(57)【要約】【課題】演奏技術が未熟であっても、自分の操作によって楽器を良好に奏でることができるように、吹奏者の演奏を補助する技術を提供する。【解決手段】ボタン・音高アサインテーブルＴＢＬには、アシストボタン１２と音高との対応関係を示す情報が記憶されている。特定の音高をアシストさせたい場合には、吹奏者は、その特定音高に対応するアシストボタン１２を押下する。電子音源１３５は、アシストボタン１２が押下されたタイミングで、押下されたアシストボタン１２に対応する音高の音を表す音声信号をスピーカ１１２に供給する。スピーカ１１２は、供給される信号に応じた音波を発生させる。【選択図】図１
2008076838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の音高を指定する音高指定手段と、
吹奏者の操作内容に応じた操作信号を出力する操作手段と、
前記操作手段から出力される操作信号に応じて、前記音高指定手段により指定された音高の音を表す音声信号を生成する音声信号生成手段と、
振動することによって、管楽器のマウスピース内部に音波を発生させる振動板と、
前記音声信号生成手段により生成された音声信号に応じて前記振動板を振動させる駆動機構と
を備えることを特徴とする楽器演奏用アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載の楽器演奏用アクチュエータであって、
前記振動板が設けられている空間に加圧気体を吹入する加圧気体吹入機構
を備えることを特徴とする楽器演奏用アクチュエータ。
【請求項３】
請求項２に記載の楽器演奏用アクチュエータであって、
前記吹奏者の息圧を検出する息圧検出手段と、
前記息圧検出手段により検出された息圧に応じて、前記加圧気体吹入機構が吹入する加圧気体の気圧を制御する気圧制御手段と
を備えることを特徴とする楽器演奏用アクチュエータ。
【請求項４】
請求項２に記載の楽器演奏用アクチュエータであって、
前記加圧気体吹入機構は、前記操作手段から出力される操作信号に応じて、吹込み口から吹入された吹奏者の呼気を、前記振動板が設けられている空間に吹入する
ことを特徴とする楽器演奏用アクチュエータ。
【請求項５】
請求項２に記載の楽器演奏用アクチュエータであって、
前記振動板から発生する音波の伝送路に開閉可能に設けられ、閉じた状態では前記吹奏者の呼気と前記振動板からの音波との干渉を防止するシャッター機構と、
前記シャッター機構の開閉を制御するシャッター機構制御手段と
を備えることを特徴とする楽器演奏用アクチュエータ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の楽器演奏用アクチュエータを備えることを特徴とするマウスピース。
【請求項７】
請求項６に記載のマウスピースを備えることを特徴とする管楽器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、楽器演奏用アクチュエータ、マウスピース及び管楽器に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械によって自動的に楽器を演奏する技術は広く知られており、例えば、自動的に演奏を行う自動オルガンや自動ピアノなどは古くから生産されている。近年においては、鍵盤楽器だけでなく、吹奏楽器を自動的に演奏する機械も開発されており、特許文献１〜３では金管楽器を自動的に演奏するロボットが開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２５８４４３号公報
【特許文献２】特開２００４−１７７８２８号公報
【特許文献３】特開２００４−３１４１８７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、従来の自動オルガン、自動ピアノあるいは特許文献１〜３に記載の技術においては、全ての演奏を機械が自動的に行うものであり、利用者は演奏を聴くだけであった。一方、演奏をしてみたいという要求を持つ人も多く、たとえ演奏技術が未熟であっても自分の演奏によって楽器を奏でて楽しみたいという要望も多い。
しかしながら、上述した従来の技術においては、このような楽器を演奏したいという要求に対応することができなかった。
【０００４】
本発明は上述した背景に鑑みてなされたものであり、たとえ演奏技術が未熟であっても、自分の操作によって楽器を良好に奏でることができるように、吹奏者の演奏を補助する技術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】
本発明の好適な態様である楽器演奏用アクチュエータは、特定の音高を指定する音高指定手段と、吹奏者の操作内容に応じた操作信号を出力する操作手段と、前記操作手段から出力される操作信号に応じて、前記音高指定手段により指定された音高の音を表す音声信号を生成する音声信号生成手段と、振動することによって、管楽器のマウスピース内部に音波を発生させる振動板と、前記音声信号生成手段により生成された音声信号に応じて前記振動板を振動させる駆動機構とを備えることを特徴とする。
