演奏装置および電子楽器
【課題】 演奏者による振り下ろし動作による部材の動きの態様に応じて音色などの楽音構成要素を変化させる。
【解決手段】 演奏装置本体11は、先端側および根元側に第1の加速度センサ22および第2の加速度センサ23を有する。CPU21は、第1の加速度センサ値および第2の加速度センサ値に基づき、所定の第1のタイミングから第2のタイミングの期間における、演奏装置本体11の動作の態様を判断し、当該動作の態様に対応付けられた動作モードを決定する。また、CPU21は、決定された動作モードに基づき、RAM26中の音色テーブルを参照して発音すべき楽音の音色を決定する。
【解決手段】 演奏装置本体11は、先端側および根元側に第1の加速度センサ22および第2の加速度センサ23を有する。CPU21は、第1の加速度センサ値および第2の加速度センサ値に基づき、所定の第1のタイミングから第2のタイミングの期間における、演奏装置本体11の動作の態様を判断し、当該動作の態様に対応付けられた動作モードを決定する。また、CPU21は、決定された動作モードに基づき、RAM26中の音色テーブルを参照して発音すべき楽音の音色を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、演奏者が手で保持して、振ることにより楽音を発生させる演奏装置および電子楽器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、スティック状の部材にセンサを設け、演奏者が部材を手で保持して振ることで、センサが、当該部材の動きを検出し、楽音を発音するように構成された電子楽器が提案されている。特に、この電子楽器では、スティック状の部材は、ドラムのスティックや太鼓の撥のような形状を備え、演奏者があたかもドラムや太鼓をたたくような動作に応じて、打楽器音が発音されるようになっている。
【0003】
たとえば、特許文献1には、スティック状の部材に加速度センサを設け、加速度センサからの出力(加速度センサ値)が、所定の閾値に達した後、所定時間が経過すると、楽音を発音するように構成された演奏装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第2663503号公報
【特許文献2】特願2007−256736号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に開示された演奏装置では、スティック状の部材の加速度センサ値に基づいて楽音の発音が制御されるだけであり、演奏者の所望のような楽音の変化を実現するのが容易ではないという問題点があった。
【0006】
特許文献2には、複数の音色を発音可能として、加速度センサに加えて地磁気センサを備え、地磁気センサのセンサ値によって、スティック状の部材が向けられる方向を検知し、検知された方向にしたがって、複数の音色のうち、何れかを発音する装置が提案されている。
【0007】
演奏者がスティック状の部材を保持して振るときに、部材を保持する位置や、演奏者の腕や手首の動きで、部材の動作は種々の態様を呈する。そこで、本発明は、演奏者による振り下ろし動作による部材の動きの態様に応じて所望のように楽音構成要素を変化させる演奏装置および電子楽器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】
【0008】
本発明の目的は、演奏者が手で保持するための長手方向に延びる保持部材と、
前記保持部材内の先端側に配置された3軸方向のそれぞれについての第1の加速度センサ値を取得可能な第1の加速度センサと、
前記保持部材内の先端側と反対側である他端の側に配置された3軸方向のそれぞれについての第2の加速度センサ値を取得可能な第2の加速度センサと、
所定の楽音を発音する楽音発生手段に対して発音の指示を与える制御手段と、を備え、
前記制御手段が、前記第1の加速度センサによる第1の加速度センサ値、或いは、前記第2の加速度センサによる第2の加速度センサ値の少なくとも何れかに基づき取得した発音タイミングにて前記楽音発生手段に対して発音の指示を与える発音指示手段と、
前記第1の加速度センサ値および前記第2の加速度センサ値に基づき、前記保持部材の動作の態様を判断し、当該動作の態様に対応付けられた動作モードを決定する動作モード決定手段と、
前記動作モード決定手段により決定された動作モードに基づき、発音すべき楽音の楽音構成要素を決定する楽音構成要素決定手段と、を備えたことを特徴とする演奏装置により達成される。
【0009】
好ましい実施態様においては、前記動作モード決定手段が、前記第1の加速度センサ値に基づき、前記保持部材の先端側での、所定の第1のタイミングから第2のタイミングの期間における第1の変化量を算出し、前記第2の加速度センサ値に基づき、前記保持部材の他端の側での、前記第1のタイミングから第2のタイミングの期間における第2の変化量を算出し、前記第1の変化量および第2の変化量にしたがって、前記保持部材の動作モードを決定する。
【0010】
より好ましい実施態様においては、前記動作モード決定手段が、前記第1の加速度センサおよび第2の加速度センサから、それぞれ取得した、前記長手方向の軸に垂直な軸方向における成分の値に基づき、前記第1の変化量および第2の変化量を算出する。
【0011】
また、より好ましい実施態様においては、前記動作モード決定手段が、前記保持部材の動作の態様が、
前記第1の変化量の絶対値および第2の変化量の絶対値がともに第1の閾値より大きく、
前記第1の変化量と第2の変化量との差の絶対値が、第1の閾値より小さい第2の閾値より小さく、かつ、
前記第1の変化量および第2の変化量が同符号であることを条件とする第1の動作モード、
前記第1の変化量の絶対値が前記第1の閾値より大きく、
前記第2の変化量の絶対値が、前記第2の閾値より小さいことを条件とする第2の動作モード、
前記第1の変化量の絶対値が前記第1の閾値より大きく、
前記第2の変化量の絶対値が、前記第2の閾値から第1の閾値の範囲であり、かつ、
前記第1の変化量および第2の変化量が同符号であることを条件とする第3の動作モード、並びに、
前記第1の変化量の絶対値および第2の変化量の絶対値がともに第3の閾値より大きく、かつ、
前記第1の変化量および第2の変化量が異符号であることを条件とする第4の動作モード、
の何れに該当するかを判断する。
【0012】
別の好ましい実施態様においては、前記動作モード決定手段が、前記第1の加速度センサ値或いは第2の加速度センサ値の合成値が増大して所定値より大きくなったときに、前記保持部材の動作が開始されたと判断して、そのタイミングを第1のタイミングと決定し、前記合成値がいったん増大した後に減少して所定値より小さくなったときに、前記保持部材の動作が停止したと判断して、そのタイミングを第2のタイミングと決定する。
【0013】
また、好ましい実施態様においては、前記楽音構成要素決定手段が、記憶手段に格納された、前記動作モードと発音すべき楽音構成要素の内容とを対応付けたテーブルを参照して、前記発生すべき楽音の楽音構成要素を決定する。
【0014】
別の好ましい実施態様においては、前記保持部材内に配置された磁気センサを備え、
前記制御手段が、
前記磁気センサにより取得された磁気センサ値に基づいて、予め設定された基準方位と、前記保持部材の軸方向の方位とのなす角度を示す差分値を取得する差分値取得手段と、
前記差分値算出手段により得られた差分値に基づいて、前記発音すべき楽音の他の楽音構成要素を決定する第2の楽音構成要素決定手段を有する。
【0015】
さらに別の好ましい実施態様においては、前記保持部材内に配置された角速度センサを備え、
前記制御手段が、
前記角速度センサにより取得される角速度センサ値に基づいて、予め設定された基準方位と、前記保持部材の軸方向の方位とのなす角度を示す差分値を取得する差分値取得手段と、
前記差分値算出手段により得られた差分値に基づいて、前記発音すべき楽音の他の楽音構成要素を決定する第2の楽音構成要素決定手段を有する。
【0016】
また、本発明の目的は、上記演奏装置と、
前記楽音発生手段を備えた楽器部と、を備え、
前記演奏装置と、前記楽器部とが、それぞれ、通信手段を備えたことを特徴とする電子楽器により達成される。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、演奏者による振り下ろし動作による部材の動きの態様に応じて所望のように楽音構成要素を変化させる演奏装置および電子楽器を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】図1は、本発明の実施の形態にかかる電子楽器の構成を示すブロックダイヤグラムである。
【図2】図2は、本実施の形態にかかる演奏装置本体の構成を示すブロックダイヤグラムである。
【図3】図3は、本実施の形態における演奏装置本体の動作を模式的に示した図である。
【図4】図4は、本実施の形態における演奏装置本体の動作を模式的に示した図である。
【図5】図5は、本実施の形態にかかる演奏装置本体の外観を示す斜視図である。
【図6】図6は、本実施の形態にかかる演奏装置本体において実行される処理の例を示すフローチャートである。
【図7】図7は、本実施の形態にかかる発音タイミング検出処理の例を示すフローチャートである。
【図8】図8は、本実施の形態にかかるノートオンイベント生成処理の例を示すフローチャートである。
【図9】図9は、本実施の形態にかかる楽器部において実行される処理の例を示すフローチャートである。
【図10】図10は、演奏装置本体の第1の加速度センサにより検出された第1の加速度センサ値の合成値である合成センサ値の例を模式的に示したグラフである。
【図11】図11は、本実施の形態にかかる音色テーブルの例を示す図である。
【図12】図12は、第2の実施の形態にかかる演奏装置本体の構成を示すブロックダイヤグラムである。
【図13】図13は、第2の実施の形態にかかる演奏装置本体において実行される処理の例を示すフローチャートである。
【図14】図14は、第2の実施の形態にかかる基準設定処理の例を示すフローチャートである。
【図15】図15は、第2の実施の形態にかかるノートオンイベント生成処理の例を示すフローチャートである。
【図16】図16(a)、(b)は、それぞれ、本実施の形態にかかる差分値θdを説明する図である。
【図17】図17(a)は、差分値θdの範囲と楽音の音高とを対応付けた音高テーブルの例を示す図、また、図17(b)は、演奏装置本体を振る方向と音高との関係を模式的に示す図である。
【図18】図18は、第3の実施の形態にかかる演奏装置本体の構成を示すブロックダイヤグラムである。
【図19】図19は、第3の実施の形態にかかる演奏装置本体において実行される処理の例を示すフローチャートである。
【図20】図20は、第3の実施の形態にかかる基準設定処理の例を示すフローチャートである。
【図21】図21は、第3の実施の形態にかかるノートオンイベント生成処理の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる電子楽器の構成を示すブロックダイヤグラムである。図1に示すように、本実施の形態にかかる電子楽器10は、演奏者が手に持って振るための、長手方向に延びるスティック状の演奏装置本体11を有している。また、電子楽器10は、楽音を発生するための楽器部19を備え、楽器部19は、CPU12、インタフェース(I/F)13、ROM14、RAM15、表示部16、入力部17およびサウンドシステム18を有する。演奏装置本体11は、後述するように、演奏者が保持する根元側およびその反対側である先端側のそれぞれに加速度センサ23、22を有する。双方を区別する場合には、先端側の加速度センサ22を、第1の加速度センサと称し、根元側の加速度センサ23を、第2の加速度センサと称する。
【0020】
楽器部19のI/F13は、演奏装置本体11からのデータ(たとえばノートオンイベント)を受け入れて、RAM15に格納するとともに、CPU12にデータの受け入れを通知する。本実施の形態においては、たとえば、演奏装置本体11の根元側端部に赤外線通信装置24が設けられ、I/F13にも赤外線通信装置33が設けられている。したがって、楽器部19は、演奏装置本体11の赤外線通信装置24が発した赤外線を、I/F13の赤外線通信装置33が受信することで、演奏装置本体11からのデータを受信することができる。
【0021】
CPU12は、電子楽器10全体の制御、特に、電子楽器の楽器部19の制御、入力部17を構成するキースイッチ(図示せず)の操作の検出、I/F13を介して受信したノートオンイベントに基づく楽音の発生など、種々の処理を実行する。
【0022】
ROM14は、電子楽器10全体の制御、特に、電子楽器の楽器部19の制御、入力部17を構成するキースイッチ(図示せず)の操作の検出、I/F13を介して受信したノートオンイベントに基づく楽音の発生など、種々の処理プログラムを格納する。また、ROM14は、種々の音色の波形データ、たとえば、フルート、サックス、トランペットなどの管楽器、ピアノなどの鍵盤楽器、ギターなどの弦楽器、バスドラム、ハイハット、スネア、シンバル、タムなど打楽器の波形データを格納する波形データエリアを含む。
【0023】
RAM15は、ROM14から読み出されたプログラムや、処理の過程で生じたデータやパラメータを記憶する。処理の過程で生じたデータには、入力部17のスイッチの操作状態、I/F13を介して受信したセンサ値等が含まれる。
【0024】
表示部16は、たとえば、液晶表示装置(図示せず)を有し、選択された音色や後述する動作モードと楽音の音色とを対応付けた音色テーブルの内容などを表示することができる。また、入力部17は、スイッチ(図示せず)を有する。
【0025】
サウンドシステム18は、音源部31、オーディオ回路32およびスピーカ35を備える。音源部31は、CPU12からの指示にしたがって、ROM15の波形データエリアから波形データを読み出して、楽音データを生成して出力する。オーディオ回路32は、音源部31から出力された楽音データをアナログ信号に変換し、変換されたアナログ信号を増幅してスピーカ35に出力する。これによりスピーカ35から楽音が出力される。
【0026】
図2は、本実施の形態にかかる演奏装置本体の構成を示すブロックダイヤグラムである。
先に説明したように、本実施の形態にかかる演奏装置本体11において、演奏者が保持する側(符号201参照)を根元側、その反対側(符号202)を先端側と称する。図2に示すように、演奏装置本体11は、先端側202に第1の加速度センサ22を有し、また、演奏者が保持する根元側201に第2の加速度センサ23を有する。加速度センサ22、23は、たとえば、静電容量型或いはピエゾ抵抗素子型の3軸センサであり、後述するX、Y、Zの3つの軸方向のそれぞれに生じた加速度を示す加速度センサ値を出力することができる。
【0027】
演奏者は、スティックの部分(たとえば、根元側201)を手に持って振ることで、スティックに手首などを中心とした回転運動や並進運動を生じさせる。図3および図4は、演奏装置本体11に生じる動作の例を模式的に示す図である。本実施の形態では、演奏装置本体11の動作を4つの形態に分けている。また、後述するように本実施の形態においては、演奏装置本体11の動作の形態のそれぞれを動作モードと対応付けている。また、動作モードごとに所定の音色の楽音が発生されるように構成されている。
【0028】
図3(a)は、第1の動作モードを説明する図である。図3(a)において、演奏装置本体11の長手方向の軸方向をY軸、Y軸と垂直な軸をX軸としている。特に、以下の説明では、演奏者が、演奏装置11を、演奏者からみて正面に振る方向がX軸となる。図3(b)、(c)および図4(a)、(b)においても同様である。したがって、図3および図4においては、演奏者は、図面に描かれた演奏装置本体11の左側に位置する。
