JP2008304652A - 電子楽器の鍵盤装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 電子楽器の鍵盤装置において、連打性を良好に保った上で、レットオフ感を実現する。
【解決手段】 鍵10は鍵フレーム20に支持されている。鍵10の前端は、揺動レバー40により上方に付勢されている。揺動レバー40の質量体42の後方に、アクチュエータ63によって駆動される負荷部材64が設けられている。鍵スイッチ52及び近接センサ55は、押離鍵操作に応じた鍵の揺動位置を検出する。負荷制御回路70は、鍵10の揺動位置に応じてアクチュエータ63を駆動制御して負荷部材64を前後に移動し、押鍵工程において負荷部材64と質量体42とを係合させ、離鍵工程において前記係合を解除する。
【選択図】 図2A

Description

本発明は、電子オルガン、電子ピアノなどの電子楽器の鍵盤装置に関する。
アコースティックピアノにおいては、鍵を押鍵した場合(すなわち鍵に静荷重をかけた場合)、押鍵途中で一旦鍵タッチが重くなり(すなわち静荷重が増加)、さらに鍵を押込むと急に鍵タッチが軽くなる(すなわち静荷重が減少する)レットオフ感と称される鍵タッチ感覚がある。このレットオフ感を電子楽器の鍵盤装置においても模擬するために、従来から種々の工夫がなされてきている。例えば、下記特許文献1には、鍵に連動して揺動するとともに押鍵時に質量感を与えるハンマーを備え、ハンマーの後端が接触するローラーを弾性部材に支持させている。押鍵終了直前において、ハンマーの後端がローラーと係合し弾性体の抵抗によって静荷重を増加させる。押鍵終了時において、ハンマーの後端とローラーとの係合を解除して静荷重を急激に減少させる。これにより、擬似的にレットオフ感が実現される。
特許第3458400号公報
上記のような従来の鍵盤装置においては、レットオフ感を実現することは可能であるが、離鍵時にもハンマーとローラーとが係合して離鍵時にも静荷重が増加する。この離鍵時における静荷重の増加は鍵の戻り速度を遅くし、鍵の連打性に悪影響をもたらすという問題がある。
本発明は前記連打性の問題に対処するためになされたもので、その目的は、連打性を良好に保った上で、レットオフ感を実現した電子楽器の鍵盤装置を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明の特徴は、押離鍵操作される鍵と、鍵の下方に配設され、鍵の前端が上下方向に揺動するように、鍵を支持する鍵フレームと、鍵フレームに組み付けられ、鍵の前端を上方に付勢するとともに同前端を所定の高さ位置に規制する鍵付勢機構とを備えた電子楽器の鍵盤装置において、鍵付勢機構内に設けられ、鍵に連動して変位する変位部材と、変位部材に係合して鍵の揺動に対して負荷を与える負荷部材と、負荷部材を駆動するアクチュエータと、押離鍵操作に応じた鍵の揺動位置を検出する鍵位置検出手段と、鍵位置検出手段によって検出された鍵の揺動位置に応じてアクチュエータを駆動制御して、負荷部材の変位部材との係合状態を鍵の揺動位置に応じて変更し、押鍵行程における負荷部材による負荷を離鍵行程における負荷部材による負荷よりも大きくする負荷制御手段とを設けたことにある。
この場合、例えば、変位部材を、長尺状に形成されて、鍵の揺動に連動して揺動するとともに鍵の前端を上方向に付勢する質量体で構成し、負荷制御手段が、押鍵行程において負荷部材を質量体と係合させ、離鍵行程において負荷部材の質量体との係合を解除するように構成するとよい。また、アクチュエータとして、例えば、低電圧で比較的大きな駆動力が得られると同時に応答速度の速い超磁歪素子を用いた電気アクチュエータを用いるとよい。
上記のように構成した本発明によれば、負荷制御手段が、鍵位置検出手段によって検出された鍵の揺動位置に応じてアクチュエータを駆動制御して、負荷部材の変位部材との係合状態を鍵の揺動位置に応じて変更し、押鍵行程における負荷部材による負荷を離鍵行程における負荷部材による負荷よりも大きくする。したがって、押鍵時には静荷重を増加させた上で、離鍵時には静荷重を減少させることができる。その結果、本発明によれば、レットオフ感が実現されると同時に、鍵の戻り速度を速くできて連打性を良好に保つことができる。
また、前記本発明の変位部材及び負荷部材に代えて、鍵に係合して鍵の揺動に対して負荷を与える負荷部材を設け、負荷制御手段が、鍵位置検出手段によって検出された鍵の揺動位置に応じてアクチュエータを駆動制御して、負荷部材の鍵との係合状態を鍵の揺動位置に応じて変更し、押鍵行程における負荷部材による負荷を離鍵行程における負荷部材による負荷よりも大きくするように構成してもよい。この場合、例えば、負荷制御手段が、押鍵行程において負荷部材を鍵と係合させ、離鍵行程において負荷部材の前記鍵との係合を解除するように構成するとよい。これによっても、押鍵時には静荷重を増加させた上で、離鍵時には静荷重を減少させることができ、レットオフ感が実現されると同時に、鍵の戻り速度を速くできて連打性を良好に保つことができる。
また、本発明の他の特徴は、鍵の押鍵速度を検出する押鍵速度検出手段をさらに設け、負荷制御手段が、前記検出された押鍵速度が速くなるに従って、負荷部材の変位部材又は鍵との係合力が小さくなるように、アクチュエータを駆動制御するように構成したことにある。これによれば、演奏者に対して、遅い押鍵に対して質量感のある鍵タッチ感を与え、速い押鍵に対して軽快な鍵タッチ感を与えることができて、鍵タッチ感がより良好になる。
また、本発明の他の特徴は、鍵に対応する音高が高くなるに従って負荷部材の変位部材又は鍵との係合力が小さくなるようにしたことにある。この場合、負荷制御手段によるアクチュエータの駆動力を鍵又は鍵域ごと変更するようにしてもよいし、負荷部材の変位部材又は鍵との係合力を予め鍵又は鍵域ごとに異ならせておいてもよい。これによれば、演奏者に対して、低音側の鍵の押鍵に対して質量感のある鍵タッチ感を与え、高音側の鍵の押鍵に対して軽快な鍵タッチ感を与えることができて、鍵タッチ感がより良好になる。
a.第1実施形態
以下、本発明の第1実施形態について図面を用いて説明すると、図1は第1実施形態に係る電子楽器の平面図である。この電子楽器は、上面の後部に、電子楽器の動作態様を選択するための複数のパネルスイッチPSWを備えている。上面の前部には、横方向に配列された複数の白鍵10及び黒鍵10からなる鍵盤装置が設けられている。
図2A及び図2Bは、この鍵盤装置の縦断側面図である。図2Aは、全ての鍵10が離鍵されている状態を示している。図2Bは、一つの鍵10が押鍵されている状態を示している。複数の鍵10は、合成樹脂で一体成形した鍵フレーム20に組み付けられている。鍵フレーム20は、支持台30上に固定されている。鍵フレーム20には、複数の鍵10に対応した鍵付勢機構を構成する複数の揺動レバー40が複数の鍵10の下方にてそれぞれ組み付けられている。
鍵10は、下方を開放させて、長手方向に直交する断面がコ字状に合成樹脂で一体成形されている。鍵10の後端部11は、鍵フレーム20の後端部21に設けられて前方に開口した凹部に回転可能に勘合されている。そして、鍵10は、後端部11の側面を支点に前端部12を上下方向に揺動可能に鍵フレーム20に支持されている。鍵10の前端部12には、鍵フレーム20の前端水平部に立設された鍵ガイド22が下方から侵入しており、鍵10の前端部12は押鍵時に鍵ガイド22に案内されて垂直に変位する。鍵10の前端部12近傍の前部分下面には、同下面からほぼ垂直下方に延設した駆動部13が一体的に形成されている。駆動部13は、後方を開放させて水平断面コ字状に形成され、下端は閉じている。
揺動レバー40は、合成樹脂製のレバー基部41と変位部材としての金属製の質量体42とにより構成されている。レバー基部41は長尺状かつ平板状に成形されて、長手方向を前後方向とするとともに板面を垂直にして鍵10の前部分下方に配置されている。レバー基部41は下面中央部にて切り欠いた鍵盤横方向を軸線とする凹部41aを有し、凹部41aは軸線方向に厚肉に成形されている。この凹部41aは前方斜め下方にて開放されていて、鍵フレーム20の前方下端位置から後方斜め上方に延設された傾斜板23の上端部に設けた回動支持部23aに組み付けられている。回動支持部23aは、鍵盤横方向に延設されている。レバー基部41は、鍵10の後端部11に支持された鍵付勢機構を構成する板ばね43により前方に付勢されている。これにより、揺動レバー40は、鍵フレーム20に上下に揺動可能に支持される。
レバー基部41の前端部には、所定の隙間を隔てて上下方向に二股に分けた一対の脚部41b,41cが形成され、上方に位置する脚部41bは下方に位置する脚部41cより短く形成されている。両脚部41b,41cの間には鍵10の駆動部13の下端壁が侵入して両脚部41b,41cに係合している。これにより、鍵10の離鍵時には、自重による揺動レバー40の前端部の上方の変位により、鍵10の前端部は上方へ変位している。一方、鍵10の押鍵時には、駆動部13の下端壁の下端面が脚部41cの上面を押圧し、揺動レバー40の前端部は下方へ変位する。
レバー基部41の下面には、凹部41aと脚部41bとの間にて、下方に突出したスイッチ駆動部41dが形成されている。スイッチ駆動部41dは、傾斜板23に設けた貫通窓23bを介してプリント基板51上に組み付けた鍵位置検出手段を構成する鍵スイッチ52に対向している。プリント基板51は傾斜板23の下面に同板23とほぼ平行に組み付けられており、鍵スイッチ52は鍵10ごとに設けられて鍵盤横方向に配列されている。
この鍵スイッチ52は、図3に拡大して示すように、鍵10ごとに、前後に位置する第1乃至第3スイッチ52a,52b,52cからなる。第1乃至第3スイッチ52a,52b,52cは、ゴム、シリコンなどの弾性部材からなる横方向に長尺状のスイッチ部材上に、同スイッチ部材と一体的に共に内部に空洞を有する半球状(いわゆる「おわん型」)に形成され、中央部にて円柱状部分を下方に突出させている。第1乃至第3スイッチ52a,52b,52cの円柱状部分の下面には電気接点がそれぞれ設けられ、これらの接点はプリント基板51上に設けた2つの電気接点にそれぞれ対向している。そして、鍵10の押鍵に伴うスイッチ駆動部41dの下方への移動時に、第1乃至第3スイッチ52a,52b,52cの電気接点と、プリント基板51上の電気接点とがそれぞれ接触(オン)するようになっている。また、第1乃至第3スイッチ52a,52b,52cは、その円柱状部分を順に短くなるように形成されており、鍵10の押鍵時には第1、第2及び第3スイッチ52a,52b,52cの順にオンし、鍵10の離鍵時には第3、第2及び第1スイッチ52c,52b,52aの順にオフする。
