JP5277575B2 - 電子管楽器 - Google Patents

Description

この発明は、電子フルート等の電子管楽器に関する。

周知のように、電子管楽器は、自然管楽器の歌口を模した呼気吹入口と、その近傍のリッププレートと、管体に配備された複数の演奏用キーを有しており、演奏者がリッププレートに下唇付近の部分を接触させ、呼気吹入口から呼気を吹入すると、演奏用キーの押下の組み合わせである運指パターンに応じてピッチを特定し、そのピッチで呼気流量に応じた音量の吹奏音を合成して放音する。この種の電子管楽器では、演奏者の呼気流量を安定して検出する機能が求められる。しかし、開放状態の呼気吹入口から流入する呼気の圧力は微弱であり、呼気の圧力を検出して呼気流量を求めるのは容易ではない。この点に鑑み、特許文献１は、メガホン状の案内部材により、呼気流を圧力センサに案内するようにした電子管楽器を開示している。
特開２００７−１７５２４号公報

ところで、自然管楽器であるフルート等の演奏では、歌口に吹き込む呼気の流量だけでなく、呼気の幅や方向等を変化させることにより、音色、音程、オクターブ、ブレス音等を制御することが可能である。しかしながら、上述した特許文献１に記載の電子管楽器では、演奏者が案内部材に吹き込む呼気の流量のみを楽音信号の形成処理の制御に用いているため、自然管楽器であるフルートの演奏において可能であった呼気の幅や方向等を変化させることによる音色等の制御を行うことができないという問題があった。

この発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、電子管楽器において、演奏者が呼気の幅や方向等を変化させることにより楽音の音色、音程、オクターブ、ブレス音等を制御することを可能にすることにある。また、第２の目的は、演奏者が呼気の幅や方向等を変化させることにより、自然楽器であるフルートにおいて行われるような楽音の制御とは異なった制御を行うことを可能にすることにある。

この発明は、複数の圧力センサと、演奏者が吹き込む呼気を分岐させ、別々の流路を介して前記複数の圧力センサに案内する呼気案内部とを有する呼気流量検出部と、前記呼気流量検出部の複数の圧力センサの出力信号に基づいて、音源における楽音信号の形成処理を制御する制御部とを具備することを特徴とする電子管楽器を提供する。
かかる発明によれば、呼気を吹き込む幅や方向により、各圧力センサに加わる圧力を調整することができるため、楽音信号の形成処理に関して、呼気の幅や方向に応じた多彩な制御を行うことができる。

以下、図面を参照し、この発明の実施の形態を説明する。
図１は、この発明による電子管楽器の一実施形態である電子フルートの電気的構成を示すブロック図である。図１において、複数の演奏用キーセンサ１は、電子フルートの主管部および足管部に設けられた演奏用キー（図示略）の状態を各々検出するセンサである。これらの演奏用キーセンサ１により、演奏用キーの各々がＯＮ状態（演奏用キーが押下されており、主管部または足管部のトーンホールを塞いだ状態）であるかＯＦＦ状態（演奏用キーが押下されておらず、トーンホールが開いた状態）であるかを示す運指パターンＦＰが発生され、制御部１０に供給される。

下唇圧力センサ２は、リッププレートに加わる圧力を検出するセンサである。ここで、リッププレートとは電子フルートの頭管に設けられた部材であり、演奏者は、このリッププレートに下唇付近の部分を接触させて吹奏を行う。下唇圧力センサ２は、このときの下唇付近の部分からの圧力をリッププレートを介して受け、その圧力値に応じた電圧値の下唇圧力信号を出力する。

呼気流量検出部３は、演奏時における演奏者の呼気の流量を検出する装置である。本実施形態における呼気流量検出部３は、２個の圧力センサと、演奏者が吹き込む呼気を分岐させ、別々の経路を介して２個の圧力センサに案内する呼気案内部とを有しており、２個の圧力センサの各出力信号を呼気流量信号として各々出力する。本実施形態の第１の特徴は、この２種類の呼気流量信号を発生可能な呼気流量検出部３の構成にある。なお、この呼気流量検出部３の構成の詳細については後述する。

上唇近接センサ４は、演奏者の上唇までの距離を測定し、アナログ形式の対上唇間距離信号を出力するセンサであり、例えば赤外線リフレクタ等により構成されている。この上唇近接センサ４は、呼気流量検出部３の呼気案内部と同一方向を向いており、演奏者の口が呼気案内部の真正面にあり、呼気案内部が呼気を効率的に取り込めるときには、上唇近接センサ４も演奏者の上唇を真正面に捉え、上唇までの距離を正確に検出することができるようになっている。

