JP2001100755A

JP2001100755A - 電気楽器

Info

Publication number: JP2001100755A
Application number: JP27582899A
Authority: JP
Inventors: Hideo Suzuki; 秀雄鈴木
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2001-04-13

Abstract

(57)【要約】【課題】豊かな演奏表現を実現可能な電気楽器を提供
する。【解決手段】本発明に係る電気バイオリンは、弦２３
と、この弦２３に対して振動を与えるための弓１と、弦
２３から本体側振動信号を取得して出力する本体側ピッ
クアップ２０と、上記弓１から弓側振動信号を取得して
出力する弓側ピックアップ１０と、本体側振動信号およ
び弓側振動信号のうちのいずれか一方の信号により、他
方の信号を周波数変調して出力する信号処理部３と、こ
の信号処理部３から出力された信号を音として出力する
スピーカ６とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弓等の駆動部材に
よって弦等の発音源を駆動させて演奏を行う電気バイオ
リン等の電気楽器に関する。

【０００２】

【従来の技術】弓による擦弦動作によって生じる弦の振
動を、駒に埋設されたピックアップで検出し、その検出
信号から楽音信号を生成する電気バイオリンが各種提供
されている。また、バイオリンの本体を構成する響胴内
部にマイクロフォンを設け、このマイクロフォンによっ
て検出される電気信号に対して何等かの処理を施して出
力する、といった構成の電気バイオリンも提供されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな従来の電気バイオリンは、弓による擦弦動作に応じ
て生じた弦の振動を、駒を介してピックアップしたり、
響胴の共鳴により生じた振動を検出する、といった構成
であった。ここで、ピックアップやマイクロフォンによ
って検出される振動は、弦に生じた振動に対して駒や響
胴に対応したフィルタリングを施した後の振動となる。
従って、この検出された振動に基づいて生成される楽音
は、立ち上がりが緩やかで、高調波成分がカットされた
楽音となってしまうため、演奏者が意図する多様な演奏
表現を充分に実現することが困難であるといった問題が
生じていた。この問題は、バイオリンのような擦弦楽器
のみならず、管楽器や打楽器など、発音源（弦、パッ
ド、マウスピース等）と、これを駆動するための部材
（弓、スティック、リード等）との相互作用により楽音
を発生する全ての電気楽器に共通の問題である。

【０００４】本発明は、以上のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、豊かな演奏表現を実現可能な電気楽器
を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明は、発音源と、前記発音源を駆動するため
の駆動部材と、前記発音源から信号を取得して出力する
発音源側信号生成手段と、前記駆動部材から信号を取得
して出力する駆動部材側信号生成手段と、前記発音源側
信号生成手段から出力された信号および前記駆動部材側
信号生成手段から出力された信号のうちのいずれか一方
の信号により、他方の信号を周波数変調して出力する変
調手段と、前記変調手段から出力された信号を音として
出力する出力手段とを具備することを特徴とする電気楽
器を提供するものである。ここで、上記電気楽器におい
ては、前記変調手段は、前記発音源側信号および駆動部
材側信号のうちの一方の信号を記憶するメモリと、前記
発音源側信号および駆動部材側信号のうちの他方の信号
に基づいてアドレス信号を生成するとともに、前記メモ
リに記憶された信号のうち、当該アドレス信号によって
指定されたアドレスに記憶された信号を読み出して出力
する読出手段とを具備するものとしてもよい。また、上
記電気楽器においては、前記発音弦側信号生成手段から
出力される信号と、前記駆動部材側信号生成手段から出
力される信号とをミキシングして出力する第１ミキシン
グ手段と、前記第１ミキシング手段から出力された信号
と前記変調手段から出力された信号とをミキシングして
出力する第２ミキシング手段とを具備し、前記出力手段
は、前記第２ミキシング手段から出力された信号を音と
して出力するようにしてもよい。

【０００６】また、本発明は、発音源と、前記発音源を
駆動するための駆動部材と、前記発音源から信号を取得
して出力する発音源側信号生成手段と、前記駆動部材か
ら信号を取得して出力する駆動部材側信号生成手段と、
前記発音源側信号生成手段から出力された信号と、前記
駆動部材側信号生成手段から出力された信号とを乗算し
て出力する乗算手段と、前記乗算手段から出力された信
号を音として出力する出力手段とを具備することを特徴
とする電気楽器を提供するものである。ここで、上記電
気楽器においては、前記発音弦側信号生成手段から出力
される信号と、前記駆動部材側信号生成手段から出力さ
れる信号とをミキシングして出力する第１ミキシング手
段と、前記第１ミキシング手段から出力された信号と、
前記乗算手段から出力された信号とをミキシングして出
力する第２ミキシング手段とを具備し、前記出力手段
は、前記第２ミキシング手段から出力された信号を音と
して出力するようにしてもよい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。なお、以下では、本発明を
電気バイオリンに適用した場合を例に説明する。かかる
実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この
発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に
変更可能である。

【０００８】Ａ：第１実施形態Ａ−１：第１実施形態の構成図１は、本発明の第１実施形態である電気バイオリンの
全体構成を示すブロック図である。同図に示すように、
この電気バイオリンは、弓１、バイオリン本体２、信号
処理部３、操作部４、アンプ５およびスピーカ６により
構成されている。この電気バイオリンの演奏者は、通常
の自然楽器のバイオリンと同様に、弓１によってバイオ
リン本体２の弦２３を擦弦等することによって演奏を行
う。

