(57)【要約】【課題】  電子管楽器において、演奏を妨げない簡単かつ自然な操作により放音中の楽音を変化させる。【解決手段】  複数の演奏用キーセンサ４１は、複数の演奏用キーの運指パターンを検出し、指動作検出部４５は、複数の演奏用キーの一部に対応して設けられ、当該演奏用キーを押下している指の動きを検出する。制御部１００は、ジェット流量センサ４３によって呼気流が検出されるのに応じて、運指パターンに応じたノートナンバを持ったノートオンメッセージを発生すると共に、指動作検出部４５によって検出される指の動きに応じたピッチベンドメッセージを発生してＭＩＤＩ音源２００に送る。【選択図】図５
2008203793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
呼気流を検出する呼気流検出手段と、
演奏者の手指によって操作される複数の演奏用キーと、
前記複数の演奏用キーのＯＮ／ＯＦＦ状態を各々検出する複数の演奏用キーセンサと、
前記複数の演奏用キーの一部の演奏用キーに対応して設けられ、当該演奏用キーを押下している指の動きを検出する指動作検出手段と、
前記呼気流検出手段によって呼気流が検出されるのに応じて、前記複数の演奏用キーセンサによって検出される前記複数の演奏用キーのＯＮ／ＯＦＦ状態に応じたノートナンバを持った楽音信号を音源に形成させる制御情報を発生すると共に、前記指動作検出手段によって検出される指の動きに応じて前記音源に形成させる楽音信号を変化させる制御情報を発生する制御部と
を具備することを特徴とする電子管楽器。
【請求項２】
前記制御部は、前記指動作検出手段によって検出される指の動きに応じて前記音源に形成させる楽音信号のピッチ、音量または音色を変化させる制御情報を発生することを特徴とする請求項１に記載の電子管楽器。
【請求項３】
前記制御部は、前記指動作検出手段により検出される指の動きのうち、ＯＮ状態となっている演奏用キーを押している指の動きのみを選択し、選択した指の動きに応じて、前記音源に形成させる楽音信号を変化させる制御情報を発生することを特徴とする請求項１または２に記載の電子管楽器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子フルート等の電子管楽器に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、電子管楽器は、自然管楽器を模した呼気吹入口と演奏用キーの両操作子を備え、呼気吹入口から呼気が吹入されると、演奏用キーの押下の組み合わせである運指に応じたピッチと呼気吹入口から流入する呼気の流量に応じた音量とを持った楽音を合成して放音するものである。なお、電子管楽器に関する先行技術文献として、例えば特許文献１、２等がある。
【特許文献１】特開平９−６３５２号公報
【特許文献２】特開２００２−２７８５５６号公報
【特許文献３】特開平１１−３３８４６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、フルート等の管楽器の演奏では、演奏の表情付けのために、放音中の楽音のピッチや音色を変化させることを要求されることが多い。ジャズ演奏等では特にこの種の演奏の表情付けが強く求められる。このため、電子管楽器においても、このような放音中の楽音のピッチや音色を変化させる操作を可能にする技術的手段が求められる。電子鍵盤楽器等には、このような操作のための操作子として、ピッチベンドホイールが設けられたものが多い。そこで、このピッチベンドホイールを電子管楽器の管体に設ける、という方法が考えられる。しかし、電子フルート等の電子管楽器の場合、演奏者は、管体を支持し、演奏用キーを操作して演奏を行うために両手の手指を使うので、管体にピッチベンドホイールを設けたとしてもその操作を行うことは困難であり、ピッチベンドホイールを無理に操作しようとすると演奏用キーの操作等に支障を来たすという問題がある。
【０００４】
この発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、演奏の妨げとならない簡単かつ自然な操作により放音中の楽音を変化させることが可能な電子管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】
【０００５】
フルート等の自然管楽器の中には、一部の演奏用キーに孔が開いており、いわゆるグリッサンド奏法が可能なものがある。この孔の開いた演奏用キーは、リングキーと呼ばれる場合がある。なお、このリングキーを開示した文献としては例えば特許文献３がある。グリッサンド奏法は、このリングキーを押して演奏している状態において、指によるリングキーの孔の塞ぎ方を変化させることにより、放音中の楽音のピッチや音色を変化させる奏法である。上記課題を解決するため、この発明では、電子管楽器に対し、このグリッサンド奏法を可能にする技術的手段を設ける。
