JP3818382B2

JP3818382B2 - 電子楽器

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Publication number: JP3818382B2
Application number: JP2003203484A
Authority: JP
Inventors: 信弥櫻田
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2023-07-30
Also published as: JP2005049419A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、演奏者の発声に応じて楽音を決定し発音する機能を備えた電子楽器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子楽器、例えば、トランペットの形状を備えた電子楽器の中には、複数の演奏操作子（ピストンバルブ）の押圧操作の組み合わせによって発生すべき楽音の音高の候補が決定され、さらに、マウスピース等からの音声の入力によりアンブッシュア情報が決定されることで、所定の楽音が発生される仕組みになっているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この電子楽器は、マウスピースの近傍に、マイクロフォンが設けられるとともに、ベル部にスピーカーが設けられている。そして、楽器本体におけるマウスピースとベル部との間に、演奏操作子の操作によって入力される信号と、マイクロフォンから入力される音声信号とから楽音を決定しその楽音信号をスピーカーに送る信号処理装置が設けられている。このため、演奏者が、マウスピースに口を当てて発声しながら、演奏操作子を操作すると、生成された楽音がスピーカーからトランペットの音色として発音される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−９１２８４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した電子楽器では、マイクロフォンとスピーカーとが楽器本体を介して一体的に設けられているため、スピーカーから発音された楽音が楽器本体を介してマイクロフォンに伝わり、演奏者の発声と一緒になって、マイクロフォンに入力されることがある。また、マイクロフォンを楽器本体の外部に取り付けた場合、スピーカーから発音された楽音が楽器本体の外部からマイクロフォン側に回り込んでしまうこともある。
【０００６】
このため、演奏者の発声とスピーカーの発音とが一緒になってマイクロフォンに集音され、その双方の音に従った楽音が生成されるということが生じていた。この結果、演奏者の音声だけに基づいた演奏に適した楽音を発生できないという問題が生じていた。また、スピーカーからの発音の音質が悪くなったり、スピーカーからの発音が耳障りになって演奏者が電子楽器を演奏しにくくなったりすることがあるという問題も生じていた。
【０００７】
【発明の概要】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、スピーカーからの発音がマイクロフォンに入ることを防止して、演奏者の音声のみを入力することにより、演奏に適した楽音を発音できる電子楽器を提供することである。
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる電子楽器の構成上の特徴は、楽器本体の一端に設けられた音声入力用開口部と、楽器本体の内部における音声入力用開口部の近傍に設けられ音声を入力するマイクロフォンと、マイクロフォンから入力された音声を解析する解析手段と、解析手段の解析結果に応じて、楽音信号を生成する楽音信号生成手段と、楽器本体に設けられ楽音信号生成手段で生成した楽音信号に基づく楽音を外部に向けて出力するスピーカーと、楽器本体内のマイクロフォンとスピーカーとの間におけるマイクロフォン側部分とスピーカー側部分とにそれぞれ設けられた音遮断用の壁部とを備えたことを備えたことにある。
【０００９】
前記のように構成した本発明の電子楽器においては、一端に音声入力用開口部が設けられた楽器本体の内部における音声入力用開口部の近傍にマイクロフォンを設けている。そして、さらに楽器本体にスピーカーを設け、マイクロフォンとスピーカーとの間には壁部を設けている。この壁部は音を遮断する機能を有している。したがって、演奏者が発音する音声は音声入力用開口部を介して外部への漏れを少なくした状態でマイクロフォンに入力される。また、楽器本体内におけるマイクロフォンとスピーカーとの間には音遮断用の壁部が設けられているため、スピーカーから発音される楽音が、楽器本体内を伝わってマイクロフォンに入力されることが防止される。
