(57)【要約】      （修正有）【課題】小型化や軽量化が可能で、運搬や保管などにおいて高い利便性を確保しつつ、同時に、実際の擦弦楽器に近い演奏感を実現することができる無弦電子楽器を提供する。【解決手段】無弦電子楽器は、演奏者の指が接触した位置を検出することが可能な複数の位置検出手段２０ａと、弓の角度を検出することが可能な弓角度検出手段２２ａと、弓を擦る弓速度を検出することが可能な弓速度検出手段２２ｂと、前記位置検出手段によって検出された前記位置、前記弓角度検出手段によって検出された前記角度、および、前記弓速度検出手段によって検出された前記弓速度に基づいて、ＭＩＤＩメッセージを生成することが可能なＭＩＤＩメッセージ生成手段２６ｆと、前記ＭＩＤＩメッセージ生成手段によって生成された前記ＭＩＤＩメッセージに基づいて音を出力することが可能な音声出力手段１４、１６と、を有する。【選択図】図５
2015025844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
演奏者の指が接触した位置を検出することが可能な複数の位置検出手段と、
弓の角度を検出することが可能な弓角度検出手段と、
弓を擦る弓速度を検出することが可能な弓速度検出手段と、
前記位置検出手段によって検出された前記位置、前記弓角度検出手段によって検出された前記角度、および、前記弓速度検出手段によって検出された前記弓速度に基づいて、ＭＩＤＩメッセージを生成することが可能なＭＩＤＩメッセージ生成手段と、
前記ＭＩＤＩメッセージ生成手段によって生成された前記ＭＩＤＩメッセージに基づいて音を出力することが可能な音声出力手段と、を有する、
ことを特徴とする無弦電子楽器。
【請求項２】
請求項１に記載の無弦電子楽器であって、
前記ＭＩＤＩメッセージ生成手段は、前記弓角度検出手段によって検出された前記角度に基づいて前記複数の位置検出手段の中から特定の位置検出手段を特定するとともに、該特定の位置検出手段によって検出された前記位置に基づいて音程を決定する、
ことを特徴とする無弦電子楽器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の無弦電子楽器であって、
前記ＭＩＤＩメッセージ生成手段は、前記弓速度検出手段によって検出された前記弓速度に基づいて音量を決定する、
ことを特徴とする無弦電子楽器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の無弦電子楽器であって、
回転可能に設けられた回転部を備え、
前記弓速度検出手段は、前記弓によって回転される前記回転部の回転速度によって前記弓速度を検出する、
ことを特徴とする無弦電子楽器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弦を持たずに弦楽器と同等の音楽を奏でることができる無弦電子楽器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、弦を持たない無弦電子楽器の一種として、接触感知センサを備えた弦無しデジタルギターが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１１−５１４９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、チェロやヴァイオリンなどの擦弦楽器に関しては、一般的な弦を持った電子楽器が主流であるため、演奏を行う度に弦の調整が必要であったり、運搬や保管においては細心の注意を払う必要がある等、利便性が低いといった問題点があった。
【０００５】
特に、チェロなどの大型の擦弦楽器に関しては、中低音を奏でるための長い弦や、弦の張力に耐えうる強靭、かつ大型の筐体が必要となるため、小型化や軽量化には限界があり、持ち運びに不便であった。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたものであって、小型化や軽量化が可能で、運搬や保管などにおいて高い利便性を確保しつつ、同時に、実際の擦弦楽器に近い演奏感を実現することができる無弦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】