揺動レバー40の質量体42は棒状に成形され、その前部外周上にレバー基部41をアウトサート成形することによりレバー基部41に一体的に組み付けられている。質量体42の後部は折り曲げて重ね合わされており、この折り曲げ部分42aの長さをそれぞれ異ならせることにより質量体42の重さを異ならせている。具体的には、白鍵10においても、黒鍵10においても、低音側から高音側に向かって鍵ごと又は鍵域ごとに、折り曲げ部分42aの長さを徐々に短くして、低音又は低音域の鍵ほど、質量体42の重さを重くすなわち回転モーメントを大きくするようにしている。また、隣り合う白鍵10と黒鍵10に関しては、押鍵位置の相違による押鍵に対する反力の違いを避けるために、黒鍵10の折り曲げ部分42aの長さを白鍵10の折り曲げ部分42aの長さよりも短くしている。
また、鍵フレーム20の後端部に位置する支持台30の上面には、フェルトなどの衝撃吸収材によって構成した長尺状の下限ストッパ53が鍵盤横方向に延設して固着されている。この下限ストッパ53は、揺動レバー40の後端部の下方への変位を規制することにより、鍵10の離鍵時における鍵10の前端部の上方への変位を規制する。また、鍵フレーム20の後端部に位置する上面板24の下面には、フェルトなどの衝撃吸収材によって構成した長尺状の上限ストッパ54が下限ストッパ53と上下方向に所定距離だけ隔てて下方を向けて鍵盤横方向に延設して固着されている。この上限ストッパ54は、揺動レバー40の後端部の上方への変位を規制することにより、鍵10の押鍵時における鍵10の下方への変位を規制する。これらの下限ストッパ53及び上限ストッパ54は、共に鍵付勢機構を構成する。鍵フレーム20における上限ストッパ54の前方位置には、近接センサ(近接スイッチ)55が質量体42に対向するように組み付けられている。近接センサ55は、電磁誘導、静電容量、超音波、光電効果、磁気変化などを用いて、質量体42が上限ストッパ54に当接又は当接近傍位置にあることを検出するセンサである。近接センサ55は、鍵位置検出手段を構成する。
鍵10の後方には、駆動ユニット60が鍵フレーム20に組み付けられている。駆動ユニット60は、鉤状に曲げられて鍵フレーム20に固定された支持プレート61を備えている。支持プレート61には、支持プレート61に固定されたケース62内に収容されたアクチュエータ63が各鍵10に対応して組み付けられている。アクチュエータ63は、電気的に制御され、内蔵のスプリングにより図示左方向に常時付勢されて左方向に突出した駆動ロッド63aを電圧の印加により図示右方向に変位させて、駆動ロッド63aの先端部に固定した負荷部材64を往復動させるものである。アクチュエータ63としては、電気的に駆動制御されるものであれば種々のアクチュエータ(例えば、電磁ソレノイド)を利用できるが、低電圧で比較的大きな駆動力が得られると同時に応答速度の速い超磁歪素子を用いた電気アクチュエータを用いることが好ましい。負荷部材64は、ゴム、エラストマーなどの弾性材料で、円柱状かつ先端を半球状に成型されている。負荷部材64は、図2Aにて左方に突出した状態にあるとき、変位部材としての質量体42の後端部に係合して、質量体42の揺動、すなわち鍵10の揺動に対して負荷を与える。この負荷の大きさは、負荷部材64の突出量、形状、材料などを調整することにより調節される。
複数の鍵10にそれぞれ対応した複数の鍵スイッチ52及び近接センサ55は、負荷制御回路70に接続されている。負荷制御回路70は、アクチュエータ63を電気的に駆動制御して、負荷部材64を変位部材としての質量体42に係合させ、鍵10の揺動に対して負荷を与える。負荷制御回路70は、CPU,ROM,RAMなどからなるマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータの指示によりアクチュエータ63に駆動信号を出力する駆動回路とを含む。具体的には、負荷制御回路70は、近接センサ55による質量体42の近接の検出に応答して、前記近接の検出された質量体42に対応したアクチュエータ63に駆動電圧を出力し、スプリングの付勢力に抗して駆動ロッド63aを図示右方向に引き込む。また、負荷制御回路70は、第1スイッチ52aのオン状態からオフ状態への状態変化を検出し、前記状態変化の検出された第1スイッチ52aに対応したアクチュエータ63に対する前記駆動力を解除して、スプリングによる付勢力により駆動ロッド63aを図示左方向に突出させる。
なお、複数の鍵10にそれぞれ対応した複数の鍵スイッチ52の第1乃至第3スイッチ52a〜52cからの信号は、図示しない楽音信号発生回路にも供給される。楽音信号発生回路は、第3スイッチ52cのオフ状態からオン状態への状態変化の検出時点で、オフ状態からオン状態に変化した第3スイッチ52cに対応する鍵音高を有する楽音信号を発生し始める。そして、楽音信号発生回路は、第1スイッチ52aのオン状態からオフ状態への状態変化の検出時点で、前記オン状態からオフ状態に変化した第1スイッチ52aに対応する鍵音高を有する楽音信号を減衰させ始めて、その後に同楽音信号の発生を終了する。また、楽音信号発生回路は、複数の鍵10にそれぞれ対応した複数の鍵スイッチ52の第1及び第2スイッチ52a,52bからの信号を入力して、第1スイッチ52aがオフ状態からオン状態に変化したタイミングから第2スイッチ52bがオフ状態からオン状態に変化するまでの時間を計測することにより、押鍵速度を鍵10ごとに検出する。そして、この検出された押鍵速度は、発生される楽音信号の音量及び音色の制御に利用される。
次に、上記のように構成した第1実施形態に係る鍵盤装置の動作を説明する。鍵10を押鍵操作しない状態では、揺動レバー40の質量体42の後端部はその自重により下限ストッパ53に当接している。この状態で、鍵10を押鍵操作すると、鍵10は揺動レバー40の質量体42の自重に抗して後端部11を支点に図2Aにて反時計回りに揺動し始める。そして、鍵10が所定の深さまで押鍵されると、図2Bに示すように、質量体42の後端部が上限ストッパ54に当接して鍵10の前端部の下方への変位が規制される。このとき、揺動レバー40の揺動に伴い、スイッチ駆動部41dが鍵スイッチ52を押圧し、第1、第2及び第3スイッチ52a、52b,52cがこの順にオンする。そして、鍵10を離鍵すれば、質量体42の後端が下限ストッパ53に当接するまで、質量体42の自重により揺動レバー40は回動支持部23aを支点に図2Bにて時計回り方向に揺動して原点位置に復帰する。そして、このような鍵10の押離鍵操作に応じて、楽音信号発生回路は楽音信号を発生する。また、楽音信号発生回路は、検出した押鍵速度に応じて、発生される楽音信号の音量及び音色を制御する。
一方、鍵10の前記押離鍵操作時には、負荷制御回路70は質量体42の揺動すなわち鍵10の揺動位置に応じてアクチュエータ63を駆動制御する。すなわち、鍵10が離鍵されていて、鍵スイッチ52の第1スイッチ52aがオフ状態にあれば、負荷制御回路70は、アクチュエータ63に対する前記駆動力を解除している。この状態では、図4(A)に示すように、アクチュエータ63の駆動ロッド63aは図示左方向に突出している。この状態で、押鍵によって鍵10及び揺動レバー40が揺動し、質量体42の後端部が図4(B)から図4(D)に示すように上方に変位すると、同後端部が負荷部材64の前端部に接触して負荷部材64を変形させる。そして、質量体42の後端部がさらに上昇すると、図4(E)に示すように、同後端部は負荷部材64の前端部を乗り越える。この場合、質量体42の後端部と負荷部材64との係合による係合力すなわち負荷部材の64の前端部の変形に伴う反力(弾性力)は、鍵10の押鍵行程において、演奏者の押鍵操作に対する負荷として作用する。この負荷は、押鍵途中で一旦鍵タッチが重くなるように作用する(すなわち静荷重が増加するように作用する)。そして、鍵がさらに押込まれると、前記係合が解除されて、鍵タッチが急に軽くなる(すなわち静荷重が減少する)ので、演奏者はレットオフ感を享受できる。
さらに、押鍵が進むと、質量体42の後端部上面が上限ストッパ54に当接し、図4(F)に示すように、揺動レバー40の揺動が停止する。なお、この揺動レバー40の揺動停止寸前で、鍵スイッチ52の第3スイッチ52cがオフ状態からオン状態に変化して、前述した楽音信号の発生が開始される。なお、鍵スイッチ52の第1及び第2スイッチ52a,52bは、質量体42の後端部が負荷部材64に当接するまでに、共にオフ状態からオン状態に変化している。
一方、質量体42の後部上面が上限ストッパ54に当接した時点では、近接センサ55により質量体42の近接が検出され、負荷制御回路70は、アクチュエータ63に通電することによりアクチュエータ63を駆動する。アクチュエータ63は、駆動ロッド63aをスプリングによる付勢力に抗して、図4(F)に示すように、駆動ロッド63aを図示右方向に引き込む。この状態で、押鍵されていた鍵10が離鍵されると、鍵10及び揺動レバー40の揺動により、質量体42の後端部が図4(F)から図4(H)に示すように下方に変位する。この場合、負荷部材64は図示右方向に引き込まれているので、質量体42の後端部は、負荷部材64の前端部と接触することなく、下方に変位する。そして、質量体42の後端部下面が下限ストッパ53に当接すると、この当接により、図4(I)に示すように、鍵10及び揺動レバー40の揺動は停止する。この鍵10の離鍵行程においては、質量体42の先端部は負荷部材64と係合しないので、鍵10及び揺動レバー40の揺動に対して負荷部材64による負荷は付与されない。したがって、鍵10の戻り速度を速くできて、鍵10を続けて押鍵すなわち連打する場合の操作すなわち連打操作が良好となる。
前記のような質量体42の後部下面が下限ストッパ53に当接する寸前には、鍵スイッチ52の第1スイッチ52aがオン状態からオフ状態に変化する。負荷制御回路70は、この第1スイッチ52aの状態変化に応答して、アクチュエータ63の駆動制御を解除する。したがって、図4(I)(図4(A)と同じ)に示すように、アクチュエータ63の駆動ロッド63aはスプリングの付勢力により図示左方向に再び突出する。その結果、この状態で、鍵10が再び押離鍵操作されれば、上述のように動作する。
一方、前記離鍵行程において、第1スイッチ52aがオン状態からオフ状態に切り換わる前に、同一の鍵10が再び押鍵操作すなわち前記連打よりも速く連打操作された場合には、駆動ロッド63aはアクチュエータ63によって図4(H)に示すように右方向に引き込まれた状態に維持されている。したがって、この押鍵操作に伴う質量体42の後部の上方への変位時には、質量体42の後端部は負荷部材64に接触せず、負荷部材64による鍵10及び揺動レバー40の揺動に対する負荷は作用しない。したがって、鍵10の高速な連打時には、負荷部材64は鍵10の押鍵行程においても質量体42の後端部に係合しない。したがって、鍵10の高速な連打時には、鍵10を負荷部材64による負荷を作用させない状態で、鍵10の押離鍵操作をすることができて、鍵10の高速連打による演奏がし易くなる。