【００１０】
このため、スピーカーからの発音は、楽器本体の他端側（前方側）の方向に向って外部に放音される。さらに、楽器本体の一端に設けられた音声入力用開口部によって、スピーカーから発音された楽音が楽器本体の外部を回り込んでマイクロフォンに入ることも防止される。この結果、演奏者が発声する音声は、スピーカーが発生する楽音と混ざり合うことなく、マイクロフォンに入力され、解析手段および楽音信号生成手段によって所定の処理が施され適正な楽音としてスピーカーから出力される。この場合の音声入力用開口部は、楽器本体と一体的に形成された筒状のもので構成してもよいし、楽器本体に対して着脱可能なマウスピースで構成してもよい。
【００１１】
また、本発明にかかる電子楽器の他の構成上の特徴は、マイクロフォンが、非通気性の発泡樹脂からなる振動緩衝部材を介して楽器本体に取り付けられていることにある。これによると、スピーカーから発生される楽音が振動として楽器本体に伝わっても、この振動が振動緩衝部材によって吸収されるため、マイクロフォンには音として入力されなくなる。これによって、より確実にスピーカーが発生する楽音がマイクロフォンに入力されることを防止できる。
【００１２】
また、この場合の振動緩衝部材としては、スポンジのように、楽器本体の振動を吸収してマイクロフォンに伝達させないとともに、演奏者の発声がマイクロフォンに入力されることを妨げないものを用いることが好ましい。また、スポンジによると、演奏者の発声に伴って飛散する唾液がマイクロフォンに付着することを防止できる。さらに、マイクロフォンの音声入力側面に設けられる振動緩衝部材として、非通気性の発泡樹脂を用いたため、楽器内部への湿気の侵入を防止することができる。
【００１３】
また、本発明にかかる電子楽器では、音遮断用の壁部を複数個設けることもできる。これによると、さらに確実に空気の振動を遮蔽できるため、スピーカーの発音による振動が楽器本体を介してマイクロフォンに入力されることを防止できる。この場合、壁部は、少なくとも、楽器本体におけるマイクロフォン側とスピーカー側とにそれぞれ設けることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。図１は、同実施形態にかかる電子楽器Ｍを示している。この電子楽器Ｍは、前後方向（図示の左右方向）に長尺になったトランペットの形状に形成されており、管状部１０ａと、管状部１０ａの中央下部に形成されたパネル部１０ｂとからなる樹脂製の楽器本体１０を備えている。楽器本体１０の手前側端部（演奏者が位置する側であり後端部）には、本発明にかかる音声入力用開口部としてのマウスピース１１が楽器本体１０に対して着脱可能に取り付けられており、楽器本体１０の先端（前端）には先端開口が大きく広がったベル部１０ｃが形成されている。
【００１５】
そして、楽器本体１０の略中央には親指を入れることのできる四角形の大きな中央孔１０ｄが形成されており、演奏者は、パネル部１０ｂにおける中央孔１０ｄの前方部分を握って電子楽器Ｍを支持することができる。また、楽器本体１０の前後方向の中央上部には、前後方向に沿って手前側から先端側に向かって演奏操作子としての第１ピストンバルブ１２、第２ピストンバルブ１３および第３ピストンバルブ１４が組み付けられている。これらの第１〜第３ピストンバルブ１２〜１４は、上下に延設されたロッド１２ａ，１３ａ，１４ａと、ロッド１２ａ〜１４ａの上端に固着されて指で押圧操作される円盤状の操作部１２b，１３ｂ，１４ｂとをそれぞれ備えている。
【００１６】
そして、パネル部１０ｂの手前側の一側面には、この電子楽器Ｍの作動態様を指示するための複数のパネル操作子１５と、同作動態様などを表示するための液晶ディスプレイで構成した表示器１６とが設けられている。この電子楽器Ｍの作動態様としては、モード、音色、音量、楽音に付加する効果および自動演奏などがある。
【００１７】
また、パネル部１０ｂの下端部には、先端側に延びる突起が設けられその突起の先端上部にリング状のトリガー１７が設けられている。このトリガー１７は、突起とともに、パネル部１０ｂに対して前後方向に進退可能になっている。また、楽器本体１０の上部における第３ピストンバルブ１４の前方には、小指を掛けるための指掛け部１８が形成されている。
【００１８】
楽器本体１０の内部には、図２に示したように、手前側端部の近傍にマイクロフォン２１が組み付けられ、先端のベル部１０ｃには、楽音を発生するためのスピーカー２２が先端側の外部に向けて収容されている。マイクロフォン２１が組み付けられた楽器本体１０の手前側端部とマウスピース１１の組み付け構造は、図３に示したように構成されている。
