JPH0460594A - 弦楽器 - Google Patents
弦楽器Info
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- JPH0460594A JPH0460594A JP2171947A JP17194790A JPH0460594A JP H0460594 A JPH0460594 A JP H0460594A JP 2171947 A JP2171947 A JP 2171947A JP 17194790 A JP17194790 A JP 17194790A JP H0460594 A JPH0460594 A JP H0460594A
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- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は弦楽器に係わり、特にピアノ、ハープシコード
(チェンバ口)等の、減衰音を発音する弦楽器に関する
ものである。
(チェンバ口)等の、減衰音を発音する弦楽器に関する
ものである。
古くから現在に至るまで、弦楽器としては様々な形式、
形態のものが発明、開発され、多くのものが現在でも使
用されている。 これら弦楽器には、ヴァイオリン等に代表されるしのの
ように弓等により弦をこする (擦弦)ことにより弦を
振動させるものと、ギターに代表されるもののように弦
を弾<(11弦)ことにより振動させるもの、またピア
ノに代表されるように弦を叩く (打弦)ことに弦を振
動させるものがある。
形態のものが発明、開発され、多くのものが現在でも使
用されている。 これら弦楽器には、ヴァイオリン等に代表されるしのの
ように弓等により弦をこする (擦弦)ことにより弦を
振動させるものと、ギターに代表されるもののように弦
を弾<(11弦)ことにより振動させるもの、またピア
ノに代表されるように弦を叩く (打弦)ことに弦を振
動させるものがある。
ところで、上記の如き弦楽器において、特にピアノ、ハ
ープシコード等の弦楽器では発音後、すなわち打弦また
は撥弦により音を発生した後、バイオリン属弦楽器のよ
うに弦振動のためのエネルギーの供給がなされないため
、減衰するのみの過渡性を有した音となる。このため、
例えば、発音後にビブラートを付与するといったように
、発音後の音色を変化さ什るエフェクト効果を与えられ
ないといった不都合があった。 例えば、ピアノについて説明すれば、キー(鍵盤)の押
鍵力の違いによる打弦強さの制御、あるいはペダル操作
により駆動される弱音機構、ダンパー機構、シフト機構
等により、音の強弱および減衰時間のコントロールを行
うことはできる。しかしながら、現在のところ、発音後
の音色を変化させ得るには至っていない。 本発明は上記の如き事情に鑑みてなされたしので、ピア
ノあるいはハープシコード等、過渡性を有する音を発生
する弦楽器において、発音後にその弦振動に変化を与え
ることにより音色を変化させることのできる弦楽器を提
供することを目的とするものである。
ープシコード等の弦楽器では発音後、すなわち打弦また
は撥弦により音を発生した後、バイオリン属弦楽器のよ
うに弦振動のためのエネルギーの供給がなされないため
、減衰するのみの過渡性を有した音となる。このため、
例えば、発音後にビブラートを付与するといったように
、発音後の音色を変化さ什るエフェクト効果を与えられ
ないといった不都合があった。 例えば、ピアノについて説明すれば、キー(鍵盤)の押
鍵力の違いによる打弦強さの制御、あるいはペダル操作
により駆動される弱音機構、ダンパー機構、シフト機構
等により、音の強弱および減衰時間のコントロールを行
うことはできる。しかしながら、現在のところ、発音後
の音色を変化させ得るには至っていない。 本発明は上記の如き事情に鑑みてなされたしので、ピア
ノあるいはハープシコード等、過渡性を有する音を発生
する弦楽器において、発音後にその弦振動に変化を与え
ることにより音色を変化させることのできる弦楽器を提
供することを目的とするものである。
本発明の請求項1に係る弦楽器は、張設された所定長の
金属製の弦と、該弦を振動させる発音手段とを備えて成
る弦楽器において、移動機構を介して前記弦に近接した
状態で該弦の少なくとも長手方向に沿って移動自在に設
けられ、該弦の所定箇所に誘導磁界を与える電磁励振器
と、前記発音手段による前記弦の振動後、該弦の振動状
態を変更する指令を前記移動機構および前記電磁励振器
にそれぞれ出力する制御手段と、を備えていることを特
徴とするものである。 また、本発明の請求項2に係る弦楽器は、張設された所
定長の金属製の弦と、該弦を振動させる発音手段とを備
えて成る弦楽器において、前記発音手段が、萌記弦に近
接して設けられ該弦に誘導磁界を与える電磁励振器から
成り、しかも該電磁励振器は、移動機構を介して前記弦
の少なくとも長手方向に沿って移動自在に構成されると
共に、前記弦の振動後、該弦の振動状態を変更する指令
を前記移動機構および前記電磁励振器にそれぞれ出力す
る制御手段を備えており、さらに前記弦に近接した所定
位置または前記弦の支持点の少なくとも一方には該弦の
振動を電気信号に変換するピックアップが設けられてい
ることを特徴とするものである。
金属製の弦と、該弦を振動させる発音手段とを備えて成
る弦楽器において、移動機構を介して前記弦に近接した
状態で該弦の少なくとも長手方向に沿って移動自在に設
けられ、該弦の所定箇所に誘導磁界を与える電磁励振器
と、前記発音手段による前記弦の振動後、該弦の振動状
態を変更する指令を前記移動機構および前記電磁励振器
にそれぞれ出力する制御手段と、を備えていることを特
徴とするものである。 また、本発明の請求項2に係る弦楽器は、張設された所
定長の金属製の弦と、該弦を振動させる発音手段とを備
えて成る弦楽器において、前記発音手段が、萌記弦に近
接して設けられ該弦に誘導磁界を与える電磁励振器から
成り、しかも該電磁励振器は、移動機構を介して前記弦
