(57)【要約】【課題】良好な楽音を表現することである。【解決手段】電子楽器１００は、静電容量方式のタッチセンサ（リップ検出部３、タン検出部４）を有するコンタクトセンサ部１１と、タッチセンサの検出情報に従い、音源８の楽音制御を行うＣＰＵ５と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量方式のタッチセンサを有するコンタクトセンサ部と、
前記タッチセンサの検出情報に従い、音源の楽音制御を行う制御手段と、を備える電子楽器。
【請求項２】
前記制御手段は、前記コンタクトセンサ部によって検出されたリップの検出情報に基づき、リップ接触位置及びリップ接触面積の少なくとも一つを算出し、算出された少なくとも一つの前記リップ接触位置及び前記リップ接触面積に従い、前記音源の楽音制御を行う請求項１に記載の電子楽器。
【請求項３】
前記コンタクトセンサ部は、演奏者のタン接触を検出するタン検出手段を有し、
前記制御手段は、前記タン検出手段によって検出されたタン接触のオン／オフに従い、算出された少なくとも一つの前記リップ接触位置及び前記リップ接触面積に従った前記音源の楽音制御とは異なる楽音制御を行う請求項２に記載の電子楽器。
【請求項４】
演奏者のリップの検出情報を検出するコンタクトセンサ部と、
前記コンタクトセンサ部によって検出されたリップの検出情報に基づき、リップ接触面積を算出し、算出されたリップ接触面積に従い、音源の楽音制御を行う制御手段と、を備える電子楽器。
【請求項５】
前記コンタクトセンサ部は、演奏者のタン接触を検出するタン検出手段を有し、
前記制御手段は、前記タン検出手段によって検出されたタン接触のオン／オフに従い、前記リップ接触面積に従った前記音源の楽音制御とは異なる楽音制御を行う請求項４に記載の電子楽器。
【請求項６】
前記コンタクトセンサ部に掛かる力を検出する力検出手段を備え、
前記制御手段は、検出された前記コンタクトセンサ部に掛かる力に従い、前記音源の楽音制御を行う請求項１から５のいずれか一項に記載の電子楽器。
【請求項７】
前記コンタクトセンサ部に生じるたわみに応じた前記コンタクトセンサ部までの距離を検出する測距手段を備え、
前記制御手段は、前記測距手段により検出された前記コンタクトセンサ部までの距離に従い、前記音源の楽音制御を行う請求項１から６のいずれか一項に記載の電子楽器。
【請求項８】
前記制御手段は、楽音の音色、音の大きさ、又は音の高さを変化するように前記音源の楽音制御を行う請求項１から７のいずれか一項に記載の電子楽器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子楽器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アコースティック管楽器（シングルリードの木管楽器：サクソフォン、クラリネット等）では、リードに触れる唇と舌の位置と圧力との変化が楽音の音色を変化させて多彩な演奏表現を実現している。一方、楽音を電子的に合成して出力する電子管楽器が知られている。この電子管楽器は、感圧式のリップセンサ（感圧センサ）をリードにマトリックス状に配置し、唇と舌との位置を検出して楽音制御することが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−７２８５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、アコースティック管楽器では唇と舌の微妙な触れ加減と位置変化で楽音をコントロールするが、上記特許文献１に記載の電子管楽器では、感圧センサのためにレスポンスが悪くアコースティック管楽器の演奏表現を良好に表現できないおそれがあった。
【０００５】
本発明の課題は、良好な楽音を表現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の電子楽器は、静電容量方式のタッチセンサを有するコンタクトセンサ部と、前記タッチセンサの検出情報に従い、音源の楽音制御を行う制御手段と、を備える。
【０００７】
また、本発明の電子楽器は、演奏者のリップ接触面積を検出するコンタクトセンサ部と、前記コンタクトセンサ部により検出されたリップ接触面積に従い、音源の楽音制御を行う制御手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、良好な楽音を表現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態の電子楽器の平面図である。（ｂ）は、電子楽器の側面図である。
【図２】電子楽器の機能構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）は、第１のマウスピースを示す断面図である。（ｂ）は、第１のマウスピースを示す下面図である。
【図４】静電容量方式のタッチセンサの概念的な構造を示す図である。
【図５】演奏者の口腔とマウスピースとの接触状態を示す図である。
【図６】（ａ）は、第１のリップ接触範囲での接触におけるリードの下面図と、タッチセンサの出力値を示す図である。（ｂ）は、第２のリップ接触範囲での接触におけるリードの下面図とタッチセンサの出力値を示す図である。（ｃ）は、第２のリップ接触範囲及びタン接触範囲での接触におけるリードの下面図とタッチセンサの出力値を示す図である。
