WO2020174688A1 - 検出装置、打楽器、及び、検出方法 - Google Patents

検出装置、打楽器、及び、検出方法 Download PDF

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吉野　澄
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ローランド株式会社
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    • G10H2230/301—Spint drum rim, i.e. mimicking using or striking the rim of a drum or percussion instrument, rimshot; Interfacing aspects of the generation of different drumsound harmonic contents when a drum sensor is struck closer to the rim

Definitions

  • the present invention relates to a detection device, a percussion instrument, and a detection method, and particularly to a detection device, a percussion instrument, and a detection method that can prevent vibrations other than the vibration of a detection target from being detected.
  • Detecting devices that detect the sound of musical instruments using piezo sensors are known.
  • a film-shaped piezoelectric sensor is supported in a curved shape by a support, and the surface of the support opposite to the side supporting the piezoelectric sensor is attached to the vibrating surface of the stringed instrument to resonate the body of the stringed instrument.
  • a technique for detecting sound is disclosed.
  • JP-A-2018-077310 (for example, paragraphs 0015 and 0029, FIG. 2 and FIG. 4)
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a detection device, a percussion instrument, and a detection method that can prevent vibrations other than the vibration of the detection target from being detected. To do.
  • the detection device of the present invention is formed in a curved shape from a film-shaped material, and contacts the head in a direction in which the curvature of the curved shape is changed with the vibration of the head of a percussion instrument. And a film-shaped piezoelectric sensor arranged on the substrate.
  • the percussion instrument of the present invention includes a head, a substrate formed in a curved shape from a film-shaped material, and a base body which is brought into contact with the head in a direction in which the curvature of the curved shape is changed in accordance with the vibration of the head, and A film-shaped piezoelectric sensor disposed on the base body.
  • a substrate formed in a curved shape from a film-shaped material is brought into contact with the head in a direction in which the curvature of the curved shape is changed in accordance with vibration of the head of a percussion instrument,
  • the vibration of the head is detected by a film-shaped piezoelectric sensor provided in the.
  • FIG. 2A is a partially enlarged cross-sectional view of the detection device and the drum taken along the line IIa-IIa in FIG. 1
  • FIG. 2B is a partially enlarged cross-sectional view of the detection device and the drum at IIb portion of FIG. 2A.
  • FIGS. 2A and 2B are partially enlarged cross-sectional views of a detection device and a drum in a IIb portion of FIG. 2A. It is a graph which shows the frequency characteristic of the signal detected by a detector by vibrating a hit surface.
  • FIG. 3 is a side view of the drum as viewed.
  • (A) is a partial enlarged sectional view of a detection device and a drum in the third embodiment
  • (b) is a partially enlarged sectional view of a detection device and a drum in the fourth embodiment.
  • FIG. 1 is a front perspective view of the detection device 1 and the drum 100 according to the first embodiment.
  • 2A is a partially enlarged cross-sectional view of the detection device 1 and the drum 100 taken along the line IIa-IIa of FIG. 1
  • FIG. 2B is a detection device 1 and the drum of section IIb of FIG. 2A. It is a partial expanded sectional view of 100.
  • arrows UD, LR, and FB in FIG. 1 indicate the up-down direction, the left-right direction, and the front-back direction of the detection device 1, respectively, and the same applies to FIGS.
  • the up-down direction of the detection device 1 is the axis O1 direction of the shell 101 (the striking face 102a) of the drum 100
  • the front-back direction of the detection device 1 is the shell 101 (the striking face 102a).
  • the radial direction. 1 and 2 show a state before the detection device 1 is fixed to the drum 100 and the striking surface 102a is vibrated (displaced) (hereinafter, referred to as "stationary state").
  • the drum 100 covers a shell 101 formed in an annular shape when viewed in the direction of the axis O1 (direction of arrow UD) and openings formed on both sides of the shell 101 in the direction of the axis O1.
  • a pair of heads 102, a pair of hoops 103 for fixing the heads 102 to the shell 101, and a fixing portion 104 attached to the outer peripheral surface of the shell 101 are provided.
  • the drum 100 may be provided with the head 102 only on one side in the direction of the axis O1 (on the side of the arrow U direction). Further, the shell 101 may be formed so that only one side in the axis O1 direction is open and the other side in the axis O1 direction (arrow D direction side) is closed. Further, although the drum 100 is configured as an acoustic drum, it may be configured as an electronic drum or an electronic drum.
  • the head 102 is tensioned by the hoop 103 while covering the opening formed in the shell 101, and the surface opposite to the facing surface of the pair of heads 102 is configured as a striking surface 102a. Tension is applied to the head 102 by tightening the bolt B1 penetrating the through hole of the hoop 103 to the fixing portion 104.
  • the detection device 1 detects vibration generated by striking the striking surface 102a of the drum 100 with a stick or the like (not shown) and vibration caused by striking the hoop 103 with a stick or the like (hereinafter referred to as "rim shot”). , And outputs a signal (voltage) based on the vibration to the outside.
  • the detection device 1 includes a main body member 2, a striking face sensor 3, a rim sensor 4, an output device 5, and a fixing bolt 6 arranged on the main body member 2.
  • the detection device 1 can be used for a plurality of drums. Further, the detection device 1 can be attached to the acoustic drum, and the detection device 1 can be configured as a drum trigger.
  • the main body member 2 is formed of a resin material or a metal material, and extends in the up-down direction (arrow UD direction), and a fixing member 21 extends from the upper end of the fixing member 21 toward the center of the shell 101 (hit surface 102a) (arrow). And a sensor mounting portion 22 extending toward the F direction side), and is formed in an L shape in a side view.
  • the fixing bolts 6 are arranged in the fixing portion 21 along the front-rear direction (arrow FB direction), and the sensor mounting portion 22 is connected to the fixing portion 21 above the fixing bolts 6 (arrow U direction side). To be done.
  • the sensor mounting portion 22 connects a pair of side plates 22a facing each other in the left-right direction (arrow LR direction), an upper plate 22b connecting upper ends of the pair of side plates 22a, and front ends of the pair of side plates 22a. And a rear plate 22d that connects the rear ends of the pair of side plates 22a.
  • the pair of side plates 22a are respectively formed with leg portions 23 that project downward from the lower surface (arrow D direction side) and bend toward the front end side (arrow B direction side) of the fixing bolt 6 (FIG. 2). (See FIG. 1 for the other leg 23 with respect to the leg 23 shown in FIG. 1).
  • the detection device 1 is fixed to the drum 100 by sandwiching the hoop 103 with the pair of legs 23 and the fixing bolt 6.
  • the sensor mounting portion 22 is arranged so as to extend in the front-rear direction (arrow FB direction) across the position where the hoop 103 is clamped by the fixing bolt 6 and the pair of leg portions 23 (hereinafter referred to as “tightening position”). To be done.
  • the striking face sensor 3 is attached to the tip side (arrow F direction side) from the tightening position, and the rim sensor 4 is attached to the rear side (arrow B direction side) from the tightening position. Therefore, in the stationary state, the striking face sensor 3 is arranged closer to the center of the striking face 102a than the tightening position.
  • a mounting surface 24 on which the striking surface sensor 3 is mounted is formed on the striking surface 102a side (arrow D direction side) of the upper plate 22b, and the mounting surface 24 projects downward from the lower surface of the upper plate 22b (arrow D direction). Formed.
  • the distance between the mounting surface 24 and the striking surface 102a can be reduced in the up-down direction (arrow UD direction), and the striking surface sensor 3 can be miniaturized.
  • the striking surface sensor 3 includes a holding member 32 and a piezoelectric element 33 held (attached) to the holding member 32, and the holding member 32 is bonded to the mounting surface 24 via a double-sided tape 31.
  • the holding member 32 is for deforming the piezoelectric element 33 according to the vibration of the striking surface 102a due to impact, and is formed of a PET (polyethylene terephthalate) film having a predetermined deformation characteristic.
  • the predetermined deformation characteristic is that, when the holding member 32 contacts the striking surface 102a, the holding member 32 elastically deforms along the shape of the striking surface 102a and can follow the vibration of the striking surface 102a. It is set to have resilience.
  • the holding member 32 is a member formed in a ring shape by bending a sheet-shaped PET film having a rectangular shape in plan view and overlapping the both ends, and the direction of the axis O2 of the ring is the left-right direction (arrow) of the detection device 1. It is arranged in a posture along the (LR direction).
  • the holding member 32 is formed so that the thickness dimension and the width dimension (dimension in the axis O2 direction) are constant over the entire circumference.
  • the holding member 32 may be formed in an annular shape by cutting a material formed into a tubular shape by pultrusion molding along a plane orthogonal to the pultrusion direction (axis O2 direction).
  • a flat bonding portion 32 a is formed on the holding member 32 along the shape of the double-sided tape 31.
  • the adhesive portion 32a is formed on the upper side (the arrow U direction side) of the holding member 32.
  • the adhesive member 32a is formed in a planar shape on the holding member 32, but the region excluding the adhesive portion 32a is formed to be curved. Moreover, the holding member 32 is formed in an endless shape. Therefore, in the present embodiment, the holding member 32 in the state before the detection device 1 is fixed to the drum 100 will be described as an annular shape.
  • the detector 1 is arranged at a position where the distance between the striking surface 102a and the mounting surface 24 in the vertical direction (arrow FB direction) is smaller than the diameter of the holding member 32, and the fixing bolt 6 is tightened.
  • the holding member 32 can be brought into contact with the striking surface 102a in the stationary state.
  • the distance between the striking face 102a and the mounting surface 24 is the holding member 32. It is preferable to arrange the detection device 1 at a position smaller than the diameter of the detection device 1. Thus, the holding member 32 can be brought into contact with the striking surface 102a even when the striking surface 102a is vibrating.
  • a part of the holding member 32 comes into contact with the striking surface 102a, so that the portion excluding the adhesive portion 32a is deformed.
  • a part formed in a plane along the striking face 102a is defined as a contact part 32b.
  • the contact portion 32b is formed on the lower side (the arrow D direction side) of the holding member 32.
  • the front side (arrow F direction side) portion is the front portion 32c
  • the rear side (arrow B direction side) portion is the rear portion. 32d, respectively.
  • the contact portion 32b, the front portion 32c, and the rear portion 32d of the holding member 32 are deformed by the vibration of the striking surface 102a, so that each portion (contact portion, contact portion, The ratio of the forming range of the front part and the rear part) and the curvature of each part change (see FIG. 3 ). Therefore, different portions are attached to the respective portions of the holding member 32 before and after the vibration (displacement) of the striking surface 102a to distinguish them.
  • the holding member 32 When the holding member 32 is elastically deformed in advance in the stationary state, it is easy to make the deformation of the holding member 32 follow the vibration (displacement) of the striking surface 102a when the striking surface 102a described later vibrates (displaces). it can.
  • the holding member 32 is arranged in a posture in which the axis O2 direction of the holding member 32 is orthogonal to the vibration direction (axis O1 direction, arrow UD direction) of the striking surface 102a, and the front portion 32c and the rear portion 32d are curved. Formed. This makes it easier to deform the front portion 32c and the rear portion 32d in accordance with the vibration (displacement) of the striking surface 102a, as compared with the case where the front portion 32c and the rear portion 32d are linearly formed. Further, the front portion 32c and the rear portion 32d can be easily made to follow the vibration (displacement) of the striking surface 102a as compared with the case where the front portion 32c and the rear portion 32d are formed by bending.
  • the adhesive portion 32a and the contact portion 32b are respectively formed on the upper side (arrow U direction side) and the lower side (arrow D direction side) of the holding member 32, and the vibration direction of the striking surface 102a (axis O1 direction, arrow U). Since they are arranged so as to face each other in the ⁇ D direction), the elastic recovery force generated in the holding member 32 can be set in the direction in which the adhesive portion 32a is pressed against the double-sided tape 31, and when the striking surface 102a vibrates, the adhesive portion 32a and the double-sided tape. It is possible to prevent a tensile force or a shearing force from being generated between the member 31 and the member 31. Therefore, it is possible to prevent the holding member 32 from falling off the sensor mounting portion 22.
