JP2008170526A - 鍵盤楽器のペダル操作検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ペダルの操作状態を検出するセンサの取り付けおよび取り付け後の調整を容易に行うことができる鍵盤楽器のペダル操作検出装置を提供する。
【解決手段】鍵の押鍵に伴って弦を打弦するためのハンマーを回動させるアクションを有する鍵盤楽器において、楽音にペダル効果を付与するために操作されるペダルの操作状態を検出する鍵盤楽器のペダル操作検出装置であって、ペダルの操作に連動して作動する作動部品９と、アクションの付近に配置され、ペダルの操作状態を検出するために、作動部品の作動状態を検出するセンサ１２を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、消音ピアノあるいは自動演奏ピアノなどの複合型のピアノに適用され、楽音にペダル効果を付与するために操作されるペダルの操作状態を検出する鍵盤楽器のペダル操作検出装置に関する。

従来の自動演奏ピアノとして、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この自動演奏ピアノは、回動自在の鍵と、鍵の回動に連動して回動し、弦を打弦するハンマーと、ハンマーに設けられたシャッタと、第１〜第３光センサなどで構成されている。第１〜第３光センサは、シャッタの両側に配置され、一対の発光素子および受光素子でそれぞれ構成され、通常、ケーブルを介して楽音発生装置に接続されている。

このような構成により、鍵の押鍵に連動してハンマーが回動するのに伴い、シャッタが第１〜第３光センサの発光部からの光を遮断することによって、それに応じた検出信号が第１〜第３光センサから楽音発生装置に出力され、それにより、鍵の押鍵情報を検出し、それに応じた楽音を発生する。

また、特許文献１には記載されていないが、自動演奏ピアノには、ペダル装置が設けられている。図１２に示すように、ペダル装置２０は、底板１４に回動自在に取り付けられ、前後方向に延びるソフトペダル２１、マフラーペダル２２およびラウドペダル２３と、これらのペダル２１〜２３にそれぞれの一端部が連結され、左右方向に延びるとともに、中央においてそれぞれの天秤台２４に支持されたソフトペダル天秤２５、マフラーペダルワイヤ（図示せず）およびラウドペダル天秤２６などを備えている。これらのペダル２１〜２３を踏み込むと、天秤２５，２６が回動し、突上げ棒２７，２８を突き上げることによって、それぞれのペダル効果が付与される。また、自動演奏ピアノには、演奏者による演奏の記録時におけるペダルの操作情報を記録し、自動演奏に用いるためにペダル２１，２３の操作状態を検出するソフトペダルセンサ８１およびラウドペダルセンサ８２などが設けられている。

ソフトペダルセンサ８１は、ソフトペダル天秤２５の付近に設けられており、マイクロスイッチで構成され、ケーブル８３を介して楽音発生装置（図示せず）に接続されている。ソフトペダル２１が操作されると、ソフトペダル天秤２５が回動し、それでソフトペダルセンサ８１を押圧することによって、ソフトペダルセンサ８１がＯＮされ、それにより、ソフトペダル２１が操作されたことが検出される。

一方、ラウドペダルセンサ８２は、ラウドペダル天秤２６の付近に設けられ、回動自在のボリューム８２ａと、ボリューム８２ａと一体のレバー８２ｂを備えており、ボリューム８２ａは、ケーブル８４を介して楽音発生装置に接続されている。ラウドペダル２３が操作されると、ラウドペダル天秤２６が回動し、レバー８２ｂを回動させることによって、ボリュームが回動量に応じた信号を出力し、それにより、ラウドペダル２３の操作量が検出される。

しかし、ソフトペダルセンサ８１およびラウドペダルセンサ８２は、底板１４のすぐ上方に配置された天秤２５，２６の付近に配置されているので、それらの取り付けおよびその後の調整作業を、ピアノの棚板の下に潜り込んだ体勢で行わなければならないため、その作業を容易に行えない。また、前述したように、鍵の押鍵情報を検出する第１〜第３光センサがアクションの付近に配置されているのに対して、ソフトペダルセンサ８１およびラウドペダルセンサ８２は、底板１４の付近に配置されている。このため、楽音発生装置への第１〜第３光センサのケーブルの配線と、ソフトペダルセンサ８１などのケーブル８３の配線を、互いに別個に行う必要があり、一括して行うことができないので、その配線作業が煩雑になる。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ペダルの操作状態を検出するセンサの取り付けおよび取り付け後の調整を容易に行うことができる鍵盤楽器のペダル操作検出装置を提供することを目的とする。

特開平２−１６０２９２号公報

この目的を達成するため、請求項１に係る発明は、鍵の押鍵に伴って弦を打弦するためのハンマーを回動させるアクションを有する鍵盤楽器において、楽音にペダル効果を付与するために操作されるペダルの操作状態を検出する鍵盤楽器のペダル操作検出装置であって、ペダルの操作に連動して作動する作動部品と、アクションの付近に配置され、ペダルの操作状態を検出するために、作動部品の作動状態を検出するセンサと、を備えることを特徴とする。

この鍵盤楽器のペダル操作検出装置によれば、ペダルが操作されると、それに連動して作動部品が作動する。作動部品の作動状態は、アクションの付近に配置されたセンサによって検出される。このように、作動部品は、ペダルの操作に連動して作動するため、その作動状態をセンサで検出することによって、ペダルの操作状態を検出することができる。また、センサがアクションの付近に配置されるので、従来のように底板の付近に配置される場合と比較して、センサの取り付けおよび取り付け後の調整を、容易に行うことができる。また、アクションを楽器本体に取り付けた後においても、これを一旦、取り外した状態でセンサの調整を容易に行うことができる。

また、特許文献１のように鍵の押鍵状態を検出するセンサがアクションの付近に配置されている場合には、そのセンサの配線と、ペダルの操作状態を検出するセンサの配線をまとめて行うことができ、その配線作業が容易になる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の鍵盤楽器のペダル操作検出装置において、ペダルは、楽音にソフトペダル効果を付与するためのソフトペダルであり、作動部品は、ハンマーに隣接する所定のペダル非操作位置と、ペダル非操作位置よりも弦に近い所定のペダル操作位置に回動自在に設けられ、ソフトペダルが操作されていないときに、ペダル非操作位置に位置し、ソフトペダルの操作に連動してペダル操作位置に移動することによって、ハンマーを弦側に移動させるハンマーレールであり、センサは、ハンマーレールがペダル非操作位置およびペダル操作位置のいずれに位置するかを検出することを特徴とする。

