JPS63234977A

JPS63234977A - 楽音制御装置

Info

Publication number: JPS63234977A
Application number: JP62068486A
Authority: JP
Inventors: 金原　守
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1987-03-23
Filing date: 1987-03-23
Publication date: 1988-09-30
Also published as: JPH0588631B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、例えば、リズム体操等の体の動きに合わせ
て楽音発生を制御する楽音制御装置に関する。

「従来の技術」従来、リズム体操等の体の動きに合わせて楽音を制御す
る器具として、リズムスティックが案出されている。こ
のリズムスティックは、腕の振り上げ角度に対応した信
号を出力する角度検出手段を具備している。そして、角
度検出手段の出力信号に基づいて、制御信号発生手段が
楽音制御信号を発生する。これにより、腕の振り上げ角
度に応じて楽音発生を制御することができるので、ステ
ィックを手で握り、そして、手を自在に動かすと、手の
動きに応じて、例えば音高が変化する楽音を発生するこ
とが可能となる。

上述したリズムスティックの外観を第９図に示し、楽音
発生回路の電気的構成を第１１図に示す。

第９図において、リズムスティックｌは、円柱状に形成
されており、一端部に握り部１ａか形成され、また、先
端部の内部に、第１０図に示すような角度検出器２が取
り付けられている。角度検出器２は、基板２ａにあらか
じめ定められた角度で４ｇの水銀スイッチ３，４，５．
６が固定されてなる乙のであり、基板２ａの方向を示す
直線Ｇが鉛直線となす角度に対応して水銀スイッチ３，
４゜５．６の内のいずれかがオンとなるものである。

この場合、基板２ａは鉛直線を含む平面内に位置してい
る必要がある。水銀スイッチ３．４，５゜６の各々の電
極３ａ・３ｂ、４ａ・４ｂ、５ａ・５ｂ、６Ｎ・６ｂが
、第１１図の楽音発生制御回路７にリード線３ｃ、４ｃ
、５ｃ、６ｃを介し−て接続されている。楽音発生制御
回路７は、水銀スイッチ３〜６のオン／オフ状態に基づ
いて検出器２の鉛直線に対する角度、すなわち、操作者
Ｈの腕の鉛直線に対する角度を検出し、この検出結果を
角度データＫＤとして逐次楽音信号形成回路８へ出力す
る。楽音信号形成回路８は゛、角度データＫＤに対応す
る音高の楽音信号を形成し、スピーカＳＰへ出力する。

これにより、操作者Ｈの腕の振り上げ角度に応じた音高
の楽音がスピーカＳＰから発生する。

「発明が解決しようとする問題点」ところで、上述した角度検出器２を取り付けた従来のリ
ズムスティックｌを用いた場合、水銀スイッチが使われ
るので、腕の動きが激しくなると、水銀が砕け、腕の振
り上げ角度を正確に検出できなくなる。

この発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、その目
的は、スティックを激しく動かしても、スティックを振
る動きに応じた楽音を発生することができる楽音制御装
置を提供することにある。

「問題点を解決するための手段」この発明は、楽音発生装置の発生楽音を制御する楽音制
御装置において、光源と、手に把持されるスティックと
、前記スティックに取り付けられ、前記光源からの入射
光の光量を検出する複数の検出手段と、前記複数の検出
手段の各検出結果に基づいて前記入射光と前記スティッ
クとがなす角度に対応する角度データを算出し、その角
度データを楽音制御情報に変換して、前記楽音発生装置
へ出力する制御手段とを具備してなるものである。

「作用」この発明による楽音制御装置は、光源からの入射光量を
検出する複数の検出手段の各検出結果に括づいて、入射
光とスティックとがなす角度に対応する角度データを算
出し、その角度データに対応して発生楽音を制御する。

