CN101777342B - 电子键盘乐器 - Google Patents

Abstract

一种电子键盘乐器，通过键按压检测来发生的振动高效率地传递到演奏者的手指的同时传递到踏板，而且使振动还传递到演奏者的脚上。在架板(1)的下表面，架板用转换器(24、25)相对支撑底座(14)固定在演奏者的一侧，响应于对键盘上各键的按压操作，使架板(1)基于音源部输出的乐音信号来振动。架板用转换器设置在对应于筘(33)的区域，通过成为键支点的平衡孔(31a、32a)的位置，使白键(31)和黑键(32)也振动。在将白键、黑键的按压到底的位置，白键、黑键的键前端部(32a、32b)一侧的下表面与前筘(36)抵接，由前筘也向白键与黑键传递振动。架板用转换器只设置在自键盘中央起的低音域一侧。

Description

电子键盘乐器

技术领域

本发明涉及电子键盘乐器，特别是涉及一种发出乐音时使结构部件振动以将振动传给演奏者身体的技术。

背景技术

作为自然乐器的原声钢琴(acoustic piano)是乐器本身具有振动体的发音机构。因而，除了耳朵听到的乐音之外，直接传递到演奏者的手指和脚等身体部位的振动令人愉悦，也可使演奏者获得演奏的真实感觉。

但是，电子键盘乐器是扬声器基于电子音源所生成的乐音信号来发出声音的乐器。因此，缺乏演奏的真实感觉，故在倾注感情的容易程度方面不及原声的自然乐器。

因此，以前已有人提出了如下技术：在电子键盘乐器上产生弹奏原声钢琴时的振动感。

如下的电子键盘乐器已被人所知：将驱动器(机械振动发生器)安装在覆盖键盘的整个下方的薄的金属振动板的左右两端，将从音源输出的输出乐音信号输出到该驱动器。还有，如下例子已被人所知：将键盘整体划分为四个区域，分别对各区域配置安装有驱动器的振动板，将各个振动板安装在相向配置于键盘的整个下方的振动框架的下表面，并将乐音信号通过对应于各个音域的滤波器来输出到驱动器；在键盘左右的下部配置振动板，并通过立体声信号来驱动各个振动板(参见专利文献1)。

在这些已有技术中，被按压的键的下表面与振动板或者振动框架抵接，由此将振动经由该键传递给指尖。

在这些已有技术中，未示出键支点的位置。但是，当时的键盘的键支点位置位于因被键盘遮挡而看不见的里侧的位置。因此，尽管在刚刚检测到键被按压之后使振动板或振动框架振动，但由于从键支点经由键的本体部传递到指尖的振动会被衰减，所以可推测为在刚刚检测到键被按压后振动也不会传递到指尖。

然而，在原声钢琴中，在踩住制音踏板的情况下，或在用力进行键压押操作的情况下，在键与限位件(stopper)碰撞之前琴槌弹起，键振动。但是，在上述已有技术中，无法真实地再现键与下限限位件抵接之前的振动。

另一方面，如下技术也被人们所知：在键盘的各个键通过键支点安装于框架(frame)上且该框架载置于架板上的电子键盘乐器中，将3个机械振动发生器安装在框架的下表面，该机械振动发生器在键开关通过键按压操作来工作时振动(参见专利文献2)。

若机械振动发生器振动，则通过与框架结合的部件或空气振动，使键盘装置的整体振动。另外，如果将键进一步向下按压，则因突片与框架抵接，所以经由突片的振动也传递到演奏者的手指。

但是，上述机械振动发生器配置在键的支点的前方，所以振动从键的支点起经由键的本体部传递到演奏者的手指的距离变长，因此振动变得容易衰减。再者，因在键框架与架板之间设置有防震部件，所以振动不会传递到架板上。

另外，以前如下的三角钢琴型电子键盘乐器被人们所知：在固定设置于框架上的安放板上配置扬声器，并在响板上配置转换器(transducer)(参考专利文件3)。

响板隔着橡胶制板材部件被固定保持在框架上，使得响板的振动不能传递到脚体。

制音踏板处于开启状态时，将制音器声音的波形数据供给至这些转换器，由响板发生制音器声音。但是，并没有特别考虑从键盘传到演奏者的手脚的振动。

现有技术文献

专利文献1：日本特许2808617号公报

专利文献2：日本特开2008-46370号公报

专利文献3：日本特开2007-47273号公报

发明内容

本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种电子键盘乐器，该电子键盘乐器使通过键按压检测来发生的振动立刻高效率地传递到演奏者的手指，同时使该振动传递到踏板，而且使振动还传递到演奏者的脚上。

