JPH0816167A

JPH0816167A - 振動持続装置

Info

Publication number: JPH0816167A
Application number: JP6150253A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Dejima; 達也出嶌
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1994-06-30
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 1996-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】多様で豊かな音色の発音が行えるとともに、
幅広い音楽表現が容易に行える振動持続装置を提供す
る。【構成】弦１０４を励振する作用子２０１と、弦１０
４の振動状態を検出するＨＰＵ１１０と、ＨＰＵ１１０
から出力された電気信号をプリアンプ４０１を介して入
力し、弦１０４の振動状態を示すデータを制御部４０４
に出力するピッチ抽出部４０２と、波形メモリ４０６か
ら波形データを読み出してこれを加工する波形信号発生
部４０７と、波形信号発生部４０７が出力した波形信号
をＤ／Ａ変換部４０８を介して入力し、作用子２０１を
駆動する圧電素子駆動部４０９とを備え、制御部４０４
は、波形信号発生部４０７が生成する波形を指示し、圧
電素子駆動部４０９が作用子２０１を駆動する強さ、タ
イミングを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気ギター、電気ピア
ノ等の機械振動体を音源とする楽器に搭載される振動持
続装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ギター属の撥弦楽器、ピアノ属
の打弦楽器におけるその弦振動は、バイオリン属の擦弦
楽器のそれと比較すると、減衰が大きく、音の持続時間
が短いことが知られている。これは、アコースティック
な楽器に限らず、電気ギター、電気ピアノ等の電気楽器
においても弦振動を音源としていることから、同様の特
性がある。

【０００３】音の持続時間が短いと、その音の持続時間
の短さにより音楽表現が制約されるという不具合があ
る。この不具合を解決するため、特に近年の電気楽器に
おいては、音源である機械振動体を励振することでその
振動を強制的に持続させる振動持続装置が広く搭載され
てきている。

【０００４】図１４は、従来の振動持続装置の概略構成
を示すブロック図である。図１４において、１４０１は
スチール製の弦、１４０２は弦１４０１の振動を検出す
るピックアップ（ＰＵ）、１４０３はＰＵ１４０２が出
力した電気信号を増幅するプリアンプ、１４０４は弦１
４０１を励振する作用子、１４０５は作用子１４０４を
駆動する圧電素子駆動回路である。

【０００５】ここで、弦１４０１の振動を検出するＰＵ
１４０２は、例えばコイル型であり、弦１４０１の振動
により発生する誘導起電力の原理を利用し、弦１４０１
の振動を電気信号に変換するものである。一方、弦１４
０１を励振する作用子１４０４は、その内部に圧電素子
を有するものである。

【０００６】以上の構成において、その動作を説明す
る。ＰＵ１４０２は、弦１４０１の振動に応じた電気信
号をプリアンプ１４０３に出力し、プリアンプ１４０３
は、ＰＵ１４０２から入力した電気信号を増幅して圧電
素子駆動回路１４０５に出力する。圧電素子駆動回路１
４０５は、プリアンプ１４０３から入力した電気信号に
従って作用子１４０４の圧電素子を駆動する。これによ
り、弦１４０１は、作用子１４０４により強制振動が与
えられることで励振される。

【０００７】図１５は、従来における弦の振動状態（波
形）例を示す説明図である。図１５において、（ａ）は
作用子１４０４により強制振動を与えなかったときの弦
１４０１の波形を示し、（ｂ）は作用子１４０４により
強制振動を与えたときの弦１４０１の波形を示してい
る。

【０００８】図１５（ａ）及び（ｂ）に示す如く、作用
子１４０４により強制振動を与えないと弦１４０１の振
動は急速に減衰するが、作用子１４０４により強制振動
を与えることで弦１４０１の振動はあまり減衰すること
なく、その振動が持続していることがわかる。このた
め、音も長く持続することになり、前述した不具合を解
決することができる。

【０００９】ところで、上記した作用子１４０４は、圧
電素子をその内部に備えたタイプのものである。今まで
の作用子の主流は電磁力により弦に作用するコイルタイ
プのものであるが、このコイルタイプの作用子は圧電素
子を備えたタイプの作用子と比較すると、次のような短
所がある。

【００１０】コイルタイプの作用子は、作用させた後の
弦の振動波形が自然にｓｉｎ波に近いものとなり、音の
持続時間（弦の振動持続時間）が延びても豊かな音色は
得られず（倍音の含まれ方等）、音楽表現力の幅の拡が
りを阻害していた。

【００１１】弦に作用するレスポンスが鈍く、また、レ
スポンスが鈍いことから特に高次倍音成分を弦に加振す
ることは技術的に非常に困難（実際上、不可能と思われ
る）である。

【００１２】一方、上記の圧電素子駆動回路１４０５
は、プリアンプ１４０３を介して入力したＰＵ１４０２
の電気信号に従って作用子１４０４を駆動するものだ
が、圧電素子駆動回路１４０５としては、ＰＵ１４０２
の位相特性等を考慮し、弦１４０１の振動の位相と作用
子１４０４が励振する位相とを合わせる（同期させる）
ようにしたものもある。弦１４０１の振動の位相と作用
子１４０４が加振する位相を合わせることで、弦１４０
１を効率的に励振することができる。

