JPH05173566A - 電子管楽器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ブレスセンサー又はリップサンサ
ーの出力により楽音の複数の特性を同時に制御する電子
管楽器に関し、少なくとも一つのセンサー機能により、
楽音の複数の特性を個別、かつ同時に制御することを目
的とする。 【構成】 電子管楽器の電子回路部に設けられる変換テ
ーブルメモリには、例えば電子管楽器の吹き口部に設け
られるブレスセンサー又はリップサンサーの出力を、音
量制御用のデータに変換するテーブルとピッチ制御用の
データに変換するテーブルとが、それぞれ複数特性分ず
つ記憶されている。例えば、図５ではブレスセンサーか
らのブレスデータを音量変換データに変換するテーブル
が２特性分示されている。演奏者が、演奏時に、これら
のテーブルのうち任意の特性のものを適宜選択すること
により、電子管楽器におけるブレス操作などに基づい
て、発生される楽音の音量、ピッチなどの複数の特性が
同時に制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブレスセンサー又はリ
ップセンサーの出力により楽音の複数の特性を同時に制
御する電子管楽器に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子管楽器は、吹き口部に設けられたブ
レスセンサー又はリップセンサーによって人間のブレス
操作又はリップ操作を電気信号として検出することによ
り、電子的に発生される楽音の音量又はピッチ等を微妙
に制御することができ、演奏者の感性に合わせた楽音を
発生することができる電子楽器である。

【０００３】従来の電子管楽器においては、ブレスセン
サー又はリップセンサーからのセンサー出力によって楽
音の音量又はピッチを制御する場合、センサーの出力の
各値に対して、音量制御用のデータの各値とピッチ制御
用のデータの各値が各々どののような特性で出力される
かが予め固定的に決まっており、必要に応じて各データ
の出力感度を調整することによって制御を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例の場合、人
間が例えば強いブレス操作（息を強く吹く操作）、又は
強いリップ操作（強く噛む操作）を行ってセンサー出力
値が増加するに従って、音量は大きくなるか小さくなる
かのどちらか一方の特性に固定されていた。ピッチにつ
いても同様であった。ところが、演奏者によっては、例
えばある楽音に対しては、強く吹いた（噛んだ）場合
に、音量・ピッチ共に大きく又は高くなるようにし、他
の楽音に対しては音量は大きく、ピッチは逆に低くなる
ようにしたいという場合も生じてくる。しかし前記従来
例の場合、楽音に対して付加する音量又はピッチ等の各
特性は固定的に決まっており、それらの特性を変化させ
ることはできなかったため、演奏者の感性に応じたより
細い制御を行うことができないという問題点を有してい
た。

【０００５】本発明の課題は、少なくとも一つのセンサ
ー機能により、楽音の複数の特性を個別、かつ同時に制
御することができるようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の手段は、まず、
例えば管状の筒上に、楽音の音高を指定する音高指定ス
イッチ群が設置され、それに応じた音高の楽音を発生す
る楽音発生手段が、例えば前記管状の筒内に設置されて
電子管楽器を構成する。更に、前記管状の筒に吹き口部
が構成され、それに対するブレス操作またはリップ操作
の少なくとも一方をセンス信号として検出するセンサー
手段を、例えば吹き口部の内部に有する。そして、そこ
からのセンス信号に従って、楽音の複数の特性が同時
に、かつ個別に制御する複数特性制御手段を、例えば管
状の筒内に有する。

【０００７】

【作用】本発明の作用は次の通りである。楽音発生手段
からは、音高指定スイッチ群によって指定された音高で
楽音が発生されるが、その時同時に、複数特性制御手段
によって例えば音量制御及びピッチ制御等の複数の特性
が同時に付加される。

