(57)【要約】【課題】ピックアップ装置を大きくせずにその検出出力を向上させることを可能にする。【解決手段】  弦楽器の弦振動を電気信号に変換して出力する圧電材振動センサであって、以下の構成のものを提供する。板状に形成された圧電素子２２０と、両端が固定された橋梁状に前記第１の部分の上に支持される圧電素子１２０と、弦振動を圧電素子１２０および２２０に伝達する振動子１５０と、を備え、振動子１５０を介して伝わる弦振動に応じた曲げ波によって圧電素子１２０に生じる曲げ起電力と弦振動に応じて加わった圧力に起因して圧電素子２２０に生じる圧縮起電力の合成起電力に応じた電気信号を出力する信号出力部１６０とを有するピックアップ装置を提供する。【選択図】図２
2011186039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弦楽器の弦振動を電気信号に変換して出力するピックアップ装置において、
板状に形成された第１の圧電素子と、
前記第１の圧電素子の上に橋梁状に支持される第２の圧電素子と、
前記弦振動を前記第１および第２の圧電素子に伝達する振動子と、
を備え、
前記振動子を介して伝わる弦振動に応じた曲げ波によって前記第２の圧電素子に生じる曲げ起電力と前記弦振動に応じて加わった圧力に起因して前記第１の圧電素子に生じる圧縮起電力の合成起電力に応じた電気信号を出力する
ことを特徴とするピックアップ装置。
【請求項２】
弦楽器の弦振動を電気信号に変換して出力するピックアップ装置において、
板状に形成された第１の圧電素子と、
前記第１の圧電素子の上に、または板状の電極を介して前記第１の圧電素子の上に載置される第２の圧電素子であって、複数の脚部と前記複数の脚部によって支持される橋梁部とを有する第２の圧電素子と、
前記弦振動を前記第１および第２の圧電素子に伝達する振動子と、
前記振動子を介して伝わる弦振動に応じた曲げ波によって前記第２の圧電素子の橋梁部に生じる曲げ起電力と前記弦振動に応じて加わった圧力に起因して前記第１の圧電素子に生じる圧縮起電力の合成起電力に応じた電気信号を出力する
ことを特徴とするピックアップ装置。
【請求項３】
弦楽器の弦振動を電気信号に変換して出力するピックアップ装置において、
角柱の筒状に形成された圧電素子と、
前記弦振動を前記圧電素子の側壁の一つに伝達する振動子と、
を備え、
前記振動子を介して伝わる弦振動に応じた曲げ波によって前記圧電素子に生じる曲げ起電力と前記弦振動に応じて加わった圧力に起因して前記圧電素子に生じる圧縮起電力の合成起電力に応じた電気信号を出力する
ことを特徴とするピックアップ装置。
【請求項４】
弦楽器の弦振動を電気信号に変換して出力するピックアップ装置において、
両端が支持された橋梁状の圧電素子と、
前記弦振動を前記圧電素子に伝達する振動子と、を備え、
前記振動子を介して伝わる弦振動に応じた曲げ波によって前記圧電素子に生じる曲げ起電力に応じた電気信号を出力する
ことを特徴とするピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弦楽器の弦振動を電気信号に変換する技術に関し、特に、圧電素子を用いて弦振動を電気信号に変換する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
弦振動を電気信号に変換して出力する電気楽器の一例として、エレクトリックアコースティックギター（以下、エレアコギターと呼ぶ）が挙げられる。エレアコギターは、所謂アコースティックギターと同様に中空状の胴部を有し、この胴部の共鳴により演奏音を放音可能な点が所謂エレキギターと異なる。エレアコギターにおける弦振動の電気信号への変換には、圧電素子を用いたピックアップ装置が用いられることが多い。圧電素子とは、加えられた圧力に応じて起電力を生じるセラミックス素子であり、ピエゾ素子とも呼ばれる。このため、圧電素子を用いたピックアップ装置はピエゾピックアップ装置や圧電材振動センサと呼ばれることがある。なお、この種のピックアック装置に関する先行技術文献としては、特許文献１および特許文献２が挙げられる。
【０００３】