【0029】
図5は、本実施の形態にかかる演奏装置本体の外観を示す斜視図である。図5においては、演奏者は、X軸上のマイナス側(符号500参照)に位置する。また、Z軸は、演奏者から見ると左右軸となる。たとえば、演奏者が、演奏装置本体11の根元側201を持って振り下ろすことにより、演奏装置本体11は、矢印11に示す方向に動く。
【0030】
図3(a)は、演奏者が、演奏装置本体11を適当な位置で保持して、腕を使って演奏装置本体11を押し出して、演奏装置本体11を並進させた場合を示している。図3(a)において、符号301は、移動前の演奏装置本体11の位置、符号302は移動後の演奏装置本体11の位置を示している。また、符号303、304は、それぞれ、先端側201、根元側202の変位を示すベクトルである。この動作モードでは、ベクトル303の大きさとベクトル304の大きさが略等しいという特徴を有する。
【0031】
図3(b)は、第2の動作モードを説明する図である。図3(b)は,演奏者が、演奏装置本体11の根元側201を保持して、かつ、手首を回すことにより演奏装置本体11を振り下ろした場合を示している。図3(b)において、符号311は、移動前の演奏装置本体11の位置、符号312は移動後の演奏装置本体11の位置を示している。符号313は、先端側202の変位を示すベクトルである。また、符号314は手首の位置に相当する節点である。この例では、演奏装置本体11は、演奏装置本体11の根元側201の節点314を中心として回転運動している。この動作モードでは、根元側201における変位が略0(ゼロ)であり、かつ、先端側202でのベクトル313は所定の大きさを持っているという特徴を有する。
【0032】
図3(c)は、第3の動作モードを説明する図である。図3(c)は、演奏者が、演奏装置本体11の根元側201を保持して、肘を支点として、腕および手首を上下させることにより演奏装置本体11を振り下ろした場合を示している。図3(c)において、符号321は移動前の演奏装置本体11の位置、符号322は移動後の演奏装置本体の位置である。また、符号327、328は、腕をリンクとして示したものであり、符号325は、肘を節点として示したものである。また、符号326、329は、手首を節点として示したものである。図3(c)に示すように、この例では、演奏装置本体11は、肘および手首を節点、腕をリンクとして運動している。符号324は、根元側201における変位を示すベクトル、符号323は、先端側202における変位を示すベクトルである。この動作モードでは、ベクトル323および323が同方向であり、かつ、ベクトル323の大きさがベクトル324の大きさより大きいという特徴を有する。
【0033】
図4(a)および図4(b)は、第4の動作モードを説明する図である。図4(a)は、演奏者が、演奏装置本体11の中央付近を保持して、手首を中心に演奏装置本体11を回転させた場合を示している。図4(a)において、符号401は移動前の演奏装置本体11の位置、符号402は移動後の演奏装置本体11の位置である。符号403、404は、それぞれ、演奏装置本体11の先端部202、根元部201における変位を示すベクトルである。符号405は、手首の位置に相当する節点である。この例では、演奏装置本体11は、演奏装置本体11の中央部の節点314を中心として回転運動している。この動作モードでは、ベクトル403、404の方向が逆であるという特徴を有している。
【0034】
図4(b)は、演奏者が、演奏装置本体11の中央付近を保持して、肘を始点として、腕および手首を回すことにより演奏装置本体11を回転させた場合を示す図である。図4(b)において、符号411は移動前の演奏装置本体11の位置、符号412は移動後の演奏装置本体11の位置である。符号413、414は、それぞれ、演奏装置本体11の先端部202、根元部201における変位を示すベクトルである。符号415は、肘を節点として示したもの、符号417、418は、腕をリンクとして示したもの、また、符号416、419は、手首を節点として示したものである。図4(b)に示すように、この例では、演奏装置本体11は、肘および手首を節点、腕をリンクとして回転運動している。この動作モードにおいても、ベクトル403、404の方向が逆であるという特徴を有している。
【0035】
本実施の形態においては、X軸方向のベクトルの向きおよび大きさにしたがって、演奏装置本体11の動作が、どの動作モードに該当するかが判断される。この判断については、後に再度説明する。
【0036】
本実施の形態にかかる加速度センサ22、23は、それぞれ、演奏装置本体11のX軸、Y軸、Z軸(図5参照)のそれぞれの成分の加速度センサ値を取得することができる。また、CPU21は、X軸、Y軸、Z軸の成分の加速度センサ値を合成したセンサ合成値を算出することができる。また、演奏装置本体11が静止しているときには、加速度センサ22或いは23のX軸、Y軸、Z軸の成分の加速度センサ値を合成したセンサ合成値は、重力加速度1Gに相当する値となる。その一方、演奏者が、演奏装置本体11を手に持って振ることにより、センサ合成値は、重力加速度1Gに相当する値より大きくなる。そこで、後述するように、センサ合成値の大きさを参照して、演奏装置本体11の振り始めや振り終わりを検出している。
【0037】
また、図2に示すように、演奏装置本体11は、CPU21、赤外線通信装置24、ROM25、RAM26、インタフェース(I/F)27および入力部28を有する。CPU21は、演奏装置本体11における加速度センサ値の取得、加速度センサ値にしたがった楽音の発音タイミングの検出、動作モードにしたがった音色の決定、ノートオンイベントの生成、I/F27および赤外線通信装置24を介したノートオンイベントの送信制御などの処理を実行する。
【0038】
ROM25には、演奏装置本体11における加速度センサ値の取得、加速度センサ値にしたがった楽音の発音タイミングの検出、動作モードにしたがった音色の決定、ノートオンイベントの生成、I/F27および赤外線通信装置24を介したノートオンイベントの送信制御などの処理プログラムが格納される。RAM26には、加速度センサ値等、処理において取得され或いは生成された値や後述する動作モードと音色とを対応付けた音色テーブルが格納される。I/F27は、CPU21からの指示にしたがって赤外線通信装置24にデータを出力する。また、入力部28は、スイッチ(図示せず)を有する。
【0039】
図6は、本実施の形態にかかる演奏装置本体において実行される処理の例を示すフローチャートである。図6に示すように、演奏装置本体11のCPU21は、RAM26のデータや加速度フラグのクリアなどを含むイニシャライズ処理を実行する(ステップ601)。
【0040】
イニシャライズ処理(ステップ601)が終了すると、CPU21は、第1の加速度センサ22のセンサ値(第1の加速度センサ値)および第2の加速度センサ23のセンサ値(第2の加速度センサ値)を取得して、RAM26に格納する(ステップ602)。上述したように、本実施の形態においては、加速度センサ22、23は3軸センサである。したがって、第1の加速度センサ値および第2の加速度センサ値とも、それぞれ、X軸、Y軸、Z軸の成分の値が取得される。
【0041】
次いで、CPU21は、発音タイミング検出処理を実行する(ステップ603)。図7は、本実施の形態にかかる発音タイミング検出処理の例を示すフローチャートである。図7に示すように、CPU21は、RAM26に格納された第1の加速度センサ値および第2の加速度センサ値を読み出す(ステップ701)。CPU21は、第1の加速度センサ値のX軸、Y軸、Z軸の成分の値(X1,Y1,Z1)に基づき、センサ合成値を算出する(ステップ702)。センサ合成値は、たとえば、各成分の値の二乗の総和の平方根を算出することにより得られる。
【0042】
CPU21は、RAM26に格納された加速度フラグが「0」であるかを判断する(ステップ703)。ステップ703でYesと判断された場合には、CPU21は、センサ合成値が(1+a)Gに相当する値より大きいかを判断する(ステップ704)。ここで、aは、微小な正の数である。たとえば、aを「0.05」とすれば、センサ合成値が、1.05Gに相当する値より大きいかを判断することになる。ステップ703でYesであることは、演奏者により、演奏装置本体11が振られて、センサ合成値が重力加速度1Gより大きくなったことを示している。この値aは、上記数値に限定されることはない。また、a=0として、ステップ704において、センサ合成値が1Gに相当する値より大きいかを判断しても良い。
【0043】
ステップ704でYesと判断された場合には、CPU21は、RAM26中の加速度フラグを「1」にセットする(ステップ705)。また、CPU21は、RAM26中の第1の加速度センサ値に基づく変化量Daおよび第2の加速度センサ値に基づく変化量Dbをそれぞれ「0」に初期化する(ステップ706)。なお、ステップ704でNoと判断された場合には、発音タイミング検出処理を終了する。
【0044】
ステップ703でYesと判断された場合、つまり、加速度フラグが「1」である場合には、CPU21は、第1の加速度センサ22から得た第1の加速度センサ値に基づく第1の変化量(変位)の増減値ΔDaを算出する(ステップ707)。本実施の形態において、第1の増減値ΔDaは、ΔDaは、前回のΔDaを算出した時刻と今回ΔDaを算出している時刻との時間差Δtにおける、X軸方向の符号付きの変化量を表す。たとえば、上記時間差Δtと、第1の加速度センサ値のX成分(X1)とにより、第1の増減値ΔDaを算出することができる。また、CPU21は、第2の加速度センサ23から得た第2の加速度センサ値に基づく第2の変化量の増減値ΔDbを算出する(ステップ708)。第2の増減値Dbも、同様に、時間差Δtにおける、X軸方向の符号付きの変化量を表す。
【0045】
CPU21は、RAM26中の第1の変化量Daに第1の増減値ΔDaを加算し(ステップ709)、また、RAM26中の第2の変化量Dbに第2の増減値ΔDbを加算する(ステップ710)。次いで、CPU21は、センサ合成値が(1+a)Gに相当する値より小さいかを判断する(ステップ711)。ステップ711でNoと判断された場合には、発音タイミング検出処理は終了される。ステップ711でYesと判断された場合には、CPU21は、ノートオンイベント生成処理を実行する(ステップ712)。
【0046】
図8は、本実施の形態にかかるノートオンイベント生成処理の例を示すフローチャートである。図8に示すノートオンイベント生成処理により、ノートオンイベントが楽器部19に送信され、その後、楽器部19において発音処理(図9参照)が実行されることにより、楽音データが生成され、スピーカ35から楽音が発音される。
【0047】
ノートオンイベント生成処理に先立って、本実施の形態にかかる電子楽器10における発音タイミングについて説明する。図10は、演奏装置本体の第1の加速度センサにより検出された第1の加速度センサ値の合成値である合成センサ値の例を模式的に示したグラフである。図10のグラフ1000に示すように、演奏者が演奏装置本体11を静止させた状態では、合成センサ値は1Gに相当する値である。演奏者が演奏装置本体11を振ることにより、合成センサ値は上昇し、演奏者が演奏装置本体11を振り終わって再度静止させることにより、合成センサ値は再度1Gに相当する値となる。
【0048】
本実施の形態では、合成センサ値が(1+a)G(aは微小な正の値)に相当する値より大きくなったタイミングt0で、第1の変化量Daおよび第2の変化量Dbが「0」に初期化される(図7のステップ706参照)。また、合成センサセンサ値が(1+a)G(aは微小な正の値)に相当する値より小さくなったタイミングt1で、以下に述べるノートオンイベント処理が実行され、楽音が発音されることになる。また、変化量DaおよびDbは、それぞれ、タイミングt0〜t1の期間Tにおける、演奏装置本体11の先端側202および根元側201のX軸方向の変化量を示す。
【0049】
図8に示すように、ノートオンイベント生成処理においては、CPU21は、RAM26に格納された第1の変化量Daを参照して、当該第1の変化量Daに基づく楽音の音量レベル(ベロシティ)を決定する(ステップ801)。たとえば、音量レベル(ベロシティ)の最大値をVmaxとすると、音量レベルVelは、たとえば、以下のように求めることができる。
【0050】
Vel=a・Da
(ただし、a・Da>Vmaxであれば、Vel=Vmax、また、aは所定の正の係数)
【0051】
次いで、CPU21は、第1の変化量Daおよび第2の変化量Dbに基づき、演奏装置本体11の動作モードを判定する(ステップ802)。本実施の形態においては、図3、図4を参照して説明したように、演奏装置本体11の動作態様にしたがって、第1の動作モード〜第4の動作モードの4つの動作モードが設けられる。また、演奏装置本体11の動作が、何れの動作モードに該当するかを判断するために、第1の加速度センサ値のX成分の変化量である、第1の変化量Daと、第2の加速度センサ値のX成分の変化量である、第2の変化量Dbとを用いている。
【0052】
より詳細には、CPU21は、RAM26中の音色テーブルを参照して、第1の変化量Daおよび第2の変化量Dbが、第1の動作モード〜第4の動作モードに対応付けられた条件の何れかに該当するか、或いは、何れの条件にも該当しないかを判断する。図11は、本実施の形態にかかる音色テーブルの例を示す図である。図11に示すように、音色テーブル1101においては、動作モードごとに、条件および音色が対応付けられている。なお、本実施の形態においては、第1の動作モード〜第4の動作モードの何れにも該当しない場合(符号1103参照)には、楽音が発音されないため、RAM26には、実際には、符号1102に示す部分のみのデータが格納されていれば足りる。
【0053】
図11に示すように、第1の動作モード〜第4の動作モードは、それぞれ、第1の変化量Daおよび第2の変化量Dbが以下の条件を満たすことが条件となる。
【0054】
第1の動作モード
|Da|>Dth1(ただし、Dth1は、正の第1の閾値)、|Db|>Dth1、|Da−Db|<Dth2(ただし、Dth2は、Dth1より十分に小さな正の第2の閾値)、DaとDbとは同符号
すなわち、演奏装置本体11の先端側202および根元側201の双方における、X軸方向の変化量の絶対値が、第1の閾値より大きく、かつ、上記双方の変化量がほぼ同じ値である(変化量の絶対値が略等しく、かつ、双方の符号が同一である)場合に、第1の動作モードであると判断される。
【0055】
第2の動作モード
|Da|>Dth1、|Db|<Dth2
すなわち、演奏装置本体11の先端側202におけるX軸方向の変化量の絶対値が、第1の閾値より大きく、その一方、根元側201におけるX軸方向の変化量がほとんど無い場合に、第2の動作モードであると判断される。
【0056】
第3の動作モード
|Da|>Dth1、Dth2<|Db|<Dth1、DaとDbとは同符号
すなわち、演奏装置本体11の先端側202におけるX軸方向の変化量の絶対値が、第2の閾値より大きく、その一方、根元側201におけるX軸方向の変化量の絶対値は、第2の閾値より大きいが第1の閾値より小さく、さらに、変化量双方の符号が同一である場合に、第3の動作モードであると判断される。
【0057】
第4の動作モード
|Da|>Dth3(Dth3は、Dth2<Dth3≦Dth1であるような、正の第3の閾値)、|Db|>Dth3、DaとDbとは異符号
すなわち、演奏装置本体11の先端側202、根元側201の双方におけるX軸方向の変化量の絶対値が、第3の閾値より大きく、かつ、変化量の符号が異なる場合に、第4の動作モードであると判断される。
【0058】
