(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音高の指定に応答して楽音信号を生成するとともに、前記生成された楽音信号に基づいた楽音を放音する第１の放音部と、
前記第１の放音部から放音された楽音を、マウスピースを介して演奏者の口腔に導く内管と、
前記口腔に導かれた楽音を、前記口腔に応じて変化させることによって得られた口腔経由音を受音する音センサと、
前記音センサにより検出された口腔経由音を第２の放音部に出力させるための出力部と、
を備えた電子管楽器。
【請求項２】
前記電子管楽器はさらに、前記口腔経由音から前記楽音を減算して前記出力部に供給する減算部を備えた請求項１記載の電子管楽器。
【請求項３】
前記減算部は、さらに前記楽音をローパスフィルタリングするローパスフィルタ部を備えた請求項２記載の電子管楽器。
【請求項４】
前記出力部は、前記口腔経由音を外部の前記第２の放音部に供給するためのラインアウト端子である請求項１乃至３のいずれかに記載の電子管楽器。
【請求項５】
請求項１の電子管楽器に用いられるトーキングモジュレーターであって、
前記トーキングモジュレーターは、
前記第１の放音部から放音される楽音を集音する集音部と、
前記集音部の内部に一端が連通し、放出部に挿入可能な他端を有する導管部と、
を備えたトーキングモジュレーター。
【請求項６】
請求項１の電子管楽器と、
請求項５のトーキングモジュレーターと、
を備えた電子管楽器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子管楽器、トーキングモジュレーター及び電子管楽器システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
楽器の演奏に際して何らかの音響効果を与えることを目的として使用されるエフェクタと呼ばれる機器が知られている。
例えば、楽器音を演奏者の口腔に導くエフェクタによれば、口腔の形状に応じて変化した口腔経由音をマイクで拾うことにより、楽器音に人が喋っているようなイントネーションを加えた効果音が得られる。
このようなエフェクタとしては、演奏者の人体に装着され、演奏者の人体を介して口腔内に楽器音を発生させものや（例えば、特許文献１参照）、人体の外部で発生させた楽器音をチューブ等を介して演奏者の口腔に導くものが知られており、後者はトーキングモジュレーターと呼ばれ、広く普及している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８０９５７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、トーキングモジュレーターを用いた効果音演奏は、楽器の他に、スピーカを内蔵したトーキングモジュレーターや、口腔の形状に応じて変化した口腔経由音を拾うためのマイクを別途必要とするので、演奏に必要な機器類が大掛かりなものとなり、簡単に実現できないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、トーキングモジュレーターを用いた効果音演奏を簡単に実現可能な電子管楽器、トーキングモジュレーター及び電子管楽器システム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】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の構成により把握される。
本発明の電子管楽器は、音高の指定に応答して楽音信号を生成するとともに、前記生成された楽音信号に基づいた楽音を放音する第１の放音部と、前記第１の放音部から放音された楽音を、マウスピースを介して演奏者の口腔に導く内管と、前記口腔に導かれた楽音を、前記口腔に応じて変化させることによって得られた口腔経由音を受音する音センサと、前記音センサにより検出された口腔経由音を第２の放音部に出力させるための出力部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、トーキングモジュレーターを用いた効果音演奏を簡単に実現可能な電子管楽器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る電子管楽器を構成する電子管楽器本体及びトーキングモジュレーターの断面図である。