【０００９】図２（ａ）は、本実施形態にかかる電気バ
イオリンの弓１の構成を示す平面図である。同図に示す
ように、この弓１は、発音源である電気バイオリン本体
２の弦２３に対して振動を与えるための駆動部材として
機能するものであり、弓身１１、弓毛１２およびフロッ
グ（毛箱）１３により概ね構成されている。詳述する
と、弓身１１の一端に、直方体の形状をなすフロッグ１
３が固設されるとともに、弓毛１２が弓身１１の他端で
ある弓先１４とフロッグ１３との間に、張力を与えられ
た状態で支持された構成となっている。以上の構成は自
然バイオリンの弓の構成と同様であるが、本実施形態に
かかる電気バイオリンの弓１は、これらの各部の他、弓
側ピックアップ１０（駆動部材側信号生成手段）を備え
た構成となっている。

【００１０】ここで、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示し
た弓１のうち、上述したフロッグ１３付近の拡大図であ
る。この図２（ｂ）に示すように、本実施形態にかかる
弓１は、フロッグ１３の側面であって弓毛１２の近傍の
位置に、弓側ピックアップ１０が装着された構成となっ
ている。この弓側ピックアップ１０は、例えば、圧電素
子により構成される加速度ピックアップである。ここ
で、演奏者が弓１によってバイオリン本体２の弦２３を
擦弦すると、弓毛１２にも振動が生じる。この振動は、
弓側ピックアップ１０にも伝播する。弓側ピックアップ
１０は、この振動に応じた電気信号（以下、「弓側振動
信号」という）を生成して出力するものである。なお、
この弓側ピックアップ１０は、弓に生じた振動に対応し
た振動信号を生成できるものであればよく、上述した加
速度ピックアップの他、例えば速度または変位検出用の
ピックアップや、力検出用のフォースゲージ等を用いる
こともできる。

【００１１】次に、図３（ａ）は、本実施形態にかかる
電気バイオリン本体２の外観を示す平面図である。同図
に示すように、電気バイオリン本体２は、中空の箱体で
ある響胴２１と、この響胴２１から延出した姿勢で響胴
２１に固定されたネック２２と、４本の弦（発音源）２
３とを有している。そして、ネック２２の先端部近傍に
設けられた糸巻２４と、響胴２１を構成する表板２５に
固定された緒止板２６とが、これら４本の弦２３を張力
を与えた状態で支持している。さらに、響胴２１を構成
する表板２５と弦２３との間には駒２７が挟持されてお
り、これにより、弦２３に生じた振動が駒２７を介して
響胴２１に伝達されるようになっている。このようにし
て伝達された振動によって、響胴２１に共鳴が起こる。

【００１２】図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した電気バ
イオリン本体２を、図３中の矢印Ａの方向から見た場合
の、駒２７付近の拡大図である。図３（ｂ）に示すよう
に、この電気バイオリン本体２は、響胴２１の表板２５
上の駒２７が接触する位置に、本体側ピックアップ２０
が埋設された構成となっている。この本体側ピックアッ
プ２０は、上述した弓側ピックアップ１０と同様の加速
度ピックアップであり、弦２３から駒２７を介して伝達
された振動と響胴２１の共鳴による振動とを受け、この
振動に対応した振動信号（以下、「本体側振動信号」と
いう）を出力する。なお、本体側ピックアップ２０の電
気バイオリン本体２への組込位置は、図３（ｂ）に示す
位置に限られるものではない。例えば、ネック２２や響
胴２１に接触する位置に配置し、弦２３から駒２７を介
してこれらの各部に伝達された振動を検出するものであ
ってもよい。

【００１３】再び図１において、信号処理部３は、上述
した本体側振動信号および弓側振動信号に対して各種の
処理を施して出力する。本実施形態においては、信号処
理部３は、弓側振動信号を本体側振動信号によって周波
数変調する機能を有している。また、操作部４は、各種
のキーや摘み等を備えている。ユーザは、これらの摘み
等を操作することにより、上記信号処理部３において用
いられる各種の係数（パラメータ）を任意に調節するこ
とができる。アンプ７は振動信号処理部３の出力信号を
増幅して出力する。アンプ７によって増幅された信号
は、スピーカ８から出力される。なお、図１に示したス
ピーカ８の代わりにヘッドフォンを設けた構成としても
よい。

【００１４】次に、図４を参照して、信号処理部３の詳
細な構成について説明する。同図に示すように、信号処
理部３は、タイミング信号発生回路３０１、Ａ／Ｄ（ア
ナログ／ディジタル）コンバータ３１１および３２１、
ＢＰＦ（帯域フィルタ）３１２および３２２、オーバー
サンプリング部３１３および３２３、メモリ３０４、オ
ーバーフローリミット部３２７、ＬＰＦ（低域フィル
タ）３０８、ダウンサンプリング部３０９、Ｄ／Ａ（デ
ィジタル／アナログ）コンバータ３１０、乗算器３１
４、３２４、３１５、３２５、３２８および３０６、加
算器３０５、３０７、３２９および３３０、除算器３２
６、アドレスカウンタ３０２ならびにセレクタ３０３に
より構成されている。

