JP3679317B2 - 電子シンバル - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アコースティックシンバルを模擬した電子シンバルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、真鍮や燐青銅等からなる円盤状の形状のアコースティックシンバルが知られている。
【０００３】
図５は、アコースティックシンバルを示す図である。
【０００４】
このアコースティックシンバル１１０は、外周周縁部であるエッジ部１０１と、中間部であるボウ部１０２と、中央部である凸状のカップ部１０３とを有する。ここで、アコースティックシンバル１１０のエッジ部１０１をスティック等の打撃体で叩くと、「ジャーン」というノイズ成分の多い、いわゆるクラッシュ音と呼ばれる音色が得られる。この音色は、演奏においてアクセントを付ける際に用いられる。また、ボウ部１０２を叩くと、「チーン」という、いわゆるレガート音あるいはライド音と呼ばれる音色が得られる。この音色は、演奏においてリズムを刻む際に用いられる。さらに、カップ部１０３を叩くと、「カーン」という高域成分の多い、いわゆるカップ音あるいはベル音と呼ばれる音色が得られる。この音色は、演奏においてリズムを刻む際に用いられる。このように、アコースティックシンバル１１０のエッジ部１０１，ボウ部１０２，カップ部１０３毎に異なる音色が得られるため、それらエッジ部１０１，ボウ部１０２，カップ部１０３を叩き分けることにより演奏表現を広げることができる。しかし、このようなアコースティックシンバルは、打撃体により打撃した際に発生する打撃音は大きいため、一般家庭等で練習するには不向きである。
【０００５】
近年、上述したようなアコースティックシンバルを模擬した電子シンバルが広く用いられている。この電子シンバルは、スティック等の打撃による打撃位置および打撃力を振動センサ等の打撃センサで検出し、検出された打撃位置および打撃力に基づいて音源を制御してシンバル音（電子打楽器音）を発生するものであるため、打撃音の音量を小さく抑えることができるという利点を有する。このような電子シンバルとして、例えば、電子シンバル自体をＡＢＳ等の硬質樹脂で形成して電子シンバル自体から発生する打撃音を小さく抑えた電子シンバルや、演奏感や演奏性を高めるために大きさが異なる２つの円盤状のフレームを組み合わせた電子シンバル（特開平１０−２０７４５１号公報参照）が提案されている。また、円盤状の金属シンバルの表面にクッション材を張り付けるとともに打撃センサを取りつけ、その打撃センサからの出力に応じたシンバル音を発生する電子シンバル（実公平４−３３５８号公報参照）や、円盤状の金属シンバルに多数の小孔を設けることで打撃感をあまり損なうことなく打撃音（振動音）を小さく抑えた電子シンバル（特開平１１−１８４４５９号公報，特開平１１−２７２２６６号公報参照）等も提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した、シンバルを硬質樹脂で形成した電子シンバルでは、アコースティックシンバルと比較し、打撃感が異なるという問題がある。また、２つの円盤状のフレームを組み合わせた電子シンバルでは、視覚的に違和感があるという問題がある。
【０００７】
さらに、円盤状の金属シンバル表面にクッション材を張り付けるとともに打撃センサを取り付けてシンバル音を発生する電子シンバルでは、振動波に高周波成分が多く含まれるため打撃位置（部位）の検出が困難であり、従って音色の変化に乏しい等の問題がある。また、センサの真上を打撃した場合とそれ以外の部分を打撃した場合とで打撃センサからの出力は大きく異なるため、打撃センサの感度分布は見かけ上悪いこととなり、従って打撃力を精度よく検出することは困難であるという問題もある。
【０００８】
また、円盤状のシンバルに多数の小孔を設けた電子シンバルでは、打撃感の改善はなされるものの、打撃センサの感度分布の改善や打撃位置の検出精度に欠ける面がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、打撃感や外観を損なうことなく、打撃力および打撃位置の検出精度が高められた電子シンバルを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の電子シンバルのうちの第１の電子シンバルは、第１のフレームと、上記第１のフレームの中央上部に凸のドーム状に形成された第２のフレームと、上記第１および第２のフレームの上面に接して広がり上記フレームと比べ柔らかい材質からなるカバーと、上記第１のフレームの、上記第２のフレームに覆われた内側の部分に、打撃センサを備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の第１の電子シンバルは、柔らかい材質からなるカバーが上面に接して広がる第１および第２のフレームの、第２のフレームに覆われた内側の部分に、打撃センサを備えたものであるため、打撃体によりカバーが打撃された場合、その打撃が直接的にセンサに伝わらないので、センサの真上を打撃した場合とそれ以外の部分を打撃した場合とで打撃センサからの出力は大きく異なることがない。従って、高い精度で打撃力および打撃位置を検出することができる。
