(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
演奏者の口操作による口操作量を入力する口操作量入力手段と、
複数の操作子の操作状態を入力する操作子状態入力手段と、
基本運指、または、前記基本運指を含み、前記基本運指による前記複数の操作子の操作状態とは異なる、かえ指操作状態によって前記基本運指の場合と同じ音高を指定できるかえ指可能運指、のいずれか一方を設定する運指設定入力手段と、
楽音信号発生装置に対し楽音信号の音高を指定する音高指定手段と、
前記楽音信号発生装置に対し楽音信号の発音を指示する発音指示手段を有し、
前記基本運指または前記かえ指可能運指に従って、前記複数の操作子の各操作状態の組み合わせに応じて、隣接しない複数の候補音名に対応した複数の候補音高が割り当てられ、かつ、前記各候補音高に対し、該候補音高を含む許容範囲が設定されており、
前記音高指定手段は、入力された前記口操作量が、入力された前記複数の操作子の各操作状態の組み合わせに応じて割り当てられた前記複数の候補音高の中の、ある１つの候補音高の前記許容範囲にある音高と所定の対応関係にあるときに、前記ある１つの候補音高を、前記楽音信号の音高として指定し、かつ、前記入力された口操作量が、前記入力された前記複数の操作子の各操作状態の組み合わせに応じて割り当てられた複数の候補音高の前記いずれの許容範囲にある音高とも所定の対応関係にないときには、前記発音指示手段が前記楽音信号の発音を指示することを禁止するものである、
ことを特徴とする演奏制御装置。
【請求項２】
音高変更指示手段を有し、
前記かえ指可能運指が設定されており、かつ、前記音高指定手段が、前記かえ指操作状態として許容された候補音高を前記楽音信号の音高として指定したときに、前記音高変更指示手段は、前記楽音信号発生装置に対し、前記音高指定手段によって指定された前記楽音信号の音高を、該指定された音高に応じた所定量だけ変更する指示をするものである、
ことを特徴とする請求項１に記載の演奏制御装置。
【請求項３】
前記口操作量入力手段は、前記口操作量として、前記演奏者の口操作により発生された振動音の音高を入力するものである、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の演奏制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばアコースティック楽器のトランペット（以下、単にトランペットという）のように、演奏者が与える口操作量と、複数の操作子の操作状態の組み合わせ、とによって音高が決定される演奏法を模擬する演奏制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トランペットは、輝くような音色を有して魅力的な楽器であるが、その演奏は難しい。演奏者は、マウスピースに押当てた上下の唇を緊張させてその隙間に呼気圧を与えることにより、管の共振周波数の１つに合致する振動音を与えなければならない。このときの演奏者の口の制御状態は、一般にアンブシュア（embouchure）とよばれている。このアンブシュアができるようになるには、長年にわたる熟練を有する。
一方、管の共振周波数は、管長切り替えバルブを開閉する３本のピストン（バルブボタン）の操作状態によって決まる。この操作自体は、少し練習すればできるようになる。しかし、ピストンの操作だけでは音が鳴らないので学習意欲がわかない。
したがって、初心者であっても、ピストンの操作さえできれば、簡単に正確な音高の演奏ができ、かつ、トランペットの教習装置ともなる電子楽器が望まれていた。
【０００３】
ところで、トランペットの運指図には、かえ指も示されている。すなわち、同一の音名の音高を発音させるのに、ピストンの操作状態の異なる組み合わせがある。
かえ指は演奏操作の途中で、指を移し替えしやすくするために用いることができる。また、かえ指での演奏は、基本の運指に比べて音高が少しずれる。したがって、かえ指は、高度な運指のテクニックとして用いられる。
しかし、初心者は、まず基準の運指を習得すべきであり、その際、かえ指の操作を許容しないようにすることが好ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、かえ指を用いない基本運指の習得が容易となるとともに、アコースティック楽器の教習装置ともなる、演奏制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項１に記載の発明においては、演奏制御装置において、奏者の口操作による口操作量を入力する口操作量入力手段と、複数の操作子の操作状態を入力する操作子状態入力手段と、基本運指、または、前記基本運指を含み、前記基本運指による前記複数の操作子の操作状態とは異なる、かえ指操作状態によって前記基本運指の場合と同じ音高を指定できるかえ指可能運指、のいずれか一方を設定する運指設定入力手段と、楽音信号発生装置に対し楽音信号の音高を指定する音高指定手段と、前記楽音信号発生装置に対し楽音信号の発音を指示する発音指示手段を有し、前記基本運指または前記かえ指可能運指に従って、前記複数の操作子の各操作状態の組み合わせに応じて、隣接しない複数の候補音名に対応した複数の候補音高が割り当てられ、かつ、前記各候補音高に対し、該候補音高を含む許容範囲が設定されており、前記音高指定手段は、入力された前記口操作量が、入力された前記複数の操作子の各操作状態の組み合わせに応じて割り当てられた前記複数の候補音高の中の、ある１つの候補音高の前記許容範囲にある音高と所定の対応関係にあるときに、前記ある１つの候補音高を、前記楽音信号の音高として指定し、かつ、前記入力された口操作量が、前記入力された前記複数の操作子の各操作状態の組み合わせに応じて割り当てられた複数の候補音高の前記いずれの許容範囲にある音高とも所定の対応関係にないときには、前記発音指示手段が前記楽音信号の発音を指示することを禁止するものである。
したがって、演奏者は、基本運指と、かえ指可能運指とを切り替えて演奏を練習できる。演奏者が、かえ指を用いない運指で演奏する際に、誤ってかえ指を用いたときには、楽音信号発生装置に発音させないことにより、かえ指を用いたことを演奏者に知らせることができる。
演奏者が与える口操作量が正確でなくても、それが許容範囲内であれば、正しい音名の音高で楽音信号を発音させることができる。
また、演奏者は、複数の操作子の各操作状態の組み合わせと口操作量とによって、楽音信号の音高を指定できるので、操作子の組み合わせだけで音高を指定するよりも、操作子の数を少なくすることができる。
なお、上述した発音指示手段と音高指定手段とは、機能的な手段として記載された構成である。したがって、上述した発音指示手段と音高指定手段とは、１つの具体的な手段が両手段の機能を兼ね備える場合を含む。
本発明の演奏制御装置は、例えば、外部にある楽音信号発生装置にケーブルで接続される単体装置として実施される場合のほか、楽音信号発生装置等と一体化された電子楽器として実施される場合などがある。
【０００６】