CPU21は、第1の変化量Daおよび第2の変化量Dbが、第1の動作モード〜第4の動作モードに対応付けられた条件の何れかに該当しているかを判断する(ステップ803)。ステップ803でNoと判断された場合には、ステップ807に進む。その一方、ステップ803でYesと判断された場合には、CPU21は、動作モードに基づき、発音すべき楽音の音色を決定する(ステップ804)。図11に示すように、音色テーブル1101においては、動作モードは、条件とともに音色に対応付けられている。したがって、CPU21は、音色テーブル1101を参照して、決定された動作モードに対応付けられた音色(たとえば、ピアノ、タム、ギター或いはトランペット)を特定すれば良い。
【0059】
その後、CPU21は、音量レベル(ベロシティ)、音色および所定の音高を示す情報を含むノートオンイベントを生成する(ステップ805)。音高については、所定の固定値を用いれば良い。CPU21は、生成されたノートオンイベントをI/F27に出力する(ステップ806)。I/F27は、赤外線通信装置24にノートオンイベントを赤外線信号として送信させる。赤外線通信装置24からの赤外線信号は楽器部19の赤外線通信装置33に受信される。その後、CPU21は、RAM26中の加速度フラグを「0」にリセットする(ステップ807)。
【0060】
発音タイミング検出処理(ステップ603)が終了すると、CPU21は、パラメータ通信処理を実行する(ステップ604)。パラメータ通信処理(ステップ604)については、後述する楽器部19におけるパラメータ通信処理(図9のステップ905)とともに説明する。
【0061】
次に、本実施の形態にかかる楽器部19において実行される処理について説明する。図9は、本実施の形態にかかる楽器部において実行される処理の例を示すフローチャートである。楽器部19のCPU12は、RAM15のデータのクリア、表示部16の画面に表示された画像のクリア、音源部31のクリアなどを含むイニシャライズ処理を実行する(ステップ901)。次いで、CPU12は、スイッチ処理を実行する(ステップ902)。スイッチ処理においては、たとえば、入力部17のスイッチ操作にしたがって、RAM15中の、それぞれが、動作モードと条件と音色とが対応付けられた複数の音色テーブルから所望の音色テーブルを特定する。
【0062】
さらに、本実施の形態においては、音色テーブルを編集できるように構成しても良い。たとえば、CPU12は、テーブルの内容を表示部16の画面上に、音色テーブルの内容を表示し、演奏者が、スイッチやテンキーを操作して、動作モードに対応付けられた音色を所望のものに変更する。値が変更された音色テーブルは、RAM15に格納される。無論、音色テーブル中の条件を編集できるように構成しても良い。
【0063】
次いで、CPU12は、I/F13が、ノートオンイベントを新たに受信しているかを判断する(ステップ903)。ステップ903でYesと判断された場合には、CPU12は発音処理を実行する(ステップ904)。発音処理においては、CPU12は、受信したノートオンイベントを音源部31に出力する。音源部31は、ノートオンイベントに示される音色にしたがってROMの波形データを読み出す。波形データ読み出しの際の速度はノートオンイベントに含まれる音高に従う。また、音源部31は、読み出された波形データに、ノートオンイベントに含まれる音量レベル(ベロシティ)にしたがった係数を乗算して、所定の音量レベルの楽音データを生成する。生成された楽音データはオーディオ回路32に出力され、最終的に、所定の楽音がスピーカ35から発生される。
【0064】
発音処理(ステップ904)の後、CPU12は、パラメータ通信処理を実行する(ステップ905)。パラメータ通信処理においては、CPU12の指示によって、たとえば、スイッチ処理(ステップ902)で選択された音色テーブルのデータが、I/F13を介して赤外線通信装置33から、演奏装置本体11に送信される。また、演奏装置本体11において、赤外線通信装置24が、データを受信すると、CPU21は、I/F27を介してデータを受け入れ、RAM26に格納する(図6のステップ604)。
【0065】
パラメータ通信処理(ステップ905)が終了すると、CPU12は、その他の処理、たとえば、表示部16の画面上に表示される画像の更新などを実行する(ステップ906)。
【0066】
本実施の形態においては、演奏装置本体11の先端側202および根元側201に、それぞれ3軸の加速度センサ22、23を配置している。第1の加速度センサ22にて取得される第1の加速度センサ値に基づき、演奏装置本体11の振り始めに相当する第1のタイミングから、振り終わりに相当する第2のタイミングに至るまでの、第1の変化量が算出されるとともに、第2の加速度センサ23にて取得される第2の加速度センサ値に基づき、上記第1のタイミングから、上記第2のタイミングに至るまでの、第2の変化量が算出される。CPU21は、第1の変化量および第2の変化量に基づいて、演奏装置本体11の動作態様を判断して、当該動作態様にしたがった動作モードを決定し、さらに、動作モードに対応付けられた、発音すべき楽音の楽音構成要素(たとえば、音色)を決定する。したがって、演奏者による演奏装置の振り方に応じて異なる楽音構成要素、たとえば、音色での楽音を発音させることが可能となる。
【0067】
本実施の形態においては、CPU21は、第1の加速度センサ値に基づき、演奏装置本体11の先端側での、所定の第1のタイミングから第2のタイミングの期間における第1の変化量を算出し、第2の加速度センサ値に基づき、演奏装置本体11の他端である根元側での、第1のタイミングから第2のタイミングの期間における第2の変化量を算出し、前記第1の変化量および第2の変化量にしたがって、演奏装置本体11の動作モードを決定する。演奏装置本体11の両端部の加速度センサ22、23のセンサ値を用いることで、演奏装置本体11の変位を適切に得ることが可能となる。
【0068】
また、本実施の形態においては、CPU21は、第1の加速度22センサおよび第2の加速度センサ23から、それぞれ取得した、長手方向の軸に垂直な軸方向における成分の値に基づき、第1の変化量および第2の変化量を算出する。これにより、複雑な演算なしに適切に演奏装置本体11の変位を得る事が可能となる。
【0069】
さらに、本実施の形態においては、CPU21は、演奏装置本体11の動作の態様が、
第1の変化量の絶対値および第2の変化量の絶対値がともに第1の閾値より大きく、
第1の変化量と第2の変化量との差の絶対値が、第1の閾値より小さい第2の閾値より小さく、かつ、
第1の変化量および第2の変化量が同符号であることを条件とする第1の動作モード、
第1の変化量の絶対値が第1の閾値より大きく、
第2の変化量の絶対値が、第2の閾値より小さいことを条件とする第2の動作モード、
第1の変化量の絶対値が第1の閾値より大きく、
第2の変化量の絶対値が、第2の閾値から第1の閾値の範囲であり、かつ、
第1の変化量および第2の変化量が同符号であることを条件とする第3の動作モード、並びに、
第1の変化量の絶対値および第2の変化量の絶対値がともに第3の閾値より大きく、かつ、
第1の変化量および第2の変化量が異符号であることを条件とする第4の動作モード、
の何れに該当するかを判断する。
【0070】
これにより、
演奏者が演奏装置本体11の根元を保持した状態での演奏装置本体11の平行移動ないし並進(第1の動作モード)、
根元を保持した状態での演奏装置本体11の手首を用いた回転(第2の動作モード)、
根元を保持した状態での演奏装置本体11の肘および手首を用いた回転(第3の動作モード)、および、
演奏者が演奏装置本体11の中央部付近を保持した状態での演奏装置本体11の回転(第4の動作モード)を適切に判断することができる。
【0071】
また、本実施の形態においては、CPU21は、第1の加速度センサ値或いは第2の加速度センサ値のセンサ合成値が増大して所定値より大きくなったときに、演奏装置本体11の動作が開始されたと判断して、そのタイミングを第1のタイミングと決定し、センサ合成値がいったん増大した後に減少して所定値より小さくなったときに、演奏装置本体11の動作が停止したと判断して、そのタイミングを第2のタイミングと決定する。これにより、振り始めから振り終わりまでの期間を適切に得ることが可能となる。
【0072】
さらに、本実施の形態においては、CPU21は、RAM26に格納された、動作モードと発音すべき楽音の音色とを対応付けた音色テーブルを参照して、発生すべき楽音の音色を決定する。これにより、複雑な演算をすることなく、適切に音色を決定することが可能となる。
【0073】
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態においては、さらに、地磁気センサを備え、地磁気センサのセンサ値(磁気センサ値)に基づき、発音すべき楽音の音高を制御している。
【0074】
図12は、第2の実施の形態にかかる演奏装置本体の構成を示すブロックダイヤグラムである。図12において、図2に示す第1の実施の形態にかかる演奏装置本体11と同様の構成部分には同一の符号を付している。図12に示すように、第2の実施の形態にかかる演奏装置本体111は、第1の実施の形態にかかる演奏装置11の構成部分に加えて、地磁気センサ29を有している。地磁気センサ29の演奏装置本体11内の位置は、先端側202、根元側201或いは中央部の何れであっても良い。地磁気センサ29は、磁気抵抗効果素子やホール素子を有し、X軸、Y軸、Z軸の軸方向のそれぞれについて、磁界の成分を含む磁気センサ値を検出することができる。なお、上記軸方向は、加速度センサ22、23の軸方向と同一として良い(図5参照)。
【0075】
図13は、第2の実施の形態にかかる演奏装置本体において実行される処理の例を示すフローチャートである。図13に示すように、演奏装置本体111のCPU21は、RAM26のデータのクリアなどを含むイニシャライズ処理を実行する(ステップ1301)。次いで、CPU21は、入力部28のスイッチ操作により基準情報設定の指示があったかを判断する(ステップ1302)。ステップ1302でYesと判断された場合には、CPU21は、基準設定処理を実行する(ステップ1303)。
【0076】
図14は、第2の実施の形態にかかる基準設定処理の例を示すフローチャートである。基準設定処理においては、演奏者が、演奏装置本体111の入力部28の設定スイッチ(図示せず)をオンしたときの、演奏装置本体111の長手方向の向きが基準値(基準オフセット値)として取得される。まず、CPU21は、地磁気センサ29のセンサ値を取得して、取得したセンサ値に基づいて、磁北(地磁気が示す北の方向)と、演奏装置本体111のY軸(長手方向)とのなす角度(つまり、磁北と演奏装置本体111のY軸とのずれを示す角度)を算出する(ステップ1401)。
【0077】
CPU21は、入力部28の設定スイッチがオンされたかを判断する(ステップ1402)。ステップ1402でYesと判断された場合には、CPU21は、ずれを示す角度を、の基準オフセット値θPとしてRAM26に格納する(ステップ1403)。次いで、CPU21は、入力部28の終了スイッチ(図示せず)がオンされたかを判断する(ステップ1404)。ステップ1404でNoと判断された場合には、ステップ1401に戻る。その一方、ステップ1404でYesと判断された場合には基準設定処理を終了する。上述した基準設定処理により基準オフセット値θPがRAM26中に格納される。
【0078】
演奏装置本体111において、基準設定処理(ステップ1303)が終了すると、CPU21は、地磁気センサ29のセンサ値を取得して、現在の、磁北(地磁気が示す北の方向)と演奏装置本体111の軸方向とのなす角度(つまり、磁北と演奏装置本体111の軸方向とのずれを示す角度)を算出する(ステップ1304)。CPU21は、ステップ1304で得られたずれを示す角度を、オフセット値θとしてRAM26に格納する(ステップ1305)。また、CPU21は、第1の加速度センサ22のセンサ値(第1の加速度センサ値)および第2の加速度センサ23のセンサ値(第2の加速度センサ値)を取得して、RAM26に格納する(ステップ1306)。第1の実施の形態と同様に、第1の加速度センサ値および第2の加速度センサ値とも、それぞれ、X軸、Y軸、Z軸の成分の値が取得される。
【0079】
ステップ1306が実行された後、CPU21は、発音タイミング検出処理を実行する(ステップ1307)。発音タイミング検出処理は、図7に示す第1の実施の形態にかかる発音タイミング検出処理とほぼ同様である。ノートオンイベント処理(ステップ712)のみが第1の実施の形態と異なる。図15は、第2の実施の形態にかかるノートオンイベント生成処理の例を示すフローチャートである。図15に示すように、CPU21は、RAM21に格納されたオフセット値θおよび基準オフセット値θPを読み出す(ステップ1501)。
【0080】
ステップ1502〜1505は、図8のステップ801〜804と同様である。ステップ1505において発音すべき楽音の音色が決定された後、CPU21は、オフセット値θと基準オフセット値θPとのオフセット差分値θd=(θ−θP)を求め、求められた差分値θdに基づき、発音すべき楽音の音高を決定する(ステップ1506)。
【0081】
図16(a)、(b)は、それぞれ、本実施の形態にかかる差分値θdを説明する図である。図16(a)、(b)に示すように、設定スイッチがオンされたときの演奏装置本体111の方向(基準方向:符号P参照)と、演奏装置本体11が振られたときの方向(符号C)との差分値θdは、正となる場合(図16(a))と、負となる場合(図16(b))とがある。演奏者から見て、基準位置より左側で演奏装置本体111を振れば、差分値θdは正となり、右側で演奏装置本体111を振れば、差分値θdは負となる。
【0082】
以下、音高については、C(ド)、D(レ)、E(ミ)というような音階が演奏される場合について説明する。図17(a)は、差分値θdの範囲と楽音の音高とを対応付けた音高テーブルの例を示す図、また、図17(b)は、演奏装置本体を振る方向と音高との関係を模式的に示す図である。図17(a)に示す音高テーブルは、演奏装置本体111のRAM26に格納される。図17(a)の音高テーブルに示すように、演奏装置本体111が振られる方向が、演奏者からみて時計回りに変化するのにしたがって、音高が、C(ド)、D(レ)、E(ミ)、F(ファ)、・・・と高くなっていくことが理解できる。ステップ1506では、CPU21は、RAM26中の音高テーブル1700を参照して、差分値θRdに対応する音高情報を取得すれば良い。
【0083】
上述したように、その一方、ピアノ、マリンバ、ビブラフォーンなどの楽器では、楽器の音高は、演奏者からみて右側の鍵になるのにしたがって、高くなる。そこで、鍵盤楽器など、通常の楽器の音色で、楽音を発音する場合には、演奏装置本体11の音高は、演奏装置本体11が振られたときの方向が、演奏者からみて時計回りに変化するのにしたがって、高くなるように設定される。その一方、ドラムセットのタム(ハイタム、ロータム、フロアタム)では、演奏者から見て、時計回りに、音高が高い順に配置される。たとえば、時計回りに、ハイタム、ロータム、フロアタムの順で配置される。したがって、打楽器の音色の楽音を発音する場合には、演奏装置本体11の音高は、演奏装置本体11が振られたときの演奏装置本体11の軸方向が、演奏者からみて時計回りに変化するのにしたがって、低くなるように、RAM26中の音色テーブルに値が格納されれば良い。
【0084】