【００１３】なお、弦振動を音源とする電気楽器におい
ては、音の持続時間を聴感上延ばすものとして、ディレ
イ、リバーブコンプレッサ、オーバドライブ等のエフェ
クタ（効果付加装置）があり、また、奏法としては、音
量つまみを調節することで、弦振動の減衰に応じて音量
を大きくするものなどがある。このようなエフェクタ、
奏法により、音の持続時間を聴感上延ばすことができる
が、当然のことながら、それは弦振動が消失するまでの
時間が上限となる。

【００１４】音の持続時間自体を延ばす奏法としては、
例えばフィードバック奏法と呼ばれるものがある。この
フィードバック奏法は、スピーカから放音される音で弦
を振動させ、その振動を再びＰＵが拾うという繰り返し
により音の持続時間を延ばすものである。しかし、この
フィードバック奏法には、スピーカとの位置関係から演
奏者が任意に行い難い、所望の音を持続させるのが困難
（高音弦を振動させ難い）といった不具合がある。ま
た、要求される演奏技術も非常に高度である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような機械振動体を音源とする楽器に搭載された振動
持続装置は、機械振動体を励振することで音の持続時間
を延ばすことを目的としているので、音の持続時間が延
びても豊かな倍音等を得ることはできず、音色を変化さ
せることがないことから音楽表現力についてはあまり拡
がることがなかった。

【００１６】例えば、電気弦楽器においては、音源であ
る弦の振動を電気信号に変換した後、エフェクタにより
何らかの処理を施して音を放音させているものが殆どで
ある。エフェクタにより付加される音響効果としては数
多くあるが、音響効果は弦の振動を変換した電気信号
（波形）に対して施されるので、弦の振動にその音楽表
現力は大きく依存することになる。

【００１７】現代は、演奏者一人一人が独自の芸術的感
性に従って音楽を表現する風潮が定着しており、奏法も
多くの演奏者が開発している。一方の楽器においては、
多様化した演奏者のニーズに応える、容易に幅広い音楽
表現が行えるものが望まれている。これは、アコーステ
ィックな楽器と比較して、エレクトロニクス技術を生か
して新たな音楽の創造がし易いといった長所を有する電
気楽器に対して特に望まれている。

【００１８】本発明の課題は、多様で豊かな音色の発音
が行えるとともに、幅広い音楽表現が容易に行える振動
持続装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の振動持続装置
は、機械振動体を音源とする全ての楽器に対して適用す
ることができるものである。

【００２０】この振動持続装置は、少なくとも励振手
段、波形生成手段、及び駆動手段を備えている。上記の
各手段において、波形生成手段は波形信号を生成し、こ
の波形生成手段が生成した波形信号に従って駆動手段が
励振手段を励振することで、機械振動体が励振される。

【００２１】また、本発明の振動持続装置は、上記構成
に加えて、機械振動体の振動を検出して電気信号を出力
する振動検出手段を具備し、更には波形生成情報を指定
する指定手段を具備する。

【００２２】上記した励振手段としては、例えば、弦を
機械振動体とした場合、コイル、圧電素子等を用いたも
のがある。波形生成手段は、アナログ型とデジタル型に
大別することができる。アナログ型は、例えば、発振器
から単に所定の交流波形を出力するものや、複数の発振
器を備え、各発振器から各々異なる交流波形を出力させ
てこれらを重ね合わせるものがある。一方のデジタル型
は、例えば予めＲＯＭ等に記憶させた波形データを読み
出し、この読み出した波形データをそのまま、或いは加
工することで波形を生成するものである。

【００２３】この波形生成手段は、振動検出手段が出力
した電気信号の周期を検出する周期検出手段を、また、
この周期検出手段が検出した周期に応じた周期の信号を
生成する信号生成手段を有することが望ましい。

【００２４】

【作用】本発明の振動持続装置は、音源である機械振動
体に対し、波形生成手段が生成した波形信号に従って励
振手段により機械的にこれを励振する。これにより、機
械振動体は、元の波形と波形生成手段が生成した信号の
波形が合成された波形で振動を持続することになる。

【００２５】波形生成手段は、例えば、指定手段により
指定された波形生成情報に従って、振動検出手段が出力
した電気信号を加工することで新たな波形を生成する。
この指定手段により、機械振動体を所望の波形信号で随
時励振させることが可能となる。

【００２６】また、波形生成手段は、振動検出手段が出
力した電気信号の周期に応じた周期の波形信号を出力す
る。これにより、機械振動体の振動状態に応じてこれを
励振することが可能となる。このとき、機械振動体の振
動の位相と逆の位相で波形信号を波形生成手段が生成し
た場合、機械振動体の振動を急速に減衰させることがで
きる。

【００２７】また、波形生成手段は、例えば、指定手段
により指定された音響効果に従って、振動検出手段が出
力した電気信号を加工することで新たな波形信号を生成
する。これにより、機械振動体はこの音響効果が付加さ
れた波形で振動を持続することになる。

