电子打击乐器及使用其的检测方法与流程

文档序号:19531916发布日期:2019-12-27 15:28阅读:228来源:国知局
电子打击乐器及使用其的检测方法与流程

本发明涉及一种电子打击乐器及检测方法,能够容易判断被检测导体与鼓皮(head)的接触。



背景技术:

从以前以来,在模仿原声鼓(acousticdrum)等打击乐器的电子打击乐器中,已经知道在鼓皮的背面侧配置有静电电容传感器的电极的乐器(专利文献1)。在所述电子打击乐器中,通过静电电容传感器来检测与演奏者的手等被检测导体和电极的距离相对应的静电电容的变化,并从静电电容传感器的检测值判断被检测导体已靠近鼓皮。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2017-146461号公报



技术实现要素:

[发明所要解决的问题]

但是,相对于所述现有的技术,业界期望容易判断被检测导体与鼓皮的接触。

本发明是为了应对所述需求而完成的,目的在于提供一种电子打击乐器及检测方法,能够容易判断被检测导体与鼓皮的接触。

[解决问题的技术手段]

为了达成所述目的,本发明的电子打击乐器包括轴方向一端面开口的筒状的主体部、覆盖经开口的所述主体部的轴方向一端面而被打击表面的鼓皮、以及配置于所述鼓皮的背面侧的具有电极的静电电容传感器,所述鼓皮包括经电孤立的导电性鼓皮,在所述鼓皮的表面与所述电极之间,没有与基准电位点连接的导体。

并且,本发明的检测方法是使用电子打击乐器的检测方法,所述电子打击乐器包括电孤立并具有导电性的鼓皮、以及配置于所述鼓皮的背面侧的静电电容传感器,所述检测方法是基于与被检测导体和所述鼓皮的距离相对应的所述静电电容传感器与所述被检测导体之间的静电电容的变化率,判断为所述被检测导体比规定的距离更靠近所述鼓皮。

附图说明

图1是第一实施方式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是放大地表示图2的iii部分的电子打击乐器的局部放大剖面图。

图4是表示导电性鼓皮与各电极的位置关系的示意图。

图5是表示与从鼓皮算起的手的高度相对应的静电电容传感器的检测值的曲线图。

图6是表示与手的接触位置相对应的静电电容传感器的检测值的曲线图。

图7是第二实施方式的电子打击乐器的剖面图。

图8是表示导电性鼓皮与各电极的位置关系的示意图。

图9是表示与手的接触位置相对应的静电电容传感器的检测值的曲线图。

[符号的说明]

10、60:电子打击乐器

11:主体部

20:鼓皮

20a:表面

20b:背面

21:框部

22:第一鼓皮

23:第二鼓皮

24:导电性鼓皮

26:导电部

27:非导电部

40、61:静电电容传感器

41、62:第一电极(电极的一部分)

42、63:第二电极(电极的一部分)

43:第三电极(电极的一部分)

具体实施方式

以下,参照附图,对优选实施方式进行说明。首先,参照图1、图2、图3及图4对电子打击乐器10进行说明。图1是第一实施方式的电子打击乐器10的分解立体图。图2是电子打击乐器10的剖面图。图3是放大地表示图2的iii部分的电子打击乐器10的局部放大剖面图。图4是表示导电性鼓皮24与各电极41、电极42、电极43的位置关系的示意图。再者,将图1纸面上侧设为电子打击乐器10的上方,将图1纸面下侧设为电子打击乐器10的下方而进行说明。

如图1及图2所示,电子打击乐器10是模仿演奏者使用所持的鼓棒(stick)等进行演奏的鼓的电子乐器。电子打击乐器10包括主体部11、鼓皮20、鼓边(rim)17、固定部18、传感器部30及静电电容传感器40。

电子打击乐器10是演奏者使用鼓棒等(未图示)打击鼓皮20或鼓边17,将基于所述打击的来自传感器部30的检测结果输出至音源装置(未图示)。并且,将来自静电电容传感器40的检测结果输出至音源装置。然后,通过音源装置而生成基于这些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),从扬声器放出基于乐音信号的电子乐音。再者,既可以将音源装置或扬声器等设置于电子打击乐器10,也可以将音源装置或扬声器等设为外部设备。

主体部11是具有轴方向上的第一端11a及第二端11b,并且其两端面开口的大致圆筒状的构件。主体部11包括鼓壳(shell)12及框架13。鼓壳12包括轴方向上的两端面经开口的圆筒状的金属(导体)。鼓壳12的下端是第二端11b。

框架13是包含合成树脂(绝缘体)的碗状构件。在框架13安装传感器部30或静电电容传感器40等各种构件。框架13包括底部13a、侧壁部13b、卡挂部13c、多个突起部14及多个肋(rib)15。

