JP2014153460A - Keyboard instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鍵とハンマの双方に当接可能な部材を用いて駆動信号によりハンマを往方向に駆動する機構を有する鍵盤楽器に関する。 The present invention relates to a keyboard instrument having a mechanism for driving a hammer in a forward direction by a drive signal using a member capable of contacting both a key and a hammer.
従来、鍵とハンマの双方に当接して一方からの負荷を他方に伝達する部材を備える鍵盤楽器が知られている。例えば、下記特許文献1では、電磁アクチュエータがハンマと鍵との間に配設され、電磁アクチュエータのコイルに駆動電流が流れるとプランジャが上下して、押鍵に対する反力が軽減または増加するように構成される。すなわち、電磁アクチュエータは、主として鍵操作に対する力覚制御のために設けられる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a keyboard instrument is known that includes a member that abuts both a key and a hammer and transmits a load from one to the other. For example, in Patent Document 1 below, an electromagnetic actuator is disposed between a hammer and a key, and when a drive current flows through the coil of the electromagnetic actuator, the plunger moves up and down so that the reaction force against the key is reduced or increased. Composed. That is, the electromagnetic actuator is provided mainly for force sense control with respect to a key operation.
また、プランジャの上部に永久磁石が設けられ、ハンマシャンクには永久磁石に吸着する吸着部材が設けられている。これにより、離鍵時に鍵の復帰につられてハンマが素速く初期位置に戻りやすくなっている。 Further, a permanent magnet is provided on the upper portion of the plunger, and an attracting member that is attracted to the permanent magnet is provided on the hammer shank. This makes it easy for the hammer to return quickly to the initial position when the key is released when the key is released.
しかしながら、上記特許文献1では、プランジャがハンマを往方向に回動駆動するとき、鍵はその自重による回転モーメントによって往方向に回動していくだけである。そのため、プランジャの動きが速い場合等には、鍵はハンマの往方向への回動に追従しきれず遅れて回動していくことがある。そうなると、例えば、ハンマの動作によって楽音を発生させる場合に、楽音発生タイミングと鍵の動きとが合致せず、特に自動演奏において鍵の動きが不自然に見えることになる。 However, in Patent Document 1, when the plunger rotates the hammer in the forward direction, the key only rotates in the forward direction due to the rotational moment due to its own weight. Therefore, when the movement of the plunger is fast, the key may not be able to follow the rotation of the hammer in the forward direction, and may rotate with a delay. In this case, for example, when a musical sound is generated by the operation of a hammer, the musical sound generation timing does not match the key movement, and the key movement looks unnatural especially in automatic performance.
また、同じ音高に関しハンマの回動の速い繰り返しが連続するような推力が与えられる場合は、鍵がハンマに追従していないと、ハンマ及び鍵が共に正確に回動しなくなるおそれがある。このように、駆動信号に基づくハンマと鍵の速い連動動作を実現するのが困難であるという問題があった。 In addition, when a thrust is applied so that the rotation of the hammer is repeated repeatedly for the same pitch, if the key does not follow the hammer, both the hammer and the key may not be accurately rotated. As described above, there is a problem that it is difficult to realize a fast interlocking operation of the hammer and the key based on the drive signal.
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、往方向に関しハンマの回動動作に鍵を追従させやすくして、駆動信号に基づくハンマと鍵の速い連動動作を実現することができる鍵盤楽器を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and its purpose is to facilitate the key to follow the turning operation of the hammer in the forward direction, and to quickly link the hammer and the key based on the drive signal. An object of the present invention is to provide a keyboard instrument that can realize the operation.
