(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弦楽器に張設される弦に対応した位置において上方に開く凹所が形成されたブリッジ本体と、
前記凹所に挿入され弦の張設方向を横切る方向に揺動可能とされ中央部に上下方向に延び下方へ開いた空所を有し上端部で弦を支持し得る振り子片と、
前記ブリッジ本体に下端部が支持され、それより上方の部分は前記空所内に延び且つ前記振り子片の揺動に伴って曲げ変形を生じるように該振り子片と連動可能に結合されており、曲げ変形を電気信号に変換する曲げセンサとを備えたことを特徴とする弦楽器用振動ピックアップ。
【請求項２】
前記ブリッジ本体には前記凹所の下端から下方へ延びる縦溝が形成され、該縦溝には保持部材が固定され、前記曲げセンサは該保持部材を介して前記ブリッジ本体に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の弦楽器用振動ピックアップ。
【請求項３】
前記振り子片の前記下端部は、弦の振動に応じて該振り子片が揺動し得るように前記凹所の下端部と滑り接触していることを特徴とする請求項１又は２に記載の弦楽器用振動ピックアップ。
【請求項４】
前記ブリッジ本体の表裏面を覆うように該ブリッジ本体に固着されたブリッジカバーを備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の弦楽器用振動ピックアップ。
【請求項５】
前記曲げセンサは、少なくとも１つのバイモルフ型ピエゾ素子により構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の弦楽器用振動ピックアップ。
【請求項６】
前記曲げセンサは、２以上のモノモルフ型ピエゾ素子により構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の弦楽器用振動ピックアップ。
【請求項７】
前記曲げセンサは、少なくとも１つのモノモルフ型ピエゾ素子により構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の弦楽器用振動ピックアップ。
【請求項８】
前記空所内に延びた前記曲げセンサは、その先端が前記空所の上端部と接合することにより前記曲げセンサが前記振り子片と連動可能に結合されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の弦楽器用振動ピックアップ。
【請求項９】
前記空所の幅が、前記空所に延びた前記曲げセンサの厚さとほぼ等しくされることにより、前記曲げセンサが前記振り子片と連動可能に結合されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の弦楽器用振動ピックアップ。
【請求項１０】
前記空所の幅が前記空所に延びた前記曲げセンサの厚さより広く、これによって生じる隙間に充填材が詰められることにより、前記曲げセンサが前記振り子片と連動可能に結合されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の弦楽器用振動ピックアップ。
【請求項１１】
前記充填材が塑性充填材であることを特徴とする請求項１０に記載の弦楽器用振動ピックアップ。
【請求項１２】
前記振り子片における前記凹所の前記下端部より上部は前記凹所の側壁との間に微少間隙を形成し、該微少間隙には粘性材が挿入されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の弦楽器用振動ピックアップ。
【請求項１３】
前記振り子片における前記凹所の下端部より上部は前記凹所の側壁との間に微少間隙を形成し、該微少間隙には弾性体が挿入されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の弦楽器用振動ピックアップ。
