JPH04104699U - 電子管楽器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マウスピース部から吹き込まれる呼気の強さ
に応じて所定の音量および音色からなる楽音を発音する
ようにした電子管楽器に関し、タンギング時に立上がり
の鋭いアタック感のある楽音を再現することのできる電
子管楽器を提供することを目的とする。 【構成】 マウスピース部１に演奏者の舌２０の動きを
検出するタンギングセンサ１７，１８，１９を設けると
ともに、該タンギングセンサの出力信号に基づいて楽音
信号の立ち上がり部を制御する楽音制御手段２２を備え
ることにより構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、マウスピース部から吹き込まれる呼気の強さに応じて所定の音量お よび音色からなる楽音を発音するようにした電子管楽器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

電子管楽器は、呼気の圧力を検出するブレスセンサを内蔵したマウスピース部 と、発音する楽音の音名を指定する複数のキーと、楽音を生成発音する楽音発生 手段とを備えており、マウスピース部に息を吹き込みながらキーを押圧操作する ことにより、楽音発生手段において押圧キーの組み合わせによって指定された音 名の楽音をブレスセンサの出力信号に基づいた音量と音色で発音するようになっ ている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、サキソフォンなどの自然管楽器では、マウスピース部の気道を舌先 で塞ぎながら息を吹き込み、口腔内の呼気圧が高まったところで舌を離して呼気 を一気にマウスピース部内へ送り込み、音を鋭く立ち上がらせることによってア タック感を出すいわゆるタンギングという演奏法が用いられている。

【０００４】 しかしながら、従来の電子管楽器では、吹き込まれる呼気のみを用いて楽音の 音量と音色を制御しているため、ブレスセンサへ導かれる呼気の圧力がタンギン グ時の圧力変化に十分に追随して変化することができず、立上がりの鋭いアタッ ク感のある楽音を再現することが困難であった。

【０００５】 本考案は、前記事情に基づきなされたもので、その目的とするところは、タン ギング時に立上がりの鋭いアタック感のある楽音を再現することのできる電子管 楽器を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

マウスピース部から吹き込まれる呼気の強さに応じて所定の音量および音色か らなる楽音を発音するようにした電子管楽器において、マウスピース部に演奏者 の舌の動きを検出するタンギングセンサを設けるとともに、該タンギングセンサ の出力信号に基づいて楽音信号の立ち上がり部を制御する楽音制御手段を備える ことにより構成したものである。

【０００７】

【作 用】

演奏者がマウスピース部に息を吹き込みながら、運指によって所定のキーを押 圧すると、楽音発生手段からその押圧されたキーの組み合わせによって指定され た音名の楽音が、吹き込まれた息の強さに応じた音量と音色で発音される。

【０００８】 演奏中においてタンギングが行われると、タンギングに伴う演奏者の舌の動き がタンギングセンサによって検出され、その検出信号が楽音制御手段へ送られる 。楽音制御手段は、このタンギングセンサの検出信号に基づいて生成される楽音 信号の立ち上がり部の音量や音色などの所定の信号成分を増減変更する。したが って、タンギングに応じて立上がりの鋭いアタック感のある楽音を発音すること ができる。

【０００９】 なお、楽音信号の立ち上がり部の制御は、タンギング信号の変化速度（ベロシ ティ）に応じて行えばよい。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例につき図面を参照して説明する。 第２図は、本考案になる電子管楽器の一実施例の全体構成を示す。図において 、１は呼気を吹き込む気道２を開口されたマウスピース部、３は運指により発音 する楽音の音名（音高）を指定する複数個のキー、４は楽音発生手段としての音 源ユニット、５は信号伝送用のケーブルである。

【００１１】 図３に、前記マウスピース部１の内部構造の詳細を示す。気道２は、その内奥 をシールゴム１２などによって気密に閉じられており、吹き込まれた呼気を導圧 管１３によって圧力センサ１４に導き、その呼気圧を検出するように構成されて いる。なお、圧力センサ１４に導かれた呼気はセンサ背面から排出され、本体６ の下端などから大気へ解放されている。

