JP4239860B2 - 擦弦楽器用駒および擦弦楽器 - Google Patents

Description

この発明は、バイオリン、ビオラ、チェロ、コントラバス等の擦弦楽器、およびそれらと同様な楽音を弦の振動を検出するセンサから出力される電気信号に基づいて発生する電気擦弦楽器あるいは電子擦弦楽器も含む各種の擦弦楽器に関し、特に弦と胴との間に挟持され、弦の振動を胴に伝達する板状の部材である駒に弦振動を検出するセンサを設けた擦弦楽器用駒に関する。

近年、アコースティックバイオリンなどの擦弦楽器は、鍵盤楽器などの自然楽器のほかに、エレキベースなどの電気楽器やシンセサイザなどの電子楽器と共に演奏するケースが増加している。その場合、電気楽器や電子楽器は音量を任意に調整でき、大音量で演奏することもできるが、自然楽器のバイオリンなどの擦弦楽器はそれができないため、迫力に欠けるという問題があった。

この問題に対処するため、バイオリン等の擦弦楽器における弦の振動を電気信号として検出し、その電気信号を増幅して電気・音響変換して放音する電気擦弦楽器による演奏システムが用いられている。あるいは、その電気信号に基づいて楽音のピッチや振幅などのデータを作成し、そのデータを電子音源に入力することにより、例えばＲＯＭに記憶されたＰＣＭ符号化された楽音データを読み出してＤ／Ａ変換して楽音信号を生成し、その楽音信号をスピーカで電気・音響変換して放音する電子擦弦楽器による演奏システムも用いられている。
また、楽器自体から殆ど演奏音が放音しないように共鳴しない胴（楽器本体）を用いて、専ら前者のように弦振動の検出信号を増幅して楽音信号を生成する消音（サイレント）型の電気擦弦楽器や、弦振動の検出信号に基づいて電子音源によって電子的に楽音信号を生成する消音（サイレント）型の電子擦弦楽器も用いられている。両者を総称して「電気・電子擦弦楽器」と称す。

これらの電気・電子擦弦楽器によれば、楽音信号をスピーカに変えてヘッドホンで電気・音響変換して聞きながら練習をしたり、その楽音信号を録音テープや記録ディスクなどの記録媒体に記録することもできる。
いずれの場合にも、擦弦楽器の弦振動を検出する技術としては、弦を支持する駒と共鳴胴（楽器本体）の表板との間に圧力を検出するセンサを配置し、そのセンサによって駒の底面の振動を検出するようにしたものが、例えば特許文献１に開示されている。
このような技術を用いれば、擦弦楽器の演奏時にセンサから出力される電気信号を増幅して、その楽音の音量を演奏環境に合わせて任意に調整することが可能になる。
特許第３１８０６８９号公報

しかしながら、このような従来の技術では、センサの挙動が駒と胴とによって抑制されるため、弦振動の微妙な変化を正確に検出するは難しい。そのため、演奏者が意図する微妙なニュアンスを充分に反映させた演奏音を得るのが難しいという問題があった。また、駒と胴との間にセンサを介在させるため、駒の取り付けや弦の高さ調整、さらに弦振動の検出特性の調整などを行なうのが困難であった。

この発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、擦弦楽器の演奏に応じた微妙な弦振動を正確に検出することができ、取付けが簡単で弦の高さに影響を与えることもなく、弦振動の検出特性の調整も容易に行なえるようにして、検出感度や音色の調整も可能にすることを目的とする。

この発明による擦弦楽器用駒は、擦弦楽器の弦と胴との間に挟持され、前記弦の振動を前記胴に伝達する板状の部材であり、その板面の前記弦の配列方向の両側から中心方向に切り欠いて形成された第１および第２の切欠部と、該板面の中央部に形成された切抜部とを有する駒であって、
上記第１の切欠部と切抜部との間の弦振動伝播経路となる部位に沿って形成された溝内と、上記第２の切欠部と切抜部との間の弦振動伝播経路となる部位沿って形成された溝内に、それぞれ振動を検出するセンサを埋設し、
上記第１、第２の切欠部および上記切抜部からそれぞれ上記各弦振動伝播経路となる部位の幅を狭める方向に切込溝を設けたことを特徴とする。