【図２】トーキングモジュレーター装着状態を示す電子管楽器の断面図である。
【図３】トーキングモジュレーターを用いた効果音演奏状態を示す説明図である。
【図４】電子管楽器の制御構成を示すブロック図である。
【図５】トーキングモジュレーターを用いた効果音演奏時の音の流れを示す電子管楽器の要部断面図である。
【図６】トーキングモジュレーターを用いた効果音演奏時の制御例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る実施形態の電子管楽器１について、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る電子管楽器１を構成する電子管楽器本体１０及びトーキングモジュレーター５０の断面図であり、本実施形態の電子管楽器本体１０は、サクソフォンの形状を模しているが、これに限定されるものではなく、クラリネット等、他の管楽器を模したものであってもよい。
【００１０】
図１に示すように、本実施形態の電子管楽器１は、電子管楽器本体１０と、電子管楽器１に選択的に装着されるトーキングモジュレーター５０と、を備える。
【００１１】
電子管楽器本体１０は、管体部２０と、マウスピース２１と、音出力部２２と、第１の放音部としてのスピーカ３１と、操作キー３２と、圧力センサ３３と、受音部（例えば、マイク３４等の音センサ）と、ラインアウト端子３５（図４参照）と、制御基板４０と、を備える。
【００１２】
管体部２０は、サクソフォンの形状を模した筐体であり、管体部２０の上端部から後方（演奏者側）に延在するようにマウスピース２１が設けられ、管体部２０の下部から前方又は上方に延在するように音出力部２２が設けられている。
そして、電子管楽器本体１０の演奏操作に応じて、音出力部２２に配置されるスピーカ３１から楽器音が出力される。
【００１３】
マウスピース２１の先端側は、演奏時において演奏者の口腔に位置する。
通常の演奏時（後述する吹き込みモード時）には、演奏者がマウスピース２１の先端に形成される吹き込み口２０ａから息を吹き込み、その吹き込み圧力を圧力センサ３３が検知しているときだけ、演奏が可能となるようになっている。
【００１４】
マウスピース２１の吹き込み口２０ａから吹き込まれた演奏者の息は、管体部２０の下端部に形成される放出部２０ｂから電子管楽器本体１０の外部に排出される。
例えば、本実施形態の管体部２０は、筐体である外管２３の内側に外管２３よりも小径な内管２４を備え、外管２３は、上端部が吹き込み口２０ａに連通するが、中間部及び下端部が封止部材２５〜２７によって封止される一方、内管２４は、上端部が吹き込み口２０ａに連通し、下端部が放出部２０ｂに連通している。
【００１５】
つまり、本実施形態の電子管楽器本体１０においては、吹き込み口２０ａから吹き込まれる演奏者の息が、マウスピース２１の内部及び外管２３の上端側内部を経由して内管２４の内部に入り、内管２４の内部空間２８を経由して放出部２０ｂである内管２４の下端開口から電子管楽器本体１０の外部に排出される。
【００１６】
圧力センサ３３は、管体部２０の上側内部に配置され、演奏者が吹き込み口２０ａから吹き込んだ息の圧力（息圧）を検出する。
本実施形態では、内管２４の上端側外周部と、外管２３の内周部との間に確保される空間に圧力センサ３３を配置している。
この配置空間は、吹き込み口２０ａから内管２４の内部空間２８に通じる息流路から分岐されているため、息の流れを阻害することなく、息圧を検出できる。
【００１７】
操作キー３２は、管体部２０の前面部に複数配置されており、演奏者は、この操作キー３２を操作することで発生すべき楽音の音高を指定するようになっている。