請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の演奏制御装置において、音高変更指示手段を有し、前記かえ指可能運指が設定されており、かつ、前記音高指定手段が、前記かえ指操作状態として許容された候補音高を前記楽音信号の音高として指定したときに、前記音高変更指示手段は、前記楽音信号発生装置に対し、前記音高指定手段によって指定された前記楽音信号の音高を、該指定された音高に応じた所定量だけ変更する指示をするものである。
したがって、ある音高がかえ指操作状態で指定されたとき、その音高は、標準の運指によって指定された音高と異なることになり、演奏の表現力を高めることができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明においては、請求項１または２に記載の演奏制御装置において、前記口操作量入力手段は、前記口操作量として、前記演奏者の口操作により発生された振動音の音高を入力するものである。
したがって、振動音の音高は楽音信号の音高と同じ物理量であることから、対応関係が明確である。その結果、操作子の操作を誤らなければ、容易に演奏できる。
演奏者が与える振動音の音高が正確でなくても、それが許容範囲内であれば、正しい音名の音高で楽音信号を発音させることができる。
許容範囲内にあれば、演奏者は、発音された楽音信号を聴くことによって、自然と、候補音高の音高に近づくように振動音の音高を矯正することができる。
具体的には、振動音の音高が、ある候補音高の許容範囲内にあるときに、この候補音高を楽音信号の音高として指定する。または、ある候補音高の許容範囲内の音高から、例えば、オクターブシフトした音高であるときに、この候補音高を楽音信号の音高として指定する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の演奏制御装置をトランペット形状の電子楽器に組み込んで実現する場合の説明図である。
図１（ａ）は外形図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示したマウスピース２の第１の例、図１（ｃ）は第２の例を示す断面図である。
図１（ａ）において、１は本体部であって、外形をトランペットに似せてた電子楽器である。１ａはそのマウス保持部、１ｂはベル部である。２は顎当て部であって、マウス保持部１ａに着脱自在にかつ距離調節自在に装着されている。１４はマイクロホンであって、マウス保持部１ａの根元に互いに連結する固着具１５ａ，１５ｂ，１５ｃによって固着され、顎当て部２に顎を当てると、口の前にマイクロホン１４が位置するように配設される。
３ａ，３ｂ，３ｃは、それぞれ、第１，第２，第３のピストンスイッチであって、電気的なオンオフスイッチであり、トランペットのピストン（バルブボタン）に置き換わるものである。
【０００９】
４は制御部であって、マイクロホン１２（後述）または１４によって入力された振動音の音高（音の高さ、ピッチ）と、第１〜第３のピストンスイッチ３ａ〜３ｃの操作状態の組み合わせ、とに基づいて音高を決定し、この音高の楽音信号を生成し、ベル部１ｂに設けられたスピーカ８から放音させる。イヤホンで楽音信号を聞くこともできるように、制御部４にイヤホンジャックを設けてもよい。
制御部４には、例えば、３個の操作子がある。５は電源スイッチ、６はかえ指可能化スイッチ、７はオクターブ切り替えスイッチである。
９は１２個の発光ダイオード（LED）であって、ベル部１ｂに至る円錐外形面の長手方向に沿って設けられ、発音される音高の１オクターブ内の位置を表示する。
【００１０】
演奏者による振動音の与え方には２つの方法が用意されている。
第１の方法は、演奏者が声帯を使って音声を発声し、この音声をマイクロホン１２，１４で電気的な振動音に変換する。この振動音を、トランペットのアンブシュアによって生成される振動音に代わるものとする。その結果、アンブシュアのできない初心者でも簡単に振動音を与えることができる。
図１（ｂ）は、第１の方法における、入力手段の他の実施例であって、１１は演奏者の唇、１２はマイクロホンである。２１はマウスピースであり、形状をトランペットのマウスピースに似せて構成し、マウス保持部１ａの先端から挿入して係止される。挿入時に、図示しない電気的接続端子によってマウスピース２１中のマイクロホン端子とマウス保持部１ａ中の端子とを接続させ、その信号を制御部４に導く。２１ａは息抜き兼唾液排出穴であり、マウスピース２１のカップ部分に開けられている。
マウスピース２１の右端は開口し、図１（ａ）のマウス保持部１ａに差し込まれた後も、本体部１の適宜の部分に設けられた開口部につなげて、息が流れるようにする。しかし、マウスピース２１の右端を閉じてもよい。
１３はカバーであって、マウスピース２１のカップ部内に網目状の隔壁として設けられ、唾液やゴミなどの異物がマイクロホン１２やマウスピースの奥に行くのを防いでいる。
【００１１】
発音される楽音信号の音高は運指図に従う。各ピストンスイッチ３ａ，３ｂ，３ｃの各操作状態の組み合わせに応じて、隣接しない複数の候補音名に対応した複数の候補音高が割り当てられている。制御部４に内蔵された演奏制御装置は、この複数の候補音高の中から、振動音の音高と一致するなど、前記振動音の音高と所定の対応関係にある前記候補音高を、スピーカ８から出力される楽音信号の音高として指定する。
【００１２】
運指図は、トランペットの運指図に基づくが、図４，図５を参照して後述するように、振動音の音高については、許容範囲を広くしている。したがって、振動音の音高が正確でなくても、楽音信号の音高は、予め設定された正確な音高で発音される。
ただし、運指図から大きく外れれば発音をさせない。加えて、図１（ａ）に示したかえ指可能化スイッチ６で、かえ指不可モードが選択されている場合に、ピストンスイッチ３ａ，３ｂ，３ｃが、運指図にあるかえ指操作状態であれば、発音をさせない。その結果、トランペットの基本運指の教習効果を高めている。
また、演奏者が発声可能な音声の音域は、男声の場合、トランペットの音域よりも低いことを考慮して、図１（ａ）のオクターブ切り替えスイッチ７によって、例えば、振動音の音高を１オクターブ上げた音域に楽音信号の候補音高を設定している。
【００１３】
次に、第２の方法として、演奏者がトランペットのマウスピースと同様なものを用いて、「バズィング」で振動音を発生させる方法を説明する。
図１（ｃ）において、２２はマウスピースであって、トランペットのマウスピースと同一のもの、あるいは特性を若干変更したものを用いる。１４はマイクロホンであって、固着具１５のクリップ部１５ａにより、マウスピース２２の外径に着脱自在に取り付けられる。マイクロホン１４の出力は、ケーブル１６によって図１（ａ）に示した制御部４に入力される。なお、図１（ｃ）に示した固着具１５では、ケーブル１６の根元部を介してマイクロホン１４を取り付けている。
演奏者は、トランペットのマウスピースだけを用いたアンブシュアによって振動を発生させることを、「バズィング」という。この「バズィング」によって空気振動を発生させ、この空気振動をマイクロホン１４で電気信号に変換して振動音を得る。
【００１４】
マイクロホン１４の設置位置は、空気振動を捉えることができるのであれば、図示のようなマウスピース２２の外部近傍である必要はない。マウスピース２２の右端開口に設けてもよいし、カップ内に取り付けてもよい。
マウスパイプ２２は、図１（ｂ）に示したマウス保持部１ａに差し込まれた後も、本体部１の適宜部分に設けられた開口部につながるようにして、息が流れるようにする。また、マウスピース２１の右端は半閉状態でもよい。
