JP2010122268A - 電子鍵盤楽器の楽音制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レットオフの際の鍵の大きな回動抵抗の影響を受けることなく、鍵の押鍵速度を精度良く算出できるとともに、適切なタイミングで楽音を止音することができる電子鍵盤楽器の楽音制御装置を提供する。
【解決手段】楽音制御装置20は、レットオフ開始前の第1位置P1における鍵3の第1押鍵情報S1、第1位置P1よりも大きな第2位置P2における第2押鍵情報S2、レットオフ終了後で且つ第2位置P2よりも大きな第3位置P3における第3押鍵情報S3を検出する。第1および第2押鍵情報、ならびに第2および第3押鍵情報のうち、互いの間にレットオフをまたがない関係にある2つの押鍵情報に基づいて算出した鍵3の押鍵速度Vに基づき、楽音の音量を設定する。第3押鍵情報に基づき、発音タイミングを設定し、第1または第2押鍵情報のうち、レットオフ開始時付近よりも前の押鍵深さに対応する1つの押鍵情報に基づいて、止音タイミングを設定する。
【選択図】図9

Description

本発明は、鍵の押鍵に伴ってレットオフ効果を付与するレットオフ機構を有する電子鍵盤楽器の楽音制御装置に関する。

グランドピアノなどのアコースティックピアノでは、鍵の押鍵に伴ってアクションが作動することで、ハンマーを回動させ、回動したハンマーが弦を打弦することによって、ピアノ音が発生する。また、アコースティックピアノでは、ハンマーが弦を打弦する直前に、アクションのジャックがハンマーから抜けるようになっている。このジャックの抜けの前後において、鍵のタッチ重さが増大した後、急激に減少する、いわゆるレットオフ効果が得られる。このレットオフ効果は、アコースティックピアノ特有のものであるため、電子ピアノなどの電子鍵盤楽器においても、そのタッチ感をアコースティックピアノに近似させるべく、同様に得られることが好ましい。

このようなレットオフ効果を付与するためのレットオフ機構を有する電子ピアノとして、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。このレットオフ機構は、鍵の下面から突出する突起部材と、シャーシに取り付けられた弾性部材で構成されている。この電子ピアノでは、鍵の押鍵に伴い、突起部材が弾性部材に一時的に係合することによって、レットオフ効果が得られる。また、シャーシには、鍵と対向するように第１スイッチおよび第２スイッチが設けられている。これらの第１および第２スイッチは、離鍵状態ではいずれもＯＦＦ状態にあり、押鍵に伴って回動する鍵が第１所定位置Ｐ１１および第２所定位置Ｐ１２にそれぞれ達したときに、順にＯＮされる。図１２に示すように、第１所定位置Ｐ１１は、レットオフの終盤の鍵の押鍵深さに相当し、第２所定位置Ｐ１２は、レットオフの終了付近の鍵の押鍵深さに相当する。また、この楽音制御装置では、第１スイッチがＯＮした後、第２スイッチがＯＮするまでの時間に基づいて算出した押鍵速度に基づいて、発音すべき楽音の音量を設定し、第２スイッチがＯＮしたタイミングに基づいて、楽音の発音タイミングを設定する。

しかし、この従来の楽音制御装置では、第１および第２スイッチがいずれも、レットオフの終盤以降の鍵の押鍵状態を検出するように構成されているので、第１または第２スイッチがＯＮからＯＦＦに切り替わったタイミングに基づいて止音タイミングを設定すると、鍵が復帰を開始した直後のような早すぎるタイミングで、楽音が止音されてしまい、演奏上の違和感が生じる。

また、レットオフ機構を有する電子ピアノの他の楽音制御装置として、例えば特許文献２に開示されたものが知られている。この電子ピアノには、ハンマーと対向するように第１スイッチおよび第２スイッチが設けられている。これらの第１および第２スイッチは、離鍵状態ではいずれもＯＦＦ状態にあり、押鍵に伴って回動する鍵が第１所定位置Ｐ１１’および第２所定位置Ｐ１２’にそれぞれ達したときにＯＮされる。図１３に示すように、第１所定位置Ｐ１１’は、レットオフの開始直後の押鍵深さに相当し、第２所定位置Ｐ１２’は、レットオフの終了直前の押鍵深さに相当する。この楽音制御装置では、第１スイッチがＯＮした後、第２スイッチがＯＮするまでの時間に基づいて算出した押鍵速度に基づいて、楽音を制御する。

以上のように、この従来の楽音制御装置では、第１スイッチおよび第２スイッチはそれぞれ、レットオフの開始直後と終了直前において、すなわちいずれもレットオフの発生中に、鍵の押鍵状態を検出するように構成されている。しかし、レットオフの発生中には、鍵の回動抵抗が増大することによって、鍵の動きが不安定になり、第１スイッチがＯＮしてから第２スイッチがＯＮするまでの時間がばらつきやすくなるため、それに基づいて算出される押鍵速度の精度が低下してしまう。この問題は特に、押鍵力が弱いときには、レットオフの発生期間が長くなり、第１および第２スイッチのＯＮ時間差のばらつきが大きくなりやすいため、顕著になる。

