DE3856270T2

DE3856270T2 - Vorrichtung zur Musiktonsteuerung

Info

Publication number: DE3856270T2
Application number: DE3856270T
Authority: DE
Inventors: Shinji Kumano; Shunichi Matsushima; Akira Nakada; Masahiko Obata; Masao Sakama; Hideo Suzuki
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1988-12-23
Publication date: 1999-06-24
Anticipated expiration: 2008-12-24
Also published as: EP0322825B1; DE3888654T2; EP0570999B1; EP0570999A2; DE3856270D1; EP0322825A3; HK133895A; DE3888654D1; US5005460A; SG21195G; EP0570999A3; EP0322825A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Musiktonsteuervorrichtung und insbesondere auf eine Musiktonsteuervorrichtung, die einen Musikton ansprechend auf Biege- und Streckbewegungen der Finger des Spielers steuert.
Die vorliegende Anmelderin hat eine Musiktonsteuervorrichtung entwickelt, die fähig ist, die Bewegung eines Spielers in den Musikton umzuwandeln, wie in der japanischen Patentanmeldung Nr. 61-274345 offenbart (siehe US- Patentanmeldung Seriennummer 108205 und EP-A-0264782). Die Fig. 1 und 2 sind Ansichten, die dem detaillierten Aufbau dieser Musiktonsteuervorrichtung zeigen. Diese Vorrichtung weist eine Haupteinheit 1 auf, einen Detektionsteil 2 für den rechten Ellenbogen, einen Detektionsteil 3 für den linken Ellenbogen und einen Detektionsteil 4 für die rechte Hand. Die Haupteinheit 1 ist an der Hüfte des Spielers durch einen Gurt 5 befestigt. Die Detektionsteile 2, 3 und 4 sind jeweils am rechten Ellenbogen des Spielers, am linken Ellenbogen und an der rechten Hand befestigt. Zusätzlich zu der Musiktonsteuereinheit sieht die Haupteinheit 1 weiter eine Musiktonsignalerzeugungsschaltung und einen Lautsprecher vor.
Als nächstes wird eine Beschreibung mit Bezug auf die Detektionsteile 2, 3 und 4 folgen. Zuerst weist der Detektionsteil 2 einen Träger 7a auf, ein dünnes Potentiometer 8a und einen Hebel 12a, der an einem gleitenden Glied des Potentiometers 8a befestigt ist. Wenn eine rechte Armverbindung bewegt wird, dreht der Hebel 12a das gleitende Glied des Potentiometers 8a. Der Detektionsteil 3 ist ähnlich dem Detektionsteil 2 aufgebaut. Wenn eine linke Armverbindung bewegt wird, dreht ein Hebel 12b ein gleitendes Glied des Potentiometers 8b. Diese Potentiometer 8a und 8b haben jeweilige Anschlüsse, die jeweils mit der Haupteinheit 1 über Drähte 15a und 15b verbunden sind.
Beim Detektionsteil 4 bezeichnet 16 einen Handschuh, hergestellt aus einem dehnbaren Fasermaterial bzw. Stretchfasermaterial. An einem Teil dieses Handschuhs, der das Handgelenk der rechten Hand des Spielers abdeckt, ist ein Potentiometer 8c befestigt. Ähnlich wie bei dem Detektionsteil 2 ist ein Hebel 12c an einem gleitenden Glied dieses Potentiometers 8c befestigt, und dieser Hebel 12c ist am Handschuh 16 befestigt. Zusätzlich ist an dem inneren Teil von jeder Fingerspitze dieses Handschuhs 16 jedes der druckempfindlichen Elemente 17a bis 17d befestigt. Der spezifische Widerstand dieses druckempfindlichen Elementes variiert ansprechend auf den Druck bzw. die Druckkraft, die von jeder Fingerspitze aufgebracht wird. In dem Fall, wo der Finger gestreckt wird, wird der Druck nicht auf jedes druckempfindliche Element ausgeübt. Im Gegenteil wird dazu in dem Fall, wo der Finger gebogen wird, der Druck bzw. die Druckkraft entsprechend einem Biegewinkel des Fingers auf jedes druckempfindliche Element aufgebracht, so daß sein spezifischer Widerstand variiert wird. Die Anschlüsse des Potentiometers 8c und der druckempfindlichen Elemente 17a bis 17d sind jeweils mit der Haupteinheit 1 über einen Draht 15c verbunden.
Als nächstes bezeichnet 20 in Fig. 2 einen Analogmultiplexer bzw. eine Multiplexvorrichtung von 7 Kanälen, die eines der Detektionssignale (d. h. Spannungssignale) vom Potentiometer 8a bis 8c und den druckempfindlichen Elementen 17a bis 17d auswählt und ausgibt, und zwar basierend auf einem Kanalauswahlsignal CS, welches an seinen Auswahlanschluß geliefert wird. 21 bezeichnet einen Analog-Digital-(A/D)-Wandler, der das Detektionssignal umwandelt, welches über den Analogmultiplexer 20 ausgegeben wird, und zwar in Digitaldetektionsdaten von vorbestimmten Bits. Zusätzlich bezeichnet 22 eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), 23 bezeichnet einen Lesespeicher (ROM = read only memory) zur Speicherung von Programmen, die in der CPU22 verwendet werden, und 24 bezeichnet einen Arbeitsspeicher (RAM = random access memory) der als ein Arbeitsgebiet verwendet wird.
Die CPU 22 liefert das Kanalauswahlsignal CS, welches sequentiell variiert an den Analogmultiplexer 20, um dadurch die Ausgangsgrößen der Potentiometer 8a bis 8c und der druckempfindlichen Elemente 17a bis 17d mit hoher Geschwindigkeit abzutasten. Zusätzlich bewertet die CPU 22 basierend auf ersten Detektionsdaten, die durch Umwandlung der Detektionssignale von den Potentiometern 8a und 8b im A/D-Wandler 21 erhalten werden, die Biegewinkel der rechten und linken Ellenbogen durch vier Winkelstufen. Dann erzeugt die CPU 22 basierend auf solchen Beurteilungsergebnissen Tastencodedaten KC zur Bezeichnung der vorbestimmten Tonhöhe ansprechend auf die Kombination der Biegewinkel der rechten und linken Ellenbogen. Zusätzlich wird basierend auf zweiten Detektionsdaten, die von der Umwandlung des Detektionssignals vom Potentiometer 8c erhalten werden, ein Biegewinkel des rechten Handgelenkes durch drei Winkelstufen beurteilt. Dann erzeugt die CPU 22 basierend auf einem solchen Beurteilungsergebnis Tonvolumendaten bzw. Lautstärkedaten VOL zur Bezeichnung des Tonvolumens bzw. der Lautstärke (d. h. großes, mittleres und kleines Tonvolumen) und zwar ansprechend auf den Biegewinkel des rechten Handgelenkes. Weiter beurteilt die CPU 22 basierend auf dritten Detektionsdaten, die durch Umwandlung der Detektionssignale von den druckempfindlichen Elementen 17a bis 17d erhalten werden, ob der Zeigefinger, der Mittelfinger, der dritte Finger bzw. Ringfinger und der kleine Finger gebogen sind oder nicht. Basierend auf einem solchen Beurteilungsergebnis erzeugt die CPU 22 Tonfärbungsbezeichnungsdaten TD zur Bezeichnung der vorbestimmten Tonfärbung (beispielsweise die Tonfärbung Piano, Orgel, Flöte, Saxophon oder Klarinette usw.), und zwar ansprechend auf die Kombination der gebogenen Finger.
Diese Tastencodedaten KC, Tonvolumendaten VOL und Tonfärbungsbezeichnungsdaten TD (die alle "Musiktonsteuerdaten" genannt werden), die in der CPU 22 erzeugt werden, werden an eine Musiktonsignalerzeugungsschaltung 26 über eine Busleitung 25 geliefert. Die Musiktonsignaltonerzeugungsschaltung 26 erzeugt das Musiktonsignal mit der Tonhöhe, die den Tastencodedaten KC entsprechen, das Tonvolumen bzw. die Lautstärke, die den Tonvolumendaten VOL entspricht, und die Tonfärbung, die den Tonfärbungsbezeichnungsdaten TD entspricht. Dieses Musiktonsignal wird an den Lautsprecher 27 geliefert, von dem der entsprechende Musikton erzeugt wird. Zusätzlich überträgt eine Transmitter- bzw. Übertragungsschaltung 28 das Musiktonsignal drahtlos.
Jedoch ist die oben erwähnte Musiktonsteuervorrichtung dahingehend nachteilig, daß die Haupteinheit 1 massig ist, so daß die Haupteinheit 1 die Bewegung des Spielers stört.
Als eine weitere herkömmliche Musiktonsteuervorrichtung hat die vorliegende Anmelderin eine Musiktonerzeugungsvorrichtung entwickelt, die fähig ist, den Musikton entsprechend der Biege- und Streckbewegung des Fingers zu erzeugen, wie offenbart in der japanischen Patentanmeldung Nr. 62-44233 (siehe US-Patentanmeldung Nr. 161176).
Fig. 3 zeigt das äußere Erscheinungsbild dieser Musiktonerzeugungsvorrichtung. Diese Vorrichtung weist eine Haupteinheit 31 auf, einen Detektionsteil 32 für die rechte Hand und einen Detektionsteil 33 für die linke Hand. Die Haupteinheit 31 ist an der Hüfte des Spielers durch einen Gurt 34 befestigt.
Fig. 4 ist eine perspektivische Seitenansicht, die einen diagrammartigen Aufbau des Detektionsteil 32 zeigt. In Fig. 4 bezeichnet Fr einen Handschuh, und Sr1 bis Sr5 sind Detektoren (auf die im folgenden als Fingerschalter Bezug genommen wird) und zwar jeweils am Rücken jedes Fingers des Handschuhs Fr montiert. Jeder dieser Fingerschalter Sr1 bis Sr5 ist beispielsweise wie in Fig. 5 gezeigt aufgebaut. In Fig. 5 bezeichnet 35 eine rechteckige dünne Platte, die aus Plastik geformt wird, und ein Kantenteil davon ist an einem Fingerwurzelteil des Handschuhs Fr befestigt. An einem weiteren Kantenteil der dünnen Platte 35 ist ein Zylinder 36 befestigt, dessen Öffnung zum Fingerwurzelteil hinweist. Eine der Kanten der Federn 37a und 37b ist am Unterteil dieses Zylinders befestigt, während die anderen Kanten bzw. Enden davon an einer Kante des beweglichen Gliedes 38 befestigt sind. Daher kann das bewegliche Glied 38 frei innerhalb des Zylinders 36 gleiten. Ein Türglied 9 mit U-Form ist am Mittelteil zwischen der ersten Verbindung und der zweiten Verbindung von jedem Fingerteil des Handschuhs Fr befestigt, so daß die dünne Platte 35 hindurchgeführt werden kann. Ein Druckknopfschalter 40 ist am Torglied 39 befestigt, wobei der Druckknopfschalter 40 einen Druckknopf 40a besitzt, dessen Vorsprung in der Fingerspitzenrichtung hervorsteht.
Bei dem oben erwähnten Fingerschalter Sr2 wird die dünne Platte 35 in Richtung D bewegt wenn der Spieler seinen Finger an seiner zweiten Verbindung biegt, wie in Fig. 6 gezeigt, so daß das Spitzenende des beweglichen Gliedes 38 den Druckknopf 40a drückt. Somit muß der Druckknopfschalter 40 angeschaltet werden. Wenn dann der Spieler seine Finger streckt, wird der Druckknopfschalter 40 abgeschaltet. Ähnlich dem Detektionsteil 32 sieht der Detektionsteil 33 einen Handschuh Fl vor, an dem Fingerschalter Sl1 bis Sl5 (nicht gezeigt) jeweils befestigt sind.
