(57)【要約】  音楽音を生成する電子楽器が、その楽器で演奏された音の開始を検出する頭子音センサを具える。電子指板が、このセンサで検出した音のピッチを決定する。電子指板は、第１のフィルム層と、第２のフィルム層と、当該第１及び第２のフィルム層間にスペーサ部材とを具える。この第１及び第２の層は、第１及び第２の層が各自の長さに沿って互いに分離している第１の非アクティブ位置と、第１及び第２の層が各自の長さに沿ったユーザが選択したポイントにおいて互いに接触している第２のアクティブ位置間で、相互に移動可能である。このピッチは前記ユーザが選択したポイントにおける第１及び第２の層間の抵抗によって決定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音楽音を生成する電子楽器において：
前記電子楽器で演奏する音の開始を検知する頭子音信号センサと；
前記センサによって検知した音のピッチを決定する電子指板であって、第１のフィルム層と、第２のフィルム層と、当該第１及び第２のフィルム層間にスペーサ部材とを具え、前記第１及び第２の層が各自の長さに沿って互いに分離している第１の非アクティブ位置と、前記第１及び第２の層が各自の長さに沿ってユーザが選択したポイントにおいて互いに接触している第２のアクティブ位置間で、前記第１及び第２の層が相互に移動可能であり、前記ピッチが前記ユーザが選択したポイントにおける第１及び第２の層間の抵抗によって決定される、電子指板と；
を具えることを特徴とする電子楽器。
【請求項２】
請求項１に記載の電子楽器において、前記頭子音信号センサが圧電センサを具えることを特徴とする電子楽器。
【請求項３】
請求項１に記載の電子楽器において、前記頭子音信号センサが光学センサを具えることを特徴とする電子楽器。
【請求項４】
請求項１に記載の電子楽器において：
前記楽器がギターであり；
前記指板が細長のネックに装着されており；
前記ネックの上に横方向にフレットが形成されており；
ギターの弦に対応する細長構造体が前記ネックの上に構成されており；
第１層、第２層、及びスペーサ部材が前記各細長構造体の下に形成されていることを特徴とする電子楽器。
【請求項５】
請求項１に記載の電子楽器において、前記第１層が導電ストリップであり、前記第２層が抵抗ストリップであることを特徴とする電子楽器。
【請求項６】
請求項５に記載の電子楽器において、前記導電ストリップが耐性を得るためにカーボンで上張りしたシルバーインクでできており、前記抵抗ストリップがカーボンでできていることを特徴とする電子楽器。
【請求項７】
請求項６に記載の電子楽器において、前記導電ストリップが上側にあり、前記抵抗ストリップが当該導電ストリップの下側にあり、前記スペーサ部材がこれらの間に形成されていることを特徴とする電子楽器。
【請求項８】
請求項５に記載の電子楽器において、前記導電ストリップが互いに連結した２本の電極を具えることを特徴とする電子楽器。
【請求項９】
請求項４に記載の電子楽器において、前記ギターの弦に対応する細長構造体が、前記指板上に線形の高くなったリブを具えることを特徴とする電子楽器。
【請求項１０】
請求項１に記載の電子楽器において、量子化モード、レガートモード、あるいは絶対モードを用いて前記音のピッチを決定することを特徴とする電子楽器。
【請求項１１】
請求項１に記載の電子楽器において、ユーザが選択したポイントが、前記指板上の当該ポイントの位置によって、前記音のピッチを表す制御可能な抵抗を提供することを特徴とする電子楽器。
【請求項１２】
請求項１に記載の電子楽器において、前記頭子音信号センサが、前記楽器の弦を鳴らすことによってトリガされることを特徴とする電子楽器。
【請求項１３】
請求項１に記載の電子楽器が更に、前記信号センサと、前記電子指板からの信号をそれぞれシーケンシャルに読み取って処理を行い、いつ音が演奏されたか、並びに、その音の音量とピッチを決定するマイクロプロセッサを具えることを特徴とする電子楽器。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電子楽器において、前記マイクロプロセッサが演奏された音に関するデータをＭＩＤＩインターフェースに送信することを特徴とする電子楽器。
【請求項１５】
請求項１３に記載の電子楽器において、前記マイクロプロセッサが、内部ウエーブテーブルシンセサイザに演奏された音に関するデータを送信することを特徴とする電子楽器。
【請求項１６】