底部13a是与鼓皮20隔开规定距离而配置的大致圆板状的部位。侧壁部13b是从底部13a的外周缘立起的大致圆筒状的部位。卡挂部13c是设置于侧壁部13b的上端缘的大致圆环状的部位。通过将卡挂部13c卡挂于鼓壳12的上端,而将框架13安装于鼓壳12。所述卡挂部13c构成主体部11的第一端11a。

突起部14是从底部13a向鼓皮20延伸的轴状部位。在突起部14的上端安装传感器部30或静电电容传感器40等。肋15是用于确保框架13的强度及刚性的板状部位。肋15与底部13a及突起部14形成为一体。

鼓皮20是覆盖主体部11的第一端11a侧的轴方向端面的膜状构件。鼓皮20的表面20a受到演奏者所持的鼓棒等打击。鼓皮20的背面20b面向主体部11侧。

如图3所示,鼓皮20包括框部21、第一鼓皮22、第二鼓皮23及导电性鼓皮24。框部21是包含具有规定合成的金属材料或树脂材料等的圆环状的部位。框部21配置于主体部11的外周侧。

第一鼓皮22、第二鼓皮23及导电性鼓皮24是相互上下重叠的圆形状的膜。第一鼓皮22构成表面20a。第二鼓皮23构成背面20b。第一鼓皮22及第二鼓皮23包含作为绝缘体的合成树脂制的薄膜或网状原材料。第一鼓皮22及第二鼓皮23将外缘分别固定于框部21。

导电性鼓皮24夹于第一鼓皮22与第二鼓皮23之间。导电性鼓皮24的直径小于框部21的内径。如图1所示,在导电性鼓皮24,在中央设置接合部25。所述接合部25是限制导电性鼓皮24相对于第一鼓皮22及第二鼓皮23的相对位移的部位。

在本实施方式中,利用接合部25将导电性鼓皮24接合于第一鼓皮22。再者,也可以利用接合部25将导电性鼓皮24接合于第二鼓皮23。并且,还可以利用接合部25将导电性鼓皮24接合于第一鼓皮22及第二鼓皮23两者。并且,作为利用接合部25而进行的接合方法,可例示缝合或粘接、粘合、熔接等。

如图4所示,导电性鼓皮24包括包含相互正交的第一方向a的纤维及第二方向b的纤维的平纹织的网状原材料。所述第一方向a的纤维是导电部26及非导电部27的组合。第二方向b的纤维是非导电部27。再者,在图4中,第一方向a上的纤维即非导电部27与导电部26邻接,但是非导电部27与导电部26也可以相互分离。

导电部26是包含沿第一方向a延伸而设置的导体的纤维。作为构成导电部26的纤维,例如可使用碳纤维。多个导电部26在第二方向b上相互分离。再者,作为构成导电部26的纤维,只要每1cm的电阻值为约100kω以下即可。

非导电部27包含尼龙等绝缘体的纤维。以在包含所述多个非导电部27的网状原材料中编入多个导电部26的方式进行固定,而形成导电性鼓皮24。通过在相邻的导电部26之间配置非导电部27,可以防止相邻的导电部26彼此的接触。

如图2及图3所示,鼓边17是对鼓皮20施加张力的大致圆环状的构件。鼓边17配置于主体部11的外周侧。鼓边17包括框接触部17a、弹性构件17b及凸缘17c。

框接触部17a是下端与框部21接触的大致圆筒状的部位。弹性构件17b是遍及全周设置于框接触部17a的上端的大致圆环状的部位。弹性构件17b包括海绵或橡胶、热塑性弹性体等弹性材料,被演奏者打击。由此,能够减小鼓边17被打击时的打击音。

凸缘17c是从框接触部17a的下端向径向外侧伸出的圆环板状的部位。在凸缘17c设置分别插入螺栓16的多个孔(未图示)。凸缘17c与框接触部17a一并将框部21按压至下方(第二端11b侧)。

固定部18是用于将鼓边17固定于主体部11的构件。固定部18包括环状部18a、多个伸出部18b及多个筒部18c。环状部18a是固定于主体部11的第二端11b(参照图2)的圆环状部位。多个伸出部18b是从环状部18a向径向外侧伸出而形成的部位。多个伸出部18b是在环状部18a的圆周方向上等间隔地配置。

多个筒部18c是从伸出部18b向第一端11a侧分别延伸的圆筒状部位。筒部18c配置于主体部11的外周侧。筒部18c在内周面上具有螺栓16所嵌入的内螺纹。

通过使鼓边17载置于覆盖着主体部11的第一端11a的鼓皮20的框部21,将贯通鼓边17的螺栓16嵌入至筒部18c,而将鼓皮20安装于主体部11。通过对螺栓16进行紧固,而将框部21向下方按压。于是,对在框部21固定有外缘的第一鼓皮22及第二鼓皮23施加张力。

这时,导电性鼓皮24的外缘未固定于框部21,所以能够使张力几乎不施加至导电性鼓皮24。此外,导电性鼓皮24位于比鼓皮20(第二鼓皮23)与主体部11的第一端11a的接触位置更靠径向内侧的位置。由此,能够防止使导电性鼓皮24夹于第一鼓皮22与主体部11的第一端11a之间而对导电性鼓皮24施加张力。其结果为,能够提高导电性鼓皮24的耐久性。

