JPH08160943A - 電子弦楽器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピッチベンド奏法を可能とする電子弦楽器に
関し、ピッチベンド操作と撥弦操作を区別して検出する
ことができる電子弦楽器を提供することを目的とする。 【構成】 押圧部と撥弦部からなる弦（１）と、弦の長
手方向に互いに離隔して設けられ、演奏者が弦の押圧部
を押圧することにより該弦が少なくとも１つに接触可能
な複数のフレット（Ｆ０〜Ｆｎ）と、弦に超音波を発信
し、該弦を伝播する超音波が弦と接触するフレットで反
射して生じるエコーを受信する超音波センサ（５）と、
演奏者が撥弦操作をすることにより生じる弦振動の振動
幅を検出する弦振動検出手段（４）と、弦の撥弦部の両
端近傍にそれぞれ設けられ、演奏者が弦を変位させたと
きに該弦の変位量をそれぞれ検出するための弦変位検出
手段（２，３）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子弦楽器に関し、特
にピッチベンド奏法を可能とする電子弦楽器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１２は、従来技術による電子弦楽器の
外観を示す概略図である。弦１は、第０フレットＦ０と
ブリッジ６の間に張設されており、指板・フレット部４
１と撥弦部４２を有する。指板・フレット部４１は、発
音する音高を決めるために演奏者が指で弦を押さえる部
分である。撥弦部４２は、演奏者が発音を目的として弦
を撥く部分である。

【０００３】ベンドセンサ５０は、弦１の変位を調べる
ことにより、ピッチベンド操作の検出を行う。電子弦楽
器に例えば６本の弦が張設されている場合には、６本の
各弦に対応して、別々にピッチベンド操作を検出する。

【０００４】図１３は、ピッチベンド操作（チョ−キン
グ）の演奏手法を説明するための概略図である。指板・
フレット部４１は、複数のフレットを有する。演奏者が
弦１を押さえると、弦１は第ｉフレットＦｉの点６５に
支持される。点６５に弦１が支持されている間は、第ｉ
フレットＦｉに対応する音高で発音が可能である。その
後、押さえている弦１を弦の長さ方向に対して垂直方向
に移動させると、弦１は点６６で支持されるようにな
る。すると、弦１は伸長し、張力が増加するので、音高
が高くなる。

【０００５】この性質を利用して、演奏者が第ｉフレッ
トＦｉ付近で弦の長さ方向に対して垂直方向に弦１を反
復移動させることにより、周期的なピッチ変調を行うこ
とができる。このようにして、演奏者が第ｉフレットＦ
ｉ上の弦の支点をスライドさせる操作をピッチベンド操
作という。

【０００６】図１２において、ベンドセンサ５０は、弦
１の変位を調べることにより、ピッチベンド操作が行わ
れたか否かを検出する。しかし、弦１が変位するのは、
ピッチベンド操作のときだけではなく、演奏者が発音目
的に撥弦操作を行ったときにも生じる。次に、弦変位を
生じるピッチベンド操作と撥弦操作について詳しく説明
する。

【０００７】図１４（Ａ）は、ピッチベンド操作を行っ
たときの弦変位を示し、図１４（Ｂ）は撥弦操作を行っ
たときの弦変位を示す。図１４（Ａ）において、弦１は
第０フレットＦ０とブリッジ６の間に張設されている。
演奏者がピッチベンド操作を行うことにより、あるフレ
ット上で弦１を弦の長さ方向に対して垂直方向（点６
１）に移動させたとする。弦１の移動により、ベンドセ
ンサ５０は弦１の変位を検出することができる。以上が
ピッチベンド操作により生じる弦変位である。

【０００８】一方、図１４（Ｂ）では、演奏者が弦１を
押さえることにより、弦１は第ｉフレットＦｉに支持さ
れ、第ｉフレットＦｉとブリッジ６の間に張られる。そ
の後、演奏者が弦１に対して撥弦操作を行う際に、弦１
は一度点６２の位置に引っ張られる。弦１が点６２に移
動すると、ベンドセンサ５０は弦１の変位を検出する。
演奏者は、弦１を点６２に引っ張った後に、弦１を離す
ことにより弦１の振動が開始し、発音が開始する。当該
弦が発音中の場合、ベンドセンサ５０の変位検出結果
を、そのまま反映させると、撥弦操作により音高が高く
なり、撥弦後急に元の音高に戻ることになる。ただし、
当該弦が発音中でない場合、音情報はないので問題はな
い。

【０００９】図１４（Ａ）のピッチベンド操作と図１４
（Ｂ）の撥弦操作を比べたときに、ベンドセンサ５０
は、いずれも同じ弦変位検出結果を出力してしまう。つ
まり、ベンドセンサ５０は、ピッチベンド操作による弦
変位と撥弦操作による弦変位を区別することができな
い。

