CN101515451A - 电子键盘乐器的踏板控制设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供电子键盘乐器的踏板控制设备。电子键盘乐器(26)的存储器中存储了不同类型的控制表,在该控制表中,踏板(4)的动作与由促动器(7)施加在踏板(4)上的反作用力相关联。不同类型的控制表被设计成包括半踏板范围。CPU(40)根据演奏者对设定操作件(28)的操作选择不同类型的控制表中的一个,以从所选择的控制表中获得由促动器(7)施加在踏板(4)上的反作用力,该反作用力与由动作检测部(6)检测到的动作相关联。CPU(40)还控制促动器(70),使得促动器(7)在踏板(4)上施加所获得的反作用力。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子键盘乐器的踏板控制设备,且更具体地涉及一种响应于电子键盘乐器的踏板的压下操作来控制施加在踏板上的外力的电子键盘乐器的踏板控制设备。
背景技术
已知的是,声学钢琴(acoustic piano)被设计成弦锤(hammer)响应于键的压下而击打弦来产生声音(tone)。由声学钢琴产生的声音根据键压下的强度和速度而在回声(resonance)和大小方面产生变化。另外,声学钢琴配备有用于控制声音的回响(reverberation of tones)的踏板。在大钢琴(grand piano)的情况下,例如,踏板包括制音踏板、持音踏板和选择踏板(shift pedal)。伴随演奏者对踏板进行的压下操作(=演奏操作),这些踏板绕设置在键盘乐器的主体上的支点枢转。
在这些踏板中,最经常使用的是制音踏板(下文将其简称为踏板),该制音踏板是用于控制被设置成用于使钢琴的弦停止振动的制音器的踏板。制音器以一一对应的方式与弦相关联。通常,制音器响应于键的压下而被释放,制音器响应于键的松开而向下压弦以停止声音共鸣。各制音器通过一些连接部而连接到踏板。连接部在其部件之间具有小间隙,也就是说,连接部的部件之间并不紧密接触。即使踏板被轻轻地压下,踏板的压下操作也不会传递到制音器。然而,如果踏板被深深地压下,则制音器被从所有弦上移开,从而即使演奏者从键上松开他的手指,声音也不会因为制音器而停止。因此,演奏者压下键所产生的所有声音得以持续。在这种情况下,包括为未被压下的键所设置的弦在内的所有弦共振,使得泛音(overtone)得以清楚地产生回响。如上所述,通过用制音踏板来操作制音器,演奏者能丰富声音的表达。
因此,踏板从其初始位置的变位(枢转)引起踏板上产生如图5A所示的反作用力(沿踏板回复的方向作用的力,作用于演奏者的脚部的负荷)。更具体地说,当踏板被轻轻地压下,使得压下没有被传递到制音器时,该反作用力随着踏板从初始位置的变位量的增加而缓慢地增大。如果踏板被进一步压下,使得制音器开始从弦上移开,则在踏板上产生的反作用力随着踏板变位量的增加而急剧增大。如果踏板被更进一步压下,使得制音器完全从弦上移开,则反作用力随着踏板变位量的增大而又缓慢地增大。如果制音器随后与制动器接触,则反作用力又急剧增大。在另一种声学钢琴中,如图5B所示,存在以下情况:根据踏板从初始位置的变位量的增加在踏板上产生的反作用力的增长率近似等于根据踏板从制音器开始从弦上移开的位置的变位量的增加在踏板上产生的反作用力的增长率。如图5A和图5B所示,相对于踏板的变位量在踏板上产生的反作用力特性出现滞后现象,使得反作用力的路径在踏板的释放和踏板的压下之间发生变化。
如上所述,反作用力随着踏板变位量的增加而急剧增大的范围AH为所谓的“半踏板(half pedal)范围”。该半踏板范围AH为制音器轻微地保持弦的范围。与踏板被稍微压下使得压下不被传递到制音器的初期踏板压下范围A1(下文将其称为初期范围A1)和制音器完全从弦上移开从而与制动器接触的后期踏板压下范围A2(下文将其称为后期范围A2)相比,在该半踏板范围AH,在踏板上产生的反作用力的变化率大。如上所述,还存在以下情况下:(除了刚刚压下踏板之后和踏板刚刚停止之前的一小段范围之外)反作用力在半踏板范围AH中的变化率近似等于反作用力在初期范围A1中的变化率且大于反作用力在后期范围A2中的变化率。因此,在任何情况下,半踏板范围AH就音乐变化而言都是非常重要的范围。更具体地说,已知熟练的演奏者能感觉到上述反作用力的急剧增大,从而识别出半踏板范围AH,因此他们能在半踏板范围AH内分阶段控制踏板的变位量,以改变制音器与弦的接触程度,从而控制音色和回声。