导电性鼓皮24是夹于已施加张力的第一鼓皮22及第二鼓皮23之间,所以能够以简单的结构对导电性鼓皮24的位置进行固定。此外,通过接合部25而限制了导电性鼓皮24相对于第一鼓皮22及第二鼓皮23的相对位移,所以即使在对第一鼓皮22及第二鼓皮23施加张力之前,也能够对导电性鼓皮24的位置进行固定。由此,能够防止导电性鼓皮24的一部分位于鼓皮20与第一端11a的接触位置的外侧。

此外,只有导电性鼓皮24的中央的一部分通过接合部25而固定于第一鼓皮22,所以能够抑制配合第一鼓皮22的径向上的延伸,导电性鼓皮24在径向上延伸的现象。由此,能够更难以对导电性鼓皮24施加张力,所以能够进一步提高导电性鼓皮24的耐久性。

并且,第一鼓皮22及第二鼓皮23包含绝缘体,所以能够以简单的结构使导电性鼓皮24电孤立,所述导电性鼓皮24是夹于第一鼓皮22与第二鼓皮23之间而不与框部21接触。这些的结果为,能够容易地制造具有经电孤立的导电性鼓皮24的鼓皮20。再者,所谓电孤立,表示与基准电位点(地线(ground))或各种配线、电子零件等任何部位均未电连接的状态。但是,如下的情况除外:使手h(参照图4)等被检测导体与导电性鼓皮24直接接触,而呈现手h与导电性鼓皮24电连接的状态。

如图2所示,传感器部30是检测电子打击乐器10经打击的传感器。传感器部30安装于框架13的中央。传感器部30包括平板(plate)31、鼓皮传感器33、缓冲垫(cushion)34及鼓边传感器35。

在安装于突起部14的前端的平板31的上表面,经由双面胶32安装鼓皮传感器33。在平板31的下表面经由双面胶32安装鼓边传感器35。鼓皮传感器33及鼓边传感器35是包含压电元件的圆板状的传感器。

对鼓皮传感器33,主要经由缓冲垫34而传递经打击的鼓皮20的振动。对鼓边传感器35,主要经由框架13等传递鼓边17经打击时的振动。根据所述传递路径的不同,鼓皮传感器33及鼓边传感器35的检测结果(输出电平比)不同,从而可判断鼓皮20或鼓边17中哪个受到了打击。

如图1及图2所示,静电电容传感器40是检测人体等被检测导体已靠近鼓皮20的自电容方式的传感器。静电电容传感器40包括第一电极41、第二电极42、第三电极43及控制基板44。第一电极41、第二电极42及第三电极43(以下称为“各电极41、电极42、电极43”)经由配线(未图示)与控制基板44电连接。

各电极41、电极42、电极43是以主体部11的轴心为中心的扇板状导体(例如,金属或导电性聚合物、石墨)。各电极41、电极42、电极43中,各自的形状相同。由此,能够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。并且,各电极41、电极42、电极43可以看成将顶视时为圆形状的电极在主体部11的圆周方向上等间隔地分割而成。

各电极41、电极42、电极43是固定于突起部14的前端,与底部13a及鼓皮20隔开规定距离而配置。各电极41、电极42、电极43是朝向主体部11的中心稍微下降倾斜,但是与鼓皮20大致平行而设置。各电极41、电极42、电极43分别与鼓皮20相向。

对静电电容传感器40的检测方法进行说明。首先,在被检测导体即演奏者的手h(参照图4)未靠近鼓皮20的状态下,在与控制基板44内的基准电位点(未图示)连接的导体(控制基板44内的配线等)、或地面及墙面等接地(与大地等基准电位点连接)的部分与各电极41、电极42、电极43之间分别产生规定的静电电容(寄生电容)。

当使手h靠近鼓皮20后,在各电极41、电极42、电极43与手h之间,形成具有与各电极41、电极42、电极43和手h的距离相对应的静电电容的新的电容器(condenser)。各电极41、电极42、电极43周围的静电电容增加相当于所述新的电容器的静电电容的量。静电电容传感器40基于所述静电电容的变化,检测手h向鼓皮20的靠近。

但是,当在各电极41、电极42、电极43与鼓皮20的表面20a之间存在与基准电位点连接的导体时,由于与基准电位点连接的导体作为静电屏蔽部发挥作用,所以无法在各电极41、电极42、电极43与手h之间形成新的电容器。例如,当导电性鼓皮24与基准电位点连接时,伴随着鼓皮20的振动而产生的各电极41、电极42、电极43与导电性鼓皮24之间的静电电容的变化会由静电电容传感器40检测到。即,能够通过静电电容传感器40而检测出对鼓皮20的打击。但是,在所述情况下,无法通过静电电容传感器40检测出手h已靠近鼓皮20,特别是手h与鼓皮20相接触。