請求項１に記載の電子楽器において、前記第１及び第２の層が、その一端にターミナルを有し、当該ターミナルの電圧が前記ユーザが選択したポイントによって決まることを特徴とする電子楽器。
【請求項１７】
請求項１６に記載の電子楽器において、前記ターミナルの電圧が、前記第１及び第２の層に沿った前記ユーザが選択したポイントに比例しており、そのポイントにおいて、前記第１及び第２の層が互いに短絡することを特徴とする電子楽器。
【請求項１８】
請求項４に記載の電子楽器において、前記フレットがユーザの好みに基づいて互いに離れており、前記電子指板が前記フレット間の前記好ましいスペースに基づく正しいピッチで前記音を演奏するように適宜プログラムされていることを特徴とする電子楽器。
【請求項１９】
請求項１に記載の電子楽器において、前記第１及び第２の層は、力検出抵抗体を具え、前記ユーザが選択したポイントの圧力に応じて前記抵抗が変化し、前記ユーザが選択したポイントにおける圧力が高いほど、前記第１及び第２の層間の接触面積が大きくなることを特徴とする電子楽器。
【請求項２０】
請求項１に記載の電子楽器において、前記スペーサ部材が、スペースを空けた関係で前記第１及び第２の層をまとめている一方で、前記第１及び第２の層が圧力がかかると互いに接触することを特徴とする電子楽器。
【請求項２１】
請求項４に記載の電子楽器において、前記弦に対応する各細長構造体が、電極を具える第１及び第２のフィルム層を有することを特徴とする電子楽器。
【請求項２２】
請求項１に記載の電子楽器において、演奏した音の測定がプログラムされた回数分繰り返され、演奏された音の正確なピッチを決定することを特徴とする電子楽器。
【請求項２３】
請求項１に記載の電子楽器において、前記指板が複数の導電電極面を具え、各面が前記指板上の一又はそれ以上の所定の位置における音のピッチを検出することを特徴とする電子楽器。
【請求項２４】
請求項２３に記載の電子楽器が、２つの交互に配置した電極面を具え、当該２つの面の各々が、前記指板の交互のフレットに位置する前記ユーザが選択したポイントに対応していることを特徴とする電子楽器。
【請求項２５】
音楽音を生成する電子楽器において：
前記音のピッチを決定する電子指板であって、第１のフィルム層と、第２のフィルム層と、当該第１及び第２のフィルム層間にスペーサ部材とを具え、前記第１及び第２の層が各自の長さに沿って互いに分離している第１の非アクティブ位置と、前記第１及び第２の層が各自の長さに沿ってユーザが選択したポイントにおいて互いに接触している第２のアクティブ位置間で、前記第１及び第２の層が相互に移動可能であり、前記ピッチが前記ユーザが選択したポイントにおける第１及び第２の層間の抵抗によって決定される、電子指板を具えることを特徴とする電子楽器。
【請求項２６】
音楽音を生成する電子楽器を演奏する方法において、当該方法が：
前記電子楽器で演奏された音の開始を検知する頭子音信号センサを駆動するステップと；
前記センサで検出した前記音のピッチを決定する電子指板上のユーザが選択した一又はそれ以上のポイントに圧力をかけるステップであって、前記電子指板が、第１のフィルム層と、第２のフィルム層と、当該第１及び第２のフィルム層間にスペーサ部材とを具え、前記第１及び第２の層が各自の長さに沿って互いに分離している第１の非アクティブ位置と、前記第１及び第２の層が各自の長さに沿ったユーザが選択したポイントにおいて互いに接触している第２のアクティブ位置間で、前記第１及び第２の層が相互に移動可能であり、前記ピッチが前記ユーザが選択したポイントにおける第１及び第２の層間の抵抗によって決定される、指板であるステップ；
とを具えることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、楽器シンセサイザを制御するインターフェースに関する。一態様では、本発明によって弦楽器に親しんでいるミュージシャンが電子音楽シンセサイザを制御する音楽スキルを用いることが可能になる。
【０００２】
本発明の一態様によれば、ギターインターフェースに基づくシンセサイザコントローラが提供されているが、本発明はギターに使用することに限定されるものではなく、弦楽器のその他の形状ファクタに利用することができる。
【０００３】
典型的な弦楽器では、音を出して制御するのに２つの手段がある。第１の手段は、音の大きさ又はトーンの頭子音を制御し、第２の手段はトーンのピッチを制御する。従来の機械式又は電子機械式の弦楽器では、片方の手で弦をかき鳴らす、つま弾く、又は弓で弾くことによって制御を行い、頭子音や音の大きさを提供している。他方の手の指は、弦の長さを終端させて、音のピッチを規定するのに用いられる。