この構成によれば、作動部品であるハンマーレールは、ソフトペダルが操作されていないときには、ハンマーに隣接する所定のペダル非操作位置に位置する一方、ソフトペダルの操作に連動して、ペダル非操作位置よりも弦に近い所定のペダル操作位置に移動する。このため、ハンマーレールがペダル非操作位置およびペダル操作位置のいずれに位置するかをセンサで検出することによって、ソフトペダルの操作の有無を検出することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の鍵盤楽器のペダル操作検出装置において、アクションは、弦に当接し、弦の振動による発音を阻止する所定の止音位置と、弦から離れ、弦の振動による発音を許容する所定の発音位置との間で回動自在のダンパーを有し、ペダルは、楽音にラウドペダル効果を付与するためのラウドペダルであり、作動部品は、ラウドペダルの操作量に応じた回動量で回動し、ダンパーを止音位置から発音位置側に移動させるダンパーロッドであり、センサは、ダンパーロッドの回動量を検出することを特徴とする。

この構成によれば、ラウドペダルが操作されると、その操作量に応じた回動量でダンパーロッドが回動し、それにより、ダンパーを所定の止音位置から発音位置側に移動させる。このため、ダンパーロッドの回動量をセンサで検出することによって、ラウドペダルの操作量を検出することができる。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の鍵盤楽器のペダル操作検出装置において、支点に回動自在に支持され、ダンパーロッドに係合し、ダンパーロッドで押圧されることによって回動するアームをさらに備え、センサは、ダンパーロッドとの係合部位よりも支点から遠い部位においてアームが係合し、アームで押圧されることによって回動するレバーと、レバーと一体に回動し、ラウドペダルの操作量に応じた検出信号を出力するボリュームと、を有することを特徴とする。

この構成によれば、ラウドペダルの操作に連動してダンパーロッドが回動すると、アームがダンパーロッドで押圧されることによって、支点を中心として回動する。また、回動するアームによって、レバーを押圧し、回動させ、このレバーと一体のボリュームが回動する。この場合、アームが、ダンパーロッドとの係合部位よりも支点から遠い部位において、レバーを押圧するので、ダンパーロッドの回動ストロークをアームによって拡大することができ、それにより、ラウドペダルの操作量を精度良く検出することができる。

請求項５に係る発明は、請求項１に記載の鍵盤楽器のペダル操作検出装置において、ペダルは、楽音にソフトペダル効果を付与するためのソフトペダルであり、ソフトペダルが操作されていないときに、ハンマーを弦から遠い所定のペダル非操作位置に位置させ、ソフトペダルの操作に連動して、ハンマーをペダル非操作位置よりも弦に近い所定のペダル操作位置に移動させるハンマーレールと、ハンマーに一体に設けられ、ハンマーの回動経路に沿って延びるシャッタと、をさらに備え、センサは、シャッタの回動経路の両側に配置された発光部および受光部を有し、ハンマーの回動に伴う、シャッタによる発光部からの光の光路の遮断状態および開放状態に応じて、鍵の押鍵状態を検出する光センサであることを特徴とする。

この構成によれば、ハンマーが回動すると、ハンマーに設けられたシャッタが光センサの光路を遮断または開放する。光センサは、光路の遮断状態または開放状態に応じた検出信号を出力し、それに基づいて、鍵の押鍵情報を検出する。また、ハンマーは、ソフトペダルが操作されていないとき、弦から遠い所定のペダル非操作位置に位置する一方、ソフトペダルの操作に連動して、ハンマーレールによってペダル非操作位置よりも弦に近い所定のペダル操作位置に移動させられる。このため、光センサの検出信号を利用して、ソフトペダルの操作状態を検出することができる。その結果、ソフトペダルの操作状態を検出するための別個のセンサが不要になり、それにより、製造コストを削減することができる。

請求項６に係る発明は、請求項５に記載の鍵盤楽器のペダル操作検出装置において、ハンマーは、複数のハンマーで構成され、光センサは、ハンマーがペダル非操作位置にあるときと、ペダル操作位置にあるときとで、光路の遮断状態および開放状態が互いに異なるような位置に配置され、所定数以上の複数の光センサの光路が遮断状態および開放状態の一方の状態にあるときに、ソフトペダルが操作されたと判定するペダル操作判定手段をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、ハンマーがペダル非操作位置にあるときに、光センサの光路が開放状態であれば、ハンマーがペダル操作位置にあるときには、光センサの光路は遮断状態にある。ソフトペダルが操作されると、すべてのハンマーが一斉にペダル操作位置に回動することによって、すべての光センサの光路がシャッタで同時に遮断または開放される。これに対して、通常、押鍵に伴って回動するハンマーの数は限られるため、ハンマーの回動によって遮断状態または開放状態になる光センサの数も限られる。したがって、所定数以上の複数の光センサの光路が同時に遮断または開放されたときに、ソフトペダルが操作されたと判定することができる。

請求項７に係る発明は、請求項６に記載の鍵盤楽器のペダル操作検出装置において、ペダル操作判定手段は、ソフトペダルが操作されたと判定した後、所定数以上の複数の光センサの光路の少なくとも１つが遮断状態および開放状態の他方の状態になったときに、ソフトペダルの操作が解除されたと判定することを特徴とする。

ソフトペダルが操作された後、その操作が解除されると、ハンマーは一斉にペダル非操作位置に回動し、シャッタが光路を開放または遮断する。このため、所定数以上の複数の光センサの光路の少なくとも１つが開放または遮断されたときに、ソフトペダルの操作が解除されたと判定することができる。

請求項８に係る発明は、請求項６または７に記載の鍵盤楽器のペダル操作検出装置において、光センサは、シャッタの回動経路に沿って配置された複数の光センサで構成されており、ペダル操作判定手段は、弦から最も遠い位置に配置された光センサの検出信号に基づいて、ソフトペダルの操作状態を判定することを特徴とする。

