. As in FIG._ThreeIs an exception. In addition, it is the case of upshifting by one octave. In the case of a vibration sound due to buzzing, a fingering diagram in which the input pitch of the first row is equal to the pitch of the pronunciation shown in the tenth row may be used.
The operation state of single pressing of the third piston switch 3c shown in the sixth line provides a new sound generation allowable range as a pressing finger of the first and second piston switches 3a, 3c shown in the fifth line. It has been. In addition to this, note numbers 55, 64, and 66 (note numbers of pronunciation pitches are 67, 76, and 78, respectively) are also indicated with a finger and a new allowable sound range is provided. .
[0031]
When performing simply using the performance control apparatus of the present invention, the performance is performed in accordance with the basic fingering instruction shown in FIG. When the performance control device of the present invention performs a performance close to that of a trumpet, the performance mode allows a finger. If the performance input is out of the fingering instructions, the pronunciation is not made to note that it does not match the fingering instructions.
[0032]
4 and 5 correspond to the C tube trumpet. However, by using a changeover switch (not shown), it is possible to cope with other transposing trumpet such as a B flat tube (bending tone) trumpet. That is, in FIGS. 4 and 5, the second to ninth lines may be left as they are, and the input pitch of the first line and the output pitch of the tenth line may be shifted in parallel.
A trumpet is a musical instrument that has a relatively large difference from the specified frequency of equal temperament. Therefore, the tone pitch shown in FIGS. 4 and 5 may not be set to the specified frequency of the equal temperament, but may be matched to the pitch actually generated by the trumpet.
In addition, in the trumpet, the pitch of the pronunciation is different when the finger is pronounced compared to the standard fingering without the finger, so the performance control device of the present invention also performs the same pitch control when the finger is raised. It is good to do.
[0033]
FIG. 6 is a block diagram of an electronic musical instrument in which the performance control device of the present invention is incorporated. In order to explain the case where it is implemented as a device divided for each functional block, such as a performance control device or a sound source device, it has an interface that is not particularly necessary for a single electronic musical instrument.
In the figure, the same parts as those in FIG.
It is roughly divided into four units. Reference numeral 41 is an input pitch detection unit, 42 is an operation element operation state detection unit, 43 is a pronunciation pitch determination unit, 44 is a sound source unit, and 45 is a sound system.
The sound generation pitch determination unit 43 has a sound generation instruction unit that instructs the sound source unit 44 that generates a musical sound signal to generate a musical sound signal, and a pitch specification unit that specifies the pitch of the musical sound signal to be generated. Instruction and pronunciation pitch designation means. However, the functions of both means may be realized by separate means.
The microphone 12 or 14 is detachable from the input pitch detection unit 41. The first to third piston switches 3 a to 3 c, the finger enabling switch 6, the octave changeover switch 7, and the like can be remote switches that can be connected to the operation element operation state detection unit 42. The speaker 8 is freely connectable to the sound system 45.
[0034]
In the input pitch detection unit 41, the vibration sound generated by the performer is converted into an electric signal by the microphone 12 or 14, amplified by the input amplifier 51, and input to the pitch detection unit 52 and the level detection unit 53.
The pitch detection unit 52 detects the pitch (pitch) of the vibration sound and outputs the numerical data to the pitch determination unit 54. Since various pitch detection techniques are known as music and voice analysis techniques, a detailed description of the configuration is omitted.
The simplest method is to detect the time between the zero cross points of the vibration sound. To be precise, spectral analysis may be performed.
At that time, the input vibration sound includes noise and formant frequency of human voice. Therefore, in order to remove these frequency components and increase the pitch detection accuracy, a low-pass filter or a notch filter may be provided.
[0035]
On the other hand, the level detection unit 53 detects the so-called envelope, for example, the amplitude level of the vibration sound by envelope detection. Sound generation starts when the amplitude level exceeds the first threshold value, and sound generation is performed when the amplitude level falls below the second threshold value (having hysteresis by making it smaller than the first threshold value). Terminate.
That is, note-on and note-off are output.
It is also used to detect the level while note-on continues and to control the output characteristics of the tone signal.
The level detection may be performed not by the output of the microphone 12 or 14 but by providing a breath pressure sensor as conventionally used in breath-control type electronic wind instruments and detecting this output as a level signal.
