JPS63249196A

JPS63249196A - ベントセンサ

Info

Publication number: JPS63249196A
Application number: JP62083289A
Authority: JP
Inventors: 洋次郎高林
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1987-04-03
Filing date: 1987-04-03
Publication date: 1988-10-17
Anticipated expiration: 2009-07-27
Also published as: JPH0656548B2

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）本発明はベントセンサ、詳しくは電子弦楽器においてベ
ント奏法を判別する場合に使用されるベントセンサに関
する。

（従来の技術）一般に、電子弦楽器では、演奏者により押圧された弦の
フレット位置判別し、発音する楽音の音高を特定すると
ともに、はつ弦のタイミングを検出してそのタイミング
により発音していた。

このような発音過程でのフレット位置の判別は、はつ弦
時の弦の振動を電磁ピックアップでその振動に相似した
波形の電気信号に変換し、その波形のピーク間隔に基づ
きなされていた。

しかしながら、このように電気信号に変換する場合は、
はつ弦から楽音発生までに長時間を要し、演奏者に不自
然な印象を与えていた。そこで、本願出願人は、昭和６
０年特許願第２４０１３８号明細書において、フレット
位置を超音波の走査により判別する電子弦楽器を提案し
た。

すなわち、第８図に示すように、この電子弦楽器は、ギ
タ一本体１のネックの弦巻３と胴部のテールピース５と
の間に弦７が張設され、この弦７に圧接されるように圧
電体く圧電素子）９がブリッジ１１によって支持されて
いた。圧電素子９よりもネック側には電磁ピックアップ
１３が固設されており、この電磁ピックアップ１３はは
つ弦時に弦７に生じる低周波数の振動を検出してはつ弦
信号ＯＮをトーンジェネレータ１５に送出している。ま
た、圧電素子９はフレット位置判別回路１７から間欠的
に供給される電気パルス信号５ＣＡＮに基づき約４５０
ＫＨｚの超音波信号を発生させて弦７に伝達し、この超
音波信号のフレットからの反射波（エコー）による電気
信号ＤＥＴによりフレット位置判別回路１７でそのフレ
ット位置を検出している。

また、１９はトーンジェネレータ１５からの信号に応じ
て所定の楽音の発音をなすサウンドシステムである。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このような従来の電子弦楽器にあっては
、超音波がフレットで反射してくるのに要する時間に基
づいて当該フレット位置を判別していたため、ベント奏
法による演奏時にあっては、このベント奏法であること
を検出することができなかった。このベント奏法はフレ
ットの長手方向に沿って弦を滑動し、この弦の張力が漸
次増加するので、弦の振動の周期もこれに対応して短く
なり、楽音の音高も漸次高くなるものである。つまり、
この圧電素子及びフレット位置判別回路は、弦に作用す
る張力、弦の横方向の変位等を直接検出することはでき
ないため、ベント奏法を応答性良く検出してこれに即し
た発音を得ることはできないという問題点があった。

（問題点を解決するための手段）そこで、本発明に係るベントセンサにあっては、弦楽器
において弦のベント奏法を検出するベントセンサであっ
て、弦に係合し、張弦方向に対して直交する方向に変位
可能に設けられたプローブと、このプローブの上記直交
方向の変位量を検出してこの変位量に対応した物理量を
発生する物理量発生手段とを備えたベントセンサを提供
することにより、上記問題点を解決することをその目的
としている。

（作用及び効果）本発明に係るベントセンサにあっては、ベント奏法等に
よる演奏の場合は張弦方向に対して直交方向に弦は引っ
張られて変位する。このとき、弦に係合するプローブは
弦の変位に従って変位する。

物理量発生手段はこのプローブの変位量を検出して変位
量に対応した物理量を発生する。従って、ベントセンサ
は的確にベント奏法を検出することができる。この結果
、ベント奏法による演奏時は該奏法に対応しての楽音を
発生させることもできるようになる。また、ベント奏法
による演奏時その変化率についても検出が可能となる。

すなわち、演奏表現において多彩な表現をなすことがで
きるのである。

（実施例）以下、本発明に係るベントセンサの実施例を図面に基づ
いて説明する。

第１図〜第４図は本発明に係るベントセンサの一実施例
を示す図である。

第１図はこのベントセンサを電子弦楽器に実装した場合
の側面図である。この第１図において、２１は電子ギタ
ーの本体を示しており、この楽器本体２１のネック部２
３には弦巻２５が、胴部２７上の一端側にはテールピー
ス２９が、それぞれ配設されている。３１はこの弦巻２
５とテールピース２９との間に張設された弦であり、こ
の弦３１はテールピース２９よりもネック側の胴部２７
上に配設された圧電素子３３を介して所定の張力で張設
されている。この圧電素子３３はブリッジ３４によって
保持されている。

