JPS6247698A - 弦押圧位置検出装置 - Google Patents
弦押圧位置検出装置Info
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- JPS6247698A JPS6247698A JP60188963A JP18896385A JPS6247698A JP S6247698 A JPS6247698 A JP S6247698A JP 60188963 A JP60188963 A JP 60188963A JP 18896385 A JP18896385 A JP 18896385A JP S6247698 A JPS6247698 A JP S6247698A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H3/00—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means
- G10H3/12—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument
- G10H3/14—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument using mechanically actuated vibrators with pick-up means
- G10H3/18—Instruments in which the tones are generated by electromechanical means using mechanical resonant generators, e.g. strings or percussive instruments, the tones of which are picked up by electromechanical transducers, the electrical signals being further manipulated or amplified and subsequently converted to sound by a loudspeaker or equivalent instrument using mechanically actuated vibrators with pick-up means using a string, e.g. electric guitar
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
- G10H1/32—Constructional details
- G10H1/34—Switch arrangements, e.g. keyboards or mechanical switches specially adapted for electrophonic musical instruments
- G10H1/342—Switch arrangements, e.g. keyboards or mechanical switches specially adapted for electrophonic musical instruments for guitar-like instruments with or without strings and with a neck on which switches or string-fret contacts are used to detect the notes being played
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H2220/00—Input/output interfacing specifically adapted for electrophonic musical tools or instruments
- G10H2220/155—User input interfaces for electrophonic musical instruments
- G10H2220/265—Key design details; Special characteristics of individual keys of a keyboard; Key-like musical input devices, e.g. finger sensors, pedals, potentiometers, selectors
- G10H2220/275—Switching mechanism or sensor details of individual keys, e.g. details of key contacts, hall effect or piezoelectric sensors used for key position or movement sensing purposes; Mounting thereof
- G10H2220/295—Switch matrix, e.g. contact array common to several keys, the actuated keys being identified by the rows and columns in contact
- G10H2220/301—Fret-like switch array arrangements for guitar necks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S84/00—Music
- Y10S84/30—Fret control
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
り粟上夏机凪分黙
本発明は、伸張された弦と音高を決定する複数のフレッ
トを有するギター等の弦楽器において、押された弦の位
置的情報を検出する弦押圧位置検出装置に関する。
トを有するギター等の弦楽器において、押された弦の位
置的情報を検出する弦押圧位置検出装置に関する。
頌未鹿伎血
上記の弦押圧位置検出装置は、その検出信号をシンセサ
イザーに送出して対応する音階で演奏を行う場合に用い
られる。
イザーに送出して対応する音階で演奏を行う場合に用い
られる。
近年、鍵盤楽器を中心とするMIDIID外国際的に成
