(57)【要約】  本発明は個人の演奏者の生体力学的位置または身振りによって決定されるセンサの動作位置に基づいて出力を生成するシステムと方法に関している。システムは１つ以上のセンサが着脱可能に取り付けられた衣服と、衣服を着た人の生体力学的位置、動き、動作または身振りに基づく信号を提供するセンサとを含み、送信機がセンサからの信号を受け取ってコンピュータへ送信し、コンピュータは割り当てられ選択された出力である特定の位置を表わすものとして信号を認識するように校正される。適切には、出力はギターのような楽器の可聴出力であり、出力は、演奏者の生体力学的動き、動作、身振りまたは位置が実際の楽器が演奏されるときのものと似ているときに演奏されるギターの音をシミュレートする。
2009541801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各センサが２つ以上の動作位置で動作する、１つ以上のセンサと、
出力を発生または生成する電子装置であって、前記電子装置が動作位置に基づいて前記または各センサから信号を受信し、前記電子装置または前記センサが、一旦校正されると、動作位置の間で前記または各センサを動作させることによって一連の出力が発生できるような形で、前記または各センサの選択された動作位置およびひいては前記電子装置が受信する信号が特定の出力に関連しまたは割り当てられるように校正される電子装置とを含むシステム。
【請求項２】
前記電子装置またはセンサが、個人の演奏者の生体力学的運動に基づいて校正される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
望ましい出力を発生するため人間が操作するシステムであって、前記システムが、
センサの少なくとも１つが２つ以上の動作位置にわたって動作する、１つ以上のセンサと、
出力を発生または生成する電子装置であって、前記電子装置が動作位置に基づいて前記または各センサから信号を受信し、前記電子装置および前記センサの何れか一方または両方が、前記または各センサの選択された動作位置が前記システムを操作する人間の生体力学的運動または位置に基づくように校正され、一旦校正されると、個人の演奏者の生体力学的運動に基づいて動作位置の間で前記または各センサを操作することによって一連の出力を発生できるように、前記電子装置が受信する信号が特定の出力に関連しまたは割り当てられる電子装置とを含むシステム。
【請求項４】
出力が視覚出力および可聴出力の何れか一方またはそれらの組み合わせの形態である、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
可聴出力が事前録音された音または格納された音のサンプルである、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
可聴出力が、前記センサの動作位置に関連しない付随する出力と共に発生または再生される、請求項４または５に記載のシステム。
【請求項７】
前記センサが、前記センサの様々な動作位置に応じて可変電気抵抗を提供する電気抵抗器を含む、請求項３〜６の何れか１つに記載のシステム。
【請求項８】
前記センサの動作位置がある範囲の値にわたって変化する信号によって画定されるように、前記電子装置またはセンサが校正される、請求項３〜７の何れか１つに記載のシステム。
【請求項９】
前記センサの動作位置が、指、手首、肘、肩、首、背中、腰、膝またはくるぶしの関節といったものであるがそれらに制限されない演奏者の１つ以上の身体関節の角度方向の範囲によって画定される、請求項３〜８の何れか１つに記載のシステム。
【請求項１０】
選択された動作位置に関連する信号の値または値の範囲が希望に応じて調整可能でありまた異なる個人の演奏者に適合するように校正し直すことができる、請求項８または９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記電子装置またはセンサが、各個人の演奏者について前記システムを校正した設定を格納しており、他の演奏者が前記システムを使用した後格納された設定を再現または復活することができる、請求項３〜１０の何れか１つに記載のシステム。
【請求項１２】
前記システムが、前記センサがどの動作位置に配置されているかを演奏者に伝達するフィードバック手段を含む、請求項３〜１１の何れか１つに記載のシステム。
【請求項１３】
前記フィードバック手段が、前記センサの動作位置を演奏者に視覚的に伝達する手段を含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記フィードバック手段が、それぞれの前記センサの他の動作位置に対して、前記センサの少なくとも１つがどの動作位置に配置されているかを演奏者に表示するモニタの形態である、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記モニタが楽器またはその一部の画像または概略例示を含み、各動作位置が、前記モニタ上に示される前記楽器を演奏する演奏者の生体力学的位置を表示またはシミュレートする、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記フィードバック手段がまた、各動作位置に割り当てられた個々の出力を識別する情報を演奏者に伝達する、請求項１２〜１５の何れか１つに記載のシステム。
【請求項１７】
動作位置に配置された前記センサと望ましい出力を発生または再生する前記電子装置との間の遅延が５０ミリ秒以下である、請求項３〜１６の何れか１つに記載のシステム。
【請求項１８】
遅延期間が１０ミリ秒以下である、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記電子装置が、
●  動作位置を画定する前記センサの信号の値の範囲を含む、動作位置と、
●  可聴出力を含む出力と、
●  選択された動作位置への個々の出力の指定または割り当てと、
の何れか１つまたはそれらの組み合わせを格納するメモリを有する、請求項３〜１８の何れか１つに記載のシステム。
【請求項２０】
前記電子装置が、
●  前記センサからの信号を分析するアルゴリズムの実行と、
●  信号が、校正された動作位置を画定する信号の値の範囲以内にあるか否かを評価するアルゴリズムの実行と、
●  センサの信号の値が変化する速度を計算し、信号の変化率に基づいて可聴出力を再生すべき音量を決定するアルゴリズムの実行と、
の何れかまたはそれらの組み合わせに関するデータを処理するデータ処理ユニットを有する、請求項３〜１９の何れか１つに記載のシステム。
【請求項２１】
前記システムが２つ以上のセンサを含み、各センサが２つ以上の動作位置を有する、請求項３〜２０の何れか１つに記載のシステム。
【請求項２２】
可能な出力の合計最大数が前記センサの校正された動作位置の数の積であり、生成される出力が両方の前記センサの動作位置によって決定されるような形で、前記センサの１つの動作位置の少なくとも１つが多数の出力に関連付けられるかまたはいくつかの出力を割り当てられ、出力の数が他の前記センサの動作位置の数以下であるように前記センサの２つが校正される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記システムが、演奏者の肘の角度方向を監視するための２つのセンサを含む、請求項３〜２２の何れか１つに記載のシステム。
【請求項２４】
動作位置が約５〜４５度の範囲の角度方向を有するように、前記センサおよび／または電気装置が校正される、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
動作位置が５〜２０度の範囲の角度方向にわたって画定されるように、前記センサおよび／または電気装置が校正される、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記センサの一方、すなわちフレットセンサが、演奏者の一方の肘の角度方向を監視し、各々がギターのフレットボード上の演奏者の肘の生体力学的位置を表示またはシミュレートする少なくとも６つの範囲に校正される、請求項２３〜２５の何れか１つに記載のシステム。
