(57)【要約】  共振および／または振動測定装置は、長尺部材と、共振および／または振動測定手段と、処理手段とを備え、共振および／または振動測定手段は使用中の物質を叩くことによって生じる長尺部材の共振および／または振動を記録し、処理手段は記録された共振および／または振動測定から予め定められた特性を識別するように適応される。
2007520691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺部材と、共振および／または振動測定手段と、処理手段とを含む共振および／または振動測定装置であって、前記共振および／または振動測定手段は、使用中の物質を叩くことによって生じる前記長尺部材の共振および／または振動を記録し、かつ前記処理手段は、前記記録された共振および／または振動測定から前記物質の予め定められた特性を識別するように適応される、共振および／または振動測定装置。
【請求項２】
前記処理手段は測定値のデータベースを備え、かつ前記処理手段は、使用中に得られた前記記録測定値を前記データベースに記憶された測定値と比較することによって、使用中に叩かれた前記物質の予め定められた特性を識別するように適応された、請求項１に記載の共振および／または振動測定装置。
【請求項３】
前記処理手段は使用中に得られた記録測定値を前記データベースに記憶することができるように適応され、使用中に得られるその後の記録される測定値をそれらと比較できるようにした、請求項２に記載の共振および／または振動測定装置。
【請求項４】
前記処理手段は、前記使用中に得られた記録測定値から、前記物質の予め定められた物理的特性を識別するように適応された、請求項２または３に記載の共振および／または振動測定装置。
【請求項５】
前記処理手段は前記使用中に得られた記録測定値を、前記データベースに記憶された記録測定と照合するように適応された、請求項２または３に記載の共振および／または振動測定装置。
【請求項６】
前記処理手段は前記使用中に得られた記録測定値の一つまたはそれ以上の予め定められた特性を、前記データベースに記憶された記録測定値の対応する一つまたはそれ以上の予め定められた特性と照合するように適応された、請求項５に記載の共振および／または振動測定装置。
【請求項７】
前記処理手段は、前記使用中に得られた記録測定値の一つまたはそれ以上の予め定められた特性が、前記データベースに記憶された記録測定値の対応する一つまたはそれ以上の予め定められた特性の予め定められた許容差内にある場合、一致を見出すように適応された、請求項６に記載の共振および／または振動測定装置。
【請求項８】
前記処理手段はＭＩＤＩ信号生成手段を備え、前記処理手段が使用中に一致を見出したときに、予め定められたＭＩＤＩ信号が生成される、請求項７に記載の共振および／または振動測定装置。
【請求項９】
前記生成されるＭＩＤＩ信号の一つまたはそれ以上の予め定められた特性が、前記予め定められた許容差内で前記使用中に得られた記録測定値の前記一つまたはそれ以上の予め定められた特性の位置によって決定される、請求項８に記載の共振および／または振動測定装置。
【請求項１０】
前記装置は、使用中に生成された一つまたは一連のＭＩＤＩ信号を記録する手段、および／または使用中に生成された一つまたは一連のＭＩＤＩ信号をオーディオ信号に変換し、かつ前記ＭＩＤＩおよび／またはオーディオ信号を中継かつ／または記録する手段を含む、請求項９に記載の共振および／または振動測定装置。
【請求項１１】
前記長尺部材は一本のドラムスティックまたは一対のドラムスティックである、請求項５〜１０のいずれかに記載の共振および／または振動測定装置。
【請求項１２】
前記振動測定手段は前記ドラムスティックまたは前記ドラムスティック対の各々と接触している圧電水晶結晶の一つまたはそれ以上の長尺条片であり、かつ前記使用中に得られた記録測定値は、前記ドラムスティックまたは前記ドラムスティックの一つが使用中に物質を叩き、共振かつ／または振動するときに、前記圧電水晶結晶によって生成される電気信号である、請求項１１に記載の共振および／または振動測定装置。
【請求項１３】
前記圧電水晶結晶の一つまたはそれ以上の長尺条片は前記ドラムスティックまたは前記ドラムスティック対の各々のシャフト内に取り付けられる、請求項１２に記載の共振および／または振動測定装置。
【請求項１４】
前記圧電水晶結晶の一つまたはそれ以上の長尺条片は電気信号線によって前記処理手段に接続される、前記請求項１３に記載の共振および／または振動測定装置。
【請求項１５】
