(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定台の固定面に略平行な任意の１方向に移動可能な操作部移動手段と、
前記操作部移動手段の移動情報を検出する移動情報検出手段と、
前記操作部移動手段に設けられ、前記固定面方向への弾性変位が可能で最大変位部を有する弾性変位部材と、
前記弾性変位部材の変位を検出する変位検出手段と、
前記弾性変位部材の最大変位部近傍に設けられ、該弾性変位部材に対して該弾性変位部材より弾性変形し易い弾性手段にて浮設された操作部と、
からなり、
前記操作部を、前記浮設位置から前記弾性変位部材への接設状態へ任意に変位し得るようにしたことを特徴とするスライド式演奏入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば擦弦楽器や吹奏楽器の電子楽器の楽音のように、操作部のスライド操作により特に持続音を発音するような楽器の演奏操作を入力するのに適したスライド式演奏入力装置に関し、操作部を押下することにより力情報を入力するスライド式演奏入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、物理モデル音源を用いた電子楽器において、擦弦楽器の弓速と弓圧、吹奏楽器の息圧とアンブシュア（唇の押圧力に対応する量）等のパラメータを入力するために、例えば特許第２６１６１４８号公報に開示されているように、図８に示したスライド式演奏入力装置が用いられる。このスライド式演奏入力装置は、摘み９１を備えたスライドボリューム１００をその両端下部に感圧センサ９２，９３を挟んで図示しない本体フレームまたは操作子フレームに取り付けたものである。
【０００３】
そして、このスライド式演奏入力装置では、摘み９１の位置をスライドボリューム１００で検出して時間微分することにより弓速や息圧に対応する速度情報が得られ、また、摘み９１への押圧力を感圧センサ９２，９３によって感知することにより、弓圧やアンブシュアに対応する力情報（あるいは圧力情報）が得られる。なお、力情報は感圧センサ９２，９３の出力の加算値や算術平均値により得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のスライド式演奏入力装置では、摘み９１に加えられる押圧力に応じた感圧センサ９２，９３の出力が略線形な特性となるので、弓圧やアンブシュアなどの力情報の急激な立ち上がりを入力するのが困難であった。
【０００５】
例えば、図７は上記従来のスライド式演奏入力装置の操作で得られる速度情報と力情報の時間変化の一例を示す図であり、摘み９１を移動することにより、速度情報ｖは次第に大きくなって略一定値になりその後次第に小さくなる。これは通常のスライド操作の仕方である。一方、力情報Ｆのほうは、摘み９１の移動開始時あるいはその直前に立ち上がり、押圧力が増加して次第に大きくなり、その後は押圧力に応じて変化する。しかし、この力情報Ｆは、せいぜい図示のような変化しかさせることができず、立ち上がり時点を遅らせたり、急激な変化を付けるのが困難である。このため、変化に富んだ演奏入力を行うのに不十分である。
【０００６】
本発明は、スライド式演奏入力装置において、力情報に急激な変化を付けることができ、さらに力情報の立ち上がり時点を任意に操作できるようにし、変化に富んだ演奏入力を可能にすることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のスライド式演奏入力装置は、固定台の固定面に略平行な任意の１方向に移動可能な操作部移動手段と、前記操作部移動手段の移動情報を検出する移動情報検出手段と、前記操作部移動手段に設けられ、前記固定面方向への弾性変位が可能で最大変位部を有する弾性変位部材と、前記弾性変位部材の変位を検出する変位検出手段と、前記弾性変位部材の最大変位部近傍に設けられ、該弾性変位部材に対して該弾性変位部材より弾性変形し易い弾性手段にて浮設された操作部と、からなり、前記操作部を、前記浮設位置から前記弾性変位部材への接設状態へ任意に変位し得るようにしたことを特徴とする。なお、固定台の固定面に略平行な任意の１方向とは、１方向が固定面と完全に平行である場合も含む。また、任意とは固定面に平行な方向は無数にあるがその内の任意のひとつという意味である。
【０００８】
