JPH02148097A - 電子擦弦楽器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は、電子線弦楽器に関し、特に、擦弦操作力等
に応じて、発生されるべき楽音の楽音パラメータを可変
制御することのできる電子線弦楽器に関する。

［従来技術とその問題点１ 従来の電子線弦楽器には、複弦操作に応じて、弦に相当
する回転棒を回転させ、この回転棒の一端に設けた発電
機を回転駆動させ、その回転速度に応じた音部で楽音を
発生させるようにしたものがある。

従来のこのような電子複弦楽塁では、複弦速度すなわち
弓の運弓速度を例えば大きくし、それに対応してアナロ
グ的な複弦検出信号の偵（出力電圧値）を大きくさ七る
と、これに比例して、楽音の音量レベルを大きくさせる
ことができる。

しかしながら、従来のこのような電子線弦楽器では、ア
ナログ複弦検出信号に応じて、楽音の音量レベルを大き
くしたり小さくしたりすることができるのみであるので
、発生中の楽音の他の楽音パラメータ、例えば音色内容
を可変制御することができなかった。

そこで、最近、本件出願人は、複弦速度に応じて、発生
されるべき楽音の音量や音色等を適宜可変制御可能な電
子線弦楽器を提案している（実願昭６３−１２３３１４
号）。

しかしながら、伝統的な自然擦弦楽器の一種であるバイ
オリンの場合、発生されるべき楽音の音色を、弓を弦に
押し刊ける強さ（以Ｆ、「複弦操作力」という、）を加
減することにより、適宜、可変制御しているにもかかわ
らず、前述の電子線弦楽器の場合、複弦操作力の大きさ
を加減しても、発生されるべき楽音の音色を変更させる
ことはできない。したがって、伝統的な自然擦弦楽器の
演奏に近似した演奏を行うには、いまだ不充分なもので
あった。

［発明の目的］ この発明は」−述の如き事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、複弦操作力等に応じて、発生
されるべき楽音の楽音パラメータ、例えば音量レベル、
音色内容、音高等を適宜に可変制御することのできる電
子線弦楽器を提供することにある。

［発明の要点］ この発明は上述の如き目的を達成するために、複弦入力
部に対する複弦操作速度を複弦速度検出手段により検出
し、この複弦速度検出手段により検出された複弦速度検
出信号に基づいて、所定の楽音を発生させる電子線弦楽
器において、前記複弦入力部に対する複弦操作力の大き
さを検出し、対応する複弦操作力検出信号を出力する複
弦操作力検出手段と、この複弦操作力検出手段により検
出された複弦操作力検出信号に基づいて、発生されるべ
き楽音の楽音パラメータを可変制御する楽音パラメータ
制御手段とを備えたことを要点とする。

［実施例］ 以下、実施例につきこの発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明を適用した電子線弦楽器の外観を表し
たものである。

この電子線弦楽器は、全体がバイオリン形状をした楽器
本体ｌを備えている。楽器本体ｌは、大別して、ボディ
部２、ネック部３、ヘッド部４からなっている。ボディ
部２には、後述する複弦操作検出部５、サウンドシステ
ムのスピーカ６が設けられている。ネック部３のフィン
ガーボード内には、マトリクス状の多数の音高指定スイ
ッチからなる音高指定スイッチ群７が設けられている。

ネック部３のフィンガーボード上には４本の弦８が張設
されている。これらの弦８の各一端はヘッド部４に固定
され、各他端は支持板９に固定されている。

第２図および第３図はこの電子線弦楽器の複弦操作検出
部５を表したものである。

複弦操作検出部５はベース１１を備えている。

ベース１１は、ボディ部２上に設けられた支持板１２に
ねじ１３によって取り付けられている。

ベース１１の所定の４つの平面１１ａには、各弦８に対
応する複弦操作検出機構１４がそれぞれ設けられている
が、同一構造であるので、第２図において１つだけ図示
し、かつ図示した１つについて説明する。