【０００６】
具体的には、この発明は、呼気流を検出する呼気流検出手段と、演奏者の手指によって操作される複数の演奏用キーと、前記複数の演奏用キーのＯＮ／ＯＦＦ状態を各々検出する複数の演奏用キーセンサと、前記複数の演奏用キーの一部の演奏用キーに対応して設けられ、当該演奏用キーを押下している指の動きを検出する指動作検出手段と、前記呼気流検出手段によって呼気流が検出されるのに応じて、前記複数の演奏用キーセンサによって検出される前記複数の演奏用キーのＯＮ／ＯＦＦ状態に応じたノートナンバを持った楽音信号を音源に形成させる制御情報を発生すると共に、前記指動作検出手段によって検出される指の動きに応じて前記音源に形成させる楽音信号を変化させる制御情報を発生する制御部とを具備することを特徴とする電子管楽器を提供する。
好ましい態様において、前記指動作検出手段は、前記演奏用キーの上面に設けられ、対象物を検出する非接触センサ群を含み、対象物を検出した非接触センサの個数に基づき、前記指の動きを示す信号を発生する。
他の好ましい態様において、前記指動作検出手段は、前記演奏用キーの上面に設けられ、対象物への接触を検出する接触センサ群を含み、対象物を検出した接触センサの個数に基づき、前記指の動きを示す信号を発生する。
他の好ましい態様において、前記指動作検出手段は、前記演奏用キーの上面に設けられ、対象物への接触面積に応じた信号を出力する接触センサを含み、この接触センサの出力信号に基づき、前記指の動きを示す信号を発生する。
他の好ましい態様において、前記指動作検出手段は、前記演奏用キーの上面に設けられ、対象物から与えられる圧力を検出する圧力センサを含み、この圧力センサの出力信号に基づき、前記指の動きを示す信号を発生する。
他の好ましい態様において、前記指動作検出手段は、前記演奏用キーの上面の各部に対象物から与えられる圧力を各々検出する圧力センサ群を含み、この圧力センサ群の各出力信号に基づき、前記指の動きを示す信号を発生する。
他の好ましい態様において、前記指動作検出手段は、前記演奏用キーの表側部分と裏側部分との間に挟まれ、与えられたせん断応力に応じた信号を出力する圧電素子を含み、この圧電素子の出力信号に基づき、前記指の動きを示す信号を発生する。
他の好ましい態様において、前記演奏用キーは回動軸に回動自在に取り付けられており、この回動軸は、前記電子管楽器の管体の軸方向に所定距離を限度として変位し得るように前記管体に設けられており、前記指動作検出手段は、前記回動軸の変位を検出する変位検出センサを含み、この変位検出センサの出力信号に基づき、前記指の動きを示す信号を発生する。
他の好ましい態様において、前記演奏用キーは前記電子管楽器の管体の軸方向に所定距離だけ変位し得るように遊びを介在させた状態で、回動軸に回動自在に取り付けられており、前記指動作検出手段は、前記演奏用キーの変位を検出する変位検出センサを含み、この変位検出センサの出力信号に基づき、前記指の動きを示す信号を発生する。
好ましい態様において、前記制御部は、前記指動作検出手段によって検出される指の動きに応じて前記音源に形成させる楽音信号のピッチ、音量または音色を変化させる制御情報を発生する。
また、好ましい態様において、前記制御部は、前記指動作検出手段により検出される指の動きのうち、ＯＮ状態となっている演奏用キーを押している指の動きのみを選択し、選択した指の動きに応じて、前記音源に形成させる楽音信号を変化させる制御情報を発生する。
また、好ましい態様において、電子管楽器は、前記制御部によって発生される制御情報に従って楽音信号を形成する音源を具備する。
【０００７】
本発明によれば、演奏用キーを指により押下した状態において、その指を動かすと、その指の動きに応じて、音源により形成される楽音信号が変化する。従って、演奏者は、演奏の妨げにならない自然な操作により、放音中の楽音を変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態を説明する。
図１は、この発明による電子管楽器の一実施形態である電子フルートの概観を示す図である。自然楽器であるフルートの中には、低音から順にＤ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ａの各演奏用キーがリングキーとなっており、これらのリングキーを利用してグリッサンド奏法を行うことが可能なものがある。本実施形態による電子フルートは、この種のフルートと同様にグリッサンド奏法を可能にしたものである。
【０００９】
