JPH05341780A - 電子楽器の効果制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電子楽器において弦１３の張力の検出精度を良
くして弦１３の操作に基づく演奏表現に適した操作し易
い効果制御装置を得る。 【構成】弦１３の本体１２側端部に音叉振動子１を連結
する。弦１３を支えるブリッジ１４と本体１２に固定さ
れたテールピース１６との間に音叉振動子１を配し、音
叉振動子１の終端をテールピース１６に枢着する。ピエ
ゾ素子を用いて音叉振動子１を加振するとともに固有振
動数を検出する。ギターのピッチベンドの奏法などによ
って弦１３に生じる張力の変化を音叉振動子１の固有振
動数の変化で検出する。固有振動数の検出出力に応じて
楽音制御パラメータを発生し、効果を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子楽器における楽音
にディストーション、リバーブあるいはピッチベンド等
の各種の効果を付与するための楽音制御パラメータを出
力する電子楽器の効果制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子楽器において、楽音に各種の
効果を付与するとき所定の操作子を操作するものが一般
的であるが、操作量に応じて効果の程度を制御する場合
など、操作子が演奏表現に適した操作し易いものである
ことが要求される。

【０００３】ところで、ギターの奏法にはチョーキング
と称されるギター特有のピッチベンドの奏法がある。こ
の奏法は、フレット間で押弦している指をフレットと平
行（弦と直角）に移動させて、弦の張力を高めることに
よりピッチを高くする奏法であり、演奏者は聞き取れる
ピッチと指先に感じる弦の反発力との関係を体感するこ
とにより、ピッチベンドの加減を容易に制御することが
できる。

【０００４】このようなギターにおけるピッチベンドの
奏法をシミュレートするものとして、実開昭６２−１９
０２９９号に開示されている電子ギターがある。この電
子ギターは、弦の一端を弾性部材で保持するとともにこ
の弾性部材に歪ゲージを固着し、弾性部材にかかる応力
を歪ゲージで検出し、この歪ゲージの出力に応じてベン
ドデータを制御するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、前記ギターに
おけるピッチベンドの奏法に着目し、弦の操作を楽音の
効果の制御に適用すること、演奏表現に適した操作し易
い効果制御装置を得ることができる。しかし、弦の張力
を検出する手段として前記従来の電子ギターと同様の構
成にすると次のような問題が生じる。

【０００６】前記従来の電子ギターでは、ギターとして
機能するように弦の張力を保持し、さらに、ピッチベン
ドの奏法をシミュレートできるような弦の反発力を指先
に与えるためには、弾性部材の歪量を極めて小さくして
弦の両端を実質的に固定した状態にする必要がある。こ
のため、歪ゲージによる弾性部材の歪の検出量が小さく
なってしまい、検出精度に問題が生じる。また、温度変
化などの外因に対する歪ゲージの安定性が問題になり、
張力の検出精度に問題が生じる。

【０００７】本発明は、弦に加えられる張力を精度良く
検出できるようにし、弦の操作に基づく演奏表現に適し
た操作し易い効果制御装置を提供することを課題とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになした本発明の電子楽器の効果制御装置は、一端を
固定された操作用の弦と、上記弦に連結されるとともに
該弦の軸方向に加えられる張力に応じて固有振動数が変
化する音叉振動子と、上記音叉振動子を加振する加振手
段と、上記音叉振動子を上記加振子で振動させたときの
固有振動数を検出する振動数検出手段とを備え、上記振
動数検出手段の出力に応じた楽音制御パラメータを出力
するようにしたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明の電子楽器の効果制御装置において、操
作用の弦を操作して弦の張力を変化させると、音叉振動
子の軸方向に加えられる張力が変化し、この音叉振動子
の固有振動数が変化する。また、音叉振動子は加振手段
で加振されてそのときの固有振動数で振動し、この振動
数が振動数検出手段で検出され、この振動数検出手段の
出力に応じた楽音制御パラメータが出力されて楽音が制
御される。

