(57)【要約】【課題】演奏をより容易にすること。【解決手段】固定周波数発振回路２は、周波数が固定された固定周波数波を示す固定周波数電気信号を生成する。可変周波数発振回路３は、手１２とアンテナとの間の浮遊容量に基づいて周波数が変化する可変周波数波を示す可変周波数電気信号を生成する。周波数差分回路５は、その固定周波数波の周波数とその可変周波数波の周波数との差を周波数とする差分周波数波を示す差分電気信号を生成する。音声発生回路６は、音声波形の周波数がその差分周波数波の周波数より小さくなるように、その音声波形を示す音声電気信号を生成する。音声装置７、８は、その音声波形により示される音声を生成する。このとき、その固定周波数波と可変周波数波との周波数の変動がその音声のピッチに与える影響が小さく、固定周波数発振回路２と可変周波数発振回路３との調整が不要であり、ユーザは、より容易に演奏することができる。【選択図】図２
2012242664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数が固定された固定周波数波を示す固定周波数電気信号を生成する固定周波数発振回路と、
移動体とアンテナとの間の浮遊容量に基づいて周波数が変化する可変周波数波を示す可変周波数電気信号を生成する可変周波数発振回路と、
前記固定周波数波の周波数と前記可変周波数波の周波数との差を周波数とする差分周波数波を示す差分電気信号を生成する周波数差分回路と、
音声波形を示す音声電気信号を前記差分電気信号に基づいて生成する音声発生回路と、
前記音声波形により示される音声を前記音声電気信号に基づいて生成する音声装置とを具備し、
前記音声波形の基本波の周波数は、前記差分周波数波の基本波の周波数より小さい
電子楽器。
【請求項２】
請求項１において、
前記固定周波数発振回路は、ＣＲ発振回路から形成され、
前記可変周波数発振回路は、前記ＣＲ発振回路と異なる他のＣＲ発振回路から形成される
電子楽器。
【請求項３】
請求項１〜請求項２のいずれかにおいて、
前記音声発生回路は、
前記差分周波数波の基本波の周波数に対応する電流から形成される電気信号を生成する変換回路と、
前記電気信号に基づいて前記音声電気信号を生成する音声生成回路とを備える
電子楽器。
【請求項４】
請求項１〜請求項２のいずれかにおいて、
前記音声発生回路は、
前記差分電気信号を分周することにより分周電気信号を生成する周波数低減回路と、
前記分周電気信号に基づいて前記音声電気信号を生成する音声調整回路とを備える
電子楽器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子楽器に関し、特に、手とアンテナとの間の浮遊容量に基づいて変化する音高の楽音を発生する電子楽器に関する。
【背景技術】
【０００２】
手とアンテナとの間の浮遊容量に基づいて変化する音高の楽音を発生する電子楽器が知られている。その電子楽器としては、テルミンが例示される（たとえば、非特許文献１参照。）。その電子楽器１００は、図１に示されているように、固定周波数発振回路１０２と可変周波数発振回路１０３と周波数差分回路１０５と音声増幅装置１０７とスピーカ１０８とを備えている。固定周波数発振回路１０２は、電子楽器１００が起動されているときに固定周波数電気信号を生成する。その固定周波数電気信号は、電圧が時間とともに周期的に変化する波から形成されている。その波は、周波数が一定であり、固定周波数に固定されている。その固定周波数としては、５００ｋＨｚが例示される。
【０００３】
可変周波数発振回路１０３は、アンテナ１１１を備えている。可変周波数発振回路１０３は、電子楽器１００が起動されているときに可変周波数電気信号を生成する。その可変周波数電気信号は、電圧が時間とともに周期的に変化する波から形成されている。その波は、周波数が可変であり、演奏者の手１１２とアンテナ１１１との間の浮遊容量に基づいて周波数が変化する。その周波数は、手１１２とアンテナ１１１との距離に対して単調に減少し、４９６．８ｋＨｚ〜４９９．９ｋＨｚの範囲のうちの１つの周波数を示している。
【０００４】
周波数差分回路１０５は、固定周波数発振回路１０２により生成される固定周波数電気信号と可変周波数発振回路１０３により生成される可変周波数電気信号とに基づいて音声電気信号を生成する。その音声電気信号は、電圧が時間とともに変化する波から形成され、音声を示している。その波は、周波数が可変であり、その周波数は、その固定周波数電気信号が示す波の周波数からその可変周波数電気信号が示す波の周波数が減算された差を示し、１００Ｈｚ〜３２００ｋＨｚの範囲のうちの１つの周波数を示している。