スピーカ８から発音される楽音信号の音高は、この「バズィング」による振動音の音高と、ピストンスイッチ３ａ，３ｂ，３ｃの各操作状態の組み合わせ、とによって決定され、また、かえ指可能化スイッチ６、オクターブ切り替えスイッチ７によっても制御されるが、図１（ａ）の場合と同様であるので説明を省略する。
なお、図１（ｂ）に示した音声の入力手段においても、マイクロホン１２に代えて、図１（ｂ），（ｃ）に示したような外付けのマイクロホン１４を用いて音声を入力することができる。
【００１５】
図２は、本発明の演奏制御装置を、サウンドシステムに接続する演奏入力装置に組み込んで実現する場合の説明図である。
図１（ａ）または（ｂ）に示したものと同様に、振動音として演奏者の音声を用いる。
３１は把持部であって、マイクロホンユニットの形状をしている。３１ａはマイクロホン部であって、マイクロホンを内蔵する。この実施の形態では、電気信号に変換された振動音、すなわち、音声信号そのものも、ケーブル３３を介して図示しないサウンドシステムに出力されて放音可能にする。
３２ａ，３２ｂ，３２ｃは第１〜第３の押しボタンスイッチであって、図１の第１〜第３のピストンスイッチ３ａ，３ｂ，３ｃに対応する。
把持部３１には、図１（ａ）に示した制御部４が有する機能のうち、アンプを除いた機能を有する制御回路が内蔵されている。したがって、図１（ａ）に示した、電源スイッチ５，かえ指可能化スイッチ６，オクターブ切り替えスイッチ７を有している。
【００１６】
この演奏入力装置は、出力モード切り替えスイッチ３４を備え、ケーブル３３を介してアンプに出力する信号として、内蔵マイクロホンで入力された音声信号のみを出力する第１モード、内蔵する制御回路の音源部で生成された楽音信号のみを出力する第２モード、上述した音声信号および楽音信号をミキシングして出力する第３モードを選択可能にしている。
この演奏入力装置は、カラオケのマイクロホンユニットとして利用できる。カラオケ演奏中は、第１モードにして、通常のマイクロホンとして使用し、歌唱の開始前、あるいは、歌唱の中断時に、第２モードに切り替えて、演奏者が発生する音声と押しボタンスイッチ３２ａ．３２ｂ，３２ｃとによる、トランペット演奏を行う。
【００１７】
本発明の演奏制御装置を具体的に説明する前に、トランペットの発音原理および運指について説明しておく。
トランペットは、主管と３本のバイパス管、および、３個のピストンによって開閉される３個のバルブを有している。主管の一端にはマウスピースが取り付けられ、他端はベル型の開放端である。ピストンによるバルブ操作により、主管にバイパス管を選択的に結合して、倍音共振周波数系列を切り替える。
単純化して説明すると、いずれのピストンも押さない状態から、第２ピストンを押すことにより音高が半音下がる。また、第１ピストンを押すことにより音高が１音下がり、第３ピストンを押すことにより音高が１音半下がる。複数のピストンを押したときには、各ピストンのみを単独で押さえたときの音高の低下を加算した分だけ音高が低下する。
【００１８】
いずれの操作状態でも、アンブシュアによって、倍音共振周波数系列の１つの共振周波数で管を共振させる。
トランペットは、マウスピースの唇が付けらる端部が閉端、ベル側が開端となる、一端閉の共振構造であるので、本来は奇数次倍音成分で共振する。しかし、共振周波数が高くなるにつれ、ベル内における反射端が開放側に移動することから、共振の倍音成分は整数倍に並ぶ。マウスピース自体の固有共振周波数の影響も大きいが、ここでは説明を省略する。
【００１９】
図３は、現代の短管トランペットの倍音構造と操作子の押圧状態との関係を示す説明図である。
図中、第１〜第３のピストンの押圧状態（８種類）毎に、五線譜上に、発音される音高を、倍音別（第２倍音から第８倍音まで）に示している。図中、音名を記載していない音高は、一般的な運指図では使用されないものである。また、括弧内に音名を記載した音高は、一般的な運指図では「かえ指」として指定されている音高である。
第７倍音は、平均律の規定周波数よりも音高が著しく低くなるので使用されない。第３ピストンを単独で、または、他のピストンとの併用で押す操作状態は、第７倍音以外の倍音でも使用されない場合がある。
【００２０】
上述した説明は、Ｃ管トランペットについて説明しているので、記譜上の音高と実音の音高とが一致する。これに対し、Ｂフラット管（変ロ調）トランペットでは、記譜は同じであるが、実音の音高は、Ｃ管トランペットの音高、すなわち、記譜上の音高よりも、１音下（長２度）の音高を発音する。
「かえ指」は演奏テクニックとして使用される。第１ピストンと第２ピストンとを押した場合に比べ、第３ピストンのみを押した場合、１０セント程度の音高の低下が聞き取れる。例えば、第１ピストンと第２ピストンとを押すのに代えて、第３ピストンを単独で押すことにより、きれいなハーモニーを比較的容易に出せるE4の発音ができる。
【００２１】
本発明の演奏制御装置では、トランペットと同様な運指で発音音高を決定するが、演奏を容易にするために、演奏者が音声等によって入力する振動音に対する許容範囲を広くして発音音高を決定する。
しかし、演奏者は、両者の音高のずれを聴覚的に感知できるので、楽音信号の音高に合わせて、振動音の音高を、楽音信号の音高（後述するように、１オクターブシフトさせたときには、それから１オクターブシフトした音高）に自然と合わせ込むことができるようになる。したがって、振動音の音高を矯正できるという点でも、教習的効果が高い。
【００２２】
図４は、本発明の演奏制御装置の運指図の第１の例を示す説明図である。「かえ指」を使用しない場合のものである。
図５は、本発明の演奏制御装置の運指図の第２の例を示す説明図である。「かえ指」を使用する場合のものである。
図４において、第１行には、演奏者が入力する振動音の音高を示している。MIDI（Musical Instrument Digital Interface）規格におけるノートナンバの１６進数表記、１０進数表記で示すとともに、オクターブを区別した音名でも示している。一例として、Ｆ#2からＣ5までの入力音高範囲を示している。
【００２３】
第２行〜第９行には、図１（ａ）に示した第１〜第３ピストンスイッチ３ａ〜３ｃ（図２に示した第１〜第３押しボタンスイッチ３２ａ〜３２ｃでも同様）のうち、演奏者によって押されるスイッチの番号による、操作子状態の組み合わせに応じて、候補音高を丸印で示している。スイッチの番号は、トランペットのピストンの番号に合わせて、演奏者の唇に近い側から１番，２番，３番としている。第６行の３番の単独押圧状態では、候補となる音高がない。
第１０行には、発音音高を、ノートナンバの１６進数表記、１０進数表記、および、オクターブを区別した音名で示している。
第１行の入力音高に比べて、第１０行の発音音高は、１オクターブだけ高くなっている。すなわち、この運指図は、１オクターブシフトアップした場合のものである。
図１（ａ）のオクターブ切り替えスイッチ７に関連して説明したように、男声の場合、発音可能な周波数が低いので、そのままの振動音の音高では、高域の楽音信号を出せない。そのため、１オクターブシフトアップのモードでは、振動音の音高の１オクターブだけ上の音高で楽音信号を発生させる。例えば、入力音高がノートナンバ48のＣ3であったとき、ノートナンバ60のＣ4の音高で発音させる。
【００２４】
