JP4190426B2

JP4190426B2 - 電子打楽器

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Publication number: JP4190426B2
Application number: JP2004003270A
Authority: JP
Inventors: 亮須佐美
Original assignee: Roland Corp
Current assignee: Roland Corp
Priority date: 2004-01-08
Filing date: 2004-01-08
Publication date: 2008-12-03
Anticipated expiration: 2024-01-08
Also published as: US20050150349A1; JP2005195981A; US7560638B2

Description

本発明は、電子打楽器に関し、特に、電子ハイハットシンバルにおいて、上部シンバルの位置及び／又は変位速度に応じて、上部シンバルの振動レベルを楽音発生のトリガ信号とするか否かを決めるための閾値を設定することのできる電子打楽器に関する。

従来より、アコースティックなハイハットシンバルを模倣した電子打楽器が提供されており、このような電子打楽器では、フットペダルの踏み込み量、即ち、フットペダルの踏み込みに基づく上部シンバルの変位量に応じてハイハットの音色が制御されるように構成されている。例えば、特開平９−９７０７５号公報（特許文献１）には、フットペダルに設けることによりそのフットペダルの踏み込み量を検出するためのセンサ（変位センサ）が開示されている。

一方で、フットペダルの踏み込み量に応じて上部シンバルが上下動し、アコースティックなハイハットシンバルと同様の演奏感を模擬し得る電子ハイハットシンバルが、例えば、特開２００３−１６７５７４号公報（特許文献２）に記載されている。

特許文献２に記載されるような上部シンバルが可動する電子ハイハットシンバルに、特許文献１に記載されるような変位センサを搭載した場合、上部シンバルが打撃又は下部シンバルとの接触による振動に応じて、音源部において、変位センサにより検出された上部シンバルの位置に応じた楽音が発生される。その際、一般的には、振動センサが上部シンバルの振動レベルを検出し、その振動レベルが所定の閾値を超えていた場合に、音源部へ楽音の発生を指示するトリガ信号が出力される。
特開平９−９７０７５号公報特開２００３−１６７５７４号公報

しかしながら、上記のような電子ハイハットシンバルにおいて、振動センサが検出する振動レベルが、上部シンバルの位置や変位速度によっては、誤信号やノイズによるものである場合がある。そのため、所定の閾値を設けていたとしても、そのような誤信号やノイズによる誤発音が生じるという問題点があった。

例えば、上部シンバルと下部シンバルとがかすかに接触しているスライト位置にある場合に、上部シンバルを打撃すると、上部シンバルと下部シンバルとが細かく繰り返し接触する。その際のノイズが振動センサにより検出され、それによってトリガ信号が繰り返し音源に出力されてしまうと、ノイズによる誤発音が生じてしまう。

また、例えば、ペダルの踏み込みを急速に開放することにより、上部シンバルは、下から上への急速な移動により振動する。その際の振動レベルを、振動センサが検出し、トリガ信号として音源部へ出力すると、本来、楽音が発生しない状態であるにもかかわらず誤発音が生じることになる。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、上部シンバルの位置及び／又は変位速度に応じて、上部シンバルの振動レベルを楽音発生のトリガ信号とするか否かを決めるための閾値を変更し、設定することのできる電子打楽器を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、請求項１記載の電子打楽器は、アコースティックなハイハットシンバルを模擬した電子打楽器であって、アコースティックなハイハットシンバルにおける上部シンバルを模倣し、フットペダルの踏み込み量に応じて上下動する操作子と、前記操作子の振動の振動レベルと前記操作子の位置に応じた位置情報を入力する入力手段と、その入力手段により前記振動レベルが入力された場合に、その振動レベルと前記位置情報とに基づいて楽音の発生を指示するか否かを制御する楽音発生制御手段とを備えている。

この請求項１記載の電子打楽器によれば、アコースティックなハイハットシンバルにおける上部シンバルを模倣しフットペダルの踏み込み量に応じて上下動する操作子の振動の振動レベルが入力手段により入力されると、その振動レベルと該操作子の位置情報とに基づいて楽音の発生を指示するか否かが楽音発生制御手段により制御される。

請求項２記載の電子打楽器は、請求項１記載の電子打楽器において、前記入力手段により入力された位置情報に基づいて、前記振動レベルに対する閾値を変更する閾値変更手段を備え、前記楽音発生制御手段は、前記入力手段により入力された振動レベルが、前記閾値変更手段により変更された閾値を超えた場合に、楽音の発生を指示するものである。

この請求項２記載の電子打楽器によれば、請求項１記載の電子打楽器と同様に作用する上、入力手段により入力された位置情報に基づいて、閾値変更手段により、該振動レベルに対する閾値が変更される。そして、該入力手段により入力された振動レベルがこの変更された閾値を超えた場合に楽音の発生が楽音発生指示手段により指示される。

請求項３記載の電子打楽器は、請求項１記載の電子打楽器において、前記入力手段に入力された位置情報に基づいて、前記操作子の変位速度を検出する変位速度検出手段と、その変位速度検出手段により検出された変位速度に応じて前記振動レベルに対する閾値を変更する閾値変更手段とを備え、前記楽音発生制御手段は、前記入力手段により入力された振動レベルが、前記閾値変更手段により変更された閾値を超えた場合に、楽音の発生を指示するものである。

この請求項３記載の電子楽器によれば、請求項１記載の電子楽器と同様に作用する上、入力手段により入力された位置情報に基づいて、変位速度検出手段により該操作子の変位速度が検出され、閾値変更手段では、その変位速度に応じて該振動レベルに対する閾値が変更される。そして、該入力手段により入力された振動レベルがこの変更された閾値を超えた場合に楽音の発生が楽音発生指示手段により指示される。

請求項４記載の電子打楽器は、請求項１記載の電子打楽器において、前記入力手段に入力された位置情報に基づいて、前記入力手段により入力された振動レベルを変更する振動レベル変更手段を備え、前記楽音発生制御手段は、前記振動レベル変更手段により変更された振動レベルが、所定の閾値を超えた場合に、楽音の発生を指示するものである。

