JPH0375696A - 電子金管楽器 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、唇の振動を音程の切換えに利用した電子金
管楽器に関する。

〔従来の技術〕

金管楽器は、管楽器のうち、奏者の両唇を振動させて発
音体とするリップ・リード系のものの総称とされている
。そして、トランペット等の金管楽器では、３つのバル
ブの選択的な操作と、唇及び呼気圧の倍音操作とを組み
合わせ、所望の音程を持つ楽音を発音させている。

そこで、このような金管楽器を模した電子金管楽器では
、３つのバルブスイッチによって音程を指定するため、
自然楽器としての金管楽器と同様に音程の切換えが必要
となる。

従来、電子金管楽器では、例えば、第９図に示すように
、楽器本体２にバルブスイッチ４１．４２．４３を配置
するとともにマウスピース６が設けられ、そのマウスピ
ース６の反対側に倍音の切換えのためのロータリースイ
ッチ８が取り付けられている。このような電子金管楽器
では、自然楽器である金管楽器と同様に、マウスピース
６を口に（訂え、人差指をバルブスイッチ４１、中指を
バルブスイッチ４２、薬指をバルブスイッチ４３に当て
、バルブスイッチ４１〜４３の選択的な操作とともに、
必要に応じてロータリースイッチ８を左手で回転させ、
所望の音程を得るのである。

〔発明が解決しようとする課題］ ところで、このように、ロータリースイッチ８による倍
音の切換えは、自然楽器としての金管楽器とは全く異な
る操作を必要としているため、その操作に熟練を要し、
その操作が演奏を妨げるおそれがある。

従来、管楽器を模した電子楽器として実開昭６２−２４
３１１号「電子管楽器」がある。このような複数の押ボ
タンを備えたリコーダ型電子楽器では、両手を演奏に用
いるため、トランペットのように片手での演奏ができな
い。

そこで、この発明は、マウスピースに対する唇の振動に
応じて音程の切換えを実現した電子金管楽器の提供を第
１の目的とする。

そして、奏者が唇を振動させた場合、マウスピースに結
合された共鳴管には、作用させた唇の振動の強弱に応じ
た共鳴音が得られる。

そこで、この発明は、共鳴音のレベルを制御データに用
いて楽音制御を実現した電子金管楽器の提供を第２の目
的とする。

（課題を解決するための手段〕 （請求項１） この発明の電子金管楽器は、第１の目的を達成するため
、音程を指定する音程指定手段（バルブスイッチ４１〜
４３）と、マウスピース（６）に結合されて該マウスピ
ースに対する唇の振動に共鳴させる共鳴管（１０）と、
この共鳴管に生じた共鳴音を検出する共鳴音検出手段（
振動センサ１２）と、前記音程指定手段で指定された音
程に対し、前記共鳴音検出手段で検出された共鳴音のピ
ッチに応じた音程に切り換える楽音制御手段（楽音制御
部２０）とを備えたものである。

（請求項２） また、この発明の電子金管楽器は、第２の目的を達成す
るため、前記共鳴音検出手段（振動センサ１２、ピッチ
情報検出部１６）が検出した共鳴音の音量を検出する音
量検出手段（音量情報検出部１Ｂ）を備え、前記共鳴音
の音量に応じて楽音の音量制御を行うように構成したも
のである。

〔作　　用〕

（請求項１） この電子金管楽器では、トランペット等の自然楽器とし
ての金管楽器に対応する音程指定手段を備え、その音程
指定手段によって自然楽器と同様の運指法で音程の指定
が行われる。

奏者が唇の振動を作用させるマウスピースには、その振
動に共鳴する共鳴管が連結されており、共鳴管によって
唇の振動に応じた共鳴音が得られる。

そこで、その共鳴音は共鳴音検出手段によって検出され
、楽音制御手段では、そのピッチに応じて音程を段階的
に切り換える。

このようにすれば、自然楽器の操作に近似した操作を以
て、容易に音程の切換えが行われ、任意の音程の指定が
行える。

（請求項２） また、共鳴管で得られる共鳴音は、奏者の唇の振動に応
じたレベルとなる。そこで、楽音制御手段では、音量検
出手段によって検出された共鳴音の音量に応じて楽音制
御を行うので、唇の振動を加減することにより、奏者が
意図したレベルの楽音が得られる。