図９は、特許文献１に開示されたピックアップ装置８の構成例を示す図である。このピックアップ装置８は、ギター等の弦楽器の下駒６（図１１参照）に埋設される。図１０（Ａ）は、ピックアップ装置８が埋設されたギターの下駒６を各弦に垂直な平面で切断した断面図（図１１：ＸＸ´線断面図）であり、図１０（Ｂ）は同下駒６を弦の長手方向に沿った平面で切断した断面図（図１１：ＹＹ´線断面図）である。図９、図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）に示すように、ピックアップ装置８は、弦受け部材５と下駒６によって挟まれるように配置される。図９に示すように、ピックアップ装置８は、電極２３が設けられたプリント基板２１の上面側に圧電素子２２を各弦４に対応させて並列に配置し、さらにこれら圧電素子２２の上に電極２４を載置して構成される。
【０００４】
このようなピックアップ装置８を有する弦楽器に対して弦４をはじくなどの演奏操作が行われると、この演奏操作によって生じた弦４の振動が弦受け部材５を介して圧電素子２２に伝わる。下駒６は弦楽器の胴体部分に固定されているため、弦受け部材５と下駒６とによって挟まれた圧電素子２２にはその弦振動に応じた圧力が加わり、その圧力に応じた起電力（圧電出力定数Ｇ３３で表わされる起電力：以下、圧縮起電力）が生じる。圧電素子２２に生じた圧縮起電力は電極２３および電極２４の電位差として取り出され、この電位差に応じた電気信号がケーブル１５ａ等を介して出力される。これにより、弦振動の電気信号への変換が実現される。また、特許文献１に開示されたピックアップ装置８は、プリント基板２１の下面側にインピーダンス変換回路２５を有しており、このインピーダンス変換回路２５によって圧電素子２２の圧力インピーダンスを引き下げている。これにより、誘導ハムや外部ノイズの飛び込みによる音質劣化が防止されるのである。なお、各弦４に対応させて個別に圧電素子２２を設けるのではなく、図１０（Ｃ）に示すように、複数の弦４の振動を１つの圧電素子２２で一括して検出しても勿論良い。
【０００５】
図１２は、特許文献２に開示されたピックアップ装置の構成例を示す斜視図である。図１２に示すように、このピックアップ装置は、弦２０毎にその長手方向に互いに離間させて近接配置される２つの圧電結晶５８を含んでいる。これら２つの圧電結晶５８の上には、弦受け部材たるサドル２８が載置されており、このサドル２８によって弦２０が支持される。このピックアップ装置では、弦振動に応じてサドル２８が各圧電結晶５８を押圧することにより、圧電結晶５８に圧縮起電力が生じ、この圧縮起電力に応じた電気信号が出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２３９６８５号公報
【特許文献２】特開２００１−３５６７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１および特許文献２に開示された技術は何れも、図１３（Ａ）に示すように、弦受け部材等を介して伝わる圧縮波（弦振動に応じた縦波）に起因して圧電素子に生じる圧縮起電力を、この圧電素子に貼り付けられた２枚の電極に生じる電位差として取り出す技術である。この圧縮起電力は上記電極が貼り付けられた圧電素子の厚さに比例する。例えば、図１３（Ｂ）は１０００Ｈｚの周波数を有する圧縮波で圧縮を行った場合の圧縮起電力と圧電素子の厚さとの関係を示すグラフである。図１３（Ｂ）を参照すれば明らかように、ノイズ等による影響を回避し、一定以上の検出出力（圧縮起電力）が得られるようにするには、圧電素子の厚さを一定以上（図１３（Ｂ）に示す例では、４００μｍ以上）にする必要がある。圧電素子の厚みはピックアップ装置の大きさに直結するため、従来のＧ３３出力型のピックアップ装置では、ピックアップ装置を大きくせずに検出出力を向上させること（或いは、ピックアップ装置の検出出力を維持しつつ小型化すること）は難しい、といった問題があった。
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、ピックアップ装置を大きくせずにその検出出力を向上させることを可能にする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、弦楽器の弦振動を電気信号に変換して出力するピックアップ装置において、板状に形成された第１の圧電素子と、前記第１の圧電素子の上に橋梁状に支持される第２の圧電素子と、前記弦振動を前記第１および第２の圧電素子に伝達する振動子と、を備え、前記振動子を介して伝わる弦振動に応じた曲げ波によって前記第２の圧電素子に生じる曲げ起電力と前記弦振動に応じて加わった圧力に起因して前記第１の圧電素子に生じる圧縮起電力の合成起電力に応じた電気信号を出力することを特徴とするピックアップ装置を提供する。
