(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに所定の間隔を隔てて対面するようにシェルの上面に設けた上面電極と中間電極と下面電極とにより構成されているパッド部を備え、
少なくとも前記上面電極は導電性のメッシュからなる張力を与えた上面メッシュとされていると共に、該上面メッシュと前記下面電極とはアースされて、前記上面メッシュと前記中間電極とにより第１容量手段が形成されていると共に、前記中間電極と前記下面電極とにより第２容量手段が形成されており、前記パッド部が叩かれた際の前記第１容量手段、あるいは、前記第１容量手段および前記第２容量手段における容量の変化に基づいて、前記中間電極から打撃センシング信号が出力されるようにしたことを特徴とする電子打楽器。
【請求項２】
前記中間電極が導電性のメッシュからなる張力を与えた中間メッシュとされていることを特徴とする請求項１記載の電子打楽器。
【請求項３】
前記中間電極が導電性のメッシュからなる張力を与えた中間メッシュとされていると共に、前記下面電極が導電性のメッシュからなる張力を与えた下面メッシュとされていることを特徴とする請求項１記載の電子打楽器。
【請求項４】
少なくとも前記上面電極と前記中間電極との間に、軟質の絶縁材が介挿されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電子打楽器。
【請求項５】
前記軟質の絶縁材の反撥弾性が、前記導電性のメッシュの反撥弾性より低くされていることを特徴とする請求項４記載の電子打楽器。
【請求項６】
前記上面メッシュと前記中間メッシュと前記下面メッシュとに絶縁材が塗布されて、メッシュ間が絶縁されていることを特徴とする請求項３記載の電子打楽器。
【請求項７】
前記上面メッシュと前記中間メッシュとの間、および、前記中間メッシュと前記下面メッシュとの間に、それぞれ軟質の絶縁材が介挿されていることを特徴とする請求項３記載の電子打楽器。
【請求項８】
前記軟質の絶縁材が、空気を透過する絶縁材とされていることを特徴とする請求項７記載の電子打楽器。
【請求項９】
前記上面メッシュと前記中間メッシュとの間に介挿されている前記軟質の絶縁材の剛性が、前記中間メッシュと前記下面メッシュとの間に介挿されている前記軟質の絶縁材の剛性より低くされていることを特徴とする請求項７記載の電子打楽器。
【請求項１０】
前記上面メッシュと前記中間メッシュとの間隔が、前記中間メッシュと前記下面メッシュとの間隔より狭くされていることを特徴とする請求項３記載の電子打楽器。
【請求項１１】
前記上面メッシュと前記中間メッシュとの間隔と、前記中間メッシュと前記下面メッシュとの間隔が可変できるように構成されていることを特徴とする請求項１０記載の電子打楽器。
【請求項１２】
前記上面メッシュに与えられている張力より前記中間メッシュに与えられている張力が大きくされていると共に、前記中間メッシュに与えられている張力より前記下面メッシュに与えられている張力が大きくされていることを特徴とする請求項３記載の電子打楽器。
【請求項１３】
前記中間メッシュが、導電性のメッシュからなる複数の分割電極が一面に設けられた絶縁性の保持メッシュから構成されており、前記パッド部が叩かれた際に叩かれた位置に応じた前記分割電極から打撃センシング信号が出力されることを特徴とする請求項３記載の電子打楽器。
【請求項１４】
前記上面メッシュと前記中間メッシュと前記下面メッシュとが、弾性を有する材料で作成された枠にそれぞれ張られており、該枠に印加される外側へ向かう張力の大きさを調整する調整手段が前記シェルに設けられていることを特徴とする請求項３記載の電子打楽器。
【請求項１５】
前記上面メッシュと前記中間メッシュと前記下面メッシュとが、複数に分割された枠にそれぞれ張られており、該分割された各枠に印加される外側へ向かう張力の大きさを調整する調整手段が前記シェルに設けられていることを特徴とする請求項３記載の電子打楽器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アコースティックな打楽器を模擬した電子ドラム等の電子打楽器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のアコースティック・ドラムを模擬した電子ドラムのような電子打楽器においては、スティックで叩くことのできる打面を備え、打面が叩かれたことを検出する打撃センサが設けられている。従来の打面は、板状のケースを軟質高分子材料により被覆することにより形成されており、打面を叩いた際に反撥感が強く、感触のよい打撃感を得ることができなかった。また、打面を叩いた際の打撃音が大きく、その打撃音が演奏の邪魔になる恐れがあった。さらに、アコースティック・ドラムのパッドに打撃検出用のセンサーを設け、アコースティック・ドラムのパッドを電子ドラムの打面として代用したものもあるが、このような電子ドラムでは打撃音が大きくなってしまっていた。
【０００３】
これを解決するために、従来の電子ドラムにおいて打面を網状素材により構成することが提案されていた。この従来の電子ドラムにおいては、第１の網と第２の網とを互いの織り目方向が斜交するように積層して外周部において環状に貼着することにより固着した網状素材により打面が構成されている。この打面の中心位置には円錐状のクッション部材が接触しており、クッション部材の下面には打撃検出用のセンサーが設けられている。このような従来の電子ドラムにおいては、打面が網状素材により構成されていることから、叩いた際に打撃音が静かで反撥弾性のよい打面とすることができる。
【特許文献１】特開２００５−３０１３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の電子ドラムにおいては、網状素材により構成されている打面の中心位置の下面に、打撃検出用のセンサーが設けられている円錐状のクッション部材が設けられており、このクッション部材の頭部は打面の中心位置の下面に接触するようにされている。このような構成のセンサーでは、打面全体の打撃を中心点で検出していることから、打撃位置の分解能が低くなると共に微小打撃に対する感度が低くなって、叩いてから信号検出までの時間が長くなってしまうようになる。また、点でセンシングするタイプのセンサーとされていることからセンサーは高反応スポットを有するようになり、クッション部材の真上の打面を叩いた際には、非常に大きな打撃応答信号を発生するようになるが、その位置をはずすと打撃応答信号が小さくなり、打撃応答信号の打撃位置による差が非常に大きくなってしまう。従って、この打撃応答信号を音源に供給すると、ランダムな打撃に対する打撃応答音量の差が非常に大きくなり、意図する強打や弱打とは異なった音量差となって極めて不自然になるという問題点があった。
【０００５】
さらに、打面の中心位置にクッション部材を接触させて、クッション部材が打面とセンサーをつなぐ構造になっているが、打面に接触させるクッション部材の面積が小さいと、弱打でも強打でも打面が跳ねすぎて演奏しづらい高反撥打面になり、クッション部材を大面積で接触させると、弱打でも強打でも反撥しないデッドな打面となり、ロールなどの連続打撃が不能になってしまう。このように、弱打で高反撥、強打では低反撥というアコースティック・ドラムの打面がもつ自然な打感が得られないという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は、打撃センシング信号の打撃位置による差が小さいと共に、自然な打感が得られる電子打楽器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の電子打楽器は、シェルの上面に設けた上面電極と中間電極と下面電極とにより構成されているパッド部を備え、少なくとも上面電極は導電性のメッシュからなる張力を与えた上面メッシュとされていると共に、該上面メッシュと下面電極とはアースされて、上面メッシュと中間電極とにより構成された第１容量手段、中間電極と下面電極とにより構成された第２容量手段における容量の変化に基づいて、中間電極から打撃センシング信号が出力されることを最も主要な特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、シェルの上面に設けた上面電極と中間電極と下面電極とにより構成されているパッド部を備え、少なくとも上面電極は導電性のメッシュからなる張力を与えた上面メッシュとされていると共に、該上面メッシュと下面電極とはアースされて、上面メッシュと中間電極とにより構成された第１容量手段、中間電極と下面電極とにより構成された第２容量手段における容量の変化に基づいて、中間電極から打撃センシング信号が出力されることから、打撃センシング信号の打撃位置による差を小さくすることができると共に、自然な打感が得られるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の電子打楽器の第１実施例にかかる電子ドラムの構成を示す平面図を図１に、第１実施例の電子ドラムの構成を断面図で示す側面図を図２に示す。
これらの図に示す第１実施例の電子ドラム１は、円筒状の胴を構成しているシェル１６を備え、シェル１６の外周面にはリング状の平らな固定部１７が固着されている。この固定部１７には、上面から下面まで貫通するに複数のネジ孔が所定間隔で形成されている。また、シェル１６の上に平らな面を有するリング状の支持枠１５ａが固着されている。第１実施例の電子ドラム１における打面を構成しているパッド部１０は、リング状のメッシュ枠１１と、このメッシュ枠１１が取り付けられているリング状の保持枠１２と、張力を与えてメッシュ枠１１の上面に張られた上面メッシュ１０ａと、張力を与えて上面メッシュ１０ａから所定間隔をもってメッシュ枠１１の中間部に張られた中間メッシュ１０ｂと、張力を与えて中間メッシュ１０ｂから所定間隔をもってメッシュ枠１１の下面に張られた下面メッシュ１０ｃとの３層に張られた導電性メッシュから構成されている。保持枠１２には、複数に分割されている引っ張り部１３が固着されており、引っ張り部１３により外側に向かう張力が与えられている。図示する例では、引っ張り部１３はリング状の形状を６分割して構成されている。また、メッシュ枠１１および保持枠１２は弾性を有する材料で作成されており、引っ張り部１３によりメッシュ枠１１および保持枠１２が引っ張られたときはメッシュ枠１１および保持枠１２が外側に伸びて、メッシュ１０ａ〜１０ｃにさらなる張力が印加されるようになる。なお、引っ張り部１３を緩めるとメッシュ枠１１および保持枠１２は元に戻り、メッシュ１０ａ〜１０ｃに印加される張力は弱くなる。
【００１０】
引っ張り部１３の端部には断面が楕円状等に拡大されている係合枠１４が形成されている。引っ張り部１３は、支持枠１５ａの上面の周縁から上方へ突出するよう形成された縁部を越えて斜め下方へ屈曲されて延伸されている。この引っ張り部１３の係合枠１４に対して下方へ応力を印加することにより、メッシュ枠１１および保持枠１２に外側へ向かう張力が与えられ、この結果、支持枠１５ａの上面に張られているメッシュ１０ａ〜１０ｃに張力が与えられるようになる。係合枠１４の上面には、略リング状の形状を複数に分割した係合部１５の下面が当接している。係合部１５の外側面からは平らな突出部が外側へ向かって形成されており、この突出部にはピン１８が挿通される複数の挿通孔が所定間隔で形成されている。この挿通孔が形成される位置は、固定部１７に形成されているネジ孔の位置に対応しており、挿通孔の上から挿通した複数のピン１８は固定部１７に形成されているネジ孔にそれぞれ螺合される。
