JP2008015555A - 楽音制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子楽器の拡張性を高め、ブレスコントローラと同様な息圧による操作部とその他の操作形態の異なる操作部にて楽器制御を可能にし、多機能を付加しながらセンサの共通化を図る。
【解決手段】電子楽器のメインパネル１０にベンダー操作部１と拡張センサ部２を設ける。拡張センサ部２の下にセンサ部３を設ける。操作子１１によるベンダー操作を回転検出器１２で検出する。操作子１１と回転検出器１２を保持具１３でベンダー操作方向と直角な方向に回動可能とする。ゴムパッド１６によりセンサ部３のセンサ３１の下面を押圧し、押圧情報を得る。拡張センサ部２のチャンバ２３にパイプ２６を接続する。マウスピース２７の吹奏による息圧をチャンバ２３を介してゴム膜２４ｂに与え、センサ３１の上面を押圧し、ブレス情報を得る。拡張センサ部２をパートパネル２１ごと別の操作部と取り変え可能とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、息圧を加える吹奏操作や操作子操作による押圧操作を検出して各種操作に応じて楽音を制御する楽音制御装置に関する。

従来、吹奏操作により息圧に応じて楽音を制御する所謂ブレスコントローラとして、例えば実公昭６３−２８４７５号公報、実公平６−４５９９６号公報、特開平６−１６１４４１号公報に開示されたものがある。これらの技術は、いずれも、演奏者がマウスピースを吹くときの息圧を所定の情報（ブレス情報）として検出し、このブレス情報を電気信号に変換して、電子楽器本体の楽音制御装置で楽音を制御するものである。なお、実公昭６３−２８４７５号公報のような技術は、シンセサイザにおいて、管楽器音で演奏する場合にブレス情報を忠実に反映させるための技術である。

一方、電子楽器本体には通常ベンダーホイールという操作子が鍵盤部の横に取り付けられており、例えば特開平５−１００６７３号公報、特開平８−３１４４６０号公報に見受けられるように、電子楽器の操作子として広く普及している。そして、このようなベンダーホイールは、前記のようなブレスコントローラの代替手法として用いられている。
実公昭６３−２８４７５号公報 実公平６−４５９９６号公報 特開平６−１６１４４１号公報 特開平５−１００６７３号公報 特開平８−３１４４６０号公報

本発明は、息圧をセンスするセンサ部とマウスピース部とこれらを繋ぐパイプ部とからなる楽音制御装置において、息の水蒸気による水滴や唾液等がセンサ側に溜まり難く、センサに悪影響を与えないようにすることを課題とする。

本発明の請求項１の楽音制御装置は、息圧をセンスするセンサ部とマウスピース部とこれらを繋ぐパイプ部とからなる楽音制御装置であって、前記パイプ部の前記センサ部側に配設されるとともに閉塞空間を形成するチャンバ部材を有し、前記チャンバ部材は、前記閉塞空間の中心に向かって収束し、且つマウスピース側に向かって立ち上がるような立ち上がり部を有し、前記パイプ部の端はこの立ち上がり部の収束した孔からずれて配置され、前記閉塞空間を介して該孔からセンサ部へ息圧を施すようにしてなることを特徴とする。

上記のように構成された請求項１の楽音制御装置によれば、パイプ部のセンサ部側に配設されたチャンバ部材を有し、このチャンバ部材は、前記閉塞空間の中心に向かって収束し、且つマウスピース側に向かって立ち上がるような立ち上がり部を有し、パイプ部の端はこの立ち上がり部の収束した孔からずれて配置され、この閉塞空間を介して立ち上がり部の孔からセンサ部へ息圧を施すようになるので、パイプ部のパイプ等からの息がセンサ部へ直接吹き付けられず、息の水蒸気による水滴や唾液等が、上記閉塞空間（立ち上がり部の外周の空間）に溜まってセンサ側に溜まり難く、センサに悪影響を与えない。

なお、請求項１の構成と後述の実施形態の構成との対応関係は以下のようになる。「センサ部」はセンサ部３に、「マウスピース部」はマウスピース２７に、「パイプ部」はパイプ２６に、「立ち上がり部」は内筒２３ｂに、「孔」は孔２３ｂ−１に、それぞれ対応する。

本発明の請求項１の楽音制御装置によれば、パイプ部からの息がセンサ部へ直接吹き付けられず、息の水蒸気による水滴や唾液等が、上記閉塞空間（立ち上がり部の外周の空間）に溜まってセンサ側に溜まり難く、センサに悪影響を与えないので、息圧による操作部として好適な楽音制御装置が得られる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、実施形態の電子鍵盤楽器の要部斜視図であり、楽器本体は上下ケースからなり、上ケースＵＣの上面には、メインパネル１０が演奏側（矢印Ｆ）を低く、背面側（矢印Ｒ）高くして形成されている。このメインパネル１０には鍵盤収納部１０−１が形成され、この鍵盤収納部１０−１内に鍵盤２０が配設されている。鍵盤２０の後方にはマスターボリューム３０、音色選択スイッチやモード選択スイッチ等の各種スイッチ４０が配設され、その横にはスピーカグリル５０が形成されている。また、メインパネル１０の拍子木部分（鍵盤２０の左手側）には、ベ
ンダー操作部１が配設されるとともに、このベンダー操作部１の手前には拡張センサ部２が配設されている。