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、レットオフの際の鍵の大きな回動抵抗の影響を受けることなく、鍵の押鍵速度を精度良く算出できるとともに、適切なタイミングで楽音を止音することができる電子鍵盤楽器の楽音制御装置を提供することを目的とする。

特許第２９３２１３２号公報 特開平６−３１８０７７号公報

この目的を達成するため、請求項１に係る発明は、鍵の押鍵に伴ってレットオフ効果を付与するレットオフ機構を有する電子鍵盤楽器の楽音制御装置であって、レットオフ機構によるレットオフが開始する前の押鍵深さに対応する鍵の第１位置における鍵の押鍵情報を、第１押鍵情報として検出する第１押鍵情報検出手段と、レットオフの開始時付近または終了時付近で且つ第１位置よりも大きな押鍵深さに対応する鍵の第２位置における鍵の押鍵情報を、第２押鍵情報として検出する第２押鍵情報検出手段と、レットオフが終了した後で且つ第２位置よりも大きな押鍵深さに対応する鍵の第３位置における鍵の押鍵情報を、第３押鍵情報として検出する第３押鍵情報検出手段と、検出された第１および第２押鍵情報、ならびに第２および第３押鍵情報のうち、互いの間にレットオフをまたがない関係にある２つの押鍵深さに対応する２つの押鍵情報に基づいて、鍵の押鍵速度を算出する押鍵速度算出手段と、算出された鍵の押鍵速度に基づいて、楽音の音量を設定する音量設定手段と、第３押鍵情報に基づいて、楽音の発音タイミングを設定する発音タイミング設定手段と、第１または第２押鍵情報のうち、レットオフの開始時付近よりも前の押鍵深さに対応する１つの押鍵情報に基づいて、楽音の止音タイミングを設定する止音タイミング設定手段と、を備えることを特徴とする。

この電子鍵盤楽器によれば、鍵が押鍵されると、レットオフ機構によってレットオフ効果が付与される。また、この楽音制御装置によれば、第１〜第３押鍵情報検出手段によって、第１〜第３押鍵情報がそれぞれ検出される。第１押鍵情報は、レットオフが開始する前の押鍵深さに対応する鍵の第１位置における押鍵情報であり、第２押鍵情報は、レットオフの開始時付近または終了時付近で且つ第１位置よりも大きな押鍵深さに対応する鍵の第２位置における押鍵情報である。さらに、第３押鍵情報は、レットオフが終了した後で且つ第２位置よりも大きな押鍵深さに対応する鍵の第３位置における押鍵情報である。また、第１および第２押鍵情報と、第２および第３押鍵情報のうち、互いの間にレットオフをまたがない関係にある２つの押鍵深さに対応する２つの押鍵情報に基づいて、鍵の押鍵速度を算出する。これにより、回動抵抗が大きなレットオフを含まない押鍵深さの区間において、鍵の動きが安定している状態で検出された２つの押鍵情報を用いて、押鍵速度を精度良く算出することができる。また、そのようにして検出した押鍵速度を用いて楽音の音量を設定するので、押鍵力に適した音量を得ることができる。

また、レットオフが終了した後の押鍵深さに対応する第３押鍵情報に基づいて、発音タイミングを設定するので、アコースティックピアノと同様、打弦のタイミングに最も近い適切なタイミングで、楽音を発音させることができる。

さらに、第１または第２押鍵情報のうち、レットオフの開始時付近よりも前の押鍵深さに対応する１つの押鍵情報に基づいて、止音タイミングを設定するので、適切なタイミングで楽音を止音させることができる。以上のように、レットオフの際の鍵の大きな回動抵抗の影響を受けることなく、鍵の押鍵速度を精度良く算出できるとともに、適切なタイミングで楽音を止音させることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の電子鍵盤楽器の楽音制御装置において、第２位置は、レットオフの終了時付近の押鍵深さに対応し、押鍵速度算出手段は、第２および第３押鍵情報に基づいて、鍵の押鍵速度を算出し、止音タイミング設定手段は、第１押鍵情報に基づいて、止音タイミングを設定することを特徴とする。

この構成によれば、第２位置は、レットオフの終了時付近の押鍵深さに対応しているため、第２位置と第３位置との間ではレットオフをまたがない。したがって、第２および第３位置における第２および第３押鍵情報に基づいて押鍵速度を算出することにより、レットオフの際の鍵の大きな回動抵抗の影響を受けることなく、押鍵速度を精度良く算出することができる。また、離鍵タイミングに最も近い第１位置において検出された第１押鍵情報に基づいて、止音タイミングを設定するので、適切なタイミングで楽音を止音させることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の電子鍵盤楽器の楽音制御装置において、第２位置は、レットオフの開始時付近の押鍵深さに対応し、押鍵速度算出手段は、第１および第２押鍵情報に基づいて、鍵の押鍵速度を算出し、止音タイミング設定手段は、第１および第２押鍵情報のいずれかに基づいて、止音タイミングを設定することを特徴とする。

