演奏装置および電子楽器
【課題】単一の加速度センサにより、所望のタイミングで楽音を発生させるとともに、音色などの楽音構成要素を、演奏者が所望のように変化させる。
【解決手段】演奏装置本体１１のＣＰＵ２１は、３軸の加速度センサ２３の加速度センサ値に基づいて楽音を発生すべきタイミングを決定する。また、所定のタイミング、たとえば、演奏装置本体１１の振り始めにおける加速度センサ２３の加速度センサ値に基づいて、演奏装置本体１１の長手方向の軸まわりの回転により生じたロール角が算出される。ＣＰＵ２１は、算出されたロール角に基づいて、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のＣＰＵ２１は、３軸の加速度センサ２３の加速度センサ値に基づいて楽音を発生すべきタイミングを決定する。また、所定のタイミング、たとえば、演奏装置本体１１の振り始めにおける加速度センサ２３の加速度センサ値に基づいて、演奏装置本体１１の長手方向の軸まわりの回転により生じたロール角が算出される。ＣＰＵ２１は、算出されたロール角に基づいて、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、打楽器音が発声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
【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】
本発明は、単一のセンサにより、所望のタイミングで楽音を発生させるとともに、楽音構成要素を演奏者が所望のように変化させることができ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、
前記保持部材内に配置された３軸方向の加速度センサ値を取得可能な加速度センサと、
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、前記加速度センサ値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、
所定のタイミングでの前記加速度センサ値に基づいて、保持部材における、前記加速度センサの３軸のうち所定の軸まわりの回転により生じた角度を算出する角度算出手段と、
前記角度算出手段により算出された角度に基づき、前記発音すべき楽音における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、前記角度算出手段が、前記加速度センサ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、そのタイミングにおける角度を算出する。
【００１０】
別の好ましい実施態様においては、前記角度算出手段が、前記加速度センサ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、そのタイミングにおける角度を算出する。
【００１１】
さらに別の好ましい実施態様においては、前記角度算出手段が、前記加速度センサ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、そのタイミングにおける第１の角度を算出し、かつ、前記加速度センサ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、そのタイミングにおける第２の角度を算出し、前記第１の角度と第２の角度の変位を算出し、
前記楽音構成要素決定手段が、前記角度の変位に基づき、前記楽音構成要素を決定する。
【００１２】
好ましい実施態様においては、前記角度が、前記保持部材の長手方向の軸まわりの回転により生じるロール角である。
【００１３】
別の好ましい実施態様においては、前記角度が、前記長手方向の軸と直交する左右軸まわりの回転により生じるピッチ角である。
【００１４】
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、前記角度に基づき、発生すべき楽音の音色を決定する。
【００１５】
より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角度についての値の範囲と、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、前記発生すべき楽音の音色を決定する。
【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、単一のセンサにより、所望のタイミングで楽音を発生させるとともに、楽音構成要素を演奏者が所望のように変化させることができ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、本実施の形態にかかる演奏装置本体の外観を示す図である。
【図４】図４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５】図５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６】図６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７】図７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８】図８は、演奏装置本体の加速度センサにより検出された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９】図９（ａ）は、ロール角と音色との対応付けを概略的に示す図、図９（ｂ）は、ロール角の範囲と音色とを対応付けた音色テーブルの例を示す図である。
【図１０】図１０は、第２の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１１】図１１は、第３の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１２】図１２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１３】図１３は、第４の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１４】図１４は、第４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と反対側である先端側の付近に加速度センサ２３を有する。
【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、楽音の発音状態（発音フラグ）などが含まれる。
【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角度範囲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。図２に示すように、演奏装置本体１１は、演奏者が保持する根元側と反対側である先端側に、加速度センサ２３を有する。加速度センサ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】
演奏者が実際にドラムを演奏するときには、スティックの一端（根元側）を手に持って、スティックに手首などを中心とした回転運動を生じさせる。図３は、本実施の形態にかかる演奏装置本体の外観を示す図である。図３において、Ｙ軸は、演奏装置本体１１の長手方向の軸と一致する軸である。Ｘ軸は、加速度センサ２２が配置された基板（図示せず）と平行で、かつ、Ｙ軸と直交する軸である。また、Ｚ軸は、Ｘ軸およびＹ軸と直交する軸である。本実施の形態にかかる加速度センサ１１は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸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、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。
【００２８】
図３において、Ｙ軸方向の回転角（符号３０１参照）は、演奏者が演奏装置本体１１を持ったとき、演奏者からみた前後軸の回転角であるため、ロール角と称する。ロール角は、Ｘ−Ｙ平面が、どの程度Ｘ軸に対して傾けられたかを示す角度（符号３０２参照）に対応する。このロール角は、演奏者が、演奏装置本体１１のたとえば根元側（符号３００参照）を手に持って、手首を軸にして左右に回転させることにより生じ得る。
【００２９】
また、図３において、Ｘ軸方向の回転角（符号３１１参照）は、演奏者が演奏装置本体１１を持ったときに、演奏者からみた左右軸の回転角であるため、ピッチ角と称する。ピッチ角は、Ｘ−Ｙ平面が、どの程度Ｙ軸に対して傾けられたかを示す角度（符号３１２参照）に対応する。ピッチ角は、演奏者が、演奏装置本体１１のたとえば根元側（符号３００参照）を手に持って、上下方向に振ることにより生じ得る。
【００３０】
