JP5408803B2 - Ｍｉｄｉ技術を用いた打奏的ハーモニック音楽合成装置（ａｐｈａｍｓ） - Google Patents

Description

本発明は、テノールスチールパン楽器の物理的レイアウトおよび感覚を模倣することによって、あるレンジの音楽的な音（ｓｏｕｎｄ）の生成を統合するためのＭＩＤＩ技術を使用する、演奏の打奏的メロディモードを目標とする打奏的ハーモニック音楽合成装置（ＡＰＨＡＭＳ）である電子楽器の分野に関するものである。

本発明の装置の発展を担って影響与えることに関して、内部電子機器を使用する内部合成および／またはＭＩＤＩプロトコルを使用する外部合成を提供するドラム、スチールパンおよび一般的な打奏装置が、従来技術において知られている。

本発明の装置は新規で魅力があるが、伝統的なアコースティックスチールパン楽器は幾つかの欠点を有し、不利である。

最初に、多重ドラムで多くのレンジを実現する必要があることによって証明されているように、１個のドラムでバスレンジからソプラノレンジまでの広範囲の音楽的レンジをカバーすることができるスチールパンを製造することは、現在では事実上不可能である。この制限は使用されるノートの物理的なサイズとドラムのサイズに起因する。特に、音階の低いノートのサイズが大幅に増大し、四度圏と五度圏によるノートの配置がテノールスチールパンでしか実現できないという事実に基づいている。このテノールスチールパンは最も高い音楽レンジを実現するために１個のドラムを使用する。

この制限の直接的な結果は、２個または３個までのドラムを使用する高いレンジを除いて、楽器を容易に持ち運ぶことができないという事実である。

他の重要な欠点は、一般的にチューニングは熟練者によって行われるため、楽器を再チューニングすることが困難であることに起因する。長時間の使用、楽器演奏中の過大な力の使用あるいは温度変化の後で、チューニングをする必要がある。広い音楽的レンジにわたって正しくかつ自然な音（ｓｏｕｎｄ）を生成することができ、かつ最適の音（ｓｏｕｎｄ）にチューニングされた楽器を連続的に維持するために、チューニングの熟練者を必要としないスチールパンの製造が非常に望まれている。

最後に、新しい演奏モードが楽器により導入され、それによって演奏者は単一金属面上のノートを打撃することによってメロディ音（ｍｅｌｏｄｉｃ ｓｏｕｎｄ）を生じることができるが、ノートを打撃するやり方や、たたいた場所の振動によって生じる音質（ｔｉｍｂｒｅ）のわずかな変化は別として、伝統的な楽器は、音質（ｔｉｍｂｒｅ）や旋律（ｖｏｉｃｅ）を迅速に変化させることができるフレキシビリティを有していない。

本発明の装置の積極的な発展を担うかまたは影響を与えるものとして、世界共通のＭＩＤＩ規格を使用する電子ドラムを含むいろいろな楽器がある。特許文献１の電子キーボード型打楽器は、標準的キーボードに類似して配置された板の配列を用いる。前記楽器は木琴のように演奏される。板に取り付けられたセンサの出力は、所定のノートに対応する合成楽音（ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｔｏｎｅ）の生成をトリガーするために使用される。その設計はまた、アクセス可能な旋律（ｖｏｉｃｅ）の領域を拡張するためのＭＩＤＩネットワークへの有線接続を容易にする。

しかしながら、上述の電子キーボード型打楽器は四度圏と五度圏のノート配列をサポートしておらず、移調は別として、ノート配列の他の変更が不可能である。更に、１０ノートポリフォニーを有しておらず、プレートの物理的な配列は指による演奏を容易にしない。最後に、前記楽器は外部装置無しでは無線での使用を容易にしない。

特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６に記載されているような電子ドラム楽器は、楽音（ｔｏｎｅ）を生成するためあるいは直接的な内部音（ｓｏｕｎｄ）合成のためのＭＩＤＩ出力を生じるため、圧力感知パッド列と電子装置とを使用する。

上述の電子ドラム楽器の設計の主たる目的はアコースティックドラムを合成することであった。従って使用可能なパッドの数は通常は１２個以下、すなわち１オクターブ以下に制限される。更に、ドラムを合成するという当初の設計意図の更なる結果として、そのパッドのサイズ、配列および他の物理的特性は、メロディ音楽を演奏するための人間工学的で音楽的に直観的なノート配列を促進しない。

本発明の対象である装置のような電子ドラムの使用は従来技術においてよく知られている。特許文献７は多重の音源（ｓｏｕｎｄ ｓｏｕｒｃｅｓ）を有しかつ打撃要素と圧電変換器を手早く取り外すことができる電子ドラムを開示している。しかしながら、前記特許文献の発明はスチールパンの自然の音（ｓｏｕｎｄ）を供給するために電子式シンセサイザを使用しない。更に、前記特許文献はスチールパンの音（ｓｏｕｎｄ）と他の楽器とのミキシングを開示していない。

特許文献８は単一検出要素を使用する電子ドラムを開示している。この単一検出要素はドラム面の打撃を検出するために、ドラムの基層に取り付けられている。しかしながら、この特許文献の発明はスチールパンの自然の音（ｓｏｕｎｄ）を供給するために電子式シンセサイザを使用しない。更に、上記特許文献はスチールパンの音（ｓｏｕｎｄ）と他の楽器とのミキシングを開示していない。

特許文献９は電子ドラムのデザインを開示している。しかしながら、この特許文献に開示された発明は、単一打撃面を有し、スチールパンの自然の音（ｓｏｕｎｄ）を供給するための電子式シンセサイザを使用しない。更に、上記特許文献はスチールパンの音（ｓｏｕｎｄ）と他の楽器とのミキシングを開示していない。

特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２はすべて、本発明の装置の構造および設計に対して一般的に関係しおよび関連のある楽器を開示している。

特許文献１０は予め記録された音楽と一緒に演奏するための電子楽器を開示している。しかしながら、この楽器はスチールパンの正しい自然な音（ｓｏｕｎｄ）の生成に注力していない。

特許文献１１はカリブのスチールパンを開示している。しかしながら、この楽器は伝統的なスチールパンを模倣するために電子装置を使用する装置を開示していない。

特許文献１２は持ち運び可能なスチールドラムとキャリアを開示している。この楽器も、伝統的なアコースティックスチールパンを模倣するための電子装置使用する装置を開示していない。

特許文献１３は、今や一般的な慣用アコースティックスチールパンに従ってモデル化された人間工学的なフレームワークの圧力感知パッドマトリックスを使用している。この特許文献の発明はバスからハイテノールまでの既存のアコースティックスチールパンのすべてのレンジの電子的シミュレーションを提供しているがしかし、圧力感知パッドマトリックスの任意の設定が不可能である。

前記設計は、アコースティックスチールパンの物理的形状を模造することによって、バスからハイテノールまでの既存のアコースティックスチールパンのすべてのレンジの電子的シミュレーションを提供しているがしかし、この特許文献１３の発明は、２個、３個または６個の別個の演奏面の使用を必要とし、また圧力感知パッドの異なる部分をたたいたときに、音質（ｔｉｍｂｒｅ）が変化することによる、スチールパンの完全な模倣を促進しない。

特に、上記特許文献１３の発明は、四度圏と五度圏のノート配列をサポートしているが、ノート配列の任意の変更を促進せず、１０ノートのポリフォニーをサポートしていないし、またパッドの物理的デザインは指による演奏を容易にはしない。更に、上記特許文献１３の発明は外部装置の使用なしで無線ＭＩＤＩを使用する能力を促進せず、またはＭＩＤＩネットワーク上で装置の制御を行うことができない。上記特許文献１３の発明は、いろいろなレンジのスチールパンの統合だけしかできず、多様な旋律（ｖｏｉｃｅ）の合成には注力せず、２８個だけのノートをサポートしている。

従って結論として、上記特許文献１３の発明は、多重旋律（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｖｏｉｃｅｓ）の同時合成をサポートせず、そして圧力感知パッドの異なる部分をたたいたときに、音質（ｔｉｍｂｒｅ）が変化することによる、スチールパン楽器の完全な模倣を促進しない。

公知の種類の伝統的な一般的アコースティックスチールドラム、電子合成スチールパン、電子キーボード型打楽器または他の類似の楽器が伝統的に有する前述の欠点を鑑みて、本発明の装置は、従来技術の上述の不都合と前述の所定の欠点を克服する、新しい適切なメロディ装置を提供する。

次に詳細に説明する本発明の全体的な目的は、前述の従来技術の利点をすべて有し、かつメロディ装置に結実する多くの他の新規な特徴を有する、改良された新規なメロディ装置を提供することである。このメロディ装置は、従来技術によって、その単独でも組み合わせによっても、予想されず、自明でなく、暗示されず、又は示唆されない。

米国特許第４，８９２，０２３号明細書 米国特許第３，９５６，９５９号明細書 米国特許第４，７８１，０９７号明細書 米国特許第４，４７９，４１２号明細書 米国特許第５，４３４，３５０号明細書 米国特許第５，０７６，１３１号明細書 米国特許第４，７００，６０２号明細書 米国特許第４，６９４，４７９号明細書 米国意匠登録第Ｄ３１９，６５０号明細書 米国特許第５，５０２，２７４号明細書 米国特許第６，２１２，７７２号明細書 米国特許第５，９７３，２４７号明細書 米国特許第７，０３０，３０５号明細書

本発明の装置は、あるレンジの音楽的旋律（ｖｏｉｃｅ）のための確立されたＭＩＤＩ技術の使用を通じて、外部と内部のＭＩＤＩ音源モジュールを用いて、打奏時の楽音（ｔｏｎｅ）の生成を容易にする。

本発明の装置は所定の３つの主構成要素を有する。すなわち、（ａ）主アンセンブリ、（ｂ）制御およびディスプレイ卓そして（ｃ）取付けスタンドである。

本発明の前記装置の主アセンブリは上記装置の機能性を提供する電子回路を統合し支持する密閉された囲壁である。

主アセンブリの上部には、ムジパッドアレイを支持する演奏面がある。前記ムジパッドは電子センサを有する特別に設計された面である。この電子センサは、各ムジパッドが軽いスティックまたはマレットまたは指でたたかれたときに、音（ｓｏｕｎｄ）の生成を惹起する。

前記音（ｓｏｕｎｄ）は実際には、内部または外部の増幅システムによって生成される。この増幅システムは内部または外部のシンセサイザモジュールによって生成された入力を受ける。このシンセサイザモジュールはＭＩＤＩネットワークを介して本発明の装置に接続されている。上記音（ｓｏｕｎｄ）はＭＩＤＩソフトウェアによって提供されるカスタマイズ機能を使用することにより演奏者が決定可能な、音楽ノート、打楽器の音（ｓｏｕｎｄ）、または特別な効果音（ｓｏｕｎｄ）でもよい。

前記ムジパッドは同心リングの配列の中に配置されている。各リングに１２個のムジパッドが配置され、一般的に１音楽オクターブ内の１２個のノートに想到する。前記配列は３個または４個のこのようなリングから構成される。従って、４音楽オクターブまでもカバーする。

本発明により、ユーザは各ムジパッドによって生成された音（ｓｏｕｎｄ）をカスタマイズすることができる。本発明の装置はデフォルトのノート割り当てを使用する。それによって、上述のムジパッドは同心リング内に配置され、１リング当たり１２個のノートを有する。音楽的な四度圏と五度圏に従うノート音高（ｐｉｔｃｈ）は各リングに沿って配置される。ノート音高（ｎｏｔｅ ｐｉｔｃｈ）は、半径方向線に沿って演奏面の中心の方に移動するにつれて、リング当たり１オクターブだけ増大する。このフォーマットは、熟達したミュージシャンに公知の単一インターフェースをユーザに提供し、そして容易に学べる。

前記ムジパッドの物理的特性は、ノートを迅速かつ容易に識別できるようにするために変更される。

前記ムジパッドは発光装置を備える。この発光装置はムジパッドの近くに固定されるかまたはムジパッド上に直接固定され、ムジパッド当たり１個設けられている。この発光装置は、所定のＭＩＤＩシーケンスによって規定されるように、楽曲に従って打撃するべきムジパッドを表示するための視覚的な手がかりを提供する。演奏面上に配置された前記すべての発光装置の全体の集まりは、発光装置アレイ（ＬＥＤＡ）を形成する。このアレイはその上記の機能によって個人指導を容易にする。

前記の演奏面は一般的に凹形の円形をしているので、打奏モードにおいて容易に演奏することができる。演奏面と前記ムジパッドの形状は、異なるスタイルの、性能のおよび人間工学的考察を包含するために変更可能である。接触感度の変更は、前記楽器の指による演奏を可能にする。

制御およびディスプレイ卓は、人と機械の双方向のインターフェースを提供する。このインターフェースによって、ユーザは所望の１つ以上の機能を選択することができる。制御およびディスプレイ卓は演奏中のアクセスを容易にするために演奏面のリム上に取り付けられている。

音（ｓｏｕｎｄ）の生成は増幅システムに接続された内部と外部の音（ｓｏｕｎｄ）合成モジュールを介して行われる。すべてのモジュールに対する通信はＭＩＤＩプロトコルによって行われる。内部合成はセキュアデジタル（ＳＤ）カードまたはスマートメディア（ＳＭ）カードのような取り外し可能な標準記憶装置またはＵＳＢメモリキー上に楽音バンク（ｔｏｎｅ ｂａｎｋ）を実装することによって促進される。

前記内部合成は、外部の音モジュール（ｓｏｕｎｄ ｍｏｄｕｌｅ）を必要としない、スタンドアロンモードでの作動を容易にする。内部合成は、本発明の装置からアクセス可能な旋律（ｖｏｉｃｅ）におけるあるレベルのカスタマイズを演奏者に許容する。演奏者が既存の楽器をサンプリングすることによって演奏者独自の楽音バンク（ｔｏｎｅ ｂａｎｋ）を作るために、あるいは完全に新しい音（ｓｏｕｎｄ）を作るために、別個の設備が設けられている。

本発明装置のカスタマイズ可能な楽音（ｔｏｎｅ）機能は、すべてのニュアンスを含めて、物理的モデル合成またはウェイブテーブル合成のいずれかを介したスチールパンの正確な合成を提供する。

本発明は、カスタマイズ可能な既製の伴奏のために演奏者によって生成された、ＭＩＤＩシーケンスの捕捉、記憶および再生を容易にする再生および記録機構を含んでいる。この機構は可変のテンポとメトロノームをサポートする。更に、本発明によって、旅回りの演奏者は、歌曲バンクへの記憶のためＩ／Ｏポートを介してＭＩＤＩファイルをダウンロードすることができる。

本発明の装置のロジック構成は、１０ノートのポリフォニーをサポートし、パン奏者は望めば、演奏のために指を使うことができる。

本発明装置の主目的は、旅回りの演奏者または所定のユーザの能力を最適化することと、音（ｓｏｕｎｄ）を生成、記憶および外部ソースに伝送するための装置のビルトインされた能力を介して演奏者の演奏能力を高めるために、最新のデンジタル電子、通信およびコンピュータ技術の全部の利益にアクセスすることと、そしてＭＩＤＩシーケンスおよび新しい楽音（ｔｏｎｅ）を含む音楽生成材料のための遠隔ソースにアクセスすることである。

従って、本発明の目的は、演奏中の本発明装置の迅速な再設定のために、いろいろな機能が事前設定可能な大幅に改良された装置を提供することである。これはユーザプログラミング可能な入力制御によって促進され、この入力制御には所望な設定を割り当てることができる。

本発明装置の他の目的は、四度圏と五度圏のノート配列のサポートと、ノート配列の任意の変更を容易にすることと、そしてさらに、演奏中の１０ノートのポリフォニーをサポートすることであり、また選択肢として容易になった指演奏を含む。

本発明装置の他の目的は、ＭＩＤＩネットワーク上での装置の制御を可能にすることと、外部装置を用いない無線ＭＩＤＩ能力の促進であり、多様な旋律（ｖｏｉｃｅ）の合成を容易にすることを含む。

本発明装置の他の目的は、最少３６個のノート、すなわち完全な３オクターブをサポートし、４オクターブに拡張する拡張性を有し、多重旋律（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｖｏｉｃｅ）を同時に合成することであり、これにより個々のノートまたはノートのグループに任意の旋律（ｖｏｉｃｅ）を割り当てることができる。

本発明装置の他の目的は、すべての合成された楽器および旋律（ｖｏｉｃｅ）に対し単一のユーザインターフェースを使用することである。それによって、伝統的なスチールパン演奏環境での混乱の一つ、すなわち異なる楽器レンジに対する過剰なノートレイアウトとドラム設定が不要となる。