の少なくとも長手方向に沿って移動自在に構成されると
共に、前記弦の振動後、該弦の振動状態を変更する指令
を前記移動機構および前記電磁励振器にそれぞれ出力す
る制御手段を備えており、さらに前記弦に近接した所定
位置または前記弦の支持点の少なくとも一方には該弦の
振動を電気信号に変換するピックアップが設けられてい
ることを特徴とするものである。
電磁励振器によって、振動している弦に対し所定周波数
の誘導磁界を与えることにより、弦に含まれる所定の倍
音成分を強調したり弱めたりすることができ、振動後の
音色に変化を与えることができる。また、該電磁励振器
は、移動機構により弦に近接した状態で少なくとも弦の
長さ方向に沿つて移動可能であるたt1上記操作を任意
の倍音成分に対して実施することができる。 請求項1に係る弦楽器は、上記の如き電磁励振器を、−
船釣な発音手段を有したものに設けたものである。 ま1こ、請求項2に係る弦楽器は、音色変化を与える前
記電磁励振器によって弦の発音操作をも行なわしむるよ
う構成したもので、弦に対する発音位置ら任意に変更す
ることが可能である。
の誘導磁界を与えることにより、弦に含まれる所定の倍
音成分を強調したり弱めたりすることができ、振動後の
音色に変化を与えることができる。また、該電磁励振器
は、移動機構により弦に近接した状態で少なくとも弦の
長さ方向に沿つて移動可能であるたt1上記操作を任意
の倍音成分に対して実施することができる。 請求項1に係る弦楽器は、上記の如き電磁励振器を、−
船釣な発音手段を有したものに設けたものである。 ま1こ、請求項2に係る弦楽器は、音色変化を与える前
記電磁励振器によって弦の発音操作をも行なわしむるよ
う構成したもので、弦に対する発音位置ら任意に変更す
ることが可能である。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。 第1図ないし第3図は本発明の請求項1に係る弦楽器の
第一実施例を示したものである。また、これらの図は本
発明をピアノに適用した例を示すもので、該ピアノにお
ける弦近傍の構成を示したものである。 第1図において符号lはこのピアノ40Aの発音源であ
る弦である。この弦lは金属製、詳しくは磁性体により
形成されている。また、図ではl本のみを図示したもの
となっているが、第1図における紙面と直交した方向に
多数が並設されたものとなっている。また第2図に示す
ように、図示のものでは、弦1は3本が1組(同音程)
のものとなっている。該弦1は、フレーム2に突出して
設けられた上駒3と上駒4との間に張設され、それら上
駒3−上駒4間にて振動するものとなっている。該弦l
の後方(第1図における左方)には、該弦lと若干の距
離をおいて響板5が設けられている。前記弦lを一端で
支持する前記上駒4の基端部はこの響板5に接合されて
おり、弦1の振動が上駒4を介して該響板5に伝達され
、弦1の発音が効果的に増幅されるものとなっている。 前記弦1の前方(第1図における右方)における弦lの
所定位置と対向した位置には該弦1を打弦するためのハ
ンマー(発音手段)6、および通常は弦1が不用意に振
動を生じないよう該弦lを押さえておくためのダンパー
7が設けられている。 ただし、本実施例においては、本発明に係る弦楽器をピ
アノとしているため、これらハンマー6およびダンパー
7は電気・機械的手段により駆動されるものとなってい
る。すなわち、前記ハンマー6は、該ハンマー6の基端
部に設けられたハンマーアクチュエータ8により、また
前記ダンパー7は、該ダンパー7の基端部に設けられた
ダンパーアクチュエータ9によりそれぞれ駆動されるも
のとなっている。これらハンマーアクチュエータ8およ
びダンパーアクチュエータ9は、例えば電磁ソレノイド
から構成され、これらには制御装置IOか接続されてお
り、これら両アクチュエータ89はそれぞれ該制御装置
10からの指令に基づいて駆動されるものとなっている
。図示は省略しであるが、該制御装置10にはキー(#
!盤)が打たれたことを感知する打鍵センサー (図示
せず)からの信号が入力されるようになっており、該制
御装置lOはその打鍵センサーからの信号に基づいて前
記両アクチュエータ8.9に所定の指令信号を送出する
ものとなっている。この制御装置IOからの前記両アク
チュエータ8.9への指令としては、−例として、前記
打鍵センサーからの信号を受信したときに前記ダンパー
7を弦lより離し、それとほぼ同時にハンマー6により
弦lを打弦し、さらにキーの打錠操作を解除した時にダ
ンパー7を再び弦lに当接させる、等の操作を行なわし
むるものである。 そして、前記弦lの後方、すなわちこの場合では前記弦
lと前記響板5との間に、前記弦lに近接した状態で該
弦Iの長手方向に沿って移動自在とされた電磁励振器2
0が設けられている。該電磁励振器20は、前記弦lと
ほぼ並行して設けられた移動機構23を介することによ
り前記弦lの長手方向に沿った移動が可能となっている
。 図示例のものにおいて、前記移動機構23はリニアモー
タにより構成されたものとなっている。 すなわち符号24はリニアモータを構成する固定子(1
次側)であり、一方、前記電磁励振器20側には図示は
省略しであるがリアクションレール(2次側)が取り付
けられている。これによって前記電磁励振器20が前記
固定子24に沿って移動するものとなっている。この電
磁励振器20を弦1の長手方向に移動させる手段として
は、上記構成の他に、例えばサーホ機構により構成する
ことも可能である。その場合には、弦1の長手方向に沿
わせてガイトレールを配設する一方、電磁励振器20を
そのガイトレールに摺動自在に係合させ、そのN@励振
器20にサーボモータにより駆動されるベルト等を取り
付ければよい。 第3図は第1図の一部を拡大したもの、第2図は第3図
の平面図である。1こだし、前記移動機構23は省略し
である。これら第2図、第3図に示すように、前記電磁
励振器20はヨーク21と、該ヨーク21に巻回された
コイル22により構成されている。この電磁励振器20
および前記移動機構23は、航記両アクチュエータ8.
