楽器装着型演奏支援装置及びその制御方法
【課題】本発明は演奏者の意思に基づいて楽器の演奏を支援することを課題とする。
【解決手段】楽器装着型演奏支援装置１０は、通常の楽器２０の演奏を支援するように構成されており、呼気センサ３０と、制御装置４０と、運指モジュール５０とから構成されている。制御装置４０のコントロールユニット７０は、記憶部１５０と、バッテリ２１０と、入力装置２２０と、マイクロコンピュータ２３０とを有する。マイクロコンピュータ２３０は、判別手段１６０と、音選択手段１７０と、制御手段１８０と、指示手段１９０と、演奏曲抽出手段２００とを有する。制御手段１８０は、判別手段１６０により判別された呼気圧の変化のタイミングで音選択手段１７０により選択された音の種別に対応する運指モジュール５０の電磁ソレノイド８０への駆動信号を出力する制御プログラムを実行する。
【解決手段】楽器装着型演奏支援装置１０は、通常の楽器２０の演奏を支援するように構成されており、呼気センサ３０と、制御装置４０と、運指モジュール５０とから構成されている。制御装置４０のコントロールユニット７０は、記憶部１５０と、バッテリ２１０と、入力装置２２０と、マイクロコンピュータ２３０とを有する。マイクロコンピュータ２３０は、判別手段１６０と、音選択手段１７０と、制御手段１８０と、指示手段１９０と、演奏曲抽出手段２００とを有する。制御手段１８０は、判別手段１６０により判別された呼気圧の変化のタイミングで音選択手段１７０により選択された音の種別に対応する運指モジュール５０の電磁ソレノイド８０への駆動信号を出力する制御プログラムを実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は楽器装着型演奏支援装置及びその制御方法に係り、特に演奏者が楽器を演奏する際の操作を演奏曲に応じて支援する楽器装着型演奏支援装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、楽器を初めて演奏する演奏者の場合、当該楽器の操作に慣れていないので、練習曲をどのように演奏すれば良いのか、分からないまま練習を開始することになる。また、初心者の中には、楽器の操作方法が分からないだけなく、楽譜を正確に読み取ることができない場合もある。このように演奏者の操作を支援する演奏支援装置としては、楽器の演奏音を解析し、当該演奏音に含まれるコードの情報を算出し、予め記憶されたコード情報と算出されたコード情報との近似度合いに基づいて演奏音を評価する装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、演奏者の唇の振動に応じて内部の空気に振動を付与される中空の吹奏体の圧力を検出し、当該検出信号により吹奏体の内部に空気を供給して、呼気圧の弱い演奏者による演奏を支援する装置がある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−４７８１６号公報
【特許文献２】特開２００８−１９７２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載された演奏支援装置では、演奏音を解析して評価することで、本来の曲を正確に演奏しているかを演奏者に知らせるものであり、楽器から発せられた音の精度をより高めることを目的としているので、楽器の操作が分からない初心者の支援を効果的に行えないという問題があった。
【０００６】
上記特許文献２に記載された演奏支援装置では、楽器の操作部に空気圧を供給して当該楽器の音量を高めるものであり、演奏者が通常の楽器を演奏するのとは異なり、楽器自体を改造することになり、機械が演奏しているような感覚となり、演奏者の満足感が得られないという問題があった。
【０００７】
また、従来は、演奏者が初心者の場合、あるいは演奏者が手または指の操作が不自由な場合でも、演奏者の意思に合わせて演奏を支援することが難しかった。
【０００８】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した楽器装着型演奏支援装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
（１）本発明は、楽器を演奏する演奏者の呼気圧を検出する呼気検出手段と、
前記楽器により演奏しようとする曲の楽譜データが記憶された記憶手段と、
前記呼気検出手段によって検出された呼気圧の変化を判別する判別手段と、
前記楽器の各操作部に個別に連結された複数の駆動手段と、
前記判別手段により判別された呼気圧の変化のタイミングで前記記憶手段に記憶された楽譜データから次に演奏される音の種別を選択する音選択手段と、
前記判別手段により判別された呼気圧の変化のタイミングで前記音選択手段により選択された音の種別に対応する前記駆動手段に駆動信号を出力する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
（２）本発明の前記呼気検出手段は、前記演奏者が発生させる呼気圧の変化に応じた検出信号を出力する圧力センサであり、
前記判別手段は、前記圧力センサからの検出信号の立ち上がり及び立ち下がりを判別し、音の切り替わりのタイミングであることを示す信号を生成することを特徴とする。
（３）本発明の前記記憶手段は、複数の曲の楽譜データを記憶しており、
前記複数の曲の中から任意の曲の楽譜データを演奏曲として指示する指示手段と、
前記指示手段により演奏曲を指示された場合、前記記憶手段に記憶された複数の曲の中から指示された一の曲の楽譜データを当該演奏曲として抽出する演奏曲抽出手段と、
を備えたことを特徴とする。
（４）本発明の前記駆動手段は、前記楽器を構成する所定箇所に係止される係止部を有することを特徴とする。
（５）本発明の前記駆動手段は、
前記制御手段からの駆動信号により励磁または消磁される電磁ソレノイドと、
一端が前記操作部に連結され、他端が前記電磁ソレノイドのプランジャに連結された伝達部材と、
を有することを特徴とする。
（６）本発明の前記判別手段と、前記音選択手段と、前記制御手段とは、コントロールユニットに収納されたマイクロコンピュータが実行する制御プログラムからなり、
前記コントロールユニットには、前記マイクロコンピュータ及び駆動手段に電源供給を行なうバッテリが搭載されていることを特徴とする。
（７）本発明は、楽器により演奏しようとする曲の楽譜データが記憶された記憶手段と、
前記楽器の各操作部に個別に連結された複数の駆動手段と、を有する楽器装着型演奏支援装置の制御方法であって、
前記楽器を演奏する演奏者による呼気圧を検出する手順１と、
前記演奏者の呼気圧の変化を判別する手順２と、
前記手順２により判別された呼気圧の変化のタイミングで前記記憶手段に記憶された楽譜データから次に演奏される音の種別を選択する手順３と、
前記手順２により判別された呼気圧の変化のタイミングで前記手順３により選択された音の種別に対応する前記駆動手段への駆動信号を出力する手順４と、
