(57)【要約】　　　（修正有）【課題】子供でも大人でも直感的に音楽をつくり、楽しめるようなユーザーインターフェイスを備えた遊具提供する。【解決手段】音楽のプログラム手段として盤面にプログラムを行うことの出来る歯車を用意し、歯車の交換やスイッチの操作によって出力される信号の出力タイミングや種類を設定できるようにする。歯車に物理的に行われたプログラムは、回転とともに適切なタイミングでスイッチを動かし、信号を出力する。以上のようなユーザーインターフェイスをブロックに組み込むことで、直感的に音楽制作を楽しむ遊具が出来、更にこのようなユーザーインターフェイスを外部の装置と組み合わせることで複雑な音楽制作が可能になる。【選択図】図３
2004125957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直接的、またはアダプターを介して間接的に複数接続可能にされたブロックであって、ブロックは信号出力部と、１又は複数のプログラミング部とを備え、前記プログラミング部にユーザーが行ったプログラムによって、前記信号出力部に１または複数の信号が出力されることを特徴とし、且つ前記信号出力部は、
１）信号出力端子
２）サウンド出力部
３）スピーカー
上記１）から３）の１または複数によって構成されていることを特徴とするブロック。
【請求項２】
前記プログラム部には、盤面にユーザーの操作可能なスイッチまたはその代替物を備え、
１）１または複数の歯車
２）１または複数の摩擦円盤
上記１）、２）のいずれかが含まれ、ユーザーが該歯車、または摩擦円盤の組み合わせと、前記スイッチまたはその代替物を操作によって信号出力のプログラムが可能になることを特徴とする請求項１に記載のブロック。
【請求項３】
直接的、あるいは間接的に接続された複数のブロックの信号出力タイミングの同期が、複数の歯車または摩擦円盤の噛み合わせによってなされることを特徴とする請求項２に記載のブロック。
【請求項４】
前記歯車を駆動する動力部、またはユーザーの動作を、歯車または摩擦円盤を駆動する回転運動に変換するための動力変換部を備えたことを特徴とする請求項２及び３に記載のブロック。
【請求項５】
直接的、あるいはアダプターを介して間接的に相互に接続可能であるように接続部と、サウンド出力部とを備え、前記サウンド出力部に記憶されたサウンドが、ブロックが接続された順序で出力部に出力されることを特徴とするブロック。
【請求項６】
複数の信号の中から、ユーザーが出力する信号を選択できる１または複数の信号選択部を備えたことを特徴とする請求項１から５に記載のブロック。
【請求項７】
サウンド出力部を備え、前記信号がサウンドであることを特徴とする請求項１から６に記載のブロック。
【請求項８】
前記信号が、外部装置においてサウンドを出力するための信号であることを特徴とする請求項１から６に記載のブロック。
【請求項９】
前記請求項２から５に記載のブロックの有する歯車または摩擦円盤を回転させるための歯車または摩擦円盤と、該歯車または該摩擦円盤を回転させるための動力部、またはユーザーの動作を歯車または摩擦円盤を駆動する回転運動に変換するための動力変換部を備えたことを特徴とする動力ブロック。
【請求項１０】
１）信号出力タイミング
２）サウンド出力タイミング
３）歯車または摩擦円盤の回転
上記１）から３）の１または複数の速度を変える手段を備えたことを特徴とする請求項１から９に記載のブロック。
【請求項１１】
１または複数の歯車または摩擦円盤を備え、歯車または摩擦円盤の盤面にはユーザーの操作可能なスイッチまたはその代替物が設けられ、ユーザーは該スイッチまたはその代替物の操作と、歯車または摩擦円盤の組み合わせによって、信号出力のプログラムがを行えることを特徴とした、ユーザーインターフェイス。
【請求項１２】
歯車または摩擦円盤の盤面上に、１または複数の同心円上に等間隔で設けられた穴があることを特徴とし、ユーザーがそれぞれの穴に棒状物を差し込むことでプログラムを行うことが出来るように構成されたことを特徴とするユーザーインターフェイス。
【請求項１３】
請求項１から１０に記載のブロック及び動力ブロックをコンピューターでシミュレートするためのプログラム、及び請求項１１及び１２に記載のユーザーインターフェイスを備えたプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はサウンドを発生し、組み合わせによって、様々なサウンドパターンの出力が可能なブロックと、音楽編集のためのユーザーインターフェイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