【００１０】なお、例えばギターのように演奏入力用の
弦を備えるものでは、この演奏入力用の弦を前記操作用
の弦として併用するようにもできる。また、このように
演奏入力用の弦を操作用の弦として併用するとき、この
弦の操作部分と音叉振動子との間にブリッジを配設する
と、操作部の振動と音叉振動子との振動が干渉しにくく
なるので好ましい。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の第１実施例の効果制御装置を
用いたエレキギターを示す斜視図であり、通常のギター
と同様に、ネック１１の先端の糸巻部１１ａから本体１
２にかけて６本の弦１３が張られ、本体１２側において
ブリッジ１４とネック１１との間に弦１３の振動を検出
する電磁ピックアップ１５が配設されている。

【００１２】本体１２において、ブリッジ１４を挟んで
電磁ピックアップ１５の反対側には弦１３の固定部を成
すテールピース１６が取り付けられ、６本の各弦１３は
それぞれ音叉振動子１を介してテールピース１６に連結
されている。

【００１３】また、本体１２の下方には、ディストーシ
ョン、リバーブの深さ、ピッチベンドのレンジの浅いピ
ッチ１およびレンジの深いピッチ２の４種類から、楽音
に付与する効果を選択するための効果選択スイッチ２が
配設されている。そして、このエレキギターは、通常の
ギター演奏による楽音を発生するとともに、効果選択ス
イッチ２で所望の効果を選択して弦１３でピッチベンド
の奏法を行うと、弦１３の張力が変化し、この張力に応
じて所望の効果が楽音に付与される。

【００１４】図２は音叉振動子１を示す図である。な
お、図２(A) は上面図、図２(B) は側面図であり、上面
図は第１〜第３弦に対応する部分のみを示しているが第
４〜第６弦に対応する部分についても同様の構成になっ
ている。

【００１５】音叉振動子１はステンレス等の金属を切り
出した一体の部品として形成されたもので、長板状の互
いに平行な２枚の振動片１ａとこの振動片１ａを両端部
でそれぞれ結合する結合部１ｂ，１ｃとによって、振動
片１ａが図２(A) の矢印のように振動する音叉が構成さ
れている。

【００１６】また、音叉の軸は図の一点鎖線の方向にな
り、弦１３側の結合部１ｂは板状の支持部１ｄを介して
軸方向の弦固定ブロック１ｅに連結され、テールピース
１６側の結合部１ｃは板状の支持部１ｆを介して軸方向
の固定ブロック１ｇに連結されている。

【００１７】なお、板状の各支持部１ｄ，１ｆは振動片
１ａとそれぞれ平行、かつ、厚さが薄くになっており、
振動片１ａの振動エネルギの拡散を低減するような構造
になっている。また、各振動片１ａの中心位置にはそれ
ぞれバランスウエイト１ｈが形成されており、このバラ
ンスウエイト１ｈを切削することにより一対の振動片１
ａ同志の振動特性が等しくなるように調整できるように
なっている。

【００１８】図２(B) に示したように、支持部１ｄの弦
固定ブロック１ｅ側には貫通穴１ｉが形成され、弦固定
ブロック１ｅにはこの貫通穴１ｉ側に開口する止め穴１
ｊが形成され、さらに、弦止め穴１ｊの底部には弦１３
が通るだけの細穴１ｋが形成されている。

【００１９】そして、図３(A) に示したように弦１３を
支持部１ｄの貫通穴１ｉ側から止め穴１ｊを介して細穴
１ｋに通し、弦１３の端部に取り付けられている弦止め
鉛等の固定金具１３ａを止め穴１ｊの底部に当接させて
弦１３を張ることにより、弦１３と音叉振動子１が連結
される。なお、弦の端部の固定金具としては図３(B)に
示したようにリング状のものでもよい。

【００２０】テールピース１６は取り付けネジ１６ａに
よって本体１２に固定され、６本の弦に対応する各音叉
振動子１の各固定ブロック１ｇは、弦１３の間隔に応じ
て一定間隔を隔てられてそれぞれテールピース１６に組
み込まれ、テールピース１６とともにピン１６ｂによっ
て貫通されることにより、テールピース１６に枢着され
ている。

