JP4654291B2

JP4654291B2 - ギターまたはベースの自動調弦装置

Info

Publication number: JP4654291B2
Application number: JP2008501166A
Authority: JP
Inventors: アダムス，クリストファー
Original assignee: テクタスアンシュタルト
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2005-03-17
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2025-03-17
Also published as: EP1859434B1; ATE528744T1; EP1859434A1; CA2602154A1; US20080276787A1; JP2008533534A; WO2006097126A1

Description

本発明は、複数の弦を有するギターまたはベースの自動調弦装置に関する。

一般に楽器を調律するには、訓練された聴覚とともに時間を要し、特に未熟な演奏者や趣味で楽器を演奏するホビーミュージシャンにとっては、調律ができるようになるまで多くの時間を必要とする。従来の調律方法では、叩くと所望の音を発する音叉を用い、手作業で弦の長さや張力を変更しながら各弦の音を調整する。弦と音叉とを幾度も叩き、この結果を比較して、希望する弦を調律する。この方法で一つの弦の調律を終了してから、次の弦の調律へ順次移行していく。

ギターまたはベースの弦は、素材が伸びて緩みが生じるため定期的に調律する必要があり、気象条件によって長さが変化する。例えばコンサートホールのステージ上は、比較的乾燥し、温度が低い練習室に比べて温度や湿度が高くなる。このため、ステージ上のギターは、弦が延びるため、頻繁に調弦する必要がある。また、新しい弦を張った後には、必ず調弦をしなければならない。

このような調律の困難性を緩和するため、英語で「ストラマー」と呼ばれる補助具をギターのボディに取り付けることによって、全ての弦を同時に弾くことが可能で、弦を弾いて発生した音を電子機器が捕捉し、これを予め保存した基準音と比較して、保存した音に一致するように弦に連結された調整装置で弦の張力を調整する構成の弦楽器の自動調弦装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
米国特許第４８０３９０８号明細書

上記自動調弦装置は、自動的に調弦ができ、扱い易く、特に不慣れな演奏者だけでなく、プロの演奏家にとっても調弦に掛かる費用を大幅に低減できる点で、極めて好ましい。しかしながら、この自動調弦装置には、大型で形状も良くなく、ギターのボディの大幅な変更が必要であるため、アコースティックな面、すなわち音響だけでなく、重さが変わってしまうから、取り扱い性に影響を与えてしまうという問題がある。また、この問題以外にも、ギターの外見を変えてしまうという問題もある。

さらに、ギターは、全体が音響特性にとって重要な共鳴体になっているため、形状および重さの変化が加えられると音響特性も変化してしまう。このため、上記自動調弦装置を既存の楽器に後付けすることはほぼ不可能であり、また新しいギターに一体的に取り付けることも容易ではない。特に、音響面に関しては、設計段階で二種類のギター、すなわち上記自動調弦装置を取り付けたギターと、この自動調弦装置を取り付けないギターとが別々に開発されていたという問題を有している。

本発明は、上記問題から鑑みなされたもので、小型にできるギターまたはベースの自動調弦装置を提供することを目的としている。

請求項１記載のギターまたはベースの自動調弦装置は、複数の弦を有するギターまたはベースの少なくとも一本の弦を調律するためのギターまたはベースの自動調弦装置であって、前記弦を弾いて発生する音を捕捉し、この捕捉した音に対応する信号を送信する圧電抽出装置と、必要とする音に対応した信号を予め入力して記憶させた記憶装置と、前記圧電抽出装置から送信された信号と、前記記憶装置に記憶させた信号とを比較する比較装置と、少なくとも一本の前記弦の張力を調整する位置調整装置と、この位置調整装置を駆動する少なくとも一つの駆動装置と、前記比較装置に接続され、捕捉した音と必要とする音との差を示す信号に基づいて、少なくとも一つの前記駆動装置を制御する制御装置とを具備し、ギターまたはベースは、ヘッドを有し、前記位置調整装置は、前記ヘッドに取り付けられたペグポストと、このペグポストを調整するペグとを備えた機械装置であり、前記圧電抽出装置は、前記機械装置上に直接設置されているものである。

