JP4183626B2

JP4183626B2 - 電子打楽器

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Publication number: JP4183626B2
Application number: JP2004002787A
Authority: JP
Inventors: 亮須佐美
Original assignee: Roland Corp
Current assignee: Roland Corp
Priority date: 2004-01-08
Filing date: 2004-01-08
Publication date: 2008-11-19
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Also published as: US20050150366A1; JP2005195928A; US7396991B2

Description

本発明は、電子打楽器に関し、特に、ヘッドとリムそれぞれに設けたセンサの出力に応じて楽音を発生する電子打楽器に関するものである。

アコースティック・ドラムの演奏では、打面（ヘッド）のみを打撃する通常の演奏に加え、いわゆるリムショットという演奏方法により、演奏の幅を広げることが行われる。このリムショットには、一般に２種類の奏法があり、リムと打面（ヘッド）とを同時に打撃して、ドラム独特の倍音を多く含む硬質な打撃音効果を演出するオープンリムショットと、リムのみを打撃して「カツカツ」というパーカッシブな音を演出するクローズドリムショットとがある。

従来より、電子打楽器において、このオープンリムショットによる奏法とクローズドリムショットによる奏法とのいずれの奏法で演奏されたかを検出し、それぞれの奏法に対応する楽音を発生する電子打楽器が開示されている。

特開２００３−１０８１２０号公報（特許文献１）には、電子打楽器のリム部に２つのスイッチＳＷ１およびＳＷ２を設け、これら２つのスイッチの導通状態に応じてオープンリムショットに対応する楽音と、クローズドリムショットに対応する楽音とを切り替えて発音する電子打楽器が開示されている。

また、特開平１０−１９８３７５号公報（特許文献２）には、電子打楽器の中空の胴の上面に貼られたヘッドの振動を検出するヘッドセンサとリム部の振動を検出するリムショットセンサとが中空の胴内に配置された支持部材上に配設された電子打楽器が開示されている。このリムショットセンサによれば、打撃されたリム部の場所に寄らず、均一な打撃力の検出を行うことができる。
特開２００３−１０８１２０号公報特開平１０−１９８３７５号公報

しかしながら、特許文献１に開示された発明では、電子打楽器のリム部に２つのスイッチを設けなければならず、電子打楽器のコストが高くなるという問題点があるとともに、演奏者は、これらのスイッチを区別して演奏しなければならず、演奏方法が制約されるという問題点があった。

また、特許文献２には、ヘッド部およびリム部に加えられた打撃力をそれぞれ検出する機構は開示されているが、その検出した打撃力によりオープンリムショットやクローズドリムショットなどの奏法に応じた多様な楽音を発生することは開示されていない。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、簡単な構成で演奏方法を検出し、その検出した演奏方法に適した楽音を発生することができる電子打楽器を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、請求項１記載の電子打楽器は、打撃検出部により検出されたヘッド部の振動とリム部の振動とを入力する入力手段と、その入力手段に入力されたヘッド部の振動の大きさとリム部の振動の大きさとを比較する比較手段と、その比較手段による比較結果に基づいてヘッド部の振動に対応する楽音またはリム部の振動に対応する楽音のいずれかを発生するように制御し、リム部の振動に対応する楽音を発生する場合は、ヘッド部の振動の大きさとリム部の振動の大きさとの比率に基づき第１の楽音または第２の楽音のいずれか発音するように制御する楽音発生制御手段とを備えている。

請求項２記載の電子打楽器は、打撃検出部により検出されたヘッド部の振動とリム部の振動とを入力する入力手段と、その入力手段に入力されたヘッド部の振動の大きさとリム部の振動の大きさとを比較する比較手段と、前記入力手段に入力されたヘッド部の振動の立ち上がりの極性を検出する立ち上がり極性検出手段とを備え、比較手段による比較結果に基づいてヘッド部の振動に対応する楽音またはリム部の振動に対応する楽音のいずれかを発生するように制御し、リム部の振動に対応する楽音を発生する場合は、前記立ち上がり極性検出手段により検出されたヘッド部の振動の立ち上がりの極性に応じて第１の楽音または第２の楽音のいずれかを発生するように制御する楽音発生制御手段とを備えている。