なお、上記第1実施形態においては、アクチュエータ63の駆動ロッド63aをスプリングにより常時付勢して左方向に突出させておき、鍵10の離鍵行程において、アクチュエータ63を駆動して駆動ロッド63aを右方向に引き込むようにした。しかし、アクチュエータ63の駆動ロッド63aをスプリングの付勢力により常時右方向に引き込ませておき、鍵10の押鍵行程において、アクチュエータ63を駆動して駆動ロッド63aを左方向に突出させて、質量体42の後端部と負荷部材64とを係合させるようにしてもよい。この場合には、負荷制御回路70は、電力の消費を考慮して、鍵スイッチ52の第1スイッチ52aがオフ状態からオン状態に切り換わった時点で、アクチュエータ63を駆動制御して駆動ロッド63aを左方向に突出させる。そして、質量体42の後端部が上限ストッパ54に近接位置に達した時点で、負荷制御回路70は、近接センサ55による検出に応答して前記アクチュエータ63の駆動制御を解除して、前記スプリングの付勢力により駆動ロッド63aを右方向に引き込ませる。
上記のように構成した第1実施形態の変形例においても、鍵10の押鍵行程において、負荷部材64の質量体42の後端部への係合により、押鍵操作に対してレットオフ感を演奏者に与えることができる。また、鍵10の離鍵行程において、負荷部材64の質量体42の後端部への係合が解除されるので、鍵10の戻り速度を速くできて連打性を良好に保つことができる。さらには、この変形例においても、第1スイッチ52aがオン状態からオフ状態に切り換わる前に、同一の鍵10が再び押鍵操作すなわち前記連打よりも速く連打操作された場合には、アクチュエータ63の駆動ロッド63aはスプリングの付勢力によって右方向に引き込まれた状態に維持され続ける。すなわち、負荷制御回路70は、第1スイッチ52aのオフ状態からオン状態への変化を検出することなく、アクチュエータ63を駆動制御しない。したがって、この変形例においても、鍵10の高速な連打時には、負荷部材64は鍵10の押鍵行程においても質量体42の後端部へ係合することはなく、鍵10の高速連打による演奏がし易くなる。
b.第2実施形態
次に、上記第1実施形態における鍵10及び揺動レバー40の揺動に対して負荷を与える負荷機構を変更した本発明の第2実施形態について説明する。図5は、第2実施形態に係る電子楽器の鍵盤装置の縦断側面図である。この鍵盤装置は、駆動ユニット60により駆動されて、鍵10及び揺動レバー40の揺動に対して負荷を与える負荷部材65を備えている。負荷部材65は、樹脂により一体成形されて互いにほぼ直交する垂直部65a及び水平部65bを有する鉤型(L字状)に形成されている。負荷部材65は、垂直部65aの中間部にて支持台30に固定された支持部66にピン66aを介して回転可能に支持され、水平部65bの先端を質量体42の先端部が通過する上方領域にて前方に突出させている。なお、水平部65bの前端部分のみ又は負荷部材65の全体を弾性材料で構成してもよい。この負荷部材65は、内部に組み込んだ錘又は図示しないスプリングにより、図示反時計回りに常時付勢されている。負荷部材65の垂直部65aの下端部後面には、アクチュエータ63の駆動ロッド63aの先端に組み付けた押圧部材63bが当接している。押圧部材63bは、樹脂により駆動ロッド63aと一体成形されて、その先端部は半球状に形成されている。なお、押圧部材63bは、ゴム、エラストマーなどの弾性材料により先端部を半球状にした円柱状部材で構成され、駆動ロッド63aの先端部に組み付けられるようにしてもよい。
アクチュエータ63は、上記第1実施形態と同様に構成されているが、この場合には、非駆動状態にて、内蔵のスプリングの付勢力により駆動ロッド63aを図示右方向に引き込ませている。この状態では、鍵10及び揺動レバー40の揺動により、質量体42が下限ストッパ53と上限ストッパ54との間を変位すれば、質量体42の後端は負荷部材65の水平部65bの前端に接触(すなわち係合)する。一方、アクチュエータ63は、負荷制御回路70により駆動制御されると、駆動ロッド63aを図示左方向に突出させる。これにより、負荷部材65は時計回り方向に回動して、水平部65bの先端部は後方へ変位する。この状態では、鍵10及び揺動レバー40の揺動により、質量体42が下限ストッパ53と上限ストッパ54との間を変位しても、質量体42の後端は負荷部材65の水平部65bの前端には接触(すなわち係合)しない。アクチュエータ63は上記第1実施形態の場合と同様にケース62内に収容されているが、ケース62は支持台30に固定されている。
そして、負荷制御回路70は、近接センサ55により質量体42の近接が検出されたときアクチュエータ63の駆動制御を開始し、鍵スイッチ52の第1スイッチ52aがオン状態からオフ状態に変化したとき前記アクチュエータ63の駆動制御を解除する。他の構成は、上記第1実施形態の構成と同じである。なお、第2実施形態においては、鍵10及び揺動レバー40の揺動に対する負荷の大きさは、負荷部材65の回転量、形状、材料などを調整することにより調節される。
次に、上記のように構成した第2実施形態に係る鍵盤装置の動作を説明する。鍵10の押離鍵操作に伴う楽音信号の発生および停止に関しては、上記第1実施形態の場合と同じである。一方、鍵10の前記押離鍵操作時には、揺動レバー40の揺動及びアクチュエータ63の駆動制御に応じて、負荷部材65がピン66a回りに回動する。鍵10が離鍵状態にあって、質量体42の後端部が下限ストッパ53上にあれば、図6(A)に示すように、アクチュエータ63は非駆動状態すなわち駆動ロッド63aを右方向に引き込んだ状態にあり、押圧部材63bは負荷部材65の垂直部65aの下端部後面に当接して、負荷部材65の水平部65bの前端は前方(図示左方向)へ突出した状態にある。この状態で、押鍵によって鍵10及び揺動レバー40の揺動により、質量体42の後端部が図6(B)に示すように上方に変位すると、同後端部が負荷部材65の水平部65bの前端部に係合して、負荷部材65は錘又はスプリングの付勢力に抗して時計回り方向に回動する。
そして、質量体42の後端部がさらに上昇すると、図6(C)に示すように、同後端部は負荷部材65の水平部65bの前端部を乗り越えて、上限ストッパ54に当接して静止する。なお、質量体42の後端部が負荷部材65の水平部65bの前端部を乗り越えた時点で、負荷部材65は錘又はスプリングの付勢力により元位置(図6(A)の位置)に復帰する。質量体42の後端部が負荷部材65の水平部65bの前端部に係合中には、負荷部材65を時計回り方向に回動させるための力が鍵10の押鍵行程における演奏者の押鍵操作に対する負荷として作用する。また、負荷部材65の水平部65bの先端又は負荷部材65自体を弾性材料で構成した場合には、負荷部材65を時計回り方向に回動させるための力に加えて、弾性材料の変形に伴う力も作用する。この負荷は、押鍵途中で一旦鍵タッチが重くなるように作用する(すなわち静荷重が増加するように作用する)。そして、鍵10がさらに押鍵されると、前記質量体42の後端部と負荷部材65の水平部65bとの係合が解除されて、鍵タッチが急に軽くなる(すなわち静荷重が減少する)ので、演奏者はレットオフ感を享受できる。
一方、質量体42の後端部上面が上限ストッパ54に当接した時点では、近接センサ55により質量体42の近接が検出され、負荷制御回路70は、アクチュエータ63に通電することによりアクチュエータ63を駆動する。アクチュエータ63は、駆動ロッド63aをスプリングによる付勢力に抗して、図6(C)に示すように、駆動ロッド63aを図示左方向に突出させる。これにより、負荷部材65は時計回り方向に回動し、負荷部材65の水平部65bの前端は右方向に変位する。この状態で、押鍵されていた鍵10が離鍵されると、鍵10及び揺動レバー40の揺動により、質量体42の後端部は下方に変位する。この場合、負荷部材65の水平部65bの前端は図示右方向に変位しているので、質量体42の後端部は、水平部65bの前端部と接触することなく、下方に変位する。そして、質量体42の後端部下面が下限ストッパ53に当接すると、この当接により、図6(A)に示すように、鍵10及び揺動レバー40の揺動は停止する。この鍵10の離鍵行程においては、質量体42の後端部は負荷部材65の水平部65bと係合しないので、鍵10及び揺動レバー40の揺動に対して負荷部材65による負荷は付与されない。したがって、鍵10の戻り速度を速くできて、鍵10を続けて押鍵すなわち連打する場合の操作すなわち連打操作が良好となる。
前記のような質量体42の後端部下面が下限ストッパ53に当接する寸前には、鍵スイッチ52の第1スイッチ52aがオン状態からオフ状態に変化する。負荷制御回路70は、この第1スイッチ52aの状態変化に応答して、アクチュエータ63の駆動制御を解除する。したがって、図6(A)に示すように、アクチュエータ63の駆動ロッド63aは図示右方向に再び引き込まれる。その結果、この状態で、鍵10が再び押離鍵操作されれば、上述のように動作する。
一方、前記離鍵行程において、第1スイッチ52aがオン状態からオフ状態に切り換わる前に、同一の鍵10が再び押鍵操作すなわち前記連打よりも速く連打操作された場合には、アクチュエータ63の駆動ロッド63aは図6(C)に示すように左方向に突出した状態に維持されている。したがって、この押鍵操作に伴う質量体42の後部の上方への変位時には、質量体42の後端部は負荷部材65の水平部65bに接触せず、負荷部材65による鍵10及び揺動レバー40の揺動に対する負荷は作用しない。したがって、鍵10の高速な連打時には、負荷部材65は鍵10の押鍵行程においても質量体42の後端部に係合しない。したがって、鍵10の高速な連打時には、鍵10を負荷部材64による負荷を作用させない状態で、鍵10の押離鍵操作をすることができて、鍵10の高速連打による演奏がし易くなる。
なお、上記第2実施形態においては、アクチュエータ63の駆動ロッド63aをスプリングにより常時付勢して右方向に引き込んでおき、鍵10の離鍵行程において、アクチュエータ63を駆動して駆動ロッド63aを左方向に突出させるようにした。しかし、アクチュエータ63の駆動ロッド63aをスプリングにより常時付勢して左方向に突出させておき、鍵10の押鍵行程において、アクチュエータ63を駆動して駆動ロッド63aを右方向に引き込んで、質量体42の後端部と負荷部材65の水平部65bとを係合させるようにしてもよい。この場合には、負荷制御回路70は、電力の消費を考慮して、鍵スイッチ52の第1スイッチ52aがオフ状態からオン状態に切り換わった時点で、アクチュエータ63を駆動制御して駆動ロッド63aを右方向に引き込む。また、近接センサ55により質量体42の後端部が上限ストッパ54に近接位置に達した時点で、負荷制御回路70は、前記アクチュエータ63の駆動制御を解除して、前記スプリングの付勢力により駆動ロッド63aを左方向に突出させる。
上記のように構成した第2実施形態の変形例においても、鍵10の押鍵行程において、負荷部材65の水平部65bの質量体42の後端部への係合により、押鍵操作に対してレットオフ感を演奏者に与えることができる。また、鍵10の離鍵行程において、負荷部材65の水平部65bの質量体42の後端部への係合が解除されるので、鍵10の戻り速度を速くできて連打性を良好に保つことができる。さらには、この変形例においても、第1スイッチ52aがオン状態からオフ状態に切り換わる前に、同一の鍵10が再び押鍵操作すなわち前記連打よりも速く連打操作された場合には、アクチュエータ63の駆動ロッド63aはスプリングの付勢力によって左方向に突出した状態に維持されている。すなわち、負荷制御回路70は、第1スイッチ52aのオフ状態からオン状態への変化を検出することなく、アクチュエータ63を駆動制御しない。したがって、この変形例においても、鍵10の高速な連打時には、負荷部材65の水平部65bは鍵10の押鍵行程においても質量体42の後端部へ係合することはなく、鍵10の高速連打による演奏がし易くなる。
