JP2008292738A - 電子鍵盤楽器 - Google Patents

Abstract

【課題】電子鍵盤楽器の本体部構成壁部材に響板と同様の機能をもたせて自然楽器の擬似作用を高める。
【解決手段】
電子ピアノ１の本体部の筐体２には、鍵盤１３と、音源装置４３と、コントローラ１６と、左右一対の高音用スピーカ１７、１８が収容されている。筐体２の底部に配置され、鍵盤１３を支持している棚板４には、加振器２３が固定されている。音源装置４３は鍵盤１３による演奏に基づいて楽音信号を出力する。楽音信号はＤＳＰ４５でデジタル演算処理されて効果を付与され、アンプで増幅されてスピーカ１７、１８や加振器２３に供給される。スピーカ１７、１８は楽音信号に応じた楽音を発生し、加振器２３は棚板４を振動させ、響板として楽音を発生させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子鍵盤楽器に関し、特に、鍵盤や制御装置等を収容する箱構造体を形成する外壁の少なくとも一つを、楽音信号に基づいて振動させる響板として利用するようにした電子鍵盤楽器に関する。

電子鍵盤楽器では、押鍵状態をスイッチで検出し、その検出結果を演算処理して楽音信号を生成し、スピーカによって発音させるものが一般的である。しかし、スピーカによる発音のみでは自然楽器の楽音をよりよく模擬できないということから響板を有する電子楽器が考えられていた。例えば、特開昭５３−６９６２４号公報には、従来のピアノにおける響板の弦受駒に沿った位置に複数の加振器を取り付けた電動ピアノが提案されている。この例に示した電動ピアノは、６個の加振器でアコースティックピアノの全音域をカバーするように構成されている。

また、特開２００７−２５３６３号公報には、脚体の上部に固定されたフレームの上に鍵盤を配設するとともに、鍵盤の後方にはグランドピアノにおいて弦の下に配設される響板と同じような平面視形状を有する響板を固定保持した電子鍵盤楽器が開示されている。
特開昭５３−６９６２４号公報 特開２００７−２５３６３号公報

特許文献１、２に記載された電動ピアノや電子鍵盤楽器では、通常の電動ピアノや電子鍵盤楽器に備えられる構造体とは別個の構造体として響板を設置しなければならなかっので、電動ピアノや電子鍵盤楽器の構成部品が増えるだけでなく、組み立て工数をも増大させることになる。そこで、部品数や組み立て工数を増大させることなく響板を付設することが課題となっていた。

本発明は、上記課題を解消し、部品数や組み立て工数を増大させることなく響板を使用した楽音の発生を可能にする電子鍵盤楽器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決し、目的を達成するための本発明は、鍵盤と、該鍵盤の操作に応答して楽音信号を発生させる音源装置と、該音源装置から出力される楽音信号を処理するコントローラとを収容する本体部の筐体とを有する電子鍵盤楽器において、前記筐体を形成している壁部材の面に固定され、前記コントローラで処理された楽音信号に従って駆動される加振器を具備した点に第１の特徴がある。

また、本発明は、前記加振器が前記壁部材の一つである棚板の面に固定されている点に第２の特徴がある。

また、本発明は、前記筐体内には、前記コントローラで処理された楽音信号に従って駆動される高音用スピーカが設けられている点に第３の特徴がある。

また、本発明は、前記加振器が固定された壁部材と該壁部材と隣接する他の壁部材とは緩衝部材を介して互いに接合されている点に第４の特徴がある。

さらに、本発明は、前記鍵盤および前記コントローラが、中間部材を介して前記壁部材に固定されており、該中間部材と壁部材とが緩衝部材を介して互いに接合されている点に第５の特徴がある。

第１の特徴を有する本発明によれば、電子鍵盤楽器の本体部の筐体を構成する壁部材に加振器を固定し、該加振器を楽音信号に基づいて駆動すると、前記壁部材は振動して楽音信号に応じた楽音を発生する。この壁部材の振動は筐体の他の壁部材で反射してフィードバックされ、楽音にサステイン効果を与える。筐体の壁部材を響板として利用することができるので、従来の電子鍵盤楽器の構造を大きく改変することなく、豊かな音響効果を得ることができる。

第２の特徴を有する本発明によれば、棚板が振動して楽音を生じるので、棚板で支持されている鍵盤にもその振動が伝わり、演奏者は自然鍵盤楽器の演奏時の感覚を体験できる。

第３の特徴を有する本発明によれば、壁部材の振動により発生される楽音とは別に、壁部材の振動では発音しにくい高音域の楽音を発生させて幅広い周波数帯域の楽音を発生させることができる。