を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、呼気圧の変化のタイミングで記憶手段に記憶された楽譜データから次に演奏される音の種別を選択し、当該選択された音の種別に対応する駆動手段への駆動信号を出力するため、演奏者の呼気圧の変化によって当該楽器を演奏を支援することが可能になり、演奏に慣れていない初心者あるいは手や指が不自由な場合でも演奏者の呼気圧が検出されることで演奏者を主体とした通常の楽器による演奏が可能になり、且つ通常の楽器を演奏することで演奏者の満足感をより高められる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による楽器装着型演奏支援装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２Ａ】運指モジュールの構成を模式的に示す図である。
【図２Ｂ】運指モジュールの取付部を模式的に示す図である。
【図３】マウスピースに設けられた呼気センサを示す図である。
【図４】コントロールユニットの構成を示す図である。
【図５】呼気センサの呼気検出信号の波形図である。
【図６】演奏音の振幅を示す波形図である。
【図７】呼気圧検出処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】演奏支援制御処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は本発明による楽器装着型演奏支援装置の一実施例を示す概略構成図である。図１に示されるように、楽器装着型演奏支援装置１０は、通常の楽器２０の演奏を支援するように構成されており、呼気センサ（呼気検出手段）３０と、制御装置４０と、運指モジュール（駆動手段）５０とから構成されている。尚、本実施例においては、吹奏楽器として幅広く使用されているとしてサクスフォーンを演奏支援される楽器２０として説明するが、これ以外の楽器として、例えば、クラリネット、フルートやトランペットなどにも本発明を適用することができる。
【００１４】
呼気センサ３０は、演奏者Ｘの呼気圧を検出し、呼気圧に応じた呼気検出信号を出力する圧力センサからなる。本実施例の楽器２０では、演奏者Ｘの呼気圧によって音を発生させる吹奏楽器であるので、呼気圧の変化により音の強弱として演奏できると共に、演奏者Ｘの演奏タイミングや演奏のリズムを検出することも可能になる。
【００１５】
また、制御装置４０は、増幅器６０と、コントロールユニット７０とを有する。増幅器６０は、呼気センサ３０からの呼気検出信号を例えば、４００倍〜５００倍に増幅しており、呼気検出信号の出力レベルに応じた増幅率が設定されている。コントロールユニット７０は、後述するように各種制御プログラムを実行する手段と、記憶部、バッテリを有する。
【００１６】
また、制御装置４０及び運指モジュール５０は、小型化及び軽量化されており、当該楽器２０の演奏の邪魔にならない位置に取り付けられている。従って、演奏者Ｘは、制御装置４０及び運指モジュール５０の存在によって演奏方法を変える必要がなく、通常の楽器と同じように演奏することができる。
【００１７】
図２Ａは運指モジュールの構成を模式的に示す図である。図２Ａに示されるように、運指モジュール５０は、電磁ソレノイド８０と、伝達部材９０とから構成されている。電磁ソレノイド８０は、円筒状のコイル８２と、コイル８２内に挿通されたプランジャ８４とからなり、プランジャ８４の先端には、伝達部材９０の一端が連結されている。また、伝達部材９０は、例えば、ピアノ線などの金属ワイヤなどからなり、他端が操作部１００に連結されている。伝達部材９０は、例えば、金属棒などでも良いが、演奏の邪魔にならないようにできるだけ細い材料を用いる方が望ましい。
【００１８】
操作部１００は、市販されている通常のサクスフォーンの各キー毎に音孔に対応して設けられている。演奏者Ｘが操作部１００を指先で押圧操作することにより音孔２２を閉じて当該キーの演奏音が朝顔管の開口から発せられる。
【００１９】
本実施例では、楽器２０に左手操作用の３箇所と、右手操作用の４箇所に運指モジュール５０が取り付けられている。
【００２０】
電磁ソレノイド８０は、コントロールユニット７０からの駆動信号によりコイル８２に電流供給されて励磁された場合は、操作部１００をＡ方向に駆動する電磁力を発生させる。また、コイル８２への電流供給がオフになった場合には、電磁力がなくなると共に、楽器２０にもとから備えられている復帰ばねにより操作部１００がＢ方向に復帰する。
【００２１】
また、電子ソレノイド８０と操作部１００との間は、電磁ソレノイド８０に対して駆動方向（Ａ、Ｂ方向）に変位可能な伝達部材９０によって連結されているので、演奏者Ｘ自身が楽譜をみながら当該操作部１００を押圧操作した場合は、運指モジュール５０が運指操作を阻害することがなく、また演奏者の運指操作による操作部１００の動作が運指モジュール５０の駆動を阻害することもない。
【００２２】
図２Ｂは運指モジュールの取付部を模式的に示す図である。図２Ｂに示されるように、運指モジュール５０は、例えば、楽器２０の右側に配されたセンタ棒１２０等に固定されている。電磁ソレノイド８０は、絶縁性を有する樹脂ケース１１０に収納されている。そして、電磁ソレノイド８０を収納する樹脂ケース１１０は、センタ棒１２０に係止される一対の係止部１０２、１０４を有する。一対の係止部１０２、１０４は、弾性を有する樹脂材により成形されているので、比較的容易に装着脱することができる。
【００２３】
従って、運指モジュール５０の設置箇所を変更したい場合には、係止部１０２、１０４を外側に広げるだけで簡単に外すことができ、別の場所に係止させることもできる。また、樹脂ケース１１０は、係止部１０２、１０４によってセンタ棒１２０以外の凹凸を有する部分に係止させることも可能である。
【００２４】
図３はマウスピースに設けられた呼気センサを示す図である。図３に示されるように、楽器２０のマウスピース１３０には、演奏者Ｘが口から吹き出す呼気が通過する通路が設けられている。
【００２５】
また、マウスピース１３０の外側には、呼気を導出するチューブ１３２の一端が連通されており、チューブ１３２の他端は、呼気センサ３０に連通されている。従って、演奏者Ｘがマウスピース１３０を口にくわえた状態で、呼気を吹き出すことにより、呼気センサ３０から呼気検出信号が出力されると共に、当該楽器２０から音が発生する。
【００２６】
また、呼気センサ３０は、楽器２０に対して締結ベルト１４０により固定されており、演奏中にガタツクことがないように保持されている。
【００２７】
図４はコントロールユニットの構成を示す図である。図４に示されるように、コントロールユニット７０は、記憶部１５０と、バッテリ２１０と、入力装置２２０と、マイクロコンピュータ２３０とを有する。マイクロコンピュータ２３０は、判別手段１６０と、音選択手段１７０と、制御手段１８０と、指示手段１９０と、演奏曲抽出手段２００とを有する。
【００２８】
記憶部１５０は、当該楽器２０により演奏しようとする複数の曲の楽譜データが記憶されている。尚、記憶部１５０に記憶された各曲は、予め設定されたコード番号によって管理されており、入力装置２２０によってコード番号が入力されると、当該コード番号に対応する記憶エリアに記憶された楽譜データを読み出すことが可能になる。
【００２９】
