JP7120299B2 - 検出装置および検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハイハットシンバルなどの打楽器への打撃により生じる振動や圧力を検出する検出装置および検出方法に関する。

ハイハットシンバルなどの打楽器に容易に取付可能であり、打楽器への打撃により発生する振動などを検出できる検出装置が広く用いられている。このような検出装置を用いることで、打楽器の演奏者は、例えば、打楽器から検出した振動に基づいて収音した音を放音することができる。

特許文献１に記載の電気打楽器は、振動ピックアップを備えており、電気打楽器への打撃により発生する振動を検出することができる。

特許文献２に記載の電子楽器は、フットペダル等の変位を検出する変位センサーを有しており、ハイハットシンバルを開閉するために加えられる圧力を検出することができる。

特許５１９４３１８号公報 米国特許第７６５５８５７号明細書

しかしながら、いずれの楽器も、打楽器への打撃により発生する振動と、打楽器に加えられる圧力と、を同時に検出できる楽器ではない。

上記事情を踏まえ、本発明は、打楽器に容易に取付可能であり、打楽器への打撃による振動と、打楽器に加えられる圧力と、を検出する検出装置および検出方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の検出装置は、アコースティックドラムのハイハットシンバルに取り付けて前記ハイハットシンバルの演奏状態を検出する検出装置であって、ハイハットシンバルの孔を貫通する支持棒が貫通可能な第一貫通孔を有する取付部と、前記取付部に接続され、前記ハイハットシンバルの振動を検出する振動検出部と、前記取付部に接続され、前記第一貫通孔に連通し、前記支持棒が貫通可能である第二貫通孔を有し、前記ハイハットシンバルから加えられる圧力を検出する圧力検出部と、を備える。
また、本発明の検出方法は、アコースティックドラムのハイハットシンバルに取り付けて前記ハイハットシンバルの演奏状態を検出する検出方法であって、前記ハイハットシンバルに前記ハイハットシンバルの孔を貫通する支持棒が貫通可能な第一貫通孔を有する取付部を装着する装着工程と、前記取付部に発生する前記ハイハットシンバルの振動を検出する振動検出工程と、前記取付部の前記ハイハットシンバルから加えられる圧力を検出する圧力検出工程と、を備える。

本発明の検出装置によれば、打楽器に容易に取付可能であり、打楽器への打撃による振動と、打楽器に加えられる圧力と、を検出する装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る楽器用検出装置の全体構成を示す斜視図である。 同楽器用検出装置の断面図である。 同楽器用検出装置の断面図である。 同楽器用検出装置の底面図である。 スティックにより打撃されたハイハットシンバルの側面図である。 開閉動作するハイハットシンバルの側面図である。 異なる取り付け方により装着された同楽器用検出装置の平面図である。 同楽器用検出装置の変形例の側面図を示している。

本発明の一実施形態について、図１から図６を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る楽器用検出装置１００の全体構成を示す斜視図である。図２は楽器用検出装置１００の断面図である。図３は、アコースティックドラムのハイハットシンバルＨＨに装着されている楽器用検出装置１００の断面図である。図４は、アコースティックドラムのハイハットシンバルＨＨに装着されている楽器用検出装置１００の底面図である。

楽器用検出装置（検出装置）１００は、図１に示すように、取付部１と、取付部１に接続された振動検出部２と、前記取付部１に接続された圧力検出部３と、信号出力部４と、を備える。楽器用検出装置１００は、アコースティックドラムのハイハットシンバル（振動部材）ＨＨに装着され、ハイハットシンバルＨＨの振動と圧力の検出に用いられる。

取付部１は、図１および図２に示すように、貫通孔（第一貫通孔）Ｈ１を有する円環形状の取付部本体１０と、支持部材１１と、を備えている。
以降の説明において、取付部１の貫通孔Ｈ１の貫通方向を「軸方向」、軸方向に垂直な方向を「径方向」と称す。