【請求項１４】
前記曲げセンサは、弦楽器の各弦に対応して設けられていることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の弦楽器用振動ピックアップ。
【請求項１５】
前記各弦の曲げセンサに対応してアンプが設けられ、１つのアンプから出力される電気信号は、該アンプに対応して設けられたアンプに送られることを特徴とする請求項１４に記載の弦楽器用振動ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弦振動に伴う電気信号を増幅して楽音とする弦楽器のための振動ピックアップ、特にバイオリン、ビオラ、チェロ、コントラバス等のバイオリン類を電気楽器として構成する場合に駒として機能する振動ピックアップに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来よりバイオリン類の弦楽器の弦振動を感知して電気的に増幅する電気弦楽器が種々提案されている。従来の電気弦楽器は、弦と楽器本体の間に配置される駒の下に圧電素子を介在させ、弦振動に伴う圧電素子への圧力変化を感知しその信号を増幅器等へ送るようになっていた。したがって、通常４本の弦が張設されるバイオリンなどの弦楽器において、駒の下に置かれた１つの圧電素子が４本の弦の振動を感知するので、低音弦から高音弦までの弦の太さ、材質、振動数等に起因する振動特性に応じた検出が困難であった。
【０００３】
これに対処すべく弦毎に振動感知部を設けた振動ピックアップが提案された（米国特許第４８６７０２７号明細書）。この振動ピックアップは、１つの形態として、弦楽器の駒を振動し易い上部のクラウンセクションと振動し難い下部のベースセクションとで構成し、両セクションの間に４つの空所を形成し、各空所において両セクションに跨るようにバイモルフ型ピエゾ素子が配設されている。他の形態として、駒本体の４つの縦溝に圧電カートリッジを挿入し、その下半部を縦溝内で接着して固定し、上半部を屈曲部とし、両半部分に跨る空所内にバイモルフ型ピエゾ素子を配設して構成したものがある。これらにより、弦振動は各々に対応するバイモルフ型ピエゾ素子により感知されるので、弦特性に応じてバランス化された振動ピックアップを実現し得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記バイモルフ型ピエゾ素子を弦毎に配設した振動ピックアップにおいても、振動し易いクラウンセクション又はカートリッジ上半部と、振動し難いベースセクション又はカートリッジ下半部とに跨って設けられているので、バイモルフ型ピエゾ素子の変形がセクションやカートリッジそのものの曲げ剛性に制限されていた。その結果、バイモルフ型ピエゾ素子から得られる出力電圧が小さく、弦振動の検出精度が低いものとなっていた。
【０００５】
本発明は、このような従来の技術の問題点を解決し、弦振動の検出精度が高く、弦特性に応じた検出を行なうことができる電気弦楽器のための振動ピックアップ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】
本発明は、前記目的を達成するため、弦楽器に張設される弦に対応した位置において上方に開く凹所が形成された平板状のブリッジ本体と、前記凹所に挿入され弦の張設方向を横切る方向に揺動可能とされ中央部に上下方向に延び下方へ開いた空所を有し上端部で弦を支持し得る振り子片と、前記ブリッジ本体に下端部を支持され前記空所内へ延びるバイモルフ型ピエゾ素子と、前記空所に充填された塑性充填材とを備えたことを特徴とする弦楽器用振動ピックアップを提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るバイオリン用振動ピックアップの正面図、図２はその側面図である。図１はブリッジカバーを取り外した状態、図２はブリッジカバーを取り付けた状態で示している。図３は、図１及び図２に示す振動ピックアップの分解図である。