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、加速度センサ値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。
【００３１】
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、加速度センサ値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。
【００３２】
図４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４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４０１）。
【００３３】
イニシャライズ処理（ステップ４０１）が終了すると、ＣＰＵ２１は、加速度センサ２３のセンサ値（加速度センサ値）を取得して、ＲＡＭ２６に格納する（ステップ４０２）。上述したように、本実施の形態においては、加速度センサ２３は、３軸センサであり、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の成分の加速度センサ値が取得され、ＲＡＭ２６に格納される。
【００３４】
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４０３）。図５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５に示すように、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２６に格納された加速度センサ値を読み出す（ステップ５０１）。ＣＰＵ２１は、読み出されたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれの成分の加速度センサ値に基づき、センサ合成値を算出する（ステップ５０２）。センサ合成値は、たとえば、それぞれの加速度センサ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。
【００３５】
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５０３）。ステップ５０３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５０４）。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５０３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５０４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。
【００３６】
ステップ５０４でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、加速度センサ値に基づくロール角を算出する（ステップ５０５）。算出されたロール角は、ＲＡＭ２６に格納される。ロール角の算出時における、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の成分の加速度センサ値（ｘ、ｙ、ｚ）は、実質的に（０，０，１Ｇ）と考えることができる。ロール角およびピッチ角は、上記加速度センサ値を用いた周知の行列演算により算出することができる。
【００３７】
その後、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２６中の加速度フラグを「１」にセットする（ステップ５０６）。ステップ５０４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。
【００３８】
ステップ５０３でＹｅｓと判断された場合、つまり、発音フラグが「１」である場合には、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５０７）。ステップ５０７でＮｏと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、ステップ５０２で算出されたセンサ合成値が、ＲＡＭ２６に格納されているセンサ合成値の最大値より大きいかを判断する（ステップ５０８）。ステップ５０８でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、算出されたセンサ合成値を、新たな最大値として、ＲＡＭ２６に格納する（ステップ５０９）。ステップ５０８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。
【００３９】
ステップ５０７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５１０）。
【００４０】
図６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６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７参照）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。
【００４１】
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８は、演奏装置本体の加速度センサにより検出された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８のグラフ８００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。
【００４２】
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、加速度センサ値に基づくロール角が算出される（図５のステップ５０５参照）。すなわち、演奏者により演奏装置本体１１が振り始められた直後の、演奏者の手首の回転により生じた角が得られる。また、合成センサセンサ値が（１＋ａ）Ｇ（ａは微小な正の値）に相当する値より大き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。図６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に格納されたセンサ合成値の最大値を参照して、当該最大値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６０１）。
【００４３】
センサ合成値の最大値をＡｍａｘ、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。
Ｖｅｌ＝ａ・Ａｍａｘ
（ただし、ａ・Ａｍａｘ＞Ｖｍａｘであれば、Ｖｅｌ＝Ｖｍａｘ、また、ａは所定の正の係数）
【００４４】
次いで、ＣＰＵ２１は、ロール角に基づき、発音すべき楽音の音色を決定する（ステップ６０２）。図９（ａ）は、ロール角と音色との対応付けを概略的に示す図、図９（ｂ）は、ロール角の範囲と音色とを対応付けた音色テーブルの例を示す図である。図９（ａ）に示すように、本実施の形態においては、ロール角φの範囲によって、４つの音色の何れかを選択できるようになっている。図９（ａ）において、ロール角φは、Ｘ−Ｙ平面がＹ軸中心に傾けられたときの、Ｘ０軸とＹ軸とによる基準面からの角度の変位として示されている。
【００４５】
本実施の形態においては、図９（ｂ）に示すようにロール角φの範囲と音色とを対応付けた音色テーブル（符号９００参照）をＲＡＭ２６に格納している。ＣＰＵ２１は、音色テーブル９００を参照して、得られたロール角の属する範囲に対応付けられた音色を取得すれば良い。
【００４６】
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６０３）。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６０４）。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６０５）。
【００４７】
発音タイミング検出処理（ステップ４０３）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４０４）。パラメータ通信処理（ステップ４０４）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７のステップ７０５）とともに説明する。
【００４８】
次に、本実施の形態にかかる楽器部において実行される処理について説明する。図７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７０１）。次いで、ＣＰＵ１２は、スイッチ処理を実行する（ステップ７０２）。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、それぞれがロール角φの範囲と音色とを対応付け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。