与此相对,当各电极41、电极42、电极43与表面20a之间包含选自与基准电位点未连接的导体及绝缘体中的一种以上时,可以在第一电极41与手h之间形成新的电容器。在本实施方式中,包含绝缘体第一鼓皮22及第二鼓皮23以及经电孤立的导电性鼓皮24(导体及绝缘体的复合体)位于各电极41、电极42、电极43与表面20a之间。即,在本实施方式中,在各电极41、电极42、电极43与表面20a之间没有与基准电位点连接的导体,所以能够检测出已使手h靠近鼓皮20、手h已与鼓皮20接触。

再者,包含导体的鼓壳12经由未图示的配线与基准电位点连接。由此,鼓壳12作为静电屏蔽部而发挥作用,所以能够抑制伴随着主体部11与人体的距离的变化,静电电容传感器40所检测出的静电电容发生变化。

其次,参照图5,说明由导电性鼓皮24的有无而引起的静电电容传感器40的检测值(各电极41、电极42、电极43与手h之间的静电电容)的变化。图5是表示与从鼓皮20算起的手h的高度相对应的静电电容传感器40的检测值的曲线图。

图5的曲线图的横轴是从鼓皮20算起的手h的高度。横轴表示从接触位置越向左方,手h越远离鼓皮20(手h位于高的位置)。从接触位置而言右侧表示从接触位置进一步将手h按压至鼓皮20时的按入量。纵轴是静电电容传感器40的检测值(静电电容)。在图5中,以实线表示具有导电性鼓皮24的电子打击乐器10的检测值,以虚线表示比较例的电子打击乐器50的检测值。电子打击乐器50中,除了使用绝缘体的鼓皮来取代导电性鼓皮24以外,与电子打击乐器10同样地构成。

在电子打击乐器50中,随着手h靠近鼓皮20,检测值以指数方式增加。另一方面,在具有导电性鼓皮24的电子打击乐器10中,在鼓皮20与手h接触之前,检测值的增加小,而在鼓皮20与手h接触时检测值骤增。更详细地说,在鼓皮20与手h的距离为1mm~2mm的时点,检测值骤增。再者,几乎没有使鼓皮20与手h的距离保持在1mm~2mm而使鼓皮20与手h不接触的情况,所以可以将鼓皮20与手h的距离变为1mm~2mm看成手h已与鼓皮20接触。

对检测值因为导电性鼓皮24而骤增的原理进行说明。在手h与各电极41、电极42、电极43之间形成有电容器,所述电容器的静电电容(静电电容传感器40的检测值)根据手h与各电极41、电极42、电极43的距离发生变化。当手h与鼓皮20已分离约2mm以上时,无法忽视导电性鼓皮24对于手h与各电极41、电极42、电极43之间的电容器的静电电容的影响。

如果手h与鼓皮20的距离为1mm~2mm,则手h与导电性鼓皮24之间的静电电容增大,与在手h与导电性鼓皮24之间交换了电荷的情况大致相同。即,即使在手h与导电性鼓皮24之间具有第一鼓皮22,也和手h与导电性鼓皮24经电连接的状态大致相同。再者,如果没有第一鼓皮22,那么手h与导电性鼓皮24会接触,手h与导电性鼓皮24成为经电连接的状态。

在手h与导电性鼓皮24(导电部26)电连接的状态下,导电性鼓皮24与手h一并成为与各电极41、电极42、电极43相向的电极。因此,与在手h与鼓皮20的距离为1mm~2mm的时点与手h(电容器的电极)的面积急剧增加的情况同样,手h与各电极41、电极42、电极43之间的电容器的静电电容急剧增加。

通过利用控制基板44或外部设备等检测如上所述的静电电容传感器40的检测值的骤增(检测值的增加率的急剧变化),而使得控制基板44或外部设备判断为手h已接触至鼓皮20。其结果为,与没有导电性鼓皮24的情况相比,具有导电性鼓皮24的情况能够更容易判断手h已接触至鼓皮20。

再者,如果纤维状的导电部26的每1cm的电阻值为约100kω以下,那么可以使手h与鼓皮20接触时(鼓皮20与手h的距离成为1mm~2mm以下时)的检测值充分急剧增加。因此,能够从检测值的骤增容易判断手h已接触至鼓皮20。

在这里,针对鼓皮20与手h的距离的静电电容传感器40的检测值根据各电极41、电极42、电极43的面积、手h的大小等各种条件而不同。因此,在静电电容传感器40的检测值超过规定的阈值时判断为手h已接触至鼓皮20的情况下,必须根据各种条件来适当地设定检测值的阈值。