これにより、例えば、スティックを光源に向けて様々な
角度で振り動かすと、様々な音高を有する楽音が発生す
る。

「実施例」以下、図面を参照してこの発明の一実施例について説明
する。第１図（イ）は、同実施例において用いられる円
筒形の受光スティック１−Ｌを示す図であり、左手に握
られているが、左右両用に作られている。このスティッ
クｌ−Ｌの握り部１ａ−Ｌの近くには、押しボタンスイ
ッチ９が取り付けられており、中央部近傍の内部には、
第２図に示す光センサｌＯが取り付けられている。この
先センサ１０の円形の基板１０ａには、直径方向にフォ
トダイオード等の受光素子ＰＤＡ、ＰＤＢ。

ＰＤＣが取り付けられており、中心に配置された置され
ている。このように構成された受光スティック１−Ｌの
光源として、第１図（ロ）に示す円筒形の発光スティッ
ク１−Ｒが用いられる。この発光スティック１−Ｒは、
右手に握られているが、左右両用に作られており、先端
部の内部には、ＬＥＤ等の発光素子Ｉｔが取り付けられ
ている。この受光スティックｌ−Ｌ及び発光スティック
１−Ｒを第３図に示すようにカーテンミラー等の反射板
Ｍに向け、発光素子１１からの光の反射光Ｈを受光素子
ＰＤＡ、ＰＤＢ、ＰＤＣで受光するようにした場合、反
射光Ｈと２点鎖線で示すスティック１−Ｌの中心線とが
なす傾き角度θ（時計回り方向を負とする）と、受光素
子ＰＤＡ、ＰＤＢ。

ＰＤＣの各出力ＳＡ、ＳＢ、ＳＣとの関係は第４図に示
すようになる。次に、第５図において、上記信号ＳＡ、
ＳＢ、ＳＣはアンプ１２，１３．１４へ各々供給される
。このアンプ１２，１３．１４は、トランジスタ等から
構成されるもので、各々信号ＳＡ、ＳＲ，ＳＣを増幅し
、出力をマルチプレクズ、Ａ／ｎ府漁Ｈ鯰１へへ（比協
十ス　）１しチプレクス・Ａ／Ｄ変換回路Ｉ５は、その
セレクト端子ＳＥＬに印加された選択データＳＤに基づ
いてアンプ＋２．１３．１４の出力信号の内の一つを選
択入力し、その入力した信号のレベルをディジタルデー
タＧＤに変換して、楽音発生制御回路１６へ出力する。

楽音発生制御回路１６は、マイクロプロセッサ等で構成
されるしので、トランジスタ等で構成される駆動アンプ
１７を介して発光素子ｌｌを駆動し、また、マルチプレ
クス・Ａ／Ｄ変換回路１５の出力データＧＤを用いてス
ティックｌ−Ｌの傾き角度θを求める。また、スイッチ
９オンを検出すると、求めた角度θをＭＩＤＩ　（ミュ
ージカル・インストウルメント・ディジタル・インタフ
ェース）規格の音高データＫＣに変換して、楽音信号形
成回路１８へ出力する。楽音信号形成回路１８は、楽音
発生制御回路１６から出力された音高データＫＣに対応
する音高を有する楽音信号を形成し、スピーカＳＰを駆
動する。１９は、楽音発生制御回路１６の動作を指示す
る所定のプログラム及びスティック１−Ｌの傾き角度θ
を求める際に参照される角度テーブル（後述）が格納さ
れたＲＯＭ（リードオンリメモリ）である。

次に、スティックｌ−Ｌの傾き角度θを算出する原理を
述べる。第４図において、スティック１−りの傾き角度
θが負である場合、ＳＡ＞ＳＣであり、（ＳＢ／ＳＡ）
比が角度θに対応する。また、傾き角度θが正である場
合、ＳＣ＞ＳＡであり、（ＳＢ／ＳＣ）比が角度θに対
応する。従って、ＳＡ、ＳＣの大小関係及び（ＳＩＮ／
ＳＡ）比。

（ＳＢ／ＳＣ）比の値から角度θを求めることができる
。すなわち、上述したＲ　ＯＭ　ｌ　９内の角度テーブ
ルには、角度θと（ＳＢ／ＳＡ）比との関係及び角度θ
と（ＳＢ／ＳＣ）比との関係を示すデータが予め記憶さ
れており、楽音発生制御回路１６は、データＧＤに基づ
いて信号ＳＡ、ＳＣの大小及び（ＳＢ／ＳＡ）または（
ＳＢ／ＳＣ）の値を検出し、これらの検出結果をアドレ
スデータに変換して、ＲＯＭ１９３出力し、ｒ（０Ｍ＋
９から角度データを読み出す。

