JPS6328475Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はマウスピースから吹き込まれる息圧
を検出して音色、音量等の楽音要素を自由に制御
する電子楽器用息圧センサに関する。

近年、電子オルガン、シンセサイザ等の鍵盤式
電子楽器は、音色の多様性、楽音の変調の容易性
等の点で他の楽器、例えば電子ギターに比して非
常にメリツトがあるが、それでも一方の手で鍵を
弾きながら、他方の手で複数個の制御ボタンを選
択的に操作しているので、異なつた音色を出すの
に高度なテクニツクを要し、演奏者の表現したい
通りに自由に演奏することができなかつた。

そこで、最近では制御ボタンとは別個に息圧セ
ンサを設け、マウスピースから吹き込まれる息圧
を検出して楽音要素を制御することにより、より
一層多くの楽音要素を制御し、演奏表現を豊かな
ものにするようにした電子楽器が提案されてい
る。また、特に携帯演奏可能な電子楽器において
は、手で楽器本体を保持している関係上、制御ボ
タンの操作、数等に制約を受け、音色、その他楽
音要素の変化が乏しくなりやすいという不都合を
解決する上で、息圧センサが有効とされる。

しかるに、従来のこの種の息圧センサは単に歪
検出素子を弾性変形可能な板体に固着した単純な
構造を採用しているため、信頼性および耐久性に
欠けるという欠点があつた。また、歪検出素子の
各リードを絶縁体を介して積層配置した各リード
フレームに接続しているため、センサ自体を薄型
化することができなかつた。

この考案は上述したような事情に鑑みてなされ
たもので、構造が簡単で安価に製作でき、しかも
小型軽量にして薄型化し得る電子楽器用息圧セン
サを提供するものであり、その特徴とするところ
は、センサー用リーフと歪検出素子の各リードが
接続される複数個のリードフレームを同一平面上
に配設したことにある。

以下、この考案を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。

第１図はこの考案に係る息圧センサの分解斜視
図、第２図は同センサの断面図、第３図はセンサ
ユニツトの断面図である。これらの図において、
全体を符号１で示す息圧センサは、マウスピース
３を有するケース２と、このケース２内に収納さ
れたセンサユニツト４およびプリント基板５によ
つて構成されている。

前記ケース２は、合成樹脂によつて一体に形成
されることにより前面中央部に前記マウスピース
３が突設され、背面が円孤状に開放してなる箱形
のケース本体２Ａと、同じく合成樹脂によつて一
体に形成され、前記ケース本体２Ａの背面開口部
６に嵌合される裏蓋ケース２Ｂとで構成され、ケ
ース本体２Ａの内部にセンサユニツト収納部７が
形成されている。このセンサユニツト収納部７は
ケース本体２Ａの上板内側面８ａと、下板内側面
９ａと左右一対の垂直壁１０Ａ，１０Ｂとで囲ま
れ、マウスピース３の空気通路１１に連通する矩
形の空間によつて構成され、この収納部７と空気
通路１１の境部にはセンサユニツト４の周縁部が
圧接される枠状壁１２が設けられている。前記マ
ウスピース３は断面が矩形の筒状に形成されて先
端に至るほど細くなるように上下および左右両側
面が僅かな傾斜角度で傾斜し、かつ上下面の先端
部には唇もしくは歯の引つかかりを良くし、口か
らの抜けを防止する突条１３ａ，１３ｂが一体に
突設されている。また、前記空気通路１１の開口
端側内面には異物の侵入を防止する、例えば３個
の突条体１４ａ，１４ｂ，１４ｃが該通路１１方
向に沿つて突設されている。前記ケース本体２Ａ
の前面１５は截頭角錐状をなして前方に突出して
おり、その上面１５ａの中央には息抜き孔１６が
形成されている。この息抜き孔１６は、吹き込ま
れた空気の排出を良くするため、第２図に示すよ
うにケース本体２Ａの後方側に傾斜した斜孔をな
し、かつ上端開口部の後方壁１６ａが該孔１６の
傾斜角度よりもさらに傾斜している。このため、
息抜き孔１６の上端開口部は下端開口部よりも大
きな楕円をなしている。

前記ケース本体２Ａの下板９の一側にはコード
引出し用の切欠き凹部１８が形成されており、こ
の切欠き凹部１８の上方には前面１５の内側面よ
り背面開口部６方向に突設され、先端面に半円孤
状の凹部１９ａを有するコード保持片１９が配設
されている。また、前記下板９の中央部には感度
調整用の透孔２０が形成されている。前記一対の
垂直壁１０Ａ，１０Ｂのうち一方の垂直壁１０Ａ
の先端面下部には前記裏蓋ケース２Ｂの上下方向
の移動を規制防止すると共に該ケース２Ｂの逆組
込みを防止する突片２１が一体に突設されてい
る。そして前記前面１５の両側部にはねじ挿通孔
２２ａ，２２ｂが形成されている。

