JP6758042B2 - 打楽器およびカホン - Google Patents

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Description

本発明は打楽器およびカホンに関し、演奏の表現力を向上できる打楽器およびカホンに関するものである。
打撃により振動して楽音を発音する打楽器に、振動を検出するピックアップを設け、ピックアップの出力信号を加工してスピーカ等の外部機器へ出力するものが知られている。例えば、打楽器であるカホンの複数の面にそれぞれピックアップを設け、複数のピックアップの打撃位置に対応した楽音信号を音声処理装置から外部機器へ出力するものがある（特許文献１）。
米国特許出願公開第２０１４／０２０８９２５号明細書
しかし、外部機器が接続できない環境等では打楽器（カホン）単体での演奏の表現力が乏しい。
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、演奏の表現力を向上できる打楽器およびカホンを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段および発明の効果
この目的を達成するために、請求項１記載の打楽器によれば、打撃されることで振動して楽音を発音する打面部が筐体の少なくとも１面に設けられ、筐体の所定の１面を貫通して放音孔が形成される。打面部への打撃による振動を検出する打撃センサの検出結果に応じて楽音信号が音源装置により生成され、音源装置により生成される楽音信号に基づいた電子楽音を発音体が発音する。発音体が筐体に設けられるので、筐体の振動による楽音および電子楽音を１つの筐体から発音できる。これにより、打楽器による演奏の表現力を向上できる効果がある。
打撃センサは、打面部の振動を検出する第１センサと、筐体の打面部と異なる部分の振動を検出する第２センサとを備える。第１センサ及び第２センサにより互いに異なる位置の振動を検出できるので、第１センサの出力結果および第２センサの出力結果から打撃位置を判断できる。打撃位置に応じた音色の楽音信号を音源装置により生成できるので、打撃位置に応じて電子楽音の音色を変更できる効果がある。
第２センサは、筐体の打面部と異なる部分に支持される被支持部と、被支持部から延びて被支持部に対して揺動する揺動部とを備える。振動を検出する検出素子の少なくとも一部が揺動部に設けられる。揺動部が振動を増幅し、揺動部の揺動方向の振動を検出素子が検出するので、第２センサの検出感度を向上できる効果がある。
請求項２記載の打楽器によれば、打撃されることで振動して楽音を発音する打面部が筐体の少なくとも１面に設けられ、筐体の所定の１面を貫通して放音孔が形成される。打面部への打撃による振動を検出する打撃センサの検出結果に応じて楽音信号が音源装置により生成され、音源装置により生成される楽音信号に基づいた電子楽音を発音体が発音する。発音体が筐体に設けられるので、筐体の振動による楽音および電子楽音を１つの筐体から発音できる。これにより、打楽器による演奏の表現力を向上できる効果がある。
打面部が打撃されて楽音を発音したタイミングから３〜６ｍｓｅｃ後に音源装置が発音体から電子楽音を発音させるので、筐体の振動による楽音が発音したタイミングから３〜６ｍｓｅｃ後に電子楽音が発音される。これにより、筐体の振動による楽音と電子楽音とを一連の楽音に合成させつつ、筐体の振動による楽音に対して電子楽音を目立たせることができる効果がある。
請求項３記載の打楽器によれば、打撃されることで振動して楽音を発音する打面部が筐体の少なくとも１面に設けられ、筐体の所定の１面を貫通して放音孔が形成される。打面部への打撃による振動を検出する打撃センサの検出結果に応じて楽音信号が音源装置により生成され、音源装置により生成される楽音信号に基づいた電子楽音を発音体が発音する。発音体が筐体に設けられるので、筐体の振動による楽音および電子楽音を１つの筐体から発音できる。これにより、打楽器による演奏の表現力を向上できる効果がある。
放音孔と所定の距離を隔てて筐体の内部に発音体が設けられる。これにより、打面部への打撃により筐体の内部に発生する風圧を放音孔から逃がしつつ、電子楽音を放音孔から筐体の外部へ放音できる効果がある。
発音体の音軸方向から見て放音孔の内側に発音体の中心が位置するので、発音体の中心側から発音される電子楽音の中高音を放音孔から筐体の外部へ直接放音できる。これにより、筐体に遮られることによる電子楽音の中高音の低減を抑制できる効果がある。
請求項４記載の打楽器によれば、打撃されることで振動して楽音を発音する打面部が筐体の少なくとも１面に設けられ、筐体の所定の１面を貫通して放音孔が形成される。打面部への打撃による振動を検出する打撃センサの検出結果に応じて楽音信号が音源装置により生成され、音源装置により生成される楽音信号に基づいた電子楽音を発音体が発音する。発音体が筐体に設けられるので、筐体の振動による楽音および電子楽音を１つの筐体から発音できる。これにより、打楽器による演奏の表現力を向上できる効果がある。
放音孔が設けられる面とは異なる面に共鳴孔が設けられる。これにより、筐体の内部から外部へ放音される楽音の所定の周波数帯域を共鳴孔により増強できる効果がある。
請求項５記載の打楽器によれば、筐体の内部に発音体の少なくとも一部が設けられ、打面部と対向する位置に共鳴孔が設けられる。共鳴孔に接続する筒状のポートが、打面部の振動方向と交差する方向へ共鳴孔から筐体の内部へ延びるので、打面部への打撃により筐体の内部に発生する風圧をポートにより分散できる。これにより、請求項４の効果に加え、打面部への打撃により発生する風圧による発音体への影響を低減できる効果がある。
請求項６記載のカホンによれば、筐体に設けられる打面板を打撃することで筐体が振動して楽音を発音する。打面板への打撃を検出する打撃センサの検出結果、及び、操作子の演奏者による操作に応じて音源装置が楽音信号を生成し、音源装置により生成される楽音信号に基づいた電子楽音を発音体が発音する。筐体は、上面板、上面板と対向する下面板、及び、上面板と下面板とを繋ぐ側面板を備え、側面板の一部が打面板である。演奏者が着座する上面板に操作子が設けられるので、演奏者が筐体に座って演奏しながら操作子を操作し易くできる。演奏中に電子楽音を容易に変更できるので、カホンによる演奏の表現力を向上できる効果がある。
請求項７記載のカホンによれば、筐体の正面に設けられる打面板を打撃することで筐体が振動して楽音を発音する。打面板への打撃を検出する打撃センサの検出結果に応じて音源装置が楽音信号を生成し、音源装置により生成される楽音信号に基づいた電子楽音を発音体が発音する。筐体は、上面板、上面板と対向する下面板、及び、上面板と下面板とを繋ぐ側面板を備え、側面板の一部が打面板である。打撃センサは、打面板の振動を検出する第１センサと、上面板の振動を検出する第２センサとを備える。第１センサ及び第２センサにより互いに異なる位置の振動を検出できるので、第１センサの出力結果および第２センサの出力結果から打撃位置を判断できる。打撃位置に応じた音色の楽音信号を音源装置により生成できるので、打撃位置に応じて電子楽音の音色を変更でき、カホンによる演奏の表現力を向上できる効果がある。
第２センサが上面板の打面板側に取り付けられるので、打面板の上面板側を打撃した場合、打撃位置から第２センサまでの距離を近づけることができる。打撃位置からの距離が近いほど、第２センサへ伝達される衝撃（振動）が大きいので、打面板の上面板側への打撃を第２センサが検出し易くできる効果がある。
請求項８記載のカホンによれば、第２センサが取り付けられる上面板と所定の距離を隔てて上下方向に延びる支柱を介して第１センサが支持されるので、第１センサ及び第２センサをそれぞれ支持する部分同士の振動の伝達を抑制できる。その結果、請求項７の効果に加え、第１センサ及び第２センサの誤検出を抑制して検出精度を確保できる効果がある。
請求項９記載のカホンによれば、正面視において打面板の左右方向中心よりも左側、且つ、上下方向中央に第１センサが位置する。演奏時、右利きの演奏者であれば１拍目（強拍）は打面板の左側の上下方向中央を右手で打撃することが多いので、打撃位置から第１センサまでの距離を近づけることができる。打撃位置から第１センサへ伝達される衝撃（振動）を大きくできるので、請求項７又は８の効果に加え、右利きの演奏者における１拍目の打撃を第１センサが確実に検出できる効果がある。
請求項１０記載のカホンによれば、正面視において発音体の中心が打面板の左右方向中心よりも右側、且つ、第１センサよりも下面板側に位置するので、発音体と第１センサ及び第２センサとの距離を離すことができる。その結果、請求項９の効果に加え、発音体の振動を打撃センサが誤検出することを抑制できる効果がある。
請求項１１記載のカホンによれば、正面視において打面板を左右に２等分する中心線よりも左側または右側の打面部を貫通して放音孔が形成される。打面板に放音孔が形成されるので、打面板の振動による楽音と、放音孔から放音される楽音との向きを揃えることができる。