Ａ／Ｄ変換器５は、下唇圧力センサ２から出力されるアナログ形式の下唇圧力信号のＡ／Ｄ変換を行い、デジタル形式の下唇圧力信号ＰＬを制御部１０に供給する。Ａ／Ｄ変換器６および７は、呼気流量検出部３から出力される２種類の呼気流量信号のＡ／Ｄ変換を各々行い、デジタル形式の呼気流量信号Ｊ１およびＪ２を制御部１０に供給する。Ａ／Ｄ変換器８は、上唇近接センサ４から出力されるアナログ形式の対上唇間距離信号のＡ／Ｄ変換を行い、デジタル形式の対上唇間距離信号ＤＵＬを制御部１０に供給する。

制御部１０は、後段のＭＩＤＩ音源１１等、この電子フルートの各部の制御を行う装置であり、例えばＣＰＵと、ＣＰＵによってワークエリアとして使用されるＲＡＭと、ＣＰＵにより実行される各種のプログラムやＣＰＵによって参照される各種のテーブルを記憶したＲＯＭにより構成されている（いずれも図示略）。

制御部１０により実行される処理は、運指パターンＦＰ、下唇圧力信号ＰＬ、呼気流量信号Ｊ１およびＪ２、対上唇間距離信号ＤＵＬに基づき、各種のＭＩＤＩメッセージを発生してＭＩＤＩ音源１１に供給するＭＩＤＩメッセージの生成処理を含む。本実施形態の第２の特徴は、このＭＩＤＩメッセージの生成処理において２種類の呼気流量信号Ｊ１およびＪ２を利用する点にある。なお、この処理の詳細については後述する。

ＭＩＤＩ音源１１は、制御部１０から送信されるＭＩＤＩメッセージに従い、デジタル形式の楽音信号を形成する装置である。サウンドシステム１２は、ＭＩＤＩ音源１１から出力される楽音信号をアナログ楽音信号に変換するＤ／Ａ変換器と、このアナログ楽音信号を増幅するアンプと、このアンプにより駆動されるスピーカにより構成されている（図示略）。

次に、呼気流量検出部３の構成の詳細について説明する。本実施形態における呼気流量検出部３の構成に関しては、各種の態様があり得る。以下、それらの諸態様について説明する。

図２（ａ）は呼気流量検出部３の第１の例である呼気流量検出部３Ａの斜視図、図２（ｂ）は同呼気流量検出部３Ａの側面図、図２（ｃ）は同呼気流量検出部３Ａを同呼気流量検出部３Ａに呼気を吹き込む演奏者側から見た正面図である。

これらの図に示すように、呼気流量検出部３Ａは、２個の圧力センサ３１１Ａおよび３１２Ａと、２個のジェットコレクタ３２１Ａおよび３２２Ａからなる呼気案内部３２０Ａとを有する。ここで、ジェットコレクタ３２１Ａおよび３２２Ａは、中空な略円錐形状をなしており、各々の開口部に流入する呼気を２個の圧力センサ３１１Ａおよび３１２Ａに各々案内する部材である。各圧力センサ３１１Ａおよび３１２Ａは、ジェットコレクタ３２１Ａおよび３２２Ａにより各々案内される呼気流の圧力を検出してアナログ形式の呼気流量信号を各々出力する。圧力センサ３１１Ａおよび３１２Ａから出力されるアナログ形式の各呼気流量信号は、各々Ａ／Ｄ変換されることにより、前掲図１の呼気流量信号Ｊ１およびＪ２となる。各ジェットコレクタ３２１Ａおよび３２２Ａにおいて、その内部の呼気の流路の断面積は、開口部において最大であり、開口部から圧力センサ３１１Ａまたは３１２Ａ側に進むに従って小さくなっている。この点は、後に述べる他の呼気流量検出部のジェットコレクタにおいても同様である。

各ジェットコレクタ３２１Ａおよび３２２Ａは、各々開口部の縁の部分を突き合わせた状態で、演奏者から見て水平方向（すなわち、電子フルートの頭管の管軸方向）に並んでいる。そして、ジェットコレクタ３２１Ａおよび３２２Ａの各開口部は、全体として上下方向に圧縮した楕円状の開口部を構成しており、ジェットコレクタ３２１Ａは、この楕円状の開口部の右半分の領域に流入する呼気を圧力センサ３１１Ａに案内し、ジェットコレクタ３２２Ａは、左半分の領域に流入する呼気を圧力センサ３１２Ａに案内する。

