(57)【要約】【課題】実際の演奏操作形態で管楽器や吹奏楽器の演奏を可能とする。【解決手段】音階判定部３は流量入力部１からの瞬間的に計測した流量信号Ａとキー操作部２の複数のキー入力信号Ｂから音階信号Ｃを出力する。音源発生部５は楽器選択部４の予め記憶した楽器の音色信号Ｄと音階信号Ｃから音源信号Ｅを出力し、外部出力部６から音信号を出力する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定時間間隔毎に管内に流れている流量を瞬間的に計測し流量信号を出力する流量入力部と、配管に即して設けられた複数の入力端子を監視し入力端子に入力情報があるとキー入力信号を出力するキー操作部と、前記流量入力部の流量信号を受け取るとキー操作部の前記キー入力信号の組み合わせを判定して音階信号を出力する音階判定部と、複数の楽器の音色を予め記憶し外部からの楽器の選択指示を受け取ると任意の音色信号を出力する楽器選択部と、前記音階判定部の音階信号と楽器選択部の音色信号を組み合わせて音源信号を出力する音源発生部と、音源発生部の前記音源信号を受け取ると外部に音信号を出力したり公共回線を使用して外部に音信号を送信する外部出力部とを備えた電子楽器。
【請求項２】
配管の長さを可変させたときの配管長を位置情報として出力する位置検知部と、位置検知部の前記位置情報を受け取ると流量入力部の流量信号とキー操作部のキー入力信号との組み合わせを判定して音階信号を出力する音階判定部とを備えた請求項１記載の電子楽器。
【請求項３】
管内に発生する流体の圧力を計測し圧力信号を出力する圧力検知部と、圧力検知部の前記圧力信号を受取ると音階判定部の音階信号と楽器選択部の音色信号からの組み合わせで音の強弱を加味した音源信号を出力する音源発生部とを備えた請求項１記載の電子楽器。
【請求項４】
流量入力部の流量信号の周期変動を検出し予め決められた値以上の周期変動があった場合に周期変動信号を出力する周期判定部と、周期判定部の前記周期変動信号を受取ると音階判定部の音階信号と楽器選択部の音色信号からの組み合わせで音の強弱の震えを加味した音源信号を出力する音源発生部とを備えた請求項１記載の電子楽器。
【請求項５】
外部から楽器の演奏情報を入力し参考音源信号として出力する演奏入力部と、音源発生部の音源信号を受取ると前記音源信号を記憶し存音源信号として出力する演奏記憶部と、外部に設けられた入力端子を監視し演奏操作に関する指示を受取ると演奏指示信号を出力する演奏指示部と、演奏指示部の演奏指示信号に基き前記演奏入力部の前記参考音源信号や前記演奏記憶部の前記保存音源信号や音階判定部の音階信号と楽器選択部の音色信号を組み合わせて複数の音源信号を出力する音源発生部とを備えた請求項１記載の電子楽器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子的に音を構築する例えば管楽器や吹奏楽器に係る電子楽器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電子楽器は図７に示されているように、キー操作部２は鍵盤状（例えば、キーボードや電子オルガン等。またはドラムのような打楽器の太鼓状やエレキギターのような弦楽器の弦状）の複数の入力端子を監視し入力端子に入力情報があるとキー入力信号Ｂを出力し、音階判定部３はキー操作部２のキー入力信号Ｂの組み合わせ（単独に押されているのか複数が同時に押されているのか）を判定して音階信号Ｃを出力し、楽器選択部４は複数の楽器の音色を予め記憶し外部からの楽器（例えば、ピアノやオルガンあるいはサンプリングした音データ等）の選択指示を受取ると任意の音色信号Ｄを出力し、音源発生部５は音階判定部３の音階信号Ｃと楽器選択部４の音色信号Ｄを組み合わせて音源信号Ｅを出力し、外部出力部６は音源発生部５の音源信号Ｅを受け取ると外部に音信号を出力（例えばスピーカやヘッドホーン等）するようになっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電子楽器では息を吹きかけて演奏する管楽器や吹奏楽器の音色は擬似的に作成する事は出来ても、実際に息を吹きかけた時に発生する音の強弱や震えを再現することが困難であったり、入力装置の形状の違いから実際の演奏操作形態（例えばトランペットの指使いはキーボードの鍵盤を弾く指使いとは異なる）を模倣することが出来なかった。