子供でも音楽を楽しめるようにした遊具は数多くあるが、何れも子供だましであるか、既成概念にとらわれたものであり、子供が独自の感性で音楽を知悉していけるようなものはなく、和声の進行や調和を直感的に把握できるような高度の遊具は存在していない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
音の配列と音の関係を直感的に把握できるようなユーザーインターフェイスを提供し、子供でも大人でも楽しめるような遊具を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の基本的な形態は直接的、またはアダプターを介して間接的に複数接続可能なブロックであり、ブロックは信号出力部と、１又は複数のプログラミング部とを備え、前記プログラミング部にユーザーが行ったプログラムによって前記信号出力部に信号が出力されることを特徴としているが、前記信号出力部は、
１）信号出力端子
２）サウンド出力部
３）スピーカー
上記１）から３）の１または複数で構成されており、その組み合わせによって、出力信号は外部の装置に対しサウンドを出力するように指令する信号、オーディオ信号、音そのものである場合がある。（請求項１）
【０００５】
また、前記プログラミング部が、１または複数の歯車であるようにし、信号出力タイミングや信号の選択などの設定を、歯車に設けられたスイッチまたはその代替物、つまり凹凸を操作したり、歯車に設けられた穴に棒状物を挿入することなどで行うようにし、それによって、より直感的な信号出力に関するプログラミングが可能になる。また、運動が伝えられるならば歯車の変わりに摩擦円盤を用いても良い。（請求項２）
【０００６】
また、相互に接続された、または、間接的に共通の土台などによって接続された複数のブロック間で歯車または摩擦円盤を噛み合わせることで、複数のブロックでの発音タイミングの調整が操作できるようにもなる。（請求項３）
【０００７】
また、ブロック単体で機能させるためにはブロックに前記歯車または摩擦円盤を駆動する動力部やユーザーの動作を歯車または摩擦円盤の回転運動に変換できるような動力変換部を備えることが好ましい。（請求項４）
【０００８】
また、よりシンプルな別の形態として相互に接続可能であるように接続部を備え、サウンド出力部とを備え、前記サウンド出力部に記憶されたサウンドが、複数のブロックが接続された順序で前記サウンド出力部に出力されることを特徴とするブロックであってもよい。この形態においては発音の順序を決定するのはブロック配置順である。（請求項５）
【０００９】
また、複数の信号の中から、ユーザーが出力する信号を選択できる１または複数の信号選択部を備えても良い。（請求項６）
【００１０】
また、ブロックにサウンド出力部を設け、該サウンド出力部にあらかじめ音声、和声、ドラム等を記憶しておくことで、前記信号をサウンドにすることができ、ブロック単体で音声を出力するようにすることも出来る。（請求項７）
【００１１】
また、ブロックが本体にサウンドを記憶しない場合には、外部装置としてサウンド出力部やスピーカーなどを設け、前記信号を該外部装置においてサウンド又は和声を出力するための信号として用いることも出来る。（請求項８）
【００１２】
また、ブロックの有する歯車を回転させるための歯車または摩擦円盤と、該歯車または摩擦円盤を回転させるためのモーターやゼンマイなどによる動力部や、ユーザーの動作を歯車または摩擦円盤を駆動させるためのクランクなどによる動力変換部等を備えた動力ブロックを接続することによって各ブロックに動力を伝えるようにすることもできる。（請求項９）
【００１３】
また、信号出力や、サウンド出力、歯車や摩擦円盤の回転などの速度を変える手段を備えることがより好ましい。（請求項１０）
【００１４】
また、１または複数の歯車または摩擦円盤を備え、歯車または摩擦円盤の盤面にユーザーの操作可能なスイッチまたはその代替物が設けられ、該スイッチまたはその代替物を操作することで、信号の出力タイミングの調整、信号の選択などができ、更に複数の歯車または摩擦円盤の組み合わせや、異なった半径を持つ歯車または摩擦円盤の組み合わせによって複数の信号の出力タイミングの調整が行えることを特徴としたユーザーインターフェイスであっても良い。（請求項１１）
【００１５】
歯車または摩擦円盤の盤面上に、該歯車または摩擦円盤の中心を共有する円と、円周に垂直な線分との交点に、図１６に示すように穴が空けられ、ユーザーが棒状物を差し込むことでプログラムを行うことが出来るように校正されたことを特徴とするユーザーインターフェイスであってもよい。（請求項１２）
【００１６】
また、前記それぞれのブロック、およびユーザーインターフェイスをコンピューターによってシミュレートするためのプログラムであってもよい。（請求項１３）