【図７】（ａ）は、リップ接触位置に対するＬＰＦ（Low Pass Filter）のカットオフ周波数の制御特性を示す図である。（ｂ）は、リップ接触面積に対するＬＰＦのカットオフ周波数の制御特性を示す図である。（ｃ）は、リップ接触位置に対する音量の制御特性を示す図である。（ｄ）は、リップ接触面積に対する音量の制御特性を示す図である。（ｅ）は、リップ接触位置に対するピッチの制御特性を示す図である。（ｆ）は、リップ接触面積に対するピッチの制御特性を示す図である。
【図８】時間に対するノートオン／オフの例を示す図である。
【図９】（ａ）は、第２のマウスピースを示す断面図である。（ｂ）は、第２のマウスピースを示す下面図である。
【図１０】（ａ）は、リードに掛かる力に対するＬＰＦのカットオフ周波数の制御特性を示す図である。（ｂ）は、リードに掛かる力に対する音量の制御特性を示す図である。（ｃ）は、リードに掛かる力に対するピッチの制御特性を示す図である。
【図１１】（ａ）は、第３のマウスピースを示す断面図である。（ｂ）は、第３のマウスピースを示す下面図である。
【図１２】（ａ）は、リードと測距センサとの距離に対するＬＰＦのカットオフ周波数の制御特性を示す図である。（ｂ）は、リードと測距センサとの距離に対する音量の制御特性を示す図である。（ｃ）は、リードと測距センサとの距離に対するピッチの制御特性を示す図である。
【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に係る第１〜第３の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。
【００１１】
（第１の実施の形態）
図１〜図８を参照して、本発明に係る第１の実施の形態を説明する。先ず、図１（ａ）、（ｂ）を参照して、本実施の形態の装置の全体外観構成を説明する。図１（ａ）は、本実施の形態の電子楽器１００の平面図である。図１（ｂ）は、電子楽器１００の側面図である。
【００１２】
本実施の形態の電子楽器１００は、シングルリードを用いる木管楽器であるアコースティック管楽器の奏法（例えば、ピッチベンドやビブラート）に応じて演奏を表現する電子楽器である。本実施の形態では、電子楽器１００がサクソフォンである例を説明するが、これに限定されるものではなく、クラリネット等、シングルリードを用いる他の管楽器の電子楽器を用いることとしてもよい。
【００１３】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施の形態の電子楽器１００は、管体部１００ａを備え、管体部１００ａ上の操作子１、サウンドシステム９と、マウスピース１０と、を備える。電子楽器１００の形状は、アコースティック管楽器のサクソフォンの形状を模している。
【００１４】
管体部１００ａは、サクソフォンの管体部を模した形状を有する本体の筐体部である。操作子１は、音高を決定する演奏キー、サクソフォン、トラペット、シンセリード、オーボエ、クラリネット、フルート等の各種管楽器の音色の設定機能、楽曲のキーに合わせて音高を変える機能、音高の微調整を行う機能等を設定する設定キーを有し、演奏者（ユーザ）が指で操作する操作部である。マウスピース１０は、演奏者が口腔で操作する部品であり、詳細は後述する。サウンドシステム９は、スピーカ等を有し、楽音出力を行う部品である。
【００１５】
また、図１（ａ）の電子楽器１００の一部透視部分に示すように、管体部１００ａ内部に設けられた基板上に、息圧検出部２、制御手段としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）５、ＲＯＭ（Read Only Memory）６、ＲＡＭ（Random Access Memory）７、音源８が設けられている。
【００１６】
息圧検出部２は、演奏者からマウスピース１０に吹き込まれた息の圧力（息圧）を検出するセンサである。音源８は、楽音を生成する回路である。
【００１７】
次いで、図２を参照して、電子楽器１００の機能構成を説明する。図２は、電子楽器１００の機能構成を示すブロック図である。
【００１８】
図２に示すように、電子楽器１００は、操作子１と、息圧検出部２と、リップ検出手段としてのリップ検出部３と、タン検出手段としてのタン検出部４と、ＣＰＵ５と、ＲＯＭ６と、ＲＡＭ７と、音源８と、サウンドシステム９と、を備える。電子楽器１００のサウンドシステム９を除く各部は、バス９ａを介して互いに接続されている。
【００１９】
操作子１は、演奏キー、設定キー等の各種キーを有し、演奏者から各種キー操作を受け付け、その操作情報をＣＰＵ５に出力する。設定キーは、各種管楽器の音色の設定機能、楽曲のキーに合わせて音高を変える機能、音高の微調整を行う機能以外にも、リップ検出部３において検出されたリップの接触位置及びリップの接触面積に応じて微調整されるモードを楽音の音色、音量、高さの中から予め選択する機能を設定するキーである。息圧検出部２は、演奏者からマウスピース１０に吹き込まれた息の息圧を検出し、その息圧情報をＣＰＵ５に出力する。
【００２０】
リップ検出部３は、マウスピース１０に設けられ、コンタクトセンサ部１１への演奏者のリップ（唇）の接触を検知する静電容量方式のタッチセンサであり、タッチセンサにおけるリップの接触位置及びリップの接触面積に応じた静電容量をリップの検出情報としてＣＰＵ５に出力する。タン検出部４は、マウスピース１０に設けられ、コンタクトセンサ部１１への演奏者のタン（舌）の接触を検出する静電容量方式のタッチセンサであり、タッチセンサにおけるタンの接触面積に応じた静電容量をタンの検出情報としてＣＰＵ５に出力する。
