振动检测机构和振动传感器单元的制作方法
【专利摘要】一种振动检测机构具有第一传感器单元、第二传感器单元和第三传感器单元，所述第一传感器单元检测第一方向上的振动，所述第一方向是乐器的振动部件的主振动方向，所述第二传感器单元检测第二方向上的振动，所述第二方向大体垂直于乐器的第一方向，所述第三传感器单元检测第三方向上的振动，所述第三方向大体垂直于第一方向和第二方向。第二传感器单元的敏感度高于第一传感器单元的敏感度。第三传感器单元的敏感度高于第一传感器单元的敏感度。
【专利说明】
振动检测机构和振动传感器单元
技术领域
[0001]本发明涉及用于检测乐器的振动部件的振动的振动检测机构和振动传感器单元。
[0002]本案要求2013年12月24日提交的日本专利申请N0.2013-265338的优先权，其内容在此通过引用并入本文。
【背景技术】
[0003]在现有技术中，对乐器的振动部件的振动进行检测的技术已为人所知。在钢琴中，由于弹奏而使得琴弦振动，并且这还伴随着诸如音板这样的振动部件的振动。为了记录以及后续回放钢琴的弹奏，钢琴中布置有传感器，由传感器来检测振动部件的振动。在下文所述专利文献I中，振动传感器安装在音板上，由传感器来检测振动波形。由于主要是音板发生振动，从而垂直于音板平面的方向是主振动方向。因此，在下文所述的专利文献I中，主要检测音板的主振动方向上的振动。
[0004]然而，音板并不只是沿着主振动方向振动，而是还沿着例如垂直于主振动方向的平面方向振动。沿着三个轴向的复杂振动的合成给出丰富的音响效果。因此，如果想要再现忠实于原音的声音，则优选的是，不只要检测主振动方向上的振动，而且还要检测平面方向上的振动。对于在现有原声钢琴中安装用于检测三个轴向上的振动的传感器的情形中，例如可以考虑使用下文所述专利文献2所代表的三轴传感器。
[0005][现有技术文献]
[0006][专利文献]
[0007][专利文献I]日本待审专利申请，首次公开N0.2003-186476
[0008][专利文献2]日本待审专利申请，首次公开N0.S63-118667
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的问题
[0010]然而，在商业三轴传感器中，传感器在该三个方向上具有相同的敏感度。另一方面，音板发生这样的振动:平面方向上的振幅小于主振动方向上的振幅。因此，为了通过安装典型的三轴传感器来检测三个轴向上的振动，则有必要使得敏感度匹配主振动方向上的检测。结果，降低了平面方向上的振动检测信号的信噪比(S/N比)，并且难以再现逼真的音质。因此难以获得三个轴向中的每个轴向的高质量振动检测。
[0011]而且，希望传感器具有简单的安装操作。特别是，希望确定方向成为一种无需特殊技能的配置。此外，代表振动检测对象的振动部件绝不限于音板。因此，根据其上安装有传感器的振动部件，希望使得在三个轴向中的每个方向都具有较高的与传感器敏感度的设定相关的自由度。
[0012]已经通过实现本发明来解决了上述传统技术问题。本发明的一个示例性目的在于提供一种振动检测机构和一种振动传感器单元，其能够高质量地检测乐器的振动部件的复杂振动。
[0013]问题解决方案
[0014]根据本发明的一个方面的一种振动检测机构包括:第一传感器部，所述第一传感器部检测乐器的振动部件在第一方向上的振动，所述第一方向为主振动方向；第二传感器部，所述第二传感器部检测所述振动部件在第二方向上的振动，所述第二方向大致垂直于所述第一方向；和第三传感器部，所述第三传感器部检测所述振动部件在第三方向上的振动，所述第三方向大致垂直于所述第一方向和所述第二方向，其中，所述第二传感器部的灵敏度高于所述第一传感器部的灵敏度，并且所述第三传感器部的灵敏度高于所述第一传感器部的灵敏度。
