JP4426981B2 - チューナ付弦楽器用弓 - Google Patents

Description

この発明は、バイオリン、ビオラ、チェロ、コントラバス等の弦を弓で擦って楽音を発生する擦弦楽器用弓にチューナ機能を組込んだチューナ付弦楽器用弓に関する。

バイオリン、ビオラは顎により楽器の本体を抑え、チェロ、コントラバス等は楽器の本体を竪て、共に左手で弦を抑え、音程を取り、右手で弓を持ち、楽器本体に張られた弦を弓で擦って楽音を発生させている。
これらの楽器を従来のチューナで調律する（チューニング）には、
１）チューナに備えられているマイクロホン等で空気中の楽音振動を拾って、その周期をチューナによって計測し、その計測結果をチューナに内蔵した表示器に表示させ、その表示に従って楽器の音をチューニングする。
２）弦楽器の駒部分或はネック部分等の楽器の本体に接触型のピックアップを取り付け、ピックアップで取り出した楽器の振動をケーブルを通じてチューナに入力し、チューナで振動の周期（周波数）を計測し、その計測結果を表示器に表示させ、その表示に従って楽器の音の高低をチューニングしている。

上記１）の場合、周囲で被調律楽器以外の音が存在すると、その音をマイクロホンが拾ってしまい、これによりチューニングを行うことができない不都合が生じる。
また、２）の場合、接触型ピックアップとチューナ本体との間にケーブルが存在し、行動が制限されわずらわしい。また最近では接触型マイクロホンとチューナとが一体化された小型チューナも販売されている。この小型チューナは楽器本体のネック部分に取り付けるか、駒部分に取り付けて使用するが、この実用状況ではチューナの表示が見難かったり、或るいは楽器から突出して見えるため、見栄えが悪いなどの不満が残る。また楽器本体にある程度の質量が有る異物を取り付けることは楽器にとって、また演奏者にとっても好ましい状態ではない。

本発明の目的はこれらの欠点を解消し、弦楽器にとって使い勝手のよいチューナの形態を提供しようとするものである。

この発明の実施形態１としては桿と、この桿の一端側に装着され、桿の軸線とほぼ平行な辺で構成される弓毛固定部を有するフロッグ部と、このフロッグ部の弓毛固定部と桿の他端との間に架張した弓毛とを備えた弦楽器用弓において、フロッグ部に弓毛の振動を検出する振動センサと、この振動センサが発生する電気信号の周期と各音名の標準周期との偏差を計測するチューナ本体とを収納し、このチューナ本体の計測結果を桿の周面に装着した表示器に表示させる構造としたチューナ付弦楽器用弓を提案する。
この発明の実施形態２としては実施形態１で提案したチューナ付弦楽器用弓において、振動センサが出力する電気信号により導通状態に制御される半導体能動スイッチを備え、この半導体能動スイッチによってチューナ本体に対する電源のオン、オフ制御を実行する構造としたチューナ付弦楽器用弓を提案する。

この発明の実施形態３としては実施形態１又は２の何れかで提案した弦楽器用弓において、表示器を桿の周面に、桿の軸線と平行する姿勢に装着した複数本の細条発光体によって構成したチューナ付弦楽器用弓を提案する。
この発明の実施形態４としては実施形態１又は２の何れかで提案した弦楽器用弓において、表示器を桿の周面に、桿の軸線を中心に螺旋状に装着した複数本の細条発光体によって構成したチューナ付弦楽器用弓を提案する。

この発明の構成によれば弓にチューナを内蔵させたから、奏者はケーブル等の存在に制限されることはなく、自由に移動することができる。更に楽器を演奏する姿勢で簡単にチューナの表示を目視することが出来る。特に桿周面に桿の軸線と平行乃至は軸線を中心に螺旋状に細条発光素子を巻きつけた構造とした場合には弓の動きに関係なく、同一の視線位置でチューナの表示を視認することができる。更に、この発明では弓毛に振動が発生している状態で電源をオンの状態に制御する構造としたから、非使用状態で電源の切り忘れが発生することはない。従って、電池の無駄使いを少なくでき、電池の寿命を長くできる効果も得られる。