この態様において、前記振動板が設けられている空間に加圧気体を吹入する加圧気体吹入機構を備えてもよい。
更に、この態様において、前記吹奏者の息圧を検出する息圧検出手段と、前記息圧検出手段により検出された息圧に応じて、前記加圧気体吹入機構が吹入する加圧気体の気圧を制御する気圧制御手段とを備えてもよい。
【０００６】
また、上述の態様において、前記加圧気体吹入機構は、前記操作手段から出力される操作信号に応じて、吹込み口から吹入された吹奏者の呼気を、前記振動板が設けられている空間に吹入してもよい。
また、上述の態様において、前記振動板から発生する音波の伝送路に開閉可能に設けられ、閉じた状態では前記吹奏者の呼気と前記振動板からの音波との干渉を防止するシャッター機構と、前記シャッター機構の開閉を制御するシャッター機構制御手段とを備えてもよい。
また、上述の態様において、前記シャッター機構制御手段は、前記駆動機構が前記振動板を振動させている場合には前記シャッター機構を開く一方、それ以外の場合には前記シャッター機構を閉じてもよい。
また、この態様において、前記音高指定手段は、特定の音高を複数指定し、前記音声信号生成手段は、前記操作手段から出力される操作信号に応じて、前記音高指定手段により指定された音高の音を表す音声信号を生成してもよい。
【０００７】
また、本発明の好適な態様であるマウスピースは、上述の楽器演奏用アクチュエータを備えることを特徴とする。
また、本発明の好適な態様である管楽器は、上述のマウスピースを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、吹奏者の演奏技術が未熟であっても、自分の操作によって楽器を良好に奏でることができるように、吹奏者の演奏を補助することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
＜第１実施形態＞
＜構成＞
図１はこの発明の第１の実施形態である演奏アシスト装置１Ａの構成を示す図である。演奏アシスト装置１Ａは、トランペットなどの金管楽器２に装着されて用いられ、吹奏者による金管楽器２の演奏をアシストする装置である。図において、音圧発生用アクチュエータ１１Ａは、金管楽器２のマウスピース２１内に音波を発生させる。アシストボタン１２１，１２２，…，１２ｎは、吹奏者によって操作される操作手段であって、吹奏者の操作内容に応じた操作信号を出力する。なお、以下の説明においては、これらのアシストボタン１２１，１２２，…，１２ｎを各々区別する必要がない場合には、これらを「アシストボタン１２」と称して説明する。コントロールユニット１３は、音圧発生用アクチュエータ１１Ａやアシストボタン１２に接続されており、音圧発生用アクチュエータ１１Ａやアシストボタン１２を制御する。コントロールユニット１３は、アシストボタン１２１，１２２，…，１２ｎのいずれかを選択するための選択ボタンＢ１と、音高を選択するための選択ボタンＢ２とを有している。吹奏者は、選択ボタンＢ１を操作することによってアシストボタン１２を選択するとともに、選択ボタンＢ２を操作することによって音高を選択する。選択ボタンＢ１，Ｂ２は、操作された内容に応じた信号を出力し、コントロールユニット１３は、選択ボタンＢ１，Ｂ２から出力される信号に応じて、アシストボタン１２と音高との対応関係を決定する。
【００１０】
演奏情報センサ１４１，１４２，…，１４ｍは、金管楽器２のマウスピース２１の呼気の吹込み口２１１付近に設けられ、演奏者の息圧、演奏者の唇の緊張（スティッフィネス）、唇の開口（アパチュア）サイズ、音のピッチなどの、演奏者の演奏に係る情報（以下、「演奏情報」）を検出する検出手段である。演奏情報センサ１４１，１４２，…，１４ｍは、マウスピース２１の図中下側を貫通して配置され、マウスピース２１の下側の中空部に露出している。吹奏者の呼気は図中の矢印Ｄ方向に流出し、この息圧などを演奏情報センサ１４１，１４２，…，１４ｍが検出する。なお、以下の説明においては、演奏情報センサ１４１，１４２，…，１４ｍを各々区別する必要がない場合には、これらを「演奏情報センサ１４」と称して説明する。
【００１１】
ここで、アパチュアとスティッフィネスとの具体的な算出方法の一例について以下に説明する。アパチュアについては、マウスピース２１の吹込み口２１１と演奏者の唇とが接する面に光センサを設けてこの検出値から算出してもよい。演奏者の唇の開口面積によって、光センサが検出する光量が変動するから、検出された光量に基づいてアパチュアを算出することができる。
一方、スティッフィネスは、口の廻りの筋肉（口輪筋）の緊張の度合いであるから、直接検出することは困難である。しかし、唇を弛緩させて平板に軽く押圧した状態を考えると、その押圧力が比較的小さい場合においても平板における唇の接触面積が比較的大きいのに対し、唇を緊張させた場合には接触面積が小さくなることが経験上明らかである。また、唇の緊張度を一定に保ったまま唇の押圧力を大とすると、平板における唇の接触面積も大となることも明らかである。