[0015]根据本发明的一个方面的一种振动传感器单元包括:安装表面，所述安装表面用于以下表面上的安装:所述表面是乐器的振动部件的表面，或者是被固定到所述振动部件的部件的表面，并且所述表面大致垂直于第一方向，所述第一方向是主振动方向；第一表面，所述第一表面大致平行于所述安装表面;第二表面，所述第二表面大致垂直于所述第一表面;第三表面，所述第三表面大致垂直于所述第一表面和所述第二表面;第一传感器部，所述第一传感器部被安装在所述第一表面上，并且检测所述振动部件在所述第一方向上的振动;第二传感器部，所述第二传感器部被安装在所述第二表面上，并且检测所述振动部件在大致垂直于所述第一方向的第二方向上的振动；和第三传感器部，所述第三传感器部被安装在所述第三表面上，并且检测所述振动部件在大致垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上的振动，并且其中，所述第二传感器部的灵敏度高于所述第一传感器部的灵敏度，并且所述第三传感器部的灵敏度高于所述第一传感器部的灵敏度。
[0016]本发明的效果
[0017]根据本发明，能够高质量地检测乐器中的振动部件的复杂振动。
[0018]附图简要说明
[0019]图1是乐器的主要部件的平面图，根据本发明实施例的振动检测机构和振动传感器单元安装在该乐器上。
[0020]图2A是根据本发明实施例的传感器单元的立体图。
[0021]图2B是图2A所示传感器单元的立体图。
[0022]图2C是示出根据本发明实施例的声学设备的框图。
[0023]图3A是从演奏者一侧观察到的、示出在图1所示音板上安装传感器单元的一个实例的示意图。
[0024]图3B是安装在音板上的图2A所示传感器单元的后视图。
[0025]图4A是示出本发明实施例中的传感器单元的安装修改例的示意图。
[0026]图4B是示出本发明实施例中的传感器单元的安装修改例的示意图。
[0027]图4C是示出本发明实施例中的传感器单元的安装修改例的示意图。
[0028]图4D是示出本发明实施例中的传感器单元的安装修改例的示意图。
[0029]图5A是示出本发明实施例中的传感器的个别安装例的示意图。
[0030]图5B是示出本发明实施例中的传感器的个别安装例的示意图。
[0031]图5C是示出本发明实施例中的传感器的个别安装例的示意图。
[0032]图f5D是示出本发明实施例中的传感器的个别安装例的示意图。
[0033]图5E是示出本发明实施例中的传感器的个别安装例的示意图。
【具体实施方式】
[0034]以下，参考附图描述本发明的实施例。
[0035]图1是适用根据本发明实施例的振动检测机构和振动传感器单元的乐器的主要部件的平面图。图1所示乐器是钢琴10。适用所述振动检测机构和振动传感器单元的乐器绝不限于钢琴。更具体而言，钢琴10是原声大钢琴。在图1中，省略了盖子、琴弦、键盘等。
[0036]钢琴10可以是具有已知构造的钢琴。钢琴10包括侧板13、音板12、框架11、长琴马
14、短琴马15、多个音棒16等。钢琴10中布置有传感器单元UT。可以在装运钢琴10之前将传感器单元UT安装在钢琴10中。使用者可以在已购钢琴10之后将传感器单元UT安装在钢琴10中。钢琴10中布置有至少一个传感器单元UT。布置在钢琴10中的传感器单元UT的数目不受特别限制。在图1的实例中，钢琴10中布置有三个传感器单元UT。
[0037]传感器单元UT具有这样的传感器:其用于检测由于钢琴10的琴弦的振动而振动的振动部件的振动。在图1到图3B所示代表本实施例的结构中，音板12被例示为代表检测对象的振动部件。
[0038]钢琴10的多根琴弦在框架11处从定弦钮17到长琴马14或者短琴马15利用安全针(pitch pin)和弦轴(tuning pin)拉紧。根据弹奏操作，琴弦通过受到琴槌击打而振动。琴弦的振动经由长琴马14和短琴马15传递到音板12。长琴马14和短琴马15固定到音板12的上表面(第一音板表面)。多个音棒16固定到音板12的下表面(第二音板表面)。所述多个音棒16被布置为彼此平行。
[0039]图2A和2B是传感器单元UT的立体图。传感器单元UT具有立方形基部30。基部30还可以具有长方体形状(参考图4C) ο三个传感器S1、S2，和S3布置在基部30上。该三个传感器S1、S2和S3的具体实例包括压电元件、加速度传感器和速度传感器。基部30具有用于在诸如音板12这样的振动部件上安装的安装表面PO。安装表面PO配备有图中未示出的双面胶带。位于与安装表面PO相反一侧上的表面是平行于安装表面PO的第一表面P1。此外，基部30具有第二表面P2和第三表面P3，所述第二表面P2近似垂直于第一表面Pl，所述第三表面P3近似垂直于第一表面Pl和第二表面P2。