この構成によれば、第２位置は、レットオフの開始時付近の押鍵深さに対応しているため、第１位置と第２位置との間ではレットオフをまたがない。したがって、第１および第２押鍵情報に基づいて押鍵速度を算出することによって、レットオフの際の鍵の大きな回動抵抗の影響を受けることなく、押鍵速度を精度良く算出することができる。また、離鍵タイミングに近い第１または第２位置において検出された第１または第２押鍵情報に基づいて止音タイミングを設定するので、適切なタイミングで楽音を止音させることができる。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の電子鍵盤楽器の楽音制御装置において、押鍵速度算出手段は、第１および第２押鍵情報に基づいて算出された鍵の押鍵速度を、第１および第３押鍵情報または第２および第３押鍵情報に応じて補正する押鍵速度補正手段を有することを特徴とする。

鍵盤楽器における演奏表現上、演奏者がレットオフが開始する直前で一旦、押鍵を意図的に止め、その後、押鍵を再開することがあり、その場合には、押鍵の停止の前後において、鍵の押鍵速度は互いに異なる。本発明によれば、レットオフの開始時付近よりも前の第１位置および第２位置において検出された第１および第２押鍵情報に基づいて算出された押鍵速度を、第１または第２押鍵情報と、レットオフが終了した後の第３位置において検出した第３押鍵情報に応じて補正するので、上述したような演奏法に見合った押鍵速度および楽音の音量を得ることができる。

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、本発明の実施形態による電子ピアノ１の概略構成を示している。なお、以下の説明では、電子ピアノ１を演奏者から見た場合の手前側（図１の左側）を「前」、奥側（図１の右側）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。

同図に示すように、この電子ピアノ１は、シャーシ２と、シャーシ２に左右方向に並んだ状態で取り付けられた複数（例えば８８個）の鍵３（白鍵および黒鍵をそれぞれ１つのみ図示）と、ハンマーレール７と、ハンマーレール７に取り付けられたハンマー４と、レットオフ効果を付与するためのレットオフ機構１０と、楽音制御装置２０（図４参照）などを備えている。

シャーシ２は、例えばプレスにより打抜きおよび折曲げ加工した鉄板などを組み立てたものであり、棚板５にねじ止めされている。シャーシ２の前後方向の中央には、多数のバランスピン６（１つのみ図示）が左右方向に並んで立設されている。

鍵３は、その中央に形成されたバランスピン孔３ａを介して、バランスピン６に回動自在に支持されている。

ハンマーレール７は、例えば中空のアルミニウムで構成された押出成形品であり、左右方向に延びるとともに、シャーシ２および棚板５にねじ止めされている。ハンマーレール７は、上下方向に延びるハンマー支持部７ａと、ハンマー支持部７ａの上端から前側に斜め上方に延びるストッパ取付部７ｂと、ハンマー支持部７ａとストッパ取付部７ｂとの接合部付近から前側に斜め上方に延びる支点軸部７ｃなどで構成されている。ストッパ取付部７ｂの前端部には、ストッパ８が設けられている。このストッパ８は、例えば発泡ウレタンで構成されており、ストッパ取付部７ｂの左右方向の全体にわたって延びている。

ハンマー４は、鍵３ごとに設けられており、前後方向に延びるハンマー本体４ａと、ハンマー本体４ａの前部の左右両面に取り付けられた質量板４ｂ（１つのみ図示）などで構成されている。ハンマー本体４ａの後端部には、後方に開放する円弧状の軸穴４ｃが形成されている。この軸穴４ｃにハンマーレール７の支点軸部７ｃが係合することによって、ハンマー４がハンマーレール７に回動自在に支持されている。

また、ハンマー本体４ａには、軸穴４ｃの前側に調整ねじ４ｄが下方から進退自在に取り付けられており、ハンマー４は、この調整ねじ４ｄを介して、対応する鍵３の上面後端部に載置されている。さらに、ハンマー本体４ａは、軸穴４ｃよりも上側の部分が後方に突出しており、この突出部分が、レットオフ機構１０を駆動するためのアクチュエータ部４ｅになっている。

図１〜図３に示すように、レットオフ機構１０は、ハンマー４のアクチュエータ部４ｅのすぐ後方に配置されており、ホルダ１１と、このホルダ１１に回動自在に取り付けられたジャック１４などで構成されている。

