JPH012099A - 電子管楽器のピッチベンド制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、演奏者がリードを噛むことにより生じたそ
のリードのたわみ量を検出してピッチベンドの演奏効果
を付与する電子管楽器に使用されるピッチベンド制御装
置に間し、該リードのたわみ量が所定の範囲内にある場
合はベンド量信号の出力を停止することにより、そのピ
ッチベンド効果を生じない中立位置を明確にするもので
ある。

（従来の技術） 従来の電子管楽器のピッチベンドの制御装置としては、
例えば、第９図に示すようなものが知られている。

この図は電子管楽器に使用されるマウスピースを示すも
ので、はぼ管状のマウスピースの本体１は、その内部の
空間であるチャンバ３内にコア５が挿入、固定されてい
る。また、６はシールラバである。本体ｌのコア５固定
部の下面にはり−ドア０基端部が固定されている。リー
ド７の先端部はチャンバ３０間口９側に延設されてこの
間口９を所定のチップオープニングを介して外部に連通
している。そして、このリード７の先端部内面にはカン
チレバ１１の先端が係合している。カンチレバ１１はコ
ア５の部分でピン１３を支点として揺動自在に支持され
、その後端部には磁石１５が固着されている。磁石１５
は管楽器の管体１６の内部に配されており、その内部に
はさらにこの磁石１５に対向してホール素子１７が配設
、固定されている。そして、これらの磁石１５、ホール
素子１７は、カンチレバ１１を介してリード７のたわみ
量を検出して電気信号として出力し、楽音制御手段によ
ってピッチベンド効果を付与するためのベンドセンサ１
８を構成している。

従って、このマウスピースを電子管楽器に装着した場合
にあっては、リード７を噛むことにより、そのリード７
の先端をたわませ、カンチレバ１１を揺動させる。その
揺動の結果、磁石１５がホール素子１７に接近する。そ
こで、上述のように、ペンドセンサ１８はこれを検出し
て制御手段が発生ずる楽音についてベンド効果を付与す
るものである。そして、リード７は開口９の縁である湾
曲したサイトレール１９（フエイシング）に当接するま
でたわむこととなっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の電子管楽器のピッチベ
ンドの制御装置にあっては、リードの基端部はマウスピ
ース本体に固定され、リードの先端は噛み込み量に応じ
て一定の割合でたわんでいたため、ピッチベンドアップ
及びピッチベンドダウンの効果を付与する場合のその中
立点位置（ベンド量を０とする位置）の調節は各演奏者
が一定の噛み込み員をそれぞれ毎に特定して行っていた
。

そして、実際の演奏に際してはその中立点位置を発生音
により特定して行っていた。その結果、当該中立点位置
の特定が困難であり、噛み込みによりその中立点位置を
特定してのビブラート等の他の効果を付与する場合に音
程のコントロールが非常に困難であるという問題点が生
じていた。

（問題点を解決するための手段） そこで、本発明は、第１図にその全体構成を示すように
、マウスピース本体のチャンバの開口にその先端部が近
接するように設けられたリードを有する電子管楽器にお
いて、このリードの先端部が噛まれてたわんだときその
たわみ量を検出し、そのたわみ量に対応したたわみ量信
号を出力するたわみ量センサ２１と、このたわみ量信号
に基づいてピッチベンドのベンド量を演算し、ベンド量
信号として出力するベンド量演算手段２２と、このベン
ド量信号に基づいてピッチベンド効果を付与するベンド
効果発生手段２４と、上記リードのたわみ量が一定範囲
にある場合、ベンド量信号の出力を停止する信号停止手
段２３とを有する電子管楽器のピッチベンド制御装置を
提供することにより、上記問題点を解決することをその
目的としている。

