打面装置
【課題】練習用打楽器あるいは電子打楽器に利用できる打面装置（パッド）などに関し、練習用打楽器あるいは電子打楽器の打面装置として、小さな打撃音でアコースティック打楽器に近いテンション感を実現する、小型の構成でツインペダル奏法を実現する、あるいはミュート奏法（オープン／クローズ奏法）を実現することを目的とする。
【解決手段】打撃面が網状素材により構成されるヘッドと、該ヘッドに接触する緩衝材と、該緩衝材を該ヘッドに接触した状態に固定支持する支持手段と、該ヘッドに接触して該ヘッドの振動を検出するセンサと、該センサを該ヘッドに接触した状態に固定支持するセンサ支持手段とを備える。
【解決手段】打撃面が網状素材により構成されるヘッドと、該ヘッドに接触する緩衝材と、該緩衝材を該ヘッドに接触した状態に固定支持する支持手段と、該ヘッドに接触して該ヘッドの振動を検出するセンサと、該センサを該ヘッドに接触した状態に固定支持するセンサ支持手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、練習用打楽器あるいは電子打楽器に利用できる打面装置（パッド）とこの打面装置を用いた電子打楽器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子ドラムのパッドとして例えば実開昭６０−１５９５００号公報に記載されたものがある。このパッドは、板状の本体の中央部分に、振動感知素子（打撃センサ）を裏面に取り付けた振動板を埋設し、その振動板の表面を薄い緩衝板で覆うようにし、この緩衝板部分をビーターで打撃することで、打撃センサから打撃の検出信号を取り出す構造となっている。そして、この緩衝板の材質を例えばゴム、スポンジ、ゲル状物質などに変えたり、板の厚さを変えるなどして、打撃感がアコースティック打楽器に近づくよう調整している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述のパッドでは、アコースティックな打楽器例えばバスドラムに近い打撃感を得ることはなかなか難しかった。これは、アコースティック打楽器のヘッドの張力によるテンション感が、緩衝板の弾性力によるものとは異なっているため、このテンション感を模擬できないためである。具体的には、緩衝板を打撃した際の反発感が強く、感触のよい打撃感とならなかった。また、パッドを打撃した際のパッド部分自体で発生する打撃音が大きく、電子打楽器ではその打撃音が、音源で発生する打楽器音による演奏の邪魔になるおそれがあった。
【０００４】
また、アコースティック・バスドラムなどには、二つのビーターで打撃を行って演奏するツインペダル形のものがあるが、電子打楽器で振動板方式を用いてこのツインペダル用キックパッドを実現しようとした場合には次の問題がある。すなわち、上述の振動板方式だと、有効打面（ここで有効打面とは、弱打の打撃も検出できる打面の範囲をいう）が狭く、この有効打面から外れた位置での弱打を検出することが難しくなる。振動板を用いたツインペダル用キックパッドでは、二つのビーターの打撃にそれぞれに対して打撃センサから同じ大きさの信号出力を得る必要がある。このため、二つのビーターの打撃位置に合った大きなサイズの打撃センサを設ける、あるいは二つのビーターの各打撃位置に合わせて都合２つのセンサを設けるなどの対策が必要となる。あるいは、ある程度の弱打は検出できないものとして無視することを余技なくされている。
【０００５】
さらに、アコースティック・バスドラムにはオープン奏法とクローズ奏法がある。オープン奏法はビーターで打撃した後、打面からビーターを直ちに離して打撃の振動を長く持続させる奏法、クローズ奏法はビーターを打撃後も打面に押しつけて打撃の振動を短く終わらせる奏法である。この奏法を上述の振動板式のパッドを用いて電子打楽器においても実現しようとしても、振動板式のパッドは、打撃による振動板の振動が直ぐに減衰するので、奏者がオープン奏法とクローズ奏法を行っても、その違いを検出することができなかった。
【０００６】
これらアコースティック打楽器に近いテンション感を得る、ツインペダル奏法を実現する、あるいはミュート奏法（オープン／クローズ奏法）を実現するなどのために、パッドの構造をアコースティック打楽器と同じ構造にすることも考えられるが、かかる構造では生の打撃音が大きくなり、電子打楽器音での演奏の邪魔になるし、また、例えばバスドラムなどの打撃感を模擬するためには、ヘッドの径を大きくしなければならないため、ドラムパッドの全体寸法が大きくなってしまい、またコストアップにもつながるという問題がある。
【０００７】
また、上述の電子打楽器とは別に、近年、打楽器の練習をする場合、打楽器は一般に大きな音を発生するため、これが近隣に対する騒音となるという問題がある。よって、打楽器の打面装置として、練習用に、アコースティック打楽器に近いテンション感を持ち、かつ打撃音が小さいものが必要とされている。
【０００８】
本発明は上述の諸問題に鑑みてなされたものであり、練習用打楽器あるいは電子打楽器の打面装置として、小さな打撃音でアコースティック打楽器に近いテンション感を実現する、小型の構成でツインペダル奏法を実現する、あるいはミュート奏法（オープン／クローズ奏法）を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するために、本発明に係る打面装置は、第１の形態として、打撃面が網状素材により構成されるヘッドと、該ヘッドに接触する緩衝材と、該緩衝材を該ヘッドに接触した状態に固定支持する支持手段とを備える。この打面装置によれば、打撃をしてもヘッドが網状であるため、大きな打撃音がしないので、近隣に迷惑をかける虞がある例えば夜間の練習用などに適している。また、網状素材により適度なテンション感を実現するとともに、緩衝材により打撃に対する過度な反発や振動を抑制できるので、音の小さな小型の練習用打面装置でありながら、アコースティック打楽器に近い打撃感を模擬することができる。
【００１０】
また、本発明に係る打面装置は、第２の形態として、打撃面が網状素材により構成されるヘッドと、該ヘッドに接触する緩衝材と、該緩衝材を該ヘッドに接触した状態に固定支持する支持手段と、該ヘッドに接触して該ヘッドの振動を検出するセンサと、該センサを該ヘッドに接触した状態に固定支持するセンサ支持手段とを備える。この打面装置によれば、打撃をしてもヘッドが網状であるため、大きな打撃音がしないので、電子打楽器の本来の演奏を邪魔することがない。また、網状素材により適度なテンション感を実現するとともに、緩衝材により打撃に対する過度な反発や振動を抑制できるので、よりアコースティック打楽器に近い打撃感を模擬することができる。
【００１１】
また、本発明に係る電子打楽器は、第１の形態として、上記第２の形態の打面装置を用い、該センサからの検出信号に基づき、打撃による該ヘッドの振動開始を検出すると楽音の発音を開始させ、振動終了を検出すると楽音の消音を開始させるよう制御する制御手段とを備える。本発明の打面装置を用いてオープン奏法したときには、ヘッドが網状素材であるから振動の持続時間が長くなるためヘッドの振動開始から終了までの時間が長い検出信号が得られ、一方、クローズ奏法したときにはヘッドを押さえつけることができるため振動開始から終了までの時間が短い検出信号が得られるので、電子打楽器側でこの二つの奏法の検出信号を区別することができ、よって電子打楽器においても、オープン奏法とクローズ奏法を実現できる。
