特開 2022-69849 打楽器モーション再現装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022069849

(43)【公開日】2022-05-12

(54)【発明の名称】打楽器モーション再現装置

(51)【国際特許分類】

   G10H 1/00 20060101AFI20220502BHJP

   G10F 1/08 20060101ALI20220502BHJP

   G10H 3/14 20060101ALI20220502BHJP

【ＦＩ】

G10H1/00 A

G10F1/08

G10H3/14 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020178742

(22)【出願日】2020-10-26

(71)【出願人】

【識別番号】000004075

【氏名又は名称】ヤマハ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111763

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 隆

(72)【発明者】

【氏名】柘植 秀幸

(72)【発明者】

【氏名】中村 圭宏

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 悠

(72)【発明者】

【氏名】濱岡 遼

(72)【発明者】

【氏名】鳥山 直貴

【テーマコード（参考）】

5D478

【Ｆターム（参考）】

5D478NN11

(57)【要約】

【課題】 演奏時における打楽器のモーションを再現する打楽器モーション再現装置を提供する。
【解決手段】 打楽器モーション再現装置１００は、振動部を有するシンバル１０１と、電気信号に応じて振動部を可視的に変位（揺動）させる第１駆動部１１０とを含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

振動部を有する打楽器と、
電気信号に応じて前記振動部を可視的に変位させる第１駆動部と
を含む打楽器モーション再現装置。

【請求項2】

前記第１駆動部は、前記電気信号に応じて前記振動部を揺動させる請求項１に記載の打楽器モーション再現装置。

【請求項3】

前記振動部は、打撃部材により打撃される被打面を有し、前記第１駆動部は、前記振動部における前記被打面の裏側の面を駆動する請求項１または２に記載の打楽器モーション再現装置。

【請求項4】

前記第１駆動部は、前記打楽器のスタンドに固定される請求項１～３のいずれか１項に記載の打楽器モーション再現装置。

【請求項5】

前記第１駆動部は、ソレノイドを含む請求項１～４のいずれか１項に記載の打楽器モーション再現装置。

【請求項6】

前記電気信号に応じて前記振動部を振動させ、前記電気信号が示す音を放音させる第２駆動部を含む請求項１に記載の打楽器モーション再現装置。

【請求項7】

前記振動部は、打撃部材により打撃される被打面を有し、前記第１駆動部は、前記振動部における前記被打面の裏側の面を駆動し、前記第２駆動部は、前記裏側の面において、前記第１駆動部により駆動される位置と異なる位置を振動させる請求項６に記載の打楽器モーション再現装置。

【請求項8】

前記電気信号は、前記振動部に放音させるべき演奏音の波形を示す請求項１～７のいずれか１項に記載の打楽器モーション再現装置。

【請求項9】

前記第１駆動部の伝達特性は、前記電気信号の周波数帯域より低い通過帯域を有する請求項１～８のいずれか１項に記載の打楽器モーション再現装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、演奏時における打楽器のモーションを再現する打楽器モーション再現装置に関する。

【背景技術】

【0002】

演奏時における打楽器のモーションを再現する技術として、特許文献１に開示された技術がある。この特許文献１に開示された技術では、楽曲データに基づいてドラムのスティックを駆動し、スティックによりドラムヘッドを打撃することで自動演奏を行う。この特許文献１に開示の技術では、演奏時におけるスティックのモーションを再現することにより聴衆にアピールする自動演奏を行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－２８３７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、シンバル等の打楽器の演奏では、打撃部材であるスティックにより打撃される部位（シンバルの振動部）のモーションが聴衆にアピールする。しかしながら、このような演奏時における打楽器の振動部のモーションを再現する技術的手段が従来提供されていなかった。

【0005】

この発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、演奏時における打楽器の振動部のモーションを再現する打楽器モーション再現装置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】

【0006】

この発明は、振動部を有する打楽器と、電気信号に応じて前記振動部を可視的に変位させる第１駆動部とを含む打楽器モーション再現装置を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】この発明の一実施形態である打楽器モーション再現装置の構成を示す斜視図である。