以上の原理により、この実施形態においては、演奏情報センサ１４に接触面積センサと圧力センサとを設け、これらの検出値に基づいてスティッフィネスを算出する。接触面積センサは、平板状に形成され、その一面に演奏者の唇が接触するとその接触面積を検出して検出した接触面積を示す情報を出力する。また、圧力センサは、上記接触面積センサの他面に設けられ、唇によって接触面積センサを介して押圧されるとその押圧力を検出して検出した押圧力を示す情報を出力する。
【００１２】
図２は、音圧発生用アクチュエータ１１Ａとマウスピース２１との側断面図である。図示のように、音圧発生用アクチュエータ１１Ａは、金管楽器２のマウスピース２１に装着されて用いられる。アクチュエータ１１Ａは、図示のように、支持部材１１１によってマウスピース２１に固定される。
図において、スピーカ１１２は、振動板１１２１ａ，ボイスコイル、マグネット等（図示略）を備え、供給される信号に応じて、振動板１１２１ａを振動させる駆動機構である。振動板１１２１ａは、振動することによって、マウスピース２１内部に音波を発生させる。補強板１１２１ｂは、振動板１１２１ａを補強するための板であり、振動板１１２１ａに接着されている。なお、以下の説明においては、説明の便宜上、振動板１１２１ａと補強板１１２１ｂとをあわせて「振動板１１２１」と称して説明する。
【００１３】
図３は、演奏アシスト装置１Ａの構成を概略的に示すブロック図である。図において、ボタン・音高アサインエディット部１３１は、特定の音高を指定する音高指定手段として機能する。このボタン・音高アサインエディット部１３１は、アシストボタンと音高との対応関係を設定するためのボタンを備えており、金管楽器２の吹奏者は、このボタン・音高アサインエディット部１３１を操作することによって、演奏アシストを行う音高とアシストボタンとの対応関係を設定することができる。
【００１４】
記憶領域１３２は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）などの記憶手段であり、ボタン・音高アサインテーブルＴＢＬを記憶している。ボタン・音高アサインテーブルＴＢＬには、アシストボタン１２と音高との対応関係を示す情報が記憶されている。ボタン・音高アサインエディット部１３１は、吹奏者の操作に応じて、アシストボタンと音高との対応関係を、このボタン・音高アサインテーブルＴＢＬに記憶する。
【００１５】
ボタン押下検出部１３３は、アシストボタン１２１，１２２，…，１２ｎから出力される信号を受信することによって、アシストボタン１２１，１２２，…，１２ｎが押下されたことを検出する。音高決定部１３４は、ボタン押下検出部１３３からの信号を受信することによって、押下されたボタンに対応する音高データをボタン・音高アサインテーブルＴＢＬから読み出し、読み出した音高データを電子音源１３５に出力する。
【００１６】
演奏情報検出部１３６１，１３６２，…，１３６ｍは、演奏情報センサ１４１，１４２，…，１４ｍから出力される信号に応じて演奏情報を生成し、生成した演奏情報を演奏情報決定部１３７１，１３７２，…，１３７ｍに出力する。演奏情報決定部１３７１，１３７２，…，１３７ｍは、演奏情報検出部１３６１，１３６２，…，１３６ｍから出力される演奏情報に応じて、演奏補助の度合いを示す演奏補助信号を生成する演奏補助信号生成手段として機能する。演奏情報決定部１３７１，１３７２，…，１３７ｍは、演奏補助信号を生成し、生成した演奏補助信号を電子音源１３５に供給する。
なお、以下の説明においては、説明の便宜上、演奏情報検出部１３６１，１３６２，…，１３６ｍを各々区別する必要がない場合には、これらを、「演奏情報検出部１３６」と称して説明する。同様にして、演奏情報決定部１３７１，１３７２，…，１３７ｍを各々区別する必要がない場合には、これらを「演奏情報決定部１３７」と称して説明する。
【００１７】
電子音源１３５は、音高決定部１３４から供給される音高信号と、演奏情報決定部１３７から供給される演奏信号とに応じて、電子信号を生成し、生成した電子信号を音圧発生用アクチュエータ１１Ａに供給する。音圧発生用アクチュエータ１１Ａは、電子音源１３５から供給される音声信号に応じてスピーカ１１２を駆動し、マウスピース２１内部に音波を発生させる。
【００１８】
＜動作＞
上述した構成によるこの実施形態の動作は以下のとおりである。まず、演奏を開始する前に、吹奏者は、コントロールユニット１３に設けられた選択ボタンＢ１を操作することによってアシストボタン１２１，１２２，…，１２ｎのいずれかを選択するとともに、選択ボタンＢ２を操作することによって発音させたい音高を選択する。選択ボタンＢ１，Ｂ２は、操作された内容に応じた信号を出力し、ボタン・音高アサインエディット部１３１は、選択ボタンＢ１，Ｂ２から出力される信号に応じて、選択された音高を指定し、アシストボタン１２と音高との対応関係を、ボタン・音高アサインテーブルＴＢＬに記憶する。