【００１１】
それぞれのピン１８の頭部は、例えば六角形に形成されており、ピン１８の頭部を回転させて固定部１７のネジ孔にねじ込んでいくことにより、係合枠１４が下方へ引っ張られてメッシュ１０ａ〜１０ｃに印加される張力が大きくなっていく。逆に、ピン１８の頭部を回転させて固定部１７からピン１８を抜き出していくことにより、係合枠１４が上方へ移動していきメッシュ１０ａ〜１０ｃに印加される張力が小さくなっていく。このように、複数のピン１８を回転させることにより、メッシュ１０ａ〜１０ｃに印加される張力の大きさを調整することができると共に、メッシュ１０ａ〜１０ｃの全面に張力が均一に与えられるよう調整することができる。この場合、メッシュ１０ａ〜１０ｃに印加される張力を調整して張力を上げると硬質な打感が得られ、張力を緩めると柔らかい打感が得られるようになる。そして、張力を調整することにより弱打で高反撥、強打では低反撥というアコースティック・ドラムの打面がもつ自然な打感を得ることもできるようになる。
【００１２】
また、第１実施例の電子ドラム１においては、上面電極とされる上面メッシュ１０ａと下面電極とされる下面メッシュ１０ｃとはアースに接続されて、中間電極とされる中間メッシュ１０ｂはシールドされるようになる。また、上面メッシュ１０ａと中間メッシュ１０ｂとにより第１容量手段が構成されていると共に、中間メッシュ１０ｂと下面メッシュ１０ｃとにより第２容量手段が構成されている。そして、パッド部１０が叩かれると、その打撃強度に応じて上面メッシュ１０ａが少なくとも変位して第１容量手段の容量が増加するよう変化する。この際に、中間メッシュ１０ｂも変位すると第２容量手段の容量も増加するよう変化する。この第１容量手段および第２容量手段の容量の変化に基づいて、中間メッシュ１０ｂから打撃強度に応じた打撃センシング信号が出力されるようになる。すなわち、パッド部１０の全面が打撃を検出するセンサーとなる。なお、上面メッシュ１０ａと中間メッシュ１０ｂと下面メッシュ１０ｃには、絶縁材が塗布されたりメッシュ間に軟質の絶縁材が介挿されたりして、互いに接触しても電気的には絶縁される。
【００１３】
このように構成されている第１実施例の電子ドラム１は、パッド部１０が空気が透過する上面メッシュ１０ａないし下面メッシュ１０ｃにより構成されていることから、パッド部１０を叩いた際の打撃音が静かになると共に、高反撥弾性の打面を得ることができる。さらに、パッド部１０の全面がセンサーとなることから、点ではなく面でセンシングできるようになり、高反応スポットというものがなくパッド部１０において均一な反応が得られるようになる。さらにまた、センサーはアースされている上面メッシュ１０ａと下面メッシュ１０ｃとによりシールドされた容量センサーとなって、打撃から信号検出までの時間が短くなると共に、雑音に強くなることから感度を上げることができるようになる。これにより、微小打撃に対する感度が高くなってダイナミックレンジを大きく取れるようになる。さらにまた、上面メッシュ１０ａないし下面メッシュ１０ｃのメッシュ間に軟質の絶縁材を介挿させることで、メッシュ間の絶縁性を確保できるばかりでなく、弱打では高反撥、強打では低反撥という、アコースティックドラムに近い自然な打感を得ることができる。なお、第１実施例の電子ドラム１は、構造が単純で安価な材料で構成できるため、安価に製造することができる。
【００１４】
ここで、パッド部１０の第１実施形態の構成を図５および図６に示す。図５は第１実施形態のパッド部１０の構成を示す平面図であり、図６は第１実施形態のパッド部１０の構成を断面図で示す側面図である。
これらの図に示すように、第１実施形態のパッド部１０は３枚の上面メッシュ１０ａないし下面メッシュ１０ｃが各々約５ｍｍずつ離されてメッシュ枠１１に張られている。この場合、メッシュ枠１１の下面に約０．０８ｍｍφのステンレス線等の金属線で織った約６０メッシュの平織メッシュからなる下面メッシュ１０ｃをまず張る。下面メッシュ１０ｃの上に絶縁用の薄い（例えば、約２ｍｍ厚）発泡ウレタン製のスポンジや不織布からなる第２絶縁層１０ｅを載せて電気的な絶縁を図る。次いで、約０．０８ｍｍφのステンレス線等の金属線で織った約６０メッシュの平織メッシュからなる中間メッシュ１０ｂを、下面メッシュ１０ｃから約５ｍｍ離してメッシュ枠１１に張る。その上に、絶縁用の薄い（例えば、約２ｍｍ厚）発泡ウレタン製のスポンジや不織布からなる第１絶縁層１０ｄを載せて電気的な絶縁を図る。そして、約０．０８ｍｍφのステンレス線等の金属線で織った約６０メッシュの平織メッシュからなる上面メッシュ１０ａを、中間メッシュ１０ｂから約５ｍｍ離してメッシュ枠１１に張る。
【００１５】
また、第１絶縁層１０ｄおよび第２絶縁層１０ｅに替えて、上面メッシュ１０ａないし下面メッシュ１０ｃに絶縁塗料などを塗布してメッシュ間の絶縁を図るようにしてもよい。上面メッシュ１０ａと中間メッシュ１０ｂとの間隔ｄ１は、上記の例では約５ｍｍとされ、中間メッシュ１０ｂと下面メッシュ１０ｃとの間隔ｄ２も、上記の例では約５ｍｍとされているが、これに限るものではなく約０．１ｍｍ〜約１５ｍｍ程度の寸法とすることができる。この場合、間隔ｄ１，ｄ２を約０．１ｍｍ未満とすると、メッシュ間の間隔が近すぎて微小打撃でもメッシュ同士が接触してしまい、容量変化がすぐ飽和してしまう。また、間隔ｄ１，ｄ２が約１５ｍｍを超えると、メッシュ間の間隔が離れすぎて、微小打撃での感度が不足しやすくなる。さらに、上面メッシュ１０ａないし下面メッシュ１０ｃに使用する材料に特に制限はないが、鋼、ステンレス、真鍮などの金属、あるいは、導電性のあるカーボン繊維の糸やそれを樹脂で固めた複合材、あるいは、ポリエステルやナイロンの糸の表面にニッケルなどの導電性材料をメッキなどでコーティングしたもの等を使用することができる。
【００１６】
さらにまた、導電性のないポリエステルなどの糸と金属糸の混紡糸を編んだメッシュでもよいし、導電性のないポリエステルやナイロンの延伸ワイヤーと、金属ワイヤーを編みこんで作ったメッシュを使用してもよい。さらにまた、上面メッシュ１０ａないし下面メッシュ１０ｃのワイヤー線材の径の寸法も特に制限はないが、約０．０３ｍｍ〜約０．５ｍｍ程度とされる。この場合、径を約０．０３ｍｍ未満とすると径が細すぎて強度が弱くなり切れやすくなる。また、径が約０．５ｍｍを超えるとメッシュの剛性が高くなりすぎ、硬く板をたたいた打感になってしまう。さらにまた、上面メッシュ１０ａないし下面メッシュ１０ｃの稠密度も特に制限はないが、約５〜約２００メッシュ程度とされる。この場合、約５メッシュ未満では、網目が粗すぎてスティックが網目の中に挟まったり突き刺さったりしやすくなる。また、約２００メッシュを超えると、密度が高すぎて打撃音が生じるようになる。
【００１７】
パッド部１０において、図１に示すような手段によりメッシュ１０ａ〜１０ｃに印加される張力が所定の張力になるよう調整されている。そして、上面メッシュ１０ａと下面メッシュ１０ｃとは、グラウンドにアースされ、中間メッシュ１０ｂにはアースに対して＋あるいは−の電圧が印加される。これにより、上面メッシュ１０ａと中間メッシュ１０ｂとにより構成されている第１容量手段と、中間メッシュ１０ｂと下面メッシュ１０ｃとにより構成されている第２容量手段に電荷が与えられるようになる。このパッド部１０を叩くと、上面メッシュ１０ａが少なくとも変位し、この結果、少なくとも第１容量手段の容量が変化して第１容量手段に蓄えられる電荷量が変化することから、中間メッシュ１０ｂに変化した電荷量、すなわち打撃強度に応じた打撃センシング信号が出力されるようになる。
【００１８】
ここで、図５および図６に示す第１実施形態のパッド部１０を弱く叩いた際の状態を図７に示す。図７に示すようにパッド部１０の上面をスティック１００で弱く叩いた弱打時においては、上面メッシュ１０ａにおける叩いた部位のみが下方へ若干撓むように変位する。これにより、第１容量手段の容量が若干変化して弱打の打撃強度に応じた打撃センシング信号が中間メッシュ１０ｂから出力されるようになる。なお、第１絶縁層１０ｄは薄いことから、弱打時には上面メッシュ１０ａは第１絶縁層１０ｄに接触せず、上面メッシュ１０ａが単独で打撃に対する反撥をつかさどる。これにより、弱打時にはきわめて反撥率の高いよく弾む打面が得られ、ドラムを弱打でロールするときなどの連続打撃に好適となる。
次に、図５および図６に示す第１実施形態のパッド部１０を中くらいで叩いた際の状態を図８に示す。図８に示すようにパッド部１０の上面をスティック１００で中くらいで叩いた中打時においては、上面メッシュ１０ａにおける叩いた部位がさらに下方へ撓むように変位する。これにより、第１容量手段の容量変化が大きくなり、中打の打撃強度に応じた打撃センシング信号が中間メッシュ１０ｂから出力されるようになる。なお、中打時には上面メッシュ１０ａが第１絶縁層１０ｄに接触するようになり、第１絶縁層１０ｄにより上面メッシュ１０ａにダンピング機能が与えられるようになる。このため、中打時にはパッド部１０の反撥弾性は落ちるようになり、不必要な強い反撥が押さえられる。これにより、パッド部１０の打感が、アコースティック・ドラムのパッドが備える自然の性質にきわめて近くなり、自然な打感に近づくようになる。
【００１９】
次に、図５および図６に示す第１実施形態のパッド部１０を強く叩いた際の状態を図９に示す。図９に示すようにパッド部１０の上面をスティック１００で強く叩いた強打時においては、上面メッシュ１０ａにおける叩いた部位が大きく下方へ撓むように変位すると共に、撓んだ上面メッシュ１０ａに押されて中間メッシュ１０ｂも下方へ若干撓むように変位する。この場合、上面メッシュ１０ａは第１絶縁層１０ｄを介して中間メッシュ１０ｂに接触することから、第１容量手段の容量変化は飽和して、大きな打撃センシング信号が中間メッシュ１０ｂに誘起される。また、中間メッシュ１０ｂが変位することから、第２容量手段の容量が若干変化して、変化に応じた打撃センシング信号が中間メッシュ１０ｂに誘起される。これにより、第１容量手段および第２容量手段の変化に応じた打撃センシング信号が中間メッシュ１０ｂで加算されて、強打の打撃強度に応じた打撃センシング信号が出力されるようになる。このように、弱打時は第１容量手段の容量変化となり、強打時は第１容量手段に加えて第２容量手段の容量変化となることから、弱打から強打までのダイナミックレンジが広くなったセンシングを行うことができる。なお、強打時は、上面メッシュ１０ａが第１絶縁層１０ｄに強く接触するため、ダンピングはさらに大きくなる。これにより、パッド部１０の打感は、アコースティック・ドラムの打感により近づき、自然な打感が得られるようになる。
【００２０】