【００２１】そして、前記糸巻部１１ａで弦１３を張る
ことにより音叉振動子１は弦１３の軸方向に連結され、
弦１３の張力は振動片１ａの軸方向に加えられる。した
がって、弦振動における張力と振動数との関係と同様
に、一対の振動片１ａの振動による音叉振動子１の固有
振動数は、弦１３から加えられる張力が大きくなると高
くなり、張力が小さくなると低くなる。

【００２２】各音叉振動子１において、テールピース１
６側の結合部１ｃと一対の振動片１ａの接続部分には、
図示しないリード線によって本体２０内部の共振回路に
接続された一対のピエゾ素子３₁ ，３₂ が固着されてお
り、一方のピエゾ素子３₁ に駆動電圧が印加されて音叉
振動子１が加振され、他方のピエゾ素子３₂ により音叉
振動子１の振動に対応する電圧信号が発生されて共振回
路に入力される。なお、この一対のピエゾ素子３₁ ，３
₂ は同じ構造になっているので、何れを能動素子（また
は受動素子）として用いてもよい。

【００２３】図４は共振回路と振動数検出回路のブロッ
ク図であり、ピエゾ素子３₂ から出力される電圧信号は
共振回路３Ａのバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３Ａ１に
入力され、このＢＰＦ３Ａ１によって余分なノイズがカ
ットされ、音叉振動子１の振動に対応する交流電圧信号
が得られる。

【００２４】このＢＰＦ３Ａ１から出力される交流電圧
信号は、ゲイン調節が可能なアンプ３Ａ２に入力され、
このアンプ３Ａ２で増幅された交流電圧信号が他方のピ
エゾ素子３₁ に供給され、このピエゾ素子３１₁ は供給
される交流電圧信号に応じて音叉振動子１を加振する。
これにより、ＢＰＦ３Ａ１から出力される交流電圧信号
は音叉振動子１の固有振動に共振する。

【００２５】ＢＰＦ３Ａ１から出力される交流電圧信号
は、振動数検出回路３Ｂのクリッパ３Ｂ１において所定
レベルの矩形波信号に整形され、この矩形波信号はパル
ス計測回路３Ｂ２に入力される。パルス計測回路３Ｂ１
は、例えば水晶発振器等で計時した基準時間内の矩形波
信号のパルス数をカウントすることにより矩形波信号の
周波数を検出し、音叉振動子１の固有振動数のデータを
後述説明する回路に出力する。

【００２６】図５は第１実施例の電気回路のブロック図
であり、前記図４について説明した共振回路３Ａと振動
数検出回路３Ｂ、各弦毎に初期張力を検出するためのラ
ッチ回路４Ａ、および、初期張力の検出タイミングをと
るために弦１３が指で触られたことを検出する指接触検
出回路４Ｂは、６個の音叉振動子１および弦１３に対応
してそれぞれ６組備えている。

【００２７】各振動数検出回路３Ｂの出力はそれぞれ対
応する６組のラッチ回路４Ａに入力されるとともにマル
チプレクサ５Ａに入力され、６組のラッチ回路４Ａのラ
ッチ出力はマルチプレクサ５Ｂに入力される。また、指
接触検出回路４Ｂは、例えば、静電誘導を利用して弦１
３への指の接触を検出するものであって、弦１３に指が
接触された瞬間に検出信号を出力し、この検出信号は対
応するラッチ回路４Ａのラッチ信号として入力される。
これにより、弦１３に指が接触されると、接触された弦
に対応する音叉振動子１の指接触時の固有振動数が対応
するラッチ回路４Ａにラッチされる。

【００２８】したがって、マルチプレクサ５Ａには各弦
１３に対応する音叉振動子１の現在の固有振動数がそれ
ぞれ入力され、マルチプレクサ５Ｂには、各弦１３につ
いて、指が接触されたときの固有振動数すなわち初期張
力に相当する初期振動数がそれぞれ入力される。

