JP4770093B2 - 楽音信号生成システム、楽音信号生成装置及び楽音信号生成方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作者の動作に応じて楽音信号を生成する楽音信号生成システム、楽音信号生成装置および楽音信号生成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
オーディオ機器等の楽音発生装置では、音色、音高、音量および効果といった4つの演奏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。CD(Compact Disc)プレイヤーなどの楽音発生装置では、CDに記録された楽曲データに基づいた楽曲の演奏再生が行われ、ユーザは当該CDプレイヤーの操作摘みやボタン等を操作することにより、音量等のパラメータを調整していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したようなCDプレイヤーでは、所望の音量等を得るためにユーザは操作摘み等の操作子を適宜調整している。ユーザが楽音発生装置により再生された演奏を所望の音量等で聴く場合には、操作摘みによる演奏パラメータの調整方法は有効であるが、単なる楽曲を忠実に演奏再生機能ではなく、楽曲演奏に積極的に参加できるようにすれば、新たな音楽の楽しみ方を提供することができる。もちろん、従来からある種々の楽器や電子楽器を用いれば、楽曲演奏を行うことができるが、従来の楽器とは異なる手法により、操作者の手振りなどの動きを反映させた楽音の発生を行うことができれば、新しい音楽エンターテイメントを提供することも可能である。
【0004】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、操作者の動作を反映した楽音信号を生成することができる楽音信号生成システム、楽音信号生成装置および楽音信号生成方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の請求項1に記載の楽音信号生成システムは、操作者が携帯可能な端末であって、当該端末を携帯する操作者の動作に応じた運動情報を生成して送信する操作端末と、前記操作端末から送信される運動情報を受信し、受信した運動情報に基づいて、前記操作者の動作に応じた前記操作端末の移動軌跡の形状を特定し、特定した移動軌跡の形状に応じた音色または音階の楽音信号を生成する楽音信号生成装置とを具備することを特徴としている。
【0006】
また、請求項2記載の楽音信号生成システムは、請求項1に記載の楽音信号生成システムにおいて、前記楽音信号生成装置は、前記操作端末の移動軌跡の形状と、当該形状に応じた音色または音階の楽音信号とを対応つけて記憶した楽音信号テーブルを有しており、当該楽音信号テーブルの記憶内容を参照して楽音信号を生成することを特徴としている。
【0007】
また、請求項3に記載の楽音信号生成システムは、請求項2に記載の楽音信号生成システムにおいて、
前記楽音信号テーブルの記憶内容は、書換可能になされていることを特徴としている。
【0008】
また、請求項4記載の楽音信号生成システムは、請求項1に記載の楽音信号生成システムにおいて、前記特定した移動軌跡に応じた音色、音階及び音量の楽音信号を生成するものであり、前記操作端末の移動軌跡の形状に応じて楽音信号を生成するための、音色または音階のうちいずれかのパラメータである第1のパラメータを決定し、前記移動軌跡の大きさに応じて楽音信号を生成するための、音色、音階または音量のうち前記第1のパラメータとは異なる第2のパラメータを決定し、前記操作端末が移動軌跡に沿って移動した時の移動速度または加速度に応じて楽音信号を生成するための、音色、音階または音量のうち前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータとは異なる第3のパラメータを決定し、決定した第1のパラメータ、第2のパラメータ及び第3のパラメータに応じた楽音信号を生成することを特徴としている。
【0012】
また、請求項5記載の楽音信号生成システムは、操作者が携帯可能な楽音信号生成装置であって、当該楽音信号生成装置を携帯する操作者の動作に応じた運動情報を生成する運動情報生成手段と、前記運動情報生成手段により生成された運動情報に基づいて、前記操作者の動作に応じた当該楽音信号生成装置の移動軌跡を求める移動軌跡導出手段と、前記移動軌跡導出手段により求められた移動軌跡の形状を特定し、特定した移動軌跡の形状に応じた音色または音階の楽音信号を生成する楽音信号生成手段とを具備することを特徴としている。
【0014】
また、請求項6記載の楽音信号生成システムは、操作者が携帯可能な操作端末を用い、当該操作端末を携帯する操作者の動作に応じた楽音信号を生成する方法であって、前記操作者の動作に応じた前記操作端末の移動軌跡を求める移動軌跡導出ステップと、求められた移動軌跡の形状を特定し、特定した移動軌跡の形状に応じた音色または音階の楽音信号を生成する楽音信号生成ステップとを具備することを特徴としている。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
A.第1実施形態
A−1.構成
まず、図1は本発明の第1実施形態に係る楽音発生システム(楽音信号生成システム)の外観を示す図である。図1に示すように、楽音発生システム100は、パーソナルコンピュータシステム10と、操作者により携帯可能な操作端末11とを備えている。
【0017】
本実施形態における操作端末11は、外観形状が棒状であり、その両端から中央側に行くにつれて径が小さくなる形状となっている。操作者は図示のように、この径の小さい中央部分を把持して当該操作端末11を動かすことになる。この楽音発生システム100では、パーソナルコンピュータシステム10が、このように操作者に把持される操作端末11の動き、つまり操作者の手の動きに応じた楽音発生を行うようになっている。なお、操作端末11は、このような形状であって操作者の手に把持されるものに限らず、バンド等を用いて腕や足に装着するタイプのものであってもよいし、その形状や操作者への取り付け方等は任意であり、その形状も任意のものを使用することができる。
【0018】
ここで、図2は操作端末11の構成を示すブロック図である。同図に示すように、操作端末11は、動作センサMSと、送信機CPUT0と、メモリT1と、高周波トランスミッタT2と、表示ユニットT3と、送信用電力増幅器T5と、操作スイッチT6と、送信アンテナTAとを備えている。
【0019】
動作センサMSは、当該操作端末11の使用時、つまり当該楽音発生システム100(図1参照)において楽音発生を行う時には、操作端末11を携帯している操作者の動作(例えば、図1に示すように手に把持されている場合には、把持している手の動き)を検出して運動情報を生成する。ここで、動作センサMSとしては、3次元加速度センサ、3次元速度センサ、2次元加速度センサ、2次元速度センサ等のセンサを用いることができるが、本実施形態では2次元加速度センサを採用しており、図示のように動作センサMSは、x軸検出部MSxとy軸検出部MSyとを有している。これらのx軸検出部MSxおよびy軸検出部MSyは、それぞれ図1に示すx軸方向(水平方向)およびy軸方向(垂直方向)の加速度を検出する。
【0020】
送信機CPUT0は、メモリT1に記録された送信機動作プログラムに基づいて、動作センサMS、高周波トランスミッタT2、表示ユニットT3を制御する。動作センサMSからの検出信号は、送信機CPUT0により、IDナンバの付加処理等の所定の処理が施され、高周波トランスミッタT2に伝送される。そして、この検出信号が送信用電力増幅器T5で増幅された上、送信アンテナTAを介してパーソナルコンピュータシステム10側に無線送信される。
【0021】
