JPH10149163A - 楽音発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鍵操作が出来ない幼児でも音楽的な楽しみや
操作の面白みを得ることができる楽音発生装置を実現す
る。 【解決手段】 操作パネルにセットされた演奏カード１
０上に描かれた順路を入力操作子９でなぞると、その順
路上に穴明けされた貫通孔Ｈの位置で、電極Ｐが音高指
定部２のパターンＰＴと接触してオン状態となり、その
パターンＰＴに割り当てられた音高の楽音が発音され、
オフ状態になるとその発音が消音されるので、”絵に沿
って紙をなぞる”という簡単な動作で演奏することがで
き、したがって鍵操作が出来ない幼児でも音楽的な楽し
みや操作の面白みが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、知育玩具などに用
いて好適な楽音発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、鍵盤操作に不慣れな初心者向けの
楽音発生装置として、例えば、鍵盤の各鍵内部にＬＥＤ
（発光素子）を設け、演奏したい曲目を選択すると、そ
の曲の各音符に対応する鍵がＬＥＤ点灯により照光され
る押鍵案内が行われ、この押鍵案内に従って順次”光る
鍵”を押鍵することで演奏させるものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
楽音発生装置は、鍵位置と音高との関係を把握できない
年齢の幼児には不向きであるうえ、押鍵案内に従った鍵
操作も充分に行えない為に音楽的な楽しみや操作の面白
みを得ることができない、という問題がある。

【０００４】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
もので、鍵操作が出来ない幼児でも音楽的な楽しみや操
作の面白みを得ることができる楽音発生装置を提供する
ことを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、複数の導体パターンが
形成される基板上に、これら導体パターンと対向する位
置に複数の貫通孔が穿設された不導体を載置してなる音
高指定手段と、先端に導電体を備え、前記音高指定手段
に設けられた貫通孔を介して前記複数の導体パターンの
いずれかに接続する入力操作子と、この入力操作子が非
接続状態から所定の導体パターンに接続した時にはその
接続した導体パターンに割り当てられた音高の楽音を発
音し、所定の導体パターンに接続している状態から非接
続状態になった時には発音中の楽音を消音する楽音制御
手段とを具備することを特徴とする。

【０００６】上記請求項１に従属する請求項２に記載の
発明によれば、前記音高指定手段では、不導体上に演奏
案内する順路が記され、当該順路には発音すべき音高の
導体パターンと対向する前記貫通孔が発音順に並べら
れ、前記入力操作子はこの順路に沿ってなぞられて行く
ことを特徴としている。

【０００７】また、上記請求項１に従属する請求項３に
記載の発明によれば、前記楽音制御手段は、前記入力操
作子が非接触状態から貫通孔を介して所定の導体パター
ンに接続する発音イベントが発生する毎に、現在発音中
であるか否かを判断し、消音中であれば現発音イベント
で指定される音高の楽音を発音させ、一方、発音中であ
れば前発音イベントで指定された音高の楽音を消音させ
て現発音イベントで指定される音高の楽音を発音させ、
前記貫通孔間の離間距離に応じた音長制御を行うことを
特徴とする。

【０００８】本発明では、音高指定手段に楽曲の音符に
相当する順序で貫通孔を設けておき、その順序で入力操
作子を操作すればメロディ演奏できるので、鍵操作が覚
束ない幼児でも音楽的な楽しみや操作の面白みが得られ
るようになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明による楽音発生装置は、幼
児向けの知育玩具あるいは音を発生するゲーム機器など
に適用され得る。以下では、本発明の実施の形態である
楽音発生装置を実施例として図面を参照して説明する。

【００１０】Ａ．実施例の概略 図１は、本発明の一実施例による楽音発生装置の外観を
示す外観図である。この図において、１は装置本体であ
り、操作パネル上に配置される音高指定部２、パネルス
イッチ群（電源スイッチ３、音色選択スイッチ４〜７）
およびスピーカ８を備える。音高指定部２は、矩形ルー
プ状の導体パターン路（以下、パターンと称す）を年輪
状に複数敷設したプリント配線基板から形成されてい
る。音高指定部２の各パターンには、後述するように、
予め音高（音名）が割り当てられている。音色選択スイ
ッチ４〜７は、それぞれ「ピアノ」、「バイオリン」、
「トランペット」および「ライオンの鳴き声」の音色を
選択するスイッチである。

