JP4894448B2

JP4894448B2 - 演奏補助装置および楽器

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Publication number: JP4894448B2
Application number: JP2006278668A
Authority: JP
Inventors: 秀雄鈴木
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2006-10-12
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2026-10-12
Also published as: CN101221747A; EP1912203A1; US7700868B2; JP2008096709A; CN101221747B; EP1912203B1; US20080087157A1

Description

本発明は、楽器の演奏を補助する技術に関する。

楽器の演奏を補助する技術としては、例えば、特許文献１や特許文献２に開示された技術がある。これらの文献に開示されている装置は、いずれもピアノのペダル操作を補助するものであり、ピアノのペダルの上面に接触してペダルを押圧する押圧部分を備えている。この押圧部分の上方には補助ペダルが設けられており、補助ペダルが下方に押し下げられると、補助ペダルに連動して押圧部が下方に移動し、ペダルを押し下げるようになっている。体格の小さい幼児の場合、椅子に座るとペダルに足が届かず、ペダルを踏むことができないが、これらの装置によれば、補助ペダルはペダルの上方に位置するため、幼児が椅子に座った場合でも足が補助ペダルに届き、補助ペダルを踏むことによりピアノのペダルを押し下げることができる。
特開２００１−１０９４６２号公報特開２００４−３３４１４１号公報

ところで、ピアノのペダルは上方に付勢されており、ペダルを下方に押すためには力が必要となる。また、ピアノのペダルに限らず、ドラムのキックペダルや、管楽器における操作レバー等も、ある方向に付勢されており、ペダルやレバーを押さえたり離したりすることにより演奏が行われる。楽器の演奏を行うのは大人だけでなく多くの幼児も楽器の演奏を行うが、演奏者が幼児等の力の弱いものである場合、付勢力に抗してペダルやレバーを押し切ることができないこともあり容易に演奏を行えない場合もある。特許文献１、２には、幼児でも演奏ができるように演奏を補助する技術が開示されているものの、このような力の不足を補助する技術は開示されておらず、少ない力でも容易に演奏ができるようにはなっていない。

本発明は、上述した背景の下になされたものであり、その目的は、少ない力でも容易に楽器を演奏することができる技術を提供することにある。

上述した課題を解決するために本発明は、第１の向きへ付勢されている楽器操作子に対して演奏者が加えた力の大きさを測定する測定手段と、前記楽器操作子に対して演奏者が加えた力の大きさの増減を前記測定手段で測定された力の大きさを用いて特定する特定手段と、前記測定手段により測定される力の大きさと前記楽器操作子に加える力の大きさとの関係を表すテーブル又は関数を複数記憶した記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている複数のテーブル又は関数のいずれかを選択する手段であって、演奏者が楽器操作子に加えた力が増加していると前記特定手段により特定された場合には前記記憶手段に記憶されている複数のテーブル又は関数から一のテーブル又は関数を選択し、演奏者が楽器操作子に加えた力が減少していると前記特定手段により特定された場合には、増加していると特定された時に選択されたテーブル又は関数とは異なるテーブル又は関数を前記記憶手段に記憶されているテーブル又は関数の中から選択する選択手段と、前記測定手段により測定された力の大きさに応じて前記楽器操作子に加える力の大きさを、前記選択手段により選択されたテーブル又は関数に従って決定し、決定した力の大きさに対応した信号を出力する信号出力手段と、前記信号出力手段から出力された信号に対応した大きさの力を前記楽器操作子に加えて前記楽器操作子を前記第１の向きを含む方向であって前記第１の向きとは異なる第２の向きへ駆動する駆動手段とを有する演奏補助装置を提供する。

この構成にあっては、前記測定手段は、複数の楽器操作子を有する楽器の楽器操作子毎に、演奏者が楽器操作子に対して加えた力の大きさを測定し、前記駆動手段は、複数の楽器操作子のうち、予め定められた大きさ又は予め定められた大きさを越える力の大きさが測定された楽器操作子を前記前記第２の向きへ駆動するようにしてもよい。
また、前記測定手段により測定された力が、予め定められた大きさまたは予め定められた大きさ以下となったときに、前記楽器操作子を前記第１の向きへ駆動するようにしてもよい。
また、前記複数の楽器操作子毎に楽器操作子を駆動するか否かを設定する設定手段を有し、前記駆動手段は、前記複数の楽器操作子のうち前記設定手段で駆動しないように設定された楽器操作子の駆動を停止するようにしてもよい。
また、本発明は、前記いずれかの態様の演奏補助装置を有する楽器を提供する。

