(57)【要約】【課題】簡易な構成でリアリティのある演奏を楽しむことが可能な電子ドラムを実現すること。【解決手段】ドラムヘッド部１の打撃面２と反対の面にミュート部材３を密着して設け、打撃面２を平面視してこのミュート部材３が存在しない領域である弾性体不存在領域内で、かつ、ドラムヘッド部１の打撃面２と反対の面に密着して振動ピックアップ１５を設ける。この結果、打撃面２の弾性体不存在領域を打撃すると打撃音が高周波数成分を多く含む一方、この弾性体不存在領域以外の領域である弾性体存在領域を打撃すると高周波成分が少なくなり、生楽器の演奏に近い演奏音を放音することが可能となる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラムヘッド部の上面である打撃面に対する打撃による振動を振動ピックアップによって衝撃波信号として検出し、この検出した衝撃波信号に基づいた信号処理を施して放音可能とした電子ドラムにおいて、  
前記ドラムヘッド部の打撃面と反対の面に弾性体を密着して設け、
前記ドラムヘッド部を平面視してこの弾性体が存在しない領域である弾性体不存在領域内で、かつ、前記ドラムヘッド部の打撃面と反対の面に密着して前記振動ピックアップを設けたことを特徴とする電子ドラム。
【請求項２】
請求項１に記載の電子ドラムにおいて、
前記弾性体を載置固定するようにヘッドボードが設けられたことを特徴とする電子ドラム。
【請求項３】
請求項２に記載の電子ドラムにおいて、
前記ヘッドボードの外周部には、ドラム本体となるボトムケースに組み込むための孔が複数形成されていると共に、この複数の孔の夫々に対応するように、前記ボトムケースには先端に穴を形成した支柱が設けられていることを特徴とする電子ドラム。    
【請求項４】
請求項３に記載の電子ドラムにおいて、
前記振動ピックアップによって検出された衝撃波信号を入力し予め設定した共振周波数と所定の関係にある周波数の衝撃波信号を出力する共振系信号処理手段と、前記衝撃波信号を受信して現実の打楽器音をＰＣＭ方式で記録したメモリから録音信号を読み出して再生出力するＰＣＭ系信号処理手段と、前記共振系信号処理手段からの出力信号と前記ＰＣＭ系信号処理手段の出力信号とを混合する混合手段とを有する信号処理回路を、前記ボトムケースに内蔵したことを特徴とする電子ドラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドラムヘッド部の打撃面に対する打撃による打撃面の振動を振動ピックアップによって衝撃波信号として検出し、この検出された衝撃波信号に基づいて信号処理を施して打撃音を放音する電子ドラムの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ドラムのミュート機能については各種の提案が従来からされてきた。例えば、ドラムヘッドの裏側にミュート機能を実現するためのゴム等の弾性体（適宜「ミュート部材」とも称する）を密着して設け、この弾性体の下側に振動ピックアップを配置した構成のものがあったが、この構成によれば、弾性体の存在によって高周波側の打撃音が除去されてしまうため生楽器の演奏にはほど遠いものとなっていた。そこで、打撃音の低周波数成分から高周波数成分までを万遍なく得られるように、ドラムヘッドの裏側に空隙を設けると共に、振動ピックアップを電子ドラムの胴本体（シェル）側、即ち、ドラムヘッドの端部側に設けることによって、周波数特性の改善を行った電子ドラムが提案されていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２９５５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
確かに、この電子ドラムによれば、周波数特性は改善され打撃音の低周波数成分から高周波数成分までを万遍なく得られるようにはなるが、ドラムヘッドの裏側に空隙を確保するには、シェルから伸びる支持部に固定される響板とこの上に設けられた衝撃材との上下方向の位置調整が難しく、製造過程等においてはコストや工数がかかる構成となっていた。また、この衝撃材は発泡ゴム等で製造されているため静電気が発生し易く、衝撃材とドラムヘッドがこの静電気力によって接触してしまい空隙が存在しなくなる事態もあり得た。その結果、電子ドラムの演奏はリアリティに欠けるものとならざるを得なかった。
【０００５】
本発明は、かかる従来の課題を解決するためになされたもので、簡易な構成でリアリティのある演奏を楽しむことが可能な電子ドラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、ドラムヘッド部の上面である打撃面に対する打撃による振動を振動ピックアップによって衝撃波信号として検出し、この検出した衝撃波信号に基づいた信号処理を施して放音可能とした電子ドラムにおいて、  
