JPH10171449A - 電子弦楽器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電子弦楽器において、演奏中に、操作が自然で
きれいなビブラート等の効果を付与できるようにする。 【解決手段】楽器本体に両端が固定されて張設された弦
３の中間部を可動駒６に係止させる。その弦３が押下さ
れた時にその長手方向の押下位置に応じて音高が設定さ
れる音高設定手段２０Ｅ〜２０Ｇを設け、楽器本体に設
けられた検出部に、被検出部材（弓体）が検出動作する
ことによって弦操作が検出される弦対応部操作検出手段
（弦種選定手段）１０と、音高設定手段２０Ｅ〜２０Ｇ
の出力と弦対応部操作検出手段１０の出力とによって発
音指示され、設定された音高に相当する楽音信号を発生
する音源手段４０と、弦の長手方向の小動による可動駒
６の基本位置からの変位を検出し、その変位量に応じた
変調信号により音源手段４０から発生される楽音信号を
変調制御する楽音変調制御手段３０とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ギター，バイオ
リン，チェロ，胡弓，一弦琴等の各種弦楽器を模した電
子楽器、すなわち少なくとも一本の弦を有し、その弦を
指で押え、且つ弓による擦弦あるいは指や爪，撥等によ
る撥弦などに相当する弦操作を行なったときに、弦を指
で押えた位置に応じた音高の楽音を発生する電子弦楽器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】エレキギターや電気バイオリンのような
電気弦楽器は、弦を指で押えつつ、別の指または弓で弦
を振動させ、その振動をピックアップで検出し、その検
出信号を増幅して楽音を発生する。ビブラート等の効果
をかける場合は、指で押えた弦を揺らし、弦長および張
力変化を発生させることによりそれを行なうことができ
る。このような有弦振動楽器では、演奏操作は自然楽器
に近いものの、音色及び記録制御等演奏データの加工に
限界がある。

【０００３】そこで、実際に振動する弦を使用せずに、
例えば導線（または帯状導体）と帯状抵抗体を用いて、
押された位置に応じた電圧の音高信号を発生し、あるい
はタッチパネルのように押された位置をデジタル的に検
知して音高信号を発生し、それらによって電子音を発生
する電子楽器が考えられ、千差万別の音色加工ができる
ようになった反面、これらの電子楽器では、発生する楽
音に直接的にビブラートのような効果を付与しにくいも
のとなっている。すなわち、さお上の押えた指の接触位
置を大きく動かさないと深いビブラートがかからなかっ
た。従って弦とは別の部所に効果付与のためのスイッチ
やボリュームまたはレバーを設け、それによって効果制
御することも考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般にビブラート操作
は、自然弦楽器では、さおの部分の所定位置を弦の上か
ら指で押さえて、基本的にはその指のさおに対する位置
を動かさずに指を動かすことで、弦の張力を変化させる
ことによってなされる。そして、さおの押圧指位置をさ
おに対し積極的に動かす奏法はグライド奏法と呼ばれ、
五線譜上の別の音高を有する音符に移行するものであ
る。しかるに、上述のような従来の電子弦楽器では、ビ
ブラート操作をするのに上記グライド奏法に近い操作を
しなければならず、操作が不自然になり、自然できれい
なビブラート等をかけることができなかった。

【０００５】また、弦とは別の操作子（例えばホイー
ル）の操作でビブラートをかけるやり方では、自然弦楽
器の速い指の動きに代わる操作ができないし、またビブ
ラート周期固定のプリセット操作では、機械的すぎて自
然な感じが出せず、演奏表現力が落ちる。そこで、音色
加工が容易に行なえる電子弦楽器において、演奏操作が
自然で、きれいなビブラート等の効果制御ができる電子
弦楽器が望まれていた。

【０００６】この発明はこのような背景に鑑みてなされ
たものであり、上述のような自然弦楽器を模した電子弦
楽器において、演奏操作が自然で、きれいなビブラー
ト，トレモロ，リバーブ等の効果制御ができるようにす
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明による電子弦楽
器は、上記の目的を達成するため、楽器本体と、この楽
器本体に両端が固定されて張設され、中間部を変位し得
るように可動駒に係止させた弦と、上記楽器本体に設け
られた検出部に、被検出部材が検出動作することによっ
て、弦操作が検出される弦対応部操作検出手段と、上記
楽器本体の弦に対して設けられ、該弦が押下された時に
その長手方向の押下位置に応じて音高が設定される音高
設定手段と、この音高設定手段の出力と上記弦対応部操
作検出手段の出力とによって発音指示され、上記音高設
定手段で設定された音高に相当する楽音信号を発生する
音源手段と、上記弦の小動による上記可動駒の基本位置
からの変位を検出し、その変位量に応じた変調信号によ
って上記音源手段から発生される楽音信号を変調制御す
る楽音変調制御手段とを設けたものである。

【０００８】なお、ここでいう「弦」とは、実際に振動
して音源となるものではなく、指で押さえる目安となる
と共に、発生する楽音にビブラート等の効果を付与する
ためのものであり、糸あるいは線状のものに限らず、板
バネのような板や、リボン，短い棒がチェン状に連結さ
れたものなども含む。

【０００９】請求項１記載の発明は、次の２つのタイプ
の電子弦楽器を含んでいる。例えば、少なくとも１つの
弦と、該弦が押下された位置に応じて音高が設定される
音高設定手段とが、楽器本体のさおに設けられ、該弦が
演奏者の一方の手の指で押下された時に音高を決定し、
他方の手によって該弦を被検出部である弓部材などでそ
の対応部を弾くことにより、もしくはマンドリンの爪，
三味線やびわの撥のようなもので弾くことによって少な
くともトリガ信号が発せられ、このタイミングによって
前記決定された音高が音源手段によって、発音されるタ
イプの電子弦楽器（タイプＩ）。

【００１０】楽器本体に前記弦と前記音高設定手段とが
設けられ、見かけ上ではこれだけで、指等の被検出部材
が、前記弦の上からさお（楽器本体）上もしくは表面に
設けた音高設定手段を兼用して構成される弦操作検出用
弦対応部操作検出手段によって、実質的に弦を上から押
え、音高設定手段を能動的にした時に前記音源手段によ
って発音されるタイプの電子弦楽器（タイプII）。

【００１１】これらの電子弦楽器において、弦の小動に
よる可動駒の基本位置からの変位データをもとにして音
源手段から発する楽音を変調するものを含んでいる。す
なわち、この発明では、張設弦の弦当接駒の小動を効果
制御（変調制御）に反映しているので、演奏者の入力操
作が、電子弦楽器としてのマシンに忠実に入力として取
込まれ、マンマシンインタフェース上きわめて効率のよ
い電子弦楽器を形成することができる。そして、上記可
動駒の基本位置からの変位によって、演奏楽音にビブラ
ート等の効果が付与される。したがって、演奏中に、そ
の演奏音の音高を設定した指で容易且つ確実にビブラー
ト，トレモロ，リバーブ等の効果を付与することができ
る。

【００１２】上記楽音変調制御手段としては、可動駒
（６）の基本位置からの変位をフォトセンサ（３２）に
よって光学的に検出し、その検出信号によって変調信号
を形成する手段を用いることができる。また、上記可動
駒（６）が、弦（３）の小動による変位を拡大する変位
拡大手段を有するようにするとよい。その可動駒（６）
は、中間部に回転軸（９）を有し、この回転軸に対して
弦（３）を係止する端部と反対側に延設部（６ａ）を有
し、楽音変調制御手段（３０）は、その可動駒（６）の
延設部（６ａ）の基本位置からの変位量を検出し、その
検出信号によって上記変調信号を形成することができ
る。また、音高設定手段（２０Ｅ〜２０Ｇ）は、導電性
の各弦（３）の下方に帯状抵抗体（７）を配設したもの
でもよい。

【００１３】この発明による電子弦楽器はまた、上記楽
音変調制御手段に代えて、楽器本体に両端が固定されて
張設された弦に力が加えられることにより、その力に応
じた弦の変形を検出して信号を出力する変形出力発生手
段と、その出力信号に応じた変調信号によって音源手段
から発生される楽音信号を変調制御する楽音変調制御手
段とを設けるようにしてもよい。さらに、これらの電子
弦楽器において、上記弦と音高設定手段とを電気的に独
立させるようにするとよい。

