JP3855962B2 - 電子楽器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレット位置に対応して指板部に設けられた音高指定操作子と該音高指定操作子の押下を検出するスイッチ素子とを有し、該音高指定操作子の押下検出により音高を決定して楽音を発生する電子楽器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開２００２−１９６７５２号公報に開示された電子弦楽器がある。この電子弦楽器はギター型の電子楽器であって、棹部２（指板部）のフレット部材３５（音高指定操作子）を押下して音高を指定するとともに、弦入力部５の撥弦操作をトリガとして楽音を発生するものである。そして、この従来の電子弦楽器では、１つのフレット部材３５（音高指定操作子）ごとに２組の接点スイッチを備えており、これによりフレットスイッチオンの信頼性を上げるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１９６７５２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、多くの電子楽器は、その演奏操作部が対応する自然楽器と同様な態様になっている。これは自然楽器の演奏形態をそのまま電子楽器に適用（移行）したり、逆に電子楽器で自然楽器の演奏を練習するためなど、当然に要求されることである。このため、上記従来の電子弦楽器においても（弦振動モードが直接音高に関係しないにもかかわらず）、通常のギターと同様に指板部においてハイポジションになるにしたがってフレットの間隔が狭くなっている。
【０００５】
したがって、ハイポジションになると、特に固定接点及びその回りの配線パターンが作りにくい。特にウクレレのような小型の楽器を電子発音タイプの電子楽器にリメイクする場合に問題となる。すなわち、ブリッジ（配線同士が短絡）したりしないように、高度な製造技術で精密に作る必要があり、コストアップとなるという問題がある。
【０００６】
一方、指板部を有する弦楽器において弦を押さえる位置は重要である。例えばバイオリンなどのフレットのない楽器では弦を押さえる位置がそのままピッチに影響する。また、ギターなどのフレットのある楽器では、フレット直前（ローポジション側の近傍）を押さえないと、弦がフレットの部分でブレて正確な音色が得られないことがある。電子弦楽器においても、このことに考慮した構成にすることが必要となる。なぜなら、いずれは（又はいつでも）同型の自然楽器に移行して演奏ができる互換性のある電子楽器が求められているからである。この意味において、音高指定操作子の押すべき位置も考慮しつつ、この押下を正確に検出できることが要求される。
【０００７】
本発明は、製造が容易でコスト低減を図るとともに、音高指定操作子の操作の検出精度が良い電子楽器を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の電子楽器は、ローポジションの音高指定操作子のスイッチ素子が２個で、ハイポジションの音高指定操作子のスイッチ素子が１個であり、素子数が少ない分、フレット間隔の狭いハイポジションにおいてもローポジションと同様な精度で容易に製造できるとともに、ハイポジションにおいてもローポジションと同程度の検出精度が得られる。また、各音高指定操作子の下部に設けられた発光素子の発光により、光透過性の音高指定操作子が点灯するので、演奏ガイドなどに利用できるとともに、接点スイッチであるスイッチ素子がハイポジションにおいて１つであっても、発光素子の周囲に備えたストッパ部とスイッチ素子が共同して、フレットオン時に音高指定操作子の良好なストップ感が得られる。さらに、ストッパ部が発光素子に対する導光部材となるので、発光性能も良くなる。
【００１０】
請求項２の電子楽器は、請求項１の構成を備え、個々の音高指定操作子ごとに、少なくとも１つのスイッチ素子が該音高指定操作子に対応する前記フレットと発光素子との間に配設されているので、フレットの近傍を押圧するという弦楽器の奏法でも、押圧を精度良く検出することができる。
【００１１】
