JP2001013967A - 平面操作部で音色制御ができるギター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】音量やトーンを調整する背の高いつまみがな
く、ピックや手や指をつまみを気にせず自由に動かして
演奏できる。操作面がほぼギター本体と同一面で、セレ
クタを電子式にしたタイプではさらに外観がすっきりす
る。セレクタを電子式選択にするのでギターの信頼性が
高まる。どのピックアップが使用中かピックアップ表示
器で確認できる。弦の近くに操作部分である操作検出器
を配置すると、弦をピックではじく右手の残りの指で音
量やトーンの調整が操作検出器の表面に触れて動かすだ
けで調整でき、弦をはじく動作と同時に音量やトーンを
変化でき、新規な音色の表現ができる。操作で操作検出
器の表面を指で触れて移動する際、Ｘ方向とＹ方向を同
時に移動できるので斜め方向の移動では、音量とトーン
を同時に変化できる。 【解決手段】ギターに平面状の操作検出器とＣＰＵ基板
と表示器等を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ギター類の一種である
エレキギターやエレキベースギターにおいて、弦振動の
電気信号に音色の変化や効果音の付加を平面形状の操作
部で行うことができるギターに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術を説明するに際し、以下の内
容を前提として述べる。エレキギターやエレキベースギ
ターは構造が似かよっており、弦の数が異なるだけと考
えて差し支えなく、以下ではエレキギターについてのみ
述べる。またエレキギターのことを単にギターと表現す
る。またギターは一般的な左手の指で弦を押さえ、右手
で弦をはじくタイプ右きき用として説明する。本発明を
実施するとき逆のタイプ左きき用にも応用できる。弦の
振動を表す電気信号のことを以下では単に弦の電気信号
と表記する。ＩＣであるワンチップＣＰＵを単にＣＰＵ
と表記する。ＣＰＵ基板の名称にはＣＰＵの文字がある
が、必ずＣＰＵを採用しているのを表現しているのでは
ない。

【０００３】従来、この種のギターは一般的に図７およ
び図８、図９に示す構成である。図７および図８におい
てギター本体１に弦３が糸巻き３９とトレモロユニット
８とで張設されている。弦３に対向し、フロントピック
アップ５、ミドルピックアップ６、リアーピックアップ
７が配設される。フロントピックアップ５、ミドルピッ
クアップ６、リアーピックアップ７で弦３の振動を電気
信号に変換し、セレクタ１５に入力し、セレクタ１５か
ら音量調整の可変抵抗器１２とトーン調整の可変抵抗器
１３に出力される。調整された弦３の振動の音色である
電気信号をジャック９に出力する。ジャック９には図に
は記載されていないが外部増幅器に接続され、増幅され
大きな音量で発音される。

【０００４】図９は回転式の可変抵抗器につまみ４８が
取り付けられている様子とセレクタ１５にセレクトレバ
ーつまみ１７が取り付けられている様子を示す。

【０００５】図８に示す可変抵抗器１２は音量の調整
を、また可変抵抗器１３はトーンの調整をおこなう。音
量の調整とは、弦の電気信号の振幅を可変抵抗器を右一
杯に回すと振幅が最大となり、大きな音量となる。左一
杯に回すと振幅がゼロとなり、なにも音が無い状態とな
る。トーンの調整とは、弦の電気信号の音色の高域部分
を可変抵抗器を回すことで減衰させ、まろやかな音色に
調整することである。右一杯に回すと高域が減衰しまろ
やかになる。左一杯に回すと弦の電気信号には影響を及
ぼさないので、そのままの音色で聞こえ、かん高く聞こ
える。

【０００６】図９の可変抵抗器４９のつまみ４５は、直
径２０ｍｍ高さ１５ｍｍ程度の大きさの金属または樹脂
の円柱であり可変抵抗器４９の軸に取り付けられ、指で
つまみをつまみ回すものである。セレクタ１５はスイッ
チ部分が外径が４０ｍｍでセレクトレバーつまみ１７は
１０ｍｍぐらいである。

【０００７】図７に示すトレモロアーム１４は、トレモ
ロユニット８に取り付けられた棒で、これを手で揺する
と、弦の張力が変化し、弦の振動の周期を変え、結果と
して音程を上下できる装置である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のギターにあって
は、音として出力される音色を調整することは、演奏
時、頻繁におこなわれており、演奏の際、いざ音を出し
てみると、リハーサル時より聞こえが悪かったりして、
少し音量を上げるとか、別の場合、演奏してみると周り
の他の楽器以上に音色の高域がキンキンとして目立ち過
ぎて困り、急いでトーンのボリュームを回し、高域を押
さえることがある。ギターでは、１つの曲で、メロデー
を弾く時と、バックでリズムを演奏する時とが交互に複
数回繰り返されるので、頻繁に音色の調整を行う必要が
ある。

【０００９】このように音色を調整したい場合、音量ボ
リュームやトーンボリュームを指で回して調整するか、
あるいは補助的ではあるがピックアップの種類をセレク
トレバーつまみで切り換えて音色を変化させていたが、
演奏中では、弦をピックで、はじく右手が一瞬、弦より
離れ、演奏が途切れると言う問題点があった。

【００１０】さらに、音量ボリュームやトーンボリュー
ムを回すとき、演奏中では右手の親指と人差し指とでピ
ックを保持しているので、これ以外の指でボリュームを
回すことをよぎなくされ、演奏者が思うように素早く回
せないとか、ピックを落下させて失い演奏が途切れると
かと言う問題点があった。セレクタでも同様の問題があ
った。

【００１１】またギターの奏法として、バイオリン奏法
とよばれる演奏法がある。これは、弦をピックではじく
直前に、音量ボリュームをゼロに絞り、弦をはじく時の
音を消すものである。弦をはじいた直後、音量ボリュー
ムを回し少しずつ音量をもとの大きさに戻していく。こ
のときの音色がバイオリンの音色に似ているのでバイオ
リン奏法と呼ばれている理由である。しかし、この演奏
法は、ピックを保持した右手の親指と人差し指以外の残
りの指、特に小指を直線状に延ばし、弦をはじきながら
同時に、音量ボリュームのつまみの側面部分を擦ること
で音量ボリュームを回すという難しい操作であり、十分
実用に耐える演奏レベルになるには、多くの時間をかけ
て練習しなければならないと言う問題点があった。