請求項３記載の電子打楽器は、請求項１または２に記載の電子打楽器おいて、中空の胴部の上面に張設されたヘッド部と、前記ヘッド部に張力を付与するためのリム部と、前記胴部の内部に連結され、前記リム部の振動を伝達する支持部材と、その支持部材に振動吸収部材を介して配設され、前記ヘッド部の振動を検出するヘッドセンサと、前記支持部材の振動を検出することによりリム部の振動を検出するリムショットセンサとを備えた打撃検出部を備えている。

請求項１記載の電子打楽器によれば、リム部の振動に対応する楽音を発生する場合は、ヘッド部の振動の大きさとリム部の振動の大きさとの比率に基づき第１の楽音または第２の楽音のいずれか発音するように制御する楽音発生制御手段を備えているので、オープンリムショットまたはクローズドリムショットのうち、いずれの演奏方法により演奏されたかを確実に検出することができ、その検出された演奏方法に合致した楽音を発生させることができるという効果がある。また、この検出を行うためのセンサは従来より用いられているセンサを用いることができるので、簡単で安価な回路構成でいずれの演奏方法で演奏されたかを検出することができるという効果もある。

請求項２記載の電子打楽器によれば、入力手段に入力されたヘッド部の振動の立ち上がりの極性を検出する立ち上がり極性検出手段を備え、リム部の振動に対応する楽音を発生する場合は、立ち上がり極性検出手段により検出されたヘッド部の振動の立ち上がりの極性に応じて第１の楽音または第２の楽音のいずれかを発生するように制御する楽音発生制御手段とを備えているので、オープンリムショットまたはクローズドリムショットのうち、いずれの演奏方法により演奏されたかを確実に検出することができ、その検出された演奏方法に合致した楽音を発生させることができるという効果がある。また、この検出を行うためのセンサは従来より用いられているセンサを用いることができるので、簡単で安価な回路構成でいずれの演奏方法で演奏されたかを検出することができるという効果もある。

請求項３記載の電子打楽器によれば、請求項１または２に記載の電子打楽器の奏する効果に加え、中空の胴部の上面に張設されたヘッド部と、ヘッド部に張力を付与するためのリム部と、胴部の内部に連結され、リム部の振動を伝達する支持部材と、その支持部材に振動吸収部材を介して配設され、ヘッド部の振動を検出するヘッドセンサと、支持部材の振動を検出することによりリム部の振動を検出するリムショットセンサとを備えた打撃検出部を備えているので、ヘッド部のみを叩く場合や、オープンリムショットやクローズドリムショットなどの演奏方法に対応してヘッド部の振動とリム部の振動を忠実に検出することができるという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。まず、図１、図２および図３を参照して本発明の一実施例である電子打楽器の打撃検出部１について説明する。図１は、打撃検出部１の分解斜視図であり、図２は、打撃検出部１を組み立てた状態での打撃検出部１の中心を通る垂直な面で切断した場合の断面図であり、図３は、ヘッドセンサの構成を詳細に示す図である。

この打撃検出部１は、打撃用のスティック等を使用して演奏するいわゆる「電子ドラム」あるいは「電子パッド」と称される電子打楽器であり、打撃による振動を検出するセンサを備えている。後述する楽音発生装置は、この打撃検出部１に備えられたセンサの検出信号に基づいて音源を制御して、打撃に応じた楽音を発生するように構成されており、その発生された楽音は、アンプ装置を介して、スピーカ装置から放音される。

この打撃検出部１は、ヘッド５への打撃を検出するヘッドセンサ２１に加え、リム６への打撃を検出するリムショットセンサ３１をも備えており、いわゆる「リムショット」を使用した奏法を再現可能に構成されている。

打撃検出部１は、図１に示すように、胴部２と、センサフレーム４と、ヘッド５と、リム６とを主に備えており、これら各部材を順次重ね合わせ、胴部２にリム６を螺着固定することにより、組み立て可能に構成されている。

胴部２は、打撃検出部１の骨格をなす部材であり、図１に示すように、例えば、木製材料や樹脂材料から略中空円筒状に形成されている。この胴部２の内周部には、センサフレーム４が収納され、胴部２の上端側（図１上側）には、後述するヘッド５及びリム６が覆設される。また、胴部２の外周部には、複数（本実施例では６個）の係合部３が径方向に突出して配設されている。

