(57)【要約】   【課題】  発音が開始された後に演奏者による所望の楽音の変化を実現する。  【解決手段】  演奏者が手で保持するための長手方向に延びる演奏装置本体１１に、加速度センサ２３と、長手方向の軸まわりの角速度を検出する角速度センサ２２とが配置されている。演奏装置本体１１のＣＰＵ２１は、演奏装置本体１１の長手方向の軸まわりの回転にともなう角速度センサ値の変化に基づき、発音された楽音の新たな音量レベルを取得して、音源部１９に対して新たな音量レベルを含む制御イベントを送信する。したがって、演奏装置本体１１を振って楽音の発音を開始させた後、手首を回転させて、演奏装置本体１１を長手方向の軸まわりに回転させることで、楽音の音量レベルが変化する。【選択図】  図１
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【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加速度センサと、
前記保持部材の前記長手方向の軸まわりの回転に伴う角加速度を検出する角加速度センサと、
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、
前記発音タイミングに達した後、前記角速度センサにより検出された角速度センサ値の変化に基づき、前記発音された楽音の新たな音量レベルを取得して、前記楽音発生手段に対して前記新たな音量レベル与える音量レベル変更指示手段と、を有することを特徴とする演奏装置。
【請求項２】
前記音量レベル変更指示手段が、前記角速度センサ値に基づき、前記保持部材が、前記長手方向の軸まわりに第１の方向に回転されたときに、前記音量レベルを増大させ、前記長手方向の軸まわりに前記第１の方向と逆の第２の方向に回転されたときに、前記音量レベルを減少させるように、前記新たな音量レベルを取得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】
前記音量レベル変更指示手段は、前記保持部材が前記長手方向の軸まわりに第１の方向に回転されたときの前記角速度センサ値に基づき、前記音量レベルの増加量を算出し、前記保持部材が前記長手方向の軸まわりに第２の方向に回転されたときの前記角速度センサ値に基づき、前記音量レベルの減少量を算出することを特徴とする請求項２に記載の演奏装置。
【請求項４】
音量レベル変更指示手段は、前記保持部材が前記長手方向の軸まわりに回転されたときの前記角速度センサ値に基づき、前記発音タイミングにおける前記保持部材の位置からの変位を算出し、前記前記保持部材が前記長手方向の軸まわりに第１の方向に回転されたときの変位に基づき、前記音量レベルの増加量を算出し、前記保持部材が前記長手方向の軸まわりに第２の方向に回転されたときの変位に基づき、前記音量レベルの減少量を算出することを特徴とする請求項２に記載の演奏装置。
【請求項５】
前記発音指示手段は、前記加速度センサ値が、所定の第１の閾値を超えて、その後、前記第１の閾値より小さい第２の閾値より小さくなったタイミングを発音タイミングとして、前記楽音発生手段に対して発音の指示を与えることを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の演奏装置。
【請求項６】
前記発音指示手段は、前記加速度センサ値の最大値を検出し、当該最大値にしたがって初期的な音量レベルを算出することを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の演奏装置。
【請求項７】
請求項１ないし６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。
【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、地磁気センサを用いて、スティック状の部材が向けられる方向にしたがって、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。特許文献２に提案された装置では、演奏開始時、つまり、スティック状の部材を振るときの方向で、楽音を変化させる。
【０００７】
本発明は、発音が開始された後に演奏者による所望の楽音の変化が実現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加速度センサと、
前記保持部材の前記長手方向の軸まわりの回転に伴う角加速度を検出する角加速度センサと、
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、
前記発音タイミングに達した後、前記角速度センサにより検出された角速度センサ値の変化に基づき、前記発音された楽音の新たな音量レベルを取得して、前記楽音発生手段に対して前記新たな音量レベル与える音量レベル変更指示手段と、を有する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、前記音量レベル変更指示手段が、前記角速度センサ値に基づき、前記保持部材が、前記長手方向の軸まわりに第１の方向に回転されたときに、前記音量レベルを増大させ、前記長手方向の軸まわりに前記第１の方向と逆の第２の方向に回転されたときに、前記音量レベルを減少させるように、前記新たな音量レベルを取得する。
【００１０】