（作用及び効果） 本発明に係る電子管楽器のピッチベンド制御装置にあっ
ては、リードの先端部が噛まれてたわんだとき、たわみ
量センサ２１は、このたわみ量を検出し、このたわみ量
に対応したたわみ量信号を出力する。このたわみ量信号
はベンド量演算手段２２及び信号停止手段２３に入力さ
れ、ベンド量演算手段２２はこのたわみ量信号に基づい
てピッチベンドのベンド量を演算し、ベンド量信号とし
て出力する。そして、ベンド効果発生手段２４は、この
ベンド量信号に基づいてピッチベンド効果を付与するこ
ととなる。このとき、信号停止手段２３は、上記たわみ
量信号によりリードのたわみ量が一定範囲内にある場合
は上記ベンド量信号の出力を停止し、該信号のベンド効
果発生手段２４への入力を遮断する。この結果、リード
のたわみ量が一定範囲内にある場合は、ピッチベンド効
果は１寸与されない。従って、この一定範囲を任意に設
定することにより、ベンド効果の生じない範囲をリード
の噛み込みの中立位置として容易に決定することができ
る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図〜第６図は本発明に係る電子管楽器のピッチベン
ト制御装置の一実施例を示すものである。

まず、構成を説明する。

第２図〜第４図において、マウスピースの本体１２１は
電子管楽器の管体１２３の先端に取着されている。管体
１２３の表面には複数個の管式鍵（キー）からなるキー
システム１２５が配設され、裏面にはオクターブキー１
２７、プログラムチェンジキー１２９、ピッチベントレ
バ１３１１キーホールトキー１３３、電源コードの接続
端子１３５等が配設されている（第２図）。なお、１３
７は電源である。

マウスピース本体１２１のチャンバ（内部空間）１４１
内にはシールラバ１４３を介してコア１４δががん着さ
れており、このコアかん着部である本体１２１の基端部
が管体１２３にはめ込まれている。また、本体１２１の
先端部の下面にはチャンバ１４１の開口１５１が形成さ
れている。

板状体であるリード１５３はその基端部が上記本体基端
部の下面である平坦なテーブルに固定されており、その
先端部は開口１５１をほぼ覆うように配設されている。

この先端部は演奏者により噛まれて所定量だけ第４図中
上方に向かってたわむことができるものである。

そして、このリード１５３の先端部の上面にはカンチレ
バ１６１の一端が接触、係合している。

カンチレバ１６１はチャンバ１４１内に配設され、その
長手方向の中間部分においてピン１６３を支点として上
下方向に揺動自在に支持されている。

カンチレバ１６１の他端部は管体１２３の内部に配設さ
れ、その他端には磁石１６５が固着されている。

そして、管体１２３の内部でこの磁石１６５に対向して
所定間隔離れてホール素子１６７が配設されている。こ
れらの磁石１６５及びホール素子１６７はカンチレバ１
６１の揺動によりリード１５３の先端のたわみ量を検出
するペンドセンサ１７０（たわみ量センサ）を構成して
いる。

ここで、リード１５３の先端部が当接可能な間口１５１
の縁であるサイトレールは、その断面形状として第４図
に示すように、基端側から所定の曲率て湾曲している。

また、この他に図示していないが、該電子管楽器は管体
１２３の内部に圧力センサを有している。

この圧力センサは、呼気がマウスピースより吹き込まれ
た場合に、その呼気の圧力を検出して発音信号を、また
、その圧力に対応して検出した音量信号を、それぞれ後
述するマイクロコンピュータに入力するものである。

ここで、第３図において示すように、ホール素子１６７
の出力電圧は、比較器５０．５１にそれぞれ入力されて
いる。５２．５３はそれぞれの比較器５０．５１の基準
電圧設定のための抵抗である。比較器５０の基準電圧は
、比較器５１のそれよりも大きく設定している。これら
の比較器５０．５１の出力はＮ　ＯＲ回！１Ｉｉ５４に
入力されている。

１Ｏ ＮＯＲ回路５４の出力はトランジスタ５５のゲートに入
力されている。また、トランジスタ５５はホール素子１
６７の出力端子と、Ａ／Ｄコンバータ５７の入力端子と
にそれぞれ接続されている。

従って、このトランジスタ５５はＮＯＲ回路５４からの
ハイレベル信号の入力により、オフとなる。

すなわち、ホール素子１６７の出力電圧が比較器５０．
５１て設定される一定の範囲内である場合は、ＮＯＲ回
路５４からのハイレベル信号の入力により、トランジス
タ５５はオフとなって、Ａ／Ｄコンバータ５７にはホー
ル素子１６７の出力電圧信号が入力されないことになる
。信号停止手段を構成している。

