JP3843856B2 - 携帯端末装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ユーザが持つ角度に基づいて音符データ等を入力することができる携帯端末装置およびユーザが持つ角度に応じた楽音を発生することができる携帯端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、作曲を行おうとする人が楽音データを入力するものとして、ＭＩＤＩ鍵盤（キーボード）が知られている。このＭＩＤＩ鍵盤は、鍵盤の操作されたキーに対応するＭＩＤＩ規格の楽音データを出力するもので、出力された楽音データをメモリに記録しておき、後にメモリからその楽音データを読み出して電子楽器（ＭＩＤＩ音源）へ出力することにより、入力した楽音データを再生することができる。
また、近年、携帯電話でもキー操作によって楽音データを入力できるものが開発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＭＩＤＩ鍵盤は、携帯性に問題がある。一方、携帯電話は小型で持ちやすいが、キーの数が少なく、１つの音を入力するため複数のキー操作が必要となり、このため、リアルタイム性の音楽を表現することが難しく、また、キーと音が直感的に結びつかない欠点がある。
【０００４】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、小型に形成することができ、しかも簡単に楽音データの入力を行うことができる携帯端末装置を提供することにある。
また、この発明の他の目的は、手に簡単に持つことができ、かつ、適当に動かすだけでリアルタイムに楽音を発生することができる携帯端末装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、ケース内部に配置され、地磁気の強さに対応する信号を出力する磁気センサと、音源をコントロールする要素となる音源コントロール種別が持つ複数のパラメータと前記磁気センサの出力との対応関係を記憶する第１の記憶手段と、前記磁気センサの出力を前記第１の記憶手段内の対応関係を用いて前記パラメータに変換する変換手段と、前記変換手段によって変換された前記パラメータに基づいて楽音データを生成する楽音データ生成手段と、を具備することを特徴とする携帯端末装置である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、ケース内部に配置され、地磁気の強さに対応する信号を出力する磁気センサと、前記磁気センサの出力を、ケースの基準軸を水平に向けた時の水平回りの回転角度を示す方位データと、ケースの基準面の上下方向の傾きを示す傾きデータとに変換する第１の変換手段と、音源をコントロールする要素となる音源コントロール種別が持つ複数のパラメータと、前記方位データおよび前記傾きデータとの対応関係を記憶する第１の記憶手段と、前記方位データおよび前記傾きデータを前記第１の記憶手段内の対応関係を用いて前記パラメータに変換する第２の変換手段と、前記第２の変換手段によって変換された前記パラメータに基づいて楽音データを生成する楽音データ生成手段と、を具備することを特徴とする携帯端末装置である。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の携帯端末装置において、前記音源コントロール種別を前記磁気センサの出力に割り付ける割り付け手段をさらに具備することを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の携帯端末装置において、前記音源コントロール種別を前記方位データと前記傾きデータに割り付ける割り付け手段をさらに具備することを特徴とする。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれかの項に記載の携帯端末装置において、前記楽音データ生成手段は、生成した楽音データを第２の記憶手段に書き込むことを特徴とする。
