JP2003302966A - 演奏装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発音特性の自由な可変制御を可能にして、表
現力豊かな演奏を実現する。 【解決手段】 共鳴部ＳＹＡ、Ｃは、ガラス材の響板３
１及び筐体部３４と発音音量を抑制する内装部材４２、
４３とで構成される。共鳴部ＳＹＢ、Ｄには内装部材が
なく、響板３１及び筐体部３４は金属で構成される。各
音ユニットＳＴ毎に、響板及び筐体部の形状及び材質の
違い、さらには内装部材の有無により、発音音量の大き
さが、ＳＴＡ＜ＳＴＢ＜ＳＴＣ＜ＳＴＤとなっている。
リードＲＥが弾奏により振動すると響板３１が振動し、
筐体部３４で共鳴する。アクチュエータ選択テーブルを
参照し、演奏データのイベントデータＩで規定されるベ
ロシティ値がどの範囲に属するかによって、実際に発音
する発音ユニットＳＴを選択し、その中で、キーナンバ
ｋｎに対応するアクチュエータＳＯＬを駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、ソレノイドコイ
ル等のアクチュエータを用いてリード等の発音体を発音
させるオルゴール等の演奏装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】オルゴール等の演奏装置は、発音用の複
数のリードと、突起部を設けて成るバレルドラムとから
構成され、バレルドラムが回転し、上記突起部が所定の
リードを順次弾く（乃至撥く）ことで、曲を演奏するも
のが一般的である。しかし近年、バレルドラムを用いる
ことなく、演奏データに基づきソレノイドコイル等を電
気的に駆動制御してリードを発音させるようにした演奏
装置も既に知られている。

【０００３】例えば、第１の従来の演奏装置では、複数
のリードに対して共通に設けられた円柱状の回転シリン
ダの外周面に、各リードに対応して穴を複数設け、これ
ら複数の各穴にピンを挿入し、回転シリンダを回転させ
つつ、音楽データに基づいて電磁石でピンを選択的に突
出させ、突出したピンでリードを弾くことで発音させる
ようにしている。

【０００４】また、第２の従来の演奏装置では、発音体
としてのリードに対応して複数のハンマを設けると共
に、ソレノイドコイルをターンテーブル上に設け、プロ
グラム制御によって、ターンテーブルを回転させてソレ
ノイドコイルで複数のハンマの被打撃部を選択的に打撃
することで、ハンマを介してリードを駆動するようにし
ている。

【０００５】一方、発音特性として、例えば音量調整を
可能にしたオルゴールが知られている。例えば、第３の
従来の演奏装置では、オルゴールの上蓋を任意の開き角
度で係止できるように構成し、上蓋の開き角度で、発音
体から発する音の音量を調整することができるようにし
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
３の従来の演奏装置では、オルゴール全体が発生する音
量が調整できるだけであり、発音体個々の音を個別に音
量制御できないため、豊かな演奏表現をするには不十分
である。

【０００７】ところで、上記第１の従来の演奏装置を応
用し、音楽データが示すベロシティに応じてピンの突出
量を調節することで、リードを弾く強さを異ならせると
いう制御手法が考えられる。また、上記第２の従来の演
奏装置を応用し、プログラム制御によって、ベロシティ
に応じてハンマの被打撃部を打撃する強さを調節するこ
とで、リードを駆動する強さを異ならせるという制御手
法が考えられる。これらの制御手法では、リードを弾
く、あるいは駆動する強さを変えることで、リードの振
動の大きさ（振幅）を異ならせ、その結果、音量を可変
制御することが期待できる。

【０００８】しかしながら、リードの振動の大きさが異
なっていても、実際に聞こえる音の音量差としてはあま
り大きな違いとして表れず、リードを弾く強さ等の駆動
態様だけでは音量に十分な大小を付けて発音制御するこ
とが困難である。従って、音量制御による豊かな演奏を
実現することが困難であるという問題があった。

【０００９】なお、音色の制御については従来の演奏装
置では一層困難であり、音量だけでなく音色制御を含め
て表現力のある演奏を実現する上でも、改善の余地があ
った。

【００１０】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、発音特性の自由
な可変制御を可能にして、表現力豊かな演奏を実現する
ことができる演奏装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１の演奏装置は、担当音高の異なる複
数の発音体を有する発音ユニットが複数ユニット設けら
れ、略同一音高を担当する発音体が前記複数の各発音ユ
ニットに配分されて構成される演奏装置であって、前記
複数の各発音ユニットに対応して設けられ、対応する発
音ユニットにそれぞれ接続された、互いに発音特性の異
なる複数の共鳴部と、前記発音体に作用することで該発
音体を発音させることが可能な発音体駆動部材と、前記
発音体駆動部材を駆動するアクチュエータと、演奏デー
タに基づいて前記アクチュエータを制御する制御手段と
を有し、前記制御手段は、前記演奏データに基づいて、
前記複数の発音ユニットの少なくとも１つの発音ユニッ
ト内の発音体のうち、前記演奏データで規定される音高
に対応する発音体を発音させるように前記アクチュエー
タを制御することを特徴とする。

【００１２】この構成によれば、発音特性の自由な可変
制御を可能にして、表現力豊かな演奏を実現することが
できる。例えば、音量可変制御及び／又は音色可変制御
をすることができる。

【００１３】上記請求項１記載の構成において、例え
ば、前記制御手段は、前記複数の発音ユニットの中から
前記演奏データで規定されるベロシティに応じて少なく
とも１つの発音ユニットを選択すると共に、該選択した
発音ユニット内の発音体のうち前記演奏データで規定さ
れる音高に対応する発音体を発音させるように前記アク
チュエータを制御するようにしてもよい。これにより、
音量可変制御をすることができる。

【００１４】上記請求項２記載の構成において、前記発
音体駆動部は前記複数の各発音ユニットにつき少なくと
も１つ設けられ、前記制御手段は、選択する発音ユニッ
トの数を前記ベロシティに応じて決定することが望まし
い。これにより、発音する発音ユニットの数によって音
量可変制御を行うことができる。