この構成によれば、演奏者は、呼気の幅や方向の調整により呼気流量信号Ｊ１およびＪ２を例えば次のように変化させることができる。
ａ．呼気の幅を狭くして、呼気の吹き込み方向または吹き込み位置を調整する等して、例えばジェットコレクタ３２１Ａ（３２２Ａ）に呼気を集中的に流入させ、呼気流量信号Ｊ１（Ｊ２）を大きくし、呼気流量信号Ｊ２（Ｊ１）を小さくする。
ｂ．呼気の幅を広くしてジェットコレクタ３２１Ａおよび３２２Ａの両方に均等に呼気を流入させ、ほぼ同じ大きさの呼気流量信号Ｊ１およびＪ２を発生させる。
ｃ．呼気の幅を狭くして、呼気の吹き込み方向または吹き込み位置を変化させる等して、呼気が集中する位置を左右方向に変化させ、呼気流量信号Ｊ１（Ｊ２）が大きくて呼気流量信号Ｊ２（Ｊ１）が小さい状態から呼気流量信号Ｊ２（Ｊ１）が大きくて呼気流量信号Ｊ１（Ｊ２）が小さい状態へ連続的に移行させる。

図３（ａ）は呼気流量検出部３の第２の例である呼気流量検出部３Ｂの斜視図、図３（ｂ）は同呼気流量検出部３Ｂの側面図、図３（ｃ）は同呼気流量検出部３Ｂを同呼気流量検出部３Ｂに呼気を吹き込む演奏者側から見た正面図である。この呼気流量検出部３Ｂは、演奏者側から見て前後にずれて上下方向に並んだ２個の圧力センサ３１１Ｂおよび３１２Ｂと、２個のジェットコレクタ３２１Ｂおよび３２２Ｂからなる呼気案内部３２０Ｂとを有する。各ジェットコレクタ３２１Ｂおよび３２２Ｂは、各々開口部の縁の部分を突き合わせた状態で、上下方向に並んでいる。そして、ジェットコレクタ３２１Ｂおよび３２２Ｂの各開口部は、全体として略円状の開口部を構成しており、ジェットコレクタ３２１Ｂは、円状の開口部の下半分の領域に流入する呼気を圧力センサ３１１Ｂに案内し、ジェットコレクタ３２２Ｂは、上半分の領域に流入する呼気を圧力センサ３１２Ｂに案内する。

上記第１の例では、左右方向への吹き分けにより呼気流量信号Ｊ１およびＪ２の選択的な調整を行うことが可能であったが、この第２の例では、上下方向の吹き分けにより、呼気流量信号Ｊ１およびＪ２の選択的な調整を行うことが可能である。

図４（ａ）は呼気流量検出部３の第３の例である呼気流量検出部３Ｃの斜視図、図４（ｂ）は同呼気流量検出部３Ｃの側面図、図４（ｃ）は同呼気流量検出部３Ｃを同呼気流量検出部３Ｃに呼気を吹き込む演奏者側から見た正面図である。この呼気流量検出部３Ｃは、前後方向および上下方向にずれて並んだ圧力センサ３１１Ｃおよび３１２Ｃと、２個のジェットコレクタ３２１Ｃおよび３２２Ｃからなる呼気案内部３２０Ｃとを有する。ここで、ジェットコレクタ３２２Ｃは、円錐形のジェットコレクタを開口部側において水平方向に枝分かれさせた構成となっている。そして、ジェットコレクタ３２１Ｃは、枝分かれしたジェットコレクタ３２２Ｃの左半分の部分と右半分の部分との間に開口部近傍部分を割り込ませている。ジェットコレクタ３２１Ｃの開口部と、その左右両側にあるジェットコレクタ３２２Ｃの２つの開口部は、全体として、上下方向に圧縮した楕円状の開口部を構成しており、ジェットコレクタ３２１Ｃは、この開口部の中央の円状の領域に進入する呼気を圧力センサ３１１Ｃに案内し、ジェットコレクタ３２２Ｃは、その右側または左側の領域に進入する呼気を圧力センサ３１２Ｃに案内する。

この第３の例によれば、演奏者は呼気の幅を変化させることにより、呼気流量信号Ｊ１およびＪ２のバランスを調整することができる。例えば圧力センサ３１１Ｃから呼気流量信号Ｊ１が得られ、圧力センサ３１２Ｃから呼気流量信号Ｊ２が得られるものとすると、演奏者は呼気の幅を狭くして、呼気流量検出部３２０Ｃの中央に集中的に呼気を吹き込むことにより、呼気流量信号Ｊ１を大きくし、呼気流量信号Ｊ２を小さくすることができる。また、演奏者は呼気の幅を広くし、呼気流量検出部３２０Ｃの開口部全体に呼気を吹き込むことにより、呼気流量信号Ｊ１およびＪ２の両方を大きくすることができる。