【００１１】９は装置本体１に接続されるペン型の入力
操作子である。入力操作子９のペン先には音高指定部２
のパターンと接触通電するための電極Ｐが設けられてい
る。１０は音高指定部２のパターン上に載置される演奏
カードである。この演奏カード１０は、例えば厚紙やフ
ィルム材等の絶縁体から形成されており、カード表面に
は入力操作子９のペン先でなぞる順路やイラストが描か
れている。カード表面に描かれた順路には、音高指定部
２のいずれかのパターンと対応する位置に貫通孔Ｈが複
数穿設されている。

【００１２】このような演奏カード１０を、操作パネル
上の音高指定部２にセットし、カード表面に描かれた順
路を入力操作子９でなぞって行くと、その順路の途中に
穴明けされた貫通孔Ｈにおいて音高指定部２の所定パタ
ーンと入力操作子９の電極Ｐとが接触通電し、音色選択
スイッチ４〜７の操作により選択される音色の楽音が、
通電したパターンに対応付けられた音高で発音する。こ
れにより、鍵操作が覚束ない幼児でも音楽的な楽しみや
操作の面白みを得る知育玩具が具現する。以下、こうし
た実施例の構成および動作について述べる。

【００１３】Ｂ．実施例の構成 次に、図２を参照して実施例の構成について説明する。
なお、この図において、図１に図示した各部と共通する
要素には同一の番号を付している。図２において、１１
は装置各部を制御するＣＰＵである。このＣＰＵ１１の
動作の詳細については追って述べるが、基本的な機能と
しては音色選択スイッチ４〜７の操作により選択された
音色の楽音を、入力操作子９の操作に呼応して音高指定
部２が指定する音高にて発音するよう音源１４を制御す
る。

【００１４】ここで、図３〜図４を参照して音高指定部
２および入力操作子９の構成について説明しておく。ま
ず、図３は音高指定部２を構成するプリント配線基板Ｐ
ＷＢを示す外観図である。この図に示すように、年輪状
に複数敷設された矩形ループ状の各パターンＰＴ１，Ｐ
Ｔ２，ＰＴ３，…，ＰＴ１４にそれぞれ音高（音名：Ｃ
²，Ｃ^#2，Ｄ²，…）が順次割り当てられている。一方、
ペン型の入力操作子９では、図４に図示するように、先
端部に電極Ｐが設けられており、これが演奏カード１０
に穿設される貫通孔Ｈを介して上記パターンＰＴと接触
通電してノートオンを指示するようになっている。

【００１５】次に、再び図２を参照して実施例の構成に
ついて説明を進める。図２において、１２はＣＰＵ１１
にロードされる各種制御プログラムの他、楽音制御用の
各種パラメータやテーブルが記憶されるＲＯＭである。
なお、ＲＯＭ１２に記憶されるプログラムやデータ類
は、記録媒体を備える記憶装置２０に記憶しておく態様
としても良く、記録媒体としては固定的あるいは着脱自
在な媒体に磁気記録、光磁気記録、光学的記録する他、
ＩＣカードのようにフラッシュメモリ等の書き換え可能
な不揮発性の半導体メモリを用いても良い。また、ＲＯ
Ｍ１２に記憶されるプログラムやデータ類は、通信回線
等を介して接続された他の機器から受信して上述の記録
媒体に記憶する態様にすることも可能であるし、後述す
るＲＡＭ１３や、ＲＯＭ１２の代りに設けたフラッシュ
メモリ等の書き換え可能な不揮発性メモリにダウンロー
ドする構成にしても良い。

【００１６】ＲＡＭ１３はＣＰＵ１１のワークエリアと
して用いられ、各種レジスタやフラグを一時記憶する。
音源１４は、周知の波形メモリ読み出し方式によって構
成され、指定された音色の波形データを、ＣＰＵ１１か
ら供給されるノートオン指示に応じて読み出して楽音波
形を発生する。１５はＤ／Ａコンバータであり、上記音
源１４から出力される楽音波形をアナログ波形信号に変
換して次段のサウンドシステム１６に供給する。サウン
ドシステム１６は、例えば、前段から供給されるアナロ
グ波形信号に対して不要ノイズを除去する等のフィルタ
リングを施した後、これを増幅してスピーカ８に出力す
る。