【００２１】
ＣＰＵ５は、電子楽器１００の各部を制御する。ＣＰＵ５は、ＲＯＭ６から指定されたプログラムを読み出してＲＡＭ７に展開し、展開されたプログラムとの協働で、各種処理を実行する。より具体的には、ＣＰＵ５は、操作子１から入力された操作情報と、息圧検出部２から入力された息圧情報と、リップ検出部３から入力されたリップの接触の検出情報と、タン検出部４から入力されたタンの接触の検出情報と、に基づいて、楽音の生成を音源８に指示する。ＣＰＵ５は、操作子１から入力された操作情報としての音高情報に基づいて、楽音の音高を設定し、息圧検出部２から入力された息圧情報に基づいて、楽音の音量を設定し、リップ検出部３から入力されたリップの検出情報に基づくリップ接触位置及びリップ接触面積に従い、楽音の音色、音量、高さの少なくとも１つを微調整し、タン検出部４から入力されたタン（舌）の接触の検出情報に基づいて、楽音のノートオン／オフを設定する。
【００２２】
ＲＯＭ６は、読み出し専用の半導体メモリであり、各種データ及び各種プログラムを記憶する。ＲＡＭ７は、揮発性の半導体メモリであり、データやプログラムを一時的に格納するワークエリアを有する。
【００２３】
音源８は、シンセサイザであり、操作子１での操作情報や、リップ検出部３からのリップの検出情報、タン検出部４からのタンの検出情報に基づいたＣＰＵ５の楽音の生成指示（楽音制御）に従い、楽音を生成して楽音信号をサウンドシステム９に出力する。音源８は、楽音信号をフィルタリングするＬＰＦを有するものとする。但し、ＬＰＦは、音源８とサウンドシステム９との間や、サウンドシステム９内に設けられる構成としてもよい。サウンドシステム９は、音源８から入力された楽音信号に信号増幅等を施し、内蔵のスピーカから楽音として出力する。
【００２４】
次いで、図３〜図５を参照して、マウスピース１０の構成を説明する。図３（ａ）は、マウスピース１０を示す断面図である。図３（ｂ）は、マウスピース１０を示す下面図である。
【００２５】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、マウスピース１０は、マウスピース本体部１０ａと、コンタクトセンサ部１１と、固定金具１２と、を有する。マウスピース本体部１０ａは、演奏者が息を吹き込む開口部１３を有するマウスピースの本体部品であり、管体部１００ａに接続される。コンタクトセンサ部１１は、一枚の薄片の形状を有し、リップ検出部３及びタン検出部４を含む。コンタクトセンサ部１１は、マウスピース本体部１０ａの下方であって、アコースティック管楽器のリードの位置に対応して設けられている。アコースティック管楽器のリードは、演奏者の息により振動して音源となるが、コンタクトセンサ部１１は、音源ではないため、振動する部材としなくてもよい。固定金具１２は、コンタクトセンサ部１１をマウスピース本体部１０ａに固定して取りつけるための金具である。
【００２６】
なお、図３（ａ）において、マウスピース１０の軸方向に沿って、演奏者の口側を「ＮＥＡＲ」とし、管体部１００ａ側を「ＦＡＲ」とする。図３（ｂ）に示すように、コンタクトセンサ部１１は、波型の電極４１，３１，３２，３３，３４，３５が、ＮＥＡＲからＦＡＲの方向の一軸に順に配置されて露出されている。電極４１は、タン検出部４の静電容量方式のタッチセンサＳの電極である。電極３１，３２，３３，３４，３５は、リップ検出部３の静電容量方式のタッチセンサＳの電極である。電極４１，３１，３２，３３，３４，３５は、１つのタッチセンサＳ上に配置されている。なお、電極４１，３１，３２，３３，３４，３５は、６つのタッチセンサ上にそれぞれ配置される構成としてもよい。電極４１，３１，３２，３３，３４，３５は、マウスピース本体部１０ａの配線を介してバス９ａに接続されている。
【００２７】
ここで、図４を参照して、リップ検出部３及びタン検出部４に使用される静電容量方式のタッチセンサＳを説明する。図４は、静電容量方式のタッチセンサＳの概念的な構造を示す図である。
【００２８】
図４に示すように、静電容量方式のタッチセンサＳは、基板２１上に電極を含む静電ＰＡＤ２２が配置される構造を有する。基板２１は、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）のフレキシブルな絶縁基板や、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）の絶縁基板等である。
【００２９】
上記背景技術の特許文献１には、感圧センサが記載されている。感圧センサは、対向する２枚の樹脂シートの間に感圧デバイスが挟み込まれている構造を有する。下側の第１の樹脂シートには第１の電極が配置され、第１の電極をカバーするように感圧材料が配置されている。感圧材料は感圧塗料であり、圧力を受けて変形するとその圧力に応じて電気抵抗が減少する性質を備えている。下側の第１の樹脂シートに対面する上側の第２の樹脂シートには第２の電極が配置されている。外力が掛かっていない状態では、スペーサにより第２の電極と感圧材料とが非接触にされる。感圧センサの場合には、接触位置、範囲等の分解能が非常に低く、押圧による微調整が難しい。
【００３０】
