JPH0934447A - Electronic percussion instrument - Google Patents
Electronic percussion instrumentInfo
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- JPH0934447A JPH0934447A JP7187175A JP18717595A JPH0934447A JP H0934447 A JPH0934447 A JP H0934447A JP 7187175 A JP7187175 A JP 7187175A JP 18717595 A JP18717595 A JP 18717595A JP H0934447 A JPH0934447 A JP H0934447A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自然打楽器を模倣した
電気的な楽音信号を生成する電子打楽器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic percussion instrument which produces an electric musical tone signal imitating a natural percussion instrument.
【０００２】[0002]
【従来の技術】打楽器の演奏において、演奏者は、打楽
器の革等からなる打面を打ち、打面を振動させることに
より発音させることができる。電子打楽器は、打面の下
に振動センサを設けている。従来の電子打楽器は、打面
の振動を検出し、打面の振動の大きさに応じて、楽音の
音量を制御する。振動が大きいほど、大きな音量の楽音
を発音させることができる。2. Description of the Related Art In playing a percussion instrument, a performer can strike a striking surface made of leather or the like of a percussion instrument and vibrate the striking surface to produce a sound. The electronic percussion instrument is provided with a vibration sensor below the striking surface. The conventional electronic percussion instrument detects the vibration of the striking surface, and controls the volume of the musical sound according to the magnitude of the vibration of the striking surface. The larger the vibration, the louder the musical tone can be generated.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】自然打楽器は、演奏者
の演奏方法に応じて、音量だけでなく、音色も変化しう
る。音量は、演奏者が打面を打つ強さに応じて変化す
る。音色は、演奏者が打つ打面内位置に応じて変化しう
る。例えば、打面の真ん中を打つか、打面の縁周辺を打
つかによっても、音色は変化する。従来の電子打楽器で
は、演奏者の演奏方法に応じて、音量を制御することは
できても、音色を制御することはできない。In the natural percussion instrument, not only the volume but also the timbre may change depending on the playing method of the performer. The volume changes according to the strength with which the player strikes the striking surface. The timbre can change depending on the position within the striking surface that the player strikes. For example, the tone color changes depending on whether the player strikes the center of the striking surface or the periphery of the striking surface. In the conventional electronic percussion instrument, the volume can be controlled but the timbre cannot be controlled according to the playing method of the performer.
【０００４】なお、本明細書において、音色と言ったと
きには、ピッチの情報も含む。したがって、音色変化と
は、ピッチの変化をも含む。本発明の目的は、打面の振
動を検出することにより、演奏方法に応じて、音量だけ
でなく、音色を含めた楽音特性を制御することができる
電子打楽器を提供することである。In this specification, the term timbre also includes pitch information. Therefore, the tone color change also includes a pitch change. An object of the present invention is to provide an electronic percussion instrument capable of controlling not only the volume but also the musical tone characteristics including the timbre according to the playing method by detecting the vibration of the striking surface.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の電子打楽器は、
外力により振動可能な振動体と、振動体の振動を検出す
るための振動センサと、振動センサが検出する振動のう
ち、相異なる振動周波数の信号を通過させるための複数
のフィルタと、複数のフィルタを通過する信号に応じて
楽音の特性を制御し楽音信号を生成する楽音特性制御手
段とを有する。The electronic percussion instrument of the present invention comprises:
A vibrating body capable of vibrating by an external force, a vibration sensor for detecting vibration of the vibrating body, a plurality of filters for passing signals of different vibration frequencies among the vibrations detected by the vibration sensor, and a plurality of filters And a musical tone characteristic control means for generating a musical tone signal by controlling the characteristic of the musical tone in accordance with the signal passing through.
【０００６】[0006]
【作用】振動体は、複数の固有振動モードを有する。複
数のフィルタを用いて、振動体が振動する際の振動周波
数を抽出することにより、振動体の振動周波数に応じた
音色等の楽音特性を制御することができる。The vibrating body has a plurality of natural vibration modes. By extracting the vibration frequency when the vibrating body vibrates using a plurality of filters, it is possible to control musical tone characteristics such as a tone color according to the vibration frequency of the vibrating body.
【０００７】[0007]
【実施例】図２は、本発明の第１の実施例による電子打
楽器の打面１１を示す外観図である。図２（Ａ）は、打
面１１の上面図であり、図２（Ｂ）は、打面１１の側面
図である。1 is an external view showing a striking surface 11 of an electronic percussion instrument according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2A is a top view of the striking surface 11, and FIG. 2B is a side view of the striking surface 11.
【０００８】打面１１は、例えば太鼓の革の部分を模倣
した円形面であり、振動可能であれば革以外の素材でも
よい。演奏者は、打面１１を打ち、打面１１を振動させ
ることにより、発音させることができる。The striking surface 11 is, for example, a circular surface imitating the leather portion of a drum, and may be made of a material other than leather as long as it can vibrate. The player can make a sound by striking the striking surface 11 and vibrating the striking surface 11.