【００１４】さらに、上記弦が複数本設けられ、そのい
ずれかの弦の中間部が押下されるか、あるいは上記弦対
応部操作検出手段が複数設けられ、そのいずれかが選択
かつ操作されること、のいずれかもしくはその両方が実
行されることにより弦種を選定して上記音源手段によっ
て発生される楽音信号の音域を制御する弦種選定手段を
設けるとよい。

【００１５】なお、弦対応部操作検出手段が複数設けら
れ、そのいずれかが選択かつ操作されたときに弦種を選
定する場合には、実際に設けられている弦は一本だけで
あっても、各々異なる音域の音高を設定するための仮想
的な複数の弦を想定して、例えば、被検出部である弓部
材などで複数の弦対応部操作検出手段を選択的に操作す
る（弾く）ことなどにより、そのいずれかを選定するこ
とができる。

【００１６】さらに、これらの電子弦楽器において、楽
器本体（１）上の弦（３）に対応する位置に感圧センサ
（１３２）を配設し、その感圧センサ（１３２）上に上
記弦対応部操作検出手段（１０）の被検出部材をなす弦
楽器の弓を模した形状の手動部材（２３）に摺接される
ローラ（１３０）を設け、そのローラ（１３０）を介し
て感圧センサ（１３２）よって手動部材（２３）による
押圧力を検出し、その検出信号に応じて音源手段（４
０）によって発生される楽音信号の音量又は音色等のパ
ラメータを制御するように構成することもできる。

【００１７】このようにすれば、演奏者が一方の手の指
で音高を設定し、その演奏音にビブラート等の効果を付
与しながら、他方の手で手動部材を操作して弦対応部操
作検出手段により弦操作を検出し、発音の開始と停止を
制御すると共に、その手動部材の押し付け力によって音
量又は音色等を変化させることができる。

【００１８】音高決定手段は、複数のスイッチあるいは
接点で構成することもできる。弦対応部操作検出手段あ
るいは弦種選定手段の検出部を、複数のスイッチ（５６
ａ，５６ｂ）で構成することができる。弦対応部操作検
出手段は、被検出部材が弦楽器の弓を模した形状の手動
部材（２３）であり、弦操作の検出部が該手動部材（２
３）の移動量もしくは移動速度を複数の弦（３）に対応
する異なる位置でそれぞれ検出する手段を有し、該手段
が上記移動量もしくは移動速度を検出したときに弦種選
定信号も出力する手段にすれば、上記移動量もしくは移
動速度の検出信号を音源手段（４０）が発生する楽音信
号の制御に用いるようにすることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１はこの発明による電子弦楽
器の一実施形態を示すブロック構成図、図２はその外観
例を示す斜視図、図３はその側面図である。この電子弦
楽器は、バイオリンのような運弓擦弦楽器を模したもの
であるが、その構成は通常の運弓擦弦楽器とは全く異な
っている。

【００２０】まず、図２及び図３を参照してこの発明に
よる電子弦楽器の一例を説明する。楽器本体１に細長い
竿状部１ａを有し、その上面に長手方向に沿って上面が
先端にいくにつれて傾斜した指板２を固設している。そ
して、導電性のワイヤによる４本の弦３を、それぞれ両
端をピン４，５によって固定して張設し、そのピン４と
５の間の中間部３ａを変位し得るように可動駒６に係止
させている。１６はピン５に近接した位置に設けた固定
駒であり、各弦３と指板２の上面との間隔が全長に亘っ
てほぼ一定だが、わずかに先端にいくにつれて狭くなる
ようにしている（図３参照）。その指板２の上面には、
各弦３に対応してそれぞれ細長い帯状抵抗体７を配設し
ている。

【００２１】各弦３の中間部３ａを係止する可動駒６
は、両端を一対の支持片８，８によって支持された軸９
にそれぞれ図３の矢示Ｅ方向に回動可能に軸支され、下
部に楽器本体１内に長く延設する延設部６ａを有してい
る。そして、上端部の矢示Ｅ方向の回動変位が下端部で
は拡大されて破線矢示Ｆで示すように大きく回動変位す
る。

【００２２】４本の弦３の弦種は、例えばバイオリンの
各弦に対応させて、図２において右側から１弦（Ｅ
弦），２弦（Ａ弦），３弦（Ｄ弦），４弦（Ｇ弦）とし
て、その設定音域を異ならせるが、実際に各弦の材質や
太さを異ならせなくてもよいが、感触重視のために異な
らせてもよい。

【００２３】１０は弦対応部操作検出手段を兼ねた弦種
選定手段の構造部であり、弦３の張設方向に並行な軸線
を有する半円筒状のドラム部１１と、その両端に設けた
一対のフランジ部１２ａ，１２ｂと、その外側を覆う球
面状のカバー１３ａ，１３ｂとを備え、ドラム部１１の
周面に４本の弦に対応する弦対応部である４本の細い半
円柱状の弓当て１４を、軸線方向に沿い、周方向に一定
の間隔を置いて配設している。

【００２４】この弦種選定手段は、ドラム部１１の軸線
を弦３の張設方向に並行にして配設しているが、初心者
が後述の手動部材（弓に相当する）を操作し易いよう
に、図４に示すように弦種選定手段１０のドラム部１１
の軸線を弦３の張設方向に非並行にして配置してもよ
い。なお、図４に示す楽器は右きき用であり、左きき用
では、前記軸線を図４とは反対側に傾むけて弦種選定手
段１０のドラム部１１が配設される。

【００２５】この弦種選定手段１０は、一方のフランジ
部１２ａの各弓当て１４に対して幾分上の位置に投光窓
１７（図３）を、他方のフランジ部１２ｂのその各投光
窓１７と対向する位置に受光窓１８を、それぞれ設けて
いる。その各投光窓１７には、それぞれ図示しない発光
ダイオード（ＬＥＤ）等の光源からの光を光ファイバに
よって集光して導き、対向する受光窓１８に向けて光を
照射する。各受光窓１８にも図示しない光ファイバの一
端を挿着しており、受光した光をフォトダイオード等の
受光素子に導いている。

【００２６】その投光用光ファイバの先端及び受光用光
ファイバの先端には、それぞれ平行光線作成用のレンズ
及び集光レンズが設けられている。これらによって楽器
本体側の検出部を構成している。なお、スペースがあれ
ば、各投光窓１７に光源を、各受光窓１８に受光素子を
それぞれ直接設けるようにしてもよい。

【００２７】次に、図１によってこの電子弦楽器の構成
を説明する。２０Ｅ，２０Ａ，２０Ｄ，２０Ｇは、前述
した１弦〜４弦（Ｅ弦〜Ｇ弦）の各弦ごとに設けられた
音高設定手段であり、それぞれ前述した弦３及び帯状抵
抗体７と、それによって出力される電圧信号をデジタル
信号に変換するＡ／Ｄ変換器２１とからなる。これらの
各音高設定手段によって設定できる音域は弦種に応じて
異なっている。

【００２８】今、図３に示す導電性のワイヤからなる弦
３が指で矢示Ｐで示すように押下され、Ｂ点で帯状抵抗
体７に接触した場合を考える。この帯状抵抗体７の両端
間に＋Ｖの電圧を印加しておくと、その長手方向の弦３
の押下位置すなわちＢ点の位置に応じた電圧Ｖｂが弦３
のピン４によって係止されたＡ点から出力される。この
電圧Ｖｂが各弦３ごとの音高を設定する信号であり、こ
れをＡ／Ｄ変換器２１によってデジタル信号に変換して
出力する。

【００２９】各弦３ごとの音高設定手段２０Ｅ，２０
Ａ，２０Ｄ，２０Ｇから出力されるデジタル信号（音高
設定信号）は、それぞれアンド回路２２Ｅ，２２Ａ，２
２Ｄ，２２Ｇによって、弦種選定手段１０からの弦種選
定信号Ｓｅ，Ｓａ，Ｓｄ，Ｓｇとアンドがとられ、選定
された弦の音高決定手段からの音高設定信号のみが、後
述する楽音変調制御手段３０を経て音源手段４０へ送ら
れる。なお、弦を抵抗体の線条とし、その各弦に対向す
る指板上に帯状導電パターンを形成するようにしても、
同様に指で弦を押える位置に応じた音高設定信号を発生
させることができる。