【００１９】
吹奏者は、マウスピース２１に唇をつけ、息を吹き込んで金管楽器２の演奏を行う。ここで、アシスト発音が必要ない場合には、吹奏者は、唇を振動させて、アシストボタン１２を押下せずに普通に演奏する。この場合は、音圧発生用アクチュエータ１１Ａは駆動されず、音圧発生用アクチュエータ１１Ａからは音波は発生しない。
【００２０】
一方、特定の音高をアシストさせたい場合には、吹奏者は、唇を開け目にして、唇を振動させずに、息だけをマウスピース２１に吹入すると同時に、その特定音高に対応したアシストボタン１２を押下する。アシストボタン１２は、操作された内容に応じた操作信号を出力する。ボタン押下検出部１３３は、アシストボタン１２から出力される操作信号に応じて、押下されたボタンを表す信号を音高決定部１３４に出力する。音高決定部１３４は、ボタン押下検出部１３３から出力される信号とボタン・音高アサインテーブルＴＢＬに記憶された内容とに応じて、押下されたボタンに対応する音高を指定する信号を電子音源１３５に出力する。
一方、演奏情報センサ１４は、演奏情報を検出し、検出した演奏情報を示す信号を演奏情報検出部１３６に出力する。演奏情報検出部１３６は、演奏情報センサ１４から検出される信号に応じて演奏情報を生成し、生成した演奏情報を演奏情報決定部１３７に出力する。演奏情報決定部１３７は、演奏情報検出部１３６から出力される演奏情報に応じて、演奏補助の度合いを示す演奏補助信号を生成し、生成した演奏補助信号を電子音源１３５に供給する。
【００２１】
電子音源１３５は、音高決定部１３４から供給される信号と演奏情報決定部１３７から出力される信号とに応じて音声信号を生成する。すなわち、電子音源１３５は、アシストボタン１２から出力される操作信号に応じて、音高決定部１３４により指定された音高の音を表す音声信号を生成し、音圧発生用アクチュエータ１１Ａに出力する。音圧発生用アクチュエータ１１Ａは、電子音源１３５により生成された音声信号に応じてスピーカ１１２を駆動する。スピーカ１１２は、供給される音声信号に応じて振動板１１２１を振動させ、これにより、音圧発生用アクチュエータ１１Ａから、指定された音高に応じた音波が発生する。
【００２２】
音圧発生用アクチュエータ１１Ａから発生される音波は、金管楽器２内へ伝達される。すなわち、マウスピース２１が取り付けられた金管楽器２の管路には、音高情報と演奏情報とに応じた音波が発生する。伝達された音波は、共鳴現象を伴って、金管楽器２の内部音響となる。以上の動作により、金管楽器２からは、振動板１１２１の振動と吹奏者の呼気とに応じた音が発音される。この音は、金管楽器２の管路の気柱共鳴の音となる。
【００２３】
このように、この実施形態においては、アシストボタン１２と音高との対応関係を示す情報をボタン・音高アサインテーブルＴＢＬに予め記憶させておき、金管楽器２の吹奏中において、アシストボタン１２のいずれかが押下されたタイミングで、押下されたアシストボタン１２に対応する音高の音を音圧発生用アクチュエータ１１Ａから放音させる。これにより、吹奏者の吹奏技術が未熟であり、特定の音程を奏でることが不得意である吹奏者であっても、その吹奏者が不得意な音高の音を発生させることができ、吹奏者の演奏を補助することができる。
【００２４】
＜第２実施形態＞
図４は、この発明の第２の実施形態である演奏アシスト装置１Ｂの構成を示す図である。図４に示す演奏アシスト装置１Ｂの構成が、上述した第１実施形態において図１に示した演奏アシスト装置１Ａのそれと異なる点は、シャッター開閉用アクチュエータ１５，１６，１７を有している点と、空気導入パイプ１８を有している点であり、他の構成要素は、上述した演奏アシスト装置１Ａと同様である。そのため、以下の説明においては、上述した演奏アシスト装置１Ａと同様の構成要素については、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００２５】
図５は、音圧発生用アクチュエータ１１Ｂの構成を示す図である。図において、流入路２１ａは、空気をマウスピース２１の管路に流入させる流入路である。振動板１１２１は、静止状態においては流入路２１ａの開口部２１ｂに接して流入路２１ａを塞ぎ、振動状態においては開口部２１ｂとの間に振動による間隙を形成する。空間形成部材１１４は、流入路２１ａと振動板１１２１とが接する部分を覆う空間を形成する部材である。空気導入パイプ１８は、マウスピース２１の吹込み口２１１から吹入される吹奏者の呼気を、空間形成部材１１４の空間、すなわち振動板１１２１が設けられている空間に吹入する気体吹入機構である。シャッター開閉用アクチュエータ１５，１６，１７はそれぞれ、シャッター１５１，１６１，１７１を開閉するシャッター機構である。シャッター１５１，１７１は、振動板１１２１から発生する音波の伝送路に開閉可能に設けられ、閉じた状態では、吹奏者の呼気と振動板１１２１からの音波との干渉を防止する。一方、シャッター１６１は、空気導入パイプ１８に設けられ、閉じた状態では、吹奏者の呼気が振動板１１２１が設けられている空間に吹入されることを防ぐ。