圧電素子３３よりもネック側の弦３１で胴部２７上に位
置する部分がいわゆるはつ弦部３５であり、演奏者によ
りこのはつ弦部３５がはつ弦されるものである。

また、３６は電磁ピックアップであり、圧電素子３３の
ネック側近傍に立設されている。この電磁ピックアップ
３６は従来と同じく弦３１のはつ弦時に生じる低周波数
の振動を検出してはつ弦信号ＯＮをトーンジェネレータ
５１に送出するものである。

さらに、この胴部２７上にはネック側に中継ブリッジ３
７が、また、この中継ブリッジ３７よりもネック側には
ベントセンサ３９がそれぞれ立設されている。すなわち
、この第１図に示すように、ギターの胴部２７上には、
右側からテールピース２９、圧電素子３３、電磁ピック
アップ３６、が立設されているとともに、弦３１のはつ
弦部３５を挟んで、ネック側には左からベントセンサ３
９及び中継ブリッジ３７が立設されている。

中継ブリッジ３７は例えばＡＢＳ樹脂により形成され、
圧電素子３３からの超音波信号を反射、吸収せず、はつ
弦による低周波数の振動、及び、このはつ弦に伴う弦３
１の上下左右方向の変位を吸収等してベントセンサ３９
にこれらが伝達されることを遮断している。

ベントセンサ３９は、第２図〜第４図に示すように、胴
部２７の上面に高さ調整可能に立設されたケース４０と
、このケース４０に挟まれて支持された放熱板４１と、
この放熱板４１の下部にて張弦方向に沿って延在するよ
うに取着された回動軸４２と、この回動軸４２にその高
さ方向の中間部が回動自在に支持されたカンチレバ（プ
ローブ）４３と、このカンチレバ４３の上端に螺着され
た接触子４４と、を有している。さらに、このカンチレ
バ４３は放熱板４１に形成した張弦方向に対して直交す
る方向に延在するスリット４５内をその直交方向に揺動
自在に支持されており、このカンチレバ４３を支持する
回動軸４２の下方には放熱板４１に取着されてフォトカ
ブラが配設されている。このフォトカブラは、一対とな
った発光素子（赤外線ＬＥＤ）４６及び受光素子（フォ
トダイオード）４７からなり、これらの素子４６．４７
間に上記カンチレバ４３の下端部を介在させて、そのカ
ンチレバ４３により素子間の光路が遮断されるとその受
光量が変化することからカンチレバ４３の回動角度を検
出している。また、４８はケース４０の高さ調整ねじで
ある。なお、接触子４４はプラスチック、カンチレバ４
３は鋼、放熱板４１はアルミニュウム、でそれぞれ形成
している。

すなわち、このベントセンサ３９は、弦３１に係合し、
張弦方向、に対して直交する方向に変位可能に設けられ
たプローブ（４３及び４４）と、このプローブ４３の直
交方向の変位量を検出してこの変位量に対応した物理量
（光量）を発生する物理量発生手段（４６及び４７）と
、から構成されている。

そして、この物理量発生手段である受光素子４７からの
受光量に対応した電気信号は温度補正回路５３に入力さ
れ、さらに、この温度補正回路５３で補正された信号は
パラメータ発生回路５４に供給される。なお、このよう
に温度補正回路６３により温度補償を行うために、各弦
３１に対応して設けられた上記フォトカブラ４６．４７
以外にも、比較用のフォトカブラ（ＬＥＤとフォトトラ
ンジスタ）が上記放熱板４１に配設されている。

また、パラメータ発生回路５４はベントセンサ３９から
の信号に対応してベント量のパラメータ信号を発生し、
上記トーンジェネレータ５１に出力している。

また、５０はフレット位置判別回路であり、従来と同様
に、間欠的に圧電素子３３に電気パルス信号５ＣＡＮを
送出し、超音波信号のエコーに基づく圧電素子３３から
の電気信号ＤＥＴを受けて、その間の所要時間に応じて
、フレット位置を検出している。

なお、トーンジェネレータ５１はサウンドシステム５２
を介して所定の楽音を発生する。

従って、以上の構成に係る電子ギターにあっては、ベン
ト奏法によりはつ弦後弦３１が大きく横方向に引っ張ら
れた場合、ベントセンサ３９はこの弦３１の変位量を検
出する。すなわち、弦３１の直交方向への変位は接触子
４４を介してカンチレバ４３を揺動させることとなる。

