(57)【要約】【課題】演奏技法の習得前の段階でも、容易に和音を演奏することを可能とする。【解決手段】音を発生するボタンを半音ずつの配置ではなく、例えば五度、三度、六度といった和音の構成に最適位置に配置し、適当に隣り合う複数のボタンが操作された場合でも、一般的に用いられる和音が発音される確率を高くし、特に幼児など楽器の演奏技法を習得する前の段階でも、和音を演奏することを可能とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音を表す複数のボタンが配置されたパネル本体と、前記ボタンが押されたとき当該ボタンに対応する音符情報を出力する音符情報出力部とを有し、
前記パネル本体には、それぞれ隣り合うボタンの音の関係が完全五度になるように配列されたボタン列が少なくとも上下に２段設けられ、
下の段のボタン列は、当該ボタン列のすぐ上の段のボタン列に対してボタン間隔の半分の距離だけ列方向にずらして配置され、かつ、前記上の段の任意のボタンの表す音に対して、その右下に位置する当該下の段のボタンの音は短三度の関係になるように配置されていることを特徴とする操作パネル。
【請求項２】
請求項１記載の操作パネルにおいて、前記ボタン列は直線状に配置されていることを特徴とする操作パネル。
【請求項３】
請求項１記載の操作パネルにおいて、前記ボタン列は同心円状に配置されていることを特徴とする操作パネル。
【請求項４】
請求項１記載の操作パネルにおいて、前記パネル本体は円筒状であり、前記ボタン列は前記円筒状のパネル本体の表面にリング状に配置されていることを特徴とする操作パネル。
【請求項５】
請求項１記載の操作パネルにおいて、前記ボタンは四角形、円形、ひし形又は六角形であることを特徴とする操作パネル。
【請求項６】
音を表すボタンが複数設けられた操作パネルと、前記操作パネル上で押されたボタンに対応する音響を発生する音響発生部とを有し、
前記操作パネルには、それぞれ隣り合うボタンの音の関係が完全五度になるように配列されたボタン列が少なくとも上下に２段設けられ、下の段のボタン列は、当該ボタン列のすぐ上の段のボタン列に対してボタン間隔の半分の距離だけ列方向にずらして配置され、かつ、前記上の段の任意のボタンの表す音に対して、その右下に位置する当該下の段のボタンの音は短三度の関係になるように配置されていることを特徴とする音響発生装置。
【請求項７】
請求項６記載の音響発生装置において、前記ボタン列は直線状に配置されていることを特徴とする音響発生装置。
【請求項８】
請求項６記載の音響発生装置において、前記ボタン列は同心円状に配置されていることを特徴とする音響発生装置。
【請求項９】
請求項６記載の音響発生装置において、前記パネル本体は円筒状であり、前記ボタン列は前記円筒状のパネル本体の表面にリング状に配置されていることを特徴とする音響発生装置。
【請求項１０】
請求項６記載の音響発生装置において、前記ボタンは四角形、円形、ひし形又は六角形であることを特徴とする音響発生装置。
【請求項１１】
請求項６記載の音響発生装置において、前記音響発生部は無限音階の音を発生することを特徴とする音響発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響を発生するための操作パネル及び音響発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピアノなどの楽器は、音の高さの順番に取手やボタン、踏み板が配置されている。たとえば、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、ピアノのような鍵盤楽器では、半音ずつの音の高さの順番にボタンが配置されている。ここで半音ずつの音の高さとは、非特許文献１に記載されているように、音の高さの周波数の比が簡単な整数比になるような組み合わせであり、ド、レｂ、レ、ミｂ、ミ、ファ、ファ＃、ソ、ラｂ、シｂ、シ、又は図１０（ｃ）に示すようにＣ，Ｄｂ，Ｄ，Ｅｂ，Ｅ，Ｆ，Ｆ＃，Ｇ，Ａｂ，Ａ，Ｂｂ，Ｂといった表記で表され、１オクターブ毎に繰り返される（「クロマの円」と呼ばれる）。また、異なる複数の音が同時に響いた音を和音といい、古典的な西洋音楽から現代の音楽まで、音楽の構成を成す重要な要素である。上記の楽器で複数の音を同時に発音することにより、和音を演奏することができる。
【０００３】
【非特許文献１】http://homepage3.nifty.com/iromono/kougi/ningen/node16.html（ドレミファソラシドの定義）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の従来の楽器では、和音を演奏するには演奏技法を習得する必要があった。特に習得前の段階で、たとえばピアノの鍵盤を適当に複数打鍵しても、一般的に用いられるきれいな和音（協和音）が発音される確率は極めて低い。これは、隣り合う鍵盤の音が半音ずつであるのに対し、一般的に用いられている和音を構成する音の関係は、それよりも離れている五度や三度などが多く用いられているためである。
【０００５】
本発明は、隣り合う複数のボタンを操作したとき協和音が発音される確率が高いキーボード及び音響発生装置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】
【０００６】
