JP3125350B2

JP3125350B2 - 電子打楽器および電子打楽器用パッド

Info

Publication number: JP3125350B2
Application number: JP03241572A
Authority: JP
Inventors: 真雄坂間
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1991-09-20
Filing date: 1991-09-20
Publication date: 2001-01-15
Anticipated expiration: 2016-01-15
Also published as: JPH0580751A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、入力面を打撃するこ
とにより楽音を発生させる電子打楽器に関する。

【０００２】

【従来の技術】ゴムパッド等の入力面を備え、この入力
面がスティック等で打撃されたとき、この打撃状態を検
出して楽音を発生する電子打楽器が実用化されている。
このような電子打楽器では、自然打楽器の特性を近似し
たり、発生する楽音に変化を持たせたりして、音楽的表
現力を向上するためにさまざまな提案がなされている。

【０００３】たとえば、打撃の強度によって発生する楽
音のレベルや音色を制御する方式や、ゴムパッド等の入
力面の打撃位置に応じて音色を制御する方式等が提案さ
れている。これらは、自然打楽器の打撃の強度によって
その音色や音量が変化することや、ドラムの皮の中央よ
りを叩いた場合とフレーム付近を叩いた場合とで音色が
異なることなどを近似したものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、実際のドラ
ム等の楽器ではその打撃に用いる用具（スティック）の
形状や材質によって発生する楽音の音色が全く異なる。
たとえば、棒状のスティックで打撃した場合と先端に綿
製の頭部を有するマレットで打撃した場合とでは発生す
る音色（特に高調波の組成）が全く異なっている。ま
た、同じスティックでも打撃の角度によって面積が変化
する場合にも同様である。

【０００５】しかしながら、従来の電子打楽器ではこの
ようなスティックの形状の違いを検出することが出来な
かったため、それに基づいて音色に変化を持たせること
ができなかった。

【０００６】この発明は打撃に用いたスティックの先端
形状によって楽音を制御することのできる電子打楽器を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、スティック
の先端形状によって打撃される面積が異なることに着目
してなされたもので、打撃演奏入力が行われる入力面を
有する入力部と、前記入力部における打撃演奏入力を検
出する入力検出手段と、打撃演奏入力時の打撃強度を検
出する打撃強度検出手段と、打撃演奏入力時の入力面に
おける打撃面積を検出する面積検出手段と、前記入力検
出手段によって打撃演奏入力が検出されたとき、前記面
積検出手段が検出した打撃面積に応じた音色の楽音を前
記打撃強度検出手段によって検出された打撃強度で発生
する楽音発生手段と、を有することを特徴とする。この
発明は、前記楽音発生手段は、複数の波形データを記憶
しており、楽音発生時に読み出す波形データを前記面積
検出手段が検出した打撃面積に基づいて選択することに
より、打撃面積に応じた音色の楽音を発生することを特
徴とする。この発明は、前記楽音発生手段は、発生する
楽音の音色を制御するパラメータを前記面積検出手段が
検出した打撃面積に応じて決定することにより、打撃面
積に応じた音色の楽音を発生することを特徴とする。こ
の発明は、打撃演奏入力が行われる入力面を有する入力
部と、前記入力部における打撃演奏入力を検出する入力
検出手段と、打撃演奏入力時の打撃強度を検出する打撃
強度検出手段と、打撃演奏入力時の入力面における打撃
面積を検出する面積検出手段と、前記打撃強度検出手段
によって検出された打撃強度で楽音を発生する楽音発生
手段と、前記面積検出手段が検出した打撃面積に応じた
効果を前記楽音発生手段が発生した楽音に付与する効果
付与手段と、を有することを特徴とする。この発明は、
金属基板の打撃面側に打撃面積を検出するための面積セ
ンサを有するとともに、前記金属性の基板の裏面に打撃
強度を検出する衝撃センサを備えたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】この発明の電子打楽器では、入力部に対する打
撃を検出する入力検出手段と、打撃の面積を検出する面
積検出手段とを設けた。入力検出手段が打撃演奏入力を
検出したときこの電子打楽器が演奏されたと判断して楽
音を発生するが、この時、面積検出手段から打撃面積を
読み取ってこの打撃面積に応じて音色や効果を制御する
ようにした。上述したように打撃面積は演奏に用いたス
ティックの形状に相関するものであるため、これによっ
て、スティックの形状に基づく音色制御が可能になる。
また、この発明では、このような電子打楽器に用いられ
るパッドを、金属製の基板上に面積センサを設け、この
金属性の基板の裏面に打撃強度を検出するための衝撃セ
ンサを設けたもので構成する。金属性の基板はスティッ
クやマレットによって打撃された場合でも、その打撃の
強さや形状に応じた変形をせずその打撃の強さに応じた
振動を生じる。したがって、打撃面側に設けられた面積
センサは打撃の強さにかかわらず打撃面積を検出するこ
とができる。また、裏面側に設けられた衝撃センサは打
撃面積や形状にかかわらず打撃強度のみを検出すること
ができる。