【０００８】
図示の振動ピックアップは、アコースティックバイオリンの通常の駒の形状に全体として近似するブリッジアッセンブリ１０と、該ブリッジアッセンブリに組み込まれた振り子片２０と、該振り子片と協働するトランスデューサ３０を備えている。ブリッジアッセンブリ１０は、ブリッジ本体６０ｃと、その表裏面を覆うブリッジカバー６０ａ、６０ｂを備えている。図４は、ブリッジ本体６０ｃを取り出して示している。ブリッジ本体６０ｃには、張設される弦Ｓに対応した位置において上方に開く４つのＵ字状の凹所１１が形成され、各凹所の下端から下方へ縦溝１２が延びている。凹所１１は、ブリッジ本体６０ｃの厚さ方向に貫通しており、下部はブリッジ本体６０ｃの表裏面に沿う円弧状とされている。縦溝１２は、ブリッジ本体の強度を確保するためにブリッジ本体６０ｃの厚さ方向の一方の側において閉じられている。縦溝１２の下方には、ブリッジ本体６０ｃの軽量化のため、縦溝１２と同じ側を閉じた陥凹部１３が形成されている。また、ブリッジ本体６０ｃ下部の両側部には、ブリッジカバーを取り付けるためのねじ孔１６が形成されている。ブリッジ本体６０ｃは、この例では、木製とされているが、この他、ＡＢＳ、ポリカーボネイト等のプラスチックの他、金属等により製作され得る。なお、ブリッジカバーを設けることにより、ピックアップの可動部や配線の保護の確実性を高めることできるが、その強度等に問題がなければ、ブリッジカバーを省略することもできる。前記凹所１１には、振り子片２０が支持されている。
【０００９】
振り子片２０は、下半部が凹所１１にほぼ対応する形状のＵ字状とされて凹部１１に挿入され、上部をブリッジ本体６０ｃから突出させ上端部で弦を支持し得るようにされている。図５は、振り子片２０を拡大して示している。振り子片２０は、中央部に上下方向に延び下方へ開いた空所２１が形成されている。空所２１の下端は、振り子片２０の厚さ方向の一方において結合部２２によって閉じられ、振り子片２０の強度が確保されている。凹所１１は下端部の側面が円弧状であり、振り子片２０の円弧状下端部と滑り接触する。すなわち、振り子片２０は、下端部の円弧の中心を軸として凹所１１の下端部の円弧に沿って回転運動をすることができる。この例では、振り子片２０は、側方へ張り出した形状をなし、その最大幅の稜線２０ａは、後述するブリッジ本体６０ｃの凹所１１上端部の凸部６０ｊ付近に位置するように設けられている。振り子片２０の上端部には、弦Ｓを係止する小さい凹部２０ｂが形成されている。
【００１０】
縦溝１２内には、振動を電気信号に変換するためのトランスデューサ３０が配置されている。トランスデューサ３０は、縦溝内に固定された保持部材３０ａ、及び保持部材３０ａに保持された曲げセンサ、この例ではバイモルフ型ピエゾ素子４０を備えている。保持部材３０ａは、縦溝１２にほぼ密に嵌まる形状を有し、この例ではプラスチック製とされているが、この他、木材、金属等により製作され得る。図６は、保持部材３０ａ及びバイモルフ型ピエゾ素子４０を備えたトランスデューサ３０の拡大図を示している。保持部材３０ａの上部には、ブリッジ本体６０ｃの厚さ方向に延びる小溝３１ｂが形成されており、この小溝にバイモルフ型ピエゾ素子４０が挿入され接着剤により固定されている。  バイモルフ型ピエゾ素子４０の下端には、その正負極に導線４３が接続されている。導線４３は、保持部材３０ａの縦溝３１ａを経て下方へ延びている。バイモルフ型ピエゾ素子４０は、保持部材３０ａに支持されて空所２１内へ延びている。バイモルフ型ピエゾ素子４０は、曲げ変形により電流を発生する細長い２枚の板材を張り合わせたものであり、厚さ方向への分極配列を逆方向に揃えたものは合材の表裏の電極から導線４３を通じて電流を取り出せる。また、厚さ方向への分極配列を同方向として張り合わせたものは、合材の中央と両側とに正負電極を設置して電流を取り出せる。
【００１１】