その後、CPU21は、ステップ1502で決定された音量レベル(ベロシティ)、ステップ1505で決定された音色、および、ステップ1506で決定された音高を示す情報を含むノートオンイベントを生成する(ステップ1507)。CPU21は、生成されたノートオンイベントをI/F27に出力する(ステップ1508)。I/F27は、赤外線通信装置24にノートオンイベントを赤外線信号として送信させる。赤外線通信装置24からの赤外線信号は楽器部19の赤外線通信装置33に受信される。その後、CPU21は、RAM26中の加速度フラグを「0」にリセットする(ステップ1509)。
【0085】
第2の実施の形態によれば、加速度センサ22、23に加えて、地磁気センサ29を用いて、CPU21は、予め設定された基準方位と、演奏装置本体11の軸方向の方位とのなす角度を示す差分値を取得する。たとえば、CPU21は、基準方位と、演奏装置本体11の振り終わりに相当するタイミングにおける演奏装置本体11の軸方向の方位とのなす角度を示す差分値を得る。CPU21は、この差分値に基づき、他の演奏構成要素(たとえば、音高)を決定する。これにより、演奏者による振り方の態様にしたがって、複数種類の演奏構成要素(たとえば音色および音高)を、演奏者の所望のように変更することが可能となる。
【0086】
次に、本実施の形態の第3の実施の形態について説明する。第3の実施の形態においては、地磁気センサの代わりに角速度センサを用いて、角速度センサ値に基づき発音すべき楽音の音高を制御している。図18は、第3の実施の形態にかかる演奏装置本体の構成を示すブロックダイヤグラムである。図18において、図2に示す第1の実施の形態にかかる演奏装置本体11と同様の構成部分には同一の符号を付している。図18に示すように、第3の実施の形態にかかる演奏装置本体211は、第1の実施の形態にかかる演奏装置11の構成部分に加えて、角速度センサ30を有している。角速度センサ30は、いわゆるジャイロスコープを備えたセンサであり、時間情報を用いた積分演算により、演奏装置本体11の長手方向の軸(Y軸)の方向の変位(角度)を算出することができる。図19は、第3の実施の形態にかかる演奏装置本体において実行される処理の例を示すフローチャートである。
【0087】
図19に示すように、演奏装置本体211のCPU21は、RAM26のデータのクリアなどを含むイニシャライズ処理を実行する(ステップ1901)。次いで、CPU21は、入力部28のスイッチ操作により基準情報設定の指示があったかを判断する(ステップ1902)。ステップ1902でYesと判断された場合には、CPU21は、基準設定処理を実行する(ステップ1903)。
【0088】
図20は、第3の実施の形態にかかる基準設定処理の例を示すフローチャートである。基準設定処理においては、演奏者が、演奏装置本体111の入力部28の設定スイッチ(図示せず)をオンしたときの角速度センサ値が取得される。より具体的には、CPU21は、角速度センサ30のセンサ値(角速度センサ値)を取得する(ステップ2001)。
【0089】
CPU21は、入力部28の設定スイッチがオンされたかを判断する(ステップ2001)。ステップ2001でYesと判断された場合には、CPU21は、角速度センサ値を基準センサ値ωPとしてRAM26に格納する(ステップ2003)。次いで、CPU21は、入力部28の終了スイッチ(図示せず)がオンされたかを判断する(ステップ2004)。ステップ2004でNoと判断された場合には、ステップ2001に戻る。その一方、ステップ2004でYesと判断された場合には基準設定処理を終了する。上述した基準設定処理により基準センサ値ωPがRAM26中に格納される。
【0090】
演奏装置本体211において、基準設定処理(ステップ1903)が終了すると、CPU21は、角速度センサ30のセンサ値ωを取得して、RAM26に格納する(ステップ1904)。また、CPU21は、第1の加速度センサ22のセンサ値(第1の加速度センサ値)および第2の加速度センサ23のセンサ値(第2の加速度センサ値)を取得して、RAM26に格納する(ステップ1905)。第1および第2の実施の形態と同様に、第1の加速度センサ値および第2の加速度センサ値とも、それぞれ、X軸、Y軸、Z軸の成分の値が取得される。
【0091】
ステップ1905が実行された後、CPU21は、発音タイミング検出処理を実行する(ステップ1906)。発音タイミング検出処理は、図7に示す第1の実施の形態にかかる発音タイミング検出処理とほぼ同様である。ただし、第3の実施の形態においては、ステップ705において、CPU21は、加速度フラグを「1」にセットするとともに、処理時の時刻tをRAM26に格納しておく。また、第3の実施の形態にかかるノートオンイベント処理(ステップ712)は、第1の実施の形態と異なる。図21は、第3の実施の形態にかかるノートオンイベント生成処理の例を示すフローチャートである。図21に示すように、CPU21は、RAM26に格納された角速度センサ値ωおよび基準センサ値ωPを読み出す(ステップ2101)。
【0092】
ステップ2102〜2105は、図8のステップ801〜804と同様である。ステップ2105において発音すべき楽音の音色が決定された後、CPU21は、角速度センサ値ω、基準センサ値ωP、および、RAMに格納された時刻tと現在時刻との間の時間差(演奏装置本体11の動作時間)Δtに基づき、演奏装置本体211の長手方向の軸(Y軸)の方向の変位(角度)を算出する(ステップ2106)。ステップ2106においては、基準設定指示がなされて基準センサ値ωPが取得されたときの、演奏装置本体211の長手方向の軸の方向と、演奏装置本体211が振り終えられたときの演奏装置本体221の長手方向の軸の方向との間の角度が差分値θdとして得られる。次いで、CPU21は、差分値θdに基づき、発音すべき楽音の音高を決定する(ステップ2107)。
【0093】
ステップ2107における音高の決定は、図15のステップ1506における音高の決定と同様である。その後、CPU21は、ステップ2102で決定された音量レベル(ベロシティ)、ステップ2105で決定された音色、および、ステップ2107で決定された音高を示す情報を含むノートオンイベントを生成する(ステップ2108)。CPU21は、生成されたノートオンイベントをI/F27に出力する(ステップ2109)。I/F27は、赤外線通信装置24にノートオンイベントを赤外線信号として送信させる。赤外線通信装置24からの赤外線信号は楽器部19の赤外線通信装置33に受信される。その後、CPU21は、RAM26中の加速度フラグを「0」にリセットする(ステップ2110)。
【0094】
第3の実施の形態によれば、加速度センサ22、23に加えて、角速度センサ30を用いて、CPU21は、予め設定された基準方位と、演奏装置本体11の軸方向の方位とのなす角度を示す差分値を取得する。たとえば、CPU21は、基準方位と、演奏装置本体11の振り終わりに相当するタイミングにおける演奏装置本体11の軸方向の方位とのなす角度を示す差分値を得る。CPU21は、この差分値に基づき、他の演奏構成要素(たとえば、音高)を決定する。これにより、演奏者による振り方の態様にしたがって、複数種類の演奏構成要素(たとえば音色および音高)を、演奏者の所望のように変更することが可能となる。
【0095】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【0096】
たとえば、前記実施の形態においては、演奏装置本体11のCPU21は、演奏者が演奏装置本体11を振ることによる加速度センサ値を検出して、加速度センサ値に基づき発音タイミングを検出する。さらに、演奏装置本体11のCPU21は、演奏装置本体11の先端側および根元側における変化量を算出し、これに基づいて発音すべき楽音の音色を決定している。その後、演奏装置本体11のCPU21は、上記発音タイミングで、音量レベル、および音色などを含むノートオンイベントを生成して、I/F27および赤外線通信装置24を介して楽器部19に送信している。その一方、楽器部19においては、ノートオンイベントを受信すると、CPU12が、受信したノートオンイベントを音源部31に出力して楽音を発生させている。上記構成は、楽器部19が、MIDIボードなどが取り付けられたパーソナルコンピュータやゲーム機など、楽音生成の専用機ではないときに好適である。
【0097】
しかしながら、演奏装置本体11における処理、および、楽器部19における処理の分担は、上記実施の形態のものに限定されない。たとえば、演奏装置本体11においては、加速度センサ値を取得して、楽器部19に送信するように構成しても良い。この場合には、発音タイミング検出処理(たとえば図7)やノートオンイベント生成処理(たとえば図8)は、楽器部19において実行される。上述した構成は、楽器部19が、楽音生成の専用機である電子楽器について好適である。
【0098】
また、前記実施の形態においては、演奏装置本体11と楽器部19との間は、赤外線通信装置24、33を用いて赤外線信号にてデータが通信されているが、これに限定されるものではない。たとえば、打楽器本体11と楽器部19とは他の無線通信でデータ通信してもよいし、ワイヤケーブルによって有線でデータ通信するように構成しても良い。
【0099】
また、前記実施の形態においては、音量レベルが、第1の変化量に基づいて決定されているが、これに限定されない。たとえば、音量レベルは、加速度センサ値のセンサ合成値の最大値に基づき決定されても良いし、固定値としても良い。
【0100】
さらに、前記第1の実施の形態においては、楽音構成要素として音色を採用して、動作モードにしたがって、発音すべき楽音の音色が決定されている。しかしながら、音色以外の楽音構成要素を採用しても良い。たとえば、楽音構成要素として、音量レベル、音高、音長を用いて、動作モードにしたがって、発音すべき楽音の音量レベル、音高、音長を決定しても良い。また、第2の実施の形態および第3の実施の形態においても、音高以外の楽音構成要素を採用することができる。
【0101】
また、前記第2の実施の形態において、基準位置として、演奏者が演奏装置本体111の設定スイッチをオンしたときの演奏装置本体111の長手方向の向きが基準位置として設定される。しかしながら、これに限定されるものではなく、基準位置を、磁北と固定しておいても良い。この場合には、基準設定処理が不要となる。
【0102】
また、本実施の形態においては、音色として、ピアノ、タム、ギター、トランペットなど、異なる自然楽器の種別が選択されるように構成されている(図11参照)。しかしながら、これに限定されるものではなく、リバーブタイムやデプス、コーラスのデプス、レゾナンスなど、いわゆるイフェクトにおけるパラメータの値を変更したものを、音色としても良い。
【符号の説明】
【0103】
10 電子楽器
11 演奏装置本体
12 CPU
13 I/F
14 ROM
15 RAM
16 表示部
17 入力部
18 サウンドシステム
19 楽器部
21 CPU
22 第1の加速度センサ
23 第2の加速度センサ
24 赤外線通信装置
25 ROM
26 RAM
27 I/F
31 音源部
32 オーディオ回路
33 赤外線通信装置
【技術分野】
【0001】
本発明は、演奏者が手で保持して、振ることにより楽音を発生させる演奏装置および電子楽器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、スティック状の部材にセンサを設け、演奏者が部材を手で保持して振ることで、センサが、当該部材の動きを検出し、楽音を発音するように構成された電子楽器が提案されている。特に、この電子楽器では、スティック状の部材は、ドラムのスティックや太鼓の撥のような形状を備え、演奏者があたかもドラムや太鼓をたたくような動作に応じて、打楽器音が発音されるようになっている。
【0003】
たとえば、特許文献1には、スティック状の部材に加速度センサを設け、加速度センサからの出力(加速度センサ値)が、所定の閾値に達した後、所定時間が経過すると、楽音を発音するように構成された演奏装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第2663503号公報
【特許文献2】特願2007−256736号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に開示された演奏装置では、スティック状の部材の加速度センサ値に基づいて楽音の発音が制御されるだけであり、演奏者の所望のような楽音の変化を実現するのが容易ではないという問題点があった。
【0006】
特許文献2には、複数の音色を発音可能として、加速度センサに加えて地磁気センサを備え、地磁気センサのセンサ値によって、スティック状の部材が向けられる方向を検知し、検知された方向にしたがって、複数の音色のうち、何れかを発音する装置が提案されている。
【0007】
演奏者がスティック状の部材を保持して振るときに、部材を保持する位置や、演奏者の腕や手首の動きで、部材の動作は種々の態様を呈する。そこで、本発明は、演奏者による振り下ろし動作による部材の動きの態様に応じて所望のように楽音構成要素を変化させる演奏装置および電子楽器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】
【0008】
本発明の目的は、演奏者が手で保持するための長手方向に延びる保持部材と、
前記保持部材内の先端側に配置された3軸方向のそれぞれについての第1の加速度センサ値を取得可能な第1の加速度センサと、
前記保持部材内の先端側と反対側である他端の側に配置された3軸方向のそれぞれについての第2の加速度センサ値を取得可能な第2の加速度センサと、
所定の楽音を発音する楽音発生手段に対して発音の指示を与える制御手段と、を備え、
前記制御手段が、前記第1の加速度センサによる第1の加速度センサ値、或いは、前記第2の加速度センサによる第2の加速度センサ値の少なくとも何れかに基づき取得した発音タイミングにて前記楽音発生手段に対して発音の指示を与える発音指示手段と、
前記第1の加速度センサ値および前記第2の加速度センサ値に基づき、前記保持部材の動作の態様を判断し、当該動作の態様に対応付けられた動作モードを決定する動作モード決定手段と、
前記動作モード決定手段により決定された動作モードに基づき、発音すべき楽音の楽音構成要素を決定する楽音構成要素決定手段と、を備えたことを特徴とする演奏装置により達成される。
【0009】
好ましい実施態様においては、前記動作モード決定手段が、前記第1の加速度センサ値に基づき、前記保持部材の先端側での、所定の第1のタイミングから第2のタイミングの期間における第1の変化量を算出し、前記第2の加速度センサ値に基づき、前記保持部材の他端の側での、前記第1のタイミングから第2のタイミングの期間における第2の変化量を算出し、前記第1の変化量および第2の変化量にしたがって、前記保持部材の動作モードを決定する。
【0010】
より好ましい実施態様においては、前記動作モード決定手段が、前記第1の加速度センサおよび第2の加速度センサから、それぞれ取得した、前記長手方向の軸に垂直な軸方向における成分の値に基づき、前記第1の変化量および第2の変化量を算出する。
【0011】
また、より好ましい実施態様においては、前記動作モード決定手段が、前記保持部材の動作の態様が、
前記第1の変化量の絶対値および第2の変化量の絶対値がともに第1の閾値より大きく、
前記第1の変化量と第2の変化量との差の絶対値が、第1の閾値より小さい第2の閾値より小さく、かつ、
前記第1の変化量および第2の変化量が同符号であることを条件とする第1の動作モード、
前記第1の変化量の絶対値が前記第1の閾値より大きく、
前記第2の変化量の絶対値が、前記第2の閾値より小さいことを条件とする第2の動作モード、
前記第1の変化量の絶対値が前記第1の閾値より大きく、
前記第2の変化量の絶対値が、前記第2の閾値から第1の閾値の範囲であり、かつ、
前記第1の変化量および第2の変化量が同符号であることを条件とする第3の動作モード、並びに、