さらに、図５および図６に示す第１実施形態のパッド部１０をさらに強く叩いた際の状態を図１０に示す。図１０に示すようにパッド部１０の上面をスティック１００でさらに強く叩いた超強打時においては、上面メッシュ１０ａにおける叩いた部位が大きく下方へ撓むように変位すると共に、撓んだ上面メッシュ１０ａに押されて中間メッシュ１０ｂも下方へ大きく撓むように変位する。この場合、第１容量手段の容量変化は飽和に近づいて、大きな打撃センシング信号が中間メッシュ１０ｂに誘起される。また、中間メッシュ１０ｂは第２絶縁層１０ｅを介して下面メッシュ１０ｃに接触することから、第２容量手段の容量変化も飽和に近づいて、大きな打撃センシング信号が中間メッシュ１０ｂに誘起される。これにより、第１容量手段および第２容量手段の変化に応じた打撃センシング信号が中間メッシュ１０ｂで加算されて、超強打の打撃強度に応じた打撃センシング信号が出力されるようになる。なお、これ以上強く叩くとメッシュ１０ａ〜１０ｃは引き伸ばされて、メッシュ１０ａ〜１０ｃの各メッシュ間の間隔がさらに狭まるため、第１容量手段および第２容量手段の飽和に近づいている容量がさらに増加するようになる。すなわち、超強打時でも、それに応じたダイナミックレンジが確保される。なお、超強打時には、上面メッシュ１０ａは第１絶縁層１０ｄに、中間メッシュ１０ｂは第２絶縁層１０ｅに共に強く押し付けられてダンプされるため、パッド部１０の反撥が抑えられ自然な打感が得られるようになる。
【００２１】
次に、本発明の電子打楽器の第２実施例にかかる電子ドラムの構成を示す平面図を図３に、第２実施例の電子ドラムの構成を断面図で示す側面図を図４に示す。
これらの図に示す第２実施例の電子ドラム２は、円筒状の胴を構成しているシェル２３を備え、シェル２３の上に平らな面を有するリング状の支持枠２４が固着されている。また、第２実施例の電子ドラム２における打面を構成しているパッド部２０は、リング状の形状が複数に分割されたメッシュ枠２１と、このメッシュ枠２１が取り付けられているリング状の形状が複数に分割された保持枠２２と、張力を与えてメッシュ枠２１の上面に張られた上面メッシュ２０ａと、張力を与えて上面メッシュ２０ａから所定間隔をもってメッシュ枠２１の中間部に張られた中間メッシュ２０ｂと、張力を与えて中間メッシュ２０ｂから所定間隔をもってメッシュ枠２１の下面に張られた下面メッシュ２０ｃとの３層に張られた導電性メッシュから構成されている。複数に分割されているそれぞれの保持枠２２における周側面のほぼ中央にはネジ孔が中心に向かう方向にそれぞれ形成されている。図示する例では、メッシュ枠２１および保持枠２２はリング状の形状を６分割して構成されている。
【００２２】
リング状の支持枠２４の上面の周縁には上方へ突出するようリング状の起立部２４ａが形成されている。この起立部２４ａには周側面から内側面に貫通する複数の挿通孔が形成されている。この挿通孔が形成されている位置は、保持枠２２に形成されているネジ孔の位置に対応している。そして、各挿通孔の外側からピン２５をそれぞれ挿通して、ピン２５の先端部を保持枠２２に形成されているネジ孔にそれぞれ螺合する。それぞれのピン２５の頭部は、例えば六角形に形成されており、ピン２５の頭部を回転させて保持枠２２にねじ込んでいくことにより、メッシュ枠２１が外側へ引っ張られてメッシュ２０ａ〜２０ｃに印加される張力が大きくなっていく。逆に、ピン２５の頭部を回転させて保持枠２２からピン２５を抜き出していくことにより、メッシュ枠２１が内側へ移動していきメッシュ２０ａ〜２０ｃに印加される張力が小さくなっていく。このように、複数のピン２５を回転させることにより、メッシュ２０ａ〜２０ｃに印加される張力の大きさを調整することができると共に、メッシュ２０ａ〜２０ｃの全面に張力が均一に与えられるよう調整することができる。この場合、メッシュ２０ａ〜２０ｃに印加される張力を調整して張力を上げると硬質な打感が得られ、張力を緩めると柔らかい打感が得られるようになる。そして、張力を調整することにより弱打で高反撥、強打では低反撥というアコースティック・ドラムの打面がもつ自然な打感を得ることもできるようになる。
【００２３】
また、第２実施例の電子ドラム２においては、上面電極とされる上面メッシュ２０ａと下面電極とされる下面メッシュ２０ｃとはアースに接続されて、中間電極とされる中間メッシュ２０ｂはシールドされており、上面メッシュ２０ａと中間メッシュ２０ｂとにより第１容量手段が構成されていると共に、中間メッシュ２０ｂと下面メッシュ２０ｃとにより第２容量手段が構成されている。そして、パッド部２０が叩かれると、その打撃強度に応じて上面メッシュ２０ａが少なくとも変位して第１容量手段の容量が増加するよう変化する。この際に、中間メッシュ２０ｂも変位すると第２容量手段の容量も増加するよう変化する。この第１容量手段および第２容量手段の容量の変化に基づいて、中間メッシュ２０ｂから打撃強度に応じた打撃センシング信号が出力されるようになる。すなわち、パッド部２０の全面が打撃を検出するセンサーとなる。なお、上面メッシュ２０ａと中間メッシュ２０ｂと下面メッシュ２０ｃには、絶縁材が塗布されたりメッシュ間に軟質の絶縁材が介挿されたりして、互いに接触しても電気的には絶縁される。
【００２４】
このように構成されている第２実施例の電子ドラム２は、パッド部２０が空気が透過する上面メッシュ２０ａないし下面メッシュ２０ｃにより構成されていることから、パッド部２０を叩いた際の打撃音が静かになると共に、高反撥弾性の打面を得ることができる。さらに、パッド部２０の全面がセンサーとなることから、点ではなく面でセンシングするようになり、高反応スポットというものがなくパッド部２０において均一な反応が得られるようになる。さらにまた、センサーはアースされている上面メッシュ２０ａと下面メッシュ２０ｃとによりシールドされた容量センサーとなって、打撃から信号検出までの時間が短くなると共に、雑音に強くなることから感度を上げることができるようになる。これにより、微小打撃に対する感度が高くなってダイナミックレンジを大きく取れるようになる。さらにまた、上面メッシュ２０ａないし下面メッシュ２０ｃのメッシュ間に軟質の絶縁材を介挿させることで、メッシュ間の絶縁性を確保できるばかりでなく、弱打では高反撥、強打では低反撥という、アコースティック・ドラムに近い自然な打感を得ることができる。なお、第２実施例の電子ドラム２は、構造が単純で安価な材料で構成できるため、安価に製造することができる。
【００２５】
第２の実施例の電子ドラム２においても、パッド部２０として第１実施形態のパッド部１０を用いることができる。ただし、第２の実施例の電子ドラム２に適用する場合は、メッシュ枠１１を複数に分割するようにする。
次に、第２実施形態のパッド部３０の構成を図１１に示す。図１１に示す第２実施形態のパッド部３０は、上面電極とされる上面メッシュ３０ａないし下面電極とされる下面メッシュ３０ｃが所定間隔でメッシュ枠３１に３層に張られている。この場合、上面メッシュ３０ａと中間電極とされる中間メッシュ３０ｂとの間隔ｄ３は狭く、中間メッシュ３０ｂと下面メッシュ３０ｃとの間隔ｄ４は、間隔ｄ３より広くなるようにメッシュ枠３１に張られている。また、図示されていないが中間メッシュ３０ｂの上に発泡ウレタン製のスポンジや不織布からなる薄い第１絶縁層が、下面メッシュ３０ｃの上に発泡ウレタン製のスポンジや不織布からなる薄い第２絶縁層が載せられて、メッシュ間の電気的な絶縁が図られている。あるいは、上面メッシュ３０ａないし下面メッシュ３０ｃに絶縁塗料などを塗布してメッシュ間の絶縁を図るようにしてもよい。なお、上面メッシュ３０ａないし下面メッシュ３０ｃにおける間隔ｄ３，ｄ４の寸法の範囲、素材の種類、素材の径の寸法や稠密度の範囲については第１実施形態のパッド部１０と同様とされているので、その説明は省略する。
【００２６】
ここで、図１１に示す第２実施形態のパッド部３０を弱く叩いた際の状態を図１２に示す。図１２に示すようにパッド部３０の上面をスティック１００で弱く叩いた弱打時においては、上面メッシュ３０ａにおける叩いた部位のみが下方へ若干撓むように変位する。これにより、上面メッシュ３０ａと中間メッシュ３０ｂとからなる第１容量手段の容量が若干変化して弱打の打撃強度に応じた打撃センシング信号が中間メッシュ３０ｂから出力されるようになる。弱打時は、上面メッシュ３０ａ上の打撃部がスティック１００で押されて、中間メッシュ３０ｂに近づくが、上面メッシュ３０ａと中間メッシュ３０ｂの間隔ｄ３が小さくされていることから、上面メッシュ３０ａの撓み移動量（ΔＬ）に対する間隔ｄ３の変化率である（Ｌ−ΔＬ）／Ｌが大きくなり、感度が上がる。なお、この場合のＬは間隔ｄ３に等しい。
【００２７】
次に、図１１に示す第２実施形態のパッド部３０を強く叩いた際の状態を図１３に示す。図１３に示すようにパッド部３０の上面をスティック１００で強く叩いた強打時においては、上面メッシュ３０ａにおける叩いた部位が大きく下方へ撓むように変位すると共に、撓んだ上面メッシュ３０ａに押されて中間メッシュ３０ｂも下方へ若干撓むように変位する。この場合、上面メッシュ３０ａは第１絶縁層を介して中間メッシュ３０ｂに接触することから、第１容量手段の容量変化は飽和して、大きな打撃センシング信号が中間メッシュ３０ｂに誘起される。また、中間メッシュ３０ｂが変位することから、中間メッシュ３０ｂと下面メッシュ３０ｃとからなる第２容量手段の容量が若干変化して、変化に応じた打撃センシング信号が中間メッシュ３０ｂに誘起される。これにより、第１容量手段および第２容量手段の変化に応じた打撃センシング信号が中間メッシュ３０ｂで加算されて、強打の打撃強度に応じた打撃センシング信号が出力されるようになる。この場合、上面メッシュ３０ａと中間メッシュ３０ｂとの間隔ｄ３が小さくされているため、第１容量手段の感度が高くなるが、少し強く打撃すると、上面メッシュ３０ａ上の打撃部と中間メッシュ３０ｂとが、第１絶縁層を介してすぐに接触してしまい、第１容量手段の出力は飽和に近づくようになる。しかし、強打時には、上面メッシュ３０ａおよび中間メッシュ３０ｂがさらにスティック１００で押され、中間メッシュ３０ｂは下面メッシュ３０ｃに近づき始める。そして、中間メッシュ３０ｂと下面メッシュ３０ｃとの間隔ｄ４が大きくされているため、第２容量手段は飽和をおこしにくく、中間メッシュ３０ｂが変位するに従って、第２容量手段の容量が増加していくようになる。すなわち、第２実施形態のパッド部３０は強打でも飽和しにくく、弱打時は感度の高い第１容量手段によりセンシングすることができ、強打時は第２容量手段でセンシングすることができることから、弱打から強打まで広いダイナミックレンジでセンシングを行うことができるようになる。
【００２８】
図１１に示す第２実施形態のパッド部３０において、上面メッシュ３０ａと中間メッシュ３０ｂとの間隔ｄ３と、中間メッシュ３０ｂと下面メッシュ３０ｃとの間隔ｄ４を可変可能としてもよい。図１４に、間隔ｄ３，ｄ４を可変できる第２実施形態のパッド部３０の変形例の構成を示す。
図１４に示す第２実施形態の変形例のパッド部３０において、メッシュ枠３１はリング状の上部枠３１ａと中間枠３１ｂと下部枠３１ｃとを備えている。リング状に形成されている上部枠３１ａの上面から下面へ貫通する挿通孔が内周側と外周側にそれぞれ形成されている。この内周側の挿通孔内には第１調整ネジ３１ｄが挿通され、外周側の挿通孔内には第２調整ネジ３１ｅが挿通されている。第１調整ネジ３１ｄにはコイル状の第１スプリング３１ｆが嵌挿されて、先端部が中間枠３１ｂに形成されているネジ穴に螺合されており、第２調整ネジ３１ｅにコイル状の第２スプリング３１ｇが嵌挿されて、先端部が下部枠３１ｃに形成されているネジ穴に螺合されている。
