弦楽器
【課題】弦楽器の演奏を補助すること。
【解決手段】弦楽器は、演奏者の指によって弦が押しつけられる指板と、前記指板の音階に対応する位置に複数設けられ、前記指板からの突出量が可変に構成されているフレットと、前記フレットに対応する位置において、前記指板と前記演奏者の指との距離を検出するセンサと、前記センサの検出結果に基づき、前記距離が所定のしきい値以下になった場合、対応する音階の前記フレットの突出量を多くするアクチュエータとを有する。
【解決手段】弦楽器は、演奏者の指によって弦が押しつけられる指板と、前記指板の音階に対応する位置に複数設けられ、前記指板からの突出量が可変に構成されているフレットと、前記フレットに対応する位置において、前記指板と前記演奏者の指との距離を検出するセンサと、前記センサの検出結果に基づき、前記距離が所定のしきい値以下になった場合、対応する音階の前記フレットの突出量を多くするアクチュエータとを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弦楽器の演奏を補助する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
初心者にとって、楽器を正しく演奏することは難しい。例えば、ギターのようなフレットを有する弦楽器において演奏者の弦を押さえる技術が未熟である場合、所望の音が鳴らないことがある。特に楽器を習い始めたばかりの頃になかなか音を出せるようにならないと、楽器の習得をさらに続けようという意欲が失われてしまうことがある。
【０００３】
弦楽器の演奏を補助する技術として、例えば、特許文献１−６に記載された技術が知られている。特許文献１は、コードネームを指定することにより、自動的に弦を押さえる技術を開示している。特許文献２は、連結した円筒形状の機器を回転させて指板を押さえることにより和音を鳴らす技術を開示している。特許文献３は、フレット有り、フレット無しのいずれのモードでも演奏可能な弦楽器を開示している。特許文献４は、フレットの無い弦楽器の指板に突起を設けて正確な音程がとれるようにしたフレット形状を開示している。特許文献５は、一定以上の速さで複数の弦を抑えた場合にコードを認識して、電子音でコードを発音させる技術を開示している。特許文献６は、アクチュエータで楽器の操作を補助する技術を開示している。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１９４５７号公報
【特許文献２】特表２００１−５２２０６９号公報
【特許文献３】特許第３５９１８３８号公報
【特許文献４】特許第３８５０４５５号公報
【特許文献５】特開２０００−７５８６１号公報
【特許文献６】特開２００８−９６７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１−４に記載された技術はいずれも、通常の演奏動作とは異なる動作が要求されるものであった。特許文献５に記載された技術は、電子音を発音させるものであり、弦の振動による音を発音するものではなかった。特許文献６に記載された技術は、弦楽器における具体的な構成を開示していなかった。
【０００６】
これに対し本発明は、演奏者が通常の演奏動作と同様の動作をした場合に、弦楽器の演奏を補助する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、演奏者の指によって弦が押しつけられる指板と、前記指板の音階に対応する位置に複数設けられ、前記指板からの突出量が可変に構成されているフレットと、前記フレットに対応する位置において、前記指板と前記演奏者の指との距離を検出するセンサと、前記センサの検出結果に基づき、前記距離が所定のしきい値以下になった場合、対応する音階の前記フレットの突出量を多くするアクチュエータとを有する弦楽器を提供する。
この弦楽器によれば、指板と演奏者の指との距離がしきい値以下になった場合、フレットの突出量が多くなり、演奏が補助される。
【０００８】
好ましい態様において、前記アクチュエータは、それぞれ異なるフレットに対応して複数設けられ、前記センサは、前記指板の異なる位置に複数設けられ、指板上の複数の位置の組み合わせと、駆動させるアクチュエータとを対応させる情報を記憶する記憶手段を有し、前記センサの検出結果に基づき、前記距離が前記しきい値以下になった場合、前記情報に基づいて前記複数のアクチュエータのうち駆動すべきアクチュエータを選択する選択手段を有し、前記センサの検出結果に基づき、前記距離が前記しきい値以下になった場合、前記複数のアクチュエータのうち前記選択手段によって選択されたアクチュエータが、対応するフレットの突出量を多くしてもよい。
この弦楽器によれば、押弦パターンに応じて、突出量が多くなるフレットが選択される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
１．構成および動作
図１は、本発明の一実施形態に係る弦楽器１の構成を示す図である。この例で、弦楽器１はギターである。弦楽器１は、ネック１０およびボディ２０を有する。ネック１０は一端においてボディ２０と接合されている。ネック１０の他端にはヘッド１１が設けられている。ヘッド１１はネック１０と一体で成形されている。ヘッド１１にはペグ１２が設けられている。ボディ２０にはブリッジ２１およびテールピース２２が設けられている。６本の弦３０は、一端がテールピース２２に、他端がペグ１２に固定されている。また、弦３０は、ブリッジ２１により下（図１の紙面奥側）から支えられ、弦高が定められている。
