JPH10254436A

JPH10254436A - 電子式管楽器

Info

Publication number: JPH10254436A
Application number: JP9055266A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Hisanaga; 哲生久永
Original assignee: Hibino & Co Ltd; Azbil Corp
Current assignee: Hibino & Co Ltd; Azbil Corp
Priority date: 1997-03-10
Filing date: 1997-03-10
Publication date: 1998-09-25
Anticipated expiration: 2017-03-10
Also published as: JP3439942B2

Abstract

(57)【要約】【課題】初心者でも容易に音程を決定して演奏すること
ができる電子式管楽器を得ることを目的とする。【解決手段】気流（息の流れ）を検出する検出手段６の
出力電圧をＡ／Ｄ変換手段３４でディジタル値に変換
し、このディジタル値に応じて発振手段３５から出力さ
れる発振周波数に応じた音程の音を発音手段３７で発音
するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は息の強さ、即ち気
体の流速に応じて音程を決定する電子式管楽器に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的な管楽器、例えばクラリネット等
の縦笛、フルート等の横笛においては、吹く息の強さに
よって音の強さが決定され、更に、手や指の操作によっ
て音階が決定される構成となっている。従って、管楽器
の種類によっては初心者では音を出すことすら困難で、
息の出し方から手や指の操作に関して上手に演奏するた
めには相当な練習を必要とする。但し、音階とは、音楽
で、楽音を高低の順に並べた「ド・レ・ミ・ファ・ソ・
ラ・シ・ド」の音列である。また音程とは、音楽で、２
つの音の高低の関係をいう。

【０００３】このような管楽器の構成は従来の電子式管
楽器においてもほぼ同様であるが、電子式管楽器におい
ては、息の強さに応じた強さの音を電気的に発音するよ
うになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の電子式管楽器は
以上のように構成されているので、一般の管楽器よりも
音が発音し易くなっているが、やはり音階を決定するた
めには手や指で操作しなければならないので上手に演奏
するためには相当な練習を必要としなければならず、初
心者では容易に音程を決定して演奏することが出来ない
などの課題があった。

【０００５】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、初心者でも容易に音程を決定して
演奏することができる電子式管楽器を得ることを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る電子式管楽器は、気流（息の流れ）を検出する検出手
段の出力電圧をＡ／Ｄ変換手段でディジタル値に変換
し、このディジタル値に応じて発振手段から出力される
発振周波数に応じた音を、発音手段で発音するように構
成したものである。

【０００７】請求項２記載の発明に係る電子式管楽器
は、検出手段の出力電圧を指数変換手段で指数に変換し
てＡ／Ｄ変換手段へ出力するように構成したものであ
る。

【０００８】請求項３記載の発明に係る電子式管楽器
は、検出手段の出力電圧を電圧／周波数変換手段でパル
ス信号に変換し、このパルス信号に応じたアドレス信号
をアドレス生成手段から生成し、このアドレス信号によ
り記憶手段から音の波形データを読み出し、この波形デ
ータをＤ／Ａ変換手段でアナログ信号に変換し、このア
ナログ信号の周波数に応じた音を発音するように構成し
たものである。

【０００９】請求項４記載の発明に係る電子式管楽器
は、記憶手段に複数種類の音の波形データが記憶されて
いる場合に、指定手段で任意種類の波形データがアドレ
ス信号に応じて読み出されるように指定できる構成とし
たものである。

【００１０】請求項５記載の発明に係る電子式管楽器
は、検出手段の出力電圧を指数変換手段で指数に変換し
て電圧／周波数変換手段へ出力するように構成したもの
である。

【００１１】請求項６記載の発明に係る電子式管楽器
は、検出手段をその流速の検出方向を反転して管内に配
置したものである。

【００１２】請求項７記載の発明に係る電子式管楽器
は、検出手段が気流に対して対称な検出構造を有する場
合に、その出力電圧を絶対値変換手段で絶対値に変換す
るように構成したものである。

