JPH0710395Y2

JPH0710395Y2 - 楽音制御装置

Info

Publication number: JPH0710395Y2
Application number: JP19620087U
Authority: JP
Inventors: 秀雄鈴木; 俊一松島; 雅彦小幡; 真雄坂間
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1987-12-24
Publication date: 1995-03-08
Anticipated expiration: 2002-12-24
Also published as: JPH01100193U

Description

【考案の詳細な説明】「産業上の利用分野」この考案は、人間の身体各部の動きに応じて楽音制御を
行う楽音制御装置に関するものである。

「従来の技術」従来、楽音の発生は、ピアノ，バイオリン等の楽器を演
奏するか、歌唱によるかのいずれかによって行なわれ、
リズム体操等における人間の動作を楽音に変換すること
は全く行なわれていなかった。

そこでこの考案の出願人は、先に、人間の動作を楽音に
変換することを可能とする楽音制御装置を開発した（特
願昭61-274345号参照）。第６図および第７図はこの楽
音制御装置の構成を示す図である。この装置は、装置本
体１と、右肘用検出部２と、左肘用検出部３と、右手用
検出部４とから構成されており、装置本体１はベルト５
によって演奏者の腰に装着され、また各検出部2,3,4は
演奏者の右肘、左肘および右手に各々装着されている。
また、装置本体１には楽音制御装置の外に該制御装置に
よって制御される楽音信号形成回路26やスピーカ27等も
設けられている。

ここで、各検出部2,3,4の構成について説明する。ま
ず、右肘用検出部２は、サポータ7aと、このサポータ7a
に取り付けられたポテンショメータ8aと、このポテンシ
ョメータ8aの摺動子に連結されるとともに先端部がサポ
ータ7aに取り付けられたレバー12aとから構成されてお
り、右腕を動かし、その肘関節を曲げると、レバー12a
が回動し、これに伴ってポテンショメータ8aの内部の摺
動子が回動する。検出部３の構成もほぼ同様であり、左
腕の関節を動かすと、レバー12bがポテンショメータ8b
の摺動子を回動させる。そして、これらの検出部2,3の
各ポテンショメータ8a,8bの端子がケーブル15a,15bを介
して装置本体１に接続されている。

次に、右手用検出部４において、符号16は伸縮性を有す
る素材によって構成された手袋であり、この手袋16の手
首関節を覆う部分にはポテンショメータ8cが取り付けら
れている。このポテンショメータ8cの摺動子には、右肘
用検出部２と同様にレバー12cが連結され、このレバー1
2aの先端が手袋16に取り付けられている。また、手袋16
の各指先端部の内面には、各指先から受ける押圧力に応
じて固有抵抗値が変化する感圧素子17a〜17dが各々設け
られている。そして、指を伸ばした状態においては、各
感圧素子17a〜17dに押圧力が作用せず、一方、指を曲げ
た状態においては、各指先の曲げ角度に応じた押圧力が
各感圧素子17a〜17dに作用して、その固有抵抗値が変化
する。上述したポテンショメータ8cの端子および感圧素
子17a〜17dの端子がケーブル15cを介して装置本体１に
接続されている。

