(57)【要約】      （修正有）【課題】弦楽器用のピンクに応力センサーを具備させ、該ピックから得られる信号で、任意の装置の制御を行う。【解決手段】ピックの上下表面に、独立或いは一体化した応力センサーを具備させるか、２枚のピックで応力センサーを挟み込むか、ピックその物を応力センサー材料で作成して、得られた応力信号を信号線で引き出す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弦楽器用の弦を弾く為のピックに、外部作用に対する応力検知機能として、感圧導電ゴムを用いたピック
【請求項２】
応力検知機能を有するセンサーとして、歪センサーを用いた請求項１のピック
【請求項３】
応力検知機能を有するセンサーとして、磁気抵抗素子を用いた請求項１のピック
【請求項４】
応力検知機能を有するセンサーとして、ホール素子を用いた請求項１のピック
【請求項５】
ピック自体を歪及び衝撃センサーである圧電素子材料で構成した請求項１のピック
【請求項６】
応力検知機能として、機械的スイッチを利用した請求項１のピック
【請求項７】
応力検知機能として、光学式センサーを用いた請求項１のピック
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
［発明の開示］
【００１】［発明が解決しようとする課題］
弦楽器（代表的な楽器に、ギターがある）の演奏では、人の指ではなくプラスティック等で出来たピックを使用して音を発生させる場合がある。従来、このピックには弦を弾く以外の機能は無かった。本発明は、このピックに応力検知センサーを組み合わせるか、センサー材料その物でピックを構成して、弦を弾く時に得られる応力及びピックに外部から圧力、衝撃が掛かった場合の応力を電気信号及び接点信号として検出可能としたものである。ピックの上下面に独立したセンサーを取り付ければ、得られる２つの検出信号からピック運動の上下方向を識別可能となる。又、本ピックから得られた検出信号を利用すれば、遠隔にある装置の制御も可能となる。
【００２】［課題を解決するための手段］
［０１］
図１は、一般的な外観を持つ弦楽器用ピック１を感圧導電ゴム４、５で挟んだ構造を三角図法で示した。上側感圧導電ゴム４及び下側感圧導電ゴム５はピック１を挟むと共に、それぞれは、支持具２及び３でピック１との位置関係を一定に保持されている。感圧導電ゴム４には、信号線７，８が接続され、感圧導電ゴム５には信号線９，８が接続されている。感圧導電ゴムは、圧力が加わるとそれが持つ抵抗値を減ずる性質を持つ。信号線７，８，９は、上下の感圧導電ゴム４，５の抵抗値を観測する為に接続されている。
［０２］
図２は、図１で示したピック１が、弦楽器の弦６を下方向に弾いた時の断面図である。ピック１が弦６を下方向に弾くと、ピック１は弦から応力を受け上方向に変位量ｓでたわむ。弦を弾く時、支持具２，３は一般的に人の指で挟まれ、ピック１を下方向に運動すべく力が加わっている。このため、感圧導電ゴム４はピック１と支持具２で押し潰される力を受け、その抵抗値を減ずる。下側感圧導電ゴム５は力を受けないため、その抵抗値を変化させない。図３は、弦６をピック１で上方向に弾いたときの図である。この場合、ピック１の変位量ｓは下側の感圧導電ゴム５を押し潰してその抵抗値を減じ、上側感圧導電ゴム４は、変位ｓの力を受けないため、その抵抗値を変化させない。
［０３］
図４は、図２で説明した、弦６を下方向に弾いたときの信号線７，８間の抵抗値ｒの変化をグラフで示したものである。感圧導電ゴム４は外部から圧力を受けないとき、製造された時の設定値で固有の抵抗値を保つ。しかし、ピック１の先端の変位量ｓが増加するにつれて、その抵抗値ｒを減じて行き、ピック１が弦６から離れ、弦からの応力が無くなると抵抗値はほぼ同じ変化をたどって元の固有抵抗値に戻る。図５は、この抵抗値の変化を時間軸で示したものである。時刻ｔ１からｔ２までが、ピックが弦から応力を受けた期間に相当する。図４及び図５で示した変化は、図３で示したピックの運動時にも、感圧導電ゴム５に対して同じである。
［０４］
図８は、ピック１の上下面を、一体化した感圧導電ゴム１６で挟んだ本発明の例を三角図法で示した。この場合、信号線は１対の７，８のみとなる。図９は、２枚のピック１８，１９で感圧導電ゴム１６を挟み込んだ構造を持つピックの例である。図１０は、ピック１の変位量を歪センサーで検知する例を示した。この例では、信号線７，８及び８，９には、歪に伴う変位電圧が出力される。図１１は、センサーに磁気抵抗素子２４，２５を使用した例である。この場合のピック２３には、磁力を持たせる必要があり、本例ではピックを磁化された金属とした。この場合、信号線７，８，９には、抵抗値の変化が現れるが、磁気抵抗素子の特性から、図１の感圧導電ゴムセンサーの抵抗値変化とは逆の変化特性となる。図１２は、応力検知機能をホール素子２８，３１で構成した例である。この場合、磁石片２９，３０をピックの上下面に貼り付けている。図１３は、ピック３８の材質その物に圧電セラミックス等を使い、変位センサーその物でピックを作成した例である。３９，４０は、ピック３８の支持具である。この場合、一対の信号線７，８には、電圧の変化が現れる。図１４は、機械式接点である４１，４２，４５，４６を利用して応力検知機能を実現したピックである。ピック１の両面には金属片４３，４４を貼り付け、ピックが曲がった場合、接点である４１，４２と４５，４６を電気的に短絡させる。従って、信号線７，８及び８，９には接点信号が出力される。図１５は、応力検知機能として、光学式センサーを用いたピックである。発光素子である４７、５０から発光された光は、ピック１の表面で反射され、それぞれ４８、４９の受光素子に入る。ピック１が応力を受けていない時は、受光素子への入射光は弱く、ピック１が応力を受けてその表面が受光素子に近づくと入射光量が増え、受光素子の出力が増してピック１への応力変化を検知できる。
