JP6185624B1 - 電子打楽器 - Google Patents

Abstract

【課題】演奏者の打撃操作に対してより忠実な楽音の再生を可能とする電子打楽器を提供する。【解決手段】電子打楽器１００は、有底筒状に形成された開口部に薄板状のヘッド１０１を備えているとともに、底部１０２ａ上に圧力センサ１０６および信号処理装置１１０をそれぞれ備えている。ヘッド１０１は、表面が打面１０１ａを構成しており、裏面に振動センサ１０３を備えている。振動センサ１０３には、圧力センサ１０６側に向かって圧力センサ押圧体１０５が設けられている。圧力センサ押圧体１０５は、振動センサ１０３側から圧力センサ１０６側に向かって外径が徐々に細くなるテーパ形状に形成されている。信号処理装置１１０は、振動センサ１０３および圧力センサ１０６の各検出信号を用いて楽音を表す楽音信号を出力する。【選択図】 図２

Description

本発明は、手やスティックなどで叩かれた打面の衝撃を検出して電子的な楽音を発生させる電子打楽器に関する。

従来から、手やスティックなどで叩かれた打面の衝撃を検出して電子的な楽音を発生させる電子打楽器がある。例えば、下記特許文献１には、手などで叩かれる打撃面（打面）の裏側面に振動ピックアップ（振動センサ）および圧力センサをそれぞれ設けることにより打撃面の振動および圧力をそれぞれ検出して電子的な楽音を発生させる電子ドラム（電子打楽器）が開示されている。

特開２０１０−２２４３３０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された電子ドラム型の電子打楽器においては、振動センサと圧力センサとが打面の裏側における互いに異なる位置（具体的には、振動ピックアップ打撃面の縁部に設けられ、圧力センサは打撃面の中心部に設けられている）に設けられて打面の変化を互いに異なる位置で検出しているため、振動の検出値と圧力の検出値との一体的な対応関係が失われて打撃に基づく忠実な楽音の再生が行なわれ難くなって演奏者にとっては打撃操作に対する再生音に違和感を覚えるという問題があった。

本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、演奏者の打撃操作に対してより忠実な楽音の再生を可能とする電子打楽器を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の特徴は、演奏者によって叩かれる打面を構成するヘッドと、ヘッドにおける打面とは反対側の裏面側に設けられてヘッドの振動を検出する振動センサと、振動センサに対してヘッドとは反対側に対向配置されてヘッドが受ける圧力を検出する圧力センサと、圧力センサに対して振動センサとは反対側に配置されて同圧力センサを支持する圧力センサ支持体と、振動センサと圧力センサとの間、または圧力センサと圧力センサ支持体との間に配置されて圧力センサを押圧する圧力センサ押圧体とを備えたことにある。

このように構成した本発明の特徴によれば、電子打楽器は、振動センサと圧力センサとがヘッドと圧力センサ支持体との間で直接または圧力センサ押圧体を介して間接的に重ねられた状態で設けられているため、演奏者による打撃操作によってヘッドに生じた振動および圧力変化を打面下における同一の位置で検出することができ、演奏者の打撃操作に対してより忠実な楽音の再生が可能となる。

また、本発明の他の特徴は、前記電子打楽器において、圧力センサ押圧体は、圧力に対して弾性変形する弾性体で構成されていることにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、電子打楽器は、圧力センサ押圧体が圧力に対して弾性変形する弾性体で構成されているため、圧力センサに対して弾性的に接触して圧力センサが損傷することを防止できるとともに振動センサまたは圧力センサ支持体からの振動を減衰することで圧力センサによる圧力の検出精度を向上させることができる。

また、本発明の他の特徴は、前記電子打楽器において、圧力センサ押圧体は、圧力センサを押圧する部分の面積が同圧力センサの面積よりも小さく形成されていることにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、電子打楽器は、圧力センサ押圧体における圧力センサを押圧する部分の面積が同圧力センサの面積よりも小さく形成されて圧力センサに部分的に接触しているため、圧力の入力と同時に検出値が飽和（所謂サチュレーション）することを防止することができる。また、電子打楽器は、圧力センサ押圧体を弾性体で構成した場合には、圧力センサ押圧体の圧力センサに対する接触面積（押圧面積）が圧力に応じて増加することにより圧力の検出幅（所謂ダイナミックレンジ）および検出分解能を向上させることができる。