  • the holding member 32 is arranged in the radial direction of the drum 100 such that the axis O2 of the holding member 32 is separated from the inner peripheral surface of the hoop 103 by a predetermined distance in the front direction (direction of arrow F).
  • the predetermined distance is set to the outer diameter dimension of the holding member 32.
  • the predetermined distance is a distance at which the rear portion 32d of the holding member 32 is deformed to the maximum extent and the rear portion 32d and the hoop 103 are not in contact with each other even when the rear portion 32d is closest to the hoop 103. Therefore, it is preferable to set the range of 0.5 to 1.5 times the outer diameter of the holding member 32. This can prevent the rear portion 32d and the hoop 103 from coming into contact with each other. Further, since the holding member 32 is brought into contact with the striking face 102a while avoiding the center side of the striking face 102a, the region where the player strikes with a stick or the like (not shown) can be increased.
  • the piezoelectric element 33 is for detecting the vibration of the striking surface 102a based on the deformation of the holding member 32, and is formed by coating both surfaces of a film-shaped piezoelectric body with a metal material such as nickel-copper alloy or silver. It
  • the piezoelectric element 33 is composed of FDT1-052K manufactured by Tokyo Sensor Co., Ltd.
  • the film-shaped piezoelectric body, the film, and the protection member are illustrated as an integral member, and the illustration of wiring and the like is omitted.
  • FIGS. 1 and 2 for easy understanding, the thickness dimension with respect to the dimension in the longitudinal direction of the piezoelectric element 33 is schematically illustrated in a state of being larger than the actual thickness dimension, and in FIGS. The description is omitted because it is similar.
  • the piezoelectric element 33 is wholly bonded to the outer peripheral surface of the front portion 32c of the holding member 32 in a posture in which the longitudinal direction of the piezoelectric element 33 is along the circumferential direction of the holding member 32. Therefore, the piezoelectric element 33 is curved and adhered along the shape of the front portion 32c, and is deformed according to the deformation of the holding member 32 (front portion 32c).
  • the width dimension of the holding member 32 (dimension in the axis O2 direction) and the width dimension of the double-sided tape 31 (dimension in the arrow LR direction) are larger than the dimension of the piezoelectric element 33 in the lateral direction (arrow LR direction). It is formed.
  • the piezoelectric element 33 generates a voltage (outputs a signal) according to the expansion/contraction amount, particularly the expansion/contraction amount in the longitudinal direction.
  • the outer peripheral surface of the piezoelectric element 33 expands while the inner peripheral surface of the piezoelectric element 33 contracts.
  • expansion and contraction are canceled by the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the piezoelectric element 33, and the generated voltage is reduced.
  • the piezoelectric element 33 is bonded to the outer peripheral surface of the holding member 32 (front portion 32c), the change in the curvature of the holding member 32, that is, the expansion (shrinkage) of the outer peripheral surface of the holding member 32. ), the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the piezoelectric element 33 expand (contract).
  • the entire piezoelectric element 33 inner peripheral surface and outer peripheral surface
  • the piezoelectric element 33 can be deformed into a curved shape, and a large voltage can be generated in the piezoelectric element 33 as compared with the case where the curvature of the piezoelectric element 33 is changed from the curved deformed state.
  • the expansion (contraction) of the outer peripheral surface of the holding member 32 with respect to the deformation of the holding member 32 increases as the curvature of the holding member 32 increases.
  • the voltage generated in the piezoelectric element 33 increases.
  • the holding member 32 is arranged in contact with the striking surface 102a, it is necessary to increase the curvature of the holding member 32 or increase the width dimension (dimension in the axis O2 direction) or thickness dimension of the holding member 32.
  • the resistance of the striking surface 102a to vibration increases.
  • the curvature, the width dimension or the thickness dimension of the holding member 32 in consideration of the balance between the magnitude of the voltage generated in the piezoelectric element 33 and the magnitude of the resistance against the vibration of the striking surface 102a. It is also necessary to consider the followability of the holding member 32 to the vibration (displacement) of the striking surface 102a (difficulty of separating the holding member 32 from the striking surface 102a). Considering these, in the present embodiment, the thickness dimension of the holding member 32 is set to 250 ⁇ m.
  • the part of the front portion 32c to which the piezoelectric element 33 is attached is defined as the attachment portion 32c1.
  • the sticking portion 32c1 includes a front convex portion 32c2 that projects to the frontmost side (arrow F direction side) of the front portion 32c, and is formed to extend on both sides in the vertical direction (arrow UD direction) of the front convex portion 32c2. ..
  • the upper end and the lower end of the piezoelectric element 33 are the lower end of the holding member 32 (not shown) before the mounting surface 24 of the sensor mounting portion 22 and the detection device 1 are fixed to the drum 100.
  • the predetermined distance is set to 1/10 of the outer diameter dimension of the holding member 32. It should be noted that, for a predetermined distance, even if the holding member 32 is deformed to the maximum extent and the upper and lower ends of the piezoelectric element 33 are closest to the mounting surface 24 of the sensor mounting portion 22 and the striking surface 102a, the upper end of the piezoelectric element 33. And a distance at which the lower end and the mounting surface 24 of the sensor mounting portion 22 and the striking surface 102a are not in contact with each other, and are set in the range of 1/20 to 1/5 of the outer diameter dimension of the holding member 32. Is preferred.
  • Wiring (not shown) connected to the output device 5 is formed on the upper side of the piezoelectric element 33 (on the side of the arrow U), and a part of the wiring is fixed to the mounting surface 24 of the sensor mounting portion 22.
  • the wiring passes between the pair of side plates 22a and is connected to the output device 5. This can prevent the wiring from being cut.
  • the rim sensor 4 is for detecting the vibration caused by the rim shot, is composed of a piezoelectric element, and is attached to the lower surface of the upper plate 22b via a cushioning material.
  • the output device 5 is for outputting a signal (generated voltage) detected by the striking face sensor 3 or the rim sensor 4 to the outside, and is electrically connected to the striking face sensor 3 and the rim sensor 4. A signal (voltage) is output to the outside through a terminal 5a provided on the output device 5.
  • FIG. 3A and 3B are partially enlarged cross-sectional views of the detection device 1 and the drum 100 in the IIb portion of FIG. 2A.
  • FIG. 3A shows a downward displacement state
  • FIG. 3B shows a state in which the striking surface 102a is most displaced from the stationary state to the upper side (arrow U direction side) (hereinafter referred to as “upper displacement state”). ) are respectively shown.
  • the amplitude of the striking surface 102a is schematically illustrated in a state of being larger than the actual amplitude.
  • the contact portion 32e is formed smaller than the contact portion 32b in the stationary state, and the front portion 32f and the rear portion 32g are the front portion 32c and the rear portion in the stationary state.
  • the curvature is formed smaller than 32d (see FIG. 2B).
  • the holding member 32 comes into contact with the striking surface 102a in a state of being elastically deformed in advance. Therefore, the elastic restoring force of the holding member 32 is used to cause vibration (displacement) of the striking surface 102a of the holding member 32.
  • the deformation can be easily followed. Further, by utilizing the deformation of the holding member 32 due to the elastic recovery, it is possible to easily maintain the contact between the striking surface 102a and the holding member 32 even in the downward displacement state. That is, it is possible to prevent the contact between the striking surface 102a and the holding member 32 from being interrupted.
  • the main vibration of the striking surface 102a due to striking is a vertical direction (direction of arrow UD) as it goes to the center side of the striking surface 102a with the contact portion between the shell 101 and the head 102 (outer edge of the striking surface 102a) as a base point. ), the displacement is large.
  • the arrangement of the holding member 32 in the radial direction of the drum 100 is such that the axis O2 of the holding member 32 is a predetermined distance forward (in the direction of arrow F) from the inner peripheral surface of the hoop 103 (the outer diameter dimension of the holding member 32). It is arranged at a position separated by only (see FIG. 2A). Therefore, the rate of change of the curvature from the front portion 32c to the front portion 32f due to the displacement from the stationary state to the downward displacement state is greater than the rate of change of the curvature from the rear portion 32d to the rear portion 32g.
  • the rate of change of the curvature from the front portion 32c in the stationary state to the front portion 32f in the downward displacement state is larger than the rate of change of the curvature from the rear portion 32d in the stationary state to the rear portion 32g in the downward displacement state.
  • the rate of change of the curvature from the front portion 32c to the front portion 32i due to the displacement from the stationary state to the upward displacement state is larger than the rate of change of the curvature from the rear portion 32d to the rear portion 32j (FIG. 3). (See (b)).
  • the piezoelectric element 33 is attached to the front side (front portions 32c, 32f, 32i) of the holding member 32 (attachment portions 32c1, 32f1, 32i1 are formed), and the rear side (rear side) of the holding member 32 is formed.
  • Sections 32d, 32g, 32j) the difference in the amount of deformation of the piezoelectric element 33 due to the displacement from the stationary state to the downward displacement state (upper displacement state) (the rate of change in curvature) is compared to the case where the piezoelectric element 33 is attached.
  • the holding member 32 in the radial direction of the drum 100 is arranged at a position in which the axis O2 of the holding member 32 is separated from the inner peripheral surface of the hoop 103 by a predetermined distance (outer diameter dimension of the holding member 32) forward (FIG. 2(a)). Further, a part (contact portion 32b) of the holding member 32 is arranged in contact with the striking surface 102a. Therefore, when the outer diameter of the holding member 32 is formed sufficiently smaller than the outer diameter of the striking surface 102a, it can be considered that the holding member 32 comes into contact with the vicinity of the periphery of the striking surface 102a.
  • the vibration of the striking face 102a that includes a large amount of high frequency is detected.
  • the holding member 32 may contact the center of the striking surface 102a. In this case, among the vibrations of the striking surface 102a, the vibration including many low and middle frequencies is detected.
  • the contact portion 32h is formed larger than the contact portion 32b in the stationary state, and the front portion 32i and the rear portion 32j are in the stationary state, the front portion 32c and the rear portion.
  • the curvature is formed larger than 32d (see FIG. 2B).
  • the portion of the rear portion 32j that projects to the rearmost side (the direction of the arrow B) is displaced more rearward than the portion of the rear portion 32d that projects to the rearmost side in the stationary state.
  • the rear portion 32d of the holding member 32 is deformed to the maximum (changes from the rear portion 32d to the rear portion 32j), and the rear portion 32j is closest to the hoop 103.
  • the holding members 32 are arranged at a distance such that the rear portion 32j and the hoop 103 are not in contact with each other. This prevents the rear portion 32j and the hoop 103 from coming into contact with each other even in the upward displaced state.
  • the upper end and the lower end of the piezoelectric element 33 are the lower end of the holding member 32 in a state before the mounting surface 24 of the sensor mounting portion 22 and the detection device 1 are fixed to the drum 100.
  • Each of them is arranged at a predetermined distance (1/10 of the outer diameter dimension of the holding member 32 in this embodiment) from each (not shown).
  • the holding member 32 is deformed according to the vibration of the head 102 (the striking surface 102a) (when a deformation force is applied from the head 102).
  • the rigidity of 32 can be increased. That is, since the vibration of the head 102 has a higher energy than the vibration propagated in the air, such as a performance sound of another musical instrument, the head 102 is maintained at a rigidity (deformation characteristic) that is not deformed by the vibration propagated in the air.
  • the member 32 it is possible to secure the deformation of the holding member 32 due to the vibration of the head 102 and prevent the holding member 32 from being deformed due to the vibration propagated by the air. As a result, it is possible to prevent the detection of vibrations other than the vibration of the head 102 (vibrations propagated in the air).