立し、これを弦楽器の分野まで拡張しようとする試みが
行われているが、弦楽器では演奏されているノート(音
名)をいかにして弦楽器側で検出するかにつき特有の困
難性がある。即ち、鍵盤楽器であると、6鍵(キー)に
スイッチを設けそのオン・オフによって演奏されている
ノートを検出することができるが、一般に弦楽器はキー
をもたないので、演奏されているノートを検出すること
が鍵盤楽器と比べ困難である。このため、弦楽器におい
て演奏されているノートを検出する手段につき従来から
種々の提案がなされている。
立し、これを弦楽器の分野まで拡張しようとする試みが
行われているが、弦楽器では演奏されているノート(音
名)をいかにして弦楽器側で検出するかにつき特有の困
難性がある。即ち、鍵盤楽器であると、6鍵(キー)に
スイッチを設けそのオン・オフによって演奏されている
ノートを検出することができるが、一般に弦楽器はキー
をもたないので、演奏されているノートを検出すること
が鍵盤楽器と比べ困難である。このため、弦楽器におい
て演奏されているノートを検出する手段につき従来から
種々の提案がなされている。
そのうち一つとして、特開昭59−176783号公報
に開示された発明がある。この発明は弦のもつ電気抵抗
を利用し押されている弦の位置を検出するものである。
に開示された発明がある。この発明は弦のもつ電気抵抗
を利用し押されている弦の位置を検出するものである。
詳しくは、弦が押されると、当該弦は押圧点の両側の一
対のフレットと接触するので、弦に電流を流すことによ
って一対のフレソ1−間に弦の抵抗値に基づいて電位差
を生じ、このフレット間の電位差を検出することにより
、弦の押圧位置を検出するようにしている。
対のフレットと接触するので、弦に電流を流すことによ
って一対のフレソ1−間に弦の抵抗値に基づいて電位差
を生じ、このフレット間の電位差を検出することにより
、弦の押圧位置を検出するようにしている。
欠口が′″ンしよ゛と−る6、r占
しかしながら、上記従来手段によれば、次のような問題
点がある。即ち、 ■一般に電気ギター等に用いられる弦は鋼製で、その抵
抗率Pは10〜20xlO9mである。このため弦に発
生する電位差はかなり小さく、ノイズレベルと変わらな
い場合がある。
点がある。即ち、 ■一般に電気ギター等に用いられる弦は鋼製で、その抵
抗率Pは10〜20xlO9mである。このため弦に発
生する電位差はかなり小さく、ノイズレベルと変わらな
い場合がある。
■このような誤動作をなくすためには、弦に流す電流を
大きくして検出電位をノイズレベルよりはるかに大きな
値とする必要があるが、弦への電流供給手段にIC素子
を用いる現行装置においては、そのような大きな電流を
流すことは不可能である。
大きくして検出電位をノイズレベルよりはるかに大きな
値とする必要があるが、弦への電流供給手段にIC素子
を用いる現行装置においては、そのような大きな電流を
流すことは不可能である。
本発明はこのような点にあって、電流供給手段とてIC
素子を用いても誤動作なく弦押圧位置の検出が行える新
規、有用な手段を提供することを゛目的としている。
素子を用いても誤動作なく弦押圧位置の検出が行える新
規、有用な手段を提供することを゛目的としている。
、!1占をlI るための
上記目的を達成するため本発明は、伸張された弦と、音
高を決定する複数のフレットを有する弦楽器において、
弦に電流を供給する電流供給手段と、各フレットに流れ
る電流により誘起電圧を発生するコイルより成るフレッ
ト検出手段とを具え、押圧より当該弦とフレットが接触
して該フレットに設けられたコイルに生ずる誘起電圧に
基づいて弦の押圧位置を検出することを特徴としている
。
高を決定する複数のフレットを有する弦楽器において、
弦に電流を供給する電流供給手段と、各フレットに流れ
る電流により誘起電圧を発生するコイルより成るフレッ
ト検出手段とを具え、押圧より当該弦とフレットが接触
して該フレットに設けられたコイルに生ずる誘起電圧に
基づいて弦の押圧位置を検出することを特徴としている
。
丘朋
フレット検出手段をコイルで構成したので、弦の押□圧
時にフレットに流れる電流はコイルに誘起される電圧に
よって検出される。ここで、コイルの誘起電圧eは、フ
レットに流れる電流を■とすると、 で表される。即ち、誘起電圧eはフレンドに流れる電流
の時間的変化に比例する。
時にフレットに流れる電流はコイルに誘起される電圧に
よって検出される。ここで、コイルの誘起電圧eは、フ
レットに流れる電流を■とすると、 で表される。即ち、誘起電圧eはフレンドに流れる電流
の時間的変化に比例する。
このように本発明は押圧されているフレット位置を各フ
レットに対応して設けたコイルに発生する電圧に基づい
て検出するものであり、弦の抵抗値を利用した従来発明
とは根本的に異なるものである。
レットに対応して設けたコイルに発生する電圧に基づい
て検出するものであり、弦の抵抗値を利用した従来発明
とは根本的に異なるものである。
尚、本発明は次のような場合においても正確に押圧フレ
ット位置を検出することができる。第10図において○
印で示すように、第1弦S1は第10フレツド、第2弦
S2は第10フレツトおよび第11フレツトで押圧され
ているとする。第2弦については、複数のフレットが弦
と接触しているため、これらの複数のフレットに対応し
て設けられたコイルにそれぞれ誘起電圧が発生される。
ット位置を検出することができる。第10図において○
印で示すように、第1弦S1は第10フレツド、第2弦
S2は第10フレツトおよび第11フレツトで押圧され
ているとする。第2弦については、複数のフレットが弦
と接触しているため、これらの複数のフレットに対応し
て設けられたコイルにそれぞれ誘起電圧が発生される。
ところが、電流をブリッジ側から送出すると弦の振動の
節となる第11フレツトに対応するコイルに、最も大き
な誘起電圧が発生される。
節となる第11フレツトに対応するコイルに、最も大き
な誘起電圧が発生される。
また、第1弦の場合においても第1弦に加えられた電流
は、第10フレツトを通して第2弦にも加わり、第11
フレツトおよび第9フレツトにも流れる。したがって、
これらのフレットに対応するコイルにも、誘起電圧が発
生されるが、この場合も弦の振動の節となる第1Oフレ
ツトに対応して設けたコイルに、最大の誘起電圧が発生
する。
は、第10フレツトを通して第2弦にも加わり、第11
フレツトおよび第9フレツトにも流れる。したがって、
これらのフレットに対応するコイルにも、誘起電圧が発