本発明によれば、少ない力でも容易に楽器を演奏することができるようになる。

［実施形態の構成］
まず、本発明の一実施形態の構成について説明する。図１は、本実施形態に係るサクソフォンの全体図である。複数の音孔が設けられた管体１の上部には吹込管１１を介してマウスピース１２が配設され、管体１の下部には朝顔管１３が配設されている。また、管体１の側面には、演奏者の左手により操作される左手主鍵群４と、左手側鍵群２と、演奏者の右手により操作される右手側鍵群３が配設されている。左手側鍵群２はHighＤキー２１、HighＦキー２３、HighＥｂキー２４を含み、また、左手主鍵群４はＣキー２２、Ａキー４４を含んでいる。また、右手側鍵群３はHighＤトリルレバー３１、HighＥキー３２、サイドＣレバー３３、サイドＢｂレバー３４を含んでいる。なお、一般に指を通常の位置からはずして押さえる鍵を側鍵と呼び、主鍵とは区別している。

また、本実施形態に係るサクソフォンは、演奏者がサクソフォンのキーを操作する時の力を補助する演奏補助装置１００を備えている。図２は、本実施形態に係る演奏補助装置１００のハードウェア構成を示したブロック図である。図２に示したように、演奏補助装置１００は、制御部１０１と、複数のセンサ１０２と、複数のパワーアシスト部１０３と、スイッチ１０４と、電源１０５とを備えている。

スイッチ１０４は、演奏補助装置１００の電源をＯＮ／ＯＦＦさせるためのスライド式のスイッチであり、管体１に配設されている。スイッチ１０４のスイッチのスライダがＯＮ側にスライドされている場合には、電源１０５から演奏補助装置１００の各部に電力が供給されて演奏補助装置１００が動作し、スイッチ１０４のスライダがＯＦＦ側にスライドされている場合には、演奏補助装置１００の各部に電力が供給されず、演奏補助装置１００は動作しないこととなる。

センサ１０２は、フィルム状の圧力センサであり、演奏者がサクソフォンを演奏する時に触れる各種キーに貼り付けられている。センサ１０２は、演奏者がキーを押さえた時の指からの圧力を検知し、検知した圧力の値を示すアナログ信号を制御部１０１へ出力する。
パワーアシスト部１０３は、モータ１０３Ａを備えており、サクソフォンが有する音孔に対応して管体１に配設されている。パワーアシスト部１０３が備えるモータ１０３Ａの回転は制御部１０１によって制御される。

制御部１０１は、例えば、ＣＰＵ１０１Ａ、ＲＯＭ１０１Ｂ、ＲＡＭ１０１Ｃ、入力端子および出力端子を備えた、所謂ワンチップ型のマイクロコンピュータであり、ＲＯＭ１０１Ｂには、制御プログラムや圧力テーブルＴＢ１、圧力テーブルＴＢ２が記憶されている。図３（ａ）は、圧力テーブルＴＢ１のフォーマットを例示した図であり、図３（ｂ）は、圧力テーブルＴＢ２のフォーマットを例示した図である。

圧力テーブルＴＢ１は、図４（ａ）に示した、圧力値と電流値との関係を格納したものであり、図３（ａ）に示したように、圧力テーブルＴＢ１においては圧力値に対応付けてパワーアシスト部１０３のモータ１０３Ａに供給する電流値が格納されている。
また、圧力テーブルＴＢ２は、図４（ｂ）に示した、圧力値と電流値との関係を格納したものであり、図３（ｂ）に示したように、圧力テーブルＴＢ２においても圧力値に対応付けてパワーアシスト部１０３のモータ１０３Ａに供給する電流値が格納されている。
なお、図３（ａ）および図３（ｂ）においては、各圧力値の関係は、ａ１＜ａ２＜ａ３＜ａ４＜ａ５・・・となっている。また、圧力テーブルＴＢ１に格納されている電流値と圧力テーブルＴＢ２に格納されている電流値の関係は、ｂ１１＞ｂ２１、ｂ１２＞ｂ２２、ｂ１３＞ｂ２３、ｂ１４＞ｂ２４、ｂ１５＞ｂ２５・・・となっている。