より好ましい実施態様においては、前記音量レベル変更指示手段は、前記保持部材が前記長手方向の軸まわりに第１の方向に回転されたときの前記角速度センサ値に基づき、前記音量レベルの増加量を算出し、前記保持部材が前記長手方向の軸まわりに第２の方向に回転されたときの前記角速度センサ値に基づき、前記音量レベルの減少量を算出する。
【００１１】
別の好ましい実施態様においては、音量レベル変更指示手段は、前記保持部材が前記長手方向の軸まわりに回転されたときの前記角速度センサ値に基づき、前記発音タイミングにおける前記保持部材の位置からの変位を算出し、前記前記保持部材が前記長手方向の軸まわりに第１の方向に回転されたときの変位に基づき、前記音量レベルの増加量を算出し、前記保持部材が前記長手方向の軸まわりに第２の方向に回転されたときの変位に基づき、前記音量レベルの減少量を算出する。
【００１２】
また、好ましい実施態様においては、前記発音指示手段は、前記加速度センサ値が、所定の第１の閾値を超えて、その後、前記第１の閾値より小さい第２の閾値より小さくなったタイミングを発音タイミングとして、前記楽音発生手段に対して発音の指示を与える。
【００１３】
より好ましい実施態様においては、前記発音指示手段は、前記加速度センサ値の最大値を検出し、当該最大値にしたがって初期的な音量レベルを算出する。
【００１４】
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】
【００１５】
本発明によれば、発音が開始された後に演奏者による所望の楽音の変化が実現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】
【００１６】
【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】図４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】図５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】図６は、本実施の形態にかかる音量レベル変更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、本実施の形態にかかる発音処理の例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、本実施の形態にかかる音源処理の例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、演奏装置本体の加速度センサにより検出される加速度センサ値の例を模式的に示したグラフである。
【図１１】図１１は、本実施の形態にかかる演奏装置本体の外観を概略的に示す図である。
【図１２】図１２は、楽音が発音開始された後の演奏装置本体の軸まわりの回転による角加速度変化の例を示すグラフである。
【図１３】図１３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、ある角速度の変化を示すグラフ、および、当該角速度の変化に対応する音量レベルの変化の例を示すグラフである。
【図１４】図１４は、本発明の第２の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１５】図１５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１６】図１６は、第２の実施の形態にかかる音量レベル変更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】
【００１７】
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と、角速度センサ２２とを有する。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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、特に、バスドラム、ハイハット、スネア、シンバル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。無論、打楽器の波形データに限定されず、ＲＯＭ２２には、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の音色の波形データが格納されていても良い。
【００２１】
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を介して受信したイベント、楽音の発音状態（発音フラグ）などが含まれる。
【００２２】
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）を有し、音色の指定などを指示することができる。
【００２３】
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。
【００２４】
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２２および加速度センサ２３を有する。加速度センサ２２の位置は、先端側に限定されず、根元側に配置されていても良い。加速度センサ２２は、たとえば、ジャイロスコープを備えたセンサであり、演奏装置本体１１の長手方向の軸（図２の符号２００参照）を中心とした回転（符号２０１）における角速度を検出することができる。