図１に示すように、電子フルートの管体１は、頭管部１０、主管部２０および足管部３０からなる。そして、主管部２０には、演奏者の手指による操作を受け付ける操作子である演奏用キー２２または２２’が、頭管部１０には口唇による操作を受け付ける操作子であるリッププレート１２がそれぞれ設けられている。また、リッププレート１２には、呼気吹入口１４が設けられている。また、図１では図示を省略したが、リッププレート１２には、演奏者による吹奏動作を検出するための各種のセンサが設けられている。なお、これらのセンサについては後述する。
【００１０】
本実施形態による電子フルートの主管部２０には、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ａの各ノートに対応した５個の演奏用キー２２’と、それ以外のノートに対応した演奏用キー２２が設けられている。グリッサンド奏法を可能にするため、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ａの各ノートに対応した５個の演奏用キー２２’には、それらの演奏用キー２２’を押下している指の動きを検出する指動作検出センサが設けられている。
【００１１】
この指動作検出センサを備えた演奏用キー２２’に関しては各種の態様が考えられる。図２〜図４はその例を示すものである。これらの各例において、演奏用キー２２’の上面の演奏者の指が触れる領域には、通常の人の指の腹により十分に塞げる大きさの円形の指動作検出センサ２３ａ〜２３ｃが各々配置されている。
【００１２】
図２に示す例において、指動作検出センサ２３ａは、演奏用キー２２’の上面に設けられ、演奏用キー２２’の上方の対象物を検出する非接触センサ群であり、より具体的には複数のフォトリフレクタをマトリックス状に並べたものである。
【００１３】
ここで、各フォトリフレクタは、光（例えば赤外線）を出力する発光素子と、光を受光したときにＯＮ状態、受光していないときにＯＦＦ状態となる受光素子とを組み合わせたものである。演奏者の指の腹の中心が演奏用キー２２’の上面の中心にあり、指の腹が演奏用キー２２’の上面全体を押下している状態では、各フォトリフレクタの発光素子の出力光は、指の腹により反射される。このため、全てのフォトリフレクタの受光素子が指の腹からの反射光を受光してＯＮ状態となる。しかし、演奏者が指の腹を演奏用キー２２’の中心からずらすと、一部のフォトリフレクタの発光素子の出力光が指の腹によって反射されなくなるため、それらのフォトリフレクタの受光素子は反射光を受光せず、ＯＦＦ状態となる。そして、演奏者が指の腹のずらし具合を大きくすると、全フォトリフレクタのうち受光素子がＯＦＦ状態となっているものの個数が多くなる。
【００１４】
この例では、この受光素子がＯＦＦ状態となっているフォトリフレクタの個数（すなわち、指の腹を検出していないフォトリフレクタの個数）を求め、演奏用キー２２’を押下している指の動きを示す情報（より具体的には指の腹の演奏用キー２２’の中心からのずらし量）として利用する。なお、指動作検出センサ２３ａに用いる非接触センサは、必ずしもフォトリフレクタのような光学式のセンサである必要はなく、例えば超音波センサなどでもよい。
【００１５】
図３に示す例において、指動作検出センサ２３ｂは、演奏用キー２２’の上面に設けられ、対象物への接触を検出する接触センサ群であり、より具体的には、複数のメンブレンスイッチをマトリックス状に並べたスイッチマトリックスである。個々のメンブレンスイッチは、演奏者の指の腹が触れているときはＯＮ状態、指の腹が触れていないときはＯＦＦ状態となる。
【００１６】
ここで、演奏者の指の腹の中心が演奏用キー２２’の上面の中心にあり、指の腹が演奏用キー２２’の上面全体を押下している状態では、全てのメンブレンスイッチが指の腹と接触してＯＮ状態となる。しかし、演奏者が指の腹を演奏用キー２２’の中心からずらすと、一部のメンブレンスイッチが指の腹と接触しなくなるため、それらのメンブレンスイッチがＯＦＦ状態となる。そして、演奏者が指の腹のずらし具合を大きくすると、全メンブレンスイッチのうちＯＦＦ状態となっているものの個数が多くなる。
【００１７】
この例では、このＯＦＦ状態となっているメンブレンスイッチの個数（すなわち、指の腹を検出していないメンブレンスイッチの個数）を求め、演奏用キー２２’を押下している指の動きを示す情報（より具体的には指の腹の演奏用キー２２’の中心からのずらし量）として利用する。
【００１８】
図４に示す例において、指動作検出センサ２３ｃは、指の接触面積に応じて出力電圧を変化させるタッチセンサである。この例では、このタッチセンサの出力電圧を、演奏用キー２２’を押下している指の動きを示す情報として利用する。
【００１９】