Als nächstes ist Fig. 7 ein Blockdiagramm, welches einen elektrischen Aufbau der oben erwähnten Musiktonerzeugungsvorrichtung zeigt. In Fig. 7 bezeichnet 42 eine Tastencodeerzeugungsschaltung, die die Ausgangsgrößen der Detektionsteile 32 und 33 in den Tastencode KC umwandelt. In diesem Fall wird eine der Kanten der Fingerschalter Sr1 bis Sr5 und Sl1 bis Sl5 jeweils mit den Eingangsanschlüssen der Tastencodeerezugungsschaltung 42 durch Kabel verbünden. Andererseits wird eine konstante Spannung +V an die anderen Kanten dieser Fingerschalter angelegt. Der Tastencode KC wird an eine Musiktonsignalerzeugungsschaltung 43 geliefert, wobei der Tastencode KC in das Musiktonsignal umgewandelt wird. Zusätzlich verändert ein Tonfärbungseinstellschalter 44 verschiedene Konstanten der Tastencodeerzeugungsschaltung 42 und der Musiktonsignalerzeugungsschaltung 43, um dadurch die Tonfärbung zu verändern. Weiter bezeichnet SP einen Lautsprecher. Diese Tastencodeerzeugungsschaltung 42, die Musiktonsignalerzeugungsschaltung 43, der Tonfärbungseinstellschalter 44 und der Lautsprecher SP sind alle innerhalb der Haupteinheit 31 vorgesehen. Die Ausgangsgrößen der Fingerschalter werden an die Tastencodeerzeugungsschaltung 42 geliefert, wobei der Tastencode KC entsprechend der Musikskala bzw. Tonleiter (d. h. die Töne "do", "re", "mi", "fa", "so", "la" und "si") erzeugt wird. Ein solcher Tastencode KC wird an die Musiktonsignalerzeugungsschaltung 43 geliefert, wobei das Musiktonsignal mit der Tonleiter entsprechend dem gelieferten Tastencode KC erzeugt wird und dann zum Lautsprecher SP ausgegeben wird. Somit wird der Lautsprecher SP durch das Musiktonsignal angetrieben.
Da jedoch der oben erwähnte Fingerschalter die flache düne Platte verwendet, muß der Biegepunkt der dünnen Platte ansprechend auf den Befestigungs- bzw. Montagezustand des Handschuhs variiert werden. Aus diesem Grund muß der Spieler den Biegewinkel des Fingers vorher bestätigen, wenn der Fingerschalter an ist. Zusätzlich muß bei der obigen Konstruktion der Fingerschalter kompliziert sein, und jeder Fingerschalter muß hergestellt werden durch Veränderung seiner Größe gemäß der Größe jedes Fingers. Daher gibt es ein Problem dahingehend, daß die Produktionskosten der Fingerschalter höher werden müssen.
Die oben erwähnte Musiktonsteuervorrichtung erzeugt ein Taste-An-Signal, wenn der Finger gebogen ist. Andererseits ist in der japanischen Patentanmeldung Nr. 62-23381 ein Beschleunigungssensor vorgesehen, um eine Beschleunigung in der Bewegung des Körpers des Spielers zu detektieren, und das Ausgangssignal dieses Beschleunigungssensors wird mit dem vorbestimmten Schwellenwert verglichen, um dadurch das Taste-An-Signal zu erzeugen. Zu dem Zeitpunkt, wenn das obige Taste-An-Signal erzeugt wird, wird der Musikton erzeugt. In dem Fall, wo der Beschleunigungssensor zur Ausgabe eines Analogsignals verwendet wird, wird ein solches Analogsignal in einem Register und ähnlichem gespeichert und wird zur Steuerung des Tonvolumens bzw. der Lautstärke und für ähnliches verwendet.
Jedoch muß bei der herkömmlichen Musiktonsteuervorrichtung die Position, wo der Fingerschalter angeschaltet wird, wegen seiner Konstruktion bestimmt werden, und der Schwellenwert muß fest sein. Daher ist es unmöglich, die Zeitsteuerung zur Erzeugung des Musiktons ansprechend auf die Weise einzustellen, in der jeder Spieler seine Finger und ähnliches bewegt. Zusätzlich bewirkt ein Klappern der Schalter und die Abweichung der Bewegungen des Spielers das Taste-An-Signal, so daß das Taste-An-Signal instabil werden muß. Weiter verwendet die herkömmliche Musiktonsteuervorrichtung das Signalniveau der Bewegung, was das Signal detektiert wie es ist, und ein solches Signalniveau wird nicht ansprechend auf den Spiel- bzw. Darstellungszustand eingestellt.
US 4 635 516 beschreibt einen Tonerzeugungshandschuh mit Sensormitteln zum Abfühlen des Winkels des Biegevorgangs des Fingers des Spielers, wodurch das herauskommende elektrische Signal der Sensormittel einen Pegel entsprechend dem Winkel des Fingers besitzt.
Es ist entsprechend ein primäres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Musiktonsteuervorrichtung vorzusehen, die dem Musikton ansprechend auf die Biegebewegungen der Finger des Spielers steuern kann.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Musiktonsteuervorrichtung vorzusehen, die nicht die Bewegung des Spielers stört.
Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Musiktonsteuervorrichtung vorzusehen, bei der der Biegepunkt von jedem Fingerschalter konstant eingestellt werden kann, und wobei der Aufbau des Fingerschalters vereinfacht werden kann.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Musiktonsteuervorrichtung vorzusehen, die fähig ist, das Taste-An-Signal stabil zu erzeugen.
Diese Ziele werden erreicht durch die Musiktonsteuervorrichtung nach Anspruch 1 und nach den abhängigen Ansprüchen 2 bis 5.
Weitere. Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlich, wobei Bezug genommen wird auf die beigefügten Zeichnungen, wobei bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung klar gezeigt sind.
In den Zeichnungen stellen die Figuren folgendes dar:
Fig. 1 die äußere Erscheinung eines Spielers, an dem die herkömmliche Musiktonsteuervorrichtung befestigt ist;
Fig. 2 ein Blockdiagramm, welches einen elektrischen Aufbau bzw. Zustand der Musiktonsteuervorrichtung zeigt, die in Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 3 die äußere Erscheinung des Spielers, an dem die herkömmliche Musiktonerzeugungsvorrichtung befestigt ist;
Fig. 4 eine Perspektivseitenansicht, die den in Fig. 3 gezeigten Detektionsteil zeigt;
Fig. 5 und 6 Perspektivseitenansichten, die den mechanischen Aufbau und den Betrieb des herkömmlichen Fingerschalters zeigen;
Fig. 7 ein Blockdiagramm, welches den elektrischen Aufbau der herkömmlichen Musiktonerzeugungsvorrichtung zeigt;
Fig. 8 eine Perspektivseitenansicht, die eine Gurt- bzw. Riehmen-Musiktonsteuervorrichtung gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
Fig. 9 und 10 Draufsichten und Seitenansichten des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 11 ein Diagramm, welches die Schaltungen zeigt, die in den Halteteilen in dem ersten Ausführungsbeispiel gehalten werden bzw. enthalten sind;
Fig. 12 eine äußere Erscheinung eines Spielers, an dessen Hüfte das erste Ausführungsbeispiel befestigt ist;
Fig. 13 ein Blockdiagramm, welches das erste Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 14 eine Ansicht, die eine Erscheinung eines Detektionsteils für die rechte Hand zeigt, der bei einer Musiktonsteuervorrichtung gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels angewandt wird;
Fig. 15 eine Ansicht, die einen ersten Tragteil zeigt, der bei dem in Fig. 14 gezeigten Detektionsteil verwendet wird;
Fig. 16 eine Schnittansicht, die in Richtung der Pfeile entlang der Linie A-A in Fig. 16 aufgenommen ist;
Fig. 17 eine Ansicht, die einen zweiten Tragteil zeigt, der in dem in Fig. 14 gezeigten Detektionsteil verwendet wird;
Fig. 18 eine Schnittansicht, die in Richtung der Pfeile entlang der Linie B-B in Fig. 14 aufgenommen ist;
Fig. 19 eine Ansicht, die den Aufbau eines Verbindungs- bzw. Gelenkschalters zeigt, der bei dem in Fig. 14 gezeigten Detektionsteil verwendet wird;
Fig. 20 eine Schnittansicht aufgenommen in Richtung der Pfeile entlang der Linie C-C in Fig. 19;
Fig. 21 eine Ansicht, die einen Handschuh zeigt, der bei dem in Fig. 14 gezeigten Detektionsteil verwendet wird;
Fig. 22 eine Seitenansicht der Fig. 21;
Fig. 23A bis 23C Seitenansichten zur Erklärung einer Bewegung des Fingergliedes, welches bei dem in Fig. 14 gezeigten Detektionsteil verwendet wird;
Fig. 24 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen Vorgängen der Finger und einer Tonleiter eines Saxophons zeigt;
Fig. 25 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen Fingervorgängen und der Tonleiter einer Trompete zeigt;
Fig. 26 eine Perspektivansicht, die den Teilaufbau des Detektionsteils gemäß eines modifizierten Beispiels des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt;
Fig. 27 eine Perspektivseitenansicht, die ein drittes Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 28 und 29 Seitenansichten zur Erklärung der Bewegung des dritten Ausführungsbeispiels;
Fig. 30 und 31 Schaltungsdiagramme zur Erklärung des dritten Ausführungsbeispiels;
Fig. 32 ein Blockdiagramm, welches einen elektrischen Aufbau des dritten Ausführungsbeispiels zeigt;
Fig. 33 eine Ansicht, die eine Erscheinung des Spielers zeigt, der ein erstes modifiziertes Beispiel des dritten Ausführungsbeispiels trägt;
Fig. 34 bis 36 Ansichten zur Erklärung eines zweiten modifizierten Beispiels des dritten Ausführungsbeispiels;
Fig. 37 und 38 Blockdiagramme, die einen elektrischen Aufbau des vierten Ausführungsbeispiels zeigen;
Fig. 39 ein Blockdiagramm, welches ein modifiziertes Beispiel des vierten Ausführungsbeispiels zeigt; und
Fig. 40 eine Kurvendarstellung, die die Hysterese- Charakteristik des Taste-An-Signals in Fig. 39 zeigt.
Als nächstes wird eine Beschreibung bezüglich der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gegeben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten bezeichnen.