また、本発明に係る電子打楽器は、第２の形態として、上記第２の形態の打面装置を用い、該センサからの検出信号に基づき、該ヘッドの少なくとも２箇所の打撃点での打撃を区別して検出する打撃検出手段と、該打撃検出手段によって検出された異なる打撃それぞれに対応した楽音を発生されるよう制御する制御手段とを備える。本発明の打面装置を用いると、有効打面を広くとれるので、それぞれ異なる打撃点での打撃を、例えばセンサの配置位置を工夫する、あるいはセンサとして２以上の検出素子を異なる打面位置に配置するなどにより、センサで区別して拾うことができ、ツインペダル奏法が可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の打面装置によれば、練習用打楽器あるいは電子打楽器の打面装置として、小さな打撃音でアコースティック打楽器に近いテンション感を実現することができる。また、この打面装置を用いることで、電子打楽器において、小型の構成でツインペダル奏法を実現することができ、あるいはミュート奏法（オープン／クローズ奏法）を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図２は本発明の一実施例としての打面装置の正面図、図３はこの打面装置の正面図において打面装置の要所部分の断面構造を示すための断面線を記入した図、図１は図３のＡ−Ａ断面線に沿う打面装置の側断面図、図４は図３のＢ−Ｂ断面線に沿う打撃センサ部分の断面図、図５は図３のＣ−Ｃ断面線に沿う緩衝材部分の断面図である。
【００１４】
図１〜図３において、まず、この打面装置の概要的な構成を説明すると、円筒状の胴体としてのシェル１の背面（奏者に向く側の面）側の開口部には、打面としてのヘッド３がリム９を用いて取り付けてあり、打面装置のヘッド３側にはヘッド３をビーター６１で打撃するためのフットペダル装置６が取り付けられる。このフットペダル装置６は二つのビーターをそれぞれ独立に動かすことができるツインペダル形のものである。
【００１５】
シェル１は４本の脚からなる脚構造体８により床面から持ち上げられた位置に支持される。シェル１の内側には、断面コの字形をした板状のフレーム２が垂直方向にシェル内壁にその頂部から底部にかけ渡して固定される。このフレーム２に打撃センサ４と緩衝材５が取り付けられ、これら打撃センサ４と緩衝材５の先端側はヘッド３に接触している。
【００１６】
打撃センサ４は、図４に示されるように、フレーム２の打撃センサ４取付け位置においてフレーム２の縁部から内側に突き出た係止部２１ａ、２１ｂに取り付けられる。打撃センサ４は取付け板４０にクッション性両面接着テープなどで固定されており、この取付け板４０はネジ２２ａ、２２ｂにより係止部２１ａ、２１ｂにネジ止めされる。すなわち、係止部２１ａには、外周にネジ山を設けた高さ調整ネジ２２ａと貫通するための貫通孔が設けられ、取付け板４０の対応する位置にも貫通孔が設けられ、この貫通孔にはゴムなどで形成された弾性部材によりナットを被覆した防振ナット２３が嵌め込んであり、このナットに高さ調整ネジ２２ａが螺合される。一方、係止部２１ｂには、外周にネジ山を設けたネジ２２ｂとネジ結合するネジ孔が設けられ、取付け板４０の対応する位置にも貫通孔が設けられ、この貫通孔にはネジ２２ｂが貫通する孔を持つワッシャをゴムなどで形成された弾性部材で被覆した防振ダンパー２４が嵌め込まれ、さらに防振ダンパー２４と係止部２１ｂの間にはスペーサ２６が介装される。この取付け構造により、打撃センサ４はその先端側がヘッド３に適度に接触するように調整してフレーム２に固定される。
【００１７】
図９には打撃センサ４の構成が示される。打撃センサ４は、出力信号線４３を備えた円板状の圧電素子４１を振動の検出素子としており、この圧電素子４１の下面にクッション性両面接着テープ４４が貼られ、圧電素子４１はこのクッション性両面接着テープ４４により取付け板４０に接着される。このクッション性両面接着テープ４４の径は圧電素子４１のノード径と一致するようにしてある。また、圧電素子４１の上面にはゴムやスポンジなどの弾性体により形成された円錐台形状のクッション部材４２が接着されており、このクッション部材４２は圧電素子４１の径よりも大径に形成された底面を持つとともに、先端に向かうに従って先細りとなる形をしており、この先端がヘッド３に接触するよう取り付けられる。これにより、打撃センサ４は、ヘッド３が打撃された時に、打撃によるヘッド振動膜の振動をクッション部材４２を介して圧電素子４１で検出でき、その検出信号でドラム音源を鳴らすことができる。
【００１８】
緩衝材５は、図５に示すように、フレーム２の中央付近（したがってヘッド３の中心付近）において、このフレーム２の断面コの字形の溝の底部に強力な接着材にて固定されている。緩衝材５は二つのビーター６１に対応してそれらの打撃点が含まれる広さの長方形の面を持ち、その基端部側がフレーム２に接着され、先端部側がヘッド３に接触される。この緩衝材５は、３層の積層構造となっており、基端部側が高弾性材料からなる高弾性層５３、先端側が耐磨耗性材料からなる耐磨耗層５１、その中間が低弾性材料からなる低弾性層５２からなる。
【００１９】
低弾性層５２は、打撃時の衝撃を吸収できるように低弾性材料からなるもので、ビーター６１による打撃の跳ね返りと振動膜の過度な振動を抑え、打撃の感触を良くするものであり、ポリウレタン・スポンジなどからなる。高弾性層５３は低弾性層５２が長期にわたる打撃によって圧縮変形しても緩衝材５の先端部がヘッド３に接触した状態を保つために介装された層である。耐磨耗層５１は、低弾性層５２がヘッド３を介してビーター６１で直接に打撃されると短期間に磨耗してしまうので、これを防ぐための層であり、耐磨耗性があり、且つある程度空気を通すことでビーター６１で打撃されても音が出にくい材質のものが適しており、例えば不織布などが利用される。
【００２０】
ヘッド３は、図７に示すように、網状素材として縦横の繊維が直交する平織りにより織られた網３１と網３２とを、互いの織り目方向が４５°に斜交するように積層して円環状の枠３３に接着して形成される。網３１と網３２の織り目が４５°に斜交するとは、図８に示すように、縦横の繊維が互いに直交している網３１と網３２を重ね合わせた際に、その重ね合わせた網３１と網３２の繊維が角度４５°で交差することをいう。
【００２１】
このように、網３１と網３２の互いの織り目を斜交して積層してあると、網状素材の全面にわたって張力が均一化され、打撃位置による打撃感のばらつきが少なくなる。また、網状素材の弾性のために、アコースティック・ドラムのヘッドを打撃した際の打撃感に近い感触を得ることができる。また、網状素材からなるので、空気が容易に通り抜けるものであり、よってヘッド３を打撃した際にもその振動で大きな音が生じることを抑えることができる。なお、電子打楽器を使用せずにこのドラムパッドだけで練習するなどの用途のために打撃時にある程度の音を出したい場合には、このヘッド３の例えば縁側にテープ状の部材を貼って網目を被うなどの手法が可能である。
【００２２】
なお、ヘッド３は上記の網の２枚重ねのものに限られるものではなく、１枚でもよいし、３枚以上重ねてもよい。網の織り方も平織に限られず、例えば１枚の網でヘッド３を作る場合には、打撃した際に、織り繊維の縦横方向ばかりでなく斜め方向においても張力がバランスするよう３軸織りの網を用いるとよい。
【００２３】
