JP6609949B2

JP6609949B2 - 電子管楽器

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Publication number: JP6609949B2
Application number: JP2015056018A
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Inventors: 栄一原田
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Description

本発明は、電子管楽器に関する。

従来、楽音を電子的に合成して出力する電子管楽器が知られている。この電子管楽器は、演奏操作子と、マウスピースと、を有し、マウスピースには、息圧検出部（圧力センサ）が搭載されている。息圧検出部の検出に応じてノートオン／オフと音量とがコントロールされる。

アコースティック管楽器は、吹込んだ息が放音部（例えば木管楽器であればベル部）から抜ける際に楽音を発する構造となっている。これに対し、電子管楽器は、息圧検出部の検出に応じて楽音を発するので楽音を発することを目的として吹き込んだ息を外部に排出する息抜き構造は不要であるが、吹奏感をアコースティック楽器に近づけるために息抜き（ドレン）構造を設けている（特許文献１参照）。

特開２００９−２５８７５０号公報

しかしながら、演奏者の吹込みが不十分だと楽音の音量を十分大きくすることが困難であった。

本発明の課題は、容易に楽音の音量、音高、音色の少なくとも１つを制御して演奏できる電子管楽器を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の電子管楽器は、吹込まれた息の息圧に応じた出力を行う息圧検出部と、内部に息の経路を形成するケースと、前記ケースの内部に設けられ、前記経路を調整するように移動する調整部材と、通電により前記調整部材を移動させる調整部材移動部と、を有し、吹込まれた息の少なくとも一部を排出することによって、前記息圧検出部で検出される息圧に応じた出力を調整する調整部と、前記息圧検出部の出力に応じて音源で生成する楽音の音量、音高、音色の少なくとも１つを設定する制御部と、を備える。
また、本発明の電子管楽器は、吹込まれた息の息圧に応じた出力を行う息圧検出部と、吹込まれた息の少なくとも一部を排出することによって、前記息圧検出部で検出される息圧に応じた出力を調整する調整部と、前記息圧検出部の出力に応じて音源で生成する楽音の音量、音高、音色の少なくとも１つを設定する制御部とを有し、前記調整部は、内部に息の経路が形成されて吹込まれた息の流入側の前記経路が吹込まれた息の排出側の前記経路よりも細くなるような内径の管を有するケースと、前記ケース内に吹き込まれた息によって生じる吹込圧に応じて前記経路の開度を調整する前記経路を狭めるような前記管内に対応した形状である可動弁と、前記経路の開度を小さくするように前記可動弁を付勢する付勢部と、前記ケースの内部に固定されてシャフト形状の第二の保持部を有する固定ガイドとを有する。

本発明によれば、演奏者が楽音の音量、音高、音色の少なくとも１つを容易に制御して演奏できる。

（ａ）は、本発明の第１の実施の形態の電子管楽器の平面図である。（ｂ）は、第１の実施の形態の電子管楽器の側面図である。第１の実施の形態の電子管楽器のシステムを示すブロック図である。（ａ）は、第１の実施の形態の電子管楽器のドレン構造を示す横断面図である。（ｂ）は、第１の実施の形態の電子管楽器の側面図である。（ａ）は、閉の状態の第１のドレンユニットの断面図である。（ｂ）は、開の状態の第１のドレンユニットの断面図である。第１の実施の形態の電子管楽器における演奏者の吹込圧に対する息圧検出部の出力値の特性を示す図である。（ａ）は、第２のドレンユニットの排出部を示す図である。（ｂ）は、全閉状態の第２のドレンユニットの断面図である。（ｃ）は、全開状態の第２のドレンユニットの断面図である。デューティー比ＤＵＴＹが高、中、低のそれぞれについて、時間に対する通電量の制御パターンを示す図である。（ａ）は、第３のドレンユニットの排出部を示す図である。（ｂ）は、全閉状態の第３のドレンユニットの断面図である。（ｃ）は、全開状態の第３のドレンユニットの断面図である。第３の実施の形態の電子管楽器における演奏者の吹込圧に対する息圧検出部２の出力値の特性を示す図である。比較例としての電子管楽器の断面図である。比較例としての電子管楽器における演奏者の吹込圧に対する息圧検出部の出力値の特性を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明に係る第１〜第３の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。

（第１の実施の形態）
図１〜図５を参照して、本発明に係る実施の形態を説明する。先ず、図１（ａ）、（ｂ）を参照して、本実施の形態の装置を説明する。図１（ａ）は、本実施の形態の電子管楽器１００の平面図である。図１（ｂ）は、電子管楽器１００の側面図である。