本発明は、ボタンの押下により音を発生する装置において、隣り合うボタンを五度、三度、六度といった和音の構成に最適になるように配置した操作パネルを備え、隣り合う複数のボタンを操作することにより、一般的に用いられる和音が発音される確率を高くする。
【発明の効果】
【０００７】
適当に隣り合う複数のボタンを操作することにより、一般的に用いられる和音が発音される確率を高くすることが可能になり、特に幼児など楽器の演奏技法を習得する前の段階でも、和音を演奏することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明による音響発生装置の構成例を示す模式図である。操作パネル101には、音を発生するためのボタン102が配置されている。ボタンの配置については、図２を用いて後述する。操作パネル101には、電源部104及びスピーカー105を有する制御部103が接続されており、電源部104により供給される電力により制御部103が駆動し、制御部103から出力される音の信号がスピーカー105から出力される。制御部103では、入力音判定部106において、操作パネル101からの信号を受信し、波形サンプル記憶部107から押されたボタン102に該当する音信号を選択し、増幅部108にて可聴可能な音量に増幅した後、スピーカー105に出力する。ここで、波形サンプル記憶部107にて格納されている音信号とは、上述のＣ，Ｃ＃，Ｄ，Ｄ＃，Ｅ，Ｆ，Ｆ＃，Ｇ，Ｇ＃，Ａ，Ａ＃，Ｂといった半音ずつの音の周波数をもつ信号である。
【０００９】
次に、図２を用いて、本発明の音響発生装置の操作パネル101上のボタン102の配置パターンの一例について説明する。図２(a)は、図１０(c)のクロマの円に対して、五度の円と呼ばれる音の順列であり、隣り合う音の関係は完全五度になっている。完全五度とは、音の周波数比が２：３の関係である。本例では、図２(c)に示すように、それぞれ横方向に隣り合う音の関係が完全五度になるように音のボタンを配列した３段のボタン列110, 111, 112を用意する。２段目のボタン列111は１段目のボタン列110の下に配置し、３段目のボタン列112は２段目のボタン列111の下に配置する。このとき、１段目のボタン列110の隣接する２個のボタンの中間の下方位置に２段目のボタン列111のボタンが位置するように、２段目のボタン列111は１段目のボタン列110に対して、列中のボタン間隔の半分の距離だけ横にずらして配置する。また、１段目のボタン列110の任意のボタンの表す音に対して、その右下に位置する２段目のボタン列111のボタンの音は短三度の関係になるようにして配置する。３段目のボタン列112は、２段目のボタン列111に対する３段目のボタン列112の関係が、１段目のボタン列110に対する２段目のボタン列111の関係と同じになるようにして配置する。
【００１０】
音を表すボタンがこのように配置された操作パネルを用いると、以下の理由により、隣接するボタンの音の組み合わせできれいな和音を演奏する確率が高くなる。図２(b)に、ある音（図の例ではＣ）を中心とした隣接する音の関係を示す。Ｃと同じ列の前後（Ｆ，Ｇ）はそれぞれ完全五度（又は完全四度。ただし１オクターブまたがる場合。以下同様）の関係にある。上段の左（Ａ）とは長六度（短三度）の関係、上段の右（Ｅ）とは長三度（短六度）の関係、下段の左（Ａｂ）とは短六度（長三度）の関係、下段の右（Ｅｂ）とは短三度（長六度）の関係にある。また、上下段のさらに隣のＤ，Ｂ，Ｄｂ，Ｂｂはそれぞれ長二度、長七度、短二度、短七度の関係にある。これらの関係は図３で後述する通り、和音の構成には好適であり、隣り合う適当なボタンを同時にあるいは所定の時間内に押すことで一般的に用いられるきれいな和音を演奏することが容易になる。
【００１１】
次に、図３を用いて、図２のように配置されたボタンの組み合わせと、一般的に用いられる和音との関係を示す。130は、長三和音と呼ばれ、Ｃ，Ｅ，Ｇ（ド、ミ、ソ）から構成される最も基本的な和音である。このとき、黒く図示したボタンの通り、Ｃ，Ｅ，Ｇの位置関係は隣り合う山型の配置となる。この位置関係は、例えば、「Ｆ，Ａ，Ｃ」や「Ａｂ，Ｃ，Ｅｂ」など、どの場所でも長三和音となる。131は、短三和音と呼ばれる、Ｃ，Ｅｂ，Ｇから構成される和音である。この位置関係は隣り合う谷型の配置となり、同様にどの場所でも短三和音となる。同様に、132は増三和音、133は属７の和音、134は短７和音、136は短三長七の和音である。図示した通り、これら一般的に使われる基本的な和音は、それぞれ隣り合うボタンの組み合わせにより演奏することが可能である。
【００１２】
さらに、図４を用いてボタンの組み合わせとそのほかの和音の関係について述べる。コードネーム表記に従えば、150はC6、151はCm6、152はAbM7、153はCmaj9、154はCm9、155はConA(又はC/A)、156はCsus4，157はC9、158はCdimである。図３で述べた基本的な和音だけでなく、ポピュラー音楽などでも多用される一般的な和音でも、同様に隣り合うボタンの組み合わせにより演奏することが可能である。
【００１３】
次に、図１の波形サンプル記憶部107に格納される音信号について述べる。波形サンプル記憶部に記憶されるデータは、ＣからＢまでの少なくとも１２種類の音の振幅の時系列データであり、純粋なサイン波だけでなく、例えばピアノやバイオリンといったアコースティック楽器から録音した音のサンプルを用いてもよい。
【００１４】