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センサであり、生じた加速度を示すデータ値を出力することができる。本実施の形態にかかる加速度センサ２３は、たとえば、演奏装置本体１１の軸（符号２００）方向の加速度センサ値を出力する。
【００２５】
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。したがって、この実施の形態では、回転運動に伴う遠心力を検知すべく、演奏装置本体１１の軸方向の加速度センサ値を取得する。無論、加速度センサとして３軸センサを用いても良い。
【００２６】
また、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および角速度センサの取得、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、ノートオンイベントの生成、角速度センサ値にしたがった音量レベル値の算出、音量レベルを含む制御イベントの生成、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や制御イベントの送信制御などの処理を実行する。
【００２７】
ＲＯＭ２５には、演奏装置本体１１における加速度センサ値および角速度センサの取得、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、ノートオンイベントの生成、角速度センサ値にしたがった音量レベル値の算出、音量レベルを含む制御イベントの生成、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や制御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、センサ値など、処理において取得され或いは生成された値が格納される。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。
【００２８】
図３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３に示すように、演奏装置本体１１のＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２６のデータ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３０１）。イニシャライズ処理（ステップ３０１）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３０２）。上述したように、本実施の形態においては、加速度センサ値として、演奏装置本体１１の軸方向のセンサ値が採用される。また、ＣＰＵ２１は、角速度センサ２２のセンサ値（角速度センサ値ω）を取得して、ＲＡＭ２６に格納する（ステップ３０３）。
【００２９】
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３０４）。図４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４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４０１）。次いで、ＣＰＵ２１は、加速度センサ値が、所定の第１の閾値αより大きいかを判断する（ステップ４０２）。ステップ４０２でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２６中の加速度フラグに「１」をセットする（ステップ４０３）。ＣＰＵ２１は、ステップ４０１で読み出された加速度センサ値が、ＲＡＭ２６に格納されている加速度センサ値の最大値より大きいかを判断する（ステップ４０４）。ステップ４０４でＹｅｓと判断された場合には、ＲＡＭ２６から読み出された加速度センサ値を、新たな最大値として、ＲＡＭ２６に格納する（ステップ４０５）。
【００３０】
ステップ４０２でＮｏと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２６中の加速度フラグが「１」であるかを判断する（ステップ４０６）。ステップ４０６でＮｏと判断された場合には、発音タイミング検出処理は終了する。ステップ４０６でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、加速度センサ値が、所定の第２の閾値βより小さいかを判断する（ステップ４０７）。ステップ４０７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４０８）。
【００３１】
図５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５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８参照）および音源処理（図９参照）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。
【００３２】
ここに、ノートオンイベント生成処理の説明に先立ち、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１０は、演奏装置本体の加速度センサにより検出される加速度センサ値の例を模式的に示したグラフである。演奏者が、演奏装置本体１１の一端（根元側）を持って振ることは、手首、ひじ、肩などを支点とした回転運動を演奏装置本体１１に生じさせる。この回転運動に伴って、特に、遠心力により、演奏装置本体１１の軸方向に加速度が生じる。