ホルダ１１は、ホルダ本体１２と、このホルダ本体１２に取り付けられた吸着部１３を備えている。ホルダ本体１２は、例えば合成樹脂で構成されており、上下方向に延びる矩形の背壁部１２ａと、背壁部１２ａの下半部から前方に突出する左右一対のジャック支持部１２ｂ，１２ｂなどで構成されている。吸着部１３は、鉄板などの磁性体で構成されており、背壁部１２ａの前面上半部に取り付けられている。また、左右のジャック支持部１２ｂ，１２には、下面が開口する支持穴１２ｃ，１２ｃが互いに対向するように形成されている。また、ジャック支持部１２ｂの支持穴１２ｃよりも前側の部分は、背壁部１２ａよりも若干、下方に突出しており、この突出部分がハンマーレール７に形成された段差７ｄに係合することにより、ホルダ１１は、ハンマーレール７に載せられ且つ前後方向に位置決めされた状態で、ねじ止めされている。

一方、ジャック１４は、ジャック本体１５と、このジャック本体１５に取り付けられた被吸着部１６を備えている。ジャック本体１５は、例えば合成樹脂で構成されており、下端部から側方に突出する左右一対のピン１５ａ，１５ａを有しており、左右のピン１５ａ，１５ａがホルダ１１の左右の支持穴１２ｃ，１２ｃにそれぞれ係合することによって、ホルダ１１に回動自在に且つ抜止め状態で支持されている。また、ジャック本体１５の下端部には、ハンマー４の回動時にアクチュエータ部４ｅにより押圧される被押圧部１５ｂが、上端部には、回動したハンマー４が当接するハンマー当接部１５ｃが、いずれも前方に突出するように形成されている。被吸着部１６は、磁石で構成されており、ジャック本体１５の背面に、ホルダ１１の吸着部１３に対向するように取り付けられている。さらに、ジャック本体１５の一方のピン１５ａには、ジャック１４をホルダ１１側（図２の時計方向）に付勢するためのコイルばね１７が取り付けられている。

次に、以上の構成の電子ピアノ１の動作を説明する。まず、図１および図３（ａ）に示すように、鍵３の離鍵状態では、ハンマー４はほぼ水平に延びるとともに、ハンマー４のアクチュエータ部４ｅはジャック１４から離れた状態でこれに対向している。このとき、ジャック１４の被吸着部１６がホルダ１１の吸着部１３に吸着しており、それにより、ジャック１４はホルダ１１に保持されている。

この離鍵状態から鍵３が押鍵されると、それに伴い、ハンマー４は、調整ねじ４ｄを介して押し上げられることにより、支点軸部７ｃを中心として図３の時計方向に回動する。そして、同図（ｂ）に示すように、ハンマー４が所定のストロークまで回動したときに、アクチュエータ部４ｅがジャック１４の被押圧部１５ｂに係合し、これを押し下げることによって、同図（ｃ）に示すように、被吸着部１６がホルダ１１の吸着部１３から、その吸着力およびコイルばね１７の付勢力に抗して引き離され、ジャック１４が同図の反時計方向に回動する。このようなアクチュエータ部４ｅのジャック１４との係合、およびジャック１４の引き離しにより、鍵３のタッチ重さが増大した後、急激に減少することで、アコースティックピアノのレットオフに近似したレットオフ効果が付与される。

その後、ハンマー４はさらに回動し続け、ストッパ８に当接することによって、アコースティックピアノに近似した打弦効果が得られる。また、この状態では、図３（ｃ）に示すように、ジャック１４の被押圧部１５ｂはハンマーレール７に当接するとともに、当接部１５ｃがハンマー４に当接している。ストッパ８への当接後、ハンマー４が図３の反時計方向に復帰回動すると、ジャック１４は、当接部１５ｃを介してハンマー４で押圧されることによって、図３の時計方向に回動し、被吸着部１６が吸着部１３に吸着することで、離鍵状態に復帰する。その際、コイルばね１７の付勢力が作用することによって、ジャック１４は、離鍵状態に確実に復帰する。

図４に示すように、楽音制御装置２０は、鍵スイッチ２１、スキャン回路２２、ＣＰＵ２３、ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２５、音源回路２６、波形メモリ２７、ＤＳＰ２８、Ｄ／Ａ変換器２９、パワーアンプ３０およびスピーカ３１で構成されている。

図５に示すように、鍵スイッチ２１は、プリント基板４１と、プリント基板４１の下面に取り付けられたカバー４２と、カバー４２内に配置された第１スイッチ４３、第２スイッチ４４および第３スイッチ４５で構成されている。

カバー４２は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、カバー４２の下面の中央よりも若干、後ろ側には、下方に突出する突起４２ｃが形成されている。カバー４２の下面の突起４２ｃよりも前側の部分は、後ろ側に向かって斜め下方に延びており、突起４２ｃよりも後ろ側の部分はプリント基板４１に平行に延びている。また、カバー４２の内側には、上方に向かって延びる３つの延出部４２ａ，４２ａ，４２ａが前後方向に並んだ状態で形成されている。延出部４２ａとプリント基板４１との間の距離は、前側（図５の左側）のものが最も小さく、後ろ側（図５の右側）のものが最も大きい。また、各延出部４２ａの下方には、下方に開口する凹部４２ｂが形成されている。

第１スイッチ４３は、接点４３ａと、回路部４３ｂで構成されている。接点４３ａは、導体で構成されており、前側の延出部４２ａの上面に取り付けられている。回路部４３ｂは、接点４３ａと対向するようにプリント基板４１に形成されている。