【００１２】また、前記演奏法では、音量ボリュームを
回すことで、バイオリンの音色を実現していたが、トー
ンボリュームについてはこの方法はとれない。原因は、
小指が届かず、ピックで弦をはじきながら同時に回すこ
とが不可能なのである。これは、演奏法を制限すること
であり、新規な音楽表現を求める演奏家にとって好まし
くない問題点である。

【００１３】以上の問題点では、音量ボリュームとトー
ンボリュームを指の近くに配置すれば解決できそうに思
われるが、ギターでは手を振って弦をはじく動作によ
り、手や指の近くに音量ボリュームやトーンボリューム
のつまみが飛び出していると、これにあたり、ピックが
落下したり、指が傷ついたりし、演奏に支障をきたすの
である。そのため、市販のギターは、弦やピックより離
れた位置に音量ボリュームやトーンボリュームやセレク
タが配設されているのである。

【００１４】さらに、近年、音楽の世界にコンピュータ
を使用した演奏が増加し、曲のスピードやリズムが早く
なり、ギターの演奏法も弦をはじくスピードやピッチが
早く短くなったように見うけられる。コンピュータを応
用した演奏スタイルは、ドラムとピアノ、管楽器が不要
となり、これらの楽器にとって代わり使用されるように
なっている。しかし、唯一、ギターだけは現在でも、バ
ンドには必要不可欠な楽器である。これは、ギターで
は、弦に直接、人間が指で触れる方式なので複雑な音色
が発生でき、コンピュータではこのような感性の領域ま
では代用できないからである。こうした状況下で、ギタ
ーにおいても、コンピュータに対抗すべく新たな音色や
効果音の発生ができる構造のギターが求められている。
例えば、演奏しながら、急激に変化する音量やトーンあ
るいは効果音の発生などができるギターである。また、
これらの操作を簡単できることも盛りこまれている必要
がある。また、フロントピックアップやミドルピックア
ップやリアーピックアップの弦の電気信号は、弦の異な
る部分を変換しているので音色が異なり、演奏時、これ
をセレクタと呼ばれている機械的スイッチで切り換えて
いるが、セレクタを操作するときも音量ボリュームと同
様、手が一瞬弦付近より離れ演奏が途切れるときがあり
問題である。また機械式のため接触不良を時々起こし、
これも問題である。

【００１５】さらに、エフェクタと呼ばれる装置によ
り、弦の音色を電子的に変化させ、よりエキサイティン
グな音色を作成することが広く用いられている。エフェ
クタは、主にギターの外部にケーブルで接続して使用す
る。エフェクタには色々な製品があり、その中でもギタ
ーの歴史で特徴あるものとして、ギターのトレモロユニ
ットで機械的に音程を上昇や下降するさせることと同じ
ことを電子的におこなえる装置がある。このエフェクタ
では、単にトレモロユニットと同じ効果のみならず、機
械式のトレモロにない複雑な合成音が得られる。この装
置は、足でフットペダルを操作し、音程を任意に決まっ
た範囲において上下に移動できるものである。しかし、
ギターの外部にケーブルで接続する点が不便であり、演
奏中ステージでの移動が制限されて好ましくない問題点
がある。さらに、足による操作は、手や指による操作と
比べて大まかで素早く動かすことが難しく、音楽表現に
限界ができてしまう問題点がある。

【００１６】この問題を解決するには、外部に性能の高
いエフェクタを接続し演奏者が弦をはじく方の指の動き
を感知した操作検出器の信号が取り出せるギターがあれ
ば解決できるが、現在こうしたギターは無く、音楽表現
に制約ができている問題点である。外部増幅器にギター
の音色を電気信号で伝送するジャックについて、ジャッ
クはモノラルでは２Ｐをしようしステレオでは３Ｐを使
用する。直径５ｍｍ長さ３０ｍｍのプラグを差し込むも
のである。ギターでは一般にこのジャックに音色を電気
信号をアナログ信号での出力している。しかしアナログ
信号では、外部ノイズに弱いと言う問題点があった。

【００１７】略平面形状の操作検出器で、アルプス電気
製のグライドポイントと呼称されるものがあるが、これ
は、操作検出器の表面を指が触れながら移動させるとそ
の移動した変化をデジタル信号で出力するものである。
靜電方式で感知する。これを操作部とし、ギターに電子
基板を内蔵することで 音量ボリュームやトーンボリュ
ームにかわるものとして問題を解決を試みたが、下記問
題があり、実用上問題があった。まず、グライドポイン
トは主に柔らかい指の部分で触れるものであり、堅い爪
やピックで演奏中強く擦ると表面が傷つき直ぐに使用で
きなくなる問題点がある。さらに、操作検出器の表面に
接触した信号がないので、効果音の発生のスタートや停
止がこの操作検出器のみでは判別できない問題点があ
る。効果音の操作では、効果音の発生の切り換えタイミ
ングや効果音の切り換えが必然であり、指の接触あるい
は指の押しつけることを感知できないのは問題点であ
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のギターにおいては、音量ボリュームやトー
ンボリューム、セレクタに代わり、ギター本体に略平面
形状の操作検出器を配設する。操作検出器の表面にタッ
チ電極を設ける。さらにタッチ電極を兼用した防護板を
設ける。防護板のコーナーの下には感圧素子を配設す
る。また、操作検出器より得られる信号をギター本体に
内蔵した中央演算装置いわゆるＣＰＵ基板に入力し、合
わせて弦の電気信号もＣＰＵ基板に入力する。ＣＰＵ基
板は、所定の処理を行い結果をジャックに出力するし、
ＸＹＺ外部出力コネクタにも出力する構成とする。

