JPH03107900A - 電子打楽器 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子打楽器に関し、特に打撃強度と打撃位置
とを検出するものに関する。

［従来の技術］ 従来、電子打楽器において、打撃位置を検出するものと
しては、例えば実公昭５２−４６７３１号公報、特開昭
５６−１２６８９３号公報に開示されているようなもの
がある。実公昭５２−４６７３１号公報の技術は１面抵
抗体と導電膜とを間隔を隔てて配置し、導電膜を打撃し
て、導電膜を面抵抗体に接触させることによって、導電
膜と面抵抗体との間の抵抗値を変化させて、打撃位置を
検出するものである。また、特開昭５６−１２６８９３
号公報の技術は、複数の打撃位置検出用のセンサを設け
、これらのいずれが打撃されたかによって打撃位置を検
出するものである。また、打撃位置と打撃強度とを検出
するものとしては、特表昭６２−５０１６５３号公報に
開示されているものがある。これは、下から順に導電層
、感圧素子、抵抗シートを積層し、打撃位置の検出は、
抵抗シートを打撃した際の抵抗シートの抵抗値の変化に
よって検出し、打撃強度の変化は感圧素子の抵抗変化に
よって検出するものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、実公昭５２−４６７３１号公報、特ｌ３１１昭
５６−１２６８９３号公報の技術によれば、打撃位置の
検出はできるが、打撃強度の検出はできないという問題
点があった。また、特表昭６２−５０１６５３号公報の
技術によれば、打撃強度と打撃位置とを検出することは
できるが、単一方向（例えばｘ−ｘ’力方向のみしか打
撃位置を検出できないため、実用的ではなく、他の方向
（例えばＹ−Ｙ’力方向の打撃位置を検出することがで
きないという問題点があった。また、打撃強度や打撃位
置の検出は、抵抗シートや感圧素子の抵抗値の変化を検
出することによって行なっているが、そのため、打撃位
置検出用の電源と打撃強度検出用の電源とが個別に必要
であり、回路構成が複雑になるという問題点もあった。

本発明は上記の各問題点を解決した電子打楽器を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために１本発明は、演奏者が打撃
を与える打面と、この打面の下面に張り合せた第１電極
と、この電極の下面に張り合せた感圧抵抗素子と、この
感圧抵抗素子の下部に設けた抵抗面と、この抵抗面に設
けた第２及び第３の電極とを、備えたものである。

また、第２及び第３の電極にそれぞれ固定抵抗器の一端
を接続し、他端を相互に接続し、第１１ｒ！。

極と上記固定抵抗器の相互接続点との間に定電流源を接
続し、上記固定抵抗器間の電圧及び上記定電流源間の電
圧に基づいて打点位置及び打撃強度を検出することもで
きる。

［作用］ 打面上の任意の位置を打撃すると、打撃された打面の下
方に位置している感圧抵抗素子の部分が抵抗面に接触す
る。この接触によって、抵抗面に設けられた第２及び第
３の電極間の抵抗値の比率が変化する。また、このとき
の打撃力に応じて、感圧抵抗素子の抵抗値も変化する。

従って、第２及び第３の電極間の抵抗値の比率変化を検
出することによって打撃位置を検出することができ、感
圧抵抗素子の抵抗値の変化を検出することによって打撃
強度を検出することができる。

このような第２及び第３の電極間の抵抗値の比率変化と
、感圧抵抗素子の抵抗値の変化を検出するために、上述
したように抵抗器や定電流源が用いられている。

［実施例］ 第２図は、本発明による電子打楽器の第１の実施例のブ
ロック図で、この実施例は同図に示すように打撃部２を
有している。この打撃部２は、中央にヘッド部４を有し
、その外周囲にリム部６を有している。ヘッド部４は、
第３図に示すようにボディ８に、ばね、ゴム等の緩衝部
材ＩＯを介して支持されており、下側よりベース１２、
ヘウト部センサ１４．ゴム等のバット１６からなる。ま
た、リム部６は、下からリム部センサＩ８、ゴム等のバ
ット２０からなる。

第１図にヘット部センサ１４の詳細な縦断面図を示す、
このヘッド部センサ１４は、最下層にフィルム等によっ
て円形に形成した絶縁体２２を有し、その上面にカーボ
ン等からなる円形の抵抗面２４か張り合わされている。

この抵抗面２４の円周部には環状の電極２６が設けられ
ている。また、この抵抗面２４の中心にも電極２８が設
けられている。これら電極２６．２８は、例えば銀箔等
の導体によって構成されている。この抵抗面２４と間隔
を隔てて上方に円形の感圧抵抗素子３０が設けられてい
る。この間隔を隔てるために、抵抗面２４と感圧抵抗素
子３０との間に環状のスペーサ３２が設けられている。