【０００４】
電子弦楽器用に２つのタイプのインターフェースが一般的に知られている。第１のタイプは、各弦に連結した電磁ピックアップ、圧電ピックアップ、又は光学ピックアップを用いたピッチ抽出に基づいている。このピックアップは、弦の振動を電子信号に変換し、ハードウエア信号調節とソフトウエアアルゴリズムの組み合わせを用いて、電子信号をミュージックシンセサイザに転送できる情報に変換している。これは、通常は、ＭＩＤＩ（Ｍｕｓｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）装置であってもよい。しかしながら、この方法は弦をつま弾く時間と結果としての音が生成される時間との間の物理的な遅延によって特徴づけられる。この遅延は、結果が計算できて送信される前に電子波形のかなりの部分を分析しれなければならないという事実によるものである。通常のギターでは、六弦は約８２．４ヘルツであり、したがって、この波形の単一サイクルは１２．１ｍｓである。典型的なシステムでは、ピッチを正確に決定し得る前に単一サイクルより多いサイクルを取得する必要があり、これによってミュージシャンには喜ばしくない遅延が生じる。
【０００５】
第２の方法は、トリガセットと組み合わせた楽器のネックにあるスイッチセットに基づくものである。ネックのスイッチを用いて、演奏する音のピッチを決める。トリガを用いて弦をつま弾き又はかき鳴らして、音の頭子音を取る。このタイプのシステムの問題は、従来のギターになじんだミュージシャンにとっては、ネックのスイッチがギターのようでないことと、装着するのに費用がかかることである。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の一態様によれば、音楽音を生成する電子楽器が提供されており、これは：電子楽器で演奏された音の開始を検出する頭子音信号センサと；当該センサで検知した音のピッチを決定する電子指板を具え、当該電子指板が、第１のフィルム層と第２のフィルム層と、当該第１及び第２のフィルム層間にスペーサ部材を具え、第１及び第２の層がそれぞれの長さに沿って互いから離れている第１の非アクティブ位置と、第１及び第２の層がそれぞれの長さに沿ってユーザが選択したポイントにおいて互いに接触している第２のアクティブ位置との間で、第１及び第２の層が互いに対して移動可能であり、前記ピッチが、ユーザが選択したポイントにおける第１及び第２の層間の抵抗によって決まる。
【０００７】
好ましくは、頭子音センサは、圧電センサ又は光学センサを具える。
【０００８】
一実施例では、楽器がギターであり；細長のネックに指板が装着されており；ネックの上にフレットが横方向に形成されており；ギターの弦に対応する細長構造体がネックの上に構成されており；第１層、第２層及びスペーサ部材が各細長構造体の下に形成されている。
【０００９】
好ましくは、第１層は導電ストリップであり、第２層が抵抗ストリップである。導電ストリップは、耐性を得るためにカーボンメッキをほどこしたシルバーインクでできており、抵抗ストリップはカーボンでできている。一形式では、導電ストリップが上にあり、抵抗ストリップが導電ストリップの下に、また、スペーサ部材はこれらの間に形成されている。一実施例では、導電ストリップが互いに連動する２本の電極でできている。
【００１０】
一態様において、ギターの弦に対応する細長構造体が、指板の上に線形の高くなったリブを具える。量子化モード、レガートモード、あるいは絶対モードを用いて、音のピッチを決定する。
【００１１】
好ましくは、ユーザが選択したポイントは、指板上のそのポイントの位置によって音のピッチを表す制御可能な抵抗を提供する。頭子音信号センサは、楽器の弦を弾くことでトリガされる。
【００１２】
好ましくは、信号センサと電子指板から信号をシーケンシャルに読み取って処理するためのマイクロプロセッサが設けられており、いつ音が演奏されたか、並びに音量と音のピッチを決定する。このマイクロプロセッサは、演奏された音に関するデータをＭＩＤＩインターフェースかあるいは内部ウエーブテーブルシンセサイザに送る。
【００１３】
好ましくは、第１及び第２の層はその一端にターミナルを有しており、そのターミナルの電圧は、ユーザが選択したポイントによって決まる。このターミナルの電圧は、第１及び第２の層に沿ってユーザが選択したポイントに比例しており、このポイントで第１及び第２の層が互いに短絡する。
【００１４】