本実施の形態の電子管楽器１００は、アコースティック管楽器の奏法に応じて演奏を表現する電子管楽器である。本実施の形態では、電子管楽器１００がサクソフォンタイプである例を説明するが、これに限定されるものではなく、電子管楽器１００が、クラリネットタイプ等の木管楽器スタイルや金管楽器スタイル等、他の管楽器スタイルの電子管楽器であることとしてもよい。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態の電子管楽器１００は、管体部１００ａを備え、管体部１００ａ上の操作子１、サウンドシステム７と、マウスピース１０と、を備える。電子管楽器１００の形状は、アコースティック管楽器のサクソフォンの形状を模している。

管体部１００ａは、サクソフォンの管体部を模した形状を有する本体の筐体部である。操作子１は、音程キー等の演奏キー、各種設定キーを有し、演奏者（ユーザ）が指で操作する操作部である。マウスピース１０は、演奏者が口腔で操作する部品である。サウンドシステム７は、スピーカ等を有し、楽音出力を行う部品である。

また、図１（ａ）の電子管楽器１００の一部透視部分に示すように、管体部１００ａ内部に設けられた基板１７上に、息圧検出部２、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３、ＲＯＭ（Read Only Memory）４、ＲＡＭ（Random Access Memory）５、音源６が設けられている。基板１７には、バス８として機能する、息圧検出部２、ＣＰＵ３、ＲＯＭ４、ＲＡＭ５、音源６を相互に接続する配線が引き回されている。

息圧検出部２は、演奏者からマウスピース１０に吹き込まれた息の圧力（息圧）を検出するセンサである。音源６は、楽音を生成する回路である。

次いで、図２を参照して、電子管楽器１００の機能及び構造を説明する。図２は、電子管楽器１００のシステムを示すブロック図である。

図２に示すように、電子管楽器１００は、操作子１と、息圧検出部としての息圧検出部２と、制御部としてのＣＰＵ３と、ＲＯＭ４と、ＲＡＭ５と、音源６と、サウンドシステム７と、を備える。電子管楽器１００のサウンドシステム７を除く各部は、バス８を介して互いに接続されている。

操作子１は、演奏キー、設定キー等の各種キーを有し、演奏者から各種キー操作を受け付け、その操作情報をＣＰＵ３に出力する。設定キーは、各種管楽器の音色の設定機能、楽曲のキーに合わせて音高を変える機能、音高の微調整を行う機能を設定するキーである。息圧検出部２は、演奏者からマウスピース１０に吹き込まれた息の息圧を検出し、その息圧情報をＣＰＵ３に出力する。

ＣＰＵ３は、電子管楽器１００の各部を制御する。ＣＰＵ３は、ＲＯＭ４から指定されたプログラムを読み出してＲＡＭ５に展開し、展開されたプログラムとの協働で、各種処理を実行する。より具体的には、ＣＰＵ３は、操作子１から入力された操作情報と、息圧検出部２から入力された息圧情報と、に基づいて、楽音の生成を音源６に指示する。

ＲＯＭ４は、読み出し専用の半導体メモリであり、各種データ及び各種プログラムを記憶する。ＲＡＭ５は、揮発性の半導体メモリであり、データやプログラムを一時的に格納するワークエリアを有する。

音源６は、シンセサイザであり、操作子１での操作情報に基づいたＣＰＵ３の楽音の生成指示（楽音制御）に従い、楽音を生成して楽音信号をサウンドシステム７に出力する。サウンドシステム７は、音源６から入力された楽音信号に信号増幅等を施し、内蔵のスピーカから楽音として出力する。

次いで、図３（ａ）、図３（ｂ）を参照して、電子管楽器１００のドレン（息抜き）構造を説明する。図３（ａ）は、電子管楽器１００のドレン構造を示す横断面図である。図３（ｂ）は、電子管楽器１００の側面図である。

図３（ａ）に示すように、マウスピース１０は、演奏者の口腔用の開口部１１と、管体部１００ａ側の２つの開口部１２，１３と、を有する。また、電子管楽器１００は、管体部１００ａ内に、チューブ１５，１６、基板１７、調整部としてのドレンユニット２０を有する。図３（ｂ）に示すように、電子管楽器１００は、一側面に、ドレンユニット２０の一部としての排出部１９を有する。

基板１７上には、息圧検出部２が設けられている。息圧検出部２は、チューブ１５を介して開口部１２に接続されている。ドレンユニット２０は、チューブ１６を介して開口部１３に接続されている。息圧検出部２は、取り込んだ息を排出する構造がない。一方、ドレンユニット２０は、開口部１１から吹き込まれた演奏者の息を排出部１９から排出する構造となっている。

