JP3891052B2 - 制御信号送信機および楽音制御システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、演奏参加者と電子楽器や音源装置との間に介在して演奏参加者の動作に応じた信号を出力する制御信号送信機と、これを用いた楽音制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子楽器においては、音色、音高、音量および効果の４つのパラメータが決まると、所望の楽音を発音することができる。また、ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）ソースなどの音響情報を再生する音源装置では、テンポ、音量および効果の３つのパラメータが決まると所望の楽音を再生することができる。
【０００３】
そこで、利用者と電子楽器や音源装置との間に制御システムを設け、利用者の操作に応じてパラメータを決定するようにすれば、発生される楽音を制御することが可能となる。従来より、利用者の動きを検知して楽音制御のためのパラメータを生成し、当該パラメータによって電子楽器や音源装置から発生される楽音を制御するシステムが提案されている。このシステムは、演奏装置と動きを計測するセンサが組み込まれた制御信号送信機とを備えている。利用者が制御信号送信機と手に持って何等かの動作を行うと、その動きに応じた信号が演奏装置に出力され、演奏装置が信号に応じた楽音信号を生成するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、センサ部の種類は、高さ方向の動きのみを計測するものや、縦・横・高さといった３方向の動きを計測するもの等、多様であり、状況に応じてセンサ部を使い分けたいといった要望がある。
【０００５】
例えば、２軸の動きを検出するセンサ部が装着された制御信号送信機は、楽音の指揮に使用する場合には何ら問題はない。指揮動作は、基本的に上下左右運動を中心に構成されているため、２軸の動きを検出するセンサ部で十分に計測することができ、楽音制御に必要な信号を生成できるからである。
【０００６】
しかし、例えば、剣舞など立体的な動作を伴う用途においては、２軸の動作を検出するセンサ部の利用、すなわち上下左右方向の運動の検出のみでは十分な制御信号の生成ができない。したがって、所望の楽音制御に十分な信号を生成するためには、３軸の動きを検出するセンサ部を装着した制御信号送信機を使用しなければならない。
【０００７】
上述のような問題であれば、予め多数の軸の動きを検出するセンサ部が装着された制御信号送信機を利用することで解決することも可能であるが、それでも、利用者が楽音を心拍数や皮膚抵抗などの生体情報によって制御することは決してできない。運動量を検出するセンサ部で、生体情報を検出することはできないからである。この場合は、所望の制御に最適な信号を生成することのできるセンサ部を制御信号送信機に装着することが必要になる。
【０００８】
しかしながら、従来の楽音制御システムにおいては、制御信号送信機にはセンサ部が組み込まれているので、ある制御信号送信機を選択するとセンサ部の種類が一意に決まってしまい、利用者は楽音制御のために計測することのできる信号を選択することができなかった。そのため、所望する演出状況に合わせて制御信号送信機を選択するのではなく、制御信号送信機に合わせて演出状況を考えなければならなくなるといった問題があった。
【０００９】
あるいは、演出状況に応じて、複数の制御信号送信機を使い分ける必要があり、楽音制御システムのコストパフォーマンスが低下するとともに、制御信号送信機の使い分けによって利用者に違和感を持たせてしまうといった問題もあった。
【００１０】
上記の問題に鑑みて、本発明は、電子楽器や音源装置に送信可能な制御信号が選択可能として最適な演出効果を企図できる制御信号送信機と、当該制御信号送信機によって送信される信号に基づき楽音に所望の効果を付与する楽音制御システムを提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の制御信号送信機は、センサ部と本体部とを備えた制御信号送信機であって、前記センサ部は、利用者の身体の状態を検出し、状態信号を出力する検出部と、状態信号を外部に出力する第一接続部とを有し、前記本体部は、前記第一接続部と分離可能に接続される第二接続部と、状態信号を送信する状態信号送信部とを有することを特徴とする。
【００１２】
かかる制御信号送信機により、制御信号送信機に装着することのできるセンサを、利用者が選択できるようになる。したがって、制御信号送信機によって、多様な状態を選択的に計測することが可能となる。
【００１３】
例えば、制御信号送信機によって、舞踊や演劇における身振りなどの動作を検出したい場合は、動作を検出するセンサを制御信号送信機に装着し、動作に対応した信号を生成するよう制御信号送信機を構成すればよい。
【００１４】
また、制御信号送信機によって、脈拍、体温、皮膚間抵抗、脳波、呼吸乃至眼球移動などの、所謂生体情報の検出を利用者が所望する場合は、生体情報を検出するセンサを制御信号送信機に装着し、生体情報に対応した信号を生成するよう制御信号送信機を構成してもよい。
【００１５】
さらに、楽音制御に係る検出信号を複数計測したい場合も考えられる。その場合は、制御信号送信機に複数のセンサを接続することを可能とすべく、センサの接続部を複数備える構成としてもよい。
【００１６】
また、本発明に係る楽音制御システムは、前記制御信号送信機と、楽音制御装置とを備え、前記楽音制御装置は、前記制御信号送信機から送信される前記状態信号を受信する受信部と、前記受信部によって受信された前記状態信号に基づいて楽音信号を生成する制御部とを備えることを特徴とする。
【００１７】
かかる楽音制御システムにより、制御信号送信機の検出した信号に基づき、楽音制御装置によって生成される楽音を制御し、多彩に効果づけされた楽音を出力することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
［１．第１実施形態］
［１−１．第１実施形態の構成］
図１は、第１実施形態のシステム構成を示すブロック図である。
図１に示すとおり、第１実施形態の楽音制御システムＳＹＳは、制御信号送信機１Ｔと、音源システム１Ｍと、端末装置２と、スピーカシステム３と、を備えている。
【００１９】
この楽音制御システムＳＹＳにおいては、利用者が制御信号送信機１Ｔを把持し、例えば踊ったり、指揮動作を行ったり、といった何らかの動作を取ると、制御信号送信機１Ｔはその動作に対応したセンサデータＳＤを音源システム１Ｍへと送信し、音源システム１ＭはセンサデータＳＤに基づいて楽音データＭＤを生成し、これをスピーカシステム３に出力するようになっている。
【００２０】
図２は、制御信号送信機１Ｔの外観構成を示す斜視図である。図２に示すように、制御信号送信機１Ｔは、送信機本体ＳＨと、該送信機本体ＳＨに着脱可能なセンサ部ＳＳとを備えている。
【００２１】
送信機本体ＳＨには、スイッチ１４が備わっている。送信機本体ＳＨには、多種多様なセンサ部ＳＳを装着することが可能なため、利用者はスイッチ１４を操作して、センサ部ＳＳとしてどのようなセンサが装着されているかを指定する。スイッチ１４には、「２」や「３」などと記された複数のボタン（図示せず）が備えられており、各ボタンには表示の数を２進数に変換したデータが対応付けられている。
【００２２】
そして、センサ部ＳＳと送信機本体ＳＨとは、コネクタ部ＣＮを介して固着できるように構成されている。
図３は、コネクタ部ＣＮの形状を拡大して示した斜視図である。図３に示すように、センサ部ＳＳはピンジャックＰＪを備え、一方、送信機本体はプラグＰＧを備えている。ピンジャックＰＪをプラグＰＧに挿入することで、センサ部ＳＳから送信機本体ＳＨへ、信号を送信できるようになる。
【００２３】
センサ部ＳＳの端部の外周壁にはネジ山が形成される一方、送信機本体ＳＨの端部の内周壁にはネジ溝が形成されている。センサ部ＳＳを図３における矢印ａの方向に、送信機本体ＳＨを図３における矢印ｂの方向にそれぞれ回転させることにより、センサ部ＳＳと送信機本体ＳＨとが固着される。その結果、例えば、利用者が制御信号送信機１Ｔを激しく振り回すなどの動作をとった場合でも、センサ部ＳＳと送信機本体ＳＨとが離れてしまうことがなくなる。
【００２４】