この係合部３の内部には、リム６の係合ボルト７のおねじと螺合可能なめねじが螺刻されており、リム６は、かかる係合部３に係合ボルト７を螺入することにより、胴部２に螺着固定される。

センサフレーム４は、その上面（図１上側面）が開放した正面視略円形の容器状体であって、その中心部には、ヘッドセンサ２１およびリムショットセンサ３１（図２参照）が配設されている。

ヘッド５は、スティック等により打撃される打撃面として構成される部位であり、合成繊維を編み上げた網状素材や合成樹脂より形成したフィルム状素材からなる打撃部材５ａを金属材料等からなる正面視略円環状の枠５ｂ（図２参照）に接着して構成されている。

なお、打撃検出部１の組み立て状態では、ヘッドセンサ２１がヘッド５（打撃部材５ａ）に接触するように配設されており（図２参照）、打撃による打撃部材５ａの振動は、そのヘッドセンサ２１により検出される。

リム６は、センサフレーム４とヘッド５とを胴部２との間に挟持して固定すると共に、ヘッド５の外周を囲繞して、そのヘッド５に張力を付与する役割を担う部材であり、図１に示すように、金属材料等からなる正面視略円環状に形成されるリム金具６ａに複数（本実施例では６個）の係合ボルト７が回転自在に取着されて構成されている。

係合ボルト７は、リム６を胴部２に螺合結合するためのものであり、胴部２に設けられる係合部３に対応してリム金具６ａの周方向に略等間隔で配設されている。かかる係合ボルト７が係合部３へ螺入されると、上述したようにリム６が胴部２に螺着固定されると共に、リム６とセンサフレーム４とがヘッド５を介して連結されるので、リムショット時の振動のリムショットセンサ３１（図２参照）への伝達経路が形成される。リム金具６ａの上端周縁には、ゴム等の弾性部材からなるカバー部材６ｂ覆設されており、かかるカバー部材６ｂの緩衝作用により、リムショット時、演奏者に直接聴取されるリムの打撃音を小さくするように構成されている。

ここで、打撃検出部１を組み立てる場合には、まず、図１に示すように、胴部２の上端側（図１上側）からセンサフレーム４を挿入し、そのフランジ部４ａを胴部２の上端周縁に係合させる。次いで、センサフレーム４の上方（図１上側）にヘッド５及びリム６を順次載置し、リム６の係合ボルト７を胴部２の係合部３に螺入する。

胴部２とリム６との間には、センサフレーム４のフランジ部４ａがヘッド５を介して挟持され、がたつくこと無く強固に固定されるので、かかるセンサフレーム４を取り付けねじ等を使用して胴部２内へ固定する必要が無い。その結果、極めて容易な作業により、打撃検出部１を組み立てることができる。

次に、図２を参照して、センサフレーム４の打撃検出部１への組み付け構造、及び、ヘッドセンサ２１及びリムショットセンサ３１のセンサフレーム４への取り付け構造について説明する。図２は、打撃検出部１の中心を通る垂直な面で切断した断面図である。但し、図２では、出力信号ジャック４１とヘッドセンサ２１等とを電気的に接続する接続線の図示が省略されている。

ヘッド５は、その枠５ｂを胴部２の外周に外嵌することにより、打撃面としての打撃部材５ａが胴部２の上端面（図２上側）に展張されている。展張された打撃部材５ａの下面（図２下側面）には、ヘッドセンサ２１が当接されている。

打撃による打撃部材５ａの振動は、打撃部材５ａ内のみで伝播するため、その振動の影響を胴部２に与えることが少なく、従って、かかる打撃部材５ａの振動は、ヘッドセンサ２１によってのみ検出され、後述するリムショットセンサ３１により誤検出されることは無い。

リム６は、上述したように、正面視略円環状に形成されるリム金具６ａを備え、そのリム金具６ａに複数の係合ボルト７が回転自在に取着されると共に、カバー部材６ｂが覆設されており、図２に示すように、係合ボルト７を係合部３に螺合することにより、胴部２の上端面（図２上側）側に装着されている。

