JPS63285594A - 電子楽器の入力装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は電子楽器における楽音を形成する為の音高情報
を洛の開口面積又は指の狭圧力に基づいて得る電子楽器
の入力装置に関するものである。

（従来技術） 成子楽器における音高操作を容易にする為に音名人力形
式のシンセサイザが提案されている。

（発明が解決しようとする問題） しかしながらこのような音声入力形式のシンセサイザは
リアルタイム応答の困難性２回路規模の大型化という問
題点の他、音声の発声が必要な為シンセサイザのみによ
る器楽演奏が出来ないという根本的な問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は居の開口面積９層の狭圧力、指の狭圧力が音高
に対して微妙に人体フィールドパックシステムが働いて
コントロール収れんする点に着目し、これらの人体の動
きを検出してこれに応じた音高情報を音高情報符号化変
換手段に供給する様に構成されるものである。

（作　　用） 上記の手段によれば例えば尾の狭圧力の大小に応じた音
高が放音された時、演奏者はこれを耳で聞いてその音高
を確かめ、泡の狭圧力へフィードバックして正確な音高
へと瞬時に収れんする事が出来る。即ち人が音声で音高
をコントロールする際の発声→耳→脳→発声のフィード
バックシステムと同様のシステムが構成される。

（実　施　例） 以下図面を参照しながら本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例における電子楽器のブロック
図である。第１図に示される電子楽器の入力装置１は音
高情報を基本的に心の狭圧又は指の狭圧力による人体の
動きに基づいて得るものであり、音高情報はセンサＳ１
によシ得る。又音量情報は呼気によりセンサＳ２により
得る。半導体圧力センサ８１　、Ｂ２は特に制限されな
いが、シリコン単結晶上に拡散層のような半導体領域を
形成し、その半導体領域に対する圧力をそれに呼応する
抵抗値変化に基づいてアナログ電圧レベルとして検出し
得るものである。半導体圧力センサＳ１は圧力に応じた
検出出力を音高情報として圧力検出手段とされ、その半
導体圧力センサ８１の出力は音高情報を符号化変換手段
としてのムＤ（アナログ書トウ・ディジタル）変換回路
３に供給されるようになっている。圧力検出の分解能は
上記ＡＤ変換回路３及び４におけるサンプリング周期及
び変換ピット数によって決定される。

本実施例の方式で人体の動きにより圧力を加えるとそれ
に応じた音高が放音され、それが所要の音高がどうかは
耳で聞き瞬時に反応して人体の動きによって所望の音高
に収れんする事が出来る。

これは人体が声帯２口で発声した場合、発声音高を耳で
聞きながらコントロールするシステムと全く同じであり
、リアルタイムでコントロール７１１可能である。

第２図及び第３図に示される構成は、上記した圧力コン
トロールを尼又は指の微妙なコントセールで実行可能と
するものである０即ち第２図に示されるセンサアレイ２
はレバー６に挟圧カフを負荷する様になっている。レバ
ー６は支点部８を支点としたテコでスプリング９を介し
て圧力センサ８１に連絡している。呼気用のセンサＳ２
は中央に位置し、レバー６を眉ではさみセンサｓ２に呼
気を吹きつけて音量をコントロールする。レバー６は指
で狭圧しセンサＳ２に呼気を吹きつけても曳い。

第３図に示されるセンサアレイ２は音高コントロール部
だけを図示している。この方式はゴム袋１０を指の狭圧
力１１によシ押し、ここから空気圧をセンｔ８１に伝え
音高をコントロールするものである。ゴム袋１０内はセ
ンサｓ１で密閉されゴム袋内気圧の負荷がセンサＳ２に
負荷される。

ｉ量コントロールセンサＳ２は別に配置できる。

更に応用変岑例として図示はしないが、店の開口面積の
大小を音高情報としてインプットする方式でも良い。と
の場合開口面積の大小は超音波画像測定器で行う方式と
テレビカメラによる方式とがある。いずれも開口面積を
積分測定を行ってこの信号をＣＰＵ　回路１２ヘインプ
ツトし、単の開口面積に応じた音高を選択する。音量の
コントロールは呼気流検出装置を併用する事ができる。

