JP6888734B2 - 擦弦器および演奏装置 - Google Patents
擦弦器および演奏装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6888734B2 JP6888734B2 JP2020507225A JP2020507225A JP6888734B2 JP 6888734 B2 JP6888734 B2 JP 6888734B2 JP 2020507225 A JP2020507225 A JP 2020507225A JP 2020507225 A JP2020507225 A JP 2020507225A JP 6888734 B2 JP6888734 B2 JP 6888734B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- string
- rotating body
- chord
- strings
- contact
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10D—STRINGED MUSICAL INSTRUMENTS; WIND MUSICAL INSTRUMENTS; ACCORDIONS OR CONCERTINAS; PERCUSSION MUSICAL INSTRUMENTS; AEOLIAN HARPS; SINGING-FLAME MUSICAL INSTRUMENTS; MUSICAL INSTRUMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10D3/00—Details of, or accessories for, stringed musical instruments, e.g. slide-bars
- G10D3/14—Tuning devices, e.g. pegs, pins, friction discs or worm gears
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10F—AUTOMATIC MUSICAL INSTRUMENTS
- G10F1/00—Automatic musical instruments
- G10F1/16—Stringed musical instruments other than pianofortes
- G10F1/18—Stringed musical instruments other than pianofortes to be played by a bow
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
- Stringed Musical Instruments (AREA)
Description
本発明は、演奏装置に関する。特に、弦楽器の演奏装置に関する。
現在、様々な楽器の自動演奏装置が開発されている。しかしながら、弦楽器においては、その弓の動きの複雑さから、人間が演奏しているときのような音色を再現させることは非常に困難であった。例えば、特許文献1には、人間の腕を模したロボットアームを有し、ロボットアームの各関節を駆動制御することにより、弓を使ってバイオリンなどの弦楽器を自動演奏する人型ロボットが開示されている。
本発明は、簡単な構成で弦楽器を擦弦により発音することを目的とする。
本発明の一実施形態によれば、弦楽器に取り付けるための取付部と、動力により接弦時に回転することで擦弦し、前記回転と連動した力と自重により回転中心を移動することで接弦と離弦とを切り替える回転体と、を含む擦弦器が提供される。
前記動力は、磁場と電流の相互作用によるものであってもよい。
また、本発明の一実施形態によれば、前記擦弦器と、前記回転体によって擦弦される弦と、を含む演奏装置が提供される。
また、本発明の一実施形態によれば、第1方向に延在する弦と、前記弦を挟んで対向する磁石を含む2つの固定子、および前記弦を挟んで対向し、前記第1方向とは異なる第2方向に延在する2つの電極、を含む取付部と、前記2つの固定子の間に前記2つの固定子と離間して配置され、電機子を含む回転子、前記2つの電極の間に回転可能に配置され、前記2つの電極と第2方向に摺動可能に接触する整流子、および前記整流子の摺動範囲の一部で前記弦と接する擦弦部、を含み、前記回転子と前記整流子と前記擦弦部とが一体回転する回転体と、を含む演奏装置が提供される。
前記回転体は自重により前記弦に接してもよい。
前記回転体は前記回転中心を含む回転軸を有してもよい。
前記回転体は、前記回転軸が前記弦と平行に配置されてもよい。
前記回転体は、前記弦と面で接してもよい。
前記回転体は、前記回転軸を含む貫通孔を有してもよい。
前記弦は、前記貫通孔に配置されてもよい。
前記回転体の接弦と離弦との切り替えにおいて、前記弦は前記回転軸の位置を通ってもよい。
前記弦は複数設けられてもよい。
前記複数の弦に対して、前記回転体は複数設けられてもよい。
前記弦の振動範囲を規定する音高制御部、をさらに含んでもよい。
前記弦の振動を抑制する止音制御部をさらに含んでもよい。
前記音高制御部は、前記弦と接する接弦部と、前記接弦部を弦に対して接弦または離弦するように駆動する駆動部と、を含んでもよい。
前記接弦部は複数設けられ、前記複数の接弦部は異なる材料を含んでもよい。
本発明によれば、簡単な構成で弦楽器を擦弦により発音することができる。
以下、本発明の一実施形態における演奏装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号(数字の後にA、B等を付しただけの符号)を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率(各構成間の比率、縦横高さ方向の比率等)は説明の都合上、実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。
<第1実施形態>
[演奏装置の構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る演奏装置の構成を示す上面図である。本発明の一実施形態に係る演奏装置1は、弦楽器10と、擦弦器100と、を含む。本実施形態において弦楽器10は、例えば、ハープ型で示す。しかしながらこれに限定されず、弦楽器10は、弦12の振動を音とすることが可能であればよい。すなわち、弦12の振動を得るために、弦12と、弦12に張力を与えて固定する弦留め14と、を備えればよい。弦楽器10は、弦12が重力(D1方向)と垂直な方向(第1方向、D2方向)に延在するよう配置される。本実施形態において弦楽器10は、互いに平行な方向(D3方向)に配置される複数の弦12を含む。このため、演奏装置1は、複数の弦12に対応する複数の擦弦器100を含む。しかしながらこれに限定されず、弦楽器10は1以上の弦12を含めばよく、演奏装置1は1以上の擦弦器100を含めばよい。弦楽器10は既存の弦楽器であってもよく、さらに得られた音を共鳴させる共鳴部16を含んでもよい。
[演奏装置の構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る演奏装置の構成を示す上面図である。本発明の一実施形態に係る演奏装置1は、弦楽器10と、擦弦器100と、を含む。本実施形態において弦楽器10は、例えば、ハープ型で示す。しかしながらこれに限定されず、弦楽器10は、弦12の振動を音とすることが可能であればよい。すなわち、弦12の振動を得るために、弦12と、弦12に張力を与えて固定する弦留め14と、を備えればよい。弦楽器10は、弦12が重力(D1方向)と垂直な方向(第1方向、D2方向)に延在するよう配置される。本実施形態において弦楽器10は、互いに平行な方向(D3方向)に配置される複数の弦12を含む。このため、演奏装置1は、複数の弦12に対応する複数の擦弦器100を含む。しかしながらこれに限定されず、弦楽器10は1以上の弦12を含めばよく、演奏装置1は1以上の擦弦器100を含めばよい。弦楽器10は既存の弦楽器であってもよく、さらに得られた音を共鳴させる共鳴部16を含んでもよい。
[擦弦器の構成]
図2は、本発明の一実施形態に係る擦弦器の構成を示す斜視図である。図3は、本発明の一実施形態に係る回転体の構成を示す擦弦器の解体図である。図4は、本発明の一実施形態に係る取付部の構成を示す擦弦器の解体図である。本実施形態において擦弦器100は、弦楽器10に取り付けるための取付部120と、動力により回転する回転体140とを含む。
図2は、本発明の一実施形態に係る擦弦器の構成を示す斜視図である。図3は、本発明の一実施形態に係る回転体の構成を示す擦弦器の解体図である。図4は、本発明の一実施形態に係る取付部の構成を示す擦弦器の解体図である。本実施形態において擦弦器100は、弦楽器10に取り付けるための取付部120と、動力により回転する回転体140とを含む。
