JP2007072301A - 電子ドラム - Google Patents

Abstract

【課題】 ドラムヘッド以外の部分が打撃されても打撃音が出力されるのを防止する。
【解決手段】 電子打楽器１は、クッション材４０と、衝撃センサ４１と、台座部材４２と、衝撃緩衝装置４３−１〜４３−３と、調節ねじ４４−１〜４４−３とを備えている。演奏者がドラムヘッド３０をスティックで打撃すると、衝撃センサ４１を備える台座部材４２は衝撃緩衝装置４３−１〜４３−３によって支持されており胴部１０には接触していないため、衝撃センサ４１にはドラムヘッド３０からクッション材４０を介して伝わった衝撃のみが伝わることとなる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子ドラムに関する。

ドラムヘッドへの打撃を検出し、検出した打撃に対応した音を電子的に出力する電子打楽器としては、例えば、特許文献１に開示された電子打楽器がある。特許文献１に開示された電子打楽器においては、ドラムヘッドへの打撃を検知する圧電素子が電子打楽器内部に設けられた支持部材に貼着されている。この圧電素子の上面にはゴムやスポンジ等の弾性材により形成された円錐台形状のクッション部材が貼り付けられており、クッション部材の先端部はドラムヘッドに接触している。クッション部材がドラムヘッドに接触しているため、ドラムヘッドがスティックにより打撃されてもドラムヘッドへの打撃が直接圧電素子に伝達されることがなく、圧電素子の破損が抑止される。
特開平１０−２０８５４号公報

さて、特許文献１に開示されている電子打楽器のように、その形状がアコースティックドラムを模した形状であると、スティックがドラムヘッド以外の部分に触れたり、演奏者がドラムヘッド以外の部分に接触したりすることがある。特許文献１に開示された電子打楽器においては、圧電素子が貼着されている支持部材は電子打楽器の胴部に固定されている。このため、スティックがドラムヘッド以外の部分に触れたり、演奏者がドラムヘッド以外の部分に接触したりすると、これらの接触による振動は支持部材に貼着されている圧電素子に直接伝わってしまう。これらの振動が圧電素子に伝わると、圧電素子が振動を検知してしまい、ドラムヘッドが打撃されなくとも打撃音が出力されてしまうこととなる。

本発明は、上述した背景の下になされたものであり、ドラムヘッド以外の部分が打撃されても打撃音が出力されるのを防止する技術を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために本発明は、中空で開口端を有する胴部と、前記胴部の開口端に張設されたドラムヘッドと、弾性を有し、前記ドラムヘッドにおける被打撃面の反対側の面に接触するように配置されたクッション材と、前記胴部の内部に配置され、前記胴部から伝わる振動を吸収する振動吸収部と、前記クッション材と接触するように前記振動吸収部に配置され、前記クッション材を介して伝わる前記ドラムヘッドへの打撃を検知して検知結果を出力するセンサとを備える電子ドラムを提供する。

好ましい態様においては、前記クッション材の形状を球形としてもよい。また、別の好ましい態様においては、前記ドラムヘッドは、弾性を有するフィルムが複数積層されており、前記積層されたフィルムの全層を貫通する貫通孔が複数設けられているようにしてもよい。

本発明によれば、ドラムヘッド以外の部分が打撃されても打撃音が出力されるのを防ぐことが可能となる。

以下、本発明の実施形態に係る電子打楽器について図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態に係る電子打楽器１の外観図であり、図２は電子打楽器１の断面図である。図１に示したように、この電子打楽器１は、円筒状の胴部１０と、ドラムヘッド３０とを備えている。図１に示したように、円筒状の胴部１０の外周面には、ラグケース２０が胴部１０の周方向に所定の間隔を開けてねじ止め固定されている。ラグケース２０の内部には、図２に示したように、ラグケース２０に設けられた孔から一方の端部を外部に露呈させたラグナット２２と、このラグナット２２を外部に突出する方向に付勢するスプリング２３が収納配置されている。ラグナット２２は筒状に形成されており、外周面に抜け防止用の鍔２２ａが一体に設けられている。またラグナット２２の中心にはラグボルト２４がねじ込まれるねじ孔が貫通形成されている。

