CN109074793B - 乐器 - Google Patents

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Abstract

能够将物理性的调节反映至从乐音产生部产生的乐音。CPU(5)基于通过检测部(12)检测出的调节机构(11)的调节状态，对基于演奏操作而通过乐音产生部(20)产生的乐音的产生方式进行控制。例如CPU(5)对应于通过传感器(43、46)进行检测的鼓耳(40)的调节状态即调音螺栓(41、44)的拧紧状态，对所产生的声音的音调、音量的衰减时间(dacay)、音色等进行控制。

Description

乐器
技术领域
本发明涉及能够发出电子音的乐器。
背景技术
当前，原声乐器为了除了音程的调节以外，还将演奏音色、演奏触感设为喜好的风格而具有针对发声部件的振动特性的调节机构。在电子乐器中，也已知存在将原声乐器的物理性的调节机构直接沿用或模仿的构造。但是，在电子乐器中，也存在很多调节机构中的调节结果不影响从声源发出的声音而调节机构是单纯的装饰目的的情况。作为上述结构的例子，例如，存在将下述螺栓设置于钹架的结构，该螺栓用于通过对踩镲的上钹的倾斜度进行调整，从而使下钹的撞击程度变化。但是，在用作电子钹的情况下，即使改变钹的倾斜度，也不会直接影响从声源发出的声音。
另外，在原声乐器中，还存在具有下述安装机构的结构，即，该安装机构不仅是以调整为目的，还兼顾了发声部件的发声等的调整。作为上述结构的例子，例如，存在将原声鼓的打击面架设于边圈而利用调音螺栓进行安装，并对打击面的张力的大小进行调整，由此使打击感、声音变化的结构。
专利文献1：日本专利第4606182号公报
发明内容
在电子乐器中，例如存在模仿原声的军鼓(snare drum)而在鼓壳张设网状鼓皮的打击乐器。在该乐器中，如果使调音键旋转，则鼓头的张力变化，对击打感产生影响。但是音色的音调不会变化。
另一方面，在专利文献1的电子钹中，设为通过对调节螺母进行调节，从而能够对表示是关闭状态这一情况的规定值发生波动的情况进行调节。但是，即使对调节螺母进行调节，其也不会反映到音色等乐音效果。因此，对于电子乐音，如果调节操作和产生乐音的关系成为接近原声乐器的形式，则也存在不能实现丰富的音响的可能性。
本发明就是为了解决上述现有技术的问题而提出的，其目的在于提供一种乐器，该乐器能够将物理性的调节反映至从乐音产生部产生的乐音。
为了实现上述目的，本发明的乐器的特征在于，具有：振动部件(21、22，TS，BS)，其通过演奏操作而进行振动；调节机构(11、111)，其通过物理性的调节，而使演奏时的所述振动部件的振动的方式变化；检测部(12、112)，其对所述调节机构的调节状态进行检测；乐音产生部(20)，其基于演奏操作而产生乐音；以及控制部(5)，其基于通过所述检测部检测出的所述调节状态，对通过所述乐音产生部进行的乐音的产生方式进行控制。
此外，上述括号内的标号是例示。
另外，所述振动部件能够设为发声体。
所述调节机构也可以设为通过物理性的调节而使所述发声体的发声音色变化。
另外，所述振动部件也可以是进行演奏操作的部件。
所述调节机构也可以设为使所述振动部件的状态变化的部件。
另外，也可以是所述调整机构具备进行操作的调整操作件，所述振动部件是对应于所述调整操作件的位置而所述振动的方式变化的。
所述检测部也可以是对所述调整操作件的位置进行检测的部件。
也可以是所述振动部件是在对所述振动部件进行支撑的支撑部张紧设置的状态下进行振动的，所述调整机构是通过对所述调整操作件的位置进行变更，由此对所述振动部件的张紧程度进行调整的。
另外，也可以是所述振动部件是在对所述振动部件进行支撑的支撑部被支撑的状态下进行振动的，所述调整机构是通过对所述调整操作件的位置进行变更，由此对所述振动部件相对于所述支撑部件的倾斜状态进行调整的。
发明的效果