【００１３】請求項８記載の発明に係る電子式管楽器
は、複数の検出手段の出力電圧の各々を周波数変換手段
で周波数信号に変換し、この周波数信号の各々を合成手
段で合成するように構成したものである。

【００１４】請求項９記載の発明に係る電子式管楽器
は、発振手段を周波数シンセサイザで構成したものであ
る。

【００１５】請求項１０記載の発明に係る電子式管楽器
は、検出手段を熱式フローセンサで構成したものであ
る。

【００１６】請求項１１記載の発明に係る電子式管楽器
は、熱式フローセンサが、半導体の基台上に絶縁膜層を
設け、絶縁膜層にヒータと、ヒータを挟む対称位置に配
置された第１及び第２温度センサとを設け、第１及び第
２温度センサの温度差をブリッジ回路で電圧に変換する
ように構成したものである。

【００１７】請求項１２記載の発明に係る電子式管楽器
は、基台と絶縁層とに囲まれる空洞を設け、この空洞部
分の絶縁層にヒータ及び第１及び第２温度センサを配置
したものである。

【００１８】請求項１３記載の発明に係る電子式管楽器
は、絶縁層におけるヒータの周囲に第３温度センサを設
け、第３温度センサの検出温度に応じてヒータを駆動す
る駆動手段を設けて構成したものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。実施の形態１．図１において、１は人２が息を吹き込む
ことによって意図する音階の音を発音しながら演奏を行
う電子式管楽器、３は人２が口を当接して息を吹き込む
筒状の管部、４は吹き込まれた息が流れる管路、６は管
路４を流れる息の流速を検出するマイクロフローセン
サ、７はマイクロフローセンサ６で検出される息の流速
に応じた周波数の信号を出力する回路基板である。

【００２０】８は回路基板７から出力される信号に応じ
た音階の音を発音するスピーカ、９は回路基板７を動作
状態にする操作スイッチ、１０は回路基板７に電圧を供
給する乾電池、１１は回路基板７、スピーカ８及び乾電
池１０を収納すると共に、操作スイッチ９がその外壁か
ら挿入状態で取り付けられ、管部３に一体に固定された
電子部品収納部である。

【００２１】マイクロフローセンサ６は、応答の速い熱
式フローセンサを用いたものである。この熱式フローセ
ンサの単純なものとして、例えば図２に示すように管１
２の中にヒータＲＨを置き、矢印１３で示す気流の流速
に応じてヒータＲＨの熱が奪われる現象を、周囲温度補
正用の温度センサＲＴでヒータＲＨの温度を検出するこ
とにより求める熱線風速計がある。

【００２２】マイクロフローセンサ６として用いられる
熱式フローセンサは、マイクロマシーニング技術によっ
て作られたものであり図３及び図４に示すような構成と
なっている。但し、図３はマイクロフローセンサ６の構
成を示す斜視図、図４は図３のＡ−Ａ′断面図である。

【００２３】図３及び図４において、１６は縦及び横が
１．７ｍｍ、高さが０．５ｍｍの直方体形状で、その中
央部が異方性エッチングにより凹状に除去されたシリコ
ンチップによる基台、１７は凹部がキャビティ１８とな
るように基台１６の上面に形成された絶縁膜層、Ｒｈは
ヒータ、Ｒｕは矢印１９で示す息の流れ方向に沿ってヒ
ータＲｈの上流側に配置された上流側温度センサ、Ｒｄ
はヒータＲｈの下流側に配置された下流側温度センサ、
ＲｒはヒータＲｈの周囲に配置された周囲温度センサで
ある。上流及び下流側温度センサＲｕ，ＲｄはヒータＲ
ｈに対して対称に配置されている。

【００２４】ヒータＲｈ及び各センサＲｕ，Ｒｄ，Ｒｒ
は絶縁膜層１７の内部に白金簿膜で形成されている。白
金薄膜は温度に応じて抵抗値が変化し、測温抵抗体とし
て機能する。また、ヒータＲｈ、上流側温度センサＲｕ
及び下流側温度センサＲｄは、キャビティ１８の上方に
配置されており、この部分は、ヒータＲｈ、上流側温度
センサＲｕ及び下流側温度センサＲｄが基台１６と熱的
に絶縁されたダイアフラム構造２０となっている。