【００２９】ここで、マルチプレクサ５Ａ，５Ｂはそれ
ぞれ同期して時分割動作を行い、それぞれ同じ弦に対応
する現在の固有振動数と初期振動数を対にして減算器６
に出力する。また、減算器６は、マルチプレクサ５Ａが
出力する現在の固有振動数からマルチプレクサ５Ａが出
力する初期振動数を減算してこの減算値をセレクタ７に
出力する。

【００３０】セレクタ７の出力端子は前記４種類の効果
の種類に対応付けられており、減算器６から入力される
減算値を、効果選択スイッチ２で選択されている効果に
対応する出力端子を介してパラメータテーブル群８に出
力する。

【００３１】パラメータテーブル群８は、例えばピッチ
ベンドのレベルを示す楽音制御パラメータなど、前記４
種類の効果のそれぞれについての各楽音制御パラメータ
と上記減算値に相当するデータとを対応つけたテーブル
を構成しており、これらの４種類のテーブルは、効果の
種類に応じてセレクタ７の出力端子に対応つけてそれぞ
れ接続されたＲＯＭ１〜ＲＯＭ４の４つのＲＯＭに記憶
されている。

【００３２】そして、セレクタ７から出力される減算値
により効果に応じたＲＯＭが選択的にアクセスされ、現
在選択されている効果と弦１３に加えられている張力に
応じた楽音制御パラメータが出力され、この楽音制御パ
ラメータは効果装置１００に入力される。

【００３３】効果装置１００は、弦振動に基づく電磁ピ
ックアップ１５の検出信号から原楽音信号を発生すると
ともに、この原楽音信号対して、パラメータテーブル群
８から入力される楽音制御パラメータに応じた効果を付
与し、この楽音信号を出力端子２００に出力する。そし
て、出力端子２００に接続されたサウンドシステム３０
０で楽音が発生される。

【００３４】このように、弦１３に加えられる張力の変
化に応じて音叉振動子１の固有振動が変化し、この固有
振動数を検出するようにしているので、例えば、外因等
の影響でピエゾ素子３₁ ，３₂ の特性が変化してもこの
ピエゾ素子３₁ ，３₂ の特性は張力と固有振動数との関
係に影響することがなく、検出精度に対する外因等の影
響を低減することができる。

【００３５】また、以上の実施例では、演奏用の弦を効
果制御用の操作子として併用しているので、ギターのピ
ッチベンドの奏法を行って効果を付与することができる
など、演奏表現に適した操作し易いものとなる。

【００３６】また、音叉振動子１は、ブリッジ１４とテ
ールピース１６の間に配設されているので、演奏者の演
奏によっておこる弦１３の振動が音叉振動子１に影響し
たり、逆に音叉振動子１の振動が弦１３の振動に影響す
ることもない。この場合、ブリッジ１４に、表面にテフ
ロン加工した金属ブリッジ、あるいは、表面にテフロン
を被着した樹脂ブリッジを採用すると、ブリッジと弦と
の摩擦を低減することができるので、弦の張力変化を忠
実に音叉振動子１に伝えることができ、好適である。

【００３７】図６は本発明の第２実施例を示す図であ
り、この実施例のギターは演奏用の弦２３とは別に一端
を本体２２に固定した操作用の弦２４を張り、この弦２
４の他端に第１実施例と同様の音叉振動子１を連結し、
さらのこの音叉振動子１の他端に操作レバー２５を取り
付けたものである。

【００３８】そして、操作レバー２５を操作して弦２４
の張力を変化させることにより音叉振動子１の固有振動
数を変化させ、この固有振動数に応じて第１実施例と同
様に楽音の効果を制御するように構成されている。

【００３９】また、弦２４を直接指で操作して弦２４の
張力を変化させることにより、楽音の効果を制御するよ
うな使い方もできる。なお、このように直接指で操作す
るように構成する場合は、操作レバー２５を無くして音
叉振動子１の他端を本体に固定するだけでよい。また、
この場合、弦２４と音叉振動子１との連結部分の近傍に
ブリッジを配設するようにしてもよい。