表示ユニットT3は、例えば、7セグメント形式のLED(Light Emitting Diode)又はLCD(Liquid Crystal Display)表示器や1個乃至複数個のLED発光器等を備え、センサナンバ、動作中、電源アラーム等の各種情報を表示する。操作スイッチT6は、当該操作端末11の電源のオン/オフやモード設定等の各種設定を行うために用いられるスイッチである。このような操作端末11の各構成要素には、図示せぬ電池電源から駆動電力が供給されるが、このような電池電源としては、一次電池を用いるようにしてもよいし、充電可能な二次電池を用いるようにしてもよい。
【0022】
次に、パーソナルコンピュータシステム10は、上述した操作端末11からの無線信号を受信する機能や、楽音発生機能等を備えた一般的なパーソナルコンピュータであり、そのハードウェア構成を図3に示す。同図に示すように、パーソナルコンピュータシステム10は、各種演算処理を行うとともに各部を制御するCPU(中央処理装置)30、CPU30のワークメモリとして使用されるRAM(Random Access Memory)31、CPU30に読み出されて実行されるプログラム群を格納したROM(Read only Memory)32、CPU30に読み出されて実行されるオペレーティングシステムやアプリケーションプログラム等のプログラム群を格納したハードディスク33、ユーザに対して画像を表示するCRT(Cathode Ray Tube)等のディスプレイ34、CPU30から供給されたデータに応じた画像をディスプレイ34に表示させるための表示用インタフェース35、ユーザが指示を入力するためのキーボードやマウス等の操作部36、操作部36を介して入力された指示を表すデータをCPU30へ供給する操作部用インタフェース37、アンテナRAを介して操作端末11(図1、図2参照)から送信される無線信号を受信するアンテナ分配回路38、アンテナ分配回路38により受信された無線信号をCPU30で処理可能なデータに変換して取り込む受信処理回路39、楽音信号を生成する音源回路41、音源回路41により生成された楽音信号に効果を付与するDSP(Digital Signal Processor)等から構成される効果回路40、効果回路40により効果が付与された楽音信号に基づいて楽音を発生するサウンドスピーカシステム42を備えている。なお、ハードディスク33はCPU30に読み書きされるものであり、楽曲データ等の保管にも使用される。
【0023】
パーソナルコンピュータシステム10は、図示せぬ電源の投入や操作部36により入力されるユーザの指示に基づいてCPU30がROM32及びハードディスク33に格納された楽音発生処理プログラム群を実行することにより、上述した操作端末11から送信される運動情報に応じた楽音発生処理を行うように構成されている。以下、この処理に着目してパーソナルコンピュータシステム10の機能構成について図4を参照しながら説明する。
【0024】
同図に示すように、当該楽音発生処理を行う場合のパーソナルコンピュータシステム10の機能構成は、アンテナ分配回路38と、受信処理回路39と、移動軌跡検出部45と、楽音信号生成部46と、楽音信号テーブル47と、ディスプレイ34と、表示用インタフェース35と、サウンドスピーカシステム42とを備えている。
【0025】
アンテナ分配回路38は、操作者に動かされる操作端末11から無線送信されるx軸検出部MSxおよびy軸検出部MSyからの検出信号、つまりx軸方向の加速度αxと、y軸方向の加速度αyとを受信し、受信処理回路39に出力する。
【0026】
受信処理回路39は、アンテナ分配回路38から供給されたx軸方向およびy軸方向の検出加速度を示す信号を所定のバンドパスフィルタに通し、移動軌跡検出部45による移動軌跡の検出に不要な周波数成分を除去する。ここでは、地球の重力により加速度成分の除去も行われる。そして、受信処理回路39は、不要な周波数成分を除去した加速度αxおよびαyを示す信号を移動軌跡検出部45に出力する。
【0027】
移動軌跡検出部45は、受信処理回路39から供給されるx軸方向の加速度αxおよびy軸方向の加速度αyから、操作端末11の移動軌跡を検出する。ここで、移動軌跡検出部45による移動軌跡の検出は、αxおよびαyが予め設定された微小な設定値よりも小さい値である時点(つまり、ほとんど操作端末11が動いていない状態)から当該設定値よりもαxまたはαyが大きくなった時点で動作が開始されたと判断し、この時点からのαxおよびαyに基づいて移動軌跡の検出を開始する。一方、このような移動軌跡の検出を行っている間に、αxおよびαyが上述した設定値を下回った時点(ほとんど動かない状態になった時点)で当該移動軌跡の検出を終了し、これにより操作者の操作による操作端末11の一連の動きによる移動軌跡を検出することができる。なお、このようにαxおよびαyの値から移動軌跡の検出期間を設定するようにしてもよいが、操作端末11側に移動軌跡を検出する期間を指定するスイッチ等を設け、移動軌跡検出部45は、当該スイッチが押下されている間のαxおよびαyに応じて1つの移動軌跡を検出するようにしてもよい。この場合には、操作者は移動軌跡を検出させる動きをする間だけ上記スイッチを押下したまま所望の動作を行うことになる。
【0028】
移動軌跡検出部45は、上述したような期間中に受信処理回路39から供給されるαxおよびαyから、操作端末11の移動軌跡に関する情報を求める。ここで、移動軌跡に関する情報とは、その移動軌跡が描く形状情報、その移動軌跡の形状サイズ情報、その移動軌跡を描く際の移動方向情報、およびその移動軌跡を描く際の移動速度情報等が求められる。例えば、図5(a)に示すような移動軌跡KSに沿うように、操作者が操作端末11を時計回りに速度「V」で1回転円運動させた場合には、移動軌跡検出部45により生成される各情報は、図5(b)に示すようなものとなる。まず、形状情報としては、「1回転の円形」であることを示す情報、形状サイズ情報としてはその円形のサイズ(「半径R」等を示す情報、移動方向情報としては、「時計回り」であることを示す情報、移動速度情報としては、移動速度「V」を示す情報を生成し、これらの各情報を楽音信号生成部46に出力する。なお、移動軌跡の形状としては、上述した円形の他にも様々なものが考えられ、このような様々な形状を後述する楽音信号テーブル47に登録しておき、移動軌跡検出部45が、αxおよびαyにより求められる移動軌跡から、この移動軌跡の形状がどの登録した形状(登録形状の類似形状を含む)であるかを検出することができるようにしておけばよい。様々な登録形状としては、例えば、図6に示すように、八の字型(a)、斜め切り型(b)、四角型(c)、うずまき型(d)などの形状が考えられるが、これらに限定されるものではない。
【0029】
ここで、移動軌跡検出部45が、操作端末11から供給されるαx、αyに基づいて、当該操作端末11の移動軌跡形状を検出する方法としては、αx、αyから上記のような検出開始から検出終了までの区間における移動軌跡を検出し、その軌跡がどの形状に類似(もしくは一致)するかによって検出するようにしてもよいし、他の方法を用いるようにしてもよい。例えば、移動軌跡検出部45が予め用意記憶している図9に示す形状認識用テーブルを用い、図7および図8に示す手順にしたがって操作端末11から供給されるαx、αyに基づいて移動軌跡形状を検出するようにしてもよい。
【0030】
ここで、図7および図8に示す手順にしたがった移動軌跡の検出処理について、操作端末11を具体的に種々の形状に沿って移動させた場合を各々例に挙げて説明する。まず、図10に示すように、操作者が操作端末11を右回り(時計回り)円形状に沿って移動させた場合について説明する。
【0031】
操作者が操作端末11を移動させると、移動軌跡検出部45は、αx、αyに基づいて操作端末11が移動を開始したこと、つまり移動開始始点SPを検出し(ステップSa1)、形状認識のために用いる認識ポイントカウント数NPを1に設定する(ステップSa2)。ここで、認識ポイントカウント数NPは、形状認識のために操作端末11が移動する方向を認識するための認識点の数を示すカウント数であり、認識ポイントカウント数NP=1は1つ目の認識点NP1、認識ポイントカウント数NP=2は2つの目の認識点NP2を示す。