なお、スベーサコ２としては、環状のもの以外にドツト
状のものも使用することがてきる。感圧抵抗素子３０の
上面には、円形の電極３４が張り合わされている。この
電極３４も銀箔等の導体によって形成されている。さら
に、この電極３４の上面には、可撓性のあるフィルムか
らなる円形の打面３６が張り合わされている。

このようなヘット部センサＩ４の打面コ５を例えば第４
図に示すようにステイラク３８で打撃すると、打撃位置
に対応する打面３６．電極３４及び感圧抵抗素子３０が
撓み、感圧抵抗素子３０が抵抗面２４に接触する。この
ときの打撃強度に応じて第５図に示すように感圧抵抗素
子３０の抵抗値Ｒ１が変化する。

また、打撃位置、即ち感圧抵抗素子３０か抵抗面２４に
接触する位置の変更によって電極２６．２８間に構成さ
れる抵抗値Ｒ２，Ｒ３の比率が変化する。

このような抵抗値Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３の変化を検出するた
めに、電極２６．２８．３４は強さ・位置分離回路４０
に接続されている。この強さ・位置分離回路４０を第６
図に示す。この強さ・位置分離回路４０は、電極２６．
２８にそれぞれ一端を接続した固定抵抗器４２．４４を
有し、これらの他端を相互に接続し、この相互接続点と
電極３４との間に定電流源４６を接続したものである。

なお、固定抵抗器４２．４４の抵抗値は、等しくかつＲ
２，Ｒ３よりも比較的大きな値とすることが望ましい。

このような回路において１例えば抵抗器４４間の電圧ｖ
Ａは、抵抗器４２．４４の抵抗値をＲ１定電流源４６か
らの電流な■３とすると。

で表わされる。ここでＲ２＋Ｒ３の値は一定であるので
、Ｒ３の値の変化に応じてｖＡが変化する。Ｒ３、Ｒ２
の比率は上述したように打撃位置の変化によって変化す
るので、Ｒ３の値も打撃位とに応じて変化する。従って
、ｖＡを測定することによって打撃位置を検出すること
ができる。なお、同様に抵抗器４２間の電圧を測定する
ことによっても、打撃位置を検出することができる。

また、抵抗器４２．４４の他端の相互接続点と電極３４
との間の電圧ｖ２は、 で求められる。ここで、Ｒの値をＲ２、Ｒ３に比較して
大きく設定しているので。

Ｖ、’＝ｔＲ１−１゜ と見なせる。ここで、Ｒ１の変化は上述したように打撃
強度に比例しているので、ｖ２を測定することによって
打撃強度を測定することかできる。

なお、Ｒの値をＲ２、Ｒ３に比較して大きく設定できな
い場合には、電極２６．２８間の電圧なり０とし、理想
的な打撃強度に対応する電圧なＶ。とじた場合、 Ｖｏ　：＝ｖｒ　−ａＸ　Ｉｖ。

の演算を行なうことによつて理想的に打撃強度を測定す
ることができる。ここで、ａは係数で、抵抗面２４の抵
抗値やＲにより最適値は変化するので、これら回路定数
を設定した後に、上式を満足するようにａを設定すれば
よい。

このようにして測定されたｖＡ、ｖＦは、第２図に示す
Ａ／Ｄ変換器４６によってディジタル信号に変換されて
、ＣＰＵ４８に供給される。なお、ｖ。

を演算すル場合には、■２、Ｖ、　ｆｔＡ／Ｄ変換器４
６によってディジタル信号に変換した後に、ＣＰＵ４８
によって−Ｌ述した式に基づいてＶ。を算出する。

リム部センサ１８も、基本的にはヘット部センサ１４と
同様に構成されている。但し、第７図に示すように絶縁
体２２ａ、　Ｊｌｉ抗面２４ａ、感圧抵抗素子３０ａ、
電極３４ａ、打面３６ａがそれぞれ環状に形成されてい
る点と、第８図に示すように電極２６ａ、２８ａが抵抗
面２４ａの両端に設けられている点か異なる。これら各
電極２６ａ、２８ａ、３４ａは、上述した強さ・位置分
離回路４０と同一の構成の強さ・位置分離回路４０ａに
接続され、強さ・位置分離回路４０ａによって打撃強度
、打撃位置が検出され、Ａ／Ｄ変換器４６によつてディ
ジタル信号に変換されて、ＣＰＵ４８に供給される。

ＣＰＵ４８は、このようにして供給されたヘッド部セン
サ１４及びリム部センサＩ８からの打撃強度情報及び打
撃位置情報に基づいて音源５０を制御して、打撃強度及
び打撃位置に応じた楽音を発生させる０通常、音源５０
には音の種類、音の大きさ、音程、音質等のパラメータ
があるが、打撃強度及び打撃位置情報を、これらパラメ
ータに自由に割り当てて、楽音を発生させる。また、リ
ム部６とヘット部４とを同時に打撃したときには、それ
ぞれ別のパラメータに、これらリム部６からの打撃強度
及び打撃位置情報と、ヘット部４からの打撃強度情報及
び打撃位を情報を割り当てると、アコースティックなド
ラムを叩いたときと同じ様な楽音が得られる。この楽音
はＡ　Ｍ　Ｐ　５２で増幅された後に、スピーカ５４よ
り拡声される。なお、５６は。