【請求項２７】
前記フレットセンサの６つの動作位置が、各対がギターのアップストラムまたはダウンストラムによって演奏されるコードの音を発生するギターのコードを表す１対の出力に関連する、請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
もう一方のセンサ、すなわちストラミングセンサが、前記ストラミングセンサからの信号が少なくとも２つの異なる動作位置に校正されるように、もう一方の肘の角度方向を監視する、請求項２６または２７に記載のシステム。
【請求項２９】
動作位置の一方が、肘の方向が曲がった位置にある時を表し、もう一方が肘の方向が伸びた位置にある時を表し、２つの動作位置が、出力を割り当てられていないさらに別の範囲の角度方向によって分離されている、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
肘が曲がった位置から伸びた位置に移動したことを表示する前記ストラミングセンサからの信号を前記電子装置が受信すると、前記電子装置が、前記フレットセンサからの信号によって決定される特定のコードのダウンストラミングに対応する出力を発生または再生し、前記ストラミングセンサが伸びた位置から曲がった位置に移動したことを表示する信号を前記電子装置が受信すると、前記電子装置が、前記フレットセンサの信号によって決定される特定のコードの前記ギターのアップストラミングに対応する音声を発生または再生する、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
前記ストラミングセンサの変化率が、出力が再生される音量を少なくとも部分的に決定する、請求項２８〜３０の何れか１つに記載のシステム。
【請求項３２】
前記ストラミングセンサが３つ以上の動作位置に校正され、各動作位置が、ギターの１本の弦を弾くことを反映する出力に関連する、請求項２８〜３１の何れか１つに記載のシステム。
【請求項３３】
前記システムが、前記センサから信号を受信し、前記電子装置に信号を無線で送信する送信機を含む、請求項１〜３２の何れか１つに記載のシステム。
【請求項３４】
前記システムが、前記センサの１つまたは各々が固定されるかまたは組み込まれた、１つ以上の布製基板を含み、前記システムの演奏者が着用する衣服に前記布製基板を着脱式に取り付けることができる、請求項１〜３３の何れか１つに記載のシステム。
【請求項３５】
前記システムが、前記センサが直接的または間接的に着脱式に取り付けられており、それによって希望に応じて洗濯または完全に交換することによって再生できるようになっている衣服を含む、請求項１〜３３の何れか１つに記載のシステム。
【請求項３６】
請求項３３に従属する時、前記送信機が直接的または間接的に着脱式に前記衣服に取り付けられる、請求項３５に記載のシステム。
【請求項３７】
複数の動作位置を有する１つ以上のセンサと、出力を発生または再生するための電子装置とを含むシステムを操作する方法であって、前記電子装置が前記センサの動作位置に基づく前記または各センサからの信号を受信し、前記方法が、
ａ）異なる動作位置の間で前記センサを調整するステップと、
ｂ）ステップａ）にしたがって異なる動作位置の間で前記センサを調整した時、前記電子装置が出力を発生または再生するように、少なくとも１つの出力を前記または各センサの動作位置に割り当てるステップとを含む方法。
【請求項３８】
複数の動作位置を有する１つ以上のセンサと、個人の演奏者の生体力学的位置または運動に基づいて出力を発生または再生するための電子装置とを含むシステムを操作する方法であって、前記方法が、
ａ）前記センサから前記電子装置に信号を送信するステップであって、その際前記センサが演奏者の生体力学的運動および位置に基づいて信号を送信するようになっているステップと、
ｂ）異なる動作位置の間で前記センサを調整した時、前記電子装置が望ましい出力を発生または再生するように、少なくとも１つの出力を前記または各センサの動作位置に割り当てるステップとを含む方法。
【請求項３９】
出力が、実際の音楽の音符、コード、リフ、音楽の小節、または任意の断片を含む可聴出力である、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記方法が、既知の一連の出力を発生するように既知の出力を割り当てられた既知の動作位置の間で前記センサを移動させるステップを含む、請求項３８または３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記方法が、個人の演奏者の選択された生体力学的位置に基づいて前記センサの動作位置を画定するように前記センサまたは電気装置を校正するステップを包含するステップｃ）を含む、請求項３８〜４０の何れか１つに記載の方法。
【請求項４２】
ステップｃ）が、選択された生体力学的位置のある範囲にわたって個々の動作位置を画定し、ひいては、前記電子装置が受信する前記センサの信号の範囲に対して動作位置を校正するステップを包含する、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
生体力学的運動または位置が、指、手首、肘、肩、首、背中、腰、膝またはくるぶしといった１つ以上の身体関節の角度方向の関数である、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
ステップｂ）が、実際の楽器を操作する時必要とされるであろう角度方向または身振りに類似した動作位置に基づいて出力を動作位置に割り当てるステップを包含する、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記電子装置が、
●  前記センサの動作位置およびこれが校正された動作位置の範囲内にあるか否か、および／または、
●  校正された動作位置に割り当てられた出力の種類、
に関する情報を演奏者に伝達または提示する間に、ステップａ）、ｂ）およびｃ）の何れか１つまたはそれらの組み合わせが実行される、請求項４１〜４４の何れか１つに記載の方法。
【請求項４６】
情報が視覚および／または音声発生源によって演奏者に提示または伝達される、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記視覚発生源が、前記センサの全ての可能な動作位置および、任意の時点での、各センサが配置される動作位置を演奏者に表示する、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記視覚発生源が、楽器またはその一部の画像または概略例示を演奏者に表示するモニタであり、校正された各動作位置が、前記モニタに示された前記楽器を演奏する時演奏者が取るであろう生体力学的位置をほぼシミュレートする、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記視覚発生源が、各動作位置に割り当てられた出力の種類を識別する情報を表示する、請求項４６〜４８の何れか１つに記載の方法。
【請求項５０】
動作位置に割り当てられた出力の種類が、示された前記楽器を演奏する演奏者の生体力学的位置に類似した実際の楽器の出力に基づくものであるかまたは一致する、請求項４８または４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記方法がさらに、動作位置を画定するものとして校正された信号または信号の値の範囲に関するデータを格納するステップを包含するステップｄ）を含む、請求項４１〜５０の何れか１つに記載の方法。
【請求項５２】
ステップｄ）がまた、動作位置に割り当てられた出力に関するデータを格納するステップを包含する、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