本发明所述的电子键盘乐器，具有：架板，用于配设键盘，所述键盘的多个键通过所述各个键的支点部被操作；踏板，被演奏者操作；踏板支柱，用于支撑所述踏板；音源部，响应于所述各个键的按压操作来输出乐音信号，并通过所述踏板的操作来控制所述乐音信号；多个架板用转换器，基于从所述音源部输出的乐音信号来振动；其中，所述支点部由键支撑部件构成；所述键支撑部件沿着键排列方向设置在所述架板的上表面；所述多个架板用转换器中的一个设置在所述架板的下表面上的特定位置，该特定位置是指，既是键支撑部件的对应区域，又是在所述键排列方向上位于所述键盘的中央和所述键盘低音部一端之间的中间部分的位置；所述多个架板用转换器中的另一个设置在所述架板的下表面上的特定位置，该特定位置是指，既是键支撑部件的对应区域，又是在所述键排列方向上位于架板用转换器中的所述一个所设置的位置和所述键盘的中央之间的中间部分的位置；所述踏板支柱在所述架板的下表面一侧设置于所述键排列方向上的所述键盘的中央。

因此，若多个架板用转换器开始振动，则振动就从架板的下表面传递到上表面的键支撑部件，所以若通过键按压检测，使音源输出乐音信号，那么振动就立刻传递到演奏者的手指，而且由于振动传递路径短，所以振动不易衰减，能够高效率地传递。

由于踏板支柱配置在键盘中央处的架板上，所以能够使踏板与键盘一起高效率的振动，从而脚上也能够感觉到振动。

通常，低音的乐音容易感觉到其振动，因此在自然乐器的原声钢琴中，在从键盘中央起的低音部一侧容易感觉到振动。为此，通过采用上述的架板用转换器的配置，与在原声钢琴上所感觉到的振动一样，在从键盘中央起的低音部一侧能够感觉到振动。

而且，在原声钢琴中，在从键盘中央其的高音部一侧发生的乐音所引起的振动很难感觉到，因此即便在高音部一侧不设置架板用转换器，也不影响作用效果且能够降低成本。

进而，就键的长度方向的设置而言，也可以在架板的下表面将架板用转换器设置在键支撑部件与各个键的前端部之间的对应区域。

若采用这样的配置，则在将键按压到底的位置上键的前端部一侧的底面与架板一侧抵接时，也可以通过抵接部来感觉到振动。

与使架板用转换器的中心位于键支撑部件的位置的结构相比，上述结构即使在按压到底的位置也能够容易感觉到振动，所以传递到键盘的振动很自然。

本发明所述的电子键盘乐器，具有自动演奏单元，所述自动演奏单元从俯视角度看时为コ字形，并配设在所述架板的下表面一侧，架板用转换器中的所述一个的至少一部分设置在从俯视角度看时为コ字形的所述凹部内。

因此，即便自动演奏单元的配置和架板用转换器的理想配置彼此部分重合，也能够配置。自动演奏单元可设置在抽屉式的操作面板部的内部。在抽屉式的结构中，有必要只使其两侧的边缘在筐体的进深方向上延伸，所以可以形成为从俯视图角度看时为コ字形。

根据本发明，具有如下效果：能够使通过键按压检测来发生的振动立刻高效率地传递到演奏者手指，而且，该振动不仅能够传递到键盘之外，还能够传到与踏板接触的演奏者的脚上。

特别是，通过将本发明应用到因具有大扬声器喇叭和踏板而能够产生丰富的乐音的电子键盘乐器中，能够获得更加富有演奏真实感且容易倾注感情的电子键盘乐器。

附图说明

图1(a)及图1(b)为示出了本申请的发明的一个实施方式的右视图。

图2为图1(a)及图1(b)所示的实施方式的仰视图。

图3(a)及图3(b)为图1(a)及图1(b)所示的实施方式的俯视图，也示出了扬声器箱体的内部结构。

图4(a)及图4(b)为用于说明在图1(a)及图1(b)所示的实施方式中扬声器响应于键按压操作发出乐音的功能的概要框图。

具体实施方式

图1(a)、图1(b)为示出了本申请的发明的一个实施方式的右视图。

在图1(a)中，关于内部结构，用虚线只示出了与本申请的发明有密切关系的部分。图1(b)为图1(a)中的键盘及其周边的放大图，将内部结构也用实线示出。

图中，筐体的底部由架板(前底板)1和后底板2构成，架板1为用于载置键盘的键盘底座板。在键盘上排列有演奏者为了进行演奏而操作的多个白键31、黑键32，在三角钢琴中键的标准数目为88个。

筐体的侧面由用于形成前侧面(前板)的口棒4、用于形成横侧面的肋侧板5和侧板6、用于形成背面的背面板28构成。键盘(白键31，黑键32)的前面下部被口棒4包围，键盘左右的侧面被肋侧板5包围。筐体的前面上部被上前板7、前天板8和后天板9覆盖。

使前天板8的板厚变薄等以使其容易振动，由此前天板8具有响板的功能。

利用前盖10以及大盖11来开启及关闭由前天板8和后天板9构成的筐体的天板面。

三根脚柱12位于前面的左右两端和后中央，下部具有小脚轮13。在架板1的下表面，沿着键盘上的键的排列方向固定有棒状的支撑底座14，在其长度方向的中央部固定有安装底座15。左右一对的踏板支柱16安装在该安装底座15的键盘中央部。踏板箱17设置在踏板支柱16的最下部，三个踏板18的转动支撑部设置于此。三个踏板18分别与杆19连接着。