【００１５】タイミング信号発生回路３０１は、各種の
タイミング信号やクロック信号などを生成して出力する
装置である。ここで、図５を参照して、このタイミング
信号発生回路３０１によって生成される信号について説
明する。

【００１６】ａ．サンプリングクロック信号ＳＣＫサンプリングクロック信号ＳＣＫは、オーバーサンプリ
ング部３１３および３２３に供給され、サンプリングの
タイミングを指定する信号である。また、このサンプリ
ングクロック信号ＳＣＫは、アドレスカウンタ３０２に
も供給される。なお、以下では、図５（ａ）に示すよう
に、サンプリングクロック信号ＳＣＫの１周期をサンプ
リング周期ＴＳと呼ぶ。ｂ．セレクタ制御信号ＳＳセレクタ制御信号ＳＳは、セレクタ３０３に供給される
信号である。このセレクタ制御信号ＳＳは、図５（ｂ）
に示すように、上記サンプリング周期ＴＳの前半部分に
おいてＨレベルとなる一方、後半部分においてＬレベル
となる。ｃ．書込指示信号ＳＷ書込指示信号ＳＷは、メモリ３０４に供給され、当該メ
モリ３０４へのデータ書込みのタイミングを指定するた
めの信号である。この書込指示信号ＳＷは、図５（ｄ）
に示すように、サンプリング周期ＴＳの前半部分におい
てＨレベルとなる部分を有している。ｄ．読出指示信号ＳＲ読出指示信号ＳＲは、メモリ３０４に供給され、当該メ
モリ３０４からのデータ読出しのタイミングを指定する
ための信号である。この読出指示信号ＳＲは、図５
（ｅ）に示すように、サンプリング周期ＴＳの前半部分
においてＬレベルとなる一方、後半部分においてＨレベ
ルとなる。以上がタイミング信号発生回路３０１によっ
て生成される信号の概要である。

【００１７】再び図４において、Ａ／Ｄコンバータ３１
１および３２１は、それぞれ入力された本体側振動信号
および弓側振動信号を所定のサンプリング周波数でディ
ジタル信号に変換する。ＢＰＦ３１２および３２２は、
入力される信号のうち、予め設定された帯域幅に属する
周波数成分のみを通過させる。オーバーサンプリング部
３１３および３２３は、ＢＰＦ３１２および３２２の出
力信号を、供給されるサンプリングクロック信号ＳＣＫ
によって指定されるタイミングでサンプリングして出力
する。ここで、上述したサンプリングクロック信号ＳＣ
Ｋは、オーバーサンプリング部３１３および３２３にお
けるサンプリングが、上記Ａ／Ｄコンバータ３１１およ
び３２１のサンプリング周波数よりも高いサンプリング
周波数（例えば、Ａ／Ｄコンバータ３１１および３２１
のサンプリング周波数の８倍の周波数）で行われるよう
に設定されている。

【００１８】各乗算器３１４、３２４、３１５、３２
５、３２８および３０６は、入力された信号に対して所
定の係数を乗じて出力するためのものである。

【００１９】乗算器３２５、除算器３２６、オーバーフ
ローリミッタ部３２７、乗算器３２８ならびに加算器３
２９および３３０は、データを読み出すべきメモリ３０
４内のアドレスを指定する読出アドレス信号ＡＲを生成
するためのものである。

【００２０】乗算器３２５は、オーバーサンプリング部
３２３からの出力信号に対して係数ＭＳを乗算して出力
する。ここで、係数ＭＳは、弓側振動信号が周波数変調
に寄与する程度を決定するための係数である。また、除
算器３２６は、入力されたデータを、係数ＭＲで除算し
てオーバーフローリミット部３２７に出力する。オーバ
ーフローリミット部３２７は、除算器３２６から供給さ
れるデータを「１」〜「−１」の範囲内のデータとなる
ように調節する。具体的には、オーバーフローリミット
部３２７は、「１」を超える信号をクリップして「１」
とし、「−１」〜「１」の範囲にある信号はそのまま出
力し、「−１」よりも小さい信号をクリップして「−
１」とする。乗算器３２８は、このオーバーフローリミ
ット部３２７からの出力信号に対して係数Ｔ／２を乗算
して出力する。加算器３２９は、この出力信号に係数Ｔ
／２を加算して出力する。

【００２１】アドレスカウンタ３０２は、タイミング信
号発生回路３０１から出力されるサンプリングクロック
信号ＳＣＫを順次カウントし、そのカウント値に応じた
アドレス信号ＡＷを出力する。すなわち、このアドレス
信号ＡＷは、サンプリングクロック信号ＳＣＫの発生タ
イミングに同期して変化する。このアドレス信号ＡＷ
は、セレクタ３０３および加算器３３０に出力される。

【００２２】加算器３３０は、アドレスカウンタ３０２
から出力されるアドレス信号ＡＷと加算器３２９から出
力される信号とを加算し、読出アドレス信号ＡＲとして
出力する。

【００２３】セレクタ３０３は、タイミング信号発生回
路３０１から供給されるセレクタ制御信号ＳＳに基づい
て、アドレスカウンタ３０２から供給されるアドレス信
号ＡＷおよび加算器３３０から供給される読出アドレス
信号ＡＲのうちのいずれかを選択して出力する。