複弦操作検出機構１４は、発電機（複弦速度検出センサ
）２１、圧力センサ（複弦操作力検出センサ）２２、ロ
ーラ２３等からなっている。発電機２１は、発電機ホル
ダー２１Ａの内部に収納固定されており、この発電機ホ
ルダー２１Ａは、支持アーム２４を介して、ベース１１
の−Ｌ面に設けられた支持部材２５の支持軸２６に上下
方向に回動自在に支持されている。発電機ホルダー２１
Ａは、スプリング２１Ｂによって上方に付勢されている
が、通常は、発電機ホルダー２１Ａに固着されたストッ
パ２１Ｃの作用により所定の−）Ｚ限位置に位置決めさ
れている。また、発電機ホルダー２１Ａの下端には、発
電機ホルダー２１Ａの所定以−Ｌの下動を規制するため
の下限規制ビン２１０が固着されている。圧力センサ２
２は、発電機ホルダー２１Ａの下方におけるベース１１
の上面に設けられている。スプリング２１Ｂの弾性力に
より上方に刊勢されている発電機ホルダー２１Ａがスト
ッパ２１Ｃにより所定の上限位ｔに位置する状態では、
発電機ホルダー２１Ａは、圧力センサ２２の上面とただ
単に接触し、圧力センサ２２の出力値はゼロもしくはゼ
ロとみなされるようになっている。

ローラ２３は、ゴム材料等によって形成され、外周面に
ローレット２３ａを有する有頭円筒部３１と、この円筒
部３１の頭部内面中心部から円筒部３１の中心線に沿っ
て延びるように片持ち状に突設された軸心部３２とから
なっている。ローラ２３の軸心部３２には発電機２１の
細長い回転軸３３の先端側が埋設されている。これによ
り、ローラ２３は発電機２１に片持ち状に支持されてい
る。なお、ベース１１の所定の４つの平面１１ａには、
必要に応じて適宜の厚さの調整板３４がねじ３５によっ
て取り付けられ、この調整板３４の上面に発電機２１の
支持部材２５や圧力センサ２２等を設けることにより、
複弦操作検出機構１４のうち特にローラ２３の高さ位置
を調整することができるようになっている。なお、発電
機２１の回転軸３３とローラ２３の軸心部３２とを直接
連結せずに、例えばコイルスプリングを介して間接的に
連結するようにしてもよい。

この電子線弦楽器では、ローラ２３が図示しない弓によ
って複弦操作されると、その複弦速度すなわち弓の連弓
速度に比例してローラ２３が回転し、その回転速度に応
じて発電機２１が回転駆動し、その出力電圧値が変化す
ることになる。そして、この出力電圧値の変化に基づい
て、後で詳述するように、所定の楽音の発生が開始され
るとともに、発生中の楽音の音量レベルがロー変制御さ
れるようになっている。また、ローラ２３が弓によって
押し刊けられると、その押し付けの強さすなわち複弦操
作力に比例してローラ２３と共に発電機２１がスプリン
グ２１Ｂの力に抗して下方向に変位し、その変位値に応
じて圧力センサ２２がＬ方向から押圧されるので、それ
に伴って、弾性変形し、その圧力センサ２２から出力さ
れる出力電圧値が変化することになる。そして、この出
力電圧値の変化に基づいて、後で詳述するように、発生
中の楽音の音色内容が可変制御されるようになっている
。

第４図はこの電子線弦楽器の回路の一例を表したもので
ある。

この電子線弦楽器では、音高指定スイッチ群７に対する
音高指定操作状態は音高検出回路４１によって検出され
、音高指定信号としてＣＰＵ（中央処理装置）４２に与
えられるようになっている。ＣＰＵ４２はこの楽器全体
の回路動作を制御するものである。また、４つの圧力セ
ンサ２２からなる各複弦操作力検出センザ２２０の検出
信号は各Ａ／Ｄ　（アナログ・デジタル）変換器４３に
てデジタル複弦操作カデータに変換された後、ＣＰＵ４
２に与えられる。また、４つの発電機２１からなる各複
弦速度検出センサ２１０の検出信号は各Ａ／Ｄ変換器４
４にてデジタル複弦速度データに変換された後、ＣＰＵ
４２に与えられる。

