JP4356630B2 - 撥弦楽器および撥弦楽器用ピックアップ - Google Patents

Description

本発明は、弦の振動をより大きく正確に検出することができる撥弦楽器および撥弦楽器用ピックアップに関する。

アコースティックギターなどの撥弦楽器において、弦の振動を検出して電気信号に変換するピックアップが種々開発されている。この種のピックアップでは、弦が発する音をできるだけ忠実に高感度で検出できることが望まれる。

特許文献１および特許文献２には、ポリマ圧電体やピエゾフィルムによる圧電変換器をブリッジの下部に装着し、この圧電変換器によってブリッジを介して伝達される弦の振動を検出するようにしている。
米国特許第５，１２３，３２５号明細書 特開平７−１５２３７８号公報

しかしながら、特許文献１、２に記載される装置にあっては、ブリッジという部材を通って伝達される振動によって圧電変換器が発電することを利用しているため、発電量が小さく、大きな検出信号が取り出せないという問題があった。これはブリッジ下部に固定された圧電変換器にブリッジの振動が伝達されても、振動が圧電変換器に与える変形が小さいためである。このため、出力が小さく、これをアンプ側で無理に増幅しようとするとハウリングが起きてしまうという問題が生じた。

また、弦の振動成分は、ブリッジを介して伝達される過程において減衰するが、減衰量が周波数帯域において一様ではなく、中低音域の減衰が大きいという特性を持つ。この結果、アコースティック楽器の持ち味である中低音の再生が貧弱になり、音感としてシャキッとしない、歯切れが悪いという問題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、出力が大きくとれるとともに、中低音域の減衰がなく、歯切れのよい音感を提供することができる撥弦楽器および撥弦楽器用ピックアップを提供することを目的としている。

上述した問題を解決するため、この発明においては、撥弦楽器の胴部の表板に設けられる下駒と、前記下駒に設けられて弦を支持し、前記弦の振動に伴って前記表板に垂直な方向に揺動する下駒枕と、前記下駒枕の長手方向については前記下駒枕よりも短い支持板であって、前記下駒枕の動きが伝達され、その動きから受ける圧力に応じて撓む支持板と、前記下駒枕の長手方向に沿って設けられ、前記下駒枕の長手方向については前記下駒枕よりも長く、両端部が前記表板に固定される固定部材であって、前記支持板を保持する固定部材と、前記支持板に取り付けられ前記支持板の撓みに応じた信号を出力するセンサとを具備することを特徴とする。
また、他の態様としては、前記固定部材は、前記支持板の長手方向が前記下駒枕の長手方向とは異なる方向となるように、前記支持板を保持することを特徴とする。

また、他の態様としては、撥弦楽器の胴部の表板に設けられる下駒と、前記下駒に設けられて弦を支持し、前記弦の振動に伴って前記表板に垂直な方向に揺動可能な下駒枕と、前記胴部の内側から前記表板を貫通し、前記下駒の内部を通って前記下駒枕の下端を支えるとともに、前記下駒枕の動きに従って動く圧力板と、前記圧力板の長手方向については前記圧力板よりも短い支持板であって、前記圧力板を支持し、前記圧力板から受ける圧力に応じて撓む支持板と、前記下駒枕の長手方向に沿って設けられ、前記下駒枕の長手方向については前記下駒枕よりも長く、両端部が前記表板に固定される固定部材であって、前記支持板を保持する固定部材と、前記支持板に取り付けられ前記支持板の撓みに応じた信号を出力するセンサとを具備することを特徴とする。
また、他の態様としては、前記固定部材は、前記支持板の長手方向が前記圧力板の長手方向とは異なる方向となるように、前記支持板を保持することを特徴とする。

また、表板に設けられた下駒と前記下駒に設けられて弦を支持する下駒枕を有する撥弦楽器のピックアップにおいて、前記下駒枕が弦の振動に伴って前記表板に垂直な方向に揺動するように支持する支持構造と、前記下駒枕の長手方向については前記下駒枕よりも短い支持板であって、前記下駒枕の動きが伝達され、その動きから受ける圧力に応じて撓む支持板と、前記下駒枕の長手方向に沿って設けられ、前記下駒枕の長手方向については前記下駒枕よりも長く、両端部が前記表板に固定される固定部材であって、前記支持板を保持する固定部材と、前記支持板に取り付けられ前記支持板の撓みに応じた信号を出力するセンサとを具備する構成としてもよい。
また、他の態様としては、前記固定部材は、前記支持板の長手方向が前記下駒枕の長手方向とは異なる方向となるように、前記支持板を保持することを特徴とする。

