JP2003108140A

JP2003108140A - ヘッド装置及び電子打楽器

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Publication number: JP2003108140A
Application number: JP2001296311A
Authority: JP
Inventors: Kana Tanaka; 奏田中
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2003-04-11
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Also published as: JP3674567B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電子打楽器において、クローズリムショット
及びオープンリムショットの奏法を検出して打楽器音を
発生する。【解決手段】ヘッドｆの周囲においてボトムケースｅ
の開口端周囲にリムｃを結合する。リムｃ上に第１のリ
ムショットスイッチ１１（ＳＷ１）と第２のリムショッ
トスイッチ１２（ＳＷ２）を設け、リムクッションａで
覆う。ＳＷ１を演奏者から遠い部分、ＳＷ２を演奏者に
近い部分とする。センサユニット部１０でヘッドｆへの
打撃とリム部への打撃の打撃信号を検出するＳＷ１とＳ
Ｗ２のスイッチ動作を検出する。ＳＷ１がＯＮでクロー
ズドリムショットと判定し、ＳＷ２がＯＮ（ＳＷ１がＯ
ＦＦ）でオープンリムショットと判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子打楽器におけ
るリムショット奏法を検出できるようにしたヘッド装置
及び該ヘッド装置を適用した電子打楽器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子打楽器（電子ドラム）におい
て、ヘッドへの打撃を検出するヘッド用センサとリム部
への打撃を検出するリム用センサを備え、それぞれのセ
ンサの出力を２ラインの信号として処理するものが特開
平６−１７５６５１号公報に開示されている。また、１
つのフィルムスイッチと１つの圧電素子を備え、圧電素
子で検出される打撃に対応する音色を、１つのフィルム
スイッチが押されたときと押されていない時で２音色に
表現するものがある。

【０００３】図１７はこの従来の電子打楽器の回路構成
の一例を示す図である。打撃検出部１００は例えばリム
部とヘッドを有するスネア型のセンサ装置であり、ヘッ
ドに圧電素子１１０が設けられるとともに、リム部に１
つのリムショットスイッチ１２０が設けられている。楽
音制御部２００は楽音信号を発生するコントローラであ
り、増幅整流積分回路（エンベロープ抽出回路）２１０
とシュミットトリガー付き（しきい値０．６Ｖ）インバ
ータ２２０を備えている。そして、打撃検出部１００と
楽音制御部２００はステレオケーブル３００によって接
続されている。

【０００４】圧電素子１１０はヘッドへの打撃強度に応
じた振動波形信号を出力し、この圧電素子１１０の振動
波形信号は、増幅整流積分回路２１０によって、増幅、
整流した後積分され、エンベロープ信号が図示しないＡ
／Ｄ変換器に入力される。リムショットスイッチ１２０
は通常はＯＦＦ（開成）となっていてインバータ２２０
に所定電圧が入力され、リム部への打撃によりＯＮ（閉
成）となってインバータ２２０の入力側が接地される。

【０００５】そして、ヘッドのみが打撃されたときはリ
ムショットスイッチ１２０はＯＦＦのままであり、イン
バータ２２０を経て“０”のスイッチ信号が図示しない
ＣＰＵのポートへ入力される。これにより、ＣＰＵの制
御の下、ヘッド用の音色で圧電素子１１０が検出した打
撃強度に基づていた打撃音が発音される。また、リム部
が打撃されたときはリムショットスイッチ１２０はＯＮ
となり、インバータ２２０を経て“１”のスイッチ信号
がポートへ入力される。これにより、ＣＰＵの制御の
下、リム用の音色で圧電素子１１０が検出した打撃強度
に基づいた打撃音が発音される。この後者は、スネアド
ラムのリムショット奏法の一つである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１８に示
したように、スネアドラム等のリムショット奏法にはオ
ープンリムショット（図１８(A) ）とクローズリムショ
ット（図１８(B) ）があり、それぞれ異なる音色が発音
される。オープンリムショットは、通常、リム部の演奏
者に近い手前部分とヘッドを同時に打撃して行う。一
方、クローズリムショットは、スティックを把持した手
でヘッド面を押さえながらリム部の演奏者から遠い部分
を打撃して行うが、ヘッドが小さい場合は、リム部の演
奏者に近い手前部分にスティックの把持部近傍を押し当
てて、リム部の演奏者から遠い部分を打撃して行う場合
もある。

【０００７】しかし、従来の電子楽器ではこのようなオ
ープンリムショットとクローズリムショットの違いを異
なる音色として表現することができなかった。また、表
現することができたとしても、別のセンサを追加する必
要があるので出力信号が増えてしまい、配線が煩雑にな
ったり、通常の楽音制御部では、ＩＮＰＵＴ端子の制限
により接続できないといった問題があった。

【０００８】また、これらオープンリムショットとクロ
ーズリムショットとを、圧電素子で検出した打撃強度
（ベロシティ）に応じて制御し、弱いリムショット時は
クローズリムショットの音色、強いリムショット時はオ
ープンリムショットの音色とするものがあったが、実際
の演奏操作とはかけ離れた不自然なものであり、特に弱
いオープンリムショットを表現できない等、表現力の点
で問題があった。

【０００９】本発明は、電子打楽器において、実際のド
ラム演奏に対応するリムショット奏法の発音を可能に
し、自然でバリエーション豊かな演奏表現を行えるよう
にすることを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１のヘッ
ド装置は、被打撃体であるヘッドと、該ヘッドの外周に
配設されたリム部と、前記リム部の内部に埋設され該リ
ム部への打撃を検出する複数のスイッチと、を備えたこ
とを特徴とする。