【０００９】
圧電素子の曲げ起電力（圧電出力定数Ｇ３１で表わされる起電力）の大きさは圧電素子の曲げ歪み量に依存するため、大きな検出出力を得るには機械強度が維持できる範囲で限界まで圧電素子を薄くすれば良い。このようなピックアップ装置によれば、圧縮起電力のみを利用する従来のピックアップ装置に比較して、ピックアップ装置を大きくせずに検出出力を向上させること（或いは、ピックアップ装置の検出出力を維持しつつ小型化すること）が可能になる。
【００１０】
加えて、第２の圧電素子の厚さを、当該圧電材振動センサの組み込み対象である弦楽器（例えば、エレアコギター）の派生音よりも高い音域の音の弦振動の検出に適した厚さとしておけば、当該高音域において従来よりも高い検出出力を得ることが可能になり、複雑で濃厚な音を出力することが可能になる。なお、第２の圧電素子を橋梁状に支持するための具体的な態様としては、第２の圧電素子を担持する基板の形状を、複数の脚部とこれら複数の脚部により支持される橋梁部とを有する形状とする態様であっても良く、また、第１の圧電素子に載置される電極に、第２の圧電素子および基板を橋梁状に支持する（すなわち、橋脚の役割を果たす）凸部を設けておく態様であっても良い。
【００１１】
また、上記課題を解決するための別の態様としては、弦楽器の弦振動を電気信号に変換して出力するピックアップ装置であって、板状に形成された第１の圧電素子と、前記第１の圧電素子の上に、または板状の電極を介して前記第１の圧電素子の上に載置される第２の圧電素子であって、複数の脚部と前記複数の脚部によって支持される橋梁部とを有する第２の圧電素子と、前記弦振動を前記第１および第２の圧電素子に伝達する振動子と、前記振動子を介して伝わる弦振動に応じた曲げ波によって前記第２の圧電素子の橋梁部に生じる曲げ起電力と前記弦振動に応じて加わった圧力に起因して前記第１の圧電素子に生じる圧縮起電力の合成起電力に応じた電気信号を出力する態様のものや、角柱の筒状に形成された圧電素子と、前記弦振動を前記圧電素子の側壁の一つに伝達する振動子と、を備え、前記振動子を介して伝わる弦振動に応じた曲げ波によって前記圧電素子に生じる曲げ起電力と前記弦振動に応じて加わった圧力に起因して前記圧電素子に生じる圧縮起電力の合成起電力に応じた電気信号を出力する態様のものが考えられる。このような態様においては、弦振動に応じて圧縮起電力を発生させる圧電材振動センサ部分として従来のＧ３３出力圧電材振動センサを流用することができる。
【００１２】
また、本発明のさらに別の態様としては、両端で支持された橋梁状の圧電素子と、弦振動を前記圧電素子に伝達する振動子と、を備え、前記振動子を介して伝わる弦振動に応じた曲げ波によって前記圧電素子に生じる曲げ起電力に応じた電気信号を出力する態様が考えられる。このような態様によれば、ピックアップ装置を更に小型化することが可能になる。ただし、このような態様を実現するには、圧縮起電力を用いないため、十分に大きな曲げ起電力を発生させることが可能な圧電素子を用いてピックアップ装置を構成する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】圧電素子の曲げ起電力と本発明における曲げ起電力の利用態様を説明するための図である。
【図２】本発明の第１実施形態のピックアップ装置の構成例を示す図である。
【図３】同ピックアップ装置の要部を為すＧ３１出力圧電材振動センサ１００の製造方法を説明するための図である。
【図４】本発明の第２実施形態のピックアップ装置の構成例を示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態のピックアップ装置の構成例を示す図である。
【図６】本発明の第４実施形態のピックアップ装置の構成例を示す図である。
【図７】変形例（１）を説明するための図である。
【図８】変形例（３）を説明するための図である。
