JP2008533532A - 弦楽器の弦張力調整装置、その調整方法および弦楽器の自動調弦装置 - Google Patents

弦楽器の弦張力調整装置、その調整方法および弦楽器の自動調弦装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、弦楽器の弦の張力を効率よく調整する弦楽器の弦張力調整装置およびその調整方法に関する。トレモロシステムブロック(５)の内部または近傍に、トレモロシステムブロック(５)に対して相対的に移動可能なスリーブ(13)を取り付ける。スリーブ(13)には弦(6a〜6ｆ)の一端を固定する。予め定めた圧力を加えた圧力媒体を作用させてスリーブ(13)を移動して弦(6a〜6f)の張力を調整する。
【選択図】図３

Description

本発明は、一端が固定ブロックに固定され他端が固定装置に固定された弦を有する弦楽器の弦張力調整装置およびその調整方法に関する。
一般に、弦楽器は、弦を弾いた際に正しい周波数の音波が発生して希望する音を得ることができるように、２つの固定点の間に張られた弦の張力を正確に調整して調弦する必要がある。
このため、この種の弦楽器は、一端が固定され他端が支軸またはその他の装置に巻き付けられた弦を備えている。そして、これら支軸またはその他の装置を締めたり緩めたりすることによって、弦の張力の強弱を調整して、この弦から正しい音が得られるように構成されている。
さらに、この種の弦楽器は、弦を弾いて得られた実際の音と基準音とを比較し、この比較結果に基づいて駆動装置を調整し、弦の張力を変更可能、すなわち自動調弦が可能な調整装置を用いる場合に、弦の張力を支軸などで調整する方法は必ずしも適切な方法ではない。例えば、ギター、特にエレキギターまたはエレキベースなどの場合には、弦楽器のヘッド、すなわち弦楽器の比較的小さな部分に、弦の張力を調整するペグポストまたはその他の装置が取り付けられている。
上述したように、上記弦楽器は、原理的にはペグポストまたはその他の装置の部分に弦の張力を調整するためのモータなどの駆動装置を取り付けることが可能であるが、実際にはギターまたはベースの自動調弦装置の一式を弦楽器のヘッドに取り付けることは容易ではなく略不可能である。このため、この種の弦楽器の弦の張力を調整する方法は、容易ではない。
一端が固定ブロックに固定され他端が固定装置に固定された弦楽器の弦張力調整方法は、請求項１に示されている。また、この目的を実現する装置は、請求項２に示されている。そして、この装置の好ましい例は、請求項３ないし請求項５に示されている。さらに、請求項６には、弦楽器の弦の張力を調整する新規な装置を有し、この弦楽器の少なくとも１本の弦を自動調弦する装置が示されている。
本発明によれば、弦を巻き取る構造の代わりに、圧力を加えた圧力媒体または流体を用いて弦の張力を調整する。この圧力媒体は、弦の一端が取り付けられた固定部とともに、この固定部、すなわちこの固定部の内部に固定されている弦の端部を固定ブロックの状態のまま移動させて、弦の張力を変化させる。
また、この圧力媒体として、特に流体または油圧液を使用することにより、サーボモータなどを用いることなく弦の張力を自動的に調整できる。さらに、圧力リザーバの内部の油圧液によって、油圧による力で制御して弦の張力を正確に調整できる。この方法は、ギターなどの弦楽器の自動調弦装置として特に適している。この場合に、弦の張力を増減する圧力媒体の給排出は、弦を弾いて得られる実際の音の周波数と、予め定めた基準音の周波数との差に基づいて調整装置によって制御される。
請求項３によれば、スリーブは、このスリーブが取り付けられる孔部と連動して、シリンダ内のピストンのような効果を発揮する。圧力媒体にて弛緩する場合は、弦の張力によってスリーブを容易に固定ブロック内の孔部に挿入でき、結果的に弦の張力の増減を調整できる。この方法は、特にギター、中でもエレキギターまたはエレキベースに適している。これら楽器は、弦の一端が固定ブロックにてヘッドの部分に固定されており、エレキギターの場合はトレモロシステムブロックにて固定されている。通常、この種の固定ブロックには、孔部が設けられ、この孔部に弦の一端が、例えば９０°ほど曲げられて挿通されている。この構成により、多額の費用を掛けずに従来の固定ブロックに本発明のスリーブを装備でき、楽器に大幅な変更を加えることなく対応させて、拡径部を有する孔部を備えた固定ブロックに交換できる。したがって、弦楽器自体に大幅な変更を加えることなく簡単な方法で自動調弦装置を取り付けることができる。