請求項２記載のギターまたはベースの自動調弦装置は、請求項１記載のギターまたはベースの自動調弦装置において、圧電抽出装置は、機械装置上に貼り付けられて取り付けられているものである。

請求項３記載のギターまたはベースの自動調弦装置は、請求項１記載のギターまたはベースの自動調弦装置において、圧電抽出装置は、機械装置の内部にねじ込みおよび押し込みのいずれかにて挿入されて取り付けられているものである。

請求項４記載のギターまたはベースの自動調弦装置は、請求項１ないし３いずれか記載のギターまたはベースの自動調弦装置において、駆動装置は、ヘッドに取り付けられたモータであるものである。

請求項５記載のギターまたはベースの自動調弦装置は、請求項１ないし４いずれか記載のギターまたはベースの自動調弦装置において、制御装置および比較装置は、ヘッドに取り付けられているものである。

請求項６記載のギターまたはベースの自動調弦装置は、請求項１ないし５いずれか記載のギターまたはベースの自動調弦装置において、ヘッドに取り付けられ、圧電抽出装置、記憶装置、比較装置、位置調整装置、駆動装置および制御装置の少なくとも一つに電流を供給する電源を具備したものである。

請求項７記載のギターまたはベースの自動調弦装置は、請求項１ないし６いずれか記載のギターまたはベースの自動調弦装置において、圧電抽出装置は、ＭＩＤＩ信号を出力可能な出力部を備えたものである。

請求項８記載のギターまたはベースの自動調弦装置は、請求項１ないし７いずれか記載のギターまたはベースの自動調弦装置において、各弦には、位置調整装置がそれぞれ一つずつ取り付けられているものである。

請求項１記載のギターまたはベースの自動調弦装置によれば、大きな設置スペースを必要としないから、小型にできる。

また、圧電抽出装置が機械装置上に直接設置されているため、弦を弾いて発生する音を圧電抽出装置にて正確に捕捉できる。

請求項２記載のギターまたはベースの自動調弦装置によれば、請求項１記載のギターまたはベースの自動調弦装置の効果に加え、圧電抽出装置を機械装置上に貼り付けて取り付けることができる。

請求項３記載のギターまたはベースの自動調弦装置によれば、請求項１記載のギターまたはベースの自動調弦装置の効果に加え、圧電抽出装置をねじ込みおよび押し込みのいずれかにて機械装置の内部に挿入して取り付けることができる。

請求項４記載のギターまたはベースの自動調弦装置によれば、請求項１ないし３いずれか記載のギターまたはベースの自動調弦装置の効果に加え、駆動装置をモータにできる。

請求項５記載のギターまたはベースの自動調弦装置によれば、請求項１ないし４いずれか記載のギターまたはベースの自動調弦装置の効果に加え、比較装置および制御装置をヘッドに取り付けることができる。

請求項６記載のギターまたはベースの自動調弦装置によれば、請求項１ないし５いずれか記載のギターまたはベースの自動調弦装置の効果に加え、圧電抽出装置、記憶装置、比較装置、位置調整装置、駆動装置および制御装置の少なくとも一つに電流を供給する電源をヘッドに取り付けることができる。

請求項７記載のギターまたはベースの自動調弦装置によれば、請求項１ないし６いずれか記載のギターまたはベースの自動調弦装置の効果に加え、圧電抽出装置の出力部から出力されたＭＩＤＩ信号を制御信号として利用できる。

請求項８記載のギターまたはベースの自動調弦装置によれば、請求項１ないし７いずれか記載のギターまたはベースの自動調弦装置の効果に加え、各弦に位置調整装置をそれぞれ一つずつ取り付けることができる。

次に、本発明のギターまたはベースの自動調弦装置の一実施の形態を添付の図面を用いて説明する。これら図面では、エレキギターを例にギターまたはベースの自動調弦装置を説明しているが、基本的にはエレキギターに限定されるものではなく、既存のギターまたはベース、好ましくはエレキギターまたはエレキベースなどのすべてに使用できる。