【０００９】振動センサ１は、打面１１の下側に設けら
れ、打面１１の変位や加速度に応じて、打面１１の振動
モードや振動の大きさを検出する。振動モードは、演奏
者が打つ打面の箇所等により変化するモードであり、音
色変化の要因になる。振動モードの詳細は、後に説明す
る。振動の大きさは、演奏者が打面を打つ強さにより変
化するものであり、音量変化の要因になる。振動センサ
１は、振動モードを検出しやすくするため、打面１１の
中心点からずれた位置に設けられる。The vibration sensor 1 is provided below the striking face 11, and detects the vibration mode and the magnitude of vibration of the striking face 11 according to the displacement and acceleration of the striking face 11. The vibration mode is a mode that changes depending on the location of the striking surface and the like that the player strikes, and becomes a factor of timbre change. Details of the vibration mode will be described later. The magnitude of the vibration changes depending on the strength with which the player hits the striking surface, which causes a change in the volume. The vibration sensor 1 is provided at a position deviated from the center point of the striking surface 11 in order to easily detect the vibration mode.
【００１０】図３は、２次元モデルの複数の振動モード
の例を示す。打面１１は円形で周囲を固定されているも
のとする。したがって、円の周縁は常に振動の節とな
る。打面１１の振動は、２次元モデルで考えることがで
きる。振動モードは、演奏者が打つ打面の箇所を変えた
り、打面の一部を手で押さえながら打つこと等により変
化するものであり、少なくとも以下に示す８種類のモー
ドＭmnがある。各振動モードの図は、上が上面図であ
り、下が側面図である。＋印と−印は、それぞれの領域
の変位が互いに逆方向であることを示す。FIG. 3 shows an example of a plurality of vibration modes of a two-dimensional model. It is assumed that the striking surface 11 is circular and has a fixed periphery. Therefore, the periphery of the circle is always a node of vibration. The vibration of the striking surface 11 can be considered by a two-dimensional model. The vibration mode is changed by changing the position of the striking surface to be striked by the performer, striking while holding a part of the striking surface with the hand, and there are at least the following eight types of modes M mn . In each vibration mode, the upper part is a top view and the lower part is a side view. The + and-marks indicate that the displacements of the respective regions are in opposite directions.
【００１１】図３（Ａ）〜（Ｄ）は、振動モードＭm1で
あり、打面を同心円分割しないモードである。図３
（Ｅ）〜（Ｈ）は、振動モードＭm2であり、円Ａ１によ
り、打面を同心円分割するモードである。FIGS. 3A to 3D show a vibration mode M m1 in which the striking surface is not divided into concentric circles. FIG.
(E) to (H) are vibration modes M m2 in which the striking surface is concentrically divided by the circle A1.
【００１２】図３（Ａ）は、振動モードＭ01を示す。振
動モードＭ01は、打面の中心点が腹となって、打面全体
が同一方向に変位して、振動するモードである。打面の
中心点を打つと、このモードになりうる。図４（Ａ）
は、振動モードＭ01の打面を表す立体図である。等高線
Ｏは、打面振動の節である。FIG. 3A shows the vibration mode M 01 . The vibration mode M 01 is a mode in which the center point of the striking surface becomes an antinode, and the entire striking surface is displaced in the same direction and vibrates. You can enter this mode by hitting the center of the striking surface. FIG. 4 (A)
[Fig. 3] is a three-dimensional view showing a hitting surface in a vibration mode M 01 . The contour line O is a node of striking face vibration.
【００１３】図３（Ｂ）は、振動モードＭ11を示す。振
動モードＭ11は、直径Ｄ１により打面が２分割され、打
面の左半分と右半分が逆相になって振動するモードであ
る。打面の中心点から外れた箇所を打つと、このモード
になりうる。図４（Ｂ）は、振動モードＭ11の打面を表
す立体図である。等高線Ｏは、打面振動の節である。FIG. 3B shows the vibration mode M 11 . The vibration mode M 11 is a mode in which the striking surface is divided into two by the diameter D1 and the left half and the right half of the striking surface are in opposite phases and vibrate. You can enter this mode by hitting a point outside the center of the striking surface. FIG. 4B is a three-dimensional view showing the hitting surface in the vibration mode M 11 . The contour line O is a node of striking face vibration.
【００１４】図３（Ｃ）は、振動モードＭ21を示し、２
直径Ｄ１，Ｄ２により打面を４分割したモードである。
図３（Ｄ）は、振動モードＭ31を示し、３直径Ｄ１，Ｄ
２，Ｄ３により打面を６分割したモードである。FIG. 3C shows the vibration mode M 21.