ＣＰＵ４８か実行するプログラムが記憶されているＲＯ
Ｍ、５８はＣＰＵ４８がプログラムを実行する際にデー
タの授受を行なうＲＡＭである。

第２の実施例を第９図及び第１０図に示す４この実施例
は、第１０図に示すように抵抗面２４ｂの中心に設けた
電極２Ｂｂを外部に引出！ｉ６０を用いて引き出したも
のである。その製造は、次のように行なわれる。まず第
９図（ａ）に示すように引出部６２を有する絶縁フィル
ム２２の中心に電極２８ｂを印刷すると共に、この電極
２８ｂから引出部６２に向って直線状に引出線６０を印
刷する。次に同図（ｂ）に示すように引出線６０におけ
る抵抗面２４ｂ上にある部分を絶縁するために印刷を行
なう。６４がその絶縁印刷部である０次に同図（Ｃ）に
示すように抵抗面２２ｂの周縁部に環状に電極２６ｂを
印刷すると共に、この電極２６ｂの引出線６６も印刷す
る。そして、同図（ｄ）に示すようにカーボンを印刷し
て抵抗面２４ｂを形成し、併せて引出線６０．　Ｈの上
にも、これらに接続されるコネクタ部保護のためカーボ
ンを上塗する。　６８．７０が、その上塗部である。な
お、第１０図では、各電極２６ｂ、２８ｂ、引出線６０
．６６、絶縁印刷部６４、抵抗面２４ｂ等の関係の理解
を容易にするために、これらの厚さをかなり誇張して描
いであるので、抵抗面２４ｂ上にかなりの段差が生じる
ように思えるが、実際にはこれらの厚みはマイクロミリ
のオーダであるのに対し、抵抗面２４ｂの直径は数セン
チのオーダであるので、実際に生じる段差はマイクロミ
リオーダのもので動作上問題は生じない、この第２の実
施例のように絶縁フィルムの中心から電極２８ｂを引き
出す場合に、引出！１５０．６６等を絶縁フィルム２２
ｂ上にパターンを印刷することによって形成すると、構
造の単純化が図れる上にコストを軽減することかできる
。

［発明の効果］ 以上のように２本発明による電子打楽器によれば、打撃
した際に感圧抵抗素子か抵抗面に接触する構成であるの
で、打撃した際の打撃位置に応じて第２及び第３の電極
間の抵抗の比率が変化し、打撃位置を検出することがで
きる。従って、打面の任意の位置を打撃しても、打面の
中心位置からの距離を打撃位置として検出することがで
きるので、より実用的な電子打楽器を供給できる。また
、打撃強度に応じて感圧抵抗素子の抵抗値が変化するの
て、この変化を検出することによって打撃強度を検出す
ることができる。従って１本発明によれば、打撃強度と
打撃強度を同時に検出することがてきる。しかも、この
ような打撃部にや打撃強度の検出に必要な回路は、１つ
の定電流源と、２つの固定抵抗器だけであるので、回路
構成を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電子打楽器の第１の実施例のヘッ
ト部センサの縦断面図、第２図は同第１の実施例のブロ
フク図、第３図は同第１の実施例の打撃部の縦断面図、
第４図は第１図のヘット部センサを打撃した状態を示す
縦断面図、第５図は第１図のヘッド部センサが打撃され
た際の等価回路図、第６図は第１の実施例の強さ・位置
分離回路の回路図、第７図は第１の実施例のリム部セン
サの部分省略破断斜視図、第８図は第７図のリム部セン
サの抵抗面の平面図、第９図（ａ）乃至（ｄ）は第２の
実施例の電極及び抵抗面の製造過程を示す図、第１Ｏ図
は第９図（ｄ）のＡ−Ａ′線に沿う断面図である。 ２４・・・・抵抗面、Ｚ６．２Ｂ・・・・第２及び第３
の電極、３０・・・・感圧抵抗素子、３４・・・・第１
の電極、３６・・・・打面、４２．４４・・・・・固定
抵抗器、４６・・・・定電流源。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）演奏者が打撃を与える打面と、この打面の下面に
   張り合せた第１電極と、この電極の下面に張り合せた感
   圧抵抗素子と、この感圧抵抗素子の下部に設けた抵抗面
   と、この抵抗面に設けた第２及び第３の電極とを、備え
   た電子打楽器。
2. （２）請求項１記載の電子打楽器において、第２及び第
   ３の電極にそれぞれ固定抵抗器の一端を接続し、他端を
   相互に接続し、第１電極と上記固定抵抗器の相互接続点
   との間に定電流源を接続し、上記固定抵抗器間の電圧及
   び上記定電流源間の電圧に基づいて打点位置及び打撃強
   度を検出する電子打楽器。