【００３】［発明の効果］
［０１］
本発明のピックを使用して弦楽器を演奏すると、弦を弾いた直後、言い換えれば、弦から音が発する直前のピックの、上下運動の識別、各運動の強さに関する情報が得られる。エレクトリックギターに使用すれば、個々の音に対してギター用増幅器の特性を変化させたり、制御することが可能となる。
［０２］
本発明のピックでは、弦楽器の弦或いは弦以外の部分を任意の回数、任意の時間押さえ続けても、それら運動に従った応力を得られる為、これらの応力から得られる信号の特徴を識別すれば、遠隔にある装置の制御が可能となる。
【００４】［発明を実施するための最良の形態］
図１の感圧導電ゴムを利用したピック
［実施例］
図６は、図１の感圧導電ゴム４，５から信号線７，８，９で出力される抵抗値の変化を電圧変化に変換し、増幅器１１及び１４で増幅した実施例であり、説明図である。感圧導電ゴム４に接続された信号線７，８の７側は、電圧源Ｖｃから抵抗Ｒ１を通した点に接続され増幅器の非反転入力端子に接続される。信号線８は、接地電位である。非反転力端子１０の電圧は、次式で得られる。
［数１］非反転入力端子１０の電圧＝Ｖｃ  ×  ｒ／（Ｒ１＋ｒ）
又、増幅器１１の出力端子１２の電圧は、次式となる。
［数２］出力端子１２の電圧＝（端子１０の電圧）×（Ｒ２＋Ｒ３）／Ｒ２
感圧導電ゴム５に接続された信号線８，９も、上記と同様の回路に接続され電圧変換され増幅器出力端子１５に現れる。図７は、信号線７，８と信号線８，９間の抵抗値変化と増幅器出力端子１２，１５の電圧変化の関係を示している。以上の処理結果より、図１のピックから得られた２つの抵抗値変化信号を、任意の装置で使用可能な電圧変化に変換できたことになる。
【００５】
【図面の簡単な説明】［図１］本発明を感圧導電ゴムで実現した構成図である。
［図２］図１のピックで弦楽器の弦を下方向に弾いた場合の説明図である。
［図３］図１のピックで弦楽器の弦を上方向に弾いた場合の説明図である。
［図４］図２で示したピックの運動時に、信号線７，８から得られる抵抗値の変化である。
［図５］図４で示した抵抗値の変化を時間軸で表した説明図である。
［図６］図４、図５で示した抵抗値の変化を電圧の変化に変換する回路例である。
［図７］  図６で示した回路の入出力波形と各端子の電圧を数式で示した説明図である。
［図８］ピックを、上下一体化した感圧導電ゴムで挟んだ構造図である。
［図９］２枚のピックで感圧導電ゴムを挟み込んだピックの構造図である。
［図１０］ピックに発生する応力を歪センサーで検出させた構造図である。
［図１１］ピックに発生する応力を磁気抵抗素子で検出させた場合の構造図である。
［図１２］ピックに発生する応力を磁気センサーのホール素子で検出させた場合の構造図である。
［図１３］ピック自体を歪センサーで構成した構造図である。
［図１４］ピックに発生する応力を機械的な電気スイッチで検出させた場合の構造図である。
［図１５］ピックに発生する応力を光学式センサーで検出させた場合の構造図である。
【符号の説明】
【００６】  １  弦楽器用のピック
２  上側感圧導電ゴムの支持具
３  下側感圧導電ゴムの支持具
４  上側感圧導電ゴム
５  下側感圧導電ゴム
６  弦
７  センサーに接続された信号線
８  センサーに接続された信号線
９  センサーに接続された信号線
１０  増幅器１１の非反転入力端子
１１  増幅器
１２  増幅器１１の出力端子
１３  増幅器１４の非反転入力端子
１４  増幅器
１５  増幅器１４の出力端子
１６  感圧導電ゴム
１７  支持具
１８  上側ピック
１９  下側ピック
２０  上側歪センサー
２１  下側歪センサー
２２  上側支持具
２３  下側支持具
２４  上側磁気抵抗素子
２５  下側磁気抵抗素子
２６  上側支持具
２７  下側支持具
２８  上側ホール素子
２９  上側磁化金属片
３０  下側磁化金属片
３１  下側ホール素子
３２  上側ホール素子の信号線
３３  上側ホール素子の制御信号線
３４  上下ホール素子の共通接地側信号線
３５  上下ホール素子の共通接地側制御信号線
３６  下側ホール素子の制御信号線
３７  下側ホール素子の信号線
３８  歪センサー材料で構成されたピック
３９  上側支持具
４０  下側支持具
４１  上側の電気接点１
４２  上側の電気接点２
４３  上側電気接点短絡用金属片
４４  下側電気接点短絡用金属片
４５  下側の電気接点２
４６  下側の電気接点１
４７  上側発光素子
４８  上側受光素子
４９  下側受光素子
５０  下側発光素子
５１  上側発光素子信号線
５２  上側受光素子信号線
５３  上下発光、受光素子共通接地側信号線
５４  下側受光素子信号線
５５  下側発光素子信号線
【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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