次いで、図４（ａ）、図４（ｂ）を参照して、ドレンユニット２０の構造を説明する。図４（ａ）は、閉の状態のドレンユニット２０の縦断面図である。図４（ｂ）は、開の状態のドレンユニット２０の縦断面図である。

図４（ａ）に示すように、ドレンユニット２０は、流入部２１及び排出部１９が設けられたケース２２と、保持部２３と、ケース２２の内部に移動自在に設けられ、後述する経路Ｓの開度を調整するシャフト形状の調整部材２４と、螺子頭１９ａと、を有する。ケース２２は、円筒状の円筒部を有し、当該円筒部の息の流入側にテーパー部２２ａを有し、流入部２１は円筒状であり、テーパー部２２ａの先端に位置する。流入部２１には、チューブ１６が取り付けられる。ドレンユニット２０の排出部１９は、ケース２２の円筒部の息の排出側に、排出口として配置されている。

ケース２２の内部に、軸方向に、調整部材２４が配置され、調整部材２４を囲むように調整部材２４を保持する保持部２３が配置されている。調整部材２４は、雄螺子部が形成されたシャフトであり、流入側にテーパー部２４ａを有し、流出側に設定部としてのマイナスドライバー用の螺子頭１９ａを有する。なお、螺子頭１９ａは、マイナスドライバー用のものに限定されない。保持部２３は、ケース２２に固定され、調整部材２４の雄螺子部に対応する雌螺子部が形成されている。このため、排出部１９からマイナスドライバーで調整部材２４の螺子頭１９ａを回転することで、保持部２３の雌螺子と調整部材２４の雌螺子との螺合により、調整部材２４を軸方向に沿って図上で左右に移動させる。この移動によって流入部２１からテーパー部２２ａにかけての流路の拡張、縮小が可能となり、結果として経路Ｓにおける息の流通の程度を調節することができる。

図４（ａ）は、調整部材２４を図面中右側、つまり流入部２１側に最大限移動させてテーパー部２２ａ，２４ａが接触された閉の状態のドレンユニット２０を示す。このとき、調整部材２４が、流入部２１からテーパー部２２ａにかけたケース２２の内壁に隙間なく接しているので、経路Ｓとなるルートが閉塞されている。図４（ｂ）は、調整部材２４を図面中左側、つまり排出部１９側に移動させた開の状態のドレンユニット２０を示す。このとき、調整部材２４とケース２２の内壁との間に隙間が生じているので、開放された経路Ｓが形成されている。この開の状態のドレンユニット２０において、流入部２１から入力された息は、経路Ｓを通って排出部１９から排出される。調整部材２４を流入部２１側から排出部１９に移動させて、閉の状態から全開の状態へドレンユニット２０を変化させるにしたがいドレンユニット２０を通る息の流量が徐々に増える。

本実施の形態及び比較例を説明する。図５は、電子管楽器１００における演奏者の吹込圧に対する息圧検出部２の出力値の特性を示す図である。図１１は、比較例としての図１０に示す電子管楽器２００における演奏者の吹込圧に対する息圧検出部２Ｃの出力値の特性を示す図である。
図１０に示すように、電子管楽器２００は、管体部１００Ｃ内の基板１７Ｃに息圧検出部２Ｃが実装されている。マウスピース１０Ｃは、息圧検出部２Ｃ用の開口部１３Ｃからチューブ１６Ｃを介して息圧検出部２Ｃにつながっている。息は、ドレン用の開口部１２Ｃからチューブ１５Ｃを介して排出部１９Ｃから排出されて、息抜きされる。
このように、演奏者が吹込んだ息は、息圧検出部２Ｃに入る経路（センサ経路）と、電子管楽器２００の外部に抜ける経路（ドレン経路）と、に分かれる。
図１１に示すように、チューブ１５Ｃの流路面積はほぼ一定であるので、演奏者の吹込圧と息圧検出部２Ｃの出力値とは略一次関数の関係にある。吹込圧には個人差があり想定される最も高い吹込圧Ｐ２の時に、息圧検出部２Ｃの出力値の上限Ｖ２にチューニングすると、吹込圧がＰ１までしか到達しない演奏者は、息圧検出部２Ｃの出力値がＶ１に対応する音量より大きな音量を出すことができない。

ＣＰＵ３は、息圧検出部２から入力された息圧情報が高いほど、楽音の音量を大きくするように、楽音の生成を音源６に指示する。本発明では、螺子頭１９ａの回転させて調整部材２４の位置を調整してドレンユニット２０が十分に開の状態或いは全開の状態としたときに、図５に示すように、第１の演奏者の可能な最も高い息の吹込圧値を吹込圧Ｐ１とし、第２の演奏者の可能な最も高い息の吹込圧値を吹込圧Ｐ２とする。また、電子管楽器１００から出力する楽音の最大音量（音量の最大値）に対応する息圧検出部２の出力値を出力値Ｖ２とする。