【００２８】また、波形生成手段は、例えば、指定手段
による指定に従って所定の波形の信号を信号生成手段に
より生成させ、振動検出手段が出力した電気信号をこの
生成した信号と演算処理することで波形信号を生成す
る。演算処理は、信号の形式（デジタル、或いはアナロ
グ）に係わらず行うことができるものであり、演算処理
の代表としては四則演算があげられる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例について、第１の実施
例から順に第５の実施例まで図面を参照しながら詳細に
説明する。

【００３０】図１は、第１の実施例による振動持続装置
を搭載した電気ギター１００の外観を示す正面図であ
る。図１に示す如く、電気ギター１００は、本体１０１
と、ネック１０２と、ヘッド１０３とに大別される。

【００３１】ヘッド１０３には、スチール製の弦１０４
の一端が巻かれる糸巻き１０５が取り付けられており、
ネック１０２は、指板１０６に複数のフレット１０７が
埋め込まれている。

【００３２】本体１０１には、弦１０４の他端が取り付
けられるブリッジ１０８と、弦１０４の振動を検出する
ピックアップ（ＰＵ）１０９、及びヘキサピックアップ
（ＨＰＵ）１１０と、放音されるサウンドにトレモロ効
果を付加するためのトレモロアーム１１１と、後述する
ように、各ＰＵ１０９ａ〜ｃから弦１０４の振動を検出
するものを選択するためのピックアップ選択スイッチ１
１２と、放音されるサウンドの音量を調節するためのボ
リュームつまみ１１３と、放音されるサウンドの音色変
化を調節するための音色つまみ１１４と、弦１０４の振
動を持続させる際のその振動させる強さを調節するため
の振動持続つまみ１１５と、楽音合成等を行うための各
種スイッチ等を備えた操作パネル１１６とが設けられて
いる。

【００３３】この電気ギター１００は、上記ＰＵ１０９
が出力する弦振動に対応した電気信号を楽音信号として
外部に出力可能である。上記のＰＵ１０９は、フロント
ピックアップ（ＦＰＵ）１０９ａ、ミドルピックアップ
（ＭＰＵ）１０９ｂ、及びリアピックアップ（ＲＰＵ）
１０９ｃとからなる。各ＰＵ１０９ａ〜ｃは各々性質が
異なるものであり、例えばＦＰＵ１０９ａ及びＭＰＵ１
０９ｂは高調波を強く拾う性質（これにより、クリアな
サウンドが得られる）を有するシングルコイル型を用
い、一方のＲＰＵ１０９ｃは太くて暖かいサウンドが得
られるダブルコイル型を用いる。ＦＰＵ１０９ａとＭＰ
Ｕ１０９ｂにおいても、ＦＰＵ１０９ａはＭＰＵ１０９
ｂよりもさらにクリアなサウンドが得られるといったよ
うに両者の性質は異なるものである。

【００３４】また、操作パネル１１６には、弦１０４の
振動を持続させる際にその振動に付加する音色（波形）
を選択するための音色選択スイッチ１１７や、各種モー
ド等の設定状態が表示される表示器１１８が設けられて
いる。なお、図１には示していないが、図１に向かって
本体１０１の左下方側面には出力端子が設けられてい
る。

【００３５】以上の構成において、ピックアップ選択ス
イッチ１１４はスライドスイッチであり、図１に向かっ
て右斜め上にスイッチを移動させることでＦＰＵ１０９
ａが選択され、左斜め下にスイッチを移動させるとＲＰ
Ｕ１０９ｃが選択され、スイッチを中央に移動させると
（これは図１の状態である）ＭＰＵ１０９ｂが選択され
る。

【００３６】ＰＵ１０９は、前述したように性質の異な
る３つのＰＵ１０９ａ〜ｃを備えているので、演奏者は
このピックアップ選択スイッチ１１２を操作することで
ピックアップを選択することにより、所望のサウンドで
演奏を行うことができる。

【００３７】ＨＰＵ１１０は、各弦１０４に対応して配
設された６個の小型ピックアップからなり、６本の弦１
０４の振動を夫々独立して検出する。このＨＰＵ１１０
は、各弦１０４の振動周期等を夫々検出するために設け
られている。

【００３８】ボリュームつまみ１１３、音色つまみ１１
４、及び振動持続つまみ１１５は、共に回転操作するこ
とでそれに割り当てた機能を調節するものである。即
ち、ボリュームつまみ１１３は出力する楽音信号の音量
を調節し、音色つまみ１１４は出力する楽音信号のカッ
トオフ周波数を調整することで音色変化を調節する。振
動持続つまみ１１５は、弦１０４の振動を持続させるた
めのフィードバック量を調整するとともに、弦１０４を
励振させるか否かを指定するものである。振動持続つま
み１１５を左一杯に回すことで、弦１０４を励振させな
い（フィードバックさせない）ことが指定される。

