JPWO2017046843A1 - ピックアップ及びピックアップを備えた弦楽器 - Google Patents

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Abstract

本実施形態に係るピックアップ（１）は、弦楽器に用いられ、弦（８）の振動を電気信号に変換するピックアップ（１）であって、弦（８）の数に対応して設けられる少なくとも一つの圧電素子（１１）と、圧電素子（１１）の弦側に配置される第１電極（１３ａ）と、第１電極（１３ａ）と反対側に配置される第２電極（１３ｂ）と、を備える圧電センサ（１０）と、圧電センサ（１０）と電気的に接続される配線（２０）と、圧電センサ（１０）が弦（８）に接触する部分を覆う保護部（５３）と、保護部（５３）と一体に形成され、弦（８）とともに弦楽器に係止される腕部（５１）と、を有するキャップ（５０ａ）と、を備える。

Description

本発明の実施形態は、ギター等の弦楽器から発生する音を電気信号に変換するピックアップ及びそのピックアップを備えた弦楽器に関する。
従来、弦楽器から発生する音を増幅する方法として、圧電素子を備えたピックアップを用いる方法が知られている。このピックアップは、弦の振動を電気信号に変換する。
例えば、ピックアップの設置方式として、弦楽器のブリッジに設けられたサドルを保持する溝の底にピックアップを設置する方式が知られている。これにより、サドルを介して伝わった弦の振動をピックアップの圧電素子で検出することができる。
特開2004-177818号
しかしながら、上記ピックアップは、サドルで蓋がされた閉じられた空間に設置されているため、このピックアップが検出する音は、雑音や内部残響音を多く含むだけでなく、弦そのものの振動音とそれを支えるサドルの材質が供する音色が大きな支配力を持つ為、実際に人が耳を通して聴く、楽器外殻振動による空気の振動による音色と異なっている。
そこで、本発明は、楽器の周囲の空気を振動させることにより聞こえる実際の音に近い音を検出可能であって、取り付けが容易なピックアップ及びこのピックアップを備えた弦楽器を提供することを目的とする。
本実施形態に係るピックアップは、弦楽器に用いられ、弦の振動を電気信号に変換するピックアップであって、弦の数に対応して設けられる少なくとも一つの圧電素子と、圧電素子の弦側に配置される第１電極と、第１電極と反対側に配置される第２電極と、を備える圧電センサと、圧電センサと電気的に接続される配線と、圧電センサが弦に接触する部分を覆う保護部と、保護部と一体に形成され、弦とともに弦楽器に係止される腕部とを有するキャップと、を備える。
また、本実施形態に係る弦楽器は、本体と、この本体の表面に沿って張設された弦と、この弦の数に対応して設けられる少なくとも一つの圧電素子と、圧電素子の弦側に配置される第１電極と、第１電極と反対の本体側に配置される第２電極と、を含み、弦の張力によって本体との間で押圧され、弦の振動を電気信号に変換するピックアップと、を備える。また、ピックアップは、本体の表面に露出して配置される。
本発明によれば、楽器の周囲の空気を振動させることにより聞こえる実際の音に近い音を検出可能であり、取り付けが容易なピックアップ及びこのピックアップを備えた弦楽器を提供することができる。
図１は、第１の実施形態に係るピックアップを備えたアコースティックギターを示す概略図である。 図２は、図１のピックアップを示す平面図である。 図３は、図２のピックアップをＦ３−Ｆ３において部分的に切断した状態を示す部分断面図である。 図４は、図３のＦ４部分を拡大した部分拡大断面図である。 図５は、本実施形態に係るピックアップが取り付けられたブリッジを示す平面図である。 図６は、本実施形態に係るピックアップが取り付けられたアコースティックギターの要部の断面概略図である。 図７は、図３のピックアップの別の取付け例を示すアコースティックギターの要部の断面概略図である。 図８は、図７に示すキャップが取り付けられたピックアップを示す斜視図である。 図９は、図３のピックアップのさらに別の取付け例を示すアコースティックギターの要部の断面概略図である。 図１０は、クラシックギターのブリッジに図３のピックアップを取り付けた状態を示す平面図である。 図１１は、図１０のＦ１１−Ｆ１１断面概略図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、第１の実施形態に係るピックアップ１を備えた弦楽器の一例として、アコースティックギター１００を示す外観図である。図２は、アコースティックギター１００に取り付けられた本実施形態のピックアップ１の平面図を示す。