また、本発明の他の特徴は、前記電子打楽器において、圧力センサ押圧体は、圧力センサを押圧する側の一方の端部の面積が振動センサ側または圧力センサ支持体側である他方の端部側の面積よりも小さく形成されていることにある。この場合、圧力センサ押圧体は、例えば、振動センサ側または圧力センサ支持体側から圧力センサ側に向かって横断面積が小さくなるテーパ形状に形成することができる。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、電子打楽器は、圧力センサ押圧体が圧力センサを押圧する側の一方の端部の面積が振動センサ側または圧力センサ支持体側である他方の端部側の面積よりも小さく形成されているため、ヘッドの僅かな撓み変形を広範な領域で検出しつつ圧力センサに集中的に伝達することができ圧力の検出精度を向上させることができる。

また、本発明の他の特徴は、前記電子打楽器において、振動センサおよび圧力センサは、ヘッドの中心部に配置されていることにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、電子打楽器は、振動センサおよび圧力センサがヘッドにおいて振動が最も大きく表れるとともに、演奏者による打点に対して最大でも打面の半径分の距離となる打面の中心部に配置されているため、振動および圧力を精度よく検出することができる。

また、本発明の他の特徴は、前記電子打楽器において、圧力センサ押圧体は、圧力センサの表面に対して固着されることなく接していることにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、電子打楽器において、圧力センサ押圧体が圧力センサの表面に対して固着されることなく接した状態で設けられているため、圧力センサ押圧体に圧力センサに対して離隔する力が作用した場合においても圧力センサ押圧体が圧力センサを引っ張ることが防止されるため、圧力センサの損傷を防止できるとともに圧力の検出精度を向上させることができる。

また、本発明の他の特徴は、前記電子打楽器において、振動センサと圧力センサとの間に圧力センサ押圧体が配置されているとともに、圧力センサと圧力センサ支持体との間に圧力に対して弾性変形する弾性体で構成された圧力センサ受け体を備えることにある。

このように構成した本発明の他の特徴によれば、電子打楽器において、振動センサと圧力センサとの間に圧力センサ押圧体が配置されているとともに、圧力センサと圧力センサ支持体との間に圧力に対して弾性変形する弾性体で構成された圧力センサ受け体を備えているため、圧力センサを弾性的に支持することで圧力センサの損傷を防止できるとともに有害な振動の伝達を抑制することで圧力の検出精度を向上させることができる。また、電子打楽器は、圧力センサ押圧体および圧力センサ受け体の弾性力を互いに異ならせることで圧力センサによる圧力の検出特性を変化させることができる。

また、本発明の特徴は、前記電子打楽器において、振動センサは、ヘッドに対して離隔した状態で支持する振動センサ支持体によって支持されていることにある。

このように構成した本発明の特徴によれば、電子打楽器は、振動センサがヘッドに対して離隔した状態で支持する振動センサ支持体で支持されているため、演奏者が打面における振動センサの真上を含む振動センサの近傍を叩いた場合において振動センサの損傷を抑制できるとともに検出精度の低下を防止することができる。

また、本発明の特徴は、電子打楽器において、圧力センサ支持体は、圧力センサ押圧体と圧力センサとの距離を変化させる変位機構を備えることにある。

このように構成した本発明の特徴によれば、電子打楽器は、圧力センサ支持体が圧力センサ押圧体と圧力センサとの距離を変化させる変位機構を備えているため、圧力センサ押圧体と圧力センサとの距離を変化させることにより圧力センサによる圧力の検出感度および検出幅などの検出特性を調整することができる。