図５（ａ）は呼気流量検出部３の第４の例である呼気流量検出部３Ｄの斜視図、図５（ｂ）は同呼気流量検出部３Ｄの側面図、図５（ｃ）は同呼気流量検出部３Ｄを同呼気流量検出部３Ｄに呼気を吹き込む演奏者側から見た正面図である。この呼気流量検出部３Ｄは、前後方向および上下方向にずれて並んだ圧力センサ３１１Ｄおよび３１２Ｄと、呼気案内部３２０Ｄとを有する。ここで、呼気案内部３２０Ｄは、円錐形のジェットコレクタをその円状の開口部からやや奥に進んだ位置において、下側の圧力センサ３１１Ｄに至る流路と上側の圧力センサ３１２Ｄに至る流路に分岐させた構成となっている。

この第４の例においては、開口部からやや奥に進んだ位置において呼気を上下方向に分岐させる。従って、呼気を細くして速く吹き込んだときには、呼気が細いまま分岐位置に到達するため、呼気は、その上下方向の流入角度により上方の流路または下方の流路へと進むこととなる。このため、呼気流量信号Ｊ１またはＪ２の一方のみを大きくすることが可能である。しかし、呼気を細くしても、ゆっくり吹き込んだときには、呼気が幅を広げつつ分岐位置に到達するため、呼気は、分岐位置において２分され、上方の流路および下方の流路へと進むこととなる。このため、呼気流量信号Ｊ１およびＪ２は同程度の大きさになる。

図６（ａ）は呼気流量検出部３の第５の例である呼気流量検出部３Ｅの斜視図、図６（ｂ）は同呼気流量検出部３Ｅの側面図、図６（ｃ）は同呼気流量検出部３Ｅを同呼気流量検出部３Ｅに呼気を吹き込む演奏者側から見た正面図である。この呼気流量検出部３Ｅは、前後方向および上下方向にずれて並んだ圧力センサ３１１Ｅおよび３１２Ｅと、２個の円錐状のジェットコレクタ３２１Ｅおよび３２２Ｅからなる呼気案内部３２０Ｅとを有する。ここで、ジェットコレクタ３２１Ｅは、開口部の面積がジェットコレクタ３２２Ｅよりも小さい。そして、ジェットコレクタ３２１Ｅは、その開口部付近の部分をジェットコレクタ３２２Ｅ内に収めており、ジェットコレクタ３２１Ｅおよび３２２Ｅの各開口部が同一平面内において同心円をなしている。面積の大きな開口部を持ったジェットコレクタ３２２Ｅは、圧力センサ３１２Ｅに至っている。一方、面積の小さな開口部を持ったジェットコレクタ３２１Ｅは、ジェットコレクタ３２２Ｅの下側の壁を貫通して圧力センサ３１１Ｅに至っている。この第５の例によれば、例えば口を大きく開けるか小さく開けるかの調整により呼気の断面積の大小を変化させ、呼気流量信号Ｊ１およびＪ２のバランスを変えることができる。

次に本実施形態において制御部１０により実行されるＭＩＤＩメッセージの生成処理の具体例を説明する。なお、以下説明する各例において、２種類の呼気流量信号Ｊ１およびＪ２の発生手段である呼気流量検出部３の構成は、前掲図２〜図６のいずれの構成であってもよい。

図７は、ＭＩＤＩメッセージの生成処理の第１の例を示すブロック図である。この第１の例では、２つのＭＩＤＩチャネル（以下、第１チャネルおよび第２チャネルという）を使用し、共通のノートナンバを持ち、かつ、音色の異なった楽音信号をＭＩＤＩ音源１１に発生させる。

図７において、運指テーブル１０１およびノートナンバ制御処理１０２は、第１チャネルおよび第２チャネルのノートオンメッセージに共通に用いるノートナンバを生成するための手段である。さらに詳述すると、まず、運指テーブル１０１は、運指パターンＦＰと、下唇圧力信号ＰＬを所定の閾値により２値化した値との組をノートナンバに変換するテーブルである。また、ノートナンバ制御処理１０２は、この運指テーブル１０１により得られるノートナンバをＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０に引き渡す処理である。

ブレスカーブテーブル１１１、音量制御処理１１２、ベロシティテーブル１１３およびベロシティ制御処理１１４は、呼気流量信号Ｊ１に基づいて第１チャネルに対応した音量制御パラメータおよびベロシティ値を生成する手段である。さらに詳述すると、ブレスカーブテーブル１１１は、呼気流量信号Ｊ１を音量制御パラメータであるエクスプレッション値またはブレスコントロール値に変換するテーブルである。また、音量制御処理１１２は、このブレスカーブテーブル１１１により得られた音量制御パラメータをＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０に引き渡す処理である。また、ベロシティテーブル１１３は、呼気流量信号Ｊ１を楽音の立ち上がり時の強さを指示するベロシティ値に変換するテーブルである。ベロシティ制御処理１１４は、このベロシティテーブル１１３により得られたベロシティ値をＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０に引き渡す処理である。

