电子打击乐器的制作方法

文档序号:11459415阅读:260来源:国知局
电子打击乐器的制造方法与工艺

本发明涉及一种电子打击乐器,尤其涉及一种可以模拟原声(acoustic)的打击乐器的演奏法的电子打击乐器。



背景技术:

从以前以来,已经知道有模拟将鼓面覆盖在鼓壳(shell)的开口端,利用环状的鼓边(rim)按压鼓面的外缘环并加以固定的原声鼓等打击乐器的电子打击乐器。在原声打击乐器的演奏法中,有利用鼓棒(stick)同时打击鼓边及鼓面的重音边击(openrimshot)、以及一边利用握持鼓棒的手按压鼓面的表面一边利用鼓棒打击鼓边的制音边击(closedrimshot)。

为了在电子打击乐器中表现这些演奏法的不同,有如下的电子打击乐器:在鼓边的半周上分别设置第1边击开关(switch)及第2边击开关,当通过对鼓边的打击而使第1边击开关变为接通(on)时判断为制音边击,当第1边击开关变为断开(off)并且第2边击开关变为接通(on)时判断为重音边击(专利文献1)。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利第3614124号公报



技术实现要素:

[发明所要解决的问题]

但是,在所述现有的技术中,存在与实际的原声打击乐器的演奏法不同的情况。

本发明是为了解决所述问题而完成的,目的在于提供一种能够模拟原声打击乐器的演奏法的电子打击乐器。

[解决问题的手段及发明的效果]

为了达成所述目的,根据技术方案的电子打击乐器,在轴向端面开口的筒状主体部的轴向端面上安装表面受到打击的鼓面。静电电容传感器具有针对位于鼓面的表面侧的人体等被检测导体产生静电电容的电极。静电电容传感器检测和电极与被检测导体的距离相对应的静电电容的变化,所以可以判断被检测导体向鼓面的靠近(接触)、或被检测导体对鼓面的按压。其结果具有能够模拟原声打击乐器的演奏法的效果。

根据技术方案的电子打击乐器,在鼓面的背面侧配置有电极,鼓面的表面与电极之间包含与基准电位点不连接的导体以及绝缘体的一种以上,即,在鼓面的表面与电极之间没有与基准电位点连接的导体。由此,静电电容传感器可以检测出因为被检测导体向电极的靠近而产生的静电电容的变化。其结果具有能够模拟原声打击乐器的演奏法的效果。

根据技术方案所述的电子打击乐器,与基准电位点连接的导体部配置在比电极更靠主体部的轴直角方向外侧的位置。导体部作为静电屏(electrostaticshield)而发挥作用,所以在比导体部更靠主体部的轴直角方向外侧的位置上,可以抑制因为人体等导体靠近电极而引起的静电电容传感器所检测到的静电电容发生变化的情况。由此,在比导体部更靠主体部的轴直角方向外侧的位置上,具有可以抑制因为导体向电极靠近而引起的静电电容传感器的错误检测的效果。

根据技术方案所述的电子打击乐器,包括设置在鼓面的背侧并且设置在所述主体部的内侧的框架,所述框架包括底部,所述底部与所述鼓面的背面隔开规定距离而配置并且固定于所述主体部上,在所述底部的中央部,安装有配置在比所述电极更靠所述底部的侧的位置且包含所述基准电位点的控制基板。

根据技术方案所述的电子打击乐器,与鼓面的背面隔开规定距离而配置的底部固定在主体部,多个突起部从底部向鼓面延伸。电极与鼓面隔开规定距离,在多个突起部的顶端安装有电极。其结果具有如下效果:通过分别设定多个突起部的高度,可以容易地设定电极相对于底部的倾斜度。

根据技术方案所述的电子打击乐器,与鼓面的背面隔开规定距离而配置的底部固定在主体部上。底部包括设置电极的电极面。可以按照电极面的形状容易地安装或形成电极。因此,具有可以容易地实现电极的安装操作性或形成操作性的效果。

根据技术方案所述的电子打击乐器,与鼓面的背面隔开规定距离而配置电极,与鼓面相对向的电极的一面以越朝向主体部的轴直角方向内侧越远离鼓面的方式倾斜。由于可以使打击时位移小的鼓面的外周侧靠近电极,所以可以针对被检测导体与鼓面的距离,使静电电容传感器所检测到的静电电容的变化增大。其结果可以提高静电电容传感器的检测精度。

由于可以使打击时位移大的鼓面的中心侧远离电极,所以可以使鼓面与电极难以接触。因此,具有可以一方面抑制鼓面与电极的接触,一方面提高静电电容传感器的检测精度的效果。

根据技术方案所述的电子打击乐器,分割成多个的电极的各个与鼓面相对向或相接触,所以具有可以检测与鼓面的表面平行的方向上的被检测导体的位置的效果。

根据技术方案所述的电子打击乐器,分割成多个的电极的各个形成为大致相同形状,所以可以使针对各电极的静电电容传感器的检测灵敏度均匀化。因此,具有如下效果:可以提高与鼓面的表面平行的方向上的被检测导体的位置的检测精度,并且可以使针对各电极的静电电容传感器的检测处理相同。

根据技术方案所述的电子打击乐器,静电电容传感器是对电极与基准电位点之间的寄生电容的变化进行检测。在这种自电容(self-capacitance)方式的静电电容传感器中,可以使电极简化。其结果具有能够抑制电极的零件成本的效果。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式中的电子打击乐器的分解立体图。

图2是电子打击乐器的剖面图。

图3是表示静电电容传感器的电气构成的示意图。

图4是第2实施方式中的电子打击乐器的示意图。

图5是第3实施方式中的电子打击乐器的剖面图。

[符号的说明]

10、60、70:电子打击乐器

11:鼓壳(主体部)