バイモルフ型ピエゾ素子４０が延びている空所２１には、塑性充填材４２が充填されている。充填は、保持部材３０ａから延びるバイモルフ型ピエゾ素子４０が空所２１内で埋没するように行なうのが望ましい。塑性充填材４２は、振動する弦からの力を分散してバイモルフ型ピエゾ素子４０に伝える緩衝作用をなし、さらに他の弦の振動をバイモルフ型ピエゾ素子に伝えるのを防止するフィルタの役割もなす。このため、塑性充填材４２としては、例えば油性粘土のような塑性材料が使用される。塑性充填材の硬度は、高すぎると、前述の加振力の分散や他の弦振動のフィルタ機能が十分に得られない。また、低すぎると、バイモルフ型ピエゾ素子４０の保持が不十分となり弦振動に伴うバイモルフ型ピエゾ素子４０の屈曲変形が十分に得られない。したがって、その硬度は、４〜４．５とされるのが望ましい。なお、この硬度の表示は、以下の基準で行なったものである。
【００１２】
直径３６ｍｍ、重さ２００ｇの硬球を５０ｃｍの高さから、測定対象の塑性充填材の面に落下させ、そのときにできた窪みの直径を測定する。その直径が２８ｍｍとなったときを硬度３とし、直径が０．５ｍｍ増加乃至減少するごとに硬度を０．１減少乃至増加させる。
【００１３】
なお、振り子片２０の空所内に延びたバイモルフ型ピエゾ素子４０が振り子片２０の揺動に伴って曲げ変形を生じるように、振り子片２０とバイモルフ型ピエゾ素子４０とを結合する形態は、上述のような空所２１に塑性充填材４２を充填するものに限定されるものではない。例えば、図９に示すように、空所２１の高さを低くしその天井（奥端部）に溝２１ａを形成し、その溝にバイモルフ型ピエゾ素子４０の先端をはめ込むことにより、バイモルフ型ピエゾ素子４０を振り子片２０に結合させるという簡単な構造を採用してもよい。更に簡易には、バイモルフ型ピエゾ素子４０の先端を接着剤により空所２１の天井に接合するという形態で実現してもよい。また、図１０に示すように、振り子片２０の空所２１の幅をバイモルフ型ピエゾ素子４０が厚さ方向に密に入る程度の幅とし、バイモルフ型ピエゾ素子４０をそのような空所２１に嵌入することにより、バイモルフ型ピエゾ素子４０の振り子片２０とを結合してもよい。いずれにせよ、バイモルフ型ピエゾ素子４０が下端部をブリッジ本体６０ｃに固定された状態で、振り子片２０の空所２１内に存在するバイモルフ型ピエゾ素子４０の一部または全部を振り子片２０と結合させることで、弦振動による振り子片２０の揺動に伴ってバイモルフ型ピエゾ素子４０が曲げ変形を起こし、その結果バイモルフ型ピエゾ素子４０から弦振動に応じた電気信号を取り出すことができ、これにより弦振動の検出が実現できる種々の結合形態をとることができる。
【００１４】
ブリッジ本体６０ｃの凹所１１の側壁と、振り子片２０の側壁との間には、小さい間隙が形成される。この間隙は、振り子片２０が弦の振動に伴って生じる前述の円弧中心を軸とした回転運動を許容する大きさとされる。その間隙には、粘性材５０が充填される。この粘性材５０は、振り子片２０の揺動に抵抗を与える役割をなす。弦に加えられる振動エネルギーが小さいときに振り子片２０が大きく揺動し過ぎると、不要に大きな出力が発生してしまい、音楽的なリニアリティを実現し得るダイナミックレンジが得られない。粘性材５０は、振り子片２０の揺動に抵抗を与えることにより、弦に加えられる振動エネルギーに対応して、大きなダイナミックレンジで音楽的なリニアリティを実現する。粘性材としては、ゴム状弾性を有する材料が好ましく、硬度が約１１〜３０（ＪＩＳＡ［ＪＩＳ Ｋ６２５３に規定されるスプリング硬度計タイプＡ］）の範囲のものが望ましい。このような材料として、例えば、東芝シリコーン株式会社のシリコンシール材「ＴＳＥ３９７」、「ＴＳＥ３９９」が挙げられる。この例では、粘性材５０を間隙に保持し易いようにブリッジ本体６０ｃは、凹所１１の上端部へ突出する凸部６０ｊを備えている。また、前記間隙に挿入する部材としては、粘性材に代えて、例えばバネやゴム等の弾性体を用いることもでき、これらによっても同様な効果を得ることができる。