JP4868045B2 - 楽音制御システム - Google Patents
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A.楽音発生システム
まず、図1は、本発明の一実施形態に係る楽音発生システムの概略機能構成を示す図である。同図に示すように、楽音発生システム3は、楽音発生装置4と、複数(n個)の動作検出端末5−1〜動作検出端末5−nとを備えている。
図2は、動作検出端末5−1の構成例を示すブロック図である。なお、他の動作検出端末5−2〜5−nも動作検出端末5−1と同様の構成であるため、以下においては、動作検出端末5−1の構成についてのみ説明する。
同図に示すように、動作検出端末5−1は、動作センサMSの外に信号処理及び送信装置を備え、信号処理及び送信装置は、送信機中央処理装置(送信機CPU(Central Processing Unit))T0、メモリT1、高周波トランスミッタT2、表示ユニットT3、送信用電力増幅器T5、操作スイッチT6等から構成される。動作センサMSは、演奏参加者である操作者が手に把持したり或いは操作者の身体の任意箇所に取り付けたりすることができる構造であるが、その外観構造例に関しての詳細は後述する。例えば、動作センサMSを手持ちタイプにする場合、信号処理及び送信装置を動作センサMSと共にセンサ筐体内に組み込むことができる(図3参照)。
次に、図4は、楽音発生装置4のハードウェア構成例を示すブロック図である。同図に示すように、この楽音発生装置4は、本体中央処理装置(本体CPU)10、ROM(Read Only Memory)11、RAM(Random Access Memory)12、外部記憶装置13、タイマ14、第1及び第2の検出回路15、16、表示回路17、音源回路18、効果回路19、受信処理回路10a等を備え、これらの各装置10〜10aは、バス10bを介して互いに接続されている。楽音発生装置4全体を制御する本体CPU10は、テンポクロックや割り込みクロックの発生等に利用されるタイマ14による時間管理の下、所定のプログラムに従って種々の制御を行うものであり、複数の動作検出端末5−1〜動作検出端末5−nから送信される動作検出結果の抽出、演奏パラメータの決定、演奏データ変更及び再生制御に関する演奏制御プログラムを中枢的に遂行する。ROM11には、楽音発生装置4を制御するための所定の制御プログラムが記憶されており、これらの制御プログラムには、動作検出結果の抽出、演奏パラメータ決定、演奏データ変更及び再生制御に関する演奏制御プログラム、各種データ/テーブル等を含ませることができる。RAM12は、これらの処理に際して必要なデータやパラメータを記憶し、また、処理中の各種データを一時記憶するためのワーク領域として用いられる。
上述したように、楽音発生システム3では、無線受信部22により受信された各動作検出端末5−1〜動作検出端末5−nからの動作検出結果に対して報解析部23が所定の解析処理を行い、予め設定された条件に合致する動作検出結果に対応した解析結果に基づいて演奏パラメータ決定部24が演奏パラメータを決定している。ここで、動作検出結果をどのように解析し、どのような動作検出結果に対応する解析結果を抽出し、抽出した解析結果をどのようにして演奏パラメータ決定に利用するかは任意であり、使用する動作検出端末5−1〜動作検出端末5−nの形状タイプ(バトン形タイプや、足などに装着するタイプ)や、動作検出端末5−1〜動作検出端末5−nが搭載する動作センサMSの種類(2次元センサや3次元センサ)などに応じて適宜設定するようにすればよい。以下においては、動作センサMSとして3次元センサを用いた場合の解析抽出処理例およびパラメータ決定処理例について説明する。
|α|=(αx*αx+αy*αy+αz*αz)1/2 ……(1)
情報抽出解析部23は、各動作検出端末5−1〜動作検出端末5−nからの動作検出結果に基づいて求めた加速度の絶対値|α|が予め設定されている値の範囲内にあるか否かを判別する。そして、情報抽出解析部23は、予め設定された範囲内に属する加速度の絶対値|α|のみを抽出し、抽出した加速度の絶対値|α|のみを演奏パラメータ決定部24に出力する。ここで、予め設定しておく絶対値の範囲としては、例えば動作検出端末がほとんど動かされていない状態での動作センサMSの検出結果によって求められる加速度の絶対値がαsであり、動作検出端末を非常に大きく、かつ早く動かした時に動作センサMSの検出結果によって求められる加速度の絶対値がαbである場合には、αs<絶対値|α|<αbといった範囲に設定すればよい。このような範囲に設定した場合、ほとんど動作していない操作者が所持する動作検出端末や、必要以上に大きく且つ早く動作している操作者の所持する動作検出端末を除いた動作検出端末からの動作検出結果から求められた絶対値|α|のみを抽出することができる。