ヘッド５の打撃部材５ａは、センサフレーム４のフランジ部４ａにより下方への移動が規制されているので、所定の張力で展張され、その結果、かかる打撃部材５ａによって、胴部２の上端面に打撃面が形成される。また、センサフレーム４は、そのフランジ部４ａが打撃部材５ａの張力により胴部２の上端周縁（図２上側）に向かって押圧されるので、かかる胴部２内にがたつくことなく強固に固定される。

なお、打撃部材５ａの張力は、係合ボルト７の係合部３への螺入量を適宜変更することにより、演奏者の好みや奏法に応じて、任意に調整することができる。

センサフレーム４は、フランジ部４ａと、外壁部４ｂと、連結部４ｃと、中心部４ｄとにより構成されている。フランジ部４ａは、全周にわたって略均一に胴部２の上端周縁に接触するように構成され、側壁部４ｂは、フランジ部４ａから下方に向かって延設される部位であり、連結部４ｃは、中心部４ｄ外周部４ｂの内周面に連結する部位であり、中心部４ｄには、ヘッドセンサ２１とリムショットセンサ３１とがそれぞれ取り付けられている。ヘッドセンサ２１は、支持板１１上に配設され、支持板１１は、防振ダンパ１３を介し取り付けねじ１２により中心部４ｄに螺着されている。よって、センサフレーム４に伝播したリムショットによる振動は、防振ダンパ１３により吸収され、支持板１１へ伝播することが抑制されるのでリムショットによる振動がヘッドセンサ２１により誤検出されることが防止される。

なお、取り付けねじ１２と防振ダンパ１３との間には、金属あるいは樹脂からなり所定の高さを有する断面視略凸字状のダンパ固定部材１４が介挿されており、防振ダンパ１３が過度に圧縮されることを防止するように構成されている。

ここで、図３を参照して、ヘッドセンサ２１について説明する。

図３（ａ）はヘッドセンサ２１の側面図であり、（ｂ）は図３（ａ）の矢印Ｂ方向から見たヘッドセンサ２１の上面図であり、（ｃ）は図３（ａ）の矢印Ｃ方向から見たヘッドセンサ２１の下面図である。なお、図３（ａ）〜（ｃ）では、圧電素子２２の出力信号線２２ａの一部を省略して図示している。

ヘッドセンサ２１は、上述したように、ヘッド５の振動を検出するためのセンサ装置であり、圧電素子２２と、クッション性両面テープ２３とを主に備えると共に、図３（ａ）に示すように、その圧電素子２２等がクッション部材２４に覆設されて構成されている。圧電素子２２は、振動を電気信号に変換するピエゾ等の振動検出センサであり、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、出力信号線２２ａを備えた略円板状体に形成されている。また、圧電素子２２の上下面（図３（ｂ）上及び下側面）には、後述するクッション部材２４及びクッション性両面テープ２３とがそれぞれ貼着されている。

なお、出力信号線２２ａは、出力信号ジャック４１（図２参照）に接続されており、圧電素子２２からの電気信号は、出力信号ジャック４１を介して出力される。

クッション性両面テープ２３は、圧電素子２２を支持板１１（図２参照）に貼着するための部材であり、クッション層の上下面に接着層が積層されたいわゆる両面テープとして構成されている。このクッション性両面テープ２３は、図３（ａ），（ｃ）に示すように、略円板状体に形成されており、圧電素子２２は、このクッション性両面テープ２３によって支持板１１に貼着される。

クッション部材２４は、ヘッド５からの振動を圧電素子２２に伝達するための部材であり、図３（ａ）から（ｃ）に示すように、スポンジ等の弾性部材から略円筒状に形成され、その底部に凹設される凹部空間内に圧電素子２２を収納して構成されている。

このように、クッション部材２４は、圧電素子２２よりも大径の円筒状体として形成され、その円筒状体の上面（図３（ｂ）上側面）がヘッド５（打撃部材５ａ）の下面に当接するように構成されている（図２参照）。よって、本実施例のクッション部材は、従来の側面視台形状のクッション部材、即ち、ヘッド５に向かうに従って先細りとなる形状のクッション部材と比較して、ヘッド５との接触領域がより広く確保されているので、ヘッドセンサ２１の打撃感度のばらつきを小さくして、その演奏性の向上を図ることができる。