図５は本実施形態による電子フルートの電気的構成を示すブロック図である。図５において、複数の演奏用キーセンサ４１は、図１に示す演奏用キー２２および２２’の状態を各々検出するセンサである。これらの演奏用キーセンサ４１により、演奏用キー２２および２２’の各々がＯＮ状態（演奏用キーが押下されており、主管部２０または足管部３０のトーンホールを塞いだ状態）であるかＯＦＦ状態（演奏用キーが押下されておらず、トーンホールが開いた状態）であるかを示す運指パターンが発生され、制御部１００に供給される。
【００２０】
下唇圧力センサ４２は、図１におけるリッププレート１２に設けられたセンサであり、リッププレート１２に押し当てられる下唇の圧力を検出し、検出した圧力を示すアナログ信号を出力する。ジェット流量センサ４３は、呼気吹入口１４から吹き込まれる呼気の流量を検出するセンサであり、検出した流量を示すアナログ信号を出力する。上唇近接センサ４４は、例えばリッププレート１２に設けられた赤外線センサであり、リッププレート１２と演奏者の上唇との距離を検出し、検出した距離を示すアナログ信号を出力する。
【００２１】
Ａ／Ｄ変換器５１、５２および５３は、下唇圧力センサ４２、ジェット流量センサ４３および上唇近接センサ４４から出力される各アナログ信号のＡ／Ｄ変換を行い、デジタル形式の下唇圧力値信号、呼気流量信号およびリッププレート−上唇間距離信号を制御部１００に出力する。
【００２２】
指動作検出部４５は、本実施形態では５個設けられている。この５個の指動作検出部４５は、上述した５個の演奏用キー２２’に各々設けられた指動作検出センサ（例えば指動作検出センサ２３ａ、２３ｂまたは２３ｃ）の各出力信号を受け取り、演奏用キー２２’の中心からの指のずれの程度を表す指位置変位量信号（デジタル信号）を各々出力する。本実施形態において、各指動作検出部４５が出力する指位置変位量信号の値は、指が演奏用キー２２’の中心からずれていないときには「０」となり、ずれが大きくなるに従って、最大「５０」まで増加する。
【００２３】
制御部１００は、後段のＭＩＤＩ音源２００等、この電子フルートの各部の制御を行う装置であり、例えばＣＰＵと、ＣＰＵによってワークエリアとして使用されるＲＡＭと、ＣＰＵにより実行される各種のプログラムやＣＰＵによって参照される各種のテーブルを記憶したＲＯＭにより構成されている（いずれも図示略）。図５には、制御部１００のＣＰＵがＲＯＭ内のプログラムに従って実行する各種の処理が図示されている。
【００２４】
制御部１００により実行される処理は、ノートナンバ、エクスプレッション値、ブレスコントロール値等、ＭＩＤＩ音源２００を制御するＭＩＤＩメッセージの構成要素となるパラメータを生成する処理を含む。以下、これらの各処理について説明する。
【００２５】
ノートナンバ発生処理１０１は、複数の演奏用キーセンサ４１から与えられる運指パターンとＡ／Ｄ変換器５１から与えられる下唇圧力値信号に基づき、ＭＩＤＩ音源２００に形成させる楽音信号のノートナンバを演算する処理である。ノートナンバの算出に運指パターンのみならず、下唇圧力値信号を参照するのは、自然楽器であるフルートにおいて、同一の運指パターンであっても、リッププレートに対する下唇の圧力が変化することにより、放音される楽音のピッチがオクターブ単位でシフトする現象をシミュレートするためである。
【００２６】
音量制御パラメータ発生処理１０２は、Ａ／Ｄ変換器５１から与えられる下唇圧力値信号およびＡ／Ｄ変換器５２から与えられる呼気流量信号に基づき、音量制御パラメータであるエクスプレッション値またはブレスコントロール値を決定する処理である。ベロシティ発生処理１０３は、Ａ／Ｄ変換器５２から与えられる呼気流量信号に基づき、楽音の立ち上がり時の強さを指示するベロシティを決定する処理である。
【００２７】
ピッチベンド制御処理１０４は、運指パターン、Ａ／Ｄ変換器５２から与えられる呼気流量信号、Ａ／Ｄ変換器５３から与えられるリッププレート−上唇間距離信号および５個の指動作検出部４５から与えられる５個の指位置変位量信号に基づき、ピッチベンド値ＰＢを決定する処理である。本実施形態の特徴は、このピッチベンド値ＰＢを決定するに当たって、指位置変位量信号を参照する点にある。なお、このピッチベンド制御処理１０４の詳細については後述する。
【００２８】
ＭＩＤＩメッセージ組立処理１１０は、以上説明した各処理により発生されるパラメータを用いてＭＩＤＩメッセージを組み立て、ＭＩＤＩ音源２００に送信する処理である。さらに詳述すると、ＭＩＤＩメッセージ組立処理１１０は、Ａ／Ｄ変換器５２から出力される呼気流量信号の値が閾値を越え、ノートオンの条件が満たされると、その時点においてノートナンバ発生処理１０１から与えられるノートナンバと、ベロシティ発生処理１０３から与えられるベロシティ値とを用いて、ノートオンメッセージを組み立て、ＭＩＤＩ音源２００に送信する。
【００２９】