【００１７】Ｃ．実施例の動作 次に、図５〜図７を参照して実施例の動作について説明
する。以下では最初に全体動作について述べた後、本実
施例の特徴的な動作となる音高スイッチ処理および音源
処理について詳述する。

【００１８】全体動作（メインルーチンの動作） まず、装置電源が投入されると、ＣＰＵ１１はＲＯＭ１
２に記憶された制御プログラムをロードした後、図５に
示すメインルーチンを実行してステップＳＡ１に処理を
進め、各種レジスタ・フラグ類をゼロリセットしたり、
あるいは初期値セットするイニシャライズを行う。この
後、ＣＰＵ１１はステップＳＡ２に処理を進め、音色選
択スイッチ４〜７の操作に応じて音色設定するスイッチ
処理を行う。

【００１９】そして、ステップＳＡ３に進むと、上述し
た入力操作子９により演奏カード１０をなぞる際に発生
するノートオン・オフに応じて発音／消音を指示する音
高スイッチ処理を行う。次いで、ステップＳＡ４では、
上記音高スイッチ処理にて発生する発音／消音指示に応
じて音源１４を駆動して発音／消音させる音源処理を行
い、続くステップＳＡ５では、例えば、生成された楽音
に効果音を付与するなどのその他の処理を実行する。こ
れ以後、ＣＰＵ１１は電源スイッチ３がオフ操作される
迄、上述のステップＳＡ２〜ＳＡ５の各処理を繰り返
す。

【００２０】音高スイッチ処理ルーチンの動作 ＣＰＵ１１の処理が上述したステップＳＡ３に進むと、
図６に示す音高スイッチ処理ルーチンが実行され、ステ
ップＳＢ１に処理を進める。ステップＳＢ１では、スイ
ッチ変化があるか否か、つまり、スイッチイベント発生
の有無を判断する。ここで、例えば、入力操作子９のペ
ン先が前述のパターンＰＴに接触しないで演奏カード１
０に描かれた順路をなぞっている時には、スイッチイベ
ントが発生せず、判断結果が「ＮＯ」となり、一旦この
ルーチンを完了する。

【００２１】一方、スイッチイベントが発生すると、上
記ステップＳＢ１の判断結果が「ＹＥＳ」となり、次の
ステップＳＢ２に処理を進める。ステップＳＢ２では、
発生したイベントがノートオンイベントであるか否かを
判断する。つまり、演奏カード１０に描かれた順路に沿
って入力操作子９をなぞって行く時に、その電極Ｐが音
高指定部２の所定パターンＰＴと接触通電してオン状態
になったか、あるいはオン状態からオフ状態に変化した
かを判断する。

【００２２】いま、例えば、入力操作子９の電極Ｐが演
奏カード１０の貫通孔Ｈを介して音高指定部２の所定パ
ターンＰＴと接触通電したとする。そうすると、ノート
オンイベントが発生して判断結果が「ＹＥＳ」となり、
ステップＳＢ３に進む。ステップＳＢ３では、接触通電
したパターンＰＴに対応付けられた音高で発音するよう
音源１４にノートオンを指示する。

【００２３】これに対し、電極Ｐが音高指定部２の所定
パターンＰＴと接触通電した状態から絶縁状態に変化す
ると、ノートオフイベントが発生して上記ステップＳＢ
２の判断結果が「ＮＯ」となり、ＣＰＵ１１はステップ
ＳＢ４に処理を進める。ステップＳＢ４では、オン状態
からオフ状態に変化したパターンＰＴに対応付けられた
音高で発音中の楽音を消音すべく音源１４にノートオフ
を指示する。