本発明の一実施形態に係る電子打楽器の外観構成の概略を模式的に示す平面図である。 図１に示す２−２線から見た電子打楽器の内部構成の概略を模式的に示す断面図である。 図２に示す圧力センサ押圧体を下方側（圧力センサ側）から見た外観構成を示す斜視図である。 図２に示す電子打楽器におけるヘッドが撓み変形して圧力センサ押圧体の先端部が押し潰された状態を示す側面図である。 本発明の変形例に係る電子打楽器の内部構成の概略を模式的に示す断面図である。 本発明の他の変形例に係る電子打楽器の内部構成の概略を模式的に示す断面図である。 本発明の他の変形例に係る電子打楽器の内部構成の概略を模式的に示す断面図である。 図７に示す電子打楽器において圧力センサ押圧体の弾性率（力／歪）が圧力センサ受け体の弾性率よりも高い場合におけるヘッドからの押圧力Ｓと圧力センサからの検出信号の出力Ｏの大きさとの関係を模式的に表したグラフである。 図７に示す電子打楽器において圧力センサ押圧体の弾性率（力／歪）が圧力センサ受け体の弾性率よりも低い場合におけるヘッドからの押圧力Ｓと圧力センサからの検出信号の出力Ｏの大きさとの関係を模式的に表したグラフである。 本発明の他の変形例に係る電子打楽器の内部の主要部の構成を模式的に示す部分断面図である。 図１０に示す電子打楽器における変位機構の撓みベースが撓んだ状態を示す部分断面図である。 本発明の他の変形例に係る電子打楽器の内部構成の概略を模式的に示す断面図である。 本発明の他の変形例に係る電子打楽器の内部構成の概略を模式的に示す断面図である。

以下、本発明に係る電子打楽器の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る電子打楽器１００の外観構成の概略を模式的に示した平面図である。また、図２は、図１に示す２−２線から見た電子打楽器１００の内部構成の概略を模式的に示す断面図である。なお、本明細書において参照する図は、本発明の理解を容易にするために一部の構成要素を誇張して表わすなど模式的に表している。このため、各構成要素間の寸法や比率などは異なっていることがある。この電子打楽器１００は、演奏者（図示せず）の手で叩かれた打面１０１ａの衝撃を検出して電子的な楽音を発生させる電子ドラムである。

（電子打楽器１００の構成）
電子打楽器１００は、ヘッド１０１を備えている。ヘッド１０１は、演奏者による叩く操作や擦る操作によって振動および弾性変形する部品であり、弾性を有する板状体を平面視で円形に形成して構成されている。本実施形態においては、ヘッド１０１は、樹脂材を薄板状に形成して構成しているが、合成繊維や天然の皮素材などの材料を用いてフィルム状に形成することもできる。

このヘッド１０１は、一方の表面が打面１０１ａを構成している。打面１０１ａは、演奏者の手やスティックによって叩かれたり擦られたりする部分であり、平面状に形成されている。また、ヘッド１０１における他方の面、すなわち、打面１０１ａの裏面には、中心部に振動センサ１０３が設けられているとともに、周縁部が胴体１０２に固着されている。

胴体１０２は、ヘッド１０１を支持するとともに振動センサ１０３、圧力センサ押圧体１０５、圧力センサ１０６および信号処理装置１１０をそれぞれ収容する部品であり、有底円筒状に形成されている。本実施形態においては、胴体１０２は、樹脂材によって構成されているが、樹脂材以外の材料、例えば、金属材でも構成できる。この胴体１０２は、筒状部の端部に前記ヘッド１０１を固定的に支持するとともに、底部１０２ａに圧力センサ１０６および信号処理装置１１０をそれぞれ固定的に支持している。

振動センサ１０３は、ヘッド１０１の振動を検出する検出器であり、ヘッド１０１の振動に応じた電気信号を信号処理装置１１０に出力する。本実施形態においては、振動センサ１０３は、ピエゾ素子によって構成されている。この振動センサ１０３は、ヘッド１０１の裏面の中心部に図示しない両面テープや接着剤などによって固着されている。この場合、ヘッド１０１の中心部とは、平面視で円形形状に形成されたヘッド１０１の円の中心位置であるが、厳密な意味での円の中心位置のみを意味するものではなく中心位置の周囲を含むヘッド１０１の中央部分を意味するものである。

また、振動センサ１０３が出力する検出信号を信号処理装置１１０に伝達する信号線１０４も、ヘッド１０１の裏面に接着剤によって固着されている。この振動センサ１０３には、ヘッド１０１に貼り付けられた面とは反対側の面に圧力センサ押圧体１０５が設けられている。