これに対し、タッチセンサＳは、感圧センサに比べて、省スペース実装が可能である。というのは、タッチセンサＳのセンシング部は静電ＰＡＤ２２のみでよいため、感圧センサに比べて構造が簡単で薄くなるからである。
【００３１】
また、タッチセンサＳは、感圧センサに比べて、検知精度が良い。というのは、感圧センサでは最低検知荷重があり０．２Ｎ程度の荷重が必要であるのに対して、タッチセンサＳは、静電容量変化を検知するため接触直前の近接時検知までが可能であり圧力が不要であり、接触検知精度が感圧センサに比べて優れているからである。
【００３２】
図５は、演奏者Ｐの口腔とマウスピース１０との接触状態を示す図である。図５に示すように、演奏者Ｐは、電子楽器１００の演奏時に、上側前歯Ｅ１をマウスピース本体部１０ａの上部に当てる。下側の前歯Ｅ２を下側のリップＬで巻き込み、コンタクトセンサ部１１に触れる。このように、マウスピース１０は、上側前歯Ｅ１とリップＬとで保持される。演奏時の口腔内部のタンは、奏法により、コンタクトセンサ部１１に触れている状態のタンＴ１（実線）と触れていない状態のタンＴ２（破線）と、のいずれかとなる。
【００３３】
電極４１，３１，３２，３３，３４，３５の電極マトリクスは、１軸のスライダとして機能し、リップＬとタンの接触状態（タンＴ１；接触、又はタンＴ２：非接触）を検出して検出情報を出力できる。また、ＣＰＵ５は、リップが接触した電極３１，３２，３３，３４，３５から出力される検出情報に応じてリップの接触位置や接触面積を算出する。ＣＰＵ５は、リップの接触面積が大きければ接触圧力が高いとみなすことが可能であるため、リップの接触圧力の検出も可能である。同様にＣＰＵ５は、タンが接触したことを電極４１の出力される検出情報によって判断する。
【００３４】
なお、リップ検出部３及びタン検出部４の６つのタッチセンサＳの電極として、６つの電極３１，３２，３３，３４，３５の配置を説明したが、これに限定されるものではない。リップ検出部３及びタン検出部４のタッチセンサＳの電極の数量、配置及び形状については、必要とされる仕様に基づいて、任意に設定されうる。
【００３５】
次いで、図６を参照して、リップ検出部３及びタン検出部４のタッチセンサＳの出力強度を説明する。図６（ａ）は、リップ接触範囲Ｃ１でのリップの接触におけるコンタクトセンサ部１１の下面図と、タッチセンサＳの出力強度を示す図である。図６（ｂ）は、リップ接触範囲Ｃ２でのリップの接触におけるコンタクトセンサ部１１の下面図とタッチセンサＳの出力強度を示す図である。図６（ｃ）は、リップ接触範囲Ｃ２でのリップの接触及びタン接触範囲Ｃ３でのタンの接触におけるコンタクトセンサ部１１の下面図とタッチセンサＳの出力強度を示す図である。
【００３６】
図６（ａ）〜図６（ｃ）のタッチセンサＳの出力強度の図において、横軸に、コンタクトセンサ部１１の位置をとり、縦軸に、電極４１，３１，３２，３３，３４，３５に対応するタッチセンサＳの出力強度（出力電圧値）を棒グラフ状に表した。先ず、図６（ａ）に示すように、演奏者がリップをリップ接触範囲Ｃ１に最も強く当てるように接触させると、リップ接触範囲Ｃ１に対応する電極３２におけるタッチセンサＳの出力強度が最大となる分布が得られる。次いで、図６（ｂ）に示すように、演奏者がリップをリップ接触範囲Ｃ２に最も強く当てるように接触させると、リップ接触範囲Ｃ２に対応する電極３３，３４におけるタッチセンサＳの出力強度が最大となる分布が得られる。但し、電極４１におけるタッチセンサＳの出力強度は得られていない。
【００３７】
このように、リップ接触範囲の接触部分の電極に隣接する電極も静電容量方式のタッチセンサＳの容量変化に反応するため、ＣＰＵ５は、リップ検出部３からの検出情報としてのタッチセンサＳの出力強度が最大となる位置であるリップ接触範囲Ｃ１，Ｃ２における接触中心をそれぞれリップ接触位置として割り出す。また、ＣＰＵ５は、タッチセンサＳの電極３１，３２，３３，３４，３５からそれぞれ得られた出力強度に基づいてリップの接触面積を導き出すことが好ましいが、これに限らず、タッチセンサＳの電極３１，３２，３３，３４，３５から出力強度のうちの最大となるもののみに基づいて接触面積を導き出してもよい。
【００３８】
また、図６（ｃ）に示すように、演奏者がリップをリップ接触範囲Ｃ２に接触させたまま、タンをタン接触範囲Ｃ３に接触させると、リップ接触範囲Ｃ２に対応する電極３３，３４におけるタッチセンサＳの出力値が最大となる分布が得られたまま、タン接触範囲Ｃ３に対応する電極４１におけるタッチセンサＳの大きな出力値が得られる。このようにして、ＣＰＵ５は、リップ接触位置やリップの接触面積を算出するとともに、タン検出部４からの検出情報としてのタッチセンサＳの出力値が所定の閾値以上か否かにより、タン接触又は非接触を特定できる。
【００３９】
なお、上記の出力値分布は、あくまでも６つの電極配置における例であり、電極配列が異なる場合には異なった出力値分布を得ることができる。例えば、更に精細かつ分割数の多い電極を用いれば、分解能が高くなる。
【００４０】
次に、図７を参照して、リップ検出部３の検出情報に応じた楽音制御を説明する。図７（ａ）は、リップ接触位置に対するＬＰＦのカットオフ周波数の制御特性を示す図である。図７（ｂ）は、リップ接触面積に対するＬＰＦのカットオフ周波数の制御特性を示す図である。図７（ｃ）は、リップ接触位置に対する音量の制御特性を示す図である。図７（ｄ）は、リップ接触面積に対する音量の制御特性を示す図である。図７（ｅ）は、リップ接触位置に対するピッチの制御特性を示す図である。図７（ｆ）は、リップ接触面積に対するピッチの制御特性を示す図である。