判別手段１６０は、呼気センサ３０によって検出された呼気圧の変化を判別する制御プログラムからなる。本実施例では、後述する閾値Ｐ１を設定することにより、呼気センサ３０によって検出された呼気圧が閾値Ｐ１以上になったときに呼気圧の立ち上がり信号を出力し、呼気センサ３０によって検出された呼気圧が閾値Ｐ１未満になったときに呼気圧の立ち下がり信号を出力する。
【００３０】
音選択手段１７０は、判別手段１６０により判別された呼気圧の変化のタイミング（呼気圧の立ち下がり信号が出力されたとき）で記憶部１５０に記憶された楽譜データから次に演奏される音の種別を選択する制御プログラムからなる。
【００３１】
制御手段１８０は、判別手段１６０により判別された呼気圧の変化のタイミングで音選択手段１７０により選択された音の種別に対応する運指モジュール５０の電磁ソレノイド８０への駆動信号を出力する制御プログラムからなる。
【００３２】
指示手段１９０は、例えば、スイッチやリモートコントローラなどからなる入力装置２２０によって演奏しようとする曲を指定するためのコードが入力された場合、当該コードに対応する任意の曲を複数の曲の中から演奏曲として指示する信号を出力する。
【００３３】
演奏曲抽出手段２００は、演奏者Ｘが入力装置２２０により演奏しようとする曲（コード番号）を指示した場合、記憶部１５０に記憶された複数の曲の中から指示された一の曲に対応する楽譜データを当該演奏曲の楽譜データとして抽出する制御プログラムからなる。
【００３４】
図５は呼気センサの呼気検出信号の波形図である。図５に示されるように、呼気センサ３０により出力された呼気信号は、ほぼ矩形波に近い波形Ｉとなる。これは、演奏者Ｘがマウスピース１３０に呼気を吹き出す際、意識的に強く吹くため、呼気圧のオン、オフが明確に区別することができるといった特性を有する。
【００３５】
例えば、図５に示す波形Ｉにおいて、呼気圧が殆どゼロに近いときは、演奏者Ｘがマウスピース１３０に呼気を吹き出していないことから、呼気圧がゼロ（大気圧）に近い圧力を閾値Ｐ１に設定する。そして、呼気センサ３０の検出信号の出力レベルが閾値Ｐ１以上であれば呼気圧がオンであると判別することができ、呼気センサ３０の検出信号の出力レベルが閾値Ｐ１未満であれば呼気圧がオフであると判別することができる。
【００３６】
このように、呼気センサ３０の検出信号の出力レベルの変化に基づいて呼気圧低下のタイミングＴ１〜Ｔ４（図５中、丸印で示す）を正確に検出することが可能になる。このタイミングＴ１〜Ｔ４は、演奏者自身による演奏音の切替えタイミングであり、リズム（音の開始点から次の音の開始点までの長さを、）のトリガとして用いることができる。
【００３７】
図６は演奏音の振幅を示す波形図である。図６に示されるように、楽器２０の演奏音の波形ＩＩは、図５の波形Ｉとほぼ同じタイミングで立ち上がり、ほぼ同じタイミングで立ち下がることがわかる。このことから、当該楽器２０では、演奏者Ｘの呼気圧の変化と同じタイミングＴ１〜Ｔ４で演奏音がオンまたはオフになる。従って、呼気センサ３０により出力された呼気信号の立ち上がり、立ち下がりを判別し、この判別タイミングＴ１〜Ｔ４で運指モジュール５０の電磁ソレノイド８０をオンまたはオフに切替えることにより、当該楽器２０からの演奏音を演奏者自身のリズムで支援することが可能になる。
【００３８】
本実施例の制御装置４０は、図７に示す呼気圧検出処理と、図８に示す演奏支援制御処理とを並列処理しており、演奏者Ｘからの呼気圧をトリガとして運指モジュール５０による演奏支援動作の制御を行なう。
【００３９】
図７は呼気圧検出処理を説明するためのフローチャートである。図７に示されるように、制御装置４０は、Ｓ１１で呼気センサ３０からの呼気検出信号を読み込む。次のＳ１２では、呼気検出信号が閾値Ｐ１（図５参照）以上か否かをチェックする（判別手段１６０）。Ｓ１２において、呼気検出信号が閾値Ｐ１以上になったときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ１３に進み、呼気圧の立ち上がりを検出し、当該立ち上がり検出信号を出力する。また、Ｓ１２において、呼気検出信号が閾値Ｐ１以上でないときは（ＮＯの場合）、呼気圧なしであり、上記Ｓ１１の処理に戻る。
【００４０】
続いて、Ｓ１４では、呼気センサ３０からの呼気検出信号を読み込み、そして、次のＳ１５において、呼気検出信号が閾値Ｐ１（図５参照）未満か否かをチェックする（判別手段１６０）。Ｓ１５において、呼気検出信号が閾値Ｐ１以上であるときは（ＮＯの場合）、呼気圧有り（演奏音有り）であり、上記Ｓ１４の処理に戻る。また、Ｓ１５において、呼気検出信号が閾値Ｐ１未満であるときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ１６に進み、呼気圧の立ち下がりを検出し、当該立ち下がり検出信号（タンギング検出）を出力する。
【００４１】
従って、呼気センサ３０からの呼気検出信号の立ち下がりを検出することで、演奏者Ｘが呼気圧の変化によるタンギング（音を切る）操作を行なったものと判別することが可能になる。
【００４２】
図８は演奏支援制御処理を説明するためのフローチャートである。図８において、制御装置４０は、Ｓ２１で演奏を行なう曲の指示入力が有るか否かをチェックする（指示手段１９０）。Ｓ２１において、入力装置２２０から任意の曲のコード番号が指示されると（ＹＥＳの場合）、Ｓ２２に進み、指示された曲のコード番号に対応する楽譜データを記憶部１５０から抽出する（演奏曲抽出手段２００）。
【００４３】
次のＳ２３では、記憶部１５０から抽出された楽譜データを演奏曲として設定する。続いて、Ｓ２４に進み、立ち上がり検出信号が入力（Ｓ１３の処理参照）されたか否かをチェックする。Ｓ２４において、立ち上がり検出信号が入力された場合（ＹＥＳの場合）は、Ｓ２５に進み、当該演奏曲として設定された楽譜データの最初の音に対応する運指モジュール５０の電磁ソレノイド８０に駆動信号を出力する。これにより、当該電磁ソレノイド８０は、励磁されて駆動力を伝達部材９０及び操作部１００（図２Ａを参照）に伝達する。そのため、当該操作部１００がＡ方向に駆動され、当該楽器２０の音孔２２を閉じて楽譜データの音が発生される。尚、音によって一の操作部１００を操作する場合と、２つまたは３つの操作部１００を同時に操作する場合があり、各音に応じて複数の運指モジュール５０を同時に駆動する場合もある。
【００４４】
従って、楽器２０では、演奏者Ｘの呼気圧の立ち上がりのタイミングで当該操作部１００がＡ方向に駆動されると共に、マウスピース１３０から吹き込まれた呼気圧による振動音が演奏音として発生される。このとき、演奏者Ｘは、当該操作部１００に指先を接触させることで、当該操作部１００が駆動されて楽譜データの音が発生されることを認識することができる。そのため、演奏者Ｘが当該楽器２０の操作が分からない場合、あるいは楽譜が分からない場合でも、各操作部１００の動きと発生される音との関連を体験することができるので、複数の操作部１００のどれを操作すれば良いかが分かり、効果的に運指練習することができる。
【００４５】