演奏者只要一踏下踏板18，杆19就上升，在曲轴箱(crank box)20中将该运动变换为驱动轴的往复转动，从而使机械电气变换箱21内的旋转电位器(potentiometer)转动。此外，该旋转电位器也可以设置在踏板箱17上。

就演奏者来看，在三个踏板18中，右侧踏板为制音踏板(Damper Pedal)、中央踏板为持音踏板(Sostenuto Pedal)、左侧踏板为柔音踏板(Soft Pedal)。踏板箱17的底部与地板面分离。踏板单元由上述的安装底座15、踏板支柱16、踏板箱17、踏板18、杆19、曲轴箱20、机械电气变换箱21构成。

两层式扬声器箱(也称之为音箱(enclosure))形成在后底板2的上部。如以后参照图3(a)及图3(b)来叙述的那样，扬声器箱由下部扬声器箱22和上部扬声器箱23构成，并分别被分割成四个箱体。

后底板2既是下部扬声器箱22的底板，同时也是下部扬声器箱22的挡板。22a既是下部扬声器箱22的上板，又是上部扬声器箱23的底板。22b是包围下部扬声器22的周围的外侧板。

23a既是上部扬声器箱23的上板，又是上部扬声器箱23的挡板。23b是包围上部扬声器箱23的周边的外侧板。

如图1(b)所示，在架板1的下表面上，架板用转换器(LKB2)24、架板用转换器(LKB1)25(参照图2)被固定在相对支撑底座14位于演奏者一侧(口棒4的一侧)的位置。如以后参照图4(a)及图4(b)来叙述的那样，这些架板用转换器响应于对键盘上的各键的键按压操作，基于音源部所输出的乐音信号来使架板1振动，也可以称之为励振器。

在架板1的下表面上，操作面板收容部26固定在筐体的左侧区域。操作面板部(自动演奏单元)27收容于该操作面板收容部26中。

操作面板部(自动演奏单元)27为抽屉式结构，使用时利用其把手27a将其从口棒4的下面抽出到演奏者一侧。在没有被抽出的状态下，演奏者看不到操作面板部27，所以呈现犹如原声钢琴的外观。

其中之一的架板用转换器25配设在与操作面板收容部26、操作面板部(自动演奏单元)27的配置相重合的部分。

因此，俯视观察时，操作面板收容部26、操作面板部(自动演奏单元)27形成为コ字型，在其后方形成有凹部，架板用转换器25的至少一部分配设在该凹部。

接着，对载置于架板1的上表面的键盘加以说明。

31为白键，32为黑键。筘33固定在这些键的长度方向的大致中央部。

筘33是与原声钢琴相同的部件，设置在键盘上的键的排列方向上，是一种用于支撑白键31、黑键32的支点部的键支撑部件。

在其上表面上，在键的长度方向上弯曲成凸状，与多个键中的各键对应地各突出一根平衡栓34、35。平衡栓34为白键31所用，平衡栓35为黑键32所用。

在白键31、黑键32上形成有平衡孔31a、32a，被平衡栓34、35嵌入。平衡孔31a、32b的下部成为键的转动支点部。因此，在架板1上经由筘(键支撑部件)33配设有用于构成键盘的全部的白键31、黑键32的键支点部。

此外，图示的筘33是延设于键排列方向上的一根棒状结构。但也可以被分割成多根(例如，按各键、各键区域来分割)，并使被分割的多个筘沿着键排列方向并列设置。另外，也可以将白键用的筘与黑键用的筘形成为独立的筘，并将两者在键的长度方向上错开来并列设置。

在架板1的上表面上，棒状的前筘36固定在白键31、黑键32的前端部31b、32b的近旁，其与筘33一起延设在键盘上的键排列方向上。在该前筘36的上表面突出设置有未图示的导销，该导销用于限制对白键31、黑键32进行键排列时的位置，该导销从白键31、黑键32的下面插入到各键的内部。

在将键按压到底的状态下，白键31、黑键32的前端部31b、32b一侧的下表面与前筘36抵接，由此使键按压行程(stroke)中的下限位置得以限制。

在架板1的上表面上，白键用的键按压检测传感器38，黑键用的键按压检测传感器39配设在白键31、黑键32的前端部31b、32b与键支点(平衡孔31a、32b的位置)之间。键按压检测传感器38、39例如是非接触式光纤式的传感器，具有发光部与受光部，根据来自键的反射光的光量变化，检测键按压操作、键释放操作、键按压速度以及键按压深度(行程量)。

代替这一形式，键按压检测传感器38、39也可以采用具有被键按压的接触式电气触点的公知的键开关。

另一方面，具有琴槌的钢琴演奏机构(未图示)抵接在白键31、黑键32的键支点的后端部一侧的上表面上。从白键31的后端部突出的背部检测器37也是钢琴演奏机构的一部分。还设置有用于检测琴槌动作的传感器。