  • the holding member 32 When the holding member 32 is deformed according to the vibration of the striking surface 102a, the holding member 32 has a large rate of change in curvature at the front convex portions 32f2, 32i2 of the front portions 32f, 32i. Since the piezoelectric elements 33 are attached to both sides of the front convex portion 32c2 in the up-down direction (arrow UD direction) (the attaching portion 32c1 is formed) (see FIG. 2B), The rate of change in the curvature of the piezoelectric element 33 before and after the vibration of the striking surface 102a can be increased, and the vibration of the striking surface 102a due to impact can be easily detected.
  • a cushioning material composed of a cylindrical or cylindrical sponge is used instead of the holding member 32. It is conceivable to arrange it between the striking surface 102a and the piezoelectric element 33. However, in this case, the cushioning material needs to have a predetermined thickness in order to maintain the shape of the cushioning material. As a result, the vibration of the striking surface 102a is greatly attenuated by the cushioning material, and there is a possibility that minute vibrations of the striking surface 102a cannot be transmitted to the piezoelectric element 33.
  • the holding member 32 is formed of a PET (polyethylene terephthalate) film, and the damping can be made smaller than that of the cushioning material formed of sponge. Therefore, as compared with the case where the cushioning material is provided, it is possible to easily detect the minute vibration of the striking surface 102a due to the impact. As a result, the vibration generated by the striking of the striking surface 102a is attenuated, and the vibration can be detected even when it becomes a minute vibration, and the reverberation characteristic of the acoustic drum can be easily detected.
  • PET polyethylene terephthalate
  • FIG. 4 shows the time change of the frequency characteristic of the signal detected by vibrating the striking surface 102a.
  • the horizontal axis of FIG. 4 represents frequency (kHz)
  • the vertical axis of FIG. 4 represents signal level magnitude (dB)
  • the signal detected at every predetermined time interval 500 ms in this embodiment. Shows the frequency characteristics of.
  • the horizontal axis of FIG. 4 is expressed in logarithm. Further, it indicates that time has passed since the striking surface 102a was vibrated toward the front side of the paper with respect to the back side of the paper.
  • FIG. 4A shows a detection device having a structure in which a cushioning material made of sponge is sandwiched between a piezoelectric sensor in which a ceramic piezo element is attached to a brass disc and a striking surface 102a (hereinafter referred to as " The frequency characteristic of the signal detected by the “conventional detection device” is shown
  • FIG. 4B shows the frequency characteristic of the signal detected by the detection device 1 in the present embodiment.
  • the conventional detecting device and the detecting device 1 are arranged at the same position on the striking surface 102a, and the same position of the striking surface 102a is hit with the same magnitude force.
  • the frequency characteristics of the signal detected in each case are shown.
  • the detection device 1 has a large signal level in the vicinity of 0.08 kHz and 10 kHz, for example, as compared with the conventional detection device. As described above, the detection device 1 can detect the vibration of the striking face 102a in the low-frequency region and the high-frequency region as compared with the conventional detection device, and thus can more accurately detect the vibration of the striking face 102a.
  • the vibration of the striking face 102a converges about 2000 ms after the striking face 102a is vibrated (a signal is detected), whereas in the detection device 1, after the striking face 102a is vibrated.
  • the striking surface 102a is vibrating even after about 4500 ms.
  • the detecting device 1 is brought into contact with the striking face 102a as compared with the conventional detecting device, the striking face 102a is vibrating even after a certain period of time has passed since the striking face 102a was vibrated. It can be seen that the vibration damping of the striking surface 102a by the device 1 is small.
  • the detection device 1 can be less likely to interfere with the vibration of the striking face 102a as compared with the conventional detection device. Therefore, the detection device 1 has the original vibration of the striking face 102a (the detection device 1 (holding member 32) striking face). The vibration of the striking surface 102a in the state of not being in contact with 102a) can be detected more faithfully.
  • the detection device 201 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the same parts as those of the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • FIG. 5A is a front perspective view of the detection device 201 according to the second embodiment
  • FIG. 5B is a partially enlarged cross-sectional view of the detection device 201 and the drum 200
  • FIG. FIG. 6 is a side view of the drum 200 as viewed in the direction of arrow Vc in FIG. Note that FIG. 5B corresponds to the cross section taken along the line IIa-IIa in FIG.
  • the detection device 201 includes a mounting member 202, a striking face sensor 203 attached to the mounting member 202, and a lower portion of the mounting member 202 ( And an output device 205 arranged in the direction of arrow D).
  • the detection device 201 is fixed to the drum 200 by fastening or adhering the mounting member 202 to the inner peripheral surface of the shell 2101 with a bolt (not shown).
  • the attachment member 202 is formed of a resin material or a metal material, and has a fixing portion 221 extending along the axis O1 direction (arrow UD direction) of the shell 2101 (see FIG. 1), and the shell from the upper end of the fixing portion 221. 2101 and a sensor mounting portion 222 extending toward the center side (the arrow F direction side) of 2101 and formed in an L shape in a cross-sectional view.
  • the fixing portion 221 is fixed to the inner peripheral surface of the shell 2101, and the striking surface sensor 203 is attached to the upper surface of the sensor attaching portion 222.
  • the striking face sensor 203 includes a holding member 232 and a piezoelectric element 233 held (attached) to the holding member 232, and the holding member 232 is bonded to the sensor mounting portion 222 via the double-sided tape 231. ..
  • the holding member 232 is formed the same except that the outer diameter of the holding member 232 is different from the outer diameter of the holding member 32 in the first embodiment. That is, the holding member 232 is formed of the same material as that of the holding member 32 in the first embodiment, and has the same thickness and width dimensions.
  • the wiring is not shown, but in the piezoelectric element 233 in the present embodiment, the wiring 233a is shown.
  • the wiring 233a is for transmitting the signal (voltage) generated in the piezoelectric element 233 due to the vibration of the striking surface 102a to the output device 205, and the width (width direction) dimension thereof is the same as the width direction of the piezoelectric element 233.
  • the piezoelectric element 233 is formed to have substantially the same size and is connected to the lower end of the piezoelectric element 233.
  • the wiring 233a is arranged such that a part of the wiring 233a is between the sensor mounting portion 222 and the double-sided tape 231. That is, the double-sided tape 231 adheres (fixes) the holding member 232 and the wiring 233a to the sensor mounting portion 222.
  • the double-sided tape 231 is The holding member 232 and the wiring 233a can be fixed to the sensor mounting portion 222.
  • the output device 205 includes a terminal 205a and a board 205b.
  • the terminal 205a is arranged in the shell 2101 such that a part of the terminal 205a penetrates the shell 2101 and an external device (not shown) can be connected to the terminal 205a.
  • the signal generated in the piezoelectric element 233 is output to the outside through the wiring 233a, the substrate 205b and the terminal 205a.
  • the detection device 201 is fixed to the drum 200 in a state where a part of the holding member 232 is in contact with the inner surface 102b of the head 102 opposite to the striking surface 102a (arrow D side). As a result, the area where the striking surface 102a can be hit can be increased. Further, it is possible to prevent the detection device 201 from being damaged by being hit by a stick or the like (not shown).
  • the detection device 201 can be fixed to the drum 200 regardless of the shape of the hoop 103.
  • the detection device 301 in the third embodiment will be described with reference to FIG.
  • the same parts as those in the above-described embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • FIG. 6A is a partially enlarged cross-sectional view of the detection device 301 and the drum 300 according to the third embodiment, and corresponds to the cross section taken along the line IIa-IIa in FIG.
  • a detection device 301 As shown in FIG. 6A, a detection device 301 according to the third embodiment is provided with a mounting member 302, a striking face sensor 303 attached to the mounting member 302, and below the mounting member 302 (direction of arrow D).
  • the output device 205 is The detection device 301 is fixed to the drum 300 by fastening or adhering the mounting member 302 to the inner peripheral surface of the shell 2101 with a bolt (not shown).
  • the mounting member 302 is formed of a resin material or a metal material, and extends from the fixing portion 321 extending along the axis O1 direction (arrow UD direction) of the shell 2101 (see FIG. 1) and is stationary from the upper end of the fixing portion 321.
  • the sensor mounting portion 322 extending toward the center side (the arrow F direction side) of the shell 2101 is provided substantially parallel to the striking surface 102a in the state, and is formed in an L shape in a cross-sectional view.
  • the fixing portion 321 is fixed to the inner peripheral surface of the shell 2101, and the striking surface sensor 303 is attached to the upper surface of the sensor attaching portion 322.
  • the striking face sensor 303 includes a holding member 332 and a piezoelectric element 333 held (attached) to the holding member 332, and the holding member 332 is bonded to the sensor attachment portion 322 via a double-sided tape 331. ..
  • a pair of double-sided tape 331 is arranged on the upper surface of the sensor mounting portion 322, and both ends of the holding member 332 are bonded to the upper surface of the double-sided tape 331.
  • the holding member 332 is made of the same material as that of the holding member 32 in the first embodiment, and has the same thickness and width dimensions.
  • the piezoelectric element 333 is the same as the piezoelectric element 233 in the second embodiment except that the size and the length of the wiring 333a are different, and thus the description thereof will be omitted.
  • the holding member 332 is formed in a rectangular sheet shape in a plan view, and is arranged with its longitudinal direction aligned with the front-back direction of the detection device 301 (arrow FB direction).
  • a pair of planar adhesive portions 332a is formed along the shape of the double-sided tape 331 at both ends of the holding member 332 in the front-rear direction.
  • a portion connecting the pair of adhesive portions 332a is formed by being curved in an arc shape that is convex toward the inner surface 102b.
  • the holding member 332 is curved and formed in an arc shape except for the adhesive portion 332a. Therefore, in the present embodiment, the holding member 332 in a state before the detection device 301 is fixed to the drum 300 is a semicircle. I will explain as a state.
  • the wiring 333a is arranged such that a part of the wiring 333a is between the sensor mounting portion 322 and the pair of double-sided tapes 331. Since the dimension of the piezoelectric element 333 (wiring 333a) in the lateral direction (arrow LR direction) is formed smaller than the width dimension of the double-sided tape 331 (arrow RR direction dimension), the double-sided tape 331 is The holding member 332 and the wiring 333a can be fixed to the sensor mounting portion 322.
  • a part of the holding member 332 is deformed by contacting a part of the holding member 332 with the inner surface 102b.
  • the deformed portion of the holding member 332 is defined as a contact portion 332b, which is a flat portion formed along the inner surface 102b.
  • the contact portion 332b is formed on the upper side (the arrow U direction side) of the holding member 332.
  • the front side (arrow F direction side) portion is the front portion 332c
  • the rear side (arrow B direction side) portion is the rear portion. They are respectively defined as 332d.
  • the front portion 332c is a portion to which the piezoelectric element 333 is attached on the outer peripheral surface thereof.
  • the curvature of the holding member 332 (front portion 332c) excluding the adhesive portion 332a changes according to the vibration of the striking surface 102a due to the impact, and the vibration of the striking surface 102a can be detected by the piezoelectric element 333 expanding and contracting.
  • the detection device 401 in the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
  • the same parts as those in the above-described embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • FIG. 6B is a partially enlarged cross-sectional view of the detection device 401 and the drum 400 according to the fourth embodiment, which corresponds to the cross section taken along the line IIa-IIa in FIG.
  • the detection device 401 As shown in FIG. 6B, the detection device 401 according to the fourth embodiment is provided with a mounting member 402, a striking face sensor 403 attached to the mounting member 402, and a position below the mounting member 402 (direction of arrow D).
  • the output device 205 is The detection device 401 is fixed to the drum 400 by fastening or adhering the attachment member 402 to the inner peripheral surface of the shell 2101 with a bolt (not shown).