このヘッド３の網は、打撃に対して強度があり且つアコースティック打楽器と同等な打撃感（テンション感）があり、また打撃に対して打撃音ができるだけ生じないように、その材質、網の太さ、網目のピッチが選ばれる。材質は特に限定されないが、ポリエステルなどの合成樹脂が利用可能である。
【００２４】
リム９は金属材料を円環形状に一体整形することにより形成され、外周部の６０°間隔の６箇所（なお８箇所、１０箇所等でもよい）に、調整ネジ７０を通す孔が開けられた突起部９１が設けらている。
【００２５】
このヘッド３とリム９は、初めにシェル１にヘッド３を被せ、次いでそのヘッド３の上にリム９を嵌め込み、取付け調整部７の調整ネジ７０で固定することで、シェル１に取り付けられる。
【００２６】
図６は取付け調整部７の断面図を示す。この取付け調整部７はシェル１の外周部に６０°間隔で６箇所設けられており、突起部７１をネジ７２でシェル１に固定する構造となっている。調整ネジ７０は先端にネジ山が形成され、他端に係止用のフランジが形成されている。突起部７１にはこの調整ネジ７０と螺合するネジ孔が設けられる。図６に示すように、ヘッド３をシェル１とリム９の間に挟み、突起部９１の孔に調整ネジ７０を通し、その調整ネジ７０の先端を突起部７１のネジ孔にねじ込むことで、ヘッド３とリム９を固定するこができ、調整ネジ７０のねじ込み量を調整することで、ヘッド３の張力を調整することができる。これにより、打撃に対するテンション感を調整することができ、また緩衝材５に対する接触具合も任意に設定できる。
【００２７】
脚構造体８は打面装置の正面側に左右２本の前脚８１、背面側に左右２本の後脚８２からなる４本脚で打面装置の打面を垂直に立てた状態に支えている。左右の前脚８１と後脚８２は支持棹８３の部分を支点として開閉動作が可能に連結されており、開いた状態のときに打面装置を使用状態に立て、打面装置をかたずけるときには閉じた状態とする。支持棹８３はシェル１の左右の内壁の位置に設けられた取付け部１１に、取付け部材８４を用いてネジ止めされ、これにより脚構造体８とシェル１とが固定される。左右の後脚８２は、床面近くで、床面から一定の隙間分だけ浮いた状態にある連結棹８６により連結される。
【００２８】
フットペダル装置６は、二つのビーター６１を独立に操作できるツインペダル形のものである。ビーター６１はシャフト６２の先端に取り付けられ、このシャフト６２はビーターの揺動支点となる揺動部６６に揺動可能に取り付けられる。揺動部６６は垂直の支持棹６４の先端に取り付けられる。支持棹６４は左右のビーター用に２本あり、この２本の支持棹６４は下端側において水平方向に延びる連結部で互いに連結され、この連結部に取付け部材６９が取り付けられる。この支持棹６４はこの取付け部材６９を用いて、前述の連結棹８６に着脱可能に取り付けられる。この場合、支持棹６４の下端部分は床面から浮いた状態となる。
【００２９】
支持棹６４にはベダル支持部材６５が支点６８で回動可能に取り付けられており、このペダル支持部材６５の前端（奏者側の端部）には、奏者の踏込み操作によりペダル６０がその基端側において支点６７を中心にして揺動可能なように取り付けられる。このペダル支持部材６５は、その前端部分が床面に接地しているが、それ以外の部分は床から浮いた状態となっている。
【００３０】
ペダル６０の先端には金属チェーン６３が取り付けられており、この金属チェーン６３は揺動部６６に連結され、ペダル踏込み時にこの揺動部６６によりシャフト６２をヘッド３方向に揺動できるようになっている。これにより、ペダル６０を踏み込んでいない状態（図中に破線で示す）では、ビーター６１が打撃装置のヘッド３から離れた状態となり、踏み込んだ状態（図中に実線で示す）では、ビーター６１が揺動してヘッド３を打撃するようになる。
【００３１】
ここで、フットプダル装置のペダル６０の先端およびビーター６１の揺動支点６６は、後脚８２の床接地点よりも、前脚８１側に位置するようになっている。
【００３２】
このように、この打面装置は、口径の小さな電子バスドラムに、網状素材により構成されるヘッド３を振動膜として設け、さらに振動膜に接するように緩衝材５（例えば特定の硬さのスポンジ）を配置し、振動膜の振動を検出するセンサによって打撃を検出するようにし、この振動膜のテンションや緩衝材と振動膜の接触具合は任意に設定できるようにしている。
【００３３】
これにより、ヘッド３の適度なテンションによって、アコースティック・ドラムのヘッドを打撃したかのような打撃感を得ながらも、網状ヘッドであるため打撃音がほとんど発生しない上に、緩衝材５によって過度な振動や跳ね返り感を抑えることができ、打撃感をより向上させることができる。
【００３４】
次に、この打面装置を用いて、オープン奏法とクローズ奏法も行えるようにした電子打楽器の実施形態について説明する。図１０にはこの電子打楽器の概略的な構成が示される。打面装置たるドラムパッドＤＰの打撃センサ４からの出力信号は、演奏情報発生部ＰＧに入力される。演奏情報発生部ＰＧはトリガ信号検出部ＰＧ１とノートオン／オフ検出部ＰＧ２を含み構成される。演奏情報発生部ＰＧからの検出信号（ノートオン／オフ信号）は音源部ＳＧに入力される。音源部ＳＧは図１５に示すように、エンベロープ制御部ＳＧ１、楽音波形再生器ＳＧ２、乗算器ＳＧ３などを含み構成され、演奏情報発生部ＰＧからのノートオン／オフ信号はエンベロープ制御部ＳＧ１、楽音波形再生器ＳＧ２に並列に入力され、乗算器ＳＧ３からの出力が音源出力となる。
【００３５】
上述のトリガ信号検出部ＰＧ１は、図１３に詳細を示すように、半波整流回路ＰＧ１１、平滑回路ＰＧ１２、Ａ／Ｄ変換器ＰＧ１３を含み構成される。このトリガ信号検出部ＰＧ１では、図１４にその波形図を示すように、打撃センサ４からの検出信号Ａが入力されると、その検出信号Ａを半波整流回路ＰＧ１で半波整流して半波整流信号Ｂとし、この半波整流信号Ｂを平滑回路ＰＧ１２で平滑してそのエンベロープに相応した平滑信号Ｃとし、この平滑信号ＣをＡ／Ｄ変換器ＰＧ１３でＡ／Ｄ変換処理してディジタル信号Ｄに変換する。
【００３６】
次に、この電子打楽器の動作を図１１、図１２を参照しつつ説明する。ここで、図１１はドラムパッドＤＰをオープン奏法した場合の各部信号の波形図、図１２はクローズ奏法した場合の各部信号の波形図である。
【００３７】
まず、ドラムパッドＤＰをオープン奏法すると、図１１（１）に示すように、打撃センサ４から打撃検出信号（丸数字１）が入力される。オープン奏法では、打撃後にヘッド３からビーター６１を直ちに離すので、ヘッド３の振動膜の振動が長時間持続し、よって、図示のように波形振幅が緩やかに減衰していくものとなる。この打撃検出信号（丸数字１）をトリガ信号検出部ＰＧ１に入力すると、図１１（２）に示すように、その打撃検出信号（丸数字１）のエンベロープに相応するトリガ検出信号（丸数字２）が得られる。
【００３８】
ノートオン／オフ検出部ＰＧ２では、このトリガ検出信号（丸数字２）に基づき、このトリガ検出信号（丸数字２）が所定の振幅レベルＬ１になってから一定時間を経過したところでノートオン信号を出力する。打撃検出信号（丸数字１）のエンベロープがピーク値（すなわちアタックのピーク値）となるのは、通常、ある振幅レベルを超えてから、センサの特性で決まる一定時間を経過した時点であるから、上述のノートオン信号は打撃検出信号（丸数字１）のピーク値付近で発生されることになる（この実施例ではピークの直前になっている）。なお、このノートオン信号の発生タイミングはヘッド３の振動開始に相応したタイミングとして扱われる。