ステップｄ）が、動作位置および個人の演奏者に関連して各動作位置に割り当てられた出力の何れか１つまたはそれらの組み合わせに関するデータプロファイルを格納し、前記電子装置が、校正をやり直す必要なしに、１人より多い演奏者による使用を容易にするため、格納された異なるプロファイルを切り換えることができる、請求項５１または５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記方法が、信号が、ステップｃ）にしたがって動作位置を画定またはそれに校正されたものとして選択された信号の値の範囲以内にあるか否かを計算するアルゴリズムを使用して前記センサからの信号を分析するステップを含む、請求項４１〜５３の何れか１つに記載の方法。
【請求項５５】
前記方法が、前記センサの信号の値の変化率を計算し、それによって可聴出力が再生される音量を決定する、請求項４１〜５４の何れか１つに記載の方法。
【請求項５６】
前記方法が、再生される音楽に付随するためステップａ）およびｂ）を実行するのと同時に部分的に完全な楽曲を演奏するステップを含む、請求項４１〜５５の何れか１つに記載の方法。
【請求項５７】
前記システムが多数の動作位置を有する２つ以上のセンサを含み、ステップｂ）が、１つの前記センサの動作位置の少なくとも１つに、他の前記センサの動作位置の数以内の数の出力を割り当てるステップを包含する、請求項４１〜５５の何れか１つに記載の方法。
【請求項５８】
前記システムが、演奏者の肘の角度方向を監視するための２つのセンサを含む、請求項４１〜５７の何れか１つに記載の方法。
【請求項５９】
ステップｃ）が、演奏者の肘の動作位置が約５〜４５度の範囲の角度方向を有するように、前記センサまたは電気装置を校正するステップを包含する、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
動作位置が５〜２０度の範囲の角度方向にわたって画定されるように、前記センサおよび／または電気装置が校正される、請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記センサの一方、すなわちフレットセンサが、演奏者の一方の肘の角度方向を監視し、各々がギターのフレットボード上の演奏者の肘の生体力学的位置を表示またはシミュレートする少なくとも６つの範囲に校正される、請求項５８〜６０の何れか１つに記載の方法。
【請求項６２】
前記フレットセンサの６つの動作位置が、各対がギターのアップストラムまたはダウンストラムによって演奏されるコードの音を発生するギターのコードを表す１対の出力に関連する、請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
もう一方のセンサ、すなわちストラミングセンサが、前記ストラミングセンサからの信号が少なくとも２つの異なる動作位置に校正されるように、もう一方の肘の角度方向を監視する、請求項６１または６２に記載の方法。
【請求項６４】
動作位置の一方が、肘の方向が曲がった位置にある時を表し、もう一方が肘の方向が伸びた位置にある時を表し、２つの動作位置が、出力を割り当てられていないさらに別の範囲の角度方向によって分離されている、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
肘が曲がった位置から伸びた位置に移動したことを表示する前記ストラミングセンサからの信号を前記電子装置が受信すると、前記電子装置が、前記フレットセンサからの信号によって決定される特定のコードのダウンストラミングに対応する出力を発生または再生し、前記ストラミングセンサが伸びた位置から曲がった位置に移動したことを表示する信号を前記電子装置が受信すると、前記電子装置が、前記フレットセンサの信号によって決定される特定のコードの前記ギターのアップストラミングに対応する音声を発生または再生する、請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
前記ストラミングセンサが３つ以上の動作位置に校正され、各動作位置が、
ギターの１本の弦を弾くことを反映する出力に関連する、請求項６３〜６５の何れか１つに記載の方法。
【請求項６７】
出力を発生または再生するシステムを操作する人間が着用する衣服であって、前記衣服が、
−前記衣服に着脱式に取り付けられセンサの少なくとも１つが２つ以上の動作位置にわたって動作する１つ以上のセンサと、
−前記衣服に着脱式に取り付けられ前記センサから信号を受信し信号を電子装置に無線で送信する送信機とを含み、
前記センサが、前記衣服を着用した人間の生体力学的運動および位置に基づく信号を送信するようになっている衣服。
【請求項６８】
前記センサおよび送信機が前記衣服の異なる部分に取り付けられ、前記センサから前記送信機に信号を伝えるより線または細線といった導電性媒体によって相互接続される、請求項６７に記載の衣服。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサの位置に基づいて出力を生成するシステムおよび方法に関する。センサの位置は多くの変数に関連するが、好適には人間の運動または身振りに基づくものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明の１つの実施形態によれば、出力は好適には、音楽を演奏する人間の身振りに基づいて再生可能な音の形態である。
【０００３】
人間の運動および身振りに基づいて音を再生する電子楽器の一例は、現在フィンランドのユーレカ科学センター（Ｈｅｕｒｅｋａ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｃｅｎｔｒｅ）で取り上げられている「仮想エアギター」システムである。仮想エアギターシステムは視覚認識技術を利用して、特殊な手袋を着用したユーザの手の運動および身振りをウェブカメラで観察し、身振り認識ソフトウェアで分析する。このソフトウェアは、ユーザ両手の相対的な空間位置を監視して、右手が仮想ギターの胴の上に配置され、左手が仮想ギターのフレットに配置されていると想定する。上向きおよび下向き方向の右手の運動はギターのストラミングをシミュレートするものと解釈され、右手に近づいたり離れたりする左手の運動はギターのフレットアームに沿った左手の運動をシミュレートするものと解釈される。
【０００４】
本システムは、ユーザが、このモデルの数学的制約内で、音を発生する実際のギターを演奏しているかのように身振りまたは行為を行うことを可能にする。しかし、光学モデルは、単一のカメラ信号源に起因する固有の複雑さを有しており、例えば、誰かの頭の背後になる場合、または何らかの他の物体がウェブカメラの視界から演奏者の手を遮る場合には、仮想エアギターを演奏することは非常に困難であろう。さらに、本出願人の見解では、他の楽器に付随するように確実に再現または再生可能な音楽の演奏において、システムが発生した音を有効に利用することは困難であろう。
【発明の概要】
【０００５】
本発明のシステム
【０００６】
本発明によれば、
各センサが２つ以上の動作位置で動作する、１つ以上のセンサと、
出力を発生する電子装置であって、該電子装置が動作位置に基づいて該または各センサから信号を受信し、該電子装置が、一旦校正されると、動作位置の間で該または各センサを動作させることによって一連の出力が発生できるような形で、該または各センサの選択された動作位置およびひいては電子装置が受信する信号が特定の出力に関連するように校正される電子装置とを含むシステムが提供される。
【０００７】
本明細書を通じて、出力を発生する電子装置の概念は、出力を送信、出力を再生または格納される出力を生成する電子装置を包含する。
【０００８】
システムは、出力が可聴出力である音楽システムの形態であることが好適である。例えば、可聴出力は、音楽または音楽の他の断片の任意の音、単一の音符、またはコード、リフ、小節として一緒に演奏される音符のグループでもよい。いかなる場合でも、可聴出力は事前録音または格納された音のサンプルであることが好適である。また、出力は、弦楽器、打楽器、金管楽器、木管楽器、歌唱または任意の合成音声を含む任意の楽器の音を再生するものでもよい。
【０００９】
また、可聴出力は、単一の楽器または一緒に演奏される楽器のグループによって生成される任意のノイズまたは音でもよい。
【００１０】
