WO2017175566A1 - 電子打楽器 - Google Patents

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WO2017175566A1
WO2017175566A1 PCT/JP2017/010885 JP2017010885W WO2017175566A1 WO 2017175566 A1 WO2017175566 A1 WO 2017175566A1 JP 2017010885 W JP2017010885 W JP 2017010885W WO 2017175566 A1 WO2017175566 A1 WO 2017175566A1
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pressure sensor
percussion instrument
electronic percussion
sensor
vibration
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郁太郎 梯
田中 勉
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Atv株式会社
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    • G10H2230/285Spint drum tomtom, i.e. mimicking side-mounted drums without snares, e.g. in a drumkit

Definitions

  • the present invention relates to an electronic percussion instrument that generates an electronic musical sound by detecting the impact of a hit surface hit with a hand or a stick.
  • an electronic percussion instrument that generates an electronic musical tone by detecting the impact of a hit surface hit with a hand or a stick.
  • the vibration and pressure of the striking surface are respectively detected by providing a vibration pickup (vibration sensor) and a pressure sensor on the back side of the striking surface (striking surface) that is struck by a hand or the like.
  • An electronic drum (electronic percussion instrument) that generates a typical musical tone is disclosed.
  • the vibration sensor and the pressure sensor are provided at different positions on the back side of the hitting surface (specifically, at the edge of the vibration pickup hitting surface). Since the pressure sensor is provided at the center of the striking surface) and detects changes in the striking surface at different positions, an integrated correspondence between the vibration detection value and the pressure detection value There is a problem that the player feels uncomfortable with the reproduced sound in response to the striking operation because the sound is lost and it becomes difficult to reproduce the faithful musical sound based on the striking.
  • the present invention has been made to address the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electronic percussion instrument that can reproduce a musical sound that is more faithful to the player's percussion operation.
  • the present invention is characterized in that a head constituting a hitting surface hit by a player, a vibration sensor provided on the back side opposite to the hitting surface of the head, and detecting head vibrations, A pressure sensor that is disposed opposite to the head opposite to the vibration sensor to detect pressure received by the head, and a pressure sensor that is disposed on the opposite side of the vibration sensor from the vibration sensor and supports the pressure sensor There is provided a support body and a pressure sensor pressing body that is disposed between the vibration sensor and the pressure sensor or between the pressure sensor and the pressure sensor support body and presses the pressure sensor.
  • the electronic percussion instrument is in a state in which the vibration sensor and the pressure sensor are overlapped directly between the head and the pressure sensor support or directly via the pressure sensor pressing body. Therefore, it is possible to detect vibrations and pressure changes generated in the head by the player's striking operation at the same position under the striking surface, and to reproduce music that is more faithful to the player's striking operation Is possible.
  • the pressure sensor pressing body is composed of an elastic body that is elastically deformed with respect to pressure.
  • the electronic percussion instrument is configured by an elastic body in which the pressure sensor pressing body is elastically deformed with respect to the pressure, and thus is in elastic contact with the pressure sensor.
  • the pressure sensor can be prevented from being damaged and the pressure detection accuracy by the pressure sensor can be improved by attenuating the vibration from the vibration sensor or the pressure sensor support.
  • Another feature of the present invention is that, in the electronic percussion instrument, the pressure sensor pressing body is formed such that the area of the portion that presses the pressure sensor is smaller than the area of the pressure sensor.
  • the electronic percussion instrument is formed such that an area of the pressure sensor pressing body that presses the pressure sensor is smaller than an area of the pressure sensor and is partially formed on the pressure sensor. Since they are in contact with each other, it is possible to prevent the detected value from being saturated (so-called saturation) simultaneously with the input of pressure.
  • saturation saturated
  • the contact area (pressing area) of the pressure sensor pressing body with respect to the pressure sensor increases according to the pressure, so that the pressure detection width (so-called dynamic Range) and detection resolution can be improved.
  • the pressure sensor pressing body is configured such that an area of one end portion on the side pressing the pressure sensor is the other end portion side on the vibration sensor side or the pressure sensor support side. It is that it is formed smaller than the area.
  • the pressure sensor pressing body can be formed in a tapered shape in which the cross-sectional area decreases from the vibration sensor side or the pressure sensor support body side toward the pressure sensor side.
  • the electronic percussion instrument has the other area where the area of one end on the side where the pressure sensor pressing body presses the pressure sensor is on the vibration sensor side or the pressure sensor support side. Since it is formed smaller than the area on the end side, it is possible to intensively transmit the head to the pressure sensor while detecting a slight bending deformation of the head in a wide area, and the pressure detection accuracy can be improved.
  • another feature of the present invention is that in the electronic percussion instrument, the vibration sensor and the pressure sensor are arranged at the center of the head.
  • the electronic percussion instrument is such that the vibration sensor and the pressure sensor exhibit the largest vibration at the head, and the distance corresponding to the radius of the striking surface at the maximum with respect to the hitting point by the player. Therefore, vibration and pressure can be detected with high accuracy.
  • Another feature of the present invention is that, in the electronic percussion instrument, the pressure sensor pressing body is in contact with the surface of the pressure sensor without being fixed.
  • the pressure sensor pressing body in the electronic percussion instrument, is provided in a state of being in contact with the surface of the pressure sensor without being fixed. Even when a separating force is applied to the pressure sensor, the pressure sensor pressing body is prevented from pulling the pressure sensor, so that the pressure sensor can be prevented from being damaged and the pressure detection accuracy can be improved.
  • Another feature of the present invention is that, in the electronic percussion instrument, a pressure sensor pressing body is disposed between the vibration sensor and the pressure sensor, and a pressure is applied between the pressure sensor and the pressure sensor support.
  • the object is to provide a pressure sensor receiver made of an elastic body that is elastically deformed.
  • the pressure sensor pressing body is disposed between the vibration sensor and the pressure sensor, and the pressure sensor and the pressure sensor support body are disposed. Since it has a pressure sensor receiver that consists of an elastic body that elastically deforms against pressure, it can prevent damage to the pressure sensor by elastically supporting the pressure sensor and suppress transmission of harmful vibrations The pressure detection accuracy can be improved. Moreover, the electronic percussion instrument can change the pressure detection characteristics of the pressure sensor by making the elastic force of the pressure sensor pressing body and the pressure sensor receiving body different from each other.
  • the present invention is characterized in that, in the electronic percussion instrument, the vibration sensor is supported by a vibration sensor support that is supported in a state of being separated from the head.
  • the electronic percussion instrument is supported by the vibration sensor support that supports the vibration sensor in a state of being separated from the head.
  • the vibration sensor support that supports the vibration sensor in a state of being separated from the head.
  • the present invention is characterized in that, in the electronic percussion instrument, the pressure sensor support includes a displacement mechanism that changes the distance between the pressure sensor pressing body and the pressure sensor.
  • the electronic percussion instrument includes a displacement mechanism that changes the distance between the pressure sensor pressing body and the pressure sensor, so that the pressure sensor pressing body and the pressure sensor are provided.
  • the detection characteristics such as the pressure detection sensitivity and the detection width by the pressure sensor can be adjusted by changing the distance between the pressure sensor and the sensor.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an outline of an internal configuration of the electronic percussion instrument as viewed from line 2-2 shown in FIG.