打面板を左右に２等分する中心線が放音孔により分断されると、打面板の振動による楽音の音質が、打面板に放音孔がない場合の楽音の音質と大きく異なる。打面板を左右に２等分する中心線よりも左側または右側の打面板を貫通して放音孔が形成されるので、打面板の振動による楽音の音質が、打面板に放音孔がない場合の楽音の音質と大きく異ならないようにできる。従って、請求項７から１０のいずれかの効果に加え、打面板の振動による楽音と、放音孔から放出される楽音との向きを揃えつつ、打面板に放音孔がない場合の楽音の音質に、打面板の振動による楽音の音質を近づけることができる効果がある。
本発明の第１実施の形態における打楽器の正面図である。 打楽器の背面図である。 打楽器の上面図である。 打面板を取り除いた打楽器の正面図である。 図１のＶ−Ｖ線における打楽器の断面図である。 音源装置の電気的構成を示すブロック図である。 打面板を打撃したときの楽音、電子楽音および合成楽音の音量−時間グラフである。 第２実施の形態における打楽器の正面図である。 第３実施の形態における打楽器の正面斜視図である。 打楽器の背面斜視図である。 打面部を取り除いた打楽器の上面図である。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線における打楽器の断面図である。 第４実施の形態における打楽器の斜視図である。 打面板を透過した打楽器の上面図である。 図１４のＸＶ−ＸＶ線における打楽器の断面図である。
以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図１から図３を参照して、本発明の第１実施の形態における打楽器１０の概略構成について説明する。図１は本発明の第１実施の形態における打楽器１０の正面図であり、図２は打楽器１０の背面図であり、図３は打楽器１０の上面図である。なお、図１の上側、下側、手前側、奥側、左側、右側をそれぞれ打楽器１０の上方、下方、前方、後方、左方、右方とする。
図１から図３に示すように、打楽器１０は、カホンであり、演奏者が着座する上面を構成する上面板１２と、上面板１２と対向する下面を構成する下面板１３と、上面板１２と下面板１３とを繋いで側面を構成する側面板とにより空洞が形成される直方体状の筐体１１を備える。側面板は、正面（図１紙面手前側）に位置する打面板（打面部）１４と、打面板１４と対向する背面板１５と、正面視において左側に位置する左側面板１６と、左側面板１６と対向する右側面板１７とから構成される。
打楽器１０（筐体１１）は、一般的なカホンと同様に寸法が奥行き（前後方向）約３００ｍｍ×横幅約３００ｍｍ×高さ約５００ｍｍに形成される。打楽器１０は、演奏者が上面板１２に着座した状態で打面板１４を演奏者が打撃することで、筐体１１全体が、特に打面板１４が振動してアコースティックの楽音を発音する。打楽器１０は、打撃位置に応じて主に２種類の楽音を発音する。具体的には、打楽器１０は、打面板１４の中央が打撃された場合には比較的低音の楽音を発音し、打面板１４の上端側（上面板１２側）が打撃された場合には比較的高音の楽音を発音する。
上面板１２は、木製の平板であり、演奏者によって操作される操作子１８ａと、操作子１８ａによる操作状況等を表示する表示器１８ｂとを有する操作パネル１８が左右方向中央の打面板１４側に設けられる。下面板１３は、正方形状の平板であり、四隅にゴム足１９が取り付けられる。
打面板１４（側面板の一部）は、木製の平板であり、上面板１２、下面板１３、背面板１５、左側面板１６及び右側面板１７の板厚よりも薄く形成される。これにより、打面板１４の剛性を低くして打面板１４を振動し易くできる。打面板１４は、上端（上面板１２側の端部）から上下方向中央までが演奏者により主に打撃される部分である。
打面板１４には、正面視において左右方向中心よりも右側（右側面板１７側）、且つ、上下方向中心よりも下側（下面板１３側）を貫通して円形状の放音孔１４ａが形成される。放音孔１４ａは、打面板１４への打撃により筐体１１の内部に発生する風圧を筐体１１の外部へ逃がす開口であり、外観を考慮して筐体１１の内部を視認し難くするためにメッシュ状のシート２０で覆われる。放音孔１４ａは、直径が６０ｍｍ（開口面積が約２８ｃｍ２）以上に設定されることが好ましく、本実施の形態では放音孔１４ａの直径が９０ｍｍ（開口面積が約６４ｃｍ２）に設定される。
背面板１５（側面板の一部）は、木製の平板であり、背面視において上下方向中心よりも上側（上面板１２側）に取手２１が取り付けられ、上下方向中心よりも下側（下面板１３側）に背面パネル３０が設けられる。左側面板１６（側面板の一部）及び右側面板１７（側面板の一部）は、木製の平板である。
背面パネル３０は、後述する音源装置５０を操作するためのつまみや、音源装置５０と外部機器とを接続するための端子等が設けられる部位である。背面パネル３０は、音源装置５０の電源となる電池（図示せず）が収容される電池ボックス３１と、電池の代わりに音源装置５０の電源となる外部電源（図示せず）が接続される外部電源端子３２と、音源装置５０の電源をオンオフする電源スイッチ３３と、演奏者により操作される背面操作子３４と、外部機器（図示せず）と音源装置５０とを電気的に接続する入力端子３５及び出力端子３６とを備えている。
次に、図４及び図５を参照して、打楽器１０の内部構造について説明する。図４は打面板１４を取り除いた打楽器１０の正面図であり、図５は図１のＶ−Ｖ線における打楽器１０の断面図である。なお、図４及び図５は、操作パネル１８や第１センサ４１、第２センサ４２、音源装置５０、発音体６０等を繋ぐ配線が省略して図示されている。
図４及び図５に示すように、筐体１１は、上面板１２、下面板１３、背面板１５、左側面板１６及び右側面板１７の端縁同士を連結する複数の棒状の角材により構成される補強材２２を備える。上面板１２、下面板１３、背面板１５、左側面板１６及び右側面板１７と補強材２２とが接着剤により互いに接着されることで、各板１２，１３，１５，１６，１７の連結部分からの音の漏れを防止できる。
上面板１２には打面板１４側の端縁に沿って角棒状の第１横材２３（上面板１２の一部）が設けられ、下面板１３には打面板１４側の端縁に沿って角棒状の第２横材２４が設けられる。左側面板１６には打面板１４側の端縁に沿って角棒状の第１支柱２５（支柱）が設けられ、右側面板１７には打面板１４側の端縁に沿って角棒状の第２支柱２６（支柱）が設けられる。第１支柱２５及び第２支柱２６は、第１横材２３（上面板１２）と所定の間隔を隔てるように第２横材２４から上下方向に延びる。第１支柱２５及び第２支柱２６には、支持部２７が掛け渡される。
筐体１１は、上面板１２の第１横材２３、下面板１３の第２横材２４、左側面板１６の第１支柱２５、及び、右側面板１７の第２支柱２６に打面板１４の各端縁を木ねじ（図示せず）で締結することで形成される。そのため、木ねじを外すことで打面板１４を容易に交換できる。また、打面板１４を締結する木ねじの締付を調整することで、打面板１４の振動の仕方を調整でき、打面板１４の振動による楽音の音色を変更できる。
支持部２７は、打面板１４と所定の距離を隔てて配置される棒状の角材であり、打面板１４にスネアワイヤータイプの響き線２８の先端が接触するように響き線２８の基端が取り付けられる。打撃により振動する打面板１４と響き線２８とが接触することで楽音が生じる。なお、響き線２８はスネアワイヤータイプに限らず、弦タイプの響き線を用いることも可能である。弦タイプの響き線の場合、上面板１２（第１横材２３）及び下面板１３（第２横材２４）に響き線の両端をそれぞれ取り付けて響き線を打面板１４に接触させる。
取手２１は、手を挿入する部分の先端が開口した部位であり、背面板１５を板厚方向に貫通する共鳴孔２１ａに筒状のポート２１ｂが接続される。ポート２１ｂが共鳴孔２１ａから筐体１１の内部へ延びて、取手２１は形成される。ポート２１ｂは、断面が略四角形状の部位であり、共鳴孔２１ａから上面板１２へ向かって延び、上面板１２へ向かうにつれて断面積が小さくなる。これにより、取手２１に手を入れて持ち易くしつつ、ポート２１ｂの先端の開口面積を小さくできる。本実施の形態ではポート２１ｂの先端の開口面積（共鳴孔２１ａ及びポート２１ｂの最小断面積）が約２０ｃｍ２に設定される。なお、放音孔１４ａと同様に、打面板１４への打撃により筐体１１の内部に発生する風圧を共鳴孔２１ａ及びポート２１ｂから筐体１１の外部へ逃がすことができる。
打楽器１０は、打面板１４が打撃されることで電子楽音を発音させる機構を備えている。具体的には、打楽器１０は、打面板１４への打撃を検出する第１センサ４１及び第２センサ４２（打撃センサ）と、第１センサ４１及び第２センサ４２の検出結果に応じて楽音信号を生成する音源装置５０と、音源装置５０により生成される楽音信号に基づいた電子楽音を発音する発音体６０とを備えている。
第１センサ４１及び第２センサ４２は、振動の検出素子である円板状の圧電素子４３と、圧電素子（検出素子）４３の片面に接着される、クッション性を有する円板状の両面テープ４４と、両面テープ４４を介して圧電素子４３が貼り付けられる長方形状の基板４５とを備えている。圧電素子４３は、主に板厚方向への変形を検出する。圧電素子４３の径よりも両面テープ４４の径を小さくすることで、圧電素子４３を変形させ易くできる。これにより、第１センサ４１及び第２センサ４２の検出感度を確保できる。