【図2】同打楽器モーション再現装置においてシンバルを揺動させていない第１駆動部の状態を示す側面図である。

【図3】同打楽器モーション再現装置においてシンバルを揺動させている第１駆動部の状態を示す側面図である。

【図4】同打楽器モーション再現装置の第２駆動部の構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。

【0009】

図１はこの発明の一実施形態である打楽器モーション再現装置１００を斜め下方から見上げた構成を示す斜視図である。この打楽器モーション再現装置１００は、打楽器である略円板状のシンバル１０１と、このシンバル１０１の中心を貫通した状態でシンバル１０１を支持する軸状のスタンド１０２と、スタンド１０２に固定された第１駆動部１１０と、シンバル１０１に取り付けられた２個の第２駆動部１２０ａおよび１２０ｂとを有する。

【0010】

シンバル１０１は、全体が振動部をなしている。スタンド１０２に支持された状態において、シンバル１０１の上面は、通常の演奏時に打撃部材であるスティックにより打撃される被打面である。通常の演奏時において、シンバル１０１は被打面が打撃されることによって振動し、シンバル音を放音する。また、通常の演奏時において、シンバル１０１は被打面が打撃されることによって、スタンド１０２における支持位置を支点として揺動する。

【0011】

第１駆動部１１０は、自動演奏時に、電気信号に応じて、振動部であるシンバル１０１を可視的に変位させる手段である。「可視的に変位」とは、目で見て、明らかに動いていると分かるように変位させる意味である。具体的には、本実施形態における第１駆動部１１０は、電気信号に応じて、シンバル１０１をそのスタンド１０２における支持位置廻りに揺動させる。すなわち、第１駆動部１１０は、通常演奏時におけるシンバル１０１のモーションを再現するものである。

【0012】

２個の第２駆動部１２０ａおよび１２０ｂは、互いに同じ構成および重量を有しており、第１駆動部１１０に与えられる電気信号と同じ電気信号に応じて、振動部であるシンバル１０１を振動させ、電気信号が示す音を放音させる。好ましい態様において、この電気信号は、通常のシンバル演奏においてシンバル音をマイクにより収音することにより得られる電気信号である。

【0013】

本実施形態において、第２駆動部１２０ａおよび１２０ｂは、シンバル１０１における被打面の裏側の面において、第１駆動部１１０により駆動される位置と異なる位置、具体的には第１駆動部１１０により駆動される位置から離れた位置を振動させる。これは、第１駆動部１１０により駆動される位置またはそれに近い位置では、第１駆動部１１０による駆動力が、第２駆動部１２０ａまたは１２０ｂがシンバル１０１に振動を与えるのを妨げるからである。

【0014】

また、本実施形態において、第２駆動部１２０ａおよび１２０ｂは、各々、シンバル１０１の直径上において中心から等距離だけ離れた２点に各々の中心を位置させている。これらの第２駆動部１２０ａおよび１２０ｂは、スタンド１０２における支持位置廻りの慣性モーメントが同じであるため、第１駆動部１１０によるシンバル１０１の駆動が行われない状態において、シンバル１０１は水平を保つ。

【0015】

図２および図３は第１駆動部１１０の側面図である。さらに詳述すると、図２はシンバル１０１を揺動させていない状態の第１駆動部１１０を示しており、図３はシンバル１０１を揺動させている状態の第１駆動部１１０を示している。

【0016】

図２および図３に示すように、第１駆動部１１０は、筐体１１１と、ソレノイド１１２と、水平シャフト１１３と、バネ１１４とを有する。筐体１１１は、円錐台形状の部材である。スタンド１０２は、この筐体１１１の中心を貫通した状態で、筐体１１１を支持している。ソレノイド１１２は、筐体１１１の内部に固定されたコイル１１２ａとこのコイル１１２ａに挿通されたプランジャ１１２ｂとを有する。水平シャフト１１３は、両端間の途中の位置にスタンド１０２を挿通させる孔（図示略）が開口している。この水平シャフト１１３は、上下方向に平行移動可能である。ソレノイド１１２のプランジャ１１２ｂの上端部には、水平シャフト１１３の一端の下面が固定されている。水平シャフト１１３は、プランジャ１１２ｂに対して直角をなしている。水平シャフト１１３の他端の上面は、バネ１１４を介してシンバル１０１の被打面の裏側の面に接続されている。

