JPS6299793A - 電子弦楽器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は電子弦楽器に係わり、特に、演奏者がベント奏
法を行ったとき該奏法を弦を伝播する超音波の伝播時間
の変化により判別する電子弦楽器に関する。

〈従来の技術〉 従来の電子弦楽器は、演奏者により弦が抑圧さ°れると
該弦がいずれかのフレットに接触し、振動すべき弦の弦
長が決定される。従って、撥弦により弦がその弦長に対
応した周期で振動すると、振動する弦の直下に配設され
た電磁ピックアップが弦の振動に相似した電気信号を形
成し、電磁ピックアップに付随した電子回路がこの電気
信号の波形のピーク間の時間から振動の周期、延いては
振動している弦の弦長を判別する。トーンジェネレ−タ
は該弦の判別された弦長に対応する音高の楽音を指定す
る楽音信号を形成し、サウンドシステムがこの楽音信号
に基づき楽音を発生させる。従って、かかる電子弦楽器
の演奏中に、演奏者がベント奏法を行うと、フレットの
長手方向に沿って滑動する弦の張力が漸次増加するので
、弦の振動の周期もこれに対応して短くなり、これに伴
いサウンドシステムで発生する楽音の音高も漸次高くな
る。

〈発明の解決しようとする問題点〉 上記従来例にあっては、フレットと接触する弦の弦長を
撥弦後の振動の周期に基づき判別していたので、振動の
周期の検出には、少なくとも１弦が発生させ得る最長の
振動周期に対応するだけの時間を設定しておく必要があ
り、典型的な六弦のギターを例にとると約１／８ｏ秒の
時間が必要である。従って、演奏者がベント奏法を行う
と、弦の振動周期の変化を応答性良く検出できず、ベン
ト奏法の実行と音高の変化との時間差に基因して演奏者
に不自然な印象を与えるという問題点があった・ 従って、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので
あり、楽音発生の応答性に優れ、ベント奏法時にも自然
な音高の高まりが得られる電子弦楽器を提供することを
目的としている。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、超音波を伝播可能な弦と、該弦の長手方向に
互いに離隔して設けられ各々が弦の長手方向と略直交す
る方向に所定の長さを有すると共に弦が押圧されたとき
該弦が少なくとも一つに接触可能な複数のフレットと、
該複数のフレッＩ〜にそれぞれ対応して設けられ間歇的
な超音波を同時に発信し該超音波をフレットの前記所定
の長さ方向の一端から該フレットに伝達可能な複数の超
音波発信手段と、前記弦の一端部に設けられ前記弦を伝
播する超音波を受信する超音波受信手段と。

該超音波受信手段により受信された超音波の伝播時間に
基づき前記超音波送信手段と前記超音波受信手段との間
の超音波の伝播経路長を判別し該判別結果に基づく該伝
播経路長に対応した音高の楽音の発生を可能にする伝播
経路長判別手段とを設けて構成したことを要旨とする。

〈作用および効果〉 本発明は、超音波の伝播時間が伝播媒体、すなわち弦の
長さに比例することに着目してなされたものであり、複
数のフレットの各々に対応して設けられた複数の超音波
送信手段は間歇的な超音波を同時に発信し、発信した超
音波をフレットの長手方向の一端からフレットに伝達し
ている。ここで、演奏者が特定の楽音の発生を所望して
弦の所定位置を押圧すると、弦は複数のフレットの少な
くとも一つに接触し、前記超音波は弦と接触しているフ
レットを介して弦に伝達される。この超音波は弦を一端
部に向かって伝播して行き、一端部において超音波受信
手段により受信される。伝播経路長判別手段はかかる超
音波の伝播時間に基づき超音波送信手段と超音波受信手
段との間の超音波の伝播経路長を判別し、該判別結果に
基づき超音波の伝播経路長に対応した音高の楽音を発生
させしめる。続いて、演奏者がフレットに押圧したまま
弦をフレットの長手方向に滑動させると、超音波送信手
段からフレッ１−への超音波の伝達点とフレットから弦
への超音波の伝達点との距煎が漸次変化するので、超音
波の伝播時間もこれに対応して漸次変化し、伝播経路長
判別手段はこの伝播時間の変化に基づき伝播経路長の連
続する変化を判別する。発生される楽音の音高は伝播経
路長に対応しているので、楽音の音高は弦の滑動に従い
変化し、ベント奏法による音高の変化が生じる。