[A] ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Fig. 8 ist eine Perspektivseitenansicht, die die gürtelartige Musiktonsteuervorrichtung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels zeigt, und die Fig. 9 und 10 sind Draufsichten und Seitenansichten davon. Fig. 11 ist ein Diagramm, welches jede Schaltung zeigt, und zwar enthalten in jedem Halteteil der gürtelartigen Musiktonsteuervorrichtung. Fig. 12 ist eine Ansicht, die dem Spieler zeigt, an dem die gürtelartige Musiktonsteuervorrichtung befestigt ist, und Fig. 13 ist ein Blockdiagramm, welches den Schaltungsaufbau des ersten Ausführungsbeispiels zeigt. Wie in Fig. 10 gezeigt wird jedes Modul tatsächlich in dem ersten Ausführungsbeispiel abgedeckt. Jedoch ist zum besseren Verständnis jedes Modul ohne Abdeckung in den Fig. 8 und 9 gezeigt.
In den Fig. 8 bis 10 bezeichnet 101 einen Gürtel, hergestellt aus Harz bzw. Plastik. Ein Hakenbefestigungsteil 103 ist mit dem linken Kantenteil dieses Gürtels 101 über einen Verbindungsteil 102 verbunden. An der unteren Stirnseite dieses Hakenbefestigungsteils 103 sind Haken 104, hergestellt aus Metall, angebracht. Auf der anderen Seite ist ein Hakenaufnahmeteil 106 mit dem rechten Kantenteil dieses Gürtels 101 verbunden, und zwar über einen Verbindungsteil 105. Mehrere Hakenlöcher zur Aufnahme der Haken 104 sind an dem Hakenaufnahmeteil 106 ausgeformt. In dem Mittelteil dieses Gürtels 101 sind Halteteile SN1 bis SN7 jeweils zum Halten eines elektrischen Teils angeordnet. Innerhalb dieser Halteteile SN1 bis SN7 besitzt der Halteteil SN4 eine Abdeckung, die geöffnet und geschlossen werden kann. Es ist aus Fig. 10 offensichtlich, daß die oberen Teile der Halteteile SN1 bis SN7 relativ dünn sind im Vergleich zu den Unterteilen davon. Eine solche Konstruktion wird eingesetzt, damit die Dicke der Musiktonsteuervorrichtung scheinbar relativ dünn ist im Vergleich zur tatsächlichen Dicke, wenn diese Musiktonsteuervorrichtung an der Hüfte des Spielers befestigt wird.
Als nächstes bezeichnet 111 in Fig. 13 eine Empfängerschaltung, die in dem Halteteil SN2 enthalten ist. Diese Empfängerschaltung 111 weist einen Verbinder 112 auf, eine Analogschalterschaltung 113, einen Analog-Digital- (A/D-)Wandler 114, einen Pufferverstärker 115 und ein Register 116. Der Verbinder 112 ist ein Anschluß, an den ein Signal von einem Sensor (beispielsweise dem Potentiometer 8a und ähnlichen, wie in Fig. 1 gezeigt) geliefert wird, und dieser Verbinder 112 ist mit dem Eingangsanschluß des Analogschalters 113 verbunden. Dieses Signal, welches zum Verbinder 112 geliefert wird, kann ein Digitalsignal und ein Analogsignal aufweisen. Die Analogschalterschaltung 113 ist aufgebaut aus mehreren Analogschaltern. Basierend auf den ausgewählten Daten SD1, die von einer CPU 118 geliefert werden, wird das in dem Verbinder 112 eingegebene Signal an den ausgewählten einen des A/D-Wandlers 114 und des Pufferverstärkers 115 über die Analogschalterschaltung 113 geliefert. Der A/D-Wandler 114 wandelt die Ausgangsgröße der Analogschalterschaltung 113 in Digitaldaten, die dann an das Register 116 ausgegeben werden. Andererseits verstärkt der Pufferverstärker 115 die Ausgangsgröße der Analogschalterschaltung 113 und dann wird die verstärkte Ausgangsgröße an das Register 116 ausgegeben. Das Register 116 speichert und gibt dann die Daten aus, die aus dem A/D-Wandler 114 oder dem Pufferverstärker 115 ausgegeben worden sind, und zwar an eine Buslinie BS der CPU 118.
Ähnlich der oben erwähnten Empfängerschaltung 111 ist eine Empfängerschaltung 119 aufgebaut. Insbesondere weist die Empfängerschaltung 119 einen Verbinder 120 auf, einen Analogschalter 121, einen A/D-Wandler 122, einen Pufferverstärker 123 und ein Register 124. Diese Empfängerschaltung 119 wird in dem Halteteil SN7 gehalten.
Zusätzlich bezeichnet 125 eine Batterie zum Liefern einer Gleichstromspannung an jeden Teil, und diese Batterie 125 wird im Halteteil SN3 gehalten. Weiter wird ein Betriebsteil 126 im Halteteil SN4 gehalten. Dieser Betriebsteil 126 weist mehrere Druckschalter SW (siehe Fig. 8) und einen (nicht gezeigten) Encoder bzw. Kodierer (Kodiervorrichtung) auf, die die Ausgangsgrößen der betätigten Druckschalter SW kodiert. Die kodierte Ausgangsgröße dieses Encoders bzw. Kodierers wird an die Busleitung BS ausgegeben.
Weiter bezeichnet 127 einen ROM bzw. Lesespeicher zum Speichern von Programmen der CPU 118, 128 bezeichnet einen RAM bzw. Arbeitsspeicher zur Speicherung von Daten und 129 bezeichnet eine Flüssigkristallanzeige (LCD-Anzeige). Die CPU 118 und der ROM 127, RAM 128 werden jeweils in den Halteteilen SN5 und SN6 gehalten, während die LCD-Anzeige 129 im Halteteil SN4 gehalten wird. Wenn die Abdeckung des Halteteils SN4 geöffnet wird, kann die LCD-Anzeige 129 betrachtet werden, wie in Fig. 8 gezeigt. 130 bezeichnet einen Transmitter bzw. eine Übertragungsvorrichtung, in der Tonhöhendaten, Tonfärbungsdaten, Tonvolumendaten, Taste-An/Aus-Signale und so weiter, die von der CPU 118 geliefert werden, mit der Trägerwelle gemischt werden und dann über eine Antenne 130a übertragen werden. Darüber hinaus bezeichnet 131 eine Musikinstrument-Digitalschnittstellen-(MIDI-)Schaltung, die in dem Halteteil SN1 gehalten wird. Diese MIDI-Schaltung 131 wandelt die oben erwähnten Tonhöhendaten, die Tonfärbungsdaten, die Tonvolumendaten, die Taste-An/Aus-Signale und so weiter in die Daten des MIDI-Standards um, und dann werden diese Daten an einen Ausgabeanschluß 131a ausgegeben.
Als nächstes wird eine Beschreibung mit Bezug auf den Betrieb der Musiktonsteuervorrichtung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels dargelegt. In dem Fall, wo die Musik zu spielen ist, befestigt der Spieler die vorliegende in Fig. 8 gezeigte Musiktonsteuervorrichtung zuerst an seiner Hüfte. Als nächstes befestigt der Spieler die Sensoren zur Detektion der Bewegung des Körpers (beispielsweise die in Fig. 1 gezeigten Potentiometer 8a und 8b) an verschiedenen Positionen, und dann werden die Drähte der Sensoren mit den Verbindern 112 und 120 verbunden. In dem Fall, wo die Musiktonerzeugungsvorrichtung durch Drähte angetrieben wird, wird die Musiktonerzeugungsvorrichtung mit dem Ausgabeanschluß 131a durch den Draht verbunden. Danach wird Leistung an die Musiktonerzeugungsvorrichtung angelegt, und die Musiktonsteuervorrichtung wird an der Hüfte des Spielers befestigt.
Dann wird die Abdeckung des Halteteils SN4 geöffnet, und die Druckschalter SW des Betriebsteils 126 werden betätigt, um dadurch die Informationen einzugeben, die den drahtgesteuerten oder drahtlosen Betrieb darstellen (d. h. das Verbindungsverfahren der Musiktonerzeugungsvorrichtung) und die Art der Sensoren, die an dem Körper des Spielers befestigt sind. Wenn eine solche Sensorart ein gegeben wird, detektiert die CPU 118 eine solche Sensorart, so daß die CPU 118 die Auswahldaten SD1 und SD2 an die Analogschalterschaltungen 113 und 121 ausgibt, und zwar basierend darauf, ob die Sensorausgangsgröße ein Analogsignal oder ein Digitalsignal ist. Somit wird das Eingangssignal des Verbinders 112 an den A/D-Wandler 114 oder den Pufferverstärker 115 geliefert, während das Eingangssignal des Verbinders 120 an den A/D-Wandler 122 oder den Pufferverstärker 123 geliefert wird.
Als nächstes betätigt der Spieler den Startdruckknopf SW zur Anweisung des Startvorgangs, und dann wird die Abdeckung des Halteteils SN4 geschlossen. Danach beginnt der Spieler, Körperverrichtungen auszuführen, wie beispielsweise rhythmische Übungen. Nachdem dieser Startdruckknopf SW betätigt wird, werden die Eingangssignale der Verbinder 112 und 120 periodisch in die Register 116 und 124 als die Sensordaten geschrieben. Die CPU 118 überträgt sequentiell solche Sensordaten an den RAM 128. Basierend auf solchen übertragenden Sensordaten erzeugt die CPU 118 die Tonhöhendaten (d. h., den Tastencode) die Tonfärbungsdaten, die Tonvolumen- bzw. -lautstärkedaten und die Taste-An/Aus-Signale und so weiter und gibt diese aus an die MIDI-Schaltung 131. Diese MIDI-Schaltung 131 wandelt die gelieferten Daten und Signale in die Daten des MIDI- Standards um. Solche Daten des MIDI-Standards werden durch den Ausgangsanschluß 131a und das Kabel geleitet und dann an die Musiktonerzeugungsvorrichtung geliefert, von der die Musiktöne basierend auf den Daten des MIDI- Standards erzeugt werden.
Wenn übrigens "drahtlose Übertragung" als die Übertragungsmittel für die Musiktonerzeugungsvorrichtung ausgewählt wird, dann werden die Tonhöhendaten an den Transmitter bzw. die Übertragungsvorrichtung 130 geliefert. Zusätzlich zeigt die LCD-Anzeige 129 die Namen der Sensoren an, die durch den Betrieb der Druckschalter SW ausgewählt werden.
Wie zuvor beschrieben werden manche Gruppen von Teilen in mehreren Modulen (d. h. Halteteilen) gehalten, und diese Module werden jeweils unabhängig an dem Gürtel im ersten Ausführungsbeispiel angeordnet. Daher stört die Musiktonsteuervorrichtung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels nicht die Bewegung des Spielers. Zusätzlich ist das erste Ausführungsbeispiel vorteilhaft dahingehend, daß das Tragen der Musiktonsteuervorrichtung leicht wird.