なお、図に示す操作キー３２以外にも各種設定を行う操作キーがあり、その各種設定を行う操作キーには、例えば、圧力センサ３３が吹き込み口２０ａから吹き込んだ息の圧力（息圧）を検出しているときだけ、操作キー３２での演奏が行えるようにする吹き込みモードと、圧力センサ３３による圧力（息圧）の検知に無関係に操作キー３２での演奏が行えるようにする吹き込み不要モード等の演奏モード（制御モード）を切り替える機能等を設定する設定キーが含まれている。
【００１８】
マイク３４は、トーキングモジュレーター５０を用いた効果音演奏を行うために追加された部品であり、電子管楽器本体１０内に設けられ、吹き込み口２０ａから放出部２０ｂの間の音を受音する。
なお、マイク３４を使用するか否かを選択する操作についても図示しない操作キーによって行えるようになっている。
本実施形態では、内管２４の上端側外周部と、外管２３の内周部との間に確保される空間であって、内管２４を挟んで圧力センサ３３と反対側の位置にマイク３４を配置している。
この配置空間は、吹き込み口２０ａから内管２４の内部空間２８に通じる息流路から分岐されているため、通常の演奏時に息の流れを阻害しない。
【００１９】
ラインアウト端子３５（図３参照）は、電子管楽器本体１０内で生成された音を外部の音出力装置や録音装置に対して出力するために設けられている。
例えば、図３に示すように、第２の放音部としてのアンプ内蔵型スピーカ２をラインアウト端子３５に接続すれば、電子管楽器本体１０内で生成された音をアンプ内蔵型スピーカ２から出力することが可能になる。
【００２０】
制御基板４０は、電子管楽器本体１０の制御部を構成する基板であり、管体部２０の前面部内側に配置されている。
制御基板４０は、操作キー３２の操作信号や圧力センサ３３の息圧信号に基づいて楽器音を生成し、スピーカ３１やラインアウト端子３５から出力させる制御を行うにあたり、既存の制御モードとして吹き込みモードと吹き込み不要モードとを備える。
【００２１】
吹き込みモードは、演奏者が吹き込み口２０ａから息を吹き込みながら操作キーを操作することによって演奏するモードであり、圧力センサ３３により息圧が検出されているときだけ楽音が発生するモードである。
なお、圧力センサ３３により息圧の圧力状態も検知できるため、この息圧の状態に合わせた音量制御を行えるようにしても良い。
以下では、吹き込み圧力によって音量制御しているものとして説明を進める。
【００２２】
吹き込み不要モードは、吹き込み口２０ａから息を吹き込まずに楽音を発生するモードであり、圧力センサ３３の検出信号にかかわらず音量が一定に制御され、操作キー３２の操作によって指定された音高の楽音を発生させることができるモードである。
この吹き込み不要モードは、例えば、楽器店の店頭で電子管楽器本体１０を試し演奏する際に使用されており、マウスピース２１に口をつけることなく、電子管楽器本体１０から発生する楽音の音色等を確認することができる。
【００２３】
図２は、トーキングモジュレーター装着状態を示す電子管楽器の断面図である。
トーキングモジュレーター５０は、電子管楽器１で効果音演奏を行うために追加された部品であり、電子管楽器本体１０の音出力部２２から発生する楽音を集音する集音部５１と、集音部５１の内部に一端が連通し、電子管楽器本体１０の放出部２０ｂに挿入可能な他端を有する導管部５２と、を備える。
【００２４】
集音部５１は、出来るだけ音漏れがないように電子管楽器本体１０の音出力部２２を覆い、音出力部２２のスピーカ３１から出力される楽器音を集めて導管部５２に導く。
つまり、本実施形態のトーキングモジュレーター５０は、専用のスピーカを持たない簡易型のものであり、スピーカを内蔵した従来のトーキングモジュレーターに比べて安価に製造することができる。
【００２５】
導管部５２は、例えば、可撓性を有するビニールチューブ等で形成され、効果音演奏を行う際には、その他端が電子管楽器本体１０の放出部２０ｂに挿入状に接続される。
つまり、本実施形態の導管部５２は、その他端が演奏者の口腔まで延在する必要がないので、従来のトーキングモジュレーターが備える導管部に比べて短くできるだけでなく、演奏者が直接口に咥えないため、素材、口径等の選定の自由度が高い。
【００２６】