このような伝播経路長の判別において、超音波が固体中
を伝播する速度は極めて大きいので、演奏者が弦を滑動
させると該滑動の各瞬間毎の伝播経路長の変化が判別さ
れ、楽音の音高を応答性良く変化させることができる。

〈実施例〉 第１図は本発明を六弦のギターに適用した−実施例を示
す概略側面図であり、１１はギターのボディを示してい
る。ボディ］１のネック部１２には、その長手方向と直
角に０本のフレット１３．。

】：３２．　　・・、１３ｎが固定されており、ネック
部１２先端のネック頭部に設けられた弦巻とボディー１
１に立設されたテールピース１４との間には６本の互い
に太さの異なるＷ！製の弦１５□、１５２、・・、１５
Ｇが張設されている。テールピース１−４の近傍には超
音波受信手段としての６個のセラミックス製の圧電素子
１６．．１６□、・・。

ｊ−６，が互いに分離された状態で弦１５１．　１５２
゜・・、１５６にそれぞれ接触しており、詳しくは第２
図および第３図に示されているように、ボディー１１に
植設された一対のボルトが駒受け１７を上下方向に摺動
自在に貫通しており、この駒受け１７は、一対のボルト
に螺着されたナツト１８に弦１５１，１５２．　　・・
、１５Ｇの弾性力で押圧されている。駒受け１７には断
面略矩形の孔が互いに一定間隔離隔して穿設されており
、これらの孔には弦１５１．Ｌ、５□、・・、１５６と
略平行な方向に調整捻子１９□、１９２．　　・・、１
９ｆ、が延在している。これら調整捻子１９１，１９２
．　　・・。

１９６の頭部は駒受け１７の側壁に露出しており、ドラ
イバー等で回転させることができる。調整捻子１９□、
１９．、　　・・、１９Ｇには圧電素子１６１゜１６□
、・・、１６．を担持している駒２０工、２０２１　　
・・、２０６が螺着されており、駒２０工。

２０□、・・、２０Ｇの回動は駒受け１７で規制されて
いるので、調整捻子１．９．．１９□、・・、１９Ｇの
回転により駒２０１，２０□、・・、２０．は調整捻子
１９□、１９□、・・、１９．、の軸線方向、すなわち
弦１５１，１５□、・・、１５．の延在方向に移動する
。

前述の圧電素子１６１．１Ｇ□、・・、１６６とフレッ
ト１３□、］７３□、・・、１３ｎとの間には右舷独立
の電磁ピックアップ２１．．２１□、・・。

２１６が配設されており、これら電磁ピックアップ２］
８，２１□、・・、２１Ｇは演奏者により弾かれた弦１
５□、１５□、・・、１５Ｇの振動を検出し、該撥弦信
号ＫＯＮを後述するトーンジェネレータ４７に供給する
。

前述のフレット１３□、１３□、・・、１３ｎの一端側
の下には第４図および第５図に示されているように、超
音波送信手段としての圧電素子２３１＋２３２１　　・
・、２３ｎがそれぞれフレット１３□、１３□、・・、
１３ｎに対応して埋設されており、圧電素子２３１，２
３□、・・、２３ｎはフレット１３工、１３□　・・、
１３ｎの下面に密接しているので、圧電素子２３１，２
３□、・・、２３ｎの発振による超音波はフレット１３
１，１３２．　　・・、１３ｎの一端部からフレット１
３．．１３□、・・、１３ｎにそれぞれ伝達される。こ
れら圧電素子１６．．１６□、・・、１６．と圧電素子
２３１゜２３７．・・、２３ｎとは伝播経路長判別回路
２４に接続されている。

続いて、圧電素子１６□、１６２．　　・・、１６．。

２３、．２３□、・・、２３ｎと電磁ピックアップ２１
□、２１□、・・、２１．とに接続されている電気回路
につき、第６図乃至第８図を参照しつつ説明すれば以下
の通りである。なお、第６図および第８図に示されてい
る電気回路は後述するパルス発生回路と送信部とを除き
弦１５０，１５□、・・、１５Ｇ毎に設けられているが
、以下の説明では、その内の１つ（弦１５□）につき述
べる。まず。

