(57)【要約】【課題】  圧電素子で変換された電気信号により再生される音の音色や音質を向上させることができるようにすること。【解決手段】  変換装置２２は、弦楽器１０のボディ１６に取り付けられるとともに、弦１１の振動を電気信号に変換可能に設けられている。変換装置２２は、ボディ１６の補強部材２０に接着する接着層２４と、この接着層２４の厚み方向中間部に設けられた中間層２５と、接着層２４の下面に金属板２６を介して取り付けられた圧電素子２７とを備えている。中間層２５は、接着層２４と異なる材質とされ、中間層２４は木材、接着層２４はブチルゴムを用いて構成されている。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弦楽器のボディに取り付けられて弦の振動を電気信号に変換する変換装置において、
前記ボディに接着層を介して取り付けられる圧電素子を含み、前記接着層の厚み方向中間部に、当該接着層と異なる材質の少なくとも一つの中間層を設けたことを特徴とする変換装置。
【請求項２】
前記接着層は、ブチルゴムを用いて構成されている一方、前記中間層は、木材を用いて構成されていることを特徴とする請求項１記載の変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変換装置に係り、更に詳しくは、弦楽器におけるボディの振動を電気信号に変換することができる変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、アコースティックギター等の弦楽器において、弦の振動を電気信号に変換可能なピックアップ等の変換装置が広く利用されている。このような変換装置としては、板状若しくはシート状の圧電素子を備えたタイプのものが知られており、圧電素子は、リード線を介してアンプ等に接続されている。圧電素子は、ゴムからなる接着層を介して弦楽器のボディに取り付けられる。従って、演奏時における弦の振動は、ボディ、接着層、圧電素子の順に伝播し、当該圧電素子が出力する電気信号に応じて電気音を再生できるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような構成では、弦の振動が接着層により減衰されて圧電素子に伝播されるが、接着層だけでは十分な減衰作用を得ることが困難となり、それ程強くない力で撥弦したときに、圧電素子の電気的な出力レベルが最大となる場合がある。これにより、それ以上の力で撥弦しても、前記出力レベルが大きくならずに殆ど変化しなくなり、再生される音色や音質が不十分になるという不都合を生じる。
しかも、良好な減衰作用を発揮する周波数帯域が比較的狭くなる傾向があり、減衰を要する周波数帯域で十分な減衰作用が得られ難くなる。この結果、例えば、接着層において高音域に比べて中低音域で減衰作用が余り得られない場合、それらの音域間で出力レベルが不自然に変化し、これによっても、音質や音色を低下させる原因となる。
【０００４】
［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、圧電素子で変換された電気信号により再生される音の音質を向上させることができる変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため、本発明は、弦楽器のボディに取り付けられて弦の振動を電気信号に変換する変換装置において、
前記ボディに接着層を介して取り付けられる圧電素子を含み、前記接着層の厚み方向中間部に、当該接着層と異なる材質の少なくとも一つの中間層を設ける、という構成が採用されている。
【０００６】
本発明において、接着層は、ブチルゴムを用いて構成されている一方、前記中間層は、木材を用いて構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、中間層により接着層とは異なる減衰効果が得られるので、強く撥弦した際に圧電素子に伝播する振動を良好に減衰することができる。これにより、圧電素子の出力レベルを下げ、撥弦の力に応じた出力レベルを実現することができ、電気信号を介して再生される音の音色及び音質を改善することが可能となる。
