(57)【要約】【課題】演奏に用いる演奏部材に関わりなく、演奏者の身体の動きに応じて楽音を変化させることの可能な演奏装置を提供すること。【解決手段】演奏装置１は、所定の楽音を発音する発音部３０と、演奏者に用いられ、演奏者の所定の演奏動作を検知することにより、発音部３０に対して発音指示を与えるスティック部１０と、演奏者の所定の身体動作を検知し、発音部３０に対して通知するベルト部２０と、を備え、発音部３０は、スティック部１０から発音指示を受け付けることを条件に、ベルト部２０から通知された演奏者の身体動作に応じた楽音を発音する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
演奏部材と、
所定の楽音を発音する発音手段と、
前記演奏部材に対して演奏者が与えた所定の演奏動作を検知することにより、前記発音手段に対して発音指示を与える発音指示手段と、
前記演奏者の所定の身体動作を検出し、当該検出結果を前記発音手段に対して通知する検知手段と、
を備え、
前記発音手段は、前記検出結果に基づき、前記身体動作に対応する楽音を発音する、
ことを特徴とする演奏装置。
【請求項２】
前記発音手段は、前記身体動作に応じて異なる音色の楽音、又は、異なる音量の楽音を発音する、
ことを特徴とする請求項１に記載の演奏装置。
【請求項３】
前記検知手段は、前記演奏者に装着される装着部と、当該演奏者の前後方向の加速度値を取得する加速度センサと、を備え、
前記発音手段は、前記加速度値から算出した前記演奏者の前後方向の移動量に応じて異なる音量の楽音を発音する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の演奏装置。
【請求項４】
前記検知手段は、前記演奏者に装着される装着部と、演奏者の上下方向の加速度値を取得する加速度センサと、を備え、
前記発音手段は、前記加速度値から検知した前記演奏者の跳躍動作に応じて異なる音色の楽音を発音する、
ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の演奏装置。
【請求項５】
前記演奏部材は、長手方向に延びるとともに、その内部に３軸方向の加速度値を取得する加速度センサを備え、
前記発音指示手段は、前記演奏部材の内部に配置された前記加速度センサの加速度値に基づき取得した発音タイミングに基づいて、前記発音手段に対して発音指示を与える、
ことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の演奏装置。
【請求項６】
前記演奏部材は、前記発音指示手段を備え、
前記発音手段と、前記演奏部材及び前記検知手段とが、通信可能に接続された、
ことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の演奏装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、演奏装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、演奏者の所定の演奏動作を検知すると、その演奏動作に応じた音を発音する演奏装置が提案されている。例えば、スティック状の部材のみからなる構成で打楽器音を発音する演奏装置が知られており、この演奏装置では、スティック状の部材にセンサを設け、演奏者が部材を手で保持して振ることで、センサがその演奏動作を検知して、打楽器音を発音する。
このような仮想的な演奏装置によれば、現実の楽器を必要とせずに当該楽器の楽音を発音することができるため、演奏場所や演奏スペースに制約を受けずに演奏を楽しむことができる。
【０００３】
上述のような仮想的演奏装置として、例えば、特許文献１には、スティック状の部材に加速度センサを設け、この部材を振ることにより加速度センサから得られる出力（加速度値）が所定の閾値に達した後、楽音を発音するように構成された演奏装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５６７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような仮想的な演奏装置では、演奏者の異なる演奏動作毎に夫々異なる楽音が用意されている場合が多い。特許文献１に開示された演奏装置においても、地磁気センサを用いてスティック状の部材の向きを判定し、この向きに応じて異なる音色の楽音を発音できるように構成されている。すなわち、スティック状の部材を振るときの方向で、楽音を変化させることが可能である。
【０００６】
ここで、現実の楽器を必要とせずに演奏を楽しむことのできる仮想的な演奏装置では、現実の楽器に比べて演奏者のパフォーマンスの幅を広げることが可能なため、発音する楽音にはその演奏形態に応じて多様な変化が求められる。この点、特許文献１に開示された演奏装置では、演奏者が演奏に用いるスティック状の部材の演奏形態のみで楽音を変化させいるため、発音する楽音の変化は限定的なものになってしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、従来にない態様で楽音を変化させることが可能な演奏装置、より具体的には、演奏に用いる部材に与えられる演奏動作に関わりなく楽音を多様に変化させることの可能な演奏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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一態様の演奏装置は、演奏部材と、所定の楽音を発音する発音手段と、前記演奏部材に対して演奏者が与えた所定の演奏動作を検知することにより、前記発音手段に対して発音指示を与える発音指示手段と、前記演奏者の所定の身体動作を検出し、当該検出結果を前記発音手段に対して通知する検知手段と、を備え、前記発音手段は、前記検出結果に基づき、前記身体動作に対応する楽音を発音する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、演奏に用いる部材に与えられる演奏動作と関わりのない演奏者の身体の動きに応じて発音する楽音を多様に変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態の演奏装置の概要を示す図である。