【０００８】複数特性制御手段は、吹き口部に対するブ
レス操作又はリップ操作の少なくとも一方により前記セ
ンサー手段から出力されるセンス信号に従って、例えば
息を強く吹いた場合に音量が強くなりピッチが高くなる
ように特性を制御し、又は音量は強くなるがピッチは低
くなるように特性を制御する等のように各特性を同時に
制御することができ、これにより少なくとも１つのセン
ス信号によって複数の楽音特性を個別に同時に制御する
ことができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例につき詳細に説明を行
う。図１は、本発明の実施例の構成図である。音高指定
スイッチ群２によって指定される音高（音階）情報は、
ＣＰＵ（中央処理装置）１へ入力する。

【００１０】ブレスセンス部７は、人間の息を吹く強さ
（又は量）を感知し、電圧検出回路８においてそれに応
じた電圧が検出される。その検出電圧はＡ／Ｄ変換器９
によって８ビットのディジタルデータに変換され、ブレ
スデータ１０としてＣＰＵ１に入力する。

【００１１】リップセンス部１１は、人間の唇を噛む強
さを感知し、電圧検出回路１２においてそれに応じた電
圧が検出される。その検出電圧はＡ／Ｄ変換器１３によ
って８ビットのディジタルデータに変換され、リップデ
ータ１４としてＣＰＵ１に入力する。

【００１２】変換テーブルメモリ４は、ＣＰＵ１からブ
レスデータ１０を受け取ることにより、それを音量変換
データ及びピッチ変換データ（後述する）に変換してＣ
ＰＵ１に出力するためのテーブルを記憶したメモリであ
る。同メモリ４は、ブレスデータ１０を音量変換データ
に変換するための２種類の変換特性のブレス／音量変換
テーブルと、同じくピッチ変換データに変換するための
２種類の変換特性のブレス／ピッチ変換テーブルを有
し、各々ＣＰＵ１に接続されるブレス／音量変換テーブ
ルセレクトスイッチ１５、及びＳＷ１〜３よりなるブレ
ス／ピッチ変換テーブルセレクトスイッチ群１６によっ
て選択可能である。ここで１５，１６にはスイッチ駆動
用の電圧Ｖ_DDが印加される。なお、リップデータ１４に
ついてもブレスデータ１０と全く同じ制御を受けるた
め、以下、ブレスデータ１０のみについて説明する。

【００１３】また、音色・効果切換スイッチ群３からの
音色又は効果の切換情報はＣＰＵ１へ入力する。ＣＰＵ
１は音高指定スイッチ群２からの音高情報にしたがって
楽音の音階データを生成し、変換テーブルメモリ４から
の音量変換データにしたがってキーＯＮ／ＯＦＦ・アフ
ター情報を生成し、同じく同メモリ４からのピッチ変換
データに従ってピッチ情報を生成して、各々楽音発生回
路５へ出力する。また、音色・効果切換スイッチ群３か
らの音色又は効果の切換情報を楽音発生回路５へ出力す
る。

【００１４】楽音発生回路５は、上記各情報に従って楽
音を発生し、楽音出力部６へ出力する。楽音出力部６
は、増幅回路６−１及びスピーカ６−２からなり、楽音
を音声として放音する。

【００１５】次に、図２(a) 〜(d) は図１の実施例によ
り実現される電子管楽器の外観図である。同図に示すよ
うに本実施例は、管状筒部１７を中心とする管楽器の形
状を有しており、図１で説明した音高指定スイッチ群
２、音色・効果切換スイッチ群３、ブレス／音量変換テ
ーブルセレクトスイッチ１５、及びブレス／ピッチ変換
テーブルセレクトスイッチ群１６は、各々管状筒部１７
上の演奏者が指を添え易い位置に配置されている。な
お、音高指定スイッチ群２は、複数のスイッチ群の押し
方の組み合わせにより、１回に１つの音高を指定できる
ように構成されている。

【００１６】また、図１のブレスセンス部７とその電圧
検出回路８、及びリップセンス部１１とその電圧検出回
路１２は、図２の管状筒部１７の上部に設けられた吹き
口部１８の部分に各々配置される。