【００１１】請求項１のヘッド装置において、リム部は
例えばリムと該リムを覆うリムクッションであり、複数
のスイッチはリム部に埋設されたリムショットスイッチ
等である。そして、複数のスイッチのスイッチ動作によ
り、ドラムにおける複数のリムショット奏法を検出でき
る。すなわち、複数のスイッチのうちリム部の演奏者か
ら遠い部分に配設されたスイッチで打撃が検出された
ら、クローズリムショットとすることができ、複数のス
イッチのうちリム部の演奏者に近い手前部分に配設され
たスイッチのみで打撃が検出されたらオープンリムショ
ットとすることができる。なお、ヘッドへの打撃に応じ
た打撃信号、リム部への打撃に応じた打撃信号は、例え
ばピエゾ型圧電センサ等の打撃センサで検出することが
できる。また、上記複数のスイッチは例えばフィルムス
イッチとすることができる。

【００１２】本発明の請求項２の電子打楽器は、被打撃
体であるヘッドと、該ヘッドの外周に配設されたリム部
と、前記リム部の内部に埋設され該リム部への打撃を検
出する複数のスイッチと、前記複数のスイッチのスイッ
チ動作に応じて打楽器の楽音を制御する楽音制御手段
と、を備えたことを特徴とする。

【００１３】請求項２の楽音制御装置によれば、請求項
１と同様にドラムにおける複数のリムショット奏法（ク
ローズリムショットとオープンリムショット）を検出で
きるとともに、各リムショット奏法の打楽器音を発音で
きる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図４は実施形態におけるヘッド装置
を適用した電子打楽器のブロック構成図であり、後述の
第１〜３実施例に対応している。この電子打楽器は、ヘ
ッド等からなる打撃検出部１と音源モジュール等に備え
られた楽音制御部２とで構成され、打撃検出部１と楽音
制御部２は２芯シールドケーブルであるステレオケーブ
ル３によって接続されている。なお、図４ではステレオ
ケーブル３の共通シールド線は図示を省略してある。

【００１５】打撃検出部１は、後述するようにリムショ
ット奏法を検出する第１のリムショットスイッチ１１
（ＳＷ１）、第２のリムショットスイッチ１２（ＳＷ
２）、及び圧電素子（打撃センサ）ｉを備えている。こ
の打撃検出部１は本発明のヘッド装置の実施例であり、
その詳細な構造は後述する。なお、破線で示したコント
ロール手段１３は後述の第２実施例及び第３実施例に対
応しており、このコントロール手段１３により、ヘッド
にアサインされた音色を調整する。楽音制御部２は、信
号検出部２１、増幅整流積分回路（エンベロープ抽出回
路）２２、Ａ／Ｄ変換器２３、ＣＰＵ２４，ＲＯＭ２
５，ＲＡＭ２６、音源２７、波形メモリ２８、Ｄ／Ａ変
換器２９を備えている。

【００１６】信号検出部２１は、後述のように、ステレ
オケーブル３の第１出力ライン３１に接続されたリムシ
ョットスイッチ１１，１２のＯＮ／ＯＦＦを検出し、各
ＯＮ／ＯＦＦに対応するスイッチ信号をＣＰＵ２４のポ
ートに入力する。増幅整流積分回路２２は、ステレオケ
ーブル３の第２出力ライン３２に接続された圧電素子ｉ
から入力される振動波形信号のエンベロープ信号（包絡
線）を検出してＡ／Ｄ変換器２３に出力する。Ａ／Ｄ変
換器２３は入力されるエンベロープ信号を時分割にデジ
タル信号に変換し、ＣＰＵ２４のポートに入力する。Ｃ
ＰＵ２４はＲＯＭ２５に格納された制御プログラムに基
づいて動作し、ＲＡＭ２６のワーキングエリアを使用し
て楽音発生の制御を行う。

【００１７】具体的には、ＣＰＵ２４は、リムショット
スイッチ１１，１２によるスイッチ信号、及び圧電素子
ｉから出力された振動波形信号（Ａ／Ｄ変換器２３から
入力されるエンベロープ信号）により、打撃検出部１に
おける打撃位置（奏法：通常のヘッドの打撃またはオー
プンリムショットまたはクローズリムショット）と打撃
強度に基づいて、音源２７で必要とする楽音パラメータ
を生成して音源２７に供給する。この楽音パラメータ
は、奏法に応じた音色（波形データ）を指定する音色パ
ラメータ、音量を指定するベロシティデータ、発音開始
を指示するノートオンデータ等である。また、ＣＰＵ２
４は打撃検出部１のヘッドにアサインする音色及び音色
調整用のデータを音源２７に設定する。

【００１８】音源２７は、ノートオンデータにより、音
色パラメータで指定された音色の波形データを波形メモ
リ２８から順次読み出し、音量制御、効果制御等を行っ
てデジタル楽音波形信号をＤ／Ａ変換器２９に出力す
る。Ｄ／Ａ変換器２９はデジタル楽音波形信号をアナロ
グ変換してアンプやスピーカからなる図示しないサウン
ドシステムに出力し、打楽器の楽音が発生する。なお、
発生した楽音はエンベロープに応じて自動減衰される。

【００１９】（第１実施例）図１及び図２は打撃検出部
１（ヘッド装置）の第１実施例を示し、図１(A) は断面
図、図１(B) は上面図、図２は裏面図である。この第１
実施例の打撃検出部１はスネア型の例であり、ヘッドｆ
がボトムケースｅの開口端（上部）に被せられ、外縁リ
ングｄで固定されている。ヘッドｆの周囲及び外縁リン
グｄの上部にはリムｃがネジｇによってボトムケースｅ
と接合されている。リムｃの上部には前述の第１のリム
ショットスイッチ１１（ＳＷ１）及び第２のリムショッ
トスイッチ１２（ＳＷ２）が配設され、この第１及び第
２のリムショットスイッチ１１，１２はリムクッション
ａによって覆われている。これにより、リムショット時
に、リムクッションａが打撃されて、第１のリムショッ
トスイッチ１１あるいは第２のリムショットスイッチ１
２が動作（ＯＮ）する。すなわち、リムｃとリムクッシ
ョンａによって構成されるリム部の内部に、第１及び第
２のリムショットスイッチ１１，１２が埋設され、リム
部への打撃を検出する。