【００３３】
演奏者が、演奏装置本体１１を振ると、加速度センサ値は、次第に大きくなる（図１０の曲線１０００における符号１００１参照）。演奏者がスティック状の演奏装置本体１１を振るときに、一般には、ドラムを打つ動作と同様に動作する。したがって、演奏者は、仮想的に設定されたドラムの面にスティックを打ちつける寸前に、スティック（つまりスティック状の演奏装置本体１１）の動作をとめていく。したがって、ある時刻から加速度センサ値は徐々に減少する（符号１００２参照）。演奏者は、仮想的なドラムの面にスティックを打ちつけた瞬間に楽音が発生することを想定している。したがって、演奏者が想定するタイミングで楽音を発生できるのが望ましい。
【００３４】
本発明では、演奏者が仮想的なドラムの面にスティックを打ちつける瞬間或いはそのわずかに前に楽音を発生すべく、以下に述べるようなロジックを採用する。発音タイミングは、加速度センサ値が減少して、「０」よりわずかに大きい第２の閾値βより小さくなったときとする。しかしながら、演奏者が予期していない動作により、加速度センサ値が振動して、上述した第２の閾値β前後に達する可能性もある。したがって、予期しない振動を排除するために、いったん、加速度センサ値が上昇して、所定の第１の閾値α（αはβより十分に大きい）を越えることを条件としている。すなわち、加速度センサ値がいったん第１の閾値αより大きくなり（時刻ｔα参照）、その後、加速度センサ値が減少して、第２の閾値βより小さくなったとき（時刻ｔβ参照）、時刻ｔβを発音タイミングとしている。上述したような発音タイミングが到来したと判断されると、演奏装置本体１１においてノートオンイベントが生成され、楽器部１０に送信される。また、これに応答して、楽器部１９において、発音処理および音源処理が実行されて、楽音が発生する。
【００３５】
図５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に格納された加速度センサ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５０１）。
【００３６】
加速度センサ値の最大値を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）
ＣＰＵ２１は、音量レベル（ベロシティ）、所定の音色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５０２）。なお、ノートオンイベント中に、音高を示す情報として所定値を含めても良い。
【００３７】
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５０３）。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５０４）。
【００３８】
発音タイミング検出処理（ステップ３０４）が終了すると、ＣＰＵ２１は、音量レベル変更処理を実行する（ステップ３０５）。図６は、本実施の形態にかかる音量レベル変更処理の例を示すフローチャートである。本実施の形態においては、以下に述べるように、発音タイミングが到来した後、演奏者が演奏楽器本体１１を、軸（図２の符号２００参照）を中心に回転させると、回転に伴う角速度に応じて音量レベルを変化させることができる。
【００３９】
図１１は、本実施の形態にかかる演奏装置本体の外観を概略的に示す図である。図１１では、根元側（符号１１０１参照）を奥に、先端側（符号１１０２参照）を手前となるように演奏装置本体１１が描かれている。図１１に示すように、先端側１１０２から見て左回転（反時計まわりの回転：矢印Ａ参照）のときの角速度ωを正としている。その一方、先端側１１０２からみて右回転（時計まわりの回転：矢印Ｂ参照）のときの角速度ωを負としている。以下、演奏装置本体１１の軸まわりの回転方向は、演奏装置本体１１の先端側１１０２から見たときの回転方向を指す。上記定義は、本明細書における軸まわりの回転方向を明確にすることを意図している。
【００４０】
なお、後述する第２の実施の形態では、演奏装置本体１１の軸まわりの変位（回転角）θが用いられる。この角度θについても、左回転の変位（回転角）θを正、右回転の変位（回転角）θを負としている。本実施の形態では、演奏装置本体１１の軸まわりに左回転させたときに音量が増大し、右回転させたときに音量が減少する。
【００４１】
図６に示すように、音量レベル変更処理において、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２６に格納されていた、前回の音量レベル変更処理での角速度センサ値である前回取得値ωｐを読み出す（ステップ６０１）。次いで、ＣＰＵ２１は、前回取得値ωｐとステップ３０３で取得された角速度センサ値ωとを比較し、これらの値が不一致であるかを判断する（ステップ６０２）。ステップ６０２でＮｏ、つまりこれらの値が一致した場合には、音量レベル変更処理が終了される。
【００４２】
ステップ６０２でＹｅｓと判断された場合には、角速度センサ値ωに基づく音量レベルの変位ΔＬｅｖを算出する（ステップ６０３）。前述したように、演奏装置本体１１の軸まわりに左回転させた場合には、角速度センサ値ωは正であるため、ΔＬｅｖ＞０となる。その一方、演奏装置本体１１の軸まわりに右回転させた場合には、角速度センサ値ωは負であるため、ΔＬｅｖ＜０となる。ΔＬｅｖはたとえば、以下のように求めることができる。
