JP3532012B2 - 電子楽器の鍵盤装置および電子ピアノ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鍵盤にアクション
を模擬した荷重を付与する電子楽器の鍵盤装置および電
子ピアノに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子ピアノは、演奏者の押鍵・離鍵操作
に基づき電子音をスピーカから発するものであり、かか
る電子ピアノから発せられる音は改良が重ねられた結
果、近年ではあまり不満のないレベルにまで達してい
る。これに対して、鍵盤のタッチ感は、アコースティッ
クピアノに比べてかなり異なることが指摘され、この点
についても種々の改良が重ねられていた。

【０００３】即ち、鍵盤のタッチ感をよりアコースティ
ックピアノに近付けるべくアクション荷重模擬部材を備
えた電子ピアノが開発されている。例えば、図９に示す
ように、軸Ｐ１０を中心に揺動可能とされて、鍵Ｐ１２
の後端部を上から押圧するハンマーアームＰ１４を備え
るものや、図１０に示すように、軸Ｐ１６を中心に揺動
可能とされて、鍵Ｐ１８を下から押圧することによって
鍵Ｐ１８の先端を持ち上げるハンマーアームＰ２０を備
えたものが知られている（特開平４−３４７８９５号公
報参照）。図９および図１０に示したアクション荷重模
擬部材は、いずれも屋根の高さの低い電子ピアノを考慮
した上で、できるだけアコースティックピアノに近付け
る目的で開発されたものである。

【０００４】しかし、実際のアコースティックピアノに
おいては、ウィッペン、ジャック、バットがそれぞれ異
なる軸を持ち、各軸回りに揺動すると共に、バットが押
鍵状態によって異なるタイミングでジャックから離間す
るため、更に、押鍵操作によりダンパーを弦から離して
弦の振動を許可したり、離鍵動作によりダンパーを弦に
接触して弦の振動を停止したりするため、その鍵盤のタ
ッチ感は複雑な感触となる。

【０００５】これに対して、前述の図９および図１０に
示すようなアクション荷重模擬部材を備えた鍵盤では、
１つの軸回りにおもりが揺動するのみであるため、アコ
ースティックなアップライトピアノに比べて鍵盤のタッ
チ感は単調な感触となるという問題があった。

【０００６】このことを解決するために、既に特願平７
−１３６７４０号にて、アクション荷重模擬部材として
ウィッペン相当部材、ジャック相当部材およびハンマー
相当部材を用いることにより、タッチ感がほぼアコース
ティックピアノと同等な電子ピアノを提案した。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、タッチ感はほ
ぼアコースティックピアノと同等となったが、タッチレ
スポンス、すなわち押鍵あるいは離鍵に対する発音タイ
ミングや発音強度あるいは止音タイミングが、以前の電
子ピアノと同じくアコースティックピアノとは異なった
状態のままであった。すなわち、鍵盤の動作は単純にハ
ンマーに伝達される訳ではなく押鍵の速度によっても伝
達状態が異なるため、鍵盤でそれらの全ての情報を得る
ことには無理が存在した。

【０００８】このような電子的に検出した押鍵・離鍵動
作をアコースティックピアノのタッチレスポンスに近似
させるために、押鍵・離鍵動作を前記アクション荷重模
擬部材の各所で検出することを検討した。しかし、いず
れの位置も、タッチレスポンスの主な要素である発音タ
イミング、発音の強さおよび止音タイミングのすべてを
アコースティックピアノとほぼ同等とすることはできな
かった。

【０００９】本発明は、このような問題を解決し、電子
楽器の鍵盤装置および電子ピアノにおいて、タッチ感ば
かりでなく、更にタッチレスポンスもアコースティック
ピアノの鍵盤とほぼ同等とすることを目的とするもので
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の電子楽器の鍵
盤装置においては、そのアクション荷重模擬部材は、揺
動可能に支持され、押鍵操作により前記鍵盤が揺動する
に伴い揺動するウィッペン相当部材、押鍵操作により揺
動された前記ウイッペン相当部材により揺動されて止音
相当位置から非止音相当位置に揺動するダンパー相当部
材、前記ウィッペン相当部材に揺動可能に取り付けら
れ、押鍵操作により前記ウィッペン相当部材が揺動する
につれて上昇するジャック相当部材、前記ジャック相当
部材が所定位置まで上昇する間、該ジャック相当部材に
突き上げられて揺動し、該ジャック相当部材が所定位置
まで上昇した後、該ジャック相当部材から離間して慣性
運動するハンマー相当部材、および前記慣性運動してい
る前記ハンマー相当部材の先端と衝突して該ハンマー相
当部材の動作を阻止するストッパーを有するため、鍵盤
のタッチ感はアコースティックピアノとほぼ同等とな
る。