弦楽器用弓は奏者が握るフロッグ部分と、このフロッグ部分から突出した桿と、桿の先端とフロッグ部分の弓毛装着部との間に架張された弓毛とによって構成される。
この発明ではフロッグ部分に弓毛の振動を検知する振動センサを設け、この振動センサでとらえた弓毛の振動に対応した周波数の電気信号をチューナ本体に入力し、チューナ本体で各音名の標準周期（標準周波数）と比較し、その偏差を計測する。チューナ本体の計測結果を桿に装着した表示器に表示する。つまり、この発明では周囲が騒音状態であっても、振動センサで楽器音を捉えるから自己の楽器音を騒音に邪魔されずに確実に捕らえることができる。更に、弦楽器の弓は演奏状態では常時奏者の目前に位置し、この結果表示器の位置は見易い位置に配置される。

更に、この発明では振動センサが弓毛の振動を検出している間、電源をオンの状態に維持するから、練習が終れば自然に電源が切断される。

図１を用いてこの発明による弦楽器用弓の実施例を説明する。図中１は桿を示す。桿１はその一端側にフロッグ部２が装着される。フロッグ部２は桿１の直径に対応する程度の厚みを有する板状体によって構成される。フロッグ部２は桿１の軸線から離れた位置に、桿１の軸線とほぼ平行する面で構成された弓毛装着部２Ａを有する。弓毛３は桿１の他端とフロッグ部２の弓毛装着部２Ａとの間に架張される。４は桿１の端部に設けられたスクリューを示す。このスクリュー４によってフロッグ部２の桿１に対する軸線方向の位置を移動させ弓毛３の張力を調整する。以上は弦楽器弓毛の基本的構造の説明である。弦楽器用弓の構造は従来よりよく知られている構造であるから、ここではこれ以上の詳細説明は省略する。

この発明では、フロッグ部２の弓毛装着部２Ａに面して振動センサ５を装着し、この振動センサ５で弓毛３の振動を検出する。つまり、弓毛３は楽器の弦に触れ、弦を擦ることで弦を振動させ楽音を発生させるものであるから、弦の振動を弓毛３を通じて振動センサ５で検出することができる。
この発明では更に、チューナ本体６をフロッグ部２の厚み部分に収納する。チューナ本体６は振動センサ５が検出する楽器音に対応する周波数の電気信号が入力され、この電気信号の基本周期を抽出し、この基本周期がどの音名の周期に対応するかを判定し、更に、その音名の標準周期（標準周波数）との偏差（ピッチ誤差）を計測し、判定した音名と計測した偏差を表示する機能を備える。このようなチューナ本体は例えば特許第３０１１３１４号明細書、或は特開２００４−１９８９７５号公報等に開示されているから、ここではその詳細説明を省略するが、チューナ本体６には音名表示部６Ａを有し、この音名表示部６Ａに入力した電気信号の基本周期がどの音名の周期に対応するかを表示する。更に、その音名の標準周期との偏差を表示器７に表示する。この発明では標準周期との偏差を表示する表示器７を桿１の周面に装着する点を特徴とするものである。

図１に示す実施例では３個の発光素子ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３を用いて表示器７を構成した実施例を示す。３個の発光素子ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３を用いてチューナ本体６の計測結果を表示する方法には一般にスタティック型とダイナミック型の２通りの方法が実用されている。スタティック型は中央の発光素子ＬＤ２が点灯すると同調（入力された音の周波数が対応する音名の標準周波数に一致している状態）を表し、発光素子ＬＤ１が点灯すると、入力した音の周波数が対応する音名の標準周波数より低いことを表し、発光素子ＬＤ３が点灯すると、入力した音の周波数がその音名の標準周波数より高いことを表わす表示方式である。