第４の特徴を有する本発明によれば、加振器で振動を与えられた壁部材の振動が直接的に他の壁部材に伝わって、本体部の振動が大きくなりすぎるのを緩和調節することができる。

第５の特徴を有する本発明によれば、加振器で振動を与えられた壁部材の振動が直接的に鍵盤やコントローラに伝わって、これらの振動が大きくなりすぎるのを緩和調節することができる。

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電子鍵盤楽器である電子ピアノの側面断面図、図２は同後面図である。図１および図２において、電子ピアノ１は、筐体２と筐体２を下部で支持する脚部３とからなる。筐体２は、棚板４、側板５Ｌ、５Ｒ、口棒６、裏板７、屋根８、および鍵盤蓋９とからなる。棚板４は脚部３に対して水平に取り付けられ、左右一対の側板５Ｌ、５Ｒは、棚板４の両側部にそれぞれ立設される。口棒６は、側板５に両端面が当接し、棚板４の前端面に後面下部が当接して取り付けられる。裏板７は棚板４の後端部に立設され、屋根８は側板５Ｌ、５Ｒと裏板７の上に取り付けられている。鍵盤蓋９は、後端部で左右に張り出した軸１０を有している。一方、側板５の内面には側板５に沿って前後方向に延在されたガイド溝１１が形成されているとともに、蓋受部材１２が接合されている。鍵盤蓋９の軸１０の先端はガイド溝１１に係合させており、このガイド溝１１で前記軸１０を案内するように鍵盤蓋９を移動させて、開閉する。このように、鍵盤蓋９は鍵盤１３の蓋であると同時に、この筐体２の蓋でもある。屋根８の上には譜面台１４が置かれている。

筐体２の内部には、鍵盤装置１５、コントローラ１６、スピーカ１７、１８、および操作パネル表示装置１９が配置され、電子ピアノ１の本体部を構成する。鍵盤装置１５はステー２０を介して棚板４の上に設置される鍵盤１３と、鍵盤の操作状態を検出するスイッチ（図示せず）とを有する。鍵盤１３および鍵盤の操作状態を検出するスイッチは周知であるので、詳細の記述は省略する。コントローラ１６は裏板７に取り付けられたブラケット２１に取り付けられる電源トランスやアンプおよびＣＰＵ等（図示せず）を含む。ブラケット２１の下面は配線等に使用される。ステー２０やブラケット２１は鍵盤１３やコントローラ１６を筐体２の壁部材である棚板４や裏板７に取り付けるための中間部材である。

操作パネル表示装置１９は電子ピアノ１の幅方向に延在して設けられ、両端は側板５Ｌ、５Ｒに固定される。操作パネル表示装置１９には、図示しないＬＣＤ表示装置や多数のスイッチが設けられる。スピーカ１７、１８は、例えば２ｃｍドームツイータであり、電子ピアノ１の前方つまり演奏者側に指向して配置され、側板４によって両端を支持されたクロスプレート２２に取り付けられる。

棚板４の下面には、加振器２３が固定される。加振器２３は、例えば、磁気空隙にボイスコイルを配置したボイスコイル型式のものや圧電素子を用いた型式のものが好適である。スピーカ１７、１８および加振器２３には、後述の音源装置から出力された楽音波形に基づく楽音信号で駆動され、楽音信号に対応した楽音を発生する。

脚部３は、左右一対の脚２４、２５と、脚部裏板２６と、前板２７と、ペダル２８と、ペダル２８を保持するペダルボックス２９と、土台３０Ｌ、３０Ｒとからなる。脚を響板３の裏側つまり電子ピアノ１の内側に取り付けられる。ペダルボックス２９にはペダル２８の操作状態を検出するペダルスイッチ（図示せず）が設けられる。

前記加振器２３は棚板４の下面に固定された例を示しているが、棚板４の上面つまり筐体２の内側にスペースが確保できれば、そのスペースを利用して、棚板４の上面に加振器２３を固定してもよい。

加振器２３は、低音の楽音を発生するのに適した低振動用（例えば１８０Ｈｚ以下の楽音に適した振動発生用）であるのがよく、棚板４の幅方向（左右方向）の中央部に１個だけ設けられている。しかし、これに限定されることなく、設置個数を増やしてもよいし、中高音の楽音を発生するのに適した中高振動用（例えば、１８０Ｈｚ〜６ｋＨｚ以下の楽音に適した振動発生用）であってもよい。なお、加振器２３を中高振動用とした場合、低音用スピーカを別途前板２７等に設置するのがよい。