【0032】
この後、移動軌跡検出部45は、操作端末11の始点SPからの1つ目の認識点NP1への移動方向を検出する(ステップSa3)。ここで、右回り円形状に沿った動作をした場合には、図10に示すように、検出された始点SPから操作端末11の移動方向、つまり始点SPから1つ目の認識点NP1への方向が右下方向となる。このように始点SPから認識点NP1への方向が検出され、その後も操作端末11が動き続けると、移動軌跡検出部45の処理はステップSa4に進み、認識ポイントカウント数NPに2が設定される。そして、始点SPから右下に移動した後の操作端末11の移動方向、つまり1つ目の認識点NP1から2つ目の認識点NPへの方向を検出する(ステップSa6)。
【0033】
ここで、ステップSa3で始点SPから1つ目の認識点NP1への方向が「右下」と検出された場合において、1つ目の認識点NP1から2つめの認識点NP2への方向が「左下」と検出された時には、操作端末11が「右回り円形状」に沿って移動していると判断し、移動軌跡検出部45は形状フラグ「右回り円形状」を設定する(ステップSa8)。
【0034】
このように移動軌跡検出部45は、操作端末11が移動軌跡が「右回り円形状」に沿って移動していると判断し、そのような形状フラグを設定すると、以降は図9に示す形状認識用テーブルを参照し、その判断した形状に沿って操作端末11が移動しているか否かを確認する処理を行う。
【0035】
まず、このような確認処理の詳細な説明に先立ち、図9に示す形状認識用テーブルの内容について説明する。同図に示すように、形状認識用テーブルには、「右回り円形状」、「左回り円形状」、「右回り四角形」、「左回り四角形」、「右回り三角形」、「左回り三角形」、「右回り八の字」および「左回り八の字」といった当該移動軌跡検出部45が識別可能な形状の各々に対応付けて、「カウント数」と、認識点NP1、NP2……に対応する移動方向とが格納されている。ここで、各認識点に対応する移動方向とは、認識点NP1の場合には、始点SPからの移動方向を示す。図示のテーブルでは、「右回り円形状」の認識点NP1に対応する方向として「右下」といった方向が格納されているが、これは「右回り円形状」の移動軌跡を検出する条件が、始点SPから認識点NP1への方向が「右下」であることを示している。また、認識点NP2、NP3……については、1つ前の認識点からの移動方向に対応した方向が格納されている。図示のテーブルでは、「右回り円形状」の認識点NP2に対応する方向として「左下」といった方向が格納されているが、これは「右回り円形状」の移動軌跡を検出する条件が、認識点NP1から認識点NP2への方向が「左下」であることを示している。
【0036】
「カウント数」は各形状の移動軌跡の検出を完了するまでに通過したか否かが検出される認識点の数を示すデータが格納される。「右回り円形状」の場合には、「4」が格納されており、これは「右回り円形状」といった移動軌跡の検出を完了するまで4つの認識点を通過したか否かが確認されることを意味し、この形状に対しては認識点NP1〜認識点NP4といった4つの認識点に対応する方向が格納されることになる。また、「右回り八の字」に対応する「カウント数」には「8」が格納されており、これは「右回り八の字」といった移動軌跡の検出を完了するまでに8つの認識点を通過したか否かが確認されることを意味している。
【0037】
以上のようなデータが格納された形状認識用テーブルを参照し、移動軌跡検出部45はフラグを設定した形状に沿って操作端末11が移動しているか否かを確認する処理を行うのである。
【0038】
まず、上述したように「右回り円形状」の形状フラグが設定されると(ステップSa8)、移動軌跡検出部45は、設定した形状フラグに対応付けられた「カウント数」から現在の認識ポイントカウント数NPを減算し、これに1をインクリメントした値を認識ポイントカウント数NPとして設定する(ステップSa12)。具体的には、現在の認識ポイントカウント数NPは2であり、「右回り円形状」に対応する「カウント数」は4であるから、認識ポイントカウント数NPを4−2+1=3に設定する。そして、移動軌跡検出部45は、上記認識点NP2からの操作端末11の移動方向、つまり次の認識点である認識点NP3への方向が、形状認識用テーブルの「右回り円形状」の「NP3」に対応する方向、すなわち「左上」と一致するか否かを判別する(ステップSa13)。ここで、両者が一致する場合には、操作端末11が設定した形状フラグに示される形状である「右回り円形状」に沿って移動していることが確認され、両者が一致しない場合には「右回り円形状」に沿って移動していないと判断される。
ここで、操作端末11が「右回り円形状」に沿って移動していないと判断すると(ステップSa13の判別「NO」)、移動軌跡検出部45は形状認識ができないと判別し(ステップSa14)、上記設定した形状フラグをリセットする。
【0039】
一方、操作端末11が「右回り円形状」に沿って移動していることが確認されると(ステップSa13の判別「YES」)、移動軌跡検出部45は、認識ポイントカウント数NP(この時点では、3)が形状認識用テーブルの「カウント数」に格納された値(=4)と一致するか否かを判別する(ステップSa15)。つまり、移動軌跡検出部45は設定した形状フラグに示される形状を認識するために必要な数の認識点での方向チェックを行ったか否かを判別し、認識ポイントカウント数NPとカウント数が不一致の場合には(全ての認識点での方向チェックが終わっていない場合には)、認識ポイントカウント数NPに1をインクリメントする(ステップSa16)、すなわち認識ポイントカウント数NP=4に設定する。そして、移動軌跡検出部45は、処理をステップSa13に戻し、新たに設定された認識ポイントカウント数NPに対応する認識点である認識点NP4に関してのチェックを行う。具体的には、移動軌跡検出部45は、形状認識用テーブルの「NP4」に格納された方向「右上」と、操作端末11の認識点NP3からの移動方向、つまり認識点NP3からNP4への方向とが一致するか否かを判別する(ステップSa13)。
【0040】
ここで、両者が一致する場合には、操作端末11が設定した形状フラグに示される形状である「右回り円形状」に沿って移動していることが確認され、両者が一致しない場合には「右回り円形状」に沿って移動していないと判断される。
【0041】
そして、操作端末11が「右回り円形状」に沿って移動していないと判断すると(ステップSa13の判別「NO」)、移動軌跡検出部45は形状認識ができないと判別し(ステップSa14)、上記設定した形状フラグをリセットする。一方、、操作端末11が「右回り円形状」に沿って移動していることが確認されると(ステップSa13の判別「YES」)、移動軌跡検出部45は、認識ポイントカウント数NP(この時点では、4)が形状認識用テーブルの「カウント数」に格納された値(=4)と一致するか否かを判別する(ステップSa15)。ここでの判別は「YES」となるため、移動軌跡検出部45は処理をステップSa17に進める。すなわち、設定した形状フラグに示す形状である「右回り円形状」に沿って操作端末11が移動したと断定し、形状認識を完了する。このように形状認識が完了すると、後述するように認識された形状に応じた楽音制御が行われる。
【0042】
次に、図11に示すように、操作者が操作端末11を左回り(反時計回り)円形状に沿って移動させた場合について説明する。操作者が操作端末11を移動させると、移動軌跡検出部45は、αx、αyに基づいて操作端末11が移動を開始したこと、つまり移動開始始点SPを検出し(ステップSa1)、形状認識のために用いる認識ポイントカウント数NPを1に設定する(ステップSa2)。
【0043】