この構成によれば、光センサは、シャッタの回動経路に沿って配置された複数のセンサで構成されている。ソフトペダルの操作に伴うハンマーの回動量は、鍵の押鍵時のハンマーの回動量よりも小さいため、弦から最も遠い位置に配置された光センサの検出信号を利用することによって、ソフトペダルの操作状態を適切に判定することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態によるペダル操作検出装置を適用したアップライト型の消音ピアノ１（鍵盤楽器）を示している。なお、以下の説明では、消音ピアノ１を演奏者から見た場合の手前側（図１の右側）を「前」、奥側（図１の左側）を「後」とし、さらに左側および右側をそれぞれ「左」および「右」として、説明を行うものとする。

図１に示すように、この消音ピアノ１は、棚板２に載置された複数（例えば８８個）の鍵３（１つのみ図示）と、鍵３の後部上方に設けられたアクション３０と、鍵３ごとに設けられたハンマー４と、ペダル装置２０（図２参照）を備えている。この消音ピアノ１では、演奏モードがハンマー４による弦Ｓの打弦によってアコースティックな演奏音を発生させる通常演奏モードと、ハンマー４による打弦を阻止した状態で、電子的な演奏音を発生させる消音演奏モードに、切り替えられる。

鍵３は、その中央に形成されたバランスピン孔（図示せず）を介して、棚板２上に設けられたバランスレール２ａに立設されたバランスピン５に、回動自在に支持されている。また、棚板２には、鍵３ごとに光センサ（図示せず）が取り付けられている。この光センサは、楽音発生装置（図示せず）に接続されており、消音演奏モード時に、対応する鍵３の押鍵情報を検出し、その検出信号を楽音発生装置に出力する。楽音発生装置は、出力された検出信号に応じた楽音を発生する。

アクション３０は、鍵３の押鍵に伴ってハンマー４を回動させるためのものであり、ウイッペン３１、ジャック３２およびバット３３を有しており、左右方向に長く延びるセンターレール６に取り付けられている。ウイッペン３１およびバット３３は、上記のセンターレール６に取り付けられたウイッペンフレンジ３４およびバットフレンジ３５に、それぞれ回動自在に支持されている。ジャック３２は、ウイッペン３１に回動自在に取り付けられている。また、センターレール６の後端部には、ダンパー３６が回動自在に取り付けられている。

ダンパー３６は、高音域を除いて、鍵３ごとに設けられている。ダンパー３６は、ダンパーレバー３６ａと、ダンパーレバー３６ａから上方に延びるダンパーワイヤ３６ｂと、ダンパーワイヤ３６ｂの上端部に取り付けられたダンパーヘッド３６ｃなどで構成されており、ダンパーレバー３６ａの中央において、ダンパーフレンジ３７を介してセンターレール６に回動自在に取り付けられている。このダンパー３６は、後述するラウドペダル２３が操作されていない状態で、鍵３が押鍵後に離鍵されたときに、振動する弦Ｓにダンパーヘッド３６ｃが当接することにより止音するためのものである。

一方、ハンマー４は、バット３３から上方に延びるハンマーシャンク４ａと、ハンマーシャンク４ａの上端部に取り付けられたハンマーヘッド４ｂと、バット３３から前方に延びるキャッチャシャンク４ｃなどで構成されており、バット３３の下端部において、センターピン７を介して、バットフレンジ３５に回動自在に支持されている。

また、ハンマー４と弦Ｓの間には、ストッパ８が設けられている。このストッパ８は、消音演奏モード時に、ハンマー４による弦Ｓの打弦を阻止するためのものであり、通常演奏モード時には、ハンマー４のハンマーシャンク４ａの回動範囲内から退避した退避位置（図１の実線位置）に駆動され、一方、消音演奏モード時には、ハンマーシャンク４ａの回動範囲内に進入した進入位置（図１の２点鎖線位置）に駆動される。

以上の構成により、鍵３が押鍵されると、鍵３はバランスピン５を中心として図１の時計方向に回動し、この回動に伴ってウイッペン３１が反時計方向に回動する。このウイッペン３１の回動に伴い、ジャック３２がウイッペン３１と一緒に上方に移動し、バット３３を突き上げることによって、ハンマー４が反時計方向に回動する。通常演奏モード時には、ストッパ８が退避位置に位置することによって、ハンマーヘッド４ｂが弦Ｓを打弦する。一方、消音演奏モード時には、ストッパ８が進入位置に位置することによって、ハンマーヘッド４ｂが弦Ｓを打弦する直前で、ハンマーシャンク４ａがストッパ８に当接し、打弦が阻止される。

また、ペダル装置２０は、図１２に示した従来のものと同様に構成されている。図２に示すように、ペダル装置２０は、底板１４に回動自在に取り付けられ、前後方向に延びるソフトペダル２１、マフラーペダル２２およびラウドペダル２３と、左右方向に延びるソフトペダル天秤２５、マフラーペダルワイヤ（図示せず）およびラウドペダル天秤２６を備えている。ソフトペダル天秤２５は、中央において天秤台２４に支持されるとともに、一端部がソフトペダル２１に連結され、他端部には、上下方向に延びる突上げ棒２７が取り付けられている。ラウドペダル天秤２６も、ソフトペダル天秤２５と同様、中央において天秤台２４に支持されるとともに、一端部がラウドペダル２３に連結され、他端部には、突上げ棒２８が取り付けられている。

図３に示すように、ソフトペダル２１の突上げ棒２７は、その上端部において、ハンマーレール９に係合している。ハンマーレール９は、例えばアルミニウム合金の押出し成形品によって構成され、左右方向に延びており、棚板２の左右の端部（低音側の端部および高音側の端部）にそれぞれ設けられたブラケット１０（１つのみ図示）の間に設けられている。ハンマーレール９は、扇状の中空の断面を有するとともに、その背面の上部には、長さ方向の全体にわたって、例えばフェルトで構成された緩衝材９ａが貼り付けられている。また、ハンマーレール９の左右の端部には、アーム１１が固定されている（１つのみ図示）。