【図９】従来技術を説明するための図である。
【図１０】従来技術を説明するための図である。
【図１１】従来技術を説明するための図である。
【図１２】従来技術を説明するための図である。
【図１３】従来技術の問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（Ａ：圧電素子の曲げ起電力と本発明における曲げ起電力の利用態様）
本発明は、弦振動の電気信号への変換に圧電素子の曲げ起電力を利用する点に特徴がある。曲げ起電力とは、図１（Ａ）に示すように、両端が固定され、中央部が振動可能に支持される膜状（或いは、板状）の圧電素子（以下、橋梁状に支持される圧電素子）の中央部に振動を加えて曲げ波を発生させ、曲げ変形を生じさせたときに発生する起電力のことであり、圧電出力定数Ｇ３１で表わされる。以下、弦振動を曲げ起電力に変換して出力する圧電材振動センサのことを「Ｇ３１出力圧電材振動センサ」と呼ぶ。
【００１５】
図１（Ｂ）は、Ｇ３１出力圧電材振動センサの構成例を示す断面図である。
より正確には、図１（Ｂ）は、エレアコギターの下駒６（前掲図１１参照）に埋設された状態のＧ３１出力圧電材振動センサを同図１１のＸＸ´線に沿って切断した場合の断面図である。図１（Ｂ）に示すように、このＧ３１出力圧電材振動センサは、間隔ａを開けて配置されるスペーザ１１０ａおよび１１０ｂの上に、基板（例えば、シリコンやジルコニアなどで形成された絶縁基板）１３０を載置し、この基板１３０を固定部材１４０ａおよび１４０ｂによりスペーザ１１０ａおよび１１０ｂに固定（例えば、図１（Ｂ）にて点線で示す箇所をねじ止め）して構成される。基板１３０上には、チタン酸ジルコン酸鉛（以下、ＰＺＴ）などの圧電材を厚さＴ１の膜状に形成してなる圧電素子１２０が形成されている。図１（Ｂ）に示す例では、スペーザ１１０ａおよびスペーザ１１０ｂが橋脚の役割を果たし、基板１３０が橋梁状に支持される。基板１３０に膜状の圧電素子１２０が設けられているのであるから、この基板１３０を介して膜状の圧電素子１２０が橋梁状（或いは板バネ状）に支持されるのである。
【００１６】
図１（Ｂ）に示す２つの固定部材のうちの一方（図１（Ｂ）では、固定部材１４０ａ）には、圧電素子１２０と接する電極が設けられており、弦振動を圧電素子１２０に伝達するための振動子１５０にも圧電素子１２０に接する電極が設けられている。図１（Ｂ）に示すＧ３１出力圧電材振動センサでは、弦振動に応じて圧電素子１２０および基板１３０が曲げ変形し、その曲げ歪み量に応じた曲げ起電力が圧電素子１２０に発生する。そして、この曲げ起電力が上記２つの電極間の電位差として信号出力部１６０に与えられ、この電位差に応じた電気信号が信号出力部１６０から出力される。
【００１７】
このようにＧ３１出力圧電材振動センサによれば、弦振動を圧縮起電力に変換して出力する従来の圧電材振動センサ（以下、Ｇ３３出力圧電材振動センサ）に比較して、大きさを維持したまま大きな検出出力を得ることができる（或いは、検出出力を維持したまま小型化することができる）と考えられる。何故ならば、曲げ起電力の大きさは圧電素子の曲げ歪み量に依存するため、大きな検出出力を得るには機械強度が維持できる範囲で限界まで圧電素子を薄くすれば良く、圧電素子を薄くすることによって圧電材振動センサを小型化することができるからである。また、図１（Ｂ）に示すＧ３１出力圧電材振動センサにおいては、センサ全体が板バネとなっているため、振動子１５０との接触部分に一定の大きさの反力が働き、接触のチューニングが容易になるといった効果も得られる。
【００１８】
Ｇ３１出力圧電材振動センサを構成する圧電素子１２０や基板１３０の寸法（厚さや弦方向（図１１：ＹＹ´方向）の長さ、これらと垂直な方向（図１１：ＸＸ´方向）の幅）をどのような値にするのかについては種々の態様が考えられる。例えば、複数の弦の各々に対して１つずつＧ３１出力圧電材振動センサを配置する態様であれば、圧電素子１２０および基板１３０の長さは１〜１０ｍｍであれば良く、同幅は２〜１５ｍｍであれば良い。また、複数の弦の振動を１つのＧ３１出力圧電材振動センサでまとめて検出する態様であれば、圧電素子１２０および基板１３０の長さは１〜１０ｍｍであれば良く、同幅は８〜７０ｍｍであれば良い。圧電素子１２０の厚さは１〜１０００μｍであることが好ましい。