この後、移動軌跡検出部45は、操作端末11の始点SPからの1つ目の認識点NP1への移動方向を検出する(ステップSa3)。ここで、左回り円形状に沿った動作をした場合には、図11に示すように、検出された始点SPから操作端末11の移動方向、つまり始点SPから1つ目の認識点NP1への方向が左下方向となる。したがって、移動軌跡検出部45の処理はステップSa5に進み、認識ポイントカウント数NPに2が設定される。そして、始点SPから左下に移動した後の操作端末11の移動方向、つまり1つ目の認識点NP1から2つ目の認識点NP2への方向を検出する(ステップSa7)。
【0044】
ここで、ステップSa3で始点SPから1つ目の認識点NP1への方向が「左下」と検出された場合において、1つ目の認識点NP1から2つめの認識点NP2への方向が「右下」と検出された時には、操作端末11が「左回り円形状」に沿って移動していると判断し、移動軌跡検出部45は形状フラグ「左回り円形状」を設定する(ステップSa10)。
【0045】
このように移動軌跡検出部45は、操作端末11が「左回り円形状」に沿って移動していると判断し、そのような形状フラグを設定すると、以降は図9に示す形状認識用テーブルを参照し、その判断した形状に沿って操作端末11が移動しているか否かを確認する処理を行う。すなわち、形状認識用テーブルの「左回り円形状」に対応付けられた「カウント数」および「NP1」〜「NP4」に格納されたデータを用い、上述した「右回り円形状」の確認処理(ステップSa12〜ステップSa17)と同様の手順で確認処理を行う。したがって、図11に示すように操作端末11を動かした場合には、移動軌跡検出部45によってその移動軌跡が「左回り円形状」であると断定され、当該断定された形状に応じた楽音制御等が行われることになる。
【0046】
次に、図12に示すように、操作者が操作端末11を右回り三角形状に沿って移動させた場合について説明する。操作者が操作端末11を移動させると、移動軌跡検出部45は、αx、αyに基づいて操作端末11が移動を開始したこと、つまり移動開始始点SPを検出し(ステップSa1)、形状認識のために用いる認識ポイントカウント数NPを1に設定する(ステップSa2)。
【0047】
この後、移動軌跡検出部45は、操作端末11の始点SPからの1つ目の認識点NP1への移動方向を検出する(ステップSa3)。ここで、右回り三角形状に沿った動作をした場合には、図12に示すように、検出された始点SPから操作端末11の移動方向、つまり始点SPから1つ目の認識点NP1への方向が右下方向となる。したがって、移動軌跡検出部45の処理はステップSa4に進み、認識ポイントカウント数NPに2が設定される。そして、始点SPから右下に移動した後の操作端末11の移動方向、つまり1つ目の認識点NP1から2つ目の認識点NP2への方向を検出する(ステップSa6)。
【0048】
ここで、ステップSa3で始点SPから1つ目の認識点NP1への方向が「右下」と検出された場合において、1つ目の認識点NP1から2つめの認識点NP2への方向が「左横」と検出された時には、操作端末11が「右回り三角形状」に沿って移動していると判断し、移動軌跡検出部45は形状フラグ「右回り三角形状」を設定する(ステップSa9)。
【0049】
このように移動軌跡検出部45は、操作端末11が移動軌跡が「右回り三角形状」に沿って移動していると判断し、そのような形状フラグを設定すると、以降は図9に示す形状認識用テーブルを参照し、その判断した形状に沿って操作端末11が移動しているか否かを確認する処理を行う。すなわち、形状認識用テーブルの「右回り三角形状」に対応付けられた「カウント数」および「NP1」〜「NP3」に格納されたデータを用い、上述した「右回り円形状」の確認処理(ステップSa12〜ステップSa17)と同様の手順で確認処理を行う。したがって、図12に示すように操作端末11を動かした場合には、移動軌跡検出部45によってその移動軌跡が「右回り三角形状」であると断定され、当該断定された形状に応じた楽音制御等が行われることになる。
【0050】
次に、図13に示すように、操作者が操作端末11を左回り三角形状に沿って移動させた場合について説明する。操作者が操作端末11を移動させると、移動軌跡検出部45は、αx、αyに基づいて操作端末11が移動を開始したこと、つまり移動開始始点SPを検出し(ステップSa1)、形状認識のために用いる認識ポイントカウント数NPを1に設定する(ステップSa2)。
【0051】
この後、移動軌跡検出部45は、操作端末11の始点SPからの1つ目の認識点NP1への移動方向を検出する(ステップSa3)。ここで、左回り三角形状に沿った動作をした場合には、図13に示すように、検出された始点SPから操作端末11の移動方向、つまり始点SPから1つ目の認識点NP1への方向が左下方向となる。したがって、移動軌跡検出部45の処理はステップSa5に進み、認識ポイントカウント数NPに2が設定される。そして、始点SPから右下に移動した後の操作端末11の移動方向、つまり1つ目の認識点NP1から2つ目の認識点NP2への方向を検出する(ステップSa6)。
【0052】
ここで、ステップSa3で始点SPから1つ目の認識点NP1への方向が「左下」と検出された場合において、1つ目の認識点NP1から2つめの認識点NP2への方向が「右横」と検出された時には、操作端末11が「左回り三角形状」に沿って移動していると判断し、移動軌跡検出部45は形状フラグ「左回り三角形状」を設定する(ステップSa9)。
【0053】
このように移動軌跡検出部45は、操作端末11が「左回り三角形状」に沿って移動していると判断し、そのような形状フラグを設定すると、以降は図9に示す形状認識用テーブルを参照し、その判断した形状に沿って操作端末11が移動しているか否かを確認する処理を行う。すなわち、形状認識用テーブルの「左回り三角形状」に対応付けられた「カウント数」および「NP1」〜「NP3」に格納されたデータを用い、上述した「右回り円形状」の確認処理(ステップSa12〜ステップSa17)と同様の手順で確認処理を行う。したがって、図13に示すように操作端末11を動かした場合には、移動軌跡検出部45によってその移動軌跡が「左回り三角形状」であると断定され、当該断定された形状に応じた楽音制御等が行われることになる。
【0054】
次に、図14に示すように、操作者が操作端末11を右回り四角形状に沿って移動させた場合について説明する。操作者が操作端末11を移動させると、移動軌跡検出部45は、αx、αyに基づいて操作端末11が移動を開始したこと、つまり移動開始始点SPを検出し(ステップSa1)、形状認識のために用いる認識ポイントカウント数NPを1に設定する(ステップSa2)。
【0055】
この後、移動軌跡検出部45は、操作端末11の始点SPからの1つ目の認識点NP1への移動方向を検出する(ステップSa3)。ここで、右回り四角形状に沿った動作をした場合には、図14に示すように、検出された始点SPから操作端末11の移動方向、つまり始点SPから1つ目の認識点NP1への方向が右横方向となる。したがって、移動軌跡検出部45の処理はステップSa18に進み、操作端末11が「右回り四角形状」に沿って移動していると判断し、移動軌跡検出部45は形状フラグ「右回り四角形状」を設定する。
【0056】
このように移動軌跡検出部45は、操作端末11が「右回り四角形状」に沿って移動していると判断し、そのような形状フラグを設定すると、以降は図9に示す形状認識用テーブルを参照し、その判断した形状に沿って操作端末11が移動しているか否かを確認する処理を行う。すなわち、形状認識用テーブルの「右回り四角形状」に対応付けられた「カウント数」および「NP1」〜「NP4」に格納されたデータを用い、上述した「右回り円形状」の確認処理(ステップSa12〜ステップSa17)と同様の手順で確認処理を行う。したがって、図14に示すように操作端末11を動かした場合には、移動軌跡検出部45によってその移動軌跡が「右回り四角形状」であると断定され、当該断定された形状に応じた楽音制御等が行われることになる。
【0057】
次に、図15に示すように、操作者が操作端末11を左回り四角形状に沿って移動させた場合について説明する。操作者が操作端末11を移動させると、移動軌跡検出部45は、αx、αyに基づいて操作端末11が移動を開始したこと、つまり移動開始始点SPを検出し(ステップSa1)、形状認識のために用いる認識ポイントカウント数NPを1に設定する(ステップSa2)。