一態様では、第１及び第２の層は、力検出抵抗器を具えており、これによって、ユーザが選択したポイントにおける圧力が変化すると抵抗が変化し、ユーザが選択したポイントにおける圧力が高いほど、第１及び第２の層間の接触面積が大きくなる。さらに、演奏された音の測定が、プログラムされた回数繰り返されて、演奏された音の正確なピッチが決まる。
【００１５】
一実施例では、指板は、複数の導電性電極面を具えており、各面は、指板上の一又はそれ以上の所定の位置における音のピッチの検出に用いる。２つの電極面が交互に設けられており、この２つの面の各々が、指板上で交互のフレットに位置した時のユーザが選択したポイントに対応する。
【００１６】
本発明の別の態様によれば、音楽音を生成する電子楽器が提供されており：音のピッチを決定する電子指板を具え、当該電子指板が、第１のフィルム層と、第２のフィルム層と、当該第１及び第２のフィルム層の間にスペーサ部材を具え、第１及び第２の層がそれぞれの長さに沿って互いから離れている第１の非アクティブ位置と、第１及び第２の層がそれぞれの長さに沿ってユーザが選択したポイントにおいて互いに接触している第２のアクティブ位置との間で、第１及び第２のフィルム層が互いに対して移動可能であり、前記ピッチが、ユーザが選択したポイントにおける第１及び第２の層間の抵抗によって決まる。
【００１７】
本発明の別の態様によれば、音楽音を生成する電子楽器の演奏方法が提供されており、この方法は：電子楽器で演奏された音の開始を検出する頭子音信号センサを駆動するステップと；このセンサで検出した音のピッチを決定する電子指板上のユーザが選択した一又はそれ以上のポイントに圧力をかけるステップとを具え、当該電子指板が、第１のフィルム層と、第２のフィルム層と、当該第１及び第２のフィルム層の間にスペーサ部材を具え、第１及び第２の層がそれぞれの長さに沿って互いから離れている第１の非アクティブ位置と、第１及び第２の層がそれぞれの長さに沿ってユーザが選択したポイントにおいて互いに接触している第２のアクティブ位置との間で、第１及び第２のフィルム層が互いに対して移動可能であり、前記ピッチが、ユーザが選択したポイントにおける第１及び第２の層間の抵抗によって決まる。
【００１８】
本発明の一態様によれば、本発明のシステムは、ピッチと頭子音用に別々のセンサを用いた上述の第２のインターフェースの原理の改良であり、この原理に基づいている。頭子音は、磁気センサ、圧電センサ、ホール効果センサ、光学センサ、あるいはその他のセンサを用いて様々な方法で実現することができる。本発明のピッチ制御手段は、ネック上の多数のスイッチに代えて、抵抗技術を用いたコンピュータタッチスクリーンに使用されている原理を適用して一般的に述べることができる技術を用いている。本発明の一実施例では、抵抗センサを用いて弦をシミュレートしている。センサによって発生した抵抗は、センサの長さに沿った位置に比例しており、この位置で、ユーザがセンサを駆動する。抵抗センサは、アナログ−デジタルコンバータによって読み取る。このコンバータはマイクロコントローラによって制御されており、プレーヤがセンサを押すと、ターミネーションの長さが抵抗の読みを決定して与えられた音が駆動される。
【００１９】
本発明のシステムは、一形式において、ギター奏者及び弦楽器を演奏するスキルのあるミュージシャンになじんでいるメカニズムを提供する。さらに、本発明の抵抗性指板は、線形の高くなった表面によって強化され、楽器のネックにあるセンサに従来の弦楽器と同様の感覚を与える触知性フィードバックを提供することができる。この高くなった表面は、例示であるが、印刷技術を用いて、あるいは、センサ長に沿ってプラスチックのリブを加えることによって、あるいは、センサ材料に高くなった形状をエンボス加工することによって、あるいは、エンボス加工した上張り層を加えることによって、実装又は形成することができる。高くした表面を設けることで、弦の感覚、並びに必要に応じてフレットの感覚をシミュレートすることができる。
【００２０】
本発明のシステムは、以下の利点を有する：
【００２１】
（１）ピッチ検出方法
本発明のデバイスは、ピッチ検出アルゴリズムの固有の遅延の問題がない。弦センサの抵抗値を制御マイクロプロセッサによって瞬時に読み取ることができる。
【００２２】
（２）スイッチ方法