在白键31、黑键32的键支点的后端部一侧的架板1的下表面的一侧，经由支撑底座14及安装底座15而在左右分别安装有一个已经说明过的踏板支柱16。

架板用转换器24、25设置于架板1的下表面的与所述筘33对应的键支撑部件对应区域，换言之，在键的长度方向上设置于水平角度观察时至少一部分与筘33重合的区域。

若采用如此的架板用转换器24、25的配置，则在进行键盘演奏时，从架板1起经由筘33、键支点也使白键31、黑键32振动。

其结果，与原声钢琴中的振动的传递路径同样地，振动从架板1的筘33的下面起得以传递，而且传递路径的长度也短，所以能够实现富有真实感且效率高的振动结构。

更具体地说，在将架板用转换器24、25在键长度方向上配置时，设置在这样的区域，该区域是指，其至少一部分水平角度观察时与筘33的位置重合，而且对应于筘33和白键31的前端部31b、黑键32的前端部32b之间的区域。在图示的例子中，设置到对应于前筘36的区域为止。

在白键31、黑键32的按压到底的位置，白键31、黑键32的键前端部31b、32b一侧的下表面与前筘36抵接，所以振动也从前筘36传递至白键31、黑键32。

正如已经说明的那样，在将键按压到底的时候，前筘36与白键31的前端部31b、黑键32的前端部32b附近抵接。因此，演奏者在将键按压到底时，进一步能够通过键来感觉到振动。为此，若架板用转换器24、25的中心位置从作为键支点部的筘33向前端部31b、黑键前端部32b一侧错开，则在按压到底的位置上更容易感觉到振动。

图2为图1(a)及图1(b)所示的实施方式的仰视图。

在图中，对于与图1(a)及图1(b)相同的部分标注了同样的附图标记。

架板1的形状为矩形，后底板2具有类似于三角钢琴的形状的、里侧凸起的弯曲形状。最里侧相对键盘上的键排列方向的中央位于略微形成低音一侧。

接着，对架板用转换器24、25在键盘的键排列方向上的配置加以说明。

在原声钢琴中，振动越是低音越容易传递，而高音在弦→弦框架→架板→键这些中间物的传递过程中容易被衰减。因此，在架板1的下表面，架板用转换器24、25只设置在自键盘中央起低音一侧。

架板用转换器(LKB1)25在架板1的下表面上设置于键排列方向上的键盘的中央与键盘的低音部端之间的中间部(未必是与键盘的低音部端之间的中央)。架板用转换器(LKB2)24在架板1的下表面上设置于键排列方向上的设置有架板用转换器(LKB1)25的位置与键盘的中央之间的中间部。

在图示的例子中，如图3(a)及图3(b)所示，架板用转换器(LKB1)25配置在对键盘的全音域进行四分割时的低音域的高音一侧，而架板用转换器(LKB2)24配置在中低音域的中心部。

在键排列方向上，键盘的中央与支撑底座14及安装底座15的中央一致，踏板单元的左右的踏板支柱16配置在靠近键盘的中央的左右位置。另外，从键的长度方向(图示的左右方向)看去，架板用转换器24、25也配置在邻接于支撑底座14、安装底座15的演奏者一侧的位置。

因此，架板用转换器(LKB2)24与踏板支柱16靠近。其结果，借助架板用转换器(LKB2)24的架板1的振动会使键盘(白键31、黑键32)振动，而且也使踏板18高效率地振动。

利用作为自然乐器的三角钢琴和本发明的实施方式的电子键盘乐器，体验了来自踏板18的振动的感知程度。此时，能够开启及关闭架板用转换器24、25的驱动。

在三角钢琴，以及已开启了架板用转换器24、25的驱动(励振模式)的电子键盘乐器上，自然的振动从踏板18传递到了脚上。

与此相对，在关闭了架板用转换器24、25的驱动(非励振模式)的电子键盘乐器上，振动不从踏板18传递到脚上，感觉不自然。

在作为自然乐器的三角钢琴上，因不能在停止踏板的振动的情况下进行演奏，所以以前无法进行比较，然而通过上述比较，明白了踏板18的振动传递到脚上可使人身心愉悦。

众所周知，在三角钢琴或部分电子键盘乐器中，高超的演奏技巧是半踏板(half pedal)演奏。

于是，若通过半踏板演奏能够控制音源部所生成的乐音信号，则架板用转换器24、25输出的振动也会随着半踏板的演奏而变化，因此演奏者能够通过踏板的振动来感觉半踏板功能的效果，这有助于半踏板演奏。

图1(a)及图1(b)中说明过的操作面板部(自动演奏单元)27、操作面板收容部26被配置在架板1的下表面的演奏者的左手一侧。在此图中，示出了操作面板部(自动演奏单元)27被抽出至演奏者一侧的状态。

在操作面板部(自动演奏单元)27的底面左右的后方突出有支撑导轨27b、27c，使得在操作面板部(自动演奏单元)27被抽出至演奏者一侧时不从操作面板收容部26上脱落。与此对应地，在操作面板收容部26上的后方，也延设有用于支撑支撑导轨27b、27c的支撑导向件26a、26b，由此在里侧的约一半位置上形成从俯视角度看时为コ字型的凹部。