【０００５】
音声増幅装置１０７は、周波数差分回路１０５により生成された音声電気信号を増幅することにより、増幅音声電気信号を生成する。その増幅音声電気信号は、電圧が時間とともに周期的に変化する波から形成されている。スピーカ１０８は、音声増幅装置１０７により生成された増幅音声電気信号に基づいて、その音声電気信号が示す音声を生成する。
【０００６】
電子楽器１００の動作は、ゼロポイント調整と演奏動作とを備えている。
【０００７】
そのゼロポイント調整は、電子楽器１００を用いて楽曲を演奏する前に、実行される。ユーザは、まず、手１１２がアンテナ１１１から十分に離れているときに、その可変周波数電気信号が形成する波の周波数が４９９．９ｋＨｚになるように、かつ、手１１２がアンテナ１１１から十分に接近しているときに、その可変周波数電気信号が形成する波の周波数が４９６．８ｋＨｚになるように、可変周波数発振回路１０３を調整する。
【０００８】
その演奏動作は、そのゼロポイント調整が実行された後に、実行される。ユーザは、アンテナ１１１に手１１２を翳し、アンテナ１１１に手１１２を接近させたり、アンテナ１１１から手１１２を遠ざけたりする。このとき、演奏者の手１１２とアンテナ１１１との間の浮遊容量は、アンテナ１１１に手１１２を接近させたり、アンテナ１１１から手１１２を遠ざけたりすることにより、変化し、すなわち、手１１２とアンテナ１１１との距離に対して単調に減少する。
【０００９】
電子楽器１００の可変周波数発振回路１０３は、４９６．８ｋＨｚ〜４９９．９ｋＨｚの範囲のうちのその浮遊容量に対応する周波数の波を示す可変周波数電気信号を生成する。固定周波数発振回路１０２は、周波数が５００ｋＨｚで一定である波を示す固定周波数電気信号を生成する。周波数差分回路１０５は、その固定周波数電気信号が示す波の周波数からその可変周波数電気信号が示す波の周波数が減算された差を周波数とする波を示す音声電気信号を生成する。すなわち、その周波数は、１００Ｈｚ〜３２００ｋＨｚの範囲のうちの１つの周波数を示している。
【００１０】
音声増幅装置１０７は、その音声電気信号を増幅することにより、その音声を示す増幅音声電気信号を生成する。スピーカ１０８は、その増幅音声電気信号をその音声に変換することにより、その音声を生成する。
【００１１】
このような動作によれば、ユーザは、手１１２をアンテナ１１１から所定の距離に配置することにより、電子楽器１００に所望の音高の楽音を生成させることができる。このため、ユーザは、アンテナ１１１に手１１２を接近させたり、アンテナ１１１から手１１２を遠ざけたりすることにより、電子楽器１００を用いて所望の楽曲を演奏することができる。
【００１２】
固定周波数発振回路１０２の発振周波数が５００ｋＨｚ程度であるときに、電子楽器１００に生成させる音声の周波数を仮に１００Ｈｚとすると、音声周波数は、発振周波数の０．０２％（１００／５０００００）に相当する。このため、電子楽器１００は、固定周波数発振回路１０２または可変周波数発振回路１０３の発振周波数が０．０２％程度変動すると、その音声を電子楽器１００から生成することができなくなることがある。これらの発振器は、周波数を決定する要素（多くの場合はコイルのインダクタンスやコンデンサのキャパシタンス、その他電源部や発振回路各部）の安定性が高くないと、初期のチューニングが難しく、また、演奏中も安定した演奏が難しくなる。より容易に演奏することができる電子楽器が望まれ、より安価に作製される電子楽器が望まれている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】テルミンの作動原理、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２３年４月８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｓａｈｉ−ｎｅｔ．ｏｒ．ｊｐ／〜ｕｕ９ｍ−ｈｒｔ／ｔｈｅｒｅｍｉｎｎ／ｔｈｅｒｅｍｉｎｎ２．ｈｔｍ＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の課題は、より容易に演奏することができる電子楽器を提供することにある。