この請求項４記載の電子打楽器によれば、請求項１記載の電子打楽器と同様に作用する上、入力手段により入力された位置情報に基づいて、振動レベル変更手段により、入力手段により入力された振動レベルが変更される。そして、この振動レベル変更手段により変更された振動レベルが所定の閾値を超えた場合に楽音の発生が楽音発生指示手段により指示される。

請求項５記載の電子打楽器は、請求項１記載の電子打楽器において、前記入力手段に入力された位置情報に基づいて、前記操作子の変位速度を検出する変位速度検出手段と、その変位速度検出手段により検出された変位速度に応じて、前記入力手段により入力された振動レベルを変更する振動レベル変更手段とを備え、前記楽音発生制御手段は、前記振動レベル変更手段により変更された振動レベルが、所定の閾値を超えた場合に、楽音の発生を指示するものである。

この請求項５記載の電子楽器によれば、請求項１記載の電子打楽器と同様に作用する上、入力手段により入力された位置情報に基づいて、変位速度検出手段により該操作子の変位速度が検出され、振動レベル変更手段では、該入力手段により入力された振動レベルがその変位速度に応じて変更される。そして、この振動レベル変更手段により変更された振動レベルが所定の閾値を超えた場合に楽音の発生が楽音発生指示手段により指示される。

請求項６記載の電子打楽器は、アコースティックなハイハットシンバルを模擬した電子打楽器であって、アコースティックなハイハットシンバルにおける上部シンバルを模倣し、フットペダルの踏み込み量に応じて上下動する操作子と、操作子の振動レベルを検出する振動検出手段と、前記操作子の位置に応じた位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記振動検出手段により振動レベルが検出された場合に、その振動レベルと前記位置情報取得手段により取得された位置情報とに基づいて楽音の発生を指示するか否かを制御する楽音発生制御手段とを備えている。

この請求項６記載の電子打楽器によれば、アコースティックなハイハットシンバルにおける上部シンバルを模倣しフットペダルの踏み込み量に応じて上下動する操作子の振動レベルが振動検出手段により検出されると、その振動レベルと位置情報取得手段により取得された位置情報とに基づいて楽音の発生を指示するか否かが楽音発生制御手段により制御される。

請求項７記載の電子打楽器は、請求項６記載の電子打楽器において、前記位置情報取得手段により取得された位置情報に基づいて、前記振動レベルに対する閾値を変更する閾値変更手段を備え、前記楽音発生制御手段は、前記振動検出手段により検出された振動レベルが、前記閾値変更手段により変更された閾値を超えた場合に、楽音の発生を指示するものである。

この請求項７記載の電子打楽器によれば、請求項６記載の電子打楽器と同様に作用する上、位置情報取得手段手段により取得された位置情報に基づいて、閾値変更手段により、該振動レベルに対する閾値が変更される。そして、振動検出手段により検出された振動レベルがこの変更された閾値を超えた場合に楽音の発生が楽音発生指示手段により指示される。

請求項８記載の電子打楽器は、請求項６記載の電子打楽器において、前記位置情報取得手段により取得された位置情報に基づいて、前記操作子の変位速度を検出する変位速度検出手段と、その変位速度検出手段により検出された変位速度に応じて、前記振動レベルに対する閾値を変更する閾値変更手段とを備え、前記楽音発生制御手段は、前記振動検出手段により検出された振動レベルが、前記閾値変更手段により変更された閾値を超えた場合に、楽音の発生を指示するものである。

この請求項８記載の電子打楽器によれば、請求項６記載の電子打楽器と同様に作用する上、位置情報取得手段手段により取得された位置情報に基づいて、変位速度検出手段により該操作子の変位速度が検出され、閾値変更手段では、その変位速度に応じて該振動レベルに対する閾値が変更される。そして、振動検出手段により検出された振動レベルがこの変更された閾値を超えた場合に楽音の発生が楽音発生指示手段により指示される。

請求項９記載の電子打楽器は、請求項６記載の電子打楽器において、前記位置情報取得手段により取得された位置情報に基づいて、前記振動検出手段により検出された振動レベルを変更する振動レベル変更手段を備え、前記楽音発生制御手段は、前記振動レベル変更手段により変更された振動レベルが、所定の閾値を超えた場合に、楽音の発生を指示するものである。

この請求項９記載の電子打楽器によれば、請求項６記載の電子打楽器と同様に作用する上、位置情報取得手段により取得された位置情報に基づいて、振動レベル変更手段により、振動検出手段により検出された振動レベルが変更される。そして、この振動レベル変更手段により変更された振動レベルが所定の閾値を超えた場合に楽音の発生が楽音発生指示手段により指示される。

請求項１０記載の電子打楽器は、請求項６記載の電子打楽器において、前記位置情報取得手段により取得された位置情報に基づいて、前記操作子の変位速度を検出する変位速度検出手段を備え、その変位速度検出手段により検出された変位速度に応じて、前記振動検出手段により検出された振動レベルを変更する振動レベル変更手段とを備え、前記楽音発生制御手段は、前記振動レベル変更手段により変更された振動レベルが、所定の閾値を超えた場合に、楽音の発生を指示するものである。

この請求項１０記載の電子打楽器によれば、請求項６記載の電子打楽器と同様に作用する上、位置情報取得手段により取得された位置情報に基づいて、変位速度検出手段により該操作子の変位速度が検出され、振動レベル変更手段では、振動検出手段により検出された振動レベルがその変位速度に怖じて変更される。そして、この振動レベル変更手段により変更された振動レベルが所定の閾値を超えた場合に楽音の発生が楽音発生指示手段により指示される。

請求項１記載の電子打楽器によれば、アコースティックなハイハットシンバルにおける上部シンバルを模倣しフットペダルの踏み込み量に応じて上下動する操作子の振動の振動レベルが入力手段により入力されると、その振動レベルと該操作子の位置情報とに基づいて楽音の発生を指示するか否かが楽音発生制御手段により制御される。よって、例えば、電子ハイハットシンバルの上部シンバルがスライト位置にある場合や、上部シンバルの変位速度が急速である場合などの誤発音の生じやすい位置又は変位速度であっても、上部シンバルの位置情報を考慮して楽音の発生が制御される。従って、操作子である上部シンバルの位置や変位速度の影響を受けることなく、常に適切な楽音を発生することができるという効果がある。