【０００７】
本発明は、演奏者の指が接触した位置を検出することが可能な複数の位置検出手段と、弓の角度を検出することが可能な弓角度検出手段と、弓を擦る弓速度を検出することが可能な弓速度検出手段と、前記位置検出手段によって検出された前記位置、前記弓角度検出手段によって検出された前記角度、および、前記弓速度検出手段によって検出された前記弓速度に基づいて、ＭＩＤＩメッセージを生成することが可能なＭＩＤＩメッセージ生成手段と、前記ＭＩＤＩメッセージ生成手段によって生成された前記ＭＩＤＩメッセージに基づいて音を出力することが可能な音声出力手段と、を有する、ことを特徴とする無弦電子楽器である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る無弦電子楽器は、小型化や軽量化が可能で、運搬や保管などにおいて高い利便性を確保しつつ、同時に、実際の擦弦楽器に近い演奏感を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】無弦電子楽器１０の構成例を示した概要図である。
【図２】（ａ）無弦擦弦楽器１２の全体斜視図である。（ｂ）擦弦部２２周辺を拡大して示す部分拡大図である。
【図３】（ａ）擦弦部２２の略示正面図である。（ｂ）擦弦部２２の略示断面図である。
【図４】無弦擦弦楽器を演奏者が実際に使用している様子を示したものである。
【図５】無弦電子楽器１０の内部構成の一例を示したブロック図である。
【図６】ＭＩＤＩメッセージ生成手段２６ｆによって実行されるＭＩＤＩメッセージ生成処理の流れを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態に係る無弦電子楽器１０について詳細に説明する。
【００１１】
＜全体構成＞
最初に、図１を用いて、本発明の実施の形態に係る無弦電子楽器１０の全体構成について説明する。なお、図１は、無弦電子楽器１０の構成例を示した概要図である。
【００１２】
無弦電子楽器１０は、無弦擦弦楽器１２と、この無弦擦弦楽器１２から受信したＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface)メッセージに基づいて音声信号を生成・送信するＭＩＤＩ対応機器１４と、このＭＩＤＩ対応機器１４から受信した音声信号に基づいて音を出力するスピーカ１６と、を有して構成される。
【００１３】
なお、本発明に係る無弦電子楽器の構成は、例示した無弦電子楽器１０の構成に限定されるものではなく、例えば、ＭＩＤＩ対応機器１４とスピーカ１６を無弦擦弦楽器１２に内蔵してもよいし、ＭＩＤＩ対応機器１４とスピーカ１６の全てまたは一部を、スマートフォンやタブレットなどの携帯端末によって実現してもよい。また、ＭＩＤＩ対応機器１４は、ＭＩＤＩメッセージに基づいて音楽の演奏を行う専用機器（例えば、電子楽器、カラオケ機）に限定されるものではなく、ＭＩＤＩ再生機能を備えた汎用機器（例えば、パソコン、携帯端末）も含まれる。
【００１４】
＜無弦擦弦楽器＞
次に、図２〜図４を用いて、無弦擦弦楽器１２について説明する。なお、図２（ａ）は、無弦擦弦楽器１２の全体斜視図であり、同図（ｂ）は、擦弦部２２周辺を拡大して示す部分拡大図である。また、図３（ａ）は、擦弦部２２の略示正面図であり、同図（ｂ）は、擦弦部２２の略示断面図である。また、図４は、無弦擦弦楽器１２を演奏者が実際に使用している様子を示したものである。
【００１５】
図２（ａ）に示すように、無弦擦弦楽器１２は、角柱状の本体部１８と、この本体部１８の側面に設けられた運指部２０と、本体部１８の下端に設けられた擦弦部２２と、本体部１８の内部に収容された制御部２４と、を有して構成される。
【００１６】