前記間隙の大きさは、片側で０．１〜０．２５ｍｍとするのが望ましい。間隙がこの範囲より小さいと、弦振動の振幅が大きいときに振り子片２０が凹所１１側壁に当接してしまい、振り子片２０の揺動が不安定となる。また、間隙がこの範囲より大きいと、粘性材による揺動抵抗が十分に得られず振り子片２０が過剰に揺動しバイモルフ型ピエゾ素子が破損したりする。なお、振り子片の側面がブリッジ本体に接していても、ブリッジ本体の弾性変形により振り子片の揺動が十分得られる場合は、前記間隙を設けないようにすることもできる。
【００１５】
ブリッジカバー６０ａ及び６０ｂは、ブリッジ本体６０ｃを挟むようにして相互に対向するように配置されている。ブリッジカバーの上部には、浅い凹部６１が凹所１１に対応した位置に設けられている。前述の粘性材５０は、ブリッジカバー６０ａ、６０ｂの各凹部６１と、ブリッジ本体６０ｃの凹所１１に充填され、振り子片２０の制動作用をなす。また、ブリッジカバー下部の両側部には、位置決め用のボス６２が形成されている。ブリッジカバー６０ａ、６０ｂは、ブリッジ本体６０ｃの両側にあてがわれ、粘性材によりブリッジ本体に固定される。ブリッジカバー６０ａ、６０ｂは、この例ではプラスチック製とされているが、この他、木材、金属等により製作され得る。
【００１６】
図８は、前記振動ピックアップからの出力を調整するための回路を示している。図示のように、各振動ピックアップ１ａ〜１ｄからの出力は、各々に対応して接続されたボリューム２ａ〜２ｄ及びバッファアンプ３ａ〜３ｄを経て、コネクタ４からアンプ６及びスピーカ７へと伝送される。バッファアンプ３ａ〜３ｄには、電源５が接続されている。したがって、弦の太さ、材質、振動数等に起因する振動特性に応じて、各ボリューム２ａ〜２ｄを調節すれば、振動特性の差による出力音のバラツキをなくし、バランスのよい音を出力することができる。尤も、振動ピックアップの出力バランスが適度に保たれていれば、前記ボリュームを省略することもできる。この他、各振動ピックアップ１ａ〜１ｄからの出力について、フィルタや変調器等、信号受信から発音に至るまでの制御因子の調整手段を適用することにより、発音のバランスを適正化することもできる。
【００１７】
この弦楽器用振動ピックアップは、次のように作用する。先ず、弦楽器用振動ピックアップを弦楽器本体Ｂの通常の駒が配置される位置に配置する。弦楽器がバイオリン族の場合には、表板のｆ字孔の間に配置する。振動ピックアップの上に弦を張ることにより、弦の押し下げ力により振動ピックアップは楽器上に固定される。各振動ピックアップ１ａ〜１ｄのバイモルフ型ピエゾ素子４０の電極から延びる導線は、楽器本体に設けられた端子を経て、ボリューム２ａ〜２ｄに接続され、さらにバッファアンプ３ａ〜３ｄ、コネクタ４、アンプ６、スピーカ７へと接続される。これらの内、ボリューム以後の部品は、通常、楽器本体とは別個に設けられる。但し、ボリュームを楽器本体に設けたり、外部接続部品との切り替えスイッチを伴う等して、楽器本体にもアンプやスピーカを設けることも可能である。ボリュームを省略するときは、バイモルフ型ピエゾ素子４０からの導線は、バッファアンプに接続される。
【００１８】
この状態で、弦を弓で擦り或いは指ではじくことにより、弦が加振される。弦の加振力は、振り子片２０に伝えられ、振り子片上端を水平方向に加振する。これにより、振り子片２０は揺動するが、振り子片は下部を円弧状の凹所１１で支持され、両側部は凹所１１の側壁との間に間隙が形成されているので、凹所の円弧の中心部を軸とした回動運動をする。振り子片２０の揺動に伴って、振り子片２０の空所内に延びているバイモルフ型ピエゾ素子４０も揺動する。バイモルフ型ピエゾ素子４０は、下部を保持部材３０ａにより固定され、上部は塑性充填材４２により空所２１内で支持されているので、主にこれらの間の部分において屈曲しながら揺動することとなる。