上記目的を達成するために本発明の請求項1の鍵盤楽器は、磁極に対して吸着する性質を有した第1の当接部(25)を有する回動自在な鍵(20)と、第2の当接部(46)を有し、前記鍵に対応して回動自在に設けられ、対応する鍵の操作に対して慣性力を与えるハンマ(HM)と、前記鍵の前記第1の当接部に対して当接及び離間が可能な鍵当接部(35)、及び前記ハンマの前記第2の当接部に対して当接及び離間が可能なハンマ当接部(42)を有し、前記第1の当接部及び前記第2の当接部に当接した状態では前記鍵の往方向への回動力を前記ハンマに伝達すると共に前記ハンマの復方向への回動力を前記鍵に伝達できるように、前記鍵に対応して設けられた変位部材(31)と、駆動信号に基づき前記変位部材に推力を与えて前記ハンマ当接部と前記第2の当接部との当接を介して前記ハンマを往方向に駆動する駆動手段(38)と、前記駆動手段により前記駆動信号に基づき前記ハンマを往方向に駆動するための推力が前記変位部材に与えられている時に前記鍵当接部に磁極を形成する磁極形成手段(38)とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a keyboard instrument according to claim 1 of the present invention includes a rotatable key (20) having a first contact portion (25) having a property of being attracted to a magnetic pole, A hammer (HM) having two abutting portions (46) and rotatably provided corresponding to the key, and applying an inertial force to the operation of the corresponding key; and the first of the key A key abutting portion (35) capable of abutting and separating from the abutting portion, and a hammer abutting portion (42) capable of abutting and separating from the second abutting portion of the hammer. In the state of contacting the first contact portion and the second contact portion, the turning force in the forward direction of the key is transmitted to the hammer and the turning force in the backward direction of the hammer is transmitted. A displacement member (31) provided corresponding to the key so that it can be transmitted to the key and a thrust applied to the displacement member based on a drive signal Drive means (38) for driving the hammer in the forward direction through contact between the hammer contact portion and the second contact portion, and the hammer in the forward direction based on the drive signal by the drive means. And a magnetic pole forming means (38) for forming a magnetic pole at the key contact portion when a thrust for driving is applied to the displacement member.
好ましくは、前記磁極形成手段は、前記変位部材に与えられる推力の大きさに応じた強さの磁極を形成する。 Preferably, the magnetic pole forming means forms a magnetic pole having a strength corresponding to the magnitude of the thrust applied to the displacement member.
好ましくは、前記変位部材は、前記鍵当接部を端部に備えるプランジャ(31)であり、前記駆動手段は前記プランジャの周囲に巻回されたソレノイドコイル(38)であり、前記ソレノイドコイルに前記駆動信号に基づく駆動電流が供給されることにより、前記ハンマを往方向に駆動するための推力が前記変位部材に与えられると共に前記鍵当接部に磁極が形成される。 Preferably, the displacement member is a plunger (31) having the key abutting portion at an end, and the driving means is a solenoid coil (38) wound around the plunger, By supplying a drive current based on the drive signal, a thrust for driving the hammer in the forward direction is applied to the displacement member, and a magnetic pole is formed at the key contact portion.
好ましくは、前記第1の当接部及び前記鍵当接部の少なくとも一方には他方に対する摺動摩擦を低減するための滑り部材(37)が設けられる。 Preferably, at least one of the first contact portion and the key contact portion is provided with a sliding member (37) for reducing sliding friction with respect to the other.
好ましくは、前記駆動信号は、前記ハンマを自動動作させるための自動演奏データに基づいて生成される。 Preferably, the drive signal is generated based on automatic performance data for automatically operating the hammer.
好ましくは、前記ハンマまたは前記鍵の動作を検出する検出手段(47)を有し、前記検出手段の検出結果に基づいて楽音を発生させる楽音発生手段(56)を有する。 Preferably, it has a detection means (47) for detecting the operation of the hammer or the key, and further has a tone generation means (56) for generating a tone based on the detection result of the detection means.
好ましくは、前記ハンマにより打撃されて楽音を発生させる弦(61)を有する。 Preferably, it has a string (61) which is struck by the hammer and generates a musical sound.
なお、上記括弧内の符号は例示である。 In addition, the code | symbol in the said parenthesis is an illustration.
本発明の請求項1によれば、往方向に関しハンマの回動動作に鍵を追従させやすくして、駆動信号に基づくハンマと鍵の速い連動動作を実現することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to make the key easily follow the turning operation of the hammer in the forward direction, and it is possible to realize a quick interlocking operation of the hammer and the key based on the drive signal.
請求項2によれば、ハンマが速く回動するときほど吸着力を強くして鍵の追従性を確保することができる。 According to the second aspect, as the hammer rotates faster, the suction force can be increased and the followability of the key can be ensured.
請求項3によれば、推力発生と磁極形成のための構成が共通となり構成が簡単となる。 According to the third aspect, the configuration for thrust generation and magnetic pole formation is common and the configuration is simplified.
請求項4によれば、ハンマと鍵の円滑な連動回動を実現することができる。 According to the fourth aspect, smooth interlocking rotation of the hammer and the key can be realized.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態に係る鍵盤楽器の鍵、ハンマ及びそれらの周辺の構成の概略断面図及びブロック図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view and a block diagram of a configuration of a keyboard instrument, a hammer, and their surroundings according to an embodiment of the present invention.