〔実　施　例〕

以下、この発明を図面に示した実施例を参照して詳細に
説明する。

第１図ないし第４図は、この発明の電子金管楽器の一実
施例を示し、第１図はその電子金管楽器の全体的な構成
、第２図はその楽器本体の構成、第３図はマウスピース
、共鳴管及び共鳴音検出手段の具体的な構成、第４図は
そのバルブスイッチの具体的な構成例を示し、以下、各
図を参照しながら項目別に説明する。

ａ、電子金管楽器の全体的な構成 第１図に示すように、楽器本体２には、奏者がマウスピ
ース６に作用させた唇の振動に応して共鳴管１０（第３
図）に得られる共鳴音を検出する共鳴音検出手段として
、振動センサ１２が設置されている。振動センサ１２は
、共鳴管１０を通じて得られる音響ないし振動を検出す
るコンデンサマイクロホン等の振動電気変換手段で構成
され、音響・振動を表す共鳴音信号■、を発生する。

ところで、この共鳴音信号ＶＬは、共鳴管１０の口径、
長さ等の形状によって定まる特性に依存する波形を持ち
、その周波数成分は唇の振動、その振幅は唇の振動振幅
に応じることから、奏者の唇の振動の加減によって制御
される。

この共鳴音信号■、は、増幅器１４で増幅された後、ピ
ッチ情報検出部１６及び音量情報検出部１８に加えられ
る。ピッチ情報検出部１６は、音程切換えの切換データ
として共鳴音信号■、から共鳴音の高低を表すピッチデ
ータＤｆの検出手段として設置され、また、音量情報検
出部１８は、楽音の音量レベル等の制御をするための音
量データＤｖの検出手段として設置されている。

そこで、ピッチ情報検出部１６では、フィルタ等で構成
される基本波抽出部１６２が設置され、共鳴音信号ＶＬ
から基本波信号ＳＬＩが抽出される。

この基本波信号Ｓｔ＋は、信号処理の簡易化のために設
置された分周器１６４によって任意の分周比Ｎで分周さ
れた後、アナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）１６６
に加えられてディジタル信号に変換されてピッチデータ
Ｄ、が得られる。このピッチデータＤｔは、楽音制御部
２０に音程切換データとして加えられる。

また、音量情報検出部１８では、ノイズフィルタ１８２
が設置されており、共鳴音信号■、がノイズフィルタ１
８２を経て不要成分が除去された後、アナログ・ディジ
タル変換器（ＡＤＣ）１８４に加えられてディジタル信
号に変換され、音量データＤｖが検出される。このＡＤ
Ｃ１８４で得られた音量データＤｖは、楽音の発音及び
その音量レベルを制御する楽音制御部２０に楽音制御デ
ータとして加えられる。

また、楽器本体２には、音程指定手段として第１、第２
及び第３のバルブスイッチ４１．４２．４３が設けられ
ている。各バルブスイッチ４１〜４３の選択的な操作に
よって得られた音程を表すスイッチ信号Ｓ、　、Ｓ、　
、Ｓ、は、アナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）２２
によってディジタル信号に変換された後、楽音制御部２
０に加えられる。

そして、楽音制御部２０は、楽音を制御するための楽音
制御プログラムを記憶するメモリ、演算処理部、演算途
上のデータを記憶するメモリを備え、音程の選択、ピッ
チ情報検出部１６からのピッチデータＤｆに応じて音程
の切換え、楽音の発音及びその音量制御等の制御を行う
。なお、楽音制御部２０には、図示していない調切換ス
イッチの操作によって得られる調切換データＤ、が加え
られ、調切換制御が行われる。