【００４１】
音の性質を決める３要素として、音色、音の大きさ、音の高さがある。このため、ＣＰＵ５は、リップ検出部３により検出された検出情報に基づくリップ接触位置、リップ接触面積に従って、どのような楽音を生成するかの楽音制御として、音の３要素を調整する楽音制御を音源８に対して行う。ＬＰＦのカットオフ周波数（カットオフする周波数の上限値）をリップ接触位置に対応するよう設定キーで設定した場合、図７（ａ）に示すように、ＣＰＵ５は、例えば、リップ接触位置がＦＡＲに近づくほど音源８のＬＰＦのカットオフ周波数をより高くし、リップ接触位置がＮＥＡＲに近づくほど音源８のＬＰＦのカットオフ周波数をより低くするよう楽音制御を行う。なおＬＰＦのカットオフ周波数が高いほど、音色が明るくなる。
【００４２】
ＬＰＦのカットオフ周波数をリップ接触面積に対応するよう設定キーで設定した場合、図７（ｂ）に示すように、ＣＰＵ５は、リップ接触面積がより大きくなるほど音源８のＬＰＦのカットオフ周波数をより高くし、リップ接触面積がより小さくなるほど音源８のＬＰＦのカットオフ周波数をより低くするよう楽音制御を行う。
息圧検出部２からの息圧情報にしたがってサウンドシステム９から出力されるべき楽音の音量を、リップ接触位置に対応して微調整するよう設定キーで設定した場合、図７（ｃ）に示すように、ＣＰＵ５は、リップ接触位置がＦＡＲに近づくほど音量をより大きくし、リップ接触位置がＮＥＡＲに近づくほど音量をより小さくするよう楽音制御を行う。
【００４３】
また、息圧検出部２からの息圧情報にしたがってサウンドシステム９から出力されるべき楽音の音量を、リップ接触面積に対応して微調整するよう設定キーで設定した場合、図７（ｄ）に示すように、ＣＰＵ５は、リップ接触面積がより大きくなるほど音量をより大きくし、リップ接触面積がより小さくなるほど音量をより小さくするよう楽音制御を行う。
また、操作子１の演奏キーからの操作情報にしたがってサウンドシステム９から出力されるべき楽音のピッチ（音高）を、リップ接触位置に対応して微調整するよう設定キーで設定した場合、図７（ｅ）に示すように、ＣＰＵ５は、リップ接触位置がＦＡＲに近づくほどピッチをより低くし、リップ接触位置がＮＥＡＲに近づくほどピッチをより高くするよう楽音制御を行う。
また、操作子１の演奏キーからの操作情報にしたがってサウンドシステム９から出力されるべき楽音のピッチを、リップ接触面積に対応して微調整するよう設定キーで設定した場合、図７（ｆ）に示すように、ＣＰＵ５は、リップ接触面積がより大きくなるほどピッチをより低くし、リップ接触面積がより小さくなるほどピッチをより高くするよう楽音制御を行う。
【００４４】
また、リップ接触位置にしたがって、図７（ａ）、図７（ｃ）、図７（ｅ）に示すＬＰＦのカットオフ周波数、音量、ピッチのうちのいずれか一つの楽音制御（第１の音の要素の楽音制御）を設定し、リップ接触面積にしたがって、図７（ｂ）、図７（ｄ）、図７（ｆ）に示すＬＰＦのカットオフ周波数、音量、ピッチのうちのいずれか一つの楽音制御（第１の音の要素とは異なる第２の音の要素の楽音制御）を設定すると、異なる２つの音の要素を演奏者が調整できて好ましい。
【００４５】
音の３要素のうち、音量及びピッチが重要である。このため、上記第１の音の要素を音量又はピッチとし、上記第２の音の要素を第１の音の要素とは異なるピッチ又は音量とすると、重要な異なる２つの音の要素を演奏者が調整できてさらに好ましい。
【００４６】
なお、図７（ａ）〜図７（ｆ）のうちのいずれの楽音制御を適用するかは、上記の例に限定されるものではない。例えば、ＬＰＦのカットオフ周波数の楽音制御（第１の音の要素の楽音制御）を、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すリップ接触位置及びリップ接触面積の両方によって行うよう設定してもよいし、音量の楽音制御（第１の音の要素の楽音制御）を、図７（ｃ）、図７（ｄ）に示すリップ接触位置及びリップ接触面積の両方によって行うよう設定してもよいし、またピッチの楽音制御（第１の音の要素の楽音制御）を、図７（ｅ）、図７（ｆ）に示すリップ接触位置及びリップ接触面積の両方によって行うよう設定してもよい。ここで各図７（ａ）〜図７（ｆ）の制御特性は、相関性があれば、曲線状であってもよいし、直線状であってもよい。
【００４７】
次いで、図８を参照して、タン検出部４の検出情報に応じた楽音制御を説明する。図８は、時間に対するノートオン／オフの例を示す図である。
【００４８】
タン検出部４は、タンの接触を検出する。このため、ＣＰＵ５は、タン検出部４により検出された検出情報に基づくタンの接触のオン／オフに従い、どのような楽音を生成するかの楽音制御として、タンギング奏法のノートオンオフを調整する楽音制御を音源８に対して行う。アコースティック管楽器のタンギング奏法とは、振動しているリードにタンを当てることにより振動を止めて発音を停止させる奏法である。
【００４９】
また、ＣＰＵ５は、息圧検出部２により演奏者の息圧が検出されると、その検出信号に応じてノートオンの楽音制御を音源８に対して行うものとする。そこで、例えば、図８に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２までノートオンし、時刻ｔ２から時刻ｔ３までノートオフし、時刻ｔ３から再度ノートオンするようなタンギング奏法の演奏を考える。