【００２４】メモリ３０４には、乗算器３１５から供給
されるデータが、タイミング信号発生回路３０１から供
給される書込指示信号ＳＷによって指定されるタイミン
グで順次書込まれる。一方、メモリ３０４に書込まれた
データは、タイミング信号発生回路３０１から供給され
る読出指示信号ＳＲに従って順次読み出される。データ
の書込みおよび読出しを行うメモリ３０４内のアドレス
は、セレクタ３０３から出力されるアドレス信号ＡＷま
たは読出アドレス信号ＡＲによって指定される。

【００２５】乗算器３０６は、メモリ３０４から読み出
された信号に対して係数ＯＳを乗算して出力する。加算
器３０７は、乗算器３０５および３０６からの出力信号
を加算して出力する。

【００２６】ＬＰＦ３０８は、供給された信号のうち、
遮断周波数以下の周波数成分のみを通過させる。これに
より、楽音として不要な周波数成分を除去することがで
きる。ダウンサンプリング部３０９は、ＬＰＦ３０８か
らの出力信号を、上記オーバーサンプリング部３１３に
よるサンプリング周波数よりも低いサンプリング周波数
でサンプリングして出力する。この出力信号は、Ｄ／Ａ
コンバータ３１０を介してアナログ信号に変換された
後、上述したアンプ５に出力される。

【００２７】Ａ−２：第１実施形態の動作次に、本実施形態に係る電気バイオリンの動作を説明す
る。まず、演奏者が弓１を用いて弦２３を擦弦すると、
この擦弦動作に伴って弦２３が振動する。この弦２３に
生じた振動は、駒２７を介して響胴２１に伝達され、こ
の振動により響胴２１の共鳴が起こる。これにより、響
胴２１の表板２５には、駒２７を介して伝達された弦２
３の振動と、響胴２１の共鳴による振動とが生じること
となる。本体側ピックアップ２０は、表板２１に生じる
このような振動を検出し、これらの振動の波形に相似し
た電気信号である本体側振動信号を生成して信号処理部
３に出力する。なお、響胴２１の共鳴により、楽音が放
射されることとなるが、この放射音は、図示しない音量
制御装置によって消音することが可能である。

【００２８】一方、上述した擦弦動作に伴って、弓１に
張設された弓毛１２も振動する。そして、弓側ピックア
ップ１０は、この振動の波形に相似した電気信号である
弓側振動信号を生成して、信号処理部３に出力する。

【００２９】信号処理部３は、本体側ピックアップ２０
から供給される本体側振動信号によって、弓側ピックア
ップ１０から供給される弓側振動信号を周波数変調して
出力する。具体的には、以下の通りである。

【００３０】まず、本体側振動信号は、Ａ／Ｄコンバー
タ３１１によって所定のサンプリング周波数でディジタ
ル信号に変換されてＢＰＦ３１２に供給される。そし
て、ＢＰＦ３１２によって所定の帯域幅に属する周波数
成分のみがオーバーサンプリング部３１３に出力され
る。オーバーサンプリング部３１３は、タイミング信号
発生回路３０１から供給されるサンプリングクロック信
号ＳＣＫによって指定されるタイミング（例えば、サン
プリングクロック信号ＳＣＫの立ち上がりタイミング）
で、ＢＰＦ３１２から供給される信号をサンプリングし
直して出力する。この出力信号は、乗算器３１４および
３１５に供給される。乗算器３１４は供給された信号に
対して係数ＣＭＳを乗算して出力する。乗算器３１５
は、供給された信号に対して係数ＣＳを乗算してメモリ
３０４に出力する。

【００３１】一方、弓側振動信号は、Ａ／Ｄコンバータ
３２１により所定のサンプリング周波数でディジタル信
号に変換された後、ＢＰＦ３２２に供給される。そし
て、ＢＰＦ３２２によって所定の帯域幅に属する周波数
成分のみがオーバーサンプリング部３２３に出力され
る。オーバーサンプリング部３２３は、タイミング信号
発生回路３０１から供給されるサンプリングクロック信
号ＳＣＫによって指定されるタイミングで、ＢＰＦ３２
２から供給される信号をサンプリングし直して出力す
る。このように、オーバーサンプリング部３１３におい
て本体側振動信号を、オーバーサンプリング部３２３に
おいて弓側振動信号を、それぞれ高いサンプリング周波
数でサンプリングするのは、この後に本体側振動信号お
よび弓側振動信号を用いて行われる周波数変調によって
生じる高調波成分が折り返しノイズとならないように、
サンプリング周波数を十分に高くするためである。

【００３２】オーバーサンプリング部３２３から出力さ
れた信号は、乗算器３２４および３２５に供給される。
乗算器３２４は、供給された信号に対して係数ＭＭＳを
乗算して出力する。加算器３０５は、この乗算器３２４
からの出力信号と、上述した乗算器３１４からの出力信
号を加算して加算器３０７に出力する。つまり、上述し
た係数ＣＭＳおよびＭＭＳは、それぞれ弓側振動信号と
本体側振動信号とのミキシングレベルを指定する係数で
ある。