図１に示すように、アコースティックギター１００は、弦楽器の本体となる内部が空洞の本体２、ネック４、およびヘッド６を有する。ネック４は、棒状の部材である。ネック４は、その一端を本体２と固定される。また、ネック４は、他端をヘッド６と固定される。本体２の表面側のサウンドボード２ａには、弦８の一端を保持せしめるためのブリッジ１２が設けられている。ヘッド６には、弦８の他端をそれぞれ巻き付ける６個のチューニングペグ１４が設けられている。すなわち、アコースティックギター１００は、ネック４に沿って、後述するブリッジ１２との間で６本の弦８を張設している。
ブリッジ１２には、弦８を固定する６つの孔１８と、サドル１６と、６本の弦８の撥弦による振動を電気信号に変換するピックアップ１とが設けられている。サドル１６は、ネック４に沿って張設される弦８を所定の弦高で支持する。すなわち、サドル１６は、チューニングペグ１４とともに弦振動の支点として機能する支持部材である。また、サドル１６とブリッジ１２は、弦振動を本体２に伝える。ピックアップ１は、６つの孔１８とサドル１６との間に設けられる。ピックアップ１は、ブリッジ１２の表面に露出して配置される。
続いて、本実施形態のピックアップ１について、図２から図４を用いて説明する。
図３は、図２に示すピックアップ１をＦ３−Ｆ３において部分的に切断した状態を示す部分断面図であり、図４は、図３のＦ４部分を拡大した部分拡大断面図である。
図２及び図３に示すように、ピックアップ１は、複数の圧電素子１１を有する圧電センサ１０と、圧電センサ１０により得られた電気信号を伝える配線２０と、を備える。すなわち、配線２０の一端は、圧電センサ１０と接続され、他端には、接続端子２１が設けられる。
圧電センサ１０は、図４に示すように、圧電素子１１と、第１電極１３ａと、第２電極１３ｂと、基台５と、中間部材１５と、第１被覆材１７ａと、第２被覆材１７ｂと、を備えている。圧電素子１１は、６本の弦８と対向する位置において、圧電センサ１０の長手方向に沿って互いに離間して略直線状に所定の間隔を空けて並べて配置される。中間部材１５は、基台５に並べられる複数の圧電素子１１の隣接する圧電素子１１同士の間に設けられる絶縁性の部材である。第１電極１３ａは、各圧電素子１１にそれぞれ積層され、圧電センサ１０を本体２に取り付けたときに弦８側に位置する。第２電極１３ｂは、圧電素子１１を介して第１電極１３ａと反対側に設けられる。言い換えれば、第１電極１３ａは、圧電素子１１の分極方向の一端に設けられる。第２電極１３ｂは、圧電素子１１の分極方向の他端に設けられる。基台５は、グラスファイバ等により形成され、圧電センサ１０の骨格を構成する。第１被覆材１７ａは、圧電素子１１、第１電極１３ａ、第２電極１３ｂ、中間部材１５及び基台５を外側から巻き締める導電性のテープである。第２被覆材１７ｂは、第１被覆材１７ａをさらに覆う皮のテープである。なお、圧電素子１１としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、水晶等を用いることができる。また、第１被覆材１７ａとしては、テープ状に薄く加工された導電性の金属、例えば、金、銀、銅、またはこれらを含む合金等を用いることができる。また、第２被覆材１７ｂとしては、動物性の皮、合成皮革を用いることができる。本実施形態においては、牛皮をテープ状にしたものを用いた。
次に圧電センサ１０に設けられる複数の圧電素子１１の配置について説明する。
圧電素子１１は、圧電センサ１０の長手方向に沿って所定の間隔を空けて配置されている。本実施形態によれば、図２に示すように、６つの圧電素子１１が間隔を空けて配置されている。
ここで、圧電素子１１の数は、弦８の本数に対応して設けられている。すなわち、弦８が６本のアコースティックギター１００においては、６個の圧電素子１１を備えたピックアップ１が用いられる。
また、本実施形態においては、アコースティックギター１００の第１弦、第２弦、第５弦、第６弦に対向する圧電素子１１と、第３弦及び第４弦に対向する圧電素子１１を比較すると、両圧電素子１１の圧電センサ１０の長手方向の長さが異なっている。これにより、第２弦と第３弦のそれぞれに対向する圧電素子１１の間の距離Ｌ２は、第１弦と第２弦のそれぞれに対向する圧電素子１１の間の距離Ｌ１よりも広く設けられている。同様に、第４弦と第５弦のそれぞれに対向する圧電素子１１の間の距離Ｌ２は、第５弦と第６弦のそれぞれに対向する圧電素子１１の配置間の距離Ｌ１よりも広くなる。また、第３弦と第４弦のそれぞれに対向する圧電素子１１の配置間の距離Ｌ３は、上述の隣接するどの圧電素子１１の配置間の距離より広くなるように配置されている。
このような構成を有するピックアップ１の圧電センサ１０は、隣接する弦８の共振等により比較的雑音を検出しやすい第３弦及び第４弦のそれぞれに対向する圧電素子１１の間に設けられる中間部材１５の領域を広く確保することができる。このため、本実施形態の圧電センサ１０によると、隣接する弦８から発振される音の干渉を低減でき、それぞれの圧電素子１１がそれぞれ対向する弦８の音を選択的に検出することができる。また、第3弦及び第４弦は、本体２の中央部に配置されているため、振動（音）の影響を強く受ける。一方、第１弦、第２弦、第５弦及び第６弦は、第３弦及び第４弦と比較して受ける振動（音）が小さい。そこで、圧電素子１１が受ける振動（音）レベルを平均化するため、中央部分の第３弦及び第４弦に対応する圧電素子１１を他の圧電素子１１よりも小さくしている。また、第３弦及び第４弦に対応する圧電素子１１を小さくすることにより、ハウリングの原因になりやすい中音域の振動の影響を小さくすることもできる。