このスイッチインターフェースは、弦楽器を使用するように訓練されたミュージシャンにはなじまない。スイッチを押すことは、異質の経験であり、再訓練を要する。したがって、本発明の一態様は、従来の弦楽器の演奏経験と同様あるいはこれになじんだ演奏経験を提供することができる。さらに、本発明のシステムは、複数スイッチシステムのものより単純で効率が良いので、潜在的なコストが少なく、コストにおいて利点がある。また、機械的なリブ又はレールを提供する能力は、ギターなどの通常の弦楽器に非常に似ており、したがって、演奏者に弦に近い触知的フィードバックを提供する。
【００２３】
本発明のもう１つの態様は、センサを起動するのに定電流源を使用でき、その結果、抵抗ストリップの両サイドに電気的接続を提供する必要なくしてセンサから線形の応答が得られることである。好ましくは、センサに２つの導体、すなわち、導電ストリップと抵抗ストリップがある。信号は抵抗ストリップのターミナルにおいて直接測定される。これによって、抵抗センサの構造がよりシンプルなものになる。本システムは、また、導電性シルバーストリップがカーボンストリップの上に物理的に配置されるように構成することが好ましい。この導電ストリップは、接地電位に接続されており、したがって、システム中でのノイズピックアップを低減するシールドも提供する。
【００２４】
本発明によって配置され構成された装置は、一般的な従来のギターのように演奏される。音はギターのネック上で指奏され、弦トリガは、通常のギター奏法を用いてつま弾いたりかき鳴らしたりすることができる。
【００２５】
マイクロコントローラによって制御される本発明のいくつかの動作モードが提供されており、音楽パフォーマンスを強化するのに使用することができる。このようなモードの代表的な例を以下に述べる。
【００２６】
動作モード例
量子化モードでは、弦トリガが駆動されるときにピッチが決定する。送信された最初の音のピッチが、直近の実際の音（１／２ステップ）の値に量子化される。ユーザが指板に沿って指をスライドさせると、新たな指の位置に対応する隣接音（１／２ステップ）が鳴る。
【００２７】
レガートモードでは、弦トリガが駆動されるときにピッチが決定する。送信された最初の音のピッチが、直近の実際の音（１／２ステップ）の値に量子化される。ユーザが指板に沿って指をスライドさせると、システムがピッチベンドコマンドを用いて、この音のピッチを最初の頭子音位置に対する新しい指板上の位置に対応するように修正する。このモードは、弦が曲げられるギターピッチベンドに似た制御メカニズムを提供する。これによって、音のピッチ値のスムーズな移行が可能となり、また、ユーザが指を前後に揺らすことによってピッチビブラートを行って、ピッチを微調節する能力をスムーズなものにする。これは、スイッチベースのシステムでは行うことができない。
【００２８】
絶対モードでは、弦トリガが駆動されるときにピッチが決定する。送信された最初の音のピッチが、指板上の実際の指の位置に合致した音＋ピッチベンドに応じて送信される。このモードは、フレットのない楽器のようであり、音の鳴り方は、指板上の絶対位置に常に対応している。絶対モードでも、レガートモードにあるようなビブラート調節が可能である。これは、スイッチベースのシステムでは行うことができない。
【００２９】
指板レイアウト
図１に示す指板レイアウトが本発明の実施例で使用されている。これは、従来の電子弦楽器の指板に実質的に合致するように記載されている。その他多くの構成及びスケールが想定され、これらは本発明の範囲内にある。従来のギターネックでは、指板位置によって生成される音のピッチに比例した間隔をあけてフレットが設けられている。このシステムは電子システムであるため、フレット又はフレットマークがネック上で均等に配置できるように、また、よりコンパクトなシステムを提供するためにより狭くできるように、スケールを変化させることができる。実際に生成されたピッチへの指の位置の移動は、様々な弦楽器のチューニングに対応するように変化させ得る、ルックアップテーブル、数式あるいは同様の手段を用いたソフトウエアによって決定される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、ギター用に設計された典型的な指板の斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１に示す指板の拡大した断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１に示す指板のさらなる実施例の拡大した断面図であるが、２つの層を具える上側部分がある。
【図３】図３は、完全なギターの斜視図である。
【図４】図４は、本発明の一実施例に使用することができるベーシックな電子回路の回路図である。