ΔＬｅｖ＝ｂ・ω  （ただし、ｂは所定の正の係数）
次いで、ＣＰＵ２１は、新たな音量レベルＶｅｌとして、Ｖｅｌ＋ΔＬｅｖを算出する（ステップ６０４）。なお、Ｖｅｌ＋ΔＬｅｖ≧Ｖｍａｘであれば、新たな音量レベルはＶｍａｘとなる。ＣＰＵ２１は、音量レベルの変更および新たな音量レベルを含む制御イベントを生成する（ステップ６０５）。ＣＰＵ２１は、生成された制御イベントを、Ｉ／Ｆ２７に出力する（ステップ６０６）。Ｉ／Ｆ２７は、赤外線通信装置２４に制御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、角速度センサ値ωを、前回取得値ωｐとしてＲＡＭ２６に格納する（ステップ６０７）。
【００４３】
音量レベル変更処理（ステップ３０５）の後、ＣＰＵ２１は、パラメータ通信処理を実行する（ステップ３０６）。パラメータ通信処理（ステップ３０８）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。
【００４４】
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の画面上の画像のクリア、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、以下の処理を実行する。ＣＰＵ１２は、入力部１７のスイッチ操作にしたがって、発音すべき楽音の音色の設定などを実行する。ＣＰＵ１２は、指定された音色の情報をＲＡＭ１５に格納する。
【００４５】
次いで、ＣＰＵ１２は、Ｉ／Ｆ１３が、新たにイベントを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）。図８は、本実施の形態にかかる発音処理の例を示すフローチャートである。図８に示すように、ＣＰＵ１２は、ノートオンイベントを受信しているかを判断する（ステップ８０１）。ステップ８０１でＹｅｓと判断された場合には、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（ステップ８０２）。この結果、後述するように、音源部３１において音源処理（図９参照）が開始される。
【００４６】
ステップ８０１でＮｏと判断された場合には、ＣＰＵ１２は、制御イベントを受信したかを判断する（ステップ８０３）。ステップ８０３でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ１２は、ＲＡＭ１５中の発音フラグが「１」であるかを判断する（ステップ８０４）。発音フラグは後述するように、音源処理において、音源部３１により楽音データが生成されているときに「１」がセットされている。ステップ８０４でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ１２は、受信した制御イベントを音源部３１に出力して音量レベルの変更を指示する（ステップ８０５）。
【００４７】
図９は、本実施の形態にかかる音源処理の例を示すフローチャートである。音源処理は音源部３１において実行される。音源部３１がノートイベントを受信すると（ステップ９０１）、音源処理が起動され、音源部３１は、ＲＡＭ１５中の発音フラグを「１」にセットする（ステップ９０２）。音源部３１は、ＲＯＭ１４から、ノートオンイベントに示される音色にしたがった波形データを読み出す。なお、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（ステップ９０３）。次いで、音源部３１は、ＲＯＭ１４から、音色にしたがったエンベロープデータを読み出す（ステップ９０４）。
【００４８】
次いで、音源部３１は、ＣＰＵ１２から音量レベルの変更の指示があったかを判断する（ステップ９０５）。ステップ９０５でＹｅｓと判断された場合には、音源部３１は、音量レベルを更新する。音量レベルは音源部３１内部の記憶装置（たとえばレジスタ）に格納されていても良いし、ＲＡＭ１５に格納されていても良い。その後、音源部３１は、波形データのデータ値と、エンベロープデータのデータ値と、音量レベルとを乗算して、楽音データのデータ値を算出し、オーディオ回路３２に出力する（ステップ９０７）。これにより、所定の音量の楽音がスピーカ３５から発生される。
【００４９】
音源部３１は、エンベロープデータのデータ値が「０」になったかを判断する（ステップ９０８）。ステップ９０８でＮｏと判断された場合には、ステップ９０３に戻る。その一方、ステップ９０８でＹｅｓと判断された場合には、音源部３１は、ＲＡＭ１５の発音フラグを「０」にリセットして（ステップ９０９）音源処理を終了する。
【００５０】
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）で設定された発音すべき楽音の音色が、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３のステップ３０６）。
【００５１】
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）。
【００５２】