Ｓ２６では、立ち下がり検出信号（タンギング検出）が入力（Ｓ１６の処理参照）されたか否かをチェックする。Ｓ２６において、立ち下がり検出信号が入力された場合（ＹＥＳの場合）は、演奏者Ｘの呼気圧が低下して音を切る（タンギング）Ｓ２７に進み、演奏曲として設定された楽譜データから次の音を選択する（音選択手段１７０）。尚、呼気圧が低下すると、楽器２０の演奏音も低下するが、次の音が出るまでの間は、電磁ソレノイド８０の駆動力を徐々に低下させることで、演奏した音と次の音との間での音の変化を滑らかにするようにスルーとしても良い。
【００４６】
続いて、Ｓ２８では、立ち上がり検出信号が入力されたか否かをチェックする。Ｓ２８において、立ち上がり検出信号が入力されると（ＹＥＳの場合）、演奏者Ｘが当該楽器２０のマウスピース１３０に呼気圧を吹き込んだため、次の音の発生タイミングであると判別し、Ｓ２９に進み、選択された次の音に対応する駆動信号を運指モジュール５０の電磁ソレノイド８０に出力する。これにより、当該選択された電磁ソレノイド８０は、励磁されて駆動力を伝達部材９０及び操作部１００（図２Ａを参照）に伝達する。そのため、当該操作部１００がＡ方向に駆動され、当該楽器２０の音孔２２を閉じて楽譜データの次の音が発生される。
【００４７】
次のＳ３０では、楽譜データの最後の音を演奏終了したか否かをチェックする。Ｓ３０において、楽譜データの最後の音を演奏終了していないときは（ＮＯの場合）、Ｓ２６に戻り、上記Ｓ２６〜Ｓ３０の処理を繰り返す。
【００４８】
また、上記Ｓ３０において、楽譜データの最後の音を演奏終了したときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ３１に進み、同じ曲を再度演奏するか否かをチェックする。Ｓ３１において、演奏者Ｘが入力装置２２０を操作して同じ曲を再度演奏曲として指定した場合には（ＹＥＳの場合）、演奏曲の設定処理を行なわずに上記Ｓ２４に戻り、Ｓ２４〜Ｓ３１の処理を繰り返す。また、Ｓ３１において、再演奏の入力がない場合（ＮＯの場合）は、Ｓ３２に進み、演奏終了か否かをチェックする。Ｓ３２において、演奏者Ｘが入力装置２２０を操作して演奏終了を入力した場合（ＹＥＳの場合）は、今回の制御処理を終了する。また、Ｓ３２において、演奏終了が入力されない場合（ＮＯの場合）は、上記Ｓ２１の処理に戻り、Ｓ２１以降の処理を実行する。
【００４９】
このように、演奏者Ｘは、当該楽器２０のマウスピース１３０に吹き込む呼気圧を変化させることにより、どの操作部１００を操作すればよいのか分からない場合でも、演奏者自身の意思で任意の演奏曲を演奏することが可能になり、演奏による満足感も得ることができる。さらに、演奏者Ｘが、例えば、片手が不自由な場合、あるいは手の一部の指が不自由な場合でも、楽器装着型演奏支援装置１０を用いることで、健常者と同じように呼気圧を変化させて任意の曲を演奏することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
上記実施例では、サクスフォーンを用いた構成を一例として挙げたが、これに限らず、他の楽器（例えば、クラリネット、フルート、トランペット等）にも適用することができるのは勿論である。
【００５１】
また、本発明は、吹奏楽器以外の楽器にも応用することが可能であり、例えば、ピアノの鍵盤に上記運指モジュール５０と同様な駆動手段を設けることで、演奏者Ｘは選択した演奏曲に応じたリズムで呼気圧を変化させることにより、ピアノを演奏することも可能になる。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 楽器装着型演奏支援装置
２０ 楽器
２２ 音孔
３０ 呼気センサ（呼気検出手段）
４０ 制御装置
５０ 運指モジュール（駆動手段）
６０ 増幅器
７０ コントロールユニット
８０ 電磁ソレノイド
８２ コイル
８４ プランジャ
９０ 伝達部材
１００ 操作部
１０２、１０４ 係止部
１１０ 樹脂ケース
１２０ センタ棒
１３０ マウスピース
１３２ チューブ
１４０ 締結ベルト
１５０ 記憶部
１６０ 判別手段
１７０ 音選択手段
１８０ 制御手段
１９０ 指示手段
２００ 演奏曲抽出手段
２１０ バッテリ
２２０ 入力装置
２３０ マイクロコンピュータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は楽器装着型演奏支援装置及びその制御方法に係り、特に演奏者が楽器を演奏する際の操作を演奏曲に応じて支援する楽器装着型演奏支援装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、楽器を初めて演奏する演奏者の場合、当該楽器の操作に慣れていないので、練習曲をどのように演奏すれば良いのか、分からないまま練習を開始することになる。また、初心者の中には、楽器の操作方法が分からないだけなく、楽譜を正確に読み取ることができない場合もある。このように演奏者の操作を支援する演奏支援装置としては、楽器の演奏音を解析し、当該演奏音に含まれるコードの情報を算出し、予め記憶されたコード情報と算出されたコード情報との近似度合いに基づいて演奏音を評価する装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、演奏者の唇の振動に応じて内部の空気に振動を付与される中空の吹奏体の圧力を検出し、当該検出信号により吹奏体の内部に空気を供給して、呼気圧の弱い演奏者による演奏を支援する装置がある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−４７８１６号公報
【特許文献２】特開２００８−１９７２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載された演奏支援装置では、演奏音を解析して評価することで、本来の曲を正確に演奏しているかを演奏者に知らせるものであり、楽器から発せられた音の精度をより高めることを目的としているので、楽器の操作が分からない初心者の支援を効果的に行えないという問題があった。
【０００６】
上記特許文献２に記載された演奏支援装置では、楽器の操作部に空気圧を供給して当該楽器の音量を高めるものであり、演奏者が通常の楽器を演奏するのとは異なり、楽器自体を改造することになり、機械が演奏しているような感覚となり、演奏者の満足感が得られないという問題があった。
【０００７】
また、従来は、演奏者が初心者の場合、あるいは演奏者が手または指の操作が不自由な場合でも、演奏者の意思に合わせて演奏を支援することが難しかった。
【０００８】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した楽器装着型演奏支援装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
（１）本発明は、楽器を演奏する演奏者の呼気圧を検出する呼気検出手段と、
前記楽器により演奏しようとする曲の楽譜データが記憶された記憶手段と、
前記呼気検出手段によって検出された呼気圧の変化を判別する判別手段と、
前記楽器の各操作部に個別に連結された複数の駆動手段と、
前記判別手段により判別された呼気圧の変化のタイミングで前記記憶手段に記憶された楽譜データから次に演奏される音の種別を選択する音選択手段と、