圧力センサ押圧体１０５は、ヘッド１０１の撓み変形に応じて圧力センサ１０６を押圧するための部品であり、弾性を有する材料を円柱状に形成して構成されている。より具体的には、圧力センサ押圧体１０５は、図３に示すように、振動センサ１０３側から圧力センサ１０６側に向かって外径が徐々に細くなるテーパ形状に形成されている。本実施形態においては、圧力センサ押圧体１０５は、ゴム材で形成されており、振動センサ１０３側の端部１０５ａの外径が振動センサ１０３の外径と略同一に形成されるとともに、圧力センサ１０６側の端部１０５ｂの外径が圧力センサ１０６の外径の１／３の大きさの外径に形成されている。この圧力センサ押圧体１０５は、振動センサ１０３に対して図示しない両面テープや接着剤などによって固着されている。

圧力センサ１０６は、ヘッド１０１の撓み変形によって受ける圧力を検出する検出器であり、圧力の大きさに応じた電気信号を信号処理装置１１０に出力する。本実施形態においては、圧力センサ１０６は、圧力によって抵抗値が変化する高分子圧膜フィルムで構成されている。この圧力センサ１０６は、前記圧力センサ押圧体１０５の軸線上に圧力の検出領域の中心位置を位置させた状態で胴体１０２の底部１０２ａ上に図示しない両面テープや接着剤などによって固着されている。この場合、圧力センサ押圧体１０５の先端部である端部１０５ｂは、圧力センサ１０６の表面に対して固着されることなく接している。

すなわち、圧力センサ１０６は、振動センサ１０３に対して圧力センサ押圧体１０５を介して対向配置されている。なお、圧力センサ１０６における圧力の検出領域の中心位置とは、平面視で円形形状に形成された圧力センサ１０６の円の中心位置であるが、厳密な意味での円の中心位置のみを意味するものではなく中心位置の周囲を含む圧力センサ１０６の中央部分を意味するものである。また、圧力センサ１０６が出力する検出信号を信号処理装置１１０に伝達する信号線１０７も、胴体１０２の底部１０２ａ上に接着剤によって固着されている。

信号処理装置１１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータによって構成されており、振動センサ１０３から出力される検出信号と圧力センサ１０６から出力される検出信号とに基づいて楽音信号を出力する電子回路である。より具体的には、信号処理装置１１０は、ＲＯＭなどの記憶装置に予め記憶された制御プログラムを実行することによって振動センサ１０３から出力される検出信号に基づいて楽音を表す楽音信号を生成するとともに、圧力センサ１０６から出力される検出信号を用いて前記楽音信号を変化させる。

例えば、信号処理装置１１０は、振動センサ１０３から入力した検出信号から予め設定された共振周波数に合致した共振周波数の信号およびこの共振周波数の倍音の信号を楽音信号として抽出した後、この楽音信号に対して圧力センサ１０６から入力した検出信号を用いて楽音信号における音程（ピッチを含む）、音量、音色、ビブラート、トレモロ、ミュートまたはディケイコントロール（信号の減衰時間）を変化させる。

また、信号処理装置１１０は、ＰＣＭ（pulse code modulation）方式で予め録音した実際の楽器（「生楽器」ともいう）の楽音を表す信号を記憶したＰＣＭ音源回路を備えて、振動センサ１０３から入力した検出信号に応じて楽音信号に重畳して出力することもできる。これらにより、信号処理装置１１０は、生楽器の楽音に近い楽音を発するための楽音信号を生成することができる。

この信号処理装置１１０は、演奏者からの指示を入力するための操作パネル１１１が胴体１０２の底部１０２ａの下面に露出するとともに、前記楽音信号を取り出すための出力端子１１２が胴体１０２の側面部に露出した状態で胴体１０２の底部１０２ａ上に図示しないビスによって固着されている。したがって、電子打楽器１００は、演奏者の指示により演奏者の好みに応じた楽音を生成することができるとともに、出力端子１１２と図示しない外部スピーカとを電気的に接続することにより楽音を発生させることができる。

なお、この電子打楽器１００は、家庭用電源からの電力を導入して信号処理装置１１０に供給するための図示しない電源コードを有した電源部を備えているが、これらについては、本発明に直接関わらないため、その説明は省略する。また、本実施形態においては、電子打楽器１００は、楽音を発音させるスピーカを外部接続とする所謂外付け型に構成したが、スピーカを胴体１０２に設けた内蔵型で構成してもよいことは当然である。