与此相对,在本实施方式中,基于静电电容传感器40的检测值的骤增,具体地说,基于手h与各电极41、电极42、电极43之间的静电电容的一次微分值(增加率)已超过规定的阈值,判断为手h已接触至鼓皮20(鼓皮20与手h的距离成为1mm~2mm以下)。由于静电电容(检测值)的增加率与各种条件相对应的变化小,所以能够容易设定针对静电电容的增加率的阈值,并且能够容易判断手h已接触至鼓皮20。

并且,例如,当使手h与鼓皮20接触而形成静音(mute)时,多数情况是在形成静音的前后手h罩在鼓皮20上。即使在利用手h直接打击鼓皮20而产生乐音的情况下,多数情况也是在打击的前后手h罩在鼓皮20上。在这种情况下,在电子打击乐器50中,虽然只是罩着手h,却有时判断为手h已接触至鼓皮20。于是,会出其不意地形成静音或产生乐音。与此相对,在电子打击乐器10中,可以通过导电性鼓皮24来容易判断是否手h已接触至鼓皮20,所以能够抑制无意地形成静音或产生乐音。

在电子打击乐器50中,接触位置附近的弯曲(curve)的倾斜平缓,所以相对于检测值的误差的检测位置的变化大而容易产生错误判定。另一方面,在电子打击乐器10中,接触位置附近的弯曲的倾斜陡峭,所以相对于检测值的误差的检测位置的变化小而难以产生错误判定。

如上所述,在电子打击乐器10中,即使不使手h直接接触至导电性鼓皮24,也会接触至配置于导电性鼓皮24的表面20a侧的第一鼓皮22,由此静电电容传感器40的检测值骤增。由此,能够一方面保护导电性鼓皮24远离打击时的鼓棒或手h等,一方面容易判断手h已接触至鼓皮20。

并且,当使手h接触至鼓皮20之后利用手h按下鼓皮20时,根据按入量,静电电容传感器40的检测值进一步增加。由此,能够通过静电电容传感器40而检测出手h接触至鼓皮20之后已按下鼓皮20、或鼓皮20的按入量。其结果为,能够使因手h接触至鼓皮20与按入鼓皮20所产生的电子乐音不同,并且能够根据鼓皮20的按入量而改变电子乐音。

其次,参照图4及图6,说明导电性鼓皮24的导电部26与各电极41、电极42、电极43的位置关系。图6是表示与手h接触至鼓皮20的位置相对应的静电电容传感器40的检测值的曲线图。

如图4所示,沿第一方向a延伸而设置的多个导电部26是彼此在第二方向b上分离而配置。相对于所述多个导电部26,第一电极41及第二电极42是以位于与第一方向a平行的直线的两侧的方式在第二方向b上分离而配置。即,以位于与第一方向a平行的直线的两侧的方式将一块电极在第二方向b上分割成两个,而设置有第一电极41及第二电极42。

如上所述,在顶视时,与第一电极41和第二电极42的分界线平行地设置有导电部26时,一边在从第二电极42的正上方到第一电极41的正上方之间改变手h的位置,一边使手h不断靠近鼓皮20。图6表示了在各位置上使手h与鼓皮20接触时的关于第一电极41的静电电容传感器40的检测值。

图6的曲线图的纵轴是关于第一电极41的静电电容传感器40的检测值。图6的曲线图的横轴是第一电极41的边缘与手h的前端的距离。再者,在所述横轴的下部,示意性地图示了第一电极41的边缘与手h的前端的关系。

当手h不处于第一电极41的正上方时(图6的曲线图中横轴的值未达0mm时),静电电容传感器40的检测值几乎不变。另一方面,当手h位于第一电极41的正上方时(横轴的值为0mm以上时),随着手h的前端与第一电极41的边缘分离(位于第一电极41的正上方的手h的面积增大),静电电容传感器40的检测值逐渐发生变化。

当第一电极41的边缘与手h的前端分离20mm以上时(横轴的值为-20mm以下时),几乎无法获得关于第一电极41的静电电容传感器40的检测值。再者,即使改变第一电极41与鼓皮20的距离等,而整体地改变静电电容传感器40的检测值,同样地在第一电极41与手h分离20mm以上时也几乎无法获得检测值。

与此相对,对如下的情况进行探讨:跨越第一电极41及第二电极42的正上方而设置导电部26(顶视时与第一电极41和第二电极42的分界线不平行地设置导电部26),手h位于第二电极42的正上方。这时,如果位于手h的正下方的多个导电部26遍及全长而成为电极,则所述导电部26与第一电极41及第二电极42两者相向。因此,根据手h的高度,不但关于第二电极42的静电电容传感器40的检测值,而且关于第一电极41的静电电容传感器40的检测值也发生变化。

各个静电电容传感器40的检测值取决于遍及全长而成为电极的多个导电部26与各电极41、电极42相向的部分的面积。因此,当导电部26与第一电极41的相向部分的面积、和导电部26与第二电极42的相向部分的面积相同时,各个静电电容传感器40的检测值为大致相同。因此,当在顶视时与第一电极41和第二电极42的分界线不平行地设置导电部26时,无法检测手h接触至鼓皮20的位置。

