(57)【要約】      （修正有）【課題】スティック状の部材を用いた演奏において、初心者でも連打を伴う演奏ができるようにした操作子および演奏装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵ６３は、加速度センサ６１が取得した加速度に基づいて操作子２１の動作の開始および終了を判定し、操作子２１の動作の開始時及び終了時のそれぞれにおいて角速度センサ６２が取得した角度の差分値が正か負かに基づいて、操作子２１の振り上げおよび振り下ろしを判定する。また、ＣＰＵ６３は、操作子２１が振り下ろされたと判定され、かつ操作子２１の動作の終了が判定されたときにのみ、サウンドシステム３８に対して発音指示を与える第１のモードと、操作子２１の動作の終了が判定される毎に、サウンドシステム３８に対して発音指示を与える第２のモードとのいずれか一方のモードの動作を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スティック状の保持部材と、
前記保持部材に生じる加速度を取得する加速度センサと、
略水平面と前記保持部材とのなす角度を取得する角速度センサと、
前記加速度センサが取得した前記加速度に基づいて前記保持部材の動作の開始および終了を判定する動作状態判定手段と、
前記動作状態判定手段により前記動作の開始が判定された時点及び前記動作の終了が判定された時点夫々で前記角速度センサが取得した角度の差分値が正であるか負であるかに基づいて、前記保持部材の振り上げおよび振り下ろしを判別する動作判別手段と、
前記動作判別手段により前記保持部材の振り下ろしが判別され、かつ前記動作状態判定手段により前記動作の終了が判定されたときにのみ、所定の発音手段に対して発音指示を与える第１のモードと、前記動作状態判定手段により前記動作の終了が判定される毎に前記発音指示を与える第２のモードとのいずれかの一方のモードの動作を行う発音指示手段と、
を備えることを特徴とする操作子。
【請求項２】
前記動作状態判定手段は、前記加速度センサが取得した前記加速度が増大して所定値より大きくなった場合に前記保持部材の動作が開始されたと判定し、前記加速度センサが取得した前記加速度が増大してから前記所定値より小さくなった場合に前記保持部材の動作が終了されたと判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の操作子。
【請求項３】
前記操作子はさらに、
少なくとも通常モード又は連打モードの設定を受け付けるモード設定手段を備え、
前記発音指示手段は、このモード設定手段により通常モードが設定された場合に前記第１のモードの動作を行い、連打モードが設定された場合に前記第２のモードの動作を行う、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の操作子。
【請求項４】
前記操作子はさらに、
前記動作状態判定手段により前記動作の開始が判定されたときに前記角速度センサが取得した前記角度と、前記動作状態判定手段により前記動作の終了が判定されたときに前記角速度センサが取得した前記角度との変位の大きさを算出する変位量算出手段を備え、
前記発音指示手段は、
前記変位量算出手段により算出された変位の大きさが所定値以上である場合に前記第１のモードの動作を行い、
前記変位の大きさが所定値より小さい場合に前記第２のモードの動作を行う、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の操作子。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の操作子と、
楽音を発生する発音部と、を備え、
前記操作子と、前記発音部とが、それぞれ、通信手段を備えたことを特徴とする演奏装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、演奏者が手で保持して、振ることにより楽音を発生させる操作子および演奏装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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、当該部材の動きを検出し、楽音を発音するように構成された電子楽器が提案されている。特に、この電子楽器では、スティック状の部材は、ドラムのスティックや太鼓の撥のような形状を備え、演奏者があたかもドラムや太鼓をたたくような動作に応じて、打楽器音を発生するようになっている。
【０００３】
例えば、特許文献１および２には、スティック状の部材に加速度センサを設け、加速度センサからの出力（加速度センサ値）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提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２６６３５０３号
【特許文献２】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】