【００３９】操作パネル１１６は、ギターシンセサイザ
としての機能を果たすための各種スイッチ、及び表示器
１１８が設けられている。音色選択スイッチ１１７は、
弦１０４を励振するその振動波形を指定するためのもの
である。音色選択スイッチ１１７が操作される度に、表
示器１１８にはその操作により現在選択されている音色
を表す音色コードが順次表示される。

【００４０】ブリッジ１０８は、トレモロアーム１１１
とでトレモロユニットを構成しており、トレモロアーム
１１１の操作に応じてブリッジ１０８が紙面と垂直方向
に回動することで全ての弦１０４のピッチを同時に上下
させる。これにより、音量の周期変化の音響効果が得ら
れる。

【００４１】また、ブリッジ１０８は、弦１０４を励振
する作用子を備えている。図２は、ブリッジの構成を示
す断面図であり、図３は、作用子２０１の構成を示す分
解図である。

【００４２】図２に示す如く、ブリッジ１０８は、弦１
０４に圧接させた作用子２０１と、この作用子２０１が
載置された作用子ベース２０２と、この作用子ベース２
０２が載置されたトレモロベース２０３とから構成さ
れ、作用子２０１には２本のリード線２０４及び２０５
が接続されている。弦１０４は、この作用子２０１によ
ってその一方の端が支持されている。

【００４３】作用子２０１は、図３に示す如く、作用子
ベース２０２に取り付けられるケース３０１と、このケ
ース３０１上に載置された電極３０２と、この電極３０
２上に載置された絶縁シート３０３と、この絶縁シート
３０３上に載置された圧電素子３０４と、この圧電素子
３０４上に載置された電極３０５と、この電極３０５上
に載置されたサドル３０６とから構成されている。な
お、前述したリード線２０４、２０５は、各々電極３０
５、３０２に接続されたものである。

【００４４】以上の構成において、作用子２０１は、サ
ドル３０６が弦１０４により加圧されていることから、
電極３０２及び３０５に電圧を印加することで圧電素子
３０４を歪ませると、その歪みは電極３０５、サドル３
０６を介して弦１０４に伝達される。このため、例え
ば、弦１０４の振動の周期に同期させてリード線２０
４、及び２０５に電圧を印加することで、弦１０４の振
動周期を変えることなく持続させることができる。

【００４５】図２及び図３は、各々１つの弦１０４に対
するブリッジ１０８の部分、作用子２０１を示したもの
であるが、全ての弦１０４に対してこの構成は同様であ
る。なお、後述するように、このリード線２０４及び２
０５は、圧電素子駆動回路に接続されたものである。

【００４６】図４は、第１の実施例による振動持続装置
の概略構成を示すブロック図である。同図を参照して、
その動作を説明する。ＨＰＵ１１０は、弦１０４の振動
に応じて発生する誘導起電力によりその振動を検出して
電気信号を出力する。なお、図４には１本の弦１０４と
これに対応するＨＰＵ１１０の１つの小型ピックアップ
のみが示されている。

【００４７】ＨＰＵ１１０から出力された電気信号は、
プリアンプ４０１により増幅されてピッチ抽出部４０２
に入力される。プリアンプ４０１はＨＰＵ１１０から出
力された電気信号をそのまま増幅しているので、プリア
ンプ４０１から出力される電気信号は、ＨＰＵ１１０が
検出した弦１０４の振動に応じて変動するものである。

【００４８】ピッチ抽出部４０２は、プリアンプ４０１
から出力された電気信号の振動周期を抽出し、この抽出
した振動周期を示すピッチデータ、その弦１０４の振動
状態を示す振幅データ及び位相データを制御部４０４に
出力する。

【００４９】スイッチ部４０３は、前述した各種つまみ
１１３〜１１５、及び操作パネル１１６上の各種スイッ
チ等を纏めて表したものであり、表示部４０５は、表示
器１１８を含むものである。制御部４０４は、演奏者の
音色選択スイッチ１１７に対する操作に従って、弦１０
４を励振する際に付加する音色（波形）を選択し、該選
択した波形を表す音色コードを表示部４０５の表示器１
１８に表示させる。

【００５０】また、制御部４０４は、ピッチ抽出部４０
２から入力した振幅データと、演奏者が振動持続つまみ
１１５を操作することで指定したフィードバック量とか
ら、作用子２０１の圧電素子３０４を駆動する強さを決
定するとともに、位相データからそれを駆動するタイミ
ングを決定する。制御部４０４は、前述した音色コー
ド、及びピッチデータ等を波形信号発生部４０７に出力
する。

【００５１】波形メモリ４０６には複数の波形データが
格納されている。波形信号発生部４０７は、制御部４０
４から入力した音色コードに従って波形メモリ４０６か
ら該当する波形データを選択し、ピッチデータに従った
速さでこれを読み出すことでピッチデータに対応する周
期の波形信号を生成する。この生成した波形信号は、制
御部４０４が指示したタイミングで波形信号発生部４０
７からＤ／Ａ変換部４０８に出力される。Ｄ／Ａ変換部
４０８に出力された波形信号は、ここでアナログ信号に
変換されて圧電素子駆動部４０９に出力される。波形信
号生成部４０７は、時分割処理で各弦１０４についての
波形信号を生成する。