【００１２】
また、上記目的を達成する本発明の電子シンバルのうちの第２の電子シンバルは、第１のフレームと、上記第１のフレームの中央上部に凸のドーム状に形成された第２のフレームと、上記第１および第２のフレームの上面に接して広がり上記フレームと比べ柔らかい材質からなるカバーと、上記第１のフレーム上であって、上記第２のフレームの周縁下部にセンサを設けたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の電子シンバルは、打撃体により第２のフレームが打撃された場合、その打撃振動は第１のフレーム上であって、第２のフレームの周縁下部に設けられたセンサによって検出されるので、第２のフレームの打撃を確実に検出することができる。
【００１４】
さらに、上記目的を達成する本発明の電子シンバルのうちの第３の電子シンバルは、第１のフレームと、上記第１のフレームの中央上部に凸のドーム状に形成された第２のフレームと、上記第１および第２のフレームの上面に接して広がり上記フレームと比べ柔らかい材質からなるカバーと、上記第１のフレームは、円環状の段差を形成された外周周縁部を有し、上記第１のフレームの、上記第２のフレームに覆われた部分に、打撃センサを備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の第３の電子シンバルは、第１のフレームが、段差を形成された外周周縁部を有し、その第１のフレームの、第２のフレームに覆われた部分に、打撃センサを備えたものであるため、打撃感や外観を損なうことなくその段差が形成された外周周縁部で振動を抑制することができる。従って、振動が比較的速く減衰されて、例えば電子シンバルを連打した場合であっても一打一打の打撃位置および打撃力を正確に検出することができる。
【００１６】
従って、打撃体で打撃されて発生した振動がフレーム内を同心円状に規則性を持って伝達されるため、高い精度で打撃力および打撃位置を検出することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態の電子シンバルの断面図である。
【００１９】
図１に示す電子シンバル１０には、中央が開口された円盤状の、相対的に硬い材質の第１のフレーム１１が備えられている。第１のフレーム１１の材質としては、例えば、ＡＢＳ，ポリカーボネイト等の硬質プラスティックが用いられる。
【００２０】
また、この電子シンバル１０には、中央部（カップ部と称する）１２ａが上に凸のドーム状に形成されて、第１のフレーム１１の、中央の開口およびその開口を形成している開口周縁部を上から覆っている第２のフレーム２０と、この第１のフレーム１１と外周部が第２のフレーム２０の上面に接して広がる、少なくとも上面が第１のフレーム１１と比べ柔らかい材質からなるカバー１２が備えられている。
【００２１】
カバー１２の上記材質としては、ゴムや、ゴムの長所である弾力性とプラスティックの長所である耐久性とを合わせもった素材であるエラストマ等が用いられる。第２のフレーム２０は、カップ部１２ａの内部に半球体の硬質材でインサート成型されている。半球体の硬質材としては、例えばＡＢＳ，ポリカーボネート等の硬質プラスチック、あるいは金属等が用いられる。また、第２のフレーム２０は、第１のフレーム１１の開口よりも小さな開口を有する。
【００２２】
さらに、電子シンバル１０には、第１のフレーム１１の、第２のフレーム２０に覆われた中央寄りの上面に、圧電センサ１３（本発明にいう打撃センサの一例）が備えられている。この圧電センサ１３は、後述する検出方法で打撃力および打点位置の検出を行なうものである。尚、この圧電センサ１３は、上記上面に対応する裏面に備えられていてもよい。
【００２３】
また、第１のフレーム１１の、第２のフレーム２０のカップ部１２ａに覆われた開口周縁部上面に、カップ部シートセンサ１９（本発明にいう打撃センサの一例）が備えられている。
【００２４】