前記判別手段により判別された呼気圧の変化のタイミングで前記音選択手段により選択された音の種別に対応する前記駆動手段に駆動信号を出力する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
（２）本発明の前記呼気検出手段は、前記演奏者が発生させる呼気圧の変化に応じた検出信号を出力する圧力センサであり、
前記判別手段は、前記圧力センサからの検出信号の立ち上がり及び立ち下がりを判別し、音の切り替わりのタイミングであることを示す信号を生成することを特徴とする。
（３）本発明の前記記憶手段は、複数の曲の楽譜データを記憶しており、
前記複数の曲の中から任意の曲の楽譜データを演奏曲として指示する指示手段と、
前記指示手段により演奏曲を指示された場合、前記記憶手段に記憶された複数の曲の中から指示された一の曲の楽譜データを当該演奏曲として抽出する演奏曲抽出手段と、
を備えたことを特徴とする。
（４）本発明の前記駆動手段は、前記楽器を構成する所定箇所に係止される係止部を有することを特徴とする。
（５）本発明の前記駆動手段は、
前記制御手段からの駆動信号により励磁または消磁される電磁ソレノイドと、
一端が前記操作部に連結され、他端が前記電磁ソレノイドのプランジャに連結された伝達部材と、
を有することを特徴とする。
（６）本発明の前記判別手段と、前記音選択手段と、前記制御手段とは、コントロールユニットに収納されたマイクロコンピュータが実行する制御プログラムからなり、
前記コントロールユニットには、前記マイクロコンピュータ及び駆動手段に電源供給を行なうバッテリが搭載されていることを特徴とする。
（７）本発明は、楽器により演奏しようとする曲の楽譜データが記憶された記憶手段と、
前記楽器の各操作部に個別に連結された複数の駆動手段と、を有する楽器装着型演奏支援装置の制御方法であって、
前記楽器を演奏する演奏者による呼気圧を検出する手順１と、
前記演奏者の呼気圧の変化を判別する手順２と、
前記手順２により判別された呼気圧の変化のタイミングで前記記憶手段に記憶された楽譜データから次に演奏される音の種別を選択する手順３と、
前記手順２により判別された呼気圧の変化のタイミングで前記手順３により選択された音の種別に対応する前記駆動手段への駆動信号を出力する手順４と、
を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、呼気圧の変化のタイミングで記憶手段に記憶された楽譜データから次に演奏される音の種別を選択し、当該選択された音の種別に対応する駆動手段への駆動信号を出力するため、演奏者の呼気圧の変化によって当該楽器を演奏を支援することが可能になり、演奏に慣れていない初心者あるいは手や指が不自由な場合でも演奏者の呼気圧が検出されることで演奏者を主体とした通常の楽器による演奏が可能になり、且つ通常の楽器を演奏することで演奏者の満足感をより高められる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による楽器装着型演奏支援装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２Ａ】運指モジュールの構成を模式的に示す図である。
【図２Ｂ】運指モジュールの取付部を模式的に示す図である。
【図３】マウスピースに設けられた呼気センサを示す図である。
【図４】コントロールユニットの構成を示す図である。
【図５】呼気センサの呼気検出信号の波形図である。
【図６】演奏音の振幅を示す波形図である。
【図７】呼気圧検出処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】演奏支援制御処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は本発明による楽器装着型演奏支援装置の一実施例を示す概略構成図である。図１に示されるように、楽器装着型演奏支援装置１０は、通常の楽器２０の演奏を支援するように構成されており、呼気センサ（呼気検出手段）３０と、制御装置４０と、運指モジュール（駆動手段）５０とから構成されている。尚、本実施例においては、吹奏楽器として幅広く使用されているとしてサクスフォーンを演奏支援される楽器２０として説明するが、これ以外の楽器として、例えば、クラリネット、フルートやトランペットなどにも本発明を適用することができる。
【００１４】
呼気センサ３０は、演奏者Ｘの呼気圧を検出し、呼気圧に応じた呼気検出信号を出力する圧力センサからなる。本実施例の楽器２０では、演奏者Ｘの呼気圧によって音を発生させる吹奏楽器であるので、呼気圧の変化により音の強弱として演奏できると共に、演奏者Ｘの演奏タイミングや演奏のリズムを検出することも可能になる。
【００１５】
また、制御装置４０は、増幅器６０と、コントロールユニット７０とを有する。増幅器６０は、呼気センサ３０からの呼気検出信号を例えば、４００倍〜５００倍に増幅しており、呼気検出信号の出力レベルに応じた増幅率が設定されている。コントロールユニット７０は、後述するように各種制御プログラムを実行する手段と、記憶部、バッテリを有する。
【００１６】
また、制御装置４０及び運指モジュール５０は、小型化及び軽量化されており、当該楽器２０の演奏の邪魔にならない位置に取り付けられている。従って、演奏者Ｘは、制御装置４０及び運指モジュール５０の存在によって演奏方法を変える必要がなく、通常の楽器と同じように演奏することができる。
【００１７】
図２Ａは運指モジュールの構成を模式的に示す図である。図２Ａに示されるように、運指モジュール５０は、電磁ソレノイド８０と、伝達部材９０とから構成されている。電磁ソレノイド８０は、円筒状のコイル８２と、コイル８２内に挿通されたプランジャ８４とからなり、プランジャ８４の先端には、伝達部材９０の一端が連結されている。また、伝達部材９０は、例えば、ピアノ線などの金属ワイヤなどからなり、他端が操作部１００に連結されている。伝達部材９０は、例えば、金属棒などでも良いが、演奏の邪魔にならないようにできるだけ細い材料を用いる方が望ましい。
【００１８】
操作部１００は、市販されている通常のサクスフォーンの各キー毎に音孔に対応して設けられている。演奏者Ｘが操作部１００を指先で押圧操作することにより音孔２２を閉じて当該キーの演奏音が朝顔管の開口から発せられる。
【００１９】
本実施例では、楽器２０に左手操作用の３箇所と、右手操作用の４箇所に運指モジュール５０が取り付けられている。
【００２０】
電磁ソレノイド８０は、コントロールユニット７０からの駆動信号によりコイル８２に電流供給されて励磁された場合は、操作部１００をＡ方向に駆動する電磁力を発生させる。また、コイル８２への電流供給がオフになった場合には、電磁力がなくなると共に、楽器２０にもとから備えられている復帰ばねにより操作部１００がＢ方向に復帰する。
【００２１】
また、電子ソレノイド８０と操作部１００との間は、電磁ソレノイド８０に対して駆動方向（Ａ、Ｂ方向）に変位可能な伝達部材９０によって連結されているので、演奏者Ｘ自身が楽譜をみながら当該操作部１００を押圧操作した場合は、運指モジュール５０が運指操作を阻害することがなく、また演奏者の運指操作による操作部１００の動作が運指モジュール５０の駆動を阻害することもない。
【００２２】