第２の演奏者について、第２の演奏者がマウスピース１０から吹奏した際の吹込圧が常圧〜Ｐ２の間で変化させることで、息圧検出部２の出力値を０〜Ｖ２の間で変化させることができる特性ラインＣ２となり、楽音の音量も０〜最大音量の間のフルレンジでカバーできる。

上記と同じドレンユニット２０の開の状態では特性ラインＣ２のままなので、第１の演奏者について、吹込圧をＰ１まで変化させても、息圧検出部２の出力値をＶ１（＜Ｖ２）までしか変化させられず、楽音の音量も最大値まで変化させることができない。これは、図１０の電子管楽器２００の制御と同様である。

ここで、螺子頭１９ａの回転により調整部材２４を流入部２１側に移動させて弁を閉じていきドレンユニット２０を閉の状態に調整すると、吹込圧が常圧〜Ｐ１の範囲で、息圧検出部２の出力値を０〜Ｖ２の間で変化させることができる特性ラインＣ１となり、吹込圧が小さくても楽音の音量も０〜最大音量の間のフルレンジでカバーできる。

以上、本実施の形態によれば、電子管楽器１００は、楽音の音量を、演奏者の吹込圧のみに依存するのではなく、ドレンユニット２０の開閉状態に応じて調節できるので、演奏者の吹込圧が低くても電子管楽器１００の設定された最大音量を出力することができる。

また、ドレンユニット２０は、息の経路を含むケース２２と、ケース２２の内部に設けられ、ケース２２との距離に応じて経路の開度調整を行う調整部材２４と、調整部材２４を保持し、回転の設定入力に応じて調整部材２４を移動させる保持部２３と、ケース２２内の調整部材２４の位置を調節する螺子頭１９ａと、を有する。螺子頭１９ａは、吹込圧の最高値に対応する調整部材２４の位置に対応する回転の設定入力を受け付ける。このため、息抜きの流量を調整する調整部を簡単な構造で実現できる。

また、調整部材２４は、雄螺子部を有し、保持部２３は、前記雄螺子部に対応する雌螺子部を有し、螺子頭１９ａは、調整部材２４に設けられ、回転により調整部材２４を移動する。このため、ドライバーの回転により、演奏者の可能な吹込圧の最高値に応じた設定入力を容易に行うことができる。

（第２の実施の形態）
図６（ａ）〜図６（ｃ）及び図７を参照して、本発明に係る第２の実施の形態を説明する。図６（ａ）は、ドレンユニット２０Ａの排出部１９Ａを示す図である。図６（ｂ）は、全閉状態のドレンユニット２０Ａの断面図である。図６（ｃ）は、全開状態のドレンユニット２０Ａの断面図である。

本実施の形態では、第１の実施の形態の電子管楽器１００を用いるものとするが、ドレンユニット２０をドレンユニット２０Ａに代えたものとする。また、操作子１は、演奏者からのデューティー比ＤＵＴＹ（後述）の入力を受け付ける設定キー（設定手段）を有するものとする。また、第１の実施の形態の電子管楽器１００と同じ構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

図６（ｂ）に示すように、調整部としてのドレンユニット２０Ａは、ケース２２と、フレーム２５と、プランジャ２６と、排出部１９Ａと、を有する。ドレンユニット２０Ａは、ケース２２の円筒部の息の排出側に、排出部１９Ａを有する。図６（ａ）に示すように、ドレンユニット２０Ａには、螺子頭等、手動で設定する構成要素がない。

ケース２２の内部に、軸方向に、プランジャ２６が配置され、プランジャ２６を囲むようにプランジャ移動部としてのソレノイドのフレーム２５が配置されている。プランジャ２６は、ソレノイドのプランジャであり、流入側にテーパー部２６ａを有する。フレーム２５は、ケース２２に固定され、ソレノイドコイル２５ａを有し、ソレノイドコイル２５ａへの通電の有無により、プランジャ２６を軸方向に沿って図上で左右に移動させることができる。つまり、フレーム２５への無通電時に、プランジャ２６がフレーム２５の付勢部（図示略）により右に突出され、弁として機能し（弁が閉まり）、フレーム２５への通電時に、プランジャ２６がフレーム２５に吸引され、弁が開く。ＣＰＵ３は、フレーム２５へのパルス幅変調（ＰＷＭ（Pulse Width Modulation））の通電制御を行うものとする。このため、ドレンユニット２０Ａは、図２のバス８に接続されるものとする。

