KR102020840B1 - 장착부를 포함하는 장착식 전자 악기 - Google Patents

장착부를 포함하는 장착식 전자 악기 Download PDF

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Abstract

장착부(120)를 포함하는 장착식 전자 악기(100)가 제공된다. 상기 장착식 전자 악기(100)는 사용자의 팔에 악기를 장착하는 장착부(120); 손가락이 접촉하는 위치 정보가 입력되는 표면 센서부(110); 및 상기 표면 센서부(110)에 입력된 상기 위치 정보에 대응하는 음의 파라미터를 생성하는 프로세서(140);를 포함할 수 있다.

Description

장착부를 포함하는 장착식 전자 악기{An electronic instrument with mounting}
본 발명은 장착식 전자 악기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장착부를 포함하는 장착식 전자 악기에 관한 것이다.
신시사이저(synthesizer)로 대표되는 전자 악기는 물리적인 매개체를 통해 음이 발생되는 악기와 전자적인 방법으로 음이 발생되는 악기로 나뉜다. 특히 MIDI(Musical Instrument Digital Interface)로 대표되는 전자 악기 표준 신호 규격은 음의 제어에 대한 매개 변수를 대부분 7bit 를 가지는 부호로 변환하여 전송함으로써 악기의 음원부와 제어부를 독립적으로 분리시키는 데에 기술적으로 기여하였다. 다양한 센서 하드웨어 기술을 이용하여 악기의 제어부를 구현하고, 제어부의 정보를 전자 악기 표준 신호 규격을 통해 음원부로 전송하는 기술을 통해, 전자 관악기나 전자 드럼과 같은 악기가 만들어졌고 시장의 일부를 장악하고 있다.
한편, 전자 악기 분야는 유관 분야의 빠른 기술 발전에도 불구하고, 악기의 형태가 물리적인 악기로부터 기인한 형태에 고정되어 있는 경향이 있다. 이로 인하여, 악기의 무게나 물리적인 사용자 인터페이스에 대한 개선이 다른 전자제품에 비해 이뤄지지 않고 있다.
전형적인 전자 악기인 신시사이저, 전기 기타, 전자 바이올린 등은 무게가 무겁고 휴대성이 떨어지며, 그 원형이 되는 피아노, 기타, 바이올린 등의 연주 방식을 그대로 답습하고 있다. 이로 인해, 기술을 통한 사용자 편의성과 연주 효과의 증대를 얻지 못하고 있다.
따라서, 사용자 편의성 및 연주 효과 증대를 위한 장착식 전자 악기가 새롭게 제안될 필요가 있다.
일 실시 예에 있어서, 장착부(120)를 포함하는 장착식 전자 악기(100)가 제공된다. 상기 장착식 전자 악기(100)는 사용자의 팔에 악기를 장착하는 장착부(120); 손가락이 접촉하는 위치 정보가 입력되는 표면 센서부(110); 및 상기 표면 센서부(110)에 입력된 상기 위치 정보에 대응하는 음의 파라미터를 생성하는 프로세서(140);를 포함할 수 있다.
상기 장착식 전자 악기(100)는 상기 장착식 전자 악기(100)의 연주 효과를 제어하는 효과 제어부(130);를 더 포함하되, 상기 효과 제어부(130)는 상기 장착식 전자 악기(100)가 장착된 상기 팔에 연결된 손을 이용하여 조작이 가능한 영역에 위치할 수 있다. 상기 연주 효과는 옥타브 시프트, 서스테인, 음량 조절 또는 모듈레이션 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 표면 센서부(110)는 상기 손가락이 접촉하는 프렛(Fret)을 인식하는 터치 패드 및 상기 손가락이 접촉하는 현(string)을 인식하는 압력 센서를 포함하되, 상기 손가락이 접촉하는 위치 정보는 상기 터치 패드에 의해 인식된 프렛 및 상기 압력 센서에 의해 인식된 현을 기반으로 획득될 수 있다.
전자 악기를 사용자의 신체에 부착한 상태로 연주할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 장착부(120)를 포함하는 장착식 전자 악기(100)의 일 예를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 장착식 전자 악기(100)에 포함되는 표면 센서부(110)를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 장착부(120)를 포함하는 장착식 전자 악기(100)의 일 예를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 사용자의 신체에 장착된 장착식 전자 악기(100)를 나타낸다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따라 장착식 전자 악기(100)에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 본 발명의 기술적 사상이 이하에서 설명되는 본 발명의 바람직한 실시 예에 한정되거나 제한되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 장착부(120)를 포함하는 장착식 전자 악기(100)의 일 예를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 장착식 전자 악기(100)는 표면 센서부(110), 장착부(120), 효과 제어부(130) 및 프로세서(140)를 포함할 수 있다.