バイモルフ型ピエゾ素子４０は、この屈曲変形により起電力を生じ、その電流はアンプ及びスピーカに達して音が発せられる。バイモルフ型ピエゾ素子４０の振動状態及びこれに伴う屈曲変形は、弦の振動に応じて強弱変化するので、弓や指による力の掛け方に応じて発音の強度を変化させることができる。このように発音信号を発するバイモルフ型ピエゾ素子４０は、弦毎に設けられているので、弦振動に対応する出力信号となる起電力が各弦に対応して得られる。したがって、弦の太さ、材質、振動数等に起因する振動特性に応じて、信号受信から発音に至るまでの制御因子の調整機構を設けることにより、発音のバランスを精密に適正化することができる。なお、バイモルフ型ピエゾ素子からの出力信号に基づく発音を得る上では、必ずしもこの調整機構を設けなくてもよい。
【００１９】
図１に示した例では、バイモルフ型ピエゾ素子４０は、保持部材３０ａより上の部分全体が塑性充填材４２に囲まれているが、図１１に示すように、バイモルフ型ピエゾ素子４０は、保持部材３０ａによる固定部から露出した部分を経て延び、空所２１内に充填された塑性充填材４２ａに上部のみを保持されるようにすることもできる。この場合は、バイモルフ型ピエゾ素子４０の露出部は、屈曲変形を妨げられることなく振り子片２０の小さい揺動にも敏感に追随する。しかも、塑性充填材４２は、ある程度変形性を有するので、バイモルフ型ピエゾ素子４０の変形が露出部のみに集中するのが緩和される。したがって、弦に大きな加振力が作用した場合には、塑性充填材４２が緩衝作用をなしバイモルフ型ピエゾ素子４０が損傷するのが防止される。
【００２０】
また、振り子片２０と凹所１０側壁との間隙には粘性材５０が充填されており、これにより、振り子片２０の揺動に適度の抵抗が加えられる。振り子片２０は下部を凹所１０の円弧面で支持され、円弧面に沿う滑らかな回動をするので、適度の抵抗が必要である。粘性材５０の抵抗により、弦に小さい加振力しか作用していない場合に、振り子片２０が過剰に揺動するのが防止される。その結果、バイモルフ型ピエゾ素子４０は、小さい弦の振動に反応して適度に揺動し且つ大きな振動にも追随し得るものになる。
【００２１】
このように、振り子片２０の揺動は、円弧状凹所１０に沿う滑らかな回動として行なわれるので、振り子片２０が弦振動に忠実に回動し、粘性材５０による調整によって弦振動の大小に正確にも追随し、弦振動の正確な検出を実現する。既に従来技術として記載した米国特許第４８６７０２７号に開示されているように、弦が接触するクラウンセクションがブリッジ本体と一体あるいは接合された構成となっていると、該クラウンセクションがその素材の堅さのために弦振動に忠実に追随できず、この結果バイモルフ型ピエゾ素子は歪みを多く含んだ振動を検出することになる。
【００２２】
以上の例では、ブリッジ本体に凹所の下端から下方へ延びる縦溝を形成し、該縦溝に保持部材を固定し、該保持部材にバイモルフ型ピエゾ素子の下端部を支持した形態を示した。しかし、図１２に示すように、保持部材を受け入れる縦溝をブリッジ本体に形成することなく、バイモルフ型ピエゾ素子の下端部に対応する細い溝１７をブリッジ本体の凹所の下方に形成し、バイモルフ型ピエゾ素子を直接ブリッジ本体に保持させることも可能である。
【００２３】
また、ブリッジ本体の凹所及び振り子片は、共に下端部が円弧状のものを示したが、振り子片が凹所下端部と滑り接触により案内されて回転運動をするように、両下端部は種々の形状とすることができる。例えば、ブリッジ本体の凹所を円弧状とし、振り子片下端部をその円弧面と滑り接触する凸形状（２０ｄ）とすることができる（図１３Ａ参照）。或いは、振り子片の下端部の一方を円弧状とし、ブリッジ本体の凹所をその円弧面と滑り接触する緩やかな曲面（図１３Ｂ）又は平面（図１３Ｃ）とすることができる。
【００２４】
なお、振り子片は、下端部を必ずしもブリッジ本体の凹所下端部と滑り接触させる必要はなく、ブリッジ本体の凹所内で位置を固定され且つ該凹所内で弦の振動に応じて揺動できるように支持してもよい。