図３に示したトランペットのピストンと発音音高との関係を比較してわかるように、図４の運指図は、トランペットの発音音域と一致させている。そのため、演奏者が与える振動音の入力音域を、トランペットに与える振動音の入力音域よりも１オクターブ低くする設計をしている。一例として、中央のＣ音（Ｃ4）を発音させようとする場合、それより１オクターブ低いＣ3の入力でよいことを可能にしている。
別の方法として、演奏者が与える振動音の入力音域を、トランペットに与える振動音の入力音域と一致させて、発音音域をトランペットの発音音域よりも１オクターブ高くする設計にしてもよい。
バズィングによる振動音の場合には、トランペットと同様に、振動音の音域と楽音信号の音域とを一致させればよい。この場合は、第１行の入力音高を、第１０行に示す発音音高に等しくした運指図を用いることになる。
【００２５】
次に、振動音の音高の許容範囲について説明する。
振動音の音高に許容範囲を設けない場合、第２行〜第９行の各操作子の操作状態において、丸印を付した列の入力音高に対してのみ、第１０行に示した発音音高で楽音信号を発音させる。
このとき、図３に示したトランペットのピストンと発音音高（かえ指を除く）との対応関係と一致する。例えば、第２行に示す、第１〜第３のピストンスイッチ３ａ〜３ｃを押さない状態で、発音可能な候補音高は、Ｃ4，Ｇ4，Ｃ5，Ｅ5，Ｇ5，Ｃ6の音名に対応する。ただし、Ｇ3は例外であり、これについては後述する。
【００２６】
しかし、演奏者は、音名に対応した音高、例えば、Ａ4であれば、440Hzで正確に発声したり、バズィングできるわけではない。
したがって、演奏者が与えた振動音の音高を判定する際に、許容範囲を設ける。例えば、上述した候補音高の正規（例えば、１２音平均律、演奏会調）の周波数の上下50セント（半音の1／2）以内の誤差を許容し、この範囲にあれば、発音音高で発音させる。具体的には、振動音の音高を、音名に対応する音高のいずれかに丸め込む（クオンタイズ）判定を行った上で、図４に○印を付した入力音高であるか否かを判定する。
【００２７】
しかし、上下50セントを超えてずれれば、許容範囲を逸脱してしまう。そうすると、発音されない入力音高範囲の方が広いので、初心者にとっては、依然として振動音の音高の調節が難しい。
そのため、各操作子の操作状態の組み合わせにおいて、発音可能な、振動音の音高の上下限とを決めておき、その範囲においては、必ず発音させるようにする。この発音可能な範囲外の入力音高では発音させない、すなわち無音とする。
【００２８】
図示の例では、発音可能な入力音高の下限をノートナンバ42の50セント低い音高にしている。発音可能な入力音高の上限は、第２〜第５行、第７行では、ノートナンバ72の音高の50セント高い音高に、第８行では、ノートナンバ53の音高の50セント高い音高に、第９行では、ノートナンバ52の50セント高い音高に決めている。
直近の候補音高間の境界は、適宜決めればよく、図４では、両矢印の線によって、候補音高で発音させる範囲を示している。例えば、第２行において、ノートナンバ67の音高（入力音高のノートナンバは55）を発音させる範囲は、入力音高が、ノートナンバ52の音高の50セント低い音高からノートナンバ57の音高の50セント高い音高の範囲である。
【００２９】
先に触れたように、第２行目の操作状態の組み合わせにおいて、丸印の付された入力音高のノートナンバ43（発音音高のノートナンバ55）は、トランペットの運指図にはない発音音高である。これは、発音可能な入力音高の範囲をノートナンバ42の50セント低い音高に決めたため、ノートナンバ45の50セント高い音高の範囲までを発音させなければならないので、ノートナンバ55の音高で発音させるように適宜決めた結果である。したがって、この範囲を右に隣接する許容範囲と合わせて、ノートナンバ61の音高の発音をさせてもよい。
上述した説明では、発音可能な入力音高の許容範囲を、候補音高の上下50セントの範囲と、直近の候補音高の間では必ず発音させるという広い範囲という２種類を説明したが、これらの中間的な許容範囲を決めてもよい。
【００３０】
次に、かえ指を許容した場合について説明する。
図５の運指図において、ハッチングを施した丸印が「かえ指」を示している。図３を参照して説明したトランペットのピストンと発音音高との対応関係と一致している。図４と同様に、Ｇ3は例外である。また、１オクターブシフトアップした場合のものである。バズィングによる振動音の場合には、第１行の入力音高を、第１０行に示す発音音高に等しくした運指図を用いればよい。
第６行に示した、第３ピストンスイッチ３ｃの単独押圧の操作状態は、第５行に示した第１，第２ピストンスイッチ３ａ，３ｃの押圧のかえ指として、新たに発音許容範囲が設けられている。この他、入力音高のノートナンバ55，64，66（発音音高のノートナンバは、それぞれ、67，76，78）にも、かえ指が示され、新たに発音許容範囲が設けられている。
【００３１】
本発明の演奏制御装置を用いて簡単に演奏する場合には、図４に示した、かえ指を用いない基本的な運指図に応じた演奏を行う。本発明の演奏制御装置でトランペットの演奏に近い演奏をする場合には、かえ指を許容する演奏モードとする。運指図から外れた演奏入力では、運指図に合わないことを注意するために発音をさせない。
【００３２】
なお、図４，図５に示した運指図は、Ｃ管トランペットに対応したものである。しかし、図示しない、切り替えスイッチを用いて、Ｂフラット管（変ロ調）トランペットなど、他の移調型トランペットに対応させることもできる。すなわち、図４，図５において、第２行〜第９行はそのままにして、第１行の入力音高および第１０行の出力音高を並行してずらせればよい。
トランペットは、平均律の規定周波数からの差が比較的大きい楽器である。したがって、図４，図５に示した発音音高も、平均律の規定周波数とするのではなく、トランペットが実際に発音する音高に合わせてもよい。
また、トランペットでは、かえ指による発音時には、かえ指によらない基準運指時に比べ、発音音高が異なるものとなるので、本発明の演奏制御装置においても、かえ指時に同様な音高制御を行うとよい。
【００３３】
図６は、本発明の演奏制御装置が組み込まれた電子楽器のブロック構成図である。演奏制御装置、音源装置など、機能ブロック毎に分割した装置として実施する場合も説明するために、単体の電子楽器では特に必要としないインターフェースを有している。
図中、図１と同様な部分には同じ符号を付している。
大きく分けて４個のユニットから構成されている。４１は入力音高検出部、４２は操作子操作状態検出部、４３は発音音高決定部、４４は音源部、４５はサウンドシステムである。
発音音高決定部４３は、楽音信号を発生する音源部４４に対し楽音信号の発音を指示する発音指示手段と、発音される楽音信号の音高を指定する音高指定手段とを兼ね備えた発音指示および発音音高指定手段である。しかし、両手段の機能を個別の手段で実現してもよい。
マイクロホン１２または１４は、入力音高検出部４１に対し、取り外し自在である。第１〜第３のピストンスイッチ３ａ〜３ｃ、かえ指可能化スイッチ６、オクターブ切り替えスイッチ７等は、操作子操作状態検出部４２に対して接続自在なリモートスイッチにすることができる。スピーカ８は、サウンドシステム４５に対して接続自在である。
【００３４】