存在这种电子钢琴,其是模仿再现声学钢琴的音色、操作性和外观的电子乐器。电子钢琴被设计成使电子声音发生部根据演奏者对键盘的操作而产生声音。因此,电子钢琴并不具有弦。因此,电子钢琴比声学钢琴便宜的多,因此近年来迅速得以普及。如上所述,因为电子钢琴没有弦,电子钢琴具有不同于声学钢琴的踏板构造。公开的传统电子钢琴的踏板构造包括日本待审专利公报No.2001-22355中公开的电子键盘乐器用踏板单元和日本待审专利公报No.2004-334008中公开的电子键盘乐器用踏板装置。
在上述日本待审专利公报No.2001-22355中公开的电子键盘乐器用踏板单元中,踏板由弹簧施力使得当踏板被压下时反作用力(回复力)产生作用。日本待审专利公报No.2004-334008中公开的电子键盘乐器用踏板装置设置有第一施力构件、第二施力构件、杆等,用于实现变化率能够根据踏板的变位量而以一个阶段地改变的反作用力。
然而,对于日本待审专利公报No.2001-22355中公开的电子键盘乐器用踏板单元,反作用力的变化率是恒定不变的。对于日本待审专利公报No.2004-334008中公开的电子键盘乐器用踏板装置,尽管反作用力的变化率能逐步地变化,但是这种变化是简单的,使得所公开的踏板装置的反作用力的变化与声学钢琴的踏板的反作用力的变化不同。因此,日本已审专利公报No.H7-111631中公开的技术能够被应用于踏板。更具体地说,外力能通过促动器施加到踏板上,使得在踏板上能够出现与声学钢琴类似的反作用力的变化。
电子乐器设置有不同种类的声学钢琴(例如,雅马哈(商标)和贝森朵夫(Bosendorfer)(商标)的声音作为声音产生数据,以再现声学钢琴的音色。但是,在传统实例中,即使演奏者可从不同的音色中选择他所期望的音色,但是他不能改变反作用力的特性。通常,如音色一样,踏板的反作用力特性由于钢琴制造商的不同而不同。反作用力特性的变化由制造商的踏板装置的结构差异(组成部件不同、制音器负荷不同、由材料和形状不同引起的摩擦系数不同以及粘滞阻力不同)导致。因此,考虑到再现不同制造商的钢琴,传统的实例缺少逼真性,因为即使演奏者能选择他们所期望的音色,踏板反作用力特性也不能变化。
另外,不同制造商的踏板反作用力特性的不同还导致半踏板范围AH的范围和负荷的大小不同。在这种情况下,半踏板范围AH中的反作用力的变化率由于踏板结构的差异而不同于初期范围A1中的反作用力的变化率或近似等于初期范围A1中的反作用力的变化率。结果,对于习惯特定制造商的钢琴的演奏者而言,当他在半踏板范围AH中操作踏板时不同制造商的钢琴的反作用力特性会使他感觉奇怪。因此,传统的实例的不利之处在于难以在半踏板范围AH中获得他所希望的音色和回声,或者在于演奏者不得不习惯于该乐器从而控制踏板。
发明内容
发明要解决的问题
为了解决上述问题,完成了本发明以提供一种电子键盘乐器的踏板控制设备,该踏板控制设备允许演奏者从不同种类钢琴的变化的反作用力中选择他所希望的施加在踏板上的变化的反作用力,以再现所选择的变化的反作用力,从而消除演奏者在他进行踏板操作时的不舒适感觉,从而有利于他在半踏板范围中的踏板操作。
用于解决问题的方案
为解决上述问题完成的根据本发明的电子键盘乐器的踏板控制设备具有:踏板,该踏板被配置在所述电子键盘乐器的主体上,使得所述踏板根据演奏者的演奏操作而绕支点枢转;动作检测部件,该动作检测部件检测所述踏板的动作;促动器,该促动器对所述踏板施加外力;控制表存储部件,该控制表存储部件存储使所述踏板的动作与所述促动器施加在所述踏板上的外力相关联的控制表;以及驱动控制部件,该驱动控制部件从所述控制表获得与所述动作检测部件检测到的动作相关联的外力,从而根据所获得的外力驱动控制所述促动器。此外,本发明具有如下特征。所述控制表存储部件存储不同类型的控制表,这些不同类型的控制表被设计成使得与所述踏板的一定的动作相关联的外力在控制表之间是不同的。所述电子键盘乐器的所述踏板控制设备还包括表选择部件,该表选择部件根据演奏者对设定操作件的操作而选择所述不同类型的控制表中的任一个。所述驱动控制部件从所述表选择部件选择的控制表中获得与所述动作检测部件检测到的动作相关联的外力。