請求項２記載の電子打楽器によれば、請求項１記載の電子打楽器の奏する効果に加えて、操作子の位置情報に基づいて、振動レベルに対する閾値が変更され、振動レベルがその変更された閾値を超えた場合に、楽音の発生が指示される。よって、操作子である上部シンバルの位置に応じた閾値が変更されるので、上部シンバルの位置によって生じ得る誤発音を防止し得、常に適切な楽音を発生することができるという効果がある。

請求項３記載の電子打楽器によれば、請求項１記載の電子打楽器の奏する効果に加えて、操作子の位置情報に基づいて取得された該操作子の変位速度に応じて、振動レベルの閾値が変更される。よって、操作子である上部シンバルの変位速度を考慮した閾値が変更されるので、上部シンバルの変位速度によって生じ得る誤発音を防止し得、常に適切な楽音を発生することができるという効果がある。

請求項４記載の電子打楽器によれば、請求項１記載の電子打楽器の奏する効果に加えて、操作子の位置情報に基づいて、振動レベルが変更され、その変更された振動レベルが所定の閾値を超えた場合に、楽音の発生が指示される。よって、操作子である上部シンバルの位置に応じて、例えば、振動レベルが圧縮されると、上部シンバルの位置によって生じ得る誤発音を防止し得、常に適切な楽音を発生することができるという効果がある。

請求項５記載の電子打楽器によれば、請求項１記載の電子打楽器に奏する効果に加えて、操作子の位置情報に基づいて取得された該操作子の変位速度に応じて、振動レベルが変更される。よって、操作子である上部シンバルの変位速度を考慮した閾値が変更されるので、上部シンバルの変位速度によって生じ得る誤発音を防止し得、常に適切な楽音を発生することができるという効果がある。

請求項６記載の電子打楽器によれば、アコースティックなハイハットシンバルにおける上部シンバルを模倣しフットペダルの踏み込み量に応じて上下動する操作子の振動の振動レベルが振動検出手段により検出されると、その振動レベルと位置情報取得手段により取得された該操作子の位置情報とに基づいて、楽音の発生を指示するか否かが楽音発生制御手段により制御される。よって、例えば、電子ハイハットシンバルの上部シンバルがスライト位置にある場合や、上部シンバルの変位速度が急速である場合などの誤発音の生じやすい位置又は変位速度であっても、上部シンバルの位置情報を考慮して楽音の発生が制御される。従って、操作子である上部シンバルの位置や変位速度の影響を受けることなく、常に適切な楽音を発生することができるという効果がある。

請求項７記載の電子打楽器によれば、請求項６記載の電子打楽器の奏する効果に加えて、操作子の位置情報に基づいて、振動レベルに対する閾値が変更され、振動レベルがその変更された閾値を超えた場合に、楽音の発生が指示される。よって、操作子である上部シンバルの位置に応じた閾値が変更されるので、上部シンバルの位置によって生じ得る誤発音を防止し得、常に適切な楽音を発生することができるという効果がある。

請求項８記載の電子打楽器によれば、請求項６記載の電子打楽器の奏する効果に加えて、操作子の位置情報に基づいて取得された該操作子の変位速度に応じて、振動レベルの閾値が変更される。よって、操作子である上部シンバルの変位速度を考慮した閾値が変更されるので、上部シンバルの変位速度によって生じ得る誤発音を防止し得、常に適切な楽音を発生することができるという効果がある。

請求項９記載の電子打楽器によれば、請求項６記載の電子打楽器の奏する効果に加えて、操作子の位置情報に基づいて、振動レベルが変更され、その変更された振動レベルが所定の閾値を超えた場合に、楽音の発生が指示される。よって、操作子である上部シンバルの位置に応じて、例えば、振動レベルが圧縮されると、上部シンバルの位置によって生じ得る誤発音を防止し得、常に適切な楽音を発生することができるという効果がある。

請求項１０記載の電子打楽器によれば、請求項６記載の電子打楽器の奏する効果に加えて、操作子の位置情報に基づいて取得された該操作子の変位速度に応じて、振動レベルが変更される。よって、操作子である上部シンバルの変位速度を考慮した閾値が変更されるので、上部シンバルの変位速度によって生じ得る誤発音を防止し得、常に適切な楽音を発生することができるという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の電子打楽器１である電子ハイハットシンバルにおける、側面の断面図である。なお、図面を簡略化するために、図１において、上部シンバル１００、下部シンバル２００、及び、上部シンバル１００と下部シンバル２００とに挟まれた部分の詳細な構造は省略して図示している。

なお、本明細書中において、電子打楽器１の「前側」とは、この電子打楽器１の演奏者に対向し、その演奏者によって打撃される側を意味し、「後側」とは、上部シンバル１００の中心に対してその反対側を意味する。図１では、紙面右側が電子打楽器１の「前側」、紙面左側が「後側」を示している。

図１に示す電子打楽器１は、上部シンバル１００と、下部シンバル２００と、上部シンバル１００が揺動可能に連結されているエクステンションロッド４２０と、下部シンバル２００が揺動可能に連結されている中空シャフト部４１０と、この中空シャフト部４１０の内部下端に嵌め込まれているスプリング４３０と、踏み込み式のペダル４４０と、エクステンションロッド４２０とペダル４４０とを連結するジョイント４５０と、中空シャフト部４１０に連結されている電子打楽器１全体の起立を支持するための脚部４６０などを備えている。

中空シャフト部４１０は、上部中空シャフト４１１と、この上部中空シャフト４１１の外径より大きい内径を有する下部中空シャフト４１２とから構成されている。中空シャフト部４１０において、上部中空シャフト４１１は下部中空シャフト４１２に挿入され、その挿入深さを変更することにより、中空シャフト部４１０の高さが決定される。それによって、この中空シャフト部４１０（の上部中空シャフト４１１）の上部に連結具によって連結された下部シンバル２００の高さが決定される。また、下部中空シャフト４１２の下端には節部４１２ａが設けられている。この節部４１２ａにより下部中空シャフト４１２の内径は狭められており、内部に嵌め込まれているスプリング４３０を下方より支持している。