パルス発生回路３１が３乃至１ｏミリ秒の間隔で所定の
高周波パルスＰ１を発生させると、該高周波パルス（ま
たは高周波を含むパルス）Ｐｌは送信部３２から圧電素
子圧電素子２３□、２３２．　　・・、２３ｎに並列に
供給され（第７図（ａ）２時刻ｔよ）、圧電素子２３１
，２３□、・・、２３ｎはパルスの周波数に応じて４０
０　Ｋ　Ｈｚ乃至ＩＭＨ２（裸線の場合）、または約１
００ＫＨｚ（巻線の場合）の超音波を同時に発生させる
。圧電索子２３□、２３□、・・、２３ｎで発生した超
音波はそれぞれ一端側からフレット１３１，１３□、・
・。

１３ｎに伝達される。そこで、演奏者が特定の音高の楽
音を発生させるため弦１５□をネック部１２の所定位置
に押圧すると１弦１５１は押圧位置に従いその近傍のい
ずれかのフレット１３１，１３□、・・、１３ｎに接触
し、超音波は該フレット１３□、１３□、・・、１３ｎ
から弦１５１に伝達され、弦１５１中をその一端部に向
かって伝播してゆく。

超音波が圧電素子１６．により検知されるのに先立ち、
受信部３３のドライブパルス発生回路３４は、高周波パ
ルスＰ１の発生を検知してＲＳフリップフロップ３５に
セット信号Ｓ１を印加する（第７図（ｂ））。その結果
、ＲＳフリップフロップ３５はゲート開成信号Ｓ２をゲ
ート回路３６に供給し、グー１−回路３６が開成する（
第７図（Ｃ））。そのため、タロツク信号Ｃ１がクロッ
ク発振器３７からゲート回路３６を介してカウンタ３８
に供給され、カウンタ３８はクロック発振器３７から供
給されるクロック信号Ｃ１の計数を開始する（第７図（
ｅ））。

そこで２時刻ｔ２に前述の超音波が圧電素子１６１に達
すると、圧電素子１６．は超音波の振動に相似した波形
の電気信号Ｓ３を発生させ（第７図（ｆ））、該電気信
号Ｓ３は受信部３３に供給される。受信部３３では電気
信号Ｓ３を増幅器３９で増幅した後、後述する打弦がな
されているときはバイパスフィルタ４０で弦振動に基因
する低周波数成分を電気信号Ｓ３から除去する。しかる
後、電気信号Ｓ３に基づきエコーの継続期間中ハイレベ
ルに移行するパルス信号Ｐ２が信号検出回路４１から出
力され（第７図（ｇ））、オア回路４２を介してＲＳフ
リップフロップ３５のリセット端子に供給される。その
結果、ＲＳフリップフロップ３５から出力されていたゲ
ート開成信号Ｓ２はローレベルに移行しく第７図（Ｃ）
）、カウンタ３８は計数を停止する。従って、カウンタ
３８には時刻ｔｌ乃至時刻ｔ２の間に出力されたクロッ
ク・数が記憶される（第７図（ｅ〉）。このタロツク数
は、ゲート開成信号Ｓ２がハイレベルにある時間、すな
わち、圧電素子２３１が超音波を発信してから圧電素子
１６□がフレット１３□および弦１５１を通って伝播し
てきた超音波を受信するまでの時間に対応している。一
方、立下がり微分回路４３はゲート開成信号Ｓ２の後縁
で立上がるパルス信号Ｐ３を形成しく第７図（ｈ））、
このパルス４８号Ｐ３によりカウンタ３８の計数値はラ
ッチ回路４４にラッチされる。パルス信号Ｐ３は遅延回
路４５にも印加されるので９時刻ｔ２から一定時間遅れ
る時刻ｔ３には、遅延回路４５力旭ら遅延パルスＰ４が
カウンタ３８のリセット端子に印加され、次の計数に備
える。

なお、演奏者が弦１５１を押圧せず、従って、超音波が
弦１５□に伝達されない場合は、カウンタ３８がオーバ
ーフローするので、このオーバーフロー信号ＯＦを受信
部３３のオア回路４２に印加し、ＲＳフリップフロップ
３５をリセットする。

ラッチ回路４４に転送されたカウンタ３８の計数値はデ
ータ変換テーブル４６で発音させるべき楽音のピッチを
表わすピッチデータに変換される。

トーンジェネレータ４７は、電磁ピックアップ２１１が
撥弦を検知し該検知に基づく撥弦信号ＫＯＮを供給する
と、ピッチデータに基づき、楽音制御スイッチ回″Ｊ＠
４８の指示に従った楽音信号を増幅器、スピーカ等で構
成されるサウンドシステｔ１５０に供給し、該楽音信号
に基づく所定音高の楽音が発生される。