また、センサ部ＳＳを図３に示す矢印ｂの方向に、送信機本体ＳＨを図３に示す矢印ａの方向に、それぞれ回転させることにより、コネクタ部ＣＮが緩み、センサ部ＳＳを送信機本体ＳＨから外すことができる。
【００２５】
センサ部ＳＳと送信機本体ＳＨとは着脱可能であるため、送信機本体ＳＨには、係合可能なコネクタ部ＣＮを備えたセンサ部ＳＳであれば、どのようなセンサ部ＳＳでも装着することができる。したがって、演出状況に応じてセンサ部ＳＳを適宜選択し、使用することができるようになっている。
【００２６】
例えば、動きの速い幼児と、ゆっくりした動きの高齢者とが、同じセンサ部ＳＳを装着した制御信号送信機１Ｔを利用すると、楽音の制御が首尾良く行かない場合がある。なぜならば、同一のセンサ部ＳＳを装着した制御信号送信機１Ｔを使用した場合、早い動きによって生成される信号の波形と、ゆっくりした動きによって生成される信号の波形とは異なったものになるため、楽音にかけられる制御もまた異なってしまうからである。
【００２７】
この場合、動きの素早い幼児が把持する制御信号送信機１Ｔには、比較的ゆっくりと反応するセンサ部ＳＳを装着し、高齢者の把持する制御信号送信機１Ｔに、比較的素早く反応するセンサ部ＳＳを装着するといったように、利用者にあわせてセンサ部ＳＳを選択すると、利用者の動作によって生成される信号の波形が近似してくるため、その信号に基づいた楽音の制御にもまとまりが出るようになる。
【００２８】
また、演出効果によってセンサ部ＳＳを使い分けることも可能である。例えば、ハワイアンなどのスローな音楽に合わせて楽音を制御する場合には、比較的反応のゆっくりしたセンサ部ＳＳを利用し、ハードロックなどテンポの早い音楽に合わせた楽音制御を行う場合には、制御信号送信機１Ｔに比較的反応の早いセンサ部ＳＳを装着する、といった使い分けを行うこともできる。
【００２９】
図４は、センサ部ＳＳおよび送信機本体ＳＨの電気的構成を示すブロック図である。図４に示すように、送信機本体ＳＨは、計測回路３０と、Ａ／Ｄコンバータ３１と、データ処理回路３２と、送信回路３３とを備えており、送信機本体ＳＨには、センサ部ＳＳが装着される。
【００３０】
この例では、センサ部ＳＳに歪ゲージ１０を用いるものとする。歪ゲージ１０には、その形状が変化すると、抵抗値が変化量に応じて変化するといった性質がある。したがって、利用者が制御信号送信機１Ｔを把持して、何らかの動作をとると、歪ゲージ１０の抵抗値が変化する。
【００３１】
計測回路３０は、センサ部ＳＳの性質の変化を計測する。計測回路３０は、抵抗１００を備えており、この抵抗１００の値と、センサ部ＳＳの抵抗１０の値と、電圧電源Ｖｃｃとから、点ｐの電圧値を計測する。ここで、抵抗１０の値をｒ、抵抗１００の値をＲとすると、点ｐの電圧値は、式（１）によって与えられる。
Ｖｃｃ×ｒ／（ｒ＋Ｒ）…（１）
点ｐの電圧値が動作信号ＭＳを示す値となる。計測回路３０は、動作信号ＭＳを、Ａ／Ｄコンバータ３１へと出力する。
【００３２】
Ａ／Ｄコンバータ３１は、アナログ信号をデジタル信号に変換する回路である。Ａ／Ｄコンバータ３１は、動作信号ＭＳを量子化したデジタルデータＴＭＰを、データ処理回路３２に出力する。
【００３３】
データ処理回路３２は、Ａ／Ｄコンバータ３１から受け取ったデジタルデータＴＭＰと、スイッチ１４の設定状態により決定されるスイッチビットＳＷＢに基づいて、センサデータＳＤを合成する回路である。
ここで、センサデータＳＤのフォーマットについて説明する。
図５は、センサデータＳＤのフォーマットの一例を示す説明図である。図５に示すように、センサデータＳＤには、データビットＤＢと、スイッチビットＳＷＢとが含まれている。この例では、センサデータＳＤのビット幅はｍとする。
【００３４】
データビットＤＢは、Ａ／Ｄコンバータ３１から出力されたデジタルデータＴＭＰにより構成されている。また、スイッチビットＳＷＢは、利用者がスイッチ１４を操作して決定するビットであり、データビットＤＢが、何軸の動きに対応しているかを示している。
【００３５】
図４の例では、センサ部ＳＳは、１枚の歪ゲージ１０を備えている。よって、当該センサ部ＳＳの電気的変化に基づいて生成される動作信号ＭＳは、１軸の動きを示したものになる。したがって、図５の例に示すデータビットＤＢも１軸の動きを示したデータになる。この場合、スイッチビットＳＷＢの値は“００１”となる。
【００３６】
ところで、センサ部ＳＳは着脱可能であるため、２軸の動きや３軸の動きを検出するセンサ部ＳＳを装着する場合も考えられる。その場合、データビットＤＢには、複数軸の動きに基づいたデータが含まれることになる。
【００３７】
そこで、２軸の動きを検出するセンサ部ＳＳが装着されている場合には、スイッチビットＳＷＢの値は“０１０”となり、３軸の動きを検出するセンサ部ＳＳが装着されている場合には、“０１１”となる。
【００３８】
本実施形態では、スイッチビットＳＷＢとして、センサデータＳＤのＭＳＢから３ビットを割り当てている。したがって、データビットＤＢには、８軸までの動きに対応したデータを含ませることができるようになっている。
【００３９】
送信回路３３は、センサデータＳＤに基づいてキャリアを変調し、変調信号ＭＯＤをアンテナ（図示せず）を介して音源システム１Ｍへと送信する。
【００４０】
次に、音源システム１Ｍについて説明する。
音源システム１Ｍは、制御信号送信機１Ｔから送信された変調信号ＭＯＤを受信し、当該変調信号ＭＯＤを復調してセンサデータＳＤを再生する。そして、音源システム１Ｍは、再生したセンサデータＳＤを解析し、解析結果にしたがって、楽音データＭＤを出力する。
【００４１】
図６は、音源システム１Ｍの電気的構成を示すブロック図である。
音源システム１Ｍは、受信部２０と、制御部２１と、記憶部２２と、音源部２３と、ＭＩＤＩインターフェイス２４とを備えている。
【００４２】
受信部２０は、受信アンテナ２００と、アンテナ分配回路２０１と、受信処理回路２０２とを備えており、制御信号送信機１Ｔとの間で無線通信を行う。アンテナ分配回路２０１は、制御信号送信機１Ｔのキャリア周波数に同調し、受信アンテナ２００を介して、変調信号ＭＯＤを受信する。受信処理回路２０２は、変調信号ＭＯＤを復調し、センサデータＳＤを再生する。
【００４３】
制御部２１は、ＲＯＭ２１０と、ＣＰＵ２１１と、ＲＡＭ２１２とを備えている。
ＲＯＭ２１０は不揮発性のメモリであり、そこには音源システム１Ｍを制御するための所定の制御プログラム、ＭＩＤＩデータの再生制御に関する処理プログラム、効果パラメータ決定のためのプログラムなどが格納されている。ＣＰＵ２１１は、音源システム１Ｍの各構成部分を制御する制御中枢として機能するとともに、所定のプログラムにしたがって、センサデータＳＤを解析し、その解析結果に基づいて、複数のＭＩＤＩデータの中から再生するものを決定し、さらに音響効果を付与するためのパラメータを決定する。ＲＡＭ２１２は、データを一時的に格納するなど、ＣＰＵ２１１の作業領域として用いられる揮発性のメモリである。
【００４４】
音源部２３は、音源装置２３０と、エフェクタ２３１とを備えている。音源装置２３０には、予め多数のＭＩＤＩデータが記憶されており、制御部２１の制御の下に指定されたＭＩＤＩデータを楽音データＭＤに変換する。エフェクタ２３１は、音源装置２３０から出力される楽音データＭＤに、ディレイやリバーブなどの音響効果を付与する。
【００４５】
記憶部２２は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、コンパクト・ディスク・リード・オンリー・メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）ドライブ、フロッピー・ディスク・ドライブ（ＦＤＤ）、光磁気（ＭＯ）ディスクドライブ、ディジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）ドライブなどの記憶装置からなっており、各種制御プログラムや各種データを記憶することができる。
したがって、ＭＩＤＩデータ再生制御など各種処理に必要なプログラムやデータなどは、ＲＯＭ２１０に記憶するだけでなく、記憶部２２からＲＡＭ２１２に読み出すことができる。
また、上述のように各種処理に必要なプログラムやデータは、端末装置２に記憶しておき、必要に応じて音源システム１Ｍに取りこむようにしてもよい。
【００４６】
ＭＩＤＩインターフェイス２４は、他のＭＩＤＩ機器を接続するためのインターフェイスである。他のＭＩＤＩ機器を接続することにより、音源部２３の機能を、他のＭＩＤＩ機器に割り当てることも可能である。