【００２５】ここで、このような構成のマイクロフロー
センサ６による息の流速の計測原理を説明する。周囲温
度センサＲｒで検出される流体温度より一定温度だけ高
くなるようにヒータＲｈを駆動すると、流れの無いとき
は図５に等温線２１で示すように、ヒータＲｈの両側の
温度分布は対称になるため上流側温度センサＲｕと下流
側温度センサＲｄの温度は等しくなる。

【００２６】ところが、図６に示すように、矢印１９で
示す流れがあると等温線２２で示すように、ヒータＲｈ
の両側の温度分布の対称性が崩れ、上流側温度センサＲ
ｕの温度が低下し、下流側温度センサＲｄの温度が高く
なる。

【００２７】よって、この温度差（抵抗値の差）を図示
せぬブリッジ回路で検出することにより流れに応じた電
気出力が得られる。但し、ブリッジ回路は、マイクロフ
ローセンサ６に一体に組み込まれているものとする。こ
のようにマイクロフローセンサ６は、熱を利用した計測
原理を用いているため、電気出力が気体の密度に関係し
ており質量流量の計測ができる。

【００２８】また、ヒータＲｈと上流及び下流側温度セ
ンサＲｕ，Ｒｄは、基台１６と熱的に絶縁されたダイア
フラム２０の部分にあるため高感度（１ｃｍ／ｓ程度の
流速も計測可能）、高速応答（数ｍｓ程度）であり、消
費電力も小さい。更に、上流及び下流側が対称になって
いるため逆流の計測も可能である。

【００２９】次に、回路基板７に設けられる回路構成を
図７に示すブロック図で示し、その説明を行う。

【００３０】図７において、３１はマイクロフローセン
サ６の周囲温度センサＲｒで検出される流体温度より一
定温度だけ高くなるようにヒータＲｈを駆動するヒータ
ドライブ回路、３３はマイクロフローセンサ６から出力
される流速に応じた電気信号を増幅するアンプ、３４は
アンプ３３で増幅されたアナログの電気信号をディジタ
ル信号（データ）に変換するＡ／Ｄ（アナログ／ディジ
タル）変換器である。

【００３１】３５は極めて安定な水晶発振器を用い、周
波数合成によって精密な可変周波数を得るものであり、
Ａ／Ｄ変換器３４から出力されるデータに応じた可聴周
波数の信号を出力する周波数シンセサイザ、３６は周波
数シンセサイザ３５から出力される信号を増幅するアン
プ、３７はアンプ３６で増幅された信号の周波数に応じ
た音階の音を発音するスピーカである。

【００３２】つまり、マイクロフローセンサ６の後段に
Ａ／Ｄ変換器３４を設け、その出力符号（データ）を周
波数シンセサイザ３５の入力とすることにより、確定し
た音階出力が得られるように構成されている。この場
合、周波数シンセサイザ３５から出力される音階信号の
周波数は、流速変化に応じて離散的に変化するようにな
っている。

【００３３】次に動作について説明する。最初に、電子
式管楽器１は、ヒータドライブ回路３１によって、マイ
クロフローセンサ６の周囲温度センサＲｒで検出される
流体温度より一定温度だけ高くなるようにヒータＲｈが
駆動されているとする。

【００３４】このような電子式管楽器１で演奏を行う場
合、人２が操作スイッチ９を押して管部３の先端から息
の強弱を調整しながら息を吹き込むと、管路４に息が流
れる。この流れる息の流速がマイクロフローセンサ６で
検出される。

【００３５】この検出された流速を示す電気信号は、ア
ンプ３３で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器３４へ出力さ
れ、ここで、データに変換される。この変換されたデー
タは周波数シンセサイザ３５へ出力され、周波数シンセ
サイザ３５で、データに応じた周波数の信号が得られ、
この信号がアンプ３６へ出力される。信号はアンプ３６
で増幅された後、スピーカ３７へ出力される。これによ
って、スピーカ３７から信号の周波数に応じた音階の音
が発音される。