この楽音制御部２０で得られた楽音データＤ。

は、楽音信号を発生するトーンジェネレータ２４に加え
られて楽音信号Ｖ、４に変換される。この楽音信号ｖ１
．ｌは、楽器本体２に接続されたサウンドシステム２６
に加えられ、サウンドシステム２６を構成する増幅器及
びスピーカを通じて楽音に変換されて発音される。

ｂ、楽器本体 楽器本体２は、第２図に示すように、角筒状を威すとと
もに、その下面側には親指を掛けるためのフック２００
が形成され、また、その上面部には小指を掛けるための
フック２０２が形成されている。フック２００には、親
指によって操作される調切換スイッチを設けることがで
きる。

この楽器本体２の一端には支持筒２０４が突設され、こ
の支持筒２０４には唇の振動及び呼気圧を作用させるマ
ウスピース６が取り付けられ、また、楽器本体２の上面
には、フック２００．２０２の間隔内に位置する人差指
、中指及び薬指によって操作可能に第１、第２及び第３
のバルブスイッチ４１〜４３が設置されている。さらに
、楽器本体２のマウスピース６の反対側には、マウスピ
ース６に入った唾液を排出するためのドレイン２０６が
形成されるとともに、楽音制御部２０の出力信号を取り
出すためのコネクタ２０８が設けられている。

Ｃ，マウスピース及び共鳴音検出手段 マウスピース６には、第３図に示すように、唇を当てる
椀状の当接部６０２とともに、楽器本体２に設けられた
支持筒２０４に挿入される挿入部６０４が形成されてい
る。挿入部６０４は、支持筒２０４に形成された挿入孔
２１６に対応して円筒形を威し、その内部に呼気圧を作
用させるための通気孔６０６が形成されている。この挿
入部６０４の終端部は、楽器本体２の内部に設置された
共鳴管１０に結合されている。共鳴管１０は、マウスピ
ース６側を振動入力部１０２とし、その振動人力部１０
２側の内径を通気孔６０６に合致させるとともに、緩や
かに内径を増加させて楽器本体２の下面側から外気に解
放された通気孔１０４を備えており、奏者の唇の振動に
共鳴し、その振動調整によって共鳴音のピッチが変更さ
れる程度の適当な形態を威している。

そして、この共鳴管１０の壁面には、共鳴音を抽出する
ための共鳴音抽出孔１０６が形成され、この共鳴音抽出
孔１０６には共鳴音の音響又は振動を電気的に検出する
ための振動センサ１２が嵌め込まれている。

そこで、奏者がマウスピース６に唇を当て、マウスピー
ス６の内部に臨ませた唇を呼気圧によって振動させると
、その振動がマウスピース６の通気孔６０６を通じて共
鳴管１０に作用し、唇の振動成分に応じた共鳴音が得ら
れる。したがって、振動センサ１２には、共鳴管１０が
発生する共鳴音が検出され、そのピッチ及び音量レベル
を表す共鳴音信号Ｖ、が得られる。

ｄ、バルブスイッチ バルブスイッチ４１〜４３には、例えば第４図の（Ａ）
に示すように、指によって操作するための円板状を成す
スイッチボタン４００の中心部にシャフト４０２が一体
に取り付けられ、このシャフト４０２の上下動によって
開閉されるラバースイッチ４０４が設置されている。

楽器本体２には、外面部にシャフト４０２の上下動を案
内するガイド部４０６が形成され、また、その内面部に
ガイド部４０６に対応した円筒状を成すケース部４０８
が形成され、このケース部４０８にはシャフト４０２の
下降に対向して弾性力を作用させるためのコイル状を威
すスプリング４１０が収容されている。そして、このス
プリング４１０の上面部と楽器本体２の内壁面との間に
は、シャフト４０２に取り付けた押圧板４１２が設置さ
れている。また、ケース部４０８の底面部にはシャフト
４０２の上下動を案内するためのガイド部４１４が設け
られ、シャフト４０２の先端部には円板状を威す接触端
部４１６がラバースイッチ４０４に対応して取り付けら
れている。

