(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の弦と、
本体部と、
前記弦の配列方向の一方側および他方側に脚部を有し、前記本体部に立設される駒と、
前記一方側の脚部と前記本体部との間に設けられ、当該一方側の脚部の振動を検出する第１の振動検出センサと、
前記他方側の脚部と前記本体部との間に設けられ、当該他方側の脚部の振動を検出する第２の振動検出センサと、
前記第１の振動検出センサによって検出された検出信号および前記第２の振動検出センサによって検出された検出信号に基づいて、第１のチャンネルの音響信号、および第２のチャンネルの音響信号を生成して出力する音響信号出力手段と
を具備することを特徴とする擦弦楽器。
【請求項２】
複数の弦と、
本体部と、
前記弦の配列方向の一方側および他方側に脚部を有し、前記本体部に立設される駒と、
前記一方側の脚部と前記本体部との間に設けられ、当該一方側の脚部の振動を検出する第１の振動検出センサと、
前記他方側の脚部と前記本体部との間に設けられ、当該他方側の脚部の振動を検出する第２の振動検出センサと、
前記第１の振動検出センサによって検出された検出信号を第１のチャンネルの音響信号として出力し、前記第２の振動検出センサによって検出された検出信号を第２のチャンネルの音響信号として出力する音響信号出力手段と
を具備することを特徴とする擦弦楽器。
【請求項３】
前記音響信号出力手段は、前記第１の振動検出センサによって検出された検出信号に対して信号処理を施す第１の信号処理手段と、前記第２の振動検出センサによって検出された検出信号に対して信号処理を施す第２の信号処理手段とを有している
ことを特徴とする請求項１または２に記載の擦弦楽器。
【請求項４】
複数の弦と、
本体部と、
前記弦の配列方向の一方側および他方側に脚部を有し、前記本体部に立設される駒とを備えた擦弦楽器の前記駒の振動を検出して音響信号を生成する装置であって、
前記一方側の脚部と前記本体部との間に設けられ、当該一方側の脚部の振動を検出する第１の振動検出センサと、
前記他方側の脚部と前記本体部との間に設けられ、当該他方側の脚部の振動を検出する第２の振動検出センサと、
前記第１の振動検出センサによって検出された検出信号および前記第２の振動検出センサによって検出された検出信号に基づいて、第１のチャンネルの音響信号、および第２のチャンネルの音響信号を生成して出力する音響信号出力手段と
を具備することを特徴とする音響信号生成装置。
【請求項５】
複数の弦と、
本体部と、
前記弦の配列方向の一方側および他方側に脚部を有し、前記本体部に立設される駒とを備えた擦弦楽器の前記駒の振動を検出して音響信号を生成する装置であって、
前記一方側の脚部と前記本体部との間に設けられ、当該一方側の脚部の振動を検出する第１の振動検出センサと、
前記他方側の脚部と前記本体部との間に設けられ、当該他方側の脚部の振動を検出する第２の振動検出センサと、
前記第１の振動検出センサによって検出された検出信号を第１のチャンネルの音響信号として出力し、前記第２の振動検出センサによって検出された検出信号を第２のチャンネルの音響信号として出力する音響信号出力手段と
を具備することを特徴とする音響信号生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、擦弦操作に応じた音響信号を生成する機能を備えた擦弦楽器、および擦弦操作に応じた音響信号を生成する音響信号生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自然弦楽器の模倣した電気弦楽器なるものが登場しつつある。この電気弦楽器は、弦の振動をピックアップで検出し、その検出信号を増幅した後、フィルタ処理することによって楽音信号を得るものである。このような電気弦楽器は、自然弦楽器にあるべき共鳴体を備えていないため、自然弦楽器に特有の響き感に欠けるとともに、音色的にも違和感を伴うものである。このため、電気弦楽器は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用い、その出力信号に種々のエフェクトを付与することにより、主に、新規な音色を創作するものとして利用される。
【０００３】
ところで、自然弦楽器、例えばバイオリンを演奏すると、実際に大きな楽音が発生してしまうため、演奏の練習には種々の制約が伴う。ここで、電気弦楽器は、その発生楽音こそ違いはあれ、その演奏方法は、それに対応する自然弦楽器と全く同じである。そこで、電気弦楽器の楽音信号を当該演奏者が装着するヘッドホンに出力させることにより、それに対応する自然弦楽器の演奏練習が、大きな楽音を発生させずに可能となる。すなわち、電気弦楽器は、自然弦楽器の練習用として利用される場合もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにＤＳＰを用いることによってホール残響効果等を行うことはできるが、擦る弦の違いによる微妙な音像定位の差等を表現することができず、例えば演奏者という発音源が至近距離にある特殊環境下の音場再現を行うことはできなかった。