【００３６】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、吹く息の強さ、即ち息の流速に応じた音階の音を発
音することができるので、手や指の操作が不用となり、
初心者でも容易に音程を決定して演奏することができる
効果が得られる。

【００３７】実施の形態２．図８は回路基板７に設けら
れるこの発明の実施の形態２の回路構成を示すブロック
図であり、図７の各部に対応する部分には同一符号が付
してある。また、図８に示す回路構成以外は実施の形態
１と同一構成となっている。

【００３８】図８において、３１はヒータＲｈを駆動す
るヒータドライブ回路、３９はマイクロフローセンサ６
から出力される流速を示す電気信号を指数的に増幅する
指数アンプ、３４は指数アンプ３９で増幅されたアナロ
グの電気信号をデータに変換するＡ／Ｄ変換器、３５は
Ａ／Ｄ変換器３４から出力されるデータに応じた可聴周
波数の信号を出力する周波数シンセサイザ、３６は周波
数シンセサイザ３５から出力される信号を増幅するアン
プ、３７はアンプ３６で増幅された信号の周波数に応じ
た音階の音を発音するスピーカである。

【００３９】次に動作について説明する。実施の形態２
の動作が実施の形態１の動作と異なる点は、マイクロフ
ローセンサ６で検出された流速を示す電気信号を指数ア
ンプ３９で増幅するようにしたので、僅かな流速の変動
で変化する低音域の音程となる電気信号もＡ／Ｄ変換器
３４で適正にデータに変換することができる。

【００４０】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、実施の形態１で説明した効果の他に、低音域の音程
も容易にコントロールして発音することができるので、
細微な表現の演奏を行うことができる効果が得られる。

【００４１】実施の形態３．図９は回路基板７に設けら
れるこの発明の実施の形態３の回路構成を示すブロック
図であり、図７の各部に対応する部分には同一符号が付
してある。また、図９に示す回路構成以外は実施の形態
１と同一構成となっている。

【００４２】図９において、３１はヒータＲｈを駆動す
るヒータドライブ回路、３３はマイクロフローセンサ６
から出力される流速に応じた電気信号を増幅するアン
プ、４１はアンプ３３で増幅された電気信号（電圧）を
可聴周波数の交流信号（パルス信号）に変換するＶ／Ｆ
（電圧／周波数）変換器である。

【００４３】４２はＶ／Ｆ変換器４１から出力されるパ
ルス信号の入力に応じてカウント動作を行い、そのカウ
ント値に応じたアドレス信号を出力するアドレスカウン
タ、４３は様々な音の波形データが記憶され、アドレス
信号が示すアドレスの記憶領域の波形データを出力する
ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）、４４はＲＯＭ４３から
出力される波形データをアナログ信号に変換するＤ／Ａ
変換器、３６はＤ／Ａ変換器４４から出力されるアナロ
グ信号を増幅するアンプ、３７はアンプ３６で増幅され
たアナログ信号の波形に応じた音色で且つ周波数に応じ
た音階の音を発音するスピーカである。

【００４４】次に動作について説明する。マイクロフロ
ーセンサ６で検出された息の流速を示す電気信号が、ア
ンプ３３で増幅された後、Ｖ／Ｆ変換器４１へ出力さ
れ、ここで、パルス信号に変換される。そのパルス信号
がアドレスカウンタ４２に入力されることにより、カウ
ンタ４２がカウント動作を行い、そのカウント値に応じ
たアドレス信号をＲＯＭ４３のアドレス端子へ出力す
る。

【００４５】これによりＲＯＭ４３から波形データが読
み出されてＤ／Ａ変換器４４へ入力され、Ｄ／Ａ変換器
４４でアナログ信号変換された後、アンプ３６で増幅さ
れ、スピーカ８へ出力される。これによって、スピーカ
８からアナログ信号の波形に応じた音色で且つ周波数に
応じた音階の音が発音される。