In this mode, the striking surface is divided into four parts by the diameters D1 and D2.
FIG. 3D shows a vibration mode M 31 and three diameters D1 and D.
This is a mode in which the striking surface is divided into 6 by 2 and D3.
【００１５】図３（Ｅ）は、振動モードＭ02を示す。振
動モードＭ02は、打面の周と同心円の節Ａ１を有し、打
面の中心点および外周に近いリング状部分が腹となって
振動するモードである。打面の中心点を打つと、このモ
ードになりうる。FIG. 3E shows the vibration mode M 02 . The vibration mode M 02 is a mode that has a node A1 that is concentric with the circumference of the striking surface, and the ring-shaped portion near the center point and the outer circumference of the striking surface becomes an antinode. You can enter this mode by hitting the center of the striking surface.
【００１６】図３（Ｆ）は、振動モードＭ12を示す。振
動モードＭ12は、図３（Ｂ）のモードＭ11と図３（Ｅ）
のモードＭ02を組み合わせたようなモードであり、１直
径Ｄ１と同心円Ａ１の節を有し、打面の左半分と右半分
が逆相になって振動するモードである。打面の中心点か
ら外れた箇所を打つと、このモードになりうる。FIG. 3F shows the vibration mode M 12 . The vibration mode M 12 is the same as the mode M 11 of FIG. 3 (B) and FIG. 3 (E).
A mode as a combination of the mode M 02 of having the section of first diameter D1 and a concentric A1, is a mode in which the left and right halves of the striking surface vibrates reversed phase. You can enter this mode by hitting a point outside the center of the striking surface.
【００１７】図３（Ｇ）は、振動モードＭ22を示す。振
動モードＭ22は、２直径Ｄ１，Ｄ２と同心円Ａ１の節を
有し、打面を８分割したモードである。図３（Ｈ）は、
振動モードＭ32を示す。振動モードＭ32は、３直径Ｄ
１，Ｄ２，Ｄ３と同心円Ａ１の節を有し、打面を１２分
割したモードである。FIG. 3G shows the vibration mode M 22 . The vibration mode M 22 has two diameters D1 and D2 and concentric circles A1 and is a mode in which the striking surface is divided into eight. FIG. 3 (H) shows
Vibration mode M 32 is shown. Vibration mode M 32 is 3 diameter D
1, D2, D3 and concentric circles A1 are provided, and the striking surface is divided into 12 modes.
【００１８】振動モードＭmnは、それぞれ打面の固有振
動周波数ｆmnを有する。固有振動周波数ｆmnは、以下の
式により表される。 ｆmn＝（１／２π）×（Ｔ／ρ）1/2 ×（Ｐmn／Ｌ） ・・・（１） ここで、Ｔは打面の張力であり、ρは打面の面密度であ
り、Ｌは打面の半径である。Ｐmnは、定数であり、振動
モードＭmnに応じて以下の表のように表される。The vibration modes M mn each have a natural vibration frequency f mn of the striking surface. The natural vibration frequency f mn is represented by the following formula. f mn = (1 / 2π) × (T / ρ) 1/2 × (P mn / L) (1) where T is the striking surface tension and ρ is the striking surface density. Yes, L is the radius of the striking surface. P mn is a constant and is represented as in the following table according to the vibration mode M mn .
【００１９】[0019]
【表１】 [Table 1]
【００２０】振動モードが異なると、音色が変化する。
一般的に、打面の分割数の多い振動モード程、高周波の
固有振動周波数を有する。打面の固有振動周波数ｆmnを
調べれば、打面の振動モードＭmnを検出することができ
る。次に、振動モードＭmnに応じて、音色等の楽音特性
を制御するための回路を説明する。When the vibration mode is different, the timbre changes.
In general, the vibration mode in which the number of divisions of the striking surface is large has a high natural vibration frequency. By examining the natural vibration frequency f mn of the striking surface, the vibration mode M mn of the striking surface can be detected. Next, a circuit for controlling musical tone characteristics such as a tone color according to the vibration mode M mn will be described.
【００２１】図１は、本実施例による電子打楽器の全体
回路構成を示すブロック図である。振動センサ１は、演
奏者の演奏等に応じて振動する打面１１（図２（Ａ））
の振動を検出する。アンプ２は、振動センサ１が検出す
る振動信号を増幅する。増幅器２により増幅される振動
信号は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）Ｆ１，Ｆ２，Ｆ
３，…に供給される。FIG. 1 is a block diagram showing the overall circuit configuration of an electronic percussion instrument according to this embodiment. The vibration sensor 1 includes a striking surface 11 (FIG. 2A) that vibrates in accordance with the performance of the performer.