【０００５】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、擦る弦の違いなどの微妙な擦弦操作をより正確に反映した音場を再現することができる擦弦楽器および音響信号生成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る擦弦楽器は、複数の弦と、本体部と、前記弦の配列方向の一方側および他方側に脚部を有し、前記本体部に立設される駒と、前記一方側の脚部と前記本体部との間に設けられ、当該一方側の脚部の振動を検出する第１の振動検出センサと、前記他方側の脚部と前記本体部との間に設けられ、当該他方側の脚部の振動を検出する第２の振動検出センサと、前記第１の振動検出センサによって検出された検出信号および前記第２の振動検出センサによって検出された検出信号に基づいて、第１のチャンネルの音響信号、および第２のチャンネルの音響信号を生成して出力する音響信号出力手段とを具備することを特徴としている。
【０００７】
この構成によれば、駒の２つの脚部の振動を各々第１の振動検出センサおよび第２の振動検出センサが個別に検出し、各々の検出結果に基づいて左右チャンネルといった２チャンネルの音響信号を生成することができる。ここで、各々脚部に伝達される振動は、複数の弦のうち、より近い方の弦の振動の影響を受けやすくなる。すなわち、高音に対応する弦側の脚部には、高音の弦を擦ったときの振動は多く検出され、低音に対応する弦を擦った時の振動はあまり検出されない。一方、低音に対応する弦側の脚部には、低音の弦を擦ったときの振動は多く検出され、高音に対応する弦を擦った時の振動はあまり検出されない。このように各各弦を擦ったときの各々の脚部の振動の検出結果は信号強度および周波数分布が微妙に異なっており、このように微妙に信号強度および周波数分布が異なる２つの検出結果を用いることで、擦る弦の違いによる微妙な音像定位の差等を表現することができる。
【０００８】
また、本発明の別態様の擦弦楽器は、複数の弦と、本体部と、前記弦の配列方向の一方側および他方側に脚部を有し、前記本体部に立設される駒と、前記一方側の脚部と前記本体部との間に設けられ、当該一方側の脚部の振動を検出する第１の振動検出センサと、前記他方側の脚部と前記本体部との間に設けられ、当該他方側の脚部の振動を検出する第２の振動検出センサと、前記第１の振動検出センサによって検出された検出信号を第１のチャンネルの音響信号として出力し、前記第２の振動検出センサによって検出された検出信号を第２のチャンネルの音響信号として出力する音響信号出力手段とを具備することを特徴としている。
【０００９】
この構成によれば、駒の２つの脚部の振動を各々第１の振動検出センサおよび第２の振動検出センサが個別に検出し、各々の検出結果に基づいて左右チャンネルといった２チャンネルの音響信号を生成することができる。上述したように高音に対応する弦側の脚部には、高音の弦を擦ったときの振動は多く検出され、低音に対応する弦を擦った時の振動はあまり検出されない。一方、低音に対応する弦側の脚部には、低音の弦を擦ったときの振動は多く検出され、高音に対応する弦を擦った時の振動はあまり検出されない。このように各各弦を擦ったときの各々の脚部の振動の検出結果は信号強度および周波数分布が微妙に異なっており、このように微妙に信号強度および周波数分布が異なる２つの検出結果を用いることで、擦る弦の違いによる微妙な音像定位の差等を表現することができる。
【００１０】
また、本発明に係る音響信号生成装置は、複数の弦と、本体部と、前記弦の配列方向の一方側および他方側に脚部を有し、前記本体部に立設される駒とを備えた擦弦楽器の前記駒の振動を検出して音響信号を生成する装置であって、前記一方側の脚部と前記本体部との間に設けられ、当該一方側の脚部の振動を検出する第１の振動検出センサと、前記他方側の脚部と前記本体部との間に設けられ、当該他方側の脚部の振動を検出する第２の振動検出センサと、前記第１の振動検出センサによって検出された検出信号および前記第２の振動検出センサによって検出された検出信号に基づいて、第１のチャンネルの音響信号、および第２のチャンネルの音響信号を生成して出力する音響信号出力手段とを具備することを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の別態様の音響信号生成装置は、複数の弦と、本体部と、前記弦の配列方向の一方側および他方側に脚部を有し、前記本体部に立設される駒とを備えた擦弦楽器の前記駒の振動を検出して音響信号を生成する装置であって、前記一方側の脚部と前記本体部との間に設けられ、当該一方側の脚部の振動を検出する第１の振動検出センサと、前記他方側の脚部と前記本体部との間に設けられ、当該他方側の脚部の振動を検出する第２の振動検出センサと、前記第１の振動検出センサによって検出された検出信号を第１のチャンネルの音響信号として出力し、前記第２の振動検出センサによって検出された検出信号を第２のチャンネルの音響信号として出力する音響信号出力手段とを具備することを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