制御部１０１は、電源１０５から電力が供給されるとＲＯＭ１０１Ｂに記憶されているプログラムに従って動作し、センサ１０２から出力された信号に応じて圧力テーブルＴＢ１または圧力テーブルＴＢ２を用いてパワーアシスト部１０３を制御する。
具体的には、制御部１０１は、センサ１０２から出力されるアナログ信号を受け取り、受け取ったアナログ信号が表す圧力値を記憶する。なお、この記憶される圧力値は、プログラムの実行開始時には初期化されて「０」が記憶される。制御部１０１は、センサ１０２から出力されるアナログ信号を受け取り、受け取ったアナログ信号が表す圧力値が、すでに記憶している圧力値から増加したか減少したかを判断する。そして、受け取ったアナログ信号が表す圧力値が、記憶している圧力値から増加したと判断した場合には、受け取ったアナログ信号が表す圧力値に対応する圧力値を圧力テーブルＴＢ１において検索し、検索された圧力値に対応付けて格納されている電流値でモータ１０３Ａを制御する。そして、記憶していた圧力値と比較した圧力値を新たに記憶する。一方、制御部１０１は、受け取ったアナログ信号が表す圧力値が、記憶している圧力値から減少したと判断した場合には、受け取ったアナログ信号が表す圧力値に対応する圧力値を圧力テーブルＴＢ２において検索し、検索された圧力値に対応付けて格納されている電流値でモータ１０３Ａを制御する。そして、記憶していた圧力値と比較した圧力値を新たに記憶する。

次に、サクソフォンの鍵機構について説明する。図５は、図１に示したサクソフォンの左手側鍵群２に係る鍵機構を説明するための図である。図５に示したように、管体１には、鍵柱２１Ｂの組と、鍵柱２３Ｂの組と、鍵柱２４Ｂの組とが取り付けられている。
図６は図５のＩ−Ｉ線矢視図であり、図７（ａ）および図７（ｂ）はHighＦキー２３をHighＥｂキー２４側から見た図である。図６に示したように、一対の鍵柱２３Ｂにより芯金２３Ｅが支持されており、この芯金２３Ｅには鍵管２３Ｆが回転自在に取り付けられている。そして、この鍵管２３Ｆには、HighＦキー２３が取り付けられている。左手側鍵群２におけるHighＦキー２３は、音孔２３Ｄを開閉するためのキーである。HighＦキー２３の一方の端部には、センサ１０２が貼り付けられているレバー部２３Ａが設けられており、レバー部２３Ａの反対側の端部には、音孔２３Ｄを塞ぐためのタンポ皿２３Ｃが取り付けられている。

HighＦキー２３は、付勢手段であるバネ２３Ｇにより図７（ａ）の矢印Ａ方向（第１の向き）に付勢されているため、演奏者によってレバー部２３Ａが下方に押下されていない場合には、芯金２３Ｅを中心にして矢印Ａ方向に回動する。一方、レバー部２３Ａが演奏者により押下されると、HighＦキー２３は、バネ２３Ｇの付勢力に抗して芯金２３Ｅを中心にして矢印Ａ方向と反対方向（第２の向き）に回動する。HighＦキー２３が矢印Ａ方向と反対方向に回動すると、タンポ皿２３Ｃが音孔２３Ｄから離隔し、管体１に設けられた音孔２３Ｄが開くこととなる。なお、本実施形態においては、HighＦキー２３を含む各キーを付勢する手段はバネとなっているが、付勢手段はバネに限定されず、他の手段であってもよい。

タンポ皿２３Ｃの近傍には、パワーアシスト部１０３が配設されている。パワーアシスト部１０３が備えるモータ１０３Ａのシャフトには、図５および図５に示したように、タンポ皿２３Ｃを上下させるための開閉部材１０３Ｂが取り付けられている。開閉部材１０３Ｂは、図に示したように屈曲しており、その端部がタンポ皿２３Ｃに取り付けられている。図７（ａ）において、モータ１０３Ａのシャフトが反時計方向に回転すると、開閉部材１０３Ｂがシャフトの回転に伴ってシャフトを中心に回転する。そして、開閉部材１０３Ｂがシャフトを中心に反時計方向に回転すると、図７（ｂ）に示したように、タンポ皿２３Ｃが引き上げられて音孔２３Ｄが開くこととなる。一方、モータのシャフトが図７（ｂ）に示した状態から時計方向に回転すると、開閉部材１０３Ｂがシャフトの回転に伴ってシャフトを中心に回転する。開閉部材１０３Ｂがシャフトを中心に時計方向に回転すると、タンポ皿２３Ｃが押し下げられて音孔２３Ｄが閉まることとなる。

以上、HighＦキー２３の構成について説明したが、HighＤキー２１、HighＥｂキー２４の構成もHighＦキー２３と同様であるため、以下の説明においては、これら各キーの構成については、その説明を省略する。

［実施形態の動作］
次に、本実施形態の動作について説明する。

（演奏補助装置１００の各部に電力が供給されていない時の動作）
まず、演奏補助装置１００の各部に電力が供給されていない時の動作について説明する。スイッチ１０４のスライダがＯＦＦ側にスライドされていると、電源１０５から演奏補助装置１００の各部に電力が供給されないこととなる。電力が供給されないと、パワーアシスト部１０３が制御されないため、サクソフォンの各キーは、演奏者の力のみによって操作されることとなる。