エクステンションロッド４２０は、その下方において、ジョイント４５０を介してペダル４４０に連結され、ペダル４４０の踏み込み操作に応じて、エクステンションロッド４２０が上下動するように構成されている。一方で、エクステンションロッド４２０の上方には、連結具によって上部シンバル１００が揺動可能に連結されており、ペダル４４０の踏み込み操作に応じて、エクステンションロッド４２０が上下動すると、それに伴って、上部シンバル１００が上下動する。なお、エクステンションロッド４２０への上部シンバル１００の揺動可能な連結の詳細については、本発明の要旨ではないので省略する。

このエクステンションロッド４２０において、その下部は、上部中空シャフト４１１及び下部中空シャフト４１２を貫通すると共に、下部中空シャフト４１２の内部に嵌め込まれたスプリング４３０もまた貫通している。このスプリング４３０が、エクステンションロッド４２０に設けられている節部４２０ａの下側と下部中空シャフト４１２の節部４１２の上側との間に挟持されることにより、エクステンションロッド４２０は、常時、上方への付勢力を受けるので、ペダル４４０の踏み込み操作が行われていないときの上部シンバル１００と下部シンバル２００は、所定の間隔で離間されている。

次に、図２を参照して、本発明の電子打楽器１において、ペダル４４０の踏み込み量に応じて変動する上部シンバル１００の変位を検出するための変位センサ６０について説明する。図２（ａ）は、図１に示した電子打楽器１における上部シンバル１００及び下部シンバル２００部分の拡大断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）における変位センサ６０部分をさらに拡大した図である。

変位センサ６０は、図２（ａ）に示すように、上部シンバル１００と下部シンバル２００との間に配置される。なお、上部シンバル１００及び下部シンバル２００の詳細な構造は、本発明の要旨ではないので省略する。

この変位センサ６０は、図２（ｂ）に示すように、上面が開口された中空の円筒であるケース６１１と、そのケース６１１の内側の底部に収納された円形のセンサシート部６１３と、そのセンサシート部６１３の上に配置され、このセンサシート部６１３と略同形のクッションシート６１４と、そのクッションシート６１４の上に配置され、上から下へ向かって広がる円錐状のコイルばね６１５と、そのコイルばね６１５の上部に接触する上方に向かって凸形状を有する蓋部６１６とから構成されている。

また、ケース６１１の下面中央には開口部６１１ｃが設けられているが、この開口部６１１ｃは、変位センサ６０の上下を貫通する貫通孔の一部である。なお、センサシート部６１３、クッションシート６１４、及び、蓋部６１６のそれぞれの部材の中央にもまた、この貫通孔の一部となる開口部が設けられている。開口部６１１ｃを初めとする各開口部とコイルばね６１５の中央とに、エクステンションロッド４２０を挿通するためのスリーブ６１２が挿通されている。

再び、図２（ａ）を参照して説明する。本発明の電子打楽器においては、ペダル４４０が踏み込まれると、上部シンバル１００と下部シンバル２００との間がその踏み込み量に応じて次第に閉じる方向へ移行する。その際、ペダルの踏み込みによって下降するエクステンションロッド４２０と共に、そのエクステンションロッドに固定されている回転止め部材５０１も下降する。回転止め部材５０１が下降すると、回転止め部材５０１の下側に接触する蓋部６１６が押し下げられ、それによって、コイルばね６１５は、クッションシート６１４に対して押しつけられて圧縮され、その圧縮力により上下方向に変形する。

このように、コイルばね６１５が上下方向に圧縮されて生じた変形を、センサシート部６１３を用いて電気的に検出することにより、ペダル４４０の踏み込み量、即ち、上部シンバル１００の変位量を検出する。

センサシート部６１３は、導電インクが均一に印刷された面を有する抵抗印刷シート材（非図示）と、２つの独立した所定の電極パターンと端子を有するカーボン印刷基板（非図示）とから構成されるものである。なお、図面を簡略化するために、このセンサシート部６１３は１つの部材として図示されているが、このセンサシート部６１３は、カーボン印刷基板がその電極パターンを上側にしてケース６１１の底面に配置され、そのカーボン電極基板の上側に、導電インクの印刷面をカーボン電極基板に向けた抵抗印刷シート材が配置されている。また、このセンサシート部６１３のカーボン印刷基板における電極パターンの詳細については、本発明の要旨でないので省略する。

ペダル４４０の踏み込みによりコイルばね６１５が圧縮変形されると、円錐形状であるそのコイルばね６１５の広口部６１５ａが、クッションシート６１４を介して、センサシート部６１３の抵抗印刷シート材を押圧し、それによって、抵抗印刷シート材の一部がカーボン印刷基板に押しつけられる。その結果として、抵抗印刷シート材上の導電インクがカーボン印刷基板の電極パターンに接触し、カーボン印刷基板の電気抵抗値が変化する。

この電気抵抗値は、コイルばね６１５の圧縮変形の大きさ、即ち、ペダル４４０の踏み込みによる上部シンバル１００の変位量に応じて変化する。具体的には、コイルばね６１５の圧縮変形量が大きくなるにつれて、コイルばね６１５の広口部６１５ａからこの圧縮力に応じて押しつけられた部分までの線材によって形成される扁平な部分の面積が増大するので、カーボン印刷基板の電極パターンに接触する抵抗印刷シート材上の導電インク領域が増大する。その結果として、カーボン印刷基板の電気抵抗値は減少する。なお、この変位センサ６０により検出された上部シンバル１００の変位量に相当するアナログ電気抵抗値は、非図示の配線、非図示の出力用端子を経て、非図示のＡ／Ｄ変換器へ入力されてデジタル化された後、ＣＰＵ（後述するＣＰＵ１０）へと出力される。

クッションシート６１４は、ゴムなどの弾力性を有する素材が用いられている。そのため、例えば、クッションシート６１４の表面上の一点に押圧力が加えられると、素材の弾力性により、その押圧力は、その押圧力の加えられた一点の周囲にまで拡がって伝達される。

このクッションシート６１４を介して、コイルばね６１５をセンサシート部６１３に押しつけると、コイルばね６１５の線材により螺旋状に押圧される部分の押圧力が平均化され、その平均化された押圧力がセンサシート部６１３に伝達される。よって、センサシート部６１３は、コイルばね６１５の圧縮変形の大きさを敏感に検出し得るので、上部シンバル１００の変位量が正確に検出され得る。また、円錐形状のコイルばね６１５の広口部６１５ａが下方となるように設置されているので、安定性がよく、センサシート部６１３において、コイルばね６１５の圧縮変形の大きさが敏感に検出されることを可能とする。