本鍵盤楽器は、複数の鍵20を備える自動演奏ピアノとして構成される。鍵20は、複数が左右方向に並列に配列され、ハンマHM、電磁アクチュエータ30が各鍵20に対応して設けられる。以降、鍵20の奏者側(図1の右方)を「前方」と称する。
The keyboard instrument is configured as an automatic performance piano having a plurality of
図1では、複数の鍵20のうち、1個の鍵20及びその周辺の構成部品を示し、特に鍵20が白鍵である場合を示しているが、黒鍵及びそれに対応する構成部品についても同様の構成になっている。
FIG. 1 shows one
鍵20は、前後方向の中間の位置が棚板10上の鍵支点11に支持されている。鍵支点11は、鍵20の配列方向に沿って延びるバランスレールの上に立設した支点ピン21を備えており、鍵20は、支点ピン21に対して上下に揺動する。すなわち鍵20は、前端及び後端が鍵支点11を中心に上下方向へ回動可能であり、押離鍵操作に応じて回動するようになっている。
The
棚板10上において、鍵20の後端の下方には鍵上限ストッパ13が設置され、鍵20の前端の下方には鍵下限ストッパ12が設置されている。鍵20の重心22は支点ピン21よりも前方にある。従って、鍵20の単独としては、鍵20はその自重によって図1の時計方向(往方向)に回動しようとする。鍵上限ストッパ13は、復方向に回動する鍵20の後端の下面に当接し、鍵20の非押鍵位置(図1)を規制する。一方、鍵下限ストッパ12は、往方向に回動する鍵20の前端の下面に当接して鍵20の押鍵終了位置を規制する。
On the
支点ピン21よりも後方における、鍵20の後半部の上部に突設された部分の上端に、スクリュー(ネジ)でなるプランジャ当接部25(第1の当接部)が設けられる。プランジャ当接部25は、磁極に対して吸着する性質を有し、例えば鉄等の軟磁性材料でなる。
A plunger abutting portion 25 (first abutting portion) made of a screw is provided at the upper end of the portion projecting from the upper half of the rear half of the key 20 behind the
支点ピン21よりも後方において棚板10上には、ハンマ取り付けベース14が配設される。ハンマ取り付けベース14は、隣接する鍵20の間から、複数鍵域ごとに1つの割合で各鍵20の真上に張り出している。ハンマ取り付けベース14上には、ハンマ支持部15が配設される。ハンマ支持部15の後部には、補強のためのステイ16が、例えば1オクターブごとに設けられる。
A
ハンマ支持部15には、ハンマ支点26にてハンマHMが回動自在に支持される。ハンマHMは、鍵支点11よりも後方の上方に設置されている。ハンマHMは、ハンマ支点26から後方に延びる直線棒状のシャンク部45と、該シャンク部45の先端に取り付けた所定の質量を有する質量部48とを備えて構成されている。シャンク部45は、ハンマ支点26に回動自在に支持されており、鍵20の長手方向に沿う垂直面内で上下に回動するようになっている。
A hammer HM is rotatably supported on the
また、ハンマ支持部15には、ハンマストッパ支持部17が配設される。ハンマストッパ支持部17には、ハンマ上限ストッパ19及びハンマ下限ストッパ18が設けられている。ハンマ上限ストッパ19は、往方向に回動するハンマHMのシャンク部45に当接してハンマHMの回動終了位置を規制する。ハンマ下限ストッパ18は、復方向に回動するハンマHMのシャンク部45に当接してハンマHMの回動初期位置(図1)を規制する。
Further, a hammer
電磁アクチュエータ30のプランジャである変位部材31は、鍵20及びハンマHMに当接した状態では、鍵20の往方向への回動力をハンマHMに伝達すると共にハンマHMの復方向への回動力を鍵20に伝達できるように配置される。従って、ハンマHMは、変位部材31を介して鍵20の動作に連動して回動し、対応する鍵20の操作に対して慣性力を与える。
When the
また、電磁アクチュエータ30によってハンマHMを往方向に駆動することにより、自動演奏を行うことが可能である。詳細は後述するが、自動演奏の際、鍵20の往方向への回動力については鍵20の自重だけに頼るのではなく、ハンマHMを往方向に駆動する際に変位部材31に生じる磁極によって鍵20を吸着して往方向に回動させるようにする。また、ハンマHMの慣性と電磁アクチュエータ30との協働によって、鍵20にその演奏操作に対する力覚を与えることも可能である。これら電磁アクチュエータ30の構成及び作用については図2以降で詳述する。
Further, it is possible to perform automatic performance by driving the hammer HM in the forward direction by the
本鍵盤楽器は、制御機構として、データ取込部51、データ書込制御部52、データ記録部53、信号制御部54、ソレノイド制御ドライバ55及び楽音発生部56を有する。データ取込部51、データ書込制御部52、データ記録部53、信号制御部54及び楽音発生部56の全部または一部の機能は、図示はしないが、CPU、RAM、ROM、タイマ等の協働により実現される。図1に図示した以外にも、例えば、外部との通信を行う通信インターフェイスや外部記録装置へのアクセスのための機構が備えられている。