演奏者がHighＦキー２３を操作する場合、HighＦキー２３は、付勢手段であるバネ２３Ｇにより図７の矢印Ａ方向に付勢されているため、演奏者によってレバー部２３Ａが下方に押下されていない時には、芯金２３Ｅを中心にして矢印Ａ方向に回動し、タンポ皿２３Ｃによって音孔２３Ｄを塞いでいる。
演奏者がレバー２３部Ａに触れ、レバー部２３Ａを押し下げる力を加えていくと、HighＦキー２３を矢印Ａ方向とは反対方向に回動させようとする力（タンポ皿２３Ｃを引き上げようとする力）がHighＦキー２３に働く。図８は、演奏補助装置１００が動作していない状態における、レバー部２３Ａを押し下げる時に演奏者がレバー部２３Ａに加えた力と、タンポ皿２３Ｃに働く力との関係を示したグラフであるが、レバー部２３Ａを押し下げる力がＦ１１であると、タンポ皿２３Ｃを引き上げようとする力はＦ２１となる。このように、タンポ皿２３Ｃを引き上げようとする力が、タンポ皿２３Ｃを音孔２３Ｄから離隔させるために必要な力Ｆ２２に達していない場合には、タンポ皿２３Ｃは音孔２３Ｄから離隔しないこととなる。

次に、演奏者がレバー部２３Ａにさらに力を加え、HighＦキー２３において、レバー部２３Ａを押す力がＦ１１より大きなＦ１２となると、タンポ皿２３Ｃを引き上げようとする力がタンポ皿２３Ｃを音孔２３Ｄから離隔させるために必要な力Ｆ２２に達する。即ち、レバー部２３Ａを押し下げる力がＦ１２となり、図８に示したようにタンポ皿２３Ｃを引き上げようとする力がＦ２２となると、HighＦキー２３は矢印Ａ方向（第１の向き）と反対方向（第２の向き）に回動する。HighＦキー２３が矢印Ａ方向と反対方向に回動すると、音孔２３Ｄを塞いでいたタンポ皿２３Ｃが音孔２３Ｄから離隔し、管体１に設けられた音孔２３Ｄが開くこととなる。

この後、演奏者がレバー２３部Ａを離すと、HighＦキー２３はバネ２３Ｇの付勢力によって芯金２３Ｅを中心にして矢印Ａ方向に回動する。HighＦキー２３が矢印Ａ方向に回動すると、音孔２３Ｄから離隔していたタンポ皿２３Ｃが音孔２３Ｄを塞ぐので音孔２３Ｄが閉じることなる。

（演奏補助装置１００の各部に電力が供給されている時の動作）
次に、演奏補助装置１００の各部に電力が供給されている時の動作について説明する。スイッチ１０４のスライダがＯＮ側にスライドされていると、電源１０５から演奏補助装置１００の各部に電力が供給される。スイッチがＯＮ側にスライドされて電力が供給された時点では、制御部１０１が記憶している圧力値は初期化されて「０」となっている。演奏補助装置１００の各部に電力が供給されている状態において、演奏者が指でHighＦキー２３のレバー部２３Ａに触れると、指からの圧力がレバー部２３Ａに配設されているセンサ１０２により検知され、検知した圧力を示すアナログ信号が制御部１０１に入力される。

制御部１０１は、センサ１０２から出力されたアナログ信号が入力されると、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、この変換したデジタル信号から、演奏者がセンサ１０２を押さえた時の圧力を示す圧力値を求める。
そして、制御部１０１は、圧力値を求めると、記憶している圧力値と求めた圧力値とを比較する。ここで、求めた圧力値が「ａ１」であると、記憶している圧力値は「０」であり、求めた圧力値は記憶している圧力値より高いため、制御部１０１は、求めた圧力値が格納されているセルを圧力テーブルＴＢ１において検索する。そして、制御部１０１は、求めた圧力値が格納されているセルを見つけると、見つけたセルに対応付けて格納されている電流値を圧力テーブルＴＢ１から読み出す。

ここでは、求めた圧力値が「ａ１」であるため、この圧力値に対応付けて圧力テーブルＴＢ１に格納されている電流値「ｂ１１」が読み出される。そして、求めた圧力値「ａ１」が新たに記憶される。制御部１０１は、電流値を読み出すと、読み出した電流値の電流をモータ１０３Ａへ供給する。読み出した電流値の電流がモータ１０３Ａに供給されると図７（ａ）に示したモータ１０３Ａのシャフトを反時計方向に回転させるトルクがモータ１０３Ａのシャフトに生じる。シャフトを反時計方向に回転させるトルクがシャフトに掛かると、シャフトに開閉部材１０３Ｂを介して連結されているタンポ皿２３Ｃにはタンポ皿２３Ｃを上方へ引き上げようとする力が加わることとなる。