同じ様に声帯の動きを超音波で検出しＣＰＵ　回路１２
ヘインプツトする事もできる。第１図において１２は電
子楽器全体の制御を司るｃｐＵ（中央処理装＃）であり
、特にその構成を図示はしないが演算制御系や命令制御
系を有し、所定のプログラムに従りてシーケンシャルな
制御動作を行う。Ｃ！ＰＵ１２には上記ＡＤ変換回路３
から出力されるデジタル音高情報、音高の基準音を選択
的に指定して生成すべき楽音のオクターブをシフト可能
にする音高基準設定部１３の出力制御信号及び音色を選
択的に指定する音色指定部１４の出力制御信号が供給さ
れる００ＰＵ１２は上記各制御信号に基いてアドレス信
号の様な楽音選択データを楽音発生部１５に供給する。

楽音発生部１５には楽音の発生７に必要な各種デジタル
波形データを格納した図示してないＰＯＭ（リード・オ
ンリ・メモリ）が含まれていて上記楽音選択データによ
って指定されるアドレスに対応したデジタル波形データ
をパラレルに出力する。楽音発生部１５から選択的に出
力されるデジタル波形データは、楽音発生の為のメロデ
ィもしくは音階用の波形データに相当するものでそれは
乗算回路１６に供給される。乗算回路１６には乗算係数
データが係数回路１７を介して供給されているが、この
乗算係数データは上記ＡＤ変換回路３から係数回路１７
に供給されるデジタル音高情報に応じた所定の音量を得
る為の係数データである。乗算回路１６はかかる乗算係
数データと楽音発生部１５から供給されるデジタル波形
データを乗算してメロディもしくは音階に対して所定の
音量を重畳したような形式のデータを出方する。

乗算回路１６から出力される乗算結果データは、Ｉ）Ａ
（デジタル・トウーアナログ）変換回路１８においてア
ナログ信号としての楽音信号としての楽音信号に変換さ
れ、その楽音信号はフィルタ回路１９でノイズ成分の様
な所定の周波数成分が除去された後に増幅回路２０で増
幅されてスピーカ２１から所定の楽音として放音される
。

次に上記実施例の動作を説明する。

音高基準設定部１３及び音゛色設定部１４をイニ汐ル設
定した状態で入力装置１のセンサアレイ２に対して圧力
を加えない時半導体圧力センサｓ２の電圧を音量情報と
して受けるＡＤ変換回路４は係数回路１７を介して音量
ゼロの九めの乗算係数データを乗算回路１６に供給する
と共に１半導体圧カセンサＳ１の出力電圧を音高情報と
して受けるＡＤ変換回路３は０ＰＵ１２及び楽音発生部
１５を介してイニシャル波形データを乗算回路１６に供
給する。それによりて上記初期状態ではスピーカ２１か
らの楽音の放音が抑制されている。入力装置ｆｆのセン
サアレイ２のセンサ１に圧力が加わると圧力半導体セン
サの出力電圧レベルがその圧力に応じて増大され音高情
報としてＡＤ変換回路３に供給され、その時の音高情報
に呼応する音階情報に呼応する音階を得る為のデジタル
波形データがＯＰ’１２及び楽音発生部１５を介して乗
算回路１６に供給される。センサ２に呼気を吹き込むと
その呼気流の圧力を受ける半導体圧力センサの出力電圧
レベルがその圧力に応じて増大され、音量情報を得る為
の乗算係数データが係数回路１７を介して乗算回路１６
に供給される。乗算回路１６は同一時刻にサンプリング
された各半導体圧力センサＳ１及至Ｓ２の出力電圧値に
呼応する乗算係数データとデジタル波形データとを和瓦
に乗算処理してその乗算結果データをＤＡ変換回路１８
に供給することによりスピーカ２１からは当該所定時刻
における呼気総圧に呼応する音量でかつ尼の狭圧力など
人体の動きに応じた音階の楽音が放音される。

以上の説明から明らかなように本実施によれば以下の効
果を得るものである。

（１）＆の狭圧力等人体の動きに基づいて楽音形成に必
要な音高情報を得る事〈よシ、通常の楽器演奏に対する
習熟とは無関係な簡単な操作で演奏を行うことが出来る
。しかも楽器のみの放音でｈわゆる楽器演奏が出来る。

（２）人体の動きを検出から放音に至るプロセスは音声
入力シンセサイザの様な複雑なデータ処理を必要とせず
、回路規模を小瓜にしかも聴覚上違和感のないリアルタ
イム性をもって楽音を形成する事が出来る。