図６（ｂ）は、プランジャ２６を流入部２１側に移動させてテーパー部２２ａ，２６ａが接触された無通電時の全閉の状態のドレンユニット２０Ａを示す。図６（ｃ）は、プランジャ２６を最大限排出部１９Ａ側に移動させた通電時の全開の状態のドレンユニット２０Ａを示す。全開の状態のドレンユニット２０Ａにおいて、流入部２１から入力された息は、内部の空間の経路を通って排出部１９Ａから排出される。プランジャ２６を左右に移動させて、周期に対する全開の状態の時間のデューティー比（ＤＵＴＹ）が高くなるほど、ドレンユニット２０Ａを通過する息の流量が増える。

次いで、図７を参照して、息圧に応じた楽音制御を説明する。図７は、デューティー比ＤＵＴＹが高、中、低のそれぞれについて、時間に対する通電量の制御パターンを示す図である。

ＣＰＵ３は、息圧検出部２から入力された息圧情報が高いほど、楽音の音量を大きくするように、楽音の生成を音源６に指示するとともに、操作子１に入力されたデューティー比ＤＵＴＹに応じて、ドレンユニット２０ＡのＰＷＭ制御を行う。

ここで、それぞれの可能な吹込圧の最高値が低いから高いとなる順に並べた第３、第４、第５の演奏者を考える。第５の演奏者は、吹込圧の最高値も高いので、全開の状態の時間の比が高くても楽音の音量を最大音量とすることができる。第５の演奏者のように吹込圧の最高値が十分高く吹奏できれば、デューティー比ＤＵＴＹが高となるよう操作子１で設定する。すると、ＣＰＵ３は、操作子１に入力されたデューティー比ＤＵＴＹが高と設定された作情報に応じて、ドレンユニット２０Ａのフレーム２５に、図７のデューティー比ＤＵＴＹが高の通電のＰＷＭ制御を行う。すると、周期に対する全開の状態の時間の比が高く、ドレンユニット２０Ａを通る流量も大きくできる。吹込圧の最高値が第５の演奏者と同程度であれば、吹込圧を変化させて息圧検出部２の出力値を変化させることによって、ドレンユニット２０Ａを備えた電子管楽器１００が楽音の音量を０〜最大音量の間のフルレンジでカバーする。

第４の演奏者のように、吹込圧の最高値も中程度にとれるのであれば、デューティー比ＤＵＴＹが中となるよう操作子１で設定する。すると、ＣＰＵ３は、操作子１に入力されたデューティー比ＤＵＴＹが中と設定された操作情報に応じて、ドレンユニット２０Ａのフレーム２５に、図７のデューティー比ＤＵＴＹが高より低い中の通電のＰＷＭ制御を行う。すると、周期に対する全開の状態の時間の比が高より低い中程度であり、ドレンユニット２０Ａを通る流量も中程度にできる。吹込圧の最高値が第４の演奏者と同程度であれば、吹込圧を変化させて息圧検出部２の出力値を変化させることによって、ドレンユニット２０Ａを備えた電子管楽器１００が楽音の音量を０〜最大音量の間のフルレンジでカバーする。

第３の演奏者のように、吹込圧の最高値が低いのであれば、デューティー比ＤＵＴＹが低となるよう操作子１で設定する。すると、ＣＰＵ３は、操作子１に入力されたデューティー比ＤＵＴＹが小と設定された操作情報に応じて、ドレンユニット２０Ａのフレーム２５に、図７のデューティー比ＤＵＴＹが中より低い低の通電のＰＷＭ制御を行う。すると、周期に対する全開の状態の時間の比が中より低くなり、ドレンユニット２０Ａを通る流量も中程度より小さくできる。吹込圧の最高値が第３の演奏者と同程度であれば、吹込圧を変化させて息圧検出部２の出力値を変化させることによって、ドレンユニット２０Ａを備えた電子管楽器１００が楽音の音量を０〜最大音量の間のフルレンジでカバーする。

以上、本実施の形態によれば、ドレンユニット２０Ａは、息の経路を含むケース２２と、ケース２２の内部に設けられ、ケース２２との距離に応じて経路の開閉を行うプランジャ２６と、通電によりプランジャ２６を移動させるフレーム２５と、を有する。このため、演奏者の可能な吹込圧の最高値に応じた設定入力を、操作子１への操作入力により容易に行うことができるとともに、息抜きの流量を調整する調整部を簡単な構造で実現できる。