【００１０】本来、ピッチベンド操作による弦変位は、
音高を高くするためのものであり、撥弦操作による弦変
位は、発音目的に弦を振動させるための操作である。撥
弦操作をしたときに、ベンドセンサ５０が誤認識により
ピッチベンド操作を検出してしまうと、結果として撥弦
時に音高が高くなる現象が生じてしまう。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】電子弦楽器は、ピッチ
ベンド操作を検出するためのベンドセンサを有する。し
かし、従来のベンドセンサは、ピッチベンド操作による
弦変位と撥弦操作による弦変位を区別することができな
い。ベンドセンサが撥弦操作を誤ってピッチベンド操作
であると検出してしまうと、例えば撥弦時に音高が高く
なってしまう等、演奏者の意図しない結果を招くことに
なってしまう。

【００１２】本発明の目的は、ピッチベンド操作と撥弦
操作を区別して検出することができる電子弦楽器を提供
することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の電子弦楽器は、
押圧部と撥弦部からなる弦と、弦の長手方向に互いに離
隔して設けられ、演奏者が弦の押圧部を押圧することに
より該弦が少なくとも１つに接触可能な複数のフレット
と、弦に超音波を発信し、該弦を伝播する超音波が弦と
接触するフレットで反射して生じるエコーを受信する超
音波センサと、演奏者が撥弦操作をすることにより生じ
る弦振動の振動幅を検出する弦振動検出手段と、弦の撥
弦部の両端近傍にそれぞれ設けられ、演奏者が弦を変位
させたときに該弦の変位量をそれぞれ検出するための弦
変位検出手段とを有する。

【００１４】

【作用】弦変位検出手段を弦の撥弦部の両端近傍に設け
ることにより、撥弦部の両端近傍における弦の変位量を
それぞれ検出することができる。撥弦部の両端近傍にお
ける弦の変位量を検出することができれば、演奏者が行
うピッチベンド操作と撥弦操作を区別して検出すること
が可能である。

【００１５】

【実施例】図４は、本発明の実施例による電子弦楽器の
外観を示す概略図である。弦１は、第０フレットＦ０と
ブリッジ６の間に張設されており、指板・フレット部４
１と撥弦部４２を有する。指板・フレット部４１は、発
音する音高を決めるために演奏者が指で弦を押さえる部
分である。撥弦部４２は、演奏者が発音を目的として弦
を撥く部分である。

【００１６】ピッチベンド操作は、２つのベンドセンサ
２，３を用いることにより検出することができる。ベン
ドセンサ２，３は、撥弦部４２の両端近傍にそれぞれ設
けられ、例えば６本の各弦についての変位を検出し、弦
毎にピッチベンド操作を検出することができる。

【００１７】ベンドセンサ２，３は、撥弦部４２の両端
の互いになるべく離れた位置にそれぞれ設ければ、演奏
者が撥弦可能な長手方向の弦位置の範囲が広がる。しか
し、ベンドセンサ２をブリッジ６の極めて近傍に設けて
しまうと、ほとんど弦の変位を検出をできずまたは弦変
位の検出感度が低くなってしまうので好ましくない。ベ
ンドセンサ２，３は、演奏者が撥弦を行う長手方向の弦
位置を挟むように両側にそれぞれ設ければよい。

【００１８】ベンドセンサが１つだけでは、ピッチベン
ド操作と撥弦操作を区別することは難しいが、ベンドセ
ンサを２つ設けることにより、ピッチベンド操作と撥弦
操作を区別することが可能になる。

【００１９】図５（Ａ）は、ピッチベンド操作を行った
ときの弦変位を示し、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）は撥弦操
作を行ったときの弦変位を示す。図５（Ａ）において、
まず、弦１は第ｉフレットＦｉ上の点４５’とブリッジ
６により支持される。その後、演奏者がピッチベンド操
作により、フレットＦｉ上で弦の長さ方向に対して垂直
方向（点４５）に弦１を移動する。弦１は、点４５とブ
リッジ６により支持される直線を構成する。

【００２０】変位量Ｗ１は、第１ベンドセンサ２により
検出される弦の変位量である。変位量Ｗ２は、第２ベン
ドセンサ３により検出される弦の変位量である。第１ベ
ンドセンサ２は、撥弦部４２内において、ブリッジ６の
近傍に配置され、第２ベンドセンサ３は、撥弦部４２内
において、第１ベンドセンサ２よりもブリッジ６から遠
い位置に配置される。第１ベンドセンサ２の位置は、第
２ベンドセンサ３よりもブリッジ６に近いので、ピッチ
ベンド操作が行われた際、変位量Ｗ１は、変位量Ｗ２よ
りも小さな値となる。