【００１７】上記の図１及び図２に示した構成の実施例
の動作につき以下に説明を行う。なお、特に指定のない
ものは図１及び図２を参照するものとする。まず、演奏
者は、音色・効果切換スイッチ群３の操作を行う。ＣＰ
Ｕ１は特には図示しない所定のプログラムにより、同ス
イッチ群３の操作内容を所定時間間隔で監視しており、
その設定内容が変更されたことを検出した場合、その情
報を楽音発生回路５に出力する。これにより同回路５
は、指定された音色の楽音を発生し、指定された特性が
制御されるようにその内部状態を変更する。

【００１８】次に演奏者は、音高指定スイッチ群２を指
で操作して音高を指定しながら、吹き口部１８から息を
吹き込むことによって演奏を開始する。この場合、ＣＰ
Ｕ１は特には図示しない所定のプログラムにより、音高
指定スイッチ群２の操作内容を所定時間間隔で監視して
おり、その指定内容が変更されたことを検出した場合、
その情報を楽音発生回路５に出力する。これにより楽音
発生回路５は、指定された音高の楽音を発生するよう
に、発生されるべき楽音の音高（音階）設定を行う。

【００１９】一方、吹き口部１８から吹き込まれた息の
強さは、ブレスセンス部７を介してブレスデータ１０と
して検出されるが、このブレスデータ１０がある値以上
となった場合、即ち演奏者がある強さ以上の息を吹き込
んだ場合に、ＣＰＵ１から楽音発生回路５にキーＯＮ情
報が出力され、これにより楽音発生回路５は前記操作に
より指定された音色・音高で楽音の発生を開始する。逆
に、演奏者が吹き口部１８への息の吹き込みをやめて、
ブレスデータ１０がある値以下になった場合には、ＣＰ
Ｕ１から楽音発生回路５にキーＯＦＦ情報が出力され、
これにより楽音発生回路５は楽音の発生を停止する。

【００２０】上記動作と共に、ブレスデータ１０はＣＰ
Ｕ１から変換テーブルメモリ４に入力することにより、
ここで音量変換データ及びピッチ変換データに変換さ
れ、これがＣＰＵ１を介して楽音発生回路５に入力する
ことにより、演奏者の吹いた息の強さに応じて、発生さ
れる楽音の音量及びピッチが制御される。この場合、演
奏者は息の吹く強さに応じて音量がどの程度強くなる
か、及び息を強く吹くとピッチが高くなるのか又は逆に
低くなるのか又は変化しないのかという設定を、ブレス
／音量変換テーブルセレクトスイッチ１５及びブレス／
ピッチ変換テーブルセレクトスイッチ群１６によって設
定することができる。これが本発明の特徴とするところ
である。

【００２１】上記動作を実現するために、本実施例では
変換テーブルメモリ４内に、ブレスデータ１０を音量変
換データに変換するための図３(a) ，(b) に示したカー
ブ１，２という２種類のテーブルと、ブレスデータ１０
をピッチ変換データに変換するための図４(a) ，(b) に
示したＵＰ，ＤＯＷＮという２種類のテーブルを有す
る。

【００２２】今、演奏者がブレス／音量変換テーブルセ
レクトスイッチ１５をＴＡ端子側へ接続したとすると、
ＣＰＵ１は変換テーブルメモリ４内の図３(a) のカーブ
１のテーブルを選択する。このカーブ１の特性は、図５
(a) に示すような変換特性を有する。この場合、８ビッ
トのブレスデータ１０の０から 255の値にほぼ正比例し
て、０から 255の値の音量変換データが出力される。即
ち、演奏者の吹く息の強さにほぼ正比例して音量が変化
することになる。

【００２３】これに対して、演奏者がブレス／音量変換
テーブルセレクトスイッチ１５をＴＢ端子側へ接続した
とすると、ＣＰＵ１は変換テーブルメモリ４内の図３
(b) のカーブ２のテーブルを選択する。このカーブ２の
特性は、図５(b) に示すような変換特性を有する。この
場合、ブレスデータ１０の値の比較的小さい領域で音量
変換データの増加する割合が大きく、ブレスデータ１０
が大きい値になると逆に音量変換データの増加する割合
は小さくなる。即ち、演奏者が少し吹いただけで比較的
大きな音が出て、それ以上強く吹いてもあまり音量は変
わらないというように変化する。