αx<αz、且つ、αy<αz
の関係が成立するとき、つまり、z方向加速度αzがx、y方向加速度αx、αyより大きいときは、バトンを突く「突き動作」であると判別する。
逆に、z方向加速度αzがx、y方向加速度αx、αyより小さいときには、バトンにより空気を切りさく「切り動作」であると判別する。この場合、さらに、x、y方向加速度αx,αyの値を互いに比較することにより、「切り動作」の方向が「たて」(x)なのか「よこ」(y))なのかを判別することができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような種々の変形が可能である。
(変形例1)
上述した実施形態では、各動作検出端末5−1〜動作検出端末5−nから送信される動作検出結果の中から、情報抽出解析部23が予め設定された条件に合致する動作検出結果のみを抽出し、抽出した動作検出結果のみを反映したMIDIデータ等の楽曲データに基づく楽曲演奏制御を行っていたが、予め用意されている楽曲データに基づく楽曲演奏制御以外にも、抽出した動作検出結果に基づいて波の音、打楽器音、手拍子音等の単発音の楽音発生を制御するようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、各動作検出端末5−1〜動作検出端末5−nから送信される動作検出結果に示される各軸の加速度の絶対値|α|が予め設定された範囲内に収まる動作検出結果のみを抽出し、抽出した動作検出結果のみを反映した楽音発生制御を行っていたが、他の予め設定された条件に合致する動作検出結果のみを抽出して楽音発生制御を行うようにしてもよい。例えば、上記実施形態と同様に求めた動作検出端末5−1〜動作検出端末5−nからの動作検出結果に応じて求めた加速度の絶対値|α|を、予め設定された基準値と比較し、この基準値に最も近い値の絶対値|α|に対応する動作検出結果のみを抽出して楽音発生制御に用いるようにしてもよい。ここで、当該基準値を楽曲演奏を行う際の理想の値に設定しておけば、複数の操作者の動作によって生成された動作検出結果の中から、理想の演奏内容に最も近い制御が可能な動作検出結果が抽出されて楽音発生制御がなされることになる。また、上記のように基準値に最も近い加速度の絶対値|α|に対応する動作検出結果だけではなく、基準値に近い値を有する所定数(例えば、3つ)の加速度の絶対値|α|に対応する動作検出結果を抽出して楽音発生制御を行うようにしてもよい。ここで、基準値を楽曲演奏を行う際の理想の値に設定しておけば、複数の操作者の動作によって生成された動作検出結果の中から、理想の演奏内容に近い制御が可能な所定数の動作検出結果、すなわち理想の動きに近い動きを行った所定数の操作者の動きが抽出されて楽音発生制御がなされることになる。また、上記のように基準値を設定する以外にも、加速度の絶対値|α|が単に最も大きい値(もしくは値が大きい方から所定数分)となる動作検出結果を抽出して楽音発生制御に用いるようにしてもよいし、加速度の絶対値|α|が最も小さい値(もしくは値が小さい方から所定数分)となる動作検出結果を用いて楽音発生制御を行うようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、各動作検出端末5−1〜動作検出端末5−nからの動作検出結果に応じて求めた加速度の絶対値|α|が予め設定された条件に合致する動作検出結果を抽出して楽音発生制御を行うようにしていたが、動作検出端末5−1〜動作検出端末5−nからの動作検出結果から加速度の絶対値|α|以外の解析結果を取得し、当該解析結果が予め設定された条件に合致する動作検出結果を抽出するようにしてもよい。例えば、動作検出端末5−1〜動作検出端末5−nから送信される動作検出結果を示す信号波形の周期が予め設定された範囲内にある動作検出結果を抽出して楽音発生を制御するようにしてもよい。