11a:第1端

11b:第2端

12:鼓面

12a:膜构件

12b:框部

13:鼓边

13a:框接触部

13b:弹性构件

13c:凸缘部

14:固定部

14a:环状部

14b:伸出部

14c:被紧固部

15:螺栓

16:固定螺钉

20、71:框架

21、72:底部

21a、74:中央部

21b、73:倾斜部

22:侧壁部

23:卡挂部

24:突起部

24a:内螺纹孔

25:肋状部

26:导电性片

27:电缆

30:传感器部

31:平板

31a:被固定部

32:双面胶

33:鼓面传感器

34:缓冲垫

35:鼓边传感器

40、61:静电电容传感器

41、62:第1电极(电极的一部分)

42、63:第2电极(电极的一部分)

43、64:第3电极(电极的一部分)

44:控制基板

45:基准电位点

46:膜

47:电阻

48:控制部

51、52、53:取样用电容器

54、56、57、58:寄生电容电容器

55:被检测导体/人体/手

73a:电极面

75:凹部

具体实施方式

以下,参照附图,对本发明的优选实施方式进行说明。首先,参照图1及图2对电子打击乐器10进行说明。图1是本发明的第1实施方式中的电子打击乐器10的分解立体图,图2是电子打击乐器10的剖面图。再者,图1及图2中,除了图2的以点划线表示的电缆(cable)27以外,省略图示其他配线。并且,将图1的纸面上侧设为电子打击乐器10的上方,将图1的纸面下侧设为电子打击乐器10的下方。

如图1及图2所示,电子打击乐器10是模拟使用演奏者所持的鼓棒等来演奏的鼓的电子乐器。电子打击乐器10包括:鼓壳11(主体部),上端即第1端11a侧的轴向端面开口;鼓面12,覆盖鼓壳11的第1端11a侧的轴向端面,表面受到打击;鼓边13,安装在鼓面12的外周部分;固定部14,固定在鼓壳11上,安装鼓边13;框架20,设置在鼓面12的背侧并且设置在鼓壳11的内侧;传感器部30,安装在框架20上;以及静电电容传感器40,对静电电容的变化进行检测。

电子打击乐器10是演奏者利用鼓棒等(未图示)打击鼓面12或鼓边13,将基于所述打击的来自传感器部30及静电电容传感器40的检测结果输出至声源装置(未图示),通过声源装置而生成基于来自传感器部30及静电电容传感器40的检测结果的乐音信号。将所述乐音信号经由放大器(未图示)输出至扬声器(speaker)(未图示),并从扬声器放出基于乐音信号的电子乐音。

鼓壳11是第1端11a侧的轴向端面及下端即第2端11b侧的轴向端面开口的圆筒状的金属制(导体)的构件,第1端11a及第2端11b的边缘圆润。鼓壳11的外径形成为14英寸。再者,鼓壳11的外径并不限于14英寸,可以使用外径未达14英寸或大于14英寸的鼓壳11。并且,并不限于鼓壳11由金属构成的情况,还可以利用非金属的导体(例如,导电性聚合物或石墨(graphite))来构成鼓壳11。

鼓面12是构成为被演奏者所持的鼓棒等所打击的打击面的构件,包括圆板状的膜构件12a、以及设置在膜构件12a的外周缘的圆环状的框部12b。膜构件12a是由将合成纤维(绝缘体)编织而成的网状原材料或由合成树脂(绝缘体)形成的膜(film)状原材料所形成。框部12b是金属制的部位,粘接着膜构件12a的外周缘。再者,并不限于将膜构件12a的外周缘粘接于框部12b的情况。例如,也可以将膜构件12a的外周缘缠绕于带芯棒(coredbar),以利用框部12b包围其周围的方式进行铆接而将膜构件12a的外周缘固定于框部12b。

鼓边13是对鼓面12赋予张力的圆环状的构件。鼓边13包括下端(第2端11b侧的端部)与框部12b接触的圆筒状的框接触部13a、遍及全周设置于框接触部13a的上端(与和框部12b接触的端部为相反侧的端部)的圆环状的弹性构件13b、以及从框接触部13a的下端朝向径向伸出的圆环状的凸缘部13c。

框接触部13a是用于按压框部12b的部位,框接触部13a的内径设定为大于鼓壳11的外径并且小于框部12b的外径的尺寸。弹性构件13b是被演奏者打击的部位,是由海绵或橡胶、热塑性弹性体等弹性材料构成。由此,可以减小鼓边13受到打击时的打击声。凸缘部13c设置有分别插入螺栓15的多个孔。

固定部14是用于将鼓边13固定于鼓壳11的构件。固定部14包括利用螺钉(未图示)固定于鼓壳11的第2端11b的环状部14a、从环状部14a向径向外侧伸出而形成的多个伸出部14b、以及从多个伸出部14b向第1端11a侧分别延伸的多个被紧固部14c。

环状部14a是合成树脂制的圆环状的部位。伸出部14b是用于将被紧固部14c设置于环状部14a的外周侧的部位,并与环状部14a形成为一体。被紧固部14c是在内周面具有用于紧固螺栓15的螺纹的圆筒状的金属制的部位,并利用螺钉(未图示)固定在伸出部14b。再者,环状部14a、伸出部14b及被紧固部14c的原材料并无特别限定。例如,可以利用锌压铸件(zincdiecast)等金属来构成环状部14a及伸出部14b,利用具有规定的强度及刚性的合成树脂(例如聚醚醚酮树脂、聚苯硫醚树脂)来构成被紧固部14c。并且,可以使用无螺纹的圆筒构件来代替被紧固部14c。可以将螺栓15贯穿于圆筒构件,将螺母(nut)安装在贯穿伸出部14b的螺栓15的顶端而将螺栓15紧固于固定部14。再者,圆筒构件可以利用金属或合成树脂等制造。