Ａ．実施形態
まず、図１は本発明の一実施形態に係る電気バイオリンの外観を示す図である。同図に示すように、この電気バイオリン１Ａは、弦４を立設支持する台座であるボディ（本体部）２Ａ、ネック３および胴部５を備えた構成である。弦４は、ボディ２Ａの底部に固定されたテールピース６から駒７を経てネック３の先端にわたり４本張られている。ネック３には、弦４の端部が巻回されて弦４に張力を与えるペッグスクリュー３ａが装着されている。
【００１３】
なお、この明細書においては、電気バイオリンであっても、上記のように本体部に設けられる弦４を支持する部材、すなわちアコースティックバイオリンにおける駒に相当する部材を駒と称することとする。
【００１４】
この電気バイオリン１Ａでは、通常の自然楽器バイオリンのように、胴部の音響放射機能は必要ないので、胴部５は演奏者が身体（顎）で支持する側とは反対側にデザイン的に形成され、その胴部５の反対側におけるボディ２Ａの底部に、実際に顎に挟んで支持する部分として顎当てパッド８が取り付けられている。なお、４本の弦４の配列についての詳細は、後述するが通常のアコースティックバイオリンと同様、顎当てパッド８側が低音弦、その反対側が高音弦である。
【００１５】
以上が本実施形態に係る電気バイオリン１Ａの外観構成である。次に、図２を参照しながら、当該電気バイオリン１Ａに搭載される音響信号生成装置について説明する。なお、音響信号生成装置は、電気バイオリン１Ａに搭載するようにしてもよいし、バイオリンとは別体の装置として構成するようにしてもよい。
【００１６】
図２に示すように、音響信号生成装置２００は、振動検出センサユニット２１０と、音響信号生成ユニット２２０とを備えている。振動検出センサユニット２１０は、擦弦操作によって生じる駒７の振動を検出するユニットであり、高音側センサ（第１の振動検出センサ）３００と、低音側センサ（第２の振動検出センサ）３０１といった２つのセンサを有している。
【００１７】
当該電気バイオリン１Ａにおける駒７は、通常のアコースティックバイオリンと同様、４本の弦４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを有しており、これらの順序で駒７の図中左側から右側に配列されている。これらの４本の弦のうち、弦４ａは最も低音を発音させるために演奏者が擦弦する弦であり、弦４ｄは最も高音を発音させるために演奏者が擦弦する弦であり、弦４ｂはやや低音、弦４ｃはやや高音を発音させるために擦弦される弦となっている。つまり、この電気バイオリン１Ａは、通常のアコースティックバイオリンと同様の弦の配列構成を採用している。
【００１８】
振動検出センサユニット２１０を構成する高音側センサ３００および低音側センサ３０１の各々は、駒７の２つの脚部７ａ，７ｂと本体部２Ａ（図１参照）との間に配置されており、擦弦操作によって生じる駒７の振動を検出する。高音側センサ３００は、上記のように配列される４本の弦のうち、最も高音を発生させるための弦４ｄ側の脚部７ｂの下面と本体部２Ａとの間に配置されており、脚部７ｂから本体部２Ａに伝達される振動を検出する。
【００１９】
一方、低音側センサ３０１は、上記のように配列される４本の弦のうち、最も低音を発生させるための弦４ａ側の脚部７ａの下面と本体部２Ａとの間に配置されており、脚部７ａから本体部２Ａに伝達される振動を検出する。
【００２０】
ここで、高音側センサ３００および低音側センサ３０１は、薄板状の圧電素子を有しており、駒７の振動による機械的エネルギーを電気エネルギーに変換し、振動に対応した検出信号（電気信号）を出力するよう構成されている。そして、高音側センサ３００および低音側センサ３０１は、それぞれ個別に検出した振動に応じた検出信号Ｋ，Ｔを音響信号生成ユニット２２０に出力する。
【００２１】
次に、上記構成の振動検出センサユニット２１０が各々個別に検出した駒７の振動に対応した検出信号Ｋ，Ｔに基づいて音響信号を生成し、ヘッドフォンやスピーカ等の放音装置から放音するための音響信号生成ユニット２２０について説明する。
【００２２】
同図に示すように、音響信号生成ユニット２２０は、振動検出センサユニット２１０から供給される検出信号Ｋ，Ｔに基づいて、ＲチャンネルとＬチャンネルの２チャンネルの音響信号を生成し、図示せぬヘッドフォンやスピーカ等に出力するユニットである。音響信号生成ユニット２２０は、検出信号Ｋに基づいてＲチャンネルの音響信号を生成するＲチャンネル処理部２５０と、検出信号Ｔに基づいてＬチャンネルの音響信号を生成するＬチャンネル処理部２６０とを備えている。