次に、上述した実施例の全体動作について説明する。ま
ず、操作者がスティック１−Ｒを右手に、スティックＩ
−Ｌを左手に握って、第３図のような状態でスティック
１−Ｌを操作中に、受光素子ＰＤＡ、ＰＤＢ、ＰＤＣの
出力に基づく信号がアンプ１２，１３．１４を介してマ
ルチプレクス・Ａ／Ｄ変換回路１５へ供給される。楽音
発生制御回路１６は、マルチブレクス・Ａ／Ｄ変換回路
１５へ選択データＳＤ　ｒＯＪを出力し、アンプ１２の
出力に基づくデータＧＤを人力し、次いで、マルチブレ
クス・Ａ／Ｄ変換回路１５へ選択データ５ＤｒｌＪ、５
Ｄｒ２Ｊを続けて出力し、アンプ１３．１４に基づくデ
ータＧＤを各々入力する。

そして、各入力データＣＤに基づいて、ＲＯＭ１９内の
角度テーブルから角度θを求める。引き続き、楽音発生
制御回路１６は、一定時間毎に上記過程を繰り返し、そ
の間にスイッチ９オンを検出すると、角度θに応じて音
高データＫＣを作成し、楽音信号形成回路１８へ出力す
る。ここで、第６図の曲線Ｌｌに示すように順次角度θ
が得られたとする。また、楽音発生制御回路１６が、時
刻ｔｌにおいてスイッチ９オンを検出したとする。この
場合、時刻ｉｌにおいて求めた角度θｌ（ｘ印）が、そ
れ以前の測定結果から推測して外乱の影響による異常値
であると推測できる。このような時は、角度θｌの代わ
りに、過去の測定角度から推定した推定角度θ２（・印
）を正しい角度とする。

そして、この角度θ２を音高データＫＣに変換し、楽音
信号形成回路１８へ出力する。しかして、この実施例に
よれば、操作者がスイッチ９を押しながらスティック１
−Ｌを矢印Ｒ方向に振ると、様々な音高を有する楽音が
スピーカＳＰから発生する。この際、スティック１−Ｌ
が受光素子ＰＤＡ。

ＰＤＢ、ＰＤＣの配置された直線方向（例えば、第３図
の矢印Ｒ方向）へ振られるようにした方が、発生楽音の
音高の幅が広がって効果的となる。

尚、上記実施例では、光源として発光スティックｌ−Ｒ
を用いたが、これに代えて、第７図に示すように光源と
してスポットライト、スタジオライト等による周囲光を
用いろようにしてもよい。

また、光センサ１０の基板１０ａに３個の受光素子ＰＤ
Ａ、ＰＤＢ、ＰＤＣを取り付けたが、これに代えて、第
８図に示すようにさらに２個の受光素子ＰＤＤ、ＰＤＥ
を追加してらよく、その場合、矢印Ｘ方向の動きを受光
素子ＰＤＡ、ＰＤｔ３．ＰＤＣで検出するようにし、矢
印Ｙ方向の動きを受光素子ＰＤＤ、ＰＤＢ、ＰＤＥで検
出するようにするとよい。また、上記実施例では、光源
の色について特に定めていないが、これに限らず、受光
スティックの光センサに赤、緑、青、赤外等の色フィル
タを取り付け、その受光スティックの振り角度および光
源の色に応じて発生楽音を制御するようにしてもよく、
例えば、赤色の光源に対する赤フィルタ付きの受光ステ
ィックの傾き角度、また、緑色の光源に対する緑フィル
タ付きの受光スティックの傾き角度に応じて、各々音色
Ｔ１．音色Ｔ２を有する楽音の音高を制御針るようにし
てもよい。また、上記実施例では、−人の操作者が反射
板Ｍに対して発光スティックＩ−Ｒ及び受光スティック
１−Ｌを操作したが、これに限らず、曳数の操作者間で
互いに発光・受光を行うようにしてもよい。また、゛反
射板Ｍを、一箇所に固定する必要は無く、人間が持ち歩
くようにしてもよい。