第１センサ４１は、打面板１４の振動を検出するセンサであり、圧電素子４３の両面テープ４４が接着される面とは反対の面に円錐台状のスポンジから構成される緩衝材４６が接着され、緩衝材４６が打面板１４と接触する。第１センサ４１の圧電素子４３は、主に前後方向（打面板１４の振動方向）の振動を検出する。緩衝材４６は、第１センサ４１の接触により打面板１４の振動が妨げられることを防止するための部材であり、打面板１４とは接着されておらず、圧電素子４３と打面板１４との間で圧縮される。
第１センサ４１は、正面視において打面板１４の左右方向中心よりも左側（左側面板１６側）、且つ、打面板１４の上下方向中央に位置する。第１センサ４１は、打面板１４と支持部２７との間に配置されて、基板４５が支持部２７に木ねじ４７で締結される。第１センサ４１は、緩衝材４６を介して打面板１４の振動を圧電素子４３により検出し、打面板１４と支持部２７との間に圧電素子４３が位置するので、打面板１４の振動によって第１センサ４１が変位することを支持部２７により規制できる。
第２センサ４２は、上面板１２（筐体１１の打面板１４と異なる部分）の振動を検出するセンサであり、第２センサ４２の圧電素子４３が上下方向（打面板１４の振動方向と垂直な方向）の振動を検出するように、打面板１４と非接触状態を保ちつつ上面板１２の第１横材２３に取り付けられる。第２センサ４２は、正面視において打面板１４の左右方向中央に位置する。
第２センサ４２は、第１横材２３に支持される被支持部４２ａと、被支持部４２ａから延びて被支持部４２ａに対して上下方向に揺動する揺動部４２ｂとから構成される。被支持部４２ａは、基板４５が第１横材２３に木ねじ４７で締結される。揺動部４２ｂには圧電素子４３の一部が設けられる。揺動部４２ｂが振動を増幅し、揺動部４２ｂの揺動方向の振動を圧電素子４３が検出するので、第２センサ４２の検出感度を向上できる。
音源装置５０は、下面板１３の内側および背面パネル３０に設けられる。発音体６０は、出力が３Ｗ程度の正面視円形状のコーン型のスピーカであり、音源装置５０から電力が供給される。これにより、発音体６０を軽量化できると共に、発音体６０における消費電力を抑制できるので、打楽器１０を持ち運びやすくできると共に、音源装置５０を電池駆動にした場合の電池の持続時間を確保できる。なお、発音体６０には出力が３Ｗ以外のスピーカを用いることが可能である。
発音体６０は、筐体１１の内部に設けられ、音軸が打面板１４と垂直になるように前面を打面板１４へ向けて、下面板１３に取り付けられる発音体支持部６１により支持される。発音体６０は、音軸方向から見て（正面視において）発音体６０の中心が打面板１４の中央よりも右側（右側面板１７側）、且つ、第１センサ４１よりも下側（下面板１３側）に配置される。
発音体６０は、音軸方向から見て（正面視において）発音体６０の中心が放音孔１４ａの内側に位置するように配置される。発音体６０は、打面板１４（放音孔１４ａ）と所定の距離（本実施の形態では約７０ｍｍ）を隔てて、打面板１４と音源装置５０との間に配置される。これにより、打面板１４への打撃による風圧を放音孔１４ａから筐体１１の外部へ逃がすことができる。
発音体支持部６１は、発音体６０の前面と後面とを隔てる板状の部材であり、下面板１３に立てて取り付けられる。発音体支持部６１（発音体６０の後面）から背面板１５までの距離は、発音体支持部６１（発音体６０の前面）から打面板１４（放音孔１４ａ）までの距離よりも長く設定される。
発音体支持部６１は、発音体６０の外縁から発音体６０の径方向へ向かって広がる。発音体６０の前面と後面とでは発音される電子楽音の位相が逆なので、回折し易い電子楽音の低音が発音体６０の前面と後面とで打ち消し合うことがある。発音体６０の前面と後面とを発音体支持部６１により隔てることで、電子楽音の低音が打ち消し合うことを抑制できる。
次に、図６を参照して、音源装置５０の電気的構成について説明する。図６は音源装置５０の電気的構成を示すブロック図である。音源装置５０は、ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ５３と、入力部５４と、音源５５と、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）５６と、背面操作子３４とを備え、各部３４，５１〜５６がバスライン５７を介して互いに接続される。音源装置５０の各部３４，５１〜５６には、バスライン５７を介して操作子１８ａ及び表示器１８ｂが接続される。入力部５４には、筐体１１に装着される第１センサ４１及び第２センサ４２が接続される。
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶される固定値やプログラム、ＲＡＭ５３に記憶されているデータなどに従って、音源装置５０の各部を制御する中央制御装置である。ＲＯＭ５２は、書き替え不能な不揮発性メモリであって、ＣＰＵ５１や音源５５に実行させる制御プログラム（図示せず）や、この制御プログラムが実行される際にＣＰＵ５１や音源５５により参照される固定値データ（図示せず）などが記憶される。
ＲＡＭ５３は、書き替え可能な揮発性メモリであり、ＣＰＵ５１が制御プログラムを実行するにあたり、各種のデータを一時的に記憶するためのテンポラリエリアを有する。背面操作子３４は、音量のパラメータや第１センサ４１の検出感度と第２センサ４２の検出感度とのバランスのパラメータを設定するつまみである。
入力部５４は、筐体１１に装着された第１センサ４１及び第２センサ４２を接続するインターフェイスである。第１センサ４１及び第２センサ４２から出力されたアナログ信号波形は、入力部５４を介して音源装置５０に入力される。入力部５４には、アナログデジタルコンバータ（図示せず）が内蔵されている。第１センサ４１及び第２センサ４２から入力されるアナログ信号波形は、アナログデジタルコンバータによって所定時間毎にデジタル値に変換される。ＣＰＵ５１は、入力部５４において変換されたデジタル値に基づいて、筐体１１（打面板１４）への打撃の有無や打撃位置、打撃の強さ等を判断し、その判断に応じた発音指示を音源５５へ行う。
音源５５は、ＣＰＵ５１から楽音の発音指示を受けた場合に、その発音指示や操作子１８ａ及び背面操作子３４の操作状況に応じた音色および音量の楽音信号を生成する。音源５５には、波形ＲＯＭ（図示せず）が内蔵される。この波形ＲＯＭには、筐体１１への打撃位置や操作子１８ａの操作状況に対応する音色の楽音信号が記憶されている。
なお、音源５５に波形ＲＯＭを内蔵せずに、筐体１１の打撃位置や操作子１８ａの操作状況に対応する音色の楽音信号をＲＯＭ５２に記憶させることも可能である。また、ＣＰＵ５１からの発音信号と、操作子１８ａ及び背面操作子３４の操作状況とに応じた音色および音量の楽音信号を音源５５が生成する場合に限らず、ＣＰＵ５１が操作子１８ａ及び背面操作子３４の操作状況に応じた発音指示を音源５５へ行い、その発音指示に応じた音色および音量の楽音信号を音源５５が生成するように制御することも可能である。
また、音源５５には、フィルタやエフェクトなどの処理を行う、図示されないＤＳＰ（Digital Signal Processor）が内蔵される。音源５５は、発音指示がＣＰＵ５１から入力された場合に、その発音指示に従う音色の楽音信号を波形ＲＯＭから読み出し、ＤＳＰにおいてフィルタやエフェクトなどの所定の処理を行い、処理後の楽音信号をＤＡＣ５６へ出力する。ＤＡＣ５６は、入力された楽音信号をデジタルからアナログへ変換し、音源装置５０の外部に設けられる発音体６０へ出力する。このような音源装置５０により、筐体１１への打撃による第１センサ４１及び第２センサ４２の検出結果に応じた電子楽音を発音体６０が発音する。
なお、ＤＡＣ５６と発音体６０との間にアンプを接続することが可能である。また、音源装置５０は、入力端子３５にオーディオプレーヤなどの外部機器（図示せず）を接続してオーディオプレーヤに記憶された楽曲を発音体６０から発音させることが可能である。音源装置５０は、出力端子３６にアンプやスピーカ等の外部機器（図示せず）を接続して、音源５５により生成される楽音信号に基づいた電子楽音を外部機器から発音させることが可能である。
次に、図７を参照して、音源装置５０で実行される制御について説明する。図７は打面板１４を打撃したときのアコースティックの楽音７１、電子楽音７２及び合成楽音７３の音量−時間グラフである。なお、合成楽音７３は、楽音７１と電子楽音７２とを合成した楽音である。図７に示すグラフは、縦軸が楽音７１、電子楽音７２及び合成楽音７３それぞれの音量を示し、横軸が時間を示す。
打楽器１０は、打面板１４が打撃されると、打撃されたときから楽音７１が発音され、打撃による振動が第１センサ４１及び第２センサ４２に伝達されて、第１センサ４１及び第２センサ４２が打撃による振動を検出する。後述する理由により、楽音７１の発音と、第１センサ４１及び第２センサ４２の少なくとも一方による振動検出とが略同時であり、この時間を時間ｔ０とする。図７に示すように、音源装置５０は、楽音７１が発音したタイミングである時間ｔ０から４ｍｓｅｃ経過後の時間ｔ１に電子楽音７２を発音させる。具体的な処理としては、ＣＰＵ５１（音源装置５０）は、第１センサ４１及び第２センサ４２の少なくとも一方が打撃による振動を検出したときを時間ｔ０とし、時間ｔ０から４ｍｓｅｃ経過後の時間ｔ１になったときに発音体６０が電子楽音７２を発音するようにタイミングを調整して音源５５へ発音指示をする。音源５５が発音指示に応じた楽音信号を生成し、音源５５により生成される楽音信号に基づいた電子楽音７２を発音体６０が発音する。