  • FIG. 2 is a perspective view which shows the external appearance structure which looked at the pressure sensor press body shown in FIG. 2 from the downward side (pressure sensor side).
  • FIG. 2 is a side view which shows the state in which the head in the electronic percussion instrument shown in FIG. 2 bent and deformed and the front-end
  • It is sectional drawing which shows typically the outline of the internal structure of the electronic percussion instrument which concerns on the modification of this invention.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an outline of an external configuration of an electronic percussion instrument 100 according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an outline of the internal configuration of the electronic percussion instrument 100 as viewed from line 2-2 shown in FIG.
  • the electronic percussion instrument 100 is an electronic drum that generates an electronic musical sound by detecting an impact of a hitting surface 101a hit by a player (not shown).
  • the electronic percussion instrument 100 includes a head 101.
  • the head 101 is a component that is vibrated and elastically deformed by a player's tapping operation or rubbing operation, and is configured by forming an elastic plate-like body into a circular shape in plan view.
  • the head 101 is formed by forming a resin material in a thin plate shape, but it can also be formed in a film shape using a material such as a synthetic fiber or a natural leather material.
  • This head 101 has a striking surface 101a on one surface.
  • the hitting surface 101a is a portion that is hit or rubbed by a player's hand or stick, and is formed in a flat shape.
  • a vibration sensor 103 is provided at the center of the other surface of the head 101, that is, the back surface of the hitting surface 101 a, and a peripheral edge is fixed to the body 102.
  • the body 102 is a part that supports the head 101 and accommodates the vibration sensor 103, the pressure sensor pressing body 105, the pressure sensor 106, and the signal processing device 110, and is formed in a bottomed cylindrical shape.
  • the body 102 is made of a resin material, but can be made of a material other than the resin material, for example, a metal material.
  • the body 102 fixedly supports the head 101 at the end of the cylindrical portion, and also fixedly supports the pressure sensor 106 and the signal processing device 110 at the bottom 102a.
  • the vibration sensor 103 is a detector that detects the vibration of the head 101, and outputs an electric signal corresponding to the vibration of the head 101 to the signal processing device 110.
  • the vibration sensor 103 is configured by a piezo element.
  • the vibration sensor 103 is fixed to the center of the back surface of the head 101 with a double-sided tape or an adhesive (not shown).
  • the center portion of the head 101 is the center position of the circle of the head 101 formed in a circular shape in plan view, but does not mean only the center position of the circle in a strict sense, but the center position. This means the central portion of the head 101 including the periphery.
  • the signal line 104 that transmits the detection signal output from the vibration sensor 103 to the signal processing device 110 is also fixed to the back surface of the head 101 with an adhesive.
  • the vibration sensor 103 is provided with a pressure sensor pressing body 105 on the surface opposite to the surface attached to the head 101.
  • the pressure sensor pressing body 105 is a component for pressing the pressure sensor 106 according to the bending deformation of the head 101, and is configured by forming an elastic material in a columnar shape. More specifically, as shown in FIG. 3, the pressure sensor pressing body 105 is formed in a tapered shape whose outer diameter gradually decreases from the vibration sensor 103 side toward the pressure sensor 106 side.
  • the pressure sensor pressing body 105 is formed of a rubber material, and the outer diameter of the end portion 105a on the vibration sensor 103 side is formed substantially the same as the outer diameter of the vibration sensor 103, and the pressure sensor The outer diameter of the end portion 105 b on the 106 side is formed to be an outer diameter that is 1/3 of the outer diameter of the pressure sensor 106.
  • the pressure sensor pressing body 105 is fixed to the vibration sensor 103 with a double-sided tape or an adhesive (not shown).
  • the pressure sensor 106 is a detector that detects the pressure received by the bending deformation of the head 101, and outputs an electrical signal corresponding to the magnitude of the pressure to the signal processing device 110.
  • the pressure sensor 106 is composed of a polymer pressure film whose resistance value changes with pressure.
  • the pressure sensor 106 is fixed to the bottom 102a of the body 102 with a double-sided tape or an adhesive (not shown) with the center position of the pressure detection region positioned on the axis of the pressure sensor pressing body 105.
  • the end portion 105 b that is the front end portion of the pressure sensor pressing body 105 is in contact with the surface of the pressure sensor 106 without being fixed.
  • the pressure sensor 106 is disposed opposite to the vibration sensor 103 via the pressure sensor pressing body 105.
  • the center position of the pressure detection region in the pressure sensor 106 is the center position of the circle of the pressure sensor 106 formed in a circular shape in plan view, but means only the center position of the circle in a strict sense. It means not the thing but the center part of the pressure sensor 106 including the circumference
  • a signal line 107 that transmits a detection signal output from the pressure sensor 106 to the signal processing device 110 is also fixed to the bottom 102a of the body 102 with an adhesive.
  • the signal processing device 110 is configured by a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and outputs a musical sound signal based on a detection signal output from the vibration sensor 103 and a detection signal output from the pressure sensor 106. It is an electronic circuit. More specifically, the signal processing device 110 generates a tone signal representing a tone based on a detection signal output from the vibration sensor 103 by executing a control program stored in advance in a storage device such as a ROM. The musical tone signal is changed using the detection signal output from the pressure sensor 106.
  • the signal processing apparatus 110 extracts a signal having a resonance frequency that matches a preset resonance frequency and a harmonic signal of the resonance frequency from the detection signal input from the vibration sensor 103 as a musical sound signal, and then extracts the musical sound signal.
  • the pitch including pitch
  • volume, tone, vibrato, tremolo, mute or decay control (signal decay time) in the musical tone signal is changed using the detection signal input from the pressure sensor 106.
  • the signal processing apparatus 110 includes a PCM sound source circuit that stores a signal representing a musical tone of an actual musical instrument (also referred to as “live musical instrument”) recorded in advance by a PCM (pulse code modulation) method, and is input from the vibration sensor 103. According to the detected signal, the music signal can be superimposed and output. Thus, the signal processing device 110 can generate a musical sound signal for generating a musical sound close to that of a live musical instrument.
  • a PCM sound source circuit that stores a signal representing a musical tone of an actual musical instrument (also referred to as “live musical instrument”) recorded in advance by a PCM (pulse code modulation) method, and is input from the vibration sensor 103. According to the detected signal, the music signal can be superimposed and output. Thus, the signal processing device 110 can generate a musical sound signal for generating a musical sound close to that of a live musical instrument.
  • an operation panel 111 for inputting instructions from the performer is exposed on the lower surface of the bottom 102a of the body 102, and an output terminal 112 for taking out the musical sound signal is provided on a side surface of the body 102.
  • the electronic percussion instrument 100 can generate a musical tone according to the player's preference according to the player's instruction, and can generate a musical tone by electrically connecting the output terminal 112 and an external speaker (not shown). Can do.
  • the electronic percussion instrument 100 includes a power supply unit having a power cord (not shown) for introducing power from a household power supply and supplying it to the signal processing device 110. These are directly described in the present invention. The explanation is omitted because it is not involved.
  • the electronic percussion instrument 100 is configured as a so-called external type in which a speaker for generating a musical sound is externally connected.
  • the electronic percussion instrument 100 may be configured as a built-in type in which the speaker is provided in the body 102. It is.
