JPH0624877Y2 - 電子弦楽器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は電子弦楽器に係わり、特に弦に伝達された超音
波信号の伝播時間に基づき弦と接触するフレットを判別
する電子弦楽器に関する。

（従来の技術） 一般に、電子弦楽器では、演奏者により押圧された弦が
接触しているフレットの位置を判別し、該判別結果に基
づき発音すべき楽音の音高を特定するとともに、はつ弦
のタイミングを検出して上記特定された音高の楽音を発
生させる。

かかる電子弦楽器の発音過程におけるフレット位置の判
別は、はつ弦時に弦がその弦長に対応する周期で振動す
るので、弦の振動を電磁ピックアップで弦の振動に相似
した波形の電気信号に変換し、その波形のピーク間隔に
基づきなされていた。

しかしながら、上記はつ弦に基づく弦振動を電気信号に
変換して弦と接触するフレットを判別しようとすると、
はつ弦から楽音の発生までに長時間を要し演奏者に不自
然な印象を与えていたことから、本願出願人は昭和６０
年特許願第２４０１３８号において、フレット位置を超
音波信号による走査に基づき判別する電子弦楽器を提案
した。この昭和６０年特許願第２４０１３８号において
開示されている電子弦楽器は、圧電素子から弦に伝達さ
れた超音波信号の伝播時間に基づき弦と接触しているフ
レットを判別していた。このように超音波信号の伝播時
間に基づきフレットの位置を判別するためには、弦を伝
播してきた超音波信号のエコーが十分な振幅を有してい
ることが必要であり、電子弦楽器に使用される弦は、超
音波を減衰させることのない材質および構造のものが望
ましい。したがって、典型的には弦として金属製の裸弦
が使用されていた。

（考案が解決しようとする問題点） 上記昭和６０年特許願第２４０１３８号にて開示されて
いる電子弦楽器にあっては、弦を伝播する超音波信号の
減衰を可及的に減少させるべく弦の材質と構造とを選択
したが、かかる観点に基づく電子弦楽器にあっては、第
５図に示されているように、一定周期毎に圧電素子に印
加される駆動パルスＰ１に基づき発生する超音波信号の
エコーは大きく減衰することなく再び圧電素子にて電気
信号Ｅ１に変換されエコーを発生させたフレットの判別
に用いることができるものの、該エコーが再び弦を伝播
してゆき二次エコーを発生させ、該二次エコーに基づく
ノイズＮ２が、さらには三次エコーに基づくノイズＮ３
が発生していた。これらの二次以降のエコーもさほど減
衰しないことから、電子信号Ｅ１をノイズＮ２さらには
Ｎ３から峻別しにくく、エコーを発生させたフレットを
正確に判別するためには駆動パルスの発生間隔を大きく
しなければならないという問題点があった。

それで、本考案の目的は駆動パルスの発生間隔を短縮し
てもエコーを発生させたフレットを正確に判別できる電
子弦楽器を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は楽器本体に張設された弦と、第１電気信号に基
づき超音波振動を発生し該超音波振動を上記弦に供給す
るとともに、超音波振動に基づき第２電気信号を発生さ
せる圧電変換手段と、上記楽器本体に設けられ上記弦と
接触可能な複数のフレットと、第１電気信号を圧電変換
手段に供給し、上記第１電気信号と第２電気信号とに基
づき上記弦に接触しているフレットを判別するフレット
位置判別手段と、上記弦を伝播している超音波振動を所
定割合で減衰させる減衰手段とを備えたことを要旨とす
る。