前記第1の変化量の絶対値および第2の変化量の絶対値がともに第3の閾値より大きく、かつ、
前記第1の変化量および第2の変化量が異符号であることを条件とする第4の動作モード、
の何れに該当するかを判断する。
【0012】
別の好ましい実施態様においては、前記動作モード決定手段が、前記第1の加速度センサ値或いは第2の加速度センサ値の合成値が増大して所定値より大きくなったときに、前記保持部材の動作が開始されたと判断して、そのタイミングを第1のタイミングと決定し、前記合成値がいったん増大した後に減少して所定値より小さくなったときに、前記保持部材の動作が停止したと判断して、そのタイミングを第2のタイミングと決定する。
【0013】
また、好ましい実施態様においては、前記楽音構成要素決定手段が、記憶手段に格納された、前記動作モードと発音すべき楽音構成要素の内容とを対応付けたテーブルを参照して、前記発生すべき楽音の楽音構成要素を決定する。
【0014】
別の好ましい実施態様においては、前記保持部材内に配置された磁気センサを備え、
前記制御手段が、
前記磁気センサにより取得された磁気センサ値に基づいて、予め設定された基準方位と、前記保持部材の軸方向の方位とのなす角度を示す差分値を取得する差分値取得手段と、
前記差分値算出手段により得られた差分値に基づいて、前記発音すべき楽音の他の楽音構成要素を決定する第2の楽音構成要素決定手段を有する。
【0015】
さらに別の好ましい実施態様においては、前記保持部材内に配置された角速度センサを備え、
前記制御手段が、
前記角速度センサにより取得される角速度センサ値に基づいて、予め設定された基準方位と、前記保持部材の軸方向の方位とのなす角度を示す差分値を取得する差分値取得手段と、
前記差分値算出手段により得られた差分値に基づいて、前記発音すべき楽音の他の楽音構成要素を決定する第2の楽音構成要素決定手段を有する。
【0016】
また、本発明の目的は、上記演奏装置と、
前記楽音発生手段を備えた楽器部と、を備え、
前記演奏装置と、前記楽器部とが、それぞれ、通信手段を備えたことを特徴とする電子楽器により達成される。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、演奏者による振り下ろし動作による部材の動きの態様に応じて所望のように楽音構成要素を変化させる演奏装置および電子楽器を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】図1は、本発明の実施の形態にかかる電子楽器の構成を示すブロックダイヤグラムである。
【図2】図2は、本実施の形態にかかる演奏装置本体の構成を示すブロックダイヤグラムである。
【図3】図3は、本実施の形態における演奏装置本体の動作を模式的に示した図である。
【図4】図4は、本実施の形態における演奏装置本体の動作を模式的に示した図である。
【図5】図5は、本実施の形態にかかる演奏装置本体の外観を示す斜視図である。
【図6】図6は、本実施の形態にかかる演奏装置本体において実行される処理の例を示すフローチャートである。
【図7】図7は、本実施の形態にかかる発音タイミング検出処理の例を示すフローチャートである。
【図8】図8は、本実施の形態にかかるノートオンイベント生成処理の例を示すフローチャートである。
【図9】図9は、本実施の形態にかかる楽器部において実行される処理の例を示すフローチャートである。
【図10】図10は、演奏装置本体の第1の加速度センサにより検出された第1の加速度センサ値の合成値である合成センサ値の例を模式的に示したグラフである。
【図11】図11は、本実施の形態にかかる音色テーブルの例を示す図である。
【図12】図12は、第2の実施の形態にかかる演奏装置本体の構成を示すブロックダイヤグラムである。
【図13】図13は、第2の実施の形態にかかる演奏装置本体において実行される処理の例を示すフローチャートである。
【図14】図14は、第2の実施の形態にかかる基準設定処理の例を示すフローチャートである。
【図15】図15は、第2の実施の形態にかかるノートオンイベント生成処理の例を示すフローチャートである。
【図16】図16(a)、(b)は、それぞれ、本実施の形態にかかる差分値θdを説明する図である。
【図17】図17(a)は、差分値θdの範囲と楽音の音高とを対応付けた音高テーブルの例を示す図、また、図17(b)は、演奏装置本体を振る方向と音高との関係を模式的に示す図である。
【図18】図18は、第3の実施の形態にかかる演奏装置本体の構成を示すブロックダイヤグラムである。
【図19】図19は、第3の実施の形態にかかる演奏装置本体において実行される処理の例を示すフローチャートである。
【図20】図20は、第3の実施の形態にかかる基準設定処理の例を示すフローチャートである。
【図21】図21は、第3の実施の形態にかかるノートオンイベント生成処理の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる電子楽器の構成を示すブロックダイヤグラムである。図1に示すように、本実施の形態にかかる電子楽器10は、演奏者が手に持って振るための、長手方向に延びるスティック状の演奏装置本体11を有している。また、電子楽器10は、楽音を発生するための楽器部19を備え、楽器部19は、CPU12、インタフェース(I/F)13、ROM14、RAM15、表示部16、入力部17およびサウンドシステム18を有する。演奏装置本体11は、後述するように、演奏者が保持する根元側およびその反対側である先端側のそれぞれに加速度センサ23、22を有する。双方を区別する場合には、先端側の加速度センサ22を、第1の加速度センサと称し、根元側の加速度センサ23を、第2の加速度センサと称する。
【0020】
楽器部19のI/F13は、演奏装置本体11からのデータ(たとえばノートオンイベント)を受け入れて、RAM15に格納するとともに、CPU12にデータの受け入れを通知する。本実施の形態においては、たとえば、演奏装置本体11の根元側端部に赤外線通信装置24が設けられ、I/F13にも赤外線通信装置33が設けられている。したがって、楽器部19は、演奏装置本体11の赤外線通信装置24が発した赤外線を、I/F13の赤外線通信装置33が受信することで、演奏装置本体11からのデータを受信することができる。
【0021】
CPU12は、電子楽器10全体の制御、特に、電子楽器の楽器部19の制御、入力部17を構成するキースイッチ(図示せず)の操作の検出、I/F13を介して受信したノートオンイベントに基づく楽音の発生など、種々の処理を実行する。
【0022】
ROM14は、電子楽器10全体の制御、特に、電子楽器の楽器部19の制御、入力部17を構成するキースイッチ(図示せず)の操作の検出、I/F13を介して受信したノートオンイベントに基づく楽音の発生など、種々の処理プログラムを格納する。また、ROM14は、種々の音色の波形データ、たとえば、フルート、サックス、トランペットなどの管楽器、ピアノなどの鍵盤楽器、ギターなどの弦楽器、バスドラム、ハイハット、スネア、シンバル、タムなど打楽器の波形データを格納する波形データエリアを含む。
【0023】
RAM15は、ROM14から読み出されたプログラムや、処理の過程で生じたデータやパラメータを記憶する。処理の過程で生じたデータには、入力部17のスイッチの操作状態、I/F13を介して受信したセンサ値等が含まれる。
【0024】
表示部16は、たとえば、液晶表示装置(図示せず)を有し、選択された音色や後述する動作モードと楽音の音色とを対応付けた音色テーブルの内容などを表示することができる。また、入力部17は、スイッチ(図示せず)を有する。
【0025】
サウンドシステム18は、音源部31、オーディオ回路32およびスピーカ35を備える。音源部31は、CPU12からの指示にしたがって、ROM15の波形データエリアから波形データを読み出して、楽音データを生成して出力する。オーディオ回路32は、音源部31から出力された楽音データをアナログ信号に変換し、変換されたアナログ信号を増幅してスピーカ35に出力する。これによりスピーカ35から楽音が出力される。
【0026】
図2は、本実施の形態にかかる演奏装置本体の構成を示すブロックダイヤグラムである。
先に説明したように、本実施の形態にかかる演奏装置本体11において、演奏者が保持する側(符号201参照)を根元側、その反対側(符号202)を先端側と称する。図2に示すように、演奏装置本体11は、先端側202に第1の加速度センサ22を有し、また、演奏者が保持する根元側201に第2の加速度センサ23を有する。加速度センサ22、23は、たとえば、静電容量型或いはピエゾ抵抗素子型の3軸センサであり、後述するX、Y、Zの3つの軸方向のそれぞれに生じた加速度を示す加速度センサ値を出力することができる。
【0027】
演奏者は、スティックの部分(たとえば、根元側201)を手に持って振ることで、スティックに手首などを中心とした回転運動や並進運動を生じさせる。図3および図4は、演奏装置本体11に生じる動作の例を模式的に示す図である。本実施の形態では、演奏装置本体11の動作を4つの形態に分けている。また、後述するように本実施の形態においては、演奏装置本体11の動作の形態のそれぞれを動作モードと対応付けている。また、動作モードごとに所定の音色の楽音が発生されるように構成されている。
【0028】
図3(a)は、第1の動作モードを説明する図である。図3(a)において、演奏装置本体11の長手方向の軸方向をY軸、Y軸と垂直な軸をX軸としている。特に、以下の説明では、演奏者が、演奏装置11を、演奏者からみて正面に振る方向がX軸となる。図3(b)、(c)および図4(a)、(b)においても同様である。したがって、図3および図4においては、演奏者は、図面に描かれた演奏装置本体11の左側に位置する。
【0029】
図5は、本実施の形態にかかる演奏装置本体の外観を示す斜視図である。図5においては、演奏者は、X軸上のマイナス側(符号500参照)に位置する。また、Z軸は、演奏者から見ると左右軸となる。たとえば、演奏者が、演奏装置本体11の根元側201を持って振り下ろすことにより、演奏装置本体11は、矢印11に示す方向に動く。
【0030】
図3(a)は、演奏者が、演奏装置本体11を適当な位置で保持して、腕を使って演奏装置本体11を押し出して、演奏装置本体11を並進させた場合を示している。図3(a)において、符号301は、移動前の演奏装置本体11の位置、符号302は移動後の演奏装置本体11の位置を示している。また、符号303、304は、それぞれ、先端側201、根元側202の変位を示すベクトルである。この動作モードでは、ベクトル303の大きさとベクトル304の大きさが略等しいという特徴を有する。
【0031】
図3(b)は、第2の動作モードを説明する図である。図3(b)は,演奏者が、演奏装置本体11の根元側201を保持して、かつ、手首を回すことにより演奏装置本体11を振り下ろした場合を示している。図3(b)において、符号311は、移動前の演奏装置本体11の位置、符号312は移動後の演奏装置本体11の位置を示している。符号313は、先端側202の変位を示すベクトルである。また、符号314は手首の位置に相当する節点である。この例では、演奏装置本体11は、演奏装置本体11の根元側201の節点314を中心として回転運動している。この動作モードでは、根元側201における変位が略0(ゼロ)であり、かつ、先端側202でのベクトル313は所定の大きさを持っているという特徴を有する。
【0032】
図3(c)は、第3の動作モードを説明する図である。図3(c)は、演奏者が、演奏装置本体11の根元側201を保持して、肘を支点として、腕および手首を上下させることにより演奏装置本体11を振り下ろした場合を示している。図3(c)において、符号321は移動前の演奏装置本体11の位置、符号322は移動後の演奏装置本体の位置である。また、符号327、328は、腕をリンクとして示したものであり、符号325は、肘を節点として示したものである。また、符号326、329は、手首を節点として示したものである。図3(c)に示すように、この例では、演奏装置本体11は、肘および手首を節点、腕をリンクとして運動している。符号324は、根元側201における変位を示すベクトル、符号323は、先端側202における変位を示すベクトルである。この動作モードでは、ベクトル323および323が同方向であり、かつ、ベクトル323の大きさがベクトル324の大きさより大きいという特徴を有する。
【0033】
図4(a)および図4(b)は、第4の動作モードを説明する図である。図4(a)は、演奏者が、演奏装置本体11の中央付近を保持して、手首を中心に演奏装置本体11を回転させた場合を示している。図4(a)において、符号401は移動前の演奏装置本体11の位置、符号402は移動後の演奏装置本体11の位置である。符号403、404は、それぞれ、演奏装置本体11の先端部202、根元部201における変位を示すベクトルである。符号405は、手首の位置に相当する節点である。この例では、演奏装置本体11は、演奏装置本体11の中央部の節点314を中心として回転運動している。この動作モードでは、ベクトル403、404の方向が逆であるという特徴を有している。
【0034】
図4(b)は、演奏者が、演奏装置本体11の中央付近を保持して、肘を始点として、腕および手首を回すことにより演奏装置本体11を回転させた場合を示す図である。図4(b)において、符号411は移動前の演奏装置本体11の位置、符号412は移動後の演奏装置本体11の位置である。符号413、414は、それぞれ、演奏装置本体11の先端部202、根元部201における変位を示すベクトルである。符号415は、肘を節点として示したもの、符号417、418は、腕をリンクとして示したもの、また、符号416、419は、手首を節点として示したものである。図4(b)に示すように、この例では、演奏装置本体11は、肘および手首を節点、腕をリンクとして回転運動している。この動作モードにおいても、ベクトル403、404の方向が逆であるという特徴を有している。
【0035】
本実施の形態においては、X軸方向のベクトルの向きおよび大きさにしたがって、演奏装置本体11の動作が、どの動作モードに該当するかが判断される。この判断については、後に再度説明する。
【0036】
本実施の形態にかかる加速度センサ22、23は、それぞれ、演奏装置本体11のX軸、Y軸、Z軸(図5参照)のそれぞれの成分の加速度センサ値を取得することができる。また、CPU21は、X軸、Y軸、Z軸の成分の加速度センサ値を合成したセンサ合成値を算出することができる。また、演奏装置本体11が静止しているときには、加速度センサ22或いは23のX軸、Y軸、Z軸の成分の加速度センサ値を合成したセンサ合成値は、重力加速度1Gに相当する値となる。その一方、演奏者が、演奏装置本体11を手に持って振ることにより、センサ合成値は、重力加速度1Gに相当する値より大きくなる。そこで、後述するように、センサ合成値の大きさを参照して、演奏装置本体11の振り始めや振り終わりを検出している。
【0037】
また、図2に示すように、演奏装置本体11は、CPU21、赤外線通信装置24、ROM25、RAM26、インタフェース(I/F)27および入力部28を有する。CPU21は、演奏装置本体11における加速度センサ値の取得、加速度センサ値にしたがった楽音の発音タイミングの検出、動作モードにしたがった音色の決定、ノートオンイベントの生成、I/F27および赤外線通信装置24を介したノートオンイベントの送信制御などの処理を実行する。
【0038】
ROM25には、演奏装置本体11における加速度センサ値の取得、加速度センサ値にしたがった楽音の発音タイミングの検出、動作モードにしたがった音色の決定、ノートオンイベントの生成、I/F27および赤外線通信装置24を介したノートオンイベントの送信制御などの処理プログラムが格納される。RAM26には、加速度センサ値等、処理において取得され或いは生成された値や後述する動作モードと音色とを対応付けた音色テーブルが格納される。I/F27は、CPU21からの指示にしたがって赤外線通信装置24にデータを出力する。また、入力部28は、スイッチ(図示せず)を有する。