(1) 표면 센서부(110)는 사용자의 손가락이 접촉하는 위치에 대한 정보를 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 건반 악기의 키보드 또는 현악기의 프렛보드에 해당하는 연주부가 표면 센서부(110)를 통해 구현될 수 있다. 표면 센서부(110)는 도 2에서 구체적으로 설명한다.
(2) 장착부(120)는 장착식 전자 악기(100)를 사용자의 신체에 고정시킬 수 있다. 장착부(120)는 장착식 전자 악기(100)를 사용자의 신체에 고정시키기 위해 장착식 전자 악기(100)의 바디(body)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 상기 장착부(120)는 밴드 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 장착부(120)는 벨트 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 장착부(120)는 체인 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 장착부(120)는 벨크로(Velcro) 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 장착부(120)는 단추 형태로 구현될 수 있다. 이 외에도, 상기 장착부(120)는 장착식 전자 악기(100)를 사용자의 신체에 장착 및 고정시키기 위해 다양한 형태로 구현될 수 있다. 바람직하게, 상기 장착부(120)는 사용자의 팔의 전완부(below elbow)에 결합되도록 구현될 수 있다. 대안적으로, 상기 장착부(120)는 사용자의 팔의 상완부(brachia)에 결합되도록 구현될 수 있다. 대안적으로, 상기 장착부(120)는 사용자의 팔의 전완부 및 상완부에 걸쳐 결합되도록 구현될 수 있다.
(3) 효과 제어부(130)는 장착식 전자 악기(100)의 연주 효과를 제어할 수 있다. 효과 제어부(130)는 장착식 전자 악기(100)가 결합된 팔을 이용하여 조작이 용이한 위치에 구현될 수 있다. 예를 들어, 장착식 전자 악기(100)가 사용자의 왼쪽 팔에 결합되는 경우, 효과 제어부(130)는 사용자의 왼손으로 조작이 가능한 위치에 구현될 수 있다. 반면에, 장착식 전자 악기(100)가 사용자의 오른쪽 팔에 결합되는 경우, 효과 제어부(130)는 사용자의 오른손으로 조작이 가능한 위치에 구현될 수 있다. 따라서, 장착식 전자 악기(100)를 오른 팔 또는 왼 팔 중 어느 하나에 장착한 사용자는 장착식 전자 악기(100)가 착용된 팔의 손가락을 이용하여 다양한 연주 효과를 제어할 수 있다. 효과 제어부(130)는 조이스틱 타입 또는 버튼 타입 등 다양한 타입으로 구현될 수 있다.
예를 들어, 사용자는 효과 제어부(130)를 조작하여 옥타브 시프트(OCTAVE SHIFT)를 수행할 수 있다. 옥타브 쉬프트란 장착식 전자 악기(100)로 연주하는 음의 음역대를 옥타브 단위로 조절하는 것으로, 트랜스포즈(transpose)의 일부로 볼 수 있다. 일 예로, 사용자가 표면 센서부(110)의 제 1 위치를 눌렀을 때 4 옥타브 라의 음이 출력되는 경우, 사용자가 효과 제어부(130)를 조작과 함께 표면 센서부(110)의 제 1 위치를 누르면, 다른 옥타브 라의 음이 출력될 수 있다. 기존의 전자 악기는 옥타브 쉬프트 증감(+1, -1)에 대해 각각 버튼을 할당하는 방식을 주로 사용하였다. 하지만 장착식 전자 악기(100)는 연주에 참여하지 않는 손의 손가락으로 제어 가능한 위치에 효과 제어부(130)를 구현함으로써 민첩한 옥타브 쉬프트가 가능하다. 사용자는 효과 제어부(130)를 사용하여 장착식 전자 악기(100)에서 제자리를 연주하면서도 옥타브 쉬프트를 빠르게 조작함으로써, 동적이고 화려한 연주가 가능할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 효과 제어부(130)를 조작하여 서스테인(SUSTAIN)을 수행할 수 있다. 서스테인은 피아노의 페달을 밟은 채로 건반을 눌렀을 때 건반의 음이 페달을 안 밟았을 때보다 길게 지속되는 제어 효과를 의미한다. 