JPS61176989A

JPS61176989A - 電子楽器

Info

Publication number: JPS61176989A
Application number: JP60017196A
Authority: JP
Inventors: 吉元　逸郎
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1985-01-31
Filing date: 1985-01-31
Publication date: 1986-08-08
Also published as: JPH0518436B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕この発明は、超音波等の電磁波を発射することによって
所定の楽音制御情報を得、対応する楽音を作成する電子
楽器に関する。

〔従来技術〕

電磁波を発生させてこの電磁波をもとに所定の楽音を作
成する電子楽器の従来例としては、例えば本出願人が提
案した実開昭５６−５１９５号公報に記載のものがある
。

この装置は、電磁波として赤外線を用い、本体ケースの
上方部に赤外線発生装置を取付けると共に、この赤外線
発生装置と離間対向した位置において、上記本体ケース
下方部に電子スイッチ装置を取付けて成り、而してこの
電子スイッチ装置は電磁波の入射、非入射（遮断）によ
って電気的にオン、オフされる電子スイッチを複数個配
列されていると共に、各電子スイッチは各々音高指定信
号を、例えば鍵盤楽器の鍵盤の６鍵のように発生するも
のである。

そして、例えば演奏者が自身の掌を、赤外線発生装置と
電子スイッチ装置間の空間に入れて、電子スイッチ装置
の各電子スイッチの配列方向に移動させると、各電子ス
イッチはＮ掌の移動に伴ってはじめ入射していた赤外線
を遮断され、次いで再び入射されることに応じてオン→
オフ→オンと変化し１而してこのように動作した電子ス
イッチの出力は対応した音高指定信号として楽音作成回
路に送られてその楽音が作成放音される。この場合、特
に効果音に似た楽音が作成でき、しかもその秦法は単に
掌を移動させるだけでよいから、極めて簡単であって、
従来にはなかった全く新規な楽器を提供できるものであ
る。

〔発明の目的〕

この発明は、上述した電子楽器では、電磁波の電子スイ
ッチ装置への入射を単に遮断、非遮断することによって
所定の楽音を発生させていることに対し、電磁波を所定
物体に向けて発射してその反射波を検出することにより
、所定の楽音を発生させようとするもので、本発明の場
合も、従来にはない全く新規な電子楽器を提供すること
を目的とするものである。

〔発明の要点〕

電磁波を発生させて所定物体に対し発射送出し、その反
射波を検出することにより、電磁波の発射から反射波の
検出までの時間を求め・その時間（これは物体と反射波
との間の距離に比例する）に応じた楽音制御情報、例え
ば音高情報を得ての楽音を作成するようにしたものであ
る。

〔実施例〕

以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図は本実施例による電子楽器の外観を示すもので、
直方体状のケース本体１の上面、右端には、可変プツシ
エボリエーム２が設けられている。

この可変プツシェボリーーム２は、演奏時に奏者が本体
ケース１の底面を右手の掌にのせて全体を握ったとき、
その右手の親指が当てられて押圧されるもので、その詳
細は第６図によって後述するが、押圧力の大きさに応じ
て発生楽音の音量を変化させることができる。

本体ケース１の前面側右上方部には、後述する送信波を
発射する送信器６、この送信器６が発射した送信波がケ
ース本体１の前面側前方に広げられた奏者の左手の掌５
によって反射された反射波を受信する受信器４が夫々配
設され、また受信器４の下方にはスピーカ６が設けであ
る。

また本体ケース１の前面側左方側には、４個のスイッチ
からなるフートスイッチ７が設けられている。このフー
トスイッチ７は上からメジャーフートスイッチ（ＭＪ）
７−１、マイナーフートスイッチ（ｍ）７−２、セブン
スフードスイッチ（７ｔｈ）７−！ｌ、マイナーセプン
スフードスイッチ（ｍ−７ｔｈ）７４から成り、夫々は
奏者の右手の人指し指、中指、薬指、小指によってオン
オフされる。なお、この電子楽器の場合、演奏時に右手
の掌で本体ケース１を持ち、４個のフートスイッチ７（
７−１〜７−４）をすべて押圧してオン状態にしたとき
には、メロディ音が放音される一方、フートスイッチ７
のうちの何れか１つを指から離してオフ状態にすると、
そのスイッチにより指定されたコードが放音される。