前記裏蓋ケース２Ｂは、前面が開放し、前記ケ
ース本体２Ａのセンサユニツト収納部７に嵌合さ
れる箱体２３と、この箱体２３の背面に一体に設
けられて前記ケース本体２Ａの背面開口部６に嵌
合する彎曲板２４とで構成され、この彎曲板２４
の前記箱体２３の両側に張り出す両側部内側面に
は前記ねじ挿通孔２２ａ，２２ｂに対応して筒状
のボス２５ａ，２５ｂが突設され、またボス２５
ａの下方には前記コード保持片１９と共働してセ
ンサユニツト４のコード２６を挟持保持する保持
片２７が突設されている。この保持片２７の先端
面にもコード保持片１９と同様、円孤状の凹部２
７ａが形成されている。前記箱体２３を構成する
左側の側板２９の下端部には前記垂直片１０Ａの
突片２１が嵌入する切欠き凹部３０が形成される
一方、右側の側板３１の中央には前記プリント基
板５の一端部を位置決め固定するための凹部３２
が形成されている。そして、前記箱体２３の底板
３５には前記下板９の透孔２０に対応して透孔３
６が形成されている。

前記ケース本体２Ａのセンサユニツト収納部７
に収納されるセンサユニツト４は、前記収納部７
よりも若干小さい矩形のセンサープレート４０を
有し、このプレート４０の外周にネオプレン等の
合成ゴムによつて枠状に形成されたパツキン４１
が嵌合されている。このパツキン４１は断面形状
がコ字状に形成されることにより、前記センサー
プレート４０の周縁部が嵌合し得る嵌合溝４３を
有し、センサユニツト４の前記センサユニツト収
納部７への収納時に枠状壁１２に密接され、これ
によつて唾液や息に含まれている湿気を阻止し、
歪検出素子５３の劣化を防止する。

前記センサープレート４０の一端寄りには大き
な孔径を有する円孔４４が形成されており、この
円孔４４の中央にダイヤフラムキヤツプ４５が、
そしてこのダイヤフラムキヤツプ４５の外周にポ
リエステル等の薄膜シートからなるダイヤフラム
４６が配設されている。このダイヤフラム４６は
環状に形成されて断面形状が略山形をなし、その
外周部が前記円孔４４の内周面に接着剤等により
固着され、内周部が前記ダイヤフラムキヤツプ４
５の外周部に同様に固着されている。

前記センサープレート４０の背面側でかつ円孤
４４の側方にはスペーサ４７を介してセンサ用リ
ーフ４８が配設され、さらにその上にスペーサ４
９を介してオーバーストツパー５０が配設され、
これらを１本の止めねじ５２Ａとナツト５２Ｂで
後述する、例えば３個のリードフレーム５１Ａ，
５１Ｂ，５１Ｃと共に前記センサープレート４０
に固定している。前記センサ用リーフ４８は第４
図に示すように略々コ字形をなす基部４８Ａと、
この基部４８Ａの中央部に連設された弾性片４８
Ｂと、前記基部４８Ａの一側端に連設され弾性片
４８Ｂと直交する方向に延在するリード端子部４
８Ｃとで構成され、前記基部４８Ａと弾性片４８
Ｂの接続部表面に前記弾性片４８Ｂの歪を検出す
る歪検出素子５３が配設されている。この歪検出
素子５３としてはチタン酸バリウム素子、ピエゾ
素子、半導体感圧素子等の感圧抵抗素子または圧
電変換素子が用いられ、接着剤５４によつて完全
に覆われている。この場合、前記センサ用リーフ
４８は、第４図に示すように長尺帯状に形成され
た、例えば４２合金からなる薄板５６を連続的に
打抜き、この時前記３個のリードフレーム５１
Ａ，５１Ｂ，５１Ｃも同時に打抜き形成すること
により、該リードフレーム５１Ａ，５１Ｂ，５１
Ｃと同一平面上に配設されている。そして、各リ
ードフレーム５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃの一端部５
７ａ，５８ａ，５９ａはセンサ用リーフ４８の凹
部６０に挿入されて前記歪検出素子５３の各リー
ド６１ａ，６１ｂ，６１ｃが接続され、他端部５
７ｂ，５８ｂ，５９ｂは第１図および第３図に示
すように後方にほぼ直角に折り曲げられる。な
お、第４図太線６３は、歪検出素子５３の各リー
ド６１ａ，６１ｂ，６１ｃがリードフレーム５１
Ａ，５１Ｂ，５１Ｃに接続され、かつ接着剤５４
によりセンサ用リーフ４８の基部４８Ａに対して
非接触状態で固定された後、これらリードフレー
ム５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃと前記センサ用リーフ
４８とを切り離す切断部である。また、センサ用
リーフ４８と歪検出素子５３とはリード６１ｄに
よつて接続され、該リーフ４８のリード端子部４
８Ｃはリードフレーム５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃと
同方向に折り曲げられる。