  • the performer prepares the electronic percussion instrument 100 and an external speaker (not shown), and then electrically connects the electronic percussion instrument 100 and the external speaker via the output terminal 112.
  • the performer turns on the electronic percussion instrument 100 and then operates the operation panel 111 to set the signal processing apparatus 110 to a performance mode in which the performance can be performed.
  • the signal processing apparatus 110 is in a state of detecting a vibration of the head 101 and outputting a musical sound.
  • the performer performs the performance by hitting or rubbing the hitting surface 101a of the head 101 with his / her hand while holding the electronic percussion instrument 100 with one hand or holding it on the stand.
  • the head 101 of the electronic percussion instrument 100 is vibrated and deformed in accordance with the performance operation by the performer. Therefore, in the electronic percussion instrument 100, the vibration sensor 103 detects the vibration of the head 101 and outputs a detection signal corresponding to the vibration to the signal processing device 110, and the pressure sensor 106 detects the pressure when the head 101 is bent and deformed. Then, a detection signal corresponding to the magnitude of the pressure is output to the signal processing device 110.
  • the force applied to the head 101 is indicated by a broken-line arrow.
  • the pressure sensor pressing body 105 is configured to reduce the pressure of the head 101 transmitted through the vibration sensor 103 while attenuating the vibration of the head 101 transmitted through the vibration sensor 103 according to the magnitude thereof.
  • the portion 105 b is crushed and deformed and transmitted to the pressure sensor 106.
  • the pressure sensor 106 outputs a detection signal corresponding to the area pressed by the end portion 105 b of the pressure sensor pressing body 105 to the signal processing device 110.
  • the signal processing device 110 generates a musical tone signal representing a musical tone based on the detection signal output from the vibration sensor 103 and changes the musical tone signal using the detection signal output from the pressure sensor 106. Output to an external speaker.
  • the electronic percussion instrument 100 can output musical sounds according to the performance operation of the performer from the external speaker.
  • the electronic percussion instrument 100 includes the vibration sensor 103 and the pressure sensor 106 between the head 101 and the bottom 102 a of the body 102 via the pressure sensor pressing body 105. Therefore, vibrations and pressure changes generated in the head 101 by the player's striking operation can be detected at a position on the same line under the striking surface 101a. Musical sounds that are more faithful to the hitting operation can be reproduced.
  • the pressure sensor pressing body 105 is formed such that the area of the end portion 105b on the side pressing the pressure sensor 106 is smaller than the pressure receiving area of the pressure sensor 106.
  • the electronic percussion instrument 100 is prevented from saturating (so-called saturation) the detection value of the pressure sensor 106 simultaneously with the input of pressure.
  • the pressure sensor pressing body 105 is made of an elastic body, the contact area of the end portion 105b with the pressure sensor 106 increases according to the pressure, so that the pressure detection width (so-called dynamic range) and the detection resolution are increased. Can be improved.
  • the pressure sensor pressing body 105 is formed such that the area of one end 105b on the side pressing the pressure sensor 106 is smaller than the area of the other end 105a opposite to the end 105b.
  • the electronic percussion instrument 100 can intensively transmit the head 101 to the pressure sensor 106 while detecting slight bending deformation of the head 101 in a wide area, thereby improving the pressure detection accuracy.
  • the pressure sensor pressing body 105 only needs to be disposed on the opposite side of the pressure sensor 106 from the vibration sensor 103 and formed in a shape capable of supporting the pressure sensor 106. Therefore, the pressure sensor pressing body 105 is, for example, as shown in FIG. 5, a columnar or prismatic shape having a constant area on one end 105 b side and the other end 105 a side that presses the pressure sensor 106. It can also be formed in a columnar shape. Further, the pressure sensor pressing body 105 can be made of an elastic material such as a rubber material or a urethane resin material, or a non-elastic material, for example, a hard resin material such as a POM material or a metal material. . The area of the end portion 105 a on the vibration sensor 103 side of the pressure sensor pressing body 105 is preferably formed to be equal to or smaller than the area of the vibration sensor 103.
  • the pressure sensor pressing body 105 is disposed between the vibration sensor 103 and the pressure sensor 106, and the pressure sensor 106 is disposed on the bottom 102 a of the body 102.
  • the electronic percussion instrument 100 can fix only the signal line 104 of the vibration sensor 103 to the signal line 107 of the vibration sensor 103 while fixing the signal line 107 of the pressure sensor 106 to the bottom portion 102a and the back surface of the head 101. It can be prevented that it becomes an obstacle to vibration and bending deformation and becomes a source of abnormal noise.
  • the pressure sensor pressing body 105 may be formed so as to press the pressure sensor 106 in accordance with the bending deformation of the head 101. Therefore, for example, as shown in FIG. 6, the pressure sensor pressing body 105 can be provided between the bottom 102 a of the body 102 and the pressure sensor 106. In this case, the pressure sensor 106 is fixed to the surface of the vibration sensor 103 opposite to the surface fixed to the head 101. According to this, since the electronic percussion instrument 100 can wire the signal line 104 of the vibration sensor 103 and the signal line 107 of the pressure sensor 106 together to the signal processing device 110, the electronic percussion instrument 100 can be connected to the vibration sensor 103 and the pressure sensor 106. Matching is easy to take, and the apparatus configuration can be simplified to facilitate assembly work and maintenance.
  • the pressure sensor pressing body 105 is provided in contact with the surface of the pressure sensor 106 without being fixed.
  • the electronic percussion instrument 100 is prevented from pulling the pressure sensor 106 by the pressure sensor pressing body 105 even when a force separating the pressure sensor pressing body 105 from the pressure sensor 106 is applied. Can be prevented, and the pressure detection accuracy can be improved.
  • the pressure sensor pressing body 105 can be provided in a state of being fixed to the surface of the pressure sensor 106 using an adhesive, a double-sided tape, or the like.
  • the pressure sensor 106 is supported on the bottom 102 a of the body 102. That is, the bottom 102a corresponds to the pressure sensor support according to the present invention.
  • the pressure sensor support body may be configured to be disposed on the opposite side of the vibration sensor 103 with respect to the pressure sensor 106 and to support the pressure sensor 106. Therefore, for example, as shown in FIG. 7, the pressure sensor 106 can be provided on the bottom 102 a via the pressure sensor receiver 120.
  • the pressure sensor receiver 120 is a component for elastically supporting the pressure sensor 106, and can be configured by forming an elastic body such as a rubber material and a urethane resin material into a plate shape or a column shape.
  • the pressure sensor receiver 120 has the pressure sensor 106 fixed to one end (upper side in the figure) with an adhesive or double-sided tape, and the other end (lower side in the figure) has an adhesive or double side on the bottom 102a. It is fixed using tape or the like.
  • the electronic percussion instrument 100 can protect the pressure sensor 106 from vibration and impact from the bottom 102a side by elastically supporting the pressure sensor 106 by the pressure sensor receiver 120, and improve the pressure detection accuracy. be able to.
  • the electronic percussion instrument 100 can change the pressure detection characteristics of the pressure sensor 106 by making the elastic forces of the pressure sensor pressing body 105 and the pressure sensor receiving body 120 different from each other.
  • the elastic modulus (force / strain) of the pressure sensor pressing body 105 when the elastic modulus (force / strain) of the pressure sensor pressing body 105 is higher than the elastic modulus of the pressure sensor receiving body 120 (in other words, when the rigidity of the pressure sensor pressing body 105 is high).