【００２４】このように、音高スイッチ処理ルーチンで
は、演奏カード１０に描かれた順路を入力操作子９でな
ぞって行く時、順路の途中に穿設される貫通孔Ｈを介し
て電極Ｐが音高指定部２の所定パターンＰＴに接触して
オン状態になると、そのパターンＰＴに対応する音高で
発音するよう音源１４に指示し、一方、電極Ｐが貫通孔
Ｈから外れてオフ状態になると、それまで発音していた
楽音の消音を音源１４に指示する。

【００２５】音源処理ルーチンの動作 そして、上述の音高スイッチ処理ルーチンが完了する
と、ＣＰＵ１１は前述のステップＳＡ４（図５参照）を
介して図７に示す音源処理ルーチンを実行し、ステップ
ＳＣ１に処理を進める。ステップＳＣ１では、音色変更
イベントがあったかどうか、つまり、現在設定されてい
る音色種類とは異なる音色選択スイッチ４〜７のいずれ
かが操作されたか否かを判断する。

【００２６】ここで、現在設定されている音色種類とは
異なる音色選択がなされると、上記ステップＳＣ１の判
断結果が「ＹＥＳ」となり、ステップＳＣ２に進む。ス
テップＳＣ２では、現在発音中であれば、それを消音し
て新たに選択し直された音色で発音するよう音源１４に
指示した後、ステップＳＣ３に処理を進める。一方、音
色変更イベントが無い時には、上記ステップＳＣ１の判
断結果が「ＮＯ」となり、ステップＳＣ３に進む。ステ
ップＳＣ３に進むと、ＣＰＵ１１はノートン／ノートオ
フイベントが発生したか否かを判断する。

【００２７】つまり、前述の音高スイッチ処理にてノー
トオンイベントが生成された時にはステップＳＣ４に処
理を進めて該当する音高を音源１４から発音させ、ノー
トオフイベントが生成された時にはステップＳＣ５に処
理を進めて該当する音高を消音させる。この後、ステッ
プＳＣ６に進み、その他の音源処理を行う。

【００２８】以上のように、本実施例では、操作パネル
にセットされた演奏カード１０上に描かれた順路を入力
操作子９でなぞると、その順路上に穴明けされた貫通孔
Ｈの位置で、電極Ｐが音高指定部２のパターンＰＴと接
触してオン状態となり、そのパターンＰＴに割り当てら
れた音高の楽音が発音され、オフ状態になるとその発音
が消音されるので、”絵に沿って紙をなぞる”という簡
単な動作で演奏することができ、したがって鍵操作が覚
束ない幼児でも音楽的な楽しみや操作の面白みが得られ
るようになっている。

【００２９】Ｄ．第１変形例 上述の実施例では、音高指定部２のパターンＰＴと入力
操作子９の電極Ｐとを接触通電させて音高指定する態様
であるが、これに替えて図８に図示する第１変形例によ
る音高指定部２０を用いても良い。図８に示す音高指定
部２０は、複数の接点２０ｄが印刷されたフィルム基板
２０ｂ，２０ｃを、スペーサ２０ｅを介して対向配置し
て基板２０ａ上に敷設したタッチパネル構造をなしてい
る。このような構造によれば、指で押圧された箇所の接
点２０ｄ同士が接触してオン状態となり、指を放せばオ
フ状態となる。

【００３０】こうしたタッチパネルによる音高指定部２
０を用いる場合には、図９に図示するように、予め各接
点２０ｄを音高別に領域分けしておき、領域中の接点２
０ｄがオンオフ操作された時に、その領域にアサインさ
れた音高の楽音をノートオン／ノートオフさせる態様と
すれば良い。

【００３１】Ｅ．第２変形例 次に、図１０〜図１１を参照して第２変形例について説
明する。前述の実施例において、音高指定部２のパター
ンＰＴと入力操作子９の電極Ｐとの接触・非接触にてノ
ートオン・ノートオフさせていたが、これでは楽曲の各
音符の音高を指定することは出来ても、音長を制御する
ことは叶わない。そこで、第２変形例では、実施例と同
様に演奏カード１０を入力操作子９でなぞる操作形態で
ありながらも、音高および音長を指定可能とするように
したものであり、以下、これについて説明する。