なお、時間ｔ１になったときに発音体６０が電子楽音７２を発音するように、ＣＰＵ５１の代わりに音源５５でタイミングを調整して音源５５から発音体６０へ楽音信号を送るように制御することも可能である。また、打面板１４が打撃されたとき（楽音７１の発音）から、第１センサ４１及び第２センサ４２の少なくとも一方が打撃による振動を検出するときまでには時間差が生じるが、その時間差は４ｍｓｅｃに比べて十分小さいので無視できるものとする。即ち、本実施の形態では、楽音７１の発音と、第１センサ４１及び第２センサ４２の少なくとも一方による振動検出とが略同時である。
楽音７１が発音したタイミングである時間ｔ０から４ｍｓｅｃ経過後の時間ｔ１に電子楽音７２が発音されるので、楽音７１と電子楽音７２とを一連の合成楽音７３にさせつつ、楽音７１に対して電子楽音７２を目立たせることができる。なお、時間ｔ０と時間ｔ１との差は４ｍｓｅｃに限らず、３〜６ｍｓｅｃの範囲であれば同様に、楽音７１と電子楽音７２とを一連の合成楽音７３にさせつつ、楽音７１に対して電子楽音７２を目立たせることができる。その結果、打楽器１０による演奏の表現力を向上できる。
また、第１センサ４１及び第２センサ４２の少なくとも一方が打撃による振動を検出したとき（時間ｔ０）から３〜６ｍｓｅｃ（好ましくは４ｍｓｅｃ）後に電子楽音７２を発音させるので、打撃の強さの算出や打撃位置の判断に十分な時間をかけることができる。これにより、打撃の強さを精度良く算出できると共に、打撃位置の判断精度を確保できる。
以上のような打楽器１０によれば、打面板１４が打撃されることでアコースティックの楽音が発音され、打撃による振動を検出する第１センサ４１及び第２センサ４２の検出結果に応じて音源装置５０が楽音信号を生成し、楽音信号に基づいた電子楽音を発音体６０が発音する。発音体６０が筐体１１に設けられるので、筐体１１の振動による楽音および電子楽音を１つの筐体１１から発音できる。これにより、打楽器１０による演奏の表現力を向上できる。
打面板１４に放音孔１４ａが形成されるので、打面板１４の振動により打面板１４の表側（図１紙面手前側の面）から発音される楽音と、放音孔１４ａから放音される楽音との向きを揃えることができる。ここで、打面板１４を左右に２等分する中心線が放音孔１４ａにより分断される場合、打面板１４の振動による楽音が、打面板１４に放音孔１４ａがない場合（一般的なカホン）の楽音の音質と大きく異なる。
一方、本実施の形態では、正面視において打面板１４の左右方向中心（打面板１４を左右に２等分する中心線）よりも右側に放音孔１４ａが位置するので、打面板１４の振動による楽音の音質が、打面板１４に放音孔１４ａがない場合の楽音の音質と大きく異ならないようにできる。従って、打面板１４の振動による楽音と、放音孔１４ａから放出される楽音との向きを揃えつつ、打面板１４に放音孔１４ａがない場合の楽音の音質に、打面板１４の振動による楽音の音質を近づけることができる。
また、カホンである打楽器１０には、演奏者が打面板１４に足を押し当てながら打面板１４を打撃することで、響きや余韻をカットした楽音を発音させる奏法がある。また、打面板１４に足を押し当てる位置が打面板１４の上端に近づくほど、楽音の音高が高くなるので、打面板１４に押し当てた足を上下にスライドすることがある。特に、演奏者は正面視において打面板１４の左側に右足を押し当てることが多いので、正面視において打面板１４の左右方向中心よりも右側に放音孔１４ａが位置することで、演奏者が足を上下にスライドさせるときに足を放音孔１４ａに引っ掛かり難くできる。
筐体１１の体積に対して筐体１１を貫通する放音孔１４ａ及び共鳴孔２１ａの開口面積が十分に小さいので、打面板１４への打撃により筐体１１の内部の空気が圧縮され、放音孔１４ａが所謂バスレフポートとして機能する。これにより、打面板１４の振動により打面板１４の裏側（背面板１５側）から発音される楽音の所定の周波数帯域（低音域）を放音孔１４ａにより増強できる。また、発音体６０が筐体１１の内部に設けられるので、発音体６０が発音する電子楽音の所定の周波数帯域（低音域）を放音孔１４ａにより増強できる。なお、放音孔１４ａにより増強される周波数帯は、放音孔１４ａの開口面積、放音孔１４ａの長さ（打面板１４の板厚）、筐体１１の体積、放音孔１４ａと発音体６０との距離に基づいて決定される。
筐体１１の体積に対して筐体１１を貫通する放音孔１４ａ及び共鳴孔２１ａの開口面積が十分に小さいので、共鳴孔２１ａ及びポート２１ｂが所謂バスレフポートとして機能する。これにより、筐体１１の内部から外部へ放音される楽音（打面板１４の裏側からの楽音および電子楽音）の所定の周波数帯域（低音域）を共鳴孔２１ａにより増強できる。なお、共鳴孔２１ａ及びポート２１ｂにより増強される周波数帯は、共鳴孔２１ａ及びポート２１ｂの最小開口面積、共鳴孔２１ａ及びポート２１ｂの長さ、筐体１１の体積に基づいて決定される。放音孔１４ａにより増強可能な周波数帯と、共鳴孔２１ａにより増強可能な周波数帯とを異ならせることで、筐体１１の内部から外部へ放音される楽音（打面板１４の裏側からの楽音および電子楽音）を増強可能な周波数帯を広げることができる。
背面板１５に形成される共鳴孔２１ａから上面板１２へ向かってポート２１ｂが延びるので、即ち、打面板１４と対向する位置に設けられる共鳴孔２１ａから打面板１４の振動方向と交差する方向へポート２１ｂが延びるので、打面板１４への打撃により筐体１１の内部に発生する風圧をポート２１ｂにより分散できる。これにより、打面板１４への打撃により発生する風圧による発音体６０への影響を低減できる。また、打面板１４の裏側からの楽音がポート２１ｂに衝突して拡散することで、打面板１４の裏側からの楽音を筐体１１の内部で十分に反響させることができる。
発音体６０の音軸方向から見て放音孔１４ａの内側に発音体６０の中心が位置するので、電子楽音を放音孔１４ａから筐体１１の外部へ直接放音できる。音は、周波数が高いほど回折し難く、周波数が高いほど発音体６０の中心側から発音される。発音体６０と放音孔１４ａとの位置関係により、発音体６０の中心側から発音される電子楽音の中高音を放音孔１４ａから筐体１１の外部へ直接放音できるので、筐体１１に遮られることによる電子楽音の中高音の低減を抑制できる。
発音体６０の後面から背面板１５までの距離が発音体６０の前面から放音孔１４ａ（打面板１４）までの距離よりも長く設定されるので、即ち、発音体６０から放音孔１４ａまでの距離（本実施の形態では７０ｍｍ）が打面板１４から背面板１５までの距離（本実施の形態では筐体１１の奥行き約３００ｍｍと略同等）の１／２未満に設定されるので、発音体６０の後面から発音される電子楽音の低音を発音体６０の前面側へ回り込み易くできる。これにより、発音体６０の後面から発音される電子楽音の低音を放音孔１４ａから筐体１１の外部へ放音し易くできるので、放音孔１４ａから放音される電子楽音の低音の音質を向上できる。また、発音体６０から放音孔１４ａまでの距離が打面板１４から背面板１５までの距離の１／２以下に設定されるので、発音体６０を放音孔１４ａに近づけて、発音体６０が発音する楽音を放音孔１４ａから筐体１１の外部へ放音し易くできる。
一方、発音体６０から放音孔１４ａまでの距離が短いほど、打面板１４の裏側からの楽音や発音体６０の後面から発音される電子楽音が、発音体６０に遮られて放音孔１４ａから筐体１１の外部へ放音され難くなる。発音体６０から放音孔１４ａまでの距離が打面板１４から背面板１５までの距離の１／６以上に設定されることで、打面板１４の裏側からの楽音や発音体６０の後面から発音される電子楽音を、放音孔１４ａから筐体１１の外部へ放音し易くできる。
従って、発音体６０から放音孔１４ａまでの距離が打面板１４から背面板１５までの距離の１／６以上、且つ、１／２未満に設定されることで、電子楽音の低音の音質を向上できると共に、打面板１４の裏側からの楽音、及び、発音体６０が発音する電子楽音を筐体１１の外部へ放音し易くできる。より好ましくは、発音体６０から放音孔１４ａまでの距離が打面板１４から背面板１５までの距離の１／５以上、且つ、１／３未満に設定されることで、電子楽音の低音の音質をより向上できると共に、打面板１４の裏側からの楽音、及び、発音体６０が発音する電子楽音を筐体１１の外部へより放音し易くできる。
また、発音体６０から打面板１４までの距離が短いほど、打面板１４を打撃したときの衝撃（振動）による発音体６０への影響が大きくなる。発音体６０から打面板１４までの距離が打面板１４から背面板１５までの距離の１／６以上に設定されることで、打面板１４を打撃したときの衝撃による発音体６０への影響を低減できる。より好ましくは、発音体６０から放音孔１４ａまでの距離が打面板１４から背面板１５までの距離の１／５以上に設定されることで、打面板１４を打撃したときの衝撃による発音体６０への影響をより低減できる。