図２Ｂは運指モジュールの取付部を模式的に示す図である。図２Ｂに示されるように、運指モジュール５０は、例えば、楽器２０の右側に配されたセンタ棒１２０等に固定されている。電磁ソレノイド８０は、絶縁性を有する樹脂ケース１１０に収納されている。そして、電磁ソレノイド８０を収納する樹脂ケース１１０は、センタ棒１２０に係止される一対の係止部１０２、１０４を有する。一対の係止部１０２、１０４は、弾性を有する樹脂材により成形されているので、比較的容易に装着脱することができる。
【００２３】
従って、運指モジュール５０の設置箇所を変更したい場合には、係止部１０２、１０４を外側に広げるだけで簡単に外すことができ、別の場所に係止させることもできる。また、樹脂ケース１１０は、係止部１０２、１０４によってセンタ棒１２０以外の凹凸を有する部分に係止させることも可能である。
【００２４】
図３はマウスピースに設けられた呼気センサを示す図である。図３に示されるように、楽器２０のマウスピース１３０には、演奏者Ｘが口から吹き出す呼気が通過する通路が設けられている。
【００２５】
また、マウスピース１３０の外側には、呼気を導出するチューブ１３２の一端が連通されており、チューブ１３２の他端は、呼気センサ３０に連通されている。従って、演奏者Ｘがマウスピース１３０を口にくわえた状態で、呼気を吹き出すことにより、呼気センサ３０から呼気検出信号が出力されると共に、当該楽器２０から音が発生する。
【００２６】
また、呼気センサ３０は、楽器２０に対して締結ベルト１４０により固定されており、演奏中にガタツクことがないように保持されている。
【００２７】
図４はコントロールユニットの構成を示す図である。図４に示されるように、コントロールユニット７０は、記憶部１５０と、バッテリ２１０と、入力装置２２０と、マイクロコンピュータ２３０とを有する。マイクロコンピュータ２３０は、判別手段１６０と、音選択手段１７０と、制御手段１８０と、指示手段１９０と、演奏曲抽出手段２００とを有する。
【００２８】
記憶部１５０は、当該楽器２０により演奏しようとする複数の曲の楽譜データが記憶されている。尚、記憶部１５０に記憶された各曲は、予め設定されたコード番号によって管理されており、入力装置２２０によってコード番号が入力されると、当該コード番号に対応する記憶エリアに記憶された楽譜データを読み出すことが可能になる。
【００２９】
判別手段１６０は、呼気センサ３０によって検出された呼気圧の変化を判別する制御プログラムからなる。本実施例では、後述する閾値Ｐ１を設定することにより、呼気センサ３０によって検出された呼気圧が閾値Ｐ１以上になったときに呼気圧の立ち上がり信号を出力し、呼気センサ３０によって検出された呼気圧が閾値Ｐ１未満になったときに呼気圧の立ち下がり信号を出力する。
【００３０】
音選択手段１７０は、判別手段１６０により判別された呼気圧の変化のタイミング（呼気圧の立ち下がり信号が出力されたとき）で記憶部１５０に記憶された楽譜データから次に演奏される音の種別を選択する制御プログラムからなる。
【００３１】
制御手段１８０は、判別手段１６０により判別された呼気圧の変化のタイミングで音選択手段１７０により選択された音の種別に対応する運指モジュール５０の電磁ソレノイド８０への駆動信号を出力する制御プログラムからなる。
【００３２】
指示手段１９０は、例えば、スイッチやリモートコントローラなどからなる入力装置２２０によって演奏しようとする曲を指定するためのコードが入力された場合、当該コードに対応する任意の曲を複数の曲の中から演奏曲として指示する信号を出力する。
【００３３】
演奏曲抽出手段２００は、演奏者Ｘが入力装置２２０により演奏しようとする曲（コード番号）を指示した場合、記憶部１５０に記憶された複数の曲の中から指示された一の曲に対応する楽譜データを当該演奏曲の楽譜データとして抽出する制御プログラムからなる。
【００３４】
図５は呼気センサの呼気検出信号の波形図である。図５に示されるように、呼気センサ３０により出力された呼気信号は、ほぼ矩形波に近い波形Ｉとなる。これは、演奏者Ｘがマウスピース１３０に呼気を吹き出す際、意識的に強く吹くため、呼気圧のオン、オフが明確に区別することができるといった特性を有する。
【００３５】
例えば、図５に示す波形Ｉにおいて、呼気圧が殆どゼロに近いときは、演奏者Ｘがマウスピース１３０に呼気を吹き出していないことから、呼気圧がゼロ（大気圧）に近い圧力を閾値Ｐ１に設定する。そして、呼気センサ３０の検出信号の出力レベルが閾値Ｐ１以上であれば呼気圧がオンであると判別することができ、呼気センサ３０の検出信号の出力レベルが閾値Ｐ１未満であれば呼気圧がオフであると判別することができる。
【００３６】
このように、呼気センサ３０の検出信号の出力レベルの変化に基づいて呼気圧低下のタイミングＴ１〜Ｔ４（図５中、丸印で示す）を正確に検出することが可能になる。このタイミングＴ１〜Ｔ４は、演奏者自身による演奏音の切替えタイミングであり、リズム（音の開始点から次の音の開始点までの長さを、）のトリガとして用いることができる。
【００３７】
図６は演奏音の振幅を示す波形図である。図６に示されるように、楽器２０の演奏音の波形ＩＩは、図５の波形Ｉとほぼ同じタイミングで立ち上がり、ほぼ同じタイミングで立ち下がることがわかる。このことから、当該楽器２０では、演奏者Ｘの呼気圧の変化と同じタイミングＴ１〜Ｔ４で演奏音がオンまたはオフになる。従って、呼気センサ３０により出力された呼気信号の立ち上がり、立ち下がりを判別し、この判別タイミングＴ１〜Ｔ４で運指モジュール５０の電磁ソレノイド８０をオンまたはオフに切替えることにより、当該楽器２０からの演奏音を演奏者自身のリズムで支援することが可能になる。
【００３８】
本実施例の制御装置４０は、図７に示す呼気圧検出処理と、図８に示す演奏支援制御処理とを並列処理しており、演奏者Ｘからの呼気圧をトリガとして運指モジュール５０による演奏支援動作の制御を行なう。
【００３９】
図７は呼気圧検出処理を説明するためのフローチャートである。図７に示されるように、制御装置４０は、Ｓ１１で呼気センサ３０からの呼気検出信号を読み込む。次のＳ１２では、呼気検出信号が閾値Ｐ１（図５参照）以上か否かをチェックする（判別手段１６０）。Ｓ１２において、呼気検出信号が閾値Ｐ１以上になったときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ１３に進み、呼気圧の立ち上がりを検出し、当該立ち上がり検出信号を出力する。また、Ｓ１２において、呼気検出信号が閾値Ｐ１以上でないときは（ＮＯの場合）、呼気圧なしであり、上記Ｓ１１の処理に戻る。
【００４０】
続いて、Ｓ１４では、呼気センサ３０からの呼気検出信号を読み込み、そして、次のＳ１５において、呼気検出信号が閾値Ｐ１（図５参照）未満か否かをチェックする（判別手段１６０）。Ｓ１５において、呼気検出信号が閾値Ｐ１以上であるときは（ＮＯの場合）、呼気圧有り（演奏音有り）であり、上記Ｓ１４の処理に戻る。また、Ｓ１５において、呼気検出信号が閾値Ｐ１未満であるときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ１６に進み、呼気圧の立ち下がりを検出し、当該立ち下がり検出信号（タンギング検出）を出力する。