ドラムヘッド３０の外周部はヘッド枠３１によって保持されている。ドラムヘッド３０の外周に設けた締枠３２とラグナット２２とをラグボルト２４で連結し、ラグボルト２４の締付操作により締枠３２をヘッド枠３１に押付けると、ドラムヘッド３０に張力が付与され、ドラムヘッド３０が胴部１０の開口端に張設される。

ドラムヘッド３０は、図２の右上部に拡大して示したようにポリエチレンテレフタレートのフィルムが３層積層されており、フィルムの層は単に重ねられているだけとなっている。また、ドラムヘッド３０には、図１，２に示したように、直径０．５ｍｍ〜３ｍｍの貫通孔が多数設けられており、その開孔率（孔面積／ドラムヘッド全体の面積）は２０％以上〜５０％未満となっている。なお、直径が０．５ｍｍ以下の孔を開けるのは高度な加工技術を必要とし、コストがかかるため、本実施形態においては貫通孔の直径を０．５ｍｍ以上としている。また、３ｍｍ以上にすると、スティックが貫通孔に入り込み、スティックによりドラムヘッドが破れる虞が大となるため、本実施形態においては貫通孔の直径を３ｍｍ以下としている。また、本実施形態においては開孔率を２０％以上としているが、これは開孔率を２０％以下にするとスティックでドラムヘッド３０が打撃された際に貫通孔を通過する空気の量が少なくなり、ドラムヘッド３０から空気へ伝わる振動が減少せず、打撃音を減少させることができなくなるため、開孔率を２０％以上としている。また、本実施形態においては開孔率を５０％未満としているが、５０％以上にすると、ドラムヘッド３０を構成するフィルムの量が少なくなり、ドラムヘッド３０の引っ張り強度が不足するため開孔率を５０％未満としている。

また、本発明の実施形態に係る電子打楽器１は、図２に示したように、クッション材４０と、衝撃センサ４１と、台座部材４２と、衝撃緩衝装置４３−１〜４３−３と、調節ねじ４４−１〜４４−３とを備えている。台座部材４２は、凹部４２ａに衝撃センサ４１を備えており、衝撃緩衝装置４３−１〜４３−３によって支持されると共に、衝撃緩衝装置４３−１〜４３−３によってドラムヘッド３０の方向へ押圧されている。

ドラムヘッド３０に生じた衝撃を衝撃センサ４１に伝える球形のクッション材４０は、例えばポリウレタンを発泡させたものであり、ドラムヘッド３０と衝撃センサ４１とによって狭持されている。クッション材４０の形状は球形となっているため、スティックによる打撃の衝撃が小さい場合にはクッション材４０とドラムヘッド３０との接触面積は小さく、衝撃センサ４１に加わる衝撃も小となる。一方、スティックによる打撃の衝撃が大きい場合にはクッション材４０とドラムヘッド３０との接触面積が大きくなるので衝撃センサ４１に加わる衝撃も大となり、打撃の衝撃の大小に応じた精度のよい衝撃検出が可能となる。また、スティックによる打撃の衝撃が大きい場合でもクッション材４０とドラムヘッド３０との接触面積が大きくなるので、ドラムヘッド３０の振動がクッション材４０により吸収されて、消音効果が高まることとなる。

衝撃センサ４１は、クッション材４０を介して伝わった衝撃を検知するセンサであり、検知した衝撃に対応した電気信号を出力する。
衝撃緩衝装置４３−１〜４３−３は、軸方向に沿って内部にバネとダンパ装置（いずれも図示略）とを備えている。衝撃緩衝装置４３−１〜４３−３の一方の端部は台座部材４２に固定され、もう一方の端部は、胴部１０の底面を貫通した調節ねじ（蝶ねじ）４４−１〜４４−３に取り付けられている。なお、衝撃センサ４１から出力された電気信号は、図示せぬ信号線を介して胴部１０の外部にある音源部（図示略）に入力される。衝撃センサ４１から出力された電気信号が音源部に入力されると、音源部は入力された電気信号に基づいて打撃音を出力する。