さらに、電子楽音の中高音は回折し難いので、発音体６０から打面板１４までの距離が長いほど、放音孔１４ａから放音される電子楽音の中高音は広がり難くなる。また、放音孔１４ａの直径が大きいほど、放音孔１４ａから放音される電子楽音の中高音は広がり易くなる。
放音孔１４ａの直径（本実施の形態では約９０ｍｍ）が放音孔１４ａと発音体６０との距離（本実施の形態では約７０ｍｍ）の１．０〜１．５倍に設定されることで、打面板１４の裏側からの楽音や発音体６０の後面から発音される電子楽音を、筐体１１の外部へ放音し易くしつつ、電子楽音の中高音を広がり易くできる。より好ましくは、放音孔１４ａの直径が放音孔１４ａと発音体６０との距離の１．１〜１．４倍に設定される。さらに好ましくは、放音孔１４ａの直径が放音孔１４ａと発音体６０との距離の１．２〜１．３倍に設定される。これにより、打面板１４の裏側からの楽音や発音体６０の後面から発音される電子楽音を、筐体１１の外部へ放音し易くしつつ、電子楽音の中高音をより広がり易くできる。
第１センサ４１が打面板１４の振動を検出し、第２センサ４２が第１横材２３（筐体１１の打面板１４と異なる部分）の振動を検出するので、第１センサ４１の出力結果および第２センサ４２の出力結果から打撃位置を判断できる。打撃位置に応じた音色の楽音信号を音源装置５０により生成できるので、打撃位置に応じて電子楽音の音色を変更でき、打楽器１０による演奏の表現力を向上できる。
打面板１４の振動方向の振動を第１センサ４１が検出し、打面板１４の振動方向と垂直な方向の振動を第２センサ４２が検出するので、第２センサ４２が打面板１４の振動の影響を受けることを抑制できる。その結果、第２センサ４２の誤検出を抑制できる。
打楽器１０は、演奏者により主に打撃される位置として、打面板１４の中央と、打面板１４の上端側（上面板１２側）とがある。打面板１４の上端側を打撃した場合よりも、打面板１４の中央を打撃した場合には打面板１４の振動が大きくなるので、打面板１４の振動を直接検出する第１センサ４１の出力値を大きくできる。その結果、打面板１４の中央への打撃を第１センサ４１が検出し易くできる。
特に演奏時、右利きの演奏者であれば１拍目（強拍）は、正面視において打面板１４の左側の上下方向中央を右手で打撃することが多い。第１センサ４１は、正面視において打面板１４の左右方向中心よりも左側、且つ、上下方向中央に位置するので、打撃位置から第１センサ４１までの距離を近づけることができる。打撃位置からの距離が近いほど、第１センサ４１へ伝達される衝撃（振動）を大きくできるので、第１センサ４１の出力値を大きくでき、右利きの演奏者における１拍目の打撃を第１センサ４１が確実に検出できる。
一方、打面板１４の上端側を打撃した場合、第２センサ４２が第１横材２３に取り付けられるので、打撃位置から第２センサ４２までの距離を近づけることができる。打撃位置から第２センサ４２へ伝達される衝撃（振動）を大きくできるので、第２センサ４２の出力値を大きくできる。その結果、打面板１４の上端側への打撃を第２センサ４２が検出し易くできる。
正面視において打面板１４の左右方向中心よりも左側に第１センサ４１が位置し、正面視において打面板１４の左右方向中央に第２センサ４２が位置するので、打面板１４への打撃位置が左右方向に変化するにつれて、第１センサ４１及び第２センサ４２の出力値の増減の仕方（ピークの位置）が互いに異なる。第１センサ４１の出力結果と第２センサ４２の出力結果との比較により、左右方向の打撃位置の判断精度を向上できる。
また、正面視において打面板１４の上下方向中央に第１センサ４１が位置し、第１横材２３に第２センサ４２が取り付けられるので、第１センサ４１の出力結果と第２センサ４２の出力結果との比較により、上下方向の打撃位置の判断精度を向上できる。これらの結果、第１センサ４１及び第２センサ４２による打撃位置の判断精度を向上できる。
第１センサ４１を支持する支持部２７が掛け渡される第１支柱２５及び第２支柱２６と、第２センサ４２を支持する第１横材２３とが所定の距離を隔てて配置されるので、打面板１４を打撃したときの振動が、第１支柱２５及び第２支柱２６を介して支持部２７と第１横材２３とで互いに伝達されることを抑制できる。第１センサ４１及び第２センサ４２をそれぞれ支持する部分同士の振動の伝達を抑制できるので、第１センサ４１及び第２センサ４２の誤検出を抑制して検出精度を確保できる。
正面視において、打面板１４の左右方向中心よりも左側、且つ、打面板１４の上下方向中央に第１センサ４１が位置し、打面板１４の左右方向中央、且つ、打面板１４の上端側に第２センサ４２が位置するのに対して、正面視において発音体６０の中心が打面板１４の左右方向中心よりも右側、且つ、第１センサ４１よりも下面板１３側に位置する。発音体６０と第１センサ４１及び第２センサ４２との距離を離すことができるので、発音体６０の振動を第１センサ４１及び第２センサ４２が誤検出することを抑制できる。
演奏者が着座する上面板１２に操作子１８ａが設けられるので、演奏者が筐体１１に座って演奏しながら操作子１８ａを操作し易くできる。操作子１８ａの操作に応じて音源装置５０が楽音信号を生成し、その楽音信号に基づいた電子楽音を発音体６０が発音するので、演奏中に操作子１８ａを操作して電子楽音の音色や音量を容易に変更できる。その結果、打楽器１０による演奏の表現力を向上できる。
さらに、操作子１８ａが上面板１２の左右方向中央の打面板１４側に設けられるので、演奏者が筐体１１に座って、打面板１４を両手で打撃し易いように演奏者が正面を向いたときに、操作子１８ａが演奏者の股間付近に位置する。演奏中に操作子１８ａをより操作し易くできるので、演奏中に電子楽音の音色や音量をより容易に変更できる。
次に、図８を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、発音体６０の全部が筐体１１の内部に設けられる場合について説明した。これに対し第２実施の形態では、発音体８３の一部が筐体８１の内部に設けられて発音体８３の一部が筐体８１の外部に設けられる場合について説明する。なお、第１実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。また、第２実施の形態は、第１実施の形態における放音孔１４ａを備えていないが、共鳴孔２１ａ及びポート２１ｂを放音孔として扱うことができる。
図８は第２実施の形態における打楽器８０の正面図である。図８に示すように、打楽器８０は、カホンであり、上面板１２と、下面板１３と、側面板とにより空洞が形成される直方体状の筐体８１を備える。側面板は、正面（図８紙面手前側）に位置する打面板８２と、打面板８２と対向する背面板１５と、左側面板１６と、右側面板１７とから構成される。
打楽器８０（筐体８１）は、演奏者が上面板１２に着座した状態で打面板８２を演奏者が打撃することで、筐体８１全体が、特に打面板８２が振動してアコースティックの楽音を発音する。また、打楽器８０は、打面板８２が打撃されることで電子楽音を発音させる機構を備えている。具体的には、打楽器８０は、打面板８２への打撃を検出する第１センサ４１及び第２センサ４２（打撃センサ）と、第１センサ４１及び第２センサ４２の検出結果に応じて楽音信号を生成する音源装置５０と、音源装置５０により生成される楽音信号に基づいた電子楽音を発音する発音体８３とを備えている。
打面板８２は、木製の平板であり、上面板１２、下面板１３、背面板１５、左側面板１６及び右側面板１７の板厚よりも薄く形成される。これにより、打面板８２の剛性を低くして打面板８２を振動し易くできる。打面板８２は、上端（上面板１２側の端部）から上下方向中央までが演奏者により主に打撃される部分であり、正面視において左右方向中心よりも右側（右側面板１７側）、且つ、上下方向中心よりも下側（下面板１３側）に発音体８３が貫通する開口（図示せず）が設けられる。
発音体８３は、正面視円形状のコーン型のスピーカである。発音体８３は、一部が筐体８１の内部に設けられて、発音体８３との接触により打面板８２の振動を妨げないように、一部が打面板８２の開口を通して筐体８１の外部に飛び出ている。
発音体８３は、音軸が打面板８２と垂直になるように前面を正面（紙面手前側）へ向けて、筐体８１の内部に支持される。これにより、打面板８２の振動による楽音の方向と、発音体８３が発音する電子楽音の方向を揃えることができる。
以上のような打楽器８０によれば、打面板８２を貫通して筐体８１に発音体８３が設けられることで発音体８３の前面が筐体８１の外部に位置するので、発音体８３の前面から発音される電子楽音が筐体８１に妨げられることを防止できる。その結果、筐体８１に妨げられることにより電子楽音の音質が変わることなく、電子楽音を広範囲に広げることができる。
打面板８２を貫通して発音体８３を筐体８１に設ける場合、打面板８２を貫通する開口が、正面視において打面板８２の左右方向中心よりも右側（右側面板１７側）、且つ、打面板８２の上下方向中心よりも下側（下面板１３側）に設けられるので、打面板８２を左右に２等分する中心線が打面板８２の開口により分断されることを防止できる。打面板８２の振動による楽音の音質が、打面板８２に開口がない場合の楽音の音質と大きく異ならないようにできる。従って、正面視において打面板８２の左右方向中心よりも右側を貫通して発音体８３を筐体８１に設けた場合でも、打面板８２に開口がない場合の楽音の音質に、打面板８２の振動による楽音の音質を近づけることができる。また、打面板８２の左右方向中心よりも右側を発音体８３が貫通して設けられるので、正面視において打面板８２の左側に右足を押し当てる奏法を演奏者がする場合、演奏者の足を発音体８３に引っ掛かり難くできる。