[0036]
The pitch determination unit 54 determines the pitch by rounding the pitch detected by the pitch detection unit 52 to one of the specified pitches of the pitch name of the 12-tone average temperament. The pitch determination unit 54 outputs a pitch using a MIDI standard note number.
The MIDI interface 55 transfers a note-on MIDI message including a note number to the MIDI interface 61 of the pronunciation pitch determining unit 43 at the start of sound generation. The level can also be output together as a velocity value.
At the end of pronunciation, a note-off MIDI message including the note number is transmitted.
While note-on continues, the MIDI message of the control change is transferred to transfer the level at a predetermined timing.
[0037]
In the operation element operation state detection unit 42, the on / off states of the first to third piston switches 3 a to 3 c are detected by the piston switch operation state detection unit 56.
The on / off state of the enabling finger switch 6 is detected by the enabling finger operation state detecting unit 57.
The switching state of the octave switching switch 7 is detected by the octave switching switch operation state detection unit 58.
The interface 59 transfers the output of each detection unit to the interface 60 of the pronunciation pitch determination unit 43.
[0038]
In the pronunciation pitch determination unit 43, the input pitch input from the MIDI interface 61 is input to the octave shift unit 62. The switching state of the octave changeover switch 7 input from the interface 60 is a control input of the octave shift unit 62, and the octave shift is not performed, or the note number shifted by a predetermined amount is output.
The operation states of the first to third piston switches 3 a to 3 c input from the interface 60 and the note number output from the octave shift unit 62 are used as reference inputs for the fingering table 63. The octave shift unit 62 and the fingering table 63 convert the input pitch to the pronunciation pitch according to the fingering diagrams shown in FIGS.
[0039]
The fingering table 63 uses a ROM (Read Only Memory) or the like to read out a read address from a 3-bit numerical value indicating the operation state of the input operator and a note number value output from the octave shift unit 62. Then, the pitch according to the fingering diagram shown in FIG. 4 or 5 is read out as a note number.
The on / off state of the finger enabling switch 6 input from the interface 60 becomes the conversion condition input of the fingering table 63, and which of the fingering instructions shown in FIGS. Switch according to the on / off state of.
[0040]
In the above description, the sound range that is generated is made to coincide with the sound range that is generated by the trumpet.
However, the note number of the input pitch of the vibration sound is directly input to the fingering table 63 and the output of the fingering table so that the input range of the vibration sound matches the range of the vibration sound given to the trumpet. The pitch may be shifted octave and output to the sound source unit 44.
In order to make it suitable for karaoke performance as shown in FIG. 2, the octave shift unit 62 changes the note number of the audio signal uttered by the performer and converts it into an arbitrary harmonious pitch. May be output to the fingering table 63.
Alternatively, the note number may be changed on the output side of the fingering table 63 and converted to a pitch having an arbitrary harmonious relationship.
[0041]
Based on the note number output from the fingering table 63, the LED drive control unit 64 detects a pitch name that does not distinguish between octave differences, and lights one of the corresponding 12 LEDs 9. In order to display the note names in an easy-to-understand manner, the note names may be printed next to the LEDs, or the white key sound and the black key sound LEDs may be different in size.
The light emission color of the LED 9 may be changed by distinguishing between the case where the input pitch is an accurate pitch determined in the fingering chart and the case where the input pitch is not an accurate pitch but within an allowable range.
This determination can be made by comparing the note number output from the fingering table 63 with the note number input to the fingering table 63.
If they match, the emission color of the LED 9 is, for example, “green”. If the note number output from the fingering table 63 is smaller than the input note number, the emission color of the LED 9 is set to “red”. On the contrary, if the note number output from the fingering table 63 is larger than the input note number, the light emission color of the LED 9 is set to “blue”.
[0042]
The MIDI interface 65 rewrites the note number included in the note-on or note-off MIDI message input from the MIDI interface 61 with the note number output from the fingering table 63, and transmits the MIDI signal of the tone generator 44. Transfer to interface 66.
When a control change is input from the MIDI interface 61, it is transferred as it is.
[0043]
FIG. 7 is a block diagram showing a specific example of the octave shift unit 62 shown in FIG. In the above description, an example of one octave shift up has been described, but this figure shows an example in which two octave shift up and one octave shift down are possible.