[B] ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Als nächstes wird eine Beschreibung mit Bezug auf die Musiktonsteuervorrichtung gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels dargelegt. Fig. 14 ist eine Ansicht, die einen Aufbau des Detektionsteils Dr für die rechte Hand zeigt. In Fig. 14 weist der Detektionsteil Dr einen Detektor SHr auf, und zwar mit der Handflächenform der rechten Hand, und einem Handschuh FHr zur Befestigung dieses Detektors SHr. 216 bezeichnet ein erstes Tragglied hergestellt aus Plastik. Wie in Fig. 15 gezeigt besitzt das erste Tragglied 16 die Form einer Hand ohne Finger. Wie in Fig. 16 gezeigt (die eine bruchstückhafte Ansicht aufgenommen in Richtung der Pfeile im wesentlichen ent lang der Linie A-A der Fig. 15 ist) werden der Wurzelteil des kleinen Fingers und sein unterer Teil und der Wurzelteil des Daumens und sein unterer Teil jeweils nach oben entlang der Handfläche der Hand gebogen. Zusätzlich wird, wie in Fig. 15 gezeigt, ein ebenes Befestigungsmittel 217 am unteren linken Teil des ersten Traggliedes 216 befestigt. Als nächstes bezeichnet 218 ein zweites Tragglied, welches aus dem gleichen Material wie das erste Tragglied 216 geformt wird, und welches an der vorderen Stirnseite des ersten Traggliedes 216 befestigt ist. Wie in Fig. 17 gezeigt wird jeder der Ausschnitte 218a bis 218d an jedem Fingerwurzelteil geformt, und zwar ohne den Daumenwurzelteil T im zweiten Tragglied 218. Jedes der Fingerglieder 219 bis 223 wird in der Längsrichtung von jedem Finger geformt. Insbesondere ist das Fingerglied 219 in Kontakt mit dem Daumen, das Fingerglied 220 ist in Kontakt mit dem Zeigefinger, das Fingerglied 221 ist in Kontakt mit dem Mittelfinger, das Fingerglied 222 ist in Kontakt mit dem Ringfinger, und das Fingerglied 223 ist in Kontakt mit dem kleinen Finger. Jedes Fingerglied wird aus dem gleichen Material wie die ersten und zweiten Tragglieder geformt, und jedes Fingerglied besitzt die Form, die zu jedem Finger paßt. Wie in Fig. 18 gezeigt (die eine bruchstückhafte Ansicht aufgenommen entlang der Richtung der Pfeile entlang der Linie B-B in Fig. 14 ist) ist die Schnittform von jedem Fingerglied entlang jeder Fingerform gekrümmt, so daß nicht jeder Finger von jedem Fingerglied entfernt werden kann. Zusätzlich ist jedes der Fingerglieder 220 bis 223 auf dem ersten Tragglied 216 durch jeden Stift 224 an jedem Ausschnitt des zweiten Traggliedes 18 befestigt, so daß je des Fingerglied frei um jeden Stift 224 gedreht werden kann. Weiter ist das Fingerglied 219 an dem zweiten Tragglied 218 durch den Stift 224 befestigt, so daß das Fingerglied 219 frei gedreht werden kann. Aufgrund der Stufendifferenzen zwischen den Ausschnitten des zweiten Traggliedes 18 wird verhindert, daß die Fingerglieder 219 bis 223 überkreuz kommen. Darüber hinaus sind Verbindungs- bzw. Gelenkschalter Shr1 bis Shr5 jeweils an den Mittelpositionen der Fingerglieder 219 bis 223 vorgesehen.
Als nächstes wird eine Beschreibung bezüglich jedes Zustandes von Verbindungsschaltern Shr1 bis Shr5 gegeben. Fig. 19 zeigt den Verbindungsschalter für den Zeigefinger, und Fig. 20 zeigt die bruchstückhafte Ansicht aufgenommen in Richtung der Pfeile entlang der Linie C-C in Fig. 19. In den Fig. 19 und 20 bezeichnet 225 einen Ausschnitt, der in Breitenrichtung des Fingergliedes 220 ausgeformt ist. Wie in Fig. 20 gezeigt besitzt dieser Ausschnitt 225 schnittförmig die V-Form. 226 und 227 bezeichnen Blöcke, die jeweils eine Würfelform besitzen. Auf dem Seitenkantenteil des Fingergliedes 220 in seiner Breitenrichtung sind diese Blöcke 226 und 227 an zueinander weisenden Positionen mit der Breite des Ausschnitte 225 angeordnet. In ähnlicher Weise bezeichnen 228 und 229 Blöcke, die jeweils eine Würfelform haben. Auf einem anderen Seitenkantenteil des Fingergliedes 220 in seiner Breitenrichtung sind diese Blöcke 228 und 229 an zueinander weisenden Positionen durch die Breite des Abschnittes 225 angeordnet. 230 und 231 bezeichnen Blöcke, die jeweils eine Würfelform haben. Der Block 230 ist an der Mittelposition zwischen den Blöcken 226 und 228 angeordnet, während der Block 231 an der Mittelposition zwischen den Blöcken 227 und 229 angeordnet ist. In diesem Fall weisen die Blöcke 230 und 231 zueinander hin, und zwar um die Breite des Abschnittes 225. 232, gezeigt in Fig. 20, bezeichnet einen Abschnitt mit konkaver Form. Dieser Abschnitt 232 wird an der Position in der hinteren Stirnseite des Fingergliedes 220 ausgeformt, die indirekt zum Abschnitt 225 weist.
Zwischenzeitlich bezeichnet 233 eine Elektrode, die einen Anschlußteil 233a besitzt, eine leitende Leitung L und einen Kontaktteil 233b. Der Anschlußteil 233a ist an der linken Seite der Blöcke 226 und 230 positioniert. Eine Kante der leitenden Leitung L ist mit dem Anschlußteil 233a verbunden, während die andere Kante bzw. das andere Ende der leitenden Leitung L sich zur Kante an der linken Seite der Blöcke 229 und 231 über den Abschnitt 225 streckt. Der Kontaktteil 233b ist mit der leitenden Leitung L an der Kante in der linken Seite der Blöcke 229 und 231 verbunden. Zusätzlich bezeichnet 234 eine Elektrode mit einem Anschlußteil 234a und einem Kontaktteil 234b. Der Anschlußteil 234a ist an der linken Seite der Blöcke 228 und 230 angeordnet. Der Kontaktteil 234b ist mit diesem Anschlußteil 234a verbunden und an der hinweisenden Position des Kontaktteils 233b angeordnet, so daß der Kontaktteil 234b in Kontakt mit den Kanten der Blöcke 228 und 230 ist. Weiter bezeichnet 235 Kabel, die jeweils mit jedem der Anschlußteile 233a und 234a verbunden sind. Wie zuvor beschrieben ist der Detektionsteil Dr für die rechte Hand aufgebaut. Zusätzlich ist der Detektionsteil Dl für die linke Hand (nicht gezeigt) auch ähnlich dem Detektionsteil Dr für die rechte Hand aufgebaut. Der