JP4326892B2 - Keyboard device - Google Patents
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Description
この発明は電子鍵盤楽器用の鍵盤装置に関し、特に形状が小形で演奏時に指に与える感触をアコースティックピアノの感触に限りなく近い感触を与えることができ、更に音の発生タイミング及び止音のタイミング、音の減衰度等も鍵の操作により制御することを可能とした鍵盤装置を提供しようとするものである。 The present invention relates to a keyboard device for an electronic keyboard instrument, and in particular, can provide a touch that is small in shape and that is almost as close to that of an acoustic piano as a finger when playing, and further includes sound generation timing and stop timing, It is an object of the present invention to provide a keyboard device that can control sound attenuation and the like by operating keys.
電子鍵盤楽器は一般に電気スイッチのオン、オフ操作を行う鍵盤として作用するものであるため、アコースティックピアノ(弦をハンマーでたたいて発音させるピアノ)のキィータッチ(打鍵時に指に与える感触)とは程遠い感触であった。然し乍ら、電子ピアノのようにピアノ音を模擬的に発音する電子鍵盤楽器ではキィータッチもアコースティックピアノの感触が要求される傾向にある。このために、打鍵時のキィータッチをアコースティックピアノのそれに似せる試みが各種考えられている。 Electronic keyboard instruments generally act as a keyboard that turns on and off an electrical switch, so it is far from the key touch (feel given to a finger when a key is hit) of an acoustic piano (piano that strikes a string with a hammer). It was a touch. However, with an electronic keyboard instrument that simulates a piano sound like an electronic piano, the key touch tends to require an acoustic piano feel. For this reason, various attempts have been made to make the key touch at the time of keystroke similar to that of an acoustic piano.
例えば各音の高さ毎に並設された複数個の鍵と、その鍵に対応した複数個のレバーが鍵の押下げストロークの途中から作動されるレバー装置とを具備し、そのレバー装置の動作力特性をレバーのストロークが増えるごとに動作力が減少するように構成した電子楽器用鍵盤装置が提案されている(例えば特許文献1)。 For example, a plurality of keys arranged in parallel for each pitch and a lever device in which a plurality of levers corresponding to the keys are operated in the middle of a key pressing stroke are provided. There has been proposed a keyboard device for an electronic musical instrument in which the operating force characteristics are configured such that the operating force decreases as the lever stroke increases (for example, Patent Document 1).
そのほかにも鍵盤フレームに対し鍵を上下揺動自在に設け、この鍵の下方に鍵の押圧操作時に操作力を受けて回動し、押圧操作解除時に復帰するハンマーを設けた電子楽器の鍵盤装置において、鍵の押圧操作時における鍵とハンマーとの当接点を鍵の回動中心とハンマーの回動中心とを結ぶ直径を含む平面上に設けた電子楽器の鍵盤装置が提案されている(例えば特許文献2)。 In addition to this, the keyboard device of the electronic musical instrument is provided with a key that can swing up and down with respect to the keyboard frame, and that is provided with a hammer that is rotated under an operating force when the key is pressed and returns when the pressing operation is released. Has proposed a keyboard device for an electronic musical instrument in which a contact point between a key and a hammer during a key pressing operation is provided on a plane including a diameter connecting the rotation center of the key and the rotation center of the hammer (for example, Patent Document 2).
更に、一つのアナログセンサを用いて押鍵速度と押鍵圧力を検出し、音の弱強制御及びアフタータッチコントロールを行う演奏操作子の操作状態検出装置が提案されている(特許文献3)。
特許文献1で提案された鍵盤装置は構造的にシーソー構造の鍵と、この鍵に負荷を与えるためのレバーしかなく、ハンマーが存在しないため、アコースティックピアノのようなハンマーを跳ね上げる感触を得ることはできない。
つまり、アコースティックピアノではある程度の初速以上で鍵を押すとハンマーが跳ね上げられるため、通常の演奏時にレットオフ感は感じられないが、ゆっくり押し下げた時にレットオフが得られる。然し乍ら特許文献1で提案された構造では打鍵のスピードに係わらず常にレバーの負荷が鍵に掛かるためにアコースティックピアノとは異なる感触になる。
The keyboard device proposed in
In other words, in an acoustic piano, if the key is pressed at a certain initial speed or higher, the hammer will spring up, so that a let-off feeling is not felt during normal performance, but a let-off is obtained when the key is slowly depressed. However, the structure proposed in
一方、特許文献2で提案された鍵盤装置では鍵がハンマーを直接押し、テコの原理により負荷を感じさせる構造であるため、押鍵の途中でハンマーの負荷が鍵から外れることが無いためにレットオフ感が全く得られない欠点がある。
On the other hand, since the keyboard device proposed in
これらの欠点を一掃するために、本出願人は「特願2002−282893号」により白鍵及び黒鍵の各下部にハンマーアーム、ハンマージャック、ハンマーローラ、レペティションアーム等のアコースティックピアノに備えられているハンマー駆動機構を格納した構造の鍵盤装置を提案した。この先に提案した鍵盤装置によれば白鍵及び黒鍵の下部のスペースにアコースティックピアノのハンマー駆動機構と同等の機能を持つ擬似的なハンマー駆動機構を格納したから、小形で然も指に与えられる感触がアコースティックピアノに限りなく近い鍵盤装置を提供することができた。 In order to eliminate these disadvantages, the present applicant is provided with an acoustic piano such as a hammer arm, a hammer jack, a hammer roller, and a repetition arm at the lower part of each white key and black key according to “Japanese Patent Application No. 2002-282893”. A keyboard device with a built-in hammer drive mechanism was proposed. According to the previously proposed keyboard device, a pseudo hammer drive mechanism having the same function as the hammer drive mechanism of an acoustic piano is stored in the space below the white key and the black key. We were able to provide a keyboard device that feels as close as possible to an acoustic piano.
然し乍ら、この先に提案した鍵盤装置では打鍵速度の検出及び打鍵位置の検出を光学スイッチの位置をハンマーが通過する時間を計測し、その計測値によりハンマーの振り上げ速度及びハンマーの振り上げ位置の検出を行う構造とした点を提案している。この検出構造では音の表現が画一化され、音の表現に不足を感ずることが判明した。 However, in the previously proposed keyboard device, the time for the hammer to pass the position of the optical switch is measured to detect the keystroke speed and the keystroke position, and the hammer swing-up speed and hammer swing-up position are detected based on the measured values. Proposes the point of structure. With this detection structure, it was found that the expression of sound was standardized, and that the expression of sound felt deficient.
この不都合を解消するには特許文献3で提案されているアナログセンサにより鍵の位置に対応する信号を得ると共に、このアナログセンサの検出信号を用いて鍵の押鍵速度を計算により求め、更に、アナログセンサの検出信号により打弦位置を検出する方法を採っている。
この打弦位置の検出方法を採った場合、鍵をゆっくり押下操作しても、鍵の押下位置が仮想した打弦位置に達すると音源(電気的な音源)から信号を発生させてしまうため、この点でアコースティックピアノの感触と異なるものとなる。
In order to eliminate this inconvenience, a signal corresponding to the key position is obtained by the analog sensor proposed in
When this string striking position detection method is adopted, even if the key is depressed slowly, a signal is generated from a sound source (electrical sound source) when the key pressing position reaches a virtual string striking position. This is different from the feel of an acoustic piano.