ベンダー操作部１は、メインパネル１０に形成された横長矩形のベンダー用開口部１０ａから操作子１１を突出させ、後述するように操作子１１に連結されてメインパネル１０内に配設された回転検出器１２等により構成されている。

拡張センサ部２は、メインパネル１０に形成された矩形の開口部１０ｂにパートパネル２１を填め込んだ構造になっている。パートパネル２１はプラスチック成形品であり、その上面部分は、周辺をテーパ面として中央部がメインパネル１０よりも窪むような皿状の形状をしている。そして、パートパネル２１にはブレス制御用のパイプを接続するコネクタ２２が配設されている。パートパネル２１は、その左右両辺に形成された係合爪２１ａ，２１ａを開口部１０ｂの係合部１０ｂ−１，１０ｂ−１に係合させることにより、メインパネル１０に取り付けられている。また、パートパネル２１は、係合爪２１ａ，２１ａを内側に弾性変形させて係合部１０ｂ−１，１０ｂ−１から外すことにより、メインパネル１０から取り外すことができる。

図２は第１実施形態の拡張センサ部２とベンダー操作部１の構造を示す図である。なお、図２は主に図１のＡ−Ａ断面に対応しているが、解りやすくするために一部の要素は断面図としないで図示し、また、断面の部分も一部斜線を省略してある。ベンダー操作部１において、操作子１１は上端に突起部１１ａを有する略半円形の形状をしており、その半円形部１１ｂの下端部中央のボス部１１ｃの部分で回転検出器１２の回転軸１２ａに取り付けられている。また、回転検出器１２は保持具１３に取り付けられている。操作子１１のボス部１１ｃの回りにはコイルバネ１４が配設されており、操作子１１の下部中央にはコイルバネ１４の取付方向に突出した突起１１ｃ−１が一体的に形成され、この突起１１ｃ−１は、コイルバネ１４のボス部１１ｃへの取付状態において、その両側面１１ｃ−１１，１１ｃ−１１が、コイルバネ１４の脚部１４−１，１４−２に挟持される状態で保持されている。そして、コイルバネ１４の脚部１４−１，１４−２は、コイルバネ１４自体の弾性回復力に抗して開いた状態で前記突起１１ｃ−１と同幅に構成した保持具１３の両端部の保持溝１３ｂ−１，１３ｂ−２（図３参照）にそれぞれ係止されている。なお、回転検出器１２はロータリーボリューム等であり、図示しないリード線がコントローラ等に接続されている。

以上の構成により、操作子１１は、回動操作して手を放すとコイルバネ１４の弾性力により中央位置（中立位置）に復帰するように構成されている。そして、図１に丸数字１の矢印で示した操作子１１の回動操作が回転検出器１２およびコントローラ等により検出され、従来のベンダーホイールと同様な例えばピッチベンドの制御等に用いられる。しかし、この実施形態の操作子１１は保持具１３により図１，図２に丸数字２の矢印で示した方向にも操作できるように回動可能になっている。そして、この操作により別の楽音制御が行なわれる。

図３は保持具１３の取り付け状態を示す要部斜視図である。保持具１３は、金属板の型抜きと曲げ加工により形成されており、背板部１３ａと底板部１３ｂとでＬ型に形成されるとともに、底板部１３ｂの両側に軸受板１３ｃ，１３ｃが形成され、さらに底板１３ｂの端部に突起片１３ｄが形成されている。底板部１３ｂ上には基板１３ｅが固定され、この基板１３ｅと背板部１３ａに回転検出器１２が取り付けられている。また、突起辺１３ｄの先端には後述するセンサ部３のセンサ３１に対するアクチュエータとしてのゴムパッド１６が取り付けられている。一方、メインパネル１０の裏側においてベンダー用開口部１０ａの左右周縁には支持部材１０ｃが垂下されており、この支持部材１０ｃの下端部に、保持具１３が軸受板１３ｃにおいて軸１３ｆにより支持されている。なお、図２，図３では支持部材１０ｃは片側だけ図示してあるが、この支持部材１０ｃは両側の軸受板１３ｃ，１３ｃに対応してそれぞれ形成されている。

また、軸１３ｆの回りにはコイルバネ１５が配設されている。コイルバネ１５は、その上側脚部１５−１を支持部材１０ｃに形成された突起１０ｃ−１に対して内側からその弾性回復力に抗して付勢された状態で係止させ、下側脚部１５−２を底板部１３ｂの端部に対して上面から係止させている。これによって、保持具１３は図２において反時計回りに付勢されて、保持具１３の背板部１３ａが、メインパネル１０の裏側から垂下されたストッパ用突起１０ｆ（図２）に当接される。

