(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
演奏者による楽音制御のための演奏状態を検出する演奏状態検出回路と、
第１の所定時間を周期として、該第１の所定時間よりも短い第２の所定時間からなる期間だけ前記演奏状態検出回路に対して電力を供給する電力供給手段と、
前記第１の所定時間を周期として、前記電力供給手段により電力が供給されている第２の所定時間からなる期間中に、該第２の所定時間より短い時間で前記演奏状態検出回路を走査する走査手段と、
該走査結果に応じて楽曲を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする電子楽器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音量や音色等が自然楽器音と同様に時間経過に従って変化する楽音を発生する電子楽器に関し、特に、電力が乾電池やバッテリなどによって供給される電子楽器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、管楽器の演奏方法を模倣した電子管楽器がある。この電子管楽器は、通常、演奏者によって、くわえられるマウスピース部と、演奏者によって演奏操作された演奏状態を検出する演奏状態検出部と、装置各部を制御する制御部とを有しており、演奏状態検出部の検出結果に基づいて、楽音を制御するように構成されている。なお、演奏状態検出部としては、たとえば、演奏者のマウスピース部への息の吹き込み状態を検出する息圧検出センサ、演奏者の舌の動きを検出するタンギングセンサ、演奏者の唇の噛み具合を検出するリップセンサ等がある。この種の電子管楽器を含めた携帯用の電子楽器においては、演奏者が演奏中にステージ上等を移動可能なように、電力を乾電池やバッテリーなどによって供給するように構成されているものが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の電子管楽器においては、制御部や演奏状態検出部に対して常時電力を供給していたので、電力の消費が激しく、長時間の演奏が困難であるという欠点があった。本発明は、このような背景の下になされたもので、電力を乾電池やバッテリーなどによって供給しても、消費電力を節約でき、長時間演奏することができる電子楽器を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決達成するため、本発明は、以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、演奏者による楽音制御のための演奏状態を検出する演奏状態検出回路と、第１の所定時間を周期として、該第１の所定時間よりも短い第２の所定時間からなる期間だけ前記演奏状態検出回路に対して電力を供給する電力供給手段と、前記第１の所定時間を周期として、前記電力供給手段により電力が供給されている第２の所定時間からなる期間中に、該第２の所定時間より短い時間で前記演奏状態検出回路を走査する走査手段と、該走査結果に応じて楽曲を制御する制御手段と、を具備することを特徴とする電子楽器を提案している。
【０００５】
この発明によれば、電力供給手段は、第１の所定時間を周期として、第１の所定時間よりも短い第２の所定時間からなる期間だけ演奏状態検出回路に対して電力を供給する。そして、走査手段は、電力供給手段により電力が供給されている第２の所定時間からなる期間中に、第２の所定時間より短い時間で演奏状態検出回路を走査し、制御手段が走査結果に応じて楽曲を制御することとしたので、消費電力を削減することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る電子楽器について図１から図５を参照して詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る電子楽器は、図１から図３により、マイクロコンピュータ１と、マウスセンサ２およびその検出回路４と、マウスピース３と、電子管楽器本体５と、気道６と、ＬＥＤ８とホトセンサ９とからなるタンギングセンサ７と、多軸光ファイバケーブル１０と、ＬＥＤドライバ１１と、ホトセンサ用検出回路１２と、ブレスセンサ１３およびその検出回路１４と、スイッチ１５と、ＬＣＤ１６と、ＬＣＤドライバ１７と、ＬＥＤ１８およびＬＥＤドライバ１９と、電源２０と、電源スイッチ２１と、スイッチング回路２２，２３と、ストラップ２４とから構成されている。