【００５０】
演奏者は、時刻ｔ１からマウスピース１０に息を吹き続けると、息圧検出部２により息圧が検出され、ＣＰＵ５により、検出された息圧に応じた音量でのノートオンの楽音制御がなされる。そして、時刻ｔ２から時刻ｔ３まで、演奏者がコンタクトセンサ部１１の電極４１にタンを接触させ続けると、タン検出部４によりタンの接触オンが検出され続け、ＣＰＵ５により、息圧検出部２の息圧検出に応じたノートオンよりも優先してタン検出部４の接触オンに応じてノートオフの楽音制御がなされる。そして、時刻ｔ３から、演奏者がコンタクトセンサ部１１の電極４１から舌を離すと、タン検出部４によりタンの接触オフが検出され、ＣＰＵ５により、タン検出部４の接触オフに応じて、息圧検出部２の息圧検出によるノートオンの楽音制御が継続される。
【００５１】
以上、本実施の形態によれば、電子楽器１００は、静電容量方式のタッチセンサＳを有するコンタクトセンサ部１１と、タッチセンサＳの検出情報に従い、音源８の楽音制御を行うＣＰＵ５と、を備える。このため、演奏者が圧力を加えずともリップやタンを検出でき、レスポンスを上げることができ、アコースティック管楽器の演奏表現をよりよく実現でき、良好な楽音を表現できる。
【００５２】
また、タッチセンサＳは、電極３１，３２，３３，３４，３５を有し、電極３１，３２，３３，３４，３５への演奏者のリップ接触を検出し、ＣＰＵ５は、検出されたリップ接触の情報に基づき、リップ接触位置及びリップ接触面積を算出し、前記リップ接触位置及びリップ接触面積の少なくとも一つに従い、音源８の楽音制御を行う。このため、演奏者が圧力を加えずともリップ接触位置、リップ接触面積を容易に検出できる。
【００５３】
また、適宜設定することで、ＣＰＵ５は、リップ接触位置に従い、楽音の音色、音の大きさ、又は音の高さを変化するように音源８の楽音制御を行う。このため、所望の音の要素について良好な楽音を表現できる。
【００５４】
また、電子楽器１００は、コンタクトセンサ部１１へのリップの接触面積を検出し、検出されたリップ接触面積に従い、音源８の楽音制御を行うタッチセンサＳ及びＣＰＵ５と、を備える。このため、演奏者が圧力を加えずともリップ接触面積を検出でき、レスポンスを上げることができ、アコースティック管楽器の演奏表現をよりよく実現でき、良好な楽音を表現できる。
【００５５】
また、適宜設定することで、ＣＰＵ５は、リップ接触面積に従い、楽音の音色、音の大きさ、又は音の高さを変化するように音源８の楽音制御を行う。このため、所望の音の要素について良好な楽音を表現できる。
【００５６】
また、タッチセンサＳは、電極４１を有し、電極４１への演奏者のタン接触を検出し、ＣＰＵ５は、検出されたタン接触のオン／オフに従い、音源８の楽音制御を行う。このため、演奏者が圧力を加えずともタン接触のオン／オフを容易に検出できる。
【００５７】
また、電子楽器１００は、演奏者のタン接触を検出するタン検出部４を備え、ＣＰＵ５は、検出されたタン接触のオン／オフに従い、音源８の楽音制御を行う。このため、タン接触のオン／オフに従い良好な楽音を表現できる。
【００５８】
また、ＣＰＵ５は、タン接触のオン／オフに従い、音源８のタンギングの楽音制御を行う。このため、アコースティック管楽器の演奏表現のタンギングを容易に実現できる。
【００５９】
（第２の実施の形態）
図９及び図１０を参照して、本発明に係る第２の実施の形態を説明する。図９（ａ）は、マウスピース１０Ａを示す断面図である。図９（ｂ）は、マウスピース１０Ａを示す下面図である。
【００６０】
本実施の形態では、第１の実施の形態の電子楽器１００を用いるものとするが、マウスピース１０をマウスピース１０Ａに代えたものとする。また、第１の実施の形態の電子楽器１００と同じ構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。そして、本実施の形態における第１の実施の形態の電子楽器１００と同じ構成要素については、同じ機能を有し、その説明を省略する。
【００６１】
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、マウスピース１０Ａは、マウスピース本体部１０ａと、コンタクトセンサ部１１と、固定金具１２と、力検出手段としてのロードセル１４と、を有する。コンタクトセンサ部１１は、固定金具１２により固定されておりＮＥＡＲ側がフリーであり、演奏者の口を締める力により、たわんで開口部１３が狭くなる構造にしている。コンタクトセンサ部１１は、リップの力により、たわむ必要があるため、部材が弾性体である必要がある。コンタクトセンサ部１１のたわみの構造は、アコースティック管楽器と同じ吹奏感を得るために採用している。本実施の形態では、コンタクトセンサ部１１に掛かる力を楽音制御のパラメータに加えたことを特徴とする。
【００６２】
ロードセル１４は、コンタクトセンサ部１１の内側に配置され、コンタクトセンサ部１１に掛かる力を検出し、検出した荷重情報をＣＰＵ５に出力するセンサである。このため、ロードセル１４は、図２のバス９ａに接続されるものとする。また、ロードセル１４は、広義の圧力センサ、ひずみセンサ、変位センサ等により構成される。
【００６３】