【００４６】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、ＲＯＭ４３に任意の音色の波形データを記憶するこ
とによって、吹く息の強さに応じて得られる波形データ
の示す音色で、且つ息の強さに応じた音階の音を発音す
ることができる効果が得られる。

【００４７】また、ＲＯＭ４３に様々な音の波形データ
を記憶しておき、それらを選択できるようにすれば、一
台で様々な音色が出せる管楽器が構成できる。この場
合、ＲＯＭ４３に記憶する波形データは、三角波、正弦
波等の規則的なものはもちろんのこと、実際の楽器の音
色や声などの波形をデータ化したものである。

【００４８】また、音色の選択は、例えば電子式管楽器
１の電子部品収納部１１に複数のスイッチを設けると共
に、スイッチによって指示されたＲＯＭの読み出し範囲
を指定する指定手段を設け、指定手段で指定された範囲
の記憶領域のデータがアドレス信号に応じて読み出され
るようにする。或いは、音色毎にＲＯＭを設け、スイッ
チによって任意のＲＯＭのみを読み出し可能状態とし、
この読み出し可能状態となったＲＯＭのデータがアドレ
ス信号に応じて読み出されるようにする。

【００４９】実施の形態４．図１０は回路基板７に設け
られるこの発明の実施の形態４の回路構成を示すブロッ
ク図であり、図９の各部に対応する部分には同一符号が
付してある。また、図１０に示す回路構成以外は実施の
形態３と同一構成となっている。

【００５０】図１０において、３１はヒータＲｈを駆動
するヒータドライブ回路、４６はマイクロフローセンサ
６から出力される流速を示す電気信号を指数的に増幅す
る指数アンプ、４１は指数アンプ４６で増幅された電気
信号を可聴周波数のパルス信号に変換するＶ／Ｆ変換器
である。

【００５１】４２はＶ／Ｆ変換器４１から出力されるパ
ルス信号の入力に応じてカウント動作を行い、そのカウ
ント値に応じたアドレス信号を出力するアドレスカウン
タ、４３は様々な音の波形データが記憶され、アドレス
信号が示すアドレスの記憶領域の波形データを出力する
ＲＯＭ、４４はＲＯＭ４３から出力される波形データを
アナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、３６はＤ／Ａ変
換器４４から出力されるアナログ信号を増幅するアン
プ、３７はアンプ３６で増幅されたアナログ信号の波形
に応じた音色で且つ周波数に応じた音階の音を発音する
スピーカである。

【００５２】次に動作について説明する。実施の形態４
の動作が実施の形態３の動作と異なる点は、マイクロフ
ローセンサ６で検出された流速を示す電気信号を指数ア
ンプ４６で増幅するようにしたので、僅かな流速の変動
で変化する低音域の音程となる電気信号もＶ／Ｆ変換器
４１で適正にパルス信号に変換することができる。

【００５３】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、実施の形態３で説明した効果の他に、低音域の音程
も容易にコントロールして発音することができるので、
細微な表現の演奏を行うことができる効果が得られる。

【００５４】実施の形態５．実施の形態５は、実施の形
態１〜４の各々の構成において、マイクロフローセンサ
６が吹く息の流速を検出するのみのセンサ、即ち一方向
のみの流速を検出するセンサであるとした場合に、セン
サの管路４への取付方向を１８０度反転し、吹く息でな
く吸う息で発音できるように構成したものである。

【００５５】次に動作について説明する。息を吸うこと
によって、管路４を実施の形態１〜４までとは逆方向に
流体が流れるが、センサがその逆方向の流速を検出する
ように取り付けられているので、実施の形態１〜４と同
様に流速が検出されることになる。検出後の回路動作は
実施の形態１〜４と同様である。

【００５６】以上のように、この実施の形態５によれ
ば、吸う息の流速に応じた音程の音を発音することがで
きるので、従来にない演奏ニュアンスを得ることができ
る効果が得られる。