ブレスカーブテーブル１２１、音量制御処理１２２、ベロシティテーブル１２３およびベロシティ制御処理１２４は、呼気流量信号Ｊ２に基づいて第２チャネルに対応した音量制御パラメータおよびベロシティ値を生成する手段である。第２チャネルのためのブレスカーブテーブル１２１およびベロシティテーブル１２３の内容は、第１チャネルのためのブレスカーブテーブル１１１およびベロシティテーブル１１３の内容と同じにしてもよく、異ならせてもよい。

ピッチベンドテーブル１３１は、対上唇間距離信号ＤＵＬをピッチベンド値ＰＢに変換するテーブルである。具体的には、ピッチベンドテーブル１３１は、対上唇間距離信号ＤＵＬが示す演奏者の上唇から上唇近接センサ４までの距離が短くなったとき、その程度に応じてピッチをダウンさせるピッチベンド値を発生する。ピッチベンド制御処理１３２は、ピッチベンドテーブル１３１により得られるピッチベンド値に補正を施し、ＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０に引き渡す処理である。

ＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０は、以上説明した各処理により発生されるパラメータを用いてＭＩＤＩメッセージを組み立て、ＭＩＤＩ音源１１に送信する処理である。さらに詳述すると、ＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０は、音量制御処理１１２から与えられる音量制御パラメータが閾値を越え、ノートオンの条件が満たされると、その時点においてノートナンバ制御処理１０２から与えられるノートナンバと、ベロシティ制御処理１１４から与えられるベロシティ値とを用いて、第１チャネルのノートオンメッセージを組み立て、ＭＩＤＩ音源１１に送信する。また、ＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０は、音量制御処理１２２から与えられる音量制御パラメータが閾値を越え、ノートオンの条件が満たされると、その時点においてノートナンバ制御処理１０２から与えられるノートナンバと、ベロシティ制御処理１２４から与えられるベロシティ値とを用いて、第２チャネルのノートオンメッセージを組み立て、ＭＩＤＩ音源１１に送信する。

各チャネルのノートオンは、各チャネルの音量制御パラメータの値が閾値よりも高い期間持続する。このノートオン期間中、ＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０では、音量制御処理１１２および１２２から与えられるエクスプレッション値またはブレスコントロール値を用いて、第１チャネルおよび第２チャネルのコントロールチェンジメッセージを組み立ててＭＩＤＩ音源１１に送信する。また、ノートオン期間中、演奏者が管体を手前側に回転させると、対上唇間距離信号ＤＵＬが示す上唇近接センサ４から演奏者の上唇までの距離が短くなり、ピッチベンドテーブル１３１は、その程度に応じたピッチベンド値を発生する。ピッチベンド制御処理１３２は、このピッチベンドテーブル１３１から得られるピッチベンド値に対し、運指テーブル１０１から得られるノートナンバとブレスカーブテーブル１１１および１２１から得られる各音量制御パラメータとを用いた補正を施して、ＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０に引き渡す。ＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０では、この引き渡されたピッチベンド値を用いて、第１チャネルおよび第２チャネルのピッチベンドメッセージを組み立てＭＩＤＩ音源１１に送信する。

ブレスカーブテーブル１１１または１２１から得られる音量制御パラメータが閾値を下回った場合、ＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０は、第１チャネルまたは第２チャネルの楽音信号の形成を終了させるノートオフメッセージをＭＩＤＩ音源１１に送る。

この例によれば、ノートオン期間中の第１チャネルおよび第２チャネルの各音量は、呼気流量信号Ｊ１およびＪ２に依存する。従って、例えば呼気流量検出部３として、呼気流量検出部３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ等を用いた場合、演奏者は、次のような多彩な吹奏を行うことができる。
ａ．呼気の幅を狭くして、呼気の吹き込み方向または吹き込み位置を調整する等して、呼気流量信号Ｊ１（Ｊ２）を大きくし、かつ、呼気流量信号Ｊ２（Ｊ１）を小さくする。これにより第１チャネル（第２チャネル）の楽音が主に放音される。従って、演奏者は、呼気の吹き込み方向または吹き込み位置の調整により、所望の音色の楽音を選択して放音させることができる。
ｂ．呼気の幅を狭くして、呼気の吹き込み方向または吹き込み位置を変化させる等して、呼気が集中する位置を左右方向に変化させ、呼気流量信号Ｊ１（Ｊ２）が大きくて呼気流量信号Ｊ２（Ｊ１）が小さい状態から呼気流量信号Ｊ２（Ｊ１）が大きくて呼気流量信号Ｊ１（Ｊ２）が小さい状態へ連続的に移行させる。これにより、音色の異なった第１チャネルの楽音と第２チャネルの楽音のミックスバランスが連続的に調整される。