【００４１】
従って、呼気センサ３０からの呼気検出信号の立ち下がりを検出することで、演奏者Ｘが呼気圧の変化によるタンギング（音を切る）操作を行なったものと判別することが可能になる。
【００４２】
図８は演奏支援制御処理を説明するためのフローチャートである。図８において、制御装置４０は、Ｓ２１で演奏を行なう曲の指示入力が有るか否かをチェックする（指示手段１９０）。Ｓ２１において、入力装置２２０から任意の曲のコード番号が指示されると（ＹＥＳの場合）、Ｓ２２に進み、指示された曲のコード番号に対応する楽譜データを記憶部１５０から抽出する（演奏曲抽出手段２００）。
【００４３】
次のＳ２３では、記憶部１５０から抽出された楽譜データを演奏曲として設定する。続いて、Ｓ２４に進み、立ち上がり検出信号が入力（Ｓ１３の処理参照）されたか否かをチェックする。Ｓ２４において、立ち上がり検出信号が入力された場合（ＹＥＳの場合）は、Ｓ２５に進み、当該演奏曲として設定された楽譜データの最初の音に対応する運指モジュール５０の電磁ソレノイド８０に駆動信号を出力する。これにより、当該電磁ソレノイド８０は、励磁されて駆動力を伝達部材９０及び操作部１００（図２Ａを参照）に伝達する。そのため、当該操作部１００がＡ方向に駆動され、当該楽器２０の音孔２２を閉じて楽譜データの音が発生される。尚、音によって一の操作部１００を操作する場合と、２つまたは３つの操作部１００を同時に操作する場合があり、各音に応じて複数の運指モジュール５０を同時に駆動する場合もある。
【００４４】
従って、楽器２０では、演奏者Ｘの呼気圧の立ち上がりのタイミングで当該操作部１００がＡ方向に駆動されると共に、マウスピース１３０から吹き込まれた呼気圧による振動音が演奏音として発生される。このとき、演奏者Ｘは、当該操作部１００に指先を接触させることで、当該操作部１００が駆動されて楽譜データの音が発生されることを認識することができる。そのため、演奏者Ｘが当該楽器２０の操作が分からない場合、あるいは楽譜が分からない場合でも、各操作部１００の動きと発生される音との関連を体験することができるので、複数の操作部１００のどれを操作すれば良いかが分かり、効果的に運指練習することができる。
【００４５】
Ｓ２６では、立ち下がり検出信号（タンギング検出）が入力（Ｓ１６の処理参照）されたか否かをチェックする。Ｓ２６において、立ち下がり検出信号が入力された場合（ＹＥＳの場合）は、演奏者Ｘの呼気圧が低下して音を切る（タンギング）Ｓ２７に進み、演奏曲として設定された楽譜データから次の音を選択する（音選択手段１７０）。尚、呼気圧が低下すると、楽器２０の演奏音も低下するが、次の音が出るまでの間は、電磁ソレノイド８０の駆動力を徐々に低下させることで、演奏した音と次の音との間での音の変化を滑らかにするようにスルーとしても良い。
【００４６】
続いて、Ｓ２８では、立ち上がり検出信号が入力されたか否かをチェックする。Ｓ２８において、立ち上がり検出信号が入力されると（ＹＥＳの場合）、演奏者Ｘが当該楽器２０のマウスピース１３０に呼気圧を吹き込んだため、次の音の発生タイミングであると判別し、Ｓ２９に進み、選択された次の音に対応する駆動信号を運指モジュール５０の電磁ソレノイド８０に出力する。これにより、当該選択された電磁ソレノイド８０は、励磁されて駆動力を伝達部材９０及び操作部１００（図２Ａを参照）に伝達する。そのため、当該操作部１００がＡ方向に駆動され、当該楽器２０の音孔２２を閉じて楽譜データの次の音が発生される。
【００４７】
次のＳ３０では、楽譜データの最後の音を演奏終了したか否かをチェックする。Ｓ３０において、楽譜データの最後の音を演奏終了していないときは（ＮＯの場合）、Ｓ２６に戻り、上記Ｓ２６〜Ｓ３０の処理を繰り返す。
【００４８】
また、上記Ｓ３０において、楽譜データの最後の音を演奏終了したときは（ＹＥＳの場合）、Ｓ３１に進み、同じ曲を再度演奏するか否かをチェックする。Ｓ３１において、演奏者Ｘが入力装置２２０を操作して同じ曲を再度演奏曲として指定した場合には（ＹＥＳの場合）、演奏曲の設定処理を行なわずに上記Ｓ２４に戻り、Ｓ２４〜Ｓ３１の処理を繰り返す。また、Ｓ３１において、再演奏の入力がない場合（ＮＯの場合）は、Ｓ３２に進み、演奏終了か否かをチェックする。Ｓ３２において、演奏者Ｘが入力装置２２０を操作して演奏終了を入力した場合（ＹＥＳの場合）は、今回の制御処理を終了する。また、Ｓ３２において、演奏終了が入力されない場合（ＮＯの場合）は、上記Ｓ２１の処理に戻り、Ｓ２１以降の処理を実行する。
【００４９】
このように、演奏者Ｘは、当該楽器２０のマウスピース１３０に吹き込む呼気圧を変化させることにより、どの操作部１００を操作すればよいのか分からない場合でも、演奏者自身の意思で任意の演奏曲を演奏することが可能になり、演奏による満足感も得ることができる。さらに、演奏者Ｘが、例えば、片手が不自由な場合、あるいは手の一部の指が不自由な場合でも、楽器装着型演奏支援装置１０を用いることで、健常者と同じように呼気圧を変化させて任意の曲を演奏することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
上記実施例では、サクスフォーンを用いた構成を一例として挙げたが、これに限らず、他の楽器（例えば、クラリネット、フルート、トランペット等）にも適用することができるのは勿論である。
【００５１】
また、本発明は、吹奏楽器以外の楽器にも応用することが可能であり、例えば、ピアノの鍵盤に上記運指モジュール５０と同様な駆動手段を設けることで、演奏者Ｘは選択した演奏曲に応じたリズムで呼気圧を変化させることにより、ピアノを演奏することも可能になる。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 楽器装着型演奏支援装置
２０ 楽器
２２ 音孔
３０ 呼気センサ（呼気検出手段）
４０ 制御装置
５０ 運指モジュール（駆動手段）
６０ 増幅器
７０ コントロールユニット
８０ 電磁ソレノイド
８２ コイル
８４ プランジャ
９０ 伝達部材
１００ 操作部
１０２、１０４ 係止部
１１０ 樹脂ケース
１２０ センタ棒
１３０ マウスピース
１３２ チューブ
１４０ 締結ベルト
１５０ 記憶部
１６０ 判別手段
１７０ 音選択手段
１８０ 制御手段
１９０ 指示手段
２００ 演奏曲抽出手段
２１０ バッテリ
２２０ 入力装置
２３０ マイクロコンピュータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
楽器を演奏する演奏者の呼気圧を検出する呼気検出手段と、
前記楽器により演奏しようとする曲の楽譜データが記憶された記憶手段と、
前記呼気検出手段によって検出された呼気圧の変化を判別する判別手段と、
前記楽器の各操作部に個別に連結された複数の駆動手段と、
前記判別手段により判別された呼気圧の変化のタイミングで前記記憶手段に記憶された楽譜データから次に演奏される音の種別を選択する音選択手段と、
前記判別手段により判別された呼気圧の変化のタイミングで前記音選択手段により選択された音の種別に対応する前記駆動手段に駆動信号を出力する制御手段と、
を備えたことを特徴とする楽器装着型演奏支援装置。
【請求項２】