【００２５】
図１の例では、バイモルフ型ピエゾ素子が、ブリッジ本体１０の縦溝１２及び振り子片２０の空所２１内全体に充填された塑性充填材４２で囲まれた形態を示したが、塑性充填材の軟質度が低い等の理由によりバイモルフ型ピエゾ素子の揺動が十分に行なわれない場合は、バイモルフ型ピエゾ素子が塑性充填材で覆われず露出部分を有する形態とすることもできる。
【００２６】
以上では、弦振動を振り子片２０の振動を介して１つのバイモルフ型ピエゾ素子４０を用いて検出する例について説明したが、これを複数のバイモルフ型ピエゾ素子で検出するようにすれば、同じ弦振動に対しより大きな電気信号を得ることができる。また、弦振動を検出するセンサはバイモルフ型ピエゾ素子に限定されない。曲げ変位を検出できる種々の曲げセンサを用いることができ、バイモルフ型ピエゾ素子４０と同様な形態又は他の適宜の形態で、その一部をブリッジ本体６０ｃに固定し他の部分を振り子片２０と連動可能に結合することにより弦振動を検出することができる。バイモルフ型ピエゾ素子以外の曲げセンサとしては、例えば、モノモルフ型ピエゾ素子、磁歪素子、歪みゲージを挙げることができる。
【００２７】
図１４に曲げセンサとしてモノモルフ型ピエゾ素子７０を用いた場合の構造を示す。モノモルフ型ピエゾ素子の構造は、一つの圧電材７１にシム材７２と呼ばれる圧電効果のない材料を貼り付けたものである。シム材は、曲げ検出の必要特性により金属板、カーボン、セラミックス、プラスチック等とすることができる。市場で入手可能なモノモルフ素子としては、例えばＴＦＴ社製のL-13シリーズを挙げることができる。モノモルフ型ピエゾ素子７０は一般的にバイモルフ型ピエゾ素子より安価であり製造コスト上有利である。
【００２８】
図１５は、モノモルフ型ピエゾ素子７０を１個使用した例を示す。保持部材３０ａに前例と同様にモノモルフ型ピエゾ素子７０を接着固定し、ブリッジ本体６０ｃに固定する。
【００２９】
図１６はモノモルフ型ピエゾ素子７０を２個使用した例を示す。保持部材３０ａに前例と同様にモノモルフ型ピエゾ素子７０を２個接着固定し、ブリッジ本体６０ｃに固定する。この場合のモノモルフ型ピエゾ素子７０の配置として分極方向を互いに逆方向にした場合と並行した場合の二通りが可能である。本図は分極方向を逆方向にした例を示す。
【００３０】
２個のモノモルフ型ピエゾ素子７０の配置及び結線の例として図１７の(a)、(b)、(c)、(d)の４通りを示す。図中矢印Ｐはモノモルフ型ピエゾ素子７０の分極方向を示し、矢印Ｆ方向に外力（曲げ力）が加わった場合の圧電素子７１の伸縮方向を縦向きの矢印で示した。弦振動により振り子片２０が揺動しモノモルフ型ピエゾ素子７０に曲げ力Ｆが加えられる。曲げ力Ｆが加わったとき圧電素子７１とシム材７２は互いに逆の伸縮をし、圧電素子７１からは曲げ変位に応じた電気出力が得られる。結線形態は発生する電荷の極性に応じ(a)及び(b)に示す形態と、(c)及び(d)に示す形態との２種類がある。モノモルフ型ピエゾ素子７０が２個独立しているため。弦振動により曲げ力を受けた場合、二つのセンサの曲げ変位は完全には一致せず異なった曲げ歪みが発生する。このことは、特に外力（曲げ力）Ｆの大きさや方向が変化する過程で顕著である。従って多様な演奏行為をより繊細に抽出することが可能である。またバイモルフ型ピエゾ素子を２個配置しても同様の効果を得ることができる。
【００３１】
これらのピエゾ素子に代えて使用し得る歪みゲージのように曲げ変形に応じて抵抗値を変化させる等、起電力以外の変化を生じる曲げセンサを使用する場合は、これらの変化を検知することにより、弦振動の検出を行なうようにする。
【００３２】