あるいは、上記と同様な擦弦楽器用駒であるが、板状の本体部と前記胴の表板の上面に当接する一対の脚部とを有し、その本体部の板面の上記弦の配列方向の両側から中心方向に切り欠いて形成された第１および第２の切欠部と、該板面の中央部に形成された切抜部と、上記一対の脚部のそれぞれ左右両側からU字状に切り欠いて形成された第３、第４および第５、第６の切欠部とを有し、
上記第１の切欠部と切抜部との間の弦振動伝播経路となる部位に沿って形成された溝内と、上記第２の切欠部と切抜部との間の弦振動伝播経路となる部位沿って形成された溝内に、それぞれ振動を検出するセンサを埋設し、
前記第１から第６の切欠部からそれぞれ前記各脚部を経る弦振動伝播経路となる部位の幅を狭める方向に切込溝を設けた構成にしてもよい。

上記センサとして、バイモルフ型又はモノモルフ型圧電素子などの曲げセンサを用いるとよい。
上記切抜部と第１および第２の切欠部は、通常の擦弦楽器用駒と同様に、それぞれ切抜部はハート形に、切欠部はレバー形に形成したものでよい。
この発明による擦弦楽器は、上述した擦弦楽器用駒のいずれかを備えたものである。

この発明によれば、駒に形成された切抜部および切欠部のいずれかからなる複数の空間のうちの２つの空間に挟まれた弦振動伝播経路となる部位に、振動を検出するセンサを埋設したので、通常の駒と同様に取付けが簡単で弦の高さに影響を与えることもない。そして、上記弦振動伝播経路となる部位の両側の切抜部又は切欠部からその間の弦振動伝播経路となる部位の幅を狭める方向に、それぞれ切込溝を設けることによって、上記弦振動伝播経路の曲げ強度を調整し、センサによる弦振動の検出特性を最適に調整することができ、それによって検出感度や音色の調整も可能になる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図５は、この発明による擦弦楽器用駒を備えた擦弦楽器の一実施例であるバイオリンを含む演奏システムを示す図である。
バイオリン１は駒以外は従来のアコースティックバイオリンと同じ構造であり、従来のものをそのまま使用することができる。すなわち、本体となる共鳴胴１０は木製であり、表板１０ａと図示されていない裏板および周縁に沿って設けられた側板とによって中空筐体状に作られている。

この共鳴胴１０の先端側にはネック１１が一体に取り付けられており、そのネック１１の先端部にペグボックス１１ａを備えている。そのペグボックス１１ａには４本の糸巻１２が設けられており、その各糸巻１２にはそれぞれガットあるいはスチールなどによる弦１３の一端部が巻き付けられる。
また、共鳴胴１０の表板１０ａとネック１１上のペグボックス１１ａの手前までに亘って指板１４が設けられている。この指板１４は、演奏者が指で弦１３を押し付けて弦１３の自由振動できる長さを変化させ、擦弦時に発生する音高を変えるためのものである。
共鳴胴１０の表板１０ａ上の指板１４と反対側に、各弦１３の他端部を係止するためのテールピース１５が設けられている。

２０は、この発明による擦弦楽器用駒（この例ではバイオリン用駒であるが、以下単に「駒」という）２０であり、テールピース１５と指板１４の手前側端との間の表板１０ａ上に、各弦１３と共鳴胴１０との間に挟持されて、取り外し可能に配設されている。
この駒２０は楓材などで作られており、弦１３の振動を共鳴胴１０に伝達する板状の部材であると共に、その振動を検出するセンサを埋設しているが、その詳細は後述する。

その駒２０内のセンサから引き出されたリード線１６をコネクタ１７に接続し、そのコネクタ１７を共鳴胴１０に取り外し可能に固定している。そして、このコネクタ１７に接続される信号線（インタフェースケーブル）５を介して、駒２０内のセンサによる弦１３の振動に応じた検出信号をサウンドユニット６に入力させる。サウンドユニット６は、その入力信号を増幅した後波形を整えたり残響等の効果を付与したりする各種の処理を施して楽音信号を生成し、あるいはその入力信号に基づいて電子音源によって電子的に楽音信号を生成してスピーカ７に送り、スピーカ７で電気・音響変換して放音させる。
この実施例では、サウンドユニット６をバイオリン１とは別の装置として設けているが、小型のものであればバイオリン１に搭載することも可能である。