【００４９】
さらに、本実施の形態においては、上記ロール角φの範囲と音色とを対応付けた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、ロール角φの範囲および音色を変更する。値が変更された音色テーブルは、ＲＡＭ１５に格納される。
【００５０】
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７０３）。ステップ７０３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７０４）。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データ（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。
【００５１】
発音処理（ステップ７０４）の後、ＣＰＵ１２は、パラメータ通信処理を実行する（ステップ７０５）。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７０２）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４のステップ４０４）。
【００５２】
パラメータ通信処理（ステップ７０５）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７０６）。
【００５３】
本実施の形態においては、加速度センサ２２の加速度センサ値に基づいて楽音を発生すべきタイミングが決定される。また、所定のタイミングでの前記加速度センサ値に基づいて、演奏装置本体１１における、加速度センサの３軸のうち所定の軸（たとえば、長手方向の軸）まわりの回転により生じた角度が算出される。ＣＰＵ２１は、算出された角度に基づいて、発音すべき楽音における楽音構成要素（たとえば音色）を決定する。したがって、加速度センサのみを使用して、演奏者の所望の発音タイミングで、所望の楽音構成要素での楽音を発生することが可能となる。
【００５４】
また、本実施の形態においては、加速度センサ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、そのタイミングにおける角度が算出される。すなわち、演奏者による演奏装置本体１１の振り始めでの角度により楽音構成要素を決定することができる。
【００５５】
本実施の形態においては、加速度センサ値に基づいて、演奏装置本体１１の長手方向の軸まわりの回転により生じるロール角が算出される。これにより、演奏者の手首を軸にした回転により、音色などの楽音構成要素を変更することが可能となる。
【００５６】
また、本実施の形態においては、楽音構成要素として音色が、算出された角度（ロール角）に基づき決定される。したがって、単一のセンサ（加速度センサ）から得られた値に基づいて発音タイミングおよび音色を決定することが可能となる。
【００５７】
さらに、本実施の形態においては、ＲＡＭ２６に、角度の値の範囲と、発音すべき楽音の音色とを対応付けた音色テーブルを格納している。ＣＰＵ２１は、複雑な演算をすることなく、音色テーブルを参照して、算出された角度が属する値の範囲と対応付けられた音色を取得することができる。
【００５８】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では、演奏者により演奏装置本体１１が振り始められた直後の、演奏者の手首の回転により生じた回転によるロール角φを取得しているが、第２の実施の形態においては、演奏装置本体１１が振り終わった時点での、演奏者の手首の回転により生じた回転によるロール角φを取得している。図１０は、第２の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１０において、ステップ１００１〜１００４は、それぞれ、図５のステップ５０１〜５０４と同様である。第２の実施の形態においては、ステップ１００４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」にセットして（ステップ１００５）、発音タイミング検出処理を終了する。
【００５９】
また、ステップ１００３でＮｏのときに実行されるステップ１００６、ステップ１００６でＮｏのときに実行されるステップ１００７およびステップ１００８は、それぞれ、図５のステップ５０７、５０８、５０９と同様である。ステップ１００６においてＹｅｓと判断された場合、つまり、センサ合成値が（１＋ａ）Ｇに相当する値より小さい場合には、ＣＰＵ２１は、加速度センサ値に基づくロール角を算出する（ステップ１００９）。算出されたロール角はＲＡＭ２６に格納される。ステップ１００９は、図５のステップ５０５と同様である。その後、ＣＰＵ２１は、ノートオンイベント生成処理を実行する（ステップ１０１０）。
【００６０】
ノートオンイベント生成処理は、第１の実施の形態と同様（図６参照）である。第２の実施の形態においては、ステップ６０２において、ステップ１００９で算出されたロール角、つまり、演奏装置本体１１が振り終わったときのロール角に基づいて音色が決定される。
【００６１】
第２の実施の形態においては、加速度センサ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、そのタイミングにおける角度が算出される。すなわち、演奏者による演奏装置本体１１の振り終わりでの角度により楽音構成要素を決定することができる。
【００６２】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では、演奏者により演奏装置本体１１が振り始められた直後のロール角（第１のロール角）と、演奏装置本体１１が振り終わった時点でのロール角（第２のロール角）の変位（差分値）に基づいて、音色が決定される。
【００６３】
図１１は、第３の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１１においてステップ１１０１〜ステップ１１０４は、それぞれ、図５のステップ５０１〜５０４と同様である。ステップ１１０４でＹｅｓと判断された場合、ＣＰＵ２１は、加速度センサ値に基づく第１のロール角を算出する（ステップ１１０５）。算出された第１のロール角はＲＡＭ２６に格納される。その後、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２６中の加速度フラグを「１」にセットする（ステップ１１０６）。
【００６４】
ステップ１１０３でＮｏと判断された場合に実行されるステップ１１０７、ステップ１１０７でＮｏと判断された場合に実行されるステップ１１０８、１１０９は、それぞれ、図５のステップ５０７〜５０９と同様である。ステップ１１０７でＹｅｓと判断された場合、つまり、センサ合成値が（１＋ａ）Ｇに相当する値より小さい場合には、ＣＰＵ２１は、加速度センサ値に基づく第２のロール角を算出する（ステップ１１１０）。算出された第２のロール角はＲＡＭ２６に格納される。その後、ＣＰＵ２１は、ノートオンイベント生成処理を実行する（ステップ１１１１）。
【００６５】
図１２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１２のステップ１２０１は、図６のステップ６０１と同様である。ＣＰＵ２１は、第１のロール角と第２のロール角との変位（差分値）Δφを算出する（ステップ１２０２）。たとえば、Δφ＝第２のロール角−第１のロール角として算出すれば良い。 次いで、ＣＰＵ２１は、変位（差分値）Δφに基づき、発音すべき楽音の音色を決定する（ステップ１２０３）。第１の実施の形態と同様に、ＲＡＭ２６は、変位（差分値）Δφの範囲と、音色とを対応付けた音色テーブルを格納し、ＣＰＵ２１は、音色テーブルを参照することにより、音色を決定すれば良い。
【００６６】
また、図１２において、ステップ１２０４〜ステップ１２０６は、それぞれ、図６のステップ６０３〜６０５と同様である。
【００６７】
第３の実施の形態においては、加速度センサ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、そのタイミングにおける第１の角度が算出され、かつ、加速度センサ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、そのタイミングにおける第２の角度が算出され、第１の角度と第２の角度の変位が算出される。この算出された角度の変位に基づき、楽音構成要素が決定される。したがって、第３の実施の形態によれば、演奏者による演奏装置本体１１の振り始めから振り終わりまでの、演奏装置本体１１の捻りや上下の移動により楽音構成要素を決定することができる。
【００６８】