これに対し、ダイナミック型はストロボ方式とも呼ばれ、同調状態では中央の発光素子ＬＤ２が点灯する点はスタティック方式と同じであるが、例えば、入力した音の周波数が対応する音名の標準周波数より低い方にずれている場合は発光素子ＬＤ１−ＬＤ２−ＬＤ３が順次点灯する動作を繰返し、高い方にずれている場合は発光素子ＬＤ３−ＬＤ２−ＬＤ１の順に点灯することが繰返される。更に、その点灯速度（光点の移動速度）によりずれ量が表示される。これらに関しては先の特許第３０１１３１４号明細書に詳しく説明されている。

一方、この発明では振動センサ５の検出信号をチューナ本体６への入力信号とする他に、チューナ本体６の電源のオン、オフ制御信号としても利用する構成を提案するものである。
その実施例を図２に示す。図２において振動センサ５が出力する電気信号は被計測信号として直接チューナ本体６に入力される構成とは別に、電源オン、オフ制御回路８にも信号を入力し、振動センサ５が電気信号を出力している状態ではチューナ本体６への電源がオンの状態に維持されるように制御する。

電源オン、オフ制御回路８は例えば整流器８Ａと、コンデンサ８Ｂと、放電用の高抵抗器８Ｃと、半導体能動スイッチ８Ｄとによって構成することができる。整流器８Ａは振動センサ５が発生する電気信号を整流し、その整流電荷をコンデンサ８Ｂに充電する。コンデンサ８Ｂに所定の電圧、例えば０．６〜０．７Ｖ程度が充電されると、半導体能動スイッチ８Ｄ（例えばＦＥＴ）がオンとなり、チューナ本体６に電源電圧＋Ｖを印加する。放電用高抵抗器８Ｃは振動センサ５からの信号が無信号になった時点からコンデンサ８Ｂの充電電荷を徐々に放電させ、無信号状態になってから例えば数秒〜１０秒間程度経過した時点で、コンデンサ８Ｂの充電電圧を０．６〜０．７Ｖ以下に低下させ、これにより半導体能動スイッチ８Ｄをオフの状態に制御し、チューナ本体６への電源電圧の供給を停止させるために設けられる。振動センサ５として例えばピエゾ素子のように電圧発生素子を用いることによりコンデンサ８Ｂへの充電電圧を得ることができ、コンデンサ８Ｂの充電電圧により半導体能動スイッチ８Ｄをオン、オフ制御することができる。尚、半導体能動素子８Ｄと直列にスイッチ９を設け、このスイッチ９を開の状態に操作することにより上述した自動電源オン、オフ動作を不動作状態に維持するように構成してもよい。また、図に示すようにマイクロホン１０を別途用意し、振動センサ５からマイクロホン１０に切替え、マイクロホン１０で得られた電気信号をチューナ本体６に入力するように構成してもよい。このように構成することにより、自己の楽器は元より他の楽器の調律にも用いることができることになる。

図３にこの発明の実施例２を示す。この実施例２では桿１の周面に、この桿１の軸線とほぼ平行する姿勢で、更に、桿１の主に奏者の顔と対面する面に複数本の細条発光体７Ａ、７Ｂ、７Ｃを装着し、これらの細条発光体７Ａ、７Ｂ、７Ｃを発光させて、チューナ本体６の計測結果を表示するように構成した場合を示す。細条発光体７Ａ、７Ｂ、７Ｃとしては例えばアクリル樹脂或は、ビニールなどで細条体を形成し、この細条体によって構成することができる。この細条発光体７Ａ、７Ｂ、７Ｃに図１で説明した発光素子ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３をそれぞれ光結合させ、発光素子ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３の発光を細条発光体７Ａ、７Ｂ、７Ｃに導入し、導入した光で細条発光体７Ａ、７Ｂ、７Ｃを発光させるように構成することができる。細条発光体７Ａ、７Ｂ、７Ｃはシート等に貼り付け、そのシートを桿１の周面に貼着して細条発光体７Ａ、７Ｂ、７Ｃを桿１の周面に装着することができる。細条発光体７Ａ、７Ｂ、７Ｃの各シートとの接合面には反射層を被着することにより各細条発光体７Ａ、７Ｂ、７Ｃに導入した光を有効に利用することができ、各細条発光体７Ａ、７Ｂ、７Ｃの発光輝度を高めることができる。また、発光素子ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３の発光色を例えば、赤、青、緑のように色分けるすることにより、細条発光体７Ａ、７Ｂ、７Ｃをそれぞれ色別に発光させることができる。このように色別に発光させることにより色によってもどの細条発光体が発光しているかを知ることができ、視認性を高めることができる。