【００１０】
図２は、ネック１０の断面構造を模式的に示す図である。ネック１０の表面には、指板１３が設けられている。この例で、指板１３はネック１０と一体として成形されている。指板１３には、音階に対応する位置に複数のフレット１４が設けられている。複数のフレットを区別する必要があるときは、フレット１４−１、１４−２、１４−３のように添字を用いて区別する。他の要素についても同様である。フレット１４は、指板１３から突出した突出部を有する。突出部の高さ（以下「突出量」という）は、後述するように可変に構成されている。突出量は、各弦３０について独立に制御可能である。
【００１１】
指板１３のフレット１４と対応する位置には、センサ１５が設けられている。センサ１５は、指板１３と演奏者の指との距離を検出するセンサであり、この例では圧力センサである。センサ１５は、フレット１４および弦３０と一対一に対応して設けられている。弦楽器１は６本の弦３０を有するので、例えばフレット１４−１の近傍には、第１弦〜第６弦に対応して６つのセンサ１５が設けられている。他のフレットについても同様である。センサ１５は、対応するフレット１４から見てヘッド１１側に配置されている。
【００１２】
ネック１０の内部には、ドライバ１６およびアクチュエータ１７が設けられている。ドライバ１６は、センサ１５の出力に応じてアクチュエータ１７を制御（駆動）する駆動回路である。ドライバ１６は、センサ１５の検出結果（出力信号）に基づき、センサ１５からの出力信号により示される、指板１３と演奏者の指との距離が所定のしきい値以下になった場合（この例では、指が指板１３に触れた場合）、フレット１４の突出量を多くするように、アクチュエータ１７を制御する。
【００１３】
図３は、フレット１４の駆動機構をより詳細に示す図である。この例で、アクチュエータ１７はピエゾアクチュエータである。てこ１４１は、ピエゾアクチュエータの変位を、フレット１４の変位として十分なレベルに拡大するために用いられる。ドライバ１６は、指が指板１３に触れたことを示す信号がセンサ１５から出力された場合、アクチュエータ１７に電圧を印加する。電圧を印加されるとアクチュエータ１７は変位（伸張）し、てこ１４１の作用により、フレット１４を、突出量が多くなる方向に移動させる。フレット１４が移動する方向は、指板１３に対し垂直方向である。
【００１４】
この例で、演奏者が押弦していない状態においては、たとえフレット１４を最大限移動させた場合でも弦３０に触れないように、フレット１４の突出量は設定されている。これは、本実施形態による機構があくまで演奏を「補助」するものであるとの思想に基づいている。
【００１５】
図４は、フレット１４が移動した後の様子を示す図である。ここでは、フレット１４−１、１４−２および１４−３と、これらに対応するセンサ１５−１、１５−２、１５−３が図示されている。センサ１５−２に指が触れ、フレット１４−２が持ち上がった（突出量が多くなった）状態が示されている。人間の指は曲面で構成されているので、センサ１５すなわち指板１３に指が触れているからといって、弦３０も指板１３に押さえつけられているとは限らない。弦楽器１においては、フレット１４とブリッジ２１により弦３０の振動長が定められることにより、正しい音階の音が発音される。しかし、弦３０が指板１３に正しく押さえつけられていない場合、弦３０の振動長が定まらず、正しい音階の音が発音されないことがある。あるいは、指により弦３０がミュートされた状態になり、音が鳴らないこともある。このような場合でも、本実施形態によれば、フレット１４−２が持ち上がり下から弦３０を支えるので、弦３０の振動長が正しく定められる。このように、演奏者は通常の演奏動作と同様の動作をするだけで、自動的に演奏が補助される。
【００１６】
２．他の実施形態
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下において、実施形態と共通する要素については共通の参照符号が用いられる。以下で説明する変形例のうち２つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。
【００１７】
２−１．変形例１
指が触れたセンサ１５と、それに対応して駆動させるアクチュエータ１７との関係は、実施形態で説明したものに限定されない。すなわち、実施形態において、センサ１５とアクチュエータ１７とは一対一に対応していたが、この対応関係は一対一でなくてもよい。
【００１８】
図５は、変形例１に係る弦楽器２の構成を模式的に示す図である。メモリ５１（記憶手段の一例）は、複数のセンサ１５の組み合わせと、駆動させるアクチュエータ１７とを対応させる情報を記憶している。すなわち、メモリ５１は、押弦パターンと、それに対応して駆動させるアクチュエータ１７とを示す情報を記憶している。メモリ５１は、例えば、センサ１５の組み合わせとして、第６弦第０フレット（解放）、第５弦第２フレット、第４弦第２フレットおよび第３弦第１フレットからなるパターンを記憶している。なお、「第６弦第０フレット」とは、第６弦においてはどのフレットでも押弦が検出されないことを示す。さらに、メモリ５１は、このパターンに対応して駆動させるアクチュエータとして、第５弦第２フレット、第４弦第２フレット、第３弦第１フレット、第２弦第１２フレットおよび第１弦第１２フレットに対応するアクチュエータを示す情報を記憶している。