【００２１】変位量Ｗ１と変位量Ｗ２の比は、ブリッジ
６から第１ベンドセンサ２までの距離Ｌ１とブリッジ６
から第２ベンドセンサ３までの距離Ｌ２の比と同じであ
り、以下の式が成り立つ。

【００２２】Ｗ２＝Ｗ１×Ｌ２／Ｌ１ 図５（Ｂ）の撥弦操作時において、演奏者が弦１を押さ
えることにより、第ｉフレットＦｉとブリッジ６の間に
弦１が張られる。その後、演奏者が弦１に対して撥弦操
作を行う際に、弦１は点４６の位置に引っ張られる。弦
１が点４６で支えられると、ブリッジ６と第ｉフレット
Ｆｉの間に２つの直線が構成される。１つは、ブリッジ
６と点４６の間の直線であり、もう１つは点４６と第ｉ
フレットＦｉの間の直線である。

【００２３】弦の変位量は、ブリッジ６から点４６へ向
かうほど増加し、点４６を越えると減少する。つまり、
ブリッジ６から点４６までは、弦の変位量が直線的に増
加し、点４６から第ｉフレットＦｉまでは、弦の変位量
が直線的に減少する。

【００２４】２つのベンドセンサ２，３は、図４の示す
ように撥弦が可能な範囲である撥弦部４２の両端近傍に
それぞれ設けられているので、撥弦操作を行う点４６は
必ず２つのベンドセンサ２，３の間に位置する。

【００２５】したがって、変位量Ｗ１は、ブリッジ６と
点４６の間の位置で検出され、変位量Ｗ２は、点４６と
第ｉフレットＦｉの間の位置で検出される。その結果、
変位量Ｗ１と変位量Ｗ２の比は、ブリッジ６から第１ベ
ンドセンサ２までの距離Ｌ１とブリッジ６から第２ベン
ドセンサ３までの距離Ｌ２の比と等しくならず、次式の
関係となる。

【００２６】Ｗ２＜Ｗ１×Ｌ２／Ｌ１ 図５（Ｃ）の撥弦操作時において、演奏者が弦１を押さ
れることにより、第ｉフレットＦｉ上において、弦１の
垂直方向に少しずれた位置に弦１が固定される。弦１
は、第ｉフレットＦｉとブリッジ６の間に張られる。そ
の後、演奏者が弦１に対して撥弦操作を行うと、弦１は
点４６に支えられる。弦１が点４６で支えられると、ブ
リッジ６と第ｉフレットＦｉの間に２つの直線が構成さ
れる。１つは、ブリッジ６と点４６の間の直線であり、
もう１つは点４６と第ｉフレットＦｉの間の直線であ
る。

【００２７】ブリッジ６から点４６にかけては、弦の変
位量が僅かに変化する直線状に増加し、点４６から第ｉ
フレットＦｉにかけては、弦の変位量が大きく変化する
直線状に増加する。

【００２８】変位量Ｗ１は、ブリッジ６と点４６の間の
位置で検出され、変位量Ｗ２は点４６と第ｉフレットＦ
ｉの間の位置で検出されるので、変位量Ｗ１と変位量Ｗ
２の比は、ブリッジ６から第１ベンドセンサ２までの距
離Ｌ１とブリッジ６から第２ベンドセンサ３までの距離
Ｌ２の比と等しくならず、次式の関係になる。

【００２９】Ｗ２＞Ｗ１×Ｌ２／Ｌ１ 以上のように、ピッチベンド操作を行ったときには、Ｗ
２＝Ｗ１×Ｌ２／Ｌ１の関係が成り立ち、撥弦操作を行
ったときには、Ｗ２＝Ｗ１×Ｌ２／Ｌ１の関係が成り立
たないので、変位量Ｗ１，Ｗ２と距離Ｌ１，Ｌ２の関係
を調べることにより、ピッチベンド操作と撥弦操作を区
別して検出することができる。

【００３０】ピッチベンド操作を検出したときには、ピ
ッチベンド操作に応じたピッチ変調の楽音制御を行い、
撥弦操作を検出したときには、撥弦操作に応じた音量や
発音開始の楽音制御を行うことができる。

【００３１】以上は、ピッチベンド操作と撥弦操作を区
別する方法について述べた。次は、撥弦操作を行ったと
きの撥弦位置を検出する方法について述べる。図６は、
ブリッジ６から撥弦位置４６’までの距離Ｌ３の検出方
法を説明するための概略図である。

【００３２】演奏者が弦１を押さえることにより、第ｉ
フレットＦｉとブリッジ６の間に弦１が張られる。その
後、演奏者が弦１の点４６’で撥弦操作を行うことによ
り、弦１は点４６’から点４６へ引っ張られる。