次に、第７図において、20は７チャンネルのアナログ・
マルチプレクサであり、そのセレクト端子に供給される
チャンネル・セレクト信号CSに基づいて、ポテンショメ
ータ8a〜8cおよび感圧素子17a〜17dから各々供給される
検出信号（電圧信号）のいずれかひとつを択一選択して
出力する。21はアナログ・マルチプレクサ20から供給さ
れた検出信号を、所定ビットのディジタル検出データに
変換するA/Dコンバータである。また、22はCPU（中央処
理装置）、23はCPU22で用いられるプログラムが記憶さ
れたROM（リードオンリメモリ）、24はワークエリアと
して用いられるRAM（ランダムアクセスメモリ）であ
る。CPU22は、アナログ・マルチプレクサ20に順次変化
するチャンネル・セレクト信号CSを供給し、ポテンショ
メータ8a〜8cおよび感圧素子17a〜17dの出力を高速でス
キャンする。また、このCPU22は、ポテンショメータ8a
および8bから各々供給され、A/Dコンバータ21で変換さ
れた検出データに基づいて、右肘および左肘の各曲げ角
度を４段階で判別し、この判別結果に基づいて、右肘と
左肘の各曲げ角度の組み合わせに応じて所定の音高を指
示するキーコードデータKCを作成する。また、ポテンシ
ョメータ8cから供給され、A/Dコンバータ21で変換され
た検出データに基づいて、右手首の曲げ角度を３段階で
判別し、この判別結果に基づいて、右手首の曲げ角度に
応じた音量（大，中，小）を指定する音量データVOLを
作成する。さらに、感圧素子17a〜17dから供給され、A/
Dコンバータ21で変換された検出データに基づいて、人
差し指、中指、薬指および小指の各々が曲げられている
か否かを判別し、この判別結果に基づいて、曲げられた
指の組み合わせに応じた所定の音色（例えば、ピアノ，
オルガン，フルート，サックス，クラリネット等）を指
定する音色指定データTDを作成する。これらCPU22で作
成されたキーコードデータKC、音量データVOL、音色指
定データTD（これらのデータを合わせて楽音制御データ
という）は、バスライン25を介して楽音信号形成回路26
へ供給される。楽音信号形成回路26は、供給されたキー
コードデータKCに対応した音高で、音量データVOLに対
応した音量であって、かつ音色指定データTDで指定され
た音色の楽音信号を形成する。この楽音信号形成回路26
から出力された楽音信号はスピーカ27から楽音として発
せられる。また、符号28は楽音信号形成回路26から出力
された楽音信号を無線によって送信する送信回路であ
る。

しかして、上述した装置によれば、演奏者の右肘関節と
左肘関節の曲げ角度の組み合わせに応じて、装置本体１
のスピーカ27から発せられる楽音の音高を変化させるこ
とができ、また、演奏者の右手首関節の曲げ角度に応じ
て楽音の音量を３段階に変化させることができ、さら
に、演奏者の右手人差し指、中指、薬指および小指の各
指の内、曲げた指の組み合わせに応じて楽音の音色を変
化させることができる。すなわち、演奏者の体の動きに
応じて楽音を制御することができる。

「考案が解決しようとする問題点」ところで、上述した従来の楽音制御装置においては、右
肘用検出部２と、左肘用検出部３と、右手用検出部４か
ら出力される信号が、別々のケーブル15a15b,15cを介し
て装置本体１へ各々供給されるようになっていた。した
がって、演奏者がこれら各検出部２〜４を各関節部に装
着し、体を動かすと、特に右腕から延びるケーブル15a
と15cが互いに絡まる場合があり、演奏者の円滑な動作
に支障を来すという問題があった。

そこでこの考案は、演奏者の円滑な動作を妨げることな
く、身体各部の動きに応じて楽音制御を行うことができ
る楽音制御装置を提供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」この考案は、人間の肘または肩関節のいずれか一方もし
くは双方の動きを検出する第１の検出手段と、人間の手
首または各指関節のいずれか一方もしくは双方の動きを
検出する第２の検出手段と、人間の腰に装着され、前記
第１および第２の検出手段の出力信号に基づいて楽音発
生装置を制御するための楽音制御データを発生する楽音
制御データ発生手段と、前記第１の検出手段の出力信号
を前記第２の検出手段へ伝送した後、前記第２の検出手
段の出力信号とともに前記楽音制御データ発生手段へ伝
送する伝送手段とを具備することを特徴としている。

「作用」上記の構成によれば、第１の検出手段の出力信号が第２
の検出手段を経由して演奏制御データ発生手段へ供給さ
れるので、これらの出力信号を伝送する伝送手段を必要
最小限の数にまとめることができ、これにより演奏者が
体を動かした場合に、その動作の妨げとなることがな
い。