In the figure, 71 is a selector, 72 is a register in which the value “−12” is set, 74 is a register in which the value “+12” is set, 76 is a register in which the value “+24” is set, and 73, 75, and 77 are It is an adder.
The note number output from the fingering table 63 is input to one of the B terminal of the selector and the input terminals of the adders 73, 75 and 77.
The adder 73 adds the note number output from the fingering table 63 and the numerical value “−12” of the register 72 and outputs the result to the A terminal of the selector 71. The adder 75 adds the note number output from the fingering table 63 and the numerical value “+12” of the register 74 and outputs the result to the C terminal of the selector 71. The adder 77 adds the note number output from the fingering table 63 and the numerical value “+24” of the register 76 and outputs the result to the A terminal of the selector 71.
The selector 71 selects one of the inputs from the A terminal to the D terminal based on the data indicating the setting state by the octave changeover switch 7 and outputs it to the MIDI interface 65.
[0044]
FIG. 8 is a block diagram of a specific example of the fingering table 63 shown in FIG. In the figure, reference numeral 81 denotes a fingering table that does not allow the fingering corresponding to the fingering chart of FIG. 4, and 82 denotes a fingering table that enables the fingering corresponding to the fingering chart of FIG. Reference numeral 83 denotes a selector.
In FIG. 8, two tables are used as the fingering table 63 shown in FIG. 6, the reference input is input in common, and the note number is output from either one by the selector 83. That is, when the switch 6 is “high;“ 1 ””, the table 82 side is selected.
Furthermore, instead of providing the above-described octave shift unit 62, a fingering table may be prepared for each octave amount to be shifted, and switching may be performed according to the operation state of the octave changeover switch.
[0045]
If only the finger-capable fingering table 82 is used and the finger cannot be fingered, the operation state of the finger can be detected by a logic circuit, and the output of the finger-fingerable fingering table 82 may not be used. The finger operating state can be limited to a single pressing of the typical third piston switch 3c. In this case, in particular, the operation state of the finger can be easily detected by a logic circuit.
Further, the fingering table itself may be configured using a logic circuit instead of the ROM. The output pitch is selected using the input pitch as the input condition.
In order to make a difference between the above-mentioned pitch designation by the “finger finger” and the standard pitching by the fingering, the pitch may be shifted from the specified pitch when the pitch is designated by the “finger finger”. To change the pitch, pitch bend can be used as a MIDI message. The pitch bend amount may be registered in the fingering table 63 together with the output pitch.
[0046]
Returning to FIG. 6, in the tone generator unit 44, when a note-on is input to the MIDI interface 66, the tone signal generator 67 generates a tone signal having a pitch of the note number included therein and outputs it to the DSP 68. .
When a note-off MIDI message is input, the tone signal generation is stopped.
During note-on, when a control change is input to the MIDI interface 66, the level contained therein is output to the DSP 68. If the note-on MIDI message contains a level as velocity, it is also output to the DSP 68.
[0047]
Various sound source methods are known. There is a physical model sound source for brass performance, but it is not always necessary to use it. A waveform memory sound source method or an FM sound source method may be used.
The DSP 68 controls the amplitude level of the musical tone signal generated by the musical tone signal generator 67 and adds a reverberant sound to output to the amplifier 69 of the sound system 45. The output of the amplifier 69 is output from the speaker 8 as an acoustic signal.
[0048]
In the block configuration diagram described above, when not a single instrument, the input pitch detection unit 41, the operator operation state detection unit 42, the pronunciation pitch determination unit 43, the sound source unit 44, and the sound system 45 are separated, Some of the plurality of units can be integrated.
When the input pitch detection unit 41 and the pronunciation pitch determination unit 43 are integrated, the MIDI interfaces 55 and 61 can be omitted. It is also possible to omit the pitch determination unit 54 and directly output the tone pitch output from the fingering table 63 by calculation from the pitch data output from the pitch detection unit 52.
When the detection unit 42 and the sound production pitch determination unit 43 are integrated, the interfaces 59 and 60 can be omitted.
When the pronunciation pitch determination unit 43 and the sound source unit 44 are integrated, the MIDI interfaces 65 and 66 can be omitted.