なお、電子楽器がウクレレ型の場合は、第３フレット以下をローポジションとし、第４フレット以上をハイポジションとするとよい。また、電子楽器がギター型の場合は、第８フレット以下をローポジションとし、第９フレット以上をハイポジションとするとよい。また、発光素子としてはＬＥＤ素子が好適であるがその他のデバイスでもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図３は本発明の実施形態の電子楽器の外観図である。この電子楽器はウクレレ型の電子弦楽器であり、外観形状は通常のアコースティックのウクレレと略同形状、同寸法となっている。ボディ１０の中央にはウクレレの第１弦〜第４弦に対応して各弦を模した金属ワイヤ製の４つの疑似弦２０ａを有する弦入力部２０が配設されている。疑似弦２０ａは両端に脚部２０ａ１を有し、この脚部２０ａ１は、図３ではボディ１０側に埋設された位置となる略中央を弦長手方向を軸に回動自在に軸支されている。脚部２０ａ１の下端はボディ１０内で図示しない弾性板に連結されており、疑似弦２０ａを弾くことにより該疑似弦２０ａと弾性板が変形及び／または振動し、この弾性板に取付られた例えばピエゾ素子により撥弦強度に応じた撥弦信号が得られる。
【００１３】
ネック３０には、ヘッド４０側から第１〜第１２フレット５０が順に配設されている。ヘッド４０と第１フレット５０との間と、他の隣接する各フレット５０，５０の間には、各疑似弦２０ａに対応するフレット操作部１が配設されている。すなわち、フレット操作部１は、第１〜第１２フレット５０に対応してフレット並び方向（図３の矢印▲１▼の方向）に１２段、４つの疑似弦２０ａの各々に対応して弦並び方向（図３の矢印▲２▼の方向）に４段の計４８個がマトリクス状に配設されている。
【００１４】
各フレット操作部１には、そのフレット操作部１のある弦並び方向とフレット並び方向の交差位置に対応するウクレレにおける各弦各フレット位置を押さえた時の音高と同じ音高データ（例えばキーコード）が割当てられている。また、各フレット操作部１は後述のようにフレットスイッチを構成しており、フレット操作子１１の操作により、フレットオンまたはフレットオフとなる。
【００１５】
なお、ヘッド４０にはウクレレの糸巻き（ペグ）を模した４つのダイヤル６０が配設されており、このダイヤル６０により音量調整、音色（楽器種類）の選択など、各種パラメータの設定を行う。また、ボディ１０のサウンドホールに対応する位置には、スピーカを内蔵した放音部７０が配設されている。
【００１６】
図４は実施形態の制御回路のブロック図であり、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭからなるマイコン制御部２１は、ＲＯＭ等に格納された制御プログラムを実行して全体の制御を行う。マイコン制御部２１は、各フレット操作部１で構成される音高スイッチ部２２を走査してフレット操作部１のフレットオン／オフのイベントを検出する。また、弦入力部２０からの撥弦信号により、撥弦されている疑似弦２０ａに対応して、各疑似弦２０ａごとにフレットオンのなかで最も高音側の音高データあるいはフレットオンがなければ開放弦に対応する音高データにより音高を決定する。そして、決定した音高に対応する各種楽音制御パラメータ（ＭＩＤＩデータ）を音源２３に出力する。音源２３は楽音制御パラメータに基づいて楽音信号を発生し、この楽音信号によりサウンドシステム（ＳＳ）２４で楽音を発生する。なお、ダイヤル６０による各種設定パラメータを入力し、音量制御等も行う。
【００１７】
図２はネック３０及びフレット操作部１の要部分解斜視図、図１は図２のＡ−Ａ矢視図であってフレット操作部１の内部構造を示す側断面図である。ネック３０の外装は、指板となる上ケース３１と下ケース３２（図１の一点鎖線）とで構成されている。なお、以下の説明では上ケース３１側を「上」、下ケース３２側を「下」とする。各フレット操作部１は、該フレット操作部１を操作するための樹脂製のフレット操作子１１を備えており、このフレット操作子１１は摘み部１１ａとフランジ部１１ｂを有している。摘み部１１ａは、フレット並び方向に隣接するフレット５０，５０間のほぼ間隔相当の長さを有し弦並び方向を弦幅程度の矩形状とする角の丸い短冊状（長尺状）の形状となっている。
【００１８】
上ケース３１は樹脂製の成型部品であり、各フレット操作部１に対応して、フレット操作子１１のフランジ部１１ｂが填るボックス部３１ａが形成されている。ボックス部３１ａの上には長形の透孔３１ｂが形成されており、フレット操作子１１は摘み部１１ａを透孔３１ｂから外側に突出させて、フランジ部１１ｂをボックス部３１ａに嵌合して取付けられる。なお、図２に示したようにボックス部３１ａの内側上面にはフランジ部１１ｂに対する癒着防止突起３１ｃが形成されている。上ケース３１の内側にはスイッチ回路を形成した基板１２が配設されており、この基板１２の上には、さらに透明ラバー製の可動部シート１３が配設されている。
【００１９】