【0017】

第１駆動部１１０において、ソレノイド１１２のコイル１１２ａへの通電が行われない状態では、コイル１１２ａによるプランジャ１１２ｂの駆動が行われず、図２に示すようにシンバル１０１は水平を保つ。一方、第１駆動部１１０において、ソレノイド１１２のコイル１１２ａに電気信号が与えられると、図３に例示するように、コイル１１２ａによりプランジャ１１２ｂが持ち上げられ、このプランジャ１１２ｂの動きが水平シャフト１１３およびバネ１１４を介してシンバル１０１に伝達され、シンバル１０１が揺動する。

【0018】

本実施形態において、第１駆動部１１０の伝達特性、すなわち、コイル１１２ａの入力部からシンバル１０１までの伝達系の伝達特性は、コイル１１２ａに与えられる電気信号（すなわち、シンバル音波形を示す電気信号）の周波数帯域よりも低い通過帯域を有している。このため、第１駆動部１１０は、電気信号が示すシンバル音波形の一波一波には応答せず、シンバル音波形のエンベロープに応じてシンバル１０１を揺動させる。すなわち、第１駆動部１１０は、電気信号が示すシンバル音の発音タイミングに合わせて、シンバル１０１を揺動させる。

【0019】

図４は第２駆動部１２０ａの構成を示す断面図である。図示は省略したが、第２駆動部１２０ｂの構成も第２駆動部１２０ａと同様である。

【0020】

図４において、センタ部１２１は、シンバル１０１における被打面の裏側の面に固定されている。中空円筒部１２２は、このセンタ部１２１の下面に上端部が固定されており、センタ部１２１から下方に延びている。この中空円筒部１２２の下端近傍領域にはボイスコイル１２３が巻回されている。

【0021】

中空円筒部１２２の外側面は、弾性部材であるエッジ１２５を介して皿状の筐体１２４の内側面に支持されている。この皿状の筐体１２４の底面には、孔が空いており、中空円筒部１２２はこの孔を通過している。

【0022】

筐体１２４の下面には、円環状の第１ヨーク１２６が固定され、この第１ヨーク１２６の下面には、円環状のマグネット１２７が固定されている。この第１ヨーク１２６およびマグネット１２７の中央にも孔が開口している。中空円筒部１２３は、第１ヨーク１２６に設けられた孔を通過し、マグネット１２７の孔内に到達している。

【0023】

第２ヨーク１２８は、外周領域の上面がマグネット１２７の下面に固定された円板部１２８ａとこの円板部１２８ａの上面中央部において上方に突出した円柱部１２８ｂとを有する。この第２ヨーク１２８の円柱部１２８ｂは、中空円筒部１２２の内側の中空領域に挿入されている。

【0024】

そして、第１ヨーク１２６、マグネット１２７および第２ヨーク１２８は、磁気回路１２９を構成している。この磁気回路１２９において、第１ヨーク１２６の内側面と、第２ヨーク１２８の円柱部１２８ｂの外側面との間の空間は、マグネット１２７による磁界が発生する磁気ギャップとなっている。ボイスコイル１２３はこの磁気ギャップ内に位置している。