【００１２】 これら導圧管１３、圧力センサ１４は、全体として、吹き込まれた呼気の圧力 を検出するブレスセンサを構成しており、このブレスセンサの検出信号を利用す ることによりマウスピース部１に吹き込まれる呼気の強さに応じた楽音の発音制 御を行うことができる。圧力センサ１４としては、具体的には、例えば、呼気圧 に応じて変形する可撓性板にピエゾ素子などの感圧素子や圧電変換素子を固設す ることにより構成することができる。

【００１３】 一方、マウスピース部１の先端下面側にはリード７が取り付けられている。こ のリード７の先端寄りの内側には、ピン９を支点として回動自在に支持されたカ ンチレバー８の先端が接当配置されている。カンチレバー８の後端には磁石１０ が固設され、さらに、この磁石１０と僅かの間隙をおいてホール素子１１が対向 配置されている。これらカンチレバー８、磁石１０、ホール素子１１は、全体と して、リード７のかみ具合を検出するリードセンサを構成している。

【００１４】 すなわち、唇によりリード７がかまれると、このかんだことによるリードの変 形がカンチレバー９に伝わり、カンチレバー後端の磁石１０とホール素子１１と の距離がリード７の変形量に従って変化し、ホール素子１１からリード７の変形 量に応じた信号が取り出される。このホール素子１１の出力信号を利用すること により、唇によるかみ具合に応じてそのピッチベンドが微妙に変化する自然管楽 器特有の楽音を電子管楽器においても実現することができる。

【００１５】 さらに、気道２内には、図４に示すような２本のファイバー素線１５，１６を 内包した光ファイバー１７が気道２の開口部先端に臨んで配設されている。一方 のファイバー素線１５は赤外発光ダイオードなどによって構成された発光部１８ に接続され、また、他方のファイバー素線１６はフォトダイオードなどによって 構成された受光部１９に接続されている。これら光ファイバー１７、発光部１８ 、受光部１９は、全体として、演奏者の舌２０の位置と動きを検出するタンギン グセンサを構成している。

【００１６】 すなわち、発光部１８で発光した赤外光がファイバー素線１５を通じて気道２ の開口部先端から放射される。この放射光はマウスピース部１をくわえている演 奏者の舌２０の位置とその動きに応じて反射し、ファイバー素線１６を通じて受 光部１９へ導かれて光電変換され、舌２０の位置と動きに応じて変化する電気信 号として出力されるものである。

【００１７】 図１に、前記構造になる電子管楽器の電気回路を示す。キースイッチ回路２１ は、複数個のキー３の運指による押圧状態に基づいてオン・オフし、そのオン・ オフの組み合わせ状態から発音する楽音の音名（音高）を識別するものである。 ホール素子１１、圧力センサ１４、受光部１９の出力信号はＡ／Ｄコンバータ２ ３に送られ、ディジタル信号に変換した後ワンチップマイクロコンピュータ２２ に取り込むように構成されている。発光部１８はワンチップマイクロコンピュー タ２２によりその発光タイミングと発光強度を制御されている。なお、ワンチッ プマイクロコンピュータ２２で生成された楽音制御用の各種の信号はＭＩＤＩ（ Musical Instrument Digital Interface）信号に変換された後、ケーブル５を通 じて楽音発生手段たる音源ユニット４へ送られる。

【００１８】 次に、前記実施例の動作を説明する。いま、図示にないメインスイッチがオン されると、ワンチップマイクロコンピュータ２２は、発光部１８を発光制御して 光ファイバー１７のファイバー素線１５からタンギング検出用の赤外光を放射す るとともに、キースイッチ回路２１，ホール素子１１，圧力センサ１４，受光部 １９の各出力信号を一定時間間隔でサイクリックにサーチする。

【００１９】 演奏者がマウスピース部１をくわえ、所定のキー３を押圧操作しながら気道２ に呼気を吹き込むと、キー３の押圧状態がキースイッチ回路２１により検出され 、ワンチップマイクロコンピュータ２２に取り込まれる。ワンチップマイクロコ ンピュータ２２はこの押圧キーの組み合わせから発音すべき楽音の音名を識別す る。

【００２０】 一方、マウスピース部１に吹き込まれた呼気は導圧管１３を通じて圧力センサ １４へ導かれ、圧力センサ１４からその時の呼気圧に応じたブレス信号が出力さ れ、Ａ／Ｄコンバータ２３を介してワンチップマイクロコンピュータ２２に取り 込まれる。