c.第3実施形態
次に、鍵10に直接係合して鍵10及び揺動レバー40の揺動に対して負荷を与えるようにした本発明の第3実施形態について説明する。図7は、第3実施形態に係る電子楽器の鍵盤装置の縦断側面図である。この鍵盤装置は、上記第1及び第2実施形態の支持台30に代えて、木材を加工して成型した横方向に長尺状の底板31を備えている。底板31の前端部には、横方向に長尺状の前板32が立設固定されているとともに、底板31の後部上面には横方向に長尺状の金属製の背面パネル33が立設固定されている。鍵フレーム20は、上記第1及び第2実施形態とは形状を異ならせているが、これらの底板31、前板32及び背面パネル33に囲まれた空間内に鍵10を上下方向に揺動可能に支持するために組み込まれている。
鍵フレーム20の後部上面には鍵支持部材25が固定され、鍵支持部材25は鍵10を後端部にてピン25aの軸線周りに回転可能に支持し、鍵10の前端部の上下方向の揺動を可能にしている。また、この鍵盤装置は、上記第1及び第2実施形態とは形状を異ならせているが、鍵10の前端部を自重により上方へ付勢するとともに、鍵10の前端を所定の上下方向位置に規制する揺動レバー40を備えている。この場合も、揺動レバー40は、レバー基部44及び質量体45からなる。レバー基部44は、樹脂で形成され、その後端部にて、鍵フレーム20の下面に設けたレバー支持部26に、ピン26aの軸線方向周りに回動可能に支持されている。この場合も、レバー基部44は前端部に上下一対の脚部44a,44bを備え、上方に位置する脚部44aは下方に位置する脚部44bより短く形成されている。そして、両脚部44a,44bの間には鍵10の駆動部13の下端壁が侵入して両脚部44a,44bに係合しており、鍵10の離鍵時には、自重による揺動レバー40の前端部の上方の変位により、鍵10の前端部は上方へ変位している。一方、鍵10の押鍵時には、駆動部13の下端壁の下端面が脚部44bの上面を押圧し、揺動レバー40の前端部は下方へ変位する。
質量体45は、金属棒で構成され、その前端部にてレバー基部44に固定されているとともに、その後端部には樹脂製のストッパ部材45aが一体的に固着されている。この質量体45も、上記第1及び第2実施形態と同様に、揺動レバー40を自重により時計回り方向に付勢するものである。ストッパ部材45aは、離鍵時には下限ストッパ53に当接して揺動レバー40の時計回り方向の回転を規制し、押鍵時には上限ストッパ54に当接して押鍵に伴う揺動レバーの反時計回り方向の回動を規制する。なお、この第3実施形態においても、質量体45又はストッパ部材45aの重量を鍵ごと又は鍵域ごとに異ならせて、低音又は低音域ほど鍵10の押鍵タッチ感が重くなるようになっている。
また、この第3実施形態においては、鍵スイッチ52は、鍵フレーム20の前後中間位置の上面に設けられており、鍵10の下面に一体的に形成されたスイッチ駆動部14により押圧される。鍵スイッチ52は、上記第1及び第2実施形態と同様に構成された第1乃至第3スイッチ52a,52b,52cからなり、鍵10の押鍵時には第1、第2及び第3スイッチ52a,52b,52cの順にオンし、鍵10の離鍵時には第3、第2及び第1スイッチ52c,52b,52aの順にオフする。
駆動ユニット60は、鍵10の後端面に対向して設けられている。駆動ユニット60は、鍵フレーム20及び背面パネル33に組み付けたケース62内に収容したアクチュエータ63を備えている。アクチュエータ63は、上記第1及び第2実施形態と同様に構成されており、駆動ロッド63aを進退可能にケース62から鍵10の後端面に向けて突出させている。この場合、駆動ロッド63aは、内蔵のスプリングにより図示左方向に常時付勢され、負荷部材67は非駆動時には図示左方向に突出している。そして、アクチュエータ63が駆動されると、アクチュエータ63は駆動ロッド63aを図示右方向に引き込む。
駆動ロッド63aの先端には負荷部材67が組み付けられている。負荷部材67は、ゴム、エラストマーなどの弾性材料により成型され、その前端面67aは縦断面形状が円弧状となるように凹状に形成されて、鍵10の後端面15に対向している。鍵10の後端面15は縦断面形状が円弧状となるように凸状に形成されている。そして、アクチュエータ63の非駆動時には、前記スプリングの付勢力により負荷部材67の前端面67aは鍵10の後端面15に当接すなわち係合し、押鍵時には、その摩擦力により鍵10及び揺動レバー40の揺動に対して負荷を与える。一方、アクチュエータ63の駆動時には、負荷部材67が図示右方向に引き込まれて、負荷部材67の前端面67aは鍵10の後端面15から離れる。なお、前記負荷部材67の前端面67aと鍵10の後端面15の形状は円弧状以外の形状であってもよく、前記負荷の大きさは、アクチュエータ63の駆動力、負荷部材67の材質、前記負荷部材67の前端面67aと鍵10の後端面15の形状などにより調整される。
また、この第3実施形態においては、質量体45の上方への変位時における近接を検出する近接センサ55に加えて、質量体45の下方への変位時における近接を検出する鍵位置検出手段としての近接センサ56も底板31の上面に固定されている。この近接センサ56も、近接センサ55と同様に構成され、質量体45の先端に設けたストッパ部材45aが下限ストッパ53に当接した時点又はその直前位置にてストッパ部材45a(質量体45)の近接を検出する。そして、負荷制御回路70は、質量体45が上限ストッパ54に所定距離まで近づいて、近接センサ55が質量体45の近接を検出すると、アクチュエータ63を駆動制御して負荷部材67を図示右方向に引き込む。一方、負荷制御回路70は、近接センサ56が質量体45の近接を検出していない状態から検出状態に変化した時点で、アクチュエータ63の前記駆動制御を解除して、負荷部材67を図示左方向に突出させる。
次に、上記のように構成した第3実施形態に係る鍵盤装置の動作を説明する。鍵10の押離鍵操作に伴う楽音信号の発生および停止に関しては、上記第1及び第2実施形態の場合と同じである。この押離鍵操作時には、揺動レバー40が揺動して、押鍵に対する反力として作用する。一方、鍵10の前記押離鍵操作時には、揺動レバー40の揺動及びアクチュエータ63の駆動制御に応じて、負荷部材67が図示左右に変位する。鍵10が離鍵状態にあって、質量体45のストッパ部材45aが下限ストッパ53上にあれば、図7に示すように、アクチュエータ63は非駆動状態すなわち駆動ロッド63aを左方向に突出させた状態にある。
この状態で、鍵10が押鍵されて、鍵10の後端部が反時計回り方向に回転すると、負荷部材67の前端面は鍵10の後端面に係合しているので、鍵10の押鍵操作に負荷が付与される。一方、前記押鍵により、質量体45及びストッパ部材45aが上昇して近接センサ55に近づくと、近接センサ55は前記質量体45及びストッパ部材45aの近接を検出する。負荷制御回路70は、前記近接センサ55の検出に応答して、アクチュエータ63を図示右方向に引き込む。これにより、鍵10の押鍵に対して負荷部材67によって付与されていた負荷が解除され、鍵タッチが急に軽くなる(すなわち静荷重が減少する)ので、演奏者はレットオフ感を享受できる。その後、質量体45及びストッパ部材45aの上昇は、ストッパ部材45aの上限ストッパ54への当接によって静止する。
そして、押鍵されていた鍵10が離鍵されると、鍵10及び揺動レバー40の揺動により、質量体45及びストッパ部材45aは下方に変位する。この場合、負荷部材67の前端面67aは鍵10の後端面15から離れて位置するので、鍵10は負荷部材67の前端面67aに接触することなく時計回り方向に回動し、質量体45のストッパ部材45aの下面が下限ストッパ53に当接する。そして、鍵10及び揺動レバー40は揺動を停止する。したがって、鍵10の戻り速度を速くできて、鍵10を続けて押鍵すなわち連打する場合の操作すなわち連打操作が良好となる。また、前記離鍵工程では、質量体45及びストッパ部材45aが近接センサ56に近づくと、近接センサ56は、前記質量体45及びストッパ部材45aの近接を検出する。この近接の検出に応答して、負荷制御回路70は、アクチュエータ63に対する駆動制御を解除する。これにより、駆動ロッド63aはスプリングによる付勢力により図示左方向に再び押し出されて、負荷部材67の前端面67aは再び鍵10の後端面15に係合する。その結果、この状態で、鍵10が再び押離鍵操作されれば、上述のように動作する。
一方、前記離鍵行程において、近接センサ56が質量体45及びストッパ部材45aの近接検出前には、アクチュエータ63は駆動されたままに保たれ、負荷部材67は図示右方向に引き込まれたままであり、負荷部材67の前端面67aと鍵10の後端面15とは係合していない。よって、近接センサ56が質量体45及びストッパ部材45aの近接を検出する前に、同一の鍵10が再び押鍵操作すなわち前記連打よりも速く連打操作された場合には、負荷部材67の前端面67aが鍵10の後端面15に係合することはなく、この押鍵操作に伴い、質量体45の後部は上方へ変位する。したがって、鍵10の高速な連打時には、鍵10を負荷部材67による負荷を作用させない状態で、鍵10の押離鍵操作をすることができて、鍵10の高速連打による演奏がし易くなる。
なお、上記第3実施形態において、近接センサ56に代えて、鍵スイッチ52を用いて、負荷制御回路70によるアクチュエータ63の駆動解除を制御するようにしてもよい。この場合、鍵スイッチ52の第1スイッチ52aのオン状態からオフ状態への変化に応答して、負荷制御回路70がアクチュエータ63の駆動制御を解除するとよい。これによっても、上記第3実施形態と同様な効果が期待される。
また、上記第3実施形態においては、アクチュエータ63の駆動ロッド63aをスプリングにより常時付勢して左方向に突出させておき、鍵10の離鍵行程において、アクチュエータ63を駆動して駆動ロッド63aを右方向に引き込むようにした。しかし、アクチュエータ63の駆動ロッド63aをスプリングにより常時付勢して右方向に引き込んでおき、鍵10の押鍵行程において、アクチュエータ63を駆動して駆動ロッド63aを左方向に突出させて、負荷部材67の前端面67aを鍵10の後端面15に係合させるようにしてもよい。この場合には、負荷制御回路70は、電力の消費を考慮して、近接センサ56が質量体45及びストッパ部材45aの近接を検出している状態から、質量体45及びストッパ部材45aの近接を検出しなくなった状態に変化した時点で、アクチュエータ63を駆動制御して駆動ロッド63aを左方向に突出させる。また、質量体42の後端部が上限ストッパ54に近接する位置に達したことを近接センサ55が検出した時点で、負荷制御回路70は、前記アクチュエータ63の駆動制御を解除して、前記スプリングの付勢力により駆動ロッド63aを右方向に引き込ませる。