【００３３】一方、乗算器３２５は、供給された信号に
対して係数ＭＳを乗算して除算器３２６に出力する。除
算器３２６は、供給された信号を係数ＭＲによって除算
して出力する。除算器３２６からの出力信号は、オーバ
ーフローリミット部３２７において「１」〜「−１」の
範囲となるように調節される。具体的には、オーバーフ
ローリミット部３２７は、除算器３２６から供給された
データが「１」よりも大きい場合には、当該データを
「１」として出力し、供給されたデータが「−１」〜
「１」の範囲内にある場合には、当該データをそのまま
出力し、供給されたデータが「−１」よりも小さい場合
には、当該データを「−１」として出力する。このオー
バーフローリミット部３２７からの出力信号は、乗算器
３２８によってＴ／２が乗算された後、加算器３２９に
おいてＴ／２が加算されて出力される。

【００３４】一方、アドレスカウンタ３０２は、タイミ
ング信号発生回路３０１から供給されるサンプリングク
ロック信号ＳＣＫを順次カウントし、このカウント値に
応じたアドレス信号ＡＷを出力する。このアドレス信号
ＡＷは、セレクタ３０３および加算器３３０に供給され
る。加算器３３０は、加算器３２９からの出力信号にア
ドレス信号ＡＷを加算してセレクタ３０３に出力する。

【００３５】セレクタ３０３は、セレクタ制御信号ＳＳ
の信号レベルに応じて、アドレス信号ＡＷおよび読出ア
ドレス信号ＡＲのうちのいずれかを選択して出力する。
具体的には、タイミング信号発生回路３０１からＨレベ
ルのセレクタ制御信号ＳＳが供給されている間は、アド
レス信号ＡＷを選択して出力する一方、Ｌレベルのセレ
クタ制御信号ＳＳが供給されている間は、読出アドレス
信号ＡＲを選択して出力する。前掲図５（ｃ）に示した
ように、セレクタ制御信号ＳＳは、サンプリング周期Ｔ
Ｓの前半部分においてＨレベルとなり、後半部分におい
てＬレベルとなる。従って、図５（ｃ）に示すように、
サンプリング周期ＴＳの前半部分においては、アドレス
信号ＡＷがメモリ３０４に出力される一方、後半部分に
おいては読出アドレス信号ＡＲがメモリ３０４に出力さ
れる。

【００３６】さて、上述した乗算器３１５からの出力信
号は、書込指示信号ＳＷに従って順次メモリ３０４に書
込まれる。一方、メモリ３０４に書込まれたデータは、
読出指示信号ＳＲに従って順次メモリ３０４から読み出
される。以下、データ書込み動作およびデータ読出し動
作について詳述する。

【００３７】ａ．データ書込みメモリ３０４には、乗算器３１５から供給される信号
が、書込指示信号ＳＷによって指定されるタイミングで
順次書込まれる。このデータを書込むアドレスは、セレ
クタ３０３からの出力信号によって指定される。詳述す
ると、以下の通りである。上述したように、セレクタ３
０３は、サンプリング周期ＴＳの前半部分においてはア
ドレス信号ＡＷを選択してメモリ３０４に出力する。一
方、メモリ３０４に供給される書込指示信号ＳＷは、前
掲図５（ｄ）に示したように、サンプリング周期ＴＳの
前半部分においてＨレベルとなる部分を有している。結
局、オーバーサンプリング部３１３からサンプリングク
ロック信号ＳＣＫに従ってメモリ３０４に順次供給され
る信号は、サンプリング周期ＴＳの前半部分において、
メモリ３０４内のアドレス信号ＡＷによって指定される
アドレスに順次書込まれることとなる。

【００３８】ｂ．データ読出しメモリ３０４に書込まれたデータは、読出指示信号ＳＲ
によって指定されるタイミングで順次読み出される。こ
の読出アドレスは、セレクタ３０３から供給される信号
によって指定される。詳述すると、以下の通りである。
上述したように、セレクタ３０３は、サンプリング周期
ＴＳの後半部分においてはアドレス信号ＡＲを選択して
メモリ３０４に出力する。一方、メモリ３０４に供給さ
れる読出指示信号ＳＲは、前掲図５（ｅ）に示したよう
に、サンプリング周期ＴＳの後半部分においてＨレベル
となる。結局、サンプリング周期ＴＳの後半部分におい
ては、読出アドレス信号ＡＲによって指定されるアドレ
スに記憶された情報がメモリ３０４から読み出されるこ
ととなる。

【００３９】ここで、読出アドレス信号ＡＲは、オーバ
ーフローリミット部３２７からの出力信号（「１」〜
「−１」）に係数Ｔ／２を乗算し、Ｔ／２を加算した
後、アドレス信号ＡＷを加算することによって得られる
信号である。従って、この読出アドレス信号ＡＲによっ
て指定されるアドレスは、アドレス信号ＡＷによって指
定されるアドレスからＴ／２で示される値だけ離れたア
ドレスを中心とし、かつ、係数Ｔによって指定される幅
を有する範囲内において、弓側振動信号に応じて決定さ
れるアドレスとなる。

【００４０】具体的には、オーバーフローリミット部３
２７から出力された信号が「１」である場合、読出アド
レス信号ＡＲは、１×Ｔ／２＋Ｔ／２＋ＡＷ＝ＡＷ＋Ｔ
となるから、当該時点における書込アドレスＡＷからＴ
で示される値だけ離れたアドレスを指定することとな
る。また、オーバーフローリミット部３２７からの出力
信号が「０」である場合、読出アドレス信号ＡＲは、０
×Ｔ／２＋Ｔ／２＋ＡＷ＝ＡＷ＋Ｔ／２となるから、当
該時点における書込アドレスＡＷからＴ／２で示される
値だけ離れたアドレスを指定することとなる。同様に、
オーバーフローリミット部３２７から出力された信号が
「−１」である場合、読出アドレス信号ＡＲは、（−
１）×Ｔ／２＋Ｔ／２＋ＡＷ＝ＡＷとなるから、当該時
点における書込みアドレスと同じアドレスを指定するこ
ととなる。

