特開 2023-161246 電子打楽器

(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】P2023161246

(43)【公開日】2023-11-07

(54)【発明の名称】電子打楽器

(51)【国際特許分類】

   G10H 1/34 20060101AFI20231030BHJP

   G10H 1/00 20060101ALI20231030BHJP

   G10H 3/14 20060101ALI20231030BHJP

   G10H 1/053 20060101ALI20231030BHJP

   G10H 1/18 20060101ALI20231030BHJP

【ＦＩ】

G10H1/34

G10H1/00 A

G10H3/14 A

G10H1/053 C

G10H1/18 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022071490

(22)【出願日】2022-04-25

(71)【出願人】

【識別番号】000130329

【氏名又は名称】株式会社コルグ

(74)【代理人】

【識別番号】100121706

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128705

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 幸雄

(74)【代理人】

【識別番号】100147773

【弁理士】

【氏名又は名称】義村 宗洋

(72)【発明者】

【氏名】本橋 春彦

(72)【発明者】

【氏名】西川 達也

【テーマコード（参考）】

5D478

【Ｆターム（参考）】

5D478CC10

5D478LL00

5D478NN11

(57)【要約】

【課題】打撃面の位置、大きさ、数を設定により自由に変更することができる電子打楽器を提供する。
【解決手段】打撃を検出する打撃検出部を含み、打撃検出部が打撃を検出するたびに対応する音を発音する電子打楽器であって、打撃検出部は、基板と、基板の表面に固定され、打撃された座標を検出する位置センサと、基板の裏面に固定されたピエゾ素子と、基板の表面を覆う弾性カバーを含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

打撃を検出する打撃検出部を含み、前記打撃検出部が打撃を検出するたびに対応する音を発音する電子打楽器であって、
前記打撃検出部は、
基板と、
前記基板の表面に固定され、打撃された座標を検出する位置センサと、
前記基板の裏面に固定されたピエゾ素子と、
前記基板の表面を覆う弾性カバーを含む
電子打楽器。

【請求項2】

請求項１に記載の電子打楽器であって、
前記電子打楽器が発音する音に対し、前記位置センサが検出した座標に応じた音源パラメータ変換、またはエフェクトパラメータ変換を実行する制御部を含む
電子打楽器。

【請求項3】

請求項１または２に記載の電子打楽器であって、
前記制御部が参照する座標パラメータ記憶部であって、
前記打撃検出部の打撃面を設定により変更可能な複数の仮想領域に分割した場合の各仮想領域を表す座標と、各仮想領域に打撃が行われた際に実行する音源パラメータ変換、またはエフェクトパラメータ変換に対応する音源パラメータまたはエフェクトパラメータを対応付けて記憶する座標パラメータ記憶部を含む
電子打楽器。

【請求項4】

請求項１または２に記載の電子打楽器であって、
前記ピエゾ素子に対応する座標と、打撃を検出した座標との距離に応じて定まる補正テーブルを記憶する座標パラメータ記憶部を含み、
前記制御部は、
前記補正テーブルに基づいて、発音する音の音量を補正する
電子打楽器。

【請求項5】

請求項４に記載の電子打楽器であって、
前記打撃検出部が、
前記電子打楽器の外周部に配置される
電子打楽器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子打楽器に関する。

【背景技術】

【0002】

電子打楽器の従来技術として、例えば非特許文献１の電子ドラムが開示されている。図１に従来の電子ドラムの打撃検出部の構造を示す概略図を示す。同図に示すように、従来の打撃検出部９Ａは、基板９１と、基板９１の裏面に固定されたピエゾ素子９３と、基板９１の表面を覆う弾性カバー９４を含む。

【0003】

弾性カバー９４は、ラバーなどで形成される。弾性カバー９４は、演奏（打撃）した際の感触を向上させるため、および静音性を向上させるために用いられる。弾性カバー９４を通して基材９１が叩かれることで基材９１が振動し、ピエゾ素子９３がその振動を検出する。ピエゾ素子９３からの信号をトリガーとして音源の発音を開始する。ピエゾ素子９３からの信号の振幅の大きさに応じて発音レベルが決定される。

【0004】

同じ基材９１に対して、打撃面を複数作りたい場合に、図１の構造では振動のクロストークの問題が発生するため非常に難しい。このような場合、図２の構造が採用される。同図に示すように、従来の打撃検出部９Ｂは、基板９１と、基板９１の表面に、予め区切られた打撃面毎に設けられたメンブレンスイッチ９２と、基板９１の裏面であって、予め区切られた打撃面毎に設けられたピエゾ素子９３と、基板９１の表面を覆う弾性カバー９４を含む。