次に、図３を参照して、本発明の電子打楽器１において、上部シンバル１００の振動を検出する振動センサ７０について説明する。

図３は、電子打楽器１における上部シンバル１００の裏面図である。なお、図３では、図面を簡略化するために、エクステンションロッド４２０などの部材の図示を一部省略している。本明細書中において、「上部シンバル１００の裏面」とは、電子打楽器１における下部シンバル２００に対向する面を意味する。また、図３において、紙面上方を、上部シンバル１００の「前側」、紙面下方を、上部シンバル１００の「後側」、紙面右方を、上部シンバル１００の「右側」、紙面左方を、上部シンバル１００の「左側」とする。

図３に示すように、上部シンバル１００の前側半周には、この上部シンバル１００を構成するフレームの内周壁１０１に沿った外周を有する板状の振動センサ取付フレーム１２０が配設されている。この振動センサ取付フレーム１２０と上部シンバル１００との間には、空間が形成されており（図２参照）、その空間に面した振動センサ取付フレーム１２０の面（即ち、図３に示されている振動センサ取付フレーム１２０における紙面裏側の面）に振動センサ７０が設けられている。

振動センサ７０は、上部シンバル１００の打撃又は上部シンバル１００と下部シンバルとの接触による上部シンバル１００の振動の振動レベルを検出するセンサであり、例えば、ピエゾ圧電センサである。なお、この振動センサ７０が振動レベルを検出すると、非図示の配線によりリンク出力用のステレオジャック１５０（図２参照）へ、その振動レベルに応じたアナログ電気信号が伝達される。このアナログ電気信号は、更に、ステレオジャック１５０から、プラグ１３０、ケーブル１３１、及び、ステレオジャック２３０を介して、下部シンバル２００のリンク入力用のステレオジャック２５０へ入力され、非図示の出力用端子から非図示のＡ／Ｄ変換器へ入力されてデジタル化された後、ＣＰＵ（後述するＣＰＵ１０）へと出力される。そして、ＣＰＵにおいて、このデジタル電気信号に対応する振動レベルが所定の閾値を超えたと判断された場合に、発音すべき振動が検出されたとして処理される。なお、振動センサ７０により検出された振動レベルに応じた発音指示の処理については、後述する。

図４は、本発明の電子打楽器１の構成を示すブロック図である。電子打楽器１は、ＣＰＵ１０と、ＲＯＭ２０と、ＲＡＭ３０と、音源４０と、閾値Ａの初期値（ＳＬ）を設定するためのＳＬ操作子５０と、情報入力部９０と、これらの構成間を接続するバスライン８０とを主に搭載している。なお、この閾値Ａは、振動センサ７０により検出された振動レベルを楽音発生のトリガ信号とするか否かを決めるための閾値である。

ＣＰＵ１０は、電子打楽器１全体を制御する中央演算処理装置であり、ＲＯＭ２０は、このＣＰＵ１０により実行される各種の制御プログラムや、その実行の際に参照される固定値データが格納されている。なお、後述する図７〜図９に示すフローチャートを実行するプログラムはこのＲＯＭ２０に記憶されている。

ＲＡＭ３０は、ＣＰＵ１０で実行される制御プログラムに必要な各種レジスタ群などが設定されたワーキングエリアや、処理中のデータを一時的に格納するテンポラリエリア等を有しランダムにアクセスできる書き換え可能なメモリである。なお、後述する閾値変更処理（図８）において取得された変位センサ値とその取得時刻を記憶する領域や、同じく閾値変更処理において変更された閾値Ａを記憶する領域や、各処理において使用される各種フラグは、このＲＡＭ３０に設けられている。

音源４０は、振動センサ７０により検出された振動レベルがトリガ信号であるとみなされた場合に、変位センサ６０から出力される変位センサ値に基づくデジタル楽音を発生するものである。この音源４０には、非図示の波形ＲＯＭが設けられており、この波形ＲＯＭには、変位センサ６０により検出される変位センサ値が示す上部シンバル１００の位置に対応する５種類のハイハット音（オープン音、ハーフ音、スライト音、クローズ音、プレス音）の波形データが記憶されている。

ＳＬ操作子５０は、非図示の操作パネル上に設けられ、閾値Ａの初期値（ＳＬ）を設定するための可変抵抗器からなるボリューム操作子である。このＳＬ操作子５０を回転操作することによって、閾値Ａの初期値（ＳＬ）の設定が行われる。

情報入力部９０は、上述の変位センサ６０と振動センサ７０とから構成される。この情報入力部９０は、変位センサ６０により検出される変位センサ値（位置情報）、振動センサ７０により検出される振動レベルをそれぞれ出力する。なお、変位センサ６０により検出される変位センサ値、振動センサ７０により検出される振動レベルは、いずれもアナログ値であり、これらのアナログ値は、それぞれ、非図示のＡ／Ｄ変換器へまず入力される。このＡ／Ｄ変換器において、各アナログ値は、所定時間毎に起動する非図示のルーチンに従って、デジタル値に変換され、そのデジタル値が出力される。なお、本明細書中、以下において、「変位センサ値」及び「振動レベル」は、いずれも、特に説明がない限り上記のようにデジタル化された値を意味するものとする。

次に、図５を参照して、本発明の概要を説明する。図５は、上記のように構成された電子打楽器１が実行する本発明の要部を概念的に示すブロック図である。

電子打楽器１に設けられている振動センサ７０は、上部シンバル１００の打撃又は上部シンバル１００と下部シンバル２００との接触によって生じた振動の振動レベルのアナログ値を非図示のＡ／Ｄ変換器へ出力する。すると、この非図示のＡ／Ｄ変換器から、振動レベルのデジタル値が楽音発生制御手段１１へ出力される。

電子打楽器１に設けられている変位センサ６０は、アナログの変位センサ値を非図示のＡ／Ｄ変換器へ出力する。すると、この非図示のＡ／Ｄ変換器から、デジタルの変位センサ値が楽音発生制御手段１１へ出力されると共に変位速度検出手段１２へ出力される。