第２スイッチ４４も、第１スイッチ４３と同様、導体で構成された接点４４ａと、回路部４４ｂで構成されている。接点４４ａは、中央の延出部４２ａの上面に取り付けられており、回路部４４ｂは、接点４４ａと対向するようにプリント基板４１に形成されている。

第３スイッチ４５も、第１および第２スイッチ４３，４４と同様、導体で構成された接点４５ａと、回路部４５ｂで構成されている。接点４５ａは、後ろ側の延出部４２ａの上面に取り付けられており、回路部４５ｂは、接点４５ａと対向するようにプリント基板４１に形成されている。

図１に示すように、以上の構成の鍵スイッチ２１は、プリント基板４１を、ハンマーレール７のストッパ取付部７ｂの基端部に差し込んだ状態で、スペーサ９を介してストッパ取付部７ｂにねじ止めされており、ハンマー４の基端部に上方から対向している。また、図１に示す離鍵状態では、第１〜第３スイッチ４３〜４５はいずれもＯＦＦ状態にある。この状態から、鍵３の押鍵に伴ってハンマー４が回動すると、突起４２ｃを介してカバー４２を押圧する。３つ延出部４２ａが前述したように配置されているので、ハンマー４の押圧に伴って、まず、第１スイッチ４３の接点４３ａが回路部４３ｂに接し、その後、第２スイッチ４４の接点４４ａが回路部４４ｂに接し、さらにその後、第３スイッチ４５の接点４５ａが回路部４５ｂに接することによって、第１〜第３スイッチ４３〜４５が順次、ＯＮされる。また、これらの第１〜第３スイッチ４３〜４５のＯＮ／ＯＦＦ状態を表す第１〜第３検出信号Ｓ１〜Ｓ３が、スキャン回路２２に出力される。

図６は、鍵３の押鍵深さに対する第１〜第３スイッチ４３〜４５のＯＮ／ＯＦＦタイミングの関係などを示し、図７は、鍵３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、鍵３の離鍵状態では、第１〜第３検出信号Ｓ１〜Ｓ３はいずれもＯＦＦ状態である（図７のタイミングｔ１以前）。この離鍵状態から、鍵３が押鍵され、レットオフ機構１０によるレットオフが開始する直前の押鍵深さに対応する第１位置Ｐ１（図６参照）に達したときに、第１スイッチ４３がＯＮされ、第１検出信号Ｓ１がＯＦＦからＯＮに切り替わる（ｔ１）。鍵３の回動が進み、レットオフが終了した直後の押鍵深さに対応する第２位置Ｐ２に達したときに、第２スイッチ４４がＯＮされ、第２検出信号Ｓ２がＯＦＦからＯＮに切り替わる（ｔ２）。鍵３の回動がさらに進み、レットオフの終了後の所定の押鍵深さに対応する第３位置Ｐ３に達したときに、第３スイッチ４５がＯＮされ、第３検出信号Ｓ３がＯＦＦからＯＮに切り替わる（ｔ３）。この第３位置Ｐ３は、ハンマー４がストッパ８に当接する直前の押鍵深さに相当する。

その後、鍵３が復帰回動し、第３位置Ｐ３に達したときに、第３スイッチ４５がＯＦＦされ、第３検出信号Ｓ３がＯＮからＯＦＦに切り替わる（ｔ４）。鍵３の復帰回動が進み、第２位置Ｐ２に達したときに、第２スイッチ４４がＯＦＦされ、第２検出信号Ｓ２がＯＮからＯＦＦに切り替わる（ｔ５）。鍵３の復帰回動がさらに進み、第１位置Ｐ１に達したときに、第１スイッチ４３がＯＦＦされ、第１検出信号Ｓ１がＯＮからＯＦＦに切り替わる（ｔ６）。その後、鍵３は、離鍵位置に復帰する。

スキャン回路２２は、第１〜第３スイッチ４３〜４５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の押鍵情報データとしてＣＰＵ２３に出力する。

ＲＯＭ２４は、ＣＰＵ２３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、ＲＡＭ２５は、電子ピアノ２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、ＣＰＵ２３の作業領域としても使用される。

音源回路２６は、ＣＰＵ２３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２７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を生成する。ＤＳＰ２８は、音源回路２６によって生成された楽音信号に所定の音響効果を付加する。Ｄ／Ａ変換器２９は、ＤＳＰ２８によって音響効果が付加された楽音信号を、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３０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３１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。

ＣＰＵ２３は、第１〜第３スイッチ４３〜４５の第１〜第３検出信号Ｓ１〜Ｓ３に応じて、楽音の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、楽音の音量を設定するなどの発音制御処理を実行する。なお、本実施形態では、ＣＰＵ２３が、押鍵速度算出手段、音量設定手段、発音タイミング設定手段、止音タイミング設定手段および押鍵速度補正手段に相当する。