【００１９】操作検出器例として、本発明には使用でき
ないが、アルプス電気製でグライドポイントと呼称され
るものがある。これは、操作検出器の表面を指が触れな
がら移動させるとその移動した変化をデジタル信号で出
力するものである。靜電方式で感知する。本発明では、
この構造にさらに表面に指が触れたのを感知する高抵抗
のカーボン等の薄膜付き樹脂板の電極を設ける。これ
は、爪やピックで傷つかないようにする防護板をも兼ね
ている。防護板の端のコーナーの下に感圧素子と感圧素
子の信号を取り出す電線が挟まれている。この信号はＣ
ＰＵ基板に接続される。感圧素子および感圧素子の電線
は検出器の端のコーナーに埋設されているし、防護板が
検出エリアよりすこし大きなサイズなのでＸ電極やＹ電
極より離れているので、検出器には影響を与えない。感
圧素子の圧力変化は指が操作検出器に押しつける操作な
ので、この変化をＺ方向とし、圧力変化は数値化しＺ方
向感圧数値とする。感圧素子には、ゴム内に導電物質を
混合し、電極を取り付けたタイプを採用する。電極には
細い電線が取り付けられている。操作検出器には、精度
が低くよいときは、これ以外にもスイッチマトリックス
方式があり図５のような２枚の絶縁シートにカーボンで
マトリックス状にラインの形成し、わずかな距離をおい
て貼り合わせた構造のスイッチマトリックスでも使用で
きる。この場合、指が操作検出器を押したことが感知で
き好都合である。以下の説明では、主に靜電方式の操作
部にて説明する。

【００２０】本発明のギターでは、操作検出器の表面を
指でＸ方向あるいはＹ方向、Ｚ方向、またはＸ方向Ｙ方
向同時に触れて移動させることで音量ボリュームやトー
ンボリューム、あるいは効果音の発生などを操作できる
ようにしている。さらに、操作検出器の配置をピックア
ップの近くに配設すると、弦をはじく手の指の残りの指
で操作検出器に触れることができるので、弦をはじきな
がら音量やトーンや効果音やピックアップの選択等の操
作が簡単におこなえる。

【００２１】以下、靜電方式の操作検出器について詳し
く説明する。図３のような形状で人間が指で操作検出器
の表面に接近するとその部分の容量変化が起きこれを検
出し、ＧＮＤ面の裏面に内蔵された専用ＩＣにより座標
に変換する。よって操作面に荷重をかける必要はなく触
れるだけで操作できる。操作検出器はＸ方向とＹ方向に
電極パターンで構成されておりＩＣに接続されており、
この電極間の靜電容量の検出を行い感知する。

【００２２】動作説明するとＸ、Ｙ電極間では、図４の
ように電気容量を構成しており指の接近によって電界が
変化を受け容量値の減少が起きる。Ｘ電極からＹ電極に
回り込むんで向かう電気力線の一部が指の接近によって
指側に吸収される。指の持っている導電性を利用してお
り、この容量変化を感知することによって座標を検出す
るものである。

【００２３】従って指以外の導電性の殆どない高抵抗な
材質が安定した距離でＸ、Ｙ電極と接していても、電気
力線の吸収は殆どなく、動作に影響しない。容量の変化
が起きないと感知しないのである。また同様に絶縁物で
操作面に接近しても電気力線が殆ど吸収されず容量の変
化が起きないので動作しない。

【００２４】また図５に示すスイッチマトリックス方式
では、絶縁シートの内側にＸ電極とＹ電極とのラインが
マトリックス状に配置され、接触しないようにスペーサ
で０．５ｍｍ程度間隔をあけ、重ね貼り合わせている。
外部よりこのシートを指で押すとＸＹ電極が短絡し、ど
のラインの位置が押されたか感知できるものである。

【００２５】ＣＰＵ基板では、指の動きをＸ方向位置数
値やＹ方向位置数値、Ｘ方向変化率数値、Ｙ方向変化率
数値、Ｚ方向感圧数値、指の接触の有無数値を作成す
る。Ｘ方向位置数値あるいはＸ方向変化率数値はモード
セレクトスイッチにより切り換えられ可変増幅器回路に
接続される。

【００２６】ＣＰＵ基板のＣＰＵは、演算のみにて可変
増幅器と同じ処理を実現できるが、本発明の内容と現行
製品と対比するため可変増幅器や周波数可変フィルター
を採用している。しかし、近年のＣＰＵには、複数入力
のＡ／Ｄ変換器や複数出力のＤ／Ａ変換器が内蔵されて
いるのでこれらを使用したほうが効率的でコンパクトに
なる場合がある。効果音の発生はＣＰＵの内蔵のＤ／Ａ
変換器を使用することもできる。また、フロントピック
アップやミドルピックアップやリアーピックアップを直
接ＣＰＵ基板に接続し、ＣＰＵ内蔵のＡ／Ｄ変換器で弦
の電気信号を各数値化し、いずれかの数値を効果音発生
のＤ／Ａ変換器に出力し、ジャックに出力する。これに
より外部のセレクタが不要になる。機械式な選択でなく
電子式選択にするのである。この方法以外にも弦の電気
信号をＡ／Ｄ変換しＣＰＵで数値かしなくてもアナログ
スイッチを使用し、セレクタのかわりに使用しても電子
式な選択ができる。演奏者がピックアップを選択する方
法は、操作検出器のＸ方向位置数値やＹ方向位置数値あ
るいはＺ方向感圧数値を使用し、所定の数値ではフロン
トピックアップ、別の所定の数値ではミドルピックアッ
プ、さらに別の所定の数値ではリアーピックアップとし
て切り換える。どのピックアップが使用中かはピックア
ップ表示器が表示を出すので確認できるようにする。液
晶やＬＥＤで表示する。操作検出器が指に反応している
かどうか、サインを操作検出表示器で同様に表示する。
ジャックには従来と同じく電気信号をアナログ信号で出
力する時と、Ａ／Ｄ変換された信号をシリアルのデジタ
ル信号にてジャックに出力する。この場合、シリアル信
号は、クロック信号とデータ信号、あるいはデータ信号
のみの信号構成とする。外部増幅器は、これに対応した
ものが必要である。ジャックについて、実施例では、２
Ｐまたは３Ｐの標準のジャックにて説明したが、この限
りでなく、他のジャックであってもよい。ＣＰＵ基板は
必ずしもＣＰＵを使用しなくてもＩＣやＯＰ−ＡＭＰな
どで構成しても良い。