【００２９】
また、上面メッシュ３０ａの周縁部は断面が細長い矩形とされている上部枠３１ａの下面に貼着されており、中間メッシュ３０ｂの周縁部は断面が矩形とされている中間枠３１ｂの上面に貼着されており、下面メッシュ３０ｃの周縁部は断面が矩形とされている下部枠３１ｃの上面に貼着されている。ここで、第１調整ネジ３１ｄを締めていくと第１スプリング３１ｆが圧縮されて中間枠３１ｂが上部枠３１ａに近づき、上面メッシュ３０ａと中間メッシュ３０ｂとの間隔ｄ３が狭まるようになる。また、第１調整ネジ３１ｄを緩めていくと第１スプリング３１ｆの付勢力により中間枠３１ｂが上部枠３１ａから離れていき、上面メッシュ３０ａと中間メッシュ３０ｂとの間隔ｄ３が広がるようになる。さらに、第２調整ネジ３１ｅを締めていくと第２スプリング３１ｇが圧縮されて下部枠３１ｃが上部枠３１ａに近づき、中間メッシュ３０ｂと下面メッシュ３０ｃとの間隔ｄ４が狭まるようになる。さらにまた、第２調整ネジ３１ｅを緩めていくと第２スプリング３１ｇの付勢力により下部枠３１ｃが上部枠３１ａから離れていき、中間メッシュ３０ｂと下面メッシュ３０ｃとの間隔ｄ４が広がるようになる。このようにして、上面メッシュ３０ａと中間メッシュ３０ｂとの間隔ｄ３と、中間メッシュ３０ｂと下面メッシュ３０ｃとの間隔ｄ４を独立して所望の間隔になるよう可変することができる。
【００３０】
次に、間隔ｄ３，ｄ４を可変できる第２実施形態のパッド部３０の他の変形例の構成を図１５に示す。
図１５に示す第２実施形態の他の変形例のパッド部３０において、メッシュ枠３１はリング状の上部枠３１ｈと中間枠３１ｉと下部枠３１ｊとを備えている。リング状に形成されている上部枠３１ｈと中間枠３１ｉにおいて、上面から下面へ貫通する挿通孔がほぼ中央にそれぞれ形成されている。上部枠３１ｈの挿通孔内には上から調整ネジ３１ｋが挿通され、上部枠３１ｈの下面から突出した調整ネジ３１ｋに弾力性のある第１スペーサ３１ｍが嵌挿されて、調整ネジ３１ｋは中間枠３１ｉの挿通孔に挿通されている。さらに、中間枠３１ｉの下面から突出した調整ネジ３１ｋに弾力性のある第２スペーサ３１ｎが嵌挿されて、調整ネジ３１ｋの先端部が下部枠３１ｊのほぼ中央に形成されているネジ穴に螺合されている。
【００３１】
また、上面メッシュ３０ａの周縁部は断面が矩形とされている上部枠３１ｈの下面に貼着されており、中間メッシュ３０ｂの周縁部は断面が矩形とされている中間枠３１ｉの上面に貼着されており、下面メッシュ３０ｃの周縁部は断面が矩形とされている下部枠３１ｊの上面に貼着されている。ここで、調整ネジ３１ｋを締めていくと第１スペーサ３１ｍおよび第２スペーサ３１ｎが圧縮され、中間枠３１ｉが上部枠３１ａに近づくと共に下部枠３１ｊが中間枠３１ｉに近づいていく。これにより、上面メッシュ３０ａと中間メッシュ３０ｂとの間隔ｄ３が狭まると共に、中間メッシュ３０ｂと下面メッシュ３０ｃとの間隔ｄ４が狭まるようにようになる。また、調整ネジ３１ｋを緩めていくと第１スペーサ３１ｍおよび第２スペーサ３１ｎの付勢力により、中間枠３１ｉが上部枠３１ａから離れていくと共に下部枠３１ｊが中間枠３１ｉから離れていく。これにより、上面メッシュ３０ａと中間メッシュ３０ｂとの間隔ｄ３が広がるようになると共に、中間メッシュ３０ｂと下面メッシュ３０ｃとの間隔ｄ４が広がるようになる。ここで、第１スペーサ３１ｍの剛性と第２スペーサ３１ｎの剛性とは異ならせてあり、調整ネジ３１ｋを締めた（緩めた）際に間隔ｄ３が狭く（広く）なる割合と間隔ｄ４が狭く（広く）なる割合とを、剛性の大きさに応じて異ならせることができる。このようにして、上面メッシュ３０ａと中間メッシュ３０ｂとの間隔ｄ３と、中間メッシュ３０ｂと下面メッシュ３０ｃとの間隔ｄ４を連動させて可変することができる。なお、第１スペーサ３１ｍと第２スペーサ３１ｎは、コイル状スプリング、板バネ、ゴム、エラストマー等により構成される。
【００３２】
次に、第３実施形態のパッド部４０の構成を図１６に示す。図１６に示す第３実施形態のパッド部４０は、上面電極とされる上面メッシュ４０ａないし下面電極とされる下面メッシュ４０ｃの張力を変えて所定間隔で３層にメッシュ枠４１に張られている。この場合、上面メッシュ４０ａに与えられる張力は弱くされ、中間電極とされる中間メッシュ４０ｂに与えられる張力は中くらいとされ、下面メッシュ４０ｃに与えられる張力は強くされている。この構成では、上面メッシュ４０ａないし下面メッシュ４０ｃの張力を変えられるよう、各メッシュを外部から引っ張る機構が付加されている。また、図示されていないが中間メッシュ４０ｂの上に発泡ウレタン製のスポンジや不織布からなる薄い第１絶縁層が、下面メッシュ４０ｃの上に発泡ウレタン製のスポンジや不織布からなる薄い第２絶縁層が載せられて、メッシュ間の電気的な絶縁が図られている。あるいは、上面メッシュ４０ａないし下面メッシュ４０ｃに絶縁塗料などを塗布してメッシュ間の絶縁を図るようにしてもよい。なお、上面メッシュ４０ａないし下面メッシュ４０ｃにおける間隔ｄ３，ｄ４の寸法の範囲、素材の種類、素材の径の寸法や稠密度の範囲については第１実施形態のパッド部１０と同様とされているので、その説明は省略する。
【００３３】
ここで、図１６に示す第３実施形態のパッド部４０を弱く叩いた際の状態を図１７に示す。図１７に示すようにパッド部４０の上面をスティック１００で弱く叩いた弱打時においては、上面メッシュ４０ａにおける叩いた部位が下方へ撓むように変位する。これにより、上面メッシュ４０ａと中間メッシュ４０ｂとからなる第１容量手段の容量が若干変化して弱打の打撃強度に応じた打撃センシング信号が中間メッシュ４０ｂから出力されるようになる。弱打時は、上面メッシュ４０ａ上の打撃部がスティック１００で押されて、中間メッシュ４０ｂに近づくが、上面メッシュ４０ａに与えられている張力が弱いため、弱い打撃でも上面メッシュ４０ａの撓み移動量が大きくなって、第１容量手段の変化率が大きくなることから、感度が高くなる。
【００３４】
次に、図１６に示す第３実施形態のパッド部４０を強く叩いた際の状態を図１８に示す。図１８に示すようにパッド部４０の上面をスティック１００で強く叩いた強打時においては、上面メッシュ４０ａにおける叩いた部位が大きく下方へ撓むように変位すると共に、撓んだ上面メッシュ４０ａに押されて中間メッシュ４０ｂも下方へ若干撓むように変位する。この場合、上面メッシュ４０ａは第１絶縁層を介して中間メッシュ４０ｂに接触することから、第１容量手段の容量変化は飽和して、大きな打撃センシング信号が中間メッシュ４０ｂに誘起される。また、中間メッシュ４０ｂが変位することから、中間メッシュ４０ｂと下面メッシュ４０ｃとからなる第２容量手段の容量が若干変化して、変化に応じた打撃センシング信号が中間メッシュ４０ｂに誘起される。これにより、第１容量手段および第２容量手段の変化に応じた打撃センシング信号が中間メッシュ４０ｂで加算されて、強打の打撃強度に応じた打撃センシング信号が出力されるようになる。
【００３５】
この場合、上面メッシュ４０ａに与えられている張力は弱いため、打撃に対する変位が得やすくなり、第１容量手段の感度は高くなるが、少し強く打撃すると、上面メッシュ４０ａ上の打撃部と中間メッシュ４０ｂが第１絶縁層を介してすぐに接触してしまい、第１容量手段の出力は飽和に近づくようになる。しかし、強打時には、上面メッシュ４０ａおよび中間メッシュ４０ｂがさらにスティック１００で押され、中間メッシュ４０ｂは下面メッシュ４０ｃに近づき始める。しかし、中間メッシュ４０ｂに与えられている張力は上面メッシュ４０ａに与えられている張力より強くされて剛性が高くされているため、そこから先の変位は急激に小さくなる。このため、第２容量手段の出力の飽和はおきにくく、中間メッシュ４０ｂの変位に従って第２容量手段の容量が増加していくようになる。すなわち、第３実施形態のパッド部４０は強打でも飽和しにくく、弱打時は感度の高い第１容量手段によりセンシングすることができ、強打時は第２容量手段でセンシングすることができることから、弱打から強打まで広いダイナミックレンジでセンシングを行うことができるようになる。
【００３６】
次に、第４実施形態のパッド部５０の構成を図１９に示す。図１９に示す第４実施形態のパッド部５０は、上面電極とされる上面メッシュ５０ａないし下面電極とされる下面メッシュ５０ｃが所定間隔で３層にメッシュ枠５１に張られている。また、中間電極とされる中間メッシュ５０ｂの上に発泡ウレタン製のスポンジからなる薄い第１絶縁層５０ｄが、下面メッシュ５０ｃの上に発泡ウレタン製のスポンジからなる薄い第２絶縁層５０ｅが載せられて、メッシュ間の電気的な絶縁が図られている。この場合、第１絶縁層５０ｄは剛性の低い柔らかい発泡ポリウレタン製のスポンジとされるが、省略してもよい。また、第２絶縁層５０ｅは剛性が高めの硬い発泡ポリウレタン製のスポンジとされる。なお、上面メッシュ５０ａないし下面メッシュ５０ｃにおける間隔ｄ３，ｄ４の寸法の範囲、素材の種類、素材の径の寸法や稠密度の範囲については第１実施形態のパッド部１０と同様とされているので、その説明は省略する。
【００３７】
ここで、図１９に示す第４実施形態のパッド部５０を弱く叩いた際の状態を図２０に示す。図２０に示すようにパッド部５０の上面をスティック１００で弱く叩いた弱打時においては、上面メッシュ５０ａにおける叩いた部位が下方へ撓むように変位する。これにより、上面メッシュ５０ａと中間メッシュ５０ｂとからなる第１容量手段の容量が若干変化して弱打の打撃強度に応じた打撃センシング信号が中間メッシュ５０ｂから出力されるようになる。弱打時は、上面メッシュ５０ａ上の打撃部がスティック１００で押されて、中間メッシュ５０ｂに近づくが、第１絶縁層５０ｄの剛性が小さくされているため、弱い打撃でも上面メッシュ５０ａの撓み移動量が大きくなって、第１容量手段の変化率が大きくなることから、感度が高くなる。なお、第１絶縁層５０ｄを省略した場合も同様になる。
【００３８】
次に、図１９に示す第４実施形態のパッド部５０を強く叩いた際の状態を図２１に示す。図２１に示すようにパッド部５０の上面をスティック１００で強く叩いた強打時においては、上面メッシュ５０ａにおける叩いた部位が大きく下方へ撓むように変位すると共に、撓んだ上面メッシュ５０ａに押されて中間メッシュ５０ｂも下方へ若干撓むように変位する。この場合、上面メッシュ５０ａは第１絶縁層５０ｄを介して中間メッシュ５０ｂに接触することから、第１容量手段の容量変化は飽和して、大きな打撃センシング信号が中間メッシュ５０ｂに誘起される。また、中間メッシュ５０ｂが変位することから、中間メッシュ５０ｂと下面メッシュ５０ｃとからなる第２容量手段の容量が若干変化して、変化に応じた打撃センシング信号が中間メッシュ５０ｂに誘起される。これにより、第１容量手段および第２容量手段の変化に応じた打撃センシング信号が中間メッシュ５０ｂで加算されて、強打の打撃強度に応じた打撃センシング信号が出力されるようになる。
【００３９】