【００２４】上記音量制御に関する選択とは独立して、
演奏者がブレス／ピッチ変換テーブルセレクトスイッチ
群１６のスイッチＳＷ１のみをオンにしたとすると、Ｃ
ＰＵ１は変換テーブルメモリ４内の図４(a) のＵＰのテ
ーブルを選択する。この場合、８ビットのブレスデータ
１０の０から 255の値に対してその値の大きい部分での
みピッチ変換データが高く（０以上に）なり（セントは
単位を示す）、それ以外の部分では変化しない（０のま
まとなる）。即ち、演奏者が強く吹いたときだけ、ピッ
チが高くなるように変化する。

【００２５】これに対して、演奏者がブレス／ピッチ変
換テーブルセレクトスイッチ群１６のスイッチＳＷ２の
みをオンにしたとすると、ＣＰＵ１は変換テーブルメモ
リ４内の図４(b) のＤＯＷＮのテーブルを選択する。こ
の場合、ブレスデータの１０の値の大きい部分でのみピ
ッチ変換データが低く（０以下に）なり、それ以外の部
分では変化しない。即ち、演奏者が強く吹いたときだ
け、ピッチが低くなるように変化する。

【００２６】更に、演奏者がブレス／ピッチ変換テーブ
ルセレクトスイッチ群のスイッチＳＷ３のみをオンにし
たとすると、ＣＰＵ１はブレスデータ１０の値に係わり
なくピッチ変換データの値を常に０にする。即ち、演奏
者がどのような強さで吹こうともピッチは変わらない。
なお、この状態をノーマル状態と呼ぶ。

【００２７】以上のように、演奏者はブレス／音量変換
テーブルセレクトスイッチ１５及びブレス／ピッチ変換
テーブルセレクトスイッチ１６を操作することにより、
吹いた息の強さに応じていろいろな特性即ち、音量及び
ピッチの変化を同時に制御することができる。

【００２８】上記動作をＣＰＵ１が実行する場合の具体
的な動作フローチャートを図７に示す。まず、ＣＰＵ１
は上記変換の処理を所定時間間隔で行うために、ＣＰＵ
１内に内蔵された特には図示しないタイマーからのイン
タラプト（割り込み）によって図７の動作フローチャー
トに従ったプログラムを実行する。

【００２９】まず、タイマーインタラプトが発生すると
（図７Ｓ１、以下図７参照）、Ａ／Ｄ変換器９からのブ
レスデータ１０がＣＰＵ１内の特には図示しないＡレジ
スタへストアされる（Ｓ２）。

【００３０】一方、ＣＰＵ１内には前回処理時のＡレジ
スタの内容（ブレスデータ１０）を保持しているバッフ
ァBBRET があり、この内容と上記Ａレジスタの内容とが
等しいか否かが判定される（Ｓ３）。この結果、等しけ
ればブレスデータ１０の値は前回処理時と同じであると
判定され、その場合には何も処理を行なわないで元の状
態に復帰する（Ｓ３→Ｓ１５）。これにより、楽音発生
回路５では同じ音量及びピッチの楽音を発生し続ける。
これに対して、バッファBBRET とＡレジスタの内容が等
しくなかった場合、次回の処理のためにバッファBBRET
の内容をＡレジスタの内容に更新した後（Ｓ３→Ｓ
４）、ブレス／音量変換テーブルセレクトスイッチ１５
の設定内容を判定する（Ｓ５）。

【００３１】上記動作により、同スイッチ１５がＴＡ端
子側に接続され、図３(a) のカーブ１のテーブルが選択
されていると判定された場合、変換テーブルメモリ４の
“ 100＋Ａ”（“Ａ”はＡレジスタの値を示す）のアド
レスの音量変換テーブルが、ＣＰＵ１内の特には図示し
ないＢレジスタへストアされる（Ｓ５→Ｓ６）。カーブ
１のブレス／音量変換テーブルは、図３(a) に示すよう
にアドレス100 から 355に、各々０から 255の値のブレ
スデータ１０に対応する音量変換データが格納されてい
る。従って、“ 100＋Ａ”のアドレスを指定することに
より、Ａレジスタに格納されている現在のブレスデータ
１０に応じて、図５(a) の特性に従って変換された音量
変換データがＢレジスタへ出力される。