框架20是用于将传感器部30或静电电容传感器40等各种构件与鼓壳11加以连结而将各种构件配置于鼓壳11的内侧的黑色碗状的构件,由合成树脂(绝缘体)构成。框架20包括与鼓面12隔开规定距离而配置的底部21、从底部21的外周缘竖起的侧壁部22、形成于侧壁部22的外周缘的卡挂部23、以及从底部21向鼓面12延伸的多个突起部24及肋状部(rib)25。

底部21包括:与未被按压的非振动状态的鼓面12平行地形成的中央部21a、及以从中央部21a的外周缘越向鼓壳11越靠近鼓面12的方式倾斜的倾斜部21b。从中央部21a到鼓面12的高度为75mm,从倾斜部21b的外周缘到鼓面12的高度为45mm。

卡挂部23是卡挂于鼓壳11的第1端11a的部位,按照第1端11a的形状而形成。突起部24是安装各种构件的轴状的部位,基端与底部21形成为一体,在顶端形成有紧固固定螺钉16的内螺纹孔24a。肋状部25是用于确保框架20的强度及刚性的板状的部位,并与底部21及突起部24形成为一体。

传感器部30是检测电子打击乐器10受到了打击的传感器,设置在框架20的中央。传感器部30包括:利用固定螺钉16安装于突起部24的顶端的平板(plate)31、经由双面胶32粘接于平板31的鼓面12侧的鼓面传感器33、粘接于鼓面传感器33的鼓面12侧的缓冲垫(cushion)34、以及经由双面胶32粘接于平板31的底部21侧的鼓边传感器35。

平板31是圆板状的金属制的构件,利用固定螺钉16将朝向径向外侧伸出而形成的三个被固定部31a,固定于从底部21的中央部21a延伸的突起部24的顶端。从中央部21a到平板31的高度设定为36mm。双面胶32是具有缓冲性的圆板状的构件。

鼓面传感器33是检测鼓面12受到了打击的圆板状的传感器,由压电元件构成。双面胶32的直径形成得小于鼓面传感器33的直径。由于可以使鼓面传感器33的外周侧容易变形,所以可以确保鼓面传感器33的检测灵敏度。

再者,并不限于双面胶32的直径形成得小于鼓面传感器33的直径的情况,还可以将双面胶32形成为环状,使鼓面传感器33的直径与双面胶32的外径大致相等。这时,可以使鼓面传感器33的中心侧容易变形,所以可以确保鼓面传感器33的检测灵敏度。

缓冲垫34是由海绵或橡胶、热塑性弹性体等弹性材料构成的圆锥台形状的缓冲材料。缓冲垫34中,未施加载荷的状态的高度(鼓壳11的轴向上的)尺寸设定得稍大于从鼓面传感器33到安装于鼓壳11上的鼓面12为止的距离。由此,可以使缓冲垫34在安装于鼓壳11上的鼓面12与鼓面传感器33之间弹性变形,因而可以维持通过打击而振动的鼓面12与缓冲垫34的接触状态,从而可以将鼓面12的振动传递至鼓面传感器33。再者,通过调整缓冲垫34的弹性率或鼓面12与鼓面传感器33之间产生变形的缓冲垫34的弹性变形量,并将缓冲垫34的弹力设定得较小,可以抑制鼓面12的振动因缓冲垫34的弹力而受到妨碍的情况。

鼓边传感器35是检测鼓边13受到了打击的圆板状的传感器,由压电元件构成。双面胶32的直径形成得小于鼓边传感器35的直径。由此,可以抑制鼓边传感器35的变形被双面胶32所阻碍的情况,所以可以确保鼓边传感器35的检测灵敏度。再者,将双面胶32形成为环状,使鼓边传感器35的直径与双面胶32的外径大致相等,可以使鼓边传感器35的中心侧容易变形,也可以确保鼓边传感器35的检测灵敏度。

静电电容传感器40是检测人体等被检测导体已靠近鼓面12的自电容方式的传感器。静电电容传感器40包括第1电极41、第2电极42、第3电极43、以及与第1电极41、第2电极42及第3电极43(以下称为“各电极41、电极42、电极43”)电性连接的控制基板44。

各电极41、电极42、电极43是以鼓壳11的轴心为中心的扇板状的导体(例如,金属或导电性聚合物、石墨),分别与鼓面12相对向。各电极41、电极42、电极43是以如下方式设定与鼓面12相对向的面的径向尺寸,即,以不干扰传感器部30及框架20的程度靠近传感器部30及框架20。

各电极41、电极42、电极43是利用固定螺钉16固定于突起部24的顶端,并且与底部21及鼓面12隔开规定距离而配置。各电极41、电极42、电极43的各自的形状为相同。由此,可以削减零件的种类而抑制各电极41、电极42、电极43的零件成本。

各电极41、电极42、电极43中,与鼓面12相对向的面以越朝向鼓壳11的轴心(轴直角方向内侧)越远离鼓面12的方式倾斜。在鼓壳11的圆周方向上彼此相邻的各电极41、电极42、电极43可以看成如下构件,即,将朝向第2端11b侧呈研钵状凹陷的俯视时为圆形形状的电极在鼓壳11的圆周方向上等间隔地加以分割的构件。

各电极41、电极42、电极43在鼓面12侧的面上粘合有黑色的合成树脂(绝缘体)制的膜46。当各电极41、电极42、电极43由金属箔构成时,可以通过使具有强度及刚性的膜46粘合于各电极41、电极42、电极43来确保强度及刚性。再者,各电极41、电极42、电极43并不限于金属箔,可以将导电性聚合物制的导体膜即各电极41、电极42、电极43粘合于膜46,或将导电涂料即各电极41、电极42、电极43涂布于膜46。并且,也可以利用具有规定的强度及刚性的具有导电性的板材来形成各电极41、电极42、电极43。这时,不需要将膜46粘附于各电极41、电极42、电极43上。