この発明の目的は指に与えられる感触が限りなくアコースティックピアノの感触に近く、然も音の表現もアコースティックピアノのそれに近づけることができる鍵盤装置を提案しようとするものである。 An object of the present invention is to propose a keyboard device in which the feeling given to a finger is as close as possible to that of an acoustic piano, and the expression of sound can be brought close to that of an acoustic piano.
この発明の請求項1では、一端が回動自在に支持され、他端がバネにより上向に弾性偏倚力が与えられ、この弾性偏倚力がストッパに与えられて所定の上限位置から所定のストロークで下向に回動することができる電子鍵盤楽器用の鍵と、鍵の回動面とほぼ同一面を回動面となる姿勢で鍵の下面に回動自在に支持され、この回動支点から下向に突出した操作レバー部と、回動支点から操作レバー部の延長方向と交叉する向に突出した副レバー部とによって構成されるジャックと、ジャックの操作レバー部の下端位置よりわずかに鍵の回動支点側に変位した位置で鍵の下部において鍵の回動面とほぼ同一の回動面となる姿勢でフレームに回動自在に支持されたハンマーアームと、このハンマーアームの鍵の回動支点側の端部に装着されたハンマーと、ハンマーアームの回動支点位置より鍵の回動遊端側に変位した位置でジャックの操作レバー部の下端面が円周面に接する姿勢でハンマーアームに装着されたハンマーローラと、このハンマーローラの装着位置より鍵の回動遊端側にハンマーアームから突出して延長された延長部と、鍵の回動遊端側の下面から下向に突出された突出部と、この突出部に回動自在に装着されハンマーローラに下向の弾性偏倚力を与えるレペティションレバーと、鍵が上限位置に戻る動作中にジャックを初期位置に戻すための偏倚力を与えるレペティションスプリングと、突出部のハンマーアームの延長部と対向する面に装着され振動吸収性の材料で構成されたバックチェッククロスと、鍵の回動量に対応したアナログ信号を発信し、鍵の回動位置を検出する鍵位置センサと、ハンマーアームが打弦仮想位置に振り上がったことを検出する打弦検出センサとを具備している鍵盤装置を提案する。 According to the first aspect of the present invention, one end is rotatably supported, and the other end is given an elastic biasing force upward by a spring, and this elastic biasing force is given to the stopper so that a predetermined stroke is reached from a predetermined upper limit position. The key for an electronic keyboard instrument that can be rotated downward with the key, and the rotation fulcrum is supported on the lower surface of the key so that the rotation surface is substantially the same plane as the rotation surface of the key. A jack composed of an operation lever part projecting downward from the rotation lever, a sub-lever part projecting in a direction crossing the extending direction of the operation lever part from the pivot point, and slightly lower than the lower end position of the operation lever part of the jack A hammer arm rotatably supported on the frame in a posture that is substantially the same rotation surface as the rotation surface of the key at a position displaced toward the rotation fulcrum side of the key, and the key of the hammer arm Hammer mounted on the end of the pivot point And a hammer roller mounted on the hammer arm in a posture in which the lower end surface of the jack operation lever portion is in contact with the circumferential surface at a position displaced from the rotation fulcrum position of the hammer arm to the rotation free end side of the key. An extension part that protrudes from the hammer arm to the rotating free end side of the key and extends from the roller mounting position, a protruding part that protrudes downward from the lower surface of the rotating free end side of the key, and a rotating part on the protruding part. A repetition lever that is mounted movably to give the hammer roller a downward elastic biasing force, a repetition spring to give the biasing force to return the jack to the initial position while the key returns to the upper limit position, and the hammer arm of the protrusion The back check cloth is made of a vibration-absorbing material that is attached to the surface facing the extension of the key, and an analog signal corresponding to the amount of key rotation is transmitted to detect the key rotation position. A key position sensor, the hammer arm is proposed in which a keyboard apparatus comprising a string striking detection sensor for detecting that rose shaken string striking virtual position.
この発明の請求項2では、請求項1記載の鍵盤装置において、鍵位置検出センサの検出信号を鍵の押下速度検出信号として利用する鍵盤装置を提案する。 According to a second aspect of the present invention, there is proposed a keyboard device that uses the detection signal of the key position detection sensor as a key pressing speed detection signal.
この発明の請求項3では、請求項1又は2記載の鍵盤装置の何れかにおいて、鍵位置センサの検出信号を鍵の打弦後の押下操作力検出信号に利用する鍵盤装置を提案する。
この発明の請求項4では、請求項1乃至3記載の鍵盤装置の何れかにおいて、鍵位置センサの検出信号を音の減衰制御信号に利用する鍵盤装置を提案する。
この発明の請求項5では、請求項1乃至4記載の鍵盤装置の何れかにおいて、鍵位置センサの検出信号を押鍵奏法の識別信号として利用する鍵盤装置を提案する。
この発明の請求項6では、請求項1乃至5記載の鍵盤装置の何れかにおいて、鍵位置センサは鍵に装着した磁石と、フレーム側に装着した磁気検出素子とによって構成した鍵盤装置を提案する。
この発明の請求項7では、請求項1乃至5記載の鍵盤装置の何れかにおいて、鍵位置センサはフレーム側に装着した発光素子及びこの発光素子に並設した受光素子と、鍵側に装着され発光素子が発光した光を受光素子に反射させる反射板とによって構成した鍵盤装置を提案する。
According to a third aspect of the present invention, there is proposed a keyboard apparatus according to any one of the first or second aspect, wherein the key position sensor detection signal is used as a pressing operation force detection signal after the key is struck.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a keyboard device that uses a detection signal of a key position sensor as a sound attenuation control signal in any one of the keyboard devices according to the first to third aspects.
According to a fifth aspect of the present invention, there is proposed a keyboard device that uses a detection signal of a key position sensor as an identification signal of a key depression method in any one of the keyboard devices according to the first to fourth aspects.
A sixth aspect of the present invention proposes a keyboard apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the key position sensor is composed of a magnet mounted on the key and a magnetic detection element mounted on the frame side. .
According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the keyboard apparatuses according to the first to fifth aspects, the key position sensor is mounted on the key side with a light emitting element mounted on the frame side, a light receiving element arranged in parallel with the light emitting element. A keyboard device is proposed that includes a reflector that reflects light emitted from a light emitting element to a light receiving element.
この発明の請求項8では、請求項1乃至7記載の鍵盤装置の何れかにおいて、打弦検出センサはフレーム側に装着した押釦スイッチと、ハンマーアームに装着した操作子とによって構成し、押釦スイッチの装着位置をハンマーアームの回動範囲内に仮想的に定めた打弦位置とした鍵盤装置を提案する。
この発明の請求項9では、請求項1乃至8記載の鍵盤装置の何れかにおいて、白鍵の回動遊端側の下面に複数の重り収納室を設け、この複数の重り収納室の任意の室に任意の個数の重りを格納する構成とした鍵盤装置を提案する。
この発明の請求項10では、請求項1乃至9記載の鍵盤装置の何れかにおいて、黒鍵の回動遊端側に重り収納室を設け、この重り収納室に所望の重量の重りを格納する構成とした鍵盤装置を提案する。
この発明の請求項11では、請求項1乃至10記載の鍵盤装置の何れかにおいて、各鍵に対応して設けたハンマーに、面積が異なる複数の重り装着領域を設け、この重り装着領域に所望の重量の重りを装着する構造とした鍵盤装置を提案する。
According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the keyboard apparatuses according to the first to seventh aspects, the string hitting detection sensor includes a push button switch mounted on the frame side and an operation element mounted on the hammer arm. A keyboard device is proposed in which the mounting position is set to a string-striking position virtually defined within the rotation range of the hammer arm.