そしてこのようにして放音されるメロディ音の音名、ま
たはフードの根音名は、ケース本体１　（送信器６）と
奏者の左手の１１５までの距離を測定することによって
決定される。而してこの距離の測定は、送信器６から発
射される送信波が上記反射波となって受信器４に受信さ
りるまでの時間を測定することによって行われ、その様
子は第３図に具体的に示しである。

即ち、本体ケース１と奏者の左手の１！５との間の距離
をＬとしたとき、Ｌは送信器６の前方所定位置を基準に
して等間隔に１２段階に区切られ、而して送信器３に最
も近い第１Ｒ階の部分を最低音の音名０（音名Ｎｏ、は
１）、第２段階の部分を次の音名Ｏ＃〔音名＆２）、以
下同様にして音名Ｄ（音名黒３）、・・・、音名Ｂ（音
名ＩＧ　Ｌ　２　）と夫々１オクターブ分の音名が規定
されている。

更に、ケース本体１の右側面には、ヘッドホン端子８、
パワースイッチ９が設けられている。またケース本体１
内には、］ＪＳ工（大規模集積回路）や電池などが収納
されている。

次に第２図により回路構成を説明する。図中・点線内は
ＬＳＩによって構成される回路部である。

メインＲＯＭ　　（リードオンリメモリ）１１はこの電
子楽器のすべての動作を実行するための制御プログラム
を記憶しており、演奏開始後においては順次その制御プ
ログラムが読出されて図示省略したが、インストラクシ
ョンデフーダに与えられ、解読される。このメインＲＯ
Ｍ１ｊには、図示するように、パスライン１２を介して
ＲＡＭ　（ランダムアクセスメモリ）１６、演算部（ｊ
ＬＵ）１４、カウンタ１５、周波＆ＲＯＭ　１６、ｘン
ヘロ−ｙ７リツプフロツプ（ＰＩＦ）１７、キー人力部
１８と、更にはＩＳ工の出力端子０１入力端子■を介し
て上記送信器６ま、たけ受信器４と夫々接続されている
。

ＲＡＭ１３はメインＲＯＭ１１からの所定データが書込
まれるほか、演算部１４からの各種７ラグデータ（モー
ドフラグとも呼ぶ）、音名データをも書込まれる。第５
図はこのＲＡＭ１Ｓのレジスタ＊ａを示し、而してフラ
グレジスタとしては、キーオフフラグ、メロディフラグ
、メジャーフラグ、マイナーフラグ、セブンスフラグ、
マイナーセブンスフラグの各７ラゲデータをセットされ
るものがあり、またその他に、上述した本体ケース１と
奏者の左手の掌５間の距離に応じた音名をセットされる
音名レジスタがある。

カウンタ１５は送信器６からの送信波が発射されてから
その反射波が受信器４に受信されるまでの時間を計測す
るためのものであり、そのカウント値は演算部１４に与
えられて距離に応じた音名厘を算出される。なお、第４
図は送信波の波形と、この送信波が若干の時間差（遅れ
Ｔ）をもって受信器４に受信される受信波の波形（何れ
も超音波である）を示すもので、図示するように、送信
波は一定固期（周波＊　１００　Ｈｚ　）で繰返し出力
される方形波であってしかもそのＬｏｗレベル部分には
、４０ＫＨｚの信号が重畳されている。この４０ＫＨｚ
の信号の意味するところは、送信器６の最大感度周波数
を示すものである。

周波数ＲＯＭ１６は、上述した１２種類の音名（即ち、
音高）に応じた周波数データを記憶している。またエン
ベロープＩＦ／１Ｐ１７はメインＲＯＭ１１からの指令
によって所定のエンベロープデータを出力する回路であ
り、而して１８工の出力端子Ｅ１．に２に夫々出力され
るエンベロープデータは、メロディ用またはコード用を
示している。