【００１５】上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の
構成において、例えば、前記発音特性には、音量及び音
色の少なくとも一方が含まれる。これにより、選択する
発音ユニットで、音量及び音色の少なくとも一方を制御
することができる。

【００１６】本発明の請求項５の演奏装置は、担当音高
の異なる複数の発音体を有する発音ユニットが複数ユニ
ット設けられ、略同一音高を担当する発音体が前記複数
の各発音ユニットに配分されて構成される演奏装置であ
って、前記発音体に作用することで該発音体を発音させ
ることが可能な発音体駆動部材と、前記発音体駆動部材
を駆動するアクチュエータと、演奏データに基づいて前
記アクチュエータを制御する制御手段とを有し、前記制
御手段は、前記複数の発音ユニットの中から前記演奏デ
ータで規定されるベロシティに応じて少なくとも１つの
発音ユニットを選択すると共に、該選択した発音ユニッ
ト内の発音体のうち前記演奏データで規定される音高に
対応する発音体を発音させるように前記アクチュエータ
を制御することを特徴とする。

【００１７】この構成によれば、発音音量の自由な可変
制御を可能にして、表現力豊かな演奏を実現することが
できる。例えば、選択する発音ユニットの数によって音
量制御することができる。

【００１８】上請求項５記載の構成において、前記発音
体駆動部は前記複数の各発音ユニットにつき少なくとも
１つ設けられ、前記制御手段は、選択する発音ユニット
の数を前記ベロシティに応じて決定するのが望ましい。
これにより、発音する発音ユニットの数によって音量可
変制御をすることができる。

【００１９】上記請求項５記載の構成において、前記複
数の発音ユニットは、同一音高の発音に関し、少なくと
も２つの発音ユニット間で発音音量が異なるように構成
されていることが望ましい。これにより、選択する発音
ユニットまたはその組み合わせによって音量可変制御を
することができる。

【００２０】上記請求項７記載の構成において、前記複
数の各発音ユニットには、それぞれ共鳴特性の異なる共
鳴部が接続されることで、前記各発音ユニット間で発音
音量が異なるようにしてもよい。これにより、音量に十
分な大小を付けて制御することができる。

【００２１】本発明の請求項９の演奏装置は、略同一音
高を担当する複数の発音体が複数音高分設けられて成る
発音体群と、前記発音体に作用することで該発音体を発
音させることが可能な発音体駆動部材と、前記発音体駆
動部材を駆動するアクチュエータと、演奏データに基づ
いて前記アクチュエータを制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記演奏データで規定される音高に対
応する複数の発音体のうち、前記演奏データで規定され
るベロシティに応じた数の発音体が発音するように前記
アクチュエータを制御することを特徴とする。

【００２２】この構成によれば、発音する発音体の数で
発音音量の自由な可変制御を可能にして、表現力豊かな
演奏を実現することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００２４】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態に係る演奏装置の平面図である。図２
は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。なお、図１で
は、後述する発音口３６の図示が省略されている。

【００２５】本装置は、例えばオルゴール装置として構
成され、後述するアクチュエータＳＯＬを電気的に駆動
制御して、発音体であるリードＲＥを弾く（乃至撥く）
ように駆動して発音させる（以下、「弾奏」と表現す
る）ように構成される。

【００２６】図２に示すように、本装置は、４つの発音
ユニットＳＴ（ＳＴＡ、ＳＴＢ、ＳＴＣ、ＳＴＤ）が上
から順に積層配置されて構成される。各発音ユニットＳ
Ｔは、共鳴部ＳＹに円筒状の中央支柱３３が連結されて
構成される。例えば、発音ユニットＳＴＡについては、
円筒状の中央支柱３３Ａの上部にリード基端部３２Ａが
一体に形成されると共に、中央支柱３３Ａの下端部には
円盤状の延設台３８Ａが一体に形成されている。基端部
３２ＡからはリードＲＥＡが延設されている。また、延
設台３８ＡにはアクチュエータＳＯＬＡが複数配設され
る。

【００２７】なお、以降、中央支柱３３、リードＲＥ、
アクチュエータＳＯＬ等の各発音ユニットＳＴにほぼ共
通の構成要素として各々設けられるものについて、発音
ユニットＳＴ毎に特に区別して述べるときは、各々に
“Ａ”、“Ｂ”、“Ｃ”、“Ｄ”を付記し、「リードＲ
ＥＡ」、「アクチュエータＳＯＬＡ」等のように表記す
る。

【００２８】図１に示すように、発音ユニットＳＴＡに
ついては、基端部３２ＡからリードＲＥ（ＲＥＡ）が延
設されている。各リードＲＥＡは、基端部３２Ａから外
周方向に向かって平面的に放射状に複数（例えば２４
本）延びており、リードＲＥＡの先端部ＲＥａＡ同士の
円周方向の間隔が確保されている。リードＲＥＡの先端
部ＲＥａＡは円状に並ぶが、以降、先端部ＲＥａＡで形
成される円（以下、「リード円」と称する）を基準とし
て、本装置における「内周方向」、「外周方向」、「円
周方向」の語を用いる。

【００２９】アクチュエータＳＯＬＡは、延設台３８Ａ
の外縁部近傍の上面において、各リードＲＥＡに対応し
て設けられる。各リードＲＥＡの長さ及び幅は担当する
音高に応じて設定されている。特に個々のリードＲＥＡ
を指すときは、担当する音高を「ｋ４８〜ｋ７１」で表
し、最も長いリードＲＥＡ（ｋ４８）から順に、図１の
反時計方向に向かってリードＲＥＡ（ｋ４９）、リード
ＲＥＡ（ｋ５０）…リードＲＥＡ（ｋ７１）というよう
に表記する。また、アクチュエータＳＯＬＡについて
も、対応するリードＲＥＡと同様に最低音高から順に、
アクチュエータＳＯＬＡ（ｋ４８）…アクチュエータＳ
ＯＬＡ（ｋ７１）というように表記する。