【０００９】

【実施例】図１はこの発明の実施例である電子打楽器の
ブロック図である。また、図２は同電子打楽器の打撃面
積検出回路の構成図である。さらに、図３は同電子打楽
器のパッドの構成を示す図である。この電子打楽器は、
パッド１がスティック等で打撃されたとき、その打撃強
度，打撃面積を検出し、これらのデータに基づいて楽音
信号を形成するものである。

【００１０】パッド１にはマトリクススイッチ８および
衝撃センサ９が設けられている。マトリクススイッチ８
は打撃面積検出回路２に接続され、衝撃センサ９は打撃
強度検出回路３および発音トリガ検出回路４に接続され
ている。発音トリガ検出回路４は衝撃センサ９が検出し
た衝撃が一定以上になったとき楽器の演奏がされたと判
断してノートオン信号（発音トリガ）を出力する。この
ノートオン信号は、前記打撃面積検出回路２および音源
５，フィルタ６に入力される。また打撃強度検出回路３
は衝撃センサ９の最大出力値を検出してベロシティデー
タとして出力する。打撃面積検出回路２はマトリクスス
イッチ８のオン数を面積データとして出力する。ベロシ
ティデータおよび面積データは前記音源５およびフィル
タ６に入力される。音源５は波形メモリ方式の音源であ
りノートオン信号をトリガとして所定の波形データを読
みだして出力する。波形データは１種類の音色について
複数記憶されており、どの波形データを読み出すかは面
積データやベロシティデータに基づいて決定される。ま
た、どの音色を選択するかは、音色選択スイッチや打撃
のデータに基づいて決定される。読みだされた波形デー
タはフィルタ６によって加工されサウンドシステム７に
入力される。サウンドシステム７ではこの楽音信号を増
幅してスピーカ等から出力する。

【００１１】打撃面積検出回路２は、パッド１内部に形
成されたマトリクススイッチ８のオン数をカウントする
回路である。マトリクススイッチ８はＭ×Ｎの直交する
電極線で構成されている。Ｎ本側の電極線に１本づつ電
圧が印加され、Ｍ本側の電極線からこの電圧を検出す
る。Ｍ本側の何れかの電極線から電圧が検出されたと
き、その電極線とそのとき電圧が印加されている電極線
とは接触している（オンしている）と判断される。この
オン数をカウンタ１０がカウントアップして面積データ
として出力する。電圧が印加される電極線，電圧が検出
される電極線はそれぞれＮセレクタ１３，Ｍセレクタ１
４によって１本づつ順次選択される。Ｎセレクタ１３
と，Ｍセレクタ１４はそれぞれＮカウンタ１１，Ｍカウ
ンタ１２のカウント値に基づいて電極線を選択する。Ｍ
カウンタ１２は所定のクロック信号をカウントアップす
るカウンタである。ＮカウンタはＭカウンタの桁上がり
信号をカウントする。カウンタ１０はＭセレクタ１４が
選択した電極線の電位が“Ｈ”のときカウントアップさ
れる。カウンタ１０はＮカウンタ１１が桁上がり信号を
出力したときカウントを停止するようになっている。ま
た、このときＮカウンタ１１，Ｍカウンタ１２もカウン
ト動作を停止する。また、カウンタ１０，Ｎカウンタ１
１，Ｍカウンタ１２は全てノートオン信号によってリセ
ットされる。なお、Ｍカウンタを駆動するクロックは非
常に高速（１０ＭＨｚ程度）であるため、一瞬の打撃で
あってもその面積を検出することが可能である。