The keyboard instrument includes a data fetch
また、各ハンマHMに対応してハンマセンサ47が設けられる。ハンマセンサ47は、ハンマHMが往方向の回動終了位置近傍に到達したときのシャンク部45の位置に配置される。ハンマセンサ47は、例えば、発光部及び該発光部からの光を受光し受光量に応じた検出信号を出力する受光部からなるフォトインタラプタと、シャンク部45に固定されハンマHMの回動量に応じて受光部への受光量を変化させる遮光板とを有して構成される。ハンマセンサ47は、ハンマHMの位置を連続的に検出し、検出結果に応じた検出信号を出力する。ハンマHMのシャンク部45の下部にはハンマローラ46(第2の当接部)が設けられている。
A
キーセンサ23は、鍵20の前部下方に配置され、鍵20の位置を連続的に検出し、検出結果に応じた検出信号を出力する。キーセンサ23の構成はハンマセンサ47と同様である。キーセンサ23及びハンマセンサ47から出力されるアナログ信号である検出信号は、不図示のA/D変換器によりデジタル信号に変換されてデータ取込部51に供給される。
The
図2は、電磁アクチュエータ30及びその周辺構成の拡大断面図である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the
ハンマ取り付けベース14上には支柱24が固定され、支柱24にソレノイド保持部材43が固定されている。そして、ソレノイド保持部材43に対して、ガイド部材41及び電磁アクチュエータ30がそれぞれ上下に固定されている。すなわち、ハンマローラ46とプランジャ当接部25との間に、上から順にガイド部材41、電磁アクチュエータ30が位置している。ガイド部材41の前側にはセンサ保持部材49が固定され、センサ保持部材49にプランジャセンサ44が配設されている。
A
電磁アクチュエータ30は、双方向駆動型のアクチュエータであり、上下に同軸状に並べて設置した往動コイル38及び復動コイル39の2個のソレノイドコイルと、往動コイル38及び復動コイル39の内側に嵌挿された1本の変位部材31とを備えて構成されている。また、往動コイル38及び復動コイル39の外周には、それらを囲むヨーク40が設置されている。ヨーク40は、それの後面がソレノイド保持部材43に固定されている。
The
変位部材31は、鉄やケイ素鋼等の軟磁性材料からなるプランジャであり、胴部32と、胴部32から上方、下方にそれぞれ延びた上側ロッド33、下側ロッド34を有して一体に構成される。往動コイル38及び復動コイル39は胴部32の周囲に巻回されており、コイル38、39の内側で上下方向に変位することで変位部材31が往復自在とされている。なお、上側ロッド33については磁性材料で構成することは必須でない。
The
図1、図2では、変位部材31は非押鍵位置に対応する初期位置にある。往動コイル38に駆動電流が供給されると、上方への推力が胴部32に与えられ変位部材31が上昇し得る。一方、変位部材31が初期位置よりも上方に位置するときに、復動コイル39に駆動電流が供給されると、下方への推力が胴部32に与えられ変位部材31が下降し得る。
1 and 2, the
ガイド部材41には上側ロッド33が挿通されており、ガイド部材41は変位部材31が上下に動作するときに上側ロッド33をガイドする役割を果たす。
The
変位部材31の上側ロッド33の先端(上端)には、樹脂等でなるハンマ当接部42が設けられる。ハンマ当接部42はハンマローラ46に対して当接及び離間が可能であり、非押鍵状態においてはハンマローラ46がハンマ当接部42に接触している。下側ロッド34の下端34aは、プランジャ当接部25に対して当接及び離間が可能な鍵当接部35の一部となっている。
A
鍵当接部35は、樹脂等でなるプランジャキャップ36を備え、プランジャキャップ36に下側ロッド34の下端34aが挿通されている。プランジャキャップ36の下面には、低摩擦材として例えば超高分子量ポリエチレンからなるシート状の滑り部材37が貼着される。滑り部材37は、低摩擦材と人工皮革等のクッション材との積層で構成してもよいが、鍵当接部35の下端34aの磁力がプランジャ当接部25に伝達可能な薄さに形成する。なお、その場合のクッション材として高分子材料や樹脂に高透磁率材料を混入させた素材(例えば磁性シート等)を用いることにより、鍵当接部35とプランジャ当接部25との磁気的な結合力を高めるようにしてもよい。
The
プランジャセンサ44は、例えば光反射式のセンサであり、発光部と、上側ロッド33に貼着された反射材で反射した光を受ける受光部とを有する。プランジャセンサ44は変位部材31の位置を連続的に検出し、検出結果に応じた検出信号を出力する。検出信号は、信号制御部54(図1)に供給される。
The
この鍵盤楽器では、演奏モードとして「通常演奏モード」、「演奏記録モード」、「自動演奏モード」、「力覚モード」が選択的に設定することができる。いずれのモードにおいても、楽音発生の有無は任意に設定できるが、楽音を発生させる場合には、それは楽音発生部56によってなされる。楽音発生の処理や電磁アクチュエータ30の制御の処理に関して図1で説明する。