根据上述结构，能够将物理性的调节反映至从乐音产生部产生的乐音。
附图说明
图1是第1实施方式所涉及的乐器的斜视图。
图2是打击乐器的侧视图。
图3是上鼓皮的示意性的俯视图(图(a)、(b))，是下鼓皮的示意性的仰视图(图(c))。
图4是表示打击乐器的整体结构的框图。
图5是表示第2实施方式中的脚踏钹的主要部的侧视图(图(a))，是变形例的侧视图(图(b))。
图6是表示乐器的变形例的示意图(图(a)～(c))。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(第1实施方式)
图1是本发明的第1实施方式所涉及的乐器的斜视图。在本实施方式中，作为乐器，例示作为军鼓的打击乐器100。图2是打击乐器100的侧视图，将一部分切掉而用剖面示出。该打击乐器100是原声乐器，并且也能够用作对演奏操作进行检测而发出电子音的电子乐器。
打击乐器100具有鼓壳26(支撑部的一个例子)，在鼓壳26的圆筒形状的一侧的开口配置上鼓皮21，并且在另一侧的开口配置下鼓皮22。下面，在关于打击乐器100提及上下方向的情况下，将上鼓皮21位于上侧的姿态作为基准，指定上下方向。下鼓皮22与上鼓皮21上下对称而同样地被保持。在鼓壳26的外周面等间隔地固定有多个单件式的鼓耳40。在鼓壳26的开口中的配置上鼓皮21、下鼓皮22侧的开口，分别配置有圆环状的边圈27、28。
与上鼓皮21的上表面接近地设置传声器18A。另外，与下鼓皮22的下表面接近地设置传声器18B。传声器18A、18B分别取得从上鼓皮21、下鼓皮22发出的声音信号。在鼓壳26的内周面配置振动检测传感器25。作为振动检测传感器25，例如能够使用压电元件，但只要是能够检测振动的结构即可，也可以是其他元件。振动检测传感器25主要用于通过鼓壳26的振动检测而对鼓皮打击、鼓边击打等鼓棒打击进行检测。
如在图2将一部分用剖面示出的那样，在鼓耳40螺合调音螺栓41、44(调整操作件的一个例子)。如果使调音螺栓41旋转而沿轴线方向移动，则能够对上鼓皮21的张力进行调节，如果使调音螺栓44旋转而沿轴线方向移动，则能够对下鼓皮22的张力进行调节。因此，通过对鼓耳40的调音螺栓41、44的拧紧量进行调节，由此能够进行上鼓皮21，下鼓皮22的振动方式的调整，即，能够对各自的张力进行调节。由此，打击时的原声的发声音色发生变化，并且打击触感也发生变化。通过拧紧与调音螺栓41、44螺合的锁紧螺母，由此调音螺栓41、44的拧紧位置被固定。如上所述，上鼓皮21及下鼓皮22在鼓壳26以被施加张力的状态被支撑，在该状态下通过对调音螺栓41、44的拧紧量进行变更，由此调整上鼓皮21及下鼓皮22的张力。
另外，在鼓耳40在调音螺栓41的下端侧设置缓冲垫42及传感器43，并且在调音螺栓44的上端侧设置缓冲垫45及传感器46。传感器43、46相对于鼓耳40而固定。传感器43、46例如是压敏传感器，它们的输出信号供给至后面记述的CPU 5(图4)。如果将调音螺栓41逐渐拧紧，则经由缓冲垫42向传感器43施加的按压力变大，可得到与调音螺栓41的拧紧量(调音螺栓31的位置)相对应的输出。与此同样地，通过传感器46可得到与调音螺栓44的拧紧量(调音螺栓44的位置)相对应的输出。因此，能够根据传感器43、46的输出而对鼓皮21、22的张力的程度进行检测。用于检测如上所述的通过调音螺栓实现的鼓皮21、22的张力的调节量的机构安装于大于或等于1个鼓耳40，也可以安装于所有鼓耳40。
在下鼓皮22的表侧(下侧)通常配置鼓响线(Snare wire)29。鼓响线29是鼓用响线(响弦)。在鼓壳26的外周面，在沿鼓壳26的直径方向的对称位置固定一对鼓响线安装部30、30。该安装部30、30由固定侧及可动侧松紧件(Strainer)构成，配置在避开鼓耳40的位置。安装部30具有杆34。鼓响线29是其两端安装于安装部30、30，架设为通过杆34的操作而相对于下鼓皮22的下表面能够选择性地分离或接近。