これに対して、基板１３０の厚さＴ２は０（すなわち、Ｔ２＝０とは、基板１３０なしでＧ３１出力圧電材振動センサを形成する態様）〜２ｍｍ程度の範囲で適宜定めれば良い。例えば、後述する第１実施形態のように、Ｇ３１出力圧電材振動センサとＧ３３出力圧電材振動センサとを組み合わせてピックアップ装置を構成する場合には、圧電素子１２０と組み合わせたときの剛性が検出対象の音の音域（例えば、エレアコギターであれば、その派生音よりも高音側の音域）に適した値となるように基板１３０の厚さを定めることが好ましい。このようにすると、高音域において従来よりも高い検出出力を得ることが可能になり、従来よりも複雑で濃厚な音を出力することが可能になると考えられるからである。
【００１９】
図１（Ｃ）は、ａ＝７ｍｍ、ｂ（振動子１５０の圧電素子１２０に接触する部分の幅）＝３．５ｍｍとした場合における、圧電素子１２０の厚さＴ１と基板１３０の厚さＴ２の種々の組み合わせについての起電力の計測結果を示す図である。より詳細に説明すると、図１（Ｃ）のケース１ではＴ１＝１００μｍ、Ｔ２＝１００μｍであり、ケース２ではＴ１＝１００μｍ、Ｔ２＝５００μｍである。そして、ケース３ではＴ１＝５０μｍ、Ｔ２＝１００μｍであり、ケース４ではＴ１＝５５０μｍ、Ｔ２＝０μｍである（すなわち、Ｇ３３出力圧電材振動センサに一般に使用される基板なしのバルクの状態）。このように、図１（Ｃ）に示す計測例からも、ケース１、ケース２およびケース３の何れの場合においても基板なしのバルクの状態に比較して大きな起電力が得られることが判る。
以上がＧ３１出力圧電材振動センサの構成である。
【００２０】
以上、Ｇ３１出力圧電材振動センサについて説明したが、このＧ３１出力圧電材振動センサを用いて弦楽器用のピックアップ装置を構成する際の具体的な態様としては種々のものが考えられる。以下、本発明の具体的な実施形態について説明する。
【００２１】
（Ｂ：第１実施形態）
（Ｂ−１：構成）
図２は、本発明の第１実施形態のピックアップ装置の構成例を示す図である。このピックアップ装置は、エレアコギターの下駒部分（図１０および図１１にて符号６で示される部分）に埋設され、弦振動を電気信号に変換して出力するためのものであり、図２は、本実施形態のピックアップ装置を前掲図１１のＸＸ´線で切断した場合の断面図である。図２に示すように、このピックアップ装置は、Ｇ３３出力圧電材振動センサ２００の上にＧ３１出力圧電材振動センサ１００を積み上げた構成となっている。なお、図２においては図１と同一の構成要素には同一の符号が付されている。
【００２２】
Ｇ３３出力圧電材振動センサ２００は、導電性金属で板状に形成された電極２１０に、圧電素子１２０より厚み（例えば、５５０μｍ）のある圧電素子２２０を導電性接着材等により接着積層し、さらに、断面がコの字になるように導電性金属を形成してなる電極２３０をその凹み部分がＧ３１出力圧電材振動センサ１００の基板１３０に対向するように圧電素子２２０に接着積層して構成されている。図２に示すように、電極２３０の基板１３０に向って突出した部分によって、Ｇ３１出力圧電材振動センサ１００の圧電素子１２０および基板１３０は橋梁状に支持される。このため、圧電素子１２０および基板１３０は、振動子１５０を介して伝わる弦振動に応じて曲げ変形し、その曲げ歪み量に応じた曲げ起電力が圧電素子１２０に生じる。一方、圧電素子２２０は、十分な厚みを有するために曲げ変形することはなく、振動子１５０、圧電素子１２０、基板１３０および電極２３０を介して伝わる弦振動の圧力によって押圧され、圧縮起電力を発生させる。
【００２３】
図２において、固定部材１４０ａの電極と電極２３０は互いに導通するように電気的に接続されており、電極２１０は接地されている。このため、振動子１５０の振動に応じて圧電素子１２０にＡ[Ｖ]の曲げ起電力が生じ、同弦振動に応じた圧力によって圧電素子２２０にＢ[Ｖ]の圧縮起電力が生じたとすると、電極２３０の電位はＡ[Ｖ]に、振動子１５０に設けられている電極の電位はＡ＋Ｂ[Ｖ]になる。その結果、信号出力部１６０からは、圧電素子１２０に生じる曲げ起電力と圧電素子２２０に生じる圧縮起電力の合成起電力（すなわち、Ａ＋Ｂ[Ｖ]）に応じた電気信号が出力される。
【００２４】