并且,利用膜46可以抑制灰尘附着于各电极41、电极42、电极43上。此外,当鼓面12为网状时,利用可以透过鼓面12而看见的与黑色框架20同色的黑色膜46,可难以透过鼓面12看到各电极41、电极42、电极43。

在这里,对电子打击乐器10的组装方法进行说明。首先,在鼓壳11的第2端11b上安装固定部14,将控制基板44、传感器部30、各电极41、电极42、电极43安装于框架20上。其次,将框架20从底部21侧插入至鼓壳11的内侧,将卡挂部23卡挂于第1端l1a。这时,将利用电缆27连接于控制基板44的基准电位点45(接地图案(groundpattern))的导电性片(sheet)26夹于第1端11a与卡挂部23之间。导电性片26是使金属箔与合成树脂膜粘合而成的片,并使金属箔侧与鼓壳11接触。

其次,利用鼓面12覆盖鼓壳11的第1端11a侧的面。这时,以使导电性片26与电缆27的连接部分位于由鼓面12及框架20所围成的空间的方式,沿框架20将导电性片26加以弯折,而将导电性片26夹于鼓面12与卡挂部23之间。

最后,使鼓边13的框接触部13a与鼓面12的框部12b接触,将插入至鼓边13的凸缘部13c的螺栓15紧固于固定部14的被紧固部14c。这样一来,将框部12b按压至框接触部13a而对鼓面12(膜构件12a)赋予张力,从而将电子打击乐器10组装起来。并且,将鼓面12推按至鼓壳11,因而可以将鼓面12与框架20之间且框架20与鼓壳11之间所夹的导电性片26固定于框架20上。

再者,可以代替导电性片26而设置压接端子,将压接端子螺固于鼓壳11而将电缆27固定在鼓壳11上。并且,可以通过焊接来将电缆27连接于鼓壳11上。在这些情况下,当从鼓壳11上拆下框架20时,需要拆下压接端子的螺钉,或使焊料熔解,以便从鼓壳11拆下电缆27。当将电缆27与鼓壳11再次连接时,需要螺固压接端子,或者再次进行焊接。另一方面,在本实施方式中,可以利用导电性片26而容易地进行电缆27与鼓壳11的拆装,因而可以容易地进行鼓壳11与框架20的拆装。

其次,参照图3对静电电容传感器40的检测方法进行说明。图3是表示静电电容传感器40的电气构成的示意图。如图3所示,静电电容传感器40将各电极41、电极42、电极43分别经由电阻47而连接于控制部48。与各电极41、电极42、电极43分别相对应的取样用电容器(condenser)51、取样用电容器52、取样用电容器53设置在控制部48与基准电位点45之间。

电阻47、控制部48及取样用电容器51、取样用电容器52、取样用电容器53是设置在控制基板44(参照图2)内的元件。电阻47是用于静电保护的元件。控制部48是搭载各种开关或中央处理器(centralprocessingunit,cpu)等的控制电路。电阻47的电阻值或取样用电容器51、取样用电容器52、取样用电容器53的静电电容是对应于所需的性能而适当设定。

在位于第1电极41的周围的规定距离内的与控制基板44内的基准电位点45连接的导体(鼓壳11(参照图2)或控制基板44内的配线等)、或地面及墙面等接地(与大地等的基准电位点45连接)的部分与第1电极41之间产生规定的静电电容(寄生电容)。将具有所述寄生电容的构件设为寄生电容电容器54。当人体等被检测导体55靠近第1电极41时,在第1电极41与被检测导体55之间形成新的寄生电容电容器56,第1电极41周围(寄生电容电容器54、寄生电容电容器56的总和)的寄生电容增加相当于寄生电容电容器56的静电电容(寄生电容)的量。此外,第1电极41与被检测导体55的距离越靠近,寄生电容电容器56的寄生电容越增加。

再者,人体55具有相对于寄生电容电容器56的寄生电容而言足够大的静电电容,所以可以将人体55看成与大地等的基准电位点45连接(接地)。因此,可以在人体55与第1电极41之间形成寄生电容电容器56。

静电电容传感器40重复进行如下处理:通过控制部48内部的开关动作而向第1电极41发送电荷,对寄生电容电容器54、寄生电容电容器56进行充电,并使经充电的电荷移动至取样用电容器51。静电电容传感器40基于取样用电容器51的电压达到规定值以上之前的重复次数,检测寄生电容电容器54、寄生电容电容器56的总寄生电容的变化,判断被检测导体55朝向第1电极41的靠近。

再者,寄生电容电容器54、寄生电容电容器56的总寄生电容越大(第1电极41与被检测导体55的距离越靠近),在一次循环中从寄生电容电容器54、寄生电容电容器56移动至取样用电容器51的电荷量越多,所以重复次数变少。因此,通过静电电容传感器40,基于重复次数,可以判断被检测导体55(演奏者的手等)是何种程度地靠近鼓面12,或将被检测导体55向鼓面12推按何种程度。

例如,静电电容传感器40将被检测导体55(演奏者的手指)接触至与第1电极41相对向的位置的鼓面12时的重复次数(例如100)设定为第1阈值,将稍多于第1阈值的重复次数(例如120)设定为第2阈值。再者,以因重音边击时的被检测导体55(演奏者的手)的位置而产生的重复次数大于第2阈值的方式,设定第2阈值。