さらに、第１のフレーム１１中央の開口を貫通して第２のフレーム２０中央を支持するシンバルスタンドを構成するシャフト１４が備えられている。シャフト１４は、金属ワッシャ１５、フェルトワッシャ１６、および蝶ナット１７で第２のフレーム２０のカップ部１２ａを支持している。このように、第１のフレーム１１は、シャフト１４に直接支持されるのではなく、カバー１２の矢印で示す部分（ただし、半球体の硬質材がインサート成型されてなる第２のフレーム２０を除いた部分）で、その第１のフレーム１１が釣り下げられるフローティング構造であり、また第１のフレーム１１の開口の方が第２のフレーム２０の開口よりも大きいため、第１のフレーム１１がシャフト１４に接触することもなく、第１のフレーム１１の振動（揺れ）が妨げられることはない。従って、第１のフレーム１１の振動を効率よく圧電センサ１３に伝えることができる。
【００２５】
また、第１のフレーム１１は、その第１のフレーム１１の外周を形成する円環状の、段差をもって下がって形成された外周周縁部１１ａを有する。この外周周縁部１１ａには、エッジ部シートセンサ１８が備えられている。さらに、カバー１２は、第１のフレーム１１の外周周縁部１１ａに接する部分が上記段差の分だけ厚く形成されており、これによりその段差に接する部分上面が平坦に形成されている。このため、第１のフレーム１１の振動は均一なものになり、また外周周縁部１１ａの振動が抑制される。従って、振動は比較的速く減衰することとなり、電子シンバル１０を連打した場合であっても一打一打の打撃位置および打撃力を正確に検出することができる。また、エッジ部シートセンサ１８が保護されるとともに、上面の外観がアコースティックシンバルと同様になり打撃感もよい。
【００２６】
このように構成された電子シンバル１０において、図１に示すスティック３０により、カバー１２のカップ部１２ａが打撃される。すると、第２のフレーム２０周縁部がカバー１２のカップ部１２ａ周縁部内面を介してカップ部シートセンサ１９を押圧する。カップ部シートセンサ１９には、例えば感圧センサが用いられる。このカップ部シートセンサ１９は、所定のスペースを持たせてカーボンパターンが印刷されたフイルム状のセンサであり、後述する検出方法で圧電センサ１３と相俟って打撃位置および打撃力の検出を行なう。
【００２７】
また、スティック３０によりエッジ部１２ｃが打撃されると、上述したカップ部シートセンサ１９と同様な構成であるエッジ部シートセンサ１８が押圧され、やはり後述する検出方法で圧電センサ１３と相俟って打撃位置および打撃力の検出を行なう。尚、このエッジ部シートセンサ１８を指で押さえることにより消音操作を行なうことができる。
【００２８】
さらに、スティック３０によりボウ部１２ｂが打撃されると、圧電センサ１３のみにより、後述するようにして打撃位置および打撃力の検出が行なわれる。
【００２９】
図２は、図１に示す電子シンバルの、第２のフレーム、及び、カバーの左半面を取り除いた状態にして各センサの配置を示した斜視図である。
【００３０】
図２に示すように、圧電センサ１３は、第１のフレーム１１のカップ部１２ａに覆われた部分に配設されている。このため、スティック３０により圧電センサ１３の真上を直接的に打撃されることが防止される。従って、圧電センサ１３から出力される信号の大きさが、打撃される位置によって大きく変化するようなことはなく、その圧電センサ１３の感度分布特性は良好となり、打撃力および打撃位置の検出精度が一層高められる。
【００３１】
また、カップ部シートセンサ１９は、第１のフレーム１１の、カバー１２に覆われた開口周縁部上面のおよそ２／３（演奏者の位置Ｐに対して左右に１２０度づつ）にわたり配設されている。本実施形態では、コストを削減するために、カップ部シートセンサ１９を開口周縁部上面の２／３にわたり配設した例で説明したが、カップ部シートセンサ１９は、開口周縁部上面の全周にわたって配設してもよい。
【００３２】
さらに、エッジ部シートセンサ１８は、第１のフレーム１１の外周周縁部上面のおよそ１／３（演奏者の位置Ｐに対して左右に６０度づつ）にわたり配設されている。尚、カップ部シートセンサ１９の、円周方向への長さが、エッジ部シートセンサ１８の、円周方向への長さより長いのは、図１に示すようにスティック３０のチップ部（先端部分）で縦方向から打撃される以外に、スティック３０の中央よりの部分で横方向から打撃されることに対応するためである。
【００３３】
図３は、図１に示す電子シンバルにおけるカップ部，ボウ部，エッジ部と、ボウ部において検出可能な３つの打点位置を示す図である。
【００３４】
図３には、カップ部１２ａと、ボウ部１２ｂと、エッジ部１２ｃとが示されている。また、ボウ部１２ｂにおいて検出可能な、３つの同心円で表される打点位置ａ，ｂ，ｃが示されている。尚、これら打点位置ａ，ｂ，ｃは、一例として挙げたものであって、実際には、同心円上の細かな打点位置（複数箇所の打点位置）を連続的に検出できるものである。