（電子打楽器１００の作動）
次に、このように構成した電子打楽器１００の作動について説明する。まず、演奏者は、電子打楽器１００および図示しない外部スピーカをそれぞれ用意した後、電子打楽器１００と外部スピーカとを出力端子１１２を介して電気的に接続する。次いで、演奏者は、電子打楽器１００の電源をＯＮにした後、操作パネル１１１を操作して信号処理装置１１０を演奏を行なえる演奏モードに設定する。これにより、信号処理装置１１０は、ヘッド１０１の振動を検出して楽音を出力する状態となる。

次に、演奏者は、電子打楽器１００を片手で把持またはスタンドに保持させた状態でヘッド１０１の打面１０１ａを手で叩くまたは擦って演奏を行う。これにより、電子打楽器１００のヘッド１０１は、図４に示すように、演奏者による演奏操作に応じて振動および撓み変形する。したがって、電子打楽器１００は、ヘッド１０１の振動を振動センサ１０３が検出して振動に応じた検出信号を信号処理装置１１０に出力するとともに、ヘッド１０１の撓み変形時の圧力を圧力センサ１０６が検出して圧力の大きさに応じた検出信号を信号処理装置１１０に出力する。なお、図４においては、ヘッド１０１に加わる力を破線矢印で示している。

この場合、圧力センサ押圧体１０５は、振動センサ１０３を介して伝達されるヘッド１０１の振動を減衰させつつ振動センサ１０３を介して伝達されるヘッド１０１からの押圧力をその大きさに応じて端部１０５ｂを押し潰し変形させて圧力センサ１０６に伝達する。このため、圧力センサ１０６は、圧力センサ押圧体１０５の端部１０５ｂによって押圧される面積に応じた検出信号を信号処理装置１１０に出力する。これにより、信号処理装置１１０は、振動センサ１０３から出力される検出信号に基づいて楽音を表す楽音信号を生成するとともに、この楽音信号を圧力センサ１０６から出力される検出信号を用いて変化させて外部スピーカに出力する。この結果、電子打楽器１００は、演奏者の演奏操作に応じた楽音を外部スピーカから出力することができる。

上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、電子打楽器１００は、振動センサ１０３と圧力センサ１０６とがヘッド１０１と胴体１０２の底部１０２ａとの間で圧力センサ押圧体１０５を介して間接的に重ねられた状態で設けられているため、演奏者による打撃操作によってヘッド１０１に生じた振動および圧力変化を打面１０１ａ下における同一線上の位置で検出することができ、演奏者の打撃操作に対してより忠実な楽音の再生が可能となる。

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、下記各変形例において、上記実施形態と同様の構成部分については同じ符号を付して、その説明を省略する。

例えば、上記実施形態においては、圧力センサ押圧体１０５は、圧力センサ１０６を押圧する側の端部１０５ｂの面積を圧力センサ１０６における受圧面積より小さく形成した。これにより、電子打楽器１００は、圧力センサ１０６の検出値が圧力の入力と同時に飽和（所謂サチュレーション）することが防止される。また、圧力センサ押圧体１０５は、弾性体で構成されているため、端部１０５ｂの圧力センサ１０６に対する接触面積が圧力に応じて増加することにより圧力の検出幅（所謂ダイナミックレンジ）および検出分解能を向上させることができる。

また、圧力センサ押圧体１０５は、圧力センサ１０６を押圧する側の一方の端部１０５ｂの面積がこの端部１０５ｂとは反対側の他方の端部１０５ａの面積よりも小さく形成した。これにより、電子打楽器１００は、ヘッド１０１の僅かな撓み変形を広範な領域で検出しつつ圧力センサ１０６に集中的に伝達することができ圧力の検出精度を向上させることができる。