【００３９】
その後、このトリガ検出信号（丸数字２）が所定レベルＬ２を下回ったところでノートオフ信号を出力する。なお、このノートオフ信号の発生タイミングはヘッド３の振動終了に相応したタイミングとして扱われる。
【００４０】
よって、打撃が強ければ、ノートオンからノートオフまでの継続時間は長くなり、打撃が弱ければ継続時間は短くなる。なお、ノートオン信号の発生された時点での打撃検出信号（丸数字１）の振幅値は後述する音源ＳＧで発生する打楽器音の振幅制御に供される。
【００４１】
音源部ＳＧのエンベロープ制御部ＳＧ１は、このノートオン信号とノートオフ信号に応じて、図１１（３）に示すように、ノートオンで直ちに振幅１に立ち上がり、ノートオフの時点からある時間をかけて０まで減衰するエンベロープ制御信号（丸数字３）を生成して出力する。
【００４２】
音源部ＳＧでは、演奏情報発生器ＰＧからのノートオン信号に応じて上述のエンベロープ制御部ＳＧ１がエンベロープ制御信号（丸数字３）を生成する他に、図１５に示すように、このノートオン信号に応じて楽音波形再生器ＳＧ２が起動されて打楽器の楽音波形を再生してこれを乗算器ＳＧ３に入力する。この結果、乗算器ＳＧ３では、打楽器楽音波形にエンベロープ制御信号（丸数字３）を乗算するので、よって打楽器楽音波形はノートオフ後にはエンベロープ制御信号（丸数字３）の急速減衰により同じく急速に減衰することになる。オープン奏法では、このエンベロープ制御信号（丸数字３）がノートオフとなるまでには長時間がかかるので、電子打楽器において、オープン奏法による打楽器の楽音を実現することができる。
【００４３】
次に、ドラムパッドＤＰをクローズ奏法すると、図１２（１）に示すように、打撃センサ４から打撃検出信号（丸数字１）が入力される。クローズ奏法では、打撃後もピーター６１をヘッド３に押しつけるように操作するので、ヘッド３の振動膜の振動が抑えられて、図示のように波形振幅が短時間で減衰していくものとなる。この打撃検出信号（丸数字１）をトリガ信号検出部ＰＧ１に入力して、図１２（２）に示すように、その打撃検出信号（丸数字１）のエンベロープに相応するトリガ検出信号（丸数字２）を得る。
【００４４】
ノートオン／オフ検出部ＰＧ２では、このトリガ検出信号（丸数字２）に基づき、前述と同様にしてノートオン信号とノートオフ信号を生成する。当然ながら、クローズ奏法ではこのノートオンとノートオフの間隔はオープン奏法のときよりも短くなる。音源部ＳＧのエンベロープ制御部ＳＧ１は、このノートオン信号とノートオフ信号に応じて、図１２（３）に示すようなエンベロープ制御信号（丸数字３）を生成して出力する。音源部ＳＧでは、前述同様、楽音波形再生器ＳＧ２の楽音波形出力とエンベロープ制御信号（丸数字３）とを乗じて打楽器の楽音信号を生成するが、ノートオンとノートオフの間隔は短いので、打楽器の楽音信号は短い時間で減衰するものとなり、電子打楽器において、クローズ奏法による打楽器の楽音を実現することができる。
【００４５】
このように、本発明の打面装置は、オープン奏法とクローズ奏法に応じて持続時間が異なる打撃検出信号を発生することができるから、この打面装置を用いた本発明の電子打楽器では、この打撃検出信号に応じてオープン奏法とクローズ奏法の打楽器音を発生することができる。
【００４６】
また、ツインペダル奏法についても同様であり、本発明のような網ヘッド方式だと弱打まで検出できる有効打面が広くなり、よってツインペダル奏法のような二つのビーターを並べたときにも、一つのセンサで何れ側のビーターの打撃に対しても同じトリガー信号出力を得ることができる。なおここでいう有効打面とは、弱打を検出し、水平方向に並んだ二つのビーターでほぼ同じ大きさのセンサ出力値を得ることができる打面のエリアのことである。網ヘッドでは振動の伝搬性も優れているため、弱打も検出可能である。このとき、センサは打面中央からずらしておくことにより、それぞれのセンサで検出される打撃の振幅が異なる二つの打撃を個別に検出することができ、何れ側のビーターの打撃であるかに応じて、それぞれに異なる楽音を発生させることもできる。
【００４７】
なお、このツインペダル奏法用に、一つのセンサに代えて、図１６に示すように、二つのビーター６１にそれぞれ対応させて都合二つのセンサ４を設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図３のＡ−Ａ断面線に沿う打面装置の側断面図である。
【図２】本発明の一実施例としての打面装置の正面図である。
【図３】実施例の打面装置の正面図において打面装置の要所部分の断面構造を示すための断面線を記入した図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面線に沿う打撃センサ部分の断面図である。
【図５】図３のＣ−Ｃ断面線に沿う緩衝材部分の断面図である。
【図６】実施例における取付け調整部の断面図である。
【図７】実施例におけるヘッドの構成を説明する図である。
【図８】実施例におけるヘッドの網目の交差状態を説明する図である。
【図９】実施例における打撃センサの構成を説明する図である。
【図１０】本発明の一実施例としての電子打楽器の概略構成を示す図である。
【図１１】実施例の電子打楽器によるオープン奏法の動作を説明する図である。
【図１２】実施例の電子打楽器によるクローズ奏法の動作を説明する図である。
【図１３】実施例の電子打楽器におけるトリガー信号検出部の構成例を示す図である。
【図１４】実施例の電子打楽器におけるトリガー信号検出部の動作を説明するための波形図である。
【図１５】実施例の電子打楽器における音源部の構成・動作を説明する図である。
【図１６】本発明の打面装置についてのツインペダル奏法用の他の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ シェル
２ フレーム
３ ヘッド
４ 打撃センサ
５ 緩衝材
６ フットペダル装置
７ 取付け調整部
８ 脚構造体
９ リム
３１、３２ 網
３３ 環状枠
４１ 圧電素子
４２ クッション部材
４３ 出力信号線
４４ クッション性両面接着テープ
５１ 耐磨耗層
５２ 低弾性層
５３ 高弾性層
６０ ペダル
６１ ビーター
８１、８２ 脚
【技術分野】
【０００１】
本発明は、練習用打楽器あるいは電子打楽器に利用できる打面装置（パッド）とこの打面装置を用いた電子打楽器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子ドラムのパッドとして例えば実開昭６０−１５９５００号公報に記載されたものがある。このパッドは、板状の本体の中央部分に、振動感知素子（打撃センサ）を裏面に取り付けた振動板を埋設し、その振動板の表面を薄い緩衝板で覆うようにし、この緩衝板部分をビーターで打撃することで、打撃センサから打撃の検出信号を取り出す構造となっている。そして、この緩衝板の材質を例えばゴム、スポンジ、ゲル状物質などに変えたり、板の厚さを変えるなどして、打撃感がアコースティック打楽器に近づくよう調整している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述のパッドでは、アコースティックな打楽器例えばバスドラムに近い打撃感を得ることはなかなか難しかった。これは、アコースティック打楽器のヘッドの張力によるテンション感が、緩衝板の弾性力によるものとは異なっているため、このテンション感を模擬できないためである。具体的には、緩衝板を打撃した際の反発感が強く、感触のよい打撃感とならなかった。また、パッドを打撃した際のパッド部分自体で発生する打撃音が大きく、電子打楽器ではその打撃音が、音源で発生する打楽器音による演奏の邪魔になるおそれがあった。