【００２１】 さらに、唇のかみ具合に応じてリード７が変形すると、リード７に当節したカ ンチレバー８が駆動され、磁石１０に対向配置したホール素子１１からリード７ の変形に従って変化するリード信号が出力され、Ａ／Ｄコンバータ２３を介して ワンチップマイクロコンピュータ２２に取り込まれる。

【００２２】 前記のようにして発音すべき楽音の音名データ、音量と音色を制御するブレス データ、楽音のピッチベンドを制御するリードデータがそれぞれ得られると、ワ ンチップマイクロコンピュータ２２は必要な信号処理を行った後、各データをＭ ＩＤＩ信号に変換して音源ユニット４へ送る。音源ユニット４は、このＭＩＤＩ 信号に基づいて指定の楽音信号を生成し、発音する。

【００２３】 演奏中にタンギングが行われると、次のようにして音の立上がりの鋭いアタッ ク感のある楽音が生成される。 すなわち、いま図３中に二点鎖線で示すように舌２０によって気道２を塞ぐ（ タンギング・オン）と、光ファイバー１７のファイバー素線１５から放射された 赤外光がタンギング・オンされた舌２０によって大量に反射され、受光用のファ イバー素線１６を通じて受光部１９に導かれる。したがって、タンギング・オン によって受光部１９の出力するタンギング信号は最大値となる。

【００２４】 口腔内の呼気の圧力が高まった時点で気道２を塞いでいた舌２０を離す（タン ギング・オフ）と、圧力の高まった呼気が一気に気道２内へ流入する。そして、 タンギング・オフにより舌２０が光ファイバー１７の先端部から離れるに従って 舌２０による赤外光の反射量も低下していき、受光部１９から出力されるタンギ ング信号もこれに比例して小さくなっていく。図５に、このタンギング信号の波 形例を示す。

【００２５】 前記タンギング・オフにより高圧の呼気が気道２内に流入すると、前述したご とく圧力センサ１４からブレス信号が、またリード７をかむとホール素子１１か らリード信号がそれぞれ出力され、このブレス信号とリード信号に基づいて楽音 の発音が行われる。本考案の場合、この時に、ワンチップマイクロコンピュータ ２２が前記受光部１９の出力するタンギング信号の変化からタンギング・オフを 検出し、前記ブレス信号とリード信号による通常の楽音制御に加えて、このタン ギング信号により発音される楽音の立ち上がり部の音量や音色を急峻に変化させ 、楽音にアタック感を付与するよう制御する。

【００２６】 タンギング信号を用いて楽音にアタック感を与えるための具体的な制御方法の 例を以下に述べる。

【００２７】 図６は、楽音制御信号の時間軸に沿った波形例、図７はこの図６の楽音制御信 号からその時に発音する楽音の音量と音色（倍音）を決定するための変換特性曲 線の例を示す。従来の場合、図６に点線で示す圧力センサ１４の出力するブレス 信号に基づいて図７の変換特性曲線からその時の音量データと音色データを求め 、音源ユニット４から指定された音名の楽音を指定された音量と音色で発音して いた。

【００２８】 ところで、従来のようにブレス信号のみによって楽音の音量と音色を制御する 場合、図６から明らかなように、ブレス信号がなだらかに立ち上がってしまい、 アタック感のある楽音を発生することが難しい。そこで、本考案では、前記受光 部１９で得られるタンギング信号をこのブレス信号に付加し、図６に実線で示す ようにタンギング時に楽音制御信号の立ち上がり部を増強する。

【００２９】 この図６の実線で示す楽音制御信号を得るには、例えば、タンギング信号の変 化速度（ベロシティ）の大小に応じて増強信号を付加するなどすればよい。タン ギング信号の変化速度（ベロシティ）は、図５のタンギング信号波形において、 タンギング信号が所定のしきい値よりも低下した後、一定の基準時間だけ待ち、 この基準時間内における変化量をタンギング信号の変化速度（ベロシティ）とす ればよい。