【図２】演奏装置の発音部のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】演奏装置のスティック部のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図４】スティック部の外観を示す図である。
【図５】演奏装置のベルト部のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図６】スティック部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】スティック部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】スティック部のセンサ合成値とノートオンイベントの送信タイミングとの関係を示す図である。
【図９】スティック部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】ベルト部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】ベルト部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】ベルト部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】発音部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】発音部の処理の流れ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】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態の演奏装置１の概要を示す図である。図１（１）に示すように本発明の演奏装置１は、スティック部１０、ベルト部２０及び発音部３０を含んで構成される。
【００１３】
スティック部１０は、長手方向に延びるスティック状の部材であり、本発明の演奏部材に相当する。演奏者は、スティック部１０の一端（根元側）を手に持ち手首などを中心とした振り上げ振り下ろし動作を行うことで、演奏動作を行う。このような演奏者の演奏動作を検知するため、スティック部１０の他端（先端側）には、加速度センサ１２が設けられている（後述の図３参照）。
ベルト部２０は、図示しない装着部を有し演奏者の身体（本実施形態では、演奏者の腰）に装着される。また、ベルト部２０は、本発明の検知手段として機能し、演奏者の身体の動きを検知する。
発音部３０は、本発明の発音手段として機能し、楽音を発音する。
【００１４】
このような演奏装置１では、スティック部１０を用いた演奏動作、すなわち、スティック部１０の振り下ろし動作に応じて、発音部３０が所定の楽音を発音することで、演奏者による演奏が行われる。
【００１５】
このとき、本発明の演奏装置１では、図１（２）に示すように、演奏者の身体の動きに応じて多様な楽音を発音することとしている。例えば、本実施形態では、発音部３０は、演奏者の前進に応じてより大きな音量の楽音を発音し、演奏者の後退に応じてより小さな音量の楽音を発音する。また、発音部３０は、演奏者が跳躍した状態では、着地している状態とは異なる音色の楽音、例えば、異なる楽器の楽音を発音する。なお、演奏者の身体の動きや当該動きに応じた多様な楽音については、適宜設定することができる。すなわち、演奏者の身体を揺らす動作や演奏者の回転動作に応じて異なる楽音を発音することとしてもよい。
【００１６】
続いて、本発明の演奏装置１を構成するスティック部１０、ベルト部２０及び発音部３０の具体的構成について説明する。
【００１７】
初めに、図２を参照して、発音部３０の構成について説明する。図２は、発音部３０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、発音部３０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３１、インタフェース（Ｉ／Ｆ）３２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）３３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）３４、表示部３５、入力部３６及びサウンドシステム３７を含んで構成される。
【００１８】
発音部３０のＩ／Ｆ３２は、スティック部１０からのデータ（例えば、ノートオンイベント）やベルト部２０からのデータ（例えば、前進フラグ）を受け入れて、ＲＡＭ３４に格納するとともに、ＣＰＵ３１にデータの受け入れを通知する。本実施の形態においては、スティック部１０、ベルト部２０及び発音部３０の夫々に赤外線通信装置１７、赤外線通信装置２７及び赤外線通信装置３８が設けられている。Ｉ／Ｆ３２は、スティック部１０の赤外線通信装置１７が発した赤外線やベルト部２０の赤外線通信装置２７が発した赤外線を、赤外線通信装置３８で受信することで、スティック部１０やベルト部２０からデータを受信する。
【００１９】
ＣＰＵ３１は、演奏装置１全体の制御、特に、発音部３０の制御、入力部３６を構成するキースイッチ（図示せず）の操作の検出、Ｉ／Ｆ３２を介して受信したスティック部１０からのノートオンイベントに基づく楽音の発音など、種々の処理を実行する。
【００２０】