本発明の他の目的は、演奏中にいろいろな制御機能にアクセスできるようにするために、制御及びディスプレイ卓を人間工学的に設計した装置を提供することである。

本発明の他の目的は、演奏者から最適に届く範囲内の任意の位置に制御およびディスプレイ卓を配置できる能力により、装置へのアクセスが更に容易になる装置を提供することである。

本発明の他の目的は、前記ムジパッドに似た構造の事前設定接触パッドを提供することである。前期接触パッドは演奏スティックで打撃することによって事前プログラミングされた機能の選択を容易にする。従って、演奏中、事前プログラミングされた機能に迅速にアクセスすることができる。

本発明の他の目的は、幾つかの機能の任意の一つを実行するようにユーザが指定可能な制御ペダルを提供することである。前記機能は、押し下げられたペダルが現在のノートをいつまでも保持する保持効果と、押し下げられたペダルがノートをすぐに減衰させる減衰ペダルと、ペダルが押し下げられたときの楽器のユーザ定義による再構成と、そして音量制御とを含んでいる。

本発明装置の他の目的は、演奏を容易にする高さと配置で主アセンブリと制御およびディスプレイ卓を支持するために使用される取付けスタンドを提供することである。前記取付けスタンドは、外観、形状またはサイズを変更することができる最適な構成要素である。

本発明の他の目的は、幾つかの現場での用途において、演奏者がスタンドを完全に除去したいと思い、そのため、演奏中、本発明の装置を持ち運ぶという選択肢としてのフレキシビリティを有し、そして従って、主アセンブリと制御およびディスプレイ卓がこのモードの演奏を容易にするのに充分なほど軽く、例えば体感する不快感が最小又はないように、ストラップによって演奏者の首に吊り下げることができる。

最後に、本発明装置の付加的な目的は、本発明装置が再充電可能なバッテリ装置を備えているので、携帯性を更に促進することである。このバッテリ装置は、本発明装置が取付けスタンドにドッキングされるときに自動的に満タンにされる。

本発明の装置を特徴づけるこれらのおよび他のいろいろな利点および新しい特徴は、この開示にわたって提供されている。しかしなら、当業者が本発明と、その利点と、本発明の使用によって得られる目的を一層良好に理解するために、本発明の一部を形成する図面と、付随する説明と、特許請求の範囲が参照される。

本発明の機能要素を示す最上位概念スキーマである。 本発明の装置の好ましい構成を示す等角図である。 本発明の上記装置の主アセンブリの平面図と正面図と側面図である。 本発明の上記装置の平面図と側面断面図と等角図である。 制御およびディスプレイ卓を備えた主アセンブリの分解図である。 本発明の装置の演奏面上のノート構成の好ましい実施の形態を示す図である。 本発明の装置のムジパッドの好ましい実施の形態の平面図、正面図おび底面図である。 本発明の装置の主アセンブリ電子回路のブロック図である。 の装置のピーク検出およびトリガー回路の好ましい実施の形態を示す図である。 本発明の装置の主アセンブリ埋め込み型プロセッサソフトウェアデータフローダイヤグラム（ＤＦＤ）の好ましい実施の形態である。

好ましい実施形態では、本発明の装置は、最新技術の新規な電子楽器からなり、一方で現在一般的である慣用のアコースティックスチールパンを含む既存の打楽器の望ましい特性を集合的に吹き込まれており、そしてこのプロセスにおいて、上記のアコースティック楽器を他のレベルに進化させる触媒となる。

本発明の装置は、慣用のアコースティックスチールパンを含む既存の打楽器の特性を取り入れた明らかに革新的な電子音楽コンセプトである。詳細には、楽器の外観は同様の全体的に凹形半球体の形を有する伝統的なテノールスチールパンに非常に類似している。この半球体上には、最少で３６個または３オクターブのノート支持面が設けられている。楽器は、ムジ（ｍｕｚｉ）パッドと呼ばれる前記ノート支持面を打撃することによって音楽的な音（ｓｏｕｎｄ）を生成するので、打奏モードで演奏される。このノート支持面は、ノートが打撃された場所に依存して音質（ｔｉｍｂｒｅ）が変化する伝統的なスチールパンのノート生成特性を模倣するように設計されている。音（ｓｏｕｎｄ）は標準ＭＩＤＩ、イーサネット（登録商標）、ファイアワイヤまたはＵＳＢ物理層上でＭＩＤＩプロトコルを使用する内部シンセサイザまたは外部シンセサイザによって生成される。

本発明の装置は楽器特性、ムジパッドに割り当てられるノートの配置であるノートレイアウト、及び旋律（ｖｏｉｃｅ）の模倣の再設定を容易にする、広範な制御を提供するために最新式の電子機器を使用している。電子機器はまた「個人指導モード」を提供するために使用される。この個人指導モードでは、演奏すべき次のノートまたはノート組み合わせを示すための、ムジパッド上またはムジパッドの近くに設けられた照明要素を点灯するために、内部ソースまたは外部ソースからのＭＩＤＩストリームが使用される。

本発明の装置の最上位スキーマを示す図１を参照する。

図１の最上位スキーマ１は本発明の装置の実現可能な設計のためのテンプレートを提供する本発明の装置の概念モデルである。最上位スキーマとして、ハードウェアまたはソフトウェアのサブシステムが具現化されたものに対して特別な参照をせず、本発明の機能のために必要な概念プロセスに限定している。

スキーマはガーネ−サーゾン（Ｇａｎｅ−Ｓａｓｏｎ）規約を用いる。このガーネ−サーゾン規約では、データ変換プロセスが横長形状によって表され、データ記憶領域が側方を開放した長方形によって表され、そして入力と出力インターフェースが閉じた長方形によって表されている。データ移動は矢印で示してある。

スキーマ１は３つの主部、すなわち演奏面入力部２と主演算プロセス部３と追加インターフェース部４に分割されている。演奏面入力部２は演奏に必要な音楽的ノートを生成および変調するために演奏者によって使用されるすべてのインターフェースを含んでおり、最も目立つ本発明のユーザインターフェース機器である。追加インターフェース部４はユーザおよび外部環境との更なる相互作用のために必要な他のすべてのインターフェースを含んでいる。主演算プロセス部３は演奏面入力部２を追加インターフェース部４に接続しており、従って入力データを変化させて必要なすべての出力を生成するために必要なすべてのプロセスを含んでいる。

本発明の装置のいろいろな実施の形態がこのスキーマの主演算プロセス３をハードウェアだけであるいはソフトウェアだけであるいはハードウェアとソフトウェアの組み合わせで実現可能であることに留意すべきである。従って、同じ実体のハードウェアまたはソフトウェア鳥瞰図を参照する本書類の他の図において、同じ参照番号が繰り返して使用される。

演奏面入力部２に包括された入力は、演奏曲を構成する音楽的ノートを生成するために演奏者によってたたかれるムジパッド１８と、楽器の事前設定プログラムを迅速に選択するために設定可能な事前設定パッド１９と、現在演奏されている任意のノートの変調を容易にするフットペダル２０，２１とを含んでいる。

更に、本発明は、制御およびディスプレイ卓２３及び、追加インターフェース部４内のＩ／Ｏポートインターフェース５として図１にまとめて示されるいろいろなソースからのユーザ選択設定データおよび命令を入力する。

Ｉ／Ｏポートインターフェース５は遠隔ソースからのＭＩＤＩ入力、設定データおよび命令の入力を容易にする。これらの遠隔ソースはＭＩＤＩコントローラのような有線または無線のＭＩＤＩネットワーク機器と、有線または無線の市販コンピュータネットワークを含んでいる。ＭＩＤＩと無線ＭＩＤＩポートはすべての実施形態に含まれる。

本発明の装置において、各ムジパッド１８は、ムジパッド１８に近接してまたはムジパッド上に直接固定される発光装置を備えている。この発光装置は所定のムジパッド１８当たり１個設けられている。発光装置のキットは以下において手短に、発光装置列（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ Ａｒｒａｙ）の略語であるＬＥＤＡ２２と呼ばれる。すべての図をお互いに参照できるように、ＬＥＤＡ２２と発光装置には以下において同じ参照文字が付けてある。

ユーザ選択ＭＩＤＩコマンドストリームにおいてノートを表示するために、ＬＥＤＡ２２が使用される。このコマンドストリームはムジパッド１８から直接的に、あるいは外部のＭＩＤＩソースから、あるいは本発明の装置に記憶されたＭＩＤＩ歌曲ファイルからもたらされる。従って、ＬＥＤＡ２２は本発明の装置を使用する音楽教育を容易にする。

本発明のシステムインターフェース出力は図１において全体としてＩ／Ｏポートインターフェース５と呼ばれ、システム状態と設定データを表示するための制御およびディスプレイ卓２３と、ＬＥＤＡ２２と、内部音源モジュール７を備えている。本発明の外部システム出力はＩ／Ｏポートインターフェース５を介して遠隔ソースに接続されるように操作される。この遠隔ソースは例えばＭＩＤＩ音源モジュールのような有線または無線のＭＩＤＩネットワーク機器や有線または無線の市販コンピュータネットワークである。

いろいろなＩ／Ｏポート規格がサポートされる。本発明のすべての楽器は標準ＭＩＤＩシリアル伝送プロトコルに対応するためにＤＩＮ標準ＭＩＤＩポートを備えている。しかしながら、好ましい実施の形態はＭＩＤＩと汎用インターフェース要件のためのＵＳＢおよびイーサネット（登録商標）ポートも備えている。

主要な機能モードでは、演奏面入力部２からデータが生成され、主演算プロセス部３に伝送される。この主演算プロセス部において、データは標準ＭＩＤＩ仕様に適合するようにパッケージされる。その後この情報は出力のため、追加インターフェース部４の構成要素であるＩ／Ｏポート５、ＬＥＤＡ２２または内部音源モジュール７の少なくとも１つに伝送される。

ムジパッド１８からの入力は起動済みムジパッド確認、ＩＤおよびレベル検出プロセス９に向けられる。このプロセスはユーザによってたたかれた現在のムジパッドを検出、識別および確認する専用プロセスである。ムジパッド２の識別は、例えば表１に示すような一意の割り当てＩＤ番号によって行われる。しきい値検出および非バウンド化を含む確認は、システムが偽入力および誤入力への応答を強制されないことを確実にする。レベル検出は上記ムジパッド１８をたたいた強さを、力感知または速度感知によって反映するために設けられている。

ペダル２０，２１と事前設定接触パッド１９からの入力はそれぞれ、起動済みペダル確認およびＩＤプロセス８と、起動済み事前設定確認およびＩＤプロセス１０に向けられる。これらのプロセスはユーザによって起動した実際のペダルまたは事前設定入力を検出、識別および確認する専用プロセスである。ペダルまたは事前設定入力の識別は、ペダルまたは事前設定に割り当てられた固有のＩＤ番号によって行われる。特にしきい値検出および非バウンド化を含む確認は、システムが偽入力および誤入力への応答を強制されないことを確実にする。

起動済みペダル確認およびＩＤプロセス８と、起動済み事前設定確認およびＩＤプロセス１０と、起動済みムジパッド確認、ＩＤおよびレベル検出プロセス９の出力は、ＭＩＤＩストリング構築プロセス１１に伝送される。このプロセスは受け取ったデータを、たたかれたノートの値および属性を反映する、標準ＭＩＤＩプロトコルに適合するデータストリームにパッケージする役目を担っている。

ＭＩＤＩデータストリームはその後、システムコントロールおよび設定プロセス１２に伝送される。このプロセスはＩ／Ｏポートモジュール５の出力ポートまたは内部合成プロセス１３または記録および再生プロセス１４にストリームを送る。ユーザは、識別された任意のパスまたは全てのパスにデータストリームを送るように、システム制御および設定プロセス１２を設定することができる。

内部合成プロセス１３はシステム制御および設定プロセス１２と内部音源モジュール７との間でインターフェースを提供する。内部合成プロセスは楽音バンク（ｔｏｎｅ ｂａｎｋ）１７に集められた音（ｓｏｕｎｄ）を管理およびアクセスするためにも使用される。

ＭＩＤＩデータ記憶および再生プロセス１４は、演奏者によって生成されたＭＩＤＩシーケンスの捕捉、記録および再生を容易にする。ＭＩＤＩデータ記憶および再生プロセス１４は歌曲バンク１５の歌曲にアクセスし、演奏タイミングを容易にするためにメトロノームを備えている。更に、本発明は、演奏者が歌曲バンク１５内に記憶するため、Ｉ／Ｏポートインターフェース５を介してＭＩＤＩファイルをダウンロードすることを許容する。

歌曲バンク１５と楽音バンク（ｔｏｎｅ ｂａｎｋ）１７は内部固定メモリと外部の取り外し可能メモリに仕切られている。外部取り外し可能メモリはセキュアデジタル、スマートメディアまたはＵＳＢメモリキーを備えた標準フォーマットのどれでも実現可能である。本発明とパッケージされたコンピュータソフトウェアによって、演奏者はコンピュータでＭＩＤＩファイルと楽音バンク１７の音（ｓｏｕｎｄ）ファイルを取り外し可能メモリに記憶させることができる。

システム制御および設定プロセス１２は、制御およびディスプレイ卓２３とのユーザ相互作用によって、あるいはＩ／Ｏポートインターフェース５を介してコンピュータネットワークを含む遠隔ソースによって、本発明のための他の設定パラメータをセットアップするためにも使用される。システム制御および設定プロセス１２は本発明の設定記憶装置１６にこのパラメータを記憶する。

設定パラメータは、特に、演奏面２５上のノートの物理的レイアウト、ムジパッド１８のノート割り当て、ノート旋律（ｎｏｔｅ ｖｏｉｃｅ）、ＡＰＨＡＭＳ ＭＩＤＩアドレス、外部装置ＭＩＤＩチャンネルおよびパッチ数、Ｉ／Ｏポート選択、内部合成１３の起動、ＭＩＤＩデータ記録および再生プロセス１４の起動、歌曲バンク１５での現在の歌曲の選択、内部合成楽音バンク１７での楽音（ｔｏｎｅ）の選択および制御およびディスプレイ卓２３の機能のような音楽演奏パラメータを含んでいる。

単一のムジパッド１８の打撃に応答してＭＩＤＩストリング構築プロセス１１によって生成させられたＭＩＤＩ出力命令ストリームは一般的に、ＭＩＤＩノートオン命令からなっている。このＭＩＤＩノートオン命令にはＭＩＤＩノートオフ命令が直ちに続いている。ＭＩＤＩノートオン命令に含めるべきＭＩＤＩノート速度データは、多数の方法の１つによって決定される。好ましい方法は、速度の参照表へのポインタとして測定されたムジパッド１８のトリガーレベルを使用する。

図１の構造の大部分を実現するソフトウェアは、ＭＩＤＩストリングビルダー１１によって使用されるある範囲のアルゴリズムを提供することによって、広大な範囲の音（ｓｏｕｎｄ）作成能力を可能にする。

例えば、標準ＭＩＤＩプロトコルに記載された残触覚機能を実現するために、ＭＩＤＩ命令ストリームはＭＩＤＩノートオン命令からなり、それにＭＩＤＩ残触覚命令が続き、それが、ムジパッド１８上のマレット押圧力またはスティック押圧力が取り除かれるまで、規則正しいインターバルで、一般的には１００ｍｓ毎に繰り返される。その後、ＭＩＤＩノートオフ命令が送られる。ＭＩＤＩ残触覚命令は、ノートが演奏される間、ノートとノート速度を連続的に伝える。従って、この能力は、打撃中のムジパッド１８上のスティック押圧力を変えることで演奏者がノートの強度を変更することを許容することによって、音楽的なパフォーマンスを高める。

更に、本発明の装置は、図１の構造の大部分を可能にするソフトウェアを介して、単一スティック和音機能を容易に実現することができる。それによって、選択されたムジパッド１８は、同一旋律（ｖｏｉｃｅ）内または多重旋律（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｖｏｉｃｅ）の多重ノートからなる選定された和音の生成をトリガーする。それによって、選択されたムジパッド１８は、同じノート内の多重旋律（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｖｏｉｃｅ）の生成をトリガーする。

ムジパッド１８の設計は楽音（ｔｏｎｅ）のわずかな変化の生成を容易にする。それによって、当該のムジパッド１８の異なる部分を打撃することによって、第二高調波または第三高調波を高めることができる。この設計は和声的にチューニングされた伝統的なスチールパン楽器の類似の特徴の模倣を容易にする。それによって、演奏者はノート領域の縁辺を打撃することによって第二と第三の倍音を強調することができる。各ムジパッド１８は３個の独立したセンサを備える必要がある。このセンサは、ムジパッド１８を打撃するたびに、ＭＩＤＩストリングビルダー１１を介して、各ノートおよびその第一高調波および第二高調波に対応する３つの別個のＭＩＤＩ命令をトリガーするために使用される。この設計については後で詳しく説明する。