ＣＰＵ４２は、音高検出回路４１から与えられた音高指
定信号に基づいて、第１の音［４５と第２の音ＩＱ４６
に対して、音高は同じであるが、１１色の互いに異なる
各所定の楽音波形の生成制御を行う。また、ＣＰＵ４２
は、４つのＡ／Ｄ変換器４３から与えられたデジタル撥
弦操作力データを音色混合比データ生成部４７に供給す
る。音色混合比データ生成部４７は、供給されたデジタ
ル複弦操作カデータを音色混合比α、（ｌ−α）に変換
する６データ（１−α）は乗算器４８に供給され、ここ
で第１の音源４５の出力（第１の楽音信号）に乗算され
る。データαは乗算器４９に供給され、ここで第２の音
源４６の出力（第２の楽音信号）に乗算される。乗算器
４８からの重み付けされた第１の楽音信号と乗算器４９
からの重み付けされた第２の楽音信号は加算器５０にお
いて加算される。この加算された楽音信号は乗算器５１
に供給される。

また、ＣＰＵ４２は、４つのＡ／Ｄ変換器４４から与え
られたデジタル撥弦速度データの値が所定の設定値以上
になると、第１、第２の音源４５．４６に対し供給する
とともに、音量制御部５２に供給する。＠１、第２の音
源４５．４６は、供給されたデジタル撥弦速度データに
基づいて、所定の楽音波形を出力させる。このため、サ
ウンドシステム５３からは、デジタル撥弦速度データに
対応した音量で楽音が発生されることとなる。一方、音
量制御部５２は、供給されたデジタル撥弦速度データを
変数とし、乗算器５１において楽音信号の振幅すなわち
音量を変化させるための振幅変換器（例えばアッテネー
タ）からなっている。乗算器５１から出力される楽音信
号はサウンドシステム５３に供給される。

次に、この電子複弦楽器の動作について説明する。

この電子複弦楽器の音高指定スイッチ群７に対して音高
指定操作が行われると、その操作状態は音高検出回路４
１によって検出され、金高指定信号としてＣＰＵ４２に
与えられる。ＣＰＵ４２は、この与えられた音高指定信
号に基づいて、第１の音源４５と第２の音源４６に対し
て、音高は同じであるが、音色の互いに異なる２つの楽
音波形信号をそれぞれ生成するように制御する。この生
成された各楽音波形信号は乗算器４８．４９にそれぞれ
供給される。

−・方、この電子複弦楽器のローラ２３に対して弓によ
る撥弦操作が行われると、その撥弦操作力は圧力センサ
２２からなる撥弦操作力検出センサ２２０によって検出
され、Ａ／Ｄ変換器４３にてデジタル複弦操作カデータ
に変換された後、ＣＰＵ　４２に与えられる。また、撥
弦速度は発電機２１からなる複弦速度検出センザ２１０
によって検出され、Ａ／Ｄ変換器４４にてデジタル撥弦
速度データに変換された後、ＣＰＵ４２に与えられる。

ＣＰＵ４２は、前者のデジタル撥弦操作力データを音色
混合比データ生成部４７に供給し、後者のデジタル撥弦
速度データを第１の音源４５および第２の音源４６に対
し供給するとともに、ａ−４１制御部５２に供給する。

音色混合比データ生成部４７では、デジタル複弦操作カ
データｐを変数とする音色混合比変換関数α−ｆ　（ｐ
）の関数データが求められる。第５図はその関数α（０
≦α≦１）の変化を（ｐ、α）座標軸−Ｌに示すグラフ
であり、関数αとしては、同図（ａ）〜（Ｃ）にそれぞ
れ示すように、直線関数、指数関数、対数関数等の任意
の関数が設定される。いま、直線関数α−ｆ　（ｐ）を
設定したとすると、同図（ａ）に示すように、デジタル
複弦操作カデータＰが大きくなるにしたがって、０≦α
≦１の範囲でαが直線的に増大する。

このため、乗算器４８において演算されるｉｌの音源４
５の楽音波形信号はその振幅レベルを（ｌ−α）倍され
、乗算器４９において演算される第２の音源４６の楽音
波形信号はその振幅レベルを６倍され、この後者楽音波
形信号は加算器５０において加算、混合される。