In this keyboard instrument, “normal performance mode”, “performance recording mode”, “automatic performance mode”, and “force sense mode” can be selectively set as performance modes. In any mode, whether or not a musical sound is generated can be arbitrarily set. However, when a musical sound is generated, it is performed by the
まず通常演奏モードでは、電磁アクチュエータ30を電磁的に用いることなく、変位部材31は上下方向に自由に移動できる状態でハンマHMと鍵20との間に介在するだけである。従って、押鍵すると、鍵20の往方向への回動力が変位部材31を介してハンマHMに伝達され、ハンマHMが往方向に回動する。離鍵すると、ハンマHMの復方向への回動力が変位部材31を介して鍵20に伝達され、鍵20が復方向に回動する。
First, in the normal performance mode, the
ハンマHMが回動するとハンマセンサ47の検出信号がデータ取込部51を介して楽音発生部56に供給される。楽音発生部56は、音源回路、効果回路及びサウンドシステムを備えており、入力される検出信号を、楽音信号への変換を経て音響に変換する。なお、ハンマセンサ47に代えてキーセンサ23の検出信号を用いてもよい。
When the hammer HM rotates, the detection signal of the
演奏記録モードでは、奏者による鍵20の演奏操作によって回動するハンマHMの動きをハンマセンサ47で逐次検出し、ハンマセンサ47の検出信号がデータ取込部51を介してデータ書込制御部52でMIDIデータに変換される。そして、一連のMIDIデータが1つの自動演奏データとしてデータ記録部53に記録される。この自動演奏データは、当該鍵盤楽器において再生に利用できるが、外部へ取り出して他の鍵盤楽器でもハンマの自動動作の再生に利用できる。
In the performance recording mode, the
自動演奏モードでは、データ記録部53に記録されている自動演奏データに基づいて電磁アクチュエータ30によりハンマHMが駆動される。なお、自動演奏モードで用いる自動演奏データは、通信インターフェイスを介してリアルタイムに入力されるものであってもよい。
In the automatic performance mode, the hammer HM is driven by the
信号制御部54は、プランジャセンサ44から供給される変位部材31の位置を示す検出信号と自動演奏データとに基づいて、電磁アクチュエータ30を駆動するための駆動信号を生成し、それをソレノイド制御ドライバ55に送る。ソレノイド制御ドライバ55は、不図示の記憶部に格納されているソレノイド制御テーブルを参照しつつ、送られた駆動信号に対応する駆動電流を電磁アクチュエータ30の往動コイル38に供給する。この駆動電流は、往動コイル38に流すべき平均電流の目標値に応じたデューティ比となるようにパルス幅変調を施したPWM信号である。
The
これにより、ノートオン信号に従って駆動電流の強さに応じた上方への推力が変位部材31に与えられ(駆動手段)、変位部材31が上昇する。すると、変位部材31のハンマ当接部42によってハンマローラ46が駆動され、ハンマHMが往方向に回動駆動される。このときの動作をさらに図3を用いて説明する。
As a result, an upward thrust according to the strength of the drive current is applied to the
図3(a)、(b)は、変位部材31がそれぞれ初期位置、上昇終了位置にある状態の電磁アクチュエータ30の断面図である。非押鍵状態では、図3(a)に示すように、ハンマHMの自重により変位部材31が下方に付勢され、鍵当接部35がプランジャ当接部25に当接していることで、ハンマHM、変位部材31及び鍵20はすべて初期位置に位置している。
3A and 3B are cross-sectional views of the
往動コイル38が通電されると、往動コイル38によって発生する磁場により変位部材31が磁化し、変位部材31の両端に磁極が発生する(磁極形成手段)。この磁極の強さは駆動電流の強さに応じたものとなる。変位部材31の下側ロッド34の下端34aに磁極が形成されると、滑り部材37を挟んで近接しているプランジャ当接部25も磁化し、鍵当接部35とプランジャ当接部25とが磁気的に結合する。すなわち、鍵当接部35にプランジャ当接部25が吸着される状態となる。
When the
従って、変位部材31が上昇するにつれて、鍵20が往方向に自重により回動することに加えて、鍵当接部35に対するプランジャ当接部25の磁気的な吸着力によって往方向への付勢力が増し、鍵20はハンマHMに対して迅速に従動していく。またその際、滑り部材37が低摩擦材でなることから、プランジャ当接部25との間の摩擦が小さく、円滑な従動が可能となる。
Therefore, as the
このように、駆動信号に基づきハンマHMを往方向に駆動するための推力が変位部材31に与えられている時に鍵当接部35に磁極が形成され、磁極の強さも変位部材31の推力にほぼ比例したものであることから、ハンマHMの速い回動に対しても鍵20が正確に追従する。ハンマ上限ストッパ19にハンマHMのシャンク部45が当接すると、若干のリバウンドの後、ハンマHM及び鍵20が回動終了位置に停止すると同時に変位部材31は上昇終了位置に停止する。