  • the output O of the detection signal from the pressure sensor 106 with respect to the pressing force F received from the head 101 becomes insensitive at the initial stage where the pressing force F is small, as shown in FIG.
  • the pressure sensor 106 may be provided on the bottom 102a via a displacement mechanism 130.
  • the displacement mechanism 130 is a component for changing the distance between the pressure sensor 106 and the pressure sensor pressing body 105, and mainly includes a flexure base 131, an adjustment screw 133, and a screw support 134.
  • the bending base 131 is a component that supports the pressure sensor 106, and is formed of a metal plate that is raised from the bottom 102a and then bent in a right angle direction (horizontal direction in the figure).
  • the bending base 131 is fixed to a portion extending in the horizontal direction in the figure in a state where the pressure sensor 106 faces the pressure sensor pressing body 105, and the tip portion is further bent toward the bottom 102a, and then the pin body 132 is slid. Holds in a displaceable state.
  • the adjusting screw 133 is a component for bending and deforming the bending base 131 and is screwed to the pin body 132 while being supported by the screw support 134.
  • the screw support 134 is a component for supporting the adjustment screw 133, and is formed of a metal plate that stands up from the bottom 102a.
  • the displacement mechanism 130 configured as described above is operated by an adjuster who desires to change the distance between the pressure sensor 106 and the pressure sensor pressing body 105, for example, a manufacturer or a player of the electronic percussion instrument 100. Specifically, as shown by a broken line arrow in FIG. 11, the adjuster rotates the adjustment screw 133 and pushes the distal end portion of the flexible base 131 to bend and deform the flexible base 131 to change the pressure sensor 106. It can be separated from the pressure sensor pressing body 105.
  • the pressure sensor support that supports the pressure sensor 106 does not necessarily need to be the bottom 102 a of the body 102, and is disposed on the opposite side of the vibration sensor 103 to support the pressure sensor 106. It suffices to be configured. Therefore, for example, as shown in FIG. 12, the pressure sensor support body can be configured by a beam-shaped support body 140 constructed in a space in the body 102. According to this, since the support body 140 is disposed in a state of being erected in the space in the body 102, the pressure sensor 106 is protected from vibrations and impacts received from the bottom 102a, and pressure detection accuracy is improved. Can do.
  • the operation panel 111 can be provided as a separate body electrically connected to the signal processing device 110 with the cable 113 and exposed on the lower surface of the bottom 102 a of the body 102.
  • the vibration sensor 103 is directly fixed to the back surface of the head 101.
  • the vibration sensor 103 only needs to be provided so as to detect the vibration of the head 101. Therefore, for example, as shown in FIG. 13, the vibration sensor 103 can be provided on the back surface of the head 101 via the vibration sensor support 150.
  • the vibration sensor support 150 is a component for indirectly supporting the vibration sensor 103 with respect to the head 101, and is configured by forming a metal plate into a bottomed cylindrical shape.
  • the vibration sensor support 150 supports the vibration sensor 103 on the back surface of the head 101 via the space S.
  • the electronic percussion instrument 100 can suppress damage to the vibration sensor 103 and prevent a decrease in detection accuracy when the player strikes the vicinity of the vibration sensor 103 including the vibration sensor 103 on the hitting surface 101a.
  • the vibration sensor support 150 can also be configured by forming an elastic body such as a rubber material and a urethane resin material into a plate shape or a column shape.