また、各図面には、同一または同種の構成要素に同じ番号が付されている。

図１において、１は弦楽器であるギターまたはベースとしてのエレキギターである。このエレキギター１は、ボディ２、ネック３およびヘッド４にて構成されている。ボディ２には、固定ブロックであるトレモロシステムブロック５が取り付けられている。このトレモロシステムブロック５には、エレキギター１に取り付けられた６本の弦6a〜6fの一端が固定されている。図２、図３ａ、図３ｂ、図４および図５に示すように、これら弦6a〜6fは、ボディ２からネック３を通過してヘッド４まで延伸している。さらに、これら弦6a〜6fは、ヘッド４に取り付けられた機械装置10のペグポスト７に他端が巻き付けられている。この機械装置10には、ペグポスト７の調整用としてペグ８が取り付けられている。そして、この機械装置10は、ヘッド４に取り付けられたペグポスト７と、このペグポスト７を調整するペグ８とを備えている。また、エレキギター１のボディ２の弦6a〜6fの下には、ピックガード９が取り付けられている。

ここで、機械装置10は、弦6a〜6fの張力を調整する位置調整装置として構成されており、これら各弦6a〜6fのそれぞれに一つずつ取り付けられている。

図２、図３ａおよび図３ｂに示すように、圧電抽出装置16は、機械装置10上に直接設置されて取り付けられている。この圧電抽出装置16は、固体内を伝わる音を捕捉して電気信号に変換する捕音装置としての固体音響センサである。ここで、これら図２、図３ａおよび図３ｂには、機械装置10に圧電抽出装置16を取り付ける方法として、２つの異なる方法が示されている。図２に示す一実施の形態では、圧電抽出装置16は、機械装置10の一部である一つの構造上に貼り付けられて取り付けられている。また、図３ａおよび図３ｂに示す別の実施の形態では、圧電抽出装置16は、機械装置10の一部である一つの部品の内部に埋め込まれて取り付けられている。図３ｂには、圧電抽出装置16が埋め込まれた状態が示されている。この図３ｂに示す別の実施の形態では、圧電抽出装置16が円錐状に形成され、機械装置10の内部であって、この圧電抽出装置16の円錐状の部分に対応した形状の保持部の中に押し込まれて挿入されて取り付けられている。信号ケーブル17は、圧電抽出装置16用であって、この圧電抽出装置16で捕捉した音響信号を比較装置または制御装置へ伝えて送信する。この制御装置は、比較装置とともにヘッド４に取り付けられている。なお、圧電抽出装置16は、ＭＩＤＩ信号などの制御信号として利用できる信号を出力可能な出力部を備えた構成にすることもできる。

さらに、図２には、駆動装置であるモータ15に接続可能なケーブルまたはコードに接続され、このモータ15に接続される連結部18が示されている。この連結部18は、図３ａおよび図３ｂに示す別の実施の形態の場合にも存在するが、これら図３ａおよび図３ｂでは省略されて図示されていない。

図４および図５には、機械装置10を駆動するモータ15が取り付けられた状態が示されている。これら図４および図５に示すように、２台のモータ15は、線対称の位置関係であって、互いに向い合った状態に配置されてヘッド４に取り付けられている。これらモータ15は、同一方向に回転し、これらモータ15の駆動力を、これらモータ15に取り付けられている駆動ドラム14に直接伝達する。これら駆動ドラム14が取り付けられている領域内には、リダクションギア13が取り付けられている。これらリダクションギア13は、駆動ドラム14のいずれか一方と噛み合わされる。このため、これら駆動ドラム14およびリダクションギア13それぞれの表面は、極めて高い摩擦力を得ることができトルクを確実に伝達できるゴム製である。これらリダクションギア13は、計６個ほど取り付けられているが、図４には、これらリダクションギア13のうちの３個のみが示されている。これらリダクションギア13のうちの残りの３個は、図４に示すリダクションギア13の下方に位置している。これら各リダクションギア13には、機械装置10に接続されこれらリダクションギア13に対応した連結部18までに亘って延伸した可撓性ケーブル11が接続されている。