【００２７】図６のようにフェイスシートの表面に操作
検出器の動作に影響しない高抵抗の導電体を防護板とし
て配設する。抵抗値は１０メグオーム程度でよい。この
値では、指の抵抗値が約１００ｋオーム以下なのでこれ
に比べると遥かに大きく電極に接近して取り付けても影
響ない。指が中央部分付近に接触していることが確認で
きるようマークとして、防護板やタッチ電極の表面の中
央には、高さ０．３ｍｍ、直径１ｍｍ程度の突起を中央
に１個、そしてこの周りに８ｍｍ間隔の四角形として４
個設ける。そして、Ｘ方向とＹ方向とを示す目的で四角
の角をＸ方向とＹ方向に向ける。このようすを図６に示
す。図６でな突起としているが、くぼみでもよいし、ま
たＸ方向とＹ方向が指でのみ使用して識別できるのであ
れば４個でなくてもよい、また四角でなくてもよい。さ
らに、検出エリアの端を示すのに４個設けている。合計
９個使用している。しかし、好みに合わせ、この配置や
数には限らないでよい。

【００２８】さらに、防護板を取りはずして交換できる
よう操作検出器より大きなサイズとし、検出エリア外の
離れた部分に図３のように金具８８を設ける。この金具
は防護板を外れないよう押さえるとともに防護板の表面
の電極に加圧接触しＣＰＵ基板に信号を伝送する働きが
ある。防護板を指で触れると、ギターの場合、指は、０
Ｖにアースされているので、防護板に電圧をあらかじめ
バイアスとして加えていると、このバイアス電圧が電圧
降下し、これをＣＰＵ基板の入力端子で感知できる。

【００２９】外部に性能の高いエフェクタを接続し演奏
者が弦をはじく方の指の残り指の動きを感知した操作検
出器の信号が取り出せるようギター本体にＸＹＺ外部出
力コネクタ１６を設け、ＣＰＵ基板より操作検出器で得
られた信号を処理し、ＸＹＺ外部出力コネクタの信号を
出力する。この信号をエフェクタで使用する。

【００３０】

【作用】上記のように構成されたギターは、操作検出器
に指で触れて移動するだけで音量やトーンや効果音の発
生やピックアップの選択ができる作用がある。さらに右
手の親指と人差し指で保持したピックで弦をはじくとと
もに、残りの指、とくに小指で操作検出器に接触し、小
指を操作検出器上で自由に移動できるのでＸＹの位置信
号が、弦をはじきながら同時に得られる。また、Ｚ方向
感圧数値が得られる。そしてＣＰＵ基板により弦の電気
信号を素早く音量の大小やトーンの高低、効果音の発生
が制御できる作用がある。

【００３１】操作検出器の表面にタッチ電極が配設して
いるので、指が触れたのを電圧の変化として感知できる
ので、これを効果音の発生のスタート信号として使用で
きる作用がある。また、感圧素子が指が触れたのを防護
板を通して、抵抗値の変化として感知できるので、これ
を効果音の発生のスタート信号またはピックアップの選
択信号として使用できる作用がある。感圧素子の抵抗値
の変化を使用しても同様の作用がある。

【００３２】さらに操作検出器の表面には爪より硬い材
料で操作検出器をタッチ電極あるいは防護板で防護して
いるので、操作検出器に爪やピックの擦り傷がつきにく
い作用がある。

【００３３】金具により防護板を押し付けているだけで
固着していないので、万一傷ついたときにも、防護板を
交換できる作用がある。

【００３４】以上のほかに、ギターの仕様によっては、
操作検出器に指が触れたことを感知する必要が無い場合
は、安価な導電性のない防護板を取り付けられ、コスト
をさげられる。外部に性能の高いエフェクタを接続した
場合にもＸＹＺ外部出力により、演奏者が弦をはじく方
の指の動きを感知した操作検出器の信号が取り出せる作
用がある。

【００３５】ギター演奏中では、操作検出器の位置や操
作検出器の表面のどこに指が位置しているか目視では確
認できないのであるが、操作検出器の表面にマーク９７
があると概ねどこに指が接触しているか判別できる。ま
た、Ｘ方向とＹ方向についてもマーク９７の配列で確認
できる。ジャックには従来と同じく電気信号をアナログ
信号で出力する時と、Ａ／Ｄ変換された信号をシリアル
のデジタル信号にてジャックに出力する時とを設ける。
アナログ信号ではセレクタの出力信号を無効にし切り離
すとともにミキサーよりの出力信号をジャックに接続す
る。このときは従来の外部増幅器が使用できる。また、
シリアルのデジタル信号にてジャックに出力する場合は
ミキサーを無効にし切り離すとともに、セレクタの出力
信号をジャックに接続する。ジャックの信号がデジタル
信号のときは、外部増幅器にこれに対応したものを使用
するとケーブル伝送による信号の劣化が防止でき、良好
な品質の音色で発音できる。