  • the vibration sensor 103 is provided at the center of the head 101 formed in a circular shape in plan view.
  • the vibration sensor 103 only needs to be provided so as to be able to detect the vibration of the head 101. Therefore, the vibration sensor 103 is provided at a location other than the central portion, for example, an edge portion of the head 101 or an intermediate portion between the central portion and the edge portion. be able to.
  • the pressure sensor 106 is naturally provided at a position facing the vibration sensor 103.
  • the pressure sensor 106 is provided to face the vibration sensor 103, it does not necessarily mean that the central axes of the both are on the same line, and the pressure sensor 106 is located with respect to the center of the vibration sensor 103. In some cases, the centers of these are shifted from each other.
  • a plurality of vibration sensors 103 can be provided on the head 101.
  • the electronic percussion instrument 100 is composed of an electronic drum.
  • the electronic percussion instrument 100 can be widely applied to electronic musical instruments that generate electronic musical tones by detecting vibrations and pressure changes of the striking surface when hit or rubbed with a hand or a stick. Therefore, the electronic percussion instrument 100 can be configured as an electronic cymbal, hi-hat, and percussion.

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Abstract

演奏者の打撃操作に対してより忠実な楽音の再生を可能とする電子打楽器を提供する。 電子打楽器100は、有底筒状に形成された開口部に薄板状のヘッド101を備えているとともに、底部102a上に圧力センサ106および信号処理装置110をそれぞれ備えている。ヘッド101は、表面が打面101aを構成しており、裏面に振動センサ103を備えている。振動センサ103には、圧力センサ106側に向かって圧力センサ押圧体105が設けられている。圧力センサ押圧体105は、振動センサ103側から圧力センサ106側に向かって外径が徐々に細くなるテーパ形状に形成されている。信号処理装置110は、振動センサ103および圧力センサ106の各検出信号を用いて楽音を表す楽音信号を出力する。

Description

電子打楽器
 本発明は、手やスティックなどで叩かれた打面の衝撃を検出して電子的な楽音を発生させる電子打楽器に関する。
 従来から、手やスティックなどで叩かれた打面の衝撃を検出して電子的な楽音を発生させる電子打楽器がある。例えば、下記特許文献1には、手などで叩かれる打撃面(打面)の裏側面に振動ピックアップ(振動センサ)および圧力センサをそれぞれ設けることにより打撃面の振動および圧力をそれぞれ検出して電子的な楽音を発生させる電子ドラム(電子打楽器)が開示されている。
特開2010-224330号公報
 しかしながら、上記特許文献1に記載された電子ドラム型の電子打楽器においては、振動センサと圧力センサとが打面の裏側における互いに異なる位置(具体的には、振動ピックアップ打撃面の縁部に設けられ、圧力センサは打撃面の中心部に設けられている)に設けられて打面の変化を互いに異なる位置で検出しているため、振動の検出値と圧力の検出値との一体的な対応関係が失われて打撃に基づく忠実な楽音の再生が行なわれ難くなって演奏者にとっては打撃操作に対する再生音に違和感を覚えるという問題があった。
 本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、演奏者の打撃操作に対してより忠実な楽音の再生を可能とする電子打楽器を提供することにある。
 上記目的を達成するため、本発明の特徴は、演奏者によって叩かれる打面を構成するヘッドと、ヘッドにおける打面とは反対側の裏面側に設けられてヘッドの振動を検出する振動センサと、振動センサに対してヘッドとは反対側に対向配置されてヘッドが受ける圧力を検出する圧力センサと、圧力センサに対して振動センサとは反対側に配置されて同圧力センサを支持する圧力センサ支持体と、振動センサと圧力センサとの間、または圧力センサと圧力センサ支持体との間に配置されて圧力センサを押圧する圧力センサ押圧体とを備えたことにある。
 このように構成した本発明の特徴によれば、電子打楽器は、振動センサと圧力センサとがヘッドと圧力センサ支持体との間で直接または圧力センサ押圧体を介して間接的に重ねられた状態で設けられているため、演奏者による打撃操作によってヘッドに生じた振動および圧力変化を打面下における同一の位置で検出することができ、演奏者の打撃操作に対してより忠実な楽音の再生が可能となる。
 また、本発明の他の特徴は、前記電子打楽器において、圧力センサ押圧体は、圧力に対して弾性変形する弾性体で構成されていることにある。
 このように構成した本発明の他の特徴によれば、電子打楽器は、圧力センサ押圧体が圧力に対して弾性変形する弾性体で構成されているため、圧力センサに対して弾性的に接触して圧力センサが損傷することを防止できるとともに振動センサまたは圧力センサ支持体からの振動を減衰することで圧力センサによる圧力の検出精度を向上させることができる。
 また、本発明の他の特徴は、前記電子打楽器において、圧力センサ押圧体は、圧力センサを押圧する部分の面積が同圧力センサの面積よりも小さく形成されていることにある。
 このように構成した本発明の他の特徴によれば、電子打楽器は、圧力センサ押圧体における圧力センサを押圧する部分の面積が同圧力センサの面積よりも小さく形成されて圧力センサに部分的に接触しているため、圧力の入力と同時に検出値が飽和(所謂サチュレーション)することを防止することができる。また、電子打楽器は、圧力センサ押圧体を弾性体で構成した場合には、圧力センサ押圧体の圧力センサに対する接触面積(押圧面積)が圧力に応じて増加することにより圧力の検出幅(所謂ダイナミックレンジ)および検出分解能を向上させることができる。
 また、本発明の他の特徴は、前記電子打楽器において、圧力センサ押圧体は、圧力センサを押圧する側の一方の端部の面積が振動センサ側または圧力センサ支持体側である他方の端部側の面積よりも小さく形成されていることにある。この場合、圧力センサ押圧体は、例えば、振動センサ側または圧力センサ支持体側から圧力センサ側に向かって横断面積が小さくなるテーパ形状に形成することができる。
 このように構成した本発明の他の特徴によれば、電子打楽器は、圧力センサ押圧体が圧力センサを押圧する側の一方の端部の面積が振動センサ側または圧力センサ支持体側である他方の端部側の面積よりも小さく形成されているため、ヘッドの僅かな撓み変形を広範な領域で検出しつつ圧力センサに集中的に伝達することができ圧力の検出精度を向上させることができる。
 また、本発明の他の特徴は、前記電子打楽器において、振動センサおよび圧力センサは、ヘッドの中心部に配置されていることにある。
 このように構成した本発明の他の特徴によれば、電子打楽器は、振動センサおよび圧力センサがヘッドにおいて振動が最も大きく表れるとともに、演奏者による打点に対して最大でも打面の半径分の距離となる打面の中心部に配置されているため、振動および圧力を精度よく検出することができる。
 また、本発明の他の特徴は、前記電子打楽器において、圧力センサ押圧体は、圧力センサの表面に対して固着されることなく接していることにある。