「実施例」以下、図面を参照し、この考案の実施例について説明す
る。

第１図はこの考案の一実施例の全体構成を示す正面図、
第２図は同実施例による楽音制御装置本体29の回路構成
を示すブロック図、第３図は同実施例による右肘用検出
部30Rの構成を示す正面図、第４図は同実施例による右
肘用検出部30Rの部分的構成を示す分解斜視図、第５図
は同実施例による楽音制御装置本体29の外観構成を示す
斜視図である。

第１図において、29は演奏者の腰に装着される楽音制御
装置本体、30Rは演奏者の右腕の肘関節の部分に装着さ
れる右肘用検出部、30Lは演奏者の左腕の肘関節の部分
に装着される左肘用検出部、30Hは演奏者の右手に装着
される右手用検出部である。

まず、右肘用検出部30Rは、第３図に示すように、演奏
者の右腕の肘関節の部分に装着されるサポータ31Rと、
角度検出器32Rとから構成されている。この図におい
て、33,34はそれらの端部同士がピン35によって互いに
回動自在に連結された板体であり、これらの板体33,34
は、ほぼ同一寸法の長尺状のプラスチック板等によって
構成されている。板体33はホック36,37によってサポー
タ31Rに着脱自在に取り付けられている。また、板体34
にはその長手方向に沿って長孔34aが形成されており、
この長孔34aには、可動部材39が移動自在にはめ込まれ
ている。可動部材39はホックによってサポータ31Rに着
脱自在に取り付けられている。

また、板体33,34の各端部の、互いに対向する各面に
は、第４図に示すように、ポテンショメータとしての機
能を担う抵抗体40および固定接点41と、摺動接点42とが
各々設けられている。この場合、板体33には、ピン35が
挿入された上で固着される孔33aが形成されており、こ
の孔33aの周囲には固定接点41が設けられ、また孔33aを
中心とする仮想円周上には略円弧状の抵抗体40が設けら
れている。一方、板体34の端部には、ピン35が回動自在
に挿入される孔34bが形成されており、この孔34bの周囲
には、抵抗体40と固定接点41に接触する摺動接点42が設
けられている。この摺動接点42は、固定接点41に常に接
触する環状部42aと、板体33,34が相対的に回動するのに
伴って、抵抗体40に接触しつつ摺動する凸部42bとから
なる。また、抵抗体40の端部に設けられた端子40aには
リード線44が接続され、固定接点41の端部に設けられた
端子41aにはリード線45が接続され、これらのリード線4
4,45は、第１図に示すようにケーブル46Rを介して右手
検出部30Hに導かれている。

そして、上述した構成の右肘用検出部30Rを、第３図に
示すように右腕に装着し、その右腕を同図に２点鎖線Ａ
で示すように曲げ、もしくは２点鎖線Ｂで示すように伸
ばすと、この腕の動きに伴って板体34がピン35を軸とし
て回動する。この回動に伴って、摺動接点42の凸部42b
が抵抗40上を摺動し、これにより、抵抗体40の端子40a
と、固定接点41の端子41a間の抵抗値が、摺動接点42の
位置、すなわち右腕の曲げ角度に応じて変化する。この
場合、腕の曲げ伸ばしにより板体33,34が回動するのに
伴って、可動部材39が長孔34aに沿って移動するので、
腕の動きが妨げられることがない。

次に、左肘用検出部30Lは、第１図に示すように、演奏
者の左腕の肘関節の部分に装着されるサポータ31Lとこ
のサポータ31Lに着脱自在に取り付けられた角度検出器3
2Lとから構成されている。また、右手用検出部30Hは、
各指先端部の内面に感圧素子17a〜17dが各々設けられた
手袋31Hと、この手袋31Hに着脱自在に取り付けられた角
度検出器32Hとから構成されている。これら角度検出器3
2L,32Hは上述した角度検出器32Rと同様の構成なので、
その説明は省略する。