在这种情况下,控制表至少包括,例如由促动器施加在踏板上的外力,所述外力在整个行程范围的位于初期踏板压下范围和后期踏板压下范围之间的半踏板范围中与踏板的动作相关联,与所述初期踏板压下范围和所述后期踏板压下范围相比,所述半踏板范围显示出在踏板上产生的反作用力相对于踏板的变位量的变化率大。另外,与所述后期踏板压下范围相比,所述半踏板范围能显示出在踏板上产生的反作用力相对于踏板的变位量的变化率大。
本发明的这些特征使得能再现响应于演奏者对声学钢琴的踏板的操作,在踏板上产生的逐渐变化的反作用力。另外,通过存储与不同制造商的声学钢琴相关的不同控制表,本发明允许演奏者在不同制造商的声学钢琴的各种反作用力中选择他所希望的在踏板上产生的变化的反作用力,以再现所希望的变化的反作用力。结果,根据本发明的电子键盘乐器的踏板设备消除了演奏者在他进行踏板操作时的不舒适的感觉,有助于演奏者在半踏板范围中的踏板操作。
另外,例如,由演奏者为了选择所述不同类型的控制表中的任一个而操作的所述设定操作件选择根据所述电子乐器的主体的键盘的操作而发出的乐音信号的音色。因为这个特征,演奏者只需利用设定操作件选择他所希望的音色,从而再现适于所希望音色的在踏板上产生的变化的反作用力。
另外,存储在所述控制表存储部件中的所述不同类型的控制表由存储介质提供或者经由通信网络由外部存储部件提供,其中,所述存储介质不同于为所述电子键盘乐器的主体设置的所述控制表存储部件,所述外部存储部件设置在所述电子键盘乐器的主体的外部。这个特征使得演奏者能够通过存储介质或通信网络将他所希望的控制表存储在控制表存储部件中。
另外,所述踏板控制设备还包括朝向所述踏板的初始位置对所述踏板施力的弹簧;使得不仅由所述促动器还由所述弹簧提供施加在所述踏板上的外力。这个特征使得可以采用仅施加少量外力的促动器作为促动器。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施方式的配备有踏板控制设备的电子键盘设备中采用的踏板单元的构造的剖视图;
图2是图1中示出的踏板单元的一部分的正视图;
图3是示出配备有图1中示出的踏板单元的电子键盘设备的构造的方框图;
图4是示出存储在闪存或HDD中类型1至类型N的控制表和输出表的说明图;
图5A是示出在一定操作条件下相对于踏板的变位量在踏板上产生的反作用力的图;
图5B是示出在一定操作条件下相对于踏板的变位量在踏板上产生的另一反作用力的图;
图6A是示出制造商A和B的相对于踏板的变位量在踏板上产生的反作用力的图;
图6B是示出制造商C和D的相对于踏板的变位量在踏板上产生的另一反作用力的图;
图7是示出由图3中示出的CPU执行的力-感觉控制处理程序的流程图;
图8是示出根据本发明的第二实施方式的配备有踏板控制设备的电子键盘设备中采用的踏板单元的构造的剖视图;
图9是示出在一定操作条件下相对于踏板的变位量由弹簧和促动器施加在踏板上的反作用力的图;
图10A是示出在一定操作条件下相对于被压下的踏板的变位量由促动器施加在踏板上的反作用力的图;
图10B是示出在一定操作条件下相对于被释放的踏板的变位量由促动器施加在踏板上的反作用力的图;
图11是示出根据本发明的第三实施方式的配备有踏板控制设备的电子键盘设备中采用的踏板单元的构造的剖视图。
具体实施方式
第一实施方式
以下将参照附图说明本发明的实施方式。图1是示出配备有本发明的踏板控制设备的电子键盘设备中采用的踏板单元的构造的剖视图。踏板控制设备控制当电子键盘乐器的踏板被压下时作用到踏板的外力和演奏者因外力而获得的感觉之间的关系(下文中,将该关系称为“力-感觉”)。
图2是图1中示出的踏板单元的一部分的正视图。图1中示出的踏板单元1被配置在键盘乐器的主体的下方。在下面的说明中,踏板单元1的上下、左右、前后方向表示演奏者在其演奏期间处于直立状态时所看到的上下、左右、前后方向。如图1所示,踏板单元1具有壳体2、基板3、踏板4、引导部5、用作动作检测部件的动作检测部6和用作促动部件的促动器7。
