JP2003173186A - 打撃検出装置及び電子打楽器 - Google Patents
打撃検出装置及び電子打楽器Info
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- G10H3/00—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means
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- G10H3/14—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument using mechanically actuated vibrators with pick-up means
- G10H3/146—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument using mechanically actuated vibrators with pick-up means using a membrane, e.g. a drum; Pick-up means for vibrating surfaces, e.g. housing of an instrument
Abstract
撃センサでヘッドへの打撃とリムへの打撃による打撃信
号を正確に検出する。 【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。ボトムケースeの開
口端周囲の一箇所にセンサユニット部10(打撃検出装
置)を設ける。センサユニット部10のセンサホルダh
をボトムケースeに結合する。ヘッドfの端部におい
て、センサホルダhとヘッドfとの間に圧電素子iを配
設する。圧電素子iの下にセンサクッションjを固着
し、センサクッションjをヘッドfに当接させる。振動
吸収材kを介して圧電素子iをセンサホルダhの裏に固
着する。ヘッドへの打撃時の振動をセンサクッションj
を介して検出し、リムへの打撃時の振動をセンサホルダ
h及び振動吸収材kを介して検出する。また、ヘッドf
の周囲に緩衝部材を設けて2度鳴りを防ぐ。
Description
いて打撃を検出する打撃検出装置、及び該打撃検出装置
を適用した電子打楽器に関する。
て、ヘッド中央部にセンサを配設し、ヘッドへの打撃を
検出するものがあった。しかし、このような構成では、
スティックでヘッド中央部を打撃した場合、打撃の強さ
に対応する均一な打撃信号が得られなかった。また、ス
ティックでヘッド中央部を強打すると、センサが破損す
るおそれがあった。さらに、打撃時、ヘッド中央部はた
わみが大きいので、破損を防ぐためには、センサとヘッ
ドの間に大きな緩衝材を介挿させ、ヘッドとの距離を大
きく取る必要があった。
アップ)を配設して、該センサでヘッドへの打撃を検出
するものがあった。また、リムショットの打撃を検出で
きるものがあった。しかし、このセンサはヘッドに配設
したものであり、このセンサによってリムショット時の
正確な打撃信号を得ることはできず、リム部に、別途、
リムショット専用のセンサを必要としている。
センサでヘッドへの打撃時の打撃信号とリムへの打撃時
の打撃信号を正確に検出できる打撃検出装置を提供する
ことを課題とする。また、該打撃検出装置を適用した電
子打楽器を提供することを課題とする。
検出装置は、被打撃体であるヘッドと該ヘッドの外周に
配設されたリムとを有する装置本体と、前記装置本体に
結合して装着されたセンサ保持部と、前記センサ保持部
と前記ヘッドとの間で該センサ保持部側に配設された打
撃センサと、前記打撃センサと前記ヘッドとの間に介挿
され該ヘッドの振動を該打撃センサに伝達する緩衝部材
と、を備えたことを特徴とする。
への打撃時に該ヘッドの振動が緩衝部材を介して打撃セ
ンサに伝達され、該打撃センサで打撃信号が得られる。
また、センサ保持部が装置本体に結合して装着されてい
るので、装置本体のリムへの打撃時に該リムの振動がセ
ンサ保持部に伝達され、このセンサ保持部側に配設され
た打撃センサにより、打撃信号を得ることができる。さ
らに、ヘッドと打撃センサとの間に緩衝部材が介挿され
ているので、この緩衝部材で不要な振動を供給して正確
な打撃信号を得ることができる。また、打撃センサはセ
ンサ保持部側に配設されているので、このセンサ保持部
が結合されたリムの振動による打撃信号も正確な打撃信
号として得ることができる。なお、打撃センサとして
は、例えばピエゾ型圧電センサ等を用いることができ
る。
撃体であるヘッドと該ヘッドの外周に配設されたリムと
を有する装置本体と、前記リムに結合して前記装置本体
に装着されたセンサ保持部と、前記センサ保持部と前記
ヘッドとの間で該センサ保持部側に配設された打撃セン
サと、前記打撃センサと前記ヘッドとの間に介挿され該
ヘッドの振動を該打撃センサに伝達する第1の緩衝部材
と、前記打撃センサと前記センサ保持部との間に介挿さ
れ該センサ保持部の振動を該打撃センサに伝達する第2
の緩衝部材と、を備えたことを特徴とする。
への打撃時に該ヘッドの振動が第1の緩衝部材を介して
打撃センサに伝達され、該打撃センサで打撃信号が得ら
れる。また、センサ保持部がリムに結合して装着されて
いるので、リムへの打撃時に該リムの振動がセンサ保持
部に伝達され、このセンサ保持部の振動が第2の緩衝部
材を介して打撃センサに伝達され、この打撃センサによ
り打撃信号を得ることができる。さらに、ヘッドと打撃
センサとの間に第1の緩衝部材が介挿されているので、
この第1の緩衝部材で不要な振動を供給して正確な打撃
信号を得ることができる。また、センサ保持部と打撃セ
ンサとの間に第2の緩衝部材が介挿されているので、こ
の第2の緩衝部材で不要な振動を供給して正確な打撃信
号を得ることができる。
体であるヘッドと該ヘッドの外周に配設されたリムとを
有する装置本体と、前記リムに結合して前記装置本体に
装着されたセンサ保持部と、前記センサ保持部と前記ヘ
ッドとの間で該センサ保持部側に配設された打撃センサ
と、前記打撃センサと前記ヘッドとの間に介挿され該ヘ
ッドの振動を該打撃センサに伝達する第1の緩衝部材
と、前記打撃センサと前記センサ保持部との間に介挿さ
れ該センサ保持部の振動を該打撃センサに伝達する第2
の緩衝部材と、前記リム上または該リムの近傍に配設さ
れたスイッチと、前記打撃センサの出力信号と前記スイ
ッチの動作に応じた音色で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。
と同様に、打撃センサでヘッドへの打撃時の打撃信号と
リムへの打撃時の打撃信号を得ることができるととも
に、いずれの場合も正確な打撃信号を得ることができ
る。さらに、リム上または該リムの近傍に配設されたス
イッチでリムショットが打撃されたことを検出して、リ
ムショット奏法に対応する打楽器音を発音することがで
きる。
ム等のリムショット奏法にはオープンリムショット(図
19(A) )とクローズリムショット(図19(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。
参照して説明する。図4は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り、後述
の第1〜4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。
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。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、第3実施例及び第4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、A
MP半波整流積分回路(エンベロープ抽出回路)22、
A/D変換器23、CPU24,ROM25,RAM2
6、音源27、波形メモリ28、D/A変換器29を備
えている。