To detect the vibration of. The amplifier 2 amplifies the vibration signal detected by the vibration sensor 1. The vibration signal amplified by the amplifier 2 is a bandpass filter (BPF) F1, F2, F.
3, ...
【００２２】バンドパスフィルタＦ１，Ｆ２，Ｆ３，…
は、それぞれ各振動モードに応じた異なる固有振動周波
数ｆmnの信号を通過させるフィルタである。例えば、バ
ンドパスフィルタＦ１は、固有振動周波数ｆ01の信号を
通過させ、バンドパスフィルタＦ２は、固有振動周波数
ｆ11の信号を通過させる。振動モードＭmnが図３（Ａ）
〜図３（Ｈ）に示すように８種類あるときには、８つの
バンドパスフィルタＦ１〜Ｆ８を設ければよい。Bandpass filters F1, F2, F3, ...
Is a filter that passes signals having different natural vibration frequencies f mn depending on the respective vibration modes. For example, the bandpass filter F1 passes a signal having a natural vibration frequency f 01 , and the bandpass filter F2 passes a signal having a natural vibration frequency f 11 . The vibration mode M mn is shown in FIG.
When there are eight types as shown in FIG. 3 (H), eight band pass filters F1 to F8 may be provided.
【００２３】バンドパスフィルタＦ１，Ｆ２，Ｆ３，…
は、対応する振動周波数の信号成分が多く含まれている
ときには、大きな振幅の信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，…は、それぞれバンドパスフィルタ
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，…を通過する信号をデジタル信号に
変換し、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）３に時分割で供
給する。Bandpass filters F1, F2, F3, ...
Outputs a signal having a large amplitude when a large number of signal components of the corresponding vibration frequency are included. The A / D converters C1, C2, C3, ... Convert the signals passing through the bandpass filters F1, F2, F3, ... To digital signals and supply them to the microprocessor (MPU) 3 in a time division manner.
【００２４】マイクロプロセッサ３は、バンドパスフィ
ルタＦ１，Ｆ２，Ｆ３，…を通過する信号に応じて、振
動モードＭmnを検出する。例えば、信号がバンドパスフ
ィルタＦ１のみを通過したときには振動モードがＭ01で
あると判断し、信号がバンドパスフィルタＦ２のみを通
過したときには振動モードがＭ11であると判断する。The microprocessor 3 detects the vibration mode M mn according to the signal passing through the band pass filters F1, F2, F3, .... For example, it is determined that the vibration mode is M 01 when the signal passes only the bandpass filter F1, and the vibration mode is M 11 when the signal passes only the bandpass filter F2.
【００２５】ただし、振動モードＭmnは、いずれか１つ
のみが検出されるとは限らない。複数の振動モードＭmn
が検出されることもある。複数の振動モードが検出され
る例は、後に１次元モデルの場合で説明する。However, only one of the vibration modes M mn is not always detected. Multiple vibration modes M mn
May be detected. An example in which a plurality of vibration modes is detected will be described later in the case of a one-dimensional model.
【００２６】マイクロプロセッサ３は、検出される振動
モードＭmnに応じて、楽音パラメータを生成する。例え
ば、振動モードＭmnに応じて、音色を制御したり、効果
を付与することができる。また、振動振幅の大きさに応
じて、音量を制御する。The microprocessor 3 generates a tone parameter according to the detected vibration mode M mn . For example, timbre can be controlled or effects can be added according to the vibration mode M mn . Also, the volume is controlled according to the magnitude of the vibration amplitude.
【００２７】音源４は、マイクロプロセッサ３が生成す
る楽音パラメータに応じて、楽音信号を生成する。音源
４は、各振動モードＭmnに対応する楽音波形を記憶し、
マイクロプロセッサ３が検出する振動モードＭmnに応じ
て楽音波形を読み出し、楽音信号を生成する。The tone generator 4 produces a tone signal in accordance with the tone parameter produced by the microprocessor 3. The sound source 4 stores the tone waveform corresponding to each vibration mode M mn ,
The tone waveform is read out according to the vibration mode M mn detected by the microprocessor 3 to generate a tone signal.
【００２８】サウンドシステム５は、Ｄ／Ａ変換器とア
ンプとスピーカを有し、音源４が生成する楽音信号をＤ
／Ａ変換器によりアナログ信号に変換し、アンプにより
増幅した後に、スピーカから楽音が発音される。The sound system 5 has a D / A converter, an amplifier and a speaker, and outputs a musical tone signal generated by the sound source 4 to the D signal.
After being converted into an analog signal by the / A converter and amplified by the amplifier, a musical sound is produced from the speaker.