【００５７】実施の形態６．実施の形態６は、実施の形
態１〜４の各々の構成において、マイクロフローセンサ
６のように流体の流れに対して対称構造のセンサを用
い、図１１に示すように、マイクロフローセンサ６で検
出された吹く息と吸う息の流速を示す電気信号を絶対値
に変換する絶対値回路４９をマイクロフローセンサ６の
後段に接続して構成したものである。

【００５８】次に動作について説明する。実施の形態１
〜４の構成において、吹く息、吸う息の何れの流速が検
出されても、その検出信号が絶対値回路４９で絶対値に
変換されるので、吹く息と吸う息の流速に応じた音程の
音が発音される。

【００５９】以上のように、この実施の形態６によれ
ば、吹く息と吸う息の流速に応じた音程の音を発音する
ことができるので、演奏の息継ぎを楽にすることができ
る効果が得られる。

【００６０】実施の形態７．実施の形態７は、実施の形
態１〜５の各々の構成において、図１２に示すように、
マイクロフローセンサ６の代わりに、マイクロフローセ
ンサ６と同構成の複数のマイクロフローセンサ６ａ，６
ｂ，…，６ｎを管路４に所定間隔を置いて配置し、各セ
ンサ６ａ，６ｂ，…，６ｎの各々の後段に、センサの出
力電気信号を周波数に変換する周波数変換回路５１ａ，
５１ｂ，…，５１ｎを接続し、更に、周波数変換回路５
１ａ，５１ｂ，…，５１ｎの後段に、各周波数変換回路
５１ａ，５１ｂ，…，５１ｎから出力される周波数信号
を加算して合成する加算回路５２を接続して構成したも
のである。

【００６１】次に動作について説明する。各マイクロフ
ローセンサ６ａ，６ｂ，…，６ｎで検出された流速を示
す電気信号が、周波数変換回路５１ａ，５１ｂ，…，５
１ｎで周波数信号に変換され、この各々の周波数信号が
加算回路５２で加算されて合成される。この後は、実施
の形態１〜５で説明したと同様な処理が行われ、最後
に、スピーカ８から合成周波数信号に応じた音程の音が
発音される。

【００６２】以上のように、この実施の形態７によれ
ば、複数箇所で検出される流速に応じた周波数の信号が
合成されて発音されるので、演奏にエコー効果を持たす
ことができる効果が得られる。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、電子式管楽器を、検出手段で気流（息の流れ）を
検出し、この検出による電圧をＡ／Ｄ変換手段でディジ
タル値に変換し、そのディジタル値により定まる発振手
段の出力発振周波数に応じた音を発音するように構成し
たので、吹く息の強さ、即ち息の流速に応じた音階の音
を発音することができ、これによって手や指の操作が不
用となり、初心者でも容易に音程を決定して演奏するこ
とができる効果がある。

【００６４】請求項２記載の発明によれば、検出手段の
出力電圧を指数変換手段で指数に変換してＡ／Ｄ変換手
段へ出力するように構成したので、低音域の音程も容易
にコントロールして発音することができ、これによって
細微な表現の演奏を行うことができる効果がある。

【００６５】請求項３記載の発明によれば、検出手段の
出力電圧を電圧／周波数変換手段でパルス信号に変換
し、このパルス信号に応じて記憶手段から音の波形デー
タを読み出し、この波形データに応じた音を発音手段で
発音するように構成したので、吹く息の強さに応じて得
られる波形データの示す音色で、且つ息の強さに応じた
音階の音を発音することができる効果がある。

【００６６】請求項４記載の発明によれば、記憶手段に
記憶された複数種類の音色の波形データの内、読み出し
たい種類の波形データを指定手段で指定できるように構
成したので、一台で様々な音色が出せる管楽器を構成す
ることができる効果がある。

【００６７】請求項５記載の発明によれば、検出手段の
出力電圧を指数変換手段で指数に変換して電圧／周波数
変換手段へ出力するように構成したので、低音域の音程
も容易にコントロールして発音することができ、これに
よって細微な表現の演奏を行うことができる効果があ
る。