図８は、ＣＰＵ２３で実行される発音制御処理のフローチャートである。この処理は、８８鍵すべての鍵３について順次、実行される。本処理では、まず、ステップ１（「ＳＴＰ１」と図示。以下同じ）において、鍵３のキーナンバｎ（ｎ＝１〜８８）が値８８よりも大き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。

この判別結果がＮＯのときには、今回のキーナンバｎに対する発音タイミングおよび止音タイミングなどを含むタッチ検出処理を行う（ステップ２）。次いで、キーナンバｎをインクリメントし（ステップ３）、本処理を終了する。

一方、前記ステップ１の判別結果がＹＥＳのときには、８８鍵すべてについてタッチ検出処理が終了したとして、キーナンバｎを値１に初期化し（ステップ４）、本処理を終了する。

上記のタッチ検出処理は、図９に示すサブルーチンに従って行われる。本処理では、まず、ステップ１１において、第１および第２スイッチ４３，４４の第１および第２検出信号Ｓ１，Ｓ２がいずれもＯＮであり、かつ前回と今回の間で、第３スイッチ４５の第３検出信号Ｓ３がＯＦＦからＯＮに切り替わったか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、鍵３がレットオフが終了した後の、ハンマー４がストッパ８に当接する直前の第３位置Ｐ３に達した（図６参照）ときには、楽音を発音すべきタイミングであるとして、発音すべき楽音の音量を設定する（ステップ１２）。

この音量設定処理は、図１０に示すサブルーチンに従って行われる。本処理では、まず、ステップ２１において、鍵３の押鍵速度であるベロシティＶを算出する。具体的には、第２検出信号Ｓ２がＯＮに切り替わった時から第３検出信号Ｓ３がＯＮに切り替わるまでの時間、すなわち鍵３の押鍵深さが第２位置Ｐ２に達してから第３位置Ｐ３に達するまでの時間を算出する。次に、第２位置Ｐ２と第３位置Ｐ３との間の距離を、算出した時間で除算することによって、ベロシティＶを算出する。そして、算出したベロシティＶに基づいて、音量を設定し（ステップ２２）、本処理を終了する。

図９に戻り、前記ステップ１２に続くステップ１３では、発音フラグＦ＿ＭＳＴＲを「１」にセットし、本処理を終了する。このように、発音フラグＦ＿ＭＳＴＲが「１」にセットされると、発音を開始させるための制御信号が音源回路２６に出力されることによって、決定した音量に基づく楽音の発音が開始される。

一方、前記ステップ１１の判別結果がＮＯのときには、今回と前回の間で、第１検出信号Ｓ１がＯＮからＯＦＦに切り替わり、かつ第２および第３検出信号Ｓ２，Ｓ３がいずれもＯＦＦであるか否かを判別する（ステップ１４）。この判別結果がＮＯのときには、本処理を終了する。

また、ステップ１４の判別結果がＹＥＳで、鍵３が第１位置Ｐ１まで復帰回動したときには、楽音を止音すべきタイミングであるとして、発音フラグＦ＿ＭＳＴＲを「０」にリセットし（ステップ１５）、本処理を終了する。これにより、楽音を止音させるための制御信号が音源回路２６に出力されることによって、楽音が止音される。

以上のように、本実施形態によれば、レットオフ機構１０によるレットオフが開始する直前の押鍵深さに対応する鍵３の第１位置Ｐ１における押鍵情報を第１スイッチ４３で検出し、レットオフが終了した直後の第２位置Ｐ２における押鍵情報を第２スイッチ４４で検出し、さらに、レットオフの終了後の第３位置Ｐ３における押鍵情報を第３スイッチ４５で検出する。これらの第１〜第３スイッチ４３〜４５で検出した第１〜第３検出信号Ｓ１〜Ｓ３のうち、レットオフをまたがない第２および第３検出信号Ｓ２，Ｓ３に基づいて、ベロシティＶを算出するので、レットオフの際の鍵３の大きな回動抵抗の影響を受けることなく、ベロシティＶを精度良く算出することができる。また、そのようにして算出したベロシティＶを用いて楽音の音量を設定するので、押鍵力に適した音量を得ることができる。

さらに、第３検出信号Ｓ３に基づいて発音タイミングを設定するので、アコースティックピアノと同様、打弦のタイミングに最も近い適切なタイミングで楽音を発音させることができる。また、第１検出信号Ｓ１に基づいて止音タイミングを設定するので、離鍵タイミングに近い適切なタイミングで楽音を止音させることができる。