アーム１１は、鋼などの金属で構成され、ハンマーレール９の下面に固定され、後方に延びるＬ字状の本体部１１ａと、本体部１１ａの後端部から内方に突出する連結部１１ｂなどを備えている。連結部１１ｂは、ブラケット１０の孔１０ａ（図１参照）に回動自在にはめ込まれており、それにより、ハンマーレール９は、ブラケット１０に、連結部１１ｂを介して、水平軸線回りに回動自在に連結されるとともに、ブラケット１０のレール載置部１０ｂに緩衝材１０ｃを介して載置されている。また、離鍵状態では、ハンマー４のハンマーシャンク４ａは、ハンマーレール９の緩衝材９ａに隣接した状態になっている（図１参照）。また、図３に示す高音側のアーム１１には、本体部１１ａの前部から外方に突出する板状の押圧部１１ｃが一体に設けられている。

高音側のブラケット１０には、アーム１１の押圧部１１ｃに対向するように、金具１３を介してソフトペダルセンサ１２が取り付けられている。ソフトペダルセンサ１２は、消音演奏モード時に、ソフトペダル２１の操作状態を検出するためのものであり、例えばマイクロスイッチで構成され、ケーブル１２ａを介して楽音発生装置に接続されている。図１および図３に示す離鍵状態では、ソフトペダルセンサ１２の押ボタン（図示せず）が、押圧部１１ｃで押圧され、退避しており、それにより、ＯＦＦ信号が楽音発生装置に出力される。

以上の構成により、ソフトペダル２１が操作されると、ソフトペダル天秤２５が天秤台２４を中心として、図２の時計方向に回動し、それに伴い、突上げ棒２７が上方に移動し、ハンマーレール９を突き上げる。これにより、ハンマーレール９は、アーム１１の連結部１１ｂを中心として、弦Ｓ側に所定角度、回動し、ソフトペダル操作位置に移動する。この移動に伴い、ハンマー４がハンマーレール９で押圧され、弦Ｓ側に所定角度、回動する。これにより、ハンマー４と弦Ｓの間の距離が狭められることによって、通常演奏モード時には、ハンマー４の打弦力およびそれにより発生するピアノの音量が弱められ、ソフトペダル効果が付与される。また、このハンマーレール９の回動に伴い、アーム１１の押圧部１１ｃによるソフトペダルセンサ１２の押圧が解除される。消音演奏モード時には、このソフトペダルセンサ１２の押圧が解除されることにより、ソフトペダルセンサ１２から楽音発生装置にＯＮ信号が出力される。楽音発生装置は、ソフトペダルセンサ１２のＯＮ信号に基づいて、ソフトペダル効果を楽音に付与する。

以上のように、ソフトペダル２１の操作に連動して作動するハンマーレール９の作動状態を、ソフトペダルセンサ１２で検出することによって、ソフトペダル２１の操作状態を検出することができる。また、ソフトペダルセンサ１２がブラケット１０に取り付けられ、アクション３０の付近に配置されているので、従来のように底板の付近に配置される場合と比較して、ソフトペダルセンサ１２の取り付けおよび取り付け後の調整を、容易に行うことができる。また、アクション３０を楽器本体に取り付けた後においても、これを一旦、取り外した状態で、ソフトペダルセンサ１２の調整を容易に行うことができる。

また、鍵３の押鍵状態を検出するセンサがアクション３０の付近の棚板２に配置されているので、このセンサの配線と、ソフトペダルセンサ１２の配線をまとめて行うことができ、その配線作業が容易になる。

図４に示すように、ラウドペダル２３の突上げ棒２８は、その上端部においてダンパーロッド１５に連結されている。ダンパーロッド１５は、高音域を除く部分に設けられ、左右方向に延びる本体部１５ａと、本体部１５ａの低音側の端部から後方に延び、突上げ棒２８に連結された連結部１５ｂなどで構成されている。本体部１５ａは、ダンパー３６のダンパーフレンジ３６ａよりも前方に配置され、センターレール６の背面に、複数の支持部材１６およびロッドヒンジ１７（いずれも１つのみ図示）を介して回動自在に支持されている。本体部１５ａの高音側の端部には、ラウドペダルセンサ１８が対向している。

ラウドペダルセンサ１８は、回動自在のボリューム１８ａと、ボリューム１８ａと一体のレバー１８ｂを備えている。ラウドペダルセンサ１８は、取付金具１９を介してセンターレール６に取り付けられている。ボリューム１８ａは、可変抵抗器で構成されており、ケーブル１８ｃを介して楽音発生装置に接続されている。レバー１８ｂは、ばね（図示せず）によって前方に付勢されるとともに、ダンパーロッド１５に係合している。

取付金具１９は、ラウドペダルセンサ１８が取り付けられた板状の本体部１９ａと、本体部１９ａから内方に延びる取付部１９ｂで構成されている。取付部１９ｂには孔１９ｃが形成されている。取付金具１９は、その取付部１９ｂがセンターレール６に載置された状態で、孔１９ｃに通したねじ（図示せず）によって、センターレール６に取り付けられている。

以上の構成により、ラウドペダル２３が操作されると、ラウドペダル天秤２６が天秤台２４を中心として、図２の時計方向に回動し、それに伴い、突上げ棒２８が上方に移動する。この突上げ棒２８の移動に伴い、ダンパーロッド１５がロッドヒンジ１７を中心として後方に回動し、ダンパーロッド１５がダンパー３６のダンパーレバー３６ａを押圧することで、ダンパーレバー３６がダンパーフレンジ３７を中心として図１の時計方向に回動する。また、ダンパーロッド１５の回動量は、ラウドペダル２３の操作量に応じて、図５の実線位置と２点鎖線位置との間で変化する。以上により、通常演奏モード時には、ピアノ音にラウドペダル２３の操作量に応じたラウドペダル効果が付与される。

一方、消音演奏モード時には、ラウドペダル２３の操作に連動して後方に回動するダンパーロッド１５でレバー１８ｂが押圧され、それと一体のボリューム１８ａが回動することによって、ボリューム１８ａから、ダンパーロッド１５の回動量を表す検出信号が楽音発生装置に出力される。楽音発生装置は、このラウドペダルセンサ１８の検出信号に基づいて、ラウドペダル２３の操作量を算出するとともに、それに応じたラウドペダル効果を楽音に付与する。

以上のように、ラウドペダル２３の操作に連動して作動するダンパーロッド１５の回動量を、センターレール６に取り付けたラウドペダルセンサ１８で検出することによって、ラウドペダル２３の操作量を検出することができる。また、ラウドペダルセンサ１８もまた、ソフトペダルセンサ１２と同様、アクション３０の付近に配置されているので、ラウドペダルセンサ１８の取り付けおよび取り付け後の調整を容易に行うことができるとともに、アクション３０を楽器本体に取り付けた後においても、これを一旦、取り外した状態でラウドペダルセンサ１８の調整を容易に行うことができる。