【００１１】そして、第１センサは、前記ハンマー相当
部材の先端と前記ストッパーとの衝突タイミングと衝突
の強さとを検出し、第２センサは、前記ダンパー相当部
材に接触される位置にて、該ダンパー相当部材が止音相
当位置に戻るタイミングを検出する。このように、発音
のタイミングと発音の強さとを決定する検出は、ハンマ
ー相当部材の先端とストッパーとの衝突タイミングと衝
突の強さとを検出する第１センサによりなされている。
ハンマー相当部材の先端がストッパーに衝突する状態
は、アコースティックピアノにおけるハンマーが弦を打
つ状態と同じであり、そのタイミングおよび強さはアコ
ースティックピアノにおける打弦のタイミングと強さ
（速度）とに対応している。

【００１２】したがって、第１センサが、ハンマー相当
部材の先端とストッパーとの衝突タイミングと衝突の強
さとを検出し、この検出に基づいて発音制御すれば、押
鍵動作において、アコースティックピアノと同じタッチ
レスポンスでの発音を得ることができる。

【００１３】更に、第２センサは、前記ダンパー相当部
材に接触される位置にて、該ダンパー相当部材が止音相
当位置に戻るタイミングを検出していることから、止音
タイミングを確実に得ることができる。この止音タイミ
ングを、もし、第１センサのごとく、ハンマー相当部材
の先端とストッパーとの衝突タイミングから得ようとし
た場合には、ハンマー相当部材が慣性運動を始めてしま
えば、押鍵・離鍵状態とハンマー相当部材との位置は対
応しないため、うまく止音タイミングが得られない。し
かも、離鍵により前記ダンパー相当部材が止音相当位置
に戻る状態は、アコースティックピアノにおけるダンパ
ーが弦に接触する状態と同じであり、そのタイミングは
アコースティックピアノにおける止音タイミングに対応
している。

【００１４】このため、第１センサはハンマー相当部材
の先端とストッパーとの衝突タイミングと衝突の強さと
を検出し、第２センサはダンパー相当部材が止音相当位
置に戻るタイミングを検出することにより、発音タイミ
ング、発音強さおよび止音タイミングを、アコースティ
ックピアノに相当する状態で確実に得ることができるの
で、タッチレスポンスもほぼアコースティックピアノと
同等とすることができる。

【００１５】第２センサの配置としては、前記止音相当
位置にある前記ダンパー相当部材が接触する位置に配置
して、ダンパー相当部材が非接触状態から接触状態にな
ったタイミングを検出することとしても良い。また、第
２センサは、前記非止音相当位置にある前記ダンパー相
当部材が接触する位置に配置し、ダンパー相当部材が接
触状態から非接触状態になったタイミングを検出するこ
ととしても良い。この場合は、第２センサがダンパー相
当部材のストッパーとしての役目を兼ねることになるの
で、ダンパーストッパーを特別に設ける必要が無くな
る。また、鍵盤の下にはセンサを設けていないので、鍵
盤部分の高さが大きくなるのを防止できる。

【００１６】尚、第１センサが、ストッパーを兼ねても
良い。このようにすることによりストッパーを特別に設
ける必要が無く、ハンマー相当部材の先端が第１センサ
に衝突することにより、ハンマー相当部材から受ける圧
力変化やハンマー相当部材による光の遮断等が検出で
き、衝突タイミングとその衝突の強さを検出することが
できる。

【００１７】このように第１センサがストッパーを兼ね
ている場合には、その第１センサと同じ基板に第２セン
サを設けても良い。このような配置は、アコースティッ
クピアノの弦に相当する位置に第１センサと第２センサ
とを配置した状態となり、ハンマー相当部材の先端の衝
突を第１センサにて検出し、ダンパー相当部材の接触を
第２センサにて検出するので、よりアコースティックピ
アノのタッチレスポンスに近くなる。また、第１センサ
と第２センサとが一体化しているので、部品点数を軽減
できコストダウンとなる。

【００１８】尚、第２センサは、直接、ダンパー相当部
材の状態を捉えても良いが、ダンパー相当部材に付属し
ている部材の動作から間接的にダンパー相当部材の動作
を捉えるものとしても良い。前記第１センサおよび第２
センサの一方または両方が、後述するようなゴムスイッ
チでも良い。ゴムスイッチとすれば材料費が軽減され、
かつストッパーとしての緩衝効果も高い。

【００１９】また、第２センサは、ダンパー相当部材の
揺動を規制するストッパーを兼ねるものであっても良
く、この場合には、ストッパーを省略できる。上述した
鍵盤装置に、更に、前記電子音発生制御手段を加えて構
成した電子ピアノは、その電子音発生制御手段が、前記
第１センサに検出された衝突タイミングに基づき発音タ
イミングを制御し、前記第１センサに検出された衝突の
強さに基づき発音の強さを制御し、前記第２センサに検
出された前記ダンパー相当部材が止音相当位置に戻るタ
イミングに基づいて止音タイミングを制御することか
ら、上述したアコースティックピアノと同じタッチ感お
よびタッチレスポンスを得ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】

［実施の形態１］実施の形態１のアップライト型電子ピ
アノ２は、図１の概略ブロック図に示すように、アクシ
ョン荷重模擬部材４、鍵盤６、鍵盤６の数と同じ数の第
２センサとしてのダンパーセンサ８、鍵盤６の数と同じ
数の第１センサとしての衝突センサ１０、制御装置１
２、電子音源１４およびスピーカ１６から構成されてい
る。このアクション荷重模擬部材４、鍵盤６、鍵盤６の
数と同じ数の第２センサとしてのダンパーセンサ８、鍵
盤６の数と同じ数の第１センサとしての衝突センサ１０
が鍵盤装置である。

【００２１】アクション荷重模擬部材４は、図２に示す
ように、鍵盤６がバランスピン１８を支点として図中時
計回りに揺動すると上昇するキャプスタンスクリュー相
当部材２０と、ウィッペンフレンジ相当部材２２を介し
てセンターレール相当部材２４に揺動可能に支持され、
キャプスタンスクリュー相当部材２０の上昇によって鍵
盤６の揺動方向とは逆向きに揺動するウィッペン相当部
材２６と、ウィッペン相当部材２６に揺動可能に連結さ
れ、ジャックテール相当部材２８ａがレギュレーティン
グボタン相当部材３０に当接するまでウィッペン相当部
材２６と共に上昇するジャック相当部材２８と、ジャッ
ク相当部材２８に対して当接・離間すると共に、センタ
ーレール相当部材２４に固着されたバットフレンジ相当
部材３２ａのセンターピン相当部材３２ｂに揺動可能に
支持されるバット相当部材３４と、バット相当部材３４
に連結され、バット相当部材３４がジャック相当部材２
８により突き上げられると鍵盤６の揺動方向とは逆向き
に揺動するハンマーシャンク相当部材３６と、ハンマー
シャンク相当部材３６と直交する方向へ突出するようバ
ット相当部材３４に突設されたキャッチャシャンク相当
部材３８と、キャッチャシャンク相当部材３８の先端に
装着されたキャッチャ相当部材４０と、ハンマーシャン
ク相当部材３６の先端に装着されたハンマー相当部材４
２と、押鍵後に揺り戻したハンマーシャンク相当部材３
６の側部に当接してハンマー相当部材４２の振動を緩和
する当接部４４ａを装着したハンマーレール相当部材４
４と、センターレール相当部材２４に揺動可能に支持さ
れウィッペン相当部材２６に取り付けられたダンパース
プーン２６ａの作動により揺動されるダンパー相当部材
４５とを備えている。

【００２２】ハンマー相当部材４２は、通常のアコース
ティックなアップライトピアノと異なりハンマーフェル
トを備えていないが、このハンマーフェルトの重量を考
慮して重心設計がなされている。また、ダンパー相当部
材４５もそのダンパーヘッド相当部材４５ａにダンパー
フェルトを備えていないが、ダンパーフェルトの重量を
考慮して重心設計がなされている。

【００２３】ハンマー相当部材４２の先端およびダンパ
ーヘッド相当部材４５ａの先端に対向して配置された基
板９上に、衝突センサ１０およびダンパーセンサ８が設
けられている。これらのセンサ８，１０は、図４の縦断
面図に示すごとく、台４６を介してアップライト型電子
ピアノ２の背面板４８に取り付けられている。この内、
衝突センサ１０は、ハンマーストッパーの役目も兼ねて
おり、押鍵時にハンマー相当部材４２の先端と衝突して
押し潰される位置に設けられている。ハンマー相当部材
４２は、ジャック相当部材２８によりバット相当部材３
４が突き上げられると図２で反時計回りに揺動し始め、
その後、ジャック相当部材２８がバット相当部材３４か
ら離れると慣性運動により反時計回りに揺動し続けるの
であるが、衝突センサ１０は、この慣性運動を行ってい
るハンマー相当部材４２の先端と衝突し、ハンマー相当
部材４２の動作を停止させる位置に設けられているので
ある。

【００２４】ダンパーセンサ８は離鍵時にダンパーヘッ
ド相当部材４５ａにて押し潰される位置に設けられてい
る。衝突センサ１０は、ゴム製の中空体であるゴムスイ
ッチとして構成されている。この衝突センサ１０に、ハ
ンマー相当部材４２が衝突すると、つぶれて、内部の導
電面が内部の２つの端子を接続する。

【００２５】この衝突センサ１０の一例を図６（ａ）に
示す。衝突センサ１０のゴム製の頭部１１ａからは、衝
突センサ１０内部に２つの板状突出部１１ｂ，１１ｃが
相互に異なる突出量で突出し、衝突センサ１０内部の底
面板１１ｄ上には３本の端子１１ｅ，１１ｆ，１１ｇが
設けられている。

【００２６】押鍵された場合には、ハンマー相当部材４
２により側壁１１ｈが所定量押し潰されると、突出量が
大きい方の板状突出部１１ｂの先端の第１導電面１１ｉ
が端子１１ｅ，１１ｆを短絡させる。更に、側壁１１ｈ
が押し潰されると、突出量が小さい方の板状突出部１１
ｃの先端の第２導電面１１ｊが端子１１ｆ，１１ｇを短
絡させる。このことにより、制御装置１２は図６（ｂ）
に示す信号線１１ｋ，１１ｍ間あるい信号線１１ｍ，１
１ｎ間のインピーダンスの変化の検出によりハンマー相
当部材４２の衝突タイミングが検出でき、更に、信号線
１１ｋ，１１ｍ間のインピーダンスの変化時と信号線１
１ｍ，１１ｎ間のインピーダンスの変化時の時間差によ
り、その衝突強さ（衝突速度）を検出することができ
る。

【００２７】ダンパーセンサ８は、衝突センサ１０と同
様なゴムスイッチからなるが、板状突出部およびその先
端の導電面は一つである。したがって、離鍵時にダンパ
ーヘッド相当部材４５ａが接触することによりダンパー
センサ８を押し潰すと、１組の信号線間のインピーダン
スが変化する、すなわちオンとなることから、ダンパー
相当部材４５が作動したタイミングを検出することがで
きる。尚、鍵盤６を離している間（離鍵している間）
は、ダンパーヘッド相当部材４５ａはダンパーセンサ８
を押し潰しており、ダンパーセンサ８はオン信号を発生
している。

【００２８】また押鍵時には、鍵盤６が押されると、ダ
ンパースプーン２６ａはダンパー相当部材４５の下端部
４５ｂを押し、ダンパーレバースプリング相当部材４５
ｃの付勢力に抗して、ダンパー相当部材４５をダンパー
ストップレール４５ｄに当接するまで時計回りに揺動さ
せる。このことによりダンパーヘッド相当部材４５ａは
ダンパーセンサ８から離れ、ダンパーセンサ８の形状は
復帰し、信号はオフとなる。押鍵されている限り、ダン
パースプーン２６ａはダンパー相当部材４５の下端部４
５ｂを押しているので、ダンパーセンサ８はオフ状態を
継続する。

【００２９】次に、離鍵されると、キャプスタンスクリ
ュー相当部材２０が下がり、ダンパースプーン２６ａが
ダンパー相当部材４５の下端部４５ｂの押圧を止めるの
で、ダンパーレバースプリング相当部材４５ｃの付勢力
によりダンパー相当部材４５はダンパーセンサ８を押し
潰す。このためダンパーセンサ８は、オフ信号からオン
信号に切り替わる。このオフからオンへの信号の変化タ
イミングにより、離鍵タイミングを検出することができ
る。制御装置１２はこの離鍵タイミングに基づいて止音
タイミングを制御することができる。

【００３０】制御装置１２は、図１に示すように、入出
力ポート５２、周知のＣＰＵ５４、ＲＯＭ５６、ＲＡＭ
５８、バックアップＲＡＭ６０、クロック６２等を含む
論理演算回路として構成され、これらは互いにバス６４
により接続されている。この制御装置１２は、ダンパー
センサ８および衝突センサ１０とは入出力ポート５２を
介して接続され、また、電子音源１４とも入出力ポート
５２を介して接続されている。

【００３１】ＣＰＵ５４は、衝突センサ１０におけるい
ずれかの導電面１１ｉ，１１ｊの端子接続タイミングと
各導電面１１ｉ，１１ｊによる端子接続タイミングの時
間差とを検出し、更にダンパーセンサ８における導電面
の端子接続タイミングも検出し、これらの検出データと
ＲＯＭ５６に記憶された制御プログラムとに基づいて、
電子音源１４に信号を出力するものである。なお、制御
装置１２には、図示していないがダンパーペダル、ソフ
トペダル等のペダル機構の動作を検出するペダルセンサ
も接続され、この検出情報をも加味して、電子音源１４
に信号を出力するものである。

【００３２】電子音源１４は、アコースティックピアノ
の演奏音、すなわち打弦音を記録した記録部と、この記
録部から音を読み出す再生部とを備えたものであり、ア
ップライト型電子ピアノ２内部の底面に固定され、スピ
ーカ１６を介して外部に発音するものである。このスピ
ーカ１６は、図３，４に示すように、背面板４８にて演
奏者側、すなわち前面側に向かって取り付けられてい
る。

【００３３】次に、上記構成を備えたアップライト型電
子ピアノ２の動作について説明する。演奏者が鍵盤６を
押鍵すると、図２に示すごとく、ウィッペン相当部材２
６は鍵盤６の揺動方向とは逆向き（図中反時計回り）に
揺動し、これに伴いジャック相当部材２８が上昇してバ
ット相当部材３４を突き上げる。すると、バット相当部
材３４はハンマーシャンク相当部材３６およびハンマー
相当部材４２と共に鍵盤６の揺動方向とは逆向き（図中
反時計回り）に揺動する。そして、ジャック相当部材２
８が所定位置まで上昇すると、ジャックテール相当部材
２８ａがレギュレーティングボタン相当部材３０に当接
するため、ジャック相当部材２８は鍵盤６の揺動方向
（図中時計回り）に大きく揺動し、バット相当部材３４
から離間する。このため、ジャック相当部材２８が離間
した後のバット相当部材３４はハンマーシャンク相当部
材３６およびハンマー相当部材４２と共に慣性運動を行
う。その後、ハンマー相当部材４２の先端は、ハンマー
ストッパー兼用の衝突センサ１０に衝突し、その動作を
阻止される。

【００３４】また押鍵によるウィッペン相当部材２６の
前述した揺動により、ダンパースプーン２６ａがダンパ
ー相当部材４５の下端部４５ｂを押して、ダンパー相当
部材４５を時計回りにダンパーストップレール４５ｄに
当接するまで揺動させ、ダンパーヘッド相当部材４５ａ
をダンパーセンサ８から離す。このことにより、ダンパ
ーセンサ８の形は復元して、ダンパーセンサ８の導電面
が端子から離れ、オン信号がオフ信号に切り替わる。こ
のダンパーセンサ８のオフ状態は、演奏者が鍵盤６を押
し続けている限り継続する。そして、演奏者が離鍵する
とダンパーレバースプリング相当部材４５ｃの付勢力に
よりダンパーセンサ８をダンパーヘッド相当部材４５ａ
が押し潰し、ダンパーセンサ８の信号はオフからオンに
切り替わる。

【００３５】次に、上述したごとく演奏されている際の
制御装置１２による発音処理を図５のフローチャートに
基づいて説明する。この処理は、衝突センサ１０の第１
導電面１１ｉが端子１１ｅ，１１ｆ間を短絡させる（以
下、「オン」で表現する）と開始される割込処理であ
る。本処理が開始されると、まず、衝突センサ１０の第
１導電面１１ｉがオン（第１接点オン）してから所定時
間内に、その第２導電面１１ｊのオン（第２接点オン）
が検出されたか否かを判定する（Ｓ１１０）。即ち、衝
突センサ１０の第１導電面１１ｉから制御装置１２にオ
ン信号が入力された後、所定時間内に衝突センサ１０の
第２導電面１１ｊから制御装置１２にオン信号が入力さ
れたとき、ハンマー相当部材４２の衝突を検出したと、
すなわち衝突タイミングであると判断する。この所定時
間は、正常に押鍵操作が行われた場合に取り得る第１導
電面１１ｉオンから第２導電面１１ｊオンまでの最大の
時間より、少し長い時間が設定してある。

【００３６】したがって、ステップＳ１１０にて、所定
時間内に衝突センサ１０の第２導電面１１ｊからのオン
信号を検出しなければ（ステップＳ１１０でＮＯ）この
まま処理を終了し、再度、いずれかの衝突センサ１０の
第１導電面１１ｉがオンされるのを待つ。

【００３７】一方、Ｓ１１０にて、所定時間内に第２導
電面１１ｊのオン信号が検出されると、ハンマー相当部
材４２の有効な衝突が検出されたとして（ステップＳ１
１０でＹＥＳ）、入出力ポート５２あるいはＲＡＭ５８
に記憶されている衝突センサ１０の第１導電面１１ｉの
オン信号を入力したタイミングと第２導電面１１ｊのオ
ン信号を入力したタイミングとの時間差△Ｔを求め、こ
の時間差△Ｔから衝突強さ（打弦強さに相当する）Ｐを
例えば次式によって算出する（Ｓ１２０）。

【００３８】

【数１】

【００３９】ここでＫは定数である。そして、衝突セン
サ１０の音域上での位置と衝突強さＰとに基づき、周波
数と振幅とを決定して所定の波形信号を得、その波形信
号に基づいて電子音源１４を制御しスピーカ１６から発
音させる（Ｓ１３０）。

【００４０】その後、音域上の同じ位置のダンパーセン
サ８によるダンパー相当部材４５の接触の検出待ちとな
る（Ｓ１４０）。すなわち、ダンパーセンサ８の信号が
オフからオンに切り替わったとき、ダンパー相当部材４
５のダンパーヘッド相当部材４５ａがダンパーセンサ８
に接触したものと判定して（ステップＳ１４０でＹＥ
Ｓ）、電子音源１４からの発音を停止し（Ｓ１５０）、
処理を一旦終了する。以後、衝突センサ１０の第１導電
面１１ｉがオンする毎に、図５の処理が繰り返される。
複数の押鍵がなされていれば、図５の処理はその押鍵数
に応じて並列に実行される。

【００４１】本実施の形態１のアップライト型電子ピア
ノ２は以下の効果を奏する。 ．発音のタイミングと発音の強さとを決定する検出
が、アコースティックピアノのハンマーに相当する部材
であるハンマー相当部材４２の先端の衝突タイミングと
その衝突の強さとを検出する衝突センサ１０によりなさ
れている。ハンマー相当部材４２の先端がハンマースト
ッパーとしての衝突センサ１０に衝突する状態は、アコ
ースティックピアノにおけるハンマーが弦を打つ状態と
同じであり、そのタイミングおよび強さはアコースティ
ックピアノにおける打弦のタイミングと打弦の強さとに
対応している。したがって、衝突センサ１０がハンマー
相当部材４２の先端との衝突タイミングと衝突の強さを
検出し、この検出に基づいて制御装置１２にて発音制御
することにより、押鍵動作においてアコースティックピ
アノと同じタッチレスポンスを得ることができる。

【００４２】更に、ダンパーセンサ８は、ダンパー相当
部材４５がダンパーセンサ８に接触したタイミングを検
出している。これはアコースティックにおけるダンパー
が弦に接触した状態と同じであり、そのタイミングは弦
の振動が吸収された止音タイミングに対応している。し
たがって、制御装置１２は確実な止音タイミングを得る
ことができる。この止音タイミングを、もし、衝突セン
サ１０のごとく、ハンマー相当部材４２の先端との衝突
タイミングから得ようとした場合には、前述したごとく
押鍵状態とハンマー相当部材４２との位置は対応しない
ため、うまく止音タイミングが得られない。すなわち、
ハンマー相当部材４２は衝突センサ１０に衝突の後、押
鍵が継続していても、直ちに衝突センサ１０から離れ、
衝突センサ１０を元の形状に復帰させるので、ハンマー
相当部材４２からは止音タイミングが適切に得られな
い。

【００４３】このように、衝突センサ１０はハンマー相
当部材４２の先端との衝突タイミングと衝突の強さとを
検出し、ダンパーセンサ８はダンパー相当部材４５がダ
ンパーセンサ８に接触したタイミングを検出することに
より、発音タイミング、発音強さおよび止音タイミング
を、アコースティックピアノに相当する状態で確実に得
ることができ、タッチレスポンスもほぼアコースティッ
クピアノと同等とすることができる。

【００４４】．衝突センサ１０が、ハンマー相当部材
４２のストッパーを兼ねているので、ストッパーを特別
に設ける必要が無い。更に、ダンパーセンサ８が、ダン
パー相当部材４５のストッパーとしての役目を兼ねるこ
とになるので、ダンパーストッパーを特別に設ける必要
が無い。

【００４５】．ウィッペン相当部材２６、ジャック相
当部材２８およびバット相当部材３４はアコースティッ
クピアノと同様、それぞれ独自の軸を中心として揺動す
る。また、ハンマー相当部材４２は、バット相当部材３
４がジャック相当部材２８に突き上げられることにより
揺動を開始し、次いでジャック相当部材２８がバット相
当部材３４から離間することにより慣性運動を行い、更
にこの慣性運動中のハンマー相当部材４２をストッパー
としての衝突センサ１０が停止させているため、レット
オフ（ジャック相当部材２８がバット相当部材３４から
離間する）のタイミングが通常のアコースティックピア
ノと同様である。またダンパー相当部材４５も設けられ
ており、弦にダンパーが接触するのと同様なタッチ感が
得られる。このため、電子ピアノであるにもかかわら
ず、アコースティックピアノと同様の複雑なタッチ感が
得られる。尚、このダンパーセンサ８は潰されてもほと
んど反発力は無いので、鍵盤６のタッチ感にはほとんど
影響しない。

【００４６】．押鍵操作によりハンマー相当部材４２
と衝突センサ１０が衝突しても、衝突センサ１０が特に
ゴムスイッチであるので、そのゴム材が緩衝材の役目を
果たし、異音の発生が特に少ない。ダンパー相当部材４
５とダンパーセンサ８との接触についても同様なことが
言える。

【００４７】．外観上も、また内部のアクション部分
も一見した所、アコースティックピアノと同様であり、
インテリアとしての重厚感および美しさを備えている。 ．弦を張架する必要がないため、アコースティックピ
アノに比べてフレームや支柱等の重量部材が不要であ
り、軽量化およびコストダウンを図ることができる。

【００４８】．基板９上にダンパーセンサ８と衝突セ
ンサ１０とが一体に形成されているので、部品点数が少
なくなり、コストダウンに貢献する。 ．鍵盤６の下にセンサを設けなくても良いので、鍵盤
６の部分が高くなるのを防止できる。

【００４９】［実施の形態２］本実施の形態２では、図
７に示すごとく、ダンパーヘッド相当部材４５ａに接触
する位置に代えて、ダンパー相当部材４５の下端部４５
ｂとの接触状態を検出する位置にダンパーセンサ８が設
けられている。また、ダンパーストップレール４５ｄは
存在せず、離鍵時にダンパーヘッド相当部材４５ａの前
面が当接するダンパーストッパー４５ｅが存在する。他
の構成は実施の形態１と同じであるので詳細な説明は省
略する。

【００５０】したがって、演奏者の押鍵動作時は、ダン
パースプーン２６ａがダンパー相当部材４５の下端部４
５ｂをダンパーセンサ８側に押し付けているので、ダン
パーセンサ８はダンパー相当部材４５の下端部４５ｂに
押し潰されており、その間、ダンパーセンサ８はオンと
なっている。演奏者の離鍵動作により鍵盤６が元に戻れ
ば、ダンパースプーン２６ａはダンパー相当部材４５の
下端部４５ｂの押圧を止めるので、ダンパーセンサ８も
元の状態に戻り、オフとなる。

【００５１】したがって、このダンパーセンサ８がオン
からオフとなった時点を止音タイミングとすれば、前述
した実施の形態１の位置にあるダンパーセンサ８とまっ
たく同じ働きをするので、実施の形態１と同じ効果を生
じさせることができる。更に、押鍵時のダンパー相当部
材４５の揺動規制は、ダンパーセンサ８が押鍵時のスト
ッパーとしての役目を兼ねているので、実施の形態１に
比較して、ダンパーストップレール４５ｄが省略でき
る。その代り、離鍵時用のダンパーストッパー４５ｅを
設ける。