【００５２】圧電素子駆動部４０９には、Ｄ／Ａ変換部
４０８の出力の他に、制御部４０４から駆動する作用子
２０１を指示するデータ、圧電素子３０４を駆動する強
さ、タイミング等を指示するデータ等が出力される。圧
電素子駆動部４０９は、制御部６０１から入力したこれ
らのデータに従い、作用子２０１の圧電素子３０４をＤ
／Ａ変換部４０８から入力した波形信号に応じて駆動す
る。この圧電素子３０４の駆動は、リード線２０４、及
び２０５に対して波形信号に応じた電圧を印加すること
で行われるものである。なお、図４には１本の弦１０４
に対応する１つの作用子２０１のみが示されている。他
の弦１０４についても同様の構成であり、動作も同様で
ある。

【００５３】このように圧電素子３０４に電圧が印加さ
れることで、圧電素子３０４には波形信号に応じた歪み
が発生し、この歪みはサドル３０６から弦１０４に伝達
される。従って、弦１０４は、元の振動に波形信号発生
部４０７が生成した該振動に対応する振動周期の波形信
号が合成されて、その振動を持続することになる。

【００５４】図５は、第１の実施例による弦１０４の振
動状態（波形）例を示す説明図である。ここで、図５
（ａ）は弦１０４を励振させなかったときの波形を示
し、図５（ｂ）は弦１０４を励振させたときの波形を示
している。

【００５５】図５に示す如く、弦１０４を励振しない場
合、その振動は急速に減衰するが、弦１０４を励振させ
た場合、その振動は殆ど減衰せずに持続していることが
わかる。また、波形信号発生部４０７が生成した波形で
弦１０４は励振されるので、元の振動波形と比較する
と、ユニークな振動波形となっており、弦１０４の振動
の位相および周期を考慮してそれを励振させていること
から、励振後の位相、周期も元の位相、周期と同期して
いることがわかる。

【００５６】このように、第１の実施例においては、弦
１０４の振動を持続させるとともに、その振動波形をユ
ニークな形に変化させることができる。電気ギター（電
気弦楽器）は、弦を音源としているので、得られるサウ
ンドはその弦の振動に大きく依存することになる。しか
し、波形信号発生部４０７が生成した波形で弦１０４を
励振することで、弦１０４の振動（波形）をユニークな
形に変化させることができるため、演奏者は幅広い音色
を得ることができ、また、その電気弦楽器の種類に限ら
ず、他の種類の弦楽器の音質を得ることもできる。図５
（ｂ）に示す波形は、基本波形（基音）に、周期が短
く、且つ振幅が小さい波形（倍音）を多数合成した波形
であることから、バイオリン的な音質であることがわか
る。

【００５７】一方、ギターにおいては、既に１００以上
の奏法が知られており、これらの奏法には音色を変化さ
せる奏法も多数ある。従って、演奏者は、波形メモリ４
０６に格納された波形データの数と奏法を組み合わた数
の非常に多くのサウンドを得ることができることにな
る。

【００５８】電気ギターは、エフェクタなしで使用され
ることは殆どないが、図５に示すように、弦１０４の振
動自体を変化させるので、エフェクタを用いた後の音色
に対応する波形を弦１０４に作ることもできる。即ち、
第１の実施例では、図５（ｂ）に示したように、従来に
おいてエフェクタを用いることでのみ生成される最終段
階のバイオリンの音質を、弦１０４の振動状態を変更す
るだけで得ることができる。

【００５９】また、第１の実施例は、弦１０４における
元の振動の位相を考慮して弦１０４を励振しているの
で、励振が効率的に行うことができるとともに、所望の
振動を弦１０４に正確に起こさせることができるという
効果もある。

【００６０】また、実質的には音を余り延ばすことはで
きないが、弦１０４の振動周期よりも短く、且つその振
幅が小さい所定の波形信号を波形信号発生部４０７に生
成させ、この生成した波形信号で弦１０４を励振するこ
とでもバイオリン的な音質を得ることができる。

【００６１】上記したように、弦１０４に対して機械的
に作用することにより、非常に複雑な波形も容易に弦１
０４上に生成されるので、従来では得にくいサウンドも
容易に得ることができることから、音楽上の表現力を飛
躍的に拡げることができる。また、例えば演奏者の指の
接触状態やミュートさせた状態により、更に音響効果を
付加させることもできるので、さらに音楽表現力を向上
できるとともに、新たな奏法を開発するといった演奏者
の創造性を刺激することができる。

【００６２】なお、第１の実施例は電気ギター１００に
搭載されたものであるが、本発明は音源である機械振動
体に対して機械的に作用するものであることから、おん
さや音棒等の機械的に振動するものを音源とする電気楽
器、或いは打楽器や管楽器等のアコースティックな楽器
に対して本発明を適用することができる。換言すれば、
電気ギター等の電気楽器に限らず、機械振動体を音源と
するあらゆる楽器に本発明を搭載することができる。