【００３０】他の発音ユニットＳＴＢ〜ＳＴＤについて
も、リードＲＥ及びアクチュエータＳＯＬの構成は発音
ユニットＳＴＡのものと同様であり、各２４本のリード
ＲＥについても発音ユニットＳＴＡの各リードＲＥＡと
略同じ音高を担当するようになっている。従って、例え
ば、リードＲＥＡ（ｋ４８）、ＲＥＢ（ｋ４８）、ＲＥ
Ｃ（ｋ４８）、ＲＥＤ（ｋ４８）は互いに同一音高を担
当する。以降、これら４本の組を、「同一音高組」とも
呼称する。

【００３１】共鳴部ＳＹＡは、円盤状の響板３１Ａと、
上部が開口した円形の箱体である筐体部３４Ａと、内装
部材４２とで構成される。響板３１Ａは、中央支柱３３
Ａの穴３３ａＡと略同径の穴３１ａＡを有する。筐体部
３４Ａは、底部中央に穴３３ａＡと略同径の穴３４ａＡ
を有する。

【００３２】本実施の形態では、響板３１Ａ及び筐体部
３４Ａは共にガラス材で構成されている。響板３１Ａ
は、中央支柱３３Ａからの振動が伝達されやすいよう
に、穴３１ａＡ近傍の上面部が中央支柱３３Ａの下端部
に適当な圧力をもって接着等により固定されている。響
板３１Ａはまた、外縁部近傍の下面が筐体部３４Ａの突
縁部上部に接着等により固定されている。リードＲＥＡ
が弾奏により振動すると、それが中央支柱３３Ａを介し
て響板３１Ａに伝達され、響板３１Ａが振動し、筐体部
３４Ａで共鳴が生じて拡大発音される。また、図２に示
すように、発音ユニットＳＴＡの中央支柱３３Ａの上部
には、ラッパ状に開口する発音口３６が設けられてい
る。これにより、共鳴部ＳＹＡにより拡大された音響
が、発音口３６によって効率よく外部へ放音される。な
お、共鳴部ＳＹＢ〜ＳＹＤの音響も、穴３３ａ、３１
ａ、３４ａを通じて発音口３６から放音される。

【００３３】内装部材４２は、例えばポリウレタン等の
発泡材でドーナツ状に形成され、共鳴部ＳＹＡの内部に
おいて、響板３１Ａ及び筐体部３４Ａに当接するように
固着されている。内装部材４２は、響板３１Ａの振動を
少し抑え、共鳴部ＳＹＡで発音される音量を抑制するた
めに設けられる。

【００３４】一方、共鳴部ＳＹＢは、響板３１Ｂと筐体
部３４Ｂとで構成される。響板３１Ｂ及び筐体部３４Ｂ
は、材質、形状を含めて響板３１Ａ及び筐体部３４Ａと
同様に構成される。ただし、共鳴部ＳＹＢには、内装部
材４２に相当するものが設けられていない。従って、同
一音高に関し、共鳴部ＳＹＢは、共鳴部ＳＹＡよりも大
きい音量で発音するようになっている。

【００３５】共鳴部ＳＹＣ、共鳴部ＳＹＤについても共
鳴部ＳＹＡと基本的に同様に構成されるが、共鳴部ＳＹ
Ｃ、共鳴部ＳＹＤでは、響板３１Ｃ、３１Ｄと筐体部３
４Ｃ、３４Ｄの厚みが響板３１Ａ、筐体部３４Ａより薄
く、且つ材質として金属（鉄等）が採用されている。ま
た、共鳴部ＳＹＣには内装部材４２と同様の内装部材４
３が設けられるが、共鳴部ＳＹＤには内装部材が設けら
れていない。このような構成に違いにより、同一音高の
発音に関し、各発音ユニットＳＴによる発音音量の大き
さは、ＳＴＡ＜ＳＴＢ＜ＳＴＣ＜ＳＴＤとなっている。

【００３６】各共鳴部ＳＹ間には、制震部材３９、４
０、４１が設けられる。例えば、制震部材３９は、筐体
部３４Ａと中央支柱３３Ｂとの間に介装され、発音ユニ
ットＳＴＡと発音ユニットＳＴＢとの間の振動の伝達を
抑制する。制震部材４０、４１も同様に、筐体部３４Ｂ
と中央支柱３３Ｃとの間、筐体部３４Ｃと中央支柱３３
Ｄとの間にそれぞれ介装される。

【００３７】次に、リードＲＥ及びアクチュエータＳＯ
Ｌの１つの組についてのみその構成を詳細に説明する。
図３は、アクチュエータＳＯＬ及びその近傍を示す図で
ある。同図（ａ）はアクチュエータＳＯＬの部分拡大平
面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う
断面図である。

【００３８】アクチュエータＳＯＬは、図３（ｂ）に示
すように、ヨーク２３、ソレノイドコイル２１及びプラ
ンジャ２６を備える。また、ソレノイドコイル２１の中
心部には、リードＲＥを弾くためのピック部２２（発音
体駆動部材）が備えられる。

【００３９】プランジャ２６は上下方向に往復運動可能
に構成されており、ソレノイドコイル２１に駆動電流が
供給されると、磁力が発生してプランジャ２６が突出動
作する。プランジャ２６の上端部には、リード円の半径
方向に平行な溝部２７が形成されている。ピック部２２
は角棒状に形成され、溝部２７に設けられた回動軸２４
がピック部２２の下端部２２ａを貫通している。これに
よって、ピック部２２が回動軸２４を中心としてリード
円の半径方向に回動自在にされる。

【００４０】ピック部２２の上部にはバネ２５が取り付
けられている。バネ２５は、同図（ｂ）に示すような非
駆動時（以下、「初期状態」と称する）においては、引
張力をほとんど有しないが、駆動後にピック部２２が上
昇したときに延びて引張力を発生し、ピック部２２をリ
ード円の外周方向に付勢するように構成されている。

【００４１】また、ソレノイドコイル２１の周囲をカバ
ーするヨーク２３は、内周方向がやや上方に突出して偏
向ヨーク（乃至偏心ヨーク）となっている。これによ
り、電流供給状態では、ピック部２２が内周方向に常に
付勢され、内周方向に傾いている。ピック部２２が内周
方向に常に付勢された状態で上昇したとき、ピック部２
２の上端部２２ｂがリードＲＥの先端部ＲＥａを適当な
位置で弾く（撥く）ように設定されている。