ＲＯＭ３３は、演奏装置１全体の制御、特に、発音部３０の制御、入力部３６を構成するキースイッチ（図示せず）の操作の検出、Ｉ／Ｆ３２を介して受信したノートオンイベントに基づく楽音の発音など、種々の処理プログラムを格納する。また、ＲＯＭ３３は、種々の音色の波形データ、例えば、フルート、サックス、トランペットなどの管楽器、ピアノなどの鍵盤楽器、ギターなどの弦楽器、バスドラム、ハイハット、スネア、シンバル、タムなど打楽器の波形データを格納する波形データエリアを含む。
【００２１】
ＲＡＭ３４は、ＲＯＭ３３から読み出されたプログラムや、処理の過程で生じたデータやパラメータを記憶する。処理の過程で生じたデータには、入力部３６のスイッチの操作状態、Ｉ／Ｆ３２を介して受信したノートオンイベントや演奏者の身体動作の状態（前進フラグや変位量）などが含まれる。
【００２２】
表示部３５は、例えば、液晶表示装置で構成され、選択された音色や音量、演奏者の身体動作の状態（基準位置からの変位量）などを画像として表示する。また、入力部３６は、各種スイッチ（図示せず）を有し、演奏者からの各種情報の入力を受け付ける。
【００２３】
サウンドシステム３７は、音源部３７１、オーディオ回路３７２及びスピーカ３７３を含む。音源部３７１は、ＣＰＵ３１からの指示にしたがって、ＲＯＭ３３の波形データエリアから波形データを読み出して、楽音データを生成して出力する。オーディオ回路３７２は、音源部３７１から出力された楽音データをアナログ信号に変換するとともに、変換したアナログ信号を増幅してスピーカ３７３に出力する。これによりスピーカ３７３から楽音が出力される。
【００２４】
続いて、図３を参照して、スティック部１０の構成について説明する。図３は、スティック部１０の構成を示すブロック図である。図３に示すように、スティック部１０は、ＣＰＵ１１、加速度センサ１２、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１３、ＲＯＭ１４、ＲＡＭ１５及び入力部１６を含んで構成される。
【００２５】
加速度センサ１２は、スティック部１０の演奏者が保持する根元側と反対側である先端側の内部に配置された静電容量型或いはピエゾ抵抗素子型の３軸センサであり、Ｘ、Ｙ、Ｚの３つの軸方向の夫々に生じた加速度を示す加速度値及び３軸の夫々の成分の加速度値を合成したセンサ合成値を出力する。
図４を参照して、本実施形態では、スティック部１０の長手方向の軸と一致する軸をＹ軸とし、加速度センサ１２が配置された基板（図示せず）と平行で、かつ、Ｙ軸と直交する軸をＸ軸とし、Ｘ軸及びＹ軸と直交する軸をＺ軸としている。加速度センサ１２は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の夫々の成分の加速度値を取得するとともに、夫々の加速度値を合成したセンサ合成値を算出する。ここで、演奏者は、スティック部１０の一端（根元側）を保持し、手首などを中心とした振り上げ振り下ろし動作を行うことで、スティック部１０に対して回転運動を生じさせるところ、スティック部１０が静止している場合には、加速度センサ１２は、センサ合成値として重力加速度１Ｇに相当する値を算出し、スティック部１０が回転運動をしている場合には、加速度センサ１２は、センサ合成値として重力加速度１Ｇよりも大きな値を算出する。
なお、センサ合成値は、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の成分の加速度値の夫々の２乗の総和の平方根を算出することで得られる。
【００２６】
図３に戻り、ＣＰＵ１１は、加速度センサ１２が出力した加速度値やセンサ合成値の取得、加速度値やセンサ合成値にしたがったノートオンイベントの生成、Ｉ／Ｆ１３及び赤外線通信装置１７を介してノートオンイベントを発音部３０に送信する処理などを実行する。ここで、ノートオンイベントとは、楽音の発音を音源部３７１に対して指示するコマンド情報であり、本実施形態においては、発音する楽音の音色や音高の情報に加えて、さらに楽音の音量などの情報を含むものとする。
このようにスティック部１０のセンサ合成値に基づいて発音部３０にノートオンイベントを送信することで、発音部３０は、スティック部１０を用いた演奏動作に基づいて所定の楽音を発音することができる。
【００２７】
ＲＯＭ１４は、ＣＰＵ１１の実行する各種処理の処理プログラム、すなわち、加速度センサ１２が出力した加速度値及びセンサ合成値の取得処理、ノートオンイベントの生成処理、ノートオンイベントの送信処理などの処理プログラムを格納する。ＲＡＭ１５は、加速度値やセンサ合成値など、処理において取得され或いは生成された値を格納する。Ｉ／Ｆ１３は、ＣＰＵ１１からの指示にしたがって赤外線通信装置１７にデータを出力する。また、入力部１６は、各種スイッチ（図示せず）を有し、演奏者からの各種情報の入力を受け付ける。
【００２８】
続いて、図５を参照して、ベルト部２０の構成について説明する。図５は、ベルト部２０の構成を示すブロック図である。図５に示すように、ベルト部２０は、ＣＰＵ２１、加速度センサ２２、インタフェース（Ｉ／Ｆ）２３、ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２５及び入力部２６を含んで構成される。
【００２９】
加速度センサ２２は、ベルト部２０の内部に配置された静電容量型或いはピエゾ抵抗素子型の３軸センサであり、Ｘ、Ｙ、Ｚの３つの軸方向の夫々に生じた加速度を示す加速度値を出力する。ここで、本実施形態では、水平面をＸ−Ｙ平面とし、当該Ｘ−Ｙ平面のうちベルト部２０を装着した演奏者の正面方向の軸と一致する軸をＹ軸、Ｙ軸と直交する軸をＸ軸とするとともに、Ｘ軸及びＹ軸と直交する軸をＺ軸としている。すなわち、加速度センサ２２が取得するＸ軸成分の加速度値は、ベルト部２０を装着した演奏者の左右方向の加速度値を示し、Ｙ軸成分の加速度値は、ベルト部２０を装着した当該演奏者の前後方向の加速度値を示し、Ｚ軸成分の加速度値は、ベルト部２０を装着した演奏者の上下方向の加速度値を示す。
