JP2985451B2 - 電子打楽器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子打楽器に関し、
特に、簡単な構成により、且つ、高い製造コストをかけ
ることなく、自然打楽器により発生される楽音の特性を
忠実に模倣した高品質の楽音を発生できるようにしたも
のに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子ドラム等の電子打楽器は、演奏操作
子として、種類の異なる音色（例えば、ドラム、スネア
ドラム、シンバル等の音色）が割り当てられた複数のパ
ッドを具えており、打撃されたパッドに応じて、音色が
異なる楽音を発生できるようになっている。このような
電子打楽器におけるパッドは、基本的に、金属製のベー
ス部と、該ベース部の表面側に設けられていて、スティ
ック等の打撃部材により打撃されるゴム製の打撃面部
と、ベース部の裏面側に設けられていて、打撃面部に対
する打撃時の振動を検出する圧電素子等からなる振動セ
ンサとによって構成されている。この振動センサによる
振動検出に基づいて、パッドに対する打撃が検出され
る。このようにしてパッドに対する打撃が検出される
と、該打撃が検出されたパッドに予め割り当てられてい
る音色の楽音が発生されることなる。

【０００３】ところで、ドラム等の自然打楽器において
は、同一の打撃面を打撃する場合であっても、該打撃面
における打撃位置に応じて打撃面の振動形態が異なり、
発生する楽音の音色特性がかなり異ることとなる。この
ため、自然打楽器では、打撃面における打撃位置を任意
に変化させることにより、音色を変化させ、演奏表現力
を高めることが一般的に行われている。そこで、従来の
電子打楽器のなかには、自然打楽器により発生される楽
音の特性をより忠実に模倣できるよう、前述の振動セン
サの他に、打撃面部における打撃位置を検出する特別の
打撃位置センサをパッド内に設け、該打撃位置センサに
より出力される打撃位置情報に応じて、発生すべき楽音
の音色特性を制御できるようにしたものがある。このよ
うな打撃位置センサは、例えば、前記ベース部と打撃面
部との間に挿入されるスイッチマトリクス等によって構
成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように打撃位置情報に従って、発生すべき楽音の音色特
性を制御できるようにした従来の電子打楽器において
は、各パッドごとに、例えばスイッチ構造の打撃位置セ
ンサを設けているので、構造が複雑化するとともに、製
造コストが高くなるという課題があった。この発明は上
述の点に鑑みてなされたもので、簡単な構成により、且
つ、高い製造コストをかけることなく、自然打楽器によ
り発生される楽音の特性を忠実に模倣した高品質の楽音
を発生できるようにした電子打楽器を提供しようとする
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る電子打楽
器は、楽音の発生を指示する打撃を行うための打撃面を
有する演奏操作子と、前記打撃面の所定位置に対応して
前記演奏操作子に取付けられており、該打撃面の振動に
応じた出力信号を発生する振動検出手段と、前記振動検
出手段の出力信号の立上り部の極性を検出する極性検出
手段と、前記演奏操作子に対する打撃の検出に応じて楽
音信号を発生し、前記極性検出手段により検出された極
性に応じて、前記楽音信号の特性を制御する楽音信号発
生手段とを具えるものである。

【０００６】

【作用】振動検出手段は打撃面の所定位置に対応した位
置に取付けられており、打撃面における打撃が加えられ
た位置が、振動検出手段の取付け位置に対応している場
合と、該取付け位置から離れている場合とでは、該振動
検出手段自体の振動特性において、その立上り時の極性
が異なるものとなり、従って、立上り時の極性が異なる
出力信号を発生する。すなわち、より詳しく言うと、取
付け位置に対応する位置で打撃がなされた場合は、その
位置に強い押し込み力が加わるので、振動検出手段は下
向きに歪み、そこから振動が開始する。一方、取付け位
置から離れた位置で打撃がなされた場合は、振動検出手
段の端が打撃位置の方に引き込まれるので、該振動検出
手段は相対的に上向きに歪み、そこから振動が開始す
る。従って、打撃位置に応じて振動検出手段の出力信号
の立上り時の極性が異なるものとなる。この発明はこの
点に着目したものであり、極性検出手段において、前記
振動検出手段の出力信号の立上り部の極性を検出する。
演奏操作子に対する打撃が検出されると、楽音信号発生
手段は、楽音信号を発生し、前記極性検出手段により検
出された極性に応じて、該楽音信号の特性を制御する。