弦の振動にともなって下駒枕が表板に垂直な方向に揺動し、その動きが支持プレートの撓みを変化させ、この変化がセンサによって検出される。すなわち、下駒枕の上下動を支持板の撓みの変化として検出することができ、センサの発電効率が大きく、センサ出力も大きい。また、全ての音域において減衰が少なく、弦の振動を忠実にピックアップすることができる。

（実施形態の構成）
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態の外観を示す外観図である。なお、本実施形態はこの発明をギターに適用した例である。
図１において、１はギターの胴部であり、２は胴部の表板である。３は胴部１に取り付けられたネックであり、ネックの先端にはヘッド４が設けられている。ヘッド４には糸巻５，５…が取り付けられている。表板２にはサウンドホール１０が空けられ、また、下駒１１が設けられている。弦Ｓ，Ｓ…は下駒１１に固定された状態で、糸巻５，５…に巻き取られることにより張設される。ここで、ネック３とヘッド４との境目には弦Ｓを支持するナット６が設けられ、また、下駒１１には弦Ｓを支持する下駒枕ＳＤが設けられている。弦Ｓは、ナット６と下駒枕ＳＤによって支持される。

図２（ｂ）は下駒１１付近の断面図（弦Ｓの張設方向に切断した断面図）であり、図示のように表板２の裏側には補強板１５が設けられている。弦Ｓは、表板２および補強板１５を貫通している弦通し孔を通り、先端部分の金具ＳＭが、弦通し孔に押し込められたアンカピン２０によって固定されている。

また、図２（ｂ）に示す３０は、胴部１の内部から補強板１５および表板２を貫通し、下駒１１の内部を通って下駒枕ＳＤの下端に達する圧力板である。この圧力板３０は、図面上下方向に移動可能であるが、補強板１５，表板２および下駒１１との間の摩擦力により、外力が加えられない状態では固定されている。圧力板３０は、下駒枕ＳＤと同じ厚みを有しており、下駒枕ＳＤの直下に厚さ方向にずれることなく設けられている。ここで、図２（ａ）は、図２（ｂ）のＡ−Ａ線矢視図であり、同図に示すように圧力板３０は、上部がほぼ長方形の形状をしており、下部が上部に較べて幅広の形状となっている。

圧力板３０の下端は、支持プレート３１によって支えられている。ここで、図３は下駒１１付近の正面図であり、この図に示すように支持プレート３１は、長方形状に形成され、図２（ｂ）に示すように、その長手方向中央部において圧力板３０を支持するようになっている。圧力板３０と支持プレート３１との正面からみた場合の位置関係は、図３に示すように直交する位置関係になっている。支持プレート３１の長手方向両端部は、図２（ｂ）に示すように断面がＵ字状に形成されたフレーム３３によって支持されている。これにより、支持プレート３１は両持ち梁の構造となり、圧力板３０から押圧力を受けると図面下側に突出する方向に湾曲するようになっている。支持プレート３１の下面には、センサ３２が取り付けられている。センサ３２は曲げセンサであり、支持プレート３１の湾曲度合の変化に応じて発電し、その起電力を出力信号として出力する。この実施形態の場合、センサ３２は、長方形状に形成され、その長手方向が支持プレート３１の長手方向に一致するように、支持プレート３１の下面に沿って取り付けられている。

この実施形態の場合、センサ３２は、バイモルフ圧電素子によって形成されている。バイモルフ圧電素子は、厚み方向にモノモルフ圧電素子を２枚重ねて構成されており、各モノモルフ圧電素子の分極方向が対向あるいは背向するように接着されている。

また、支持プレート３１はフレーム３３に取り付けられているが、このフレーム３３は、支持プレート３１を支持している部分以外は、図３に示すように下駒枕ＳＤに沿って細長く形成されており、その長手方向両端部は、下駒１１から胴部１の内部に延びるネジ３５によって締め付けられ、これによって、胴部１の内部において固定されている。

また、上述した支持プレート３１，センサ３２は、図３に示すように、下駒枕ＳＤの長手方向に沿って所定の間隔を取って設けられている。この実施形態の場合は、１弦と２弦の間、３弦と４弦の間、５弦と６弦の間に対応する位置に設けられている。