Thus, when a thrust for driving the hammer HM in the forward direction is applied to the
一方、押鍵終了状態で、自動演奏データに基づくノートオフ信号に従って往動コイル38への駆動電流が停止されると、変位部材31は上方への推力を失う。すると、ハンマHM及び鍵20が自重によって復方向に回動すると共、変位部材31も初期位置に下降していき、図1に示す非押鍵状態に復帰する。
On the other hand, when the drive current to the
なお、ノートオフ信号に従って、復動コイル39に駆動電流を供給することで、変位部材31に下方への推力を付加してもよく、そうすれば、ハンマHM、鍵20及び変位部材31の復帰を一層速めることができる。
Note that a downward thrust may be applied to the
この自動演奏モードにおいて、楽音発生は必須でないが、楽音発生を行う場合の処理は通常演奏モードと同様である。すなわち、自動駆動されるハンマHMの動作をハンマセンサ47により検出した結果である検出信号に基づき、データ取込部51を介して楽音発生部56にて音響が発生する。あるいは、ハンマセンサ47に代えてキーセンサ23の検出信号を用いてもよい。
In this automatic performance mode, musical tone generation is not essential, but the processing for generating musical tone is the same as in the normal performance mode. That is, based on a detection signal that is a result of detecting the operation of the automatically driven hammer HM by the
あるいは、楽音発生部56に供給する楽音信号を自動演奏データから生成してもよい。例えば、データ記録部53から入力される自動演奏データに基づいて、信号制御部54が、電磁アクチュエータ30を駆動するための駆動信号を生成するのと並行して楽音信号を生成する。そして、駆動信号に基づく駆動電流をソレノイド制御ドライバ55が往動コイル38に供給するのに並行して、信号制御部54が楽音信号を楽音発生部56に供給する。
Alternatively, a musical sound signal supplied to the
図4は、自動演奏データに従って同じ音高の連打を行った場合の鍵20のプランジャ当接部25の軌跡を従来と本実施の形態とで比較した図である。
FIG. 4 is a diagram comparing the trajectory of the
図4に示す例では、ノートオン信号に従って上方への推力F1が変位部材31に与えられると共に、ノートオフ信号に従って下方への推力F2が変位部材31に与えられる例を示している。推力、軌跡共に、実線は本実施の形態の例を示す。
In the example shown in FIG. 4, an upward thrust F <b> 1 is applied to the
正確な連打を行うためには、鍵20が初期位置に完全に復帰するのを待ってから次のノートオン信号が出力されるような自動演奏データを用いる必要がある。正確な連打の範囲で極力速い連打を行えるような自動演奏データを考える。従来よりも本実施の形態の方が、鍵20の往方向への動作が速いため、変位部材31に対する上方への推力F1を与える期間の終了から次の上方への推力F1を与えるまでの最短の時間間隔を短く設定することが可能となる。従って、余裕を考慮した上で、図4に実線で例示するように、上方への推力F1の最短の発生間隔が短くなり、ひいては鍵20の可能な駆動周波数の最大値が高くなる。
In order to perform accurate repeated hitting, it is necessary to use automatic performance data such that the next note-on signal is output after the key 20 has completely returned to the initial position. Consider automatic performance data that can be repeated as fast as possible within the range of accurate repeated hits. Since the operation of the key 20 in the forward direction is faster in the present embodiment than in the prior art, the shortest time from the end of the period in which the upward thrust F1 is applied to the
ところで、力覚制御について詳細は述べないが、上記特許文献1に記載されているように、力覚付与テーブル等を用い、鍵20や変位部材31の検出位置を監視しながら往動コイル38及び復動コイル39に駆動電流を供給することで変位部材31を双方向に付勢し、押鍵力のアシストや押鍵反力の増減の制御を行える。