【００４７】
スピーカシステム３は、音源部２３にて生成された楽音データＭＤをＤ／Ａ変換した後、放音するシステムである。
以上が、第１実施形態の構成である。
【００４８】
［１−２．第１実施形態の動作］
次に、第１実施形態の楽音制御システムＳＹＳの動作について述べる。
［１−２−１：通常の動作］
図７は、楽音制御システムＳＹＳの動作を示すフローチャートである。この例では、制御信号送信機１Ｔには１枚の歪ゲージ１０から構成された１軸のセンサ部ＳＳが装着されているものとする。
【００４９】
まず、利用者が制御信号送信機１Ｔを把持し、何らかの身体動作を行ったとする。例えば、利用者が制御信号送信機１Ｔを把持して踊ったとすると、利用者の動作にしたがって、センサ部ＳＳに内蔵される歪ゲージ１０の抵抗値ｒが変化することとなる。計測回路３０はピンジャックＰＪを介して歪ゲージ１０に接続されており、抵抗値ｒの変化に応じて、動作信号ＭＳを生成する（ステップｓ１０１）。
【００５０】
ステップｓ１０１において生成された動作信号ＭＳがＡ／Ｄコンバータ３１に供給されると、Ａ／Ｄコンバータ３１は、動作信号ＭＳを量子化し、デジタルデータＴＭＰに変換する（ステップｓ１０２）。そして、Ａ／Ｄコンバータ３１は、デジタルデータＴＭＰを、データ処理回路３２に出力する。
【００５１】
ここで、データ処理回路３２は、利用者がスイッチ１４において現在選択しているボタンに対応付けられた２進数のデータをスイッチビットＳＷＢとする一方、デジタルデータＴＭＰをデータビットＤＢとしてセンサデータＳＤを合成する（ステップｓ１０３）。
【００５２】
センサデータＳＤが送信回路３３に供給されると、送信回路３３は、センサデータＳＤに基づいて所定周波数のキャリアを変調して変調信号ＭＯＤを生成し、当該変調信号ＭＯＤを、図示せぬアンテナを介して、音源システム１Ｍへと送信する（ステップｓ１０４）。
【００５３】
次に、音源システム１Ｍの受信部２０において、受信アンテナ２００およびアンテナ分配回路２０１を経由して、変調信号ＭＯＤが受信処理回路２０２へ供給されると、受信処理回路２０２は、変調信号ＭＯＤを復調し、センサデータＳＤを再生する（ステップｓ１０５）。
【００５４】
すると、ＣＰＵ２１１が、センサデータＳＤを、一旦ＲＡＭ２１２にロードする。そして、ＲＯＭ２１０に記憶されたプログラムに従い、センサデータＳＤを解析し、発音すべきＭＩＤＩデータと、当該ＭＩＤＩデータに付与すべき効果を示すパラメータの値とを決定する（ステップｓ１０６）。そして、解析結果を、音源部２３に出力する。
【００５５】
センサデータＳＤの解析結果をもとに、音源部２３では、音源装置２３０が再生すべきＭＩＤＩデータを選択して楽音データＭＤに変換し、楽音データＭＤをエフェクタ２３１に出力する。エフェクタ２３１では、ステップｓ１０６において決定されたパラメータの値に基づいて楽音データＭＤに音響効果を付与して、スピーカシステム３に出力する（ステップｓ１０７）。
楽音データＭＤを受け取ったスピーカシステム３は、楽音データＭＤをＤ／Ａ変換した後、放音する。
【００５６】
［１−２−２：センサ部交換の動作］
上記の動作説明においては、制御信号送信機１Ｔのセンサ部ＳＳは、１枚の歪ゲージ１０によって構成されるものであったが、例えば利用者が、歪ゲージ１０を３枚備える３軸センサをセンサ部ＳＳとして利用することを所望した場合、センサ部ＳＳを交換する必要がある。そのような交換動作について、以下に説明する。
【００５７】
まず、利用者が、センサ部ＳＳを図３におけるｂの方向に、送信機本体ＳＨを図３におけるａの方向にそれぞれ回転させると、センサ部ＳＳと送信機本体ＳＨとの結合が緩む。その後、ピンジャックＰＪをプラグＰＧから引き抜くと、利用者は、センサ部ＳＳを送信機本体ＳＨから取り外すことができる。
【００５８】
次に、利用者は、新しく装着を所望するセンサ部ＳＳを用意し、そのセンサ部ＳＳのピンジャックＰＪを、送信機本体ＳＨのプラグＰＧに挿入する。そして、センサ部ＳＳのネジ山と送信機本体ＳＨのネジ溝とを合わせ、センサ部ＳＳを図３におけるａの方向に、送信機本体ＳＨを図３におけるｂの方向にそれぞれ回転させると、新しく選択したセンサ部ＳＳを、送信機本体ＳＨにしっかり装着することができる。
【００５９】
そして、利用者は、送信機本体ＳＨのスイッチ１４を操作し、新たに装着したセンサ部ＳＳを基にして出力されるデータの数を入力する。この例では、装着されたセンサ部ＳＳによって３軸の動作を検出することができるので、センサ部ＳＳによって出力されるデータは３種類ある。したがって、利用者は「３」のボタンを押下する。「３」のボタンには、“０１１”という値が対応付けられているため、以後、スイッチ１４からデータ処理回路３２には、スイッチビットＳＷＢとして、"０１１"というデータが出力されることになる。
【００６０】
上述のようにセンサ部ＳＳを交換することで、出力信号の異なるセンサ部ＳＳを、同一の送信機本体ＳＨで使用することができるようになる。
なお、制御信号送信機１Ｔにどのようなセンサ部ＳＳを装着したとしても、制御信号送信機１Ｔは同様に動作する。
以上が、第１実施形態の楽音制御システムＳＹＳの動作である。
【００６１】
［１−３．第１実施形態の効果］
以上、説明したように、第１実施形態の楽音制御システムＳＹＳでは、コネクタ部ＣＮの形状さえ係合すれば、どのようなセンサ部ＳＳも使用することが可能であるため、演出状況や利用者にとっての操作性を考慮した上で最適なセンサ部ＳＳを選択し、楽音を制御することが可能となる。
【００６２】
また、コネクタ部ＣＮによってセンサ部ＳＳと送信機本体ＳＨとをしっかり装着することができるため、センサ部ＳＳは脱着可能ではあっても制御信号送信機１Ｔを常に一体的に利用することができ、制御信号送信機１Ｔの操作性を全く損ねることなく、楽音演出を行うことが可能である。
【００６３】
［２．第２実施形態］
第２実施形態における楽音制御システムＳＹＳ'は、制御信号送信機１Ｔの代わりに、制御信号送信機１Ｔ'を利用することを除き、図１に示す第１実施形態の楽音制御システムＳＹＳと同様である。煩雑を避けるため、第１実施形態と重複する構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６４】
図８は、第２実施形態の制御信号送信機１Ｔ'の外観構成を示す説明図である。図８に示すように、制御信号送信機１Ｔ'は、センサ部ＳＳ'と、ケーブルＣＢと、送信機本体ＳＨ'とを備えている。
【００６５】
図８に示すように、第２実施形態のセンサ部ＳＳ'は、板状部材の中央部分に歪ゲージ１０が固着されたものであり、その端部にピンジャックＰＪ'（図示略）を有する。また、センサ部ＳＳ'の一方の面は粘着性を有している。したがって、センサ部ＳＳ'を、壁や机といった任意の面に張り付けて使用することができる。
この場合、利用者は壁や机を叩いて、振動をセンサ部ＳＳ'に伝えることにより、楽音を制御することになる。
例えば、固い壁にセンサ部ＳＳ'を貼り付けて使用するのであれば、利用者が壁を叩いても、センサ部ＳＳ'の形状はあまり変化しないから、動作信号ＭＳを示す波形は、ベロシティの小さいものになる。一方、センサ部ＳＳ'をクッション素材のような柔らかい壁に貼り付けて使用するのであれば、利用者が壁を叩くとセンサ部ＳＳ'の形状は大きく変化するから、動作信号ＭＳを示す波形のベロシティは大きくなる。
このように、壁の材質によりセンサ部ＳＳ'のしなり具合が異なることを利用して、楽音の制御に変化をつけることができる。つまり、第２実施形態のセンサ部ＳＳ'は、装着される対象によっても、信号に変化をつけることができる構成となっているのである。
【００６６】
図９は、ケーブルＣＢの外観構成を示す正面図である。図９に示すように、ケーブルＣＢの一方の端にはピンジャックＰＪ'が設けられており、他方の端にはプラグＰＧ'が設けられている。ピンジャックＰＪ'の形状は第１実施形態のピンジャックＰＪと同様であり、プラグＰＧ'の形状も第１実施形態のプラグＰＧと同様である。
【００６７】
したがって、ピンジャックＰＪ'を送信機本体ＳＨ'のプラグＰＧに挿入し、プラグＰＧ'にセンサ部ＳＳ'のピンジャックＰＪを挿入すると、ケーブルＣＢの長さだけ、センサ部ＳＳ'と送信機本体ＳＨ'とを離して使用することができるようになる。
【００６８】