【００２９】図５は、図１のマイクロプロセッサ３が行
う楽音特性制御の処理を示すフローチャートである。ス
テップＳ１では、各バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）Ｆ
１，Ｆ２，Ｆ３，…が出力する信号を、Ａ／Ｄ変換器Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ３，…を介して、時分割で検出する。バン
ドパスフィルタＦ１，Ｆ２，Ｆ３，…は、それぞれ異な
る固有振動周波数ｆmnを通過させるフィルタである。FIG. 5 is a flow chart showing the tone characteristic control processing performed by the microprocessor 3 of FIG. In step S1, each band pass filter (BPF) F
The signals output from 1, F2, F3, ...
1, C2, C3, ... Detect by time division. The bandpass filters F1, F2, F3, ... Are filters that pass different natural vibration frequencies f mn .
【００３０】ステップＳ２では、各バンドパスフィルタ
を通過する信号に応じて、楽音パラメータを制御する。
楽音パラメータは、音源４に供給され、サウンドシステ
ム５により楽音が発音される。In step S2, the tone parameters are controlled according to the signal passing through each bandpass filter.
The musical tone parameters are supplied to the sound source 4, and the musical tone is generated by the sound system 5.
【００３１】マイクロプロセッサ３は、各バンドパスフ
ィルタを通過する信号に応じて、振動モードＭmnを検出
する。音源４は、振動モードＭmnに応じて、楽音波形を
読み出し、楽音信号を生成する。The microprocessor 3 detects the vibration mode M mn according to the signal passing through each bandpass filter. The sound source 4 reads out a musical tone waveform according to the vibration mode M mn and generates a musical tone signal.
【００３２】ステップＳ３では、その他必要な処理を行
う。その後、ステップＳ１に戻り、処理を繰り返す。図
６は、図１の音源４の回路構成を示すブロック図であ
る。In step S3, other necessary processing is performed. Then, the process returns to step S1 and the process is repeated. FIG. 6 is a block diagram showing a circuit configuration of the sound source 4 of FIG.
【００３３】波形メモリ１５は、各振動モードＭmnに応
じた楽音波形を記憶する。例えば、振動モードが８種類
あるときには、８種類の楽音波形を記憶する。楽音波形
ＷＶ１，ＷＶ２，ＷＶ３，…は、各振動モードＭmnに対
応する波形であり、波形メモリ１５から出力される。The waveform memory 15 stores a tone waveform corresponding to each vibration mode M mn . For example, when there are eight types of vibration modes, eight types of musical tone waveforms are stored. The tone waveforms WV1, WV2, WV3, ... Have waveforms corresponding to the respective vibration modes M mn , and are output from the waveform memory 15.
【００３４】乗算器ＭＬ１，ＭＬ２，ＭＬ３，…は、そ
れぞれ楽音波形ＷＶ１，ＷＶ２，ＷＶ３，…に、係数Ｃ
Ｆ１，ＣＦ２，ＣＦ３，…を乗じる。係数ＣＦ１，ＣＦ
２，ＣＦ３，…は、それぞれ対応するバンドパスフィル
タを通過する固有振動周波数ｆmnの信号振幅が大きい
程、大きくなる。例えば、係数ＣＦ１は、固有振動周波
数ｆ01の信号に応じた係数である。The multipliers ML1, ML2, ML3, ... Are assigned to the tone waveforms WV1, WV2, WV3 ,.
Multiply by F1, CF2, CF3, ... Coefficients CF1 and CF
2, CF3, ... Increase as the signal amplitude of the natural vibration frequency f mn passing through the corresponding bandpass filter increases. For example, the coefficient CF1 is a coefficient corresponding to the signal of the natural vibration frequency f 01 .
【００３５】加算器１６は、乗算器ＭＬ１，ＭＬ２，Ｍ
Ｌ３，…の各乗算結果を加算し、楽音信号を出力する。
例えば、波形ＷＶ１と係数ＣＦ１が、それぞれ振動モー
ドＭ 01の波形と係数である場合において、係数ＣＦ１が
１であり、その他の係数ＣＦ２，ＣＦ３，…が０である
ときには、振動モードＭ01の音色をもつ楽音信号が出力
される。２以上の係数ＣＦ１，ＣＦ２，ＣＦ３，…が０
以外の値であるときには、２以上の振動モードＭmnが混
ざった音色の楽音信号が出力される。なお、音色を制御
する他に、効果付与を制御することもできる。The adder 16 includes multipliers ML1, ML2, M
The multiplication results of L3, ... Are added and a tone signal is output.
For example, the waveform WV1 and the coefficient CF1 are
De M 01In case of the waveform and the coefficient of, the coefficient CF1 is
1 and the other coefficients CF2, CF3, ... Are 0.
Sometimes vibration mode M01The tone signal with the tone color is output
Is done. Coefficients CF1, CF2, CF3, ... Of 2 or more are 0
When the value is other than, the vibration mode M of 2 or moremnMixed
A musical tone signal of a rough tone is output. Control the tone
Besides, it is possible to control the effect application.