請求項４によれば、弦の端部を容易にスリーブに固定できる。例えば、ギター、特にエレキギターまたはエレキベースの場合は、ボディに固定されている側の弦の端部に、通常、太い部分であるボールエンドが設けられている。そして、このボールエンドによって、スリーブの内部に設けられている拡径部に弦の端部を固定できる。
請求項５によれば、スリーブが圧電セラミックスにて形成されているため、このスリーブを同時にピックアップとして利用できる。すなわち、このスリーブに接触している弦の振動をスリーブで捕捉し、この弦の振動を、圧電セラミックスが有する圧力を電気に変える性質にて電気信号に変換する。さらに、この電気信号を直接増幅して音響信号として利用したり、ミディ(Musical instrument Digital Interface：ＭＩＤＩ)機能を制御する制御信号として利用したりできる。また、この制御信号を利用して、請求項６の弦楽器用自動調弦装置によって、弦の振動時に捕捉した周波数に関する情報と、基準となる予め定めた周波数とを比較して、最終的に必要な弦の張力調整量を自動的に制御できる。
次に、本発明の実施の一形態を添付の図面を用いて説明する。以下の説明および図面では、エレキギターを例に本発明の実施の一形態を説明しているが、基本的に本発明はエレキギターという特殊な弦楽器に限定されるものではなく、既存の弦楽器のすべてに使用できる。
これら図面には、エレキギターの例を用いて本発明の弦楽器の弦張力調整装置の実施の一形態が示されている。また、これら図面では、同一の構成要素に同じ番号が付されている。
図１および図２は、弦楽器として一般的なエレキギター１を示している。このエレキギター１は、大きく分けてボディ２、ネック３およびヘッド４にて構成されている。ボディ２には、固定ブロック、エレキギター１の場合はトレモロシステムブロック５が取り付けられている。このトレモロシステムブロック５には、弦楽器の弦張力調整装置が設けられている。
弦6a〜6fは、トレモロシステムブロック５から延出してヘッド４のペグポスト７に巻き付けられている。このペグポスト７は、ペグ８を介して調整可能に構成されている。また、エレキギター１のボディ２の弦6a〜6fの下には、ピックガード９が取り付けられている。
図２は、エレキギター１のボディ２を示す拡大図である。このボディ２には、図２に示すように、コントロールチップ10およびピックアップ(pick up)12が取り付けられている。また、このボディ２にはコード14が取り付けられ、このコード14によってコントロールチップ10とトレモロシステムブロック５とが電気的に接続されている。
図３ａ〜図３ｄは、トレモロシステムブロック５の細部を示す各種の平面図である。このトレモロシステムブロック５には、弦楽器の弦張力調整装置が用いられている。図３ａはトレモロシステムブロック５の斜視図で、図３ｂは平面図で、図３ｃは図３ｂの線Ａ−Ａに沿って切断した断面図で、図３ｄは図３ｂの線Ｂ−Ｂに沿って切断した断面図である。
図３ａ〜図３ｄに示すように、トレモロシステムブロック５には、例えば計６個の孔部11が開口している。これら孔部11には、弦6a〜6fが固定されている。図３ｃに示すように、孔部11には、直径が大きく拡径された拡径部11aが設けられている。この孔部11の内部には、この孔部11の縦方向に移動可能にスリーブ13が設置されている。このスリーブ13は、直径が大きく形成された頭部13aを備えている。この頭部13aの外径は、孔部11の拡径部11aの内径と一致している。このスリーブ13のうちの頭部13a以外の残部の外径は、孔部11のうちの拡径部11a以外の残部の直径と一致している。
頭部13aからスリーブ13の残部までの部分と、孔部11の拡径部11aから孔部11の残部までの部分との間には、これら孔部11およびスリーブ13の構成によって、環状空間17が形成されている。この環状空間17には、差し込み孔状の給排出管18が設けられて接続されている。また、この環状空間17の内部は、給排出管18を通じて、例えば油圧液などの圧力媒体を供給できるように構成されている。
さらに、スリーブ13の内部には、インナーホール19が貫通して設けられている。このインナーホール19のうちのスリーブ13の頭部13aの部分には、内径が大きく形成された径大である径大部19aが設けられている。また、インナーホール19には、別個のスリーブ20が取り付けられている。このスリーブ20は、図３ｃに示すように、トレモロシステムブロック５の上部に取り付けられ、孔部11の内部に挿入されて移動しないように固定されている。また、このスリーブ20は、スリーブ13を通過する弦6a〜6fを、トレモロシステムブロック５から電気的に絶縁する機能を有している。このスリーブ20の絶縁機能は、ある特定の使用状況、例えば弦6a〜6fが電気的なコードとして使用される場合に必要となる。