次に、図９から図１２を参照して第３実施の形態について説明する。第１実施の形態では、打楽器１０がカホンである場合について説明した。これに対し第３実施の形態では、打楽器９０がボンゴである場合について説明する。なお、第１実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。また、ボンゴとは一般的に大小２つの片面太鼓を繋ぎ合せたものを指すが、本実施の形態では大小２つの片面太鼓のうち一方について説明をし、他方の説明は省略する。
まず、図９及び図１０を参照して打楽器９０の概略構成について説明する。図９は第３実施の形態における打楽器９０の正面斜視図であり、図１０は打楽器９０の背面斜視図である。図９及び図１０に示すように、打楽器９０は、ボンゴであり、円筒状のシェル９２の一端を革製の膜状の打面部９３で塞いだ筐体９１を備え、フープ９４により打面部９３の外周端がシェル９２の外周面に固定される。打楽器９０は、打面部９３を演奏者が打撃することで、筐体９１全体が、特に打面部９３が振動してアコースティックの楽音を発音する。
シェル９２は、合成樹脂製の部材であり、演奏者によって操作される操作子１８ａと、操作子１８ａによる操作状況等を表示する表示器１８ｂとを有する操作パネル１８が設けられる。シェル９２は、操作パネル１８が設けられる位置の反対側に放音孔９５が形成される。放音孔９５は、外観を考慮して筐体９１の内部を視認し難くするためにメッシュ状のシート２０で覆われる。
次に、図１１及び図１２を参照して打楽器９０の内部構造について説明する。図１１は打面部９３を取り除いた打楽器９０の上面図であり、図１２は図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線における打楽器９０の断面図である。なお、本実施の形態では、図１１の紙面手前側を打楽器９０の上方、図１１の左側を打楽器９０の前方、図１１の上側を打楽器９０の左方として説明する。このとき、打面部９３が筐体９１の上面、シェル９２が筐体９１の側面である。
図１１及び図１２に示すように、打楽器９０は、打面部９３（図９参照）が打撃されることで電子楽音を発音させる機構を備えている。具体的には、打楽器９０は、打面部９３への打撃を検出する第１センサ４１及び第２センサ４２（打撃センサ）と、第１センサ４１及び第２センサ４２の検出結果に応じて楽音信号を生成する音源装置５０と、音源装置５０により生成される楽音信号に基づいた電子楽音を発音する発音体６０とを備えている。
シェル９２は、上端が打面部９３に塞がれる第１端部９２ａであり、下端が第２端部９２ｂであり、シェル９２の径方向の振動を検出するように第２センサ４２が第１端部９２ａに取り付けられる。筐体９１は、上述したように第１端部９２ａ側の面が打面部９３であり、第２端部９２ｂ側の面の全面が開口している。この筐体９１の第２端部９２ｂ側の開口を共鳴孔９２ｃとする。打楽器９０は、打面部９３を固定端とし、共鳴孔９２ｃを自由端とし、シェル９２をパイプとして、筐体９１の内部で発音する、所定の周波数帯の楽音とその倍音とを増強できる。
シェル９２は、外径および内径が第１端部９２ａから第２端部９２ｂへ向かって徐々に広がって形成され、第１端部９２ａの厚さ（径方向寸法）が、第２端部９２ｂ側の厚さと比べて大きく形成される。シェル９２は、第１端部９２ａよりも第２端部９２ｂ側の内周面に第１支持部９６及び第２支持部９７が掛け渡される。
第１支持部９６及び第２支持部９７は、木製の棒状の角材であり、１面が打面部９３と平行になるように両端が接着剤によりシェル９２の内周面に接着される。第１支持部９６は、第１端部９２ａ側の面に第１センサ４１が取り付けられ、第２端部９２ｂ側の面に音源装置５０が取り付けられる。第２支持部９７は、上面視において第１支持部９６よりも放音孔９５側に位置する。第２支持部９７は、第２端部９２ｂ側の面に発音体支持部６１を介して発音体６０が取り付けられる。
第１センサ４１は、緩衝材４６を介して打面部９３と接触して打面部９３の振動を検出するセンサであり、筐体９１の左右方向中心よりも右側に位置する。第２センサ４２は、シェル９２（筐体９１の打面部９３と異なる部分）の振動を検出するセンサであり、シェル９２の周方向において操作パネル１８が設けられる位置に片持ち状態で取り付けられ、筐体９１の左右方向中央に位置する。
発音体６０は、音軸が打面部９３と平行になるように発音体支持部６１に支持され、発音体６０の中心が筐体９１の左右方向中心よりも左側に位置する。発音体６０は、音軸方向から見て発音体６０の中心が放音孔９５の内側に位置する。
以上のような打楽器９０によれば、打面部９３が打撃されることでアコースティックの楽音が発音され、打撃による振動を検出する第１センサ４１及び第２センサ４２の検出結果に応じて音源装置５０が楽音信号を生成し、楽音信号に基づいた電子楽音を発音体６０が発音する。発音体６０が筐体９１に設けられるので、筐体９１の振動による楽音および電子楽音を１つの筐体９１から発音できる。これにより、打楽器９０による演奏の表現力を向上できる。
打楽器９０は、操作パネル１８を演奏者に向けた（打楽器９０の前方に演奏者が位置する）状態で演奏するのが好ましい。この場合、発音体６０の音軸方向が演奏者の正面（聴衆側）へ向き、シェル９２の操作パネル１８が設けられる位置の反対側（聴衆側）に放音孔９５が形成されるので、発音体６０が発音する電子楽音が放音孔９５から演奏者の正面へ放音できる。
さらに、音軸方向から見て発音体６０の中心が放音孔９５の内側に位置するように配置されるので、電子楽音を放音孔９５から筐体９１の外部へ直接放音できる。発音体６０の中心側から発音される電子楽音の中高音を放音孔９５から筐体９１の外部へ直接放音できるので、筐体９１に遮られることによる電子楽音の中高音の低減を抑制できる。
また、操作パネル１８を演奏者に向けた打楽器９０を演奏する場合、演奏者から見て第１センサ４１が打面部９３の右側に位置するので、打面部９３の右側を打撃したときの第１センサ４１の出力値を大きくできる。右利きの演奏者であれば１拍目（強拍）は、打面部９３の右側を右手で打撃することが多いので、打撃位置から第１センサ４１までの距離を近づけて第１センサ４１の出力値を大きくできる。その結果、右利きの演奏者における１拍目の打撃を第１センサ４１が確実に検出できる。
演奏者は打面部９３の縁を打撃するときに、打面部９３の演奏者側の縁を打撃することが多い。操作パネル１８を演奏者に向けた打楽器９０を演奏する場合、第２センサ４２がシェル９２の演奏者側に取り付けられるので、打面部９３の演奏者側の縁を打撃したときの打撃位置から第２センサ４２までの距離を近づけて第２センサ４２の出力値を大きくできる。その結果、打面部９３の縁への打撃を検出し易くできる。
筐体９１の体積に対して放音孔９５及び共鳴孔９２ｃの開口面積が十分に大きいので、打面部９３への打撃により筐体９１の内部の空気が殆ど圧縮されない。打面部９３への打撃により発生する風圧を放音孔９５から筐体９１の外部へ逃がす必要がないため、発音体６０を放音孔９５に近づけることができる。発音体６０を放音孔９５に近づけることで、発音体６０が放音する電子楽音が筐体９１に遮られることを抑制できる。
なお、第２端部９２ｂの内径が小さくなるようにシェル９２を形成したり、第２端部９２ｂを塞ぎ、その塞いだ部分の一部に共鳴孔９２ｃを設けたりすることによって共鳴孔９２ｃの開口面積を小さくすることで、打面部９３への打撃により筐体９１の内部の空気が圧縮するように設定することが可能である。この場合、放音孔９５及び共鳴孔９２ｃが所謂バスレフポートとして機能する。
次に、図１３から図１５を参照して第４実施の形態について説明する。第１実施の形態では、打楽器１０がカホンである場合について説明した。これに対し第４実施の形態では、打楽器１００がカウベルである場合について説明する。なお、第１実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図１３は第４実施の形態における打楽器１００の斜視図であり、図１４は打面板１１３を透過した打楽器１００の上面図であり、図１５は図１４のＸＶ−ＸＶ線における打楽器１００の断面図である。
図１３から図１５に示すように、打楽器１００は、カウベルであり、１面が打面板（打面部）１１３である六面体状の金属製の筐体１１０と、打面板１１３への打撃を検出する第１センサ４１及び第２センサ４２（打撃センサ）と、第１センサ４１及び第２センサ４２の検出結果に応じて楽音信号を生成する音源装置５０と、音源装置５０により生成される楽音信号に基づいた電子楽音を発音する発音体１２０とを備えている。
筐体１１０は、長方形状の第１面板１１１と、第１面板１１１と対向する長方形状の第２面板１１２と、第１面板１１１及び第２面板１１２の一辺を繋ぐ四角形状の打面板１１３と、打面板１１３と対向する四角形状の第３面板１１４と、第１面板１１１、第２面板１１２、打面板１１３及び第３面板１１４の一辺を繋ぐ長方形状の第４面板１１５と、第４面板１１５と対向する第５面板１１６とを備える。説明を容易にするため本実施の形態では、第１面板１１１と第２面板１１２とが対向する方向を前後方向、打面板１１３と第３面板１１４とが対向する方向を上下方向、第４面板１１５と第５面板１１６とが対向する方向を左右方向とする。