キー人力部１８はコードスイッチ７の出力信号を受ける
回路であり、その信号は演算部１４に送られて４個のス
イッチ７−１〜７−４のオン１．オフ状態を判別され、
また何れかがオフされたときにはそのスイッチ名が判別
される。

周波数ＲＯＭ１６から読出された１Ｍ波数データは波形
アクセス部１９にセットされ、而して波形アクセス部１
９はこれに対してセットされた周波数データに応じた速
度のクロックを発生してそれをアドレス信号として波形
ＲＯＭ２０に供給する。

この波形ＲＯＭ２１：ｌは、所定波形（例えばサイン波
Ｊし）の波形データを記憶しており、上記アドレス信号
によってアドレスされた番地からその波）形データ（振
幅値データ）が読出され、メロディの放音のときには１
種類の振幅値データが１３工の出力端子Ｏに出力される
。他方、フードの放音のときには、波形ＲＯＭ２０から
は根音の振幅値データを含む３種類の振幅値データが読
出されてアダー２１に送られ、合算されてその結果デー
タがＬＳＩの出力端子○・ンに出力される。

上記出力端子α出力された振幅値データと、出力端子Ｅ
１に出力されたエンベロープデータとは波形合成部２２
に送られて合成され、メロディの楽音信号となって増幅
部２６で増巾されたのちスピーカ６から放音される。

一方、出力端子○に出力された合算結果データと、出力
端子Ｏに出力されたエンベロープデータとは波形合成部
２２において合成され、フードの楽音信号となる。そし
て増幅部２６１スピーカ６を介し放音される。

増幅部２６はその増幅率を可変プツシーボリーーム２の
出力によって変更される。而してこの可変プッシュボリ
ー−ム２は導電ゴム製から成り、その押圧力と抵抗値と
の関係は第６図のグラフに示す関係となる特性をもって
いる。即ち、強く押圧するほど抵抗値は小さくなり、音
量が大となるものである＠次に第７図の７０−チャートを参照して動作を説明する
。

演奏を開始する前に先ず、パワースイッチ９をオンする
。次に本体ケースを右手の掌に載せるよ−うにして持ち
、親指は可変フツシーホ１Ｊｚ−ム２にあて、また人指
し指、中指、薬指、小指は夫々、コードスイッチ７の対
応するスイッチ７−１．７−２．７−５．７−４に夫々
あてがう。そして通常はメロディ−の演奏状態にしてお
くため、上記スイッチ７−１〜７−４は名指で押圧して
オン状態にしておく。

そして演奏を開始するためには、左手の掌５を本体ケー
ス１の前方に、本体ケース１からの距離を考えながら位
置させればよい。この場合、上記パワースイッチ９のオ
ン後においては、メインＲＯＭ１１を含む処理回路では
第１図の７０−チャートが実行開始されている。

即ち、メインＲＯＭ１　ｌは第４図に示すような波形を
もった送信波の作成命令を出力し、パワーオン後、その
作成を常時行わせている。この場合、既に述べたように
、送信波は１ｏＯＨｚの方形波であり、そのＬＯＷレベ
ル部分には４０　Ｋ　Ｈｚの信号が重畳されている（ス
テップ（ＩＬ）の処理）。

次にステップ（ｂ）の可変ブツシュボリューム２がオン
されているか否かを検出する処理が実行される。即ち、
この例では、可変ブツシュポリニーム２に右手の親指を
単にあてがっただけ（オフ状態）ではメロディまたはフ
ードの楽音は作成されず、したがって少しでも可変プツ
シ為ボリューム２を押圧してオン状態としたときにはじ
めて上記各楽音の作成動作が開始されるものである。

そのため次のステップ（Ｑ）の判断処理によって、まだ
可変ブツシュポリニーム２が押圧されていないことが判
断された場合には、ステップ（ｄ）に進んでＲＡＭ１３
のキーオ７フラグレジスタニ「ＯＮ」データがセットさ
れ、ステップ（ｂ）に戻る。そして可変プツシ為ボリュ
ーム２が押圧開始されるまでの間、上記ステップ（ｂ）
〜（ｄ）が繰返される。