【００４１】この結果、メモリ３０４から読み出された
信号は、本体側振動信号を、弓側振動信号によって周波
数変調した信号となる。なお、乗算器３２５における係
数ＭＳおよび除算器３２６における係数ＭＲは、オーバ
ーフローリミット部３２７によって「１」または「−
１」にクリップされるデータの範囲を決定することとな
る。従って、係数ＭＳおよびＭＲは、周波数変調の深さ
を決定する係数ということができる。

【００４２】メモリ３０４から読み出されたデータは、
乗算器３０６において係数ＯＳが乗算され、加算器３０
７に出力される。加算器３０７は、この乗算器３０６か
らの出力信号と、加算器３０５からの出力信号（すなわ
ち、本体側振動信号と弓側振動信号とをミキシングした
信号）とを加算して出力する。

【００４３】加算器３０７からの出力信号は、折り返し
ノイズ発生防止のため、後述するダウンサンプリング部
３０９のサンプリング周波数の１／２よりも低い遮断周
波数を有するＬＰＦ３０８によって高域周波数成分がカ
ットされる。そして、ＬＰＦ３０８の出力信号は、ダウ
ンサンプリング部３０９においてオーバーサンプリング
部３１３におけるサンプリング周波数よりも低いサンプ
リング周波数によってサンプリングされて出力される。

【００４４】ダウンサンプリング部３０９からの出力信
号は、Ｄ／Ａコンバータ３１０によってアナログ信号に
変換された後、アンプ５によって増幅され、スピーカ６
から出力される。

【００４５】ここで、図６（ａ）は、本体側ピックアッ
プ２０から出力された本体側振動信号の波形を例示する
図であり、図６（ｂ）は、弓側ピックアップ１０から出
力された弓側振動信号の波形を例示する図である。ま
た、図６（ｃ）は、上記（ａ）に示した本体側振動信号
と（ｂ）に示した弓側振動信号とを信号処理部３に入力
した結果、信号処理部３から出力された信号の波形を例
示する図である。なお、図６（ｃ）に示した信号は、信
号処理部３における各係数を、ＣＭＳ＝０ｄＢ、ＭＳ＝
−５ｄＢ、ＣＭＳ＝−９６ｄＢ、ＭＭＳ＝−９６ｄＢ、
ＭＲ＝−１６ｄＢ、ＯＳ＝０ｄＢ、Ｔ＝２０ｍｓｅｃ、
とした場合の出力波形である。すなわち、図６（ｃ）に
示した波形は、加算器３０５による本体側振動信号と弓
側振動信号とのミキシング結果を何ら反映させず、本体
側振動信号を、弓側振動信号によって周波数変調して得
られた信号のみの波形を示している。

【００４６】このように、本実施形態によれば、本体側
振動信号を、弓側振動信号によって周波数変調して出力
するため、従来の電気バイオリンのように、本体側振動
信号に基づいて楽音のみを出力する場合と比較して、豊
かな演奏表現を実現することができる。

【００４７】また、信号処理部において用いられる各係
数をユーザが任意に調節することができるから、ユーザ
の好みにより合った楽音を出力することができる。

【００４８】Ｂ：第２実施形態Ｂ−１：第２実施形態の構成次に、本発明の第２実施形態の構成について説明する。
本実施形態に係る電気バイオリンは、上記第１実施形態
に係る電気バイオリンの信号処理部３に代えて、信号処
理部３’が設けられている。それ以外の部分は、前掲図
１に示した上記第１実施形態における各部と同様である
ので、その説明を省略する。

【００４９】図７は、本実施形態に係る電気バイオリン
の信号処理部３’の構成を示すブロック図である。な
お、図７に示した各部のうち、前掲図４に示した信号処
理部３の各部と共通する部分には同一の符号を付し、そ
の説明を省略する。この信号処理部３’は、本体側振動
信号と弓側振動信号を乗算するとともに、本体側振動信
号と弓側振動信号とを加算し、これらの乗算結果および
加算結果を加算して出力する機能を有している。具体的
には、この信号処理部３’は、上記第１実施形態におけ
る除算器３２６、オーバーフローリミット部３２７、乗
算器３２８、加算器３２９および３３０、アドレスカウ
ンタ３０２、セレクタ３０３ならびにメモリ３０４の代
わりに、乗算器３４０が設けられた構成となっている。
この乗算器３４０は、乗算器３１５および３２５からの
出力信号を乗算して乗算器３０６に出力するものであ
る。

【００５０】Ｂ−２：第２実施形態の動作次に本実施形態における動作を説明する。まず、信号処
理部３’に入力された本体側振動信号は、Ａ／Ｄコンバ
ータ３１１、ＢＰＦ３１２およびオーバーサンプリング
部３１３を介して乗算器３１４および３１５に供給され
る。乗算器３１４は、供給された信号に対して係数ＣＭ
Ｓを乗算して出力する。また、乗算器３１５は、供給さ
れた信号に対して係数ＣＳを乗算して出力する。

