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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tonsignalerzeugungssystem,
eine entsprechende Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zum
Erzeugen von Tonsignalen in Reaktion auf Aktionen oder Bewegungen
einer menschlichen Bedienperson oder eines Benutzers.
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Tonerzeugungsvorrichtungen,
wie zum Beispiel Audiogeräte,
können
einen gewünschten
Ton erzeugen, nachdem vier Hauptspielparameter, d. h. Klangfarbe,
Tonhöhe,
Lautstärke
und Effekt, bestimmt wurden. Bei CD-Abspielgeräten (Compact Disc) oder ähnlichen
Tonerzeugungsvorrichtungen wird ein Spiel eines Musikstücks auf
der Grundlage von auf einer CD aufgezeichneten Musikstückdaten wiedergegeben,
und herkömmlicherweise
haben Benutzer Parameter, wie zum Beispiel die Lautstärke, durch
Betätigen
eines bestimmten Knaufs, Knopfs und/oder einer anderen manuellen
Betätigungseinrichtung
eingestellt.
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Bei
den herkömmlichen
CD-Abspielgeräten stellen
die Benutzer nämlich
gegebenenfalls den entsprechenden Knauf, Knopf und/oder das andere
manuelle Bedienelement ein, um die gewünschte Lautstärke und/oder
dergleichen zu erhalten. Auch wenn die Spielparametereinstellung über die
manuellen Bedienelemente in Fällen
wirksam ist, bei denen die Benutzer das Spiel anhören, das
von der Tonerzeugungsvorrichtung mit der gewünschten Lautstärke und/oder
dergleichen wiedergegeben wird, könnten neue Formen des Musikgenusses
vorgesehen werden, wenn die Tonerzeugungsvorrichtungen es den Benutzern
erlauben, positiv an einem Musikstückspiel teilzunehmen und nicht
nur auf die Funktion des getreulichen Reproduzierens eines Spiels
eines bestimmten Musikstücks
eingeschränkt
zu sein. Natürlich
kann die Benutzung verschiedener Typen bestehender (herkömmlicherweise
bekannter) akustischer und elektronischer Musikinstrumente erlauben,
dass eine Vielzahl von Musikstücken
wie gewünscht
aufgeführt
wird; neue Formen der musikalischen Unterhaltung könnten jedoch
vorgesehen werden, wenn Anordnungen vorgesehen werden, um Töne zu erzeugen,
die die Bewegungen eines Benutzers, wie zum Beispiel Gesten, widerspiegeln.
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In
dem Artikel "Gesture
Recognition Using an Acceleration Sensor and Its Application to
Musical Performance Control" ("Gestenerkennung unter
der Verwendung eines Beschleunigungssensors und Anwendung auf Musikspielsteuerung") aus Electronics and
Communication in Japan, Teil 3, Band 80, Nr. 5, veröffentlicht
1997, offenbaren H. Sawada und S. Hashimoto die Berechnung kinetischer
Parameter zum Erkennen eines Musiktempos und die Erkennung der Form
einer Bewegung zum Steuern eines Spiels in entsprechender Weise.
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Angesichts
der genannten Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Tonsignalerzeugungssystem, eine Vorrichtung und ein Verfahren
zum Erzeugen eines Tonsignals vorzusehen, das eine Benutzerbewegung
widerspiegelt.
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Zum
Lösen der
oben genannten Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung ein Tonsignalerzeugungssystem
nach den Ansprüchen
1, 5 und 6 vor, das Folgendes aufweist: Bedienungs-Endgerätmittel, welche
von einer Bedienperson getragen werden können, zum Erzeugen und Übermitteln
von Bewegungsinformationen, welche einer Bewegung der die Bedienungs-Endgerät Mittel
tragenden Bedienperson entsprechen, und Tonsignalerzeugungsmittel zum
Empfangen der Bewegungsinformation von den Bedienungs-Endgerätmitteln,
Erfassen einer Bewegungskurve der Bedienungs-Endgerätmittel
entsprechend der Bewegung der Bedienperson auf Grundlage der empfangenen
Bewegungsinformationen. Das Tonsignalerzeugungsmittel erzeugt ein
Tonsignal auf der Grundlage der erfassten Bewegungskurve des Bedienungs-Endgeräts.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten die Tonsignalerzeugungsmittel Tabellenmittel
zum Speichern mindestens einer möglichen
Bewegungskurve des Bedienungs-Endgerätes und mindestens eines Tonsignals
in Zuordnung zueinander, so dass das Tonsignalerzeugungsmittel ein Tonsignal
erzeugt, indem es auf den gespeicherten Inhalt des Tabellenmittels
zurückgreift.
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Der
im Tabellenmittel gespeicherte Inhalt ist überschreibbar.
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In
einer Ausführungsform
enthält
das Tonsignalerzeugungsmittel ein Mittel zum Bestimmen eines ersten
Parameters zum Erzeugen eines Tonsignals gemäß einer Form der Bewegungskurve
des Bedienungs-Endgerätmittels,
einen zweiten Parameter zum Erzeugen eines Tonsignals gemäß einer
Größe der Bewegungskurve
und einen dritten Parameter zum Erzeugen eines Tonsignals gemäß einer
Bewegungsgeschwindigkeit oder -beschleunigung der Bewegungskurve.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Tonsignalerzeugungssystem
vorgesehen, das aufweist: Bedienungs-Endgerätmittel, die dazu fähig sind,
von einer menschlichen Bedienperson getragen zu werden, zum Erfassen
einer mechanischen Größe des Bedienungs-Endgeräts, die
einer Bewegung der menschlichen Bedienperson entspricht, welche
das Bedienungs-Endgerät trägt, wie
zum Beispiel einer Größe einer
Verschiebung eines vorbestimmten Teils des Bedienungs-Endgerätmittels
oder eines auf den vorbestimmten Teil ausgeübten Drucks, und zum Senden von
Informationen, welche die erfasste mechanische Größe angeben;
und ein Tonsignalerzeugungsmittel zum Empfangen der Informationen,
welche die erfasste mechanische Größe angeben, vom Bedienungs-Endgerätmittel
und zum Erzeugen eines Tonsignals auf der Grundlage der empfangenen
Informationen, welche die erfasste mechanische Größe angeben.
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Als
ein Beispiel ist das Bedienungs-Endgerätmittel in der Form eines Schuhs,
der von der menschlichen Bedienperson getragen werden kann, und
ist der bevorzugte Teil eine Unterseite des Schuhs.
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Als
ein weiteres Beispiel ist das Bedienungs-Endgerätmittel in der Form eines Stocks
und ist der vorbestimmte Teil eine Spitze des Stocks.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Tonsignalerzeugungsvorrichtung
vorgesehen, die dazu fähig
ist, von einer menschlichen Bedienperson getragen zu werden, die umfasst:
Sensormittel zum Erzeugen von Bewegungsinformationen, die einer
Bewegung der menschlichen Bedienperson entsprechen, welche die Tonsignalerzeugungsvorrichtung
trägt;
Verarbeitungsmittel zum Erfassen einer Bewegungskurve der Tonsignalerzeugungsvorrichtung,
die der Bewegung der menschlichen Bedienperson entspricht, auf der Grundlage
der von den Sensormitteln erzeugten Bewegungsinformationen; und
ein Tonsignalerzeugungsmittel zum Erzeugen eines Tonsignals auf
der Grundlage der von den Verarbeitungsmitteln erfassten Bewegungskurve.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Tonsignalerzeugungsvorrichtung
vorgesehen, die dazu fähig
ist, von einer menschlichen Bedienperson getragen zu werden und
die Folgendes aufweist: Erfassungsmittel zum Erfassen einer mechanischen
Größe der Tonsignalerzeugungsvorrichtung,
die einer Bewegung der menschlichen Bedienperson entspricht, welche
die Tonsignalerzeugungsvorrichtung trägt, wie zum Beispiel eine Größe der Verschiebung
eines vorbestimmten Teils der Tonsignalerzeugungsvorrichtung oder
eines auf den vorbestimmten Teil ausgeübten Drucks; und Tonsignalerzeugungsmittel
zum Erzeugen eines Tonsignals auf der Grundlage von Informationen,
welche die mechanische Größe angeben,
die von den Erfassungsmitteln erfasst wurden.