【０００４】
また、アコースティック・バスドラムなどには、二つのビーターで打撃を行って演奏するツインペダル形のものがあるが、電子打楽器で振動板方式を用いてこのツインペダル用キックパッドを実現しようとした場合には次の問題がある。すなわち、上述の振動板方式だと、有効打面（ここで有効打面とは、弱打の打撃も検出できる打面の範囲をいう）が狭く、この有効打面から外れた位置での弱打を検出することが難しくなる。振動板を用いたツインペダル用キックパッドでは、二つのビーターの打撃にそれぞれに対して打撃センサから同じ大きさの信号出力を得る必要がある。このため、二つのビーターの打撃位置に合った大きなサイズの打撃センサを設ける、あるいは二つのビーターの各打撃位置に合わせて都合２つのセンサを設けるなどの対策が必要となる。あるいは、ある程度の弱打は検出できないものとして無視することを余技なくされている。
【０００５】
さらに、アコースティック・バスドラムにはオープン奏法とクローズ奏法がある。オープン奏法はビーターで打撃した後、打面からビーターを直ちに離して打撃の振動を長く持続させる奏法、クローズ奏法はビーターを打撃後も打面に押しつけて打撃の振動を短く終わらせる奏法である。この奏法を上述の振動板式のパッドを用いて電子打楽器においても実現しようとしても、振動板式のパッドは、打撃による振動板の振動が直ぐに減衰するので、奏者がオープン奏法とクローズ奏法を行っても、その違いを検出することができなかった。
【０００６】
これらアコースティック打楽器に近いテンション感を得る、ツインペダル奏法を実現する、あるいはミュート奏法（オープン／クローズ奏法）を実現するなどのために、パッドの構造をアコースティック打楽器と同じ構造にすることも考えられるが、かかる構造では生の打撃音が大きくなり、電子打楽器音での演奏の邪魔になるし、また、例えばバスドラムなどの打撃感を模擬するためには、ヘッドの径を大きくしなければならないため、ドラムパッドの全体寸法が大きくなってしまい、またコストアップにもつながるという問題がある。
【０００７】
また、上述の電子打楽器とは別に、近年、打楽器の練習をする場合、打楽器は一般に大きな音を発生するため、これが近隣に対する騒音となるという問題がある。よって、打楽器の打面装置として、練習用に、アコースティック打楽器に近いテンション感を持ち、かつ打撃音が小さいものが必要とされている。
【０００８】
本発明は上述の諸問題に鑑みてなされたものであり、練習用打楽器あるいは電子打楽器の打面装置として、小さな打撃音でアコースティック打楽器に近いテンション感を実現する、小型の構成でツインペダル奏法を実現する、あるいはミュート奏法（オープン／クローズ奏法）を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するために、本発明に係る打面装置は、第１の形態として、打撃面が網状素材により構成されるヘッドと、該ヘッドに接触する緩衝材と、該緩衝材を該ヘッドに接触した状態に固定支持する支持手段とを備える。この打面装置によれば、打撃をしてもヘッドが網状であるため、大きな打撃音がしないので、近隣に迷惑をかける虞がある例えば夜間の練習用などに適している。また、網状素材により適度なテンション感を実現するとともに、緩衝材により打撃に対する過度な反発や振動を抑制できるので、音の小さな小型の練習用打面装置でありながら、アコースティック打楽器に近い打撃感を模擬することができる。
【００１０】
また、本発明に係る打面装置は、第２の形態として、打撃面が網状素材により構成されるヘッドと、該ヘッドに接触する緩衝材と、該緩衝材を該ヘッドに接触した状態に固定支持する支持手段と、該ヘッドに接触して該ヘッドの振動を検出するセンサと、該センサを該ヘッドに接触した状態に固定支持するセンサ支持手段とを備える。この打面装置によれば、打撃をしてもヘッドが網状であるため、大きな打撃音がしないので、電子打楽器の本来の演奏を邪魔することがない。また、網状素材により適度なテンション感を実現するとともに、緩衝材により打撃に対する過度な反発や振動を抑制できるので、よりアコースティック打楽器に近い打撃感を模擬することができる。
【００１１】
また、本発明に係る電子打楽器は、第１の形態として、上記第２の形態の打面装置を用い、該センサからの検出信号に基づき、打撃による該ヘッドの振動開始を検出すると楽音の発音を開始させ、振動終了を検出すると楽音の消音を開始させるよう制御する制御手段とを備える。本発明の打面装置を用いてオープン奏法したときには、ヘッドが網状素材であるから振動の持続時間が長くなるためヘッドの振動開始から終了までの時間が長い検出信号が得られ、一方、クローズ奏法したときにはヘッドを押さえつけることができるため振動開始から終了までの時間が短い検出信号が得られるので、電子打楽器側でこの二つの奏法の検出信号を区別することができ、よって電子打楽器においても、オープン奏法とクローズ奏法を実現できる。
また、本発明に係る電子打楽器は、第２の形態として、上記第２の形態の打面装置を用い、該センサからの検出信号に基づき、該ヘッドの少なくとも２箇所の打撃点での打撃を区別して検出する打撃検出手段と、該打撃検出手段によって検出された異なる打撃それぞれに対応した楽音を発生されるよう制御する制御手段とを備える。本発明の打面装置を用いると、有効打面を広くとれるので、それぞれ異なる打撃点での打撃を、例えばセンサの配置位置を工夫する、あるいはセンサとして２以上の検出素子を異なる打面位置に配置するなどにより、センサで区別して拾うことができ、ツインペダル奏法が可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の打面装置によれば、練習用打楽器あるいは電子打楽器の打面装置として、小さな打撃音でアコースティック打楽器に近いテンション感を実現することができる。また、この打面装置を用いることで、電子打楽器において、小型の構成でツインペダル奏法を実現することができ、あるいはミュート奏法（オープン／クローズ奏法）を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図２は本発明の一実施例としての打面装置の正面図、図３はこの打面装置の正面図において打面装置の要所部分の断面構造を示すための断面線を記入した図、図１は図３のＡ−Ａ断面線に沿う打面装置の側断面図、図４は図３のＢ−Ｂ断面線に沿う打撃センサ部分の断面図、図５は図３のＣ−Ｃ断面線に沿う緩衝材部分の断面図である。
【００１４】
図１〜図３において、まず、この打面装置の概要的な構成を説明すると、円筒状の胴体としてのシェル１の背面（奏者に向く側の面）側の開口部には、打面としてのヘッド３がリム９を用いて取り付けてあり、打面装置のヘッド３側にはヘッド３をビーター６１で打撃するためのフットペダル装置６が取り付けられる。このフットペダル装置６は二つのビーターをそれぞれ独立に動かすことができるツインペダル形のものである。
【００１５】