支持部材１１は、取付部本体１０の上面（一方の面）１０ａに、貫通孔Ｈ１を中心とした円周上に配置された凸状の部材である。支持部材１１は、図２に示すように、取付部本体１０の上面において、最外周部に配置されている。支持部材１１は、図３に示すように、ハイハットシンバルＨＨのカップ部分に接触させる部材である。
なお、支持部材１１は円環形状の取付部本体１０の外周部において円状に形成されているが、支持部材１１の形状はこれに限定されない。例えば、支持部材１１は取付部本体１０の外周部の円周上において途切れて形成されていてもよい。また、支持部材１１は、円状ではなく、多角形形状に形成されていてもよい。支持部材１１は、ハイハットシンバルＨＨのカップ部分の円周方向に可能な限り均一に接する形状であることが望ましい。ここで、支持部材１１は、カップ部分に接しない部分を有していてもよい。

取付部本体１０および支持部材１１は、プラスチック等の樹脂より一体形成されている。なお、支持部材１１はゴムなどの弾性材料で形成されていてもよい。弾性材料で形成された支持部材１１は、ハイハットシンバルＨＨのカップ部分に密接させやすい。

振動検出部２は、取付部１に接続された板状の振動検出部本体２０と、振動センサー２１と、を有する。振動検出部本体２０は、図２に示すように、取付部本体１０と同一平面上に位置するように、取付部本体１０に接続されている。

振動センサー２１は、振動検出部本体２０の下面に取り付けられた、振動を検出するセンサーである。振動センサー２１は、公知の接触型振動センサーであり、例えば、圧電型や動電型などの接触型振動センサーから任意に選択したものを用いることができる。

圧力検出部３は、貫通孔Ｈ２を有する圧力検出部本体３０と、圧力センサー３１と、貫通孔Ｈ３を有する緩衝部材３２と、を有する。

圧力検出部本体３０は、図１および図２に示すように、貫通孔（第二貫通孔）Ｈ２を有する円環形状の部材であり、底面部３０ａと側面部３０ｂとを有する。圧力検出部本体３０は、プラスチック等の樹脂より形成されている。貫通孔Ｈ２は、図２に示すように、底面部３０ａに設けられており、貫通孔Ｈ１とほぼ同じ内径寸法を有している。

側面部３０ｂは、図２に示すように、底面部３０ａの上面において、圧力検出部本体３０の最外周部の一部に設けられている。側面部３０ｂは、図２に示すように、底面部３０ａに対して垂直であり、圧力センサー３１および緩衝部材３２を取り囲んで、圧力センサー３１および緩衝部材３２が、径方向に移動すること防止する。

圧力センサー３１は、圧力検出部本体３０の底面部３０ａの上面に取り付けられた、圧力を検出するセンサーである。圧力センサー３１は、公知の接触型圧力センサーであり、例えば、抵抗線型や静電容量型などの接触型圧力センサーから任意に選択したものを用いることができる。

緩衝部材３２は、図２に示すように、取付部本体１０の下面（他方の面）１０ｂと、圧力検出部本体３０の底面部３０ａの上面と、の間に配置された、フェルト等の衝撃を緩衝する素材で形成された部材である。緩衝部材３２は、例えば、密度が２０～４０ｇ／ｃｍ^３のフェルトで形成されている。緩衝部材３２は、貫通孔（第三貫通孔）Ｈ３を有する円環状の部材であり、上面は取付部本体１０の下面１０ｂと接触している。

圧力センサー３１は、緩衝部材３２の下面と、圧力検出部本体３０の底面部３０ａの上面とに挟まれている。圧力センサー３１は、取付部１の板厚方向（軸方向）に対する圧力であって、取付部１から圧力検出部３に対する圧力を、緩衝部材３２を経由して検出する。

圧力センサー３１は、底面部３０ａの上面において、径方向における内側に配置されていることが望ましい。圧力センサー３１は、径方向において、より内側に配置されることで、取付部１から圧力検出部３に対する圧力をより詳細に検出することができる。