前述したようにＧ３１出力圧電材振動センサ１００を構成する圧電素子１２０および基板１３０の厚さは、機械強度が維持できる範囲で薄くすることができるため、本実施形態のピックアップ装置によれば、Ｇ３３出力圧電材振動センサのみを用いてピックアップ装置を構成する場合に比較して装置の大きさが同じであればより大きい検出出力を得ること（換言すれば、検出出力の大きさを維持しつつ装置を小型化すること）ができる。
【００２５】
（Ｂ−２：製造方法）
次いで、本実施形態のピックアップ装置に含まれるＧ３１出力圧電材振動センサ１００の製造方法について説明する。前述したように、曲げ起電力を効率的に検出するようにするためには、圧電素子全体の厚さを薄くする必要がある。そこで、本実施形態では、スクリーン印刷により圧電素子１２０を基板１３０上に形成する手法を採用した。
【００２６】
具体的には、粒径０．１〜５０μｍのＰＺＴ粉体を含むペーストを２５〜５０μｍの厚さになるようスクリーン印刷により基板１３０に塗布し、１００℃の温度で５分間乾燥させた後に９５０℃の温度で２時間焼成する（図３（Ａ）参照）。これにより、基板１３０上に膜状の圧電素子１２０が形成される。なお、上記ペーストは、そのベースとなる有機溶剤にＰＺＴ粉体と固着材の役割を果たす有機バインダとを混合したものである。この有機溶剤としては、炭化水素系或いはアルコール系のものを用いるようにすれば良く、上記有機バインダとしては、セルロース系或いはエポキシ系のものを用いるようにすれば良い。また、上記乾燥工程は、ペーストに含まれる有機溶剤を揮発させるための工程であり、上記焼成工程はＰＺＴ粉体をペロブスカイト結晶化させるための熱処理工程である。このようにしてＰＺＴ層が形成された基板を所望の大きさに切断（ダイシング）し、ポーリング熱処理を施してＧ３１出力圧電材振動センサが完成する（図３（Ｂ）参照）。このように、本実施形態ではスクリーン印刷によって基板１３０上に圧電素子１２０を形成するため、複数のＧ３１出力圧電材振動センサを一括して製造することができ、その製造コストを引き下げることができる。
【００２７】
（Ｃ：第２実施形態）
次いで本発明の第２実施形態について説明する。図４は、本発明の第２実施形態のピックアップ装置の構成例を示す断面図（第１実施形態と同様、図１１ＸＸ´線断面図）である。図４に示すように、本実施形態のピックアップ装置は、Ｇ３３出力圧電材振動センサ３００上にＧ３１出力圧電材振動センサ４００を載置して構成されている。図４に示すように、Ｇ３３出力圧電材振動センサ３００は、各々板状に形成された電極３１０、圧電素子３２０および電極３３０を接着積層して構成されている。この圧電素子３２０は、第１実施形態における圧電素子２２０と同様に圧縮起電力を発生させるためのものであるため、十分な厚さ（例えば、５５０μｍ）を有していることが好ましい。
【００２８】
一方、Ｇ３１出力圧電材振動センサ４００は、１００μｍの膜状の圧電素子４１０と、この圧電素子４１０を橋梁状に支持する基板４２０と、導電性金属などで形成され、圧電素子４１０および基板４２０の側面を覆うコーティング部材４３０ａおよび４３０ｂを含んでいる。図４に示すように基板４２０は、複数の脚部とこれら脚部により支持される橋梁部を有する形状に形成されている。基板４２０をこのような形状に形成する際には、ＤＥＥＰ、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）或いはウェットエッチングなどの手法を用いるようにすれば良い。また、コーティング部材４３０ａおよび４３０ｂは電極３３０に電気的に接続されており、第１実施形態の固定部材１４０ａに設けられている電極と同一の役割を果たす。
【００２９】
本実施形態のピックアップ装置は、図４に示すように、所謂メンブレインスイッチの構造と類似した構造を有しており、基板４２０によって支持されている圧電素子４１０の中央部分は振動子１５０を介して伝わる弦振動に応じて曲げ変形し、その曲げ歪み量に応じた曲げ起電力Ａ[Ｖ]を発生させる。一方、圧電素子３２０は、振動子１５０、圧電素子４１０、基板４２０および電極３３０を介して伝わる圧力によって押圧され、その圧力に応じた圧縮起電力Ｂ[Ｖ]を発生させる。このため、電極３１０が接地されているとすると、電極３３０（およびコーティング部材４３０ａおよび４３０ｂ）の電位はＢ[Ｖ]となり、振動子１５０に設けられている電極の電位はＡ＋Ｂ[Ｖ]となる。したがって、信号出力部１６０からは、上記曲げ起電力と圧縮起電力の合成起電力（Ａ＋Ｂ[Ｖ]）に応じた電気信号が出力される。