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Die
vorliegende Erfindung kann nicht nur als die oben erörterte System-
oder Vorrichtungserfindung, sondern auch als eine Verfahrenserfindung konzipiert
werden. Außerdem
kann die vorliegende Erfindung auch als ein Softwareprogramm zur
Ausführung
durch einen Prozessor, wie zum Beispiel einen Computer oder DSP,
sowie auch als ein Speichermedium, auf dem ein derartiges Programm
gespeichert ist, angewendet und implementiert werden. Ferner kann
der bei der vorliegenden Erfindung verwendete Prozessor einen dedizierten
Prozessor mit einer in Hardware aufgebauten dedizierten Logik umfassen,
ganz zu schweigen von einem Computer oder einem anderen Allzweckprozessor,
der dazu fähig
ist, ein gewünschtes
Softwareprogramm auszuführen.
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Die
hier beschriebenen Ausführungsformen stellen
zwar die bevorzugte Form der vorliegenden Erfindung dar, doch es
versteht es sich, dass dem Fachmann verschiedene Modifikationen
einfallen werden, ohne dass dadurch vom Umfang der Erfindung abgewichen
wird. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird daher lediglich
durch die beiliegenden Ansprüche
bestimmt.
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Zum
besseren Verständnis
der Aufgabe und anderer Merkmale der vorliegenden Erfindung werden
ihre Ausführungsformen
im Einzelnen nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Es zeigt:
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1 ein
gesamtes äußeres Erscheinungsbild
eines Tonsignalerzeugungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ein
Blockdiagramm, das einen beispielhaften Aufbau eines Bedienungs-Endgeräts im Tonsignalerzeugungssystem
von 1 darstellt;
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3 ein
Blockdiagramm, das einen beispielhaften Hardwareaufbau eines PC-Systems
im Tonsignalerzeugungssystem von 1 darstellt;
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4 ein
Blockdiagramm, das einen beispielhaften allgemeinen Aufbau und Funktionen
des Tonsignalerzeugungssystems von 1 darstellt;
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die 5A und 5B schematische
Darstellungen, die ein Beispiel für eine Bewegungskurve des Bedienungs-Endgeräts darstellen,
die einer Bewegung eines Benutzers bzw. einer menschlichen Bedienperson
entspricht, und auch mehrere Informationen erläutert, die gemäß der Bewegungskurve
erzeugt werden;
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die 6A bis 6D Kurvendarstellungen, die
mehrere beispielhafte Formen der Bewegungskurve darstellen, die
vom Bedienungs-Endgerät
gezeichnet wird;
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7 eine
schematische Darstellung, die einen beispielhaften in einer Tonsignaltabelle
gespeicherten Inhalt darstellt, der zur Tonsignalerzeugung im PC-System
verwendet wird;
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8 eine
Darstellung, die ein allgemeines äußeres Erscheinungsbilds eines
Tonsignalerzeugungssystems gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9 ein
Blockdiagramm, das ein äußeres Erscheinungsbild
eines Bedienungs-Endgeräts
nach Art eines Schuhs im Tonsignalerzeugungssystem von 8 zeigt;
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10 ein
Blockdiagramm, das einen beispielhaften allgemeinen Aufbau und Funktionen
des Tonsignalerzeugungssystems von 8 darstellt;
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11 eine
schematische Darstellung, die ein Verfahren zum Steuern einer Verarbeitung
eines Musikstückspiels
gemäß Stepptanzbewegungen
der menschlichen Bedienperson im Tonsignalerzeugungssystem von 8 erläutert;
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12 ein
Blockdiagramm, das ein beispielhaftes äußeres Erscheinungsbild einer
Modifikation des in 8 gezeigten Tonsignalerzeugungssystems
darstellt; und
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13 ein
Blockdiagramm, das ein beispielhaftes äußeres Erscheinungsbild eines
stockförmigen
Bedienungs-Endgeräts
in der Modifikation des Tonsignalerzeugungssystems von 12 darstellt.
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A. Erste Ausführungsform
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A-1. Konstruktion:
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1 ist
eine Darstellung, die schematisch ein allgemeines äußeres Erscheinungsbild
eines Tonsignalerzeugungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie gezeigt, weist das Tonsignalerzeugungssystem 100 ein
PC-System 10 und ein Bedienungs-Endgerät 11 auf, das von
einem Benutzer bzw. einer menschlichen Bedienperson in einfacher
Weise zu tragen ist.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
hat das Bedienungs-Endgerät 11 eine
stabartige Form in der äußeren Erscheinung;
insbesondere ist das Bedienungs-Endgerät 11 allgemein
in der Form eines doppelten Kegelstumpfs und hat einen Durchmesser, der
von entgegengesetzten Enden her zur Mitte stetig abnimmt. In der Benutzung
ergreift die menschliche Bedienperson den Mittelteil mit kleinerem
Durchmesser des Bedienungs-Endgeräts 11, um das Bedienungs-Endgerät 11 zu
bewegen. Im Tonsignalerzeugungssystem 100 ist das PC-System 10 dazu ausgelegt,
Tonsignale zu erzeugen, die Bewegungen des von der menschlichen
Bedienperson ergriffenen Bedienungs-Endgeräts 11, d. h. Bewegungen
einer Hand einer das Bedienungs-Endgerät 11 ergreifenden
Person, entsprechen. Das Bedienungs-Endgerät 11, das in der vorliegenden
Ausführungsform
verwendet wird, ist nicht auf den genannten Typ eingeschränkt, bei
dem der Durchmesser von entgegengesetzten Enden her zur Mitte hin
stetig abnimmt und der von der menschlichen Bedienperson ergriffen wird.
Zum Beispiel kann das Bedienungs-Endgerät 11 unter
der Verwendung eines Befestigungsriemens oder dergleichen auch an
einem Arm, Fuß oder
Bein befestigt werden, und auch eine beliebige andere Form haben;
das heißt,
dass das Bedienungs-Endgerät 11 eine
beliebige gewünschte
Form haben kann und an einem beliebigen gewünschten Teil des Körpers der
menschlichen Bedienperson und auf jede beliebige gewünschte Art
und Weise an der menschlichen Bedienperson befestigt werden kann.
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2 ist
ein Blockdiagramm, das einen beispielhaften Aufbau des Bedienungs-Endgeräts 11 in der
ersten Ausführungsform
zeigt. Wie gezeigt, weist das Bedienungs-Endgerät 11 einen Bewegungssensor
MS, eine Sender-CPU T0, einen Speicher T1, einen Hochfrequenzsender
T2, eine Anzeigeeinheit T3, einen Sendeleistungsverstärker T5,
Bedienschalter T6 und eine Sendeantenne TA auf.
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Wenn
das Bedienungs-Endgerät
in Verwendung ist, d. h. wenn Tonsignale über das Tonsignalerzeugungssystem 100 zu
erzeugen sind, erfasst der Bewegungssensor MS Bewegungen einer das
Bedienungs-Endgerät 11 tragenden
menschlichen Bedienperson (z. B. Bewegungen der Hand der menschlichen
Bedienperson in dem Fall, bei der, wie in 1 gezeigt,
das Bedienungs-Endgerät 11 mit der
Hand der menschlichen Bedienperson ergriffen wird), um Bewegungsinformationen
zu erzeugen. Als ein derartiger Bewegungssensor MS kann ein dreidimensionaler
Beschleunigungssensor, ein dreidimensionaler Geschwindigkeitssensor,
ein zweidimensionaler Beschleunigungssensor, ein zweidimensionaler Geschwindigkeitssensor
oder dergleichen verwendet werden. Im gezeigten Beispiel umfasst
der Bewegungssensor MS einen zweidimensionalen Beschleunigungssensor,
der einen x-Achsen-Erfassungsabschnitt MSx und einen y- Achsen-Erfassungsabschnitt
MSy aufweist. Dieser x-Achsen- und y-Achsen-Erfassungsabschnitt MSx und MSy erfassen
Beschleunigungen in der Richtung der x-Achse (waagrecht) bzw. der
y-Achse (senkrecht).