上記のように構成した第3実施形態の変形例においても、鍵10の押鍵行程においては、負荷部材67の前端面67aの鍵10の後端面15への係合により、押鍵操作に対してレットオフ感を演奏者に与えることができる。また、鍵10の離鍵行程においては、負荷部材67の前端面67aの鍵10の後端面15への係合が解除されているので、鍵10の戻り速度を速くできて連打性を良好に保つことができる。さらには、この変形例においても、近接センサ56が質量体45及びストッパ部材45aの近接を検出する前に、同一の鍵10が再び押鍵操作すなわち前記連打よりも速く連打操作された場合には、アクチュエータ63の駆動ロッド63aはスプリングの付勢力によって右方向に引き込まれた状態に維持されている。すなわち、負荷制御回路70は、近接センサ56の近接検出状態から近接非検出状態への変化に応答してアクチュエータ63を駆動制御しない。したがって、この変形例においても、鍵10の高速な連打時には、鍵10の押鍵行程においても、負荷部材67の前端面67aは鍵10の後端面15に係合することはなく、鍵10の高速連打による演奏がし易くなる。
なお、上記第3実施形態の変形例においても、近接センサ56に代えて、鍵スイッチ52を用いて、負荷制御回路70によるアクチュエータ63の駆動解除を制御するようにしてもよい。この場合、鍵スイッチ52の第1スイッチ52aのオフ状態からオン状態への変化に応答して、負荷制御回路70がアクチュエータ63の駆動制御を開始すればよい。これによっても、上記第3実施形態の変形例と同様な効果が期待される。
さらには、上記第1実施形態、第2実施形態及びそれらの変形例において、鍵スイッチ52を用いた負荷制御回路70によるアクチュエータ63の駆動制御に代えて、上記第3実施形態の近接センサ56を用いるようにしてもよい。この場合、上記第3実施形態の近接センサ56を質量体42の下限ストッパ53への近接を検出するために用いる。そして、上記第1実施形態、第2実施形態及びそれらの変形例において、負荷制御回路70は、第1スイッチ52aのオフ状態からオン状態への変化時におけるアクチュエータ63の制御を、近接センサ56が質量体42の近接の検出状態から同近接の非検出状態の変化時に行うようにすればよい。また、負荷制御回路70は、第1スイッチ52aのオン状態からオフ状態への変化時におけるアクチュエータ63の制御を、近接センサ56が質量体42の近接の非検出状態から同近接の検出状態の変化時に行うようにすればよい。
d.第4実施形態
次に、本発明の第4実施形態について説明する。この第4実施形態は、上記第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態及びそれらの変形例において、押鍵に対する負荷部材64,65,67による負荷を押鍵速度及び音高に応じて変更制御する。この場合、負荷制御回路70によるアクチュエータ63の駆動制御方法は、上記第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態及びそれらの変形例に応じて異なるので、上記第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態及びそれらの変形例に対する適用に関しては詳しく後述することにして、これら共通の部分について先に説明する。
図8は、前記共通の部分の電気制御部のブロック図である。負荷制御回路70には、鍵タッチ検出部71、鍵タッチ対応駆動力決定部72及び音高対応駆動力決定部73が接続されている。これらの鍵タッチ検出部71、鍵タッチ対応駆動力決定部72及び音高対応駆動力決定部73は、CPU、ROM、RAMなどからなるコンピュータにより構成され、プログラム処理により次の機能を有する。鍵タッチ検出部71は、複数の鍵10の押鍵速度を検出するもので、複数の鍵10にそれぞれ対応した複数の鍵スイッチ52の第1及び第2スイッチ52a,52bからの信号を入力する。そして、鍵タッチ検出部71は、第1スイッチ52aがオフ状態からオン状態に変化したタイミングから、第2スイッチ52bがオフ状態からオン状態に変化するまでの時間を計測することにより、押鍵速度を鍵10ごとに検出する。
鍵タッチ対応駆動力決定部72は、ROM内に設けた鍵タッチ−駆動力テーブルを参照し、鍵タッチ検出部71によって検出された押鍵速度に応じてアクチュエータ63の駆動力を決定する。鍵タッチ−駆動力テーブルは、図9の実線A(又は実線B)に示すように、押鍵速度が速くなるに従って増加(又は減少)する駆動力を記憶しており、鍵タッチ対応駆動力決定部72は押鍵速度が速くなるにしたがって増加(又は減少)する駆動力を表す信号を負荷制御回路70に出力する。音高対応駆動力決定部73は、複数の鍵10にそれぞれ対応した複数の鍵スイッチ52の第1スイッチ52aからの信号を入力して、ROM内に設けた音高−駆動力テーブルを参照し、オフ状態からオン状態に変化した第1スイッチ52aに対応した鍵10の音高に応じてアクチュエータ63の駆動力を決定する。音高−駆動力テーブルは、図10の実線A(又は実線B)に示すように、音高が高くなるに従って増加(又は減少)する駆動力を記憶しており、音高対応駆動力決定部73は音高が高くなるに従って増加(又は減少)する駆動力を表す信号を負荷制御回路70に出力する。なお、図9,10の実線A,Bは次に説明する適用ごとに異なる。
d1.上記第1実施形態に対する適用
上記第1実施形態においては、図2Aに示すように、アクチュエータ63の非駆動状態では、負荷部材64はスプリングの付勢力により左方向に突出している。アクチュエータ63の駆動状態では、負荷部材64はスプリングの付勢力に抗して右方向に引き込まれている。そして、負荷制御回路70は、近接センサ55により質量体42の近接が検出された時点でアクチュエータ63を駆動して負荷部材64を右側に引き込む。また、負荷制御回路70は、鍵スイッチ52の第1スイッチ52aがオン状態からオフ状態に変化すると、アクチュエータ63の駆動制御を解除する。
このような第1実施形態に対する適用においては、鍵タッチ対応駆動力決定部72は、図9の実線Aの特性を採用し、押鍵速度が高くなるに従って増加する駆動力を決定する。音高対応駆動力決定部73は、図10の実線Aの特性を採用し、音高が高くなるに従って増加する駆動力を決定する。そして、負荷制御回路70は、前記決定された両駆動力を加算して、加算した駆動力が発生されるように、鍵スイッチ52の第2スイッチ52bがオフ状態からオン状態に変化した直後、すなわち押鍵速度の検出時点でアクチュエータ63を駆動制御する。ただし、このアクチュエータ63によって発生される駆動力は、近接センサ55により質量体42の近接が検出された時点でアクチュエータ63を駆動して負荷部材64を右側に引き込む駆動力よりも小さい値である。なお、近接センサ55の検出に応答したアクチュエータ63の駆動制御、及び第1スイッチ52aのオン状態からオフ状態への変化に応答したアクチュエータ63の駆動制御の解除に関しては、上記第1実施形態と同じである。
前記小さな駆動力によるアクチュエータ63の駆動状態では、内蔵のスプリングによる付勢力とのバランスにより、負荷部材64は右方向に引き込まれるものの、質量体42の上昇時には、その後端部は負荷部材64に係合する。そして、前記加算した駆動力は、押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って大きくなるので、負荷部材64の右方向への引き込み量も押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って大きくなる。これにより、質量体42の上昇時における質量体42の後端部と負荷部材64の係合量は、押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って小さくなり、押鍵工程における鍵10及び揺動レバー40に対して与えられる負荷部材64による負荷は、押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って小さくなる。その結果、この適用によれば、演奏者に対して、遅い押鍵に対して質量感のある鍵タッチ感を与え、速い押鍵に対して軽快な鍵タッチ感を与えることができて、鍵タッチ感がより良好になる。また、演奏者に対して、低音側の鍵の押鍵に対して質量感のある鍵タッチ感を与え、高音側の鍵の押鍵に対して軽快な鍵タッチ感を与えることができて、鍵タッチ感がより良好になる。
d2.上記第1実施形態の変形例に対する適用
上記第1実施形態の変形例においては、アクチュエータ63の非駆動状態では、負荷部材64はスプリングの付勢力により右方向に引き込まれている。アクチュエータ63の駆動状態では、負荷部材64はスプリングの付勢力に抗して左方向に突出している。そして、負荷制御回路70は、鍵スイッチ52の第1スイッチ52aがオフ状態からオン状態に切り換わった時点で、アクチュエータ63を駆動制御して駆動ロッド63aを左方向に突出させる。また、負荷制御回路70は、近接センサ55により質量体42の後端部が上限ストッパ54に近接位置に達した時点で、アクチュエータ63の駆動制御を解除して、前記スプリングの付勢力により駆動ロッド63aを右方向に引き込ませる。
このような第1実施形態の変形例に対する適用においては、鍵タッチ対応駆動力決定部72は、図9の実線Bの特性を採用し、押鍵速度が高くなるに従って減少する駆動力を決定する。音高対応駆動力決定部73は、図10の実線Bの特性を採用し、音高が高くなるに従って減少する駆動力を決定する。そして、負荷制御回路70は、前記決定された両駆動力を加算して、加算した駆動力が発生されるように、鍵スイッチ52の第2スイッチ52bがオフ状態からオン状態に変化した直後、すなわち押鍵速度の検出時点でアクチュエータ63を駆動制御する。そして、負荷部材64は左方向に突出して、アクチュエータ63の駆動力と内蔵のスプリングによる付勢力とのバランスする位置で静止する。ただし、前記負荷部材64の静止位置は、質量体42の上昇時には、質量体42の後端部と負荷部材64とが係合する位置である。なお、上記第1実施形態の変形例における第1スイッチ52aのオフ状態からオン状態への変化に応答したアクチュエータ63の駆動制御に関しては、省略してもよいし、残しておいてもよい。近接センサ55の検出に応答したアクチュエータ63の駆動制御の解除に関しては、上記第1実施形態の変形例の場合と同じである。
そして、押鍵速度及び音高に応じて決定された駆動力を加算した駆動力は、押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って小さくなるので、負荷部材64の左方向への吐出量も押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って小さくなる。これにより、質量体42の上昇時における質量体42の後端部と負荷部材64の係合量は、押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って小さくなり、押鍵工程における鍵10及び揺動レバー40に対して与えられる負荷部材64による負荷は、押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って小さくなる。その結果、この適用によっても、上述したように、鍵タッチ感が良好となる。