【００３０】弦種選定手段１０は弦対応部操作検出手段
を兼ねており、楽器本体１に設けられた前述した検出部
に、後述する被検出部が接近または接触するような検出
動作をすることによって弦操作を検出して信号を出力す
る。この実施形態においては、それと同時に複数（この
例では４本）の弦３のうちのどの弦に対応する弓当て１
４が操作されたかも判別して、弦種を選定する弦種選定
信号をアンド回路２２Ｅ，２２Ａ，２２Ｄ，２２Ｇのい
ずれかに出力する。

【００３１】したがって、音高設定手段２０Ｅ等から音
高を設定するデジタル信号が出力されても、この弦対応
部操作検出手段を兼ねた弦種選定手段１０が弦操作を検
出するまでは、いずれの弦種選定信号も出力されない
（“０”になっている）ので、全てのＡＮＤ回路２２
Ｅ，２２Ａ，２２Ｄ，２２Ｇが閉じていて、そのデジタ
ル信号が音源手段４０に入力されないため、楽音信号は
発生されない。図５はこの弦種選定手段の一例を示す説
明図であり、図２及び図３に示した弦種選定手段１０
に、運弓擦弦楽器の弓を模した手動部材２３を被検出部
材として使用した状態の説明図である。

【００３２】この手動部材２３は細長い形状をなし、そ
の長手方向に沿って多数のスリット状の透孔２４が所定
のピッチで形成されている。この手動部材２３を図５に
示すように、楽器本体１に設けたドラム部１１上の４本
の弓当て１４のいずれかに当接させて矢示Ｋ方向に摺動
すると、フランジ部１２ｂに設けられた４個の受光窓１
８のうちの手動部材２３が当接された弓当て１４（図５
ではＤ弦に対応する弓当て）の上部にある受光窓１８の
みが、透孔２４及びその間隔部に対向するようになる。

【００３３】そして、図３に示した投光窓１７から照射
される光が、手動部材２３の矢示Ｋ方向の移動によって
断続的にその受光窓１８に受光され、図示しない受光素
子によってそれを検出してパルス状の信号を出力する。
どの受光窓１８からの受光を検知する受光素子によって
このパルス状の信号が出力されるかにより、どの弦が選
択されたかを決定する弦種選定信号Ｓｅ，Ｓａ，Ｓｄ，
Ｓｇ（図１）のいずれかを出力する。

【００３４】なお、受光素子によって検出されるパルス
状の信号のパルス数をカウントすることにより手動部材
２３の変位量を検知することができ、そのパルスの周期
あるいは単位時間内に検出されるパルス数によって、変
位速度を検知することもできる。

【００３５】そして、図１に示す音源手段４０は、音高
設定手段２０Ｅ，２０Ａ，２０Ｄ，２０Ｇのいずれかか
ら音高設定信号であるデジタル信号が出力され、弦種選
定手段１０からそれに対応する弦種選定信号が出力され
た時、すなわち弦対応部操作検出手段によって弦操作が
検出された時、アンド回路２２Ｅ，２２Ａ，２２Ｄ，２
２Ｇのいずれかの出力が、楽音変調制御手段３０の乗算
器３１Ｅ，３１Ａ，３１Ｄ，３１Ｇのいずれかを介して
入力されることにより発音指示され、選定された弦種に
相当する音域で設定された音高の楽音信号を発生する。

【００３６】この音源手段４０はデジタル音源装置であ
り、入力するデジタル信号に基づいてメモリに記憶され
ている波形データを読み出して、決定された音高の楽音
データを生成し、それをアナログの楽音信号に変換して
出力する。あるいは、特公昭６２−４５５５８号公報，
特公平７−１１１６３８号公報等に見られる物理モデル
音源であってもよく、従来の電子オルガン等に用いられ
ている音源装置と同様であるので、その詳細な説明は省
略する。

【００３７】この音源手段４０から出力される楽音信号
をアンプ４１で増幅し、スピーカ４２によって電気−音
響変換して演奏音として放音する。アンプ４１及びスピ
ーカ４２は、小型のものを楽器本体１に内蔵させること
もできるが、サウンドシステムとして外部に設けて楽器
本体１と信号線で接続するようにしてもよい。

【００３８】次に、この発明の特徴部分である楽音変調
制御手段３０について説明する。図２及び図３に示した
各弦３の中間部３ａを係止する４個の可動駒６と、その
各々に対して図３に示す垂直状態の基本位置からの矢示
Ｅ，Ｆ方向の回動変位を検出する４組のフォトセンサ３
２とによって楽音変調制御部を構成している。

【００３９】そして、この楽音変調制御部による各検出
信号を、それぞれＡ／Ｄ変換器３３Ｅ，３３Ａ，３３
Ｄ，３３Ｇによってデジタル信号に変換して変調信号と
し、乗算器３１Ｅ，３１Ａ，３１Ｄ，３１Ｇの対応する
ものに入力させ、そこでアンド回路２２Ｅ，２２Ａ，２
２Ｄ，２２Ｇのいずれかから入力するデジタル信号（音
高設定信号）と乗算し、音源手段４０によって発生され
る楽音信号を変調制御する。それによって、可動駒６の
回動変位量及び変位周期に応じた音高のピッチ変化を付
与して、演奏音にビブラートをかけることができる。あ
るいは、音量変化によるトレモロやリバーブ（残響）効
果などを付与することもできる。

【００４０】各可動駒６は、図６に示すように演奏者の
指４５によって弦３を指板２に押え付けた状態で、その
指４５を矢示Ｍのように小動させると、弦３の図６にａ
−ｂ−ｃで示す部分を僅かに引いたり押したりすること
になる。

【００４１】そして、可動駒６が軸９によって支持され
た点ｄを中心に回動できるため回動変位し、そのｂ点の
変位量が延設部６ａのｅ点ではｂ，ｄ間の長さとｄ，ｅ
間の長さの比（ｄ−ｅ）／（ｂ−ｄ）で拡大され、それ
を可動駒６の下端部付近の前後両側に設けたフォトセン
サ３２ａ，３２ｂ（両方で図１におけるフォトセンサ３
２を構成する）によって検出する。すなわち、この可動
駒６は変位拡大手段を兼ねている。この可動駒６の変位
を検知するフォトセンサは３２ａ，３２ｂのいずれか一
方だけでもよいが、２個設けた場合は可動駒６の変位を
差動的に検知できるため、検出精度及び確度を向上させ
ることができる。

【００４２】図６におけるフォトセンサ３２ａ，３２ｂ
は、図７にその縦断面図を示すように、楽器本体１内
に、可動駒６が垂直状態の基本位置にあるときにその前
後両側に同じ間隔を置いて平行に設けられた固定部１
ｂ，１ｃに、それぞれフォトリフレクタ３２１を配設
し、それを覆うようにドーム状弾性体３２２の基部３２
２ｂを固着し、その押圧部３２２ｃをそれぞれ可動駒６
に当接させ、若干弾性変形させてプリコンプレッション
をかけている。

【００４３】この各ドーム状弾性体３２２のフォトリフ
レクタ３２１と対向する内面には、それぞれ反射面３２
２ａが形成されており、フォトリフレクタ３２１から照
射される光を反射して返すようになっている。可動駒６
の下端部が矢示Ｆで示すように回動変位すると、その方
向に応じてフォトセンサ３２ａ，３２ｂの一方のドーム
状弾性体３２２が押圧され、その反射面３２２ａがフォ
トリフレクタ３２１に接近して反射光量が増加する。

【００４４】このフォトリフレクタ３２１は、図８の駆
動回路に示すように、発光素子であるＬＥＤ３２１ａと
受光素子であるフォトトランジスタ３２１ｂとを備えて
おり、そのＬＥＤ３２１ａと保護抵抗Ｒ１の直列回路に
一定電流Ｉｃを流して、ＬＥＤ３２１ａを一定の発光量
で発光させる。一方、その光がドーム状弾性体３２２の
反射面３２２ａで反射された光を受光するフォトトラン
ジスタ３２１ｂと抵抗Ｒ２との直列回路に一定電圧Ｖｃ
を印加している。