【０００９】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の携帯端末装置において、前記楽音データ生成手段により書き込まれる楽音データは１音符を構成する全部または一部の楽譜データであることを特徴とする。
【００１０】
請求項７に記載の発明は、請求項５または請求項６に記載の携帯端末装置において、前記第２の記憶手段に記憶された楽音データはイベントデータとイベント間隔データの繰り返しで構成された音楽フォーマットデータであり、このイベント間隔データで示される時間を管理して前記音源へ出力するシーケンサを更に具備することを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項５〜請求項７のいずれかの項に記載の携帯端末装置において、前記第２の記憶手段に書き込まれた前記楽音データを着信メロディのデータとすることを特徴とする。
【００１１】
請求項９に記載の発明は、請求項５〜請求項８のいずれかの項に記載の携帯端末装置において、前記第２の記憶手段に書き込まれた前記楽音データを他の外部機器との間で送受信することを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜請求項９のいずれかの項に記載の携帯端末装置において、前記楽音データ生成手段から出力される前記楽音データを再生する音源を具備することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の一実施の形態について説明する。図１は同実施の形態による携帯端末装置１の構成を示すブロック図であり、この携帯端末装置１は携帯電話またはＰＨＳ（登録商標）等である。
図１において、符号２はＣＰＵ（中央処理装置）であり、装置各部を制御する。３はＣＰＵ２のプログラムが記憶されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）、４はデータ記憶用の不揮発性ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）である。５はこの携帯端末装置１を無線によって基地局に接続する通信インターフェイスである。６は磁気センサであり、内部にＸ方向の地磁気成分を測定するＧＭＲ素子（ジャイアント磁気抵抗効果素子）およびＹ方向の地磁気成分を測定するＧＭＲ素子を有し、各ＧＭＲ素子の測定結果を示す信号Ｓｘ、Ｓｙをインターフェイス７へ出力する。なお、この磁気センサ６については後に詳述する。
【００１３】
インターフェイス７は磁気センサ６の出力信号Ｓｘ、Ｓｙをディジタルデータに変換し、バスラインＢを介してＣＰＵ２へ出力する。８は液晶パネルおよびその駆動回路からなる表示部であり、ＣＰＵ２から供給される表示データに基づく画像表示を行う。９はテンキー、ファンクションキーおよびキーインターフェイスから構成される操作部である。１０は音源回路であり、バスラインＢを介して供給されるＭＩＤＩデータ（楽音データ）に基づいて楽音信号を形成し、スピーカ（図示略）へ出力する。この音源回路１０における楽音信号形成はＦＭ方式あるいウエーブテーブル方式のいずれでもよい。また、フォルマント合成による言葉をしゃべるような音源でもよい。
【００１４】
図２は、上述した磁気センサ６の構成を示すブロック図である。この図において、１３、１４は各々携帯端末装置１の位置におけるＸ方向、Ｙ方向の地磁気の強さを測定するＧＭＲ素子でる。ここで、Ｘ方向とは、図３に示すように、携帯端末装置１のケースの下辺１ａの右方向を言い、Ｙ方向とはアンテナ５ａの先端方向を言う。定電流バイアス回路１５は、ＧＭＲ素子１３，１４へ各々一定のバイアス電流を供給する回路であり、このバイアス電流によってＧＭＲ素子１３，１４の抵抗値が電圧に変換され、電圧／磁界変換回路１６へ出力される。電圧／磁界変換回路１６はＧＭＲ素子１３，１４の出力電圧を各々磁界の強さを示す信号Ｓｘ、Ｓｙに変換し、図１のインターフェイス７へ出力する。そして、上述した磁気センサ６が図３に示す液晶表示器８ａの裏側に配置される。
【００１５】