図2および図3に示すように、回転体140は、弦12を擦弦する擦弦部142と、電機子(巻線による電磁石)を含む回転子144と、整流子146と、を含む。回転体140の擦弦部142と、回転子144と、整流子146と、は一体回転する。回転体140を構成する擦弦部142、回転子144、および整流子146は、それぞれ円筒形である。すなわち、擦弦部142、回転子144、および整流子146は、それぞれ円筒軸方向に貫通孔を有する。擦弦部142の貫通孔の半径は、回転子144と整流子146の貫通孔の半径より小さい。擦弦部142、回転子144、および整流子146の貫通孔には、回転体140の回転軸(2点鎖線)が位置する。それぞれの貫通孔の中心は回転体140の回転軸と一致する。擦弦部142、回転子144、および整流子146は、円筒軸方向に隣接する。本実施形態において隣接する擦弦部142および回転子144の間にはスリット143が配置される。スリット143と整流子146の外径は、擦弦部142および回転子144の外径より小さい。
回転体140の貫通孔には、弦楽器10の弦12が配置される。回転体140は、回転軸が弦12と平行になるよう配置される。回転体140の擦弦部142は、接弦時に回転することで弦12を擦弦する。すなわち、回転体140の擦弦部142は弦12を略垂直方向(D3方向)に擦弦する。本実施形態において、擦弦部142は、弦12に擦弦部142の円筒内側面が接するように擦弦する。擦弦部142は、円筒軸方向(D2方向)に所定の幅を有する。さらに擦弦部142の円筒内側面は、フェルト、発泡剤などを含んでもよい。このように構成されることで、擦弦部142は、弦12に振動を与えるために十分な摩擦力と弾性力とを有する。一方で、回転子144および整流子146の貫通孔の半径は擦弦部142の貫通孔の半径より大きいことから、擦弦部142の円筒内側面が接弦しても回転子144および整流子146の円筒内側面は接弦しない。なお、円筒内側面の素材は、基本的には素材は問わないが、楽音を発生させるために好ましいものとして、バイオリンの弓のように、馬の尾の毛に松ヤニを塗布したような、適度な弾性と摩擦を発生できるものが適する。そして、1つの素材で弾性と摩擦を発生できる必要はなく、それぞれの特性を持った部材を積層して形成してもよい。例えば、弾性を発生する部材として発泡ポリエチレンで層を作るとともに、摩擦を発生する層としてフェルトを貼って、フェルト面を弦に当てるように構成してもよい。
本実施形態において動力は、電磁力により回転力を生み出す電気モーターである。このため、図2および図4に示すように、取付部120は、界磁(永久磁石)を含む2つの固定子122−1、122−2(2つの固定子122−1と122−2とを区別しないときには固定子122という)と、2つの電極124−1、124−2(2つの電極124−1と124−2とを区別しないときには電極124という)と、筐体126と、を含む。
取付部120の電極124−1と電極124−2とは、弦12が延在する方向(第1方向、D2方向)および重力(D1方向)と垂直な方向(D3方向)に対向し、回転体140の整流子146を挟むように配置される。整流子146は、電極124−1と電極124−2との間に回転可能に配置される。電極124−1と電極124−2とは重力の方向(第2方向、D1方向)に延在する。整流子146は、電極124−1と電極124−2と、重力の方向(D1方向)および重力と反対の方向(逆D1方向)に摺動可能に接触している。
取付部120の固定子122−1と固定子122−2とは、弦12が延在する方向(D2方向)および重力(D1方向)と垂直な方向(D3方向)にS極とN極が対向するように配置される。固定子122−1と固定子122−2とは、回転体140の回転子144を挟むように、固定子122−1と固定子122−2と離間して配置される。整流子146と電極124によって回転子144の電機子に流れる電流を切り替え、磁気の位相を順番にずらして回転体140に駆動力を発生させる。すなわち本実施形態における動力は、固定子122による磁場と回転子144による電流の相互作用による力を利用して回転運動を出力する直流電動機(DCモーター)である。しかしながらこれに限定されず、界磁を含む回転子144と、電機子を含む固定子122と、を含み、整流子146および電極124の代わりに電子回路によって電流制御する構成としてもよい。また、固定子122および回転子144とも電機子を含む構成であってもよい。
本実施形態において筐体126は、箱型で示した。筐体126は、2つの固定子122および2つの電極124を、弦楽器10に固定する。したがって筐体126内には、少なくとも回転体140の回転子144および整流子146が配置される。筐体126は、開口128を備えてもよい。本実施形態において筐体126の開口128には、回転体140の擦弦部142および回転子144に間に位置するスリット143が回転および摺動可能に係合してもよい。このように構成することで、回転体140が弦12に沿ってD2方向および逆D2方向に移動することを抑制することができる。しかしながらこれに限定されず、例えば、スリット143と開口128の代わりに整流子146と2つの電極124−1、124−2とで、回転体140が逆D2方向に移動することを抑制することができる。さらに整流子146の回転子144とは反対側の端部に外径の大きい係止部材を配置する、または整流子146を外径の大きい擦弦部142および回転子144の間に配置することで、回転体140がD2方向に移動することを抑制することもできる。
[擦弦器の動作]
次に図5Aから図5C、図6Aから図6Cを用いて、擦弦器100の動作を説明する。図5Aは静止時における擦弦器100を擦弦部142側から見た側面図である。図5Bは静止時における擦弦器100を整流子146側から見た側面図である。図5Cは静止時における擦弦器100のA−A’断面図である。図6Aは回転時における擦弦器100を擦弦部142側から見た側面図である。図6Bは回転時における擦弦器100を整流子146側から見た側面図である。図6Cは回転時における擦弦器100のB−B’断面図である。
次に図5Aから図5C、図6Aから図6Cを用いて、擦弦器100の動作を説明する。図5Aは静止時における擦弦器100を擦弦部142側から見た側面図である。図5Bは静止時における擦弦器100を整流子146側から見た側面図である。図5Cは静止時における擦弦器100のA−A’断面図である。図6Aは回転時における擦弦器100を擦弦部142側から見た側面図である。図6Bは回転時における擦弦器100を整流子146側から見た側面図である。図6Cは回転時における擦弦器100のB−B’断面図である。
図5Aから図5Cに示すように、静止時において回転体140は、自重によって弦12に接している。擦弦部142の貫通孔の半径は、回転子144と整流子146の貫通孔の半径より小さい。このため円筒型の擦弦部142が弦12にぶら下がるように支持される。弦12は、回転体140の荷重を重力の方向(D1方向)受ける。
本実施形態において、弦12は固定子122−1と固定子122−2との間の略中心に位置する。すなわち、弦12は固定子122−1と固定子122−2との間のD1方向およびD3方向の略中心に位置する。したがって、弦12にぶら下がる回転体140の回転軸は、弦12および固定子122−1と固定子122−2との中心より下方(D1方向)に位置する。しかしながら静止時における弦12は、弦12にぶら下がる回転体140の自重で、固定子122−1と固定子122−2との中心より下方(D1方向)に位置してもよい。
電極124に電圧を印加すると、回転子144の電機子に電流が流れ、固定子122−1および固定子122−2による磁場との間に電磁力が発生する。回転体140が回転し始め、弦12に接弦していた擦弦部142は、弦12を擦弦する。回転体140は回転すると同時に、回転軸が固定子122−1と固定子122−2との間の略中心側(逆D1方向)に移動する。回転体140の回転と逆D1方向への移動とは連動する。図6Aから図6Cに示すように、回転時において回転体140は、電磁力により回転軸を固定子122−1と固定子122−2との間の略中心側(逆D1方向)に移動する。このとき、回転体140の回転軸は弦12の位置まで移動してもよい。別言すると、回転体140の回転軸は、弦12の下方から弦12の位置まで擦弦部142の貫通孔の半径の距離を逆D1方向に移動してもよい。回転体140が逆D1方向に移動することで、擦弦部142は離弦し、整流子146は電極124−1および電極124−2と逆D1方向に摺動する。