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。
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。
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。
1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12が動作(O
N)する。
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。
(センサ保持部)h、前述の圧電素子i、センサクッシ
ョン(緩衝部材、第1の緩衝部材)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。なお、センサユニット部10は本発明の打撃検
出装置の実施例であり、その詳細な構造は後述する。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。
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。
であり、本発明の打撃検出装置の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(緩衝部材、第1の緩
衝部材)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
(第2の緩衝部材)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。
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。
て、センサプレートmの下にはセンサクッション(緩衝
部材、第1の緩衝部材)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(第2の緩衝部材)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。
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。
て、センサプレートmの下にはセンサクッション(緩衝
部材、第1の緩衝部材)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(第2の緩衝部材)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(第2の緩衝部材)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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、このときのコンパ
レータ211,212の出力は、いずれの場合もDat
a1=“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D
ata2=“0”の状態を「状態3」とする。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
1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(SW1)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1
2が動作(ON)する。
のセンサユニット部10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(図8(A) )等か
らなり、センサホルダhはリムcに固定されている。セ
ンサホルダhと圧電素子iの間にはブチルゴムのような
振動吸収材(第2の緩衝部材)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(第1の緩衝部材)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。
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。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。
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。
3実施例を示し、前記図9に対応する一部拡大断面図で
ある。なお、第3実施例の平面図は第2実施例(図8
(A) )と同様である。この第3実施例の打撃検出部1
は、第2実施例と同様な構造においてリムcとボトムケ
ースeの開口上端部のヘッドfとの間に緩衝部材(クッ
ション)sを配設したものである。この緩衝部材sはリ
ムc及びボトムケースeの開口上端部の全周にわたって
配設されてヘッドfの周囲に接している。したがって、
ヘッドfが打撃された時、この緩衝部材sによりヘッド
fの振動が吸収され、ヘッドfに加えられた直後の振動
のみをトリガー信号として圧電素子iで検出することが
できる。なお、発泡ゴム、発泡ウレタンなどの発泡弾性
体でもよいし、ゴム、ウレタンなどの弾性個体でもよ
く、さらに、ゲル状物質を使用することも可能である。
た場合の打撃時の波形の例を示す図である。図11(A)
に示したように、緩衝部材sがなければヘッドfの振動
がボトムケースeの開口上端部で反射して、最初のピー
クAに続いて僅かに減衰したピークB、C、D…が検出
される。このため、トリガ信号検出のためのスレッショ
ルドを図示のレベルにすると、2番目のピークBもトリ
ガ信号として検出してしまい、1回の打撃に対して2度
鳴りが起こってしまう。また、連打した場合は後の打撃
信号と干渉する可能性がある。これに対して、図11
(B) (第3実施例)のように緩衝部材sを配設すると、
2番目以降のピークB′、C′、D′…が最初のピーク
Aに比べて大きく減衰するので、2度鳴りも生じず、ま
た、連打した場合に後の打撃信号と干渉することも防止
できる。したがって、第3実施例によれば正確な打撃信
号のみを検出することができる。
配置されているので演奏を妨げることがない。また、リ
ブc−1の下部に配置されているので、緩衝部材s自体
の保持も簡便になり、前記従来技術と比べて、緩衝部材
も小さな構造ですむとともに、部品点数を少なくするこ
とができる。なお、前記第1の従来技術のように単にヘ
ッドの中央にクッションを接触させただけの構成、ある
いは、前記第2の従来技術のようにクッションを単にヘ
ッド端部に接触させただけの構成では、十分にヘッドの
振動を減衰させることはできず、打撃する場所によって
は不均一な信号となってしまうが、上記第3実施例によ
れば緩衝部材sがヘッドfの全周に配置されているの
で、このような問題はなく、さらにヘッドfのどこを打
撃した場合にも効果的である。
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、SW
1,SW2に対して並列に接続されている。SW1,S
W2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CPU
24(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実施例及び第3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。
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。
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。
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。
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14は第2実施例及び第