【００３２】上記とは逆に、ブレス／音量変換テーブル
セレクトスイッチ１５がＴＢ端子側に接続され、図３
(b) のカーブ２のテーブルが選択されていると判定され
た場合、変換テーブルメモリ４の“ 500＋Ａ”のアドレ
スの音量変換データがＢレジスタへストアされる（Ｓ５
→Ｓ７）。カーブ２のブレス／音量変換テーブルは、図
３(b) に示すようにアドレス 500から 755に各々０から
255の値のブレスデータ１０に対応する音量変換データ
が格納されている。従って、“ 500＋Ａ”のアドレスを
指定することにより、Ａレジスタに格納されている現在
のブレスデータ１０に応じて、図５(b) の特性に従って
変換された音量の変換データがＢレジスタへ出力され
る。

【００３３】上記Ｓ６又はＳ７の動作により、Ｂレジス
タに音量変換データがセットされた後、ＣＰＵ１は楽音
発生回路５に必要に応じてキーＯＮ／ＯＦＦ情報及びア
フター情報の両方又はいずれか一方を出力する（Ｓ
８）。キーＯＮ情報は、前回処理時までに発音が行われ
ておらず、かつＢレジスタにセットされた音量変換デー
タが所定値以上の場合に出力される発音開始を示す情報
である。キーＯＦＦ情報はその逆である。また、アフタ
ー情報には上記音量変換データが格納される。

【００３４】上記処理により、現在発音中でなくなった
場合には、何も処理を行わないで元の状態に復帰する
（Ｓ９→Ｓ１５）。また、現在発音中である場合には、
ピッチ変換データの出力の処理に移り、そのためブレス
／ピッチ変換テーブルセレクトスイッチ群１６の設定内
容を判定する（Ｓ９→Ｓ１０）。

【００３５】上記動作により、同スイッチ群１６のうち
ＳＷ３のみがオンであった場合、即ち、前記ノーマル状
態の場合には、前記したようにピッチは変更されないた
め、何も処理を行わないで元の状態に復帰する（Ｓ１０
→Ｓ１５）。

【００３６】一方、同スイッチ群１６のうちのスイッチ
ＳＷ１のみがオンとなり、図４(a)のＵＰのテーブルが
選択されていると判定された場合、変換テーブルメモリ
４の“1000＋Ａ”（“Ａ”はＡレジスタの値を示す）の
アドレスのピッチ変換データが、ＣＰＵ１内の特には図
示しないＢレジスタへストアされる（Ｓ１０→Ｓ１１→
Ｓ１２）。ＵＰのブレス／ピッチ変換テーブルは、図４
(a) に示すようにアドレス1000から1255に各々０から 2
55の値のブレスデータ１０に対応するピッチ変換データ
が格納されている。従って、“1000＋Ａ”のアドレスを
指定することにより、Ａレジスタに格納されている現在
のブレスデータ１０に応じて、図６(a)の特性に従って
変換されたピッチ変換データがＢレジスタへ出力され
る。

【００３７】また、ブレス／ピッチ変換テーブルセレク
トスイッチ群１６のうちスイッチＳＷ２のみがオンとな
り、図４(b) のＤＯＷＮのテーブルが選択されていると
判定された場合、変換テーブルメモリ４の“1500＋Ａ”
のアドレスのピッチ変換データがＢレジスタへストアさ
れる（Ｓ１１→Ｓ１３）。ＤＯＷＮのブレス／ピッチ変
換テーブルは、図４(b) に示すようにアドレス1500から
1755に、各々０から 255の値のブレスデータ１０に対応
するピッチ変換データが格納されている。従って、“15
00＋Ａ”のアドレスを指定することにより、Ａレジスタ
に格納されている現在のブレスデータ１０に応じて、図
６(b) の特性に従って変換されたピッチ変換データがＢ
レジスタへ出力される。