[0049]
The functional blocks shown in FIGS. 6 to 8 can be realized by hardware logic, but the signal processing part can be easily realized by a general-purpose CPU (Central Processing Unit) or DSP (Digital Signal Processor). . Hereinafter, a configuration example for realizing the performance control device of the present invention using a general-purpose CPU will be described.
FIG. 9 is a hardware configuration diagram for realizing the performance control apparatus of the present invention.
FIG. 9A is a hardware configuration diagram in the case where it is realized as a single-type electronic musical instrument, and FIG. 9B is a hardware configuration diagram in the case where it is realized by connecting an input device portion to a personal computer.
In FIG. 9A, 91 is a bus, 92 is a CPU, 93 is a ROM, 94 is a RAM (Random Access Memory), 95 is an analog input interface, 96 is a setting operator, 97 is a display, and 98 is an external storage device. , 99 is an external connection interface, 100 is a sound source circuit, and 101 is a sound system.
[0050]
Each hardware block is connected to the bus 91 to transfer mutual data. The CPU 92 reads out the program stored in the ROM 93 and executes the operation as an electronic musical instrument by executing the RAM 94 as a working area.
The ROM 93 stores a table for converting parameters such as the fingering table 63 shown in FIG. 6, music data for automatic performance, and the like.
The vibration sound formed by the performer is input from the microphones 12 and 14, A / D converted by the analog input interface 95, and input to the bus 91.
The on / off outputs of the first to third piston switches 3 a to 3 c and the output of the setting operator 96 are also input to the bus 91.
[0051]
In FIG. 1, the setting operation element 96 is a finger enabling switch 6 and an octave changeover switch 7, but the electronic musical instrument is used to perform tone signal tone setting and effect setting, automatic performance setting, start / stop operation, and the like. May have a setting operator generally included.
In addition to the LED 9 for displaying the pitch name within one octave shown in FIG. 1, the display 97 is a liquid crystal for displaying a setting menu such as a set tone and effect, and a general display such as a performance mode of performance. A display panel LCD may be included.
[0052]
As the external storage device 98, an IC memory card recording / reproducing device or a flexible magnetic disk drive device may be provided. Through these recording media, the performance can be played back by an external device, or the music data created by the external device can be played back. In addition, a program for generating a musical sound signal by inputting the pitch of the vibration sound and the operation state of the plurality of operators is stored in the recording medium of the external storage device 98 and executed. May be.
The external connection interface 99 is an interface such as a MIDI interface, RS-232C, USB (Universal Serial Bus), or 1EEE1394. Performance data can be input / output with an externally connected electronic musical instrument or personal computer.
[0053]
The tone generator circuit 100 corresponds to the tone signal generator 67 and the DSP 68 shown in FIG. 6, converts a digital signal into an analog signal, and outputs the analog signal to the sound system 101. In the sound system 101, the volume is controlled.
Functions such as the pitch detection unit 52 and the pitch determination unit 54 shown in FIG. 6 are performed by the CPU 92 executing a program, but a dedicated DSP that executes these functions may be used. The fingering table 63 shown in FIG. 6 may be stored in the RAM 94 instead of the ROM 93. The data is stored in the RAM 94 from the recording medium of the external storage device 100 or from the external connection interface 101.
[0054]
On the other hand, in FIG. 9B, the input device portion is connected and the function is executed using the CPU 112 of the personal computer.
Reference numeral 111 denotes a bus, 112 denotes a CPU, 113 denotes a ROM, and 114 denotes a RAM. Reference numeral 115 denotes an analog input interface.
Reference numeral 116 denotes a keyboard and a mouse, which also have the function of the setting operator 96 in FIG. 9A, and includes the changeover enabling switch 6 and the octave changeover switch 7 in FIG. It also has the function of the setting operator 96 shown in FIG. Reference numeral 117 denotes a display device, such as a CRT (Cathode Ray Tube) or a liquid crystal display.
Reference numeral 118 denotes an external storage device such as a hard magnetic disk, a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), or a flexible magnetic disk (FD). This personal computer has a sound source circuit 122 and a sound system 123, and has a function of an electronic musical instrument.
[0055]
The ROM 113 stores a basic input / output system (BIOS) and an operating system (OS) operating program. The CPU 112 performs processing by loading the OS and application program stored in the hard magnetic disk of the external storage device 118 into the RAM 114.