可変プツシ為ボリューム２がはじめて押圧されるとその
ことがステップ（Ｑ）により判別されてメインＲＯＭＩ
　１はＬＳＩの出力端子Ｏから上記送信波を送信器乙に
対し出力する指令を発生しくステップ（ｅ））、またカ
ウンタ１５をリセットする（ステップ（ｆ））。そして
送信器６から上記送信波を出力開始させる（ステップ（
ｇ）】。

而してこの送信波は前方の、奏者の掌によって反射され
、反射波となって受信器４に送られるが、この反射波が
受信器４により受信されるまでの間、ステップ（ｈ）の
受信開始したか否かの判断処理と、カウンタ１５のイン
クリメント処理（ステップ（１））を顧返し実行される
。なお、カウンタ１５はメインＲＯＭ１１からの周期的
な＋１信号を与えられてそのカウント動作を行う。

次に送信波が受信器４によって受信されるとその受信信
号が１８工の入力端子のからメインＲＯＭ１１に送られ
、その受信動作が判断される。そして次のステップθ）
の処理により、そのときのカウンタ１５のカウント値が
ＲＡＭ１３に送られる〇そして、このカウンター５の計
数内容に対応する音名厘をＲＡＭ１３の音名レジスタに
セットする。

卯ち、カウンター５の計数内容Ｔは、送信波と受信波と
の時間差（遅れ）に対応し、送信器６（受信器４）と奏
者の左手の掌との間の距離をＬ１音速をヤとするとき ψ となる。

そこで、いま、奏者の掌がたとえば第３図に示すように
、音名ｒ＃（音名屋７）の距ＭＬに相当する位置におい
てあったとすると、上記音名レジスタには、カウント結
果によって音名＆７がセットされる。

次にステップ（ｋ）に進み、フートスイッチ７のオフ状
態が判断される。この場合、フートスイッチ７の出力は
キー人力部１８にセットされており、その内容によって
この判断処理か実行される。

而して、メロディを演奏するときには、フートスイッチ
７の４つのスイッチ７−１〜７−４はｔべて指で押圧さ
れてオン状態となっている。そのため、ＲＡＭ１５の７
ラグレジスタにメロディフラグが「ＯＮ」にセットされ
る（ステップ（１）の処理）。他方、コード演奏を行う
ときには、フードの種類を示す何れか１つのスイッチ７
−１〜７−４がオフされるため、ＲＡＭ１５の対応する
フラグレジスタに、メジャーフラグまたはマイナーフラ
グまたはセブンスフラグまたはマイナーセブンスフラグ
が夫々ｒｏＮｌにセットされる。

いま、上記音名−のメロディ演奏が開始されタト仮定す
ると、フートスイッチ７の４つのスイッチ７−１〜７−
４は何れもオン状態にあり、メロディフラグが「ＯＮ」
となる。そのためステップ（ｍ）に進むと、この７ラゲ
（モードフラグ）が前回と同じものか否かが判断され、
而していまは、はじめてのび奏であるからｌ’−ａＯＪ
となり、ステップＣＰ）に進む。

ステー／プ（Ｐｌ　テＧ；Ｊ、キーオフフラグが「０Ｆ
ＩＰ」にセットされ、あらたな発音開始状態が設定され
る。そしてステップ（ｑ）に進み、モードフラグ、即チ
、メロディフラグが［ＯＮ］であることと、音名レジス
タの音名Ｎｏ、がＦ＃の「７」であることに基づいて周
波数ＲＯＭ１６は対応する周波数データを波形アクセス
部１９にセットし、またステップ（ｒ）の処理により、
メインｐｏＭ１１はエンベロープＩＦ／ＩＦ１７に対し
所定のエンベロープデータ出力指令を与える。これ以後
、遂次エンベロープデータが時間とともに変化してゆく
。そしてステップ（ｂ）に戻る。