[0040]传感器S1、S2和S3通过粘附等方式分别固定到第一表面Pl、第二表面P2和第三表面P3。传感器S1、S2，和S3分别用于检测垂直于表面P1、表面P2和表面P3的方向上的振动。图1所示三个传感器单元UT的每个传感器单元都是相同的。
[0041]图2C是示出在利用传感器单元UT进行振动检测时的信号流示意图。如图2C所示，声学设备100包括传感器单元UT、放大器18A、18B和18C、混合器19和存储器单元20。各个传感器S1、S2，和S3输出检测信号。来自传感器S1、S2和S3的检测信号分别被放大器18A、18B和18C放大。由放大器18A、18B和18C放大的每个信号可以被记录在存储器单元20中。放大器18A、18B和18C的输出可以被混合器19混合，并且可以向外部输出合成信号。来自多个传感器单元UT的检测信号可以被进一步合成，并且合成信号可以被记录或者输出。
[0042]传感器部51包括传感器SI和放大器18A，所述传感器SI用于检测振动，所述放大器18A用于对由传感器SI检测到的振动进行放大。单独包括传感器SI的结构在某些情形中可以被称作传感器部。传感器部52包括传感器S2和放大器18B，所述传感器S2用于检测振动，所述放大器18B用于对由传感器S2检测到的振动进行放大。单独包括传感器S2的结构在某些情形中可以被称作传感器部。传感器部53包括传感器S3和放大器18C，所述传感器S3用于检测振动，所述放大器18C用于对由传感器S3检测到的振动进行放大。单独包括传感器S3的结构在某些情形中可以被称作传感器部。
[0043]如图2C中所示，传感器单元UTl包括传感器单元UT和放大器18A、18B，和18C。
[0044]放大器18A到18C以及混合器19A到19C可以内置于传感器单元UT中。以相同的方式，存储器单元20可以内置于传感器单元UT中。存储器单元20中记录的信号可以用于再现音响效果。
[0045]放大器18A到18C可以具有修改信号的频率特性的功能，S卩，平衡器功能。以相同的方式，混合器19A到19C可以具有修改信号的频率特性的功能，即平衡器功能。
[0046]传感器单元UT安装在钢琴中的振动部件上，并且检测振动部件在三个轴向中的每个轴向上的振动。确定振动部件振动最大(振幅最大)的方向，并且将该方向称作主振动方向。振动部件在垂直于主振动方向的方向上的振动的量级小于主振动方向上的量级。在该三个传感器中，传感器SI检测振动部件在主振动方向上的振动。传感器S2和S3检测在垂直于主振动方向的两个轴向上的振动。
[0047]因此，作为实例，传感器S2和S3的传感器敏感度彼此相同。进而，传感器S2和S3的传感器敏感度被设定为高于传感器SI的传感器敏感度。
[0048]作为另一实例，可以使得传感器S1、S2和S3的传感器敏感度彼此相同。在此情形中，放大器18B和18C的信号增幅率被设定为高于放大器18A的信号增幅率。结果，传感器部52和53的敏感度变得高于传感器部51的敏感度。
[0049]S卩，只要传感器部52和53的敏感度被设定为高于传感器部51的敏感度，便可以任意地设定传感器SI到S3的敏感度以及放大器18A到18C的信号增幅率。
[0050]以上述方式来设定传感器敏感度的原因是为了能够再现逼真音质。即，振动部件在主振动方向上最大地振动。因此，传感器Sl(或者传感器部51)的敏感度被设定为为较低，从而检测信号不会变得饱和。另一方面，在垂直于主振动方向的两个轴向上的振动小于主振动方向上的振动。因此，与主振动方向相比较，被检测信号的量级更弱。结果，传感器S2和S3(或者传感器部52和53)的敏感度被设定为较高，目的在于还避免被检测信号的S/N比降低。如果检测对象例如是诸如音板12这样的板形部件，则希望传感器S2、S3与传感器SI之间的敏感度比率(或者在传感器部52、53与传感器部51之间的敏感度比率)被设定为至少两倍或者更大。传感器S2和传感器S3的敏感度(或者传感器部52和传感器部53的敏感度)不必相同。