生されるが、この場合も弦の振動の節となる第1Oフレ
ツトに対応して設けたコイルに、最大の誘起電圧が発生
する。
このことは本願発明者が実験により知見した。したがっ
て、このように複弦の場合には最大の誘起電圧を発生ず
るコイルを検出することにより、押圧されているフレッ
ト位置を正確に検出できる。
て、このように複弦の場合には最大の誘起電圧を発生ず
るコイルを検出することにより、押圧されているフレッ
ト位置を正確に検出できる。
災施拠
第1図は本発明装置を内蔵した弦楽器の一例としてのギ
ターを示し、1はネック、2はボディである。ネック1
には多数のフレットF1・・・F24が設けられ、その
上方にボディ2側からネック先端まで6本の弦5L−3
6が伸張されている。ボディ2にはファンクションスイ
ッチA−Fとディスプレイ装置3とが設けられている。
ターを示し、1はネック、2はボディである。ネック1
には多数のフレットF1・・・F24が設けられ、その
上方にボディ2側からネック先端まで6本の弦5L−3
6が伸張されている。ボディ2にはファンクションスイ
ッチA−Fとディスプレイ装置3とが設けられている。
〈ファンクションスイッチ〉
ファンクションスイッチA−Fは音色設定(プログラム
チェンジ)やMIDIチャンネルの設定等に使用される
。例えば、ファンクションスイッチAはプログラムチェ
ンジに使用されていて、該スイッチAを押した状態にお
いて第1弦の第1フレットを押さえれば演奏音がピアノ
に切替わり、また第2フレツトを押さえればストリンゲ
スに切替わるMIDIの音色設定信号を発信する。いず
れのフレットで押さえられたかは本発明の弦押圧位置検
出装置によって検出される。
チェンジ)やMIDIチャンネルの設定等に使用される
。例えば、ファンクションスイッチAはプログラムチェ
ンジに使用されていて、該スイッチAを押した状態にお
いて第1弦の第1フレットを押さえれば演奏音がピアノ
に切替わり、また第2フレツトを押さえればストリンゲ
スに切替わるMIDIの音色設定信号を発信する。いず
れのフレットで押さえられたかは本発明の弦押圧位置検
出装置によって検出される。
ファンクションスイッチBばMIDIチャンネルを設定
するもので、このスイッチを押した状態で、第1フレツ
トを押さえると第1チヤンネルに、第2フレツトを押さ
えると第2チヤンネルというように、本実施例のギター
の送信MIDIチャンネルを設定できる。
するもので、このスイッチを押した状態で、第1フレツ
トを押さえると第1チヤンネルに、第2フレツトを押さ
えると第2チヤンネルというように、本実施例のギター
の送信MIDIチャンネルを設定できる。
また、ファンクションスイッチCは、弦楽器のチューニ
ングを設定するスイッチである。本機のように押圧フレ
ットを検出し、シンセサイザーを駆動するような弦楽器
では、各弦の調弦はどのようにしてもよい。すなわち、
正確に調弦されていなくても、本機からは押圧されてい
るフレットに対応するノート情報が送出され、これを受
信する音源は、そのフレットに対応する正確な音程で発
音することにる。しかし、調弦を変える場合もある。一
般にギターの場合は第1弦E、第2弦B、第3弦G、第
4弦り第5弦A、第6弦Eに合わせるが、例えば、第6
弦をDに調弦することはしばしば行われる。このような
場合にはファンクションスイッチCを押しながら、第6
弦の第10フレツトを押さえることにより、第6弦の開
放弦はDとなる。すなわち、第12フレツトを押さえた
場合は、上記一般的な調弦であるが、他のフレットを押
さえることにより、簡単に調弦を変更することができる
。なお、これらのファンクションスイッチの動作は、本
H発明の本質ではないので省略する。
ングを設定するスイッチである。本機のように押圧フレ
ットを検出し、シンセサイザーを駆動するような弦楽器
では、各弦の調弦はどのようにしてもよい。すなわち、
正確に調弦されていなくても、本機からは押圧されてい
るフレットに対応するノート情報が送出され、これを受
信する音源は、そのフレットに対応する正確な音程で発
音することにる。しかし、調弦を変える場合もある。一
般にギターの場合は第1弦E、第2弦B、第3弦G、第
4弦り第5弦A、第6弦Eに合わせるが、例えば、第6
弦をDに調弦することはしばしば行われる。このような
場合にはファンクションスイッチCを押しながら、第6
弦の第10フレツトを押さえることにより、第6弦の開
放弦はDとなる。すなわち、第12フレツトを押さえた
場合は、上記一般的な調弦であるが、他のフレットを押
さえることにより、簡単に調弦を変更することができる
。なお、これらのファンクションスイッチの動作は、本
H発明の本質ではないので省略する。
くギターに内蔵の装置類〉
ギターには本発明の弦押圧位置検出装置の他に、大略第
2図にブロック図で示す各装置が組込まれている。図中
、5はファンクションスイッチ検出装置、6はエンベロ
ープ検出装置、7は本発明の弦押圧位置検出装置、8は
MIDI送出装置、9はコントロールCPUである。フ
ァンクション検出装置5にはディスプレイ3の駆動部も
含む。
2図にブロック図で示す各装置が組込まれている。図中
、5はファンクションスイッチ検出装置、6はエンベロ
ープ検出装置、7は本発明の弦押圧位置検出装置、8は
MIDI送出装置、9はコントロールCPUである。フ
ァンクション検出装置5にはディスプレイ3の駆動部も
含む。
上記各装置5〜8はコントロールCPU9の働きによっ
て第3図のフローチャートに示す動作を行う。尚、コン
トロールCPU9として48えばインテル社のi 80
51を使用できる。
て第3図のフローチャートに示す動作を行う。尚、コン
トロールCPU9として48えばインテル社のi 80
51を使用できる。
〈第3図のフローチャート〉
先ずステップSTIでファンクションスイッチA−Fが
押されているかどうかの判断がなされる。いずれかのフ
ァンクションスイッチが押されているとステップST2
に進み、弦と接触しているフレットの検出が行われる。
押されているかどうかの判断がなされる。いずれかのフ
ァンクションスイッチが押されているとステップST2
に進み、弦と接触しているフレットの検出が行われる。
この検出は本発明装置7によって実行される。フレット
の検出がなされると、ステップST3へ進み、M T
D [の信号を送信、ディスプレイ3にて表示する等の
必要な処理がなされる。
の検出がなされると、ステップST3へ進み、M T