なお、中間部材１５としては、例えば、グラスファイバ、ゴム状重合体、ポリエチレン、樹脂等を用いることができる。
続いて、ブリッジ１２に対するピックアップ１の取付け方式について、図５及び図６を用いて説明する。図５は、ピックアップ１が取り付けられたブリッジ１２を示す平面図である。図６は、ピックアップ１が取り付けられたアコースティックギター１００の断面概略図である。なお、図５では、第６弦だけを図示し、第1弦から第５弦については図示を省略している。
図５及び図６に示すように、ギター１００のサウンドボード２ａには、ブリッジ１２と、サドル１６と、弦８と、弦８を固定するピン３０と、ピックアップ１と、が設けられている。ブリッジ１２は、弦８の一端を挿通する６つの孔１８と、サドル１６を設けるサドル溝１２ａと、ピックアップ１を設けるガイド溝１２ｂと、を備える。サドル溝１２ａは、サドル１６を嵌め込み、サドル１６を支持するため略長方形の溝である。ガイド溝１２ｂは、後述する６つの第２孔１８ｂと接続される。また、ガイド溝１２ｂは、弦８の配列方向に沿って設けられる略長方形の溝である。
孔１８は、いわゆる鍵穴状を有している。すなわち、孔１８は、平面視において、弦８の一端に設けられる玉８ａを挿通可能な大きさの略円形の第１孔１８ａと、弦８が嵌め込まれ、玉８ａよりも小さい略半円形の第２孔１８ｂとが繋がった孔である。孔１８は、本実施形態においては、弦８の本数に対応して、弦８の並び方向に沿って設けられる。
サドル１６は、サドル溝１２ａに沿って嵌め込まれる。サドル１６は、孔１８からヘッド６までネック４に沿って張設された弦８を支持する。
ピン３０は、先端に向かって先細るテーパ形状のくさび状部材である。ピン３０は、弦８が挿通された孔１８に押し込まれ玉８ａをアンカーとして弦８を固定する。すなわち、ピン３０は孔１８とともに、弦８の固定部として機能する。
ピックアップ１は、図３に示すように圧電センサ１０と配線２０とを有している。本実施形態において、ピックアップ１の配線２０は、例えば、ブリッジ１２の中央近傍に設けられた貫通孔１９から本体２の内側へ挿入され、図示しない配線基板と接続される。
一方、圧電センサ１０の構造については、図２〜図４を用いて説明しているためその詳細については、省略する。本実施形態の圧電センサ１０には、さらに、図６に示すように、キャップ５０が取り付けられている。キャップ５０は、圧電センサ１０の第２被覆材１７ｂの外側に取り付けられる断面Ｕ字形状の保護部材である。すなわち、キャップ５０は、底壁部５０１と底壁部５０１の対向する２辺から略垂直に同方向に延設された２つの側壁部５０２を一体に備えている。また、キャップ５０の底壁部５０１の内面から側壁部５０２の先端までの距離は、圧電センサ１０の第１電極１３ａ側の表面から第２電極１３ｂ側の表面までの距離よりも短く形成されている。
キャップ５０は、図２に示すように圧電センサ１０の長手方向に並べられた６つの圧電素子１１それぞれを覆う位置に取り付けられる。すなわち、本実施形態においては、６つの圧電素子１１に対向するように６つのキャップ５０が圧電センサ１０に取り付けられている。キャップ５０は、図６に示すように、圧電センサ１０の第１電極１３ａ側の表面にと底壁部５０１が接触し、圧電センサ１０の第１電極１３ａ側の表面と第２電極１３ｂ側の表面を繋ぐ２つの側面に２つの側壁部５０２がそれぞれ接触するように圧電センサ１０に取り付けられる。すなわち、キャップ５０の底壁部５０１が圧電センサ１０の第１電極１３ａ側の表面と対向するように取り付けられている。言い換えれば、圧電センサ１０の第２電極１３ｂ側の表面はキャップ５０によって覆われていない。
本実施形態に係るキャップ５０は、矩形板状の金属板を２ヶ所折り曲げて作製される。キャップ５０の幅は、少なくとも、弦８よりも幅広に作製される。なお、キャップ５０の材料は金属に限られず、振動を減衰することなく良好に伝達可能であって、ある程度の耐久性を備えていれば金属材料以外の材料を用いることも可能である。
６つのキャップ５０が取り付けられたピックアップ１は、図５及び図６に示すように、ガイド溝１２ｂに沿って取り付けられる。このとき、圧電センサ１０は、第２電極１３ｂ側の表面とガイド溝１２ｂのサドル１６側の側壁１２ｃが接触する向きでガイド溝１２ｂに取り付けられる。言い換えれば、圧電センサ１０の第１電極１３ａ側の表面は、キャップ５０を介して弦８に対向する。
チューニングペグ１４を回して、弦８に張力が与えられると、図６に示すように、弦８は矢印Ｘの方向へ引っ張られる。これにより、ガイド溝１２ｂに保持されている圧電センサ１０は、弦８の張力によってガイド溝１２ｂのヘッド６側の側壁１２ｃに向かって押圧される。