而して上述したステップ（ｑ）、（ｒ）の各処理によっ
て波形アクセス部１９は波形ＲＯＭ２０を７ドレスし、
音名餠の波形データを読出させて出力端子Ｏを介し波形
合成部２２へ与える。またエンベロープＦ／ＩＦが発生
するエンベロープデータは出力端子Ｏを介し波形合成部
２２に送られる。そのため波形合成部２２において、上
記波形データとエンベロープデータとが乗算され、その
結果データが増幅部２６によって増幅後、スピーカ６か
ら音名？＃のメロディ音として放音開始される。なお、
増幅部２６の増幅率は可変プツシ為ポリニーム２０の第
６図に示す特性にしたがって変化し、音量が変更される
。

上記音名Ｆ＃のメロディ音を所定音長時間放音させつづ
けるため、奏者がその左手の掌を上記位置においたまま
停止させている間、所定周期ごとにステップ（ｂ）、　
（Ｑ）＃　（ｅ）〜（１）が実行される。そしてステッ
プ（ｍ）に進むといまの場合、メロディフラグは「ＯＮ
」のまま変化していないから、ステップ（ｎ）に進み、
音名レジスタの内容が変化したか否かが判断される。而
してｒ＃のまま変化していないから、ステップ（０）に
進み、キーオフフラグの内容が確認される。この場合、
Ｉ”０ＦＩＦＪであるから、７＃の楽音の発音中である
ことが判断されて、ステップ（ｂ）に戻り、以後、この
Ｆ＃のメロディ音を放音させている間は上述した動作が
繰返される。

一方、奏者がメロディ音を他の、例えば音名Ｇに変更す
るときには、左手の掌５をその分だけ送信器３より遠ざ
ける。すると上述したステップ（ｂ）ｅ　（ｃ）＝　（
ｅ）〜（１）が同様に実行されてステップ（！ｎ）では
「ＹｌｌｔｓＪとなり、次にステップ伝）では音名レジ
スタの内容が餠→Ｇに変化して異なるから「ＮＯ」とな
り、ステップ［有］）に進む。そして以下、ステラ２（
ｑ）、　（ｒ）の実行によりあらたなメロディ音（音名
ＣＧ）の発音開始となり、またステップ（ｂ）に戻る。

更に、最初に説明したように、Ｆ＃のメロディ音を発音
開始したのち□、可変プツシ為ポリ瓢−ム２をオフする
と、ステップ（ｂ）〜（ｄ）が実行されてキーオフフラ
グは「ＯＮ」がセットされる。そこでメインＲＯＭ１１
からは、エンベロープＰ／？１７に対して、急速にエン
ベロープ値がゼロになるように制御信号が送られる。

次いで新たに可変プツシ為ポリニーム２を押圧操作する
と、ステップ（ｅ）〜（ｊ）の実行後、ステップ（Ｉｌ
ｌｌＩ）では「ＹＥＥＪの判断結果となり、ステップ（
ｎ）に進み、そしてこのステップでもｒｙＩＣｓＪとな
ってステップ（０）に進む。而してこのステップ（０）
では、キーオフ７ラゲのｒｏａＪが判断され、ステップ
（ｐ）に進み、以下、ステップ（ｑ）、　（ｒ）の各処
理により音名Ｆ＃のメロディ音が新発音となって再び放
音開始される。

更にまた・音名餠のメロディ音の発音中に・フートスイ
ッチ７のうち、例えばメジャーフートスイッチ７−１を
オフすると、そのことがステップ（ｋ）にて判別され、
ＲＡＭ１５の７ラグレジスタのうちメジャフラゲレジス
タに「ｏＮ」がセットされる。そしてステップ（ｍｌに
進むと、モードフラグの内容が変化していることが判別
されステップ（ｐ）に進んでキーオフフラグが「０ＩＦ
ＩＦＪにセットされ、更にステップ（ｑ）、　（ｒ）の
各処理により、根音名Ｆ＃のメジャーフードによるフー
ド音が放音開始される。

この場合、周波数ＲＯＭ１９は根音名？＃をもとにして
メジャーフードの３種類の周波数データを波形アクセス
部１９にセットし、夫々の周波数データによって波形Ｒ
ＯＭ２０から３種類の振幅値データを読出させアダー２
１に供給させる。そこで７ダーｔ１ではこれらを加算し
てその結果データを出力端子ｆ２を介し波形合成部２２
に与える。