Detektionsteil Dl sieht Gelenk- bzw. Verbindungsschalter Shl1 bis Shl5 für die jeweiligen Finger vor. Als nächstes wird eine Beschreibung mit Bezug auf den Handschuh FHr für die rechte Hand dargelegt. Fig. 21 ist eine Ansicht, die die Erscheinung des Handschuhs FHr zeigt, während Fig. 22 eine Seitenansicht davon ist. Dieser Handschuh FHr wird als eine doppelte Konstruktion ausgebildet, da dieser Handschuh FHr einen Einschubteil FHra zum Einschieben eines Detektors SHr an der Handfläche der rechten Hand vorsieht. Dieser Einschubteil FHra wird mit ebenen Befestigungsmitteln 237 befestigt, und zwar mit der vorbestimmten Größe. Diese ebenen Befestigungsmittel 237 werden verwendet zur Verbindung mit den ebenen Befestigungsmitteln 217, die an dem Detektor SHr (siehe Fig. 14) befestigt sind. Der Handschuh FHr ist aufgebaut wie zuvor beschrieben. In ähnlicher Weise wie dieser Handschuh FHr ist ein weiterer Handschuh FHl für die linke Hand (nicht gezeigt) aufgebaut.
Der Detektionsteil Dr, der aus dem Detektor SHr und dem Handschuh FHr besteht, wird von der rechten Hand des Spielers getragen. Wenn danach der Spieler seinen Zeigefinger der rechten Hand biegt, wie in Fig. 23a gezeigt, muß zuerst der Abschnitt 235, dessen Dicke kleiner ist als die von anderen Teilen, gebogen werden. Wenn dann der obere Teil des Fingergliedes 220 um den vorbestimmten Winkel wie in Fig. 23b gezeigt gebogen ist, kommt der Block 230 in Kontakt mit dem Block 231 und der Block 228 kommt auch in Kontakt mit dem Block 229 im Verbindungs schalter Shr2. Daher wird der Kontaktteil 233b mit dem Kontaktteil 234b leitend. Wenn als nächstes der Spieler weiter seinen Finger biegt, wie in Fig. 23c gezeigt, wird das Fingerglied 220 selbst wegen seines flexiblen Materials gebogen. Aus diesem Grund wird keine übermäßige Spannung auf die Kontaktteile 233b und 234b aufgebracht, so daß diese Kontaktteile nicht brechen.
In Fig. 7 sind statt den Fingerschaltern Sr1 bis Sr5 und Sl1 bis Sl5 die Verbindungsschalter Shr1 bis Shr5 des Detektors SHr und die Verbindungsschalter Shl1 bis Shl5 des Detektors SHl mit der Tastencodeerzeugungsschaltung 42 durch die Kabel 235 verbunden. Die Tastencodeerzeugungsschaltung 42 gibt An/Aus-Zustände dieser Verbindungsschalter Shr1 bis Shr5 und Shl1 bis Shl5 aus, und gibt auch Tonfärbungscode TC von dem Tonfärbungseinstellschalter 44 ein. Basierend auf den eingegebenen An/Aus-Zuständen der Verbindungsschalter und dem Tonfärbungscode TC erzeugt die Tastencodeerzeugungsschaltung 42 den Tastencode KC.
Fig. 24 zeigt die Beziehung zwischen den An/Aus-Zuständen der Verbindungsschalter (wobei O = An, x = Aus) und die Tonleiter in dem Fall, wo die Tonfärbung eines Saxophons als die eingestellte Tonfärbung des Tonfärbungseinstellschalters 44 angewandt wird. Die Tastencodeerzeugungsschaltung 42 erzeugt den Tastencode KC entsprechend jeder Tonskala "do", "re", "mi", ... ansprechend auf die Betätigung jedes Fingers. In diesem Fall wird basierend auf den An/Aus-Zuständen des Verbindungsschalters Shl1, der vom linken Daumen angeschaltet wird, die Oktavzahl und ihr Tastencode umgeschaltet bzw. gewechselt.
Andererseits zeigt Fig. 25 die Beziehung zwischen den An/Aus-Zuständen der Verbindungsschalter und die Tonleiter in dem Fall, wo die Tonfärbung Trompete als die eingestellte Tonfärbung des Tonfärbungseinstellschalters 44 angewandt wird. Diese in Fig. 25 gezeigt Beziehung ist anders als die in Fig. 24 gezeigte. Dann erzeugt die Tastencodeerezugungsschaltung 42 sequentiell den Tastencode und gibt diesen an die Musiktonsignalerzeugungsschaltung 43 aus, von der das Musiktonsignal mit der Musikskala entsprechend dem Tastencode KC und der Tonfärbung entsprechend dem Tonfärbungscode TC ausgegeben wird. Ein solches Musiktonsignal treibt den Lautsprecher SP an.
Wenn in diesem Zustand der Spieler die Tonfärbung durch Betätigung des Tonfärbungseinstellschalters 44 einstellt, gibt die Musiktonsignalerzeugungsschaltung 43 den neuen Tonfärbungscode TC aus, so daß die Tonfärbung des zu erzeugenden Musiktons verändert wird. Wenn der Spieler seine Finger bewegt bzw. spielt wie in Fig. 24 oder 25 gezeigt, und zwar gemäß der Tonleiter der zu spielenden Melodie, erzeugt der Lautsprecher SP die Musiktöne mit der Tonfärbung eines Saxophons oder einer Trompete. Somit kann durch willkürliche Einstellung der erwünschten Tonfärbung die vorliegende Musiktonsteuervorrichtung die Melodie mit derselben Darbietung spielen wie ein wirkliches Musikinstrument.
Da übrigens jedes Fingerglied gekrümmt ist, und zur Form von jedem Finger zu passen, ist es möglich, die Haltefähigkeit der Finger zu verbessern, so daß nicht jeder Finger leicht entfernt wird. Zusätzlich paßt der Detektor SHr zur Handfläche, so daß jeder Verbindungsschalter leicht mit einem guten Gefühl von jedem Finger herunter gedrückt werden kann. Darüber hinaus kann der Detektor SHr frei aus dem Handschuh FHr entfernt werden, und zwar wegen den ebenen Befestigungsmitteln. Aus diesem Grund ist es möglich, den Detektor SHr auszutauschen und den Handschuh FHr zu waschen. Da weiter die Verbindungsfläche der ebenen Befestigungsmittel variiert werden kann, ist es möglich, perfekt die Positionen des Detektors SHr einzustellen, auch wenn die Größe der Hand des Spielers bei jeder Person abweicht.
Das zweite Ausführungsbeispiel ist ausgelegt, um dem Detektionsteil an der Handfläche zu befestigen. Jedoch ist es möglich, das zweite Ausführungsbeispiel umzukonstruieren, um den Detektionsteil am Handrücken zu befestigen. Fig. 26 ist eine Perspektivansicht, die die Konstruktion eines solchen Fingergliedes zeigt, dessen Schnittform gekrümmt ist, um auf den Fingerrücken gepaßt zu werden. In diesem Fall ist dies vorteilhaft dahingehend, daß der Spieler zum gleichen Zeitpunkt ein anderes Musikinstrument oder ein Mikrofon halten kann.