このような構成において、信号Ｓｘ、Ｓｙの値は、ユーザが携帯端末装置１をどのように持つかによって決まる。すなわち、例えば、ユーザが携帯端末装置１を、その表面（液晶表示器８ａおよびキー９ａが設けられた面）が水平になるように持ち、そして、１回転させると、信号Ｓｘ、Ｓｙの値がそれぞれ正弦波状に変化し、また、両波形は位相が９０度ずれた波形となる。したがって、信号Ｓｘ、Ｓｙの値から「アンテナ５ａの先端が指す方位」（以下、単に「方位」という）を知ることができる。
【００１６】
また、携帯端末装置１を水平面から一定角度傾けると信号Ｓｙの値が傾き角度に応じて変化する。したがって、信号Ｓｘ、Ｓｙの値の組合せから、方位だけでなく、「携帯端末装置１の水平面から上下方向の傾き」（以下、単に「傾き」という）を知ることができる。そこで、この実施形態においては、予め「方位」および「傾き」を種々変化させて信号Ｓｘ、Ｓｙの値を測定し、その測定結果を方位／傾きデータテーブルとしてＲＡＭ４内に記憶させている。したがって、ユーザが携帯端末装置１を持った状態における「方位」および「傾き」は、信号Ｓｘ、Ｓｙおよび方位／傾きデータテーブルから即座に知ることができる。図４に方位／傾きデータテーブルの一部を示す。なお、「方位」はアンテナ５ａが南に向けられた時を０度とし、西に向けられた時を９０度、北に向けられた時を１８０度、東に向けられた時を２７０度としている。
【００１７】
次に、図１に示す携帯端末装置１の動作を説明する。この携帯端末装置１は通常の通話／通信の機能の外に、楽音データを入力する機能、入力された楽音データを再生する機能を有している。通話／通信の機能は従来のものと同じであるので説明を省略し、以下、楽音データの入力、再生機能について説明する。
【００１８】
（１）リアルタイム再生機能
このリアルタイム再生機能は、ユーザが携帯端末装置１を動かすと、その動きと共に「方位」および「傾き」が変わり、この変化が楽音データに変換され、楽音として発音される機能である。
最初に、「方位」、「傾き」と音源をコントロールする要素となる音源コントロール種別（音程、音色等）との関係を説明する。ＲＡＭ４内には、図５に示す「方位」「傾き」の値を示したテーブルと、各音源コントロール種別のパラメータを示したテーブルが記憶されており、各テーブルは互いに関連付けられている。ここで、「方位」「傾き」と音源コントロール種別はユーザが自由に組み合わせることができるようになっている。例えば、「方位」を音程に、「傾き」を音色に割り付けてもよく、この場合、仮に「方位」が１０度で「傾き」が０度であるとすると、図５のテーブルから、音程がＤ０で音色がピアノというパラメータが選択される。また、「方位」を音程と単語に、「傾き」を音色と音符長というように、各々複数の種別に割り付けてもよい。
【００１９】
以下、リアルタイム再生機能を図６に示すフローチャートを参照して説明する。この機能を使用しようと思った場合、ユーザは、まず、操作部９のキーによってリアルタイム再生を指示し、次いで「方位」「傾き」の割り付けを行う（ステップＳａ１）。ユーザによる割り付けが行われると、ＣＰＵ２が割り付けられた「方位」「傾き」と音源コントロール種別とをＲＡＭ４の割付エリアに記憶させ（ステップＳａ２）、次いで、リアルタイム再生モードに設定する（ステップＳａ３）。なお、割り付けられなかった音源コントロール種別のパラメータは、ユーザが操作部９のキーにより決定することができる。また、決定されなかった種別はデフォルトの値に設定される。そして、再生スタートを行う（ステップＳａ４）。
【００２０】
以後、ユーザは携帯端末装置１の方向および傾きを変化させ、ＣＰＵ２は、一定時間が経過する毎にインターフェイス７を介して磁気センサ６の出力信号Ｓｘ、Ｓｙを読み込み、読み込んだ信号Ｓｘ、ＳｙをＲＡＭ４内の方位／傾きデータテーブルによって「方位」および「傾き」に変換する（ステップＳａ５）。次に、ＲＡＭ４の割付エリアから、その「方位」および「傾き」に割り付けられた音源コントロール種別のパラメータを読み出し、読み出したパラメータをＭＩＤＩデータに変換する（ステップＳａ６）。次いで、そのＭＩＤＩデータを音源回路１０へ出力する。これにより、音源回路１０においてＭＩＤＩデータに対応する楽音信号が形成され、スピーカから発音される（ステップＳａ７）。上記の動作はユーザが”終了”を操作部９から入力するまで繰り返され、”終了”が入力されると処理を終了する（ステップＳａ８）。