9と同様、共に前記制御装置lOに接続されており、該
制御装置lOからの指令よりそれぞれ、その励磁周波数
、および弦Iに対する対向位置を制御されるものとなっ
ている。また、この場合、前記電磁励振器20およびそ
のための移動機構23等は、各音程を有する弦の全てに
対して設けられたものとなっている。 次に、一実施例として上記の如く構成された上記ピアノ
40Aの作用について説明するが、その前に、作用を説
明をする上で弦楽器における弦振動か音色に及はす影響
等について述へておく必要があるので、その説明を先に
することとする。 ある1本の両端を固定された弦(理想弦とする)を振動
させると、普通の弦の振動では弦の中央の振幅か最も大
きく、端に行くに従って次第に小さくなる。このように
弦全体が一つになって振動するものから出る音を “基
音”と言う。また、弦の振動のさせ方によって全長が整
数等分された振動をするか、このように振動したものか
ら出る音を“倍音”と言う。すなわち、2等分した振動
から出る音は2倍音、3等分が3倍音、・・・・・・で
ある。 また、弦振動の整数等分された分点位置の弦は常に静止
した状態にあり、その点を弦振動の “節”と言い、節
と節との中央は振幅が最も大きくなり、その位置を弦振
動の ゛腹″と言う。ところで、弦楽器等における弦は
、弦のどの位置で弦振動を人力したか、すなわち弦のど
の位置を打弦(または撥弦、棟部)したかによって倍音
の含まれる強さか変化する。このため、例えばピアノを
例にとって言えば、−例として、中音域の弦に対しては
弦長の約l/8 、高音域の弦に対しては約1/16最
高音では約l/20 の位置を打弦するようにしている
。弦長の1/8 の点を打弦すると178 に近い所
に腹を有する倍音は強くなり、逆に1/8に近い所に節
を何する倍音は振動しにくくなり、消えるか又は弱めら
れる。つまり、8倍音近くの倍音はかなり弱められ、反
対に1/8 に腹を有する4倍音前後が強調されるも
のとなる。上記の1/16 1/20 についても
その考え方は上記1/8 の場合と同様である。4倍
音は2オクターブ上の音であり、これに近い3倍音はオ
クターブ5度、また5倍音は2オクタ一ブ3度それぞれ
上の音であり、基音に対し協和しやすい音である。 このため、中音部らしい充実した音となる。中音部に対
して1/16 1/20等を打弦した場合には、高次
倍音が増し荒い音色となる。しかし高音部ては、上記の
如<1/16 〜l/20 を打弦することにより高次
倍音を強調して高音らしい華やかさ、きらびやかさを出
しているわけである。 さて、上記の事項を踏まえた上で上記構成のピアノ40
Aの作用について説明する。 nu 記ハンマーアクチュエータ8の駆動によりハンマ
ー6が弦1を打弦すると、弦1か振動する。 その振動は、上記説明した如く前記ハンマー6の打弦位
置に腹を有する倍音が強調された、ある音色を持った音
を発生する。 そこで、前記電磁励振器20を弦1の長手方向任意の位
置に移動させ、その振動している弦1に、該電磁励振器
20からの誘導磁界を与えると、弦lの振動状態が変化
するものとなる。 すなわち、ある一定の振動状態にある前記弦lにおける
、所定の倍音を生む高周波の弦振動の腹に相当する部分
に前記電磁励振器20を移動させて対応させ、そこに誘
導磁界を付与することによってその倍音を強調または減
衰させることができる。 ここで、所定の倍音の腹の位置においてその振動を強調
させるか減衰させるかの操作は、その振動に対する誘導
磁界の与え方によって変えることかできる。すなわち、
誘導磁界を弦振動と同位相の誘導周波数とすることによ
り弦振動を増幅し、逆に誘導磁界を弦振動と逆位相とす
ることにより弦振動を減衰させることができる。 例えば、前記弦lの3倍音の腹に当たる所に前記N磁励
振器20を位置させ、その3倍音と同位相の誘導磁界を
付与することにより、相対的に3倍音が強調(厳密には
基音と奇数倍音とが強調)され、明るい表情を持った音
となる。また、同位置にて、その3倍音と逆位相の誘導
磁界を付与するとにより3倍音は弱まり、相対的に2倍
音、4倍音が強調(基音と偶数倍音とが強調)され、例
えばフルート的な柔らかな傾向の音になる。一般には、
比較的低次の有力倍音のうち1つでも早く減衰すると鼻
づまり的な音となる。従って、その倍音を強調するよう
補正することにより鼻づまりが消え、つやのあるきれい
な音となる。すなわち、このように各低次倍音の減衰率
がなるべく同一となるよう補正して音色の補正が図れる
わけである。 さらに、上記のピアノ40Aにおいて、弦lの振動中に
、電磁励振器20を弦Iの長さ方向に移動させることに
より、該電磁励振器20により強調される音または減衰
される音が刻々と変わり、変化に富んだ音を作り出すこ
とができる。 次に第4図は本発明の請求項1に係る弦楽器の第二実施
例を示したものである。本実施例も先の実施例同様、本
発明をピアノに適用したものである。また、第4図にお
いて、上記実施例と同し構成要素には同一符号を付して
その説明を簡略化する。 本実施例に係るピアノ40Bは、上記実施例に示したピ
アノ40Aにおいて、その発音手段の構成を替え、かつ
、弦1の振動を電気信号に変換するためのピックアップ
を設けたものである。すなわち、上記実施例に示したピ
アノ40Aの発音手段が前記ハンマー6により構成した
ものに対し、本実施例のものでは、発音手段を第2の電
磁励振器25により構成したものとなっている。この第
2の電磁励振器25は、ヨーク26とこれに巻回された
コイル27とにより構成されている。また、弦lの両支
点である駒のうち前記上駒4には、弦lの振動を電気信
号に変換する圧電素子(ピックアップ)30か取り付け
られている。またこの場合、該圧電素子30には増幅器
(アンプ)31か接続されている。 その他の構成は、先の実施例に係るピアノ40Aと同じ
である。すなわち、前記第2の電磁励振器(発音手段)
25の上方には、弦lに対向してダンパー7およびそれ
を駆動させるダンパーアクチュエータ9が設けられてい
る。また、弦lの後方には、核部lに誘導磁界を与える
ための電磁励振器20 (本実施例ではこれを便宜上°
第1の電磁励振器”と称する)が、弦lの長手方向に沿
って移動自在に設けられている。そして、発音手段とし
ての前記第2の電磁励振器25、および前記第1の電磁
励振器20、その駆動機構23の作動は、制御装置IO
からの指令に基づいてそれぞれなされるものとなってい
る。 次に、上記の如く構成されたピアノ40Bの作用につい