【００２３】
Ｒチャンネル処理部２５０（第１の信号処理手段）は、プリアンプ２５１と、周波数特性調整フィルタ２５２と、ボリューム２５３とを有しており、Ｌチャンネル処理部（第２の信号処理手段）２６０は、プリアンプ２６１と、周波数特性調整フィルタ２６２と、ボリューム２６３とを有している。
【００２４】
プリアンプ２５１，２５２の各々には、上記の高音側センサ３００および低音側センサ３０１によって検出された振動に対応する信号Ｋ，Ｔが供給されるようになっている。プリアンプ２５１，２６１の各々に供給された信号Ｋ，Ｔは、それぞれ周波数特性調整フィルタ２５２，２６２に供給される。
【００２５】
周波数特性調整フィルタ２５２，２６２は、各々異なる特性を有するフィルタであり、供給される検出信号Ｋ，Ｔに対して各々のフィルタ特性に応じた周波数特性処理を行う。なお、周波数特性調整フィルタ２５２および周波数特性調整フィルタ２６２のフィルタ特性の相違点等についての詳細は後述する。
【００２６】
ボリューム２５３，２６３の各々には、周波数特性調整フィルタ２５２，２６２によって信号処理が施された検出信号Ｋ，Ｔがそれぞれ供給される。ボリューム２５３およびボリューム２６３は、供給された信号を同一の増幅率（ユーザ等に指定された増幅率）で調整した後、調整後の信号をＲチャンネルの音響信号およびＬチャンネルの音響信号として出力する。なお、ボリューム２５３およびボリューム２６３が各々異なる増幅率で各信号を調整するようにしてもよい。
【００２７】
以上のようにして音響信号生成装置２００からは、ＲチャンネルおよびＬチャンネルといった２チャンネルの音響信号がヘッドフォンやスピーカ等から構成される放音装置に出力される。なお、図示はしないが、ボリューム２５３およびボリューム２６３から出力される信号をディジタル信号に変換し、残響付与等のディジタル信号処理を施してからヘッドフォン等に出力するようにしてもよい。
【００２８】
音響信号生成ユニット２２０は上記の構成を有しており、振動検出センサユニット２１０の高音側センサ３００および低音側センサ３０１が各々検出した脚部７ｂおよび脚部７ａの振動に対応する信号Ｋ，Ｔに基づいて、ＲチャンネルおよびＬチャンネルといった２チャンネルの音響信号を生成して出力するようになっている。
【００２９】
以上のように振動検出センサユニット２１０が擦弦操作時における駒７の脚部７ａ，７ｂの振動を各々個別に検出し、検出した各々振動に対応する信号Ｋ，Ｔに基づいて２チャンネルの音響信号を生成することができ、生成したＲ，Ｌチャンネルの音響信号によって演奏者の位置といった発音位置に非常に近いといった特殊環境下においても擦る弦の違い等の微妙な擦弦操作をより正確に反映した音場再現を行うことができる。以下、このような音場再現ができる理由について説明する。
【００３０】
図３は、４本の弦４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの各々を個別に擦った際に、高音側センサ３００および低音側センサ３０１によって検出される信号を表す図である。この図は、擦弦時において、横軸に高音側センサ３００から得られる電圧、縦軸に低音側センサ３０１から得られる電圧をプロットし、その電圧変化の軌跡を一定時間表示したものであり、いわゆるリサージュ図形と呼ばれるものである。同図に示す強度の最大値および最小値の差が信号電圧の振幅値（Peak to Peak：強度）として表される。なお、当該図は、高音側センサ３００と低音側センサ３０１とによって検出される信号の強度を比較するための図であり、各々同一の単位で表されており、強度の単位についての表記は省略する。
【００３１】
図３の左上に示すように、最も高音を発生するための弦４ｄを擦った時に高音側センサ３００および低音側センサ３０１によって得られる信号の振幅（強度）はＫＡ１，ＴＡ１であり、高音側センサ３００によって得られる信号（Ｒチャンネル用の信号）の振幅ＫＡ１の方が低音側センサ３０１によって得られる信号（Ｌチャンネル用の信号）の振幅ＴＡ１よりも大きい。
【００３２】
また、図３の右上に示すように、やや高音を発生するための弦４ｃを擦った時に高音側センサ３００および低音側センサ３０１によって得られる信号の振幅はＫＡ２，ＴＡ２であり、高音側センサ３００によって得られる信号（Ｒチャンネル用の信号）の振幅ＫＡ２が低音側センサ３０１によって得られる信号（Ｌチャンネル用の信号）の振幅ＴＡ２よりも若干大きい。
【００３３】
また、図３の左下に示すように、やや低音を発生するための弦４ｂを擦った時に高音側センサ３００および低音側センサ３０１によって得られる信号の振幅はＫＡ３，ＴＡ３であり、高音側センサ３００によって得られる信号（Ｒチャンネル用の信号）の振幅ＫＡ３が低音側センサ３０１によって得られる信号（Ｌチャンネル用の信号）の振幅ＴＡ３よりも若干小さい。