장착식 전자 악기(100)는 연주에 참여하지 않는 손의 손가락으로 제어 가능한 위치에 효과 제어부(130)를 구현함으로써 서스테인 효과를 제어할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 효과 제어부(130)를 조작하여 음량을 조절할 수 있다. 장착식 전자 악기(100)는 연주에 참여하지 않는 손의 손가락으로 제어 가능한 위치에 효과 제어부(130)를 구현함으로써 연주 중에 음량을 자유롭게 조절할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 효과 제어부(130)를 조작하여 모듈레이션(MODULATION)을 수행할 수 있다. 모듈레이션은 MIDI 규격에서 음의 높이나 음량을 제외한 모든 음색 효과를 제어하는 방식을 의미할 수 있다. 음색에 대한 변수는 복수의 모듈레이션 컨트롤러에 할당될 수 있다. 예를 들어, 상기 음색에 대한 변수는 비브라토, 리버브, 페이저, 플랜저, 디스토션 또는 로터리 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
(4) 프로세서(140)는 표면 센서부(110)가 획득한 접촉 위치 정보에 대응하는 음의 파라미터를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 장착식 전자 악기(100)는 장착부(120)가 포함됨에 따라, 사용자는 사용자의 한 쪽 팔에 장착식 전자 악기(100)를 착용한 상태에서 장착식 전자 악기(100)가 착용되지 않은 다른 팔의 손가락으로 장착식 전자 악기(100)를 연주할 수 있다. 장착식 전자 악기(100)는 종래의 기타 또는 건반형 악기보다 쉽고 직관적인 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 또한, 장착식 전자 악기(100)는 디지털 음원 또는 디지털 신호를 사용하기 때문에, 울림통을 위한 무겁고 큰 본체가 필요하지 않다. 따라서, 장착식 전자 악기(100)는 경량화가 가능하고, 휴대성 및 착용성이 좋은 웨어러블 전자 악기로 구현이 가능하다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 장착식 전자 악기(100)는 장착식 전자 악기(100)가 착용된 팔의 손을 이용하여 제어 가능한 위치에 효과 제어부(130)가 구현됨에 따라, 장착식 전자 악기(100)를 특정 팔에 착용한 사용자는 상기 특정 팔의 손으로 효과 제어부(130)를 조작하여 다양한 연주 효과를 제어할 수 있다. 상기 다양한 연주 효과는 옥타브 시프트, 서스테인, 음량 조절 또는 모듈레이션 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 장착식 전자 악기(100)에 포함되는 표면 센서부(110)를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 표면 센서부(110)는 절연층, 터치 패드, 서포터 스틱 또는 압력 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
- 절연층(taping): 절연층은 사용자의 손이 직접 닿는 부분으로, 종래 악기의 프렛보드(fretboard) 역할을 할 수 있다. 상기 프렛보드는 지판(指板) 또는 핑거보드(fingerboard)라고도 불릴 수 있다. 사용자는 상기 절연층에 접촉하는 손가락의 위치를 변경함으로써 음의 높낮이를 조절할 수 있다. 상기 절연층은 연주 시 기준점이 될 수 있다. 도 2의 실시 예에서, 절연층은 4개의 현(string)으로 구성되는 것으로 도시하였으나, 이는 일 실시 예에 불과하며, 다양한 개수로 구현될 수 있다.
- 터치 패드(touch pad): 터치 패드는 정전식 터치 PCB(Printed Circuit Board)로 구현될 수 있다. 터치 패드는 격자형 패턴으로 구현될 수 있다. 터치 패드는 각 프렛의 입력을 구별할 수 있다. 도 2의 실시 예에서, 터치 패드는 a 내지 j에 해당하는 입력(즉, X축 상의 입력 또는 프렛)을 구별하도록 설계될 수 있다.
- 서포터 스틱(supporter stick): 서포터 스틱은 장착식 전자 악기(100)의 지지 계층으로써, 터치 패드와 장착식 전자 악기(100)의 상판 사이를 지지할 수 있다. 나아가, 서포터 스틱은 압력 센서 계층에 압력을 전달할 수 있다. 바람직하게, 서포터 스틱은 현의 개수만큼 배치될 수 있으며, 각 현에 전달되는 압력을 분리할 수 있다.