上記の設計の好ましい実施形態は、１つの主要な演奏目標を満たさなければならない。それは最短の演奏待ち時間を持たなければならない。この演奏待ち時間は、ムジパッド１８を打撃することによって生成されるトリガーに応答して、選択されたＩ／Ｏポートでの出力ＭＩＤＩストリームの生成の開始という主要機能の最大遅延として定義される。このことは、内部音源モジュール７と本発明装置が接続する任意の外部装置に存在する遅延に加算することによっては、本発明の装置がリアルタイム演奏の機能の低下に有意に貢献しないことを保証する。

上記の本発明の装置の好ましい実施の形態は、図１で特定したプロセスをハードウェアまたはソフトウェアで実現される部分に分割し、そして２つのプロセスを割り込み駆動プロセスで相互接続することによって、一方で最大の設計柔軟性およびユーザ機能を得ると同時に、最も短い演奏待ち時間を獲得する。

詳細には、起動済み事前設定確認およびＩＤプロセス１０、起動済みムジパッド確認、ＩＤおよびレベル検出プロセス９および起動済みペダル確認およびＩＤプロセス８は、ムジパッド１８の打撃動作のリアルタイムな検出、確認および測定を必要とする主要な演奏機能に関して演奏者とのインターフェースを提供するので、その大部分がアナログおよびデジタルハードウェアで実現される。ＭＩＤＩデータストリームを生成するために必要な他のすべてのプロセスはソフトウェアで実現される。

一般的に、演奏者がムジパッド１８を打撃するときに、上記のハードウェア構成要素はムジパッド１８を識別し、偽入力によるエラーの可能性をなくすために信号を確認し、そして打撃強度を測定する。ソフトウェア構成要素はソフトウェアを実行するために使用される処理装置での割り込み機能の使用によって、打撃の存在を警告する。その後、これらのソフトウェア構成要素は打撃されたパッドと打撃強度を識別するため、ハードウェアモジュールからのデータを入力する。本発明の装置で使用される処理装置の暗黙の要求されたタイミング機能とは別に、ムジパッド１８と事前設定パッド１９の割り込みは最も高い優先度を与えられ、従って打撃イベントに対して最速可能応答を保証されている。

すべてのソフトウェアプロセスを実現するために必要なコンピュータ演算能力は、埋め込みプロセッサまたはこのようなプロセッサの１つの配列から、別個のハードウェアとしてまたはＦＰＧＡまたはＡＳＩＣコアの一部として実現可能である。デジタルハードウェア構成要素はＦＰＧＡまたはＡＳＩＣコアで実現可能である。

ＸＩＬＩＮＸ Ｓｐａｒｔａｎ ３ ＦＰＧＡおよびＰＩＣＩ８Ｆ６５２０埋め込みプロセッサを用いて構成された試作品は、５００μｓよりも小さな待ち時間を達成した。ＭＩＤＩ製造業者協会によって発行された完全ＭＩＤＩ１．０仕様（Ｃｏｍｐｌｅｔｅ ＭＩＤＩ １．０ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）によれば、ＭＩＤＩシステムは３ｍｓ以下の全体的なＭＩＤＩ待ち時間を達成可能である。一般的な市販ＭＩＤＩコントローラと合成装置が約５ｍｓに過ぎない待ち時間を有し、そして上記の市販装置と共に使用されるときに、パッドをたたいてから対応する音（ｓｏｕｎｄ）を実際に聞くまでの間の遅れである、本発明の装置の全体的な待ち時間は、５．５ｍｓに過ぎず、完全ＭＩＤＩ１．０仕様によって推奨される最大限度の１０ｍｓよりもかなり短い。

本発明の好ましい実施の形態の物理的形状を示す図２，３，４，５を参照する。

特に最上位の図解である図２を参照すると、本発明の装置の好ましい実施形態は３個の主要な物理的構成要素、すなわち
（ａ）主アセンブリ２４、
（ｂ）制御およびディスプレイ卓２３および
（ｃ）取付けスタンド２７
からなっている。

上記装置の主アセンブリ２４はシャーシ、主アセンブリシャーシ２６上に取り付けられた演奏面２５を備えている。演奏面２５は同心リング内に物理的に配置されたムジパッド１８の１つの配列からなっている。１つのリング当たり１２個のムジパッド１８を有し、そして１つの配列当たり３本または４本のリングを有する。

各ムジパッド１８は図２に示すようにムジパッド１８に近接して固定されたまたはムジパッド上に直接固定された発光装置２２を備えている。１つのムジパッド１８当たり１個の発光装置２２が設けられている。従って、これら発光装置はＬＥＤＡ２２を形成している。

主アセンブリ２４は更に、電子回路を収容するために使用される。この電子回路はムジパッド１８の配列、フットペダル２０，２１、外部入力、及び制御およびディスプレイ卓２３から入力を受け、そしてこれらの入力を、ＭＩＤＩアウト信号、ＬＥＤＡ２２の制御信号、及び制御およびディスプレイ卓２３のディスプレイ信号を出力するために使用する。主アセンブリ２４は更に、本発明の完全な携帯性を容易にする再充電可能なバッテリを収容している。

再び図２を参照すると、本発明のビギン（ＢＥＧＩＮ）ペダルは、生成された音（ｓｏｕｎｄ）を変調させるために使用可能なフットペダル２０，２１を備えている。ペダル位置の連続可変電圧出力を提供するポテンショメータまたは任意の他の技術を使用する市販のペダルが使用可能であり、従って音量調節器としてあるいはピッチベンドホイールとしてのそれらの使用を容易にする。前記フットペダルは更に、ペダルが予め定めた個所を押されて通過した時点を示すしきい値電圧を設定することによって、スイッチとして使用可能である。好ましい実施の形態では、しきい値レベルがペダルのストロークの半分の位置に一致している。

ユーザは、本発明の装置を作動させるソフトウェアに設けられたオプションによって、任意のフットペダル２０，２１をいろいろな効果を生じるように設定することができる。設定されたペダルを押すときに、本発明の装置は現在のノートが無期限に保持される持続効果、現在の音（ｓｏｕｎｄ）が直ちに減衰される減衰効果、記憶されたリズム列の最初と最後を同期させるためのスイッチ、またはユーザが設定可能な事前設定スイッチのいずれか一つを生成することができる。更に、フットペダルは音量制御やピッチベンド制御に用いることもできる。

一度ペダルが押されると、ＭＩＤＩノートオン命令とＭＩＤＩノートオフ命令の間でＭＩＤＩホールドペダル命令を送信することによって、持続効果が実現される。減衰効果は、前記ペダルが押されるときにすぐにＭＩＤＩノートフを送信することによって実現される。同様に音量効果は、ＭＩＤＩ音量命令とそれに続くペダル位置によって決定されるデータバイト値を送信することによって実現され、そしてピッチベンド制御は、ＭＩＤＩピッチホイール命令とそれに続くエンド（ＥＮＤ）ペダルのペダル位置によって決定されるピッチ（音高）偏移のレベルを示すデータバイトによって実現される。

ＢＥＧＩＮ演奏面２５は一般的に凹形の半球形である。演奏面２５の他の形状も必要な変更を加えて可能であるがしかし、伝統的な楽器の場合のように凹形の形状が好ましい。というのは、その面が平均身長の人の最大リーチによって決定される包絡線内にあり、それによってすべてのムジパッド１８に容易に到達することができるからである。従って、前記面は、演奏者がストレス障害を繰り返し易い音楽的環境内で円滑な演奏を容易にする人間工学的特徴において望ましい。

好ましい実施の形態は７．５インチ／１９．１ｃｍから１０インチ／２５．４ｃｍまでの範囲の最大深さと１８インチ／４５．７２ｃｍから２６インチ／６６．０４ｃｍまでの範囲の幅を有する演奏面２５を備えている。この寸法は、装置が演奏者の前に配置される通常の演奏モードにおいて、身長が最低と最高の演奏者を除くすべての演奏者にとって、ムジパッドへの快適なアクセスを促進する。演奏面２５は木材、プラスチック、繊維ガラス、複合材料および金属を含むいろいろな材料によって形成可能であり、そして強度や剛性を高めるためにリブや当て木からなる構造的な支持機構によって増強することができる。

ムジパッド凹部３３は、前記ムジパッド１８の面が継目なく演奏面２５に移行し、それによって、上記の面の外観が滑らかになるようにムジパッド１８を配置することを容易にする。これは伝統的なスチールパンの面の優れた模倣を生じるだけでなく、ムジパッド１８がエンド（ＥＮＤ）演奏面２５に滑らかに移行していない場合に生じる演奏者が妨害されるリスクを最小限に抑えることによって演奏を容易にする。

図２と５を参照すると、演奏面２５は事前設定接触パッド１９を備えている。この事前設定接触パッド１９は、起動させられたときに、操作ソフトウェアが演奏者によって事前選択され事前設定パッド１９に割り当てられた一組の特徴を本発明に設定する、ようにトリガーする。

好ましい実施の形態は４個の事前設定接触パッド１９を備えている。図１に示す物理的なパッドは、接触あるいは演奏に使用されるものと同じマレットで打撃することによって起動させることが可能であり、構造および動作がムジパッド１８と類似している。しかしながら、このパッドは純粋にスイッチとして使用されるので、事前設定パッド１９の入力の力感知および速度感知はムジパッド１８のように必要ではない。

本発明の好ましい実施の形態は仮想事前設定パッドを提供する。このパッドは制御およびディスプレイ卓２３のタッチスクリーン上に配置された特別な領域であり、そして起動するときに、演奏者によって事前選択されかつ仮想事前設定パッドに割り当てられた一組の機能を、操作ソフトウェアが本発明に設定するように、トリガーする。

操作ソフトウェアは演奏者による、任意の事前設定パッド、物理的又は仮想パッドのプログラミングを可能にする。このプログラミングは本発明の所望なセットアップを手動で設定し、続いて制御およびディスプレイ卓２３に表示されたユーザカスタマイズメニューの「事前設定のための設定保存」オプションを選択することによって行われる。

更に、事前設定グループを用いることによって、本発明の操作ソフトウェアは、物理的または仮想事前設定パッドが有る場合よりも多くの数の設定セッティングを節約することができる。それぞれの事前設定グループは、すべての物理的事前設定パッド１９と仮想事前設定パッドが割り当てられたセッティングの、一意で別個の完全な集合である。この機能によって、物理的事前設定パッド１９と仮想事前設定パッドの任意の一つは、これまでのような１つの設定セッティングに代わって、グループの数の設定セッティングにアクセスするために使用可能である。

事前設定グループによって、予めプログラミングされたセッティングの選択が行われる。このセッティングは最初に関連する事前設定グループを選択し、続いて所望の物理的事前設定パッド１９を演奏スティックでたたいて、あるいは指で軽くたたいて必要な事前設定パッド１９を起動させることによって、もしくはこの目的に割り当てられたタッチスクリーンの一部に触れることによって、必要な仮想事前設定パッドを起動させることによって行われる。

本発明の好ましい実施の形態は全部で少なくとも１２個の事前設定パッドを備えている。このパッドは４個の物理的事前設定パッド１９と少なくとも８個の仮想事前設定パッドからなり、そのすべてが少なくとも２つのグループに分けられている。従って、１２個の事前設定がそれぞれ２つの事前構成されたセッティングの一つにアクセスできるので、演奏中に、全部で少なくとも２４個の事前プログラミングされた本発明の設定に迅速にアクセスすることができる。

図２と図５を参照して、発光装置２２はネオン管、白熱電球、発光ダイオード（ＬＥＤ）または他の発光装置あるいはこれらの技術の組み合わせからなってよい。ＬＥＤは低コストで電力効率が高いので、好ましい実行モードである。

好ましい実施形態では、ＬＥＤ２２は、本発明の操作ソフトウェアをユーザが設定することによって起動または停止可能である。停止時には、ＬＥＤ２２内のすべての発光装置のスイッチが切られる。起動時には、ＬＥＤ２２はユーザの選択によって、診断モードまたは個人指導モードで作動する。

診断モードでは、各発光装置２２は、発光装置が付属するムジパッド１８の衝撃の度にピカッと光る。個人指導モードでは、ＬＥＤ２２の発光装置は、ＭＩＤＩストリームに応答してどのムジパッド１８を打撃するべきであるかを示すために点灯する。このＭＩＤＩストリームは、本発明装置が接続されたＭＩＤＩネットワーク経由の外部装置からの入力、もしくは内部記憶装置からの入力である。

上記のＬＥＤ２２を備えていることにより、音楽の練習をいろいろな方法で容易に行うことができる。本発明の装置または外部ＭＩＤＩ装置は、１つのＭＩＤＩトラック、例えば記録された演奏のリードトラックまたはメロディトラックを、ＬＥＤＡ２２に送信するように設定可能である。一方、バックグラウンドトラックは所定のサウンドシステムで演奏される。これにより、学習者はＭＩＤＩ生成伴奏を用いて本発明の装置で音楽を演奏することができる。最もきびしい学習環境では、要求される様々なＥＮＤ ＬＥＤＡドリルおよび練習を容易にするために、ＭＩＤＩを使用可能なコンピュータで実行される好ましい練習ソフトウェアが使用される。

図１〜４に示すような本発明のＢＥＧＩＮ制御卓は、制御およびディスプレイ卓２３を特徴として有し、それは、本発明の装置が接続された任意のＭＩＤＩネットワーク上の機器および楽器のユーザ設定用の入力を受け入れ、そしてユーザにとって使いやすい広範囲の機能を提供する。これらの機能は、パッドのカスタマイズ、旋律（ｖｏｉｃｅ）の選択、キーパッドマッピング、移調、多重旋律（ｍｕｌｉｐｌｅ ｖｏｉｃｅ）の同時合成、ＭＩＤＩチャンネル、ＭＩＤＩバンク、ノート番号、ノートオクターブ番号、テンポ情報を含んでいる。入力は物理的な接触センサ、ボタン、スイッチ、またはタッチスクリーンに表示されるような仮想ボタンまたは仮想スイッチの形態をとることができる。

制御およびディスプレイ卓２３はまた、本発明の装置のメニューオプション、状況、及び設定セッティングの画像表示を提供する。

本発明の装置は更に、前記制御およびディスプレイ卓２３の分散設置を可能にする。それによって、容易なアクセスを促進するために、前記制御およびディスプレイ卓２３のいろいろな機能を、演奏面２５の周りに配置することができる。例えば物理的なボタンとスイッチは演奏面２５内または演奏面の周りに配置可能であるが、ディスプレイスクリーンは図１〜３に示すような位置に配置される。好ましい実施形態では、前記制御およびディスプレイ卓２３は必要とされるすべての機能が、図１〜３に示すような１個の接触感知式ディスプレイモジュールに統合されている。制御卓の物理的な形状は図に示したものに限定されない。

本発明の好ましい実施の形態では更に、制御およびディスプレイ卓２３を折り畳んで、主アセンブリ２４の後部に位置する凹部、すなわち制御およびディスプレイ卓凹部３２に収納することができる。

前記制御およびディスプレイ卓２３のメニューナビゲーション機能は、ＥＮＤ制御およびディスプレイ卓の必要なオプションを選択するための電子画像表示に表示されたメニューを介して、ユーザがナビゲーションすることを可能にする。

予想される普通の用途において、本発明装置はＢＥＧＩＮ取付けスタンド上で立った状態のユーザによって演奏される。そのために、図２に示した寸法は、人間工学的考慮において、ユーザの身長、リーチおよびムジパッド１８や制御およびディスプレイ卓２３のような本発明の制御手段へのアクセスを考慮している。

更に、主アセンブリ２４に取り付けられた演奏面２５の高さは、取付けスタンドロックヒンジ３０上で主アセンブリを回転させることによって容易に調節可能である。

更に、所定の高さ調節位置で、主アセンブリ２４の姿勢を調節可能である。これは図５に詳細に示したロッカーアーム／姿勢ロックアセンブリ２９を用いて行われる。前記ロッカーアーム／姿勢ロックアセンブリ２９は、それに収容されたロッカーアーム４５を介して姿勢ロック３６を主アセンブリ２４に取り付けるために使用されるロッカーアーム支持体３４を備えている。ロッカーアーム４５は姿勢ロック本体４２に取り付けられたロッカーアームベアリング３５に装着されている。従って、ロッカーアーム／姿勢ロックアセンブリ２９がロック解除位置にあると、主アセンブリ２４を自由に回転することができる。