図１０は、送信機本体ＳＨ'のコネクタ部ＣＮ'の外観構成を拡大して示した斜視図である。図１０に示すように、送信機本体ＳＨ'のコネクタ部ＣＮ'には、複数のプラグＰＧ１〜ＰＧｎが設けられている。そして、プラグＰＧｊ（ｊ＝１〜ｎ）には、ケーブルＣＢのピンジャックＰＪ'を装着できる。
【００６９】
図１１は、制御信号送信機１Ｔ'の電気的構成を示すブロック図である。図１１に示すように、制御信号送信機１Ｔ'は、複数の処理ユニットＵ１〜Ｕｎを備えている。なお、各処理ユニットＵ１〜Ｕｎは同一の構成である。
【００７０】
処理ユニットＵｊ（ｊ＝１〜ｎ）は、計測回路３０ｊと、Ａ／Ｄコンバータ３１ｊとを備えている。処理ユニットＵｊは、ｊ番目のセンサ部ＳＳ'の電気的変化を計測して動作信号ＭＳｊを生成し、動作信号ＭＳｊを量子化したデジタルデータＴＭＰｊを、データ処理回路３２へと出力する。
【００７１】
データ処理回路３２は、各処理ユニットＵ１〜Ｕｎの出力したデジタルデータＴＭＰ１〜ＴＭＰｎと、スイッチ１４より入力されるスイッチビットＳＷＢに基づいて、センサデータＳＤ'を合成し、送信回路３３に出力する。
【００７２】
図１２は、センサデータＳＤ'のデータフォーマットを示す説明図である。
センサデータＳＤ'は、データビットＤＢが複数の領域に分けられることを除き、第１実施形態のセンサデータＳＤと同様に構成されている。データビットＤＢは、複数のセンサビットＳＳＢ１〜ＳＳＢｎに分けられている。各センサビットＳＳＢｊ（ｊ＝１〜ｎ）は、デジタルデータＴＭＰｊに対応しており、各ビット幅は等しい。
【００７３】
以上、説明したように、第２実施形態の楽音制御システムＳＹＳ'では、センサ部ＳＳ'を制御信号送信機１Ｔ'と離して利用することができるため、動作を検出する空間を、演出に合わせて、より自由に設定することが可能である。
【００７４】
また、センサ部ＳＳ'と送信機本体ＳＨ'はケーブルＣＢによって接続するため、ピンジャックＰＪの形状が合っていれば、どのようなセンサ部ＳＳ'でも装着することが可能であり、楽音演出の状況を、よりきめこまかに選択することもできるようになる。
【００７５】
さらに、センサ部ＳＳ'はケーブルＣＢの長さの範囲内で任意の場所に装着することが可能であり、センサ部ＳＳ'を装着する対象の物理的特性を考慮した楽音演出を企図することも可能になる。
【００７６】
くわえて、第２実施形態の制御信号送信機１Ｔ'には複数のセンサ部ＳＳ'を装着することができるから、利用者をグループに分けグループ単位で楽音制御を行うことにより、楽音制御の楽しみをより多人数で共有することも可能となる。
【００７７】
このように、第２実施形態の楽音制御システムＳＹＳ'は、利便性と遊戯性の極めて高い、すぐれた楽音制御システムを利用者に提供するものである。
【００７８】
＜変形例＞
本発明は、上述した第１および第２実施形態の態様に限られるものではなく、例えば、以下の各種の変形が可能である。
（１）上述した各実施形態において、制御信号送信機１Ｔのスイッチ１４には、「２」や「３」などの数字でなく、「フラダンス」や「エアロビクス」などのように用途を示すこともできる。すると、利用者はさらに容易にセンサ部ＳＳおよびセンサ部ＳＳ'の出力信号数を送信機本体ＳＨおよび送信機本体ＳＨ'に通知することができるようになる。この場合は、何らかの手段で予め利用者に、装着するセンサ部ＳＳもしくはセンサ部ＳＳ'が、「フラダンス」や「エアロビクス」などのうちのどのボタンに対応しているのかを通知しておく必要がある。
（２）第１実施形態において、制御信号送信機１Ｔは、バトン形の形状をとるものとして説明したが、例えば、センサ部ＳＳは、靴底の踵部分などに取り付けられても良く、要は、着脱可能なセンサ部ＳＳを備える制御信号送信機１Ｔであれば、どのような形状であってもよい。同様に、第２実施形態の制御信号送信機１Ｔ'においても、ケーブルＣＢによる着脱可能なセンサ部ＳＳ'であれば、センサ部ＳＳ'の形状はどのようなものであってもよい。
【００７９】
（３）第１実施形態におけるセンサ部ＳＳは、人間の動作を検出する動作センサとして説明したが、各参加者の身体の脈拍（脈波）、皮膚間抵抗、脳波、呼吸、瞳の動き等を計測して得られる状態信号を出力する、いわゆる「生体情報センサ」であってもよい。同様に、第２実施形態におけるセンサ部ＳＳ'にも、いわゆる「生体情報センサ」を用いることが可能である。
【００８０】
（４）第２実施形態においては、下敷き状のセンサ部ＳＳ'によって、利用者の動作を測定する態様をとったが、センサ部ＳＳ'として利用可能なセンサは下敷き状のものに限られるわけではない。制御信号送信機１Ｔ'には、ピンジャックＰＪさえ係合するならば、コネクタ部ＣＮの形状を問わず、どのようなセンサ部ＳＳ'であっても接続することができる。
【００８１】
（５）第２実施形態の楽音制御システムＳＹＳ'の構成では、動作信号ＭＳがケーブルＣＢを経由して送信機本体ＳＨに出力されるため、ＳＮ比が小さくなる場合がある。そのため、センサ部ＳＳの出力部分にプリアンプを設け、動作信号ＭＳを増幅して送信機本体ＳＨ'に出力することが好ましい。
【００８２】
（６）第１および第２実施形態において、送信機本体ＳＨおよび送信機本体ＳＨ'に設けられたスイッチ１４の設定を、利用者が確認することはできなかったが、送信機本体ＳＨおよび送信機本体ＳＨ'に、例えば、ＬＥＤなどで構成された表示パネルを設置し、設定モードを利用者が容易に確認できる構成にしてもよい。
【００８３】
（７）第１および第２実施形態において、計測回路３０およびＡ／Ｄコンバータ３１を、センサ部ＳＳ側に設置してもよい。この場合、計測回路３０およびＡ／Ｄコンバータ３１を動作させるために電源電圧および動作クロックを供給することが必要なため、電源電圧および動作クロックを供給するケーブルを、送信機本体ＳＨからセンサ部ＳＳに接続する必要がある。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の制御信号送信機によれば、センサ部が着脱可能であるため、利用者の身体的特性や演出状況に合わせて、演出に最適な楽音制御信号を生成することができるようになる。また、本発明の制御信号送信機は、センサ部と送信機本体とはコネクタ部によってしっかりと一体化することが可能であり、利用者に違和感を感じさせることなく使用できる。したがって、本発明の制御信号送信機を利用した楽音制御システムおよび楽音制御方法によれば、年齢や性別を問わず、すべての人に楽音演出の楽しみを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】 制御信号送信機１Ｔの外観構成を示す斜視図である。
【図３】 コネクタ部ＣＮの形状を拡大して示した斜視図である。
【図４】 センサＳＳおよび送信機本体ＳＨの電気的構成を示すブロック図である。
【図５】 センサデータＳＤのフォーマットの一例を示す説明図である。
【図６】 音源システム１Ｍの電気的構成を示すブロック図である。
【図７】 第１実施形態の楽音制御システムＳＹＳの動作を示すフローチャートである。
【図８】 第２実施形態の制御信号送信機１Ｔ'の外観構成を示す説明図である。
【図９】 ケーブルＣＢの外観構成を示す斜視図である。
【図１０】 送信機本体ＳＨ'のコネクタ部ＣＮ'の外観構成を拡大して示した斜視図である。
【図１１】 制御信号送信機１Ｔ'の電気的構成を示すブロック図である。
【図１２】 センサデータＳＤ'のデータフォーマットを示す説明図である。
【符号の説明】
ＳＹＳ…楽音制御システム、１Ｔ…制御信号送信機、ＳＳ…センサ部、ＳＳ'…センサ部、１０…歪ゲージ、ＳＨ…送信機本体、ＣＮ…コネクタ部、ＰＪ…ピンジャック、ＰＧ…プラグ、ＭＳ…動作信号、ＳＤ…センサデータ、ＭＤ…楽音データ、１Ｍ…音源システム、２０…受信部、２１…制御部。
【発明の属する技術分野】
この発明は、演奏参加者と電子楽器や音源装置との間に介在して演奏参加者の動作に応じた信号を出力する制御信号送信機と、これを用いた楽音制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子楽器においては、音色、音高、音量および効果の４つのパラメータが決まると、所望の楽音を発音することができる。また、ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）ソースなどの音響情報を再生する音源装置では、テンポ、音量および効果の３つのパラメータが決まると所望の楽音を再生することができる。
【０００３】