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明には様々な実施形態がある。理想的には音楽ユーザーインターフェイスとして歯車を備えたブロックであることが最も望ましい形態であるが、よりシンプルな形態や、本発明のユーザーインターフェイスを用いて、更に複雑な形態のミュージックファクトリーなども考えることが出来る。尚、以下の説明において用いる図や例はあくまで実施の一例である。
【００１８】
本発明の最もシンプルな形態についてまず説明する。図１にその最も単純な実施例を示した。図１において１はサウンド出力部としてのスピーカー、２、３の凸部は複数のブロックを接続するための接続部であり、図示しないが、このブロックの反対面には凹部が設けられているものとする。４はスタートボタンを示す。Ｃと描いてあるのは、サウンド出力部（図示せず）にＣのコードが記憶されていることを示している。ブロックは、ユーザーによって複数接続されたり、組み替えされることが想定されており、他にＧ、Ｆ、Ｅ、等のブロックが接続されることが望ましい。スタートボタン４がユーザーによって操作されると、ブロックは図２に示したフロー例に従って働く。スタート信号は接続部に設置された接点（図示せず）から出力するのが良い。
【００１９】
また、図３に示すように、ブロックに更にサウンド選択部（図３の１０，１１）や、速度調整部（図３の９）などを設けることで更に複雑な演奏を可能に出来る。この例において図３の１０の部分は出力する和音の選択を行うためのものであり、マイナーコードの切り替えを図の１１で行うことを想定している。
【００２０】
回路構成におけるスタート信号の位置づけはスタートボタンと等価なものであって良い。つまり、スタートボタンがスイッチであるならば、スタートボタンと並列なスイッチとして働くものでよい。単純な実施例として図３には接点７、８を示したが、スタート信号として、７，８を接続するようにすればよい。
【００２１】
また、電子的なものではなく、信号出力の順序を機械的に接続されたブロックに順に伝えていくように構成された機械式のものであっても良い。図４にはその例を示した。１２の針を左側に水平にすることによってゼンマイ（図示せず）が巻かれ、スタートボタン１５を押下すると、サウンドが出力されるとともに、１２は支点１３を中心に１８０度回転し、内部の機構（図示せず）が１４を外に押し出す。１４によって接続されたブロックのサウンドが出力され、接続されたゼンマイが動き出し、順番にサウンドが出力されることになる。このユーザーインターフェイスを用いれば、スタートボタン押下の前に接続されたそれぞれのブロックのゼンマイの巻き加減をユーザーが適当に加減することで複雑なリズムをつくることも出来る。
【００２２】
次に、プログラムが可能なブロックの例を説明する。図５には、プログラム部１６を備えたブロックを示した。図６にプログラム部の例を示す。数字は順序を示し、アルファベットは和音を示す。数字とアルファベットの交点に○がある場合に、該グリッドの部分が出力されることになる。また、ｍｉｎｏｒ表示に○がある場合は対応するマイナーコードが出力されることを示し、△は現在出力されている部分を示す。図示した例ではＥｍ、Ｄ、Ｇ、Ｃの順序で信号が出力されることになる。プログラム部は以上のように構成することで、ユーザーにサウンドの出力タイミングとサウンドの種類などを選択させることが出来る。図６は液晶画面を想定したが、本発明の本来的な意味を考えるならば、ユーザーインターフェイスはボタンなど機械的なものであることが望ましい。ここでの実施例として、４音を連続的に出力できるようなプログラム部を示したが、もちろん、一つのブロックの出力が一つであって、単に音を選択するためのプログラム部でも良く、逆に４音以上のものであっても良い。図７に、このブロックに内蔵された制御用のプログラムのフローの一部を示しておく。４音であるのでｎ＝４までの繰り返しが含まれる。ｔｉｍｅｗａｉｔは時間調整を行うが、ウエイト時間は、テンポ調整のためのダイヤル（図５の１８）で操作できる。また、フロー上のｔｉｍｅｗａｉｔはこの部分でなくても良く、複数のブロックのウエイト時間は統一されるようにすべきだろう。プログラム部分のユーザーインターフェイス、機械設計などは当業者ならば何通りもの実現方法を考案でき、更に、詳細は本発明の要件ではないので詳述しない。
【００２３】
また、図５の１９の部分にスピーカーを設け、内部にサウンド出力部を設け（図示せず）単体でサウンドを出力できるように構成しても良い。この場合は信号は音声になる、また、外部の装置を駆動する場合は、２１，２２に示したような接点を用いて、サウンド出力部とスピーカを外部に用意しても良い。この場合、外部装置が例えばＭＩＤＩ規格に対応したものであれば、信号出力部はＭＩＤＩ信号を送信できるように構成すればよい。