【００３５】
ここで、カップ部シートセンサ１９，エッジ部シートセンサ１８は、打撃力に応じた波形を出力する感圧センサであるため、打撃位置に加え打撃力も個別に検出可能である。さらに、消音操作もエッジ部シートセンサ１８の出力波形が鋭い立ち上がりの波形であるか否かで検出することができる。
【００３６】
以下の表１に示すように、圧電センサ１３，カップ部シートセンサ１９，エッジ部シートセンサ１８それぞれの出力の有無の組合せによって、打撃部位（カップ部１２ａ，ボウ部１２ｂ，エッジ部１２ｃ）および消音操作の有無が判定される。
【００３７】
【表１】
【００３８】
表１に示すように、カップ部シートセンサ１９，圧電センサ１３の双方からの出力が有り、エッジ部シートセンサ１８からの出力が無い場合は、カップ部１２ａが打撃されたと判定される。また、圧電センサ１３のみからの出力が有る場合は、ボウ部１２ｂが打撃されたと判定される。このボウ部１２ｂにおける図３に示す打点位置ａ，ｂ，ｃそれぞれの検出方法については後述する。さらに、カップ部シートセンサ１９からの出力が無く、圧電センサ１３，エッジ部シートセンサ１８の双方からの出力が有る場合は、エッジ部１２ｃが打撃されたと判定される。また、カップ部シートセンサ１９，圧電センサ１３の双方からの出力が無く、エッジ部シートセンサ１８からの出力が有る場合は、消音操作が行なわれたと判定される。このようにして、打撃部位を判定することにより、打撃部位および打撃力を高い精度で検出することができる。尚、カップ部シートセンサ１９，エッジ部シートセンサ１８を単にスイッチ動作（オン，オフ動作）させて打撃が有ったか否かのみを検出するようにし、打撃力は圧力センサ１３の出力信号に基づいて求めるように制御してもよい。
【００３９】
次に、ボウ部１２ｂでの打点位置検出処理について図４を参照して説明する。
【００４０】
図４は、図３に示す３つの打点位置ａ，ｂ，ｃにおける圧電センサの波形を示す図である。
【００４１】
図４（ａ），図４（ｂ），図４（ｃ）には、ボウ部１２ｂにおける打点位置ａ，打点位置ｂ，打点位置ｃが打撃された場合に、圧電センサ１３から出力される波形Ａ，波形Ｂ，波形Ｃが示されている。図４（ａ），図４（ｂ），図４（ｃ）に示すように、圧電センサ１３から出力される波形Ａ，Ｂ，Ｃは、ボウ部１２ｂの打点位置によって変化する。ここで、打点位置ａを打撃したときに圧電センサ１３から出力される波形Ａの第１半波の時間をＴａとし、打点位置ｂを打撃したときの波形Ｂの第１半波の時間をＴｂとし、打点位置ｃを打撃したときの波形Ｃの第１半波の時間をＴｃとすると、Ｔａ＞Ｔｂ＞Ｔｃとなる。このように、打点位置が中心から外周に移動するに従って、第１半波の時間は徐々に長くなる。このような特性を持つ出力波形を、例えば波形の立ち上がりと最初のゼロクロスを検出することで第１半波を検出し、カウンタ等で第１半波の周期を検出し、この周期に基づいて打点位置を求める。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、打撃感や外観を損なうことなく、打撃力および打撃位置を高い精度で検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の電子シンバルの断面図である。
【図２】図１に示す電子シンバルの、第２のフレーム、及び、カバーの左半面を取り除いた状態にして各センサの配置を示した斜視図である。
【図３】図１に示す電子シンバルにおけるカップ部，ボウ部，エッジ部と、ボウ部において検出可能な３つの打点位置を示す図である。
【図４】図３に示す３つの打点位置ａ，ｂ，ｃにおける圧電センサの波形を示す図である。
【図５】アコースティックシンバルを示す図である。
【符号の説明】
１０ 電子シンバル
１１ 第１のフレーム
１１ａ 外周周縁部
１２ カバー
１２ａ カップ部
１２ｂ ボウ部
１２ｃ エッジ部
１３ 圧電センサ
１４ シンバルスタンド（シャフト）
１５ 金属ワッシャ
１６ フェルトワッシャ
１７ 蝶ナット
１８ エッジ部シートセンサ
１９ カップ部シートセンサ
２０ 第２のフレーム
３０ スティック
【発明の属する技術分野】
本発明は、アコースティックシンバルを模擬した電子シンバルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、真鍮や燐青銅等からなる円盤状の形状のアコースティックシンバルが知られている。
【０００３】
図５は、アコースティックシンバルを示す図である。
【０００４】