変位速度検出手段１２は、変位センサ６０から入力された変位センサ値と、前回入力された変位センサ値とから、上部シンバル１００の変位速度を求め、その変位速度を楽音発生制御手段１１へ出力する。

楽音発生制御手段１１は、変位センサ６０から入力された変位センサ値と変位速度検出手段１２から入力された変位速度とに基づいて、閾値Ａを変更し、振動センサ７０から入力された振動レベルがその閾値Ａを超えた場合に、楽音発生指示情報を音源４０へ出力する。

音源４０は、楽音発生制御手段１１から楽音発生指示情報が入力されると、変位センサ６０から入力された変位センサ値に応じた音色の楽音の発生を開始する。

図６は、楽音発生制御手段１１において、変位センサ６０から入力された変位センサ値と変位速度検出手段１２により検出された変位速度とから閾値Ａのオフセット値（ＳＬ０）を得るためのテーブルを示す図である。

図６に示すテーブルにおける各行は、５つに区分された上部シンバル１００の位置に対応し、最上行から順に、オープン、ハーフ、スライト、クローズ、プレスの各位置を示す。ここで、「オープン」とは、上部シンバル１００が下部シンバル２００に対して最も開いた状態である。そして、上部シンバル１００と下部シンバル２００との離間距離が短くなると「ハーフ」となり、さらに離間距離が短くなると「スライト」となる。さらに、上部シンバル１００と下部シンバル２００との離間距離が短くなり、離間距離が「０」になると「クローズ」となり、上部シンバル１００と下部シンバル２００とがさらに密着すると、「プレス」となる。

一方で、図６に示すテーブルにおける各列は、上部シンバル１００の変位速度に対応する。この変位速度は、単位時間において変位のなかったことを示す最左列の「Ｖ０」から、最右列の「Ｖ５」まで、６段階の領域に区分されており、より右側の列になるにつれて、より速い変位速度領域となる。

この図６に示すテーブルにおいて、変位センサ６０により検出される変位センサ値を基にして得られる上部シンバル１００の位置と変位速度とが交わる欄の値が、検出された変位センサ値に対応するオフセット値（ＳＬ０）である。例えば、図６において、変位センサ６０により検出された変位センサ値が、上部シンバル１００の位置が「スライト」であることを示し、一方で、上部シンバル１００の変位速度が「Ｖ３」の領域に属する場合には、オフセット値（ＳＬ０）として「４」が取得される。

以下、図７〜図９を参照して、上記のように構成された電子打楽器１において、上部シンバル１００の位置（即ち、変位センサ値）及び変位速度を考慮した、適切な楽音を発生するための各処理について説明する。図７は、電子打楽器１で実行されるメイン処理のフローチャートである。このメイン処理は、電源が投入されている間、ＣＰＵ１０によって繰り返し実行される。

このメイン処理は、電源が投入されると起動し、まず、変位センサ６０から起動時の変位センサ値を取得し、その値を時刻「０」における変位センサ値として、ＲＡＭ３０の所定の領域に記憶するなどの各種初期設定を行う（Ｓ１）。初期設定後、ＳＬ操作子５０が操作されたか否かを確認し（Ｓ２）、ＳＬ操作子５０が操作されていれば（Ｓ２：Ｙｅｓ）、その操作に応じた値を閾値Ａの初期値（ＳＬ）として設定し（Ｓ３）、Ｓ４の処理へ移行する。

一方で、Ｓ２の処理により確認した結果、ＳＬ操作子５０が操作されていなければ（Ｓ２：Ｎｏ）、閾値Ａの初期値は、現在設定されているＳＬ値であるので、Ｓ３の処理をスキップし、Ｓ４の処理へ移行する。

Ｓ４の処理では、その他の操作に基づく処理、例えば、変位センサ６０により検出される変位センサ値の較正処理などを実行した後、Ｓ２に戻り、このメイン処理を繰り返す。

図８は、変位センサ６０により検出される変位センサ値に応じて閾値Ａを変更する閾値変更処理のフローチャートである。図８に示す閾値変更処理は、所定の時間毎（数ｍｓｅｃ毎）に起動するタイマインタラプトルーチンである。この閾値変更処理が起動すると、まず、変位センサ６０から変位センサ値を取得し、その値を、その取得時刻と共にＲＡＭ３０の所定の領域に記憶する（Ｓ１１）。

次いで、Ｓ１１の処理において取得された変位センサ値（以下、「今回変位センサ値」と称する。）及びその取得時刻（以下、「今回時刻」と称する。）と、ＲＡＭ３０に記憶されている前回取得された変位センサ値（以下、「前回変位センサ値」と称する。）及びその取得時刻（以下、「前回時刻」と称する。）とから、[（今回変位センサ値）−（前回変位センサ値）]／［（今回時刻）−（前回時刻）］という式に基づいて、上部シンバルの変位速度を算出する（Ｓ１２）。

Ｓ１２の処理後、今回変位センサ値と、Ｓ１２の処理により算出した変位速度とを参照して、図６に示したテーブルからオフセット値（ＳＬ０）を取得する（Ｓ１３）。Ｓ１３の処理後、取得されたオフセット値（ＳＬ０）とＳＬ操作子５０により設定されている閾値Ａの初期値（ＳＬ）とを加算して閾値Ａを変更し、その変更された閾値ＡをＲＡＭ３０の所定の記憶領域に記憶し（Ｓ１４）、この閾値変更処理を終了する。

図９は、本発明の電子打楽器１が打撃又は接触による有効な振動を検出した場合に楽音を発生する楽音発生処理のフローチャートである。図９に示す楽音発生処理は、所定の時間毎（数ｍｓｅｃ毎）に起動するタイマインタラプトルーチンである。この振動検出処理が起動すると、まず、振動センサ７０により検出された振動レベルが、Ｓ１４の処理の結果としてＲＡＭ３０に記憶されている閾値Ａ以上であるか否かを確認する（Ｓ２１）。