次に、上記構成によるこの実施形態の作用について説明する。弦Ｓ，Ｓ…が張設された状態では、弦の張力により、下駒枕ＳＤは胴部１の内側に向かって押しつけられる。この押圧力は、圧力板３０を介して支持プレート３１に伝達され、支持プレート３１を撓ませる。ここで、弦Ｓ，Ｓ…が調弦された状態では、弦Ｓ，Ｓ…の張力は、下駒１１の付近から表板２を引っ張り、表板２を引き剥がす方向に作用するが、表板２の弾性力とバランスして定常状態を保つ。したがって、支持プレート３１の撓み量も静定する。

そして、演奏が行われると、弦Ｓ，Ｓ…が振動し、振動に応じて張力が変化し、上述のバランスがくずれ、その変化は下駒枕ＳＤを胴部１の内側に押しつける圧力の変化となる。この圧力変化は、圧力板３０に伝達され、支持プレート３１への圧力変化となる。この結果、弦Ｓの振動により圧力板３０が下駒枕ＳＤとともに上下動（表板２に垂直な方向に揺動）し、支持プレート３１の撓み量が変化する。支持プレート３１の撓み量の変化は、センサ３２に検出され検出信号として出力される。

このとき、支持プレート３１は、長手方向中央部において力を受けるため、弦Ｓの振動に伴う曲げ変形が大きく、センサ３２の発電効率が大きい。したがって、微妙な弦振動も忠実に検出する。また、弦楽器の演奏時の弦振動には、下駒枕ＳＤから下駒１１、表板２へと伝達されて表板２の厚み方向の振動による粗密波振動と、弦自身が空気を励振して起こる粗密波振動とがあるが、本実施形態においては、両者を効率よく検出することができる。しかも、下駒枕ＳＤの上下動に伴う圧力変化を直接検出するという構成であるため、全ての音域において減衰が少ないという特徴を有する。この結果、アコースティック楽器の持ち味である中低音も感度良く検出することができる。

さらに、弦自身の振動については、高音域成分を多く含んでおり、「弦鳴り」とか「弦の震え」などと呼ばれ、演奏に生々しい音色を与えるが、この高域成分は減衰が早い。本実施形態においては、下駒枕ＳＤの直下で、下駒枕ＳＤの上下動を直接検出することができるから、弦自身の振動についても忠実に検出することができる。

また、弦Ｓの振動だけでなく、演奏者が弦Ｓを弾くときに弦Ｓにかかる力も下駒枕ＳＤに伝達され、これによる圧力変化もセンサ３２で検出することができるから、演奏者のくせなども検出して再生することができる。

また、上記実施形態においては、支持プレート３１とセンサ３２とは別部品であるため、支持プレート３１の材質、寸法、形状などを自由に決めることができる。そして、支持プレート３１の材質、寸法、形状などによる特性の変化は、センサ３２から出力される信号の特性を変化させるから、検出信号から得られる音色を変化させることができる。すなわち、支持プレートの材質、寸法、形状などによって音色を自在に設定することができる。

また、支持プレート３１が両持ち梁となっているため、演奏していないときの静圧（調弦時の静圧）による支持プレート３１の変形を小さくすることができる。
さらに、圧力板３０の寸法を調整することで、下駒枕ＳＤの先端の位置（表板２の表面から見た高さ）を変えることができる。このとき、下駒枕ＳＤ自体の寸法を変える必要がない。一般に下駒枕ＳＤを加工すると、音色に影響がでるために避けたいという要求があるが、弦高調整などの際には下駒枕ＳＤの高さ方向の調整が必要なことがある。本実施形態においては、圧力板３０の寸法調整で対処することができるため、音色への影響を極力抑えて弦高調整等を行うことができる。

（その他の実施態様）
本発明は種々の態様で実施することができる。以下にその一例を示す。
（１）上述した実施形態においては、圧力板３０を設けたが、下駒枕ＳＤの下部を支持プレート３１に達するような形状とすることにより、圧力板３０を省略することもできる。

（２）支持プレート３１は、下駒枕ＳＤの上下方向の移動に伴う圧力変化を受けて変形すればよいので、実施形態で示した両持梁構造に限らず、種々の構造が可能である。例えば、片持ち梁にしてもよく、また、図４に示すような形状にしてもよい。