以上の構成により、操作子１１は図２の丸数字２の矢印の方向に僅かに倒すように操作可能であり、操作をやめると図２の状態に復帰する。操作子１１を操作したとき、保持具１３が回動して突起片１３ｄの先端のゴムパッド１６が、後述するセンサ部３のセンサ３１を押圧する。なお、センサ３１は複数の操作をセンスする機能を持つ多機能型のセンサであるが、一つには厚み方向の押圧力をセンスし、上記ゴムパッド１６による押圧力に応じた感圧出力が得られる。そして、この感圧出力は、操作子１１に対する丸数字２の矢印の方向への押圧力の情報としてコントローラに取り込まれ、押圧力の情報に応じて、例えばトレモロやビブラートの深さの制御、速さの制御、あるいはその両方の同時制御など、楽音が制御される。

図２に示したように、拡張センサ部２において、パートパネル２１には、前記コネクタ２２が取り付けられるチャンバ２３が形成されており、このチャンバ２３は円筒状の外筒２３ａと略円錐台形筒状の内筒２３ｂを有している。内筒２３ｂは外筒２３ａの下端周縁から延設され、チャンバ２３の中心に向かって収束しながら外筒２３ａ内の上方に向けて立ち上がるように形成されている。また、この内筒２３ｂの上端部には息流孔２３ｂ−１が形成されている。なお、外筒２３ａの上方にはコネクタ２２を介してパイプ２６およびマウスピース２７が取り付けられる。すなわち、内筒２３ｂはマウスピース側に向かって立ち上がるようになっており、この実施形態では、内筒２３ｂが請求項２の「立ち上がり部」に相当する。

コネクタ２２は円形盆型の形状をしており、ビニール等の弾力性を有するパイプ２６を接続するための接続管部２２ａと、蓋体としてのキャップ２２ｂを納めておくためのキャップ収納部２２ｃが形成されている。接続管部２２ａはパイプ２６の外径に整合する内径を有する外管２２ａ−１と、パイプ２６の内径に整合する外径を有する内管２２ａ−２とで構成されるが、少なくとも内管２２ａ−２がパイプ２６の内径に圧入されるよう構成すればよい。前者の場合、パイプ２６は、外管２２ａ−１の内側に挿入されるとともに、このとき内管２２ａ−２がパイプ２６内に挿入されるでの、パイプ２６の先端の変形等が防止されて密閉性が確保される。

コネクタ２２の周縁のリム部２２ｄの内面と、チャンバ２３の外筒２３ａの上部外面は共にネジ切りされている。そして、コネクタ２２は、リム部２２ｄの内側付け根にＯリング２２ｅを介在させて、外筒２３ａの上部に螺着されている。これにより、チャンバ２３の外筒２３ａの内側で内筒２３ｂ（立ち上がり部）の外側に閉塞空間Ｓ１が形成され、この閉塞空間Ｓ１は内筒２３ｂの孔２３ｂ−１に連通している。

また、チャンバ２３の下端部には、ゴム膜リング２４が保持リング２５により取り付けられている。図４はゴム膜リング２４の斜視図および一部断面図であり、図４(B) は図４(A) のＢ−Ｂ断面図である。なお、図４は、図２を天地逆にして描かれている。ゴム膜リング２４は、ゴムリング２４ａの片側開口部に円形のゴム膜２４ｂを接着して形成されており、ゴムリング２４ａの外周の段部２４ａ−１が保持リング２５（図２）に嵌合される。保持リング２５の周縁のリム部の内面と、チャンバ２３の下端部の外面は共にネジ切りされており、保持リング２５がチャンバ２３の下端部に螺着されることにより、ゴム膜リング２４がチャンバ２３の下端部に取り付けられている。これにより、チャンバ２３の内筒２３ｂの内側に閉塞空間Ｓ２が形成され、この閉塞空間Ｓ２は孔２３ｂ−１を介して閉塞空間Ｓ１と連通している。なお、ゴム膜リング２４はゴムリング２４ａとゴム膜２４ｂを一体成形したものでもよい。

以上の構成により、コネクタ２２の接続管部２２ａにパイプ２６を接続し、マウスピース２７で吹奏すると、チャンバ２３の閉塞空間Ｓ１，Ｓ２を介してゴム膜２４ｂに圧力が加えられ、このゴム膜２４ｂを介して後述するセンサ部３のセンサ３１が押圧される。これにより、センサ３１で得られる感圧出力がブレス情報としてコントローラに取り込まれ、マウスピース２７に加えられる息圧に応じたブレス制御が行なわれる。なお、マウスピース２７から息を吹き込んだときに自然楽器の吹奏感を出すために、センサ３１に息圧を与えながらも僅かに空気が抜けるように、外筒２３ａの側面に小透孔２３ａ−１が開けられている。