前記ドラムヘッド部の打撃面と反対の面に弾性体を密着して設け、
前記打撃面を平面視してこの弾性体が存在しない領域である弾性体不存在領域内で、かつ、前記ドラムヘッド部の打撃面と反対の面に密着して前記振動ピックアップを設けたことを特徴とするようにした。
【０００７】
この構成によれば、打撃面の弾性体不存在領域を打撃すると打撃音が高周波数成分を多く含む一方、この弾性体不存在領域以外の領域である弾性体存在領域を打撃すると高周波成分が少なくなり、その結果、生楽器の演奏に近い演奏音を放音することが可能となる。かくして、リアリティのある演奏を楽しむことが可能な電子ドラムを簡単な構成で実現することができる。
【０００８】
また、この電子ドラムにおいて、前記弾性体を載置固定するようにヘッドボードが設けられようにして弾性体の打撃面の密着性を確保することが可能となる。更に、ヘッドボードの外周部にドラム本体となるボトムケースに組み込むための孔が複数形成されていると共に、この複数の孔の夫々に対応するように、ボトムケースには先端に穴を形成した支柱が設けられる構成とすれば、ヘッドボードとボトムケースとをビス等で取付け可能になる。そして、振動ピックアップによって検出された衝撃波信号を入力し予め設定した共振周波数と所定の関係にある周波数の衝撃波信号を出力する共振系信号処理手段と、前記衝撃波信号を受信して現実の打楽器音をＰＣＭ方式で記録したメモリから録音信号を読み出して再生出力するＰＣＭ系信号処理手段と、前記共振系信号処理手段からの出力信号と前記ＰＣＭ系信号処理手段の出力信号とを混合する混合手段とを有する信号処理回路をボトムケースに内蔵した構成によれば信号処理と相俟って格段にリアリティのある打撃音を放音可能となる。  
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡易な構成でリアリティのある演奏を楽しむことが可能な電子ドラムを実現することが可能になるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】信号処理系の構成図である。
【図２】信号処理系の動作の説明図である。
【図３】衝撃波信号の波形の説明図である。
【図４】信号処理系の動作の模式的な説明図である。
【図５】電子ドラム２００の断面の模式的な説明図である。
【図６】電子ドラム２００の平面の模式的な説明図である。
【図７】ヘッドボード４の外観図である
【図８】ミュート部材３を組み込んだヘッドボード４の外観図である。
【図９】ドラムヘッド部１の外観図である。
【図１０】ボトムケース１１の外観図である。
【図１１】電子ドラム２００の外観の模式的な説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施の形態について図面を参照しつつ説明する。以下、始めに電子ドラムに内蔵される「信号処理系」について説明し、その後、特徴的な構造について説明することによって本発明の理解の容易化に努める。
【００１２】
（信号処理系）
図１は本発明の実施形態である電子ドラム２００の信号処理系の構成図である。この信号処理系は、図３に示すように打撃面２を打撃した際に打撃面２の振動振幅に応じた振幅信号を出力する振動ピックアップ１５が出力する衝撃波信号（Ｓｕ）をアナログデジタル変換するＡ／Ｄ変換器１０と、このアナログデジタル変換されたデジタル信号を入力する共振系信号処理部２０と、このデジタル信号を入力するＰＣＭ系信号処理部３０と、共振系信号処理部２０からの出力信号を増幅するゲイン６０と、ＰＣＭ系信号処理部３０からの出力信号を増幅するゲイン６２と、両ゲイン６０、６２からの出力信号を混合するミキサー６５（混合手段）と、混合されたミキシング信号をデジタルアナログ変換するＤ／Ａ変換器４０と、このデジタルアナログ変換されたアナログ信号を電子ドラム音として放音するためのスピーカー５０とを備えている。また、メモリ７０には予め実際の打楽器音等をＰＣＭ方式で録音した信号（例えば電子ドラム残響音等）が記録されており、ＰＣＭ系信号処理部３０は、所定時にメモリ７０から録音信号を読み出して再生出力するように構成されている。更に、ゲイン６０、ゲイン６２は、不図示の操作子でゲイン量を個別に調整可能になっている。なお、図１に示す構成例ではスピーカ５０を除く部分が信号処理回路１００を構成して、この信号処理回路１００が後述するように電子ドラム２００に内蔵される構成例を示しているが、スピーカ５０自体も電子ドラム２００に内蔵して、電子ドラム２００の外部表面に設けた網状部材から打撃音を放音させるようにしても良い。
【００１３】
（信号処理系の動作）