キャップ５０の２つの側壁部５０の先端とブリッジ１２の側壁１２ｃとの間には、隙間Ｓが設けられている。この隙間Ｓを備えていることにより圧電素子１１が押圧される。これにより、各弦８の振動をそれぞれ対向する圧電素子１１に効果的に伝達することができ、振動（音）の検出感度を高めることができる。
このように音の検出感度が高いピックアップ１及びこのピックアップ１を本体２の外部に露出して配置したアコースティックギター１００によれば、弦振動が大幅に減衰しているサドル１６からピン３０までの間の弦８の振動の影響を最小に抑えることができる。
従来のピックアップの設置方式においては、ピックアップは、サドル溝とサドルに囲まれた閉塞された空間に保持されている。このため、従来のピックアップが検出している音は、サドル１６を介して直接伝わった弦８そのものの音及びブリッジ内の閉じられた空間に伝わる音である。
これに対して、人が実際に聴いているアコースティックギター１００の音は、サドル１６及びブリッジ１２から本体２へ伝わった振動を、その振動が収束するまで本体２の外殻と本体２の内部空間の反響音とで、楽器外殻振動を時間的に持続しながら発生させたものである。本体２の内部空間の音は、人が実際に聴いているアコースティックギター１００の音の音質を形成するために、重要な要素となる。しかしながら、この内部空間の音は、人が実際に聴いている音色に対して特に支配的な影響力を持つ音ではない。
本実施形態に係るピックアップ１は、サウンドボード２ａの表面に露出して取り付けられている。このため、ピックアップ１は、サドル１６から直接の弦８の振動をほぼ検出しない。また、ピックアップ１は、アンプ等の電気的増幅装置を通したときの本体２の内部空間における反響音の循環によるハウリングの発生を低減することができる。さらに、従来のピックアップ設置方式で特徴的な、中音域の内部残響音や雑音の取り込みも大きく低減させることができる。
すなわち、ピックアップ１をブリッジ１２の表面に露出して配置すると、ピックアップ１は、本体２の内部で反響し、サウンドボード２ａ及びブリッジ１２に伝わった振動（音）及びサドル１６からピン３０までの間の弦８の微細な振動（音）を検出する。また、ピックアップ１は、サドル１６とブリッジ１２に伝わった振動（音）及びネック４を含む楽器全体が振動し、外部の空気を振動させる楽器の外殻振動（音）を検出することができる。言い換えれば、ブリッジ１２の表面に露出して配置されたピックアップ１は、人が実際に聴いているアコースティックギター１００の音、いわゆる生音を中心として振動を検出することができる。ここで、生音とは、空気を媒体振動として、人の耳に到達する振動（音）のことである。
すなわち、従来のピックアップの設置方式とピックアップ１の設置方式の違いは、例えば、スピーカーボックス内部の閉塞空間で音を聞くのと、スピーカーボックスの外部の空間を伝わる音を聞くのとでは、その音が明確に異なっていることと似ている。つまり、人の耳は、スピーカーコーンのみならずスピーカーボックス内部で発生した音が振動させるスピーカーボックスの外殻も含めた全体の振動により発生した総合音をスピーカーの音として認識している。
また、本実施形態によれば、ピックアップ１の圧電センサ１０は、各圧電素子１１の位置で、６本の弦８によって直接押圧されている。このため、本実施形態によると、第１弦から第６弦のそれぞれに圧電素子１１を配置している。このため、各弦８の設置位置による弦振動の違いを検出することができる。
また、本実施形態によれば、楽器を演奏する人は、実際に聴いているアコースティックギター１００の生音とピックアップ１により検出され電気増幅装置より増幅された音を聴くことにより、立体感のある音を体感することができる。このような、立体感のある音は、ピックアップ１を介して電気増幅装置から聴こえる音質がアコースティックギター１００の生音と非常に似た音質であることにより初めて実現できるものである。
また、隣接する各圧電素子１１の間には、所定の間隔を空けるための中間部材１５が設けられている。このため、１つの圧電素子１１に対向する弦８に隣接する他の弦８の振動を検出してしまう不具合を抑制でき、ノイズを低減することができる。
また、従来のピックアップは、サドルとサドル溝の間の閉塞した空間に設けられている。そして、弦の振動は、サドルを介して圧電センサに伝達されている。このため、サドルの交換や弦高調整の為の切削がなされると、圧電センサに与える圧力が変わり、音の検出感度が変化することがある。
これに対して、本実施形態に係るピックアップ１は、ブリッジ１２のガイド溝１２ｂに収容されている。このため、サドルの交換や切削がなされた場合でも圧電センサ１０とサドル１６とは接触しないため、ピックアップ１の音の検出感度が変化することがない。