しかしながらこれに限定されず、回転体140が回転し始めると、例えば、回転体140は回転による摩擦力などによって逆D1方向に移動させてもよい。この場合、例えば、スリット143と筐体126の開口128との摩擦力によるものであってもよい。回転体140を右回りに回転する場合、筐体126の開口128右側を左側より軸方向に厚くすることで、左側より右側のスリット143と開口128との摩擦力を大きくしてもよい。このように構成することで、回転体140が回転し始めると、摩擦力の大きいほうのスリット143と開口128との接触により、回転体140を逆D1方向に移動させてもよい。回転体140が回転を停止することで、摩擦力の小さいほうのスリット143と開口128との接触と回転体140の自重により、回転体140をD1方向に移動させてもよい。
また、回転体140の回転と、D1または逆D1方向への移動は、連動していなくてもよい。例えば、筐体126に回転可能に支持される回転体140が、筐体126ごとD1または逆D1方向へ移動する図示しない駆動機構を有してもよい。この場合、回転体140の回転状態を検出するセンサーを配置してもよい。回転体140の回転状態に応じて、擦弦部142を弦12に対して離弦または接弦するように制御してもよい。
回転体140が回転し始めると、弦12に接弦していた擦弦部142は、弦12を擦弦し、弦12に振動を与える。回転体140が回転すると同時に回転軸を逆D1方向に移動することで、擦弦部142は振動する弦12から離弦する。回転体140が回転軸を逆D1方向に移動することで、擦弦部142が弦12の振動を妨げることを抑制することができる。したがって、擦弦部142の貫通孔は、弦12の振幅範囲より大きいことが好ましい。また、擦弦器100は弦12の振幅範囲が小さい固定端の近傍に配置することがより好ましい。回転体140の回転数を制御することにより、弦12の振幅範囲を制御することができる。このように擦弦器100を構成することで、接弦する擦弦部142の回転と離弦は、弦と弓によるスティック・スリップ状態を再現することができ、効率よく擦弦振動を発生することができる。
電極124に電圧の印加を停止することで、回転子144と固定子122−1および固定子122−2による電磁力が消失する。電磁力が消失すると同時に、回転体140は自重によって回転軸が下方(D1方向)に移動する。図5Aから図5Cに示すように、回転体140が移動することで、擦弦部142は接弦し、整流子146は電極124−1および電極124−2とD1方向に摺動する。すなわち、擦弦部142は整流子146の電極124−1および電極124−2に沿った移動範囲の一部で弦12と接弦し、離弦する。
回転体140は、電磁力が消失すると同時に回転を停止してもよく、弦12と接弦することで摩擦によって回転を停止してもよい。また、電磁力の制御によって回転体140の回転を停止してもよく、図示しないブレーキパッドなどの回転停止機構をさらに備えてもよい。このような構成を有することで、回転体140と弦12とは次の擦弦振動に備えることができる。
回転体140が回転を停止すると、擦弦部142は弦12に接弦し、弦12の振動を抑制することができる。しかしながらこれに限定されず、弦12の振動は減衰によって抑制されてもよく、また後述する止音制御部などによって抑制されてもよい。
本発明の一実施形態に係る擦弦器100は、電磁力により接弦時に回転することで擦弦し、電磁力と自重により回転軸を移動することで接弦と離弦とを切り替える。このような構成を有することで、擦弦器100は効率よく弦12の擦弦振動を制御することができる。
[擦弦器の制御]
図2に示すように、擦弦器100の電極124はコントロールユニット(Control unit)160に接続される。コントロールユニット160は、回転体140を目標回転数で回転させるために要するデューティ比に応じたパルス幅のPWM(Pulse Width Modulation)信号を入力することにより擦弦器100を制御する。
図2に示すように、擦弦器100の電極124はコントロールユニット(Control unit)160に接続される。コントロールユニット160は、回転体140を目標回転数で回転させるために要するデューティ比に応じたパルス幅のPWM(Pulse Width Modulation)信号を入力することにより擦弦器100を制御する。
図7は本発明の一実施形態に係るコントロールユニット160の構成を示す図である。コントロールユニット160は、音楽演奏のための各種データを記憶する記憶部162、コントロールユニット160を制御する制御部164、制御部164の指示に応じたデューティ比のPWM信号を生成し制御部164の指示に応じた擦弦器100に対し生成したPWM信号を出力するPWM信号生成部166、ユーザがコントロールユニット160に対し与える音楽演奏の開始および終了などの指示に応じて所定のデータを生成する操作部168を備えている。制御部164は、例えば、中央処理装置(CPU)である。なお、コントロールユニット160を制御するプログラムは、記憶部162に格納され、制御部164で実行される。
各弦12に対応して個別に設けられた擦弦器100は、記憶部162に記憶される演奏データに基づく選択に従って対応する弦12を擦弦するように構成されている。演奏データは、例えばMIDI(Musical Instrument Digital Interface)規格のSMF(Standard MIDI File)フォーマットに従ったデータであってもよい。演奏データは、発音されるべき楽音の高さ(ノート番号)、その楽音の発音が開始されるべきタイミング(ノートオン)、その楽音の発音の強さ(ベロシティ)、発音されている楽音の止音(ノートオフ)のタイミング等を示すことにより、自動演奏機能を備えた楽器に対し演奏を指示するためのデータである。
制御部164は、記憶部162から演奏データを読み出す。制御部164は、演奏データのベロシティに応じたデューティ比のPWM信号を生成し、ノート番号に対応する弦12の擦弦器100に対し生成したPWM信号をノートオンからノートオフのタイミングで出力するように、PWM信号生成部166に対し指示を与える。PWM信号生成部166は、制御部164の指示に従いPWM信号を生成し、指示された擦弦器100に対し指示されたタイミングで生成したPWM信号を出力する。PWM信号生成部166からのPWM信号の入力を受けて、擦弦器100による弦12の振動制御が行われる。
本発明の一実施形態に係る擦弦器100は、簡単な構成で効率よく弦12の擦弦振動を制御することができる。
<第2実施形態>
上述した第1実施形態においては、回転体140の静止時に擦弦部142が接弦し、回転体140の回転時に擦弦部142が離弦する構成を示した。第2実施形態においては、回転体140aの静止時に擦弦部142aが離弦し、回転体140aの回転時に擦弦部142aが接弦すること以外、第1実施形態に係る擦弦器100と同じであるから、ここでは、第1実施形態と相違する部分について説明する。なお、第2実施形態に係る擦弦器100aにおいて、図5Aおよび図6Aに示した第1実施形態に係る擦弦器100と同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
上述した第1実施形態においては、回転体140の静止時に擦弦部142が接弦し、回転体140の回転時に擦弦部142が離弦する構成を示した。第2実施形態においては、回転体140aの静止時に擦弦部142aが離弦し、回転体140aの回転時に擦弦部142aが接弦すること以外、第1実施形態に係る擦弦器100と同じであるから、ここでは、第1実施形態と相違する部分について説明する。なお、第2実施形態に係る擦弦器100aにおいて、図5Aおよび図6Aに示した第1実施形態に係る擦弦器100と同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
[擦弦器の動作]
図8Aおよび図8Bを用いて、本実施形態に係る擦弦器100aの動作を説明する。図8Aは静止時における擦弦器100aを擦弦部142a側から見た側面図である。図8Bは回転時における擦弦器100aを擦弦部142a側から見た側面図である。
図8Aおよび図8Bを用いて、本実施形態に係る擦弦器100aの動作を説明する。図8Aは静止時における擦弦器100aを擦弦部142a側から見た側面図である。図8Bは回転時における擦弦器100aを擦弦部142a側から見た側面図である。
図8Aに示すように、静止時において回転体140aは、弦12aから離弦している。この場合、回転体140aは静止時に、擦弦部142aが離弦するよう取付部120aの筐体126aに支持されている。図9は、本発明の一実施形態に係る取付部の構成を示す擦弦器の解体図である。図9に示すように、本実施形態において筐体126aの開口128aには、回転体140aのスリット143aが回転および摺動可能に係合する支持部129aを備える。筐体126aの支持部129aは、回転体140aが自重によって下方に移動しようとしたときに、回転体140aのスリット143aと接触することで、回転体140aが弦12aに接弦することを抑制することができる。取付部120aと回転体140aの組み立てのために、支持部129aは可撓性を有してもよく、支持部129aは別体で取り外し可能であってもよい。また、回転体140aが擦弦部142aと回転子144aとの間で分解可能であってもよい。この場合、回転体140aはスリット143aを筐体126aの開口128aに通してから組み立ててもよい。本実施形態において、弦12aは固定子122−1aおよび固定子122−2aの間で中心よりも下方(D1方向)に位置する。さらに回転体140aの回転軸は、弦12aの位置に配置されてもよい。