そこで、利用者と電子楽器や音源装置との間に制御システムを設け、利用者の操作に応じてパラメータを決定するようにすれば、発生される楽音を制御することが可能となる。従来より、利用者の動きを検知して楽音制御のためのパラメータを生成し、当該パラメータによって電子楽器や音源装置から発生される楽音を制御するシステムが提案されている。このシステムは、演奏装置と動きを計測するセンサが組み込まれた制御信号送信機とを備えている。利用者が制御信号送信機と手に持って何等かの動作を行うと、その動きに応じた信号が演奏装置に出力され、演奏装置が信号に応じた楽音信号を生成するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、センサ部の種類は、高さ方向の動きのみを計測するものや、縦・横・高さといった３方向の動きを計測するもの等、多様であり、状況に応じてセンサ部を使い分けたいといった要望がある。
【０００５】
例えば、２軸の動きを検出するセンサ部が装着された制御信号送信機は、楽音の指揮に使用する場合には何ら問題はない。指揮動作は、基本的に上下左右運動を中心に構成されているため、２軸の動きを検出するセンサ部で十分に計測することができ、楽音制御に必要な信号を生成できるからである。
【０００６】
しかし、例えば、剣舞など立体的な動作を伴う用途においては、２軸の動作を検出するセンサ部の利用、すなわち上下左右方向の運動の検出のみでは十分な制御信号の生成ができない。したがって、所望の楽音制御に十分な信号を生成するためには、３軸の動きを検出するセンサ部を装着した制御信号送信機を使用しなければならない。
【０００７】
上述のような問題であれば、予め多数の軸の動きを検出するセンサ部が装着された制御信号送信機を利用することで解決することも可能であるが、それでも、利用者が楽音を心拍数や皮膚抵抗などの生体情報によって制御することは決してできない。運動量を検出するセンサ部で、生体情報を検出することはできないからである。この場合は、所望の制御に最適な信号を生成することのできるセンサ部を制御信号送信機に装着することが必要になる。
【０００８】
しかしながら、従来の楽音制御システムにおいては、制御信号送信機にはセンサ部が組み込まれているので、ある制御信号送信機を選択するとセンサ部の種類が一意に決まってしまい、利用者は楽音制御のために計測することのできる信号を選択することができなかった。そのため、所望する演出状況に合わせて制御信号送信機を選択するのではなく、制御信号送信機に合わせて演出状況を考えなければならなくなるといった問題があった。
【０００９】
あるいは、演出状況に応じて、複数の制御信号送信機を使い分ける必要があり、楽音制御システムのコストパフォーマンスが低下するとともに、制御信号送信機の使い分けによって利用者に違和感を持たせてしまうといった問題もあった。
【００１０】
上記の問題に鑑みて、本発明は、電子楽器や音源装置に送信可能な制御信号が選択可能として最適な演出効果を企図できる制御信号送信機と、当該制御信号送信機によって送信される信号に基づき楽音に所望の効果を付与する楽音制御システムを提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の制御信号送信機は、センサ部と本体部とを備えた制御信号送信機であって、前記センサ部は、利用者の身体の状態を検出し、状態信号を出力する検出部と、状態信号を外部に出力する第一接続部とを有し、前記本体部は、前記第一接続部と分離可能に接続される第二接続部と、状態信号を送信する状態信号送信部とを有することを特徴とする。
【００１２】
かかる制御信号送信機により、制御信号送信機に装着することのできるセンサを、利用者が選択できるようになる。したがって、制御信号送信機によって、多様な状態を選択的に計測することが可能となる。
【００１３】
例えば、制御信号送信機によって、舞踊や演劇における身振りなどの動作を検出したい場合は、動作を検出するセンサを制御信号送信機に装着し、動作に対応した信号を生成するよう制御信号送信機を構成すればよい。
【００１４】
また、制御信号送信機によって、脈拍、体温、皮膚間抵抗、脳波、呼吸乃至眼球移動などの、所謂生体情報の検出を利用者が所望する場合は、生体情報を検出するセンサを制御信号送信機に装着し、生体情報に対応した信号を生成するよう制御信号送信機を構成してもよい。
【００１５】
さらに、楽音制御に係る検出信号を複数計測したい場合も考えられる。その場合は、制御信号送信機に複数のセンサを接続することを可能とすべく、センサの接続部を複数備える構成としてもよい。
【００１６】
また、本発明に係る楽音制御システムは、前記制御信号送信機と、楽音制御装置とを備え、前記楽音制御装置は、前記制御信号送信機から送信される前記状態信号を受信する受信部と、前記受信部によって受信された前記状態信号に基づいて楽音信号を生成する制御部とを備えることを特徴とする。
【００１７】
かかる楽音制御システムにより、制御信号送信機の検出した信号に基づき、楽音制御装置によって生成される楽音を制御し、多彩に効果づけされた楽音を出力することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
［１．第１実施形態］
［１−１．第１実施形態の構成］
図１は、第１実施形態のシステム構成を示すブロック図である。
図１に示すとおり、第１実施形態の楽音制御システムＳＹＳは、制御信号送信機１Ｔと、音源システム１Ｍと、端末装置２と、スピーカシステム３と、を備えている。
【００１９】
この楽音制御システムＳＹＳにおいては、利用者が制御信号送信機１Ｔを把持し、例えば踊ったり、指揮動作を行ったり、といった何らかの動作を取ると、制御信号送信機１Ｔはその動作に対応したセンサデータＳＤを音源システム１Ｍへと送信し、音源システム１ＭはセンサデータＳＤに基づいて楽音データＭＤを生成し、これをスピーカシステム３に出力するようになっている。
【００２０】
図２は、制御信号送信機１Ｔの外観構成を示す斜視図である。図２に示すように、制御信号送信機１Ｔは、送信機本体ＳＨと、該送信機本体ＳＨに着脱可能なセンサ部ＳＳとを備えている。
【００２１】
送信機本体ＳＨには、スイッチ１４が備わっている。送信機本体ＳＨには、多種多様なセンサ部ＳＳを装着することが可能なため、利用者はスイッチ１４を操作して、センサ部ＳＳとしてどのようなセンサが装着されているかを指定する。スイッチ１４には、「２」や「３」などと記された複数のボタン（図示せず）が備えられており、各ボタンには表示の数を２進数に変換したデータが対応付けられている。
【００２２】
そして、センサ部ＳＳと送信機本体ＳＨとは、コネクタ部ＣＮを介して固着できるように構成されている。
図３は、コネクタ部ＣＮの形状を拡大して示した斜視図である。図３に示すように、センサ部ＳＳはピンジャックＰＪを備え、一方、送信機本体はプラグＰＧを備えている。ピンジャックＰＪをプラグＰＧに挿入することで、センサ部ＳＳから送信機本体ＳＨへ、信号を送信できるようになる。
【００２３】
センサ部ＳＳの端部の外周壁にはネジ山が形成される一方、送信機本体ＳＨの端部の内周壁にはネジ溝が形成されている。センサ部ＳＳを図３における矢印ａの方向に、送信機本体ＳＨを図３における矢印ｂの方向にそれぞれ回転させることにより、センサ部ＳＳと送信機本体ＳＨとが固着される。その結果、例えば、利用者が制御信号送信機１Ｔを激しく振り回すなどの動作をとった場合でも、センサ部ＳＳと送信機本体ＳＨとが離れてしまうことがなくなる。
【００２４】
また、センサ部ＳＳを図３に示す矢印ｂの方向に、送信機本体ＳＨを図３に示す矢印ａの方向に、それぞれ回転させることにより、コネクタ部ＣＮが緩み、センサ部ＳＳを送信機本体ＳＨから外すことができる。
【００２５】
センサ部ＳＳと送信機本体ＳＨとは着脱可能であるため、送信機本体ＳＨには、係合可能なコネクタ部ＣＮを備えたセンサ部ＳＳであれば、どのようなセンサ部ＳＳでも装着することができる。したがって、演出状況に応じてセンサ部ＳＳを適宜選択し、使用することができるようになっている。
【００２６】
例えば、動きの速い幼児と、ゆっくりした動きの高齢者とが、同じセンサ部ＳＳを装着した制御信号送信機１Ｔを利用すると、楽音の制御が首尾良く行かない場合がある。なぜならば、同一のセンサ部ＳＳを装着した制御信号送信機１Ｔを使用した場合、早い動きによって生成される信号の波形と、ゆっくりした動きによって生成される信号の波形とは異なったものになるため、楽音にかけられる制御もまた異なってしまうからである。