【００４２】ただし、ヨーク２３によるピック部２２に
対する内周方向への付勢力は、ピック部２２が上昇した
ときにおけるバネ２５の引張力による外周方向への付勢
力よりも小さい値に設定されている。また、ピック部２
２には、段差部２２ｃが形成されている。そして、ピッ
ク部２２が上昇してリードＲＥを駆動する時点で、段差
部２２ｃがヨーク２３の内周側上端部２３ａとほぼ同じ
高さ位置に到達するように設定されている。段差部２２
ｃがヨーク２３の内周側上端部２３ａを通過して上方に
位置するようになると、ピック部２２のヨーク２３から
の距離が急に大きくなるため、偏向ヨークによる内周方
向への付勢力が急速に減少する。これらにより、ピック
部２２は、リードＲＥの駆動後にバネ２５によって外周
方向に傾き、ピック部２２が下降する際にリードＲＥに
干渉することがない。

【００４３】図４は、本演奏装置の制御機構の構成を示
すブロック図である。

【００４４】本装置は、ＣＰＵ１１（制御手段）に、バ
ス１５を通じて、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ＭＩＤＩイ
ンターフェイス（ＭＩＤＩＩ／Ｆ）１４、タイマ１６、
ドライバ（ＰＷＭ（パルス幅変調））１７、外部記憶装
置１８及び操作部１９が接続されて構成される。

【００４５】ＣＰＵ１１は、本装置全体の制御を司る。
ＲＯＭ１２は、ＣＰＵ１１が実行する制御プログラムや
テーブルデータ等の各種データを記憶する。ＭＩＤＩＩ
／Ｆ１４は、不図示のＭＩＤＩ機器等からの演奏データ
をＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）
信号として入力する。ＲＡＭ１３は、演奏データ、テキ
ストデータ等の各種入力情報、各種フラグやバッファデ
ータ及び演算結果等を一時的に記憶する。ドライバ１７
は、アクチュエータＳＯＬを駆動制御する。タイマ１６
は、タイマ割り込み処理における割り込み時間や各種時
間を計時する。外部記憶装置１８は、フラッシュメモリ
等で構成され、演奏データ等のデータを記憶することが
できる。操作部１９は、不図示の各種操作子を有し、自
動演奏のスタート／ストップの指示、曲選択等の指示、
各種設定等を行う。

【００４６】後述するように、ＣＰＵ１１は、演奏デー
タ中のイベントデータで規定される音高（キーナンバｋ
ｎ）に対応するリードＲＥを発音させるべく、後述する
アクチュエータ選択テーブルを参照し、適切なアクチュ
エータＳＯＬに対して駆動電流を送るよう制御する。駆
動電流を受けたアクチュエータＳＯＬでは、まず、図３
（ｂ）に示す初期状態からプランジャ２６が上昇して、
ピック部２２の上端部２２ｂがリードＲＥの先端部ＲＥ
ａを弾く。先端部ＲＥａを弾いた後には、ピック部２２
はややリード円の外周方向へ逃げ、プランジャ２６が上
昇端まで上昇した後、バネ２５により引っ張られて外周
方向を大きく逃げる。次に、駆動電流が遮断されて、プ
ランジャ２６が自重及びバネ２５の引張力によって下降
する際、ピック部２２は外周方向へ傾いているので、リ
ードＲＥに干渉することなく初期状態へと復帰する。

【００４７】演奏データは、ＭＩＤＩＩ／Ｆ１４から入
力する等によって外部記憶装置１８に記憶される。ある
いは、ＲＯＭ１２に予めプリセット曲として数曲分記憶
しておいてもよい。

【００４８】図５は、演奏データの構成を示す図であ
る。演奏データは、自動演奏を行うためのＭＩＤＩコー
ドであり、デルタタイムデータΔｔ、イベントデータ
Ｉ、エンドコード等で構成される。デルタタイムデータ
Δｔは、イベントデータＩの発生タイミングを示すデー
タである。イベントデータＩは、楽音の発音を指示する
ためのキーオン（ノートオン）イベントデータと、発音
された楽音の消音を指示するためのキーオフ（ノートオ
フ）イベントデータと、これらのイベントの音高を示す
ノートナンバと、これらのイベントのベロシティを示す
ベロシティデータとにより構成されている。エンドコー
ドは当該曲の終わりを示す。演奏データにはこの他、当
該曲全体のテンポを示すテンポデータ（図示せず）等も
含まれている。

【００４９】図６は、本実施の形態で用いられるアクチ
ュエータ選択テーブルの構成例を示す図である。アクチ
ュエータ選択テーブルは、ＲＯＭ１２に予め格納されて
いる。アクチュエータ選択テーブルでは、キーナンバｋ
ｎとベロシティ値範囲の組み合わせに対して、駆動され
るべきアクチュエータＳＯＬが対応付けられている。な
お、簡略化するために、アクチュエータＳＯＬ（ｎ）に
ついては、同図上では「ＳＯＬ」を省略して表記し、例
えば、「ＳＯＬＡ（ｋ４８）」のことを「Ａ（ｋ４
８）」のように記す。

【００５０】キーナンバｋｎ（ｎ＝４８〜７１）は、演
奏データのイベントデータＩのノートナンバによって規
定される音高を示し、最低音高のｋ４８〜最高音高のｋ
７１まで設定されている。ベロシティ値範囲は、ベロシ
ティの値（０〜１２７）を４段階に分けて設定され、ベ
ロシティ値範囲「０〜３１」、「３２〜６３」、「６４
〜９５」、「９６〜１２７」はそれぞれ、発音ユニット
ＳＴＡ、ＳＴＢ、ＳＴＣ、ＳＴＤ（乃至アクチュエータ
ＳＯＬＡ、ＳＯＬＢ、ＳＯＬＣ、ＳＯＬＤ）に対応して
いる。本実施の形態では、イベントデータＩで規定され
るベロシティ値がどの範囲に属するかによって、実際に
発音する発音ユニットＳＴが規定される。