【００１９】
プロセッサ５２（選択手段の一例）は、センサ１５の検出結果に基づき、複数のセンサ１５のいずれにおいて指とセンサ１５との距離がしきい値以下になった場合、メモリ５１に記憶されている情報に基づいて複数のアクチュエータ１７のうち駆動すべきアクチュエータを選択する。例えば、第６弦第０フレット（解放）、第５弦第２フレット、第４弦第２フレットおよび第３弦第１フレットが押弦されたことがセンサ１５により検出された場合、プロセッサ５２は、メモリ５１に記憶されている押弦パターンと、センサ１５により検出された押弦パターンとを比較し、駆動するアクチュエータとして、第５弦第２フレット、第４弦第２フレット、第３弦第１フレット、第２弦第１２フレットおよび第１弦第１２フレットに対応するアクチュエータ１７を選択する。プロセッサ５２は、これらのアクチュエータ１７に対応するドライバ１６に対し、アクチュエータ１７の駆動を指示する。
【００２０】
変形例１において、ドライバ１６は、プロセッサ５２からの指示に応じてアクチュエータ１７を駆動する。アクチュエータ１７は、上述の実施形態とは異なり、演奏者が押弦していない状態において、フレット１４を最大限移動させた場合には弦３０を持ち上げるように、フレット１４の突出量が設定されている。このような構成により、演奏者が例えば第６弦第０フレット（解放）、第５弦第２フレット、第４弦第２フレットおよび第３弦第１フレットを押弦することにより、押弦していない第２弦第１２フレットおよび第１弦第１２フレットに相当する音も鳴らせることができる。ギターの場合、通常、演奏者が押弦に使える指は左手の人差し指、中指、薬指および小指の４本の指であるから、押弦できるパターンは物理的に制限され、第５弦第２フレット、第４弦第２フレット、第３弦第１フレット、第２弦第１２フレットおよび第１弦第１２フレットを同時に押弦することはまず不可能である。しかし変形例１の構成によれば、押弦が事実上不可能なパターンの音も鳴らすことができる。なお、図５において、メモリ５１、プロセッサ５２、センサ１５およびフレット１４（アクチュエータ１７）の接続関係は模式的に示されている。プロセッサ５２とセンサ１５またはフレット１４との間の配線はネック１０およびボディ２０の内部に設けられる。また、図５でメモリ５１およびプロセッサ５２はボディ２０の内部に設置されているが、これらはネック１０の内部に設置されてもよい。
【００２１】
あるいは、変形例１において、セーハ（同一フレットで複数の弦を押弦すること）等、特定のパターン（演奏者が押弦ミスをしやすいと推定されるパターン）で押弦されたときのみ、対応するアクチュエータ１７を駆動する構成としてもよい。この場合、メモリ５１は、押弦パターンとして、第１弦〜第６弦の第３フレットからなる押弦パターンを記憶している。さらに、メモリ５１は、この押弦パターンに対応して駆動させるアクチュエータとして、第１弦〜第６弦の第３フレットに対応するアクチュエータ１７を示す情報を記憶している。
【００２２】
この場合において、プロセッサ５２は、メモリ５１に記憶されている押弦パターンと、センサ１５により検出された押弦パターンとが一致した場合にのみ、対応するアクチュエータ１７を駆動する。例えば第１弦の第３フレットのみが単独で押弦されたときにはアクチュエータ１７は駆動されないが、第３フレットがセーハされたときには、アクチュエータ１７が駆動される。この構成によれば、演奏者が押弦ミスをしやすいと推定される押弦パターンの場合のみ、アクチュエータ１７が駆動される。
【００２３】
２−２．変形例２
フレット１４の駆動機構は図３で示されるものに限定されない。突出量を制御できるものであれば、どのような駆動機構が用いられてもよい。
【００２４】
図６は、変形例２に係るフレット１４の駆動機構を示す図である。この例で、アクチュエータ１７は、導電性高分子アクチュエータ（人工筋肉）である。アクチュエータ１７は、ストッパ１４２により、ネック１０の内部（図中の位置）に固定されている。アクチュエータ１７にはバネ１４３が接続されている。電圧が印加されていない状態においては、図中下向きの力により、アクチュエータ１７は、図中実線の位置にある。ドライバ１６により電圧が印加されると、アクチュエータ１７は図中上方向に反るように変形し、図中鎖線で示した状態になる。これによりフレット１４は上に持ち上げられ、突出量が多くなる（図中鎖線の位置）。
【００２５】
２−３．変形例３
図７は、変形例３に係るフレット１４の駆動機構を示す図である。この例で、アクチュエータ１７は、導電性高分子アクチュエータである。アクチュエータ１７は、円柱形状を有しており、回転軸１４４によりネック１０の内部（図中の位置）に固定されている。アクチュエータ１７にはバネ１４３が接続されている。電圧が印加されていない状態においては、図中下向きの力により、アクチュエータ１７は、所定の位置に固定されている。ドライバ１６により電圧が印加されると、アクチュエータ１７は伸張し、図中矢印Ａ方向に回転する。アクチュエータ１７に接続されているシャフト１４４によりフレット１４は上に持ち上げられ、突出量が多くなる（図中鎖線の位置）。
【００２６】
なお、実施形態、変形例２および変形例３で示したフレット１４の駆動機構はあくまで例である。これらの構成以外にも、フレット１４を指板１３に対して垂直な方向に移動できるものであれば、どのような構成が用いられてもよい。
【００２７】
２−４．変形例４