如参照图1(a)及图1(b)所作的说明那样，架板用转换器(LKB1)25的大部分被固定在上述从俯视角度看是为コ字型的凹部内。

与操作面板部(自动演奏单元)27的左手侧相邻地设置有面板41，该面板41具有电源开关41a、两个头戴式耳机(Head phone)端子41b、USB端子41c。

电源线引出端子板43、MIDI连接器、外部扬声器连接端子等的端子板44被设置在后底板2。

正如图1(a)及图1(b)中也说明过的那样，在筐体的后部分中沿着筐体的侧板4的内侧存在下部扬声器箱22和上部扬声器箱23。

在后底板2上设置有在多个扬声器中作为低音域用扬声器的四个低音喇叭(LWo、CWo、RWo、BWo)的开口部。

在后底板2的演奏者一侧，左低音喇叭LWo、中央低音喇叭CWo、右低音喇叭RWo在键排列方向上配置成一条直线。中央低音喇叭CWo位于键盘上的键排列方向的中央。后低音喇叭BWo被配置在后底板2的里侧。

在图示的例子中，使扬声器单元的凸缘(Flange)重合于各开口部，然后对应这些凸缘嵌入装饰环42，用螺钉等来安装扬声器单元。各扬声器单元从开口面到装饰环42的开口面为止设计成以喇叭状扩展。

图3(a)及图3(b)为图1(a)及图1(b)所示的实施方式的俯视图。因此，其中，具有键盘的前方部分和乐谱台为从上面观察时的图。而且，也示出了扬声器箱的内部结构。省略图示了前盖10和大盖11。在图中，对于与图1(a)及图1(b)和图2相同的部分标注了相同的附图标记。

作为扬声器箱的内部结构，在图3(a)中示出了在沿着图1(a)中A-A箭头方向观察时的水平剖面中的上部扬声器箱23的内部结构，在图3(b)中示出了在沿着图1(a)中B-B箭头方向观察时的水平剖面中的下部扬声器箱22的内部结构，而且也示出了低音喇叭的开口部。

51为键盘，示出了图1(a)及图1(b)的白键31和黑键32的露出部分。沿着键排列方向的点划线为黑键32的前端部32b的位置。

操作面板部(自动演奏单元)27示出了被抽出至演奏者一侧的状态，在其上表面设置有多个操作按钮27d。

52为乐谱板，该乐谱板位于前天板8上的键排列方向的中央，以前天板8的演奏者一侧作为支轴将乐谱板立起来使用。53、54为左右乐谱台(烛台)，它们安装于左右的侧板6的局部的内侧并浮在前天板8上，而且留有间隔地设置在乐谱板52的左右。

前天板8形成为在键排列方向的中央处的进深最深的弧状，该前天板8与后天板9相结合。前天板8为木制板材，通过使板厚变薄来使振动容易传递，代替三角钢琴的响板来使用。

在前天板8的下表面，响板用左转换器(LTr)55、响板用右转换器(RTr)56固定在上述乐谱板52和左右的乐谱台53、54之间的间隙的对应位置。

响板用左转换器(LTr)55在键排列方向上与架板用转换器(LKB1)25位于相同位置，而在键长度方向上位于架板用转换器(LKB1)25的里侧。

位于背面板28左上方的铰链57是用于安装大盖11的金属件，该大盖11被省略图示。顶起棒58是用于顶起大盖11右侧。

在后天板9上形成有作为高音域用扬声器的高音喇叭的开口部以及作为中音域(middle range)用扬声器的中音喇叭的开口部。在图示的例子中的各个开口部设置有装饰环59，中音喇叭和高音喇叭的装饰环一体形成，成为不倒翁的形状。

装饰环59的中音喇叭开口部形成为从中音喇叭单元的开口部其开口面积以喇叭状扩大。

扬声器单元包括共计八个喇叭：左高音喇叭(LTw)、左中音喇叭(LSc)、中央高音喇叭(CTw)、中央中音喇叭(CSc)、右高音喇叭(LTw)、右中音喇叭(LSc)、后(rear)高音喇叭(BTw)、后(rear)中音喇叭(BSc)。

图3(a)所示的上部扬声器箱23的底板被兼用作下部扬声器箱22的上板22a。用于包围周边的外侧板23b为不等边六角形，延着筐体的背面板28的曲面结构来设置。外侧板23b的左右侧面与左右的侧板6平行(与键长度方向平行)，外侧板23b的演奏者一侧的侧面、里侧的侧面与键排列方向平行。

内分割板23c平行于键排列方向，用于将上部扬声器箱23分割为演奏者一侧和里侧的两部分。内分割板23d、23e平行于键长度方向，用于将上部扬声器箱23的演奏者一侧分割为左侧、中央和右侧的三部分。在共计被分割为四个部分的扬声器箱中配置有左中音喇叭(LSc)、中央中音喇叭(CSc)、右中音喇叭(LSc)以及后(rear)中音喇叭(BSc)。

中央中音喇叭(CSc)与中央高音喇叭(CTw)一同被配置在键排列方向上的键盘51的中央。左中音喇叭(LSc)和右中音喇叭(RSc)被配置在键的长度方向上位于相对中央中音喇叭(CSc)稍靠近演奏者一侧的位置。