そして、ラバースイッチ４０４は、楽器本体２内に設置
された基板４１８に固定接点４２０と、この固定接点４
２０に対してゴム等の弾性体で半円形に形成された可動
部４２２の内面に取り付けられた可動接点４２４とを備
えている。

そこで、第４図の（Ｂ）に示すように、指でスプリング
４１０の弾性力に対向して力を加え、スイッチボタン４
００を下降させると、シャフト４０２の先端部にある接
触端部４１６によってラバースイッチ４０４の可動部４
２２が押し下げられ、可動接点４２４と固定接点４２０
との間が閉じられ、選択されたバルブスイッチ４１〜４
３にスイッチ信号Ｓ、〜Ｓ、が得られる。

また、指の力を解除すると、スイッチボタン４００はス
プリング４１０によって押し上げられるとともに、ラバ
ースイッチ４０４の可動部４２２はその弾性によって元
の形状に復帰し、可動接点４２４が固定接点４２０から
離れる。

ｅ、動作の説明 以上の構成において、動作を説明する。

親指をフック２００、小指をフック２０２に掛けて人差
指をバルブスイッチ４１、中指をバルブスイッチ４２、
薬指をバルブスイッチ４３の各スイッチボタン４００に
載せて楽器本体２を支える。

そして、奏者はマウスピース６に唇を当て、呼気圧の作
用によって唇を振動させ、各バルブスイッチ４１〜４３
を全開状態から選択的に操作すると、唇の振動に応じて
得られる共鳴音のピッチデータＤｒに応じて、第５図に
示すように、２倍音でＣ＃〜Ｇの音程が指定される。こ
の場合、第６図に示すように、バルブスイッチ４１は全
音（＋７１７）、バルブスイッチ４２は半音（ｂ）、バ
ルブスイッチ４３は１音半（ｂｂｂ）を表す。

また、奏者が唇の振動を増加させると、その振動によっ
て得られる共鳴音のピッチデータＤｒに応じて３倍音に
切り換えられ、バルブスイッチ４１〜４３の全開状態か
ら選択的に操作により、ｃｔｌ　−ｃの音程が指定され
る。

さらに、奏者が唇の振動をより増加させると、その振動
によって得られる共鳴音のピッチデータＤｆに応じて倍
音をより増加させ、バルブスイッチ４１〜４３の選択的
な操作により、Ｃ＃〜Ｅの音程が指定される。第５図に
おいて、（２）、（３）・・・（＋２１は、倍音の倍率
を表す。

また、指定された音程に応じて、呼気圧を作用させると
、その呼気圧の作用で楽音の発生が行われるとともに、
唇の振動によって共鳴管ｌＯを通じて得られる共鳴音の
音量レベルにより、楽音の音量レベルが制御される。

そして、楽音制御部２０には音程、音量等の要素を持つ
楽音データＤ、が得られ、この楽音データＤ。が楽音制
御部２０からトーンジェネレータ２４に加えられる。し
たがって、このトーンジェネレータ２４から音程、音量
等の要素に応じた楽音信号ｖ９が読み出され、サウンド
システム２６に加えられて奏者が指定した音程を持ち、
かつ、必要なレベルの楽音が発音される。

また、フック２００に、例えば調切換スイッチを設置す
れば、この調切換スイッチをバルブスイッチ４１〜４３
に加えて４つのバルブスイッチを持つ金管楽器として機
能させることができ、調の切換えで、実施例で述べた電
子金管楽器を例えば、Ｆ管からＢ１７管として用いるこ
とができる。

ｆ、他の実施例 この発明の電子金管楽器では、例えば、第７図に示すよ
うに、共鳴管１０の共鳴特性に影響を与えない振動入力
部１０２に分岐管１０Ｂを形威し、この分岐管ｌＯ８か
ら通気バイブ１１０を通じてブレスセンサ３０に呼気圧
を作用させ、このブレスセンサ３０で得られたブレスデ
ータを楽音の音量制御に用いることができる。