ここで、チャンバ２３において、パイプ２６からの息は閉塞空間Ｓ１を介して内筒２３ｂ（立ち上がり部）の孔２３ｂ−１からゴム膜リング２４を介してセンサ３１へ息圧を施すようになるので、パイプ２６からの息がセンサ部へ直接吹き付けられず、息の水蒸気による水滴や唾液等は、せいぜい閉塞空間Ｓ１の下部に溜まる程度である。したがって、ゴム膜リング２４に悪影響を与えない。また、仮にゴム膜リング２４をなくして、センサ３１を接着等によりチャンバ２３の下端に密着させた構造の場合でも、センサに悪影響を与えない。

また、コネクタ２２は外筒２３ａに螺着されているだけなので、コネクタ２２を外して水滴等を拭うなどの掃除が容易である。さらに、保持リング２５をチャンバ２３に螺着することでゴム膜リング２４が取り付けられているので、保持リング２５を外すだけでゴム膜リング２４を取り外すことができ、ゴム膜リングの交換等のメンテナンスが容易である。

また、ブレス操作をしないときにはパイプ２６を外しておくことができ、その他の演奏の邪魔にならない。さらに、このようにパイプ２６を接続しないときは、キャップ２２ｂで接続管部２２ａに栓をしておくことができ、接続管部２２ａから塵などが入るのを防止することができる。さらに、唾液等が、空間Ｓ１の下部に溜まることがあっても、メインパネル１０およびパートパネル２１が斜めに形成されていることから、前記下部の一箇所Ｐに集められ、コネクタ２２を外筒２３ａからはずしてそこを布等で拭き取るだけでよく、構造的に掃除しやすいようになっている。

図５はセンサ部３の構造を示す分解斜視図、図６はセンサ部３の取り付け構造を示す図であり、図６は図２のＣ−Ｃ断面を示している。また、図７はセンサ部３のセンサ取り付け部を示す図であり、この図７はメインパネル１０の開口部１０ｂの部分を裏側から見た斜視図である。

図５，図６に示すように、センサ部３は、後述説明するセンサー用シート部品を折り畳んで形成されたセンサ３１を、金属製のセンサケース３２内に収納して構成されている。センサケース３２は周囲４箇所にフランジ３２ａを備えている。また、図７に示すように、メインパネル１０の裏側において開口部１０ｂの周縁から４つのケース保持部材１０ｄが垂下されている。そして、各ケース保持部材１０ｄの下端に各フランジ３２ａがネジ止めされることにより、センサケース３１はメインパネル１０内でパートパネル２１の下方に固定されている。

センサ３１の下面のベンダー操作部１側の一部は、センサケース３２に形成された下部開放部３２ｂ（図５参照）を介して露出され、この露出された部分は前記ベンダー操作部１における保持具１３に取り付けられたゴムパッド１６に対面している。また、図７に示すように、４本のケース保持部材１０ｄのうちベンダー操作部１側の２本のケース保持部材１０ｄ間には当て部材１０ｅが形成されており、この当て部材１０ｅの下面１０ｅ−１がセンサ３１の上面側で下部開放部３２ｂおよびゴムパッド１６に対応する位置（図５の二点鎖線の位置）に配置されている。

これにより、前記のように操作子１１を丸数字２の矢印の方向に操作すると、ゴムパッド１６がセンサケース３２の下部開放部３２ｂを介してセンサ３１の下面に当接可能になるとともに、当て部材１０ｅでセンサ３１の上面が固定され、センサ３１で感圧出力が得られるようになっている。なお、当て部材１０ｅの下面１０ｅ−１とセンサ３１の上面とは接触するか僅かに隙間を開けるか、センサ３１の感度に応じて設定することができる。

また、センサ３１の上面は、その殆ど全面がセンサケース３２の上部開放部３２ｃ（図５参照）を介してパートパネル２１側（拡張センサ部２側）に露出されている。そして、この上面の露出されている部分に前記ゴム膜リング２４が配置され、このゴム膜リング２４のゴム膜２４ｂによりセンサ３１の押圧が可能になっている。なお、前記当て部材１０ｅの下面１０ｅ−１と同様に、このゴム膜２４ｂとセンサ３１の上面とは接触するか僅かに隙間を開けるか、センサ３１の感度に応じて設定されている。

図８はセンサ３１を構成するために用いるセンサ用シート部品４の平面図およびその一部の断面図であり、このセンサ用シート部品４は、電気絶縁性と可撓性を有するポリエステル樹脂製の基板４１に、導電性のペーストや感圧導電性ペーストをスクリーン印刷することにより、感圧導電層部４Ａと櫛歯状電極部４Ｂを形成し、感圧センサおよび位置検出センサの複合センサを構成できるようにしたものである。なお、導電性のペーストや感圧導電性ペーストにより感圧センサを構成する技術としては、例えば特公平６−２９８０２号公報に開示された技術を用いることができる。すなわち、銀、銅などの１種類または２種類以上を含む導電性のペーストをスクリーン印刷することにより、導電体である電極および回路を形成する。また、シリコーンゴムに銀、銅、ニッケルなどの１種類またはそれ以上の金属粒子とカーボンブラックを分散させた感圧導電性ペーストをスクリーン印刷することにより、感圧導電層を形成する。