再者,第一电极41和第二电极42的分界线与导电部26无论是平行还是不平行,相对于第二电极42与手h的距离的关于第二电极42的静电电容传感器40的检测值的变化,都显示与相对于第一电极41和手h的距离的关于第一电极41的静电电容传感器40的检测值的变化相同的行为。这些的结果为,本实施方式通过在顶视时与第一电极41和第二电极42的分界线平行地设置导电部26,可以增大与手h接触至鼓皮20的位置相对应的第一电极41的检测值与第二电极42的检测值的差。由此,能够由所述差容易检测出手h接触至鼓皮20的位置。特别是能够容易检测第一电极41或第二电极42中的哪个的正上方的手h已接触至鼓皮20。

当将第一电极41及第二电极42进一步在第二方向b上分割成多个时,可以从经分割的各电极的检测值的差,检测出更详细的手h的接触位置。如上所述,当接触至鼓皮20的手h的前端与第一电极41(各电极)的边缘分离20mm以上时,几乎无法获得关于所述电极的静电电容传感器40的检测值。因此,可以判断为手h已接触至如下的鼓皮20,即,与几乎无法获得静电电容传感器40的检测值的电极分离20mm以上的位置的鼓皮20。

通过将各电极41、电极42的形状(在第二方向b上经分割的各电极的形状)形成为相同,可以使各电极41、电极42的检测灵敏度均匀化。其结果为,能够提高基于各电极41、电极42的检测值的差的手h的接触位置的检测精度。此外,如果各电极41、电极42的形状相同,那么即使手h位于各电极41、电极42的分界线上,也能够根据位于所述手h的正下方的多个导电部26与各电极41、电极42的相向部分的面积,使关于各电极41、电极42的检测值不同。其结果为,即使手h位于各电极41、电极42的分界线上,也能够容易检测手h接触至鼓皮20的位置。

并且,如果使位于各电极41、电极42的分界线上的手h向第二方向b移动,则关于各电极41、电极42的检测值,一者为增加,另一者为减少。由此,能够检测手h的移动及其移动方向。

其次,参照图7、图8及图9对第二实施方式进行说明。在第一实施方式中,已说明将静电电容传感器40的各电极41、电极42、电极43设为与鼓皮20相向的情况。与此相对,在第二实施方式中,是说明将静电电容传感器61的第一电极62及第二电极63(以下称为“各电极62、电极63”)设置于主体部11的内周面的情况。再者,对与第一实施方式相同的部分,标注相同的符号并省略以下的说明。

首先,参照图7对第二实施方式的电子打击乐器60进行说明。图7是电子打击乐器60的剖面图。如图7所示,电子打击乐器60的静电电容传感器61是检测人体等被检测导体靠近鼓皮20的自电容方式的传感器。静电电容传感器61包括第一电极62、第二电极63及控制基板44。各电极62、电极63与控制基板44电连接。

各电极62、电极63是在主体部11(框架13的侧壁部13b)的内周面,遍及其半周而分别安装的带状导体。由此,能够省略设置于框架13的一部分的突起部14及肋15。

各电极62、电极63可以看成将安装于主体部11的内周面的全周的顶视时为圆环状的电极加以二等分的构件。各电极62、电极63随着朝向下方而向主体部11的中心倾斜。

其次,参照图8及图9对静电电容传感器61的检测值进行说明。图8是表示导电性鼓皮24的导电部26与各电极62、电极63的位置关系的示意图。如图8所示,沿第一方向a延伸而设置的多个导电部26是彼此在第二方向b上分离而配置。相对于所述多个导电部26,第一电极62及第二电极63是以位于与第二方向b平行的直线的两侧的方式在第一方向a上分离而配置。即,将圆环状的电极在第一方向a上分割成两个,而设置第一电极62及第二电极63。

图9表示在图8所示的导电性鼓皮24(鼓皮20)的位置64~位置68上,与从鼓皮20算起的手h的高度相对应的关于第一电极62的静电电容传感器61的检测值的变化。在图9中,以实线表示位置64的检测值的曲线图。再者,位置65、位置66的检测值的曲线图与位置64的检测值的曲线图大致相同。在图9中,以虚线表示位置67的检测值的曲线图。在图9中,以一点划线表示位置68的检测值的曲线图。图9的横轴是从鼓皮20算起的手h的高度,表示从接触位置越朝向左方,手h位于越高的位置。纵轴是静电电容传感器61的检测值。

在所有位置64~位置68上,均是鼓皮20与手h接触之前,检测值的增加小,鼓皮20与手h接触时检测值骤增。其结果为,与第一实施方式同样地,能够通过导电性鼓皮24而容易判断手h已接触至鼓皮20。

使手h接触至鼓皮20时的静电电容传感器61的检测值在位置64~位置66最大,在位置67第二大,在位置68最小。即,越靠近第一电极62,接触至鼓皮20时的检测值越大。