【００３０】
ＣＰＵ２１は、加速度センサ２２が出力した加速度値の取得、加速度値を用いた演奏者の身体の動きの検知、演奏者の現在位置の算出、Ｉ／Ｆ２３及び赤外線通信装置２７を介して演奏者の身体の動きや演奏者の現在位置などの各種データを発音部３０に送信する処理などを実行する。
ここで、本実施形態では、ＣＰＵ２１は、演奏者の身体の動きとして、前後方向への移動動作及び跳躍動作を検知する。このとき、後述するように、前後方向への移動動作は、加速度センサ２２のＹ軸成分の加速度値を用いて検知し、跳躍動作は、加速度センサ２２のＺ軸成分の加速度値を用いて検知する。また、ＣＰＵ２１は、前後方向への移動動作の検知に際し、前後方向への移動量も併せて検知することが好ましい。移動量に応じて異なる楽音を発音することを可能とするためである。
【００３１】
ＲＯＭ２４は、ＣＰＵ２１の実行する各種処理の処理プログラム、すなわち、加速度センサ２２が出力した加速度値の取得処理、加速度値を用いた演奏者の身体の動きの検知処理、演奏者の現在位置の算出処理、演奏者の身体の動きや演奏者の現在位置などの各種データの送信処理などの処理プログラムを格納する。ＲＡＭ２５は、加速度値、前後方向への移動量、基準位置及び現在位置など処理において取得され或いは生成された値を格納する。Ｉ／Ｆ２３は、ＣＰＵ２１からの指示にしたがって赤外線通信装置２７にデータを出力する。
【００３２】
入力部２６は、スイッチ（図示せず）を有し、演奏者からの各種情報の入力を受け付ける。例えば、入力部２６は、演奏開始時に演奏者から基準位置の入力を受け付ける。なお、入力部２６を介して受け付けた基準位置及び移動量に基づいて、ＣＰＵ２１は、演奏者の現在位置を算出する。
【００３３】
続いて、本実施形態の演奏装置１の処理について説明する。初めに、図６を参照して、スティック部１０において実行される処理について説明する。
図６に示すように、スティック部１０のＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１５のデータのクリアなどを含むイニシャライズ処理を実行する（ステップＳ１）。イニシャライズ処理（ステップＳ１）が終了すると、ＣＰＵ１１は、加速度センサ１２のセンサ値（加速度値）を取得して、ＲＡＭ１５に格納する（ステップＳ２）。上述したように、本実施の形態においては、加速度値として、スティック部１０の３軸方向の加速度値が採用されている。なお、ＣＰＵ１１は、Ｓ２の処理において３軸方向の加速度値を合成したセンサ合成値も併せて取得することが好ましい。このとき、センサ合成値については、ＣＰＵ１１が３軸方向の加速度値から算出することとしてもよく、加速度センサ１２が算出することとしてもよい。
【００３４】
続いて、ＣＰＵ１１は、発音タイミング検出処理を実行する（ステップＳ３）。詳細については図７で後述するが、発音タイミング検出処理ではＣＰＵ１１は、センサ合成値の値に基づいて発音タイミングを検出、すなわち、センサ合成値に基づいてノートオンイベントを生成し、発音部３０に送信する。発音タイミング検出処理（ステップＳ３）が終了すると、ＣＰＵ１１は、パラメータ通信処理を実行する（ステップＳ４）。パラメータ通信処理では、後述する発音部３０におけるパラメータ通信処理（図１３のステップＳ６５）に応じて発音部３０から送信された発音すべき楽音の音色や音高に関するデータを、Ｉ／Ｆ１３を介して受け入れ、ＲＡＭ１５に格納する。ＣＰＵ１１は、この送信されてきた音色や音高に基づいてノートオンイベントを作成する。また、逆に入力部１６にて、設定された音色や音量ボリュウム値などのパラメータをＩ／Ｆ１３を介して発音部３０に送信するようにしてもよい。
【００３５】
続いて、図７を参照して、スティック部１０における発音タイミング検出処理（図６のステップＳ３）の詳細について説明する。
図７に示すように、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１５に格納されているセンサ合成値を読み出す（ステップＳ１１）。次いで、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１５に格納された加速度フラグが「０」であるかを判断する（ステップＳ１２）。ここで、加速度フラグとは、スティック部１０が停止しているか否か判別するための情報であり、加速度フラグ「１」は、スティック部１０が動作中であることを示し、加速度フラグ「０」は、スティック部１０が停止中（すなわち、センサ合成値が重力加速度１Ｇ）であることを示す。
【００３６】
ステップＳ１２でＹＥＳと判断された場合には、ＣＰＵ１１は、センサ合成値が（１＋ａ）Ｇに相当する値より大きいかを判断する（ステップＳ１３）。ここで、ａは、正の数である。ステップＳ１３の処理は、ステップＳ１２でＹＥＳと判断された場合に行われるため、ステップＳ１３でＹＥＳであることは、停止中のスティック部１０が演奏者により振られ、センサ合成値が重力加速度１Ｇより大きくなったことを示している。
【００３７】
ステップＳ１３でＹＥＳと判断された場合には、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１５の加速度フラグを「１」にセットし（ステップＳ１４）、発音タイミング検出処理を終了する。他方、ステップＳ１３でＮＯと判断された場合には、ＣＰＵ１１は、発音タイミング検出処理を終了する。
【００３８】