シェル１は４本の脚からなる脚構造体８により床面から持ち上げられた位置に支持される。シェル１の内側には、断面コの字形をした板状のフレーム２が垂直方向にシェル内壁にその頂部から底部にかけ渡して固定される。このフレーム２に打撃センサ４と緩衝材５が取り付けられ、これら打撃センサ４と緩衝材５の先端側はヘッド３に接触している。
【００１６】
打撃センサ４は、図４に示されるように、フレーム２の打撃センサ４取付け位置においてフレーム２の縁部から内側に突き出た係止部２１ａ、２１ｂに取り付けられる。打撃センサ４は取付け板４０にクッション性両面接着テープなどで固定されており、この取付け板４０はネジ２２ａ、２２ｂにより係止部２１ａ、２１ｂにネジ止めされる。すなわち、係止部２１ａには、外周にネジ山を設けた高さ調整ネジ２２ａと貫通するための貫通孔が設けられ、取付け板４０の対応する位置にも貫通孔が設けられ、この貫通孔にはゴムなどで形成された弾性部材によりナットを被覆した防振ナット２３が嵌め込んであり、このナットに高さ調整ネジ２２ａが螺合される。一方、係止部２１ｂには、外周にネジ山を設けたネジ２２ｂとネジ結合するネジ孔が設けられ、取付け板４０の対応する位置にも貫通孔が設けられ、この貫通孔にはネジ２２ｂが貫通する孔を持つワッシャをゴムなどで形成された弾性部材で被覆した防振ダンパー２４が嵌め込まれ、さらに防振ダンパー２４と係止部２１ｂの間にはスペーサ２６が介装される。この取付け構造により、打撃センサ４はその先端側がヘッド３に適度に接触するように調整してフレーム２に固定される。
【００１７】
図９には打撃センサ４の構成が示される。打撃センサ４は、出力信号線４３を備えた円板状の圧電素子４１を振動の検出素子としており、この圧電素子４１の下面にクッション性両面接着テープ４４が貼られ、圧電素子４１はこのクッション性両面接着テープ４４により取付け板４０に接着される。このクッション性両面接着テープ４４の径は圧電素子４１のノード径と一致するようにしてある。また、圧電素子４１の上面にはゴムやスポンジなどの弾性体により形成された円錐台形状のクッション部材４２が接着されており、このクッション部材４２は圧電素子４１の径よりも大径に形成された底面を持つとともに、先端に向かうに従って先細りとなる形をしており、この先端がヘッド３に接触するよう取り付けられる。これにより、打撃センサ４は、ヘッド３が打撃された時に、打撃によるヘッド振動膜の振動をクッション部材４２を介して圧電素子４１で検出でき、その検出信号でドラム音源を鳴らすことができる。
【００１８】
緩衝材５は、図５に示すように、フレーム２の中央付近（したがってヘッド３の中心付近）において、このフレーム２の断面コの字形の溝の底部に強力な接着材にて固定されている。緩衝材５は二つのビーター６１に対応してそれらの打撃点が含まれる広さの長方形の面を持ち、その基端部側がフレーム２に接着され、先端部側がヘッド３に接触される。この緩衝材５は、３層の積層構造となっており、基端部側が高弾性材料からなる高弾性層５３、先端側が耐磨耗性材料からなる耐磨耗層５１、その中間が低弾性材料からなる低弾性層５２からなる。
【００１９】
低弾性層５２は、打撃時の衝撃を吸収できるように低弾性材料からなるもので、ビーター６１による打撃の跳ね返りと振動膜の過度な振動を抑え、打撃の感触を良くするものであり、ポリウレタン・スポンジなどからなる。高弾性層５３は低弾性層５２が長期にわたる打撃によって圧縮変形しても緩衝材５の先端部がヘッド３に接触した状態を保つために介装された層である。耐磨耗層５１は、低弾性層５２がヘッド３を介してビーター６１で直接に打撃されると短期間に磨耗してしまうので、これを防ぐための層であり、耐磨耗性があり、且つある程度空気を通すことでビーター６１で打撃されても音が出にくい材質のものが適しており、例えば不織布などが利用される。
【００２０】
ヘッド３は、図７に示すように、網状素材として縦横の繊維が直交する平織りにより織られた網３１と網３２とを、互いの織り目方向が４５°に斜交するように積層して円環状の枠３３に接着して形成される。網３１と網３２の織り目が４５°に斜交するとは、図８に示すように、縦横の繊維が互いに直交している網３１と網３２を重ね合わせた際に、その重ね合わせた網３１と網３２の繊維が角度４５°で交差することをいう。
【００２１】
このように、網３１と網３２の互いの織り目を斜交して積層してあると、網状素材の全面にわたって張力が均一化され、打撃位置による打撃感のばらつきが少なくなる。また、網状素材の弾性のために、アコースティック・ドラムのヘッドを打撃した際の打撃感に近い感触を得ることができる。また、網状素材からなるので、空気が容易に通り抜けるものであり、よってヘッド３を打撃した際にもその振動で大きな音が生じることを抑えることができる。なお、電子打楽器を使用せずにこのドラムパッドだけで練習するなどの用途のために打撃時にある程度の音を出したい場合には、このヘッド３の例えば縁側にテープ状の部材を貼って網目を被うなどの手法が可能である。
【００２２】
なお、ヘッド３は上記の網の２枚重ねのものに限られるものではなく、１枚でもよいし、３枚以上重ねてもよい。網の織り方も平織に限られず、例えば１枚の網でヘッド３を作る場合には、打撃した際に、織り繊維の縦横方向ばかりでなく斜め方向においても張力がバランスするよう３軸織りの網を用いるとよい。
【００２３】
このヘッド３の網は、打撃に対して強度があり且つアコースティック打楽器と同等な打撃感（テンション感）があり、また打撃に対して打撃音ができるだけ生じないように、その材質、網の太さ、網目のピッチが選ばれる。材質は特に限定されないが、ポリエステルなどの合成樹脂が利用可能である。
【００２４】
リム９は金属材料を円環形状に一体整形することにより形成され、外周部の６０°間隔の６箇所（なお８箇所、１０箇所等でもよい）に、調整ネジ７０を通す孔が開けられた突起部９１が設けらている。
【００２５】
このヘッド３とリム９は、初めにシェル１にヘッド３を被せ、次いでそのヘッド３の上にリム９を嵌め込み、取付け調整部７の調整ネジ７０で固定することで、シェル１に取り付けられる。
【００２６】
図６は取付け調整部７の断面図を示す。この取付け調整部７はシェル１の外周部に６０°間隔で６箇所設けられており、突起部７１をネジ７２でシェル１に固定する構造となっている。調整ネジ７０は先端にネジ山が形成され、他端に係止用のフランジが形成されている。突起部７１にはこの調整ネジ７０と螺合するネジ孔が設けられる。図６に示すように、ヘッド３をシェル１とリム９の間に挟み、突起部９１の孔に調整ネジ７０を通し、その調整ネジ７０の先端を突起部７１のネジ孔にねじ込むことで、ヘッド３とリム９を固定するこができ、調整ネジ７０のねじ込み量を調整することで、ヘッド３の張力を調整することができる。これにより、打撃に対するテンション感を調整することができ、また緩衝材５に対する接触具合も任意に設定できる。
【００２７】
脚構造体８は打面装置の正面側に左右２本の前脚８１、背面側に左右２本の後脚８２からなる４本脚で打面装置の打面を垂直に立てた状態に支えている。左右の前脚８１と後脚８２は支持棹８３の部分を支点として開閉動作が可能に連結されており、開いた状態のときに打面装置を使用状態に立て、打面装置をかたずけるときには閉じた状態とする。支持棹８３はシェル１の左右の内壁の位置に設けられた取付け部１１に、取付け部材８４を用いてネジ止めされ、これにより脚構造体８とシェル１とが固定される。左右の後脚８２は、床面近くで、床面から一定の隙間分だけ浮いた状態にある連結棹８６により連結される。