この実施例２でも、各細条発光体７Ａ、７Ｂ、７Ｃの発光による表示形式をスタティック型と、ダイナミック型の何れでも表示することができる。何れの発光表示形式を採るにしても、各細条発光体７Ａ、７Ｂ、７Ｃが桿の軸線とほぼ平行して配置され、主に奏者の顔と対向する周面に装着したから、桿１が演奏に伴ってその軸線方向に移動しても、各細条発光体７Ａ、７Ｂ、７Ｃの発光状況を視認することができる。この結果、視認性の高い表示器７を提供することができる。

図４にこの発明の実施例３を示す。この実施例３でも複数本の細条発光体７Ａ、７Ｂ、７Ｃを用いる点は実施例２と同じであるが、この実施例３ではこの細条発光体７Ａ、７Ｂ、７Ｃを桿１の周に桿１の軸線を中心に螺旋状に巻回して装着した構造とした実施例を示す。
この実施構造によれば桿１の表面であればどの向からも細条発光体７Ａ、７Ｂ、７Ｃの発光状況を視認することができる。この結果、奏者に対する向が変わっても表示器７が見え難くなる状況が発生することは全くなく、この点で使い勝手の良いチューナ付弦楽器用弓を提供することができる。

尚、上述では表示器７として図１に示した３個の発光素子ＬＤ１、ＬＤ２、ＬＤ３で構成した例を説明したが、３個の発光素子に限らず例えば図５に示すように３個以上、例えば７個の発光素子ＬＤ１〜ＬＤ７を用いた表示器を用いることもできる。図５に示す表示器７でも発光表示形式としてスタティック表示形式と、ダイナミック表示形式とを適用することができる。スタティック表示形式の場合、中央に位置する発光素子ＬＤ４（図５参照）が点灯している間は入力した音の周波数がその周波数で決められる音名の標準周波数に合致している状態を表わす。中央に位置する発光素子ＬＤ４から発光素子ＬＤ１側に配置された発光素子が発光すると、入力した音の周波数は標準周波数より低い方にずれている状況を表わし、また発光素子ＬＤ７側に位置する発光素子が発光した場合は、入力した音の周波数は標準周波数より高い方にずれている状況を表わす。そしてその点灯位置が中央の発光素子ＬＤ４から離れるに従って、そのずれ量が大きいことが表示される。

ダイナミック形式で表示する場合は中央の発光素子ＬＤ４のみが点灯している状況では同調状態を表わす。また、発光位置が発光素子ＬＤ１〜ＬＤ７の順に順次移動する状況では入力している音の周波数が、その周波数で決まる音名の標準周波数より低い方にずれていることを表わす。また、発光位置が発光素子ＬＤ７〜ＬＤ１の順に順次移動する状況では入力している音の周波数が、その周波数で決まる音名の標準周波数より高い方にずれていることを表わす。そして、その点灯位置の移動速度によってそのずれ量が表示される。つまり、ずれ量が大きくなるのに伴って点灯位置の移動速度が早くなり、ずれ量が少ない状況に近づくのに伴って点灯位置の移動速度は漸次遅くなる。これらの表示方法と、その装置の構成に関しては先にも述べた特許第３０１１３１４号明細書に詳しく説明されている。尚、図５に示した表示器７を図３と図４で説明した構造に適用することは容易に考えられる。