感圧導電層部４Ａは、導電性のペーストで形成された長方形の対向電極層４２と、この対向電極層４２を覆うように感圧導電性ペーストで形成された感圧導電層４３とで構成されている。

櫛歯状電極部Ｂは、感圧導電層４３の長手方向に対応する方向に併設された多数の第１接点４４ａとこの第１接点４４ａの同一片側に布設された共通線４４ｂとからなる櫛歯状第１電極４４と、第１接点４４ａの間に互い違いに布設された多数の第２接点４５ａとこの第２接点４５ａの同一片側（共通線４４ｂの反対側）にて、抵抗導電性の第１幹線４５ｂと導電性の第２幹線４５ｃとを、該第２幹線４５ｃを外側にして第２接点４５ａにそれぞれ接続した櫛歯状第２電極４５とで構成されている。また、櫛歯状第１電極４４の共通線４４ｂにはハトメ等によりに端子４４−１が接続され、櫛歯状第２電極４５の第１幹線４５ｂと第２幹線４５ｃにはハトメ等により端子４５−１が接続されている。

このセンサ用シート部品４は、図８の二点鎖線を谷線として折り曲げてセンサとして使用するが、このとき感圧導電層４３は、共通線４４ｂ、第１幹線４５ｂおよび第２幹線４５ｃの部分を除いた第１接点４４ａと第２接点４５ａとの布設面に対向して配置される。そして、感圧導電層部４Ａおよび櫛歯状電極部４Ｂの基板４１の裏側において対向電極層４２の範囲に対応する面がセンシング面となり、この操作面が押圧されると、端子４４−１，４５−１間の抵抗値が変化して電圧信号が感圧出力として得られる。なお、図８(B)は第１幹線４５ｃの部分の第２接点４５ａに沿って切った拡大断面図であり、第２接点４５ａは第１幹線４５ｂの部分で分離されているが、その分離された第２接点４５ａ，４５ａのそれぞれの端部に重なるように抵抗導電性の第１幹線４５ｂが形成されている。

第１幹線４５ｂは抵抗導電性を有し、第２幹線４５ｃは殆ど抵抗のない導電性を有しており、さらに、第２幹線４５ｃが第１幹線４５ｂの外側に布設されている。これにより、図８の一点鎖線を切り取り線として、第２幹線４５ｃの部分を切り取って使用する形態と、第２幹線４５ｃを切り取らないで使用する形態との、２つの形態のセンサを構成することができる。

すなわち、第２幹線４５ｃを切り取らない場合は、第２接点４５ａは導電性の第２幹線４５ｃにより無抵抗で端子４５−１に接続されることになり、操作面のどこを押圧しても押圧位置に関係なく押圧力に応じた出力電圧が得られる。第１実施形態のセンサ３１は、この第２幹線４５ｃを切り取らないで構成されたものである。一方、第２幹線４５ｃを切り取った場合は、第２接点４５ａは抵抗導電性の第１幹線４５ｂのみにより端子４５−１に接続されることになり、第１幹線４５ｂの抵抗の長さ依存性が寄与して、図８の丸数字３の矢印方向の押圧位置に応じた出力電圧が得られ、位置検出センサとすることができる。後述の第４実施形態ではセンサ３１は第２幹線４５ｃを切り取って構成されたものである。

ここで、第１実施形態のセンサ３１は、感圧導電層４３の抵抗値を比較的低く設定したライトタッチセンサとして構成されており、前記のようにゴム膜２４ｂを介して息圧を加えた場合のように、センシング面への押圧力が弱い場合でも押圧力に応じた出力電圧を得ることができる。一方、後述する第４実施形態のように、第２幹線４５ｃを切り取ってスライドボリュームのような使い方をする場合のように、ある程度の強度以上の押圧力に対しては、その押圧位置の第１接点４４ａと第２接点４５ａ間の抵抗が殆どゼロ（例えば数Ω以下）となる。すなわち、スライド操作の最大スパンに対応する、第１幹線４５ｂに起因する抵抗値の変化幅（検出レンジ）に対して、上記第１接点４４ａと第２接点４５ａ間の抵抗が相対的に無視できる値となる。したがって、殆ど第１幹線４５ｂの抵抗にのみ依存する出力電圧が得られ、殆ど押圧力に依存しない位置検出センサの機能を確保できる。

以上のように構成されたセンサ３１の出力電圧は図示しないマイコン等で構成されたコントローラで検出されるが、このコントローラの処理は、例えばメインパネル１０に設けられたモード切換えスイッチなどに応じて切換選択できるようになっている。例えば、センサ３１の出力電圧を拡張センサ部２による息圧操作に対応してブレスコントロール用に処理する第１モードと、センサ３１の出力電圧をベンダー操作部１の操作子１１の丸数字２の矢印方向への操作用に処理する第２モードとに切換選択できるようになっている。なお、拡張センサ部２による息圧操作と、操作子１１の丸数字２の矢印方向への操作とでは、出力電圧の特性がかなり異なるので、この特性の違いを検出して各操作に応じた処理を選択的に行うようにしてもよい。