【００３２】まず、図１０は第２変形例に使用する演奏
カード１０の一例を示す図である。この図に示す演奏カ
ード１０が実施例のものと相違する点は、演奏カード１
０に穿設される貫通孔Ｈ１〜Ｈ８の間隔を、発生する楽
音の音長に対応させたことにある。つまり、図１０
（ロ）の楽譜で表わされる楽曲の各音符ａ〜ｇの符長に
対応させて同図（イ）に図示する貫通孔間の間隔（距
離）を定めている。したがって、第２変形例では音高指
定部２のパターンＰＴと入力操作子９の電極Ｐとが非接
触状態（ノートオフ）になる場合を無視し、接触通電す
るノートオンタイミングとその間隔とに基づいて発音／
消音制御する。

【００３３】次に、図１１を参照し、こうした発音／消
音制御を実現する第２変形例による音高スイッチ処理ル
ーチンの動作について説明する。前述した実施例と同
様、ＣＰＵ１１の処理が前述のステップＳＡ３（図５参
照）に進むと、図１１の音高スイッチ処理ルーチンが実
行されてステップＳＤ１に処理を進める。ステップＳＤ
１では、スイッチイベントの有無を判断し、スイッチイ
ベントが無ければ、ここでの判断結果が「ＮＯ」とな
り、このルーチンを完了する。

【００３４】一方、スイッチイベントが発生すると、判
断結果が「ＹＥＳ」となり、次のステップＳＤ２に処理
を進め、発生したイベントがノートオンイベントである
か否かを判断する。ここで、例えば、音高指定部２のパ
ターンＰＴと入力操作子９の電極Ｐとが接触通電した状
態から非接触状態になってノートオフイベントが発生し
た場合には、ステップＳＤ２の判断結果は「ＮＯ」とな
り、何も処理せずに本ルーチンを完了させる。

【００３５】これに対して、入力操作子９の電極Ｐが演
奏カード１０の貫通孔Ｈを介して音高指定部２の所定パ
ターンＰＴと接触通電してノートオンイベントが発生す
ると、ステップＳＤ２の判断結果が「ＹＥＳ」となり、
ＣＰＵ１１はステップＳＤ３に処理を進める。ステップ
ＳＤ３では、現在発音中であるか否かを判断する。ここ
で、発音中であれば、判断結果が「ＹＥＳ」となり、次
のステップＳＤ４に処理を進めて発音中の楽音の消音を
音源１４に指示するが、発音中でなければ、ステップＳ
Ｄ３の判断結果が「ＮＯ」となり、ステップＳＤ５に処
理を進める。そして、ステップＳＤ５では、接触通電し
てオン状態になったパターンＰＴに対応付けられた音高
で発音するよう音源１４に指示する。

【００３６】したがって、図１０に示す演奏カード１０
の順路に沿って入力操作子９を略一定の早さでなぞって
行けば、最初に貫通孔Ｈ１にてノートオンする音符ａの
音高が次の貫通孔Ｈ２に至るまで持続発音され、貫通孔
Ｈ２に達した時に音符ａの音高を消音して音符ｂの音高
をノートオンする。以後、同様にして、次のノートオン
が発生する迄の間、前ノートオンの楽音を持続発音し、
次のノートオンに応じた楽音を発生するという動作を繰
り返す。このように、第２変形例によれば、演奏カード
１０を入力操作子９でなぞるだけで発生すべき楽音の音
高および音長を指定でき、これにより自然な演奏が可能
になっている。

【００３７】なお、第２変形例では、音高指定部２を用
いたが、これに替えて第１変形例のタッチパネルによる
音高指定部２０を使用して同様に音高および音長を指定
する態様としても良い。また、透明電極で形成したタッ
チパネルをＬＣＤパネルに一体積層して音高指定部を構
成し、ＬＣＤパネルに演奏カード１０と同様の順路やイ
ラストを画像表示してこれを指でなぞる形態にすること
も可能である。この場合、予め各種楽曲に対応する画像
表示の内容とタッチパネルの各電極に割り当てる音高と
を対応付けて記憶しておき、これをスイッチ操作で選択
可能にすれば、即座に所望の楽曲を演奏することができ
る。さらに、このようにすれば、ランダムに選択した画
像表示の内容に沿ってタッチパネルをなぞった時に演奏
される曲を当てる等のゲーム機器にも応用し得る。