 このように構成した本発明の他の特徴によれば、電子打楽器において、圧力センサ押圧体が圧力センサの表面に対して固着されることなく接した状態で設けられているため、圧力センサ押圧体に圧力センサに対して離隔する力が作用した場合においても圧力センサ押圧体が圧力センサを引っ張ることが防止されるため、圧力センサの損傷を防止できるとともに圧力の検出精度を向上させることができる。
 また、本発明の他の特徴は、前記電子打楽器において、振動センサと圧力センサとの間に圧力センサ押圧体が配置されているとともに、圧力センサと圧力センサ支持体との間に圧力に対して弾性変形する弾性体で構成された圧力センサ受け体を備えることにある。
 このように構成した本発明の他の特徴によれば、電子打楽器において、振動センサと圧力センサとの間に圧力センサ押圧体が配置されているとともに、圧力センサと圧力センサ支持体との間に圧力に対して弾性変形する弾性体で構成された圧力センサ受け体を備えているため、圧力センサを弾性的に支持することで圧力センサの損傷を防止できるとともに有害な振動の伝達を抑制することで圧力の検出精度を向上させることができる。また、電子打楽器は、圧力センサ押圧体および圧力センサ受け体の弾性力を互いに異ならせることで圧力センサによる圧力の検出特性を変化させることができる。
 また、本発明の特徴は、前記電子打楽器において、振動センサは、ヘッドに対して離隔した状態で支持する振動センサ支持体によって支持されていることにある。
 このように構成した本発明の特徴によれば、電子打楽器は、振動センサがヘッドに対して離隔した状態で支持する振動センサ支持体で支持されているため、演奏者が打面における振動センサの真上を含む振動センサの近傍を叩いた場合において振動センサの損傷を抑制できるとともに検出精度の低下を防止することができる。
 また、本発明の特徴は、電子打楽器において、圧力センサ支持体は、圧力センサ押圧体と圧力センサとの距離を変化させる変位機構を備えることにある。
 このように構成した本発明の特徴によれば、電子打楽器は、圧力センサ支持体が圧力センサ押圧体と圧力センサとの距離を変化させる変位機構を備えているため、圧力センサ押圧体と圧力センサとの距離を変化させることにより圧力センサによる圧力の検出感度および検出幅などの検出特性を調整することができる。
本発明の一実施形態に係る電子打楽器の外観構成の概略を模式的に示す平面図である。 図1に示す2-2線から見た電子打楽器の内部構成の概略を模式的に示す断面図である。 図2に示す圧力センサ押圧体を下方側(圧力センサ側)から見た外観構成を示す斜視図である。 図2に示す電子打楽器におけるヘッドが撓み変形して圧力センサ押圧体の先端部が押し潰された状態を示す側面図である。 本発明の変形例に係る電子打楽器の内部構成の概略を模式的に示す断面図である。 本発明の他の変形例に係る電子打楽器の内部構成の概略を模式的に示す断面図である。 本発明の他の変形例に係る電子打楽器の内部構成の概略を模式的に示す断面図である。 図7に示す電子打楽器において圧力センサ押圧体の弾性率(力/歪)が圧力センサ受け体の弾性率よりも高い場合におけるヘッドからの押圧力Sと圧力センサからの検出信号の出力Oの大きさとの関係を模式的に表したグラフである。 図7に示す電子打楽器において圧力センサ押圧体の弾性率(力/歪)が圧力センサ受け体の弾性率よりも低い場合におけるヘッドからの押圧力Sと圧力センサからの検出信号の出力Oの大きさとの関係を模式的に表したグラフである。 本発明の他の変形例に係る電子打楽器の内部の主要部の構成を模式的に示す部分断面図である。 図10に示す電子打楽器における変位機構の撓みベースが撓んだ状態を示す部分断面図である。 本発明の他の変形例に係る電子打楽器の内部構成の概略を模式的に示す断面図である。 本発明の他の変形例に係る電子打楽器の内部構成の概略を模式的に示す断面図である。
 以下、本発明に係る電子打楽器の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る電子打楽器100の外観構成の概略を模式的に示した平面図である。また、図2は、図1に示す2-2線から見た電子打楽器100の内部構成の概略を模式的に示す断面図である。なお、本明細書において参照する図は、本発明の理解を容易にするために一部の構成要素を誇張して表わすなど模式的に表している。このため、各構成要素間の寸法や比率などは異なっていることがある。この電子打楽器100は、演奏者(図示せず)の手で叩かれた打面101aの衝撃を検出して電子的な楽音を発生させる電子ドラムである。
 (電子打楽器100の構成)
 電子打楽器100は、ヘッド101を備えている。ヘッド101は、演奏者による叩く操作や擦る操作によって振動および弾性変形する部品であり、弾性を有する板状体を平面視で円形に形成して構成されている。本実施形態においては、ヘッド101は、樹脂材を薄板状に形成して構成しているが、合成繊維や天然の皮素材などの材料を用いてフィルム状に形成することもできる。
 このヘッド101は、一方の表面が打面101aを構成している。打面101aは、演奏者の手やスティックによって叩かれたり擦られたりする部分であり、平面状に形成されている。また、ヘッド101における他方の面、すなわち、打面101aの裏面には、中心部に振動センサ103が設けられているとともに、周縁部が胴体102に固着されている。
 胴体102は、ヘッド101を支持するとともに振動センサ103、圧力センサ押圧体105、圧力センサ106および信号処理装置110をそれぞれ収容する部品であり、有底円筒状に形成されている。本実施形態においては、胴体102は、樹脂材によって構成されているが、樹脂材以外の材料、例えば、金属材でも構成できる。この胴体102は、筒状部の端部に前記ヘッド101を固定的に支持するとともに、底部102aに圧力センサ106および信号処理装置110をそれぞれ固定的に支持している。
 振動センサ103は、ヘッド101の振動を検出する検出器であり、ヘッド101の振動に応じた電気信号を信号処理装置110に出力する。本実施形態においては、振動センサ103は、ピエゾ素子によって構成されている。この振動センサ103は、ヘッド101の裏面の中心部に図示しない両面テープや接着剤などによって固着されている。この場合、ヘッド101の中心部とは、平面視で円形形状に形成されたヘッド101の円の中心位置であるが、厳密な意味での円の中心位置のみを意味するものではなく中心位置の周囲を含むヘッド101の中央部分を意味するものである。
 また、振動センサ103が出力する検出信号を信号処理装置110に伝達する信号線104も、ヘッド101の裏面に接着剤によって固着されている。この振動センサ103には、ヘッド101に貼り付けられた面とは反対側の面に圧力センサ押圧体105が設けられている。
 圧力センサ押圧体105は、ヘッド101の撓み変形に応じて圧力センサ106を押圧するための部品であり、弾性を有する材料を円柱状に形成して構成されている。より具体的には、圧力センサ押圧体105は、図3に示すように、振動センサ103側から圧力センサ106側に向かって外径が徐々に細くなるテーパ形状に形成されている。本実施形態においては、圧力センサ押圧体105は、ゴム材で形成されており、振動センサ103側の端部105aの外径が振動センサ103の外径と略同一に形成されるとともに、圧力センサ106側の端部105bの外径が圧力センサ106の外径の1/3の大きさの外径に形成されている。この圧力センサ押圧体105は、振動センサ103に対して図示しない両面テープや接着剤などによって固着されている。
 圧力センサ106は、ヘッド101の撓み変形によって受ける圧力を検出する検出器であり、圧力の大きさに応じた電気信号を信号処理装置110に出力する。本実施形態においては、圧力センサ106は、圧力によって抵抗値が変化する高分子圧膜フィルムで構成されている。この圧力センサ106は、前記圧力センサ押圧体105の軸線上に圧力の検出領域の中心位置を位置させた状態で胴体102の底部102a上に図示しない両面テープや接着剤などによって固着されている。この場合、圧力センサ押圧体105の先端部である端部105bは、圧力センサ106の表面に対して固着されることなく接している。
 すなわち、圧力センサ106は、振動センサ103に対して圧力センサ押圧体105を介して対向配置されている。なお、圧力センサ106における圧力の検出領域の中心位置とは、平面視で円形形状に形成された圧力センサ106の円の中心位置であるが、厳密な意味での円の中心位置のみを意味するものではなく中心位置の周囲を含む圧力センサ106の中央部分を意味するものである。また、圧力センサ106が出力する検出信号を信号処理装置110に伝達する信号線107も、胴体102の底部102a上に接着剤によって固着されている。
 信号処理装置110は、CPU、ROM、RAMなどからなるマイクロコンピュータによって構成されており、振動センサ103から出力される検出信号と圧力センサ106から出力される検出信号とに基づいて楽音信号を出力する電子回路である。より具体的には、信号処理装置110は、ROMなどの記憶装置に予め記憶された制御プログラムを実行することによって振動センサ103から出力される検出信号に基づいて楽音を表す楽音信号を生成するとともに、圧力センサ106から出力される検出信号を用いて前記楽音信号を変化させる。