さらに、エレキギター１のヘッド４には、図示しない記憶装置と、この記憶装置、比較装置、制御装置、機械装置10、モータ15および圧電抽出装置16の少なくとも一つに電流を供給する電源とが取り付けられている。

次に、上記一実施の形態のギターまたはベースの自動調弦装置の作用および機能について説明する。

まず、対応するスイッチなどを操作して、エレキギター１を調律モードに切り換える。次いで、調律する少なくとも一本の弦6a〜6fを実際に弾く。このとき、発生する音または音響は、対応した機械装置10の各ペグポスト７に巻き付けられている弦6a〜6fの端部を通じて機械装置10へ伝わる。そして、この機械装置10上に直接設置されている圧電抽出装置16によって音または音響が捕捉され、これら音または音響に対応する信号が信号ケーブル17を介して図示しない比較装置へ送信される。この比較装置もまた、エレキギター１のヘッド４に取り付けられている。この比較装置では、実際に捕捉した音または音響に対応する信号を周波数などを用いて、エレキギター１のヘッド４に取り付けられた図示しない記憶装置に予め記憶させた基準値と比較する。ここで、この記憶装置に予め記憶させた基準値は、各弦6a〜6fの必要とする音に対応した信号の基準値である。

そして、実際に捕捉した音と基準値との差である誤差は、エレキギター１のヘッド４に取り付けられた図示しない制御装置へ送られる。この制御装置は、送られてきた誤差に基づいて、弦6a〜6fを移動させるべき方向、すなわち弦6a〜6fを締める方向または緩める方向を検出する。この後、この制御装置は、弦6a〜6fを移動させるべき方向を示す信号を、リダクションギア13および駆動ドラム14にて構成された伝達手段や調整用ケーブルを介して、図４および図５に示すモータ15から機械装置10へ送って制御する。さらに、この信号を受けて、調律すべき弦6a〜6fが巻き付けられている機械装置10に接続されているリダクションギア13が、弦6a〜6fの調整方向に応じて駆動ドラム14のいずれか一方に押し付けられるとともに、この駆動ドラム14が取り付けられていない側のモータ15のスイッチが遮断される。この駆動ドラム14の回転によって発生するトルクは、対応するリダクションギア13に接続された可撓性ケーブル11を介して機械装置10に送られる。そして、このトルクは、最終的にペグポスト７に伝わって弦6a〜6fの張力を変更させる。この結果、弦6a〜6fから発する音の周波数が変化して、この周波数の変化を圧電抽出装置16が再度捕捉して比較装置へ伝える。そして、この比較装置へ伝わった値と基準値とが一致しているかを比較装置で比較し一致している段階で、初めて制御装置のモータ15と、リダクションギア13および駆動ドラム14にて構成された伝達手段とが制御されて、弦6a〜6fの張力の調整が固定される。

以上のように、上記ギターまたはベースの自動調弦装置は、弦6a〜6fを弾いて発生する音を捕捉する装置またはセンサの構成要素として、機械装置10上に直接設置した圧電抽出装置16を用い、この圧電抽出装置16が、固体内を伝わる音を捕捉して電気信号に変換する固体音響センサである。このため、この圧電抽出装置16を、極めて小型の構成要素にできる。また、機械装置10上に直接設置した圧電抽出装置16を用いるため、大きな設置スペースを必要とせず、エレキギター１に取り付けても外見上目立たなくできる。

ここで、このエレキギター１のネック３に圧電抽出装置16を取り付ける方法は知られている。この方法では、外見上問題があるとともに、実際に振動する弦6a〜6fに直接接続されているボディ２に圧電抽出装置16が直接接続されていないため、これら弦6a〜6fと圧電抽出装置16との間の空間を介して音を捕捉しなければならず、精度の点で不十分である。また、この方法では、弦6a〜6fを弾いて発生する音を高い精度で正確に捕捉する点で、圧電抽出装置16にて十分な精度が得られない。