上記のように構成された請求項１のスライド式演奏入力装置によれば、操作部は弾性変位部材の最大変位部近傍で弾性手段により浮設され、該弾性変位部材は操作部移動手段に設けられているので、操作部を固定面に略平行な１方向に移動すると、移動情報検出手段で移動情報を検出することができ、この移動情報から例えば速度情報を得ることができる。また、操作部を弾性変位部材側に押圧すると、その押圧力によって弾性変位部材が変位し、その変位が変位検出手段で検出することができ、この変位情報から力情報を得ることができる。
【０００９】
ここで、操作部の押圧により弾性変位部材が弾性変位するときは、前記弾性手段を介して弾性変位部材に押圧力が加えられる場合（以後、「第１の状態」という。）と、弾性手段が弾性変形して操作部が弾性変位部材への接設状態となってこの操作部から直接弾性変位部材に押圧力が加えられる場合（以後、「第２の状態」という。）とがある。
【００１０】
第１の状態では、弾性手段は弾性変位部材より弾性変形し易いので、操作部の変位の殆どは弾性手段により吸収され、弾性変位部材の変位の量は操作部の変位より小さくなる。一方、第２の状態では、操作部の変位がそのまま弾性変位部材の変位となる。また、この第１の状態と第２の状態は押圧力によって任意に切り換えることができる。したがって、操作部を押圧するとき、第１の状態から第２の状態に変えることで、力情報を急激な立ち上がりとすることができるとともに、この立ち上がりを任意の時点とすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図２は本発明の実施形態のスライド式演奏入力装置を用いた楽器システムの要部ブロック図である。スライド式演奏入力装置１は、移動情報検出手段としてのポテンショ・メータ１１を備えており、このポテンショ・メータ１１は固定台としての楽器本体Ａに固定されている。また、ポテンショ・メータ１１には操作部移動手段としてのゴンドラ１２が移動自在に配設されており、このゴンドラ１２は楽器本体の固定面Ａ１と平行な１方向（図２の矢印▲１▼の方向）に往復移動可能になっている。これにより、演奏者によるスライド操作でゴンドラ１２の位置が変化すると、ポテンショ・メータ１１によりゴンドラ１２の位置情報が得られ、この位置情報は速度情報検出部１０に入力される。また、ゴンドラ１２上には弾性変位部材としての金属板１３が配設されており、後述説明するようにこの金属板１３の変位が歪みゲージ１４で検出されて変位情報が得られ、この変位情報は力情報検出部２０に入力される。
【００１２】
速度情報検出部１０は位置情報に基づいて位置の変化を時間微分し、ゴンドラ１２のスライド操作時の速度情報を求め、この速度情報はＭＩＤＩ信号変換部３０に入力される。また、力情報検出部２０は、変位情報を押圧力に対応する力情報に変換し、この力情報はＭＩＤＩ信号変換部３０に入力される。ＭＩＤＩ信号変換部３０は、速度情報および力情報をＭＩＤＩ規格のパラメータに変換し、それぞれのパラメータをそのパラメータの種類を示すデータとともに音源４０に出力する。なお、このＭＩＤＩ規格のパラメータは例えば速度情報、力情報のダイナミックレンジを０〜１２７の数値に変換したものである。
【００１３】
音源４０は、例えば擦弦楽器あるいは吹奏楽器をシミュレートする物理モデル音源であり、ＭＩＤＩ規格のパラメータにより楽音を制御して発音する。例えば、擦弦楽器の物理モデル音源であれば、ＭＩＤＩ信号変換部３０から出力される速度情報のパラメータを弓速のパラメータとし、力情報のパラメータを弓圧のパラメータとして処理する。また、吹奏楽器の物理モデル音源であれば、ＭＩＤＩ信号変換部３０から出力される速度情報のパラメータを息圧のパラメータとし、力情報のパラメータをアンブシュアのパラメータとして処理する。
【００１４】
図１は実施形態のスライド式演奏入力装置１の操作部周囲の要部を示す一部破砕正面図である。図１に示したように、ゴンドラ１２上には、弾性変位部材としてのアルミニウム、鉄等でできた金属板１３がブロック部１３ａにより両持ち状態で架設されておいる。この金属板１３は楽器本体Ａの固定面方向（図１および図２の矢印▲２▼の方向）への弾性変位が可能となっており、ブロック部１３ａにより両持ちになっているので、その中央部が最大変位部となる。また、金属板１３の一部には、この金属板１３の変位を信号として取り出すための変位検出手段としての歪みゲージ１４が取り付けられている。