前記センサ用リーフ４８の弾性片４８Ｂは第１
図および第３図に示すように前記円孔４４の中央
に延在し、その先端がダイヤフラムキヤツプ４５
に折り曲げ形成によつて一体に形成された鉤形の
接続片６４に接続固定されている。したがつて、
息圧を受けてダイヤフラム４６およびダイヤフラ
ムキヤツプ４５が変位し、前記弾性片４８Ｂを弾
性変形させると、前記歪検出素子５３はこの時の
変形量に応じた電気信号を発生する。

前記オーバーストツパ５０は前記センサ用リー
フ４８とほぼ同形に形成されて前記円孔４４の中
央に先端部が延在し、かつセンサ用リーフ４８と
僅かな間隔を保つてほぼ平行に近接対向すること
により、前記弾性片４８Ｂの後方側への過大な変
形を規制し、これによつて激しい息圧によるダイ
ヤフラム４６の破損を防止している。一方、吸気
時におけるダイヤフラム４６の前方側への変位
は、アンダーストツパ６８によつて規制防止され
ている。このアンダーストツパ６８は前記センサ
プレート４０の表面にスペーサ６９を介して配設
され、前記止めねじ５２Ａによつて一端部が固定
され、他端部が前記センサプレート４０の表面一
側縁部に接着されるもので、前記ダイヤフラムキ
ヤツプ４５との間に僅かな間隙が設定されてい
る。なお、アンダーストツパ６８の高さＨ（第１
図参照）を前記円孔４４の孔径よりも小さく設定
してダイヤフラム４６の上下端部をアンダースト
ツパ６８の上方および下方に露呈させ、この上下
端部に息圧を印加させるようにしている。

前記プリント基板５はセンサープレート４０よ
りも一まわり小さく形成されて、その一端部には
前記センサ用リーフ４８のリード端子部４８Ｃお
よび各リードフレーム５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃの
他端部５７ｂ，５８ｂ，５９ｂに対応して４個の
挿通孔７５が穿設され、センサユニツト４と対向
する表面側には所定の電気回路が印刷配線され、
また裏面側にはトランジスタ７６、ボリユーム７
７等各種電気部品が配設されている。前記ボリユ
ーム７７は歪検出素子５３の出力を調整するため
のもので、ケース２の透孔２０，３６より挿入さ
れるドライバ等の適宜な工具により調整される。
また、プリント基板５の一側縁には前記裏蓋ケー
ス２Ｂの凹部３２に対応して係合片７８が一体に
突設されている。そして、プリント基板５は前記
挿通孔７５に挿通され、かつ半田接続される前記
リード端子部４８Ｃおよび各リードフレーム５１
Ａ，５１Ｂ，５１Ｃの他端部５７ｂ，５８ｂ，５
９ｂを介してセンサユニツト４に一体的に固定さ
れる。

このような構成からなる息圧センサ１の組立て
に際しては、先ずプリント基板５が取付けられた
センサユニツト４をケース本体２Ａのセンサユニ
ツト収納部に収納してパツキン４１の前面を枠状
壁１２に密接させると共にコード２６をコード保
持片１９の凹部１９ａに係入して切欠き凹部１８
からケース本体２Ａの下方に引出し、しかる後裏
蓋ケース２Ｂをケース本体２Ａの背面開口部６に
嵌合させる。この時、裏蓋ケース２Ｂの切欠き凹
部３０に垂直壁１０Ａの突片２１が係入して裏蓋
ケース２Ｂの上下方向の移動を規制し、凹部３２
にプリント基板５の係合片７８が係入してプリン
ト基板５の移動を防止し、保持片２７と前記コー
ド保持片１９とでコード２６を挟持保持する。し
かる後、止めねじ３９をねじ挿通孔２２ａ，２２
ｂにそれぞれ挿入してボス２５ａ，２５ｂにねじ
込むことによりケース本体２Ａと裏蓋ケース２Ｂ
を一体的に結合させ、もつて息圧センサ１の組立
てを完了する。