て説明する。 上記ピアノ40Bでは、前記第2の電磁励振器25によ
り弦1に振動が付与される。この第2の電磁励振器25
により弦lに振動を発生させるためには、この第2の電
磁励磁器25の急瞬な励磁・通電遮断を行えばよい。す
なわち前記コイル27に対しパルス的な通電を1パルス
だけ行えばよいわけである。この第2の電磁励磁器25
による弦lの振動付与動作、いわゆるハンマレス打弦動
作の制御は、前記制御装置lOからの指令に基づいてな
される。 また、この弦lの振動は、前記上駒4に設けられた前記
圧電素子(ピックアップ)30により電気信号に変換さ
れる。この型素子30からの電気信号は前記増幅器31
により増幅され、図示しないスピーカからの音出しが可
能である。本実施例による構成では、上記の如く第2の
電磁励振器25によるハンマレス打弦が可能となるが、
該方法によった場合には、ピアノ40Aの如く実際に7
1ンマー6により打弦した場合に比して発生される音か
小さくなるが、弦lの振動を前記圧電素子30により電
気信号に変換し、かつ前記増幅器31て増幅することに
より、十分な音量を得ることかできるものとなる。 弦lが振動した後、前記電磁励振器(第1の電磁励振器
)20により弦1の振動状態を変更し、弦lによる音色
等に変化を付与できる作用は、先の実施例と同じである
。 なお、該ピアノ40Bにおいては、弦lの振動を上記の
如く電気信号に変換して増幅し得るため、前記響板5は
設けなくともよい。ただし、この響板5を設けることに
より微弱音での演奏が可能となるので、上記ピアノ40
Bにあっても響板5を設けてもよい。また、該ピアノ4
0Bでは、このように弦1の振動を電気信号に変えるも
のであるため、その電気信号を上記の如く増幅する以外
にも、常套的な電気信号の処理手段を活用して音の加工
を図れる。例えば、上記電気信号をA/D変換し、ディ
ジタル記録すること等も可能である。 また、上記実施例においては、弦lの振動を電気振動に
変換するピックアップを、下馳4に設けた前記圧電素子
30とした構成について説明したか、ピックアップとし
ては上記のものに限らない。 例えば通常電気ギターに採用されている如きピックアッ
プ、つまり、弦lに近接して設けられて弦lの振動によ
る誘導起電力を発生するようなピックアップでもよく、
弦lの振動を電気信号に変換できるものであれば何れの
構成であってもよい。 次に、第5図は本発明の請求項2に係る弦楽器の一実施
例を示すものである。 本実施例のものも上記二つ実施例同様、本発明をピアノ
に適用したものとなっている。また、第5図において、
上記二つの実施例と同じ構成要素には同一符号を付して
その説明を簡略化する。 本実施例に係るピアノ40Gは、上記のピアノ40A
40Bにも示した前記電磁励振器20を利用して弦l
を打弦(ハンマレス打弦)するよう構成したものである
。すなわち、先に一実施例として第4図に示したピアノ
40Bにおいて、第2の電磁励振器25を省略した構成
である。その他の構成は上記第4図に示したものと同じ
である。 f二たし、上記構成の変更に伴い、制御装置10のプロ
クラム等は当然変更される。 本実施例に係るピアノ40Cでは、図示しないキーか打
鍵されると図示しない打鍵センサーにより前記制御装置
10に信号か送出される。制御装置10は該打鍵信号を
受信すると、前記電気励振器20にまずパルス的な電流
を流し、これにより弦1に振動を与える。その後、核部
1の振動状態に変化を与える場合には、所定の操作に基
づいて指令信号が前記制御装置10に送出され、該制御
装置10から前記電磁励振器20に所定の指令信号が出
力される。この電磁励振器20からの誘導磁界により弦
lの振動状態を変更し、核部lの音色等を変更できるの
は、先の実施例と同じである。 当実施例におけるピアノ40Cにおいても、上記ピアノ
40Bと同様の効果を得ることができる。 さらに、該ピアノ40Gでは、弦lの長さ方向に対して
移動自在に構成した電磁励振器20により弦1に振動を
付与するようにしたので、弦1に対する振動付与位置、
いわゆる打弦位置を任意に変更することか可能で、これ
によっても弦lの音色を様々に変化させることができる
。そして、この打弦位置の変更と電磁励振器20による
振動状態の変更作用との双方により、同一の弦lより多
種多様の音色を得ることができるものとなる。 また、当実施例によるピアノ40Cでは、1基の電磁励
振器20により打弦(振動付与)および音色操作の双方
を実行させるよう構成したので、上記ピアノ40Bに比
して構成が簡略化されるものとなる。ただし一方で、上
記ピアノ40Bでは上記の如く振動付与専用に第2の電
磁励振器25を設けたので、該第2の電磁励振器25と
して前記電磁励振器(第1の電磁励振器)20よりも大
型のものを用いることが可能であり、当実施例による前
記ピアノ40Cよりも強い弦lの振動が得られ5いもの
となる。 なお、上記の各実施例において、電磁励振器20は弦l
の長手方向に沿った方向のみに移動可能なものとして説
明したが、該電磁励振器20をさらに弦lとの直交方向
にも移動可能に構成してもよい。このような構成とした
場合には、該電磁励振器20と弦lとの離間距離を変え
て、該電磁励振器20による振動状態変更の能力をコン
トロールすることか可能となり、音色の変更等の制御を
さらにきめ細かく行うことができるようになる。 また、このような振動状態変更の効力の制御は、電磁励
振器20により発生させる誘導磁界の強さを前記制御装
置10からの指令により制御するように構成することに
よっても可能である。 また、上記各実施例においては本発明をピアノに適用し
た例を説明したが、本発明に係る弦楽器はピアノに限定
されるものではなく、特に振動付与手段を有して構成さ
れるその他の弦楽器にも有効に適用できる。
する。 第1図ないし第3図は本発明の請求項1に係る弦楽器の
第一実施例を示したものである。また、これらの図は本
発明をピアノに適用した例を示すもので、該ピアノにお
ける弦近傍の構成を示したものである。 第1図において符号lはこのピアノ40Aの発音源であ
る弦である。この弦lは金属製、詳しくは磁性体により
形成されている。また、図ではl本のみを図示したもの
となっているが、第1図における紙面と直交した方向に
多数が並設されたものとなっている。また第2図に示す
ように、図示のものでは、弦1は3本が1組(同音程)
のものとなっている。該弦1は、フレーム2に突出して
設けられた上駒3と上駒4との間に張設され、それら上