この場合、第１絶縁層５０ｄの剛性が小さくされているため、打撃に対する変位が得やすくなり、第１容量手段の感度は高くなるが、少し強く打撃すると、上面メッシュ５０ａ上の打撃部と中間メッシュ５０ｂが第１絶縁層５０ｄを介してすぐに接触してしまい、第１容量手段の出力は飽和に近づくようになる。しかし、強打時には、上面メッシュ５０ａおよび中間メッシュ５０ｂがさらにスティック１００で押され、中間メッシュ５０ｂは下面メッシュ５０ｃに近づき始める。しかし、中間メッシュ５０ｂと下面メッシュ５０ｃとの間に介挿されている第２絶縁層５０ｅの剛性が大きくされているため、そこから先の変位は急激に小さくなる。このため、第２容量手段の出力の飽和はおきにくく、中間メッシュ５０ｂの変位に従って第２容量手段の容量が増加していくようになる。すなわち、第４実施形態のパッド部５０は強打でも飽和しにくく、弱打時は感度の高い第１容量手段によりセンシングすることができ、強打時は第２容量手段でセンシングすることができることから、弱打から強打まで広いダイナミックレンジでセンシングを行うことができるようになる。
【００４０】
次に、中間メッシュを電気的に分割した第５実施形態のパッド部６０の構成を示す平面図を図２２に、第５実施形態のパッド部６０の構成を断面図で示す側面図を図２３に示す。
これらの図に示す第５実施形態のパッド部６０は、上面電極とされる上面メッシュ６０ａないし下面電極とされる下面メッシュ６０ｃが所定間隔で３層にメッシュ枠６１に張られている。また、図示されていないが中間電極とされる中間メッシュ６０ｂの上に発泡ウレタン製のスポンジや不織布からなる薄い第１絶縁層が、下面メッシュ６０ｃの上に発泡ウレタン製のスポンジや不織布からなる薄い第２絶縁層が載せられて、メッシュ間の電気的な絶縁が図られている。中間メッシュ６０ｂは、ほぼ中央に形成されている略円形の第１分割電極６０−１と、第１分割電極６０−１の周囲にリング状に形成されている第２分割電極６０−２とを有している。この中間メッシュ６０ｂは、例えば約０．０８ｍｍφのポリエステルワイヤー等の非金属のワイヤーで織った約６０メッシュの保持メッシュ６０ｆを基材とし、保持メッシュ６０ｆ上に、約０．０８ｍｍφのステンレス線等の金属線で織った約６０メッシュの平織メッシュで形成した第１分割電極６０−１および第２分割電極６０−２を貼着して構成されている。第１分割電極６０−１および第２分割電極６０−２からは、容量変化に対応する打撃センシング信号を外部に取り出せるよう、図示しない引き出し線が導出されている。
【００４１】
なお、上面メッシュ６０ａおよび下面メッシュ６０ｃはグラウンドにアースされて中間メッシュ６０ｂはシールドされており、その素材の種類、素材の径の寸法や稠密度の範囲については第１実施形態のパッド部１０と同様とされているので、その説明は省略する。また、図示する例では、同心円状に区切られた２つの分割電極を中間メッシュ６０ｂは備えるようにしたが、同心円状に３以上に区切ることにより分割電極を３以上設けるようにしてもよい。
ここで、第５実施形態のパッド部６０において、第１分割電極６０−１の上をスティック１００で叩いた際の状態を図２４に示す。第１分割電極６０−１の上は、パッド部６０における中央部近傍となるため、上面メッシュ６０ａと中間メッシュ６０ｂにおける第１分割電極６０−１との電極間距離変化が、他の部分を叩いたときに比して最も大きくなると共に速く発生する。このため、上面メッシュ６０ａと第１分割電極６０−１とからなる容量手段の容量変化が最も大きくなると共に、容量変化も速くなる。従って、第１分割電極６０−１からは打撃強度に応じた大きな打撃センシング信号が出力されるようになり、第２分割電極６０−２からは小さな信号が出力されるようになる。
【００４２】
次に、第５実施形態のパッド部６０において、第２分割電極６０−２の上をスティック１００で叩いた際の状態を図２５に示す。第２分割電極６０−２の上は、パッド部６０における周辺部近傍となるため、上面メッシュ６０ａと中間メッシュ６０ｂにおける第２分割電極６０−２との電極間距離変化が、他の部分を叩いたときに比して最も大きくなると共に速く発生する。このため、上面メッシュ６０ａと第２分割電極６０−２とからなる容量手段の容量変化が最も大きくなると共に、容量変化も速くなる。従って、第２分割電極６０−２からは打撃強度に応じた打撃センシング信号が速く出力されるようになり、第１分割電極６０−１からは小さな信号が遅れて出力されるようになる。
このことから、分割電極の出力の内で最も大きな信号を出力した分割電極の位置を打撃位置として検出することができる。また、最も大きな信号の大きさから打撃強度も検知されるようになる。
なお、第５実施形態のパッド部６０に上記した第２実施形態ないし第４実施形態における強打でも飽和しにくく、弱打時は感度の高い第１容量手段によりセンシングすることができ、強打時は第２容量手段でセンシングすることができるダイナミックレンジの広いパッド部の構成を適用することができる。
【００４３】
次に、第５実施形態のパッド部を適用した本発明の電子打楽器にかかる第３実施例の電子ドラム３の回路構成を示す回路ブロック図を図２６に示す。
図２６に示す第３実施例の電子ドラム３においては、中間メッシュの電極が同心円状に４分割されたパッド部７０とされている。パッド部７０における中間メッシュの保持メッシュ上に同心円状に区切られた第１分割電極７０−１、第２分割電極７０−２、第３分割電極７０−３、第４分割電極７０−４が形成されている。これらの第１分割電極７０−１ないし第４分割電極７０−４のそれぞれから引き出し線が導出されて、第１アンプＡ１ないし第４アンプＡ４の入力に接続されている。第１分割電極７０−１ないし第４分割電極７０−４には、電源＋Ｖから抵抗Ｒ１ないし抵抗Ｒ４および引き出し線を介して電荷が与えられている。すなわち、第１分割電極７０−１からの引き出し線は抵抗Ｒ１を介して電源＋Ｖに接続されると共に第１アンプＡ１に接続され、第２分割電極７０−２からの引き出し線は抵抗Ｒ２を介して電源＋Ｖに接続されると共に第２アンプＡ２に接続され、第３分割電極７０−３からの引き出し線は抵抗Ｒ３を介して電源＋Ｖに接続されると共に第３アンプＡ３に接続され、第４分割電極７０−４からの引き出し線は抵抗Ｒ４を介して電源＋Ｖに接続されると共に第４アンプＡ４に接続されている。
【００４４】
第１アンプＡ１ないし第４アンプＡ４により増幅された第１分割電極７０−１ないし第４分割電極７０−４からそれぞれ出力された信号は、アナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ）１０１によりそれぞれディジタル信号に変換される。ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２は、Ａ／Ｄ１０１から出力されるディジタル信号を処理することにより、パッド部７０をスティック１００で叩いた際の打撃強度と打撃位置とを検出している。第１分割電極７０−１ないし第４分割電極７０−４における各リング状の分割電極の面積は等しく形成することが好適であるが、等しく形成することができない場合はこれを補正する補正テーブル１０２ａをＣＰＵ１０２は備えている。これは、第１分割電極７０−１ないし第４分割電極７０−４における分割電極の面積が等しくないと、同じ打撃力が加えられても小さい面積の分割電極では容量の変化率が大きくなり、大きい面積の分割電極では容量の変化率が小さくなって、出力される信号のレベルが異なるようになる。そこで、補正テーブル１０２ａにより分割電極の面積の異なりを補正して同じ打撃力が加えられた際には分割電極の面積が異なっていても同じ打撃強度として検出されるようにしている。また、ＣＰＵ１０２は第１分割電極７０−１ないし第４分割電極７０−４から出力される信号のうちの最大レベルの信号を出力する分割電極を検出することにより、打撃位置を検出している。
【００４５】
そして、ＣＰＵ１０２は検出された打撃位置と打撃強度の情報を音源１０３に与えて、音源１０３は打撃位置に応じた音色の楽音波形データをメモリ１０３ａから読み出して、打撃強度に応じたエンベロープを付与することにより楽音を発生させる。音源１０３には、音の種類別や音程別の楽音波形データがメモリ１０３ａに記憶されている。なお、打撃位置と打撃強度の情報を音の種類、音の大きさ、音程、音質等のパラメータに自由に割り当てて楽音を発生させるようにしてもよい。これにより、アコースティックなドラムを叩いたときと同様の楽音が得られるようになる。この楽音はアンプ１０４により増幅されてスピーカ（ＳＰ）１０５から放音される。
【００４６】
図２６に示す第３実施例の電子ドラム３におけるパッド部７０の概略構成を図２７に示す。図２７に示すパッド部７０は、上面電極とされる上面メッシュ７０ａないし下面電極とされる下面メッシュ７０ｃの３層とされた導電性メッシュを備えている。中間電極とされる中間メッシュ７０ｂは、同心円状に区切られた第１分割電極７０−１ないし第４分割電極７０−４を有している。この中間メッシュ７０ｂは、非金属のワイヤーで織った保持メッシュ上に、金属線で織った平織メッシュで形成した第１分割電極７０−１ないし第４分割電極７０−４を貼着して構成されている。第１分割電極７０−１ないし第４分割電極７０−４からは、容量変化に対応する打撃センシング信号を外部に取り出せるよう、引き出し線１−４がそれぞれ導出されている。また、上面メッシュ７０ａおよび下面メッシュ７０ｃはグラウンドにアースされて、中間メッシュ７０ｂはシールドされている。
【００４７】
また、図２６に示す第３実施例の電子ドラム３におけるパッド部７０回りの等価回路を図２８に示す。図２８において、破線で囲った部位は中間メッシュ７０ｂの等価回路とされ、容量Ｂ１は第１分割電極７０−１と上面メッシュ７０ａおよび下面メッシュ７０ｃとの間の容量であり、容量Ｂ２は第２分割電極７０−２と上面メッシュ７０ａおよび下面メッシュ７０ｃとの間の容量であり、容量Ｂ３は第３分割電極７０−３と上面メッシュ７０ａおよび下面メッシュ７０ｃとの間の容量であり、容量Ｂ４は第４分割電極７０−４と上面メッシュ７０ａおよび下面メッシュ７０ｃとの間の容量である。定常状態においては、容量Ｂ１ないし容量Ｂ４にはそれぞれ直列に接続されている抵抗Ｒ１ないし抵抗Ｒ４により電源＋Ｖから充電された状態とされている。ここで、スティック１００によりパッド部７０が叩かれて、例えば容量Ｂ１の容量値が大きくなるよう変化したとする。すると、抵抗Ｒ１と容量Ｂ１との接続点の電位が下がり容量Ｂ１は抵抗Ｒ１を介して充電されていくようになる。この時の抵抗Ｒ１と容量Ｂ１との接続点の電位変化が信号として第１アンプＡ１により増幅されてＡ／Ｄ１０１に供給されるようになる。この信号のレベルは容量Ｂ１の変化率にほぼ比例し、スティック１００で強く叩くほど大きなレベルの信号が出力されるようになる。
【００４８】
次に、中間メッシュを電気的に分割した第６実施形態のパッド部８０における中間メッシュの構成を示す平面図を図２９に示す。