【０００７】このように、この発明にあっては、打撃面
における打撃位置に応じて異なるものとなる、振動検出
手段の出力信号の立上り時の極性を検出し、該検出され
た極性に応じて楽音信号の特性を制御するので、演奏操
作子に打撃位置検出用の特別のセンサを設ける必要なし
に、打撃位置に応じた楽音の制御を行うことができる。
これにより、簡単な構成により、且つ、高い製造コスト
をかけることなく、自然打楽器により発生される楽音の
特性を忠実に模倣した高品質の楽音を発生できることと
なる。

【０００８】

【実施例】以下、添付図面を参照してこの発明を詳細に
説明する。図１はこの発明の一実施例に係る電子打楽器
の構成を示すブロック図である。この電子打楽器は、複
数のパッドＰを具えており、それぞれのパッドＰには、
図示しない操作パネルにおける設定操作により、ドラ
ム、スネアドラム、シンバル等の種類が異なる音色が予
め割り当てられるようになっている。図２に示すよう
に、各パッドＰは、金属製のベース部２と、ベース部２
の表面側に配設されていて、スティック等の打撃部材３
により打撃されるゴム製の打撃面部４と、金属製のベー
ス部２の裏面側の中央部分に配設されていて、圧電素子
等からなる振動センサ５とによって構成されている。い
ずれかのパッドＰの打撃面部４が打撃部材３により打撃
されると、該パッドＰの振動センサ５は、打撃面部４お
よびベース部２を介して加わる打撃力によって振動し始
め、これにより、打撃面部４に対する打撃強度（打撃速
度）に応じたレベルを有する、アナログの振動検出信号
ＶＤを出力するようになっている。

【０００９】信号処理部６は、各々の前記パッドＰの振
動センサ５に対応して設けられている（説明を容易にす
るため、図１においては、１つのパッドＰの振動センサ
５とそれに対応する信号処理部６との接続関係のみが示
されている）。該信号処理部６おいて、整流回路８は、
振動センサ５から出力された振動検出信号ＶＤの波形
を、一方向（例えばプラス方向）のみの波形に整流する
ものであり、ローパスフィルタ９は、整流回路８の出力
信号から不必要な高周波成分を除去する処理を行う。打
撃検出回路１０では、整流回路８およびローパスフィル
タ９で処理された振動検出信号ＶＤＡに基づき、前記パ
ッドＰが打撃されたか否かを検出し、該パッドＰが打撃
されたことを検出した場合には、パッドオンデータＰＯ
Ｎ、該打撃されたパッドＰを示すパッドコードＰＣ、お
よび、該パッドＰに対する打撃強度を示すベロシティデ
ータＶＥＬを出力する。

【００１０】さらに、この実施例にあっては、パッドＰ
の打撃面部４が、振動センサ５の取付け位置に対応する
中央位置において打撃されたのか、または、振動センサ
５の取付け位置から離れた周辺位置において打撃された
のかに応じて、振動センサ５から出力される振動検出信
号ＶＤの立上り部の極性が異なるものとなる、という事
実に着目して、パッドＰに特定の打撃位置検出用のセン
サを設けることなしに、パッドＰの打撃面部４における
打撃位置に応じた楽音の制御を行うことができるように
なっている。

【００１１】すなわち、図３の（ａ）においてやや誇張
して示すように、パッドＰの打撃面部４がその中央位置
において打撃された場合、振動センサ５の中央部には、
打撃面部４およびベース部２を介して強い押し込み力が
加わるので、振動センサ５は、その中央部が下方（打撃
方向）に歪んでから上下に振動し始める。この場合、振
動センサ５からは、図３の（ｂ）に示すように、プラス
極性の立上り部Ａ＋を有する振動検出信号ＶＤが出力さ
れることとなる。一方、図４の（ａ）に示すように、パ
ッドＰの打撃面部４がその周辺位置において打撃された
場合、振動センサ４は、打撃面部４およびベース部２を
介してその端が打撃位置の方に引き込まれるので、その
中央部が上方（逆打撃方向）に歪んでから上下に振動し
始める。この場合、振動センサ５からは、図４の（ｂ）
に示すように、マイナス極性の立上り部Ａ−を有する振
動検出信号ＶＤが出力されることとなる。なお、図３の
（ｂ）および図４の（ｂ）から分かるように、打撃面部
４がその周辺位置において打撃された場合には、打撃位
置が振動センサ５から遠いため、振動検出信号ＶＤのレ
ベルは、打撃面部４がその中央位置において打撃された
場合の振動検出信号ＶＤのレベルより小さいものとな
る。