【００１２】前記パッドは図３（Ａ）に示すように円盤
上に構成されており、同図（Ｂ）に示すようにゴム板２
０，金属板２３によってサンドイッチ状に構成されてい
る。

【００１３】内部には保護シート２１を介してマトリク
ススイッチ８が設けられている。マトリックス８は、上
述したように直行する複数（Ｍ×Ｎ）の電極線を上下に
微小間隔開けて対向させたものであり、打撃による圧力
によってその打撃をうけた部分が接触し導通状態とな
る。先端の細いスティックで打撃された場合には同図
（Ｃ）の３０に示すように接触面積が小さく導通する接
点数も少ない。一方、先端部の大きなスティックで打撃
された場合には３１に示すように接触面積が広くなり導
通する接点数も多くなる。この接点数を前記カウンタ１
０がカウントする。

【００１４】音源５における制御方式としては、面積デ
ータが小さい場合には高次倍音の構成比率の高い波形デ
ータを読みだし、面積データが大きい場合には基音の構
成比率の大きい波形データを読みだすようにする。ま
た、フィルタ６は面積データが小さいほどカットオフ周
波数を高く設定する。

【００１５】また、音源が波形メモリ音源ではなくＦＭ
音源の場合には、面積データに基づいて各オペレータの
アウトプットレベル等を制御することによって発生する
楽音信号の波形を変化させることが可能である。特にモ
ジュレータのアウトプットレベルを変更することによっ
て音色を大きく変えることができる。

【００１６】また音源が発生する楽音波形やフィルタの
カットオフ周波数を変更するほか、面積データによって
変調系のイフェクトパラメータを変えるようにしてもよ
い。

【００１７】変調系のイフェクトパラメータとしては例
えばビブラートの速さや深さ等がある。またさらに、面
積データに基づいて発生する楽音の音色を全く変更する
ことも可能である。その他電子楽器特有の種々の効果を
面積データによって制御することができる。

【００１８】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、打撃面
積によって演奏に用いられたスティックの形状を検出
し、楽音を制御することができるため、演奏に用いるス
ティックの種類や打撃の角度等によって電子打楽器の楽
音を制御することができ、表現力をより向上することが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例である電子打楽器のブロック
図

【図２】同電子打楽器の打撃面積検出回路の構成図

【図３】同電子打楽器のパッドの構成を示す図

【符号の説明】

１−パッド、２−打撃面積検出回路、８−マトリックス
スイッチ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】打撃演奏入力が行われる入力面を有する
入力部と、前記入力部における打撃演奏入力を検出する入力検出手
段と、打撃演奏入力時の打撃強度を検出する打撃強度検出手段
と、打撃演奏入力時の入力面における打撃面積を検出する面
積検出手段と、前記入力検出手段によって打撃演奏入力が検出されたと
き、前記面積検出手段が検出した打撃面積に応じた音色の楽
音を前記打撃強度検出手段によって検出された打撃強度
で発生する楽音発生手段と、を有することを特徴とする電子打楽器。
【請求項２】前記楽音発生手段は、複数の波形データ
を記憶しており、楽音発生時に読み出す波形データを前
記面積検出手段が検出した打撃面積に基づいて選択する
ことにより、打撃面積に応じた音色の楽音を発生する請
求項１に記載の電子打楽器。
【請求項３】前記楽音発生手段は、発生する楽音の音
色を制御するパラメータを前記面積検出手段が検出した
打撃面積に応じて決定することにより、打撃面積に応じ
た音色の楽音を発生する請求項１に記載の電子打楽器。
【請求項４】打撃演奏入力が行われる入力面を有する
入力部と、前記入力部における打撃演奏入力を検出する入力検出手
段と、打撃演奏入力時の打撃強度を検出する打撃強度検出手段
と、打撃演奏入力時の入力面における打撃面積を検出する面
積検出手段と、前記打撃強度検出手段によって検出された打撃強度で楽
音を発生する楽音発生手段と、前記面積検出手段が検出した打撃面積に応じた効果を前
記楽音発生手段が発生した楽音に付与する効果付与手段
と、を有することを特徴とする電子打楽器。
【請求項５】金属基板の打撃面側に打撃面積を検出す
るための面積センサを有するとともに、前記金属性の基
板の裏面に打撃強度を検出する衝撃センサを備えた電子
打楽器用パッド。