According to a ninth aspect of the present invention, in the keyboard device according to any one of the first to eighth aspects, a plurality of weight storage chambers are provided on the lower surface of the white key on the free rotation end side, and any one of the plurality of weight storage chambers is provided. We propose a keyboard device that can store an arbitrary number of weights in a room.
According to a tenth aspect of the present invention, in any one of the keyboard devices according to the first to ninth aspects, a weight storage chamber is provided on the rotating free end side of the black key, and a weight having a desired weight is stored in the weight storage chamber. A keyboard device with a configuration is proposed.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the keyboard device according to any one of the first to tenth aspects, a plurality of weight mounting areas having different areas are provided in a hammer provided corresponding to each key, and the weight mounting area has a desired size. We propose a keyboard device that is designed to be equipped with a heavy weight.
この発明による鍵盤装置によれば、白鍵及び黒鍵の何れでも、各鍵の下部にハンマー及びハンマーアーム、ハンマーローラ、ジャック、レペティションレバー等を配置し、アコースティックピアノのハンマー駆動機構と同等の構造のハンマー駆動機構を設けたから、白鍵及び黒鍵の別を問わずに指に与えられる感触は限りなくアコースティックピアノの感触に近づけることができる。 According to the keyboard device of the present invention, a hammer and a hammer arm, a hammer roller, a jack, a repetition lever, and the like are arranged below each key for both the white key and the black key, and the structure equivalent to the hammer drive mechanism of an acoustic piano. Since the hammer driving mechanism is provided, the touch given to the finger regardless of whether the white key or the black key is used can be brought close to that of an acoustic piano.
更に、この発明によれば鍵の位置の変化に対応した信号を発信する鍵位置検出センサと、仮想的に設定した打弦位置にハンマーが振り上がったことを検出する打弦検出センサとを設けたから、ハンマーが仮想的に設定した打弦位置に振り上がらない限りは打弦を検出しないから、鍵をゆっくりと押下した場合はハンマーが振り上げられないため、音の発生を阻止することができる。この点でアコースティックピアノのキィータッチ感に近づけることができる。 Further, according to the present invention, there is provided a key position detection sensor for transmitting a signal corresponding to a change in the key position, and a string striking detection sensor for detecting that the hammer has swung up to a virtually set string striking position. Therefore, the string is not detected unless the hammer swings up to a virtually set stringing position. Therefore, when the key is slowly pressed, the hammer is not lifted up, so that the generation of sound can be prevented. In this respect, it is possible to approach the key touch feeling of an acoustic piano.
更に、この発明では鍵位置検出センサの検出信号を鍵の押下速度検出信号として利用すると共に、打弦後の押下操作力検出信号にも利用し、更に、音の減衰制御信号にも利用し、更に、押鍵奏法の判別信号としても利用するから、これらの利用により音の表現は多様化され、アコースティックピアノの音の表現に近づけることができる。 Further, in the present invention, the detection signal of the key position detection sensor is used as a key pressing speed detection signal, is also used as a pressing operation force detection signal after stringing, and is further used as a sound attenuation control signal. Further, since it is also used as a discrimination signal for the key-pressing method, the expression of sound is diversified by using these, and it can be approximated to the expression of the sound of an acoustic piano.
また、この発明では白鍵には回動遊端側に複数の室を設け、この複数の室の任意の室に重りを格納する構造とし、更に、黒鍵用回動遊端側にも重り収納室を設け更に各鍵に対応して設けたハンマーにも面積が異なる複数の重り装着領域を設け、この重り装着領域に所望の重量の重りを装着する構造としたから、各鍵毎に適切な重量の重りを装着することができる。この結果、例えば低音側の鍵には重量の大きい重りを装着し手応えを大きくし、高音側では重りの重量を小さくして手応えを小さくするなどの設定を行なうことができる。 Further, according to the present invention, the white key has a structure in which a plurality of chambers are provided on the rotating free end side, and weights are stored in arbitrary chambers of the plurality of chambers. Since the storage chamber is provided and a plurality of weight mounting areas with different areas are also provided in the hammer provided corresponding to each key, and a weight having a desired weight is mounted in this weight mounting area, it is appropriate for each key. A heavy weight can be attached. As a result, for example, it is possible to perform settings such as attaching a heavy weight to the bass key to increase the response, and reducing the weight by reducing the weight on the high sound side.
この発明では各鍵に磁石を取り付け、この磁石の取り付け面と対向するフレーム側にホール素子のような磁気センサを装着する。鍵を押下操作すると、磁石が磁気センサに近づき、鍵の押下量が大きくなるに伴って磁石と磁気センサとの間の間隔が小さくなる。磁気センサは鍵の押下量に比例して変化するアナログ信号を出力する。このアナログ信号の変化量から鍵の押下速度を計算で求めることができる。この押下速度の算出値により音量を制御すれば鍵の押下速度に比例した音量を得ることができる。 In the present invention, a magnet is attached to each key, and a magnetic sensor such as a Hall element is attached to the frame side facing the attachment surface of the magnet. When the key is pressed, the magnet approaches the magnetic sensor, and the distance between the magnet and the magnetic sensor decreases as the key pressing amount increases. The magnetic sensor outputs an analog signal that changes in proportion to the amount of key press. The key pressing speed can be calculated from the change amount of the analog signal. If the volume is controlled by the calculated value of the pressing speed, a volume proportional to the key pressing speed can be obtained.
この発明では更にハンマーアームの回動範囲内の一点に押釦スイッチを設ける。この押ボタンスイッチの装着位置はハンマーアームが振り上がる最高位置とし、この最高位置(この位置を仮想的打弦位置とする)において、ハンマーアームに装着した操作子が押釦スイッチを押圧操作し、接点信号を発信する。この接点信号により音源(電子回路で構成した音源)から信号を発生させ打弦のタイミングで音の発生を開始させる。 In the present invention, a push button switch is further provided at one point within the rotation range of the hammer arm. The push button switch mounting position is the highest position where the hammer arm swings up. At this highest position (this position is assumed to be a virtual stringing position), the operator mounted on the hammer arm presses the push button switch, Send a signal. With this contact signal, a signal is generated from a sound source (a sound source constituted by an electronic circuit), and sound generation is started at the timing of string striking.