これに対し、上記ギターまたはベースの自動調弦装置では、圧電抽出装置16が機械装置10上に直接設置されている。具体的には、この機械装置10に弦6a〜6fが直接取り付けられており、この機械装置10とともに弦6a〜6fが直接ボディ２に接触している。このため、振動する弦6a〜6fの音は、直接かつ正確に機械装置10に伝わり、この機械装置10に直接設置されている圧電抽出装置16によって正確に捕捉される。

また、この圧電抽出装置16を機械装置10に直接取り付けた構造であるため、ギターまたはベースの自動調弦装置を構成要素毎の構造にできる。そして、この自動調弦装置を構成要素毎の構造にすることにより、弦6a〜6fが巻き付けられている一端側の自由な位置に機械装置10を取り付けることができるとともに、弦6a〜6fを弾いて発生した音を弦6a〜6fの一端側で捕捉できる。同時に、このギターまたはベースの自動調弦装置の機械装置10以外の他の構成要素をまとめて弦6a〜6fの端部に設置でき、これら構成要素の一部または全部を弦6a〜6fの他端側に設置できる。

さらに、弦楽器としてギターまたはベース、好ましくはエレキギター１またはエレキベースを例にすると、機械装置10を、ペグポスト７と、このペグポスト７を調整するペグ８とを備えた構成にでき、圧電抽出装置16を少なくとも一つの機械装置10に直接取り付けることができる。また、この機械装置10は、エレキギター１またはエレキベースの場合に、通常その他の構成要素を設置する設置スペースが少ないヘッド４に設置されている。

そして、上記ギターまたはベースの自動調弦装置は、原理的に構成要素毎の構造にできるから、エレキギター１またはエレキベースの場合に、他の構成要素のすべてまたは一部をボディ２に取り付けた構造となる。このため、電圧などの信号をボディ２からヘッド４へ送り、少なくとも一つの機械装置10を確実に制御または駆動できる構成にする必要がある。このため、電流を流す構成要素として弦6a〜6fを利用できる。

さらに、圧電抽出装置16は、機械装置10に貼り付ける方法や、ねじ込みまたは押し込みによって機械装置10の内部に挿入する方法などで取り付けることができる。しかしながら、これらの方法は、この機械装置10の構造に限定されるものではなく、内部に圧電抽出装置16が組み込まれた機械装置10や、圧電抽出装置16が貼り付けられて取り付けられた機械装置10などであってもよい。

また、機械的な構造の機械装置10を少なくとも一つのモータ15で駆動させる。この場合に、１台または２台のモータ15に切り換え可能な伝達手段および可撓性ケーブル11を配置することによって、複数のペグポスト７を駆動でき、これらペグポスト７専用のモータ15を取り付けることもできる。

さらに、比較装置とともに制御装置がヘッド４に設置されているため、ギターまたはベースの自動調弦装置の構成要素の少なくとも一つに電流を供給する電源をヘッド４に設置できる。

また、圧電抽出装置16は、ギターまたはベースの自動調弦装置用の捕音装置として機能するだけではなく、別の機能を有している。具体的には、圧電抽出装置16にて捕捉された信号をＭＩＤＩ信号などの制御信号として利用できる。また、この圧電抽出装置16のＭＩＤＩ信号を、ギターまたはベースの音を音響として再現するために用い、このＭＩＤＩ信号を増幅器へ送ることもできる。特に、エレキギター１またはエレキベースの場合は、電磁式のいわゆるピックアップによって音を増幅できる。また、圧電抽出装置16を補助的に用いる場合には、信号ケーブル17を用い、この信号ケーブル17で圧電抽出装置16が捕捉した信号をギターまたはベースの対応する出力部に伝える必要がある。