【００２７】
この場合、動きの素早い幼児が把持する制御信号送信機１Ｔには、比較的ゆっくりと反応するセンサ部ＳＳを装着し、高齢者の把持する制御信号送信機１Ｔに、比較的素早く反応するセンサ部ＳＳを装着するといったように、利用者にあわせてセンサ部ＳＳを選択すると、利用者の動作によって生成される信号の波形が近似してくるため、その信号に基づいた楽音の制御にもまとまりが出るようになる。
【００２８】
また、演出効果によってセンサ部ＳＳを使い分けることも可能である。例えば、ハワイアンなどのスローな音楽に合わせて楽音を制御する場合には、比較的反応のゆっくりしたセンサ部ＳＳを利用し、ハードロックなどテンポの早い音楽に合わせた楽音制御を行う場合には、制御信号送信機１Ｔに比較的反応の早いセンサ部ＳＳを装着する、といった使い分けを行うこともできる。
【００２９】
図４は、センサ部ＳＳおよび送信機本体ＳＨの電気的構成を示すブロック図である。図４に示すように、送信機本体ＳＨは、計測回路３０と、Ａ／Ｄコンバータ３１と、データ処理回路３２と、送信回路３３とを備えており、送信機本体ＳＨには、センサ部ＳＳが装着される。
【００３０】
この例では、センサ部ＳＳに歪ゲージ１０を用いるものとする。歪ゲージ１０には、その形状が変化すると、抵抗値が変化量に応じて変化するといった性質がある。したがって、利用者が制御信号送信機１Ｔを把持して、何らかの動作をとると、歪ゲージ１０の抵抗値が変化する。
【００３１】
計測回路３０は、センサ部ＳＳの性質の変化を計測する。計測回路３０は、抵抗１００を備えており、この抵抗１００の値と、センサ部ＳＳの抵抗１０の値と、電圧電源Ｖｃｃとから、点ｐの電圧値を計測する。ここで、抵抗１０の値をｒ、抵抗１００の値をＲとすると、点ｐの電圧値は、式（１）によって与えられる。
Ｖｃｃ×ｒ／（ｒ＋Ｒ）…（１）
点ｐの電圧値が動作信号ＭＳを示す値となる。計測回路３０は、動作信号ＭＳを、Ａ／Ｄコンバータ３１へと出力する。
【００３２】
Ａ／Ｄコンバータ３１は、アナログ信号をデジタル信号に変換する回路である。Ａ／Ｄコンバータ３１は、動作信号ＭＳを量子化したデジタルデータＴＭＰを、データ処理回路３２に出力する。
【００３３】
データ処理回路３２は、Ａ／Ｄコンバータ３１から受け取ったデジタルデータＴＭＰと、スイッチ１４の設定状態により決定されるスイッチビットＳＷＢに基づいて、センサデータＳＤを合成する回路である。
ここで、センサデータＳＤのフォーマットについて説明する。
図５は、センサデータＳＤのフォーマットの一例を示す説明図である。図５に示すように、センサデータＳＤには、データビットＤＢと、スイッチビットＳＷＢとが含まれている。この例では、センサデータＳＤのビット幅はｍとする。
【００３４】
データビットＤＢは、Ａ／Ｄコンバータ３１から出力されたデジタルデータＴＭＰにより構成されている。また、スイッチビットＳＷＢは、利用者がスイッチ１４を操作して決定するビットであり、データビットＤＢが、何軸の動きに対応しているかを示している。
【００３５】
図４の例では、センサ部ＳＳは、１枚の歪ゲージ１０を備えている。よって、当該センサ部ＳＳの電気的変化に基づいて生成される動作信号ＭＳは、１軸の動きを示したものになる。したがって、図５の例に示すデータビットＤＢも１軸の動きを示したデータになる。この場合、スイッチビットＳＷＢの値は“００１”となる。
【００３６】
ところで、センサ部ＳＳは着脱可能であるため、２軸の動きや３軸の動きを検出するセンサ部ＳＳを装着する場合も考えられる。その場合、データビットＤＢには、複数軸の動きに基づいたデータが含まれることになる。
【００３７】
そこで、２軸の動きを検出するセンサ部ＳＳが装着されている場合には、スイッチビットＳＷＢの値は“０１０”となり、３軸の動きを検出するセンサ部ＳＳが装着されている場合には、“０１１”となる。
【００３８】
本実施形態では、スイッチビットＳＷＢとして、センサデータＳＤのＭＳＢから３ビットを割り当てている。したがって、データビットＤＢには、８軸までの動きに対応したデータを含ませることができるようになっている。
【００３９】
送信回路３３は、センサデータＳＤに基づいてキャリアを変調し、変調信号ＭＯＤをアンテナ（図示せず）を介して音源システム１Ｍへと送信する。
【００４０】
次に、音源システム１Ｍについて説明する。
音源システム１Ｍは、制御信号送信機１Ｔから送信された変調信号ＭＯＤを受信し、当該変調信号ＭＯＤを復調してセンサデータＳＤを再生する。そして、音源システム１Ｍは、再生したセンサデータＳＤを解析し、解析結果にしたがって、楽音データＭＤを出力する。
【００４１】
図６は、音源システム１Ｍの電気的構成を示すブロック図である。
音源システム１Ｍは、受信部２０と、制御部２１と、記憶部２２と、音源部２３と、ＭＩＤＩインターフェイス２４とを備えている。
【００４２】
受信部２０は、受信アンテナ２００と、アンテナ分配回路２０１と、受信処理回路２０２とを備えており、制御信号送信機１Ｔとの間で無線通信を行う。アンテナ分配回路２０１は、制御信号送信機１Ｔのキャリア周波数に同調し、受信アンテナ２００を介して、変調信号ＭＯＤを受信する。受信処理回路２０２は、変調信号ＭＯＤを復調し、センサデータＳＤを再生する。
【００４３】
制御部２１は、ＲＯＭ２１０と、ＣＰＵ２１１と、ＲＡＭ２１２とを備えている。
ＲＯＭ２１０は不揮発性のメモリであり、そこには音源システム１Ｍを制御するための所定の制御プログラム、ＭＩＤＩデータの再生制御に関する処理プログラム、効果パラメータ決定のためのプログラムなどが格納されている。ＣＰＵ２１１は、音源システム１Ｍの各構成部分を制御する制御中枢として機能するとともに、所定のプログラムにしたがって、センサデータＳＤを解析し、その解析結果に基づいて、複数のＭＩＤＩデータの中から再生するものを決定し、さらに音響効果を付与するためのパラメータを決定する。ＲＡＭ２１２は、データを一時的に格納するなど、ＣＰＵ２１１の作業領域として用いられる揮発性のメモリである。
【００４４】
音源部２３は、音源装置２３０と、エフェクタ２３１とを備えている。音源装置２３０には、予め多数のＭＩＤＩデータが記憶されており、制御部２１の制御の下に指定されたＭＩＤＩデータを楽音データＭＤに変換する。エフェクタ２３１は、音源装置２３０から出力される楽音データＭＤに、ディレイやリバーブなどの音響効果を付与する。
【００４５】
記憶部２２は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、コンパクト・ディスク・リード・オンリー・メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）ドライブ、フロッピー・ディスク・ドライブ（ＦＤＤ）、光磁気（ＭＯ）ディスクドライブ、ディジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）ドライブなどの記憶装置からなっており、各種制御プログラムや各種データを記憶することができる。
したがって、ＭＩＤＩデータ再生制御など各種処理に必要なプログラムやデータなどは、ＲＯＭ２１０に記憶するだけでなく、記憶部２２からＲＡＭ２１２に読み出すことができる。
また、上述のように各種処理に必要なプログラムやデータは、端末装置２に記憶しておき、必要に応じて音源システム１Ｍに取りこむようにしてもよい。
【００４６】
ＭＩＤＩインターフェイス２４は、他のＭＩＤＩ機器を接続するためのインターフェイスである。他のＭＩＤＩ機器を接続することにより、音源部２３の機能を、他のＭＩＤＩ機器に割り当てることも可能である。
【００４７】
スピーカシステム３は、音源部２３にて生成された楽音データＭＤをＤ／Ａ変換した後、放音するシステムである。
以上が、第１実施形態の構成である。
【００４８】
［１−２．第１実施形態の動作］
次に、第１実施形態の楽音制御システムＳＹＳの動作について述べる。
［１−２−１：通常の動作］
図７は、楽音制御システムＳＹＳの動作を示すフローチャートである。この例では、制御信号送信機１Ｔには１枚の歪ゲージ１０から構成された１軸のセンサ部ＳＳが装着されているものとする。
【００４９】
まず、利用者が制御信号送信機１Ｔを把持し、何らかの身体動作を行ったとする。例えば、利用者が制御信号送信機１Ｔを把持して踊ったとすると、利用者の動作にしたがって、センサ部ＳＳに内蔵される歪ゲージ１０の抵抗値ｒが変化することとなる。計測回路３０はピンジャックＰＪを介して歪ゲージ１０に接続されており、抵抗値ｒの変化に応じて、動作信号ＭＳを生成する（ステップｓ１０１）。