【００３４】
さらに、図３の右下に示すように、最も低音を発生するための弦４ａを擦った時に高音側センサ３００および低音側センサ３０１によって得られる信号の振幅はＫＡ４，ＴＡ４であり、高音側センサ３００によって得られる信号（Ｒチャンネル用の信号）の振幅ＫＡ４が低音側センサ３０１によって得られる信号（Ｌチャンネル用の信号）の振幅ＴＡ４よりも小さい。
【００３５】
以上のような各弦を擦った時に高音側センサ３００および低音側センサ３０１得られる信号強度についてまとめると、図４に示すように表される。同図に示すように、低音側センサ３０１によって検出されるＬチャンネル用の信号強度は弦４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの順序で小さくなり、高音側センサ３００によって検出されるＲチャンネル用の信号強度は弦４ｄ，４ｃ，４ｂ，４ａの順序で小さくなる。そして、各々弦を擦った時のＬチャンネル用の信号強度とＲチャンネル用の信号強度との強度比は、図５に示すように表される。同図に示されるように、低音側センサ３０１によって検出されるＬチャンネル用の信号強度は弦４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの順序で小さくなり、高音側センサ３００によって検出されるＲチャンネル用の信号強度は弦４ｄ，４ｃ，４ｂ，４ａの順序で小さくなる。なお、信号強度比ＳＨは、以下の式により算出される。
ＳＨ＝−２０log（（低音側センサ３０１の検出信号の強度）／（高音側センサ３００の検出信号の強度））
【００３６】
ここで、各弦を擦った時に高音側センサ３００および低音側センサ３０１によって得られる信号の強度比が上記のようになる理由について考察すると以下の通りである。すなわち、高音側センサ３００は脚部７ｂの下面に取り付けられており、当該脚部７ｂの振動を検出するものである。このため、脚部７ｂにより近い位置にある弦４ｄ，４ｃ，４ｂ，４ａの順序で得られる信号の強度が大きくなる。振動の発生位置と検出位置の距離が近いほど伝達される振動の減衰量が小さくなるからである。一方、低音側センサ３０１は脚部７ａの下面に取り付けられており、当該脚部７ａの振動を検出するものである。このため、脚部７ａにより近い位置にある弦４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの順序で得られる信号の強度が大きくなる。以上のような理由によって、各弦を擦った時に上記のような信号強度比が得られることになるのである。なお、図４および図５に示した信号強度比はあくまでも一例であり、駒７の構造や材質等によって変動することになるが、通常駒として使用される構造や材質のものであれば、ほぼ同じような傾向は見られることが分かった。
【００３７】
以上のような各弦を擦ったときに信号強度および周波数分布等の特性が異なる高音側センサ３００および低音側センサ３０１の検出結果を音響信号生成に用いることで、擦る弦の違い等による微妙な音像定位の差等を表現でき、演奏者の位置といった発音位置に非常に近いといった特殊環境下においても微妙な擦弦操作をより正確に反映した音場再生を行うことができる。より詳述すると、高音側センサ３００の検出信号ＫをＲチャンネルの音響信号として用い、低音側センサ３０１の検出信号ＴをＬチャンネルの音響信号として用いることによって、以下のような理由で当該２チャンネルの音響信号によって演奏者の位置といった発音位置に非常に近いといった特殊環境下においても擦る弦の違い等の微妙な擦弦操作をより正確に反映した音場再生を行うことができる。
【００３８】
すなわち、図６に示すように、バイオリンを演奏する場合、バイオリンの低音側の弦は高音側の弦よりも演奏者の左耳により近い位置にあり、高音側の弦は低音側の弦よりも演奏者の右側の耳に近い位置にある。したがって、通常のアコースティックバイオリンを演奏した際に、演奏者が演奏音を聴いた場合には右耳から入る音については高音の弦の割合が大きく感じられ、左耳から入る音については低音の弦の割合が大きく感じられることになる。上記のようなバイオリンの演奏時の状況に起因する左右の耳に入る音の特性に対し、上述したように低音側センサ３０１によって検出されるＬチャンネルの音響信号を生成するための検出信号Ｔは低音側の弦４ａ，４ｂの信号強度比が大きく、高音側センサ３００によって検出されるＲチャンネルの音響信号を生成するための検出信号Ｋは高音側の弦４ｄ，４ｃの信号強度比が大きい。つまり、低音側センサ３０１の検出結果、および高音側センサ３００の検出結果が、演奏者の左右の耳の位置における音場特性に近似した特性を有しているのである。本出願人は、高音側センサ３００および低音側センサ３０１によって上記のような特性を有する検出結果を得られることに着目し、これら２つの検出信号に基づいてＲチャンネルおよびＬチャンネルの音響信号を生成するようにしたのである。より具体的には、上記のように低音側センサ３０１の検出結果からＬチャンネルの音響信号を生成し、高音側センサ３００の検出結果からＲチャンネルの音響信号を生成することによって、演奏者の位置といった発音位置に非常に近いといった特殊環境下においても擦る弦の違い等の微妙な擦弦操作をより正確に反映した音場再現を行うことができるようにしたのである。