図１２は、楽音が発音開始された後の演奏装置本体の軸まわりの回転による角加速度変化の例を示すグラフである。図１２において、ｔ＝０が、楽音が発音開始されたタイミングに相当する。グラフ１００１では、角速度センサ値が「０」からある正の値まで上昇して「０」に戻っている。これは、発音開始後に演奏者により演奏装置本体１１が矢印Ａ方向（図１１参照）に回転されたことが示されている。また、グラフ１００２では、角速度センサ値が「０」からある負の値まで下降して「０」に戻っている。これは、発音開始後に演奏者により演奏装置本体１１が矢印Ｂ方向（図１１参照）に回転されたことが示されている。さらに、グラフ１００３は、演奏者が演奏装置本体１１を、Ａ方向、Ｂ方向の順で交互に回転させていることが示されている。
【００５３】
図１３は、ある角速度変化に対応する音量レベルの変化の例を示すグラフである。図１３（ａ）の角速度センサ値のグラフ１３０１に示すように角速度が正に変化することに伴って、音量レベルのグラフ（図１３の符号１３１１）も初期レベルＶｉから増大している。また、音量レベルは最高値Ｖｍａｘより大きくなることはない。
【００５４】
本実施の形態によれば、演奏装置本体１１のＣＰＵ２１は、演奏装置本体１１の長手方向の軸まわりの回転にともなう角速度センサ値の変化に基づき、発音された楽音の新たな音量レベルを取得して、音源部１９に対して新たな音量レベルを含む制御イベントを送信する。したがって、演奏者は、演奏装置本体１１を振って楽音の発音を開始させた後、手首を回転させて、演奏装置本体１１を長手方向の軸まわりに回転させることで、所望のように音量レベルを変化させることが可能となる。
【００５５】
また、本実施の形態においては、ＣＰＵ２１は、演奏装置本体１１が、前記長手方向の軸まわりに第１の方向に回転されたときに音量レベルを増大させ、長手方向の軸まわりに第１の方向と逆の第２の方向に回転されたときに、音量レベルを減少させる。これにより、演奏者は、演奏装置本体１１の回転方向を変えることで、音量レベルの増大、減少を所望のように制御することが可能となる。
【００５６】
たとえば、本実施の形態においては、ＣＰＵ２１は、演奏装置本体１１が長手方向の軸まわりに第１の方向に回転されたときの角速度センサ値に基づき、音量レベルの増加量を算出し、第２の方向に回転されたときの角速度センサ値に基づき、音量レベルの減少量を算出する。これにより、演奏装置本体１１の軸まわりの回転の鋭さにしたがった音量レベルの変化を実現することができる。
【００５７】
さらに、本実施の形態によれば、演奏者が手で保持するための長手方向に延びる演奏装置本体１１に、加速度センサ２３が配置されている。演奏装置本体１１のＣＰＵ２１は、所定の楽音を発音する音源部３１に対して発音の指示（ノートオンイベント）を与える。ＣＰＵ２１は、加速度センサ２３の加速度センサ値が、所定の第１の閾値αを超えて、その後、前記第１の閾値より小さい第２の閾値βより小さくなったタイミングを発音タイミングとして、ノートオンイベントを生成し、楽器部１９に対して発音の指示を与える。したがって、演奏者が仮想的なドラムの面にスティックを打ちつけた瞬間に楽音が発生させることが可能となる。
【００５８】
また、本実施の形態においては、ＣＰＵ２１は、加速度センサ値の最大値にしたがって初期的な音量レベルを算出する。したがって、演奏者の振りの鋭さにしたがって、発音タイミングにおける初期的な音量レベルが決定され、当該音量レベルの楽音を発音することができる。
【００５９】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態においては、演奏装置本体１１の軸まわりの回転による角速度に基づいて音量を変化させた。第２の実施の形態では、演奏装置本外１１の軸まわりの回転による変位（角度）に基づいて音量を変化させる。図１４は、本発明の第２の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１４において、ステップ１４０１〜１４０３は、図３のステップ３０１〜３０３と同様である。
【００６０】
ステップ１４０３が終了すると、ＣＰＵ２１は、演奏装置本体１１の軸まわりについて、基準位置からの変位θを算出する（ステップ１４０４）。後述するように、本実施の形態においては、発音タイミング検出処理（図１５）において、ノートオンイベントが生成されたときの角速度センサ値を、基準位置の角速度センサ値ωｒｅｆとして取得する（図１５のステップ１５０９参照）とともに、当該基準位置の角速度センサ値の取得時刻をＲＡＭに格納しておく（ステップ１５０１参照）。したがって、たとえば、ステップ１４０３で取得した角速度センサ値ωと、基準位置の角速度センサ値ωｒｅｆとの差分値、および、基準位置の角速度センサ値の取得時刻からの経過時間によって、演奏装置本体１１が、軸まわりに、基準位置からどのくらい回転されたかを示す変位（回転角）θを取得することができる。なお、前述したように、演奏装置本体１１の軸まわりの変位（回転角）θが用いられる。この角度θについても、演奏装置本体の先端側からみて左回転の変位（回転角）θを正、右回転の変位（回転角）θを負としている。
【００６１】
ステップ１４０４の後、ＣＰＵ２１は、発音タイミング検出処理を実行する。図１５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１５において、ステップ１５０１〜１５０８は、図４のステップ４０１〜４０８と同様である。図１５において、ノートオンイベント生成処理（ステップ１５０８および図５参照）が終了し、ノートオンイベントが楽器部１９に送信された後、ＣＰＵ２１は、角速度センサ値を取得して、これを基準位置の角速度センサ値ωｒｅｆとしてＲＡＭ２６に格納する（ステップ１５０９）。また、ＣＰＵ２１は、基準位置の角速度センサ値ωｒｅｆの取得時刻を、ＲＡＭ２６に格納する（ステップ１５１０）。これら基準位置の角速度センサ値ωｒｅｆおよびその取得時刻は、発音が開始された後の演奏装置本体の軸まわりの変位（回転角）の算出に用いられる。