センサ１５は圧力センサに限定されない。指板１３と演奏者の指との距離に関する状態を検出するものであれば、どのようなものが用いられてもよい。例えば、電気式センサ、光学センサ、音響方式のセンサなどが用いられてもよい。音響方式のセンサが用いられる場合、ブリッジ２１側から超音波の信号を弦に流し、反射波から指の接触が検出される。光学センサが用いられる場合、弦３０としては光学的に透明な弦が用いられ、弦の振動を光学的に検出することにより、指の位置が検出される。
【００２８】
図８は電気式センサを用いた例である。この例では、指板１３には、センサ１５として電極１５１が設けられている。この例で弦３０は金属弦である。各電極１５１とテールピース２２とはプロセッサ６１を介して接続されている。プロセッサ６１は、演奏者が押弦して弦３０が電極１５１に触れ、電極１５１とテールピース２２とが短絡すると、対応するアクチュエータ１７を駆動する。
【００２９】
２−５．変形例５
センサ１５が検出するのは、１本の指で１本の弦３０を押さえたことに限定されない。センサ１５は、１本の指で複数の弦３０を押さえたことを検出してもよい。
【００３０】
図９は、変形例５に係るセンサ１５とアクチュエータ１７の配置を示す図である。この例で、センサ１５は、単一のフレットに対して第１〜第３弦に対応する位置（高音弦側）にひとつ設けられ、第４〜第６弦に対応する位置（低音弦側）にもうひとつ設けられている。プロセッサ７１は、単一のフレットについて、高音弦側と定音弦側の双方のセンサ１５に指が触れたこと（すなわち、セーハされたこと）が検出された場合に、対応するアクチュエータ１７を駆動してもよい。この場合において、アクチュエータ１７は、あるフレット１４においてすべての弦３０について共通である。
【００３１】
２−６．変形例６
センサ１５は、すべての弦３０およびフレット１４について設けられていなくてもよい。複数の弦３０および複数のフレット１４のうち、一部の弦３０またはフレット１４についてのみ、センサ１５が設けられてもよい。フレット１４の駆動機構も同様である。例えば、センサ１５は、演奏者が押弦ミスをしやすいと推定される特定のフレット（例えば、第１〜第５フレット等のローポジション）または特定の弦に対応する位置にのみ設けられていてもよい。あるいは、センサ１５は、ローポジションにおいては変形例５のようにセーハを検出するように、そしてハイポジションにおいては弦毎の押弦を検出するように配置さえていてもよい。
【００３２】
２−７．変形例７
センサ１５、ドライバ１６およびアクチュエータ１７の電気的な接続関係は、実施形態で説明したものに限定されない。単一のドライバ１６がすべてのアクチュエータ１７を駆動してもよいし、あるいは、フレット毎に１つのドライバ１６が、６弦ぶんのアクチュエータ１７を駆動してもよい。さらにあるいは、アクチュエータ１７は、ドライバ１６を内蔵していてもよい。
【００３３】
２−８．変形例８
弦楽器１および２はギターに限定されない。マンドリン、ウクレレ、リュート、琵琶、シタールなど、指板とフレットを有する弦楽器であれば、どのようなものが弦楽器１として用いられてもよい。また、弦楽器１がギターである場合も、ネックや本体の形状は実施形態で説明したものに限定されない。例えば、指板はネックと別の材料で形成され、これをネックに貼り付けた構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】一実施形態に係る弦楽器１の構成を示す図である。
【図２】ネック１０の断面構造を模式的に示す図である。
【図３】フレット１４の駆動機構をより詳細に示す図である。
【図４】フレット１４が移動した後の様子を示す図である。
【図５】変形例１に係る弦楽器２の構成を示す図である。
【図６】変形例２に係るフレット１４の駆動機構を示す図である。
【図７】変形例３に係るフレット１４の駆動機構を示す図である。
【図８】電気式センサを用いた例である。
【図９】変形例５に係るセンサ１５とアクチュエータ１７の配置を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１・２…弦楽器、１０…ネック、１１…ヘッド、１２…ペグ、１３…指板、１４…フレット、１５…センサ、１６…ドライバ、１７…アクチュエータ、２０…ボディ、２１…ブリッジ、２２…テールピース、３０…弦、５１…メモリ、５２・６１・７１…プロセッサ、１４１…てこ、１４２…ストッパ、１４３…バネ、１４４…シャフト、１５１…電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弦楽器の演奏を補助する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
初心者にとって、楽器を正しく演奏することは難しい。例えば、ギターのようなフレットを有する弦楽器において演奏者の弦を押さえる技術が未熟である場合、所望の音が鳴らないことがある。特に楽器を習い始めたばかりの頃になかなか音を出せるようにならないと、楽器の習得をさらに続けようという意欲が失われてしまうことがある。
【０００３】
