(57)【要約】【課題】  予めプログラムの必要がなく、曲に同期させて発光装置をコントロールすることができる遊戯機を提供する。【解決手段】  再生用のスピーカと、光の放射状態が制御される発光装置と、前記スピーカからの再生音との関係で前記発光装置を制御する制御信号を出力する制御装置と、を備え、前記制御装置は、再生すべき音楽を構成する音楽周波数成分の中から所定の周波数範囲の低周波成分を抽出し、抽出した低周波成分から前記制御信号を生成するものとして構成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生用のスピーカと、
光の放射状態が制御される発光装置と、
前記スピーカからの再生音との関係で前記発光装置を制御する制御信号を出力する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、再生すべき音楽を構成する音楽周波数成分の中から所定の周波数範囲の低周波成分を抽出し、抽出した低周波成分から前記制御信号を生成するものとして構成されている、
ことを特徴とする、遊戯機。
【請求項２】
前記制御装置は、前記音楽周波数成分から前記低周波成分を抽出するバンドパスフィルタと、前記低周波成分の検波、波形整形を行う信号処理回路と、を備えるものとして構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の遊戯機。
【請求項３】
前記信号処理回路は、前記検波した信号の、立ち上がりまたは立下りの期間に対応した信号を生成するものとして構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の遊戯機。
【請求項４】
再生用のスピーカと、
光の放射状態が制御される発光装置と、
再生用の音楽を構成する音楽周波数成分に付加低周波成分を付加したものを、低周波成分付加音楽周波数信号として格納した格納装置と、
前記発光装置を制御する制御信号を出力する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記低周波成分付加音楽周波数信号の中から前記付加低周波成分を抽出し、抽出した付加低周波成分から前記制御信号を生成するものとして構成されている、
ことを特徴とする、遊戯機。
【請求項５】
前記付加低周波成分は、位相の反転した一対の低周波成分であり、これらの一対の低周波成分の検波、波形整形を行う、信号処理回路を備えることを特徴とする、請求項４に記載の遊戯機。
【請求項６】
前記格納装置と前記スピーカとの間に設けられた、前記一対の低周波成分をキャンセルする、キャンセル回路を、備えることを特徴とする、請求項５に記載の遊戯機。
【請求項７】
再生すべき音楽との関係で前記発光装置を制御するために予めプログラムしたデータを格納したデータ格納手段を有し、このデータ格納手段からの前記データと、前記制御装置からの前記制御信号とを、切り替えて、前記発光装置に印加可能とされている、請求項１乃至６のいずれかに記載の遊戯具。
【請求項８】
スピーカからの再生音との関係で発光装置の光の放射状態を制御する制御信号を出力する、遊戯機用の制御装置であって、
再生すべき音楽を構成する音楽周波数成分の中から所定の周波数範囲の低周波成分を抽出し、抽出した低周波成分から前記制御信号を生成するものとして構成されている、
ことを特徴とする、遊戯機用の制御装置。
【請求項９】
前記音楽周波数成分から前記低周波成分を抽出するバンドパスフィルタと、前記低周波成分の検波、波形整形を行う信号処理回路と、を備えるものとして構成されていることを特徴とする、請求項８に記載の遊戯機用の制御装置。
【請求項１０】
スピーカからの再生音との関係で発光装置の光の放射状態を制御する制御信号を出力する、遊戯機用の制御装置であって、
再生用の音楽を構成する音楽周波数成分に付加低周波成分を付加したものを、低周波成分付加音楽周波数信号として格納した格納装置からの前記低周波成分付加音楽周波数信号の中から、前記付加低周波成分を抽出し、抽出した付加低周波成分から前記制御信号を生成するものとして構成されている、
ことを特徴とする、遊戯機用の制御装置。
【請求項１１】
