(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
楽器本体に細長い竿状部を有し、その竿状部に演奏者が指で押えた位置を検知して該位置に対応する音高決定信号を出力する音高決定部を設け、楽音信号発生部により前記音高決定信号に応じた音高の楽音信号を発生するようにした電子楽器において、
前記音高決定部を、前記楽器本体に対して独立した音高決定ユニットとして、前記竿状部にその長手方向に沿って変位可能に設けるとともに、
該音高決定ユニットの楽器本体に対する前記竿状部の長手方向における相対位置の変動を検知して楽音制御信号を出力する楽音制御信号発生部を、前記音高決定ユニットと楽器本体との間に設け、
前記楽音制御信号に応じて前記楽音信号発生部が発生する楽音信号を制御してビブラート等の効果を付与するようにしたことを特徴とする電子楽器。
【請求項２】
請求項１記載の電子楽器において、前記楽音制御信号発生部は、前記音高決定ユニットの長手方向の一端部である基端部と前記楽器本体の前記基端部と対向する部分との間に設けられたフォトリフレクタと反射面とからなり、前記音高決定ユニットと前記楽器本体との前記相対位置の変動により、前記反射面の前記フォトリフレクタに対する距離が変動し、該フォトリフレクタの受光量が変化して出力する楽音制御信号が変化することを特徴とする電子楽器。
【請求項３】
請求項１又は２記載の電子楽器において、前記音高決定ユニットと楽器本体との間に、該音高決定ユニットに楽器本体に対する変位ストロークのほぼ中央位置への復帰力を付与する付勢手段を設けたことを特徴とする電子楽器。
【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，チェロ等の弦楽器を模した電子楽器、すなわち楽器本体に竿状の部分を有し、それを指で押える位置によって発音する楽音の音高（音程）を決定するようにした電子楽器に関する。
【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行なうことができる。
【０００３】
また、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従来からあるが、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。また、前者の場合でも押えた指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。このような理由から、効果付与のためのスイッチやボリュームを別に設けたものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしなから、アコースティックの弦楽器では基本的に、音高（音程）を決めた指でそのままビブラートをかけられるので、電子弦楽器においてもそれが望まれる。なぜなら、音高を決める指と別の指でビブラートをかけるのでは、速い指の動きでの演奏ができないし、演奏表現力が落ちる。
また、電子バイオリンの等有弓電子弦楽器では、弓動を検出したあと、たとえ弓動がなくなったとしても、押え弦部の揺動があれば効果が付与された楽音を発生させ続けてもよい場合がある。このようにすれば、押え弦部のみに神経を集中でき、初心者でも演奏表現力を高められる。そのためには、弓使用部と押え弦部とは独立した構造が望まれる。
【０００５】
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、上述のような弦楽器を模した電子楽器において、音高を決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、発生する楽音に付与できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、楽器本体に細長い竿状部を有し、その竿状部に演奏者が指で押えた位置を検知して該位置に対応する音高決定信号を出力する音高決定部を設け、楽音信号発生部により音高決定信号に応じた音高の楽音信号を発生するようにした電子楽器において、
上記音高決定部を、上記楽器本体に対して独立した音高決定ユニットとして、上記竿状部にその長手方向に沿って変位可能に設けるとともに、その音高決定ユニットの楽器本体に対する上記竿状部の長手方向における相対位置の変動を検知して楽音制御信号を出力する楽音制御信号発生部を、前記音高決定ユニットと楽器本体との間に設け、その楽音制御信号に応じて前記楽音信号発生部が発生する楽音信号を制御してビブラート等の効果を付与するようにしたものである。
また、上記楽音制御信号発生部が、上記音高決定ユニットの長手方向の一端部である基端部と上記楽器本体のその基端部と対向する部分との間に設けられたフォトリフレクタと反射面とからなり、上記音高決定ユニットと楽器本体との上記相対位置の変動により、上記反射面の上記フォトリフレクタに対する距離が変動し、該フォトリフレクタの受光量が変化して出力する楽音制御信号が変化するようにするとよい。
【０００７】