前記処理手段はコンピュータで実行されるコンピュータプログラムであり、前記コンピュータプログラムは制御サブプログラムと、共振および／または振動測定データベースと、ＭＩＤＩ信号データベースと、ＭＩＤＩ信号発生サブプログラムとを含む、請求項１〜１４のいずれかに記載の共振および／または振動測定装置。
【請求項１６】
前記装置は、空間における予め定められた点に対する前記ドラムスティックまたは前記ドラムスティック対の一つの位置を識別するように適応された近接性測定手段を備え、かつ前記使用中に生成されるＭＩＤＩ信号の前記予め定められた特性の一つまたはそれ以上は、前記ドラムスティックまたは前記ドラムスティック対の一つが物質を叩いたときの前記予め定められた点に対するそれらの位置によって決定される、請求項１５に記載の共振および／または振動測定装置。
【請求項１７】
装置の使用対象である長尺部材に取り付けられるように適応された共振および／または振動測定手段と、処理手段とを含む共振および／または振動測定装置であって、前記共振および／または振動測定手段は、使用中の物質を叩くことによって生じる、前記装置の使用対象である前記長尺部材の共振および／または振動を記録し、かつ前記処理手段は、前記記録された共振および／または振動測定値から前記物質の予め定められた特性を識別するように適応される、共振および／または振動測定装置。
【請求項１８】
実質的に本明細書に記載しかつ添付の図面に示した共振および／または振動測定装置。
【請求項１９】
請求項８に記載の共振および／または振動測定装置を使用する方法であって、
１）長尺部材で物質を叩いて、記録された測定値が前記共振および／または振動測定手段によって得られるように前記長尺部材を共振および／または振動させるステップと、
２）前記記録された測定値または前記記録された測定値の一つまたはそれ以上の予め定められた特性をデータベースに記憶するステップと、
３）ステップ１）で叩かれた物質に関連付けられるＭＩＤＩ信号を決定するステップと、
４）ステップ１）〜３）を様々な物質で、所望の個数の記録された測定値が前記データベースに記憶されるまで、所望の回数繰り返すステップと、
５）ステップ１）の実行中に前記長尺部材で叩かれた様々な物質のいずれかを叩いて、記録された測定値が前記共振および／または振動測定手段によって得られるように前記長尺部材を共振および／または振動させるステップと、
６）ステップ５）で得られた前記記録測定値を、ステップ２）で前記データベースに記憶された記録測定値と参照して、一致を見つけるステップと、
７）ステップ６）で見つかった一致に応じて、ステップ３）で決定された前記ＭＩＤＩ信号を生成するステップと、
を含む方法。
【請求項２０】
前記長尺部材が２つのドラムスティックを含み、ステップ１）〜４）は各ドラムスティックに別々に繰り返され、前記処理手段は使用中の各ドラムスティックで得られる前記記録測定値を識別するように適応される、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にドラムスティック用であるが、それに限定されない、共振および／または振動測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドラムスティックは従来ドラムの表面を叩くために使用され、それは次いで共振して音を出す。しかし、技術の進歩により、多数の電気的または電子的代替物が提案されてきた。
【０００３】
ドラムスティックで叩かれたときに関連増幅器によって電子音を発生させる、トランスデューサセンサを設けることが知られている。別の既知の代替物は、スティックが何らかの表面に叩きつけられたときにスティック内部の関連増幅器によって電子音を発生させる模擬ドラムスティックの内部に、動きセンサまたは加速度計を設けることである。
【０００４】
これらの装置は両方とも欠点を免れない。叩かれるトランスデューサセンサは、作成および購入が高価になり得る複雑な機器である。加えて、それはドラムスティックと共に運搬しなければならない。しかし、本当のドラムスティックをこれらのシステムで使用することができ、ドラム奏者はそちらの方を好む。
【０００５】
模擬ドラムスティックは、追加的構成要素のため、本当のドラムスティックのように感じずあるいは反応しないので人気が無く、単に目新しい物として作り出すのに成功しただけであった。しかし、それは運搬が容易なスタンドアロン装置であることによる利益をもたらす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、新規の手法を提供することによって、上記の問題の一部を克服することを意図している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によると、共振および／または振動測定装置は長尺部材(elongate member)と、共振および／または振動測定手段と、処理手段とを備え、共振および／または振動測定手段は、使用中の物質を叩くことによって生じる長尺部材の共振および／または振動を記録し、処理手段は、記録された共振および／または振動測定から物質の予め定められた特性を識別するように適応される。