【０００４】
このことより、実際の演奏形態とは異なるため管楽器や吹奏楽器（例えばトランペット等）を練習する場合には本物の管楽器や吹奏楽器を演奏せねばならず騒音が発生するため、練習場所や練習時間に制約が発生したり、あるいはリアルタイムに練習するには複数人数が同時に集まらなければならないという課題を有していた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は管内に流れる流量を瞬間的に検知することで管楽器や吹奏楽器の息遣いを認識することを可能としたものであり、実際に音の出る管楽器や吹奏楽器を演奏しなくても良くなるために騒音（例えば深夜はヘッドホーンで自分が演奏している音を確認することで）は発生しなくなり練習場所や練習時間の制約から開放される。あるいは電子化された音信号はインターネット等の情報通信媒体に容易に載せられるため、離れた場所であっても複数人数でリアルタイムに練習することが可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
請求項１に係る発明は一定時間間隔毎に管内に流れている流量を瞬間的に計測し流量信号を出力する流量入力部と、配管に即して設けられた複数の入力端子を監視し入力端子に入力情報があるとキー入力信号を出力するキー操作部と、前記流量入力部の前記流量信号を受け取ると前記キー操作部の前記キー入力信号の組み合わせを判定して音階信号を出力する音階判定部と、複数の楽器の音色を予め記憶し外部からの楽器の選択指示を受け取ると任意の音色信号を出力する楽器選択部と、前記音階判定部の前記音階信号と前記楽器選択部の前記音色信号を組み合わせて音源信号を出力する音源発生部と、前記音源発生部の前記音源信号を受け取ると外部に音信号を出力したり公共回線を使用して外部に音信号を送信する外部出力部とを有するものである。
【０００７】
請求項２に係る発明は配管の長さを可変させたときの配管長を位置情報として出力する位置検知部と、前記位置検知部の前記位置情報を受け取ると流量入力部の流量信号とキー操作部のキー入力信号との組み合わせを判定して音階信号を出力する音階判定部とを加えたものである。
【０００８】
請求項３に係る発明は管内に発生する流体の圧力を計測し圧力信号を出力する圧力検知部と、前記圧力検知部の前記圧力信号を受取ると音階判定部の音階信号と楽器選択部の音色信号からの組み合わせで音の強弱を加味した音源信号を出力する音源発生部とを加えたものである。
【０００９】
請求項４に係る発明は流量入力部の流量信号の周期変動を検出し予め決められた値以上の周期変動があった場合に周期変動信号を出力する周期判定部と、前記周期判定部の前記周期変動信号を受取ると音階判定部の音階信号と楽器選択部の音色信号からの組み合わせで音の強弱の震えを加味した音源信号を出力する音源発生部とを加えたものである。
【００１０】
請求項５に係る発明は外部から楽器の演奏情報を入力し参考音源信号として出力する演奏入力部と、音源発生部の音源信号を受取ると前記音源信号を記憶し記憶した前記音源信号を保存音源信号として出力する演奏記憶部と、外部に設けられた入力端子を監視し演奏操作に関する指示を受取ると演奏指示信号を出力する演奏指示部と、前記演奏指示部の前記演奏指示信号に基き前記演奏入力部の前記参考音源信号や前記演奏記憶部の前記保存音源信号や音階判定部の音階信号と楽器選択部の音色信号を組み合わせて複数の音源信号を出力する音源発生部とを加えたものである。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１２】
図１（Ａ）、（Ｂ）は本実施例を説明するための模式図である。図１（Ａ）のトランペットの模式図において、図１記載の流量入力部１は流量計測器を、図１記載のキー操作部２はキーを構成する。図１記載の音階判定部３と音源発生部５と図４記載の周期判定部９と図５記載の演奏記憶部１１から制御基板を構成する。図１記載の楽器選択部４は楽器選択スイッチを、図１記載の外部出力部６はスピーカとヘッドホーンおよび出力端子とを構成する。図３記載の圧力検知部８は圧力センサを、図５記載の演奏入力部１０と演奏指示部１２から入力端子を構成する。
【００１３】