また、ＣＰＵ３は、演奏者の可能な吹込圧の最高値に応じた設定入力に対応してフレーム２５に通電のＰＷＭ制御を行う。このため、フレーム２５移動のための電力ロスを低減できる。なお、上記実施の形態では、ＰＷＭ制御がオン、オフの２値制御であったが、これに限らず、全開、全閉の他に中程度の開状態の計３値以上の多値制御でもよい。また、２値以上の多値制御では、多値における最も閉じた状態を全閉としなくてもよい。

（第３の実施の形態）
図８（ａ）〜図８（ｃ）及び図９を参照して、本発明に係る第３の実施の形態を説明する。図８（ａ）は、ドレンユニット２０Ｂの排出部１９Ｂを示す図である。図８（ｂ）は、全閉状態のドレンユニット２０Ｂの断面図である。図８（ｃ）は、全開状態のドレンユニット２０Ｂの断面図である。

本実施の形態では、第１の実施の形態の電子管楽器１００を用いるものとするが、ドレンユニット２０をドレンユニット２０Ｂに代えたものとする。また、第１の実施の形態の電子管楽器１００と同じ構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

図８（ｂ）に示すように、調整部としてのドレンユニット２０Ｂは、ケース２２と、支持部としての固定ガイド２７と、付勢部としての付勢ばね２８と、調整部材としての可動弁２９と、排出部１９Ｂと、を有する。ドレンユニット２０Ｂは、ケース２２の円筒部の息の排出側に、排出部１９Ｂを有する。図８（ａ）に示すように、排出部１９Ｂには、螺子頭等、演奏者が手動で設定する構成要素がない。

ケース２２の内部に、軸方向に、シャフト形状の保持部２７ａを有しケース２２に固定された固定ガイド２７が配置され、保持部２７ａを囲むように付勢ばね２８が配置されている。可動弁２９は、固定ガイド２７の保持部２７ａの流入側の先端に、軸方向へ移動可能に配置されたテーパー形状の弁である。可動弁２９は、吹込圧により、軸方向に沿って図上で左右に移動させることができる。

図８（ｂ）は、吹込圧が常圧、つまり演奏者が電子管楽器１００に吹き込んでいないとき、付勢ばね２８の付勢によって可動弁２９がテーパー部２２ａに接触し、経路Ｓが全閉の状態のドレンユニット２０Ｂを示す。図８（ｃ）は、付勢ばね２８の付勢に反発するように演奏者が電子管楽器１００に吹き込んでいるとき、吹込圧に応じて可動弁２９を流入部２１側に移動させた開の状態のドレンユニット２０Ｂを示す。息の吹込圧が常圧〜ＰＴまでは、可動弁２９が付勢ばね２８により固定ガイド２７から流入側に押し出され、可動弁２９とテーパー部２２ａとの接触により、ドレンユニット２０Ｂが全閉の状態となる。その状態から息の吹込圧を高くしていくと、可動弁２９が固定ガイド２７へ押し込まれ、息の流路（弁の開度）が広げられ、息の吹込圧がＰ４に達するとドレンユニット２０Ｂが全開の状態となる。

次いで、図９を参照して、息圧に応じた楽音制御を説明する。図９は、本実施の形態の電子管楽器１００における演奏者の吹込圧に対する息圧検出部２の出力値の特性を示す図である。

ＣＰＵ３は、息圧検出部２から入力された息圧情報が高いほど、楽音の音量を大きくするように、楽音の生成を音源６に指示する。図９に示すように、息の吹込圧が常圧〜ＰＴまでは、吹込圧に対する可動弁２９を排出部１９Ｂ側に移動させようとする力よりも付勢ばね２８の付勢力が大きい若しくは等しいため、ドレンユニット２０Ｂが全閉の状態なので、図５の特性ラインＣ１と同様の傾きが得られ、演奏者の吹込圧と息圧検出部２の出力値とは略一次関数の関係にある。息の吹込圧がＰＴを越えると、吹込圧に対する可動弁２９を排出部１９Ｂ側に移動させようとする力よりも付勢ばね２８の付勢力が小さいため、可動弁２９が排出部１９Ｂ側に移動し、経路Ｓが形成されるため、息の吹込圧がＰＴまでと比べて吹込圧の増加分に対する息圧検出部２の出力値の上昇分が小さくなり、音量の増大分が小さくなる。このため、息の吹込圧がＰ３に達すると、仮にドレンユニット２０Ｂが全閉であれば息圧検出部２の出力値が最大値ＭＡＸとなるはずであるが、実際には最大値ＭＡＸより小さいＶ３となる。そして息の吹込圧がＰ３〜Ｐ４までは、付勢ばね２８が収縮が進んでいるために付勢力がより強く、吹込圧の増加分に対する可動弁２９による経路Ｓの開度の増加分や息圧検出部２の出力値の上昇分がより小さくなり、音量の増大分がより小さくなる。したがって比較的高い吹込圧であっても、吹込圧の増加に応じて息圧検出部２の出力値に応じた音量が上昇するので吹奏感を得ることができる。