【0058】
この後、移動軌跡検出部45は、操作端末11の始点SPからの1つ目の認識点NP1への移動方向を検出する(ステップSa3)。ここで、左回り四角形状に沿った動作をした場合には、図15に示すように、検出された始点SPから操作端末11の移動方向、つまり始点SPから1つ目の認識点NP1への方向がほぼ真下方向となる。したがって、移動軌跡検出部45の処理はステップSa19に進み、操作端末11が「左回り四角形状」に沿って移動していると判断し、移動軌跡検出部45は形状フラグ「左回り四角形状」を設定する。
【0059】
このように移動軌跡検出部45は、操作端末11が「左回り四角形状」に沿って移動していると判断し、そのような形状フラグを設定すると、以降は図9に示す形状認識用テーブルを参照し、その判断した形状に沿って操作端末11が移動しているか否かを確認する処理を行う。すなわち、形状認識用テーブルの「左回り四角形状」に対応付けられた「カウント数」および「NP1」〜「NP4」に格納されたデータを用い、上述した「右回り円形状」の確認処理(ステップSa12〜ステップSa17)と同様の手順で確認処理を行う。したがって、図15に示すように操作端末11を動かした場合には、移動軌跡検出部45によってその移動軌跡が「左回り四角形状」であると断定され、当該断定された形状に応じた楽音制御等が行われることになる。
【0060】
次に、図16に示すように、操作者が操作端末11を右回り八の字状に沿って移動させた場合について説明する。操作者が操作端末11を移動させると、移動軌跡検出部45は、αx、αyに基づいて操作端末11が移動を開始したこと、つまり移動開始始点SPを検出し(ステップSa1)、形状認識のために用いる認識ポイントカウント数NPを1に設定する(ステップSa2)。
この後、移動軌跡検出部45は、操作端末11の始点SPからの1つ目の認識点NP1への移動方向を検出する(ステップSa3)。ここで、右回り八の字状に沿った動作をした場合には、図16に示すように、検出された始点SPから操作端末11の移動方向、つまり始点SPから1つ目の認識点NP1への方向が右上方向となる。したがって、移動軌跡検出部45の処理はステップSa20に進み、操作端末11が「右回り八の字状」に沿って移動していると判断し、移動軌跡検出部45は形状フラグ「右回り八の字状」を設定する。
【0061】
このように移動軌跡検出部45は、操作端末11が「右回り八の字状」に沿って移動していると判断し、そのような形状フラグを設定すると、以降は図9に示す形状認識用テーブルを参照し、その判断した形状に沿って操作端末11が移動しているか否かを確認する処理を行う。すなわち、形状認識用テーブルの「右回り八の字状」に対応付けられた「カウント数」および「NP1」〜「NP8」に格納されたデータを用い、上述した「右回り円形状」の確認処理(ステップSa12〜ステップSa17)と同様の手順で確認処理を行う。より具体的には、上記のように形状フラグが設定された後、操作端末11の移動軌跡が「右回り八の字状」に対応付けられた「NP2」〜{NP8」に格納される方向、つまり「右下」→「左下」→「左上」……「右下」→「右上」に沿って移動しているか否かを確認する。したがって、図16に示すように操作端末11を動かした場合には、移動軌跡検出部45によってその移動軌跡が「右回り八の字状」であると断定され、当該断定された形状に応じた楽音制御等が行われることになる。
【0062】
次に、図17に示すように、操作者が操作端末11を左回り八の字状に沿って移動させた場合について説明する。操作者が操作端末11を移動させると、移動軌跡検出部45は、αx、αyに基づいて操作端末11が移動を開始したこと、つまり移動開始始点SPを検出し(ステップSa1)、形状認識のために用いる認識ポイントカウント数NPを1に設定する(ステップSa2)。
【0063】
この後、移動軌跡検出部45は、操作端末11の始点SPからの1つ目の認識点NP1への移動方向を検出する(ステップSa3)。ここで、左回り八の字状に沿った動作をした場合には、図17に示すように、検出された始点SPから操作端末11の移動方向、つまり始点SPから1つ目の認識点NP1への方向が真下方向となる。したがって、移動軌跡検出部45の処理はステップSa21に進み、操作端末11が「左回り八の字状」に沿って移動していると判断し、移動軌跡検出部45は形状フラグ「左回り八の字状」を設定する。
【0064】
このように移動軌跡検出部45は、操作端末11が「左回り八の字状」に沿って移動していると判断し、そのような形状フラグを設定すると、以降は図9に示す形状認識用テーブルを参照し、その判断した形状に沿って操作端末11が移動しているか否かを確認する処理を行う。すなわち、形状認識用テーブルの「左回り八の字状」に対応付けられた「カウント数」および「NP1」〜「NP8」に格納されたデータを用い、上述した「右回り円形状」の確認処理(ステップSa12〜ステップSa17)と同様の手順で確認処理を行う。より具体的には、上記のように形状フラグが設定された後、操作端末11の移動軌跡が「左回り八の字状」に対応付けられた「NP2」〜{NP8」に格納される方向、つまり「左下」→「右下」→「右上」……「左下」→「左上」に沿って移動しているか否かを確認する。したがって、図17に示すように操作端末11を動かした場合には、移動軌跡検出部45によってその移動軌跡が「左回り八の字状」であると断定され、当該断定された形状に応じた楽音制御等が行われることになる。
【0065】
以上説明したのが移動軌跡検出部45による操作端末11の移動軌跡を検出するための処理手順の一例であるが、上記形状以外の形状、例えば波形や山型等についても、図9に示す形状認識用テーブルにそれらの形状を認識するための情報を格納しておくことにより認識することが可能であり、上記形状以外の形状を認識させたい場合には、その形状に応じて形状認識用テーブルや上記処理手順を適宜変更すればよい。
【0066】
また、移動軌跡検出部45は、以上のように一連の動きの移動軌跡に関する情報を生成して楽音信号生成部46に出力するとともに、受信処理回路39から逐次供給されるαxおよびαyに基づいて、その移動軌跡の座標情報(x、y)を逐次算出し、この座標情報を表示用インタフェース35に出力する。これにより、ディスプレイ34には、操作端末11の移動軌跡(図5(a)参照)が逐次表示されることになる。したがって、操作者はパーソナルコンピュータシステム10のディスプレイ34を参照すれば、操作端末11がどのような軌跡を描いて移動しているのかをリアルタイムで確認することができ、これを参照しながら所望の移動軌跡を描けるように操作端末11を動かすことも可能となる。
【0067】
楽音信号生成部46は、楽音信号テーブル47を参照することにより、上述したように移動軌跡検出部45により生成された移動軌跡に関する各情報に基づいて、楽音信号を生成する。図18に示すように、楽音信号テーブル47には、「移動軌跡の形状(方向含む)」、「軌跡形状のサイズ」、「移動速度」といった項目毎に楽音信号を生成するためのパラメータが登録されている。図示の例では、「移動軌跡の形状(方向含む)」には、音色を表すパラメータが登録されており、例えば1回転円形で時計回りの場合には、「ピアノ」の音色が登録されている。また、1回転円形で反時計回りの場合には、自然の音である「風」の音色が登録されている。次に、「軌跡形状のサイズ」の項目には、音量を表すパラメータが登録されており、図示の例では、そのサイズを段階的(大、中、小)に区分けし、それぞれの段階毎に音量パラメータ(大、中、小)が登録されている。次に、「移動速度」の項目には、音階を表すパラメータが登録されており、図示の例では、各速度範囲(予め速度範囲A(0〜0.05m/sec),速度範囲B(0.05〜0.10m/sec),速度範囲C(0.10〜0.15m/sec)……といったように段階的に設定しておく)毎に、音階が登録されている。ここでは、速度が大きい程、高い音階が割り当てられるような登録内容となっているが、速度が小さい程、高い音階を割り当てるような登録内容であってもよい。ここで、楽音信号テーブル47の設定内容は、書換可能になされており、ユーザが任意に設定内容を登録できるようになっている。