ステップＳ１２でＮＯと判断された場合、つまり、加速度フラグが「１」である場合には、ＣＰＵ２１は、センサ合成値が（１＋ｂ）Ｇに相当する値より小さいかを判断する（ステップＳ１５）。ここで、ｂは、ａより小さい微小な正の数である。Ｓ１５でＹＥＳと判断された場合には、ＣＰＵ１１は、ノートオンイベント生成処理を実行する（ステップＳ１６）。詳細については図９で後述するが、ノートオンイベント生成処理では、ＣＰＵ１１は、ノートオンイベントを生成し、発音部３０に送信する。このように、本実施形態のスティック部１０は、センサ合成値の値に基づいてノートオンイベントを生成する。
【００３９】
ここで、演奏者が、スティック部１０を振ると、センサ合成値は、次第に大きくなる。演奏者は、スティック部１０を振るときに、一般には、ドラムを打つ動作と同様に動作する。したがって、演奏者は、仮想的に設定されたドラムの面にスティックを打ちつける寸前に、スティック部１０の動作をとめていく。そのため、ある時刻からセンサ合成値は徐々に減少する。演奏者は、仮想的なドラムの面にスティックを打ちつけた瞬間に楽音が発音することを想定しているため、演奏者が想定するタイミングで楽音を発音できるのが望ましい。
【００４０】
そこで、本実施形態では、演奏者が仮想的なドラムの面にスティックを打ちつける瞬間或いはそのわずかに前に楽音を発音すべく、図７に示すロジックを採用している。この点、図８を参照して、具体的に説明する。発音タイミング（ノートオンイベントの生成）は、センサ合成値が減少して、重力加速度１Ｇよりわずかに大きい（１＋ｂ）Ｇより小さくなったときとする。しかしながら、演奏者が予期していない動作により、センサ合成値が振動して（１＋ｂ）Ｇに達する可能性もある。したがって、予期しない振動を排除するために、いったんセンサ合成値が上昇して（１＋ａ）Ｇ（ａはｂより十分に大きい）を超えることを条件としている。すなわち、センサ合成値がいったん（１＋ａ）Ｇより大きくなり（時刻ｔ１参照）、その後、センサ合成値が減少して、（１＋ｂ）Ｇより小さくなったとき（時刻ｔ２参照）を発音タイミングとしている。上述したような発音タイミングが到来したと判断されると、スティック部１０においてノートオンイベントが生成され、発音部３０に送信される。また、これに応答して、発音部３０において、発音処理が実行されて、楽音が発音する。
【００４１】
また、図７の発音タイミング検出処理のようにセンサ合成値を利用せずに、発音タイミングを検出（ノートオンイベントを生成）することも可能である。例えば、加速度センサ１２のＺ軸方向の成分の加速度値に基づき、スティック部１０の振り下ろし動作の終了を検出することで、発音タイミングを検出すればよい。
より詳しくは、加速度センサ１２のＺ軸方向の成分の加速度値は、静止状態では重力加速度によりマイナスの値を示している。スティック部１０の振り下ろし動作が始まると、プラス方向に加速度値は変化し、一定のプラスの値を示した後（最高速度になった時点）からマイナス方向に変化する。そして加速度値はそのままマイナス方向に変化し続け、重力加速度の値を超えてより低いマイナスの値を取るようになり、その後再びプラス方向に転じる。この重力加速度の値を超えてより低いマイナスの値になった時点、つまりスティック部１０の動作が停止する直前（振り下ろし動作の終了）を発音タイミングとして検出するようにしてもよい。
【００４２】
図７に戻り、ノートオンイベント生成処理（ステップＳ１６）が終了すると、又はステップＳ１５でＮＯと判断された場合、ＣＰＵ１１は、発音タイミング検出処理を終了する。
【００４３】
続いて、図９を参照して、スティック部１０におけるノートオンイベント生成処理（図７のステップＳ１６）の詳細について説明する。図９に示すノートオンイベント生成処理により、ノートオンイベントが発音部３０に送信され、その後、発音部３０において発音処理（図１４参照）が実行されることにより、楽音データが生成され、スピーカ３７３から楽音が発音される。
【００４４】
図９に示すように、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１５に格納されたセンサ合成値の最大値を参照して、当該最大値に基づく楽音の音量レベルを決定する（ステップＳ２１）。その後、ＣＰＵ１１は、ステップＳ２１で決定した音量レベルを含むノートオンイベントを生成する（ステップＳ２２）。次いで、ＣＰＵ１１は、生成したノートオンイベントをＩ／Ｆ１３及び赤外線通信装置１７を介して発音部３０に送信する（ステップＳ２３）。その後、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１５の加速度フラグを「０」にリセットし（ステップＳ２４）、ノートオンイベント生成処理を終了する。
【００４５】
続いて、図１０を参照して、ベルト部２０において実行される処理について説明する。
図１０に示すように、電源投入時において、ベルト部２０のＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２５のデータのクリアなどを含むイニシャライズ処理を実行する（ステップＳ３１）。また、イニシャライズ処理では、ＲＡＭ２５の基準位置のデータをクリアし現在位置を基準位置としてセットする。イニシャライズ処理（ステップＳ３１）が終了すると、ＣＰＵ２１は、加速度センサ２２のセンサ値（加速度値）を読み出し、ＲＡＭ２５に格納する（ステップＳ３２）。次いで、ＣＰＵ２１は、前進判定処理を実行する（ステップＳ３３）。詳細については図１１で後述するが、前進判定処理では、ＣＰＵ２１は、ステップＳ３２でＲＡＭ２５に格納したＹ軸方向の加速度値から演奏者の身体の動き（前進や後退）を判定する。
【００４６】
続いて、ＣＰＵ２１は、ジャンプ判定処理を実行する（ステップＳ３４）。詳細については図１２で後述するが、ジャンプ判定処理では、ＣＰＵ２１は、ステップＳ３２でＲＡＭ２５に格納したＺ軸方向の加速度値から演奏者の身体の動き（跳躍）を判定する。次いで、ＣＰＵ２１は、パラメータ通信処理を実行する（ステップＳ３５）。パラメータ通信処理では、ステップＳ３１でセットした基準位置やステップＳ３３やステップＳ３４で判定した演奏者の身体の動きを判別するデータ（後述の前進フラグ、後退フラグ、変位量、ジャンプフラグ）を、Ｉ／Ｆ２３及び赤外線通信装置２７を介して発音部３０に送信する。
【００４７】
続いて、図１１を参照して、ベルト部２０における前進判定処理（図１０のステップＳ３３）の詳細について説明する。
図１１に示すように、ＣＰＵ２１は、図１０のステップＳ３２で読み出したＹ軸方向の加速度値から変位量を算出する（ステップＳ４１）。ここで、変位量は、加速度値を２回積分することで算出することができる。このとき、ＣＰＵ２１は、Ｙ軸方向の加速度の向きに応じて変位量の正負も併せて算出する。本実施形態では、加速度センサ２２は、ベルト部２０を装着した演奏者の正面方向を正としてＹ軸方向の加速度値として出力する。そのため、演奏者の正面方向への変位量は正の値となり、演奏者の背面方向への変位量は負の値となる。
【００４８】
続いて、ＣＰＵ２１は、ステップＳ４１で算出した変位量が「０」より大きいかを判断する（ステップＳ４２）。ステップＳ４２でＹＥＳと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、前進フラグに「１」をセットする（ステップＳ４３）。他方、ステップＳ４２でＮＯと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、ステップＳ４２で算出した変位量が「０」より小さいかを判断する（ステップＳ４４）。ステップＳ４４でＹＥＳと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、後退フラグに「１」をセットする（ステップＳ４５）。ステップＳ４３又はステップＳ４５の処理が終わると、ＣＰＵ２１は、ステップＳ４１で算出した変位量をＲＡＭ２５にセットし（ステップＳ４６）、前進判定処理を終了する。
【００４９】
他方、ステップＳ４４でＮＯと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、前進フラグ及び後退フラグを「０」にリセットし（ステップＳ４７）、前進判定処理を終了する。なお、前進フラグとは、演奏者が前進しているかを判別するための情報であり、前進フラグ「１」は、演奏者が前進中であることを示し、前進フラグ「０」は、演奏者が前進中でないことを示す。同様に、後退フラグとは、演奏者が後退しているかを判別するための情報であり、後退フラグ「１」は、演奏者が後退中であることを示し、後退フラグ「０」は、演奏者が後退中でないことを示す。
【００５０】
続いて、図１２を参照して、ベルト部２０におけるジャンプ判定処理（図１０のステップＳ３４）の詳細について説明する。
図１２に示すように、ＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２５に格納されたジャンプフラグが「１」であるかを判断する（ステップＳ５１）。ここで、ジャンプフラグとは、演奏者が跳躍中であるかを判別するための情報であり、ジャンプフラグ「１」は、演奏者が跳躍中であることを示し、ジャンプフラグ「０」は、演奏者が跳躍中でない（着地中である）ことを示す。
【００５１】
ステップＳ５１でＮＯと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、図１０のステップＳ３２で読み出したＺ軸方向の加速度値がジャンプ判定加速度値αよりも小さいかを判断する（ステップＳ５２）。なお、ジャンプ判定加速度値αは、任意の値に設定することができる。ここで、本実施形態では、ベルト部２０の加速度センサ２２は、重力方向を正としてＺ軸方向の加速度値を出力することとしているため、ジャンプ判定加速度値αを、例えば、「０」に近似する値とすることで、演奏者が跳躍したか否かを判断することができる。そのため、ステップＳ５２でＹＥＳと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、ジャンプフラグに「１」をセットし（ステップＳ５３）、ジャンプ判定処理を終了する。他方、ステップＳ５２でＮＯと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、ジャンプ判定処理を終了する。
【００５２】
また、ステップＳ５１でＹＥＳと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、図１０のステップＳ３２で読み出したＺ軸方向の加速度値が着地判定加速度値βよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ５４）。なお、着地判定加速度値βも、任意の値に設定することができるが、例えば、重力加速度１Ｇとすることで、着地した際の衝撃を検知することができる。そのため、ステップＳ５４でＹＥＳと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、ジャンプフラグに「０」をセットし（ステップＳ５５）、ジャンプ判定処理を終了する。他方、ステップＳ５４でＮＯと判断された場合には、ＣＰＵ２１は、ジャンプ判定処理を終了する。
【００５３】
続いて、図１３を参照して、発音部３０において実行される処理について説明する。
図１３に示すように、発音部３０のＣＰＵ３１は、電源投入時において、ＲＡＭ３４のデータのクリア、表示部３５の画面に表示された画像のクリア、音源部３７１のクリアなどを含むイニシャライズ処理を実行する（ステップＳ６１）。次いで、ＣＰＵ３１は、スイッチ処理を実行する（ステップＳ６２）。スイッチ処理では、例えば、入力部３６のスイッチ操作にしたがって、演奏者が所望する音量ボリュウム値及び音色を特定し、ＲＡＭ３４に格納する。
【００５４】
続いて、ＣＰＵ３１は、Ｉ／Ｆ３２が、ノートオンイベントを新たに受信しているかを判断する（ステップＳ６３）。ステップＳ６３でＹｅｓと判断された場合には、ＣＰＵ３１は、この受信されたノートオンイベントに基づき、設定された音量ボリュウム値及び設定された音色の楽音の発音を音源部３７１に指示する処理を実行する（ステップＳ６４）。
【００５５】
続いて、ＣＰＵ３１は、パラメータ通信処理を実行する（ステップＳ６５）。詳細については図１４で後述するが、パラメータ通信処理では、ＣＰＵ３１は、スティック部１０やベルト部２０との間での所定のデータの通信を行う。例えば、ＣＰＵ３１は、スイッチ処理（ステップＳ６２）で選択された音高又は音色のデータを、Ｉ／Ｆ３２及び赤外線通信装置３８を介して、スティック部１０に送信する。また、ＣＰＵ３１は、スティック部１０から受信した音色のデータ又は音量ボリュウム値をＲＡＭ３４に格納する。また、ＣＰＵ３１は、ベルト部２０から送信される演奏者の身体の動きを判別するデータなどを、Ｉ／Ｆ３２及び赤外線通信装置３８を介して受信し、ＲＡＭ３４に格納する。そしてこれらＲＡＭ３４に格納されたデータに基づいて、ＣＰＵ３１は、発音する楽音を制御する。パラメータ通信処理（ステップＳ６５）が終了すると、ＣＰＵ３１は、その他の処理、例えば、表示部３５の画面上に表示される画像の更新などを実行する（ステップＳ６６）。
【００５６】
続いて、図１４を参照して、発音部３０におけるパラメータ通信処理（図１３のステップＳ６５）の詳細について説明する。
図１４に示すように、ＣＰＵ３１は、まず、スティック部１０又はベルト部２０からパラメータを受信したか否かを判断する（ステップＳ７１）。ここでＮＯと判断された場合は、この処理は終了する。他方、ＹＥＳと判断された場合は、ＣＰＵ３１は、そのパラメータが、ベルト部２０から受信したものであるか否か判断する（ステップＳ７２）。ここでＮＯと判断された場合、つまりベルト部２０ではなくスティック部１０からパラメータを受信した場合は、前述のごとく受信したパラメータをＲＡＭ３４に格納し（ステップＳ７３）、パラメータ通信処理を終了する。
【００５７】
他方、ＹＥＳと判断された場合は、ＣＰＵ３１は、ベルト部２０から送信されてきたパラメータの内容を判断する。まず、ベルト部２０から受信した前進フラグが「１」であるかを判断する（ステップＳ７４）。ステップＳ７４でＹＥＳと判断された場合には、ＣＰＵ３１は、設定されている音量ボリュウム値をプラス補正する（ステップＳ７５）。このとき、ＣＰＵ３１は、ベルト部２０から受信した変位量に応じて音量ボリュウム値をプラス補正することが好ましい。なお、変位量に応じたプラス補正とは、変位量が大きいほど音量ボリュウム値をより高く補正することとしてもよく、また、変位量から現在位置を特定し、基準位置と現在位置との距離に応じて、当該距離が長いほど音量ボリュウム値をより高く補正することとしてもよい。
【００５８】
他方、ステップＳ７４でＮＯと判断された場合には、ＣＰＵ３１は、ベルト部２０から受信した後退フラグが「１」であるかを判断する（ステップＳ７６）。ステップＳ７６でＹＥＳと判断された場合には、ＣＰＵ３１は、設定されている音量ボリュウム値をマイナス補正する（ステップＳ７７）。このとき、ＣＰＵ３１は、ステップＳ７５と同様に、ベルト部２０から受信した変位量に応じて音量ボリュウム値をマイナス補正することが好ましい。
【００５９】
他方、ステップＳ７６でＮＯと判断された場合には、ＣＰＵ３１は、ベルト部２０から受信したジャンプフラグが「１」であるかを判断する（ステップＳ７８）。ステップＳ７８でＹＥＳと判断された場合には、ＣＰＵ３１は、設定された音色を変更、例えば、着地時とは異なる楽器の音色や着地時よりも高音の音色に変更する（ステップＳ７９）。
【００６０】
ステップＳ７５、ステップＳ７７又はステップＳ７９の処理が終わると、或いはステップＳ７８でＮＯと判断された場合には、ＣＰＵ３１は、発音制御を行い（ステップＳ８０）、パラメータ通信処理を終了する。なお、発音制御では、ＣＰＵ３１は、発音中の楽音の音量や音色を適宜変更する。すなわち、ＣＰＵ３１は、ステップＳ７５又はステップＳ７７で補正された音量ボリュウム値に基づいて発音している楽音の音量を変更したり、ステップＳ７９で変更された音色に基づいて発音している楽音の音色を変更する。
【００６１】
以上のような本実施形態の演奏装置１によれば、発音部３０は、スティック部１０から受信したノートオンイベントにしたがって楽音を発音する。このとき、発音部３０は、ベルト部２０が検知した演奏者の身体の動きに応じて、音量や音色の異なる楽音を発音する。
これにより、演奏装置１によれば、スティック部１０による演奏操作と関わりのない演奏者の身体の動きを発音する楽音の変化に反映させることができ、演奏者は、スティック部を用いた演奏操作に制限を受けることなく、パフォーマンスを発音する楽音に自由に反映させることができる。
【００６２】
特に、演奏装置１では、演奏者が前進した場合、すなわち、現在位置が基準位置の前方である場合には、現在位置が基準位置である場合に比べて大きな音量の楽音を発音し、演奏者が後退した場合、すなわち、現在位置が基準位置の後方である場合には、現在位置が基準位置である場合に比べて小さな音量の楽音を発音する。
これにより、演奏者と聴衆との距離に応じて音量を変化させることができ、迫力のある演奏を実現することができる。
【００６３】
また、演奏装置１では、演奏者が跳躍中である場合には、演奏者が着地中である場合と異なる音色の楽音を発音する。
これにより、演奏者がアピールしたい演奏箇所で他とは異なる音色の楽音を発音することができ、現実の楽器では不可能な新たなパフォーマンスを実現することができる。
【００６４】
また、このような演奏装置１は、スティック部１０と、ベルト部２０と、サウンドシステム３７を備えた発音部３０と、が夫々赤外線通信により接続されているので、スティック部１０にサウンドシステム３７を搭載する必要がなくなり、演奏者が保持するスティック部１０の小型化を図ることができる。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、実施形態は例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明はその他の様々な実施形態を取ることが可能であり、さらに、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換など種々の変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、本明細書などに記載された発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００６６】
例えば、上記実施形態では、図１１に示すロジックを用いて前進及び後退を判定することとしているが、これに限られるものではない。例えば、前進判定加速度値や後退判定加速度値などといった閾値を設け、当該閾値を超えた場合に前進又は後退と判定することとしてもよい。また、加速度センサ２２が出力した加速度値に対して歩行周波数（約１，９Ｈｚ）の周波数のみを取り出すフィルターをかけることで、歩行したか否かを判定し、その際の加速度値の方向から前進又は後退を判定することとしてもよい。
同様に、図１２に示すジャンプ判定処理についても例示に過ぎず、その他の方法により、演奏者の跳躍及び着地を判定することとしてもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、ベルト部２０に加速度センサ２２を設け、演奏者の身体の加速度を検知することとしているが、これに限られるものではない。例えば、演奏者の身体の向きなどを検知することのできる角速度センサや磁気センサなどの様々なセンサを併せて設けることとしてもよい。
これにより、演奏者が右を向いて前進した場合と、演奏者が正面を向いて前進した場合とを区別することができ、演奏者の現在位置と基準位置との差異を適切に把握することができる。
【００６８】
また、上記実施形態では、ベルト部２０を用いて演奏者の身体の動きを検知することとしているが、演奏者の身体の動きを検知する構成は、ベルト部２０に限られるものではない。例えば、演奏者を撮像するカメラによる撮像画像（動画）に基づいて、演奏者の身体の動きを検知することとしてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、演奏者が用いる演奏部材としてスティック部１０を例にとり、エアドラムのような仮想打楽器について説明したが、これに限られるものではない。すなわち、本発明は、エアギターやエアバイオリンなどの様々な仮想楽器に適用可能であり、適用する仮想楽器に応じて演奏部材についても適宜変更可能である。
【００７０】
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［付記１］
演奏部材と、
所定の楽音を発音する発音手段と、
前記演奏部材に対して演奏者が与えた所定の演奏動作を検知することにより、前記発音手段に対して発音指示を与える発音指示手段と、
前記演奏者の所定の身体動作を検出し、当該検出結果を前記発音手段に対して通知する検知手段と、
を備え、
前記発音手段は、前記検出結果に基づき、前記身体動作に対応する楽音を発音する、
ことを特徴とする演奏装置。
［付記２］
前記発音手段は、前記身体動作に応じて異なる音色の楽音、又は、異なる音量の楽音を発音する、
ことを特徴とする付記１に記載の演奏装置。
［付記３］
前記検知手段は、前記演奏者に装着される装着部と、当該演奏者の前後方向の加速度値を取得する加速度センサと、を備え、
前記発音手段は、前記加速度値から算出した前記演奏者の前後方向の移動量に応じて異なる音量の楽音を発音する、
ことを特徴とする付記１又は２に記載の演奏装置。
［付記４］
前記検知手段は、前記演奏者に装着される装着部と、演奏者の上下方向の加速度値を取得する加速度センサと、を備え、
前記発音手段は、前記加速度値から検知した前記演奏者の跳躍動作に応じて異なる音色の楽音を発音する、
ことを特徴とする付記１から３の何れかに記載の演奏装置。
［付記５］
前記演奏部材は、長手方向に延びるとともに、その内部に３軸方向の加速度値を取得する加速度センサを備え、
前記発音指示手段は、前記演奏部材の内部に配置された前記加速度センサの加速度値に基づき取得した発音タイミングに基づいて、前記発音手段に対して発音指示を与える、
ことを特徴とする付記１から４の何れかに記載の演奏装置。
［付記６］
前記演奏部材は、前記発音指示手段を備え、
前記発音手段と、前記演奏部材及び前記検知手段とが、通信可能に接続された、
ことを特徴とする付記１から５の何れかに記載の演奏装置。
【符号の説明】
【００７１】
１・・・演奏装置（演奏装置）、１０・・・スティック部（演奏部材、発音指示手段）、１１・・・ＣＰＵ（発音指示手段）、１２・・・加速度センサ（加速度センサ）、１３・・・インタフェース、１４・・・ＲＯＭ、１５・・・ＲＡＭ、１６・・・入力部、１７・・・赤外線通信装置、２０・・・ベルト部（検知手段）、２１・・・ＣＰＵ（検知手段）、２２・・・加速度センサ（加速度センサ）、２３・・・インタフェース、２４・・・ＲＯＭ、２５・・・ＲＡＭ、２６・・・入力部、２７・・・赤外線通信装置、３０・・・発音部（発音手段）、３１・・・ＣＰＵ（発音手段）、３２・・・インタフェース、３３・・・ＲＯＭ、３４・・・ＲＡＭ、３５・・・表示部、３６・・・入力部、３７・・・サウンドシステム（発音手段）、３７１・・・音源部（発音手段）、３７２・・・オーディオ回路（発音手段）、３７３・・・スピーカ（発音手段）、３８・・・赤外線通信装置
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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