鍵を押下状態に維持している間、音は予め電気的に設定されたエンベロープに従って減衰しながら出されつづける。鍵を上昇させると、鍵の位置を磁気センサで読み取り、予め設定した位置まで戻った時点で音の減衰を速め、予め設定した位置の範囲を鍵が通過する間に音の減衰時間を漸次変化させることができる。これにより鍵の戻り速度に応じて止音に到る間の減衰時間を変化させることができ、演奏者の意図する音の表情を表現することができる。つまり、アコースティックピアノにおけるダンパーの利き具合をコントロールするのと同等の表現を付加することができる。 While the key is held down, the sound continues to be attenuated according to a pre-set envelope. When the key is raised, the key position is read by the magnetic sensor, the sound decay is accelerated when the key returns to the preset position, and the sound decay time gradually changes while the key passes through the range of the preset position. Can be made. As a result, the decay time during which the sound reaches the stop sound can be changed according to the return speed of the key, and the expression of the sound intended by the player can be expressed. That is, it is possible to add an expression equivalent to controlling the condition of the damper on the acoustic piano.
この発明では更に、鍵の押下状態において、鍵に対する押下力を強めることにより、磁石の位置を打弦位置により更に磁気センサに近づけることができる。この磁石の位置の変化により磁気センサの信号を変化させ、この信号の変化を利用して一般に言われているアフタータッチコントロールを行うことができる。 Further, in the present invention, by increasing the pressing force on the key in the pressed state of the key, the position of the magnet can be made closer to the magnetic sensor by the striking position. The change of the position of the magnet changes the signal of the magnetic sensor, and the change of the signal can be used to perform the after-touch control generally called.
更にこの発明では磁石と磁気センサとによって鍵位置検出センサを構成したから、鍵の押下操作特性を検出することができる。つまり、演奏者固有のキィータッチ感を検出することにより、キィータッチに適した音の発生を実現することができる。具体的な例としては一般にある著名な作曲家(ベートーベン)の曲目の中の或る一部の強打鍵音を演奏する場合のキィータッチは、他の作曲家の曲目のキィータッチとは異なるキィータッチで演奏すべきであるといわれている。この発明では鍵の位置を連続して検知する鍵位置検出センサを設けているから、鍵の動きを逐一監視することができる。この結果、意図して操作したキィータッチを検出することができ、検出の結果そのキィータッチに適した音の発生を実現することができる。 Furthermore, in the present invention, since the key position detection sensor is constituted by the magnet and the magnetic sensor, the key pressing operation characteristics can be detected. That is, by detecting a key touch feeling unique to the player, it is possible to realize generation of a sound suitable for key touch. As a specific example, the key touch when playing a certain keystroke sound in a song of a famous famous composer (Beethoven) is performed with a key touch different from the key touch of the song of another composer. It is said that it should be done. In the present invention, since the key position detection sensor for continuously detecting the key position is provided, the movement of the key can be monitored one by one. As a result, it is possible to detect a key touch that is intentionally operated, and as a result of the detection, it is possible to realize generation of sound suitable for the key touch.
図1乃至図4を用いてこの発明による鍵盤装置の一実施例を説明する。図1は白鍵10Aの非押下時、図2は白鍵10Aの押下状態、図3は黒鍵10Bの非押下状態、図4は黒鍵10Bの押下状態を示す。白鍵10Aと黒鍵10Bの異なるところは、白鍵10Aは白鍵10Aの裏面から下向に突出した突出部11Aでレペティションレバー20を支持する構造であるのに対して、黒鍵10Bは黒鍵Bの前方に延長した延長部11B(図3、図4参照)でレペティションレバー20を支持する構造とした点であり、その他の構造は白鍵10Aと黒鍵10Bは同一の構造である。従って、説明は主に図1と図2に示した白鍵10Aに関して行うことにする。
An embodiment of a keyboard apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 shows a state where the white key 10A is not pressed, FIG. 2 shows a state where the
白鍵10Aは一端側がフレーム100に対して回動自在に装着され、キィー固定バネ12の偏倚力によって遊端側(白鍵部分)に上向の弾性偏倚力が与えられる。
上向の弾性偏倚力はストッパ13に受け止められる。従って白鍵10Aはストッパ13で決まる位置に静止し、この静止位置が上限位置に規定される。また、各鍵はガイド11Cによって左右のぶれを制限されている。白鍵10Aが押下されると、突出部11Aの下端が図2に示すようにキィーストッパ14に当接し、下限位置が決定され、上限位置と下限位置によって白鍵10Aのストロークが決定される。
One end of the white key 10A is rotatably attached to the
The upward elastic biasing force is received by the
この発明の特徴とする構造は白鍵10A及び黒鍵10Bの各下部スペースにレペティションレバー20とジャック30とハンマーアーム40と、ハンマーアーム40に装着したハンマーローラ50と、バックチェッククロス55とを収納した構造とした点である。
これらのレペティションレバー20と、ジャック30と、ハンマーアーム40と、ハンマーローラ50は白鍵10Aおよび黒鍵10Bのキィータッチを限りなくアコースティックピアノの感触に似せるために設けられるものである。
The structure which characterizes the present invention is that the
The
因みにアコースティックピアノではこれらのレペティションレバー20と、ジャック30、ハンマーアーム40、ハンマーローラ50、バックチェッククロス55などは白鍵および黒鍵の延長線上に設けられ、鍵盤とハンマーの打弦機構が別々に配置されるため、ハンマーの打弦機構が占めるスペースが広く必要とされている。
この発明ではハンマー42で弦を打弦するものでないため、ハンマー駆動機構を各鍵の下部に格納し、小さいスペースでアコースティックピアノのキィータッチ感を得るように構成した点を特徴とするものである。
Incidentally, in the acoustic piano, these
In the present invention, since the string is not struck by the
以下にこの発明による構造によりアコースティックピアノのキィータッチ感が得られる理由を説明する。
各鍵10A、10Bの下面に支持軸31によってジャック30が可動自在に装着される。ジャック30の回動面は各鍵10A、10Bの回動面と並行する面とされ、支持軸31から下向に延長された操作レバー部30Aと、この操作レバー部30Aと交叉する向きに突出した副レバー部30Bとを具備して構成される。操作レバー部30Aの下端はハンマーローラ50の円弧面に接触して初期状態(鍵の非押下状態)とされる。
The reason why a key touch feeling of an acoustic piano can be obtained by the structure according to the present invention will be described below.