第１面板１１１は、左右方向に長い金属製の平板であり、第３面板１１４側、且つ、左右方向中心よりも第４面板１１５側に楕円形状の放音孔１１７が形成される。第１面板１１１は、第１面板１１１の振動を検出する第２センサ４２が第１面板１１１の内側（第２面板１１２側の面）に取り付けられる。第２センサ４２は、放音孔１１７よりも打面板１１３側に位置する。放音孔１１７は、打面板１１３への打撃により筐体１１０の内部に発生する風圧を筐体１１０の外部へ逃がす開口であり、外観を考慮して筐体１１０の内部を視認し難くするためにメッシュ状のシート２０で覆われる。筐体１１０の体積に対して放音孔１１７の開口面積が十分に小さいので、放音孔１１７が所謂バスレフポートとして機能する。
第２面板１１２は、左右方向に長い金属製の平板であり、第１面板１１１よりも左右方向の寸法が小さく形成される。これにより、筐体１１０は第２面板１１２から第１面板１１１へ向かって断面積が大きくなる。
打面板１１３は、金属製の平板であり、前後方向中心よりも第２面板１１２側、且つ、左右方向中央に操作パネル１８が設けられ、前後方向中心よりも第１面板１１１側が演奏者により主に打撃される部分である。第３面板１１４は、金属製の平板であり、第３面板１１４の内側（打面板１１３側の面）に音源装置５０が設けられ、第３面板１１４の内側に発音体１２０が取り付けられる。音源装置５０は、第３面板１１４の前後方向中心よりも第２面板１１２側、且つ、第３面板１１４の左右方向中央に位置する。発音体１２０は、第３面板１１４の前後方向中心よりも第１面板１１１側、且つ、第３面板１１４の左右方向中心よりも第４面板１１５側に位置する。
第４面板１１５及び第５面板１１６は、前後方向に長い金属製の平板であり、前後方向中央の内側に打面板１１３と所定の距離を隔てて角棒状の支持部１１８が掛け渡される。支持部１１８は、打面板１１３側の面の左右方向中央に第１センサ４１が取り付けられる。第１センサ４１は、緩衝材４６を介して打面板１１３と接触して打面板１１３の振動を検出する。
発音体１２０は、楕円形状のコーン型のスピーカであり、音源装置５０から電力が供給される。発音体１２０は、第１センサ４１及び第２センサ４２の間にそれぞれとの距離がほぼ同じになるように配置され、放音孔１１７と所定の距離を隔てる。これにより、打面板１１３への打撃による風圧を放音孔１１７から筐体１１０の外部へ逃がすことができる。
発音体１２０は、音軸が第１面板１１１と垂直になるように前面を第１面板１１１へ向けて配置され、音軸方向（前後方向）から見て発音体１２０の中心が放音孔１１７の内側に位置する。発音体１２０が発音する電子楽音を放音孔１１７から筐体１１０の外部へ直接放音できるので、筐体１１０に遮られることによる電子楽音の中高音の低減を抑制できる。
以上のような打楽器１００によれば、打面板１１３が打撃されることでアコースティックの楽音が発音され、打撃による振動を検出する第１センサ４１及び第２センサ４２の検出結果に応じて音源装置５０が楽音信号を生成し、楽音信号に基づいた電子楽音を発音体１２０が発音する。発音体１２０が筐体１１０に設けられるので、筐体１１０の振動による楽音および電子楽音を１つの筐体１１０から発音できる。これにより、打楽器１００による演奏の表現力を向上できる。
カウベルである打楽器１００には、打面板１１３の前後方向中央を打撃する奏法と、打面板１１３の第１面板１１１側の端縁を打撃する奏法とがある。打面板１１３の前後方向中央に第１センサ４１が位置するので、打面板１１３の前後方向中央への打撃を第１センサ４１により検出し易くできる。また、第２センサ４２が第１面板１１１に取り付けられるので、打面板１１３の第１面板１１１側の端縁への打撃を第２センサ４２により検出し易くできる。
カウベルである打楽器１００の演奏方法には、第３面板１１４を手のひらに向けた状態で打楽器１００を片手で持ってスティック（図示せず）等で打面板１１３を打撃する方法と、第２面板１１２に設けた支持具（図示せず）をスタンド（図示せず）に取り付けてスティック等で打面板１１３を打撃する方法とがある。片手で打楽器１００を持つ場合、打面板１１３に操作子１８ａが設けられるので、打楽器１００を演奏しながら操作子１８ａを操作し易くできる。その結果、演奏中に操作子１８ａを操作して電子楽音の音色や音量を容易に変更できる。
打面板１１３の左右方向中央に配置される第１センサ４１及び第２センサ４２に対して、第１センサ４１及び第２センサ４２との距離がほぼ同じになるように打面板１１３の左右方向中心よりも第４面板１１５側に発音体１２０が配置されるので、第１センサ４１及び第２センサ４２との距離を確保できる。その結果、発音体１２０の振動を第１センサ４１及び第２センサ４２が誤検出することを抑制できる。
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態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、操作パネル１８、放音孔１４ａ，９５，１１７、第１センサ４１、第２センサ４２、音源装置５０、発音体６０，８３，１２０等の位置は一例であり、配置を変更することは当然可能である。特に、各実施の形態では各部位および各装置が右利きの演奏者に適した配置にされているが、各部位および各装置の配置を左右逆に構成することで左利きの演奏者に適した配置にできる。
上記第１，２実施の形態では打楽器１０，８０がカホンである場合、上記第３実施の形態では打楽器９０がボンゴである場合、上記第４実施の形態では打楽器１００がカウベルである場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。コンガやドラム、ティンバレス等の打楽器に本発明を適用することは当然可能である。なお、コンガやドラム、ティンバレス等の場合の構成は上記第３実施の形態におけるボンゴの場合と略同一である。また、上面板１２に着座して筐体１１の側面である打面板１４を打撃するカホンに限らず、筐体の上面を打面板とするカホンに本発明を適用することも可能である。筐体の上面を打面板とするカホンの場合の構成も上記第３実施の形態におけるボンゴの場合と略同一である。
上記各実施の形態では、発音体６０，８３，１２０の少なくとも一部が筐体１１，８１，９１，１１０の内部に設けられる場合について説明したが必ずしもこれに限られるものではなく、筐体１１，８１，９１，１１０の外部に発音体６０，８３，１２０の全体が露出するように設けることは当然可能である。また、発音体６０，８３，１２０を筐体１１，８１，９１，１１０とは別の場所に設置することも可能である。さらに、発音体６０，８３，１２０に限らず、筐体１１，８１，９１，１１０の外部に音源装置５０の全体が露出するように設けることや、音源装置５０を筐体１１，８１，９１，１１０とは別の場所に設置することも可能である。
上記第１，３，４実施の形態では、音軸方向から見て発音体６０，１２０の中心が放音孔１４ａ，９５，１１７の内側に位置する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、音軸方向から見て発音体６０，１２０の中心が放音孔１４ａ，９５，１１７の外側に位置することは当然可能である。この場合、発音体６０，１２０が発音する電子楽音の中高音を筐体１１，９１，１１０の外部へ放音し難くでき、電子楽音の低音を強調できる。また、発音体６０，１２０の音軸方向を、放音孔１４ａ，９５，１１７が設けられる面とは異なる方向に向けることも可能である。この場合、電子楽音の中高音を筐体１１，９１，１１０の外部へより放音し難くでき、電子楽音の低音をより強調できる。
上記第１，３実施の形態では、放音孔１４ａ，９５が円形状である場合、上記第４実施の形態では、放音孔１１７が楕円形状である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、放音孔１４ａ，９５，１１７を長円形状や多角形状、半円形状、三日月状、これらの組み合わせの形状に形成することは当然可能である。また、放音孔１４ａ，９５，１１７がシート２０に覆われる場合に限らず、シート２０を省略することは可能である。この場合、放音孔１４ａ，９５，１１７から筐体１１，９１，１１０の外部へ放音される楽音へのシート２０による影響をなくすことができる。
上記各実施の形態では、打面板１４，８２，１１３（打面部９３）への打撃を検出する打撃センサ（第１センサ４１、第２センサ４２）が２つ設けられる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、打撃センサを１つ設けることや、打撃センサを３つ以上設けることは当然可能である。打撃センサを３つ以上設けることで、打撃センサの検出結果の比較による打撃位置の判断精度を向上できる。また、打楽器１０，８０，９０，１００の演奏者により打撃されることが多い位置に打撃センサを設けることで打撃を検出し易くできる。