また、本実施形態に係るピックアップ１は、ピックアップ１を備えていないアコースティックギターに後から取り付けることもできる。すなわち、アコースティックギターの所有者が希望したときに、そのアコースティックギターを、ピックアップ１を備えたアコースティックギター１００に改良することができる。この場合、ブリッジ１２にガイド溝１２ｂを設け、配線２０を通す貫通孔１９を設けるだけの簡単な加工で、本実施形態のピックアップ１を特別な技術を必要とすること無しに取り付けることができる。
また、本実施形態に係るピックアップ１は、第２被覆材１７ｂとして牛皮で第１被覆材１７ａを被覆している。これにより、ハウリンツや残響音の原因となる高調波の音を減少することができる。また、第２被覆材１７ｂは、本体２に取り付けられているピックアップ１の存在を見えにくくし意匠性にも優れている。
なお、高調波のカットがさらに必要な場合には、第１被覆材１７ａと第２被覆材１７ｂとの間に鉛層を設けることもできる。鉛層を設けたピックアップ１は、より効果的に高調波をカットすることができる。
また、本実施形態に係るピックアップ１は、本体２と弦８の押圧力で組み付けられている。すなわち、本実施形態に係るピックアップ１は、特別な組み付け部材や、固着剤を用いる必要がないだけでなく、弦振動によるピックアップ１の位置の移動や、本体２からの剥離を防ぐことができる。
続いて、図７〜図９を用いて、ピックアップ１の設置方法の２つの変形例を説明する。第１の変形例は、図７及び図８を用いて説明する。第２の変形例は、図９を用いて説明する。なお、２つの変形例の説明において、図１から図６において記載した構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
それでは、第１の変形例に用いられるキャップ５０ａの構造について簡単に説明する。
第１の変形例において、設置されるピックアップ１は、図７及び図８に示すようにキャップ５０ａを有している。図７は、６つのキャップ５０ａを圧電センサ１０に取り付けたピックアップ１を備えたアコースティックギター１００ｂの要部を部分的に拡大した部分拡大断面図である。図８は、６つのキャップ５０ａが取り付けられたピックアップ１を示す斜視図である。
図７及び図８に示すキャップ５０ａは、細長い板状の部材を折り曲げて形成される。キャップ５０ａは、腕部５１と、保護部５３とを有している。保護部５３は、ピックアップ１の圧電センサ１０に設けられた圧電素子１１を第１被覆材１７ａの外側から覆う。保護部５３は、圧電素子１１の第２電極１３ｂ側と接触する先端部５３ａと、圧電素子１１の第１電極１３ａ側と接触する中間部５３ｂとを有する。保護部５３は、圧電センサ１０の周囲に巻き付けられている。なお、保護部５３は、腕部５１がピン３０側に位置するように圧電センサ１１に巻き付けられる。
腕部５１は、保護部５３の中間部５３ｂから連続して設けられ、中間部５３ｂと反対側の端部にピン３０と離間する方向に曲げられた係合端５１ａを有する。すなわち、図７に示すキャップ５０ａの腕部５１は、弦８に沿って、ブリッジ１２の表面から孔１８を通り、本体２の内側まで延設される。腕部５１の本体２側に挿入された端部は、サウンドボード２ａの裏面に取り付けられている補強板４０の表面４０ａと係合される。腕部５１は、弦８とともにピン３０により固定される。
なお、キャップ５０ａは、キャップ５０と同様に圧電素子１１の数と同じ数設けられる。本実施形態においては、図８に示すように、６つのキャップ５０ａを用いてそれぞれの圧電素子１１を覆っている。また、キャップ５０ａは、圧電センサ１０への取付け工程前において、予め曲げ加工されたものを用いると、より作業性がよい。
続いて、第１の変形例におけるピックアップ１の設置について説明する。
図７に示すアコースティックギター１００ｂは、図６の実施形態に示すギター１００と異なり、ブリッジ１２に圧電センサ１０を取り付けるためのガイド溝１２ｂを有していない。図７に示す第１の変形例では、キャップ５０ａによりピックアップ１を保持した状態で、弦８とブリッジ１２の間にピックアップ１を配置する。このときの孔１８のサドル１６側の縁に近い部分における弦８の張力は、ブリッジ１２に向かう押圧力として矢印Ｙ方向に作用する。これにより、ピックアップ１は、本体２に押し当てられた状態で保持される。
このようなキャップ５０ａを有するピックアップ１は、弦８の張力が弱められた場合においても、腕部５１がブリッジ１２及び補強版４０と係合しているため、圧電センサ１０の位置を保持することができる。このため、キャップ５０ａは、ピックアップ１の位置ずれを防ぐことができる。
次に、第２の変形例に用いられるキャップ５０ｂの構造について簡単に説明する。
第２の変形例において、設置されるピックアップ１は、図９に示すようにキャップ５０ｂを有している。図９は、６つのキャップ５０ｂを圧電センサ１０に取り付けたピックアップ１を備えたアコースティックギター１００ｃの要部を部分的に拡大した部分拡大断面図である。