【0039】
図6は、本実施の形態にかかる演奏装置本体において実行される処理の例を示すフローチャートである。図6に示すように、演奏装置本体11のCPU21は、RAM26のデータや加速度フラグのクリアなどを含むイニシャライズ処理を実行する(ステップ601)。
【0040】
イニシャライズ処理(ステップ601)が終了すると、CPU21は、第1の加速度センサ22のセンサ値(第1の加速度センサ値)および第2の加速度センサ23のセンサ値(第2の加速度センサ値)を取得して、RAM26に格納する(ステップ602)。上述したように、本実施の形態においては、加速度センサ22、23は3軸センサである。したがって、第1の加速度センサ値および第2の加速度センサ値とも、それぞれ、X軸、Y軸、Z軸の成分の値が取得される。
【0041】
次いで、CPU21は、発音タイミング検出処理を実行する(ステップ603)。図7は、本実施の形態にかかる発音タイミング検出処理の例を示すフローチャートである。図7に示すように、CPU21は、RAM26に格納された第1の加速度センサ値および第2の加速度センサ値を読み出す(ステップ701)。CPU21は、第1の加速度センサ値のX軸、Y軸、Z軸の成分の値(X1,Y1,Z1)に基づき、センサ合成値を算出する(ステップ702)。センサ合成値は、たとえば、各成分の値の二乗の総和の平方根を算出することにより得られる。
【0042】
CPU21は、RAM26に格納された加速度フラグが「0」であるかを判断する(ステップ703)。ステップ703でYesと判断された場合には、CPU21は、センサ合成値が(1+a)Gに相当する値より大きいかを判断する(ステップ704)。ここで、aは、微小な正の数である。たとえば、aを「0.05」とすれば、センサ合成値が、1.05Gに相当する値より大きいかを判断することになる。ステップ703でYesであることは、演奏者により、演奏装置本体11が振られて、センサ合成値が重力加速度1Gより大きくなったことを示している。この値aは、上記数値に限定されることはない。また、a=0として、ステップ704において、センサ合成値が1Gに相当する値より大きいかを判断しても良い。
【0043】
ステップ704でYesと判断された場合には、CPU21は、RAM26中の加速度フラグを「1」にセットする(ステップ705)。また、CPU21は、RAM26中の第1の加速度センサ値に基づく変化量Daおよび第2の加速度センサ値に基づく変化量Dbをそれぞれ「0」に初期化する(ステップ706)。なお、ステップ704でNoと判断された場合には、発音タイミング検出処理を終了する。
【0044】
ステップ703でYesと判断された場合、つまり、加速度フラグが「1」である場合には、CPU21は、第1の加速度センサ22から得た第1の加速度センサ値に基づく第1の変化量(変位)の増減値ΔDaを算出する(ステップ707)。本実施の形態において、第1の増減値ΔDaは、ΔDaは、前回のΔDaを算出した時刻と今回ΔDaを算出している時刻との時間差Δtにおける、X軸方向の符号付きの変化量を表す。たとえば、上記時間差Δtと、第1の加速度センサ値のX成分(X1)とにより、第1の増減値ΔDaを算出することができる。また、CPU21は、第2の加速度センサ23から得た第2の加速度センサ値に基づく第2の変化量の増減値ΔDbを算出する(ステップ708)。第2の増減値Dbも、同様に、時間差Δtにおける、X軸方向の符号付きの変化量を表す。
【0045】
CPU21は、RAM26中の第1の変化量Daに第1の増減値ΔDaを加算し(ステップ709)、また、RAM26中の第2の変化量Dbに第2の増減値ΔDbを加算する(ステップ710)。次いで、CPU21は、センサ合成値が(1+a)Gに相当する値より小さいかを判断する(ステップ711)。ステップ711でNoと判断された場合には、発音タイミング検出処理は終了される。ステップ711でYesと判断された場合には、CPU21は、ノートオンイベント生成処理を実行する(ステップ712)。
【0046】
図8は、本実施の形態にかかるノートオンイベント生成処理の例を示すフローチャートである。図8に示すノートオンイベント生成処理により、ノートオンイベントが楽器部19に送信され、その後、楽器部19において発音処理(図9参照)が実行されることにより、楽音データが生成され、スピーカ35から楽音が発音される。
【0047】
ノートオンイベント生成処理に先立って、本実施の形態にかかる電子楽器10における発音タイミングについて説明する。図10は、演奏装置本体の第1の加速度センサにより検出された第1の加速度センサ値の合成値である合成センサ値の例を模式的に示したグラフである。図10のグラフ1000に示すように、演奏者が演奏装置本体11を静止させた状態では、合成センサ値は1Gに相当する値である。演奏者が演奏装置本体11を振ることにより、合成センサ値は上昇し、演奏者が演奏装置本体11を振り終わって再度静止させることにより、合成センサ値は再度1Gに相当する値となる。
【0048】
本実施の形態では、合成センサ値が(1+a)G(aは微小な正の値)に相当する値より大きくなったタイミングt0で、第1の変化量Daおよび第2の変化量Dbが「0」に初期化される(図7のステップ706参照)。また、合成センサセンサ値が(1+a)G(aは微小な正の値)に相当する値より小さくなったタイミングt1で、以下に述べるノートオンイベント処理が実行され、楽音が発音されることになる。また、変化量DaおよびDbは、それぞれ、タイミングt0〜t1の期間Tにおける、演奏装置本体11の先端側202および根元側201のX軸方向の変化量を示す。
【0049】
図8に示すように、ノートオンイベント生成処理においては、CPU21は、RAM26に格納された第1の変化量Daを参照して、当該第1の変化量Daに基づく楽音の音量レベル(ベロシティ)を決定する(ステップ801)。たとえば、音量レベル(ベロシティ)の最大値をVmaxとすると、音量レベルVelは、たとえば、以下のように求めることができる。
【0050】
Vel=a・Da
(ただし、a・Da>Vmaxであれば、Vel=Vmax、また、aは所定の正の係数)
【0051】
次いで、CPU21は、第1の変化量Daおよび第2の変化量Dbに基づき、演奏装置本体11の動作モードを判定する(ステップ802)。本実施の形態においては、図3、図4を参照して説明したように、演奏装置本体11の動作態様にしたがって、第1の動作モード〜第4の動作モードの4つの動作モードが設けられる。また、演奏装置本体11の動作が、何れの動作モードに該当するかを判断するために、第1の加速度センサ値のX成分の変化量である、第1の変化量Daと、第2の加速度センサ値のX成分の変化量である、第2の変化量Dbとを用いている。
【0052】
より詳細には、CPU21は、RAM26中の音色テーブルを参照して、第1の変化量Daおよび第2の変化量Dbが、第1の動作モード〜第4の動作モードに対応付けられた条件の何れかに該当するか、或いは、何れの条件にも該当しないかを判断する。図11は、本実施の形態にかかる音色テーブルの例を示す図である。図11に示すように、音色テーブル1101においては、動作モードごとに、条件および音色が対応付けられている。なお、本実施の形態においては、第1の動作モード〜第4の動作モードの何れにも該当しない場合(符号1103参照)には、楽音が発音されないため、RAM26には、実際には、符号1102に示す部分のみのデータが格納されていれば足りる。
【0053】
図11に示すように、第1の動作モード〜第4の動作モードは、それぞれ、第1の変化量Daおよび第2の変化量Dbが以下の条件を満たすことが条件となる。
【0054】
第1の動作モード
|Da|>Dth1(ただし、Dth1は、正の第1の閾値)、|Db|>Dth1、|Da−Db|<Dth2(ただし、Dth2は、Dth1より十分に小さな正の第2の閾値)、DaとDbとは同符号
すなわち、演奏装置本体11の先端側202および根元側201の双方における、X軸方向の変化量の絶対値が、第1の閾値より大きく、かつ、上記双方の変化量がほぼ同じ値である(変化量の絶対値が略等しく、かつ、双方の符号が同一である)場合に、第1の動作モードであると判断される。
【0055】
第2の動作モード
|Da|>Dth1、|Db|<Dth2
すなわち、演奏装置本体11の先端側202におけるX軸方向の変化量の絶対値が、第1の閾値より大きく、その一方、根元側201におけるX軸方向の変化量がほとんど無い場合に、第2の動作モードであると判断される。
【0056】
第3の動作モード
|Da|>Dth1、Dth2<|Db|<Dth1、DaとDbとは同符号
すなわち、演奏装置本体11の先端側202におけるX軸方向の変化量の絶対値が、第2の閾値より大きく、その一方、根元側201におけるX軸方向の変化量の絶対値は、第2の閾値より大きいが第1の閾値より小さく、さらに、変化量双方の符号が同一である場合に、第3の動作モードであると判断される。
【0057】
第4の動作モード
|Da|>Dth3(Dth3は、Dth2<Dth3≦Dth1であるような、正の第3の閾値)、|Db|>Dth3、DaとDbとは異符号
すなわち、演奏装置本体11の先端側202、根元側201の双方におけるX軸方向の変化量の絶対値が、第3の閾値より大きく、かつ、変化量の符号が異なる場合に、第4の動作モードであると判断される。
【0058】
CPU21は、第1の変化量Daおよび第2の変化量Dbが、第1の動作モード〜第4の動作モードに対応付けられた条件の何れかに該当しているかを判断する(ステップ803)。ステップ803でNoと判断された場合には、ステップ807に進む。その一方、ステップ803でYesと判断された場合には、CPU21は、動作モードに基づき、発音すべき楽音の音色を決定する(ステップ804)。図11に示すように、音色テーブル1101においては、動作モードは、条件とともに音色に対応付けられている。したがって、CPU21は、音色テーブル1101を参照して、決定された動作モードに対応付けられた音色(たとえば、ピアノ、タム、ギター或いはトランペット)を特定すれば良い。
【0059】
その後、CPU21は、音量レベル(ベロシティ)、音色および所定の音高を示す情報を含むノートオンイベントを生成する(ステップ805)。音高については、所定の固定値を用いれば良い。CPU21は、生成されたノートオンイベントをI/F27に出力する(ステップ806)。I/F27は、赤外線通信装置24にノートオンイベントを赤外線信号として送信させる。赤外線通信装置24からの赤外線信号は楽器部19の赤外線通信装置33に受信される。その後、CPU21は、RAM26中の加速度フラグを「0」にリセットする(ステップ807)。
【0060】
発音タイミング検出処理(ステップ603)が終了すると、CPU21は、パラメータ通信処理を実行する(ステップ604)。パラメータ通信処理(ステップ604)については、後述する楽器部19におけるパラメータ通信処理(図9のステップ905)とともに説明する。
【0061】
次に、本実施の形態にかかる楽器部19において実行される処理について説明する。図9は、本実施の形態にかかる楽器部において実行される処理の例を示すフローチャートである。楽器部19のCPU12は、RAM15のデータのクリア、表示部16の画面に表示された画像のクリア、音源部31のクリアなどを含むイニシャライズ処理を実行する(ステップ901)。次いで、CPU12は、スイッチ処理を実行する(ステップ902)。スイッチ処理においては、たとえば、入力部17のスイッチ操作にしたがって、RAM15中の、それぞれが、動作モードと条件と音色とが対応付けられた複数の音色テーブルから所望の音色テーブルを特定する。
【0062】
さらに、本実施の形態においては、音色テーブルを編集できるように構成しても良い。たとえば、CPU12は、テーブルの内容を表示部16の画面上に、音色テーブルの内容を表示し、演奏者が、スイッチやテンキーを操作して、動作モードに対応付けられた音色を所望のものに変更する。値が変更された音色テーブルは、RAM15に格納される。無論、音色テーブル中の条件を編集できるように構成しても良い。
【0063】
次いで、CPU12は、I/F13が、ノートオンイベントを新たに受信しているかを判断する(ステップ903)。ステップ903でYesと判断された場合には、CPU12は発音処理を実行する(ステップ904)。発音処理においては、CPU12は、受信したノートオンイベントを音源部31に出力する。音源部31は、ノートオンイベントに示される音色にしたがってROMの波形データを読み出す。波形データ読み出しの際の速度はノートオンイベントに含まれる音高に従う。また、音源部31は、読み出された波形データに、ノートオンイベントに含まれる音量レベル(ベロシティ)にしたがった係数を乗算して、所定の音量レベルの楽音データを生成する。生成された楽音データはオーディオ回路32に出力され、最終的に、所定の楽音がスピーカ35から発生される。
【0064】
発音処理(ステップ904)の後、CPU12は、パラメータ通信処理を実行する(ステップ905)。パラメータ通信処理においては、CPU12の指示によって、たとえば、スイッチ処理(ステップ902)で選択された音色テーブルのデータが、I/F13を介して赤外線通信装置33から、演奏装置本体11に送信される。また、演奏装置本体11において、赤外線通信装置24が、データを受信すると、CPU21は、I/F27を介してデータを受け入れ、RAM26に格納する(図6のステップ604)。
【0065】
パラメータ通信処理(ステップ905)が終了すると、CPU12は、その他の処理、たとえば、表示部16の画面上に表示される画像の更新などを実行する(ステップ906)。
【0066】
本実施の形態においては、演奏装置本体11の先端側202および根元側201に、それぞれ3軸の加速度センサ22、23を配置している。第1の加速度センサ22にて取得される第1の加速度センサ値に基づき、演奏装置本体11の振り始めに相当する第1のタイミングから、振り終わりに相当する第2のタイミングに至るまでの、第1の変化量が算出されるとともに、第2の加速度センサ23にて取得される第2の加速度センサ値に基づき、上記第1のタイミングから、上記第2のタイミングに至るまでの、第2の変化量が算出される。CPU21は、第1の変化量および第2の変化量に基づいて、演奏装置本体11の動作態様を判断して、当該動作態様にしたがった動作モードを決定し、さらに、動作モードに対応付けられた、発音すべき楽音の楽音構成要素(たとえば、音色)を決定する。したがって、演奏者による演奏装置の振り方に応じて異なる楽音構成要素、たとえば、音色での楽音を発音させることが可能となる。
【0067】
本実施の形態においては、CPU21は、第1の加速度センサ値に基づき、演奏装置本体11の先端側での、所定の第1のタイミングから第2のタイミングの期間における第1の変化量を算出し、第2の加速度センサ値に基づき、演奏装置本体11の他端である根元側での、第1のタイミングから第2のタイミングの期間における第2の変化量を算出し、前記第1の変化量および第2の変化量にしたがって、演奏装置本体11の動作モードを決定する。演奏装置本体11の両端部の加速度センサ22、23のセンサ値を用いることで、演奏装置本体11の変位を適切に得ることが可能となる。
【0068】
また、本実施の形態においては、CPU21は、第1の加速度22センサおよび第2の加速度センサ23から、それぞれ取得した、長手方向の軸に垂直な軸方向における成分の値に基づき、第1の変化量および第2の変化量を算出する。これにより、複雑な演算なしに適切に演奏装置本体11の変位を得る事が可能となる。