本発明の電子装置は事前録音または格納した可聴出力を有してもよいが、電子装置は希望に応じて追加の出力を受信する能力を有することが好適である。例えば、追加の出力はインターネットからダウンロードしてもよく、またディスク、ＣＤ、ＤＶＤ等を含む光学コンピュータ可読媒体上で供給してもよい。
【００１１】
また、電子装置はセンサの動作位置に基づく出力と同時に付随する出力を発生または再生できることが好適である。例えば、電子装置は、本発明のシステムを使用して提供できる１つ以上の楽器の音声が欠如している事前録音された音楽トラックを自動的に再生してもよい。別言すれば、システムを使用して、聴取される音楽全体の一部分に固有の解釈を提供する演奏者を伴う完全な音楽の音声を提供することができる。
【００１２】
センサの動作位置は、指、手首、肘、肩、首、背中、腰、膝またはくるぶしの関節といった、演奏者の１つ以上の身体関節の相対角度方向の関数であることが好適である。上記で言及した身体関節の角度方向は、柔軟性、形状、寸法、個人の体重および身長を含むいくつかの要因に依存することが認識されるだろう。本発明のシステムの利点は、一旦個人が特定の生体力学的運動に合わせてシステムを校正すれば、その個人は固有の生体力学的運動を繰り返すことを通じて音を発生することを速やかに学習し、実際に、反復可能でありまたさらには本明細書で開示した楽器の多数の装置を含む他の楽器と一緒に演奏することさえ可能な音楽を演奏することができる。
【００１３】
システムは、人間が着用する衣服または衣類を含み、センサは衣服に固定されるかまたは組み込まれることが好適である。
【００１４】
センサは任意のダイヤル、キーまたは制御つまみであってもよいが、センサは、センサの様々な動作位置に応じた可変電気抵抗を提供する電気抵抗器であることが好適である。
【００１５】
抵抗器は、少なくとも部分的に電子装置が受信する信号の原因となる可変電気抵抗を提供することが好適である。
【００１６】
システムが衣服を含み、衣服に固定されたセンサが可変抵抗器の形態である状況では、可変抵抗器は、国際出願ＰＣＴ／ＡＵ２００６／００１５２１（ＷＯ０７／０４１８０６）の優先権書類である、「運動を検出するためのシステム」という名称の２００５年１０月１３日付の本出願人の先行するオーストラリア国仮出願第２００５９０５６６６号に記載の機構の形態であることが好適である。この仮出願および国際出願の特許明細書は直接の参照によって本明細書の記載に組み込まれる。
【００１７】
電子装置は、センサからの信号の値の範囲がある特定の出力に関連するように校正することが好適である。別言すれば、電子装置は好適には、センサからの信号の値の範囲を１つ以上の動作位置に関連付ける。センサからの信号およびひいては動作位置が身体関節の相対角度方向の関数である状況では、動作位置に対して選択された信号の値の範囲は、身体関節が取る方向の角度範囲に基づいているかまたはそれから導出されることが好適である。
【００１８】
選択された動作位置に関連するセンサからの信号の値の範囲は調整可能であることが好適である。別言すれば、各動作位置に関連する信号の範囲は、別の人間がシステムを使用する機会がある毎に校正し直すことができる。
【００１９】
電子装置は、各個人に対してシステムを校正し操作する設定を格納することが好適である。別言すれば、一旦演奏者が特定の生体力学的運動および望ましい出力に合わせてシステムを校正すれば、その次の演奏者がシステムを使用した後で自分用の校正を再現することができる。その上、電子装置は２人以上の演奏者が操作するセンサの信号を受信し、各演奏者からの信号に基づいて信号を発生することができる。それらの信号および、好適には多数の演奏者の生体力学的運動に基づく出力は、連続的、並行的または同時的に発生または再生してもよい。
【００２０】
システムは、各々２つ以上の動作位置を有する２つ以上のセンサを含むことが好適である。
【００２１】
システムが、各々多数の動作位置を有する２つ以上のセンサを含む時、２つのセンサを対にして、１つのセンサの動作位置の少なくとも１つが、他のセンサの動作位置の数以下の数の出力に関連するようにすることが好適である。第１のセンサが２つ以上の動作位置を有し第２のセンサが２つ以上の動作位置を有する状況では、使用する際、電子装置が、ｉ）第２のセンサの動作位置によって識別されるかまたはｉｉ）第２のセンサの動作位置に関連する出力に一致するかの何れかである第１のセンサの動作位置に関連する特定の出力の１つを発生または再生するように、第１のセンサの少なくとも１つの動作位置は２つ以上の動作位置に関連し、第２のセンサの少なくとも１つの動作位置は第１のセンサの各動作位置に関連する２つの出力のうち１つを識別またはそれに一致する。別言すれば、可能な出力の合計数は、校正した動作位置の数の積である。例えば、各々２つの動作位置について校正した２つのセンサがあるシステムでは合計４つの出力が可能である。同様に、システムが２つのセンサを含み、一方が３つの動作位置について校正されもう一方が２つの動作位置について校正されている場合、合計６つの出力が可能である。
【００２２】
好適には、１つのセンサの各動作位置に関連する出力の数は他のセンサの動作位置の数に等しい。
【００２３】
システムは、演奏者の肘の角度位置を監視するための２つのセンサを含むことがさらに好適である。
【００２４】
肘および、実際には、他の身体関節の角度方向は約４５〜１８０度の範囲内でよいが、最終的には関与する身体関節および個人の柔軟性に依存する。センサが肘の角度方向を監視する状況では、信号の値およびひいては動作位置の範囲は５〜４５度にわたる角度方向を有することが好適である。角度方向の範囲とは、演奏者の肘を完全に曲げた時と完全に伸ばした時との間の任意の位置の範囲である。
【００２５】
各動作位置は５〜２０度の範囲の角度にわたって画定されることがさらに好適である。
【００２６】
システムは、センサ（単数または複数）がどの動作位置に配置されているかを演奏者に伝達するフィードバック手段を含むことが好適である。
【００２７】
フィードバック手段は演奏者と視覚的に通信するための手段を含むことが好適である。視覚手段は一連の光、対話または画像を含む任意の形態のものでよいが、システムは、動作位置と、センサが他の動作位置に対してどの動作位置に配置されているかとに関する情報を演奏者に表示するためのモニタを含むことが好適である。フィードバック手段はこの情報を、システムの校正および／またはシステムの通常の使用の際に提供してよい。
【００２８】
視覚手段は出力される音声に対応する楽器またはその一部の画像を含み、センサの各動作位置は楽器を演奏する演奏者の身体の一部の動作位置をシミュレートすることが好適である。例えば、出力がギターのサンプル音である時には、フィードバック手段は、ギターのフレットボード上の演奏者の手の位置をシミュレートする視覚情報を提供することが好適である。別の例では、システムの出力はピアノの音であってもよく、この状況では、フィードバック手段は鍵盤の鍵をシミュレートする視覚情報を提供する。
【００２９】
また、フィードバック手段は、どの特定の出力が選択された動作位置に関連しているかを識別する情報を演奏者に伝達することも好適である。これは各動作位置に関連する様々な出力を発生または再生するシステムによって聴覚的に達成してもよいが、各動作位置に関連する出力の情報を視覚手段が表示することも可能である。例えば、視覚手段は各動作位置に関連するリフ、コード、キー、音符、または音を識別することも好適である。
【００３０】
動作位置に配置されたセンサと動作位置に関連する特定の出力を発生または再生する電子装置との間の遅延の期間を最小化することが好適である。これによって、システムの演奏者は少なくとも、電子装置の出力が実質上自然発生的またはセンサが動作位置に配置された直後に発生しているという知覚を確実に得ることができるようになる。
【００３１】
遅延期間は５０ミリ秒以下、好適には２０ミリ秒以下であることが好適である。
【００３２】
遅延期間は１０ミリ秒以下であることが好適である。
【００３３】
電子装置は、
●  好適にはシステムを校正した際の動作位置に対するセンサの信号の値の範囲である動作位置と、
●  好適には可聴出力である出力と、
●  選択された動作位置への個々の出力の割り当てと、