【００３６】以上は、２次元モデルで表される打面を有
する電子打楽器について説明した。次に、１次元モデル
で表される振動板を有する電子打楽器について説明す
る。図７は、本発明の第２の実施例による電子打楽器の
振動板２１を示す外観図である。The electronic percussion instrument having a striking surface represented by a two-dimensional model has been described above. Next, an electronic percussion instrument having a diaphragm represented by a one-dimensional model will be described. FIG. 7 is an external view showing the diaphragm 21 of the electronic percussion instrument according to the second embodiment of the present invention.
【００３７】演奏者は、振動板２１を振動させることに
より発音させることができる。振動板２１は、その一端
が固定部材２２により固定され、他端が開放されてい
る。演奏者が振動板２１を打つと、振動板２１は長手方
向に対して垂直方向に振動する。振動板２１の振動は、
１次元モデルで表すことができる。振動センサ２３は、
振動板２１の変位または加速度に応じて、振動板２１の
振動波形を検出する。次に、振動板２１の振動モードを
１次元モデルで説明する。The player can make a sound by vibrating the diaphragm 21. The diaphragm 21 has one end fixed by a fixing member 22 and the other end open. When the performer hits the diaphragm 21, the diaphragm 21 vibrates in a direction perpendicular to the longitudinal direction. The vibration of the diaphragm 21 is
It can be represented by a one-dimensional model. The vibration sensor 23
The vibration waveform of the diaphragm 21 is detected according to the displacement or acceleration of the diaphragm 21. Next, the vibration mode of the diaphragm 21 will be described using a one-dimensional model.
【００３８】図８は、１次元モデルの振動モードを示
す。横軸は、固定部材２２から、振動板２１の長手方向
への距離ｘを表す。縦軸は、振動板２１の振動振幅の大
きさφを表す。FIG. 8 shows the vibration modes of the one-dimensional model. The horizontal axis represents the distance x from the fixed member 22 in the longitudinal direction of the diaphragm 21. The vertical axis represents the magnitude φ of the vibration amplitude of the diaphragm 21.
【００３９】図８（Ａ）は１次の振動モードであり、図
８（Ｂ）は２次の振動モードであり、図８（Ｃ）は３次
の振動モードであり、図８（Ｄ）は４次の振動モードで
ある。振動モードの次数が大きくなる程、固有振動周波
数は高くなる。FIG. 8A shows a first-order vibration mode, FIG. 8B shows a second-order vibration mode, FIG. 8C shows a third-order vibration mode, and FIG. Is the fourth vibration mode. The higher the order of the vibration mode, the higher the natural vibration frequency.
【００４０】演奏者が、振動板２１上の４箇所の点Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄの位置をそれぞれ打ったときの振動モードに
ついて説明する。ただし、４次の振動モードを除き、１
〜３次の振動モードについて考える。振動板２１の衝撃
を受けた箇所は、他の部分より大きく変位し易い。した
がって、衝撃を受けた位置が節となる振動モードは生じ
難い。The player performs four points A on the diaphragm 21,
The vibration modes when the positions B, C and D are respectively hit will be described. However, except for the 4th vibration mode, 1
Consider the third-order vibration mode. The portion of the diaphragm 21 that receives the impact is more likely to be displaced than the other portions. Therefore, the vibration mode in which the position where the impact is applied becomes a node is unlikely to occur.
【００４１】（１）．点Ａの箇所を打つと、１次、２
次、３次の振動モードが全て発生する。 （２）．点Ｂの箇所を打つと、１次のモードが発生し、
Ｂ点を節とする２次のモードは発生しない。３次のモー
ドはやや弱く発生する。 （３）．点Ｃの箇所を打つと、２次のモードが発生し、
Ｃ点を節とする３次のモードは発生しない。１次のモー
ドは弱く発生する。 （４）．点Ｄの箇所を打つと、３次のモードが発生す
る。１次と２次のモードは、弱く発生する。(1). When you hit the point A, the primary and the secondary
Next, all third and third vibration modes occur. (2). When you hit the point B, the primary mode occurs,
The secondary mode with node B as a node does not occur. The third mode occurs slightly weakly. (3). When you hit the point C, a secondary mode occurs,
The third-order mode with node C as a node does not occur. The first-order mode occurs weakly. (4). When the point D is hit, a third mode is generated. The first and second modes occur weakly.
【００４２】以上のように、打つ箇所により、発生する
振動モードの種類が異なり、発生する振動モードの数も
異なる。また、振動モードに応じて、音色等の楽音特性
を制御することにより、多彩な楽音信号を生成すること
ができる。As described above, the type of vibration mode generated differs depending on the hit location, and the number of vibration modes generated also differs. Further, various tone signals can be generated by controlling the tone characteristics such as tone color according to the vibration mode.