【図５】図５は、指板の電子部品を表す図である。
【図６】図６は、本発明を用いたピッチ検出を示す図である。
【図７】図７は、本発明を用いたピッチ及び圧力検出を示す図である。
【図８】図８は、本発明を用いた段階的抵抗を示す図である。
【図９】図９は、本発明の別の態様によるフレットボードを示す斜視図である。
【図１０】図１０は、高くなったハーフリブの形状をした弦を示す指板の上側を示す拡大斜視図である。
【図１１】図１１は、図１に示す本発明の指板を、本発明による様々な層がわかるように示した分解図である。
【００３１】
（発明の詳細な説明）
図１は、本発明のシステムに使用する従来の指板アッセンブリ１０を示す図である。この図に示す実施例では、指板アッセンブリ１０の上側層に弦１２と、指板アッセンブリ１０の表面１６上にエンボス加工したフレット１４が設けられている。弦１２及びフレット１４用の高くなったマーカが、ユーザに触知的フィードバックを提供する。弦１２及び／又はフレット１４は、設計から除外することができる。この実施例のマーキングプロセスは、指板アッセンブリ１０の上張り又は表面１６の上にこれらの機構をエンボス加工することである。その他の方法には、耐性のあるエポキシベースのインクを用いてこの機構をシルクスクリーニングすることが含まれる。別の実施例では、半円形ブラスチックリブが使用されており、これを、ネック１８の長さに沿ってフレットエンド又は表面に接着して、弦１２の触知的感覚をシミュレートしている。
【００３２】
図２は、本発明による指板アッセンブリ１０の分解断面図である。上側ポリエステルフィルム２２と下側ポリエステルフィルム２４が設けられており、これらのフィルムは接着スペーサ層２６で隔てられている。上側フィルム２２は、シルバー導電インクのストリップ２８で、弦１２の下の長さに沿って被覆されており、接地電極を形成している。下側フィルム層２４は、抵抗カーボンインク３０でできたストリップで被覆されており、導電電極を形成している。スペーサ２６は、シルバー導電インク２８と抵抗カーボンインク３０との間に一連のギャップ３２を作るので、これらのインクは正常な静止位置では互いに接触しない。ユーザが弦１２のライン沿いのいずれかの位置に触れると、カーボン抵抗インク３０がシルバー導電インク２８に接触して、指板に接触した位置に比例した値で抵抗が終端する。これによって、弦上のユーザの指の位置に応じた音楽音のピッチを表す制御可能な抵抗が提供される。
【００３３】
図３は、本発明の実施例の外観を示す。指板４０が楽器のネック４２に沿って位置しており、従来のギター４４の外観と感覚を与えている。圧電センサ４８がブリッジ４６に配置されている。これらのセンサ４８は、制御電子部品に頭子音を提供している。これらの部品は、ユーザが弦トリガ５０をかき鳴らしたとき、あるいはつま弾いたときに駆動される。
【００３４】
図４は、本発明のシステム電子部品のブロック図である。各抵抗ストリップ６２は、定電流源６０によって電力が供給され、抵抗ストリップ６２の応答が確実に線形になる。抵抗ストリップ６２のターミナルの電圧は、シルバー接地ストリップ６６に接触しているカーボンストリップ６２の長さに沿った位置によって決定する。このポイントからの信号が調整されて、マルチプレクサ６８に送られ、その入力選択がマイクロプロセッサ７０で制御される。圧電センサ要素７２の出力も、マルチプレクサ６８に送られる。マイクロプロセッサ７０は、抵抗ストリップ６２並びに弦トリガ８０の電圧を順次読み取る。このデータを用いて、いつ音を出すか、演奏する音の大きさと音のピッチをどのくらいにするかを決定する。ソフトウエアが音を一旦決定すると、ＭＩＤＩインターフェース７６を介して選択的にこのデータを送出するか、あるいは、この実施例では、内蔵した内部ウエーブテーブルシンセサイザ７８で音をトリガする。
【００３５】
図５は、図４について上述した抵抗センサ９０を示す概略図である。この図は、概略図の形式で機械的構造を示す。導電ストリップ６６が信号接地に、また抵抗ストリップ６４が電流源に接続されており、ターミナル６２はアナログ−デジタルコンバータに接続されている。駆動されない場合は、ターミナル６２における電圧は電源電圧まで引き上げられる。導電ストリップ６６が抵抗ストリップ６４に接触すると、ターミナル６２と接地されているポイント間の抵抗ストリップ６４に電流が流れる。ターミナル６２で発生した電圧は、したがって、互いに短絡している２つのストリップ６４及び６６の長さに沿った位置に比例している。
【００３６】