入力音高検出部４１において、演奏者が発生させた振動音は、マイクロホン１２または１４によって電気信号に変換され、入力アンプ５１によって増幅され、ピッチ検出部５２およびレベル検出部５３に入力される。
ピッチ検出部５２は、振動音のピッチ（音高）を検出し、その数値データを音高判定部５４に出力する。このピッチ検出は、楽音や音声の分析技術として種々のものが知られているので、具体的な構成の説明は省略する。
最も簡単な方法は、振動音のゼロクロス点間の時間を検出すればよい。正確にはスペクトル解析を行えばよい。
その際、入力される振動音には、ノイズや、人声音のフォルマント周波数が含まれる。したがって、これらの周波数成分を除去して、ピッチ検出精度を上げるために、ローパスフィルタあるいはノッチフィルタなどを設けるとよい。
【００３５】
一方、レベル検出部５３は、例えば、包絡線検波によって、振動音の振幅レベル、いわゆるエンベロープを検出する。この振幅レベルが第１の閾値を上に超えたときに発音開始を行い、この振幅レベルが第２の閾値（第１の閾値よりも小さくしてヒステリシスを持たせる）を下回ったときに発音を終了させる。
すなわち、ノートオン、ノートオフを出力する。
また、ノートオンが継続中にレベルを検出して、楽音信号の出力特性を制御するのに用いる。
レベル検出は、マイクロホン１２または１４の出力ではなく、従来より、ブレスコントロール型の電子管楽器で用いられているような、息圧センサを設けて、この出力を検出してレベル信号としてもよい。
【００３６】
音高判定部５４は、ピッチ検出部５２で検出されたピッチを、１２音平均律の音名の規定音高のいずれかに丸め込むことにより、音高の判定を行う。音高判定部５４は、MIDI規格のノートナンバを用いて音高を出力する。
MIDIインターフェース５５は、発音開始時に、ノートナンバを含むノートオンのMIDIメッセージを、発音音高決定部４３のMIDIインターフェース６１に転送する。レベルをベロシティ値として一緒に出力することもできる。
発音終了時には、ノートナンバを含むノートオフのMIDIメッセージを転送する。
ノートオンが継続中、所定のタイミングでレベルを転送するために、コントロールチェンジのMIDIメッセージを転送する。
【００３７】
操作子操作状態検出部４２において、第１〜第３のピストンスイッチ３ａ〜３ｃのオン／オフ状態を、ピストンスイッチ操作状態検出部５６で検出する。
かえ指可能化スイッチ６のオン／オフ状態は、かえ指可能化スイッチ操作状態検出部５７で検出する。
オクターブ切り替えスイッチ７の切り替え状態は、オクターブ切り替えスイッチ操作状態検出部５８で検出する。
インターフェース５９は、各検出部の出力を発音音高決定部４３のインターフェース６０に転送する。
【００３８】
発音音高決定部４３において、MIDIインターフェース６１から入力される入力音高は、オクターブシフト部６２に入力される。インターフェース６０から入力されるオクターブ切り替えスイッチ７の切り替え状態は、オクターブシフト部６２の制御入力とされ、オクターブシフトをさせないか、あるいは所定量だけオクターブシフトされたノートナンバを出力させる。
インターフェース６０から入力される第１〜第３のピストンスイッチ３ａ〜３ｃの操作状態、およびオクターブシフト部６２が出力するノートナンバは、運指テーブル６３の参照入力とされる。オクターブシフト部６２および運指テーブル６３によって、図４，図５に示される運指図に従った入力音高から発音音高への変換を行う。
【００３９】
運指テーブル６３は、ROM（Read Only Memory）等を用いて、入力された操作子の操作状態を表す３ビットの数値と、オクターブシフト部６２が出力するノートナンバの数値とから、読み出しアドレスを決定し、図４あるいは図５に示された運指図に従った音高を、ノートナンバとして読み出す。
インターフェース６０から入力される、かえ指可能化スイッチ６のオン／オフ状態は、運指テーブル６３の変換条件入力となり、図４，図５のいずれの運指図に従うかを、かえ指可能化スイッチ６のオン／オフ状態によって切り替える。
【００４０】
なお、上述した説明では、発音する音域が、トランペットで発音する音域と一致するようにしている。
しかし、振動音の入力音域が、トランペットに与える振動音の音域と一致するように、振動音の入力音高のノートナンバを、直接に運指テーブル６３に入力し、かつ、運指テーブルの出力音高をオクターブシフトさせて音源部４４に出力するようにしてもよい。
また、図２のようにカラオケ演奏に適したものとするために、オクターブシフト部６２において、演奏者が発声した音声信号のノートナンバを変更して任意の調和関係にある音高に変換してから、運指テーブル６３に出力してもよい。
これに代えて、運指テーブル６３の出力側においてノートナンバを変更して任意の調和関係にある音高に変換してもよい。
【００４１】
LED駆動制御部６４は、運指テーブル６３から出力されるノートナンバに基づいて、オクターブの違いを区別しない音名を検出して、対応する１２個のLED９のうちの１個を点灯させる。音名をわかりやすく表示するため、LEDの横に音名を印刷してもよいし、白鍵音と黒鍵音のLEDを大小異なるようにしてもよい。
入力音高が運指図に定められた正確な音高である場合と、正確な音高ではないが、許容範囲にある場合とを区別して、LED９の発光色を変更してもよい。
この判定は、運指テーブル６３から出力されるノートナンバが、運指テーブル６３に入力されるノートナンバと比較すれば可能である。
一致していれば、LED９の発光色を例えば「緑」とする。運指テーブル６３から出力されるノートナンバが、入力されたノートナンバよりも小さければ、LED９の発光色を「赤」とする。逆に、運指テーブル６３から出力されるノートナンバが、入力されたノートナンバよりも大きければ、LED９の発光色を「青」とする。
【００４２】
MIDIインターフェース６５は、MIDIインターフェース６１から入力されたノートオン、あるいは、ノートオフのMIDIメッセージが有していたノートナンバを、運指テーブル６３から出力されるノートナンバに書き換えて、音源部４４のMIDIインターフェース６６に転送する。
また、MIDIインターフェース６１からコントロールチェンジが入力されたときには、そのまま転送する。
【００４３】
図７は、図６に示したオクターブシフト部６２の一具体例のブロック構成図である。上述した説明では、１オクターブシフトアップの例を説明したが、この図では、２オクターブシフトアップ、１オクターブシフトダウンも可能な例を示している。
図中、７１はセレクタ、７２は値「−１２」が設定されたレジスタ、７４は値「＋１２」が設定されたレジスタ、７６は値「＋２４」が設定されたレジスタ、７３，７５，７７は加算器である。
運指テーブル６３から出力されたノートナンバは、セレクタのＢ端子、および、加算器７３，７５，７７の入力端子の一方に入力される。
加算器７３は、運指テーブル６３から出力されたノートナンバとレジスタ７２の数値「−１２」とを加算して、セレクタ７１のＡ端子に出力する。加算器７５は、運指テーブル６３から出力されたノートナンバとレジスタ７４の数値「＋１２」とを加算して、セレクタ７１のＣ端子に出力する。加算器７７は、運指テーブル６３から出力されたノートナンバとレジスタ７６の数値「＋２４」とを加算して、セレクタ７１のＡ端子に出力する。