【0068】
楽音信号生成部46は、上記のような楽音信号テーブル47を参照することにより、移動軌跡検出部45から供給される移動軌跡に関する各情報に基づいて、楽音信号を生成する。具体的に例示すると、操作者により操作端末11が1回転円形で時計回りに動かされた場合に、その形状サイズが上述した「中」の大きさであり、移動速度が「速度範囲C」であった場合には、この動きに応じた移動軌跡に関する各情報が移動軌跡検出部45により生成されて楽音信号生成部46に供給される。これにより、楽音信号生成部46は、「1回転円形で時計回り」に対応して登録されている音色である「ピアノ」を音色のパラメータとして選択し、サイズが「中」に対応して登録されている「中」を音量パラメータとして選択し、移動速度が「速度範囲C」に対応して登録されている音階「ミ」を音階パラメータとして選択する。そして、このように選択した各パラメータに基づいて楽音信号を生成する。この場合には、ピアノの音色で音階「ミ」に対応した「中」音量の楽音を発生するための楽音信号が生成されることになる。
【0069】
このようにして楽音信号生成部46により生成された楽音信号はサウンドスピーカシステム42に出力され、サウンドスピーカシステム42により当該楽音信号に応じた楽音の発生が行われる。
【0070】
A−2.楽音発生方法
次に、上記構成の楽音発生システム100を用いて操作者が楽音発生を行う方法について説明する。まず、操作者は当該楽音発生システム100を構成するパーソナルコンピュータシステム10および操作端末11に電源を投入し、パーソナルコンピュータシステム10において楽音発生を行うための楽音発生処理プログラム群を実行させる。
【0071】
そして、操作者は操作端末11を把持した手を振るなどの動作を行い、操作端末11を所望の移動軌跡に沿って移動させる。このように操作者が操作端末11を動かすと、操作端末11の動作センサMSにより、当該動きに応じたx軸方向およびy軸方向の加速度が検出され、これがパーソナルコンピュータシステム10側に供給される。パーソナルコンピュータシステム10では、このように操作端末11側から供給されたx軸およびy軸方向の加速度情報から、操作者が動かした操作端末11の移動軌跡に関する情報を生成する。このように生成された移動軌跡に関する情報に基づいて、楽音信号が生成されて楽音が発生させられる。
【0072】
本実施形態によれば、楽音信号テーブル47には、移動軌跡に関する各情報と楽音発生のためのパラメータとの対応関係が登録されているため、当該登録内容を考慮して操作者が意図的にある移動軌跡に沿って操作端末11を動かせば、所望の楽音を発生させることができる。例えば、図18に例示する設定内容が楽音信号テーブル47に登録されている場合に、操作者が「ピアノ」の音色、「中」音量、かつ「ド」の音階の楽音を発生させたい時には、操作者は操作端末11を、時計回りで1回転の円形を描くように移動させ、この際、描く円形のサイズが「中」に規定される範囲に収まるサイズにし、かつ移動速度が「速度範囲C」に収まるように移動させる。このよう楽音信号テーブル47に設定されている登録内容を考慮して操作端末11を操作すれば、所望の楽音を発生させることができるのである。
【0073】
また、このような楽音発生システム100を用いた楽音発生方法を利用すれば、次のような新たな音楽エンターテイメントを提供することができる。まず、従来から楽器、電子楽器などでは、演奏操作子を選択操作することにより所望の楽音を発生させるようにしているが(ピアノの鍵やギターの弦など)、この楽音発生システム100では、このような操作子の選択操作ではなく、操作端末11の所定の移動軌跡に沿って移動するように操作者が操作端末11を動かすといった動作で所望の楽音発生を行うことができる。つまり、従来の楽器などでは、指による操作子の選択操作といったより優れた演奏を行うための操作性を追求しているのに対し、本実施形態によれば、このような操作性を重視した楽音発生システム(楽器等)ではなく、操作端末11を操作者のある程度大きな動きと楽音発生とを対応させることにより、体の動きと楽音発生とを交えた新たな音楽エンターテイメントシステムを提供することができる。
【0074】
また、上述したような楽音発生システム100を用いた楽音発生の際には、所望の楽曲等を演奏する場合には、従来の楽器演奏に用いられる五線譜等の楽譜に代えて、移動軌跡の形状、サイズ、速度等(この軌跡を描くための動きを、ダンスの振り付けのような絵柄等で記述したものでもよい)を時系列で記述した新しい楽曲演奏用の譜面(以下、移動軌跡譜面という)を操作者が参照して楽曲演奏を行うようになる。そして、この移動軌跡譜面は、上述した楽音信号テーブル47の設定登録内容に応じたものになるため、同じ楽曲を演奏する場合にも、楽音信号テーブル47の登録内容が異なると、操作者が操作端末11を動かす内容が変更されることになる。すなわち、楽音発生システム100を用いた楽曲演奏において、楽音信号テーブル47の設定内容が異なると、同じ楽曲を演奏する場合にも異なる動作を操作者が行う必要がある。したがって、パーソナルコンピュータシステム10のユーザは、楽音信号テーブル47の設定を適宜変更することにより、ある楽曲の演奏を行うために操作端末11が描く必要のある移動軌跡、つまり操作端末11を携帯する操作者の動きを独自に創造することもできる。また、このように独自の動きを創造した場合には、それを実行するための楽音信号テーブル47の設定内容や、これに対応する移動軌跡譜面等を他の友人等に配布するといったことも可能である。このように設定内容や譜面を配布すれば、配布された設定内容を楽音信号テーブル47に登録し、譜面通りの動作を行えば、他の人も、上記創造したユーザと同様の楽曲演奏を行うことができる。
【0075】
また、楽音発生システム100を用いることにより、上記のように創造することが可能な楽音信号テーブル47の設定内容および操作者の動きを示す移動軌跡譜面等をサービス提供者側からユーザに提供するといった新しいビジネスモデルの構築も可能である。具体的には、サービス提供者側で楽音信号テーブル47の登録内容を記述したデータをCD−ROM(Compact Disc-Read only Memory)等の記憶媒体、もしくはインターネット網等を介して、パーソナルコンピュータシステム10のユーザである操作者に提供するとともに、当該データに記述された登録内容が設定されている場合に、ある楽曲を演奏するための上記移動軌跡譜面を書籍等(データとして記録した記録媒体でもよい)で提供するといったことが可能となる。
【0076】
A−3.第1実施形態の変形例
なお、上述した第1実施形態においては、以下に例示するような種々の変形が可能である。
【0077】
A−3−1.第1実施形態の変形例1
上述した第1実施形態においては、移動軌跡に関する情報のうち、形状を音色、サイズを音量、速度を音階といったパラメータを制御するように割り当てていたが、移動軌跡に関する各情報が制御するパラメータの割り当て方は任意である。例えば、「1回転円形時計回り」を音階「ド」、「1回転円形反時計回り」を音階「レ」といったように割り当て、移動軌跡の形状によって音階パラメータを制御するようにしてもよい。
【0078】
A−3−2.第1実施形態の変形例2
また、上述した第1実施形態では、操作端末11側では、動作センサMSがx軸およびy軸方向の加速度を検出し、これをパーソナルコンピュータシステム10側に送信してパーソナルコンピュータシステム10において楽音信号を生成するようになっていたが、これに限らず、操作者が携帯可能な単独の装置に、上記操作端末11の機能およびパーソナルコンピュータシステム10による楽音発生処理機能を実現する構成を内蔵するようにしてもよい。
【0079】
B.第2実施形態
