金管楽器のトランペットの自動演奏（ロボット化）

質問

金管楽器のトランペットの自動演奏（ロボット化）
金管楽器のトランペットを自動演奏（ロボット化）させて研究したいと考えております。特に人工口の部分に苦心をしています。シリコンやゴムのような素材の人工唇で空気で振動させる方法を試みましたが上手くいきませんでした。いろいろ論文を読んでみましたが、他の研究者の方も苦労しているようで、上手く操作ができないそうです（持続音だけなら何とかできますが旋律はとても無理でした）。モータードライブ（メガフォンのコーンなしのような部分）をマウスピースに直接あててPWM（パルス・ウェーブ・モデュレーション）を出してみましたが、特にトランペットの音というよりはスピーカーの音が若干の管の共鳴とともに先から出てきたという感じでした。空気の圧縮が足りなかったかもしれません。モータードライバーとエア・コンプレッサーを繋いでシリコンの人工唇を振動させようか、ソレノイドかロータリー・バルブで空気弁の開閉を素早く行おうか（1秒間に約200回の開閉）などいろいろ考えていますが、どれも想像上でのアイデアです。とにかく唇が緊張して閉まった状態で強く息を吐く「プルルルル・・・」というのが再現できればマウスピースが「ビイイイ・・・」と鳴りだしそうな気配です。モータードライバーやロータリー・バルブを考えているのは振動の回数（周波数）を制御したいためです。特に上記の方法でなくてもいいですので、何かアイデアやご指導がありましたら何なりとよろしくお願いします。

回答No.4

ODB_FOREVER

物理学的なことは分かりませんが

唇となる部分を円状にする。
舌の役割となる部品をつける。
アパチュア（吹いてる状態の唇の形）の太さの空気が重要になると思います。

回答No.3

noname#252164

トランペットって唇の硬さを変えて吹くと思うんですけど、そのへんはどう実現しているのでしょうか。人工唇のテンションを変えるとか、重さを変えるとかしないと旋律にはならないですよきっと。
トランペットについてはあの金属部分は音色に関係するけど、基本的な旋律はマウスピースの時点で出ます（なので、本質的にはマウスピースと唇しかない）。
なので必要なのは唇の共振周波数ですね。

お礼

お返事をありがとうございます。参考にさせていただきます。

回答No.2

vsl2000

仕組みを聞いても教えてはくれないでしょうが、トヨタがトランペットを吹くロボットを作りました。
http://www.toyota.co.jp/jp/special/robot/

お礼

お返事をありがとうございます。

補足

ご回答をありがとうございます。
文字数が制限されていることもあったのですが少し補足させていただきます。
まずANo.1に関してですが複雑な楽器と複雑な人間の身体を再現できるかどうかについてですが、これに関してはまったくごもっともといった感じです。しかし研究の目的とは異なっており、全く現実のものを模倣する、またはそれを超えるという目的はあまりありません。
トヨタのトランペット・ロボットを見に行きましたが、とてもすばらしいものだと思いました。
どのような方法でもいいので金管楽器の筒の部分を共鳴させ、バルブの組み合わせで周波数を変化させる試みをしたいと考えています。そのためには唇の振動を人工的に作り出すか、とても短い空気圧の連続体を作り出さなければならないようです。電気的な音をマウスピースから鳴らしてバルブを押さえても共鳴している部分の変化は得られなかったです。空気によって振動したゴムの唇もバルブの組み合わせを変化させると全く予期できない状態になってしまいます。そこでいろいろアイデアをひねっている状態です。調べる程、流体力学がうんぬんなど、モーターに関して工学知識がうんぬんなどきりがないので困っています（苦笑）。
よろしくお願いします！

回答No.1

debukuro

トランペットを吹いてみれば分かります
唇の形だけでなく堅さも微妙に変えなければいけません
人間の筋肉細胞と神経ほどの機能が求められます
さらにタンギングも加わります
よちよち歩きがやっとのロボット技術で管楽器は無理でしょう
楽器の中ではもっとも微妙な操作を求められるのが管楽器です

お礼

お返事をありがとうございます。