弦楽器の演奏を補助する技術として、例えば、特許文献１−６に記載された技術が知られている。特許文献１は、コードネームを指定することにより、自動的に弦を押さえる技術を開示している。特許文献２は、連結した円筒形状の機器を回転させて指板を押さえることにより和音を鳴らす技術を開示している。特許文献３は、フレット有り、フレット無しのいずれのモードでも演奏可能な弦楽器を開示している。特許文献４は、フレットの無い弦楽器の指板に突起を設けて正確な音程がとれるようにしたフレット形状を開示している。特許文献５は、一定以上の速さで複数の弦を抑えた場合にコードを認識して、電子音でコードを発音させる技術を開示している。特許文献６は、アクチュエータで楽器の操作を補助する技術を開示している。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１９４５７号公報
【特許文献２】特表２００１−５２２０６９号公報
【特許文献３】特許第３５９１８３８号公報
【特許文献４】特許第３８５０４５５号公報
【特許文献５】特開２０００−７５８６１号公報
【特許文献６】特開２００８−９６７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１−４に記載された技術はいずれも、通常の演奏動作とは異なる動作が要求されるものであった。特許文献５に記載された技術は、電子音を発音させるものであり、弦の振動による音を発音するものではなかった。特許文献６に記載された技術は、弦楽器における具体的な構成を開示していなかった。
【０００６】
これに対し本発明は、演奏者が通常の演奏動作と同様の動作をした場合に、弦楽器の演奏を補助する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、演奏者の指によって弦が押しつけられる指板と、前記指板の音階に対応する位置に複数設けられ、前記指板からの突出量が可変に構成されているフレットと、前記フレットに対応する位置において、前記指板と前記演奏者の指との距離を検出するセンサと、前記センサの検出結果に基づき、前記距離が所定のしきい値以下になった場合、対応する音階の前記フレットの突出量を多くするアクチュエータとを有する弦楽器を提供する。
この弦楽器によれば、指板と演奏者の指との距離がしきい値以下になった場合、フレットの突出量が多くなり、演奏が補助される。
【０００８】
好ましい態様において、前記アクチュエータは、それぞれ異なるフレットに対応して複数設けられ、前記センサは、前記指板の異なる位置に複数設けられ、指板上の複数の位置の組み合わせと、駆動させるアクチュエータとを対応させる情報を記憶する記憶手段を有し、前記センサの検出結果に基づき、前記距離が前記しきい値以下になった場合、前記情報に基づいて前記複数のアクチュエータのうち駆動すべきアクチュエータを選択する選択手段を有し、前記センサの検出結果に基づき、前記距離が前記しきい値以下になった場合、前記複数のアクチュエータのうち前記選択手段によって選択されたアクチュエータが、対応するフレットの突出量を多くしてもよい。
この弦楽器によれば、押弦パターンに応じて、突出量が多くなるフレットが選択される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
１．構成および動作
図１は、本発明の一実施形態に係る弦楽器１の構成を示す図である。この例で、弦楽器１はギターである。弦楽器１は、ネック１０およびボディ２０を有する。ネック１０は一端においてボディ２０と接合されている。ネック１０の他端にはヘッド１１が設けられている。ヘッド１１はネック１０と一体で成形されている。ヘッド１１にはペグ１２が設けられている。ボディ２０にはブリッジ２１およびテールピース２２が設けられている。６本の弦３０は、一端がテールピース２２に、他端がペグ１２に固定されている。また、弦３０は、ブリッジ２１により下（図１の紙面奥側）から支えられ、弦高が定められている。
【００１０】
図２は、ネック１０の断面構造を模式的に示す図である。ネック１０の表面には、指板１３が設けられている。この例で、指板１３はネック１０と一体として成形されている。指板１３には、音階に対応する位置に複数のフレット１４が設けられている。複数のフレットを区別する必要があるときは、フレット１４−１、１４−２、１４−３のように添字を用いて区別する。他の要素についても同様である。フレット１４は、指板１３から突出した突出部を有する。突出部の高さ（以下「突出量」という）は、後述するように可変に構成されている。突出量は、各弦３０について独立に制御可能である。
【００１１】
指板１３のフレット１４と対応する位置には、センサ１５が設けられている。センサ１５は、指板１３と演奏者の指との距離を検出するセンサであり、この例では圧力センサである。センサ１５は、フレット１４および弦３０と一対一に対応して設けられている。弦楽器１は６本の弦３０を有するので、例えばフレット１４−１の近傍には、第１弦〜第６弦に対応して６つのセンサ１５が設けられている。他のフレットについても同様である。センサ１５は、対応するフレット１４から見てヘッド１１側に配置されている。
【００１２】
ネック１０の内部には、ドライバ１６およびアクチュエータ１７が設けられている。ドライバ１６は、センサ１５の出力に応じてアクチュエータ１７を制御（駆動）する駆動回路である。ドライバ１６は、センサ１５の検出結果（出力信号）に基づき、センサ１５からの出力信号により示される、指板１３と演奏者の指との距離が所定のしきい値以下になった場合（この例では、指が指板１３に触れた場合）、フレット１４の突出量を多くするように、アクチュエータ１７を制御する。
【００１３】