【００２６】
図６は、演奏アシスト装置１Ｂの構成を概略的に示すブロック図である。図において、シャッターグループ１開閉制御部１３８は、シャッター開閉用アクチュエータ１５，１６の開閉を制御するシャッター機構制御手段として機能する。また、シャッターグループ２開閉制御部１３９は、シャッター開閉用アクチュエータ１７の開閉を制御するシャッター機構制御手段として機能する。
より具体的には、スピーカ１１２が振動板１１２１を振動させている場合、すなわちアシスト演奏を行っている場合は、シャッターグループ１開閉制御部１３８は、シャッター１５１，１６１を開くように、シャッター開閉用アクチュエータ１５，１６を制御する。一方、シャッターグループ２開閉制御部１３９は、シャッター１７１を閉じるように、シャッター開閉用アクチュエータ１７を制御する（図５（ｂ）参照）。逆に、スピーカ１１２が駆動していない場合、すなわち通常演奏が行われている場合には、シャッターグループ１開閉制御部１３８は、図５（ａ）に示すように、シャッター１５１，１６１を閉めるようにシャッター開閉用アクチュエータ１５，１６を制御し、シャッターグループ２開閉制御部１３９は、シャッター１７１を開くように、シャッター開閉用アクチュエータ１７を制御する。
なお、この実施形態においては、演奏アシスト装置１Ｂの電源がＯＦＦされている状態では、シャッター１５１，１６１，１７１の開閉状態は、図５（ａ）に示す状態となる。
【００２７】
次に、この実施形態の動作について説明する。この実施形態の動作が、上述した第１実施形態の演奏アシスト装置１Ａの動作と異なる点は、吹奏者の呼気が振動板１１２１に吹入される点と、振動板１１２１の振動にあわせてシャッター機構が制御される点であり、その他の動作のおおまかな流れは、上述した第１実施形態で示したそれと同様である。そのため、以下の説明においては、上述した第１実施形態と異なる動作を主に説明し、第１実施形態と同様の動作については適宜その説明を省略する。
【００２８】
アシスト発音が必要ない場合には、吹奏者は、唇を振動させて、アシストボタン１２を押下せずに普通に演奏する。この場合は、音圧発生用アクチュエータ１１Ｂは駆動されず、音圧発生用アクチュエータ１１Ｂからは音波は発生しない。
このとき、図５（ａ）に示すように、シャッターグループ１開閉制御部１３８は、シャッター１５１，１６１を閉じるようにシャッター開閉用アクチュエータ１５，１６を制御する一方、シャッターグループ２開閉制御部１３９が、シャッター１７１を開けるようにシャッター開閉用アクチュエータ１７を制御する。マウスピース２１の吹込み口２１１から吹入された吹奏者の呼気は、マウスピース２１から金管楽器２内へ送り込まれ、金管楽器２からは、吹奏者の呼気に応じた音波が発生する。
【００２９】
一方、特定の音高をアシストさせたい場合には、吹奏者は、唇を開け目にして、唇を振動させずに、息だけをマウスピース２１に吹入すると同時に、その特定音高に対応したアシストボタン１２を押下する。電子音源１３５は、アシストボタン１２から出力される操作信号に応じて、音高決定部１３４により指定された音高の音を表す音声信号を生成し、音圧発生用アクチュエータ１１Ｂに出力する。音圧発生用アクチュエータ１１Ｂは、電子音源１３５により生成された音声信号に応じてスピーカ１１２を駆動する。なお、このスピーカ１１２の駆動動作については、上述した第１実施形態と同様であるため、ここではその詳細な説明を省略する。
【００３０】
このとき、図５（ｂ）に示すように、シャッターグループ１開閉制御部１３８は、シャッター１５１，１６１を開くようにシャッター開閉用アクチュエータ１５，１６を制御する一方、シャッターグループ２開閉制御部１３９は、シャッター１７１を閉じるようにシャッター開閉用アクチュエータ１７を制御する。マウスピース２１の吹込み口２１１から吹入された吹奏者の呼気は、空気導入パイプ１８を介して、空間形成部材１１４の空間、すなわち振動板１１２１が設けられている空間に送り込まれる。振動板１１２１が振動することにより、送り込まれた呼気は脈動したものとなる。これにより、マウスピース２１内に音波が発生する。
【００３１】
振動板１１２１は、振動することによって吹入される呼気を振動させる弁の働きをする。具体的には、振動板１１２１が振動していない状態（静止状態）においては、空間形成部材１１４と振動板１１２１とが当接した状態となり、流入路２１ａは塞がれ、呼気の通路は遮断された状態となる。一方、振動板１１２１が振動すると、空間形成部材１１４と振動板１１２１との間に間隙が発生し、この間隙を通路として、吹入される呼気が流入路２１ａに流れ込む。流入路２１ａに流れ込む空気は、振動板１１２１の振動に応じて脈動したものとなる。
【００３２】