D [の信号を送信、ディスプレイ3にて表示する等の
必要な処理がなされる。
一方、ファンクションスイッチA−Fのいずれも押され
ていないならステップSTIからST4、ST5へと進
み、第1弦についてのエンベロープ検出を行う。そして
、エンベロープのレベル値がある値以上(弦が振動中)
である場合はステップST6に進み、フレット検出を行
う。このフレット検出も本発明装置7によって行われる
。フレットの検出が完了すると、ステップST7にてキ
ーオンのチェックが行われる。キーオンのチェックは現
時点でのエンベロープ信号を前の測定瞬時におけるエン
ベロープ信号と比較して初めてエンベロープを発生した
かどうかを判断することにより行う。キーオンチェック
の結果がYESの場合(即ち、初めてエンベロープが立
ち上がった場合)には、ステップS T 8に進み、フ
レソt−i号で示される合名のキーオン信号をMIDI
送信装置から送信する。キーオンのチェックの結果がN
。
ていないならステップSTIからST4、ST5へと進
み、第1弦についてのエンベロープ検出を行う。そして
、エンベロープのレベル値がある値以上(弦が振動中)
である場合はステップST6に進み、フレット検出を行
う。このフレット検出も本発明装置7によって行われる
。フレットの検出が完了すると、ステップST7にてキ
ーオンのチェックが行われる。キーオンのチェックは現
時点でのエンベロープ信号を前の測定瞬時におけるエン
ベロープ信号と比較して初めてエンベロープを発生した
かどうかを判断することにより行う。キーオンチェック
の結果がYESの場合(即ち、初めてエンベロープが立
ち上がった場合)には、ステップS T 8に進み、フ
レソt−i号で示される合名のキーオン信号をMIDI
送信装置から送信する。キーオンのチェックの結果がN
。
の場合には前の測定瞬時にキーオン信号を送出している
ので、改めてキーオン信号の送出は行われない。また、
ステップST、5においてエンベロープが検出されない
ときは、ステップST9に進み、キーオフのチェ・ツク
がなされる。キーオフのチェックは、今回の測定と前回
の測定とを比較して初めてエンベロープが検出されなく
なったかどうかを判断するごとによって行う。キーオフ
のチェックの結果がYESの場合にはステップST10
に進み、キーオフ信号をMIDI送fB装置から送出す
る。キーオフのチェックの結果がNoの場合にはキーオ
フ信号は送出されない。
ので、改めてキーオン信号の送出は行われない。また、
ステップST、5においてエンベロープが検出されない
ときは、ステップST9に進み、キーオフのチェ・ツク
がなされる。キーオフのチェックは、今回の測定と前回
の測定とを比較して初めてエンベロープが検出されなく
なったかどうかを判断するごとによって行う。キーオフ
のチェックの結果がYESの場合にはステップST10
に進み、キーオフ信号をMIDI送fB装置から送出す
る。キーオフのチェックの結果がNoの場合にはキーオ
フ信号は送出されない。
かくして第1弦についてのキーオン又はキーオフのチェ
ックが完了すると、ステップ5TIIからST5へと進
み、弦を表す数Sを1増加し、第2弦についてキーオン
、キーオフのチェックを行う。以下、同様に第6弦まで
の処理を完了すると、ステップ5T12においてS=7
となるので検出動作を終了し初期状態に復帰する。
ックが完了すると、ステップ5TIIからST5へと進
み、弦を表す数Sを1増加し、第2弦についてキーオン
、キーオフのチェックを行う。以下、同様に第6弦まで
の処理を完了すると、ステップ5T12においてS=7
となるので検出動作を終了し初期状態に復帰する。
第4図にエンベロープ検出装置および弦押圧位置検出装
置のブロック図を示す。同図において、6はエンベロー
フ” 検出装置、9はコントロールCPU、12はフレ
ット検出手段、13はフレットマルチプレクサ、14は
最大値検出回路である。くエンベロープ検出装置〉 エンベロープ検出装置6は、各弦$1〜S6の振動を検
出するピックアップPUI〜PU6と、各ピンクアンプ
の検出出力のエンベロープを検出するエンベロープ検出
器D1〜D6とA/D変換5A/I)1と、前記各エン
ベロープ検出器DI〜D6をA/D変換器A/D Iと
所定のタイミングで切換接続するエンベロープマルチプ
レクサM I)XIとから構成されている。エンベロー
プマルチプレクサMPXrはコントロールCPUからデ
ータバス10を通じて制御信号を受け、その制御信号に
よって切換走査されている。従ってエンベロープ検出器
D1〜D6にて検出される各弦81〜S6のエンベロー
プはA/D変換mA/D1にて順次ディジタル量に変換
されてコントロールCPUに加えられる。
置のブロック図を示す。同図において、6はエンベロー
フ” 検出装置、9はコントロールCPU、12はフレ
ット検出手段、13はフレットマルチプレクサ、14は
最大値検出回路である。くエンベロープ検出装置〉 エンベロープ検出装置6は、各弦$1〜S6の振動を検
出するピックアップPUI〜PU6と、各ピンクアンプ
の検出出力のエンベロープを検出するエンベロープ検出
器D1〜D6とA/D変換5A/I)1と、前記各エン
ベロープ検出器DI〜D6をA/D変換器A/D Iと
所定のタイミングで切換接続するエンベロープマルチプ
レクサM I)XIとから構成されている。エンベロー
プマルチプレクサMPXrはコントロールCPUからデ
ータバス10を通じて制御信号を受け、その制御信号に
よって切換走査されている。従ってエンベロープ検出器
D1〜D6にて検出される各弦81〜S6のエンベロー
プはA/D変換mA/D1にて順次ディジタル量に変換
されてコントロールCPUに加えられる。
次に、本発明の弦押圧位置検出装置7について詳細に説
明する。第5図は本発明の弦押圧位置検出装置7の具体
的な回路を示す図、第6図は前記回路の各部の波形を示
す図である。
明する。第5図は本発明の弦押圧位置検出装置7の具体
的な回路を示す図、第6図は前記回路の各部の波形を示
す図である。
く電流供給手段〉
弦への電流供給はコントロールCPU9がプログラムで
出力用ボートをLow−旧g h −IL o wと制
御することにより行い、この出力をバッファアンプ22
を介して弦に電流として供給する。このプロダラムにつ
いては後述する。第6図中IPI、IP2・・・は、そ
れぞれ第1弦、第2弦・・・に供給される電流パルスを
示している。電流供給手段11は各弦のブリッジ側端に
接続される。このような位置に接続することによって、