【００５１】図７は、本実施の形態におけるメイン処理
のフローチャートを示す図である。本処理は、装置電源
投入時に開始される。

【００５２】まず、初期化処理、すなわち所定プログラ
ムの実行を開始し、各種レジスタをクリアして初期設定
を行い（ステップＳ１０１）、操作部１９におけるスタ
ート／ストップスイッチ（図示せず）が押下されたか否
かを判別する（ステップＳ１０２）。その判別の結果、
スタート／ストップスイッチが押下されていない場合は
ステップＳ１０４に進む一方、押下された場合は、自動
演奏の実行中であることを「１」で示す演奏フラグＲＵ
Ｎを、｜ＲＵＮ−１｜として（ステップＳ１０３）、前
記ステップＳ１０４に進む。

【００５３】ステップＳ１０４では、その他処理（曲選
択等）を指示する操作があったか否かを判別し、その他
処理を指示する操作があった場合は、その操作に応じた
処理を実行して（ステップＳ１０５）、前記ステップＳ
１０２に戻る一方、ない場合は直ちに前記ステップＳ１
０２に戻る。

【００５４】図８は、本実施の形態における再生処理の
フローチャートを示す図である。本処理は、例えば、１
０ｍｓ毎の割込処理によって実行される。この間隔は、
上記テンポデータや操作部１９で設定されたテンポで決
定される。

【００５５】まず、演奏フラグＲＵＮ＝１であるか否か
を判別し（ステップＳ２０１）、ＲＵＮ＝１でない場合
は本処理を終了する一方、ＲＵＮ＝１である場合は、演
奏データ（図５参照）の読み出しタイミングを示す変数
ＴＩＭＥをデクリメントして（ステップＳ２０２）、Ｔ
ＩＭＥが「０」になったか否かを判別する（ステップＳ
２０３）。その判別の結果、ＴＩＭＥが「０」になって
いない場合は本処理を終了する一方、ＴＩＭＥが「０」
になった場合は、演奏データの読み出し位置を示すポイ
ンタを進めて演奏データ中の次のデータを読み出す（ス
テップＳ２０４）。

【００５６】次に、演奏データから読み出したデータが
デルタタイムデータΔｔであるか否かを判別し（ステッ
プＳ２０５）、デルタタイムデータΔｔである場合は、
ＴＩＭＥにそのデルタタイムデータΔｔの値を設定して
（ステップＳ２０６）、本処理を終了する一方、デルタ
タイムデータΔｔでない場合は、読み出したデータがエ
ンドコードであるか否かを判別し（ステップＳ２０
７）、エンドコードである場合は、ポインタを演奏デー
タの先頭に戻して（ステップＳ２０８）、前記ステップ
Ｓ２０４に戻る。一方、読み出したデータがエンドコー
ドでない場合は、読み出したデータはイベントデータＩ
であるので、そのイベントデータＩに応じて、後述する
図９のイベント処理を実行し（ステップＳ２０９）、前
記ステップＳ２０４に戻る。

【００５７】図９は、図８のステップＳ２０９で実行さ
れるイベント処理のフローチャートを示す図である。

【００５８】まず、読み出したイベントデータＩがノー
トイベントであるか否かを判別し（ステップＳ３０
１）、その判別の結果、ノートイベントでない場合は、
そのイベントデータＩに応じた処理を実行して（ステッ
プＳ３０４）、本処理を終了する一方、ノートイベント
である場合は、それがノートオン（キーオンイベントデ
ータ）であるか否かを判別する（ステップＳ３０２）。

【００５９】その判別の結果、ノートオンでない場合は
本処理を終了する一方、ノートオンである場合は、ステ
ップＳ３０３に進んで、アクチュエータ選択テーブルを
参照し、そのキーオンイベントデータが示すキーナンバ
ｋｎとベロシティ値が属するベロシティ値範囲とに対応
するアクチュエータＳＯＬを選択し、選択したアクチュ
エータＳＯＬを駆動するように制御して、本処理を終了
する。例えば、キーナンバｋｎ＝ｋ４９、ベロシティ値
＝２０であった場合は、アクチュエータ選択テーブルか
ら、アクチュエータＳＯＬＡ（ｋ４９）が選択され駆動
される結果、リードＲＥＡ（ｋ４９）が単独で発音す
る。

【００６０】本実施の形態によれば、各音ユニットＳＴ
毎に、響板３１及び筐体部３４の形状及び材質の違い、
さらには内装部材の有無により、４つの発音ユニットＳ
Ｔによる発音音量の大きさが異なるように構成し、演奏
データで規定されるベロシティ値が属する範囲に基づ
き、いずれか１つの発音ユニットＳＴで発音されるよう
にしたので、演奏データに従って、音量に十分な大小を
付けて発音制御することを可能にして、表現力豊かな演
奏を実現することができる。

【００６１】また、アクチュエータＳＯＬは、各リード
ＲＥに対応して設けられたので、各アクチュエータＳＯ
Ｌを独立して駆動制御することが可能であり、複数音高
のリードＲＥの同時駆動により和音の同時発音が可能に
なるだけでなく、複雑なメロディの演奏も容易となる。
従って、アコースティックな演奏装置でありながら多彩
な演奏を楽しむことができる。さらに、アクチュエータ
ＳＯＬは演奏データに基づいて駆動制御されるようにし
たので、演奏データを選択することで、多種類の曲を演
奏させることができ、曲を変更することも容易である。

【００６２】（第２の実施の形態）第１の実施の形態で
は、ベロシティ値が属する範囲に基づいて、発音する発
音ユニットＳＴをいずれか１つだけ選択するようにし
た。しかし、本第２の実施の形態では、発音する発音ユ
ニットＳＴの数を変更する。従って、本実施の形態で
は、アクチュエータ選択テーブルのみが第１の実施の形
態と異なり、図６に代えて図１０を用いて説明する。そ
の他は第１の実施の形態と同様である。