姿勢ロック３６はラチェット３７と爪３８を備えている。この爪はばね３９によってロック位置に保持される。ばね３９をロッカーアーム４１の回転中心と姿勢ロックハンドル４３に取り付けるために、控えピン４０が使用される。前記ハンドルは姿勢ロックハンドルピボット４４にヒンジ止めされ、爪３８をラチェット３７にロックするためおよびラチェット３７からロック解除するために使用される。全体のロッカーアーム／姿勢ロックアセンブリ２９は姿勢ロック本体４２を取付けスタンド２７に固定することによって回転を防止されている。

前記ハンドルを上方に引っ張ることにより、前記爪３８が上記ラチェット３７から係合解除され、ロッカーアーム４１に固定された主アセンブリ２４の自由回転を可能にする。そして、前記主アセンブリ２４の姿勢は、姿勢ハンドルロック４３を離すだけで、選択された位置にロックされる。これにより、ばね３９は爪３８をラチェット３７に押し付けてそのロック位置に引き戻す。この構造はユーザが演奏中に誤ってロック機構を解除する危険を最小限に抑える。なぜなら、姿勢ロックハンドル４３に力を加えて上方に動かすことによってしか、上記機構をロック解除できないからである。

ロッカーアーム／姿勢ロックアセンブリ２９がロック解除されているときに、何もしないで主アセンブリが演奏者の方へ回転するようにするために、カウンタウェイト４１が演奏者に近い位置で主アセンブリシャーシ２６上に配置されている。これは、ばね３９に加えて、機構がロック位置にあるときに、前記ラチェット３７と爪３８を完全に係合させるようにする。従って、主アセンブリが演奏者の方へ不意に回転しなくなる。

更に、主アセンブリ２４は演奏者から最も離れた主アセンブリ２４の部分を押すだけで演奏者から離れるように回転可能であるが、カウンタウェイト４１は、普通の演奏中に演奏者から最も離れた位置にあるムジパッド１８を打撃するときの力よりも大きな力を回転に必要となることを確実にさせることにより、不意に生成する前記回転のリスクを低減する。

取付けスタンド２７の湾曲したデザインは審美性を提供し、かつ激しい演奏中に本発明装置の必要な動きを促進する。これは伝統的なスチールパンの演奏環境を見習ったものである。伝統的なスチールパンでは、通常は自由に懸吊されている楽器の自然の動きが、演奏のダイナミックな魅力を高める。

主アセンブリ２４と制御およびディスプレイ卓２３を物理的に支持するという役目は別として、取付けスタンド２７は、取り外し可能なコネクタポッド２８を介して本発明装置に対して、主駆動電力、ＭＩＤＩおよび一般的なネットワークを接続するためのドッキングステーションの機能を提供する。コネクタポッド２８を経て供給される電力は、楽器の主アセンブリのバッテリに再充電するために使用される。

本発明の装置はコネクタポッド２８と主アセンブリ２４を取り外すことによって、取付けスタンド５なしに使用可能である。これにより、パン奏者はユーザ提供の他のスタンドおよび支持体の上で本発明装置を使用することができ、そして伝統的なスチールパンの場合のように、本発明の装置をストラップを用いて首から吊り下げ、あるいは適当なデザインの装具を用いて胴から吊り下げて、動きながら完全な携帯モードで演奏することができる。装具を用いて胴部から吊り下げる場合には、ＭＩＤＩ信号は、統合無線ＭＩＤＩ ＥＮＤ取付けスタンドによってＭＩＤＩサウンドモジュールとサウンドシステムに伝送される。

ムジパッド２は所望なノートを生成するための、トリガー機構を有する特別に設計された面すなわちＢＥＧＩＮムジパッドである。トリガー機構は、適当な大きさのマレット、スティックまたは他の類似の演奏器具によってムジパッド１８が演奏されるときに信号を生成する電子センサである。ムジパッドセンサ５９は手や指からの衝撃を検出する。ムジパッド１８のデザインおよびレイアウトは図６，７に示してある。

便宜のためおよび意志の疎通を明確にするために、ムジパッド１８のリングが配置され、図６に示すような０からＮ_Ｒ−１まで番号をつけられている。ここで、Ｎ_Ｒはリングの数である。好ましい実施の形態では、Ｎ_Ｒ＝３であり、最も外側のリングがリング＃０ ４６で、それより内側のリングがリング＃１ ４７で、そして最も内側のリングがリング＃２ ４８で示してある。

更に、ムジパッド１８は形式Ｒｘｘの識別子を有する。ここで、Ｒはリング番号であり、ｘｘは、（００）から（１１）の範囲の１０進法の整数の２桁の番号コードである。本発明の好ましい実施の形態では、番号コードの番号は反時計回りに連続して増加する。しかしながら、コード番号が反時計回りに増加するように、順序を逆にすることができる。従って、識別子番号はリング＃０ ４６で０００〜０１１、リング＃１ ４７で１００〜１１１そしてリング＃２ ４８で２００〜２１１である。

次に示す表１は、それぞれ四度圏と五度圏のノートレイアウトと半音階の音楽的ノートレイアウトに対応するムジパッド１８用の２つの音楽的ノートレイアウトをリストアップしている。デフォルトレイアウトは四度圏と五度圏のサイクルに従う。これらの任意のレイアウトにおいて、各リングはユーザによって選択された１つのオクターブに割り当てられている。本発明の好ましい実施の形態は、科学的音名における標準オクターブ番号で示されるオクターブ範囲、即ち、オクターブ０，Ｃｙ〜Ｂ_０からオクターブ７，Ｃ_７〜Ｂ_７を提供する。Ｃノートは選択されたオクターブ範囲内の最も低いノートとして自動的に設定され、従って各リングのＲ００のムジパッド１８に割り当てられる。

ノートの割り当てはノート配分表のＲＡＭに記憶されている。ユーザは制御およびディスプレイ卓２３上に存在するユーザインターフェースオプションを介してノート配分表にアクセス可能である。従って、演奏者はノートレイアウトを任意の構成に変更することができる。

図７は本発明の装置の前記ムジパッド１８の好ましい実施形態を示す図である。ムジパッド１８は多種多様の形状および輪郭を有することができる。図７ａは湾曲面輪郭を有するムジパッド１８の好ましい実施形態の平面図４９である。図７ｂと図７ｃは前記好ましい実施の形態の分解正面図５０と底面図５１である。

前記ムジパッド１８は、輪郭に合わせたシェル、すなわちムジパッドシェル５３に取り付けられたムジパッドセンサ５９と呼ばれる電子センサ５９を備えている。このシェルは金属、プラスチック、他の合成物質、ガラス、木または他のすべての固体材料からなるシート、パネル、板または薄いブロックによって作られている。ムジパッドシェル５３は衝撃フィルタパッド５４によって上側を覆われ、そして底がフレーム、すなわちムジパッドフレーム５２に取り付けられている。

前記ムジパッドシェル５３はムジパッドセンサ５９に充分なエネルギーを与えるように充分に薄くかつ充分な剛性がある。このムジパッドセンサは後述のように本発明の処理回路によって使用されるトリガー信号を生成する。前記ムジパッドセンサ５９の適切で確実なトリガーを生じる多種多様のムジパッドシェル５３材料、形状およびセンサ技術が存在する。前記ムジパッドシェル５３用に０．６３インチ／０．２５ｃｍのＰＶＣ材料と、前記ムジパッドセンサ５９用にセラミック圧電変換器を使用する試作器具は大きな成功を収めた。

上記ムジパッド１８の上面は発泡体またはゴムまたは他の適切な対応する材料で作られた衝撃フィルタパッド５４によって被覆されている。好ましい実施形態では、材料は７０〜９０の範囲のショアＡ硬さを有し、０．６３インチ／０．２５ｃｍ以下の厚さである必要がある。前記上面は固体のマレットでたたかれて音楽的音（ｍｕｓｉｃａｌ ｓｏｕｎｄ）を生成する上記ムジパッド１８の一部である。

衝撃フィルタパッド５４は所望の場合省略可能である。省略されるときには、前記ムジパッド１８の表面の損傷と衝撃騒音を最小限に抑えるために、演奏スティックまたはマレットの尖端を適当な対応する材料によって被覆すべきである。好ましい実施形態では、上記の対応する材料は７０〜９０の範囲のショアＡ硬さを有する。衝撃フィルタパッド５４の省略は、必ずしも必要ではないが、本発明の装置の感度を一層良好にし、そして演奏者が手または指で本発明の装置を演奏したいときに特に有益である。

本発明の好ましい実施形態では、前記ムジパッドシェル５３はフレーム、すなわちムジパッドフレーム５２に固定されている。前記フレームは前記ムジパッド１８を補強し、従って音響刺激に対する抗撓み性を増大し、よって、センサがきわめて高い音圧レベル環境下で間違ってトリガーされる可能性が減少する。前記ムジパッド１８の構造と、その形成のために使用される材料は、装置の上側リムのところで、平均的な人が受忍可能な最大音圧レベルとして一般的に受け入れられている、１２０ｄＢＳＰＬまでの音（ｓｏｕｎｄ）レベルと、音楽演奏の場合に一般的な範囲である１５〜１５，０００ヘルツの周波数範囲にさらされるときに、ムジパッド１８が外部の音（ｓｏｕｎｄ）によってトリガーされないようでなければならない。

ムジパッドフレーム５２はさらに、演奏面２５の構造体によって生成される振動に対するムジパッド１８の耐性を増大する。これは他のムジパッド１８が打撃されたとき、または演奏面２５が意図せず打撃されたときに、ムジパッド１８が意図せずトリガーされる、クロストークの可能性を減少させる。演奏面２５の構造的振動に対するムジパッド１８の耐性は、前記ムジパッドフレーム５２を前記ムジパッド凹部３３内に取り付けるための振動吸収マウント５５を使用することによって更に増大する。

図７ｃは前記ムジパッド１８の下側に取り付けられた前記ムジパッドセンサ５９を示している。各ムジパッド１８は１個以上のセンサを備えることができる。パッドで使用される前記ムジパッドセンサ５９は、衝撃の速度と力の測定を可能にする様々な形に形成可能である。この目的のために使用可能なセンサの種類は、中でも、圧電センサ、ホールセンサ、ストレンゲージセンサおよび抵抗型センサを含む。

０ヘルツ（ＤＣ）に至るまでの周波数応答を有するセンサは、ムジパッド１８上で一定の静圧が維持されるときに、ノート維持現象を助長する。これは、ホール効果センサ、ストレンゲージセンサおよびフレキシブル抵抗器センサのようなセンサを含む。これらのセンサはその作動のために直流電力を必要とするという欠点を有し、その結果電力消費と配線が増大する。圧電センサはゼロヘルツに至るまでの応答はしないが、高い出力レベルを生成することができるという利点を有し、それらの作動のために直流電力を必要としない。これらはまた、急速な過渡的現象に応答しやすいという利点があり、従って一般的に打楽器演奏の衝撃特性を検出するのにより適している。

図７ｃは更に、前記ムジパッドインターフェース電子回路基板６０を示している。この回路基板は好ましい実施形態では前記ムジパッドフレーム５２に取り付けられている。前記電子回路の機能は前記ムジパッドセンサ５９を本発明のその他の電子機器にインターフェースすることである。本発明のその他の電子機器はインピーダンス緩衝作用、フィルタリング作用および必要であれば増幅作用を有するものである。前記ムジパッドインターフェース電子回路基板６０上のムジパッド１８の任意選択な電子回路の設計および複雑さは、使用されるセンサの種類に応じて変化する。しかしながら、このようなインターフェース回路の設計および製造は、電子システム設計技術の当業者によく知られている。

本発明の好ましい実施形態は例えば、ムジパッドインターフェース電子回路６０と共に圧電センサを使用する。この電子回路はそれぞれ、前記センサの非常に高いインピーダンス、一般的には１００メガオーム以上を、後述する本発明の処理回路の低いインピーダンス入力にインピーダンス整合させるための電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のソースフォロワ回路を備えている。ソースフォロワ設計は電子システム設計の当業者によく知られているので、進歩性がない。しかしながら、完璧を期すために、図７ｄに示したサンプル回路について説明する。

図７ｄはムジパッドインターフェース電子回路６０の一部の実施を示している。この電子回路の入力部６０ａ，６０ｂには、バッファ付き出力を端子６０ｆ，６０ｇで生成するために、ムジパッドセンサ５９が接続されている。回路はソースフォロワ構成の４１１７ＪＦＥＴのような単一低漏洩ＦＥＴ６０ｃを使用している。ゲート抵抗６０ｄは大地電位でゲートにバイアスをかけている。一方ソース抵抗６０ｃを通る零入力電流は大地電位よりも上の電位でソースにバイアスをかけている。従って、線形作動のために必要とされる逆ゲートソースバイアスを生じる。入力端子６０ａ，６０ｂでの電圧変動は、出力端子６０ｆ，６０ｇでも同じレベルで生成するので、１の回路利得を生じる。しかしながら、ソース抵抗６０ｅが一般的に数キロオームにすぎない値を有し、一般的に２０〜１００メガオームの範囲にあるゲート抵抗６０ｄの抵抗よりも非常に小さいので、出力インピーダンスは圧電変換器について指定された一般的な値よりも非常に小さい。端子６０ｈへの正のＤＣ供給によって前記回路に電力が供給される。

再び図７ａを参照する。図７ａは演奏者から見たときの前記ムジパッド１８の好ましい実施形態の平面図４９である。

ムジパッド１８は一層実際的な効果をもたらすために、１配列の打撃領域を備えている。それによって、前記ムジパッド１８の異なる部分をたたいたときに、前記ムジパッド１８によって生成されるノートの音質（ｔｉｍｂｒｅ）が少しだけ変化する。本発明の好ましい実施形態では、この可変の音質（ｔｉｍｂｒｅ）という特徴は３つの打撃領域を用いて実現される。

図７ａはムジパッド１８の好ましい実施形態における打撃領域５６，５７，５８の配置を示している。本発明の装置では、打撃領域が見た目にはっきりしていないことと、図７ａの領域は説明するために印を付けただけであることに留意すべきである。

一次打撃領域５６のセンサは前記ムジパッド１８の中央に配置されている。残りの打撃領域は二次打撃領域５７，５８と呼ばれ、周方向打撃領域５７と半径方向打撃領域５８とからなっている。周方向打撃領域５７のセンサは、前記ムジパッド１８が配置される環状部を画成する同心円に近接する前記ムジパッド１８の先端に沿って配置されている。半径方向打撃領域５８のセンサは、前記ムジパッド１８が配置される環状部を画成する半径方向線に近接する前記ムジパッド１８の端に沿って配置されている。

本発明は、前記ムジパッド１８を打撃するときに、一次打撃領域５６、周方向打撃領域５７および半径方向打撃領域５８を、３ノートのポリフォニーで演奏される別個のムジパッドとして扱うことによって、可変の音質（ｔｉｍｂｒｅ）という特徴を実現する。伝統的なスチールパンの殆どで体験される音質（ｔｉｍｂｒｅ）の変化を模倣するために、一次打撃領域５６のセンサは前記ムジパッド１８に割り当てられたノートをトリガーするために使用され、一方、周方向打撃領域５７のセンサは前記ムジパッド１８に割り当てられたノートよりも１オクターブ高いノートをトリガーするために使用され、そして半径方向打撃領域５８のセンサは前記ムジパッド１８に割り当てられたノートよりも１オクターブと５度高いノートをトリガーするために使用される。前記ムジパッド１８が割り当てられたノートよりも１オクターブと５度高いノートの基本周波数は、前記ムジパッド１８が割り当てられたノートの第三高調波に一致している。

可変音質（ｖａｒｉａｂｌｅ ｔｉｍｂｒｅ）オプションは前記のムジパッドインターフェース電子回路６０の設計に影響を与える。詳細には、前記ムジパッドインターフェース電子回路６０は図７ｄに示すような３個の別個のサブ回路を有していなければならない。打撃領域５６，５７，５８の各々のために独立したサブ回路が１個設けられている。図７ｄに示す回路は前記ムジパッドインターフェース電子回路６０の一つの部分を形成している。端子６０ｆ，６０ｇに対応する３つの独立したバッファ付き出力を生成するために、単一打撃領域５６，５７，５８内の１つのムジパッドセンサ５９または複数のムジパッドセンサ５９の１つの並列組合せが、入力部６０ａ，６０ｂに接続されている。