前記付加低周波成分は、位相の反転した一対の低周波成分であり、これらの一対の低周波成分の検波、波形整形を行う、信号処理回路を備えることを特徴とする、請求項１０に記載の遊戯機用の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊戯機及びその制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の遊戯機においては、遊戯（ゲーム）の場面やその進行状況に応じて、その場面に対応させて音（効果音）や光で効果付けすることが行われている。更に、遊戯機の中には、効果音だけでなく、音楽も使われるようになってきた。つまり、遊戯との関係で音楽を流したり、光を点滅強弱させたり、さらにはそれらを組み合わせて、音楽に合わせて光を点滅強弱させるようにするものもある。図１５は、このような音楽と光を使用する装置の一例を示すものである。この図１５の装置は、スピーカ５と発光装置（複数のＬＥＤ等を用いたもの）７を備える遊戯機の音と光を制御する装置である。この装置は、マイコン１を備え、このマイコン１でＲＯＭなどの音源２と光インターフェース６とをコントロールする。即ち、音源２には少なくとも１つの曲（音楽）がデータとして格納されている。予め、この曲の特徴、例えば、低音のビートの繰り返し周期を分析して、その分析結果に基づいて、発光装置７を点滅強弱、つまり、放射状態の制御をする光制御データを、マイコン１内に格納してある。マイコン１で音源２の音楽をスタートさせ、これと同期させて前記光制御データを光インターフェース６に伝える。これにより、音について着目すれば、音源２から音のデータはアナログ信号として出力されて、手動等によりゲインコントロールする音量調節回路３、スピーカ駆動用の電力を得るための電力増幅回路４を介してスピーカ５に伝えられる。これにより、スピーカから音楽が流れる。これと同時に、光インターフェース６からの光制御信号が発光装置７に伝えられ、発光装置７の例えば複数のＬＥＤ等が点滅したり、光量を強弱制御する。而して、この発光装置７の光の動作は、スピーカ５から出る音と、例えば音楽のビートに、同期したものとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の図１５の装置によれば、各種の遊戯機において、ある程度音楽（曲）との関係で光の点滅強弱を行うことができるものの、予め、曲毎に分析をして、音楽における低音のビートと同期させて発光装置を動作させることができるようにしておく必要がある。しかしながら、各曲について予めこのような分析を行うのは著しく煩雑で時間を要する。例えば、音楽のビートに合わせて光の点滅明暗を行おうとすると、曲の全てのビート部分の時間を計り、その時間との関係で光の点滅明暗を行わせるポイントをプログラムしなければならない。そして、音楽のスタートと同期して、前記プログラムのデータをスタートさせる。しかしながら、本当の意味での音楽の状態に合わせた光の制御は困難である。例えば、テンポが１分間に１００のペースの曲が４分だとすると、４００箇所時間を計り、マイコンにプログラムする。これが１００曲等と多くなったときには、４万箇所となり、プログラムに要する時間が多大なものとなり、且つ、データ量が膨大となり、実際上実現困難である。また、未分析の新たな曲を使用したいと思っても、直ちに上記のような遊戯機に使用することはできない。而して、準備に時間を要することは、流行性があり、すばやく設置、使用しなければならない遊戯機においては極力避けたいことである。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、その目的は、予めプログラムの必要がなく、曲に同期させて発光装置をコントロールすることができる遊戯機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の遊戯機は、再生用のスピーカと、光の放射状態が制御される発光装置と、前記スピーカからの再生音との関係で前記発光装置を制御する制御信号を出力する制御装置と、を備え、前記制御装置は、再生すべき音楽を構成する音楽周波数成分の中から所定の周波数範囲の低周波成分を抽出し、抽出した低周波成分から前記制御信号を生成するものとして構成されている、ことを特徴とする。
【０００６】