ここで、「擦弦楽器」とは、弦を弓で擦って音を奏でる楽器をいい、例えば、チェロ、コントラバス、ヴィオラ、ヴァイオリンなどの楽器が含まれる。また、「無弦擦弦楽器」とは、弦を持たずに擦弦楽器と同等の音楽を奏でることができる擦弦楽器をいう。
【００１７】
＜無弦擦弦楽器／運指部＞
運指部２０は、図４に示すように、演奏者が指を当てて音程などを調整するための部位であり、演奏者の指が接触した位置（以下、「接触位置」と称する場合がある）を検出することが可能な位置検出手段２０ａを備える。本例では、位置検出手段２０ａとして、弦に見立てた帯状の接触位置センサ（タッチセンサ）を用いており、運指部２０は、無弦擦弦楽器１２の種類に応じた弦の本数分（本例では、４本分）の位置検出手段（第１〜第４位置検出手段）２０ａを備える。
【００１８】
なお、位置検出手段２０ａは、演奏者の指が接触した位置を検出することが可能なものであればよく、接触位置センサに限定されるものではない。したがって、例えば、位置検出手段２０ａとして、タッチパネル、マイクロスイッチ、光センサなどを適用してもよい。
【００１９】
＜無弦擦弦楽器／擦弦部＞
擦弦部２２は、図４に示すように、演奏者が弓を擦って音量や響きなどを調整するための部位であり、運指部２０に対する弓の角度（以下、「弓角度」と称する場合がある）を検出することが可能な弓角度検出手段２２ａ（２２ａ１〜２２ａ４）と、弓を擦る速度（以下、「弓速度」と称する場合がある）を検出することが可能な弓速度検出手段２２ｂ（２２ｂ１〜２２ｂ２）と、を備える。
【００２０】
図２（ｂ）、図３に拡大して示すように、弓速度検出手段２２ｂ（２２ｂ１〜２２ｂ２）は、本体部１８に対して軸心周りに回転可能な円柱棒状体のガイドローラ２２ｂ１と、このガイドローラ２２ｂ１の基端部に同軸的に配設され、ガイドローラ２２ｂ１の回転速度を検出することが可能なロータリーエンコーダ２２ｂ２と、によって構成される。なお、ガイドローラ２２ｂ１は、例えば、木製の円柱を旋盤でテーパがけしたものにサンドペーパを巻き付けたものによって構成することができる。
【００２１】
この弓速度検出手段２２ｂでは、弓でガイドローラ２２ｂ１を擦って回転させ、ガイドローラ２２ｂ１に取り付けたロータリーエンコーダ２２ｂ２でガイドローラ２２ｂ１の回転速度を検出することで、弓速度を算出するように構成している（詳細は後述する）。
【００２２】
なお、弓速度検出手段２２ｂは、弓を擦る速度を検出することが可能なものであればよく、本例に限定されるものではない。したがって、例えば、弓をバーコード状に色分けした上で赤外線センサを用いて弓速度を検出してもよい。
【００２３】
また、弓角度検出手段２２ａは、本体部１８に対して軸心周りに回転可能なリング形状の回転部２２ａ１と、この回転部２２ａ１を基端としてガイドローラ２２ｂ１の両側に沿って突出形成された２本の弓当て部２２ａ２と、回転部２２ａ１の外歯に噛合い、回転部２２ａ１の回転に同期して回転可能なギア２２ａ３と、このギア２２ａ３に同軸的に配設された可変抵抗（ポテンショメータ）２２ａ４によって構成される。
【００２４】
この弓角度検出手段２２ａは、弓を２本の弓当て部２２ａ２に押し当てることで回転部２２ａ１を回転させ、回転部２２ａ１を介してギア２２ａ３を回転させ、ギア２２ａ３に取り付けた可変抵抗（ポテンショメータ）２２ａ４でギア２２ａ３の回転角度を検出することで、弓角度を検出するように構成している（詳細は後述する）。
【００２５】
なお、弓角度検出手段２２ａは、運指部２０に対する弓の角度（弦に見立てた帯状の第１〜第４位置検出手段２０ａのうち、いずれの位置検出手段２０ａに対応する音を出音するのか）を検出することが可能なものであればよく、本例に限定されるものではない。したがって、例えば、弓が検出可能な位置に光センサを配設し、この光センサによって弓角度を検出するように構成してもよい。
【００２６】
＜無弦擦弦楽器／制御部２４＞