d3.上記第2実施形態に対する適用
上記第2実施形態においては、図6に示すように、アクチュエータ63の非駆動状態では、スプリングの付勢力により駆動ロッド63aを右方向に引き込んでおり、負荷部材65は図示反時計回りに常時付勢されている。アクチュエータ63の駆動状態では、駆動ロッド63aは左方向に突出し、負荷部材65は錘又はスプリングの付勢力に抗して時計回り方向に回転する。そして、負荷制御回路70は、近接センサ55により質量体42の近接が検出された時点でアクチュエータ63を駆動して負荷部材65を時計回り方向に回転させる。また、負荷制御回路70は、鍵スイッチ52の第1スイッチ52aがオン状態からオフ状態に変化すると、アクチュエータ63の駆動制御を解除する。
このような第2実施形態に対する適用においては、鍵タッチ対応駆動力決定部72は、図9の実線Aの特性を採用し、押鍵速度が高くなるに従って増加する駆動力を決定する。音高対応駆動力決定部73は、図10の実線Aの特性を採用し、音高が高くなるに従って増加する駆動力を決定する。そして、負荷制御回路70は、前記決定された両駆動力を加算して、加算した駆動力が発生されるように、鍵スイッチ52の第2スイッチ52bがオフ状態からオン状態に変化した直後、すなわち押鍵速度の検出時点でアクチュエータ63を駆動制御する。ただし、このアクチュエータ63によって発生される駆動力は、近接センサ55により質量体42の近接が検出された時点でアクチュエータ63を駆動して負荷部材65を時計回り方向に回転させる駆動力よりも小さい値である。なお、近接センサ55の検出に応答したアクチュエータ63の駆動制御、及び第1スイッチ52aのオン状態からオフ状態への変化に応答したアクチュエータ63の駆動制御の解除に関しては、上記第2実施形態と同じである。
前記小さな駆動力によるアクチュエータ63の駆動状態では、錘又はスプリングによる付勢力とのバランスにより、負荷部材65は時計回り方向に回転するものの、質量体42の上昇時には、その後端部は負荷部材65の水平部65bに係合する。そして、前記加算した駆動力は、押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って大きくなるので、負荷部材65の時計回り方向の回転量も、押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って大きくなる。これにより、質量体42の上昇時における質量体42の後端部と負荷部材65の水平部65bの係合量は、押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って小さくなり、押鍵工程における鍵10及び揺動レバー40に対して与えられる負荷部材65による負荷は、押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って小さくなる。その結果、この適用によっても、上述したように、鍵タッチ感が良好となる。
d4.上記第2実施形態の変形例に対する適用
上記第2実施形態の変形例においては、アクチュエータ63の非駆動状態では、スプリングの付勢力により駆動ロッド63aを左方向に突出させておき、負荷部材65は錘又はスプリングの付勢力に抗して時計回り方向に回転している。アクチュエータ63の駆動状態では、駆動ロッド63aは右方向に引き込まれて、負荷部材65は錘又はスプリングの付勢力により反時計回り方向に回転する。そして、負荷制御回路70は、鍵スイッチ52の第1スイッチ52aがオフ状態からオン状態に切り換わった時点で、アクチュエータ63を駆動制御して駆動ロッド63aを右方向に引き込んで、負荷部材65を反時計回り方向に回転させる。また、負荷制御回路70は、近接センサ55により質量体42の後端部が上限ストッパ54に近接位置に達した時点で、前記アクチュエータ63の駆動制御を解除して、前記スプリングの付勢力により駆動ロッド63aを左方向に突出させる。
このような第2実施形態の変形例に対する適用においては、鍵タッチ対応駆動力決定部72は、図9の実線Bの特性を採用し、押鍵速度が高くなるに従って減少する駆動力を決定する。音高対応駆動力決定部73は、図10の実線Bの特性を採用し、音高が高くなるに従って減少する駆動力を決定する。そして、負荷制御回路70は、前記決定された両駆動力を加算して、加算した駆動力が発生されるように、鍵スイッチ52の第2スイッチ52bがオフ状態からオン状態に変化した直後、すなわち押鍵速度の検出時点でアクチュエータ63を駆動制御する。そして、駆動ロッド63aは右方向に引き込まれ、負荷部材65は反時計回り方向に回転して、アクチュエータ63の駆動力と内蔵のスプリングによる付勢力とのバランスする位置で静止する。ただし、前記負荷部材65の静止位置は、質量体42の上昇時には、質量体42の後端部と負荷部材65の水平部65bとが係合する位置である。なお、上記第2実施形態の変形例における第1スイッチ52aのオフ状態からオン状態への変化に応答したアクチュエータ63の駆動制御に関しては、省略してもよいし、残しておいてもよい。近接センサ55の検出に応答したアクチュエータ63の駆動制御の解除に関しては、上記第2実施形態の変形例の場合と同じである。
そして、押鍵速度及び音高に応じて決定された駆動力を加算した駆動力は、押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って小さくなるので、負荷部材65の反時計回り方向の回転量も、押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って小さくなる。これにより、質量体42の上昇時における質量体42の後端部と負荷部材64の係合量は、押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って小さくなり、押鍵工程における鍵10及び揺動レバー40に対して与えられる負荷部材64による負荷は、押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って小さくなる。その結果、この適用によっても、上述したように、鍵タッチ感が良好となる。
d5.上記第3実施形態に対する適用
上記第3実施形態においては、図7に示すように、アクチュエータ63の非駆動状態では、スプリングの付勢力により、駆動ロッド63aは図示左方向に常時付勢され、負荷部材67は左方向に突出している。アクチュエータ63の駆動状態では、駆動ロッド63aは右方向に引き込まれ、負荷部材67は右方向に変位する。そして、負荷制御回路70は、近接センサ55により質量体42の近接が検出された時点でアクチュエータ63を駆動して負荷部材67を右方向に引き込む。また、負荷制御回路70は、近接センサ56が質量体45の近接を検出していない状態から検出状態に変化した時点で、アクチュエータ63の前記駆動制御を解除して、負荷部材67を図示左方向に突出させる。
このような第3実施形態に対する適用においては、鍵タッチ対応駆動力決定部72は、図9の実線Aの特性を採用し、押鍵速度が高くなるに従って増加する駆動力を決定する。音高対応駆動力決定部73は、図10の実線Aの特性を採用し、音高が高くなるに従って増加する駆動力を決定する。そして、負荷制御回路70は、前記決定された両駆動力を加算して、加算した駆動力が発生されるように、鍵スイッチ52の第2スイッチ52bがオフ状態からオン状態に変化した直後、すなわち押鍵速度の検出時点でアクチュエータ63を駆動制御する。ただし、このアクチュエータ63によって発生される駆動力は、近接センサ55により質量体42の近接が検出された時点でアクチュエータ63を駆動して負荷部材67を右方向に引き込む駆動力よりも小さい値である。なお、近接センサ55の検出に応答したアクチュエータ63の駆動制御、及び近接センサ56の検出に応答したアクチュエータ63の駆動制御の解除に関しては、上記第3実施形態と同じである。
前記小さな駆動力によるアクチュエータ63の駆動状態では、スプリングによる付勢力とのバランスにより、質量体42の上昇時には、負荷部材67の前端面67aは鍵10の後端面15に係合する。そして、前記加算した駆動力は、押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って大きくなるので、負荷部材67の右方向への引き込み量も押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って大きくなる。これにより、質量体42の上昇時における質量体42の後端部と負荷部材65の水平部65bの係合量(摩擦力)は、押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って小さくなり、押鍵工程における鍵10及び揺動レバー40に対して与えられる負荷部材65による負荷は、押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って小さくなる。その結果、この適用によっても、上述したように、鍵タッチ感が良好となる。
d6.上記第3実施形態の変形例に対する適用
上記第3実施形態の変形例においては、アクチュエータ63の非駆動状態では、スプリングの付勢力により、駆動ロッド63aは図示右方向に常時付勢され、負荷部材67は右方向に引き込まれている。アクチュエータ63の駆動状態では、駆動ロッド63aは左方向に突出して、負荷部材67は左方向に変位する。そして、負荷制御回路70は、近接センサ56が質量体45及びストッパ部材45aの近接を検出している状態から、質量体45及びストッパ部材45aの近接を検出しなくなった状態に変化した時点で、アクチュエータ63を駆動制御して駆動ロッド63aを左方向に突出させる。また、近接センサ55により質量体42の後端部が上限ストッパ54に近接位置に達したことを検出した時点で、負荷制御回路70は、前記アクチュエータ63の駆動制御を解除して、前記スプリングの付勢力により駆動ロッド63aを右方向に引き込ませる。
このような第3実施形態の変形例に対する適用においては、鍵タッチ対応駆動力決定部72は、図9の実線Bの特性を採用し、押鍵速度が高くなるに従って減少する駆動力を決定する。音高対応駆動力決定部73は、図10の実線Bの特性を採用し、音高が高くなるに従って減少する駆動力を決定する。そして、負荷制御回路70は、前記決定された両駆動力を加算して、加算した駆動力が発生されるように、鍵スイッチ52の第2スイッチ52bがオフ状態からオン状態に変化した直後、すなわち押鍵速度の検出時点でアクチュエータ63を駆動制御する。そして、駆動ロッド63aは左方向に突出し、アクチュエータ63の駆動力と内蔵のスプリングによる付勢力とのバランスする位置で静止する。この状態では、負荷部材67の前端面67は鍵10の後端面15に当接しているが、上記第3実施形態の変形例による当接よりは、その押圧力は小さい。なお、上記第3実施形態の変形例における近接センサ56の検出に応答したアクチュエータ63の駆動制御に関しては、省略してもよいし、残しておいてもよい。近接センサ55の検出に応答したアクチュエータ63の駆動制御の解除に関しては、上記第3実施形態の変形例の場合と同じである。