その音高決定ユニットと楽器本体との間に、該音高決定ユニットに楽器本体に対する変位ストロークのほぼ中央位置への復帰力を付与する付勢手段を設けるのが望ましい。このようにすれば、音高決定ユニットをその変位ストロークの中央位置から指の力で容易に揺動させて効果を付与でき、その指の力を抜くと中央位置に戻るので音高がずれるようなことがない。
さらに、上記音高決定ユニットと楽器本体との摺動面に、その相対変位を容易にするためのすべり部材を設ければ、音高決定ユニットの揺動が一層容易になり、繊細なビブラート等の効果を付与することができる。
【０００８】
【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具体的に説明する。
図１はこの発明の一実施形態を示す電子楽器の要部のみを示す斜視図である。この電子楽器はバイオリンやギターのような弦楽器を模した形状をなし、楽器本体１に細長い竿状部１ａを有し、そこに長手方向に沿う細長い凹部１ｂを形成し、その凹部１ｂに楽器本体１に対して独立したボックス状の音高決定ユニット２を嵌入させて、矢示Ａ−Ｂ方向に変位可能に設けている。
【０００９】
この音高決定ユニット２の上面には、弦楽器の弦に対応する複数本（この例では４本）の線条２１が印刷されており、それを演奏者が上から押えると、その位置を検知して該位置に対応する音高決定信号を出力するように構成されているが、その詳細は後述する。
その音高決定ユニット２の基端側と楽器本体１との間に、図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である図２にも示すように楽音制御信号発生部３を設けている。この楽音制御信号発生部３は、音高決定ユニット２の楽器本体１に対する相対位置の変動を検知して楽音制御信号を出力するものであるが、その詳細は後述する。
【００１０】
また、図２に示すように、この音高決定ユニット２の先端部２ａと竿状部１ａの先端部１ｃとの間に、これらの各先端部２ａ，１ｃのいずれか一方（例えば先端部１ｃ）側に軸４を植設固着し、その軸４に圧縮コイルバネ５を嵌挿させて該両先端部間に介在させ、その軸先端を該両先端部の他方（例えば先端部２ａ）側に設けた孔に、その軸方向に摺動自在に嵌挿する。
楽音制御信号発生部３内に設けた圧縮コイルバネ３５（図３を参照して後述）と共働して、音高決定ユニット２に楽器本体１に対する変位ストロークのほぼ中央位置への復帰力を付与している。
【００１１】
音高決定ユニット２の下面には複数の突起又は突条６を設け、その下面に滑り部材としてテフロン（フッ素樹脂の商品名）シートを貼着している。あるいは楽器本体１の竿状部１ａの凹部１ｂの底面１ｄにテフロンシートを貼着してもよい。
このようにすることにより、演奏者が音高決定ユニット２の上面の所要の位置を指７で押えたまま、音高決定ユニット２を矢示Ａ−Ｂ方向へ容易に変位させることができる。なお、この突起又は突条６とテフロンシートとからなるすべり機構に代えて、音高決定ユニット２の下面にコロを設けるようにしてもよい。
【００１２】
楽音制御信号発生部３は、図１のＤ−Ｄ線に沿う拡大断面図である図３に示すように、フォトリフレクタ３１を装着したセンサ基板３０に、フォトリフレクタ３１を装着し、内面天井部に反射面３２ａが形成されたドーム状の弾性体３２でそのフォトリフレクタ３１を覆うように、基板３０にその基部３２ｂを介して固着したフォトセンサを主要部とするもので、このフォトセンサの外側にフランジ付き円筒状のケース３３を固設し、それを楽器本体１の音高決定ユニット２の基端部２ｂと対向する部分（凹部１ｂの基端面を形成する部分）１ｅに嵌入させて構成されている。
【００１３】
一方、音高決定ユニット２の基端部２ｂにスライド軸８を固設し、その先端に円筒キャップ状の押圧部材３４をネジ９によって固着しており、この押圧部材３４を、ドーム状の弾性体３２の基部３２ｂとの間に圧縮コイルバネ３５を介装してケース３３に嵌入させ、弾性体３２の先端部に幾分予圧をかけて当接させている。なお、軸８と押圧部材３４とは樹脂材料により一体成形して形成すると、ネジ９は省略できるが、このネジ９はセンタ出し部材を兼ねているので、これに対応する突起を一体成形させてもよい。
【００１４】
音高決定ユニット２の矢示Ａ−Ｂ方向の変位によって押圧部材３４が弾性体３２を押圧変形させ、それによって反射面３２ａのフォトリフレクタ３１に対する距離が変動し、フォトリフレクタ３１の受光量が変化するため、その出力信号すなわち楽音制御信号が変化する。その楽音制御信号を、ジヤンパ線１１を通し、本体基板１０へ送る。
【００１５】
なお、音高決定ユニット２の両端部と楽器本体１の竿状部１ａとの間の隙間には、図示は省略したがジャバラゴムのカバーを設けて、ゴミが入らないようにするとよい。
【００１６】
次に、音高決定ユニット２の内部構造を、図１のＥ−Ｅ線に沿う拡大断面図である図４、及びそのＦ−Ｆ線に沿う断面図である図５を用いて説明する。
この音高決定ユニット２は、底面を幅方向に若干凸面に形成した細長い凹陥部２２ａを略全面に形成した比較的薄くて細長いケース２２に、その凹陥部２２ａと略同じ長さで約２倍の幅を有するフレキシブル基板２３を幅方向に二つ折りにして、間にスペーサ２４を挟んで一定の間隔を設けて、嵌入保持させている。
【００１７】