静电电容传感器40在重复次数为第1阈值以下时,判断为与第1电极41相对向的位置的鼓面12与被检测导体55接触(被检测导体55按压鼓面12)。这时,静电电容传感器40可以判断为重复次数越少,被检测导体55越强力地按压着鼓面12。静电电容传感器40在重复次数大于第1阈值,并且为第2阈值以下的情况下,判断为被检测导体55靠近与第1电极41相对向的位置的鼓面12(鼓面12与被检测导体55稍相离)。静电电容传感器40在重复次数大于第2阈值的情况下,判断为被检测导体55与鼓面12大幅相离。并且,静电电容传感器40在重复次数大于第1阈值的情况下,可以判断为重复次数越多,被检测导体55越远离鼓面12。

对被检测导体55靠近第1电极41的情况进行了说明,但是被检测导体55靠近第2电极42及第3电极43的情况也是同样,所以省略对第2电极42及第3电极43的说明。再者,在第2电极42与被检测导体55之间出现寄生电容电容器57,在第3电极43与被检测导体55之间出现寄生电容电容器58。

各电极41、电极42、电极43的与鼓面12相对向的面的径向尺寸设定为以不干扰传感器部30及框架20的程度靠近传感器部30及框架20,所以静电电容传感器40可以在鼓面12的大致整个面上判断被检测导体55向鼓面12的靠近(接触)或按压。并且,由于将控制基板44配置在各电极41、电极42、电极43的底部21侧,所以可以不干扰控制基板44,而确保各电极41、电极42、电极43的与鼓面12相对向的面的径向尺寸。

静电电容传感器40可以通过判断被检测导体55是否分别靠近于在鼓壳11的圆周方向上彼此相邻(在鼓壳11的圆周方向上对一个电极进行分割)的各电极41、电极42、电极43,来检测鼓壳11的圆周方向上的被检测导体55的位置。由于各电极41、电极42、电极43的形状形成为相同,因此可以使静电电容传感器40针对各电极41、电极42、电极43的检测灵敏度均匀化。其结果为,可以提高鼓壳11的圆周方向上的被检测导体55的位置的检测精度,并且可以使静电电容传感器40针对各电极41、电极42、电极43的检测处理相同。

除了图3以外,一边再次参照图1及图2,一边说明用于供静电电容传感器40检测因被检测导体55靠近第1电极41而引起的静电电容的变化的条件。再者,只对第1电极41进行说明,但是第2电极42及第3电极43也是同样,所以省略对第2电极42及第3电极43的说明。

当在第1电极41与鼓面12的表面之间存在与基准电位点45连接的导体时,与基准电位点45连接的导体作为静电屏而发挥作用,所以无法在第1电极41与被检测导体55之间形成寄生电容电容器56。与此相对,当第1电极41与鼓面12的表面之间包含与基准电位点45不连接的导体及绝缘体的一种以上时,即,当在第1电极41与鼓面12的表面之间没有连接于基准电位点45的导体时,可以在第1电极41与被检测导体之间形成寄生电容电容器56。

在本实施方式中,只有包含绝缘体的膜构件12a位于第1电极41与鼓面12的表面之间,所以可以在第1电极41与被检测导体55之间形成寄生电容电容器56。其结果为,静电电容传感器40可以检测出因被检测导体55靠近第1电极41而产生的静电电容的变化。

其次,对电子打击乐器10的演奏法进行说明。当演奏者打击了鼓面12时,鼓面12的振动经由缓冲垫34而传递至鼓面传感器33。因为对鼓面12的打击而产生的振动经由框架20、平板31及双面胶32而传递至鼓边传感器35。另一方面,当演奏者打击了鼓边13时,因为对鼓边13的打击而产生的振动经由鼓边13、框架20、平板31及双面胶32而传递至鼓面传感器33及鼓边传感器35。再者,鼓面传感器33经由缓冲垫34而与鼓面12接触,所以与鼓边传感器35相比,鼓面传感器33难以因为来自平板31的振动而摆动。

如以上所述,在打击了鼓面12的情况以及打击了鼓边13的情况下,振动朝向鼓面传感器33及鼓边传感器35的传递路径、或鼓面传感器33及鼓边传感器35的摆动方式不同。因此,可以基于鼓面传感器33及鼓边传感器35的检测结果(输出电平比),通过声源装置(未图示)来判断演奏者打击了鼓面12或鼓边13的哪一个,从而可以从扬声器(未图示)放出与被打击的部分相对应的电子乐音。再者,可以将声源装置设置于控制基板44内,还可以将声源装置设为外部设备。

在原声鼓中打击鼓边13的演奏法中,有利用鼓棒(未图示)同时打击鼓边13及鼓面12的重音边击、或一边用手按压鼓面12的表面一边利用鼓棒打击鼓边13的制音边击。电子打击乐器10在静电电容传感器40判断为手(被检测导体)55未靠近及接触(按压)鼓面12的状态(重复次数大于第2阈值的状态)下打击鼓边13时,可以通过声源装置判断为重音边击,从而可以从扬声器放出与重音边击相对应的电子乐音。

另一方面,电子打击乐器10在静电电容传感器40判断为手55靠近或接触鼓面12的状态(重复次数为第2阈值以下的状态)下打击鼓边13时,可以通过声源装置判断为制音边击,从而可以从扬声器放出与制音边击相对应的电子乐音。这些的结果为,电子打击乐器10可以模拟原声鼓的演奏法。

此外,在原声鼓中,有在对鼓面12进行打击的前后将手55放置于鼓面12上而使鼓面12的振动提前衰减从而使打击声减弱(mute)的演奏法。在所述演奏法中,按压鼓面12的强度越大,越可以使鼓面12的振动进一步提前衰减,从而越可以使打击声进一步提前减弱。