【００３０】
このように、本実施形態によっても、Ｇ３３出力圧電材振動センサのみを用いてピックアップ装置を構成する場合に比較して装置の大きさが同じであればより大きい検出出力を得ること（換言すれば、検出出力の大きさを維持しつつ装置を小型化すること）ができる。加えて、本実施形態のピックアップ装置を構成するＧ３３出力圧電材振動センサ３００は、従来のピックアップ装置にて用いられていたものと何ら変るところはない。つまり、本実施形態によれば、既存のＧ３３出力圧電材振動センサ（或いは、その製造設備）を流用して本発明に係るピックアップ装置を製造することが可能になる。
【００３１】
（Ｄ：第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態のピックアップ装置の構成例を示す図である。本実施形態のピックアップ装置のＧ３１出力圧電材振動センサの要部を為す圧電素子５１０は、図５（Ａ）に示すように、板状に形成された圧電部材５１０ａに、各々ＰＺＴで形成され橋脚の役割を果たす圧電部材５１０ｂおよび５１０ｃを焼結（或いは、接着積層）して構成されている。そして、本実施形態のピックアップ装置は、図５（Ｂ）に示すように、Ｇ３３出力圧電材振動センサ３００に、図５（Ａ）の圧電素子５１０を接着積層して構成されている。なお、図５（Ｂ）では信号出力部の図示を省略した。
【００３２】
図５（Ｂ）に示すピックアップ装置においては、圧電素子５１０、振動子１５０に設けられた電極、および電極３３０によりＧ３１出力圧電材振動センサ５００が形成される。つまり、図５（Ｂ）に示すピックアップ装置においては、電極３３０は、Ｇ３１出力圧電材振動センサ５００とＧ３３出力圧電材振動センサ３００に共有されているのである。
【００３３】
本実施形態のピックアップ装置では、橋梁状に支持されている圧電部材５１０ａの中央部分が振動子１５０を介して伝わる弦振動に応じて曲げ変形し、その曲げ歪み量に応じた曲げ起電力Ａ[Ｖ]を発生させる。一方、圧電素子３２０は、圧電素子５１０および電極３３０を介して伝わる圧力によって押圧され、その圧力に応じた圧縮起電力Ｂ[Ｖ]を発生させる。このため、電極３１０が接地されているとすると、電極３３０の電位はＢ[Ｖ]となり、振動子１５０に設けられている電極の電位はＡ＋Ｂ[Ｖ]となる。したがって、信号出力部（図示省略）からは、上記曲げ起電力と圧縮起電力の合成起電力（Ａ＋Ｂ[Ｖ]）に応じた電気信号が出力される。
【００３４】
このように、本実施形態によっても、Ｇ３３出力圧電材振動センサのみを用いてピックアップ装置を構成する場合に比較して装置の大きさが同じであればより大きい検出出力を得ること（換言すれば、検出出力の大きさを維持しつつ装置を小型化すること）ができる。加えて、本実施形態では、電極３３０をＧ３１出力圧電材振動センサ５００とＧ３３出力圧電材振動センサ３００に共有させており、また、圧電素子５１０を支持する基板も不要であるため、第１および第２実施形態に比較して少ない部品数でピックアップ装置を構成することができる。
【００３５】
（Ｅ：第４実施形態）
図６は、本発明の第４実施形態のピックアップ装置の構成例を示す図である。図６（Ａ）に示すように、本実施形態のピックアップ装置のＧ３１出力圧電材振動センサの要部を為す圧電素子６１０は断面がドーナッツ状に形成されている（すなわち、筒状の角柱に形成されている）ことに特徴がある。このような形状の圧電素子６１０の生成手法としては、図６（Ａ）に示すように板状の圧電部材６１０ａおよび６１０ｂの間に、各々スペーザの役割を為す圧電部材６１０ｃおよび６１０ｄを間隔を開けて配置し、各圧電部材を焼結（または接着）する手法が考えられる。そして、本実施形態のピックアップ装置は、図６（Ｂ）に示すように、圧電素子６１０を板状の電極６２０に載置し、振動子１５０に設けられている電極が圧電素子６１０に接するように振動子１５０を配置することで構成される。なお、図６（Ｂ）においても信号出力部の図示は省略されている。
【００３６】