また、５６は抵抗である。

さらに、このＡ／Ｄコンバータ５７の出力は後述するマ
イクロコンピュータのインタフェース（Ｉｌｏ）に入力
されている。

また、楽音発生手段は、例えばシンセサイザ３０により
構成され、音源発振回路、分周回路、各種の変調回路、
音色形成回路、エンベロープ形成回路、及び、スイッチ
ング回路等を含み、単音選択回路群によって選択された
単音をベンド効果発生手段等の各種の効果付与手段によ
り所定の効果を付与してアンプ、スピーカからなるサウ
ンドシステムより発音するものである。このシンセサイ
ザ３０は、マイクロコンピュータ７１によって制御され
る。

マイクロコンピュータ７１は、第３図に示すように、主
として、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ７３）と、メモリ
（ＲＯＭ７５．ＲＡＭ７７）と、インタフェース（Ｉ１
０７９）とから構成されている。

従って、このマイクロコンピュータ７１のインタフェー
ス７９には、上記キースイッチ１２５からある音高を指
定する楽音信号が、圧力センサからは呼気の圧力が０で
ないことを来す発音信号、及び、圧力値に対応した音量
信号が、また、ピッチベンドレバ１３１からは最小値〜
最大値の範囲内でのベンド量信号が、さらに、ホール素
子１６７からはＡ／Ｄコンバータ５７を介してリード１
５３のたわみ量を表すたわみ量信号が、それぞれ人力さ
れている。そして、これらの各信号に基づいて発音すべ
き音高、音量、音色、さらに、その際のピッチベンドの
ベンド量がマイクロプロセッサ７３により演算され、そ
の結果としての出力信号が、インタフェース７９からＭ
ＩＤＩ端子を介してシンセサイザ３０に出力される。そ
して、シンセサイザ３０は所定の楽音を所定の効果、例
えば所定ベンド量のベンド効果を付与してサウンドシス
テムから発音するものである。すなわち、ベンド量演算
手段、ベンド効果発生手段は、マイクロコンピュータ７
１により構成されている。

以上の構成に係る電子管楽器のピッチベンド制御装置に
あっては、キーシステム１２５により音高を特定する等
し、リード１５３を噛むことにより所定のピッチベンド
効果を付与する。

まず、第４図に示す状態からり一ド１５３の先端部を噛
みこむと、該リード１５♀の先端部は上方に向かってた
わむ。この場合、リード１５３のたわみ量をカンチレバ
１６１の揺動量に置換して（磁石１６５の接近に対応す
るホール素子１６７の出力電圧に比例して）ベンドセン
サ１７０は検出し、ベンド量演算手段（マイクロコンピ
ュータ７１）に出力する。

この場合、所定のたわみ量まではピッチベンドダウンと
している。このとき、ビブラート演奏が可能となる。ま
た、たわみ量が増加してくると一定範囲内ではベンド量
がＯとなる。さらに、り一ド１５３を噛むとその噛み込
みに対応したたわみ量を磁石１６５とホール素子１６７
とにより検出して、これに対応したピッチベンドアップ
の効果を得る。第６図はこのことを示している。

以下、第５図に示すフローチャートに基づいてマイクロ
コンピュータ７１でのピッチベンドの制御方法を説明す
る。なお、このフローは所定時間毎に流れるものとする
。

また、以下の説明において、ＰＩ−Ｐ２６はこのフロー
の各ステップを表している。

まず、ＰＩにおいてはマイクロコンピュータ７１の初期
化を行う。例えば初期値としてのデータをメモリ（ＲＡ
Ｍ？？）からＭＰＵ７３に読み込む。

Ｐ２では、圧力センサにより圧力（電圧）を検出してそ
の値ｐ１を読み込む。

そして、Ｐ３ではこの圧力値ｐｌが０か否かを判別する
。０であれば、呼気が吹き込まれていないので、Ｐ２に
戻る。

ｐｌの値が０でなければ、Ｐ４に進みキースイッチ１２
５を走査することにより、Ｐ５ではその音高を決寅する
。

そして、Ｐ６では、所定時間だけその処理を遅延する。

また、Ｐ７では、再び圧力を検出してその圧力値ｐ２を
読み込む。

そして、Ｐ８では、上記Ｐ２での圧力値ｐ１とＰ７での
圧力値ｐ２とから２つの時刻での圧力値の変化量を算出
し、呼気の速度を決定する。この速度は音の強さを表す
ものである。

