(57)【要約】【課題】２０ｋＨｚから１００ｋＨｚの周波数成分を多く含有する楽曲は、ハイパーソニック・エフェクトを発現させるが、この帯域の成分を含む楽器は、ガムランや、尺八、チェンバロなど、ごく限られたものである。ピアノ、ギター、管楽器などの西洋楽器は、ほとんど２０ｋＨｚから１００ｋＨｚの周波数成分を含んでおらず、ハイパーソニック・エフェクトを発現させることは出来ない。【解決手段】従来の電子楽器や西洋楽器などの楽器音に、２０ｋＨｚから１００ｋＨｚの周波数成分を含む高域成分を追加でミキシングし、発音スペクトルを１００ｋＨｚ付近の非可聴数波数領域まで拡張する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成音や、サンプリング音を音源とし、可聴周波数以上の高域成分信号を発生させる回路を備え、音源と高域成分をミキシングすることで、発音スペクトルを非可聴数波数領域まで拡張した電子楽器
【請求項２】
弦やリードなどの発音体の振動を、ピックアップやマイクロホンで電気信号に変換して音源とし、可聴周波数以上の高域成分信号を発生させる回路を備え、音源と高域成分をミキシングすることで、発音スペクトルを非可聴数波数領域まで拡張した電子楽器
【請求項３】
弦やリードなどから発する振動を楽器本体から直接聴かせるアコースティック楽器の音を、マイクロホンなどで電気信号に変換して音源とし、可聴周波数以上の高域成分信号を発生させる回路を備え、音源と高域成分をミキシングすることで、発音スペクトルを非可聴数波数領域まで拡張した電子楽器
【請求項４】
音源となる音声信号が立ち上がったことを判定し、または音声信号の音階や音声レベルを数値化する回路を備え、高周波成分を発生する回路にトリガーをかけ、または高周波成分のスペクトルを調節する回路を備える、請求項１ないし３の電子楽器。
【請求項５】
可聴周波数以上の高域成分信号を発生させる回路、音源と高域成分をミキシングする回路、音声信号が立ち上がったことを判定し、または音声信号の音階や音声レベルを数値化する回路、高周波成分を発生する回路にトリガーをかけ、または高周波成分のスペクトルを調節する回路の一部または全部を、コンピューターまたはＤＳＰで実現するためのソフトウエア。及びこのソフトウエアを用いて実現されたで、請求項１ないし４の電子楽器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、器楽演奏を行う電子楽器の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】  器楽演奏に際しては、楽器音を電子的に発生させる、いわゆる電子楽器が多用されている。電子楽器には、波形を合成して音源とするものや、他の楽器の音をサンプリングして音源とするもの、その楽器自体に内蔵される発音機構から出る音を加工して音源とするものなどが存在する。
電子楽器のインターフェースは、ピアノ型鍵盤のほか、ギターやベースの形状をしたもの、管楽器の形状をしたものなどが存在する。【０００３】  一方、近年の研究によって、人間の耳には聞こえない２０ｋＨｚから１００ｋＨｚの高域成分を含有する楽曲や自然音は、脳内にアルファ波を誘起して心地よさを感じさせることが明らかとなっており、この効果はハイパーソニック・エフェクトと名付けられている。このような楽曲や自然音は、鬱病や認知症に対する改善効果もあると言われており、実際に療法として用いられている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】社団法人日本機械工業連合会  財団法人デジタルコンテンツ協会、平成１７年度ハイパーソニックデジタル音響システムに関する調査研究報告書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  ハイパーソニック・エフェクトを発現させるためには、楽曲が第６図ａ．に示すように、２０ｋＨｚから１００ｋＨｚの周波数成分を多く含有する必要があるが、この帯域の成分を含む楽器は、ガムランや、尺八、チェンバロなど、ごく限られたものである。ピアノ、ギター、管楽器などの西洋楽器は、第６図ｂ．に示すようにほとんど２０ｋＨｚから１００ｋＨｚの周波数成分を含んでおらず、ハイパーソニック・エフェクトを発現させることは出来ない。
また、従来の電子ピアノ、シンセサイザー等の電子楽器や、エレキギター等も、２０ｋＨｚから１００ｋＨｚの周波数成分を含むようには設計されていない。【０００６】  音楽コンテンツを作成する楽器演奏者が扱うのは多くが西洋楽器であるが、西洋楽器ではハイパーソニック・エフェクトを発現させる楽曲を作れないため、コンテンツのジャンルに大きな偏りが存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  図１ａ．のごとく、従来の西洋楽器の多くは発音スペクトルとして、２０ｋＨｚまでの帯域しか出していないが、図１ｂ．のごとく、２０ｋＨｚから１００ｋＨｚまでの帯域の成分を追加することで、発音スペクトルを１００ｋＨｚまで拡張する。【０００８】  音源が合成音や、サンプリング音である電子楽器は、各音階の発音時に出す、２０ｋＨｚまでの楽器音発音スペクトルに加えて、２０ｋＨｚから１００ｋＨｚまでの帯域の成分を追加し、発音スペクトルを１００ｋＨｚまで拡張する。【０００９】  音源が弦やリードなどの発音体であり、この振動をピックアップやマイクロホンで電気信号とする電子楽器は、２０ｋＨｚまでの楽器音発音スペクトルに加えて、２０ｋＨｚから１００ｋＨｚまでの帯域の成分を追加し、発音スペクトルを１００ｋＨｚまで拡張する。