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Die
Sender-CPU T0 steuert den oben erwähnten Bewegungssensor MS, den
Hochfrequenzsender T2 und die Anzeigeeinheit T3 auf der Grundlage
eines im Speicher T1 gespeicherten Senderbetriebsprogramms. Jedes
vom Bewegungssensor MS ausgegebene Erfassungssignal wird in die
Sender-CPU T0 eingespeist, wo das Signal vorbestimmten Prozessen,
wie zum Beispiel einem ID-Nummern-Verleihungsprozess
unterzogen wird. Das auf diese Weise verarbeitete Erfassungssignal
wird an den Hochfrequenzsender T2 geliefert, vom Sendeleistungsverstärker T5
verstärkt
und dann über
die Sendeantenne TA drahtlos an das PC-System 10 gesendet.
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Die
Anzeigeeinheit T3 enthält
Sieben-Segment-Leuchtdioden oder eine Flüssigkristallanzeige (Liquid
Crystal Display/LCD) und eine oder mehrere Leuchtdioden, die verschiedene
Informationen anzeigen, wie zum Beispiel eine Sensornummer, eine Nachricht "in Betrieb" und einen Leistungsalarm.
Die Betätigungsschalter
T6 werden zum Ein- bzw. Ausschalten der Leistung für das Betätigungs-Endgerät 11 und
zum Vornehmen verschiedener Einstellungen, wie zum Beispiel einer
Betriebsarteinstellung, verwendet. Die Betriebsleistung wird den
einzelnen Komponenten des Betätigungs-Endgeräts 11 von
einer (nicht gezeigten) Batterie zugeführt, die entweder eine primäre Batterie
oder eine wiederaufladbare sekundäre Batterie (ein Akkumulator)
sein kann.
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Das
PC-System 10 umfasst einen PC des üblichen Typs, der eine Funktion
zum Empfangen der Funksignale vom oben beschriebenen Betätigungs-Endgerät 11,
eine Tonerzeugungsfunktion sowie andere Funktionen aufweist. 3 ist
ein Blockdiagramm, das einen beispielhaften Hardwareaufbau des PC-Systems 10 zeigt,
das in der ersten Ausführungsform
verwendet wird. Wie gezeigt, weist das PC-System 10 eine CPU (Zentraleinheit) 30 auf,
die verschiedene arithmetische Operationen durchführt und
verschiedene Komponenten des Systems 10 steuert, einen
RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 31, der als ein Arbeitsspeicher
der CPU 30 zu verwenden ist, sowie einen ROM (Nurlesespeicher) 32, in
dem eine Gruppe von Programmen gespeichert ist, die von der CPU 30 auszulesen
und auszuführen sind.
Das PC-System 10 enthält
auch eine Festplatte 33, auf der Programme, wie zum Beispiel
ein Betriebssystem und Anwendungsprogramme, gespeichert sind, die
von der CPU 30 auszulesen und auszuführen sind, eine Anzeigevorrichtung 34,
wie zum Beispiel eine CRT (Kathodenstrahlröhre), zum Anzeigen von Bildern
oder Darstellungen für
den Benutzer, eine Anzeigeschnittstelle (I/F) 35, um die
Anzeigevorrichtung 34 dazu zu veranlassen, Bilder und Grafiken
anzuzeigen, die den von der CPU 30 gelieferten Daten entsprechen,
sowie einen Betätigungsabschnitt 36,
der eine Tastatur, Maus usw. aufweist, die vom Benutzer zu verwenden
sind, um einen gewünschten
Befehl einzugeben. Das PC-System 10 enthält ferner
eine Betätigungsschnittstelle
(I/F) 37 zum Liefern von Daten, die den Befehl angeben,
der über
den Betätigungsabschnitt 36 eingegeben
wurde, an die CPU 30, eine Antennenverteilungsschaltung 38 zum
Empfangen des von dem Betätigungs-Endgerät 11 gesendeten
Funksignals über eine
Antenne RA (siehe 1 und 2) sowie
eine Empfangssignal-Verarbeitungsschaltung 39 zum Empfangen
des Funksignals, das von der Antennenverteilungsschaltung 38 empfangen
wurde, nachdem das Signal in eine Datendarstellung umgewandelt wurde,
die von der CPU 30 verarbeitet werden kann. Das PC-System 10 enthält ferner
eine Tongeneratorschaltung 41 zum Erzeugen eines Tonsignals,
eine Effektschaltung 40, die einen DSP (digitalen Signalprozessor)
enthält,
um dem von der Tongeneratorschaltung 41 erzeugten Tonsignal
einen Effekt zu verleihen, sowie ein Lautsprechersystem 42 zum hörbaren Erzeugen
eines Tons auf der Grundlage des mit einem Effekt versehenen Tonsignals,
das von der Effektschaltung 40 ausgegeben wird. Es wird
darauf hingewiesen, dass die Festplatte 33 von der CPU 30 beschrieben
und gelesen wird und auch zum Speichern von Musikstückdaten
und dergleichen verwendet wird.
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Das
PC-System 10 ist dazu ausgelegt, in Reaktion auf Bewegungsinformationen,
die vom Betätigungs-Endgerät 11 gesendet
wurden, dadurch einen Tonerzeugungsvorgang auszuführen, dass
die CPU 30 gemäß einem
Benutzerbefehl, der über
den Betätigungsabschnitt 36 eingegeben
wurde, während
die Leistung eingeschaltet ist, Tonerzeugungsverarbeitungsprogramme
ausführt,
die im ROM 32 und auf der Festplatte 33 gespeichert
sind. Die folgenden Absätze
beschreiben verschiedene Funktionen und die Konstruktion des PC- Computersystems 10,
wobei besonderes Augenmerk auf den Tonerzeugungsvorgang gelegt wird,
hauptsächlich
unter Bezugnahme auf 4.
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Wie
in 4 zu sehen, führt
das PC-System 10 den Tonerzeugungsvorgang unter der Verwendung
der Funktionen der Antennenverteilungsschaltung 38, der
Empfangssignalverarbeitungsschaltung 39, des Bewegungskurvenerfassungsabschnitts 45, des
Tonsignalerzeugungsabschnitts 46, der Tonsignaltabelle 47,
der Anzeigevorrichtung 34, der Anzeigeschnittstelle 35 und
des Lautsprechersystems 42 aus.
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Die
Antennenverteilungsschaltung 38 empfängt Erfassungssignale der x-Achsen- und des y-Achsen-Erfassungsabschnitts
MSx und MSy, d. h. eine Beschleunigung αx in der x-Achsen-Richtung und
eine Beschleunigung αy
in der y-Achsen-Richtung,
die vom Betätigungs-Endgerät 11 drahtlos
gesendet werden, das von der menschlichen Bedienperson bewegt wird,
und liefert die empfangenen Signale dann an die Empfangssignalverarbeitungsschaltung 39.
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Die
Empfangssignalverarbeitungsschaltung 39 von 3 leitet
die Signale, welche die erfasste Beschleunigung in der x- und der
y-Achsenrichtung angeben, die von der Antennenverteilungsschaltung 38 geliefert
wurden, über
einen vorbestimmten Bandpassfilterabschnitt, um so Frequenzkomponenten
zu entfernen, die für
die Erfassung unnötig
sind, durch den Bewegungskurvenerfassungsabschnitt 45,
einer Bewegungskurve (d. h. eines Bewegungspfads) des Bedienungs-Endgeräts 11.
Die Empfangssignalverarbeitungsschaltung 39 empfängt auch
Beschleunigungskomponenten, die von der Erdbeschleunigung erzeugt
werden. Dann gibt die Empfangssignalverarbeitungsschaltung 39 Signale
aus, welche die Beschleunigung αx
und αy angeben,
von denen die unnötigen
Frequenzkomponenten entfernt wurden, an den Bewegungskurvenerfassungsabschnitt 45 aus.