次に信号処理系の動作を説明する。今、打撃面２がドラムスティック又は手等により打撃され振動ピックアップ１５が衝撃波信号（Ｓｕ）を検出した場合、この衝撃波信号（Ｓｕ）はＡ／Ｄ変換器１０でアナログデジタル変換されて、両信号処理部２０、３０に供給される。共振系信号処理部２０は、衝撃波信号（Ｓｕ）に対するノイズ除去処理を行い、例えば共振周波数に合致した周波数の信号及びこの共振周波数の倍音信号を出力する。すると、これがゲイン６０によって増幅されてミキサー６５に入力される。ＰＣＭ信号処理部３０からの信号もミキサー６５に入力されると、両者は混合されこの混合信号がＤ／Ａ変換器４０でデジタルアナログ変換され、電子ドラムの楽音信号がスピーカー５０から放音されることになる。
【００１４】
次に、図２を参照して、ＰＣＭ系信号処理部３０が衝撃波信号（Ｓｕ）を受信してから出力するまでの動作を説明する。先ず、ステップＳ２００において、衝撃波信号のエンベロープ信号を生成する。次に、ステップＳ２１０において、生成されたエンベロープ信号が予め設定した或る閾値（ｔｈ）を超えたか否かを判定する。この或る閾値（ｔｈ）を超えたものが存在すると判定した場合にのみ（ステップＳ２１０のＹｅｓ）、ステップＳ２２０に移行して、そのピークを検出したか否かを判定する一方、これ以外の場合（ステップＳ２１０のＮｏ）には処理を終える。
【００１５】
ステップＳ２２０において、ピークを検出した場合（ステップＳ２２０のＹｅｓ）にはステップＳ２３０に移行し、これ以外の場合（ステップＳ２２０のＮｏ）には処理を終える。そして、ステップＳ２３０では、ＰＣＭトリガを生成し、ＰＣＭ信号の再生機能を起動させる。これに応じて、メモリ７０の記録信号を再生してゲイン６２へ出力され、ゲイン６２はＰＣＭ信号を増幅しミキサー６５に供給する。以上のように、十分な時間を取ってより正確なアタックレベルを検出した後に、ＰＣＭ方式で録音された残響音を再生出力することができる。
【００１６】
図４は以上の処理の流れを模式的に説明した図面である。符号Ａで示すように衝撃波信号（Ｓｕ）が生成供給されると、符号Ｂで示すように共振系信号が生成されると共に、符号Ｃで示すようにＰＣＭ系信号も生成され、この両者は符号Ｄに示すように混合され、これが電子ドラムの楽音信号として放音されることになる。なお、符号Ｃで示す信号波形において、ＰＣＭ方式で録音したシエル等の残響信号は、ＰＣＭトリガが生成されてから所定時間Ｔの無音状態が経過した後に音信号が出現するようになっている。かくして、共振系信号とＰＣＭ系信号を混合することにより、信号処理系の動作によってもリアリティのある演奏音を放音することが可能となる。
【００１７】
（構造）
次に、図７、図８、図９および図１０を参照しながら電子ドラム２００の構造について説明する。図１１は本発明の実施形態である電子ドラム２００の外観の模式的説明図である。図１０に示すボトムケース１１に、図８に示すミュート部材３が設けられたヘッドボード４を組み込み、更に、図９に示すドラムヘッド部１でボトムケース１１を閉塞すると、図１１に示すような外観を呈する電子ドラム２００が実現できる。この電子ドラム２００はこの様に少ない部品で構成可能な簡素な構造を有するものである。
【００１８】
図９はドラムヘッド部１の外観の模式的説明図である。図９に示すように、ドラムヘッド部１はその上面に平面視、円形の打撃面２を有するように構成されている。このドラムヘッド部１の外周部下方向には段差１７が設けられけ、この段差１７の部分が後に説明するボトムケース１１に嵌合する構成となっている。図７はヘッドボード４の外観の模式的説明図である。ヘッドボード４も平面視、円形状のものとされており、その外周部には略均等に６個の孔６が形成されていると共に、中心位置にも孔６が形成されていて、例えば薄肉の鉄板やプラスティック系材料等で実現可能である。そして、ヘッドボード４には７個の切欠部７が形成されている。この切欠部７は、ヘッドボード４の外周縁からヘッドボード４の略中心部に向けて若干伸び、その先はこの若干伸びた部分と略垂直になるように前記若干伸びた部分よりも長くなっており、全体的に平面視Ｌ字状の切欠部７となっている。また、ヘッドボード４の外周部の一部には、平面視「コの字型」の切欠部８が形成されている。図８はこのヘッドボード４上に平面視、円形状のミュート部材３を載置した状態の模式的説明図である。ミュート材３の中心部には、ヘッドボード４の中心部の孔６に対応する孔９が形成されていると共に、ヘッドボード４の切欠部８に対応する位置は、直線状にその円形状の一部が除去されている。なお、孔６と孔９とは、ヘッドボード４とミュート部材３との位置合わせのために用いる。また、切欠部８やこれに対応するミュート部材３の直線状の切れ目は、後に説明する振動ピックアップ１５の取付けを考慮したものであり、基本的にはミュート部材３は平面視、円形状のものとするのが製造上も好ましい。なお、ミュート部材３は、ゴム、低発泡ウレタン等の弾性体で実現可能であり平面視、円形状のミュート部材３の半径はドラムヘッド部１の打撃面の半径よりも小さく設定されている。