本発明の好ましい一実施例では、弦楽器用のフレットのスペースは、ネックの長さに沿って均等にスペースをあけて半音を作るように決定することができる。フレット間の距離は、２の１２乗根に比例しており、まさに音階を使用している。この要求によって、ネックの上側のフレットは、非常に広く、あるいはより離れることになり、ネックの下側のフレットは、より狭くなるか、あるいは互いにより近づくことになる。
【００３７】
この設計では、特別なフレット間隔は不要であり、システムソフトウエアによって全体的に制御することができる。本発明によれば、フレット間隔をカスタム設計して、演奏者に最適な快適性を提供するように構成することができ、また、より広いフレット間隔からより狭いフレット間隔への変更が容易になる。
【００３８】
本発明を用いて均一な間隔にすることもできるが、１つには伝統的な楽器のスペースになじんでいるため、また、１つには、演奏者の手は、人間の身体機構によって単純にネックの長さに沿って動くときに回転する自然な傾向があるため、このことはギター奏者にとってはかなり心地が良くない。したがって、本発明は、より人間工学的で、「心地の良い」スペースを提供し、ネックの全スケールにわたるすべての音に良好にアクセスできるようにしている。
【００３９】
本発明の一実施例では、標準フレット間隔と一定フレット間隔との間の差を、この目的のために作成した式を用いて分配するようにしてもよい。
【００４０】
図６を参照すると、ピッチの検出が図に示されており、この検出は上側（導電）層Ａと下側（抵抗）層Ｂ間の抵抗を測定することによって行われる。図６では、Ａはシルバー導電ストリップであり、Ｂはカーボン抵抗ストリップであり、抵抗は、点Ａと点Ｂとの間で測定したピッチを表す。
【００４１】
図７では、Ｃは第１のシルバー導電ストリップであり、Ｄは、第２のシルバー導電ストリップであり、一方、Ｅはカーボン抵抗ストリップである。この抵抗は、点ＣとＥ、又は、点ＤとＥ間で測定したピッチを表す。図７では、導電シルバーの層上のパターンが、２つの別々の導電電極に分かれている。この電極は、交互に配置したフィンガを有する。ピッチの抵抗測定は、上述の図６に記載したものと同様である。実質的には、２本の電極があることは無視されている。電子部品は、ＣとＥ（又はＤとＥ）との間の抵抗を測定するようにプログラムされており、実際この測定は、ＣとＤを互いに短絡させて、短絡したシルバー電極とカーボン電極（Ｅ）との間の抵抗を測定することで行うようにしてもよい。
【００４２】
圧力の測定は、装置を力検出抵抗体として扱うことによって行われる。点Ｅは、電子部品によって動き、測定は電極ＣとＤとの間で行われる。この抵抗は、ユーザの指がより広い面積の電極をカーボン電極あるいはストリップＥと接触させることで変化する。
【００４３】
図８を参照すると、本発明のシステムの別の実施例が示されており、ここでは、抵抗要素に段階的形状を用いている。この段階は、フレットの位置と同じ場所に生じている。フレットの位置に溶着させたより少量の抵抗材料によって、これらの領域に亘る抵抗の変化はより大きくなる。これによって、指板の隣の音をより良く区別することができる。
【００４４】
静止（不触）から駆動（触）へ変わるときに本発明によって生じる好ましい応答の１つは、測定が同時に行われることである。実施の状態では、測定した値はメカニズムの始まり又は終わりで若干変化することがある。通常は、単純な質の測定は、測定を繰り返して行い、予め決めておいた範囲内の繰り返して測定したサンプル数を計数することによって行うことができる。繰り返しの数があらかじめ決めたスレッシュホールドより大きい場合は、この測定は有効であると決定する。繰り返しの数を任意に長くすることができれば、システムは常に正確なものになるであろう。実際的な理由で、繰り返しのサンプル数は、適時にシステムが応答するように制限するべきである。
【００４５】
ユーザが指板上で一定の圧力を保たないとエラー状態が生じることがある。これが特に明らかであるいくつかのケースがある。
（ａ）演奏者が複数音コードを保持している場合。このコード端に向けて、演奏者は指板上の圧力を非制御状態で低減させ始める。
（ｂ）演奏者が非常にソフトで微妙な音を演奏する場合、指板に良好な同一圧力をかけることができない。
【００４６】
このような状態下では、システムはエラーを報告し、通常、第１の位置に基づいて予測したものよりも低い測定値をエラー報告する。
【００４７】