駒3−上駒4間にて振動するものとなっている。該弦l
の後方(第1図における左方)には、該弦lと若干の距
離をおいて響板5が設けられている。前記弦lを一端で
支持する前記上駒4の基端部はこの響板5に接合されて
おり、弦1の振動が上駒4を介して該響板5に伝達され
、弦1の発音が効果的に増幅されるものとなっている。 前記弦1の前方(第1図における右方)における弦lの
所定位置と対向した位置には該弦1を打弦するためのハ
ンマー(発音手段)6、および通常は弦1が不用意に振
動を生じないよう該弦lを押さえておくためのダンパー
7が設けられている。 ただし、本実施例においては、本発明に係る弦楽器をピ
アノとしているため、これらハンマー6およびダンパー
7は電気・機械的手段により駆動されるものとなってい
る。すなわち、前記ハンマー6は、該ハンマー6の基端
部に設けられたハンマーアクチュエータ8により、また
前記ダンパー7は、該ダンパー7の基端部に設けられた
ダンパーアクチュエータ9によりそれぞれ駆動されるも
のとなっている。これらハンマーアクチュエータ8およ
びダンパーアクチュエータ9は、例えば電磁ソレノイド
から構成され、これらには制御装置IOか接続されてお
り、これら両アクチュエータ89はそれぞれ該制御装置
10からの指令に基づいて駆動されるものとなっている
。図示は省略しであるが、該制御装置10にはキー(#
!盤)が打たれたことを感知する打鍵センサー (図示
せず)からの信号が入力されるようになっており、該制
御装置lOはその打鍵センサーからの信号に基づいて前
記両アクチュエータ8.9に所定の指令信号を送出する
ものとなっている。この制御装置IOからの前記両アク
チュエータ8.9への指令としては、−例として、前記
打鍵センサーからの信号を受信したときに前記ダンパー
7を弦lより離し、それとほぼ同時にハンマー6により
弦lを打弦し、さらにキーの打錠操作を解除した時にダ
ンパー7を再び弦lに当接させる、等の操作を行なわし
むるものである。 そして、前記弦lの後方、すなわちこの場合では前記弦
lと前記響板5との間に、前記弦lに近接した状態で該
弦Iの長手方向に沿って移動自在とされた電磁励振器2
0が設けられている。該電磁励振器20は、前記弦lと
ほぼ並行して設けられた移動機構23を介することによ
り前記弦lの長手方向に沿った移動が可能となっている
。 図示例のものにおいて、前記移動機構23はリニアモー
タにより構成されたものとなっている。 すなわち符号24はリニアモータを構成する固定子(1
次側)であり、一方、前記電磁励振器20側には図示は
省略しであるがリアクションレール(2次側)が取り付
けられている。これによって前記電磁励振器20が前記
固定子24に沿って移動するものとなっている。この電
磁励振器20を弦1の長手方向に移動させる手段として
は、上記構成の他に、例えばサーホ機構により構成する
ことも可能である。その場合には、弦1の長手方向に沿
わせてガイトレールを配設する一方、電磁励振器20を
そのガイトレールに摺動自在に係合させ、そのN@励振
器20にサーボモータにより駆動されるベルト等を取り
付ければよい。 第3図は第1図の一部を拡大したもの、第2図は第3図
の平面図である。1こだし、前記移動機構23は省略し
である。これら第2図、第3図に示すように、前記電磁
励振器20はヨーク21と、該ヨーク21に巻回された
コイル22により構成されている。この電磁励振器20
および前記移動機構23は、航記両アクチュエータ8.
9と同様、共に前記制御装置lOに接続されており、該
制御装置lOからの指令よりそれぞれ、その励磁周波数
、および弦Iに対する対向位置を制御されるものとなっ
ている。また、この場合、前記電磁励振器20およびそ
のための移動機構23等は、各音程を有する弦の全てに
対して設けられたものとなっている。 次に、一実施例として上記の如く構成された上記ピアノ
40Aの作用について説明するが、その前に、作用を説
明をする上で弦楽器における弦振動か音色に及はす影響
等について述へておく必要があるので、その説明を先に
することとする。 ある1本の両端を固定された弦(理想弦とする)を振動
させると、普通の弦の振動では弦の中央の振幅か最も大
きく、端に行くに従って次第に小さくなる。このように
弦全体が一つになって振動するものから出る音を “基
音”と言う。また、弦の振動のさせ方によって全長が整
数等分された振動をするか、このように振動したものか
ら出る音を“倍音”と言う。すなわち、2等分した振動
から出る音は2倍音、3等分が3倍音、・・・・・・で
ある。 また、弦振動の整数等分された分点位置の弦は常に静止
した状態にあり、その点を弦振動の “節”と言い、節
と節との中央は振幅が最も大きくなり、その位置を弦振
動の ゛腹″と言う。ところで、弦楽器等における弦は
、弦のどの位置で弦振動を人力したか、すなわち弦のど
の位置を打弦(または撥弦、棟部)したかによって倍音
の含まれる強さか変化する。このため、例えばピアノを
例にとって言えば、−例として、中音域の弦に対しては
弦長の約l/8 、高音域の弦に対しては約1/16最
高音では約l/20 の位置を打弦するようにしている
。弦長の1/8 の点を打弦すると178 に近い所
に腹を有する倍音は強くなり、逆に1/8に近い所に節
を何する倍音は振動しにくくなり、消えるか又は弱めら
れる。つまり、8倍音近くの倍音はかなり弱められ、反
対に1/8 に腹を有する4倍音前後が強調されるも
のとなる。上記の1/16 1/20 についても
その考え方は上記1/8 の場合と同様である。4倍
音は2オクターブ上の音であり、これに近い3倍音はオ
クターブ5度、また5倍音は2オクタ一ブ3度それぞれ
上の音であり、基音に対し協和しやすい音である。 このため、中音部らしい充実した音となる。中音部に対
して1/16 1/20等を打弦した場合には、高次
倍音が増し荒い音色となる。しかし高音部ては、上記の
如<1/16 〜l/20 を打弦することにより高次
倍音を強調して高音らしい華やかさ、きらびやかさを出
しているわけである。 さて、上記の事項を踏まえた上で上記構成のピアノ40
Aの作用について説明する。 nu 記ハンマーアクチュエータ8の駆動によりハンマ
ー6が弦1を打弦すると、弦1か振動する。 その振動は、上記説明した如く前記ハンマー6の打弦位
置に腹を有する倍音が強調された、ある音色を持った音
を発生する。 そこで、前記電磁励振器20を弦1の長手方向任意の位