A jack 30 is movably mounted on the lower surface of each key 10A, 10B by a
ハンマーローラ50はハンマーアーム40に装着されている。ハンマーアーム40は軸41によってジャック30と同様に鍵10A、10Bの回動面と平行する面を回動面となる姿勢で回動自在に軸支される。軸41の位置を挟んでハンマーローラ50の位置とは反対側の端部にハンマー(実質的には重り)42が装着され、このハンマー42の重量によって鍵10A及び10Bを打鍵する際に打鍵の手応えを与える。尚、44は板バネを示す。この板バネ44でハンマーアーム40を軸41に押し付け、軸41からハンマーアーム40が脱落することを阻止している。
The
打鍵時の押下力はジャック30の操作レバー部30Aを通じてハンマーローラ50に与えられ、ハンマーローラ50を介してハンマーアーム40に伝達される。鍵10A、10Bが強く押下された場合はジャック30を構成する操作レバー部30Aはハンマーローラに瞬時に押下力を与えるため、ハンマー42はほぼ瞬時に跳ね上げられ、ハンマー42の重量で与えられる打鍵感が得られる。
The pressing force at the time of keystroke is given to the
跳ね上げられたハンマー42が落下を始めると、ハンマーアーム40の端部から演奏者側に延長した延長部分43がバックチェッククロス55に当接し、鍵10A及び10Bが押下状態を保つ間、ハンマー42はその位置に保持されハンマー42の振り上げ位置が維持される。
When the
次に、鍵10A又は10Bを弱く押下した場合は、ジャック30を構成する操作レバー部30Aの下端はハンマーローラ50を介してハンマーアーム40に押下力を与える。鍵10A又は10Bの押下量がある位置まで達すると、ジャック30を構成する副レバー30Bがジャックストッパ32に当接(図2及び図4参照)し、操作レバー部30Aを図の例では反時計廻り方向に回動させ、その先端はハンマーローラ50との係合状態から外れる方向に移動する。
Next, when the key 10 </ b> A or 10 </ b> B is pressed down weakly, the lower end of the operation lever portion 30 </ b> A constituting the jack 30 applies a pressing force to the
レペティションレバー20はバネ21によってハンマーローラ50に下向の弱い力を与えているが、レペティションレバー20がレペティションストッパ22に当接を始めると、
レペティションレバー20からハンマーローラ50に対する偏倚力がなくなるため、操作レバー部30Aにハンマー42の重量が全て伝達され、鍵10A、10Bには強い反力が与えられる(このタイミングはハンマー42が弦を打弦した時点に近似する)。この状態から操作レバー部30Aがハンマーローラ50との係合から外されると、ハンマー42はわずかに落下し、このときハンマーローラ50はレペティションレバー20に当接(図2及び図4参照)し、レペティションレバー20の偏倚力によって受け止められる。この結果、鍵10A及び10Bに掛かる反力は急激に軽くなり、アコースティックピアノと同様のレットオフ感が得られる。
このように、この発明によれば強く打鍵した場合と、弱く打鍵した場合とで異なる打鍵感が得られる点を特徴とするものであり、これはアコースティックピアノの打鍵感に限りなく近いものとなる。
The
Since the biasing force against the
As described above, according to the present invention, it is characterized in that different keystroke feelings can be obtained when the key is pressed strongly and when the key is pressed weakly, which is infinitely close to that of an acoustic piano. .
この発明では更に、ジャック30に対してレペティションスプリング23を設けている。レペティションスプリング23はアコースティックピアノにも設けられているスプリングであり、このレペティションスプリング23の存在により鍵10A及び10Bが非押下位置に戻る際に、レペティションスプリング23の偏倚力によりジャック30を初期位置(操作レバー部30Aの下端がハンマーローラ50の上部に接する状態)に素早く戻し、次の打鍵を行うことができる状態に復帰させることができる。この結果高速連打が可能となる。この点もアコースティックピアノのキィータッチに近似させることができる。
In the present invention, a
この発明では更に、白鍵10Aには回動遊端側に複数の重り収納室81A〜81Eを設け、これら複数の重り収納室81A〜81Eの任意の重り収納室81A〜81Eに重りWを格納することにより打鍵感を自由に設定することを可能とした点を提案する。
更に、ハンマー42に面積が異なる重り装着領域A1、A2、A3を設け、この重り装着領域A1、A2、A3に各領域毎に用意した重みの異なる重りを装着(例えば貼り付ける)することによりハンマー42から与えられる手応えを自由に設定することを可能としている。
また、黒鍵10Bには回動遊端側に重り収納室81Eを設けると共に、ハンマー42に重り装着領域A1、A2、A3の任意の領域に重りを装着してハンマー42から与えられる手応えを自由に設定することができるように構成している。
In the present invention, the white key 10A is further provided with a plurality of
Further, the
Further, the black key 10B is provided with a
このように、各鍵毎に重りを使って手応えを自由に設定できるように構成することにより、例えば低音側の鍵は打鍵感を重くし、高音側に向う程漸次打鍵感を軽くする等の設定が行えることになる。 In this way, by configuring so that the response can be freely set using a weight for each key, for example, the key on the low-pitched sound side makes the keystroke feeling heavy, and the keystroke feeling becomes gradually lighter toward the high-pitched sound side. You can set it.
この発明では更に、図1乃至図4を用いて説明した構造に加えて白鍵10A及び黒鍵10Bの押下量に伴う位置の検出を行う鍵位置検出センサ60と、打弦位置を検出する打弦検出センサ70を設けた構成を提案する。
鍵位置検出センサ60としては健10A及び10Bの動きを連続して追尾できるセンサであればよい。その一例としては磁石とホール素子のような磁気検出素子或は発光素子と受光素子とを並設し、発光素子から出射した光を健10A及び10B側に設けた反射板で反射させてその距離の変化で受光素子から受光量の変化信号を取り出す構造の光学センサでもよい。
In addition to the structure described with reference to FIGS. 1 to 4, the present invention further includes a key
The key
図1乃至図4に示す例では鍵10Aと10Bに磁石61を取付け、フレーム100側に磁気検出素子62を装着した構造で鍵位置検出センサ60を構成した場合を示す。この構造によれば白鍵10A及び黒鍵10Bの何れにしても、鍵を押下操作すると磁石61が磁気検出素子62に向って接近する動作を呈する。磁気検出素子62が例えばホール素子である場合には、磁石61の接近によりホール素子は図5に曲線Aで示す電圧信号を出力する。
The example shown in FIGS. 1 to 4 shows a case where the key
この電圧信号を一定の時間間隔T(コンピュータのサンプリング時間)で読み取り、時間間隔Tと鍵の移動量Δdとにより鍵の押下速度を求めることができる。このためには電圧変化と鍵の押下位置との対応を求めておく必要があるが、特性が或るバラツキの範囲に入る磁気検出素子を用いることにより全ての鍵に関して一義的に決定することができる。鍵の押下速度Vは読み取りの時間間隔をT、この時間間隔Tで鍵が移動した距離(曲線Aから換算する)をΔdとすると、速度Vは
V=Δd/T
で求められる。
This voltage signal is read at a constant time interval T (computer sampling time), and the key pressing speed can be obtained from the time interval T and the key movement amount Δd. For this purpose, it is necessary to determine the correspondence between the voltage change and the key pressing position, but it is possible to uniquely determine all the keys by using magnetic detection elements whose characteristics fall within a certain range of variation. it can. The speed V of the key is V = Δd / T, where T is the reading time interval, and Δd is the distance (converted from curve A) that the key has moved at this time interval T.
Is required.