【０００７】
マイクロコンピュータ１は、ＣＰＵ（中央処理装置）、プログラムＲＯＭ、各種データが一時記憶される記憶エリアおよび各種レジスタやフラグが確保されたＲＡＭおよびＩ／Ｏインターフェースを内蔵している。マウスセンサ２は、図２に示すマウスピース３の下面に取り付けられており、マウスピース３への演奏者の口の接触状態を検出する。このマウスセンサ２は、たとえば、金属板等によって構成され演奏者の人体から発せられるハムをピックアップするものや、機械的なスイッチからなるもの、光センサからなるもの、あるいは、離間して２接点を設け演奏者の皮膚による導通を検出するものなど、どのようなものであってもよい。
【０００８】
検出回路４は、マウスセンサ２の出力信号を検出して、検出結果をマイクロコンピュータ１に供給するとともに、マウスセンサ２がオフ状態からオン状態に変化したことを検出してマスク不可能割込信号ＮＭＩ（Non−Maskable Interrupt）を出力し、マイクロコンピュータ１にインタラプトをかける。なお、割込信号は、マスク不可能割込信号ＮＭＩでなく、通常の割込信号でもよい。また、検出回路４は、図２に示す電子管楽器本体５内部に設けられており、マウスセンサ２の出力信号は、図２に示す気道６内部に設けられた図示しないケーブルを介して検出回路４に入力される。
【０００９】
タンギングセンサ７は、ＬＥＤ（発光ダイオード）８とホトセンサ９とから構成されている光反射型のセンサであり、ＬＥＤ８から照射され、演奏者の舌によって反射された光をホトセンサ９によって受光して、マウスピース３への演奏者の舌の当たり具合を検出する。このタンギングセンサ７は、図２に示す電子管楽器本体５内部に設けられており、ＬＥＤ８から照射された光および演奏者の舌によって反射された光は、多軸光ファイバケーブル１０によって、伝送されるように構成されている。多軸光ファイバケーブル１０は、その一端１０ａ（図示略）が電子管楽器本体５内部のタンギングセンサ７の近傍に設けられ、その本体（図示略）が図２に示す気道６内部に設けられ、その他端１０ｂが、図３（ａ）に示すように、マウスピース３の上面から露出している。
【００１０】
多軸光ファイバケーブル１０は、図３（ｂ）に示すように、演奏者の舌によって反射された光をホトセンサ９に入射するための１本の光ファイバケーブル１０ｃと、光ファイバケーブル１０ｃの周辺部に設けられ、ＬＥＤ８から照射された光をマウスピース３の上面に設けられた他端１０ｂから外部に放射する数本の光ファイバケーブル１０ｄとから構成されている。
【００１１】
ＬＥＤドライバ１１は、ＬＥＤ８を駆動する役割を有し、検出回路１２は、ホトセンサ９から出力される受光した光の強度に応じた信号を入力してＡ／Ｄ変換し、演奏者の舌がマウスピース３に近い場合、すなわち、タンギングしている場合、レベルの大きな検出データを出力し、マイクロコンピュータ１に供給する。
【００１２】
ブレスセンサ１３は、マウスピース３から演奏者によって吹き込まれた呼気の強さを検出する機能を有する。このブレスセンサ１３は、電子管楽器本体５内部に設けられており、マウスピース３の上面から吹き込まれた呼気は、気道６内に設けられたパイプ（図示略）を介してブレスセンサ１３に供給される。なお、ブレスセンサ１３には、従来から公知のものを用いる。検出回路１４は、ブレスセンサ１３の出力信号をＡ／Ｄ変換してマイクロコンピュータ１に供給する。
【００１３】
スイッチ１５は、電子管楽器本体５の側面（図２（ｂ）参照）に設けられ、マウスセンサ２、タンギングセンサ７およびブレスセンサ１３の感度等を設定する際に用いられる。ＬＣＤ１６は、電子管楽器本体５の側面に設けられた液晶パネル（図２（ｂ）参照）であり、電子管楽器の動作やマウスセンサ２、タンギングセンサ７およびブレスセンサ１３の感度等を設定する際の各種パラメータを表示する。ＬＣＤドライバ１７はマイクロコンピュータ１から出力されるデータに応じてＬＣＤ１６を駆動して、ＬＣＤ１６に各種の文字や数字等を表示させる。
【００１４】