【００１９】
すなわち、楽器本体１０は、前方または後方から見た状態で左右に分割された２個の樹脂形成体を組み付けて構成されており、手前側端部にマウスピース１１を取り付けるための細径の取り付け部２３が形成され、その取り付け部２３の内周面に取り付け用ボス２４が形成されている。そして、この楽器本体１０は、取り付け用ボス２４にボルトを差し込んで他方の樹脂成形体の取り付け用ボス（図示せず）に取り付けられたナットに螺合させることにより組みつけられている。また、楽器本体１０の先端側部分にも同様の取り付け用ボス（図示せず）が設けられており、この楽器本体１０を構成する２個の樹脂成形体は前後２箇所でボルトとナットによって固定されている。
【００２０】
楽器本体１０の内部における取り付け部２３の近傍には、マイクロフォン２１に接続された信号線２１ａを通すための穴部２５ａを備えた音遮断用の壁部２５が設けられている。そして、マイクロフォン２１は、信号線２１ａを穴部２５ａに通して楽器本体１０の中央側に延長させた状態で、壁部２５の手前側部分に設置されている。壁部２５は、信号線２１ａを通す穴部２５ａ以外の部分は、隙間のない状態で楽器本体１０と一体的に形成されている。
【００２１】
また、マイクロフォン２１は、壁部２５側の面を壁部２５から所定距離だけ離した状態で、他の面を本発明にかかる振動緩衝部材としてのスポンジ２６に被覆されて取り付けられている。スポンジ２６は、一端が閉塞された円筒状に形成され、取り付け部２３の内周面前端側に形成された穴あき壁部２３ａと壁部２５とに挟まれて支持されている。
【００２２】
取り付け部２３の下端部における穴あき壁部２３ａの近傍部分には、外部に通じる息抜き穴２３ｂが形成されている。また、取り付け部２３の外周面には、前後に間隔を保って、円周に沿った溝部２３ｃ，２３ｄが形成され、溝部２３ｃ，２３ｄにそれぞれシール用のゴムリング２７ａ，２７ｂが取り付けられている。また、マウスピース１１は、演奏者が音声を入力する手前側の開口が演奏者の口を覆うことのできる大きさに形成された漏斗状（円筒状）に形成され、細径に形成された先端の音声出口側部分に、取り付け部２３を差し込むことによりに楽器本体１０に取り付けられる。
【００２３】
また、マウスピース１１の先端下部における息抜き穴２３ｂに対応する部分には、切欠き１１ａが形成され、マウスピース１１で息抜き穴２３ｂを閉塞しないように構成されている。そして、マウスピース１１の手前側端部には、図１および図２に示すように、リング状の口当て部１１ｂが取り付けられている。この口当て部１１ｂは、抗菌性の樹脂材料で構成されている。
【００２４】
楽器本体１０におけるベル部１０ｃの後部側の細径部分には、スピーカー２２に接続された信号線２２ａを通すための穴部２８ａを備えた音遮断用の壁部２８が設けられている。そして、スピーカー２２は、信号線２２ａを穴部２８ａに通して楽器本体１０の中央側に延長させた状態で、壁部２８の先端側（外部側）に外部に向けて設置されている。壁部２８は、信号線２２ａを通す穴部２８ａ以外の部分は、隙間のない状態で楽器本体１０と一体的に形成されている。また、スピーカー２２は、壁部２８から所定距離だけ離れた状態で取り付けられている。
【００２５】
楽器本体１０の内部における壁部２５，２８間には、この電子楽器Ｍの作動を制御するための信号処理装置３０が収容されている。信号処理装置３０は、マイクロフォン２１から入力した音声信号のピッチ（周波数）を検出するピッチ検出回路と、音声信号の音量レベル（振幅）を検出するレベル検出回路と、第１〜第３ピストンバルブ１２〜１４および複数のパネル操作子１５の操作に連動するスイッチを有し、第１〜第３ピストンバルブ１２〜１４および複数のパネル操作子１５の操作状態を検出するスイッチ回路とからなる本発明の解析手段としての信号処理回路や信号処理を実行するための後述する各装置を備えている。この信号処理装置３０は、信号線２１ａ，２２ａを介して、マイクロフォン２１およびスピーカー２２に接続されている。
【００２６】
つぎに、この電子楽器Ｍが備える各装置について、図４のブロック図を用いて説明する。前述した第１〜第３ピストンバルブ１２〜１４、パネル操作子１５、表示器１６、トリガー１７、マイクロフォン２１およびスピーカー２２は、バス３１を介して互いに接続されている。さらに、電子楽器Ｍには、前述した各装置等の外、信号処理装置３０を構成する各装置等が設けられており、これらの装置もバス３１を介して互いに接続されている。
【００２７】