図６は表示器７を液晶表示型の表示器とした場合を示す。液晶型表示器の場合は横長形状とし、その長手方向に指針表示用の縦長の表示電極を配列して形成し、縦向の指針１１を表示させる。指針１１が中央位置に表示される状態で同調を表し、指針１１が中央位置より左側に表示される場合は、入力した音の周波数が対応する音名の標準周波数より低い方にずれており、指針１１が中央位置より右側に表示される場合は、入力した音の周波数が対応する音名の標準周波数より高い方にずれていることを表わす。更に、表示される位置が中央位置より離れるのに伴ってそのずれ量が大きくなることが解る。

このような液晶表示形式のチューナは従来からよく知られているが、この発明ではこの液晶表示形式の表示器７を弦楽器用弓の桿１の周面に装着した点と、フロッグ部２に振動センサ５とチューナ本体６とを収納し、振動センサ５で検出した弓毛３の振動を表わす電気信号をチューナ本体６に入力信号として供給すると共に、この電気信号を使って図２を用いて説明したようにチューナ本体６の電源を自動的にオン、オフさせる構成とした点を特徴とするものである。

図７にこの発明の実施例６を示す。この実施例６ではフロッグ部２に設けたマイクロホン１０に代えてスピーカ１２を装着した場合を示す。スピーカ１２の利用方法としては例えば特開２００３−１６１７８号公報に開示される電子メトロノーム音の発生に用いるか、或は特許第２５９１８９４号明細書に開示されている標準楽音信号を発生させることに利用するか、更には特開２００２−１３２２５６号公報に開示されている調律楽音と和音を構成する楽音を発生することに用いることができる。
最近の傾向として、チューナにメトロノーム機能を組込む例が見られる。調律器とメトロノームとはスイッチの切替えにより何れかを選択して起動させる例が多いが、チューナとメトロノームとを同時に動作させる案も提案されている。

図８は特開２００３−１６１７８９号公報に開示された電子メトロノーム音発生回路を示す。この電子メトロノーム音発生回路によれば、音響の発生期間を複数に分割し、その複数に分割した各期間毎に先頭の期間から漸次周波数が低くなる電気信号でスピーカ１２を駆動する。このようにスピーカ１２を駆動することにより音響の立上り（アタック）で周波数が最も高く、その立上り時の周波数から漸次周波数が低くなる方向に変化するからアタック時に高い周波数成分が聴こえ、リリース時に低い周波数が聴こえるためにあたかも打撃音に近い音響を発生させることができる。これにより聞き取りやすいメトロノーム音が得られる特徴を持つ。この図８に示す電子メトロノーム音発生回路を図２で説明した電源オン、オフ制御回路８で起動制御することにより、楽器の弾き始めに同期して自動的に電子メトロノームが起動され、特に手動でメトロノームを起動させる必要がないため、使い勝手の良いメトロノームを提供することができる。

スピーカ１２の利用方法の他の例として、入力した楽器音に対応する音名の標準周波数を持つ音を発生させる実施例も考えられる。つまり、チューナ本体６には元々音名検出機能が備えられており、その音名検出機能の検出結果が音名表示部６Ａに表示される。従って、入力した楽器音の音名を検出した時点で、その音名の標準周波数を持つ電気信号を発生させ、その電気信号でスピーカ１２を駆動することにより、入力した楽器音の正しく調律されている音をスピーカ１２から放音させることができる。この結果奏者はチューナの表示器７で自己の楽器の音のずれ、或は同調状態を知ることができる他に、聴覚からも音のずれ、或は同調状態を知ることができる。このような例は特許第２５９１８９４号明細書に記載されているが、本発明ではこの標準音発生機能を弦楽器用弓に実装した構造を特徴とするものであり、弓で楽器を弾くと、標準音が自動的に発生するから、自己の楽器の音と標準音とを聴感上で比較しながら練習することができるとする作用効果を得ることができる。この特徴は特に目の不自由な方々にとっては画期的な作用効果である。