本発明の他の課題は、より安価に作製される電子楽器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
以下に、発明を実施するための形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１６】
本発明による電子楽器（１）は、固定周波数発振回路（２）と可変周波数発振回路（３）と周波数差分回路（５）と音声発生回路（６）（２１）と音声装置（７、８）とを備えている。固定周波数発振回路（２）は、周波数が固定された固定周波数波を示す固定周波数電気信号を生成する。可変周波数発振回路（３）は、移動体（１２）とアンテナ（１１）との間の浮遊容量に基づいて周波数が変化する可変周波数波を示す可変周波数電気信号を生成する。周波数差分回路（５）は、その固定周波数波の周波数とその可変周波数波の周波数との差を周波数とする差分周波数波を示す差分電気信号を生成する。音声発生回路（６）（２１）は、音声波形の基本波の周波数がその差分周波数波の基本波の周波数より小さくなるように、その音声波形を示す音声電気信号をその差分電気信号に基づいて生成する。音声装置（７、８）は、その音声波形により示される音声をその音声電気信号に基づいて生成する。
【００１７】
固定周波数発振回路（２）は、ＣＲ発振回路から形成されている。可変周波数発振回路（３）は、そのＣＲ発振回路と異なる他のＣＲ発振回路から形成される。
【００１８】
音声発生回路（２１）は、その差分周波数波の基本波の周波数に対応する電流から形成される電気信号を生成する変換回路（２２、２３）と、その電気信号に基づいてその音声電気信号を生成する音声生成回路（２４、２５）とを備えている。
【００１９】
音声発生回路（６）（２１）は、その差分電気信号を分周することにより分周電気信号を生成する周波数低減回路（１４）（２２、２３、２４）と、その分周電気信号に基づいてその音声電気信号を生成する音声調整回路（１５）（２５）とを備えている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明による電子楽器は、その固定周波数波の周波数とその可変周波数波の周波数との変動がその音声のピッチに与える影響が小さく、その固定周波数発振回路と可変周波数発振回路との調整が不要であり、ユーザによる演奏をより容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、公知の電子楽器を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明による電子楽器を示すブロック図である。
【図３】図３は、他の音声発生回路を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図面を参照して、本発明による電子楽器の実施の形態を記載する。その電子楽器１は、図２に示されているように、固定周波数発振回路２と可変周波数発振回路３と周波数差分回路５と音声発生回路６と音声増幅装置７とスピーカ８とを備えている。固定周波数発振回路２は、電子楽器１が起動されているときに固定周波数電気信号を生成する。その固定周波数電気信号は、電圧が時間とともに周期的に変化する波から形成されている。その波は、周波数が一定であり、固定周波数に固定されている。その固定周波数としては、５００ｋＨｚが例示される。
【００２３】
可変周波数発振回路３は、アンテナ１１を備えている。可変周波数発振回路３は、電子楽器１が起動されているときに可変周波数電気信号を生成する。その可変周波数電気信号は、電圧が時間とともに周期的に変化する波から形成されている。その波は、周波数が可変であり、演奏者の手１２とアンテナ１１との間の浮遊容量に基づいて周波数が変化する。その周波数は、手１２とアンテナ１１との距離に対して単調に減少し、３９７．６ｋＨｚ〜４８７．２ｋＨｚの範囲のうちの１つの周波数を示している。すなわち、可変周波数発振回路３は、手１２がアンテナ１１から十分に離れているときに、その周波数がその範囲の最大値を示すように、かつ、手１２がアンテナ１１から十分に接近しているときに、その周波数がその範囲の最小値を示すように、作製されている。
【００２４】