置に移動させ、その振動している弦1に、該電磁励振器
20からの誘導磁界を与えると、弦lの振動状態が変化
するものとなる。 すなわち、ある一定の振動状態にある前記弦lにおける
、所定の倍音を生む高周波の弦振動の腹に相当する部分
に前記電磁励振器20を移動させて対応させ、そこに誘
導磁界を付与することによってその倍音を強調または減
衰させることができる。 ここで、所定の倍音の腹の位置においてその振動を強調
させるか減衰させるかの操作は、その振動に対する誘導
磁界の与え方によって変えることかできる。すなわち、
誘導磁界を弦振動と同位相の誘導周波数とすることによ
り弦振動を増幅し、逆に誘導磁界を弦振動と逆位相とす
ることにより弦振動を減衰させることができる。 例えば、前記弦lの3倍音の腹に当たる所に前記N磁励
振器20を位置させ、その3倍音と同位相の誘導磁界を
付与することにより、相対的に3倍音が強調(厳密には
基音と奇数倍音とが強調)され、明るい表情を持った音
となる。また、同位置にて、その3倍音と逆位相の誘導
磁界を付与するとにより3倍音は弱まり、相対的に2倍
音、4倍音が強調(基音と偶数倍音とが強調)され、例
えばフルート的な柔らかな傾向の音になる。一般には、
比較的低次の有力倍音のうち1つでも早く減衰すると鼻
づまり的な音となる。従って、その倍音を強調するよう
補正することにより鼻づまりが消え、つやのあるきれい
な音となる。すなわち、このように各低次倍音の減衰率
がなるべく同一となるよう補正して音色の補正が図れる
わけである。 さらに、上記のピアノ40Aにおいて、弦lの振動中に
、電磁励振器20を弦Iの長さ方向に移動させることに
より、該電磁励振器20により強調される音または減衰
される音が刻々と変わり、変化に富んだ音を作り出すこ
とができる。 次に第4図は本発明の請求項1に係る弦楽器の第二実施
例を示したものである。本実施例も先の実施例同様、本
発明をピアノに適用したものである。また、第4図にお
いて、上記実施例と同し構成要素には同一符号を付して
その説明を簡略化する。 本実施例に係るピアノ40Bは、上記実施例に示したピ
アノ40Aにおいて、その発音手段の構成を替え、かつ
、弦1の振動を電気信号に変換するためのピックアップ
を設けたものである。すなわち、上記実施例に示したピ
アノ40Aの発音手段が前記ハンマー6により構成した
ものに対し、本実施例のものでは、発音手段を第2の電
磁励振器25により構成したものとなっている。この第
2の電磁励振器25は、ヨーク26とこれに巻回された
コイル27とにより構成されている。また、弦lの両支
点である駒のうち前記上駒4には、弦lの振動を電気信
号に変換する圧電素子(ピックアップ)30か取り付け
られている。またこの場合、該圧電素子30には増幅器
(アンプ)31か接続されている。 その他の構成は、先の実施例に係るピアノ40Aと同じ
である。すなわち、前記第2の電磁励振器(発音手段)
25の上方には、弦lに対向してダンパー7およびそれ
を駆動させるダンパーアクチュエータ9が設けられてい
る。また、弦lの後方には、核部lに誘導磁界を与える
ための電磁励振器20 (本実施例ではこれを便宜上°
第1の電磁励振器”と称する)が、弦lの長手方向に沿
って移動自在に設けられている。そして、発音手段とし
ての前記第2の電磁励振器25、および前記第1の電磁
励振器20、その駆動機構23の作動は、制御装置IO
からの指令に基づいてそれぞれなされるものとなってい
る。 次に、上記の如く構成されたピアノ40Bの作用につい
て説明する。 上記ピアノ40Bでは、前記第2の電磁励振器25によ
り弦1に振動が付与される。この第2の電磁励振器25
により弦lに振動を発生させるためには、この第2の電
磁励磁器25の急瞬な励磁・通電遮断を行えばよい。す
なわち前記コイル27に対しパルス的な通電を1パルス
だけ行えばよいわけである。この第2の電磁励磁器25
による弦lの振動付与動作、いわゆるハンマレス打弦動
作の制御は、前記制御装置lOからの指令に基づいてな
される。 また、この弦lの振動は、前記上駒4に設けられた前記
圧電素子(ピックアップ)30により電気信号に変換さ
れる。この型素子30からの電気信号は前記増幅器31
により増幅され、図示しないスピーカからの音出しが可
能である。本実施例による構成では、上記の如く第2の
電磁励振器25によるハンマレス打弦が可能となるが、
該方法によった場合には、ピアノ40Aの如く実際に7
1ンマー6により打弦した場合に比して発生される音か
小さくなるが、弦lの振動を前記圧電素子30により電
気信号に変換し、かつ前記増幅器31て増幅することに
より、十分な音量を得ることかできるものとなる。 弦lが振動した後、前記電磁励振器(第1の電磁励振器
)20により弦1の振動状態を変更し、弦lによる音色
等に変化を付与できる作用は、先の実施例と同じである
。 なお、該ピアノ40Bにおいては、弦lの振動を上記の
如く電気信号に変換して増幅し得るため、前記響板5は
設けなくともよい。ただし、この響板5を設けることに
より微弱音での演奏が可能となるので、上記ピアノ40
Bにあっても響板5を設けてもよい。また、該ピアノ4
0Bでは、このように弦1の振動を電気信号に変えるも
のであるため、その電気信号を上記の如く増幅する以外
にも、常套的な電気信号の処理手段を活用して音の加工
を図れる。例えば、上記電気信号をA/D変換し、ディ
ジタル記録すること等も可能である。 また、上記実施例においては、弦lの振動を電気振動に
変換するピックアップを、下馳4に設けた前記圧電素子
30とした構成について説明したか、ピックアップとし
ては上記のものに限らない。 例えば通常電気ギターに採用されている如きピックアッ
プ、つまり、弦lに近接して設けられて弦lの振動によ
る誘導起電力を発生するようなピックアップでもよく、
弦lの振動を電気信号に変換できるものであれば何れの
構成であってもよい。 次に、第5図は本発明の請求項2に係る弦楽器の一実施
例を示すものである。 本実施例のものも上記二つ実施例同様、本発明をピアノ
に適用したものとなっている。また、第5図において、
上記二つの実施例と同じ構成要素には同一符号を付して
その説明を簡略化する。 本実施例に係るピアノ40Gは、上記のピアノ40A
40Bにも示した前記電磁励振器20を利用して弦l
を打弦(ハンマレス打弦)するよう構成したものである
。すなわち、先に一実施例として第4図に示したピアノ