（作用および効果） 上記構成に係わる電子弦楽器では、まず、第１電気信号
に基づき圧電変換手段が超音波振動を発生し、該超音波
振動を弦に供給する。この超音波振動は弦を伝播してゆ
き、その伝播中に減衰手段により所定割合だけ減衰され
る。圧電変換手段は超音波振動を第２電気信号に変換
し、上記フレット位置判別手段が第１電気信号と第２電
気信号とに基づき弦と接触しているフレットを判別す
る。上記弦に伝達された超音波信号は弦に接触している
物質に反射されてノイズの原因になるエコーを発生さ
せ、このエコーは再び弦を伝播してゆく。弦を伝播中の
エコーは減衰手段によりさらに所定割合だけ減衰され、
エコーの反射による高次エコーは弦を伝播する度にさら
に所定割合ずつ減衰される。その結果、高次エコー程当
初の超音波振動との振幅差が大きくなり、フレット位置
判別手段は第２電気信号を識別し易くなり、第１電気信
号の供給間隔を短縮してもエコーを発生させたフレット
を正確に判別することができる。

（実施例） 続いて、本考案の一実施例を第１図乃至第４図を参照し
て説明する。この一実施例は本発明を六弦のギターに適
用したものであり、１は楽器本体を示している。この楽
器本体１には弦巻３とテールピース５とが設けられてお
り、これら弦巻３とテールピース５との間には６本の互
いに太さの異なる弦７、９、１１、１３、１５、１７が
張設されている。楽器本体１のネック部には弦７乃至１
７と略直角にｎ本のフレット１９、２１、・・が植設さ
れており、これらのフレット１９、２１、・・は６本の
弦７乃至１７に接触可能である。テールピース５側の楽
器本体１にはブリッジ組立体２３が固定されており、こ
のブリッジ組立体２３は圧電変換手段としての６個のセ
ラミックス製圧電素子２５、２７、２９、３１、３３、
３５を支持しており、これらの圧電素子２５乃至３５は
上記６本の弦７乃至１７にそれぞれ直接接触している。
これらの圧電素子２５乃至３５はフレット位置判別回路
３７から供給される第１電気信号としての駆動パルスＰ
１に基づき超音波振動を発生させてこの超音波振動を対
応する弦７乃至１７に伝達された超音波振動は超音波信
号としてフレット１９、２１、・・に向かって弦７乃至
１７を伝播してゆき、弦７乃至１７がフレット１９、２
１、・・に向かって押圧されていると該弦７乃至１７に
接触しているフレット１９、２１、・・に反射されてエ
コーを発生させる。このエコーは再び弦７乃至１７を圧
電素子２５乃至３５に向かって伝播してゆき、圧電素子
２５乃至３５で第２電気信号としての反射信号Ｓ１に変
換される。この反射信号Ｓ１は上記フレット位置判別回
路３７に供給され、フレット位置判別回路３７は駆動パ
ルスＰ１の送出から反射信号Ｓ１の受信までの時間間隔
を計数して該計数結果に基づき上記エコーを発生させた
フレット１９、２１、・・を判別する。このエコーを発
生させたフレット１９、２１、・・は、演奏者が所望す
る楽音の音高を示しているので、フレット位置判別回路
３７はフレット位置の判別結果に基づき発音すべき楽音
の音高を表す音高信号Ｓ２を形成してトーンジェネレー
タ３９に送出する。

これに対して、演奏者が楽音の発生を所望して弦７乃至
１７を弾くと、弦７乃至１７は低周波数で振動し、該低
周波の弦振動は弦７乃至１７に対応して設けられている
電磁ピックアップ４１乃至５１により検出され、該検出
結果に基づくはつ弦信号ＯＮがトーンジェネレータ３９
に供給される。はつ弦信号ＯＮが供給されると、上記ト
ーンジェネレータ３９は音高信号Ｓ２に基づき楽音信号
Ｓ３を形成し、これをサウンドシステム５３に供給して
楽音を発生させる。