特許文献１および２に開示された演奏装置では、加速度センサ値に基づいてスティック状の部材を振り下ろしたときにのみ楽音の発音が制御されるように構成されている。これは実際の打楽器の演奏形態と同じであり、実際の打楽器と同じように演奏できる。しかもスティック状の部材のみで構成されるため、どこでも気軽に演奏あるいは演奏の練習ができる利点がある。
ところで、打楽器の演奏に際して初心者が困難を感じるもののひとつは、連打である。従来の打楽器においては、練習を積み重ねて連打のスピードや打撃の的確さをあげる以外になかったが、初心者にこれを強いるのは難しい。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、初心者でも連打を伴う演奏ができるようにした操作子および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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一態様の操作子は、
スティック状の保持部材と、
前記保持部材に生じる加速度を取得する加速度センサと、
略水平面と前記保持部材とのなす角度を取得する角速度センサと、
前記加速度センサが取得した前記加速度に基づいて前記保持部材の動作の開始および終了を判定する動作状態判定手段と、
前記動作状態判定手段により前記動作の開始が判定された時点及び前記動作の終了が判定された時点夫々で前記角速度センサが取得した角度の差分値が正であるか負であるかに基づいて、前記保持部材の振り上げおよび振り下ろしを判別する動作判別手段と、
前記動作判別手段により前記保持部材の振り下ろしが判別され、かつ前記動作状態判定手段により前記動作の終了が判定されたときにのみ、所定の発音手段に対して発音指示を与える第１のモードと、前記動作状態判定手段により前記動作の終了が判定される毎に前記発音指示を与える第２のモードとのいずれかの一方のモードの動作を行う発音指示手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スティック状の部材を用いた演奏において、高速の連打を含む演奏が初心者でも簡単に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る演奏装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る操作子の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る操作子２１の外観を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る操作子２１の演奏中のピッチ角を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る操作子２１のセンサ合成値およびピッチ角の変化を示した図である。
【図６】本発明の実施形態に係る操作子２１のセンサ合成値およびピッチ角の変化を示した図である。
【図７】本発明の実施形態に係る操作子２１において実行される処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係る発音タイミング検出処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係るモード判定処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態に係る連打モード処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態に係る自動切替モード処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態に係る通常モード処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態に係るノートオンイベント生成処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態に係る発音部２２において実行される処理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】
【００１０】
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。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る演奏装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態にかかる演奏装置１０は、演奏者が手に持って振るための、長手方向に延びるスティック状の操作子２１と、楽音を発生するための発音部２２と、を備えている。発音部２２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、バス３５、表示部３６、入力部３７およびサウンドシステム３８を有し、これらがバス３５を介して接続されている。操作子２１は、図２において後述するように、加速度センサ６１、角速度センサ６２、ＣＰＵ６３、モード設定スイッチ６４および赤外線通信装置６５等を有する。