周波数差分回路５は、固定周波数発振回路２により生成される固定周波数電気信号と可変周波数発振回路３により生成される可変周波数電気信号とに基づいて差分周波数電気信号を生成する。その差分周波数電気信号は、電圧が時間とともに周期的に変化する波から形成されている。その波は、周波数が可変であり、その周波数は、その固定周波数電気信号が示す波の周波数からその可変周波数電気信号が示す波の周波数が減算された差を示し、すなわち、３．２ｋＨｚ〜１０２．４ｋＨｚの範囲のうちの１つの周波数を示している。
【００２５】
音声発生回路６は、周波数差分回路５により生成された差分周波数電気信号に基づいて音声電気信号を生成する。すなわち、音声発生回路６は、分周器１４と音声調整回路１５とを備えている。分周器１４は、その差分周波数電気信号を３２分周することにより、分周電気信号を生成する。すなわち、その分周電気信号は、電圧が時間とともに周期的に変化する疑似正弦波から形成されている。その疑似正弦波は、周波数が可変であり、その周波数は、その差分周波数電気信号が示す波の周波数を３２で除算した商を示し、すなわち、１００Ｈｚ〜３２００Ｈｚの範囲のうちの１つの周波数を示している。音声調整回路１５は、分周器１４により生成された分周電気信号を波形整形することにより、その音声電気信号を生成する。その音声電気信号は、電圧が時間とともに周期的に変化する波から形成され、その疑似正弦波と異なる他の波形から形成される音声を示している。その音声のピッチは、可変であり、その分周電気信号が示す疑似正弦波の周波数に等しい。
【００２６】
音声増幅装置７は、音声調整回路１５により生成された音声電気信号を増幅することにより、増幅音声電気信号を生成する。その増幅音声電気信号は、電圧が時間とともに周期的に変化する波から形成され、その音声電気信号が示す音声を示している。スピーカ８は、音声増幅装置７により生成された増幅音声電気信号をその音声に変換する。
【００２７】
ユーザは、電子楽器１を用いて楽曲を演奏するときに、電子楽器１を起動させた後に、アンテナ１１に手１２を翳し、アンテナ１１に手１２を接近させたり、アンテナ１１から手１２を遠ざけたりする。このとき、演奏者の手１２とアンテナ１１との間の浮遊容量は、アンテナ１１に手１２を接近させたり、アンテナ１１から手１２を遠ざけたりすることにより、変化し、すなわち、手１２とアンテナ１１との距離に対して単調に減少する。
【００２８】
電子楽器１の可変周波数発振回路３は、３９７．６ｋＨｚ〜４８７．２ｋＨｚの範囲のうちのその浮遊容量に対応する周波数の波を示す可変周波数電気信号を生成する。固定周波数発振回路２は、周波数が５００ｋＨｚで一定である波を示す固定周波数電気信号を生成する。周波数差分回路５は、その固定周波数電気信号が示す波の周波数からその可変周波数電気信号が示す波の周波数が減算された差を周波数とする波を示す差分周波数電気信号を生成する。すなわち、その周波数は、３．２ｋＨｚ〜１０２．４ｋＨｚの範囲のうちの１つの周波数を示している。
【００２９】
分周器１４は、その差分周波数電気信号を３２分周することにより、疑似正弦波を示す分周電気信号を生成する。すなわち、その疑似正弦波の周波数は、その差分周波数電気信号が示す波の周波数を３２で除算した商に一致し、すなわち、１００Ｈｚ〜３２００Ｈｚの範囲のうちの１つの周波数を示している。
【００３０】
音声調整回路１５は、その分周電気信号を波形整形することにより、疑似正弦波と異なる他の波形から形成される音声を示す音声電気信号を生成する。その音声のピッチは、可変であり、その分周電気信号が示す疑似正弦波の周波数に等しく、すなわち、１００Ｈｚ〜３２００Ｈｚの範囲のうちの１つの周波数を示している。
【００３１】
音声増幅装置７は、その音声電気信号を増幅することにより、その音声を示す増幅音声電気信号を生成する。スピーカ８は、その増幅音声電気信号をその音声に変換することにより、その音声を生成する。
【００３２】
このような動作によれば、ユーザは、手１２をアンテナ１１から所定の距離に配置することにより、電子楽器１に所望の音高の楽音を生成させることができる。このため、ユーザは、アンテナ１１に手１２を接近させたり、アンテナ１１から手１２を遠ざけたりすることにより、電子楽器１を用いて所望の楽曲を演奏することができる。
【００３３】