図９は、演奏者がレバー部２３Ａに加えた力と、タンポ皿２３Ｃに働く力の関係を表した図であり、図１０は、演奏者がレバー部２３Ａに加えた力と、タンポ皿２３Ｃと音孔２３Ｄとの間の距離との関係を表した図である。
ここで、レバー部２３Ａを押し下げる力がＦ１１であると、タンポ皿２３Ｃには、演奏者からの力に加えてモータ１０３Ａからの力が加わるので、図９に示したように、タンポ皿２３Ｃを引き上げようとする力はＦ２１より大きなＦ２３となる。しかしながら、ここでは、タンポ皿２３Ｃを引き上げようとする力が、タンポ皿２３Ｃを音孔２３Ｄから離隔させるために必要な力Ｆ２２に達していない。このため、タンポ皿２３Ｃは音孔２３Ｄから離隔せず、図１０に示したようにタンポ皿２３Ｃと音孔２３Ｄとの間の距離は「０」のままで音孔２３Ｄは閉じたままとなる。

次に、演奏者がレバー部２３Ａに触れた指をさらに下方に下げようとして力Ｆ１４を加えることにより、レバー部２３Ａに掛かる圧力が増加すると、増加した圧力がレバー部２３Ａに配設されているセンサ１０２により検知され、検知した圧力値を示すアナログ信号が制御部１０１に入力される。

制御部１０１は、センサ１０２から出力されたアナログ信号から、演奏者がセンサ１０２を押さえた時の圧力を示す圧力値「ａ３」を求めると、記憶している圧力値と求めた圧力値とを比較する。ここで、記憶している圧力値は「ａ１」であり、求めた圧力値「ａ３」は記憶している圧力値より高いため、制御部１０１は、圧力テーブルＴＢ１において、求めた圧力値が格納されているセルを検索し、見つけたセルに対応付けて格納されている電流値を圧力テーブルＴＢ１から読み出す。ここで、求めた圧力値は「ａ３」であるので、この圧力値に対応付けて圧力テーブルＴＢ１に格納されている電流値「ｂ１３」が読み出される。そして、求めた圧力値「ａ３」が新たに記憶される。制御部１０１は、電流値を読み出すと、読み出した電流値の電流をモータ１０３Ａへ供給する。ここで、電流値「ｂ１３」は電流値「ｂ１１」より大となっているため、モータ１０３Ａのシャフトには、電流値「ｂ１１」の電流を供給した時より大きなトルクが生じることとなり、タンポ皿２３Ｃを引き上げようとする力は、電流値「ｂ１１」の電流を供給した時より大となる。

ここで、レバー部２３Ａを押し下げる力がＦ１２より小さなＦ１４であっても、タンポ皿２３Ｃには、演奏者からの力に加えてモータ１０３Ａからの力が加わるので、図９に示したように、タンポ皿２３Ｃを引き上げようとする力はＦ２２より大きなＦ２４となる。このように、タンポ皿２３Ｃを引き上げようとする力が、タンポ皿２３Ｃを音孔２３Ｄから離隔させるために必要な力Ｆ２２以上になると、タンポ皿２３Ｃはバネ２３Ｇの付勢力に抗して上方へ引き上げられる。そして、音孔２３Ｄとタンポ皿２３Ｃとの間の距離が空いて音孔２３Ｄが開くこととなり、図１０に示したように、音孔２３Ｄとタンポ皿２３Ｃとの間の距離がｘ１となる。