【００２０】第１及び第２のリムショットスイッチ１
１，１２はそれぞれフィルムスイッチであり、図１(B)
に示したように、第１のリムショットスイッチ１１（Ｓ
Ｗ１）はリム部（リムｃ）の演奏者から遠い部分に略半
円弧状に配設され、第２のリムショットスイッチ１２
（ＳＷ２）はリム部の演奏者に近い手前部分に略半円弧
状に配設されている。そして、この第１及び第２のリム
ショットスイッチ１１，１２により、クローズリムショ
ット、オープンリムショットのそれぞれの奏法を確実に
検出することができる。

【００２１】センサユニット部１０は、センサホルダ
ｈ、前述の圧電素子ｉ、センサクッションｊ等からな
り、センサホルダｈは、リムｃの一部切り欠き部及びリ
ムショットスイッチ１１，１２の片側離間部に配設さ
れ、ネジｇによってボトムケースｅと接合されている。
すなわち、リムｃとセンサホルダｈは共にボトムケース
ｅに接合されており、これによりセンサホルダｈはリム
に結合されている。図２に示したように、ボトムケース
ｅの裏面には当該打撃検出部１を支える部材を接合する
ためのドラムホルダ接合部ｐや、リムショットスイッチ
１１，１２及び圧電素子ｉの信号を出力する信号出力部
（ジャック等）ｑなどが配設されている。

【００２２】なお、ヘッドｆは、皮、または、プラスチ
ックシート、または、縦横の繊維が直行する平織りによ
り織られた第１の網と第２の網とを互いの織り目方向が
斜交するように積層したた網状素材（メッシュ）等によ
って形成されたものである。また、センサホルダｈは金
属製で、誤ってセンサユニット部１０が打撃された時の
衝撃から圧電素子ｉを保護するものであり、耐久性の高
い電子ドラムとなっている。さらに、ボトムケースｅ
は、例えば強化プラスチックあるいはアルミのダイキャ
スト法または木材によって形成されたものである。ま
た、リムクッションａはラバー製、リムｃは金属製であ
る。さらに、圧電素子ｉはピエゾ型圧電センサである。

【００２３】図３はセンサユニット部１０の拡大断面図
であり、３つの実施例を示している。図３(A) のセンサ
ユニット部１０において、圧電素子ｉの下にセンサクッ
ションｊが固着されており、このセンサクッションｊの
下端はヘッドｆに当接されている。また、センサホルダ
ｈと圧電素子ｉの間にブチルゴムのような振動吸収材ｋ
が複数点在しており、この振動吸収材ｋによって圧電素
子ｉがセンサホルダｈに固着されいる。なお、図３(B)
に破線で示したように振動吸収材ｋを３点とすると、３
点支持により圧電素子ｉを特に安定して保持できる。

【００２４】以上の構成により、ヘッドｆへの打撃時
に、ヘッドｆの振動がセンサクッションｊを経て圧電素
子ｉに伝達し、打撃力に応じた振動波形信号が圧電素子
ｉから出力される。また、リムショット時に、センサホ
ルダｈが振動して、振動吸収材ｋを経て圧電素子ｉに振
動が伝達し、打撃力に応じた振動波形信号が圧電素子ｉ
から出力される。

【００２５】図３(B) のセンサユニット部１０におい
て、センサプレートｍの下にはセンサクッションｊがヘ
ッドｆに当接するように固着され、このセンサプレート
ｍの上には圧電素子ｉが振動吸収材ｋを介して配設され
ている。また、センサホルダｈから突出したセンサホル
ダ突起部ｌが複数点在しており、このセンサホルダ突起
部ｌの下端部にセンサプレートｍが固着されている。こ
のような構成を備えることで、圧電素子ｉに対して、よ
り振動が伝わり、正確な振動を検出することができる。

【００２６】以上の構成により、ヘッドｆへの打撃時
に、ヘッドｆの振動がセンサクッションｊを経て圧電素
子ｉに伝達し、打撃力に応じた振動波形信号が圧電素子
ｉから出力される。また、リムショット時に、センサホ
ルダｈが振動して、センサホルダ突起部ｌ、センサプレ
ートｍ及び振動吸収材ｋを経て圧電素子ｉに振動が伝達
し、打撃力に応じた振動波形信号が圧電素子ｉから出力
される。

【００２７】図３(C) のセンサユニット部１０におい
て、センサプレートｍの下にはセンサクッションｊがヘ
ッドｆに当接するように固着され、センサプレートｍの
上には圧電素子ｉが点在する振動吸収材ｋを介して配設
されている。また、センサホルダｈから突出したセンサ
ホルダ突起部ｌが複数点在しており、このセンサホルダ
突起部ｌの下端部に振動吸収材ｋを介してセンサプレー
トｍが固着されている。このような構成を備えること
で、圧電素子ｉに対して、より振動が伝わり、正確な振
動を検出することができる。

【００２８】以上の構成により、ヘッドｆへの打撃時
に、ヘッドｆの振動がセンサクッションｊを経て圧電素
子ｉに伝達し、打撃力に応じた振動波形信号が圧電素子
ｉから出力される。また、リムショット時に、センサホ
ルダｈが振動して、センサホルダ突起部ｌ、振動吸収材
ｋ、センサプレートｍ及び振動吸収材ｋを経て圧電素子
ｉに振動が伝達し、打撃力に応じた振動波形信号が圧電
素子ｉから出力される。

【００２９】なお、図３(A) 〜(C) において、センサク
ッションｊはゴムあるいはウレタンスポンジのような材
料の緩衝部材であり、ヘッドｆから伝達される衝撃の不
要な振動のみを吸収する。また、振動吸収材ｋは前記の
ようにブチルゴム等であり、センサホルダｈから伝達さ
れる衝撃の不要な振動のみを吸収する。