[0051]图3A所示示意图示出了从演奏者一侧观察在音板12上安装传感器单元UT的一个实例。图3B是安装在音板12上的传感器单元UT的后视图。
[0052]在音板12的振动由传感器单元UT检测的情形中，通过粘附到音板12的下表面12a来固定安装表面PO。结果，第一表面Pl面向下。关于第二表面P2和第三表面P3朝向哪个水平方向并无任何限制。然而，优选的是，将第二表面P2或者第三表面P3布置为使其垂直于音板12的木纹21的延伸方向。其原因在于，与在跨越木纹21的方向上传播相比，在音板12的平面方向上的振动更易于在沿着木纹21的方向传播。如果基部30由木头构成，则优选的是，使得基部30的木纹的延伸方向与音板12的木纹21的延伸方向相一致。
[0053]在图3A和3B的实例中，第二表面P2被布置为:在基部30在音板12上的安装位置处，第二表面P2近似垂直于木纹21的方向。作为音板12的主振动方向的竖直方向被称作第一方向Fl。木纹21的方向被称作第二方向F2。垂直于第一方向Fl和第二方向F2的方向被称作第三方向F3。传感器SI检测音板12在方向Fl上的振动。传感器S2检测音板12在方向F2上的振动。传感器S3检测音板12在方向F3上的振动。
[0054]音棒16的纵向被设定为基本垂直于木纹方向。因此，近似垂直于第三表面P3的第三方向F3近似平行于音棒16的纵向。传感器单元UT在水平方向上的布置优选地是:在平面图(即，当从垂直于音板12的表面的方向观察时)中，传感器单元UT与长琴马14相重叠(参考图1)。这种布置优选的原因在于，从琴弦传递的振动经由长琴马14而被传递到音板12，因此，位于长琴马14的下侧上的音板12的下表面处出现清楚的振动。可以如此布置传感器单元UT:在平面图中，传感器单元UT与短琴马15相重叠，而不与长琴马14相重叠。
[0055]优选地，基部30由具有适于音调控制的频率特性的材料构成。基部30的材料绝不限于木头。可以选择诸如铝这样的金属或者树脂作为基部30的材料。用于固定传感器S1、S2和S3的方法绝不限于将传感器S1、S2和S3直接粘附到基部30。传感器S1、S2和S3可以经由具有适当频率特性的固定部件来固定到基部30。
[0056]根据本实施例，传感器S2和S3的敏感度被设定为高于传感器SI的敏感度(或者传感器部52和53的敏感度被设定为高于传感器部51的敏感度)。由于这种配置，可以通过使得传感器SI (或者传感器部51)的敏感度与作为音板12的主振动方向的第一方向Fl上的振幅相匹配，从而适当地检测第一方向Fl上的振动。同时，通过使得传感器S2和S3(或者传感器部52和53)的敏感度与不同于第一方向Fl的方向上的振幅相匹配，从而分别检测第二方向F2和第三方向F3上的振动。结果，能够避免第二方向F2和第三方向F3上的振动的被检测信号的S/N比的降低。因此，可以实现音板12的三个轴向中的每个轴向上的高精度的振动检测，并且能够高质量地检测复杂振动。因此，可以再现逼真音质。
[0057]根据本实施例，在基部30在音板12上的安装位置处，第二方向Fl近似平行于音板12的木纹方向。这里，振动易于沿着木纹方向传播。因此，通过这种配置可以增加振动检测精度。此外，第一传感器SI布置在这样的位置处:在平面图中，第一传感器SI与长琴马14相重叠。因为在位于长琴马14的下侧上的音板的下表面处出现清楚振动，因此通过这种配置可以增加振动检测精度。进而，在传感器单元UT被安装在音板12上时，足以使得使用者将传感器S2的朝向与音板12的木纹方向相匹配。因此，无需特殊技能也可以确定传感器单元UT在水平方向上的朝向。
[0058]根据本实施例，传感器单元UT固定到基部30，从而传感器S1、S2和S3沿着相互垂直的方向上朝向。即，传感器S1、S2，和S3全部被一体地构成。进而，传感器单元UT具有安装表面PO。因此，由于简单操作就可以将安装表面PO联结到音板12的下表面12a，从而可以对适当检测三个轴向上的振动的传感器进行安装。即，传感器的安装操作简单易行。