図５は、無弦電子楽器１０の内部構成の一例を示したブロック図である。無弦電子楽器１０の制御部２４は、相互に通信可能なメイン制御部２６とサブ制御部２８で構成される。なお、制御部２４の構成は本例に限定されるものではなく、例えば、サブ制御部２８が有する機能をメイン制御部２６に持たせることで１つの制御部で制御を行ってもよいし、３つ以上の制御部で制御を行ってもよい。
【００２７】
メイン制御部２６は、メイン制御部２６全体を制御するＣＰＵ２６ａと、制御プログラムや各種データを記憶するためのＲＯＭ２６ｂと、一時的にデータを記憶するためのＲＡＭ２６ｃと、運指部２０の第１〜第４位置検出手段２０ａが出力する接触位置情報が入力される接触位置検出部２６ｄと、擦弦部２０の弓角度検出手段２２ａが出力する弓角度情報が入力される弓角度検出部２６ｅと、接触位置検出部２６ｄ、弓角度検出部２６ｅ、および、サブ制御部２８の弓速度検出部２８ｄから受信する情報に基づいてＭＩＤＩメッセージを生成・送信するＭＩＤＩメッセージ生成手段２６ｆと、を有して構成される。
【００２８】
サブ制御部２８は、サブ制御部２８全体を制御するＣＰＵ２８ａと、制御プログラムや各種データを記憶するためのＲＯＭ２８ｂと、一時的にデータを記憶するためのＲＡＭ２８ｃと、擦弦部２２の弓速度検出手段２２ｂが出力する弓速度情報が入力される弓速度検出部２８ｄと、を有して構成される。
【００２９】
＜メイン制御部／ＭＩＤＩメッセージ生成手段＞
メイン制御部２６のＭＩＤＩメッセージ生成手段２６ｆは、接触位置検出部２６ｄ、弓角度検出部２６ｅ、および、サブ制御部２８の弓速度検出部２８ｄから受信する情報に基づいてＭＩＤＩメッセージを生成・送信するための手段である。本例では、ＲＯＭ２６ｂに予め記憶される制御プログラム（ソフトウェア）で実現する。なお、ＭＩＤＩメッセージ生成手段２６ｆはソフトウェアに限定されるものではなく、同等の機能をハードウェア（電子回路など）で実現してもよい。
【００３０】
図６は、ＭＩＤＩメッセージ生成手段２６ｆによって実行されるＭＩＤＩメッセージ生成処理の流れを示したフローチャートである。メイン制御部２６のＣＰＵ２６ａは、電源が投入されてリセット状態が解除された場合に、ＲＯＭ２６ｂに予め記憶される制御プログラムを読み出すことで、このＭＩＤＩメッセージ生成処理のステップＳ１０１から処理を開始する。
【００３１】
最初に、ステップＳ１０１では初期設定を行う。この初期設定では、例えば、ＲＡＭ２６ｃの初期化、各種変数や各種レジスタの初期設定などを行う。ステップＳ１０２では、擦弦部２２の弓角度検出手段２２ａから弓角度検出部２６ｅに入力される弓角度情報を取得し、ＲＡＭ２６ｃに保存する。
【００３２】
ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２で取得した弓角度情報が１弦に対応する情報であるか否か（ポテンショメータによっで検出された弓角度が、１弦を擦ったと判定できる角度の範囲内にあるか否か）を判定し、該当する場合にはステップＳ１０４に進み、該当しない場合にはステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０４では、１弦に対応する第１位置検出手段２０ａから接触位置検出部２６ｄに入力される接触位置情報を取得し、ＲＡＭ２６ｃの接触位置情報記憶領域に保存する。
【００３３】
ステップＳ１０５では、ステップＳ１０２で取得した弓角度情報が２弦に対応する情報であるか否か（ポテンショメータによっで検出された弓角度が、２弦を擦ったと判定できる角度の範囲内にあるか否か）を判定し、該当する場合にはステップＳ１０６に進み、該当しない場合にはステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０６では、２弦に対応する第２位置検出手段２０ａから接触位置検出部２６ｄに入力される接触位置情報を取得し、ＲＡＭ２６ｃの接触位置情報記憶領域に保存する。
【００３４】