【００４５】したがって、フォトトランジスタ３２１ｂ
の受光量に応じた電流が抵抗Ｒ２に流れ、その両端子間
に生ずる電圧Ｖｓは反射面３２２ａの位置すなわち可動
駒６の回動変位量に応じて変化する。フォトセンサ３２
ａによるこの出力電圧をＶｓａとし、フォトセンサ３２
ｂによるこの出力電圧をＶｓｂとすると、図９の（ａ）
に示すように出力電圧をＶｓａは可動駒６が図３で右旋
回動したときの変位量＋ｘに応じて増加し、出力電圧を
Ｖｓｂは可動駒６が図３で左旋回動したときの変位量−
ｘに応じて増加する。

【００４６】この各出力電圧Ｖｓａ，Ｖｓｂからそれぞ
れ可動駒６が垂直状態の基本位置にあるときの出力電圧
Ｖ₀ を減じて加算すれば、図９の（ｂ）に示すように可
動駒６がいずれの方向に回動しても、その回動変位量＋
ｘ又は−ｘに応じて増加する電圧信号ΔＶｓが出力され
る。

【００４７】しかしながら、図９の（ａ）に示すよう
に、フォトリフレクタ３２１と反射面３２２ａとが離れ
る方向の変位量に対する出力の変化量は、接近する方向
のそれより小さいので、図７に示したように２個のフォ
トセンサ３２ａ，３２ｂによって差動検知すれば、上記
の方向による出力のバラツキがなくなる。

【００４８】この電圧信号ΔＶｓは、図６に示した演奏
者の指４５の変位量及び変位周期に応じた振幅及び周期
で変化することになる。これを図１のＡ／Ｄ変換器３３
Ｅ，３３Ａ，３３Ｄ，３３Ｇの対応するものによってデ
ジタル信号に変換して変調信号とする。

【００４９】しがって、この電子弦楽器によれば、演奏
者が演奏音の音高を設定した指を、弦３の張設方向に往
復微動させることによって変調信号が発生し、それによ
って、音源手段４０により発生される楽音信号を変調制
御し、ビブラート等の効果を付与することができる。

【００５０】なお、１個の可動駒に対して一対のフォト
センサを対称に設ける例について説明したが、１個の可
動駒に対してフォトセンサを１個だけ設けるようにし
て、反対側からスプリング等の付勢手段によって大きな
プリコンプレッションを与えると共に、定常時に可動駒
が垂直な基本位置となるようにバランスを保つようにし
てもよい。あるいは、フォトセンサ以外でも回動変位量
を検知できる各種のセンサを使用することができる。

【００５１】また、この実施形態における４個の可動駒
６とその各回動変位を検出するフォトセンサ３２による
楽音変調制御部は、各弦３に力が加えられることによ
り、その力に応じた弦の変形を検出して信号を出力する
変形出力発生手段でもある。

【００５２】この場合、弦３を押えた指を弦の張設方向
に小さく揺動させて行なうバイオリンなどにおける通常
のビブラート操作の他に、ロックギターにおけるチョー
キング奏法のように、押さえている弦を張設軸方向と直
角にずらしたりして音程を変える操作を行なっても、そ
の力に応じて弦３が変形して可動駒６が回動変位するの
で、その検出信号に応じて変調信号を発生させ、音源手
段４０から発生する楽音信号を変調制御することができ
る。

【００５３】次に、図１における弦対応部操作検出部を
兼ねた弦種選定手段の他の例を図１０乃至図１２によっ
て説明する。この弦種選定手段５０は、図２，図３に示
した弦種選定手段１０と同様なドラム部５１とその両端
のフランジ部５２ａ，５２ｂを楽器本体１上に設けてい
る。そして、そのドラム部５１には、その軸線方向に沿
い周方向に一定の間隔を置いて４本のスリット孔５１ａ
が形成され、そこにそれぞれ可動弓当板５４を挿入させ
て、各可動弓当板５４を図１１及び図１２に示すように
両端面に突設した軸５５によって、一対のフランジ部５
２ａ，５２ｂに回動自在に支持させている。

【００５４】この４枚の可動弓当板５４は、それぞれ図
２に示した４本の弦３と対応しており、その各弦３のい
ずれかを演奏者が選定して弦操作するためのもので、上
部がドラム部５１から放射状に突出し、下部は図１１に
示すようにドラム部５１内に延設している。その下端部
付近の長手方向の中央部に、各可動弓当板５４を両側か
ら挟むように一対ずつのマイクロスイッチ（以下単に
「スイッチ」という）５６ａ，５６ｂがその各アクチュ
エータ部を当接させて配設されている(図１１，１２参
照)。

【００５５】各可動弓当板５４の軸５５から上端部まで
の長さより下端部までの長さの方が長い。そこで、演奏
者が運弓擦弦楽器の弓を模した手動部材（被検出部材）
を、可動弓当板５４のいずれかに当てて押し引き操作
(運弓)すると、その可動弓当板５４が軸５５を中心に回
動変位し、その変位量が下端部では拡大されマイクロス
イッチ５６ａ又は５６ｂのアクチュエータを押し、その
スイッチをオンにする。

【００５６】それによって、その可動弓当板５４に対応
する弦が選定されて弦操作されたことを検知して、弦操
作検出信号を兼ねた弦種選定信号を出力する。また、こ
の場合、スイッチ５６ａ，５６ｂのいずれがオンになっ
たかによって、手動部材の操作方向（押す方向か引く方
向か）を判別することもできる。

【００５７】また、手動部材を２枚の可動弓当板５４に
同時に当てて押し引き操作(運弓)すると、複数のスイッ
チ５６ａ又は５６ｂが同時にオンになり、対応する複数
の弦が同時に選定されて弦操作されたことが検出され
る。ここに挙げたマイクロスイッチ５６ａ，５６ｂに代
えて、圧力を感知してスイッチングするスイッチング素
子を用いても同様のことができる。

【００５８】次に、図１における音高設定手段の他の例
を図１３及び図１４によって説明する。図１３はその要
部の指板の長手方向に沿う縦断面図、図１４はそのＦ−
Ｆ線に沿う横断面図である。この音高設定手段は、４本
の弦３に対して１つの音高設定ユニット６０を構成して
いる。

【００５９】この音高設定ユニット６０は、図２，図３
に示したような楽器本体１の竿状部１ａに設けられる指
板２′の上面に、図１４に示すように底面を幅方向に若
干凸面に形成した細長い凹陥部６１を略全面に形成し、
その凹陥部６１と略同じ長さで約２倍の幅を有する絶縁
材からなるフレキシブル基板６２を幅方向に二つ折りに
して、間にスペーサ６３を挟んで一定の間隔を設けて嵌
入保持させている。

【００６０】そのフレキシブル基板６２の上側部６２Ｕ
の下面には、図１４に示す４本の弦３の張設位置に対応
して４本の帯状導電パターン(電極)６４が形成されてい
る。また、フレキシブル基板６２の下側部６２Ｄの上面
には、４本の帯状の導電パターン６４に対向して、それ
ぞれ図１３に示すように長手方向（弦３の張設方向）に
沿って多数のドット状導電パターン(電極)６５が一定間
隔で形成されている。

【００６１】したがって、４本の弦３のいずれかが指で
押されると、その位置のフレキシブル基板６２の上側部
６２Ｕが撓んで帯状導電パターン６４が下側部６２Ｄ上
の対向する位置のドット状導電パターン６５と接触し、
その位置のスイッチがＯＮになった状態になるので、弦
３と共に指で押された位置に応じた音高設定信号を出力
することができる。

【００６２】この例の場合は、弦３は音高設定手段とは
電気的に独立しており、弦３は指で押圧する位置の目安
と、可動駒を回動変位させて変調信号を発生させるため
に設けているだけであるから、導電体である必要はな
く、合成繊維や天然繊維あるいは樹脂などによる絶縁性
の糸や紐などの線条も使用することができ、むしろその
方が好ましい。

【００６３】この例のドット状導電パターン６５を前述
の例と同様に帯状抵抗体に代えてもよい。その場合に
は、指で押される位置によって帯状導電パターン６４が
その帯状抵抗体に接触する位置が変わり、帯状抵抗体の
分割抵抗値が変わるので、帯状抵抗体に印加される一定
電圧を帯状導電パターン６４との接触位置で分圧した電
圧を音高設定信号として出力することができる。