図１（Ｂ）のトロンボーンの模式図において、図１記載の流量入力部１は流量計測器を構成する。図１記載の音階判定部３と音源発生部５と図４記載の周期判定部９と図５記載の演奏記憶部１１から制御基板を構成する。図１記載の楽器選択部４は楽器選択スイッチを、図１記載の外部出力部６はスピーカとヘッドホーンおよび出力端子とを構成する。図２記載の位置検知部７は位置センサを構成する。図３記載の圧力検知部８は圧力センサを、図５記載の演奏入力部１０と演奏指示部１２から入力端子を構成する。なお、図２から図５までの同一記号のものは説明を省略し、上記の各構成要素の動作説明は実施例１から実施例５にて行う。
【００１４】
（実施例１）
図２は本発明の実施例１のガス遮断装置の機能ブロック図である。図２の機能ブロック図において、流量入力部１は一定時間間隔毎に管内に流れている流量を瞬間的に計測し（例えば、図１の流量測定器はガス通路の上流側と下流側に送受信できるセンサを取り付け音の伝搬時間の差により計量したり、ガスの流れる流量に応じて変化する熱電対の抵抗値の違いで計量しても同等の効果が得られる）流量信号Ａを出力する。
【００１５】
キー操作部２は配管に即して設けられた複数の入力端子（例えば、図７のキーはプッシュスイッチでも良いし、圧電素子でも同等の効果が得られる）を監視し入力端子に入力情報があるとキー入力信号Ｂを出力する。音階判定部３は流量入力部１の流量信号Ａを受け取ると音を鳴らそうとしている状態であると判定しキー操作部２のキー入力信号Ｂの組み合わせ（例えば、単独キーでは単音を複数キーでは和音と判定しても良いし、単音と判定しても良い）を判定して音階信号Ｃを出力する。
【００１６】
楽器選択部４は複数の楽器（例えば、トランペットやクラリネット等の管楽器や吹奏楽器が選択できるようにしてあり、図７に示すように電子楽器本体部分をアタッチメント化すれば楽器形状部分を挿し変えることでトランペットやクラリネット、トロンボーン等の演奏操作形態に合わせることが可能となる）の音色を予め記憶し、外部からの楽器の選択指示（例えば、図１の楽器選択スイッチに示すように、スイッチを押す毎に予め内蔵している複数の楽器の音色をサイクリック選べるようにしても良いし、ロータリースイッチ等でスイッチをひねって予め内蔵している楽器の音色を選択しても良いし、あるいは予め内蔵している複数の楽器の音色毎に選択スイッチを設けても同等の効果が得られる）を受け取ると任意の音色信号Ｄを出力する。また、音源発生部５は音階判定部３の音階信号Ｃと楽器選択部４の音色信号Ｄを組み合わせることで選択された予め内蔵している楽器の音色で音源信号Ｅを出力する。
【００１７】
外部出力部６は音源発生部５の音源信号Ｅを受け取ると外部に音信号（例えば、図１に示すようにスピーカを通して出力しても良いし、出力端子を通してヘッドホーンから出力してもよいし、直接カセットテープやＭＤ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ等の記憶媒体に出力しても良いし、ＭＰ３等の圧縮形式に従いパソコン等に出力しても同等の効果が得られる）を出力したり公共回線を使用して外部に音信号を送信（例えば、インターネット等に対して公共のネットワークである電話やケーブルネットワーク網や無線通信網等を利用したり、中間に位置する網を介在させずに電子楽器と接触または非接触で通信しても同等の効果が得られる）する。
【００１８】
以上の様に、本実施例１における電子楽器は鍵盤楽器で管楽器や吹奏楽器の音のみをシミュレートするのではなく、管楽器や吹奏楽器の息遣いを瞬間的に認識することが可能となることで、実際の管楽器や吹奏楽器を演奏した場合と同様の演奏操作形態を模倣することが可能となる。また実際の管楽器や吹奏楽器を演奏すると音が発生するため練習場所や練習時間の制限を受けることが往々にしてあるが、外部出力部にヘッドホーン等をつなげることで演奏者自身のみが演奏を聞くことが可能となる。このため練習場所や練習時間の制限を受けずに済むばかりか、電子化された音信号はインターネット等の情報通信媒体に容易に載せられるため、離れた場所であっても複数人数でリアルタイムに練習することができる。
【００１９】
（実施例２）
図３は本発明の実施例２の電子楽器の機能ブロック図である。なお実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００２０】