そのフレキシブル基板２３の上側部２３Ｕの上面には、図１に示した４本の線条２１が印刷されており、下面には各線条２１の位置に対応して４本の帯状の導電パターン２５が形成されている。また、フレキシブル基板２３の下側部２３Ｄの上面には、４本の帯状の導体パターン２５と対向して４本の帯状の抵抗体パターン２６が形成されている。
【００１８】
したがって、線条２１のどこかが指で押されると、その位置のフレキシブル基板２３の上側部２３Ｕが撓んで導電パターン２５が抵抗体パターン２６に接触し、図７の（ａ）に示すような可変抵抗ＶＲと等価になり、その押された位置によって分割抵抗値が変わり、一定電圧をその可変抵抗ＶＲで分圧した電圧Ｖｋが音高信号として出力される。すなわち、この音高決定ユニット２は、各線条２１に沿って４個の可変抵抗ＶＲを備えていることになる。そして、その各可変抵抗が決定する音高の音域を異ならせている。
【００１９】
図７の（ｂ）は、図３に示した楽音制御信号発生部３フォトリフレクタ３１の回路図であり、発光素（ＬＥＤ）３１ａに一定の電流Ｉｃを流して発光させる。Ｒ１は保護抵抗である。そして弾性体３２の反射面３２ａからの反射光を受光素子（フォトトランジスタ）３１ｂが受光すると、一定電圧が印加された受光素子３１ｂと抵抗Ｒ２の直列回路にその光量に応じた電流が流れ、それを抵抗Ｒ２によって電圧に変換し楽音制御信号Ｖｓとして出力する。
【００２０】
図６は、この実施形態の電子楽器の全体構成を示すブロック回路図である。
音高決定ユニット２の４本の線条２１にそれぞれ対応する前述した導電パターン２５と抵抗体パターン２６からなる各可変抵抗から出力される音高信号Ｖｋ1〜Ｖｋ4を、それぞれＡ／Ｄ変換回路１２によってデジタル信号（音高データ）に変換し、その音高データに基づいて楽音信号発生部１４が楽音信号を発生する。
【００２１】
その際、楽音制御信号発生部３から出力される楽音制御信号ＶｓをＡ／Ｄ変換回路１３でデジタル信号に変換して楽音信号発生部１４へ入力させ、発生する楽音信号の周波数をその楽音制御信号の変化によって変化させてビブラート効果を付与したり、音量を変化させてトレモロ効果を付与したり、残響（リバーフ）効果を付与したりすることができる。これらの付与する効果の種類は、図示しない選択スイッチによって選択することができる。
こうして、楽音信号発生部１４で発生された楽音信号（デジタル信号）をＤ／Ａ変換回路１５でアナログ信号に変換し、アンプ１６で増幅してスピーカ１７によって音響に変換して所望の楽音を発生する。
【００２２】
この電子楽器は、実際に弦を使用せず音高決定ユニット２の上面に印刷された疑似の弦に相当する線状を押えることによって音高を決定するので、弦が切れるようなことがなく、押える指が痛くなることもない。そして、その押えた指を軽く図１，図２の矢示Ａ−Ｂ方向へ動かすだけで、音高決定ユニット２全体が楽器本体１に対しその竿状部１ａの長手方向に沿って変位して楽音制御信号が発生し、演奏音にビブラートやトレモロ等の効果を確実に付与することができる。
【００２３】
上記実施例では、音高決定ユニット２をボックス状に形成し、そのボックスを指で押えてその長手方向にシフトさせるようにしたが、板状，和船状，アーモンドナッツ状などに形成し、それを楽器本体１の竿状部の長手方向に沿って変位させるようにしてもよい。
【００２４】
なお、楽音制御信号発生部として、音高決定ユニット２と楽器本体１との間に歪センサを取り付けた可撓性片を介在させ、音高決定ユニット２の楽器本体１に対する竿状部の長手方向における相対変位によって、その可撓性片が撓み、歪センサからその変位量に応じた楽音制御信号を出力させるようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す電子楽器の要部のみを示す斜視図である。
【図２】図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図３】図１のＤ−Ｄ線に沿う拡大断面図である。
【図４】図１のＥ−Ｅ線に沿う拡大断面図である。
【図５】図４のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。
【図６】この実施形態の電子楽器の全体構成を示すブロック回路図である。
【図７】その音高決定ユニット２の可変抵抗および楽音制御信号発生部３のフォトリフレクタの回路図である。
【符号の説明】
１…楽器本体、１ａ…竿状部、１ｂ…凹部、２…音高決定ユニット、３…楽音制御信号発生部、５…圧縮コイルバネ、６…突起又は突条、８…スライド軸、１０…本体基板、１１…ジャンパ線、１２，１３…Ａ／Ｄ変換回路、１４…楽音信号発生部、１５…Ｄ／Ａ変換回路、１６…アンプ、１７…スピーカ、２１…線条、２２…ケース、２３…フレキシブル基板、２３Ｕ…上側部、２３Ｄ…下側部、２４…スペーサ、２５…導電パターン、２６…抵抗体パターン、３０…センサ基板、３１…フォトリフレクタ、３２…ドーム状の弾性体、３３…円筒状のケース、３４…押圧部材、３５…圧縮コイルバネ、
【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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