そして、押鍵速度及び音高に応じて決定された駆動力を加算した駆動力は、押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って小さくなるので、負荷部材67の前端面67aが鍵10の後端面15に当接した際の係合力(摩擦力)は、押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って小さくなる。これにより、押鍵工程における鍵10及び揺動レバー40に対して与えられる負荷部材64による負荷は、押鍵速度及び音高がそれぞれ高くなるに従って小さくなる。その結果、この適用によっても、上述したように、鍵タッチ感が良好となる。
d7.第4実施形態の変形例
上記第4実施形態においては、負荷制御回路70は、鍵タッチ対応駆動力決定部72及び音高対応駆動力決定部73によって決定された両駆動力を加算し、同加算した駆動力を表す制御信号によりアクチュエータ63を駆動制御するようにした。しかし、これに代えて、鍵タッチ対応駆動力決定部72及び音高対応駆動力決定部73によって決定された両駆動力を乗算し、同乗算結果を表す制御信号によりアクチュエータ63を駆動制御するようにしてもよい。要は、鍵タッチ対応駆動力決定部72によって決定された駆動力と、音高対応駆動力決定部73によって決定された駆動力とが、アクチュエータ63の駆動制御に利用されるようにすればよい。
また、上記第4実施形態においては、図9に示すように、押鍵速度の変化に応じて駆動力が連続的に変化するようにしたが、押鍵速度の変化に応じて駆動力がステップ状に変化するようにしてもよい。また、図10の音高と駆動力の関係においても、音高の変化に応じて駆動力がステップ状に変化するようにしてもよい。さらに、これらの押鍵速度と駆動力の関係、及び音高と駆動力との関係をそれぞれ関数を用いて定義するようにしてもよい。
また、音高に応じた駆動力の制御、すなわち音高に応じた押鍵に対する負荷の付与制御においては、アクチュエータ63の駆動制御態様を音高に応じて異ならせなくても、押鍵に対する負荷を音高に応じて機構的に変更させることもできる。すなわち、上記第1実施形態においては、負荷部材64の突出量、形状、材料などを調整して、押鍵に対する負荷部材64による負荷の大きさに、音高に応じた変化を予めもたせるようにしておけばよい。上記第2実施形態においては、負荷部材65の回転量、形状、材料などを音高に応じて調整して、押鍵に対する負荷部材64による負荷の大きさに、音高に応じた変化を予めもたせるようにしておけばよい。上記第3実施形態においては、アクチュエータ63の駆動力、負荷部材67の材質、負荷部材67の前端面67aと鍵10の後端面15の形状などを調整して、押鍵に対する負荷部材64による負荷の大きさに、音高に応じた変化を予めもたせるようにしておけばよい。
また、上記第4実施形態においては、第1実施形態、第2実施形態及びそれらの変形例に対する押鍵速度及び音高に応じた制御の適用に関して、鍵スイッチ52及び近接センサ55によるアクチュエータ63の制御についてのみ説明した。しかし、上記第3実施形態の変形例で説明したように、鍵スイッチ52によるアクチュエータ63の制御を近接センサ56による制御に代えるようにしてもよい。また、第3実施形態及びその変形例に対する押鍵速度及び音高に応じた制御の適用に関しては、近接センサ55、56によるアクチュエータ63の制御についてのみ説明した。しかし、上記第3実施形態の変形例で説明したように、近接センサ56によるアクチュエータ63の制御を鍵スイッチ52による制御に代えるようにしてもよい。
さらに、上記第4実施形態においては、押鍵に対する負荷部材64,65,67による負荷の大きさを、鍵タッチ及び音高に応じて変化させるようにした。しかし、鍵タッチ及び音高の両方でなく、どちらか一方のみに応じて、押鍵に対する負荷部材64,65,67による負荷の大きさを制御するようにしてもよい。
e.その他の変形例
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、上記第1乃至第4実施形態においては、近接センサ55,56により質量体42,45の位置を検出するようにした。しかし、近接センサ55,56は鍵10及び揺動レバー40の揺動位置を検出するものであるので、鍵10及び揺動レバー40の他の部位の変位位置を検出するようにしてもよい。また、近接センサ55,56に代えて接触スイッチを用い、質量体42,45の接触スイッチへの接触の検出を前記近接の検出に代えるようにしてもよい。さらに、上記第1乃至第4実施形態においては、近接センサ55への質量体42,45の近接により、離鍵工程における負荷部材64,65,67と質量体42,45及び鍵10との係合を解除するようにした。しかし、これに代えて、鍵スイッチ52の第3スイッチ52cのオン状態からオフ状態への変化又は第3スイッチ52cのオフ状態からオン状態への変化の検出時に、前記係合の解除を行うようにしてもよい。
また、上記第1乃至第4実施形態においては、鍵10の後端部を支点として前端部を上下に揺動させるようにした。しかし、この鍵10の揺動支点は後端部に限らず、鍵10の中央部などでもよい。この場合、押離鍵を検出するための鍵スイッチ52を鍵10の後部又は後方に設け、鍵10の後端部の変位に応じて鍵スイッチ52を作動させてもよい。また、上記第1乃至第4実施形態においては、押鍵に対する反力を付与する手段として、質量体42,45を用いるようにした。しかし、これに代えて又は加え、押鍵に対する反力を付与する手段としてスプリングを用い、スプリングにより鍵10の前端を上方に付勢するようにしてもよい。
また、上記第1乃至第4実施形態においては、鍵スイッチ52の第1及び第2スイッチ52a,52bの出力に基づいて押鍵速度を検出するようにした。しかし、押鍵速度の検出は、鍵10又は揺動レバー40の押鍵時の移動速度を検出できれば他の方法でもよく、例えば、コイル及びソレノイドを用いて電磁的に鍵10又は揺動レバー40の移動速度を検出するようにしてもよい。また、電磁誘導、静電容量、超音波、光電効果、磁気変化により、鍵10又は揺動レバー40の位置を検出して、検出位置を微分することにより押鍵速度を検出するようにしてもよい。
また、上記第1及び第2実施形態においては、負荷部材64,65を揺動レバー40の質量体42の後端部に係合させて、鍵10の押鍵に対して負荷を与えるようにした。上記第3実施形態においては、負荷部材67を鍵10の後端面15に係合させて、鍵10の押鍵に対して負荷を与えるようにした。しかし、この押鍵に対する負荷は、鍵10及び揺動レバー40の揺動に対して与えられるものであれば、鍵10又は揺動レバー40の他の部位に押鍵行程において負荷部材を係合させるものであってもよい。例えば、鍵10の前端部12、鍵10の駆動部13、揺動レバー40のレバー基部41,44に負荷部材を係合させるようにしてもよい。
本発明の第1乃至第3実施形態に係る電子楽器の外観を示す平面図である。 本発明の第1実施形態に係り、全ての鍵が離鍵されている状態を示す鍵盤装置の縦断側面図である。 本発明の第1実施形態に係り、一つの鍵が押鍵されている状態を示す鍵盤装置の縦断側面図である。 図2A及び図2Bの鍵スイッチの構成を示す詳細断面図である。 (A)〜(I)は、鍵の押離鍵操作時における揺動レバーの質量体と負荷部材との位置関係を説明する図である。 本発明の第2実施形態に係り、全ての鍵が離鍵されている状態を示す鍵盤装置の縦断側面図である。 (A)〜(C)は、鍵の押離鍵操作時における揺動レバーの質量体と負荷部材との位置関係を説明する図である。 本発明の第3実施形態に係り、全ての鍵が離鍵されている状態を示す鍵盤装置の縦断側面図である。 本発明の第4実施形態に係り、押鍵に対する負荷の大きさを制御するための電気制御回路のブロック図である。 押鍵速度に応じた駆動力の変化特性を示す特性グラフである。 音高に応じた駆動力の変化特性を示す特性グラフである。
符号の説明
10…鍵、20…鍵フレーム、40…揺動レバー、42,45…質量体、52…鍵スイッチ、55,56…近接センサ、63…アクチュエータ、64,65,67…負荷部材、70…負荷制御回路、71…鍵タッチ検出部、72…鍵タッチ対応駆動力決定部、73…音高対応駆動力決定部

Claims (8)

  1. 押離鍵操作される鍵と、
    前記鍵の下方に配設され、前記鍵の前端が上下方向に揺動するように、前記鍵を支持する鍵フレームと、
    前記鍵フレームに組み付けられ、前記鍵の前端を上方に付勢するとともに同前端を所定の高さ位置に規制する鍵付勢機構とを備えた電子楽器の鍵盤装置において、
    前記鍵付勢機構内に設けられ、前記鍵に連動して変位する変位部材と、
    前記変位部材に係合して前記鍵の揺動に対して負荷を与える負荷部材と、
    前記負荷部材を駆動するアクチュエータと、
    押離鍵操作に応じた前記鍵の揺動位置を検出する鍵位置検出手段と、
    前記鍵位置検出手段によって検出された鍵の揺動位置に応じて前記アクチュエータを駆動制御して、前記負荷部材の前記変位部材との係合状態を前記鍵の揺動位置に応じて変更し、押鍵行程における前記負荷部材による負荷を離鍵行程における前記負荷部材による負荷よりも大きくする負荷制御手段とを設けたことを特徴とする電子楽器の鍵盤装置。
  2. 請求項1に記載の電子楽器の鍵盤装置において、
    前記変位部材を、長尺状に形成されて、前記鍵の揺動に連動して揺動するとともに前記鍵の前端を上方向に付勢する質量体で構成し、かつ
    前記負荷制御手段は、押鍵行程において前記負荷部材を前記質量体と係合させ、離鍵行程において前記負荷部材の前記質量体との係合を解除するようにした電子楽器の鍵盤装置。
  3. 請求項1又は2に記載の電子楽器の鍵盤装置において、
    前記鍵の押鍵速度を検出する押鍵速度検出手段をさらに設け、
    前記負荷制御手段は、前記検出された押鍵速度が速くなるに従って前記負荷部材の前記変位部材との係合力が小さくなるように、前記アクチュエータを駆動制御するようにしたことを特徴とする電子楽器の鍵盤装置。
  4. 請求項1乃至3のうちのいずれか一つに記載の電子楽器の鍵盤装置において、
    前記鍵に対応する音高が高くなるに従って前記負荷部材の前記変位部材との係合力が小さくなるようにしたことを特徴とする電子楽器の鍵盤装置。
  5. 押離鍵操作される鍵と、
    前記鍵の下方に配設され、前記鍵の前端が上下方向に揺動するように、前記鍵を支持する鍵フレームと、
    前記鍵フレームに組み付けられ、前記鍵の前端を上方に付勢するとともに同前端を所定の高さ位置に規制する鍵付勢機構とを備えた電子楽器の鍵盤装置において、
    前記鍵に係合して前記鍵の揺動に対して負荷を与える負荷部材と、