また、中間層と接着層とにおいて、相互に異なる周波数帯域で減衰作用を発揮するような設計を採用することができ、従来構造に比べ、良好な減衰作用が得られる周波数帯域を拡大することが可能となる。従って、周波数帯域の相違による出力レベルの変化が小さくなり、これによっても、再生音の音色や音質の向上を図ることができる。
しかも、中間層の材質が異なる変換装置を複数タイプ用意することにより、当該変換装置を取り替えるだけで種々の減衰作用を得ることができ、音色等の調整を容易に行えるようになる。
【０００８】
なお、本明細書において、特に明示しない限り、「上」、「下」、「左」、「右」は、図２を基準として用いられる。また、「前」は、図１中上側について用いられる一方、「後」は、その反対側について用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１には、実施形態に係る弦楽器の要部を拡大した概略平面図が示され、図２には、構成を一部省略した図１のＡ−Ａ線に沿う断面図が示されている。これらの図において、弦楽器１０は、左右方向に並設された６本の弦１１を有するアコースティックギターとされる。弦楽器１０は、前記各弦１１の後端側領域を支持する片状のサドル１２と、このサドル１２を保持するブリッジ１３と、このブリッジ１３が設置される表板１５を含むボディ１６と、このボディ１６に連結される図示しないネックと、当該ネックの前端側に設けられるとともに、各弦１１の前端側を巻き付けて当該弦１１の張力を調整可能な糸巻きを含む図示しないボックス部とを備えて構成されている。
【００１１】
前記各弦１１は、その並び方向すなわち左から右方向に沿って次第に音高が高く変化するように設定されている。ここで、各弦１１のうち、最も左側の弦が最低音を発する弦１１Ａ（以下、最低音弦１１Ａと称する）とされ、最も右側の弦が最高音を発する弦１１Ｂ（以下、最高音弦１１Ｂと称する）とされる。
【００１２】
前記サドル１２は、左右方向に延びてブリッジ１３上に立設するとともに、上端側で各弦１１の後端側領域を折り曲げるように支持している。サドル１２の左右長さは、その両端側が最低音弦１１Ａ及び最高音弦１１Ｂの外側にそれぞれ位置するように設定されている。
【００１３】
前記ブリッジ１３は、特に限定されるものでないが、黒檀により構成されるとともに、表板１５の上面に沿う板状に設けられている。ブリッジ１３は、サドル１２から離れるに従って次第に薄くなる厚みに形成され、その上面側にサドル１２を受容する溝１３Ａを備えている。また、ブリッジ１３におけるサドル１２の後側には、ピン１８が挿入される六つの穴１３Ｂが設けられ、前記ピン１８によって弦１１の後端側が保持されるようになっている。
【００１４】
前記ボディ１６は、前記表板１５に側板（図示省略）を介して設けられた裏板（図示省略）を有する中空形状に設けられている。表板１５の上面上には、前記ブリッジ１３が接着等により固定されている。表板１５のブリッジ１３の前方における各弦１１の下方には、サウンドホール（図示省略）が設けられている。表板１５の下面側には、当該表板１５を補強するための複数の響棒１９が取り付けられている。これら響棒１９のうちの二本の響棒１９Ａ，１９Ａは、ブリッジ１３と前記サウンドホールとの間でクロスする方向に延びるように設けられている。また、表板１５の下面側であって、ブリッジ１３の下方における前記二本の響棒１９Ａ，１９Ａの間には、板状の補強部材２０が設けられ、この補強部材２０によって弦１１の張力により荷重が付与される表板１５のブリッジ１３取り付け領域を補強できるようになっている。ここで、補強部材２０の下面には、弦１１の振動を電気信号に変換可能な複数の変換装置２２が設けられている。
【００１５】