このアコースティックシンバル１１０は、外周周縁部であるエッジ部１０１と、中間部であるボウ部１０２と、中央部である凸状のカップ部１０３とを有する。ここで、アコースティックシンバル１１０のエッジ部１０１をスティック等の打撃体で叩くと、「ジャーン」というノイズ成分の多い、いわゆるクラッシュ音と呼ばれる音色が得られる。この音色は、演奏においてアクセントを付ける際に用いられる。また、ボウ部１０２を叩くと、「チーン」という、いわゆるレガート音あるいはライド音と呼ばれる音色が得られる。この音色は、演奏においてリズムを刻む際に用いられる。さらに、カップ部１０３を叩くと、「カーン」という高域成分の多い、いわゆるカップ音あるいはベル音と呼ばれる音色が得られる。この音色は、演奏においてリズムを刻む際に用いられる。このように、アコースティックシンバル１１０のエッジ部１０１，ボウ部１０２，カップ部１０３毎に異なる音色が得られるため、それらエッジ部１０１，ボウ部１０２，カップ部１０３を叩き分けることにより演奏表現を広げることができる。しかし、このようなアコースティックシンバルは、打撃体により打撃した際に発生する打撃音は大きいため、一般家庭等で練習するには不向きである。
【０００５】
近年、上述したようなアコースティックシンバルを模擬した電子シンバルが広く用いられている。この電子シンバルは、スティック等の打撃による打撃位置および打撃力を振動センサ等の打撃センサで検出し、検出された打撃位置および打撃力に基づいて音源を制御してシンバル音（電子打楽器音）を発生するものであるため、打撃音の音量を小さく抑えることができるという利点を有する。このような電子シンバルとして、例えば、電子シンバル自体をＡＢＳ等の硬質樹脂で形成して電子シンバル自体から発生する打撃音を小さく抑えた電子シンバルや、演奏感や演奏性を高めるために大きさが異なる２つの円盤状のフレームを組み合わせた電子シンバル（特開平１０−２０７４５１号公報参照）が提案されている。また、円盤状の金属シンバルの表面にクッション材を張り付けるとともに打撃センサを取りつけ、その打撃センサからの出力に応じたシンバル音を発生する電子シンバル（実公平４−３３５８号公報参照）や、円盤状の金属シンバルに多数の小孔を設けることで打撃感をあまり損なうことなく打撃音（振動音）を小さく抑えた電子シンバル（特開平１１−１８４４５９号公報，特開平１１−２７２２６６号公報参照）等も提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した、シンバルを硬質樹脂で形成した電子シンバルでは、アコースティックシンバルと比較し、打撃感が異なるという問題がある。また、２つの円盤状のフレームを組み合わせた電子シンバルでは、視覚的に違和感があるという問題がある。
【０００７】
さらに、円盤状の金属シンバル表面にクッション材を張り付けるとともに打撃センサを取り付けてシンバル音を発生する電子シンバルでは、振動波に高周波成分が多く含まれるため打撃位置（部位）の検出が困難であり、従って音色の変化に乏しい等の問題がある。また、センサの真上を打撃した場合とそれ以外の部分を打撃した場合とで打撃センサからの出力は大きく異なるため、打撃センサの感度分布は見かけ上悪いこととなり、従って打撃力を精度よく検出することは困難であるという問題もある。
【０００８】
また、円盤状のシンバルに多数の小孔を設けた電子シンバルでは、打撃感の改善はなされるものの、打撃センサの感度分布の改善や打撃位置の検出精度に欠ける面がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、打撃感や外観を損なうことなく、打撃力および打撃位置の検出精度が高められた電子シンバルを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の電子シンバルのうちの第１の電子シンバルは、第１のフレームと、上記第１のフレームの中央上部に凸のドーム状に形成された第２のフレームと、上記第１および第２のフレームの上面に接して広がり上記フレームと比べ柔らかい材質からなるカバーと、上記第１のフレームの、上記第２のフレームに覆われた内側の部分に、打撃センサを備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の第１の電子シンバルは、柔らかい材質からなるカバーが上面に接して広がる第１および第２のフレームの、第２のフレームに覆われた内側の部分に、打撃センサを備えたものであるため、打撃体によりカバーが打撃された場合、その打撃が直接的にセンサに伝わらないので、センサの真上を打撃した場合とそれ以外の部分を打撃した場合とで打撃センサからの出力は大きく異なることがない。従って、高い精度で打撃力および打撃位置を検出することができる。
【００１２】