【００６８】請求項６記載の発明によれば、検出手段を
その流速の検出方向を反転配置して構成したので、吸う
息の流速に応じた音程の音を発音することができ、これ
によって従来にない演奏ニュアンスを得ることができる
効果がある。

【００６９】請求項７記載の発明によれば、検出手段の
出力電圧を絶対値変換手段で絶対値に変換するように構
成したので、吹く息と吸う息の流速に応じた音程の音を
発音することができるので、演奏の息継ぎを楽にするこ
とができる効果がある。

【００７０】請求項８記載の発明によれば、複数箇所で
検出される流速に応じた周波数の信号の各々を合成手段
で合成して発音するように構成したので、演奏にエコー
効果を持たすことができる効果がある。

【００７１】請求項９記載の発明によれば、発振手段を
周波数シンセサイザで構成したので、正確な発振周波数
を得ることができる効果がある。

【００７２】請求項１０記載の発明によれば、検出手段
を熱式フローセンサで構成したので、息の流速を正確に
検出することができる効果がある。

【００７３】請求項１１記載の発明によれば、検出手段
を、半導体の基台上に絶縁膜層を設け、絶縁膜層にヒー
タと、ヒータを挟む対称位置に配置された第１及び第２
温度センサとを設け、第１及び第２温度センサの温度差
をブリッジ回路で電圧に変換する熱式フローセンサで構
成したので、息の流れ軸にヒータ及び第１及び第２温度
センサが配列されるように熱式フローセンサを管内に配
置すれば、息の流速を正確に検出することができる効果
がある。

【００７４】請求項１２記載の発明によれば、熱式フロ
ーセンサを、基台と絶縁層とに囲まれる空洞を設け、こ
の空洞部分の絶縁層にヒータ及び第１及び第２温度セン
サを配置して構成したので、ヒータ及び第１及び第２温
度センサが基台と熱的に絶縁され、高感度、高速応答、
及び低消費電力で検出を行うことができる効果がある。

【００７５】請求項１３記載の発明によれば、絶縁層に
おけるヒータの周囲に第３温度センサを設け、第３温度
センサの検出温度に応じてヒータを駆動するように構成
したので、ヒータの温度を息よりも一定温度高くするこ
とができ、これによって息を正確に検出することができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１による電子式管楽器の
構成図である。