なお、接触子４４の弦３１への接触圧はそのカンチレバ
４３へのねじ込み量を適宜変化させることにより行う。

このカンチレバ４３の揺動によるその下端部の変位量に
対応し、このカンチレバ４３がフォトカブラの光路を遮
断する。このため、受光索子４７の受光量がその変位量
に対応して変化する結果、その受光量に比例した電圧信
号が各回路５３．６４を介してトーンジェネレータ５１
に供給され、さらに、サウンドシステム５２で発生する
楽音の音高も漸次高くなフたりすることとなる。

なお、このカンチレバ４３の光路遮断部は、例えば扇状
の窓を介してフォトカブラの画素子間に光路を設定した
場合はこの窓を該レバくシャッタ）の揺動によって開閉
するようにすればよい。その扇形の曲率中心とカンチレ
バ４３の揺動中心とを一致させれば、揺動の角度と受光
量とは比例間係にあるようにすることができる。このよ
うに光センサを使用した結果、隣接する弦との間にクコ
ストークが生じずに、高精度で変位量の検出ができる。

また、一方では、フレット位置判別回路５０は電気信号
５ＣＡＮを間欠的に圧電素子３３に送出している。圧電
素子３３はこの電気信号を例えば約４５０〜４００ＫＨ
ｚの超音波信号に変換し、弦３１に伝達する。弦３１を
伝達する超音波は演奏者により押圧されたフレットにお
いて反射し、その反射波（エコー）は弦３１を戻って圧
電素子３３に伝達される。その結果、圧電素子３３はこ
のエコーに相似した波形の電気信号ＤＥＴをフレット位
置判別回路５０に送出する。従って、フレット位置判別
回路５０は電気信号５ＣＡＮの発信から電気信号ＤＥＴ
の受信迄の所要時間により、弦３１と接しているフレッ
トの位置を判別し、該フレットに対応した音高の楽音を
トーンジェネレータ５１は出力することとなる。

なお、その他のサウンドシステム５２を介しての発音等
は従来と同様である。

また、本実施例によれば、ピッチベント奏法の他、フィ
ンガビブラート演奏をも検出することができる。

第５図〜第７図は本発明に係るベントセンサの他の実施
例を示している。

これらの図に示すように、弦６０をフォーク（接触子）
６１の満６２で挟み込み、弦６０がその張弦方向に対し
て直交する方向に変位した場合、この変位量をリーフ６
３の表面に貼着した４枚の歪みゲージ７１．７３．７５
．７７により抵抗変化としてブリッジによって検出する
ものである。

リーフ６３は薄い板で形成され、通しボルト６５により
スペーサ６７を介してケース６９に片持ちで着脱自在に
取り付けられている。

従フて、弦６０が横方向に変位するとリーフ６３も曲げ
変形し、その変形量を歪みゲージ７１．７３．７５．７
７の抵抗変化としてブリッジ回路で検出するものである
。その結果、温度補償とともに、高精度の検出ができる
こととなる。

その他の構成及び作用については上記実施例のそれとほ
ぼ同様である。

なお、物理量発生手段としては、その他にも磁気センサ
を用いることもできるが、クロストークが多くなるとい
う欠点がある。また、熱センサ等を使用することもでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るベントセンサの一実施例を示すそ
の側面図、第２図は一実施例に係るベントセンサの縦断面図・第３図は同じくそのベントセンサを示す平面図、第４図
は一実施例のベントセンサの正面図、第５図は他の実施
例に係るベントセンサの縦断面図、第６図は同じく他の実施例に係るベントセンサの配列を
示すその正面図、第７図は他の実施例に係る歪みゲージのブリッジ回路を
示す回路図、第８図は先順に係る電子弦楽器を示すその側面図である
。３１・・・・・・・・弦、３９・・−・争・・・ベントセンサ、４３．４４・・・・◆プローブ、４６．４７・・・・・フォトカブラ（物理量発生手段）
。特許出願人　　　　　日本楽器製造株式会社代理人　　
　　　　　弁理士　　桑井　清−第２図一実施例３の毅断面悶第３図一実施例の平ｉ図第４図一実施例の正面図第５図他の実施例の縦断面図第６図他の実施例の正面図

Claims

【特許請求の範囲】弦楽器において弦のベント奏法を検出するベントセンサ
であって、弦に係合し、張弦方向に対して直交する方向に変位可能
に設けられたプローブと、このプローブの上記直交方向の変位量を検出してこの変
位量に対応した物理量を発生する物理量発生手段とを備
えたことを特徴とするベントセンサ。