【００５１】一方、信号処理部３’に入力された弓側振
動信号は、Ａ／Ｄコンバータ３２１、ＢＰＦ３２２およ
びオーバーサンプリング部３２３を介して乗算器３２４
および３２５に供給される。乗算器３２４は、供給され
た信号に対して係数ＭＭＳを乗算して出力する。加算器
３０５は、この乗算器３２４からの出力信号と、上述し
た乗算器３１４からの出力信号とを加算して加算器３０
７に出力する。

【００５２】また、乗算器３２５は、オーバーサンプリ
ング部３２３から供給された信号に対して係数ＭＳを乗
算して出力する。

【００５３】乗算器３４０は、この乗算器３２５からの
出力信号と、上述した乗算器３１５からの出力信号とを
乗算して出力する。この信号は、乗算器３０６によって
係数ＯＳを乗算された後、加算器３０７に出力される。

【００５４】加算器３０７は、この加算器３０７からの
出力信号と、上述した加算器３０５からの出力信号とを
加算して出力する。この出力信号は、ＬＰＦ３０８、ダ
ウンサンプリング部３０９およびＤ／Ａコンバータ３１
０を介してアンプ５に出力され、スピーカ６から出力さ
れる。

【００５５】ここで、図８（ａ）は、本体側ピックアッ
プ２０によって検出された本体側振動信号の波形を例示
する図であり、図８（ｂ）は、弓側ピックアップ１０に
よって検出された弓側振動信号の波形を例示する図であ
る。また、図８（ｃ）は、上記（ａ）に示した本体側振
動信号と（ｂ）に示した弓側振動信号とを信号処理部
３’に入力した結果、信号処理部３’から出力された信
号の波形を例示する図である。なお、図８（ｃ）に示し
た信号は、信号処理部３’における各係数を、ＣＳ＝０
ｄＢ、ＭＳ＝０ｄＢ、ＣＭＳ＝−９６ｄＢ、ＭＭＳ＝−
９６ｄＢ、ＯＳ＝０ｄＢ、とした場合の出力波形であ
る。すなわち、図８（ｃ）においては、加算器３０５に
よる本体側振動信号と弓側振動信号とのミキシング結果
を何ら反映させることなく、本体側振動信号と弓側振動
信号とを乗算して得られた信号のみの波形を示してい
る。

【００５６】このように、本実施形態によれば、本体側
振動信号と弓側振動信号とを乗算して出力するため、従
来の電気バイオリンのように、本体側振動信号の基づい
て楽音のみを出力する場合と比較して、豊かな演奏表現
を実現することができる。また、上記第１実施形態と同
様、信号処理部３’において用いられる各係数をユーザ
が任意に調節することができるから、ユーザの好みによ
り合った楽音を出力することが可能となる。

【００５７】Ｃ：変形例以上この発明の一実施形態について説明したが、上記実
施形態はあくまでも例示であり、上記実施形態に対して
は、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加
えることができる。変形例としては、例えば以下のよう
なものが考えられる。

【００５８】＜変形例１＞上記第１実施形態において
は、本体側振動信号を弓側振動信号によって周波数変調
して出力するようにしたが、逆に、弓側振動信号を本体
側振動信号によって周波数変調して出力するようにして
もよい。この場合、例えば、図４において、弓側振動信
号をＡ／Ｄコンバータ３１１に入力するとともに、本体
側振動信号をＡ／Ｄコンバータ３２１に入力するように
すればよい。

【００５９】また、本体側振動信号および弓側振動信号
のうち、いずれを変調信号（すなわち、読出アドレス信
号ＡＲを生成するための信号）として用い、いずれを被
変調信号（すなわち、メモリ３０４に書込まれる信号）
として用いるのかを、ユーザが任意に切換えることがで
きるようにしてもよい。この場合には、例えば、弓側ピ
ックアップ１０から出力される弓側振動信号および本体
側ピックアップ２０から出力される本体側振動信号の各
々を、Ａ／Ｄコンバータ３１１および３２１のうちのい
ずれに入力するかを切換えるスイッチを設ければよい。

【００６０】＜変形例２＞上記各実施形態においては、
本発明を電気バイオリンに適用した場合を例に説明した
が、本発明を、弓を用いて弦を振動させる楽器、例え
ば、ビオラ、チェロまたはコントラバス等に適用しても
よいことはもちろんである。

【００６１】また、本発明は、弓を用いて弦を振動させ
ることによって楽音を発生させる楽器のみに適用が限定
されるものではなく、何らかの駆動部材を用いて発音源
を駆動することにより楽音を発生させる楽器であれば、
どのような楽器についても適用可能である。例えば、駆
動部材たるスティックによって発音源たるパッドを打撃
することにより振動を与えるドラムに本発明を適用した
場合、パッドの振動に対応した発音源側振動信号の他、
スティックの振動に対応した駆動部材側振動信号を検出
し、いずれか一方の信号によって他方の信号を周波数変
調したり、各信号を乗算して出力するといった構成とし
てもよい。同様に、駆動部材たるリードによって発音源
たるマウスピースに振動を与えるサクソフォンやクラリ
ネット等に本発明を適用した場合、リードの振動に応じ
た駆動部材側振動信号の他、まうすぴーすの振動に応じ
た発音源側振動信号を検出し、いずれか一方の信号によ
って他方の信号を周波数変調したり、各信号を乗算して
出力するといった構成としてもよい。

