JPS63249197A

JPS63249197A - ベントセンサ

Info

Publication number: JPS63249197A
Application number: JP62083290A
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: JPH0656549B2

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
ント奏法の判別に使用されるベントセンサに間する。

（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
フレット位置を判別し、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６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（圧電素子）９がブリッジ１１によって支持されて
いた。また、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１
３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。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４Ｅｉ
ＯＫＨｚ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￥１１７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。

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てきないという欠点が
あった。

そこで、本願出願人は、既にベント奏法による場合は、
張弦方向と直交する横方向に弦が変位するものである点
に着目してこの横方向の変位量を検出することにより、
ベント奏法を判別するベントセンサを提案した。

このベントセンサは、弦に下方から当接する接触子と、
この接触子に固着されて揺動自在に支持されたカンチレ
バと、を有しており、このカンチレバの横方向への変位
量をフォトカブラで検出していた。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このよ、うな先願に係るベントセンサに
あっては、接触子は単に弦に対して下方から接している
のみであったため、はつ弦時弦の横方向への振動により
弦に対して接触子が外れてしまうおそれがあった。

（問題点を解決するための手段）そこで、本発明は、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、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、上記弦とプローブとの係合状態を保持する係合保
持手段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。そして、この場合、弦
に対してプローブの係合状態は係合保持手段によって保
持され、プローブが弦から脱会することはない。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ろようになる。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によフて
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
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、はつ弦部３５
を挟んで、ネック側には左からベントセンサ３９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樹脂等のプラスチック
により形成され、圧電素子３３からの超音波信号を反射
、吸収することがなく、はつ弦による低周波数の振動、
及び、このはつ弦に伴う弦３１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
て弦３１に対して下方から接触する接触子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
で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、一対の対向配置された発光素子（赤外線Ｌ
ＥＤ）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（光路間）に上記カン
チレバ４３の下端部を介在させて、その下端部により光
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の揺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。

ペントセンサ３９全体の高さ調整を行うものである。な
お、接触子４４はプラスチック（ＡＢＳ樹脂）、カンチ
レバ４３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横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１１）を発生する物理量発生手段（４６及び４７）
と、か１ら構成されている。

また、接触子４４に対して接触する弦３１は、その支持
点を明確にし、しかも弦３１に横方向への力が作用した
場合に弦３１が接触子４４から脱会することを防止する
ため、接触子４４に対して所定のこじ角θをなして当接
、係合している。このこし角θは該接触子４４よりネッ
ク側の弦３１と、テールピース側の弦３１とがなす角度
であって、例えばＡＢＳ樹脂にあっては５度以下が好ま
しく最大嬢としては１５度程度を限度とし、これにより
低周波数の振動を遮断するものである。また、この接触
子４４は三角形断面の先端部を有し、その先端の角度は
ほぼ９０度をなしている。このように弦３１がこし角θ
をなして屈曲しブロー７の接触子４４の上端に係合して
いることが、この停台状態を保持する係合状態保持手段
を構成していることになる。

さらに、上述のように、各接触子４４に対して各カンチ
レバ４３の先端を螺着したため、各弦３１毎に高さの異
なる弦楽器においてそのこし角の調整が容易となってい
る。

そして、この物理量発生手段である受光素子４７かうの
受光量に対応した電気信号は温度補正回路５３に人力さ
れ、さらに、この温度補正回路５３て補正されたの信号
はパラメータ発生回路５４に供給される。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ｔのパラメータ信号を発生し、上記トーンジェネレ
ータ５工に出力している。

また、５０ζよ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、ペン
ト奏法によりはつ弦部３５をはつ弦してのはつ弦後、弦
３工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１を検出する。

すなわち、弦３１の直交方向（横方向）への変位は係合
する接触子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、及び
こじ角θの調整はそのカンチレバ４３へのねじ込み量、
及び、高さ調整ねじ４８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（角度変化）に対応し、このカンチレバ
４３がフォトカブラ４６．４７の光路を遮断する。

このため、受光素子４７の受光量がカンチレバ４３の揺
動変位量に対応して変化する結果、その受光λに比例し
た電圧信号が各回路５３．５４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ることとなる。

この場合、弦３１と接触子４４との係合は、上記所定の
こし角θをなしているため、このこし角θにより弦３１
がたとえ横方向に強い力で引っ張られても、弦３１が接
触子４４の上端から外れろことはない。

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（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
量とは比例関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ロ
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に伝達されろ。その結果、圧電素子３３；ま
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ＤＥ
Ｔ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。

そして、この場合にあっても、中継ブリッジ３７はＡＢ
Ｓ樹脂により形成されているため、その超音波信号を減
衰したり、反射したりすることはない。よって、フレッ
ト位置の判別には支障を来すことはない。

さらに、この中継ブリッジ３７は、はつ弦部３５におけ
る演奏者のはつ弦動作に伴う低周波数での弦３１の振動
及び弦３１の変位を遮断する。この結果、ベントセンサ
３９には、これらの振動、変位は伝達されず、ベントセ
ンサ３９は上記ベント奏法を確実に検出することができ
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図は本発明に係る他の実施例を示している。

この実施例にあっては、プローブ７０を、フォーク７１
と、レバー７２と、で形成したものである。プラスチッ
ク製のフォーク７１にはスリット７３が形成されており
、このスリット７３内に弦３１が弾性的に挟み込まれて
いる。従って、フォーク７１は、プローブ７０と弦３１
との係合状態を保持する係合保持手段を構成している。

なお、レバー７２の回動軸７４より下部はシャッタとし
て作用しているものである。すなわち、レバー７２の下
部は切り欠かれており、物理量発生手段であるフォトカ
ブラの受光素子に対向して配置した角型の窓７５をこの
切り欠いた部分で開閉するものである。プローブ７０の
揺動角度に応じて受光量が変化するものであり、この変
化量によりベント奏法であることを検出するものである
。

従って、フォーク７１の弾性力によって弦３１はスリッ
ト７３内に確実に保持されることとなる。

弦３１が横方向に僅かでも振動した場合、プローブ７０
はこの弦３１の動きに確実に追従するものである。

その他の構成及び作用は上記実施例と同様であり、省略
する。

なお、上記各実施例における物理量発生手段としては、
フォトカブラの他にも、歪みゲージ、磁気センサ、熱セ
ンサ等がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るベントセンサを装着し
た電子弦楽器を示すその側面図、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正面図、第６図は従来の電子弦楽器を示すその側面図である。３１・・・・φ・拳・弦、３９・・・・・・壷・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）
、 θ・・・・・・・・・こじ角（係合保持手段）。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図一実施例の断面図第３図一実施例の平面図第４図一実施例の正面図

Claims

【特許請求の範囲】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、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、上記弦とプローブとの係合状態を保持する係合保持手段
を備えたことを特徴とするベントセンサ。