【００３６】

【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図１においてギター本体１に弦３が糸巻き３９とトレモ
ロユニット８とで架設される。また、フロントピックア
ップ５およびミドリピックアップ６、リアーピックアッ
プ７が弦３に対向して配設される。トレモロユニット８
にはトレモロアーム１４を取り付けられている。指の動
きを検出する操作検出器２がギター本体１とほぼ同一面
の位置に配設される。ここては操作検出器２の機器の外
形寸法は横幅６５ｍｍ縦幅４９ｍｍ厚み５ｍｍ検出エリ
アの寸法は横幅５５ｍｍ縦幅３０ｍｍを使用する。ギタ
ー本体１の内部には、ＣＰＵ基板４と電池１０、ジャッ
ク９、モードセレクトスイッチ１１、セレクタ１５が取
り付けられている。セレクタ１５は、ギターのタイプに
より、電子化されない場合もある。ＣＰＵ基板４にはＣ
ＰＵ４０が実装されている。

【００３７】ピックアップ５、６、７は、セレクタ１５
に接続され、どのピックアップの電気信号を使用するか
選択される。選択されたピックアップの電気信号８３は
ＣＰＵ基板４に接続される。操作検出器２もＣＰＵ基板
４に接続される。ＣＰＵ基板４では入力された弦３の電
気信号８３は操作検出器２より入力された指のＸ方向や
Ｙ方向位置数値２１およびＸ方向変化率数値２３、Ｙ方
向変化率数値２４とで演算し、音量の大小やトーンの高
低や効果音の付加が行われる。Ｘ方向を音量としＹ方向
をトーンとして使用しているがこれに限らない。Ｘ方向
やＹ方向位置数値の代用にＺ方向感圧数値を使用しても
よい。

【００３８】図２に示すようにＣＰＵ基板４は中央演算
ユニットであるＩＣとしてＣＰＵ４０を中心に可変増幅
器２８や周波数可変フィルター２９、効果音部３０スイ
ッチ２６、２７、３１、ミキサー３２、モードセレクト
３３で構成される。機械式セレクタが基板外にない場合
はセレクタ１５が含まれる。

【００３９】ＣＰＵ４０では、操作検出器２より得られ
る信号６０を受け取り、各数値を演算し作成する。ま
た、タッチ電極５５の電圧を監視し、指５０が操作検出
器２に触れたが、検出し、これを数値２５にする。Ｘ方
向位置数値２１、Ｙ方向位置数値２２、Ｘ方向変化率数
値２３、Ｙ方向変化率数値２４について説明すると操作
検出器２に指５０が接近し防護板６３上を移動するとそ
の変移量が信号６０で出力される。この信号６０をＣＰ
Ｕ４０がそれ以前に記憶している数値に変移分を加算演
算し、結果がＸ方向位置数値２１になる。またＸ方向変
化率数値２３は指が防護板６３上を移動するときの加速
度を計算し変化のスピードを得ている。Ｙ方向について
もＸ方向と同じ処理内容であり、同様である。防護板６
３に指５０が接触したかの判断は、防護板６３の電圧変
化を調べることで感知できる。タッチ電極兼用の防護板
６３は、ＣＰＵ基板４に接続され、ＣＰＵ基板４より１
０メグオームを通じて電圧が加えられている。防護板自
体が高抵抗の導電体でもある。ギターを弾くとき指は弦
３が０Ｖの電圧でアースされて０Ｖとなる。指５０で防
護板６３に接触すると防護板６３の電圧が降下し、ＣＰ
Ｕ４０側でこれを感知できる。防護板６３は非常に高い
抵抗値の板なので、操作検出器のＸ電極５２やＹ電極５
３より放射される電気力線９９には影響を与えない。ま
た、Ｘ電極５２やＹ電極５３に対して常に固定された位
置の取り付けられているので、電気力線９９の吸収は常
に一定で、操作検出器２が電気力線９９の数の変動を検
出する方式なので、検出に影響を与えないのである。

【００３９】操作検出器２について、静電方式にかぎら
ず、上記で説明した図５のスイッチマトリック方式も使
用できる。

【００４０】ＣＰＵ４０では、指５０が操作検出器２に
触れると疑音であるパンパンやバンバンなどの効果音を
発生させるため効果音部３０に指令を出す。またはＣＰ
Ｕがプログラムでこれを合成しても良い。効果音部３０
では、決められた効果音を発生し、その出力をミキサー
３２に入力する。ミキサー３２は、抵抗で構成され、、
弦３の電気信号成分７０と効果音の電気信号７１とを混
合し、混合した信号７２を出力する。この混合した信号
７２は、ジャック９に接続され、外部アンプで、人が聞
こえる音となる。

【００４１】モードセレクト３３は、モードセレクトス
イッチ１１が押されると可変増幅器２８にわたす信号７
３をＸ方向位置数値２１に相当する電気信号増幅率にす
るかＸ方向入力に相当する電気信号増幅率にするかを選
択する。この違いは、防護板６３を指５０で擦る際、擦
った長さが同じ場合に、位置数値では、長さに比例して
数値が大きくなるが、変化率数値では変化するスピード
が早ければ大きな数値となり、逆にゆっくりとしたスピ
ードでは、数値は小さくなる。演奏者の好みでどちらを
選択しても良い。この選択はアナログスイッチ２６、２
７にて切り換えている。

【００４２】Ｙ方向についての処理もＸ方向位置数値の
時と同じである。Ｘ方向を音量の調整に使用し、Ｙ方向
をトーンの調整に使用する。Ｚ方向をＸ方向やＹ方向の
代用とすることもできる。

【００４３】さらに、モードセレクトスイッチ１１をも
う一度押すことで弦３の電気信号８３と可変増幅器２８
と周波数可変フィルター２９を通じて音色を変化させた
電気信号８５か、原音である弦の電気信号８６そのもの
をジャック９にミキサー３２を通じて出力するかを選択
できる。この部分にアナログスイッチ３１が使用されて
いる。さらにもう一度押すことで、さらに効果音の付加
した電気信号７１を混合するか選択できる。このように
モードセレクトスイッチ１１により、複数のくみあわせ
が実現できる。アナログスイッチ２６、２７、３１に
は、ＣＭＯＳのＩＣであるＭＣ４０６６が使用できる。
可変増幅器２８にはＯＰ−ＡＭＰのＩＣであるＬＭ３０
８０が使用できる。周波数可変フィルター２９にはマキ
シム社製のＭＡＸ２８０が使用できる。このフィルター
は、スイッチキャパシタと呼ばれる方式で、ＩＣに供給
するクロックパルスの周波数に比例してフィルターのカ
ットオフ周波数を変更できるものである。供給するクロ
ックパルスはＣＰＵ４０に内蔵のタイマで発生できる。