The RAM 114 is also provided with an area for storing the fingering table 63 shown in FIG.
The CPU 112 executes the OS and controls the keyboard, mouse 116, display device 117, and external storage device 115 to control the overall operation of the computer.
[0056]
The tone generator circuit 118 includes the tone signal generator 67 and the DSP 68 shown in FIG. 6 and is realized by a hardware configuration, and the tone signal generated by the CPU 112 executing the software tone generator program is D / A converted. In some cases, the signal is output to the sound system 122 as an analog signal.
The communication interface 121 downloads performance data from a personal computer or server on the Internet and uploads the performance data to these.
Whether the application program for realizing the present invention and various data such as the fingering table shown in FIG. 6 are stored on a hard magnetic disk from an external storage medium such as a CD-ROM loaded in the external storage device 118. The data is downloaded from the server to the hard magnetic disk via the communication interface 121.
[0057]
10 to 12 are first to third flowcharts for explaining the operation when the performance input function is realized by the CPU executing a program.
That is, the vibration sound given by the performer is input, the operation state of the first to third piston switches 3a to 3c is detected, and the operation of the performance input part that sends the MIDI message to the sound source unit 44 is performed. is there. In order to simplify the explanation, the octave shift processing and the determination processing for determining whether or not to enable the finger are omitted.
Except for sending a MIDI message, the CPU 92 or 112 shown in FIGS. 9A and 9B may perform the same processing.
Although the description will be made assuming that the process is repeatedly executed until the power is turned on and the power is turned off, the process may be embedded in a part of the main processing flow of the electronic musical instrument or may be executed by a timer interrupt process.
[0058]
In S131 of FIG. 10, the input level Level of the vibration sound input from the microphone is captured. In S132, it is determined whether or not the input level Level is equal to or higher than a predetermined value. If so, the process proceeds to S133. Otherwise, the process returns to S131 and the process is repeated.
In S133, the pitch detection data of the vibration sound input from the microphone is captured. In S134, the input note number Notenumin is determined by rounding the pitch detection data to the pitch corresponding to the pitch name.
In S135, the operator operation state detection process shown in FIG. 12 is performed to obtain piston switch operation states (fingering data) p1 to p3.
[0059]
In S161 of FIG. 12, it is determined whether or not there is an ON event of the piston switch 3a. If so, the process proceeds to S162, the variable p1 is set to 1, the process proceeds to S163, and if not, the process proceeds immediately to S163.
In S163, it is determined whether or not there is an off event of the piston switch 3a. If so, the process proceeds to S164, the variable p1 is returned to 0 and the process proceeds to S164, and if not, the process proceeds immediately to S165.
In S165 to S172, the same processing is performed for the piston switches 3b and 3c, the values of the variables p1, p2, and p3 are determined, and the process returns to S136 in FIG.
[0060]
In S136 of FIG. 10, referring to the fingering table corresponding to the fingering diagram shown in FIG. 4 or 5 according to the piston switch operation state (fingering data) p1 to p3 and the input note number Notenumin, the output note Determine the number Notenumout. Here, when the output note number is not specified in the fingering chart shown in FIG. 4 or FIG. 5, the output note number Notenumout is set to a special value, for example, 0. In addition, when the upper and lower limits of the fingering instruction soundable range are exceeded, the output note number Notenumout is set to a special value as a silent region.
In S137, it is determined whether or not the silent area of the fingering table is designated in S136 just before, in the above-described example, whether or not Notenumout = 0.
If so, the process returns to S131, and if not, the process proceeds to the steps after S138 for outputting note-on to the sound source unit.
[0061]
In S138, the output note number Notenumout is held as the last output note number LastNotenumout.
In S139, the note name (C to B) within one octave is obtained from the last output note number LastNotenumout, and the LED corresponding to this note name is lit among the 12 LEDs.
In S140, a note-on MIDI message is output to the sound source unit. This note-on MIDI message includes the last output note number LastNotenumout. In addition, the input level Level captured in S131 may be included as the velocity.
[0062]
In S141, the input level Level is fetched. In S142, it is determined whether or not the input level Level is greater than or equal to a predetermined value.
If it is equal to or greater than the predetermined value, it is determined that note-on is continuing, and the process proceeds to S145 shown in FIG.