ノートオンは、呼気流量信号の値が閾値よりも高く、運指パターンが同一パターンを維持する期間持続する。このノートオン期間中、ＭＩＤＩメッセージ組立処理１１０では、音量制御パラメータ発生処理１０２から与えられるエクスプレッション値またはブレスコントロール値を用いて、コントロールチェンジメッセージを組み立ててＭＩＤＩ音源２００に送信し、ピッチベンド制御処理１０４から与えられるピッチベンド値ＰＢを用いて、ピッチベンドメッセージを組み立てＭＩＤＩ音源２００に送信する。そして、呼気流量信号の値が閾値を下回り、あるいは運指パターンが変化した場合、ＭＩＤＩメッセージ組立処理１１０は、ノートオン中である楽音信号を終了させるノートオフメッセージをＭＩＤＩ音源２００に送るのである。
【００３０】
ＭＩＤＩ音源２００は、以上のようにして制御部１００から送信されるＭＩＤＩメッセージに従い、デジタル形式の楽音信号を形成する装置である。サウンドシステム２１０は、ＭＩＤＩ音源２００から出力される楽音信号をアナログ楽音信号に変換するＤ／Ａ変換器と、このアナログ楽音信号を増幅するアンプと、このアンプにより駆動されるスピーカにより構成されている（図示略）。
【００３１】
次に図６を参照し、ピッチベンド制御処理１０４について説明する。本実施形態において、ピッチベンド制御処理１０４は、第１のピッチベンド値発生処理１２０と、第２のピッチベンド値発生処理１３０とを含む。第１のピッチベンド値発生処理１２０は、自然楽器であるフルートの演奏時と同様に、演奏時の息の強弱や演奏の姿勢に応じて楽音にピッチベンド効果を付与するための処理である。この第１のピッチベンド値発生処理１２０では、運指パターン、Ａ／Ｄ変換器５２から与えられる呼気流量信号、Ａ／Ｄ変換器５３から与えられるリッププレート−上唇間距離信号を参照し、ピッチベンド値ＰＢ１を発生する。具体的には、呼気流量が大きくなるのに応じてピッチベンド値ＰＢ１を増加させ、リッププレート−上唇間距離が短くなるのに応じてピッチベンド値ＰＢ１を増加させる。その際のピッチベンド値ＰＢ１の増加の勾配は、運指パターンに基づき決定する。
【００３２】
第２のピッチベンド値発生処理１３０は、グリッサンド奏法を実現するためのピッチベンド値ＰＢ２を発生する処理である。この第２のピッチベンド値発生処理１２０では、５個の指動作検出部４５から出力される５個の指位置変位量信号を参照する。この５個の指位置変位量信号は、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ａの各ノートに対応した５個の演奏用キー２２’に関して、各々を押さえる指がその演奏用キーの中心からずれている程度を各々示している。第２のピッチベンド値発生処理１３０では、この５個の指位置変位量信号に対し、運指パターンに応じた０または１の重み係数を各々乗算し、乗算結果の加算を行う。
【００３３】
具体的には、例えばＤのノートの演奏用キー２２’が押下され、ＯＮ状態となっていることを運指パターンが示しているときは、このＤのノートの演奏用キー２２’に対応した指位置変位量信号には１を乗算し、Ｄのノートの演奏用キー２２’がＯＦＦ状態となっていることを運指パターンが示しているときは同指位置変位量信号に０を乗算する。他のＥ、Ｆ、Ｇ、Ａの各ノートの演奏用キー２２’に対応した指位置変位量信号についても同様である。すなわち、第２のピッチベンド値発生処理１３０では、指で押下された状態の演奏用キー２２’に対応した指位置変位量信号のみを選択し、それらの加算を行う。このように指で押下された状態の演奏用キー２２’に対応した指位置変位量信号のみを選択するのは、自然楽器であるフルートにおいても、押下されていないリングキーにおける指の位置は、ピッチの決定に関与しないからである。
【００３４】
第２のピッチベンド値発生処理１３０では、以上のような５個の指位置変位量信号の重み付け加算により、「０」〜「２５０」の範囲内のピッチベンド値ＰＢ２ａが得られる。第２のピッチベンド値発生処理１３０では、このピッチベンド値ＰＢ２ａに対し、係数８１９２／１００を乗算し、ピッチベンド値ＰＢ２を得る。この係数８１９２／１００は、ピッチベンド値ＰＢ２を、本実施形態におけるピッチベンド値の上限値である１６３８３の半分程度に抑圧するための係数である。
【００３５】
ピッチベンド制御処理１０４では、このようにして第２のピッチベンド値発生処理１３０により得られたピッチベンド値ＰＢ２を、第１のピッチベンド値発生処理１２０により得られたピッチベンド値ＰＢ１と加算し、加算結果についてリミタ１２１を実行する。このリミタ１２１では、上記加算結果がピッチベンド値の上限値１６３８３以下であるならば、そのまま最終的なピッチベンド値ＰＢとして出力し、上記加算結果がピッチベンド値の上限値１６３８３を越える場合には上限値１６３８３を最終的なピッチベンド値ＰＢとして出力する。
以上が本実施形態におけるピッチベンド制御処理１０４の詳細である。