【００６２】
発音タイミング検出処理（ステップ１４０６）の後、ＣＰＵ２１は、音量レベル変更処理を実行する（ステップ１４０７）。図１６は、第２の実施の形態にかかる音量レベル変更処理の例を示すフローチャートである。図１６に示すように、音量レベル変更処理において、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２６に格納されていた、前回の音量レベル変更処理での変位である前回取得値θｐを読み出す（ステップ１６０１）。次いで、ＣＰＵ２１は、前回取得値θｐとステップ１４０４で算出された変位θとを比較し、これらの値が不一致であるかを判断する（ステップ１６０２）。ステップ１６０２でＮｏ、つまりこれらの値が一致した場合には、音量レベル変更処理が終了される。
【００６３】
ステップ１６０２でＹｅｓと判断された場合には、変位θに基づく音量レベルの変位ΔＬｅｖを算出する（ステップ１６０３）。前述したように、演奏装置本体１１の軸まわりに左回転させた場合には、変位θは正であるため、ΔＬｅｖ＞０となる。その一方、演奏装置本体１１の軸まわりに右回転させた場合には、変位θは負であるため、ΔＬｅｖ＜０となる。ΔＬｅｖはたとえば、以下のように求めることができる。
ΔＬｅｖ＝ｃ・θ  （ただし、ｃは所定の正の係数）
【００６４】
次いで、ＣＰＵ２１は、新たな音量レベルＶｅｌとして、Ｖｅｌ＋ΔＬｅｖを算出する（ステップ１６０４）。なお、Ｖｅｌ＋ΔＬｅｖ≧Ｖｍａｘであれば、新たな音量レベルはＶｍａｘとなる。ＣＰＵ２１は、音量レベルの変更および新たな音量レベルを含む制御イベントを生成する（ステップ１６０５）。ＣＰＵ２１は、生成された制御イベントを、Ｉ／Ｆ２７に出力する（ステップ１６０６）。Ｉ／Ｆ２７は、赤外線通信装置２４に制御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、変位θを、前回取得値θｐとしてＲＡＭ２６に格納する（ステップ１６０７）。
【００６５】
第２の実施の形態においては、ＣＰＵ２１は、演奏装置本体１１が長手方向の軸まわりに第１の方向に回転されたときの変位に基づき、音量レベルの増加量を算出し、第２の方向に回転されたときの変位に基づき、音量レベルの減少量を算出する。これにより、演奏装置本体１１の軸まわりの回転の大きさにしたがった音量レベルの変化を実現することができる。
【００６６】
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。
【００６７】
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。その後、演奏装置本体１１のＣＰＵ２１は、上記発音タイミングで、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。
【００６８】
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。
【００６９】
たとえば、演奏装置本体１１においては、加速度センサ値、基準位置からの変位を取得して、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（図４）、ノートオンイベント生成処理（図５）、音量レベル変更処理（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。
【００７０】
また、本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。
【００７１】
さらに、前記実施の形態においては、演奏装置本体１１のＣＰＵ２１は、加速度センサ値が、所定の第１の閾値αを超えて、その後、前記第１の閾値より小さい第２の閾値βより小さくなったタイミングを発音タイミングとして、楽器部１９に対して発音を指示している。しかしながら、発音タイミングは上述したものに限定されず、加速度センサ値が最大値になったとき、或いは、最大値になってから所定の時間が経過したときを、発音タイミングとしても良い。
【符号の説明】
【００７２】
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
２２        角速度センサ
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
【図１】
2011257509.tif 000003
【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】
2011257509.tif 000009
【図８】
2011257509.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2011257509.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2011257509.tif 000014
【図１３】
2011257509.tif 000015
【図１４】
2011257509.tif 000016
【図１５】
2011257509.tif 000017
【図１６】
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