If not, the process proceeds to S143, the LED previously turned on in S139 is turned off, and a note-off MIDI message is output to the sound source unit in S144. The note-off includes the last output note number LastNotenumout. When the process of S144 is completed, the process returns to S131, and the input level Level of the microphone is captured again.
[0063]
In S145 of FIG. 11, the input level Level is captured.
In S146, the input level Level is output to the sound source unit. As an output method, a control change MIDI message may be used.
In S147, the pitch detection data is fetched, and in S148, the input note number NotenumNin is determined as in S134.
In S149, the operator operation state detection process shown in FIG. 12 is performed. In S150, the fingering table is determined according to the piston switch operation states (fingering data) p1 to p3 and the input note number Notenumin, as in S136. Refer to and determine the output note number Notenumout.
[0064]
In S151, as in S137, it is determined whether or not the silent area of the fingering table is designated in S150 immediately before.
If so, the process proceeds to S152; otherwise, the process proceeds to S154.
In S152, the LED that was turned on in S139 or S158 described later is turned off, and a note-off MIDI message is output to the sound source unit in S153. The note-off includes the last output note number LastNotenumout. When the process of S153 is completed, the process returns to S131 of FIG. 10, and the input level Level of the microphone is captured again.
[0065]
In S154, it is determined whether or not the output note number Notenumout matches the last output note number LastNotenumout. If they match, the process returns to S141 in FIG. 10 to perform a process in which note-on continues.
If they do not match, the process proceeds to S155. If they do not match, the player continues to give vibration sound (sound), changes the pitch of the vibration sound, or presses the first to third piston switches 3a to 3c. Means that
[0066]
In S155, the output note number Notenumout is held as the last output note number LastNotenumout, and in S156, the LED that was turned on in the previous S139 or S158 described later is turned off.
In step S157, a note-off MIDI message is output to the sound source unit. This note-off includes the last output note number LastNotenumout before being rewritten in S155.
In S158, as in S139, the pitch name (CB) in one octave is obtained from the last note number LastNotenumout after being rewritten in S155, and this pitch name corresponds to this pitch name among the 12 LEDs. Light things up.
In step S159, a note-on MIDI message is output to the sound source unit. This note-on includes the last output note number LastNotenumout after being rewritten in S155.
When the process of S159 ends, the process returns to S141, and the process in which note-on is continued is performed again.
[0067]
In the flowchart described above, the control change based on the input level level detection in S146 is not necessarily required.
For example, it is possible to control the level of a tone signal simply by transferring the above-described level as a velocity to the sound source section when a note is turned on.
In addition, during note-on, every time S146 is passed, a control change is output to the sound source unit. However, a control change is output only when there is a change of a predetermined value or more from the level detected in the previous step S146, or a control change is output only when this step S146 is passed a plurality of times. May be.
[0068]
The user can freely determine what to change in the output characteristic of the musical tone signal by the control change by setting the control number included in this.
In the case of a trumpet, the number of overtones increases due to the strong performance. Therefore, for example, the volume level and the cutoff frequency of the filter may be controlled according to the level. The output characteristics to be controlled may be arbitrarily set and changed on the sound source unit side that receives the MIDI message.
[0069]
In the above description, the performance control apparatus using the trumpet as a model has been described. However, fingering does not have to follow the trumpet finger faithfully. Further, the tone of the sound source section is not restricted by the trumpet.
Like a trumpet, it is a lip lead and uses the tone of a brass instrument such as a cornet, horn, tuba, etc. that determines the harmonic overtone component of the resonance by fingering. Good.
When the performer gives the input pitch with voice from the vocal cords, the vowels and consonants to be pronounced are changed, the note-on timing or note-off timing of the musical sound signal, or the volume level can be freely changed depending on the pronunciation method can do.
[0070]
In the above description, since the trumpet is used as a model, the pitch of the musical tone signal is determined by the combination of the pitch of the vibration sound given by the performer and the operation state of the operation element.
Conventionally, an electronic wind instrument having an appearance similar to a recorder is known. In this electronic wind instrument, the player's breath pressure is detected to determine note-on and note-off, and the tone pitch is determined by the fingering of the operator.
Therefore, instead of the pitch of the vibration sound given by the player, the level of the breath pressure given by the player is adopted, and the pitch of the tone signal is determined by the combination of the breath pressure level and the operation state of the operation element. Good.