【００４０】さらに、上述した第２実施例において、操
作レバー２５、弦２４、および音叉振動子１のうち、弦
２４および音叉振動子１を本体２２内部に設けるように
してもよく、これによって、従来のエレキギターと外観
を略同一とすることができる。

【００４１】図７は本発明の第３実施例の効果制御装置
を用いた電子楽器を示す上面図である。この実施例の電
子楽器は肩掛け式の鍵盤式電子楽器であり、本体３２に
は、音高に対応した演奏用操作子としての複数の鍵から
なる鍵盤３５および音色設定等の各種操作スイッチ群３
７が配設されている。

【００４２】また、本体３２にはギターと同様なネック
３１が取り付けられており、このネック３１の先端には
糸巻部３１ａが形成されるとともに、ネック３１の上面
には指板３１ｂが配設され、さらに、この指板３１ｂ上
には所定間隔で並ぶフレット３１ｃが配設されている。

【００４３】また、糸巻部３１ａからは本体３２にかけ
て１本の弦３３が張られ、ネック３１の付け根部分に配
設されたブリッジ３４と本体３２に固定されたテールピ
ース３６との間に、弦３３に一端が連結された音叉振動
子１が配設され、さらに音叉振動子１の他端はテールピ
ース３６に枢着されている。なお、この音叉振動子１は
前記第１実施例と同じものであり、この音叉振動子１と
テールピース３６の枢着構造も第１実施例と同様になっ
ている。

【００４４】以上の構成により、この実施例の電子楽器
では、例えば、ギターのように肩掛けにして右手で鍵盤
３５による演奏を行うとともに、ギターのネック部を操
作するように左手でネック３１の操作を行い、ギターの
ピッチベンドの奏法と同様に弦３３の張力を変化させる
ことにより、この張力の変化に応じた効果が楽音に付与
される。なお、フレット３１ｃは実際のギターと同じフ
レットが用いられており、ギターと同様にピッチベンド
の奏法が簡単に行なえる。

【００４５】また、この実施例では、各フレット３１ｃ
と弦３３とで複数の接点スイッチが構成されており、弦
３３とフレット３１ｃとの接触位置に応じて例えばディ
ストーション、リバーブの深さ、ピッチベンド等の効果
の種類が選択されるようになっている。

【００４６】図８は第３実施例の電気回路のブロック図
であり、前記第１実施例と同じものには同符号を付記し
てある。図において、共振回路３Ａおよび振動数検出回
路３Ｂは、前記図４と同様の構成で音叉振動子１の固有
振動数を検出し、この固有振動数はラッチ回路４Ａと減
算器６の一方の入力端に入力される。また、減算器６の
他方の入力端にはラッチ回路４Ａのラッチ出力が入力さ
れる。

【００４７】初期設定スイッチ４Ａ' は本体３２に配設
された操作スイッチ群３６に含まれており、演奏開始直
前や所望の時点でこの初期設定スイッチ４Ａ' をＯＮに
することにより、そのときの固有振動数がラッチ回路４
Ａにラッチされ、第１実施例と同様に固有振動数の変化
量を検出するための基準とされる。すなわち、減算器６
により、振動数検出回路３Ｂから入力される現在の固有
振動数からラッチ回路４Ａにラッチされた初期振動数が
減算され、この減算値がセレクタ７に入力される。

【００４８】一方、効果選択スイッチ２' は、フレット
３１ｃと弦３３とによる接点スイッチで構成されてお
り、この効果選択スイッチ２' の開閉状態がデコーダ２
ａ' に入力され、データ２ａ' からはセレクタ７の出力
端子を選択するためのデータが出力される。

【００４９】セレクタ７はデコーダ２ａ' の出力データ
に応じて出力端子を選択し、パラメータテーブル群８か
らは、第１実施例と同様に、セレクタ７から出力される
減算値に応じて、現在選択されている効果と弦３３に加
えられている張力に応じた楽音制御パラメータが出力さ
れ、楽音信号発生部４００に入力される。