図８は、ＭＩＤＩメッセージの生成処理の第２の例を示すブロック図である。この第２の例では、第１チャネルおよび第２チャネルを使用し、音高が１オクターブずれた２つの楽音信号をＭＩＤＩ音源１１に発生させる。なお、図８において、図７に示した各要素に対応した要素には同一の符号を付け、その説明を省略する。

この第２の例では、ノートナンバ制御処理１０２ａが新たに加わっている。このノートナンバ制御処理１０２ａでは、運指テーブル１０１により得られるノートナンバを１オクターブだけ低音側にシフトしたノートナンバを発生し、ＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０に引き渡す。ＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０は、音量制御処理１１２から与えられる音量制御パラメータが閾値を越え、ノートオンの条件が満たされると、その時点においてノートナンバ制御処理１０２から与えられるノートナンバ（すなわち、運指テーブル１０１から得られたノートナンバ）と、ベロシティ制御処理１１４から与えられるベロシティ値とを用いて、第１チャネルのノートオンメッセージを組み立て、ＭＩＤＩ音源１１に送信する。また、ＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０は、音量制御処理１２２から与えられる音量制御パラメータが閾値を越え、ノートオンの条件が満たされると、その時点においてノートナンバ制御処理１０２ａから与えられるノートナンバ（１オクターブ低いノートナンバ）と、ベロシティ制御処理１２４から与えられるベロシティ値とを用いて、第２チャネルのノートオンメッセージを組み立て、ＭＩＤＩ音源１１に送信する。なお、第１チャネルと第２チャネルの音色は、上記第１の例のように異なっていてもよく、同じでもよい。

この例によれば、演奏者は、次のような多彩な吹奏を行うことができる。
ａ．呼気の幅を狭くして、呼気の吹き込み方向または吹き込み位置を調整する等して、呼気流量信号Ｊ１（Ｊ２）を大きくし、かつ、呼気流量信号Ｊ２（Ｊ１）を小さくする。これにより第１チャネル（第２チャネル）の楽音が主に放音される。従って、演奏者は、呼気の吹き込み方向または吹き込み位置の調整により、オクターブの異なった２つの楽音のうちの一方を選択して放音させることができる。
ｂ．呼気の幅を狭くして、呼気の吹き込み方向または吹き込み位置を変化させる等して、呼気が集中する位置を左右方向に変化させ、呼気流量信号Ｊ１（Ｊ２）が大きくて呼気流量信号Ｊ２（Ｊ１）が小さい状態から呼気流量信号Ｊ２（Ｊ１）が大きくて呼気流量信号Ｊ１（Ｊ２）が小さい状態へ連続的に移行させる。これにより、オクターブの異なった第１チャネルの楽音と第２チャネルの楽音のミックスバランスが連続的に調整される。

図９は、ＭＩＤＩメッセージの生成処理の第３の例を示すブロック図である。この第３の例では、１つのＭＩＤＩチャネルを使用し、楽音信号の形成をＭＩＤＩ音源１１に指示する。なお、図９において、図７に示した各要素に対応した要素には同一の符号を付け、その説明を省略する。

この第３の例では、１つのＭＩＤＩチャネルしか使用しないため、上記第１の例（図７参照）におけるブレスカーブテーブル１２１、音量制御処理１２２、ベロシティテーブル１２３およびベロシティ制御処理１２４は削除されている。その代わりに、この第３の例では、コントロールチェンジテーブル１４１と、コントロールチェンジ発生制御処理１４２が設けられている。

ここで、コントロールチェンジテーブル１４１は、呼気流量信号Ｊ２を所定の種類（コントロールナンバ）のコントロールチェンジメッセージに組み込むデータに変換するテーブルである。この場合のコントロールチェンジメッセージとしては、例えばエクスプレッション（音量の抑揚）を指定するものや音色を指定するものが考えられる。なお、１つの呼気流量信号Ｊ２の値を複数種類のコントロールメッセージのデータに変換するようにコントロールチェンジテーブル１４１を構成してもよい。コントロールチェンジ発生制御処理１４２は、コントロールチェンジテーブル１４１により得られるコントロールチェンジメッセージのデータをＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０に引き渡す処理である。ＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０は、この引き渡されたデータを用いてコントロールチェンジメッセージを組立てて、ＭＩＤＩ音源１１に送信する。

ピッチベンド制御処理１３２ａでは、ピッチベンドテーブル１３１から得られるピッチベンド値に対し、運指テーブル１０１から得られるノートナンバと、ブレスカーブテーブル１１１から得られる音量制御パラメータと、コントロールチェンジテーブル１４１から得られるコントロールチェンジメッセージのデータ（例えばエクスプレッション値）を用いた補正を施して、ＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０に引き渡す。