この速度検出方法をとることにより、強打鍵したとき鍵の押下速度Vをより分解能よく算出することができる。つまり、磁気検出素子62の出力信号は鍵の押下位置に対して連続して変化する、この連続的に変化する信号を一定の時間間隔Tで読み取るから強打鍵時はΔdが大きくなり誤差の発生を少なくできる。従って、今まで分解能が足りなかった強打鍵時の押下速度のわずかな変化に対してもその速度の変化を忠実に算出値としてとらえることができ、打鍵速度Vに対応して音量を制御することにより、演奏者の意図する音の強弱を表現することができる。
By using this speed detection method, the key pressing speed V can be calculated with higher resolution when the key is hit hard. That is, the output signal of the
この点で例えばフォトセンサを用いてハンマー42がフォトセンサの位置を通過する時間を計測して打鍵速度を求める方式を採った場合、ハンマー42がフォトセンサの位置を通過することを検出するには、フォトセンサの出力信号が、例えばH論理からL論理に変化し、更にL論理からH論理に戻った状態を一定時間間隔で読み込んでL論理の状態(ハンマー42がフォトセンサを通過している状態)の時間を計測するから、L論理の時間を分解能よく計測するには読み込むための時間間隔T(サンプリング間隔)を極めて短くする必要がある。サンプリングの時間間隔を短くするにはクロック周波数が高い高性能なマイクロコンピュータを用いなければならないため、コストの上昇が著しい。
In this regard, for example, when a method of obtaining the keystroke speed by measuring the time for which the
この発明では、連続的に変化する鍵位置検出信号から鍵の押下速度を検出するからサンプリング時間間隔Tを特別に短くしなくても押下速度Vが速い程分解能よく押下速度Vを求めることができる利点が得られる。 In this invention, since the key pressing speed is detected from the continuously changing key position detection signal, the pressing speed V can be obtained with higher resolution as the pressing speed V is faster without specially shortening the sampling time interval T. Benefits are gained.
この発明では更に、ハンマー42が仮想的な打弦位置に達したことを検出する打弦検出センサ70を設けている。この打弦検出センサ70は例えば押釦スイッチ70Aと、この打釦スイッチ70Aを押圧操作する操作子70Bとによって構成することができる。押釦スイッチ70Aは例えばゴム製のカバーの内部に接点スイッチを内蔵した押釦スイッチを用いることができ、この押釦スイッチ70Aをプリント基板71に実装し、このプリント基板71をフレーム100に装着して固定する。この押釦スイッチ70Aの固定位置はハンマーアーム40の回動範囲の最上位位置とされ、ハンマーアーム40に突設した操作子70Bが押釦スイッチ70Aを押圧操作する回動角位置をハンマー42の仮想打弦位置と決定する。ハンマーアーム40が仮想打弦位置に達した状態でハンマーアーム40はハンマークッション45に受け止められる。
打弦検出センサ70の検出信号により音源から電気信号の発生を開始させることにより、打弦に同期して音の発生を開始させることができアコースティックピアノの打鍵感を達することができる。
In the present invention, a string hitting
By starting the generation of an electrical signal from the sound source in accordance with the detection signal of the
ここで、仮に鍵位置検出センサ60の検出信号を利用して打弦位置を決定する方法も考えられる。然し乍ら、この検出方法では設定した打弦位置を検出するには一定の時間間隔でサンプリングして検出するため、サンプリングで打弦位置を検出した時点のハンマー42の位置と、実際のハンマー42の位置とが、サンプリング誤差により一致しなくなり、発音のタイミングがわずかにずれてしまう不都合が生じるが、この発明ではこのような不都合は解消されている。
Here, a method of determining the string striking position using the detection signal of the key
この発明では鍵位置検出センサ60の検出信号を打弦後の押下操作力検出信号に利用する点を提案する。打弦後の押下操作力とは一般にアフタータッチとも呼ばれ、ピアノ以外の楽器音を発生させる場合に発音中の音にトレモロを掛ける。或はビブラートを掛ける等の効果を付加することに利用する。このためにキィーストッパ14として弾性変形量が比較的大きい材質を使用し、鍵10A、10Bの押下力に対して鍵10A、10Bがわずかなストロークの範囲で移動可能とする。磁石61がこのわずかなストロークの範囲で移動することにより、磁気検出素子62からその移動量に対応した電気信号を得ることができる。
The present invention proposes that the detection signal of the key
ここで鍵10A、10Bがキィーストッパ14に接触している状態では磁石61は磁気検出センサ62に対して極わずかな間隙を介して接近している。この状態は図6に示す領域Bに相当し、この領域Bでは磁気検出センサ62が例えばホール素子の場合に磁気検出特性の非線形のためにわずかな位置の変化に対して変動が大きい電気信号を得ることができる。この結果わずかな押下力の変化に対しても分解能の良い電圧信号を得ることができ、表現力の大きいアフタータッチ制御信号を得ることができる。
Here, in a state in which the
この発明では更に、鍵位置検出センサ60の検出信号を音の減衰制御信号に利用する点も請求する。つまり、アコースティックピアノでは鍵が元の位置に戻る際に、鍵の位置が或る位置まで戻るとダンパーが作動し、ダンパーが弦に接触して発音中の音を急激に減衰させる。音を発音してからダンパーによって音の減衰を開始するまで時間、減衰を開始させてから、音が完全に止音するまでの時間は演奏者のキィータッチでコントロールされる。このコントロールを以下ではダンパーコントロールと称すことにする。
The present invention further claims that the detection signal of the key
この発明では鍵位置検出センサ60の検出信号を利用してこのダンパーコントロールを実現しようとするものである。図7を用いてその実現の様子を説明する。図に示す曲線Cは鍵10A及び10Bが打弦位置から元の位置に戻る際に鍵位置検出センサ60が発生する位置検出信号を示す。鍵10A及び10Bが位置Aまで戻るとダンパーが弦に接触を始める位置と定め、位置Bまで戻ると音を完全に止音させるものと設定する。
In the present invention, the damper control is realized by using the detection signal of the key
従って、区間D1では音はダンパーによって影響されずに、音源の電気回路で定められたエンベロープに従って、減衰する状態を指す。ピアノの場合、打弦強度にもよるが、一般に5〜10秒間程度掛かって音が止音に到る。区間D2はダンパーによって音が減衰する区間、区間D3は音が止まっている区間を示す。 Therefore, in the section D1, the sound is not influenced by the damper, and indicates a state in which the sound is attenuated according to the envelope defined by the electric circuit of the sound source. In the case of a piano, although it depends on the string striking strength, it generally takes about 5 to 10 seconds and the sound stops. A section D2 indicates a section where the sound is attenuated by the damper, and a section D3 indicates a section where the sound is stopped.
この発明では区間D2において鍵10A及び10Bの位置に応じて減衰時定数を数段階に分けて漸次変化させる制御を実行する。この実施例では区間D1では一定の時定数T0で減衰させ区間D2の内部は図7に示すように区間D2−1、D2−2、D2−3の3区間に仕分けし、各区間D2−1、D2−2、D2−3毎に減衰時定数をT1>T2>T3の順に変化させる場合を示す。ここで減衰時定数T1、T2、T3の一例としてはT1は2秒後に音が止音に到る時定数、T2は1秒後に音が止音に到る時定数、T3は0.1秒後に止音に到る時定数とすることができる。
In the present invention, in the section D2, the control is performed to gradually change the decay time constant in several stages according to the positions of the
図8に減衰時定数を変化させるプログラムの概要を示す。
ステップSP1で鍵が位置Aに達したか否かを判定する。鍵の位置が位置Aに達していなければステップSP1とSP2を繰り返し実行し、一定の減衰時定数T0で減衰する動作を維持する。この減衰時定数T0はダンパーに影響されない長い時定数である。
FIG. 8 shows an outline of a program for changing the decay time constant.
In step SP1, it is determined whether or not the key has reached position A. If the key position does not reach position A, steps SP1 and SP2 are repeatedly executed, and the operation of attenuating with a constant attenuation time constant T0 is maintained. The decay time constant T0 is a long time constant that is not affected by the damper.