上記の構成および機器により、周方向打撃領域５７のセンサと半径方向打撃領域５８のセンサとによって結果的にトリガーされた各ノートのレベルは、当該ムジパッド１８上の実際の打撃位置に依存して変化する。しかしながら、一次打撃領域５６のセンサによってトリガーされた音（ｓｏｕｎｄ）が二次打撃領域５７，５８のセンサによってトリガーされた音（ｓｏｕｎｄ）よりも常に優勢であることが重要である。

必要とされる、一次打撃領域５６のセンサの優勢を達成するためには多数の方法がある。例えば、適当なインストールによる二次打撃領域５７，５８のセンサの感度の物理的な低下、またはこれらのセンサによって生成された電子信号の減衰である。一層進化した実施では、前記ムジパッド１８上のいろいろなセンサの出力から実際の打撃位置を推定し、この情報を、前記ムジパッド１８によってトリガーされた多音成分の相対レベルを決定するために使用することができる。この方法の実施を容易にするためにファジー論理アルゴリズムを使用することができる。

本発明装置の好ましい実施形態では、一次センサによってトリガーされた音（ｓｏｕｎｄ）の優勢は、ユーザによって調節可能な２つのパラメータを操作ソフトウェアに与えることによって達成される。第１のパラメータは、二次打撃領域５７，５８のセンサによって測定されたトリガーレベルに適用されるグローバル変数である二次センサ減衰定数（ＳＳＡＦ）である。第２のパラメータは、二次打撃領域５７，５８のセンサによってトリガーされたオクターブおよび第３高調波ノートのＭＩＤＩノート最高速度を、一次打撃領域５６によってトリガーされたノートのＭＩＤＩノート速度の何分の一として規定する二次センサ最高速度（ＭＳＳＶ）である。

本発明の前記装置の前記動作ソフトウェアは、二次打撃領域５７，５８の２組のセンサの出力を測定する。これらの２つの領域からのセンサ出力レベルが互いの１０〜３０％内にあると、これらのセンサの出力値の各々に対応する記憶された変数はゼロになり、従って可変音質（ｖａｒｉａｂｌｅ ｔｉｍｂｒｅ）現象を効果的に抑制する。あるいは、小さい方の出力値を有するセンサに対応する記憶された変数がゼロになる。この方法により、二次センサがスティック衝撃からほぼ同じ量のエネルギーを受取ると２組のセンサによってトリガーされたノートのどれも演奏されず、従って二次打撃領域５７，５８のすぐ近くに可変音質現象が限定されることが保証される。更に、それは二次打撃領域５７，５８内の２組のセンサによってトリガーされたノートの内の１つしか生成されないことを保証する。

その後、二次センサ出力値に、ＳＳＡＦと、測定された対応するＭＩＤＩ速度とが乗ぜられる。同時に、一次打撃領域５６のセンサによって生成されたノートのＭＩＤＩ速度が測定される。二次打撃領域５７，５８のセンサによってトリガーされた任意のノートのＭＩＤＩ速度が、一次打撃領域５６によってトリガーされたノートの速度を乗じたＭＳＳＶよりも大きいと、ＭＩＤＩ速度は一次打撃領域５６のセンサの速度をＭＳＳＶに乗じることによって得られる値に自動的に制限される。

可変音質（ｖａｒｉａｂｌｅ ｔｉｍｂｒｅ）の特性は、ドラム、シンバルのような打楽器旋律（ｖｏｉｃｅ）及び特殊効果に割り当てられたすべてのムジパッドについて、自動的に無効にされる。

可変音質の特性はより上級のユーザを対象としているが、伝統的なアコースティックスチールパンの感覚をより近似的に模倣することによって、楽音（ｔｏｎｅ）の変化が一層自然な環境を作るため、すべての演奏者にとっても有益である。いろいろな打撃領域５６，５７，５８を備えていることは、スチールパン以外の旋律（ｖｏｉｃｅ）が選択される場合でも、演奏の自然な特性を改善する。

前記のムジパッド１８は任意の大きさ、形状または色であってもよい。しかし、後述の理由から、本発明の好ましい実施形態は、演奏者が演奏面２５上のノートを区別するのを補助するために、大きさ、形状および色の物理的特性を割り当てる。

これに関して、ピアノのような音楽キーボード上でのノートの線形配置はノートの区別および識別を容易にするが、ノートが本発明の装置のように同心円に沿って配列されているときにはそうではないことに留意すべきである。円形配列は、特定のリングの始まりと終わりを瞬時に区別できない場合には、ノートの瞬時の識別を困難にする。更に、図６に示すように、演奏面２５の中心の方へ移動するときに、リングの円周が小さくなり、その結果リング＃０ ４６からリング＃１ ４７を経てリング＃２ ４８に進むときに、上記ムジパッド１８のサイズが必然的に小さくなる。

本発明の装置で使用されるすべてのムジパッド１８は同じ大きさであってもよい。しかしながら、好ましい実施形態では、パン奏者が円形に配列されたノートを瞬時に識別しなければならないときに混乱を生じないようにするために視覚的なヒントを提供するように、前記ムジパッド１８の形状、色および大きさのいろいろな組み合わせを用いる。

伝統的なアコースティックスチールパンで行われているように、ノート音高（ｎｏｔｅ ｐｉｔｃｈ）に従ってムジパッド１８の表面積の変化が、割り当てられたノートの視覚的なヒントを演奏者に提供するために使用される。従って、低い周波数のノートに割り当てられた前記ムジパッド１８のサイズは、高い周波数のノートに割り当てられたサイズよりも大きい。本発明の電子的な特徴により、前記ムジパッド１８のノートのサイズは、伝統的なスチールパンの場合のように正確に計算する必要はない。更に、１オクターブを整数の識別可能な半音集合体に分割することにより、サイズ変化の数が大幅に減少し、従って製造コストが低下する。この明細書では、前記の半音集合体は半音階の連続したサブセットを形成するノートのグループであると定義される。単一のノートサイズがその後各半音集合体に割り当て可能である。

ノート識別のための視覚的なヒントの提供に関する効果的な適用のために必要な半音集合体の数は、使用される実際のノート配列に依存する。半音ノート配列の場合、各リングの始まりと終わりの番号コードゼロ（００）と（１１）を有する前記ムジパッド１８を除いて、半音的に隣接するノートに割り当てられた前記ムジパッド１８が物理的にも隣接することが必要である。従って、ムジパッド１８の最少で１２個の異なるサイズが、前記半音配列にとって不可欠である。実際には、３オクターブすべてを実現するためには、最多で３６個の異なるサイズが必要である。

他方では、試験の結果、四度圏と五度圏を使用するレイアウト、すなわち本発明のデフォルトレイアウトが、４つのノートの３つの半音集合体に基づいてムジパッド１８のわずか３サイズで有効であることが分かった。この方法の有効性は、物理的に隣接する２つのムジパッド１８が同じサイズではないという事実に起因している。これに関して、所定のリングで、ノートＣ，Ｃ^＃，ＤおよびＥ^ｂに割り当てられたすべてのムジパッド１８には最も大きなサイズがあてがわれ、そしてノートＥ，Ｆ，Ｆ^＃およびＧに割り当てられたムジパッド１８は共通のより小さなサイズを有し、そしてノートＧ＃，Ａ，Ｂ^ｂおよびＢに割り当てられたムジパッド１８は共通の最も小さなサイズを有する。

前記ムジパッド１８の物理的な形状は、ノートの識別を補助するために、サイズ変化策を更に強化して変更可能である。これに関連して、方策の成功裏の適用には、同じリングの隣接する２個のムジパッド１８が同じ形をしていないことを必要とする。そのために最大１２個の異なる形状を使用することができる。しかしながら、小さな数のはっきりした形状によって、同じ程度のノート区別を行うことができ、従って少ないコストで製造が可能である。例えば２つの異なる形状は、所定のリングの周りを進行するに従って交代可能である。あるいは、サイズ変化策について説明したように、各半音集合体に対して一意の形状を割り当て可能であり、その結果、図６に示すように各リングで３つの別個の形状が使用される。

更に、ノートを区別するためにサイズと形状を変更する方策は、色／影スキームを変更することによって強化できる。最も論理的な色スキームは、ノート当たり１つの一意の色／影組み合わせによって、ノート音高（ｎｏｔｅ ｐｉｔｃｈ）が高くなるにつれて明るくなる色を使用する。この方法はＡＰＨＡＭＳのすべてのノートに適用可能であり、その場合最少で３６個の色／影の組み合わせを必要とする。あるいは、単一のリングに適用可能であり、その色パターンがすべてのリングで繰り返され、その場合、１２個の色／影の組み合わせしか必要としない。

代替的なスキーマは、個々のノートの代わりに、所定の半音集合体内のすべてのノートに１つの一意の色を割り当てることを必要とし、好ましい実施形態ではその結果、すべてのリングで同じ色スキームが繰り返される場合に最少で３つの色、そして異なる色スキーマが３つのリングの各々に適用される場合に最大で９つの異なる色が必要となる。

本発明の好ましい実施形態は、図６と表２に示すように、ノート区別のための視覚的なヒントを提供するために、ムジパッド１８の物理的特性を下記のように利用する。

ノートは四度圏及び五度圏を使用して前記ムジパッド１８に割り当てられている。ノートは便宜上ＣＣ０，ＣＣ１，ＣＣ２と呼ぶ３つの半音集合体にグループ分けされている。各リングにおいて、４つのノートＣ，Ｃ^＃，Ｄ，Ｅ^ｂがＣＣ０に割り当てられ、次の４つのノートＥ，Ｆ，Ｆ^＃，ＧがＣＣ１に割り当てられ、そしてオクターブ内の最後の４つのノートＧ＃，Ａ，Ｂ^ｂ，ＢがＣＣ２に割り当てられている。これらのノートは表２に詳細に示すようにムジパッド１８に割り当てられている。同じ半音集合体のラベル付けがすべてのリングに適用される。

形状と色の同じ一意の物理的特性が、実際のリング位置に関係なく、所定の半音集合体ＣＣ０，ＣＣ１またはＣＣ２に適用される。更に、所定の半音集合体内のノートに付随する総ての４個のムジパッド１８は、その半音集合体に割り当てられた形状、サイズおよび色の同じ一意の物理的特性を有する。しかしながら、所定のリングでは、各半音集合体はその一意の異なるサイズ特性を有し、そのサイズはＣＣ０からＣＣ１を経てＣＣ２まで単調に縮小している。更に、所定の半音集合体に対して、サイズはリング＃０ ４６からリング＃２ ４８まで単調に縮小している。

図６を再び特別に参照する。

好ましい実施形態では、前記ムジパッド１８は、これらムジパッドに次式を用いて決定したサイズを有する環状部の一意のセクタを割り当てることによって、サイズが定められている：
α_０＋α_１＋α_２＝９０°
および
ρ_０＋ρ_１＋ρ_２＝Ｄ／２
ここで、ρ_０，ρ_１，ρ_２は、リング＃０ ４６，リング＃１ ４７，リング＃２ ４８によってムジパッド１８が占有される環状部の半径方向長さを画定する、各々の半径方向長さである。α_０はＣＣ０のノートに割り当てられたムジパッド１８が占める環状部のセクタに対する中央角であり、α_１はＣＣ１のノートに割り当てられたムジパッド１８に対する中央角であり、α_２はＣＣ２のノートに割り当てられたムジパッド１８に対する中央角である。これらのパラメータは図６に示してある。

α_０，α_１，α_２の間の関係はα_１＝ｒ_１０α_０とα _２ ＝ｒ_２０α_０によって定義される。ここで、ｒ_１０とｒ_２０はノート周波数に基づいて選択された比である。ρ_０，ρ_１，ρ_２の間の関係はρ_１＝ｑ_１０ρ_０とρ _２ ＝ｑ_２０ρ_０によって定義される。ここで、ｑ_１０とｑ_２０はノート周波数に基づいて選択された比である。

本発明の好ましい実施形態の場合、比ｒ_１０，ｒ_２０はｒ_１０＝ｒ_２０＝２^１／３およびｑ_１０＝ｑ_２０＝２として決定される。このｒ_１０＝ｒ_２０＝２^１／３はＣＣ０とＣＣ１またはＣＣ１とＣＣ２のような隣接する任意の半音集合体の対に割り当てられたノートの平均周波数の比に一致している。ｑ_１０＝ｑ_２０＝２はリング＃０ ４６とリング＃１ ４７又はリング＃１ ４７とリング＃２ ４８の隣接するリングの対に割り当てられたノートの平均周波数の比に一致している。

例えばゴング、手拍子、ドラムセットを含むリズミカルな打楽器及び特殊効果のような絶対的音楽的音高（ｍｕｓｉｃａｌ ｐｉｔｃｈ）を有しない合成旋律（ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｖｏｉｃｅ）、のための視覚的ヒントは、関連する上記ムジパッド１８に近接して、これらの旋律（ｖｏｉｃｅ）を表す適当なアイコンを取り付けることによって提供される。例えば手拍子の特殊効果のアイコンとして、一対の手の絵柄を使用することができる。これらのアイコンは移動可能であり、それによりユーザが前記ムジパッド１８に対して打楽器を割り当てる柔軟性を促進する。

本発明の装置の主アセンブリの電子回路３１の好ましい実施の形態のブロック図である図８を参照する。このブロック図はガーネ−サーゾン（Ｇａｎｅ−Ｓａｓｏｎ）規約を用いる。それによって、データ変換プロセスが横長の長方形によって表され、データ記憶領域が側方を開放した長方形によって表され、そして入力と出力インターフェースが閉じた長方形によって表されている。データ移動は矢印で示してある。図８は電子回路のハイレベルの表示であるので、重要な制御情報が表示されている。これに関して、図はガーネ−サーゾン規約から少し変化している。

図８は電子回路の図示が慣例と幾分異なっているが、慣用の電子回路図よりも、本発明の電子ハードウェアの混乱が遥かに少ない開示である。図８のいろいろなブロックは進歩性を示しているのではなく、電子技術の当業者に公知である。

主アセンブリの電子回路３１は次の機能を提供する。（１）上記ムジパッド１８の配列とフットペダル２０，２１からの誤出力を除去するためのパッド信号の濾波。（２）打撃された上記ムジパッド１８のパッド番号のリアルタイム識別。（３）識別されたパッドを打撃した力のリアルタイム測定。（４）識別されたパッドに付随するユーザプログラミング可能特性リストに対する、起動されたムジパッド１８番号のリアルタイムマッピング。（５）出力のために必要なＭＩＤＩストリームの合成。（６）ＭＩＤＩストリームの伝送。（７）ＬＥＤＡ２２の起動。（８）制御およびディスプレイ卓２３とのインターフェース。（９）本発明の装置の正常作動のためのシステム全体の管理機能。

本発明の主アセンブリ電子回路３１は主アセンブリインターフェース回路６３と、主アンセンブリ埋め込みプロセッサ６８と、楽音バンク（ｔｏｎｅ ｂａｎｋ）メモリ７０を除く、システム作動のために必要なすべての記憶要素を含むシステムメモリ７１と、内部シンセサイザ６９と、最上位スキーマ１内の楽音バンクメモリモジュール１７を完全に認識する楽音バンクメモリ７０と、外部インターフェースモジュール７２とからなっている。

主アセンブリインターフェース回路６３は、演奏面２５上の前記ムジパッド１８、事前設定パッド１９およびペダル２０，２１からの入力のための信号処理機能を提供し、そして結果として生じる処理された信号を主アセンブリ埋め込みプロセッサ６８に入力として提供する。上述の信号処理機能をより詳細に説明する。主アセンブリ埋め込みプロセッサ６８は、ＭＩＤＩ無線および有線出力信号と、ＬＥＤＡ２２への視覚的なフィードバックシステム信号と、制御およびディスプレイ卓２３のディスプレイ信号を生成するために、ＭＩＤＩ無線および有線ポートと制御およびディスプレイ卓２３から入力を受ける。

各ムジパッド１８上に配置された前記ムジパッドインターフェース電子回路６０の出力部は、取り外し可能なコネクタを使用して主アセンブリ電子回路３１に直接接続されている。従って、個々のムジパッド１８の交換および修理が容易である。接続は主アセンブリ電子回路３１のピーク検出器およびトリガーモジュール３３に対して直接行われている。

ピーク検出器およびトリガー回路６１はムジパッド１８上のセンサから入力を受け、そしてトリガーパルスとピーク信号レベルを出力する。このトリガーパルスは関連するパッドが打撃されたことを示すために、デバウンスおよびブランキングロジックモジュール６２に供給される。ピークの信号レベルは前記関連するムジパッド１８上の打撃力を示すために、アナログおよびデジタルコンバータアレイ（ＡＤＣアレイ）６４に入力される。

ムジパッド１８ １個当たり３個のピーク検出器およびトリガー回路６１が設けられている。一次打撃領域５６、周方向打撃領域５７および半径方向打撃領域５８の各々の領域のセンサのグループ１つに対してこの回路が１個設けられている。