【0069】
さらに、本実施の形態においては、CPU21は、演奏装置本体11の動作の態様が、
第1の変化量の絶対値および第2の変化量の絶対値がともに第1の閾値より大きく、
第1の変化量と第2の変化量との差の絶対値が、第1の閾値より小さい第2の閾値より小さく、かつ、
第1の変化量および第2の変化量が同符号であることを条件とする第1の動作モード、
第1の変化量の絶対値が第1の閾値より大きく、
第2の変化量の絶対値が、第2の閾値より小さいことを条件とする第2の動作モード、
第1の変化量の絶対値が第1の閾値より大きく、
第2の変化量の絶対値が、第2の閾値から第1の閾値の範囲であり、かつ、
第1の変化量および第2の変化量が同符号であることを条件とする第3の動作モード、並びに、
第1の変化量の絶対値および第2の変化量の絶対値がともに第3の閾値より大きく、かつ、
第1の変化量および第2の変化量が異符号であることを条件とする第4の動作モード、
の何れに該当するかを判断する。
【0070】
これにより、
演奏者が演奏装置本体11の根元を保持した状態での演奏装置本体11の平行移動ないし並進(第1の動作モード)、
根元を保持した状態での演奏装置本体11の手首を用いた回転(第2の動作モード)、
根元を保持した状態での演奏装置本体11の肘および手首を用いた回転(第3の動作モード)、および、
演奏者が演奏装置本体11の中央部付近を保持した状態での演奏装置本体11の回転(第4の動作モード)を適切に判断することができる。
【0071】
また、本実施の形態においては、CPU21は、第1の加速度センサ値或いは第2の加速度センサ値のセンサ合成値が増大して所定値より大きくなったときに、演奏装置本体11の動作が開始されたと判断して、そのタイミングを第1のタイミングと決定し、センサ合成値がいったん増大した後に減少して所定値より小さくなったときに、演奏装置本体11の動作が停止したと判断して、そのタイミングを第2のタイミングと決定する。これにより、振り始めから振り終わりまでの期間を適切に得ることが可能となる。
【0072】
さらに、本実施の形態においては、CPU21は、RAM26に格納された、動作モードと発音すべき楽音の音色とを対応付けた音色テーブルを参照して、発生すべき楽音の音色を決定する。これにより、複雑な演算をすることなく、適切に音色を決定することが可能となる。
【0073】
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態においては、さらに、地磁気センサを備え、地磁気センサのセンサ値(磁気センサ値)に基づき、発音すべき楽音の音高を制御している。
【0074】
図12は、第2の実施の形態にかかる演奏装置本体の構成を示すブロックダイヤグラムである。図12において、図2に示す第1の実施の形態にかかる演奏装置本体11と同様の構成部分には同一の符号を付している。図12に示すように、第2の実施の形態にかかる演奏装置本体111は、第1の実施の形態にかかる演奏装置11の構成部分に加えて、地磁気センサ29を有している。地磁気センサ29の演奏装置本体11内の位置は、先端側202、根元側201或いは中央部の何れであっても良い。地磁気センサ29は、磁気抵抗効果素子やホール素子を有し、X軸、Y軸、Z軸の軸方向のそれぞれについて、磁界の成分を含む磁気センサ値を検出することができる。なお、上記軸方向は、加速度センサ22、23の軸方向と同一として良い(図5参照)。
【0075】
図13は、第2の実施の形態にかかる演奏装置本体において実行される処理の例を示すフローチャートである。図13に示すように、演奏装置本体111のCPU21は、RAM26のデータのクリアなどを含むイニシャライズ処理を実行する(ステップ1301)。次いで、CPU21は、入力部28のスイッチ操作により基準情報設定の指示があったかを判断する(ステップ1302)。ステップ1302でYesと判断された場合には、CPU21は、基準設定処理を実行する(ステップ1303)。
【0076】
図14は、第2の実施の形態にかかる基準設定処理の例を示すフローチャートである。基準設定処理においては、演奏者が、演奏装置本体111の入力部28の設定スイッチ(図示せず)をオンしたときの、演奏装置本体111の長手方向の向きが基準値(基準オフセット値)として取得される。まず、CPU21は、地磁気センサ29のセンサ値を取得して、取得したセンサ値に基づいて、磁北(地磁気が示す北の方向)と、演奏装置本体111のY軸(長手方向)とのなす角度(つまり、磁北と演奏装置本体111のY軸とのずれを示す角度)を算出する(ステップ1401)。
【0077】
CPU21は、入力部28の設定スイッチがオンされたかを判断する(ステップ1402)。ステップ1402でYesと判断された場合には、CPU21は、ずれを示す角度を、の基準オフセット値θPとしてRAM26に格納する(ステップ1403)。次いで、CPU21は、入力部28の終了スイッチ(図示せず)がオンされたかを判断する(ステップ1404)。ステップ1404でNoと判断された場合には、ステップ1401に戻る。その一方、ステップ1404でYesと判断された場合には基準設定処理を終了する。上述した基準設定処理により基準オフセット値θPがRAM26中に格納される。
【0078】
演奏装置本体111において、基準設定処理(ステップ1303)が終了すると、CPU21は、地磁気センサ29のセンサ値を取得して、現在の、磁北(地磁気が示す北の方向)と演奏装置本体111の軸方向とのなす角度(つまり、磁北と演奏装置本体111の軸方向とのずれを示す角度)を算出する(ステップ1304)。CPU21は、ステップ1304で得られたずれを示す角度を、オフセット値θとしてRAM26に格納する(ステップ1305)。また、CPU21は、第1の加速度センサ22のセンサ値(第1の加速度センサ値)および第2の加速度センサ23のセンサ値(第2の加速度センサ値)を取得して、RAM26に格納する(ステップ1306)。第1の実施の形態と同様に、第1の加速度センサ値および第2の加速度センサ値とも、それぞれ、X軸、Y軸、Z軸の成分の値が取得される。
【0079】
ステップ1306が実行された後、CPU21は、発音タイミング検出処理を実行する(ステップ1307)。発音タイミング検出処理は、図7に示す第1の実施の形態にかかる発音タイミング検出処理とほぼ同様である。ノートオンイベント処理(ステップ712)のみが第1の実施の形態と異なる。図15は、第2の実施の形態にかかるノートオンイベント生成処理の例を示すフローチャートである。図15に示すように、CPU21は、RAM21に格納されたオフセット値θおよび基準オフセット値θPを読み出す(ステップ1501)。
【0080】
ステップ1502〜1505は、図8のステップ801〜804と同様である。ステップ1505において発音すべき楽音の音色が決定された後、CPU21は、オフセット値θと基準オフセット値θPとのオフセット差分値θd=(θ−θP)を求め、求められた差分値θdに基づき、発音すべき楽音の音高を決定する(ステップ1506)。
【0081】
図16(a)、(b)は、それぞれ、本実施の形態にかかる差分値θdを説明する図である。図16(a)、(b)に示すように、設定スイッチがオンされたときの演奏装置本体111の方向(基準方向:符号P参照)と、演奏装置本体11が振られたときの方向(符号C)との差分値θdは、正となる場合(図16(a))と、負となる場合(図16(b))とがある。演奏者から見て、基準位置より左側で演奏装置本体111を振れば、差分値θdは正となり、右側で演奏装置本体111を振れば、差分値θdは負となる。
【0082】
以下、音高については、C(ド)、D(レ)、E(ミ)というような音階が演奏される場合について説明する。図17(a)は、差分値θdの範囲と楽音の音高とを対応付けた音高テーブルの例を示す図、また、図17(b)は、演奏装置本体を振る方向と音高との関係を模式的に示す図である。図17(a)に示す音高テーブルは、演奏装置本体111のRAM26に格納される。図17(a)の音高テーブルに示すように、演奏装置本体111が振られる方向が、演奏者からみて時計回りに変化するのにしたがって、音高が、C(ド)、D(レ)、E(ミ)、F(ファ)、・・・と高くなっていくことが理解できる。ステップ1506では、CPU21は、RAM26中の音高テーブル1700を参照して、差分値θRdに対応する音高情報を取得すれば良い。
【0083】
上述したように、その一方、ピアノ、マリンバ、ビブラフォーンなどの楽器では、楽器の音高は、演奏者からみて右側の鍵になるのにしたがって、高くなる。そこで、鍵盤楽器など、通常の楽器の音色で、楽音を発音する場合には、演奏装置本体11の音高は、演奏装置本体11が振られたときの方向が、演奏者からみて時計回りに変化するのにしたがって、高くなるように設定される。その一方、ドラムセットのタム(ハイタム、ロータム、フロアタム)では、演奏者から見て、時計回りに、音高が高い順に配置される。たとえば、時計回りに、ハイタム、ロータム、フロアタムの順で配置される。したがって、打楽器の音色の楽音を発音する場合には、演奏装置本体11の音高は、演奏装置本体11が振られたときの演奏装置本体11の軸方向が、演奏者からみて時計回りに変化するのにしたがって、低くなるように、RAM26中の音色テーブルに値が格納されれば良い。
【0084】
その後、CPU21は、ステップ1502で決定された音量レベル(ベロシティ)、ステップ1505で決定された音色、および、ステップ1506で決定された音高を示す情報を含むノートオンイベントを生成する(ステップ1507)。CPU21は、生成されたノートオンイベントをI/F27に出力する(ステップ1508)。I/F27は、赤外線通信装置24にノートオンイベントを赤外線信号として送信させる。赤外線通信装置24からの赤外線信号は楽器部19の赤外線通信装置33に受信される。その後、CPU21は、RAM26中の加速度フラグを「0」にリセットする(ステップ1509)。
【0085】
第2の実施の形態によれば、加速度センサ22、23に加えて、地磁気センサ29を用いて、CPU21は、予め設定された基準方位と、演奏装置本体11の軸方向の方位とのなす角度を示す差分値を取得する。たとえば、CPU21は、基準方位と、演奏装置本体11の振り終わりに相当するタイミングにおける演奏装置本体11の軸方向の方位とのなす角度を示す差分値を得る。CPU21は、この差分値に基づき、他の演奏構成要素(たとえば、音高)を決定する。これにより、演奏者による振り方の態様にしたがって、複数種類の演奏構成要素(たとえば音色および音高)を、演奏者の所望のように変更することが可能となる。
【0086】
次に、本実施の形態の第3の実施の形態について説明する。第3の実施の形態においては、地磁気センサの代わりに角速度センサを用いて、角速度センサ値に基づき発音すべき楽音の音高を制御している。図18は、第3の実施の形態にかかる演奏装置本体の構成を示すブロックダイヤグラムである。図18において、図2に示す第1の実施の形態にかかる演奏装置本体11と同様の構成部分には同一の符号を付している。図18に示すように、第3の実施の形態にかかる演奏装置本体211は、第1の実施の形態にかかる演奏装置11の構成部分に加えて、角速度センサ30を有している。角速度センサ30は、いわゆるジャイロスコープを備えたセンサであり、時間情報を用いた積分演算により、演奏装置本体11の長手方向の軸(Y軸)の方向の変位(角度)を算出することができる。図19は、第3の実施の形態にかかる演奏装置本体において実行される処理の例を示すフローチャートである。
【0087】
図19に示すように、演奏装置本体211のCPU21は、RAM26のデータのクリアなどを含むイニシャライズ処理を実行する(ステップ1901)。次いで、CPU21は、入力部28のスイッチ操作により基準情報設定の指示があったかを判断する(ステップ1902)。ステップ1902でYesと判断された場合には、CPU21は、基準設定処理を実行する(ステップ1903)。
【0088】
図20は、第3の実施の形態にかかる基準設定処理の例を示すフローチャートである。基準設定処理においては、演奏者が、演奏装置本体111の入力部28の設定スイッチ(図示せず)をオンしたときの角速度センサ値が取得される。より具体的には、CPU21は、角速度センサ30のセンサ値(角速度センサ値)を取得する(ステップ2001)。
【0089】
CPU21は、入力部28の設定スイッチがオンされたかを判断する(ステップ2001)。ステップ2001でYesと判断された場合には、CPU21は、角速度センサ値を基準センサ値ωPとしてRAM26に格納する(ステップ2003)。次いで、CPU21は、入力部28の終了スイッチ(図示せず)がオンされたかを判断する(ステップ2004)。ステップ2004でNoと判断された場合には、ステップ2001に戻る。その一方、ステップ2004でYesと判断された場合には基準設定処理を終了する。上述した基準設定処理により基準センサ値ωPがRAM26中に格納される。
【0090】
演奏装置本体211において、基準設定処理(ステップ1903)が終了すると、CPU21は、角速度センサ30のセンサ値ωを取得して、RAM26に格納する(ステップ1904)。また、CPU21は、第1の加速度センサ22のセンサ値(第1の加速度センサ値)および第2の加速度センサ23のセンサ値(第2の加速度センサ値)を取得して、RAM26に格納する(ステップ1905)。第1および第2の実施の形態と同様に、第1の加速度センサ値および第2の加速度センサ値とも、それぞれ、X軸、Y軸、Z軸の成分の値が取得される。
【0091】
ステップ1905が実行された後、CPU21は、発音タイミング検出処理を実行する(ステップ1906)。発音タイミング検出処理は、図7に示す第1の実施の形態にかかる発音タイミング検出処理とほぼ同様である。ただし、第3の実施の形態においては、ステップ705において、CPU21は、加速度フラグを「1」にセットするとともに、処理時の時刻tをRAM26に格納しておく。また、第3の実施の形態にかかるノートオンイベント処理(ステップ712)は、第1の実施の形態と異なる。図21は、第3の実施の形態にかかるノートオンイベント生成処理の例を示すフローチャートである。図21に示すように、CPU21は、RAM26に格納された角速度センサ値ωおよび基準センサ値ωPを読み出す(ステップ2101)。
【0092】
ステップ2102〜2105は、図8のステップ801〜804と同様である。ステップ2105において発音すべき楽音の音色が決定された後、CPU21は、角速度センサ値ω、基準センサ値ωP、および、RAMに格納された時刻tと現在時刻との間の時間差(演奏装置本体11の動作時間)Δtに基づき、演奏装置本体211の長手方向の軸(Y軸)の方向の変位(角度)を算出する(ステップ2106)。ステップ2106においては、基準設定指示がなされて基準センサ値ωPが取得されたときの、演奏装置本体211の長手方向の軸の方向と、演奏装置本体211が振り終えられたときの演奏装置本体221の長手方向の軸の方向との間の角度が差分値θdとして得られる。次いで、CPU21は、差分値θdに基づき、発音すべき楽音の音高を決定する(ステップ2107)。
【0093】
ステップ2107における音高の決定は、図15のステップ1506における音高の決定と同様である。その後、CPU21は、ステップ2102で決定された音量レベル(ベロシティ)、ステップ2105で決定された音色、および、ステップ2107で決定された音高を示す情報を含むノートオンイベントを生成する(ステップ2108)。CPU21は、生成されたノートオンイベントをI/F27に出力する(ステップ2109)。I/F27は、赤外線通信装置24にノートオンイベントを赤外線信号として送信させる。赤外線通信装置24からの赤外線信号は楽器部19の赤外線通信装置33に受信される。その後、CPU21は、RAM26中の加速度フラグを「0」にリセットする(ステップ2110)。