 例えば、信号処理装置110は、振動センサ103から入力した検出信号から予め設定された共振周波数に合致した共振周波数の信号およびこの共振周波数の倍音の信号を楽音信号として抽出した後、この楽音信号に対して圧力センサ106から入力した検出信号を用いて楽音信号における音程(ピッチを含む)、音量、音色、ビブラート、トレモロ、ミュートまたはディケイコントロール(信号の減衰時間)を変化させる。
 また、信号処理装置110は、PCM(pulse code modulation)方式で予め録音した実際の楽器(「生楽器」ともいう)の楽音を表す信号を記憶したPCM音源回路を備えて、振動センサ103から入力した検出信号に応じて楽音信号に重畳して出力することもできる。これらにより、信号処理装置110は、生楽器の楽音に近い楽音を発するための楽音信号を生成することができる。
 この信号処理装置110は、演奏者からの指示を入力するための操作パネル111が胴体102の底部102aの下面に露出するとともに、前記楽音信号を取り出すための出力端子112が胴体102の側面部に露出した状態で胴体102の底部102a上に図示しないビスによって固着されている。したがって、電子打楽器100は、演奏者の指示により演奏者の好みに応じた楽音を生成することができるとともに、出力端子112と図示しない外部スピーカとを電気的に接続することにより楽音を発生させることができる。
 なお、この電子打楽器100は、家庭用電源からの電力を導入して信号処理装置110に供給するための図示しない電源コードを有した電源部を備えているが、これらについては、本発明に直接関わらないため、その説明は省略する。また、本実施形態においては、電子打楽器100は、楽音を発音させるスピーカを外部接続とする所謂外付け型に構成したが、スピーカを胴体102に設けた内蔵型で構成してもよいことは当然である。
(電子打楽器100の作動)
 次に、このように構成した電子打楽器100の作動について説明する。まず、演奏者は、電子打楽器100および図示しない外部スピーカをそれぞれ用意した後、電子打楽器100と外部スピーカとを出力端子112を介して電気的に接続する。次いで、演奏者は、電子打楽器100の電源をONにした後、操作パネル111を操作して信号処理装置110を演奏を行なえる演奏モードに設定する。これにより、信号処理装置110は、ヘッド101の振動を検出して楽音を出力する状態となる。
 次に、演奏者は、電子打楽器100を片手で把持またはスタンドに保持させた状態でヘッド101の打面101aを手で叩くまたは擦って演奏を行う。これにより、電子打楽器100のヘッド101は、図4に示すように、演奏者による演奏操作に応じて振動および撓み変形する。したがって、電子打楽器100は、ヘッド101の振動を振動センサ103が検出して振動に応じた検出信号を信号処理装置110に出力するとともに、ヘッド101の撓み変形時の圧力を圧力センサ106が検出して圧力の大きさに応じた検出信号を信号処理装置110に出力する。なお、図4においては、ヘッド101に加わる力を破線矢印で示している。
 この場合、圧力センサ押圧体105は、振動センサ103を介して伝達されるヘッド101の振動を減衰させつつ振動センサ103を介して伝達されるヘッド101からの押圧力をその大きさに応じて端部105bを押し潰し変形させて圧力センサ106に伝達する。このため、圧力センサ106は、圧力センサ押圧体105の端部105bによって押圧される面積に応じた検出信号を信号処理装置110に出力する。これにより、信号処理装置110は、振動センサ103から出力される検出信号に基づいて楽音を表す楽音信号を生成するとともに、この楽音信号を圧力センサ106から出力される検出信号を用いて変化させて外部スピーカに出力する。この結果、電子打楽器100は、演奏者の演奏操作に応じた楽音を外部スピーカから出力することができる。
 上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、電子打楽器100は、振動センサ103と圧力センサ106とがヘッド101と胴体102の底部102aとの間で圧力センサ押圧体105を介して間接的に重ねられた状態で設けられているため、演奏者による打撃操作によってヘッド101に生じた振動および圧力変化を打面101a下における同一線上の位置で検出することができ、演奏者の打撃操作に対してより忠実な楽音の再生が可能となる。
 さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。なお、下記各変形例において、上記実施形態と同様の構成部分については同じ符号を付して、その説明を省略する。
 例えば、上記実施形態においては、圧力センサ押圧体105は、圧力センサ106を押圧する側の端部105bの面積を圧力センサ106における受圧面積より小さく形成した。これにより、電子打楽器100は、圧力センサ106の検出値が圧力の入力と同時に飽和(所謂サチュレーション)することが防止される。また、圧力センサ押圧体105は、弾性体で構成されているため、端部105bの圧力センサ106に対する接触面積が圧力に応じて増加することにより圧力の検出幅(所謂ダイナミックレンジ)および検出分解能を向上させることができる。
 また、圧力センサ押圧体105は、圧力センサ106を押圧する側の一方の端部105bの面積がこの端部105bとは反対側の他方の端部105aの面積よりも小さく形成した。これにより、電子打楽器100は、ヘッド101の僅かな撓み変形を広範な領域で検出しつつ圧力センサ106に集中的に伝達することができ圧力の検出精度を向上させることができる。
 しかし、圧力センサ押圧体105は、圧力センサ106に対して振動センサ103とは反対側に配置されて圧力センサ106を支持可能な形状に形成されていればよい。したがって、圧力センサ押圧体105は、例えば、図5に示すように、圧力センサ106を押圧する側の一方の端部105b側と他方の端部105a側とで面積が一定の円柱状や角柱状などの柱状に形成することもできる。また、圧力センサ押圧体105は、ゴム材やウレタン樹脂材のような弾性を有する材料のほか、弾性を有しない材料、例えば、POM材などの硬質な樹脂材や金属材料で構成することもできる。また、圧力センサ押圧体105における振動センサ103側の端部105aの面積は、振動センサ103の面積以下に形成することが好ましい。
 また、上記実施形態においては、圧力センサ押圧体105は、振動センサ103と圧力センサ106との間に配置して圧力センサ106を胴体102の底部102aに配置した。これにより、電子打楽器100は、圧力センサ106の信号線107を底部102aに固定するとともにヘッド101の裏面に固定する信号線を振動センサ103の信号線104のみとすることができるため、ヘッド101の振動および撓み変形の障害となったり異音の発生源となることを防止することができる。
 しかし、圧力センサ押圧体105は、ヘッド101の撓み変形に応じて圧力センサ106を押圧するように形成されていればよい。したがって、圧力センサ押圧体105は、例えば、図6に示すように、胴体102の底部102aと圧力センサ106との間に設けることもできる。この場合、圧力センサ106は、振動センサ103におけるヘッド101との固着面とは反対側の面に固着される。これによれば、電子打楽器100は、振動センサ103の信号線104と圧力センサ106の信号線107とをまとめて信号処理装置110に配線することができるため、振動センサ103と圧力センサ106とのマッチングが取り易いとともに装置構成を単純化して組み立て作業およびメンテナンスを容易化することができる。
 また、上記実施形態においては、圧力センサ押圧体105は、圧力センサ106の表面に対して固着されることなく接した状態で設けられている。これにより、電子打楽器100は、圧力センサ押圧体105に圧力センサ106に対して離隔する力が作用した場合においても圧力センサ押圧体105が圧力センサ106を引っ張ることが防止されるため、圧力センサ106の損傷を防止できるとともに圧力の検出精度を向上させることができる。しかし、圧力センサ押圧体105は、圧力センサ106の表面に対して接着材や両面テープなどを用いて固着した状態で設けることもできる。
 また、上記実施形態においては、圧力センサ106は、胴体102の底部102a上に支持されている。すなわち、底部102aが本発明に係る圧力センサ支持体に相当する。しかし、圧力センサ支持体は、圧力センサ106に対して振動センサ103とは反対側に配置されて圧力センサ106を支持するように構成されていればよい。したがって、圧力センサ106は、例えば、図7に示すように、底部102a上に圧力センサ受け体120を介して設けることもできる。
 この場合、圧力センサ受け体120は、圧力センサ106を弾性的に支持するための部品であり、ゴム材およびウレタン樹脂材などの弾性体を板状または柱状に形成して構成することができる。また、圧力センサ受け体120は、一方(図示上側)の端面上に圧力センサ106が接着材や両面テープなどで固着された状態で他方(図示下方)の端面が底部102a上に接着材や両面テープなどを用いて固着されている。