一方、弦6a〜6fは、いわゆるボールエンドとして一端が太く形成されている。これら弦6a〜6fの一端の太い部分は、インナーホール19の径大部19aに収容された状態で、スリーブ13の内部に固定される。また、これら弦6a〜6fは、各スリーブ13内のインナーホール19を貫通し、別のスリーブ20を通過してトレモロシステムブロック５から外部へ延出している。ここで、これら弦6a〜6fは、図４に示すように、支持部21を通過してから、ネック３を通過してエレキギター１のヘッド４に挿通されている。また、トレモロシステムブロック５の孔部11内のスリーブ13は、環状空間17内の油圧液によって位置が維持される。このとき、このスリーブ13に加えられている油圧液の圧力は、弦6a〜6fに加えられている張力と釣り合っている。この状態で、弦6a〜6fを張ると、さらなる量の油圧液が給排出管18から環状空間17へ送られて圧力が上昇する。この結果、図３ｃに示すように、孔部11内のスリーブ13は、下方へ移動して弦6a〜6fの張力が増大する。一方、これら弦弦6a〜6fを緩める場合には、給排出管18から油圧液を抜くことによって、図３ｃに示すように、孔部11内のスリーブ13が、上方へ移動する。
ここで、この油圧液としては、油圧液供給装置から供給される油圧液を使用している。この場合に、この油圧液供給装置は、エレキギター１またはエレキギター１の素材に特別な変更、すなわち材料の研削または切断などの加工をせずに容易にエレキギター１のボディ２に設置できる。また、この油圧液供給装置としては、エレキギター１の弦6a〜6fの張力を調整するために正確に制御可能なバルブ回路のみが必要である。
なお、上記実施の一形態で示した本発明の構造とは異なる方法として、張力を大きくする場合および小さくする場合のそれぞれにおいて油圧液で圧力を加えるダブルチェンバシステムなどの装置にも使用できる。
また、上記実施の一形態では、スリーブ13の全体の長さを孔部11の拡径部11aの長さより大きくして、弦6a〜6fの張力が最も大きくなった場合にも、環状空間17が孔部11の残部にて完全に密閉されずに、この環状空間17から油圧液のすべてが排出されないように構成する必要がある。
さらに、上記実施の一形態の好ましい使用方法としては、この実施の一形態の弦楽器の弦張力調整装置をエレキギター１の自動調弦装置に組み込んで、弦6a〜6fの張力の調整に使用する方法がある。この場合に、この自動調弦装置としては、図２に示すように、コントロールチップ10を使用する。このコントロールチップ10には、各弦6a〜6fの基本振動周波数に関する基準値が保存されている。また、このコントロールチップ10は、信号ケーブルを通じてピックアップ12などに電気的に接続され、弦6a〜6fの基本振動の時の実際の周波数を捕捉可能に構成されている。さらに、コントロールチップ10は、基準値と実際値との差から、弦6a〜6fの張力をどの程度上げるべきか、または下げるべきかを求め、これら弦6a〜6fに関係している給排出管18用のバルブを適宜制御して、油圧液を給排出することによって、これら弦6a〜6fの張力を調整可能に構成されている。
なお、電磁ピックアップなどのピックアップ12に代えて、トレモロシステムブロック５の内部に圧電装置を分離して設置する方法や、スリーブ13自体を圧電セラミックスにて形成して、弦6a〜6fの周波数の実際値を捕捉する装置として使用する方法にも対応できる。
図５は、エレキギター１のボディ２の一部を裏側または下側から見た平面図である。この図５には、スリーブ13が取り付けられたトレモロシステムブロック５の懸架構造が示されている。このトレモロシステムブロック５は、これらトレモロシステムブロック５に作用する張力を３本のスプリング22によって、対応する位置調整装置23が調整されて釣り合いが取れた状態に保持されている。この場合も、油圧式の位置調整装置23を用いることもできる。さらに、油圧シリンダ、空力シリンダ、または圧力媒体を使用する他の方法によって、トレモロシステムブロック５の釣り合いを保持する個々のスプリング22の張力も変更できる。そして、このスプリング22の張力を変更する方法にすれば、トレモロシステムブロック５の釣り合い状態を自動的に調整して、エレキギター１の様々な演奏効果を得ることができ、またフロイドローズ（登録商標）トレモロシステムなどの各種のトレモロシステムを使用する場合にも、張力の調整が可能となる。図５では、この種のシリンダを24の番号で示している。さらに、例えばスプリング22の全体を空力シリンダまたは油圧シリンダなどにも変更できる。