【００３８】なお、前述の実施例では、入力操作子９と
音高指定部２のパターンとの接触・非接触にてノートオ
ン・ノートオフを発生させていたが、これに替えて、ポ
インティングデバイスを用いて所定位置をポインティン
グ操作した時にノートオン、それを外れた時にノートオ
フする態様にすることもできる。ポインティングデバイ
スとしては、例えば、磁束を発生する入力操作子と、こ
の入力操作子が発生する磁束からポインティング位置を
検出する検出コイルマトリクスとから構成したり、ある
いは位置検出する平面上に赤外線あるいは不可視レーザ
光を発光する発光素子と受光素子とをマトリクス状に対
向配置して遮光位置（ポインティング位置）を検出する
タイプを用いる。

【００３９】また、前述の実施例においては、音高指定
部２を矩形ループのパターンＰＴを複数年輪状に敷設し
て形成したが、これに替えて、実際の五線譜のように複
数の平行パターンとし、これに対応する演奏カード１０
には音階や符長に合せた位置に貫通孔Ｈを配置するよう
にしても良い。このようにすることで、楽曲の旋律を感
覚的に捉え易くすることができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、音高指定手段に楽曲の
音符に相当する順序で貫通孔を設け、その順序で入力操
作子を操作すればメロディ演奏できるので、鍵操作が覚
束ない幼児でも音楽的な楽しみや操作の面白みを得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例の概略を説明するための
外観図である。

【図２】実施例の構成を示すブロック図である。

【図３】音高指定部２の構成を説明するための図であ
る。

【図４】入力操作子９と音高指定部２との関係を示す図
である。

【図５】メインルーチンの動作を示すフローチャートで
ある。

【図６】音高スイッチ処理ルーチンの動作を示すフロー
チャートである。

【図７】音源処理ルーチンの動作を示すフローチャート
である。

【図８】第１変形例による音高指定部２０の構造を示す
断面図である。

【図９】音高指定部２０における音高領域の一例を示す
図である。

【図１０】第２変形例による演奏カード１０の一例を示
す図である。

【図１１】第２変形例による音高スイッチ処理ルーチン
の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 装置本体 ２ 音高指定部（音高指定手段） ３〜７ パネルスイッチ群 ８ スピーカ ９ 入力操作子（入力操作子） １０ 演奏カード（音高指定手段） １１ ＣＰＵ（楽音制御手段） １２ ＲＯＭ １３ ＲＡＭ １４ 音源（楽音制御手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の導体パターンが形成される基板上
   に、これら導体パターンと対向する位置に複数の貫通孔
   が穿設された不導体を載置してなる音高指定手段と、 先端に導電体を備え、前記音高指定手段に設けられた貫
   通孔を介して前記複数の導体パターンのいずれかに接続
   する入力操作子と、 この入力操作子が非接続状態から所定の導体パターンに
   接続した時にはその接続した導体パターンに割り当てら
   れた音高の楽音を発音し、所定の導体パターンに接続し
   ている状態から非接続状態になった時には発音中の楽音
   を消音する楽音制御手段とを具備することを特徴とする
   楽音発生装置。
2. 【請求項２】 前記音高指定手段では、不導体上に演奏
   案内する順路が記され、当該順路には発音すべき音高の
   導体パターンと対向する前記貫通孔が発音順に並べら
   れ、前記入力操作子はこの順路に沿ってなぞられて行く
   ことを特徴とする請求項１記載の楽音発生装置。
3. 【請求項３】 前記楽音制御手段は、前記入力操作子が
   非接触状態から貫通孔を介して所定の導体パターンに接
   続する発音イベントが発生する毎に、現在発音中である
   か否かを判断し、消音中であれば現発音イベントで指定
   される音高の楽音を発音させ、一方、発音中であれば前
   発音イベントで指定された音高の楽音を消音させて現発
   音イベントで指定される音高の楽音を発音させ、前記貫
   通孔間の離間距離に応じた音長制御を行うことを特徴と
   する請求項１記載の楽音発生装置。