３は弓であり、弓身３０の基部にハンドル３１が設けられ、そのハンドル３１に設けられたツマミ３２の回転によってスライドするアジャスタ３３と弓身３０の先端部との間に多数の弓毛３４を張装している。
演奏者がこの弓３をボーイング操作して、その弓毛３４によってバイオリン１の弦１３の駒２０と指板１４の手前側端との中間部を擦ることによって弦１３が振動し、その振動が駒２０によって共鳴胴１０に伝達され、共鳴胴１０が共鳴して演奏音が放音される。これと同時に駒２０内のセンサが弦振動を検出し、その検出信号がサウンドユニット６に送られて増幅および調整され、あるいは電子的に楽音信号が生成され、スピーカ７から任意の音量で放音される。

次に、この発明による駒２０の詳細について、図１乃至図４によって説明する。
図１乃至図３はその駒の第１実施例を示す図であり、図１は駒２０の図５におけるネック１１側から見た正面図、図２はその右側面図、図３は図１におけるＸ−Ｘ線に沿うセンサ埋設部の断面図である。
この実施例の駒２０は、一般のバイオリンに搭載される駒と同様に、楓材が加工された板状の本体部２１及び前述した共鳴胴の表板１０ａの上面に当接する一対の脚部２２とを備えている。

その本体部２１には、通常のバイオリンの駒と同様に、一対の切欠部である第１の切欠部２２０ａと第２の切欠部２２０ｂと、１つの切抜部２２０ｃからなる３つの空間が形成されている。すなわち、図１に示す正面図において、一対の切欠部２２０ａ、２２０ｂは、本体部２１の板面２１Ｓの左右両側から中心線Ｏ−Ｏ′の方向に細く切込んだ後、上方の外側方向へそれぞれ方向を転換して大きく切り欠いたレバー（肝臓）形に形成されている。また、切抜部２２０ｃは、板面２１Ｓの中央部に中心線Ｏ−Ｏ′に対称な一対の円形の切抜きの下部を互いに連結したハート形の切抜部である。ここで、中心線Ｏ−Ｏ′は、本体部２１の弦配列方向（図１で左右方向）における略中央を通り、表板１０ａの表面に対して略垂直な線である。

また、一対の脚部２２にも、それぞれ左右両側からＵ字状に切欠いた第３、第４の切欠部２２０ｄ，２２０ｅと第５、第６の２２０ｆ，２２０ｇからなる４つの空間が形成されている。
本体部２１の上縁２１Ｕは円弧状に形成され、そこに４本の弦１３を一定の間隔を置いて係止する。この弦１３は図１において右側からＧ線，Ｄ線，Ａ線，Ｅ線であり、Ｇ線が一番太く、Ｅ線が一番細い。
この駒２０が図５に示したバイオリン１に取り付けられると、図２に示すように、本体部２１は、その板面２１Ｓが共鳴胴１０の表板１０ａの表面に略垂直をなし、各弦１３の張設方向と略直交する状態で、その駒２０が弦１３と表板１０ａとによって挟持される。

この状態で、前述した弓３による演奏者のボーイングによって、弦１３が矢示Ａ，Ｂ方向に擦られると、その弦１３が同方向に振動し、駒２０の本体部２１も矢示Ａ，Ｂ方向に曲げ力を受けて変形するとともに、脚部２２を経てその弦振動を共鳴胴１０の表板１０ａに伝達する。
その際、互いに隣接する空間である第１の切欠部２２０ａと切抜部２２０ｃとの間の部位ａ、第１の切欠部２２０ａと第４の２２０ｅの間の部位ｃ、および第３の切欠部２２０ｄと第４の２２０ｅとの間の部位ｄによって形成される経路、並びに第２の切欠部２２０ｂと切抜部２２０ｃとの間の部位ｂ、第２の切欠部２２０ｂと第６の切欠部２２０ｇとの間の部位ｅ、および第５の切欠部２２０ｆと第６の切欠部２２０ｇとの間の部位ｆによって形成される経路とが、それぞれ各弦１３から共鳴胴１０への弦振動伝播経路（破線矢印で示す）を形成している。