また、上記目的を達成する本発明の電子シンバルのうちの第２の電子シンバルは、第１のフレームと、上記第１のフレームの中央上部に凸のドーム状に形成された第２のフレームと、上記第１および第２のフレームの上面に接して広がり上記フレームと比べ柔らかい材質からなるカバーと、上記第１のフレーム上であって、上記第２のフレームの周縁下部にセンサを設けたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の電子シンバルは、打撃体により第２のフレームが打撃された場合、その打撃振動は第１のフレーム上であって、第２のフレームの周縁下部に設けられたセンサによって検出されるので、第２のフレームの打撃を確実に検出することができる。
【００１４】
さらに、上記目的を達成する本発明の電子シンバルのうちの第３の電子シンバルは、第１のフレームと、上記第１のフレームの中央上部に凸のドーム状に形成された第２のフレームと、上記第１および第２のフレームの上面に接して広がり上記フレームと比べ柔らかい材質からなるカバーと、上記第１のフレームは、円環状の段差を形成された外周周縁部を有し、上記第１のフレームの、上記第２のフレームに覆われた部分に、打撃センサを備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の第３の電子シンバルは、第１のフレームが、段差を形成された外周周縁部を有し、その第１のフレームの、第２のフレームに覆われた部分に、打撃センサを備えたものであるため、打撃感や外観を損なうことなくその段差が形成された外周周縁部で振動を抑制することができる。従って、振動が比較的速く減衰されて、例えば電子シンバルを連打した場合であっても一打一打の打撃位置および打撃力を正確に検出することができる。
【００１６】
従って、打撃体で打撃されて発生した振動がフレーム内を同心円状に規則性を持って伝達されるため、高い精度で打撃力および打撃位置を検出することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態の電子シンバルの断面図である。
【００１９】
図１に示す電子シンバル１０には、中央が開口された円盤状の、相対的に硬い材質の第１のフレーム１１が備えられている。第１のフレーム１１の材質としては、例えば、ＡＢＳ，ポリカーボネイト等の硬質プラスティックが用いられる。
【００２０】
また、この電子シンバル１０には、中央部（カップ部と称する）１２ａが上に凸のドーム状に形成されて、第１のフレーム１１の、中央の開口およびその開口を形成している開口周縁部を上から覆っている第２のフレーム２０と、この第１のフレーム１１と外周部が第２のフレーム２０の上面に接して広がる、少なくとも上面が第１のフレーム１１と比べ柔らかい材質からなるカバー１２が備えられている。
【００２１】
カバー１２の上記材質としては、ゴムや、ゴムの長所である弾力性とプラスティックの長所である耐久性とを合わせもった素材であるエラストマ等が用いられる。第２のフレーム２０は、カップ部１２ａの内部に半球体の硬質材でインサート成型されている。半球体の硬質材としては、例えばＡＢＳ，ポリカーボネート等の硬質プラスチック、あるいは金属等が用いられる。また、第２のフレーム２０は、第１のフレーム１１の開口よりも小さな開口を有する。
【００２２】
さらに、電子シンバル１０には、第１のフレーム１１の、第２のフレーム２０に覆われた中央寄りの上面に、圧電センサ１３（本発明にいう打撃センサの一例）が備えられている。この圧電センサ１３は、後述する検出方法で打撃力および打点位置の検出を行なうものである。尚、この圧電センサ１３は、上記上面に対応する裏面に備えられていてもよい。
【００２３】
また、第１のフレーム１１の、第２のフレーム２０のカップ部１２ａに覆われた開口周縁部上面に、カップ部シートセンサ１９（本発明にいう打撃センサの一例）が備えられている。
【００２４】
さらに、第１のフレーム１１中央の開口を貫通して第２のフレーム２０中央を支持するシンバルスタンドを構成するシャフト１４が備えられている。シャフト１４は、金属ワッシャ１５、フェルトワッシャ１６、および蝶ナット１７で第２のフレーム２０のカップ部１２ａを支持している。このように、第１のフレーム１１は、シャフト１４に直接支持されるのではなく、カバー１２の矢印で示す部分（ただし、半球体の硬質材がインサート成型されてなる第２のフレーム２０を除いた部分）で、その第１のフレーム１１が釣り下げられるフローティング構造であり、また第１のフレーム１１の開口の方が第２のフレーム２０の開口よりも大きいため、第１のフレーム１１がシャフト１４に接触することもなく、第１のフレーム１１の振動（揺れ）が妨げられることはない。従って、第１のフレーム１１の振動を効率よく圧電センサ１３に伝えることができる。