図６（Ｂ）に示すピックアップ装置においては、振動子１５０を介して伝わる弦振動に応じて圧電素子６１０の圧電部材６１０ａが曲げ変形し、その曲げ歪み量に応じた曲げ起電力を発生させるとともに、圧電素子６１０の他の部分（圧電部材６１０ｂ、６１０ｃおよび６１０ｄ）は曲げ変形せず、その弦振動の圧力に応じた圧縮起電力を生じさせる。このため、電極６２０が接地されているとすると、信号出力部（図示省略）からは上記曲げ起電力と圧縮起電力の合成起電力に応じた電気信号が出力される。
【００３７】
このように、本実施形態によっても、Ｇ３３出力圧電材振動センサのみを用いてピックアップ装置を構成する場合に比較して装置の大きさが同じであればより大きい検出出力を得ること（換言すれば、検出出力の大きさを維持しつつ装置を小型化すること）ができる。また、本実施形態においては、前述した第３実施形態のピックアップ装置と比較した場合に電極３３０を必要とせず、より少ない部品数でピックアップ装置を構成することが可能になる。
【００３８】
（Ｆ：その他の実施形態）
以上本発明の第１から第４実施形態について説明したが、これら実施形態に以下に述べる変形を加えても勿論良い。
（１）上述した第１実施形態では、圧電素子１２０を支持する基板１３０を絶縁基板としたが、チタンやタングステン、白金などの電気抵抗の小さい金属で基板１３０を形成し、電極の機能を担わせても良い。また、基板を導電性材料で形成する場合には、当該基板の両面にスクリーン印刷またはスパッタ成膜により膜状の圧電素子層を設けても良い。このように、基板の両面に圧電素子層を設けるようにすれば、膜応力がつりあい基板の変形を抑止することができる。また、基板１３０を導電性材料で形成する場合には、一方の面に圧電素子膜が形成された２枚の基板１３０ａおよび１３０ｂを、図７に示すように、導電性材料で形成したスペーザ７１０ａおよび７１０ｂを介して背中合わせ（圧電素子膜が形成されていない方の面が互いに対向するように）に接着積層し、さらに、板状の電極７２０に接着積層してピックアップ装置を形成しても良い。例えば、図７に示すピックアップ装置では、基板１３０ｂおよび電極７２０がＧ３３出力圧電材振動センサの役割を果たし、基板１３０ａがＧ３１出力圧電材振動センサの役割を果たす。
【００３９】
（２）上述した第１および第２実施形態では、Ｇ３１出力圧電材振動センサ（或いは、Ｇ３３出力圧電材振動センサ）の圧電素子を一層構造にしたが多層構造にしても良い。同様に、第３実施形態の圧電部材５１０ａ、５１０ｂおよび５１０ｃの全て或いは一部を多層構造としても良く、第４実施形態の圧電部材６１０ａ、６１０ｂ、６１０ｃおよび６１０ｄの全て或いは一部を多層構造としても良い。
【００４０】
（３）上述した各実施形態では、振動子１５０の幅を圧電素子の幅よりも小さくしたが、図８に示すように、振動子の幅を圧電素子の幅よりも広くしても良い。この図８では、上述した第３実施形態のピックアップ装置において振動子１５０の幅を圧電素子５１０の幅よりも大きくした場合について例示されている。
【００４１】
（４）上述した各実施形態では、Ｇ３１出力圧電材振動センサとＧ３３出力圧電材振動センサとを組み合わせてピックアップ装置を構成した。しかし、図１（Ｂ）に示すＧ３１出力圧電材振動センサのみでピックアップ装置を構成しても良い。
【００４２】
（５）上述した各実施形態では、エレアコギターの弦振動を電気信号に変換して出力するピックアップ装置への本発明の適用例を説明したが、本発明の適用対象はエレアコギター用のピックアップ装置に限定されるものではなく、アコースティックギターなど他の種類の弦楽器のピックアップ装置に本発明を適用することができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４３】
１００，４００…Ｇ３１出力圧電材振動センサ、２００，３００…Ｇ３３出力圧電材振動センサ、１１０ａ、１１０ｂ，７１０ａ、７１０ｂ…スペーザ、１２０，２２０，４１０、５１０，６１０…圧電素子、１３０，４２０…基板、１４０ａ、１４０ｂ…固定部材、１５０…振動子、１６０…信号出力部、２１０，２３０，３１０，３３０…電極、
【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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