【0094】
第3の実施の形態によれば、加速度センサ22、23に加えて、角速度センサ30を用いて、CPU21は、予め設定された基準方位と、演奏装置本体11の軸方向の方位とのなす角度を示す差分値を取得する。たとえば、CPU21は、基準方位と、演奏装置本体11の振り終わりに相当するタイミングにおける演奏装置本体11の軸方向の方位とのなす角度を示す差分値を得る。CPU21は、この差分値に基づき、他の演奏構成要素(たとえば、音高)を決定する。これにより、演奏者による振り方の態様にしたがって、複数種類の演奏構成要素(たとえば音色および音高)を、演奏者の所望のように変更することが可能となる。
【0095】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【0096】
たとえば、前記実施の形態においては、演奏装置本体11のCPU21は、演奏者が演奏装置本体11を振ることによる加速度センサ値を検出して、加速度センサ値に基づき発音タイミングを検出する。さらに、演奏装置本体11のCPU21は、演奏装置本体11の先端側および根元側における変化量を算出し、これに基づいて発音すべき楽音の音色を決定している。その後、演奏装置本体11のCPU21は、上記発音タイミングで、音量レベル、および音色などを含むノートオンイベントを生成して、I/F27および赤外線通信装置24を介して楽器部19に送信している。その一方、楽器部19においては、ノートオンイベントを受信すると、CPU12が、受信したノートオンイベントを音源部31に出力して楽音を発生させている。上記構成は、楽器部19が、MIDIボードなどが取り付けられたパーソナルコンピュータやゲーム機など、楽音生成の専用機ではないときに好適である。
【0097】
しかしながら、演奏装置本体11における処理、および、楽器部19における処理の分担は、上記実施の形態のものに限定されない。たとえば、演奏装置本体11においては、加速度センサ値を取得して、楽器部19に送信するように構成しても良い。この場合には、発音タイミング検出処理(たとえば図7)やノートオンイベント生成処理(たとえば図8)は、楽器部19において実行される。上述した構成は、楽器部19が、楽音生成の専用機である電子楽器について好適である。
【0098】
また、前記実施の形態においては、演奏装置本体11と楽器部19との間は、赤外線通信装置24、33を用いて赤外線信号にてデータが通信されているが、これに限定されるものではない。たとえば、打楽器本体11と楽器部19とは他の無線通信でデータ通信してもよいし、ワイヤケーブルによって有線でデータ通信するように構成しても良い。
【0099】
また、前記実施の形態においては、音量レベルが、第1の変化量に基づいて決定されているが、これに限定されない。たとえば、音量レベルは、加速度センサ値のセンサ合成値の最大値に基づき決定されても良いし、固定値としても良い。
【0100】
さらに、前記第1の実施の形態においては、楽音構成要素として音色を採用して、動作モードにしたがって、発音すべき楽音の音色が決定されている。しかしながら、音色以外の楽音構成要素を採用しても良い。たとえば、楽音構成要素として、音量レベル、音高、音長を用いて、動作モードにしたがって、発音すべき楽音の音量レベル、音高、音長を決定しても良い。また、第2の実施の形態および第3の実施の形態においても、音高以外の楽音構成要素を採用することができる。
【0101】
また、前記第2の実施の形態において、基準位置として、演奏者が演奏装置本体111の設定スイッチをオンしたときの演奏装置本体111の長手方向の向きが基準位置として設定される。しかしながら、これに限定されるものではなく、基準位置を、磁北と固定しておいても良い。この場合には、基準設定処理が不要となる。
【0102】
また、本実施の形態においては、音色として、ピアノ、タム、ギター、トランペットなど、異なる自然楽器の種別が選択されるように構成されている(図11参照)。しかしながら、これに限定されるものではなく、リバーブタイムやデプス、コーラスのデプス、レゾナンスなど、いわゆるイフェクトにおけるパラメータの値を変更したものを、音色としても良い。
【符号の説明】
【0103】
10 電子楽器
11 演奏装置本体
12 CPU
13 I/F
14 ROM
15 RAM
16 表示部
17 入力部
18 サウンドシステム
19 楽器部
21 CPU
22 第1の加速度センサ
23 第2の加速度センサ
24 赤外線通信装置
25 ROM
26 RAM
27 I/F
31 音源部
32 オーディオ回路
33 赤外線通信装置
【特許請求の範囲】
【請求項1】
演奏者が手で保持するための長手方向に延びる保持部材と、
前記保持部材内の先端側に配置された3軸方向のそれぞれについての第1の加速度センサ値を取得可能な第1の加速度センサと、
前記保持部材内の先端側と反対側である他端の側に配置された3軸方向のそれぞれについての第2の加速度センサ値を取得可能な第2の加速度センサと、
所定の楽音を発音する楽音発生手段に対して発音の指示を与える制御手段と、を備え、
前記制御手段が、前記第1の加速度センサによる第1の加速度センサ値、或いは、前記第2の加速度センサによる第2の加速度センサ値の少なくとも何れかに基づき取得した発音タイミングにて前記楽音発生手段に対して発音の指示を与える発音指示手段と、
前記第1の加速度センサ値および前記第2の加速度センサ値に基づき、前記保持部材の動作の態様を判断し、当該動作の態様に対応付けられた動作モードを決定する動作モード決定手段と、
前記動作モード決定手段により決定された動作モードに基づき、発音すべき楽音の楽音構成要素を決定する楽音構成要素決定手段と、を有することを特徴とする演奏装置。
【請求項2】
前記動作モード決定手段が、前記第1の加速度センサ値に基づき、前記保持部材の先端側での、所定の第1のタイミングから第2のタイミングの期間における第1の変化量を算出し、前記第2の加速度センサ値に基づき、前記保持部材の他端の側での、前記第1のタイミングから第2のタイミングの期間における第2の変化量を算出し、前記第1の変化量および第2の変化量にしたがって、前記保持部材の動作モードを決定することを特徴とする請求項1に記載の演奏装置。
【請求項3】
前記動作モード決定手段が、前記第1の加速度センサおよび第2の加速度センサから、それぞれ取得した、前記長手方向の軸に垂直な軸方向における成分の値に基づき、前記第1の変化量および第2の変化量を算出することを特徴とする請求項2に記載の演奏装置。
【請求項4】
前記動作モード決定手段が、前記保持部材の動作の態様が、
前記第1の変化量の絶対値および第2の変化量の絶対値がともに第1の閾値より大きく、
前記第1の変化量と第2の変化量との差の絶対値が、第1の閾値より小さい第2の閾値より小さく、かつ、
前記第1の変化量および第2の変化量が同符号であることを条件とする第1の動作モード、
前記第1の変化量の絶対値が前記第1の閾値より大きく、
前記第2の変化量の絶対値が、前記第2の閾値より小さいことを条件とする第2の動作モード、
前記第1の変化量の絶対値が前記第1の閾値より大きく、
前記第2の変化量の絶対値が、前記第2の閾値から第1の閾値の範囲であり、かつ、
前記第1の変化量および第2の変化量が同符号であることを条件とする第3の動作モード、並びに、
前記第1の変化量の絶対値および第2の変化量の絶対値がともに第3の閾値より大きく、かつ、
前記第1の変化量および第2の変化量が異符号であることを条件とする第4の動作モード、
の何れに該当するかを判断することを特徴とする請求項3に記載の演奏装置。
【請求項5】
前記動作モード決定手段が、前記第1の加速度センサ値或いは第2の加速度センサ値の合成値が増大して所定値より大きくなったときに、前記保持部材の動作が開始されたと判断して、そのタイミングを第1のタイミングと決定し、前記合成値がいったん増大した後に減少して所定値より小さくなったときに、前記保持部材の動作が停止したと判断して、そのタイミングを第2のタイミングと決定することを特徴とする請求項2ないし4の何れか一項に記載の演奏装置。
【請求項6】
前記楽音構成要素決定手段が、記憶手段に格納された、前記動作モードと発音すべき楽音の楽音構成要素とを対応付けたテーブルを参照して、前記発生すべき楽音の楽音構成要素を決定することを特徴とする、請求項1ないし5の何れか一項に記載の演奏装置。
【請求項7】
前記保持部材内に配置された磁気センサを備え、
前記制御手段が、
前記磁気センサにより取得された磁気センサ値に基づいて、予め設定された基準方位と、前記保持部材の軸方向の方位とのなす角度を示す差分値を取得する差分値取得手段と、
前記差分値算出手段により得られた差分値に基づいて、前記発音すべき楽音の他の楽音構成要素を決定する第2の楽音構成要素決定手段を有することを特徴とする請求項1ないし6の何れか一項に記載の演奏装置。
【請求項8】
前記保持部材内に配置された角速度センサを備え、
前記制御手段が、
前記角速度センサにより取得される角速度センサ値に基づいて、予め設定された基準方位と、前記保持部材の軸方向の方位とのなす角度を示す差分値を取得する差分値取得手段と、
前記差分値算出手段により得られた差分値に基づいて、前記発音すべき楽音の他の楽音構成要素を決定する第2の楽音構成要素決定手段を有することを特徴とする請求項1ないし6の何れか一項に記載の演奏装置。
【請求項9】
請求項1ないし8の何れか一項に記載の演奏装置と、
前記楽音発生手段を備えた楽器部と、を備え、
前記演奏装置と、前記楽器部とが、それぞれ、通信手段を備えたことを特徴とする電子楽器。
【請求項1】
演奏者が手で保持するための長手方向に延びる保持部材と、
前記保持部材内の先端側に配置された3軸方向のそれぞれについての第1の加速度センサ値を取得可能な第1の加速度センサと、
前記保持部材内の先端側と反対側である他端の側に配置された3軸方向のそれぞれについての第2の加速度センサ値を取得可能な第2の加速度センサと、
所定の楽音を発音する楽音発生手段に対して発音の指示を与える制御手段と、を備え、
前記制御手段が、前記第1の加速度センサによる第1の加速度センサ値、或いは、前記第2の加速度センサによる第2の加速度センサ値の少なくとも何れかに基づき取得した発音タイミングにて前記楽音発生手段に対して発音の指示を与える発音指示手段と、
前記第1の加速度センサ値および前記第2の加速度センサ値に基づき、前記保持部材の動作の態様を判断し、当該動作の態様に対応付けられた動作モードを決定する動作モード決定手段と、
前記動作モード決定手段により決定された動作モードに基づき、発音すべき楽音の楽音構成要素を決定する楽音構成要素決定手段と、を有することを特徴とする演奏装置。
【請求項2】
前記動作モード決定手段が、前記第1の加速度センサ値に基づき、前記保持部材の先端側での、所定の第1のタイミングから第2のタイミングの期間における第1の変化量を算出し、前記第2の加速度センサ値に基づき、前記保持部材の他端の側での、前記第1のタイミングから第2のタイミングの期間における第2の変化量を算出し、前記第1の変化量および第2の変化量にしたがって、前記保持部材の動作モードを決定することを特徴とする請求項1に記載の演奏装置。
【請求項3】
前記動作モード決定手段が、前記第1の加速度センサおよび第2の加速度センサから、それぞれ取得した、前記長手方向の軸に垂直な軸方向における成分の値に基づき、前記第1の変化量および第2の変化量を算出することを特徴とする請求項2に記載の演奏装置。
【請求項4】
前記動作モード決定手段が、前記保持部材の動作の態様が、
前記第1の変化量の絶対値および第2の変化量の絶対値がともに第1の閾値より大きく、
前記第1の変化量と第2の変化量との差の絶対値が、第1の閾値より小さい第2の閾値より小さく、かつ、
前記第1の変化量および第2の変化量が同符号であることを条件とする第1の動作モード、
前記第1の変化量の絶対値が前記第1の閾値より大きく、
前記第2の変化量の絶対値が、前記第2の閾値より小さいことを条件とする第2の動作モード、
前記第1の変化量の絶対値が前記第1の閾値より大きく、
前記第2の変化量の絶対値が、前記第2の閾値から第1の閾値の範囲であり、かつ、
前記第1の変化量および第2の変化量が同符号であることを条件とする第3の動作モード、並びに、
前記第1の変化量の絶対値および第2の変化量の絶対値がともに第3の閾値より大きく、かつ、
前記第1の変化量および第2の変化量が異符号であることを条件とする第4の動作モード、
の何れに該当するかを判断することを特徴とする請求項3に記載の演奏装置。
【請求項5】
前記動作モード決定手段が、前記第1の加速度センサ値或いは第2の加速度センサ値の合成値が増大して所定値より大きくなったときに、前記保持部材の動作が開始されたと判断して、そのタイミングを第1のタイミングと決定し、前記合成値がいったん増大した後に減少して所定値より小さくなったときに、前記保持部材の動作が停止したと判断して、そのタイミングを第2のタイミングと決定することを特徴とする請求項2ないし4の何れか一項に記載の演奏装置。
【請求項6】
前記楽音構成要素決定手段が、記憶手段に格納された、前記動作モードと発音すべき楽音の楽音構成要素とを対応付けたテーブルを参照して、前記発生すべき楽音の楽音構成要素を決定することを特徴とする、請求項1ないし5の何れか一項に記載の演奏装置。
【請求項7】
前記保持部材内に配置された磁気センサを備え、
前記制御手段が、
前記磁気センサにより取得された磁気センサ値に基づいて、予め設定された基準方位と、前記保持部材の軸方向の方位とのなす角度を示す差分値を取得する差分値取得手段と、
前記差分値算出手段により得られた差分値に基づいて、前記発音すべき楽音の他の楽音構成要素を決定する第2の楽音構成要素決定手段を有することを特徴とする請求項1ないし6の何れか一項に記載の演奏装置。
【請求項8】
前記保持部材内に配置された角速度センサを備え、
前記制御手段が、
前記角速度センサにより取得される角速度センサ値に基づいて、予め設定された基準方位と、前記保持部材の軸方向の方位とのなす角度を示す差分値を取得する差分値取得手段と、
前記差分値算出手段により得られた差分値に基づいて、前記発音すべき楽音の他の楽音構成要素を決定する第2の楽音構成要素決定手段を有することを特徴とする請求項1ないし6の何れか一項に記載の演奏装置。
【請求項9】
請求項1ないし8の何れか一項に記載の演奏装置と、
前記楽音発生手段を備えた楽器部と、を備え、
前記演奏装置と、前記楽器部とが、それぞれ、通信手段を備えたことを特徴とする電子楽器。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【公開番号】特開2012−18334(P2012−18334A)
【公開日】平成24年1月26日(2012.1.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−156416(P2010−156416)
【出願日】平成22年7月9日(2010.7.9)
【出願人】(000001443)カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年1月26日(2012.1.26)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年7月9日(2010.7.9)
【出願人】(000001443)カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Fターム(参考)】
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