ステップSP1で鍵の位置がAに達していた場合、ステップSP3に進み、鍵の位置がA2に達していない場合、区間D2−1に侵入したことを検出でき、ステップSP4に進む。
ステップSP4で減衰時定数をT1に切替えた後、ステップSP1に戻る。
鍵の位置がA2に達した場合、ステップSP5に進み、A3に達していない場合、区間D2−2に存在していることを確認でき、ステップSP6に進み、ステップSP6で減衰時定数をT2に切り替える。
If the key position has reached A in step SP1, the process proceeds to step SP3. If the key position has not reached A2, it can be detected that the key has entered the section D2-1, and the process proceeds to step SP4.
After switching the decay time constant to T1 in step SP4, the process returns to step SP1.
When the key position reaches A2, the process proceeds to step SP5. When the key position does not reach A3, it can be confirmed that the key exists in the section D2-2. The process proceeds to step SP6, and the decay time constant is set to T2 in step SP6. Switch.
このようにして、鍵の位置が区間D2−1からD2−2、D2−3に移動するに伴って減衰時定数をT1>T2>T3の順に切替えることにより、演奏者のキィータッチにより各区間D1、D2−1、D2−2、D2−3に存在する時間をコントロールすることにより音が止音に到る時間を微妙に変化させることができ、アコースティックピアノのダンパーコントロールと同等の制御を実現することができる。尚、上述では区間D2の内部を3区間に仕分けしたが、仕分けする区間の数は幾つに採ってもよい。また各区間に設定する減衰時定数も任意の時定数に設定することができる。 In this way, by switching the decay time constant in the order of T1> T2> T3 as the key position moves from section D2-1 to D2-2, D2-3, each section D1 is performed by the player's key touch. , D2-1, D2-2, and D2-3 can be controlled to slightly change the time that the sound reaches the stop sound, thereby realizing the same control as the acoustic piano damper control. be able to. In the above description, the inside of the section D2 is sorted into three sections. However, any number of sections may be used. The attenuation time constant set for each section can also be set to an arbitrary time constant.
この発明では更に、鍵位置検出センサ60の検出信号を鍵の押鍵奏法の識別信号に利用することを提案する。本発明の発明者などは鍵位置検出センサ60から得られる信号を観察することにより、この鍵位置検出信号により鍵の押鍵奏法を識別できることに着目した。図9に押鍵奏法の違いによる鍵位置検出信号の例を示す。図9に示す曲線Aは通常に打鍵した鍵位置検出信号の変化を表わす。また曲線Bは著名な作曲家(ベートーベン)の作品を弾くのに適しているといわれている押鍵奏法で押鍵した場合の鍵位置検出信号の変化を示している。曲線Bの特性で弾くには一般に「指に体重を掛けて弾け」と言われている。
The present invention further proposes that the detection signal of the key
曲線AとBを識別し、曲線Bが検出された時、その作曲家の作品に適した音色を発生するように音源の波形或はフィルタ等を切替制御すると、電子鍵盤楽器を更に一層アコースティックピアノに近づけることができる。曲線AとBを区別する方法の一つを説明する。図9に示す押鍵の初期区間Xを拡大した図を図10に示す。単位時間当たりの鍵の移動量を計測すると、通常の打鍵の場合の鍵の動きはdv1、dv2、dv3、dv4、dv5のように変化する。ここで、dv1>dv2、dv2>dv3、dv3>dv4、dv4<dv5のように曲線Aは単位時間当たりの変位量は前区間より小さくなる区間が多発する。
これに対し、曲線Bでは単位時間当たりの変位はほぼ一定量となり、特に前区間より小さくなる率は少ない。この違いを手掛りとすれば曲線AとBを識別することができる。
When the curves A and B are discriminated, and the curve B is detected, the sound of the sound source or the filter is switched so as to generate a tone suitable for the composer's work. Can be approached. One method for distinguishing the curves A and B will be described. FIG. 10 is an enlarged view of the initial section X of the key press shown in FIG. When the amount of movement of the key per unit time is measured, the key movement in the case of normal keystroke changes as dv1, dv2, dv3, dv4, dv5. Here, the curve A has many sections where the displacement amount per unit time is smaller than the previous section, such as dv1> dv2, dv2> dv3, dv3> dv4, dv4 <dv5.
On the other hand, in the curve B, the displacement per unit time becomes a substantially constant amount, and in particular, the rate of being smaller than the previous section is small. If this difference is used as a clue, curves A and B can be identified.
図11に押鍵奏法を認識するプログラムの概要を示す。
ステップSP1で打鍵開始を検出する。
ステップSP2で単位時間経過する毎に鍵の変位量を読み取る。
ステップSP3でステップSP2の実行回数Mを計数する。
ステップSP4で前区間の変位量と現区間の変位量を比較し、前区間の変位量より現区間の変位量が小さいことを検出する。
ステップSP5で前区間の変位量より現区間の変位量が小さいと判定した回数Cを計数する。
ステップSP6で計数値Cが設定値より大きくなったことを検出すると、曲線Aと判定し、通常の音色で発音させる。
ステップSP6で計数値Cが設定値に達していない場合はステップSP2に戻り、ステップSP2〜SP5を繰返す。
ステップSP4で前区間の変位量より現区間の変位量が大きいか等しいと判定した場合にはステップSP8に進む。
ステップSP8では変位量を読み取った回数Mと設定値とを比較し、回数Mが設定値に達している場合はステップSP9で曲線Bと判定し、ステップSP10で音源の状態を切り替え、曲線Bの奏法に適した音色で発音させる。ステップSP8で回数Mが設定値に達していない場合はステップSP2に戻り、ステップSP2〜SP4と、ステップSP8のループを実行するか、又はステップSP2〜SP4のループを実行し、計数値CとMの値の推移により曲線AかBかを判定する。
FIG. 11 shows an outline of a program for recognizing the key pressing method.
In step SP1, the start of keystroke is detected.
In step SP2, the amount of key displacement is read each time a unit time elapses.
In step SP3, the number of executions M of step SP2 is counted.
In step SP4, the displacement amount of the previous section is compared with the displacement amount of the current section, and it is detected that the displacement amount of the current section is smaller than the displacement amount of the previous section.
In step SP5, the number of times C determined that the displacement amount of the current section is smaller than the displacement amount of the previous section is counted.
When it is detected in step SP6 that the count value C has become larger than the set value, the curve A is determined and a normal tone color is generated.
If the count value C has not reached the set value in step SP6, the process returns to step SP2, and steps SP2 to SP5 are repeated.
If it is determined in step SP4 that the displacement amount in the current section is greater than or equal to the displacement amount in the previous section, the process proceeds to step SP8.
In step SP8, the number M of times the displacement is read is compared with the set value. If the number M has reached the set value, the curve B is determined in step SP9, and the state of the sound source is switched in step SP10. Produce sounds that are suitable for the playing style. If the number of times M has not reached the set value in step SP8, the process returns to step SP2, and the loop of steps SP2 to SP4 and step SP8 is executed, or the loop of steps SP2 to SP4 is executed, and the count values C and M Whether the curve is A or B is determined by the transition of the value of.