By the way, although details are not described about force sense control, as described in the above-mentioned patent document 1, using a force sense imparting table or the like, while monitoring the detection position of the key 20 or the
本実施の形態によれば、駆動信号に基づきハンマHMを往方向に駆動するための推力が変位部材31に与えられている時に鍵当接部35に磁極が形成されるので、鍵当接部35にプランジャ当接部25が吸着されて、鍵20の往方向への回動がアシストされる。よって、往方向に関しハンマHMの回動動作に鍵20を追従させやすくして、駆動信号に基づくハンマHMと鍵20の速い連動動作を実現することができる。
According to the present embodiment, the magnetic pole is formed in the
特に、変位部材31に与えられる推力の大きさに応じた強さの磁極が鍵当接部35に形成されるので、ハンマHMが速く回動するときほどプランジャ当接部25の吸着力を強くして鍵20の追従性を確保することができる。
In particular, since a magnetic pole having a strength corresponding to the magnitude of the thrust applied to the
また、往動コイル38に駆動信号に基づく駆動電流が供給されるという単一の処理により、ハンマHMを往方向に駆動するための推力が変位部材31に与えられると共に、鍵当接部35に磁極が形成されるので、推力発生と磁極形成のための構成が共通となり構成が簡単となる。
In addition, a thrust for driving the hammer HM in the forward direction is given to the
また、鍵当接部35には滑り部材37が設けられたので、ハンマHMと鍵20の円滑な連動回動を実現することができる。なお、この観点からは、摺動摩擦を低減するための部材は、鍵当接部35またはプランジャ当接部25の少なくとも一方に設ければよい。
Moreover, since the sliding
また、鍵当接部35とプランジャ当接部25とは常時結合されている必要はなく、必要時にだけ吸着力が発生するので、鍵20と変位部材31とを結合するための治具や構成も不要で構造も簡単である。
Further, the
なお、本実施の形態では、楽音の発生は楽音発生部56による電子的な処理としたが、アコースティックな発音を行ってもよい。図5(a)は、変形例の鍵盤楽器における電磁アクチュエータ30及びその周辺構成の拡大断面図である。
In the present embodiment, the musical sound is generated electronically by the
図5に示すように、ハンマ上限ストッパ19を廃止すると共に、ハンマHMの上方に質量部48によって打撃される弦61を設ける。さらに、バックチェック機構62、ダンパ機構ユニット63を備える。この場合、楽音発生を確保する観点に限れば、ハンマセンサ47やキーセンサ23は廃止してもよい。
As shown in FIG. 5, the hammer
なお、本実施の形態では、鍵20の上方にハンマHMが配置される構成であったが、これに限定されない。例えば、図5(b)に変形例の鍵盤楽器の模式図を示すように、鍵支点64を中心に回動する鍵20の下方に、ハンマ支点65を中心に回動するハンマHMを配置する。そして、鍵20の下方であってハンマHMの上方に、電磁アクチュエータ30を配設する。
In the present embodiment, the hammer HM is arranged above the key 20, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in a schematic diagram of a keyboard instrument of a modified example in FIG. 5B, a hammer HM that rotates about a
なお、本実施の形態では、往動コイル38は、上方への推力を変位部材31に与える駆動手段としての機能と、変位部材31の鍵当接部35に磁極を形成する磁極形成手段としての機能とを兼ねる構成であった。しかし、駆動手段と磁極形成手段とは別個に構成してもよい。
In the present embodiment, the
その場合例えば、胴部32と下側ロッド34とを磁気的に絶縁すると共に、往動コイル38とは別個のコイルを、下側ロッド34と一体に可動するように下側ロッド34に巻回して設ける。そして、自動演奏データから、ハンマHM駆動用の駆動信号と磁極形成用の駆動信号とを生成し、これらの信号に従って往動コイル38と上記別個のコイルとに励磁電流を供給する。なお、ハンマHM駆動用のデータと磁極形成用のデータとは別々であってもよく、両者を同期させて読み出して用いてもよい。
In this case, for example, the
また、駆動手段や磁極形成手段は、ソレノイドコイルで構成することは必須でない。 Further, it is not essential that the driving means and the magnetic pole forming means are composed of solenoid coils.