【００２１】
このリアルタイム再生機能は、ユーザが携帯端末装置１をいろいろ動かすことによって、次々と変化するデータが生成され、それに応じて種々の楽音が発生するものである。したがって、これを１種のおもちゃとして使用することができる。
【００２２】
（２）リアルタイム楽音データ入力機能
図７はこのリアルタイム楽音データ入力機能のフローチャートである。ユーザがこの機能を使用しようと思った場合、まず、操作部９のキーによってリアルタイム楽音データ入力を指示し、次いで「方位」「傾き」の割り付けを行う（ステップＳｂ１）。ユーザによる割り付けが行われると、ＣＰＵ２が割り付けられた「方位」「傾き」と音源コントロール種別とをＲＡＭ４の割付エリアに記憶させ（ステップＳｂ２）、次いで、リアルタイム楽音データ入力モードに設定する（ステップＳｂ３）。そして、入力スタートを行う（ステップＳｂ４）。
【００２３】
以後、ユーザは携帯端末装置１の方向および傾きを変化させ、ＣＰＵ２は一定時間が経過する毎にその時の磁気センサ６の出力信号Ｓｘ、Ｓｙをインターフェイス７を介して読み込む。次に、ＣＰＵ２はＲＡＭ４内の方位／傾きデータテーブルによって信号Ｓｘ、Ｓｙを「方位」および「傾き」に変換する（ステップＳｂ５）。次に、ＲＡＭ４の割付エリアから、その「方位」および「傾き」に割り付けられたパラメータを読み出し、読み出したパラメータをＭＩＤＩデータに変換する。そして、変換によって得られたＭＩＤＩデータをＳＭＦ（Standard MIDI file）フォーマットでＲＡＭ４の一時記憶エリアに記憶させる（ステップＳｂ６）。また、この時同時に、そのＭＩＤＩデータを音源回路１０へ出力する。これにより、音源回路において、楽音信号が形成されスピーカから発音される。
【００２４】
上述したステップＳｂ５、Ｓｂ６の動作はユーザが”終了”を操作部９から入力するまで繰り返され、”終了”が入力されると処理を終了する（ステップＳｂ７）。次いで、一時記憶エリア内のＳＭＦデータを新規作成された楽音ファイルとして必要に応じてファイル名等を入力させた後ＲＡＭ４の楽音データエリアに記憶される（ステップＳｂ８）。
【００２５】
このように、このリアルタイム楽音データ入力機能は、ユーザが携帯端末装置１をいろいろ動かすと、それに応じて楽音が発生すると共に、そのＭＩＤＩデータがＳＭＦデータとしてＲＡＭ４に記憶される。したがって、記憶したＳＭＦデータをＲＡＭ４から読み出して繰り返し再生することが可能であり、そのＳＭＦデータを着信メロディとして用いることもできる。また、そのＳＭＦデータを、他の携帯端末またはＰＣとの間で送受信するという利用方法もある。また、携帯端末装置１を作曲用機器として使用することが可能である。
【００２６】
（３）ノンリアルタイム楽音データ入力機能
図８はこのノンリアルタイム楽音データ入力機能のフローチャートである。ユーザがこの機能を使用しようと思った場合、まず、上述した場合と同様に、操作部９のキーによってノンリアルタイム楽音データ入力を指示し、次いで、「方位」「傾き」の割り付けを行う（ステップＳｃ１）。ユーザによる割り付けが行われると、ＣＰＵ２が割り付けられた「方位」「傾き」と音源コントロール種別とをＲＡＭ４の割付エリアに記憶させ（ステップＳｃ２）、次いで、ノンリアルタイム楽音データ入力モードに設定する（ステップＳｃ３）。
【００２７】
次に、ユーザが携帯端末装置１の方向および傾きを決め、入力スタートを行う（ステップＳｃ４）。すると、ＣＰＵ２がその時の磁気センサ６の出力信号Ｓｘ、Ｓｙをインターフェイス７を介して読み込む。次に、ＣＰＵ２はＲＡＭ４内の方位／傾きデータテーブルによって信号Ｓｘ、Ｓｙを「方位」および「傾き」に変換する（ステップＳｃ５）。次に、ＲＡＭ４の割付エリアから、その「方位」および「傾き」に割り付けられた音源コントロール種別のパラメータを読み出し、読み出したパラメータをＭＩＤＩデータに変換する。そして、変換によって得られたＭＩＤＩデータをＲＡＭ４の一時記憶エリアに記憶させる（ステップＳｃ６）。また、この時同時に、そのＭＩＤＩデータを音源回路１０へ出力する。これにより、音源回路において、楽音信号が形成されスピーカから発音される。ここで、例えば音符長（休符を含む）が「方位」または「傾き」に割り当てられていなかったとすると、一回の操作における音の長さが常にデフォルトの値になってしまう。従って、新たな入力の前に、ユーザは操作部９において音符長（または他のパラメータ）を変更することができる（ステップＳｃ７）。