の何れかまたはそれらの組み合わせに関するデータを格納するためのメモリを有することが好適である。
【００３４】
電子装置は、
●  センサからの信号を分析するアルゴリズムの実行と、
●  信号が個々の動作位置を識別する信号の値の範囲以内にあるか否かを評価するアルゴリズムの実行と、
●  センサの信号の値が変化する速度を計算し、好適には信号の変化率に基づいて可聴出力を再生する音量を決定するアルゴリズムの実行と、
の何れかまたはそれらの組み合わせに関するデータを処理するためのデータ処理ユニットを有する。
【００３５】
本発明によれば、
２つ以上の動作位置で人間が操作するセンサと、
出力を発生する電子装置であって、該電子装置が、センサの動作位置に基づいてセンサから信号を受信し、一旦校正されると、センサをそれぞれの動作位置に配置することによって望ましい一連の出力を発生できるような形で、センサの選択された動作位置およびひいては電子装置が受信する信号が特定の出力に関連するように校正される電子装置とを含むシステムが提供される。
【００３６】
本発明の実施形態によれば、個人の演奏者の生体力学的位置または身振りによって決定されるセンサの動作位置に基づいて出力を生成するシステムが提供される。システムは、１つ以上のセンサが着脱式に取り付けられ、センサが衣服を着用した人間の生体力学的位置、行為、動き、運動または身振りに基づく信号を提供する衣服と、センサから信号を受信して、選択された出力を割り当てられた個々の位置を表すものとして信号を認識するように校正されたコンピュータに信号を送信する送信機とを含む。適切には、出力はギターのような楽器の音響出力であり、出力は、演奏者の生体力学的位置、行為、動き、運動または身振りが、実際の楽器を演奏する時発生するものに類似している時再生されるギターの音声をシミュレートする。
【００３７】
また、本発明によれば、出力を発生または再生するシステムを操作する人間が着用する衣服であって、該衣服が、
−衣服に着脱式に取り付けられセンサの少なくとも１つが２つ以上の動作位置にわたって動作する１つ以上のセンサと、
−衣服に着脱式に取り付けられセンサから信号を受信し信号を電子装置に無線で送信する送信機とを含み、
その際センサが、衣服を着用した人間の生体力学的運動および位置に基づく信号を送信するようになっている衣服が提供される。
【００３８】
本発明によれば、電子楽器であって、
人間が２つ以上の動作位置にわたって操作するセンサと、
可聴出力を発生および／または再生する電子装置であって、その際該電子装置が、センサの動作位置を識別するセンサからの信号を受信し、一旦校正されると、センサをそれぞれの動作位置に配置することによって望ましい一連の可聴出力を発生および／または再生できるような形で、センサの選択された動作位置およびひいては電子装置が受信する信号が特定の出力に関連するように操作／校正される電子装置とを含む電子楽器が提供される。
【００３９】
本発明のシステムは任意の楽器のサンプル音声を発生または再生するために利用してよいが、ここで各々特定の楽器に関連する本発明の２つの実施形態を詳細に説明する。
ギターの実施形態
【００４０】
本発明の１つの実施形態によれば、システムはアコースティックまたは電気増幅のギターをシミュレートするように設定してもよい。すなわち、本実施形態によれば、センサの１つは、その信号が、例えば、各々動作位置を表す少なくとも６つの範囲に校正されるように肘の角度方向を監視することが好適である。好適には、６つの動作位置は各々１対の出力に関連し、各対がアップストラムまたはダウンストラムによって演奏されるコードの音を発生するコードを表す。このやり方でセンサの角度方向およびひいては動作位置を監視することによって、肘の運動を使用して、あたかも６つの異なるコードを選択するようにギターのフレットボードに沿って前後に摺動する手をシミュレートすることができる。便宜上、このセンサを以下フレットボードセンサと呼ぶ。
【００４１】
また、本実施形態によれば、以下ストラミングセンサと呼ぶ別のセンサが、ストラミングセンサからの信号が少なくとも２つの異なる動作位置に校正されるようにもう一方の肘の角度方向を監視することが好適である。すなわち、電子装置は、ストラミングセンサからの信号の値の２つの範囲が各々動作位置として選択されるように校正する。好適には、一方の動作位置が肘の方向が曲がった位置にある時を表し、もう一方の動作位置が肘の方向が延びた位置にあるときを表し、２つの動作位置は出力を割り当てられていないさらに別の範囲の角度方向によって分離されている。その上、肘が曲がった位置から伸びた位置に移動したことを表示する信号を電子装置が受信すると、電子装置は、フレットセンサからの信号によって決定される特定のコードのギターの弦のダウンストラミングに対応する出力を発生または再生することができる。同様に、肘が伸びた位置から曲がった位置に移動したことを表示する信号を電子装置が受信すると、電子装置は、フレットボードセンサの信号によって決定される特定のコードまたは音符のギターのアップストラミングに対応する音を発生または再生することができる。
【００４２】
本実施形態によれば、フレットボードセンサの動作位置は、ダウンストラムまたはアップストラムの何れかとして聞こえるコードの形態のコードまたは音符に関連し、システムは、ストラミングセンサからの信号がアップストラムまたはダウンストラムのどちらを識別しているかに基づいて何れかのバージョンのコードの音を出力する。さらに、ストラミングセンサからの信号の変化、すなわちストラミングアームの角度方向の変化は、特定の音声を再生するかまたは再生しないかを決めるトリガとして使用され、信号の変化率は再生される音声の音量を決定する。好適には、信号の変化率が増大すると音量は増大する。
【００４３】
ストラミングセンサの信号は、３つ、４つ、５つまたはそれ以上の動作位置に校正することも可能である。この状況では、各動作位置は、ギターの１本の弦を弾くこと、またはギターから音を発生する他の態様に関連する。
タンバリンの実施形態
【００４４】
本発明の別の実施形態によれば、システムはタンバリンをシミュレートするように設定してもよい。すなわち、本実施形態によれば、センサは、エルボーセンサからの信号が少なくとも２つの異なる位置に校正されるように肘の角度方向を監視することが好適である。１つの位置は肘の方向が曲がった位置にある時を表し、他の位置は肘の方向が伸びた位置にある時を表す。その上、肘が曲がった位置から伸びた位置に移動したことを表示する信号を電子装置が受信する時、電子装置は、タンバリンのシンバルを鳴らす音を再現またはシミュレートする音に対応する出力を発生または再生することができる。さらに、肘が曲がった位置から伸びた位置に移動したことを表示する信号を電子装置が受信する時、電子装置は、手または脚といった対象にタンバリンをぶつける音を発生または再生することができる。
本発明の方法
【００４５】
本発明によれば、複数の動作位置を有する１つ以上のセンサと、出力を発生または再生するための電子装置とを含むシステムを操作する方法であって、該電子装置がセンサの動作位置に基づく該または各センサからの信号を受信し、該方法が、
ａ）異なる動作位置の間でセンサを調整するステップと、
ｂ）ステップａ）にしたがって異なる動作位置の間でセンサを調整した時、電子装置が出力を発生または再生するように、少なくとも１つの出力を該または各センサの動作位置に割り当てるステップとを含む方法が提供される。
【００４６】
本方法は音楽システムを操作する方法であり、出力は可聴出力であることが好適である。好適には、可聴出力は実際の音楽の音符、コード、リフ、小節または断片のサンプルである。
【００４７】
ステップａ）は、一連の出力を発生するように動作位置の間でセンサを操作するステップを含むことが好適である。
【００４８】
ステップａ）は、既知の一連の出力を発生するように割り当て先の既知の出力を有する既知の動作位置の間でセンサを移動させるステップを包含することが好適である。したがって、本発明の方法は、初心者であるか経験者であるかを問わず、演奏家が楽譜に書かれた音楽を含む音楽を演奏すること、またさらにはアノテーションを実行する簡単な方法を学習することを可能にするものである。