実施例１と異なる点は、図３の機能ブロック図において、位置検知部７は配管の長さを可変させたときの配管長（例えば、図１に示す位置センサが配管の長さの違いを抵抗値の違いにより検出しても良いし、ロータリーエンコーダ等により配管が移動した距離をカウントしても同等の効果が得られる。）を位置情報Ｆとして出力する。
【００２１】
なお、音階判定部３は流量入力部１の流量信号Ａを受け取ると音を鳴らそうとしている状態であると判定し、キー操作部２のキー入力信号Ｂ（例えば、図７に示すキーそのものがなくキー入力信号がない場合であっても、キー入力信号Ｂがないものとして制御基板は処理を進めても良いものとする）と位置検知部７の位置情報Ｆの組み合わせを判定して音階信号Ｃを出力するものとする。
【００２２】
以上の様に、実施例２によれば配管の位置情報を取得することが可能となり、トロンボーンのような配管長を変えて演奏する管楽器や吹奏楽器をも模倣することが可能となり、より多くの管楽器や吹奏楽器のバリエーション展開を可能とすることができる。
【００２３】
（実施例３）
図４は本発明の実施例３の電子楽器の機能ブロック図である。なお実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００２４】
実施例１と異なる点は、図４の機能ブロック図において、圧力検知部８は管内に発生する流体の圧力（例えば、図７に示す圧力センサは、圧力に違いを圧電素子で検出しても良い）を計測し圧力信号Ｇを出力する。音源発生部５は圧力検知部８の圧力信号Ｇを受取ると音階判定部３の音階信号Ｃと楽器選択部４の音色信号Ｄからの組み合わせで音の強弱を加味した音源信号Ｅを出力する。
【００２５】
以上の様に、実施例３によれば配管内に発生する圧力を検知することで、管楽器や吹奏楽器の息遣いの強弱（例えば、圧力値が高い場合または圧力変化が激しい場合には息が勢い良く吹き込まれているとみなし大きな音を、圧力値が低い場合や圧力変化が少ない場合は息が緩やかに吹き込まれているとみなし小さな音を出す）を検知することが可能となり、一意に決められた単調な音の大きさで表現していたものから音の強弱を付けることが実際の演奏操作形態に即して可能となり、演奏者の表現に幅を持たせることが可能となる。
【００２６】
（実施例４）
図５は本発明の実施例４の電子楽器の機能ブロック図である。なお実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００２７】
実施例１と異なる点は、図５の機能ブロック図において、周期判定部９は流量入力部１の流量信号Ａの周期変動を検出し予め決められた値以上（例えば、任意の時間あたりにおいて配管内の流量の５％以上１５％以内の流量変化が増加と減少の交互で連続して繰り返される場合）の周期変動があった場合に周期変動信号Ｈを出力する。
【００２８】
音源発生部５は周期判定部９の周期変動信号Ｈを受取ると音階判定部３の音階信号Ｃと楽器選択部４の音色信号Ｄからの組み合わせで音の強弱の震えを加味した音源信号Ｅを出力する。
【００２９】
以上の様に、本実施例４によれば配管内に発生する流量の増減周期を判定することで音の震えを検知することが可能となり、演奏者の表現に幅を持たせることが可能となる。
【００３０】
（実施例５）
図６は本発明の実施例５のガス遮断装置の機能ブロック図である。なお実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００３１】
実施例１と異なる点は、図６の機能ブロック図において、演奏入力部１０は外部から楽器の演奏情報を入力（例えば、手本となる演奏であったり、自身のパート以外の演奏等でも良い）し参考音源信号Ｉとして出力する。演奏記憶部１１は音源発生部５の音源信号Ｅを受取ると音源信号Ｅを記憶し（例えば、自身の演奏した内容でも良いし、手本の演奏と合成したり、自身が複数の楽器を演奏したものでも良い）記憶した音源信号Ｅを保存音源信号Ｊとして出力する。演奏指示部１２は外部に設けられた入力端子を監視し演奏項目に関する指示を受取ると演奏指示信号Ｋを出力する。
【００３２】
音源発生部５は演奏指示部１２の演奏指示信号Ｋに基き演奏入力部１０の参考音源信号Ｉや演奏記憶部１１の保存音源信号Ｊや音階判定部３の音階信号Ｃと楽器選択部４の音色信号Ｄを組み合わせて複数（例えば、自身の演奏した内容でも良いし、手本の演奏と合成したり、自身が複数の楽器を演奏したものでも良い。