上述したように、この実施形態においては、アシストボタン１２と音高との対応関係を示す情報をボタン・音高アサインテーブルＴＢＬに予め記憶させておき、金管楽器２の吹奏中において、アシストボタン１２のいずれかが押下されたタイミングで、押下されたアシストボタン１２に対応する音高の音が音圧発生用アクチュエータ１１から放音される。これにより、吹奏者の吹奏技術が未熟であり、特定の音程を奏でることが不得意である吹奏者であっても、その吹奏者が不得意な音高の音を発生させることができ、吹奏者の演奏を補助することができる。
【００３３】
さらに、この実施形態においては、アシスト発音が必要ない場合には、図５（ａ）に示すように、シャッター１５１，１６１を閉じる一方、シャッター１７１を開くから、マウスピース２１の管路は、演奏アシスト装置１Ｂが装着されていない一般的なマウスピースと同様になる。そのため、管の基本的共鳴（共鳴周波数）が大きく変化することなどを防ぐことができ、吹奏者は、演奏アシスト装置が装着されていない一般的なマウスピースを用いたのと同様の演奏を行うことができる。
【００３４】
また、この実施形態においては、演奏アシスト装置１Ｂの電源をＯＦＦにするとシャッター１５１，１６１は閉じた状態となるから、音圧発生用アクチュエータ１１Ｂによるアシストなしで、生の金管楽器と同様の吹奏を行うことができる。すなわち、この実施形態によれば、演奏アシスト装置１Ｂの電源をＯＮにすることで、音圧発生用アクチュエータ１１Ｂによる演奏アシストを行わせることができる一方、演奏アシスト装置１Ｂの電源をＯＦＦにすることで、音圧発生用アクチュエータ１１Ｂを用いない、一般的なマウスピースを用いたのと同様の演奏を行うこともできる。
【００３５】
また、この実施形態においては、特定の音高をアシストさせたい場合には、吹奏者の呼気を振動板１１２１に送り込むから、従来の電気駆動のみのスピーカ（以下、「純電気式スピーカ」）を用いる場合よりも高い音圧の音波を発生させることができる。これにより、純電気式スピーカよりも少ない電力で、効率よく、管楽器演奏の高音圧音波を発生させることができる。
【００３６】
さらに、この実施形態においては、振動板１１２１が、吹入される呼気を振動させる弁の働きをするから、吹入される呼気を振動板１１２１の振動によって脈動した空気として管内に流出させることができる。これにより、スピーカ１１２に入力された電気信号に忠実に、与えられた圧縮空気圧を音波に変換することができ、あたかも人が吹奏しているかのような、実際の吹奏音に近い音色を放音させることができる。
【００３７】
＜第３実施形態＞
図７は、この発明の第３の実施形態である演奏アシスト装置１Ｃの構成を示す図である。図７に示す演奏アシスト装置１Ｃの構成が、上述した第２実施形態において図４に示した演奏アシスト装置１Ｂのそれと異なる点は、コンプレッサシステム１９を備えている点であり、他の構成は上述した演奏アシスト装置１Ｂのそれと同様である。そのため、以下の説明においては、上述した演奏アシスト装置１Ｂと同様の構成要素については、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００３８】
図８は、音圧発生用アクチュエータ１１Ｃとマウスピース２１との側断面図及びコンプレッサシステム１９の構成を示す図である。コンプレッサシステム１９は、振動板１１２１に対して加圧気体を吹入する加圧気体吹入機構である。図において、空気タンク１９１は、コンプレッサ１９２に接続されており、コンプレッサ１９２で生成した圧縮空気の圧力を安定させて、空間形成部材１１４と振動板１１２１との間に吹入する。流量調節弁１９３は、吹入させる空気の量を調節するための弁である。仕切弁１９４は、圧縮空気の吹入のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるための弁である。仕切弁開閉用アクチュエータ１９５は、仕切弁１９４の開閉を制御する機構であり、コントロールユニット１３から供給される信号に応じて、仕切弁１９４の開閉を制御する。
【００３９】
図９は、演奏アシスト装置１Ｃの構成を概略的に示すブロック図である。図において、電子音源１３５は、生成した息圧補助信号に応じて仕切弁開閉用アクチュエータ１９５を制御して、音圧発生用アクチュエータ１１Ｃに送り込む圧縮空気の量を調整する。より詳細には、コントロールユニット１３は、検出された息圧が小さい場合には、供給する圧縮空気の気圧を大きくする一方、検出された息圧が小さい場合には、供給する圧縮空気の気圧を小さくするように制御を行う。また、電子音源１３５は、生成した演奏補助信号に応じた信号をスピーカ１１２に供給し、振動板１１２１を振動させる。
【００４０】