【００６４】次に、この発明による電子弦楽器の他の実
施形態について説明する。この電子弦楽器は、図１５に
示すように、各弦ごとに入力部７０と楽音信号形成回路
７１とＤ／Ａ変換器７２を備え、その各弦用のＤ／Ａ変
換器７２から出力される楽音信号をそれぞれ抵抗ｒを通
してアンプ７３に入力し、そこでミキシング及び増幅し
てスピーカ７４により電気−音響変換して放音する。こ
れは、先に本出願人が提案した、特開平３−４８８９１
号公報に記載されているような電子運弓楽器に、この発
明を適用したものである。

【００６５】入力部７０は前述の実施形態における音高
設定手段、弦対応部操作検出手段を兼ねた弦種選定手
段、および楽音変調制御部を含むものであり、演奏者が
種々の操作をすることにより種々の演奏パラメータを入
力できる。代表的には、前述の実施形態と同様に運弓擦
弦楽器の弓を模した手動部材（可動演奏部材）を楽器本
体と有機的に結合させ、相対的に運動させることによっ
て演奏を行なう。

【００６６】種々の演奏パラメータの代表例として、例
えば手動部材の移動方向、弦と手動部材の接する位置、
手動部材の弦に対する圧力、指板上で指定され且つ必要
によりビブラート変調が加えられた音高（ピッチ）、音
色等がある。これらの演奏パラメータに基づいて、物理
モデル音源手段を用いた楽音信号形成回路７１が楽音信
号を形成する。その楽音信号はデジタル信号であるが、
Ｄ／Ａ変換器７２でアナログ信号に変換される。

【００６７】楽音信号形成回路７１は、運弓擦弦楽器を
モデル化した非線形楽音合成回路であるが、弦と弓の間
の摩擦特性を近似した非線形関数部と、弦の特性を近似
した遅延部とフィルタ部等から構成されている。その詳
細は上記公開公報に記載されており、公知であるから説
明を省略する。

【００６８】図１６は入力部７０に設けられる弓を模し
た手動部材とその検出部の例を示す概略図である。図示
しない楽器本体に、運弓擦弦楽器の駒に似た形状の検出
部を兼ねた擦弦部８０を設け、その上面に弓を模した形
状の手動部材（以下「弓体」と称す）８５を当てて、矢
示Ｑ方向に操作（運弓）することによって演奏を行な
う。擦弦部８０には４つの弦に対応する弦対応部８１，
８２，８３，８４が設けられており、弓体８５をこの弦
対応部のいずれかに当てて移動させる。ここで発生楽音
を決定するパラメータは弓体８５の移動速度，移動方
向，接触位置等を含む。

【００６９】これらの情報を得るために、弓体８５ない
しは擦弦部８０の弦対応部８１，８２，８３，８４付近
に信号発生手段及び信号検出手段を設け、弓体８５の移
動を検出する。弓体８５の楽器本体に対する相対的運動
を検出する方法は種々ある。

【００７０】例えば、楽器本体と弓体８５に電気的に結
合する部材を設けて、共振回路等を形成し、弓体８５と
楽器本体間の相互インダクタンスやキャパシタンスの変
化を利用することにより、弓体８５と楽器本体との結合
の程度に応じた信号を取出せるので、相対的運動を検出
できる。但し、１対の部材間の結合では検出できる範囲
が狭かったり、検出精度が不足したりすることがある。

【００７１】他の検出方法としては、移動させる弓体８
５に複数の素子を設け、楽器本体上の素子と選択的に結
合させる方法である。図１７の（Ａ）においては、弓体
８５に多数の発光素子８６を備え、楽器本体側の擦弦部
８０上に受光素子８７を設け、各発光素子８６を順番に
発光させ、どの発光素子８６からの光を受光素子８７が
受けているのかを検知して、弓体８５のどの部分が擦弦
部８０に当っているか、すなわち弓体８５の当接位置を
判定することができる。また、その位置の変化傾向を判
定することによって、弓体８５の移動方向も判る。さら
に、単位時間内にいくつの光パルスが入射するかを測定
すれば、弓体８５の移動速度を判定できる。

【００７２】図１７の（Ｂ）においては、逆に弓体８５
に複数の受光素子８７を備え、楽器本体側の擦弦部８０
上に発光素子８６を設けた場合を示す。この場合の動作
は前述の（Ａ）と逆になるだけなので説明を省略する。
なお、これらの信号の授受は、光信号のみでなく超音波
や、弓体８５の移動による磁気回路の結合／遮断による
電気パルス列によって行なうこともできる。

【００７３】図１７の（Ｃ）は、発光素子８６及び受光
素子８７とも楽器本体側の擦弦部８０上に設け、弓体８
５上に複数の反射パターン８８を設けた例を示す。反射
パターン８８は一定の間隔で形成され、かつ白黒パター
ンの比が位置と共に変化している。図では反射パターン
が表面から突出しているように示しているが、実際上は
平面上に白黒パターンを印刷等により形成してもよい。
受光素子８７と発光素子８６は紙面に垂直な方向に並ん
で配置されている。

【００７４】そして、擦弦部８０の発光素子８６からの
光を弓体８５上の反射パターン８８に照射し、その反射
光を受光素子８７で受光して検出する。その単位時間内
の受光信号のパルス数を検出すれば弓速を測定でき、受
光信号のハイレベル期間とローレベル期間の比を検出す
れば、弓体８５の当接位置を測定できる。さらに、その
比の変化傾向（増加／減少）によって移動方向も判別で
きる。白黒パターンでバーコードを構成し、位置情報を
表わすようにしてもよい。また、この逆に弓体８５側に
発光素子８６と受光素子８７を設け、楽器本体側に反射
パターンを設けてもよい。

【００７５】図１８は、図１７の（Ａ）の場合の弓体８
５の構造例を示す。この弓体８５は、その外観の一部を
下面側から見た斜視図である。この弓体８５の下面に当
る擦弦面には滑り板９０が設けられている。滑り板９０
は自然楽器の毛に相当し、適当な滑り心地の例えばプラ
スチック等によって形成される。この滑り板９０にはそ
の長手方向に一定の間隔で多数の方形の窓９０ａが形成
されており、弓体８５の本体８５ａとの間に、この滑り
板９０と同一形状の窓を形成した感圧シート９１と導電
シート９２を挟持している。

【００７６】弓体８５の本体８５ａの下面には、滑り板
９０の各窓９０ａの中央付近に位置するように発光素子
８６を設けている。窓９０ａは、各窓内の発光素子８６
が互いに干渉して対向しない受光素子８７（図１７）を
照射しないようにするために、適当な深さを持つことが
望ましい。また、各発光素子８６は、例えば発光ダイオ
ードとレンズ部を有する導光部材からなり、発光ダイオ
ードから発した光が導光部材のレンズ部分を通り、滑り
板９０の窓９０ａから別々の光束となって射出する。

【００７７】この弓体８５は、滑り板９０を図１６に示
した擦弦部８０に摺接させて運弓操作したとき、擦弦部
８０に設けられた受光素子８７との相互作用により、そ
の当接位置、移動方向、移動速度(弓速)を検知できる。
さらに、弓体８５を擦弦部８０に押し付ける力に応じ
て、滑り板９０と本体８５ａの間に挟持された感圧シー
ト９１の導電度が変化し、押し付け力が大きい程導電シ
ート９２との間の抵抗値が減少する。それによって、弓
体８５の押し付け圧力を検出することができる。

【００７８】この例では、多数の発光ダイオードを弓体
８５の下面に列設した例を説明したが、複数の発光ダイ
オードの代りに、図１７の(Ｂ)に示すように、複数の受
光素子（例えばホトダイオードやホトトランジスタ）を
弓体８５の下面列設してもよい。また、各窓９０ａに対
応して一対の発光素子と受光素子を弓体８５に備え、擦
弦部８０に反射面を設けてその発光素子からの光を反射
させるようにすることもできる。

【００７９】この実施形態においても、音高設定手段お
よび楽音変調信号を発生させる手段は、前述の実施形態
と同様な手段を用いることができる。そして、弓体８５
が擦弦部８０の弦対応部８１〜８４のいずれかに当接し
て操作されると、その当接された弦対応部に対する入力
部７０（第１５図）が弦操作検出信号を兼ねた各パラメ
ータを発生し、それに接続された楽音信号形成回路７１
のみが楽音信号を発生する。