In this case, for example, sound generation is started when the breath pressure level exceeds the first threshold value, and the breath pressure level is made smaller than the second threshold value (lower than the first threshold value to have hysteresis characteristics). If it falls below, you can end the pronunciation. That is, note-on and note-off are output.
[0071]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the present invention has the effect of facilitating the acquisition of basic fingering without using a finger and also being a fingering practice device for an acoustic instrument.
Since the mouth operation amount such as the breath pressure given by the player is used for the input in addition to the operation state of the operation elements by fingers, there is an effect that the number of operation elements can be reduced.
As a result, since the installation area of the operation element input portion is small, it can be made smaller than a recorder-type electronic wind instrument.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram when the performance control device of the present invention is realized by being incorporated in a trumpet-shaped electronic musical instrument.
FIG. 2 is an explanatory diagram of an embodiment in which the performance control device of the present invention is realized by being incorporated in a performance input device for a sound system.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between a harmonic structure of a modern short tube trumpet and a pressing state of an operator.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a first example of fingering of the performance control device of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a second example of fingering of the performance control device of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram of an electronic musical instrument in which the performance control device of the present invention is incorporated.
7 is a block diagram of a specific example of an octave shift unit shown in FIG. 6;
8 is a block diagram of a specific example of a fingering table shown in FIG.
FIG. 9 is a hardware configuration diagram for realizing the performance control apparatus of the present invention.
FIG. 10 is a first flowchart for explaining the operation when the performance input function is realized by the CPU executing a program.
FIG. 11 is a second flowchart for explaining the operation when the performance input function is realized by the CPU executing a program.
FIG. 12 is a third flowchart for explaining the operation when the performance input function is realized by the CPU executing a program.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Main body part, 2, 21, 22 ... Mouthpiece, 21a ... Breathing and saliva discharge hole, 3a, 3b, 3c ... 1st, 2nd, 3rd piston switch, 4 ... Control part, 12, 14 ... Microphone 5 ... Power switch, 6 ... Maple finger enabling switch, 7 ... Octave changeover switch, 8 ... Speaker, 9 ... Light emitting diode, 11 ... Performer's lips, 13 ... Cover, 15 ... Fixing tool, 31 ... Holding part, 31a... Microphone section, 32a, 32b, 32c... First to third push button switches, 34.

Claims

Mouth operation amount input means for inputting a mouth operation amount by the mouth operation of the performer;
An operator state input means for inputting operation states of a plurality of operators;
A basic finger, or a finger that includes the basic finger and can specify the same pitch as in the case of the basic finger according to the finger operating state, which is different from the operation state of the plurality of controls by the basic finger. Fingering setting input means for setting one of the possible fingerings,
A pitch designating means for designating the pitch of the tone signal to the tone signal generator;
A sound generation instruction means for instructing the sound signal generator to generate a sound signal;
A plurality of candidate pitches corresponding to a plurality of non-adjacent candidate pitch names are assigned according to the combination of the operation states of the plurality of operating elements according to the basic fingering or the barbable fingering, and For each candidate pitch, an allowable range including the candidate pitch is set,
The pitch designating means is one candidate among the plurality of candidate pitches in which the input mouth operation amount is assigned in accordance with a combination of input operation states of the plurality of operators. When there is a predetermined correspondence with a pitch in the allowable range of the pitch, the one candidate pitch is designated as the pitch of the musical sound signal, and the input mouth operation amount is When there is no predetermined correspondence with the pitches in any of the allowable ranges of the plurality of candidate pitches assigned according to the combination of the operation states of the plurality of input operators, the sound generation instruction means Instructing to pronounce the musical tone signal is prohibited.
The performance control apparatus characterized by the above-mentioned.

Having pitch change instruction means,
The pitch change is performed when the finger-capable fingering is set and the pitch designating unit designates a candidate pitch allowed as the finger operating state as the pitch of the musical tone signal. The instructing means instructs the musical tone signal generator to change the pitch of the musical tone signal designated by the pitch designation means by a predetermined amount corresponding to the designated pitch.
The performance control apparatus according to claim 1.

The mouth operation amount input means inputs a pitch of a vibration sound generated by the player's mouth operation as the mouth operation amount.
The performance control apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that