ここで、図１および図２は、第１実施形態として電子鍵盤楽器にオプションとして拡張センサ部２を搭載した状態を示しているが、第２実施形態として、拡張センサ部２を搭載しない電子鍵盤楽器とすることもできる。この場合は、パートパネル２１を取り外し、メインパネル１０の開口部１０ｂに図９の目隠蓋２１′を填め込んだ状態とすることもできる。目隠蓋２１′は上面部分が平坦でチャンバ２３を備えてないこと以外はパートパネル２１と同様な構造であり、上面部分の左右裏側には側壁部２１ｂ′，２１ｂ′が形成され、この側壁部２１ｂ′，２１ｂ′の下端から側壁部２１ｂ′，２１ｂ′に沿って上方に若干湾曲させた係合爪２１ａ′，２１ａ′が形成されている。そして、この目隠蓋２１′を開口部１０ｂに填め込み、係合爪２１ａ′，２１ａ′を開口部１０ｂの係合部１０ｂ−１，１０ｂ−１に係合させることにより、メインパネル１０に取付られる。これにより、開口部１０ｂが塞がれる。なお、第１実施形態のパートパネル２１の係合爪２１ａも上記目隠蓋２１′の係合爪２１ａ′と同様な構造になっている。

ところで、第１実施形態のコネクタ２２、チャンバ２３、ゴム膜リング２４、保持リング２５の構成を電子管楽器に適用することができる。すなわち、図２の二点鎖線は第３実施形態の電子管楽器を示しており、電子管楽器の本体６１は、図では省略してあるが長尺の筒状であり、上端にはマウスピース６２を備えている。マウスピース６２にはパイプ６３の一端が接続され、パイプ６３は本体６１内を下方に配管され、その他端がコネクタ２２の接続管部２２ａに接続される。また、チャンバ２３の下部にはセンサ収容部６４が螺着されており、このセンサ収容部６４内にゴム膜リング２４および保持リング２５が収容されるとともに、その下端にセンサ部３が収容される。なお、当然にパートパネル２１は不要で、センサ部３もセンサ収容部６４内（二点鎖線の内側）に収容できるサイズとすることはいうまでもない。また、キャップ２２ｂおよびキャップ収納部２２ｃは不要となる。

以上の構成により、電子管楽器においても、第１実施形態同様に、水滴や唾液等はせいぜい閉塞空間Ｓ１の下部に溜まる程度であり、コネクタ２２の部分と外筒２３ａの部分を外して、閉塞空間Ｓ１内の水滴等を拭うなどの掃除が容易にはる、また、センサ収容部６４を外し、保持リング２５を外すだけでゴム膜リング２４を取り外すことができ、メンテナンスが容易である。

次に第４実施形態について説明する。第１実施形態のパートパネル２１に代えて、図１０に示す第４実施形態のパートパネル５１をメインパネル１０の開口部１０ｂに填め込むようにしてもよい。この第４実施形態のパートパネル５１は、開口部１０ｂに嵌合する周囲の部分と係合爪は図示を省略してあるが第１実施形態のパートパネル２１と同様である。そして、このパートパネル５１の上面部分でセンサ３１の上方となる位置に、スライド操作子が配設されている。

スライド操作子はプラスチック部材で本体が構成され、摺動ブロック部５２とその中央に立設された操作レバー部５３を備えている。摺動ブロック部５２において、プラスチック製の基部５２ａのパートパネル５１側の上面の４隅には滑り具５２ｂが配設されている。また、図１０(B)に示したように、基部５２ａの下面には軸受部５２ｃが形成されており、この軸受部５２ｃには、金属製で円柱状の芯部材５４ａの回りにゴム膜５４ｂを被覆したゴムローラ５４が軸支されている。

操作レバー部５３において、プラスチック製の基部５３ａには断面円形の横孔５３ａ−１が形成され、この横孔５３ａ−１内には、図１１(A)に示したように、圧縮バネ５５ａとこの圧縮バネ５５ａの両端に配置された金属ボール５５ｂからなるプランジャ５５が配設されている。また、操作レバー部５３の基部５３ａの上面と側面は金属板５６で被覆され、金属板５６の側面には、横孔５３ａ−１に対応する位置で金属ボール５５ｂより僅かに径の小さな丸孔５６ａが形成されている。そして、プランジャ５５の金属ボール５５ｂは圧縮バネ５５ａを圧縮した状態で丸孔５６ａから一部が突出するように構成されている。