リムショットセンサ３１は、ヘッドセンサ２１と同様に圧電素子がクッション性両面テープによりセンサフレーム４へ貼着されている。

次に、電子打楽器の楽音発生装置について説明する。図４は、電子打楽器の電気的構成を示すブロック図である。楽音発生装置は、上述の打撃検出部１に備えられたヘッドセンサ２１とリムショットセンサ３１の出力信号を入力する入力部と、操作子５０と、ＲＯＭ６０と、ＲＡＭ７０と、ＣＰＵ８０と音源部９０とにより構成され、これらはバスを経由して接続されている。

打撃検出部１に備えられたヘッドセンサ２１とリムショットセンサ３１の出力信号は、出力信号ジャック４１に接続されたプラグと接続コードを介して、楽音発生装置に入力される。これらの出力信号は、アナログ信号であり、Ａ／Ｄ変換器（図示なし）により所定時間間隔でデジタル信号に変換され、変換された値が楽音発生装置のＲＡＭ７０に記憶される。

操作子５０は、楽音発生装置の各種パラメータを設定するためのツマミやスイッチ類であり、楽音発生装置が発生する楽音の音量や音質やその楽音に付加する効果などを設定するものである。

ＲＯＭ６０は、ＣＰＵ８０が実行するプログラムや、各種固定値などを記憶するものである。ＲＡＭ７０は、上述の通り、Ａ／Ｄ変換されたセンサの値を記憶したり、ＣＰＵ８０が各種処理を行う際に、変数などを一時記憶するワークＲＡＭとして機能する。

ＣＰＵ８０は、楽音発生装置の制御を行う中央処理装置であって、ＲＯＭ６０に記憶されたプログラムを実行することにより、各種処理を行う。

音源部９０は、ＣＰＵ８０に制御され、楽音を形成するもので、各種ドラム音の波形を記憶し、これらを読出して、エンベロープを付加したり、ピッチを変更したり、効果を付与して出力するものである。各種ドラム音としては、スネアドラム、スネアドラムのオープンリムショット、スネアドラムのクローズドリムショットなどの音がマイクで収音され、デジタル化されて記憶されている。オープンリムショットについては、ヘッドの中央部とリムが同時に打撃された場合の音（以下、内側オープンリムショット音という）と、ヘッドのリムに近い部分とリムが同時に打撃された場合の音（以下、外側オープンリムショット音という）とが記憶されている。これらの波形は、打撃検出手段１により打撃があったことを検出した場合に、いずれの波形を読み出すかを任意に設定することができる。

次に、ＣＰＵ８０により行われる本発明の楽音発生処理について、図５に示すグラフと図６および図７に示すフローチャートと図８に示す振動波形図を参照して説明する。

なお、ヘッドセンサ２１とリムショットセンサ３１の出力信号は、振幅が打撃された直後に最大値となりその後減衰する。そのヘッドセンサ２１の振動の振幅の最大値をＨｌ、リムショットセンサ３１の振動の振幅の最大値をＲｌとする。

図６は、この楽音発生装置の電源が投入されてから切断されるまで実行されるメインルーチンを表すフローチャートである。まず、電源が投入されると初期設定を行う（Ｓ１０）。初期設定としては、各種パラメータを設定したり、図７に示すインターラプトルーチンが起動されるように設定する処理などが行われる。次に、操作子５０の設定状態を検出し、その検出結果により、設定状態が変化している場合には、その設定に応じてパラメータ等を変更する（Ｓ２０）。次に、パラメータの設定などに対応して表示器（図示なし）に表示を行う（Ｓ３０）。例えば、スネアドラム音が割り当てられ、ヘッド部のみが打撃された場合に、スネアドラム音を発生し、オープンリムショットが行われた場合に、スネアドラムのオープンリムショット音を発生し、クローズドリムショットが行われた場合に、スネアドラムのリムショット音が発生するように設定された場合には、それぞれの奏法に対応し、設定された楽音の名称が表示される。

次に、その他の処理を行い（Ｓ４０）、Ｓ２０の処理に戻る。その他の処理としては、ＭＩＤＩ入力（図示なし）があった場合には、そのＭＩＤＩ入力に対応する処理などがある。

図７は、ヘッドセンサ２１またはリムショットセンサ３１の振動が検出された時に起動されるインターラプトルーチンであり、ヘッドセンサ２１およびリムショットセンサ３１それぞれの振動の最大値であるＨｌおよびＲｌが検出されているものとする。