【００３３】
なお１つの音源信号Ｅで手本と自身の演奏を合成した音信号をスピーカから出し、もう１つの音源信号Ｅで自身の演奏のみを保存しても良く、その組み合わせは幾通りもある）の音源信号Ｅを出力する。
【００３４】
以上の様に、本実施例５によれば手本となる演奏を電子楽器に入力することが可能となり、片方の耳で手本をもう一方の耳から自身の演奏した音を確認することが出来るだけではなく、自身の演奏を記録し繰返し確認したり、あるいは自身の管楽器や吹奏楽器以外のパートを電子楽器に入力すれば全体的な演奏曲の繰返し練習をすることが可能となる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明１の請求項では、鍵盤楽器で管楽器や吹奏楽器の音のみをシミュレートするのではなく、管楽器や吹奏楽器の息遣いを瞬間的に認識することが可能となることで、実際の管楽器や吹奏楽器を演奏した場合と同様の演奏操作形態を模倣することが可能となる。また実際の管楽器や吹奏楽器を演奏すると音が発生するため練習場所や練習時間の制限を受けることが往々にしてあるが、外部出力部にヘッドホーン等をつなげることで演奏者自身のみが演奏を聞くことが可能となる。このため練習場所や練習時間の制限を受けずに済むばかりか、電子化された音信号はインターネット等の情報通信媒体に容易に載せられるため、離れた場所であっても複数人数でリアルタイムに練習することができる。
【００３６】
また請求項２によれば配管の位置情報を取得することが可能となり、トロンボーンのような配管長を変えて演奏する管楽器や吹奏楽器をも模倣することが可能となり、より多くの管楽器や吹奏楽器のバリエーション展開を可能とすることができる。
【００３７】
また請求項３によれば配管内に発生する圧力を検知することで、管楽器や吹奏楽器の息遣いの強弱を検知することが可能となり、一意に決められた単調な音の大きさで表現していたものから音の強弱を付けることが実際の演奏操作形態に即して可能となり、演奏者の表現に幅を持たせることが可能となる。
【００３８】
また請求項４によれば配管内に発生する流量の増減周期を判定することで音の震えを検知することが可能となり、演奏者の表現に幅を持たせることが可能となる。
【００３９】
あるいは請求項５によれば手本となる演奏を電子楽器に入力することが可能となり、片方の耳で手本をもう一方の耳から自身の演奏した音を確認することが出来るだけではなく、自身の演奏を記録し繰返し確認したり、あるいは自身の管楽器や吹奏楽器以外のパートを電子楽器に入力すれば全体的な演奏曲の繰返し練習をすることが可能となる。
【００４０】
以上のことにより従来の鍵盤状の電子楽器は模倣できなかった本来の管楽器や吹奏楽器の演奏操作形態を模倣しながら、繰返し外部に音を出さずに練習をすることができる、また一人で複数の管楽器や吹奏楽器を演奏し管楽器や吹奏楽器のみの（キーボードを使用して組み合わせればもっと多くの楽器を加えた）曲を作成することができインターネット等を通して発信できる。電子楽器本体部が１つあれば楽器形状部を交換することで複数の楽器に変更可能なため電子楽器本体部を個別に購入する必要がないばかりか、トランペットとトロンボーンの楽器形状を合わせ持ったものを作成すれば楽器形状を交換しなくてもよくなるという有利な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施例に係る電子楽器の模式図
【図２】本発明の実施例１の電子楽器の機能ブロック図
【図３】本発明の実施例２の電子楽器の機能ブロック図
【図４】本発明の実施例３の電子楽器の機能ブロック図
【図５】本発明の実施例４の電子楽器の機能ブロック図
【図６】本発明の実施例５の電子楽器の機能ブロック図
【図７】従来の電子楽器の機能ブロック図
【符号の説明】
１　流量入力部
２　キー操作部
３　音階判定部
４　楽器選択部
５　音源発生部
６　外部出力部
７　位置検出部
８　圧力検知部
９　周期判定部
１０　演奏入力部
１１　演奏記憶部
１２　演奏指示部
【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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