【００５０】一方、鍵盤３５から出力されるキーコー
ド、キーオン信号等の演奏情報は楽音信号発生部４００
に入力され、楽音信号発生部４００は鍵盤３５からの演
奏情報とパラメータテーブル群８からの楽音制御パラメ
ータに基づいて、弦３３の張力に応じた効果が付与され
た楽音信号を発生し、ディジタル／アナログ変換器５０
０を介してサウンドシステム６００で楽音が発生され
る。

【００５１】以上の第３実施例では、鍵盤式の電子楽器
において、操作用の弦でギターのピッチベンドの奏法に
より効果を付与することができるなど、演奏表現に適し
た操作し易いものとなる。

【００５２】また、フレット３１ｃと弦３３との接触状
態すなわち弦３３を押弦する位置に応じて効果の種類が
選択されるので、片手（例えば左手）による一度の操作
で、所望の効果を選択しながら効果の程度などを制御す
ることができ、演奏表現に適した操作が行なえる。

【００５３】なお、上記の実施例ではフレット３１ｃと
弦３３との接触状態で効果の種類を選択できるようにし
ているが、例えば本体３２に効果の種類を選択するスイ
ッチを設けこのスイッチ操作によって効果の種類や効果
の深さなどを選択するようにしてもよい。

【００５４】また、上記の第３実施例では、弦３３を張
るためにネック３１を設けるようにしているが、弦と音
叉振動子の配設位置はどこにあってもよく、例えば、鍵
盤３５の演奏者から見て左側の演奏者近傍に設けること
によって、操作性が向上し、好適である。さらに、肩掛
けタイプの鍵盤式電子楽器に限らず据え置き型の鍵盤式
電子楽器でもよい。例えば、従来の鍵盤式電子楽器でピ
ッチベンド等の制御を行うための操作子としてベンドロ
ーラを備えたものがあるが、このベンドローラの代わり
に本発明のように弦と音叉振動子でピッチベンドの制御
を行うようすることもできる。

【００５５】また、以上の実施例では、音叉振動子の一
端をテールピースに枢着するようにしているが、例えば
図９に示したように、音叉振動子１' の一端にワイヤ９
等を連結し、このワイヤーにさらにブリッジ１０等を挟
んでこのワイヤ９の端部９ａを本体に固定するようにし
てもよい。このようにすると音叉振動子が固有振動数で
さらに共振し易くなる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
端を固定された操作用の弦の他端に軸方向に加えられる
張力に応じて固有振動数が変化する音叉振動子を連結
し、この音叉振動子を加振して固有振動数を検出するよ
うにしたので、弦に加えられる張力を精度良く検出で
き、この振動数の検出出力に応じて楽音制御パラメータ
を出力するようにしたので弦の操作に基づく演奏表現に
適した操作し易い効果制御装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す図である。

【図２】実施例における音叉振動子を示す図である。

【図３】実施例における弦と音叉振動子の止め構造およ
び弦の固定金具の例を示す図である。

【図４】実施例における共振回路と振動数検出回路のブ
ロック図である。

【図５】第１実施例の電気回路のブロック図である。

【図６】第２実施例を示す図である。

【図７】第３実施例を示す図である。

【図８】第３実施例の電気回路のブロック図である。

【図９】音叉振動子の取り付け構造の他の例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１…音叉振動子、３₁ ，３₂ …ピエゾ素子、３Ａ…共振
回路、３Ｂ…振動数検出回路、８…パラメータテーブル
群、１３，２４，３３…操作用の弦、１００…効果装
置、４００…楽音信号発生部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１０Ｈ 3/18 Ｚ 8842−5Ｈ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端を固定された操作用の弦と、 上記弦に連結されるとともに該弦の軸方向に加えられる
   張力に応じて固有振動数が変化する音叉振動子と、 上記音叉振動子を加振する加振手段と、 上記音叉振動子を上記加振子で振動させたときの固有振
   動数を検出する振動数検出手段とを備え、 上記振動数検出手段の出力に応じた楽音制御パラメータ
   を出力するようにしたことを特徴とする電子楽器の効果
   制御装置。