電極124aに電圧を印加すると、回転子144aの電機子に電流が流れ、固定子122−1aおよび固定子122−2aによる磁場との間に電磁力が発生する。図8Bに示すように、回転体140aは回転すると同時に、回転軸が固定子122−1aと固定子122−2aとの間の略中心側(逆D1方向)に移動し、擦弦部142aが弦12aに接弦する。別言すると、回転体140aの回転軸は、弦12aの位置から固定子122−1aと固定子122−2aとの間の略中心まで、擦弦部142aの貫通孔の半径の距離を逆D1方向に移動してもよい。回転体140aが逆D1方向に移動することで、擦弦部142aは接弦し、整流子146aは電極124−1aおよび電極124−2aと逆D1方向に摺動する。
回転体140aが回転するとき、擦弦部142aは弦12aに接弦している。擦弦部142aは弦12aを擦弦し、弦12aに振動を与える。しかしながら擦弦部142aが弦12aに接弦していることから、弦12aの振動は抑制される。
電極124aに電圧の印加を停止することで、回転子144aと固定子122−1aおよび固定子122−2aによる電磁力が消失する。回転体140aは回転を停止すると同時に、自重によって回転軸が下方(D1方向)に移動する。回転体140aの回転停止とD1方向への移動とは連動する。図8Aに示すように、回転体140aが移動することで、擦弦部142aは離弦し、整流子146aは電極124−1aおよび電極124−2aとD1方向に摺動する。すなわち、擦弦部142aは整流子146aの電極124−1aおよび電極124−2aに沿った移動範囲の一部で弦12と接弦し、離弦する。
回転体140aが回転を停止すると同時に回転軸をD1方向に移動することで、擦弦部142aは振動する弦12aから離弦する。回転体140aが回転軸をD1方向に移動することで、擦弦部142aが弦12aの振動を妨げることを抑制することができる。したがって、擦弦部142aの貫通孔は、弦12aの振幅範囲より大きいことが好ましい。また、擦弦器100aは弦12aの振幅範囲が小さい端部に配置することがより好ましい。回転体140aの回転数を制御することにより、弦12aの振幅範囲を制御することができる。このように擦弦器100aを構成することで、接弦する擦弦部142aの回転と離弦は、弦と弓によるスティック・スリップ状態を再現することができ、効率よく擦弦振動を発生することができる。
回転体140aが再び回転を開始すると、擦弦部142aは弦12aに接弦し、弦12aの振動を抑制することができる。しかしながらこれに限定されず、弦12aの振動は減衰によって抑制されてもよく、また後述する止音制御部などによって抑制されてもよい。
本発明の一実施形態に係る擦弦器100aは、電磁力により接弦時に回転することで擦弦し、電磁力と自重により回転軸を移動することで接弦と離弦とを切り替える。このような構成を有することで、擦弦器100aは効率よく弦12aの擦弦振動を制御することができる。
<第3実施形態>
上述した第1実施形態においては、回転体140の円筒内側面側(貫通孔)に弦12が配置される構成を示した。第3実施形態においては、回転体140bの円柱外側面側に弦12が配置されること以外、第1実施形態に係る擦弦器100と同じであるから、ここでは、第1実施形態と相違する部分について説明する。なお、第3実施形態に係る擦弦器100bにおいて、図5Aおよび図6Aに示した第1実施形態に係る擦弦器100と同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
上述した第1実施形態においては、回転体140の円筒内側面側(貫通孔)に弦12が配置される構成を示した。第3実施形態においては、回転体140bの円柱外側面側に弦12が配置されること以外、第1実施形態に係る擦弦器100と同じであるから、ここでは、第1実施形態と相違する部分について説明する。なお、第3実施形態に係る擦弦器100bにおいて、図5Aおよび図6Aに示した第1実施形態に係る擦弦器100と同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
[擦弦器の構成]
図10は、本発明の一実施形態に係る擦弦器の構成を示す斜視図である。本実施形態において擦弦器100bは、弦楽器10bに取り付けるための取付部120bと、動力により回転する回転体140bとを含む。
図10は、本発明の一実施形態に係る擦弦器の構成を示す斜視図である。本実施形態において擦弦器100bは、弦楽器10bに取り付けるための取付部120bと、動力により回転する回転体140bとを含む。
図10に示すように、回転体140bは、弦12bを擦弦する擦弦部142bと、電機子(巻線による電磁石)を含む回転子144bと、整流子146bと、を含む。回転体140bの擦弦部142bと、回転子144bと、整流子146bと、は一体回転する。回転体140bを構成する擦弦部142b、回転子144b、および整流子146bは、それぞれ円柱形である。擦弦部142b、回転子144b、および整流子146bは、円筒軸方向に隣接する。擦弦部142b、回転子144b、および整流子146bの円筒軸は、回転体140の回転軸(2点鎖線)に位置する。擦弦部142bの外径は、回転子144bと整流子146bの外径より大きい。
回転体140bの下方(D1方向)には、弦楽器10bの弦12bが配置される。回転体140bは、回転軸が弦12bと平行になるよう配置される。回転体140bの擦弦部142bは、接弦時に回転することで弦12bを擦弦する。すなわち、回転体140bの擦弦部142bは弦12bを略垂直方向(D3方向)に擦弦する。本実施形態において、擦弦部142bは、弦12bに擦弦部142bの円筒外側面が接するように擦弦する。擦弦部142bは、円筒軸方向(D2方向)に所定の幅を有する。さらに擦弦部142bの円筒内側面は、フェルト、発泡剤などを含んでもよい。このように構成されることで、擦弦部142bは、弦12bに振動を与えるために十分な摩擦力と弾性力とを有する。一方で、回転子144bおよび整流子146bの外径は擦弦部142の外径より小さいことから、擦弦部142bの円筒外側面が接弦しても回転子144bおよび整流子146bの円筒外側面は接弦しない。なお、円筒内側面の素材は、基本的には素材は問わないが、楽音を発生させるために好ましいものとして、バイオリンの弓のように、馬の尾の毛に松ヤニを塗布したような、適度な弾性と摩擦を発生できるものが適する。そして、1つの素材で弾性と摩擦を発生できる必要はなく、それぞれの特性を持った部材を積層して形成してもよい。例えば、弾性を発生する部材として発泡ポリエチレンで層を作るとともに、摩擦を発生する層としてフェルトを貼って、フェルト面を弦に当てるように構成してもよい。
[擦弦器の動作]
図11Aおよび図11Bを用いて、擦弦器100bの動作を説明する。図11Aは静止時における擦弦器100bを擦弦部142b側から見た側面図である。図11Bは回転時における擦弦器100bを擦弦部142b側から見た側面図である。
図11Aおよび図11Bを用いて、擦弦器100bの動作を説明する。図11Aは静止時における擦弦器100bを擦弦部142b側から見た側面図である。図11Bは回転時における擦弦器100bを擦弦部142b側から見た側面図である。
図11Aに示すように、静止時において回転体140bは、自重によって弦12bに接している。擦弦部142bの外径は、回転子144bと整流子146bの外径より大きい。このため円柱型の擦弦部142bは弦12bに下方から支持される。弦12bは、回転体140bの荷重を重力の方向(D1方向)受ける。
電極124bに電圧を印加すると、回転子144bの電機子に電流が流れ、固定子122−1bおよび固定子122−2bによる磁場との間に電磁力が発生する。回転体140bが回転し始め、弦12bに接弦していた擦弦部142bは、弦12bを擦弦する。回転体140bは回転すると同時に、回転軸が固定子122−1bと固定子122−2bとの間の略中心側(逆D1方向)に移動する。回転体140bの回転と逆D1方向への移動とは連動する。図11Bに示すように、回転時において回転体140bは、電磁力により回転軸を固定子122−1bと固定子122−2bとの間の略中心側(逆D1方向)に移動する。回転体140bが逆D1方向に移動することで、擦弦部142bは離弦し、整流子146bは電極124−1bおよび電極124−2bと逆D1方向に摺動する。