【0005】

同図に示す打撃検出部９Ｂは、何れかのメンブレンスイッチ９２のＯＮ／ＯＦＦによって、予め区切られた打撃面の何れが打撃されているかを検出し、検出された打撃面に対応するピエゾ素子９３の入力のみを用いて、音源の発音のトリガー、発音レベルを決定する。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】株式会社コルグ、"WAVEDRUM Global Edition DYNAMIC PERCUSSION SYNTHESIZER"、［online］、［令和 4年 4月12日検索］、インターネット〈URL：https://www.korg.com/jp/products/drums/wavedrum_global_edition/〉

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

図２の構造では打撃面が予め区切られているため、打撃面の位置、大きさ、数を後から変更することができず、カスタマイズ性が低かった。

【0008】

そこで本発明では、打撃面の位置、大きさ、数を設定により自由に変更することができる電子打楽器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】

【0009】

本発明の電子打楽器は、打撃を検出する打撃検出部を含み、打撃検出部が打撃を検出するたびに対応する音を発音する。打撃検出部は、基板と、基板の表面に固定され、打撃された座標を検出する位置センサと、基板の裏面に固定されたピエゾ素子と、基板の表面を覆う弾性カバーを含む。

【発明の効果】

【0010】

本発明の電子打楽器によれば、打撃面の位置、大きさ、数を設定により自由に変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】従来の電子ドラムの打撃検出部の構造（例１）を示す概略図。

【図2】従来の電子ドラムの打撃検出部の構造（例２）を示す概略図。

【図3】実施例１の電子打楽器の打撃検出部の構造を示す概略図。

【図4】実施例１の電子打楽器の制御部の機能構成を示すブロック図。

【図5】実施例１の電子打楽器の制御部の動作を示すフローチャート。

【図6】実施例１の電子打楽器に用いられるエフェクトの例を示す図。

【図7】実施例１の電子打楽器の打撃面に設定される仮想領域の例を示す概略図。

【図8】実施例１の電子打楽器が用いる補正テーブルの値の例を示す図。

【図9】従来の電子ドラムの打撃検出部の構造（例３）を示す概略図。

【図10】実施例１の電子打楽器の斜視図。

【図11】コンピュータの機能構成例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。

【実施例0013】

実施例１の電子打楽器は、打撃を検出する打撃検出部を含み、打撃検出部が打撃を検出するたびに対応する音を発音する。以下、図３を参照して、実施例１の電子打楽器の打撃検出部１の構造を説明する。

【0014】

同図に示すように本実施例の電子打楽器の打撃検出部１は、基板９１と、基板９１の表面に固定され、打撃された座標を検出する位置センサ１２と、基板９１の裏面に固定されたピエゾ素子９３と、基板９１の表面を覆う弾性カバー９４を含む。位置センサ１２は抵抗膜型のセンサとすることができる。後述するように打撃検出部１を細長い形状とした場合には、位置センサ１２をリボンセンサとして１次元の位置センサとしてもよい。

【0015】

また、本実施例の電子打楽器は、図４に示す制御部１５を含む。同図に示すように本実施例の制御部１５は、座標パラメータ記憶部１５０と、Ａ／Ｄ変換器１５１と、発音トリガー位置情報生成部１５２と、音源パラメータ変換部１５３と、エフェクトパラメータ変換部１５４と、音源信号出力部１５５と、エフェクタ１５６と、補正部１５７を含む。

【0016】

図５に示すように、Ａ／Ｄ変換器１５１は、位置センサ１２からの入力信号、ピエゾ素子９３からの入力信号を取得して、Ａ／Ｄ変換を実行する（Ｓ１５１）。発音トリガー位置情報生成部１５２は、発音トリガー、位置情報を生成する（Ｓ１５２）。音源パラメータ変換部１５３は、電子打楽器が発音する音に対し、位置センサ１２が検出した座標に応じた音源パラメータ変換を実行する（Ｓ１５３）。エフェクトパラメータ変換部１５４は電子打楽器が発音する音に対し、位置センサ１２が検出した座標に応じたエフェクトパラメータ変換を実行する（Ｓ１５４）。

【0017】

音源信号出力部１５５は、音源パラメータに基づいて、音源信号を出力する（Ｓ１５５）。音源パラメータは音源信号のピッチ（音の高さ）を指定するパラメータであってもよいし、音源の種類（楽器の種類）を指定するパラメータであってもよい。

【0018】

エフェクタ１５６は、エフェクトパラメータに基づいて、音源信号にエフェクトを付与する（Ｓ１５６）。エフェクトの種類を図６に例示した。同図に例示するように、Lowpass Filter, Delay, Lowpass Filter + Delay, Reverbなどをエフェクトとして組み込むことができる。なお図６のグラフにおけるＡ－Ｂ間はいずれもエフェクトがかかっていない状態を示している。また図６の例では、１次元の位置センサ１２において、打撃される点を左から右、または右から左に移動していく場合を想定する。