 これによれば、電子打楽器100は、圧力センサ106を圧力センサ受け体120によって弾性的に支持することで底部102a側からの振動や衝撃から圧力センサ106を保護でき、圧力の検出精度を向上させることができる。また、電子打楽器100は、圧力センサ押圧体105および圧力センサ受け体120の各弾性力を互いに異ならせることで圧力センサ106による圧力の検出特性を変化させることができる。
 例えば、電子打楽器100は、圧力センサ押圧体105の弾性率(力/歪)が圧力センサ受け体120の弾性率よりも高い場合(換言すれば、圧力センサ押圧体105の剛性が高い場合)には、ヘッド101から受ける押圧力Fに対する圧力センサ106からの検出信号の出力Oは、図8に示すように、押圧力Fが小さい初期段階において鈍感になる。
 一方、例えば、電子打楽器100は、圧力センサ押圧体105の弾性率(力/歪)が圧力センサ受け体120の弾性率よりも低い場合(換言すれば、圧力センサ受け体120の剛性が高い場合)には、ヘッド101から受ける押圧力Fに対する圧力センサ106からの検出信号の出力Oは、図9に示すように、押圧力F大きい後期段階において鈍感になる。
 また、圧力センサ106は、例えば、図10に示すように、底部102a上に変位機構130を介して設けることもできる。変位機構130は、圧力センサ106と圧力センサ押圧体105との距離を変化させるための部品であり、主として、撓みベース131、調整ネジ133およびネジ支持体134を備えて構成されている。
 撓みベース131は、圧力センサ106を支持する部品であり、底部102aから起立した後、直角方向(図において水平方向)に屈曲してした金属板で構成されている。この撓みベース131は、図示水平方向に延びる部分に圧力センサ106が圧力センサ押圧体105に対向した状態で固着されているとともに、先端部が更に底部102a側に屈曲した後、ピン体132をスライド変位可能な状態で保持している。
 調整ネジ133は、撓みベース131を撓み変形させるための部品であり、ネジ支持体134に支持された状態でピン体132にネジ嵌合している。ネジ支持体134は、調整ネジ133を支持するための部品であり、底部102aから起立する金属板で構成されている。
 このように構成された変位機構130は、圧力センサ106と圧力センサ押圧体105との距離を変化させることを望む調整者、例えば、電子打楽器100の製造者や演奏者によって操作される。具体的には、調整者は、図11の破線矢印に示すように、調整ネジ133を回転操作して撓みベース131の先端部を押すことによって撓みベース131を撓み変形させることにより圧力センサ106を圧力センサ押圧体105から離隔させることができる。
 また、圧力センサ106を支持する圧力センサ支持体は、必ずしも胴体102の底部102aである必要はなく、圧力センサ106に対して振動センサ103とは反対側に配置されて圧力センサ106を支持するように構成されていればよい。したがって、圧力センサ支持体は、例えば、図12に示すように、胴体102内の空間内に架設した梁状の支持体140で構成することもできる。これによれば、支持体140は、胴体102内の空間内に架設した状態で配置されているため、底部102aから受ける振動や衝撃から圧力センサ106を保護して圧力の検出精度を向上させることができる。なお、この場合、操作パネル111は、信号処理装置110とはケーブル113で電気的に接続された別体で構成されて胴体102の底部102aの下面に露出した状態で設けることができる。
 また、上記実施形態においては、振動センサ103は、ヘッド101の裏面に直接固着して設けられている。しかし、振動センサ103は、ヘッド101の振動を検出できるように設けられていればよい。したがって、振動センサ103は、例えば、図13に示すように、ヘッド101の裏面に対して振動センサ支持体150を介して設けることもできる。
 この場合、振動センサ支持体150は、振動センサ103をヘッド101に対して間接的に支持するための部品であり、金属板を有底筒状に形成して構成されている。換言すれば、振動センサ支持体150は、振動センサ103をヘッド101の裏面に対して空間Sを介して支持している。これにより、電子打楽器100は、演奏者が打面101aにおける振動センサ103の真上を含む振動センサ103の近傍を叩いた場合において振動センサ103の損傷を抑制できるとともに検出精度の低下を防止することができる。なお、振動センサ支持体150は、ゴム材およびウレタン樹脂材などの弾性体を板状または柱状に形成して構成することもできる。
 また、上記実施形態においては、振動センサ103は、平面視で円形形状に形成されたヘッド101の中心部に設けられている。しかし、振動センサ103は、ヘッド101の振動を検出できるように設けられていればよいため、前記中心部以外の場所、例えば、ヘッド101の縁部または中心部と縁部との中間部に設けることができる。これらの場合、振動センサ103に対向した位置に圧力センサ106が設けられることは当然である。なお、圧力センサ106は、振動センサ103に対向して設けられるものであるが、必ずしも両者の中心軸が同一線上にあることを意味するものではなく、振動センサ103の中心に対して圧力センサ106の中心がずれて配置されることもある。また、振動センサ103は、ヘッド101に複数個設けることもきできる。
 また、本実施形態においては、電子打楽器100は、電子ドラムで構成した。しかし、電子打楽器100は、手やスティックなどで叩かれたり擦られたりした際の打面の振動や圧力変化を検出して電子的な楽音を発生させる電子楽器に広く適用できるものである。したがって、電子打楽器100は、電子的なシンバル、ハイハットおよびパーカッションとして構成することができる。
F…ヘッドからの押圧力、O…圧力センサの検出信号の大きさ、S…空間、
100…電子打楽器、101…ヘッド、101a…打面、102…胴体、102a…底部、103…振動センサ、104…信号線、105…圧力センサ押圧体、105a,105b…端部、106…圧力センサ、107…信号線、
110…信号処理装置、111…操作パネル、112…出力端子、113…ケーブル、
120…圧力センサ受け体、
130…変位機構、131…撓みベース、132…ピン体、133…調整ネジ、134…ネジ支持体、
150…振動センサ支持体。

Claims (9)

  1.  演奏者によって叩かれる打面を構成するヘッドと、
     前記ヘッドにおける前記打面とは反対側の裏面側に設けられて前記ヘッドの振動を検出する振動センサと、
     前記振動センサに対して前記ヘッドとは反対側に対向配置されて前記ヘッドが受ける圧力を検出する圧力センサと、
     前記圧力センサに対して前記振動センサとは反対側に配置されて同圧力センサを支持する圧力センサ支持体と、
     前記振動センサと前記圧力センサとの間、または前記圧力センサと前記圧力センサ支持体との間に配置されて前記圧力センサを押圧する圧力センサ押圧体とを備えたことを特徴とする電子打楽器。
  2.  請求項1に記載した電子打楽器において、
     前記圧力センサ押圧体は、
     圧力に対して弾性変形する弾性体で構成されていることを特徴とする電子打楽器。
  3.  請求項1または請求項2に記載した電子打楽器において、
     前記圧力センサ押圧体は、
     前記圧力センサを押圧する部分の面積が同圧力センサの面積よりも小さく形成されていることを特徴とする電子打楽器。
  4.  請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載した電子打楽器において、
     前記圧力センサ押圧体は、
     前記圧力センサを押圧する側の一方の端部の面積が前記振動センサ側または前記圧力センサ支持体側である他方の端部側の面積よりも小さく形成されていることを特徴とする電子打楽器。
  5.  請求項1ないし請求項4のうちのいずれか1つに記載した電子打楽器において、
     前記振動センサおよび前記圧力センサは、
     前記ヘッドの中心部に配置されていることを特徴とする電子打楽器。
  6.  請求項1ないし請求項5のうちのいずれか1つに記載した電子打楽器において、
     前記圧力センサ押圧体は、
     前記圧力センサの表面に対して固着されることなく接していることを特徴とする電子打楽器。
  7.  請求項1ないし請求項6のうちのいずれか1つに記載した電子打楽器において、
     前記振動センサと前記圧力センサとの間に前記圧力センサ押圧体が配置されているとともに、前記圧力センサと前記圧力センサ支持体との間に圧力に対して弾性変形する弾性体で構成された圧力センサ受け体を備えることを特徴とする電子打楽器。
  8.  請求項1ないし請求項7のうちのいずれか1つに記載した電子打楽器において、
     前記振動センサは、
     前記ヘッドに対して離隔した状態で支持する振動センサ支持体によって支持されていることを特徴とする電子打楽器。
  9.  請求項1ないし請求項8のうちのいずれか1つに記載した電子打楽器において、
     前記圧力センサ支持体は、
     前記圧力センサ押圧体と前記圧力センサとの距離を変化させる変位機構を備えることを特徴とする電子打楽器。
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