また、鍵３の押鍵状態を検出するセンサ、ソフトペダルセンサ１２およびラウドペダルセンサ１８の配線をまとめて行うことができ、その配線作業が容易になる。

図６は、本発明の第２実施形態によるペダル操作検出装置の一部を示している。この第２実施形態では、ラウドペダルセンサ１８のレバー１８ｂとダンパーロッド１５の間にアーム４１が設けられている。なお、以下の説明では、第１実施形態と同様の構成については、同じ参照番号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。

同図に示すように、センターレール６には、金具４４を介して取付金具４３が取り付けられている。金具４４は、断面コ字状に形成されており、センターレール６の上端部にはめ込まれ、ねじ（図示せず）で固定されている。取付金具４３は、上下および左右方向に延び、金具４４に固定された本体部４３ａと、本体部４３ａの下端部から内方に延びる取付部４３ｂで構成されている。本体部４３ａの上部には、ラウドペダルセンサ１８が取り付けられており、取付部４３ｂには、アームフレンジ４２が取り付けられている。

アーム４１は、上下方向に延びる本体部４１ａと、本体部４１ａの下端部から外方に突出する連結部４１ｂと、本体部４１ａの上端部から外方に突出する押圧部４１ｃを備えている。連結部４１ｂは、アームフレンジ４２に回動自在にはめ込まれており、それにより、アーム４１は、連結部４１ｂを介して、水平軸線回りに回動自在に連結されている。また、本体部４１ａの連結部４１ｂに近い部位にダンパーロッド１５が係合するとともに、押圧部４１ｃがレバー１８ｂに係合している。

以上の構成により、ラウドペダル２３の操作に連動してダンパーロッド１５が回動すると、アーム４１は、ダンパーロッド１５で押圧されることによって、連結部４１ｂを中心として回動する。このアーム４１の回動によって、その押圧部４１ｃがレバー１８ｂを押圧し、回動させ、このレバー１８ｂと一体のボリューム１８ａが回動する。このため、ボリューム１８ａの検出信号に応じて、ダンパーロッド１５の回動量、ひいてはラウドペダル２３の操作量を検出することができる。したがって、本実施形態においても、ラウドペダルセンサ１８の取り付けおよび取り付け後の調整を容易に行うことができるなど、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、押圧部４１ｃが、ダンパーロッド１５とのアーム４１の係合部位よりも連結部４１ｂから遠い部位において、レバー１８ｂを押圧するので、ダンパーロッド１５の回動ストロークをアーム４１によって拡大することができ、それにより、ラウドペダル２３の操作量をより精度良く検出することができる。

図７は、本発明の第３実施形態による消音ピアノ５０を示している。なお、以下の説明では、前述した第１実施形態と同様の構成については、同じ参照番号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。

同図に示すように、この消音ピアノ５０は、第１実施形態の消音ピアノ１と基本的に同じ構成を有しており、これに加えて、ハンマー４に設けられたシャッタ５１と、ハンマー４の動作を介して押鍵情報を検出するための第１〜第３光センサ５２〜５４と、演奏音を電子的に発生させるための楽音発生装置６０（図１０参照）などを備えている。なお、図示しないが、この消音ピアノ５０もまた、第１実施形態と同様のソフトペダル２１を備えており、このソフトペダル２１の動作もまた第１実施形態と同様である。

シャッタ５１は、光を透過させない不透明な材料、例えば合成樹脂で構成され、板状で、扇形に形成されており、ハンマー４のキャッチャシャンク４ｃに固定されている。

第１〜第３光センサ５２〜５４は、互いに同じ構成のフォトインタラプタで構成されている。図７および図８に示すように、第１光センサ５２は、ケース５２ｃと、このケース５２ｃに設けられた一対の発光ダイオード５２ａ（発光部）およびフォトトランジスタ５２ｂ（受光部）で構成されている。同様に、第２光センサ５３は、ケース５３ｃに設けられた一対の発光ダイオード５３ａ（発光部）およびフォトトランジスタ５３ｂ（受光部）で構成され、第３光センサ５４は、ケース５４ｃに設けられた一対の発光ダイオード５４ａ（発光部）およびフォトトランジスタ５４ｂ（受光部）で構成されている。

第１〜第３光センサ５２〜５４は、基板５５に取り付けられ、シャッタ５１の回動経路に沿って配置されており、第１光センサ５２は弦Ｓから最も遠い位置に、第３光センサ５４は弦Ｓに最も近い位置に、第２光センサ５３は両光センサ５２，５４の中間の位置に、それぞれ配置されている。発光ダイオード５２ａ〜５４ａおよびフォトトランジスタ５２ｂ〜５４ｂは、シャッタ５１の回動経路の両側に、互いに対向するように配置されている。また、基板５５は、左右方向に延びており、左右のブラケット１０の間に渡された取付レール（図示せず）に取り付けられている。

発光ダイオード５２ａ〜５４ａは、ｐｎ接合されたダイオードで構成されており、それらのアノードおよびカソードはそれぞれ、基板５５に電気的に接続されている。これらの発光ダイオード５２ａ〜５４ａは、それらのアノードに、後述するＣＰＵ６２から駆動信号が出力されることによって作動し、その発光面（図示せず）から光を、水平な光路に沿い、フォトトランジスタ５２ｂ〜５４ｂに向かって出射する。

フォトトランジスタ５２ｂ〜５４ｂは、ｎｐｎ接合されたバイポーラトランジスタで構成されており、それらのコレクタおよびエミッタはそれぞれ、基板５５に電気的に接続されている。これらのフォトトランジスタ５２ｂ〜５４ｂは、それらのベースに相当する受光面（図示せず）で光を受光し、その光量（以下「受光量」という）が所定レベル以上のときに、コレクタ−エミッタ間が導通状態になり、エミッタからＨレベル（以下、単に「Ｈ」という）の信号が出力される。一方、受光量が所定レベル未満のときに、コレクタ−エミッタ間が非導通状態になり、エミッタからＬレベル（以下、単に「Ｌ」という）の信号が出力される。第１〜第３光センサ５２〜５４は、これらのＨ信号またはＬ信号を、第１〜第３検出信号Ｓ１〜Ｓ３としてそれぞれ出力する。