【００３３】変位量Ｗ１は、第１ベンドセンサ２により
検出される値であり、変位量Ｗ２は第２ベンドセンサに
より検出される値である。距離Ｌ１は、ブリッジ６と第
１ベンドセンサ２の間の距離であり、距離Ｌ２は、ブリ
ッジ６と第２ベンドセンサ３の間の距離であり、共にベ
ンドセンサ２，３の取り付け位置により電子弦楽器固有
のものとして決まる。

【００３４】距離Ｌは、ブリッジ６と第ｉフレットＦｉ
の間の距離である。第ｉフレットＦｉは、演奏者により
押されたフレット位置であり、後に示す超音波センサを
用いてフレット検出（音高検出）することにより検出さ
れる。押されているフレット位置Ｆｉが分かれば、電子
弦楽器の構成よりブリッジ６からフレットＦｉまでの距
離Ｌを導き出すことができる。

【００３５】ブリッジ６から撥弦位置４６に対応する距
離Ｌ３は、未知数であるが、以上の既知の変位量Ｗ１，
Ｗ２および距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌを用いて、次式により算
出することができる。

【００３６】Ｌ３＝Ｌ１×Ｗ２×Ｌ／｛Ｗ１×（Ｌ−Ｌ
２）＋Ｗ２×Ｌ１｝ 距離Ｌ３は、ブリッジ６から撥弦位置４６’までの距離
であるので、距離Ｌ３が分かれば撥弦位置４６’を求め
ることができる。

【００３７】撥弦位置４６’が分かれば、演奏者が撥弦
する弦位置４６’に応じて、音色等を変化させることが
できる。例えば、ブリッジ６に近い位置で撥弦を行った
ときには明るい音色にし、ブリッジ６から遠い位置で撥
弦を行ったときに甘い音色にすることができる。

【００３８】図１は、本実施例による電子弦楽器を実現
するための構成図である。電子弦楽器の本体７には、ｎ
＋１（例えば、２４）のフレットＦ０〜Ｆｎが弦１の長
手方向に離隔して設けられ、弦１に略直角に固定されて
いる。弦１は、第０フレットＦ０とブリッジ６の間に例
えば６本並行に直径の異なるものが張設されている。演
奏時には、指板に対して弦１を押さえることにより、各
弦１がフレットＦ０〜Ｆｎのいずれかに接触する。

【００３９】超音波センサ５は、弦１のブリッジ６側に
おいて、６本の各弦に接触するように本体７に固定され
ている。電磁ピックアップ４は、超音波センサ５の近傍
において、６本の弦に対応して本体７に固定されてい
る。

【００４０】ベンドセンサ２，３は、２つ設けられてい
る。ベンドセンサ２は、超音波センサ５と電磁ピックア
ップ４の間において、６本の弦に対応して本体１に固定
されている。ベンドセンサ３は、第ｎフレットＦｎの近
傍において、６本の弦に対応して本体１に固定されてい
る。

【００４１】ベンドセンサ２，３と超音波センサ５と電
磁ピックアップ４は、インターフェース１６を介して、
バス２２に接続される。ＣＰＵ１１は、バス２２を介し
て、インターフェース１６、プログラムメモリ１２、レ
ジスタ群１３、各種テーブル１４、スイッチ群１７、表
示器１８、トーンジェネレータ１９に接続される。

【００４２】プログラムメモリ１２は、ＲＯＭで構成さ
れ、後に説明する図７〜図１１のフローチャートを実現
するための演算プログラムを記憶している。レジスタ群
１３は、ＲＡＭで構成され、書き換え可能な各種データ
を記憶している。ＣＰＵ１１は、プログラムメモリ１２
に記憶されている演算プログラムに従って、レジスタ群
１３を用いて、各種演算を行う。

【００４３】各種テーブル１４は、ＲＯＭで構成され
る。例えば、演奏者が音高指定のために弦を押圧したフ
レットＦｉを検出した後に、フレット位置Ｆｉからブリ
ッジ６までの距離Ｌに変換するためのテーブル等を記憶
している。

【００４４】スイッチ群１７は、電源スイッチ、音色選
択スイッチ、音量調整用スイッチ等を有する。表示器１
８は、スイッチ群１７に備えられたスイッチの状態等を
表示する。

【００４５】クロック発生回路１５は、タイマクロック
信号をＣＰＵ１１とインターフェース１６に供給する。
ＣＰＵ１１は、タイマクロック信号が供給されると、タ
イマ割り込みを発生させ、図８に示す割り込み処理を実
行する。インターフェース１６は、タイマクロック信号
を受けると弦振動の最大振幅値を保持し、ＣＰＵ１１か
らのアクセスに備える。