电子打击乐器10在静电电容传感器40判断为手55靠近及接触至鼓面12的状态下打击了鼓面12的情况下、以及在正在放出因对鼓面12的打击而产生的电子乐音的状态下静电电容传感器40判断为手55已接触到鼓面12(重复次数为第1阈值以下)的情况下,可以使从扬声器放出的电子乐音减弱。并且,通过静电电容传感器40可以检测手55按压鼓面12的强度,所以按压鼓面12的强度越大,越可以使从扬声器放出的电子乐音进一步提前减弱。这些的结果为,电子打击乐器10可以模拟原声鼓的演奏法。

根据如上所述的电子打击乐器10,将导体的鼓壳11经由导电性片26及电缆27连接于基准电位点45,所以鼓壳11(导体部)作为静电屏而发挥作用。由此,可以抑制因为人体等导体(脚等)靠近鼓壳11而引起的静电电容传感器40所检测到的静电电容发生变化的情况。再者,即使在存在沿径向贯穿鼓壳11的孔的情况、或利用合成树脂等绝缘体构成鼓壳11的一部分的情况下,虽然也取决于孔的形状及尺寸或绝缘体部分的形状及尺寸,但是鼓壳11也作为静电屏而发挥作用。

各电极41、电极42、电极43中,与鼓面12相对向的面以越朝向鼓壳11的轴心(轴直角方向内侧)越远离鼓面12的方式倾斜。由于可以使打击时位移小的鼓面12的外周侧靠近各电极41、电极42、电极43,所以可以针对被检测导体55与鼓面12的距离,使静电电容传感器40所检测到的静电电容的变化增大。其结果可以提高静电电容传感器40的检测精度。并且,可以使打击时位移大的鼓面12的中心侧远离各电极41、电极42、电极43,所以可以使鼓面12与各电极41、电极42、电极43难以接触。因此,可以一方面抑制鼓面12与各电极41、电极42、电极43的接触,一方面提高静电电容传感器40的检测精度。

各电极41、电极42、电极43由于安装在多个突起部24的顶端,所以通过分别设定多个突起部24的高度,可以容易地设定各电极41、电极42、电极43相对于底部21的倾斜度,并且可以将各电极41、电极42、电极43加以弯曲而容易地设定各电极41、电极42、电极43的形状。在本实施方式中,通过将鼓壳11的轴心侧(轴直角方向内侧)的突起部24设定得低于鼓壳11的内周面侧的突起部24,可以使板状的各电极41、电极42、电极43弯曲,而将各电极41、电极42、电极43整体上形成为研钵状。

当使底部21的中央部21a靠近鼓面12,而使安装平板31的突起部24变低时,安装于平板31上的鼓面传感器33容易受到因为对鼓边13的打击而产生的振动。通过将从中央部21a到鼓面12的高度(在本实施方式中为75mm)、以及从中央部21a到平板31的高度(在本实施方式中为36mm)分别设定得比较高,可以使鼓面传感器33难以受到因为对鼓边13的打击而产生的振动。由此,可以确保基于鼓面传感器33及鼓边传感器35的检测结果(输出电平比)的打击位置的判断精度。再者,如果从中央部21a到鼓面12的高度为60mm以上,从中央部21a到平板31的高度为30mm以上,则可以确保基于鼓面传感器33及鼓边传感器35的检测结果(输出电平比)的打击位置的判断精度。

其次,参照图4对第2实施方式进行说明。在第1实施方式中,对各电极41、电极42、电极43在鼓壳11的圆周方向上彼此相邻的(对一个电极在鼓壳11的圆周方向上进行分割)情况进行了说明。与此相对,在第2实施方式中,对第1电极62、第2电极63及第3电极64(以下称为“各电极62、电极63、电极64”)在鼓边13(鼓壳11)的径向上彼此相邻(对一个电极在鼓壳11的径向上进行分割)的情况进行说明。再者,关于与第1实施方式相同的部分,标注相同的符号并且省略以下的说明。

图4是第2实施方式中的电子打击乐器60的示意图。如图4所示,电子打击乐器60是模拟使用演奏者所持的鼓棒等来演奏的鼓的电子乐器。电子打击乐器60是从传感器部30向鼓边13(鼓壳11)按照第1电极62、第2电极63、第3电极64的顺序来设置。各电极62、电极63、电极64是设置于自电容方式的静电电容传感器61的电极,包含以鼓边13的轴心为中心的圆环状的导体。

第1电极62是以不干扰传感器部30的方式设定内径。第2电极63将内径设定得大于第1电极62的外径。第3电极64将内径设定得大于第2电极63的外径,将外径设定得小于鼓边13的内径。

在鼓边13的径向上彼此相邻的各电极62、电极63、电极64可以看成对俯视时为圆形形状的电极在径向上进行分割而成的构件。由此,静电电容传感器61可以通过判断被检测导体55是否分别靠近各电极62、电极63、电极64,来检测鼓边13的径向上的被检测导体55的位置。其结果为,电子打击乐器60可以在将手55放置于鼓面12的中央侧(鼓边13的轴心侧)时以及将手55放置于鼓面12的外周侧(鼓边13侧)时使从扬声器放出的电子乐音不同。

其次,参照图5对第3实施方式进行说明。在第1实施方式中,说明了在从底部21延伸的多个突起部24的顶端安装各电极41、电极42、电极43的情况。与此相对,在第3实施方式中,说明将设置各电极41、电极42、电极43的电极面73a形成于底部72的情况。再者,关于与第1实施方式相同的部分,标注相同的符号并且省略以下的说明。

图5是第3实施方式中的电子打击乐器70的剖面图。如图5所示,电子打击乐器70是模拟使用演奏者所持的鼓棒等来演奏的鼓的电子乐器。电子打击乐器70的框架71是用于将各种构件配置于鼓壳11的内侧的碗状构件,由合成树脂(绝缘体)构成。框架71包括与鼓面12隔开规定距离而配置的底部72、从底部72的外周缘竖起的侧壁部22、以及形成于侧壁部22的外周缘的卡挂部23。