【００１９】
図１０は電子ドラム２００の胴本体（シェル）となるボトムケース１１の外観の模式的説明図である。このボトムケース１１には、ヘッドボード４の７個の孔６に対応するように、先端に穴１２が形成された支柱１２が設けられていて、例えばプラスチィック系材料を用いた射出成形等で一体に製造可能である。振動ピックアップ１５は、ボトムケース１１内に設けられた基台１４の上に固定されており、また、ボトムケース１１内部に存在する平坦なステージ１６には前述した信号処理回路１００（図１参照）が固定されている。スピーカ５０が電子ドラム２００の外部に存在する場合には、信号処理回路１００からの信号線がボトムケース１１の外壁に設けられた貫通孔（不図示）を介して外部に伸びて、外部のスピーカ５０に接続される構成とすれば良い。
【００２０】
このように構成されたボトムケース１１の上側から、図８に示したミュート部材３が載置固定されたヘッドボード４を被せて、各穴６と対応する支柱１２の穴とをネジ止めする。この際、ボトムケース１１に設けられた基台１４に固定された振動ピックアップ１５は、切欠部８（図７、図８参照）を通って上部に伸びドラムヘッド部１の打撃面２と反対側の面に密着固定される。そして、この上から、図９に示すドラムヘッド部１を被せて適宜の方法でボトムケース１１と固着させる。この固着手法としては、ドラムヘッド１の段差１７の部分の内側にネジを形成すると共に、この形成されたネジに対応するネジをボトムケース１１の外側外周部にも形成し、ドラムヘッド部１全体をボトムケース１１側にネジ込む構成としたり、また、ドラムヘッド１の段差１７の部分に孔を設けると共に、これに対応する孔をボトムケース１１側にも設け、両者をネジ止めする等が挙げられる。
【００２１】
かくして、電子ドラム２００の断面構造は図５に示す模式的断面図のようになる（なお、理解の容易化のためこの図においては基台１４、ボトムケース１１等を図示していない）。つまり、ドラムヘッド部１の打撃面２と反対の面にミュート部材３が密着して設けられ、更にこのミュート部材３を載置固定するようにヘッドボード４が設けられる。そして、振動ピックアップ１５はミュート部材３が存在しない領域である弾性体不存在領域内で、かつ、ドラムヘッド部１の打撃面２と反対の面に密着して設けられている。図６はこの構造の模式的平面図であり、図中、斜線の円で示す部分が弾性体存在領域であり、この領域以外の弾性体不存在領域に振動ピックアップ１５が設けられていることが分かる。
【００２２】
したがって、本発明の実施形態の電子ドラム２００の構造によれば、打撃面２の弾性体不存在領域を打撃すると打撃音が高周波数成分を多く含む一方、この弾性体不存在領域以外の領域である弾性体存在領域を打撃すると高周波成分が少なくなる。即ち、図６の例で言えば、打撃面２の中心部を打撃するとソフトな打撃音が放音される一方、打撃面２の外周縁に近い部分を打撃するとハードな打撃音が放音される。その結果、生楽器の演奏に近い演奏音を放音することが可能となる。かくして、リアリティのある演奏を楽しむことが可能な電子ドラムを簡単な構成で実現することができ、しかも、ミュート部材３が設けられているので打撃に対するミュート機能も確保されている。
【００２３】
なお、ミュート部材３の形状は平面視、完全な円形である必要ななく、若干楕円状である等の他の形状でも良い。要するに、打撃面２の略中心下部にミュート部材３が存在し、打撃面２の外周縁近傍の下部にミュート部材３の不存在領域が存在する構成であれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
以上説明してきたように、本発明は電子ドラムとして利用することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１  ドラムヘッド部
２  打撃面
３  ミュート部材
４  ヘッドボード
６  孔
７  切欠部
８  切欠部
９  孔
１０  Ａ／Ｄ変換器
１１  ボトムケース
１２  支柱
１３  穴
１５  振動ピックアップ
１６  ステージ
２０  共振系信号処理部
３０  ＰＣＭ系信号処理部
４０  Ｄ／Ａ変換器
５０  スピーカ
６０  ゲイン
６２  ゲイン
６５  ミキサー
１００  信号処理回路
２００  電子ドラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2010217623.tif 000012
【図１１】
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