  • the mounting member 402 is formed of a resin material or a metal material, and has a fixing portion 421 extending along the axis O1 direction (arrow UD direction) of the shell 2101 (see FIG. 1) and a shell from the upper end of the fixing portion 421.
  • An intermediate portion 422 extending toward the center side (arrow F direction side) of 2101 and an end portion on the opposite side (arrow F direction side) of the intermediate portion 422 to the side to which the fixing portion 421 is connected, upward (arrow U direction).
  • an extending sensor mounting portion 423 is fixed to the inner peripheral surface of the shell 2101 and the striking surface sensor 403 is attached to the inner peripheral surface of the sensor mounting portion 423.
  • the striking face sensor 403 includes a holding member 432 and a piezoelectric element 433 held (attached) to the holding member 432, and the holding member 432 is bonded to the sensor mounting portion 423 via the double-sided tape 431. ..
  • the holding member 432 is formed the same except that the outer diameter of the holding member 432 is different from the outer diameter of the holding member 32 in the first embodiment. That is, the holding member 432 is made of the same material as the holding member 32 in the first embodiment, and the thickness dimension and the width dimension are also the same.
  • the piezoelectric element 433 is the same as the piezoelectric element 233 in the second embodiment except that the size and the length of the wiring 433a are different, and thus the description thereof will be omitted.
  • the wiring 433a As for the wiring 433a, a part of the wiring 433a is arranged between the sensor mounting portion 423 and the double-sided tape 431. Since the dimension of the piezoelectric element 433 (wiring 433a) in the lateral direction (arrow LR direction) is formed smaller than the width dimension of the double-sided tape 431 (arrow LR direction dimension), the double-sided tape 431 is The holding member 432 and the wiring 433a can be fixed to the sensor mounting portion 423.
  • the detection device 401 is fixed to the drum 400 with a part of the upper side (arrow U direction side) of the holding member 432 contacting the inner surface 102b. As a result, the area where the striking surface 102a can be hit can be increased. Further, it is possible to prevent the detection device 401 from being damaged by being hit by a stick or the like (not shown).
  • the piezoelectric element 433 is attached to the holding member 432 between the inner surface 102b and the double-sided tape 431.
  • the detection device 401 can be fixed to the drum 400 regardless of the shape of the hoop 103.
  • the holding members 32, 232, 332, 432 are formed of PET (polyethylene terephthalate) film. It may be formed of a resin material such as cellophane or a metal material.
  • the piezoelectric element 33 is attached to the region including the front convex portion 32c2 of the front portion 32c.
  • the present invention is not limited to this, and the piezoelectric element 33 may include the front convex portion 32c2. It may be attached to a region not included. Further, the piezoelectric element 33 may be attached to the rear portion 32d.
  • the piezoelectric elements 33, 333 may be attached over the front portions 32c, 332c and the adhesive portions 32a, 332a (or the contact portions 32b, 332b). Further, the piezoelectric elements 33 and 333 may be attached to the entire circumference of the holding members 32 and 332.
  • the piezoelectric elements 33, 233, 333, 433 are attached to the outer peripheral side of the holding members 32, 232, 332, 432
  • the present invention is not limited to this, and the piezoelectric element 33 is not limited thereto.
  • 233, 333, 433 may be attached to the inner peripheral side of the holding members 32, 232, 332, 432.
  • the present invention is not limited to this. As long as both ends of the piezoelectric elements 33, 233, 333, 433 in the longitudinal direction are adhered, the middle part may be non-adhered.
  • the holding member 32, 332 may be arranged.
  • the thickness dimension and the width dimension (dimension in the direction of the axis O2) of the holding members 32, 232, 332, 432 are formed constant over the entire circumference, but the present invention is not limited to this.
  • the thickness dimensions and width dimensions (dimensions in the axis O2 direction) of the holding members 32, 232, 332, 432 may change in the circumferential direction.
  • the detection devices 1, 201, 301, 401 may include a plurality of striking face sensors 3, 203, 303, 403.
  • the detection devices 1, 201, 301, 401 include two striking face sensors 3, 203, 303, 403, and the striking face sensors 3, 203, 303, 403 are brought into contact with the striking face 102a and the inner face 102b. Is also good. This makes it easy to maintain the state in which at least one of the striking face sensors 3, 203, 303, 403 is in contact with the striking face 102a or the inner surface 102b.
  • the striking face sensors 3, 203, 303, 403 are arranged at positions overlapping the axis O1 direction (arrow UD direction) of the shells 101, 201 to sandwich the striking face 102a (inner surface 102b) from both sides. Therefore, it is possible to further easily maintain the state in which the striking face sensors 3, 203, 303, 403 are in contact with the striking face 102a (inner face 102b).
  • a plurality of striking face sensors 3, 203, 303, 403 may be arranged along the circumferential direction or the radial direction of the striking face 102a.
  • a plurality of striking face sensors 3, 203, 303, 403 along the radial direction of the striking face 102a, it is possible to more faithfully detect the vibration of the striking face 102a including a high frequency to a medium to low frequency.
  • one of the plurality of striking face sensors 3, 203, 303, 403 may be arranged at the center of the striking face 102a.
  • the outer diameters of the holding members 32, 232, 332, 432 arranged in the central portion of the striking surface 102a are the same as those of the holding members 32, 232, 332 arranged in the peripheral portion (other than the central portion) of the striking surface 102a. It is preferable that the diameter is larger than the outer diameter of 432.