作用の項で述べたように弦と接触しているフレットのう
ちブリッジに最も近いフレットの位置的情報の検出が可
能になる。尚、電流パルスは波高値が約2mA、パルス
幅約2μ36Cのものを用いている。
出力用ボートをLow−旧g h −IL o wと制
御することにより行い、この出力をバッファアンプ22
を介して弦に電流として供給する。このプロダラムにつ
いては後述する。第6図中IPI、IP2・・・は、そ
れぞれ第1弦、第2弦・・・に供給される電流パルスを
示している。電流供給手段11は各弦のブリッジ側端に
接続される。このような位置に接続することによって、
作用の項で述べたように弦と接触しているフレットのう
ちブリッジに最も近いフレットの位置的情報の検出が可
能になる。尚、電流パルスは波高値が約2mA、パルス
幅約2μ36Cのものを用いている。
くフレット検出手段〉
フレット検出手段12は、本発明にあっては各フレット
F1〜F24と磁気的に結合したコイルし1〜L24を
用いている。コイルし1〜L24の磁気的結合構造の詳
細は第8図及び第9図に示されている。即ち、ギターの
ネック1中にアース板15を埋設すると共に、このアー
ス板I5とフレットF1〜F24との中間に、環状コア
16a。
F1〜F24と磁気的に結合したコイルし1〜L24を
用いている。コイルし1〜L24の磁気的結合構造の詳
細は第8図及び第9図に示されている。即ち、ギターの
ネック1中にアース板15を埋設すると共に、このアー
ス板I5とフレットF1〜F24との中間に、環状コア
16a。
16b・・・を多数連ねた構造のコア連体16を配し、
その各環状コア16a、16b・・・の中心孔17°・
・・を貰通する状態に設けた導線18ap18b・・・
によって各フレットF1〜F24とアース板15とを接
続し、更には各環状コア16a、16b・・・にコイル
L1〜L24を通数回巻回して構成しである。前記コア
連体16は例えばマンガン、フェライト、ジンクからな
る厚み3.2tの板体を打抜き加工して形成されている
。実施例においてコア連体16の中心孔17は4.5φ
、外径は8゜6φとしている。面、コア連体16に代え
て各コア16a、16b・・・を別々の構成で実施して
もよい。
その各環状コア16a、16b・・・の中心孔17°・
・・を貰通する状態に設けた導線18ap18b・・・
によって各フレットF1〜F24とアース板15とを接
続し、更には各環状コア16a、16b・・・にコイル
L1〜L24を通数回巻回して構成しである。前記コア
連体16は例えばマンガン、フェライト、ジンクからな
る厚み3.2tの板体を打抜き加工して形成されている
。実施例においてコア連体16の中心孔17は4.5φ
、外径は8゜6φとしている。面、コア連体16に代え
て各コア16a、16b・・・を別々の構成で実施して
もよい。
前記フレット検出手段によれば、弦が押圧されくと、そ
の弦がフレット接触することによって、電流供給手段1
1から弦−フレット−導線18−アース板15を経て電
流パルスが流れる。このとき、導線18と鎖交する状態
で高透磁率の環状コア16a、16b・・・が設けであ
るので、導線1日に流れる電流によって生じる磁力線の
大半がそれと鎖交する環状コア内を通る。この結果、そ
の環状コアに巻回されたコイルに前記電流パルスの変化
率に比例した電圧が誘起される。
の弦がフレット接触することによって、電流供給手段1
1から弦−フレット−導線18−アース板15を経て電
流パルスが流れる。このとき、導線18と鎖交する状態
で高透磁率の環状コア16a、16b・・・が設けであ
るので、導線1日に流れる電流によって生じる磁力線の
大半がそれと鎖交する環状コア内を通る。この結果、そ
の環状コアに巻回されたコイルに前記電流パルスの変化
率に比例した電圧が誘起される。
〈フレットマルチプレクサ〉
フレットマルチプレクサ13は例えば第5図に示すよう
に8チヤンネルのアナ−コグマルチプレクサ31固13
a、 13 b、 I 3 cで構成される。この
アナログマルチプレクサ13a、13b、13Cは市販
されているCD4051が用いられる。
に8チヤンネルのアナ−コグマルチプレクサ31固13
a、 13 b、 I 3 cで構成される。この
アナログマルチプレクサ13a、13b、13Cは市販
されているCD4051が用いられる。
フレットマルチプレクサ13にはコントロールCPU9
から3ビツトの制御信号が加えられる。この制御信号に
よってフレットマルチプレクサ13の各アナログスイッ
チA1.A2・・・A24が第6図にA1−A24・・
・に示す如く、電流供給手段の主流パルスと同期して切
替えられる。従って、例えばに番目のアナログスイッチ
Akが導通すると、k番目のフレットFkに設けられて
いるコイルLkが最大値検出回路14と接続される。も
し、アナログスイッチAkが導通している期間に弦がフ
レットFkと接触していると、コイルLkに誘起電圧を
生じ、その誘起電圧が最大値検出回路14に入力される
。
から3ビツトの制御信号が加えられる。この制御信号に
よってフレットマルチプレクサ13の各アナログスイッ
チA1.A2・・・A24が第6図にA1−A24・・
・に示す如く、電流供給手段の主流パルスと同期して切
替えられる。従って、例えばに番目のアナログスイッチ
Akが導通すると、k番目のフレットFkに設けられて
いるコイルLkが最大値検出回路14と接続される。も
し、アナログスイッチAkが導通している期間に弦がフ
レットFkと接触していると、コイルLkに誘起電圧を
生じ、その誘起電圧が最大値検出回路14に入力される
。
〈最大値検出回路〉
最大値検出回路14は、この実施例ではコイルの誘起電
圧を所定倍増幅するアンプ14aと、ピークホールド回
路14bと、ハ゛ソファアンプ14C114dとコンパ
レータ14eとで構成される。各回路は夫々オペアンプ
を主体に構成される。
圧を所定倍増幅するアンプ14aと、ピークホールド回
路14bと、ハ゛ソファアンプ14C114dとコンパ
レータ14eとで構成される。各回路は夫々オペアンプ
を主体に構成される。
AoO,Aolは夫々アナログスイッチである。
このアナログスイッチAoO,Aolは例えばCD40
16が用いられる。この最大値検出回路14の動作は次
の通りである。先ず、フレンドマルチプレクサ13の出
力端に初めてコイルの誘起電圧があられれたなら、この
誘起電圧はアンプ14aにて増幅され、ピークホールド
回路14bに加えられて、コンデンサCIにピーク電圧