Ｓ２１の処理により確認した結果、検出された振動レベルがＲＡＭ３０に記憶されている閾値Ａ以上（振動レベル≧閾値Ａ）であれば（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、音源４０へノートオンを指示し、閾値変更処理（図８）におけるＳ１１の処理によりＲＡＭ３０の所定の記憶領域に記憶された今回変位センサ値に応じた音色で、楽音の発生を開始する（Ｓ２２）。

一方、Ｓ２１の処理により確認した結果、閾値Ａ未満（振動レベル＜閾値Ａ）であれば（Ｓ２１：Ｎｏ）、Ｓ２２の処理をスキップして、この楽音発生処理を終了する。

以上のように、本発明の電子打楽器１によれば、変位センサ６０により検出される変位センサ値に応じた上部シンバル１００の位置及び変位速度に基づいて、振動センサ７０により検出される振動レベルに対する閾値Ａが変更される。振動センサ７０により検出された振動レベルはそのように変更された閾値Ａを超えた場合にのみトリガ信号とみなされ、その結果として、楽音の発生が開始される。よって、上部シンバル１００の位置及び変位速度の影響を受けることなく、常に適切な楽音を発生することができる。

なお、上記実施例において、電子打楽器１は、変位センサ６０により検出される変位センサ値に応じた上部シンバル１００の位置及び変位速度に基づいて、振動センサ７０により検出される振動レベルに対する閾値Ａを変更するように構成されているが、その変形例として、変位センサ６０により検出される変位センサ値に応じた上部シンバル１００の位置及び変位速度に基づいて、振動センサ７０により検出される振動レベルを圧縮し、その圧縮された振動レベルが、予め規定されている閾値を超えた場合に楽音を発生するように構成してもよい。

この場合、上記実施例の閾値変更処理（図８）において、Ｓ１３〜Ｓ１４に換えて、Ｓ１５として、今回変位センサ値と、Ｓ１２の処理により算出した変位速度とを参照して、振動センサ７０により検出された振動レベルを圧縮するための圧縮率を非図示のテーブルから取得し、その圧縮率をＲＡＭ３０の所定の記憶領域に記憶する処理を実行するように構成すれば良い。一方で、上記実施例の楽音発生処理（図９）の起動後、Ｓ２１の処理の前に、Ｓ２３として、振動センサ７０により検出された振動レベルに、上記Ｓ１５の処理の結果としてＲＡＭ３０に記憶されている圧縮率を掛けて、振動レベルを圧縮する処理を実行した上で、Ｓ２１において、このＳ２３の処理により圧縮された振動レベルを、それぞれ、予め規定されている閾値と比較するように構成すればよい。

なお、請求項１記載の楽音発生制御手段としては、閾値変更処理（図８）と振動検出処理（図９）におけるＳ２１の処理とが該当する。また、請求項２記載の閾値変更処理としては、閾値変更処理（図８）におけるＳ１３〜Ｓ１４の処理が該当する。また、請求項３記載の変位速度検出手段としては、閾値変更処理（図８）におけるＳ１２の処理が該当する。また、請求項４記載の振動レベル変更手段としては、上記変形例におけるＳ１５の処理が該当する。また、請求項５記載の変位速度検出手段としては、閾値変更処理（図８）におけるＳ１２の処理が該当する。

また、請求項６記載の楽音発生制御手段としては、閾値変更処理（図８）と振動検出処理（図９）におけるＳ２１の処理とが該当する。また、請求項７記載の閾値変更処理としては、閾値変更処理（図８）が該当する。また、請求項８記載の変位速度検出手段としては、閾値変更処理（図８）におけるＳ１２の処理が該当する。

また、請求項９記載の振動レベル変更手段としては、上記変形例におけるＳ１５の処理が該当する。また、請求項１０記載の変位速度検出手段としては、閾値変更処理（図８）におけるＳ１２の処理が該当する。

以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、上記実施例では、振動センサ７０により検出された振動レベル（の大きさ）が、変位センサ６０から出力される変位センサ値に応じて変更された閾値Ａ以上であった場合に楽音の発生を開始するように構成した。これに換えて、振動センサ７０により検出される振動レベルの立ち上がりの速度に対する閾値Ｂに対し、変位センサ６０から出力される変位センサ値に応じたオフセット値を加算し、検出された振動レベルの立ち上がりの速度が、そのようにオフセット値の加算された閾値Ｂ以上である場合に楽音の発生を開始するように構成してもよい。

また、上記実施例では、図６に示すテーブルを利用して、オフセット値（ＳＬ０）を得るように構成したが、変位センサ値に基づく上部シンバル１００の位置に応じて予め規定されているオフセット値と、変位センサ値に基づく上部シンバル１００の変位速度に応じて予め規定されているオフセット値とを比較し、より大きいオフセット値をＳＬ０とするように構成してもよい。この場合、変位センサ値に基づく上部シンバル１００の変位速度に応じて予め規定されているオフセット値は、変位センサ６０から検出された変位速度に、所定値（ゲイン）を掛けた値としてもよい。

また、上記実施例では、上部シンバル１００の位置及び変位速度の両方を参照して閾値Ａを変更するように構成したが、位置情報のみを参照してもよいし、変位速度のみを参照するように構成してもよい。

また、上記実施例では、図６に示すテーブルからオフセット値を得て、そのオフセット値を用いて閾値Ａを変更するように構成したが、上部シンバル１００の位置及び変位速度に応じて、閾値Ａが、一時的に、所定のマスク用カーブに従うように構成してもよい。

また、上記実施例においては、上部シンバル１００の変位速度を参照して閾値Ａを変更するように構成したが、変位速度の代わりに変位加速度を参照するように構成してもよい。

また、上記実施例においては、上部シンバル１００の位置及び変位速度の両方を参照して、閾値Ａを変更するように構成したが、これに換えて、センシティビティ（打撃強さと音の大きさとのバランス）、ダイナミクスカーブ（打撃強さと音量変化のバランス）、スキャンタイム（打撃信号波形の立ち上がり時間）、１度の打撃を２度の打撃として検出することを防止するリトリガキャンセル、１度の打撃後、所定の設定時間（例えば、０〜６４ｍｓ程度）内に発生した打撃信号を無視するマスクタイム、打撃時の振動で他のシンバルが振動が検出されることを防ぐクロストークキャンセルなどの種々のパラメータを変更するように構成してもよい。また、閾値Ａやこれらのパラメータを組み合わせるようにしてもよい。