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Der
Bewegungskurvenerfassungsabschnitt 45 erfasst eine Bewegungskurve
(einen Bewegungspfad) des Bedienungs-Endgeräts 11 auf der Grundlage
der Beschleunigung αx
in der x-Achsen-Richtung und einer Beschleunigung αy in der
y-Achsen-Richtung,
die von der Empfangssignalverarbeitungsschaltung 39 geliefert
werden. Insbesondere beurteilt zu einem Zeitpunkt, wenn die gelieferten Beschleunigungswerte αx und αy größer als
ein vorbestimmter kleiner Schwellenwert werden, der einem im Wesentlichen
stationären
Zustand des Bedienungs-Endgeräts 11 entspricht,
der Bewegungskurvenerfassungsabschnitt 45, dass die Bewegung
des Bedienungs-Endgeräts 11 durch
die menschliche Bedienperson begonnen wurde, und beginnt von diesem Zeitpunkt
an mit der Erfassung der Bewegungskurve des Bedienungs-Endgeräts 11 auf
der Grundlage der gelieferten Beschleunigungswerte αx und αy. Dann, wenn
die gelieferten Beschleunigungswerte αx und αy im Laufe der Bewegungskurvenerfassung
kleiner als der vorbestimmte geringe Schwellenwert geworden sind,
beurteilt der Bewegungskurvenerfassungsabschnitt 45, dass
das Bedienungs-Endgerät 11 in
einen im Wesentlichen stationären
Zustand versetzt wurde, und beendet dann die Bewegungskurvenerfassung.
Auf diese Weise kann der Bewegungskurvenerfassungsabschnitt 45 eine
beliebige Bewegungskurve erfassen, die durch eine Abfolge von Bewegungen
des Bedienungs-Endgeräts 11 vollführt wurden,
die von der menschlichen Bedienperson manipuliert wurde. Auch wenn
der Zeitraum zum Erfassen der Bewegungskurve auf der Grundlage der
gelieferten Beschleunigungswerte αx
und αy,
wie oben erwähnt,
eingestellt werden kann, kann auch ein eigener Schalter oder dergleichen
auf dem Bedienungs-Endgerät 11 oder
in Zuordnung mit diesem vorgesehen werden, um einen gewünschten
Bewegungskurvenerfassungszeitraum festzulegen, so dass der Bewegungskurvenerfassungsabschnitt 45 auf
der Grundlage der Beschleunigungswerte αx und αy, die geliefert werden, während der
Schalter in einem gedrückten
bzw. aktivierten Zustand ist, eine Bewegungskurve erfasst. In diesem
Fall vollführt
die menschliche Bedienperson gewünschte
Bewegungen, während
dieser Schalter nur über
einen Zeitraum gedrückt
wird, während
dessen die Bewegungskurve des Bedienungs-Endgeräts 11 zu erfassen
ist.
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Der
Bewegungskurvenerfassungsabschnitt 45 liefert nämlich Informationen,
die sich auf eine Bewegungskurve des Bedienungs-Endgeräts 11 beziehen
(d. h. Bewegungskurveninformationen), auf der Grundlage der Beschleunigungswerte αx und αy, die während des
oben genannten Zeitraums von der Empfangssignalverarbeitungsschaltung 39 geliefert werden.
Hierbei enthalten die "Bewegungskurveninformation" Informationen, die
eine ungefähre
Gesamtform, Größe, Bewegungsrichtung,
Bewegungsgeschwindigkeit usw. der Bewegungskurve des betreffenden
Bedienungs-Endgeräts
angeben. Zum Beispiel liefert, wenn die menschliche Bedienperson das
Bedienungs-Endgerät 11 mit
einer Geschwindigkeit "V" im Uhrzeigersinn
bewegt hat, um so eine kreisförmige
Kurvenform zu zeichnen, die für
eine Umdrehung repräsentativ
ist, wie in 5A gezeigt, der Bewegungskurvenerfassungsabschnitt 45 Kurveninformationen,
wie sie in 5B gezeigt sind. Der Bewegungskurvenerfassungsabschnitt 45 erzeugt nämlich Informationen,
die eine "kreisförmige Kurvenform
einer Umdrehung" als
die Forminformationen angeben, Informationen, die eine Größe (z. B. "Radius R") der kreisförmigen Kurvenform
als die Größeninformation
angeben, Informationen, die "im Uhrzeigersinn" als die Bewegungsrichtungsinformationen
angeben, sowie Informationen, die "V" als
die Bewegungsgeschwindigkeitsinformationen angeben. Der Bewegungskurvenerfassungsabschnitt 45 gibt die
auf diese Weise erzeugten Bewegungskurveninformationen an den Tonsignalerzeugungsabschnitt 46 aus.
Verschiedene andere Bewegungskurvenformen als die "kreisförmige Kurvenform" sind natürlich möglich, und
alle diese möglichen
oder typischen Bewegungskurvenformen sind vorzugsweise in der noch
zu beschreibenden Tonsignaltabelle 47 registriert. In einem
solchen Fall kann der Bewegungskurvenerfassungsabschnitt 45 auf
der Grundlage der Bewegungskurve, die auf der Grundlage der Beschleunigungswerte αx und αy ermittelt
wurde, eine Bestimmte der registrierten Bewegungskurvenformen erkennen,
der die festgestellte Bewegungskurve entspricht oder ähnlich ist.
Die verschiedenen anderen möglichen
oder typischen Bewegungskurvenformen sind zum Beispiel die Form
eines Achters, eine längliche
Ovalform, eine schräg
geschnittene Oberflächenform,
eine Rechteckform und eine Spiralform, wie in den 6A bis 6D veranschaulichend
gezeigt, sind hierauf jedoch nicht eingeschränkt.
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Der
Bewegungskurvenerfassungsabschnitt 45 erzeugt nämlich Informationen,
die sich auf eine Bewegungskurve beziehen, die durch eine Abfolge von
Bewegungen des Bedienungs-Endgeräts 11 gezeichnet
wurde, und gibt die auf diese Weise erzeugten Bewegungskurveninformationen
an den Tonsignalerzeugungsabschnitt 46 aus. Zusätzlich berechnet
der Bewegungskurvenerfassungsabschnitt 45 nacheinander
Koordinateninformationen (x- und y-Koordinateninformationen) der
Bewegungskurve auf der Grundlage der Beschleunigungswerte αx und αy, die von
der Empfangssignalverarbeitungsschaltung 39 nacheinander
geliefert werden, und gibt dann die auf diese Weise berechneten
Koordinateninformationen an die Anzeigeschnittstelle 35 aus.
Auf diese Wiese wird die sich im Ablauf ändernde Bewegungskurve des
Bedienungs-Endgeräts 11 (siehe 5A)
nach und nach auf der Anzeigevorrichtung 34 angezeigt.
Auf diese Weise kann die menschliche Bedienperson in Echtzeit überprüfen, in
welcher Kurve sich das Bedienungs-Endgerät 11 bewegt, indem sie
einfach den auf der Anzeigevorrichtung 34 des PC-Systems 10 angezeigten
Inhalt betrachtet. Der menschlichen Bedienperson ist es ebenso ermöglicht,
das Bedienungs-Endgerät 11 zu
bewegen, um eine gewünschte
Bewegungskurve zu zeichnen, während
sie den auf der Anzeigevorrichtung 34 angezeigten Inhalt
betrachtet.
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Ferner
erzeugt der Tonsignalerzeugungsabschnitt 46 durch Bezugnahme
auf die Tonerzeugungstabelle 47 Tonsignale auf der Grundlage
der verschiedenen Bewegungskurveninformationen, die vom Bewegungskurvenerfassungsabschnitt 45 in
der oben beschriebenen Weise erzeugt wurden. In der Tonerzeugungstabelle 47 sind
Tonerzeugungsparameter für
jeden einer Vielzahl von Gegenständen
gespeichert, wie zum Beispiel "Form
der Bewegungskurve (einschließlich
Bewegungsrichtung)", "Größe der Bewegungskurve" und "Bewegungsgeschwindigkeit", wie in 7 gezeigt.