再者,关于第二电极63的静电电容传感器61的检测值的变化,显示与关于第一电极62的静电电容传感器61的检测值的变化相同的行为。即,关于第二电极63的静电电容传感器61的检测值的曲线图中,以实线表示位置65、位置66、位置68,以虚线表示位置67,以一点划线表示位置64。

如上所述的静电电容传感器61的检测值的变化的原因在于,位于手h的正下方的导电部26遍及全长而成为电极,成为所述电极的导电部26延伸至各电极62、电极63的附近为止。由此,即使在主体部11的内周面安装各电极62、电极63,也能够通过导电性鼓皮24(导电部26),根据从鼓皮20算起的手h的高度,而改变静电电容传感器61的检测值。

此外,从手h接触至鼓皮20的位置至第一电极62为止的距离越长,其间的导电部26的电阻越大。而且,与第一实施方式相比,在第二实施方式中,导电部26与各电极62、电极63的相向面积小,所以静电电容传感器61的检测值整体上变小。因此,根据导电部26的电阻,静电电容传感器61的检测值容易发生变化。其结果为,位置64~位置68越远离各电极62、电极63,静电电容传感器61的检测值越小。由此,根据第一电极62的检测值与第二电极63的检测值的差,可以检测出使手h接触至鼓皮20之中第一方向a上的哪个位置。

再者,以位于与第一方向a平行的直线的两侧的方式将各电极62、电极63在第二方向b上分割成多个,可以与第一实施方式同样地,使在第二方向b上经分割的各电极62、电极63的各个检测值不同。其结果为,可以检测出手h与鼓皮20的第二方向b上的接触位置。

以上,已基于所述实施方式对本发明进行说明,但是本发明丝毫不限定于所述实施方式,可以容易地推断,在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种改良变形。例如,不仅限于各电极41、电极42、电极43、电极62、电极63相对于鼓皮20倾斜的情况,还可以使鼓皮20与各电极41、电极42、电极43、电极62、电极63完全平行。并且,也可以使鼓皮20与各电极62、电极63完全垂直。此外,也可以设为一并具有各电极41、电极42、电极43及各电极62、电极63。

在所述各实施方式中,已说明模仿鼓的电子打击乐器10、电子打击乐器60,但是并不一定限定于此。也可以在筒状的主体部11的轴方向两端之中至少一者开口,并利用鼓皮20覆盖所述开口的模仿鼓以外的打击乐器的电子打击乐器,设置导电性鼓皮24及静电电容传感器40、静电电容传感器61。作为鼓以外的打击乐器,例如,可举出卡洪鼓(cajon)或康加鼓(conga)、邦戈鼓(bongo)、蒂姆巴尔鼓(timbales)、定音鼓(tympani)等。

再者,也可以根据所模仿的打击乐器,将主体部11形成为圆筒状以外的筒状。配合所述主体部的形状,确定框架13及鼓皮20、鼓边17、各电极41、电极42、电极43、电极62、电极63等的形状。并且,也可以根据所模仿的打击乐器,将手h以外的人体的一部分(脚等)设为被检测导体。当使鼓棒等与鼓皮20接触时,也可以将所述鼓棒等与人体或地线等基准电位点连接,而将鼓棒等设为被检测导体。

在所述第一实施方式中,已说明导电性鼓皮24包含平纹织的网状原材料的情况,但是不一定限定于此。也可以由斜纹织(斜纹组织)或缎纹织等的网状原材料构成导电性鼓皮24。并且,也可以由具有导电性的合成树脂制的薄膜或橡胶制的板、金属板、金属箔等构成导电性鼓皮24。也可以在包含薄膜或纺织品、编织品等绝缘体的非导电部27,通过粘接等而固定多个导电部26,构成导电性鼓皮24。也可以在第一方向a及第二方向b上分别配置多个导电部26。并且,也可以使沿第一方向a延伸而设置的多个导电部26在第二方向b上接触。并且,也可以将所有纤维设为导电部26而构成导电性鼓皮24。再者,导电部26并不限于碳纤维,也可以使用金属丝或金属纤维、导电性聚合物纤维、利用导体包覆包含绝缘体的纤维的表面者等。

在所述第一实施方式中,已说明导电性鼓皮24的中央的一部分通过接合部25而与第一鼓皮22及第二鼓皮23中的至少一者接合的情况,但是不一定限定于此。也可以在导电性鼓皮24的大致整个面设置接合部25,或在导电性鼓皮24的外缘连续地或断续地设置接合部25。并且,也可以通过接合部25将导电性鼓皮24的外侧的第一鼓皮22与第二鼓皮23加以接合。这时,可以不使导电性鼓皮24与第一鼓皮22或第二鼓皮23接合,而通过接合部25来限制导电性鼓皮24相对于第一鼓皮22及第二鼓皮23的移动。