図３は、フレット１４の駆動機構をより詳細に示す図である。この例で、アクチュエータ１７はピエゾアクチュエータである。てこ１４１は、ピエゾアクチュエータの変位を、フレット１４の変位として十分なレベルに拡大するために用いられる。ドライバ１６は、指が指板１３に触れたことを示す信号がセンサ１５から出力された場合、アクチュエータ１７に電圧を印加する。電圧を印加されるとアクチュエータ１７は変位（伸張）し、てこ１４１の作用により、フレット１４を、突出量が多くなる方向に移動させる。フレット１４が移動する方向は、指板１３に対し垂直方向である。
【００１４】
この例で、演奏者が押弦していない状態においては、たとえフレット１４を最大限移動させた場合でも弦３０に触れないように、フレット１４の突出量は設定されている。これは、本実施形態による機構があくまで演奏を「補助」するものであるとの思想に基づいている。
【００１５】
図４は、フレット１４が移動した後の様子を示す図である。ここでは、フレット１４−１、１４−２および１４−３と、これらに対応するセンサ１５−１、１５−２、１５−３が図示されている。センサ１５−２に指が触れ、フレット１４−２が持ち上がった（突出量が多くなった）状態が示されている。人間の指は曲面で構成されているので、センサ１５すなわち指板１３に指が触れているからといって、弦３０も指板１３に押さえつけられているとは限らない。弦楽器１においては、フレット１４とブリッジ２１により弦３０の振動長が定められることにより、正しい音階の音が発音される。しかし、弦３０が指板１３に正しく押さえつけられていない場合、弦３０の振動長が定まらず、正しい音階の音が発音されないことがある。あるいは、指により弦３０がミュートされた状態になり、音が鳴らないこともある。このような場合でも、本実施形態によれば、フレット１４−２が持ち上がり下から弦３０を支えるので、弦３０の振動長が正しく定められる。このように、演奏者は通常の演奏動作と同様の動作をするだけで、自動的に演奏が補助される。
【００１６】
２．他の実施形態
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下において、実施形態と共通する要素については共通の参照符号が用いられる。以下で説明する変形例のうち２つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。
【００１７】
２−１．変形例１
指が触れたセンサ１５と、それに対応して駆動させるアクチュエータ１７との関係は、実施形態で説明したものに限定されない。すなわち、実施形態において、センサ１５とアクチュエータ１７とは一対一に対応していたが、この対応関係は一対一でなくてもよい。
【００１８】
図５は、変形例１に係る弦楽器２の構成を模式的に示す図である。メモリ５１（記憶手段の一例）は、複数のセンサ１５の組み合わせと、駆動させるアクチュエータ１７とを対応させる情報を記憶している。すなわち、メモリ５１は、押弦パターンと、それに対応して駆動させるアクチュエータ１７とを示す情報を記憶している。メモリ５１は、例えば、センサ１５の組み合わせとして、第６弦第０フレット（解放）、第５弦第２フレット、第４弦第２フレットおよび第３弦第１フレットからなるパターンを記憶している。なお、「第６弦第０フレット」とは、第６弦においてはどのフレットでも押弦が検出されないことを示す。さらに、メモリ５１は、このパターンに対応して駆動させるアクチュエータとして、第５弦第２フレット、第４弦第２フレット、第３弦第１フレット、第２弦第１２フレットおよび第１弦第１２フレットに対応するアクチュエータを示す情報を記憶している。
【００１９】
プロセッサ５２（選択手段の一例）は、センサ１５の検出結果に基づき、複数のセンサ１５のいずれにおいて指とセンサ１５との距離がしきい値以下になった場合、メモリ５１に記憶されている情報に基づいて複数のアクチュエータ１７のうち駆動すべきアクチュエータを選択する。例えば、第６弦第０フレット（解放）、第５弦第２フレット、第４弦第２フレットおよび第３弦第１フレットが押弦されたことがセンサ１５により検出された場合、プロセッサ５２は、メモリ５１に記憶されている押弦パターンと、センサ１５により検出された押弦パターンとを比較し、駆動するアクチュエータとして、第５弦第２フレット、第４弦第２フレット、第３弦第１フレット、第２弦第１２フレットおよび第１弦第１２フレットに対応するアクチュエータ１７を選択する。プロセッサ５２は、これらのアクチュエータ１７に対応するドライバ１６に対し、アクチュエータ１７の駆動を指示する。
【００２０】
変形例１において、ドライバ１６は、プロセッサ５２からの指示に応じてアクチュエータ１７を駆動する。アクチュエータ１７は、上述の実施形態とは異なり、演奏者が押弦していない状態において、フレット１４を最大限移動させた場合には弦３０を持ち上げるように、フレット１４の突出量が設定されている。このような構成により、演奏者が例えば第６弦第０フレット（解放）、第５弦第２フレット、第４弦第２フレットおよび第３弦第１フレットを押弦することにより、押弦していない第２弦第１２フレットおよび第１弦第１２フレットに相当する音も鳴らせることができる。ギターの場合、通常、演奏者が押弦に使える指は左手の人差し指、中指、薬指および小指の４本の指であるから、押弦できるパターンは物理的に制限され、第５弦第２フレット、第４弦第２フレット、第３弦第１フレット、第２弦第１２フレットおよび第１弦第１２フレットを同時に押弦することはまず不可能である。しかし変形例１の構成によれば、押弦が事実上不可能なパターンの音も鳴らすことができる。なお、図５において、メモリ５１、プロセッサ５２、センサ１５およびフレット１４（アクチュエータ１７）の接続関係は模式的に示されている。プロセッサ５２とセンサ１５またはフレット１４との間の配線はネック１０およびボディ２０の内部に設けられる。また、図５でメモリ５１およびプロセッサ５２はボディ２０の内部に設置されているが、これらはネック１０の内部に設置されてもよい。