ステップＳ１０７では、ステップＳ１０２で取得した弓角度情報が３弦に対応する情報であるか否か（ポテンショメータによっで検出された弓角度が、３弦を擦ったと判定できる角度の範囲内にあるか否か）を判定し、該当する場合にはステップＳ１０８に進み、該当しない場合にはステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０８では、３弦に対応する第３位置検出手段２０ａから接触位置検出部２６ｄに入力される接触位置情報を取得し、ＲＡＭ２６ｃの接触位置情報記憶領域に保存する。
【００３５】
ステップＳ１０９では、ステップＳ１０２で取得した弓角度情報が４弦に対応する情報であるか否か（ポテンショメータによっで検出された弓角度が、４弦を擦ったと判定できる角度の範囲内にあるか否か）を判定し、該当する場合にはステップＳ１１０に進み、該当しない場合にはステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１０では、４弦に対応する第４位置検出手段２０ａから接触位置検出部２６ｄに入力される接触位置情報を取得し、ＲＡＭ２６ｃの接触位置情報記憶領域に保存する。
【００３６】
ステップＳ１１１では、ＲＯＭ２６ｂに予め記憶している音程データテーブル（接触位置のデータと音程のデータが関連付けされているテーブル）を参照し、接触位置情報記憶領域に保存した接触位置に対応する音程を取得し、ＲＡＭ２６ｃの新音程情報記憶領域に保存する。ステップＳ１１２では、ステップＳ１１１で保存した新音程情報記憶領域に保存した音程と、ＲＡＭ２６ｃの旧音程情報記憶領域に保存している音程とを比較し、音程が変化したか否かを判定する。当該判定の結果、音程が変化した場合にはステップＳ１１３に進み、音程が変化していない場合にはステップＳ１１６に進む。
【００３７】
ステップＳ１１３では、ＭＩＤＩ対応機器１４に対して、全ての音を一時的に停止するためのＭＩＤＩメッセージを出力し、次のステップＳ１１４では、ＭＩＤＩ対応機器１４に対して、新音程情報記憶領域に保存した音程に対応する音をＭＩＤＩメッセージとして出力する。なお、ＭＩＤＩメッセージは複数のバイトで構成され、ノートオフ（音を止める命令）、ノートオン（音を鳴らす命令）などの命令や、ノートナンバー（音の高さ）、べロシティ（音の強弱）などのパラメータをＭＩＤＩ対応機器１４に送信することが可能である。
【００３８】
また、ステップＳ１１５では、新音程情報記憶領域に保存した音程を、旧音程情報記憶領域に保存した後に、ステップＳ１１６に進む。ステップＳ１１６では、擦弦部２２の速度検出手段２２ｂからサブ制御部２８の弓速度検出部２８ｄに入力される弓速度情報を、サブ制御部２８から取得し、ＲＡＭ２６ｃの弓速度情報記憶領域に保存する。ステップＳ１１７では、ＲＯＭ２６ｂに予め記憶している音量データテーブル（弓速度のデータと音量のデータが関連付けされているテーブル）を参照し、ステップＳ１１６で弓速度情報記憶領域に保存した弓速度に対応する音量をＭＩＤＩメッセージとしてＭＩＤＩ対応機器１４に出力する。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態に係る無弦電子楽器１０は、演奏者の指が接触した位置を検出することが可能な複数の位置検出手段（例えば、第１〜第４位置検出手段２０ａ）と、弓の角度を検出することが可能な弓角度検出手段（例えば、弓角度検出手段２２ａ）と、弓を擦る弓速度を検出することが可能な弓速度検出手段（例えば、弓速度検出手段２２ｂ）と、前記位置検出手段によって検出された前記位置（例えば、接触位置情報）、前記弓角度検出手段によって検出された前記角度（例えば、弓角度情報）、および、前記弓速度検出手段によって検出された前記弓速度（例えば、弓速度情報）に基づいて、ＭＩＤＩメッセージを生成することが可能なＭＩＤＩメッセージ生成手段（ＭＩＤＩメッセージ生成手段２６ｆ）と、前記ＭＩＤＩメッセージ生成手段によって生成された前記ＭＩＤＩメッセージに基づいて音を出力することが可能な音声出力手段（例えば、ＭＩＤＩ対応機器１４、スピーカ１６）と、を有する、ことを特徴とする無弦電子楽器である。
【００４０】