セレクタ７１は、オクターブ切り替えスイッチ７による設定状態を示すデータによって、Ａ端子〜Ｄ端子の入力の１つを選択して、MIDIインターフェース６５に出力する。
【００４４】
図８は、図６に示した運指テーブル６３の一具体例のブロック構成図である。図中、８１は図４の運指図に対応する、かえ指不可の運指テーブル、８２は図５の運指図に対応するかえ指可能の運指テーブルである。８３はセレクタである。
図８においては、図６に示した運指テーブル６３として、２個のテーブルを用い、参照入力は共通に入力して、セレクタ８３によっていずれか一方からノートナンバを出力する。即ち、スイッチ６が「ハイ；”１”」のとき、テーブル８２側をセレクトする。
さらに、上述したオクターブシフト部６２を設ける代わりに、シフトさせるオクターブ量毎に、運指テーブルを用意して、オクターブ切り替えスイッチの操作状態によって切り替えてもよい。
【００４５】
かえ指可能運指テーブル８２のみを使用し、かえ指不可の場合は、かえ指の操作状態は論理回路で検出し、かえ指可能運指テーブル８２の出力を用いないようにしてもよい。かえ指操作状態を、典型的な第３ピストンスイッチ３ｃの単独押圧のみに限ることができる。この場合、特に、かえ指の操作状態は論理回路で簡単に検出できる。
さらに、運指テーブル自体を、ROMで構成する代わりに論理回路を用いて構成してもよい。入力音高を入力条件として、出力音高を選択する。
上述した「かえ指」による音高指定と標準の運指による音高指定の違いを出すために、「かえ指」によって音高を指定したときには、規定音高からずらせるとよい。この音高の変更を行うには、MIDIメッセージとしてピッチベンドを用いればよい。ピッチベンド量を、出力音高とともに運指テーブル６３に登録しておけばよい。
【００４６】
図６に戻り、音源部４４において、楽音信号発生部６７は、MIDIインターフェース６６にノートオンが入力されると、これに含まれたノートナンバの音高の楽音信号を発生してDSP６８に出力する。
ノートオフのMIDIメッセージが入力されると、楽音信号の発生を停止させる。
ノートオン中は、MIDIインターフェース６６にコントロールチェンジが入力されると、これに含まれたレベルをDSP６８に出力する。ノートオンのMIDIメッセージにレベルがベロシティとして含まれている場合には、これもDSP６８に出力する。
【００４７】
音源方式としては種々のものが知られている。ブラス演奏用の物理モデル音源があるが、必ずしもこれを使用する必要はない。波形メモリ音源方式、ＦＭ音源方式でもよい。
DSP６８は、楽音信号発生部６７で生成された楽音信号の振幅レベルを制御するとともに、残響音を付加してサウンドシステム４５のアンプ６９に出力する。アンプ６９の出力はスピーカ８から音響信号として出力される。
【００４８】
上述したブロック構成図において、単体楽器としない場合は、入力音高検出部４１、操作子操作状態検出部４２、発音音高決定部４３、音源部４４、サウンドシステム４５のユニットに分離したり、一部の複数のユニットを一体化したりすることもできる。
入力音高検出部４１および発音音高決定部４３を一体化した場合には、MIDIインターフェース５５，６１を省略できる。音高判定部５４を省略して、ピッチ検出部５２が出力するピッチデータから、演算により、直接的に、運指テーブル６３が出力する発音音高を出力することもできる。
検出部４２および発音音高決定部４３を一体化した場合には、インターフェース５９，６０を省略することができる。
発音音高決定部４３および音源部４４を一体化した場合には、MIDIインターフェース６５，６６を省略することができる。
【００４９】
図６〜図８に示した機能ブロックは、相当の部分をハードウエアロジックで実現できるが、信号処理的な部分は、汎用CPU（Central Processing Unit）やDSP（Digital Signal Processor）によって容易に実現できる。以下、汎用のCPUを用いて本発明の演奏制御装置を実現する構成例を説明する。
図９は、本発明の演奏制御装置を実現するためのハードウエア構成図である。
図９（ａ）は、単体型の電子楽器として実現する場合の、図９（ｂ）はパーソナルコンピュータに入力装置部分を接続して実現する場合のハードウエア構成図である。
図９（ａ）において、９１はバス、９２はCPU、９３はROM、９４はRAM（Random Access Memory）、９５はアナログ入力インターフェース、９６は設定操作子、９７は表示器、９８は外部記憶装置、９９は外部接続インターフェース、１００は音源回路、１０１はサウンドシステムである。
【００５０】
バス９１には、各ハードウエアブロックが接続されて、相互のデータを転送する。CPU９２は、ROM９３に記憶されたプログラムを読み出し、RAM９４をワーキングエリアとして実行することにより、電子楽器としての動作を実行する。
ROM９３には、図６に示した運指テーブル６３など、パラメータを変換するテーブル、自動演奏用の楽曲データなどが記憶されている。
演奏者によって形成された振動音は、マイクロホン１２，１４から入力され、アナログ入力インターフェース９５において、A/D変換されてバス９１に入力される。
第１〜第３ピストンスイッチ３ａ〜３ｃのオン／オフ出力、および設定操作子９６の出力もバス９１に入力される。
【００５１】
設定操作子９６は、図１では、かえ指可能化スイッチ６やオクターブ切り替えスイッチ７であるが、楽音信号の音色設定や効果の設定、自動演奏の設定と、開始／停止の操作など、電子楽器が一般に有する設定操作子を有してもよい。
表示器９７は、図１に示した、１オクターブ内の音名を表示するLED９のほか、設定された音色や効果等の設定メニューの表示、演奏の動作モードなどの一般的な表示を行う液晶表示パネルLCDを有してもよい。
【００５２】
外部記憶装置９８として、ＩＣメモリカードの記録再生装置やフレキシブル磁気ディスク駆動装置を備えてもよい。これらの記録媒体を介して、演奏を外部装置で再生したり、外部装置で作成された曲データを再生したりすることができる。また、振動音の音高と複数の操作子の操作状態の組み合わせとを入力して、楽音信号を生成するプログラムを、外部記憶装置９８の記録媒体に記憶しておき、これを実行するようにしてもよい。
外部接続インターフェース９９は、MIDIインターフェース、RS-232C、USB（Universal Serial Bus）、あるいは1EEE1394などのインターフェースである。演奏データの入出力を、外部接続された電子楽器やパーソナルコンピュータとの間で行うことができる。
【００５３】
音源回路１００は、図６に示した、楽音信号発生部６７、DSP６８に相当し、デジタル信号をアナログ信号に変換してサウンドシステム１０１に出力する。サウンドシステム１０１では音量が制御される。
図６に示した、ピッチ検出部５２、音高判定部５４などの機能は、CPU９２がプログラムを実行することにより行うが、これらの機能を実行する専用のDSPを用いてもよい。図６に示した運指テーブル６３は、ROM９３に代えてRAM９４に記憶してもよい。外部記憶装置１００の記録媒体から、あるいは、外部接続インターフェース１０１からRAM９４に記憶させる。
【００５４】
一方、図９（ｂ）においては、入力装置部分を接続し、パーソナルコンピュータのCPU１１２を用いて機能を実行する。
１１１はバス、１１２はCPU、１１３はROM、１１４はRAMである。１１５はアナログ入力インターフェースである。