ここまでは通常のバイオリン用駒と同様な構成および機能の説明であるが、次にこの駒２０が通常の駒と異なる点について説明する。
この駒２０の本体部２１には、その板面２１Ｓに図１に明示するように中心線Ｏ−Ｏ′に対して対称な三叉状の溝２３０が形成されている。この溝２３０は、本体部２１の下縁２１Ｄから中心線Ｏ−Ｏ′に沿って上方に延びる主溝２３０ａとその上端部から分岐して互いに離間するように斜め上方に延びる２本の枝溝２３０ｂ，２３０ｃとからなる。
その枝溝２３０ｂは、第１の切欠部２２０ａと切抜部２２０ｃとの間の部位ａの中央部の弦振動伝播経路に沿って延び、枝溝２３０ｃは、第２の切欠部２２０ｂと切抜部２２０ｃとの間の部位ｂの中央部の弦振動伝播経路に沿って延びている。

この枝溝２３０ｂ，２３０ｃ内には、図３にも示すように、バイモルフ型圧電素子による曲げセンサ２５が合成樹脂製のホルダ２４に支持されて収容されている。その各曲げセンサ２５と枝溝２３０ｂ，２３０ｃの内壁面とは離間しており、その隙間には油土等の塑性材料２６が充填されている。この塑性材料２６は、枝溝２３０ｂ，２３０ｃの内壁面の変形を曲げセンサ２５に伝達する役割を果たす。

本体部２１の板面２１Ｓには図１に仮想線で示す範囲に、三叉状の溝２３０が形成された部分を覆うブリッジカバー２７が、図２及び図３に示すように貼り付けられる。図１はこのブリッジカバー２７を貼り付ける前の状態を示している。このように駒２０の本体部２１に埋設された一対の曲げセンサ２５が、弦１３の振動を検出するセンサである。
一対の曲げセンサ２５は、互いに同極性の面同士を並列接続するか、あるいは直列に接続して、擦弦時に本体部２１が図１の矢示Ａ，Ｂ方向に回動変位したときに、枝溝２３０ｂ，２３０ｃの内壁面が矢示Ｐ方向に変位することによってその圧電素子に発生する起電力が、互いに重畳してリード線１６に出力されるようにする。

この駒２０の本体部２１にはさらに、各曲げセンサ２５を設けた部位ａ，ｂの両側の第１の切欠部２２０ａ及び第２の２２０ｂと切抜部２２０ｃから、それぞれ曲げセンサ２５の基部付近の方向に切込溝２８を設けている。この切込溝２８の方向は、曲げセンサ２５の基部付近に向かう方向に限るものではなく、曲げセンサ２５の方向すなわち弦振動伝播経路となる部位ａ，ｂの幅を狭める方向であればよい。

上述した擦弦時における本体部２１の動作、すなわち図１に示す矢示Ａ，Ｂ方向の回動変位による枝溝２３０ｂ，２３０ｃの内壁面の矢示Ｐ方向の変位量は、この部位ａ，ｂの機械的な曲げ強さによって決る。そのため、この切込溝２８を設けることによって、この弦振動伝播経路となる部位ａ，ｂの曲げ強度を調整し、それによって曲げセンサ２５の起電力の大きさすなわち弦振動の検出特性を最適に調整することができ、検出感度や音色の調整が可能になる。

この切込溝２８は、曲げセンサ２５を埋設した弦振動伝播経路となる部位ａ，ｂの両側の切欠部２２０ａ又は２２０ｂと切抜部２２０ｃの全てから設けなければならないものではなく、少なくとも一方から曲げセンサ２５の方向へ切込溝２８を設ければよい。また、調整の必要に応じて、一方あるいは両方の切欠部あるいは切抜部から曲げセンサ２５の方向へ複数の切込溝２８を設けるようにしてもよい。