40Bにおいて、第2の電磁励振器25を省略した構成
である。その他の構成は上記第4図に示したものと同じ
である。 f二たし、上記構成の変更に伴い、制御装置10のプロ
クラム等は当然変更される。 本実施例に係るピアノ40Cでは、図示しないキーか打
鍵されると図示しない打鍵センサーにより前記制御装置
10に信号か送出される。制御装置10は該打鍵信号を
受信すると、前記電気励振器20にまずパルス的な電流
を流し、これにより弦1に振動を与える。その後、核部
1の振動状態に変化を与える場合には、所定の操作に基
づいて指令信号が前記制御装置10に送出され、該制御
装置10から前記電磁励振器20に所定の指令信号が出
力される。この電磁励振器20からの誘導磁界により弦
lの振動状態を変更し、核部lの音色等を変更できるの
は、先の実施例と同じである。 当実施例におけるピアノ40Cにおいても、上記ピアノ
40Bと同様の効果を得ることができる。 さらに、該ピアノ40Gでは、弦lの長さ方向に対して
移動自在に構成した電磁励振器20により弦1に振動を
付与するようにしたので、弦1に対する振動付与位置、
いわゆる打弦位置を任意に変更することか可能で、これ
によっても弦lの音色を様々に変化させることができる
。そして、この打弦位置の変更と電磁励振器20による
振動状態の変更作用との双方により、同一の弦lより多
種多様の音色を得ることができるものとなる。 また、当実施例によるピアノ40Cでは、1基の電磁励
振器20により打弦(振動付与)および音色操作の双方
を実行させるよう構成したので、上記ピアノ40Bに比
して構成が簡略化されるものとなる。ただし一方で、上
記ピアノ40Bでは上記の如く振動付与専用に第2の電
磁励振器25を設けたので、該第2の電磁励振器25と
して前記電磁励振器(第1の電磁励振器)20よりも大
型のものを用いることが可能であり、当実施例による前
記ピアノ40Cよりも強い弦lの振動が得られ5いもの
となる。 なお、上記の各実施例において、電磁励振器20は弦l
の長手方向に沿った方向のみに移動可能なものとして説
明したが、該電磁励振器20をさらに弦lとの直交方向
にも移動可能に構成してもよい。このような構成とした
場合には、該電磁励振器20と弦lとの離間距離を変え
て、該電磁励振器20による振動状態変更の能力をコン
トロールすることか可能となり、音色の変更等の制御を
さらにきめ細かく行うことができるようになる。 また、このような振動状態変更の効力の制御は、電磁励
振器20により発生させる誘導磁界の強さを前記制御装
置10からの指令により制御するように構成することに
よっても可能である。 また、上記各実施例においては本発明をピアノに適用し
た例を説明したが、本発明に係る弦楽器はピアノに限定
されるものではなく、特に振動付与手段を有して構成さ
れるその他の弦楽器にも有効に適用できる。
以上説明したとおり、本発明の請求項1に係る弦楽器に
よれば、電磁励振器を弦の長手方向任意の位置に移動さ
せ、一定の振動状態にある弦に対し該電磁励振器からの
誘導磁界を与えることにより、前記弦振動に含まれる所
定の倍音を強調あるいは弱めることができる。そしてこ
れにより、各低次倍音の減衰率がなるへく同一となるよ
う補正して音色の補正を図ることができ、さらには、積
極的に音色を作り出すことか可能となる。さらに、弦の
振動中において電磁励振器を弦の長さ方向に移動させる
ことにより、該電磁励振器により強調又は減衰される倍
音か刻々と変わり、極めて変化に富んだ音を作り出すこ
とができる。 また、本発明の請求項2に係る弦楽器によれば、上記請
求項1の弦楽器の奏する効果に加え、ハンマー、プレク
トラム (義手)等を用いずに、弦に直接触れることな
く弦を振動させることが可能となる。さらに、ピックア
ップにより、弱い弦振動も取り出して電気的に増幅する
ことが可能となるため十分な音量を得ることができる。 さらに、弦に対する振動付与位置、いわゆる打弦位置を
任意に変更することが可能となり、これによっても弦の
音色を様々に変化させることができるようになる。そし
て、この打弦位置の変更と電磁励振器による振動状聾の
変更との双方により、同−弦から多種多様の音色を得る
ことかできるものとなる。また、1基の電磁励振器によ
り打弦(振動付与)および音色操作の双方を実行し得る
よう構成したので、簡単な構成で以て上記作用を発揮す
ることができる、等の優れた効果を奏することができる
。
よれば、電磁励振器を弦の長手方向任意の位置に移動さ
せ、一定の振動状態にある弦に対し該電磁励振器からの
誘導磁界を与えることにより、前記弦振動に含まれる所
定の倍音を強調あるいは弱めることができる。そしてこ
れにより、各低次倍音の減衰率がなるへく同一となるよ
う補正して音色の補正を図ることができ、さらには、積
極的に音色を作り出すことか可能となる。さらに、弦の
振動中において電磁励振器を弦の長さ方向に移動させる
ことにより、該電磁励振器により強調又は減衰される倍
音か刻々と変わり、極めて変化に富んだ音を作り出すこ
とができる。 また、本発明の請求項2に係る弦楽器によれば、上記請
求項1の弦楽器の奏する効果に加え、ハンマー、プレク
トラム (義手)等を用いずに、弦に直接触れることな
く弦を振動させることが可能となる。さらに、ピックア
ップにより、弱い弦振動も取り出して電気的に増幅する
ことが可能となるため十分な音量を得ることができる。 さらに、弦に対する振動付与位置、いわゆる打弦位置を
任意に変更することが可能となり、これによっても弦の
音色を様々に変化させることができるようになる。そし
て、この打弦位置の変更と電磁励振器による振動状聾の
変更との双方により、同−弦から多種多様の音色を得る
ことかできるものとなる。また、1基の電磁励振器によ
り打弦(振動付与)および音色操作の双方を実行し得る
よう構成したので、簡単な構成で以て上記作用を発揮す
ることができる、等の優れた効果を奏することができる
。
第1図ないし第3図は本発明の請求項1に係る弦楽器の
第一実施例を示したもので第1図は当実施例によるピア
ノにおける弦近傍の構成を示す部分側面図、第2図は第
3図の平面図、第3図は第1図の一部を拡大して示す部
分側面図、第4図は本発明の請求項1に係る弦楽器の第
二実施例を示したもので当実施例によるピアノにおける
弦近傍の構成を示す部分側面図、第5図は本発明の請求
項2に係る弦楽器の一実施例を示したもので当実施例に
よるピアノにおける弦近傍の構成を示す部分側面図であ