[0059]在图1与图3A和3B所示实例中，传感器单元UT安装在音板12的下表面12a上。然而，其绝不限于这种结构。对于基部30而言，以下结构便已足够:将基部30安装在振动部件上，或者安装到被固定至振动部件的固定部件上，从而使得第一表面Pl近似垂直于第一方向F1。图4A到4D中示出了满足这种条件的第一到第四修改例。
[0060]图4A示出安装传感器单元UT的第一修改例。在第一修改例中，基部30的安装表面PO通过被粘附到代表振动部件的音棒16的下表面16a而得以固定。音棒16的主振动方向(第一方向Fl)与音板12相同。
[0061]图4B示出安装传感器单元UT的第二修改例。在第二修改例中，固定部件22固定到代表振动部件的长琴马14(或者短琴马15)的侧表面14a。基部30的安装表面PO通过被粘附到固定部件22的上表面22a而得以固定。长琴马14的主振动方向(第一方向Fl)与音板12相同。上表面22a近似垂直于第一方向Fl。
[0062]音棒16和长琴马14是振动部件的具体实例。然而，如果音板12被视为振动部件，则基部30、音棒16和长琴马14还可以被视为“固定到该振动部件的(固定)部件”。
[0063]图4C示出安装传感器单元UT的第三修改例。在第三修改例中，基部30的安装表面PO通过被粘附到代表振动部件的侧板13的内表面13a(或者外表面)而得以固定。侧板13的主振动方向(第一方向Fl)变成侧板13的厚度方向，并且近似垂直于音板12的主振动方向。第二表面P2和第三表面P3是垂直于侧板13的厚度方向的表面，并且相互正交。
[0064]图4D示出安装传感器单元UT的第四修改例。在第四修改例中，传感器单元UT使得基部30的安装表面PO与基部30的第一表面Pl齐平。此外，安装表面PO和第一表面Pl实质上是同一平面上分开的区域。在这种结构中，基部30的安装表面PO通过被粘附到固定部件24的下表面24a而得以固定，固定部件24被固定到例如代表振动部件的音板12的下表面12a。因此，传感器SI面朝上方。即使在这种布置中，传感器SI仍然能够检测音板12的主振动方向(第一方向Fl)上的振动。
[0065]以此方式，代表振动检测对象的振动部件绝不限于音板12。在传感器单元UT中，每个方向上的敏感度设定的自由度均较高。因此，可以形成这样的传感器单元UT:根据振动检测对象来适当地设定每个传感器S1、S2和S3(或者传感器部51、52和53)的敏感度。
[0066]上文已经描述了带有三个集成传感器的传感器单元UT被安装在振动部件上的一种结构。然而，本发明绝不限于这种结构。传感器S2和S3的敏感度被设定为高于传感器SI的敏感度(或者传感器部52和53的敏感度被设定为高于传感器部51的敏感度)，并且每个传感器可以被分别安装在振动部件上或者被安装到固定至振动部件的部件上。更具体而言，参考图5A到5E来对传感器SI到S3被分别安装的第一到第四实例进行说明。
[0067]图5A示出分别安装传感器SI到S3的第一实例。在第一实例中，长方体型固定部件24被固定到代表振动部件的音板12的下表面12a。传感器S1、S2和S3分别附着到垂直于方向Fl、F2和F3的固定部件24的表面24a、24b和24c。
[0068]图5B示出分别安装传感器SI到S3的第二实例。在第二实例中，传感器51附着到代表振动部件的音棒16的下表面16a。传感器S2附着到代表振动部件的长琴马14(或者短琴马15)的侧表面14a。
[0069]图5C示出分别安装传感器SI到S3的第三实例。在第三实例中，传感器SI附着到代表振动部件的音板12的下表面12a ο传感器S2附着到代表振动部件的音棒16的侧表面16a。
[0070]图5D示出分别安装传感器SI到S3的第四实例。在第四实例中，传感器SI附着到代表振动部件的音板12的下表面12a。此外，长方体型固定部件24-2和24-3被固定到音板12的下表面12a。传感器S2和S3分别附着到相互垂直的固定部件24-2的侧表面和固定部件24-3的侧表面。
[0071]图5E示出分别安装传感器SI到S3的第五实例。在第五实例中，传感器SI附着到代表振动部件的侧板13的内表面13a(或者外表面)。此外，长方体型固定部件24-2和24-3被固定到侧板13的内表面13a。传感器S2和S3分别附着到固定部件24-2的表面和固定部件24-3的表面，所述固定部件24-2的表面和固定部件24-3的表面垂直于侧板13的厚度方向，并且相互垂直。