この例によれば、呼気流量信号Ｊ１に基づき、ＭＩＤＩ音源１１が発生する楽音信号のベロシティおよび音量が決定される。また、呼気流量信号Ｊ２に基づき、ＭＩＤＩ音源１１が発生する楽音信号のパラメータを制御するコントロールチェンジメッセージが発生される。従って、演奏者は、呼気流量検出部３への呼気の吹き込み方向や呼気の幅等を変えて呼気流量信号Ｊ２を調整し、楽音のパラメータを調整することができる。

図１０は、ＭＩＤＩメッセージの生成処理の第４の例を示すブロック図である。この第４の例は、上記第３の例に変更を加えたものである。なお、図１０において、図９に示した各要素に対応した要素には同一の符号を付け、その説明を省略する。

この第４の例では、呼気流量信号Ｊ１およびＪ２の各値に所定の変換処理（例えばＪ１およびＪ２の重み付け加算処理）１４０を施し、その処理結果をブレスカーブテーブル１１１、ベロシティテーブル１１３およびコントロールチェンジテーブル１４１に与える。

この例においても、ＭＩＤＩ音源１１が発生する楽音信号の音量やベロシティの決定に呼気流量信号Ｊ１およびＪ２の両方が関与する。従って、演奏者は、呼気流量検出部３への呼気の吹き込み方向や呼気の幅等を変えて、ＭＩＤＩ音源１１が発生する楽音信号を調整することができる。なお、この例において、変換処理１４０の処理内容を変化させることができるように構成してもよい。例えば、呼気流量信号Ｊ１およびＪ２の各値を独立変数とする関数を複数種類用意しておき、変換処理１４０に用いる関数を演奏者が何らかの操作子の操作により選択することができるようにしてもよい。あるいは、例えば変換処理１４０が呼気流量信号Ｊ１およびＪ２の各値の重み付け加算をするものである場合に、各重み係数を操作子の操作により調整し得るように構成してもよい。

図１１は、ＭＩＤＩメッセージの生成処理の第５の例を示すブロック図である。上記第１〜第４の例において、呼気流量信号Ｊ２は、楽音信号の音量等の連続量を調整するためのコンティニュアスコントローラとして使用された。これに対し、この第５の例では、呼気流量信号Ｊ２を音色の切り換えに使用する。

この第５の例でも、１つのＭＩＤＩチャネルを使用し、楽音信号の形成をＭＩＤＩ音源１１に指示する。このため、上記第１の例（図７参照）におけるブレスカーブテーブル１２１、音量制御処理１２２、ベロシティテーブル１２３およびベロシティ制御処理１２４は削除されている。その代わりに、この第５の例では、プログラムチェンジ発生制御処理１４３が設けられている。このプログラムチェンジ発生制御処理１４３では、呼気流量信号Ｊ２を例えば閾値と比較し、呼気流量信号Ｊ２が閾値を上回ったときには、音色を変化させるプログラムチェンジメッセージの送信の指示をＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０に与える。ＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０は、この指示に従ってプログラムチェンジメッセージをＭＩＤＩ音源１１に送信する。ピッチベンド制御処理１３２ｂでは、ピッチベンドテーブル１３１から得られるピッチベンド値に対し、運指テーブル１０１から得られるノートナンバと、ブレスカーブテーブル１１１から得られる音量制御パラメータとを用いた補正を施して、ＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０に引き渡す。

この例においても、ＭＩＤＩ音源１１が発生する楽音信号の音色の切り換えに呼気流量信号Ｊ２が関与する。従って、演奏者は、呼気流量検出部３への呼気の吹き込み方向や呼気の幅等を変えて、ＭＩＤＩ音源１１が発生する楽音信号の音色を切り換えることができる。

なお、この例において、呼気流量信号Ｊ２を２値判定するのに用いる閾値を演奏者が操作子の操作により調整できるように構成してもよい。また、呼気流量信号Ｊ２の範囲を３種類以上のランクに区分するとともに各ランクに各々異なる音色を対応付け、プログラムチェンジ発生制御処理１４３では、呼気流量信号Ｊ２の値がいずれのランクに属するかを求め、この求めたランクに対応付けられた音色に変化させるプログラムチェンジメッセージをＭＩＤＩメッセージ組立処理１５０に送信させてもよい。

以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば上記実施形態では、呼気流量検出部３へ流入する呼気を２分岐させ、２個の圧力センサに案内したが、ｍ分岐（ｍは３以上の整数）させ、ｍ個の圧力センサに案内するように構成してもよい。この場合、呼気からｍ種類の呼気流量信号が得られるため、より多彩な楽音信号の制御が可能となる。また、上記実施形態では、電子フルートがＭＩＤＩ音源１１を備えていたが、制御部１０から電子フルートの外部のＭＩＤＩ音源にＭＩＤＩメッセージを送るように構成してもよい。また、上記実施形態では、音源を制御するための情報をデジタル信号であるＭＩＤＩメッセージとして音源に送ったが、呼気流量の検出結果に基づいてアナログ形式の制御信号を発生して音源に送り、音源における楽音形成の動作を制御するようにしてもよい。