このように比較的吹込圧の最高値が低い（最高値を吹込圧Ｐ３とする）第６の演奏者であっても、容易に最大値ＭＡＸの近傍の出力値Ｖ３に応じた大きい音量を発することができる。一方、吹込圧の最高値が大きい（最高値を吹込圧Ｐ４とする）第７の演奏者が、吹込圧を０から徐々に上げて行くと、ドレンユニット２０Ｂが全閉の状態から始まり、図５の特性ラインＣ１と同様の傾きに従った音量が再現でき、吹込圧がＰＴを越えると、ドレンユニット２０Ｂの弁が開いていき、特性ラインの傾きが小さく変化し、第７の演奏者の吹込圧が高くなるほど息圧検出部２の出力値が緩やかに最大値により近づき、吹込圧Ｐ４で息圧検出部２の出力値が最大値となる。このため、第７の演奏者は、吹込圧を変化させることで、息圧検出部２の出力値を０〜最大値の間で変化させることができ、楽音の音量も０〜最大音量の間のフルレンジでカバーできる。

以上、本実施の形態によれば、電子管楽器１００は、吹込まれた息の息圧を検出する息圧検出部２と、検出された息圧に応じて音源６で生成する楽音の音量を設定するＣＰＵ３と、息の吹込圧と息圧検出部２の出力値との関係が、吹込圧を高めると息圧検出部２の出力値が最大値まで上に凸の曲線を描くように、吹込まれた息の息抜きの流量を調整するドレンユニット２０Ｂと、を備える。前記曲線は、息の吹込圧と息圧検出部２の出力値との関係において、息の流路が全閉の状態の関係を示す直線に接する。このため、可能な吹込圧が小さい演奏者でも楽音の音量を容易に大きくできるとともに、手動の作業を伴う機械的又は電気的な弁の調節を防ぎ、演奏者の作業負担を低減できる。

また、ドレンユニット２０Ｂは、息の経路を含むケース２２と、ケース２２の内部に設けられ、ケース２２との距離に応じて前記経路の開閉を行う可動弁２９と、可動弁２９を支持する固定ガイド２７と、吹込圧がない状態で可動弁２９をケース２２に接触させ、吹込圧の大きさに応じて可動弁２９をケース２２から離す付勢ばね２８と、を有する。このため、息抜きの流量を調整する調整部を簡単な構造で実現できる。

なお、上記各実施の形態における記述は、本発明に係る好適な電子管楽器の一例であり、これに限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、息を排出する１本の流路についての弁の開閉により息の流量を調整する構造であったが、これに限定されるものではない。予め、息を排出する流路を複数設けておき、各流路の弁の開閉により、全体としての息の流量を調整する構造としてもよい。
上記実施の形態では、音源６は、吹込まれた息の息圧に応じて生成する楽音の音量を制御していたが、これに限定されず、音量を制御するとともに、吹込まれた息の息圧を高くするほど、音高を高くするように制御したり或いは音色を明るくするよう制御してもよく、音量を大きくし、音高を高くし且つ音色を明るくするよう制御してもよい。
さらに、音源６は、音量を制御することなく、吹込まれた息の息圧を高くするほど、音高を高くするように制御したり或いは音色を明るくするよう制御してもよく、音量を大きくすることなく、音高を高くし且つ音色を明るくするよう制御してもよい。

また、上記実施の形態における電子管楽器１００の各構成要素の細部構造及び細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能であることは勿論である。

本発明の実施の形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
吹込まれた息の息圧に応じた出力を行う息圧検出部と、
吹込まれた息の少なくとも一部を排出することによって、前記息圧検出部で検出された息圧に応じた出力を調整する調整部と、
前記息圧検出部の出力に応じて音源で生成する楽音の音量、音高、音色の少なくとも１つを設定する制御部と、
を備える電子管楽器。
＜請求項２＞
前記調整部は、
内部に息の経路を形成するケースと、
前記ケースの内部に移動自在に設けられ、前記経路の開度を調整する調整部材と、
前記調整部材を保持する保持部と、
を有する請求項１に記載の電子管楽器。
＜請求項３＞
前記調整部材は、雄螺子部を有し、
前記保持部は、前記雄螺子部に対応する雌螺子部を有する請求項２に記載の電子管楽器。
＜請求項４＞
前記調整部は、
内部に息の経路を形成するケースと、
前記ケースの内部に設けられ、前記経路の開閉を行うプランジャと、
通電により前記プランジャを移動させるプランジャ移動部と、を有する請求項１に記載の電子管楽器。
＜請求項５＞
前記調整部は、
内部に息の経路を形成するケースと、
前記ケースの内部に応じて前記経路の開度を調整する調整部材と、
前記経路の開度を小さくするように前記調整部材を付勢する付勢部と、
を有する請求項１に記載の電子管楽器。
＜請求項６＞
前記付勢部は、吹込まれた息によって生じる吹込圧が高くなるにしたがって、付勢する力が増大し、
前記調整部材は、前記吹込圧が所定値に達すると、前記所定値より高くなるにしたがって前記経路の開度の増加分が小さくなる請求項５に記載の電子管楽器。