【００１２】極性検出回路１２は、振動センサ５から出
力される振動検出信号ＶＤの立上り部の極性を判別し、
該判別した極性がプラス極性であるか、または、マイナ
ス極性であるかを示す極性指示データＰＬＡを出力す
る。楽音信号発生部１４は、各々のパッドＰに対応した
複数の楽音信号発生チャンネルを具えており、前記パッ
ドオンデータＰＯＮ、パッドコードＰＣ、ベロシティデ
ータＶＥＬ、極性指示データＰＬＡ等の各種データに基
づいて、波形メモリ１５に記憶されている波形データを
読み出すことにより、前記楽音信号発生チャンネルで楽
音信号を発生するものである。すなわち、波形メモリ１
５には、各パッドＰに割り当てられる音色にそれぞれ対
応する波形データが記憶されている。この波形メモリ１
５に記憶されている各波形データは、当該パッドＰの中
央位置が打撃されたときに読出されるべき第１の波形デ
ータ（以下、中央位置打撃波形データという）ＷＦ１
と、当該パッドＰの周辺位置が打撃されたときに読み出
されるべき第２の波形データ（以下、周辺位置打撃波形
データという）ＷＦ２とで構成されており、中央位置打
撃波形データＷＦ１と周辺位置打撃波形データＷＦ２と
は、周波数特性、故に、音色特性において異なるもので
ある。

【００１３】波形指定回路１６は、極性検出回路１２か
ら与えられる極性指示データＰＬＡに応じて、打撃され
たパッドＰに割り当てられた音色に対応する波形データ
に関して、中央位置打撃波形データＷＦ１および周辺位
置打撃波形データＷＦ２のいずれを読み出すべきかを指
定する。すなわち、波形指定回路１６は、極性指示デー
タＰＬＡがプラス極性を示すものであるときには、中央
位置打撃波形データＷＦ１の読み出しを指定し、極性指
示データＰＬＡがマイナス極性を示すものであるときに
は、周辺位置打撃波形データＷＦ２の読み出しを指定す
るものである。こうして、楽音信号発生部１４では、中
央位置打撃波形データＷＦ１または周辺位置打撃波形デ
ータＷＦ２を波形メモリ１５から読み出し、該読み出し
た波形データに、ベロシティデータＶＥＬに対応する立
上りレベルを有する振幅エンベロープを示すエンベロー
プ波形データを付与することにより、楽音信号を発生す
る。このようにして楽音信号発生部１４で発生した楽音
信号は、Ｄ／Ａ変換の後、サウンドシステムＳＳを介し
て音響的に発音されることとなる。

【００１４】上記実施例の動作の一例を説明する。例え
ば、複数のパッドＰのうち、ドラムの音色が割り当てら
れたパッドＰが、その打撃面部４の周辺位置において打
撃されたものと仮定する。このような打撃がなされる
と、該パッドＰに設けられた振動センサ５では、その打
撃の強度に応じたレベルを持つ振動検出信号ＶＤを出力
する。この場合、打撃面部４の周辺位置が打撃されたの
で、振動検出信号ＶＤは、図４の（ｂ）に示すように、
マイナス極性の立上り部Ａ−を有するものとなる。この
ようにして、該打撃に関して、信号処理部６から、楽音
信号発生部１４の波形メモリ１５に対して、パッドオン
データＰＯＮ、パッドコードＰＣおよびベロシティデー
タＶＥＬが出力されるとともに、波形指定回路１６に対
して、振動検出信号ＶＤの立上り部がマイナス極性であ
ることを示す極性指示データＰＬＡが出力される。かく
して、楽音信号発生部１４では、パッドオンデータＰＯ
Ｎに呼応して、パッドＰに割り当てられたドラムの音色
に対応する波形データＷＦのうち、周辺位置打撃波形デ
ータＷＦ２を読み出す。そして、楽音信号発生部１４
は、該読み出した周辺位置打撃波形データＷＦ２に対し
ベロシティデータＸＥＬに応じたエンベロープ波形デー
タを付与することにより、楽音信号を発生する。

【００１５】以上のように、この実施例では、各パッド
Ｐに設けられた振動センサ５から出力される振動検出信
号ＶＤの立上り部の極性を検出し、該検出した極性に従
って読み出すべき波形データを選択するようにしている
ため、特定の打撃位置センサを設ける必要なしに、パッ
ドＰに対する打撃位置に応じて楽音の音色特性を制御で
きることとなる。