図９に示すキャップ５０ｂは、細長い板状の部材を折り曲げて形成される。キャップ５０ｂは、腕部５１と、保護部５３ｃとを有している。保護部５３ｃは、ピックアップ１の圧電センサ１０に設けられた圧電素子１１を第１被覆材１７ａの外側から覆う。保護部５３ｃは、圧電素子１１の第２電極１３ｂ側と接触する先端部５３ａと、圧電素子１１の第１電極１３ａ側と接触する中間部５３ｂとを有する。保護部５３ｃは、圧電センサ１０の周囲に巻き付けられている。また、保護部５３ｃは、腕部５１がピン３０側に位置するように圧電センサ１１に巻き付けられる。
腕部５１は、保護部５３ｃの中間部５３ｂから図示下方向に向かって延設される部分である。腕部５１は、中間部５３ｂと反対側の端部にピン３０と離間する方向に曲げられた係合端５１ａを有する。すなわち、図９に示すキャップ５０ｂの腕部５１は、弦８に沿って、ブリッジ１２の表面から孔１８を通り、本体２の内側まで延設される。腕部５１の本体２側に挿入された端部は、サウンドボード２ａの裏面に取り付けられている補強板４０の表面４０ａと係合される。なお、腕部５１は、弦８とともにピン３０により固定される。また、キャップ５０ｂは、圧電センサ１０への取付け工程前において、予め曲げ加工されたものを用いると、より作業性がよい。
続いて、第２の変形例におけるピックアップ１の設置について説明する。
図９に示すアコースティックギター１００ｃは、図６の実施形態に示すギター１００と異なり、ブリッジ１２の孔１８とサドル１６との間の距離が近い。図９に示す第２の変形例では、サドル１６とピックアップ１との距離が近いことを利用し、ピックアップ１をサドル１６に押しつけるようにして保持している。
すなわち、６つのキャップ５０ｂを備えた圧電センサ１０を孔１８とサドル１６との間に配置する。この位置にピックアップ１を配置すると弦８の張力は、図９において、矢印Ｚで示すように、ピックアップ１をサドル１６に押し付ける方向に作用する。言い換えれば、圧電センサ１０は、弦８側に配置される第１電極１３ａ側から、圧電素子１１を介して反対側に配置される第２電極１３ｂ側へ押圧された状態で、本体２のサドル１６と弦８との間に保持される。なお、図９に示すように、サドル１６と圧電センサ１０との間に隙間がある場合には、シム６０と呼ばれる枕を間に挟むことによりサドル１６に圧電センサ１０を確実に押し当てることができる。
このように、第２の変形例によると、サドル１６とブリッジ１２の孔１８が近接している場合において、ピックアップ１を効果的に配置することができる。また、図９に示す位置にピックアップ１を取り付けると、ピックアップ１は、サドル１６からの振動を拾うことも可能である。このため、本変形例に係るピックアップ１は、より振動音源に近く、且つ、外部へ放出される音を拾うことができる。
続いて、図１０及び図１１を用いて、ピックアップ１をクラッシックギター２００に設置する方法について説明する。なお、２つの変形例の説明において、図１から図６において記載した構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図１０は、６つのキャップ５０ｃを圧電センサ１０に取り付けたピックアップ１を備えたクラシックギター２００を示す平面図である。図１１は、図１０に示すクラシックギター２００のＦ１１−Ｆ１１断面概略図である。
図１０及び図１１に示すように、クラシックギター２００は、ブリッジ１２０と、サドル１６と、弦８ｃと、ピックアップ１と、をサウンドボード２ａの表面に有している。ブリッジ１２０は、サドル１６を支持するサドル溝１２ａを有する支持台１２４と、弦８ｃの一端を結束する６つの孔１８ｃ有するブロック状の固定部１２２と、を備える。
サドル溝１２ａは、サドル１６を嵌め込み、サドル１６を安定して立たせるため支持台１２４の頂部に弦８ｃと交差する方向に設けられた略長方形の溝である。孔１８ｃは、本実施形態においては、弦８ｃの本数に対応して、弦８ｃの並び方向に沿って設けられる。ピックアップ１は、図１１に示すように、弦８ｃを支持するサドル１６と弦８ｃの端部を固定した固定部１２２の表面１２０ａに露出して配置される。
本実施形態のピックアップ１の圧電センサ１０には、図１１に示すように、キャップ５０ｃが取り付けられている。キャップ５０ｃは、圧電センサ１０の第２被覆材１７ｂの外側に取り付けられる断面Ｍ字形状の保護部材である。すなわち、キャップ５０ｃは、中央に向かって凹部５７を有する上面５４と、上面５４の対向する２辺から略垂直に延設される２つの側壁部５８を備えている。また、キャップ５０ｃの側壁部５８の先端とブリッジ１２０の表面１２０ａとの間には、隙間Ｔが形成されている。
続いて、ブリッジ１２０へのピックアップ１の取付け方式について説明する。
まず、ブリッジ１２０の表面１２０ａに圧電センサ１０を配置し、６つの弦８ｃと圧電センサ１０とが接触する部分に６つのキャップ５０ｃをそれぞれ配置する。圧電センサ１０は、第１電極１３ａ側に弦８ｃ、且つ、第２電極１３ｂ側にブリッジ１２０の表面１２０ａがそれぞれ対向するように設けられる。図１１に示すように、弦８ｃは、圧電センサ１０をブリッジ１２０と共に結束する。なお、６つの圧電センサ１０の配置間隔は、６つの弦８ｃの配列間隔に合わせて設けられる。