以上の構成により、鍵３が押鍵されると、鍵３はバランスピン５を中心として図１の時計方向に回動し、この回動に伴ってウイッペン３１が反時計方向に回動する。このウイッペン３１の回動に伴い、ジャック３２がウイッペン３１と一緒に上方に移動し、バット３３を突き上げることによって、ハンマー４が反時計方向に回動する。通常演奏モード時には、ストッパ８が退避位置に位置することによって、ハンマーヘッド４ｂが弦Ｓを打弦する。一方、消音演奏モード時には、ストッパ８が進入位置に位置することによって、ハンマーヘッド４ｂが弦Ｓを打弦する直前で、ハンマーシャンク４ａがストッパ８に当接し、打弦が阻止される。また、このハンマー４の回動に伴い、シャッタ５１が第１〜第３光センサ５２〜５４の光路を開閉し、それに応じた第１〜第３検出信号Ｓ１〜Ｓ３が出力される。

図９は、ハンマー４の回動に伴う第１〜第３検出信号Ｓ１〜Ｓ３のタイミングチャートを示している。まず、図７に示す離鍵状態では、シャッタ５１が第１〜第３光センサ５２〜５４の光路を開放していることによって、第１〜第３検出信号Ｓ１〜Ｓ３は、いずれも「Ｈ」になっている。この離鍵状態から鍵３の押鍵に伴い、ハンマー４が回動すると、この回動の初期においてシャッタ５１が第１光センサ５２の光路上に達したときに、その光路が遮断されることによって、第１検出信号Ｓ１が「Ｈ」から「Ｌ」に立ち下がる（タイミングｔ１）。

ハンマー４の回動が進むと、シャッタ５１が第２光センサ５３の光路上に達したときに、第２検出信号Ｓ２が「Ｈ」から「Ｌ」に立ち下がる（ｔ２）。ハンマー４の回動がさらに進み、ハンマーシャンク４ａがストッパ８に当接する直前で、第３光センサ５４の光路が遮断されることによって、第３検出信号Ｓ３が「Ｈ」から「Ｌ」に立ち下がる（ｔ３）。

その後、鍵３が離鍵されると、ハンマー４は押鍵時と反対方向に復帰回動する。この復帰回動に伴い、第３光センサ５４、第２光センサ５３および第１光センサ５２の光路が順に開放され、第３検出信号Ｓ３、第２検出信号Ｓ２および第１検出信号Ｓ１が順に、「Ｌ」から「Ｈ」に立ち上がる（ｔ４〜ｔ６）。

楽音発生装置６０は、消音演奏モード時に楽音を生成するものであり、図１０に示すように、センサスキャン回路６１、ＣＰＵ６２、ＲＯＭ６３、ＲＡＭ６４、音源回路６５、波形メモリ６６、ＤＳＰ６７、Ｄ／Ａ変換器６８、パワーアンプ６９およびスピーカ７０などで構成されている。

センサスキャン回路６１は、第１〜第３光センサ５２〜５４から出力された第１〜第３検出信号Ｓ１〜Ｓ３に基づいて、鍵３のオン／オフ情報、およびオンまたはオフされた鍵３を特定するキーナンバ情報を検出するとともに、これらのオン／オフ情報およびキーナンバ情報を、第１〜第３検出信号Ｓ１〜Ｓ３とともに、鍵３の押鍵情報としてＣＰＵ６２に出力する。

ＲＯＭ６３は、ＣＰＵ６２で実行される制御プログラムの他、音量などを制御するための固定データなどを記憶している。また、ＲＡＭ６４は、消音演奏モード時の動作状態を表すステータス情報などを一時的に記憶するとともに、ＣＰＵ６２の作業領域としても使用される。

音源回路６５は、ＣＰＵ６２からの制御信号に従って、音源波形データおよびエンベロープデータを波形メモリ６６から読み出し、この読み出した音源波形データにエンベロープデータを付加することによって、原音となる楽音信号ＭＳを生成する。ＤＳＰ６７は、音源回路６５によって生成された楽音信号ＭＳに所定の音響効果を付加する。Ｄ／Ａ変換器６８は、ＤＳＰ６７によって音響効果が付加された楽音信号ＭＳを、デジタル信号からアナログ信号に変換する。パワーアンプ６９は、変換されたアナログ信号を所定の利得で増幅し、スピーカ７０は、増幅されたアナログ信号を再生し、楽音として放音する。

ＣＰＵ６２は、消音演奏モード時に、楽音発生装置６０の動作を制御する。ＣＰＵ６２は、第１〜第３光センサ５２〜５４の第１〜第３検出信号Ｓ１〜Ｓ３に応じて、発音タイミングおよび止音タイミングを設定するとともに、ハンマー４の回動速度に応じて音量を制御するためのベロシティを決定するなどの発音制御処理を行う。

具体的には、シャッタ５１により第１および第２光センサ５２，５３の光路が遮断された状態で、かつ第３光センサ５４の光路が遮断された直後のタイミング（図９のｔ３）を、発音タイミングとして設定する。これは、第３光センサ５４の光路が遮断され、第３検出信号Ｓ３の立ち下がりタイミングが、ハンマーシャンク４ａがストッパ８に当接する直前のタイミング、すなわちハンマー４が弦Ｓを打弦する直前のタイミングに相当するからである。また、第２および第３検出信号Ｓ２，Ｓ３の立ち下がりタイミングの時間差（ｔ３−ｔ２）に基づいて、ハンマー４の回動速度が検出され、それに基づいてベロシティが決定される。一方、第１検出信号Ｓ１の立ち上がりタイミング（図９のｔ６）を、止音タイミングとして設定する。

また、ＣＰＵ６２は、第１光センサ５２の第１検出信号Ｓ１に基づいて、ソフトペダル２１の操作の有無を判定するとともに、その判定結果に応じて、楽音の音量を制御する。なお、本実施形態では、ＣＰＵ６２はペダル操作判定手段に相当する。