【００４６】ベンドセンサ２，３は、例えば６本の弦の
変位量をそれぞれ検出する。ベンドセンサ２，３が検出
する弦変位の周波数帯域は、直流分を含む低周波（直流
〜２０Ｈｚ）である。ベンドセンサ２，３の詳細な構成
は、後に説明する。ＣＰＵ１１は、インターフェース１
６を介して、ベンドセンサ２，３がそれぞれ検出した弦
の変位量を基に、ピッチベンド操作であるか否かを検出
する。ピッチベンド操作であれば、ピッチ変調の情報や
音色情報等をトーンジェネレータ１９に供給する。ま
た、検出された弦の変位量を基に、演奏者が撥弦した弦
の位置を検出する。そして、検出された弦の位置に応じ
た音色等の情報をトーンジェネレータ１９に供給する。

【００４７】超音波センサ５は、超音波を各弦に発信
し、当該弦を伝搬する超音波が弦と接触しているフレッ
トで反射して生じるエコーを受信する。ＣＰＵ１１は、
超音波の発信からエコーの受信までの時間間隔に基づき
弦と接触しているフレットＦｉを判別する。弦と接触し
ているフレットＦｉが判別されると、フレットＦｉに対
応する音高をトーンジェネレータ１９に供給する。

【００４８】電磁ピックアップ４は、撥弦時の弦振動の
波形を検出する。ベンドセンサ２，３が検出する弦振動
の周波数帯域は、可聴周波数（２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）
である。ＣＰＵ１１は、検出された弦振動波形の振幅に
応じて、キーオン（発音）、キ−オフ（消音）、音量情
報をトーンジェネレータ１９に供給する。

【００４９】電磁ピックアップ４は、例えば磁石にコイ
ルを巻くことにより形成することができる。弦１は、例
えばピアノ線で形成されており、コイルが巻かれた磁石
と弦１は磁路を形成する。弦１が振動すると、磁路が変
化し、磁束が変化する。磁束が変化すると、電磁誘導に
よりコイルに起電力が生じる。電磁ピックアップ４のコ
イルに発生する起電力を測定することにより、弦振動波
形を検出することができる。

【００５０】なお、超音波センサ５および電磁ピックア
ップ４は、例えば特開平１−１８３６９２号公報の第１
０７５頁左下欄〜第１０７７頁左上欄に開示されている
制御方法により制御可能である。

【００５１】トーンジェネレータ１９は、ＣＰＵ１１か
ら供給されるキーオン、キーオフ、音色、音高、音量等
の楽音制御データを受け、波形メモリ２０から波形読み
出しを行う。読み出された波形は、楽音信号として、サ
ウンドシステム２１に供給される。サウンドシステム２
１は、増幅器とスピーカを有し、供給される楽音信号に
応じた発音を行う。

【００５２】図２は、ベンドセンサ２，３の構成を示す
ブロック図である。ベンドセンサ２，３は、発光素子３
１と受光センサ３３を有する。以下に説明する遮蔽板３
５は、弦の移動に伴い、発光素子３１と受光センサ３３
の間の光路を遮る。受光センサ３３が発光素子３１から
受光する光量は、遮蔽板３５の位置により変化する。Ａ
／Ｄ変換器３７は、受光センサ３３が受光する光量をデ
ィジタル光量値に変換し、インターフェースに供給す
る。

【００５３】図３は、遮蔽板３５の位置と発光素子・受
光センサ間の光路面積３４の関係を示す。図３（Ａ）に
示すように、無演奏時には弦１が真中に位置し、遮蔽板
３５は略垂直方向に位置している。この時、光路面積３
４は約１／２になる。

【００５４】図３（Ｂ）に示すように、弦１が左に移動
すると、それに伴い遮蔽板３５も左側に回転移動する。
最左端に移動すると、光路面積３４は最大となる。図３
（Ｃ）に示すように、弦１が右に移動すると、それに伴
い遮蔽板３５も右側に回転移動する。最右端に移動する
と、光路面積３４は最小になる。

【００５５】光路面積３４は、弦１の位置に応じて変化
するので、受光センサ３３は弦１の位置に応じた光量を
受光することができる。ベンドセンサ２，３は、受光セ
ンサ３３が受光する光量を基に弦１の変位量を検出でき
る。

【００５６】なお、第２ベンドセンサ３は、第１ベンド
センサ２よりもブリッジ６から遠い位置に設けられるの
で、ピッチベンド操作を行った際には、第２ベンドセン
サ３の方が第１ベンドセンサ２よりも大きな弦の変位量
を検出することになる。そのため、第２ベンドセンサ３
の弦変位検出幅を第１ベンドセンサ２のものより大きく
することが望ましい。

【００５７】図７は、ＣＰＵが演算プログラムに従って
行うメインルーチンの処理を示すフローチャートであ
る。ステップＳＡ１では、レジスタ群１３に備えられて
いる各種レジスタの初期設定等の初期化を行う。