そして、上述した構成の右肘用検出部30Rの角度検出器3
2Rから出力される信号は、ケーブル46Rを介して右手用
検出部30Hに導かれ、この右手用検出部30Hを経由して装
置本体29へ伝送される。すなわち、角度検出器32Rから
出力された信号は、角度検出器32Hと感圧素子17a〜17d
から各々出力される信号と共に共通ケーブル46Cおよび
コネクタ47Cを介して装置本体29に供給される。また、
左肘用検出部30Lは、ケーブル46Lおよびコネクタ47Lを
介して、装置本体29に接続されている。

次に、装置本体29の構成について第２図を参照して説明
する。この図において、51は受信回路であり、コネクタ
52と、アナログスイッチ回路53と、A/D変換器54と、バ
ッファアンプ55と、レジスタ56とから構成されている。
コネクタ52は、右手用検出部30Hから延びる共通ケーブ
ル46Cの先端のコネクタ47Cが接続される端子であり、ア
ナログスイッチ回路53の入力端に接続されている。この
コネクタ52へ供給される信号には、ディジタル信号とア
ナログ信号とがある。アナログスイッチ回路53は複数の
アナログスイッチから構成されており、CPU58から供給
されるセレクトデータSD1に基づいて、コネクタ52から
供給される信号をA/D変換器54またはバッファアンプ55
のいずれかへ出力する。A/D変換器54はアナログスイッ
チ回路53の出力をディジタルデータに変換してレジスタ
56へ出力する。バッファアンプ55はアナログスイッチ回
路53の出力を増幅してレジスタ56へ出力する。レジスタ
56は、A/D変換器54またはバッファアンプ55から出力さ
れるデータを記憶し、この記憶したデータをCPU58のバ
スラインBSへ出力する。

符号59は、上述した受信回路51と全く同一構成の受信回
路であり、コネクタ60と、アナログスイッチ回路61と、
A/D変換器62と、バッファアンプ63と、レジスタ64とか
ら構成されている。

65は装置各部へ直流電源を供給する電池、66は操作部で
あり、第１図に示すプッシュスイッチSW,SW……と、操
作されたプッシュスイッチSWの出力をコード化してバス
ラインBSへ出力するコーダとから構成されている。

67はCPU58のプログラムが記憶されたROM、68はデータ記
憶用のRAM、69はLCD（液晶）表示器である。70はトラン
スミッタであり、CPU58から供給される音高データ，音
色データ，音量データ，キーオン／オフ信号等を搬送波
に乗せ、アンテナ70aから発信する。71はミディ回路で
あり、CPU58から供給される音高データ，音色データ，
音量データ，キーオン／オフ信号等をミディ規格のデー
タに変換し、出力端子71aへ出力する。

上述した装置本体29の各部を構成する電子部品等は、第
５図に示すベルト75の各収納部に各々分散して収納され
ている。なお、LCD表示器69は、ベルト75の中央部に設
けられた開閉自在の蓋体76の内側面に設けられており、
演奏者がこの蓋体76を必要に応じて開くことにより、容
易に視認できるようになっている。

次に、上記構成による楽音制御装置の動作を説明する。
演奏を行う場合、演奏者は、まず、第１図に示すよう
に、装置本体29を腰に取り付ける。次に、右肘用検出部
30R、左肘用検出部30Lおよび右手用検出部30Hを体の各
関節部に取り付け、次いで、右手用検出部30Hから延び
る共通ケーブル46Cの先端のコネクタ47Cを装置本体29の
コネクタ52に接続し、また左肘用検出部30Lから延びる
ケーブル46Lの先端のコネクタ47Lを装置本体29のコネク
タ60に接続する。次に、有線によって楽音発生装置を駆
動する場合は、出力端子71aと楽音発生装置とを接続ケ
ーブルによって接続する。そして、楽音発生装置および
装置本体29の電源を投入する。次に、操作部66のプッシ
ュスイッチSWを操作して、有線／無線の別（楽音発生装
置とのデータ伝送方法）および体に着けたセンサの種類
を入力する。センサ種類が入力されると、CPU58がこれ
を検知し、そのセンサの出力がアナログ信号かディジタ
ル信号かに応じてセレクトデータSD1,SD2を各々アナロ
グスイッチ回路53,61へ出力する。これにより、コネク
タ52の信号がA/D変換器54またはバッファアンプ55のい
ずれか一方へ供給される状態となる。コネクタ60の信号
についても同様である。次に、演奏者は、スタートを指
示するプッシュスイッチSWを操作し、リズム体操等のボ
ディアクションを開始する。ここで、スタートを指示す
るプッシュスイッチSWが操作されると、以後、コネクタ
52,60に得られる信号がセンサデータとして周期的にレ
ジスタ56,64に書き込まれる。CPU58は、これらのレジス
タ56,64に書き込まれるセンサデータを逐次RAM68へ転送
し、この転送したセンサデータに基づいて、従来のもの
と同様に音高データ（キーコード），音色データ，音量
データ，キーオン／オフ信号等を作成し、作成した各デ
ータ信号をミディ回路71へ出力する。ミディ回路71は、
供給されたデータ信号をミディ規格のデータに変換し、
出力端子71aへ供給する。これらのデータは出力端子71a
から接続ケーブルを介して楽音発生装置へ供給され、楽
音発生装置において、これらのデータに基づく楽音が形
成される。