【００８０】ここで、この弓体８５を用いて図１５に示
した入力部で各種の演奏パラメータを検出する手段の具
体例を説明する。但し、図１８に示した弓体８５の感圧
シート９１と導電シート９２によって、弓体８５の擦弦
部８０への押し付け圧力を検出する回路は極めて簡単で
あるから説明を省略する。図１９は弓体に列設された多
数の発光素子とその発光を概念的に示す。図２０及び図
２１は時分割制御により各種の演奏パラメータを検出す
る回路の例を示す。この場合、弓体８５と楽器本体とは
図示しない信号線で接続される。

【００８１】図１９において、弓体８５の毛に相当する
擦弦面には、発光素子として例えば６４個のＬＥＤ８６
-0〜８６-63 が１次元に埋め込み配列されている。これ
らの各ＬＥＤは時分割で励起される。例えば ３.２ＭＨ
ｚのパルス信号で６４個のＬＥＤ８６-0〜８６-63 を次
々と発光させ、６５番目にまた最初のＬＥＤ８６-0に戻
って、再び６４個のＬＥＤを次々と発光させる。

【００８２】同図中に矩形パルスで示すのが、各ＬＥＤ
からの発光である。時間と共に順次発光ＬＥＤは図で右
方（先弓から元弓方向）へ移動する。このようにして、
連続パルスを６４ずつに分割して、６４個のＬＥＤ８６
-0〜８６-63 を１個ずつ発光させ、時分割で動作させ
る。したがって、ＬＥＤは１度には１個しか発光せず、
どのＬＥＤの発光を検出しているかが判れば、弓体８５
のどの部分からの光かを検出できる。ＬＥＤの発光パル
ス列と受光素子による検出位置との間で同期を取ること
によって、弓体８５のどの部分の光を受光素子によつて
検出できたかが判る。

【００８３】図２０及び図２１において、例えば６４０
Ｈｚよりも高い周波数である１ＭＨｚまたは３.２ＭＨ
ｚ のクロック信号ＣＫ１がカウンタ９５に供給され、
そのパルス数をカウントする。そのカウント数はデコー
ダ９６でデコードされてモジュラ６４の信号を作り、６
４個のＬＥＤ８６-0〜８６-63 を順次発光させる。これ
らの各ＬＥＤから発光される光をタイムリに受光する複
数の受光素子８７-ｉ（ｉ＝１〜ｎ）からの受光信号
は、オア回路９３で加算される。

【００８４】受光素子を複数個設けた理由は、弓体８５
の接近移動検出をある程度の幅を持って可能にするため
である。オア回路９３からの受光信号とデコーダ９６の
出力パルス信号とが各ＬＥＤ８６-0〜８６-63 に対応す
るアンド回路９７-ｉで乗算される。すなわち、第１の
ＬＥＤ８６-0を発光させたときに、いずれかの受光素子
８７-ｉから受光信号が得られれば、アンド回路９７−1
は出力をフリップフロップ列９８の１番目のフリップ
フロップ（以下「ＦＦ」と略称する）９８-1に供給し、１
番目のＬＥＤ８６-0の発光が検出されたことを登録す
る。

【００８５】同様に、ｎ番目のＬＥＤ８６−ｎの発光が
受光素子８７-ｉで検出されれば、フリップフロップ列
９８のｎ番目のＦＦがセットされる。ＬＥＤ８６-ｉ が
発光しているタイミングで、いずれかの受光素子８７-
ｉが受光すると、ＦＦ９８-ｉ（ｉ＝１〜６４） がセッ
トされる。次のタイミングではＬＥＤ８０-(ｉ+1）が発
光し、それが受光されると次のＦＦ９８-(i+1）がセッ
トされる。

【００８６】すると、隣接する２つのＦＦの出力が各々
“１”，“１”となる。それを２ビット以上検出回路８
９が検出してそのＦＦ９８-ｉ，ＦＦ９８-(i+1）にリセ
ットをかける。そこで、ＦＦ９８-ｉとＦＦ９８-(i+1）
がリセットされるが、ＬＥＤ８６-(ｉ+1）の発光が引続
き受光されていれば、ＦＦ９８-(i+1）は再びセットさ
れる。

【００８７】さらに、非発音時のリセット対策として
０.０２〜０.３ｓｅｃ以上次の位置信号が来なければ、
各ＦＦにリセットをかけるようにしている。すなわち、
フリップフロップ列９８の全ＦＦの出力をＯＲ回路１２
０でオアをとり、その出力を微分回路１２１で微分し、
リトリガラブル・モノステーブル・マルチバイブレータ
（ＲＭＭ）１２２，立上り微分回路１２３，及びオア回
路１２４-iとを介して、各ＦＦのリセット入力に供給し
ている。したがって、各ＦＦのＱ出力後、ＲＭＭ１２２
のセット時間経過時にリセットがかけられる。

【００８８】なお、フリップフロップ列９８の各ＦＦ９
８-ｉのＱ出力がオール“０”からどれかが“１”にな
ったタイミングで、６４→６変換器９９の出力側のラッ
チ回路１２５にラッチがかかる。これは、リセット信号
が入力されてからセットされるまでの間、弓体がボウイ
ングされているにも拘らず１時的に非検出状態が起こる
ので、この影響を避けるためのものである。このように
して、図１６に示した擦弦部８０に弓体８５のどの部分
が当接しているかが光パルス検出と同時に測定できる。

【００８９】弓体８５のいずれの部分が擦弦部８０に接
しているかによって、フリップフロップ列９８の対応す
るＦＦから出力信号が供給される。この６４ビットの並
列信号は、変換器９９で６ビット信号に変換され、６ビ
ット並列信号１０１として図２１に示す後段に供給され
る。またカウンタ９５の出力１００も同様に後段に供給
される。弓体８５が擦弦部８０から離れたことが検知さ
れると、ラッチ回路１２５をクリアする。

【００９０】図２１は図２０の後段に接続される回路で
あり、弓体８５の当接箇所を示す６ビット並列信号１０
１はディレイ回路１０２に入力されると共に、比較器１
０３とラッチ１０６-1，１０６-2にも入力され、またそ
のまま弓位置の情報として出力もされる。ディレイ回路
１０２はカウンタ出力１００を受けて１パルス分の遅延
をかける。

【００９１】このディレイ回路１０２の遅延出力信号１
０１ａと元の信号１０１が比較器１０３で比較される。
もし１パルス前の信号１０１ａの方が先弓側に当る小さ
い番号であれば、弓体８５は上方に向かって移動してい
ることになる。逆に、１パルス前の信号１０１ａの方が
元弓に近い大きい番号のＬＥＤに相当する場合には、弓
体８５は下方に移動していることになる。

【００９２】このようにして、弓体８５の移動方向を識
別して上方向信号ＵＰまたは下方向信号ＤＮを出力す
る。これらの方向信号を受けて、フリップフロップ１０
４は上方に移動している時に“１”，下方に移動してい
る時に“０”の方向信号１０５を出力する。なお、利用
回路によって、キーオン(ＫＯＮ)信号が必要な場合に
は、比較器１０３の出力ＵＰとＤＮとのオアをとって、
この出力をＫＯＮ信号としてもよい。

【００９３】一方、例えば３.２ＭＨｚ のクロック信号
ＣＫ１は分周器１１４で分周され、１０Ｈｚ程度の低い
周波数の信号ＣＫ２を作る。信号ＣＫ２をラッチ１０６
-1に供給する。信号ＣＫ２の相補信号／ＣＫ２（「／」
は反転を意味し、図ではオーバラインを付して示してい
る）も発生される。このＣＫ２と／ＣＫ２から１パルス
ディレイをかけた信号をディレイ回路１１５で形成し、
ラッチ１０６-2に供給する。

【００９４】したがって、ラッチ１０６-1，１０６-2を
介して弓体８５の位置を示す６ビット並列信号１０１を
受け取る識別回路１０７は、その時の情報と所定時間前
の情報とを入力する。そして、２つの入力Ａ，Ｂの差を
とれば所定時間の間に弓体８５がどれだけ移動したかを
知ることができる。