まず、ヘッドの振動の振幅の最大値Ｈｌが、リムショットセンサ３１の振動の振幅の最大値Ｒｌに所定の係数ｋを掛けた値より小さいか否かを判断する（Ｓ５０）。なお、係数ｋは、１より大きな値である。これは、ヘッドセンサ２１は、ヘッド５の振動をヘッド５の中央部で接触するクッション２４を介して検出するが、リムショットセンサ３１は、リム部６の振動をセンサフレーム４を介して伝播される振動を検出するため、その振幅は、ヘッドセンサ２１が検出する振動の振幅に比べて小さいので、係数ｋを掛けることにより数値を是正して比較するものである。

この比較を行った結果、Ｈｌの値がＲｌにｋを掛けた値より小さい場合（Ｓ５０：Ｙｅｓ）は、Ｓ５６の処理に進み、Ｈｌの値がＲｌにｋを掛けた値より大きいか等しい場合（Ｓ５０：Ｎｏ）は、ヘッドに対応する楽音を（Ｓ５２）、Ｈｌの値に対応するベロシティであるＨｖで発生するように音源部９０を制御し（Ｓ５４）このルーチンからリターンする。ヘッドに対応する楽音としては、この打撃検出部１をスネアドラムの場合には、スネアドラムのヘッドのみを叩いた音や、タムの場合には、タムのヘッドのみを叩いた音が望ましい。ヘッドに対応する楽音を演奏者が任意に設定できるようにしてもよい。

図５（ａ）は、このヘッドに対応する楽音を発生する場合のＨｌとＨｖの関係を表すグラフであり、ＨｌとＨｖとは正比例の関係に設定されている。なお、センサの感度や楽音の特性に応じて、この対応関係を正比例ではなく、曲線で表される関係としてもよい。

Ｓ５６の処理には、第１の実施例と第２の実施例の２つの場合があり、図７（ａ）は、第１の実施例である。この第１の実施例では、Ｓ５６の処理として、上記Ｈｌの値とＲｌの値から、
Ｒｃ＝Ｇ×（Ｒｌ×ｋ−Ｈｌ）／Ｒｌ
を求め、このＲｃの値が諸所定値以上か否かを判断する（Ｓ５６）。ここで、Ｇは、所定の係数であり、Ｒｃの値がＭＩＤＩ規格で規定されているメッセージの一つであるコントロールチェンジ（０から１２７の値）になるようにするためのものであり、
（Ｒｌ×ｋ−Ｈｌ）／Ｒｌは、一種のＲｌの大きさとＨｌの大きさとの比を表しているものであり、単純にＲｌ／Ｈｌに所定の係数を掛けたものとしてもよい。

このＳ５６の判断処理においてＲｃの値が所定値より大きい場合（Ｓ５６：Ｙｅｓ）は、リムに対応する楽音のうちクローズドリムショット音を（Ｓ５８）、Ｒｌに対応するベロシティであるＲｖで発生するように音源部９０を制御する（Ｓ６４）。ＲｌとＲｖとの関係は、図５（ｂ）に示す。このＲｌとＲｖの関係も正比例に設定されているが、センサの感度や楽音の特性に応じて、正比例ではなく、曲線で表される関係としてもよい。

一方、Ｓ５６の判断処理においてＲｃの値が所定値より小さい場合（Ｓ５６：Ｎｏ）は、リムに対応する楽音のうちオープンリムショット音を発生するように制御する（Ｓ６０）。オープンリムショット音には、スティックの先端がドラムヘッドの中央部を、スティックの中央部がリムを同時に叩いた場合の内側オープンリムショット音と、スティックの先端がドラムヘッドのリムに近い部分を、スティックの中央部がリム部を同時に叩いた場合の外側オープンリム音とがあり、ここでは、Ｒｃの値に応じてこれらの外側オープンリムショット音と内側オープンリムショット音との混合比Ｒ／Ｈを設定する。