がホールドされる。
16が用いられる。この最大値検出回路14の動作は次
の通りである。先ず、フレンドマルチプレクサ13の出
力端に初めてコイルの誘起電圧があられれたなら、この
誘起電圧はアンプ14aにて増幅され、ピークホールド
回路14bに加えられて、コンデンサCIにピーク電圧
がホールドされる。
前記電圧はバッファアンプ14Gを通ってコンパレータ
14eの+側端子に加えられる。この電圧がコンパレー
タ14eの一側端子に加えられている電圧より高いと、
コンパレータL4eの出力が反転し、逆に低いと反転し
ない。コントロールCPUはコンパレーク14eの出力
が反転すると7 ナロクスインチA o 1 ?Zml
JfffllLt号(S/HP[JL)を送って導通駆
動し、その時点でピークホールドされている電圧をコン
デンサC2にホールドさせる。この処理が終了すると、
コントロールCPU9はリセットを出力し、コンデンサ
CIにホールドした電圧をリセットする。
14eの+側端子に加えられる。この電圧がコンパレー
タ14eの一側端子に加えられている電圧より高いと、
コンパレータL4eの出力が反転し、逆に低いと反転し
ない。コントロールCPUはコンパレーク14eの出力
が反転すると7 ナロクスインチA o 1 ?Zml
JfffllLt号(S/HP[JL)を送って導通駆
動し、その時点でピークホールドされている電圧をコン
デンサC2にホールドさせる。この処理が終了すると、
コントロールCPU9はリセットを出力し、コンデンサ
CIにホールドした電圧をリセットする。
次に、マルチプレクサ13の出力端に再び誘起電圧があ
られれると、この電圧も上記と同様、ピークホールドさ
れてコンパレータ14eの+側に加わる。ここで、2度
目の誘起電圧が初回の誘起電圧より低いなら、コンパレ
ータ14eの出力は反転しないので、アナログスイッチ
Aolは導通しない。従って、コンデンサC2は初回の
誘起電圧をホールドしたままである。一方、2度目の誘
起電圧の方が初回の誘起電圧より高いとコンパレータ1
4eの出力が反転し、アナログスイッチAO1が導通し
てコンデンサC2のホールド電圧が2度目の誘起電圧に
変更される。以上の動作を全てのフレットF1〜F24
を走査する間行えば、最終的にコンデンサC2にホール
ドされている電圧が複数の誘起電圧のうちの最大電圧で
ある。
られれると、この電圧も上記と同様、ピークホールドさ
れてコンパレータ14eの+側に加わる。ここで、2度
目の誘起電圧が初回の誘起電圧より低いなら、コンパレ
ータ14eの出力は反転しないので、アナログスイッチ
Aolは導通しない。従って、コンデンサC2は初回の
誘起電圧をホールドしたままである。一方、2度目の誘
起電圧の方が初回の誘起電圧より高いとコンパレータ1
4eの出力が反転し、アナログスイッチAO1が導通し
てコンデンサC2のホールド電圧が2度目の誘起電圧に
変更される。以上の動作を全てのフレットF1〜F24
を走査する間行えば、最終的にコンデンサC2にホール
ドされている電圧が複数の誘起電圧のうちの最大電圧で
ある。
尚、第5図中、20・・・はコイルL1〜L24の誘起
電圧中の直流分を力・7トするためのカンプリングコン
デンサ、21・・・はトランジスタ、22・・・バッフ
ァドライバーである。
電圧中の直流分を力・7トするためのカンプリングコン
デンサ、21・・・はトランジスタ、22・・・バッフ
ァドライバーである。
上記最大電圧の検出動作は第6図の波形図に詳細に示さ
れている。第6図は第1弦〜第3弦について順番に最大
電圧の検出を行う’Aノ作を示している。図中のアンプ
14aの出力波形から理解されるように第1弦は第7フ
レソトとだけ接触し、第2弦は第4フレツト、第6フレ
ソト及び第8フレツトと接触し、第3弦は第3フレツト
、第4フレツト、第5フレツトと接触している。第1弦
については、前述の如く1個のフレットとじか接触して
いないので第7フレツトに生じた誘起電圧Vが最大電圧
となり、従ってバッファアンプ14dの出力電圧は、マ
ルチプレクサ13が第7フレノトを走査した時点から第
24フレットを走査し終わるまでの間、前記電圧Vに保
持される。第2弦については、当該弦と接触する3個の
フレットに夫々誘起電圧を生じるが第6図のピークホー
ルド14bの出力電圧から明らかなように第6フレ、ト
の誘起電圧V2が最も大きいので、バッファアンプ14
dの出力電圧はマルチプレクサ13が第6フレソトを走
査するときにVlから■2に変更され、以後第24フレ
ツトを走査し終わるまでその電圧値■2に保持される。
れている。第6図は第1弦〜第3弦について順番に最大
電圧の検出を行う’Aノ作を示している。図中のアンプ
14aの出力波形から理解されるように第1弦は第7フ
レソトとだけ接触し、第2弦は第4フレツト、第6フレ
ソト及び第8フレツトと接触し、第3弦は第3フレツト
、第4フレツト、第5フレツトと接触している。第1弦
については、前述の如く1個のフレットとじか接触して
いないので第7フレツトに生じた誘起電圧Vが最大電圧
となり、従ってバッファアンプ14dの出力電圧は、マ
ルチプレクサ13が第7フレノトを走査した時点から第
24フレットを走査し終わるまでの間、前記電圧Vに保
持される。第2弦については、当該弦と接触する3個の
フレットに夫々誘起電圧を生じるが第6図のピークホー
ルド14bの出力電圧から明らかなように第6フレ、ト
の誘起電圧V2が最も大きいので、バッファアンプ14
dの出力電圧はマルチプレクサ13が第6フレソトを走
査するときにVlから■2に変更され、以後第24フレ
ツトを走査し終わるまでその電圧値■2に保持される。
第3弦についても、当該弦と接触する3個のフレットに
誘起電圧を生じるがピークホールド14bの出力電圧か
ら明らかなように第3フレツトの誘起電圧が最も大きい
ので、マルチプレクサ13が第3フレツトを走査してい
る時点から第24フレツトを走査し終えるまでの間バッ
ファアンプ14dの出力電圧は前記最大電圧v3に保持
される。
誘起電圧を生じるがピークホールド14bの出力電圧か
ら明らかなように第3フレツトの誘起電圧が最も大きい
ので、マルチプレクサ13が第3フレツトを走査してい
る時点から第24フレツトを走査し終えるまでの間バッ
ファアンプ14dの出力電圧は前記最大電圧v3に保持
される。
かくして、各弦についての最大電圧の検出が行われる。
また、これと並行して、その最大電圧を生じているフレ
ット番号の算出もなされる。この動作は第7図のフロー
チャートに示す。