[C] DRITTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Fig. 27 ist eine Perspektivseitenansicht, die den Teilaufbau des dritten Ausführungsbeispiels zeigt. In Fig. 27 bezeichnen 301 und 302 jeweils eine dünne Widerstandsplatte. Auf der oberen Stirnseite dieser Widerstandsplatte 301 sind Kohlenstoffwiderstände 303a und 303b parallel in Längsrichtung ausgebildet und miteinander verbunden, so daß ein U-förmiger Kohlenstoffwiderstand geformt wird. Auf der oberen Stirnseite der oberen Widerstandsplatte 302 werden Kohlenstoffwiderstände 304a und 304b parallel geformt. Zusätzlich werden Anschlüsse Ta und Tb jeweils mit einer Kante der Kohlenstoffwiderstände 304a und 304b verbunden. 305 bezeichnet eine Gleitplatte, die durch Metall wie beispielsweise rostfreien Stahl geformt wird. Auf der oberen Stirnseite der Gleitplatte 305 sind parallel streifenförmige leitende Teile 306a und 306b jeweils aufgebaut aus einem Streifen einer flexiblen Grundplatte parallel in Längsrichtung vorgesehen. Weiter sind Isolierteile 307 und 308 jeweils an beiden Kanten der Gleitplatte 305 vorgesehen. Die Kanten der leitenden Teile 306a und 306b reichen an die Kanten der isolierenden Teile 307 und 308. Weiter bezeichnen 310a und 310b Bürsten, die auf dem Isolierteil 307 befestigt sind. Diese Bürsten 310a und 310b leiten zu den leitenden Teilen 306a und 306b und gleiten entlang den Kohlenstoffwiderständen 303a bzw. 303b. In ähnlicher Weise bezeichnen 311a und 311b Bürsten, die auf dem isolierenden Teil 308 befestigt sind. Diese Bürsten 311a und 311b führen zu den leitenden Teilen 306a und 306b und gleiten entlang der Kohlenstoffwiderstände 304a bzw. 304b.
Als nächstes bezeichnen 320 und 321 wie in Fig. 28 gezeigt Gehäuse, die jeweils an der Fingerspitze und der Fingerwurzel befestigt sind. Die Öffnungen dieser Gehäuse 320 und 321 sind positioniert, um dadurch zueinander hin zuweisen. Zusätzlich sind die Widerstandsplatten 301 und 302 jeweils an den Böden dieser Gehäuse 320 und 321 befestigt. Beide Kanten der Gleitplatte 305 sind jeweils in die Gehäuse 320 und 321 eingeführt. In einem solchen Zustand gleiten die Bürsten 310a und 310b auf den Kohlenstoffwiderständen 303a bzw. 303b, während die anderen Bürsten 311a und 311b auf den Kohlenstoffwiderständen 304a bzw. 304b gleiten. Wenn beispielsweise der Finger wie in Fig. 29 gezeigt gebogen wird, wird die Kurvendistanz zwischen den Gehäusen 320 und 321 länger. Als eine Folge werden die Bürsten 310a und 310b zur Öffnungsseite des Gehäuses 320 bewegt, während die Bürsten 311a und 311b zur Öffnungsseite des Gehäuses 321 bewegt werden. Somit müssen die Gleitpositionen der Bürsten 310a, 310b, 311a und 311b ansprechend auf die Biegebewegung des Fingers verändert werden. In diesem Fall wird jede Bürste zur Öffnungsseite oder zur Verschlußseite jedes Gehäuses bewegt.
Fig. 30 zeigt eine äquivalente Schaltung des dritten Ausführungsbeispiels. In Fig. 30 werden Teile durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, die mit jenen in Fig. 27 identisch sind.
Nun sind die Bürsten an den Positionen, wie sie durch die durchgezogenen Linien gezeigt sind, und dann wird der Finger gebogen (siehe Fig. 29). Wenn der Finger gebogen wird, werden die Bürsten zu den Öffnungsseiten der Gehäuse 320 und 321 bewegt, so daß die Kontaktpositionen zwischen den Bürsten und den Kohlenstoffwiderständen wie durch die gepunkteten Linien in Fig. 30 gezeigt bewegt werden. Wenn in diesem Fall jede Widerstandsveränderung von jedem Kohlenstoffwiderstand ΔR ist, muß die Widerstandsveränderung zwischen den Anschlüssen Ta und Tb (ΔR + ΔR + ΔR + ΔR) = 4ΔR sein. Wenn andererseits der Finger gestreckt wird, werden die Bürsten zu den Verschlußseiten der Gehäuse 320 und 321 bewegt, so daß die Kontaktpositionen wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 30 gezeigt bewegt werden. Wenn in diesem Fall jede Widerstandsveränderung von jedem Kohlenstoffwiderstand ΔR ist, muß die Widerstandsveränderung zwischen den Anschlüssen Ta und Tb (-ΔR - ΔR - ΔR - ΔR) = -4ΔR sein. Da die Bewegungsdistanz der Bürsten der Fingerbiegung entspricht, muß der Gesamtwiderstandswert der Kohlenstoffwiderstände zwischen den Anschlüssen Ta und Tb der Fingerbiegung entsprechen.
In dem dritten Ausführungsbeispiel wird die Spannung Vo an jeden Kohlenstoffwiderstand über einen Widerstand Ra angelegt, wie in Fig. 31 gezeigt. Als eine Folge wird ein Analogsignal Sa entsprechend der Fingerbiegung aus den Anschlüssen Ta und Tb ausgegeben. Wenn die Fingerbiegung größer wird, wird der Wert des Signals Sa beispielsweise größer.
Als nächstes wird eine Beschreibung mit Bezug auf den elektrischen Aufbau des dritten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit Fig. 32 dargelegt.
Eine Musiktonerzeugungsschaltung 317, wie sie in Fig. 32 gezeigt ist, ist unabhängig von der Gleitplatte 305, den Gehäusen 320 und 321 vorgesehen. 318 bezeichnet eine Komperator- bzw. Vergleichsschaltung, die das Taste-An- Signal KON ausgibt, wenn der Wert des Analogsignals Sa einen Schwellenwert überschreitet, der von einer Schwellenwertschaltung 319 ausgegeben wird. Daher bestimmt der Schwellenwert der Schwellenwertschaltung 319 die Biegung des Fingers zur Erzeugung eines Taste-An-Signals KON. Das Analogsignal Sa wird an die Komperatorschaltung 318 durch einen Code oder eine drahtlose Übertragung geliefert.
Dann speichert ein Register 323 zeitweise das Taste-An- Signal KON. 325 bezeichnet eine CPU bzw. zentrale Verarbeitungseinheit zur Steuerung von jedem Teil der vorliegenden Vorrichtung, während 326 einen Speicher zur Speicherung von Programmen und Daten bezeichnet, die in der CPU 325 verwendet werden. Wenn die CPU 325 Daten vom Register 323 ausliest, wird das Register 323 zurückgesetzt.
Zusätzlich bezeichnet 327 einen Tongenerator, der das vorbestimmte Musiktonsignal erzeugt, wenn die CPU 325 das Taste-An-Signal KON liefert. Zuvor werden vorbestimmte Arten von Musiktönen in dem Tongenerator 327 voreingestellt. Einer der Musiktöne wird durch einen (nicht gezeigten) Wählschalter ausgewählt.
Als nächstes wird eine Beschreibung mit Bezug auf den Betrieb des dritten Ausführungsbeispiels dargelegt.
Zuerst befestigt der Spieler die Gehäuse 320 und 321 an der Fingerspitze bzw. an der Fingerwurzel, so daß beide Kanten der Gleitplatte 305 in die Gehäuse 320 bzw. 321 eingeführt werden können. Dann biegt der Spieler willkürlich seine Finger, wobei er die obigen Gehäuse usw. vorsieht bzw. bedient, und zwar gemäß der Bewegung eines Tanzes und ähnlichem. Wenn somit ein Finger des Spielers gebogen wird, ist das Signal Sa, dessen Wert der Biegung des Fingers des Spielers entspricht, auszugeben. Wenn danach der Wert des Signals Sa den Schwellenwert überschreitet, gibt die Komperatorschaltung 318 das Taste-An- Signal KON aus. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt der Tongenerator 327 das Musiktonsignal.
Im übrigen werden bei dem oben erwähnten dritten Ausführungsbeispiel die Gehäuse und so weiter an dem Finger befestigt. Es ist jedoch möglich, diese am Ellenbogen des Spielers, am Knie oder an ähnlichem zu befestigen.
Fig. 33 zeigt ein erstes modifiziertes Beispiel des dritten Ausführungsbeispiels, wobei die Musiktonverarbeitungsschaltung 317, die in Fig. 32 gezeigt ist, innerhalb eines Gehäuses 328 enthalten ist, welches an der Hüfte des Spielers durch einen Gürtel befestigt ist. In diesem Fall ist es vorzuziehen, eine Interface- bzw. Schnittstellenschaltung zur Ausgabe des Musiktonsteuersignals im MIDI-Standard anstelle des Tongenerators 327 vorzusehen.
Als nächstes wird eine Beschreibung mit Bezug auf ein zweites modifiziertes Beispiel des dritten Ausführungs beispiels dargelegt. Fig. 34 ist eine perspektivische Seitenansicht, die dieses zweite modifizierte Beispiel des dritten Ausführungsbeispiels zeigt. In Fig. 34 bezeichnet 330 eine dünne Gleitplatte mit breiten Kantenteilen 330a und 330b, die relativ weiter sind als andere Teile davon. Kohlenstoffwiderstände 331a und 331b sind parallel auf dem breiten Kantenteil 330a in seiner Längsrichtung vorgesehen, während andere Kohlenstoffwiderstände 332a und 332b parallel auf dem breiten Kantenteil 330b in seiner Längsrichtung vorgesehen sind. Zusätzlich sind Leitungsteile 333a und 333b parallel auf der Gleitplatte 330 in ihrer Längsrichtung vorgesehen. Die Kohlenstoffwiderstände 331a und 332a sind durch den Leitungsteil 333a verbunden, während die Kohlenstoffwiderstände 331b und 332b durch den Leitungsteil 333b verbunden sind. Die spitzen Kantenteile der breiten Eckteile 330a und 330b sind weiterhin breiter ausgeformt, so daß diese spitzen Kantenteile Stopper ST bilden.
Weiter bezeichnen 340 und 341 jeweils ein rechteckiges Gehäuse. Ähnlich den vorangegangenen Gehäusen 320 und 321 werden diese Gehäuse 340 und 341 jeweils mit dem Öffnungsteil an der Fingerspitze und der Fingerwurzel befestigt. Dieses Gehäuse 340 sieht Bürsten 342a und 342b vor, die entlang der Kohlenstoffwiderstände 331a bzw. 331b gleiten werden, und diese Bürsten 342a und 342b sind in der U-Form verbunden. Andererseits sieht das Gehäuse 341 Bürsten 343a und 343b vor, die entlang der Kohlenstoffwiderstände 332a und 332b gleiten werden. Kanten von diesen Bürsten 343a und 343b sind mit den Anschlüssen Ta und Tb verbunden. Fig. 35 zeigt die Beziehung zwischen dem Gehäuse 341 und dem breiten Kantenteil 330b. Das Gehäuse 341 besitzt einen Öffnungsteil 341b, der relativ eng ausgebildet ist, so daß der Stopper ST nicht durch diesen Öffnungsteil 341b hindurchlaufen kann. Daher kann der breite Kantenteil 330b frei bewegt werden wie beispielsweise zwischen dem Zustand, wo die Spitzenkante davon in Kontakt mit der Seitenstirnseite des Gehäuses 341 ist, und einem anderen Zustand, wo der Stopper ST in Kontakt mit dem Öffnungsteil 341b ist.
Wenn der Spieler die Gehäuse 340 und 341 usw. an seinem Finger befestigt, und dann seinen Finger biegt, müssen die Kontaktpositionen zwischen den Bürsten und den Kohlenstoffwiderständen variiert werden. Ähnlich zum zuvor beschrieben dritten Ausführungsbeispiel entspricht eine solche Variation der Biegung des Fingers. Wie aus Fig. 36 offensichtlich, muß der Gesamtwiderstand zwischen den Anschlüssen Ta und Tb ansprechend auf die Fingerbiegung variiert werden, so daß das Analogsignal Sa, dessen Wert der Biegung des Fingers entspricht, erhalten werden kann.
Dieses zweite modifizierte Beispiel ist unterschiedlich gegenüber dem dritten Ausführungsbeispiel dahingehend, daß die Kohlenstoffwiderstände auf den Bürsten gleiten.
Im übrigen gibt das dritte Ausführungsbeispiel und seine modifizierten Beispiele das Taste-An-Signal KON basierend auf dem Vergleich des Ergebnisses des Signals Sa und des Schwellenwertes aus. Jedoch ist es möglich, das Tonvolumen bzw. die Lautstärke, die Tonleiter oder ähnliches ba sierend auf dem Wert von beispielsweise dem Analogsignal Sa zu steuern.