次に、図１０を参照して、ロードセル１４の検出情報に応じた楽音制御を説明する。図１０（ａ）は、コンタクトセンサ部１１に掛かる力に対するＬＰＦのカットオフ周波数の制御特性を示す図である。図１０（ｂ）は、コンタクトセンサ部１１に掛かる力に対する音量の制御特性を示す図である。図１０（ｃ）は、コンタクトセンサ部１１に掛かる力に対するピッチの制御特性を示す図である。
【００６４】
図１０（ａ）に示すように、ＣＰＵ５は、例えば、ロードセル１４の検出情報としてのコンタクトセンサ部１１に掛かる力が大きいほど、ＬＰＦのカットオフ周波数を低くし、コンタクトセンサ部１１に掛かる力が小さいほど、ＬＰＦのカットオフ周波数を高くする楽音制御を行う。図１０（ｂ）に示すように、ＣＰＵ５は、コンタクトセンサ部１１に掛かる力が大きいほど、息圧検出部２からの息圧情報にしたがってサウンドシステム９から出力されるべき楽音の音量を小さくし、コンタクトセンサ部１１に掛かる力が小さいほど、音量を大きくする楽音制御を行ってもよい。図１０（ｃ）に示すように、ＣＰＵ５は、コンタクトセンサ部１１に掛かる力が大きいほど、操作子１の演奏キーからの操作情報にしたがってサウンドシステム９から出力されるべき楽音のピッチ（音高）を高くし、コンタクトセンサ部１１に掛かる力が小さいほど、ピッチを低くする楽音制御を行ってもよい。
【００６５】
コンタクトセンサ部１１に掛かる力に基づく楽音制御の音の要素は、タン接触位置、タン接触面積に基づく楽音制御の音の要素と異なるものにするのが好ましい。なお、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）の制御特性は一例であって、これに限定されるものではない。
【００６６】
以上、本実施の形態によれば、電子楽器１００は、コンタクトセンサ部１１に掛かる力を検出するロードセル１４を備え、ロードセル１４により検出されたコンタクトセンサ部１１に掛かる力に従い、音源８の楽音制御を行う。このため、タッチセンサＳへのリップやタンの接触に応じた楽音制御に、ロードセル１４によるコンタクトセンサ部１１に掛かる力に応じた楽音制御を加えることができ、良好な楽音を多彩に表現できる。
【００６７】
また、ＣＰＵ５は、検出されたコンタクトセンサ部１１に掛かる力に従い、楽音の音色、音の大きさ、又は音の高さを変化するように音源８の楽音制御を行う。このため、所望の音の要素について良好な楽音を表現できる。
【００６８】
（第３の実施の形態）
図１１及び図１２を参照して、本発明に係る第３の実施の形態を説明する。図１１（ａ）は、マウスピース１０Ｂを示す断面図である。図１１（ｂ）は、マウスピース１０Ｂを示す下面図である。
【００６９】
本実施の形態では、第１の実施の形態の電子楽器１００を用いるものとするが、マウスピース１０をマウスピース１０Ｂに代えたものとする。また、第１の実施の形態の電子楽器１００と同じ構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。そして、本実施の形態における第１の実施の形態の電子楽器１００と同じ構成要素については、同じ機能を有し、その説明を省略する。
【００７０】
図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、マウスピース１０Ａは、マウスピース本体部１０ａと、コンタクトセンサ部１１と、固定金具１２と、測距手段としての測距センサ１５と、を有する。コンタクトセンサ部１１は、第２の実施の形態と同様に、たわみの構造をとっている。
【００７１】
測距センサ１５は、コンタクトセンサ部１１の内側に配置され、測距センサ１５とコンタクトセンサ部１１との距離Ｄを検出し、検出した距離情報をＣＰＵ５に出力するセンサである。このため、測距センサ１５は、図２のバス９ａに接続されるものとする。また、測距センサ１５は、例えば、発光しコンタクトセンサ部１１からの反射光を受光してコンタクトセンサ部１１までの距離を検出する反射型フォトインタラプタにより構成される。
【００７２】
次に、図１２を参照して、測距センサ１５の検出情報に応じた楽音制御を説明する。図１２（ａ）は、コンタクトセンサ部１１と測距センサ１５との距離に対するＬＰＦのカットオフ周波数の制御特性を示す図である。図１２（ｂ）は、コンタクトセンサ部１１と測距センサ１５との距離に対する音量の制御特性を示す図である。図１２（ｃ）は、コンタクトセンサ部１１と測距センサ１５との距離に対するピッチの制御特性を示す図である。
【００７３】
図１２（ａ）に示すように、ＣＰＵ５は、例えば、測距センサ１５の検出情報としてのコンタクトセンサ部１１と測距センサ１５との距離が小さいほど、ＬＰＦのカットオフ周波数を低くし、コンタクトセンサ部１１と測距センサ１５との距離が大きいほど、ＬＰＦのカットオフ周波数を高くする楽音制御を行う。図１２（ｂ）に示すように、ＣＰＵ５は、コンタクトセンサ部１１と測距センサ１５との距離が小さいほど、息圧検出部２からの息圧情報にしたがってサウンドシステム９から出力されるべき楽音の音量を小さくし、コンタクトセンサ部１１と測距センサ１５との距離が大きいほど、音量を大きくする楽音制御を行ってもよい。図１２（ｃ）に示すように、ＣＰＵ５は、コンタクトセンサ部１１と測距センサ１５との距離が小さいほど、操作子１の演奏キーからの操作情報にしたがってサウンドシステム９から出力されるべき楽音のピッチ（音高）を高くし、コンタクトセンサ部１１と測距センサ１５との距離が大きいほど、ピッチを低くする楽音制御を行ってもよい。