如在图2将一部分用剖面示出的那样，在一个安装部30螺合调节螺栓31(调整操作件的一个例子)。使调节螺栓31旋转而沿轴线方向移动，对拧紧量进行调节，由此能够调节鼓响线29的张力。由此，打击时的原声的发声音色变化。即，鼓响线29是以被施加张力状态被支撑于鼓壳26，在该状态下通过对调节螺栓31的拧紧量进行变更，由此鼓响线29的张力被调整的结构。另外，在调节螺栓31的下端侧设置缓冲垫32及传感器33。传感器33相对于安装部30固定。传感器33例如是压敏传感器，其输出信号供给至后面记述的CPU 5。如果将调节螺栓31逐渐拧紧，则经由缓冲垫32向传感器33施加的按压力变大，可得到与调节螺栓31的拧紧量(调整螺栓31的位置)相对应的输出。因此，能够根据传感器33的输出而对鼓响线29的张力的程度进行检测。此外，安装部30、30作为一对结构而例示，但也可以是单个结构。
图3(a)是上鼓皮21的示意性的俯视图。图3(b)是上鼓皮21的一部分的示意性的俯视图。图3(c)是下鼓皮22的示意性的仰视图。首先，如图3(a)所示，在上鼓皮21的外缘附近，沿圆周方向配置传感器47。该传感器47用于对在上鼓皮21的上表面以静音为目的而设置的凝胶等静音材料进行检测，因此是由压敏传感器等构成的。通过传感器47，对载置静音材料的情况、以及载置的静音材料的量进行检测。或者，也可以如图3(b)所示，将传感器47(47A、47B、47C)以同心圆状配置多个，使得还能检测半径方向上的静音材料的载置位置。
另一方面，如图3(c)所示，在下鼓皮22的下表面中，在与所配置的鼓响线29相对的位置，配置传感器48。该传感器48是用于对通过杆34的操作而鼓响线29是否与下鼓皮22的下表面抵接进行检测，因此是由压敏传感器等构成的。
图4是表示打击乐器100的整体结构的框图。打击乐器100是检测部3、4、12、19、ROM6、RAM 7、计时器8、显示装置9、存储装置10、各种I/F(接口)17、声源电路13及效果电路14经由总线16与CPU 5分别连接而构成的。检测部3、4、12、19包含A/D变换器。在演奏操作件1包含鼓皮21、22，在检测部3中包含振动检测传感器25。在其他操作件2包含用于输入各种信息的设定操作件等(未图示)。在调节机构11包含鼓耳40、安装部30，在检测部12包含传感器43、46、33、47、48。因此，检测部12对鼓耳40、安装部30中的调节状态进行检测。由传声器18(18A、18B)取得的声音信号通过检测部19变换为数字信号而供给至CPU 5。
显示装置9对各种信息进行显示。CPU 5与计时器8连接。声源电路13经由效果电路14与音响系统15连接。由声源电路13、效果电路14及音响系统15构成乐音产生部20。在各种I/F 17包含MIDI(Musical Instrument Digital Interface)I/F、通信I/F。CPU 5管理本乐器整体的控制。ROM 6对由CPU 5执行的控制程序、各种对应表数据等进行存储。RAM 7临时存储各种输入信息、各种标识，缓冲数据及运算结果等。存储装置1例如是非易失性的存储器，存储上述控制程序、各种乐曲数据、各种数据等。声源电路13将从演奏操作件1输入的演奏数据、预先设定的演奏数据等，变换为乐音信号。效果电路14对从声源电路13输入的乐音信号赋予各种效果，由DAC(Digital-to-Analog Converter)、放大器、扬声器等构成的音响系统15将从效果电路14输入的乐音信号等变换为音响。
乐音控制以下述方式进行。首先，CPU 5基于从检测部19及检测部3供给的数字信号，将控制信号输入至声源电路13。声源电路13在控制信号的输入定时，生成与其信号相对应的乐音信号。因此，传声器18及振动检测传感器25的输出信号用作发声触发。此外，并不是必须使用这些输出信号的全部，可以是仅使用任一个。效果电路14对乐音信号赋予效果，音响系统15将乐音信号放大而变换为音响，由此产生打击音。