如图1(a)及图1(b)所示，上部扬声器箱23的挡板23a与后天板9为非一体的板。对该挡板23a的开孔重叠设置同样具有开孔的接触板。进而在其上重叠设置具有开孔的后天板9，并载置上述中音喇叭的凸缘，然后镶嵌装饰环59，再用螺钉固定。

从中音喇叭单元的开口部到后天板9的开口部为止，通过装饰环59来形成开口断面积以喇叭状扩展的音响通路。

另一方面，左高音喇叭(LTw)配置在左中音喇叭(LSc)的左侧，右高音喇叭(RTw)配置在右中音喇叭(LSc)的右侧，后(rear)高音喇叭(BTw)配置在后(rear)中音喇叭(BSc)的右侧。

在本实施方式中，将上述高音喇叭配置在上部扬声器箱23的挡板23a的上表面，并重叠设置了具有开孔的后天板9，然后载置高音喇叭的凸缘，并镶嵌装饰环59，再用螺钉固定。

另一方面，图3(b)所示的下部扬声器箱22中，其周围的外侧板22b为不等边六角形，延着筐体的背面板28的曲面结构来设置。该外侧板22b与上部扬声器箱23的外侧板23b相比，更向低音域一侧延伸，而且使演奏者一侧的侧面向演奏者一侧伸出板厚大小的量。

外侧板22b的左右侧面与左右的侧板6平行(与键长度方向平行)，外侧板22b的演奏者一侧与里侧平行于键排列方向。

内分割板22c平行于键长度方向，用于将下部扬声器箱22分割为左侧、中央以及右侧的三部分。内分割板22d平行于键排列方向，用于将下部扬声器箱22的中央及右侧分割为演奏者一侧和里侧的两部分。内分割板22e用于将下部扬声器箱22的演奏者一侧进一步分割为中央和右侧的两部分。

在共计被分割为四部分的扬声器箱中配置有如图2所示的左低音喇叭(LWo)、中央低音喇叭(CWo)、右低音喇叭(RWo)、后(rear)低音喇叭(BWo)。

若比较图3(a)和图3(b)，则中央低音喇叭(LWo)与中央中音喇叭(CSc)位于从水平方向看时相同的位置，都配置在键排列方向上的键盘51的中央。

后低音喇叭(LWo)配置在相对后中音喇叭(BSc)稍靠近高音域一侧及演奏者一侧的位置。

如此，扬声器箱被划分为上部扬声器箱23和下部扬声器箱22。因此，从低音喇叭的锥形振动板的背面发出的反相位的声波(acoustic wave)，不与从中音喇叭的锥形振动板的前面开口向上方发出的正相位的声波发生相位干涉。同样地，从中音喇叭的锥形振动板的背面发出的反相位的声波，不与从低音喇叭的锥形振动板的前面开口向下方发出的正相位的声波发生相位干涉。

另外，在下部扬声器箱22、上部扬声器箱23中，由于左部分、中央部分、右部分以及后部分的扬声器箱空间相互独立，所以在扬声器内不会发生干涉。因为从各扬声器箱发出的声波的音源的采样源本来就互相近似，所以若发生干涉就会使去多个音源的采样源的作用效果变弱。

上述的各扬声器箱22、23优先用木板或减振材料来制成，而且在箱内放入吸声材料。

图4(a)及图4(b)为用于说明在图1(a)及图1(b)所示实施方式中扬声器、转换器响应于键按压操作而发出乐音的功能的框图。

图4(a)为全体结构图，图4(b)为将图4(a)的分配电路(网络电路)68的内部结构与其输出侧的放大器、扬声器、转换器一起示出的框图。

图中，对于与图1(a)～图3(b)相同的部分标注了相同的附图标记。

在图4(a)中，通过检测部61检测键盘51上的各白键31、黑键32的操作、踏板18的操作，该检测信号被输出到控制部62。控制部62将用于控制音源部63的演奏数据输出到音源部63。该演奏数据包括键的按压及释放的时机(timing)、与被按压或释放的键对应的音高(note number)、键按压速度(velocity)、触后(aftertoutch)量等数据。另外，也会输出被操作的踏板18的种类、操作量的数据。

上述控制部62是通过使CPU执行设备嵌入式程序来实现的。

在图1(a)及图1(b)、图3(a)及图3(b)所示的抽屉型的操作面板部(自动演奏单元)27的上表面上所设置的多个操作按钮27d，例如包括：对音源部63设定乐器音色(各种钢琴音色的种类、有键竖琴(harpsichord)音色、管风琴音色等)的设定操作用的开关；为了自动演奏而选曲，或者控制开始再现或停止再现等的开关。

操作按钮27d的操作被检测部61检测出，并输出到控制部62，在控制部62中，将分配给各操作按钮27d的功能在电子键盘乐器上加以设定。在对音源部63进行设定的情况下，给音源部63输出音源设定数据。