【００２１】
あるいは、変形例１において、セーハ（同一フレットで複数の弦を押弦すること）等、特定のパターン（演奏者が押弦ミスをしやすいと推定されるパターン）で押弦されたときのみ、対応するアクチュエータ１７を駆動する構成としてもよい。この場合、メモリ５１は、押弦パターンとして、第１弦〜第６弦の第３フレットからなる押弦パターンを記憶している。さらに、メモリ５１は、この押弦パターンに対応して駆動させるアクチュエータとして、第１弦〜第６弦の第３フレットに対応するアクチュエータ１７を示す情報を記憶している。
【００２２】
この場合において、プロセッサ５２は、メモリ５１に記憶されている押弦パターンと、センサ１５により検出された押弦パターンとが一致した場合にのみ、対応するアクチュエータ１７を駆動する。例えば第１弦の第３フレットのみが単独で押弦されたときにはアクチュエータ１７は駆動されないが、第３フレットがセーハされたときには、アクチュエータ１７が駆動される。この構成によれば、演奏者が押弦ミスをしやすいと推定される押弦パターンの場合のみ、アクチュエータ１７が駆動される。
【００２３】
２−２．変形例２
フレット１４の駆動機構は図３で示されるものに限定されない。突出量を制御できるものであれば、どのような駆動機構が用いられてもよい。
【００２４】
図６は、変形例２に係るフレット１４の駆動機構を示す図である。この例で、アクチュエータ１７は、導電性高分子アクチュエータ（人工筋肉）である。アクチュエータ１７は、ストッパ１４２により、ネック１０の内部（図中の位置）に固定されている。アクチュエータ１７にはバネ１４３が接続されている。電圧が印加されていない状態においては、図中下向きの力により、アクチュエータ１７は、図中実線の位置にある。ドライバ１６により電圧が印加されると、アクチュエータ１７は図中上方向に反るように変形し、図中鎖線で示した状態になる。これによりフレット１４は上に持ち上げられ、突出量が多くなる（図中鎖線の位置）。
【００２５】
２−３．変形例３
図７は、変形例３に係るフレット１４の駆動機構を示す図である。この例で、アクチュエータ１７は、導電性高分子アクチュエータである。アクチュエータ１７は、円柱形状を有しており、回転軸１４４によりネック１０の内部（図中の位置）に固定されている。アクチュエータ１７にはバネ１４３が接続されている。電圧が印加されていない状態においては、図中下向きの力により、アクチュエータ１７は、所定の位置に固定されている。ドライバ１６により電圧が印加されると、アクチュエータ１７は伸張し、図中矢印Ａ方向に回転する。アクチュエータ１７に接続されているシャフト１４４によりフレット１４は上に持ち上げられ、突出量が多くなる（図中鎖線の位置）。
【００２６】
なお、実施形態、変形例２および変形例３で示したフレット１４の駆動機構はあくまで例である。これらの構成以外にも、フレット１４を指板１３に対して垂直な方向に移動できるものであれば、どのような構成が用いられてもよい。
【００２７】
２−４．変形例４
センサ１５は圧力センサに限定されない。指板１３と演奏者の指との距離に関する状態を検出するものであれば、どのようなものが用いられてもよい。例えば、電気式センサ、光学センサ、音響方式のセンサなどが用いられてもよい。音響方式のセンサが用いられる場合、ブリッジ２１側から超音波の信号を弦に流し、反射波から指の接触が検出される。光学センサが用いられる場合、弦３０としては光学的に透明な弦が用いられ、弦の振動を光学的に検出することにより、指の位置が検出される。
【００２８】
図８は電気式センサを用いた例である。この例では、指板１３には、センサ１５として電極１５１が設けられている。この例で弦３０は金属弦である。各電極１５１とテールピース２２とはプロセッサ６１を介して接続されている。プロセッサ６１は、演奏者が押弦して弦３０が電極１５１に触れ、電極１５１とテールピース２２とが短絡すると、対応するアクチュエータ１７を駆動する。
【００２９】
２−５．変形例５
センサ１５が検出するのは、１本の指で１本の弦３０を押さえたことに限定されない。センサ１５は、１本の指で複数の弦３０を押さえたことを検出してもよい。
【００３０】
図９は、変形例５に係るセンサ１５とアクチュエータ１７の配置を示す図である。この例で、センサ１５は、単一のフレットに対して第１〜第３弦に対応する位置（高音弦側）にひとつ設けられ、第４〜第６弦に対応する位置（低音弦側）にもうひとつ設けられている。プロセッサ７１は、単一のフレットについて、高音弦側と定音弦側の双方のセンサ１５に指が触れたこと（すなわち、セーハされたこと）が検出された場合に、対応するアクチュエータ１７を駆動してもよい。この場合において、アクチュエータ１７は、あるフレット１４においてすべての弦３０について共通である。
【００３１】
２−６．変形例６