以上実施例の説明を行ったが本発明は上記実施例に限定
するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において
種々変更可能である。半導体圧力センサＳ１は上記実施
例で説明した選択拡散ｍｌＡ子に限定されず、シリコン
単結晶を用いたような単結晶バルク型素子やフィルム上
にゲルマニウムなどを蒸着してホトエツチング技術など
で成形した蒸着型素子などに変更しても良い。音量セン
サ用のセンチＳ２は半導体圧力センサに限定されず、Ｐ
ｎ接合やシーットキー障壁を利用した感圧ダイオード、
エレクトレットコンデンサーマイクロホンの様なコンデ
ンサ型呼気流検出６などその他の感圧手段に変更する事
が出来る。音量情報を得る手段として鍵盤キ一様のレバ
ーやタッチキーを押下した時の押圧力を検出するセンサ
などを採用する事ができる。呼気検出は熱線の抵抗変化
検出方式流量計或いは流体力学的な流量計に変更する事
も出来る。

（発明の効果） 本発明の電子楽器の入力装置は季又は指の狭圧力や尼の
開口面積等人体の動きに応じたレベルの出力を音高情報
として出力する圧力検出手段を備え、通常の楽器に習熟
していない者が容易に所望の音高を放音操作出来る。音
声入力シンセサイザの様に音声の発声を必要とせず、楽
器のみの放音が出来るので本格的な楽器の一分野を形成
する事も出来る。しかも圧力検出されるアナログ信号を
音高情報として得る事によシ、それを電子楽器で処理可
能なデータ形式に変換するだけで音階を得る事が出来る
から音声入力シンセサイザの様なサンプリングデータに
対する広範囲の相関計算の様な特別に複雑なデータ処理
を必要とせず、回路規模を比較的小屋に保ちつつ違和感
のないリアルタイム性をもって楽音を形成する事が出来
る。

【図面の簡単な説明】

ｙｌｃ１図は本発明の一実施例におけるブロック図、第
２図はレバーで操作するセンサアレイの断面図、第３図
はゴム袋で操作するセンサアレイの断面図である。 １　：入力装置　　　１１：狭　圧　力２　　：センサ
アレイ　　　１２：０ＰＩＴＳ１：セ　ンサ　　　１３
：音高基準設定部Ｓ２：セ　ンサ　　　１４：音色設定
部５　　：ＡＤ変換回路　１５：楽音発生部４　：加算
回路　　　１６：乗算回路 ５　：固　定　部　　１７；係数回路 ６　：し　パ　−　　１８：ＤＡ変換回路７　：狭　圧
　力　　１９：フィルタ回路８　：支　点　部　　２０
：増幅回路 ９　ニスプリング部　　２１：スピーカ１０：ゴ　ム　
袋

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）音高情報の符号化データに基づいて楽音を形成す
   る電子楽器の入力装置であって、唇又は指の狭圧力を検
   出してその圧力に応じたレベルの出力を音高情報として
   出力する狭圧力を音高情報として出力する狭圧力検出手
   段を備える事を特徴とする電子楽器の入力装置。
2. （２）上記狭圧力の検出手段は、半導体圧力センサであ
   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
   器の入力装置。
3. （３）上記半導体圧力センサへの圧力伝達方法は、テコ
   式である事を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の電
   子楽器の入力装置。
4. （４）上記半導体センサへの圧力伝達方法は、弾性体空
   気袋であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   の電子楽器の入力装置。
5. （５）唇の開口面積を超音波画像測定器によって検出し
   て、その面積に応じたレベルの出力を音高情報として出
   力する検出手段を備える事を特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の電子楽器の入力装置。
6. （６）唇の開口面積をテレビカメラで測定し、その面積
   に応じたレベルの出力を音高情報として出力する検出手
   段を備える事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   電子楽器の入力装置。
7. （７）人の声帯の動きを超音波画像検出器により検出し
   、この音高に応じた声帯の動きをパターン識別、面積積
   分した入力を音高情報としてこれに応じた音高を出力す
   る事を特徴とした特許請求の範囲第１項記載の電子楽器
   の入力装置。
8. （８）上記検出装置に呼気流による音量検出装置を付加
   した事を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項又
   は第３項又は第４項又は第５項又は第６項又は第７項記
   載の電子楽器の入力装置。