各動作検出端末5−1〜動作検出端末5−nの動作検出結果である動作センサMSの所定の軸(例えばX軸)のセンサ出力信号波形の中から、その波形の周期が予め設定された範囲内にある動作検出端末5−1〜動作検出端末5−nのセンサ出力信号のみを抽出し、抽出したセンサ出力信号波形の周期を用いて波の音等の単発音の発生タイミングを制御するようにしてもよい。より具体的に例示すると、ある動作検出端末の動作センサMSのセンサ出力信号レベルが図7に示すように推移する場合には、当該センサ出力信号レベルと所定のしきい値とを比較し、しきい値を越えるレベル値を有するタイミングT1,T2,T3の間隔を周期として検出する。このように検出されるタイミングT1,T2,T3等は、動作検出端末5−1〜動作検出端末5−nを操作者が大きく動かした時のタイミングであり、上記検出される周期は大きく動かすタイミングの周期を表すことになる。そして、これらの検出された周期(T2−T1)、(T3−T2)等が予め設定された範囲内にある場合には、このセンサ出力信号波形の周期が楽音発生制御に用いられることになる。このように抽出されたセンサ出力信号波形の周期を楽音発生制御に用いる手法としては、抽出された1または複数のセンサ出力信号波形の周期の平均値を求め、求めた平均周期毎に波の音や打楽器音などの単発音を発生させるといった楽音発生制御を行うことができる。なお、上述した予め設定しておく周期の抽出範囲としては、楽音の制御内容に応じて適宜決定すればよいが、上記のように波の音を発生させる場合には、4秒〜8秒といった範囲内の比較的ゆっくりとした周期に設定すればよい。また、センサ出力信号波形の周期に応じてMIDIデータ等に基づく楽曲演奏のテンポを制御する場合には、0.5秒〜1秒といった範囲に設定すればよい。
また、上述した実施形態や様々な変形例においては、各動作検出端末5−1〜動作検出端末5−nから送信される動作検出結果の中から、情報抽出解析部23が予め設定された条件に合致する動作検出結果のみを抽出し、抽出した動作検出結果のみを反映したMIDIデータ等の楽曲データに基づく楽曲演奏制御を行っているが、図8に示すように、この楽音発生制御の際に現在抽出している動作検出結果の送信元の動作検出端末に対し、現在その端末の動作が楽音制御に採用されている旨を示す採用情報を送信する構成としてもよい。同図に示すように、この楽音発生システムは、上記実施形態における楽音発生システム3の構成に、楽音発生装置4側に無線送信部400が設けられ、動作検出端末5−1〜動作検出端末5−n側に無線受信部401が設けられた構成となっている。楽音発生装置4側に設けられる無線送信部400は、上述した実施形態における情報抽出解析部23によって抽出された加速度の絶対値|α|に対応する動作検出結果の送信元を特定し、特定した送信元の動作検出端末を識別するためのIDナンバを含んだ採用情報Sを無線送信する。動作検出端末5−1〜動作検出端末5−nは、上述したように楽音発生装置4の無線送信部400から無線送信される採用情報Sを受信する無線受信部401を有しており、各動作検出端末5−1〜動作検出端末5−nでは、無線受信部401が受信した採用情報Sに自端末を識別するIDナンバが含まれているか否かを判別する。そして、自端末のIDナンバが含まれている場合には現在自端末が送信した動作検出結果が採用されていると判別し、例えば表示ユニットT3(図2参照)を発光させる等の、その旨を操作者に報知するための処理を行う。このようにすることで、動作検出端末5−1〜動作検出端末5−nの各々を複数の操作者が携帯している場合には、各操作者は表示ユニットT3の発光状態を確認することにより、自身が携帯している動作検出端末の検出結果が楽音制御に採用されているか否かを知ることができる。なお、上記のように表示ユニットT3を発光させるといった手法で、現在楽音制御に採用されている動作検出端末を操作者に報知するようにしてもよいが、動作検出端末5−1〜動作検出端末5−n内に振動モータ等を搭載し、楽音発生装置4から無線送信される採用情報Sに基づいて自端末が採用されていると判別した場合に振動モータを駆動して操作者に報知するようにしてもよく、視覚、触覚、聴覚等を利用した様々な報知方法を用いることができる。