【0019】

エフェクト：Lowpass Filterの場合、例えば打撃される点を左から右に移動すると、Lowpass Filterのカットオフ周波数が下がり、徐々に深くFilterがかかって行く。左端ではカットオフ周波数が最大となりFilterがかかっていない状態（Ａ－Ｂ間）とすることができる。

【0020】

エフェクト：Delayの場合、打撃される点を右から左に移動すると、Delayのエフェクトレベルがゼロから徐々に上がって行き、Delayが深くかかって行く。右端ではDelayレベルがゼロなのでエフェクトがかかっていない状態（Ａ－Ｂ間）にできる。

【0021】

エフェクト：Lowpass Filter + Delayの場合、打撃される点を左から右へ移動すると、最初はDelayレベルが最大だったものが徐々に下がって行き、ある地点でゼロになる（エフェクトがかかっていない状態、Ａ－Ｂ間）。その後、今度はLowpass Filterのカットオフ周波数が下がりはじめフィルターがかかった状態になる。右端ではLowpass Filterのカットオフ周波数は最小の（最大にLowpass Filterがかかった）状態になる。

【0022】

エフェクト：Reverbの場合、打撃される点を左から右へ移動すると、徐々にReverbが深くなっていく。途中でReverbのレベルは最大になるが、その後Dry（エフェクトのかかっていないバイパス信号）のレベルが下がって行き、より深くReverbがかかった音色になっていく。

【0023】

位置センサ１２により打撃を受けた点の座標が分かるため、打撃検出部１の打撃面を設定により変更可能な複数の仮想領域に分割して、それぞれを別の打撃面と仮想的に扱うこともできる。例えば図７に示すように、打撃検出部１の打撃面を３分割し（ＰａｄＡ，ＰａｄＢ，ＰａｄＣ）、単一の打撃面を仮想的に３つの独立した打撃面として扱ってもよい。また同図に示すように打撃面を２分割して（ＰａｄＤ，ＰａｄＥ）単一の打撃面を仮想的に２つの独立した打撃面として扱ってもよい。

【0024】

この制御を実行する場合、座標パラメータ記憶部１５０に、各仮想領域を表す座標と、各仮想領域に打撃が行われた際に実行する音源パラメータ変換、またはエフェクトパラメータ変換に対応する音源パラメータまたはエフェクトパラメータを対応付けて記憶しておく。音源パラメータ変換部１５３は、発音トリガー位置情報生成部１５２から位置情報を取得し、取得した位置情報に対応する音源パラメータを座標パラメータ記憶部１５０から取得して出力する。同様にエフェクトパラメータ変換部１５４は、発音トリガー位置情報生成部１５２から位置情報を取得し、取得した位置情報に対応するエフェクトパラメータを座標パラメータ記憶部１５０から取得して出力する。

【0025】

図８に示すように、たとえ打撃面を同じ強さで叩いたとしても、ピエゾ素子９３の位置（同図のPiezo Center）から打撃位置までの距離の違いによってピエゾ素子９３が受信する信号の振幅が異なる（実線のグラフ参照）。

【0026】

本実施例のように、打撃検出部１に位置センサー１２を配した場合、ピエゾ素子９３と打撃を加えた位置との距離による信号レベル不均一の問題を、打撃を加えた位置の情報を使って補正することが出来る。

【0027】

同図のグラフで、実線は同じ強さで打撃面を叩いたときの、位置によるレベルの変化を表している。打撃面の中心付近にピエゾ素子９３が設けてあり、その付近ではレベルが大きく、ピエゾ素子９３の中心から離れるにしたがってレベルは下がっていく。

【0028】

このレベルの違いの逆数を補正テーブル（グラフの点線）として用意し、位置センサー１２によって検出した打撃位置から補正値を求め、ピエゾ素子９３からの入力信号レベルと乗算することで、位置による不均一を補正することが出来る（グラフの太線、補正出力）。

【0029】

この制御を実行する場合、例えば座標パラメータ記憶部１５０に、ピエゾ素子９３に対応する座標と、打撃を検出した座標との距離に応じて定まる補正テーブルを予め記憶しておき、補正部１５７は、補正テーブルに基づいて、発音する音の音量を補正すればよい（Ｓ１５７）。

【0030】

従来、ピエゾ素子９３近傍を打撃した際の入力信号のレベルと、ピエゾ素子９３から離れた箇所を打撃した際の入力信号のレベルに差がありすぎることは課題であったが、レベルのばらつきを緩和するために、例えば図９に示すようなフロート構造が採用されていた。同図に示すように、打撃検出部９Ｃは、基板９１の裏面に、下方向に延伸する脚部９５と、脚部９５と接続され、基板９１の裏面と空隙を介して対向するピエゾ素子固定部９６を備える。ピエゾ素子９３を基板９１から浮いた構造（フロート構造）となっているピエゾ素子固定部９６に固定することにより、基板９１の中心部が打撃された際のピエゾ素子９３への入力の大きさと、基板９１の周辺部が打撃された際のピエゾ素子９３への入力の大きさに大きな差が生じないように構造的工夫がなされている。