【００３６】
以上説明した構成において、演奏者が演奏用キー２２および２２’を押下すると、それらの演奏用キーのＯＮ／ＯＦＦ状態を示す運指パターンが複数の演奏用キーセンサ４１を介して制御部１００に取り込まれる。また、演奏者がリッププレート１２に下唇を押し当てた状態で呼気吹入口１４から呼気を吹き込むと、その呼気の流量がジェット流量センサ４３により検出され、Ａ／Ｄ変換器５２から呼気流量信号が出力され、制御部１００に取り込まれる。その際、下唇圧力センサ４２により、リッププレート１２に押し当てられる下唇の圧力が検出され、上唇近接センサ４４により、リッププレート１２と演奏者の上唇との距離が検出される。そして、Ａ／Ｄ変換器５１および５３から制御部１００に、下唇圧力値信号およびリッププレート−上唇間距離信号が供給される。制御部１００では、ノートナンバ発生処理１０１により、運指パターンおよび下唇圧力値信号に基づき、ＭＩＤＩ音源２００において形成すべき楽音信号のノートナンバが発生される。また、ベロシティ発生処理１０３により、呼気流量信号からベロシティ値が発生される。
【００３７】
そして、呼気流量信号の値が閾値を越え、ノートオンの条件が満たされると、制御部１００では、ＭＩＤＩメッセージ組立処理１１０により、ノートナンバ発生処理１０１により発生されたノートナンバとベロシティ発生処理１０３により発生されたベロシティ値とを用いて、ノートオンメッセージが組み立てられ、ＭＩＤＩ音源２００に送信される。これによりＭＩＤＩ音源２００ではノートオンメッセージにより指示された楽音信号の形成が開始され、形成された楽音信号がサウンドシステム２１０から楽音として放音される。
【００３８】
ノートオンは、呼気流量信号の値が閾値よりも高く、運指パターンが同一パターンを維持する期間持続する。このノートオン期間中、ピッチベンド制御処理１０４では、第１のピッチベンド値発生処理１２０により、運指パターンと呼気流量信号とリッププレート−上唇間距離信号とに基づき、ピッチベンド値ＰＢ１が発生される。ここで、グリッサンド奏法が行われず、第２のピッチベンド値発生処理１３０により発生されるピッチベンド値ＰＢ２が０である場合には、第１のピッチベンド値発生処理１２０により発生されるピッチベンド値ＰＢ１が上述した上限値以内に制限され、最終的なピッチベンド値ＰＢとして出力される。そして、ＭＩＤＩメッセージ組立処理１１０によりこのピッチベンド値ＰＢを用いてピッチベンドメッセージが組み立てられ、ＭＩＤＩ音源２００に送られる。これによりＭＩＤＩ音源２００が形成する楽音信号のピッチは、ピッチベンドメッセージ内のピッチベンド値により指示される量だけ高域側にシフトされる。
【００３９】
第１のピッチベンド値発生処理１２０では、呼気流量信号やリッププレート−上唇間距離信号の信号値が変化すると、その都度、ピッチベンド値ＰＢ１が更新され、これに合わせてＭＩＤＩメッセージ組立処理１１０に引き渡されるピッチベンド値ＰＢも更新される。そして、ＭＩＤＩメッセージ組立処理１１０では、ピッチベンド値ＰＢが更新される都度、新たなピッチベンド値ＰＢを用いてピッチベンドメッセージが組み立てられ、ＭＩＤＩ音源２００に送られる。この結果、ＭＩＤＩ音源２００が形成する楽音信号のピッチは、呼気流量やリッププレート−上唇間距離の変化に応じて変化することとなる。
【００４０】
一方、第２のピッチベンド値発生処理１３０では、５個の演奏用キー２２’のうち押下されてＯＮ状態となっている各演奏用キー２２’に対応した各指位置変位量信号が加算され、その加算結果に基づき、ピッチベンド値ＰＢ２が発生される。
【００４１】
ここで、押下されている全ての演奏用キー２２’に関して、指の腹が演奏用キー２２’の中心からずれていない場合には、それらの演奏用キー２２’に対応した指位置変位量信号の信号値は０になる。従って、第２のピッチベンド値発生処理１３０により発生されるピッチベンド値ＰＢ２は０となる。
【００４２】
しかし、演奏者が演奏用キー２２’を押下している指を動かし、指の腹を演奏用キー２２’の中心からずらすと、そのずれ量に応じた量だけその演奏用キー２２’に対応した指位置変位量信号が増加する。そして、第２のピッチベンド値発生処理１３０により発生されるピッチベンド値ＰＢ２がこの指位置変位量信号の増加に応じて増加する。また、本実施形態では、押下されている全ての演奏用キー２２’に対応した指位置変位量信号に基づいてピッチベンド値ＰＢ１を発生しているため、それらの各演奏用キー２２’についての指のずれ量の総和に相当する変化がピッチベンド値ＰＢ１の変化となって現れる。
【００４３】