続いて、減衰手段５５の構成について説明する。この減
衰手段５５は電磁ピックアップ４１乃至５１近傍の楽器
本体１に固定されており、その詳細構成は第２図乃至第
３図に示されているように、楽器本体１に植設された一
対の植込ボルト５７、５９が両端部を摺動自在に貫通す
る支持体６１を有しており、この支持体６１の上面には
６本の弦７乃至１７に対応して６枚の板状体６３乃至７
３が設けられている。板状体６３乃至７３は各々の一端
において支持体６１にピン結合しており、各々の他端に
おいて捻子７５乃至８５がそれぞれ貫通している。した
がって、捻子７５乃至８５が板状体６３乃至７３に捻子
込まれると、捻子７５乃至８５が支持体６１を押圧し各
板状体６３乃至７３の他端は対応する弦７乃至１７に接
近する。各板状体６３乃至７３の中央部には防振体８７
乃至９７が貼着されており、各板状体６３乃至７３の他
端が弦７乃至１７に接近すると防振体８７乃至９７は弦
７乃至１７に接触する。その結果、支持体６１は弦７乃
至１７の弾性力により第２図中下方に押圧されるが、支
持体６１の下方への移動は植込ボルト５７乃至５９に螺
着しているナット９９、１０１により規制される。上記
防振体８７乃至９７は弦７乃至１７を伝播する超音波信
号あるいはフレット１９、２１で発生する１次エコーも
しくは高次エコーを所定の割合で減衰させるものの、圧
電素子２５乃至３５が反射信号Ｓ１を発生させることが
できないほど１次エコーを減衰させることはない。ま
た、防振体８７乃至９７と弦７乃至１７との接触状態を
調整することができるので、上記減衰の割合を調整する
こともできる。

次に、減衰手段５５の作用を説明する。第４図は超音波
振動の減衰状態を示すグラフであり、圧電素子２５乃至
３５で発生した超音波振動は超音波信号として弦７乃至
１７に伝達され、弦７乃至１７をフレット１９、２１、
・・に向かって伝播してゆく。超音波信号は途中減衰手
段５５を通過するとき所定割合で減衰され、フレット１
９、２１、・・で反射されて１次エコーを発生させる
と、この１次エコーは再び圧電素子２５乃至３５に達す
る前に減衰手段５５により減衰させられる。したがっ
て、超音波振動は圧電素子２５乃至３５とフレット１
９、２１、・・との間を往復する間に、減衰手段５５に
より２回減衰され、超音波振動の振幅は減少する。この
振幅の減少は１次エコーに基づく２次エコーさらに続く
高次エコーについても生じ、超音波信号とエコーとの振
幅差はエコーの次数が高くなるにつれ顕著になる。その
結果、フレット位置判別回路３７は１次エコーに基づく
反射信号Ｓ１を不所望のノイズから識別易くなり、エコ
ーを発生させたフレットを正確に判別することができ
る。さらに、高次エコーが急速に減速するので、駆動パ
ルスＰ１の発生周期を短縮することができ、フレット位
置判別の分解能を向上させることができる。

なお、一実施例は送受信兼用の圧電素子を使用する電子
弦楽器に適用した例であったが、送信用圧電素子をフレ
ット毎に設け、該送信用圧電素子から弦に伝達された超
音波信号を受信専用の圧電素子で電気信号に変換する送
受信分離型の電子弦楽器に適用してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す側面図、 第２図は一実施例の減衰手段を示す側面図、 第３図は第２図で示した減衰手段の平面図、 第４図は超音波振動の減衰を説明するグラフ、 第５図は先願の波形図である。 １……楽器本体、 ７乃至１７……弦、 １９、２１、……フレット、 ２５乃至３５……圧電変換手段、 （圧電素子）、 ３７……フレット位置判別回路、 ５５……減衰手段、 Ｐ１……第１電気信号、 （駆動パルス）、 Ｓ１……第２電気信号、 （反射信号）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】楽器本体に張設された弦と、 第１電気信号に基づき超音波振動を発生し該超音波振動
   を上記弦に供給するとともに、超音波振動に基づき第２
   電気信号を発生させる圧電変換手段と、 上記楽器本体に設けられ上記弦と接触可能な複数のフレ
   ットと、 第１電気信号を圧電変換手段に供給し、上記第１電気信
   号と第２電気信号とに基づき上記弦に接触しているフレ
   ットを判別するフレット位置判別手段と、 上記弦を伝播している超音波振動を所定割合で減衰させ
   る減衰手段とを備えたことを特徴とする電子弦楽器。