さらに、本発明の遊戯機は、再生用のスピーカと、光の放射状態が制御される発光装置と、再生用の音楽を構成する音楽周波数成分に付加低周波成分を付加したものを、低周波成分付加音楽周波数信号として格納した格納装置と、前記発光装置を制御する制御信号を出力する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記低周波成分付加音楽周波数信号の中から前記付加低周波成分を抽出し、抽出した付加低周波成分から前記制御信号を生成するものとして構成されている、ことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の遊戯機用の制御装置は、スピーカからの再生音との関係で発光装置の光の放射状態を制御する制御信号を出力する、遊戯機用の制御装置であって、再生すべき音楽を構成する音楽周波数成分の中から所定の周波数範囲の低周波成分を抽出し、抽出した低周波成分から前記制御信号を生成するものとして構成されている、ことを特徴とする。
【０００８】
さらにまた、本発明の遊戯機用の制御装置は、スピーカからの再生音との関係で発光装置の光の放射状態を制御する制御信号を出力する、遊戯機用の制御装置であって、再生用の音楽を構成する音楽周波数成分に付加低周波成分を付加したものを、低周波成分付加音楽周波数信号として格納した格納装置からの前記低周波成分付加音楽周波数信号の中から、前記付加低周波成分を抽出し、抽出した付加低周波成分から前記制御信号を生成するものとして構成されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、再生すべき音楽を構成する音楽周波数成分の中から低周波成分を抽出して発光装置を制御するようにしたので、予め曲（音楽）との関係でプログラムしておかなくても、音楽の再生より自動的にその音楽との関係で発光装置を制御することができ、よって、ＣＤ、ＭＤ、有線放送などの音源にも対応可能である。さらに、本発明によれば、
再生用の音楽を構成する音楽周波数成分に付加低周波成分を付加しておき、この付加低周波成分に基づいて発光装置を制御するようにしたので、低音成分を備えない音楽の再生時においても、発光装置を制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施例について説明するに先立ち、本発明の原理を簡単に説明する。
【００１１】
本発明者は、曲（音楽）を構成する、音階を奏でるメロディーと、ビートを刻むリズムのうちの、リズムにおけるビートに着目した。即ち、ビートを刻む楽器は、ドラムあるいはベースが殆どを占めており、それらからの音の電気信号は１５０Ｈｚ以下であることを独自に知得した。本発明は、この独自の知得に基づいてなされたもので、上部のビートを、音楽の再生中に自動的に、電気的に分析、取得し、その取得した信号によって発光装置を制御するようにしたものである。
【００１２】
以下、図１を参照しながら、本発明の実施例について説明する。
【００１３】
図１において、図１５と同等の回路要素には同一の符号を付している。この図１において、音源２、音量調節回路３、電力増幅回路４、スピーカ５は図１５のものとほぼ同様である。また、光インターフェース６、発光装置７も図１５のものとほぼ同様であるが、これらの回路６，７の間には、制御回路１５が接続されている。
【００１４】
この制御回路１５は、後述のように、発光装置７が受ける信号を、光インターフェース６からのプログラムしたデータに基づくものと、波形整形回路１４からの制御信号とに、マイコン１からの切り替え信号に基づいて、切り換え等を行うものである。つまり、増幅回路１１、ローパスフィルタ１２、検波回路１３、波形整形回路１４、制御回路１５の一部で、この制御信号を生成する制御装置を構成している。
【００１５】
さらに、本実施例においては、音源２からの曲のデータを受け、レベル合わせを行いつつ増幅する増幅回路１１を備える。曲のいわゆる録音レベルは全ての曲が同一というわけではない。適正な制御を行うためには、曲が変わった場合においても、各曲のレベルを合わせる必要がある。このため、増幅回路１１によって、音源２からの曲の信号のレベル合せを行わせる。
【００１６】
例えば、音源２から、図２に示す音の信号（音楽周波数成分）が出力されるとする。この音の信号は低音成分（低周波成分）を含んだものである。この図２の波形の音の信号は、増幅回路１１でレベル合せ、つまり、ピークがある決められた値、例えば１Ｖ等となるようにゲインコントロールさせられて、相似形の波形信号として出力される。この波形の信号は次段のローパスフィルタ１２に加えられる。
【００１７】