【００５８】ステップＳＡ２では、スイッチ群１７の各
スイッチの状態を検出し、スイッチの状態に応じた各種
処理を行う。スイッチ群１７は、例えば音色選択スイッ
チや音量調整用スイッチを有する。

【００５９】ステップＳＡ３では、スイッチ群１７のス
イッチ状態に応じて、表示器１８に表示信号を供給し、
表示させる。ステップＳＡ４では、その他必要な処理を
行う。その後、ステップＳＡ２へ戻り、処理を繰り返
す。

【００６０】図８は、タイマ割り込み処理を示すフロー
チャートである。ＣＰＵ１１は、クロック発生回路１５
から所定の時間間隔でタイマクロック信号を受けて、以
下の割り込み処理を行う。

【００６１】ステップＳＢ１では、フレット検出を行
う。超音波センサ５が各弦に供給した超音波は、弦に接
触しているフレットで反射して、エコーが返ってくる。
ＣＰＵ１１は、超音波の発信からエコーの受信までの時
間間隔に基づいて、弦が接触しているフレットを判別す
る。フレットが判別されると、当該フレットに対応する
音高をトーンジェネレータ１９に供給する。

【００６２】ステップＳＢ２では、ピッチベンド検出を
行う。弦変位量Ｗ１は、第１ベンドセンサ２により検出
され、弦変位量Ｗ２は第２ベンドセンサ３により検出さ
れる。ＣＰＵ１１は、弦変位量Ｗ１，Ｗ２を基に、ピッ
チベンド操作であるのか、または撥弦操作であるのかを
判別する。また、撥弦操作であると判別されたときに
は、演奏者が撥弦操作を行った弦位置の検出を行う。ピ
ッチベンド検出の詳細は、後にフローチャートを参照し
ながら説明する。

【００６３】ステップＳＢ３では、撥弦検出を行う。電
磁ピックアップ４が検出する撥弦時の弦振動波形の振幅
値を基に、キーオン、キーオフ、音量信号をトーンジェ
ネレータ１９に供給する。トーンジェネレータ１９にキ
ーオン信号が供給されると、発音が開始される。その
後、タイマ割り込み処理は終了し、割り込み前の処理が
再開される。

【００６４】図９は、図８のステップＳＢ２におけるピ
ッチベンド検出処理の詳細を示すフローチャートであ
る。ステップＳＣ１では、第１ベンドセンサ２により検
出される弦の変位量をレジスタＷ１に格納する。

【００６５】ステップＳＣ２では、第２ベンドセンサ３
により検出される弦の変位量をレジスタＷ２に格納す
る。ステップＳＣ３では、演奏者がピッチベンド操作を
行った場合の第２変位量の理論値Ｗ２’を求める。図５
（Ａ）に示したように、ピッチベンド操作を行うと、ブ
リッジ６と点４５の間に直線ができる。したがって、予
測される第２変位量理論値Ｗ２’は、次式で求められ
る。

【００６６】Ｗ２’＝Ｗ１×Ｌ２／Ｌ１ 求められた第２変位量は、レジスタＷ２’に格納され
る。ステップＳＣ４では、第２変位量の理論値Ｗ２’と
測定値Ｗ２の比較を行う。理論値Ｗ２’は、前ステップ
で理論的に求められた値であり、測定値Ｗ２はステップ
ＳＣ２で第２ベンドセンサ３により実際に検出された値
である。理論値Ｗ２’と測定値Ｗ２について、次式の関
係が成り立つか否かを調べる。

【００６７】｜Ｗ２−Ｗ２’｜＜ＴＨ しきい値ＴＨは、許容できる誤差範囲を表す値である。
なお、しきい値ＴＨは、固定値でもよく、演奏者がスイ
ッチ群１７を用いて任意の値を設定できるようにしても
よい。

【００６８】測定値Ｗ２と理論値Ｗ２’の差の絶対値が
しきい値ＴＨよりも小さければ、ピッチベンド操作であ
ると判断され、ステップＳＣ５へ進む。ステップＳＣ５
では、ピッチベンド操作に応じたピッチ変調等の処理が
行われる。詳細は、後に説明する。その後、ピッチベン
ド検出処理は終了する。

【００６９】一方、測定値Ｗ２と理論値Ｗ２’の差の絶
対値がしきい値ＴＨよりも小さくなければ、図５
（Ｂ）、（Ｃ）のような撥弦操作であると判断され、ス
テップＳＣ６へ進む。ステップＳＣ６では、撥弦操作に
応じた処理を行う。まず、演奏者が撥弦操作を行った弦
位置を検出し、その後、弦位置に応じた音色制御等の処
理を行う。詳細は、後に説明する。その後、ピッチベン
ド検出処理は終了する。