  • the outer diameters of the holding members 32, 232, 332, and 432 are formed so as to increase as they are arranged closer to the center portion of the striking surface 102a.
  • the detection devices 1, 201, 301, 401 may have a configuration in which a cushioning material is provided between the holding members 32, 232, 332, 432 and the striking surface 102a (inner surface 102b).
  • the holding member 32 is not necessarily limited to this, and may be attached by screwing.
  • the holding member 32 since the holding member 32 is attached at a position facing the contact portion 32b with respect to the vibration direction of the striking surface 102a (the direction of the axis O1 and the direction of the arrow UD), the striking surface is fixed even if the mounting method is screwing.
  • 102a vibrates, it is possible to prevent a shearing force from being generated in the screwed portion of the holding member 32, and it is possible to prevent a crack from starting from the portion of the holding member 32 where the screw penetrates. Further, it is possible to prevent abrasion of a portion of the holding member 32 through which the screw penetrates due to contact with the screw.
  • the attachment members 202, 302, 402 of the detection devices 201, 301, 401 are attached so as to be displaceable in the axis O1 direction (arrow UD direction) on the inner peripheral surface of the shell 2101. You may be taken. Thereby, the deformation amount of the holding members 32, 332, 432 (piezoelectric elements 33, 333, 433) in the stationary state can be adjusted.
  • the present invention is not limited to this, and a part of the wirings 233a, 333a, 433a may be arranged between the holding members 232, 332, 432 and the double-sided tapes 231, 331, 431.
  • the piezoelectric elements 33, 233, 333, 433 are arranged such that the longitudinal direction of the piezoelectric elements 33, 233, 333, 433 is along the circumferential direction of the holding members 32, 232, 332, 432 has been described.
  • the piezoelectric elements 33, 233, 333, 433 may be arranged such that the longitudinal direction of the piezoelectric elements 33, 233, 333, 433 is along the width direction (axis O2 direction) of the holding members 32, 232, 332, 432.
  • the striking face sensors 3, 203, 303, 403 of the detection devices 1, 201, 301, 401 are arranged in contact with the striking face 102a of the drums 100, 200, 300, 400 has been described.
  • the present invention is not limited to this, and the striking surface sensors 3, 203, 303, 403 may be brought into contact with the vibrating portion of a musical instrument such as a guitar or a piano.
  • the vibrating part of the guitar includes strings and bodies (front plate, back plate, side plates, etc.), and the vibrating part of the piano includes strings, bridges, soundboards, and bodies (side plates, roofs, columns, and frames). Etc.) and the like.
  • Detection device 100,200,300,400 Drum (instrument, percussion instrument) 102 head (vibrating part) 2 Body member (holding means) 202, 302, 402 Attachment member (holding means) 32,232,332,432 Holding member (base) 32a, 332a Adhesive part (first part) 32b, 332b Contact part (second part) 33, 233, 333, 433 Piezoelectric element (piezoelectric sensor)

Abstract

検出対象の振動以外の振動が検出されることを抑制できる検出装置、打楽器、及び、検出方法を提供する。少なくとも一部が湾曲した形状に形成され、ドラム（１００）のヘッド（１０２）の振動に伴って湾曲した形状の曲率が変化される向きでヘッド（１０２）に接触される保持部材（３２）と、その保持部材（３２）に配設されるフィルム状の圧電素子（３３）と、を備え、ヘッド（１０２）に接触された保持部材（３２）が、ヘッド（１０２）の振動によって変形する。

Description

検出装置、打楽器、及び、検出方法
　本発明は、検出装置、打楽器、及び、検出方法に関し、特に、検出対象の振動以外の振動が検出されることを防止できる検出装置、打楽器、及び、検出方法に関する。
　ピエゾセンサを用いて楽器の音を検出する検出装置が知られている。例えば、特許文献１には、フィルム状の圧電センサーを支持具により湾曲状に支持し、支持具の圧電センサーを支持する側と反対側の面を弦楽器の振動面に取り付け、弦楽器のボディの共鳴音を検出する技術が開示される。
特開２０１８－０７７３１０号公報（例えば、段落００１５，００２９、図２、図４）
　しかしながら、上述した従来の技術では、空気伝播を利用して振動（ボディの共鳴音）を検出する構造であるため、検出対象の振動（ボディの共鳴音）以外の振動（音）を検出するという問題点があった。
　本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、検出対象の振動以外の振動が検出されることを防止できる検出装置、打楽器、及び、検出方法を提供することを目的とする。
　この目的を達成するために本発明の検出装置は、フィルム状の材料から湾曲した形状に形成され、打楽器のヘッドの振動に伴って前記湾曲した形状の曲率が変化される向きで前記ヘッドに接触される基体と、その基体に配設されるフィルム状の圧電センサと、を備える。
　本発明の打楽器は、ヘッドと、フィルム状の材料から湾曲した形状に形成され、前記ヘッドの振動に伴って前記湾曲した形状の曲率が変化される向きで前記ヘッドに接触される基体と、その基体に配設されるフィルム状の圧電センサと、を備える。
　本発明の検出方法は、フィルム状の材料から湾曲した形状に形成される基体を、打楽器のヘッドの振動に伴って前記湾曲した形状の曲率が変化される向きで前記ヘッドに接触させ、前記基体に配設されるフィルム状の圧電センサにより前記ヘッドの振動を検出する。
第１実施形態における検出装置及びドラムの正面斜視図である。 （ａ）は、図１のＩＩａ－ＩＩａ線における検出装置およびドラムの部分拡大断面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ部における検出装置およびドラムの部分拡大断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ部における検出装置及びドラムの部分拡大断面図である。 打面を振動させることで検出装置により検出される信号の周波数特性を示すグラフである。 （ａ）は、第２実施形態における検出装置の正面斜視図であり、（ｂ）は、検出装置及びドラムの部分拡大断面図であり、（ｃ）は、図５（ｂ）の矢印Ｖｃ方向視におけるドラムの側面図である。 （ａ）は、第３実施形態における検出装置及びドラムの部分拡大断面図であり、（ｂ）は、第４実施形態における検出装置及びドラムの部分拡大断面図である。
　以下、好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図１及び図２を参照して、第１実施形態における検出装置１の構成について説明する。図１は、第１実施形態における検出装置１及びドラム１００の正面斜視図である。図２（ａ）は、図１のＩＩａ－ＩＩａ線における検出装置１及びドラム１００の部分拡大断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ部における検出装置１及びドラム１００の部分拡大断面図である。
　なお、図１における矢印Ｕ－Ｄ，Ｌ－Ｒ，Ｆ－Ｂは、検出装置１の上下方向、左右方向、前後方向をそれぞれ示し、図２以降においても同様である。また、ドラム１００に検出装置１を固定した状態において、検出装置１の上下方向はドラム１００のシェル１０１（打面１０２ａ）の軸Ｏ１方向に、検出装置１の前後方向はシェル１０１（打面１０２ａ）の径方向に、それぞれ対応する。また、図１及び図２は、ドラム１００に検出装置１を固定し、且つ、打面１０２ａを振動（変位）させる前の状態（以下「静止状態」と称す）が図示される。
　図１及び図２に示すように、ドラム１００は、軸Ｏ１方向（矢印Ｕ－Ｄ方向）視において円環状に形成されるシェル１０１と、シェル１０１の軸Ｏ１方向両側に形成される開口を覆う一対のヘッド１０２と、ヘッド１０２をシェル１０１へ固定するための一対のフープ１０３と、シェル１０１の外周面に取り付けられる固定部１０４と、を備える。
　なお、ドラム１００は、軸Ｏ１方向の一側（矢印Ｕ方向側）のみにヘッド１０２が設けられても良い。また、シェル１０１は、軸Ｏ１方向の一側のみが開口し、軸Ｏ１方向の他側（矢印Ｄ方向側）が塞がれて形成されても良い。また、ドラム１００は、アコースティックドラムとして構成されるが、電子ドラムや電子太鼓として構成しても良い。
　ヘッド１０２は、シェル１０１に形成される開口を覆った状態でフープ１０３により張力が加えられ、一対のヘッド１０２の対向する面とは反対側の面が打面１０２ａとして構成される。フープ１０３の貫通孔を貫通したボルトＢ１が固定部１０４に締め付けられることで、ヘッド１０２へ張力が付与される。
　検出装置１は、ドラム１００の打面１０２ａをスティック等（図示せず）により打撃することで生じる振動と、フープ１０３をスティック等により打撃（以下「リムショット」と称す）することで生じる振動と、を検出し、その振動に基づく信号（電圧）を外部に出力するための装置である。検出装置１は、本体部材２と、本体部材２に配置される打面センサ３、リムセンサ４、出力装置５及び固定ボルト６と、を備える。
　固定ボルト６を締め付ける（緩める）ことにより、ドラム１００（フープ１０３）へ検出装置１を固定する（ドラム１００から検出装置１を取り外す）ことができる。これにより、複数のドラムに対して検出装置１を兼用できる。また、検出装置１をアコースティックドラムに取り付けることができ、検出装置１をドラムトリガとして構成することができる。
　本体部材２は、樹脂材料または金属材料を用いて形成され、上下方向（矢印Ｕ－Ｄ方向）に延びる固定部２１と、固定部２１の上端からシェル１０１（打面１０２ａ）の中央側（矢印Ｆ方向側）へ向けて延びるセンサ取付け部２２と、を備え、側面視においてＬ字状に形成される。
　固定部２１には、前後方向（矢印Ｆ－Ｂ方向）に沿って固定ボルト６が配置され、その固定ボルト６よりも上方側（矢印Ｕ方向側）の固定部２１にセンサ取付け部２２が接続される。