[D] VIERTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Als nächstes wird eine Beschreibung mit Bezug auf das vierte Ausführungsbeispiel dargelegt. Die Teile zur Ausgabe des Analogsignals Sa im vierten Ausführungsbeispiel sind identisch mit jenen im dritten Ausführungsbeispiel (siehe Fig. 27 bis 29) daher wird eine Beschreibung davon weggelassen. Jedoch ist der elektrische Aufbau des vierten Ausführungsbeispiels anders als der des dritten Ausführungsbeispiels, (d. h., der Musiktonverarbeitungsschaltung 317). Daher wird im folgenden eine Beschreibung auf den elektrischen Aufbau des vierten Ausführungsbeispiels fokusiert sein.
Fig. 37 zeigt einen Teil des elektrischen Aufbaus des vierten Ausführungsbeispiels. In Fig. 37 bezeichnet 420 einen A/D-Wandler zur Umwandlung des Analogsignals Sa in ein Digitalsignal Sd1, welches an ein Register 421 und einen ersten Anschluß der Komperator- bzw. Vergleichsschaltung 422 geliefert wird. Das Register 421 ist ausgelegt, um das Digitalsignal Sd1 zu speichern, wenn eine Pulserzeugungsschaltung 423 ein Impulssignal daran liefert. Zusätzlich wird ein Ausgangssignal Sd2 des Registers 421 an einen zweiten Anschluß der Komperatorschaltung 422 geliefert. Die obige Pulserzeugungsschaltung 427 gibt einen Impuls aus, wenn ein Schalter 424 angeschaltet wird. Dieser Schalter 424 ist an der Position befestigt, wo der Spieler willkürlich einen solchen Schalter 424 be tätigen kann. Die Komperatorschaltung 422 subtrahiert das Signal Sd2 vom Signal Sd1, um dadurch ein Differenzsignal Sd3 auszugeben.
Das obige Differenzsignal Sd3 wird dann an ein in Fig. 38 gezeigtes Register R geliefert. Der Wert der in diesem Register R gespeicherten Daten wird durch eine CPU 425 eingegeben. Ein Speicher 426 speichert den vorbestimmten Wert vor. Wenn der Wert der im Register R gespeicherten Daten den vorbestimmten Wert überschreitet, gibt die CPU 425 das Taste-An-Signal aus. Zu dem Zeitpunkt, wenn das Taste-An-Signal ausgegeben wird, erzeugt ein Tongenerator 427 das Musiktonsignal. In diesem Fall muß der Pegel des Signals Sd3 durch den Wert des Signals Sd2 variiert werden, der aus dem Register 421 ausgegeben wird, und dann wird das Taste-An-Signal erzeugt durch den Vergleich des Wertes dieses Signals Sd3 mit dem vorbestimmten Wert, der im Speicher 426 gespeichert ist. Daher funktioniert der Wert des Signals Sd2 als der Schwellenwert.
Als nächstes wird eine Beschreibung mit Bezug auf den Betrieb des vierten Ausführungsbeispiels dargelegt. Ähnlich dem dritten Ausführungsbeispiel gibt das vierte Ausführungsbeispiel das Signal Sa aus, dessen Wert der Fingerbiegung entspricht. Dann wird wie zuvor beschrieben das Taste-An-Signal basierend auf einem solchen Signal Sa erzeugt. Aufgrund dieses Taste-An-Signals wird der Musikton erzeugt.
Wenn in diesem Zustand der Spieler den Schalter 424 betätigt, wird das Signal Sd2 zu diesem Zeitpunkt in das Re gister 421 geschrieben, so daß das Signal Sd2 zu diesem Zeitpunkt ein neuer Schwellenwert sein wird. Beispielsweise in dem Fall, wo der Spieler den Schalter 424 betätigt, wenn der Spieler ein wenig seinen Finger biegt, muß danach das Taste-An-Signal jedesmal erzeugt werden, wenn der Spieler leicht seinen Finger biegt. Andererseits muß in dem Fall, wo der Spieler den Schalter 424 betätigt, wenn der Spieler seinen Finger scharf biegt, danach das Taste-An-Signal erzeugt werden, wenn der Biegewinkel des Fingers scharf ist. Wie zuvor beschrieben kann der Spieler durch Betätigung des Schalters 424 die Zeitsteuerung der Erzeugung des Taste-An-Signals verändern.
Im übrigen ist es möglich, das vierte Ausführungsbeispiel umzukonstruieren, so daß der Komperator 422 direkt das Taste-An-Signal ausgibt, wenn der Wert des Signals Sd1 den Wert des Signals Sd2 überschreitet. Statt dem Signal Sd1 ist es beispielsweise möglich ein Ausgangssignal des Volumens bzw. der Lautstärke als das Signal des Schwellenwertes zu verwenden, der in das Register 421 geschrieben wird. In diesem Fall wird nachdem der wünschenswerte Schwellenwert durch das Volumen eingestellt worden ist, der in dem Register 421 gespeicherte Schwellenwert durch Betätigung des Schalters 424 erneuert. Weiter ist es möglich, das vierte Ausführungsbeispiel umzukonstruieren, so daß das Tonvolumen bzw. die Lautstärke bzw. - die Tonhöhe basierend auf dem Wert der Daten gesteuert wird, die in dem Register R gespeichert sind.
Als nächstes wird eine Beschreibung mit Bezug auf ein modifiziertes Beispiel des vierten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Fig. 39 und 40 dargelegt. In Fig. 39 bezeichnen 440 und 441 Register, die das Signal Sd1 eingeben, wenn die Impulssignale P1 und P2 daran geliefert werden. Ähnlich wie beim vierten Ausführungsbeispiel werden diese Impulssignale P1 und P2 von (nicht gezeigten) externen Vorrichtungen ausgegeben, wenn der vorbestimmte Schalter betätigt wird. Zusätzlich bezeichnen 442 und 443 Komperatoren bzw. Vergleichsvorrichtungen jeweils zur Ausgabe eines High-Level-Signals bzw. eines Signals mit hohem Pegel ("H"-Level-Signal) wenn ein Pegel des Signals, welches an seinem A-Anschluß eingegeben wird, größer wird als ein Pegel des Signals, der an seinem B- Anschluß eingegeben wird. Das Signal Sd1 wird an den B- Anschluß des Komperators 442 und den A-Anschluß des Komperators 443 geliefert. Zusätzlich gibt das Register 440 ein Signal Sd4 an den A-Anschluß des Komperators 442 aus, während das Register 441 ein Signal Sd5 an den B-Anschluß des Komperators 443 ausgibt. Weiterhin bezeichnen 444 und 445 Ein-Schuß-Mehrfachschwingungsvorrichtungen (one-shot multivibrators), die jeweils den Impuls ausgeben, wenn der Pegel des Eingangssignals ansteigt. Die Ausgangssignale dieser Ein-Schuß-Mehrfachschwingungsvorrichtungen 444 und 445 werden jeweils an den Rücksetz- bzw. Reset- Anschluß R und den Einstell- bzw. Set-Anschluß S eines Flipflops 446 geliefert. Das Ausgangssignal dieses Flipflops 446 wird als das Taste-An-Signal KON ausgegeben. Dieses Taste-An-Signal wird an die in Fig. 38 gezeigte CPU 425 geliefert, von der das Musiktonsteuersignal erzeugt werden wird.
In diesem modifizierten Beispiel wie es oben beschrieben wird, wird der Wert der im Register 440 gespeicherten Daten kleiner eingestellt als beispielsweise der Wert der im Register 441 gespeicherten Daten. Wenn in diesem Fall der Wert des Signals Sd1 den Wert des Signals Sd5 überschreitet, wird das Flipflop 446 so eingestellt, daß das Taste-An-Signal KON ausgegeben wird. Wenn andererseits der Wert des Signals Sd4 den Wert des Signals Sd1 überschreitet, wird das Flipflop 446 zurückgesetzt, so daß das Taste-An-Signal KON gestoppt wird. Daher kann die Hysterese-Charakteristik wie in Fig. 40 gezeigt zwischen dem Taste-An-Signal KON und dem Pegel des Signals Sd1 eingerichtet werden.
Aufgrund einer solchen Hysterese-Charakteristik kann das Taste-An-Signal KON stabil werden, auch wenn der Finger des Spielers in die Nachbarschaft des Zeitpunktes der Erzeugung des Taste-An-Signals KON abgeleitet wird.
Im übrigen können bei diesem modifizierten Beispiel die Schwellenwerte der Register 440 und 441 willkürlich verändert werden. Zusätzlich ist es möglich, den Beschleunigungssensor einzusetzen, der an der Hand oder dem Fuß des Spielers befestigt ist, und zwar anstelle der Abfühlvorrichtung zur Abfühlung der Biegung des Fingers des Spielers wie in den Fig. 27 bis 29 gezeigt.
Das obige ist die gesamte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, die veranschaulichend und nicht einschränkend ist, wobei der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche ge zeigt wird, und alle Variationen, die in die Bedeutung der Ansprüche fallen sollen darin eingeschlossen sein.