１００，２００電子管楽器
１００ａ、１００Ｃ管体部
１操作子
２息圧検出部
３ＣＰＵ
４ＲＯＭ
５ＲＡＭ
６音源
７サウンドシステム
８バス
１０，１０Ｃマウスピース
１１，１２，１３，１２Ｃ，１３Ｃ開口部
１５，１６，１５Ｃ，１６Ｃチューブ
１７基板
１９，１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ排出部
１９ａ螺子頭
２０，２０Ａ，２０Ｂドレンユニット
２１流入部
２２ケース
２２ａテーパー部
２３保持部
２３ａ雌螺子部
２４シャフト
２４ａテーパー部
２４ｂ雄螺子部
２５フレーム
２５ａソレノイドコイル
２６プランジャ
２６ａテーパー部
２７固定ガイド
２７ａ保持部
２８付勢ばね
２９可動弁

Claims

吹込まれた息の息圧に応じた出力を行う息圧検出部と、
内部に息の経路を形成するケースと、前記ケースの内部に設けられ、前記経路を調整するように移動する調整部材と、通電により前記調整部材を移動させる調整部材移動部と、を有し、吹込まれた息の少なくとも一部を排出することによって、前記息圧検出部で検出される息圧に応じた出力を調整する調整部と、
前記息圧検出部の出力に応じて音源で生成する楽音の音量、音高、音色の少なくとも１つを設定する制御部と、
を備える電子管楽器。
前記調整部は、
前記ケースの内部に移動自在に設けられ、前記経路の開度を調整する調整部材はプランジャであり、前記プランジャを保持する保持部と、
を有する請求項１に記載の電子管楽器。
前記調整部材移動部は、前記ケースに固定され、ソレノイドコイルを有する請求項１または２のいずれか一項に記載の電子管楽器。
前記ケースは、吹込まれた息の流入側の前記経路が吹込まれた息の排出側の前記経路よりも細くなるような内径の管を有し、
前記調整部材は、前記経路を狭めるような前記管内に対応した形状の狭窄部を有する請求項１から３のいずれか一項に記載の電子管楽器。
前記制御部は、前記調整部材移動部に対して通電の制御を行う、請求項１から４のいずれか一項に記載の電子管楽器。
前記プランジャは、前記調整部材移動部への通電時に、前記経路を開ける方向に移動する、請求項２に記載の電子管楽器。
吹込まれた息の息圧に応じた出力を行う息圧検出部と、吹込まれた息の少なくとも一部を排出することによって、前記息圧検出部で検出される息圧に応じた出力を調整する調整部と、前記息圧検出部の出力に応じて音源で生成する楽音の音量、音高、音色の少なくとも１つを設定する制御部とを有し、
前記調整部は、内部に息の経路が形成されて吹込まれた息の流入側の前記経路が吹込まれた息の排出側の前記経路よりも細くなるような内径の管を有するケースと、前記ケース内に吹き込まれた息によって生じる吹込圧に応じて前記経路の開度を調整する前記経路を狭めるような前記管内に対応した形状である可動弁と、前記経路の開度を小さくするように前記可動弁を付勢する付勢部と、前記ケースの内部に固定されてシャフト形状の第二の保持部を有する固定ガイドとを有する、電子管楽器。
前記付勢部は、前記第二の保持部を囲むように配置されている、請求項７に記載の電子管楽器。
前記可動弁は、前記第二の保持部の前記流入側の先端に配置されている、請求項７または８のいずれか一項に記載の電子管楽器。
前記付勢部は、吹込まれた息によって生じる吹込圧が高くなるにしたがって、付勢する力が増大し、
前記可動弁は、前記吹込圧が所定値に達すると、前記所定値より高くなるにしたがって前記経路の開度の増加分が小さくなる請求項７から９のいずれか一項に記載の電子管楽器。