本発明の一実施形態に係る擦弦器100bは、電磁力により接弦時に回転することで擦弦し、電磁力と自重により回転軸を移動することで接弦と離弦とを切り替える。このような構成を有することで、擦弦器100bは効率よく弦12bの擦弦振動を制御することができる。
<第4実施形態>
上述した第3実施形態においては回転体140bの下方に弦12bを配置し、回転体140bの静止時に擦弦部142bが接弦し、回転体140bの回転時に擦弦部142bが離弦する構成を示した。第4実施形態においては回転体140cの上方に弦12cを配置し、回転体140cの静止時に擦弦部142cが離弦し、回転体140cの回転時に擦弦部142cが接弦すること以外、第3実施形態に係る擦弦器100bと同じである。また、第4実施形態に係る擦弦器100cの動作は、第2実施形態に係る擦弦器100aの動作と同じであることから、ここでは、第1実施形態から第3実施形態と相違する部分について説明する。なお、第4実施形態に係る擦弦器100cにおいて、図5Aおよび図6Aに示した第1実施形態に係る擦弦器100と同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
上述した第3実施形態においては回転体140bの下方に弦12bを配置し、回転体140bの静止時に擦弦部142bが接弦し、回転体140bの回転時に擦弦部142bが離弦する構成を示した。第4実施形態においては回転体140cの上方に弦12cを配置し、回転体140cの静止時に擦弦部142cが離弦し、回転体140cの回転時に擦弦部142cが接弦すること以外、第3実施形態に係る擦弦器100bと同じである。また、第4実施形態に係る擦弦器100cの動作は、第2実施形態に係る擦弦器100aの動作と同じであることから、ここでは、第1実施形態から第3実施形態と相違する部分について説明する。なお、第4実施形態に係る擦弦器100cにおいて、図5Aおよび図6Aに示した第1実施形態に係る擦弦器100と同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
[擦弦器の動作]
図12Aおよび図12Bを用いて、本実施形態に係る擦弦器100cの動作を説明する。図12Aは静止時における擦弦器100cを擦弦部142c側から見た側面図である。図12Bは回転時における擦弦器100cを擦弦部142c側から見た側面図である。
図12Aおよび図12Bを用いて、本実施形態に係る擦弦器100cの動作を説明する。図12Aは静止時における擦弦器100cを擦弦部142c側から見た側面図である。図12Bは回転時における擦弦器100cを擦弦部142c側から見た側面図である。
図12Aに示すように、静止時において回転体140cは、弦12cから離弦している。この場合、回転体140cは静止時に、脱落しないよう取付部120cの筐体126cに支持されている。図13は、本発明の一実施形態に係る取付部の構成を示す擦弦器の解体図である。図13に示すように、本実施形態において筐体126cの開口128cは、回転体140cのスリット143cが回転および摺動可能に係合する支持部129cを備える。支持部129cは筐体126cと一体であってもよい。支持部129cは、回転体140cが自重によって下方に移動しようとしたときに、回転体140cのスリット143cと接触することで、回転体140cが脱落することを抑制することができる。本実施形態において弦楽器10cの弦12cは、回転体140cの上方(逆D1方向)に配置される。このため筐体126cの開口128cは、弦12cに接触しないよう上方(逆D1方向)により大きくてもよい。
電極124cに電圧を印加すると、回転子144cの電機子に電流が流れ、固定子122−1cおよび固定子122−2cによる磁場との間に電磁力が発生する。図12Bに示すように、回転体140cは回転すると同時に、回転軸が固定子122−1cと固定子122−2cとの間の略中心側(逆D1方向)に移動し、擦弦部142cが弦12cに接弦する。別言すると、回転体140cの回転軸は、固定子122−1cと固定子122−2cとの間の下方(D1方向)から略中心まで、逆D1方向に移動してもよい。回転体140cが逆D1方向に移動することで、擦弦部142cは接弦し、整流子146cは電極124−1cおよび電極124−2cと逆D1方向に摺動する。
本発明の一実施形態に係る擦弦器100cは、電磁力により接弦時に回転することで擦弦し、電磁力と自重により回転軸を移動することで接弦と離弦とを切り替える。このような構成を有することで、擦弦器100cは効率よく弦12cの擦弦振動を制御することができる。
<第5実施形態>
上述した第1実施形態から第4実施形態においては、1つの弦に1つの擦弦器を配置する構成を示した。第5実施形態に係る演奏装置1dは、4つの弦に1つの擦弦器を配置し、音高制御部300dで発音する弦12dを選択できること以外、第1実施形態から第4実施形態と同じであるから、ここでは、第1実施形態から第4実施形態と相違する部分について説明する。なお、第5実施形態に係る擦弦器100dにおいて、第1実施形態に係る擦弦器100と同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
[演奏装置の構成]
図14は、本発明の一実施形態に係る演奏装置の構成を示す上面図である。本発明の一実施形態に係る演奏装置1dは、弦楽器10dと、擦弦器100dと、音高制御部200d、300dとを含む。本実施形態において弦楽器10dは、例えば、バイオリン型で示す。しかしながらこれに限定されず、弦楽器10dは、弦12dの振動を音とすることが可能であればよい。弦楽器10dは、弦12dが重力(D1方向)と垂直な方向(D2方向)に延在するよう配置される。本実施形態において弦楽器10dは、互いに平行な方向(D3方向)に配置される複数の弦12dを含む。演奏装置1dは、複数の弦12dに対応する1つの擦弦器100dを含む。しかしながらこれに限定されず、弦楽器10dは1以上の弦12dを含めばよく、演奏装置1dは1以上の擦弦器100dを含めばよい。弦楽器10dは既存の弦楽器であってもよく、さらに得られた音を共鳴させる共鳴部16dを含んでもよい。
上述した第1実施形態から第4実施形態においては、1つの弦に1つの擦弦器を配置する構成を示した。第5実施形態に係る演奏装置1dは、4つの弦に1つの擦弦器を配置し、音高制御部300dで発音する弦12dを選択できること以外、第1実施形態から第4実施形態と同じであるから、ここでは、第1実施形態から第4実施形態と相違する部分について説明する。なお、第5実施形態に係る擦弦器100dにおいて、第1実施形態に係る擦弦器100と同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
[演奏装置の構成]
図14は、本発明の一実施形態に係る演奏装置の構成を示す上面図である。本発明の一実施形態に係る演奏装置1dは、弦楽器10dと、擦弦器100dと、音高制御部200d、300dとを含む。本実施形態において弦楽器10dは、例えば、バイオリン型で示す。しかしながらこれに限定されず、弦楽器10dは、弦12dの振動を音とすることが可能であればよい。弦楽器10dは、弦12dが重力(D1方向)と垂直な方向(D2方向)に延在するよう配置される。本実施形態において弦楽器10dは、互いに平行な方向(D3方向)に配置される複数の弦12dを含む。演奏装置1dは、複数の弦12dに対応する1つの擦弦器100dを含む。しかしながらこれに限定されず、弦楽器10dは1以上の弦12dを含めばよく、演奏装置1dは1以上の擦弦器100dを含めばよい。弦楽器10dは既存の弦楽器であってもよく、さらに得られた音を共鳴させる共鳴部16dを含んでもよい。
[擦弦器の構成]
図15は、本発明の一実施形態に係る擦弦器の構成を示す斜視図である。図16Aおよび図16Bは、本発明の一実施形態に係る擦弦器の断面図である。本実施形態において擦弦器100dは、弦楽器10dに取り付けるための取付部120dと、動力により回転する回転体140dとを含む。
図15は、本発明の一実施形態に係る擦弦器の構成を示す斜視図である。図16Aおよび図16Bは、本発明の一実施形態に係る擦弦器の断面図である。本実施形態において擦弦器100dは、弦楽器10dに取り付けるための取付部120dと、動力により回転する回転体140dとを含む。
図15、図16Aおよび図16Bに示すように、回転体140dは、弦12dを擦弦する擦弦部142dと、対となる2つの界磁(永久磁石)を含む回転子144dと、を含む。回転体140dを構成する回転子144dは球形であり、S極144−1dとN極144−2dとを含む。擦弦部142dは球形の回転子144dを覆うように配置される。回転体140dの中心には、回転体140の回転中心が位置する。本実施形態において回転体140dは一方向に回転する。このため、回転体140dは回転中心を含む回転軸(2点鎖線)を有する。この場合、回転体140dは、例えば、円柱形または円筒形であってもよい。