この場合、電気信号をＡＤ変換して発音している音の音階や音の大きさあるいは周波数成分を分析し、それに見合った２０ｋＨｚから１００ｋＨｚまでの帯域の成分を追加することが好ましい。【００１０】  また、弦やリードなどから発する振動を楽器本体から直接聴かせるアコースティック楽器は電子楽器ではないが、マイクロホンなどで楽器音を電気信号に変換し、２０ｋＨｚまでの楽器音発音スペクトルに加えて、２０ｋＨｚから１００ｋＨｚまでの帯域の成分を追加し、発音スペクトルを１００ｋＨｚまで拡張する。
この場合、楽器本体からは可聴周波数の音しか聞こえないが、発音スペクトルを１００ｋＨｚまで拡張した電気信号を、増幅器とスピーカーを通して会場に流すことで、会場内に聴かせることができる。これも、音源からスピーカーまでを１つの系として見れば、電子楽器の一形態である。
【発明の効果】
【００１１】  ハイパーソニックを含む楽曲を演奏できる楽器が、ガムランや尺八など、特殊な楽器に限定されていたが、ピアノやギター、バイオリンなどの一般的な西洋音楽の楽器音でハイパーソニックを含む楽曲の演奏が可能となる。【００１２】  西洋音楽の演奏会場で西洋音楽の楽器音を用いて、ハイパーソニック・エフェクトを発現させる楽曲を演奏するこをが可能となる。【００１３】  西洋音楽の楽器音を用いて、ハイパーソニック・エフェクトを発現させる楽曲を収録する事が可能となる。ただし、収録に使用する録音系、コンテンツのフォーマット、再生系の周波数特性は、１００ｋＨｚまでの帯域の成分を取り扱うことができなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】課題解決に関する説明図
【図２】第１実施例
【図３】第２実施例
【図４】第３実施例
【図５】第４実施例
【図６】発明が解決しようとする課題の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１５】  楽器音を電気的に合成またはサンプリング再生によって電気信号として発生させる装置、もしくは内蔵する弦やリードなどに振動をピックアップやマイクロホンを用いて電気信号に変える装置、もしくは既存のアコースティック楽器から発する音をピックアップやマイクロホンなどによって電気信号に変換する装置を備え、この電気信号が発生した際に、２０ｋＨｚから１００ｋＨｚまでの帯域の成分を発生させ、現信号と合成することにより、発音スペクトルを１００ｋＨｚまで拡張する回路もしくは電子的な処理プロセス備える装置もしくはソフトウエア。
【実施例】
【００１６】  図２は、本発明の第１実施例である。
８８鍵のキーボードを備え、鍵盤を押下した際に、鍵盤応じた音階で、既存のピアノの音をサンプリングした音信号を発生することで、ピアノ音の楽器音を発生させる。
２０ｋＨｚから１００ｋＨｚまでの帯域の成分を発生する回路を備え、この回路を以降は高域成分発生回路１．と呼ぶ。
鍵盤を押下すると、高域成分発生回路１．に対してトリガー信号が送られ、高域成分が発生する。
各キーボードに付属する回路から出たピアノの音の音声信号はミキシングされ、更にトリガーによって発生した高域成分がミキシングされる。【００１７】  図３は、本発明の第２実施例である。
８８鍵のキーボードを備え、鍵盤を押下した際に、鍵盤応じた音階で、既存のピアノの音をサンプリングした音信号を発生することで、ピアノ音の楽器音を発生させる。
高域成分発生回路１．は、それぞれの鍵盤に１つずつ設けられ、鍵盤が押下されることで、その鍵盤に付属する高域成分発生回路が起動し、高域成分を生成する。鍵盤ごとに原音のピアノ音と高域成分がミックスされ、その後各鍵盤の音がミックスされる。【００１８】  図４は、本発明の第３実施例である。
ギターの６本の弦には、独立したピックアップが設けられており、各弦の振動をギター音信号に変換する。各ピックアップは受け持つ弦から音が出た際に、これを検出する検出回路が設けられ、弦が弾かれるとトリガーを発生して弦ごとに備えられた高域成分発生回路１．から高域成分を発生させる。ピックアップから取り出したギター音信号は弦ごとに高域成分とミックスされ、最後に６本の弦の信号がミックスされる。【００１９】  図５は、本発明の第４実施例である。
サックスに取り付けられたマイクロホンによりサックス音信号が発生し、ＡＤコンバーターにより、コンピューターに取り込まれる。コンピューターの内部では、サックス音信号が発生した際にトリガー発生するアルゴリズムと、発生した信号に応じた高周波成分を生成するアルゴリズムと、サックス音信号と高域成分をミックスするアルゴリズムを持ち、高域成分の合成をソフトウエア上で実現する。
高域成分が合成され音声信号は、データー形式で保存し、ＤＡコンバーターを経由して楽器音信号として取り出すことができる。
ただし、データーのフォーマットや、ＡＤコンバーター、ＤＡコンバーター、コンピューターの仕様は、１００ｋＨｚまでの帯域の信号を取り扱う性能が要求される。
【産業上の利用可能性】
【００２０】  本発明は、電子楽器の構成と構造に関わる。
【符号の説明】
【００２１】  １  高域成分発生回路
【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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