【００３９】
なお、上述したように低音側センサ３０１の検出結果、および高音側センサ３００の検出結果が、演奏者の左右の耳の位置における音場特性に近似した特性を有する傾向は見られるものの、駒７の形状や材質等種々の要因によって各々のセンサの検出結果の特性はばらつくことが考えられる。そこで、各々の検出結果の基本特性を利用しつつ、各々検出信号に対して上記の周波数特性調整フィルタ２５２および周波数特性調整フィルタ２６２によって適宜周波数特性調整を施すことで、演奏者の位置といった発音位置に非常に近いといった特殊環境下においても擦る弦の違い等の微妙な擦弦操作をさらに正確に反映した音場再生を行うことができる。
【００４０】
例えば、各弦毎の低音側センサ３０１および高音側センサ３００の検出信号の強度比として、図７に示すような結果が得られた場合等には、弦４ａを擦ったときに得られる信号強度比のバランスが悪いので（低音側センサ３０１の検出信号の強度が強すぎる）、そのままＬチャンネルおよびＲチャンネルの音響信号として利用すると、正確に音場を再現できないおそれがある。そこで、図７に示すような結果が得られた場合には、各弦を擦った時に得られる高音側センサ３００および低音側センサ３０１の検出信号の強度比のバランスを、例えば図５に示すような特性に調整する必要がある。このようなバランス調整を行う場合には、周波数特性調整フィルタ２６２として、低音側センサ３０１の検出信号Ｔ（Ｌチャンネル用）に対して低周波成分よりも高周波成分をより多く通過させる特性を有するフィルタを用いる。また、周波数特性調整フィルタ２５２として、高音側センサ３００の検出信号Ｋ（Ｒチャンネル用）に対して高周波成分よりも低周波成分をより多く通過させる特性を有するフィルタを用いるようにすればよい。このような周波数特性調整を行うことで、低周波領域（低音）の成分が多く含まれ、高周波領域（高音）の成分が少ない低音側センサ３０１の検出信号Ｔに対しては、その信号に含まれる高周波成分がより多く通過させられることになる一方で、高周波領域（高音）の成分が多く含まれ、低周波領域（低音）の成分が少ない高音側センサ３００の検出信号Ｋに対しては、その信号に含まれる低周波成分がより多く通過させられる。したがって、弦４ａを擦った時におけるに低音側センサ３０１の検出信号の強度に、高音側センサ３００の検出信号の強度が近づくことになり、図７に示したようなバランスの悪さを改善することができる。
【００４１】
Ｂ．変形例
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような種々の変形が可能である。
【００４２】
（変形例１）
例えば、図８に示すような音響信号生成装置８００を構成するようにしてもよい。同図に示すように、音響信号生成装置８００は、振動検出ユニット９０と、音響信号生成ユニット１１０とを備えている。
【００４３】
図９に示すように、振動検出ユニット９０は、脚部７ａ，７ｂの下面に各々面接触させられる薄板状の圧電センサ９１ａ，９１ｂを有しており、各々脚部７ａ，７ｂの機械的振動を電気エネルギーに変換して振動に応じた電気信号を出力する。ここで、圧電センサ９１ａ，９１ｂは、その分極方向が逆方向（図中矢印で示す方向）となるように配置されている。そして、圧電センサ９１ａ，９１ｂのボディ２Ａ側（図中下）側の面、つまり同一面側に設けられた電極に出力線９５ａ，９５ｂが接続され、他方の面（図の上側）の面に接地線９６が接続されている。振動検出ユニット９０においては、このように圧電センサ９１ａ，９１ｂの分極方向が逆方向となるよう配置するとともに同一側の面に出力線９５ａ，９５ｂを結線している。
【００４４】
このように圧電センサ９１ａ，９１ｂの分極方向が逆方向となるよう配置するとともに同一側の面に出力線９５ａ，９５ｂを結線することによって、駒７に生じる振動の横振動成分をより正確に検出することができる。すなわち、横振動成分、つまりある一時点における脚部７ａ，７ｂの振動方向は逆方向（一方が下から上の場合、他方は上から下となる）となる振動成分を各々検出した際に圧電センサ９１ａ，９１ｂから出力線９５ａ，９５ｂに供給される信号が、お互いの特性を打ち消し合うことがないので、これらの２つの信号ｙ２，ｙ１を用いることで横振動成分を効率よく検出することができるのである。一方、圧電センサ９１ｂから出力される信号ｔを単独で用いることで、駒７に生じる縦振動成分を効率よく検出することができる。なお、横振動成分とは、駒７が弦の配列方向（図９の左右方向）に振動した際に検出される成分であり、縦振動成分とは駒７が当該配列方向と直交する方向（図９の上下方向）に振動した際に検出される成分である。