図１１は、ソフトペダル２１の操作の有無の判定処理を示すフローチャートである。本処理では、まず、ステップ１において、センサスキャン回路６１でスキャンされた鍵３のキーナンバｎが所定の複数のナンバｎｒｅｆのいずれかに等しいか否かを判別する。このキーナンバｎは、最低音から高音側に向かって連続する番号を各鍵３に割り当てたものであり、最低音の鍵３は「１」に、最高音の鍵３は「８８」に設定されている。また、ナンバｎｒｅｆは、連続する複数のナンバ、例えば１〜８（最低音側の８個の鍵）に設定されている。ステップ１の判別結果がＮＯで、キーナンバｎが１〜８のいずれでもないときには、そのまま本処理を終了する。

一方、ステップ１の判別結果がＹＥＳで、現在のキーナンバｎが１〜８のいずれかであるときには、ソフトペダル操作フラグＦ＿ＯＰＳＯＰが「１」であるか否かを判別する（ステップ２）。このソフトペダル操作フラグＦ＿ＯＰＳＯＰは、後述するように、ソフトペダル２１が操作されたと判定されたときに「１」にセットされるものである。

ステップ２の判別結果がＮＯで、ソフトペダル２１が操作されていないと判定されているときには、第１検出信号Ｓ１が「Ｌ」であるか否かを判別する（ステップ３）。この判別結果がＮＯのときには、本処理を終了する。一方、ステップ３の判別結果がＹＥＳのときには、シャッタ５１が第１光センサ５２の光路を遮断し、鍵３の押鍵またはソフトペダル２１の操作があったとして、現在のキーナンバｎに対応する操作フラグＦ＿ＯＰｎを「１」にセットする（ステップ４）。

次に、ナンバｎｒｅｆに対応するすべての操作フラグＦ＿ＯＰ１〜８が「１」であるか否かを判別する（ステップ５）。この判別結果がＮＯのときには、本処理を終了する。

一方、ステップ５の判別結果がＹＥＳで、すべての操作フラグＦ＿ＯＰ１〜８が「１」のとき、すなわちキーナンバｎが１〜８の連続する８個の鍵３に対応する第１光センサ５２の光路がすべて遮断されているときには、その原因が鍵３の押鍵によるものではなく、ソフトペダル２１の操作により、ハンマー４が一斉に弦Ｓ側に回動したためであるとして、ソフトペダル２１が操作されたと判定する。そして、そのことを表すために、ソフトペダル操作フラグＦ＿ＯＰＳＯＰを「１」にセットし（ステップ６）、本処理を終了する。

このステップ６の実行により、前記ステップ２の判別結果がＹＥＳになり、その場合には、キーナンバｎが１〜８の鍵３に対応する第１検出信号Ｓ１が「Ｈ」であるか否かを判別する（ステップ７）。この判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ７の判別結果がＹＥＳで、第１検出信号Ｓ１が「Ｈ」のとき、すなわち遮断されていた第１光センサ５２の光路が開放されたときには、現在のキーナンバｎに対応する操作フラグＦ＿ＯＰｎを「０」にセットする（ステップ８）。

次に、操作フラグＦ＿ＯＰ１〜８の２つ以上が「０」であるか否かを判別する（ステップ９）。この判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。

一方、ステップ９の判別結果がＹＥＳのときには、２以上のハンマー４がペダル非操作位置に回動しているため、ソフトペダル２１の操作が解除されたと判定する。そして、そのことを表すために、ソフトペダル操作フラグＦ＿ＯＰＳＯＰを「０」にセットし（ステップ１０）、本処理を終了する。

以上のように、本実施形態によれば、鍵３の押鍵情報を検出する第１光センサ５２の第１検出信号Ｓ１を利用して、ソフトペダル２１の操作の有無を検出することができる。その結果、ソフトペダル２１を検出するための別個のセンサが不要になり、それにより、製造コストを削減することができる。

なお、ソフトペダル２１の操作の解除を判定する際に、キーナンバｎが１〜８の鍵３に対応する８つの第１光センサ５２の第１検出信号Ｓ１のうちの１つの第１検出信号Ｓ１が「Ｈ」になったことを条件としてもよいが、上記の例では、これを２以上としている。これは、例えば、シャッタ５１や第１光センサ５２を含む１つの検出系の検出状態が不安定であるために、ソフトペダル２１の操作状態が維持されているにもかからわず、その第１光センサ５２からＨ信号が出力されるような状況においても、誤判定を確実に防止できるようにするためである。

また、ソフトペダル２１の操作に伴うハンマー４の回動量は、鍵３の押鍵時のハンマー４の回動量よりも小さい。このため、弦Ｓから最も遠い位置に配置された第１光センサ５２の第１検出信号Ｓ１を利用することによって、ソフトペダル２１の操作状態を適切に判定することができる。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、第１実施形態では、ソフトペダル２１の操作に連動して作動する作動部品として、ハンマーレール９を、ラウドペダル２３の操作に連動して作動する作動部品として、ダンパーロッド１５をそれぞれ用いているが、これに限らず、それぞれの突上げ棒２７，２８を用い、その突上げの有無や突上げ量を検出してもよい。

さらに、第１実施形態では、マイクロスイッチで構成されたソフトペダルセンサ１２のＯＮ／ＯＦＦを、ハンマーレール９に取り付けたアーム１１を介して行っているが、ハンマーレールで直接、行ってもよい。また、第１および第２実施形態では、ラウドペダルセンサ１８を、ボリュームなどで構成しているが、これに限らず、ダンパーロッドの回動量を連続的に検出できる他のセンサで構成してもよい。

さらに、第３実施形態では、ソフトペダルの操作の判定を、最低音側の連続する８鍵分を対象として行っているが、これに限らず、高音域や中音域のものでもよく、また、演奏上、同時に押鍵されることのないという条件を満たす限り、その数は任意であり、鍵の連続性も問わない。

また、第３実施形態では、光センサとして、発光ダイオードおよびフォトトランジスタからなるフォトインタラプタを用いているが、他のタイプの適当な光センサを用いてもよく、例えば、発光部をレーザダイオードなどで構成し、受光部をフォトダイオードなどで構成してもよい。

さらに、実施形態は、本発明を消音ピアノに適用した例であるが、本発明はこれに限らず、自動演奏ピアノなどの他のタイプの鍵盤楽器にも適用することが可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部を適宜変更することが可能である。