このローパスフィルタ１２は、ドラムやバス等の低音成分のみを通過させるためのもの、つまり、ビートの信号を分離するためのものである。ローパスフィルタ１２を通過させた信号を後述のように処理して、最終的に、発光装置７をドラムやバスのビートに合わせて動作させるための信号を得る。本発明者は、各種の曲を分析した結果、このローパスフィルタ１２の通過帯域について以下のように知得した。即ち、前記通過帯域は、実用的には、７０−２００Hzに設定すればよい。好ましくは１２０−１８０Hzであり、１４０−２００Hzあるいは７０−１００Hzでもよい。一般に、通過帯域を高い方に遷移させると、曲の信号中の人間の声も通過してしまう。この場合には、人間の声に基づいて生成された信号で発光装置７が制御されることになる。
【００１８】
一般に、通過帯域を低い方に遷移させると、通過させた信号に基づいて生成した信号で発光装置７を動作させた場合には、曲の調子に比して発光装置７の動作が遅くなる、つまり、反応が遅くなる傾向にある。
【００１９】
前記ローパスフィルタ１２からの出力は、例えば図３（ａ）に示される。図３（ｂ）は、ローパスフィルタ１２から出力される図３（ａ）の波形を、時間軸を伸ばして表したものである。
【００２０】
上記ローパスフィルタ１２からの出力は、次段の検波回路１３に加えられる。前記出力は、この検波回路１３で検波され、例えば図４に示される波形として出力され、さらに次段の波形整形回路１４に加えられる。
【００２１】
この波形整形回路１４は、入力される検波出力の波形における立ち上がりの部分を検出してパルスとして出力するものである。図４の波形が入力された場合、図５の波形を検波出力として出力する。この検波出力は制御回路１５に加えられる。なお、立下りの部分を利用してパルスを出力し、このパルスを利用することもできる。
【００２２】
この制御回路１５は、波形整形回路１４からの出力と、前記光インターフェース６からの出力のうちの、いずれかの出力を切り換えて発光装置７に加える信号選択の機能を有するものである。この制御回路１５による入力信号の選択切換の態様を、例えばマイコン１によって定めることができる。例えば、マイコン１が、音源２中に予め準備した複数の曲のうち、図１５に示す従来の装置におけると同様に光を制御する制御データ、即ち、その曲との関係で発光装置７を駆動するための光に関する制御データを予め準備、格納してある曲、を動作させるとする。この場合には、マイコン１からの前記制御データを、光インターフェース６及び制御回路１５を介して発光装置７に伝えるようにする。これとは逆に、マイコン１が、上記光に関する制御データを準備していない曲を動作させるとする。このときには、波形整形回路６からの信号を制御回路１５を介して発光装置７に伝えるようにする。
【００２３】
このようにして、波形整形回路１４からの信号が発光装置７に加えられると、発光装置７は、曲中のいわゆるバスやドラム等の低音成分との関係で、点滅強弱の発光動作を行う。
【００２４】
上述の各回路は、実際には各種の形態をとることができ、以下にはその一例について簡単に説明する。
【００２５】
増幅回路１１としては例えば図６の回路とすることができる。この回路は、入力信号ＩＮ  ＰＵＴのレベルに応じて数段階に６ｄＢ程度の補正を行うものである。入力信号ＩＮ  ＰＵＴ及び出力信号ＯＵＴ  ＰＵＴのレベルは、Ｒ００１、Ｒ００２−Ｒ００６とＲ００９−Ｒ０１０によってゲイン調整される。音源の信号レベルの差を補正するためにＩＣ００１  １／２、ＩＣ００２、ＩＣ００３を設けている。ＩＣ００１  １／２、Ｄ００１で検波する。信号レベルが大きい場合は、ＩＣ００２、ＩＣ００３のコンパレータＴＲ００１、ＴＲ００４をオンとしてゲインを変える。なお、図６中の波線で囲んだ部分は、図７に差し換えることもできる。
【００２６】
ローパスフィルタ１２としては、図８又は図９の回路を用いることができる。図からわかるように、図８はＩＣを、図９はトランジスタを用いた回路である。
【００２７】
検波回路１３及び検波整形回路１４としては、図１０又は図１１に示す回路を用いることができる。図１０においては、Ｑ１１で検波し、Ｑ００２のコレクターの電圧変化をＱ００３のベースに加えるようにしている。Ｑ００３はＲ００５でバイアスされていて出力ＯＵＴ  ＰＵＴは０電位であり、Ｑ００２に信号がくると、コレクターの電圧が下がりＣ００３を介してＱ００３のバイアスがなくなり、出力ＯＵＴ  ＰＵＴはＨｉとなる。図１１は、図１０のトランジスタをＩＣに置き換えたもので、ＩＣ００１とＤ００１で検波し、Ｑ００１のベースのバイアスをＣ００３でオフにしてＱ００２をバイアスし、出力ＯＵＴ  ＰＵＴをＨｉにするものである。