【００４５】
以上のような構成の振動検出ユニット９０によって検出される信号ｔ、ｙ１，ｙ２は出力線９５ａ，９５ｂから図８に示す音響信号生成ユニット１１０に供給される。同図に示すように、この音響信号生成ユニット１１０は、プリアンプ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃと、ボリューム１１２と、周波数特性調整フィルタ１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃと、ボリューム１１４と、Ｒチャンネル特性調整フィルタ８２０と、Ｌチャンネル特性調整フィルタ８３０とを備えている。
【００４６】
プリアンプ１１１ａ，１１１ｂには圧電センサ９１ｂから出力線９５ｂを介して駒７の振動に応じた信号ｔ，ｙ１が供給され、プリアンプ１１１ｃには圧電センサ９１ａから出力線９５ａを介して駒７の振動に応じた信号ｙ２が供給されるようになっている。なお、信号ｔ，ｙ１は圧電センサ９１ｂによって検出された同一の信号である。プリアンプ１１１ａに供給された信号ｔは周波数特性調整フィルタ１１３ａに供給され、プリアンプ１１１ｂ，１１１ｃに供給された信号ｙ１，ｙ２は、ボリューム１１２によって所定の増幅率に調整された後、それぞれ周波数特性調整フィルタ１１３ｂ，１１３ｃに供給される。
【００４７】
周波数特性調整フィルタ１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃは、各々異なる特性を有するフィルタであり、そのフィルタ特性の一例を図１０に示す。図１０上段に示すように、縦振動に対応する信号ｔが供給される周波数特性調整フィルタ１１３ａは、バイオリン発音域において４次倍音以上の高周波成分を通過させ、低周波成分をカットする特性となっているのに対し、図１０下段に示すように、横振動に対応する信号ｙ１，ｙ２が供給される周波数特性調整フィルタ１１３ｂ，１１３ｃは、バイオリンにおける基音および低次倍音に相当する低周波成分を通過させ、高周波成分をカットする特性となっている。すなわち、周波数特性調整フィルタ１１３ａを通過させられた信号ｔに対して、その低周波成分がカットされるといった信号処理が施され、周波数特性調整フィルタ１１３ｂ，１１３ｃを通過させられた信号ｙ１，ｙ２に対して、その高周波成分がカットされるといった信号処理が施されるのである。
【００４８】
以上のような周波数特性調整を信号ｔ，ｙ１，ｙ２に対して実施することにより、上述した実施形態と同様、基音成分や低次倍音成分（低周波領域）が主として含まれる横振動成分についてはその低周波領域を通過させて音響信号の成分として利用し、高次倍音成分（高周波領域）が含まれる縦振動成分についてはその高周波領域を通過させて音響信号の成分として利用するようにしている。
【００４９】
ボリューム１１４は、周波数特性調整フィルタ１１３ａから供給された周波数特性調整後の信号ｔを所定の振幅率に調整する。これは横振動成分については圧電センサ９１ａ，９１ｂの両者から得られた信号を用いるのに対し、縦振動成分については圧電センサ９１ｂのみから得られた信号を用いており、両者間の振幅調整を行うためである。
【００５０】
Ｒチャンネル特性調整フィルタ８２０には、周波数特性調整フィルタ１１３ａから信号ｔ、および周波数特性調整フィルタ１１３ｂから信号ｙ１が供給され、Ｒチャンネル特性調整フィルタ８２０はこれらが加算された信号に対して周波数特性調整を施す。また、Ｌチャンネル特性調整フィルタ８３０には、周波数特性調整フィルタ１１３ａから信号ｔ、および周波数特性調整フィルタ１１３ｃから信号ｙ２が供給され、Ｌチャンネル特性調整フィルタ８３０はこれらが加算された信号に対して周波数特性調整を施す。そして、Ｒチャンネル特性調整フィルタ８２０によって処理が施された信号がＲチャンネルの音響信号として、Ｌチャンネル特性調整フィルタ８３０によって処理が施された信号がＬチャンネルの音響信号として図示せぬヘッドフォンや、他の音響装置等に出力される。ここで、Ｒチャンネル特性調整フィルタ８２０およびＬチャンネル特性調整フィルタ８３０の特性は、上述した実施形態における周波数特性調整フィルタ２５２および周波数特性調整フィルタ２６２と同様の手法により決定される。すなわち、ＲチャンネルとＬチャンネルの信号強度比のバランスが適切なものとなるよう、各々のフィルタの特性を決定すればよい。なお、当該構成においては、高次倍音がＬ、Ｒ両チャンネルに加算されるが、高次倍音であるため加算されても信号強度には大きく影響しないので音場感は損なわれない。
【００５１】
上記実施形態における振動検出ユニット５０に限らず、以上のような構成により駒７の高音側の脚部７ｂおよび低音側の脚部７ａに生じる振動を個別に検出し、各々の検出結果に含まれる演奏者の左右の耳の位置における音場特性に近似した特性を利用し、これら２つの検出信号に基づいてＲチャンネルおよびＬチャンネルの音響信号を生成するようにしてもよい。