図３は、トーキングモジュレーター５０を用いた効果音演奏状態を示す説明図である。
図２及び図３に示すように、トーキングモジュレーター５０を用いた効果音演奏を行う場合は、電子管楽器本体１０にトーキングモジュレーター５０を装着するとともに、吹き込み不要モードとして電子管楽器本体１０の操作キー３２による音高指定操作を開始する。
【００２７】
電子管楽器本体１０の音出力部２２から出力される楽器音は、トーキングモジュレーター５０の集音部５１及び導管部５２を経由して電子管楽器本体１０の放出部２０ｂに導かれる。
放出部２０ｂから入った楽器音は、通常の演奏時に息が流れる方向とは逆の方向に管体部２０を流れ、吹き込み口２０ａから演奏者の口腔に導かれる。
【００２８】
そして、口腔の形状に応じて変化した口腔経由音をマイク３４で受音するとともに、必要に応じてデジタル処理等を施してラインアウト端子３５から出力する。
ラインアウト端子３５から出力される音は、楽器音に人が喋っているようなイントネーションを加えた効果音であり、例えば、ラインアウト端子３５に接続されるアンプ内蔵型スピーカ２から出力させる。
【００２９】
以上のように構成された電子管楽器１によれば、スピーカを内蔵した本格的なトーキングモジュレーターや、口腔経由音を拾うためのマイクを別途用意することなく、電子管楽器本体１０の構成要素を有効活用して、いわゆるトーキングモジュレーターを用いた効果音演奏を簡単に実現することが可能となる。
【００３０】
また、電子管楽器１によれば、このような効果音演奏に際し、演奏者によって支えられた電子管楽器本体１０のマウスピース２１を介して演奏者の口腔に楽器音が導かれるので、トーキングモジュレーターの導管部を咥えながら口腔の形状を変化させる従来に比べ、効果音演奏が容易になるだけでなく、あたかも電子管楽器１を演奏しているような見た目で効果音演奏を行うことが可能になる。
【００３１】
つぎに、本発明の実施形態に係る電子管楽器１の具体的な制御構成及び制御例について、図４〜図６を参照して説明する。
【００３２】
図４は、電子管楽器１の制御構成を示すブロック図である。
図４に示すように、電子管楽器本体１０の制御基板４０には、波形ＲＯＭ４１と、複数のＡ／Ｄ変換部４２、４３と、複数のＤ／Ａ変換部４４、４５と、アンプ４６と、ＣＰＵ４７と、を備える。
【００３３】
波形ＲＯＭ４１には、楽音用波形データが書き込まれている。
Ａ／Ｄ変換部４２は、アナログ信号である圧力センサ３３の検出信号をデジタル信号に変換し、音量信号としてＣＰＵ４７に入力する。
Ａ／Ｄ変換部４３は、アナログ信号であるマイク３４の受音信号（口腔経由音）をデジタル信号に変換し、デジタル口腔経由音（音響信号）としてＣＰＵ４７に入力する。
【００３４】
Ｄ／Ａ変換部４４は、ＣＰＵ４７から出力されるデジタル楽器音（楽音信号）をアナログ楽器音に変換してアンプ４６に出力する。
アンプ４６は、アナログ楽器音を増幅してスピーカ３１から出力させる。
Ｄ／Ａ変換部４５は、ＣＰＵ４７から出力されるデジタル効果音（出力用音信号）をアナログ効果音に変換してラインアウト端子３５から出力させる。
【００３５】
ＣＰＵ４７は、ＲＯＭ及びＲＡＭを有し、予めＲＯＭに書き込まれたプログラムをＲＡＭ上で実行することにより、前述した吹き込みモード及び吹き込み不要モードによる演奏を実現する。
以下、トーキングモジュレーター５０を用いた効果音演奏時（吹き込み不要モード）における制御基板４０の動作について説明する。
【００３６】
吹き込み不要モードである場合、ＣＰＵ４７は、操作キー３２から入力される音高情報と、波形ＲＯＭ４１から入力される楽音用波形データに基づいてデジタル楽器音を生成し、Ｄ／Ａ変換部４４に出力する。
デジタル楽器音は、Ｄ／Ａ変換部４４でアナログ楽器音に変換された後、アンプ４６で増幅してスピーカ３１から出力される。
【００３７】
スピーカ３１から出力された楽器音は、トーキングモジュレーター５０の集音部５１及び導管部５２を経由して電子管楽器本体１０の放出部２０ｂに導かれ、さらに、電子管楽器本体１０の内部を通って吹き込み口２０ａから演奏者の口腔に導かれる。