センサ１５は、すべての弦３０およびフレット１４について設けられていなくてもよい。複数の弦３０および複数のフレット１４のうち、一部の弦３０またはフレット１４についてのみ、センサ１５が設けられてもよい。フレット１４の駆動機構も同様である。例えば、センサ１５は、演奏者が押弦ミスをしやすいと推定される特定のフレット（例えば、第１〜第５フレット等のローポジション）または特定の弦に対応する位置にのみ設けられていてもよい。あるいは、センサ１５は、ローポジションにおいては変形例５のようにセーハを検出するように、そしてハイポジションにおいては弦毎の押弦を検出するように配置さえていてもよい。
【００３２】
２−７．変形例７
センサ１５、ドライバ１６およびアクチュエータ１７の電気的な接続関係は、実施形態で説明したものに限定されない。単一のドライバ１６がすべてのアクチュエータ１７を駆動してもよいし、あるいは、フレット毎に１つのドライバ１６が、６弦ぶんのアクチュエータ１７を駆動してもよい。さらにあるいは、アクチュエータ１７は、ドライバ１６を内蔵していてもよい。
【００３３】
２−８．変形例８
弦楽器１および２はギターに限定されない。マンドリン、ウクレレ、リュート、琵琶、シタールなど、指板とフレットを有する弦楽器であれば、どのようなものが弦楽器１として用いられてもよい。また、弦楽器１がギターである場合も、ネックや本体の形状は実施形態で説明したものに限定されない。例えば、指板はネックと別の材料で形成され、これをネックに貼り付けた構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】一実施形態に係る弦楽器１の構成を示す図である。
【図２】ネック１０の断面構造を模式的に示す図である。
【図３】フレット１４の駆動機構をより詳細に示す図である。
【図４】フレット１４が移動した後の様子を示す図である。
【図５】変形例１に係る弦楽器２の構成を示す図である。
【図６】変形例２に係るフレット１４の駆動機構を示す図である。
【図７】変形例３に係るフレット１４の駆動機構を示す図である。
【図８】電気式センサを用いた例である。
【図９】変形例５に係るセンサ１５とアクチュエータ１７の配置を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１・２…弦楽器、１０…ネック、１１…ヘッド、１２…ペグ、１３…指板、１４…フレット、１５…センサ、１６…ドライバ、１７…アクチュエータ、２０…ボディ、２１…ブリッジ、２２…テールピース、３０…弦、５１…メモリ、５２・６１・７１…プロセッサ、１４１…てこ、１４２…ストッパ、１４３…バネ、１４４…シャフト、１５１…電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
演奏者の指によって弦が押しつけられる指板と、
前記指板の音階に対応する位置に複数設けられ、前記指板からの突出量が可変に構成されているフレットと、
前記フレットに対応する位置において、前記指板と前記演奏者の指との距離を検出するセンサと、
前記センサの検出結果に基づき、前記距離が所定のしきい値以下になった場合、対応する音階の前記フレットの突出量を多くするアクチュエータと
を有する弦楽器。
【請求項２】
前記アクチュエータは、それぞれ異なるフレットに対応して複数設けられ、
前記センサは、前記指板の異なる位置に複数設けられ、
指板上の複数の位置の組み合わせと、駆動させるアクチュエータとを対応させる情報を記憶する記憶手段を有し、
前記センサの検出結果に基づき、前記距離が前記しきい値以下になった場合、前記情報に基づいて前記複数のアクチュエータのうち駆動すべきアクチュエータを選択する選択手段を有し、
前記センサの検出結果に基づき、前記距離が前記しきい値以下になった場合、前記複数のアクチュエータのうち前記選択手段によって選択されたアクチュエータが、対応するフレットの突出量を多くする
ことを特徴とする請求項１に記載の弦楽器。
【請求項１】
演奏者の指によって弦が押しつけられる指板と、
前記指板の音階に対応する位置に複数設けられ、前記指板からの突出量が可変に構成されているフレットと、
前記フレットに対応する位置において、前記指板と前記演奏者の指との距離を検出するセンサと、
前記センサの検出結果に基づき、前記距離が所定のしきい値以下になった場合、対応する音階の前記フレットの突出量を多くするアクチュエータと
を有する弦楽器。
【請求項２】
前記アクチュエータは、それぞれ異なるフレットに対応して複数設けられ、
前記センサは、前記指板の異なる位置に複数設けられ、
指板上の複数の位置の組み合わせと、駆動させるアクチュエータとを対応させる情報を記憶する記憶手段を有し、
前記センサの検出結果に基づき、前記距離が前記しきい値以下になった場合、前記情報に基づいて前記複数のアクチュエータのうち駆動すべきアクチュエータを選択する選択手段を有し、
前記センサの検出結果に基づき、前記距離が前記しきい値以下になった場合、前記複数のアクチュエータのうち前記選択手段によって選択されたアクチュエータが、対応するフレットの突出量を多くする
ことを特徴とする請求項１に記載の弦楽器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−８５６９２（Ｐ２０１０−８５６９２Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５４４３３（Ｐ２００８−２５４４３３）
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
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