前記各変換装置２２は、平面視略円形をなす板状若しくはシート状にそれぞれ設けられている。各変換装置２２の上面は、補強部材２０の下面に取り付けられる取付面２２Ａとされ、表板１５の下面に対向するようになっている。各取付面２２Ａは、ブリッジ１３を設置した直下領域を含む領域にそれぞれ配置されており、具体的には、ブリッジ１３を平面視した図１の状態で、ブリッジ１３の設置領域内に各取付面２２Ａが略収まるように配置されている。変換装置２２は、サドル１２の下方に三体設けられている一方、最低音弦１１Ａの左側に離れた位置及び最高音弦１１Ｂの右側に離れた位置に一体ずつ設けられている。サドル１２下方の各変換装置２２の取付面２２Ａは、サドル１２の略直下を含む領域にそれぞれ配置され、それらの面内中心部が、最低音弦１１Ａとその隣りの弦１１の間、最高音弦１１Ｂとその隣りの弦１１の間、中央の二本の弦の間にそれぞれ位置している。最低音弦１１Ａの左側の変換装置２２の取付面２２Ａは、当該最低音弦１１Ａとブリッジ１３の左端側に重なる響棒１９Ａとの間に配置されている。一方、最高音弦１１Ｂの右側の変換装置２２の取付面２２Ａは、当該最高音弦１１Ｂとブリッジ１３の右端側に重なる響棒１９Ａとの間に配置されている。
【００１６】
各変換装置２２は、図３に示されるような層構造に設けられ、補強部材２０の下面に接着する接着層２４と、この接着層２４の厚み方向中間部に設けられた中間層２５と、接着層２４の下面に真鍮等からなる金属板２６を介して取り付けられたシート状若しくは板状の圧電素子２７とを備えている。接着層２４は、ブチルゴムにより構成され、このブチルゴムは、成分配合により色々な種類のものがあるが、非加流タイプで自己粘着性を有するものが好ましくは用いられる。中間層２５は、接着層２４と異なる材質とされ、本実施形態では、メイプル等の木材を用いて構成されている。金属板２６にはアース端子２９が接続されている一方、圧電素子２７にはリード線３０が接続されている。圧電素子２７は、検知した振動を電気信号に変換し、当該電気信号をリード線３０を通じて増幅等を行う外部装置に出力可能に設けられている。なお、前記外部装置は、各変換装置２２から出力された電気信号をオペアンプ等でインピーダンス変換し、ミキシング回路、イコライジィング回路を経て外部拡声機器（ＰＡ等）へ送出可能に設けられている。
【００１７】
以上の構成において、弦楽器１０の演奏を行うべく撥弦を行うと、弦１１の振動がサドル１２、ブリッジ１３、表板１５、各変換装置２２の順に伝播し、各変換装置２２によって電気信号に変換される。各変換装置２２で変換された電気信号は、リード線３０を介して前記外部装置に出力され、電気音として再生される。
【００１８】
ここで、各変換装置２２に伝播される表板１５の振動は、ブリッジ１３の厚みや各弦１１との位置関係に起因して相違するものとなり、これに応じて再生される音も相違することとなる。
これを更に詳述すると、サドル１２の下方領域の表板１５においては、その直上領域のブリッジ１３の厚みが大きく、弦１１を支持することで励振部となるサドル１２との距離が短いので、厚み方向と略平行に変位して振動し易くなる。従って、サドル１２下方の各変換装置２２は、弦１１の振動の基音に近い音色を安定的に検知して再生することが可能となる。
また、サドル１２の左右両側の表板１５は、その直上領域のブリッジ１３が薄くなってサドル１２下方よりブリッジ１３の強度が低下するものの、響棒１９Ａ，１９Ａとの距離が近くなる程強度が増大するので、振動変位が若干捻られたものとなる。従って、最低音弦１１Ａの左側の変換装置２２は、倍音成分が増大し、また、最低音弦１１Ａが近くなるので、表板１５の振動により直接聴取される音に近い音色を安定的に検知して再生することが可能となる。
一方、最高音弦１１Ｂの右側の変換装置２２も、倍音成分が増大するとともに、最高音弦１１Ｂが近くなるので、弦１１の振動により空気が振動して発生する音に近似した音色を安定的に検知して再生することが可能となる。
【００１９】
このように、変換装置２２の取り付け位置によって異なる音色を検知できるので、前述の外部装置のミキシング回路により、各変換装置２２から出力された電気信号を任意に加減することで、多様な音楽シーンに応じた音色の設定を行うことができる。例えば、サドル１２下方の各変換装置２２の音量をＡ、最低音弦１１Ａの左側の変換装置２２の音量をＢ、最高音弦１１Ｂの右側の変換装置２２の音量をＣとした場合、これら音量の比Ａ：Ｂ：Ｃ＝２：３：５とすると、ソロ演奏で弦楽器１０の響きを生かした音色となり、Ａ：Ｂ：Ｃ＝３：２：５とすると、コード演奏を主体に歯切れの良い音色となることが期待される。
【００２０】