前記呼気検出手段は、前記演奏者が発生させる呼気圧の変化に応じた検出信号を出力する圧力センサであり、
前記判別手段は、前記圧力センサからの検出信号の立ち上がり及び立ち下がりを判別し、音の切り替わりのタイミングであることを示す信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の楽器装着型演奏支援装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、複数の曲の各楽譜データを記憶しており、
前記複数の曲の中から任意の曲の楽譜データを演奏曲として指示する指示手段と、
前記指示手段により演奏曲を指示された場合、前記記憶手段に記憶された複数の曲の中から指示された一の曲の楽譜データを当該演奏曲として抽出する演奏曲抽出手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の楽器装着型演奏支援装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、前記楽器を構成する所定箇所に係止される係止部を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の楽器装着型演奏支援装置。
【請求項５】
前記駆動手段は、
前記制御手段からの駆動信号により励磁または消磁される電磁ソレノイドと、
一端が前記操作部に連結され、他端が前記電磁ソレノイドのプランジャに連結された伝達部材と、
を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の楽器装着型演奏支援装置。
【請求項６】
前記判別手段と、前記音選択手段と、前記制御手段とは、コントロールユニットに設けられたマイクロコンピュータが実行する制御プログラムからなり、
前記コントロールユニットには、前記マイクロコンピュータ及び前記駆動手段に電源供給を行なうバッテリが搭載されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の楽器装着型演奏支援装置。
【請求項７】
楽器により演奏しようとする曲の楽譜データが記憶された記憶手段と、
前記楽器の各操作部に個別に連結された複数の駆動手段と、を有する楽器装着型演奏支援装置の制御方法であって、
前記楽器を演奏する演奏者による呼気圧を検出する手順１と、
前記演奏者の呼気圧の変化を判別する手順２と、
前記手順２により判別された呼気圧の変化のタイミングで前記記憶手段に記憶された楽譜データから次に演奏される音の種別を選択する手順３と、
前記手順２により判別された呼気圧の変化のタイミングで前記手順３により選択された音の種別に対応する前記駆動手段への駆動信号を出力する手順４と、
を実行することを特徴とする楽器装着型演奏支援装置の制御方法。
【請求項１】
楽器を演奏する演奏者の呼気圧を検出する呼気検出手段と、
前記楽器により演奏しようとする曲の楽譜データが記憶された記憶手段と、
前記呼気検出手段によって検出された呼気圧の変化を判別する判別手段と、
前記楽器の各操作部に個別に連結された複数の駆動手段と、
前記判別手段により判別された呼気圧の変化のタイミングで前記記憶手段に記憶された楽譜データから次に演奏される音の種別を選択する音選択手段と、
前記判別手段により判別された呼気圧の変化のタイミングで前記音選択手段により選択された音の種別に対応する前記駆動手段に駆動信号を出力する制御手段と、
を備えたことを特徴とする楽器装着型演奏支援装置。
【請求項２】
前記呼気検出手段は、前記演奏者が発生させる呼気圧の変化に応じた検出信号を出力する圧力センサであり、
前記判別手段は、前記圧力センサからの検出信号の立ち上がり及び立ち下がりを判別し、音の切り替わりのタイミングであることを示す信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の楽器装着型演奏支援装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、複数の曲の各楽譜データを記憶しており、
前記複数の曲の中から任意の曲の楽譜データを演奏曲として指示する指示手段と、
前記指示手段により演奏曲を指示された場合、前記記憶手段に記憶された複数の曲の中から指示された一の曲の楽譜データを当該演奏曲として抽出する演奏曲抽出手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の楽器装着型演奏支援装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、前記楽器を構成する所定箇所に係止される係止部を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の楽器装着型演奏支援装置。
【請求項５】
前記駆動手段は、
前記制御手段からの駆動信号により励磁または消磁される電磁ソレノイドと、
一端が前記操作部に連結され、他端が前記電磁ソレノイドのプランジャに連結された伝達部材と、
を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の楽器装着型演奏支援装置。
【請求項６】
前記判別手段と、前記音選択手段と、前記制御手段とは、コントロールユニットに設けられたマイクロコンピュータが実行する制御プログラムからなり、
前記コントロールユニットには、前記マイクロコンピュータ及び前記駆動手段に電源供給を行なうバッテリが搭載されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の楽器装着型演奏支援装置。
【請求項７】
楽器により演奏しようとする曲の楽譜データが記憶された記憶手段と、
前記楽器の各操作部に個別に連結された複数の駆動手段と、を有する楽器装着型演奏支援装置の制御方法であって、
前記楽器を演奏する演奏者による呼気圧を検出する手順１と、
前記演奏者の呼気圧の変化を判別する手順２と、
前記手順２により判別された呼気圧の変化のタイミングで前記記憶手段に記憶された楽譜データから次に演奏される音の種別を選択する手順３と、
前記手順２により判別された呼気圧の変化のタイミングで前記手順３により選択された音の種別に対応する前記駆動手段への駆動信号を出力する手順４と、
を実行することを特徴とする楽器装着型演奏支援装置の制御方法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２０９４３９（Ｐ２０１１−２０９４３９Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７５７２０（Ｐ２０１０−７５７２０）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（５０４１７１１３４）国立大学法人 筑波大学 (510)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（５０４１７１１３４）国立大学法人 筑波大学 (510)
【Ｆターム（参考）】
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