壳体2由向上开口的壳体主体8和盖住壳体主体8的开口的壳体盖9形成,以容纳基板3、踏板4、引导部5、动作检测部6和促动器7。基板3被水平地配置在壳体2内部。踏板4被配置成在前后方向上较长。踏板4被配置在壳体2的基板3的下方。踏板4由设置在壳体主体8的底面上的踏板支撑部10可转动地支撑,从而使踏板4能绕支点C1枢转。踏板4被配置成踏板4的后端从设置在壳体主体8的后面上的开口突出,以允许演奏者压下踏板4。
引导部5由引导主体11和一对限制部12组成。引导主体11被固定到踏板4的顶面。在引导主体11上,设置有朝左向突出的半球状(domical)突出部13。该对限制部12被设置成使引导主体11的左右两边介于该对限制部12之间。就引导部5而言,如果踏板4在左右方向上偏转,则设置在引导主体11上的突出部13与该对限制部12接触,从而限制踏板4的左右方向的偏转。当踏板4如虚线所示地被完全压下时,下限制动构件14与踏板4接触,从而限制踏板4枢转的下限。当踏板4未被压下从而如实线所示地保持在其初始位置时,上限制动构件15与引导主体11接触,从而限制踏板4枢转的上限。
动作检测部6检测踏板4的动作(踏板的位置(变位量)、速度、加速度、枢转角度和角速度中的任一个或多个)。作为动作检测部6,可以使用如旋转式电阻器(rotational resistor)等位置检测传感器和光学传感器。在本实施方式中,动作检测部6被设置在基板3的下表面上从而与踏板4相对。但是,本发明不限于这种构造。
促动器7具有磁路16、柱塞17和轴18。磁路16由磁性框19、线圈20等组成。磁性框19由软磁体制成以容纳线圈20。磁性框19由形状类似向上开口的碟子(saucer)的框主体21和盖住框主体21的开口的框盖22形成。在框盖22和框主体21上,沿上下方向配置有上开口部23和下开口部24,后述的柱塞17从上开口部23突出,后述的轴18从下开口部24突出。由铜线等制成的线圈20缠绕在未示出的绝缘线轴上。
柱塞17被配置在后述的线圈20的中心,使得柱塞17的轴线与上下方向平行。柱塞17被未示出的弹簧施力,使得当踏板4未被压下而保持在其初始位置时,柱塞17的上端从线圈20突出。轴18固定到柱塞17的底面。轴18的下端从设置在框主体21上的下开口部24和设置在基板3上的基板开口部25突出,以与踏板4的一部分接触,踏板4的该部分位于踏板支撑部10的前方。如果线圈20被通电,则促动器7施加将柱塞17拉入线圈20中的力(向下的力)。结果,柱塞17通过轴18对踏板4的位于支撑部10前方的部分施加向下的外力,从而对演奏者施加反作用力。随着通过线圈20的电流增大,将柱塞17拉入线圈20中的力也增大,导致作用于演奏者的反作用力增大。
接着,将参照图3说明配备有如上所述构造的踏板单元1的电子键盘乐器26的电构造。如图3所述,电子键盘乐器26设置有上述动作检测部6、驱动控制部27、动作检测部50、驱动控制部51、设定操作件(setting operators)28、ROM 29、RAM30、计时器31、显示控制电路32、硬盘驱动器(HDD)33、MIDI(乐器数字接口)接口(MIDI I/F)34、用作外部存储部件的外部存储装置35、用作外部连接部件的通信接口(通信I/F)36、音源37和闪存38,使这些组成部件中的每一个均通过总线39连接到CPU 40。
CPU 40根据各种控制程序操作以控制整个电子键盘乐器26。动作检测部6如上所述检测踏板4的动作并将检测到的动作信息传输到总线39。促动器7电连接到驱动控制部27,从而当从总线39接收到指令值时,使驱动控制部27向促动器7的线圈20供给与该指令值对应的电流,从而使促动器7动作。动作检测部50检测键盘52的动作并将检测到的动作信息传输到总线39。对键盘52施加外力的促动器53连接到驱动控制部51,从而当从总线39接收到指令值时,使驱动控制部51向促动器53的未示出的线圈供给与该指令值对应的电流,从而使促动器53动作而对键盘52施加反作用力。ROM 29存储后述的由CPU 40执行的各种控制处理程序和SMF(标准Midi文件)格式等的乐曲数据。RAM 30临时存储诸如自动演奏数据和文本数据等输入信息、各种标记、缓冲数据、演奏结果等。计时器31测量计时中断处理中的中断时间和各种时间。