【０００８】
該装置は、使用中の物質を叩くことによって生じる長尺部材の反応を測定するように意図される。この反応は振動または残響の形を取ることができ、それによって長尺部材の本体が前後に素早く動き、あるいはそれは共振の形を取ることができ、それによって長尺部材の物質共振は長尺部材が励振または振動するように揺れ動く。長尺部材の反応の性質は、叩かれる物質がどのくらいの硬さまたは密度であるか、およびそれを叩く長尺部材がどのくらいの硬さであるかに依存する。
【０００９】
好ましくは、処理手段は、プログラム可能なデータベースを備えることができる。さらに、処理手段は、記録された測定値をデータベースに記憶された記録測定値と比較することによって、叩かれた物質の予め定められた特性を識別するように適応させることができる。
【００１０】
該装置は、多数の目的に使用することができることは理解されるであろう。一構成では、装置は、物質の構造の予め定められた特性または性質、例えばその硬さまたは構造上の完全性を識別するために使用することができる。この構成では、装置は壁もしくは他の構造物の密度、または壁の構成要素、例えばコンクリート層が硬化したか否かを検査するために使用することができる。
【００１１】
しかし、好ましい構成では、装置は楽器として使用することができ、長尺部材はドラムスティックとすることができる。
【００１２】
処理手段はさらに、信号生成手段を備えることができることが好ましい。好ましくは、信号はＭＩＤＩ信号であり、それは、該信号をオーディオ信号に変換することのできるＭＩＤＩコントローラまたはコンピュータのような音生成装置に送ることができ、次いでオーディオ信号は記録するか、または増幅器およびスピーカに送って音を出して再生させることができる。ＭＩＤＩ信号を記録することもできる。
【００１３】
共振および／または振動測定手段はトランスデューサ、加速度計、マイクロフォン、または共振および／または振動を検出できるいずれかの他の既知の装置とすることができる。しかし、好ましい構成では、圧電水晶結晶の一つまたはそれ以上の条片(strip)をドラムスティックに取り付けることができ、使用中の圧電条片によって生成される信号は、処理手段に送ることができる。
【００１４】
処理手段は、データベースを形成して、得られた測定値をデータベースのものと参照し、音生成装置に送られるＭＩＤＩ信号を生成することのできるコンピュータまたはプロセッサで実行される、いずれかの適切なコンピュータプログラムとすることができる。
【００１５】
好ましくは、ドラムスティックは従来の木製、炭素繊維、ナイロン、または鋼製のドラムスティックである。共振および／または振動測定手段は、製造中にドラムスティックに埋め込むことができ、あるいはそれは既存のドラムスティックに後付けすることができる。
【００１６】
本発明はまた、長尺部材と、共振および／または振動測定手段と、処理手段とを備え、共振および／または振動測定手段は使用中の物質を叩くことによって生じる長尺部材の共振および／または振動を記録し、処理手段は記録された共振および／または振動測定値から物質の予め定められた特性を識別するように適応され、かつ処理手段は使用中に得られた共振および／または振動測定値の記録をデータベースに記憶して、使用中に得られるその後の共振および／または振動測定値をそれらと比較することができるように適応され、かつＭＩＤＩ信号生成手段を備える共振および／または振動測定装置を使用する方法であって、
１）長尺部材で物質を叩いて、記録された測定値が共振および／または振動測定手段によって得られるように長尺部材を共振および／または振動させるステップと、
２）記録された測定値または前記記録された測定値の一つまたはそれ以上の予め定められた特性をデータベースに記憶するステップと、
３）ステップ１）で叩かれた物質に関連付けられるＭＩＤＩ信号を決定するステップと、
４）ステップ１）〜３）を様々な物質で、所望の個数の記録された測定値が前記データベースに記憶されるまで、所望の回数繰り返すステップと、
５）ステップ１）の実行中に長尺部材で叩かれた様々な物質のいずれかを叩いて、記録された測定値が共振および／または振動測定手段によって得られるように長尺部材を共振および／または振動させるステップと、
６）ステップ５）で得られた記録測定値を、ステップ２）でデータベースに記憶された記録測定値と参照して、一致を見つけるステップと、