并且,也可以省略接合部。此外,也可以一方面省略接合部,一方面使绝缘体与导电性鼓皮24的外缘的至少一部分一体化。通过将所述绝缘体固定于框部21,可以一方面使导电性鼓皮24不与框部21等导体接触,一方面将导电性鼓皮24固定于框部21。

在所述第一实施方式中,已说明在第一鼓皮22与第二鼓皮23之间夹入导电性鼓皮24的鼓皮20,但是不一定限定于此。也可以省略第一鼓皮22及第二鼓皮23中的任一者或两者。这时,将导电性鼓皮24的外缘、或与所述外缘一体化的绝缘体固定于框部21。但是,当具有第一鼓皮22或第二鼓皮23时,也可以利用接合部25将导电性鼓皮24的大致整个面或外缘接合于第一鼓皮22或第二鼓皮23。

在所述第一实施方式中,已说明如下的情况,即,以将顶视时为圆形状的电极在圆周方向上加以三等分的方式,而设置各电极41、电极42、电极43。在所述第二实施方式中,已说明如下的情况,即,以将顶视时为圆环状的电极在圆周方向上加以二等分的方式,而设置各电极62、电极63。但是,不一定限定于此。电极的分割数量、分割的方向、经分割的各电极的形状等也可以适当变更。并且,也可以将圆形状或圆环状的电极不加以分割而使用。

在所述各实施方式中,已说明静电电容传感器40、静电电容传感器61是自电容方式的情况,但是不一定限定于此。也可以使用相互电容方式的静电电容传感器。相互电容方式的静电电容传感器是对一对电极中的一者供给电荷,在一对电极间之间经由导电性鼓皮24形成电场(产生静电电容),检测一对电极间的静电电容的减少,所述一对电极间的静电电容的减少是通过手h靠近导电性鼓皮24而使得电场的一部分向手h移动所引起的。在相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,所以电极的图案或控制电路变得复杂。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,能够使电极及控制电路简化。

在所述第一实施方式中,已说明鼓壳12为导体的情况,但是不一定限定于此。也可以利用木材或合成树脂等绝缘体构成鼓壳12。构成鼓壳12的绝缘体的介电常数越小,越可以减小因人体等靠近鼓壳12而导致的静电电容传感器40所检测到的静电电容的变化。

再者,在由绝缘体构成鼓壳12的情况下,也可以在鼓壳12的内周面及外周面中的至少一者上粘附导体膜,或利用导电涂料涂布鼓壳12的内周面及外周面中的一者,或在各电极41、电极42、电极43与鼓壳12之间配置导体板。通过将这些导体膜或导电涂料、导体板与基准电位点连接,而使得所述导体膜或导电涂料、导体板作为静电屏蔽部发挥作用。

并且,通过由导体构成框部21或框接触部17a、凸缘17c、筒部18c、螺栓16、框架13的至少一部分并与基准电位点连接,而使得与所述基准电位点连接的导体作为静电屏蔽部而发挥作用。

在所述第一实施方式中,已说明鼓皮传感器33及鼓边传感器35是利用压电元件构成的传感器的情况,但是不一定限定于此,当然能够使用利用压电元件以外的元件构成的振动传感器。并且,也可以利用膜片开关(membraneswitch)等感压传感器构成检测来自缓冲垫34的按压力的鼓皮传感器。并且,也可以利用膜片开关等感压传感器来构成鼓边传感器,所述膜片开关构成为通过鼓边17的弹性构件17b的弹性变形而被按压。再者,也可以省略鼓皮传感器33及鼓边传感器35。

在所述第一实施方式中,已说明如下的情况,即,当手h与各电极41、电极42、电极43之间的静电电容(检测值)的一次微分值超过规定的阈值时,判断为手h已接触至鼓皮20(鼓皮20与手h的距离成为1mm~2mm以下),但是不一定限定于此。例如,也可以不作为静电电容的一次微分值,而是作为规定时间前后的静电电容的差,求出静电电容的增加率。并且,也可以在静电电容连续增加之后,静电电容以大幅偏离连续增加倾向的方式而骤增时(静电电容的增加倾向已发生变化时),判断为手h已接触至鼓皮20。

也可以基于静电电容的二次微分值或三次微分值等高次微分值超过规定的阈值,判断为手h已接触至鼓皮20。高次微分值表示静电电容的增加率的增加的方式,借由因设置有导电性鼓皮24而引起的静电电容的骤增,高次微分值也骤增。即,可以说,即使在使用高次微分值的情况下,也能够基于静电电容的增加率,判断手h接触至鼓皮20。

并且,也可以将鼓皮20与手h的距离成为1mm~2mm以下而使手h与鼓皮20接触为止期间的静电电容的值设定为阈值,当静电电容超过所述阈值时判断为手h已接触至鼓皮20。这时,能够防止如下情况:由于手h的移动方式而使得静电电容的增加率增大,尽管手h与鼓皮20分离,也判断为手h已接触至鼓皮20。并且,也可以将用于判断为手h已接触至鼓皮20的各种条件中的多种加以组合。

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