このＲｃの値に応じてクローズドリムショット音および外側オープンリムショット音と内側オープンリムショット音との混合比を変化する関係を図５（ｃ）のグラフに示す。このグラフにおいて、横軸は、Ｒｃの値を示し、縦軸は外側オープンリムショット音の内側リムショット音に対する割合である混合比Ｒ／Ｈを表している。Ｓ５６の処理において判断されるＲｃの所定値は、１００に設定されており、Ｒｃの値が１００以上の場合は、クローズドリムショット音が発生される。Ｒｃの値が１００より小さい場合は、Ｒｃの値が大きい、すなわちリム部の振動がヘッド部の振動に比較して大きくなるほど、混合比Ｒ／Ｈは、１に近くなり、外側リムショット音の割合がより大きくなるように設定されている。

このようにして混合比が設定され、更にＲｌに対応するベロシティであるＲｖが設定され（Ｓ６４）音源部９０を制御し、このルーチンからリターンする。

図７（ｂ）は、本発明の第２の実施例を表すフローチャートで、図７（ａ）のフローチャートにおいて、Ｓ５０の判断処理において、Ｈｌの値がＲｌにｋを掛けた値より小さい場合（Ｓ５０：Ｙｅｓ）は、ヘッドセンサ２１の振動の波形の立ち上がり部の極性がプラスか否かが判断される（Ｓ７０）。

図８は、ヘッドセンサ２１が出力した振動の波形を３種類の奏法が行われた場合について表したもので、横軸を時間、縦軸を振動の振幅とし、図の上方を＋、下方を−とし、いずれの図においても、波形の立ち上がり部を矢印で示している。

（ａ）は、スティックでヘッドのみを叩いた場合であり、波形の立ち上がり部分が下（−）方向である。（ｂ）は、オープンリムショットの場合の波形であり、上記（ａ）と同様に、波形の立ち上がり部は、下（−）方向である。（ｃ）は、クローズドリムショットを行った場合で、波形の立ち上がりが、上（＋）方向である。

なお、この図において、振幅やゼロクロス位置などもそれぞれの波形で異なるが、これらは叩く強さや叩く位置により変化するもので、オープンリムショットとクローズドリムショットとで異なるのは、波形の立ち上がり部での極性が異なることを確認した。

Ｓ７０の判断処理において、ヘッドセンサ２１の波形の立ち上がりの極性が＋である場合は、（Ｓ７０：Ｙｅｓ）クローズドリムショット音を発生するように制御し（Ｓ５８）、ヘッドセンサ２１の波形の立ち上がりの極性が−の場合（Ｓ７０：Ｎｏ）は、オープンリムショット音を発生するように制御する（Ｓ６０）。このオープンリムショット音を発生する場合にも、Ｒｃの値に応じて図５（ｃ）に示すグラフのＲｃの値が１００未満の領域の外側オープンリムショット音と内側オープンリムショット音との混合比Ｒ／Ｈを変化する関係を使用して外側オープンリムショット音と内側オープンリムショット音とを混合し、ベロシティをＲｖに設定する。Ｒｃの値が１００以上の場合には、混合比Ｒ／Ｈを１とする。

以上、実施例に基づいて説明したように、一つの方法としては、ヘッドの振動の大きさとリムの振動の大きさの比により、オープンリムショットにより演奏されたのかクローズドリムショットにより演奏されたのかを判別することができ、これらの演奏法に合った楽音を発生することができる。

他の方法としては、リムショットによる演奏が行われた場合、ヘッドの振動の波形の立ち上がりの極性を検出することにより、オープンリムショットにより演奏されたのかクローズドリムショットにより演奏されたのかを判別することができ、これらの演奏法に合った楽音を発生することができる。

また、オープンリムショットにより演奏が行われた場合には、さらにヘッドの振動の大きさとリムの振動の大きさの比に応じて、外側オープンリムショット音と内側オープンリムショット音との混合比を制御するので、演奏方法および打点位置に応じて多様な楽音を形成することができる。

なお、請求項１および請求項２記載の比較手段は、図７（ａ）に示すフローチャートのＳ５０の処理が該当し、請求項１記載の楽音発生制御手段は、図７（ａ）に示すフローチャートの処理が該当する。また、請求項２記載の立ち上がり極性検出手段は、図７（ｂ）示すフローチャートのＳ７０の処理が該当し、請求項２記載の楽音発生制御手段は、図７（ａ）に示すフローチャートのＳ５６を図７（ｂ）に示すフローチャートに置き換えたものに該当する。