第１〜第３ピストンバルブ１２〜１４は、押圧する動作と、その押圧を解除する動作とにより楽音の発音制御指示を行い、トリガー１７は、進退する動作によりその発音の状態を変更する処理の指示を行う。また、マイクロフォン２１はインターフェース３２を介してバス３１に接続されており、入力される演奏者の音声を信号に変換して信号処理装置３０に送信する。
【００２８】
また、電子楽器Ｍは、本発明にかかる楽音信号生成手段としての音源３３およびサウンドシステム３４で構成される発音システムを備えており、音源３３は音の波形を作り、この波形に対して、増幅器等からなるサウンドシステム３４で音量を増幅する等の処理がなされる。この際、波形はＤＡ変換されたり、デジタル信号処理によって効果が付与されたりする。そして、処理された波形に対応する音が、スピーカー２２から出力される。
【００２９】
信号処理装置３０は、前述した信号処理回路の外、ＲＯＭ３５、ＲＡＭ３６、ＣＰＵ３７およびタイマー３８を備えており、これらによって演奏に関する各処理が実行される。ＲＯＭ３５は、実行されるプログラムを記憶する読み出し専用のメモリであり、ＲＡＭ３６は、所定のプログラムを実行するため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しての書き込み可能なメモリである。
【００３０】
ＣＰＵ３７は、ＲＯＭ３５が記憶するプログラムを中央演算処理装置として実行し、タイマー３８は、そのプログラム実行中の時間を計測する。また、ＣＰＵ３７は、第１〜第３ピストンバルブ１２〜１４、トリガー１７、パネル操作子１５から送信される信号に基づいて指示信号を発音システムに送信し、スピーカー２２の発音を制御する。
【００３１】
また、電子楽器Ｍは、記憶装置３９および記憶装置３９を介して種々の曲データやプログラムを記憶する記憶媒体３９ａも備えている。この記憶媒体３９ａが記憶する信号データは、適宜、読み出すことが可能になっている。その場合、信号データは、音源３３によって楽音に形成され、サウンドシステム３４を介してスピーカー２２から出力される。
【００３２】
また、信号処理装置３０のＲＯＭ３５または記憶装置３９の記憶媒体３９ａには、押圧操作される第１〜第３ピストンバルブ１２〜１４の組み合わせに対応する楽音を決定するための運指テーブル（図示せず）が記憶されている。そして、ＣＰＵ３７がこの運指テーブルに基づいて、第１〜第３ピストンバルブ１２〜１４の組み合わせを運指データに変換する。この変換された運指データに基づいて、各処理が行われスピーカー２２が発音する。
【００３３】
つぎに、以上のように構成した電子楽器Ｍの動作について説明する。まず、電子楽器Ｍをオン状態にして、マウスピース１１に向って発生させようとする楽音に対応する音声を発生するとともに、順次第１〜第３ピストンバルブ１２〜１４を押圧操作する。また、必要に応じて、トリガー１７を操作する。これによって、任意の曲を演奏することができる。
【００３４】
この場合の演奏者による第１〜第３ピストンバルブ１２〜１４の操作状態は、スイッチ回路によって検出される。また、演奏者の音声のピッチは、ピッチ検出回路によって検出され、音声のレベルはレベル検出回路によって検出される。この場合、音声は、マイクロフォン２１によって音声信号に変換されたのち解析処理されるが、この解析は、振動音のゼロクロス点間の時間を検出するスペクトル解析によって行われる。そして、これらの各検出データは、音源３３に供給され、音源３３は、これらの供給された各データに基づいて楽音信号を生成して、その楽音信号に対応した楽音をサウンドシステム３４およびスピーカー２２を介して発音する。
【００３５】
この場合、第１〜第３ピストンバルブ１２〜１４の操作の組み合わせにより、発生される楽音の音高候補として、複数の音高が運指テーブルを介して指定される。例えば、第１〜第３ピストンバルブ１２〜１４のいずれも操作されなければ、発生される楽音の音高候補を、「Ｃ4」、「Ｇ4」、「Ｃ5」、「Ｅ5」などとする。また、第２ピストンバルブ１３だけが操作されれば、発生される楽音の音高候補を、「Ｂ3」、「Ｆ＃4」、「Ｂ4」、「Ｄ＃5」などとする。
【００３６】
そして、これらの音高候補と、マイクロフォン２１から入力された音声信号とによって、所定の楽音が発生される。例えば、第１〜第３ピストンバルブ１２〜１４のいずれも操作されない状態で、「Ａ＃2」と「Ｄ＃3」の間の周波数域の音声を入力すれば「Ｃ4」の音高を有する楽音が発生され、「Ｅ3」と「Ａ3」の間の周波数域の音声を発生すれば「Ｇ4」の音高を有する楽音が発生される。このように、予め設定された運指テ―ブルの運指データに基づいて各楽音が発生され演奏が行われる。
【００３７】