【００２５】
また、第１のフレーム１１は、その第１のフレーム１１の外周を形成する円環状の、段差をもって下がって形成された外周周縁部１１ａを有する。この外周周縁部１１ａには、エッジ部シートセンサ１８が備えられている。さらに、カバー１２は、第１のフレーム１１の外周周縁部１１ａに接する部分が上記段差の分だけ厚く形成されており、これによりその段差に接する部分上面が平坦に形成されている。このため、第１のフレーム１１の振動は均一なものになり、また外周周縁部１１ａの振動が抑制される。従って、振動は比較的速く減衰することとなり、電子シンバル１０を連打した場合であっても一打一打の打撃位置および打撃力を正確に検出することができる。また、エッジ部シートセンサ１８が保護されるとともに、上面の外観がアコースティックシンバルと同様になり打撃感もよい。
【００２６】
このように構成された電子シンバル１０において、図１に示すスティック３０により、カバー１２のカップ部１２ａが打撃される。すると、第２のフレーム２０周縁部がカバー１２のカップ部１２ａ周縁部内面を介してカップ部シートセンサ１９を押圧する。カップ部シートセンサ１９には、例えば感圧センサが用いられる。このカップ部シートセンサ１９は、所定のスペースを持たせてカーボンパターンが印刷されたフイルム状のセンサであり、後述する検出方法で圧電センサ１３と相俟って打撃位置および打撃力の検出を行なう。
【００２７】
また、スティック３０によりエッジ部１２ｃが打撃されると、上述したカップ部シートセンサ１９と同様な構成であるエッジ部シートセンサ１８が押圧され、やはり後述する検出方法で圧電センサ１３と相俟って打撃位置および打撃力の検出を行なう。尚、このエッジ部シートセンサ１８を指で押さえることにより消音操作を行なうことができる。
【００２８】
さらに、スティック３０によりボウ部１２ｂが打撃されると、圧電センサ１３のみにより、後述するようにして打撃位置および打撃力の検出が行なわれる。
【００２９】
図２は、図１に示す電子シンバルの、第２のフレーム、及び、カバーの左半面を取り除いた状態にして各センサの配置を示した斜視図である。
【００３０】
図２に示すように、圧電センサ１３は、第１のフレーム１１のカップ部１２ａに覆われた部分に配設されている。このため、スティック３０により圧電センサ１３の真上を直接的に打撃されることが防止される。従って、圧電センサ１３から出力される信号の大きさが、打撃される位置によって大きく変化するようなことはなく、その圧電センサ１３の感度分布特性は良好となり、打撃力および打撃位置の検出精度が一層高められる。
【００３１】
また、カップ部シートセンサ１９は、第１のフレーム１１の、カバー１２に覆われた開口周縁部上面のおよそ２／３（演奏者の位置Ｐに対して左右に１２０度づつ）にわたり配設されている。本実施形態では、コストを削減するために、カップ部シートセンサ１９を開口周縁部上面の２／３にわたり配設した例で説明したが、カップ部シートセンサ１９は、開口周縁部上面の全周にわたって配設してもよい。
【００３２】
さらに、エッジ部シートセンサ１８は、第１のフレーム１１の外周周縁部上面のおよそ１／３（演奏者の位置Ｐに対して左右に６０度づつ）にわたり配設されている。尚、カップ部シートセンサ１９の、円周方向への長さが、エッジ部シートセンサ１８の、円周方向への長さより長いのは、図１に示すようにスティック３０のチップ部（先端部分）で縦方向から打撃される以外に、スティック３０の中央よりの部分で横方向から打撃されることに対応するためである。
【００３３】
図３は、図１に示す電子シンバルにおけるカップ部，ボウ部，エッジ部と、ボウ部において検出可能な３つの打点位置を示す図である。
【００３４】
図３には、カップ部１２ａと、ボウ部１２ｂと、エッジ部１２ｃとが示されている。また、ボウ部１２ｂにおいて検出可能な、３つの同心円で表される打点位置ａ，ｂ，ｃが示されている。尚、これら打点位置ａ，ｂ，ｃは、一例として挙げたものであって、実際には、同心円上の細かな打点位置（複数箇所の打点位置）を連続的に検出できるものである。
【００３５】
ここで、カップ部シートセンサ１９，エッジ部シートセンサ１８は、打撃力に応じた波形を出力する感圧センサであるため、打撃位置に加え打撃力も個別に検出可能である。さらに、消音操作もエッジ部シートセンサ１８の出力波形が鋭い立ち上がりの波形であるか否かで検出することができる。
【００３６】
以下の表１に示すように、圧電センサ１３，カップ部シートセンサ１９，エッジ部シートセンサ１８それぞれの出力の有無の組合せによって、打撃部位（カップ部１２ａ，ボウ部１２ｂ，エッジ部１２ｃ）および消音操作の有無が判定される。
【００３７】
【表１】