調節ねじ４４−１〜４４−３は、台座部材４２の位置を調節するためのねじである。調節ねじ４４−１〜４４−３を回転させると、胴部１０の底面から衝撃緩衝装置４３−１〜４３−３の端部までの距離が変化し、衝撃緩衝装置４３−１〜４３−３が移動する。
衝撃緩衝装置４３−１〜４３−３が移動すると、その移動に伴って、台座部材４２の位置が移動し、台座部材４２に設けられた衝撃センサ４１がクッション材４０を押圧する力が変化する。即ち、調節ねじ４４−１〜４４−３を回転させると、衝撃センサ４１がクッション材４０を押圧する力が調節され、これによりクッション材４０とドラムヘッド３０との接触面積が調節される。接触面積が変わると、同じ強さでドラムヘッド３０を打撃しても衝撃センサ４１に伝わる衝撃が変わる。即ち、調節ねじ４４−１〜４４−３を回転させることにより、衝撃を検知する感度が調節されることとなる。

この構成の下、演奏者がドラムヘッド３０をスティックで打撃すると、打撃により電子打楽器１の内部で圧縮された空気はドラムヘッド３０に設けられた複数の貫通孔から電子打楽器１の外部へ逃げることとなる。電子打楽器１の内部で圧縮された空気が電子打楽器１の外部へ逃げると、ドラムヘッドの上下面近傍の空気圧縮率は著しく低下しドラムヘッド３０の振動の空気への伝搬が減少するため、貫通孔が無い場合と比較して打撃音が減少する。

また、２０％以上の開孔率を備えるドラムヘッドを構成しようとすると、十分な引っ張り強度を得るためにはドラムヘッドの厚みを厚くすることとなるが、ドラムヘッドを厚くするとドラムヘッドの剛性が高くなり、打撃感が悪くなってしまうという問題が生じてしまう。しかしながら本実施形態においては、ドラムヘッドが複数のフィルムを積層して構成されており、且つ、各フィルムは互いに接着されていない。このため、打撃時には各フィルム間にずれが生じ、単層で厚みのある場合と比較して変形量が多くなるので、引っ張り強度を得るためにドラムヘッドの厚みを厚くしても打撃感が悪くなることがない。

また、演奏者がドラムヘッド３０をスティックで打撃すると、衝撃センサ４１を備える台座部材４２は衝撃緩衝装置４３−１〜４３−３によって支持されており胴部１０には接触していないため、衝撃センサ４１にはドラムヘッド３０からクッション材４０を介して伝わった衝撃のみが伝わることとなる。また、演奏者が胴部１０に触れたことにより生じる振動や、スティックがドラムヘッド３０以外の部分に触れたことにより生じる振動は、衝撃緩衝装置４３−１〜４３−３で吸収されるため、衝撃センサ４１から出力される信号は、スティックによる打撃を表し、外部からの振動の影響が少ないものとなる。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。

上述した実施形態においては、ドラムヘッド３０の材質をポリエチレンテレフタレートとしているが、ドラムヘッドの材質はポリエチレンテレフタレートに限定されるものではなく、例えば、ポリイミドやポリエチレンナフタレート等、他の材質であってもよい。また、ドラムヘッド３０においてはフィルムを３層以上積層してもよく、また３層ではなく２層としてもよい。また積層するフィルムの厚みはフィルムの材質に応じて変えるようにしてもよい。また、ドラムヘッド３０を構成するフィルムの厚さは、積層される層毎に厚さを異ならせるようにしてもよい。また、上述した実施形態においては、ドラムヘッド３０に設けられる貫通孔の直径を０．５ｍｍ〜３ｍｍとしているが、ドラムヘッドを構成するフィルムの材質に強度がある場合には３ｍｍ以上としてもよい。また、ドラムヘッドの各層は粘着力の弱い粘着剤を用いて張り合わせるようにしてもよい。