【００４３】本実施例の電子打楽器は、打面や振動板等
の振動体の振動の振幅を検出して音量を制御する他に、
振動体の振動モードを検出することにより、振動モード
に応じた音色や効果を制御することができる。また、こ
れにより、より自然な打楽器音を生成することができ
る。The electronic percussion instrument of this embodiment controls the volume by detecting the amplitude of vibration of a vibrating body such as a striking surface or a diaphragm.
By detecting the vibration mode of the vibrating body, it is possible to control the timbre and effect according to the vibration mode. Further, this makes it possible to generate a more natural percussion instrument sound.
【００４４】なお、固有振動周波数から振動モードを検
出する他、振動の振幅等から振動モードを検出してもよ
い。例えば、点Ｂ，Ｃに振動センサを配置し、点Ｂ，Ｃ
での振幅を検出すれば、上述の１次、２次、３次の振動
モードを識別できる。In addition to detecting the vibration mode from the natural vibration frequency, the vibration mode may be detected from the amplitude of vibration or the like. For example, a vibration sensor is placed at points B and C, and points B and C are
By detecting the amplitude at, it is possible to identify the above-mentioned first, second, and third vibration modes.
【００４５】また、振動体の振動を検出する振動センサ
を１個用いる場合は、各振動モードで節とならない位置
に配置することが好ましい。図２（Ａ）、（Ｂ）では、
各振動モードを検出しやくするため、打面の中心位置を
避け、偏った位置に振動センサを設けている。ただし、
振動センサは１つである必要はなく、複数設けてもよ
い。振動センサを例えば左右対称に複数設けることによ
り、より確実に振動モードを検出することもできる。各
振動モードの腹となる位置に振動センサを設けてもよ
い。振動センサは、変位または加速度を検出できるもの
であればよく、接触型でも非接触型でもよい。When one vibration sensor for detecting the vibration of the vibrating body is used, it is preferable to dispose the vibration sensor at a position that does not serve as a node in each vibration mode. In FIGS. 2A and 2B,
In order to detect each vibration mode easily, a vibration sensor is provided at a deviated position while avoiding the center position of the striking surface. However,
The number of vibration sensors does not have to be one, and a plurality of vibration sensors may be provided. By providing a plurality of vibration sensors symmetrically, for example, the vibration mode can be detected more reliably. A vibration sensor may be provided at a position that is an antinode of each vibration mode. The vibration sensor may be a contact type or a non-contact type as long as it can detect displacement or acceleration.
【００４６】さらに、打面の下に接触センサを設け、演
奏者が手で打面を押さえたときには、押さえた旨と押さ
えた位置を検出して楽音を制御してもよい。例えば、あ
る振動モードの腹の位置を押さえたときは、その振動モ
ードによる楽音信号の消音を急速に行うように制御する
ことができる。Furthermore, a contact sensor may be provided below the striking surface so that when the player presses the striking surface with his or her hand, the musical tone can be controlled by detecting the fact of the pressing and the pressed position. For example, when the position of the antinode of a certain vibration mode is held down, it is possible to control so as to rapidly mute the tone signal in that vibration mode.
【００４７】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、振
動体の形態等は実施例に限られず、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。The present invention has been described in connection with the preferred embodiments.
The present invention is not limited to these. For example, the form of the vibrating body is not limited to the embodiment, and various changes, improvements,
It will be apparent to those skilled in the art that combinations and the like are possible.
【００４８】[0048]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
振動体が振動する際の振動を調べることにより、音量だ
けでなく、音色等の楽音特性を制御することができる。As described above, according to the present invention,
By examining the vibration when the vibrating body vibrates, not only the sound volume but also the musical tone characteristics such as the tone color can be controlled.
【図１】 本発明の実施例による電子打楽器の全体回路
構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an overall circuit configuration of an electronic percussion instrument according to an embodiment of the present invention.
【図２】 本発明の第１の実施例による電子打楽器の打
面を示す外観図である。図２（Ａ）は打面の表面図であ
り、図２（Ｂ）は打面の側面図である。FIG. 2 is an external view showing a striking surface of the electronic percussion instrument according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A is a front view of the striking surface, and FIG. 2B is a side view of the striking surface.
【図３】 ２次元モデルの振動モードの種類を示す。図
３（Ａ）は振動モードＭ01、図３（Ｂ）は振動モードＭ
11、図３（Ｃ）は振動モードＭ21、図３（Ｄ）は振動モ
ードＭ31、図３（Ｅ）は振動モードＭ02、図３（Ｆ）は
振動モードＭ 12、図３（Ｇ）は振動モードＭ22、図３
（Ｈ）は振動モードＭ32を示す図である。FIG. 3 shows types of vibration modes of a two-dimensional model. Figure
3 (A) is vibration mode M01, FIG. 3B shows the vibration mode M.