貫通孔Ｈ１、貫通孔Ｈ２および貫通孔Ｈ３は、図３に示すように、連通しており、ハイハットスタンドの軸（支持棒）Ｓが貫通可能な内径寸法を有している。ハイハットスタンドの軸Ｓは、図３に示すように、ハイハットシンバルＨＨの孔、貫通孔Ｈ１、貫通孔Ｈ２および貫通孔Ｈ３を貫通する。

信号出力部４は、カバー部材４０と、信号処理部４１と、信号を出力するケーブルを挿し込むコネクタ４２と、を有している。信号出力部４は、振動検出部２が検出した振動と、圧力検出部３が検出した圧力を、外部の信号処理装置やアンプに出力する装置である。

カバー部材４０は、図１および図２に示すように、信号処理部４１を取り囲う箱状の部材であり、振動検出部本体２０に取り付けられている。

信号処理部４１は、振動検出部２の振動センサー２１と、圧力検出部３は圧力センサー３１の出力信号を受け取り、受け取った信号を適宜処理してコネクタ４２から出力する電子回路である。

次に、楽器用検出装置１００の作用に関して説明する。アコースティックドラムのハイハットシンバルＨＨに楽器用検出装置１００が装着される。装着された楽器用検出装置１００は、ハイハットシンバルＨＨの演奏時における、ハイハットシンバルＨＨに発生する振動と、ハイハットシンバルＨＨに対する圧力とを検出する。

楽器用検出装置１００は、図３に示すように、貫通孔Ｈ１、貫通孔Ｈ２および貫通孔Ｈ３にハイハットスタンドの軸Ｓを貫通させ、ボトムシンバルＢＣと、ボトムシンバル支持部ＨＳに設けられているフェルトＦと、の間に配置される。ボトムシンバルＢＣの重みにより、図３に示すように、取付部１の支持部材１１がボトムシンバルＢＣのカップ部に密接する。また、圧力検出部３の底面部３０ａは、フェルトＦと密接する（装着工程）。

通常のハイハットシンバルＨＨは、ボトムシンバル支持部ＨＳに設けられているフェルトＦの上に、ボトムシンバルＢＣを載せて配置する。
楽器用検出装置１００は、図３に示すように、ボトムシンバルＢＣとフェルトＦとの間に挟み込むだけで、ハイハットシンバルＨＨに容易に装着することができる。

貫通孔Ｈ１、貫通孔Ｈ２および貫通孔Ｈ３の内径は、ハイハットスタンドの軸Ｓの外径より大きいため、楽器用検出装置１００はハイハットスタンドの軸Ｓに固定されていない。そのため、楽器用検出装置１００は、ボトムシンバルＢＣの動きに追従して動くことができる。

楽器用検出装置１００において、取付部１のみがボトムシンバルＢと接触しており、圧力検出部３のみがフェルトＦと接触している。振動検出部２および信号出力部４は、図３および図４に示すように、ハイハットシンバルＨＨやボトムシンバル支持部ＨＳと接触していない。

図５は、スティックにより打撃されたハイハットシンバルＨＨの側面図である。
スティックにより打撃されたトップシンバルＴＣには、ハイハットスタンドの軸Ｓが貫通する孔付近を中心とした振動が発生する。ボトムシンバルＢＣは、図５に示すように、トップシンバルＴＣと接触することで振動する。ボトムシンバルＢＣにも、ハイハットスタンドの軸Ｓが貫通する孔付近を中心とした振動が発生する。

楽器用検出装置１００は、支持部材１１がボトムシンバルＢＣに密接しているため、ボトムシンバルＢＣの動きに追従して動く。振動検出部２は、発生した振動を検出する（振動検出工程）。ここで、振動検出部２は、ハイハットスタンドの軸Ｓが貫通する貫通孔Ｈ１から離れた位置に配置されているため、振動検出部２には取付部１と比較して大きな振動が発生する。そのため、振動検出部２は振動を検出しやすい。

信号出力部４は、図３に示すように、振動検出部本体２０の下面に取り付けられている。そのため、図５に示すように、楽器用検出装置１００がボトムシンバルＢＣの動きに追従して動いた場合であっても、信号出力部４はボトムシンバルＢＣに接触しない。