【００９５】この弓体８５の移動量を必要であれば１６
段階に識別し、１６出力線のいずれかに出力を供給す
る。また、移動量を６４Ｋ段階１６ビットで表現しても
よい。この１６出力線を受けた変換回路１０８は、１６
ビット信号を２進法の４ビット並列信号に変換し、弓速
信号１０９として出力する。

【００９６】弓速信号１０９は、また変換テーブル１１
０に供給され、テーブルを参照することによって音色信
号１１１を作成する。変換テーブル１１０には他の入力
があっても良い。このようにして、図２０及び図２１に
示す回路から弓体８５の移動方向，弓位置，弓速，音色
等の各演奏パラメータの情報が得られる。

【００９７】次に、圧力検知も可能な弦種選定手段の他
の例を図２２乃至図２４によって説明する。図２２はそ
の弦対応部操作検出手段を兼ねた弦種選定手段の要部斜
視図であり、図２，図３，及び図５に示したものと同等
な部分には同一の符号を付してある。図２３はその横断
面図、図２４はそのフレキシブル基板の一部の展開図で
ある。

【００９８】この弦種選定手段は、最初の実施形態にお
ける弦対応部である弓当て１４に代えて、各弦に対応す
る弦対応部として４個の弓当て用のローラ１３０（図で
は１固だけを示す）を、ドラム部１１上にその軸線方向
に沿って設けている。このローラ１３０の両端面の中心
にはそれぞれ軸１３１を突設しており、その一方の軸１
３１を図２２に示すようにフランジ部１２ｂに設けたド
ラム部１１の径方向に長い長孔に嵌入し、他方の軸を図
示しないフランジ部に設けた長孔に嵌入して、径方向に
移動可能に軸支されている。

【００９９】ドラム部１１には、図２３に示すようにそ
の外周面に軸線方向に沿う凹陥部１１ａを、受光窓１８
のある角度位置にそれぞれ設け、そこに感圧センサ１３
２を配置し、押え片１３３と止めねじ１３４によって抜
け止めしている。この感圧センサ１３２上にローラ１３
０を載置している。ローラ１３０は回転できてもできな
くてもよい。

【０１００】感圧センサ１３２は、２つ折にしたフレキ
シブル基板１３５の折り畳んだときに接触する面に、図
２４に破線で示す折り目から一方の側の面には感圧膜１
３６を設け、他方の側の面には電極パターン１３７と１
３８を交互に近接するように櫛歯状に形成して構成され
ている。

【０１０１】そして、フレキシブル基板１３５を折畳ん
だ状態では感圧膜１３６と電極パターン１３７，１３８
とが接触している。感圧膜１３６は押圧されると導電性
を帯びるので、ローラ１３０上に図５に示したような弓
を模した手動部材２３を当接させて、それを押し付けな
がら往復動すると、その押圧力に応じて電極パターン１
３７と１３８の間が感圧膜１３６の導電化によって導通
されるから、その抵抗値あるいは導電度の変化を測定す
ることにより押圧力を検知することができる。

【０１０２】このようにして、各弦種の選定時に手動部
材の押圧力を検出し、その検出信号を図１に示した音源
手段４０に与え、そこで発生される楽音信号の音量又は
音色等のパラメータを制御することができる。

【０１０３】次に、この発明による電子弦楽器の音高設
定手段の他の例を図２５によって説明する。この音高設
定手段は、図１３及び図１４に示した音高設定ユニット
のスイッチ構成をさらに細かくしてマトリクス構成に
し、音程の分解能を高めたものである。また、弦種選定
手段も兼ねている。

【０１０４】すなわち、間にスペーサを介した２つ折り
又は２枚のフレキシブル基板を用いて、その下側基板の
上面と上側基板の下面にそれぞれ図２５に示す縦線の導
電パターンと横線の導電パターンを個別に形成し、それ
を前述した電子弦楽器本体の竿状部に設けた指板の上面
に配設する。そして、各縦線と横線の交点部が指で押さ
れたときのみその両線が導通するスイッチマトリクスを
構成している。

【０１０５】図２５に示す例では、４本の弦すなわちＥ
弦，Ａ弦，Ｄ弦，Ｇ弦の各々に沿って、弦種を識別する
ための１本ずつの縦線Ｐ１〜Ｐ４と、音高範囲〜を
識別するための６本の縦線Ａ〜Ｆの合計７本ずつの縦線
パターンを形成している。その音高範囲を識別するため
の６本の縦線Ａ〜Ｆは、一番低い音高範囲では図で一
番左側の縦線Ａのみを露出させて他の６本の縦線Ｂ〜Ｆ
はレジストＲで覆って押されても横線と導通しないよう
にしている。

【０１０６】他の音高領域，，，，では、そ
れぞれ１本の縦線Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆのみを順次露出さ
せて、他の縦線はレジストＲで覆っている。の次の音
高領域からは同様なレジスト形成を繰り返す。一方、１
つの音高範囲ごとに４８本の横線Ｐ５〜Ｐ５２のパター
ンを形成している。その各横線Ｐ５〜Ｐ５２には、それ
ぞれ逆流防止用のタイオードＤを介挿している。図で各
音高範囲の最初の横線Ｐ５の左端に表示している
「Ｇ₀」「Ａ」「Ｂ」「Ｃ♯」「Ｄ♯」「Ｆ」は音高
（音階）を示す。この例では１全音ごとに１つの音高領
域を構成し、その１全音の音域を４８ピッチに細分化し
ている。

【０１０７】そこで、例えばいずれかの弦の音高領域
内を押下すると、横線Ｐ５〜Ｐ５２のいずれかと縦線Ａ
とが導通すると共に、弦種に応じて縦線Ｐ１〜Ｐ４のい
ずれかとも導通する。音高領域内を押下した場合は横
線Ｐ５〜Ｐ５２のいずれかと縦線Ｂとが導通する。

【０１０８】このように、音高領域ごとに横線Ｐ５〜Ｐ
５２と導通する縦線がＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと変化す
るので、各音高領域の対応する横線をまとめて同時にセ
ンスしても、縦線Ａ〜ＦをＣＰＵを用いて時分割スキャ
ンすることにより、どの音高領域が押下されたのかを識
別することができる。また、そのとき縦線Ｐ１〜Ｐ４の
いずれで導通が検知されるかによって、弦種を識別する
ことができる。すなわち、弦種選定手段としての機能を
備えている。

【０１０９】例えば、図２５において楕円ａで囲んだ部
分が押下された場合には、横線Ｐ３５と縦線ＡおよびＰ
１との各交点が導通するため、縦線Ａに通電されたタイ
ミングで、各線Ａ，Ｐ１，Ｐ３５に矢印で示すように電
流が流れ、それを検出することによって、Ｇ弦の音高領
域の「Ｇ₀」から３０番目に高い音高が指定されたこ
とを判別することができる。

【０１１０】音高のピッチが非常に細かいので、実際に
は同時に何本かの横線が押下されることになるが、高音
優先で最も高い音高を選択するか、同時に判別された最
高音と最低音の間の中央の音高に決定するか等を予め決
めておけばよい。

【０１１１】このようにすることにより、少ないスキャ
ン線数で非常に分解能の高い音高情報をデジタル信号で
得ることができる。したがって、比較的簡単な回路構成
でバイオリンなどのようにフレットのない弦楽器と同様
に、殆ど無段階の連続した音高指定機能を持つことがで
きる。

【０１１２】弦種選定手段は、このように複数本の弦が
設けられている場合に、そのいずれかの中間部が押下さ
れることにより弦種を選定するものと、前述のように弦
対応部操作検出手段が複数設けられ、そのいずれかが選
択操作されることにより弦種を選定するものとがある。
これらのいずれかもしくはその両方が実行されることに
より弦種を選定して、音源手段４０によって発生される
楽音信号の音域を制御する。

【０１１３】図１に示した音高設定手段２０Ｅ等は、対
応する弦３が押下されたときに音高を設定する信号を出
するので、弦種選定手段も兼ねることができる。したが
って、図１の例では、音高設定手段を兼ねた弦種設定手
段と弦対応部操作検出手段を兼ねた弦種選定手段１０と
の両方の弦種選定手段を備えていることになり、その両
方で弦種が選定されたときに音源手段４０によって発生
される楽音信号の音域を制御している。