In 7 sind Parameter, die verschiedene Klangfarben
angeben, in Zuordnung zum Gegenstand "Form der Bewegungskurve (einschließlich Bewegungsrichtung)" registriert. Zum Beispiel
ist für
eine kreisförmige
Bewegungskurve von einer Umdrehung im Uhrzeigersinn die Klangfarbe "Klavier" und für eine kreisförmige Bewegungskurve
von einer Umdrehung gegen den Uhrzeigersinn eine Klangfarbe "Wind", bei der es sich
um ein Naturgeräusch
handelt, registriert. Ferner sind Parameter, welche Lautstärken angeben,
in Zuordnung zum Gegenstand "Größe der Bewegungskurve" registriert; im
gezeigten Beispiel sind drei unterschiedliche Lautstärkenparameter
für eine "laute", "mittlere" und "leise" Lautstärke für die Kurvengrößen "groß", "mittel" bzw. "klein" registriert. Ferner
sind Parameter, welche Töne
der Tonleiter angeben, in Zuordnung zu dem Gegenstand "Bewegungsgeschwindigkeit" registriert; im
gezeigten Beispiel sind für
eine Vielzahl vorbestimmter Geschwindigkeitsbereiche, z. B. Geschwindigkeitsbereich
A von 0 bis 0,05 m/s, Geschwindigkeitsbereich B von 0,05 bis 0,10
m/s und Geschwindigkeitsbereich C von 0,10 bis 0,15 m/s, unterschiedliche
Noten der Tonleiter registriert. Auch wenn den höheren Bewegungsgeschwindigkeitsbereichen
im gezeigten Beispiel Töne
einer höheren Tonhöhe zugeordnet
sind, können
auch den langsameren Bewegungsgeschwindigkeitsbereichen Noten mit
einer höheren
Tonhöhe
zugeordnet werden. Hierbei sind die in der Tonsignaltabelle 47 gespeicherten Einstellungen überschreibbar
und kann der Benutzer gewünschte
Einstellungen in der Tonsignaltabelle 47 registrieren.
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Der
Tonsignalerzeugungsabschnitt 46 erzeugt unter Bezugnahme
auf die oben beschriebene Tonsignaltabelle 47 Tonsignale
auf der Grundlage der verschiedenen Bewegungskurveninformationen, die
vom Bewegungskurvenerfassungsabschnitt 45 geliefert werden.
Insbesondere werden, wenn das Bedienungs-Endgerät 11 von der menschlichen
Bedienperson in einer kreisförmigen
Kurve einer Umdrehung im Uhrzeigersinn bewegt wird und wenn die Kurvengröße "mittel" und die Bewegungsgeschwindigkeit
im "Geschwindigkeitsbereich
C" ist, verschiedene
Bewegungskurveninformationen, die der Bewegung des Bedienungs-Endgeräts 11 entsprechen, vom
Bewegungskurvenerfassungsabschnitt 45 erzeugt und dann
an den Tonsignalerfassungsabschnitt 46 geliefert. Der Tonsignalerfassungsabschnitt 46 wählt seinerseits
den Klangfarbenparameter "Klavier", der in Zuordnung
zur "kreisförmigen Kurvenform
einer Umdrehung im Uhrzeigersinn "registriert ist", den Lautstärkenparameter "mittel", der in Zuordnung
zur "mittleren" Kurvengröße registriert
ist, sowie den Tonhöhenparameter "E" der in Zuordnung zum Bewegungsgeschwindigkeitsbereich "C" registriert ist. Auf diese Weise erzeugt
der Tonsignalerzeugungsabschnitt 46 ein Tonsignal zum hörbaren Wiedergeben
eines Tons, der der Note "E" mit der Klangfarbe "Klavier" und der "mittleren" Lautstärke entspricht.
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Jedes
der auf diese Weise vom Tonsignalerzeugungsabschnitt 46 erzeugten
Tonsignale wird in das Lautsprechersystem 42 eingespeist,
das einen dem Tonsignal entsprechenden Ton wiedergibt.
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A-2. Tonerzeugungsverfahren:
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Es
folgt eine Beschreibung eines Verfahrens, durch welches die menschliche
Bedienperson das oben beschriebene Tonsignalerzeugungssystem 100 verwendet, um
Töne zu
erzeugen. Als erstes schaltet die menschliche Bedienperson das PC-System 10 und
das Bedienungs-Endgerät 11,
die zusammen das Tonsignalerzeugungssystem 100 bilden,
ein (bzw. schaltet deren Leistung ein), so dass das PC-Computersystem 10 veranlasst
wird, die Tonerzeugungsverarbeitungsprogramme auszuführen.
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Dann
vollführt
die menschliche Bedienperson, welche das Bedienungs-Endgerät 11 ergriffen hat,
Bewegungen, wie zum Beispiel ein Schwenken ihrer Hand, in einer
solchen Weise, dass das Bedienungs-Endgerät 11 in einer gewünschten
Bewegungskurve bewegt wird. Während
die menschliche Bedienperson auf diese Weise das Bedienungs-Endgerät 11 bewegt,
wird die Beschleunigung des Bedienungs-Endgeräts 11 in der x- und
y-Achsen-Richtung durch den Bewegungssensor MS des Bedienungs-Endgeräts 11 erfasst
und dann an das PC-System 10 geliefert.
Auf diese Weise erzeugt das PC-System 10 Bewegungskurveninformationen
des durch die menschliche Bedienperson bewegten Bedienungs-Endgeräts 11 auf
der Grundlage der Beschleunigung in der x- und der y-Achsen-Richtung, die
vom Bedienungs-Endgerät 11 geliefert
wird. Dann wird auf der Grundlage der auf diese Weise erzeugten
Bewegungskurveninformationen ein Tonsignal erzeugt, so dass ein
Ton hörbar
wiedergegeben wird.
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Aufgrund
der Entsprechung zwischen den verschiedenen Bewegungskurveninformationen
und den Tonerzeugungsparametern, die, wie oben erwähnt, in
der Tonsignaltabelle 47 registriert sind, erlaubt die vorliegende
Ausführungsform
das Erzeugen eines gewünschten
Tons, wenn die menschliche Bedienperson das Bedienungs-Endgerät 11 gezielt
entlang einer vorbestimmten Bewegungskurve bewegt, wobei der registrierte
Inhalt der Tabelle 47 berücksichtigt wird. Zum Beispiel
bewegt in dem Fall, in dem die veranschaulichend in 7 gezeigten
Einstellungen in der Tonsignaltabelle 47 registriert sind
und wenn die menschliche Bedienperson einen Ton der Note "C" mit der Klangfarbe "Klavier" und "mittlere" Lautstärke erzeugen möchte, die
menschliche Bedienperson das Bedienungs-Endgerät 11, um eine kreisförmige Kurvenform
einer Umdrehung im Uhrzeigersinn in einer solchen Weise zu zeichnen,
dass die Größe der kreisförmigen Kurve
in den "mittleren" Größenbereich
fällt und
die Bewegungsgeschwindigkeit in den Geschwindigkeitsbereich "C" fällt.
Ein gewünschter
Ton kann nämlich
mit der vorliegenden Ausführungsform
erzeugt werden, wenn die menschliche Bedienperson das Bedienungs-Endgerät 11 gezielt
manipuliert und dabei den registrierten Inhalt der Tabelle 47 berücksichtigt.
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Ferner
kann das Tonerzeugungsverfahren unter der Verwendung des Tonsignalerzeugungssystems 100 eine
neuartige Form einer musikalischen Unterhaltung wie folgt bieten.
Während
herkömmliche
akustische und elektronische Musikinstrumente dazu konstruiert sind,
einen gewünschten
Ton in Reaktion auf eine Spielerbetätigung eines ausgewählten Bedienelements
(z. B. der Tasten eines Klaviers oder der Seiten einer Gitarre)
zu erzeugen, kann das Tonsignalerzeugungssystem 100 einen
gewünschten Ton
in Reaktion darauf erzeugen, dass die menschliche Bedienperson das
Bedienungs-Endgerät 11 in einer
vorbestimmten Bewegungskurve bewegt, und nicht dadurch, dass ein
ausgewähltes
Bedienelement betätigt
wird. Bei den herkömmlichen
akustischen und elektronischen Musikinstrumenten usw. wird nämlich für ein besseres
Spiel eine bessere Spielbarkeit, wie zum Beispiel in der selektiven
Manipulation der Bedienelemente durch die Finger angestrebt. Im
Gegensatz zu den herkömmlichen
Tonsignalerzeugungssystemen (Musikinstrumenten), welche die Spielbarkeit
wie oben anstreben, kann die vorliegende Ausführungsform ein neuartiges Musikunterhaltungssystem
realisieren, indem der Tonerzeugung relativ große Bewegungen des Bedienungs-Endgeräts 11 zugeordnet
werden, das von der menschlichen Bedienperson getragen wird, und
kann nicht nur die Tonerzeugungsfunktion ausführen, sondern kann es auch
dem Benutzer bzw. der menschlichen Bedienperson erlauben, an der
Steuerung der Töne
durch seine bzw. ihre Körperbewegungen
teilzunehmen.