【図２】簡易構造の熱式フローセンサの構成図である。

【図３】図１に示すマイクロフローセンサの構成を示す
斜視図である。

【図４】図３に示すマイクロフローセンサのＡ−Ａ′断
面図である。

【図５】図１に示すマイクロフローセンサの計測原理を
説明するための断面図である。

【図６】図１に示すマイクロフローセンサの計測原理を
説明するための他の断面図である。

【図７】この発明の実施の形態１による電子式管楽器の
回路基板に設けられる回路のブロック構成図である。

【図８】この発明の実施の形態２による電子式管楽器の
回路基板に設けられる回路のブロック構成図である。

【図９】この発明の実施の形態３による電子式管楽器の
回路基板に設けられる回路のブロック構成図である。

【図１０】この発明の実施の形態４による電子式管楽器
の回路基板に設けられる回路のブロック構成図である。

【図１１】この発明の実施の形態６による電子式管楽器
の回路基板に設けられる特徴回路のブロック構成図であ
る。

【図１２】この発明の実施の形態７による電子式管楽器
の回路基板に設けられる特徴回路のブロック構成図であ
る。

【符号の説明】

１電子式管楽器２人３管部４管路６，６ａ，６ｂ，…，６ｎマイクロフローセンサ（検
出手段）７回路基板８スピーカ９操作スイッチ１０乾電池１２管１３気流１６基台１７絶縁膜層１８キャビティ１９息２０ダイアフラム２１，２２等温線３１ヒータドライブ回路３３，３６アンプ３４Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換手段）３５周波数シンセサイザ（発振手段）３７スピーカ（発音手段）３９，４６指数アンプ（指数変換手段）４１Ｖ／Ｆ変換器（電圧／周波数変換手段）４２アドレスカウンタ（アドレス生成手段）４３ＲＯＭ（記憶手段）４４Ｄ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ変換手段）４９絶対値回路（絶対値変換手段）５１ａ，５１ｂ，…，５１ｎ周波数変換回路（周波数
変換手段）５２加算回路ＲＴ温度センサＲＨ，ＲｈヒータＲｄ下流温度センサＲｕ上流側温度センサＲｒ周囲温度センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状の管内に配置され、気流を検出する
検出手段と、この検出手段の検出時の出力電圧をディジ
タル値に変換するＡ／Ｄ変換手段と、上記ディジタル値
に応じて発振周波数が定まる発振手段と、上記発振周波
数に応じた音を発音する発音手段とを備えた電子式管楽
器。
【請求項２】上記出力電圧を指数信号に変換して上記
Ａ／Ｄ変換手段へ出力する指数変換手段を備えたことを
特徴とする請求項１記載の電子式管楽器。
【請求項３】筒状の管内に配置され、気流を検出する
検出手段と、この検出手段の検出時の出力電圧をパルス
信号に変換する電圧／周波数変換手段と、上記パルス信
号に応じたアドレス信号を生成するアドレス生成手段
と、記憶された音の波形データが上記アドレス信号に応
じて読み出される記憶手段と、この記憶手段から読み出
された波形データをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換
手段と、上記アナログ信号の周波数に応じた音を発音す
る発音手段とを備えた電子式管楽器。
【請求項４】上記記憶手段に複数種類の音の波形デー
タが記憶されている場合に、任意種類の波形データが上
記アドレス信号で読み出されるように指定する指定手段
を設けたことを特徴とする請求項３記載の電子式管楽
器。
【請求項５】上記出力電圧を指数に変換して上記電圧
／周波数変換手段へ出力する指数変換手段を備えたこと
を特徴とする請求項３または請求項４記載の電子式管楽
器。
【請求項６】上記検出手段は、上記気流の検出方向が
反転されて上記管内に配置されていることを特徴とする
請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の電子
式管楽器。
【請求項７】上記検出手段が、上記気流に対して対称
な検出構造を有する場合に、その出力電圧を絶対値に変
換する絶対値変換手段を備えたことを特徴とする請求項
１から請求項５のうちのいずれか１項記載の電子式管楽
器。
【請求項８】上記管内に配置された複数の上記検出手
段と、この複数の検出手段の検出時の出力電圧の各々を
周波数信号に変換する周波数変換手段と、上記周波数信
号の各々を合成する合成手段とを備えたことを特徴とす
る請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の電
子式管楽器。
【請求項９】上記発振手段は、周波数シンセサイザで
あることを特徴とする請求項１から請求項８のうちのい
ずれか１項記載の電子式管楽器。
【請求項１０】上記検出手段は、熱式フローセンサで
あることを特徴とする請求項１から請求項９のうちのい
ずれか１項記載の電子式管楽器。
【請求項１１】上記熱式フローセンサは、半導体の基
台と、この基台の上に形成された絶縁層と、この絶縁層
に設けられたヒータと、上記絶縁層のヒータを挟む対称
位置に設けられた第１及び第２温度センサと、この第１
及び第２温度センサの抵抗値の差を電圧に変換するブリ
ッジ回路とを備えて構成されることを特徴とする請求項
１０記載の電子式管楽器。
【請求項１２】上記基台と上記絶縁層とに囲まれる空
洞を設け、この空洞部分の絶縁層に、上記ヒータ及び上
記第１及び第２温度センサを配置したことを特徴とする
請求項１１記載の電子式管楽器。
【請求項１３】上記絶縁層における上記ヒータの周囲
に設けられた第３温度センサと、この第３温度センサの
検出温度に応じて上記ヒータを駆動する駆動手段とを備
えたことを特徴とする請求項１１または請求項１２記載
の電子式管楽器。