【０１１４】また、これらの実施形態のように弦種選定
手段（弦対応部）が複数設けられ、そのいずれかが選択
されて操作されたときに弦種を選定する場合には、実際
に設けられる弦は複数である必要はなく、例えば一本だ
けであっても、各々異なる音域の音高を設定するための
仮想的な複数の弦を想定して、そのいずれかを選定する
ことができる。その場合は、１本の弦とその音高設定手
段が仮想的な複数の弦に共用されることになる。

【０１１５】あるいはまた、音高設定手段が弦種選定手
段を兼ねている場合のように、弦対応部操作検出手段と
は別に弦種選定手段を備えている場合には、複数の弦を
有する電子弦楽器であっても、弦対応部操作検出手段は
各弦の操作を識別する必要はなく、単に発音の開始を指
示するために１個所で弦対応部の操作を検出するだけで
よい。

【０１１６】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
ればバイオリンのような弦楽器を模した電子弦楽器にお
いて、演奏中に、その演奏者が弦を押えて演奏音の音高
を設定した指で、その演奏音に容易且つ確実にビブラー
ト，トレモロ，リバーブ等の効果を付与することができ
る。そして、付与された効果は、手動操作によるもので
あるので自然楽器に似たここちよいものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による電子弦楽器の一実施形態を示す
ブロック構成図である。

【図２】同じくその外観例を示す斜視図である。

【図３】同じくその側面図である。

【図４】図２に示した弦種選定手段の異なる配置例を示
す概略平面図である。

【図５】図２及び図３に示した弦種選定手段に手動部材
を摺接させたときの説明図である。

【図６】図２に示す電子弦楽器の要部縦断図である。

【図７】図６におけるフオトセンサ部の縦断面図であ
る。

【図８】図７に示したフォトリフレクタの駆動回路図で
ある。

【図９】各可動駒に対する一対のフォトセンサの出力特
性を示す線図である。

【図１０】図１における弦種選定手段の他の例を示す斜
視図である。

【図１１】図１０に示した弦種選定手段の横断面図であ
る。

【図１２】図１１における可動弓当板とマイクロスイッ
チの斜視図である。

【図１３】図１における音高設定手段の他の例を示す縦
断面図である。

【図１４】図１３におけるＦ−Ｆ線に沿う断面図であ
る。

【図１５】この発明による電子弦楽器の他の実施形態を
示すブロック構成図である。

【図１６】図１５の入力部に設けられる弓を模した手動
部材（弓体）と擦弦部（検出部）の例を示す概略図であ
る。

【図１７】その手動部材の操作（運弓）を検出すための
種々の異なる構成例を示す説明図である。

【図１８】手動部材（弓体）の先端部付近の下面側から
見た斜視図である。

【図１９】弓体に列設された多数の発光素子とその発光
を概念的に示す説明図である。

【図２０】図１５の入力部７０において、時分割制御に
より各種の演奏パラメータを検出する回路の例の前段を
示す回路図である。

【図２１】同じくその後段を示す回路図である。

【図２２】弦種選定手段の他の例を示す要部斜視図であ
る。

【図２３】同じくその横断面図である。

【図２４】図２２及び図２３におけるフレキシブル基板
の一部の展開図である。

【図２５】この発明による電子弦楽器の音高設定手段の
他の例を示すスイッチマトリクスの構成図である。

【符号の説明】

１…楽器本体、１ａ…竿状部、２，２′…指板、３…
弦、３ａ…弦の中間部、４，５…ピン、６…可動駒、７
…帯状抵抗体、８…支持片、９…軸、１０，５０…弦種
選定手段（弦対応部操作検出手段を兼ねる）、１１，５
１…ドラム部、１２ａ，１２ｂ，５２ａ，５２ｂ…フラ
ンジ部、１３ａ，１３ｂ…カバー、１４…弓当て（弦対
応部）、１６…固定駒、１７…投光窓、１８…受光窓、
２０Ｅ，２０Ａ，２０Ｄ，２０Ｇ…音高設定手段、２１
…Ａ／Ｄ変換器、２２Ｅ，２２Ａ，２２Ｄ，２２Ｇ…ア
ンド回路、２３…手動部材（被検出部材）、２４…透
孔、３０…楽音変調制御手段、３１Ｅ，３１Ａ，３１
Ｄ，３１Ｇ…乗算器、３２，３２ａ，３２ｂ…フォトセ
ンサ、３２１…フォトリフレクタ、３２２…ドーム状弾
性体、３３Ｅ，３３Ａ，３３Ｄ，３３Ｇ…Ａ／Ｄ変換
器、４１，７３…アンプ、４２，７４…スピーカ、５４
…可動弓当板、５５…軸、５６ａ，５６ｂ…マイクロス
イッチ、６０…音高設定ユニット、６１…凹陥部、６２
…フレキシブル基板、６２Ｕ…上側部、６２Ｄ…下側
部、６３…スペーサ、６４…帯状導電パターン、６５…
ドット状導電パターン、７０…入力部、７１…楽音信号
形成回路、７２…Ｄ／Ａ変換器、８０…擦弦部、８１〜
８４…弦対応部、８５…手動部材（弓体）、８６…発光
素子、８７…受光素子、８８…反射パターン、９０…滑
り板、９０ａ…窓、９１…感圧シート、９２…導電シー
ト、１３０…ローラ（弦対応部）、１３２…感圧セン
サ、１３５…フレキシブル基板、１３６…感圧膜、１３
７，１３８…電極パターン、Ｒ…レジスト、Ｄ…ダイオ
ード

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 楽器本体と、 この楽器本体に両端が固定されて張設され、中間部を変
   位し得るように可動駒に係止させた弦と、 前記楽器本体に設けられた検出部に、被検出部材が検出
   動作することによって、弦操作が検出される弦対応部操
   作検出手段と、 前記楽器本体の前記弦に対して設けられ、該弦が押下さ
   れた時にその長手方向の押下位置に応じて音高が設定さ
   れる音高設定手段と、 この音高設定手段の出力と前記弦対応部操作検出手段の
   出力とによって発音指示され、前記音高設定手段で設定
   された音高に相当する楽音信号を発生する音源手段と、 前記弦の小動による前記可動駒の基本位置からの変位を
   検出し、その変位量に応じた変調信号によって前記音源
   手段から発生される楽音信号を変調制御する楽音変調制
   御手段と、 を設けたことを特徴とする電子弦楽器。
2. 【請求項２】 楽器本体と、 この楽器本体に両端が固定されて張設された弦と、 前記楽器本体に設けられた検出部に、被検出部材が検出
   動作することによって、弦操作が検出される弦対応部操
   作検出手段と、 前記楽器本体の前記弦に対して設けられ、該弦の押下時
   に一緒に押下され、その長手方向の押下位置に応じて音
   高を設定する音高設定手段と、 この音高設定手段の出力と前記弦対応部操作検出手段の
   出力とによって発音指示され、前記音高設定手段で設定
   された音高に相当する楽音信号を発生する音源手段と、 前記弦に力が加えられることにより、その力に応じた弦
   の変形を検出して信号を出力する変形出力発生手段と、 該手段が出力する信号に応じた変調信号によって前記音
   源手段から発生される楽音信号を変調制御する楽音変調
   制御手段とを設け、 前記弦と前記音高設定手段とは、電気的に独立している
   ことを特徴とする電子弦楽器。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の電子弦楽器におい
   て、 前記弦が複数本設けられ、そのいずれかの弦の中間部が
   押下されるか、あるいは前記弦対応部操作検出手段が複
   数設けられ、そのいずれかが選択かつ操作されること、
   のいずれかもしくはその両方が実行されることにより弦
   種を選定して前記音源手段によって発生される楽音信号
   の音域を制御する弦種選定手段を設けたことを特徴とす
   る電子弦楽器。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の
   電子弦楽器において、前記楽器本体上の弦に対応する位
   置に感圧センサを配設し、その感圧センサ上に前記弦対
   応部操作検出手段の被検出部材をなす弦楽器の弓を模し
   た形状の手動部材に摺接されるローラを設け、そのロー
   ラを介して前記感圧センサによって前記手動部材による
   押圧力を検出し、その検出信号に応じて前記音源手段に
   よって発生される楽音信号の音量又は音色等のパラメー
   タを制御するようにしたことを特徴とする電子弦楽器。