事象が奏者によって正確に行われない場合は、移行の間に指板が接触し、また接触が外れて、所望の値より低い値として読み取られて測定されることがある。このエラーは、通常、軽微なものであり、典型的には、−１の半音（すなわち、１フレット低い）の範囲内にある値である。
【００４８】
指板の変更に対して迅速な応答を維持するためには、あまり長い期間に亘って測定値を増やすことができず、このエラー状態を判定する何らかのその他の方法が必要である。
【００４９】
この状態の１つの解決策は、導電電極を複数面に構成して、ネックの面積を効果的に分けることである。この例として、図９に示すように、２つに分けた面を用いることができる。この２つの面によって、これらの面に接地とフロートを交互に行って、スキャニングサイクルを奇数フレットと偶数フレットに分けることができる。これによって、奇数フレットと偶数フレットを選択的にスキャンすることができる。ユーザが偶数フレット、例えば第４フレットを押すと、エラー測定が第３フレットに対応する音を報告することになる。しかしながら、測定が駆動された偶数面で行われる場合は、これがエラーであることがわかる。
【００５０】
本システムは、これらのエラーを訂正することができる。例えば、偶数フレットをスキャンしており、抵抗が奇数フレット（例えば第３フレット）を報告した場合、これがエラーであることが認識され、その音の頭子音に対する正しいフレット位置（第４フレット）に対応する測定値と音の値に安全に差し替えることができる。初期の不安定期の後に補正される場合は、さらに、システムのソフトウエアによってこの値をモニタするようにしてもよい。
【００５１】
この方法は、接地面の数を、３つ、４つ、あるいはこの実施例に実用的であるその他の数にして、さらに正確なものにすることができる。
【００５２】
本発明のシステムは、好ましくは従来の膜スイッチ製造方法に基づいており、単純に、接着スペーサで分離した２つの層（１つは導電層、１つは抵抗層）を有している。このスペーサは、これらの層をまとめているばかりでなく、導体間に整合した分離を提供して、圧力をかけたときに導体を駆動するようにしている。リターン導体あるいはブリッジ導体は不要である。すべての信号は、アッセンブリのリターンエッジから検出される。
【００５３】
本発明の一形式では、圧力は、ピッチを測定するのに使用される導電体と同じ導電体セットを用いて測定される。したがって、本発明は費用対効果があり、大量生産用に設計することができる。本発明のシステムは、弦ごとに個々に圧力測定値を提供することができる。また、力検出抵抗パターンを用いており、圧力用に更なる層が不要である。
【００５４】
一態様では、本発明はＭＩＤＩシンセサイザ（従来のＭＩＤＩ  ｄｉｎジャック、又は、ＰＣへのＵＳＢインターフェースを用いて）、あるいは内蔵型シンセサイザへのインターフェースを記載している。
【００５５】
本発明の一態様によって弦センサに使用されている力検出抵抗パターンは、感圧性を提供し、弦ごとに別々の圧力を提供する。その他の構成は、単一の圧力値を読み取るのみである。さらに、本発明の構成は、一実施例では、スイッチ機構の上に上張りした個別にエンボス加工した指板を使用している。
【００５６】
本発明は、全体的にシンプルであり、接着スペーサを用いて組み立てた２つの個別の基板上でインクスクリーニングプロセスを使用することができる。折りたたむ必要がある「介在導体ストリップ」や、接続部分はない。各導電ストリップ又は抵抗ストリップは、指板の一端にあるコネクタ内で単純に終端しており、ここで、すべての測定がおこなわれる。したがって、本発明は、折りたたんだバンドを使用しておらず、センサの単一の端部に信号リターンを有していない。
【００５７】
一形式では、本発明は圧電センサと、トリガ入力用の短い弦を使用している。マルチプレクサの使用は、標準的な電子的方法であり、ハードウエアの実施例のみによる。すなわち、選択された特定のハードウエア上のアナログ−デジタルコンバータの有用性に依存している。
【００５８】
本発明は、上述した通り、力検出抵抗パターンに基づく圧力センサを提供する。これは、追加の層や材料を必要としない。弦の触知性フィーリングには、分離層が用いられている。これは、より安価で、製造が容易である。一実施例では、本発明は、フレットと弦機能の両方をエンボス加工したポリカーボネートの上張りを用いている。この「弦のような」感覚は、フレット機能を実装することで改善される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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