11, FIG. 3C shows the vibration mode M.twenty one, Fig. 3 (D) shows the vibration mode.
Code M31, FIG. 3 (E) shows the vibration mode M02, Fig. 3 (F)
Vibration mode M 12, FIG. 3 (G) shows the vibration mode M.twenty two, Fig. 3
(H) is vibration mode M32FIG.
【図４】 打面の立体図である。図４（Ａ）は、振動モ
ードＭ01の打面を表す立体図であり、図４（Ｂ）は、振
動モードＭ11の打面を表す立体図である。FIG. 4 is a three-dimensional view of a striking surface. FIG. 4 (A) is a three-dimensional view showing the striking surface in the vibration mode M 01 , and FIG. 4 (B) is a three-dimensional diagram showing the striking surface in the vibration mode M 11 .
【図５】 図１のマイクロプロセッサが行う楽音特性制
御の処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing the processing of musical sound characteristic control performed by the microprocessor of FIG. 1. FIG.
【図６】 図１の音源の回路構成を示すブロック図であ
る。6 is a block diagram showing a circuit configuration of the sound source of FIG.
【図７】 本発明の第２の実施例による電子打楽器の振
動板を示す外観図である。FIG. 7 is an external view showing a diaphragm of an electronic percussion instrument according to a second embodiment of the present invention.
【図８】 １次元モデルの振動モードを示す。図８
（Ａ）は１次の振動モード、図８（Ｂ）は２次の振動モ
ード、図８（Ｃ）は３次の振動モード、図８（Ｄ）は４
次の振動モードを示すグラフである。FIG. 8 shows vibration modes of a one-dimensional model. FIG.
8A is a primary vibration mode, FIG. 8B is a secondary vibration mode, FIG. 8C is a tertiary vibration mode, and FIG.
It is a graph which shows the following vibration modes.
１ 振動センサ、 ２ アンプ、 ３ マイクロプ
ロセッサ（ＭＰＵ）、４ 音源、 ５ サウンドシス
テム、 Ｆ バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、 Ｃ
Ａ／Ｄ変換器、 １１ 打面、 １５ 波形メモ
リ、 １６ 加算器、 ＭＬ 乗算器、 ２１
振動板、 ２２ 固定部材、２３ 振動センサ1 vibration sensor, 2 amplifier, 3 microprocessor (MPU), 4 sound source, 5 sound system, F band pass filter (BPF), C
A / D converter, 11 striking surface, 15 waveform memory, 16 adder, ML multiplier, 21
Vibration plate, 22 fixing member, 23 vibration sensor
Claims (2)
波数の信号を通過させるための複数のフィルタと、 前記複数のフィルタを通過する信号に応じて楽音の特性
を制御し楽音信号を生成する楽音特性制御手段とを有す
る電子打楽器。1. A vibrating body capable of vibrating by an external force, a vibration sensor for detecting vibration of the vibrating body, and a plurality of vibration sensors for passing signals of different vibration frequencies among vibrations detected by the vibration sensor. And a musical tone characteristic control means for controlling the characteristic of a musical tone according to a signal passing through the plurality of filters to generate a musical tone signal.
出するモード検出手段と、 前記モード検出手段が検出する振動モードに応じて楽音
の特性を制御し楽音信号を生成する楽音特性制御手段と
を有する電子打楽器。2. A vibrating body capable of vibrating by an external force, a vibration sensor for detecting the vibration of the vibrating body, a mode detecting means for detecting a vibration mode according to the vibration detected by the vibration sensor, and the mode. An electronic percussion instrument having a musical tone characteristic control means for controlling a characteristic of a musical tone according to a vibration mode detected by a detecting means to generate a musical tone signal.
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|---|---|---|---|
| JP18717595A JP3367287B2 (en) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | Electronic percussion instrument |
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3367287B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10333672A (en) * | 1997-06-03 | 1998-12-18 | Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd | Electronic keyboard percussion instrument |
| JP2010271428A (en) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Korg Inc | Electronic drum |
| US9006553B2 (en) | 2012-12-18 | 2015-04-14 | Roland Corporation | Rod-shaped electronic percussion instrument |
| JP6207113B1 (en) * | 2017-05-08 | 2017-10-04 | Ａｔｖ株式会社 | Electronic percussion instrument |
-
1995
- 1995-07-24 JP JP18717595A patent/JP3367287B2/en not_active Expired - Fee Related
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| WO2018207438A1 (en) * | 2017-05-08 | 2018-11-15 | Ａｔｖ株式会社 | Electronic percussion instrument |
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| JP3367287B2 (en) | 2003-01-14 |
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