しかし、圧力センサ押圧体１０５は、圧力センサ１０６に対して振動センサ１０３とは反対側に配置されて圧力センサ１０６を支持可能な形状に形成されていればよい。したがって、圧力センサ押圧体１０５は、例えば、図５に示すように、圧力センサ１０６を押圧する側の一方の端部１０５ｂ側と他方の端部１０５ａ側とで面積が一定の円柱状や角柱状などの柱状に形成することもできる。また、圧力センサ押圧体１０５は、ゴム材やウレタン樹脂材のような弾性を有する材料のほか、弾性を有しない材料、例えば、ＰＯＭ材などの硬質な樹脂材や金属材料で構成することもできる。また、圧力センサ押圧体１０５における振動センサ１０３側の端部１０５ａの面積は、振動センサ１０３の面積以下に形成することが好ましい。

また、上記実施形態においては、圧力センサ押圧体１０５は、振動センサ１０３と圧力センサ１０６との間に配置して圧力センサ１０６を胴体１０２の底部１０２ａに配置した。これにより、電子打楽器１００は、圧力センサ１０６の信号線１０７を底部１０２ａに固定するとともにヘッド１０１の裏面に固定する信号線を振動センサ１０３の信号線１０４のみとすることができるため、ヘッド１０１の振動および撓み変形の障害となったり異音の発生源となることを防止することができる。

しかし、圧力センサ押圧体１０５は、ヘッド１０１の撓み変形に応じて圧力センサ１０６を押圧するように形成されていればよい。したがって、圧力センサ押圧体１０５は、例えば、図６に示すように、胴体１０２の底部１０２ａと圧力センサ１０６との間に設けることもできる。この場合、圧力センサ１０６は、振動センサ１０３におけるヘッド１０１との固着面とは反対側の面に固着される。これによれば、電子打楽器１００は、振動センサ１０３の信号線１０４と圧力センサ１０６の信号線１０７とをまとめて信号処理装置１１０に配線することができるため、振動センサ１０３と圧力センサ１０６とのマッチングが取り易いとともに装置構成を単純化して組み立て作業およびメンテナンスを容易化することができる。

また、上記実施形態においては、圧力センサ押圧体１０５は、圧力センサ１０６の表面に対して固着されることなく接した状態で設けられている。これにより、電子打楽器１００は、圧力センサ押圧体１０５に圧力センサ１０６に対して離隔する力が作用した場合においても圧力センサ押圧体１０５が圧力センサ１０６を引っ張ることが防止されるため、圧力センサ１０６の損傷を防止できるとともに圧力の検出精度を向上させることができる。しかし、圧力センサ押圧体１０５は、圧力センサ１０６の表面に対して接着材や両面テープなどを用いて固着した状態で設けることもできる。

また、上記実施形態においては、圧力センサ１０６は、胴体１０２の底部１０２ａ上に支持されている。すなわち、底部１０２ａが本発明に係る圧力センサ支持体に相当する。しかし、圧力センサ支持体は、圧力センサ１０６に対して振動センサ１０３とは反対側に配置されて圧力センサ１０６を支持するように構成されていればよい。したがって、圧力センサ１０６は、例えば、図７に示すように、底部１０２ａ上に圧力センサ受け体１２０を介して設けることもできる。

この場合、圧力センサ受け体１２０は、圧力センサ１０６を弾性的に支持するための部品であり、ゴム材およびウレタン樹脂材などの弾性体を板状または柱状に形成して構成することができる。また、圧力センサ受け体１２０は、一方（図示上側）の端面上に圧力センサ１０６が接着材や両面テープなどで固着された状態で他方（図示下方）の端面が底部１０２ａ上に接着材や両面テープなどを用いて固着されている。

これによれば、電子打楽器１００は、圧力センサ１０６を圧力センサ受け体１２０によって弾性的に支持することで底部１０２ａ側からの振動や衝撃から圧力センサ１０６を保護でき、圧力の検出精度を向上させることができる。また、電子打楽器１００は、圧力センサ押圧体１０５および圧力センサ受け体１２０の各弾性力を互いに異ならせることで圧力センサ１０６による圧力の検出特性を変化させることができる。

例えば、電子打楽器１００は、圧力センサ押圧体１０５の弾性率（力／歪）が圧力センサ受け体１２０の弾性率よりも高い場合（換言すれば、圧力センサ押圧体１０５の剛性が高い場合）には、ヘッド１０１から受ける押圧力Ｆに対する圧力センサ１０６からの検出信号の出力Ｏは、図８に示すように、押圧力Ｆが小さい初期段階において鈍感になる。