【００６３】次に、第２の実施例について説明する。第
１の実施例が搭載された電気ギター１００は、シンセサ
イザの１種であり、合成しようとする音の波形を作り出
す電子音源が予め搭載されている。第２の実施例は、こ
の電子音源を第１の実施例における波形信号生成部４０
７として用いたものである。この第２の実施例における
電子音源と第１の実施例の波形信号生成部４０７は実質
的に同じものである。

【００６４】図６は、第２の実施例による振動持続装置
の概略構成を示すブロック図である。第２の実施例は、
第１の実施例と同じく電気ギター１００に搭載されたも
のなので、第１の実施例の構成と同じものは同一の符号
を付与し、異なる部分のみ説明する。

【００６５】第２の実施例における制御部６０１は、上
記電子電源からなる音源部６０３に対し、演奏者が音色
選択スイッチ１１７で選択した音色を表す音色コード、
及びピッチデータを出力する。波形メモリ６０２には音
を生成するための波形データが格納されており、音源部
６０３は制御部６０１から入力した音色コードに対応す
る波形データを選択し、ピッチデータに従った速さでこ
れを読み出し、ピッチデータに対応する周期の波形信号
を生成する。このようにして生成された波形信号は、Ｄ
／Ａ変換部４０８に出力される。

【００６６】Ｄ／Ａ変換部４０８は、音源部６０３が出
力した波形信号をアナログ信号に変換すると、これを切
換スイッチ６０５の端子ａに出力する。切換スイッチ６
０５における他の端子は、出力回路６０４には端子ｂ
が、圧電素子駆動部４０９には端子ｃが各々接続されて
おり、端子の接続は制御部６０１が出力する制御信号に
より切り換わるようになっている。即ち、端子ａと端子
ｂが接続されたときは出力回路６０４に、端子ａと端子
ｃが接続されたときは圧電素子駆動部４０９にＤ／Ａ変
換部４０８の出力が入力される。この切換スイッチ６０
５により、音源部６０３が出力した波形信号の出力先を
切り換えることができる。

【００６７】端子ａと端子ｂとが接続されたときには音
源部６０３が生成した弦振動周期に対応する周期の波形
信号が外部へ出力され、この場合電気ギター１００はい
わゆるギターシンセサイザとして機能する。

【００６８】圧電素子駆動部４０９は、Ｄ／Ａ変換部４
０８から波形信号を入力すると、第１の実施例と同様
に、制御部６０１から入力した制御データに従い、作用
子２０１の圧電素子３０４をＤ／Ａ変換部４０８から入
力した波形信号に応じて駆動する。一方の出力回路６０
４は、Ｄ／Ａ変換部４０８から入力した波形信号を特に
は図示しない出力端子に出力する。この場合に用いられ
る出力端子の代表としては、ジャックが挙げられる。

【００６９】このように、第２の実施例においては、電
気ギター１００をギターシンセサイザとして利用するた
めの音源部６０３を用いて弦１０４を励振するための波
形信号を生成している。このため、第１の実施例と比較
すると、新たに波形信号発生部４０７を搭載することが
ないことから、コストを低減できるという効果がある。

【００７０】次に、第３の実施例について説明する。第
３の実施例も電気ギター１００に搭載されたものなの
で、第１の実施例から異なる部分のみを説明することと
する。図７は、第３の実施例の概略構成を示すブロック
図である。第３の実施例では、図７に示す如く、ＨＰＵ
１１０の電気信号を増幅するプリアンプ４０１の出力は
効果付加部７０１に入力されている。

【００７１】制御部７０２は、スイッチ部４０３の音色
選択スイッチ１１７により選択された音色コードに応じ
た制御信号を効果付加部７０１に出力する。効果付加部
７０１は、制御部７０２が出力した制御信号に従い、各
弦１０４毎のプリアンプ４０１が出力した電気信号化さ
れた音を加工し、この加工した電気信号を圧電素子駆動
部４０９に出力する。圧電素子駆動部４０９は、制御部
７０２が出力した制御信号に従い、効果付加部７０１が
出力した電気信号により作用子２０１の圧電素子３０４
を駆動する。この第３の実施例においては、ＨＰＵ１１
０は作用子２０１を駆動するための信号を各弦１０４毎
に得るために利用されている。

【００７２】図８は、第３の実施例による弦１０４の振
動状態（波形）例を示す説明図である。図８に示した波
形の元の波形は図５（ａ）に示したものである。図８に
示したように、この波形は元の波形をクリップさせた形
となっており、その波形は殆ど減衰せずに振動している
のがわかる。これは、効果付加部７０１によりＨＰＵ１
１０からの信号をクリップさせ、このクリップさせた信
号により作用子２０１を駆動していることによるもので
ある。演奏者は、弦１０４をこのように振動させること
で、ディストーションがかかった延びるサウンドを得る
ことができる。

【００７３】このように、弦１０４の振動状態を変化さ
せることで、エフェクタを用いることなく、音響効果が
付加されたサウンドを得ることができる。弦１０４の振
動状態を変化することで付加できる音響効果としては、
ディストーションに限らず、この他にも、トレモロ、ワ
ウといった音響効果を付加することもできる。