この後、音孔２３Ｄを塞ぐために演奏者が指にかける力を弱め、レバー部２３Ａを押し下げる力がＦ１４より小さく且つＦ１１より大きなＦ１５となると、レバー部２３Ａにかかる圧力が減少する。この減少した圧力はレバー部２３Ａに配設されているセンサ１０２により検知され、検知した圧力を示すアナログ信号が制御部１０１に入力される。
制御部１０１は、センサ１０２から出力されたアナログ信号から演奏者がセンサ１０２を押さえた時の圧力を示す圧力値を求めると、記憶している圧力値と求めた圧力値とを比較する。ここで、求めた圧力値が「ａ２」である場合には、求めた圧力値が記憶している圧力値「ａ３」より低いため、制御部１０１は、求めた圧力値「ａ２」が格納されているセルを圧力テーブルＴＢ２において検索する。そして、制御部１０１は、圧力テーブルＴＢ２において、求めた圧力値が格納されているセルを検索し、見つけたセルに対応付けて格納されている電流値を圧力テーブルＴＢ２から読み出す。
ここでは、求めた圧力値「ａ２」に対応付けて圧力テーブルＴＢ２に格納されている電流値「ｂ２２」が読み出される。制御部１０１は、電流値を読み出すと、読み出した電流値の電流をモータ１０３Ａへ供給する。ここで、電流値「ｂ２２」は電流値「ｂ１３」より小となっているため、モータ１０３Ａのシャフトには、電流値「ｂ１３」の電流を供給した時より小さなトルクが生じることとなる。電流値「ｂ１３」の電流を供給した時より小さなトルクが生じると、図９に示したように、タンポ皿２３Ｃを引き上げようとする力が、電流値「ｂ１３」の電流を供給した時より小となり、タンポ皿２３Ｃを引き上げようとする力が、タンポ皿２３Ｃを音孔２３Ｄから離隔させるために必要な力Ｆ２２より小となる。すると、タンポ皿２３Ｃはバネ２３Ｇの付勢力によって下方へ引き下げられ、音孔２３Ｄとタンポ皿２３Ｃとの間の距離が縮まって音孔２３Ｄが塞がれることとなる。

本実施形態によれば、演奏者は小さな力でも音孔を開閉することができるので、指で押さえる力が弱い者でも容易に演奏をすることができる。なお、上述した実施形態においては、サクソフォンのHighＤキー２１、HighＦキー２３、HighＥｂキー２４を押さえる時の力を補助する構成について説明したが、センサ１０２をサクソフォンの他のキーに貼り付けると共に、他のタンポ皿の近傍にもパワーアシスト部１０３を配設し、他のタンポ皿についてもタンポ皿２３Ｃと同様に制御するようにしてもよい。特に、大きなタンポ皿を有するバリトンサクソフォンのようなサクソフォンにおいては、タンポ皿が大きい分、タンポ皿を動かすのに力が必要となる。また、このような、バリトンサクソフォンの低音部に対応するタンポ皿を動かすためのキーは、小指で操作するようになっているため、力の弱い演奏者にとっては、操作に困難を要する。しかしながら、本実施形態によれば、小さな力でも演奏者の操作に応じてタンポ皿を容易に動かすことができるため、力が弱い演奏者であっても容易に演奏を行うことができる。
また、本実施形態によれば、演奏者がキーに触れたりキーを離したりしただけで音孔が開閉されるのではなく、指からの圧力に応じてタンポ皿を引き上げようとする力が制御されるので、演奏時におけるキーの微妙なタッチの感覚を損なうことがない。
また、本実施形態によれば、演奏に必要となる力を軽減できるので、早いパッセージのフレーズが実現できるようになり演奏の表現力が豊かになる。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。

上述した実施形態においてはサクソフォンに演奏補助装置１００を装着した場合について説明したが、演奏補助装置１００はサクソフォンだけでなく、音孔を開閉する機構を備えた楽器であれば、サクソフォン以外の管楽器に装着してもよい。

上述した実施形態においては、任意に選択したキーについてのみセンサとパワーアシスト部を設けるようにしてもよい。また、上述した実施形態においては、演奏補助装置の各部は、楽器への取り付けおよび取り外しが自在にできるようにしてもよい。

上述した実施形態においては、楽器の操作子における圧力を検知してパワーアシスト部を制御しているが、単位時間当たりの操作子位置の変化量を検知して操作子の移動速度を求め、この移動速度に応じてパワーアシスト部を制御するようにしてもよい。また、移動速度を微分して操作子の加速度を求め、求めた加速度に応じてパワーアシスト部を制御するようにしてもよい。

また、上述した実施形態においては、不揮発性メモリを演奏補助装置に設け、圧力テーブルを不揮発性メモリに記憶させるようにしてもよい。また、圧力テーブルを不揮発性メモリに記憶させる態様においては、圧力テーブルの内容を表示する液晶ディスプレイ等の表示装置と、数値を入力するためのテンキー等の操作子を演奏補助装置に設け、圧力テーブルに格納された数値を演奏者が変更できるようにしてもよい。

また、不揮発性メモリに圧力テーブルを記憶させる構成においては、図１１に示したように、圧力値が増加した時に使用される圧力テーブルＴＢ１Ａと圧力値が減少した時に使用される圧力テーブルＴＢ２Ａの組、圧力値が増加した時に使用される圧力テーブルＴＢ１Ｂと圧力値が減少した時に使用される圧力テーブルＴＢ２Ｂの組、圧力値が増加した時に使用される圧力テーブルＴＢ１Ｃと圧力値が減少した時に使用される圧力テーブルＴＢ２Ｃの組というように複数の圧力テーブルを記憶させておくと共に、この複数の圧力テーブルの組のいずれかを選択するための操作スイッチ１０７を演奏補助装置１００に設け、制御部１０１は、演奏者が操作スイッチ１０７に行った操作に応じて複数の圧力テーブルの組のいずれかを選択し、選択された圧力テーブルに応じてパワーアシスト部１０３を制御するようにしてもよい。なお、複数の圧力テーブルは、不揮発性メモリ１０６ではなくＲＯＭ１０１Ｂに記憶させるようにしてもよい。