由例如LCD等形成的显示设备41连接到显示控制电路32。显示控制电路32使显示设备41显示诸如乐谱和力-感觉选择屏幕等各种信息。HDD 33存储各种应用程序,该应用程序包括后述的由CPU 40执行的各种控制程序,用于后述的力-感觉控制处理的控制表等。在ROM 29中没有存储控制处理程序的情况下,HDD 33的硬盘能够存储控制处理程序,从而RAM 30读取该控制处理程序以允许CPU 40以与ROM 29存储控制处理程序的情况类似的方式进行操作。这种构造允许增加和更新控制处理程序。
另一MIDI设备42连接到MIDI I/F 34。MIDI I/F 34从如另一MIDI设备42等外部设备输入MIDI信号以及将MIDI信号输出到外部设备。外部存储装置35被连接到外部存储介质以驱动该存储介质。服务器设备44通过诸如LAN(局域网)、互联网或电话线等通信网络43连接到通信I/F 36。另外,诸如个人计算机等外部设备45连接到通信I/F 36。
利用通信I/F 36来从服务器设备44下载由CPU 40执行的控制处理程序和后述的控制表。CPU 40通过通信I/F 36和通信网路43向服务器设备44传输请求下载控制处理程序和控制表的指令。服务器设备44响应该指令通过通信网路43和通信I/F36向总线39传输所请求的控制处理程序和后述的控制表。当接收到这些控制处理程序和控制表时,CPU 40将这些控制处理程序和控制表存储在HDD 33的硬盘中而完成下载。通信I/F 36连接到外部设备45,以允许电子键盘乐器26也可以从外部设备45接收控制处理程序和控制表。
声音输出部46被连接到音源37。音源37根据键盘的操作将由CPU 40输出的演奏数据变换成乐音(musical tone)信号,以将变换后的信号输出到声音输出部46。由DAC(数模转换器)、放大器、扬声器等形成的声音输出部46输出与音源37输出的乐音信号对应的声音。显然地,如上所述,音源37和声音输出部46对应于电子声音发生部。闪存38由例如EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)等形成。闪存38能重复存储乐曲数据以及后述控制表。
接着,将参照图4、图5A、图5B、图6A和图6B说明用于力-感觉控制的控制表TA1至TAN和输出表TB1至TBN。如图4所示,在电子键盘乐器26的诸如闪存38和HDD 33等存储器中,控制类型Ty1至控制类型TyN的不同种类的控制表TA1至TAN和输出表TB1至TBN被存储成相互对应。控制类型Ty1至控制类型TyN表示例如不同制造商的各自类型的声学钢琴。更具体地说,在电子键盘乐器26的存储器中存储有与不同制造商的声学钢琴相对应的各种类型的控制表TA1至TAN和输出表TB1至TBN。
控制表TA1至TAN是以下这样的表:踏板4的动作(变位量、速度)与促动器7施加在踏板4上的反作用力相关,以再现初期范围A1、半踏板范围AH和后期范围A2,如图5A和图5B所示。由于在背景技术部分中已经给出了关于初期范围A1、半踏板范围AH和后期范围A2的详细说明,因此这里省去这些详细说明。各个控制表TA1至TAN由踏板4的变位量根据例如踏板4的速度与促动器7施加在踏板4上的反作用力相关的多个表部分形成。因为在与踏板4和下限制动构件14的接触而引起的变位量至最大变位量对应的范围A3内,由与下限制动构件14的接触而产生反作用力,因此相应的控制表TA1至TAN可以被编程为使得反作用力的变化率为零或负值。另外,在相应的控制表TA1至TAN中,使踏板4的动作(变位量、速度)与促动器7施加在踏板4上的反作用力相关,使得展现出一定的变位量在压下踏板4和松开踏板4之间导致不同的反作用力的滞后现象,如图5A和图5B所示。
图6A和图6B是示出制造大钢琴的不同制造商A、B、C和D的相对于踏板4(制音器)的变位量施加在踏板4上的反作用力的特性的图。通过比较各反作用力特性可以明显地看出,相对于特定变位量的反作用力的大小、半踏板范围AH的开始和结束位置、在半踏板范围AH施加的反作用力的大小、和反作用力的变化率随制造商的不同而变化。如这个示例的情况那样,各个控制表TA1至TAN被编程为使得相对于由动作检测部6检测的一定的动作(变位量、速度)的反作用力随制造商的不同而变化,以再现因制造商不同而不同的施加在踏板4(制音器)上的反作用力的特性。输出表TB1至TBN示出将输出到促动器7的指令值,该指令值与将施加到踏板4上的反作用力对应。