3実施例のタイマ割込処理のフローチャートであり、図
13及び図14に基づいて第2実施例及び第3実施例の
動作を説明する。なお、図14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実施例及び第3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。
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13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13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13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。
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。
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。
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15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。
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実施例及び第3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
用頻度が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。
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4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16は第4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実施例及び第3実施例の図12と同様な要素に
は図12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17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。
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。
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17(A) のように左回転し
ているときは図18(A) のように変化し、図17(B)の
ように右回転しているときは図18(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実施例及
び第3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SW1,SW2の動作があった場合は第1実
施例、第2実施例及び第3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。
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。
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。
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。
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。
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。
は、2つのリムショットスイッチ(SW1),(SW
2)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。
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。
の打撃センサでヘッドへの打撃時の打撃信号とリムへの
打撃時の打撃信号を正確に検出できる。
1と同様に一つの打撃センサでヘッドへの打撃時の打撃
信号とリムへの打撃時の打撃信号を正確に検出でき、さ
らに第1及び第2の緩衝部材によりさらに正確な打撃信
号を検出できる。
と同様に、一つの打撃センサでヘッドへの打撃時の打撃
信号とリムへの打撃時の打撃信号を正確に検出できると
ともに、さらに正確な正確な打撃信号を検出でき、か
つ、リムショット奏法に対応する打楽器音を発音するこ
とができる。
図及び上面図である。
の拡大断面図である。
した電子打楽器のブロック構成図である。
部の要部の回路構成を示す図である。
じた状態の変化の一例を表す図である。
フローチャートである。
図及び一部破断側面図である。
部拡大断面図である。
を設けない場合と設けた場合の打撃時の波形の例を示す
図である。
楽音制御部の要部の回路構成を示す図である。
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。
のフローチャートである。
トローラを2つにした例を示す図である。
楽音制御部の要部の回路構成を示す図である。
ッチの変化を示す図である。
の一例を表す図である。
する図である。
部)、i…圧電素子(打撃センサ)、j…センサクッシ
ョン(緩衝部材、第1の緩衝部材)、k…振動吸収材
(第2の緩衝部材)、1…打撃検出部、2…楽音制御部
(楽音制御手段)、10…センサユニット部(打撃検出
装置)、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 (3)
- 【請求項1】 被打撃体であるヘッドと該ヘッドの外周
に配設されたリムとを有する装置本体と、 前記装置本体に結合して装着されたセンサ保持部と、 前記センサ保持部と前記ヘッドとの間で該センサ保持部
側に配設された打撃センサと、 前記打撃センサと前記ヘッドとの間に介挿され該ヘッド
の振動を該打撃センサに伝達する緩衝部材と、を備えた
ことを特徴とする打撃検出装置。 - 【請求項2】 被打撃体であるヘッドと該ヘッドの外周
に配設されたリムとを有する装置本体と、 前記リムに結合して前記装置本体に装着されたセンサ保
持部と、 前記センサ保持部と前記ヘッドとの間で該センサ保持部
側に配設された打撃センサと、 前記打撃センサと前記ヘッドとの間に介挿され該ヘッド
の振動を該打撃センサに伝達する第1の緩衝部材と、 前記打撃センサと前記センサ保持部との間に介挿され該
センサ保持部の振動を該打撃センサに伝達する第2の緩
衝部材と、を備えたことを特徴とする打撃検出装置。 - 【請求項3】 被打撃体であるヘッドと該ヘッドの外周
に配設されたリムとを有する装置本体と、 前記リムに結合して前記装置本体に装着されたセンサ保
持部と、 前記センサ保持部と前記ヘッドとの間で該センサ保持部
側に配設された打撃センサと、 前記打撃センサと前記ヘッドとの間に介挿され該ヘッド
の振動を該打撃センサに伝達する第1の緩衝部材と、 前記打撃センサと前記センサ保持部との間に介挿され該
センサ保持部の振動を該打撃センサに伝達する第2の緩
衝部材と、 前記リム上または該リムの近傍に配設されたスイッチ
と、 前記打撃センサの出力信号と前記スイッチの動作に応じ
た音色で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。
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- 2002-01-11 JP JP2002005021A patent/JP3644433B2/ja not_active Expired - Fee Related
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