【００３０】以上のように、圧電素子ｉとヘッドｆとの
間にはセンサクッションｊが介在しているので、ヘッド
打撃時に対してノイズの少ない信号を得ることができ
る。また、圧電素子ｉはセンサホルダｈを介してリムｃ
に結合されているので、リムショット時の打撃に対応す
る振動波形信号を正確に得ることができるとともに、振
動吸収材ｋ等によりノイズの少ない信号を得ることがで
きる。

【００３１】図５は第１実施例の打撃検出部１及び楽音
制御部２の要部の回路構成を示す図である。なお、以下
の説明では、簡単のために「第１のリムショットスイッ
チ１１」を「ＳＷ１」、「第２のリムショットスイッチ
１２」を「ＳＷ２」と適宜読み替えて説明する。打撃検
出部１のリム部に設けられたＳＷ１，ＳＷ２は並列に接
続され、一方のスイッチ（ＳＷ２）にはこれと直列に１
０Ｋオームの抵抗Ｒ１が接続されいる。ＳＷ１，ＳＷ２
の接続点は、ステレオケーブル３の第１出力ライン３１
を介して楽音制御部２の信号検出部２１における第１及
び第２のコンパレータ２１１，２１２の各々の一方の入
力端子に接続されている。また、コンパレータ２１１，
２１２の他方の入力端子には３Ｖ及び０．６Ｖのそれぞ
れの基準電圧が印加され、さらに、第１出力ライン３１
は１０Ｋオームの抵抗Ｒ２を介して５Ｖの所定電圧に接
続されている。

【００３２】打撃検出部１の圧電素子ｉの一端はステレ
オケーブル３の第２出力ライン３２を介して楽音制御部
２の増幅整流積分回路２２に接続されている。そして、
ＳＷ１と抵抗Ｒ１の接続点、及び圧電素子ｉの他端は、
ステレオケーブル３の共通シールド線３３を介して楽音
制御部２側において接地されている。なお、この例では
ステレオケーブル３は２芯シールドケーブルであるが、
３芯ケーブルであっても同様である。

【００３３】以上の構成により、圧電素子ｉの振動波形
信号は増幅整流積分回路２２により、エンベロープ信号
に変換されて前記Ａ／Ｄ変換器２３に入力される。ま
た、ＳＷ１，ＳＷ２が共にＯＦＦ（開成）のときは、第
１及び第２のコンパレータ２１１，２１２の各々の一方
の入力端子には３Ｖより大きな所定電圧が印加され、コ
ンパレータ２１１，２１２の出力は共に“１”となる。
また、ＳＷ１がＯＮ（閉成）のときは、ＳＷ２のＯＮ／
ＯＦＦに係わらずコンパレータ２１１，２１２の各々の
一方の入力端子は接地され、コンパレータ２１１，２１
２の出力は共に“０”となる。また、ＳＷ１がＯＦＦで
ＳＷ２がＯＮのときは、コンパレータ２１１，２１２の
各々の一方の入力端子には所定電圧（２．５Ｖ）が印加
され、コンパレータ２１１の出力は“０”、コンパレー
タ２１２の出力は“１”となる。

【００３４】以上のＳＷ１，ＳＷ２の状態（スイッチ動
作）とコンパレータ２１１の出力（Ｄａｔａ１）とコン
パレータ２１２の出力（Ｄａｔａ２）の関係をまとめる
と次表１のようになる。このコンパレータ２１１，２１
２の出力はＣＰＵ２４のポートに入力され、ＣＰＵ２４
によりＳＷ１，ＳＷ２の状態が識別される。そして、そ
れぞれの状態に応じて同表のような音色が割り当てられ
る。

【００３５】

【表１】

【００３６】前記のようにＳＷ１はリム部の演奏者から
遠い部分に配設され、ＳＷ２はリム部の演奏者に近い手
前部分に配設されている。したがって、通常のヘッドｆ
への打撃時には、その打撃強度が圧電素子ｉで検出され
るとともに、ＳＷ１，ＳＷ２が共にＯＦＦであり、コン
パレータ２１１，２１２の出力は、Ｄａｔａ１＝
“１”、Ｄａｔａ２＝“１”となる。すなわち、この場
合は、リムショットは検出されなかったことを意味し、
ヘッド打撃用の音色でその打撃強度に応じた打撃音を発
音する。なお、Ｄａｔａ１＝“１”でＤａｔａ２＝
“１”の状態を「状態１」とする。

【００３７】また、オープンリムショット時は、その打
撃強度が圧電素子ｉで検出されるとともに、ＳＷ１（奥
側）がＯＦＦ、ＳＷ２（手前側）がＯＮであり、コンパ
レータ２１１，２１２の出力は、Ｄａｔａ１＝“０”、
Ｄａｔａ２＝“１”となる。この場合は、オープンリム
ショット用の音色でその打撃強度に応じた打撃音を発音
する。なお、Ｄａｔａ１＝“０”でＤａｔａ２＝“１”
の状態を「状態２」とする。

【００３８】また、クローズリムショット時は、その打
撃強度が圧電素子ｉで検出されるとともに、ＳＷ１（奥
側）がＯＮとなり、ＳＷ２（手前側）は、把持したステ
ィックをＳＷ２に押し当てて演奏する手法をとるか否か
により、ＯＮまたはＯＦＦとなるが、この時のコンパレ
ータ２１１，２１２の出力は、いずれの場合もＤａｔａ
１＝“０”、Ｄａｔａ２＝“０”となる。この場合は、
クローズリムショット用の音色でその打撃強度に応じた
打撃音を発音する。なお、Ｄａｔａ１＝“０”でＤａｔ
ａ２＝“０”の状態を「状態３」とする。

【００３９】なお、実施形態における打撃検出部１で
は、従来の楽音制御部（コントローラ）に接続した場合
でも、ＳＷ１／ＳＷ２のいずれか一方がＯＮされれば、
リムショットの打撃音を発音できるようにするために、
このＳＷ１あるいはＳＷ２のＯＮを検出できるように、
ＳＷ２に付加する抵抗値を決定している。