【００２４】
図８はプログラム部を歯車にしたブロックの例である。図９に反対側からみた図を示しておく。図８の２４，２７に示した凸と対応した凹が設けられていることがわかる。特徴的に歯車を用いる他、基本的部分はこれまでのブロックと同様である。図１０に歯車の１／４の部分の拡大図を示す。歯車には多数の穴が空けられており（２００番台）それらは円周に平行な円（１０１から１０４、以後トラックと呼ぶ）と垂直な線（１０５，１０６）の交点に設置されている。ユーザーはこれらの穴に棒を差し込むことによってプログラムを行う。例えば２０１、２０２に棒が差し込まれると、同時に別々のサウンドを示す信号が発生し、２００，２０３に棒が差し込まれたときには時間をおいて別々のサウンドを指示する信号が発生されることになる。
【００２５】
図１１は棒の移動によってどのようにして信号が発生するかを説明したものである。図はブロックの１／２を上面から見た模式図であり、２８，２９はブロックに設けられた溝を示し、３０，３１は歯車に差し込まれた棒を示している。歯車の回転とともに３０，３１はともに２８，２９を移動するが、移動の過程でスイッチ３２，３４を通過し、スイッチのピン３３，３５を押し下げる。このときに信号が発生することになる。図１２は側面からの模式図である。３６の歯車の回転とともに３７の棒が回転し、スイッチ３８のピン３９を押し、信号を発生させる。図示を容易にするためスイッチは図の様なものにしたが、もちろん、より正確にするために光学的センサーなどを用いることも出来る。また、プログラムは、棒の差込によるのではなく、盤上の凹凸を操作するようなものでも良い。
【００２６】
また、ブロックは図１３に示すように、各トラックにどのような信号を割り当てるかについての選択スイッチ４０や、動力（図示せず）、歯車の回転速度を調整するためのダイヤル４１、音色切り替えスイッチ４２、スタートボタン４３などを備えるようにすることもできる。音色切り替えスイッチは、例えば出力される信号について、ピアノ音とギター音を切り替えする指示を与える。
【００２７】
外部に動力をおいた場合の複数ブロックの接続例を図１４に示した。図１４において４５は動力ブロック４４の内部のゼンマイを巻くためのつまみである。ゼンマイを巻くと動力ブロック４４は歯車４６を回転させ、接続された他のブロックに動力を伝達させる。歯車を持たないブロックでは、テンポを可変にした場合、一つのブロックでのテンポと他のブロックでのテンポを同期させるために特別な信号をやり取りする必要があるが、歯車を用いたブロックはこの同期は歯車によって自動的になされるので不要である。しかし、全く同一の歯車を用いる場合は、歯車の噛み合わせによるズレを吸収するための信号を設けても良い。また動力部はゼンマイである必要はなく、ユーザーが手回しで動力を伝えるクランクのようなものでも良い。
【００２８】
プログラム部によって発生させられた信号は、内部にサウンド出力部を持たないときには、そのまま、外部装置にサウンドの種類や継続時間などを指示する信号であるようにあらかじめ設定しておくことも出来るし、音色設定や、他の設定を受けて適当な形にされてから端子から出力されるようにしても良い。内部にサウンド出力部を備えるが、スピーカーを持たないときには、出力信号はオーディオ信号として、端子から出力すればよい。ブロックがサウンド出力部や、スピーカーをともに備えるときには、出力信号は音としてスピーカーから出力される。
【００２９】
図１４には全て同一のピッチ半径と、歯数を備えたブロックを示したが、同一のピッチ半径、同一の歯数であっても、噛み合わせによってズレが生じるため、正確なタイミング調整のためには二種類以上の歯車を用意することが望ましい。また、歯車をブロックの中心から偏心させて配置することで、一つのブロックに複数の歯車を配置することも出来、更に、歯車の大きさも一定である必要はないし、様々な種類の歯車に交換できるようにするのがより好ましい。また、歯車ではなく摩擦円盤でももちろん良い。例えば、図１４のブロックの備えるピッチ半径がＲであるならば、２Ｒ＝Ｌ＋Ｍを満たす半径Ｌ、Ｍの摩擦円盤を備えた二つのブロックは相互に接続することができ、例えば、直接、間接的に接続された二つのブロックの備える摩擦円盤の比が４対１ならば、前者を和声、後者をリズムにすることなどもでき、複雑な音楽を演奏させることも可能になり、摩擦円盤においては歯の噛み合わせによる限定も受けない。
【００３０】