以上では、バイオリン用振動ピックアップについて説明したが、同様の構造に基づき寸法、材質等を適合させることにより、ビオラ、チェロ、コントラバス等の他のバイオリン族の弦楽器、さらには、弦を駒の上に張設し弦の振動を駒を経て電気的にピックアップする種々のタイプの弦楽器のための振動ピックアップとすることもできる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果を奏する弦楽器用振動ピックアップを提供することができる。平板状のブリッジ本体には、張設される弦に対応した位置において上方に開く凹所が形成され、該凹所に挿入された振り子片は、下端部でブリッジ本体に支持され上端部で弦を支持し、弦振動に伴って、凹所内において揺動することができる。
【００３４】
振り子片の中央部には、上下方向に延び下方へ開いた空所が形成され、該空所には、ブリッジ本体に下端部を支持されたバイモルフ型ピエゾ素子等の曲げセンサが延びているので、振り子片の揺動に伴って曲げセンサも揺動し、その屈曲変形を電気信号に変換する。これにより、弦振動を電気信号としてピックアップすることができる。特に、振り子片は、各弦に対応してブリッジ本体に対し独立的に揺動することができるので、弦振動の検出を高い精度で行なうことができる。その結果、弦特性に応じたバランス化された検出を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係るバイオリン用振動ピックアップからブリッジカバーを取り外した状態を示す斜視図である。
【図２】  図１の振動ピックアップにおけるII−II線に沿う断面図である。
【図３】  図１の振動ピックアップの全体構成を分解状態で示す斜視図である。
【図４】  図１の振動ピックアップにおけるブリッジ本体を示す斜視図である。
【図５】  図１の振動ピックアップにおける振り子片を示す斜視図である。
【図６】  図１の振動ピックアップにおける保持部材及びバイモルフ型ピエゾ素子を示す斜視図である。
【図７】  図１の振動ピックアップにおけるブリッジカバーを示す斜視図である。
【図８】  図１の振動ピックアップからの出力を調整するための回路を示す図である。
【図９】  本発明の他の実施形態に係るバイオリン用振動ピックアップからブリッジカバーを取り外した状態を示す斜視図である。
【図１０】  本発明の他の実施形態に係るバイオリン用振動ピックアップからブリッジカバーを取り外した状態を示す斜視図である。
【図１１】  本発明のさらに他の実施形態に係るバイオリン用振動ピックアップからブリッジカバーを取り外した状態を示す斜視図である。
【図１２】  本発明のさらに他の実施形態に係るバイオリン用振動ピックアップからブリッジカバーを取り外した状態を示す斜視図である。
【図１３】  本発明のさらに他の実施形態に係るバイオリン用振動ピックアップの振り子片及びブリッジ本体の凹所の例を示す斜視図である。
【図１４】  モノモルフ型ピエゾ素子を用いた曲げセンサの例を示す正面図である。
【図１５】  図１４に示す曲げセンサを使用した振動ピックアップの一例の要部を示す正面図である。
【図１６】  図１４に示す曲げセンサを使用した振動ピックアップの他の例の要部を示す正面図である。
【図１７】  図１６に示す曲げセンサの種々の組立形態を示す正面図である。
【符号の説明】
１０：ブリッジ本体、  １１：凹所、  １２：縦溝、  ２０：振り子片、  ２１：空所、  ３０：保持部材、  ４０：バイモルフ型ピエゾ素子（曲げセンサ）、    ４２：塑性充填材  、５０：粘性材、    ６０ａ、６０ｂ：ブリッジカバー、７０：モノモルフ型ピエゾ素子（曲げセンサ）
【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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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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