また、圧力テーブルを複数記憶している態様においては、楽器の個々のキー毎に対応して圧力テーブルを記憶させるようにしてもよい。例えば、上述した実施形態においては、HighＦキー２３に対して圧力テーブルＴＢ１Ａと圧力テーブルＴＢ２Ａ、HighＥｂキー２４に対して圧力テーブルＴＢ１Ｂと圧力テーブルＴＢ２Ｂを対応付けるようにしてもよい。また、圧力テーブルに格納する値を圧力テーブル毎に同じ値にしたり異なる値にしたりするようにしてもよい。そしてキーが操作されたときには、操作されたキーに対応する圧力テーブルを用いてパワーアシスト部１０３を制御するようにしてもよい。この態様によれば、特定のキーのみ力を入れるのが困難な場合であっても、圧力テーブルの値を調整すれば、操作する力が小さくてもキーを操作することができる。そして、キー毎に操作に要する力が異なる場合であっても各キーを操作することができる。

上述した実施形態においては、圧力テーブルからモータ１０３Ａを制御する電流値を読み出した後に予め定めた時間をカウントし、時間のカウントが終了した後、読み出した電流値で実際にモータ１０３Ａを制御するようにして、指でレバー部を操作してからモータ１０３Ａが制御されるまでに遅延が生じるようにしてもよい。

上述した実施形態においては、圧力テーブルを用いてモータ１０３Ａを制御する電流値を求めているが、テーブルを用いるのではなく、一次関数や非線型関数により圧力値と電流値の関係を定め、この関数により圧力値から電流値を求めるようにしてもよい。

上述した実施形態においては、圧力テーブルＴＢ１に格納される圧力値と電流値との関係が図１２に示した曲線Ｌ１１のように非線形となり、圧力テーブルＴＢ２に格納される圧力値と電流値との関係が図１２に示した曲線Ｌ１２のように非線形となるようにしてもよい。

上述した実施形態においては、モータ１０３Ａに超音波モータを使用するようにしてもよい。そして、センサ１０２で検出した圧力値に応じて、超音波モータを制御し、レバー部２３Ａを上下させるようにしてもよい。
また、上述した実施形態においては、モータ１０３Ａは、ステッピングモータであってもよい。ステッピングモータを使用する構成においては、圧力テーブルにおいては圧力値とステッピングモータのシャフトの回転角度とを対応付けて記憶し、センサ１０２で圧力を検知した場合にはシャフトの回転角度が検知した圧力値に対応づけて格納されている回転角度となるようにステッピングモータを制御するようにしてもよい。

上述した実施形態においては、各レバーに対応してＯＮ／ＯＦＦを選択できるスイッチを設け、このスイッチがＯＮとなっている場合には、スイッチに対応したレバーに設けられたモータ１０３Ａを動作させるようにし、このスイッチがＯＦＦとなっている場合には、スイッチに対応したレバーに設けられたモータ１０３Ａを動作させないようにしてもよい。

上述した実施形態においては、演奏者がセンサ１０２を押さえた時の圧力に応じてモータによりレバー部が駆動されて音孔が開かれ、音孔をタンポ皿で閉じる際にはバネの力によりレバー部が回動して音孔が閉じられている。しかしながら、上述した実施形態においては、音孔が閉じられるようにモータを駆動してレバー部を回動させるようにしてもよい。具体的には、制御部１０１は、センサ１０２からの信号を監視し、演奏者がセンサ１０２を押さえた時の圧力を監視する。そして、制御部１０１は、監視している圧力の値が、「０」または「０」から所定範囲内にある場合、図７（ａ）に示したモータ１０３Ａのシャフトを時計方向に回転させるトルクがモータ１０３Ａのシャフトに生じるように、モータ１０３Ａを制御する。図７（ａ）においてシャフトを時計方向に回転させるトルクがシャフトに掛かると、シャフトに開閉部材１０３Ｂを介して連結されているタンポ皿２３Ｃにはタンポ皿２３Ｃを下方へ押し下げようとする力が加わることとなる。この構成によれば、演奏者がレバーを押さえている状態から指を話すと、レバー部がモータにより駆動されて音孔が素早く閉じるため、演奏者の操作に応じて音孔を素早く開閉させることができる。