また、上記電子ピアノ１の筐体２および脚部３の構成は、図示のものに限らず、種々変形し得る。例えば、筐体２の裏板７と脚部裏板２６とは、１枚の板で形成してもよいし、脚２４、２５は上方に延長して筐体２の側板５Ｌ、５Ｒの一部を構成してもよい。要は、鍵盤装置を保持する棚板を有していて、この棚板の面に、楽音信号で駆動される加振器が固定されていればよい。

なお、棚板４と棚板４に隣接する部材との間には、緩衝部材を介在させるのが好ましい。図３は、棚板４と隣接部材との取り付け例を示す断面図である。図３において、棚板４と口棒６との間、および棚板４と裏板７との間には、それぞれ、フェルト等の緩衝部材３１、３２を設けている。そして、これら緩衝部材３１、３２を介在させた状態でビスまたは木ねじ３３、３４で、棚板４と口棒６、あるいは棚板４と裏板７とを固定している。

これら緩衝部材３１、３２は、加振器２３による棚板４の振動が直接的に隣接部材である口棒６や裏板７に伝搬されるのを緩和する機能を有する。なお、このような緩衝部材を介在させた接合形態は、側板５Ｌ、５Ｒと棚板４との接合部や、裏板７とブラケット２１との取り付け部、あるいは棚板４とステー２０との取り付け部等にも設けることができる

図４は、電子ピアノ１のシステム構成図である。電子ピアノ１は、ＣＰＵ３５、プログラムメモリ３６、楽音波形メモリ３７、ＲＡＭ３８、パネルインタフェース回路３９、鍵盤インタフェース回路４０、自動演奏データメモリ４１、ディスクインタフェース回路４２、および音源装置４３を有している。

パネルインタフェース回路３９には操作パネル表示装置１９が、鍵盤インタフェース回路４０には鍵盤１３が、ディスクインタフェース回路４２にはフロッピディスク駆動装置（ＦＤＤ）４４がそれぞれ接続される。また、音源装置４３には、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）４５、デジタル・アナログ・コンバータ（ＤＡＣ）４６、フィルタ４７、およびアンプ４８が直列に接続される。アンプ４８の出力はサウンドシステム４９に接続される。サウンドシステム４９は高音用スピーカ１７、１８と前記加振器２３で振動される響板としての前記棚板４からなる。

プログラムメモリ３６にはＣＰＵ３５で処理されるプログラムが格納され、楽音波形メモリ３７には楽音波形データが格納され、自動演奏データメモリ４１には自動演奏データが格納される。これらのメモリ３６、３７、４１はＲＯＭによって構成できる。ＲＡＭ３８はＣＰＵ３５がプログラムを実行する際の各種データを一時記憶するワークエリアや、操作パネル表示装置１９上の操作によって設定される音色や効果等、レジストレーションの記憶エリアとして使用される。

操作パネル表示装置１９はタッチパネルやレジストレーションスイッチ等各種スイッチおよびボリューム、ならびにＬＥＤなどの表示灯からなる。

図５は、図４の要部詳細図である。図５において、音源装置４３、ＤＳＰ４５、およびＤＡＣ４６はそれぞれ左チャネルＬｃｈおよび右チャンネルＲｃｈを備えている。ＤＡＣ４６の左チャンネルＬｃｈの出力側はハイパスフィルタ５０１およびアンプ５１１を介して左の高音用スピーカ１７に接続され、ＤＡＣ４６の右チャンネルＲｃｈの出力側はハイパスフィルタ５０２およびアンプ５１２を介して右の高音用スピーカ１８に接続される。また、ＤＡＣ４６の左右のチャンネルはローパスフィルタ５０３およびアンプ５１３を介して低振動用の加振器２３に接続される。

なお、低音の楽音を発生させる低振動用の加振器２３、高音用スピーカ１７、１８によって発音される楽音の、「低音」、「高音」の意味は相対的なものであり、加振器２３発生される楽音の周波数帯域よりも高音用スピーカ１７、１８によって発音される楽音の周波数帯域が相対的に高いという意味である。また、加振器２３およびスピーカ１７、１８で発音される楽音の周波数帯域は互いに重複する部分を有し、例えば全体で５０Ｈｚから１５ｋＨｚをカバーすることができるように設定する。