なお、鍵当接部35に磁極を形成するための元となるデータは、自動演奏データとして把握されるデータに限定されず、形式も限定されない。特に、発音はさせないで、ハンマHM及び鍵20を連動回動させて視覚的に演奏しているように見せるだけのような態様においては、楽音自動再生を行うためのデータである必要はない。
In addition, the data used as the origin for forming a magnetic pole in the
HM ハンマ、 20 鍵、 25 プランジャ当接部(第1の当接部)、 30 電磁アクチュエータ、 31 変位部材、 35 鍵当接部、 37 滑り部材、 38 往動コイル(駆動手段、磁極形成手段)、 42 ハンマ当接部、 46 ハンマローラ(第2の当接部)、 47 ハンマセンサ(検出手段)、 56 楽音発生部(楽音発生手段)、 61 弦 HM hammer, 20 keys, 25 plunger contact portion (first contact portion), 30 electromagnetic actuator, 31 displacement member, 35 key contact portion, 37 sliding member, 38 forward coil (drive means, magnetic pole forming means) 42 hammer contact portion, 46 hammer roller (second contact portion), 47 hammer sensor (detection means), 56 musical sound generation portion (musical sound generation means), 61 string
Claims (7)
第2の当接部を有し、前記鍵に対応して回動自在に設けられ、対応する鍵の操作に対して慣性力を与えるハンマと、
前記鍵の前記第1の当接部に対して当接及び離間が可能な鍵当接部、及び前記ハンマの前記第2の当接部に対して当接及び離間が可能なハンマ当接部を有し、前記第1の当接部及び前記第2の当接部に当接した状態では前記鍵の往方向への回動力を前記ハンマに伝達すると共に前記ハンマの復方向への回動力を前記鍵に伝達できるように、前記鍵に対応して設けられた変位部材と、
駆動信号に基づき前記変位部材に推力を与えて前記ハンマ当接部と前記第2の当接部との当接を介して前記ハンマを往方向に駆動する駆動手段と、
前記駆動手段により前記駆動信号に基づき前記ハンマを往方向に駆動するための推力が前記変位部材に与えられている時に前記鍵当接部に磁極を形成する磁極形成手段とを有することを特徴とする鍵盤楽器。 A rotatable key having a first abutting portion having a property of being attracted to a magnetic pole;
A hammer that has a second abutment portion, is rotatably provided corresponding to the key, and applies an inertial force to the operation of the corresponding key;
A key abutting portion capable of abutting and separating from the first abutting portion of the key, and a hammer abutting portion capable of abutting and separating from the second abutting portion of the hammer. In the state where the first contact portion and the second contact portion are in contact with each other, the turning force in the forward direction of the key is transmitted to the hammer and the turning force in the backward direction of the hammer. A displacement member provided corresponding to the key so that the key can be transmitted to the key;
Drive means for applying a thrust force to the displacement member based on a drive signal to drive the hammer in the forward direction via the contact between the hammer contact portion and the second contact portion;
And a magnetic pole forming means for forming a magnetic pole in the key abutting portion when a thrust for driving the hammer in the forward direction by the driving means is applied to the displacement member. Keyboard instrument to play.
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CN112825246A (en) * | 2019-11-20 | 2021-05-21 | 雅马哈株式会社 | Musical performance operating device |
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- 2013-02-06 JP JP2013021341A patent/JP2014153460A/en active Pending
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