【0025】

以上の構成において、ボイスコイル１２３には、第１駆動部１１０に与えられる電気信号と同じ電気信号が与えられる。この電気信号によりボイスコイル１２３にある極性の電流が流れると、例えばシンバル１０１を第２駆動部１２０ａ側に引っ張る力がボイスコイル１２３に発生し、この力によりシンバル１０１が下方に変位する。また、電気信号によりボイスコイル１２３に逆極性の電流が流れると、例えばシンバル１０１を第２駆動部１２０ａから遠ざける力がボイスコイル１２３に発生し、この力によりシンバル１０１が上方に変位する。本実施形態において、第２駆動部１２０ａの伝達特性は、通常演奏時のシンバルの演奏音波形を示す電気信号の周波数帯域を包含する通過帯域を有する。従って、シンバル１０１は、電気信号が示すシンバル音波形の一波一波に応じて上下に振動することとなる。この第２駆動部１２０ａによってシンバル１０１に発生する振動は、第１駆動部１１０によってシンバル１０１に発生する揺動と異なり、目で見ることができない微細な振動であるが、この微細な振動によりシンバル１０１からシンバル音が発生する。第２駆動部１２０ｂも、第２駆動部１２０ａと同様、電気信号に応じてシンバル１０１を振動させる。

【0026】

以上のように、本実施形態において、第１駆動部１１０は、振動部であるシンバル１０１を、電気信号に応じて可視的に変位させる。具体的には、第１駆動部１１０は、シンバル１０１を、電気信号に応じて揺動させる。従って、本実施形態によれば、通常演奏時における振動部のモーションを再現することができる。

【0027】

また、本実施形態において、第２駆動部１２０は、電気信号に応じて、振動部であるシンバル１０１を振動させ、電気信号が示す音を放音させる。従って、本実施形態において、シンバル１０１は、第１駆動部１１０による加振によって揺動しつつ、第２駆動部１２０ａおよび１２０ｂのよる加振によって振動し、シンバル音を放音する。このように本実施形態によれば、通常演奏時における振動部のモーションに加えて、通常演奏時におけるシンバル１０１の演奏音を再現することができる。

【0028】

以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態があり得る。例えば次の通りである。

【0029】

（１）記憶媒体から電気信号を読み出して第１駆動部１１０に与える場合に、電気信号が示すシンバル音波形の動きの程度（エンベロープの起伏の程度）に応じて、読み出し制御の態様を変化させてもよい。具体的には、小さな動きを示す電気信号については通常の読み出し速度で記憶媒体から読み出して第１駆動部１１０に与える。一方、大きな動きを示す電気信号については、通常よりも先行して記憶媒体から読み出して第１駆動部１１０に与える。仮に大きな動きを示す電気信号についても、通常通りの読み出し速度で記憶媒体から読み出して第１駆動部１１０に与えた場合、シンバル１０１が揺動するという視覚的効果の発生タイミングが、シンバル音が鳴るという聴覚的効果の発生タイミングに対して遅れる。この態様によれば、このような視覚的効果の発生タイミングの遅れを補償することができる。

【0030】

（２）シンバル演奏を含む楽器演奏のシーンの映像をスクリーンに再生しつつ、シンバル演奏音をマイクで収音することにより得られた電気信号を第１駆動部１１０と第２駆動部１２０ａおよび１２０ｂに与え、シンバル１０１の自動演奏を行ってもよい。この態様によれば、自動演奏の臨場感を増加させることができる。

【0031】

（３）上記実施形態では、この発明をシンバルに適用したが、この発明の適用対象はシンバルに限定されるものではない。例えばこの発明をトライアングルやハンドベル等の他の楽器に適用してもよい。

【0032】

（４）上記実施形態において、シンバル１０１はスタンド１０２により下方から支持されたが、シンバル１０１は上方から吊り下げられた状態で演奏されるものであってもよい。この場合、例えばシンバル１０１を吊り下げる部材に第１駆動部１１０を設ければよい。

【符号の説明】

【0033】

１００……打楽器モーション再現装置、１１０……第１駆動部、１２０ａ，１２０ｂ……第２駆動部、１０２……スタンド、１１１……筐体、１１２……ソレノイド、１１２ａ……コイル、１１２ｂ……プランジャ、１１３……水平シャフト、１１４……バネ、１２１……センタ部、１２２……中空円筒部、１２３……ボイスコイル、１２４……筐体、１２５……エッジ、１２６……第１ヨーク、１２７……マグネット、１２８……第２ヨーク、１２８ａ……円板部、１２８ｂ……円柱部、１２９……磁気回路。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】