図１１は、本発明の第２実施形態における鍵３の押鍵深さに対する第１〜第３スイッチ４３〜４５のＯＮ／ＯＦＦタイミングの関係などを示している。この第２実施形態では、第１スイッチ４３で第１位置Ｐ１’における押鍵情報を、第２スイッチ４４で第２位置Ｐ２’における押鍵情報を、第３スイッチ４５で第３位置Ｐ３’における押鍵情報をそれぞれ検出する。また、図１１に示すように、第１位置Ｐ１’は、レットオフが開始する前の鍵３の押鍵深さに相当し、第２位置Ｐ２’は、第１位置Ｐ１’よりも押鍵深さが大きく、レットオフが開始する直前に相当する。さらに、第３位置Ｐ３’は、レットオフが終了した直後の押鍵深さに相当する。このような押鍵深さに対する第１〜第３スイッチ４３〜４５のＯＮ／ＯＦＦの関係は、カバー４２の各延出部４２ａの長さを、第１実施形態で設定したものよりも大きく設定し、接点４３ａ〜４５ａと回路部４３ｂ〜４５ｂとの間の距離を小さくすることなどによって、実現することができる。

また、第２実施形態では、ベロシティＶを、第１〜第３スイッチ４３〜４５で検出した第１〜第３検出信号Ｓ１〜Ｓ３を用い、次式（１）に従って算出する。
Ｖ＝Ｖ１×Ｋ＋Ｖ２×（１−Ｋ） ・・・（１）
ここで、Ｖ１は、第１ベロシティＶ１であり、鍵３の押鍵深さが第１位置Ｐ１’に達してから第２位置Ｐ２’に達するまでの鍵３の押鍵速度である。また、Ｖ２は、第２ベロシティＶ２であり、鍵３の押鍵深さが第２位置Ｐ２’に達してから第３位置Ｐ３’に達するまでの押鍵速度である。これらの第１および第２ベロシティＶ１，Ｖ２は、第１実施形態のベロシティＶと同様の方法で算出される。さらに、Ｋは、値０よりも大きく、値１．０よりも小さな重み係数である。

そして、算出したベロシティＶに基づいて、楽音の音量を設定する。また、第３検出信号Ｓ３に基づいて、発音タイミングを設定するとともに、第１検出信号Ｓ１に基づいて、止音タイミングを設定する。

以上のように、第２実施形態によれば、レットオフをまたがない第１および第２検出信号Ｓ１，Ｓ２を用いてベロシティＶを算出するので、第１実施形態と同様、鍵３の回動抵抗の影響を受けることなく、ベロシティＶを精度良く算出でき、それに基づいて音量を適切に決定することができる。また、レットオフが開始する前の押鍵速度である第１ベロシティＶ１を、第２ベロシティＶ２を用いて補正することによってベロシティＶを算出するので、レットオフの開始直前に、鍵３の押鍵を止めた後、再開した場合でも、その演奏法に見合ったベロシティＶおよび楽音の音量を得ることができる。

また、第３検出信号Ｓ３に基づいて発音タイミングを設定するので、第１実施形態と同様、適切なタイミングで楽音を発音させることができる。さらに、第１検出信号Ｓ１に基づいて止音タイミングを設定するので、離鍵タイミングに最も近い適切なタイミングで楽音を止音させることができる。

なお、本実施形態は、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、第１位置Ｐ１を、レットオフが開始する直前に設定しているが、これに限らず、レットオフが開始する前の任意の位置に設定することができる。また、第１実施形態では、第２位置Ｐ２を、レットオフが終了した直後に設定しているが、これに限らず、レットオフの終了時付近、すなわち、レットオフの終了直前から第３位置Ｐ３までの間の任意の位置に設定することが可能である。

さらに、第２実施形態では、第３位置Ｐ３’を、レットオフが終了した直後に設定しているが、これに限らず、レットオフの終了後の任意の位置に設定することができる。また、第２実施形態では、第２位置Ｐ２’を、レットオフの開始直前に設定しているが、これに限らず、レットオフの開始時付近、すなわち、第１位置Ｐ１’からレットオフの開始直後までの間の任意の位置に設定することが可能である。さらに、第２実施形態では、止音タイミングを第１検出信号Ｓ１に基づいて設定しているが、第２検出信号Ｓ２に基づいて設定してもよい。

また、第２実施形態では、第２ベロシティＶ２を、第２および第３検出信号Ｓ２，Ｓ３を用いて算出しているが、これに限らず、第１および第３検出信号Ｓ１，Ｓ３を用いて算出し、第１ベロシティＶ１を補正するのに用いてもよい。

さらに、第２実施形態では、第２ベロシティＶ２による第１ベロシティＶ１の補正を、重み係数Ｋを用いて行っているが、これに限らず、他の適当な方法によって行ってもよい。

また、本実施形態で用いたレットオフ機構１０はあくまで一例であり、レットオフ効果を付与することができるものであれば、他の構成のレットオフ機構を用いてもよい。さらに、実施形態では、第１〜第３スイッチ４３〜４５は、ハンマー４によって作動するように構成されているが、これに限らず、例えばシャーシなどに設け、鍵によって作動するものでもよい。

さらに、実施形態では、押鍵情報検出手段として、スイッチを用いているが、ＯＮ／ＯＦＦ状態を検出できるものであれば他のものを用いてもよく、例えば光学式のセンサを用いてもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