図９は、電子技術の当業者に既知のピーク検出器およびトリガー回路６１を設計および作動させるために使用可能な基本的な回路を示す配線図である。

各ムジパッド１８に配置された前記ムジパッドインターフェース電子回路６０の３つの出力のうちの１つは、入力端子６１ａ，６１ｂに接続されている。前記ムジパッドインターフェース電子回路６０で生成された正の電圧は、ダイオード６１ｇを経てコンデンサー６１ｉを充電する。ダイオード６１ｇを設けたことにより、入力源の電圧がコンデンサー６１ｉの電圧よりも低下するときに、コンデンサー６１ｉに蓄えられた電荷が反対方向に、すなわち入力源の方へ流れて戻ることがない。更に、前記ムジパッドによって生成した負の電圧がコンデンサー６１ｉを放電することはない。従って、ダイオード６１ｇとコンデンサー６１ｉの直列組み合わせにより、コンデンサーはピーク入力電圧まで充電される。

抵抗６１ｈは、コンデンサーが前記ムジパッド１８の次の打撃で放電されることを保証する。この抵抗の値は、コンデンサーが５０ｍｓ内に充分に放電されるように選定されている。この放電により、検出器は１秒当たり２０回までの速度で生成される打撃のピーク値を検出することができる。この速度は普通のドラマーが打ち鳴らすことができる最も速い速度よりも速いことが知られている。５０ｍｓの周期は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）に対しアナログピーク値をそのデジタルピーク値に変換するのに充分な時間を提供する。ピーク値は端子６１ｃ，６１ｄを経て出力される。

前記ムジパッド１８を打撃するために使用される器具が打撃の後ですぐに持ち上げられる普通の演奏モードでは、前記ムジパッド１８は、単一の打撃に対する減衰された振動レスポンスを生成してもよい。このような出力は最初の打撃のすぐ後で器具が前記ムジパッド１８の面で跳ね返る自然の傾向によって生成されてもよい。更に、ユーザが最初の打撃時にすぐに前記ムジパッド１８に対して演奏器具を保持しようと試みる演奏モードが幾つか存在することが知られている。この場合、出力レスポンスは単一の過渡的パルスである。

最初の打撃と、ピーク検出およびトリガー回路６１の出力部でピーク打撃力を表す電圧の生成との間の遅延が最小限であることを保証するために、出力レスポンスの最初のピークが常に正になるように、前記ムジパッド１８上のセンサ５９がピーク検出およびトリガー回路６１に接続されている。好ましい実施形態では、このレスポンスがスティック打撃の後の２５ｍｓを超えない時間で著しく減衰されるように、前記ムジパッド１８の材料と構造が選定されている。更に、単一の打撃に対する出力レスポンスの連続するピークは、２０ｍｓを超えて離れない。この特定された時間は、演奏者がムジパッド１８上で演奏器具を１秒当たり２０回の打撃速度でまたはそれ以下で打ち鳴らす時に、各打撃が検出されることを保証するように選択される。この１秒当たり２０回の打撃は、プロのドラマーによるロール打ちの測定された最高速度を超えることが知られている。

コンデンサー６１ｆと直列の抵抗６１ｉは、前記ムジパッド１８上での打撃による入力信号の鋭い過渡変化を強調する高域フィルタを形成する。濾波された信号はコンパレータ６１ｍの一方のアームに入力される。抵抗６１Ｌ，６１ｋによって形成された分圧器チェーンによって生成された基準電圧がコンパレータの他の入力部に入力される。従って、濾波された入力値が基準値を超えるときに、コンパレータの出力は正のパルスを生成する。トリガーパルスは端子６１ｅ，６１ｄを経て出力される。

ピーク検出器およびトリガー回路６１のトリガーとピーク検出の両サブ回路は、一次打撃領域５６内のセンサのために使用される。ピーク検出器およびトリガー回路６１のトリガー回路は二次打撃領域５７，５８内のセンサのために使用されない。しかしながら、ピーク検出器およびトリガー回路６１のピーク検出器回路は、前記ムジパッド１８が打撃されるときにこれらのセンサによって出力される励起レベルを示すために使用される。

デバウンスおよびブランキングロジックモジュール６２は、単一打撃に応答してセンサによって生成された多重パルスの上述の寄生現象を除去することによって、打撃生成を確認するために使用される。デバウンスおよびブランキングロジック６２がないと、この多重パルスは、主アセンブリ電子回路３１の高速処理電子機器によって多重打撃として簡単に誤解釈されるであろう。このモジュールは、デバウンス能力を本質的に特徴としているが、しかしそれにもかかわらずこのスイッチ技術が使用されると機能を発揮する、ホール効果センサのようなセンサには必要ではない。デバウンスおよびブランキングロジック６２の出力は、主アセンブリ埋め込み型プロセッサ６８に入力するための関連するパッド番号を符号化するエンコーダロジックモジュール６６に供給される。

パッド番号符号化と同時に、トリガー起動信号がデバウンスおよびブランキングロジック６２からＡＤＣ選択およびトリガーロジックモジュール６５に出力される。このモジュールは信号を出力し、ＡＤＣアレイ６４でデータ変換プロセスを開始する。このアレイは、デバウンスおよびブランキングロジック６２によって選択される、ピーク高さのアナログ値をデジタル語に変換するＡＤＣを備えている。この情報は主アセンブリ埋め込み型プロセッサ６８への入力用に、ＡＤＣアレイ６４のＡＤＣのデータ出力部で符号化される。

割り込みジェネレータロジック６７は、ＡＤＣアレイ６４のすべてのアナログ−デジタル変換器がそれぞれのデータ変換サイクルを完成するのを監視し、そしてエンコーダロジックモジュール６６の出力から、打撃されたムジパッド１８の識別にアクセスし、ＡＤＣアレイ６４の関連するアナログ−デジタル変換器から打撃力の大きさを示すデジタル語を読み取るために主アセンブリ埋め込み型プロセッサ６８に信号を送る。

割り込みジェネレータロジック６７は、ＡＤＣアレイ６４のアナログ−デジタル変換器から変換終了出力フラグの入力を受け、主アセンブリ埋め込み型プロセッサ６８に対する割り込み要求を生成する。前記プロセッサは起動されている前記ムジパッド１８、事前設定パッド１９またはペダル２０，２１を識別し、そして必要な場合、前記ムジパッド１８の出力ピーク値またはペダル２０，２１の出力に対応するデータ値を読み取るようにプログラミングされている。

主アセンブリ埋め込み型プロセッサ６８は、ＡＤＣアレイ６４の選択されたアナログ−デジタル変換器の出力を読み取った後で、受領確認を割り込みジェネレータロジック６７に送る。そして、この割り込みジェネレータロジックはＡＤＣアレイ６４のアナログ−デジタル変換器の変換終了出力フラグを消去する。その後、主アセンブリ埋め込み型プロセッサは外部インターフェースモジュール７２を経て、Ｉ／Ｏポートインターフェース５に接続され適切に構成されたＭＩＤＩ装置にＭＩＤＩ命令を伝送する。本発明の装置の好ましい実施形態では、Ｉ／Ｏポートインターフェース５が有線ＭＩＤＩ ＯＵＴポートとＭＩＤＩ無線ポートを提供する。

生成されたＭＩＤＩストリームは、内部合成モジュール６９に向けることもでき、それは、セキュアデジタル（ＳＤ）カードまたはスマートメディア（ＳＭ）カードのような取り外し可能な標準記憶装置またはＵＳＢメモリキー上に楽音バンクメモリ７０を提供することによって促進される。

本発明のＩ／Ｏポート５は、標準ＭＩＤＩ、ＵＳＢ、ファイアワイヤおよびイーサネット（登録商標）プロトコルを用いる外部装置への接続をサポートする。更に、無線ＭＩＤＩ機能を有する。これら本来の特性は、ＭＩＤＩ通信において最適なフレキシビリティを可能にするだけでなく、ＭＩＤＩシーケンスと楽音バンクを含む演奏材料のダウンロード及び、移動演奏者のためのソフトウェアおよびファームウェアのアップグレードを容易にする。後者の機能は特に、ＭＩＤＩ製造者協会によって発行されているような新しいＭＩＤＩプロトコルに対して本発明装置を適応させることを可能にする。

多少の違いはあるが、主アンセブリ埋め込み型プロセッサ６８は、ペダル２０，２１からの入力に対して、前記のムジパッド１８に対するのと同じように動作する。特に、連続的なアナログ出力を有するペダル２０，２１に対しては、その出力はＡＤＣアレイ６４のアナログ−デジタル変換器に直接供給される。これは例えば、このような出力能力を有し、かつ音量調節器として構成されているペダル２０，２１に適用される。

更に、ピーク検出器およびトリガーモジュール６１のピーク検出器回路は、非反転ユニティーゲインバッファによって置換えられる。このバッファの設計は電子機器設計の当業者に知られている。ペダル２０，２１が音量調節器としてまたは音高（ｐｉｔｃｈ）ホイールとして使用されるときに、ペダル起動の表示を提供するために、このバッファの出力部はＡＤＣアレイ６４に接続されている。ピーク検出器およびトリガーモジュール６１のトリガー回路は、ペダルがそのストロークに沿った基準点を通過したときにそれを信号で知らせるトリガー出力を提供する。この基準点は図９の抵抗６１ｋ，６１ｌによって形成される分圧回路網によって設定された基準値により決定される。

多少の違いはあるが、主アンセブリ埋め込み型プロセッサ６８は、前記のムジパッド１８に対するのと同じように、事前設定（プリセット）パッド１９に対して動作する。ムジパッドとの相違点は、ＡＤＣアレイ対して接続されておらず、そしてピーク検出器およびトリガーモジュール６１のピーク検出器回路が使用されないことである。ピーク検出器およびトリガーモジュール６１のトリガー回路だけが、事前設定ペダル１９の打撃の発生を示すために使用される。

ＬＥＤＡ２２は主アセンブリ埋め込み型プロセッサ６８によって伝送されたＭＩＤＩデータストリームを入力として受けるＬＥＤＡ制御モジュール７３によって駆動される。起動されるべきＬＥＤＡ２２内の特定の発光装置の選択は、ＭＩＤＩストリームに埋め込まれたノート情報とユーザがプログラミングした前記ムジパッドの設定とによって決定される。この設定は前記ムジパッド１８をノートにマッピングする。ＭＩＤＩストリームのソースは、診断モードのときに前記ムジパッド１８によって生成されるような内部のソースであってもよく、または個人指導モードのときに有線または無線ＭＩＤＩネットワーク上の他のＭＩＤＩ装置によって生成されるような外部のソースであってもよい。

主アセンブリインターフェース回路６３のロジックモジュールは、現場でプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）または任意の埋め込み型プロセッサのアレイを含む、入手可能なデジタル電子技術を用いて実施可能である。好ましい実施形態は、ピーク検出器およびトリガーモジュール６１とＡＤＣアレイ６４を除く、主アセンブリインターフェース回路６３および主アセンブリプロセッサ６８のすべての側面を実現するため、埋め込み型プロセッサコアを有するＦＰＧＡを使用する。これは妥当なコストで処理速度を速め、従って待ち時間を短縮する。

図１０の主アセンブリ埋め込み型プロセッサ６８のソフトウェアデータフロー図７４（ＤＦＤ）は、ガーネ−サーゾン規約を用いる。このガーネ−サーゾン規約では、データ変換プロセスが横長の長方形によって表され、データ記憶領域が側方を開放した長方形によって表され、そして入力と出力インターフェースが閉じた長方形によって表されている。データ移動は矢印で示してある。

図３の最上位スキーマ１に示した起動済みペダル確認およびＩＤプロセッサ８と、起動済みムジパッド確認、ＩＤおよびレベル検出器９と、起動済み事前設定確認およびＩＤ１０は、図１０の主アセンブリ埋め込み型プロセッサソフトウェアＤＦＤ７４の演奏面割り込みハンドラープロセス７５で実現される。

最上位スキーマ１のＭＩＤＩストリングビルダープロセス１１は図１０の主アセンブリ埋め込み型プロセッサソフトウェアＤＦＤ７４ではＭＩＤＩ命令ジェネレータ７９として直接的に実現される。

最上位スキーマ１の内部合成プロセス１３のソフトウェア構成要素は、図１０の内部合成プロセス８８で具体化されている。

図７の最上位スキーマ１に示したシステム制御および設定プロセス１２のいろいろなタスクは、図１０の主アセンブリ埋め込み型プロセッサソフトウェアＤＦＤ４６のシステムコントロールプロセス８６とＩ／Ｏインターフェースプロセス８７と事前設定ローダープロセス７７とＬＥＤＡコントローラプロセス８４に分配されている。

図１のＭＩＤＩデータ記録および再生プロセス１４のいろいろなタスクは、図１０の記録および再生プロセス８１とＭＩＤＩタイマープロセス８０で実現されている。

図１の最上位スキーマ１に示した本発明のための設定１６のデータ記憶は、図１０の主アセンブリ埋め込み型プロセッサソフトウェアＤＦＤ４６のシステムセッティングメモリ８５と事前設定メモリ７６とムジパッド設定メモリ７８とＩ／Ｏポート設定メモリ８３の構成要素に分配されている。図１の最上位スキーマ１に示した楽音バンク（ｔｏｎｅ ｂａｎｋ）メモリ１７と歌曲バンクメモリ１５は、図１０主アセンブリ埋め込み型プロセッサソフトウェアＤＦＤ４６の楽音バンクメモリ７０と歌曲バンクメモリ８２として直接実現されている。

演奏面割り込みハンドラープロセス７５は主アセンブリ電子回路３１の割り込みジェネレータロジック６７によって起動される。これは演奏面２５上の前記ムジパッド１８または事前設定パッド１９から新しいデータを入手可能であることを信号で知らせる。割り込みを受領すると、演奏面割り込みハンドラープロセス７５はエンコーダロジック６６によって提供されたデータを用いて、割り込みのソースを事前設定パッド１９あるいは前記ムジパッド１８として識別する。割り込みの使用はパッド打撃イベントの迅速で信頼できる捕捉および処理を促進する。

割り込みのソースが事前設定パッド１９であると確認されると、エンコーダ３８からの事前設定数データ出力から、起動済みパッドの数が得られる。

割り込みのソースがムジパッド１８であると識別されると、演奏面割り込みハンドラー７５は、主アセンブリ電子回路３１のエンコーダロジック６６からの上記ムジパッド番号データ出力を読み取ることによって、打撃されたノートを識別する。そして、演奏面割り込みハンドラーはＡＤＣアレイ６４の出力を読み取ることによってノートレベルをサンプリングする。演奏面割り込みハンドラー７５は更に、主アセンブリ電子回路３１のエンコーダ３８からのペダル２０，２１の番号データ出力を読み取ることによって、押し下げられるペダル２０，２１の番号を取得する。演奏面割り込みハンドラーは最後に、周方向打撃領域５７と半径方向打撃領域５８に対応する上記の関連ムジパッド１８の２次センサの出力を読み取る。

このすべてのデータはその後、ＭＩＤＩ命令ジェネレータプロセス７９に伝えられる。

ＭＩＤＩ命令ジェネレータプロセス７９はムジパッド設定メモリ７８の現在の設定データを用いて、演奏面割り込みハンドラー７５から受け取った情報に基づいてＭＩＤＩ命令データストリームを構成する。この領域のデータはプログラミング可能なマトリックスとして配列される。このマトリックスは特に、ノート、旋律（ｖｏｉｃｅ）、ＭＩＤＩチャンネル、ＳＳＡＦおよびＭＳＳＶを含むノート特性のユーザが特定した割り当てに対して各ムジパッド１８をマッピングする。可変の音質（ｔｉｍｂｒｅ）、和音および多重旋律（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｖｏｉｃｅ）の設定のような能力は、ＭＩＤＩ命令ジェネレータ７９に含まれている。

ムジパッド設定記憶装置７８は、事前設定ローダープロセス７７またはシステム制御プロセス８６からデータを受け取る。システム制御プロセス８６は制御およびディスプレイ卓からのユーザ入力に基づいてムジパッド設定記憶装置７８内にデータを記憶させる。システム制御プロセスは更に、ユーザによって決定された番号付きの各事前設定に対する事前設定データを事前設定メモリ７６にポピュレートする。事前設定ローダープロセス７７は、演奏面割り込みハンドラー７５から伝送された事前設定番号情報に対応する、事前設定メモリ７６に記憶されたムジパッド１８のデータを取り出す責任を負っており、そしてデータをムジパッド設定メモリ７８に書き込む。これはシステムの自動的でダイナミックな再設定を容易にする。