また、コントロールユニット１３は、スピーカ１１２に供給する信号に同期して、シャッター１５１，１６１，１７１の開閉を制御する。より具体的には、スピーカ１１２が振動板１１２１を振動させている場合、すなわちアシスト演奏を行っている場合は、シャッターグループ１開閉制御部１３８は、シャッター１５１，１６１を開くように、シャッター開閉用アクチュエータ１５，１６を制御する。一方、シャッターグループ２開閉制御部１３９は、シャッター１７１を閉じるように、シャッター開閉用アクチュエータ１７を制御する（図８（ｂ）参照）。逆に、スピーカ１１２が駆動していない場合、すなわち通常演奏が行われている場合には、シャッターグループ１開閉制御部１３８は、図８（ａ）に示すように、シャッター１５１，１６１を閉めるようにシャッター開閉用アクチュエータ１５，１６を制御し、シャッターグループ２開閉制御部１３９は、シャッター１７１を開くように、シャッター開閉用アクチュエータ１７を制御する。
【００４１】
次に、この実施形態の動作について説明する。この実施形態の動作が、上述した第２実施形態の演奏アシスト装置１Ｂの動作と異なる点は、吹奏者の呼気に代えて、コンプレッサシステム１９から振動板１１２１が設けられている空間に圧縮空気を吹入する点であり、その他の動作の大まかな流れは、上述した第２実施形態で示したそれと同様である。そのため、以下の説明においては、上述した第２実施形態と異なる動作を主に説明し、第２実施形態と同様の動作については適宜その説明を省略する。
【００４２】
アシスト発音が必要ない場合には、吹奏者は、唇を振動させて、アシストボタン１２を押下せずに普通に演奏する。この場合は、音圧発生用アクチュエータ１１Ｃは駆動されず、音圧発生用アクチュエータ１１Ｃからは音波は発生しない。
【００４３】
一方、特定の音高をアシストさせたい場合には、吹奏者は、唇を開け目にして、唇を振動させずに、息だけをマウスピース２１に吹入すると同時に、その特定音高に対応したアシストボタン１２を押下する。電子音源１３５は、アシストボタン１２から出力される操作信号に応じて、音高決定部１３４により指定された音高の音を表す音声信号を生成し、音圧発生用アクチュエータ１１Ｃに出力する。音圧発生用アクチュエータ１１Ｃは、電子音源１３５により生成された音声信号に応じてスピーカ１１２を駆動する。なお、このスピーカ１１２の駆動動作については、上述した第２実施形態と同様であるため、ここではその詳細な説明を省略する。
【００４４】
このとき、図８（ｂ）に示すように、シャッターグループ１開閉制御部１３８は、シャッター１５１，１６１を開くようにシャッター開閉用アクチュエータ１５，１６を制御する一方、シャッターグループ２開閉制御部１３９は、シャッター１７１を閉じるようにシャッター開閉用アクチュエータ１７を制御する。これにより、マウスピース２１の吹込み口２１１から吹入された吹奏者の呼気は、息抜き穴１９６から流出する。
【００４５】
一方、電子音源１３５は、スピーカ１１２に供給する信号のＯＮ／ＯＦＦに同期して、仕切弁開閉用アクチュエータ１９５を制御して、仕切弁１９４の開閉を制御する。これにより、空気導入パイプ１８に流出する圧縮空気の気圧が制御される。
【００４６】
このように、アクチュエータ１１Ｃを経由した圧縮空気は音波となり、金管楽器２内へ伝達される。すなわち、マウスピース２１が取り付けられた金管楽器２の管路には、演奏補助信号とに応じた音波が発生する。伝達された音波は、共鳴現象を伴って、金管楽器２の内部音響となる。以上の動作により、金管楽器２からは、振動板１１２１の振動と吹奏者の呼気とに応じた音が発音される。この音は、金管楽器２の管路の気柱共鳴の音となる。
【００４７】
この実施形態においては、コンプレッサシステム１９が、空間形成部材１１４の空間すなわち振動板１１２１が設けられている空間に圧縮空気を吹入するから、純電気式スピーカを用いる場合よりも高い音圧の音波を発生させることができる。これにより、純電気式スピーカよりも少ない電力で、効率よく、管楽器演奏における高音圧音波を発生させることができる。
【００４８】
さらに、この実施形態においては、振動板１１２１が、吹入される圧縮空気を振動させる弁の働きをするから、吹入される圧縮空気を振動板１１２１の振動によって脈動した空気として管内に流出させることができる。これにより、スピーカ１１２に入力された電気信号に忠実に、与えられた圧縮空気圧を音波に変換することができ、あたかも人が吹奏しているかのような、実際の吹奏音に近い音色を放音させることができる。
【００４９】
＜変形例＞
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその一例を示す。
（１）上述した実施形態は、トランペットなどの金管楽器に本発明を適用した例を示したが、本発明は、金管楽器に限らず、木管楽器などの他の管楽器のアシストにも適用することができる。例えば、木管楽器の場合も、マウスピース内部に音圧を発生させる音圧発生用アクチュエータをマウスピースに装着し、この音圧発生用アクチュエータが、アシストボタンが押下されたタイミングで音波を発生させてもよい。
【００５０】