可以将控制表TA1至TAN和输出表TB1至TBN预先存储在电子键盘乐器26的存储器(例如,ROM 29)中。此外,通过作为存储部件起作用的CPU 40,可以将存储在连接到外部存储装置35的存储介质中的控制表TA1至TAN和输出表TB1至TBN存储在电子键盘乐器26的存储器(例如,HDD 33、闪存38)中。另外,通过CPU 40,可以将经由通信网络43从服务器设备44传输来的控制表TA1至TAN和输出表TB1至TBN存储在电子键盘乐器26的存储器(例如,HDD 33、闪存38)中。显然地,如上所述,电子键盘乐器26的存储控制表TA1至TAN和输出表TB1至TBN的存储器对应于本发明的控制表存储部件。
接着,将参照图7所示的流程图说明如上所述构造的电子键盘乐器26的动作。响应于电源的接通,CPU 40开始力-感觉控制处理程序。在力-感觉控制处理中,CPU 40用作控制表选择部件,以选择任一控制类型Ty1至TyN(步骤S1)。在步骤S1中,CPU 40控制例如显示控制电路32,从而在显示设备41上显示用于踏板4的力-感觉选择屏幕。用于踏板4的力-感觉选择屏幕是提示演奏者选择与诸如雅马哈(商标)和贝森朵夫(商标)等声学钢琴的类型对应的控制类型Ty1至TyN中的任一者。演奏者在看力一感觉选择屏幕时操作设定操作件28从而选择控制类型Ty1至TyN中的任一者。根据演奏者对设定操作件28的操作,CPU 40选择各种控制类型Ty1至TyN之一,然后将控制表TA1至TAN之一和输出表TB1至TBN之一读入RAM 30,所读取的控制表和输出表均与从控制类型Ty1至TyN中选择的那一个类型对应。
CPU 40然后执行各种类型的初始化处理(步骤S2),然后控制动作检测部6来检测踏板4的动作,以得到关于检测到的动作的信息(变位、速度、加速度、角度、角速度和压下方向(压下或释放)中的一个或多个),从而基于得到的动作信息判断踏板4是否处于初始位置(步骤S3)。如果踏板4未处于初始位置,CPU 40进行到下一步骤S4。在步骤S4中,CPU 40再次控制动作检测部6来检测踏板4的动作,从而得到关于动作的检测信息。CPU 40然后从形成步骤S1中选择的控制类型Ty1至TyN的控制表TA1至TAN的多个控制表部分中,选择与步骤S4中得到的动作信息相对应的控制表部分(步骤S5)。
CPU 40然后参照在步骤S5中选择的控制表部分获得与在步骤S4中得到的动作信息(在本实施方式中,变位量和压下操作的方向)相对应的反作用力,该反作用力将由促动器7施加在踏板4上(步骤S6)。
CPU 40然后参照输出表TB1至TBN获得与在步骤S6中获得的将施加在踏板4上的反作用力对应的指令值,该指令值是用于发给促动器7的(步骤S7)。CPU 40然后将在步骤S7中获得的指令值输出到驱动控制部27(步骤S8)。重复上述步骤S4至S8,直至踏板4返回到初始位置为止。因此,演奏者对踏板的操作导致根据所选择的控制类型Ty1至TyN的反作用力作用于演奏者。
虽然由促动器7施加在踏板4上的反作用力在范围A3中是一定的,但是如图5A中实线所示的反作用力通过由下限制动构件14施加的反作用力的作用而被作用于演奏者。之后,如果踏板4返回到其初始位置,CPU 40清除发给驱动控制部27的指令值的输出(步骤S10),然后再次返回到步骤S3。通过这些操作明显可知,CPU 40在步骤S4至S8中用作驱动控制部件(力-感觉控制部件)。
在上述力-感觉控制处理的同时,CPU 40还执行音源控制处理,该音源控制处理控制音源37以允许声音输出部46根据由动作检测部50检测到的对键盘52的操作来输出声音。在该音源控制处理中,CPU 40控制音源37,使得如果踏板4位于半踏板范围AH,则音色和回声从半踏板范围AH的开始位置到结束位置逐渐变化。