ＬＥＤ１８は、電子管楽器本体５の正面に設けられた赤外線ＬＥＤ（図２（ａ）参照）であり、タンギングセンサ７およびブレスセンサ１３の出力信号に応じた、楽音の制御をするための各種ＭＩＤＩデータに対応した赤外線光を照射して、外部の音源回路を有する電子楽器等に伝送する。ＬＥＤドライバ１９は、マイクロコンピュータ１から出力されるＭＩＤＩデータに応じてＬＥＤ１８を駆動する。したがって、たとえば、楽音の音高は鍵盤楽器タイプの電子楽器の鍵盤により指定し、楽音のいわゆる表情付けはこの実施形態による電子管楽器によって与えるようにする。これにより、鍵盤楽器タイプの電子楽器を用いて演奏を行う場合においても、表情豊かな演奏を行うことができる。
【００１５】
電源２０は、乾電池やバッテリなどの電源であり、電子管楽器５に内蔵されている。電源スイッチ２１は、電子管楽器本体５の側面（図２（ｂ）参照）に設けられた電源用のスイッチであり、スイッチング回路２２，２３は、それぞれマイクロコンピュータ１により制御される電源のスイッチング回路である。スイッチング回路２２は、所定周期でＬＣＤドライバ１７、ＬＥＤドライバ１９およびスイッチング回路２３に電力を供給し、スイッチング回路２３は、所定周期でＬＥＤドライバ１１、検出回路１２および１４に電力を供給する。ストラップ２４は、図２のように、演奏者が首にかけて電子管楽器本体５を首にぶら下げるためのものである。
【００１６】
このような構成において、マイクロコンピュータ１内部のＣＰＵの動作について図４のフローチャートを参照して説明する。まず、電源スイッチ２１がオンされると、マイクロコンピュータ１内部のＣＰＵは、図４のステップＳＰ１の処理へ進み、装置各部のイニシャライズを行うとともに、スイッチング回路２２をオンする。イニシャライズは、各種レジスタのゼロリセットおよび周辺回路の初期設定となる各種変数の初期設定等である。そして、ＣＰＵはステップＳＰ２へ進む。
【００１７】
ステップＳＰ２では、マウスセンサ２をスキャンした後、ステップＳＰ３へ進む。ステップＳＰ３では、検出回路４から出力されるデータに基づいて演奏者の口がマウスピース３から離れているか否かを判断する。この判断結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳＰ４へ進む。ステップＳＰ４では、スイッチング回路２２をオフにしてマイクロコンピュータ１、検出回路４以外の回路への電力供給を停止した後、ステップＳＰ５へ進む。ステップＳＰ５では、マイクロコンピュータ１自体をスリープモードにして電力を節約する。
【００１８】
一方、ステップＳＰ３の判定結果が「Ｎｏ」の場合、すなわち、演奏者の口がマウスピース３から離れていない場合には、ステップＳＰ６へ進む。ステップＳＰ６では、通常処理を行う。すなわち、図５（ｂ）に示すように、約２ｍｓｅｃ毎に、スイッチング回路２３を約５００μｓｅｃの間、オンするとともに、図５（ａ）に示すように、スイッチング回路２３がオンしている間の約２ｍｓｅｃ毎にＬＥＤドライバ１１、検出回路１２および１４をスキャンする。これにより、常時電力を供給する場合に比べて、これらの回路における電力消費が約１／４になる。なお、約２ｍｓｅｃという周期および約５００μｓｅｃという期間は、一例であって、これに限定されないことはいうまでもない。
【００１９】
また、ＣＰＵは、ＬＣＤドライバ１７を駆動してＬＣＤ１６に現在の動作状態を表示したり、検出回路１２および１４から出力されるデータに基づいて、ＭＩＤＩデータを作成し、ＬＥＤドライバ１９を駆動してＭＩＤＩデータに対応した赤外線光を照射して、外部の電子機器に伝送する。そして、ステップＳＰ２へ戻る。
【００２０】
一方、マイクロコンピュータ１のスリープモード時において、演奏者がマウスピース３を口にくわえることにより、検出回路４がマウスセンサ２がオフ状態からオン状態に変化したことを検出してマスク不可能割込信号ＮＭＩを出力し、マイクロコンピュータ１にインタラプトをかけると、マイクロコンピュータ１内部のＣＰＵは、図４の右側に示すインタラプト処理ルーチンを実行する。ＣＰＵは、まず、ステップＳＰ７へ進み、スリープモードを解除した後、ステップＳＰ８へ進む。ステップＳＰ８では、スイッチング回路２２をオンして装置各部に電力を供給した後、ステップＳＰ６へ進む。これにより、再び、ステップＳＰ６の通常処理を行う。
【００２１】