在这里，CPU 5基于调节机构11中的调节状态(由检测部12得到的检测结果)，对通过乐音产生部20(声源电路13、效果电路14及音响系统15)实现的乐音产生的方式进行控制。例如，通过效果电路14被赋予的效果，不同于如以往的通过用户的指定而被赋予的效果，也根据调节机构11中的调节状态而发生变化。上述的控制例进行各种考虑，并不受限定，举出几个具体例。
例如，CPU 5对应于通过传感器43、46进行检测的鼓耳40的调节状态(调音螺栓41、44的拧紧状态)，对产生的声音的音调、音量的衰减时间(dacay)、音色等进行控制。例如，拧得越紧，音调越高。此外，也可以预先存储多个用于发声打击乐器音的波形数据，使得对应于鼓耳40的调节状态，由CPU 5选择所使用的波形数据。此外，在使用调音螺栓41、44的拧紧状态这两者的情况下，可以使用它们的平均拧紧量，也可以分配规定的权重而使用。另外，调音螺栓41、44各自具有多个，但在乐音控制中，可以使用各自具有多个的调音螺栓41、44中的全部的拧紧状态或者一部分的拧紧状态，使用哪个都没有问题。
另外，CPU 5对应于通过传感器33进行检测的安装部30的调节状态(调节螺栓31的拧紧状态)，对产生的声音的音色等进行控制。例如，CPU 5对应于传感器33的输出，对乐音控制参数(增益、滤波器的截止频率等)进行设定。此外，也可以使得由CPU 5与安装部30的调节状态对应地对所使用的波形数据进行选择。另外，也可以仅在通过传感器48检测出下鼓皮22与鼓响线29抵接的情况下，将传感器33的输出反映至乐音控制。
另外，CPU 5对应于通过传感器47进行检测的、上鼓皮21的振动的调节状态(所载置的静音材料的状态)，对产生的声音的音色等进行控制。例如，CPU 5对应于有无载置静音材料、载置的量、载置的位置的至少任一个，对乐音控制参数(增益、滤波器的截止频率等)进行设定。
根据本实施方式，基于通过检测部12检测出的调节机构11的调节状态，对通过乐音产生部20实现的乐音的产生的方式进行控制。由此，能够将打击乐器100中的物理性的调节反映至从乐音产生部20产生的乐音。因此，能够通过诸如在一般的原声乐器中通常进行的调节，将通过原声乐器可得到那样的效果的变化也应用于电子乐音，实现丰富的音响。
另外，作为通过演奏操作进行振动的振动部件而例示的鼓皮21、22是发声体，因此能够将物理性的调节反映至将原声音和电子乐音混合而得到的音响。特别是，通过物理性的调节而鼓皮21、22的发声音色直接变化，因此能够通过调节而在音色等的变化中体现多样性。另外，如果基于调音螺栓41的拧紧状态和调音螺栓44的拧紧状态这两者，对乐音的产生的方式进行控制，则能进行更丰富的乐音控制。
另外，调音螺栓41、44是通过调整拧紧量而对上鼓皮21及下鼓皮22的张力进行调整的结构，因此可调整上鼓皮21及下鼓皮22的振动状态。在本实施方式中，构成为基于调音螺栓41、44的拧紧量而通过传感器43、46对通过调整机构11实现的调整状态进行检测，因此能够通过简易的结构对通过调整机构11实现的调整状态进行检测。同样地，调整螺栓31是通过对拧紧量进行调整而对鼓响线29的张力进行调整的结构。在本实施方式中，构成为基于调整螺栓31的拧紧量而通过传感器33对由调整机构11实现的调整状态进行检测，因此能够通过简易的结构对由调整机构11实现的调整状态进行检测。
此外，也可以设为与传感器43、46、33、47、48的至少1个输出相应地对乐音进行控制。另外，也可以设为只设置使用输出的传感器。
(第2实施方式)
在第1实施方式中，作为乐器而例示出军鼓，但在本发明的第2实施方式中，作为乐器而例示脚踏钹(Hi-Hats cymbal)。图5(a)是表示脚踏钹的主要部的侧视图。