【００７４】次に、第４の実施例について説明する。第
４の実施例も電気ギター１００に搭載されたものであ
り、第１の実施例から異なる部分のみを説明する。図９
は、第４の実施例の概略構成を示すブロック図である。
第４の実施例では、図９に示す如く、ＨＰＵ１１０の電
気信号を増幅するプリアンプ４０１の出力はピッチ抽出
部４０２及び変調回路９０１に入力される。

【００７５】ピッチ抽出部４０２は、ＨＰＵ１１０の出
力信号の振動周期を抽出し、この周期を示すピッチデー
タを制御部９０２に出力する。制御部９０２は、ピッチ
抽出部４０２から入力したピッチデータ、及び音色選択
スイッチ１１７により選択された音色コードに基づいて
発振器９０３が出力する交流信号の周波数を決定し、発
振器９０３に制御信号を出力する。

【００７６】発振器９０３は、制御部９０２から制御信
号を入力すると、この制御信号が指示する周波数の交流
信号（図１０（ａ）参照）を生成し、これを変調回路９
０１に出力する。変調回路９０１は、プリアンプ４０１
から入力した電気信号を、発振器９０３から入力した交
流信号により振幅変調し、この振幅変調した電気信号を
圧電素子駆動部４０９に出力する。

【００７７】図１０（ａ）は、前述したように、発振器
９０３から出力された交流信号を示す説明図であり、同
図（ｂ）は、第４の実施例による弦１０４の振動状態
（波形）例を示す説明図である。ここで、図１０（ｂ）
に示す波形の元の波形は、図５（ａ）に示す波形であ
る。

【００７８】図１０に示す如く、弦１０４の元の波形
（図５（ａ）参照）は発振器９０３の交流信号で振幅変
調され、この波形で弦１０４が励振されることで、弦１
０４は元の波形と大きく異なる波形で振動しているのが
わかる。従って、この振動により得られるサウンドも元
のサウンドとは大きく異なることになる。

【００７９】このように、元の波形を単に振幅変調する
だけでも弦１０４にはユニークな波形を生成することが
できる。この弦１０４の波形は、発振器９０３の交流信
号の周波数に応じて変化するので、その周波数を変える
だけで多くの波形を弦１０４に生成することができる。
また、その周波数を予め設定した規則に従って変化させ
ることで、ユニークな音響効果を付加させることもでき
る。

【００８０】次に、第５の実施例について説明する。第
５の実施例も電気ギター１００に搭載されたものであ
り、第１の実施例から異なる部分のみを説明する。図１
１は、第５の実施例の概略構成を示すブロック図であ
る。第５の実施例では、図１１に示す如く、ＨＰＵ１１
０の電気信号を増幅するプリアンプ４０１の出力はピッ
チ抽出部４０２及び混合回路１１０１に入力される。

【００８１】ピッチ抽出部４０２は、ＨＰＵ１１０の出
力信号の周期を抽出し、この周期を示すピッチデータを
制御部１１０２に出力する。制御部１１０２は、ピッチ
抽出部４０２から入力したピッチデータ、及び音色選択
スイッチ１１７により選択された音色コードに基づいて
発振器９０３が出力する交流信号の周波数を決定し、発
振器９０３に制御信号を出力する。

【００８２】発振器９０３は、制御部１１０２から制御
信号を入力すると、この制御信号で指示された周波数の
交流信号を生成してこれを混合回路１１０１に出力す
る。混合回路１１０１は、プリアンプ４０１から入力し
た電気信号を発振器９０３から入力した交流信号と合成
し、この合成した電気信号を圧電素子駆動部４０９に出
力する。

【００８３】図１２は、第５の実施例による弦１０４の
振動状態（波形）例を示す説明図である。ここで、図１
２に示す波形の元の波形は図５（ａ）に示す波形であ
り、発振器９０３が出力した交流信号は図１０（ａ）と
同じものである。

【００８４】図１２に示す如く、弦１０４の元の波形と
交流信号とを合成することで、第４の実施例（図１０
（ｂ）参照）とはまた異なる波形で弦１０４が振動して
いるのがわかる。また、この図１２に示す波形は、基本
波形（基音）が大きく、高次の倍音が小さいことから、
フルート的なサウンドとなることがわかる。

【００８５】このように、元の波形に対して単に波形を
合成するだけでも弦１０４にはユニークな波形を生成す
ることができる。この第５の実施例においても第４の実
施例と同様に、数多くの波形の楽音を得ることができ
る。

【００８６】なお、第４及び第５の実施例は、共に１つ
の発振器９０３だけを備えたものだが、発振器を複数備
え、各発振器が各々異なる波形の交流信号を出力し、こ
れら複数の交流信号を用いて検出した弦の振動を変調、
或いは合成するようにしても良い。

【００８７】これまで述べたように、本発明は、弦１０
４の振動波形を多様に変化させることができるので、演
奏者は特に変わった奏法等を行うことなく、多様なサウ
ンドを容易に得ることができるが、この他に、例えば元
の波形と同じ波形で位相だけ反転させて作用子２０１の
圧電素子３０４を駆動することで、弦１０４の振動を急
速に減衰（ダンプ）させることもできる。