【００４４】電池１０は電源回路１９を通じてＣＰＵ基
板４に所定の電圧の電源を供給する。また、操作検出器
２にも所定の電圧の電源が供給する。操作検出器２は＋
５Ｖで約１０ｍＡで動作する。またＣＰＵ基板も＋５Ｖ
で約３０ｍＡで動作する。合計約４０ｍＡなので電池１
０は、ギターでよく使用される００６Ｐタイプの乾電池
で十分、長時間使用できる。

【００４５】操作検出器２の表面に指５０が触れたのを
感知する高抵抗のカーボン等の薄膜付き樹脂板の電極５
５を設ける。爪やピックで傷つかないようにする防護板
６３を設ける。防護板６３の端のコーナーの下に感圧素
子９０と感圧素子９０の信号を取り出す電線９１が挟ま
れている。感圧素子９０および感圧素子の電線９１は操
作検出器２の端のコーナーに埋設されている。防護板６
３が検出エリアよりすこし大きなサイズなので離れ、検
出器には影響を与えないためである。感圧素子９０の圧
力変化は操作検出器２に指を触れるあるいは押しつける
操作なので、これをＺ方向として扱い数値化する。圧力
変化は数値化されＺ方向感圧数値９２とする。感圧素子
９０には、ゴム内に導電物質を混合し、電極を取り付け
たタイプを採用する。電極には細い電線９１が取り付け
られてＣＰＵ基板に接続される。操作検出器２には、精
度が低くよいときは、これ以外にもスイッチマトリック
ス方式があり、図５のような２枚の絶縁シート７７、７
８にカーボンでマトリックス状にラインの形成し、スペ
ーサ６２でわずかな距離をおいて貼り合わせた構造のス
イッチマトリックスでも使用できる。操作検出器２の表
面を保護する防護板６３としては、指５０の接触を感知
しないのであれば、エポキシシートが適度に硬く使用で
きる。指５０の接触を検出するのであれば、このエポキ
シシートの表面にカーボンやクロムなどを蒸着したもの
が使用できる。

【００４６】また、防護板６３やタッチ電極５５の表面
の中央には、指５０が中央部分付近に接触していること
が確認できるようマークの高さ０．３ｍｍ、直径１ｍｍ
の突起４個を８ｍｍ間隔の四角形を設ける。四角の中心
にも高さ０．３ｍｍ、直径１ｍｍ程度の突起を設ける。
中央部分で合計５個となる。そして、Ｘ方向とＹ方向と
を示す目的で四角の角をＸ方向とＹ方向に向ける。この
ようすを図６に示す。図６では突起としているが、くぼ
みでもよいし、またＸ方向とＹ方向が指でのみ使用して
識別できるのであれば４個でなくてもよい、また四角で
なくてもよい。さらに、検出エリアの端を示すのに４個
設けている。合計９個使用している。

【００４７】本実施例では、操作する対象を音量とトー
ンの組み合わせにて述べたが、これに限らない。例え
ば、可変増幅器を電子トレモロに使用される周波数変換
回路にすると、操作検出器２の表面を指５０で触れて移
動するだけで、機械式のトレモロユニット８を使用した
音色すなわち音程の変化が電子的に実現できる。これを
Ｘ方向での指５０の移動で音程が変化するとし、さら
に、Ｙ方向の指５０の移動で音色の変化を組み合わせる
こともでき、これにより、Ｘ方向とＹ方向に同時に指５
０を操作検出器２の表面を移動すると、すなわち、斜め
の移動だと音程と音色の同時変化が実現でき、今までに
無い新規な音楽演奏を提供できる。

【００４８】本実施例では、ＣＰＵ基板４に可変増幅器
２８や周波数可変フィルター２９やアナログスイッチ２
６、２７、３１を採用したが、これに限らず、弦３の電
気信号を直接ＣＰＵ４０でＡ／Ｄ変換し、これをＣＰＵ
４０のプログラムで図２に相当する処理をおこない、結
果をＣＰＵ４０でＤ／Ａ変換し、ジャック９に出力して
もよい。ＣＰＵ４０内蔵の複数入力のＡ／Ｄ変換器や複
数出力のＤ／Ａ変換器を使用したほうが効率的でコンパ
クトになる。効果音の発生はＣＰＵ４０の内蔵のＤ／Ａ
変換器を使用するとコンパクトになる。スイッチ２６、
２７、３１とミキサー３２もＣＰＵで演算処理し置き換
えれる。また、フロントピックアップ５やミドルピック
アップ６やリアーピックアップ７を直接ＣＰＵ基板４に
接続し、ＣＰＵ４０内蔵のＡ／Ｄ変換器で弦の電気信号
を各数値化し、いずれかの数値を効果音発生のＤ／Ａ変
換器に出力し、ジャック９に出力すると外部のセレクタ
が不要になる。機械式な選択でなく電子式選択にするの
で信頼性が高まる。この方法以外にもＡ／Ｄ変換しＣＰ
Ｕで数値かしなくてもアナログスイッチを使用し、セレ
クタのかわりに使用しても電子式な選択ができ、Ａ／Ｄ
変換にともなう弦の電気信号の微妙な成分が変化するの
を防止できる。どのピックアップが使用中かピックアッ
プ表示器３４が表示を出すので確認できる。操作検出器
２が指に反応している等のサインを操作検出表示器３５
で確認できる。ジャック９には従来と同じく電気信号を
アナログ信号で出力する時と、Ａ／Ｄ変換された信号を
シリアルのデジタル信号にてジャック９に出力するとき
がある。アナログ信号ではＡ／Ｄ変換器のセレクタの出
力信号８３を無効にし切り離すとともにミキサー３２よ
りの出力信号８７をジャック９に接続する。このときは
従来の外部増幅器が使用できる。また、シリアルのデジ
タル信号にてジャック９に出力する場合はミキサー３２
を無効にし切り離すとともに、Ａ／Ｄ変換器のセレクタ
１５の出力信号８３をジャックに接続する。この場合、
デジタル信号はシリアル信号で、３Ｐのステレオタイプ
では、クロック信号とデータ信号を使用する。２Ｐのモ
ノラルタイプでは、データ信号のみの信号構成とする。
外部増幅器は、これに対応したものが必要である。