因为上述电子键盘乐器26被设计成,使得CPU 40根据演奏者对设定操作件28的操作来选择控制类型Ty1至TyN之一,从而基于所选择的控制类型Ty1至TyN的控制表TA1至TAN和输出表TB1至TBN获得与由动作检测部6检测到的动作信息对应的反作用力,所以电子键盘乐器26能再现响应对声学钢琴的踏板4的操作而施加在声学钢琴的踏板4上的逐渐变化的反作用力。另外,电子键盘乐器26存储与各种制造商的声学钢琴对应的多个控制类型Ty1至TyN,使得电子键盘乐器26的演奏者可以从各种制造商的声学钢琴中选择他所希望的施加在踏板4上的变化的反作用力,以再现所希望的变化的反作用力。结果,电子键盘乐器26能够防止演奏者在他进行踏板操作时感觉不舒适,还有助于演奏者在半踏板范围AH中的踏板操作。
此外,根据上述电子键盘乐器26,CPU 40能够使电子键盘乐器26的存储器存储与外部存储装置35连接的存储介质中所存储的控制类型。另外,CPU 40能够使电子键盘乐器26的存储器存储经由通信网络43从服务器设备44传输来的控制类型。因此,演奏者能够通过存储介质或通信网络使电子键盘乐器26的存储器存储他所希望的控制类型。
在上述第一实施方式中,允许演奏者通过利用设定操作件28来选择他所希望的踏板4的控制类型。但是,本发明并不限于这个方案。例如,电子键盘乐器26可以被编程为使得用作音源控制部件的CPU 40控制音源37而发出具有通过演奏者操作设定操作件28而从多个音色中所选择的音色的声音。在这种情况下,CPU 40控制例如显示控制电路32来在显示设备41上显示音色选择屏幕。音色选择屏幕提示演奏者从诸如雅马哈(商标)和贝森朵夫(商标)等各种制造商的声学钢琴中选择他所希望的声学钢琴的音色。演奏者在看音色选择屏幕的同时操作设定操作件28以选择他所希望的音色。在这种情况下,CPU 40然后从控制类型Ty1至TyN中选择与演奏者选择音色的对设定操作件28的操作对应的一个类型,从而将所选择的控制类型Ty1至TyN读取到RAM 30中。
这个变型例被设计为使得CPU 40选择多个控制类型Ty1至TyN中的一个,该一个与利用设定操作件28所选择的音色对应。因此,这个变型例只需要演奏者操作设定操作件28来选择他所希望的音色,以再现施加在踏板4上的变化的反作用力,该变化的反作用力适合于演奏者所选择的音色。
第二实施方式
接着,将参照图8说明根据第二实施方式的电子键盘乐器26的踏板单元1。第二实施方式与第一实施方式的显著区别在于促动器7的构造以及增加了弹簧48。如图8所示,促动器7除了磁路16、柱塞17和轴18之外,还具有凸缘部49。凸缘部49设置在柱塞17的上端。凸缘部49设计成大于设置在架盖22的上开口部23。柱塞17设计成使得如果踏板4未被压下而保持在初始位置,则凸缘部49与架盖22接触。
弹簧48的一端固定到壳体盖9,而另一端固定到凸缘部49。弹簧48对柱塞17向下施力。因为设置了弹簧48,如图9中的虚线所示根据踏板4的从初始位置开始的变位量线性增大的反作用力施加在踏板4上。因此,图9中示出的竖直地和倾斜地打上阴影的、不能通过弹簧48再现的区域由促动器7弥补。因此,在使用弹簧48的情况下,控制表TA1至TAN被编程为表现出由促动器7施加到踏板4上的反作用力的大小相对于踏板4的变位量的如图10A和图10B所示的关系。结果,电子键盘乐器26能够根据踏板4的变位量来产生反作用力,如图9所示。如上所述,通过使用随着踏板4从初始位置的变位量的增大而增加作用在踏板4上的反作用力的用作反作用力产生构件的弹簧48能够减小由促动器7施加在踏板4上的反作用力,减小了促动器7和键盘乐器本身的电力消耗,并减小了键盘乐器的尺寸和重量。
更具体地说,在第一实施方式中,如果根据控制表控制促动器7,则由促动器7相对于踏板4的变位量而施加在踏板4上的反作用力等于图5A和图6A中示出的施加在踏板4上的反作用力。但是,在第二实施方式中,由于根据踏板4的变位量产生反作用力的弹簧48的存在,如果根据控制表控制促动器7,则由促动器7相对于踏板4的变位量而施加在踏板4上的反作用力等于从图9的实线所示的在踏板4上产生的反作用力减去图9中虚线所示的由弹簧48施加到踏板4上的反作用力而得到的值。另外,在由促动器7施加在踏板4上的反作用力也如图5B和图6B所示的那样变化的情况下,如上所述,由促动器7施加在踏板4上的反作用力等于从在踏板4上产生的反作用力减去由弹簧48施加在踏板4上的反作用力而得到的值。
第三实施方式