ところで、各変換装置２２において、取付面２２Ａから圧電素子２７に伝播する振動は接着層２４及び中間層２５により減衰される。特に、メイプルからなる中間層２５は、励振されて振動エネルギーが消費され、圧電素子２７の出力レベルを一定値以下に下げることができる。これにより、従来構造のように、撥弦の力を強くしても出力レベルに差が生じなくなることを回避でき、再生音の音色及び音質を向上させることが可能となる。
また、ブチルゴムからなる接着層２４では高音域において減衰作用を効果的に奏することができ、余分な残響を削除してすっきりとした音色を得られる。一方、中間層２５では、接着層２４とは異なる周波数帯域、つまり、低音域及び中音域の減衰作用を得たり、ブチルゴムにはないメイプル特有の減衰特性と音色補正効果も得られるようになる。これにより、中間層２５によって良好な減衰作用が得られる周波数帯域を拡大したり、不要となる周波数成分の低減や調整を行うことができ、これによっても、より良い音色や音質を実現することが可能となる。
【００２１】
従って、このような実施形態によれば、サドル１２直下に位置する補強部材２０に各変換装置２２を設けたので、表板１５において安定して振動する領域の振動を拾うことができ、ハウリングの発生を防止して電気的に再生される音質及び音色を良好に維持することが可能となる。また、中間層２５により振動が減衰されるので、前記外部装置に出力される電気信号を撥弦の力に応じて変化させることができる。
【００２２】
更に、ボディ１６内部となる補強部材２０の下面に各変換装置２２が取り付けたので、その取り付け状態を常時維持した場合であっても、変換装置２２が邪魔になることを回避することができる。これにより、弦楽器１０を所定のケースから出し入れする度に、変換装置２２を着脱したり、変換装置２２からの出力を調整する作業の省力化を図ることができる。
しかも、サドル１２の略直下に三体の変換装置２２を設けたので、弦１１と当該弦１１に最寄りの変換装置２２との距離の一定化を図ることができ、弦１１毎に音量差が生じることを防止して音質を向上させることができる。
【００２３】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施形態に対し、形状、位置、材質若しくは方向、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００２４】
例えば、前記変換装置２２の取り付け位置は、種々の変更が可能であり、例えば、表板１５や裏板の外面等に取り付けてもよい。
また、中間層２５の材質は、メイプル以外の木材を用いる等、様々な材質にものにより構成してもよい。このとき、中間層２５の材質が異なる変換装置２２を複数タイプ用意し、当該変換装置２２を取り替えることにより、中間層２５の材質に起因する減衰特性や音色の変化を得ることができ、音色の調整や補正を容易に行うことが可能となる。
【００２５】
更に、前記中間層２５の形成数は複数としてもよく、この場合、各中間層２５間に接着層が更に設けられることとなる。また、中間層２５の平面サイズは、接着層２４より小さく形成したり、接着層２４より小さくした中間層２５を同一面内に複数設けたりしてもよい。
【００２６】
また、本発明は、クラシックギターやウクレレ等の他の弦楽器にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態に係る弦楽器の要部を拡大した概略平面図。
【図２】構成を一部量省略した図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】変換装置の層構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００２８】
１０・・・弦楽器、１１・・・弦、１２・・・サドル、１３・・・ブリッジ、１５・・・表板、１６・・・ボディ、２０・・・補強部材、２２・・・変換装置、２２Ａ・・・取付面、２４・・・接着層、２５・・・中間層、２７・・・圧電素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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