マタエンベロープＩＰ／Ｆ　１７は、エンベロープデー
タを出力端子Ｅ２を介し波形合成部２２に与え、これに
より、波形合成部２２からは根音名餠のメジャーフード
信号が出力して増巾部２６、スピーカ６を介しフード音
として放音開始される。

フートスイッチ７のうち他のスイッチ７−２゜７−５．
７−４を夫々単独にオフした場合の動作も、上述したメ
ジャーフードのときと同様であり、その説明は省略する
。

尚、上記実施例では、電磁波として超音波を利用したが
、赤外線光、レーザー光線等、他の電磁波であってもよ
い。

また、電磁波を所定物体に反射させてその反射波の検出
によりその時間（従って物体との距離に対応するをもと
め、この時間から楽音制御情報を得る際に、この楽音制
御情報としては上記実施例の音高情報に限られることな
く、例えば音量、音色等の他の各種情報であってもよい
。

更に、上記実施例ではメロディとフードは別々に発音さ
れるようにしたが、これらが同時に発音されるようにす
ることも可能である。そしてコードの種類は上述した４
種類のものには勿論限定されるものではない。

更にまた、上記実施例では、−オクターブの音名の楽音
だけが発音されるようにしたが、勿論、これに限定され
ることなく、複数オクターブ分の楽音が発音できるよう
にしてもよい。この場合、半音は省略して幹音のみが発
音されるようにすることもできる。

また更に、上記実施例では、送信器６から左手　−の掌
５を遠ざけると音高が高くなるようにしたがその逆であ
ってもよく、また掌の替りに他の操作子を用いてもよい
。

また、ｐＪ６図に示した可変ポリニームの特性を回路的
処理により反転させて、可変ブツシュポリ島−ム２を強
く押圧するほど音量が小さくなるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は、電磁波送出手段から
電磁波を発生させて所定物体に反射させると共にその反
射波を検出してその時間差を基に所定の楽音制御情報を
求めるようにし、これによりこの楽音制御情報による楽
音を発音できるようにした電子楽器であるから、従来に
ない全く新規な奏法で演賽を行うことができる利点があ
る。またその奏法も極めて簡単であるから、初心者であ
っても短時間のうちにマスクできる利点等もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による電子楽器の外観を示
す図、第２図はそのブロック回路図、第３図は送信器３
と電磁波を反射させる掌５などの所定物体間の距離と音
名との関係を示す図、第４図は送信波と受信波の各波形
内容と両波形の時間的なずれを示す図、第５図はＲＡＭ
Ｉ　６のレジスタ構成を示す図、第６図は可変ブツシー
ボリーーム２の特性を示す図、第７図は７０−チャート
である。２・・・可変プツシ−ポリー−ム、６・・・送信器、４
・・・受信器、５・・・掌（所定物体）、６・・・スピ
ーカ、７　　（７−１〜７−４）・・・コードスイッチ
、１１・・・メインＲＯＭ、１５・・・ＲＡＭ、１．４
・・・演算部、１５・・・カウンタ、１６・・・８波数
ＲＯＭ、１７・・・エンヘローブ７リップ７０ツブ、１
８・・・キー人力部、１９・・・波形アクセス部、２０
・・・波形ＲＯＭ、２１・・・アダー、２２・・・波形
合成部、２６・・・増巾部。４會５虜秒第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電磁波を発生してこの電磁波を所定物体に向けて
送出する電磁波送出手段と、上記電磁波が上記所定物体
により反射された反射波を受信する受信手段と、上記電
磁波送出手段が上記電磁波を送出後、その反射波が上記
受信手段により受信されるまでの時間を求めてその時間
差を基に楽音制御情報を求める楽音制御手段と、この楽
音制御手段からの楽音制御情報に基づく楽音を作成する
楽音作成手段とから成る電子楽器。
（２）上記楽音制御情報は、楽音の音高情報であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子楽器。