１１６はキーボード，マウスであって、図９（ａ）の設定操作子９６の機能も有し、図１のかえ指可能化スイッチ６、オクターブ切り替えスイッチ７を含む。図９（ａ）に示した設定操作子９６の機能も有する。１１７は表示装置であって、CRT（Cathode Ray Tube）や液晶ディスプレイ等である。
１１８は外部記憶装置であって、ハード磁気ディスク、CD-ROM（Compact Disc Read Only Memory）、フレキシブル磁気ディスク（FD）などである。このパーソナルコンピュータは、音源回路１２２、サウンドシステム１２３を持ち、電子楽器の機能を有する。
【００５５】
ROM１１３には、基本入出力システム（BIOS）やオペレーティングシステム（OS：Operating System）起動プログラムが記憶されている。CPU１１２は、外部記憶装置１１８のハード磁気ディスクに記憶されたOSおよびアプリケーションプログラムをRAM１１４にロードして処理を行う。
RAM１１４には、図６に示した運指テーブル６３を記憶する領域も設けられる。
CPU１１２は、OSを実行して、キーボード，マウス１１６、表示装置１１７、外部記憶装置１１５を制御してコンピュータの全体の動作制御を行う。
【００５６】
音源回路１１８は、図６に示した楽音信号発生部６７およびDSP６８を有して、ハードウエア構成で実現するほか、CPU１１２がソフトウエア音源プログラムを実行して生成した楽音信号を、D/A変換器でアナログ信号にしてサウンドシステム１２２に出力する場合もある。
通信インターフェース１２１は、演奏データを、インターネット上のパーソナルコンピュータやサーバから、ダウンロードやストリーミング再生するほか、これらにアップロードする。
本発明を実現するためのアプリケーションプログラムや、図６に示した運指テーブルなどの各種データは、外部記憶装置１１８に装填されるCD-ROM等の外部記憶媒体からハード磁気ディスク記憶しておくか、通信インターフェース１２１を介してサーバからハード磁気ディスクにダウンロードする。
【００５７】
図１０〜図１２は、CPUがプログラム実行することにより演奏入力機能を実現する場合の動作を説明する第１〜第３のフローチャートである。
すなわち、演奏者により与えられた振動音を入力するとともに、第１〜第３のピストンスイッチ３ａ〜３ｃの操作状態を検出し、音源部４４に対してMIDIメッセージを送出する演奏入力部分の動作である。説明を簡単にするため、オクターブシフトの処理、および、かえ指を可能化するか否かの判定処理を省略している。
MIDIメッセージを送出する点を除けば、図９（ａ），図９（ｂ）に示したCPU９２または１１２も同様の処理を行えばよい。
電源がオンで開始し、電源が断になるまで、繰り返し実行されるものとして説明するが、電子楽器のメインの処理フローの一部に埋め込んだり、タイマー割り込み処理で実行したりしてもよい。
【００５８】
図１０のＳ１３１において、マイクロホンから入力された振動音の入力レベルLevelを取り込む。Ｓ１３２において、入力レベルLevelが所定値以上であるか否かを判定し、そうであればＳ１３３に処理を進め、そうでなけれはＳ１３１に戻って処理を繰り返す。
Ｓ１３３において、マイクロホンから入力された振動音のピッチ検出データを取り込む。Ｓ１３４において、ピッチ検出データに音名に対応する音高への丸め込み処理を行うことにより、入力ノートナンバNotenuminを判定する。
Ｓ１３５において、図１２に示した操作子操作状態検出処理を行い、ピストンスイッチ操作状態（運指データ）p1〜p3を得る。
【００５９】
図１２のＳ１６１において、ピストンスイッチ３ａのオンイベントがあるか否かを判定し、あればＳ１６２に処理を進め、変数p1を１としてＳ１６３に処理を進め、なければ直ちにＳ１６３に処理を進める。
Ｓ１６３において、ピストンスイッチ３ａのオフイベントがあるか否かを判定し、あればＳ１６４に処理を進め、変数p1を0に戻してＳ１６４に処理を進め、なければ直ちにＳ１６５に処理を進める。
Ｓ１６５〜Ｓ１７２においては、ピストンスイッチ３ｂ，３ｃについて同様の処理を行い、変数p1，p2，p3の値を決定して図１０のＳ１３６に戻る。
【００６０】
図１０のＳ１３６において、ピストンスイッチ操作状態（運指データ）p1〜p3、入力ノートナンバNotenuminに応じて、図４または図５に示された運指図に対応した運指テーブルを参照し、出力ノートナンバNotenumoutを決定する。ここで、図４または図５に示した運指図で出力ノートナンバが指定されていない無音の領域であるときには、出力ノートナンバNotenumoutを、特別の値、例えば0とする。この他、運指図の発音可能範囲の上下限を超える場合も、同様に無音の領域として、出力ノートナンバNotenumoutを特別の値にする。
Ｓ１３７においては、直前のＳ１３６で運指テーブルの無音領域が指定されたか否かを、上述した例では、Notenumout＝0であるか否かによって判定する。
そうであればＳ１３１に処理を戻し、そうでなければ、ノートオンを音源部に出力するＳ１３８以降のステップに進める。
【００６１】
Ｓ１３８において、出力ノートナンバNotenumoutをラスト出力ノートナンバLastNotenumoutとして保持させる。
Ｓ１３９において、ラスト出力ノートナンバLastNotenumoutから、１オクターブ内の音名(C〜B）を求め、12個のLEDの中で、この音名に対応するものを点灯させる。
Ｓ１４０において、ノートオンのMIDIメッセージを音源部に出力する。このノートオンのMIDIメッセージには、ラスト出力ノートナンバLastNotenumoutが含まれる。加えて、ベロシティとして、Ｓ１３１において取り込まれた入力レベルLevelを含ませてもよい。
【００６２】
Ｓ１４１において、入力レベルLevelを取り込む。Ｓ１４２において、入力レベルLevel が所定値以上であるか否かを判定する。
所定値以上であれば、ノートオンが継続中であるとして、次の図１１に示すＳ１４５に処理を進める。
そうでなければ、Ｓ１４３に進めて、先にＳ１３９において点灯させたLEDを消灯させ、Ｓ１４４において、ノートオフのMIDIメッセージを音源部に出力する。ノートオフには、ラスト出力ノートナンバLastNotenumoutが含まれる。Ｓ１４４の処理を終えれば、Ｓ１３１に処理を戻して、再び、マイクロホンの入力レベルLevelを取り込む。
【００６３】
図１１のＳ１４５において、入力レベルLevelを取り込む。
Ｓ１４６において入力レベルLevelを音源部に出力する。出力の方法としては、コントロールチェンジのMIDIメッセージを用いればよい。
Ｓ１４７において、ピッチ検出データを取り込み、Ｓ１４８において、Ｓ１３４と同様に入力ノートナンバNotenumNinを判定する。
Ｓ１４９において、図１２に示した操作子操作状態検出処理を行い、Ｓ１５０において、Ｓ１３６と同様に、ピストンスイッチ操作状態（運指データ）p1〜p3、入力ノートナンバNotenuminに応じて、運指テーブルを参照し、出力ノートナンバNotenumoutを決定する。
【００６４】
Ｓ１５１において、Ｓ１３７と同様に、直前のＳ１５０で運指テーブルの無音領域が指定されたか否かを判定する。
そうであればＳ１５２に処理を進め、そうでなければＳ１５４に処理を進める。