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Ferner
kann, wenn ein gewünschtes
Musikstück
oder dergleichen durch das Tonerzeugungsverfahren unter der Verwendung
des oben beschriebenen Tonsignalerzeugungssystems 100 aufzuführen ist,
die menschliche Bedienperson das Musikstück dadurch aufführen, dass
auf eine neuartige Form einer Musikpartitur (hiernach eine "Bewegungskurven beschreibende" Musikpartitur) Bezug
genommen wird, in der Formen, Größen, Geschwindigkeiten usw.
von Bewegungskurven des Bedienungs-Endgeräts in einer Zeitreihe anstelle
der Musikpartitur, wie zum Beispiel in der Notenzeilennotation,
die üblicherweise
für herkömmliche
Musikinstrumentenaufführungen
verwendet wird, beschrieben sind; die Bewegungskurven beschreibende
Musikpartitur, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
kann einzelne Bewegungen, aus denen die Bewegungskurve besteht,
zum Beispiel in einer grafischen Darstellungsform von Tanzbewegungen,
beschreiben. Die Bewegungskurven beschreibende Musikpartitur entspricht
in ihrem Inhalt Einstellungen, die in der oben beschriebenen Tonsignaltabelle 47 registriert
sind, weshalb bei einem Verändern
des in der Tonsignaltabelle 47 registrierten Inhalts die
Bewegungen der menschlichen Bedienperson, die das Bedienungs-Endgerät 11 bewegt,
in Übereinstimmung
mit der veränderten
Tonsignaltabelle 47 verändert
werden, selbst wenn dasselbe Musikstück aufzuführen ist. Das heißt, wenn
die in der Tonsignaltabelle 47 registrierten Einstellungen
verändert
werden, erfordert die Musikstückaufführung unter
der Verwendung des Tonsignalerzeugungssystems 100, dass
die menschliche Bedienperson selbst für dasselbe Musikstück andere
Bewegungen vollführt.
Hierdurch kann durch Ändern
der Einstellungen der Tonsignaltabelle 47 in geeigneter
Weise der Benutzer des PC-Systems 10 originelle Bewegungskurven,
die vom Bedienungs-Endgerät 11 zu
zeichnen bzw. zu folgen sind, d. h. originelle Bewegungen der menschlichen
Bedienperson, die das Bedienungs-Endgerät 11 trägt, unabhängig erzeugen,
um ein bestimmtes Musikstück aufzuführen. Wenn
die originellen Bewegungen der menschlichen Bedienperson auf diese
Weise erzeugt werden, können
gespeicherte Inhalte oder Einstellungen der Tonsignaltabelle 47 zum
Ausführen
der originellen Bewegungen, eine den Einstellungen entsprechende
Bewegungskurven beschreibende Musikpartitur usw. an eine andere
Person, wie zum Beispiel einen Freund, geliefert werden. Wenn die
Einstellungen der Tonsignaltabelle 47, die den Einstellungen
entsprechende Bewegungskurven beschreibende Musikpartitur und dergleichen
an eine andere Person, wie oben beschrieben, geliefert werden, und wenn
die gelieferten Einstellungen in der Tonsignaltabelle 47 registriert
werden und Bewegungen vollführt
werden, die exakt der Bewegungskurven beschreibenden Musikpartitur
entsprechen, kann auch die andere Person in genau der gleichen Weise
wie der Benutzer, der die Bewegungskurven oder originellen Bewegungen
geschaffen hat, das Musikstück aufführen.
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Ferner
ist es durch die Benutzung des Tonsignalerzeugungssystems 100 auch
möglich,
ein neues Geschäftsmodell
zu entwerfen, gemäß dem ein Diensteanbieter
einem Benutzer Einstellungen der Tonsignaltabelle 47, eine
Bewegungskurven beschreibende Musikpartitur, welche die Bewegungen einer menschlichen
Bedienperson angibt, usw. liefert, die, wie oben erwähnt, erzeugt
werden können. Insbesondere
können
Daten, welche den in der Tonsignaltabelle 47 registrierten
Inhalt beschreiben, mittels einer CD-Rom (Compact Disk Read Only
Memory) oder über
das Internet vom Diensteanbieter an den Benutzer bzw. die menschliche
Bedienperson geliefert werden, und wenn der durch die Daten beschriebene
registrierte Inhalt eingestellt ist, kann die Bewegungskurven beschreibende
Musikpartitur zum Aufführen
eines bestimmten Musikstücks
als geschriebene Noten oder Buch oder in einem Speichermedium, auf
dem die Daten aufgezeichnet sind, geliefert werden.
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A-3-1. Erste Modifikation der ersten Ausführungsform:
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Während die
erste Ausführungsform
oben so beschrieben wurde, dass sie die Formen der Bewegungskurve
zum Steuern der Klangfarbenparameter, die Größen der Bewegungskurve der
Steuerung der Lautstärkenparameter
und die Geschwindigkeiten der Bewegungskurve der Steuerung der Tonhöhenparameter
zuordnet, ist die vorliegende Erfindung auf eine derartige Zuordnung
der Bewegungskurveninformationen den zu steuernden Parametern nicht eingeschränkt, sondern
kann die Zuordnung auch in einer beliebigen anderen gewünschten
Weise erfolgen. Zum Beispiel kann der Tonhöhenparameter gemäß der Kurvenform
gesteuert werden. Beispielsweise kann die "kreisfömige Kurvenform einer Umdrehung
im Uhrzeigersinn" der
Note "C" zugeordnet, die "kreisförmige Kurvenform
einer Umdrehung gegen den Uhrzeigersinn" der Note "D" zugeordnet
werden und so weiter.
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A-3-2. Zweite Modifikation der ersten
Ausführungsform:
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Gemäß der oben
beschriebenen ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist das Bedienungs-Endgerät 11 dazu
konstruiert, die Beschleunigung in der x- und der y-Achsenrichtung
mittels des Bewegungssensors MS zu erfassen und die auf diese Weise
erfasste Beschleunigung an das PC-System 10 zu senden,
so dass das PC-System 10 ein Tonsignal erzeugt. Die vorliegende
Erfindung ist hierauf jedoch nicht eingeschränkt, sondern kann eine einzige
Vorrichtung, die von der menschlichen Bedienperson getragen werden
kann, auch eine eingebaute Konstruktion zum Implementieren von Funktionen
beinhalten, die der Funktion des Bedienungs-Endgeräts 11 und
der Tonerzeugungsfunktion des PC-Systems 10 ähnlich ist.
Zum Beispiel kann in der Anordnung von 4 auf die
drahtlosen (Funk-)Sende-/Empfangsfunktionen verzichtet werden und
können
die verbleibenden Funktionen zusammen im Bedienungs-Endgerät 11 integriert
werden.
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B. Zweite Ausführungsform:
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8 ist
eine Darstellung, die ein gesamtes äußeres Erscheinungsbild eines
Tonsignalerzeugungssystems gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. In der zweiten Ausführungsform
sind Elemente, die denjenigen aus der ersten Ausführungsform ähnlich sind,
mit denselben Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform
bezeichnet und werden hier nicht beschrieben, um eine unnötige Doppelung
zu vermeiden. Wie gezeigt, weist das Tonsignalerzeugungssystem 200 nach
der zweiten Ausführungsform
ein PC-System 210 und Paar Schuh-Bedienungs-Endgeräte 211 auf, die
von einer menschlichen Bedienperson getragen werden können und
dadurch an ihr befestigt sind.
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Die
Schuh-Bedienungs-Endgeräte 211 sind allgemein
in der Form von Schuhen, und zur Tonerzeugung unter der Verwendung
des Tonsignalerzeugungssystems 200 trägt die menschliche Bedienperson
die Schuh-Bedienungs-Endgeräte 211.