回転体140dの下方には、弦楽器10dの弦12dが配置される。回転体140dの擦弦部142dは、接弦時に回転することで弦12dを擦弦する。本実施形態において、擦弦部142dは、弦12dに擦弦部142dの外表面が接するように擦弦する。擦弦部142dの外表面は、フェルト、発泡剤などを含んでもよい。このように構成されることで、擦弦部142dは、弦12dに振動を与えるために十分な摩擦力と弾性力を有する。なお、円筒内側面の素材は、基本的には素材は問わないが、楽音を発生させるために好ましいものとして、バイオリンの弓のように、馬の尾の毛に松ヤニを塗布したような、適度な弾性と摩擦を発生できるものが適する。そして、1つの素材で弾性と摩擦を発生できる必要はなく、それぞれの特性を持った部材を積層して形成してもよい。例えば、弾性を発生する部材として発泡ポリエチレンで層を作るとともに、摩擦を発生する層としてフェルトを貼って、フェルト面を弦に当てるように構成してもよい。
本実施形態において動力は、電磁力により回転力を生み出す電気モーターである。このため、図15に示すように、取付部120dは、電機子(巻線による電磁石)を含む3つの固定子122−1d、122−2d、122−3d(3つの固定子122−1d、122−2d、122−3dを区別しないときには固定子122dという)と、筐体126dと、を含む。さらに回転体140dの位置を検出し、コントロールユニット160dに伝える位置センサー(図示せず)を含んでもよい。取付部120dの3つの固定子122−1d、122−2d、122−3dは、弦12dの上方で、3つが等間隔に離間して中心となる軸と平行に配置される。3つの固定子122−1d、122−2d、122−3dが向かい合う中心となる軸が、回転体140dの回転軸となる。本実施形態において回転体140dの回転軸は、弦12dと平行になるよう配置される。すなわち、回転体140dの擦弦部142dは弦12dを略垂直方向(D3方向)に擦弦する。しかしながらこれに限定されず、回転体140dの回転軸は、弦12dと平行でなくてもよい。例えば、回転体140dの回転軸を弦12dと垂直になるよう配置することで、回転体140dの擦弦部142dは弦12dを略平行方向(D2方向、弦12dが延在する方向)に擦弦する。擦弦器100dをこのように配置することで、弦12dに異なる擦弦振動を与えることができる。
それぞれの固定子122dにはコントロールユニット160dが接続される。コントロールユニット160dによって、固定子122dの電機子に流れる電流の方向を制御し、磁気の位相を順番にずらして回転体140dに駆動力を発生させる。すなわち本実施形態における動力は、固定子122dによる電流と回転子144dによる磁場の相互作用による力を利用して回転運動を出力する無整流子電動機(ブラシレスモーター)である。
本実施形態においては、対となる2つの界磁(S極とN極)を含む回転子144dと、3つの固定子122dとを含む構成を示した。しかしながらこれに限定されず、回転子144dの界磁と固定子122dの数を増やして、球面モーターとしてもよい。このように構成することで、回転子144dによる弦12dの擦弦方向を自由に制御することができる。
本実施形態において筐体126dは、箱型で示した。筐体126dは、回転体140dを回転および移動可能に収める。筐体126dは、回転体140dが弦12に沿ってD2方向に移動することを抑制することができる。
[擦弦器の動作]
次に図16Aおよび図16Bを用いて、擦弦器100dの動作を説明する。図16Aは静止時における擦弦器100dのC−C’断面図である。図16Bは回転時における擦弦器100dのC−C’断面図である。
次に図16Aおよび図16Bを用いて、擦弦器100dの動作を説明する。図16Aは静止時における擦弦器100dのC−C’断面図である。図16Bは回転時における擦弦器100dのC−C’断面図である。
図16Aに示すように、静止時において回転体140dは、自重によって弦12dに接している。図16Aにおいて、回転体140dは4つの弦12dのうち真ん中2つに同時に接している。しかしながらこれに限定されず、回転体140dは音高制御部300dによって、4つの弦12dの何れか1つまたは隣接する2つと接するように制御することができる。回転体140dが接する弦12dは、音高制御部300dによって演奏装置1dを弦12dが延在する方向(D2方向)とは垂直な方向(D3方向)に傾けることで適宜選択することができる。例えば、図17Aに示すように、演奏装置1dを図面左側に傾けることで、回転体140dは自重によって4つの弦12dのうち左端の弦に接触する。図17Bに示すように、演奏装置1dを図面右側に傾けることで、回転体140dは自重によって4つの弦12dのうち右端の弦に接触する。回転体140dが接する弦12dは、回転体140dの荷重を重力の方向(D1方向)受ける。
本実施形態において、弦12dは3つの固定子122dの下方に位置する。したがって、弦12dに接する回転体140dの回転軸は、3つの固定子122dの中心より下方(D1方向)に位置する。
固定子122dに電圧を印加すると電機子に電流が流れ、回転子144dによる磁場との間に電磁力が発生する。回転体140dが回転し始め、弦12dに接弦していた擦弦部142dは、弦12dを擦弦する。回転体140dは回転すると同時に、回転軸が固定子122−1dと固定子122−2dと固定子122−3dとの間の略中心に移動する。図16Bに示すように、回転時において回転体140dは、動力により回転軸を3つの固定子122dの略中心に移動する。回転体140dが移動することで、擦弦部142dは離弦する。
回転体140dが回転し始めると、弦12dに接弦していた擦弦部142dは、弦12dを擦弦し、弦12dに振動を与える。回転体140dが回転すると同時に回転軸を移動することで、擦弦部142dは振動する弦12dから離弦する。回転体140dが回転軸を移動することで、擦弦部142dが弦12dの振動を妨げることを抑制することができる。したがって、回転時における回転体140dと弦12dの間は、弦12の振幅範囲より大きいことが好ましい。また、擦弦器100dは弦12の振幅範囲が小さい端部に配置することがより好ましい。回転体140dの回転数を制御することにより、弦12dの振幅範囲を制御することができる。このように擦弦器100dを構成することで、接弦する擦弦部142の回転と離弦は、弦と弓によるスティック・スリップ状態を再現することができ、1つの擦弦器100dで複数の弦12dの擦弦振動を効率よく発生することができる。
電極124dに電圧の印加を停止することで、回転子144dと固定子122dによる電磁力が消失する。回転体140dは回転を停止すると同時に、自重によって回転軸が下方に移動する。図16Aに示すように、回転体140dが移動することで、擦弦部142dは接弦する。
回転体140dが回転を停止すると、擦弦部142dは弦12dに接弦し、弦12dの振動を抑制することができる。しかしながらこれに限定されず、弦12dの振動は減衰によって抑制されてもよく、また後述する止音制御部などによって抑制されてもよい。
本発明の一実施形態に係る擦弦器100dは、電磁力により回転軸を移動することで接弦または離弦を切り替え、接弦時に回転することで擦弦する。このような構成を有することで、擦弦器100dは効率よく弦12dの擦弦振動を制御することができる。
[音高の制御]
図14に示すように、本発明の一実施形態に係る演奏装置1dは、音高制御部200d、300dを含む。音高制御部200dは、弦12dの振動長を制御する。例えば、バイオリンの弦12dの最大振動長(開放弦)はナット210dから駒220dまでとなる。音高制御部200dは、例えば、指板13上に配置することで弦12dの振動長を制御する。
図14に示すように、本発明の一実施形態に係る演奏装置1dは、音高制御部200d、300dを含む。音高制御部200dは、弦12dの振動長を制御する。例えば、バイオリンの弦12dの最大振動長(開放弦)はナット210dから駒220dまでとなる。音高制御部200dは、例えば、指板13上に配置することで弦12dの振動長を制御する。
図18Aおよび図18Bは、本実施形態に係る音高制御部の構成を示す図である。図18Aは開放弦のときの音高制御部200dの状態を示す。図18Bはセカンドポジションのときの音高制御部200dの状態を示す。図18Aおよび図18Bに示すように音高制御部200dは、各音に対応するフレット(接弦部)260dと、フレット260dを上方から下方に押し下げるソレノイド(駆動部)240dと、ベース280dとを含む。ソレノイド240dは、コントロールユニット160dと接続される。コントロールユニット160dの制御部164dは、記憶部162dから演奏データを読み出し、発音されるべき楽音の高さ(ノート番号)に応じた弦12dおよびフレット260dに対応するソレノイド240dに対し信号を出力する。制御部164dの入力を受けて、音高制御部200dによる弦12の振動長の制御が行われる。