底部72包括外周缘与侧壁部22连结的倾斜部73、倾斜部73的中央向第2端11b侧凹陷的中央部74、以及倾斜部73的中央部74侧的边缘的一部分向第2端11b侧稍微凹陷的凹部75。中央部74安装有控制基板44。凹部75利用固定螺钉16来固定平板31的被固定部31a。

倾斜部73是朝向第2端11b侧呈研钵状凹陷的部位,与鼓面12相对向的面即电极面73a以越朝向鼓壳11的轴心(轴直角方向内侧)越远离鼓面12的方式倾斜。通过将金属或导电性聚合物制的导体膜即各电极41、电极42、电极43粘附或螺固于电极面73a,可以按照电极面73a的形状或倾斜度容易地安装各电极41、电极42、电极43。并且,通过将导电涂料涂布于电极面73a上,可以按照电极面73a的形状或倾斜度容易地形成各电极41、电极42、电极43。可以容易地设定各电极41、电极42、电极43的形状或倾斜度,并且可以使各电极41、电极42、电极43的安装操作性或形成操作性变得容易。

由于电极面73a以越朝向鼓壳11的轴心越远离鼓面12的方式倾斜,所以各电极41、电极42、电极43也同样地以越朝向鼓壳11的轴心越远离鼓面12的方式倾斜。由于可以使鼓面12的外周侧靠近各电极41、电极42、电极43,并且可以使鼓面12的中心侧远离各电极41、电极42、电极43,所以与第1实施方式同样地,可以一方面抑制鼓面12与各电极41、电极42、电极43的接触,一方面提高静电电容传感器40的检测精度。

以上,基于实施方式对本发明进行了说明,但是本发明丝毫不限定于所述实施方式,可以容易地推测,在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种改良变形。例如,在所述各实施方式中,对鼓壳11为圆筒状的情况进行了说明,但是不一定限定于此,当然可以将鼓壳形成为圆筒状以外的筒状。结合鼓壳的形状来确定鼓面或鼓边、各电极等的形状。

在所述各实施方式中,说明了将本发明应用于模拟鼓的电子打击乐器10、电子打击乐器60、电子打击乐器70的情况,但是不一定限定于此,当然可以将本发明应用于模拟在至少一个轴向端面开口的筒状的主体部(鼓壳)开口的轴向端面上安装鼓面的鼓以外的打击乐器的电子打击乐器。作为鼓以外的打击乐器,例如可举出木箱鼓(cajon)或康茄鼓(conga)、邦戈鼓(bongo)、天巴鼓(timbales)、定音鼓(timpani)等。

在模拟木箱鼓或康茄鼓、邦戈鼓的电子打击乐器的情况,是用手直接打击鼓面,所以可以利用静电电容传感器40、静电电容传感器61来检测手对鼓面的打击。并且,可以利用静电电容传感器40、静电电容传感器61检测对鼓面的打击位置,并从扬声器放出与打击位置相对应的电子乐音。

并且,在原声木箱鼓中,有在使脚与鼓面接触的状态下使脚滑动(用脚摩擦鼓面)的演奏法。可以利用静电电容传感器40、静电电容传感器61检测脚的位置或脚的位置的变化。并且,在原声的定音鼓中,有利用安装在鼓槌销(pin)的顶端的超级球(superball)来摩擦鼓面的演奏法。通过设定为拿着金属制的鼓棒而在经由鼓棒的人体与第1电极41、第1电极62,第2电极42、第2电极63及第3电极43、第3电极64之间产生寄生电容,可以利用静电电容传感器40、静电电容传感器61来检测鼓棒的位置。如以上所述,电子打击乐器可以模拟摩擦鼓面之类的原声打击乐器的演奏法。

在所述第1实施方式、第3实施方式中,说明了各电极41、电极42、电极43在鼓壳11的圆周方向上彼此相邻(对一个电极在鼓壳11的圆周方向上进行分割)的情况,在所述第2实施方式中说明了各电极62、电极63、电极64在鼓边13(鼓壳11)的径向上彼此相邻(对一个电极在鼓壳11的径向上进行分割)的情况,但是不一定限定于此。当然可以将静电电容传感器的电极设为一个。

这时,当使静电电容传感器能够在鼓面12的大致整个面上检测被检测导体55时,需要增大电极的与鼓面12相对向的面的面积。如果电极的面积大,则电极与基准电位点45之间的寄生电容增大,所以因被检测导体靠近电极而引起的寄生电容的变化相对变小,静电电容传感器的信噪(signal-noise,s/n)比(因被检测导体55的靠近而产生的寄生电容的变化/电极与基准电位点45之间的寄生电容)下降。再者,通过将取样用电容器51、取样用电容器52、取样用电容器53的静电电容设定得大,可以提高静电电容传感器的检测精度,但是检测时间会增加,改变演奏法时的追随性会变差。例如,当在刚刚使靠近鼓面12的状态的被检测导体55远离鼓面12之后打击鼓边13时,有可能因为检测时间的增加(判断的延迟)而静电电容传感器判断为在靠近鼓面12的状态下打击了鼓边13。

因此,通过将电极分割成多个,而减小各电极的尺寸,可以抑制检测时间的增加,确保改变演奏法时的追随性,并且可以确保静电电容传感器的s/n比。再者,如果鼓壳11的外径为10英寸以下,则一个电极的尺寸小,所以不对一个电极进行分割便可以确保静电电容传感器的s/n比。