キャップ５０ｃは、上面５４に形成された凹部５７の内側において圧電センサ１０の第１電極１３ａ側と接触する。また、キャップ５０ｃは、上面５４の両端部に設けられる２つの凸部５５において弦８ｃと接触するように弦８ｃにより結束される。
この状態において、弦８ｃが矢印Ｐの方向へ引かれ、弦８ｃの張力が増加すると、弦８ｃより、圧電センサ１０を矢印Ｑ方向に押し付ける力が作用する。
以下、弦８ｃの圧電センサ１０へ係る力について具体的に説明する。
弦８ｃからの矢印Ｑ方向に作用する力は、弦８ｃと接触するキャップ５０ｃの２つの角部５５に作用する。このとき、キャップ５０ｃの側壁部５８の先端とブリッジ１２０の表面１２０ａとの間には、隙間Ｔがある。すなわち、キャップ５０ｃは、上面５４の凹部５７で圧電センサ１０の第１電極１３ａ側の面に支持されている。このため、２つの角部５５へ作用した力は、合一されて凹部５７へ作用する。これにより、圧電センサ１０は弦８ｃにより矢印Ｑ方向に押圧された状態で支持される。この結果、キャップ５０ｃは、弦８ｃにより結束されたギター本体の振動を減衰させることなく圧電素子１１に伝達することができる。
このように、ピックアップ１は、アコースティックギター１００と形状の異なるクラシックギター２００においても取り付けることが可能である。そして、クラシックギター２００に取り付けられたピックアップ１は、アコースティックギター１００に取り付けられているピックアップ１と同様に本体２の外側に露出して配置されている。
また、このように音の検出感度が高いピックアップ１及びこのピックアップ１を本体２の外部に露出して配置したクラシックギター２００によれば、サドル１６からの直接の弦振動だけではなく、本体２の内部の空間で反響した振動（音）と、楽器の本体２の外殻から放出する音と、直後の空気振動（音）をも検出することができる。
従来のピックアップの設置方式においては、ピックアップは、サドル溝とサドルに囲まれた閉塞された空間に保持されている。このため、従来のピックアップが検出している音は、サドルを介して直接伝わった弦そのものの音、及び、ブリッジ内の閉じられた空間に伝わる音が支配的な要素を占める。
これに対して、人が実際に聴いているクラシックギター２００の音は、弦８ｃとサドル１６から本体２へ伝わった振動が、本体２の内部の空間で反射し、本体２の外殻を主とした楽器全体を振動させることにより、空気を振動させて発生する音であり、楽器内部の閉じられた空間の音とは異なっている。
さらに、本実施形態に係るピックアップ１は、サウンドボード２ａの表面に露出して取り付けられている。このため、サドル１６に伝わる弦８ｃの振動を直接に検出することがない。また、ピックアップ１が外部に露出して配置されているため、アンプ等の電気的増幅装置を使用した場合の内部での反響音の循環によるハウリングの発生も低減することができる。さらに、従来のピックアップ設置方式で問題となるような、中音域の内部残響音や雑音の取り込みを大きく減少させることができる。
すなわち、ピックアップ１をブリッジ１２０の表面１２０ａに露出して配置すると、ピックアップ１は、本体２の内部で反響し、サウンドボード２ａ及びブリッジ１２０に伝わった振動（音）、サドル１６からブリッジ１２０に伝わった弦８ｃの微細な振動（音）を検出することができる。また、ピックアップ１は、サドル１６とブリッジ１２０に伝わった振動（音）及びネック４を含む楽器全体が振動し、外部の空気を振動させる楽器の外殻振動（音）も検出することができる。言い換えれば、人が実際に聴いているクラシックギター２００の音、いわゆる生音を中心として振動を検出することができる。
また、本実施形態によれば、ピックアップ１の圧電センサ１０は、各圧電素子１１の位置で、６本の弦８ｃによって直接押圧されている。このため、各弦８ｃの設置位置による弦振動の違いを検出することができる。
また、本実施形態によれば、楽器を演奏する人は、実際に聴いているクラシックギター２００の生音とピックアップ１により検出され電気増幅装置より増幅された音を聴くことにより、立体感のある音を体感することができる。このような、立体感のある音は、ピックアップ１を介して電気増幅装置から聴こえる音質がクラシックギター２００の生音と非常に似た音質であることにより初めて実現できるものである。
また、隣接する各圧電素子１１の間には、所定の間隔を空けるための中間部材１５が設けられている。このため、１つの圧電素子１１に対向する弦８ｃに隣接する他の弦８ｃの振動を検出してしまう不具合を抑制でき、ノイズを低減することができる。
また、従来のピックアップは、サドルとサドル溝に間の閉塞した空間に設けられている。そして、弦の振動は、サドルを介して圧電センサに伝達されている。このため、サドルの交換や弦高調整の為の切削がなされると、圧電センサに与える圧力が変わり、音の検出感度が変化することがある。