本実施形態において、フレット260dを押し下げるソレノイド240dは、弦12dの上方に配置され、上方から下方に押し下げる形態で示した。しかしながらこれに限定されず、フレット260dは弦12dの下方に配置し、下方から上方に押し上げる形態であってもよい。また、フレット260dは弦12dを押し上げてもよく、押し下げてもよい。このような構成を有することで音高制御部200dは、擦弦器100dが配置される領域の弦12dの位置の変化を少なくすることができる。
音高制御部200dのフレット260dは、例えば、木または金属(例えば、真鍮)などを含んでもよい。このように硬性を有する材料で構成されることで、フレット260dは効率よく弦12dの振動長を制御することができる。
本実施形態において、音高制御部200dの駆動機構の一例として、ソレノイド240dを示した。しかしながらこれに限定されず、音高制御部200dはフレット260dを上下に駆動できればソレノイドでなくてもよい。
音高制御部300dは、擦弦器100dの回転体140dが接する弦12dを制御する。例えば、バイオリンの弦12dは4つ配置される。本実施形態において回転体140dは、自重によって弦12dに接している。このため音高制御部300dは、弦楽器10dの傾きを制御することで、回転体140dが接する弦12dを制御することができる。
図14に示すように、音高制御部300dは、弦楽器10dを支持するベース380dと、ベース380dを押し上げるソレノイド(駆動部)340dと、とを含む。本実施形態においてソレノイド340dは、弦12dと平行に、弦楽器10dを挟んで2つ配置される。それぞれのソレノイド340dは、コントロールユニット160dと接続される。コントロールユニット160dの制御部164dは、記憶部162dから演奏データを読み出し、発音されるべき楽音の高さ(ノート番号)に応じた弦12dに回転体140dが接するようソレノイド340dに対し信号を出力する。制御部164dの入力を受けて、音高制御部300dは弦楽器10dの傾けることで、回転体140dが接する弦12dを制御することができる。
本実施形態において、音高制御部300dの駆動機構の一例として、ソレノイド340dを示した。しかしながらこれに限定されず、音高制御部300dはベース380dを上下に駆動できればソレノイドでなくてもよい。
[止音制御]
本発明の一実施形態に係る演奏装置1dは、止音制御部をさらに含んでもよい。止音制御部は、上述した音高制御部200dのソレノイド240dとフレット260dの間に緩衝部材を含むこと以外、音高制御部200dと同様の構成を有してもよい。
本発明の一実施形態に係る演奏装置1dは、止音制御部をさらに含んでもよい。止音制御部は、上述した音高制御部200dのソレノイド240dとフレット260dの間に緩衝部材を含むこと以外、音高制御部200dと同様の構成を有してもよい。
止音制御部のフレット260dは、例えば、木または金属(例えば、真鍮)などを含んでもよい。止音制御部の緩衝部材は、例えば、ゴムまたはフェルトなどを含んでもよい。このように弾性を有する材料をソレノイド240dとフレット260dの間に含むことで、フレット260dは効率よく弦12dの振動を吸収することができる。
本発明の一実施形態に係る擦弦器100dは、簡単な構成で効率よく弦12dの擦弦振動および振動長を制御することができる。
<変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の一実施形態は、以下のように様々な形態に変形することもできる。また、以下に説明する変形例は互いに組み合わせて適用することもできる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の一実施形態は、以下のように様々な形態に変形することもできる。また、以下に説明する変形例は互いに組み合わせて適用することもできる。
[変形例1]
第1実施形態から第4実施形態において擦弦部142、回転子144、および整流子146は、軸方向に隣接する構成とした。しかしながらこれに限定されず第1実施形態および第2実施形態においては、例えば、擦弦部142は、回転子144および/または整流子146の貫通孔に配置されてもよい。すなわち、擦弦部142は、回転子144および/または整流子146の円筒内側面に擦弦部142の円筒外側面が接するように同心円状に配置されてもよい。また第3実施形態および第4実施形態においては、例えば、擦弦部142は、回転子144および/または整流子146の円柱外側面に配置されてもよい。すなわち、擦弦部142は円筒型であって、回転子144および/または整流子146の円柱外側面に擦弦部142の円筒内側面が接するように同心円状に配置されてもよい。このように構成することで、本変形例に係る擦弦器100は、より安定して効率よく弦12の擦弦振動を制御することができる。
第1実施形態から第4実施形態において擦弦部142、回転子144、および整流子146は、軸方向に隣接する構成とした。しかしながらこれに限定されず第1実施形態および第2実施形態においては、例えば、擦弦部142は、回転子144および/または整流子146の貫通孔に配置されてもよい。すなわち、擦弦部142は、回転子144および/または整流子146の円筒内側面に擦弦部142の円筒外側面が接するように同心円状に配置されてもよい。また第3実施形態および第4実施形態においては、例えば、擦弦部142は、回転子144および/または整流子146の円柱外側面に配置されてもよい。すなわち、擦弦部142は円筒型であって、回転子144および/または整流子146の円柱外側面に擦弦部142の円筒内側面が接するように同心円状に配置されてもよい。このように構成することで、本変形例に係る擦弦器100は、より安定して効率よく弦12の擦弦振動を制御することができる。
[変形例2]
第1実施形態および第5実施形態において動力は、例えば、電磁力で示した。しかしながらこれに限定されず、動力としては流体の圧力を利用してもよい。例えば、本変形例においては動力として電磁力のかわりに風力を用いてもよい。図19Aは静止時における擦弦器の側面図である。図19Bは回転時における擦弦器の側面図である。本変形例において回転体140は、回転子144および整流子146の代わりに、擦弦部142に円筒外側面から回転軸方向とは反対側へ突出する羽根141を含んでもよい。取付部120は、固定子122および電極124の代わりに、圧供給口145を含んでもよい。羽根141に、回転体140の下方から空気圧(風、矢印)をかけることで、回転体140は回転し始め、回転軸が上方に移動する。空気圧を止めることで、回転体140は回転を止め、自重によって回転軸が下方に移動する。このように構成することで、本変形例に係る擦弦器100は、より簡単な構成で効率よく弦12の擦弦振動を制御することができる。
第1実施形態および第5実施形態において動力は、例えば、電磁力で示した。しかしながらこれに限定されず、動力としては流体の圧力を利用してもよい。例えば、本変形例においては動力として電磁力のかわりに風力を用いてもよい。図19Aは静止時における擦弦器の側面図である。図19Bは回転時における擦弦器の側面図である。本変形例において回転体140は、回転子144および整流子146の代わりに、擦弦部142に円筒外側面から回転軸方向とは反対側へ突出する羽根141を含んでもよい。取付部120は、固定子122および電極124の代わりに、圧供給口145を含んでもよい。羽根141に、回転体140の下方から空気圧(風、矢印)をかけることで、回転体140は回転し始め、回転軸が上方に移動する。空気圧を止めることで、回転体140は回転を止め、自重によって回転軸が下方に移動する。このように構成することで、本変形例に係る擦弦器100は、より簡単な構成で効率よく弦12の擦弦振動を制御することができる。
[変形例3]
本実施形態においては、弦楽器10としてハープ型またはバイオリン型で示した。しかしながらこれらに限定されず、既存の弦楽器10としては例えばバイオリン、チェロ、ベース、コントラバス等、また、西洋楽器だけでなく、胡弓、二胡などに適用することができる。
本実施形態においては、弦楽器10としてハープ型またはバイオリン型で示した。しかしながらこれらに限定されず、既存の弦楽器10としては例えばバイオリン、チェロ、ベース、コントラバス等、また、西洋楽器だけでなく、胡弓、二胡などに適用することができる。
1…演奏装置、10…弦楽器、13…指板、12…弦、14…弦留め、16…共鳴部、100…擦弦器、120…取付部、122…固定子、124…電極、126…筐体、128…開口、129…支持部、140…回転体、142…擦弦部、143…スリット、144…回転子、146…整流子、160…コントロールユニット、162…記憶部、164…制御部、166…信号生成部、168…操作部、200…音高制御部、210…ナット、220…駒、240、340…ソレノイド、260…フレット、280、380…ベース