在操作面板部(自动演奏单元)27中，内置有用于存储多个乐曲数据的乐曲数据存储部65。

自动演奏部64通过对操作按钮27d的操作，读出在乐曲数据存储部65中存储的乐曲，并将MIDI格式的演奏数据输出到控制部62，由此自动演奏乐曲数据。

乐曲数据存储部65例如是闪存只读存储器，例如，可以取下该闪存只读存储器来与个人计算机连接，便可安装乐曲数据。

MIDI接口66用于输入从外部装置例如个人计算机或其他电子乐器提供的MIDI格式的演奏数据，并输出到控制部62，由此生成乐音信号。虽然省略了图示，但也可以从个人计算机经由MIDI接口66来安装乐曲数据。

音源部63根据从控制部62接收到的演奏数据，基于对音色等的音源设定和键按压操作来生成音高和强度的乐音信号，并输出到D/A转换器67。

音源部63为了产生一个乐音，使用多个(在该实施方式中为四个)采样音源的采样源，即，使用左采样源、中央采样源、右采样源、后采样源(rear source)。这些采样音源的采样源记录在未图示的音源波形存储器中。

这些音源波形是指，例如基于对演奏自然乐器的三角钢琴时发出的乐音信号加以采样录音的波形，根据需要再对该波形进行了加工的波形。

即，在三角钢琴的弦上，例如在弦上约10cm，确定左、中央、右、后这四点，在此处设置麦克风，基于对实际演奏音加以采样的乐音波形来制作采样音源波形。

对于其他自然乐器，即对于其他种类的钢琴、有键竖琴、管风琴等的音源波形，也可以选定恰当的多个点，在这些多个点上设置麦克风，并基于对实际演奏音加以采样的乐音波形，制作多个采样音源波形。

上述音源波形也可以采用人工合成的乐音来代替采样录音的乐音。

音源部63基于所接收到的演奏数据，使用音源波形来生成L、C、R、B的四个系统的乐音数据，并输入到D/A转换器67。

D/A转换器67将左采样源(L Source)、中央采样源(C Source)、右采样源(R Source)、后采样源(B Source)的模拟乐音信号67L、67C、67R、67B输出到分配电路68。分配电路68将模拟乐音信号分配到前面介绍过的多个扬声器、多个转换器。

分配电路68输出的模拟乐音信号被放大器69₁～69₁₆功率放大后供给至多个扬声器、多个转换器。在该框图中，虽然省略了图示，但可在分配电路68上设置用于控制整体音量、各扬声器的音量平衡尤其是前和后扬声器的平衡调节、各转换器的开启关闭尤其是励振模式与非励振模式的选择等的控制电路。

在本实施方式中，架板用转换器24、25，响板用转换器55、56与各扬声器一样，是通过基于键盘51的演奏在音源部63生成的乐音信号来驱动的。即，不是特意生成转换器用驱动信号，而是与原声钢琴一样，乐音信号和驱动信号是同一信号。

参照图4(b)，对分配电路68加以说明。

D/A转换器67输出的左采样源的模拟乐音信号67L、中央采样源的模拟乐音信号67C、右采样源的模拟乐音信号67R、后采样源的模拟乐音信号67B，分别经由扬声器用的分配滤波器以及放大器而成为供给至左L系统的扬声器

(LWo、LSc、LTw)、中央C系统的扬声器(CWo、CSc、CTw)、右R系统的扬声器(RWo、RSc、RTw)、后B系统的扬声器(BWo、BSc、BTw)的电声信号。

上述扬声器用的分配滤波器以及放大器的结构，因在上述任一系统中都相同，所以以下只对L系统加以说明。扬声器用的分配滤波器由LPF(低通滤波器)70₁、BPF(带通滤波器)70₂、HPF(高通滤波器)70₃构成。

左采样源的模拟乐音信号67L，经由LPF70₁、放大器69₁被提供给左低音喇叭(LWo)，经由BPF70₂、放大器69₂被提供给左中音喇叭(LSc)，经由HPF70₃、放大器69₃被提供给左高音喇叭(LTw)。

另外，D/A转换器67输出的左采样源的模拟乐音信号67L和中央采样源的模拟乐音信号67C在混音电路(MIX)71中被混音(Mixing)。混音信号经由转换器用分配滤波器以及放大器而成为用于驱动左L系统的转换器的电振动信号。

在上述混音电路(MIX)71中，例如将左采样源的模拟乐音信号67L以127的比率、将中央采样源的模拟乐音信号67C以80的比率进行混音。这样，即使是用于驱动左L系统的转换器的信号，虽也将左采样源的模拟乐音信号67L作为核心，但通过与中央采样源的模拟乐音信号67C进行混音，能够产生自然的振动。

在此，在满足上述比率的情况下，将混音电路71的增益(将两输入分别设为1时的混音信号的输出)设计为多少是任意的。

例如，将左采样源的模拟乐音信号67L乘以127/(127+80)的数、将中央采样源的模拟乐音信号67C乘以80/(127+80)的值进行相加。或者，在左采样源的模拟乐音信号67L乘127/80的值的基础上，直接将中央采样源的模拟乐音信号67C相加。

如后者那样，如果混音电路的增益超过了1，则在混音电路(MIX)71中能够对以扬声器的效率为基准的转换器效率的恶化进行补偿。再者，调整放大器69₄、69₅、69₆的增益也能够实现同样的补偿。