演奏者の口腔に導いて共鳴させた口腔経由音は、マイク３４で受音されるとともに、Ａ／Ｄ変換部４３によりデジタル口腔経由音に変換され、ＣＰＵ４７に取り込まれる。
このデジタル口腔経由音は、そのままデジタル効果音としてＤ／Ａ変換部４５に出力し、Ｄ／Ａ変換部４５でアナログ効果音に変換してラインアウト端子３５から出力してもよい（第１デジタル信号処理）。
【００３８】
図５は、トーキングモジュレーター５０を用いた効果音演奏時の音の流れを示す電子管楽器１の要部断面図である。
図５に示すように、トーキングモジュレーター５０を用いた効果音演奏時において、マイク３４の近傍には、トーキングモジュレーター５０から電子管楽器本体１０内を介して演奏者の口腔に導かれる楽器音と、演奏者の口腔から電子管楽器本体１０内に戻った口腔経由音と、が混在しており、演奏者の口腔を経由した口腔経由音だけでなく、演奏者の口腔を経由していない楽器音もマイク３４に受音される。
なお、図５では、楽器音を実線で示し、口腔経由音を点線で示した。
【００３９】
マイク３４が受音した音をＣＰＵ４７がそのままデジタル効果音としてＤ／Ａ変換部４５に出力した場合、デジタル効果音に口腔経由音及び楽器音が含まれるため、純粋な口腔経由音を出力する場合に比べ、トーキングモジュレーター５０による音響効果が低減するおそれがある。
【００４０】
このような問題を解消するために、本実施形態のＣＰＵ４７では、マイク３４が受音した音（デジタル口腔経由音）からデジタル楽器音を減算する減算処理を行い（第２デジタル信号処理）、減算処理後の音信号をデジタル効果音としてＤ／Ａ変換部４５に出力する。
このようにすると、マイク３４が受音した口腔経由音に含まれる楽器音を可及的に除去し、トーキングモジュレーター５０による音響効果を高めることができる。
ただし、第２デジタル信号処理によるＣＰＵ４７の負担は、第１デジタル信号処理に比べて大きい。
【００４１】
また、トーキングモジュレーター５０及び電子管楽器本体１０の内部を経由して演奏者の口腔に導かれる楽器音は、トーキングモジュレーター５０の導管部５２、電子管楽器本体１０の内管２４等の細い経路を通るため、高周波数領域の音が減衰した楽器音となってマイク３４に受音されるのがより現実に近い状態であると考えられる。
【００４２】
そのため、マイク３４が受音した音（デジタル口腔経由音）からデジタル楽器音をそのまま減算した場合、高周波領域が過剰に減算されて最終的なデジタル効果音に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００４３】
そこで、本実施形態のＣＰＵ４７は、デジタル楽器音をローパスフィルタリング処理するローパスフィルタ機能（ローパスフィルタ部）を備え、マイク３４が受音した音（デジタル口腔経由音）からローパスフィルタリング処理したデジタル楽器音を減算することにより（第３デジタル信号処理）、デジタル楽器音の高周波領域の劣化に起因する口腔経由音の検出精度の低下を抑制し、トーキングモジュレーター５０による音響効果を高めることができる。
ただし、第３デジタル信号処理によるＣＰＵ４７の負担は、第２デジタル信号処理に比べて大きい。
【００４４】
つぎに、トーキングモジュレーター５０を用いた効果音演奏時におけるＣＰＵ４７の具体的な制御手順について、図６を参照して説明する。
【００４５】
図６は、トーキングモジュレーター５０を用いた効果音演奏時の制御例を示すフローチャートである。
図６に示すように、トーキングモジュレーター５０を用いた効果音演奏時において、ＣＰＵ４７は、操作キー３２の操作信号を読み取るとともに（ステップＳ１）、操作キー３２の操作信号に基づいて音高を決め（ステップＳ２）、音高等に基づいて生成したデジタル楽器音をＤ／Ａ変換部４４に出力する（ステップＳ３）。
これにより、スピーカ３１から楽器音が出力されるとともに、スピーカ３１から出力される楽器音が、トーキングモジュレーター５０及び電子管楽器本体１０の内部を通って演奏者の口腔に導かれ、口腔経由音がマイク３４で受音される。
【００４６】