また、上記実施例では、スティックＩ−Ｌを振る角度に
応じて発生楽音の音高を制御するようにしたが、これに
代えて、スティックＩ−Ｌを振った時の受光素子ＰＤＡ
、ＰＣＢ、ＰＤＣの各受光１の和に応じて発生楽音の音
虫を制御するようにしてもよい。また、上記実施例では
、楽音発生制御回路１６が出力したＭＩＤＩ規格の音高
データＫＣを楽音信号形成回路１８へ出力し、楽音を発
生させたが、これに代えて、音高データＫＣをＭ　ＩＤ
Ｉ規格の電子楽器等へ出力し、楽音を発生させろように
してもよい。

「発明の効果」以上説明したように、この発明による楽音制御装置は、
スティックを光源へ向け、発生楽音が良好に制御される
方向へスティックを振るようにすれば、メカニカルな構
造が無いため、どんなに激しくスティック振っても、そ
の振る動きに応じた楽音を発生させる・ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）、（ロ）は各々この発明の一実施例におい
て用いられる受光スティック１−Ｌ１発発光スティック
ＩＨの側面図、第２図は受光スティックＩ　−Ｌの光センサｌＯの正面
図、第３図は操作時における受光スティック１−Ｌ及び発光
スティックＩ−Ｈの配置を示す図、第４図は受光スティ
ック１−Ｌの傾き角度θと受光素子ＰＤＡ、ＰＤＢ、Ｐ
ＤＣの各出力信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＣとの関係を示す図、第５図はこの発明の一実施例による楽音制御装置の構成
を示すブロック図、第６図は受光スティックＩ−Ｌの傾き角度θの測定結果
を示す図、第７図は第３図の発光スティック１−Ｒの代わりに周囲
光を光源として用いた例を示す図、第８図は第２図の光
センサ１０に受光素子ＰＤＤ、ＰＤＥを追加した例を示
す図、スティックｌの正面図、第１０図は第９図における角度検出器２の正面図、第１＋図は従来の技術における楽音発生装置の構成を示
すブロック図である。１−Ｌ・・・・・・　受光スティック、　　ｌ−Ｒ・・
・・・・　発光スティック、　　１０・・・・・・　光
センサ、　　ＰＤＡ。ＰＤＢ、ＰＤＣ・・・・・　受光素子、　１１・・・・
・・　発光素子、　　＋２．１３．１４・・・・・・　
アンプ、　　１５・・・・・・　マルヂブレクス・Ａ／
Ｄ変換回路、　　１６・・・・・・　楽音発生制御回路
、　　１７・・・・・・　駆動アンプ、　　＋８・・・
・・・　楽音信号形成回路、　　１９・・・・・・　Ｒ
ＯＭ、　　Ｍ・・・・・・　反射板、　Ｈ・・・・・・
　反射光、　ＧＤ、ＫＣ・・・・・・　データ。出願人　　日本楽器製造株式会社１０ニゲーＺンブ第１図宍施伜］Ｆ可）Ａ、ＰＤ８．ＰＤＣ：’ｅオゲ６蒙ｙ第２図理口
〉プ１０第　３　図レティンクＩ−Ｌ　、　Ｉ−Ｒ（７１配膳角
Ｍｅ第　４　図ズ背ツフ１−シ勅九嵯ｅとぐ七景号力雷ｎと
の関係第５　図　冥加４列の精成第６　図貞雇ｅの燗り宛絹果

Claims

【特許請求の範囲】楽音発生装置の発生楽音を制御する楽音制御装置におい
て、光源と、手に把持されるスティックと、前記スティックに取り付けられ、前記光源からの入射光
の光量を検出する複数の検出手段と、前記複数の検出手
段の各検出結果に基づいて前記入射光と前記スティック
とがなす角度に対応する角度データを算出し、その角度
データを楽音制御情報に変換して、前記楽音発生装置へ
出力する制御手段とを具備してなる楽音制御装置。