その演奏の際、スピーカー２２から発生する発音は、壁部２５，２８によって遮断されるため、楽器本体１０内を通ってマイクロフォン２１に伝わることがない。また、スピーカー２２の発音による楽器本体１０の振動は、スポンジ２６によって吸収されてマイクロフォン２１に伝わることがない。さらに、スピーカー２２が、前方が開口したベル部１０ｃ内に発音側を前方に向けて取り付けられているとともに、マイクロフォン２１の手前側には、漏斗状のマウスピース１１が取り付けられているため、スピーカー２２の発音が電子楽器Ｍの外部から回り込んでマイクロフォン２１に入力されることも防止できる。したがって、マイクロフォン２１には、演奏者の音声だけが入力され、スピーカー２２の発音が入力されることが防止される。
【００３８】
また、演奏者の発声は、マウスピース１１および取り付け部２３内を通過して、マイクロフォン２１に入力される。この際、演奏者の発声とともに吐き出される息は、息抜き穴２３ｂおよび切欠き１１ａを通って外部に出て行く。また、取り付け部２３内に溜まる唾液も息とともに、息抜き穴２３ｂおよび切欠き１１ａを通って外部に出て行く。このため、多量の唾液が取り付け部２３内に溜まることを防止できる。
【００３９】
以上のように、本実施形態にかかる電子楽器Ｍでは、楽器本体１０の手前側の端部に漏斗状のマウスピース１１を設け、楽器本体１０内におけるマイクロフォン２１とスピーカー２２との間には音遮断用の壁部２５，２８を設けている。したがって、スピーカー２２から発音される楽音は、２個の壁部２５，２８によって遮断され、マイクロフォン２１に入力されることが防止される。また、壁部２５，２８は、楽器本体１０の内部の信号処理装置３０等を外部からの空気流から保護する作用を備えているとともに、壁部２５は、演奏者の発声に伴う息による湿気が内部の信号処理装置３０側に進入することを防止する効果も備えている。
【００４０】
また、マウスピース１１によって、スピーカー２２から発音された楽音が電子楽器Ｍの外部を回り込んでマイクロフォン２１に入ることも防止される。さらに、マウスピース１１には、抗菌性の樹脂材料で構成された口当て部１１ｂが取り付けられているため、衛生的であるとともに、電子楽器Ｍに高級感を出すことができる。
【００４１】
また、マイクロフォン２１は、スポンジ２６によって、楽器本体１０を構成する部分から離れた状態で取り付けられているため、スピーカー２２の発音による振動が楽器本体１０を伝わってマイクロフォン２１に入力されることも防止できる。この結果、演奏者が発声する音声は、スピーカーの発音と混ざることなく、マイクロフォン２１に入力され、適正な楽音としてスピーカー２２から出力される。また、スポンジ２６によって、演奏者の唾液がマイクロフォン２１に付着することも防止できる。
【００４２】
また、本発明の実施にあたっては、前述した実施形態に限定されるものでなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、前述した実施形態では、壁部２５，２８を設けたが、この音遮断用の壁部は、１個で構成してもよいし、２個以上の複数個で構成してもよい。また、マウスピース１１の形状についても適宜変更が可能であり、口当て部１１ｂをマウスピース１１の本体と一体成形により形成することもできる。さらに、電子楽器Ｍ等の外形形状もトランペットに限らず、ホルンなどの管楽器やマウスピースを備えた他の楽器の形状にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子楽器を示す斜視図である。
【図２】図１に示した電子楽器の内部を示す一部切欠き断面図である。
【図３】マウスピースと楽器本体との接続部を示す分解断面図である。
【図４】電子楽器が備える各装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０…楽器本体、１１…マウスピース、２１…マイクロフォン、２２…スピーカー、２５，２８…壁部、２６…スポンジ、３０…信号処理装置、３３…音源、３４…サウンドシステム、３８…タイマー、Ｍ…電子楽器。

Claims

楽器本体の一端に設けられた音声入力用開口部と、
前記楽器本体の内部における前記音声入力用開口部の近傍に設けられ音声を入力するマイクロフォンと、
前記マイクロフォンから入力された音声を解析する解析手段と、
前記解析手段の解析結果に応じて、楽音信号を生成する楽音信号生成手段と、
前記楽器本体に設けられ前記楽音信号生成手段で生成した楽音信号に基づく楽音を外部に向けて出力するスピーカーと、
前記楽器本体内の前記マイクロフォンと前記スピーカーとの間における前記マイクロフォン側部分と前記スピーカー側部分とにそれぞれ設けられた音遮断用の壁部と
を備えたことを特徴とする電子楽器。
前記マイクロフォンが、非通気性の発泡樹脂からなる振動緩衝部材を介して前記楽器本体に取り付けられている請求項１に記載の電子楽器。