[0072]本发明实施例的应用对象绝不象例示的那样限于原声大钢琴，而还可以是竖式钢琴。在竖式钢琴的情形中，代表振动部件的音板的主振动方向(第一方向Fl)变成前后方向。
[0073]应用本发明实施例的乐器绝不如例示的那样限于钢琴。除了钢琴，本发明实施例可以应用于具有振动部件的乐器。本发明实施例可以应用于诸如吉他这样的具有代表振动部件的音板的弦类乐器，或者利用例如加振器来振动代表振动部件的音板的电子乐器。
[0074]根据本发明的一个实施例的一种振动检测机构包括:第一传感器部，所述第一传感器部检测乐器的振动部件在第一方向上的振动，所述第一方向为主振动方向；第二传感器部，所述第二传感器部检测所述振动部件在第二方向上的振动，所述第二方向大致垂直于所述第一方向；和第三传感器部，所述第三传感器部检测所述振动部件在第三方向上的振动，所述第三方向大致垂直于所述第一方向和所述第二方向，其中，所述第二传感器部的灵敏度高于所述第一传感器部的灵敏度，并且所述第三传感器部的灵敏度高于所述第一传感器部的灵敏度。
[0075]根据该振动检测机构，能够高质量地检测乐器中的振动部件的复杂振动。
[0076]在上述振动检测机构中，振动部件可以是音板，固定部件被固定至所述音板，所述固定部件具有大致垂直于所述第二方向的表面。所述第二传感器部被安装在所述固定部件的所述表面上，并且所述第二方向在所述音板上的所述固定部件的安装位置处大致平行于所述音板的木纹方向。
[0077]根据该振动检测机构，可以增加振动检测精度。
[0078]在上述振动检测机构中，所述振动部件为音板，所述音板具有第一音板表面和第二音板表面，所述第一音板表面上安装有琴马，所述第二音板表面位于与所述第一音板表面相反的一侧上，并且大致垂直于所述第一方向。第一传感器部可以安装在第二表面上。所述第一传感器部被安装在所述第二音板表面上，并且当从垂直于所述第二音板表面的方向观察时，所述第一传感器部与所述琴马相重叠。
[0079]在上述振动检测机构中，所述振动部件可以是音板，所述音板具有第一音板表面和第二音板表面，所述第一音板表面上安装有琴马，所述第二音板表面位于与所述第一音板表面相反的一侧上，固定部件被固定至所述第二音板表面，并且所述固定部件具有大致垂直于所述第一方向的表面。所述第一传感器部被安装在所述固定部件的所述表面上，并且当从垂直于所述第二音板表面的方向观察时，所述第一传感器部与所述琴马相重叠。根据该振动检测机构，能够增加振动检测精度。
[0080]所述音板可以具有第一音板表面和第二音板表面，所述第一音板表面上安装有琴马，所述第二音板表面位于与所述第一音板表面相反的一侧上，并且大致垂直于所述第一方向。所述第一传感器部被安装在所述第二音板表面上，并且当从垂直于所述第二音板表面的方向观察时，所述第一传感器部与所述琴马相重叠。根据该振动检测机构，能够增加振动检测精度。
[0081 ]在上述振动检测机构中，所述音板可以具有第一音板表面和第二音板表面，所述第一音板表面上安装有琴马，所述第二音板表面位于与所述第一音板表面相反的一侧上，所述第二音板表面上固定有固定部件，并且所述固定部件具有大致垂直于所述第一方向的表面。所述第一传感器部被安装在所述固定部件的所述表面上，并且当从垂直于所述第二音板表面的方向观察时，所述第一传感器部与所述琴马相重叠。根据该振动检测机构，能够增加振动检测精度。
[0082]上述振动检测机构可以进一步包括:基部，所述基部具有第一表面、第二表面和第三表面，所述第一表面、第二表面和第三表面大致彼此垂直。所述第一传感器部可以被布置在所述第一表面上，所述第二传感器部可以被布置在所述第二表面上，并且所述第三传感器部可以被布置在所述第三表面上。所述第一表面大致垂直于所述第一方向，并且所述基部被安装在所述振动部件上或者被安装到固定部件上，所述固定部件被固定至所述振动部件。
[0083]根据该振动检测机构，安装能够适当地检测三个轴向上的振动的传感器变得简单。