Bei diesem Tonsignalerzeugungssystem 200 vollführt die die
Schuh-Bedienungs-Endgeräte 211 tragende menschliche
Bedienperson Stepptanzbewegungen, so dass das PC-System 210 in
Reaktion auf Stepptanzbewegungen der menschlichen Bedienperson Tonsignale
erzeugt.
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Jedes
der Schuh-Bedienungs-Endgeräte 211 ist
allgemein in einer ähnlichen
Weise zum Bedienungs-Endgerät 11 konstruiert,
das in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform (siehe 2)
verwendet wird. Jedoch umfasst der Bewegungssensor MS dieses Bedienungs-Endgerät 211 einen
Belastungssensor, während
der Bewegungssensor MS des Bedienungs-Endgeräts 11 in der ersten
Ausführungsform
den zweidimensionalen Beschleunigungssensor umfasst. Es wird darauf
hingewiesen, dass der Bewegungssensor MS des Bedienungs-Endgeräts 211 in
der zweiten Ausführungsform
auch einen beliebigen anderen geeigneten Sensor als den Belastungssensor,
wie zum Beispiel einen Drucksensor, umfassen kann.
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Wie
in 9 gezeigt, ist der Bewegungssensor MS des Schuh-Bedienungs-Endgeräts 211 in
einem Absatzteil 211a des Schuhs untergebracht, um eine
Belastung in einer senkrechten Richtung zu erfassen. Hierbei ist
der Absatzteil 211a aus einem Werkstoff hergestellt, der
sich geringfügig
federnd verformen kann, wie dasjenige, das im Absatzteil eines gewöhnlichen
Schuhs verwendet wird. Während die
die Schuh-Bedienungs-Endgeräte 211 tragende menschliche
Bedienperson stepptanzt, verformt sich der Absatzteil 211a aufgrund
des Auftreffens auf einen Boden federnd und erfasst der Bewegungssensor
MS eine senkrechte Verschiebung, die durch die Verformung des Absatzteils 211a hervorgerufen
wird. Informationen, welche die auf diese Weise erfasste Verschiebung
angeben, werden drahtlos vom Schuh-Bedienungs-Endgerät 211 an
das PC-System 210 übertragen,
wie das auch bei dem Bedienungs-Endgerät 11 in der ersten
Ausführungsform der
Fall ist. Weil in diesem Fall diese Verschiebungsinformation von
den zwei Schuh-Bedienungs-Endgeräten 211 gesendet
werden, werden von jedem der Bedienungs-Endgeräte 211 den linken
Fuß bzw.
den rechten Fuß identifizierende
Informationen zusammen mit den Verschiebungsinformationen gesendet.
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Das
PC-System 210 in der zweiten Ausführungsform hat einen Hardwareaufbau,
der demjenigen des PC-Systems 10 in der ersten Ausführungsform
(siehe 3) ähnlich
ist. Das PC-System 210 in der zweiten Ausführungsform
ist jedoch dazu ausgelegt, einen Tonerzeugungsprozess gemäß den Verschiebungsinformationen
auszuführen,
die von den oben beschriebenen Schuh-Bedienungs-Endgeräten 211 gesendet werden,
indem die Tonerzeugungsverarbeitungsprogramme ausgeführt werden.
Die folgenden Absätze
beschreiben unter hauptsächlicher Bezugnahme
auf 10 Funktionen und Konstruktion des PC-Systems 210,
wobei ein besonderes Augenmerk auf den Tonerzeugungsprozess gelegt
wird.
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Wie
gezeigt, weist das PC-System 210 zu Zwecken der Tonerzeugung
eine Antennenverteilungsschaltung 38, eine Empfangssignalverarbeitungsschaltung 39,
einen Verschiebungserfassungsabschnitt 248, einen Tonsignalerzeugungsabschnitt 246,
eine Tonsignaltabelle 247, eine Anzeigevorrichtung 34,
eine Anzeigeschnittstelle (I/F) 35 sowie ein Lautsprechersystem 42 auf.
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In
der zweiten Ausführungsform
empfängt die
Antennenverteilungsschaltung 38 Signale, welche Verschiebungen
des linken und des rechten Fußes
angeben, die von den beiden Schuh-Bedienungs-Endgeräten 211 gesendet
werden, die an dem linken bzw. dem rechten Fuß der menschlichen Bedienperson
angeordnet sind, und leitet die empfangenen Verschiebungssignale
an die Empfangssignalverarbeitungsschaltung 39 weiter.
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Die
Empfangssignalverarbeitungsschaltung 39 leitet die Signale,
welche die Verschiebungen des linken und des rechten Fußes angeben,
die von der Antennenverteilungsschaltung 38 geliefert werden, durch
einen vorbestimmten Bandpassfilterabschnitt, um dadurch unnötige Frequenzkomponenten
zu entfernen. Die Signale, welche die Verschiebungen des linken
und des rechten Fußes
angeben, von denen die unnötigen
Frequenzkomponenten entfernt wurden, werden von der Empfangssignalverarbeitungsschaltung 39 an
den Verschiebungserfassungsabschnitt 248 geliefert.
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Aus
den Signalen, welche die Verschiebungen des linken und des rechten
Fußes
angeben, die von der Verarbeitungsschaltung 39 geliefert
werden, erhält
der Verschiebungserfassungsabschnitt 248 Verschiebungsinformationen
HL, welche die Verschiebung des linken Fußes angeben, und Verschiebungsinformationen
HR, welche die Verschiebung des rechten Fußes angeben, und gibt die auf
diese Weise erhaltenen Verschiebungsinformationen HL und HR an den
Tonsignalerzeugungsabschnitt 246 und die Anzeigeschnittstelle 35 aus.
Der Tonsignalerzeugungsabschnitt 246 erzeugt Tonsignale,
die dem linken bzw. dem rechten Fuß entsprechen, unter Bezugnahme
auf die Tonsignaltabelle 247 und auf der Grundlage der
Verschiebungsinformationen HL und HR des linken bzw. des rechten
Fußes,
die von der Empfangssignalverarbeitungsschaltung 39 geliefert werden.
In der Tonsignaltabelle 247 sind unterschiedliche Stücke von
Tonwelleninformationen in Zuordnung zu verschiedenen möglichen
Verschiebungswerten vorgespeichert, die durch die Verschiebungsinformationen
angegeben werden. Insbesondere wurden Töne, die erzeugt wurden, während gewöhnliche
Stepptanzschuhe mit verschiedenen Kraftintensitäten auf den Boden schlugen,
im Voraus aufgenommen, und dann unterschiedliche Stücke von Tonwelleninformationen
in der Tonsignaltabelle 247 in Zuordnung zu verschiedenen möglichen
Verschiebungswerten auf der Grundlage der auf diese Weise aufgezeichneten
Töne vorgespeichert.
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Jeweils
für den
linken und den rechten Fuß wählt der
Tonsignalerzeugungsabschnitt 246 eines der vorgespeicherten
Stücke
der Tonwelleninformationen aus, die dem Verschiebungswert entsprechen, der
durch die Verschiebungsinformationen angegeben wird, die vom Verschiebungserfassungsabschnitt 248 geliefert
werden, und erzeugt ein Tonwellenformsignal auf der Grundlage der
ausgewählten Tonwellenforminformationen.
Der Tonsignalerzeugungsabschnitt 246 gibt das auf diese
Weise erzeugte Tonwellensignal an das Lautsprechersystem 42 aus,
um so eine Steppklangerzeugung zu ermöglichen, die der Kraft entspricht,
die auf die Absatzteile 211a der Schuh-Bedienungs-Endgeräte 211 ausgeübt wird.
Ferner werden die Verschiebungsinformationen HL und HR des linken
bzw. des rechten Fußes vom
Verschiebungserfassungsabschnitt 248 an die Anzeigeschnittstelle 35 geliefert,
und auf diese Weise werden die Verschiebungen des linken bzw. des rechten
Fußes
auf der Anzeigevorrichtung 34 sichtbar dargestellt. Hierbei
können
die Verschiebungen in jeder gewünschten
Weise dargestellt werden, wie zum Beispiel als numerische Werte,
welche die Verschiebungen repräsentieren.