本実施形態に係る無弦電子楽器によれば、弦を持つ必要が無いため、本体の小型化や軽量化が可能で、運搬や保管などにおいて高い利便性を確保することができる。また、通常の擦弦楽器と同様に弓を用いて演奏を行うことができるため、実際の擦弦楽器に近い演奏感を実現することができる。
【００４１】
また、前記ＭＩＤＩメッセージ生成手段は、前記弓角度検出手段によって検出された前記角度に基づいて前記複数の位置検出手段の中から特定の位置検出手段を特定するとともに、該特定の位置検出手段によって検出された前記位置に基づいて音程を決定してもよい。
【００４２】
このような構成とすれば、通常の擦弦楽器と同様に弓の角度に応じて出音する弦を選択し、対応する音程の音を出力することができるため、実際の擦弦楽器に近い演奏感を実現することができる。
【００４３】
また、前記ＭＩＤＩメッセージ生成手段は、前記弓速度検出手段によって検出された前記弓速度に基づいて音量を決定してもよい。
【００４４】
このような構成とすれば、通常の擦弦楽器と同様に弓を擦る速度に応じて音量を変化させることができるため、実際の擦弦楽器に近い演奏感を実現することができる。
【００４５】
また、回転可能に設けられた回転部（例えば、ガイドローラ２２ｂ１）を備え、前記弓速度検出手段は、前記弓によって回転される前記回転部の回転速度によって前記弓速度を検出してもよい。
【００４６】
このような構成とすれば、簡易な構成で弓速度を検出することができ、小型化や軽量化を図ることができる。
【００４７】
なお、本発明に係る無弦電子楽器の構成は、上記実施の形態に係る無弦電子楽器１０の構成に限定されるものではなく、例えば、位置検出手段の数は４個に限定されず、無弦擦弦楽器の種類に応じて増減してもよい。また、演奏者の指が接触した複数の位置を、一つの位置検出手段で検出可能に構成してもよい。
【００４８】
また、演奏者の指による圧力を検出可能な圧力検出手段を設け、検出された圧力に応じて音の響きを変化させたり、音のかすれ等を表現したりしてもよい。
【００４９】
また、本発明に係る無弦電子楽器は、特定の擦弦楽器に限定されるものではないが、中低音を出すために太く、かつ、強い張力を付与した弦や、大型で強靭な本体部を必要とするチェロに最適である。
【００５０】
また、本発明の実施の形態に記載された作用および効果は、本発明から生じる最も好適な作用および効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用および効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。また、実施例に記載した複数の構成のうち、１つの構成に記載している内容を、他の構成に適用することでより遊技の幅を広げられる場合がある。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明に係る無弦電子楽器は、チェロ、コントラバス、ヴィオラ、ヴァイオリンなどの擦弦楽器に代わる電子楽器として適用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  無弦電子楽器
１２  無弦擦弦楽器
１４  ＭＩＤＩ対応機器
１６  スピーカ
２０  運指部
２０ａ  第１〜第４位置検出手段
２２  擦弦部
２２ａ  弓角度検出手段
２２ｂ  弓速度検出手段
２４  制御部
２６  メイン制御部
２６ａ  ＣＰＵ
２６ｂ  ＲＯＭ
２６ｃ  ＲＡＭ
２６ｄ  接触位置検出部
２６ｅ  弓角度検出部
２８  サブ制御部
２８ａ  ＣＰＵ
２８ｂ  ＲＯＭ
２８ｃ  ＲＡＭ
２８ｄ  弓速度検出部
【図１】
2015025844.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2015025844.tif 000006
【図５】
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【図６】
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