音量制御部５２では、デジタル撥弦速度データＶを変数
とする振幅変数関数β＝ｈ（ｖ）の関数データが求めら
れる。第６図はその関数β（Ｏ≦β≦１）の変化を（Ｖ
、β）座標軸上に示すグラフであり、関数βとしては、
同図（ａ）〜（ｅ）にそれぞれ示すように、直線関数、
指数関数、対数関数等の任意の関数が設定される。いま
、直線関数β＝ｈ（ｖ）を設定したとすると、同図（ａ
）に示すように、デジタル複弦速度データＶが大きくな
るにしたがって、０≦β≦１の範囲でβが直線的に増大
する。そして、この振幅変数関数βの値が加算器５０を
経た後の楽音波形信号に乗算器５１において乗算され、
振幅すなわち音量を制御された楽音波形信号がサウンド
システム５３を経て音響出力として放音されることにな
る。

ここで、この電子線弦楽器のより具体的な動作について
現用するに、いま、第１の音＠４５は柔かい音色の楽音
波形信号を生成し、第２の音源４６は硬い音色の楽音波
形信号を生成するようになっているとする。また、音色
混合比データ生成部４７の音色混合比変換関数αは、デ
ジタル撥弦操作カデータＰすなわち撥弦操作力が大きく
なるにしたがって、増大するようになっているとする。

更に、音部制御部５２の振幅変換関数βは、デジタル複
弦速度データＶずなわち撥弦速度が大きくなるにしたが
って、増大するようになっているとする。

すると、■弓をローラ２３に軽く押し付けた状態でゆっ
くりと動かした場合には、撥弦操作力が小さく、かつ撥
弦速度が小さいことになる。このため、デジタル撥弦操
作カデータｐの値は小さいので、第１の音源４５からの
楽音波形信号の振幅レベルは大きくて第２の音源４６か
らの楽音波形信号の振幅レベルは小さく設定され、かつ
、デジタル複弦速度データＶの値は小さいので、音量レ
ベルは小さく設定される。したがって、柔かい音色で、
かつ、小さな音量の音が発生されることになる。

■弓をローラ２３に軽く押し付けた状態でＶ〈動かした
場合には、撥弦操作力が小さく、かつ撥弦速度が大きい
ことになるので、デジタル撥弦操作カデータｐの値は小
さく、デジタル複弦速度データＶの値は大きくなる。こ
のため、第１の音源４５からの楽音波形信号の振幅レベ
ルは大きくて第２の音源４６からの楽音波形信号の振幅
レベルは小さく設定され、かつ音量レベルは大きく設置
　６ 定される。したがって、柔かい音色で、かつ、大きな音
量で楽音が発生することになる。

■弓をローラ２３に強く押しＵけた状態でゆっくりと動
かした場合には、撥弦操作力が大きく、かつ撥弦速度が
小さいことになるので、デジタル撥弦操作カデータＰの
値は大きく、デジタル複弦速度データＶの値は小さくな
る。このため、第１の音源４５からの楽音波形信号の振
幅レベルは小さくて第２の音源４６からの楽音波形信号
の振幅レベルは大きく設定され、かつ音量レベルは小さ
く設定される。したがって、硬い音色で音量が大きな楽
音が発生されることになる。

■弓をローラ２３に強く押し付けた状態で早く勅か１７
だ場合には、撥弦操作力が大きく、かつ撥弦速度が大き
いことになるので、デジタル撥弦操作カデータＰの値は
大きく、デジタル複弦速度データＶの値は大きくなる。

このため、第１の音源４５からの楽音波形信号の振幅レ
ベルは小さくて第２の音￥Ｘ４６からの楽音波形信号の
振幅レベルは大きく設定され、かつ音量レベルは大きく
設置７ 定される。したがって、硬い音色で音量が大きな楽音が
発生されることになる。

このように、この電子線弦楽器では、撥弦操作力および
撥弦速度に応じて、楽音発生中に音色内容および音量レ
ベルを共に可変制御することができ、このため伝統的な
バイオリン、チエ口、ビオラ等の撥弦楽器の演奏に近似
した演奏を行うことができることになる。