図４において、５０は図面左側にアーチ状の切り欠きを有する支持部材であり、下端がフレーム３３に固定される。この支持部材５０の上端は圧力板３０に接し、圧力板３０から圧力を受けるようになっている。支持部材５０に右面にはセンサ３２が接着されている。このような構造は、支持部材５０の上部が片持ち梁として機能する。したがって、圧力板３０が下駒枕ＳＤ（図示略）とともに上下動すると、支持部材５０の上部が撓み、この曲げ変形がセンサ３２によって検出される。

（３）上述した実施形態における支持プレートおよびセンサの数は、３つに限らず、適宜な数を設ければよい。また、設置する位置も、弦と弦の中間位置に限らず、弦の直下であってもよい。さらに支持プレート、センサを複数設ける場合であっても、その設置間隔が等間隔である必要はない。

（４）図２、図４に示す構造の形状を小さくし、下駒１１の内部であって表板２の上面に設けるようにすれば、表板２や補強板１５に貫通孔を設けなくてもよい。

本実施形態の外観を示す外観図である。 同実施形態における下駒１１付近を示す断面図である。 同実施形態における下駒１１付近を示す平面図である。 他の実施形態の構成を示す断面図である。

符号の説明

１…胴部、２…表板、１１…下駒、３０…圧力板、３１…支持プレート、３２…センサ、ＳＤ…下駒枕、Ｓ，Ｓ…弦。

Claims (6)

1. 撥弦楽器の胴部の表板に設けられる下駒と、
   前記下駒に設けられて弦を支持し、前記弦の振動に伴って前記表板に垂直な方向に揺動する下駒枕と、
   前記下駒枕の長手方向については前記下駒枕よりも短い支持板であって、前記下駒枕の動きが伝達され、その動きから受ける圧力に応じて撓む支持板と、
   前記下駒枕の長手方向に沿って設けられ、前記下駒枕の長手方向については前記下駒枕よりも長く、両端部が前記表板に固定される固定部材であって、前記支持板を保持する固定部材と、
   前記支持板に取り付けられ前記支持板の撓みに応じた信号を出力するセンサと
   を具備することを特徴とする撥弦楽器。
2. 前記固定部材は、前記支持板の長手方向が前記下駒枕の長手方向とは異なる方向となるように、前記支持板を保持する
   ことを特徴とする請求項１に記載の撥弦楽器。
3. 撥弦楽器の胴部の表板に設けられる下駒と、
   前記下駒に設けられて弦を支持し、前記弦の振動に伴って前記表板に垂直な方向に揺動可能な下駒枕と、
   前記胴部の内側から前記表板を貫通し、前記下駒の内部を通って前記下駒枕の下端を支えるとともに、前記下駒枕の動きに従って動く圧力板と、
   前記圧力板の長手方向については前記圧力板よりも短い支持板であって、前記圧力板を支持し、前記圧力板から受ける圧力に応じて撓む支持板と、
   前記下駒枕の長手方向に沿って設けられ、前記下駒枕の長手方向については前記下駒枕よりも長く、両端部が前記表板に固定される固定部材であって、前記支持板を保持する固定部材と、
   前記支持板に取り付けられ前記支持板の撓みに応じた信号を出力するセンサと
   を具備することを特徴とする撥弦楽器。
4. 前記固定部材は、前記支持板の長手方向が前記圧力板の長手方向とは異なる方向となるように、前記支持板を保持する
   ことを特徴とする請求項３に記載の撥弦楽器。
5. 表板に設けられた下駒と前記下駒に設けられて弦を支持する下駒枕を有する撥弦楽器のピックアップにおいて、
   前記下駒枕が弦の振動に伴って前記表板に垂直な方向に揺動するように支持する支持構造と、
   前記下駒枕の長手方向については前記下駒枕よりも短い支持板であって、前記下駒枕の動きが伝達され、その動きから受ける圧力に応じて撓む支持板と、
   前記下駒枕の長手方向に沿って設けられ、前記下駒枕の長手方向については前記下駒枕よりも長く、両端部が前記表板に固定される固定部材であって、前記支持板を保持する固定部材と、
   前記支持板に取り付けられ前記支持板の撓みに応じた信号を出力するセンサと
   を具備することを特徴とする撥弦楽器用ピックアップ。
6. 前記固定部材は、前記支持板の長手方向が前記下駒枕の長手方向とは異なる方向となるように、前記支持板を保持する
   ことを特徴とする請求項５に記載の撥弦楽器用ピックアップ。

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