ピッチベンド制御処理１０４では、このようにして第２のピッチベンド値発生処理１３０により発生されるピッチベンド値ＰＢ２が上述した第１のピッチベンド値発生処理１２０により発生されるピッチベンド値ＰＢ１と加算され、加算結果に基づき、ＭＩＤＩメッセージ組立処理１１０に引き渡す最終的なピッチベンド値ＰＢが出力される。従って、演奏者が演奏用キー２２’を押下している指を動かして、指の腹の演奏用キー２２’の中心からのずれ量を変化させると、それに連動して、最終的なピッチベンド値ＰＢが変化し、変化後の新たなピッチベンド値ＰＢを含んだピッチベンドメッセージがＭＩＤＩメッセージ組立処理１１０により組み立てられ、ＭＩＤＩ音源２００に送られる。
【００４４】
従って、本実施形態において演奏者は、押下されてＯＮ状態になっている演奏用キー２２’について、指の腹の演奏用キー２２’の中心からのずれ量を変化させるという簡単な操作により、ＭＩＤＩ音源２００によって形成させる楽音信号のピッチベンド量を変化させることができる。従って、本実施形態によれば、演奏者は、演奏の妨げにならない自然な操作により、放音中の楽音を変化させることができる。
【００４５】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明にはこれ以外にも他の実施形態が考えられる。例えば次の通りである。
【００４６】
（１）上記各実施形態では、本発明を電子フルートに適用した例を挙げたが、本実施形態は例えばクラリネット、オーボエ、ファゴット、リコーダ等の他の種類の電子管楽器にも適用可能である。
【００４７】
（２）上記実施形態では、押下されてＯＮ状態となっている演奏用キー２２’についての指位置変位量信号の変化に応じて、ピッチベンド値を変化させたが、ピッチベンド値以外のパラメータ、例えば音色を決定するフィルタのパラメータや、音量制御パラメータであるエクスプレッション値等を指位置変位量信号の変化に応じて変化させてもよい。
【００４８】
（３）指位置変位量信号を発生するための指動作検出センサについては、上記実施形態において示したものの他に、各種の態様が考えられる。図７〜図１１は指動作検出センサに関する各種の変形例を示すものである。
【００４９】
（３−１）図７に示す第１の変形例では、演奏用キー２２’の上面に演奏者の指の腹で塞げる程度の開口面積の凹部２２１が設けられており、この凹部２２１の底に圧力センサ２２２が固定されている。この圧力センサ２２２は、凹部２２１の開口部を丁度塞ぐ程度の大きさおよび形状を持ったプレート２２２Ｐを有しており、演奏者の指がこのプレート２２２Ｐに与える圧力を検出する。この例では、演奏用キー２２’がＯＮになった後、圧力センサ２２２によって検出される圧力値の変化から指の動きを示す情報を抽出する。
【００５０】
（３−２）図８に示す第２の変形例では、上記第１の変形例と同様、圧力センサを用いている。ただし、この第２の変形例では、演奏用キー２２’の凹部２２１の底に固定された複数（例えば３個）の圧力センサ２２３が一枚のプレート２２３Ｐを下方から支持し、このプレート２２３Ｐを介して加わる圧力を各々検出する。各圧力センサ２２３は、その上方に突出した軸によりプレート２２３Ｐを支持するが軸とプレート２２３Ｐは固定されていない。この例において、演奏者の指がプレート２２３Ｐの中心を押しているときには、複数の圧力センサ２２３に対して均等に圧力が加わる。しかし、演奏者の指がプレート２２３Ｐの端部寄りの部分を押すと、その近傍を支持している圧力センサ２２３が検出する圧力は大きくなるが、そこから離れたところを支持している圧力センサ２２３が検出する圧力は小さくなる。そこで、この例では、各圧力センサ２２３によって検出される圧力値の差に基づき、演奏者の指が押している位置のプレート２２３Ｐの中心からのずれ量を示す指位置変位量信号を発生する。
【００５１】
（３−３）図９（ａ）は第３の変形例における演奏用キー２２’の平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＩ−Ｉ’線断面図である。この例では、演奏用キー２２’が表半分（演奏者の指が触る側）と裏半分に分かれており、両者の間には、例えばバイモルフなどのようなせん断応力に応じた電圧Ｖｘを出力する圧電素子２２４が挟まれている。この構成において、演奏者が演奏用キー２２’を押下しているだけでは、圧電素子２２４にせん断応力が加わらないので出力電圧Ｖｘは０Ｖである。しかし、演奏者が演奏用キー２２’を押下した状態において、その指を横方向（矢印Ｘ方向）にずらそうとすると、演奏用キー２２’の表半分が裏半分に対して相対移動しようとし、表半分と裏半分との間に挟まれた圧電素子２２４にせん断応力が加わる。この結果、演奏者が指を横方向に移動させようとする力に比例した大きさの出力電圧Ｖｘが圧電素子２２４から得られる。第３の変形例では、この出力電圧Ｖｘを指位置変位量信号として利用する。
【００５２】