７）ステップ６）で見つかった一致に応じて、ステップ３）で決定された前記ＭＩＤＩ信号を生成するステップと、
を含む方法をも含む。
【００１７】
本発明はまた、装置の使用対象である長尺部材に取り付けられるように適応された共振および／または振動測定手段と、処理手段とを備える共振および／または振動測定装置であって、共振および／または振動測定手段は、使用中の物質を叩くことによって生じる、該装置の使用対象である長尺部材の共振および／または振動を記録し、かつ処理手段は、記録された共振および／または振動測定値から物質の予め定められた特性を識別するように適応される、共振および／または振動測定装置をも含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は様々な仕方で実行することができるが、実施例として一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１で、電子ドラム機装置１の形の共振および／または振動測定装置は、ドラムスティック２（断面で示す）の形の長尺部材と、圧電水晶結晶条片３の形の共振および／または振動測定手段と、コンピュータユニット筺体５内部に収容されたコンピュータプロセッサ４の形の処理手段とを備える。
【００２０】
圧電条片３は、木で作られたドラムスティック２内に配設される。圧電条片３は、信号線７によって、コンピュータユニット５に設置された入力ジャック６に接続される。
【００２１】
入力ジャック６は、制御サブプログラム８と、電子信号測定データベース９と、ＭＩＤＩ信号データベース１０と、ＭＩＤＩ信号発生サブプログラム１１とを含むコンピュータプロセッサ４に接続される。コンピュータユニット５はまた、入力キー１３を備える制御パッド１２と、ＭＩＤＩコントローラ１４と、増幅器１５と、スピーカ１６と、記録機構１７と、バッテリ１８と、出力ジャック１９とをも備える。
【００２２】
使用中に、ドラムスティック２の一方または他方が、共振かつ／または振動するように物質に叩きつけられる。該運動は圧電条片３を撓ませ、それは電気信号を発生させる。信号は線７を介して入力ジャック６および制御サブプログラム８へ送られる。
【００２３】
制御サブプログラム８は次いで、信号または信号の予め定められた特性を、データベース９に含まれる信号と比較する。一致が見つかると、入力信号に指定された対応するＭＩＤＩ信号がＭＩＤＩ信号データベース１０からもたらされ、ＭＩＤＩ信号発生サブプログラム１１によって出力ＭＩＤＩ信号が生成される。出力ＭＩＤＩ信号はＭＩＤＩコントローラに送られ、そこでそれはＭＩＤＩ信号またはオーディオ信号として出力ジャック１９に送られるか、あるいはオーディオ信号として増幅器１５およびスピーカ１６に送られて再生され、かつ／または記録機構１７に送られて記憶される。（記録機構は任意の既知のシステムとすることができる）。
【００２４】
したがって、ドラム機装置１を使用する好ましい方法は次のステップを含む。
１）装置１は制御パッド１２を介して「記憶」モードに切り替えられる。
２）ドラムスティック２の一方または他方が第一の物質、例えば木製テーブルの天板（図示せず）に叩きつけられる。
３）圧電条片３から送られた電気信号が制御サブプログラム８によって受け取られ、該プログラムはそれを電気信号測定データベース９に記憶する。
４）次いでユーザは、制御パッド１２を介してＭＩＤＩ信号データベース１０にアクセスすることによって、第一の物質に指定される音を選択する。（ユーザは、音を選択する前に、ＭＩＤＩ信号発生サブプログラム１１、ＭＩＤＩコントローラ１４、および増幅器１５を介してそれをスピーカ１６を通して再生することによって、音を聞くことができる。ユーザはしたがって、所望の音を選択する前に多数の音を聞くことができる）。
５）様々な物質、例えばセラミック板、マウスマット、または紙のパッドを叩いて、選択される様々な音を生成しながら、ステップ２〜４が所望の回数繰り返される。（二本のスティックを一緒に叩いて個々の信号を生成することもできる）。
６）装置１は制御パッド１２を介して「再生」モードに切り替えられる。
７）次いでドラムスティック２の一方または他方が、ステップ２で叩かれた物質のいずれかに叩きつけられる。
８）圧電条片３から送られた電気信号が制御サブプログラム８に送られ、そこでそれはデータベース９に含まれる信号測定値に照らして参照される。
９）一致が見つかると、ステップ４で指定された対応するＭＩＤＩ信号がＭＩＤＩ信号発生サブプログラム１１に送られ、該プログラムは信号を発生し、それをＭＩＤＩコントローラ１４に送り、そこでそれはＭＩＤＩ信号またはオーディオ信号として出力ジャック１９に送られるか、またはそれはオーディオ信号として増幅器１５およびスピーカ１６に送られて再生され、かつ／または記録機構１７に送られて記憶される。