该脚踏钹(下面，HH钹)具有顶钹TS和底钹BS，与通过未图示的踏板的操作而上下移动的杆60联动，顶钹TS进行上下移动。与顶钹TS的上表面接近地设置传声器18C。此外，也可以与底钹BS的下表面接近地设置传声器。将通过传声器18C检测到的检测信号作为触发而产生乐音。因此，该HH钹是原声乐器，并且也能用作对演奏操作进行检测而产生电子音的电子乐器。
为了使得在顶钹TS与底钹BS分离或接近时不发生整周同时密接或分离的情况，在底钹BS设置有对倾斜角度进行调节的调节机构111。在调节机构111中，首先，在管50(支撑部的一个例子)的上端固定有筒状的保持部51。平板状的接盘52能够以轴53为中心转动地被支撑于保持部51。在接盘52的上表面设置有对底钹BS的振动进行吸收的缓冲部件54。在保持部51的与轴53相反侧的端部安装有螺母56。将调节螺钉55(调整操作件的一个例子)以其前端朝向上方地螺合于螺母56。在调节螺钉55的上端侧配置缓冲垫58及传感器59。缓冲垫58及传感器59固定于接盘52。调节螺钉55的前端与接盘52的下表面抵接。通过使调节螺钉55旋转而使其向下方进退，由此接盘52以轴53为中心转动，调节底钹BS的倾斜角度。而且，将与调节螺钉55螺合的锁紧螺母57拧紧至保持部51，由此底钹BS的倾斜角度被固定。
缓冲垫58及传感器59的结构与缓冲垫42及传感器43(图2)相同。在本实施方式中，在检测部112包含传感器59。通过传感器59进行检测的调节机构111的调节状态是底钹BS的姿态、具体地说是倾斜角度。但是，如果通过调节螺钉55的拧紧状态而改变底钹BS的姿态，则均是作为振动部件的顶钹TS和底钹BS的抵接·分离的方式改变，因此在通过传感器59进行检测的调节状态中包含顶钹TS和底钹BS的状态。
在本实施方式中，CPU 5也是基于调节机构111的调节状态(通过检测部112得到的检测结果)，对通过乐音产生部20(声源电路13、效果电路14及音响系统15)实现的乐音产生的方式进行控制。例如，CPU 5对应于通过传感器59进行检测的底钹BS的倾斜状态(调节螺钉55的拧紧状态)，对产生的声音的音调、音量的衰减时间(dacay)、音色等进行控制。例如，拧得越紧，衰减时间越长。此外，也可以对应于拧紧状态，对乐音控制参数(增益、滤波器的截止频率等)进行设定。另外，也可以对应于调节螺钉55的拧紧状态，由CPU 5选择所使用的波形数据。如果设为上述方式，则能够调节所谓的颤振音、拢音方式。此外，如果对应于拧紧状态而进行水镲演奏法(Splash演奏法)时的延音的伸长、音色的调整，则能够实现更真实的变化。此外，在本实施方式中，将图4的调整机构11置换为调整机构111，将检测部12置换为检测部112。
根据本实施方式，关于将乐器中的物理性的调节反映至从乐音产生部20产生的乐音，能够得到与第1实施方式同样的效果。
另外，对底钹BS的倾斜进行检测的结构并不限定于图5(a)所示的结构。例如，也可以如在图5(b)示出的变形例那样，在固定于管50的支撑部64和底钹BS的背面设置一对距离检测机构62、63，根据两者间的距离的变化而对底钹BS的倾斜状态进行检测。距离检测机构62、63的结构没有限定，例如能够应用使用了激光的三角测距方式。
此外，也可以将本实施方式的乐器设为纯粹的电子乐器的结构，而不设为产生原声音的结构。在该情况下，在第1实施方式中，鼓皮21、22由橡胶等弹性材料构成。而且，如在图6(a)、(b)示出的变形例那样，在上鼓皮21的下表面，经由未图示的加强板而配置振动检测传感器35A。在下鼓皮22的上表面，经由未图示的加强板而配置振动检测传感器35B。振动检测传感器35A、35B分别对上鼓皮21、下鼓皮22的振动进行检测。将振动检测传感器25(图2)、35A、35B的输出信号的至少1个用作发声触发。此外，关注鼓皮21、22，振动部件还是进行演奏操作的部件，因此假设如该变形例所示，即使对电子乐器应用本发明，也能够实现与在原声乐器进行了物理性的调节的情况相似的乐音的变化。