ボトムシンバルＢＣと取付部１とは、支持部材１１を経由して密接している。支持部材１１は、図２に示すように、取付部本体１０の上面において、最外周部に配置された凸状の部材である。そのため、図５に示すように、ボトムシンバルＢＣにハイハットスタンドの軸Ｓが貫通する孔付近を中心とした振動が発生した場合も、ボトムシンバルＢＣと取付部１との密接を維持しやすい。
ボトムシンバルＢＣが大きく傾いた場合であっても、フェルトＦや緩衝部材３２が変形するため、取付部１がボトムシンバルＢＣに追従して動作しやすい。また、取付部１がボトムシンバルＢＣに追従することで、ボトムシンバルＢＣと振動検出部本体２０とが接触することを好適に防ぐことができる。

図６は、開閉動作するハイハットシンバルＨＨの側面図である。図６に示すハイハットシンバルＨＨはハイハットクローズの状態である。点線で示す位置にクラッチＣおよびトップシンバルＴＣを移動させることで、ハイハットシンバルＨＨはハイハットオープンの状態となる。演奏者は、ハイハットスタンドのペダルを操作することで、クラッチＣを移動させ、ハイハットシンバルＨＨのオープンクローズ（開閉）を操作することができる。

演奏者がハイハットスタンドのペダルを操作してクラッチＣの位置を下方向に移動させ、ハイハットシンバルＨＨを、ハイハットオープンの状態からハイハットクローズの状態となるように操作した場合、ボトムシンバルＢＣはトップシンバルＴＣから下方向に圧力が加えられる。圧力検出部３は、ボトムシンバルＢＣに対して下向きに加えられた圧力を、取付部１や緩衝部材３２を経由して検出する（圧力検出工程）。

圧力検出部３が検出する圧力から、信号を受信した外部の信号処理装置は、ハイハットシンバルＨＨのオープンクローズの状態を推測することができる。圧力検出部３が圧力を検出しない場合は、ハイハットシンバルＨＨがハイハットオープンの状態であると推測できる。また、圧力検出部３が圧力を検出する場合はハイハットシンバルＨＨがハイハットクローズの状態であると推測でき、検出した圧力の値から、ハイハットシンバルＨＨの閉まり具合を推測することができる。

振動検出部２が検出した振動と、圧力検出部３が検出する圧力と、を受信した外部の信号処理装置は、ハイハットシンバルＨＨのオープンクローズ状態と、検出した振動の大きさから、ハイハットシンバルＨＨが発している音を推測することができる。

本実施形態の楽器用検出装置１００によれば、ハイハットシンバル等の打楽器に容易に取付可能で、打楽器への打撃による振動と、打楽器に加えられる圧力と、を検出することができる。

以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の一実施形態および以下で示す変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。

（変形例１）
例えば、上記実施形態では、楽器用検出装置１００はハイハットシンバルＨＨのボトムシンバルＢＣと接触させて装着させていたが、楽器用検出装置１００の装着態様はこれに限定されない。図７は、ハイハットシンバルＨＨのトップシンバルＴＣに接触するように装着した楽器用検出装置１００を示している。楽器用検出装置１００は、上記実施形態と比較して、上下が反対となるようにハイハットシンバルＨＨに装着されており、支持部材１１はトップシンバルＴＣのカップ部に密接している。このように装着した場合であっても、楽器用検出装置１００は、ハイハットシンバルＨＨへの打撃による振動と、ハイハットシンバルＨＨに加えられる圧力と、を検出することができる。

（変形例２）
例えば、上記実施形態では、振動検出部２の振動検出部本体２０は、取付部本体１０と同一平面上に位置するように、取付部本体１０に接続されていたが、振動検出部の態様はこれに限定されない。図８は、楽器用検出装置１００の変形例である楽器用検出装置１００Ｂを示している。楽器用検出装置１００Ｂの振動検出部本体２０Ｂは、取付部本体１０と同一平面上に位置していない。振動検出部本体２０Ｂは、図８に示すように、取付部本体１０に対して、傾いて接続されている。楽器用検出装置１００Ｂは、例えばトップシンバルＴＣと、トップシンバル用支持ボルトＴＢと、の間に装着した場合であっても、振動検出部本体２０ＢがトップシンバルＴＣに接触しない。