この発明の一実施形態である備えた電子フルートの電気的構成を示すブロック図である。 同実施形態における呼気流量検出部３の第１の例である呼気流量検出部３Ａを示すである。 同実施形態における呼気流量検出部３の第２の例である呼気流量検出部３Ｂを示すである。 同実施形態における呼気流量検出部３の第３の例である呼気流量検出部３Ｃを示すである。 同実施形態における呼気流量検出部３の第４の例である呼気流量検出部３Ｄを示すである。 同実施形態における呼気流量検出部３の第５の例である呼気流量検出部３Ｅを示すである。 同実施形態におけるＭＩＤＩメッセージの生成処理の第１の例を示すブロック図である。 同実施形態におけるＭＩＤＩメッセージの生成処理の第２の例を示すブロック図である。 同実施形態におけるＭＩＤＩメッセージの生成処理の第３の例を示すブロック図である。 同実施形態におけるＭＩＤＩメッセージの生成処理の第４の例を示すブロック図である。 同実施形態におけるＭＩＤＩメッセージの生成処理の第５の例を示すブロック図である。

符号の説明

１０……制御部、１１……ＭＩＤＩ音源、３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ……呼気流量検出部、３１１Ａ，３１２Ａ，３１１Ｂ，３１２Ｂ，３１１Ｃ，３１２Ｃ，３１１Ｄ，３１２Ｄ，３１１Ｅ，３１２Ｅ……圧力センサ、３２０Ａ，３２０Ｂ，３２０Ｃ，３２０Ｄ，３２０Ｅ……呼気案内部、３２１Ａ，３２２Ａ，３２１Ｂ，３２２Ｂ，３２１Ｃ，３２２Ｃ，３２１Ｅ，３２２Ｅ……ジェットコレクタ。

Claims (4)

1. 複数の圧力センサと、演奏者が吹き込む呼気を分岐させ、別々の流路を介して前記複数の圧力センサに案内する呼気案内部とを有する呼気流量検出部と、
   前記呼気流量検出部の複数の圧力センサの出力信号に基づいて、音源における楽音信号の形成処理を制御する制御部とを具備し、
   前記呼気案内部は、１つの開口部を有し、前記開口部から奥に進んだ位置において前記複数の圧力センサに至る複数の流路に分岐するジェットコレクタにより構成されており、
   前記制御部は、前記複数の圧力センサのうちの１つの圧力センサの出力信号に基づいて、楽音信号を前記音源に形成させ、他の圧力センサの出力信号に基づいて、前記音源が形成する楽音信号のパラメータの制御を行うことを特徴とする電子管楽器。
2. 複数の圧力センサと、演奏者が吹き込む呼気を分岐させ、別々の流路を介して前記複数の圧力センサに案内する呼気案内部とを有する呼気流量検出部と、
   前記呼気流量検出部の複数の圧力センサの出力信号に基づいて、音源における楽音信号の形成処理を制御する制御部とを具備し、
   前記呼気案内部は、各々呼気を１つの圧力センサに案内する複数のジェットコレクタであって、開口部の面積の異なった複数のジェットコレクタからなり、各ジェットコレクタの開口部を同一方向に向かせ、面積の小さなジェットコレクタの開口部を面積の大きなジェットコレクタの開口部の中に収容してなることを特徴とする電子管楽器。
3. 複数の圧力センサと、演奏者が吹き込む呼気を分岐させ、別々の流路を介して前記複数の圧力センサに案内する呼気案内部とを有する呼気流量検出部と、
   前記呼気流量検出部の複数の圧力センサの出力信号に基づいて、音源における楽音信号の形成処理を制御する制御部とを具備し、
   前記呼気案内部は、各々呼気を１つの圧力センサに案内する複数のジェットコレクタであって、開口部近傍部分が枝分かれした構成のジェットコレクタと、前記枝分かれした構成のジェットコレクタの枝分かれした一方の開口部近傍部分と他方の開口部近傍部分との間に開口部近傍部分を割り込ませたジェットコレクタとを有することを特徴とする電子管楽器。
4. 前記制御部は、前記複数の圧力センサのうちの１つの圧力センサの出力信号に基づいて、楽音信号を前記音源に形成させ、他の圧力センサの出力信号に基づいて、前記音源が形成する楽音信号のパラメータの制御を行うことを特徴とする請求項２または３のいずれか１の請求項に記載の電子管楽器。

Images