次に、この発明による擦弦楽器用駒の第２実施例を図４によって説明する。
図４はその駒の図１と同様な正面図である。この第２実施例の駒２０Ｍも前述した第１実施例の駒２０と同様なバイオリン用駒であり、その切込溝を設ける位置が異なるだけであるので、図４において図１乃至図３と対応する部分には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。

この図４に示す駒２０Ｍは、本体部２１における互いに隣接する空間である第１の切欠部２２０ａと切抜部２２０ｃとの間、および第２の切欠部２２０ｂと切抜部２２０ｃとの間の、それぞれ弦振動伝播経路（破線矢印で示す）となる各部位ａ，ｂ、すなわち曲げセンサ２５を埋設した部位には切込溝を設けていない。
その代りに、一対の脚部２２を経る弦振動伝播経路を形成する互いに隣接する空間である第１の切欠部２２０ａと第４の切欠部２２０ｅの間の部位ｃ、第３の切欠部２２０ｄと第４の切欠部２２０ｅとの間の部位ｄ、第２の切欠部２２０ｂと第６の切欠部２２０ｇとの間の部位ｅ、および第５の切欠部切欠部２２０ｆと第６の切欠部２２０ｇとの間の部位ｆにおいて、それぞれ各部位の両側の切欠部からそれらの各部位ｃ〜ｆの幅をそれぞれ狭める方向に切込溝２９を設けている。

このようにしても、弦振動伝播経路を形成する部位ｃ〜ｆの幅とそれによる曲げ強度を調整でき、それによって擦弦時における本体部２１の矢示Ａ，Ｂ方向への回動変位の容易さを最適に調整することもできる。したがって、曲げセンサ２５による弦振動の検出特性を最適に調整することができる。
なお、この実施例の場合も弦振動伝播経路を形成する部位ｃ〜ｆの全てに対して切込溝２９を設けなくてもよく、部位ｃとｅあるいは部位ｄとｆに対してのみ切込溝２９を設けてもよい。また、それらの部位の両側の切欠部から切込溝２９を設けずに、いずれか一方の側の切欠部からだけ、弦振動伝播経路を形成する部位の幅を狭める方向に切込溝２９を形成するようにしてもよい。

さらに、前述した第１実施例とこの第２実施例とを組み合わせて、駒の弦振動伝播経路を形成する部位ａ〜ｆの全てあるいはそれらのうちの任意の部位に、少なくともその両側の切抜部又は切欠部の少なくとも一方から、その部位に埋設されている曲げセンサ２５の方向に、あるいはそれらの部位の幅を狭める方向に切込溝２８，２９を設けるようにしてもよい。

空間を形成する切欠部はレバー形又はＵ字形に限るものではないし、切抜部もハート形に限るものではなく、任意の形状および大きさのものに変更することもできる。また、その空間の数も上述した実施例のように本体部に３個、脚部に４個に限るものではなく、全部で少なくとも２個以上であれば、適宜の個数だけ所要な位置に設けることができる。その場合、弦振動伝播経路を形成する部位の数も増減するがその部位の少なくとも１箇所に、その両側の切抜部又は切欠部の少なくとも一方から、その部位に振動を検出するセンサが埋設されている場合はそのセンサの方向へ、センサが設けられていない場合はその部位の幅を狭める方向に切込溝を設ければよい。

また、上述した各実施例は、この発明をバイオリン用駒およびそれを備えたバイオリンに適用した場合の例について説明したが、この発明は、ビオラ、チェロ、コントラバス等の他の擦弦楽器用駒にも同様に適用できる。その場合、その駒の材質やサイズ及び形状等をそれらの通常の擦弦楽器に使用されている駒と同等にするかそれを適宜変更し、所要の弦振動伝播経路を形成する部位に振動を検出するセンサを埋設し、前述の各実施例と同様な切込溝を設ければよい。

さらに、この発明は前述したバイオリンのように共鳴胴を有する擦弦楽器に限るものではなく、共鳴しない胴（楽器本体）を備えた消音型の電気・電子擦弦楽器の駒、およびその駒を備えた電気・電子擦弦楽器にも同様に適用できることは勿論である。
駒に埋設して弦の振動を検出するセンサは、バイモルフ型圧電素子による曲げセンサに限らず、モノモルフ型圧電素子による曲げセンサや、歪に応じて抵抗値が変化する歪ゲージなど、弦振動による本体部の変形を検出することが可能なセンサであればよい。