図12に上述した各実施例をコンピュータで実現する場合のコンピュータ内部の様子を示す。ここでは電子楽器の機能(音源関係、音色制御関係、音量制御関係、音の立上り、立下りの制御関係等)に関しては電子楽器回路300に集約して示すこととし、コンピュータ200の内部にはこの発明で提案する新規な部分のみを示す。
FIG. 12 shows an internal state of the computer when the above-described embodiments are realized by a computer. Here, the functions of the electronic musical instrument (sound source relationship, tone color control relationship, volume control relationship, sound rise and fall control relationship, etc.) are collectively shown in the electronic
図2に示す200は例えばマイクロコンピュータを示す。マイクロコンピュータは周知のように、中央演算処理装置CPU201と、書き替え可能なメモリRAM202と、読み出し専用メモリ203と、入力ポート204と出力ポート205等により構成される。入力ポート204には図1乃至図4を用いて説明した鍵盤装置の各鍵10Aと10Bに装 着した鍵位置検出センサ群600と、打弦位置検出センサ群700とが接続される。
2 indicates, for example, a microcomputer. As is well known, the microcomputer includes a central
書き替え可能なメモリRAM202は取り込んだデータを記憶すること等に利用される。読み出し専用メモリROM203には各動作を実行するためのプログラムが書き込まれ、このプログラムが読み出されて中央演算装置CPU201をプログラムに従って制御し、各種の動作が実行される。
The
ここでは鍵位置読取手段203Aを構成するためのプログラム、打弦検出手段203Bを構成するプログラム、押下速度算出手段203Cを構成するプログラム、アフタータッチ制御手段203Dを構成するプログラム、音の減衰時間制御手段203Eを構成するプログラム、押下奏法検出手段203Fを構成するプログラムがそれぞれ書き込まれ、それぞれのプログラムが適時に実行され、打弦のタイミングの検出出力押鍵速度の算出出力、アフタータッチの制御信号の出力、音の減衰時間の制御信号の出力、押下奏法の検出結果を出力ポート205から出力させ、電子楽器回路300に送りこむことにより電子楽器回路300がその制御信号に従って制御され、音量の制御、音の発生タイミングの制御、音の減衰時間の制御などが実行される。
Here, a program for configuring the key position reading unit 203A, a program for configuring the string hitting
この発明によれば電子鍵盤楽器を限りなくアコースティックピアノの操作性に近づけることができるから、小形な鍵盤でも大形ピアノと同等の演奏感を得ることができる。この結果、狭い室内でも大形ピアノと同等の演奏感を味わうことができ多くの利用者にピアノ本来の感触を楽しんでもらうことができる。 According to the present invention, the electronic keyboard instrument can be made as close as possible to the operability of an acoustic piano, so that even a small keyboard can provide a performance feeling equivalent to that of a large piano. As a result, it is possible to enjoy a performance feeling equivalent to that of a large piano even in a small room, and many users can enjoy the original feel of the piano.
10A 白鍵 81A〜81E 重り収納室
10B 黒鍵 A1〜A3 重り装着領域
20 レペティションレバー 203A 鍵位置読取手段
30 ジャック 203B 打弦検出手段
40 ハンマーアーム 203C 押下速度算出手段
42 ハンマー 203D アフタータッチ制御手段
50 ハンマーローラ 203E 音の減衰時間制御手段
60 鍵位置検出センサ 203F 押下奏法検出手段
70 打弦検出センサ
10A White key 81A to 81E
Claims (11)
B、上記鍵の回動面とほぼ同一面を回動面となる姿勢で上記鍵の下面に回動自在に支持され、この回動支点から下向に突出した操作レバー部と、上記回動支点から上記操作レバー部の延長方向と交叉する向に突出した副レバー部とによって構成されるジャックと、
C、上記ジャックの操作レバー部の下端位置よりわずかに上記鍵の回動支点側に変位した位置で上記鍵の下部において上記鍵の回動面とほぼ同一の回動面となる姿勢でフレームに回動自在に支持されたハンマーアームと、
D、このハンマーアームの上記鍵の回動支点側の端部に装着されたハンマーと、
F、上記ハンマーアームの回動支点位置より上記鍵の回動遊端側に変位した位置で上記ジャックの操作レバー部の下端面が円周面に接する姿勢で上記ハンマーアームに装着されたハンマーローラと、
G、このハンマーローラの装着位置より上記鍵の回動遊端側に上記ハンマーアームから突出して延長された延長部と、
H、上記鍵の回動遊端側の下面から下向に突出された突出部と、
I、この突出部に回動自在に装着され上記ハンマーローラに下向の弾性偏倚力を与えるレペティションレバーと、
J、上記鍵が上記上限位置に戻る動作中に上記ジャックを初期位置に戻すための偏倚力を与えるレペティションスプリングと、
K、上記突出部の上記ハンマーアームの延長部と対向する面に装着され振動吸収性の材料で構成されたバックチェッククロスと、
L、上記鍵の回動量に対応したアナログ信号を発信し、上記鍵の回動位置を検出する鍵位置センサと、
M、上記ハンマーアームが打弦仮想位置に振り上がったことを検出する打弦検出センサと、
を具備していることを特徴とする鍵盤装置。 A, one end is rotatably supported, and the other end is elastically biased upward by a spring, and this elastic biasing force is applied to the stopper and pivots downward by a predetermined stroke from a predetermined upper limit position. Keys for electronic keyboard instruments that can
B, an operation lever portion that is rotatably supported on the lower surface of the key in a posture that is substantially the same surface as the rotation surface of the key and is a rotation surface, and protrudes downward from the rotation fulcrum, and the rotation A jack constituted by a sub-lever part protruding in a direction intersecting with the extending direction of the operation lever part from the fulcrum;
C. The frame is positioned in a position that is slightly displaced from the lower end position of the operation lever portion of the jack toward the pivot fulcrum side of the key, and that has a pivot surface substantially the same as the pivot surface of the key at the lower portion of the key. A hammer arm that is pivotally supported;
D, a hammer attached to the end of the hammer arm on the side of the rotation fulcrum,
F, a hammer roller mounted on the hammer arm in a posture in which the lower end surface of the operation lever portion of the jack is in contact with the circumferential surface at a position displaced from the rotation fulcrum position of the hammer arm toward the rotation free end side of the key. When,
G, an extended portion that protrudes from the hammer arm toward the rotation free end side of the key from the mounting position of the hammer roller and extends,
H, a projecting portion projecting downward from the lower surface of the rotary free end side of the key;
I, a repetition lever that is rotatably mounted on the protruding portion and applies a downward elastic biasing force to the hammer roller;
J, a repetition spring for applying a biasing force for returning the jack to the initial position during the operation of returning the key to the upper limit position;
K, a back check cloth made of a vibration-absorbing material that is attached to a surface of the protruding portion that faces the extension of the hammer arm;
L, a key position sensor that transmits an analog signal corresponding to the rotation amount of the key and detects the rotation position of the key;
M, a string striking detection sensor for detecting that the hammer arm is swung up to a virtual striking position;
A keyboard device comprising:
11. The keyboard device according to claim 1, wherein a plurality of weight mounting areas having different areas are provided on a hammer provided corresponding to each key, and a weight having a desired weight is mounted on the weight mounting area. A keyboard device characterized by that.
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