上記各実施の形態では、第１センサ４１、第２センサ４２は振動の検出素子が圧電素子４３である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、動電型や静電容量型等の接触式の検出素子を用いることは当然可能である。また、接触式の検出素子に限らず、非接触式の検出素子を用いることも可能である。
上記各実施の形態では、第１センサ４１が緩衝材４６を介して打面板１４，８２，１１３（打面部９３）と接触する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、第１センサ４１を打面板１４，８２，１１３（打面部９３）に直接取り付けることも可能である。
上記各実施の形態では、第１センサ４１の振動の検出方向（打面板１４，８２，１１３（打面部９３）の振動方向）と第２センサ４２の振動の検出方向とが垂直である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、第１センサ４１の振動の検出方向と第２センサ４２の振動の検出方向とのなす角度を０度以上、且つ、９０度未満とすることは当然可能である。第１センサ４１の振動の検出方向と第２センサ４２の振動の検出方向とのなす角度が６０度以上であれば、第２センサ４２が打面板１４，８２，１１３（打面部９３）の振動の影響を受けることを抑制でき、第２センサ４２の誤検出を抑制できる。
上記第１，２実施の形態では、筐体１１，８１が直方体である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、上面板１２、下面板１３、打面板１４，８２、背面板１５、左側面板１６及び右側面板１７の各端縁の連結部分が、平面状または曲面状に面取りされた形状の筐体１１，８１を用いることは当然可能である。また、筐体１１，８１を平面視多角形状や、平面視円形状、角錘台状とすることも可能である。各板１２，１３，１４，１５，１６，１７を曲面板状にすることも可能である。
上記第１実施の形態では、上面板１２、下面板１３、背面板１５、左側面板１６及び右側面板１７の端縁同士を補強材２２で連結し、上面板１２の第１横材２３、下面板１３の第２横材２４、左側面板１６の第１支柱２５、及び、右側面板１７の第２支柱２６に打面板１４の各端縁を取り付けることで筐体１１が形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。各板１２，１３，１５，１６，１７の厚さを調整して、各板１２，１３，１５，１６，１７の端縁同士を直接連結することは当然可能である。この場合、上面板１２、下面板１３、左側面板１６及び右側面板１７の端面に打面板１４を取り付け、第２センサ４２を上面板１２に直接取り付ける。
上記第１実施の形態では、発音体支持部６１が板状の部材である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、発音体６０の後面を覆う箱状に発音体支持部６１を形成することは当然可能である。発音体支持部６１を箱状に形成することや、板状または箱状の発音体支持部６１の寸法を調整することで、筐体１１の外部へ放音される電子楽音の音質を調整できる。
１０，８０，９０，１００ 打楽器
１１，８１，９１，１１０ 筐体
１２ 上面板
１３ 下面板
１４，８２ 打面板（打面部、側面板の一部）
１４ａ，９５，１１７ 放音孔
１５ 背面板（側面板の一部）
１６ 左側面板（側面板の一部）
１７ 右側面板（側面板の一部）
１８ａ 操作子
２１ａ，９２ｃ 共鳴孔
２１ｂ ポート
２３ 第１横材（上面板の一部）
２５ 第１支柱（支柱）
２６ 第２支柱（支柱）
４１ 第１センサ（打撃センサ）
４２ 第２センサ（打撃センサ）
４２ａ 被支持部
４２ｂ 揺動部
４３ 圧電素子（検出素子）
５０ 音源装置
６０，８３，１２０ 発音体
９３ 打面部
１１３ 打面板（打面部）

Claims (11)

  1. 打撃されることで振動して楽音を発音する打面部が少なくとも１面に設けられる筐体と、
    前記打面部への打撃を検出する打撃センサと、
    前記打撃センサの検出結果に応じて楽音信号を生成する音源装置と、
    前記音源装置により生成される楽音信号に基づいた電子楽音を発音する発音体とを備え、
    前記発音体は、前記筐体に設けられ、
    前記筐体は、所定の１面を貫通して放音孔が形成され、
    前記打撃センサは、前記打面部の振動を検出する第１センサと、
    前記筐体の前記打面部とは異なる部分の振動を検出する第２センサとを備え、
    前記第２センサは、前記筐体の前記打面部と異なる部分に支持される被支持部と、
    前記被支持部から延びて前記被支持部に対して揺動する揺動部と、
    前記揺動部に少なくとも一部が設けられる、前記揺動部の揺動方向の振動を検出する検出素子とを備える打楽器。
  2. 打撃されることで振動して楽音を発音する打面部が少なくとも１面に設けられる筐体と、
    前記打面部への打撃を検出する打撃センサと、
    前記打撃センサの検出結果に応じて楽音信号を生成する音源装置と、
    前記音源装置により生成される楽音信号に基づいた電子楽音を発音する発音体とを備え、
    前記発音体は、前記筐体に設けられ、
    前記筐体は、所定の１面を貫通して放音孔が形成され、
    前記音源装置は、前記打面部が打撃されて楽音を発音したタイミングから３〜６ｍｓｅｃ後に前記発音体から電子楽音を発音させる打楽器。
  3. 打撃されることで振動して楽音を発音する打面部が少なくとも１面に設けられる筐体と、
    前記打面部への打撃を検出する打撃センサと、
    前記打撃センサの検出結果に応じて楽音信号を生成する音源装置と、
    前記音源装置により生成される楽音信号に基づいた電子楽音を発音する発音体とを備え、
    前記筐体は、所定の１面を貫通して放音孔が形成され、
    前記発音体は、前記放音孔と所定の距離を隔てて前記筐体の内部に設けられ、音軸方向から見て中心が前記放音孔の内側に位置する打楽器。
  4. 打撃されることで振動して楽音を発音する打面部が少なくとも１面に設けられる筐体と、
    前記打面部への打撃を検出する打撃センサと、
    前記打撃センサの検出結果に応じて楽音信号を生成する音源装置と、
    前記音源装置により生成される楽音信号に基づいた電子楽音を発音する発音体とを備え、
    前記発音体は、前記筐体に設けられ、
    前記筐体は、所定の１面を貫通して放音孔が形成され、前記放音孔が設けられる面とは異なる面を貫通する共鳴孔が形成される打楽器。
  5. 前記発音体は、少なくとも一部が前記筐体の内部に設けられ、
    前記共鳴孔は、前記打面部と対向する位置に設けられて、筒状のポートが接続され、
    前記ポートは、前記打面部の振動方向と交差する方向へ前記共鳴孔から前記筐体の内部へ延びる請求項４記載の打楽器。
  6. 打撃されることで振動して楽音を発音する打面板が設けられる筐体と、
    前記打面板への打撃を検出する打撃センサと、
    演奏者によって操作される操作子と、
    前記打撃センサの検出結果および前記操作子の操作に応じて楽音信号を生成する音源装置と、
    前記音源装置により生成される楽音信号に基づいた電子楽音を発音する発音体とを備え、
    前記筐体は、演奏者が着座する上面板、前記上面板と対向する下面板、及び、前記上面板と前記下面板とを繋ぐ側面板を備え、
    前記打面板は、前記側面板の一部であり、
    前記操作子は、前記上面板に設けられるカホン。
  7. 打撃されることで振動して楽音を発音する打面板が正面に設けられる筐体と、
    前記打面板への打撃を検出する打撃センサと、
    前記打撃センサの検出結果に応じて楽音信号を生成する音源装置と、
    前記音源装置により生成される楽音信号に基づいた電子楽音を発音する発音体とを備え、
    前記筐体は、上面板、前記上面板と対向する下面板、及び、前記上面板と前記下面板とを繋ぐ側面板を備え、
    前記打面板は、前記側面板の一部であり、
    前記打撃センサは、前記打面板の振動を検出する第１センサと、
    前記上面板の前記打面板側に取り付けられて前記上面板の振動を検出する第２センサとを備えるカホン。
  8. 前記筐体は、前記上面板と所定の距離を隔てて上下方向に延びる支柱を備え、
    前記第１センサは、前記支柱を介して支持される請求項７記載のカホン。
  9. 前記第１センサは、正面視において前記打面板の左右方向中心よりも左側、且つ、前記打面板の上下方向中央に位置し、
    前記第２センサは、正面視において前記打面板の左右方向中央に位置する請求項７又は８に記載のカホン。
  10. 前記発音体は、正面視において中心が前記打面板の左右方向中心よりも右側、且つ、前記第１センサよりも前記下面板側に位置する請求項９記載のカホン。
  11. 前記打面板は、正面視において前記打面板を左右に２等分する中心線よりも左側または右側を貫通して放音孔が形成される請求項７から１０のいずれかに記載のカホン。
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