図１５には異なった大きさの歯車に交換した場合のブロックの接続例を示す。図は側面図であり、５０，５１、５２はそれぞれブロックを、４７，７８，４９は歯車を示す。ブロック５１と５２はアダプター４６によって、ブロック５０と５１はアダプター４５によって接続されている。アダプターは、ブロックと接続するための凹凸を設ける必要があるが、その他に実施形態によって端子なども備えるべきである。また、アダプターは二種を図示したが、特に双方を用いる必要はない。
【００３１】
以上のブロックについて、実例を示してきたが、これらはあくまで一例にすぎない。以上の説明で和声を用いてきたが、和声ではなく、ドラム音や、単音でももちろん構わないし、複雑な音楽のためにはそれらを全て含んだものであるのが好ましい。必要もあるだろう。また、信号選択部も、音の種類だけでなく、アタックやディケイの指定などを含んだものでも良い。本発明のブロックは、供給される年齢に合った様々な実現形態が考えられ、また、年齢や、音楽の理解度に合わせて様々に実現されるべきである。
【００３２】
また、以上のブロックで示した歯車を用いたユーザーインターフェイスは、請求項１１や請求項１２に記載したように、ブロックと独立して用いるのも良い。外部に音源や動力を設置し、また、複雑なシーケンサーなどと組み合わせることで、ミュージックファクトリーとも言うべき音楽制作・教育手段が生まれるからである。
【００３３】
【発明の効果】
本発明を利用することで、低年齢の子供達は様々な試行錯誤を重ねることで、和声やリズムの感覚を身につけることが出来る。また音楽を良く知らない大人でも、直感的に手を動かして様々な試みを行い、楽しむことが出来るようになる。本発明は音楽リテラシーの劇的な向上に寄与することになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブロックの外観例を示した図である。
【図２】ブロックでの処理の流れの例を示す。
【図３】ブロックの外観例を示した図である。
【図４】ブロックの外観例を示した図である。
【図５】ブロックの外観例を示した図である。
【図６】プログラム部の画面の例を示した図である。
【図７】プログラム部での処理の流れの例を示した図である。
【図８】ブロックの外観例を示した図である。
【図９】ブロックの外観例を示した図である。
【図１０】ブロックの外観例を示した図である。
【図１１】歯車で行われたプログラムがどのように信号を発生させるかを上面から示した模式図である。
【図１２】歯車で行われたプログラムがどのように信号を発生させるかを側面から示した模式図である。
【図１３】ブロックの外観例を示した図である。
【図１４】ブロックの外観例を示した図である。
【図１５】ブロックの外観例を示した図である。
【図１６】中心を共有する円と円周に垂直な線分との交点に穴が設けられた歯車を示した図である。
【符号の説明】
１　スピーカー
２　接続部
３　接続部
４　スタートボタン
５　スピーカー
６　接続部
７　端子
８　端子
９　スタートボタン
１０　音色切り替え部
１１　マイナー切り替えスイッチ
１２　タイミング調整タイマー
１３　支点
１４　スタート信号送出部
１５　スタートスイッチ
１６　プログラム画面
１７　スタートスイッチ
１８　テンポ調整ダイヤル
１９　スピーカー
２０　接続部
２１　端子
２２　端子
２３　プログラム部の歯車
２４　接続部
２５　端子
２６　端子
２７　接続部
２８　棒が移動するための溝
２９　棒が移動するための溝
３０　歯車盤面に差し込まれた棒
３１　歯車盤面に差し込まれた棒
３２　スイッチ部
３３　スイッチ
３４　スイッチ
３５　スイッチ
３６　歯車
３７　棒
３８　スイッチ
３９　スイッチ
４０　音色選択部
４１　テンポ調整ダイヤル
４２　音色切り替えスイッチ
４３　スタートボタン
４４　ブロック
４５　アダプター
４６　アダプター
４７　歯車
４８　歯車
４９　歯車
５０　ブロック
５１　ブロック
５２　ブロック
【図１】
2004125957.tif 000003
【図２】
2004125957.tif 000004
【図３】
2004125957.tif 000005
【図４】
2004125957.tif 000006
【図５】
2004125957.tif 000007
【図６】
2004125957.tif 000008
【図７】
2004125957.tif 000009
【図８】
2004125957.tif 000010
【図９】
2004125957.tif 000011
【図１０】
2004125957.tif 000012
【図１１】
2004125957.tif 000013
【図１２】
2004125957.tif 000014
【図１３】
2004125957.tif 000015
【図１４】
2004125957.tif 000016
【図１５】
2004125957.tif 000017
【図１６】
2004125957.tif 000018