次に、本実施の形態の第４の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では、第１の実施の形態では、演奏者により演奏装置本体１１が振り始められた直後の、演奏者の手首の回転により生じた回転によるロール角φを取得しているが、第４の実施の形態においては、演奏者により演奏装置本体１１が振り始められた直後の、演奏者の手首の上下運動により生じたピッチ角σを取得している。
【００６９】
図１３は、第４の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１３において、ステップ１３０１〜１３０４、および、ステップ１３０６〜１３０９は、それぞれ、図５のステップ５０１〜５０４、および、ステップ５０６〜５０９と同様である。ステップ１３０４でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、加速度センサ値に基づくピッチ角を算出する（ステップ１３０５）。算出されたピッチ角は、ＲＡＭ２６に格納される。また、ステップ１３０７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１３１０）。
【００７０】
図１４は、第４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１４において、ステップ１４０１、１４０３〜１４０５は、それぞれ、図６のステップ６０１、６０３〜６０５と同様である。ステップ１４０２において、ＣＰＵ２１は、ピッチ角に基づき、発音すべき楽音の音色を決定する。第１の実施の形態と同様に、第３の実施の形態においても、ピッチ角σの範囲と音色とを対応付けた音色テーブルをＲＡＭ２６に格納している。ＣＰＵ２１は、音色テーブルを参照して、ピッチ角σの属する範囲に対応付けられた音色を取得すれば良い。
【００７１】
第４の実施の形態においては、加速度センサ値に基づいて、演奏装置本体１１の長手方向の軸と直交する左右軸まわりの回転により生じるピッチが算出される。これにより、演奏者の手首の上下により、音色などの楽音構成要素を変更することが可能となる。
【００７２】
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。
【００７３】
たとえば、前記実施の形態においては、ロール角、ピッチ角、或いは、角度の変位（差分値）に基づき、発音すべき楽音の音色、特に、自然楽器の楽器の名称を変更させていた。しかしながら、これに限定されず、ロール角、ピッチ角、或いは、角度の変位（差分値）に基づき、他の楽音構成要素を変更しても良い。たとえば、音色の他の態様として、同種の自然楽器（たとえばピアノ）の楽音において、異なる複数の残響時間、ビブラートの時間や深さなど、異なる複数の音響効果を設定しておき、ロール角、ピッチ角、或いは、角度の変位（差分値）に基づき何れかの音響効果を選択するように構成しても良い。
【００７４】
また、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、所定のタイミング（たとえば、演奏装置本体１１が振られた直後）でのロール角或いはピッチ角を検出し、検出されたロール角或いはピッチ角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。
【００７５】
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、ロール角、ピッチ角を取得して、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５）やノートオンイベント生成処理（たとえば図６）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。
【００７６】
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。
【００７７】
また、前記実施の形態においては、音量レベルが、加速度センサのセンサ合成値の最大値に基づき決定されているが、これに限定されるものではない。たとえば、音量レベルは固定値としても良い。
【００７８】
さらに、第４の実施の形態においては、演奏者により演奏装置本体１１が振り始められた直後の、演奏者の手首の上下運動により生じたピッチ角σを取得している。しかしながら、これに限定されるものではなく、以下のタイミングにおけるピッチ角、或いは、ピッチ角の変位を用いても良い。
【００７９】
たとえば、第４の実施の形態に対する変形例の関係は、第１の実施の形態に対する第２の実施の形態の関係と同様である。すなわち、この変形例では、演奏装置本体１１が振り終わった時点での、演奏者の手首の上下運動により生じたピッチ角σを取得し、このピッチ角σにより音色が決定されている。この変形例における発音タイミング検出処理では、図１０のステップ１００９において、ＣＰＵ２１は、ロール角の代わりにピッチ角を算出すれば良い。
【００８０】
また、第４の実施の形態に対する他の変形例の関係は、第１の実施の形態に対する第３の実施の形態の関係と同様である。すなわち、他の変形例では、演奏者により演奏装置本体１１が振り始められた直後のピッチ角（第１のピッチ角）と、演奏装置本体１１が振り終わった時点でのピッチ角（第２のピッチ角）の変位（差分値）に基づいて、音色が決定される。他の変形例における発音タイミング検出処理では、図１１のステップ１１０５において、ＣＰＵ２１は、加速度センサ値に基づき第１のピッチ角を算出する。また、図１１のステップ１１１０において、ＣＰＵ２１は、加速度センサ値に基づき第２のピッチ角を算出する。また、他の変形例にけるノートオンイベント生成処理では、図１１のステップ１２０２において、ＣＰＵ２１は第１のピッチ角と第２のピッチ角との差分値Δσを算出し、ステップ１２０３において、ＣＰＵ２１は差分値Δσに基づき音色を決定する。
【符号の説明】
【００８１】
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
２３ 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、打楽器音が発声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
【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】
本発明は、単一のセンサにより、所望のタイミングで楽音を発生させるとともに、楽音構成要素を演奏者が所望のように変化させることができ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、
前記保持部材内に配置された３軸方向の加速度センサ値を取得可能な加速度センサと、
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、前記加速度センサ値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、
所定のタイミングでの前記加速度センサ値に基づいて、保持部材における、前記加速度センサの３軸のうち所定の軸まわりの回転により生じた角度を算出する角度算出手段と、
前記角度算出手段により算出された角度に基づき、前記発音すべき楽音における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、前記角度算出手段が、前記加速度センサ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、そのタイミングにおける角度を算出する。
【００１０】
別の好ましい実施態様においては、前記角度算出手段が、前記加速度センサ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、そのタイミングにおける角度を算出する。
【００１１】
さらに別の好ましい実施態様においては、前記角度算出手段が、前記加速度センサ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、そのタイミングにおける第１の角度を算出し、かつ、前記加速度センサ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、そのタイミングにおける第２の角度を算出し、前記第１の角度と第２の角度の変位を算出し、
前記楽音構成要素決定手段が、前記角度の変位に基づき、前記楽音構成要素を決定する。
【００１２】
好ましい実施態様においては、前記角度が、前記保持部材の長手方向の軸まわりの回転により生じるロール角である。
【００１３】
別の好ましい実施態様においては、前記角度が、前記長手方向の軸と直交する左右軸まわりの回転により生じるピッチ角である。
【００１４】
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、前記角度に基づき、発生すべき楽音の音色を決定する。
【００１５】