次に、図19は、本発明の第2実施形態に係る楽音発生システム(楽音信号生成システム)200の外観を示す図である。なお、第2実施形態において、第1実施形態と共通する構成要素には、同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【0080】
図19に示すように、第2実施形態に係る楽音発生システム200は、パーソナルコンピュータシステム210と、操作者が履いて装着することが可能なシューズ型操作端末211とを備えている。
【0081】
第2実施形態におけるシューズ型操作端末211は、上述したように靴型となっており、この楽音発生システム200を用いて楽音発生を行う場合には、操作者は図示のように当該シューズ型操作端末211を履いて使用することになる。この楽音発生システム200では、シューズ型操作端末211を履いた操作者によるタップダンスを行い、このタップダンスに応じた楽音発生をパーソナルコンピュータシステム210が行うようになっている。
【0082】
シューズ型操作端末211は、上述した第1実施形態における操作端末11と同様の構成を有しており(図2参照)、上記操作端末11が動作センサMSとして2次元の加速度センサを用いていたのに対し、第2実施形態に係るシューズ型操作端末211は、動作センサMSとして歪み検出センサを用いている。なお、歪み検出センサ以外にも、圧力センサ等を用いるようにしてもよい。
【0083】
図20に示すように、シューズ型操作端末211では、動作センサMSは靴の踵部分211aの内部に配置されており、図の上下方向の歪みを検出することができるようになっている。ここで、踵部分211aは、微小な弾性変形が可能な材料が用いられており(一般的な靴の踵部分と同様のものでもよい)、上述したようにこのシューズ型操作端末211を履いた操作者がタップダンスを踊った場合には、床との間の衝撃により踵部分211aが変形し、当該変形による上下方向の変位量を検出する。このように検出された変位量情報は、上述した第1実施形態の操作端末11と同様にシューズ型操作端末211側に無線送信されるようになっている。この際、操作者の両足に履かれたシューズ型操作端末211からの変位量情報を無線送信することになるので、送信する変位量情報に加えて、左足または右足を識別するための情報を送信する。
【0084】
シューズ型操作端末211は、上述した第1実施形態におけるパーソナルコンピュータシステム10と同様のハードウェア構成(図3参照)を有しており、本実施形態においては、楽音発生処理プログラム群を実行することにより、上述したシューズ型操作端末211から送信される変位量情報に応じた楽音発生処理を行うように構成されている。以下、この処理に着目してパーソナルコンピュータシステム210の機能構成について図21を参照しながら説明する。
【0085】
同図に示すように、当該楽音発生処理を行う場合のパーソナルコンピュータシステム210の機能構成は、アンテナ分配回路38と、受信処理回路39と、変位量検出部248と、楽音信号生成部246と、楽音信号テーブル247と、ディスプレイ34と、表示用インタフェース35と、サウンドスピーカシステム42とを備えている。
【0086】
アンテナ分配回路38は、左足および右足に履かれたシューズ型操作端末211から無線送信される左足の変位量と、右足の変位量とを示す信号を受信し、受信処理回路39に出力する。
【0087】
受信処理回路39は、アンテナ分配回路38から供給された左足および右足の変位量を示す信号を所定のバンドパスフィルタに通し、不要な周波数成分を除去する。そして、受信処理回路39は、不要な周波数成分を除去した各足の変位量を示す信号を変位量検出部248に出力する。
【0088】
変位量検出部248は、受信処理回路39から供給される各足の変位量を示す信号から左足の変位量を示す変位量情報HLと、右足の変位量を示す変位量情報HRを取得し、これを楽音信号生成部246および表示用インターフェース35に出力する。楽音信号生成部246は、楽音信号テーブル247を参照することにより、受信処理回路39から供給される左足および右足の変位量情報HLおよびHRに基づいて、左足および右足のそれぞれに対応する楽音信号を生成する。楽音信号テーブル247には、上述した変位量情報に示される変位量値に対応つけて楽音波形情報が記憶されている。具体的には、予め通常のタップシューズを履いてシューズと床とを様々な力で衝突させた場合の発生楽音を収音しておき、この収音結果に基づいて、変位量値に対応つけて楽音波形情報を記憶させておく。
【0089】
楽音信号生成部246は、供給された変位量情報に示される変位量値と対応つけて記憶された楽音波形情報を選択して楽音波形信号を生成する。楽音信号生成部246は、このように生成した楽音波形信号をサウンドスピーカシステム42に出力し、これによりシューズ型操作端末211の踵部分211aに加わる力に応じたタップ音の発生を行うことができる。また、表示用インターフェース35には、変位量検出部248から変位量情報HLおよびHRを示す信号が供給され、これによりディスプレイ34には、右足および左足の変位量が表示される。ここで、変位量の表示方式としては、変位量を数値化して表示するものであってもよいし、各足の靴を絵柄で表示すると共に、当該靴の表示色を変位量に応じて変化させるといった方式であってもよく、任意である。このような変位量を示すディスプレイ34の表示内容を視ることにより、操作者はどの程度の強さで床を叩くようにすればよいかといったタップダンスを行う上での参考にすることができる。
【0090】
第2実施形態に係る楽音発生システム200では、タップダンスを行うための床面等が用意されていない状況、例えば家庭内の床面(たたみやじゅうたん等)上でもタップダンスを行い、このダンスに応じたタップ音をシミュレートして発生させることができる。
【0091】
なお、上記第2実施形態において、様々な素材の床面上で上記のようなシミュレート楽音発生を行えるようにするために、上記楽音信号テーブル247の記憶内容を床面素材(例えば、じゅうたん、畳、フローリング等)毎に用意しておくようにしてもよい。そして、操作者が床面素材を選択してパーソナルコンピュータシステム210に入力した場合、この入力内容に応じて、楽音信号テーブル247中の使用するテーブルを切り換えるような構成としてもよい。
【0092】
また、上述した第2実施形態においては、シューズ型操作端末211から供給される変位量情報に応じてタップ音を発生させるようにしていたが、これに限らず、他の種類の楽音を発生させるようにしてもよい。
【0093】
また、シューズ型操作端末211からの変位量に応じて、上記タップ音に加えて楽曲演奏等を制御するような構成としてもよい。例えば、楽曲の演奏に伴ってタップダンスを行う場合には、この楽曲の演奏再生をパーソナルコンピュータシステム210で行うようにし、この演奏再生の進行具合をシューズ型操作端末211からの変位量情報に応じて制御するといったことも可能である。この場合、図22に示すように、タップダンスをすることにより、左および右足に装着されたシューズ型操作端末211に加わる衝撃と、衝撃が加わった時に楽曲データ中の演奏すべき位置とを対応つけておき、これを楽音信号テーブル247に記憶させておく。そして、図示の場合には、右足の1回目の衝撃が検出されると、パーソナルコンピュータシステム210が楽曲データ中の演奏位置Aの部分の再生を行い、次に、左足の1回目の衝撃が検出されると、演奏位置Bの部分の再生を行うといったようにすればよい。ここで、衝撃の検出は、シューズ型操作端末211からの変位量情報に示される変位量が所定値を越えた時に衝撃があったものと判断するようにすればよい。
【0094】
また、上述した第2実施形態は、シューズ型操作端末211を用いてタップダンスに応じた楽音発生を行うシステムであったが、図23に示すように、スティック型操作端末311を用いた楽音発生システム300を構成するようにしてもよい。
【0095】