ット番号の算出もなされる。この動作は第7図のフロー
チャートに示す。
〈第7図のフローチャート〉
同図のフローチャートにおいて、ステップ21の初期設
定でnが1に指定されると共にアナログスイッチAoO
,Aolがオフされ、またコントロールCPU内の記憶
レジスタに記1.aシているフレット番号(F k)が
リセットされる。初期設定を終えればステップ22に歩
進し、フレットの検出をしようとする弦にパルス電流を
1個加える。
定でnが1に指定されると共にアナログスイッチAoO
,Aolがオフされ、またコントロールCPU内の記憶
レジスタに記1.aシているフレット番号(F k)が
リセットされる。初期設定を終えればステップ22に歩
進し、フレットの検出をしようとする弦にパルス電流を
1個加える。
続いてステップ23に歩進し、コンパレータ14eの出
力に変化があるかどうかを判断する。この場合、初期設
定でn=1に指定されているので、マルチプレクサ13
によって第1フレツトのコイル出力が最大値検出回路1
4と接続される。従って、第1弦が第1フレツトと接触
していればコンパレータ148の出力が変化するが、接
触していないとコンパレーク14eの出力は変化しない
。
力に変化があるかどうかを判断する。この場合、初期設
定でn=1に指定されているので、マルチプレクサ13
によって第1フレツトのコイル出力が最大値検出回路1
4と接続される。従って、第1弦が第1フレツトと接触
していればコンパレータ148の出力が変化するが、接
触していないとコンパレーク14eの出力は変化しない
。
コンパレータ14eの出力が変化した場合には、ステッ
プ24へ進み、アナログスイッチAolをオン・オフし
てコンデンサC2にピークホールド電圧をサンプリング
すると共に、ステップ25において記憶レジスタにフレ
ット番号F1を書込む。書込みを終えればステップ26
に進み、アナログスイッチAoOをオン・オフしてコン
デンサCIにホールドされている電圧をリセットする。
プ24へ進み、アナログスイッチAolをオン・オフし
てコンデンサC2にピークホールド電圧をサンプリング
すると共に、ステップ25において記憶レジスタにフレ
ット番号F1を書込む。書込みを終えればステップ26
に進み、アナログスイッチAoOをオン・オフしてコン
デンサCIにホールドされている電圧をリセットする。
そして、ステップ27に進みnを1つ増加(n=2)す
る。
る。
一方、ステップ23においてコンパレータ14eの出力
が変化しないと、ステップ23から直接ステップ26を
経てステップ27へと進み、nを1つ増加(n = 2
)する。
が変化しないと、ステップ23から直接ステップ26を
経てステップ27へと進み、nを1つ増加(n = 2
)する。
ステップ27にてnが2に指定されると、ステップ28
を経てステップ22に進み、弦に2個目のパルス電流を
加える。そして、ステップ23においてコンパレータ1
4eの出力変化をみ、出力変化があるときはステップ2
4にてコンデンサC2にホールドする最大電圧を更新し
、またステップ25にてn=2でih定されるフレット
番号F2を記憶レジスタに書込む。一方、コンパレーク
エ4eの出力変化がないときはステップ23からステッ
プ26.27へと進む。
を経てステップ22に進み、弦に2個目のパルス電流を
加える。そして、ステップ23においてコンパレータ1
4eの出力変化をみ、出力変化があるときはステップ2
4にてコンデンサC2にホールドする最大電圧を更新し
、またステップ25にてn=2でih定されるフレット
番号F2を記憶レジスタに書込む。一方、コンパレーク
エ4eの出力変化がないときはステップ23からステッ
プ26.27へと進む。
以後、ステップ27へ歩進する度にnを1つずつ増やし
、コンパレータ14eの出力変化があったときには最大
電圧を更新すると共に、記イ4αレジスタに新たなフレ
ット番号Fnを書込み、他方、コンパレータ14eの出
力変化がないときには最大電圧、フレット番号は変更し
ないでnを1つずつ増加する。そしてn=25になると
、フレット検出動作を終了する。かくしてフレット検出
動作を終了した時に、記憶レジスタに書込まれ′ζいる
フレット番号Fnが最大電圧を誘起しているフレット、
すなわち押圧されているフレットである。
、コンパレータ14eの出力変化があったときには最大
電圧を更新すると共に、記イ4αレジスタに新たなフレ
ット番号Fnを書込み、他方、コンパレータ14eの出
力変化がないときには最大電圧、フレット番号は変更し
ないでnを1つずつ増加する。そしてn=25になると
、フレット検出動作を終了する。かくしてフレット検出
動作を終了した時に、記憶レジスタに書込まれ′ζいる
フレット番号Fnが最大電圧を誘起しているフレット、
すなわち押圧されているフレットである。
血皿皇訣果
以上のように本発明によれば、フレンド検出手段をフレ
ットに磁気的に結合したコイルで構成したので、弦と接
触するフレットをそれに流れる電流の微分値によって検
出でき、従って、弦の抵抗値や弦とフレットとの接触抵
抗の大きさによって誤動作することなく高精度に弦押圧
位置の検出が可能となる。しかも、電流の微分値を検出
するので、弦に流す電流として従来のように大電流を必
要とされず、使用部品も電流容量の小さい安価なものと
なり、製品コストの低廉化も実現する。
ットに磁気的に結合したコイルで構成したので、弦と接
触するフレットをそれに流れる電流の微分値によって検
出でき、従って、弦の抵抗値や弦とフレットとの接触抵
抗の大きさによって誤動作することなく高精度に弦押圧
位置の検出が可能となる。しかも、電流の微分値を検出
するので、弦に流す電流として従来のように大電流を必
要とされず、使用部品も電流容量の小さい安価なものと
なり、製品コストの低廉化も実現する。
第1図は本発明装置を内蔵したギターを示す図、第2図
は前記ギターに組込まれた全体回路を示すブロック図、
第3図は第2図のブロック回路の動作を説明するフロー
チャー1−1第4図は本発明0装置を示すブロック図、
第5図は本発明の装置の詳細な回路を示す図、第6図は
第5図の回路の各部の波形を示す図、第7図は最大の誘
起電圧を生じているフレットを算出するための動作を説
明するフローチャート、第8図はフレット検出手段を示
す透視図、第9図はフレット検出手段の断面図、第10
図は弦がフレットと接触する状態を示す図である。 7・・・弦押圧位置検出装置、11・・・電流供給手段
12・・・フレット検出手段、LL−L24・・・コイ