ＭＩＤＩ命令データストリームはその後Ｉ／Ｏインターフェースプロセス８７に送られる。Ｉ／ＯインターフェースプロセスはＩ／Ｏポートインターフェース５内の１つ以上のチャンネルを介してこれらのＭＩＤＩ命令を伝送する。Ｉ／Ｏインターフェースプロセス８７の役目は、たとえユーザがどんな出力チャンネルを選択していても、この出力チャンネルを介した伝送用にＭＩＤＩストリームをフォーマットすることである。Ｉ／Ｏインターフェースプロセス８７からのＭＩＤＩ出力は、内部合成プロセス８８またはＬＥＤＡコントローラプロセス８４にも向けることができる。Ｉ／Ｏインターフェースプロセス８７はユーザによって選択されたＭＩＤＩ ＩＮ チャンネル番号とＭＩＤＩ ＯＵＴ チャンネル番号を識別するために、および内部シンセサイザ６９および／またはＬＥＤＡ２２を無効にすべきであるかどうかを決定するために、Ｉ／Ｏポート設定メモリ８３の情報を使用する。

ＬＥＤＡコントローラプロセス８４は、演奏面２５上の各発光装置２２のオン／オフ状態を制御する責任を負っている。ＬＥＤＡコントローラのプロセスは演奏面２５からあるいはＩ／Ｏインターフェースプロセス８７を介した現在のＭＩＤＩ ＩＮ ポートから入力を受ける。ＬＥＤＡコントローラはシステムセッティングメモリ８５からその動作状態を得る。この状態はその活動状態、オンまたはオフ、個人指導モードであるか診断モードであるかどうか、そして内部のＭＩＤＩデータストリームソースであるか起動済みＭＩＤＩポートを介しての外部ＭＩＤＩデータストリームソースであるかどうかを含んでいる。

システム制御プロセス８６は本発明の現在の構成設定を入力および表示するために、制御卓メニューマネージャを使用する。制御卓メニューマネージャプロセス８９は双方向ディスプレイと制御およびディスプレイ卓２３上のユーザ入力を制御する。本発明の好ましい実施形態では、ユーザインターフェースは後述のようなページに基づくメニュー構成を実現している。

記録および再生プロセス８１は、ユーザによって起動されると、歌曲バンクメモリ８２のＭＩＤＩタイマープロセス８０からのタイムスタンプ情報に沿ってＭＩＤＩストリームデータを記憶する。歌曲バンク８２に記憶された歌曲は、Ｉ／Ｏインターフェースプロセス８７を介した再生のために記録および再生プロセス８１によって取り出し可能である。Ｉ／Ｏインターフェースプロセス８７は記録および再生プロセス８１からの再生ＭＩＤＩストリームを、演奏面２５上のムジパッド１８からのユーザによって生成された新しいＭＩＤＩストリームデータと混合させることもできる。これによって、演奏者は例えばビートトラックを録音することができる。その後このビートトラックは伴奏として再生することが可能である。ＭＩＤＩタイマープロセス８０は内部合成プロセス８８を介してメトロノーム特性を実現するためにも使用される。

記録および再生プロセス８１は更に、歌曲バンク８２からリズムＭＩＤＩシーケンスを取り出すためにも使用される。これに関連して、歌曲バンク８２は４つの部に区画されている。すなわち、（ａ）ユーザが生成しまたはダウンロードしたシーケンスの記憶を容易にする、ユーザプログラミング可能な歌曲ストレージ、（ｂ）ユーザプログラミング可能な歌曲ストレージと類似するように作動するが、特にリズムパターンについて識別される、ユーザプログラミング可能なリズムストレージ、（ｃ）事前設定されたシーケンスを記憶し、かつユーザによって消去できないＡＰＨＡＭＳ歌曲ストレージ、（ｄ）事前設定されたリズムシーケンスを記憶し、かつユーザによって消去できないＡＰＨＡＭＳリズムストレージ、に区画されている。

本発明の装置のための上記電子ハードウェアおよびソフトウェアサブシステムは、制御およびディスプレイ卓２３に示されるようなシステムメニューを介してアクセス可能な多数の方法を実行する権限を有する。

本発明で使用可能なユーザ選択可能なオプションの代表的なリストを提供する表３、表４および表５を参照する。好ましい実施形態は，これらのオプションを、制御およびディスプレイ卓２３上に表示された、ページベースのメニューとして実現する。

上記メニューは入れ子構造の形式を用いて表される：
項目１｛項目ａ｛項目Ｉ，項目ＩＩ｝，項目ｂ｝
それによって、階層内の階層の高いメニュー項目のサブメニューが中括弧内に入れられる。太字で示したメニュー項目はメニュー構成の他の場所で最上位メニュー項目として実行され、従って独立してアクセス可能である。この例では、項目ａと項目ｂは項目１のサブメニューであり、項目ａはサブメニュー項目Ｉおよび項目ＩＩを含んでいる。

所定のユーザがメニュー上に新しいカテゴリを入れる場合、現在の設定がスタートポイントとして表示される。行われた選択を保存またはキャンセルするために、終了（ＥＸＩＴ）プロンプトが使用可能である。キャンセル（ＣＡＮＣＥＬ）が選択されると、元の値が復元される。これらはすべてのメニュー項目にとって共通であり、表３，４，５には示されていない。オプションが用意され、それによってユーザが決定した時間内に入力がないと、メニューが終了する。この時間のデフォルトは１０秒にセットされる。すべてのメニュー設定は、停電の場合不揮発性メモリに保存される。

更に、リング選択（ＲＩＮＧ ＳＥＬＥＣＴ）サブメニュー項目がある。この項目は構造の至る所で発現し、そして発現するレベルでリストアップされたすべての適当なセッティングを、リング＃０ ４６，リング＃１ ４７またはリング＃２ ４８を選択することによって特定のリングに適用し、または全部（ＡＬＬ）のシステムデフォルトを選択することによってすべてのリングに適用する、ことを容易にする。これは各リングがそれ自身の音楽領域または旋律（ｖｏｉｃｅ）を有することができるスプリット機能の実現を容易にする。

メニュー構造の最上位は、オプションの４つの主グループを提供する。すなわち、（ａ）演奏面（ＰＬＡＩＮＧ ＳＵＲＦＡＣＥ）、（ｂ）楽音（ＴＯＮＥＳ）、（ｃ）システム設定（ＳＹＳＴＥＭ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ）および（ｄ）記録／再生（ＲＥＣＯＲＤ／ＰＬＡＹＢＡＣＫ）。

演奏面メニュー項目は４つのサブメニュー、すなわちリング選択（ＲＩＮＧ ＳＥＬＥＣＴ）、領域（ＲＡＮＧＥ）、レイアウト（ＬＡＹＯＵＴ）および事前設定への保存（ＳＡＶＥ ＴＯ ＰＲＥＳＥＴ）を備えている。

リング選択（ＲＩＮＧ ＳＥＬＥＣＴ）サブメニューにおいてＡＬＬが選択されると、領域（ＲＡＮＧＥ）サブメニューによってユーザは装置全体について最も低いノートをセットすることができる。これはムジパッド１８ ０００に割り当てられる。内側のリングのノートは、リング＃１ ４６について１オクターブ高いところに、そしてリング＃２ ４８について２オクターブ高いところに自動的にセットされる。サブメニューはＣ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７のいずれか一つに対応する全部で８つのオクターブを供する。個々のリングがリング選択（ＲＩＮＧ ＳＥＬＥＣＴ）サブメニューで選択されると、領域（ＲＡＮＧＥ）メニューは選択されたリングに最も低いノートを設定する。本発明に関して、これは常に、ムジパッド１８ Ｒ００に対応するＣノートである。ここで、Ｒはリング番号である。

レイアウト（ＬＡＹＯＵＴ）サブメニューはノートレイアウトスタイルの選択を容易にする。提供される選択は四度圏および五度圏、半音階およびカスタムである。カスタムの選択は、個々の各ムジパッド１８に対する、０〜８オクーブに亘るオクターブ番号およびＣ〜Ｂに亘るノートによって特定される一意のノートの任意の割り当てを容易にする。

ユーザは事前設定への保存（ＳＡＶＥ ＴＯ ＰＲＥＳＥＴ）サブメニューによって、演奏面（ＰＬＡＩＮＧ ＳＵＲＦＡＣＥ）メニュー内の現在の設定を複数の物理的および仮想的事前設定の一つに保存することができる。ユーザは、仮想的または物理的な事前設定ボタン、パッドまたはペダルのいずれか１つに対応する１つの事前設定グループと１つの事前設定番号を選択しなければならない。

楽音（ｔｏｎｅ）（ＴＯＮＥＳ）メニュー項目は、合成された旋律（ｖｏｉｃｅ）と、本発明装置の和音、多重旋律（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｖｏｉｃｅ）および音質（ｔｉｍｂｒｅ）生成能力への迅速かつ直接的なアクセスを可能にする。楽音（ＴＯＮＥＳ）メニューのリング選択（ＲＩＮＧ ＳＥＬＥＣＴ）サブメニューは選択された楽音（ＴＯＮＥＳ）メニューオプションをリングのどれか一つまたは全部に容易に適用させることができる。

旋律（ＶＯＩＣＥ）サブメニューはゼネラルＭＩＤＩ呼称および表４にリストアップされるようなＭＩＤＩパッチ名およびコードへのアクセスを提供する。全ての新しい旋律（ｖｏｉｃｅ）の選択は、動作ソフトウェアに対し、ＭＩＤＩパッチ変更（ＭＩＤＩ Ｐａｔｃｈ Ｃｈａｎｇｅ）命令を関連するリングに割り当てられたチャンネル上のＭＩＤＩ装置に送らせる。ゼネラルＭＩＤＩ名とコードの両方が表示される。このサブメニューは指定された標準ゼネラルＭＩＤＩグループ毎に標準ゼネラルＭＩＤＩ（ＧＭ）旋律（ｖｏｉｃｅ）セレクションをリストアップしている：ピアノ、半音階パーカッション、オルガン、ギター、ベース、ストリングス、アンサンブル、ブラス、リード、パイプ、シンセサイザリード、シンセサイザパッド、シンセサイザエフェクト、エスニック、パーカッシブ、サウンドエフェクト。

更に、ユーザはスチールパン（ＳＴＥＥＬＰＡＮ）サブメニュー選択のもとにある標準スチールパンレンジのどれか一つを選択することができる。本発明の最も簡単な実施では、この項目の下にリストアップされたオプションの任意の選択は、旋律（ｖｏｉｃｅ）をゼネラルＭＩＤＩスチールドラムに、ＭＩＤＩコード１１５に、レイアウトを四度圏及び五度圏に、そして最も低いノートを以下に設定する：テノールＣ４、ダブルテノール−Ｃ３、ダブルセカンド−Ｃ３、ギター−Ｃ２、チェロ−Ｃ２、４チャンネル−Ｃ２、テノールバス−Ｃ１、６−バス−Ｃ１。最も低いノートはＣであり、ムジパッド０００に配置される。これはアコースティックスチールパンの模倣および合成のための本発明の迅速な設定を可能にする。

類似のレンジのアコースティックスチールパンは、生成された音質（ｔｉｍｂｒｅ）において幾分異なっている。例えば、テノールバスは両方の楽器に共通するノートに対し、６ベースほど低い倍音を強調しない。従って、同一のＭＩＤＩ旋律（ｖｏｉｃｅ）がすべてのレンジに対し使用されると、伝統的な楽器の合成が幾分損なわれることが知られている。好ましい実施形態では、この問題はそれぞれのスチールパン楽器のより正確な内部合成、あるいは多くの市販のＭＩＤＩシンセサイザで利用可能なサンプリング機能の使用によって解決される。

ドラム（ＤＲＵＭ）サブメニューの選択は、ゼネラルＭＩＤＩドラムに割り当てられたチャンネル１０に命令を送るように本発明を設定する。ムジパッドをドラム／パーカッションに割り当てる好ましい実施形態は、表５に示される。

ユーザは旋律（ＶＯＩＣＥ）メニューを用いてＭＩＤＩコードを直接入力することができ、それによりユーザはＧＭパッチマップと異なるマッピングを有するＭＩＤＩ装置を使用することができる。多くのＭＩＤＩサウンドモジュールは、それらが関連するＭＩＤＩバンク番号を特定することによりアクセスされることを要求する。ユーザは、システム設定（ＳＹＳＴＥＭ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ）メニュー下のＭＩＤＩサブメニュー項目を介してこのアクセスを実行することができる。

^＊ヤマハＸＧ型のみ

ユーザは和音（ＣＨＯＲＤＳ）サブメニューによって、和音オプションをオフまたはオンに切り替えることができる。オンのときには、選択されたリングが単一スティック和音演奏用に設定される。それによって、関連するリングの各ムジパッドは打撃されるときに指定された和音を演奏する。

ユーザは、単一ムジパッドを打撃するときに、多重旋律（ＭＵＬＴＩ−ＶＯＩＣＥ）サブメニューによって２つ以上の旋律（ｖｏｉｃｅ）を同時に演奏することができる。機能が有効なときに、ユーザは旋律（ＶＯＩＣＥ）サブメニューから要求される旋律（ｖｏｉｃｅ）を選択することを要求される。

音質（ＴＩＭＢＲＥ）サブメニュー項目は、ユーザが本発明の可変音質（ｔｉｍｂｒｅ）機能を有効または無効にすることを許容し、また、二次打撃領域２８，２９のセンサによってトリガーされるノートのレベルを決定するＳＳＡＦとＭＳＳＶパラメータの調整を提供する。

ユーザは事前設定への保存（ＳＡＶＥ ＴＯ ＰＲＥＳＥＴ）サブメニューによって、現在の関連する設定を幾つかの物理的および仮想的事前設定の一つに保存することができる。ユーザは仮想的または物理的事前設定ボタン、パッドまたはペダルのいずれか一つに対応する１つの事前設定グループと１つの事前設定番号を選択しなければならない。

ユーザはシステム設定（ＳＹＳＴＥＭ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ）メニューによって本発明の一般的機能を設定することができる。これは、フットペダル２０，２１、ＬＥＤＡ２２、合成装置、ＭＩＤＩ、制御およびディスプレイ卓２３およびメニューの設定を含んでいる。

ユーザはペダル（ＰＥＤＡＬＳ）サブメニューによって、音量、減衰効果、保持効果、ピッチベンドの制御、歌曲のスタートまたは終了時にリズムシーケンスを変えるためのリズム制御、または事前設定スイッチとして機能するように、フットペダル２０，２１を選定することができる。

ＭＩＤＩセット（ＭＩＤＩ＿ＳＥＴ）サブメニューはＭＩＤＩポートとチャンネル番号の設定を容易にする。チャンネル番号は、ＭＩＤＩ命令を送ることができる外部のＭＩＤＩ装置に対して特定可能である。リング選択（ＲＩＮＧ ＳＥＬＥＣＴ）サブメニューは、選択されたＭＩＤＩセット（ＭＩＤＩ＿ＳＥＴ）サブメニューオプション項目のリングのいずれか一つまたは全部に対する適用を容易にする。

インチャネル（ＩＮ＿ＣＨＡＮＮＥＬ）サブメニューは本発明の装置に対するチャンネル番号を設定するために使用される。このチャンネル番号は、発光装置のアレイのための入力ＭＩＤＩ命令を聞くチェンネル番号である。

アウトチャネル（ＯＵＴ＿ＣＨＡＮＮＥＬ）サブメニューは本発明の装置がＭＩＤＩ情報を伝送するチャンネル番号の選択を容易にする。

バンク（ＢＡＮＫ）サブメニューによって、ユーザは現在アクセスされているＭＩＤＩ装置内でＭＩＤＩバンクを特定することができる。これは外部ＭＩＤＩ装置におけるメーカーに特異の楽音（ｔｏｎｅ）および機能へのアクセスを容易にする。

ポート（ＰＯＲＴ）サブメニューはＭＩＤＩ通信用に使用されるべき物理的ポートの選択を容易にする。好ましい実施の形態は標準ＭＩＤＩ、イーサネット（登録商標）、ファイアワイヤまたはＵＳＢを介して通信を容易にし、ユーザに対し１つの外部ＭＩＤＩ装置に実際に接続されているすべてのポートを識別する。

ＬＥＤＡサブメニューによって、ユーザはＬＥＤＡ２２の機能を有効または無効にし、その動作モードを個人指導モードまたは診断モードとして選択し、そして発光装置のアレイに対するＭＩＤＩ入力用のソースチャンネルを選択することができる。後者は本発明の装置または外部ＭＩＤＩ装置でありうる。