【0031】

しかしながら、本実施例の電子打楽器が、例えば図１０に示すように電子打楽器の外周部の縁の部分に打撃検出部１－Ａ、電子打楽器の上面に複数の打撃検出部１－Ｂが配置されて構成されているものとすると、特に打撃検出部１－Ａの場合において構造の制約上、打撃検出部１－Ａ内部にフロート構造などの複雑な構造を作ることができない場合がある。

【0032】

このような場合に、上述した打撃検出部１の機能構成を利用して、位置センサ１２による打撃位置の検出、補正テーブルによる信号レベルの補正を行うことにより、構造的工夫がなくても打撃位置に対する出力をフラット化することができるため好適である。

【0033】

＜実施例１の電子打楽器の効果＞
本実施例の電子打楽器、打撃検出部１によれば、図７に例示したように、打撃面の位置、大きさ、数を設定により自由に変更することができる。

【0034】

また、本実施例の電子打楽器、打撃検出部１によれば、位置センサ１２により、メンブレンスイッチと同様、隣接する打撃検出部１同士が近接していたとしても、叩かれた打撃検出部１がいずれであるか、検出された座標により特定できる上に、打撃位置情報によって音源やエフェクトのパラメータをコントロールすることができる。

【0035】

また、本実施例の電子打楽器、打撃検出部１によれば、演奏の変化要素として、叩く強さだけでなく、打撃位置によっても音色変化を持たせることが出来るので、より多彩な演奏を可能にする。

【0036】

また、本実施例の電子打楽器、打撃検出部１によれば、ピエゾ素子９３に対応する座標と、打撃を検出した座標との距離に応じて発音する音の音量を補正することができるため、打撃位置に対する電子打楽器の出力をフラット化することができる。

【0037】

＜補記＞
本発明の装置は、例えば単一のハードウェアエンティティとして、キーボードなどが接続可能な入力部、液晶ディスプレイなどが接続可能な出力部、ハードウェアエンティティの外部に通信可能な通信装置（例えば通信ケーブル）が接続可能な通信部、ＣＰＵ（Central Processing Unit、キャッシュメモリやレジスタなどを備えていてもよい）、メモリであるＲＡＭやＲＯＭ、ハードディスクである外部記憶装置並びにこれらの入力部、出力部、通信部、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、外部記憶装置の間のデータのやり取りが可能なように接続するバスを有している。また必要に応じて、ハードウェアエンティティに、ＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体を読み書きできる装置（ドライブ）などを設けることとしてもよい。このようなハードウェア資源を備えた物理的実体としては、汎用コンピュータなどがある。

【0038】

ハードウェアエンティティの外部記憶装置には、上述の機能を実現するために必要となるプログラムおよびこのプログラムの処理において必要となるデータなどが記憶されている（外部記憶装置に限らず、例えばプログラムを読み出し専用記憶装置であるＲＯＭに記憶させておくこととしてもよい）。また、これらのプログラムの処理によって得られるデータなどは、ＲＡＭや外部記憶装置などに適宜に記憶される。

【0039】

ハードウェアエンティティでは、外部記憶装置（あるいはＲＯＭなど）に記憶された各プログラムとこの各プログラムの処理に必要なデータが必要に応じてメモリに読み込まれて、適宜にＣＰＵで解釈実行・処理される。その結果、ＣＰＵが所定の機能（上記、…部、…手段などと表した各構成要件）を実現する。

【0040】

本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。また、上記実施形態において説明した処理は、記載の順に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されるとしてもよい。

【0041】

既述のように、上記実施形態において説明したハードウェアエンティティ（本発明の装置）における処理機能をコンピュータによって実現する場合、ハードウェアエンティティが有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記ハードウェアエンティティにおける処理機能がコンピュータ上で実現される。

【0042】

上述の各種の処理は、図１１に示すコンピュータの記録部１００２０に、上記方法の各ステップを実行させるプログラムを読み込ませ、制御部１００１０、入力部１００３０、出力部１００４０などに動作させることで実施できる。

【0043】

この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。具体的には、例えば、磁気記録装置として、ハードディスク装置、フレキシブルディスク、磁気テープ等を、光ディスクとして、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ－ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）等を、光磁気記録媒体として、ＭＯ（Magneto-Optical disc）等を、半導体メモリとしてＥＥＰ－ＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable-Read Only Memory）等を用いることができる。

【0044】

また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。

【0045】

このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録媒体に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（Application Service Provider）型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの（コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等）を含むものとする。

【0046】

また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、ハードウェアエンティティを構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】