より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角度についての値の範囲と、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、前記発生すべき楽音の音色を決定する。
【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、単一のセンサにより、所望のタイミングで楽音を発生させるとともに、楽音構成要素を演奏者が所望のように変化させることができ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、本実施の形態にかかる演奏装置本体の外観を示す図である。
【図４】図４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５】図５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６】図６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７】図７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８】図８は、演奏装置本体の加速度センサにより検出された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９】図９（ａ）は、ロール角と音色との対応付けを概略的に示す図、図９（ｂ）は、ロール角の範囲と音色とを対応付けた音色テーブルの例を示す図である。
【図１０】図１０は、第２の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１１】図１１は、第３の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１２】図１２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１３】図１３は、第４の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１４】図１４は、第４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と反対側である先端側の付近に加速度センサ２３を有する。
【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、楽音の発音状態（発音フラグ）などが含まれる。
【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角度範囲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。図２に示すように、演奏装置本体１１は、演奏者が保持する根元側と反対側である先端側に、加速度センサ２３を有する。加速度センサ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】
演奏者が実際にドラムを演奏するときには、スティックの一端（根元側）を手に持って、スティックに手首などを中心とした回転運動を生じさせる。図３は、本実施の形態にかかる演奏装置本体の外観を示す図である。図３において、Ｙ軸は、演奏装置本体１１の長手方向の軸と一致する軸である。Ｘ軸は、加速度センサ２２が配置された基板（図示せず）と平行で、かつ、Ｙ軸と直交する軸である。また、Ｚ軸は、Ｘ軸およびＹ軸と直交する軸である。本実施の形態にかかる加速度センサ１１は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸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、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。
【００２８】
図３において、Ｙ軸方向の回転角（符号３０１参照）は、演奏者が演奏装置本体１１を持ったとき、演奏者からみた前後軸の回転角であるため、ロール角と称する。ロール角は、Ｘ−Ｙ平面が、どの程度Ｘ軸に対して傾けられたかを示す角度（符号３０２参照）に対応する。このロール角は、演奏者が、演奏装置本体１１のたとえば根元側（符号３００参照）を手に持って、手首を軸にして左右に回転させることにより生じ得る。
【００２９】
また、図３において、Ｘ軸方向の回転角（符号３１１参照）は、演奏者が演奏装置本体１１を持ったときに、演奏者からみた左右軸の回転角であるため、ピッチ角と称する。ピッチ角は、Ｘ−Ｙ平面が、どの程度Ｙ軸に対して傾けられたかを示す角度（符号３１２参照）に対応する。ピッチ角は、演奏者が、演奏装置本体１１のたとえば根元側（符号３００参照）を手に持って、上下方向に振ることにより生じ得る。
【００３０】
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、加速度センサ値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。
【００３１】
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、加速度センサ値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。
【００３２】
図４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４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４０１）。
【００３３】
イニシャライズ処理（ステップ４０１）が終了すると、ＣＰＵ２１は、加速度センサ２３のセンサ値（加速度センサ値）を取得して、ＲＡＭ２６に格納する（ステップ４０２）。上述したように、本実施の形態においては、加速度センサ２３は、３軸センサであり、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の成分の加速度センサ値が取得され、ＲＡＭ２６に格納される。
【００３４】
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４０３）。図５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５に示すように、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２６に格納された加速度センサ値を読み出す（ステップ５０１）。ＣＰＵ２１は、読み出されたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれの成分の加速度センサ値に基づき、センサ合成値を算出する（ステップ５０２）。センサ合成値は、たとえば、それぞれの加速度センサ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。
【００３５】
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５０３）。ステップ５０３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５０４）。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５０３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５０４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。
【００３６】
ステップ５０４でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、加速度センサ値に基づくロール角を算出する（ステップ５０５）。算出されたロール角は、ＲＡＭ２６に格納される。ロール角の算出時における、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の成分の加速度センサ値（ｘ、ｙ、ｚ）は、実質的に（０，０，１Ｇ）と考えることができる。ロール角およびピッチ角は、上記加速度センサ値を用いた周知の行列演算により算出することができる。
【００３７】
その後、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２６中の加速度フラグを「１」にセットする（ステップ５０６）。ステップ５０４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。
【００３８】