図２９に示す第６実施形態のパッド部８０は、図示されていないが所定間隔で張られた上面電極とされる上面メッシュ８０ａ、中間電極とされる中間メッシュ８０ｂおよび下面電極とされる下面メッシュ８０ｃを備えている。中間メッシュ８０ｂは、マトリクス状に区切られた１６個のパッチ電極Ｂ１１〜Ｂ４４を有している。この中間メッシュ８０ｂは、非金属のワイヤーで織った保持メッシュ８０ｆ上に、金属線で織った平織メッシュで形成した４×４の１６個のパッチ電極Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３，・・・，Ｂ４４を貼着して構成されている。パッチ電極Ｂ１１〜Ｂ４４からは、容量変化に対応する打撃センシング信号を外部に取り出せるよう、それぞれのパッチ電極Ｂ１１〜Ｂ４４から引き出し線が導出され、引き出し線は８本ずつ中間メッシュ８０ｂの左側と右側から引き出されている。すなわち、図２９に示すように中間メッシュ８０ｂの左側から引き出し線ｂ１１，ｂ１２，ｂ２１，・・・，ｂ４２が引き出され、中間メッシュ８０ｂの右側から引き出し線ｂ１４，ｂ１３，ｂ２４，・・・，ｂ４３が引き出されている。また、上面メッシュ８０ａおよび下面メッシュ８０ｃはグラウンドにアースされて、中間メッシュ８０ｂはシールドされている。このように構成された第６実施形態のパッド部８０では、パッチ電極Ｂ１１〜Ｂ４４の出力の内で最も大きな信号を出力したパッチ電極Ｂ１１〜Ｂ４４の位置が打撃位置として検出することができる。また、最も大きな信号の大きさから打撃強度も検知される。
【００４９】
次に、本発明の電子打楽器の第４実施例にかかる電子ドラムの構成を断面図で示す側面図を図３０に示す。
この図に示す第４実施例の電子ドラム４は、第１実施例の電子ドラム１におけるパッド部１０の構成を変更している電子ドラムとされている。すなわち、円筒状の胴を構成しているシェル１１６を備え、シェル１１６の外周面にはリング状の平らな固定部１１７が固着されている。この固定部１１７には、上面から下面まで貫通するに複数のネジ孔が所定間隔で形成されている。また、シェル１１６の上に階段状の段差部を有するリング状の支持枠１１５ａが固着されている。第４実施例の電子ドラム４における打面を構成しているパッド部１１０は、上面電極とされる導電性メッシュからなる上面メッシュ１１０ａと、金属製等とされる導電性の略円形とされた中間電極１１０ｂと、金属製等とされる導電性の略円形とされた下面電極１１０ｃとから構成されている。上面メッシュ１１０ａの周縁は引っ張り部１１３に固着されており、引っ張り部１１３により所定の外側に向かう張力が与えられて支持枠１１５ａの上面に張られている。また、中間電極１１０ｂと下面電極１１０ｃは剛性のある絶縁板１１０ｅの両面にそれぞれ貼着あるいは蒸着により形成されており、絶縁板１１０ｅは支持枠１１５ａの段差部に嵌着されている。さらに、上面メッシュ１１０ａと中間電極１１０ｂとの間には、その間の絶縁を図るゴム、エラストマーやスポンジ等の絶縁性の軟質クッション材１１０ｄが挿入されている。
【００５０】
引っ張り部１１３の端部には断面が楕円状等に拡大されている係合枠１１４が形成されている。引っ張り部１１３は、支持枠１１５ａの上面の周縁から上方へ突出するよう形成された縁部を越えて斜め下方へ屈曲されて延伸されている。この引っ張り部１１３の係合枠１１４に対して下方へ応力を印加することにより、支持枠１１５ａの上面に張られている上面メッシュ１１０ａに張力が与えられるようになる。係合枠１１４の上面には、略リング状の形状を複数に分割した係合部１１５の下面が当接している。係合部１１５の外側面からは平らな突出部が外側へ向かって形成されており、この突出部にはピン１１８が挿通される複数の挿通孔が所定間隔で形成されている。この挿通孔が形成される位置は、固定部１１７に形成されているネジ孔の位置に対応しており、挿通孔の上から挿通した複数のピン１１８は固定部１１７に形成されているネジ孔にそれぞれ螺合される。
【００５１】
それぞれのピン１１８の頭部は、例えば六角形に形成されており、ピン１１８の頭部を回転させて固定部１１７のネジ孔にねじ込んでいくことにより、係合枠１１４が下方へ移動していき上面メッシュ１１０ａに印加される張力が大きくなっていく。逆に、ピン１１８の頭部を回転させて固定部１１７からピン１１８を抜き出していくことにより、係合枠１１４が上方へ移動していき上面メッシュ１１０ａに印加される張力が小さくなっていく。このように、複数のピン１１８を回転させることにより、上面メッシュ１１０ａに印加される張力の大きさを調整することができると共に、上面メッシュ１１０ａの全面に張力が均一に与えられるよう調整することができる。この場合、上面メッシュ１１０ａに印加される張力を調整して張力を上げると硬質な打感が得られ、張力を緩めると柔らかい打感が得られるようになる。そして、張力を調整することにより弱打で高反撥、強打では低反撥というアコースティック・ドラムの打面がもつ自然な打感を得ることもできるようになる。
【００５２】
また、第４実施例の電子ドラム４においては、上面メッシュ１１０ａと下面電極１１０ｃとはアースに接続されて、中間電極１１０ｂはシールドされるようになる。また、上面メッシュ１１０ａと中間電極１１０ｂとにより第１容量手段が構成されていると共に、中間電極１１０ｂと下面電極１１０ｃとにより第２容量手段が構成されている。そして、パッド部１１０が叩かれると、その打撃強度に応じて上面メッシュ１１０ａが変位して第１容量手段の容量が増加するよう変化する。この第１容量手段の容量の変化に基づいて、中間電極１１０ｂから打撃強度に応じた打撃センシング信号が出力されるようになる。すなわち、パッド部１１０の全面が打撃を検出するセンサーとなる。
【００５３】
このように構成されている第４実施例の電子ドラム４は、パッド部１１０が空気が透過する上面メッシュ１１０ａを備えていることから、パッド部１１０を叩いた際の打撃音が静かになると共に、高反撥弾性の打面を得ることができる。さらに、パッド部１１０の全面がセンサーとなることから、点ではなく面でセンシングできるようになり、高反応スポットというものがなくパッド部１１０において均一な反応が得られるようになる。さらにまた、センサーはアースされている上面メッシュ１１０ａと下面電極１１０ｃとによりシールドされた容量センサーとなって、打撃から信号検出までの時間が短くなると共に、雑音に強くなることから感度を上げることができるようになる。これにより、微少打撃に対する感度が高くなってダイナミックレンジを大きく取れるようになる。さらにまた、上面メッシュ１１０ａと中間電極１１０ｂ間に軟質クッション材１１０ｄを介挿させることで、弱打では高反撥、強打では低反撥という、アコースティック・ドラムに近い自然な打感を得ることができる。なお、第４実施例の電子ドラム４は、構造が単純で安価な材料で構成できるため、安価に製造することができる。
【００５４】
第４実施例の電子ドラム４のパッド部１１０を弱く叩いた際の状態を図３１に示す。図３１に示すようにパッド部１１０の上面をスティック１００で弱く叩いた弱打時においては、上面メッシュ１１０ａにおける叩いた部位のみが下方へ若干撓むように変位する。これにより、第１容量手段の容量が若干変化して弱打の打撃強度に応じた打撃センシング信号が中間電極１１０ｂから出力されるようになる。なお、軟質クッション材１１０ｄは薄いことから、弱打時には上面メッシュ１１０ａは軟質クッション材１１０ｄに接触せず、上面メッシュ１１０ａが単独で打撃に対する反撥をつかさどる。これにより、弱打時にはきわめて反撥率の高いよく弾む打面が得られ、ドラムを弱打でロールするときなどの連続打撃に好適となる。
次に、第４実施例の電子ドラム４のパッド部１１０の上面をスティック１００で中くらいで叩いた中打時においては、上面メッシュ１１０ａにおける叩いた部位がさらに下方へ撓むように変位する。これにより、第１容量手段の容量変化が大きくなり、中打の打撃強度に応じた打撃センシング信号が中間電極１１０ｂから出力されるようになる。なお、中打時には上面メッシュ１１０ａが軟質クッション材１１０ｄに接触するようになり、軟質クッション材１１０ｄにより上面メッシュ１１０ａにダンピング機能が与えられるようになる。このため、中打時にはパッド部１１０の反撥弾性は落ちるようになり、不必要な強い反撥が押さえられる。これにより、パッド部１１０の打感が、アコースティック・ドラムのパッドが備える自然の性質にきわめて近くなり、自然な打感に近づくようになる。
【００５５】
次に、第４実施例の電子ドラム４のパッド部１１０を強く叩いた際の状態を図３２に示す。図３２に示すようにパッド部１１０の上面をスティック１００で強く叩いた強打時においては、上面メッシュ１１０ａにおける叩いた部位が大きく下方へ撓み、軟質クッション材１１０ｄにめり込むようになる。これにより、第１容量手段の容量変化がさらに大きくなり、強打の打撃強度に応じた打撃センシング信号が中間電極１１０ｂから出力されるようになる。なお、強打時には上面メッシュ１１０ａが軟質クッション材１１０ｄにめり込むようになり、軟質クッション材１１０ｄにより上面メッシュ１１０ａにさらにダンピング機能が与えられるようになる。このため、強打時にはパッド部１１０の反撥弾性はさらに落ちるようになり、強打しても不必要な強い反撥が押さえられる。これにより、パッド部１１０の打感は、アコースティック・ドラムの打感により近づき、自然な打感が得られるようになる。
【００５６】
第４実施例の電子ドラム４のパッド部１１０を叩いた際の打撃強さに対する出力特性を図３３に、第４実施例の電子ドラム４のパッド部１１０を叩いた際の打撃強さに対する打面からの反力特性を図３４（ａ）に、第４実施例の電子ドラム４のパッド部１１０を叩いた際の打撃強さに対する反撥弾性特性を図３４（ｂ）に示す。
これらの図を参照すると、弱打から中打までの上面メッシュ１１０ａが軟質クッション材１１０ｄに接触するまでは、打撃強さに対して出力および打面からの反力はリニアに上昇していくと共に、反発弾性は高い率の反発弾性を維持する。そして、打撃強さが増して上面メッシュ１１０ａが軟質クッション材１１０ｄに接触すると、この接触により打撃力増加に対する出力の増加カーブは変曲点ａを持って、変曲点ａを超えると傾斜が緩くなり、打面からの反力の増加カーブは変曲点ｄを持って、変曲点ｄを超えると傾斜が急になる。さらに、反発弾性の減少カーブは変曲点ｇを持って、変曲点ｇを超えると急に下降していく。これは、打撃力が増加すると上面メッシュ１１０ａが軟質クッション材１１０ｄに接触してめり込むようになることから、出力の増加カーブは鈍化するが飽和せずに徐々に増加し、打面からの反力は急激に上昇するようになると共に、反発弾性は急激に減少していくからである。
【００５７】
上記した第４実施例の電子ドラム４のパッド部１１０の非線形性は、アコースティックのドラムも有しており、電子ドラム４ではアコースティックに近い感覚が得られる。すなわち、打撃力が小さい弱打時には、スティック１００は上面メッシュ１１０ａと接触するだけであり、上面メッシュ１１０ａの反撥率は大変大きいため、弱打時の打撃はよく弾むようになる。そのため、弱打で連続打のロールなどの奏法をとる際、連続打が非常に容易になり美しい連続打ができる。一方、中打以上になると、上面メッシュ１１０ａは軟質クッション材１１０ｄに接触し始めるが、軟質クッション材１１０ｄの反撥率は上面メッシュ１１０ａより小さくされていることから、その軟質クッション材１１０ｄの低反撥率の影響によりスティック１００はだんだん弾まなくなる。このため、スティック１００が暴れずコントロールされた打撃ができるようになる。ところで、従来のようにメッシュ１枚だけの打面の場合は、強打のときスティックが強烈に弾むため、スティックが暴れて跳ね返りコントロールできなくなるが、第４実施例の電子ドラム４のように軟質クッション材１１０ｄを有していると、スティック１００が暴れずコントロールされた打撃ができるようになる。このように、打撃力が増加するに従って、スティック１００が打面から受ける反発弾性は図３４（ｂ）に示すように非線形に減少していくようになる。