【００５０】
ステップｓ１０１において生成された動作信号ＭＳがＡ／Ｄコンバータ３１に供給されると、Ａ／Ｄコンバータ３１は、動作信号ＭＳを量子化し、デジタルデータＴＭＰに変換する（ステップｓ１０２）。そして、Ａ／Ｄコンバータ３１は、デジタルデータＴＭＰを、データ処理回路３２に出力する。
【００５１】
ここで、データ処理回路３２は、利用者がスイッチ１４において現在選択しているボタンに対応付けられた２進数のデータをスイッチビットＳＷＢとする一方、デジタルデータＴＭＰをデータビットＤＢとしてセンサデータＳＤを合成する（ステップｓ１０３）。
【００５２】
センサデータＳＤが送信回路３３に供給されると、送信回路３３は、センサデータＳＤに基づいて所定周波数のキャリアを変調して変調信号ＭＯＤを生成し、当該変調信号ＭＯＤを、図示せぬアンテナを介して、音源システム１Ｍへと送信する（ステップｓ１０４）。
【００５３】
次に、音源システム１Ｍの受信部２０において、受信アンテナ２００およびアンテナ分配回路２０１を経由して、変調信号ＭＯＤが受信処理回路２０２へ供給されると、受信処理回路２０２は、変調信号ＭＯＤを復調し、センサデータＳＤを再生する（ステップｓ１０５）。
【００５４】
すると、ＣＰＵ２１１が、センサデータＳＤを、一旦ＲＡＭ２１２にロードする。そして、ＲＯＭ２１０に記憶されたプログラムに従い、センサデータＳＤを解析し、発音すべきＭＩＤＩデータと、当該ＭＩＤＩデータに付与すべき効果を示すパラメータの値とを決定する（ステップｓ１０６）。そして、解析結果を、音源部２３に出力する。
【００５５】
センサデータＳＤの解析結果をもとに、音源部２３では、音源装置２３０が再生すべきＭＩＤＩデータを選択して楽音データＭＤに変換し、楽音データＭＤをエフェクタ２３１に出力する。エフェクタ２３１では、ステップｓ１０６において決定されたパラメータの値に基づいて楽音データＭＤに音響効果を付与して、スピーカシステム３に出力する（ステップｓ１０７）。
楽音データＭＤを受け取ったスピーカシステム３は、楽音データＭＤをＤ／Ａ変換した後、放音する。
【００５６】
［１−２−２：センサ部交換の動作］
上記の動作説明においては、制御信号送信機１Ｔのセンサ部ＳＳは、１枚の歪ゲージ１０によって構成されるものであったが、例えば利用者が、歪ゲージ１０を３枚備える３軸センサをセンサ部ＳＳとして利用することを所望した場合、センサ部ＳＳを交換する必要がある。そのような交換動作について、以下に説明する。
【００５７】
まず、利用者が、センサ部ＳＳを図３におけるｂの方向に、送信機本体ＳＨを図３におけるａの方向にそれぞれ回転させると、センサ部ＳＳと送信機本体ＳＨとの結合が緩む。その後、ピンジャックＰＪをプラグＰＧから引き抜くと、利用者は、センサ部ＳＳを送信機本体ＳＨから取り外すことができる。
【００５８】
次に、利用者は、新しく装着を所望するセンサ部ＳＳを用意し、そのセンサ部ＳＳのピンジャックＰＪを、送信機本体ＳＨのプラグＰＧに挿入する。そして、センサ部ＳＳのネジ山と送信機本体ＳＨのネジ溝とを合わせ、センサ部ＳＳを図３におけるａの方向に、送信機本体ＳＨを図３におけるｂの方向にそれぞれ回転させると、新しく選択したセンサ部ＳＳを、送信機本体ＳＨにしっかり装着することができる。
【００５９】
そして、利用者は、送信機本体ＳＨのスイッチ１４を操作し、新たに装着したセンサ部ＳＳを基にして出力されるデータの数を入力する。この例では、装着されたセンサ部ＳＳによって３軸の動作を検出することができるので、センサ部ＳＳによって出力されるデータは３種類ある。したがって、利用者は「３」のボタンを押下する。「３」のボタンには、“０１１”という値が対応付けられているため、以後、スイッチ１４からデータ処理回路３２には、スイッチビットＳＷＢとして、"０１１"というデータが出力されることになる。
【００６０】
上述のようにセンサ部ＳＳを交換することで、出力信号の異なるセンサ部ＳＳを、同一の送信機本体ＳＨで使用することができるようになる。
なお、制御信号送信機１Ｔにどのようなセンサ部ＳＳを装着したとしても、制御信号送信機１Ｔは同様に動作する。
以上が、第１実施形態の楽音制御システムＳＹＳの動作である。
【００６１】
［１−３．第１実施形態の効果］
以上、説明したように、第１実施形態の楽音制御システムＳＹＳでは、コネクタ部ＣＮの形状さえ係合すれば、どのようなセンサ部ＳＳも使用することが可能であるため、演出状況や利用者にとっての操作性を考慮した上で最適なセンサ部ＳＳを選択し、楽音を制御することが可能となる。
【００６２】
また、コネクタ部ＣＮによってセンサ部ＳＳと送信機本体ＳＨとをしっかり装着することができるため、センサ部ＳＳは脱着可能ではあっても制御信号送信機１Ｔを常に一体的に利用することができ、制御信号送信機１Ｔの操作性を全く損ねることなく、楽音演出を行うことが可能である。
【００６３】
［２．第２実施形態］
第２実施形態における楽音制御システムＳＹＳ'は、制御信号送信機１Ｔの代わりに、制御信号送信機１Ｔ'を利用することを除き、図１に示す第１実施形態の楽音制御システムＳＹＳと同様である。煩雑を避けるため、第１実施形態と重複する構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６４】
図８は、第２実施形態の制御信号送信機１Ｔ'の外観構成を示す説明図である。図８に示すように、制御信号送信機１Ｔ'は、センサ部ＳＳ'と、ケーブルＣＢと、送信機本体ＳＨ'とを備えている。
【００６５】
図８に示すように、第２実施形態のセンサ部ＳＳ'は、板状部材の中央部分に歪ゲージ１０が固着されたものであり、その端部にピンジャックＰＪ'（図示略）を有する。また、センサ部ＳＳ'の一方の面は粘着性を有している。したがって、センサ部ＳＳ'を、壁や机といった任意の面に張り付けて使用することができる。
この場合、利用者は壁や机を叩いて、振動をセンサ部ＳＳ'に伝えることにより、楽音を制御することになる。
例えば、固い壁にセンサ部ＳＳ'を貼り付けて使用するのであれば、利用者が壁を叩いても、センサ部ＳＳ'の形状はあまり変化しないから、動作信号ＭＳを示す波形は、ベロシティの小さいものになる。一方、センサ部ＳＳ'をクッション素材のような柔らかい壁に貼り付けて使用するのであれば、利用者が壁を叩くとセンサ部ＳＳ'の形状は大きく変化するから、動作信号ＭＳを示す波形のベロシティは大きくなる。
このように、壁の材質によりセンサ部ＳＳ'のしなり具合が異なることを利用して、楽音の制御に変化をつけることができる。つまり、第２実施形態のセンサ部ＳＳ'は、装着される対象によっても、信号に変化をつけることができる構成となっているのである。
【００６６】
図９は、ケーブルＣＢの外観構成を示す正面図である。図９に示すように、ケーブルＣＢの一方の端にはピンジャックＰＪ'が設けられており、他方の端にはプラグＰＧ'が設けられている。ピンジャックＰＪ'の形状は第１実施形態のピンジャックＰＪと同様であり、プラグＰＧ'の形状も第１実施形態のプラグＰＧと同様である。
【００６７】
したがって、ピンジャックＰＪ'を送信機本体ＳＨ'のプラグＰＧに挿入し、プラグＰＧ'にセンサ部ＳＳ'のピンジャックＰＪを挿入すると、ケーブルＣＢの長さだけ、センサ部ＳＳ'と送信機本体ＳＨ'とを離して使用することができるようになる。
【００６８】
図１０は、送信機本体ＳＨ'のコネクタ部ＣＮ'の外観構成を拡大して示した斜視図である。図１０に示すように、送信機本体ＳＨ'のコネクタ部ＣＮ'には、複数のプラグＰＧ１〜ＰＧｎが設けられている。そして、プラグＰＧｊ（ｊ＝１〜ｎ）には、ケーブルＣＢのピンジャックＰＪ'を装着できる。
【００６９】
図１１は、制御信号送信機１Ｔ'の電気的構成を示すブロック図である。図１１に示すように、制御信号送信機１Ｔ'は、複数の処理ユニットＵ１〜Ｕｎを備えている。なお、各処理ユニットＵ１〜Ｕｎは同一の構成である。
【００７０】
処理ユニットＵｊ（ｊ＝１〜ｎ）は、計測回路３０ｊと、Ａ／Ｄコンバータ３１ｊとを備えている。処理ユニットＵｊは、ｊ番目のセンサ部ＳＳ'の電気的変化を計測して動作信号ＭＳｊを生成し、動作信号ＭＳｊを量子化したデジタルデータＴＭＰｊを、データ処理回路３２へと出力する。
【００７１】
データ処理回路３２は、各処理ユニットＵ１〜Ｕｎの出力したデジタルデータＴＭＰ１〜ＴＭＰｎと、スイッチ１４より入力されるスイッチビットＳＷＢに基づいて、センサデータＳＤ'を合成し、送信回路３３に出力する。