【００８８】図１３は、弦１０４の振動をダンプさせた
際のその振動状態（波形）を示す説明図である。このダ
ンプは、全ての実施例において可能であり、演奏者はこ
れにより歯切れのよい演奏を容易に行うことができる。

【００８９】なお、本実施例では、各弦１０４を励振す
る波形、及び音響効果等は基本的に同じとしているが、
各弦１０４毎に励振する波形、音響効果等を指定するよ
うにしても良い。これにより、演奏者はさらに演奏の幅
が拡がり、音楽表現力も向上することになる。また、弦
１０４を励振させている時間に応じて、励振させる強さ
を変化させるようにしても良い。

【００９０】前述したように、本発明は機械振動体を音
源とする全ての楽器に対して適用することができるもの
である。本発明は、上記したように電気楽器はもとよ
り、アコースティックな楽器に本発明を搭載することに
より、その楽器の音楽表現力を大きく向上させることが
できることから、楽器の新しい形態を示唆するものでも
ある。

【００９１】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の振動持続
装置は、音源である機械振動体に対し、波形生成手段が
生成した波形信号に従って励振手段により機械的にこれ
を励振するため、機械振動体にユニークな波形を容易、
且つ多様に誘起してその振動を持続させることができ
る。

【００９２】これにより、演奏者は、多様で豊かな音色
により楽器の楽音を持続させることができるので、音楽
表現力が向上し、幅広い音楽表現を容易に行うことがで
きる。

【００９３】本発明は、このような効果を有することか
ら、新たな音楽の創造にも貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例が搭載された電気ギターの外観を
示す正面図である。

【図２】ブリッジの構成を示す断面図である。

【図３】作用子の構成を示す分解図である。

【図４】第１の実施例の概略構成を示すブロック図であ
る。

【図５】第１の実施例による弦の振動状態（波形）例を
示す説明図である。

【図６】第２の実施例の概略構成を示すブロック図であ
る。

【図７】第３の実施例の概略構成を示すブロック図であ
る。

【図８】第３の実施例による弦の振動状態（波形）例を
示す説明図である。

【図９】第４の実施例の概略構成を示すブロック図であ
る。

【図１０】発振器から出力された交流信号例を示す説明
図（ａ）、第４の実施例による弦の振動状態（波形）例
を示す説明図（ｂ）である。

【図１１】第５の実施例の概略構成を示すブロック図で
ある。

【図１２】第５の実施例による弦の振動状態（波形）例
を示す説明図である。

【図１３】ダンプさせた際の弦の振動状態（波形）例を
示す説明図である。

【図１４】従来の振動持続装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。

【図１５】従来における弦の振動状態（波形）例を示す
説明図である。

【符号の説明】

１００電気ギター１０４弦１０８ブリッジ１１０ＨＰＵ１１５振動持続つまみ１１７音色選択スイッチ１１８表示器４０２ピッチ抽出部４０３スイッチ部４０４、６０１、７０２、９０２、１１０２制御部４０５表示部４０６、６０２波形メモリ４０７波形信号発生部４０９圧電素子駆動部６０３音源部７０１効果付加部９０１変調回路９０３発振器１１０１混合回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】楽器に設けられた機械振動体を励振する
励振手段と、予め指定された波形信号を生成する波形生成手段と、前記波形生成手段が生成した波形信号に従って前記励振
手段を駆動する駆動手段と、を具備したことを特徴とする振動持続装置。
【請求項２】楽器に設けられた機械振動体の振動を検
出し、該検出した振動に応じた電気信号を出力する振動
検出手段と、前記機械振動体を励振する励振手段と、前記振動検出手段が出力した電気信号に基づいて波形信
号を生成する波形生成手段と、前記波形生成手段が生成した波形信号に従って前記励振
手段を駆動する駆動手段と、を具備したことを特徴とする振動持続装置。
【請求項３】波形生成情報を指定する指定手段を更に
有し、前記波形生成手段は、前記振動検出手段が出力した電気
信号、及び前記指定手段により指定された波形生成情報
に基づいて、新たに波形信号を生成することを特徴とす
る請求項２記載の振動持続装置。
【請求項４】前記波形生成手段は、前記振動検出手段
が出力した電気信号の周期を検出する周期検出手段を有
し、該周期検出手段が検出した周期に応じた周期の波形
信号を生成することを特徴とする請求項２、または３記
載の振動持続装置。
【請求項５】前記波形生成手段は、前記振動検出手段
が出力した電気信号に対し、音響効果を付加する加工を
施すことにより波形信号を生成することを特徴とする請
求項２、または３記載の振動持続装置。
【請求項６】前記波形生成手段は、前記振動検出手段
が出力した電気信号の周期を検出する周期検出手段、及
び該周期検出手段が検出した周期に応じた周期の信号を
生成する信号生成手段を有し、前記振動検出手段が出力
した電気信号と、前記信号生成手段が生成した信号とを
予め設定された方法で演算処理することにより波形信号
を生成することを特徴とする請求項２、または３記載の
振動持続装置。