さらに、電子楽器１は、図１に示されている公知の電子楽器１００に比較して、固定周波数発振回路２または可変周波数発振回路３の発振周波数の変動が、電子楽器１により生成される音声のピッチに与える影響がより小さい。たとえば、図１示されている電子楽器１００は、固定周波数発振回路１０２または可変周波数発振回路１０３の発振周波数が０．０２％程度変動すると、電子楽器１００から所望の音高の楽音を生成することができなくなることがある。対して、電子楽器１は、固定周波数発振回路２または可変周波数発振回路３の発振周波数が０．０２％程度変動しても、電子楽器１から所望の音高の楽音を生成することができる。
【００３４】
このため、電子楽器１は、既述の電子楽器１００で必要であるゼロポイント調整が不要であり、ユーザは、電子楽器１をより容易に演奏することができる。電子楽器１は、さらに、固定周波数発振回路２と可変周波数発振回路３とに水晶発振器と異なる低安定度の発振器を採用することができる。その発振器としては、ＬＣ発振器、ＣＲ発振回路が例示される。電子楽器１は、固定周波数発振回路２と可変周波数発振回路３としてその発振器が採用されたときに、より安価に作製されることができる。
【００３５】
なお、本発明による電子楽器は、既述の実施の形態における音声発生回路６が他の音声発生回路に置換されることもできる。その音声発生回路２１は、図３に示されているように、Ｆ−Ｖ変換回路２２とＶ−Ｉ変換回路２３とＩ−Ｆ変換回路２４と音声生成回路２５とを備えている。
【００３６】
Ｆ−Ｖ変換回路２２は、その差分周波数電気信号をＦ−Ｖ変換することにより、電圧が時間とともに変化する波から形成されている第１電気信号を生成する。その電圧は、その差分周波数電気信号が示す波の周波数に対応し、その差分周波数電気信号が示す波の周波数に関して単調に増加する。
【００３７】
Ｖ−Ｉ変換回路２３は、その第１電気信号をＶ−Ｉ変換することにより、電流が時間とともに変化する波から形成されている第２電気信号を生成する。その電流は、その第１電気信号が示す電圧に対応し、その第１電気信号が示す電圧に関して単調に増加する。
【００３８】
Ｉ−Ｆ変換回路２４は、その第２電気信号をＩ−Ｆ変換することにより、周波数が時間とともに変化する波から形成されている第３電気信号を生成する。その周波数は、その第２電気信号が示す電流に対応し、その第２電気信号が示す電流に関して単調に増加する。Ｉ−Ｆ変換回路２４としては、リングオシレータが例示される。
【００３９】
音声生成回路２５は、その第３電気信号をクロック信号とするデジタル波形発生器により、電圧が時間とともに周期的に変化する波から形成される音声電気信号を生成する。その音声のピッチは、可変であり、その第３電気信号が示す波の周波数よりも低い。その音声としては、楽器により生成される楽音、動物の鳴き声、言葉、効果音が例示される。その楽器としては、オルガン、バイオリンが例示される。その動物としては、猫、カエルが例示される。
【００４０】
音声発生回路２１が適用された電子楽器は、既述の実施の形態における電子楽器１と同様にして、演奏をより容易にすることができる。
【００４１】
Ｉ−Ｆ変換回路２４と音声生成回路２５とが集積された音声発生ＩＣが知られている。このような音声発生ＩＣは、量産され、比較的安価に市場販売されている。音声発生回路２１が適用された電子楽器は、このような音声発生ＩＣが適用されることができ、比較的安価に作製されることができる。
【００４２】
なお、電子楽器１は、分周器１４が他の周波数低減回路に置換されることができる。その周波数低減回路は、その差分周波数電気信号が示す波の周波数を３２で除算した商に等しい周波数の波を示す分周電気信号を生成する。その周波数低減回路としては、Ｆ−Ｖ変換回路２２とＶ−Ｉ変換回路２３とＩ−Ｆ変換回路２４との集合が例示される。このような周波数低減回路が適用された電子楽器は、既述の実施の形態における電子楽器１と同様にして、演奏をより容易にすることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  ：電子楽器
２  ：固定周波数発振回路
３  ：可変周波数発振回路
５  ：周波数差分回路
６  ：音声発生回路
７  ：音声増幅装置
８  ：スピーカ
１１：アンテナ
１２：手
１４：分周器
１５：音声調整回路
２１：音声発生回路
２２：Ｆ−Ｖ変換回路
２３：Ｖ−Ｉ変換回路
２４：Ｉ−Ｆ変換回路
２５：音声生成回路
【図１】
2012242664.tif 000003
【図２】
2012242664.tif 000004
【図３】
2012242664.tif 000005