なお、」−記実施例では、発電機ボルダ−２１Ａの下面
に圧力センサ２２を設け、ローラ２３と共に発電機ホル
ダー２１Ａが変位したとき、この変位量を圧力センサ２
２で検出するようにしているが、これに限定されるもの
ではない。例えば、第７図に示すように、発電機２１を
ベース１１に固定し、その回転軸３３を軸受１００およ
びこの軸受１００の周囲に設けた環状の圧力センサ１０
１を介してベース１１上の支持部１０２に回転自在に支
持させ、撥弦操作力により、ローラ２３と共に回転軸３
３およびその軸受１００が変位したとき、この変位量を
環状の圧力センサ１０１で検出するようにしてもよい。

なお、前記各実施例では、撥弦操作力の大きさに応じて
、発生されるべき楽音の音色内容を可変制御するように
しているが、これに限定されず、例えば、宵闇レベル、
音高等の他の各種の楽音パラメータを可変制御するよう
にしてもよい。

［発明の効果］ 以−Ｌ説明したように、この発明によれば、撥弦操作力
の大きさを撥弦操作力検出手段によって検出し、この検
出された撥弦操作力検出信号に基づいて、発生されるべ
き楽音の楽音パラメータを可変制御するようにしている
ので、演奏の幅が広がり、特に可変制御可能な楽音パラ
メータを音色内容とした場合には、伝統的な自然擦弦楽
器の演奏に近似した演奏を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用した電子線弦楽器の一例を示す
外観図、第２図および第３図はこの電子撥弦楽器の要部
の斜視図および断面図、第４図はこの電子線弦楽器の回
路の一例を示す図、第５図（ａ）〜（Ｃ）はこの電子線
弦楽器の音色混合比変換関数のグラフを示す図、第６図
（ａ）〜（ｃ）はこの電子線弦楽器の振幅変換関数のグ
ラフを示す図、第７図は撥弦操作力検出部の他の実施例
を示す断面図である。 ２１・・・・・・発電機（撥弦速度検出センサ）、２２
・・・・・・圧力センサ（撥弦操作力検出センサ）、２
３・・・・・・ローラ、４２・・・・・・ＣＰＵ、４３
．４４・・・・・・Ａ／Ｄ　（アナログ伊デジタル）変
換器、４５・・・・・・第１の音源、４６・・・・・・
第２の音源、４７・・・・・・音色混合比データ生成部
、５２・・・・・・音量制御部。 特許出願人　　カシオ計算機株式会社 第２図 第１図 に） 第 図 β（７９テさ一デ） （Ｃ） 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）擦弦入力部に対する擦弦操作速度を擦弦速度検出
   手段により検出し、この擦弦速度検出手段により検出さ
   れた擦弦速度検出信号に基づいて、所定の楽音を発生さ
   せる電子線弦楽器において、前記擦弦入力部に対する擦
   弦操作力の大きさを検出し、対応する擦弦操作力検出信
   号を出力する擦弦操作力検出手段と、 この擦弦操作力検出手段により検出された擦弦操作力検
   出信号に基づいて、発生されるべき楽音の楽音パラメー
   タを可変制御する楽音パラメータ制御手段と、 を備えていることを特徴とする電子線弦楽器。
2. （２）前記擦弦操作力検出手段は、擦弦操作力に応じて
   変形し、その変形量に応じた電圧信号を出力する圧力セ
   ンサを備えていることを特徴とする請求項１記載の電子
   線弦楽器。
3. （３）前記擦弦操作力検出手段は、擦弦操作力に応じた
   アナログ電圧信号を出力する圧力センサと、この圧力セ
   ンサにより検出されたアナログ電圧信号を、対応するデ
   ジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換手段とを
   備えていることを特徴とする請求項１記載の電子線弦楽
   器。
4. （４）前記楽音パラメータ制御手段で可変制御可能な楽
   音パラメータは、発生されるべき楽音の音量レベル、音
   色内容、音高の少なくとも一つであることを特徴とする
   請求項１記載の電子線弦楽器。