[0084]在上述振动检测机构中，所述第一传感器部、第二传感器部和第三传感器部中的每一个都包括:检测所述振动部件的振动的传感器;和对由所述传感器所检测的振动进行放大的放大器。
[0085]根据本发明的一个实施例的一种振动传感器单元包括:安装表面，所述安装表面用于以下表面上的安装:所述表面是乐器的振动部件的表面，或者是被固定到所述振动部件的部件的表面，并且所述表面大致垂直于第一方向，所述第一方向是主振动方向；第一表面，所述第一表面大致平行于所述安装表面;第二表面，所述第二表面大致垂直于所述第一表面;第三表面，所述第三表面大致垂直于所述第一表面和所述第二表面;第一传感器部，所述第一传感器部被安装在所述第一表面上，并且检测所述振动部件在所述第一方向上的振动;第二传感器部，所述第二传感器部被安装在所述第二表面上，并且检测所述振动部件在大致垂直于所述第一方向的第二方向上的振动；和第三传感器部，所述第三传感器部被安装在所述第三表面上，并且检测所述振动部件在大致垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上的振动，并且，所述第二传感器部的灵敏度高于所述第一传感器部的灵敏度，并且所述第三传感器部的灵敏度高于所述第一传感器部的灵敏度。
[0086]根据该这个振动传感器单元，能够高质量地检测乐器中的振动部件的复杂振动。进而，安装能够适当地检测三个轴向上的振动的传感器变得简单。
[0087]在上述振动传感器单元中，所述第一传感器部可以包括第一传感器和第一放大器，所述第一传感器被安装在所述第一表面上，并且检测所述第一方向上的振动，所述第一放大器对由所述第一传感器所检测到的振动进行放大，所述第二传感器部包括第二传感器和第二放大器，所述第二传感器被安装在所述第二表面上，并且检测所述第二方向上的振动，所述第二放大器对由所述第二传感器所检测到的振动进行放大，并且所述第三传感器部包括第三传感器和第三放大器，所述第三传感器被安装在所述第三表面上，并且检测所述第三方向上的振动，所述第三放大器对由所述第三传感器所检测到的振动进行放大。
[0088]工业适用性
[0089]本发明可以应用于振动检测机构和振动传感器单元。
[0090]符号说明
[0091]UT、UT1、传感器单元
[0092]S1、S2、S3 传感器
[0093]12首板(振动部件)
[0094]12a下表面
[0095]13侧板(振动部件)
[0096]14长琴马(振动部件)
[0097]16音棒(振动部件)
[0098]21 木纹
[0099]22、24固定部件
[0100]22a上表面
[0101]24a下表面
[0102]30基部(固定部件)
[0103]51,52,53 传感器部
[0104]100声学设备
[0105]Fl第一方向
[0106]F2第二方向
[0107]F3第三方向
[0108]Pl第一表面
[0109]P2第二表面
[0110]P3第三表面
【主权项】
1.一种振动检测机构，包括: 第一传感器部，所述第一传感器部检测乐器的振动部件在第一方向上的振动，所述第一方向为主振动方向； 第二传感器部，所述第二传感器部检测所述振动部件在第二方向上的振动，所述第二方向大致垂直于所述第一方向；和 第三传感器部，所述第三传感器部检测所述振动部件在第三方向上的振动，所述第三方向大致垂直于所述第一方向和所述第二方向， 其中，所述第二传感器部的灵敏度高于所述第一传感器部的灵敏度，并且所述第三传感器部的灵敏度高于所述第一传感器部的灵敏度。2.根据权利要求1所述的振动检测机构， 其中，所述振动部件为音板，固定部件被固定至所述音板，所述固定部件具有大致垂直于所述第二方向的表面， 所述第二传感器部被安装在所述固定部件的所述表面上，并且所述第二方向在所述音板上的所述固定部件的安装位置处大致平行于所述音板的木纹方向。3.根据权利要求1所述的振动检测机构， 其中，所述振动部件为音板，所述音板具有第一音板表面和第二音板表面，所述第一音板表面上安装有琴马，所述第二音板表面位于与所述第一音板表面相反的一侧上，并且大致垂直于所述第一方向，并且 所述第一传感器部被安装在所述表面上，并且当从垂直于所述第二音板表面的方向观察时，所述第一传感器部与所述琴马相重叠。