【００４９】
存在するセンサが１つだけである状況では、センサの動作位置への個々の出力の割り当ては、１つの動作位置に対して１つの出力という形で行われる。
【００５０】
多数の動作位置を有する２つ以上のセンサが存在する状況では、２つのセンサを対にして、ステップｂ）が、一方のセンサの少なくとも１つの動作位置に、もう一方のセンサの動作位置の数以下の数の出力を割り当てるステップを包含するようにするのが好適である。例えば、第１のセンサが２つ以上の動作位置を有し第２のセンサが２つ以上の動作位置を有する状況では、好適には、ステップｂ）は、第１のセンサの少なくとも１つの動作位置に２つ以上の出力を割り当てるステップを包含し、ステップａ）が実行される時、第２のセンサの動作位置によって識別される第１のセンサの動作位置の特定の出力を電子楽器が発生または再生するような形で、第２のセンサの動作位置は第１のセンサの各動作位置に関連する出力の１つを識別する。
【００５１】
ステップｂ）は、１つのセンサの各動作位置に、他のセンサの動作位置の数に等しい数の出力を割り当てるステップを包含することが好適である。
【００５２】
本方法は、ｃ）電子装置が受信するセンサからの信号に基づいて個々の動作位置を画定するステップを含む。好適には、ステップｃ）は、電子装置が受信するセンサの信号の値の範囲として個々の動作位置を画定するステップを包含する。これらは当初製造業者によって提供しその後個人のユーザがカスタマイズすることができる。
【００５３】
センサの動作位置はキー、制御つまみ、スイッチ等を使用して任意の座標系で画定してよいが、あたかも楽器を演奏するかのような身振りがなされる状況で本発明を使用するためには、ステップｃ）は、１つ以上の身体部分の角度方向によって動作位置を画定するステップを包含することが好適である。好適には、センサの動作位置は、指、手首、肘、肩、首、背中、腰、膝、くるぶしといった１つ以上の身体関節の相対角度位置の関数である。
【００５４】
動作位置が信号の値の範囲によって画定され角度方向の関数である状況では、センサからの信号が身体関節の角度方向と共に変化することが好適である。
【００５５】
動作位置が身体関節の角度位置の関数である状況では、ステップｂ）は、実際の楽器を操作する際に必要となるであろう角度位置または身振りに類似した動作位置に基づく動作位置に個々の出力を割り当てるステップを包含することが好適である。例えば、本発明を使用してギターの音声を発生する時、動作位置およびひいては演奏者の腕および適切には肘の角度方向は出力の音に協調する。動作位置と出力をこのように協調させることによって、音楽の演奏は直感的になり、特に実際の楽器を演奏した経験がある演奏者にとっては実際の楽器をシミュレートするものになり、限られた経験しか持たないものにとっては学習するための方法になる。
【００５６】
ステップａ）、ｂ）およびｃ）の何れか１つまたはそれらの組み合わせは、電子装置が、
●  センサが配置される動作位置、および／または、
●  個々の動作位置に割り当てられる出力
の何れか一方または両方に関する情報を演奏者に伝達する間に実行されることが好適である。
【００５７】
好適には、情報は視覚および／または音響発生源によって演奏者に伝達される。
【００５８】
視覚発生源は全ての可能な動作位置を視覚的に伝達することと、特定の時間にセンサが配置される動作位置が表示されることとが好適である。好適には、演奏者に伝達される情報は、楽器またはその一部の画像または概略例示を含み、センサの各動作位置は楽器を演奏する演奏者の身体の一部の動作位置をシミュレートする。
【００５９】
視覚発生源は動作位置に割り当てられた個々の出力を識別する情報を伝達することが好適である。
【００６０】
音声発生源は、どの特定の出力が動作位置に割り当てられているかを識別する情報を演奏者に音声で伝達する。
【００６１】
本方法は、ｄ）動作位置を画定するものとして選択されたセンサからのある範囲の信号または値に関するデータを格納するステップを含む。
【００６２】
また、ステップｄ）は、動作位置に割り当てられた出力に関するデータを格納するステップをも包含することが好適である。
【００６３】
好適には、ステップｄ）によって格納されるデータは個人の演奏者に関連して格納されるので、電子装置は、１人より多い演奏者が使用する場合、格納された複数のキャリブレーション／設定を容易に切り換えることができる。
【００６４】
本方法は、視覚発生源が他の動作位置に対してセンサが配置される動作位置を演奏者に伝達するようなアルゴリズムを使用してセンサからの信号を分析するステップを含むことが好適である。
【００６５】
本方法は、信号が、ステップｃ）にしたがって動作位置を画定するものとして選択された信号の値の範囲以内にあるか否かを計算するアルゴリズムを使用してセンサからの信号を分析するステップを含む。
【００６６】
本方法は、センサの信号の値が変化する速度を計算し、そこから、好適には可聴出力を再生すべき音量を決定するアルゴリズムを使用してセンサからの信号を分析するステップを含む。
【００６７】
本方法は、出力のサンプルを電子装置にロードするステップを含むことが好適である。サンプルは、インターネットを含む任意の情報源および／または、適切にはＣＤおよびＤＶＤ等である光学コンピュータ可読媒体から獲得してもよい。
【００６８】
本方法は、ステップａ）で再生される出力が演奏される音楽に付随するように、ステップａ）が実行されるのと同時に部分的に完全な音楽を演奏するステップを含む。
【００６９】
また、本発明によれば、複数の動作位置を有する１つ以上のセンサと、個人の演奏者の生体力学的位置または運動に基づいて出力を発生または再生するための電子装置とを含むシステムを操作する方法であって、該方法が、
ａ）センサから電子装置に信号を送信するステップであって、その際センサが演奏者の生体力学的運動および位置に基づいて信号を送信するようになっているステップと、
ｂ）異なる動作位置の間でセンサを調整した時、電子装置が望ましい出力を発生または再生するように、少なくとも１つの出力を該または各センサの動作位置に割り当てるステップとを含む方法が提供される。
【００７０】
本発明の方法は、
●  センサが選択された動作位置に配置された時出力が発生または再生される遅延の期間、
●  少なくとも部分的に可変抵抗器によって形成され、一例として、本出願人の以前の先行する仮出願第２００５９０５６６６号に示す配置の構造を有するセンサからの信号、および
●  出力はギターの音声の形態であり、２つのセンサは、各々演奏者の肘の角度方向に基づいて信号を提供し、その後実際のギターの演奏を出力するために、ステップａ）およびｂ）、およびオプションでステップｃ）およびｄ）を実行する、
といった、「本発明のシステム」という項目の元で説明される任意の１つまたはいくつかの好適な特徴を含んでもよいことが認識されるだろう。
【００７１】
以下、添付の図面を参照して本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】演奏家の肘の角度方向に基づいてコンピュータがギターの音を再生する、本発明の好適実施形態に係るシステムの構成要素の概略例示である。
【図２】図１に例示したシステムの通信チャネルを例示するフロー図である。
【図３】演奏家への視覚的フィードバックを提供する図１に示すコンピュータのモニタのスクリーンショットである。
【図４】図３に示す「フレットアームセンサの校正」ボタンを押すことによって提供されるウィンドウのスクリーンショットである。
【図５】図３に示す「サンプルの割り当て」ボタンを押すことによって提供されるウィンドウのスクリーンショットである。
【図６】図３に示す「ストラムアームセンサの校正」ボタンを押すことによって提供されるウィンドウのスクリーンショットである。
【図７】図１に示すシステムがギターとして設定されている時コンピュータが受信する演奏家の肘の角度方向に基づく信号を示すグラフである。
【図８】４つの動作位置またはゾーンを識別する、図５に示すフレットアームの信号を示すグラフである。
【図９】２つの動作位置またはゾーンを識別する、図５に示すストラムアームの信号を示すグラフである。