【００７４】
コンタクトセンサ部１１に掛かる力に基づく楽音制御の音の要素は、タン接触位置、タン接触面積に基づく楽音制御の音の要素と異なるものにするのが好ましい。なお、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）の制御特性は一例であって、これに限定されるものではない。
【００７５】
以上、本実施の形態によれば、コンタクトセンサ部１１のたわみに応じたコンタクトセンサ部１１までの距離を検出する測距センサ１５を備え、ＣＰＵ５は、測距センサ１５により検出されたコンタクトセンサ部１１までの距離に従い、音源８の楽音制御を行う。このため、タッチセンサＳへのリップやタンの接触に応じた楽音制御に、測距センサ１５によるコンタクトセンサ部１１までの距離に応じた楽音制御を加えることができ、良好な楽音を表現できる。
【００７６】
また、適宜設定することで、ＣＰＵ５は、検出されたコンタクトセンサ部１１までの距離に従い、楽音の音色、音の大きさ、又は音の高さを変化するように音源８の楽音制御を行う。このため、所望の音の要素について良好な楽音を表現できる。
【００７７】
なお、上記各実施の形態における記述は、本発明に係る好適な電子楽器の一例であり、これに限定されるものではない。
【００７８】
例えば、上記各実施の形態の電極４１，３１，３２，３３，３４，３５のタッチセンサに、シールド電極を設けて、水分・水滴の影響による誤検出を低減する構成としてもよい。
【００７９】
また、上記実施の形態における電子楽器１００の各構成要素の細部構成及び細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能であることは勿論である。
【００８０】
本発明の実施の形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
静電容量方式のタッチセンサを有するコンタクトセンサ部と、
前記タッチセンサの検出情報に従い、音源の楽音制御を行う制御手段と、を備える電子楽器。
＜請求項２＞
前記制御手段は、前記コンタクトセンサ部によって検出されたリップの検出情報に基づき、リップ接触位置及びリップ接触面積の少なくとも一つを算出し、算出された少なくとも一つの前記リップ接触位置及び前記リップ接触面積に従い、前記音源の楽音制御を行う請求項１に記載の電子楽器。
＜請求項３＞
前記コンタクトセンサ部は、演奏者のタン接触を検出するタン検出手段を有し、
前記制御手段は、前記タン検出手段によって検出されたタン接触のオン／オフに従い、算出された少なくとも一つの前記リップ接触位置及び前記リップ接触面積に従った前記音源の楽音制御とは異なる楽音制御を行う請求項２に記載の電子楽器。
＜請求項４＞
演奏者のリップの検出情報を検出するコンタクトセンサ部と、
前記コンタクトセンサ部によって検出されたリップの検出情報に基づき、リップ接触面積を算出し、算出されたリップ接触面積に従い、音源の楽音制御を行う制御手段と、を備える電子楽器。
＜請求項５＞
前記コンタクトセンサ部は、演奏者のタン接触を検出するタン検出手段を有し、
前記制御手段は、前記タン検出手段によって検出されたタン接触のオン／オフに従い、前記リップ接触面積に従った前記音源の楽音制御とは異なる楽音制御を行う請求項４に記載の電子楽器。
＜請求項６＞
前記コンタクトセンサ部に掛かる力を検出する力検出手段を備え、
前記制御手段は、検出された前記コンタクトセンサ部に掛かる力に従い、前記音源の楽音制御を行う請求項１から５のいずれか一項に記載の電子楽器。
＜請求項７＞
前記コンタクトセンサ部に生じるたわみに応じた前記コンタクトセンサ部までの距離を検出する測距手段を備え、
前記制御手段は、前記測距手段により検出された前記コンタクトセンサ部までの距離に従い、前記音源の楽音制御を行う請求項１から６のいずれか一項に記載の電子楽器。
＜請求項８＞
前記制御手段は、楽音の音色、音の大きさ、又は音の高さを変化するように前記音源の楽音制御を行う請求項１から７のいずれか一項に記載の電子楽器。
【符号の説明】
【００８１】
１００  電子楽器
１００ａ  管体部
１  操作子
２  息圧検出部
３  リップ検出部
３１，３２，３３，３４，３５，４１  電極
Ｓ  タッチセンサ
２１  基板
２２  静電ＰＡＤ
４  タン検出部
５  ＣＰＵ
６  ＲＯＭ
７  ＲＡＭ
８  音源
９  サウンドシステム
９ａ  バス
１０，１０Ａ，１０Ｂ  マウスピース
１０ａ  マウスピース本体部
１１  コンタクトセンサ部
１２  固定金具
１４  ロードセル
１５  測距センサ
【図１】
2016177026.tif 000003
【図２】
2016177026.tif 000004
【図３】
2016177026.tif 000005
【図４】
2016177026.tif 000006
【図５】
2016177026.tif 000007
【図６】
2016177026.tif 000008
【図７】
2016177026.tif 000009
【図８】
2016177026.tif 000010
【図９】
2016177026.tif 000011
【図１０】
2016177026.tif 000012
【図１１】
2016177026.tif 000013
【図１２】
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