【００３０】 図６の実線で示した立ち上がり部の急峻に変化する楽音制御信号が出力される と、この楽音制御信号に基づいて図７の変換特性曲線から立ち上がり部で急峻に 変化する音量データと音色データが得られる。したがって、このデータに基づい て音源ユニット４からは立ち上がり部の音量と音色が急峻に変化するいわゆるア タック感のある楽音が発音される。

【００３１】 図８および図９はアタック感のある楽音を発音するための他の例を示す。まず 図８のブレス信号のみを用い、前述した図７の変換特性曲線から発音する楽音の 基本的な音量と音色を決定するともに、図８のタンギング信号を用いて図９の変 換特性曲線から立ち上がり部に付加する音色データを求め、楽音の立ち上がり部 に前記ブレス信号によって決定された主音色とは異なる別の音色（例えばアタッ クノイズ成分など）を付加し、楽音にアタック感を付与するようにしたものであ る。

【００３２】 なお、受光部１９のタンギング信号は、気道２に息を吹き込んでいるか否かに 拘らず舌の動きを検出すれば自動的に出力されるので、息を吹き込んでいないと きに音が出ることのないようにするため、タンギング信号を用いた立ち上がり部 の楽音制御はブレス信号の存在を条件として行うようにすることが望ましい。

【００３３】 以上、本考案の実施例について詳述したが、タンギングセンサの検出方式およ び構造は図示例のものに限らないことは当然である。また、楽音の立ち上がり部 の音量と音色を同時に変える場合、および音色のみを変える場合について例示し たが、音量（エンベロープ）のみの増減、音色成分（倍音）の混合比率（レイヤ ーバランス）の増減など、種々の制御形態を採用することができるものである。 また、ブレス信号、音高、替え指などによってタンギング信号の大きさを変化さ せてもよい。

【００３４】 さらに、前記実施例は、マウスピース部１とキー３の両者を備え、かつ形状的 にも自然管楽器によく似た構造の電子管楽器を例に採って説明したが、本考案は 、少なくとも呼気圧によって楽音の発音を制御するマウスピース部３を備えてい れば適用可能である。したがって、マウスピース部１を備えている限り、形状的 には自然管楽器に似ていなくても、本考案にいう電子管楽器の範疇に含まれるも のである。

【００３５】

【考案の効果】

以上説明したところから明らかなように、本考案の電子管楽器によるときは、 自然管楽器と同様の立上がり部の鋭いアタック感のある楽音を生成することがで きる。また、タンギングセンサによって舌の動きを検出しているので、従来のブ レスセンサのようにタンギングの検出に遅延を生じ、あるいはタンキング時の急 激な呼気圧の変化に追随できないなどの不具合もなく、どのようなタンギングで あってもこれを検出してアタック感のある楽音を生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の電子管楽器の一実施例の電気回路図で
ある。

【図２】本考案の電子楽器の一実施例の全体構成を示す
図である。

【図３】マウスピース部の具体例を示す断面図である。

【図４】タンギングセンサ用に用いられる光ファイバー
を示す図である。

【図５】タンギング信号の例を示す図である。

【図６】楽音制御信号の例を示す図である。

【図７】楽音制御信号と音量および音色の変換特性の例
を示す図である。

【図８】楽音制御信号の他の例を示す図である。

【図９】タンギング信号と音色の変換特性の例を示す図
である。

【符号の説明】

１…マウスピース部、２…気道、３…キー、４…音源ユ
ニット、１３…導圧管、１４…圧力センサ、１７…光フ
ァイバー、１８…発光部、１９…受光部、２０…舌、２
２…ワンチップマイクロコンピュータ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 マウスピース部から吹き込まれる呼気の
   強さに応じて所定の音量および音色からなる楽音を発音
   するようにした電子管楽器において、マウスピース部に
   演奏者の舌の動きを検出するタンギングセンサを設ける
   とともに、該タンギングセンサの出力信号に基づいて楽
   音信号の立ち上がり部を制御する楽音制御手段を備えた
   ことを特徴とする電子管楽器。
2. 【請求項２】 楽音制御手段がタンギングセンサの出力
   信号の変化速度に応じて楽音信号の立ち上がり部を制御
   するものであることを特徴とする請求項１記載の電子管
   楽器。