【００５２】
（変形例２）
上述した各実施形態においては、本発明を電気バイオリンに適用した場合について説明したが、弦と、弦を支持する部材（駒）とを有し、該弦を弓等によって擦ることにより演奏を行う擦弦楽器に適用することが可能であり、例えばチェロ、ビオラ、コントラバス等に適用することができる。
【００５３】
（変形例３）
また、上述した各実施形態においては、本発明を電気バイオリンに適用した場合について説明したが、アコースティックな発音機能を有する擦弦楽器に適用することができる。例えば、図１１に示すようなアコースティックバイオリンにも本発明を適用することができる。
【００５４】
同図に示すように、このバイオリンは、通常のバイオリンと同様に共鳴体である響胴（本体部）１１と、響胴１１から延出するネック１２とを有しており、ネック１２に設けられた糸巻１３と響胴１１に設けられた緒止板１４とで４本の弦１５を張力を与えた状態で支持している。響胴１１およびネック１２の上面（紙面手前側）には、指盤１６が弦１５とほぼ平行に配置されている。響胴１１には駒１８が立設されており、弦１５との間で挟持されている。これにより弦１５の振動が駒１８を介して響胴１１に伝達されるようになっている。これらの各構成要素は、通常のアコースティックバイオリンと同様の機能を有している。当該バイオリンの駒１８の高音側および低音側の脚部の下面に上記実施形態と同様、高音側センサ３００および低音側センサ３０１を取り付けるようにすれば、上記実施形態と同様の効果が得られる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、擦る弦の違いなどの微妙な擦弦操作をより正確に反映した音場を再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る電気バイオリンの外観構成を示す図である。
【図２】  本発明の一実施形態に係る電気バイオリンに搭載される音響信号生成装置の構成を示す図である。
【図３】  前記電気バイオリンの４本の弦をそれぞれ擦った時に当該電気バイオリンの駒の２つの脚部に取り付けられたセンサによって検出される信号の強度比の一例を示す図である。
【図４】  前記電気バイオリンの４本の弦をそれぞれ擦った時に当該電気バイオリンの駒の２つの脚部に取り付けられたセンサによって検出される信号の強度比の一例を示す図である。
【図５】  前記電気バイオリンの４本の弦をそれぞれ擦った時に当該電気バイオリンの駒の２つの脚部に取り付けられたセンサによって検出される信号の強度比のバランスの一例を示す図である。
【図６】  バイオリンを演奏した時に、演奏者の左右の耳の各々に入る音の特性を説明するための図である。
【図７】  前記電気バイオリンの４本の弦をそれぞれ擦った時に当該電気バイオリンの駒の２つの脚部に取り付けられたセンサによって検出される信号の強度比のバランスの一例を示す図である。
【図８】  前記実施形態に係る電気バイオリンの変形例における振動検出センサユニットの構成を示す図である。
【図９】  前記実施形態に係る電気バイオリンの変形例における振動検出センサユニットによって検出された検出信号に基づいて音響信号を生成する音響信号生成ユニットの構成を示す図である。
【図１０】  前記変形例における前記音響信号生成ユニットの構成要素である周波数特性フィルタのフィルタ特性を説明するための図である。
【図１１】  本発明の変形例に係るバイオリンの外観を示す図である。
【符号の説明】
１Ａ……電気バイオリン、２Ａ……ボディ、３……ネック、４……弦、５……胴部、７……駒、７ａ，７ｂ……脚部、１１……響胴、１２……ネック、１３……糸巻、１４……緒止板、１５……弦、１６……指盤、１８……駒、９０……振動検出ユニット、９１ａ，９１ｂ……圧電センサ、１１０……音響信号生成ユニット、１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ……周波数特性調整フィルタ、１１４……アンプ、２００……音響信号生成装置、２１０……振動検出センサユニット、２２０……音響信号生成ユニット、２５０……Ｒチャンネル処理部、２５２……周波数特性調整フィルタ、２６０……Ｌチャンネル処理部、２６２……周波数特性調整フィルタ、３００……高音側センサ、３０１……低音側センサ、８２０……Ｒチャンネル特性調整フィルタ、８３０……Ｌチャンネル特性調整フィルタ
【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】
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【図１１】
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