ここで、楽音発生装置への伝送手段として“無線”が選
択された場合は、音高データ等がトランスミッタ70へ供
給される。また、LCD表示器69には、プッシュスイッチS
Wによる操作内容等が表示される。

なお、上述した一実施例においては、右肘用検出部32が
肘関節の曲げ角度のみを検出する機能を有していたが、
角度検出器32Rと同様の検出器により、肩関節の曲げ角
度を検出するように構成し、この検出器の出力信号を右
手用検出部30H経由で装置本体29へ導くようにしてもよ
い。また、角度検出器32Rに代わりに、ガラス管内に一
対の電極と水銀を封入した水銀スイッチを複数個設けた
角度検出器（詳細は特願昭61-243348号参照の事）を用
い、右腕の振り上げ角度を検出するようにしてもよく、
要は、腕に装着された一方の検出器の出力信号を他方の
検出器まで導き、１本の共通ケーブル46Cで装置本体29
まで導く構成であれば、どのような検出器を用いても構
わない。

「考案の効果」以上説明したように、この考案によれば、人間の肘また
は肩関節のいずれか一方もしくは双方の動きを検出する
第１の検出手段の出力信号が、人間の手首または各指関
節のいずれか一方もしくは双方の動きを検出する第２の
検出手段を経由して、人間の腰に装着された楽音制御デ
ータ発生手段へ伝送されるようにしたので、伝送手段を
必要最小限の数にまとめることができ、これにより演奏
者が体を動かした場合に、その動作の妨げとなることが
ないという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の全体構成を示す正面図、
第２図は同実施例により楽音制御装置本体29の回路構成
を示すブロック図、第３図は同実施例による右肘用検出
部30Rの構成を示す正面図、第４図は同実施例による右
肘用検出部30Rの部分的構成を示す分解斜視図、第５図
は同実施例による楽音制御装置本体29の外観構成を示す
斜視図、第６図は従来の楽音制御装置の全体構成を示す
正面図、第７図は同楽音制御装置の回路構成を示すブロ
ック図である。 29……楽音制御装置本体（楽音制御データ発生手段）、
30R……右肘用検出部（第１の検出手段）、30H……右手
用検出部（第２の検出手段）、46R……ケーブル、46C…
…共通ケーブル（46R,46Cが伝送手段）、47C……コネク
タ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】人間の肘または肩関節のいずれか一方もし
くは双方の動きを検出する第１の検出手段と、人間の手首または各指関節のいずれか一方もしくは双方
の動きを検出する第２の検出手段と、人間の腰に装着され、前記第１および第２の検出手段の
出力信号に基づいて楽音発生装置を制御するための楽音
制御データを発生する楽音制御データ発生手段と、前記第１の検出手段の出力信号を前記第２の検出手段へ
伝送した後、前記第２の検出手段の出力信号とともに前
記楽音制御データ発生手段へ伝送する伝送手段と、を具備することを特徴とする楽音制御装置。