【００７２】
図１２は、センサデータＳＤ'のデータフォーマットを示す説明図である。
センサデータＳＤ'は、データビットＤＢが複数の領域に分けられることを除き、第１実施形態のセンサデータＳＤと同様に構成されている。データビットＤＢは、複数のセンサビットＳＳＢ１〜ＳＳＢｎに分けられている。各センサビットＳＳＢｊ（ｊ＝１〜ｎ）は、デジタルデータＴＭＰｊに対応しており、各ビット幅は等しい。
【００７３】
以上、説明したように、第２実施形態の楽音制御システムＳＹＳ'では、センサ部ＳＳ'を制御信号送信機１Ｔ'と離して利用することができるため、動作を検出する空間を、演出に合わせて、より自由に設定することが可能である。
【００７４】
また、センサ部ＳＳ'と送信機本体ＳＨ'はケーブルＣＢによって接続するため、ピンジャックＰＪの形状が合っていれば、どのようなセンサ部ＳＳ'でも装着することが可能であり、楽音演出の状況を、よりきめこまかに選択することもできるようになる。
【００７５】
さらに、センサ部ＳＳ'はケーブルＣＢの長さの範囲内で任意の場所に装着することが可能であり、センサ部ＳＳ'を装着する対象の物理的特性を考慮した楽音演出を企図することも可能になる。
【００７６】
くわえて、第２実施形態の制御信号送信機１Ｔ'には複数のセンサ部ＳＳ'を装着することができるから、利用者をグループに分けグループ単位で楽音制御を行うことにより、楽音制御の楽しみをより多人数で共有することも可能となる。
【００７７】
このように、第２実施形態の楽音制御システムＳＹＳ'は、利便性と遊戯性の極めて高い、すぐれた楽音制御システムを利用者に提供するものである。
【００７８】
＜変形例＞
本発明は、上述した第１および第２実施形態の態様に限られるものではなく、例えば、以下の各種の変形が可能である。
（１）上述した各実施形態において、制御信号送信機１Ｔのスイッチ１４には、「２」や「３」などの数字でなく、「フラダンス」や「エアロビクス」などのように用途を示すこともできる。すると、利用者はさらに容易にセンサ部ＳＳおよびセンサ部ＳＳ'の出力信号数を送信機本体ＳＨおよび送信機本体ＳＨ'に通知することができるようになる。この場合は、何らかの手段で予め利用者に、装着するセンサ部ＳＳもしくはセンサ部ＳＳ'が、「フラダンス」や「エアロビクス」などのうちのどのボタンに対応しているのかを通知しておく必要がある。
（２）第１実施形態において、制御信号送信機１Ｔは、バトン形の形状をとるものとして説明したが、例えば、センサ部ＳＳは、靴底の踵部分などに取り付けられても良く、要は、着脱可能なセンサ部ＳＳを備える制御信号送信機１Ｔであれば、どのような形状であってもよい。同様に、第２実施形態の制御信号送信機１Ｔ'においても、ケーブルＣＢによる着脱可能なセンサ部ＳＳ'であれば、センサ部ＳＳ'の形状はどのようなものであってもよい。
【００７９】
（３）第１実施形態におけるセンサ部ＳＳは、人間の動作を検出する動作センサとして説明したが、各参加者の身体の脈拍（脈波）、皮膚間抵抗、脳波、呼吸、瞳の動き等を計測して得られる状態信号を出力する、いわゆる「生体情報センサ」であってもよい。同様に、第２実施形態におけるセンサ部ＳＳ'にも、いわゆる「生体情報センサ」を用いることが可能である。
【００８０】
（４）第２実施形態においては、下敷き状のセンサ部ＳＳ'によって、利用者の動作を測定する態様をとったが、センサ部ＳＳ'として利用可能なセンサは下敷き状のものに限られるわけではない。制御信号送信機１Ｔ'には、ピンジャックＰＪさえ係合するならば、コネクタ部ＣＮの形状を問わず、どのようなセンサ部ＳＳ'であっても接続することができる。
【００８１】
（５）第２実施形態の楽音制御システムＳＹＳ'の構成では、動作信号ＭＳがケーブルＣＢを経由して送信機本体ＳＨに出力されるため、ＳＮ比が小さくなる場合がある。そのため、センサ部ＳＳの出力部分にプリアンプを設け、動作信号ＭＳを増幅して送信機本体ＳＨ'に出力することが好ましい。
【００８２】
（６）第１および第２実施形態において、送信機本体ＳＨおよび送信機本体ＳＨ'に設けられたスイッチ１４の設定を、利用者が確認することはできなかったが、送信機本体ＳＨおよび送信機本体ＳＨ'に、例えば、ＬＥＤなどで構成された表示パネルを設置し、設定モードを利用者が容易に確認できる構成にしてもよい。
【００８３】
（７）第１および第２実施形態において、計測回路３０およびＡ／Ｄコンバータ３１を、センサ部ＳＳ側に設置してもよい。この場合、計測回路３０およびＡ／Ｄコンバータ３１を動作させるために電源電圧および動作クロックを供給することが必要なため、電源電圧および動作クロックを供給するケーブルを、送信機本体ＳＨからセンサ部ＳＳに接続する必要がある。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の制御信号送信機によれば、センサ部が着脱可能であるため、利用者の身体的特性や演出状況に合わせて、演出に最適な楽音制御信号を生成することができるようになる。また、本発明の制御信号送信機は、センサ部と送信機本体とはコネクタ部によってしっかりと一体化することが可能であり、利用者に違和感を感じさせることなく使用できる。したがって、本発明の制御信号送信機を利用した楽音制御システムおよび楽音制御方法によれば、年齢や性別を問わず、すべての人に楽音演出の楽しみを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１実施形態のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】 制御信号送信機１Ｔの外観構成を示す斜視図である。
【図３】 コネクタ部ＣＮの形状を拡大して示した斜視図である。
【図４】 センサＳＳおよび送信機本体ＳＨの電気的構成を示すブロック図である。
【図５】 センサデータＳＤのフォーマットの一例を示す説明図である。
【図６】 音源システム１Ｍの電気的構成を示すブロック図である。
【図７】 第１実施形態の楽音制御システムＳＹＳの動作を示すフローチャートである。
【図８】 第２実施形態の制御信号送信機１Ｔ'の外観構成を示す説明図である。
【図９】 ケーブルＣＢの外観構成を示す斜視図である。
【図１０】 送信機本体ＳＨ'のコネクタ部ＣＮ'の外観構成を拡大して示した斜視図である。
【図１１】 制御信号送信機１Ｔ'の電気的構成を示すブロック図である。
【図１２】 センサデータＳＤ'のデータフォーマットを示す説明図である。
【符号の説明】
ＳＹＳ…楽音制御システム、１Ｔ…制御信号送信機、ＳＳ…センサ部、ＳＳ'…センサ部、１０…歪ゲージ、ＳＨ…送信機本体、ＣＮ…コネクタ部、ＰＪ…ピンジャック、ＰＧ…プラグ、ＭＳ…動作信号、ＳＤ…センサデータ、ＭＤ…楽音データ、１Ｍ…音源システム、２０…受信部、２１…制御部。
Claims (5)
- センサ部と本体部とを備えた制御信号送信機であって、
前記センサ部は、利用者の身体の状態を検出し、状態信号を出力する検出部と、
前記状態信号を外部に出力する第一接続部とを有し、
前記本体部は、前記第一接続部と分離可能に接続される第二接続部と、
前記状態信号を送信する状態信号送信部とを有することを特徴とする制御信号送信機。 - 前記センサ部の検出する信号は、利用者の身体の運動状態を示すこと
を特徴とする請求項１記載の制御信号送信機。 - 前記センサ部の検出する信号は、利用者の身体の生理状態を示すこと
を特徴とする請求項１記載の制御信号送信機。 - 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の制御信号送信機は、複数の前記第二接続部を有すること
を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の制御信号送信機。 - 請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の制御信号送信機と、
楽音制御装置とを備えた楽音制御システムであって、
前記楽音制御装置は、
前記制御信号送信機から送信される前記状態信号を受信する受信部と、
前記受信部によって受信された前記状態信号に基づいて楽音信号を生成する制御部とを備えることを特徴とする、楽音制御システム。
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