【００１５】
金属板１３の中央部（最大変位部近傍）には四角柱の支柱１５が立設されており、この支柱１５には、支柱１５の外周に整合する縦孔１６ａを有するシリンダ１６が填め込まれている。また、シリンダ１６の上端には摘み１７がネジ１９により取り付けられている。なお、このシリンダ１６と摘み１７が操作部を構成している。図３はシリンダ１６の上面図（(A) ）、側面図（(B) ）および正面図（(C) ）であり、シリンダ１６の下端部には該シリンダ１６の正面側および背面側において下方に突出する突片１６ｂが形成されており、この突片１６ｂにより、シリンダ１６の下端部の両側面側は上方に後退した段部１６ｃとなっている。なお、シリンダ１６の上端部には摘み１７を取り付けるためのボス部１６ｄとネジ孔１６ｅが形成されている。
【００１６】
図１に示したように、シリンダ１６の段部１６ｃと金属板１３との間には、弾性手段として突片１６ｂの縦方向の長さより高さの高いブロック状の弾性材１８が配設されている。そして、この弾性材１８により、シリンダ１６および摘み１７（操作部）は金属板１３に対して浮設された状態となる。すなわち、シリンダ１６の最下端である突片１６ｂの下端面と金属板１３の上面との間には隙間が形成される。
【００１７】
弾性材１８はシリンダ１６の押圧力に対して金属板１３へのクッション材の役割をするような部材（例えばフェルト、シリコンゴム等）であり、この弾性材１８は金属板１３よりも弾性変形し易くなっている。このため、次のように作用する。図４はシリンダ１６、弾性材１８および金属板１３の作用を説明する図であり、図４(A) は前記第１の状態を示し、図４(B) は前記第２の状態を示している。なお、図４の一点鎖線は図１の状態に対応する。
【００１８】
図４(A) に示したように、摘み１７の操作でシリンダ１６に押圧力が加えられると、この押圧力により弾性材１８が弾性変形し、このとき、弾性材１８を介して金属板１３にも押圧力が加わるので金属板１３も下方に弾性変形する。しかし、弾性材１８が弾性変形しているので、シリンダ１６の下方への変位Ｄに比べて、金属板１３の下方への変位ｄは小さなものとなる。しかし、図４(B) に示したように、シリンダ１６にさらに押圧力が加えられると、弾性材１８の弾性変形が進んで、シリンダ１６の突片１６ｂが金属板１３に当接する。したがって、これ以後はシリンダ１６の下方への変位はそのまま金属板１３の下方への変位となる。
【００１９】
このため、操作部（シリンダ１６，摘み１７）の変位と歪みゲージ１４から出力される変位出力の関係は、図５のようになる。なお、一般的に、演奏者が手によって摘み１７を操作するとき、操作部に大きな変位を与えるときは大きな荷重を加えようとし、操作部に小さな変位を与えるとき小さな荷重を加えようとする。すなわち、操作部の変位は演奏者の仮想的な荷重に対応するといえる。弾性材１８がクッションの作用をしている範囲ａ（第１の状態）では、操作部の変位に対する変位出力の変化が小さく（傾きが小さく）、シリンダ１６の突片１６ｂが金属板１８に当接した後の範囲ｂ（第２の状態）では操作部の変位に対する変位の変化が大きく（傾きが小さく）なる。
【００２０】
したがって、摘み１７を水平方向に操作するスライド操作を、範囲ａの変位（それに応じた荷重）で行うことで、例えば変位情報（したがって力情報）を殆ど変化させないでポテンショ・メータ１１による位置情報（したがって速度情報）だけを変化させることができる。尤も、金属板１３の梁構造部分における断面形状もしくは断面積を適宜設定し、その断面２次モーメントや歪みゲージ１４等の曲げセンサの感度を考慮することで、急激に変化する情報を得ることなく、かつ、適当な変位情報（これは力情報Ｆに対応する）を得つつ、位置情報を得るようにすることも可能である。例えば、後に説明する図６の２点鎖線で示したゆるやかに変化する力情報Ｆと速度情報ｖとの組合わせによる同時進行情報が得られる。また、スライド操作しているときであっても、いつでも荷重を変えて範囲ａから範囲ｂに変化することができるので、その時点で変位情報（したがって力情報）を急激に立ち上げることができ、また、範囲ａから範囲ｂに変化するように荷重を戻すことにより変位情報（したがって力情報）を急激に立ち下げることもできる。
【００２１】