　センサ取付け部２２は、その左右方向（矢印Ｌ－Ｒ方向）で対向する一対の側板２２ａと、それら一対の側板２２ａの上端どうしを連結する上板２２ｂと、一対の側板２２ａの前端どうしを連結する前板２２ｃと、一対の側板２２ａの後端どうしを連結する後板２２ｄと、を備える。
　一対の側板２２ａには、その下面から下方側（矢印Ｄ方向側）に張り出すと共に固定ボルト６の前端側（矢印Ｂ方向側）に向けて屈曲する脚部２３がそれぞれ形成される（図２に図示される脚部２３に対するもう一方の脚部２３については、図１参照）。フープ１０３を一対の脚部２３及び固定ボルト６により挟み込むことで検出装置１がドラム１００に固定される。
　センサ取付け部２２は、固定ボルト６及び一対の脚部２３によりフープ１０３が挟まれて締め付けられる位置（以下「締め付け位置」と称す）を跨ぎ、前後方向（矢印Ｆ－Ｂ方向）に延びて配置される。センサ取付け部２２には、締め付け位置よりも先端側（矢印Ｆ方向側）に打面センサ３が取り付けられ、締め付け位置よりも後方側（矢印Ｂ方向側）にリムセンサ４が取り付けられる。よって、静止状態では、打面センサ３は、締め付け位置よりも打面１０２ａの中央側に配置される。
　上板２２ｂの打面１０２ａ側（矢印Ｄ方向側）には、打面センサ３が取り付けられる取付け面２４が形成され、取付け面２４は、上板２２ｂの下面から下方（矢印Ｄ方向）に張り出して形成される。これにより、上下方向（矢印Ｕ－Ｄ方向）において取付け面２４と打面１０２ａとの間の距離を小さくでき、打面センサ３を小型化できる。
　打面センサ３は、保持部材３２と、保持部材３２に保持される（貼り付けられる）圧電素子３３と、を備え、保持部材３２は、両面テープ３１を介して取付け面２４に接着される。
　保持部材３２は、打撃による打面１０２ａの振動に従って圧電素子３３を変形させるためのものであり、所定の変形特性を有するＰＥＴ(ポリエチレンテレフタレート）フィルムから形成される。所定の変形特性は、本実施形態では、打面１０２ａに保持部材３２が接触した場合、打面１０２ａの形状に沿って保持部材３２が弾性変形し、且つ、打面１０２ａの振動に追従できる弾性回復力を備える程度に設定される。
　保持部材３２は、平面視長方形のシート状のＰＥＴフィルムを湾曲させ、両端どうしを重ね合わせることで円環状に形成される部材であり、円環の軸Ｏ２方向を検出装置１の左右方向（矢印Ｌ－Ｒ方向）に沿わせた姿勢で配置される。保持部材３２は、厚み寸法および幅寸法（軸Ｏ２方向寸法）が全周において一定に形成される。なお、保持部材３２は、引抜成形により筒状に形成された素材を引き抜き方向（軸Ｏ２方向）に直交する平面で切断して円環状に形成しても良い。
　保持部材３２が両面テープ３１に接着された状態では、両面テープ３１の形状に沿って平面状の接着部３２ａが保持部材３２に形成される。接着部３２ａは、保持部材３２の上方側（矢印Ｕ方向側）に形成される。
　ここで、シート状のＰＥＴフィルムを半円状に湾曲させて保持部材を形成する場合、保持部材の一端と他端との２箇所を取付け面２４に接着させる必要がある。これに対し、保持部材３２は円環状に形成されるので、取付け面２４への接着箇所を１箇所とできる。これにより、検出装置１の構造を簡素化できる。
　保持部材３２には、接着部３２ａが平面状に形成されるものの、接着部３２ａを除いた部位は湾曲して形成される。また、保持部材３２は、無端状に形成される。よって、本実施形態においては、検出装置１がドラム１００に固定される前の状態における保持部材３２を円環状として説明する。
　ここで、検出装置１のドラム１００への固定方法について説明する。上下方向（矢印Ｆ－Ｂ方向）において打面１０２ａと取付け面２４との間の距離が保持部材３２の直径よりも小さくなる位置に検出装置１を配置し、固定ボルト６を締め付ける。これにより、静止状態において、保持部材３２を打面１０２ａに接触させることができる。
　なお、打面１０２ａが静止状態から下方側（矢印Ｄ方向側）に最も変位した状態（以下「下方変位状態」と称す）においても打面１０２ａと取付け面２４との間の距離が保持部材３２の直径よりも小さくなる位置に検出装置１を配置することが好ましい。これにより、打面１０２ａが振動している状態においても保持部材３２を打面１０２ａに接触させることができる。
　静止状態において、保持部材３２は、その一部が打面１０２ａに接触することで、接着部３２ａを除いた部位が変形する。保持部材３２の変形した部位において、打面１０２ａに沿って平面状に形成される部位を接触部３２ｂと定義する。接触部３２ｂは、保持部材３２の下方側（矢印Ｄ方向側）に形成される。
　また、保持部材３２の接着部３２ａと接触部３２ｂとを連結する部位のうち、前方側（矢印Ｆ方向側）の部位を前方部３２ｃと、後方側（矢印Ｂ方向側）の部位を後方部３２ｄと、それぞれ定義する。
　保持部材３２の接触部３２ｂ、前方部３２ｃ及び後方部３２ｄは、後述するように、打面１０２ａの振動により保持部材３２が変形されることで、保持部材３２の全体に占める各部（接触部、前方部および後方部）の形成範囲の割合や各部の曲率が変化する（図３参照）。そのため、打面１０２ａの振動（変位）前後における保持部材３２の各部には、それぞれ別の符号を付して区別する。
　静止状態において、保持部材３２を予め弾性変形した状態とすることで、後述する打面１０２ａが振動（変位）した状態において、打面１０２ａの振動（変位）に保持部材３２の変形を追従させ易くできる。
　また、保持部材３２は、その保持部材３２の軸Ｏ２方向を打面１０２ａの振動方向（軸Ｏ１方向、矢印Ｕ－Ｄ方向）に直交する姿勢で配置され、前方部３２ｃ及び後方部３２ｄが湾曲して形成される。これにより、前方部３２ｃ及び後方部３２ｄが直線状に形成される場合に比べて打面１０２ａの振動（変位）に従い前方部３２ｃ及び後方部３２ｄを変形させ易くできる。また、前方部３２ｃ及び後方部３２ｄが屈曲して形成される場合に比べて前方部３２ｃ及び後方部３２ｄを打面１０２ａの振動（変位）に追従させ易くできる。
　また、接着部３２ａ及び接触部３２ｂは、保持部材３２の上方側（矢印Ｕ方向側）及び下方側（矢印Ｄ方向側）にそれぞれ形成され、打面１０２ａの振動方向（軸Ｏ１方向、矢印Ｕ－Ｄ方向）に対向して配置されるので、保持部材３２に生じる弾性回復力を接着部３２ａが両面テープ３１へ押し付けられる方向とでき、打面１０２ａが振動した際、接着部３２ａと両面テープ３１との間に引張力やせん断力が生じることを防止できる。よって、保持部材３２がセンサ取付け部２２から脱落することを防止できる。
　静止状態において、ドラム１００の径方向における保持部材３２の配置は、保持部材３２の軸Ｏ２がフープ１０３の内周面から前方（矢印Ｆ方向）へ所定の距離だけ隔てた位置とされる。所定の距離は、本実施形態では、保持部材３２の外径寸法に設定される。
　なお、所定の距離は、保持部材３２の後方部３２ｄが最大限変形し、後方部３２ｄが最もフープ１０３に近づいた状態であっても後方部３２ｄとフープ１０３とが非接触とされる距離であり、保持部材３２の外径寸法の０．５倍から１．５倍の範囲に設定されることが好ましい。これにより、後方部３２ｄとフープ１０３とが接触することを防止できる。また、打面１０２ａの中央側を避けて保持部材３２を打面１０２ａへ接触させるため、演奏者がスティック等（図示せず）により打撃する領域を大きくできる。
　圧電素子３３は、保持部材３２の変形に基づいて打面１０２ａの振動を検出するためのものであり、フィルム状の圧電体の両面がニッケル銅合金や銀等の金属材料により皮膜されて形成される。
　この圧電素子３３は、具体的には、株式会社東京センサ製のＦＤＴ１－０５２Ｋから構成される。また、本実施形態においては、フィルム状の圧電体、皮膜および保護部材を一体の部材として図示し、配線等の図示が省略される。また、図１及び図２では、理解を容易とするために、圧電素子３３の長手方向の寸法に対する厚み寸法を実際の厚み寸法よりも大きくした状態で模式的に図示され、図３以降においても同様であるため、その説明は省略する。
　圧電素子３３は、その圧電素子３３の長手方向を保持部材３２の周方向に沿わせた姿勢で保持部材３２の前方部３２ｃの外周面に全面接着される。従って、圧電素子３３は、前方部３２ｃの形状に沿って湾曲して接着され、保持部材３２（前方部３２ｃ）の変形に従って変形する。
　なお、保持部材３２の幅寸法（軸Ｏ２方向寸法）及び両面テープ３１の幅寸法（矢印Ｌ－Ｒ方向寸法）は、圧電素子３３の短手方向（矢印Ｌ－Ｒ方向）の寸法よりも大きく形成される。
　ここで、圧電素子３３について説明する。圧電素子３３は、伸縮量、特に、長手方向における伸縮量に応じて電圧を発生する（信号を出力する）。圧電素子３３を湾曲状に変形し、その湾曲状に変形した状態から圧電素子３３の曲率を変化させた場合、圧電素子３３の外周面は伸びる一方、圧電素子３３の内周面は縮む。これにより、圧電素子３３の内周面と外周面とで伸縮が相殺され、発生する電圧が小さくなる。
　これに対し、本実施形態では、圧電素子３３は保持部材３２（前方部３２ｃ）の外周面に接着されるため、保持部材３２の曲率の変化、即ち、保持部材３２の外周面の伸び（縮み）に応じて圧電素子３３の内周面および外周面が伸びる（縮む）。言い換えると、保持部材３２を介して圧電素子３３を変形させることで、圧電素子３３の全体（内周面および外周面）を同一の態様（伸びもしくは縮み）に変形させることができる。
　これにより、圧電素子３３が湾曲状に変形され、その湾曲状に変形した状態から圧電素子３３の曲率を変化させる場合と比較して、圧電素子３３に大きな電圧を発生させることができる。
　保持部材３２は、その保持部材３２の曲率が大きくなるにつれて保持部材３２の変形に対する保持部材３２の外周面の伸び（縮み）が大きくなる。これにより、圧電素子３３に発生する電圧が大きくなる。一方、保持部材３２は、打面１０２ａに接触した状態で配置されるため、保持部材３２の曲率を大きくすることや、保持部材３２の幅寸法（軸Ｏ２方向寸法）又は厚み寸法を大きくすることで、打面１０２ａの振動に対する抵抗が大きくなる。
　従って、圧電素子３３に発生する電圧の大きさと打面１０２ａの振動に対する抵抗の大きさとのバランスを考慮して、保持部材３２の曲率、幅寸法または厚み寸法を決定する必要がある。また、打面１０２ａの振動（変位）に対する保持部材３２の追従性（保持部材３２の打面１０２ａからの離れにくさ）についても考慮する必要がある。これらを考慮して本実施形態においては、保持部材３２の厚み寸法は２５０μｍに設定される。
　また、前方部３２ｃのうち、圧電素子３３が貼り付けられる部位を貼り付け部３２ｃ１と定義する。貼り付け部３２ｃ１は、前方部３２ｃの最も前方側（矢印Ｆ方向側）に張り出した前方凸部３２ｃ２を含み、前方凸部３２ｃ２の上下方向（矢印Ｕ－Ｄ方向）両側に延びて形成される。
　また、圧電素子３３（貼り付け部３２ｃ１）の上端および下端は、センサ取付け部２２の取付け面２４及び検出装置１がドラム１００に固定される前の状態における保持部材３２の下端（図示せず）から上下方向（矢印Ｕ－Ｄ方向）にそれぞれ所定の距離を隔てて配置される。所定の距離は、本実施形態では、保持部材３２の外径寸法の１０分の１に設定される。なお、所定の距離は、保持部材３２が最大限変形し、圧電素子３３の上端および下端がセンサ取付け部２２の取付け面２４及び打面１０２ａに最も近づいた状態であっても圧電素子３３の上端および下端とセンサ取付け部２２の取付け面２４及び打面１０２ａとが非接触とされる距離であり、保持部材３２の外径寸法の２０分の１から５分の１の範囲に設定されることが好ましい。
　圧電素子３３の上方側（矢印Ｕ方向側）には出力装置５に接続される配線（図示せず）が形成され、配線の一部は、センサ取付け部２２の取付け面２４に固定される。配線は、一対の側板２２ａの間を通り、出力装置５に接続される。これにより、配線が切断されることを防止できる。
　リムセンサ４は、リムショットにより生じる振動を検出するためのものであり、圧電素子から構成され、緩衝材を介して上板２２ｂの下面に取り付けられる。
　出力装置５は、打面センサ３又はリムセンサ４によって検出される信号（発生する電圧）を外部に出力するためのものであり、打面センサ３及びリムセンサ４に電気的に接続される。出力装置５に設けられた端子５ａを介して信号（電圧）が外部に出力される。
　次いで、図３を参照して、圧電素子３３により打面１０２ａの振動を検出する方法について説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ部における検出装置１及びドラム１００の部分拡大断面図である。なお、図３（ａ）は、下方変位状態を、図３（ｂ）は、打面１０２ａが静止状態から上方側（矢印Ｕ方向側）に最も変位した状態（以下「上方変位状態」と称す）を、それぞれ示す。また、図３では、理解を容易とするために、打面１０２ａの振幅を実際の振幅よりも大きくした状態で模式的に図示される。
　図３（ａ）に示すように、下方変位状態において、接触部３２ｅは、静止状態における接触部３２ｂよりも小さく形成され、前方部３２ｆ及び後方部３２ｇは、静止状態における前方部３２ｃ及び後方部３２ｄよりも曲率が小さく形成される（図２（ｂ）参照）。
　上述したように、静止状態において保持部材３２は予め弾性変形した状態で打面１０２ａに接触するため、保持部材３２の弾性回復力を利用して打面１０２ａの振動（変位）に保持部材３２の変形を追従させ易くできる。また、保持部材３２の弾性回復による変形を利用して、下方変位状態においても打面１０２ａと保持部材３２との接触を維持し易くできる。即ち、打面１０２ａと保持部材３２との接触が断続されることを防止できる。
　ここで、打撃による打面１０２ａの主な振動は、シェル１０１とヘッド１０２との接触部（打面１０２ａの外縁）を基点として打面１０２ａの中央側に進むにつれて上下方向（矢印Ｕ－Ｄ方向）の変位が大きい態様となる。
　上述したように、ドラム１００の径方向における保持部材３２の配置は保持部材３２の軸Ｏ２がフープ１０３の内周面から前方（矢印Ｆ方向）へ所定の距離（保持部材３２の外径寸法）だけ隔てた位置に配置される（図２（ａ）参照）。よって、静止状態から下方変位状態へ変位することによる前方部３２ｃから前方部３２ｆへの曲率の変化率は、後方部３２ｄから後方部３２ｇへの曲率の変化率よりも大きい。言い換えると、静止状態における後方部３２ｄから下方変位状態における後方部３２ｇへの曲率の変化率よりも静止状態における前方部３２ｃから下方変位状態における前方部３２ｆへの曲率の変化率が大きい。