【００２８】
次に、ユーザは操作部９において次の楽音データ入力を指示するキー操作を行い（ステップＳｃ７）、その時ユーザが決めていた携帯端末装置１の方向および傾きを新たに設定する。つまり、上記のキー操作が行われると、ステップＳｃ８の判断が「ＹＥＳ」となり、再びステップＳｃ５、Ｓｃ６の処理が行われ、以下、上記の動作が繰り返される。そして、ユーザによって操作部９から”終了”が入力されると、処理を終了し（ステップＳｃ９）、次いで、一時記憶エリア内のＭＩＤＩデータを新規作成されたＳＭＦデータとしてＲＡＭ４の楽音データエリアに記憶する（ステップＳｃ１０）。
【００２９】
このように、このノンリアルタイム楽音データ入力機能は、ユーザが１音ずつ楽音データを入力することが可能であり、携帯端末装置１を作曲用機器として使用する場合に好適である。また、リアルタイム楽音データ入力機能と同様、記憶されたＳＭＦデータを他の携帯端末またはＰＣとの間で送受信して利用することができる。
【００３０】
（４）楽音データ再生機能
ユーザが操作部９において楽音データ再生を指示するキー操作を行うと、ＣＰＵ２がそれを検知し、ＲＡＭ４の楽音データエリアからＳＭＦデータを順次読み出し、ＭＩＤＩデータに変換してバスラインＢを介して音源回路１０へ供給する。すなわち、ＣＰＵ２がシーケンサとして動作する。音源回路１０はＣＰＵ２から供給されるＭＩＤＩデータに基づいて楽音信号を生成しスピーカへ出力する。これにより、ＲＡＭ４の楽音データエリアに書き込まれたＳＭＦデータが再生される。
【００３１】
図９は、上述した各機能を有する携帯端末装置１の機能ブロック図である。この図に示すように、磁気センサ６の出力はＣＰＵ２へ入力され、ここでＭＩＤＩデータに変換され、音源回路１０へ出力されると共に、ＳＭＦデータに変換され、ＲＡＭ４に書き込まれる。ＲＡＭ４内のＳＭＦデータはＣＰＵ２によって実行されるシーケンサ２１によって順次読み出され、ＭＩＤＩデータに変換されて音源回路１０へ出力される。音源回路１０はＣＰＵ２からのリアルタイムのＭＩＤＩデータまたはシーケンサ２１からの再生用のＭＩＤＩデータを各々楽音信号に変換し、ミキサ２２を介してスピーカ２３へ出力する。
【００３２】
なお、上記実施形態において、「方位」および「傾き」の割り付けはユーザが任意に行ってもよく、あるいは、ある程度固定したものをプリセットとして保持し、ユーザがその中から選択するようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、磁気センサ６に２軸の磁気センサを用いて傾きまで求めているが、これに代えて、磁気センサ６に３軸の磁気センサを用いてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、小型に形成することができ、しかも簡単に楽音データの入力を行うことができる効果がある。
また、本発明によれば、手に簡単に持つことができ、かつ、適当に動かすだけでリアルタイムに楽音を発生することができる。これにより、おもちゃ等の用途に用いて最適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施形態による携帯端末装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１における磁気センサ６の構成を示すブロック図である。
【図３】 図１に示す携帯端末装置１の外観を示す正面図である。
【図４】 図１のＲＡＭ４内に記憶された方位／傾きデータテーブルの一部を示す図である。