ここで、Ｐ９ではＭＩＤＩ端子にノートオン信号、すな
わち上述のようにして決定した音程（Ｐ４）、音の強さ
くＰ８）を含む発音指令信号を出力する。

次いて、ＰＩＯては、キースイッチ１２５はＰ４の結果
からさらに変化したか否かを判別する。

変化なしの場合は、運指を変えずに演奏を継続している
のであり、ｐＨに進んで、圧力の検出を行い、ＰＩ３に
さらに進む。

一方、キースイッチ１２５が既に変化していれば、演奏
音が変更されたのであるから、ＰＩ３に進み、圧力の検
出を行う。

次に、ＰＩ３ては、キースイッチ１２５の走査により音
高を決定し、ＰＩ３に進む。

ＰＩ３では、ＰＩ３での圧力値ｐ３により音の強さを計
算する。

そし・て、ＰＩ３て上記Ｐ９での発音指令信号を取り消
しくノートオフ）、ＰＩ３にあっては新たな発音指令信
号（ノートオン）を出力する。そして、この後ｐＨに進
む。

ＰＩ３では圧力値ｐ２が既に変化したか否かを判別し、
変化していれば、ＰＩＯで圧力値（音量）を出力し、Ｐ
ＩＯに戻る。

変化していない場合は、そのままＰＩ３に進み、このＰ
Ｉ３では、ピッチベンドレバ１３１の出力を読み込む。

また、Ｐ２Ｏではこの出力値をＲＡＭ７７に書き込む。

そして、Ｐ２１にあっては、ホール素子１６７からＡ／
Ｄコンバータ５７を介しての出力を読み込む。Ｐ２２で
はこの出力値を同様にＲＡＭ　７７に書き込む。

Ｐ２３に進むと、これらのピッチベンドレバ１３１、ま
たは、ホール素子１６７の各出力値からのベンド量を加
算してベンド量を算出する。ベンド量の演算を行うもの
である。例えば減算、乗算等によりこのベンド量を演算
してもよいことは言うまでもない。なお、第６図にも示
すように、リード１５３のたわみ量が一定範囲内ではＡ
／Ｄコンバータ５７からの出力はＯとなっている。

Ｐ２４はこの演算結果であるベンド量のデータをシンセ
サイザ３０に出力する。その結果、シンセサイザ３０は
所定の発音においてこのベンド量に対応したピッチベン
ド効果を付与することとなる。

さらに、Ｐ２５では、圧力値はＯとなっていないかを判
別し、なっていなければ、ＰＩＯに戻る。

これはタンギングの検出である。

０になっていれば、発音の終了であり、Ｐ２６に進み、
ノートオフ、すなわち、発音停止指令信号を出力する。

これにより、シンセサイザ３０からの発音は停止される
こととなる。

第６図はこの実施例におけるリード１５のたわみ量とピ
ッチベンドとの関係を示している。

このグラフに示すように、一定のたわみ量の範囲Ｘでは
、ベンド出力電圧はＯとなっている。いわゆる不感帯を
構成している。また、この一定範囲Ｘ以外ではピッチベ
ンドアップＹ又はピッチベントダウンＺの効果が生じる
ものである。

第７図及び第８図は本発明の他の実施例を示している。

この実施例では、上記実施例の回路処理に代えて、信号
停止手段をもマイクロコンピュータ７１においてプログ
ラム処理したものである。

すなわち、ホール素子１６７の出力は、全範囲において
、Ａ／Ｄコンバータ５７にてデジタル処理されてマイク
ロコンピュータ７１に入力されるものである。

以下、制御プログラムをフローチャートに基づいて説明
する。Ｑｌ−０４０は各ステップである。

メインスイッチをオンした後、Ｑｌでは、システムの初
期化をし、Ｑ２で、コンバータ５７出力を読み込む。Ｑ
３では、その出力が０か否かを判別し、０のときはＱ２
に戻る。リード１５３が未だ噛まれていないからである
。