Ｓ１５２において、先のＳ１３９、または、後述するＳ１５８において点灯させたLEDを消灯させ、Ｓ１５３において、ノートオフのMIDIメッセージを音源部に出力する。ノートオフには、ラスト出力ノートナンバLastNotenumoutが含まれる。Ｓ１５３の処理を終えれば、図１０のＳ１３１に処理を戻して、再び、マイクロホンの入力レベルLevelを取り込む。
【００６５】
Ｓ１５４において、出力ノートナンバNotenumoutがラスト出力ノートナンバLastNotenumoutと一致するか否かを判定する。一致するときには、図１０のＳ１４１に処理を戻して、ノートオンが継続中の処理を行う。
一致しないときにはＳ１５５に処理を進める。一致しないということは、演奏者が振動音（音声）を与え続けている状態で、振動音の音高を変更したか、あるいは、第１〜第３のピストンスイッチ３ａ〜３ｃの押し替え操作をしたことを意味する。
【００６６】
Ｓ１５５において、出力ノートナンバNotenumoutを、ラスト出力ノートナンバLastNotenumoutとして保持させ、Ｓ１５６において、先のＳ１３９、または、後述するＳ１５８において点灯させたLEDを消灯させる。
Ｓ１５７において、ノートオフのMIDIメッセージを音源部に出力する。このノートオフには、Ｓ１５５において書き換えられる前の、ラスト出力ノートナンバLastNotenumoutが含まれる。
Ｓ１５８においては、Ｓ１３９と同様に、Ｓ１５５において書き換えられた後のラストノートナンバLastNotenumoutから、１オクターブ内の音名(C〜B）を求め、12個のLEDの中で、この音名に対応するものを点灯させる。
Ｓ１５９において、ノートオンのMIDIメッセージを音源部に出力する。このノートオンには、Ｓ１５５において書き換えられた後の、ラスト出力ノートナンバLastNotenumoutを含む。
Ｓ１５９の処理が終了すれば、Ｓ１４１に戻って、再び、ノートオンの継続中の処理を行う。
【００６７】
上述したフローチャートにおいて、Ｓ１４６における、入力レベルLevel検出によるコントロールチェンジは必ずしも必要としない。
例えば、ノートオン時に上述したレベルをベロシティとして音源部に転送するだけでも、楽音信号のレベル制御が可能である。
また、ノートオン中は、Ｓ１４６を通過するたびに、コントロールチェンジを音源部に出力している。しかし、前回のステップＳ１４６において検出されたレベルから、所定値以上の変化があったときにだけ、コントロールチェンジを出力したり、このステップＳ１４６を複数回通過したときにのみ、コントロールチェンジを出力したりしてもよい。
【００６８】
コントロールチェンジで楽音信号の出力特性の何を変更するかは、これに含まれるコントロールナンバを設定することによって、ユーザが自由に決めることができる。
トランペットの場合、強奏によって倍音数が増加するので、例えば、レベルによって、音量レベルとフィルタのカットオフ周波数とを制御するとよい。なお、制御対象とする出力特性は、MIDIメッセージを受信する音源部側で任意に設定変更してもよい。
【００６９】
上述した説明では、トランペットをモデルとした演奏制御装置について説明した。しかし、運指はトランペットの運指に忠実に従う必要はない。また、音源部の音色もトランペットに制約されない。
トランペットと同様に、リップ・リードであり、かつ、運指によって共鳴の倍音成分を決める、コルネット、ホルン、チューバ等の金管楽器の音色を用いたり、その他、自由に音色を選択して演奏すればよい。
演奏者が声帯からの音声で入力音高を与える場合、発音する母音や子音を変えたり、発音の仕方によって、楽音信号のノートオンやノートオフのタイミング、あるいは、音量レベルを自由に変更したりすることができる。
【００７０】
上述した説明では、トランペットをモデルにしたので、演奏者の与える振動音の音高と操作子操作状態の組み合わせとによって楽音信号の音高を決定している。
従来、リコーダに類似した外観の電子管楽器が知られている。この電子管楽器では、演奏者の息圧を検出してノートオンとノートオフとを決定し、発音音高は、操作子の運指によって決めている。
そこで、演奏者の与える振動音の音高に代えて、演奏者の与える息圧のレベルを採用し、息圧のレベルと操作子操作状態の組み合わせとによって楽音信号の音高を決定してもよい。
この場合、例えば、息圧のレベルが第１の閾値を上に超えたときに発音開始を行い、この息圧のレベルが第２の閾値（第１の閾値よりも小さくしてヒステリシス特性を持たせる）を下回ったときに発音を終了させればよい。すなわち、ノートオン、ノートオフを出力する。
【００７１】
【発明の効果】
本発明は、上述した説明から明らかなように、かえ指を用いない基本運指の習得が容易となるとともに、アコースティック楽器の運指練習装置ともなるという効果がある。
手指による操作子の操作状態以外に、演奏者の与える息圧などの口操作量を入力に用いているので、操作子の数を少なくすることができるという効果がある。
その結果、操作子入力部分の設置面積が小さいので、リコーダ型の電子管楽器よりも小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の演奏制御装置をトランペット形状の電子楽器に組み込んで実現する場合の説明図である。
【図２】  本発明の演奏制御装置を、サウンドシステムする演奏入力装置に組み込んで実現する場合の形態の説明図である。
【図３】  現代の短管トランペットの倍音構造と操作子の押圧状態との関係を示す説明図である。
【図４】  本発明の演奏制御装置の運指図の第１の例を示す説明図である。
【図５】  本発明の演奏制御装置の運指図の第２の例を示す説明図である。
【図６】  本発明の演奏制御装置が組み込まれた電子楽器のブロック構成図である。
【図７】  図６に示したオクターブシフト部の一具体例のブロック構成図である。
【図８】  図６に示した運指テーブルの一具体例のブロック構成図である。
【図９】  本発明の演奏制御装置を実現するためのハードウエア構成図である。
【図１０】  演奏入力機能をCPUがプログラム実行することにより実現する場合の動作を説明する第１のフローチャートである。
【図１１】  演奏入力機能をCPUがプログラム実行することにより実現する場合の動作を説明する第２のフローチャートである。
【図１２】  演奏入力機能をCPUがプログラム実行することにより実現する場合の動作を説明する第３のフローチャートである。
【符号の説明】
１…本体部、２，２１，２２…マウスピース、２１ａ…息抜き兼唾液排出穴、３ａ，３ｂ，３ｃ…第１，第２，第３のピストンスイッチ、４…制御部、１２，１４…マイクロホン、５…電源スイッチ、６…かえ指可能化スイッチ、７…オクターブ切り替えスイッチ、８…スピーカ、９…発光ダイオード、１１…演奏者の唇、１３…カバー、１５…固着具、３１…把持部、３１ａ…マイクロホン部、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…第１〜第３の押しボタンスイッチ、３４…出力モード切り替えスイッチ
【図１】
0003705175.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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