【図１０】１０ミリ秒毎に信号の値が測定される、図９に示す２秒間、すなわち１０〜１２秒の期間の信号を示すグラフである。
【図１１】システムの状態に関する視覚的フィードバックを提供する、図３に示すものと同様のコンピュータモニタのスクリーンショットである。
【発明を実施するための形態】
【００７３】
ここで、演奏家がギターの音を発生するために利用できるシステムおよび方法を参照して本発明の好適実施形態を説明する。すなわち、以下より詳細に説明するように、好適実施形態の動作は、特別に適応させた衣服を使用して監視する演奏家の肘の角度姿勢に基づいている。しかし、本発明は本質的に任意の楽器または任意の他の可聴出力の音を発生するために使用できることが認識されるだろう。さらに、本発明を使用して花火または照明による表示のような視覚出力を制御することも可能である。また、本発明の動作を制御する基礎として任意の身体関節、スイッチ、キーまたは制御ノブを使用することも本発明の範囲内である。
【００７４】
図１を参照すると、本発明の好適実施形態は、適切には弾性を有する布から製造した長袖で丈が短く、肘領域に配置したセンサ２１を装備したシャツ２０の形態の衣服を備える。また、シャツ２０は、ＵＳＢポートまたは同様の接続を介してコンピュータ２４に結合した受信機２３に信号を無線で送信する送信機２２を含んでいる。コンピュータ２４は、モニタおよび処理ユニットを有する任意の適切なＰＣまたはマッキントッシュ（登録商標）マシンでよい。必要な場合、コンピュータ２４はスピーカ２５および増幅器に接続する。
【００７５】
シャツ２０の肘領域に配置したセンサ２４は好適には、シャツ２０に固定されて特定の形状に保持される一方フィラメントに電位差を印加する接続点に接続されている補強したフィラメントを備える可変抵抗器の形態である。フィラメントは、衣服の布が伸長および／または圧縮して変形するに連れて変化するＩ、Ｊまたはフック形、Ｃまたは曲線形およびＸ交差形といった形状で接点の間に構成される。すなわち、シャツ２０を着用した人物が肘を曲げると、接点間のフィラメントの長さが変化し、したがって、電気抵抗が変化する。適切なセンサ２１の構造に関するさらなる詳細は、現在国際出願ＰＣＴ／ＡＵ２００６／００１５２１（ＷＯ０７／０４１８０６）として審査中である本出願人の先行するオーストラリア国仮出願第２００５９０５６６６号で提供されている。これらの仮出願および国際出願の特許明細書は参照によって本明細書の記載に組み込まれる。
【００７６】
シャツ２０を演奏家が着用すると、矢印Ａの方向が示すように、肘の角度姿勢の変化と、ひいては好適には電流または電圧として測定されるセンサ２１からの信号の変化が、送信機２２から受信機２３に伝達された後、コンピュータ２４に直接伝達される。センサ２１からの信号は、希望に応じて、送信機２２または受信機２３の何れかによってアナログ信号からデジタル信号に変換される。システムの動作状態は、スピーカ２５からの音およびコンピュータ２４のモニタ上に提示される情報によって絶えず演奏家に伝達される。
【００７７】
システムの構成要素間の通信を図２のフロー図中の矢印によって示す。初め、センサ２１からの信号は、送信機２２および受信機２２を介して、フロー図中でハードウェアインタフェースとして示すコンピュータ２４に伝達される。コンピュータ２４の処理ユニットは、フロー図中でＰＣロジックとして示す、コーディングして埋め込まれた適切なアルゴリズムまたは適切なソフトウェアを使用して、受信した信号を分析し、その分析に基づいて、コンピュータはスピーカ２５を介して音響出力を再生する。音響出力は、事前に格納した任意の音響サンプルでもよいが、適切には、衣服を着用した演奏者の身振りまたは行為に少なくとも部分的に相関する音の形態である。発生した音は、望ましい音響刺激と、システムの動作状態に関するフィードバックとの両方を提供する。
【００７８】
さらに、動作状態およびコンピュータが実行した信号の分析も、コンピュータモニタを介して演奏家にフィードバックされる。演奏家への音および視覚によるフィードバックを図１および図２でそれぞれ破線の矢印ＢおよびＣによって示す。
【００７９】
シャツ２０または衣服は、センサ２１が衣服の布に固定されるかまたは組み込まれた、ゆったりまたはぴったりした衣服を含む任意の衣服でよい。理想的には、センサ２１および送信機２２は、面ファスナー、スナップボタンまたは協働する留め金を含む適切な連結具または相互接続手段によって衣服に着脱式に取り付けられる。図１に示す実施形態の場合、センサ２１は衣服の肘に着脱式に取り付けられており、各肘のセンサ２１からの信号は単一の送信機２２に伝達されるが、これは衣服の別の部分に着脱式に配置されており、適切には演奏者の生体力学的運動に干渉しないようにセンサ２１から離れた位置にある。センサ２１および送信機２２は衣服に直接的または間接的に取り付けてもよく、それらが間接的に取り付けられている場合、センサ２１および送信機２２は、好適には、使用する時衣服に取り付ける、別個の布製基板に設置する。布製基板および衣服は、伸縮性のある、または伸縮性のない織物を含む任意の適切な織物から製造してよい。
ギターの設定
【００８０】
図３は、ギターの音声を発生する際助けになるテンプレートとして本出願人が開発したコンピュータモニタのスクリーンショットである。
【００８１】
画面の上部は、ギターのフレットアーム上の６つの動作位置と、ひいては６つの異なるコード位置を表す、番号１〜６の６つのフレットボックスを備える。フレットボックス１はギター本体に最も近いコード位置を表し、フレットボックス２はその隣のギター本体から遠い方向のコード位置を表し、以下同様に、ギター本体から最も遠いコード位置を表すフレットボックス６まで続く。図３はフレットアームが６つの異なる位置に分離されていることを示しているが、フレットボックスの数は希望に応じて１２位置以上まで増大できるという意味で、このテンプレートは完全に設定可能なものである。
【００８２】
６つのフレットボックスのすぐ下には、三角形または矢印の記号によって６つのパートに区切られたフレットラインが配置されている。フレットラインはギターのフレットアームの長さを表し、矢印の間の各パートの長さは、実際には演奏家の肘の角度方向の範囲を表しフレットボックス１〜６に対応する。フレットラインから下向きに走る線は、各パートまたは動作位置内の最適な方向の視覚的表示を提供する。
【００８３】
フレットラインの右端に配置された「フレットアームセンサの校正」ボタンを押すことによって、図４に示すウィンドウが現れる。これによって、動作位置の境界および、ひいては、各コードまたは動作位置を画定する演奏家の肘の角度の範囲を個別に調整または校正できるようになる。校正処理はいくつかの方法で実現できるが、本出願人が考案したもっとも効率的な処理は、まず、図４に示す「最小」および「最大」ボタンを作動させることによって達成される、フレットセンサが完全に曲がった位置と完全に伸びた位置とにシステムを校正し、その後全範囲を必要な数の動作位置に分離または分割することである。完全に曲がった位置と完全に伸びた位置との間での動作位置の分布は均一でも不均一でもよい。望ましい場合、完全に曲がった位置と完全に伸びた位置との間の演奏者の動きの範囲に基づいて、フレットラインの各動作位置またはパートの境界を画定する矢印を、ボタンＩおよびＩＶを使用して個別に校正してもよい。
【００８４】
図３の「サンプルの割り当て」ボタンを押すことによって、図５に示すウィンドウが現れる。フレット１、フレット２、〜フレット６と名前を付けた各フレットボックスについてのドロップボックスを作動させることによって、一連の事前に格納されたサンプル音を個々のフレットボックスに割り当てることができる。図５は、フレットボックス１、２、３および４に割り当てられたサンプル音が、
●  パーカッションの音であるカッティング、ダウン、
●  Ｅメジャー、
●  Ａメジャー、および
●  Ｄメジャー、
であることを示す。
【００８５】