本発明の装置を取り付けた弦楽器の例としてエレキギターを示す概略平面図である。 図１で示したエレキギターのボディの拡大図である。 図１および図２で示したエレキギターのトレモロシステムブロックを示した四種類(a)〜(d)の平面図である。 図３に示したトレモロシステムブロックに支持部を設置し、この支持部を分解した分解図である。 同上トレモロシステムブロックが設置されテンションスプリングで保持されたエレキギターのボディの一部を示す平面図である。
符号の説明
１ エレキギター
２ ボディ
３ ネック
４ ヘッド
５ トレモロシステムブロック
6a〜6f 弦
７ ペグポスト
８ ペグ
９ ピックガード
10 コントロールチップ
11 孔部
11a 拡径部
12 ピックアップ
13 スリーブ
13a 頭部
14 コード
17 環状空間
18 給排出管
19 インナーホール
19a 径大部
20 スリーブ
21 支持部
22 スプリング
23 位置調整装置
24 空力シリンダまたは油圧シリンダ

Claims (6)

  1. 一端が固定ブロック(５)に固定され他端が固定装置(７)に固定された弦(6a〜6f)を有する弦楽器(１)の前記弦(6a〜6f)の張力を調整する弦楽器の弦張力調整方法であって、
    前記固定ブロック(５)は、トレモロシステムブロックであり、
    このトレモロシステムブロックの内部および近傍のいずれかに、このトレモロシステムブロックに対して相対的に移動可能に取り付けられ、前記弦(6a〜6f)の一端が固定されたスリーブ(13)を、予め定めた圧力を加えた圧力媒体を作用させて移動して、前記弦(6a〜6f)の張力を調整する
    ことを特徴とする弦楽器の弦張力調整方法。
  2. 一端が固定ブロック(５)に固定され他端が固定装置(７)に固定された弦(6a〜6f)を有する弦楽器(１)の前記弦(6a〜6f)の張力を調整する弦楽器の弦張力調整装置であって、
    前記固定ブロック(５)は、トレモロシステムブロックであり、
    このトレモロシステムブロックの内部および近傍のいずれかに、このトレモロシステムブロックに対して相対的に移動可能に取り付けられ、前記弦(6a〜6f)の一端が固定されたスリーブ(13)と、
    予め定めた圧力を加えた圧力媒体とを具備し、
    前記スリーブ(13)は、前記圧力媒体の作用にて移動して前記弦(6a〜6f)の張力を調整可能である
    ことを特徴とした弦楽器の弦張力調整装置。
  3. 拡径された拡径部(11a)と、この拡径部(11a)を除いた残部とを備え、トレモロシステムブロック(５)の内部を挿通して設けられ、内部にスリーブ(13)が移動可能に取り付けられて圧力媒体が密閉された少なくとも１つの孔部(11)を具備し、
    前記スリーブ(13)は、孔部(11)の拡径部(11a)の内径に略等しい外径を有する頭部(13a)と、前記孔部(11)の残部の内径に略等しい外径を有する延長部と、これら延長部および頭部(13a)の間に設けられた段部を備え、前記頭部(13a)は、前記孔部(11)の拡径部(11a)に取り付けられ、前記延長部は、前記孔部(11)の残部に挿入され、
    前記段部および前記頭部(13a)と前記孔部(11)の拡径部(11a)から前記孔部(11)の残部までの部分との間には、密閉した環状空間(17)が設けられ、
    この環状空間(17)には、圧力媒体を給排出する少なくとも１つの給排出管(18)が設けられている
    ことを特徴とした請求項２記載の弦楽器の弦張力調整装置。
  4. スリーブ(13)の延長部には、この延長部の内部を貫通してインナーホール(19)が設けられ、
    前記スリーブ(13)の頭部(13a)には、前記インナーホール(19)より径大な径大部(19a)が設けられている
    ことを特徴とした請求項３記載の弦楽器の弦張力調整装置。
  5. スリーブ(13)は、圧電セラミックスにて形成され、圧電にて得られた電気信号を受信可能に設けられている
    ことを特徴とした請求項３または４記載の弦楽器の弦張力調整装置。
  6. 請求項２ないし５いずれか記載の弦楽器の弦張力調整装置(10)と、
    弦楽器(１)、特にギターまたはエレキベースの少なくとも１本の弦(6a〜6f)の張力が調整可能な調弦装置と、
    振動する弦(6a〜6f)から発生する音響信号を捕捉するセンサ(12)と、
    前記音響信号をデジタル信号へ変換して周波数を求める変換手段と、
    得られた前記周波数と予め定めた周波数とを比較する比較手段とを具備し、
    前記弦楽器の弦張力調整装置は、前記比較手段にて得られた周波数の差に基づいて前記調弦装置を制御して、前記少なくとも１本の弦(6a〜6f)を自動調弦する
    ことを特徴とした弦楽器用自動調弦装置。
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