以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、本実施例では、ヘッドセンサ２１の振動の大きさとリムショットセンサ３１の振動の大きさに所定の係数ｋを乗算した値とを比較し、ヘッドに対応する楽音かリムに対応する楽音のいずれの楽音を発音するかを判断したが、ヘッドセンサ２１の振動の大きさとリムショットセンサ３１の振動の大きさとの比を求め、その比に基づいていずれの楽音を発音するかを判断するようにしてもよい。

また、本実施例では、ヘッドセンサ２１およびリムショットセンサ３１は、センサフレーム４に配設されたものとしたが、特許文献２に記載されている支持部材でもよい。

また、上記実施例では、オープンリムショット音として、外側オープンリムショット音と内側オープンリムショット音のそれぞれを、ヘッドとリムとを同時に叩いた場合の音を記憶手段に記憶しているものとしたが、ヘッド中央部のみが叩かれた音と、ヘッドのリムに近い部分がのみが叩かれた場合の音と、リムのみが叩かれた音とを別々に記憶し、これらの混合割合を変化して合成するようにしてもよい。

また、リムショット音を発生する場合は、ベロシティをリムショットセンサ３１が検出した振動の大きさに係数を掛けたものとした（Ｓ５４およびＳ６４）が、ヘッドセンサ２１が検出した振動の大きさを加算するなどの補正を行ってもよい。

本発明の一実施例である電子打楽器の打撃検出部の分解斜視図である。打撃検出部の断面図である。（ａ）はヘッドセンサの側面図であり、（ｂ）はヘッドセンサの上面図であり、（ｃ）はヘッドセンサの下面図である。電子打楽器の電気ブロック図である。振動レベルとベロシティの関係を示すグラフである。メインルーチンを表すフローチャートである。ヘッドセンサ２１とリムショットセンサ３１の振動が検出された時に起動されるインターラプトルーチンを表す図である。ヘッドセンサ２１が出力した振動の波形を３つの場合について表す図である。

符号の説明

１打撃検出部
２胴部（胴）
３係合部
４センサフレーム（フレーム）
５ヘッド部
６リム部
７係合ボルト
１１支持板
２１ヘッドセンサ
２２圧電素子
２４クッション部材
３１リムショットセンサ
８０ＣＰＵ
９０音源部

Claims

打撃検出部により検出されたヘッド部の振動とリム部の振動とを入力する入力手段と、
その入力手段に入力されたヘッド部の振動の大きさとリム部の振動の大きさとを比較する比較手段と、
その比較手段による比較結果に基づいてヘッド部の振動に対応する楽音またはリム部の振動に対応する楽音のいずれかを発生するように制御し、リム部の振動に対応する楽音を発生する場合は、ヘッド部の振動の大きさとリム部の振動の大きさとの比率に基づき第１の楽音または第２の楽音のいずれかを発生するように制御する楽音発生制御手段とを備えていることを特徴とする電子打楽器。
打撃検出部により検出されたヘッド部の振動とリム部の振動とを入力する入力手段と、
その入力手段に入力されたヘッド部の振動の大きさとリム部の振動の大きさとを比較する比較手段と、
前記入力手段に入力されたヘッド部の振動の立ち上がりの極性を検出する立ち上がり極性検出手段とを備え、
比較手段による比較結果に基づいてヘッド部の振動に対応する楽音またはリム部の振動に対応する楽音のいずれかを発生するように制御し、リム部の振動に対応する楽音を発生する場合は、前記立ち上がり極性検出手段により検出されたヘッド部の振動の立ち上がりの極性に応じて第１の楽音または第２の楽音のいずれかを発生するように制御する楽音発生制御手段とを備えていることを特徴とする電子打楽器。
請求項１または２に記載の電子打楽器おいて、
中空の胴部の上面に張設されたヘッド部と、
前記ヘッド部に張力を付与するためのリム部と、
前記胴部の内部に連結され、前記リム部の振動を伝達する支持部材と、
その支持部材に振動吸収部材を介して配設され、前記ヘッド部の振動を検出するヘッドセンサと、
前記支持部材の振動を検出することによりリム部の振動を検出するリムショットセンサとを備えた打撃検出部を備えていることを特徴とする電子打楽器。