并且,并不限于将一个电极分割成三个的情况,也可以将一个电极分割成两个或四个以上。此外,对一个电极进行分割的方向并不限于鼓壳11的圆周方向或径向,可以以使被分割的电极的各个与鼓面12相对向的方式来分割一个电极。这时,可以检测与鼓面12的表面平行的方向上的被检测导体55的位置。

通过将被分割的电极的各个形成为大致相同形状,可以使被检测导体55靠近各电极时的静电电容传感器的检测灵敏度均匀化。由此,可以提高与鼓面12的表面平行的方向上的被检测导体55的位置的检测精度,并且可以使针对各电极的静电电容传感器40的检测处理相同。

在所述各实施方式中,说明了静电电容传感器40、静电电容传感器61为自电容方式的情况,但是不一定限定于此,当然可以使用互电容方式的静电电容传感器。互电容方式的静电电容传感器是对一对电极中的一个供给电荷,在一对电极间形成电场(产生静电电容),检测因为被检测导体55的靠近而使电场的一部分向被检测导体55移动所引起的一对电极间的静电电容的减少。在互电容方式的静电电容传感器中,需要形成电场的一对电极,所以电极的图案及控制电路变得复杂。与此相对,在自电容方式的静电电容传感器40、静电电容传感器61中,可以使电极及控制电路简化,因而可以抑制电极的零件成本。

在所述第1实施方式、第3实施方式中,说明了各电极41、电极42、电极43的与鼓面12相对向的面以越朝向鼓壳11的轴心(轴直角方向内侧)越远离鼓面12的方式倾斜的情况,但是不一定限定于此,当然可以将各电极41、电极42、电极43设置成与鼓面12的背面平行。特别是如果鼓壳11的外径为10英寸以下,则打击时的鼓面12的中心侧的位移变得比较小,所以可以使与鼓面12的背面平行的各电极41、电极42、电极43靠近鼓面12,从而可以提高静电电容传感器40的检测精度。

在所述第1实施方式中,说明了鼓壳11为导体的情况,但是不一定限定于此,当然可以利用木材或合成树脂等绝缘体来构成鼓壳11。构成鼓壳11的绝缘体的介电常数越小,越可以减小因为人体等导体靠近鼓壳11而引起的静电电容传感器40所检测到的静电电容的变化。

再者,即使在利用绝缘体构成鼓壳11的情况下,通过在鼓壳11的内周面及外周面中的至少一者上粘附导体膜,或利用导电涂料涂敷鼓壳11的内周面及外周面中的至少一者,或在各电极41、电极42、电极43与鼓壳11之间配置导体板,或者进而将设置于鼓壳11上的导体膜或导电涂料、导体板连接于基准电位点45,导体膜或导电涂料、导体板(导体部)也作为静电屏而发挥作用。其结果为,可以减小因为人体等导体靠近鼓壳11而引起的静电电容传感器40所检测到的静电电容的变化。并且,即使在利用绝缘体构成鼓壳11的情况下,通过利用导体构成框部12b或框接触部13a、凸缘部13c、被紧固部14c、螺栓15、侧壁部22的至少一部分而与基准电位点45连接,框部12b或框接触部13a、凸缘部13c、被紧固部14c、螺栓15、侧壁部22(导体部)也作为静电屏而发挥作用。其结果为,在比导体部更靠鼓壳11的轴直角方向外侧的位置,可以减小因为人体等导体靠近各电极41、电极42、电极43而引起的静电电容传感器40所检测到的静电电容的变化。

在所述第1实施方式中,说明了鼓壳11的第2端11b侧的轴向端面开口的情况,但是不一定限定于此,当然可以堵塞鼓壳11的第2端11b侧的轴向端面(不开口)。这时,由于鼓壳11的第2端11b侧的轴向端面与鼓壳11同样地包含金属,并与基准电位点45连接(接地),所以可以抑制因为人体等导体靠近鼓壳11的第2端11b侧的轴向端面而引起的静电电容传感器40所检测到的静电电容发生变化的情况。其结果为,可以抑制因为导体靠近鼓壳11的第2端11b侧的轴向端面而引起的静电电容传感器40的错误检测。

在所述第1实施方式中,说明了各电极41、电极42、电极43在鼓面12侧的面上粘合有黑色的合成树脂制的膜46的情况,但是不一定限定于此,当然可以省略膜46。并且,还可以使膜46粘合于各电极41、电极42、电极43的底部21侧的面上。这时,可以使突起部24与膜46一体成形,使各电极41、电极42、电极43粘合于膜46上。

在所述第1实施方式中,说明了鼓面传感器33及鼓边传感器35是由压电元件构成的传感器的情况,但是不一定限定于此,当然可以使用由压电元件以外的元件构成的振动传感器。并且,还可以利用薄膜开关(membraneswitch)等感压传感器来构成对来自缓冲垫34的按压力进行检测的鼓面传感器。并且,还可以利用构成为因为鼓边13的弹性构件13b的弹性变形而受到按压的薄膜开关等感压传感器来构成鼓边传感器。

在所述第1实施方式中,说明了与鼓面12隔开规定距离而配置第1电极41、第2电极42、第3电极43的情况,但是不一定限定于此。例如,可以使金属箔(导体膜)状的电极粘合于鼓面12的背面或表面。这时,为了防止导体膜的损伤,优选的是使导体膜粘合于鼓面12的背面。当将分割成多个的电极粘合于鼓面12时,经分割的各电极与鼓面12接触,由此可以检测与鼓面12的表面平行的方向上的被检测导体55的位置。并且,可以在网状的鼓面12中编入具有导电性的纤维或金属线(电极)。通过对编入电极的位置进行划分(经分割的各电极与鼓面12接触),可以检测与鼓面12的表面平行的方向上的被检测导体55的位置。并且,可以利用金属板或导体膜构成鼓面12而将鼓面12自身设为电极。

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