また、上記実施例において、変位センサ６０は、上部シンバル１００と下部シンバル２００との間に設けるように構成したが、上部シンバル１００の変位量を検出可能であればその構成及び設置場所は特定されない。例えば、ペダル４４０部分に踏み込み量を検出するセンサを設け、踏み込み量を検出するように構成してもよい。

また、上記実施例において、振動センサ７０は、振動センサ取り付けフレーム１２０を介して上部シンバル１００に配設するように構成したが、例えば、特開２００３−１６７５７４号公報に記載されるように、上部シンバルのフレーム部分に直接設置するように構成してもよい。

本発明の電子打楽器の側面の断面図である。変位センサについて説明する図であり、（ａ）は、図１に示した電子打楽器の上部シンバル及び下部シンバル部分の拡大断面図であり、（ｂ）は、（ａ）における変位センサ部分をさらに拡大した図である。本発明の電子打楽器における上部シンバルの裏面図である。本発明の電子打楽器の構成を示すブロック図である。本発明の要部を概念的に示すブロック図である。変位センサから入力された変位センサ値と変位速度検出手段により検出された変位速度とから閾値Ａのオフセット値（ＳＬ０）を得るためのテーブルを示す図である。本発明の電子打楽器のＣＰＵで実行されるメイン処理のフローチャートである。本発明の電子打楽器のＣＰＵで実行される閾値変更処理のフローチャートである。本発明の電子打楽器のＣＰＵで実行される楽音発生処理のフローチャートである。

符号の説明

１電子打楽器
１０ＣＰＵ
２０ＲＯＭ
３０ＲＡＭ
４０音源
６０変位センサ（位置情報取得手段）
７０振動センサ（振動検出手段）
９０情報入力部（入力手段）
１００上部シンバル（操作子）
２００下部シンバル
４４０ペダル

Claims

アコースティックなハイハットシンバルにおける上部シンバルを模倣し、フットペダルの踏み込み量に応じて上下動する操作子と、
前記操作子の振動の振動レベルと前記操作子の位置に応じた位置情報を入力する入力手段と、
その入力手段により前記振動レベルが入力された場合に、その振動レベルと前記位置情報とに基づいて楽音の発生を指示するか否かを制御する楽音発生制御手段とを備えていることを特徴とするアコースティックなハイハットシンバルを模擬した電子打楽器。
前記入力手段により入力された位置情報に基づいて、前記振動レベルに対する閾値を変更する閾値変更手段を備え、
前記楽音発生制御手段は、前記入力手段により入力された振動レベルが、前記閾値変更手段により変更された閾値を超えた場合に、楽音の発生を指示するものであることを特徴とする請求項１記載の電子打楽器。
前記入力手段に入力された位置情報に基づいて、前記操作子の変位速度を検出する変位速度検出手段と、
その変位速度検出手段により検出された変位速度に応じて前記振動レベルに対する閾値を変更する閾値変更手段とを備え、
前記楽音発生制御手段は、前記入力手段により入力された振動レベルが、前記閾値変更手段により変更された閾値を超えた場合に、楽音の発生を指示するものであることを特徴とする請求項１記載の電子打楽器。
前記入力手段に入力された位置情報に基づいて、前記入力手段により入力された振動レベルを変更する振動レベル変更手段を備え、
前記楽音発生制御手段は、前記振動レベル変更手段により変更された振動レベルが、所定の閾値を超えた場合に、楽音の発生を指示するものであることを特徴とする請求項１記載の電子打楽器。
前記入力手段に入力された位置情報に基づいて、前記操作子の変位速度を検出する変位速度検出手段と、
その変位速度検出手段により検出された変位速度に応じて、前記入力手段により入力された振動レベルを変更する振動レベル変更手段とを備え、
前記楽音発生制御手段は、前記振動レベル変更手段により変更された振動レベルが、所定の閾値を超えた場合に、楽音の発生を指示するものであることを特徴とする請求項１記載の電子打楽器。
アコースティックなハイハットシンバルにおける上部シンバルを模倣し、フットペダルの踏み込み量に応じて上下動する操作子と、
前記操作子の振動レベルを検出する振動検出手段と、
前記操作子の位置に応じた位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記振動検出手段により振動レベルが検出された場合に、その振動レベルと前記位置情報取得手段により取得された位置情報とに基づいて楽音の発生を指示するか否かを制御する楽音発生制御手段とを備えていることを特徴とするアコースティックなハイハットシンバルを模擬した電子打楽器。
前記位置情報取得手段により取得された位置情報に基づいて、前記振動レベルに対する閾値を変更する閾値変更手段を備え、
前記楽音発生制御手段は、前記振動検出手段により検出された振動レベルが、前記閾値変更手段により変更された閾値を超えた場合に、楽音の発生を指示するものであることを特徴とする請求項６記載の電子打楽器。
前記位置情報取得手段により取得された位置情報に基づいて、前記操作子の変位速度を検出する変位速度検出手段と、
その変位速度検出手段により検出された変位速度に応じて、前記振動レベルに対する閾値を変更する閾値変更手段とを備え、
前記楽音発生制御手段は、前記振動検出手段により検出された振動レベルが、前記閾値変更手段により変更された閾値を超えた場合に、楽音の発生を指示するものであることを特徴とする請求項６記載の電子打楽器。
前記位置情報取得手段により取得された位置情報に基づいて、前記振動検出手段により検出された振動レベルを変更する振動レベル変更手段を備え、
前記楽音発生制御手段は、前記振動レベル変更手段により変更された振動レベルが、所定の閾値を超えた場合に、楽音の発生を指示するものであることを特徴とする請求項６記載の電子打楽器。
前記位置情報取得手段により取得された位置情報に基づいて、前記操作子の変位速度を検出する変位速度検出手段を備え、
その変位速度検出手段により検出された変位速度に応じて、前記振動検出手段により検出された振動レベルを変更する振動レベル変更手段とを備え、
前記楽音発生制御手段は、前記振動レベル変更手段により変更された振動レベルが、所定の閾値を超えた場合に、楽音の発生を指示するものであることを特徴とする請求項６記載の電子打楽器。