本発明の実施形態によるペダル操作検出装置およびこれを適用した消音ピアノの概略構成を示す図である。 ペダル装置の斜視図である。 ブラケットおよびこれに取り付けられたハンマーレールの斜視図である。 ダンパーロッドおよびラウドペダルセンサの斜視図である。 本発明の第１実施形態によるダンパーロッドおよびラウドペダルセンサのボリュームを示す図である。 本発明の第２実施形態によるペダル操作検出装置の一部を示す図である。 本発明の第３実施形態によるペダル操作検出装置およびこれを適用した消音ピアノの概略構成を示す図である。 図７の第１〜第３光センサの回路図である。 鍵の押鍵および離鍵時における第１〜第３検出信号のタイミングチャートを示している。 図７の楽音発生装置の一部を示す図である。 ソフトペダルの操作の有無の判定処理を示すフローチャートである。 従来のペダル操作検出装置を適用した自動演奏ピアノのペダル装置の斜視図である。

符号の説明

１ 消音ピアノ（鍵盤楽器）
３ 鍵
４ ハンマー
９ ハンマーレール
１２ ソフトペダルセンサ
１５ ダンパーロッド
１８ ラウドペダルセンサ
１８ａ ボリューム
１８ｂ レバー
２１ ソフトペダル
２３ ラウドペダル
３０ アクション
３６ ダンパー
４１ アーム
４１ｂ 連結部（支点）
５０ 消音ピアノ（鍵盤楽器）
５１ シャッタ
５２ 第１光センサ
５２ａ 発光ダイオード（発光部）
５２ｂ フォトトランジスタ（受光部）
６２ ＣＰＵ（ペダル操作判定手段）
Ｓ 弦

Claims (8)

1. 鍵の押鍵に伴って弦を打弦するためのハンマーを回動させるアクションを有する鍵盤楽器において、楽音にペダル効果を付与するために操作されるペダルの操作状態を検出する鍵盤楽器のペダル操作検出装置であって、
   前記ペダルの操作に連動して作動する作動部品と、
   前記アクションの付近に配置され、前記ペダルの操作状態を検出するために、前記作動部品の作動状態を検出するセンサと、
   を備えることを特徴とする鍵盤楽器のペダル操作検出装置。
2. 前記ペダルは、楽音にソフトペダル効果を付与するためのソフトペダルであり、
   前記作動部品は、前記ハンマーに隣接する所定のペダル非操作位置と、当該ペダル非操作位置よりも前記弦に近い所定のペダル操作位置に回動自在に設けられ、前記ソフトペダルが操作されていないときに、前記ペダル非操作位置に位置し、前記ソフトペダルの操作に連動して前記ペダル操作位置に移動することによって、前記ハンマーを前記弦側に移動させるハンマーレールであり、
   前記センサは、前記ハンマーレールが前記ペダル非操作位置および前記ペダル操作位置のいずれに位置するかを検出することを特徴とする、請求項１に記載の鍵盤楽器のペダル操作検出装置。
3. 前記アクションは、前記弦に当接し、当該弦の振動による発音を阻止する所定の止音位置と、前記弦から離れ、当該弦の振動による発音を許容する所定の発音位置との間で回動自在のダンパーを有し、
   前記ペダルは、楽音にラウドペダル効果を付与するためのラウドペダルであり、
   前記作動部品は、前記ラウドペダルの操作量に応じた回動量で回動し、前記ダンパーを前記止音位置から前記発音位置側に移動させるダンパーロッドであり、
   前記センサは、前記ダンパーロッドの回動量を検出することを特徴とする、請求項１に記載の鍵盤楽器のペダル操作検出装置。
4. 支点に回動自在に支持され、前記ダンパーロッドに係合し、当該ダンパーロッドで押圧されることによって回動するアームをさらに備え、
   前記センサは、
   前記ダンパーロッドとの係合部位よりも前記支点から遠い部位において前記アームが係合し、当該アームで押圧されることによって回動するレバーと、
   当該レバーと一体に回動し、前記ラウドペダルの操作量に応じた検出信号を出力するボリュームと、を有することを特徴とする、請求項３に記載の鍵盤楽器のペダル操作検出装置。
5. 前記ペダルは、楽音にソフトペダル効果を付与するためのソフトペダルであり、
   当該ソフトペダルが操作されていないときに、前記ハンマーを前記弦から遠い所定のペダル非操作位置に位置させ、前記ソフトペダルの操作に連動して、前記ハンマーを前記ペダル非操作位置よりも前記弦に近い所定のペダル操作位置に移動させるハンマーレールと、
   前記ハンマーに一体に設けられ、当該ハンマーの回動経路に沿って延びるシャッタと、をさらに備え、
   前記センサは、前記シャッタの回動経路の両側に配置された発光部および受光部を有し、前記ハンマーの回動に伴う、前記シャッタによる前記発光部からの光の光路の遮断状態および開放状態に応じて、前記鍵の押鍵状態を検出する光センサであることを特徴とする、請求項１に記載の鍵盤楽器のペダル操作検出装置。
6. 前記ハンマーは、複数のハンマーで構成され、
   前記光センサは、前記ハンマーが前記ペダル非操作位置にあるときと、前記ペダル操作位置にあるときとで、前記光路の遮断状態および開放状態が互いに異なるような位置に配置され、
   所定数以上の複数の前記光センサの光路が遮断状態および開放状態の一方の状態にあるときに、前記ソフトペダルが操作されたと判定するペダル操作判定手段をさらに備えることを特徴とする、請求項５に記載の鍵盤楽器のペダル操作検出装置。
7. 前記ペダル操作判定手段は、前記ソフトペダルが操作されたと判定した後、前記所定数以上の複数の光センサの光路の少なくとも１つが遮断状態および開放状態の他方の状態になったときに、前記ソフトペダルの操作が解除されたと判定することを特徴とする、請求項６に記載の鍵盤楽器のペダル操作検出装置。
8. 前記光センサは、前記シャッタの回動経路に沿って配置された複数の光センサで構成されており、
   前記ペダル操作判定手段は、前記弦から最も遠い位置に配置された前記光センサの検出信号に基づいて、前記ソフトペダルの操作状態を判定することを特徴とする、請求項６または７に記載の鍵盤楽器のペダル操作検出装置。

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