Claims

1. Vorrichtung zur Musiktonsteuerung, die folgendes aufweist:

(a) Sensormittel (4) zum Abfühlen des Winkels, um den ein Finger eines Spielers abgebogen wird, und zur Ausgabe eines elektrischen Signals (Sa) mit einem Pegel, der dem Winkel des Fingers entspricht;

(b) Wandlermittel (420) zum Umwandeln des elektrischen Signals (Sa) der Sensormittel (4) in ein digitales Signal (Sd1) mit einem Wert, der dem Winkel des Fingers entspricht;

(c) Steuermittel zur Detektion eines An/Aus-Biegezustands des Fingers basierend auf dem digitalen Signal (Sd1) der Wandlermittel (420) und Ausgabe eines Musiktonsteuersignals, das dem An/Aus-Biegezustand des Fingers entspricht, wobei die Steuermittel folgendes aufweisen:

Speichermittel (421) zum Speichern eines Schwellenwertes (421);

einen Komperator bzw. eine Vergleichsvorrichtung (422) zum Vergleichen des digitalen Signals (Sd1) mit dem Schwellenwert und zur Ausgabe des Ergebnisses als den An/Aus-Biegezustand des Fingers;

Änderungsmittel (423, 424) zum Ändern des Wertes des Schwellenwertes, der in den Speichermitteln (421) gespeichert ist,

Erzeugungsmittel zum Erzeugen des Musiktonsignals basierend auf dem Ergebnis des Komperators.

2. Vorrichtung zur Musiktonsteuerung gemäß Anspruch 1, wobei die Änderungsmittel (423, 424) weiter folgendes aufweisen:

einen beliebig durch den Spieler betätigbaren Schalter (424);

Schreibmittel zum Schreiben des digitalen Signals (Sd1) der Wandlermittel (420) in die Speichermittel (421), und zwar als den Schwellenwert zum Zeitpunkt, wenn der Schalter (424) betätigt wird.

3. Vorrichtung zur Musiktonsteuerung gemäß Anspruch 1, wobei die Änderungsmittel weiter folgendes aufweisen:

einen durch den Spieler beliebig betätigbaren Schalter;

einen Signalgenerator (423);

Schreibmittel zum Schreiben eines Ausgabesignals des Signalerzeugungsvorrichtung bzw. Signalgenerators in die Speichermittel (424), und zwar als den Schwellenwert zum Zeitpunkt, wenn der Schalter (424) betätigt wird.

4. Vorrichtung zur Musiktonsteuerung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuermittel folgendes aufweisen:

Speichermittel (440, 441) zum Speichern eines ersten Schwellenwertes und eines zweiten Schwellenwertes, wobei der zweite Schwellenwert größer bzw. höher als der erste Schwellenwert ist;

Komperatormittel (442, 443) zum Vergleichen des digitalen Signals entsprechend mit dem ersten und dem zweiten Schwellenwert und Ausgabe der Ergebnisse;

Hysteresemittel zum Erzeugen eines An/Aus-Signals basierend auf den Ergebnissen, so daß im Falle eines Ansteigens des digitalen Signals, bis zu einem Wert, der größer als der zweite Schwellenwert ist, das An/Aus-Signal zum An-Zustand wird, und im Falle, daß das digitale Signal bis zu einem Wert unter dem ersten Schwellenwert abfällt, das An/Aus-Signal ein Aus-Zustand wird;

Erzeugungsmittel zur Erzeugung des Musiksteuersignals basierend auf dem An/Aus-Signal der Hysteresemittel.

5. Vorrichtung zur Musiktonsteuerung gemäß Anspruch 4, wobei die Steuermittel weiter folgendes aufweisen:

Änderungsmittel zum Ändern der Werte der ersten und zweiten Schwellenwerte, die in den Speichermitteln gespeichert sind.