基板１２上には１つのフレット操作子１１に対応して固定接点１２ａとチップ状ＬＥＤ１２ｂとが配設されている。なお、固定接点１２ａは、図２に示したように平行な端子を接近してパターン形成されたカーボン導体である。そして、図１，図２にフレット操作子１１に対応するフレット番号を示したように、第１〜第３フレットに対応するフレット操作子１１に対しては、フレット並び方向に配置した２つの固定接点１２ａ，１２ａが形成され、その間にＬＥＤ１２ｂが配置されている。また、第４フレット以上のフレット操作子１１に対しては、ボディ側に１つの固定接点１２ａが形成されるとともにヘッド側にＬＥＤ１２ｂが配置されている。
【００２０】
フレット操作子１１は赤色光に対する透光性を有するとともに、可動部シート１３は透明であり、フレット操作子１１はＬＥＤ１２ｂの消灯時には外光を一部散乱して青みがかった色に見え、ＬＥＤ１２ｂの発光によって赤く光って見える。このＬＥＤ１２ｂの発光すなわちフレット操作子１１の発光により和音表示や押弦表示を行うことができる。
【００２１】
可動部シート１３はフレット操作子１１の下に当接する可動部１３ａと該可動部１３ａを支えるスカート部１３ｂとを有している。可動部１３ａには、固定接点１２ａに対向する位置で下方に膨出した可動接点部１３ｃが形成され、この可動接点部１３ｃの下面にはカーボン導体層からなる可動接点１３ｄが形成されている。そして、フレット操作子１１を押下することにより、スカート部１３ｂの弾性力に抗して可動部１３ａが押し下げられ、可動接点部１３ｃの可動接点１３ｄが固定接点１２ａに接触し、固定接点１２ａが導通してフレット操作子１１のオン状態（フレットオン）が検出される。また、フレット操作子１１の押圧力をなくすとスカート部１３ｂの弾性回復力により、可動部１３ａ及びフレット操作子１１が図１の状態に戻り、オフ状態（フレットオフ）となる。
【００２２】
このように、各フレット操作部１において、それぞれ対応する可動接点１３ｄと固定接点１２ａとが１つのスイッチ素子（フレットスイッチ）を構成しており、この実施形態では第１〜第３フレットが２つのスイッチ素子を有する「ローポジション」に相当し、第４フレット以上が１つのスイッチ素子を有する「ハイポジション」に相当する。そして、ローポジションのフレット操作子１１においては、対応するフレット５０側とそれと反対側とに２つのスイッチ素子が配設されているので、摘み部１１ａのどこを押してもフレットオンを精度良く検出することができる。
【００２３】
一方、ハイポジションのフレット操作子１１においては、該フレット操作子１１を挟むフレット５０，５０間の間隔が狭い、すなわちフレット操作子１１の摘み部１１ａの長さが短いので、摘み部１１ａを押す位置は殆ど限られており、１つのスイッチ素子でもフレットオンを精度良く検出できる。しかし、この１つのスイッチ素子の場合、スイッチ素子を対応するフレット５０の近傍に配設することで、フレット５０の近傍を押さえるという弦楽器特有の奏法に対して、特にフレットオンを精度良く検出することができる。
【００２４】
図１に第４フレット５０に対応するフレット操作部１が示されているように、ハイポジションの可動部１３ａには、ＬＥＤ１２ｂに対向する位置で下方に膨出した突起１３ｅが形成されている。この突起１３ｅは、ＬＥＤ１２ｂの光をフレット操作子１１側に導光する導光体の役割を果たしており、ＬＥＤ１２ｂによるフレット操作子１１の発光性能も良くなる。なお、この突起１３ｅは、可動部シート１３を型整形するときに可動接点部１３ｃと共に形成されたものであるが、従来の２つのスイッチ素子を設けるために可動接点部を２つ形成するようにした既存の金型を用いて形成することができる。
【００２５】
図５はハイポジション（第４フレット以上）におけるフレット操作部１の第２実施例を示す図、図６は第３実施例を示す図であり、図１と同様な要素には図１と同符号を付記してある。これらの実施例は可動部１３ａにストッパ部１３ｇｃ，１２ｄを形成したものである。図５では、可動接点部１３ｃと共に形成した突起１３ｆの下端中央に凹部１３ｇを設けたものである。フレット操作子１１を押下したときに、可動接点１３ｄが固定接点１２ａに接触するときに、ＬＥＤ１２ｂが凹部１３ｇ内に入って、凹部１３ｇの周囲１３ｇｃが基板１２に当接する。基板１２のこの当接部１２１もストッパ部である。これにより、フレット操作子１１の押下が規制され、可動接点部１３ｃが固定接点１２ａに当接することと共同して良好なストップ感が得られる。
【００２６】