上記構成において、ＣＰＵ３５は前記プログラムならびに鍵盤１３から入力されたキー情報および操作パネル表示装置１９から入力された音色、テンポ、リズム等に基づいて楽音発生部としての音源装置４４制御し、楽音波形メモリ３７から読み出した波形データに基づいて楽音信号を発生させる。自動演奏モードでは、鍵盤１３から入力されるキー情報に代えて、自動演奏データメモリ４１に格納された自動演奏データが使用される。

音源装置４３で発生された楽音信号はＤＳＰ４５に入力される。ＤＳＰ４５は効果付与機能を有する。効果付与機能は、音色効果付与とリバーブやレゾナンス等の音場効果付与のための機能を有する。効果付与のためのパラメータはＣＰＵ３５からのアドレス指示によってＤＳＰ４５に供給される。

ＤＳＰ４５から出力される効果付与後の楽音信号はＤＡＣ４６でアナログ信号に変換される。ＤＡＣ４６の出力信号は、ハイパスフィルタ５０１、５０２、およびローパスフィルタ５０３に入力される。ハイパスフィルタ５０１、５０２は入力された楽音信号から中高音成分を抽出し、ローパスフィルタ５０３は入力された楽音信号から低音成分を抽出する。

ハイパスフィルタ５０１の出力信号はアンプ５１１で増幅されて左の高音用スピーカ１７に入力される。ハイパスフィルタ５０２の出力信号はアンプ５１２で増幅されて右の高音用スピーカ１８に入力される。ローパスフィルタ５０３の出力信号はアンプ５１３で増幅されて低振動要の加振器２３に入力される。

こうして、楽音信号によって２つの高音用スピーカ１７、１８から楽音が発生されるとともに、楽音信号によって加振器２３が駆動され、加振器２３で発生された振動が棚板４に伝搬して棚板４を振動させて楽音が発生される。

本実施形態は、本発明の最良の形態に関するものであり、特許請求の範囲に記載した範囲を逸脱することなく種々変形は可能である。加振器２３は棚板４に限らず、電子ピアノ１の本体部の筐体２を構成する他の板状部材、例えば裏板７や屋根８上に固定することもできる。これら箱構造体の壁面に加振器を固定して該壁面を振動させることにより、箱構造体が弦楽器の胴と同様の作用をしてサステイン効果を奏することができる。

また、棚板４に固定する加振器２３は中高音を発生させる中高振動用とし、脚部３の裏板２６に低音を発生させる加振器を別途設けてもよい。裏板２６は面積が広いので低音発生用として好適であるからである。なお、この場合、裏板２６には、響棒を設けて振動が裏板全体に伝搬しやすくするのがよい。

本発明の一実施形態に係る電子ピアノの側面断面図である。 本発明の一実施形態に係る電子ピアノの後面図である。 棚板と隣接部材との接合方法の一例を示す電子ピアノの要部断面図である。 本発明の一実施形態に係る電子ピアノのシステム構成を示すブロック図である。 システム構成の要部詳細図である。

符号の説明

１…電子ピアノ、 ２…筐体、 ３…脚部、 ４…棚板、 ５Ｌ、５Ｒ…側板、 ６…口棒、 ７…裏板、 ８…屋根、 ９…鍵盤蓋、 １３…鍵盤、 １７、１８…高音用スピーカ、 ２３…加振器、 ４３…音源装置

Claims (5)

1. 鍵盤と、該鍵盤の操作に応答して楽音信号を発生させる音源装置と、該音源装置から出力される楽音信号を処理するコントローラとを収容する本体部の筐体を有する電子鍵盤楽器において、
   前記筐体を形成している壁部材の面に固定され、前記コントローラで処理された楽音信号に従って駆動される加振器を具備したことを特徴とする電子鍵盤楽器。
2. 前記加振器が前記壁部材の一つである棚板の面に固定されていることを特徴とする請求項１記載の電子鍵盤楽器。
3. 前記筐体内には、前記コントローラで処理された楽音信号に従って駆動される高音用スピーカが設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の電子鍵盤楽器。
4. 前記加振器が固定された壁部材と該壁部材と隣接する他の壁部材とは緩衝部材を介して互いに接合されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子鍵盤楽器。
5. 前記鍵盤および前記コントローラが、中間部材を介して前記壁部材に固定されており、該中間部材と壁部材とが緩衝部材を介して互いに接合されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電子鍵盤楽器。

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