この後、演奏者がベント奏法を行うと、弦１５１とフレ
ット１３．との接触点が圧電素子２３１に漸次近ずくの
で、超音波の伝播時間は圧電素子２３□が超音波を発信
する度に短くなり、ゲート開成（Ｍ’＋ｓ２がハイレベ
ルに移行している時間も漸次短くなる。従って、カウン
タ３８の計数値は回を追って少なくなり、かかるカウン
タ３８の計数値により選択されるピッチデータは漸次大
きくなり、サウンドシステム５０で発音される楽音の背
高は次第に高くなる。

従って、上記実施例によれば、撲弦による弦の振動とは
無関係に、超音波が圧電素子２３０，２３７．・・、２
３６から圧電索子１６．．１６．、　　・・、１６まで
伝播する時間に基づき、フレット１３□、１３７．　　
・・、１３６と弦１５１，１５２．　　・・。

１５６とで構成される超音波の伝播経路長を判別し、該
伝播経路長に対応する音高の楽音を発生させるようにし
たので、発音すべき楽音の音高を、超音波が圧電素子２
３□、２３２．　　・・、２３６から圧電素子１６．．
１６□、・・、］−６まで伝播する時間で判別すること
ができ、ベン１−奏法に際しては、応答性良く、かつ、
自然に音高を変化させることができる。

また、上記実施例では電磁ピックアップ２１□。

２１２、・・、２１ｒ、により撥弦を検出するようにし
たが、撥弦による弦１５□、］５□、・・、１５６の振
動を圧電素子１６．．１６□、・・、１６Ｇで検出する
ようにしてもよい。すなわち１弦１５１゜１５７、・・
、１５ｒ、を伝播する超音波に比べ撥弦による弦１．５
１，１５２．　　・・、１５６の振動はその周波数が低
いので、圧電素子１．６１，１６２．　　・・、１６．
で発生する電気信号Ｓ３をバイパスフィルタと並列にロ
ーパスフィルタにも供給する。バイパスフィルタでは高
周波の超音波を電気信号Ｓ３から抽出し、これを信号検
出回路４１に供給してパルス信号Ｐ２を形成する。一方
、ローパスフィルタでは電気信号Ｓ３から弦１５１，１
５□、・・、１５．、の振動成分を抽出し、これをイδ
号検出回路に供給して撲ｊ皮信号ＫＯＮを形成する。こ
のように構成することにより、電磁ピックアップ２１□
、２１□、・・、２］６を省略することができ、構成の
簡素化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の概略側面図、 第２図は一実施例の駒受けを示す正面図、第３図は第２
図の駒受けの平面図、 第４図は一実施例のネック部を示す拡大平面図、第５図
は第４図の断面図、 第６図は一実施例の′市−を回路を示すブロック図、第
７図は一実施例のタイミングチャート図、第８図は一実
施例の受信部を示すブロック図である。 １３、乃至１３ｎ・・・・・・フレット、１５□乃至１
５６・・・・・・・弦、 １６１乃至１６．、・・・・・・・圧電素子、２３１乃
至２３Ｇ・・・・・・・圧電素子、２４・・・・・・・
・・・・・伝播経路長判別回路。 特許出願人　　　　　　日本楽器製造株式会社代理人　
　　　　　　　弁理士　桑井清−第２図 駒受けの正面図 第３図 駒受けの平面図 第４図 一実施例のネック部を示す拡大平面図 第５図 第３図の断面図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 超音波を伝播可能な弦と、 該弦の長手方向に互いに離隔して設けられ各々が弦の長
   手方向と略直交する方向に所定の長さを有すると共に、
   弦が押圧されたとき該弦が少なくとも一つに接触可能な
   複数のフレットと、 該複数のフレットにそれぞれ対応して設けられ間歇的な
   超音波を同時に発信し該超音波をフレットの前記所定の
   長さ方向の一端から該フレットに伝達可能な複数の超音
   波発信手段と、 前記弦の一端部に設けられ前記弦を伝播する超音波を受
   信する超音波受信手段と、 該超音波受信手段により受信された超音波の伝播時間に
   基づき前記超音波送信手段と前記超音波受信手段との間
   の超音波の伝播経路長を判別し該判別結果に基づく該伝
   播経路長に対応した音高の楽音の発生を可能にする伝播
   経路長判別手段とを有する電子弦楽器。