図６では、ＬＥＤ１２ｃの周囲にストッパとして環状突起部材１２ｄを配設する。この環状突起部材１２ｄは、基板１２へのＬＥＤ１２ｃの自動載置時に脚部１２ｄ１を自動挿入し、ディップ槽にて基板１２の裏側で脚部１２ｄ１を半田付けして固定する。これにより、可動接点部１３ｃと共に形成した突起１３ｈが環状突起部材１２ｄに当接することにより、上記実施例と同様に、フレット操作子１１の押下時に、可動接点部１３ｃが固定接点１２ａに当接することと共同して良好なストップ感が得られる。この場合、環状突起部材１２ｄと突起１３ｈの当接部１３ｈ１がストッパ部である。また、これらの実施例において、突起１３ｆ，１３ｈは導光部材となるので、フレット操作子１１の発光性能も良くなる。
【００２７】
以上の実施形態では、ウクレレ型の電子楽器を例に説明したが、ギター型の電子楽器でもよく、このギター型の場合も生ギターと同様にフレット間隔はネック側から次第に狭くなるが、実施形態と同様なフレット操作部１を構成して、第８フレット以下（ローポジション）では２つのスイッチ素子、第９フレット以上（ハイポジション）では１つのスイッチ素子とするとよい。
【００２８】
また、実施形態では、ローポジションのスイッチ素子を２つ、ハイポジションのスイッチ素子を１つとした場合について説明したが、スイッチ素子の数はフレット操作部の機能に応じて多くすることもできるが、ハイポジションのスイッチ素子の数をローポジションのスイッチ素子の数より少なくすることで、同様な効果が得られる。また、実施形態では、スイッチ素子として接点スイッチの例について説明したが、例えば感圧抵抗などを用いたタッチセンサ等によりスイッチのオン／オフを検出するもの、例えば検出される抵抗値（電圧値）と閾値とを比較してオン／オフを検出するものを「スイッチ素子」としてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１の電子楽器によれば、フレット間隔の狭いハイポジションにおいてもローポジションと同様な精度で容易に製造できるとともに、発光素子の発光により光透過性の音高指定操作子が点灯するので、演奏ガイドなどに利用でき、さらに、接点スイッチであるスイッチ素子がハイポジションにおいて１つであっても、発光素子近傍のストッパ部とスイッチ素子が共同して、フレットオン時に音高指定操作子の良好なストップ感が得られる。また、ストッパ部が発光素子に対する導光部材となるので、発光性能も良くなる。
【００３１】
請求項２の電子楽器によれば、請求項１と同様な効果が得られるとともに、個々の音高指定操作子ごとに、少なくとも１つのスイッチ素子が該音高指定操作子に対応する前記フレットの近傍に配設されているので、フレットの近傍を押圧するという弦楽器の奏法でも、押圧を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の電子楽器におけるフレット操作部の内部構造を示す側断面図である。
【図２】本発明の実施形態の電子楽器におけるネックの要部分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態の電子楽器の外観図である。
【図４】本発明の実施形態の電子楽器の制御回路のブロック図である。
【図５】本発明の実施形態におけるフレット操作部の第２実施例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態におけるフレット操作部の第３実施例を示す図である。
【符号の説明】
１１…フレット操作子（音高指定操作子）、１２ａ…固定接点（スイッチ素子）、１２ｂ…ＬＥＤ（発光素子）、１３ｄ…可動接点（スイッチ素子）、３１…上ケース（指板部）

Claims (2)

1. フレット位置に対応して、指板部に設けられた複数の光透過性の音高指定操作子と、
   各音高指定操作子の各々に対応して該音高指定操作子の下部に設けられるとともに、対応する音高指定操作子の押下を検出するスイッチ素子と、
   各音高指定操作子の各々に対応して該音高操作子の下部に設けられた発光素子とを有し、
   該音高指定操作子の押下検出により音高を決定して楽音を発生する電子楽器において、
   前記スイッチ素子は接点スイッチであり、個々の音高指定操作子ごとのスイッチ素子の素子数について、ハイポジションの音高指定操作子における該素子数を１、ローポジションの音高指定操作子における該素子数を２とし、
   前記ハイポジションの音高指定操作子について、該音高指定操作子に連動して前記発光素子の周囲に該音高指定操作子の押下を規制するストッパ部を備えたことを特徴とする電子楽器。
2. 前記個々の音高指定操作子ごとに、少なくとも１つのスイッチ素子が、該音高指定操作子に対応する前記フレットと前記発光素子との間に配設されていることを特徴とする請求項１記載の電子楽器。

Images