本発明の一実施形態に係るサクソフォンの全体図である。同実施形態に係る演奏補助装置１００の構成を示したブロック図である。同実施形態に係る圧力テーブルＴＢ１、ＴＢ２を例示した図である。同圧力テーブルに格納されている圧力値と電流値の関係を表した図である。同実施形態に係るサクソフォンの鍵機構を説明するための図である。図５のＩ−Ｉ線矢視図である。 HighＦキー２３をHighＥｂキー２４側から見たときの図である。演奏補助装置がＯＦＦの時における、タンポ皿に働く力と演奏者がレバーに加えた力との関係を表した図である。演奏補助装置がＯＮの時における、タンポ皿に働く力と演奏者がレバーに加えた力との関係を表した図である。演奏者がレバーに力を加えた時のタンポ皿と音孔との間の距離の関係を表した図である。本発明の変形例に掛かる演奏補助装置の構成を示したブロック図である。本発明の変形例に係る圧力テーブルに格納される圧力値と電流値との関係を表した図である。

符号の説明

１・・・管体、２・・・左手側鍵群、３・・・右手側鍵群、４・・・左手主鍵群、１１・・・吹込管、１２・・・マウスピース、１３・・・朝顔管、２１・・・HighＤキー、２２・・・Ｃキー、２３・・・HighＦキー２３、２４・・・HighＥｂキー、２１Ａ、２３Ａ、２４Ａ・・・レバー部、２１Ｂ、２３Ｂ、２４Ｂ・・・鍵柱、２１Ｃ、２３Ｃ、２４Ｃ・・・タンポ皿、２１Ｄ、２３Ｄ、２４Ｄ・・・音孔、２３Ｅ・・・芯金、２３Ｆ・・・鍵管、２３Ｇ・・・バネ（付勢手段）、３１・・・HighＤトリルレバー、３２・・・HighＥキー、３３・・・サイドＣレバー、３４・・・サイドＢｂレバー、４４・・・Ａキー、１００・・・演奏補助装置、１０１・・・制御部、１０２・・・センサ、１０３・・・パワーアシスト部、１０３Ａ・・・モータ、１０４・・・スイッチ、１０５・・・電源

Claims

第１の向きへ付勢されている楽器操作子に対して演奏者が加えた力の大きさを測定する測定手段と、
前記楽器操作子に対して演奏者が加えた力の大きさの増減を前記測定手段で測定された力の大きさを用いて特定する特定手段と、
前記測定手段により測定される力の大きさと前記楽器操作子に加える力の大きさとの関係を表すテーブル又は関数を複数記憶した記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている複数のテーブル又は関数のいずれかを選択する手段であって、演奏者が楽器操作子に加えた力が増加していると前記特定手段により特定された場合には前記記憶手段に記憶されている複数のテーブル又は関数から一のテーブル又は関数を選択し、演奏者が楽器操作子に加えた力が減少していると前記特定手段により特定された場合には、増加していると特定された時に選択されたテーブル又は関数とは異なるテーブル又は関数を前記記憶手段に記憶されているテーブル又は関数の中から選択する選択手段と、
前記測定手段により測定された力の大きさに応じて前記楽器操作子に加える力の大きさを、前記選択手段により選択されたテーブル又は関数に従って決定し、決定した力の大きさに対応した信号を出力する信号出力手段と、
前記信号出力手段から出力された信号に対応した大きさの力を前記楽器操作子に加えて前記楽器操作子を前記第１の向きを含む方向であって前記第１の向きとは異なる第２の向きへ駆動する駆動手段と
を有する演奏補助装置。
前記測定手段は、複数の楽器操作子を有する楽器の楽器操作子毎に、演奏者が楽器操作子に対して加えた力の大きさを測定し、
前記駆動手段は、複数の楽器操作子のうち、予め定められた大きさ又は予め定められた大きさを越える力の大きさが測定された楽器操作子を前記第２の向きへ駆動すること
を特徴とする請求項１に記載の演奏補助装置。
前記測定手段により測定された力が、予め定められた大きさまたは予め定められた大きさ以下となったときに、前記楽器操作子を前記第１の向きへ駆動すること
を特徴とする請求項２に記載の演奏補助装置。
前記複数の楽器操作子毎に楽器操作子を駆動するか否かを設定する設定手段を有し、
前記駆動手段は、前記複数の楽器操作子のうち前記設定手段で駆動しないように設定された楽器操作子の駆動を停止すること
を特徴とする請求項２に記載の演奏補助装置。
請求項１乃至４のいずれかに記載の演奏補助装置を備えた楽器。