ステップ５０３でＹｅｓと判断された場合、つまり、発音フラグが「１」である場合には、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５０７）。ステップ５０７でＮｏと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、ステップ５０２で算出されたセンサ合成値が、ＲＡＭ２６に格納されているセンサ合成値の最大値より大きいかを判断する（ステップ５０８）。ステップ５０８でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、算出されたセンサ合成値を、新たな最大値として、ＲＡＭ２６に格納する（ステップ５０９）。ステップ５０８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。
【００３９】
ステップ５０７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５１０）。
【００４０】
図６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６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７参照）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。
【００４１】
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８は、演奏装置本体の加速度センサにより検出された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８のグラフ８００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。
【００４２】
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、加速度センサ値に基づくロール角が算出される（図５のステップ５０５参照）。すなわち、演奏者により演奏装置本体１１が振り始められた直後の、演奏者の手首の回転により生じた角が得られる。また、合成センサセンサ値が（１＋ａ）Ｇ（ａは微小な正の値）に相当する値より大き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。図６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に格納されたセンサ合成値の最大値を参照して、当該最大値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６０１）。
【００４３】
センサ合成値の最大値をＡｍａｘ、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。
Ｖｅｌ＝ａ・Ａｍａｘ
（ただし、ａ・Ａｍａｘ＞Ｖｍａｘであれば、Ｖｅｌ＝Ｖｍａｘ、また、ａは所定の正の係数）
【００４４】
次いで、ＣＰＵ２１は、ロール角に基づき、発音すべき楽音の音色を決定する（ステップ６０２）。図９（ａ）は、ロール角と音色との対応付けを概略的に示す図、図９（ｂ）は、ロール角の範囲と音色とを対応付けた音色テーブルの例を示す図である。図９（ａ）に示すように、本実施の形態においては、ロール角φの範囲によって、４つの音色の何れかを選択できるようになっている。図９（ａ）において、ロール角φは、Ｘ−Ｙ平面がＹ軸中心に傾けられたときの、Ｘ０軸とＹ軸とによる基準面からの角度の変位として示されている。
【００４５】
本実施の形態においては、図９（ｂ）に示すようにロール角φの範囲と音色とを対応付けた音色テーブル（符号９００参照）をＲＡＭ２６に格納している。ＣＰＵ２１は、音色テーブル９００を参照して、得られたロール角の属する範囲に対応付けられた音色を取得すれば良い。
【００４６】
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６０３）。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６０４）。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６０５）。
【００４７】
発音タイミング検出処理（ステップ４０３）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４０４）。パラメータ通信処理（ステップ４０４）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７のステップ７０５）とともに説明する。
【００４８】
次に、本実施の形態にかかる楽器部において実行される処理について説明する。図７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７０１）。次いで、ＣＰＵ１２は、スイッチ処理を実行する（ステップ７０２）。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、それぞれがロール角φの範囲と音色とを対応付け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。
【００４９】
さらに、本実施の形態においては、上記ロール角φの範囲と音色とを対応付けた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、ロール角φの範囲および音色を変更する。値が変更された音色テーブルは、ＲＡＭ１５に格納される。
【００５０】
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７０３）。ステップ７０３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７０４）。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データ（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。
【００５１】
発音処理（ステップ７０４）の後、ＣＰＵ１２は、パラメータ通信処理を実行する（ステップ７０５）。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７０２）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４のステップ４０４）。
【００５２】
パラメータ通信処理（ステップ７０５）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７０６）。
【００５３】
本実施の形態においては、加速度センサ２２の加速度センサ値に基づいて楽音を発生すべきタイミングが決定される。また、所定のタイミングでの前記加速度センサ値に基づいて、演奏装置本体１１における、加速度センサの３軸のうち所定の軸（たとえば、長手方向の軸）まわりの回転により生じた角度が算出される。ＣＰＵ２１は、算出された角度に基づいて、発音すべき楽音における楽音構成要素（たとえば音色）を決定する。したがって、加速度センサのみを使用して、演奏者の所望の発音タイミングで、所望の楽音構成要素での楽音を発生することが可能となる。
【００５４】
また、本実施の形態においては、加速度センサ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、そのタイミングにおける角度が算出される。すなわち、演奏者による演奏装置本体１１の振り始めでの角度により楽音構成要素を決定することができる。
【００５５】
本実施の形態においては、加速度センサ値に基づいて、演奏装置本体１１の長手方向の軸まわりの回転により生じるロール角が算出される。これにより、演奏者の手首を軸にした回転により、音色などの楽音構成要素を変更することが可能となる。
【００５６】
また、本実施の形態においては、楽音構成要素として音色が、算出された角度（ロール角）に基づき決定される。したがって、単一のセンサ（加速度センサ）から得られた値に基づいて発音タイミングおよび音色を決定することが可能となる。
【００５７】
さらに、本実施の形態においては、ＲＡＭ２６に、角度の値の範囲と、発音すべき楽音の音色とを対応付けた音色テーブルを格納している。ＣＰＵ２１は、複雑な演算をすることなく、音色テーブルを参照して、算出された角度が属する値の範囲と対応付けられた音色を取得することができる。
【００５８】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では、演奏者により演奏装置本体１１が振り始められた直後の、演奏者の手首の回転により生じた回転によるロール角φを取得しているが、第２の実施の形態においては、演奏装置本体１１が振り終わった時点での、演奏者の手首の回転により生じた回転によるロール角φを取得している。図１０は、第２の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１０において、ステップ１００１〜１００４は、それぞれ、図５のステップ５０１〜５０４と同様である。第２の実施の形態においては、ステップ１００４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」にセットして（ステップ１００５）、発音タイミング検出処理を終了する。