０でなければ、Ｑ４で遅延処理して後、Ｑ５にてＲＡＭ
７７より前回のコンバータ出力値を読み出す。

そして、Ｑ６で、出力は増加したかを判別する。

増加していなければＱｌに進み、増加していれば、Ｑ８
で出力値を書き換えて、Ｑ２に戻る。

Ｑ７では、不感帯についての上限値を計算し、Ｑ９てそ
れをＲＡＭ７７に書き込み、同様に、Ｑ１０、Ｑｌｌの
両ステップで、下限値の演算、書き込みを行う。

０１２以下Ｑ３１は上記実施例のＰＩからＰ２１までの
各ステップと同じである。ここでは、省略する。

次に、Ｑ３２では、Ａ／Ｄコンバータ５７の出力値がこ
のようにして設定した上限値以上か否かを判別し、上限
値未満ならばＱ３３で下限値以下か否かを判別する。

下限値を越える場合は一定の範囲内にたわみ童があるた
め、Ｑ３４にて、出力値を０として書き込む。

上限値以上、下限値以下の各場合は、Ｑ３５でそのＡ／
Ｄコンバータ５７の出力値をＲＡＭ７７に書き込む。

そして、いずれかのステップ（Ｑ３４、Ｑ３５）で書き
込みが終了したら、０３６では、ベンド量を演算する。

そして、Ｑ３７では、このベンドデータを出力する。

Ｑ３８では圧力センサから圧力（電圧）を読み込み、０
か否かを次の０３９で判断する。

Ｑ３９て０でない場合は、Ｑ１９に戻る。０の′　場合
は、Ｑ４０に進み、発音停止信号を出力してＱ１２に戻
る。以上のフローに従って、この実施例にあっては制御
ブａグラムが実行される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子管楽器のピッチベンド制御装
置の全体構成を示すブロック図、第２図は本発明の一実
施例に係る電子管楽器の全体構成を示す側面図、 第３図は一実施例に係るピッチベンド制御装置の回路図
、 第４図は一実施例の主要部を示すその断面図、第５図（
Ａ）〜（Ｃ）は一実施例の制御を実行するためのフロー
チャート１ 、第６図は一実施例のたわみ量とベンド量との関係を示
すグラフ、 ＄７図は本発明の他の実施例に係る全体構成を示すブロ
ック図、 第８図（Ａ）〜（Ｄ）は他の実施例の制御を実行するた
めのフローチャート、 第９図は従来の電子管楽器のピッチベンド制御装置に係
るマウスピースを示すその断面図である。 ２１″・φ・・・・・−・たわみ量センサ、２２・・・
・争・・・・ベンド量演算手段、２３・・・・・・・・
・信号停止手段、２４・・・・・・・・・ベンド効果発
生手段、１２１・・・・・・・・マウスピース本体、１
４１・・・・・・・・チャンバ、 １５１・・・・・・・・チャンバの開口、１５３・・・
・・・・・リード。 特許出願人　　　　　日本楽器製造株式会社代理人　　
弁理士（８９１７）　　桑井　清−１５１、チャンバの
開口 第４図 一実施例の断面囚

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 マウスピース本体のチャンバの開口にその先端部が近接
   するように設けられたリードを有する電子管楽器におい
   て、 このリードの先端部が噛まれてたわんだときそのたわみ
   量を検出し、そのたわみ量に対応したたわみ量信号を出
   力するたわみ量センサと、 このたわみ量信号に基づいてピッチベンドのベンド量を
   演算し、ベンド量信号として出力するベンド量演算手段
   と、 このベンド量信号に基づいてピッチベンド効果を付与す
   るベンド効果発生手段と、 上記リードのたわみ量が一定範囲にある場合、ベンド量
   信号の出力を停止する信号停止手段とを有することを特
   徴とする電子管楽器のピッチベンド制御装置。