【００１６】なお、上記実施例では、同一のパッドであ
っても、その中央位置が打撃されたのか、または、周辺
位置が打撃されたのかに応じて、波形メモリから中央位
置打撃波形データまたは周辺位置打撃波形データを選択
的に読み出し、これにより、異なる音色の楽音を発生す
るようにしたが、この発明は、このような波形選択によ
るものに限らず、その他の方法によって、音色特性の異
なる楽音を発生するようにしてもよい。例えば、波形デ
ータをローパスフィルタ等により加工する楽音発生方式
を採用したものにおいては、該フィルタのカットオフ周
波数を変えることによって、発生すべき楽音の音色特性
を制御するようにしてもよい。

【００１７】また、パッドの打撃面部の中央位置と周辺
位置との間の中間部分が打撃された場合には、楽音信号
発生部において、中央位置打撃波形データと周辺位置打
撃波形データとを適当な比率でミキシングし、該ミキシ
ングした波形データに基づいて楽音信号を発生するよう
にしてもよい。このようにすることにより、多種類の音
色が得られ、同一パッドに対する打撃位置の連続的な変
化に伴ない、急激ではなく、連続的に（滑らかに）音色
特性が変化する楽音の発生が可能になる。また、制御す
べき楽音の特性は、上記のような音色特性に限らず、音
高、または、音色と音高との組合せ等であってもよい。

【００１８】さらに、上記の実施例では、パッドに１つ
の振動センサを設け、パッドの中央位置が打撃されたの
か、または、周辺位置が打撃されたのかを検出するよう
にしているが、パッドの複数の領域に複数の振動センサ
を設けることにより、パッドにおける打撃位置をさらに
細かく検出し、その打撃位置検出に応じて、発生すべき
楽音の特性をさらに細かく制御するようにしてもよい。
また、振動検出信号の立上り部の極性だけではなく、前
記立上り部の極性とレベルとの組合せによって、楽音の
特性を制御するようにしてもよい。例えば、パッドの打
撃面部に対する打撃強度が小さく、振動検出信号の立上
り部のレベルが小さい場合、楽音信号発生部において、
前述のような中央位置打撃波形データと周辺位置打撃波
形データとを、適当な比率でミキシングし、該ミキシン
グした波形データに基づいて楽音信号を発生することが
できる。

【００１９】また、パッドの形状は、円形にかぎらず、
その他の形状であってもよい。さらに、前述の振動セン
サの代わりに、打撃時にパッドに生じる歪みを検出する
歪みセンサを用い、該歪みセンサの出力信号の立上り部
の極性、または、極性とレベルとを検出し、その検出結
果に基づいて楽音の特性を制御するようにしてもよい。
よって、この明細書における“振動”とは、“歪み”を
も含む概念である。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、この発明は、打撃位置に
応じて振動検出手段の出力信号の立上り時の極性が異な
るものとなるという点に着目して、振動検出手段の出力
信号の立上り部の極性を検出し、該検出した極性に応じ
て楽音の特性を制御するものであり、このことにより、
パッドに対する打撃位置に応じた楽音の制御を行うこと
ができるものである。このようにして、この発明は、特
定の打撃位置検出用の特別のセンサを設ける必要なし
に、簡単な構成により、且つ、低コストで、自然打楽器
により発生される楽音の特性を忠実に模倣した高品質の
楽音を発生できる、という優れた効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例に係る電子打楽器の構成
を例示するブロック図。

【図２】 同実施例におけるパッドの構成を示す断面
図。

【図３】 前記パッドがその中央位置で打撃された場合
における、パッドの振動と振動センサの出力信号との関
係を説明する図。

【図４】 前記パッドがその周辺位置で打撃された場合
における、パッドの振動と振動センサの出力信号との関
係を説明する図。

【符号の説明】

５…振動センサ、６…信号処理部、１０…打撃検出回
路、１２…極性検出回路、１４…楽音信号発生部、１５
…波形メモリ、１６…波形指定回路、Ｐ…パッド。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 楽音の発生を指示する打撃を行うための
   打撃面を有する演奏操作子と、 前記打撃面の所定位置に対応して前記演奏操作子に取付
   けられており、該打撃面の振動に応じた出力信号を発生
   する振動検出手段と、 前記振動検出手段の出力信号の立上り部の極性を検出す
   る極性検出手段と、 前記演奏操作子に対する打撃の検出に応じて楽音信号を
   発生し、前記極性検出手段により検出された極性に応じ
   て、前記楽音信号の特性を制御する楽音信号発生手段と
   を具える電子打楽器。
2. 【請求項２】 前記楽音信号発生手段が、前記極性検出
   手段により検出された極性および前記振動検出手段の出
   力信号のレベルに応じて、前記楽音信号の特性を制御す
   る請求項１に記載の電子打楽器。