【００７０】図１０は、図９のステップＳＣ５における
ピッチベンド操作処理の詳細を示すフローチャートであ
る。ステップＳＤ１では、現在発音中であるか否かをチ
ェックする。現在発音中でなければ、ベンド操作の処理
を行う必要はないので、そのまま処理を終了する。一
方、現在発音中であるときには、ベンド操作の処理を行
うために、ステップＳＤ２へ進む。

【００７１】ステップＳＤ２では、第１変位量レジスタ
Ｗ１に所定の係数αを乗じて、αＷ１をピッチベンド情
報としてトーンジェネレータ（ＴＧ）１９に送出する。
その後、ピッチベンド操作処理は終了する。なお、トー
ンジェネレータ１９は、ピッチベンド情報を受けて、例
えばピッチ変調や音色変調等を行う。

【００７２】図１１は、図９のステップＳＣ６における
撥弦操作処理の詳細を示すフローチャートである。ステ
ップＳＥ１では、フレット（Ｆｉ）／距離（Ｌ）の変換
を行う。図８のタイマ割り込み処理内のフレット検出
（ステップＳＢ１）において、弦１が接触しているフレ
ット番号Ｆｉが既に検出されている。ＣＰＵ１１は、各
種テーブル１４に記憶されているフレット（Ｆｉ）／距
離（Ｌ）テーブルを用いて、検出されたフレット番号Ｆ
ｉを基に、距離（Ｌ）を表引きする。距離Ｌは、図６に
示すように、フレットＦｉからブリッジ６までの距離で
ある。変換された距離Ｌは、レジスタＬに格納される。

【００７３】ステップＳＥ２では、距離Ｌ３を求める。
距離Ｌ３は、図６に示すように、演奏者が撥弦操作を行
った弦位置４６’からブリッジ６までの距離である。距
離Ｌ３は、前述のように、次式を用いて求めることがで
きる。

【００７４】Ｌ３＝Ｌ１×Ｗ２×Ｌ／｛Ｗ１×（Ｌ−Ｌ
２）＋Ｗ２×Ｌ１｝ ここで、距離Ｌは、前ステップでテーブルを用いて求め
られた値である。距離Ｌ１，Ｌ２は、それぞれ第１ベン
ドセンサ２からブリッジ６までの距離と、第２ベンドセ
ンサ３からブリッジ６までの距離であり、共に電子弦楽
器固有の値である。弦変位量Ｗ１，Ｗ２は、それぞれ第
１ベンドセンサ２、第２ベンドセンサ３から検出された
値である。

【００７５】求められた距離Ｌ３は、レジスタＬ３に格
納される。ステップＳＥ３では、距離Ｌ３に応じて、適
切な音色情報（ＴＣ）を修飾する。

【００７６】ステップＳＥ４では、現在発音中であるか
否かをチェックする。現在発音中でなければ、音色情報
（ＴＣ）は発音処理に必要ないので、そのまま処理を終
了する。一方、現在発音中であるときには、発音処理を
行うために、ステップＳＥ５へ進む。

【００７７】ステップＳＥ５では、音色情報（ＴＣ）を
トーンジェネレータ（ＴＧ）１９に送出し、処理を終了
する。トーンジェネレータ１９には、音色情報以外の音
高等その他の楽音制御データを送出することもできる。

【００７８】距離Ｌ３に応じて音色を変化させるには、
波形メモリ２０に、撥弦位置（距離Ｌ３）に対応した複
数の波形を記憶しておけば、距離Ｌ３に応じて読み出す
波形を変えることにより実現することもできる。

【００７９】また、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）を用い
て、撥弦位置（距離Ｌ３）に応じて、カットオフ周波数
を変化させ、音色を変えるようにしてもよい。以上のよ
うにして、撥弦位置を検出することにより、撥弦位置に
応じた音色を発音させることができる。

【００８０】本実施例による電子弦楽器は、ベンドセン
サを撥弦部の両端に２つ設けているので、ピッチベンド
操作と撥弦操作を区別して検出することができる。これ
により、撥弦操作を行った際、撥弦時に音高が高くなる
等の意図しないピッチベンド制御を排除することができ
る。

【００８１】また、演奏者が撥弦操作を行った撥弦位置
を検出することができるので、撥弦位置に応じた音色等
の楽音制御データを設定することができる。なお、本実
施例では、ベンドセンサを２つ用いる場合について説明
したが、３つ以上を用いて弦の変位を検出するようにし
てもよい。

【００８２】また、ベンドセンサ２，３は、低周波の弦
変位を検出し、電磁ピックアップ４は、可聴周波数の弦
変位（弦振動）を検出するものとして、別々に構成を示
したが、低周波数から可聴周波数までの範囲（直流〜２
０ｋＨｚ）を検出することができるセンサを用いれば、
ベンドセンサ２，３と電磁ピックアップ４を１つの構成
で実現することもできる。