【００４０】以上の発音動作の処理はＣＰＵ２４のタイ
マ割込処理によって行われる。図６は第１実施例のスイ
ッチ動作に応じた状態の変化の一例を表す図、図７はタ
イマ割込処理のフローチャートであり、図６及び図７に
基づいて第１実施例の動作を説明する。なお、このタイ
マ割込処理ではクローズリムショットとオープンリムシ
ョットに対応する発音処理を行うが、通常のヘッド打撃
に対応する発音処理は、このタイマ割込処理と平行して
行われるメイン処理において圧電素子ｉの振動波形信号
のエンベロープが“０”以外のときに行われる。

【００４１】図６のＡＢ間、ＣＤ間、ＥＦ間、ＩＪ間で
はＳＷ１，ＳＷ２が共にＯＦＦで状態１のまま変化がな
いので、ステップＳ１，ステップＳ２（図７）で共にＮ
Ｏとなり、そのまま元のルーチンに復帰し、メイン処理
で振動波形信号のエンベロープが“０”でなければヘッ
ド打撃に対応する発音処理が行われる。すなわち、通常
のヘッド打撃時は、その打撃強度が圧電素子ｉで検出さ
れるとともに、ＳＷ１，ＳＷ２が共にＯＦＦ（状態１）
であるので、ヘッド打撃用の音色でその打撃強度に応じ
た打撃音を発音する。

【００４２】ＳＷ２がＯＮされると状態１から状態２へ
変化し（図６のＢ点）、ステップＳ２でＹＥＳとなり、
ステップＳ４のオープンリムショット処理により、オー
プンリムショット用の音色で、圧電素子ｉで検出される
打撃強度に応じた打撃音を発音する。ＳＷ２がＯＮされ
たままの状態（図６のＢＣ間）では、状態２のまま変化
がないので、ステップＳ７，ステップＳ８で共にＮＯと
なり、このループを繰り返す。そして、ＳＷ２がＯＦＦ
されると、状態２から状態１へ変化し（図６のＣ点）、
ステップＳ８でＹＥＳとなり、元のルーチンに復帰す
る。

【００４３】ＳＷ１がＯＮされると状態１から状態３へ
変化し（図６のＤ点）、ステップＳ１でＹＥＳとなり、
ステップＳ３でクローズリムショット処理により、クロ
ーズリムショット用の音色で、圧電素子ｉで検出される
打撃強度に応じた打撃音を発音する。ＳＷ１がＯＮされ
たままの状態（図６のＤＥ間）では、状態３のまま変化
がないので、ステップＳ５，ステップＳ６で共にＮＯと
なり、このループを繰り返す。そして、ＳＷ１がＯＦＦ
されると、状態３から状態１へ変化し（図６のＥ点）、
ステップＳ６でＹＥＳとなり、元のルーチンに復帰す
る。

【００４４】また、リム部の演奏者に近い部分（手前
側）にスティックの把持部近傍を押し当てて、リム部の
演奏者から遠い部分（奥側）を打撃して行うようなクロ
ーズリムショットが行われた場合でも、ＳＷ１がＯＮ、
ＳＷ２がＯＮとなる（状態３になる）ので、クローズリ
ムショット用の音色でその打撃強度に応じた打撃音を発
音する。

【００４５】ＳＷ２がＯＮされた状態（ステップＳ７，
Ｓ８のループ）で、さらにＳＷ１がＯＮされたとき、状
態２から状態３へ変化し（図６のＧ点）、ステップＳ７
でＹＥＳとなり、ステップＳ３でクローズリムショット
処理が行われる。そして、ＳＷ１がＯＦＦされると状態
３から状態２へ変化し（図６のＨ点）、ステップＳＳ５
でＹＥＳとなりステップＳ７へ戻る。すなわち、片方の
スイッチ（ＳＷ２）が押されたままでも、もう１つのス
イッチ（ＳＷ１）は動作するので、リム部の演奏者に近
い部分にスティックの把持部近傍を押し当てて、リム部
の演奏者から遠い部分を打撃して行うような場合でも、
クローズリムショットの音色のみを発音することができ
る。

【００４６】以上のように、ステレオケーブル３の第１
出力ライン３１により、１ラインでも二つのスイッチ
（ＳＷ１，ＳＷ２）の動作に応じた出力を得ることがで
きるので、出力ライン数を抑えて奏法に応じて異なる音
色を確実に割り当てることができる。

【００４７】（第２実施例）図８及び図９は打撃検出部
１（ヘッド装置）の第２実施例を示し、図８(A) は上面
図、図８(B) は一部破断側面図、図９は一部拡大断面図
である。なお、第１実施例の要素に対応する要素には図
１〜図３と同符号を付記してある。この第２実施例の打
撃検出部１はアコースティックドラムの形状をしたもの
であり、ヘッドｆは円筒状のボトムケース（シェル）ｅ
の開口端（上部）に被せられ、外縁リングｄをリムｃに
より、押さえつけ、固定されている。リムｃはネジｇに
よってボトムケースｅと接合されている。ヘッドｆの周
囲のリムｃには第１のリムショットスイッチ１１（ＳＷ
１）及び第２のリムショットスイッチ１２（ＳＷ２）が
配設されている。これにより、リムショット時に、第１
のリムショットスイッチ１１あるいは第２のリムショッ
トスイッチ１２が動作（ＯＮ）する。

【００４８】図９に示したように、センサユニット部１
０は、センサホルダｈ、圧電素子（ピエゾ型圧電セン
サ）ｉ、センサクッションｊ、振動吸収材ｋ、ボリュー
ムコントローラｒ、信号出力部ｑ等からなり、センサホ
ルダｈは基盤ｈ１を介してリムｃに固定されている。基
盤ｈ１と圧電素子ｉの間にはブチルゴムのような振動吸
収材ｋが複数点在しており、この振動吸収材ｋによって
圧電素子ｉがセンサホルダｈに固着されいる。また、圧
電素子ｉの下にはセンサクッションｊが固着されてお
り、このセンサクッションｊの下端はヘッドｆに当接さ
れている。