一方、例えば、電子打楽器１００は、圧力センサ押圧体１０５の弾性率（力／歪）が圧力センサ受け体１２０の弾性率よりも低い場合（換言すれば、圧力センサ受け体１２０の剛性が高い場合）には、ヘッド１０１から受ける押圧力Ｆに対する圧力センサ１０６からの検出信号の出力Ｏは、図９に示すように、押圧力Ｆ大きい後期段階において鈍感になる。

また、圧力センサ１０６は、例えば、図１０に示すように、底部１０２ａ上に変位機構１３０を介して設けることもできる。変位機構１３０は、圧力センサ１０６と圧力センサ押圧体１０５との距離を変化させるための部品であり、主として、撓みベース１３１、調整ネジ１３３およびネジ支持体１３４を備えて構成されている。

撓みベース１３１は、圧力センサ１０６を支持する部品であり、底部１０２ａから起立した後、直角方向（図において水平方向）に屈曲してした金属板で構成されている。この撓みベース１３１は、図示水平方向に延びる部分に圧力センサ１０６が圧力センサ押圧体１０５に対向した状態で固着されているとともに、先端部が更に底部１０２ａ側に屈曲した後、ピン体１３２をスライド変位可能な状態で保持している。

調整ネジ１３３は、撓みベース１３１を撓み変形させるための部品であり、ネジ支持体１３４に支持された状態でピン体１３２にネジ嵌合している。ネジ支持体１３４は、調整ネジ１３３を支持するための部品であり、底部１０２ａから起立する金属板で構成されている。

このように構成された変位機構１３０は、圧力センサ１０６と圧力センサ押圧体１０５との距離を変化させることを望む調整者、例えば、電子打楽器１００の製造者や演奏者によって操作される。具体的には、調整者は、図１１の破線矢印に示すように、調整ネジ１３３を回転操作して撓みベース１３１の先端部を押すことによって撓みベース１３１を撓み変形させることにより圧力センサ１０６を圧力センサ押圧体１０５から離隔させることができる。

また、圧力センサ１０６を支持する圧力センサ支持体は、必ずしも胴体１０２の底部１０２ａである必要はなく、圧力センサ１０６に対して振動センサ１０３とは反対側に配置されて圧力センサ１０６を支持するように構成されていればよい。したがって、圧力センサ支持体は、例えば、図１２に示すように、胴体１０２内の空間内に架設した梁状の支持体１４０で構成することもできる。これによれば、支持体１４０は、胴体１０２内の空間内に架設した状態で配置されているため、底部１０２ａから受ける振動や衝撃から圧力センサ１０６を保護して圧力の検出精度を向上させることができる。なお、この場合、操作パネル１１１は、信号処理装置１１０とはケーブル１１３で電気的に接続された別体で構成されて胴体１０２の底部１０２ａの下面に露出した状態で設けることができる。

また、上記実施形態においては、振動センサ１０３は、ヘッド１０１の裏面に直接固着して設けられている。しかし、振動センサ１０３は、ヘッド１０１の振動を検出できるように設けられていればよい。したがって、振動センサ１０３は、例えば、図１３に示すように、ヘッド１０１の裏面に対して振動センサ支持体１５０を介して設けることもできる。

この場合、振動センサ支持体１５０は、振動センサ１０３をヘッド１０１に対して間接的に支持するための部品であり、金属板を有底筒状に形成して構成されている。換言すれば、振動センサ支持体１５０は、振動センサ１０３をヘッド１０１の裏面に対して空間Ｓを介して支持している。これにより、電子打楽器１００は、演奏者が打面１０１ａにおける振動センサ１０３の真上を含む振動センサ１０３の近傍を叩いた場合において振動センサ１０３の損傷を抑制できるとともに検出精度の低下を防止することができる。なお、振動センサ支持体１５０は、ゴム材およびウレタン樹脂材などの弾性体を板状または柱状に形成して構成することもできる。