【００５８】
次に、本発明の電子打楽器の第５実施例にかかる電子ドラムの構成を断面図で示す側面図を図３５に示す。
この図に示す第５実施例の電子ドラム５は、第１実施例の電子ドラム１におけるパッド部１０の構成を変更している電子ドラムとされている。すなわち、円筒状の胴を構成しているシェル１２６を備え、シェル１２６の外周面にはリング状の平らな固定部１２７が固着されている。この固定部１２７には、上面から下面まで貫通するに複数のネジ孔が所定間隔で形成されている。また、シェル１２６の上に階段状の段差部を有するリング状の支持枠１２５ａが固着されている。第５実施例の電子ドラム５における打面を構成しているパッド部１２０は、上面電極とされる導電性メッシュからなる上面メッシュ１２０ａと、中間電極とされる導電性メッシュからなる中間メッシュ１２０ｂと、金属製等とされる導電性の略円形とされた下面電極１２０ｃとから構成されている。上面メッシュ１２０ａおよび中間メッシュ１２０ｂの周縁部は、リング状のメッシュ枠１２１に所定間隔を持って貼着されており、このメッシュ枠１２１が取り付けられているリング状の保持枠１２２には、複数に分割されている引っ張り部１２３が固着されて、引っ張り部１２３により所定の外側に向かう張力が与えられている。これにより、上面メッシュ１２０ａおよび中間メッシュ１２０ｂは所定の張力が与えられて支持枠１２５ａの上面に張られるようになる。また、円板状とされている下面電極１２０ｃは支持枠１２５ａの段差部に貼着されている。さらに、上面メッシュ１２０ａと中間メッシュ１２０ｂとの間には、その間の絶縁を図るスポンジ等の通気性があると共に絶縁性の第１軟質クッション材１２０ｄが挿入されており、中間メッシュ１２０ｂと下面電極１２０ｃとの間にも、その間の絶縁を図るゴム、エラストマーやスポンジ等の絶縁性の第２軟質クッション材１２０ｅが挿入されている。
【００５９】
引っ張り部１２３の端部には断面が楕円状等に拡大されている係合枠１２４が形成されている。引っ張り部１２３は、支持枠１２５ａの上面の周縁から上方へ突出するよう形成された縁部を越えて斜め下方へ屈曲されて延伸されている。この引っ張り部１２３の係合枠１２４に対して下方へ応力を印加することにより、メッシュ枠１２１および保持枠１２２に外側へ向かう張力が与えられ、この結果、支持枠１２５ａの上面に張られている上面メッシュ１２０ａおよび中間メッシュ１２０ｂに張力が与えられるようになる。係合枠１２４の上面には、略リング状の形状を複数に分割した係合部１２５の下面が当接している。係合部１２５の外側面からは平らな突出部が外側へ向かって形成されており、この突出部にはピン１２８が挿通される複数の挿通孔が所定間隔で形成されている。この挿通孔が形成される位置は、固定部１２７に形成されているネジ孔の位置に対応しており、挿通孔の上から挿通した複数のピン１２８は固定部１２７に形成されているネジ孔にそれぞれ螺合される。
【００６０】
それぞれのピン１２８の頭部は、例えば六角形に形成されており、ピン１２８の頭部を回転させて固定部１２７のネジ孔にねじ込んでいくことにより、係合枠１２４が下方へ移動していき上面メッシュ１２０ａに印加される張力が大きくなっていく。逆に、ピン１２８の頭部を回転させて固定部１２７からピン１２８を抜き出していくことにより、係合枠１２４が上方へ移動していき上面メッシュ１２０ａに印加される張力が小さくなっていく。このように、複数のピン１２８を回転させることにより、上面メッシュ１２０ａに印加される張力の大きさを調整することができると共に、上面メッシュ１２０ａの全面に張力が均一に与えられるよう調整することができる。この場合、上面メッシュ１２０ａに印加される張力を調整して張力を上げると硬質な打感が得られ、張力を緩めると柔らかい打感が得られるようになる。そして、張力を調整することにより弱打で高反撥、強打では低反撥というアコースティック・ドラムの打面がもつ自然な打感を得ることもできるようになる。
【００６１】
また、第５実施例の電子ドラム５においては、上面メッシュ１２０ａと下面電極１２０ｃとはアースに接続されて、中間メッシュ１２０ｂはシールドされるようになる。また、上面メッシュ１２０ａと中間メッシュ１２０ｂとにより第１容量手段が構成されていると共に、中間メッシュ１２０ｂと下面電極１２０ｃとにより第２容量手段が構成されている。そして、パッド部１２０が叩かれると、その打撃強度に応じて上面メッシュ１２０ａが少なくとも変位して第１容量手段の容量が増加するよう変化する。この際に、中間メッシュ１２０ｂも変位すると第２容量手段の容量も増加するよう変化する。この第１容量手段および第２容量手段の容量の変化に基づいて、中間メッシュ１２０ｂから打撃強度に応じた打撃センシング信号が出力されるようになる。すなわち、パッド部１２０の全面が打撃を検出するセンサーとなる。
【００６２】
このように構成されている第５実施例の電子ドラム５は、パッド部１２０が空気が透過する上面メッシュ１２０ａおよび中間メッシュ１２０ｂを備えていることから、パッド部１２０を叩いた際の打撃音が静かになると共に、高反撥弾性の打面を得ることができる。さらに、パッド部１２０の全面がセンサーとなることから、点ではなく面でセンシングできるようになり、高反応スポットというものがなくパッド部１２０において均一な反応が得られるようになる。さらにまた、センサーはアースされている上面メッシュ１２０ａと下面電極１２０ｃとによりシールドされた容量センサーとなって、打撃から信号検出までの時間が短くなると共に、雑音に強くなることから感度を上げることができるようになる。これにより、微小打撃に対する感度が高くなってダイナミックレンジを大きく取れるようになる。さらにまた、上面メッシュ１２０ａと中間メッシュ１２０ｂ間、および、中間メッシュ１２０ｂと下面電極１２０ｃ間にそれぞれ軟質クッション材１２０ｄ，１２０ｅを介挿させることで、弱打では高反撥、強打では低反撥という、アコースティック・ドラムに近い自然な打感を得ることができる。なお、第５実施例の電子ドラム５は、構造が単純で安価な材料で構成できるため、安価に製造することができる。
【００６３】
第５実施例の電子ドラム５のパッド部１２０を弱く叩いた際の状態を図３６に示す。図３６に示すようにパッド部１２０の上面をスティック１００で弱く叩いた弱打時においては、上面メッシュ１２０ａにおける叩いた部位のみが下方へ若干撓むように変位する。これにより、第１容量手段の容量が若干変化して弱打の打撃強度に応じた打撃センシング信号が中間メッシュ１２０ｂから出力されるようになる。なお、第１軟質クッション材１２０ｄは薄いことから、弱打時には上面メッシュ１２０ａは第１軟質クッション材１２０ｄに接触せず、上面メッシュ１２０ａが単独で打撃に対する反撥をつかさどる。これにより、弱打時にはきわめて反撥率の高いよく弾む打面が得られ、ドラムを弱打でロールするときなどの連続打撃に好適となる。
次に、第５実施例の電子ドラム５のパッド部１２０を中くらいで叩いた際の状態を図３７に示す。図３７に示すようにパッド部１２０の上面をスティック１００で中くらいで叩いた中打時においては、上面メッシュ１２０ａにおける叩いた部位がさらに下方へ撓むように変位する。これにより、第１容量手段の容量変化が大きくなり、中打の打撃強度に応じた打撃センシング信号が中間メッシュ１２０ｂから出力されるようになる。なお、中打時には上面メッシュ１２０ａが第１軟質クッション材１２０ｄに接触するようになり、第１軟質クッション材１２０ｄにより上面メッシュ１２０ａにダンピング機能が与えられるようになる。このため、中打時にはパッド部１２０の反撥弾性は落ちるようになり、不必要な強い反撥が押さえられる。これにより、パッド部１２０の打感が、アコースティック・ドラムのパッドが備える自然の性質にきわめて近くなり、自然な打感に近づくようになる。
【００６４】
次に、第５実施例の電子ドラム５のパッド部１２０を強く叩いた際の状態を図３８に示す。図３８に示すようにパッド部１２０の上面をスティック１００で強く叩いた強打時においては、上面メッシュ１２０ａにおける叩いた部位が大きく下方へ撓むように変位すると共に、撓んだ上面メッシュ１２０ａに押されて中間メッシュ１２０ｂも下方へ若干撓むように変位する。この場合、上面メッシュ１２０ａは第１軟質クッション材１２０ｄにめり込んで中間メッシュ１２０ｂに接触することから、第１容量手段の容量変化はほぼ飽和して、大きな打撃センシング信号が中間メッシュ１２０ｂに誘起される。これにより、第１容量手段および第２容量手段の変化に応じた打撃センシング信号が中間メッシュ１２０ｂで加算されて、強打の打撃強度に応じた打撃センシング信号が中間メッシュ１２０ｂから出力されるようになる。なお、上面メッシュ１２０ａは第１軟質クッション材１２０ｄにめり込んで中間メッシュ１２０ｂに接触することから、第１軟質クッション材１２０ｄにより上面メッシュ１２０ａにダンピング機能が与えられるようになる。さらに、強打の打撃力が増加していくと中間メッシュ１２０ｂが第２軟質クッション材１２０ｅに接触してめり込んでいくようになり、第２軟質クッション材１２０ｅにより中間メッシュ１２０ｂを介して上面メッシュ１２０ａにダンピング機能が与えられるようになる。このため、強打時にはパッド部１２０の反撥弾性はさらに落ちるようになり、強打しても不必要な強い反撥が押さえられる。これにより、パッド部１２０の打感は、アコースティック・ドラムの打感により近づき、自然な打感が得られるようになる。
【００６５】
第５実施例の電子ドラム５のパッド部１２０を叩いた際の打撃強さに対する出力特性を図３９に、第５実施例の電子ドラム５のパッド部１２０を叩いた際の打撃強さに対する打面からの反力特性を図４０（ａ）に、第５実施例の電子ドラム５のパッド部１２０を叩いた際の打撃強さに対する反撥弾性特性を図４０（ｂ）に示す。
これらの図を参照すると、弱打から中打までの上面メッシュ１２０ａが第１軟質クッション材１２０ｄに接触するまでは、打撃強さに対して出力および打面からの反力はリニアに上昇していくと共に、反発弾性は高い率の反発弾性を維持する。そして、打撃力が増加するにつれて、上面メッシュ１２０ａは第１軟質クッション材１２０ｄに接触し、さらに増加すると中間メッシュ１２０ｂに接触するため、反力は急速に増加し始める。さらに打撃力が増加すると、中間メッシュ１２０ｂは第２軟質クッション材１２０ｅに接触してめり込んでいくため、反力はさらに急速に増加する。強打になるほど、上面メッシュ１２０ａから受ける反力以外にこれらの追加反力が加わるために、スティック１００が打面から受ける反力は、図４０（ａ）に示すように変曲点ｄ、ｅ、ｆを持ち、それぞれの変曲点を超える毎に打面からの反力の傾斜は急になって非線形に増加していくようになる。
【００６６】