第５図は前記息圧センサを備えた鍵盤式電子楽
器７９の外観斜視図を示すもので、８０は偏平な
長箱状に形成された楽器筐体、８１は複数個の白
鍵８１Ａと黒鍵８１Ｂからなる鍵盤、８２は電源
兼ボリユーム用つまみ、８３はブレスコントロー
ル用つまみ、８４Ａ，８４Ｂはそれぞれ楽音要素
を手で制御するための制御ボタン、８５は各種波
形選択用のスライドつまみで、前記楽器筐体８０
に息圧センサ１のコード２６が接続され、携帯演
奏時にはこの楽器筐体８０が吊り下げ用バンド８
６によつて第６図に示すように吊り下げられるよ
うになつている。

第７図は前記電子楽器７９の発振器、音色回路
等の楽音処理回路と息圧センサの回路を示すブロ
ツク図で、９０は電圧制御型可変周波数発振器
（以下VCOと略称する）、９１は電圧制御型可変
フイルタ（以下VCFと略称する）、９２は電圧制
御型可変利得増幅器（以下VCAと略称する）、９
３は増幅器、９４はスピーカ、９５，９６，９７
はそれぞれVCO９０、VCF９１、VCA９２を制
御する制御電圧波形信号を得る制御波形発生器
（以下EGと略称する）、９８はEG９５、EG９６、
EG９７の制御回路で、各鍵８１Ａ，８１Ｂを押
鍵操作した際、各鍵８１Ａ，８１Ｂごとに設定さ
れた電圧KVと押鍵信号KONが発生し、電圧KV
がVCO９０に、そしてKONがEG９５、EG９
６、EG９７にそれぞれ印加される。一方、息圧
センサ１はVCA９２に接続されている。

このような回路構成において制御ボタン８４
Ａ，８４Ｂを手で操作せず、またマウスピース３
から息を吹き込まないで単に鍵盤８１を弾いて楽
器演奏を行つた場合には、押鍵操作に応じて発生
される電圧KVおよび押鍵信号KONの印加に応
じてEG９５から発生される制御電圧波形信号に
よつてVCO９０を制御して音源信号を得、これ
をそれぞれEG９６およびEG９７から発生される
制御電圧波形信号によつて制御されるVCF９１
およびVCA９２を介して音色形成およびエンベ
ロープ形成し、増幅器９３およびスピーカ９４を
介して発音せしめる。

次に、マウスピース３から息を吹き込むと、前
述した通り息圧センサ１の歪検出素子５３が息圧
に応じてその抵抗値を変化するかまたは起電圧を
生じるため、その電気信号がVCA９２に印加さ
れる。したがつてスピーカ９４から発音される楽
音の音量は息圧に応じて変化する。加えて、制御
ボタン８４Ａを手で操作すると音程が変り、速い
周期で操作するとビブラート効果を自由に付加す
ることができ、しかもボタン８４Ａの回転角（も
しくは押圧深さ）によつてビブラート深さを可変
できる。一方、制御ボタン８４Ｂの操作によつて
音色を自由に変えることができ、所謂ワウワウ効
果を付与し得る。

以上説明したようにこの考案に係る電子楽器用
息圧センサは、息圧を感度よく検出でき、構造が
簡単で安価に製作できる上、センサ用リーフと複
数個のリードフレームを同一平面上に配置してい
るので、センサユニツト、換言すれば息圧センサ
を薄型化することができ、その実用的効果は非常
に大である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る息圧センサの一実施例
を示す分解斜視図、第２図は同センサの断面図、
第３図はセンサユニツトの拡大断面図、第４図は
センサ用リーフとリードフレームの拡大平面図、
第５図は同センサを備えた鍵盤式電子楽器の斜視
図、第６図は携帯演奏状態を示す図、第７図は電
子楽器のブロツク回路図である。 １……息圧センサ、２……ケース、３……マウ
スピース、４……センサユニツト、４６……ダイ
ヤフラム、４８……センサー用リーフ、５１Ａ，
５１Ｂ，５１Ｃ……リードフレーム、５３……歪
検出素子、６１ａ〜６１ｄ……リード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. マウスピースを有するケース内に配設され息圧
   に応じて変形可能なダイヤフラムと、このダイヤ
   フラムの変形に応じて弾性変形するセンサー用リ
   ーフと、このセンサー用リーフに固着され、その
   変形量に応じた電気信号を発生する歪検出素子
   と、この歪検出素子の各リードが接続される複数
   個のリードフレームとを備え、前記センサー用リ
   ーフと前記複数個のリードフレームを同一平面上
   に配設したことを特徴とする電子楽器用息圧セン
   サ。