【００６３】図１０は、第２の実施の形態で用いられる
アクチュエータ選択テーブルの構成例を示す図である。
同図に示すように、ベロシティ値範囲「０〜３１」、
「３２〜６３」、「６４〜９５」、「９６〜１２７」に
対して、発音ユニットＳＴは「ＳＴＡ」、「ＳＴＡ＋Ｓ
ＴＢ」、「ＳＴＡ＋ＳＴＢ＋ＳＴＣ」、「ＳＴＡ＋ＳＴ
Ｂ＋ＳＴＣ＋ＳＴＤ」が対応している。

【００６４】本実施の形態では、例えば、演奏データ
が、キーナンバｋｎ＝ｋ４９、ベロシティ値＝４０を規
定するものであった場合は、アクチュエータ選択テーブ
ルから、アクチュエータＳＯＬＡ（ｋ４９）及びアクチ
ュエータＳＯＬＢ（ｋ４９）が選択され駆動される結
果、リードＲＥＡ（ｋ４９）及びリードＲＥＢ（ｋ４
９）が略同時に発音する。

【００６５】本実施の形態によれば、演奏データで規定
されるベロシティ値が属する範囲が大きい値の範囲であ
るほど、多数の発音ユニットＳＴで発音されるようにし
たので、演奏データに従って、第１の実施の形態に比
し、音量により一層十分な大小を付けて発音制御するこ
とが可能となる。

【００６６】なお、本実施の形態のように、発音ユニッ
トＳＴの数で音量制御を行うためのアクチュエータ選択
テーブルを用いる場合は、４つの発音ユニットＳＴによ
る発音音量が同一となるように構成したとしても、音量
可変制御は可能である。

【００６７】なお、本実施の形態では、発音する発音ユ
ニットＳＴの数を増やすことで音量が大きくなるように
制御したが、発音する発音ユニットＳＴの組み合わせを
変えることで音量制御するようにしてもよい。その場
合、少なくとも２つの発音ユニットＳＴ間で発音音量が
異なるように構成すると共に、ベロシティ値が属する範
囲が大きい値の範囲であるほど音量が大きくなるよう
に、発音ユニットＳＴの数とその組み合わせを設定した
アクチュエータ選択テーブルを用いるようにすればよ
い。例えば、各発音ユニットＳＴによる発音音量の大き
さの設定は、ＳＴＡ＝ＳＴＢ＜ＳＴＣ＝ＳＴＤとし、ベ
ロシティ値範囲「０〜３１」、「３２〜６３」、「６４
〜９５」、「９６〜１２７」にそれぞれ、「ＳＴＡの
み」、「ＳＴＡ＋ＳＴＢ」、「ＳＴＣ＋ＳＴＤ」、「Ｓ
ＴＡ＋ＳＴＣ＋ＳＴＤ」を対応させたアクチュエータ選
択テーブルを用いればよい。

【００６８】なお、本実施の形態では、各発音ユニット
ＳＴに配分された同一音高を担当する４本のリードＲＥ
は、完全同一音高に設定してもよいが、あえてピッチを
僅かにずらしてもよい。ピッチをずらすことで、同時に
発音するいわゆるマルチリード発音時に音に深みを増す
ことができる。

【００６９】なお、第１、第２の実施の形態では、共鳴
部ＳＹの響板３１、筐体部３４の材質、形状や、内装部
材４２、４３の有無で、各発音ユニットＳＴにおける音
量が異なるように構成したが、音量を異ならせるための
構成は、これらに限定されない。

【００７０】図１１は、第１、第２の実施の形態に対す
る変形例の演奏装置における発音ユニットＳＴの一部を
示す部分図である。同図は特に、図２に示す発音ユニッ
トＳＴＡにおける響板３１の右半分近傍に対応する部分
を示している。

【００７１】発音音量は、中央支柱３３の下端面３３ｂ
と響板３１とが接する半径方向の長さＬ１、響板３１の
大きさ（直径φＤ１）及び厚みＴ１等によって異なる。
例えば、長さＬ１は、長すぎると当接による中央支柱３
３と響板３１との圧力が小さくなって、振動の伝達効率
が悪くなり、音量が小さくなるが、長さＬ１を適当に短
くすることで、当接面積を小さくして圧力を増加させ、
音量を大きくすることができる。また、響板３１の直径
φＤ１や厚みＴ１を変えれば、発音面積や振動の内部損
失等が変化し、音量に違いを出すことができる。このよ
うに、響板３１を支持する構造（中央支柱３３との当接
状態）、響板３１の内径や外郭を含む形状、さらには筐
体部３４との接続形態を変えることで、音量を異ならせ
ることができる。さらに、響板３１の材質についても、
例示したガラス材、金属に限らず、各種木材、合成樹
脂、硬質ゴム、軟質ゴム等、各種採用可能であり、それ
ぞれの性質に応じて音量差が生じる。

【００７２】筐体部３４についても同様で、形状、材質
によって音量差を設けることができる。内装部材４２、
４３についても、その有無だけでなく、形状、材質、固
着状態等を異ならせることによって音量差を設けること
ができる。

【００７３】ここで、一般論としては、音圧は響板の面
積に比例して増大するので、響板の直径を大きくすれ
ば、面積が大きくなって音量が増加する。また、響板の
厚みが厚いほど、重くなり、振動もしにくくなるので、
振幅も小さくなって、音量が減少する。従って、響板の
厚みを薄くすれば、音量が増加する。さらに、筐体部の
厚みが厚いと響板の支持状態がしっかりとするので、低
音については音量が若干増加する。また、筐体部自体も
少しは振動するので、音量に僅かに寄与するが、筐体部
の厚みが厚いと音量への寄与は少なくなる。よって、こ
れらの事項を考慮して響板３１、筐体部３４等を設計す
ることで、音量差や音色差をある程度自由に設けること
ができる。

【００７４】さらには、音量は、振動部材の音速値によ
っても異なる。ヤング率をＥ、ポアソン比をρとする
と、音速値は、Ｅ／ρが大きいほど大きく、音速値に応
じて音量も増加する。よって、響板３１や筐体部３４等
の材質を選定する上で、各材料の音速値を考慮すること
で、適切な音量差や音色差を設けることができる。ま
た、音色の点でも、複数の材料を組み合わせることで多
様な音色が得られる場合があるので、この場合も、各材
料の音速値を考慮するのが望ましい。