合成（ＳＹＮＴＨＥＳＩＳ）サブメニューは外部ＭＩＤＩシンセサイザまたは本発明の装置の内部シンセサイザの選択を容易にする。更に、シンセサイザ楽音バンク（ｔｏｎｅ ｂａｎｋ）の選択とアップデートを容易にする。アップデートはメモリーカードまたはＭＩＤＩを介して外部ソースから得ることができる。

ディスプレイ（ＤＩＳＰＬＡＹ）サブメニューは制御およびディスプレイ卓２３のバックライトおよびコントラストレベルの調節を可能にする。

メニュータイムアウト（ＭＥＮＵ ＴＩＭＥＯＵＴ）サブメニューによって、ユーザはメニューディスプレイ用のタイムアウト期間を設定することができる。最上位メニュースクリーンはこの期間が経過した後で表示される。

ソフトウェアアップデート（ＳＯＦＴＷＡＲＥ ＵＰＤＡＴＥ）サブメニューは本発明の装置用のアップグレードされたファームウェアとユーザのコンピュータからのソフトウェアのダウンロードを容易にする。

記録／再生（ＲＥＣＯＲＤ／ＰＬＡＹＢＡＣＫ）メニューは本発明の装置上に記憶されたＭＩＤＩシーケンスの記録および再生を容易にする。

状況（ＳＴＡＴＵＳ）サブメニューは他のサブメニューで選択された任意の項目の記録および再生を開始する。必要なアクションの始まりにきっかけを与えるため、選択されたテンポの４ビートが与えられる。

歌曲（ＳＯＮＧ）サブメニューは記憶されたＭＩＤＩ歌曲へのアクセスを許容する。各歌曲はグループ名またはグループ番号と歌曲名または歌曲番号によって識別される。このサブメニューでリストアップされた歌曲は、本発明の装置の歌曲メモリに永久的に記憶される。

ユーザ歌曲（ＵＳＥＲ ＳＯＮＧ）サブメニューは、ユーザによって本発明の装置の歌曲メモリまたは外部メモリーカードに記録および記憶されたＭＩＤＩ歌曲へのアクセスを可能にする。

記録（ＲＥＣＯＲＤ）サブメニューは、本発明装置を演奏するときにユーザによって生成されたＭＩＤＩシーケンスまたは遠隔ソースからのＭＩＤＩシーケンスの記憶を容易にする。ソース（ＳＯＵＲＣＥ）サブメニューによって、ユーザはＡＰＨＡＭＳ、外部カード記憶または外部ソースから記録するためのＭＩＤＩソースを選択することができる。この外部ソースのアドレスはＭＩＤＩ ＳＥＴメニュー項目のＩＮ ＣＨＡＮＮＥＬセッティングによって特定されなければならない。宛先（ＤＥＳＴＩＮＡＴＩＯＮ）サブメニューによって、ユーザはユーザ歌曲（ＵＳＥＲ ＳＯＮＧ）サブメニューから後でアクセスされるために記録が記憶されるユーザメモリ内の位置を選択することができる。

リズム（ＲＨＹＴＨＭ）サブメニューはＭＩＤＩ歌曲として記憶されかつ便利なグループに編成された幾つかのリズムの内の一つを便利に選定することを容易にする。

テンポ（ＴＥＭＰＯ）サブメニューによって、ユーザは記録および再生のためのテンポを特定することができる。

メトロノーム（ＭＥＴＲＯＮＯＭＥ）サブメニューはメトロノームのオフまたはオンを切り替えるために使用可能である。

本発明を好ましい実施形態に関連して説明したが、本発明に含まれる内容はこれらの特別な実施形態に限定されない。当業者にとって明白な他の変形および変更を含む特別な動作要件および環境に適合させるための変更は開示のためにのみ選択された本発明の実施形態に限定されないことを理解すべきである。

それとは反対に、本発明の内容は、その真の精神および範囲から逸脱しないすべての変化および変更を含んでいる。この真の精神および範囲は次の特許請求の範囲とその精神に含めることができる。

１ 最上位スキーマ
２ 演奏面入力部
３ 主動作プロセス
４ 追加インターフェース
５ Ｉ／Ｏポートインターフェース
７ 音源モジュール出力インターフェース
８ 起動済みペダル確認およびＩＤプロセス
９ 起動済みムジパッド確認、ＩＤおよびレベル検出プロセス
１０ 起動済み事前設定確認およびＩＤプロセス
１１ ＭＩＤＩストリングコンパイラプロセス
１２ システムコントロールおよび設定プロセス
１３ 内部合成プロセス
１４ ＭＩＤＩデータ記録および再生プロセス
１５ 歌曲バンクメモリ
１６ ＡＰＨＡＭＳ設定メモリ
１７ 楽音バンク（ｔｏｎｅ ｂａｎｋ）メモリ
１８ ムジパッド
１９ 事前設定パッド
２０ 保持ペダル
２１ 減衰ペダル
２２ 発光装置／ＬＥＤＡ
２３ 制御およびディスプレイ卓
２４ 主アセンブリ
２５ 演奏面
２６ 主アンセンブリシャーシ
２７ 取付けスタンド
２８ コネクタポッド
２９ ロッカーアーム／姿勢ロックアセンブリ
３０ 取付けスタンドロックヒンジ
３１ 主アセンブリ電子回路
３２ 制御およびディスプレイ卓の凹部
３３ ムジパッドの凹部
３４ ロッカーアームサポート
３５ ロッカーアームベアリング
３６ 姿勢ロック
３７ ラチェット
３８ 爪
３９ ばね
４０ 控えピン
４１ カウンタウェイト
４２ 姿勢ロック本体
４３ 姿勢ロックハンドル
４４ 姿勢ロックハンドルピボット
４５ ロッカーアーム
４６ リング＃０
４７ リング＃１
４８ リング＃２
４９ 平面図
５０ 分解正面図
５１ 底面図
５２ ムジパッドフレーム
５３ ムジパッドシェル
５４ 衝撃フィルタパッド
５５ 振動吸収マウント
５６ 一次打撃領域
５７ 周方向打撃領域
５８ 半径方向打撃領域
５９ ムジパッドセンサ
６０ ムジパッドインターフェース電子回路基板
６０ａ ムジパッドインターフェース電子回路入力信号端子
６０ｂ ムジパッドインターフェース電子回路入力アース端子
６０ｃ ムジパッドインターフェース電子回路ＦＥＴ
６０ｄ ムジパッドインターフェース電子回路ゲート抵抗
６０ｅ ムジパッドインターフェース電子回路ソース抵抗
６０ｆ ムジパッドインターフェース電子回路出力信号端子
６０ｇ ムジパッドインターフェース電子回路出力アース端子
６０ｈ ムジパッドインターフェース電子回路電力供給端子
６１ ピーク検出器およびトリガー回路
６１ａ ピーク検出器およびトリガー入力信号端子
６１ｂ ピーク検出器およびトリガー入力信号アース端子
６１ｃ ピーク検出器出力信号端子
６１ｄ ピーク検出器およびトリガー出力信号アース端子
６１ｅ トリガー回路出力信号端子
６１ｆ トリガー回路高域フィルタコンデンサー
６１ｇ ピーク検出器ダイオード
６１ｈ ピーク検出器放電抵抗
６１ｉ ピーク検出器充電コンデンサー
６１ｊ トリガー高域フィルタ抵抗
６１ｋ トリガー回路低電位分割抵抗
６１ｌ トリガー回路高電位分割抵抗
６１ｍ トリガー回路コンパレータ
６２ デバウンスおよびブランキングロジック
６４ 主アセンブリインターフェース回路／ＡＤＣアレイ
６５ ＡＤＣ選択およびトリガーロジック
６６ エンコーダロジック
６７ 割り込みジェネレータロジック
６８ 主アセンブリ埋め込み型プロセッサ
６９ 内部シンセサイザ
７０ 楽音バンク（ｔｏｎｅ ｂａｎｋ）メモリ
７１ システムメモリ
７２ 外部インターフェースモジュール
７３ ＬＥＤＡ制御
７４ 主アンセブリ埋め込み型プロセッサソフトウェアデータ流れ図
７５ 演奏面割り込みハンドラー
７６ 事前設定メモリ
７７ 事前設定ローダープロセス
７８ ムジパッド設定メモリ
７９ ＭＩＤＩ命令ジェネレータプロセス
８０ ＭＩＤＩタイマープロセス
８１ 記録および再生プロセス
８２ 歌曲バンク
８３ Ｉ／Ｏポート設定メモリ
８４ ＬＥＤＡコントローラプロセス
８５ システムセッティングメモリ
８６ システム制御プロセス
８７ Ｉ／Ｏインターフェースプロセス
８８ 内部合成プロセス
８９ 制御卓メニューマネージャプロセス

Claims (7)

1. 打奏的ハーモニック音楽合成装置（ＡＰＨＡＭＳ）において、
   前記装置が、所定のＭＩＤＩ機器によって所望の音楽的ノートを生成するために、複数のノート保持面を打撃することによって、楽音（ｔｏｎｅ）と音高（ｐｉｔｃｈ）を有するメロディ音を生成するために電子機器を使用し、前記装置が伝統的なアコースティックスチールパンの強化された物理的模倣を提供し、
   前記装置が凹形の半球形演奏面からなる主アセンブリを具備し、前記主アセンブリが主アンセンブリシャーシ上に取り付けられ、前記演奏面が複数の同心リング内に物理的に配置された複数のノート保持面からなり、１つのリング当たり複数のノート保持面を有し、
   前記装置が更に、主アセンブリ電子回路を具備し、前記電子回路が主アセンブリインターフェース回路、主アセンブリ埋め込み型プロセッサ、及びシステムメモリを備え、
   前記装置が更に、複数のノート保持面からなる発光装置（ＬＥＤＡ）を備え、それぞれの前記ノート保持面はノート保持面に付随する１つの発光装置を備え、
   前記装置が更に、電子回路を具備し、ここに前記電子回路は前記複数のノート保持面、複数の外部コネクタ及び少なくとも１個の制御およびディスプレイ卓より入力を受け、前記外部コネクタは、ＭＩＤＩアウト信号、前記ＬＥＤＡ用制御信号及び前記制御およびディスプレイ卓用の信号を入出力するように構成されかつ設置され、
   前記ノート保持面がノートの生成をトリガーするための集積電子機器を備え、かつ少なくとも１個のノート保持面フレームと、少なくとも１個のノート保持面シェルと、複数の振動吸収マウントを備え、前記複数の振動吸収マウントが空気伝搬ソースと固体伝搬ソースから音響絶縁し、それによって前記ノート保持面電子機器を誤って作動開始させる危険を減らし、前記ノート保持面が少なくとも３つの同心リングの中に配置され、リング当たり少なくとも１２のノート保持面が設けられ、
   前記装置が少なくとも７．５インチから１０インチまでの最大深さと、少なくとも１８インチから２６インチまでの幅を有する演奏面を備え、
   演奏者が前記ノート保持面によって生成されるノートの配置を変更でき、それによって演奏者がそれぞれのノート保持面に前記ノートを割り当てることにより前記ノートのレイアウトを独自にカスタマイズすることができ、
   所定の演奏者が別個の旋律（ｖｏｉｃｅ）を１つ以上の前記同心リングに割り当てることができ、それによって前記演奏者が少なくとも２個の旋律（ｖｏｉｃｅ）に同時にアクセスし、リードとバックグランドを同時に演奏することができ、
   前記電子回路は、複数のノート保持面の感度を変えることができ、それによって所定の演奏者が高感度設定において複数の指で演奏することができるか、または低い感度レベルにおいて所定の複数のパンスティックで一層攻撃的に演奏することができ、
   前記装置は少なくとも１０ノートのポリフォニーを生成することができ、それにより複数の前記ノートが同時に演奏可能である、
   前記ノート保持面は、大きさ、色又は形状を有し、前記大きさ、色又は形状は、前記演奏者により変更可能であり、打撃により複数の所望のノートを生じることが可能な前記複数のノート保持面に割り当てられたノートの視覚的な手がかりを提供し、前記複数のノートが同心円内に配置され、
   それぞれの前記ノート保持面が、前記ノート保持面に割り当てられたノート音高（ｎｏｔｅ ｐｉｔｃｈ）で旋律（ｖｏｉｃｅ）の組み合わせをすべてトリガーすることができ、
   それぞれの前記ノート保持面は多重のノートまたは和音能力を有し、それによって少なくとも１個の前記ノート保持面が、それに割り当てられた旋律（ｖｏｉｃｅ）においてノートの組み合わせをすべてトリガーすることができ、
   複数の仮想プリセット接触パッドおよび物理的プリセットボタンをさらに備え、前記仮想プリセットパッドおよび物理的プリセットボタンが、それが起動させられるときに、動作ソフトウェアをトリガーして、前記複数の仮想プリセットパッドおよび物理的プリセットボタンに対し事前選択され割り当てられた一組の特性を有するように前記装置を設定させ、
   前記装置が１つの演奏面からなる主アセンブリを具備し、前記演奏面が複数のノート保持面を有し、それぞれの前記ノート保持面は１つの音楽的ノートを割り当てられ、そして前記ノート保持面は１つの１次打撃領域と１つ以上の２次打撃領域を備え、
   それぞれの１次打撃領域は前記１次打撃領域が打撃された時に第１の電気信号を発信するように構成され、そしてそれぞれの２次打撃領域は前記２次打撃領域が打撃された時に第２の電気信号を発信するように構成され、それぞれの電気信号のレベルは打撃の速度とそれぞれの対応する打撃領域内の打撃の場所に対応しており、
   前記装置が前記第１と第２の電気信号を受信するための電子回路を具備し、前記電子回路は前記第１と第２の電気信号を識別し、そして電気信号を発信するノート保持面に付随する音楽的ノートに調和に関して関係する１つのノート値とそれぞれの電気信号のレベルに対応する１つの速度値を有するＭＩＤＩメッセージを送信し、
   前記１次打撃領域の打撃の結果として送信される前記ＭＩＤＩメッセージの前記ノート値は前記ノート保持面に割り当てられた音楽的ノートであり、前記２次打撃領域の打撃の結果として送信される前記ＭＩＤＩメッセージの前記ノート値は前記ノート保持面に付随する前記ノートの第２又は第３の倍音であり、
   前記電子回路は前記１次打撃領域の打撃の結果として送信される前記ＭＩＤＩメッセージの速度値に比較して、前記２次打撃領域の打撃の結果として送信される前記ＭＩＤＩメッセージの速度値を測定することができる、
   ことを特徴とする装置。
2. 前記演奏面が木材、プラスチック、繊維ガラス、複合材料および金属を含むグループから選択される１つの材料から形成される、ことを特徴とする請求項１記載の装置。
3. マレットまたはスティックを前記ノート保持面に押し付け又は打撃する時にＭＩＤＩ制御メッセージを生成する圧力センサをさらに備える、ことを特徴とする請求項１記載の装置。
4. 外部ソース由来の流れの中のＭＩＤＩシーケンスによって決定されるように、前記各ノート保持面が打撃されるべきときに、それぞれのノート保持面上の前記発光装置が点灯し、それにより音楽の教授が促進され、
   ここに前記ＭＩＤＩシーケンスは前記装置に記憶されているか、または装置が演奏されるときに生成されるＭＩＤＩシーケンスである、ことを特徴とする請求項１記載の装置。
5. 切り離し可能なコネクタポッドを介して、主駆動電力、ＭＩＤＩおよび前記装置の総合ネットワーク接続性を提供するためのドッキングステーションを含む少なくとも１個の取付けスタンドを備え、前記コネクタポッドを介して供給される電力は、前記装置の前記主アセンブリ内の少なくとも１つのバッテリユニットを充電するのにも使用される、ことを特徴とする請求項１記載の装置。
6. 前記ノート保持面の感度の変更は、複数の前記ノート保持面上の複数の衝撃フィルタパッドの取り外しまたは保持により促進され、それによって前記複数の衝撃フィルタパッドが取り外されているときに、所定の演奏者が高感度設定において複数の指で演奏することができるか、または前記複数の衝撃フィルタパッドがそのまま設けられているときに、低い感度レベルにおいて所定の複数のパンスティックで一層攻撃的に演奏することができる、ことを特徴とする請求項１記載の装置。
7. 前記取付けスタンドが少なくとも１個の再充電可能なバッテリユニットと無線ＭＩＤＩ通信ユニットを備え、前記バッテリユニットと前記通信ユニットの両方が、移動中において前記装置がストラップを用いて首から吊り下げられるかまたは適当なデザインのサスペンダーを用いて胴部に支持される時に、完全携帯モードでの演奏を促進する、ことを特徴とする請求項５記載の装置。

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