    前記負荷部材を駆動するアクチュエータと、
    押離鍵操作に応じた前記鍵の揺動位置を検出する鍵位置検出手段と、
    前記鍵位置検出手段によって検出された鍵の揺動位置に応じて前記アクチュエータを駆動制御して、前記負荷部材の前記鍵との係合状態を前記鍵の揺動位置に応じて変更し、押鍵行程における前記負荷部材による負荷を離鍵行程における前記負荷部材による負荷よりも大きくする負荷制御手段とを設けたことを特徴とする電子楽器の鍵盤装置。
  6. 請求項5に記載の電子楽器の鍵盤装置において、
    前記負荷制御手段は、押鍵行程において前記負荷部材を前記鍵と係合させ、離鍵行程において前記負荷部材の前記鍵との係合を解除するようにした電子楽器の鍵盤装置。
  7. 請求項5又は6に記載の電子楽器の鍵盤装置において、
    前記鍵の押鍵速度を検出する押鍵速度検出手段をさらに設け、
    前記負荷制御手段は、前記検出された押鍵速度が速くなるに従って前記負荷部材の前記鍵との係合力が小さくなるように、前記アクチュエータを駆動制御するようにしたことを特徴とする電子楽器の鍵盤装置。
  8. 請求項5乃至7のうちのいずれか一つに記載の電子楽器の鍵盤装置において、
    前記鍵に対応する音高が高くなるに従って前記負荷部材の前記鍵との係合力が小さくなるようにしたことを特徴とする電子楽器の鍵盤装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013076816A (ja) * 2011-09-30 2013-04-25 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd 電子鍵盤楽器のレットオフ付与部材の取付構造
JP2013167724A (ja) * 2012-02-15 2013-08-29 Yamaha Corp 電子楽器の鍵盤装置
CN103956158A (zh) * 2014-04-16 2014-07-30 张文革 一种电钢琴琴键传动装置

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4333509B2 (ja) * 2003-09-12 2009-09-16 ヤマハ株式会社 鍵構造体
JP4946629B2 (ja) * 2007-05-28 2012-06-06 ヤマハ株式会社 電子楽器の鍵盤装置
JP5169681B2 (ja) * 2008-09-25 2013-03-27 ヤマハ株式会社 鍵盤装置
JP2010122268A (ja) * 2008-11-17 2010-06-03 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd 電子鍵盤楽器の楽音制御装置
JP5552260B2 (ja) * 2009-05-07 2014-07-16 株式会社河合楽器製作所 電子鍵盤楽器の鍵盤装置
US8134060B2 (en) * 2009-06-30 2012-03-13 Casio Computer Co., Ltd Electronic keyboard instrument
JP5641177B2 (ja) * 2009-07-09 2014-12-17 ヤマハ株式会社 電子楽器の鍵盤装置
JP5624772B2 (ja) 2010-01-25 2014-11-12 株式会社河合楽器製作所 電子鍵盤楽器の鍵盤装置
JP2012145728A (ja) * 2011-01-12 2012-08-02 Roland Corp 鍵盤装置
AT510839B1 (de) * 2011-02-21 2012-07-15 Fl Keys E U Tasteneinrichtung für ein elektronisches tasteninstrument
DE102012025922B3 (de) * 2011-09-28 2023-05-25 Kabushiki Kaisha Kawai Gakki Seisakusho Montageaufbau eines Ablösegefühl vermittelnden Elements für elektronisches Klaviatur-Instrument
JP6040590B2 (ja) * 2012-06-27 2016-12-07 カシオ計算機株式会社 鍵盤回路及び鍵盤回路の検出方法
JP6059485B2 (ja) * 2012-09-26 2017-01-11 ローランド株式会社 鍵盤装置
DE102013004467B4 (de) * 2013-03-14 2016-09-15 Jürgen Scriba Anordnung für ein elektrisch spielbares Instrument
JP6201582B2 (ja) * 2013-09-27 2017-09-27 ヤマハ株式会社 操作子装置
JP6238869B2 (ja) * 2014-10-28 2017-11-29 アズビル株式会社 接触制御装置
JP6745042B2 (ja) * 2017-01-10 2020-08-26 カシオ計算機株式会社 鍵盤装置および鍵盤楽器
JP2018156039A (ja) * 2017-03-21 2018-10-04 カシオ計算機株式会社 ハンマーユニットおよび鍵盤装置
JP6878987B2 (ja) * 2017-03-24 2021-06-02 ヤマハ株式会社 回動部材および鍵盤装置
WO2018200301A1 (en) * 2017-04-25 2018-11-01 Octave, Inc. Modular multi-state stackable electric piano
JP6930258B2 (ja) * 2017-07-12 2021-09-01 カシオ計算機株式会社 鍵盤装置
GB2570533B (en) * 2017-12-20 2021-09-22 Sonuus Ltd Keyboard sensor systems and methods
JP7414065B2 (ja) * 2019-04-23 2024-01-16 ソニーグループ株式会社 情報処理装置および情報処理方法、並びにプログラム
JP7436344B2 (ja) * 2020-10-27 2024-02-21 ローランド株式会社 鍵盤装置および荷重の付与方法
FR3125162B1 (fr) 2021-07-07 2024-11-08 Ecole Polytech Dispositif de simulation haptique d’un instrument de musique

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03223796A (ja) * 1989-12-29 1991-10-02 Yamaha Corp 電子楽器の鍵盤装置
JPH07110678A (ja) * 1993-10-13 1995-04-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子楽器の鍵盤装置
JPH11316588A (ja) * 1998-03-02 1999-11-16 Casio Comput Co Ltd 鍵盤装置
JP2006047759A (ja) * 2004-08-05 2006-02-16 Yamaha Corp 鍵盤装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2528588Y2 (ja) * 1991-04-24 1997-03-12 株式会社河合楽器製作所 電子楽器の鍵盤装置
JP3458400B2 (ja) 1993-01-29 2003-10-20 松下電器産業株式会社 電子楽器用鍵盤装置
US6005178A (en) * 1994-03-24 1999-12-21 Yamaha Corporation Electronic musical instrument simulating acoustic piano keytouch characteristics
JP3561947B2 (ja) * 1994-03-30 2004-09-08 ヤマハ株式会社 奏法検出装置及び電子楽器
JP2929994B2 (ja) * 1996-03-12 1999-08-03 ヤマハ株式会社 楽器用鍵盤装置
JP3642114B2 (ja) * 1996-07-03 2005-04-27 ヤマハ株式会社 鍵盤楽器
JP3862858B2 (ja) * 1998-04-22 2006-12-27 ローランド株式会社 電子楽器の鍵盤装置
DE10031794C2 (de) * 2000-07-04 2003-10-02 Gallitzendoerfer Rainer Klaviatur für elektronische Musikinstrumente
JP3846314B2 (ja) * 2002-01-17 2006-11-15 ヤマハ株式会社 鍵盤楽器
JP4222210B2 (ja) * 2004-01-06 2009-02-12 ヤマハ株式会社 演奏システム
US7166795B2 (en) * 2004-03-19 2007-01-23 Apple Computer, Inc. Method and apparatus for simulating a mechanical keyboard action in an electronic keyboard

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03223796A (ja) * 1989-12-29 1991-10-02 Yamaha Corp 電子楽器の鍵盤装置
JPH07110678A (ja) * 1993-10-13 1995-04-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子楽器の鍵盤装置
JPH11316588A (ja) * 1998-03-02 1999-11-16 Casio Comput Co Ltd 鍵盤装置
JP2006047759A (ja) * 2004-08-05 2006-02-16 Yamaha Corp 鍵盤装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013076816A (ja) * 2011-09-30 2013-04-25 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd 電子鍵盤楽器のレットオフ付与部材の取付構造
JP2013167724A (ja) * 2012-02-15 2013-08-29 Yamaha Corp 電子楽器の鍵盤装置
CN103956158A (zh) * 2014-04-16 2014-07-30 张文革 一种电钢琴琴键传动装置

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