【００４９】

【発明の効果】上記のように構成されたギターは、以下
に記載されような効果を奏する。

【００５０】音量やトーンを調整する背の高いつまみが
なく、ピックや手や指をつまみを気にせず自由に動かし
て演奏できる。音量やトーンのつまみがなく、操作面が
ほぼギター本体と同一面になっているので、ギターの外
観がすっきりする。セレクタを電子式にしたタイプでは
さらにレバーが無くなり外観がすっきりする。セレクタ
を機械式な選択でなく電子式選択にするのでギターの信
頼性が高まる。どのピックアップが使用中かピックアッ
プ表示器で確認できる。操作検出器の感知動作を操作検
出表示器で確認できる。

【００５１】弦の近くに操作部分である操作検出器を配
置すると、弦をピックではじく右手の残りの指で音量や
トーンの調整が操作検出器の表面に触れて動かすだけで
調整でき、弦をはじく動作と同時に音量やトーンを変化
でき、新規な音色の表現ができる。

【００５２】さらに、操作で操作検出器の表面を指で触
れて移動する際、Ｘ方向とＹ方向を同時に移動できるの
で斜め方向の移動では、音量とトーンを同時に変化でき
る。

【００５３】音量ボリュームやトーンボリュームが機械
式でないため、繰り返し使用しても劣化することがな
い。外部に性能の高いエフェクタを接続し演奏者が弦を
はじく方の指の動きを感知した操作検出器の信号が取り
出せるため、音楽表現が豊かになる。

【００５４】今までギター単体では不可能だった急激な
音量の大小変化も、ギターを演奏する手の振り操作と同
じ動作で、指を操作検出器の表面を擦ることで得られ
る。このため、リズムをとりながら演奏でき演奏動作を
中断しなくてよい。ジャックには従来と同じく電気信号
をアナログ信号で出力する時と、Ａ／Ｄ変換された信号
をシリアルのデジタル信号にてジャックに出力する場合
があり、アナログ信号では従来の外部増幅器が使用でき
る。また、シリアルのデジタル信号にてジャックに出力
する場合では、外部増幅器にこれに対応したものを使用
するとケーブル伝送による信号の劣化が防止でき、良好
な品質の音色で発音できる。

【００５５】防護板に指の接触を検出する手段があるの
で操作検出器に指が触れたか押されたかが感知でき、こ
れにより、効果音であるパンパンやバンバンといった音
色を指が触れたと同時に出力でき従来にない音楽表現が
できる。

【００５６】操作検出器の表面には、爪より硬い材料で
ある防護板が取り付けられているので、傷がつきにく
い。さらに、防護板を交換できるよう金具ではさんで止
めているので、交換でき、誤ってピックや指輪やプラグ
などでひっかいて大きく傷つけ、外観上見ばえが悪くな
ったときには、交換することでギターの外観を維持でき
る。

【００５７】防護板やタッチ電極の表面の中央には、指
が中央部分付近に接触していることが確認できるようマ
ークの高さ０．３ｍｍ、直径１ｍｍの突起４個を８ｍｍ
間隔の四角形を設けているので指でＸ方向するだけで操
作検出器の中央付近に接触していることを確認でき、目
で見なくてもよい。そして、Ｘ方向とＹ方向とを示す目
的で四角の角をＸ方向とＹ方向に向けてあるのでＸ方向
とＹ方向が同じく確認できる。配置によっては任意の配
置が可能なので任意の方向も読み取れることもできる。
四角の中心にも高さ０．３ｍｍ、直径１ｍｍ程度の突起
を設けているので、検出器の正確な中央位置が読み取れ
る。さらに、検出エリアの端を示すのに４個設けている
ので、検出器の端が読み取れる。

【００５８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による操作部に略平面の操作検出器を設
けたギターの外観図である。