図６は、実施形態のスライド式演奏入力装置１の演奏操作による、力情報と速度情報の変化の一例を示す図である。この例は、操作開始時には、手加減して押圧力を範囲ａ（第１の状態）に対応する押圧力としながらスライド操作をしており、速度情報ｖが増加しはじめる。そして、速度情報ｖがある程度増加した時点ｔ１で、押圧力を増して範囲ｂ（第２の状態）に対応する押圧力に切り換えることで、力情報Ｆを急激に立ち上げるようにしている。これにより、速度情報ｖと力情報Ｆの交点を、操作開始よりも遅らせることができる。なお、このような操作は従来のスライド式演奏入力装置では不可能であった。また、図６に一点鎖線で示したように、スライド操作の途中でも力情報Ｆを急激に変化させることもでき、多彩な演奏入力を行うことができる。例えば、力情報を急激に立ち上げることができるので、例えば、力情報を弓圧とする場合にはスタッカート的な奏法が可能であり、また、アンブシュアとする場合にはタンギング奏法などが可能である。さらに、金属板１３の構造や歪みゲージ１４の感度に応じた該スライド式演奏入力装置１の特性と、その操作感は容易に会得することができるので、例えば、図６に二点鎖線で示したように、演奏者の手加減に応じて、ゆるやかに変化する力情報Ｆを得ることもできる。
【００２２】
以上のように本発明によれば、擦弦楽器や吹奏楽器などの物理モデル音源に対して急激に立ち上がる力情報を与えることができるものであるが、本発明は物理モデル音源に限らず、波形メモリ型音源やＦＭ音源など様々な音源に適用できることはいうまでもない。また、楽器の種類にかかわらず様々な種類の楽器に適用して多彩な演奏を行うことができる。
【００２３】
また、前記実施形態では、弾性変位部材としての金属板１３が両持ち梁構造であるが、片持ち梁構造でもよい。この場合、その弾性変位部材の最大変位部は自由端である。また、この場合には片持ち部と自由端を結ぶ線をポテンショ・メータ等のスライド方向と直交するようにすれば、スライド方向のいずれの操作時にも弾性変位部材に同等に変位を与えることができる。
【００２４】
また、前記実施形態では、スライド式演奏入力装置が固定台としての楽器本体に取り付けられている例について説明したが、本発明のスライド式演奏入力装置は楽器等とは別体であって、テーブルや机の上に固定して操作するような形態でもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１のスライド式演奏入力装置によれば、スライド式演奏入力装置において、力情報に急激な変化を付けることができ、さらに力情報の立ち上がり時点を任意に操作でき、変化に富んだ演奏入力が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のスライド式演奏入力装置における操作部周囲の要部を示す一部破砕正面図である。
【図２】本発明の実施形態のスライド式演奏入力装置を用いた楽器システムの要部ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態におけるシリンダの上面図、側面図および正面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるシリンダ、弾性材および金属板の作用を説明する図である。
【図５】本発明の実施形態における操作部の変位と歪みケージで検出される変位出力の関係を示す図である。
【図６】本発明の実施形態における力情報と速度情報の変化の一例を示す図である。
【図７】従来のスライド式演奏入力装置の操作で得られる速度情報と力情報の時間変化の一例を示す図である。
【図８】従来のスライド式演奏入力装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…スライド式演奏入力装置、１１…ポテンショ・メータ（移動情報検出手段）、１２…ゴンドラ（操作部移動手段）、１３…金属板（弾性変位部材）、１４…歪みゲージ（変位検出手段）、１６…シリンダ、１７…摘み、１８…弾性材（弾性手段）
【図１】
0003783454.tif 000002
【図２】
0003783454.tif 000003
【図３】
0003783454.tif 000004
【図４】
0003783454.tif 000005
【図５】
0003783454.tif 000006
【図６】
0003783454.tif 000007
【図７】
0003783454.tif 000008
【図８】
0003783454.tif 000009