（２）上述した実施形態では、複数のアシストボタン１２を備え、アシストボタン１２と音高との対応関係をボタン・音高アサインテーブルＴＢＬで記憶した。アシストボタン１２の数は複数である必要はなく、一つのアシストボタンを設けるようにしてもよい。この場合は、吹奏者は、特定の音高を、例えばコントロールユニットの選択ボタンを操作することによって選択する。そして、吹奏中にアシストボタンが操作されると、アシストボタンは操作された内容に応じた操作信号を出力し、アクチュエータは、操作手段から操作信号が出力されたタイミングで、指定された音高の音を発生させるようにすればよい。
【００５１】
（３）上述した実施形態では、電子音源１３５は、音高決定部１３４から出力される音高信号と演奏情報決定部１３７から出力される演奏情報とに応じて、発生される音を表す音声信号を出力した。音声信号の出力方法としては、例えば、予め複数の音高に対応する波形データを予め記憶しておき、波形データを読み出して出力してもよく、また、例えば、基準となる波形データを予め記憶しておき、供給される音高信号と演奏情報とに応じて記憶された波形データを加工することによって波形データを生成し、生成した波形データを出力してもよい。
【００５２】
（４）上述した第３の実施形態では、電子音源１３５が、仕切弁開閉用アクチュエータ１９５を制御することによって、仕切弁１９４のＯＮ／ＯＦＦを制御することによって、圧縮空気の吹入のＯＮ／ＯＦＦを制御した。この場合、例えば、仕切弁１９４を徐々に開く、といったように、仕切弁１９４の開き具合を演奏情報に応じて制御してもよい。
【００５３】
（５）図２に示す構成において、図２に鎖線で示すような、シャッター１８Ａを設け、スピーカ１１２の行動にあわせてシャッター１８Ａの開閉を制御する構成としてもよい。このようにすることで、管内の共鳴周波数がずれるなどを防止することができる。
【００５４】
（６）上述した実施形態では、演奏情報として、演奏者の息圧、演奏者の唇の緊張、唇の開口サイズ、ピッチなどを示す情報を用いた。演奏情報はこれらに限定されるものではなく、演奏に係る情報であればどのようなものであってもよい。
【００５５】
（７）上述した実施形態においては、加圧気体として圧縮空気を用いたが、使用する気体は空気以外であってもよい。また、所望する音色に合わせて加圧気体を選定してもよい。
【００５６】
（８）上述した実施形態では、金管楽器２やマウスピース２１に装着可能な演奏アシスト装置について説明した。この演奏アシスト装置は、マウスピース２１に装着可能な装置としてマウスピースと別体として構成されていてもよく、また、マウスピースと一体となって構成されていてもよい。また、演奏アシスト装置は、金管楽器に装着可能な装置として金管楽器と別体として構成されていてもよく、また、金管楽器と演奏アシスト装置とが一体となって構成された金管楽器であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】演奏アシスト装置の構成を示す図である。
【図２】マウスピースの側断面図である。
【図３】演奏アシスト装置の構成を示すブロック図である。
【図４】演奏アシスト装置の構成を示す図である。
【図５】マウスピースの側断面図である。
【図６】演奏アシスト装置の構成を示すブロック図である。
【図７】演奏アシスト装置の構成を示す図である。
【図８】マウスピースの側断面図である。
【図９】演奏アシスト装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５８】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…演奏アシスト装置、２…金管楽器、１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…音圧発生用アクチュエータ、１２，１２１，１２２，１２ｎ…アシストボタン、１３…コントロールユニット、１４…演奏情報センサ、１５，１６，１７…シャッター開閉用アクチュエータ、１８…空気導入パイプ、１９…コンプレッサシステム、２１…マウスピース、１１１…支持部材、１１２…スピーカ、１１４…空間形成部材、１３１…ボタン・音高アサインエディット部、１３２…記憶領域、１３３…ボタン押下検出部、１３４…音高決定部、１３５…電子音源、１３６，１３６１，１３６２，１３６ｍ…演奏情報検出部、１３７，１３７１，１３７２，１３７ｍ…演奏情報決定部、１３８…シャッターグループ１開閉制御部、１３９…シャッターグループ２開閉制御部、１４１…演奏情報センサ、１５１，１６１，１７１…シャッター、１９１…空気タンク、１９２…コンプレッサ、１９３…流量調節弁、１９４…仕切弁、１９５…仕切弁開閉用アクチュエータ、１９６…息抜き穴、２１１…吹込み口、１１２１…振動板、Ｂ１，Ｂ２…選択ボタン。
【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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