本発明の実施形態による電子ピアノの概略構成を示す図である。 レットオフ機構の分解斜視図である。 電子ピアノの動作例を示す図である。 楽音制御装置の一部を示す図である。 鍵スイッチの断面図である。 本発明の第１実施形態における鍵の押鍵深さに対する第１〜第３スイッチのＯＮ／ＯＦＦタイミングの関係を示す図である。 鍵の回動に伴う第１〜第３検出信号のタイミングチャートを示している。 図４のＣＰＵで実行される発音制御処理を示すフローチャートである。 タッチ検出処理を示すサブルーチンである。 音量設定処理を示すサブルーチンである。 本発明の第２実施形態における鍵の押鍵深さに対する第１〜第３スイッチのＯＮ／ＯＦＦタイミングの関係を示す図である。 従来の楽音制御装置における鍵の押鍵深さに対する第１および第２スイッチのＯＮ／ＯＦＦタイミングの関係を示す図である。 他の従来の楽音制御装置における鍵の押鍵深さに対する第１および第２スイッチのＯＮ／ＯＦＦタイミングの関係を示す図である。

符号の説明

１ 電子ピアノ（電子鍵盤楽器）
３ 鍵
１０ レットオフ機構
２０ 楽音制御装置
２３ ＣＰＵ（押鍵速度算出手段、音量設定手段、発音タイミング設定手段、止音タイ
ミング設定手段および押鍵速度補正手段）
４３ 第１スイッチ（第１押鍵情報検出手段）
４４ 第２スイッチ（第２押鍵情報検出手段）
４５ 第３スイッチ（第３押鍵情報検出手段）
Ｐ１ 第１位置
Ｐ２ 第２位置
Ｐ３ 第３位置
Ｐ１’ 第１位置
Ｐ２’ 第２位置
Ｐ３’ 第３位置
Ｓ１ 第１検出信号（第１押鍵情報）
Ｓ２ 第２検出信号（第２押鍵情報）
Ｓ３ 第３検出信号（第３押鍵情報）
Ｖ ベロシティ（鍵の押鍵速度）
Ｖ１ 第１ベロシティ（第１および第２押鍵情報に基づいて算出された鍵の押鍵速度）

Claims (4)

1. 鍵の押鍵に伴ってレットオフ効果を付与するレットオフ機構を有する電子鍵盤楽器の楽音制御装置であって、
   前記レットオフ機構によるレットオフが開始する前の押鍵深さに対応する前記鍵の第１位置における前記鍵の押鍵情報を、第１押鍵情報として検出する第１押鍵情報検出手段と、
   前記レットオフの開始時付近または終了時付近で且つ前記第１位置よりも大きな押鍵深さに対応する前記鍵の第２位置における前記鍵の押鍵情報を、第２押鍵情報として検出する第２押鍵情報検出手段と、
   前記レットオフが終了した後で且つ前記第２位置よりも大きな押鍵深さに対応する前記鍵の第３位置における前記鍵の押鍵情報を、第３押鍵情報として検出する第３押鍵情報検出手段と、
   前記検出された前記第１および第２押鍵情報、ならびに前記第２および第３押鍵情報のうち、互いの間に前記レットオフをまたがない関係にある２つの押鍵深さに対応する２つの押鍵情報に基づいて、前記鍵の押鍵速度を算出する押鍵速度算出手段と、
   当該算出された前記鍵の押鍵速度に基づいて、楽音の音量を設定する音量設定手段と、
   前記第３押鍵情報に基づいて、楽音の発音タイミングを設定する発音タイミング設定手段と、
   前記第１または第２押鍵情報のうち、前記レットオフの開始時付近よりも前の押鍵深さに対応する１つの押鍵情報に基づいて、楽音の止音タイミングを設定する止音タイミング設定手段と、
   を備えることを特徴とする電子鍵盤楽器の楽音制御装置。
2. 前記第２位置は、前記レットオフの終了時付近の押鍵深さに対応し、
   前記押鍵速度算出手段は、前記第２および第３押鍵情報に基づいて、前記鍵の押鍵速度を算出し、
   前記止音タイミング設定手段は、前記第１押鍵情報に基づいて、前記止音タイミングを設定することを特徴とする、請求項１に記載の電子鍵盤楽器の楽音制御装置。
3. 前記第２位置は、前記レットオフの開始時付近の押鍵深さに対応し、
   前記押鍵速度算出手段は、前記第１および第２押鍵情報に基づいて、前記鍵の押鍵速度を算出し、
   前記止音タイミング設定手段は、前記第１および第２押鍵情報のいずれかに基づいて、前記止音タイミングを設定することを特徴とする、請求項１に記載の電子鍵盤楽器の楽音制御装置。
4. 前記押鍵速度算出手段は、前記第１および第２押鍵情報に基づいて算出された前記鍵の押鍵速度を、前記第１および第３押鍵情報または前記第２および第３押鍵情報に応じて補正する押鍵速度補正手段を有することを特徴とする、請求項３に記載の電子鍵盤楽器の楽音制御装置。

Images