（３−４）図１０は、指動作検出センサの第４の変形例を示すものである。図１０において、複数（図示の例では３個）の演奏用キー２２’は、共通の回動軸２２５に回動自在に取り付けられており、この回動軸２２５は２個の軸受け２２６により支持されている。回動軸２２５は２個の軸受け２２６を貫通しており、一端が図示しない弾性部材（図示略）を介して電子フルートの管体に固定されている。通常、回動軸２２５はこの弾性部材の弾性力により管体に対して位置固定されているが、弾性力に打ち勝つ力を加えれば、僅かな距離ではあるが管体の軸方向（矢印Ｙ方向）に移動させることが可能である。変位検出センサ２２７は、いわゆるリニアエンコーダであり、回動軸２２５の矢印Ｙ方向の変位を検出する。第４の変形例では、演奏者が少なくとも１個の演奏用キー２２’を指で押下し、その指を矢印Ｙ方向に移動させると、それに伴う回動軸２２５の変位が変位検出センサ２２７により検出される。第４の変形例では、この変位検出センサ２２７により検出される変位を指位置変位量信号として利用する。
【００５３】
（３−５）図１１は、指動作検出センサの第５の変形例を示すものである。この第５の変形例では、電子フルートの管体の軸方向（矢印Ｙ方向）に僅かな距離だけ変位し得るように遊びを持たせた状態で演奏用キー２２’が回動軸２２５に回動自在に取り付けられている。演奏用キー２２’と電子フルートの管体との間には弾性部材（図示略）が介在している。通常、演奏用キー２２’はこの弾性部材の弾性力により管体に対して位置固定されているが、弾性力に打ち勝つ力を加えれば、僅かな距離ではあるが回動軸２２５に沿って管体の軸方向（矢印Ｙ方向）に移動させることが可能である。変位検出センサ２２８は、リニアエンコーダであり、演奏用キー２２’の矢印Ｙ方向の変位を検出する。第５の変形例では、演奏者が演奏用キー２２’を指で押下し、その指を矢印Ｙ方向に移動させたとき、それに伴う演奏用キー２２’の変位が変位検出センサ２２８により検出される。第５の変形例では、この変位検出センサ２２８により検出される変位を指位置変位量信号として利用する。
【００５４】
（４）上記実施形態では、電子管楽器に音源とサウンドシステムを設けたが、電子管楽器自体には音源とサウンドシステムを設けず、電子管楽器において発生するＭＩＤＩメッセージを電子管楽器の外部の音源に供給するように構成してもよい。
【００５５】
（５）指動作検出センサをリングキーでない演奏用キーに設け、この演奏用キーの指位置操作に応じてグリッサンド奏法に対応した楽音の制御を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】この発明による電子管楽器の一実施形態である電子フルートの概観を示す図である。
【図２】同実施形態における指動作検出センサを備えた演奏用キー２２’の第１の例を示す斜視図である。
【図３】同実施形態における指動作検出センサを備えた演奏用キー２２’の第２の例を示す斜視図である。
【図４】同実施形態における指動作検出センサを備えた演奏用キー２２’の第３の例を示す斜視図である。
【図５】同実施形態による電子フルートの電気的構成を示すブロック図である。
【図６】同実施形態におけるピッチベンド制御処理１０４の処理内容を示す図である。
【図７】同実施形態における指動作検出センサの第１の変形例を示す図である。
【図８】同実施形態における指動作検出センサの第２の変形例を示す図である。
【図９】同実施形態における指動作検出センサの第３の変形例を示す図である。
【図１０】同実施形態における指動作検出センサの第４の変形例を示す図である。
【図１１】同実施形態における指動作検出センサの第５の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０……頭管、２０……主管、３０……足管、１２……リッププレート、１４……呼気吹入口、２２，２２’……演奏用キー、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ……指動作検出センサ、４１……演奏用キーセンサ、４２……下唇圧力センサ、４３……ジェット流量センサ、４４……上唇近接センサ、４５……指動作検出部、２００……ＭＩＤＩ音源、１００……制御部、１０１……ノートナンバ発生処理、１０２……音量制御パラメータ発生処理、１０３……ベロシティ発生処理、１０４……ピッチベンド制御処理、１１０……ＭＩＤＩメッセージ組立処理、１２０……第１のピッチベンド値発生処理、１３０……第２のピッチベンド値発生処理、２２２，２２３……圧力センサ、２２４……圧電素子、２２５……回動軸、２２７，２２８……変位検出センサ。
【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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