また、上記の例では、楽音発生装置4の無線送信部400は特定した送信元を識別するためのIDナンバを含んだ採用情報Sを全ての動作検出端末5−1〜動作検出端末5−nに送信し、動作検出端末5−1〜動作検出端末5−n側で自端末が採用中であるか否かを判別するようにしていたが、各々動作検出端末5−1〜動作検出端末5−n宛てに楽音発生装置4から個別に無線送信できるような無線送受信機能を用いた場合には、無線送信部400からは、情報抽出解析部23による抽出処理によって特定される送信元の動作検出端末のみに採用情報Sを送信するようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、三次元加速度センサ等から構成される動作センサMSが操作者の動作に応じて取得した動作検出結果を用いて楽音発生制御を行うようにしていたが、このような動作センサMSに代えて、脈拍、体温、皮膚間抵抗、脳波、呼吸および眼球移動等の人の身体情報を検出する身体情報検出センサを用いるようにし、当該身体情報検出センサによって検出された身体検出結果に基づいて、楽音発生装置4が楽音発生を制御するようにしてもよい。この場合にも、身体情報検出センサによって検出された身体検出結果に示される身体情報が所定の範囲(例えば、脈拍の場合には、通常の一般的な脈拍数の範囲)にあるもののみを抽出し、抽出した身体検出結果に応じた楽音発生を行うようにすればよい。
上述した実施形態においては、動作検出端末5−1〜5−nに搭載される動作センサMSの検出結果を楽音発生装置4に対して無線送信するようにしていたが、これに限らず、動作検出端末5−1〜5−nと楽音発生装置4を信号ケーブル等で接続し、当該信号ケーブルを介して動作検出端末5−1〜5−nから楽音発生装置4に対して動作センサMSの検出結果を送信するようにしてもよい。
なお、上述したような解析抽出や演奏パラメータ決定の処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したCD−ROMやフロッピー(登録商標)ディスク等の様々な記録媒体をユーザに提供するようにしてもよいし、インターネット等の伝送媒体を介してユーザに提供するようにしてもよい。
Claims (3)
- 操作者に携帯可能な手段であって、当該手段を携帯する操作者の複数の方向における動作の加速度を検出し、当該動作検出結果を送信する複数の動作検出手段と、
複数の前記動作検出手段の各々から送信される動作検出結果を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された複数の動作検出結果の中から、当該動作検出結果によって示される複数の方向における動作の加速度から求められる合成加速度の絶対値が予め設定された範囲内に収まる動作検出結果を抽出し、抽出した動作検出結果によって示される複数の方向における動作の加速度を相互比較した結果に基づいて楽音発生装置から発生される楽音を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする楽音制御システム。 - 操作者に携帯可能な手段であって、当該手段を携帯する操作者の或る方向における動作を検出し、当該動作検出結果を送信する複数の動作検出手段と、
複数の前記動作検出手段の各々から送信される動作検出結果を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された複数の動作検出結果の中から、当該動作検出結果によって示される或る方向における動作の周期が予め設定された範囲内に収まる動作検出結果を抽出し、抽出した動作検出結果によって示される或る方向における動作の周期に基づいて楽音発生装置から発生される楽音を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする楽音制御システム。 - 操作者に携帯可能な手段であって、当該手段を携帯する操作者の脈拍、体温、皮膚間抵抗、脳波、呼吸又は眼球移動の身体情報を検出し、当該身体情報を含む身体検出結果を送信する複数の身体情報検出手段と、
複数の前記身体情報検出手段の各々から送信される身体検出結果を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された複数の身体検出結果の中から、当該身体検出結果に含まれる身体情報が予め設定された範囲内に収まる身体検出結果を抽出し、抽出した身体検出結果に含まれる身体情報に基づいて楽音発生装置から発生される楽音を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする楽音制御システム。
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