ＣＰＵ４７は、マイク３４が受音した口腔経由音をＡ／Ｄ変換部４３を介してデジタル口腔経由音として読み取った後（ステップＳ４）、デジタル口腔経由音のデジタル信号処理（第１〜第３デジタル信号処理）を選択する（ステップＳ５）。
この選択は、電子管楽器メーカー及び／又は演奏者が行うことができる。
例えば、電子管楽器メーカーが、ＣＰＵ４７の性能に応じてデフォルトとなるデジタル信号処理を設定しておき、演奏者が、好みに応じてデジタル信号処理の変更操作（例えば、図示しない操作キーを用いて設定）を行う。
【００４７】
第１デジタル信号処理が選択されている場合（ステップＳ５：第１デジタル信号処理）、ＣＰＵ４７は、マイク３４が受音したデジタル口腔経由音をそのままデジタル効果音とする（ステップＳ６）。
【００４８】
また、第２デジタル信号処理が選択されている場合（ステップＳ５：第２デジタル信号処理）、ＣＰＵ４７は、マイク３４が受音したデジタル口腔経由音からデジタル楽器音を減算した音信号をデジタル効果音とする（ステップＳ７）。
【００４９】
また、第３デジタル信号処理が選択されている場合（ステップＳ５：第３デジタル信号処理）、ＣＰＵ４７は、デジタル楽器音にローパスフィルタリング処理を施した後（ステップＳ８）、マイク３４が受音したデジタル口腔経由音からローパスフィルタリング処理済のデジタル楽器音を減算した音信号をデジタル効果音とする（ステップＳ９）。
【００５０】
そして、ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ９の実行後は、デジタル効果音をＤ／Ａ変換部４５に出力することで、ラインアウト端子３５からアナログ効果音が出力される（ステップＳ１０）。
【００５１】
なお、本発明の技術的範囲には、本発明の目的が達成される範囲での様々な変形や改良などが含まれるものである。
【００５２】
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
＜請求項１＞
音高の指定に応答して楽音信号を生成するとともに、前記生成された楽音信号に基づいた楽音を放音する第１の放音部と、
前記第１の放音部から放音された楽音を、マウスピースを介して演奏者の口腔に導く内管と、
前記口腔に導かれた楽音を、前記口腔に応じて変化させることによって得られた口腔経由音を受音する音センサと、
前記音センサにより検出された口腔経由音を第２の放音部に出力させるための出力部と、
を備えた電子管楽器。
＜請求項２＞
前記電子管楽器はさらに、前記口腔経由音から前記楽音を減算して前記音響信号出力部に供給する減算部を備えた請求項１記載の電子管楽器。
＜請求項３＞
前記減算部は、前記音響信号をローパスフィルタリングするローパスフィルタ部である、請求項２記載の電子管楽器。
＜請求項４＞
前記出力部は、前記口腔経由音を外部の前記第２の放音部に供給するためのラインアウト端子である請求項１乃至３のいずれかに記載の電子管楽器。
＜請求項５＞
請求項１の電子管楽器に用いられるトーキングモジュレーターであって、
前記トーキングモジュレーターは、
前記第１の放音部から放音される楽音を集音する集音部と、
前記集音部の内部に一端が連通し、前記放出部に挿入可能な他端を有する導管部と、
を備えたトーキングモジュレーター。
＜請求項６＞
請求項１の電子管楽器と、
請求項５のトーキングモジュレーターと、
を備えた電子管楽器システム。
【符号の説明】
【００５３】
１  電子管楽器
１０  電子管楽器本体
２０ａ  吹き込み口
２０ｂ  放出部
２１  マウスピース
２２  音出力部
３１  スピーカ
３２  操作キー
３３  圧力センサ
３４  マイク
３５  ラインアウト端子
４０  制御基板
４７  ＣＰＵ
５０  トーキングモジュレーター
５１  集音部
５２  導管部
【図１】
0006679864.tif 000002
【図２】
0006679864.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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