図24に示すように、スティック型操作端末311は、ドラムを打撃するスティックとほぼ同様の外観形状であり、その先端部311aに動作センサMSが埋め込まれている。ここで、動作センサMSとしては、第2実施形態と同様に歪み検出センサが用いられ、動作センサMS以外の構成(送信機CPUT0等)は、上述した第1実施形態における操作端末11と同様の構成であり(図2参照)、これらはスティック型操作端末311の後端側のボックス311b内に配置される。そして、操作者はこのスティック型操作端末311を用いて楽音発生を行う場合、スティック型操作端末311の先端部311aの部分で壁や机などを叩き、この際に生じる先端部311a部分の変位量を動作センサMSが検出する。そして、検出した変位量情報をパーソナルコンピュータシステム210側に無線送信する。
【0096】
パーソナルコンピュータシステム210側では、上述した楽音信号テーブル247においては、上述したタップ音に代えてドラム音を発生するための楽音波形情報を変位量に対応つけて記憶させておく。これにより、操作者がスティック型操作端末311の先端部311aで壁等を叩いた場合には、その叩く強さに応じたドラム音がパーソナルコンピュータシステム210によって発生させられる。このように、操作者はスティック型操作端末311の先端部311aを適当な場所にたたきつけることで、ドラム音を発生させることができるのである。
【0097】
なお、上述した第2実施形態およびその変形例においては、シューズ型操作端末211とパーソナルコンピュータシステム210、スティック型操作端末311とパーソナルコンピュータシステム210といったように操作者が携帯する操作端末と楽音発生を行うパーソナルコンピュータシステム210を分離した形にしていたが、シューズ型操作端末211やスティック型操作端末311側に、パーソナルコンピュータシステム210と同様の楽音発生処理を行うことができるハードウェア構成を内蔵させて、操作者が携帯可能な一体型の装置として構成するようにしてもよい。
【0098】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、操作者の動作を反映した楽音信号を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態に係る楽音発生システムの外観を示す図である。
【図2】 前記楽音発生システムの構成要素である操作端末の構成を示すブロック図である。
【図3】 前記楽音発生システムの構成要素であるパーソナルコンピュータシステムのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図4】 前記楽音発生システムの機能構成を示すブロック図である。
【図5】 前記楽音発生システムにおいて、操作者の動きに応じた操作端末の移動規制と、この移動軌跡に応じて生成される情報とを説明するための図である。
【図6】 前記操作端末の移動軌跡の形状例を説明するための図である。
【図7】 前記操作端末の移動軌跡を検出するための処理手順を示すフローチャートである。
【図8】 前記操作端末の移動軌跡を検出するための処理手順を示すフローチャートである。
【図9】 前記操作端末の移動軌跡検出に用いられる形状認識用テーブルの内容を説明するための図である。
【図10】 前記操作端末の移動軌跡検出処理を説明するための図である。
【図11】 前記操作端末の移動軌跡検出処理を説明するための図である。
【図12】 前記操作端末の移動軌跡検出処理を説明するための図である。
【図13】 前記操作端末の移動軌跡検出処理を説明するための図である。
【図14】 前記操作端末の移動軌跡検出処理を説明するための図である。
【図15】 前記操作端末の移動軌跡検出処理を説明するための図である。
【図16】 前記操作端末の移動軌跡検出処理を説明するための図である。
【図17】 前記操作端末の移動軌跡検出処理を説明するための図である。
【図18】 前記パーソナルコンピュータシステムにおいて、楽音信号生成のために用いられる楽音信号テーブルの内容を示す図である。
【図19】 本発明の第2実施形態に係る楽音発生システムの外観を示す図である。
【図20】 第2実施形態に係る前記楽音発生システムの構成要素であるシューズ型操作端末の外観を示す図である。
【図21】 第2実施形態に係る前記楽音発生システムの機能構成を示すブロック図である。
【図22】 第2実施形態に係る前記楽音発生システムにおいて、操作者によるタップダンスに応じて楽曲演奏の進行を制御する方法を説明するための図である。
【図23】 第2実施形態に係る前記楽音発生システムの変形例の外観を示す図である。
【図24】 前記楽音発生システムの変形例の構成要素であるスティック型操作端末の外観を示す図である。
【符号の説明】
10……パーソナルコンピュータシステム、11……操作端末、42……サウンドスピーカシステム、45……移動軌跡検出部、46……楽音信号生成部、47……楽音信号テーブル、100……楽音発生システム、200……楽音発生システム、210……パーソナルコンピュータシステム、211……シューズ型操作端末、300……楽音発生システム、311……スティック型操作端末、MS……動作センサ
Claims (6)
- 操作者が携帯可能な端末であって、当該端末を携帯する操作者の動作に応じた運動情報を生成して送信する操作端末と、
前記操作端末から送信される運動情報を受信し、受信した運動情報に基づいて、前記操作者の動作に応じた前記操作端末の移動軌跡の形状を特定し、特定した移動軌跡の形状に応じた音色または音階の楽音信号を生成する楽音信号生成装置と
を具備することを特徴とする楽音信号生成システム。 - 前記楽音信号生成装置は、前記操作端末の移動軌跡の形状と、当該形状に応じた音色または音階の楽音信号とを対応つけて記憶した楽音信号テーブルを有しており、当該楽音信号テーブルの記憶内容を参照して楽音信号を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の楽音信号生成システム。 - 前記楽音信号テーブルの記憶内容は、書換可能になされている
ことを特徴とする請求項2に記載の楽音信号生成システム。 - 前記楽音信号生成装置は、
前記特定した移動軌跡に応じた音色、音階及び音量の楽音信号を生成するものであり、
前記操作端末の移動軌跡の形状に応じて楽音信号を生成するための、音色または音階のうちいずれかのパラメータである第1のパラメータを決定し、
前記移動軌跡の大きさに応じて楽音信号を生成するための、音色、音階または音量のうち前記第1のパラメータとは異なる第2のパラメータを決定し、
前記操作端末が移動軌跡に沿って移動した時の移動速度または加速度に応じて楽音信号を生成するための、音色、音階または音量のうち前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータとは異なる第3のパラメータを決定し、
決定した第1のパラメータ、第2のパラメータ及び第3のパラメータに応じた楽音信号を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の楽音信号生成システム。 - 操作者が携帯可能な楽音信号生成装置であって、
当該楽音信号生成装置を携帯する操作者の動作に応じた運動情報を生成する運動情報生成手段と、
前記運動情報生成手段により生成された運動情報に基づいて、前記操作者の動作に応じた当該楽音信号生成装置の移動軌跡を求める移動軌跡導出手段と、
前記移動軌跡導出手段により求められた移動軌跡の形状を特定し、特定した移動軌跡の形状に応じた音色または音階の楽音信号を生成する楽音信号生成手段と
を具備することを特徴とする楽音信号生成装置。 - 操作者が携帯可能な操作端末を用い、当該操作端末を携帯する操作者の動作に応じた運動情報を生成する方法であって、
前記操作者の動作に応じた前記操作端末の移動軌跡を求める移動軌跡導出ステップと、
求められた移動軌跡の形状を特定し、特定した移動軌跡の形状に応じた音色または音階の楽音信号を生成する楽音信号生成ステップと
を具備することを特徴とする楽音信号生成方法。
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