【００４９】以上の構成により、ヘッドｆへの打撃時
に、ヘッドｆの振動がセンサクッションｊを経て圧電素
子ｉに伝達し、打撃力に応じた振動波形信号が圧電素子
ｉから出力される。また、リムショット時に、センサホ
ルダｈが振動して、基盤ｈ１及び振動吸収材ｋを経て圧
電素子ｉに振動が伝達し、打撃力に応じた振動波形信号
が圧電素子ｉから出力される。圧電素子ｉはセンサホル
ダｈを介してリムｃに結合されているので、リムショッ
ト時の打撃に対応する振動波形信号を正確に得ることが
できる。また、図９においても、センサクッションｊは
ゴムあるいはウレタンスポンジのような材料の緩衝部材
であり、ヘッドｆから伝達される衝撃の不要な振動のみ
を吸収するので、ヘッド打撃に対してノイズの少ない信
号を得ることができる。さらに、振動吸収材ｋは前記の
ようにブチルゴム等であり、センサホルダｈから伝達さ
れる衝撃の不要な振動のみを吸収するので、ノイズの少
ない信号を得ることができる。

【００５０】センサホルダｈにはボリュームコントロー
ラ（可変抵抗器）ｒが配設されており、このボリューム
コントローラｒを回転するとボリューム値（抵抗値）が
変化し、このボリューム値は、後述のように楽音制御部
により音色コントロール用のボリュームコントロール信
号として検出される。第１実施例においてはＳＷ１，Ｓ
Ｗ２の２つのスイッチの動作を１ラインで出力するもの
であったが、この第２実施例においては、ボリュームコ
ントロール信号をＳＷ１及びＳＷ２のスイッチ信号と同
じ第１出力ライン３１により検出する。

【００５１】図１０は第２実施例の打撃検出部１及び楽
音制御部２の要部の回路構成を示す図であり、第１実施
例の図５と同様な要素には図５と同符号を付記してあ
る。図示のように、前記ボリュームコントローラｒには
４７Ｋオームの抵抗Ｒ３が直列に接続され、このボリュ
ームコントローラｒと抵抗Ｒ３は、ＳＷ１，ＳＷ２に対
して並列に接続されている。ＳＷ１，ＳＷ２及びボリュ
ームコントローラｒの接続点は、ステレオケーブル３の
第１出力ライン３１を介して楽音制御部２の信号検出部
２１におけるＡ／Ｄコンバータ２１３に接続され、この
Ａ／Ｄコンバータ２１３の出力はＣＰＵ２４（図４）に
入力される。また、第１出力ライン３１は４７Ｋオーム
の抵抗Ｒ４を介して５Ｖの所定電圧に接続されている。
その他の構成は図５と同様である。なお、この第２実施
例ではボリュームコントローラｒが図４のコントロール
手段１３である。

【００５２】ここで、Ａ／Ｄコンバータ２１３は第１出
力ライン３１の電圧をデジタルデータに変換するもので
あるが、ＳＷ２がＯＮのときのボリュームコントローラ
ｒと抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ１の合成抵抗値は、ボリュームコ
ントローラｒと抵抗Ｒ３の合成抵抗値より小さいので、
ＳＷ２がＯＮ（ＳＷ１はＯＦＦ）のときの第１出力ライ
ン３１の電圧は、ＳＷ１とＳＷ２が共にＯＦＦのときの
電圧よりも低い値となる。したがって、ＣＰＵ２４は、
Ａ／Ｄコンバータ２１３の出力により、ＳＷ１とＳＷ２
が共にＯＦＦとなる状態１、ＳＷ１がＯＦＦでＳＷ２が
ＯＮとなる状態２、ＳＷ１がＯＮ（ＳＷ２はＯＮ／ＯＦ
Ｆ）となる状態３を、それぞれ識別することができる。
さらに、ＳＷ１とＳＷ２が共にＯＦＦとなる状態１のと
きは、ボリュームコントローラｒの抵抗値に応じたボリ
ュームコントロール信号（電圧値）をＡ／Ｄコンバータ
２１３の出力により読み取ることができる。

【００５３】なお、ＳＷ１がＯＦＦでＳＷ２がＯＮとな
る状態２のときの第１出力ライン３１の電圧はボリュー
ムコントローラｒの抵抗値に応じて変化するが、抵抗Ｒ
３の抵抗値が抵抗Ｒ１の抵抗値より充分大きいので、こ
の出力ライン３１の電圧の変化は僅かであり、状態２の
判定レベルに適宜幅を持たせておくことで、ボリューム
コントローラｒの抵抗値に係わらずＳＷ２の信号（状態
２）を充分に識別することができる。

【００５４】このように、ボリュームコントローラｒの
抵抗値の変化は、第１実施例と同様な状態１のときの電
圧変化として得ることができる。すなわち、非打撃状態
（ＳＷ１とＳＷ２が共にＯＦＦ）のとき、ボリュームコ
ントローラｒの抵抗値を変化させ、ボリュームコントロ
ール信号（電圧値）を読み取り、このボリュームコント
ロール信号に応じてヘッドにアサインされた音色をコン
トロールすることができる。

【００５５】図１１は第２実施例のスイッチ動作及びボ
リュームコントローラｒの動作に応じた状態の変化の一
例を表す図、図１２は第２実施例のタイマ割込処理のフ
ローチャートであり、図１１及び図１２に基づいて第２
実施例の動作を説明する。なお、図１２において第１実
施例と同じ処理を行うところは図７と同じステップ番号
を付記してある。また、この第２実施例でも、通常のヘ
ッド打撃に対応する発音処理は第１実施例と同様にメイ
ン処理で行われる。