標準音を発生させる他の例としては、特開２００２−１３２２５６号公報で提案されている入力した音と和音の関係にある標準周波数の音を発生させる方法も考えられる。その提案を本発明に適用することにより和音相互のピッチ誤差を聴覚で知ることができる。
以上説明したように、チューナ本体６が弓と一体化しているため、わざわざチューナを持って来てセットし、終ってから取り外しする等のチューニングのための余分な作業が一切無くなる。メリットは、いつも振動を検出する振動センサ５が一定のところに固定されているため、検出される信号のレベルや、振動波形が安定しており、それぞれの楽器に合った、最適なチューナを設計することができる。（従来のチューナは汎用な設計であるため、楽器の種類や、音程によって、誤動作やチューニングが不安定な音程があった。）
チューナが弓と一体化しているため、チューニングを行う時、弓にかける腕の力及び弓の押し引き（ボーイング）の速さによる音程の変化が、奏者と耳と、右手の弓のボーイングの感覚と、その手元のチューナを目で確認（同時に弓の動きそのもの）しながらチューニングを行える。つまり、弓の弾き方、その速度と右手の力の入れ方による音程の変化が、弓に内蔵されているチューナを見ていることにより、弓を動かせばその動きも同時に目で見ていることになる。特に、初心者は弓の動かし方、力の加え方によって音程が変わることを身をもって感じ取ることができ、上達に寄与する。また、上級者であっても、演奏中に何時も同じ位置にチューナがあるため、音程の確認などが、何の労することも無く自然に行える。つまり、音を出そうとする行為のみでチューニングを行うことができるようになり、従来にない全く新たな作用効果が得られる。

バイオリン、ビオラ、チェロ、コントラバス等の弓に適用され、弦楽器の奏者によって活用される。

この発明の実施例１を説明するための弓の側面図。 図１に示した実施例１に用いる電源オン、オフ制御回路の一例を説明するための接続図。 この発明の実施例２を説明するための弓の側面図。 この発明の実施例３を説明するための弓の側面図。 この発明の実施例４を説明するための弓の側面図。 この発明の実施例５を説明するための弓の側面図。 この発明の実施例６を説明するための弓の側面図。 図７に示した実施例６の具体的な例を説明するための接続図。

符号の説明

１ 桿 ７ 表示器
２ フロッグ部 ８ 電源オン、オフ制御回路
３ 弓毛 ９ スイッチ
４ スクリュー １０ マイクロホン
５ 振動センサ １１ 指針
６ チューナ本体 １２ スピーカ
６Ａ 音名表示部

Claims (4)

1. 桿と、この桿の一端側に装着され、上記桿の軸線とほぼ平行な辺で構成される弓毛固定部を有するフロッグ部と、このフロッグ部の上記弓毛固定部と上記桿の他端との間に架張した弓毛とを備えた弦楽器用弓において、
   上記フロッグ部に上記弓毛の振動を検出する振動センサと、この振動センサが発生する電気信号の周期と各音名の標準周期との偏差を計測するチューナ本体とを収納し、このチューナ本体の計測結果を上記桿の周面に装着した表示器に表示させる構造としたことを特徴とするチューナ付弦楽器用弓。
2. 請求項１記載のチューナ付弦楽器用弓において、上記振動センサが出力する電気信号により導通状態に制御される半導体能動スイッチを備え、この半導体能動スイッチによって上記チューナ本体に対する電源のオン、オフ制御を実行する構造としたことを特徴とするチューナ付弦楽器用弓。
3. 請求項１又は２の何れかに記載の弦楽器用弓において、上記表示器を上記桿の周面に上記桿の軸線と平行する姿勢に装着した複数本の細条発光体によって構成したことを特徴とするチューナ付弦楽器用弓。
4. 請求項１又は２の何れかに記載の弦楽器用弓において、上記表示器を上記桿の周面に上記桿の軸線を中心に螺旋状に装着した複数本の細条発光体によって構成したことを特徴とするチューナ付弦楽器用弓。
   
   
   

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