ル特許出願人 ローランド株式会社 第1図 第2図
は前記ギターに組込まれた全体回路を示すブロック図、
第3図は第2図のブロック回路の動作を説明するフロー
チャー1−1第4図は本発明0装置を示すブロック図、
第5図は本発明の装置の詳細な回路を示す図、第6図は
第5図の回路の各部の波形を示す図、第7図は最大の誘
起電圧を生じているフレットを算出するための動作を説
明するフローチャート、第8図はフレット検出手段を示
す透視図、第9図はフレット検出手段の断面図、第10
図は弦がフレットと接触する状態を示す図である。 7・・・弦押圧位置検出装置、11・・・電流供給手段
12・・・フレット検出手段、LL−L24・・・コイ
ル特許出願人 ローランド株式会社 第1図 第2図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 伸張された弦と、音高を決定する複数のフレットを有す
る弦楽器において、 弦に電流を供給する電流供給手段と、各フレットに流れ
る電流により誘起電圧を発生するコイルより成るフレッ
ト検出手段とを具え、押圧により当該弦とフレットが接
触して該フレットに設けられたコイルに生ずる誘起電圧
に基づいて弦の押圧位置を検出する弦押圧位置検出装置
。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60188963A JPS6247698A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 弦押圧位置検出装置 |
| US06/895,640 US4760767A (en) | 1985-08-27 | 1986-08-12 | Apparatus for detecting string stop position |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60188963A JPS6247698A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 弦押圧位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6247698A true JPS6247698A (ja) | 1987-03-02 |
| JPH0577077B2 JPH0577077B2 (ja) | 1993-10-25 |
Family
ID=16232994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60188963A Granted JPS6247698A (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 弦押圧位置検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4760767A (ja) |
| JP (1) | JPS6247698A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63195381U (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-15 | ||
| JPS6419394A (en) * | 1987-06-22 | 1989-01-23 | Kawai Musical Instr Mfg Co | Guitar control electronic musical instrument |
| JPS6454097U (ja) * | 1987-09-30 | 1989-04-04 | ||
| JPH01183693A (ja) * | 1988-01-14 | 1989-07-21 | Yamaha Corp | 電子弦楽器および電子弦楽器の音高データ発生方法 |
| JPH01198794A (ja) * | 1987-10-07 | 1989-08-10 | Casio Comput Co Ltd | 電子弦楽器 |
| JPH01291290A (ja) * | 1988-05-18 | 1989-11-22 | Yamaha Corp | 楽音制御装置 |
| JPH02188796A (ja) * | 1989-01-18 | 1990-07-24 | Prince Tsushin Kogyo Kk | エレキギター用エフェクター手元切換装置 |
| US5040447A (en) * | 1986-09-10 | 1991-08-20 | Casio Computer Co., Ltd. | Electronic stringed instrument with fingering operating data memory system and navigate display device |
| JP2014523004A (ja) * | 2011-07-12 | 2014-09-08 | オー エム ビー ギターズ リミテッド | 弦楽器と同様の装置を使用する弦楽器、システム及び方法 |
| JP2015052642A (ja) * | 2013-09-05 | 2015-03-19 | カシオ計算機株式会社 | 電子弦楽器、押弦検出方法及びプログラム |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5018428A (en) * | 1986-10-24 | 1991-05-28 | Casio Computer Co., Ltd. | Electronic musical instrument in which musical tones are generated on the basis of pitches extracted from an input waveform signal |
| US4919031A (en) * | 1987-03-24 | 1990-04-24 | Casio Computer Co., Ltd. | Electronic stringed instrument of the type for controlling musical tones in response to string vibration |
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