【００７５】なお、響板３１及び筐体部３４が同一材料
で構成される場合は、両者を一体に形成してもよい。

【００７６】（第３の実施の形態）第１の実施の形態で
は、響板３１、筐体部３４、内装部材４２、４３の構成
差で各発音ユニットＳＴ毎に音量差を設けたが、音量差
を設ける観点からは、各共鳴部ＳＹの共鳴特性が異なれ
ばよく、筐体部及び内装部材を省略して響板だけで音量
差を設けることは可能である。本実施の形態では、発音
ユニットＳＴの構成が第１の実施の形態と異なり、図２
に代えて図１２を用いて説明する。その他は基本的に第
１の実施の形態と同様である。

【００７７】図１２は、第３の実施の形態に係る演奏装
置の図２に対応する断面図である。同図に示すように、
発音ユニットＳＴＡ’、ＳＴＢ’の各響板１３１Ａ、１
３１Ｂは、厚みがｔ１で共通し、発音ユニットＳＴ
Ｃ’、ＳＴＤ’の各響板１３１Ｃ、１３１Ｄは、厚みが
ｔ２で共通する（ｔ１＞ｔ２）。各響板１３１の直径
は、響板１３１Ａ、１３１Ｂ、１３１Ｃ、１３１Ｄの順
で大きくなっている。このような形状設定により、第１
の実施の形態と同様に、各発音ユニットＳＴによる発音
音量の大きさは、ＳＴＡ’＜ＳＴＢ’＜ＳＴＣ’＜ＳＴ
Ｄ’となっている。

【００７８】発音ユニットＳＴＡ’、ＳＴＢ’、ＳＴ
Ｃ’、ＳＴＤ’間にはそれぞれ、制震部材１３９、１４
０、１４１が設けられる。共鳴箱１３４は、最も下方に
配設される。

【００７９】本実施の形態によれば、より簡単な構成
で、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができ
る。

【００８０】なお、共鳴部ＳＹについては４つ設けると
共に、発音ユニットＳＴから共鳴部ＳＹを除いたもの
（２４個のアクチュエータＳＯＬ及びリードＲＥの組）
に相当するもの（「発音部」と称する）を１つだけ設け
て構成し、演奏データに基づいて、いずれかの共鳴部Ｓ
Ｙを選択的に発音部と接続可能に構成することによって
も、音量可変制御が可能である。その場合、選択した共
鳴部ＳＹと発音部との接続は、例えば、発音部を上下方
向に移動可能に構成して、選択した共鳴部ＳＹの位置ま
で発音部が移動して当接するように構成すればよい。あ
るいは、共鳴部ＳＹと発音部とを選択的に振動伝達可能
に接続する可動部材を設け、可動部材が可動して、選択
した共鳴部ＳＹと発音部とを接続するように構成しても
よい。

【００８１】なお、ベロシティ値またはその範囲に応じ
て、発音するリードＲＥの数を変更することだけでも、
十分ではないものの音量制御が一応可能である。その限
りにおいては、発音ユニットＳＴを複数段に分けて設け
る必要はなく、各音高について、略同一音高のリードＲ
Ｅがそれぞれ複数存在すれば足りる。

【００８２】なお、第１〜第３の実施の形態では、音量
可変制御を説明したが、各発音ユニットＳＴ毎に、響
板、筐体部の形状、材質、さらには内装部材の有無、形
状、材質の組み合わせを種々異ならせることで、音量以
外の発音特性、例えば音色を積極的に可変制御するよう
にしてもよい。例えば、各発音ユニットＳＴ毎に音色が
異なるように構成し、ＭＩＤＩチャンネルに基づき、発
音する発音ユニットＳＴを選択するようにすればよい。
より忠実に音色制御する観点からは、発音ユニットＳＴ
の数はより多く（例えば１６個）設けるのが望ましい。
なお、音量及び音色を同時に制御するようにしてもよ
い。音色制御を行うことで、一層表現力豊かな演奏を実
現することができる。

【００８３】なお、上記各実施の形態では、発音体とし
てリードを適用したオルゴール装置を例示したが、ハー
プのように、発音体として弦を適用してもよい。その場
合、各弦用のアクチュエータはいずれも、対応する弦の
側方に配設し、上記各アクチュエータＳＯＬに対し反時
計方向へ９０度回転させた向きに配設すればよい。

【００８４】なお、弦の場合は、良好な音色を得る上
で、全長の略１：７の位置に撥弦位置を設定するのが有
利である。従って、弦用のアクチュエータは、同心円上
に配列するのではなく、各弦の長さに応じて配置位置を
異ならせるのが望ましい。

【００８５】なお、発音体としては、リードまたは弦に
限定されるものではなく、アコースティックな発音をす
るもの、すなわち、接触等で作用して、機械的に励振さ
れて発音する「弦」や「音板」のような延設発音体であ
れば本発明を適用可能である。例えば、金属製や木製等
の板状発音体も含まれる。従って、本発明が適用される
場合の「弾奏」には、「弾く」、「撥く」のほか、「打
撃する」等、接触動作を介して励振させるための各種動
作が含まれる。

【００８６】なお、上記演奏データは、ＲＯＭ等から読
み出されたものに限定されず、例えば、鍵盤やパッド等
の入力操作部の操作によって発生したデータであっても
よい。

【００８７】なお、上記各実施の形態において、アクチ
ュエータ選択テーブルは複数種類格納しておき、参照す
べきアクチュエータ選択テーブルを任意に設定可能に構
成してもよい。その場合、アクチュエータ選択テーブル
の選択は、例えば、図７のステップＳ１０４、Ｓ１０５
でユーザによる指示に基づき行うようにしてもよい。あ
るいは、アクチュエータ選択テーブルの選択を規定する
情報を「発音形態の選択」として、演奏データ中のイベ
ントの１つに含めるようにし、図９のステップＳ３０４
で、イベントに応じたアクチュエータ選択テーブルを選
択するようにしてもよい。なお、アクチュエータ選択テ
ーブルは、新規に作成して外部記憶装置１８等に記憶、
追加できるようにしてもよい。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、発音特性の自由な可変制御を可能にして、表
現力豊かな演奏を実現することができる。