Claims (17)
- 弦楽器に取り付けるための取付部と、
動力により接弦時に回転することで擦弦し、前記回転と連動した力と自重により回転中心を移動することで接弦と離弦とを切り替える回転体と、を含む擦弦器。 - 前記動力は、磁場と電流の相互作用による請求項1に記載の擦弦器。
- 請求項1または2に記載の擦弦器と、
前記回転体によって擦弦される弦と、を含む演奏装置。 - 第1方向に延在する弦と、
前記弦を挟んで対向する磁石を含む2つの固定子、および前記弦を挟んで対向し、前記第1方向とは異なる第2方向に延在する2つの電極、を含む取付部と、
前記2つの固定子の間に前記2つの固定子と離間して配置され、電機子を含む回転子、前記2つの電極の間に回転可能に配置され、前記2つの電極と第2方向に摺動可能に接触する整流子、および前記整流子の摺動範囲の一部で前記弦と接する擦弦部、を含み、前記回転子と前記整流子と前記擦弦部とが一体回転する回転体と、を含む演奏装置。 - 前記回転体は自重により前記弦に接する請求項3または請求項4に記載の演奏装置。
- 前記回転体は回転中心を含む回転軸を有する請求項3乃至5の何れか1項に記載の演奏装置。
- 前記回転体は、前記回転軸が前記弦と平行に配置される請求項6に記載の演奏装置。
- 前記回転体は、前記弦と面で接する請求項7に記載の演奏装置。
- 前記回転体は、前記回転軸を含む貫通孔を有する請求項6乃至8の何れか1項に記載の演奏装置。
- 前記弦は、前記貫通孔に配置される請求項9に記載の演奏装置。
- 前記回転体の接弦と離弦との切り替えにおいて、前記弦は前記回転軸の位置を通る請求項10に記載の演奏装置。
- 前記弦は複数設けられる請求項3乃至11の何れか1項に記載の演奏装置。
- 前記複数の弦に対して、前記回転体は複数設けられる請求項12に記載の演奏装置。
- 前記弦の振動範囲を規定する音高制御部、をさらに含む請求項3乃至13の何れか1項に記載の演奏装置。
- 前記弦の振動を抑制する止音制御部、をさらに含む請求項14に記載の演奏装置。
- 前記音高制御部は、前記弦と接する接弦部と、前記接弦部を弦に対して接弦または離弦するように駆動する駆動部と、を含む請求項14に記載の演奏装置。
- 前記接弦部は複数設けられ、前記複数の接弦部は異なる材料を含む請求項16に記載の演奏装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2018/011482 WO2019180890A1 (ja) | 2018-03-22 | 2018-03-22 | 擦弦器および演奏装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2019180890A1 JPWO2019180890A1 (ja) | 2020-09-10 |
JP6888734B2 true JP6888734B2 (ja) | 2021-06-16 |
Family
ID=67986914
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020507225A Active JP6888734B2 (ja) | 2018-03-22 | 2018-03-22 | 擦弦器および演奏装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6888734B2 (ja) |
WO (1) | WO2019180890A1 (ja) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR448393A (fr) * | 1912-09-17 | 1913-01-29 | Oskar Kurtz | Violon mécanique |
JPH0764543A (ja) * | 1993-08-30 | 1995-03-10 | Tomiko Nagashima | 弦楽器の弾弦,押弦装置 |
JP2006317917A (ja) * | 2005-04-12 | 2006-11-24 | Takumi Kimura | 擦弦機構、並びに擦弦機構を設けた擦弦楽器並びに電気擦弦楽器 |
JP4821668B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2011-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | 弦楽器用マニピュレータ、及び弦楽器演奏ロボット |
JP2010240349A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Satoru Nagashima | 人形駆動装置 |
JP5321243B2 (ja) * | 2009-05-21 | 2013-10-23 | トヨタ自動車株式会社 | 擦弦楽器演奏ロボット |
-
2018
- 2018-03-22 WO PCT/JP2018/011482 patent/WO2019180890A1/ja active Application Filing
- 2018-03-22 JP JP2020507225A patent/JP6888734B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019180890A1 (ja) | 2019-09-26 |
JPWO2019180890A1 (ja) | 2020-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Maes et al. | The man and machine robot orchestra at logos | |
US6723904B1 (en) | Automated player for stringed instruments | |
JP2006189666A (ja) | ピックアップ装置 | |
CN105321508B (zh) | 用于声学换能器的安装结构和乐器 | |
JP6888734B2 (ja) | 擦弦器および演奏装置 | |
WO2021100448A1 (ja) | 検出システム、演奏操作装置および鍵盤楽器 | |
JP2014142419A (ja) | オルゴール | |
JP2009116323A (ja) | オルゴール装置、オルゴール装置の制御方法及びプログラム | |
JP2015114458A (ja) | 加振器の取付構造 | |
JP4821668B2 (ja) | 弦楽器用マニピュレータ、及び弦楽器演奏ロボット | |
JP2006317917A (ja) | 擦弦機構、並びに擦弦機構を設けた擦弦楽器並びに電気擦弦楽器 | |
KR102610446B1 (ko) | 반음계를 구현하는 하프 | |
JP2004314187A (ja) | 人工手とその人工手を備える管楽器演奏ロボット | |
JP6275964B2 (ja) | オルゴール | |
JP5772889B2 (ja) | オルゴール | |
JP3891410B2 (ja) | 演奏装置 | |
JP2003175366A (ja) | 振動発生装置及び前記装置を搭載した電子機器 | |
JP7068982B2 (ja) | カラオケ用タンバリン | |
US6838607B2 (en) | Motorized percussion devices | |
JP7177501B2 (ja) | 電子楽器 | |
JP2008268827A (ja) | 電磁駆動オルゴール | |
Raes | Expression control in automated musical instruments | |
JP3831648B2 (ja) | 振動発生装置および前記装置を搭載した電子機器 | |
US5007321A (en) | Power operated string vibrating device for selectively vibrating a string of a stringed musical instrument | |
US11404035B1 (en) | Automated string player |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200213 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210420 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210503 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6888734 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |