JP2921293B2 - 電子楽器用操作子装置 - Google Patents
電子楽器用操作子装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子楽器用操作子に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、鍵盤型電子楽器においては、操作
子（キー）の操作速度や押下後の操作子に加わる力Ｆを
検出して楽音を制御することが行なわれている。また平
面操作子においては演奏操作された位置と加圧力を検出
することも行なわれている。
子（キー）の操作速度や押下後の操作子に加わる力Ｆを
検出して楽音を制御することが行なわれている。また平
面操作子においては演奏操作された位置と加圧力を検出
することも行なわれている。
【０００３】たとえば操作子の下に圧電素子、弾性抵抗
体等のセンサを設け、鍵盤等の操作子のアフタタッチを
検出することは従来から公知である。このセンサにより
操作子に加えられている力等のアフタタッチを検出して
楽音を制御していた。
体等のセンサを設け、鍵盤等の操作子のアフタタッチを
検出することは従来から公知である。このセンサにより
操作子に加えられている力等のアフタタッチを検出して
楽音を制御していた。
【０００４】ところで、鍵盤系の運動方程式は、 ｍ×（ｄ2 ｘ／ｄｔ2 ）＋ｃ1 ×（ｄｘ／ｄｔ）＋ｃ2 ×ｘ＝Ｆ ・・・式１ で表される。ただし、ｍはキーの質量、ｘはキーの変
位、ｃ1 は鍵盤系の粘性抵抗係数、ｃ2 は鍵盤系の弾性
係数である。
位、ｃ1 は鍵盤系の粘性抵抗係数、ｃ2 は鍵盤系の弾性
係数である。
【０００５】ｄ2 ｘ／ｄｔ2 、ｄｘ／ｄｔ、ｘは、キー
の変位あるいはハンマの変位を連続的に検出することに
より求めることができる。
の変位あるいはハンマの変位を連続的に検出することに
より求めることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】式１において、ｃ1 お
よびｃ2 はそれぞれ変位および速度によって変化する。
さらに、ｃ1 およびｃ2 はキー毎にばらつきを有する。
よびｃ2 はそれぞれ変位および速度によって変化する。
さらに、ｃ1 およびｃ2 はキー毎にばらつきを有する。
【０００７】したがって、変位を基にして、演奏者の加
える力の値を正確に知ることは困難である。本発明の目
的は、演奏者が加える力をより正確に検出することので
きる電子楽器用操作子を提供することにある。
える力の値を正確に知ることは困難である。本発明の目
的は、演奏者が加える力をより正確に検出することので
きる電子楽器用操作子を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の電子楽器用操作
子装置は、演奏者が操作可能であり一端が回転可能に支
持された操作体と一端が該操作体に固定され該操作体に
加えられる力を他の部材に伝達するための伝達部材とを
含む第１の回転部材と、一端が回転可能に設けられ、前
記第１の回転部材の伝達部材に当接可能であり、前記第
１の回転部材の操作体に加えられる力を前記伝達部材を
介して受ける第２の回転部材と、前記第２の回転部材
を、前記第１の回転部材の伝達部材と当接する方向に付
勢するバネと、前記第１の回転部材の伝達部材上に設け
られた歪みゲージと、を備えることを特徴とする。
子装置は、演奏者が操作可能であり一端が回転可能に支
持された操作体と一端が該操作体に固定され該操作体に
加えられる力を他の部材に伝達するための伝達部材とを
含む第１の回転部材と、一端が回転可能に設けられ、前
記第１の回転部材の伝達部材に当接可能であり、前記第
１の回転部材の操作体に加えられる力を前記伝達部材を
介して受ける第２の回転部材と、前記第２の回転部材
を、前記第１の回転部材の伝達部材と当接する方向に付
勢するバネと、前記第１の回転部材の伝達部材上に設け
られた歪みゲージと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
【００１０】
【作用】演奏者が指で操作体を下方に押圧すると、第１
の回転部材（例えば操作体および伝達部材から構成して
もよい）が、第２の回転部材からの反力に対抗しながら
下降してゆく。
の回転部材（例えば操作体および伝達部材から構成して
もよい）が、第２の回転部材からの反力に対抗しながら
下降してゆく。
【００１１】例えば、歪みゲージを伝達部材上に設けた
場合、第１の回転部材上の指の位置と第１の回転部材の
回転支点間の距離をａ、伝達部材と第２の回転部材との
当接位置と回転支点間の距離をｂ、伝達部材と第２の回
転部材との当接位置と歪みゲージ間の距離をｃとし、歪
みゲージが受ける曲げモーメントをＭとすると、演奏者
による押圧力Ｆは、 Ｆ＝Ｍ×｛ｂ／（ａ×ｃ）｝ となる。
場合、第１の回転部材上の指の位置と第１の回転部材の
回転支点間の距離をａ、伝達部材と第２の回転部材との
当接位置と回転支点間の距離をｂ、伝達部材と第２の回
転部材との当接位置と歪みゲージ間の距離をｃとし、歪
みゲージが受ける曲げモーメントをＭとすると、演奏者
による押圧力Ｆは、 Ｆ＝Ｍ×｛ｂ／（ａ×ｃ）｝ となる。
【００１２】また、曲げモーメントＭは歪みゲージの抵
抗変化を△Ｒとすると、 Ｍ＝ｚ×ｋ×△Ｒ である。
抗変化を△Ｒとすると、 Ｍ＝ｚ×ｋ×△Ｒ である。
【００１３】したがって、 Ｆ＝ｚ×ｋ×△Ｒ×｛ｂ／（ａ×ｃ）｝ となる。
【００１４】上式から分るように、Ｆは第１、第２の回
転部材の変位量や移動速度には影響されない。また、各
操作子の形状を同一にし、各操作子毎の、歪みゲージの
位置を同一とすれば、ｂ，ｃ，ｚが一定値となる。
転部材の変位量や移動速度には影響されない。また、各
操作子の形状を同一にし、各操作子毎の、歪みゲージの
位置を同一とすれば、ｂ，ｃ，ｚが一定値となる。
【００１５】また、例えば、操作体上に歪みゲージを設
けた場合は、演奏者による押圧力Ｆは、 Ｆ＝（ｚ×ｋ×△Ｒ）／ｄ となる。ただし、ｄは操作体上の指の位置と歪みゲージ
間の距離である。
けた場合は、演奏者による押圧力Ｆは、 Ｆ＝（ｚ×ｋ×△Ｒ）／ｄ となる。ただし、ｄは操作体上の指の位置と歪みゲージ
間の距離である。
【００１６】上式から分るように、この場合のＦも、第
１、第２の回転部材の変位量や移動速度には影響されな
い。
１、第２の回転部材の変位量や移動速度には影響されな
い。
【００１７】
【実施例】以下、図面を参照して本発明を説明する。図
１は本発明の電子楽器用操作子装置の一実施例の断面図
である。
１は本発明の電子楽器用操作子装置の一実施例の断面図
である。
【００１８】図において、電子楽器用操作子２は、支持
フレーム１に取付けられた回転支点４を中心として回転
可能な操作体３と、同じく支持フレーム１に取付けられ
た支点１０を中心として回転可能な質量体８とを有す
る。
フレーム１に取付けられた回転支点４を中心として回転
可能な操作体３と、同じく支持フレーム１に取付けられ
た支点１０を中心として回転可能な質量体８とを有す
る。
【００１９】操作体３の右端には伝達部材６の一端が固
定されている。該伝達部材６の先端には突出部６Ａが形
成されている。この突出部６Ａは質量体８と当接してい
る。操作体３は、演奏者の指から押圧力を受ける部材で
あり、この押圧力は、伝達部材６を介して質量体８へ伝
達される。操作体３と伝達部材６は第１の回転部材を構
成する。また、質量体８は第２の回転部材を構成する。
定されている。該伝達部材６の先端には突出部６Ａが形
成されている。この突出部６Ａは質量体８と当接してい
る。操作体３は、演奏者の指から押圧力を受ける部材で
あり、この押圧力は、伝達部材６を介して質量体８へ伝
達される。操作体３と伝達部材６は第１の回転部材を構
成する。また、質量体８は第２の回転部材を構成する。
【００２０】質量体８は、該質量体８と支持フレーム１
間に設けられた板バネ９により、図面上時計回り方向に
付勢されている。この質量体８は、演奏者が操作体３を
押した時のタッチ感触に質感を与えて、自然楽器のピア
ノのキーのタッチ感触に近付けるためのものである。
間に設けられた板バネ９により、図面上時計回り方向に
付勢されている。この質量体８は、演奏者が操作体３を
押した時のタッチ感触に質感を与えて、自然楽器のピア
ノのキーのタッチ感触に近付けるためのものである。
【００２１】支持フレーム１の左端には第１のストッパ
１２および第２のストッパ１４が設けられている。ま
た、操作子２は左端をコの字状に切り欠いて上当接面１
６および下当接面１８とを形成している。
１２および第２のストッパ１４が設けられている。ま
た、操作子２は左端をコの字状に切り欠いて上当接面１
６および下当接面１８とを形成している。
【００２２】第１のストッパ１２は上当接面１６と当接
することにより操作体３の下方回転量を制限している。
また、第２のストッパ１４は下当接面１８と当接するこ
とにより、操作体３の上方回転量を制限している。
することにより操作体３の下方回転量を制限している。
また、第２のストッパ１４は下当接面１８と当接するこ
とにより、操作体３の上方回転量を制限している。
【００２３】操作子２の伝達部材６上には歪みゲージＧ
が貼り付けられている。図示の状態においては、板バネ
９の付勢力によって伝達部材６および操作体３が図面上
で時計回り方向に回転し、操作体３の下当接面１８が第
２のストッパ１４と当接し、操作体３が最も高い位置に
保持されている。図示の状態から演奏者が操作体３を下
方に押圧すると、操作体３の下当接面１８と第２のスト
ッパ１４とは離れ、操作体３および伝達部材６が、質量
体８からの付勢力に対抗しながら下降してゆく。
が貼り付けられている。図示の状態においては、板バネ
９の付勢力によって伝達部材６および操作体３が図面上
で時計回り方向に回転し、操作体３の下当接面１８が第
２のストッパ１４と当接し、操作体３が最も高い位置に
保持されている。図示の状態から演奏者が操作体３を下
方に押圧すると、操作体３の下当接面１８と第２のスト
ッパ１４とは離れ、操作体３および伝達部材６が、質量
体８からの付勢力に対抗しながら下降してゆく。
【００２４】なお、本操作子２は複数個組み込んで電子
楽器を構成する。図２は図１に示した実施例の模式図で
あり、演奏者が操作体３を力Ｆで押した時の状態を示
す。
楽器を構成する。図２は図１に示した実施例の模式図で
あり、演奏者が操作体３を力Ｆで押した時の状態を示
す。
【００２５】図に示すように、演奏者が押した場所と回
転支点４間の距離をａ、伝達部材６の先端と回転支点４
間の距離をｂ、伝達部材６の先端と歪みゲージＧ間の距
離をｃとし、伝達部材６の先端が質量体８から受ける付
勢力をＰとすると、加速度を無視して静的釣合条件を仮
定すると、次式１、２が導かれる。 Ｆ×ａ＝Ｐ×ｂ・・・式１ Ｍ＝Ｐ×ｃ・・・式２ ただし、Ｍは歪みゲージが受ける曲げモーメントであ
る。式１、２より Ｆ＝Ｍ×｛ｂ／（ａ×ｃ）｝・・・式３ 一般的に曲げモーメントは材料の断面係数（ｚ）×応力
に比例し、歪みゲージの抵抗変化△Ｒと応力σとは比例
する。すなわち、 Ｍ＝ｚ×σ σ＝ｋ×△Ｒ ただし、ｋは縦弾性係数およびポアソン比によって定ま
る定数であり、材料によって一定値である。
転支点４間の距離をａ、伝達部材６の先端と回転支点４
間の距離をｂ、伝達部材６の先端と歪みゲージＧ間の距
離をｃとし、伝達部材６の先端が質量体８から受ける付
勢力をＰとすると、加速度を無視して静的釣合条件を仮
定すると、次式１、２が導かれる。 Ｆ×ａ＝Ｐ×ｂ・・・式１ Ｍ＝Ｐ×ｃ・・・式２ ただし、Ｍは歪みゲージが受ける曲げモーメントであ
る。式１、２より Ｆ＝Ｍ×｛ｂ／（ａ×ｃ）｝・・・式３ 一般的に曲げモーメントは材料の断面係数（ｚ）×応力
に比例し、歪みゲージの抵抗変化△Ｒと応力σとは比例
する。すなわち、 Ｍ＝ｚ×σ σ＝ｋ×△Ｒ ただし、ｋは縦弾性係数およびポアソン比によって定ま
る定数であり、材料によって一定値である。
【００２６】したがって、歪みゲージＧが受ける曲げモ
ーメントをＭとすると、この曲げモーメントは歪みゲー
ジＧの抵抗変化△Ｒから次のように求めることができ
る。 Ｍ＝ｚ×ｋ×△Ｒ・・・式４ 式３、４より、 Ｆ＝ｚ×ｋ×△Ｒ×｛ｂ／（ａ×ｃ）｝・・・式５ 式５から分るように、Ｆは操作子２の変位量や移動速度
には影響されない。また、各操作子の形状を同一にし、
各操作子毎の、歪みゲージＧの位置、突出部６Ａの位置
を同一とすれば、ｂ，ｃ，ｚが一定値となる。
ーメントをＭとすると、この曲げモーメントは歪みゲー
ジＧの抵抗変化△Ｒから次のように求めることができ
る。 Ｍ＝ｚ×ｋ×△Ｒ・・・式４ 式３、４より、 Ｆ＝ｚ×ｋ×△Ｒ×｛ｂ／（ａ×ｃ）｝・・・式５ 式５から分るように、Ｆは操作子２の変位量や移動速度
には影響されない。また、各操作子の形状を同一にし、
各操作子毎の、歪みゲージＧの位置、突出部６Ａの位置
を同一とすれば、ｂ，ｃ，ｚが一定値となる。
【００２７】したがって、本実施例によれば、従来例に
比して演奏者が加える力をより正確に検出することがで
きる。また、本実施例によれば、アフタータッチのみな
らず、演奏者が指を操作体３に触れた直後から力Ｆを検
出することができる。
比して演奏者が加える力をより正確に検出することがで
きる。また、本実施例によれば、アフタータッチのみな
らず、演奏者が指を操作体３に触れた直後から力Ｆを検
出することができる。
【００２８】図３は本発明の電子楽器用操作子装置の他
の実施例の断面図である。本実施例においては、支持フ
レーム１に取付けられた回転支点４を中心として回転可
能な伝達部材６の右端近くに操作体３の一端が固定され
ている。また、この伝達部材６の左端をコの字状に切り
欠いて上当接面１６および下当接面１８とを形成してい
る。
の実施例の断面図である。本実施例においては、支持フ
レーム１に取付けられた回転支点４を中心として回転可
能な伝達部材６の右端近くに操作体３の一端が固定され
ている。また、この伝達部材６の左端をコの字状に切り
欠いて上当接面１６および下当接面１８とを形成してい
る。
【００２９】第１のストッパ１２は上当接面１６と当接
することにより伝達部材６の下方回転量を制限し、第２
のストッパ１４は下当接面１８と当接することにより、
伝達部材６の上方回転量を制限している。
することにより伝達部材６の下方回転量を制限し、第２
のストッパ１４は下当接面１８と当接することにより、
伝達部材６の上方回転量を制限している。
【００３０】伝達部材６の中央部に下方に突出する突出
部６Ａが形成され、該突出部６Ａが質量体８と当接して
いる。操作体３の右端近くに歪みゲージＧが貼り付けら
れている。
部６Ａが形成され、該突出部６Ａが質量体８と当接して
いる。操作体３の右端近くに歪みゲージＧが貼り付けら
れている。
【００３１】図４は図３に示した実施例の模式図であ
り、演奏者が伝達部材６を力Ｆで押した時の状態を示
す。演奏者が押した位置と歪みゲージＧ間の距離をｄと
すると、力の釣合条件より、 Ｍ＝Ｆ×ｄ・・・式６ 式４、６より Ｆ＝（ｚ×ｋ×△Ｒ）／ｄ・・・式７ 式７から分るように、Ｆは操作子２の変位量や移動速度
には影響されない。また、各操作子の形状を同一にし、
各操作子毎の、歪みゲージＧの位置を同一とすれば、
ｚ，ｄが一定値となる。
り、演奏者が伝達部材６を力Ｆで押した時の状態を示
す。演奏者が押した位置と歪みゲージＧ間の距離をｄと
すると、力の釣合条件より、 Ｍ＝Ｆ×ｄ・・・式６ 式４、６より Ｆ＝（ｚ×ｋ×△Ｒ）／ｄ・・・式７ 式７から分るように、Ｆは操作子２の変位量や移動速度
には影響されない。また、各操作子の形状を同一にし、
各操作子毎の、歪みゲージＧの位置を同一とすれば、
ｚ，ｄが一定値となる。
【００３２】したがって、本実施例によれば、従来例に
比して演奏者が加える力をより正確に検出することがで
きる。また、本実施例によれば、アフタータッチのみな
らず、演奏者が指を操作体３に触れた直後から力Ｆを検
出することができる。
比して演奏者が加える力をより正確に検出することがで
きる。また、本実施例によれば、アフタータッチのみな
らず、演奏者が指を操作体３に触れた直後から力Ｆを検
出することができる。
【００３３】以上、本発明を図面に示した実施例に基づ
いて説明したが、本発明はこの実施例には限定されず、
種々変形可能である。
いて説明したが、本発明はこの実施例には限定されず、
種々変形可能である。
【００３４】
【発明の効果】本発明の電子楽器用操作子によれば、演
奏者が加える力を正確に検出することができる。
奏者が加える力を正確に検出することができる。
【図１】 本発明の電子楽器用操作子装置の一実施例の
断面図である。
断面図である。
【図２】 図１に示した実施例の模式図であり、演奏者
が操作体を押した時の状態を示す。
が操作体を押した時の状態を示す。
【図３】 本発明の電子楽器用操作子装置の他の実施例
の断面図である。
の断面図である。
【図４】 図３に示した実施例の模式図であり、演奏者
が伝達部材を押した時の状態を示す。
が伝達部材を押した時の状態を示す。
Ｇ 歪みゲージ １ 支持フレーム ２ 操作子
３ 操作体 ４ 回転支点 ６ 伝達部材 ６
Ａ 突出部 ８ 質量体 ９ 板バネ １０ 支
点 １２ 第１のストッパ １４ 第２のストッパ
１６ 上当接面 １８ 下当接面
３ 操作体 ４ 回転支点 ６ 伝達部材 ６
Ａ 突出部 ８ 質量体 ９ 板バネ １０ 支
点 １２ 第１のストッパ １４ 第２のストッパ
１６ 上当接面 １８ 下当接面
Claims (1)
- 【請求項１】 演奏者が操作可能であり一端が回転可能
に支持された操作体と一端が該操作体に固定され該操作
体に加えられる力を他の部材に伝達するための伝達部材
とを含む第１の回転部材と、 一端が回転可能に設けられ、前記第１の回転部材の伝達
部材に当接可能であり、前記第１の回転部材の操作体に
加えられる力を前記伝達部材を介して受ける第２の回転
部材と、 前記第２の回転部材を、前記第１の回転部材の伝達部材
と当接する方向に付勢するバネと、 前記第１の回転部材の伝達部材上に設けられた歪みゲー
ジと、を備えることを特徴とする、電子楽器用操作子装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4255622A JP2921293B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 電子楽器用操作子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4255622A JP2921293B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 電子楽器用操作子装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0683350A JPH0683350A (ja) | 1994-03-25 |
| JP2921293B2 true JP2921293B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=17281312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4255622A Expired - Fee Related JP2921293B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 電子楽器用操作子装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2921293B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4998847B2 (ja) * | 2007-03-26 | 2012-08-15 | ヤマハ株式会社 | 電子楽器用鍵盤装置 |
| JP5135968B2 (ja) * | 2007-09-21 | 2013-02-06 | ヤマハ株式会社 | 電子楽器の鍵盤装置 |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP4255622A patent/JP2921293B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0683350A (ja) | 1994-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990330 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090430 Year of fee payment: 10 |
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