【００５９】
また、ステップ１００３でＮｏのときに実行されるステップ１００６、ステップ１００６でＮｏのときに実行されるステップ１００７およびステップ１００８は、それぞれ、図５のステップ５０７、５０８、５０９と同様である。ステップ１００６においてＹｅｓと判断された場合、つまり、センサ合成値が（１＋ａ）Ｇに相当する値より小さい場合には、ＣＰＵ２１は、加速度センサ値に基づくロール角を算出する（ステップ１００９）。算出されたロール角はＲＡＭ２６に格納される。ステップ１００９は、図５のステップ５０５と同様である。その後、ＣＰＵ２１は、ノートオンイベント生成処理を実行する（ステップ１０１０）。
【００６０】
ノートオンイベント生成処理は、第１の実施の形態と同様（図６参照）である。第２の実施の形態においては、ステップ６０２において、ステップ１００９で算出されたロール角、つまり、演奏装置本体１１が振り終わったときのロール角に基づいて音色が決定される。
【００６１】
第２の実施の形態においては、加速度センサ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、そのタイミングにおける角度が算出される。すなわち、演奏者による演奏装置本体１１の振り終わりでの角度により楽音構成要素を決定することができる。
【００６２】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では、演奏者により演奏装置本体１１が振り始められた直後のロール角（第１のロール角）と、演奏装置本体１１が振り終わった時点でのロール角（第２のロール角）の変位（差分値）に基づいて、音色が決定される。
【００６３】
図１１は、第３の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１１においてステップ１１０１〜ステップ１１０４は、それぞれ、図５のステップ５０１〜５０４と同様である。ステップ１１０４でＹｅｓと判断された場合、ＣＰＵ２１は、加速度センサ値に基づく第１のロール角を算出する（ステップ１１０５）。算出された第１のロール角はＲＡＭ２６に格納される。その後、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２６中の加速度フラグを「１」にセットする（ステップ１１０６）。
【００６４】
ステップ１１０３でＮｏと判断された場合に実行されるステップ１１０７、ステップ１１０７でＮｏと判断された場合に実行されるステップ１１０８、１１０９は、それぞれ、図５のステップ５０７〜５０９と同様である。ステップ１１０７でＹｅｓと判断された場合、つまり、センサ合成値が（１＋ａ）Ｇに相当する値より小さい場合には、ＣＰＵ２１は、加速度センサ値に基づく第２のロール角を算出する（ステップ１１１０）。算出された第２のロール角はＲＡＭ２６に格納される。その後、ＣＰＵ２１は、ノートオンイベント生成処理を実行する（ステップ１１１１）。
【００６５】
図１２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１２のステップ１２０１は、図６のステップ６０１と同様である。ＣＰＵ２１は、第１のロール角と第２のロール角との変位（差分値）Δφを算出する（ステップ１２０２）。たとえば、Δφ＝第２のロール角−第１のロール角として算出すれば良い。 次いで、ＣＰＵ２１は、変位（差分値）Δφに基づき、発音すべき楽音の音色を決定する（ステップ１２０３）。第１の実施の形態と同様に、ＲＡＭ２６は、変位（差分値）Δφの範囲と、音色とを対応付けた音色テーブルを格納し、ＣＰＵ２１は、音色テーブルを参照することにより、音色を決定すれば良い。
【００６６】
また、図１２において、ステップ１２０４〜ステップ１２０６は、それぞれ、図６のステップ６０３〜６０５と同様である。
【００６７】
第３の実施の形態においては、加速度センサ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、そのタイミングにおける第１の角度が算出され、かつ、加速度センサ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、そのタイミングにおける第２の角度が算出され、第１の角度と第２の角度の変位が算出される。この算出された角度の変位に基づき、楽音構成要素が決定される。したがって、第３の実施の形態によれば、演奏者による演奏装置本体１１の振り始めから振り終わりまでの、演奏装置本体１１の捻りや上下の移動により楽音構成要素を決定することができる。
【００６８】
次に、本実施の形態の第４の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では、第１の実施の形態では、演奏者により演奏装置本体１１が振り始められた直後の、演奏者の手首の回転により生じた回転によるロール角φを取得しているが、第４の実施の形態においては、演奏者により演奏装置本体１１が振り始められた直後の、演奏者の手首の上下運動により生じたピッチ角σを取得している。
【００６９】
図１３は、第４の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１３において、ステップ１３０１〜１３０４、および、ステップ１３０６〜１３０９は、それぞれ、図５のステップ５０１〜５０４、および、ステップ５０６〜５０９と同様である。ステップ１３０４でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、加速度センサ値に基づくピッチ角を算出する（ステップ１３０５）。算出されたピッチ角は、ＲＡＭ２６に格納される。また、ステップ１３０７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１３１０）。
【００７０】
図１４は、第４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１４において、ステップ１４０１、１４０３〜１４０５は、それぞれ、図６のステップ６０１、６０３〜６０５と同様である。ステップ１４０２において、ＣＰＵ２１は、ピッチ角に基づき、発音すべき楽音の音色を決定する。第１の実施の形態と同様に、第３の実施の形態においても、ピッチ角σの範囲と音色とを対応付けた音色テーブルをＲＡＭ２６に格納している。ＣＰＵ２１は、音色テーブルを参照して、ピッチ角σの属する範囲に対応付けられた音色を取得すれば良い。
【００７１】
第４の実施の形態においては、加速度センサ値に基づいて、演奏装置本体１１の長手方向の軸と直交する左右軸まわりの回転により生じるピッチが算出される。これにより、演奏者の手首の上下により、音色などの楽音構成要素を変更することが可能となる。
【００７２】
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。
【００７３】
たとえば、前記実施の形態においては、ロール角、ピッチ角、或いは、角度の変位（差分値）に基づき、発音すべき楽音の音色、特に、自然楽器の楽器の名称を変更させていた。しかしながら、これに限定されず、ロール角、ピッチ角、或いは、角度の変位（差分値）に基づき、他の楽音構成要素を変更しても良い。たとえば、音色の他の態様として、同種の自然楽器（たとえばピアノ）の楽音において、異なる複数の残響時間、ビブラートの時間や深さなど、異なる複数の音響効果を設定しておき、ロール角、ピッチ角、或いは、角度の変位（差分値）に基づき何れかの音響効果を選択するように構成しても良い。
【００７４】
また、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、所定のタイミング（たとえば、演奏装置本体１１が振られた直後）でのロール角或いはピッチ角を検出し、検出されたロール角或いはピッチ角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。
【００７５】
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、ロール角、ピッチ角を取得して、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５）やノートオンイベント生成処理（たとえば図６）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。
【００７６】
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。
【００７７】
また、前記実施の形態においては、音量レベルが、加速度センサのセンサ合成値の最大値に基づき決定されているが、これに限定されるものではない。たとえば、音量レベルは固定値としても良い。
【００７８】