また、上記実施形態においては、振動センサ１０３は、平面視で円形形状に形成されたヘッド１０１の中心部に設けられている。しかし、振動センサ１０３は、ヘッド１０１の振動を検出できるように設けられていればよいため、前記中心部以外の場所、例えば、ヘッド１０１の縁部または中心部と縁部との中間部に設けることができる。これらの場合、振動センサ１０３に対向した位置に圧力センサ１０６が設けられることは当然である。なお、圧力センサ１０６は、振動センサ１０３に対向して設けられるものであるが、必ずしも両者の中心軸が同一線上にあることを意味するものではなく、振動センサ１０３の中心に対して圧力センサ１０６の中心がずれて配置されることもある。また、振動センサ１０３は、ヘッド１０１に複数個設けることもきできる。

また、本実施形態においては、電子打楽器１００は、電子ドラムで構成した。しかし、電子打楽器１００は、手やスティックなどで叩かれたり擦られたりした際の打面の振動や圧力変化を検出して電子的な楽音を発生させる電子楽器に広く適用できるものである。したがって、電子打楽器１００は、電子的なシンバル、ハイハットおよびパーカッションとして構成することができる。

Ｆ…ヘッドからの押圧力、Ｏ…圧力センサの検出信号の大きさ、Ｓ…空間、
１００…電子打楽器、１０１…ヘッド、１０１ａ…打面、１０２…胴体、１０２ａ…底部、１０３…振動センサ、１０４…信号線、１０５…圧力センサ押圧体、１０５ａ，１０５ｂ…端部、１０６…圧力センサ、１０７…信号線、
１１０…信号処理装置、１１１…操作パネル、１１２…出力端子、１１３…ケーブル、
１２０…圧力センサ受け体、
１３０…変位機構、１３１…撓みベース、１３２…ピン体、１３３…調整ネジ、１３４…ネジ支持体、
１５０…振動センサ支持体。

Claims (9)

1. 演奏者によって叩かれる打面を構成するヘッドと、
   前記ヘッドにおける前記打面とは反対側の裏面側に設けられて前記ヘッドの振動を検出する振動センサと、
   前記振動センサに対して前記ヘッドとは反対側に対向配置されて前記ヘッドが受ける圧力を検出する圧力センサと、
   前記圧力センサに対して前記振動センサとは反対側に配置されて同圧力センサを支持する圧力センサ支持体と、
   前記振動センサと前記圧力センサとの間、または前記圧力センサと前記圧力センサ支持体との間に配置されて前記圧力センサを押圧する圧力センサ押圧体とを備えたことを特徴とする電子打楽器。
2. 請求項１に記載した電子打楽器において、
   前記圧力センサ押圧体は、
   圧力に対して弾性変形する弾性体で構成されていることを特徴とする電子打楽器。
3. 請求項１または請求項２に記載した電子打楽器において、
   前記圧力センサ押圧体は、
   前記圧力センサを押圧する部分の面積が同圧力センサの面積よりも小さく形成されていることを特徴とする電子打楽器。
4. 請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載した電子打楽器において、
   前記圧力センサ押圧体は、
   前記圧力センサを押圧する側の一方の端部の面積が前記振動センサ側または前記圧力センサ支持体側である他方の端部側の面積よりも小さく形成されていることを特徴とする電子打楽器。
5. 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載した電子打楽器において、
   前記振動センサおよび前記圧力センサは、
   前記ヘッドの中心部に配置されていることを特徴とする電子打楽器。
6. 請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載した電子打楽器において、
   前記圧力センサ押圧体は、
   前記圧力センサの表面に対して固着されることなく接していることを特徴とする電子打楽器。
7. 請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載した電子打楽器において、
   前記振動センサと前記圧力センサとの間に前記圧力センサ押圧体が配置されているとともに、前記圧力センサと前記圧力センサ支持体との間に圧力に対して弾性変形する弾性体で構成された圧力センサ受け体を備えることを特徴とする電子打楽器。
8. 請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載した電子打楽器において、
   前記振動センサは、
   前記ヘッドに対して離隔した状態で支持する振動センサ支持体によって支持されていることを特徴とする電子打楽器。
9. 請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載した電子打楽器において、
   前記圧力センサ支持体は、
   前記圧力センサ押圧体と前記圧力センサとの距離を変化させる変位機構を備えることを特徴とする電子打楽器。

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