ここで、絶対的な音の高さを無視できるようにして、１２音それぞれの平均周波数が一定になるように用意することにより、任意の音の組み合わせを可能にすることも可能である。すなわち、図５に示すように、低音域から高音域までのオクターブ毎の音を同時に発音し、中音域の音量を最大に、低音域と高音域の音量を最小にすることにより実現できる。これは、無限音階（又はシェパードトーン）に用いられる音と同様である（http://www-antenna.ee.titech.ac.jp/~hira/hobby/edu/sonic_wave/sh_tone/doc_sh_tone/sh_tone.htm）。一方、絶対的な音の高さを考慮するには、少なくとも２オクターブの音信号を波形サンプル記憶部107格納し、入力音判定部で最適な組み合わせの高さを選択して出力すればよい。
【００１５】
次に、図６を用いて、ボタンの形状について述べる。ボタンの形状そのものは、演奏される和音に直接的な影響はなく、図６(a)や(b)に示すような一般的な形状、例えば四角形や円形とすればよい。なお、本発明の操作パネルでは、上述の通り隣り合うボタンに意味があり、かつ各段のボタンはその上下の段のボタンに対してボタン間隔の２分の１ずつ横にずれていることから、ボタンの形状を図６(c)に示すようなひし形や、図６(d)に示す六角形の形状にすると、上下の段の近接するボタンを隙間なく配置することができ、和音を演奏する際に、押下しやすくなる。
【００１６】
次に、図７を用いて、音響発生装置の操作パネル101の形状について述べる。図２等で述べたように３段のボタン列を直線状に配置してもよいが、各列は円環的につながりがあるため、例えば図７(a)のように格段のボタン列を同心円状に配置してもよい。また、図７(b)に示すように円筒状のパネル本体の表面にリング状に立体的に配置してもよい。また、ボタンは盤面と必ずしも別体に構成する必要はなく、例えば図７(c)のようにタッチパネル状のボタンを用いて音を選択する方式でもよい。
【００１７】
次に、図８を用いて、別のボタン列の配置について述べる。これまではボタン列を３段並べた例によって説明してきたが段数は必ずしも３段である必要はない。図８は、五度の列を上下に２段並べたものである。ボタン列を２段にすることにより、発音できる和音は制限されるが、例えば、図３の130, 131, 134, 135, 及び図４の150, 152, 153, 154, 156といった和音を演奏することができる。
【００１８】
なお、図１には操作パネルと音源を含む制御部が一体となった音響発生装置を示したが、制御部と操作パネルを切り離した構造とすることも可能である。図９は、本発明による操作パネルの他の実施例を示す模式図である。この操作パネル201は、音を表すボタン202が配置されたパネル本体と、ボタンが押されたときそのボタンに対応するMIDIデータ等の音符情報を出力する音符情報出力部203を有する。音符情報出力部203からの出力を供給する信号線204を任意の音源に接続して操作パネル201のボタン202を操作することにより、上記と同様にして和音を鳴らすことができる。
【００１９】
また、図１に示した音響発生装置は、操作パネルのボタンが押されたとき、波形サンプル記憶部107に記憶したそのボタンに対応する音信号を選択し、増幅してスピーカー105から出力するものであるが、音源はこれに限られない。例えば、異なる音を発生できる複数のリードと送風機とスイッチで音源を構成し、操作パネルのボタンが押されたとき、そのボタンに対応するリードに送風して音を鳴らすようにしてもよい。同様に、異なる音を発生することのできる複数の弦や板等の部材を用意しておき、操作パネルのボタン押下に応じてそのボタンに対応する弦や部材を弾いたり叩いたりして鳴らすようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
楽器などの音響発生装置において、演奏技法を習得する前でも和音を容易に演奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施例の操作パネル上のボタンの配置方法を示す図である。
【図３】本発明の一実施例の配置されたボタンの組み合わせと一般的に用いられる和音との関係を示す図である。
【図４】本発明の一実施例のボタンの組み合わせとそのほかの和音の関係を示す図である。
【図５】本発明の一実施例の波形サンプル記憶部に格納される音信号について示す図である。
【図６】本発明の一実施例のボタンの形状を示す図である。
【図７】本発明の一実施例の操作パネルの形状を示す図である。
【図８】本発明の一実施例の別のボタンの配置を示す図である。
【図９】本発明の他の実施例の操作パネルを示す図である。
【図１０】従来技術の構造を説明する図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０１…操作パネル
１０２…ボタン
１０３…制御部
１０４…電源部
１０５…スピーカー
１０６…入力音判定部
１０７…波形サンプル記憶部
１０８…増幅部
１１０…ボタン列
１１１…ボタン列
１１２…ボタン列
２０１…操作パネル
２０２…ボタン
２０３…音符情報出力部
２０４…信号線
【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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