上記のように打面からの反力が非線形に増加していくことから、打撃強さが増していくと打撃力増加に対する出力の増加カーブは図３９に示すように変曲点ａ、ｂ、ｃを持ち、それぞれの変曲点を超える毎に傾斜が緩くなる。すなわち、上面メッシュ１２０ａが第１軟質クッション材１２０ｄに接触してめり込むことで変曲点ａを持ち、さらに、上面メッシュ１２０ａが中間メッシュ１２０ｂに接触して、中間メッシュ１２０ｂが第２軟質クッション材１２０ｅに接触していくことで変曲点ｂを持ち、さらに、中間メッシュ１２０ｂが第２軟質クッション材１２０ｅに接触してめり込むことで変曲点ｃを持つようになる。このように、打撃力増加に対する出力の増加カーブは鈍化するが、飽和せずに徐々に増加するようになる。
また、反発弾性は図４０（ｂ）に示すように、打撃強さが増していくと打撃力増加に対する反発弾性の減少カーブは変曲点ｇ、ｈを持ち、それぞれの変曲点を超える毎に下降傾斜が急になる。すなわち、上面メッシュ１２０ａが第１軟質クッション材１２０ｄに接触してめり込むことで変曲点ｇを持ち、さらに、中間メッシュ１２０ｂが第２軟質クッション材１２０ｅに接触してめり込むことで変曲点ｈを持つようになる。このように、打撃力増加に対する反発弾性の減少カーブは急に下降していくようになる。
【００６７】
上記した第５実施例の電子ドラム５のパッド部１２０の非線形性は、アコースティックのドラムも有しており、電子ドラム５ではアコースティックに近い感覚が得られる。すなわち、打撃力が小さい弱打時には、スティック１００は上面メッシュ１２０ａと接触するだけであり、上面メッシュ１２０ａの反撥率は大変大きいため、弱打時の打撃はよく弾むようになる。そのため、弱打で連続打のロールなどの奏法をとる際、連続打が非常に容易になり美しい連続打ができる。一方、中打以上になると、上面メッシュ１２０ａは第１軟質クッション材１２０ｄに接触し始めるが、第１軟質クッション材１２０ｄの反撥率は上面メッシュ１２０ａより小さくされていることから、その第１軟質クッション材１２０ｄの低反撥率の影響によりスティック１００はだんだん弾まなくなる。このため、スティック１００が暴れずコントロールされた打撃ができるようになる。さらに強打以上になると、中間メッシュ１２０ｂが第２軟質クッション材１２０ｅに接触し始めるようになり、第２軟質クッション材１２０ｅの反撥率が中間メッシュ１２０ｂより小さくされていることから、その第２軟質クッション材１２０ｅの低反撥率の影響も加わりスティック１００はさらに弾まなくなるため、スティック１００が暴れずコントロールされた打撃ができるようになる。ところで、従来のようにメッシュ１枚だけの打面の場合、強打のときスティックが強烈に弾むため、スティックが暴れて跳ね返りコントロールできなくなるが、第５実施例の電子ドラム５のように第１軟質クッション材１２０ｄおよび第２軟質クッション材１２０ｅを有していると、スティック１００が暴れずコントロールされた演奏ができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上説明した本発明にかかる電子打楽器は、上述したように上面電極、中間電極と下面電極を３層に備えたパッド部を有して構成するようにしたが、電極を４層以上に積層することでパッド部を構成するようにしてもよい。この場合、上面電極が少なくとも導電性のメッシュからなる上面メッシュとされ、最上面の上面メッシュと最下面の電極および一層置きの電極をグラウンドにアースして、各層間の電極により形成される容量手段から出力される信号を合成して出力する。また、本発明の実施例に係る電子ドラムのパッド部を、電子ドラム以外の電子打楽器における演奏情報入力装置に適用することができる。
さらにまた、分割された電極を備えるパッド部を用いる電子ドラムにおいては、分割されている電極毎に異なる楽器を割り当てるようにしたり、マルチパッドを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１実施例にかかる電子ドラムの構成を示す平面図である。
【図２】本発明の第１実施例にかかる電子ドラムの構成を断面図で示す側面図である。
【図３】本発明の第２実施例にかかる電子ドラムの構成を示す平面図である。
【図４】本発明の第２実施例にかかる電子ドラムの構成を断面図で示す側面図である。
【図５】本発明にかかる電子ドラムにおける第１実施形態のパッド部の構成を示す平面図である。
【図６】本発明にかかる電子ドラムにおける第１実施形態のパッド部の構成を断面図で示す側面図である。
【図７】本発明にかかる電子ドラムにおける第１実施形態のパッド部を弱く叩いた際の状態を示す図である。
【図８】本発明にかかる電子ドラムにおける第１実施形態のパッド部を中くらいで叩いた際の状態を示す図である。
【図９】本発明にかかる電子ドラムにおける第１実施形態のパッド部を強く叩いた際の状態を示す図である。
【図１０】本発明にかかる電子ドラムにおける第１実施形態のパッド部をさらに強く叩いた際の状態を示す図である。
【図１１】本発明にかかる電子ドラムにおける第２実施形態のパッド部の構成を示す図である。
【図１２】本発明にかかる電子ドラムにおける第２実施形態のパッド部を弱く叩いた際の状態を示す図である。
【図１３】本発明にかかる電子ドラムにおける第２実施形態のパッド部を強く叩いた際の状態を示す図である。
【図１４】本発明にかかる電子ドラムにおける第２実施形態のパッド部の変形例の構成を示す図である。
【図１５】本発明にかかる電子ドラムにおける第２実施形態のパッド部の他の変形例の構成を示す図である。
【図１６】本発明にかかる電子ドラムにおける第３実施形態のパッド部の構成を示す図である。
【図１７】本発明にかかる電子ドラムにおける第３実施形態のパッド部を弱く叩いた際の状態を示す図である。
【図１８】本発明にかかる電子ドラムにおける第３実施形態のパッド部を強く叩いた際の状態を示す図である。
【図１９】本発明にかかる電子ドラムにおける第４実施形態のパッド部の構成を示す図である。
【図２０】本発明にかかる電子ドラムにおける第４実施形態のパッド部を弱く叩いた際の状態を示す図である。
【図２１】本発明にかかる電子ドラムにおける第４実施形態のパッド部を強く叩いた際の状態を示す図である。
【図２２】本発明にかかる電子ドラムにおける第５実施形態のパッド部の構成を示す平面図である。
【図２３】本発明にかかる電子ドラムにおける第５実施形態のパッド部の構成を断面図で示す側面図である。
【図２４】本発明にかかる電子ドラムにおける第５実施形態のパッド部を叩いた際の状態を示す図である。
【図２５】本発明にかかる電子ドラムにおける第５実施形態のパッド部を叩いた際の他の状態を示す図である。
【図２６】第５実施形態のパッド部を適用した本発明にかかる第３実施例の電子ドラムの回路構成を示す回路ブロック図である。
【図２７】本発明にかかる第３実施例の電子ドラムにおけるパッド部の概略構成を示す図である。
【図２８】本発明にかかる第３実施例の電子ドラムにおけるパッド部回りの等価回路を示す図である。
【図２９】本発明にかかる電子ドラムにおける第６実施形態のパッド部における中間メッシュの構成を示す平面図である。
【図３０】本発明の第４実施例にかかる電子ドラムの構成を断面図で示す側面図である。
【図３１】本発明の第４実施例にかかる電子ドラムのパッド部を弱く叩いた際の状態を示す図である。
【図３２】本発明の第４実施例にかかる電子ドラムのパッド部を強く叩いた際の状態を示す図である。
【図３３】本発明の第４実施例にかかる電子ドラムのパッド部の打撃強度に対する出力特性を示す図である。
【図３４】本発明の第４実施例にかかる電子ドラムのパッド部の打撃強度に対する打面からの反力特性および反撥弾性特性を示す図である。
【図３５】本発明の第５実施例にかかる電子ドラムの構成を断面図で示す側面図である。
【図３６】本発明の第５実施例にかかる電子ドラムのパッド部を弱く叩いた際の状態を示す図である。
【図３７】本発明の第５実施例にかかる電子ドラムのパッド部を中くらいで叩いた際の状態を示す図である。
【図３８】本発明の第５実施例にかかる電子ドラムのパッド部を強く叩いた際の状態を示す図である。
【図３９】本発明の第５実施例にかかる電子ドラムのパッド部の打撃強度に対する出力特性を示す図である。
【図４０】本発明の第５実施例にかかる電子ドラムのパッド部の打撃強度に対する打面からの反力特性および反撥弾性特性を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  電子ドラム、２  電子ドラム、３  電子ドラム、４  電子ドラム、５  電子ドラム、１０  パッド部、１０ａ  上面メッシュ、１０ｂ  中間メッシュ、１０ｃ  下面メッシュ、１０ｄ  第１絶縁層、１０ｅ  第２絶縁層、１１  メッシュ枠、１２  保持枠、１３  引っ張り部、１４  係合枠、１５  係合部、１５ａ  支持枠、１６  シェル、１７  固定部、１８  ピン、２０  パッド部、２０ａ  上面メッシュ、２０ｂ  中間メッシュ、２０ｃ  下面メッシュ、２１  メッシュ枠、２２  保持枠、２３  シェル、２４  支持枠、２４ａ  起立部、２５  ピン、３０  パッド部、３０ａ  上面メッシュ、３０ｂ  中間メッシュ、３０ｃ  下面メッシュ、３１  メッシュ枠、３１ａ  上部枠、３１ｂ  中間枠、３１ｃ  下部枠、３１ｄ  調整ネジ、３１ｅ  調整ネジ、３１ｆ  スプリング、３１ｇ  スプリング、３１ｈ  上部枠、３１ｉ  中間枠、３１ｊ  下部枠、３１ｋ  調整ネジ、３１ｍ  第１スペーサ、３１ｎ  第２スペーサ、４０  パッド部、４０ａ  上面メッシュ、４０ｂ  中間メッシュ、４０ｃ  下面メッシュ、４１  メッシュ枠、５０  パッド部、５０ａ  上面メッシュ、５０ｂ  中間メッシュ、５０ｃ  下面メッシュ、５０ｄ  第１絶縁層、５０ｅ  第２絶縁層、５１  メッシュ枠、６０  パッド部、６０  分割電極、６０ａ  上面メッシュ、６０ｂ  中間メッシュ、６０ｃ  下面メッシュ、６０ｆ  保持メッシュ、６１  メッシュ枠、７０  パッド部、７０  分割電極、７０ａ  上面メッシュ、７０ｂ  中間メッシュ、７０ｃ  下面メッシュ、８０  パッド部、８０ａ  上面メッシュ、８０ｂ  中間メッシュ、８０ｃ  下面メッシュ、８０ｆ  保持メッシュ、１００  スティック、１０２ａ  補正テーブル、１０３  音源、１０３ａ  メモリ、１０４  アンプ、１１０  パッド部、１１０ａ  上面メッシュ、１１０ｂ  中間電極、１１０ｃ  下面電極、１１０ｄ  軟質クッション材、１１０ｅ  絶縁板、１１３  引っ張り部、１１４  係合枠、１１５  係合部、１１５ａ  支持枠、１１６  シェル、１１７  固定部、１１８  ピン、１２０  パッド部、１２０ａ  上面メッシュ、１２０ｂ  中間メッシュ、１２０ｃ  下面電極、１２０ｄ  第１軟質クッション材、１２０ｅ  第２軟質クッション材、１２１  メッシュ枠、１２２  保持枠、１２３  引っ張り部、１２４  係合枠、１２５  係合部、１２５ａ  支持枠、１２６  シェル、１２７  固定部、１２８  ピン
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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