一方、パートパネル５１の上面部分には、操作レバー部５４と整合する幅でセンサ３１の長手方向（図８の丸数字３の矢印方向）に沿って長手をなす開口部５１ａが形成されており、さらに、この開口部５１ａの内側の両側面には、プランジャ５５の金属ボール５５ｂと整合する凹溝５１ｂが形成されている。この凹溝５１ｂとプランジャ５５の上下方向の位置関係は次のように設定されている。操作レバー部５３を押し下げて、裏面のゴムローラ５４がセンサ３１に当接するとき、図１１(B) に示したように、金属ボール５５ｂの下半分の略中央近傍で凹溝５１ｂの下縁が当接するように設定されている。これにより、操作レバー部５３を押圧している状態では、圧縮バネ５５ａの弾性回復力に応じて凹溝５１ｂの下縁から金属ボール５６ｂに上向き成分を有する抗力が作用しているので、操作レバー部５３から手を離すと、操作レバー部５３は、金属ボール５５ｂが凹溝５１ｂ内に填る位置まで上昇し、ゴムローラ５４がセンサ３１から僅かに離される。

なお、この第４実施形態のセンサ３１は、第１実施形態と異なり、図８についてコラム「００５３」で説明したように、導電性の第２幹線５４ｃを切り取って位置検出センサを構成しものである。

以上の構成により、操作レバー部５３を押し下げてゴムローラ５４によりセンサ３１の上側操作面を押圧すると、図８の丸数字３の矢印方向の押圧位置に応じた出力電圧が得られる。また、押圧したまま操作レバー部５３を摺動させると、押圧位置の変化を示す出力電圧が得られる。なお、このような操作の場合、前記コラム「００５４」で説明したように、殆ど押圧力に依存しない位置検出センサの機能を確保できる。さらに、押圧力を弱めてスライド操作子５２を上昇させ、その状態でスライド操作子５２の摺動させることができるので、連続的な位置の変化ではなく、とびとびの位置で押圧操作をすることもできる。

なお、以上の第４実施形態では、センサ３１の感圧導電層４３の抵抗値を比較的低くしたライトタッチセンサとして構成されているので、殆ど押圧力に依存しない位置検出センサの機能を確保されるが、センサ３１の前記感圧導電層部４Ａおよび櫛歯状電極部４Ｂの間に導電性のシートを挿入するようにすれば完全に非圧力依存型の位置検出センサとすることができる。なお、導電性のシートとして、櫛歯状電極部４Ｂに軽く接触しているだけでは抵抗が略無限大となるようなシートはすでに開発されている。

この場合、ベンダー操作部１側の丸数字２の矢印方向への操作を圧力情報として得るためには、上記導電性のシートは下部開放部３２ｂに対応する部分には配設しないようにする。このように、同一のセンサ用シート部品４を用いながら、殆ど押圧力に依存しない位置検出センサと完全に圧力に依存しない位置検出センサを得ることができる。また、感圧導電層４３および第１幹線４５ｂの抵抗成分の選定如何（例えば、感圧導電層４３を抵抗性大、第１幹線４５ｂを極小）によって、圧力依存型センサも構成できる。この場合の楽音制御の例としては、左指で、ベンダー操作部１の丸数字２の矢印方向への制御をし、これで制御しきれない場合、スライド操作子５２の押圧操作により、ベンド量をさらに増加させる。このように楽音制御パラメータの変化幅を増大させることも可能である。

また、図８に示したセンサ用シート部品４において、端子４５−１，４４−１は左右逆としてもよい。すなわち、前記実施形態では、端子４５−１，４４−１が図８のように左側にある構成としているが、右側（端子４５−１，４４−１と反対側）にベンダー操作部１があるので、第２幹線５４ｃを切り取った状態においては、操作子１１を丸数字２の矢印方向に最大に倒して感圧導電層４３における圧力分の抵抗をほぼゼロとしても、第１幹線４５ｂのほぼ全長分の抵抗が残り、ダイナミックレンジは、端子４５−１，４４−１が右側にある構成にした場合に対し、略半分になる。すなわち、端子４５−１，４４−１を図８において右側（ベンダー操作部１側）にすると、第１幹線４５ｂに起因する抵抗がゼロになる分だけ、ダイナミックレンジが広がり、さらに制御が可能となる。このとき、スライド操作子５２での押圧制御、または、ブレス操作時のゴム膜２４ｂによる押圧制御により、第１幹線４５ｂに起因する抵抗を限りなくゼロにすることができる。したがって、制御のうわのせ、つまり、電子オルガンのエクスプレッションペダルで音量、音色、パンニング等を制御するように、このエクスプレッションペダルをさらに押込んで、その上さらに楽音パラメータを大にできるような制御が、本実施形態により可能である。

また、第１実施形態では、導電性の第２幹線５４ｃを切り取らないで圧力センサとしてセンサ３１を構成しているが、ブレス制御を行う第１実施形態においても第４実施形態と同様に第２幹線５４ｃを切り取ったセンサ３１としてもよい。すなわち、この場合センサ３１は押圧位置を検出する位置検出センサともなるが、前記のようにゴム膜２４ｂを介して息圧が加えられるとき、センサ３１が押圧される位置は略一定の範囲になるので、出力電圧から息圧の情報も容易に抽出することができる。このように構成した電子鍵盤楽器では、第１実施形態のパートパネル２１と第４実施形態のパートパネル５１を所望に応じて取り替えることができ、息圧による制御と、スライドボリュームのような使い方による制御とを選択することができる。