【００２８】
以上には、音源２に格納した曲がいわゆる低音成分を有する場合について説明したが、再生しようとする曲が低音成分を備えない場合には、波形整形回路１４から発光装置７を駆動するための適正な信号が出力されないことになる。このような場合には、予め、データ処理によって、曲（音楽周波数成分）に低音成分（付加低周波成分）を付加した信号（低周波成分付音楽周波数成分）としておくこともできる。このような例について図１２を参照して以下に説明する。図１２において、図１と同等の回路には同一の符号を付している。
【００２９】
図１２において、音源２中に、ある曲との関係で、低音成分を生成しデータとして格納しておく。この低音成分としては、図１３に示すように、合成することによりキャンセルされる、位相の反転した２つの成分信号を用いる。ここでは、これらの２つの成分信号を、Ｌｃｈ信号及びＲｃｈ信号と呼ぶことにする。音源２からの信号は、本来の曲の信号と上記Ｌｃｈ信号及びＲｃｈ信号であり、音量調節回路３を介して低音信号キャンセル回路３Ａに加えられる。
【００３０】
この低音信号キャンセル回路３Ａにおいては、図１３（ａ）、（ｂ）に示す２つの信号が重ね合せによりキャンセルされる。
【００３１】
これに対し、音源２からの曲の信号及びＬｃｈ信号及びＲｃｈ信号は、増幅回路１１、ローパスフィルタ１２を介してＬ．Ｒの差信号検波回路１３ＡとＬ．Ｒの和信号検波回路１３Ｂに並列に入力される。
【００３２】
差信号検波回路１３Ａからは、予め付加した低音成分が出力される。よって、この回路１３Ａからの出力を用いることにより、低音成分のない曲の場合においても、発光装置７を動作させることができる。また、Ｌ．Ｒの和信号検波回路１３Ｂからは、予め付加した低音成分がキャンセルされた、曲本来の信号に基づく信号が出力される。つまり、回路１３Ｂは、図１の回路１３同様の出力を行う。
【００３３】
上記Ｌ．Ｒの差及び和信号検波回路１３Ａ、１３Ｂとしては、例えば、図１４に示す回路を採用することができる。この回路においては、予め付加したＬ．Ｒ逆相の信号は、ＩＣ００１  １／２の差動作アンプで増幅され、図１で説明したのと同様にして、検波、波形整形される。この図１４において同等の回路部材には、図１０、図１１と同一の符号を付している。また、図１４からわかるように、ＩＣ００１  ２／２によって、Ｌｃｈ、Ｒｃｈ信号の和信号が作られるため、その後段においては図１と同様の信号処理が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態の全体回路図。
【図２】図１のノードａでの信号波形。
【図３】図１のノードｂでの信号波形。
【図４】図１のノードｃでの信号波形。
【図５】図１のノードｄでの信号波形。
【図６】図１の増幅回路２の一例を示す回路図。
【図７】図６の回路の一部の変形例を示す回路図。
【図８】図１のローパスフィルタの一例を示す回路図。
【図９】図１のローパスフィルタの他の例を示す回路図。
【図１０】図１の検波回路、波形整形回路の一例を示す回路図。
【図１１】図１の検波回路、波形整形回路の他の例を示す回路図。
【図１２】本発明の他の実施形態の全体回路図。
【図１３】図１２の音源２に付加する低音成分信号の波形図。
【図１４】図１２のＬ．Ｒの差及び和信号検波回路。
【図１５】従来例の全体回路図。
【符号の説明】
【００３５】
１    マイコン
２    音源
３    音量調節回路
３Ａ  低音信号キャンセル回路
４    電力増幅回路
５    スピーカ
６    光インターフェース
７    発光装置
１１  増幅回路
１２  ローパスフィルタ
１３  検波回路
１３Ａ  Ｌ，Ｒ差信号検波回路
１３Ｂ  Ｌ，Ｒ和信号検波回路
１４    波形整形回路
１５    制御回路
【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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【図１２】
2006026129.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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