表１に示すように、カップ部シートセンサ１９，圧電センサ１３の双方からの出力が有り、エッジ部シートセンサ１８からの出力が無い場合は、カップ部１２ａが打撃されたと判定される。また、圧電センサ１３のみからの出力が有る場合は、ボウ部１２ｂが打撃されたと判定される。このボウ部１２ｂにおける図３に示す打点位置ａ，ｂ，ｃそれぞれの検出方法については後述する。さらに、カップ部シートセンサ１９からの出力が無く、圧電センサ１３，エッジ部シートセンサ１８の双方からの出力が有る場合は、エッジ部１２ｃが打撃されたと判定される。また、カップ部シートセンサ１９，圧電センサ１３の双方からの出力が無く、エッジ部シートセンサ１８からの出力が有る場合は、消音操作が行なわれたと判定される。このようにして、打撃部位を判定することにより、打撃部位および打撃力を高い精度で検出することができる。尚、カップ部シートセンサ１９，エッジ部シートセンサ１８を単にスイッチ動作（オン，オフ動作）させて打撃が有ったか否かのみを検出するようにし、打撃力は圧力センサ１３の出力信号に基づいて求めるように制御してもよい。
【００３９】
次に、ボウ部１２ｂでの打点位置検出処理について図４を参照して説明する。
【００４０】
図４は、図３に示す３つの打点位置ａ，ｂ，ｃにおける圧電センサの波形を示す図である。
【００４１】
図４（ａ），図４（ｂ），図４（ｃ）には、ボウ部１２ｂにおける打点位置ａ，打点位置ｂ，打点位置ｃが打撃された場合に、圧電センサ１３から出力される波形Ａ，波形Ｂ，波形Ｃが示されている。図４（ａ），図４（ｂ），図４（ｃ）に示すように、圧電センサ１３から出力される波形Ａ，Ｂ，Ｃは、ボウ部１２ｂの打点位置によって変化する。ここで、打点位置ａを打撃したときに圧電センサ１３から出力される波形Ａの第１半波の時間をＴａとし、打点位置ｂを打撃したときの波形Ｂの第１半波の時間をＴｂとし、打点位置ｃを打撃したときの波形Ｃの第１半波の時間をＴｃとすると、Ｔａ＞Ｔｂ＞Ｔｃとなる。このように、打点位置が中心から外周に移動するに従って、第１半波の時間は徐々に長くなる。このような特性を持つ出力波形を、例えば波形の立ち上がりと最初のゼロクロスを検出することで第１半波を検出し、カウンタ等で第１半波の周期を検出し、この周期に基づいて打点位置を求める。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、打撃感や外観を損なうことなく、打撃力および打撃位置を高い精度で検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の電子シンバルの断面図である。
【図２】図１に示す電子シンバルの、第２のフレーム、及び、カバーの左半面を取り除いた状態にして各センサの配置を示した斜視図である。
【図３】図１に示す電子シンバルにおけるカップ部，ボウ部，エッジ部と、ボウ部において検出可能な３つの打点位置を示す図である。
【図４】図３に示す３つの打点位置ａ，ｂ，ｃにおける圧電センサの波形を示す図である。
【図５】アコースティックシンバルを示す図である。
【符号の説明】
１０ 電子シンバル
１１ 第１のフレーム
１１ａ 外周周縁部
１２ カバー
１２ａ カップ部
１２ｂ ボウ部
１２ｃ エッジ部
１３ 圧電センサ
１４ シンバルスタンド（シャフト）
１５ 金属ワッシャ
１６ フェルトワッシャ
１７ 蝶ナット
１８ エッジ部シートセンサ
１９ カップ部シートセンサ
２０ 第２のフレーム
３０ スティック
Claims (3)
- 第１のフレームと、
前記第１のフレームの中央上部に凸のドーム状に形成された第２のフレームと、
前記第１および第２のフレームの上面に接して広がり前記フレームと比べ柔らかい材質からなるカバーと、
前記第１のフレームの、前記第２のフレームに覆われた内側の部分に、打撃センサを備えたことを特徴とする電子シンバル。 - 第１のフレームと、
前記第１のフレームの中央上部に凸のドーム状に形成された第２のフレームと、
前記第１および第２のフレームの上面に接して広がり前記フレームと比べ柔らかい材質からなるカバーと、
前記第１のフレーム上であって、前記第２のフレームの周縁下部にセンサを設けたことを特徴とする電子シンバル。 - 第１のフレームと、
前記第１のフレームの中央上部に凸のドーム状に形成された第２のフレームと、
前記第１および第２のフレームの上面に接して広がり前記フレームと比べ柔らかい材質からなるカバーと、
前記第１のフレームは、段差を形成された外周周縁部を有し、前記第１のフレームの、前記第２のフレームに覆われた部分に、打撃センサを備えたことを特徴とする電子シンバル。
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