- 압력 센서(pressure sensor): 압력 센서는 상기 절연층의 각 현으로부터 전달되는 압력을 독립적으로 측정할 수 있다. 도 2의 실시 예에서, 압력 센서는 제 1 현 내지 제 4 현에 해당하는 입력(즉, Y축 상의 입력)을 구별하도록 설계될 수 있다.
구체적으로, 사용자가 절연층의 어느 지점을 누르는지 여부는 터치 패드 및 압력 센서를 기반으로 인식될 수 있다. 사용자가 절연층의 몇 번째 현을 누르는지 여부는 압력 센서에 의해 인식될 수 있으며, 사용자가 절연층의 몇 번째 프렛을 누르는지 여부는 터치 패드에 의해 인식될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 제 1 지점을 터치하는 경우, 사용자가 제 1 현을 눌렀는지 여부는 압력 센서에 의해 인식될 수 있으며, 사용자가 프렛 a를 눌렀는지 여부는 터치 패드에 의해 인식될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 제 2 지점을 터치하는 경우, 사용자가 제 4 현을 눌렀는지 여부는 압력 센서에 의해 인식될 수 있으며, 사용자가 프렛 i를 눌렀는지 여부는 터치 패드에 의해 인식될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따라, 터치 패드 및 압력 센서가 프렛 및 현을 각각 인식하도록 설계함으로써, 터치 패드가 프렛 및 현을 모두 인식하도록 설계하는 것과 비교하여, 프로세서(140) 자원의 사용량이 획기적으로 감소될 수 있다. 도 2의 실시 예에서, 터치 패드가 프렛 및 현을 모두 인식하도록 설계하는 경우, 총 40개의 프로세서(140) 포트 수(X축 10개, Y축 4개. 즉, 10*4 = 총40개)가 필요할 수 있다. 반면, 터치 패드 및 압력 센서가 프렛 및 현을 각각 인식하도록 설계하는 경우, 현은 압력 센서에 의해 인식되므로, 총 10개의 프로세서(140) 포트 수(X축 10개)만 필요할 수 있다.
도 2의 실시 예에서, 절연층이 가장 위에 배치되고, 터치 패드, 서포터 스틱 및 압력 센서가 차례로 배치되며, 압력 센서가 장착식 전자 악기(100)의 상판에 고정되는 것으로 도시하였다. 하지만, 이는 일 실시 예에 불과하며, 각 계층의 배치 순서는 설계에 따라 변경될 있다. 예를 들어, 절연층이 가장 위에 배치되고, 압력 센서, 서포터 스틱 및 터치 패드가 차례로 배치되며, 터치 패드가 장착식 전자 악기(100)의 상판에 고정될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라, 장착부(120)를 포함하는 장착식 전자 악기(100)의 일 예를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 표면 센서부(110), 효과 제어부(130), 엔코더 스위치(160) 및 가속도 센서(170)가 프로세서(140)와 연결될 수 있다. 표면 센서부(110), 효과 제어부(130) 및 프로세서(140)에 대한 구체적인 설명은 도 1을 참조할 수 있다.
엔코더 스위치(160)는 음을 조율하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 엔코더 스위치(160)는 노브 형태로 구현될 수 있다. 사용자는 엔코더 스위치(160)를 제어함으로써, 각 현을 각각 조율할 수 있다.
가속도 센서(170)는 가속도 및 회전각 측정이 가능한 IMU(Inertial Measurement Unit) 모듈을 포함할 수 있다. IMU 모듈을 탑재한 팔 착용형 전자악기의 움직임을 통해 다양한 연주 효과를 제어할 수 있다. 3축 가속도와 3축 회전각을 이용하면 6개의 자유도를 활용할 수 있기 때문에 이를 통해 기존의 전자악기 또는 어쿠스틱(acoustic) 악기보다도 다양한 수의 효과와 음색 변조를 구현할 수 있다.
프로세서(140)는 생성한 음의 파라미터를 시각 출력부(180) 및 음향 출력부(190)에게 전달할 수 있다. 상기 프로세서(140)부가 생성한 음의 파라미터는 신호 생성부에 의해 MIDI(Musical Instrument Digital Interface), MusicXML 등의 규약 중 어느 하나를 따르는 연주용 디지털 신호로 변환될 수 있으며, 상기 변환된 연주용 디지털 신호는 시각 출력부(180)에 의해 외부 신디사이저 장치로 전달될 수 있다. 상기 프로세서(140)부가 생성한 음의 파라미터는 음원 합성부에 의해 오디오 신호로 변환될 수 있으며, 상기 변환된 오디오 신호는 음향 출력부(190)에 의해 외부 음원 모듈로 전달될 수 있다.