Alternativ dazu können der
linke und der rechte Schuh in einer grafischen Darstellung angezeigt
werden, während
sich die Anzeigefarbe gemäß den Verschiebungswerten ändert. Die
menschliche Bedienperson kann den auf der Anzeigevorrichtung 34 angezeigten
Inhalt als Referenzinformation bei der Beurteilung dessen verwenden, mit
welcher Intensität
er oder sie auf den Boden steppen sollte.
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Selbst
in einer Situation, bei der keine geeignete Bodenoberfläche für die Stepptanzbewegungen vorliegt
und deshalb die menschliche Bedienperson auf einer gewöhnlichen
Bodenoberfläche
(wie zum Beispiel der Oberfläche
einer japanischen "Tatami"-Matte oder eines
Teppichs) in einem gewöhnlichen
Haus stepptanzen muss, kann das Tonsignalerzeugungssystem 200 gemäß der zweiten
Ausführungsform
Stepptanzgeräusche,
die den Stepptanzbewegungen entsprechen, in simulativer Weise erzeugen.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass bei der zweiten Ausführungsform
eine Vielzahl von Tonsignaltabellen 247 unterschiedlichen
Inhalts im Voraus in Entsprechung zu verschiedenen Oberflächenmaterialien,
wie zum Beispiel Teppich, Tatami und Holz, vorgesehen werden können, um
so die oben beschriebene simulative Tonerzeugung auf Bodenoberflächen zu
erlauben, die aus verschiedenen Materialien bestehen. In diesem
Fall wird dann, nachdem die menschliche Bedienperson ein gewünschtes
Oberflächenmaterial
ausgewählt
und das ausgewählte Material
in das PC-System 210 eingegeben hat, eine der Tonsignaltabellen 247 selektiv
gemäß dem eingegebenen
Bodenoberflächenmaterial
verwendet.
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Ferner
wurde die zweite Ausführungsform zwar
so beschrieben, dass bei ihr Stepptanzgeräusche entsprechend den Verschiebungsinformationen erzeugt
werden, die von dem Schuh-Bedienungs-Endgeräten 211 geliefert
werden, doch ist die vorliegende Erfindung hierauf nicht eingeschränkt, sondern
können
anstelle der Steppgeräusche
auch beliebige andere gewünschte
Klänge
oder Töne
erzeugt werden.
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Ferner
kann auch ein Musikstückspiel
zusätzlich
zur Steppgeräuscherzeugung
gemäß den Verschiebungen
gesteuert werden, die von den Schuh-Bedienungs-Endgeräten 211 geliefert
werden. Wo die menschliche Bedienperson zum Beispiel zu einem Musikstückspiel
stepptanzt, kann ein Fortschreiten der Wiedergabe des Musikstückspiels durch
das PC-System 210 gemäß den Verschiebungen
gesteuert werden, die von den Schuh-Bedienungs-Endgeräten 211 geliefert
werden. In diesem Fall werden auf die Schuh-Bedienungs-Endgeräte 211,
die am linken und am rechten Fuß angebracht sind,
angewendete Stöße, in der
Tonsignaltabelle 246 in Zuordnung mit Positionen eines
Musikstückdatensatzes,
das in Reaktion auf den angewendeten Stoß aufzuführen ist, vorgespeichert. Das
gezeigte Beispiel kann in einer solchen Weise ausgelegt werden,
dass, wenn ein erster Stoß,
der auf den rechten Fuß angewendet
wird, erfasst wird, der PC 210 einen Teil des Musikstückdatensatzes
an der Spielposition "A" reproduzieren kann,
und wenn ein erster auf den linken Fuß angewendeter Stoß erfasst
wird, der PC 210 einen Teil des Musikstückdatensatzes bei der Spielposition "B" reproduzieren kann. Hierbei kann der
Stoß erfasst
werden, wenn die Verschiebung, die durch die Verschiebungsinformation
angegeben wird, die vom Schuh-Bedienungs-Endgerät 211 geliefert wird,
einen vorbestimmten Wert überschritten hat.
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Ferner
wurde die zweite Ausführungsform zwar
als das System beschrieben, das die Schuh-Bedienungs-Endgeräte 211 zum
Erzeugen von Tonsignalen in Reaktion auf Stepptanzbewegungen verwendet,
doch kann die vorliegende Erfindung auch als ein Tonsignalerzeugungssystem 300 realisiert werden,
das ein stockförmiges
Bedienungs-Endgerät 311 verwendet,
wie es in 12 gezeigt ist.
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Wie
in 13 gezeigt, hat das stockförmige Bedienungs-Endgerät 311 in
dem modifizierten Tonsignalerzeugungssystem 300 eine äußere Erscheinungsform,
die im Wesentlichen derjenigen eines Trommelstocks ähnlich ist,
und ist ein Bewegungssensor MS an einem distalen Endteil 311a des
stockförmigen
Bedienungs-Endgeräts 311 eingebaut.
Der Bewegungssensor MS in diesem stockförmigen Bedienungs-Endgerät 311 umfasst
einen Belastungssensor wie bei der zweiten Ausführungsform. Das Tonsignalerzeugungssystem 300 von 12 ist
in der Konstruktion der oben beschriebenen ersten Ausführungsform
(siehe 2) ähnlich,
bis auf den Bewegungssensor MS; das heißt, dass die Sender-CPU und
andere Elemente, aus denen das Tonsignalerzeugungssystem 300 besteht,
mit denjenigen ähnlich
ist, die in der ersten Ausführungsform verwendet
werden. Die Sender-CPU und andere Elemente sind in einem Kasten 311b am
proximalen Ende des stockförmigen
Bedienungs-Endgeräts 311 angeordnet.
Zur Tonerzeugung unter der Verwendung des stockförmigen Bedienungs-Endgeräts 311 schlägt die menschliche
Bedienperson mit dem spitzen Endteil 311a des Bedienungs-Endgeräts 311 auf die
Wand oder einen Tisch, und der Bewegungssensor MS erfasst eine Verschiebung
des spitzen Endteils 311a, die durch die Schlagbewegung
verursacht wird. Informationen, welche die erfasste Verschiebung
angeben, werden drahtlos an das PC-System 210 übertragen.
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In
der Tonsignaltabelle 247 des PC-Systems 210 sind
verschiedene unterschiedliche Stücke
von Tonwelleninformationen zum Erzeugen von Trommelgeräuschen anstelle
der oben erwähnten
Steppgeräusche
in Zuordnung mit verschiedenen möglichen
Verschiebungen des Spitzenteils 311a vorgespeichert. Wenn
daher die menschliche Bedienperson mit dem Spitzenendteil 311a des
Bedienungs-Endgeräts 311 auf
eine Wand oder dergleichen schlägt,
wird ein Trommelklang, der der Schlagintensität entspricht, vom PC-System 210 erzeugt. Es
kann nämlich
ein Trommelklang dadurch erzeugt werden, dass die menschliche Bedienperson
mit dem Spitzenendteil 311a des Bedienungs-Endgeräts 311 gegen
einen geeigneten Gegenstand schlägt.
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Sowohl
in der zweiten Ausführungsform
als auch in ihrer Modifikation ist das Schuh-Bedienungs-Endgerät 211 bzw.
das stockförmige
Bedienungs-Endgerät 311 getrennt
vom PC-System 210 vorgesehen. In einer Alternative kann
das Schuh-Bedienungs-Endgerät 211 und/oder
das stockförmige Bedienungs-Endgerät 311 eine
eingebaute Hardware aufweisen, die zum Durchführen eines Tonerzeugungsprozesses ähnlich demjenigen
fähig ist,
der vom PC-System 210 ausgeführt wird, so dass auf das PC-System 210 verzichtet
werden kann und eine integrierte (aus dem Tongenerator und dem Bedienungs-Endgerät bestehende)
Vorrichtung vorgesehen wird, die von der menschlichen Bedienperson getragen
werden kann.
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Zusammengefasst
kann die in der oben beschriebenen Weise ausgelegte vorliegende
Erfindung Tonsignale erzeugen, die die Bewegungen der menschlichen
Bedienperson widerspiegeln.