【００８９】本発明の請求項５によれば、発音音量の自
由な可変制御を可能にして、表現力豊かな演奏を実現す
ることができる。

【００９０】本発明の請求項９によれば、発音する発音
体の数で発音音量の自由な可変制御を可能にして、表現
力豊かな演奏を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る演奏装置の
平面図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】 アクチュエータＳＯＬ及びその近傍を示す図
である。

【図４】 本演奏装置の制御機構の構成を示すブロック
図である。

【図５】 演奏データの構成を示す図である。

【図６】 アクチュエータ選択テーブルの構成例を示す
図である。

【図７】 メイン処理のフローチャートを示す図であ
る。

【図８】 再生処理のフローチャートを示す図である。

【図９】 図８のステップＳ２０９で実行されるイベン
ト処理のフローチャートを示す図である。

【図１０】 本発明の第２の実施の形態で用いられるア
クチュエータ選択テーブルの構成例を示す図である。

【図１１】 第１、第２の実施の形態に対する変形例の
演奏装置における発音ユニットＳＴの一部を示す部分図
である。

【図１２】 本発明の第３の実施の形態に係る演奏装置
の図２に対応する断面図である。

【符号の説明】

１１ ＣＰＵ（制御手段）、 ＳＯＬ アクチュエー
タ、 １７ ドライバ（ＰＷＭ（パルス幅変調））、
１９ 操作部、 ２１ ソレノイドコイル、 ２２ ピ
ック部（発音体駆動部材）、 ２３ ヨーク、 ２６
プランジャ、 ＲＥ リード（発音体、発音体群）、
ＲＥａ 先端部、 ＳＴ 発音ユニット、ＳＹ 共鳴
部、 ３３ 中央支柱、 ３１ 響板、 ３４ 筐体
部、 ４２、４３ 内装部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧野 達也 静岡県浜松市中沢町10番１号 ヤマハ株式 会社内 Ｆターム(参考） 5D378 MM98 QQ01 QQ26

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 担当音高の異なる複数の発音体を有する
   発音ユニットが複数ユニット設けられ、略同一音高を担
   当する発音体が前記複数の各発音ユニットに配分されて
   構成される演奏装置であって、 前記複数の各発音ユニットに対応して設けられ、対応す
   る発音ユニットにそれぞれ接続された、互いに発音特性
   の異なる複数の共鳴部と、 前記発音体に作用することで該発音体を発音させること
   が可能な発音体駆動部材と、 前記発音体駆動部材を駆動するアクチュエータと、 演奏データに基づいて前記アクチュエータを制御する制
   御手段とを有し、 前記制御手段は、前記演奏データに基づいて、前記複数
   の発音ユニットの少なくとも１つの発音ユニット内の発
   音体のうち、前記演奏データで規定される音高に対応す
   る発音体を発音させるように前記アクチュエータを制御
   することを特徴とする演奏装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記複数の発音ユニッ
   トの中から前記演奏データで規定されるベロシティに応
   じて少なくとも１つの発音ユニットを選択すると共に、
   該選択した発音ユニット内の発音体のうち前記演奏デー
   タで規定される音高に対応する発音体を発音させるよう
   に前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求
   項１記載の演奏装置。
3. 【請求項３】 前記発音体駆動部は前記複数の各発音ユ
   ニットにつき少なくとも１つ設けられ、前記制御手段
   は、選択する発音ユニットの数を前記ベロシティに応じ
   て決定することを特徴とする請求項２記載の演奏装置。
4. 【請求項４】 前記発音特性には、音量及び音色の少な
   くとも一方が含まれることを特徴とする請求項１〜３の
   いずれか１項に記載の演奏装置。
5. 【請求項５】 担当音高の異なる複数の発音体を有する
   発音ユニットが複数ユニット設けられ、略同一音高を担
   当する発音体が前記複数の各発音ユニットに配分されて
   構成される演奏装置であって、 前記発音体に作用することで該発音体を発音させること
   が可能な発音体駆動部材と、 前記発音体駆動部材を駆動するアクチュエータと、 演奏データに基づいて前記アクチュエータを制御する制
   御手段とを有し、 前記制御手段は、前記複数の発音ユニットの中から前記
   演奏データで規定されるベロシティに応じて少なくとも
   １つの発音ユニットを選択すると共に、該選択した発音
   ユニット内の発音体のうち前記演奏データで規定される
   音高に対応する発音体を発音させるように前記アクチュ
   エータを制御することを特徴とする演奏装置。
6. 【請求項６】 前記発音体駆動部は前記複数の各発音ユ
   ニットにつき少なくとも１つ設けられ、前記制御手段
   は、選択する発音ユニットの数を前記ベロシティに応じ
   て決定することを特徴とする請求項５記載の演奏装置。
7. 【請求項７】 前記複数の発音ユニットは、同一音高の
   発音に関し、少なくとも２つの発音ユニット間で発音音
   量が異なるように構成されていることを特徴とする請求
   項５記載の演奏装置。
8. 【請求項８】 前記複数の各発音ユニットには、それぞ
   れ共鳴特性の異なる共鳴部が接続されることで、前記各
   発音ユニット間で発音音量が異なることを特徴とする請
   求項７記載の演奏装置。
9. 【請求項９】 略同一音高を担当する複数の発音体が複
   数音高分設けられて成る発音体群と、 前記発音体に作用することで該発音体を発音させること
   が可能な発音体駆動部材と、 前記発音体駆動部材を駆動するアクチュエータと、 演奏データに基づいて前記アクチュエータを制御する制
   御手段とを有し、 前記制御手段は、前記演奏データで規定される音高に対
   応する複数の発音体のうち、前記演奏データで規定され
   るベロシティに応じた数の発音体が発音するように前記
   アクチュエータを制御することを特徴とする演奏装置。