【００５６】図１１の例は、ボリュームコントローラｒ
を抵抗値最大の状態から徐々に絞り、その後徐々に抵抗
値最大の状態に変化させる間に、第１実施例（図６）と
同様なスイッチ操作（奏法切替え）をした場合の例であ
る。図１１のＡＢ間、ＣＤ間、ＥＦ間、ＩＪ間ではＳＷ
１，ＳＷ２が共にＯＦＦの状態１のままであり、このう
ちボリュームコントロール信号が最大のとき（図１１の
ＡＡ′間）は、ボリュームコントロール信号に変化がな
いので、ステップＳ２１でＮＯとなり、そのまま元のル
ーチンに復帰する。そして、ボリュームコントロール信
号に変化があったとき（図１１のＡ′Ｂ間、ＣＤ間、Ｅ
Ｆ間、ＩＪ間）は、ステップＳ２１でＹＥＳ、ステップ
Ｓ１、ステップＳ２でＮＯとなり、ステップＳ２２でボ
リューム処理を行ってＡ／Ｄコンバータ２１３の出力デ
ータに応じて音色を調整し、ステップＳ２１に戻る。な
お、振動波形信号が検出されたときあるいはＳＷ１，Ｓ
Ｗ２の動作があった場合は第１実施例と同様な処理であ
り、ヘッド打撃用の音色での発音、オープンリムショッ
ト用の音色での発音、クローズリムショット用の音色で
の発音を行う。

【００５７】このように、ステレオケーブル３の第１出
力ライン３１により、１ラインでも二つのスイッチ（Ｓ
Ｗ１，ＳＷ２）のスイッチ信号とボリュームコントロー
ル信号の出力を得ることができるので、出力ライン数を
抑えて、奏法に応じて異なる音色を確実に割り当てるこ
とができるとともに、実際のドラムでスネアテンション
を調節するときのように、打撃検出部（ヘッド部）の操
作にて音色コントロールを行うことが可能となる。

【００５８】なお、ボリュームコントローラｒは、実施
例のように回転する形態に限らず、スライドボリューム
であってもよいし、他の形態でもよい。また、実施例の
ようにボリュームコントローラｒをヘッド部に設ける
と、そのヘッド部の音色調整用であることが容易にわか
るので使い勝手がよいが、このボリュームコントローラ
ｒはヘッド部と別体に設けるようにしてもよい。

【００５９】さらに、図１０に破線で示したように、さ
らに他のボリュームコントローラを並列に接続してもよ
い。例えばフットペダルのように別体に設けたボリュー
ムコントローラを並列に接続してもよい。この場合、一
方のボリュームコントローラを最大に設定しておけば、
他方のボリュームコントローラで同様の制御を行うこと
ができる。例えば、図１３に示したように、ヘッド部に
リボンコントローラｔを取り付け、これをコントローラ
コネクションｓでボリュームコントローラｒに接続す
る。そして、ボリュームコントローラｒを最大抵抗値に
設定して、リボンコントローラｔで音色コントロールを
行うようにしてもよい。

【００６０】第１実施例（図１）では、リム部のリムシ
ョットスイッチ（ＳＷ１）１１とリムショットスイッチ
（ＳＷ２）１２をそれぞれ半円に対応するように等分に
したが、これに限らず、ＳＷ１，ＳＷ２の対応部分の大
きさを異ならせてもよい。例えば第２実施例（図８）で
は、ＳＷ１がリム部の円の４分の３を占め、ＳＷ２が４
分の１を占めるように配設されており、このように演奏
者の手前側にあるＳＷ２の割合を大きくして、奥側にあ
るＳＷ１の割合を小さくすることで、使用頻度の高いオ
ープンリムショットを容易に演奏することが可能とな
る。

【００６１】（第３実施例）第２実施例では、コントロ
ール手段１３としてボリュームコントローラｒを用いる
ようにしているが、第３実施例のようにコントロール手
段１３としてロータリーエンコーダを用いるようにして
もよい。図１４は第３実施例の打撃検出部１及び楽音制
御部２の要部の回路構成を示す図であり、第２実施例の
図１０と同様な要素には図１０と同符号を付記してあ
る。ロータリーエンコーダｕは、２つのエンコーダスイ
ッチＳＷａ，ＳＷｂを備えている。このエンコーダスイ
ッチＳＷａ，ＳＷｂは、周知のように、例えば回転操作
子に連動する２つの位相差を持って保持される接点によ
るスイッチであり、回転操作子の回転に応じて例えば図
１５のように位相差をもってＯＮ／ＯＦＦするものであ
る。また、回転方向の違いによって、生じる位相差も異
なっている。

【００６２】図１４に示したように、一方のエンコーダ
スイッチＳＷａには３３Ｋオームの抵抗（抵抗手段）Ｒ
５が直列に接続され、他方のエンコーダスイッチＳＷｂ
には１００Ｋオームの抵抗（抵抗手段）Ｒ６が直列に接
続されている。そして、エンコーダスイッチＳＷａと抵
抗Ｒ５、エンコーダスイッチＳＷｂと抵抗Ｒ６は、それ
ぞれＳＷ１，ＳＷ２に対して並列に接続されている。ま
た、第１出力ライン３１は３３Ｋオームの抵抗Ｒ７を介
して５Ｖの所定電圧に接続されるとともに、ノイズ防止
用の０．１μＦのコンデンサＣを介して接地されてい
る。

【００６３】図１６は第３実施例のロータリーエンコー
ダｕの動作に応じた出力電圧の変化の一例を表す図であ
り、ＳＷ１，ＳＷ２が共にＯＦＦの状態１のときにロー
タリーエンコーダｕの回転操作子を操作した場合を示し
ている。この出力電圧は、図１５(A) のように左回転し
ているときは図１６(A) のように変化し、図１５(B)の
ように右回転しているときは図１６(B) のように変化す
る。このように、回転方向により異なる出力信号が得ら
れるので、５Ｖより減少し安定する最初の１段目の値の
大小により回転方向が判断できる。そして、ＣＰＵ２４
はこの回転方向とパルス信号の数に応じて、音色コント
ロール信号（制御の度合い）を増減させ、第２実施例と
同様に、ヘッドにアサインされた音色をコントロールす
る。なお、振動波形信号が検出されたときあるいはＳＷ
１，ＳＷ２の動作があった場合は第１実施例、第２実施
例と同様な処理を行って、奏法に応じた打楽器音を発音
する。