　なお、同様に、静止状態から上方変位状態へ変位することによる前方部３２ｃから前方部３２ｉへの曲率の変化率は、後方部３２ｄから後方部３２ｊへの曲率の変化率よりも大きい（図３（ｂ）参照）。
　これにより、保持部材３２の前方側（前方部３２ｃ，３２ｆ，３２ｉ）に圧電素子３３を貼り付ける（貼り付け部３２ｃ１，３２ｆ１，３２ｉ１が形成される）ことで、保持部材３２の後方側（後方部３２ｄ，３２ｇ，３２ｊ）に圧電素子３３を貼り付けた場合と比較して、静止状態から下方変位状態（上方変位状態）へ変位することによる圧電素子３３の変形量の差（曲率の変化率）を大きくでき、打撃による打面１０２ａの振動を検出し易くできる。
　また、ドラム１００の径方向における保持部材３２は保持部材３２の軸Ｏ２がフープ１０３の内周面から前方へ所定の距離（保持部材３２の外径寸法）だけ隔てた位置に配置される（図２（ａ）参照）。また、保持部材３２の一部（接触部３２ｂ）が打面１０２ａに接触して配置される。よって、打面１０２ａの外径に対して保持部材３２の外径が十分小さく形成される場合、保持部材３２は打面１０２ａの周辺付近に接触するとみなすことができる。この場合、保持部材３２が打面１０２ａの中央付近に接触する場合と比較して、打面１０２ａの振動のうち高周波を多く含む振動が検出される。なお、保持部材３２が打面１０２ａの中央付近に接触しても良い。この場合、打面１０２ａの振動のうち中低周波を多く含む振動が検出される。
　図３（ｂ）に示すように、上方変位状態において、接触部３２ｈは、静止状態における接触部３２ｂよりも大きく形成され、前方部３２ｉ及び後方部３２ｊは、静止状態における前方部３２ｃ及び後方部３２ｄよりも曲率が大きく形成される（図２（ｂ）参照）。
　上方変位状態において、後方部３２ｊの最も後方側（矢印Ｂ方向側）に張り出した部位は、静止状態における後方部３２ｄの最も後方側に張り出した部位よりも後方側へ変位する。
　なお、上述したように、静止状態において、保持部材３２の後方部３２ｄが最大限変形（後方部３２ｄから後方部３２ｊへ変化）し、後方部３２ｊが最もフープ１０３に近づいた状態であっても後方部３２ｊとフープ１０３とが非接触とされる距離だけ隔てて保持部材３２は配置される。これにより、上方変位状態においても、後方部３２ｊとフープ１０３とが接触することを防止できる。
　また、上述したように、圧電素子３３（貼り付け部３２ｃ１）の上端および下端は、センサ取付け部２２の取付け面２４及び検出装置１がドラム１００に固定される前の状態における保持部材３２の下端（図示せず）からそれぞれ所定の距離（本実施形態では、保持部材３２の外径寸法の１０分の１）を隔てて配置される。これにより、上方変位状態においても、取付け面２４又は打面１０２ａと圧電素子３３とが接触することを防止できる。
　図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、保持部材３２は、ヘッド１０２（打面１０２ａ）の振動に従って（ヘッド１０２から変形力が作用されることで）変形するので、保持部材３２の剛性を大きくできる。即ち、ヘッド１０２の振動は、例えば、他の楽器の演奏音等の空気伝播される振動と比較して、エネルギーが強いので、空気伝播される振動では変形しない程度の剛性（変形特性）に保持部材３２を形成することで、ヘッド１０２の振動による保持部材３２の変形は確保しつつ、空気伝播される振動により保持部材３２が変形されることを防止できる。これにより、ヘッド１０２の振動以外の振動（空気伝播される振動）が検出されることを防止できる。
　また、打面１０２ａの振動に従って保持部材３２が変形する場合、保持部材３２は、前方部３２ｆ，３２ｉの前方凸部３２ｆ２，３２ｉ２における曲率の変化率が大きい。前方凸部３２ｃ２を含み、前方凸部３２ｃ２の上下方向（矢印Ｕ－Ｄ方向）両側に圧電素子３３が貼り付けられる（貼り付け部３２ｃ１が形成される）ので（図２（ｂ）参照）、打面１０２ａの振動前後における圧電素子３３の曲率の変化率を大きくでき、打撃による打面１０２ａの振動を検出し易くできる。
　ここで、打撃による打面１０２ａの振動に従って圧電素子３３を変形させるために、ＰＥＴ(ポリエチレンテレフタレート）フィルムに代えて、円柱状または円筒状のスポンジから構成される緩衝材を保持部材３２の代わりに打面１０２ａと圧電素子３３との間に配置することが考えられる。しかしこの場合、緩衝材の形状を維持するために、緩衝材は所定の厚みが必要となる。これにより、緩衝材による打面１０２ａの振動の減衰が大きくなり、打面１０２ａの微小な振動を圧電素子３３に伝達できない虞がある。
　これに対し、本実施形態においては、保持部材３２はＰＥＴ(ポリエチレンテレフタレート）フィルムから形成され、スポンジから構成される緩衝材よりも減衰を小さくできる。このため、緩衝材が設けられた場合と比較して、打撃による打面１０２ａの微小振動を検出し易くできる。これにより、打面１０２ａの打撃により生じた振動が減衰し、微小振動となった場合においても振動を検出でき、アコースティックのドラム特有の余韻を検出し易くできる。
　図４は、打面１０２ａを振動させることで検出される信号の周波数特性の時間変化を示す。図４の横軸は、周波数（ｋＨｚ）であり、図４の縦軸は信号のレベルの大きさ（ｄＢ）であり、所定の時間間隔（本実施形態においては５００ｍｓ）毎に検出された信号の周波数特性を示す。なお、図４の横軸は、対数表記される。また、紙面奥側に対して紙面手前側ほど打面１０２ａを振動させてから時間が経過していることを示す。
　また、図４（ａ）は、真鍮の円板にセラミックのピエゾ素子を貼り付けた圧電センサと打面１０２ａとの間にスポンジから構成される緩衝材を挟んだ構造を有する検出装置（以下「従来の検出装置」と称す）により検出された信号の周波数特性を示し、図４（ｂ）は、本実施形態における検出装置１により検出された信号の周波数特性を示す。なお、図４（ａ）及び図４（ｂ）は、従来の検出装置および検出装置１が打面１０２ａにおいて同一の位置に配置され、打面１０２ａの同一位置を同じ大きさの力で打撃した場合に検出された信号の周波数特性をそれぞれ示す。
　図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、従来の検出装置と比較して検出装置１は、例えば、０．０８ｋＨｚ付近および１０ｋＨｚ付近における信号のレベルが大きい。このように、従来の検出装置と比較して検出装置１は、低周波領域および高周波領域における打面１０２ａの振動を検出できるので、打面１０２ａの振動をより忠実に検出できる。
　また、従来の検出装置では打面１０２ａを振動させて（信号を検出して）から２０００ｍｓ程度経過すると打面１０２ａの振動が収束するのに対し、検出装置１では打面１０２ａを振動させてから４５００ｍｓ程度経過しても打面１０２ａが振動している。このように、従来の検出装置と比較して検出装置１を打面１０２ａに接触させた場合、打面１０２ａを振動させてから一定時間が経過しても打面１０２ａは振動しており、検出装置１による打面１０２ａの振動の減衰が小さいことが分かる。即ち、従来の検出装置と比較して検出装置１は、打面１０２ａの振動を妨げ難くできるので、検出装置１は、打面１０２ａの本来の振動（検出装置１（保持部材３２）が打面１０２ａに非接触の状態における打面１０２ａの振動）をより忠実に検出できる。
　次いで、図５を参照して、第２実施形態における検出装置２０１について説明する。なお、上述した第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
　図５（ａ）は、第２実施形態における検出装置２０１の正面斜視図であり、図５（ｂ）は、検出装置２０１及びドラム２００の部分拡大断面図であり、図５（ｃ）は、図５（ｂ）の矢印Ｖｃ方向視におけるドラム２００の側面図である。なお、図５（ｂ）は、図１のＩＩａ－ＩＩａ線における断面に対応する。
　図５（ａ）から図５（ｃ）に示すように、第２実施形態における検出装置２０１は、取付け部材２０２と、取付け部材２０２に貼り付けられる打面センサ２０３と、取付け部材２０２の下方（矢印Ｄ方向）に配置される出力装置２０５と、を備える。ドラム２００への検出装置２０１の固定は、シェル２１０１の内周面に取付け部材２０２がボルト（図示せず）を用いて締め付けられることや接着されることにより行われる。
　取付け部材２０２は、樹脂材料や金属材料を用いて形成され、シェル２１０１の軸Ｏ１方向（矢印Ｕ－Ｄ方向）（図１参照）に沿って延びる固定部２２１と、固定部２２１の上端からシェル２１０１の中央側（矢印Ｆ方向側）へ延びるセンサ取付け部２２２と、を備え、断面視においてＬ字状に形成される。固定部２２１がシェル２１０１の内周面に固定され、センサ取付け部２２２の上面に打面センサ２０３が取付けられる。
　打面センサ２０３は、保持部材２３２と、保持部材２３２に保持される（貼り付けられる）圧電素子２３３と、を備え、保持部材２３２は、両面テープ２３１を介してセンサ取付け部２２２に接着される。
　保持部材２３２は、その保持部材２３２の外径が第１実施形態における保持部材３２の外径と異なる以外は同一に形成される。即ち、保持部材２３２は、第１実施形態における保持部材３２と同一の材質から形成され、厚み寸法および幅寸法についても同一の寸法に形成される。第１実施形態における圧電素子３３は、配線の図示が省略されたが、本実施形態における圧電素子２３３では、配線２３３ａが図示される。
　配線２３３ａは、打面１０２ａの振動により圧電素子２３３に発生した信号（電圧）を出力装置２０５へ伝達するためのものであり、幅（短手方向）寸法が、圧電素子２３３の短手方向と略同等の大きさに形成され、圧電素子２３３の下端に接続される。
　配線２３３ａは、その配線２３３ａの一部がセンサ取付け部２２２と両面テープ２３１との間に配置される。即ち、両面テープ２３１は、保持部材２３２及び配線２３３ａをセンサ取付け部２２２に接着（固定）する。
　なお、圧電素子２３３（配線２３３ａ）の短手方向（矢印Ｌ－Ｒ方向）の寸法は、両面テープ２３１の幅寸法（矢印Ｌ－Ｒ方向寸法）よりも小さく形成されるため、両面テープ２３１は、保持部材２３２及び配線２３３ａをセンサ取付け部２２２に固定させることができる。
　出力装置２０５は、端子２０５ａと基板２０５ｂと、を備える。端子２０５ａは、その端子２０５ａの一部がシェル２１０１を貫通し、外部機器（図示せず）が端子２０５ａに接続可能な状態でシェル２１０１に配置される。圧電素子２３３に発生した信号は、配線２３３ａ、基板２０５ｂ及び端子２０５ａを介して外部に出力される。
　検出装置２０１は、保持部材２３２の一部がヘッド１０２の打面１０２ａとは反対側（矢印Ｄ方向側）の面である内面１０２ｂに接触した状態でドラム２００に固定される。これにより、打面１０２ａの打撃できる領域を大きくできる。また、スティック等（図示せず）により打撃され、検出装置２０１が破損することを防止できる。
　また、検出装置２０１をシェル２１０１に固定することで、フープ１０３の形状に関わらず、検出装置２０１をドラム２００へ固定させることができる。
　次いで、図６（ａ）を参照して、第３実施形態における検出装置３０１について説明する。なお、上述した各実施形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
　図６（ａ）は、第３実施形態における検出装置３０１及びドラム３００の部分拡大断面図であり、図１のＩＩａ－ＩＩａ線における断面に対応する。
　図６（ａ）に示すように、第３実施形態における検出装置３０１は、取付け部材３０２と、取付け部材３０２に貼り付けられる打面センサ３０３と、取付け部材３０２の下方（矢印Ｄ方向）に配置される出力装置２０５と、を備える。ドラム３００への検出装置３０１の固定は、シェル２１０１の内周面に取付け部材３０２がボルト（図示せず）を用いて締め付けられることや接着されることにより行われる。
　取付け部材３０２は、樹脂材料や金属材料を用いて形成され、シェル２１０１の軸Ｏ１方向（矢印Ｕ－Ｄ方向）（図１参照）に沿って延びる固定部３２１と、固定部３２１の上端から静止状態における打面１０２ａと略平行に、シェル２１０１の中央側（矢印Ｆ方向側）へ延びるセンサ取付け部３２２と、を備え、断面視においてＬ字状に形成される。固定部３２１がシェル２１０１の内周面に固定され、センサ取付け部３２２の上面に打面センサ３０３が取付けられる。
　打面センサ３０３は、保持部材３３２と、保持部材３３２に保持される（貼り付けられる）圧電素子３３３と、を備え、保持部材３３２は、両面テープ３３１を介してセンサ取付け部３２２に接着される。両面テープ３３１は、センサ取付け部３２２の上面に一対配置され、両面テープ３３１の上面に保持部材３３２の両端がそれぞれ接着される。
　保持部材３３２は、第１実施形態における保持部材３２と同一の材質から形成され、厚み寸法および幅寸法についても同一の寸法に形成される。また、圧電素子３３３は、第２実施形態における圧電素子２３３に対し、その大きさ及び配線３３３ａの長さが異なる以外は同一に形成されるため、その説明は省略する。
　保持部材３３２は、平面視長方形のシート状に形成され、その長手方向を検出装置３０１の前後方向（矢印Ｆ－Ｂ方向）に沿わせて配置される。保持部材３３２の前後方向両端には、両面テープ３３１の形状に沿って平面状の接着部３３２ａが一対形成される。一対の接着部３３２ａを連結する部位は、内面１０２ｂへ向けて凸となる円弧状に湾曲して形成される。
　保持部材３３２は、接着部３３２ａを除いた部位は湾曲して円弧状に形成されるため、本実施形態においては、検出装置３０１がドラム３００に固定される前の状態における保持部材３３２を半円状として説明する。
　配線３３３ａは、その配線３３３ａの一部がセンサ取付け部３２２と一対の両面テープ３３１との間に配置される。なお、圧電素子３３３（配線３３３ａ）の短手方向（矢印Ｌ－Ｒ方向）の寸法は、両面テープ３３１の幅寸法（矢印Ｌ－Ｒ方向寸法）よりも小さく形成されるため、両面テープ３３１は、保持部材３３２及び配線３３３ａをセンサ取付け部３２２に固定させることができる。
　静止状態において、保持部材３３２は、その一部が内面１０２ｂに接触することで、接着部３３２ａを除いた部位が変形する。保持部材３３２の変形した部位において、内面１０２ｂに沿って平面状に形成される部位を接触部３３２ｂと定義する。接触部３３２ｂは、保持部材３３２の上方側（矢印Ｕ方向側）に形成される。