【図５】 図１のＲＡＭ４内に記憶されている「方位」「傾き」の値と音源コントロール種別のパラメータとの関係を示す図である。
【図６】 図１の携帯端末装置１におけるリアルタイム再生機能のフローチャートである。
【図７】 図１の携帯端末装置１におけるリアルタイム楽音データ入力機能のフローチャートである。
【図８】 図１の携帯端末装置１におけるノンリアルタイム楽音データ入力機能のフローチャートである。
【図９】 図１の携帯端末装置１の機能を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
１…携帯端末装置、２…ＣＰＵ、３…ＲＯＭ、４…ＲＡＭ、６…磁気センサ、７…インターフェイス、１０…音源回路、１３、１４…ＧＭＲ素子、２１…シーケンサ。

Claims (10)

1. ケース内部に配置され、地磁気の強さに対応する信号を出力する磁気センサと、
   音源をコントロールする要素となる音源コントロール種別が持つ複数のパラメータと前記磁気センサの出力との対応関係を記憶する第１の記憶手段と、
   前記磁気センサの出力を前記第１の記憶手段内の対応関係を用いて前記パラメータに変換する変換手段と、
   前記変換手段によって変換された前記パラメータに基づいて楽音データを生成する楽音データ生成手段と、
   を具備することを特徴とする携帯端末装置。
2. ケース内部に配置され、地磁気の強さに対応する信号を出力する磁気センサと、
   前記磁気センサの出力を、ケースの基準軸を水平に向けた時の水平回りの回転角度を示す方位データと、ケースの基準面の上下方向の傾きを示す傾きデータとに変換する第１の変換手段と、
   音源をコントロールする要素となる音源コントロール種別が持つ複数のパラメータと、前記方位データおよび前記傾きデータとの対応関係を記憶する第１の記憶手段と、
   前記方位データおよび前記傾きデータを前記第１の記憶手段内の対応関係を用いて前記パラメータに変換する第２の変換手段と、
   前記第２の変換手段によって変換された前記パラメータに基づいて楽音データを生成する楽音データ生成手段と、
   を具備することを特徴とする携帯端末装置。
3. 前記音源コントロール種別を前記磁気センサの出力に割り付ける割り付け手段をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末装置。
4. 前記音源コントロール種別を前記方位データと前記傾きデータに割り付ける割り付け手段をさらに具備することを特徴とする請求項２に記載の携帯端末装置。
5. 前記楽音データ生成手段は、生成した楽音データを第２の記憶手段に書き込むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかの項に記載の携帯端末装置。
6. 前記楽音データ生成手段により書き込まれる楽音データは１音符を構成する全部または一部の楽譜データであることを特徴とする請求項５に記載の携帯端末装置。
7. 前記第２の記憶手段に記憶された楽音データはイベントデータとイベント間隔データの繰り返しで構成された音楽フォーマットデータであり、このイベント間隔データで示される時間を管理して前記音源へ出力するシーケンサを更に具備することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の携帯端末装置。
8. 前記第２の記憶手段に書き込まれた前記楽音データを着信メロディのデータとすることを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれかの項に記載の携帯端末装置。
9. 前記第２の記憶手段に書き込まれた前記楽音データを他の外部機器との間で送受信することを特徴とする請求項５〜請求項８のいずれかの項に記載の携帯端末装置。
10. 前記楽音データ生成手段から出力される前記楽音データを再生する音源を具備することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかの項に記載の携帯端末装置。

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