【００３８】上記Ｓ１２又はＳ１３の動作により、Ｂレ
ジスタにピッチ変換データがセットされた後、ＣＰＵ１
は楽音発生回路５にＢレジスタの内容をピッチ情報とし
て出力し（Ｓ１４）、元の状態に復帰する（Ｓ１４→Ｓ
１５）。

【００３９】以上図７に示したＳ８又はＳ１４の処理に
よって、楽音発生回路５はキーＯＮ／ＯＦＦ情報、音量
変換データを含むアフター情報及びピッチ変換データを
含むピッチ情報を受け取り、これに従って、発音の開
始、継続、又は終了、音量制御、及びピッチ制御を行
う。

【００４０】以上、本実施例においては、図１のブレス
データ１０に従って音量制御、ピッチ制御を行う場合に
ついて説明を行ったが、図１のリップデータ１４によっ
ても全く同様に制御を行うことができる。

【００４１】本実施例では、音量制御用及びピッチ制御
用に図３及び図４に示す各々２つずつの変換テーブルを
設定したが、これに限定されるものではなく、例えば演
奏者が変換テーブルを予め自由に設定できるようにして
もよい。

【００４２】更に、本実施例では同時に制御されるべき
楽音の特性として、音量及びピッチを用いたが、その
他、音色、エンベロープ等でもよく、また、ＬＦＯなど
の効果の深さ、速さ等のエフェクトを制御する変換テー
ブルをもつようにしても良い。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、電子管楽器におけるブ
レス操作又はリップ操作の少なくとも一方により、発生
される楽音の複数の特性、例えばピッチ、音量、音色、
エフェクト等を同時に制御することができ、演奏者の感
性をより細かく表現することが可能となる。

【００４４】また、各楽音特性毎に特性の異なる変換テ
ーブル等を複数用意し、それらを適宜選択することによ
り、楽音特性制御のための処理を高速に行うことがで
き、ＣＰＵに対する負担を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成図である。

【図２】(a) 〜(d) は、本発明の実施例の外観図であ
る。

【図３】(a) ，(b) は、ブレス／音量変換テーブルを示
した図である。

【図４】(a) ，(b) は、ブレス／ピッチ変換テーブルを
示した図である。

【図５】(a) ，(b) は、ブレス／音量変換テーブルの特
性図である。

【図６】(a) ，(b) は、ブレス／ピッチ変換テーブルの
特性図である。

【図７】本発明の実施例の動作フローチャートを示した
図である。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ２ 音高指定スイッチ群 ４ 変換テーブルメモリ ５ 楽音発生回路 ７ ブレスセンス部 ８，１２ 電圧検出回路 ９，１３ Ａ／Ｄ変換器 １０ ブレスデータ １１ リップセンス部 １４ リップデータ １５ ブレス／音量変換テーブルセレクトスイッチ １６ ブレス／ピッチ変換テーブルセレクトスイッ
チ群

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 楽音を発生する楽音発生手段と、 この楽音発生手段から発生されるべき楽音の音高を指定
   する音高指定スイッチ群と、 吹き口部に対するブレス操作又はリップ操作の少なくと
   も一方をセンス信号として検出するセンサー手段と、 前記センサー手段にて検出されたセンス信号に従って前
   記楽音発生手段から発生されるべき楽音の複数の特性を
   同時に個別に制御する複数特性制御手段と、 を有することを特徴とする電子管楽器。
2. 【請求項２】 前記複数特性制御手段は、前記センス信
   号の各値に対応して音量制御データ及びピッチ制御デー
   タの各値を個別の特性で出力する特性別変換テーブルを
   複数特性分有し、 そのうちのいずれかを各特性毎に１つずつ選択して用い
   ることにより、前記センス信号に対応する前記音量制御
   データ及びピッチ制御データを前記楽音発生手段に供給
   し、前記楽音の音量及びピッチを個別、かつ同時に制御
   することを特徴とする請求項１記載の電子管楽器。