장착부(120)는 장착식 전자 악기(100)를 사용자의 신체에 고정시킬 수 있다. 장착부(120)는 장착식 전자 악기(100)를 사용자의 신체에 고정시키기 위해 장착식 전자 악기(100)의 바디(body)에 부착될 수 있다. 예를 들어, 상기 장착부(120)는 밴드 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 장착부(120)는 벨트 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 장착부(120)는 체인 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 장착부(120)는 벨크로(Velcro) 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 장착부(120)는 단추 형태로 구현될 수 있다. 이 외에도, 상기 장착부(120)는 장착식 전자 악기(100)를 사용자의 신체에 장착 및 고정시키기 위해 다양한 형태로 구현될 수 있다. 바람직하게, 상기 장착부(120)는 사용자의 팔의 전완부(below elbow)에 결합되도록 구현될 수 있다. 대안적으로, 상기 장착부(120)는 사용자의 팔의 상완부(brachia)에 결합되도록 구현될 수 있다. 대안적으로, 상기 장착부(120)는 사용자의 팔의 전완부 및 상완부에 걸쳐 결합되도록 구현될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 사용자의 신체에 장착된 장착식 전자 악기(100)를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 장착식 전자 악기(100)는 장착부(120)를 통해 사용자의 신체의 일부에 고정될 수 있다. 바람직하게 사용자의 신체의 일부는 사용자의 팔의 전완부 또는 상완부 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 장착식 전자 악기(100)가 장착된 팔의 손으로 용이하게 제어할 수 있는 위치에, 효과 제어부(130)가 구현될 수 있다. 효과 제어부(130)는 조이스틱 타입 또는 버튼 타입 등 다양한 타입으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 4의 실시 예에서, 사용자의 왼쪽 팔에 장착식 전자 악기(100)가 장착된 경우, 제 1 영역이 사용자의 왼쪽 손으로 용이하게 접촉 가능한 영역이라면, 효과 제어부(130)는 상기 제 1 영역에 배치되도록 설계될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 장착식 전자 악기 110: 표면 센서부
120: 장착부 130: 효과 제어부
140: 프로세서 150: 전원부
160: 엔코더 스위치 170: 가속도 센서
180: 시각 출력부 190: 음향 출력부

Claims (4)

  1. 장착부(120)를 포함하는 장착식 전자 악기(100)에 있어서,
    사용자의 팔에 악기를 장착하는 장착부(120);
    상기 사용자가 접촉하는 위치 정보가 입력되는 표면 센서부(110); 및
    상기 표면 센서부(110)에 입력된 상기 위치 정보에 대응하는 음의 파라미터를 생성하는 프로세서(140);를 포함하되,
    상기 표면 센서부(110)는 절연층, 터치 패드, 서포터 스틱 및 압력 센서를 포함하고, 상기 절연층은 상기 터치 패드 위에 위치하며, 상기 터치 패드는 상기 서포터 스틱 위에 위치하고, 상기 서포터 스틱은 상기 압력 센서 위에 위치하며,
    상기 절연 층은 복수 개의 현을 포함하고, 상기 터치 패드는 상기 사용자가 상기 절연층의 몇 번째 프렛(fret)을 누르는지 인식하며, 상기 압력 센서는 상기 사용자가 상기 절연층의 몇 번째 현(string)을 누르는지는 인식하고, 상기 서포터 스틱은 상기 현의 개수만큼 배치되어 상기 복수 개의 현 각각에 전달되는 압력을 분리하는 것을 특징으로 하는 장착식 전자 악기(100).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 장착식 전자 악기(100)의 연주 효과를 제어하는 효과 제어부(130);를 더 포함하되,
    상기 효과 제어부(130)는 상기 장착식 전자 악기(100)가 장착된 상기 팔에 연결된 손을 이용하여 조작이 가능한 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 장착식 전자 악기(100).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 연주 효과는 옥타브 시프트, 서스테인, 음량 조절 또는 모듈레이션 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장착식 전자 악기(100).
  4. 삭제
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