以上の第１実施形態のパートパネル２１、第２実施形態の蓋部材２１′、第４実施形態のパートパネル５１は、係合爪２１ａ，２１ａ′（第４実施形態は図示ないがこれらと同じ）を手で摘んで弾性変形することにより、パートパネル２１，５１、蓋部材２１′を開口部１０ｂから簡単に取り外すことができるようになっているが、これらの部品は頻繁に取り外すものではないので、素手などで簡単に取り外せないようにしてもよい。

例えば、パートパネル裏側の周縁近傍に係合部をパートパネルと一体成形により垂下し、この係合部の先端にパートパネルの外側に向けて突出するような爪を設ける。この係合部はパートパネルの材料であるプラスチックの弾性により内側に変形して爪がメインパネルの開口部の内側に挿入されるようにする。そして、パートパネルの上面から係合部の付け根まで貫通する小さな透孔を係合部よりも外側に開けておく。パートパネルを開口部に嵌めるときは、係合部と爪をその弾性回復力に抗して開口部内に圧入する。パートパネルを取り外すときは、透孔からマイナスドライバ等の治具を差し込んで、この治具を梃子のように使い、係合部をパートパネルの中央側（内側）に曲げて爪の先端が開口部を通るようにし、パートパネルを取り外す。なお、係合部の治具が当たる面と反対側の面に対向してストッパを設けておくと、係合部を誤って折ってしまうこともない。このように、パートパネルを簡単に取り外せないようにしておくと、ほこりなども入らず、また、安易にパートパネルを開けてしまうようなこともない。

第１実施形態では、ゴム膜２４ｂに加えられる息圧をセンサ３１で直接圧力として検出するようにしているが、光センサや磁気センサで検出するようにしてもよい。光センサとしては、例えばＬＥＤとフォトトランジスタを１つのマイクロチップに搭載し、ＬＥＤから発光された光の反射光をフォトトランジスタで検出するように構成したものがある。この光センサをシート基板の固定された表面においてゴム膜２４ｂに対面するように取り付けるとともに、ゴム膜２４ｂをゴムリング２４ａの内部に取り付け、ゴム膜２４ｂと光センサとの間に間隙を設ける。またゴム膜２４ｂの表面（下面）を白色としておく。そして、息圧に応じてゴム膜２４ｂは膨張して光センサとの距離が変動するので、光センサの受光量からこの距離を息圧相当の信号として取り出す。また、ゴム膜に磁性材を塗布し、磁気センサでゴム膜の距離を息圧相当の信号として取り出すようにしてもよい。

本発明の実施形態の電子鍵盤楽器の要部斜視図である。 実施形態における拡張センサ部とベンダー操作部の構造を示す図である。 実施形態における保持具の取り付け状態を示す要部斜視図である。 実施形態におけるゴム膜リングの斜視図および一部断面図である。 実施形態におけるセンサ部の構造を示す分解斜視図である。 実施形態におけるセンサ部の取り付け構造を示す図である。 実施形態におけるセンサ部のセンサ取り付け部を示す図である。 実施形態におけるセンサ用シート部品の平面図およびその一部の断面図である。 実施形態における目隠蓋の斜視図および断面図である。 実施形態におけるパートパネルの一部上面斜視図および一部底面斜視図である。 実施形態におけるプランジャの構造と作用を説明する図である。

符号の説明

１…ベンダー操作部、２…拡張センサ部、３…センサ部、４…センサ用シート部品、１１…操作子、１２…回転検出器、１３…保持具、１６…ゴムパッド、２１…パートパネル、２２…コネクタ、２２ａ…接続管部、２２ｂ…キャップ（蓋体）、２３…チャンバ、２３ａ…外筒、２３ｂ…内筒、２６…パイプ、２７…マウスピース、２３ｂ−１…孔、Ｓ１，Ｓ２…閉塞空間、３１…センサ、４１…基板、４２…対向電極層、４３…感圧導電層、４４…櫛歯状第１電極、４４ａ…第１接点、４４ｂ…共通線、４５…櫛歯状第２電極、４５ａ…第２接点、４５ｂ…第１幹線、４５ｃ…第２幹線、５１…パートパネル、５２…摺動ブロック部、５３…操作レバー部、５４…ゴムローラ

Claims (1)

1. 息圧をセンスするセンサ部とマウスピース部とこれらを繋ぐパイプ部とからなる楽音制御装置であって、
   前記パイプ部の前記センサ部側に配設されるとともに閉塞空間を形成するチャンバ部材を有し、
   前記チャンバ部材は、前記閉塞空間の中心に向かって収束し、且つマウスピース側に向かって立ち上がるような立ち上がり部を有し、前記パイプ部の端はこの立ち上がり部の収束した孔からずれて配置され、前記閉塞空間を介して該孔からセンサ部へ息圧を施すようにしてなることを特徴とする楽音制御装置。

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