そして、例えば、第８図に示すように、音量情報検出部
３２を構成すれば、ブレスセンサ３０で得られたプレス
信号Ｖ、は、増幅器３２２によって増幅された後、アナ
ログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）３２４でディジタル
信号に変換されて楽音制御部２０に加えられる。したが
って、楽音制御部２０では、音量情報検出部３２で得ら
れたブレスデータＤ、が表す息圧の大きさに応じて発生
すべき楽音の音量を制御することができ、必要な音量を
ブレスによって加減できる。

この場合、楽音制御部２０では、第１図に示した音量情
報検出部１８に第８図に示す音量情報検出部３２を併設
して双方のデータＤｖ、ＤＩを楽音制御に用いてもよく
、また、何れか一方を設置して音量データＤｖ又はブレ
スデータＤ、の何れかを利用し、発音すべき楽音の音量
制御を行ってもよい。

なお、各実施例において、振動センサ１２によって得ら
れたデータは、その振動レベルの変化を初期値のデータ
に加算するフローティング式データ処理に利用すること
ができ、共鳴による音程の微妙な増減は、楽音に対する
ビブラートやスラー等の効果を付与するためのピッチベ
ンドデータとして用いることができる。

また、実施例では、振動センサエ２として圧力を電気信
号に変換するものを例に取って説明したが、振動センサ
１２には、共鳴管１０の共鳴音に応じてインダクタンス
変化で検出できるもの等を用いてもよい。また、音程切
換えは倍音毎に限らず、例えば、５度毎等であってもよ
い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、次のような効
果が得られる。

（ａ）　　唇の振動の加減で任意の音程に切り換えるこ
とができ、音程指定手段の指定と相俟って任意の音程を
実現することができ、しかも、片手操作での演奏が可能
であり、自然楽器と同様の操作で演奏することができ、
演奏の自由度を高めることができる。

（ｂ）　　また、唇の振動の加減によって共鳴管で得ら
れる共鳴音のレベルが変化するので、発音すべき楽音の
音量レベルを調整でき、自然楽器と同様に自然な感覚で
演奏を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の電子金管楽器の一実施例を示すブロ
ック図、 第２図は第１図に示した電子金管楽器の楽器本体の具体
的な構成例を示す斜視図、 第３図は第２図に示した電子金管楽器の楽器本体におけ
るマウスピース、共鳴管及び共鳴音検出手段の具体的な
構成例を示す縦断面図、第４図は第２図に示した楽器本
体におけるバルブスイッチの具体的な構成例及びその動
作を示す断面図、 第５図は第１図に示した電子金管楽器における運指及び
押圧に応じた音程を表す図、 第６図は第１図に示した電子金管楽器におけるバルブス
イッチの音程を表す図、 第７図はこの発明の電子金管楽器の他の実施例における
楽器本体の共鳴管部分を示す断面図、第８図はこの発明
の電子金管楽器の他の実施例を示すブロック図、 第９図は従来の電子金管楽器を示す斜視図である。 ２・・・楽器本体 ６・・・マウスピース １０・・・共鳴管 １２・・・振動センサ（共鳴音検出手段）１６・・・ピ
ッチ情報検出部（共鳴音検出手段）１８・・・音量情報
検出部（音量検出手段）２０・・・楽音制御部（楽音制
御手段）４１〜４３・・・バルブスイッチ（音程指定手
段）（バルブスイッチの具体的な構成例及び動作）ｂ 第９図 （従来の電子金管楽器）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、音程を指定する音程指定手段と、 マウスピースに結合されて該マウスピースに対する唇の
   振動に共鳴させる共鳴管と、 この共鳴管に生じた共鳴音を検出する共鳴音検出手段と
   、 前記音程指定手段で指定された音程に対し、前記共鳴音
   検出手段で検出された共鳴音のピッチに応じて任意の音
   程に切り換える楽音制御手段と、を備えたことを特徴と
   する電子金管楽器。 ２、前記共鳴音検出手段が検出した共鳴音の音量を検出
   する音量検出手段を備え、前記共鳴音の音量に応じて楽
   音の音量制御を行うことを特徴とする請求項１記載の電
   子金管楽器。