この発明は、バイオリン、ビオラ、チェロ、コントラバス等の擦弦楽器用駒、およびその駒を備えた擦弦楽器、あるいは消音（サイレント）型を含む各種の電気・電子擦弦楽器を製造あるいは改造したり、それらの擦弦楽器を用いた演奏システムを構成する各種産業に利用できる。そして、擦弦楽器の演奏形態を多様化でき，他の電気楽器や電子楽器などの大音量が出る楽器と合奏することも容易になる。しかも、演奏者の意図を微妙に表現した精緻な演奏も可能になる。

この発明による駒の第１実施例を示す正面図である。 同じくその右側面図である。 図１におけるＸ−Ｘ線に沿うセンサ埋設部の断面図である。 この発明による駒の第２実施例を示す正面図である。 この発明による擦弦楽器用駒を備えた擦弦楽器の一実施例であるバイオリンを含む演奏システムを示す図である。

符号の説明

１…バイオリン、３…弓、５…信号線(インタフェースケーブル)、６…サウンドユニット、７：スピーカ、１０…共鳴胴、１１…ネック、１１ａ：ペグボックス、１２…糸巻、１３…弦、１４…指板、１５…テールピース、１６…リード線、１７…コネクタ、２０，２０Ｍ…駒、２１…本体部、２２…脚部、２４…ホルダ、２５…曲げセンサ、２６…塑性材料（油土）、２７…ブリッジカバー、２８，２９…切込溝、３０…弓身、３１…ハンドル、３２…つまみ、３３…アジャスタ、３４…弓毛、２２０ａ，２２０b…切欠部、２２０c…切抜部、２３０…溝、２３０ａ…主溝、２３０ｂ，２３０ｃ…枝溝、２２０ｄ〜２２０ｇ…切欠部、ａ〜ｆ…弦振動伝播経路となる部位

Claims (5)

1. 擦弦楽器の弦と胴との間に挟持され、前記弦の振動を前記胴に伝達する板状の部材であり、その板面の前記弦の配列方向の両側から中心方向に切り欠いて形成された第１および第２の切欠部と、該板面の中央部に形成された切抜部とを有する駒であって、
   前記第１の切欠部と前記切抜部との間の弦振動伝播経路となる部位に沿って形成された溝内と、前記第２の切欠部と前記切抜部との間の弦振動伝播経路となる部位沿って形成された溝内に、それぞれ振動を検出するセンサを埋設し、
   前記第１、第２の切欠部および前記切抜部からそれぞれ前記各弦振動伝播経路となる部位の幅を狭める方向に切込溝を設けたことを特徴とする擦弦楽器用駒。
2. 擦弦楽器の弦と胴との間に挟持され、前記弦の振動を前記胴に伝達する板状の本体部と前記胴の表板の上面に当接する一対の脚部とを有する駒であって、
   前記本体部の板面の前記弦の配列方向の両側から中心方向に切り欠いて形成された第１および第２の切欠部と、該板面の中央部に形成された切抜部と、前記一対の脚部のそれぞれ左右両側からU字状に切り欠いて形成された第３、第４および第５、第６の切欠部とを有し、
   前記第１の切欠部と前記切抜部との間の弦振動伝播経路となる部位に沿って形成された溝内と、前記第２の切欠部と前記切抜部との間の弦振動伝播経路となる部位に沿って形成された溝内に、それぞれ振動を検出するセンサを埋設し、
   前記第１から第６の切欠部からそれぞれ前記各脚部を経る弦振動伝播経路となる部位の幅を狭める方向に切込溝を設けたことを特徴とする擦弦楽器用駒。
3. 前記センサが曲げセンサである請求項１又は２記載の擦弦楽器用駒。
4. 前記切抜部がハート形であり、前記第１、第２の切欠部がレバー形である請求項１乃至３のいずれか一項に記載の擦弦楽器用駒。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の擦弦楽器用駒を備えた擦弦楽器。

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