これに対して、本実施形態に係るピックアップ１は、ブリッジ１２０の固定部１２２の表面１２０ａに設けられている。このため、サドルの交換や切削がなされた場合でも圧電センサ１０とサドル１６とは接触しないため、ピックアップ１の音の検出感度が変化することがない。
また、本実施形態に係るピックアップ１は、ピックアップ１を備えていないクラシックギターに後から取り付けることもできる。すなわち、クラシックギターの所有者が希望したときに、そのクラシックギターをピックアップ１を備えたクラシックギター２００に改良することができる。この場合、固定部１２２の表面１２０ａに圧電センサ１０を設け、貫通孔１９に配線２０を挿通する簡単な加工で、本実施形態のピックアップ１を安価に取り付けることができる。
また、本実施形態に係るピックアップ１は、本体２と弦８ｃの押圧力で組み付けられている。すなわち、本実施形態に係るピックアップ１は、特別な組み付け部材や、固着剤を用いる必要がないだけでなく、弦振動によるピックアップ１の位置の移動や、本体２からの剥離を防ぐことができる。
また、ピックアップ１は、ブリッジ１２０の表面１２０ａに配置される簡単な構造であるため、クラシックギター２００の弦８ｃの張りや、弦８ｃの張設方法を特別に変える必要がない。このため、ピックアップ１を取り付けることによる音質への影響が小さい。また、弦８ｃの張り替えにおける作業性の低下も発生しない。
なお、上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述した実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
例えば、上述した実施形態では、弦楽器としてアコースティックギター１００及びクラシックギター２００に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず、バイオリン、チェロ、ウッドベースなど、他の擦弦楽器や弾弦楽器に本発明を適用することもできる。
１…ピックアップ、２…本体、２ａ…サウンドボード、４…ネック、６…ヘッド、８…弦、８ａ…玉、８ｃ…弦、１０…圧電センサ、１１…圧電素子、１２…ブリッジ、１２０…ブリッジ、１２０ａ…表面、１２２…固定部、１２４…支持台、１２ａ…サドル溝、１２ｂ…ガイド溝、１３ａ…第１電極、１３ｂ…第２電極、１４…チューニングペグ、１５…基台、１６…サドル、１７…被覆材料、１８…孔、１８ａ…孔、１８ｂ…孔、１８ｃ…孔、１９…貫通孔、２０…配線、２１…接続端子、３０…ピン、４０…補強板、４０ａ…表面、５０…キャップ、５０ａ…キャップ、５０ｂ…キャップ、５０ｃ…キャップ、５１…腕部、５０１…底壁部、５０２…側壁部、５３…保護部、５４…上面、５５…凸部、５７…凹部、５８…側壁部、６０…シム、１００…アコースティックギター、１００ｂ…アコースティックギター、１００ｃ…アコースティックギター、２００…クラシックギター。

Claims (6)

  1. 弦楽器に用いられ、弦の振動を電気信号に変換するピックアップであって、
    前記弦の数に対応して設けられる少なくとも一つの圧電素子と、前記圧電素子の前記弦側に配置される第１電極と、前記第１電極と反対側に配置される第２電極と、を備える圧電センサと、
    前記圧電センサと電気的に接続される配線と、
    前記圧電センサが前記弦に接触する部分を覆う保護部と、前記保護部と一体に形成され、前記弦とともに前記弦楽器に係止される腕部とを有するキャップと、
    を備えることを特徴とするピックアップ。
  2. 前記キャップは、第１の圧電素子に対向する第１のキャップと、前記第１のキャップとは、別体に設けられ、前記第１の圧電素子と隣接する第２の圧電素子に対向する第２のキャップと、を備えていることを特徴とする請求項１に記載のピックアップ。
  3. 本体と、
    前記本体の表面に沿って張設された弦と、
    前記弦の数に対応して設けられる少なくとも一つの圧電素子と、前記圧電素子の前記弦側に配置される第１電極と、前記第１電極と反対の前記本体側に配置される第２電極と、を含み、前記弦の張力によって前記本体との間で押圧され、前記弦の振動を電気信号に変換するピックアップと、
    を備え、
    前記ピックアップは、前記本体の表面に露出され、且つ、前記弦に押圧されて配置されることを特徴とする弦楽器。
  4. 前記ピックアップは、前記本体と前記弦との間で前記弦を支持する支持部材と前記本体に前記弦の端部を固定する固定部との間に配置されることを特徴とする請求項３に記載の弦楽器。
  5. 前記ピックアップは、前記本体に前記弦の端部を固定する固定部の表面に配置されることを特徴とする請求項３に記載の弦楽器。
  6. 前記ピックアップが前記弦に接触する部分を保護するキャップさらに備えていることを特徴とする請求項３に記載の弦楽器。
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