4.根据权利要求1所述的振动检测机构， 其中，所述振动部件为音板，所述音板具有第一音板表面和第二音板表面，所述第一音板表面上安装有琴马，所述第二音板表面位于与所述第一音板表面相反的一侧上，固定部件被固定至所述第二音板表面，并且所述固定部件具有大致垂直于所述第一方向的表面，并且 所述第一传感器部被安装在所述固定部件的所述表面上，并且当从垂直于所述第二音板表面的方向观察时，所述第一传感器部与所述琴马相重叠。5.根据权利要求1所述的振动检测机构， 其中，所述音板具有第一音板表面和第二音板表面，所述第一音板表面上安装有琴马，所述第二音板表面位于与所述第一音板表面相反的一侧上，并且大致垂直于所述第一方向，并且 所述第一传感器部被安装在所述第二音板表面上，并且当从垂直于所述第二音板表面的方向观察时，所述第一传感器部与所述琴马相重叠。6.根据权利要求1所述的振动检测机构， 其中，所述音板具有第一音板表面和第二音板表面，所述第一音板表面上安装有琴马，所述第二音板表面位于与所述第一音板表面相反的一侧上，所述第二音板表面上固定有固定部件，并且所述固定部件具有大致垂直于所述第一方向的表面，并且 所述第一传感器部被安装在所述固定部件的表面上，并且当从垂直于所述第二音板表面的方向观察时，所述第一传感器部与所述琴马相重叠。7.根据权利要求1所述的用于乐器的振动检测机构，进一步包括: 基部，所述基部具有第一表面、第二表面和第三表面，所述第一表面、第二表面和第三表面大致彼此垂直， 其中，所述第一传感器部被布置在所述第一表面上，所述第二传感器部被布置在所述第二表面上，并且所述第三传感器部被布置在所述第三表面上，并且 所述第一表面大致垂直于所述第一方向，并且所述基部被安装在所述振动部件上或者被安装到固定部件上，所述固定部件被固定至所述振动部件。8.根据权利要求1到7中任何一项所述的用于乐器的振动检测机构，其中，所述第一传感器部、第二传感器部和第三传感器部中的每一个都包括: 检测所述振动部件的振动的传感器;和 对由所述传感器所检测的振动进行放大的放大器。9.一种振动传感器单元，包括: 安装表面，所述安装表面用于以下表面上的安装:所述表面是乐器的振动部件的表面，或者是被固定到所述振动部件的部件的表面，并且所述表面大致垂直于第一方向，所述第一方向是主振动方向； 第一表面，所述第一表面大致平行于所述安装表面； 第二表面，所述第二表面大致垂直于所述第一表面； 第三表面，所述第三表面大致垂直于所述第一表面和所述第二表面； 第一传感器部，所述第一传感器部被安装在所述第一表面上，并且检测所述振动部件在所述第一方向上的振动； 第二传感器部，所述第二传感器部被安装在所述第二表面上，并且检测所述振动部件在大致垂直于所述第一方向的第二方向上的振动;和 第三传感器部，所述第三传感器部被安装在所述第三表面上，并且检测所述振动部件在大致垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上的振动，并且 其中，所述第二传感器部的灵敏度高于所述第一传感器部的灵敏度，并且所述第三传感器部的灵敏度高于所述第一传感器部的灵敏度。10.根据权利要求9所述的振动传感器单元， 其中，所述第一传感器部包括第一传感器和第一放大器，所述第一传感器被安装在所述第一表面上，并且检测所述第一方向上的振动，所述第一放大器对由所述第一传感器所检测到的振动进行放大， 所述第二传感器部包括第二传感器和第二放大器，所述第二传感器被安装在所述第二表面上，并且检测所述第二方向上的振动，所述第二放大器对由所述第二传感器所检测到的振动进行放大，并且 所述第三传感器部包括第三传感器和第三放大器，所述第三传感器被安装在所述第三表面上，并且检测所述第三方向上的振动，所述第三放大器对由所述第三传感器所检测到的振动进行放大。
【文档编号】G10H7/00GK105874529SQ201480070307
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年12月24日
【发明人】大场保彦, 小关信也
【申请人】雅马哈株式会社