　また、保持部材３３２の接着部３３２ａと接触部３３２ｂとを連結する部位のうち、前方側（矢印Ｆ方向側）の部位を前方部３３２ｃと、後方側（矢印Ｂ方向側）の部位を後方部３３２ｄと、それぞれ定義する。前方部３３２ｃは、その外周面に圧電素子３３３が貼り付けられる部位である。
　打撃による打面１０２ａの振動に従って接着部３３２ａを除く保持部材３３２（前方部３３２ｃ）の曲率が変化し、圧電素子３３３が伸縮することで打面１０２ａの振動を検出できる。
　次いで、図６（ｂ）を参照して、第４実施形態における検出装置４０１について説明する。なお、上述した各実施形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
　図６（ｂ）は、第４実施形態における検出装置４０１及びドラム４００の部分拡大断面図であり、図１のＩＩａ－ＩＩａ線における断面に対応する。
　図６（ｂ）に示すように、第４実施形態における検出装置４０１は、取付け部材４０２と、取付け部材４０２に貼り付けられる打面センサ４０３と、取付け部材４０２の下方（矢印Ｄ方向）に配置される出力装置２０５と、を備える。ドラム４００への検出装置４０１の固定は、シェル２１０１の内周面に取付け部材４０２がボルト（図示せず）を用いて締め付けられることや接着されることにより行われる。
　取付け部材４０２は、樹脂材料や金属材料を用いて形成され、シェル２１０１の軸Ｏ１方向（矢印Ｕ－Ｄ方向）（図１参照）に沿って延びる固定部４２１と、固定部４２１の上端からシェル２１０１の中央側（矢印Ｆ方向側）へ延びる中間部４２２と、中間部４２２における固定部４２１が接続される側とは反対側（矢印Ｆ方向側）の端部から上方（矢印Ｕ方向）へ伸びるセンサ取付け部４２３と、を備える。固定部４２１がシェル２１０１の内周面に固定され、センサ取付け部４２３の内周側の面に打面センサ４０３が取付けられる。
　打面センサ４０３は、保持部材４３２と、保持部材４３２に保持される（貼り付けられる）圧電素子４３３と、を備え、保持部材４３２は、両面テープ４３１を介してセンサ取付け部４２３に接着される。
　保持部材４３２は、その保持部材４３２の外径が第１実施形態における保持部材３２の外径とは異なる以外は同一に形成される。即ち、保持部材４３２は、第１実施形態における保持部材３２と同一の材質から形成され、厚み寸法および幅寸法についても同一の寸法に形成される。圧電素子４３３は、第２実施形態における圧電素子２３３に対し、その大きさ及び配線４３３ａの長さが異なる以外は同一に形成されるため、その説明は省略する。
　配線４３３ａは、その配線４３３ａの一部がセンサ取付け部４２３と両面テープ４３１との間に配置される。なお、圧電素子４３３（配線４３３ａ）の短手方向（矢印Ｌ－Ｒ方向）の寸法は、両面テープ４３１の幅寸法（矢印Ｌ－Ｒ方向寸法）よりも小さく形成されるため、両面テープ４３１は、保持部材４３２及び配線４３３ａをセンサ取付け部４２３に固定させることができる。
　検出装置４０１は、保持部材４３２の上方側（矢印Ｕ方向側）の一部が内面１０２ｂに接触した状態でドラム４００に固定される。これにより、打面１０２ａの打撃できる領域を大きくできる。また、スティック等（図示せず）により打撃され、検出装置４０１が破損することを防止できる。なお、保持部材４３２における圧電素子４３３の貼り付け位置は、内面１０２ｂと両面テープ４３１との間とされる。
　また、検出装置４０１をシェル２１０１に固定することで、フープ１０３の形状に関わらず、検出装置４０１をドラム４００へ固定させることができる。
　以上、上記実施形態に基づき説明したが、本発明は上記形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形改良が可能であることは容易に推察できるものである。
　上記各実施形態では、保持部材３２，２３２，３３２，４３２が、ＰＥＴ(ポリエチレンテレフタレート）フィルムから形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、所定の変形特性を有するポリプロピレンやセロハン等の樹脂材料または金属材料から形成されても良い。
　上記第１実施形態では、圧電素子３３が前方部３２ｃの前方凸部３２ｃ２を含む領域に貼り付けられる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、圧電素子３３が前方凸部３２ｃ２を含まない領域に貼り付けられても良い。また、圧電素子３３が後方部３２ｄに貼り付けられても良い。
　上記第１実施形態および第３実施形態において、圧電素子３３，３３３を前方部３２ｃ，３３２ｃと接着部３２ａ，３３２ａ（又は接触部３２ｂ，３３２ｂ）とに亘って貼り付けても良い。また、圧電素子３３，３３３を保持部材３２，３３２の全周に貼り付けても良い。
　上記各実施形態では、圧電素子３３，２３３，３３３，４３３が保持部材３２，２３２，３３２，４３２の外周側に貼り付けられる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、圧電素子３３，２３３，３３３，４３３を保持部材３２，２３２，３３２，４３２の内周側に貼り付けても良い。
　上記各実施形態では、圧電素子３３，２３３，３３３，４３３の全面が保持部材３２，２３２，３３２，４３２に接着される（貼り付けられる）場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、圧電素子３３，２３３，３３３，４３３の長手方向における両端部が接着されていれば良く、中間部は非接着でも良い。
　上記第１実施形態および第３実施形態では、軸Ｏ２を検出装置１，３０１の左右方向（矢印Ｌ－Ｒ方向）に沿わせた姿勢で保持部材３２，３３２が配置される場合について説明した。これにより、打面１０２ａの振動（変位）により保持部材３２，３３２の接触部３２ｂ，３３２ｂが接着部３２ａ，３３２ａに対し傾斜することを防止でき、前方部３２ｃ，３３２ｃ（後方部３２ｄ，３３２ｄ）がねじれることを防止できる。ただし、軸Ｏ２を検出装置１，３０１の左右方向に対し傾斜させた姿勢、又は、軸Ｏ２を検出装置１，３０１の前後方向（矢印Ｆ－Ｂ方向）に沿わせた姿勢で保持部材３２，３３２を配置しても良い。
　上記各実施形態では、保持部材３２，２３２，３３２，４３２の厚み寸法および幅寸法（軸Ｏ２方向寸法）が全周において一定に形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、保持部材３２，２３２，３３２，４３２の厚み寸法および幅寸法（軸Ｏ２方向寸法）が、周方向において変化しても良い。
　上記各実施形態において、検出装置１，２０１，３０１，４０１は、打面センサ３，２０３，３０３，４０３を複数個備えても良い。例えば、検出装置１，２０１，３０１，４０１は、打面センサ３，２０３，３０３，４０３を２個備え、それら打面センサ３，２０３，３０３，４０３を打面１０２ａ及び内面１０２ｂに接触させても良い。これにより、少なくとも一方の打面センサ３，２０３，３０３，４０３を打面１０２ａ或いは内面１０２ｂに接触させた状態を維持し易くできる。なお、打面センサ３，２０３，３０３，４０３をシェル１０１，２０１の軸Ｏ１方向（矢印Ｕ－Ｄ方向）に重なる位置に配置することで、打面１０２ａ（内面１０２ｂ）を両側から挟みこむ態様とでき、一層、打面センサ３，２０３，３０３，４０３を打面１０２ａ（内面１０２ｂ）に接触させた状態を維持し易くできる。
　また、例えば、打面１０２ａの周方向または径方向に沿って打面センサ３，２０３，３０３，４０３を複数個配置しても良い。特に、打面１０２ａの径方向に沿って打面センサ３，２０３，３０３，４０３を複数個配置することで、高周波から中低周波までを含む打面１０２ａの振動をより忠実に検出できる。
　また、例えば、複数個配置される打面センサ３，２０３，３０３，４０３のうちの一つが、打面１０２ａの中央部に配置されても良い。この場合、打面１０２ａの中央部に配置される保持部材３２，２３２，３３２，４３２の外径は、打面１０２ａの周辺部（中央部以外）に配置される保持部材３２，２３２，３３２，４３２の外径よりも大きく形成することが好ましい。なお、打面１０２ａの中央部側に配置されるほど、保持部材３２，２３２，３３２，４３２の外径が大きく形成されることが好ましい。
　上記各実施形態において、検出装置１，２０１，３０１，４０１は、保持部材３２，２３２，３３２，４３２と打面１０２ａ（内面１０２ｂ）との間に緩衝材を設けた構成としても良い。
　上記第１実施形態において、保持部材３２は、センサ取付け部２２に接着により取り付けられる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、ねじ止めにより取り付けられても良い。この場合、打面１０２ａの振動方向（軸Ｏ１方向、矢印Ｕ－Ｄ方向）に対して接触部３２ｂに対向する位置において保持部材３２が取り付けられるため、取付け方法がねじ止めであっても打面１０２ａが振動した際、保持部材３２のねじ止めされた部位にせん断力が生じることを防止でき、保持部材３２においてねじが貫通する部位を起点として亀裂が発生することを防止できる。また、ねじとの接触により保持部材３２におけるねじが貫通する部位に磨耗が発生することを防止できる。
　上記第２実施形態から第４実施形態において、検出装置２０１，３０１，４０１の取付け部材２０２，３０２，４０２がシェル２１０１の内周面において軸Ｏ１方向（矢印Ｕ－Ｄ方向）に変位可能に取り付けられても良い。これにより、静止状態における保持部材３２，３３２，４３２（圧電素子３３，３３３，４３３）の変形量を調整できる。
　上記第２実施形態から第４実施形態では、配線２３３ａ，３３３ａ，４３３ａの一部がセンサ取付け部２２２，３２２，４２３と両面テープ２３１，３３１，４３１との間に配置される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、配線２３３ａ，３３３ａ，４３３ａの一部が、保持部材２３２，３３２，４３２と両面テープ２３１，３３１，４３１との間に配置されても良い。
　上記各実施形態では、圧電素子３３，２３３，３３３，４３３の長手方向が保持部材３２，２３２，３３２，４３２の周方向に沿わせた姿勢で配置される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、圧電素子３３，２３３，３３３，４３３の長手方向を保持部材３２，２３２，３３２，４３２の幅方向（軸Ｏ２方向）に沿わせた姿勢で配置しても良い。
　上記各実施形態では、検出装置１，２０１，３０１，４０１の打面センサ３，２０３，３０３，４０３がドラム１００，２００，３００，４００の打面１０２ａに接触して配置される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、打面センサ３，２０３，３０３，４０３をギターやピアノなどの楽器の振動部分に接触させても良い。なお、ギターの振動部分としては、弦およびボディ（表板、裏板および側板等）等が挙げられ、ピアノの振動部分としては、弦、駒、響板およびボディ（側板、屋根、支柱およびフレーム等）等が挙げられる。
１，２０１，３０１，４０１　　　　　　　検出装置
１００，２００，３００，４００　　　　　ドラム（楽器、打楽器）
１０２　　　　　　　　　　　　　　　　　ヘッド（振動部分）
２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　本体部材（保持手段）
２０２，３０２，４０２　　　　　　　　　取付け部材（保持手段）
３２，２３２，３３２，４３２　　　　　　保持部材（基体）
３２ａ，３３２ａ　　　　　　　　　　　　接着部（第１の部分）
３２ｂ，３３２ｂ　　　　　　　　　　　　接触部（第２の部分）
３３，２３３，３３３，４３３　　　　　　圧電素子（圧電センサ）
 

Claims (9)

  1. 　少なくとも一部が湾曲した形状に形成され、楽器の演奏によって生じる振動に伴って前記湾曲した形状の曲率が変化される向きで前記楽器の振動部分に接触される基体と、
    　その基体に配設されるフィルム状の圧電センサと、を備えることを特徴とする検出装置。
  2. 　前記楽器に配設された状態では、前記基体が前記楽器の振動部分に押し付けられて弾性変形されていることを特徴とする請求項１記載の検出装置。
  3. 　前記基体を保持する保持手段を備え、
    　前記基体は、環状に形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の検出装置。
  4. 　前記楽器に配設された状態では、前記保持手段により保持される前記基体の第１の部分と前記楽器の振動部分に接触される前記基体の第２の部分とが前記楽器の振動部分の振動方向に対向されることを特徴とする請求項３記載の検出装置。
  5. 　前記保持手段は、前記楽器に着脱可能に取り付けられることを特徴とする請求項３又は４に記載の検出装置。
  6. 　前記楽器は打楽器から構成され、前記楽器の振動部分は前記打楽器のヘッドであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の検出装置。
  7. 　ヘッドと、
    　少なくとも一部が湾曲した形状に形成され、前記ヘッドの振動に伴って前記湾曲した形状の曲率が変化される向きで前記ヘッドに接触される基体と、
    　その基体に配設されるフィルム状の圧電センサと、を備えることを特徴とする打楽器。
  8. 　少なくとも一部が湾曲した形状に形成される基体を、楽器の演奏によって生じる振動に伴って前記湾曲した形状の曲率が変化される向きで前記楽器の振動部分に接触させ、
    　前記基体の曲率が変化する部分に配設されるフィルム状の圧電センサにより前記楽器の振動部分の振動を検出する検出方法。
  9. 　前記楽器は打楽器から構成され、前記楽器の振動部分は前記打楽器のヘッドであることを特徴とする請求項８記載の検出方法。
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JPS5587592U (ja) * 1978-12-14 1980-06-17
JP2007171233A (ja) * 2005-12-19 2007-07-05 Korg Inc 打楽器用ピックアップ、電気打楽器

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