上述した各実施形態においては、図３に示したように、ドーナツ状のフィルム４５をドラムヘッド３０の裏面に張り合わせ、このフィルムとドラムヘッド３０とを貫通する貫通孔を開けるようにしてもよい。なお、ドラムヘッド３０に張り合わせるドーナツ状のフィルムは、単層ではなく複数のフィルムを積層した構成としてもよい。また、上述した実施形態においては、ドラムヘッドの中心部における貫通孔の密度を粗とし、ドラムヘッドの外周部付近における貫通孔の密度を密とするようにしてもよい。これらの構成によれば、ドラムヘッド周辺部に多くの振動の腹を持つ高次の振動モードが低下し、ドラムヘッド周辺部の振動が抑えられ高音の消音性が増すこととなる。また、ドラムヘッドの中心部における貫通孔の直径とドラムヘッドの周辺部における貫通孔の直径とを異ならせるようにしてもよい。

上述した実施形態においては、クッション材４０の形状は球形となっているが、クッション材４０の形状は球形に限定されるものではない。例えば、２つの円錐形のクッション材（または三角錐や四角錘等の多角錘の形状をしたクッション材）の底面同士を固着させたものを用いるようにしてもよい。この形状の場合、固着させた円錐（または多角錘）の一方の頂点がドラムヘッド３０に接触し、もう一方の円錐（または多角錘）の頂点が衝撃センサ４１に接触するようにドラムヘッド３０と衝撃センサ４１とでクッション材を狭持する。また、クッション材の形状は楕円球であってもよい。また、上述した実施形態においては、クッション材４０はドラムヘッド３０と衝撃センサ４１とで狭持されているが、クッション材４０をドラムヘッド３０に貼着させ、衝撃センサ４１でクッション材４０を押圧するようにしてクッション材４０を挟むようにしてもよい。

上述した実施形態においては、衝撃緩衝装置４３−１〜４３−３は内部にバネとダンパ装置とを備えているが、胴部１０からの振動や衝撃を衝撃センサ４１に伝えないようにする構成は、この構成に限定されるものではない。例えば、バネのみで胴部１０からの振動や衝撃を吸収するようにしてもよく、また、バネ以外の弾性体で振動や衝撃を吸収するようにしてもよい。また、衝撃緩衝装置の数は３に限らず４などでもよく、台座部材４２を安定に支持できる位置、数であればよい。

上述した実施形態においては、ドラムヘッドは複数のフィルムを積層した構造となっているが、ドラムヘッドは単層のものであってもよく、また、貫通孔を有していないものであってもよい。

ドラムヘッド３０への打撃を検知する構成は上述した構成に限定されるものではない。上述した実施形態においては、ドラムヘッド３０の振動を振動センサで検知し、検知した振動に基づいて、音源部から打撃音を出力するようにしてもよい。

本発明の実施形態に係る電子打楽器の外観図である。 本発明の実施形態に係る電子打楽器の断面図である。 本発明の変形例に係るドラムヘッドを説明する図である。

符号の説明

１・・・電子打楽器、１０・・・胴部、２０・・・ラグケース、２２・・・ラグナット、２２ａ・・・鍔、２３・・・スプリング、２４・・・ラグボルト、３０・・・ドラムヘッド、３１・・・ヘッド枠、３２・・・締枠、４０・・・クッション材、４１・・・衝撃センサ、４２・・・台座部材、４３−１〜４３−３・・・衝撃緩衝装置、４４−１〜４４−３・・・調節ねじ、４５・・・フィルム。

Claims (3)

1. 中空で開口端を有する胴部と、
   前記胴部の開口端に張設されたドラムヘッドと、
   弾性を有し、前記ドラムヘッドにおける被打撃面の反対側の面に接触するように配置されたクッション材と、
   前記胴部の内部に配置され、前記胴部から伝わる振動を吸収する振動吸収部と、
   前記クッション材と接触するように前記振動吸収部に配置され、前記クッション材を介して伝わる前記ドラムヘッドへの打撃を検知して検知結果を出力するセンサと
   を備える電子ドラム。
2. 前記クッション材の形状が球形であることを特徴とする請求項１に記載の電子ドラム。
3. 前記ドラムヘッドは、弾性を有するフィルムが複数積層されており、前記積層されたフィルムの全層を貫通する貫通孔が複数設けられていること
   を特徴とする請求項１に記載の電子ドラム。

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