另外，在第2实施方式中，如在图6(c)示出的变形例那样，在由橡胶等弹性材料构成的顶钹TS的背面，设置对顶钹TS的振动进行检测的振动检测传感器35A。将振动检测传感器35A的检测信号作为触发而产生乐音。振动检测传感器35、35B包含于检测部3。
此外，在上述各实施方式及变形例中，对调节机构11的调节状态进行检测的机构并不限定于压敏传感器，也可以是对在调节机构11中进行位移的部件的位移量直接进行检测的机构。例如，可以是将在调节机构11中进行旋转位移的部件的旋转量通过旋转编码器进行检测的机构。
此外，在上述各实施方式及变形例中，通过演奏操作而进行振动的振动部件的例子并不限定于例示。振动部件并不是必须是发声体、或进行演奏操作的部件。另外，调节机构11只要是具有下述功能的结构即可，即，通过物理性的调节，作为结果而使演奏时的振动部件的振动的方式变化，并不限定于例示的结构。因此，振动部件并不限定于直接被调节的部件，也可以是间接地被调节而状态变化的部件。作为通过调节机构11的调节而变化的振动部件的状态，不仅包含张力、拧紧状态，还包含位置、姿态。
此外，本发明还能够应用于除了军鼓以外的例如铜锣、低音鼓，并不限定于鼓或钹，也能够应用于打击乐(Percussion)或其他各种打击乐器。
以上，将本发明基于其优选实施方式进行了详述，但本发明并不限定于这些特定的实施方式，不脱离本发明的主旨的范围的各种方式也包含于本发明。也可以将上述的实施方式的一部分适当组合。
标号的说明
5CPU(控制单元)，11调节机构，12检测部，20乐音产生部，21上鼓皮(振动部件)，22下鼓皮(振动部件)，33、43、46、47、48传感器，TS顶钹(振动部件)，BS底钹(振动部件)

Claims (9)

1.一种乐器，其具有：
振动部件，其通过演奏操作而进行振动；
调节机构，其通过物理性的调节，使所述振动部件的状态变化，使演奏时的所述振动部件的振动的方式变化；
检测部，其对所述调节机构的调节状态进行检测；
乐音产生部，其基于所述演奏操作而产生乐音；以及
控制部，其基于通过所述检测部检测出的所述调节状态，对通过所述乐音产生部实现的乐音的产生方式进行控制。
2.根据权利要求1所述的乐器，其中，
所述振动部件是发声体。
3.根据权利要求2所述的乐器，其中，
所述调节机构通过物理性的调节而使所述发声体的发声音色变化。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的乐器，其中，
所述振动部件是进行演奏操作的部件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的乐器，其中，
所述调整机构具备进行操作的调整操作件，
所述振动部件是对应于所述调整操作件的位置而所述振动的方式变化的。
6.根据权利要求5所述的乐器，其中，
所述检测部对所述调整操作件的位置进行检测。
7.根据权利要求5或6所述的乐器，其中，
所述振动部件是在对所述振动部件进行支撑的支撑部张紧设置的状态下进行振动的，
所述调整机构是通过对所述调整操作件的位置进行变更，由此对所述振动部件的张紧程度进行调整的。
8.根据权利要求5或6所述的乐器，其中，
所述振动部件是在对所述振动部件进行支撑的支撑部被支撑的状态下进行振动的，
所述调整机构是通过对所述调整操作件的位置进行变更，由此对所述振动部件相对于所述支撑部件的倾斜状态进行调整的。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的乐器，其中，
所述振动部件及所述调节机构相互对应而各自存在多个，
所述控制部基于通过所述检测部检测出的多个所述调节机构的调节状态，对通过所述乐音产生部实现的乐音的产生方式进行控制。
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