図３に戻ると、フレットラインの下には、ギターのストラミングアームの状態を表すストラミングアームボックスが配置されている。「ストラムアームセンサの校正」ボタンを押すことによって、図６に示すウィンドウが現れる。図６に示すウィンドウは、アップストラミングおよびダウンストラミング両方の行為に関連する「〜から」および「〜へ」のボタンを有する。本出願人は、ストラミング行為によって発生する音声をシミュレートするためには、行為として割り当てまたは解釈されず、また出力を割り当てられない範囲によって分離された肘の角度姿勢の２つの範囲にストラミングアームセンサを校正するのが最上であることを発見した。
【００８６】
フレットアームおよびストラミングアームのセンサからの通常の信号を図７に示す。ストラミングアームセンサからの電圧信号は細線で示されているが実質上正弦波であり、ストラミングアームの約１２０拍／分の動きを表している。太線はフレットアームセンサからの信号を表しており、これは通常、実際のギターのフレットアームに沿って移動する手の段階的な動きの信号である。
【００８７】
図８は、図７に示すフレットアームセンサの信号を例示する。さらに、図８は、角度方向の範囲および、ひいては、フレットエルボーセンサの信号の範囲に一致する４つの電圧範囲を有する。図３〜図５に関連して上記で説明した校正処理を用いることによって、フレットエルボーセンサの角度方向の動作位置を以下のように校正する。
【表１】
2009541801.tif 000003
【００８８】
図９は、図７に示すストラミングアームセンサからの信号を例示する。すなわち、信号は正弦波形を有する実線である。本出願人は、現実感のあるギターのストラミングの音声は、通常の腕の動きの範囲内の２つの不連続な位置またはゾーンを画定することによって発生することを発見した。図７は、角度方向の範囲および、ひいては、ストラミングアームセンサの信号の範囲によって各々画定される２つの動作ゾーンの位置を表示する。ゾーン１は３．７５〜３．８０ボルトの範囲であり、ゾーン２は３．９５〜４．００ボルトの範囲である。コンピュータ分析が実行するアルゴリズムによって、各ゾーン内の信号の変化率を決定できるようになる。コンピュータが、動作ゾーン１は上向き方向、すなわちアップストラムで演奏されると決定し、フレットアームが、フレットアームセンサからの信号がフレットボックス３のために設定した境界内にあるような方向である状況では、再生される出力は図５で割り当てられたもの、すなわちＡメジャーのアップストラムである。コンピュータが、動作ゾーンは下向き方向、すなわちダウンストラムで演奏されると決定し、フレットアームが、フレットアームセンサからの信号がフレットボックス３のために設定した境界内にあるような姿勢である状況では、再生される出力は図５で割り当てられたもの、すなわちＡメジャーのダウンストラムである。同様に、フレット動作位置２および４はＥメジャーおよびＤメジャーとして再生され、その際ストラムアームセンサがアップストラムを検出する時はアップストラムであり、またストラムセンサがダウンストラムを検出する時はダウンストラムである。図５に示す各フレット位置についてのドロップボックスは出力を「アップ」または「ダウン」の何れかとして示しており、これは出力がアップストラミング音またはダウンストラミング音であることを意味しているが、独立したストラミングセンサが使用される状況では、各フレット位置に２つの出力、すなわち、アップストラムまたはダウンストラムのコード演奏が割り当てられる。図５のフレット４のドロップボックスに示すような「アップ」と「ダウン」のコードの区別は、ストラミングセンサが使用されず、したがって、各フレット位置についての出力の数が１つに制限される場合にのみ適用される。しかし、フレットセンサと共にストラミングセンサが使用される場合は、２つの出力、すなわち各コードのアップストラミングおよびダウンストラミングを表す音を各フレット位置に割り当てることができる。
【００８９】
信号がフレットボックス１〜６またはストラミングゾーン１または２の範囲内にあるか否かを決定するために使用するアルゴリズムは、アナログおよび／またはデジタルデータの分析を可能にする任意の適切なコンピュータ言語を使用して実行してもよい。本出願人は、この種の分析はデジタルデータ上でより容易に実行されることを発見した。図１０は、ストラミングアームセンサからの信号を１０ミリ秒毎（１００Ｈｚ）にサンプリングすることによってデジタル化した、１０〜１２秒の期間についての図９のストラミング信号を示すグラフである。各サンプリング事象を「＋」の記号で表示する。このアルゴリズムは、「＋」記号の間の間隔を計算することによって各ストラミングゾーン内の電圧の変化率を分析し、それによって、アップストラミングが行われているのかまたはダウンストラミングが行われているのかを決定する。さらに、電圧の変化率を計算し、それに基づく音量の出力を再生する。本出願人は、信号をサンプリングする周波数が、演奏家に応答性音声フィードバックを与える上で重要であることを発見した。一般に、１〜５０ミリ秒台の信号サンプリングレートが、実際のギターの音声をシミュレートする現実感のある形で音声の音量および表現を制御する能力を演奏家に提供する。
【００９０】
図１１は、演奏中およびシステムのキャリブレーションの後演奏家が見るコンピュータモニタのスクリーンショットである。図３および図１１には示されていないが、表示される情報の視認性を助けるため、画面はカラーであると想定する。図１１の場合、フレットボックス３は他のフレットボックスと比較して影が付けられており、フレットアームの方向が、フレットセンサがフレットボックス３の範囲内にあるようなものであることを表示している。同様に、任意の特定の段階でのフレットアームセンサおよびストラミングアームセンサの動作位置に関する視覚的フィードバックを提供するフレットアームラインおよびストラミングアームボックスに沿って、明るい色のバーが連続して延び左から右に収縮している。
【００９１】
本出願人は、システムの出力と演奏家の肘の方向の変化との間、すなわち「動きから音へ」の期間を最小化することが重要であることを発見した。理想的には、良好な動的性能を与える「動きから音へ」の待ち時間は５０ミリ秒未満、好適には１０ミリ秒未満である。一般的に許容可能な待ち時間は３５ミリ秒である。
【００９２】
待ち時間とは、
●  センサの信号が送信機から伝達されるのに要する時間。これは好適実施形態では１または２ミリ秒にすぎない、
●  その後コンピュータのＵＳＢポートを通じて送信機が受信機に信号を送信するのに要する時間、
●  コンピュータの中央処理装置が信号の状態に対するアルゴリズムを実行するのに要する時間、および
●  信号をスピーカに送って音を放出するのに要する時間、
の累計である。
【００９３】
現在利用可能な他のシステムに対する本発明の利点の１つは、動作位置に割り当てられた特定の出力に応じて、実際の楽器で同じ出力を出すための角度方向に類似または一致するように、各動作位置の角度方向の境界を調整できることである。
【００９４】
本発明の精神および範囲から逸脱することなく、好適実施形態に多くの変更および修正を行いうることを本発明の当業者は認識するだろう。
【００９５】
例えば、センサを上記で説明したような可変電気センサの形態とせずに、センサを光ファイバの形態として、ファイバが伝導する光の量および、最終的には、コンピュータが受信する信号を、身体の運動に類似するファイバの屈曲の関数とすることも可能である。
【００９６】
さらなる例としては、任意の身体の動きからの出力を追加の調節ユニットで処理して、既存の楽器録音および／またはエフェクトユニット等で一般的な、リバーブ、ディストーションおよびディレイといった追加のエフェクトを発生してもよい。
【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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【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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【国際調査報告】
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