１０）ステップ７〜９が無期限に繰り返されて音楽シーケンスが生成される。
【００２５】
２本のドラムスティックは、同一物質に叩きつけられたときに、厳密に同様に反応するわけではないことは理解されるであろう。したがって、代替実施形態では、装置１は、各スティックが同一物質に叩きつけられたときに、異なる音を生成することができるように適応させることができる。上述したステップ２〜４は、２本のドラムスティックの各々に対して繰り返され、ステップ２および８で制御サブプログラム８に送られる信号は、第一または第二のドラムスティックから発したものとして識別できるように適応される。
【００２６】
さらに、スティック２から送られる電気信号の予め定められた特性を区別する能力を制御サブプログラム８に与えることによって、装置１を増強することができる。毎回スティック２が物質に叩きつけられるたびに、信号は同一にはならない。しかし、別の物質ではなく、ある物質が叩かれたときに発生したものとして、所与の許容差内で容易に識別することのできる明瞭な信号の特性がある。予め定められる特性および所与の許容差は任意の個数とすることができ、これらが装置１に事前にプログラムされることは、理解されるであろう。
【００２７】
加えて、電気信号は、特定の物質が叩かれたときに発生したものと認識されると、制御サブプログラム８は、受け取った信号に関連して発生したいずれかのＭＩＤＩ信号の様々な特性を変更するように適応させることができる。例えば、電気信号が弱い場合、制御サブプログラム８は低い音量のＭＩＤＩ信号を発生することなどができる。さらに、信号が次々に急速に生成される場合、制御サブプログラム８は、生成されたＭＩＤＩ信号を結合してポルタメント効果、例えばドラム連打を形成することができる。
【００２８】
装置１は、出力ジャック１９から放出されるＭＩＤＩまたはオーディオ信号を認識することのできる他の機器と共に使用することができることは、理解されるであろう。例えば、ユニット５は、ジャック１９を介して別の増幅器およびスピーカまたは記録機構に接続することができる。
【００２９】
代替実施形態（図示せず）では、圧電条片３は、既存のドラムスティック対に取り付けることのできる後付けの外部装着条片に置き換えることができる。
【００３０】
さらなる代替実施形態では、装置は、ドラムスティックの一方または他方の所与の点に対する厳密な位置を認識するために利用できる近接性測定装置を設けることができる。これは、特定の物質のどの辺りにドラムスティックが叩きつけられるかによって、生成または記録される音またはＭＩＤＩ信号を変化させるために使用することができる。そのような構成により、装置は、生成または記録されるドラムの音を、本当のドラムが中心部または縁部を叩かれた場合に出るであろう音に対応するように変化させることができる。近接性測定装置は任意の既知の機構とすることができ、例えば関心領域に静電界または磁界を発生させることができ、かつ該界をドラムスティックによって検出することができる。該界を検出するようにコイルをドラムスティックの本体内に組み込むことができ、この情報は、ＭＩＤＩ信号が生成される方法に含まれるように、制御サブプログラム８に中継される。
【００３１】
上述した装置１と同様の装置は多数の代替的目的に使用することができることは、理解されるであろう。一つの代替実施形態では（図示せず）、装置は、ドラムスティックがタッピングハンマに置き換えられること、およびコンピュータユニットが音を生成しかつ放出する代わりに、共振および／または振動信号の読みを表示するように適応されることを除いて、装置１と同様の構成である。この構成により、タッピングハンマを表面に叩きつけることができ、表面に関する情報を共振および／または振動信号自体において、またはデータベースへのアクセスを介して、明らかにすることができる。したがって、壁または他の構造物の密度を検査することができ、あるいは壁の構成要素、例えばコンクリート層の状態を検査することができる。
【００３２】
したがって、好まれる本当のドラムスティックを利用するが、トランスデューサセンサまたは類似物を叩く必要の無い、自動ドラム機が達成される。該装置は容易に運搬することができ、手の届く範囲にあるどんな物質ででも音楽を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るドラムスティック装置の線図である。
【図１】
2007520691.tif 000003
【国際調査報告】
2007520691.tif 000004
2007520691.tif 000005
2007520691.tif 000006