なお、上述した一実施形態においては、タンギングセンサ７として光反射型のものを採用している。したがって、従来の光検出式のタンギングセンサ（たとえば、特開昭６３−１５２９３号公報参照）ならば、非演奏時、すなわち、演奏者がマウスピース３を口にくわえていない時には、外乱光によってタンギングセンサ７が誤動作して、不必要な検出信号を出力し続けてしまうが、この光反射型のタンギングセンサ７によれば、演奏者がマウスピース３を口にくわえていないとき、すなわち、非演奏時には、タンギングセンサ７への電力供給をカットしたり、マイクロコンピュータ１の処理を停止させたりしているので、タンギングセンサ７が動作せず、不必要な検出信号を出力し続けることがない。したがって、誤動作を防止できるとともに、消費電力を削減することができる。
【００２２】
また、上述した一実施形態においては、本発明を電子管楽器に適用した例を示したが、これに限定されないことはいうまでもない。タンギングセンサ７およびブレスセンサ１３をスキャンする場合のみに、ＬＥＤドライバ１１、検出回路１２および１４へ電力を供給することは、たとえば、鍵盤楽器タイプの電子楽器では、ピッチベンドの制御などに適用することができる。要するに、本発明は、従来は、常時電力を供給しているが、実際には、演奏者によって操作されたときなど、必要なときのみ電力が供給されればよい回路に適用することができる。さらに、上述した一実施形態においては、装置各部への電力の供給および供給停止をマイクロコンピュータ１が行う例を示したが、これに限定されず、たとえば、検出回路４の出力信号によって直接行うようにしてもよい。
【００２３】
さらに、上述した一実施形態においては、タンギングセンサ７およびブレスセンサ１３の出力信号に応じたＭＩＤＩデータに対応した赤外線光をＬＥＤ１８から照射する例を示したが、これには限定されない。たとえば、通常の電子管楽器のように、キーやアンブシュアセンサを設け、これらの出力信号に応じたＭＩＤＩデータに対応した赤外線光をもＬＥＤ１８から照射するようにしてもよい。また、上述した一実施形態においては、音源回路や、アンプおよびスピーカー等からなるサウンドシステムを有しない例を示したが、これに限定されず、音源回路やサウンドシステムを内蔵して、検出回路４の出力信号に応じて、これらに供給される電力をも停止するようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、制御手段が演奏検出手段を走査する場合のみ、電力供給手段が演奏状態検出手段に対して電力を供給するようにしたので、不必要な電力の消費を低減することができ、長時間の演奏が可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態による電子管楽器の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】  本発明の一実施形態による電子管楽器の外観構成を示す正面図および側面図である。
【図３】  マウスピースの拡大上面図および多軸光ファイバケーブルの他端の拡大図である。
【図４】  マイクロコンピュータ内部のＣＰＵの動作を表すフローチャート図である。
【図５】  図１に示す回路各部から出力される信号の波形の一例を示す図である。
【符号の説明】
１・・・マイクロコンピュータ（制御手段）、２・・・マウスセンサ（接触状態検出手段）、３・・・マウスピース、４、１２、１４・・・検出回路、５・・・電子管楽器本体、６・・・気道、７・・・タンギングセンサ（演奏状態検出手段）、８、１８・・・ＬＥＤ、９・・・ホトセンサ、１０、１０ｂ・・・多軸光ファイバケーブル、１０ｃ、１０ｄ・・・光ファイバケーブル、１１・・・ＬＥＤドライバ、１２・・・ホトセンサ用検出回路、１３・・・ブレスセンサ（演奏状態検出手段）、１５・・・スイッチ、１６・・・ＬＣＤ、１７・・・ＬＣＤドライバ、１９・・・ＬＥＤドライバ、２０・・・電源、２１・・・電源スイッチ、２２、２３・・・スイッチング回路（電力供給手段）、２４・・・ストラップ、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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