【００２８】
フットペダル装置６は、二つのビーター６１を独立に操作できるツインペダル形のものである。ビーター６１はシャフト６２の先端に取り付けられ、このシャフト６２はビーターの揺動支点となる揺動部６６に揺動可能に取り付けられる。揺動部６６は垂直の支持棹６４の先端に取り付けられる。支持棹６４は左右のビーター用に２本あり、この２本の支持棹６４は下端側において水平方向に延びる連結部で互いに連結され、この連結部に取付け部材６９が取り付けられる。この支持棹６４はこの取付け部材６９を用いて、前述の連結棹８６に着脱可能に取り付けられる。この場合、支持棹６４の下端部分は床面から浮いた状態となる。
【００２９】
支持棹６４にはベダル支持部材６５が支点６８で回動可能に取り付けられており、このペダル支持部材６５の前端（奏者側の端部）には、奏者の踏込み操作によりペダル６０がその基端側において支点６７を中心にして揺動可能なように取り付けられる。このペダル支持部材６５は、その前端部分が床面に接地しているが、それ以外の部分は床から浮いた状態となっている。
【００３０】
ペダル６０の先端には金属チェーン６３が取り付けられており、この金属チェーン６３は揺動部６６に連結され、ペダル踏込み時にこの揺動部６６によりシャフト６２をヘッド３方向に揺動できるようになっている。これにより、ペダル６０を踏み込んでいない状態（図中に破線で示す）では、ビーター６１が打撃装置のヘッド３から離れた状態となり、踏み込んだ状態（図中に実線で示す）では、ビーター６１が揺動してヘッド３を打撃するようになる。
【００３１】
ここで、フットプダル装置のペダル６０の先端およびビーター６１の揺動支点６６は、後脚８２の床接地点よりも、前脚８１側に位置するようになっている。
【００３２】
このように、この打面装置は、口径の小さな電子バスドラムに、網状素材により構成されるヘッド３を振動膜として設け、さらに振動膜に接するように緩衝材５（例えば特定の硬さのスポンジ）を配置し、振動膜の振動を検出するセンサによって打撃を検出するようにし、この振動膜のテンションや緩衝材と振動膜の接触具合は任意に設定できるようにしている。
【００３３】
これにより、ヘッド３の適度なテンションによって、アコースティック・ドラムのヘッドを打撃したかのような打撃感を得ながらも、網状ヘッドであるため打撃音がほとんど発生しない上に、緩衝材５によって過度な振動や跳ね返り感を抑えることができ、打撃感をより向上させることができる。
【００３４】
次に、この打面装置を用いて、オープン奏法とクローズ奏法も行えるようにした電子打楽器の実施形態について説明する。図１０にはこの電子打楽器の概略的な構成が示される。打面装置たるドラムパッドＤＰの打撃センサ４からの出力信号は、演奏情報発生部ＰＧに入力される。演奏情報発生部ＰＧはトリガ信号検出部ＰＧ１とノートオン／オフ検出部ＰＧ２を含み構成される。演奏情報発生部ＰＧからの検出信号（ノートオン／オフ信号）は音源部ＳＧに入力される。音源部ＳＧは図１５に示すように、エンベロープ制御部ＳＧ１、楽音波形再生器ＳＧ２、乗算器ＳＧ３などを含み構成され、演奏情報発生部ＰＧからのノートオン／オフ信号はエンベロープ制御部ＳＧ１、楽音波形再生器ＳＧ２に並列に入力され、乗算器ＳＧ３からの出力が音源出力となる。
【００３５】
上述のトリガ信号検出部ＰＧ１は、図１３に詳細を示すように、半波整流回路ＰＧ１１、平滑回路ＰＧ１２、Ａ／Ｄ変換器ＰＧ１３を含み構成される。このトリガ信号検出部ＰＧ１では、図１４にその波形図を示すように、打撃センサ４からの検出信号Ａが入力されると、その検出信号Ａを半波整流回路ＰＧ１で半波整流して半波整流信号Ｂとし、この半波整流信号Ｂを平滑回路ＰＧ１２で平滑してそのエンベロープに相応した平滑信号Ｃとし、この平滑信号ＣをＡ／Ｄ変換器ＰＧ１３でＡ／Ｄ変換処理してディジタル信号Ｄに変換する。
【００３６】
次に、この電子打楽器の動作を図１１、図１２を参照しつつ説明する。ここで、図１１はドラムパッドＤＰをオープン奏法した場合の各部信号の波形図、図１２はクローズ奏法した場合の各部信号の波形図である。
【００３７】
まず、ドラムパッドＤＰをオープン奏法すると、図１１（１）に示すように、打撃センサ４から打撃検出信号（丸数字１）が入力される。オープン奏法では、打撃後にヘッド３からビーター６１を直ちに離すので、ヘッド３の振動膜の振動が長時間持続し、よって、図示のように波形振幅が緩やかに減衰していくものとなる。この打撃検出信号（丸数字１）をトリガ信号検出部ＰＧ１に入力すると、図１１（２）に示すように、その打撃検出信号（丸数字１）のエンベロープに相応するトリガ検出信号（丸数字２）が得られる。
【００３８】
ノートオン／オフ検出部ＰＧ２では、このトリガ検出信号（丸数字２）に基づき、このトリガ検出信号（丸数字２）が所定の振幅レベルＬ１になってから一定時間を経過したところでノートオン信号を出力する。打撃検出信号（丸数字１）のエンベロープがピーク値（すなわちアタックのピーク値）となるのは、通常、ある振幅レベルを超えてから、センサの特性で決まる一定時間を経過した時点であるから、上述のノートオン信号は打撃検出信号（丸数字１）のピーク値付近で発生されることになる（この実施例ではピークの直前になっている）。なお、このノートオン信号の発生タイミングはヘッド３の振動開始に相応したタイミングとして扱われる。
【００３９】
その後、このトリガ検出信号（丸数字２）が所定レベルＬ２を下回ったところでノートオフ信号を出力する。なお、このノートオフ信号の発生タイミングはヘッド３の振動終了に相応したタイミングとして扱われる。
【００４０】
よって、打撃が強ければ、ノートオンからノートオフまでの継続時間は長くなり、打撃が弱ければ継続時間は短くなる。なお、ノートオン信号の発生された時点での打撃検出信号（丸数字１）の振幅値は後述する音源ＳＧで発生する打楽器音の振幅制御に供される。
【００４１】
音源部ＳＧのエンベロープ制御部ＳＧ１は、このノートオン信号とノートオフ信号に応じて、図１１（３）に示すように、ノートオンで直ちに振幅１に立ち上がり、ノートオフの時点からある時間をかけて０まで減衰するエンベロープ制御信号（丸数字３）を生成して出力する。
【００４２】
音源部ＳＧでは、演奏情報発生器ＰＧからのノートオン信号に応じて上述のエンベロープ制御部ＳＧ１がエンベロープ制御信号（丸数字３）を生成する他に、図１５に示すように、このノートオン信号に応じて楽音波形再生器ＳＧ２が起動されて打楽器の楽音波形を再生してこれを乗算器ＳＧ３に入力する。この結果、乗算器ＳＧ３では、打楽器楽音波形にエンベロープ制御信号（丸数字３）を乗算するので、よって打楽器楽音波形はノートオフ後にはエンベロープ制御信号（丸数字３）の急速減衰により同じく急速に減衰することになる。オープン奏法では、このエンベロープ制御信号（丸数字３）がノートオフとなるまでには長時間がかかるので、電子打楽器において、オープン奏法による打楽器の楽音を実現することができる。
【００４３】
次に、ドラムパッドＤＰをクローズ奏法すると、図１２（１）に示すように、打撃センサ４から打撃検出信号（丸数字１）が入力される。クローズ奏法では、打撃後もピーター６１をヘッド３に押しつけるように操作するので、ヘッド３の振動膜の振動が抑えられて、図示のように波形振幅が短時間で減衰していくものとなる。この打撃検出信号（丸数字１）をトリガ信号検出部ＰＧ１に入力して、図１２（２）に示すように、その打撃検出信号（丸数字１）のエンベロープに相応するトリガ検出信号（丸数字２）を得る。