上述转换器用分配滤波器由LPF70₄、HPF70₆构成。

上述混音信号，经由LPF70₄、放大器69₄或者放大器69₅被供给至架板用转换器(LKB1)25、架板用转换器(LKB2)24，经由HPF70₆、放大器69₆被供给至响板用左转换器(LTr)55。

再者，LPF70₄和先说明过的LPF70₁，两者即使是相同的低通滤波器，但根据架板用转换器(LKB2)24、25和左低音喇叭的不同等，使它们的特性不同。同样，根据响板用左转换器(LTr)55和左高音喇叭的不同等，使HPF70₆和HPF70₃的特性不同。

另一方面，D/A转换器67输出的右采样源的模拟乐音信号67R和中央采样源的模拟乐音信号67C在混音电路(MIX)72中被混音，然后经由HPF70₁₀、放大器69₁₀而成为用于驱动R系统的转换器的电振动信号，上述R系统的转换器在图示的例子中为响板用右转换器(RTr)。

上述混音电路(MIX)72中，例如将右采样源的模拟乐音信号67R以127的比例、将中央采样源的模拟乐音信号67C以80的比例进行混音。这样，即使是用于驱动右R系统的转换器的信号，虽也将右采样源的模拟乐音信号67R作为核心，但通过与中央采样源的模拟乐音信号67C进行混音，能够产生自然的振动。

在此，在满足上述比率的情况下，将混音电路72的增益设计为多少，这与先说明过的混音电路71同样，都是任意的。例如将右采样源的模拟乐音信号67R以127/(127/80)的倍数、将中央采样源的模拟乐音信号67C以80/(127/80)的倍数进行相加。或者，在使右采样源的模拟乐音信号67R变为127/80倍的乐音信号上，直接将中央采样源的模拟乐音信号67C相加。

再者，根据响板用右转换器(RTr)56和右高音喇叭(RTw)的不同等，使HPF70₁₀和HPF70₁₃的特性不同。

架板用转换器(LKB2)24、架板用转换器(LKB1)25为励振用的装置，例如自我共振频率约为80[Hz]，此处有特性峰值。到作为最低共振频率的约30[Hz]为止缓缓地平滑下降。另一方面，在比自我共振频率高的频率处以约20[dB/oct]衰减。

另一方面，左右的响板用转换器(LTr、RTr)55、56也是励振用的装置。然而，它们的形状比架板用转换器24、25小，所以进行高频率的振动。

下面示出上述各系统的低音喇叭、中音喇叭和高音喇叭的具体例子。低音喇叭是口径为16cm的锥形扬声器。中音喇叭是口径为13cm的锥形扬声器。高音喇叭是口径为2.5cm的平衡球顶(Balance Dome)型扬声器。

利用上述分配电路68，在筐体的演奏者一侧，通过架板用转换器24、25来使键盘51的特别是低音域侧以及踏板18振动，而且前天板8成为响板，通过响板用转换器55、56来使前天板8的左右振动。

另外，在筐体的后部，在筐体的各个区域中发出与作为采样音源的采样源的三角钢琴的各区域的声波近似的声波。而在自后天板2起向下方发出低音的声波，自后天板9起向上方发出中音和高音的声波。

针对自后天板9起向上方发出的声波，通过开启及关闭前盖10、大盖11，能够控制声波的发出方向和发出量。

因此，能够将与作为音源的采样源的自然乐器即三角钢琴相同的振动传递到演奏者的手指和脚上，并向筐体的周围发出与三角钢琴相同的声波。

Claims (2)

1.一种电子键盘乐器，具有：

架板，用于配设键盘，所述键盘的多个键通过所述各个键的支点部被操作；

踏板，被演奏者操作；

踏板支柱，用于支撑所述踏板；

音源部，响应于所述各个键的按压操作来输出乐音信号，并通过所述踏板的操作来控制所述乐音信号；

多个架板用转换器，基于从所述音源部输出的乐音信号来振动；

其特征在于：

所述支点部由键支撑部件构成；

所述键支撑部件沿着键排列方向设置在所述架板的上表面；

所述多个架板用转换器中的一个设置在所述架板的下表面上的第一特定位置，该第一特定位置是指，既是键支撑部件的对应区域，又是在所述键排列方向上位于所述键盘的中央和所述键盘低音部一端之间的中间部分的位置；

所述多个架板用转换器中的另一个设置在所述架板的下表面上的第二特定位置，该第二特定位置是指，既是键支撑部件的对应区域，又是在所述键排列方向上位于架板用转换器中的所述一个所设置的位置和所述键盘的中央之间的中间部分的位置；

所述踏板支柱在所述架板的下表面一侧设置于所述键排列方向上的所述键盘的中央。

2.根据权利要求1所述的电子键盘乐器，其特征在于，

具有自动演奏单元，

所述自动演奏单元从俯视角度看时为コ字形，并配设在所述架板的下表面一侧，

架板用转换器中的所述一个的至少一部分设置在从俯视角度看时为コ字形的所述凹部内。

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