【図２】ＣＰＵ基板のブロック図である。

【図３】タッチ電極を備えた操作検出器の構造を示す斜
視図である。

【図４】タッチ電極を備えた操作検出器の動作を説明し
た縦断面図である。

【図５】スイッチマトリックスによる操作検出器の回路
図と縦断面図である。

【図６】防護板を備えた操作検出器の構造を示す斜視図
である。

【図７】従来のギターの外観図である。

【図８】従来のギターの代表的な回路図である。

【図９】従来の音量やトーンの調整に使用される可変抵
抗器とセレクタの斜視図である。

【符号の説明】

１ ギター本体 ２ 操作検出器 ３ 弦 ４ ＣＰＵ基板 ５ フロントピックアップ ６ ミドルピックアップ ７ リアーピックアップ ８ トレモロユニット ９ ジャック １０ 電池 １１ モードセレクトスイッチ １５ セレクタ（Ａ／Ｄ変換器） １６ ＸＹＺ外部出力コネクタ １７ セレクトレバーつまみ ２１ Ｘ方向位置数値 ２２ Ｙ方向位置数値 ２３ Ｘ方向変化率数値 ２４ Ｙ方向変化率数値 ２５ 指接触数値 ２６ スイッチ ２７ スイッチ ２８ 可変増幅器 ２９ 周波数可変フィルター ３０ 効果音発生部（Ｄ／Ａ変換器） ３１ スイッチ ３２ ミキサー ３３ モードセレクト ３４ ピックアップ表示器 ３５ 操作検出表示器 ３９ 糸巻き ４８ 音量、トーンつまみ ４９ 可変抵抗器 ５０ 指 ５１ フェイスシート ５２ Ｘ電極 ５３ Ｙ電極 ５４ ＧＮＤ面 ５５ タッチ電極（防護膜） ５６ 操作面位置 ５９ スイッチマトリックス ６０ 操作検出器信号 ６１ スイッチ群（２０個の１つ） ６２ スペーサ ６３ 防護板 ６５ 信号 ６６ 信号 ６７ 信号 ６８ 信号 ６９ 信号 ７０ 信号 ７１ 信号 ７２ 信号 ７３ 信号 ７４ 信号 ７７、７８ 絶縁シート ８０ フロントピックアップの電気信号 ８１ ミドルピックアップの電気信号 ８２ リアーピックアップの電気信号 ８３、８６ セレクタの電気信号 ８４ 信号 ８５ 信号 ８７ 信号 ８８ 金具 ９０ 感圧素子 ９１ 感圧素子の電線 ９２ Ｚ方向感圧数値 ９７ マーク ９９ 電気力線

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弦の振動を検出し電気信号に変換するピ
   ックアップ手段と、弦をはじく指以外の残りの指あるい
   は手にて接触摺動操作する略平面形状の操作検出器手段
   と、この操作検出器より得られたＸＹ位置信号により前
   記弦の電気信号を音量やトーン等の音色を変化または加
   工させるためのコントロール手段とを有することを特徴
   とするギター。
2. 【請求項２】 弦の振動を検出し電気信号に変換するピ
   ックアップ手段と、片手において弦をはじく指以外の残
   りの指にて接触摺動操作する略平面形状の操作検出器手
   段と、この操作検出器より得られたＸＹ位置信号により
   前記弦の電気信号を音量やトーン等の音色を変化または
   加工させるためのコントロール手段とを有することを特
   徴とするギター。
3. 【請求項３】 弦の振動を検出し電気信号に変換するピ
   ックアップ手段と、片手において弦をはじく指以外の残
   りの指にて接触摺動操作する略平面形状の操作検出器手
   段と、この操作検出器より得られたＸＹ位置信号にて弦
   の電気信号に同期または非同期にて効果音を発生させる
   ためのコントロール手段とを有することを特徴とするギ
   ター。
4. 【請求項４】 弦の振動を検出し電気信号に変換するピ
   ックアップ手段と、片手において弦をはじく指以外の残
   りの指にて接触摺動操作する略平面形状の操作検出器手
   段と、この操作検出器より得られたＸＹ位置信号を外部
   機器に接続する手段とを有することを特徴とするギタ
   ー。
5. 【請求項５】 操作検出器がピックアップ手段の近傍に
   配置されたことを特徴とする請求項１から４までのいず
   れか１つに記載のギター。
6. 【請求項６】 操作検出器の表面に指を触れるあるいは
   押しつけているを感知する触感手段を設けたことを特徴
   とする請求項１から５までのいずれか１つに記載のギタ
   ー。
7. 【請求項７】 操作検出器の表面に擦り傷防止目的で爪
   より硬度の高い材料を使用したことを特徴とする請求項
   １から６までのいずれか１つに記載のギター。
8. 【請求項８】 操作検出器のどの位置に指が触れている
   か触感でわかるように前記操作検出器の表面に突起ある
   いはくぼみ等のマークを設けたことを特徴とする請求項
   １から７までのいずれか１つに記載のギター。
9. 【請求項９】 操作検出器のマークが中央に配置されて
   いることを特徴とする請求項８記載のギター。
10. 【請求項１０】 操作検出器のマークがＸ方向とＹ方向
    を示し約９０度の角度で交互に配置されていることを特
    徴とする請求項８記載のギター。
11. 【請求項１１】 操作検出器のマークがＸ方向とＹ方向
    の合成した所定の方向を示し所定の角度ですくなくとも
    １つ配置されていることを特徴とする請求項８記載のギ
    ター。
12. 【請求項１２】 操作検出器のマークが検出エリアの端
    を示すことを特徴とする請求項８から１１までのいずれ
    かに１つに記載のギター。
13. 【請求項１３】 操作検出器の表面に指を触れるあるい
    は押しつけていることを感知する触感手段が感圧素子で
    あることを特徴とする請求項６に記載のギター。
14. 【請求項１４】 弦の振動を検出し電気信号に変換する
    ピックアップ手段と、このピックアップのすくなくとも
    ２つを直接ＣＰＵ基板に接続する手段と、前記ＣＰＵ基
    板内のセレクタ手段で弦の電気信号を選択しジャックに
    信号を出力する手段とを有することを特徴とするギタ
    ー。
15. 【請求項１５】 弦の振動を検出し電気信号に変換する
    ピックアップ手段と、このピックアップをすくなくとも
    ２つを直接ＣＰＵ基板に接続する手段と、弦の電気信号
    のすくなくとも２つを前記ＣＰＵ基板内のＡ／Ｄ変換器
    で変換し変換結果を選択する手段と、変換結果をＣＰＵ
    の演算で所定の加工を施してデジタル信号をジャックに
    信号を出力する手段あるいは前記変換結果をＣＰＵの演
    算で所定の加工を施してデジタル信号をＤ／Ａ変換しジ
    ャックに信号を出力する手段とを有することを特徴とす
    るギター。
16. 【請求項１６】 外部増幅器にギターの音色を電気信号
    で伝送するジャックについて１つのジャックの出力端子
    でアナログ信号の出力端子とデジタル信号の出力端子と
    を兼用したことを特徴とする請求項１から１５までのい
    ずれかに１つに記載のギター。
17. 【請求項１７】 ギター本体にすくなくともピックアッ
    プ表示器または操作検出表示器が取り付けられたことを
    特徴とする請求項１から１６までのいずれかに１つに記
    載のギター。