さらに、第４の実施の形態においては、演奏者により演奏装置本体１１が振り始められた直後の、演奏者の手首の上下運動により生じたピッチ角σを取得している。しかしながら、これに限定されるものではなく、以下のタイミングにおけるピッチ角、或いは、ピッチ角の変位を用いても良い。
【００７９】
たとえば、第４の実施の形態に対する変形例の関係は、第１の実施の形態に対する第２の実施の形態の関係と同様である。すなわち、この変形例では、演奏装置本体１１が振り終わった時点での、演奏者の手首の上下運動により生じたピッチ角σを取得し、このピッチ角σにより音色が決定されている。この変形例における発音タイミング検出処理では、図１０のステップ１００９において、ＣＰＵ２１は、ロール角の代わりにピッチ角を算出すれば良い。
【００８０】
また、第４の実施の形態に対する他の変形例の関係は、第１の実施の形態に対する第３の実施の形態の関係と同様である。すなわち、他の変形例では、演奏者により演奏装置本体１１が振り始められた直後のピッチ角（第１のピッチ角）と、演奏装置本体１１が振り終わった時点でのピッチ角（第２のピッチ角）の変位（差分値）に基づいて、音色が決定される。他の変形例における発音タイミング検出処理では、図１１のステップ１１０５において、ＣＰＵ２１は、加速度センサ値に基づき第１のピッチ角を算出する。また、図１１のステップ１１１０において、ＣＰＵ２１は、加速度センサ値に基づき第２のピッチ角を算出する。また、他の変形例にけるノートオンイベント生成処理では、図１１のステップ１２０２において、ＣＰＵ２１は第１のピッチ角と第２のピッチ角との差分値Δσを算出し、ステップ１２０３において、ＣＰＵ２１は差分値Δσに基づき音色を決定する。
【符号の説明】
【００８１】
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
２３ 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、
前記保持部材内に配置された３軸方向の加速度センサ値を取得可能な加速度センサと、
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、前記加速度センサ値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、
所定のタイミングでの前記加速度センサ値に基づいて、保持部材における、前記加速度センサの３軸のうち所定の軸まわりの回転により生じた角度を算出する角度算出手段と、
前記角度算出手段により算出された角度に基づき、前記発音すべき楽音における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。
【請求項２】
前記角度算出手段が、前記加速度センサ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、そのタイミングにおける角度を算出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】
前記角度算出手段が、前記加速度センサ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、そのタイミングにおける角度を算出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４】
前記角度算出手段が、前記加速度センサ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、そのタイミングにおける第１の角度を算出し、かつ、前記加速度センサ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、そのタイミングにおける第２の角度を算出し、前記第１の角度と第２の角度の変位を算出し、
前記楽音構成要素決定手段が、前記角度の変位に基づき、前記楽音構成要素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５】
前記角度が、前記保持部材の長手方向の軸まわりの回転により生じるロール角であることを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の演奏装置。
【請求項６】
前記角度が、前記長手方向の軸と直交する左右軸まわりの回転により生じるピッチ角であることを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の演奏装置。
【請求項７】
前記楽音構成要素決定手段が、前記角度に基づき、発生すべき楽音の音色を決定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】
前記楽音構成要素決定手段が、記憶手段に格納された前記角度についての値の範囲と、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、前記発生すべき楽音の音色を決定することを特徴とする請求項７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、
前記保持部材内に配置された３軸方向の加速度センサ値を取得可能な加速度センサと、
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、前記加速度センサ値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、
所定のタイミングでの前記加速度センサ値に基づいて、保持部材における、前記加速度センサの３軸のうち所定の軸まわりの回転により生じた角度を算出する角度算出手段と、
前記角度算出手段により算出された角度に基づき、前記発音すべき楽音における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。
【請求項２】
前記角度算出手段が、前記加速度センサ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、そのタイミングにおける角度を算出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】
前記角度算出手段が、前記加速度センサ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、そのタイミングにおける角度を算出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４】
前記角度算出手段が、前記加速度センサ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、そのタイミングにおける第１の角度を算出し、かつ、前記加速度センサ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、そのタイミングにおける第２の角度を算出し、前記第１の角度と第２の角度の変位を算出し、
前記楽音構成要素決定手段が、前記角度の変位に基づき、前記楽音構成要素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５】
前記角度が、前記保持部材の長手方向の軸まわりの回転により生じるロール角であることを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の演奏装置。
【請求項６】
前記角度が、前記長手方向の軸と直交する左右軸まわりの回転により生じるピッチ角であることを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の演奏装置。
【請求項７】
前記楽音構成要素決定手段が、前記角度に基づき、発生すべき楽音の音色を決定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】
前記楽音構成要素決定手段が、記憶手段に格納された前記角度についての値の範囲と、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、前記発生すべき楽音の音色を決定することを特徴とする請求項７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】
【公開番号】特開２０１２−２９１９（Ｐ２０１２−２９１９Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３６０６３（Ｐ２０１０−１３６０６３）
【出願日】平成２２年６月１５日（２０１０．６．１５）
【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５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１５日（２０１０．６．１５）
【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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