【００４４】
ノートオン／オフ検出部ＰＧ２では、このトリガ検出信号（丸数字２）に基づき、前述と同様にしてノートオン信号とノートオフ信号を生成する。当然ながら、クローズ奏法ではこのノートオンとノートオフの間隔はオープン奏法のときよりも短くなる。音源部ＳＧのエンベロープ制御部ＳＧ１は、このノートオン信号とノートオフ信号に応じて、図１２（３）に示すようなエンベロープ制御信号（丸数字３）を生成して出力する。音源部ＳＧでは、前述同様、楽音波形再生器ＳＧ２の楽音波形出力とエンベロープ制御信号（丸数字３）とを乗じて打楽器の楽音信号を生成するが、ノートオンとノートオフの間隔は短いので、打楽器の楽音信号は短い時間で減衰するものとなり、電子打楽器において、クローズ奏法による打楽器の楽音を実現することができる。
【００４５】
このように、本発明の打面装置は、オープン奏法とクローズ奏法に応じて持続時間が異なる打撃検出信号を発生することができるから、この打面装置を用いた本発明の電子打楽器では、この打撃検出信号に応じてオープン奏法とクローズ奏法の打楽器音を発生することができる。
【００４６】
また、ツインペダル奏法についても同様であり、本発明のような網ヘッド方式だと弱打まで検出できる有効打面が広くなり、よってツインペダル奏法のような二つのビーターを並べたときにも、一つのセンサで何れ側のビーターの打撃に対しても同じトリガー信号出力を得ることができる。なおここでいう有効打面とは、弱打を検出し、水平方向に並んだ二つのビーターでほぼ同じ大きさのセンサ出力値を得ることができる打面のエリアのことである。網ヘッドでは振動の伝搬性も優れているため、弱打も検出可能である。このとき、センサは打面中央からずらしておくことにより、それぞれのセンサで検出される打撃の振幅が異なる二つの打撃を個別に検出することができ、何れ側のビーターの打撃であるかに応じて、それぞれに異なる楽音を発生させることもできる。
【００４７】
なお、このツインペダル奏法用に、一つのセンサに代えて、図１６に示すように、二つのビーター６１にそれぞれ対応させて都合二つのセンサ４を設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図３のＡ−Ａ断面線に沿う打面装置の側断面図である。
【図２】本発明の一実施例としての打面装置の正面図である。
【図３】実施例の打面装置の正面図において打面装置の要所部分の断面構造を示すための断面線を記入した図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面線に沿う打撃センサ部分の断面図である。
【図５】図３のＣ−Ｃ断面線に沿う緩衝材部分の断面図である。
【図６】実施例における取付け調整部の断面図である。
【図７】実施例におけるヘッドの構成を説明する図である。
【図８】実施例におけるヘッドの網目の交差状態を説明する図である。
【図９】実施例における打撃センサの構成を説明する図である。
【図１０】本発明の一実施例としての電子打楽器の概略構成を示す図である。
【図１１】実施例の電子打楽器によるオープン奏法の動作を説明する図である。
【図１２】実施例の電子打楽器によるクローズ奏法の動作を説明する図である。
【図１３】実施例の電子打楽器におけるトリガー信号検出部の構成例を示す図である。
【図１４】実施例の電子打楽器におけるトリガー信号検出部の動作を説明するための波形図である。
【図１５】実施例の電子打楽器における音源部の構成・動作を説明する図である。
【図１６】本発明の打面装置についてのツインペダル奏法用の他の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ シェル
２ フレーム
３ ヘッド
４ 打撃センサ
５ 緩衝材
６ フットペダル装置
７ 取付け調整部
８ 脚構造体
９ リム
３１、３２ 網
３３ 環状枠
４１ 圧電素子
４２ クッション部材
４３ 出力信号線
４４ クッション性両面接着テープ
５１ 耐磨耗層
５２ 低弾性層
５３ 高弾性層
６０ ペダル
６１ ビーター
８１、８２ 脚
【特許請求の範囲】
【請求項１】
打撃面が網状素材により構成されるヘッドと、該ヘッドに接触する緩衝材と、該緩衝材を該ヘッドに接触した状態に固定支持する支持手段とを備えた打面装置。
【請求項２】
打撃面が網状素材により構成されるヘッドと、該ヘッドに接触する緩衝材と、該緩衝材を該ヘッドに接触した状態に固定支持する支持手段と、該ヘッドに接触して該ヘッドの振動を検出するセンサと、該センサを該ヘッドに接触した状態に固定支持するセンサ支持手段とを備えた打面装置。
【請求項３】
請求項２記載の打面装置を用い、該センサからの検出信号に基づき、打撃による該ヘッドの振動開始を検出すると楽音の発音を開始させ、振動終了を検出すると楽音の消音を開始させるよう制御する制御手段とを備えた電子打楽器。
【請求項４】
請求項２記載の打面装置を用い、該センサからの検出信号に基づき、該ヘッドの少なくとも２箇所の打撃点での打撃を区別して検出する打撃検出手段と、該打撃検出手段によって検出された異なる打撃それぞれに対応した楽音を発生されるよう制御する制御手段とを備えた電子打楽器。
【請求項１】
打撃面が網状素材により構成されるヘッドと、該ヘッドに接触する緩衝材と、該緩衝材を該ヘッドに接触した状態に固定支持する支持手段とを備えた打面装置。
【請求項２】
打撃面が網状素材により構成されるヘッドと、該ヘッドに接触する緩衝材と、該緩衝材を該ヘッドに接触した状態に固定支持する支持手段と、該ヘッドに接触して該ヘッドの振動を検出するセンサと、該センサを該ヘッドに接触した状態に固定支持するセンサ支持手段とを備えた打面装置。
【請求項３】
請求項２記載の打面装置を用い、該センサからの検出信号に基づき、打撃による該ヘッドの振動開始を検出すると楽音の発音を開始させ、振動終了を検出すると楽音の消音を開始させるよう制御する制御手段とを備えた電子打楽器。
【請求項４】
請求項２記載の打面装置を用い、該センサからの検出信号に基づき、該ヘッドの少なくとも２箇所の打撃点での打撃を区別して検出する打撃検出手段と、該打撃検出手段によって検出された異なる打撃それぞれに対応した楽音を発生されるよう制御する制御手段とを備えた電子打楽器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００８−２１７０３５（Ｐ２００８−２１７０３５Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１９６７１（Ｐ２００８−１１９６７１）
【出願日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【分割の表示】特願平１０−１５６７４の分割
【原出願日】平成１０年１月２８日（１９９８．１．２８）
【出願人】（０００１１６０６８）ローランド株式会社 (175)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【分割の表示】特願平１０−１５６７４の分割
【原出願日】平成１０年１月２８日（１９９８．１．２８）
【出願人】（０００１１６０６８）ローランド株式会社 (175)
【Ｆターム（参考）】
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