【００６２】＜変形例３＞上記各実施形態においては、
本体側振動信号および弓側振動信号をＤ／Ａコンバータ
３１１によってディジタル信号に変換してから各種処理
（周波数変調および各信号の乗算等）を行うようにした
が、これに限らず、アナログ信号のまま処理を行うよう
にしてもよいことはもちろんである。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
弦に生じた振動に応じた本体側振動信号の他、弓に生じ
た振動に応じた弓側振動信号を反映させた楽音を出力す
ることができるので、従来の電気バイオリンと比較し
て、より豊かな演奏表現を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る電気バイオリン
の全体構成を示すブロック図である。

【図２】（ａ）は同電気バイオリンの弓の全体構成を
示す図であり、（ｂ）は上記（ａ）に示した弓のフロッ
グ付近の拡大図である。

【図３】（ａ）は同電気バイオリンの本体の全体構成
を示す図であり、（ａ）は上記（ａ）に示した電気バイ
オリンの本体の駒付近を拡大して示す断面図である。

【図４】同電気バイオリンの信号処理部の構成を示す
ブロック図である。

【図５】同電気バイオリンのタイミング発生回路にお
いて生成される各信号のレベル変化を例示するタイミン
グチャートである。

【図６】（ａ）は、同電気バイオリンの弓側振動信号
の波形を例示する図であり、（ｂ）は本体側振動信号の
波形を例示する図であり、（ｃ）は信号処理部の出力信
号の波形を例示する図である。

【図７】本発明の第２実施形態に係る電気バイオリン
の信号処理部の構成を示すブロック図である。

【図８】（ａ）は、同電気バイオリンの弓側振動信号
の波形を例示する図であり、（ｂ）は本体側振動信号の
波形を例示する図であり、（ｃ）は信号処理部の出力信
号の波形を例示する図である。

【符号の説明】

１……弓（駆動部材）、２……バイオリン本体、３，
３’……信号処理部（変調手段）、４……操作部、５…
…アンプ、６……スピーカ（出力手段）、１０……弓側
ピックアップ（駆動部材側信号生成手段）、１１……弓
身、１２……弓毛、１３……フロッグ、１４……弓先、
２０……本体側ピックアップ（発音源側信号生成手
段）、２１……響胴、２２……ネック、２３……弦（発
音源）、２４……糸巻、２５……表板、２６……緒止
板、２７……駒、３１１，３２１……Ａ／Ｄコンバー
タ、３１２，３２２……ＢＰＦ、３１３，３２３……オ
ーバーサンプリング部、３１４，３２４，３１５，３２
５，３２８，３０６……乗算器、３４０……乗算器（乗
算手段）、３２９……加算器、３０５……加算器（第１
ミキシング手段）、３０７……加算器（第２ミキシング
手段）、３０１……タイミング信号発生回路、３０２…
…アドレスカウンタ、３０３……セレクタ、３０４……
メモリ、３０８……ローパスフィルタ、３０９……ダウ
ンサンプリング部、３１０……Ｄ／Ａコンバータ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発音源と、前記発音源を駆動するための駆動部材と、前記発音源から発音源側信号を取得して出力する発音源
側信号生成手段と、前記駆動部材から駆動部材側信号を取得して出力する駆
動部材側信号生成手段と、前記発音源側信号および前記駆動部材側信号のうちのい
ずれか一方の信号により、他方の信号を周波数変調して
出力する変調手段と、前記変調手段から出力された信号を音として出力する出
力手段とを具備することを特徴とする電気楽器。
【請求項２】前記変調手段は、前記発音源側信号および駆動部材側信号のうちの一方の
信号を記憶するメモリと、前記発音源側信号および駆動部材側信号のうちの他方の
信号に基づいてアドレス信号を生成するとともに、前記
メモリに記憶された信号のうち、当該アドレス信号によ
って指定されたアドレスに記憶された信号を読み出して
出力する読出手段とを具備することを特徴とする請求項
１に記載の電気楽器。
【請求項３】前記発音弦側信号と前記駆動部材側信号
とをミキシングして出力する第１ミキシング手段と、前記第１ミキシング手段から出力された信号と前記変調
手段から出力された信号とをミキシングして出力する第
２ミキシング手段とを具備し、前記出力手段は、前記第２ミキシング手段から出力され
た信号を音として出力することと特徴とする請求項１ま
たは２に記載の電気楽器。
【請求項４】発音源と、前記発音源を駆動するための駆動部材と、前記発音源から信号を取得して出力する発音源側信号生
成手段と、前記駆動部材から信号を取得して出力する駆動部材側信
号生成手段と、前記発音源側信号生成手段から出力された信号と、前記
駆動部材側信号生成手段から出力された信号とを乗算し
て出力する乗算手段と、前記乗算手段から出力された信号を音として出力する出
力手段とを具備することを特徴とする電気楽器。
【請求項５】前記発音弦側信号生成手段から出力され
る信号と、前記駆動部材側信号生成手段から出力される
信号とをミキシングして出力する第１ミキシング手段
と、前記第１ミキシング手段から出力された信号と、前記乗
算手段から出力された信号とをミキシングして出力する
第２ミキシング手段とを具備し、前記出力手段は、前記第２ミキシング手段から出力され
た信号を音として出力することを特徴とする請求項４に
記載の電気楽器。