（変形例３）
例えば、上記実施形態では、楽器用検出装置１００は、圧力検出部３が緩衝部材３２と有していたが、圧力検出部の態様はこれに限定されない。圧力検出部が緩衝部材を有さず、取付部が緩衝部材を有していてもよい。また、ハイハットスタンドにおいて、ハイハットシンバルＨＨが装着される部分には、フェイル等の緩衝部材が設けられていることが多い。ハイハットスタンドの緩衝部材がある部分に楽器用検出装置を装着する場合、緩衝部材は必ずしも必要ではない。

（変形例４）
例えば、上記実施形態では、楽器用検出装置１００は、信号出力部４から検出結果を出力していたが、検出した結果の出力方法はこれに限定されない。例えば、振動検出部や圧力検出部が無線通信による検出結果出力手段を有している場合、信号出力部４は必ずしも必要でない。

（変形例５）
例えば、上記実施形態では、楽器用検出装置１００は、ハイハットシンバルＨＨに接触させて装着させていたが、楽器用検出装置１００の装着対象はこれに限定されない。楽器用検出装置は、支持部材の形状を他の打楽器に密着できる形状とすれば、他の打楽器に装着して使用することができる。また、楽器用検出装置は、支持部材等の形状を適宜変更すれば、打楽器以外のものであって、振動と圧力を検出する必要があるもの、例えばバルブやピストン等の工業製品にも使用することができる。

本発明は、アコースティックドラムのハイハットシンバル等の打楽器に適用することができる。

１００，１００Ｂ…楽器用検出装置、１…取付部、１０ａ…上面（一方の面）、１０ｂ…下面（他方の面）、１０…取付部本体、１１…支持部材、２…振動検出部、２０，２０Ｂ…振動検出部本体、２１…振動センサー、３…圧力検出部、３０…圧力検出部本体、３０ａ…底面部、３０ｂ…側面部、３１…圧力センサー、３２…緩衝部材、４…信号出力部、４０…カバー部材、４１…信号処理部、４２…コネクタ

Claims (6)

1. アコースティックドラムのハイハットシンバルに取り付けて前記ハイハットシンバルの演奏状態を検出する検出装置であって、
   前記ハイハットシンバルの孔を貫通する支持棒が貫通可能な第一貫通孔を有する取付部と、
   前記取付部に接続され、前記ハイハットシンバルの振動を検出する振動検出部と、
   前記取付部に接続され、前記第一貫通孔に連通し、前記支持棒が貫通可能である第二貫通孔を有し、前記ハイハットシンバルから加えられる圧力を検出する圧力検出部と、
   を備える、
   検出装置。
2. 前記取付部が円環形状である、
   請求項１に記載の検出装置。
3. 前記取付部は、一方の面に、前記第一貫通孔を中心とした円周上に配置された支持部材を有する、
   請求項１または請求項２に記載の検出装置。
4. 前記支持部材は、前記ハイハットシンバルのカップに密接可能な凸状形状を有する、
   請求項３に記載の検出装置。
5. 前記取付部と前記圧力検出部との間に緩衝部材を備え、
   前記緩衝部材は、前記第一貫通孔および前記第二貫通孔に連通し、前記支持棒が貫通可能である第三貫通孔を有する、
   請求項１に記載の検出装置。
6. アコースティックドラムのハイハットシンバルに取り付けて前記ハイハットシンバルの演奏状態を検出する検出方法であって、
   前記ハイハットシンバルに前記ハイハットシンバルの孔を貫通する支持棒が貫通可能な第一貫通孔を有する取付部を装着する装着工程と、
   前記取付部に発生する前記ハイハットシンバルの振動を検出する振動検出工程と、
   前記取付部の前記ハイハットシンバルから加えられる圧力を検出する圧力検出工程と、
   を備える、
   検出方法。

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