【００１２】
ＣＰＵ３１は、演奏装置１０全体の制御を実行する。例えばＣＰＵ３１は、演奏装置の発音部２２の制御、入力部３７を構成するキースイッチ（図示せず）の操作の検出に基づく制御、Ｉ／Ｆ３２を介して受信した操作子２１からのデータ（例えばノートオンイベント）に基づく楽音の発生の制御など、種々の処理を実行する。
【００１３】
Ｉ／Ｆ３２は、ノートオンイベント等の操作子２１からのデータを受け入れて、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。Ｉ／Ｆ３２には、赤外線通信装置５１が設けられており、発音部２２は、操作子２１が発した赤外線を、Ｉ／Ｆ３２の赤外線通信装置５１が受信することで、操作子２１からのデータを受信することができる。
【００１４】
ＲＯＭ３３は、種々の処理プログラムを格納する。例えば、演奏装置１０全体の制御、特に、演奏装置の発音部２２の制御、入力部３７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生など、各種機能を発揮するための種々の処理プログラムがＲＯＭ３３に格納されている。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。
【００１５】
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等の各種データを記憶する。処理の過程で生じたデータには、入力部３７のスイッチの操作状態、Ｉ／Ｆ３２を介して受信したセンサ値等、楽音の発音状態（発音フラグ）などが含まれる。
【００１６】
表示部３６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、後述する演奏モードの内容などを画像として表示することができる。また、入力部３７は、各種スイッチ（図示せず）を有する。
【００１７】
サウンドシステム３８は、音源部４１、オーディオ回路４２およびスピーカ４３を備える。音源部４１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４２は、音源部４１から出力された楽音データをアナログ信号に変換し、変換されたアナログ信号を増幅してスピーカ４３に出力する。これによりスピーカ４３から楽音が出力される。
【００１８】
図２は、本実施形態にかかる操作子２１の構成を示すブロック図である。図２に示すように、操作子２１は、加速度センサ６１、角速度センサ６２、ＣＰＵ６３、モード設定スイッチ６４、赤外線通信装置６５、ＲＯＭ６６、ＲＡＭ６７、インタフェース（Ｉ／Ｆ）６８および入力部６９を有する。
【００１９】
加速度センサ６１は、例えば、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、後述するＸ、Ｙ、Ｚの３つの軸方向のそれぞれに生じた加速度を示す加速度値をそれぞれ出力することができる。また、加速度センサ６１は、操作子２１の演奏者が保持する根元側と反対側である先端側に設けられている。
【００２０】
角速度センサ６２は、例えば、ジャイロスコープを備えたセンサであり、略水平面と操作子２１とのなす角度値を出力することができる。また、角速度センサ６２は、操作子２１の演奏者が保持する根元側と反対側である先端側に設けられている。なお、角速度センサ６２の位置は、先端側に限定されず、根元側に配置されていてもよい。
【００２１】
ＣＰＵ６３は、操作子２１全体の制御を実行する。例えばＣＰＵ６３は、操作子２１の加速度センサ６１が出力した加速度値および角速度センサ６２が出力した角度値を取得する。すると、ＣＰＵ６３は、当該加速度値および当該角度値に基づいた楽音の発音タイミングを検出し、当該加速度値にしたがった音量を決定し、ノートオンイベントを生成する。そしてＣＰＵ６３は、Ｉ／Ｆ６８および赤外線通信装置６５を介したノートオンイベントの送信制御を実行する。
【００２２】
モード設定スイッチ６４は、操作子２１の演奏モードを切り替えるために操作されるスイッチである。演奏者は、モード設定スイッチ６４を切り替える操作をすることで、後述する通常モード、連打モードおよび自動切替モードのうちいずれかのモードを選択できる。
【００２３】
赤外線通信装置６５は、操作子２１の根元側端部に設けられており、後述するＩ／Ｆ６８を介して赤外線を発音部２２側の赤外線通信装置５１へ送信することで、操作子２１から発音部２２へデータを送信する。なお、データの通信は赤外線通信に限らず、任意の方法（無線通信等）でよい。
【００２４】
ＲＯＭ６６は、種々の処理プログラムを格納する。例えば、操作子２１の加速度センサ６１が出力した加速度値および角速度センサ６２が出力した角度値の取得、当該加速度値および角度値に基づいた楽音の発音タイミングの検出、加速度値にしたがった音量の決定、ノートオンイベントの生成、Ｉ／Ｆ６８および赤外線通信装置６５を介したノートオンイベントの送信制御など、各種機能を発揮するための種々の処理プログラムがＲＯＭ６６に格納されている。ＲＡＭ６７は、加速度値および角度値等、処理において取得され或いは生成された値や後述するテーブルといった各種データを格納する。また、ＲＡＭ６７には、後述する通常モード、連打モードおよび自動切換モードをそれぞれ識別するためのモードフラグが格納される領域（以下、「モードフラグ格納領域」と呼ぶ）が確保されている。
【００２５】
Ｉ／Ｆ６８は、ＣＰＵ６３からの指示にしたがって赤外線通信装置６５にデータを出力する。また、入力部６９は、モード設定スイッチ６４と接続されており、各種モードを識別する信号を入力する。
【００２６】
図３は、本実施形態に係る操作子２１の外観の構成を示す斜視図である。
図３において、Ｙ軸は、操作子２１の長手方向の軸と一致する軸である。Ｘ軸は、加速度センサ６１が配置された基板（図示せず）と平行で、かつ、Ｙ軸と直交する軸である。また、Ｚ軸は、Ｘ軸およびＹ軸とそれぞれ直交する軸である。本実施形態にかかる加速度センサ６１は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれの成分の加速度値を取得することができる。また、ＣＰＵ６３は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の成分の各加速度値を合成した値（以下、「センサ合成値」と呼ぶ）を算出することができる。例えばＣＰＵ６３は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の成分の加速度値のそれぞれの２乗の総和の平方根を、センサ合成値として算出することができる。ここで、操作子２１が静止しているときには、センサ合成値は、重力加速度１Ｇに相当する値となる。一方、演奏者が、操作子２１を手に持って振ることにより、センサ合成値は、重力加速度１Ｇに相当する値より大きくなる。
【００２７】
図３において、Ｘ軸方向の回転角は、演奏者が操作子２１を持ったときに、演奏者からみた左右軸まわり３１１の回転角であるため、ピッチ角と称する。ピッチ角は、操作子２１が、どの程度略水平面に対して傾けられたのかを示す角度３１２である。図３に示すＸ−Ｙ平面は、略水平面を示している。ピッチ角は、演奏者が、操作子２１の例えば根元側の部位３００参照を手に持って、上下方向に振ることにより変化する。
【００２８】
図４は、本実施形態に係る操作子２１の演奏中のピッチ角を示す図である。
操作子２１は、ピッチ角がθ１ｄｅｇからθ２ｄｅｇまで変化すること（振り上げ）、または、ピッチ角がθ２ｄｅｇからθ１ｄｅｇまで変化すること（振り下ろし）が相互に連続して行われることを検出することで、楽音の発生を制御する（本実施形態では、０＜θ１＜θ２＜９０とする）。より詳細には、図５および図６を参照して説明する。
【００２９】
図５および図６は、本実施形態に係る操作子２１のセンサ合成値およびピッチ角の変化を示した図である。図５は、ピッチ角がθ１ｄｅｇからθ２ｄｅｇまで変化する場合（振り上げ）を説明する図であり、図６は、ピッチ角がθ２ｄｅｇからθ１ｄｅｇまで変化する場合（振り下ろし）を説明する図である。また、図５および図６において、太線のグラフは、センサ合成値を表し、細線のグラフは、ピッチ角を表す。
図５および図６に示すように、演奏者が操作子２１を静止させた状態では、センサ合成値は１Ｇに相当する値である。演奏者が操作子２１を振る（振り上げまたは振り下ろしを開始する）ことにより、センサ合成値は上昇し、演奏者が操作子２１を振り終わって再度静止させる（振り上げまたは振り下ろしを終了する）ことにより、センサ合成値は再度１Ｇに相当する値となる。
【００３０】
本実施形態では、操作子２１を静止させた状態から、センサ合成値が（１＋ａ）Ｇ（ａは微小な正の値）より大きくなった時点ｔ１を振り上げ開始（または振り下ろし開始）としている。また、センサ合成値が（１＋ａ）Ｇ（ａは微小な正の値）より一旦大きくなり、（１＋ａ）Ｇ（ａは微小な正の値）より小さくなった時点ｔ２を振り上げ終了（または振り下ろし終了）としている。
また、本実施形態では、ｔ１におけるピッチ角とｔ２におけるピッチ角との変位Δθが正の場合、振り上げとなり、負の場合、振り下ろしとしている。
【００３１】
また、本実施形態では、センサ合成値が（１＋ａ）Ｇ（ａは微小な正の値）より一旦大きくなり、（１＋ａ’）Ｇ（ａ’は微小な正の値であり、以下の例ではａ’＝ａとする）より小さくなったタイミングｔ２を楽音の発生タイミング（ノートオンイベントの生成タイミング）としている。さらに、本実施形態では、振り上げ終了時点か振り下ろし終了時点かを考慮して、通常のドラム演奏のように、振り下ろし終了時点でのみ楽音を発生させる場合と、通常とは異なる演奏形態として、振り上げ終了時点および振り下ろし終了時点の両時点で楽音を発生させる場合と、の２つのモードを操作子２１は有している。
【００３２】
ここで、本実施形態に係る各種演奏モードについて説明する。
本実施形態に係る演奏モードは、通常モード、連打モードおよび自動切替モードがあり、これらは、演奏者がモード設定スイッチ６４を演奏前または演奏中に切り替えることで選択できる。
通常モードとは、通常のドラム演奏のように、振り下ろし終了時点でのみ楽音を発生させるモードである。
連打モードとは、振り上げ終了時点および振り下ろし終了時点の両時点で楽音を発生させるモードである。
自動切替モードとは、通常モードと連打モードとを自動的に切り替えるモードであり、操作子２１の振り上げ開始（または振り下ろし開始）時点ｔ１におけるピッチ角と、振り上げ終了（または振り下ろし終了）時点ｔ２におけるピッチ角との変位の大きさが所定値αより小さい場合に、連打モードと同様に楽音が発生し、所定値以上の場合に、通常モード同様に楽音が発生するモードである。
本実施形態では、上述したように、０＜θ１＜θ２＜９０であればよいので、例えば、自動切替モードにおいて、所定値αが３０ｄｅｇの場合、振り下ろしの開始時点でのピッチ角が８５ｄｅｇであり、振り下ろしの終了時点でのピッチ角が６０ｄｅｇである場合でも、振り下ろしの開始時点でのピッチ角が３５ｄｅｇであり、振り下ろしの終了時点でのピッチ角が１０ｄｅｇである場合でも、連打モードと同様に楽音が発生する。
【００３３】
図７は、本実施形態に係る操作子２１において実行される処理を示すフローチャートである。
ステップＳ１０１において、操作子２１のＣＰＵ６３は、ＲＡＭ６７のデータや加速度フラグ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Ｓ１０２において、ＣＰＵ６３は、スイッチ処理を行う。ＣＰＵ６３は、スイッチ処理において、操作子２１のモード設定スイッチ６４の設定状況に応じて、ＲＡＭ６７のモードフラグ格納領域に、通常モード、連打モードおよび自動切替モードにそれぞれ対応する値を格納する（値の例として、通常モードは「０」、連打モードは「１」、自動切替モードは「２」とする）。
【００３４】
ステップＳ１０３において、ＣＰＵ６３は、加速度センサ６１から加速度値を取得してＲＡＭ６７に格納する。上述したように、本実施形態においては、加速度センサ６１は、３軸センサであり、ＣＰＵ６３は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の成分の各加速度値を取得し、ＲＡＭ６７に格納する。
ステップＳ１０４において、ＣＰＵ６３は、発音タイミング検出処理を実行する。発音タイミング検出処理については、図８を参照して後述する。
ＣＰＵ６３は、発音タイミング検出処理が終了すると、ステップＳ１０２に処理を移し、それ以降の処理を繰り返し実行する。
【００３５】
図８は、本実施形態に係る発音タイミング検出処理を示すフローチャートである。
ステップＳ２０１において、ＣＰＵ６３は、ＲＡＭ６７に格納された加速度値を読み出す。
ステップＳ２０２において、ＣＰＵ６３は、読み出されたＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれの成分の加速度値に基づき、センサ合成値を算出する。センサ合成値は、例えば、それぞれの加速度値の二乗の総和の平方根を算出することにより得られる。
ステップＳ２０３において、ＣＰＵ６３は、ＲＡＭ６７に格納された加速度フラグが「０」であるかを判断する。ＣＰＵ６３は、ＹＥＳと判断した場合には、処理をステップＳ２０４に移し、ＮＯと判断した場合には、処理をステップＳ２０７に移す。
【００３６】
ステップＳ２０４において、ＣＰＵ６３は、センサ合成値が（１＋ａ）Ｇ（ａは微小な正の値）より大きいかを判断する。ＣＰＵ６３は、ＹＥＳと判断した場合には、処理をステップＳ２０５に移し、ＮＯと判断した場合には、発音タイミング検出処理を終了する。ステップＳ２０４でＹＥＳと判断されることは、演奏者により、操作子２１が振られて、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。
ステップＳ２０５において、ＣＰＵ６３は、角速度センサ６２からピッチ角を取得してＲＡＭ６７に格納する。このピッチ角は、センサ合成値が（１＋ａ）Ｇ（ａは微小な正の値）より大きくなった時点、すなわち、図５および図６の説明において上述した振り上げ開始（または振り下ろし開始）時点ｔ１におけるピッチ角である。
ステップＳ２０６において、ＣＰＵ６３は、ＲＡＭ６７の加速度フラグを「１」にセットする。ＣＰＵ６３は、ステップ２０６の処理が終了すると、発音タイミング検出処理を終了する。
【００３７】
ステップＳ２０７において、ＣＰＵ６３は、センサ合成値が（１＋ａ）Ｇより小さいかを判断する。ＣＰＵ６３は、ＹＥＳと判断した場合には、処理をステップＳ２１０に移し、ＮＯと判断した場合には、処理をステップＳ２０８に移す。
ステップＳ２０８において、ＣＰＵ６３は、ステップ２０２で算出されたセンサ合成値が、ＲＡＭ６７に格納されているセンサ合成値の最大値より大きいか否かを判断する。ＣＰＵ６３は、ＹＥＳと判断した場合には、処理をステップＳ２０９に移し、ＮＯと判断した場合には、発音タイミング処理を終了する。
ステップＳ２０９において、ＣＰＵ６３は、算出されたセンサ合成値を、新たな最大値として、ＲＡＭ６７に格納する。ＣＰＵ６３は、ステップＳ２０９の処理が終了すると、発音タイミング検出処理を終了する。
【００３８】
ステップＳ２１０において、ＣＰＵ６３は、角速度センサ６２からピッチ角を取得してＲＡＭ６７に格納する。このピッチ角は、センサ合成値が（１＋ａ）Ｇ（ａは微小な正の値）より小さくなった時点、すなわち、図５および図６の説明において上述した振り上げ終了（または振り下ろし終了）時点ｔ２におけるピッチ角である。
ステップＳ２１１において、ＣＰＵ６３は、モード判定処理を実行する。モード判定処理については、図９を参照して説明する。ＣＰＵ６３は、ステップＳ２１１の処理が終了すると、発音タイミング検出処理を終了する。
【００３９】
図９は、本実施形態に係るモード判定処理を示すフローチャートである。
ステップＳ３０１において、ＣＰＵ６３は、連打モードフラグがＯＮであるか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ６３は、ＲＡＭ６７のモードフラグ格納領域に格納された値が「１」であるか否かを判断する。ＣＰＵ６３は、ＹＥＳと判断した場合には、処理をステップＳ３０２に移し、ＮＯと判断した場合には、処理をステップＳ３０３に移す。
ステップＳ３０２において、ＣＰＵ６３は、連打モード処理を実行する。連打モード処理については、図１０を参照して説明する。
【００４０】
ステップＳ３０３において、ＣＰＵ６３は、自動切替モードフラグがＯＮであるか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ６３は、ＲＡＭ６７のモードフラグ格納領域に格納された値が「２」であるか否かを判断する。ＣＰＵ６３は、ＹＥＳと判断した場合には、処理をステップＳ３０４に移し、ＮＯと判断した場合には、処理をステップＳ３０５に移す。
ステップＳ３０４において、ＣＰＵ６３は、自動切替モード処理を実行する。自動切替モード処理については、図１１を参照して説明する。
【００４１】
ステップＳ３０５において、ＣＰＵ６３は、通常モード処理を実行する。通常モード処理については、図１２を参照して説明する。
ステップＳ３０６において、ＣＰＵ６３は、加速度フラグを「０」にリセットし、ステップＳ３０７において、ＣＰＵ６３は、センサ合成値の最大値を「０」にリセットする。ステップＳ３０７の処理が終了すると、ＣＰＵ６３は、モード判定処理を終了する。
【００４２】
図１０は、本実施形態に係る連打モード処理を示すフローチャートである。
ステップＳ４０１において、ＣＰＵ６３は、ノートオンイベント生成処理を実行する。ノートオンイベント生成処理については、図１３で説明する。ステップＳ４０１の処理が終了すると、ＣＰＵ６３は、連打モード処理を終了する。
【００４３】
図１１は、本実施形態に係る自動切替モード処理を示すフローチャートである。
ステップＳ５０１において、ＣＰＵ６３は、ピッチ角の変位Δθを算出する。具体的には、ＣＰＵ６３は、ＲＡＭ６７に格納されている、振り上げ開始（または振り下ろし開始）時点におけるピッチ角と、振り上げ終了（または振り下ろし終了）時点におけるピッチ角との差を算出する。ＣＰＵ６３は、算出したピッチ角の差を変位ΔθとしてＲＡＭ６７に格納する。
ステップＳ５０２において、ＣＰＵ６３は、ピッチ角の変位Δθの大きさが所定の値であるαより小さいか否かを判断する。この判断がＹＥＳの場合には、ＣＰＵ６３は、処理をステップＳ５０３に移し、ＮＯの場合には、処理をステップＳ５０４に移す。
ステップＳ５０３において、ＣＰＵ６３は、図１３にて後述するノートオンイベント生成処理を実行する。ＣＰＵ６３は、ノートオンイベント生成処理が終了すると、自動切替モード処理を終了する。
【００４４】
ステップＳ５０４において、ＣＰＵ６３は、ピッチ角の変位Δθが負であるか否かを判断する。この判断がＹＥＳの場合には、ＣＰＵ６３は、処理をステップＳ５０５に移し、ＮＯの場合には、自動切替モード処理を終了する。
ステップＳ５０５において、ＣＰＵ６３は、図１３にて後述するノートオンイベント生成処理を実行する。ＣＰＵ６３は、ノートオンイベント生成処理が終了すると、自動切替モード処理を終了する。
【００４５】
図１２は、本実施形態に係る通常モード処理を示すフローチャートである。
ステップＳ６０１において、ＣＰＵ６３は、ピッチ角の変位Δθを算出する。具体的には、ＣＰＵ６３は、図１１ステップＳ５０１と同様に、ピッチ角の差を変位ΔθとしてＲＡＭ６７に格納する。
ステップＳ６０２において、ＣＰＵ６３は、ピッチ角の変位Δθが負であるか否かを判断する。この判断がＹＥＳの場合には、ＣＰＵ６３は、処理をステップＳ６０３に移し、ＮＯの場合には、通常モード処理を終了する。
ステップＳ６０３において、ＣＰＵ６３は、図１３にて後述するノートオンイベント生成処理を実行する。ＣＰＵ６３は、ノートオンイベント生成処理が終了すると、通常モード処理を終了する。
【００４６】
図１３は、本実施形態に係るノートオンイベント生成処理を示すフローチャートである。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２２に送信され、その後、発音部２２において発音処理（図１４ステップＳ８０４参照）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４３から楽音が発音される。
ステップＳ７０１において、ＣＰＵ６３は、センサ合成値の最大値に基づき音量レベルを決定する。具体的には、ＣＰＵ６３は、ＲＡＭ６７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（ベロシティ）を決定する。
【００４７】
センサ合成値の最大値をＡｍａｘ、音量レベル（ベロシティ）の最大値をＶｍａｘとすると、音量レベルＶｅｌは、例えば、以下のように求めることができる。
Ｖｅｌ＝ａ・Ａｍａｘ
（ただし、ａ・Ａｍａｘ＞Ｖｍａｘであれば、Ｖｅｌ＝Ｖｍａｘ、また、ａは所定の正の係数）
【００４８】
ステップＳ７０２において、ＣＰＵ６３は、音量レベル（ベロシティ）、音色および所定の音高を示す情報を含むノートオンイベントを生成する。音色および音高については、本実施形態では、所定の固定値を用いれば良い。
ステップＳ７０３において、ＣＰＵ６３は、ノートオンイベントを発音部２２に送信する。具体的には、ＣＰＵ６３は、生成されたノートオンイベントをＩ／Ｆ６８に出力する。Ｉ／Ｆ６８は、赤外線通信装置６５にノートオンイベントを赤外線信号として送信させる。赤外線通信装置６５からの赤外線信号は発音部２２の赤外線通信装置５１に受信される。ＣＰＵ６３は、ステップＳ７０３の処理が終了すると、ノートオンイベント生成処理を終了する。
【００４９】
図１４は、本実施形態に係る発音部２２において実行される処理を示すフローチャートである。
ステップＳ８０１において、発音部２２のＣＰＵ３１は、ＲＡＭ３４のデータのクリア、表示部３６の画面に表示された画像のクリア、音源部４１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Ｓ８０２において、ＣＰＵ３１は、スイッチ処理を実行する。スイッチ処理においては、例えば、入力部３７のスイッチ操作にしたがって、発音すべき楽音の音色の設定などを実行する。ＣＰＵ３１は、指定された音色の情報をＲＡＭ３４に格納する。
【００５０】
ステップＳ８０３において、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。この判断がＹＥＳの場合には、ＣＰＵ３１は、処理をステップＳ８０４に移し、ＮＯの場合には、処理をステップＳ８０５に移す。
ステップＳ８０４において、ＣＰＵ３１は、発音処理を実行する。発音処理においては、ＣＰＵ３１は、受信したノートオンイベントを音源部４１に出力する。音源部４１は、ノートオンイベントに示される音色にしたがってＲＯＭ３３の波形データを読み出す。波形データ読み出しの際の速度はノートオンイベントに含まれる音高に従う。また、音源部４１は、読み出された波形データに、ノートオンイベントに含まれる音量データ（ベロシティ）にしたがった係数を乗算して、所定の音量レベルの楽音データを生成する。生成された楽音データはオーディオ回路４２に出力され、最終的に、楽音がスピーカ４３から発生される。
【００５１】
ステップＳ８０５において、ＣＰＵ３１は、その他の処理、例えば、表示部３６の画面上に表示される画像の更新などを実行する。ＣＰＵ３１は、ステップＳ８０５の処理が終了すると、処理をステップＳ８０２に移す。
【００５２】
本実施形態においては、ＣＰＵ６３は、加速度センサ６１が取得した加速度値から算出したセンサ合成値に基づいて、操作子２１の動作が終了されたと判定されたタイミングで、ノートオンイベントを送信する。また、ＣＰＵ６３は、モード設定スイッチ６４により設定された演奏モードが通常モードであると判定した場合には、角速度センサ６２が取得したピッチ角の変位Δθが負になり、操作子２１の振り下ろし終了時点でのみ、ノートオンイベントを送信する。さらにまた、ＣＰＵ６３は、連打モードと判定した場合には、角速度センサ６２が取得したピッチ角の変位Δθの正負にかかわらず、ノートオンイベントを送信する。
したがって、演奏者が連打モードを選択した場合、通常のドラム演奏とは異なる演奏形態として、操作子２１の振り下ろし終了時点および振り上げ終了時点の両時点で楽音を発生させることができるので、楽音の発生タイミングのバリエーションを増やすことができる。
また、モード設定スイッチ６４は演奏者が演奏前および演奏中に切替可能なので、通常モードと連打モードとを適宜使い分けることができ、演奏のバリエーションを増やすことができる。
【００５３】
また、本実施形態においては、モード設定スイッチ６４による演奏モードが自動切替モードの場合、角速度センサ６２が取得したピッチ角の変位Δθの大きさが所定値αより小さい場合に、連打モードと同様に楽音が発生され、所定値α以上の場合に、通常モードと同様に楽音が発生される。
したがって、演奏者は、ピッチ角の変位の大きさを所定値αより小さくなるように操作子２１を振ることで、自動的に連打モードと同様に楽音を発音させることができ、演奏のバリエーションを増やすことができる。例えば、所定値αが２０ｄｅｇなどの小さい角度の場合、演奏者は小刻みに操作子２１を振ることにより、猛スピードで連打しているように演奏することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、ＣＰＵ６３は、操作子２１の静止状態から、センサ合成値が（１＋ａ）Ｇ（ａは微小な正の値）より大きくなった時点で、操作子２１の振り上げが開始（または振り下ろしが開始）されたと判定し、センサ合成値が（１＋ａ）Ｇ（ａは微小な正の値）より一旦大きくなり、（１＋ａ）Ｇ（ａは微小な正の値）より小さくなった時点で振り上げが終了（または振り下ろしが終了）されたと判定する。
したがって、操作子２１の静止状態からの動作開始直後を、振り上げ開始（または振り下ろし開始）時点とすることができる、とともに、操作子２１の動作が停止する直前を振り上げ終了（または振り下ろし終了）時点とすることができる
【００５５】
また、本実施形態では、操作子２１と、サウンドシステム３８を備えた発音部２２とが、それぞれ赤外線通信装置６５と、赤外線通信装置５１とを備えているので、操作子２１にサウンドシステム３８を搭載する必要がなくなり、操作子２１の小型化を図ることができる。
また、操作子２１の振り下ろし終了時点と振り上げ終了時点とで異なる楽音を発生させるようにしてもよい。
【００５６】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、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、省略や置換等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、本明細書等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。
【００５７】
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］
スティック状の保持部材と、
前記保持部材に生じる加速度を取得する加速度センサと、
略水平面と前記保持部材とのなす角度を取得する角速度センサと、
前記加速度センサが取得した前記加速度に基づいて前記保持部材の動作の開始および終了を判定する動作状態判定手段と、
前記動作状態判定手段により前記動作の開始が判定された時点及び前記動作の終了が判定された時点夫々で前記角速度センサが取得した角度の差分値が正であるか負であるかに基づいて、前記保持部材の振り上げおよび振り下ろしを判別する動作判別手段と、
前記動作判別手段により前記保持部材の振り下ろしが判別され、かつ前記動作状態判定手段により前記動作の終了が判定されたときにのみ、所定の発音手段に対して発音指示を与える第１のモードと、前記動作状態判定手段により前記動作の終了が判定される毎に前記発音指示を与える第２のモードとのいずれかの一方のモードの動作を行う発音指示手段と、
を備えることを特徴とする操作子。
［付記２］
前記動作状態判定手段は、前記加速度センサが取得した前記加速度が増大して所定値より大きくなった場合に前記保持部材の動作が開始されたと判定し、前記加速度センサが取得した前記加速度が増大してから前記所定値より小さくなった場合に前記保持部材の動作が終了されたと判定する、
ことを特徴とする付記１に記載の操作子。
［付記３］
前記操作子はさらに、
少なくとも通常モード又は連打モードの設定を受け付けるモード設定手段を備え、
前記発音指示手段は、このモード設定手段により通常モードが設定された場合に前記第１のモードの動作を行い、連打モードが設定された場合に前記第２のモードの動作を行う、
ことを特徴とする付記１または２に記載の操作子。
［付記４］
前記操作子はさらに、
前記動作状態判定手段により前記動作の開始が判定されたときに前記角速度センサが取得した前記角度と、前記動作状態判定手段により前記動作の終了が判定されたときに前記角速度センサが取得した前記角度との変位の大きさを算出する変位量算出手段を備え、
前記発音指示手段は、
前記変位量算出手段により算出された変位の大きさが所定値以上である場合に前記第１のモードの動作を行い、
前記変位の大きさが所定値より小さい場合に前記第２のモードの動作を行う、
ことを特徴とする付記１または２に記載の操作子。
［付記５］
付記１から４のいずれかに記載の操作子と、
楽音を発生する発音部と、を備え、
前記操作子と、前記発音部とが、それぞれ、通信手段を備えたことを特徴とする演奏装置。
【符号の説明】
【００５８】
１０・・・演奏装置、２１・・・操作子、２２・・・発音部、３１・・・ＣＰＵ、３２・・・Ｉ／Ｆ、３３・・・ＲＯＭ、３４・・・ＲＡＭ、３５・・・バス、３６・・・表示部、３７・・・入力部、３８・・・サウンドシステム、４１・・・音源部、４２・・・オーディオ回路、４３・・・スピーカ、５１・・・赤外線通信装置、６１・・・加速度センサ、６２・・・角速度センサ、６３・・・ＣＰＵ、６４・・・モード設定スイッチ、６５・・・赤外線通信装置、６６・・・ＲＯＭ、６７・・・ＲＡＭ、６８・・・Ｉ／Ｆ、６９・・・入力部
【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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【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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