接着,将参照图11说明根据第三实施方式的电子键盘乐器26的踏板单元1。第三实施方式与第二实施方式的显著区别在于弹簧48的配置位置。如图11所示,第三实施方式使用与第一实施方式相同的促动器7。弹簧48的一端固定到壳体主体8的底面,另一端被固定到踏板4的下表面的一部分上,该部分位于踏板支撑部10的后方。与第二实施方式类似,这种构造使得弹簧48施加根据踏板4的变位量而线性增大的反作用力。
在第二实施方式中弹簧48位于壳体盖9和凸缘部49之间,而在第三实施方式中弹簧48位于壳体主体8的底面和踏板4的位于踏板支撑部10的后方的部分的下表面之间。但是,本发明并不限于这些配置。更具体地说,弹簧48可以被配置在任意位置处,而只要施加在踏板4上的反作用力随着踏板4从初始位置的变位量的增加而增大。虽然在第二实施方式和第三实施方式中采用弹簧48作为反作用力产生构件,但是本发明不限于这种构造。可以采用任意构件作为反作用力产生构件,而只要施加在踏板4上的反作用力随着踏板4从初始位置的变位量的增加而增大。例如,可以用质量体(massive body)来代替弹簧48。
此外,上述实施方式仅为本发明的典型实施方式。因此,本发明不限于上述实施方式。即,在不背离本发明的范围的情况下,可以对本发明作出各种变型。
Claims (6)
1.一种电子键盘乐器的踏板控制设备,该踏板控制设备具有:
踏板,该踏板被配置在所述电子键盘乐器的主体上,使得所述踏板根据演奏者的演奏操作而绕支点枢转;
动作检测部件,该动作检测部件检测所述踏板的动作;
促动器,该促动器对所述踏板施加外力;
控制表存储部件,该控制表存储部件存储使所述踏板的动作与所述促动器施加在所述踏板上的外力相关联的控制表;以及
驱动控制部件,该驱动控制部件从所述控制表获得与所述动作检测部件检测到的动作相关联的外力,从而根据所获得的外力驱动控制所述促动器,其特征在于,
所述控制表存储部件存储不同类型的控制表,这些不同类型的控制表被设计成使得与所述踏板的一定动作相关联的外力在控制表之间是不同的;
所述踏板控制设备还包括表选择部件,该表选择部件根据演奏者对设定操作件的操作而选择所述不同类型的控制表中的任一个;以及
所述驱动控制部件从所述表选择部件选择的控制表中获得与所述动作检测部件检测到的动作相关联的外力。
2.根据权利要求1所述的电子键盘乐器的踏板控制设备,其特征在于,
所述控制表至少包括由所述促动器施加在所述踏板上的外力,所述外力在整个踏板行程范围的位于初期踏板压下范围和后期踏板压下范围之间的半踏板范围中与所述踏板的动作相关联,与所述初期踏板压下范围和所述后期踏板压下范围相比,所述半踏板范围显示出在所述踏板上产生的反作用力相对于所述踏板的变位量的变化率大。
3.根据权利要求1所述的电子键盘乐器的踏板控制设备,其特征在于,
所述控制表至少包括由所述促动器施加在所述踏板上的外力,所述外力在整个踏板行程范围的位于初期踏板压下范围和后期踏板压下范围之间的半踏板范围中与所述踏板的动作相关联,与所述后期踏板压下范围相比,所述半踏板范围显示出在所述踏板上产生的反作用力相对于所述踏板的变位量的变化率大。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电子键盘乐器的踏板控制设备,其特征在于,
由演奏者为了选择所述不同类型的控制表中的任一个而操作的所述设定操作件选择根据所述电子乐器的主体的键盘的操作而发出的乐音信号的音色。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的电子键盘乐器的踏板控制设备,其特征在于,
存储在所述控制表存储部件中的所述不同类型的控制表由存储介质提供或者经由通信网络由外部存储部件提供,其中,所述存储介质不同于设置于所述电子键盘乐器的主体的所述控制表存储部件,所述外部存储部件设置在所述电子键盘乐器的主体的外部。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的电子键盘乐器的踏板控制设备,其特征在于,
所述踏板控制设备还包括朝向所述踏板的初始位置对所述踏板施力的弹簧;
不仅由所述促动器还由所述弹簧提供施加在所述踏板上的外力。
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