【００８３】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撥弦部の両端における弦の変位量をそれぞれ検出するこ
とができるので、演奏者が行うピッチベンド操作と撥弦
操作を区別して検出することが可能であり、適切なピッ
チベンド制御および撥弦制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例による電子弦楽器を実現する
ための構成図である。

【図２】 ベンドセンサの構成を示すブロック図であ
る。

【図３】 ベンドセンサの遮蔽板の位置と発光素子・受
光センサ間の光路面積の関係を示す動作説明図である。

【図４】 本実施例による電子弦楽器の外観を示す概略
図である。

【図５】 図５（Ａ）はピッチベンド操作を行ったとき
の弦変位を示し、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）は撥弦操作を
行ったときの弦変位を示す概略図である。

【図６】 ブリッジから撥弦位置までの距離Ｌ３の検出
方法を説明するための概略図である。

【図７】 ＣＰＵが演算プログラムに従って行うメイン
ルーチンの処理を示すフローチャートである。

【図８】 タイマ割り込み処理を示すフローチャートで
ある。

【図９】 図８のステップＳＢ２におけるピッチベンド
検出処理の詳細を示すフローチャートである。

【図１０】 図９のステップＳＣ５におけるピッチベン
ド操作処理の詳細を示すフローチャートである。

【図１１】 図９のステップＳＣ６における撥弦操作処
理の詳細を示すフローチャートである。

【図１２】 従来技術による電子弦楽器の外観を示す概
略図である。

【図１３】 ピッチベンド操作（チョ−キング）の演奏
手法を説明するための概略図である。

【図１４】 図１４（Ａ）はピッチベンド操作を行った
ときの弦変位を示し、図１４（Ｂ）は撥弦操作を行った
ときの弦変位を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 弦、 ２，３ ベンドセンサ、 ４ 電磁ピッ
クアップ、 ５ 超音波センサ、 ６ ブリッジ、
７ 本体、 １１ ＣＰＵ、 １２プログラム
メモリ、 １３ レジスタ群、 １４ 各種テーブ
ル、 １５クロック発生回路、 １６ インターフ
ェース、 １７ スイッチ群、１８ 表示器、 １
９ トーンジェネレータ、 ２０ 波形メモリ、２１
サウンドシステム、 ２２ バス、 ３１ 発光
素子、 ３３ 受光センサ、 ３４ 光路面積、
３５ 遮光板、 ３７ Ａ／Ｄ変換器、４１ 指板
・フレット部、 ４２ 撥弦部、 ５０ ベンドセ
ンサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押圧部と撥弦部からなる弦（１）と、 前記弦の長手方向に互いに離隔して設けられ、演奏者が
   前記弦の押圧部を押圧することにより該弦が少なくとも
   １つに接触可能な複数のフレット（Ｆ０〜Ｆｎ）と、 前記弦に超音波を発信し、該弦を伝播する超音波が弦と
   接触するフレットで反射して生じるエコーを受信する超
   音波センサ（５）と、 演奏者が撥弦操作をすることにより生じる弦振動の振動
   幅を検出する弦振動検出手段（４）と、 前記弦の撥弦部の両端近傍にそれぞれ設けられ、演奏者
   が前記弦を変位させたときに該弦の変位量をそれぞれ検
   出するための弦変位検出手段（２，３）とを有する電子
   弦楽器コントローラ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電子弦楽器コントローラ
   と、 前記超音波センサが発信する超音波とそれに対応して受
   信するエコーの伝播時間に基づき、該弦が接触する前記
   フレットの位置を判別し、該フレット位置に対応する音
   高情報を出力する音高情報出力手段と、 前記弦振動検出手段により検出される振動幅に応じて音
   量情報を出力する音量情報出力手段と、 前記弦変位検出手段により検出される弦の変位量に応じ
   て楽音制御情報を出力する楽音制御情報出力手段とを有
   する電子弦楽器。
3. 【請求項３】 前記楽音制御情報出力手段は、前記弦の
   撥弦部の両端においてそれぞれ検出される弦の変位量に
   基づいて、前記弦の押圧部または撥弦部のいずれにおけ
   る弦変位であるのかを判断する手段を含み、弦変位が弦
   の押圧部または撥弦部のいずれで生じたかに基づいて異
   なる楽音制御情報を出力する請求項２記載の電子弦楽
   器。
4. 【請求項４】 前記楽音制御情報出力手段は、弦変位が
   弦の撥弦部で生じたと判断されたときには、撥弦部内の
   どの位置で弦変位が生じたかを判断する手段と、弦変位
   が生じた撥弦部内の弦位置に応じて楽音制御情報を出力
   する手段を含む請求項３記載の電子弦楽器。