【００６４】以上の第２実施例、第３実施例では、ボリ
ュームコントローラやロータリーエンコーダでヘッドに
アサインされた音色をコントロールするようにしている
が、リム部にアサインされたオープンリムショット音
色、またはクローズリムショット音色をコントロールす
るようにしてもよいし、これに限らず、ボリュームコン
トローラやロータリーエンコーダでドラムキット（ドラ
ムセット中の楽器（音色）の種類）の切り換え等を行う
ようにしてもよい。その他、ボリュームコントローラや
ロータリーエンコーダで制御する対象はこれに限られる
ものではない。

【００６５】以上、各実施例について説明したが、さら
に次のような構成にすることもできる。前記電子打楽器
の実施例において、センサユニット部（打撃検出装置）
は複数個にしてもよく、打撃時に、複数個のセンサユニ
ット部の出力信号を参照して打撃位置を特定して、その
打撃位置に応じた音色で発音するようにしてもよい。こ
の場合、打撃位置を特定するための出力信号−打撃位置
変換テーブルを備えていて、該テーブルを参照して打撃
位置を特定するようにしてもよい。

【００６６】実施例では打撃センサとして圧電素子を用
いているが、光センサや磁気センサ等、打撃強度を検出
できるものであれば、どのようなものでもよい。また、
スイッチはフィルムスイッチに限らず、他の形態のスイ
ッチでもよい。

【００６７】また、スイッチは２個に限らず、ＳＷ３、
ＳＷ４、…と複数個用意して、それぞれの出力信号に付
加する抵抗の大きさを異ならせることで、１ラインで出
力して各スイッチの動作を識別できるようにしてもよ
い。

【００６８】前記実施例では、打撃検出部１のＳＷ１，
ＳＷ２を同一の装置に設けるようにしたが、ＳＷ２をフ
ットペダル部等、異なる部分に設けるようにしてもよい
し、新たにＳＷ３をフットペダル部に設け、ペダル操作
によってバスドラム音色など異なる音色を発音するよう
にしてもよい。この場合、ＳＷ３をＳＷ１，ＳＷ２と同
一ラインに接続できるような簡単なアダプタ等を用いる
と配線も容易である。

【００６９】第１実施例及び第２実施例では、２つのリ
ムショットスイッチ（ＳＷ１），（ＳＷ２）がリムｃの
演奏者から遠い部分と近い部分に上下（前後）２分して
各々配設したが、これに限らず、リムｃの内側と外側に
（同心円状）に各スイッチを配設して、内側のスイッチ
がＯＮとなったときはクローズリムショット、外側のス
イッチがＯＮとなったときはオープンリムショットの音
色で発音するようにしてもよい。

【００７０】打撃検出部と楽音制御部は実施形態のよう
に別体にあってケーブルで接続するものに限らず、同一
の装置内で処理するものにも適用できる。

【００７１】

【発明の効果】請求項１のヘッド装置によれば、ドラム
における複数のリムショット奏法を検出でき、自然でバ
リエーション豊かな演奏表現を行うことができる。

【００７２】請求項２の電子打楽器によれば、請求項１
と同様にドラムにおける複数のリムショット奏法（クロ
ーズリムショットとオープンリムショット）を検出でき
るとともに、各リムショット奏法の打楽器音を発音で
き、自然でバリエーション豊かな演奏表現を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における打撃検出部の断面
図及び上面図である。

【図２】同打撃検出部の裏面図である。

【図３】本発明の第１実施例におけるセンサユニット部
の拡大断面図である。

【図４】本発明の実施形態における打撃検出装置を適用
した電子打楽器のブロック構成図である。

【図５】本発明の第１実施例の打撃検出部及び楽音制御
部の要部の回路構成を示す図である。

【図６】本発明の第１実施例におけるスイッチ動作に応
じた状態の変化の一例を表す図である。

【図７】本発明の第１実施例におけるタイマ割込処理の
フローチャートである。

【図８】本発明の第２実施例における打撃検出部の上面
図及び一部破断側面図である。

【図９】同打撃検出部の一部拡大断面図である。

【図１０】本発明の第２実施例における打撃検出部及び
楽音制御部の要部の回路構成を示す図である。

【図１１】本発明の第２実施例におけるスイッチ動作及
びボリュームコントローラの動作に応じた状態の変化の
一例を表す図である。

【図１２】本発明の第２実施例におけるタイマ割込処理
のフローチャートである。

【図１３】本発明の第２実施例におけるボリュームコン
トローラを２つにした例を示す図である。

【図１４】本発明の第３実施例における打撃検出部及び
楽音制御部の要部の回路構成を示す図である。

【図１５】本発明の第３実施例におけるエンコーダスイ
ッチの変化を示す図である。

【図１６】本発明の第３実施例における出力電圧の変化
の一例を表す図である。

【図１７】従来の電子打楽器の回路構成の一例を示す図
である。

【図１８】スネアドラムのリムショット奏法の例を説明
する図である。

【符号の説明】

ｃ…リム、ｆ…ヘッド、ｉ…圧電素子、１…打撃検出
部、２…楽音制御部（楽音制御手段）、１１…第１のリ
ムショットスイッチ（スイッチ）、１２…第２のリムシ
ョットスイッチ（スイッチ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被打撃体であるヘッドと、該ヘッドの外周に配設されたリム部と、前記リム部の内部に埋設され該リム部への打撃を検出す
る複数のスイッチと、を備えたことを特徴とするヘッド
装置。
【請求項２】被打撃体であるヘッドと、該ヘッドの外周に配設されたリム部と、前記リム部の内部に埋設され該リム部への打撃を検出す
る複数のスイッチと、前記複数のスイッチのスイッチ動作に応じて打楽器の楽
音を制御する楽音制御手段と、を備えたことを特徴とす
る電子打楽器。