る。 ■・・・・弦、 6・・・・・ハンマー (発音手段)、IO制御装置(
制御手段)、 20 ・電磁励振器(第1の電磁励振器ピアノ40Cに
おける発音手段)、 25・・ 第2の電磁励振器(発音手段)、30・・
圧電素子 (ピックアップ)、40 A、 40 B、
40 C−−−−・ピアノ(弦楽器)。
第一実施例を示したもので第1図は当実施例によるピア
ノにおける弦近傍の構成を示す部分側面図、第2図は第
3図の平面図、第3図は第1図の一部を拡大して示す部
分側面図、第4図は本発明の請求項1に係る弦楽器の第
二実施例を示したもので当実施例によるピアノにおける
弦近傍の構成を示す部分側面図、第5図は本発明の請求
項2に係る弦楽器の一実施例を示したもので当実施例に
よるピアノにおける弦近傍の構成を示す部分側面図であ
る。 ■・・・・弦、 6・・・・・ハンマー (発音手段)、IO制御装置(
制御手段)、 20 ・電磁励振器(第1の電磁励振器ピアノ40Cに
おける発音手段)、 25・・ 第2の電磁励振器(発音手段)、30・・
圧電素子 (ピックアップ)、40 A、 40 B、
40 C−−−−・ピアノ(弦楽器)。
Claims (2)
- (1)張設された所定長の金属製の弦と、該弦を振動さ
せる発音手段とを備えて成る弦楽器において、 移動機構を介して前記弦に近接した状態で前記弦の少な
くとも長手方向に沿って移動自在に設けられ、前記弦の
所定箇所に誘導磁界を与える電磁励振器と、 前記発音手段による前記弦の振動後、該弦の振動状態を
変更する指令を前記移動機構および前記電磁励振器にそ
れぞれ出力する制御手段と、を備えていることを特徴と
する弦楽器。 - (2)張設された所定長の金属製の弦と、該弦を振動さ
せる発音手段とを備えて成る弦楽器において、 前記発音手段は、前記弦に近接して設けられ該弦に誘導
磁界を与える電磁励振器から成り、しかも該電磁励振器
は、移動機構を介して前記弦の少なくとも長手方向に沿
って移動自在に構成されると共に、前記弦の振動後、該
弦の振動状態を変更する指令を前記移動機構および前記
電磁励振器にそれぞれ出力する制御手段を備えており、
さらに、前記弦に近接した所定位置または前記弦の支持
点の少なくとも一方には該弦の振動を電気信号に変換す
るピックアップが設けられていることを特徴とする弦楽
器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2171947A JPH0460594A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 弦楽器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2171947A JPH0460594A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 弦楽器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0460594A true JPH0460594A (ja) | 1992-02-26 |
Family
ID=15932748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2171947A Pending JPH0460594A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 弦楽器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0460594A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008050738A (ja) * | 2006-07-24 | 2008-03-06 | Aikawa Iron Works Co Ltd | スクリーン装置 |
JP5281185B1 (ja) * | 2012-04-17 | 2013-09-04 | 通 中谷 | 弦楽器 |
JP2013238853A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-11-28 | Toru Nakatani | 弦楽器 |
EP2757554A1 (en) * | 2013-01-22 | 2014-07-23 | Yamaha Corporation | Keyboard musical instrument |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP2171947A patent/JPH0460594A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008050738A (ja) * | 2006-07-24 | 2008-03-06 | Aikawa Iron Works Co Ltd | スクリーン装置 |
JP5281185B1 (ja) * | 2012-04-17 | 2013-09-04 | 通 中谷 | 弦楽器 |
EP2654038A2 (en) | 2012-04-17 | 2013-10-23 | Toru Nakatani | Stringed instrument |
JP2013238853A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-11-28 | Toru Nakatani | 弦楽器 |
US8981198B2 (en) | 2012-04-17 | 2015-03-17 | Toru Nakatani | Stringed instrument |
US9460698B2 (en) | 2012-04-17 | 2016-10-04 | Toru Nakatani | Stringed instrument |
EP2757554A1 (en) * | 2013-01-22 | 2014-07-23 | Yamaha Corporation | Keyboard musical instrument |
US9035164B2 (en) | 2013-01-22 | 2015-05-19 | Yamaha Corporation | Keyboard musical instrument |
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