さらに、可能な場合には、各弦6a〜6fのそれぞれに一つずつ機械装置10を設置し、これら機械装置10のそれぞれに圧電抽出装置16を直接取り付けることが好ましい。

また、機械装置10に直接設置した圧電抽出装置16をギターまたはベースの自動調弦装置として使用するだけではなく、主として調弦補助装置としても使用できる。この場合には、機械装置10を駆動するモータ15が不要となり、代わりにＬＥＤディスプレイやダイヤルインジケータなどの基準音との誤差を表示する表示装置を制御装置に接続する必要がある。なお、この表示装置を、ギターまたはベースの自動調弦装置に取り付けることもできる。

以上の結果、このギターまたはベースの自動調弦装置は、音響特性に極力影響を与えず、可能な限り小型かつ少数の構成要素で、ギターまたはベースに組み込むことができる。また、この自動調弦装置は、この自動調弦装置を構成要素毎の構造にし、様々な構造に変更できる。

本発明のギターまたはベースの自動調弦装置が取り付けられるエレキギターを前方か見た状態を示す概略図である。本発明の一実施の形態の自動調弦装置の圧電抽出装置が機械装置上に貼り付けられた状態を示す斜視図である。本発明の別の実施の形態の自動調弦装置の圧電抽出装置が機械装置に埋め込まれた状態を示す図面であり、ａは斜視図で、ｂは断面図である。本発明のギターまたはベースの自動調弦装置の駆動装置をエレキギターのヘッドに取り付けた状態を示す平面図である。同上エレキギターのヘッドを図４中の線IV−IV線に沿って切断した状態を示す断面図である。

１ギターまたはベースとしてのエレキギター
４ヘッド
6a〜6f 弦
７ペグポスト
８ペグ
10 位置調整装置としての機械装置
15 駆動装置としてのモータ
16 圧電抽出装置

Claims

複数の弦を有するギターまたはベースの少なくとも一本の弦を調律するためのギターまたはベースの自動調弦装置であって、
前記弦を弾いて発生する音を捕捉し、この捕捉した音に対応する信号を送信する圧電抽出装置と、
必要とする音に対応した信号を予め入力して記憶させた記憶装置と、
前記圧電抽出装置から送信された信号と、前記記憶装置に記憶させた信号とを比較する比較装置と、
少なくとも一本の前記弦の張力を調整する位置調整装置と、
この位置調整装置を駆動する少なくとも一つの駆動装置と、
前記比較装置に接続され、捕捉した音と必要とする音との差を示す信号に基づいて、少なくとも一つの前記駆動装置を制御する制御装置とを具備し、
ギターまたはベースは、ヘッドを有し、
前記位置調整装置は、前記ヘッドに取り付けられたペグポストと、このペグポストを調整するペグとを備えた機械装置であり、
前記圧電抽出装置は、前記機械装置上に直接設置されている
ことを特徴としたギターまたはベースの自動調弦装置。
圧電抽出装置は、機械装置上に貼り付けられて取り付けられている
ことを特徴とした請求項１記載のギターまたはベースの自動調弦装置。
圧電抽出装置は、機械装置の内部にねじ込みおよび押し込みのいずれかにて挿入されて取り付けられている
ことを特徴とした請求項１記載のギターまたはベースの自動調弦装置。
駆動装置は、ヘッドに取り付けられたモータである
ことを特徴とした請求項１ないし３いずれか記載のギターまたはベースの自動調弦装置。
制御装置および比較装置は、ヘッドに取り付けられている
ことを特徴とした請求項１ないし４いずれか記載のギターまたはベースの自動調弦装置。
ヘッドに取り付けられ、圧電抽出装置、記憶装置、比較装置、位置調整装置、駆動装置および制御装置の少なくとも一つに電流を供給する電源を具備した
ことを特徴とした請求項１ないし５いずれか記載のギターまたはベースの自動調弦装置。
圧電抽出装置は、ＭＩＤＩ信号を出力可能な出力部を備えた
ことを特徴とした請求項１ないし６いずれか記載のギターまたはベースの自動調弦装置。
各弦には、位置調整装置がそれぞれ一つずつ取り付けられている
ことを特徴とした請求項１ないし７いずれか記載のギターまたはベースの自動調弦装置。