【００５２】［その他］上記各実施の形態にて、衝突セ
ンサ１０の代りに、図８のごとく、金属のバネ７０に
て、いわゆるリーフスイッチとして実現することもでき
る。すなわち、バネ７０は先端に２本のアーム７２，７
４を有し、基端は端子７６上に通電状態で接続されてい
る。したがって、ハンマー相当部材４２がその先端に
て、バネ７０の中間部７０ａを押す場合、バネ７０が所
定量歪むとバネ７０のアーム７２，７４の内、長い方の
アーム７２の先端７２ａが対向する端子７８に接触し、
更にバネ７０が所定量歪むとバネ７０のもう一つのアー
ム７４の先端７４ａが対向する端子８０に接触する。

【００５３】このことにより、最初に端子７６と端子７
８との間が短絡され、次に端子７６と端子８０との間が
短絡されるので、図６に示したゴムスイッチの場合と同
じく、衝突タイミングと、その衝突強さを検出すること
ができる。尚、バネ７０がハンマー相当部材４２により
完全に潰されるのを防止するため、バネ７０の両側ある
いは周囲にはゴム製の緩衝材８２が配置され、ハンマー
相当部材４２の先端が緩衝材８２に衝突すれば、これ以
上はバネ７０が潰されないようにされている。

【００５４】これ以外に、ハンマー相当部材４２側に段
付シャッターを設け、衝突センサ１０を２つのフォトイ
ンタラプターとして、ハンマー相当部材４２のいずれか
のシャッター段によるいずれかのフォトインタラプター
の光の遮断タイミングにより、衝突タイミングを検出
し、各フォトインタラプターの光の遮断タイミングの時
間差により、衝突の強さを検出しても良い。この場合も
緩衝材により、段付シャッターとフォトインタラプター
とを保護する。

【００５５】この他、圧力センサ等を用いて、衝突タイ
ミングおよび衝突強さを求めることができ、いずれのセ
ンサを用いても良い。実施の形態１，２にて、ダンパー
センサ８にゴムスイッチを用いたが、衝突センサ１０の
場合と同じく、光センサを用いても良いし、リーフスイ
ッチ、その他圧力センサ等を用いても良い。

【００５６】前記実施の形態１，２では、アップライト
型の電子ピアノであったが、グランドピアノ型において
も本発明の鍵盤装置および電子ピアノの構成は同様に適
用できる。前記実施の形態１，２では、ダンパーセンサ
８は、直接、ダンパー相当部材４５の動作を検出してい
たが、ダンパー相当部材４５の動作が判るダンパー相当
部材４５の付属物であれば、ダンパーセンサ８はその付
属物との接触を検出することによりダンパー相当部材４
５の接触タイミング（揺動タイミングでも良い。）を検
出するものであっても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１のアップライト型電子ピアノの
概略ブロック図である。

【図２】 実施の形態１のアクション荷重模擬部材の構
成説明図である。

【図３】 実施の形態１のアップライト型電子ピアノを
背面から見た斜視図である。

【図４】 実施の形態１のアップライト型電子ピアノの
概略縦断面図である。

【図５】 実施の形態１の制御装置が実行する発音処理
のフローチャートである。

【図６】 実施の形態１の衝突センサの説明図であり、
図６（ａ）はその断面図、図６（ｂ）はその端子の短絡
状態の説明図である。

【図７】 実施の形態２のアクション荷重模擬部材の構
成説明図である。

【図８】 衝突センサのゴムスイッチの代りに用いるこ
とができるリーフスイッチの構成説明図である。

【図９】 従来例の鍵盤の説明図である。

【図１０】 従来例の鍵盤の説明図である。

【符号の説明】

２…アップライト型電子ピアノ ４…アクション荷
重模擬部材 ６…鍵盤 ８…ダンパーセンサ ９…基板 １
０…衝突センサ １２…制御装置 １４…電子音源 １６…スピーカ ２６…ウィッペン相当部材 ２６ａ…ダンパースプー
ン ２８…ジャック相当部材 ３４…バット相当部材 ３６…ハンマーシャンク相当部材 ４２…ハンマー相
当部材 ４５…ダンパー相当部材 ４５ａ…ダンパーヘッド相
当部材 ４５ｂ…ダンパー相当部材下端部 ４５ｃ…ダンパーレバースプリング相当部材 ５２…
入出力ポート ５４…ＣＰＵ ７０…バネ ７０ａ…中間部 ７
２，７４…アーム ７２ａ,７４ａ…先端 ７６，７８，８０…端子
８２…緩衝材

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−158467（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−362694（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−80763（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−68999（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−29091（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G10B 3/12 G10C 3/16 G10H 1/34

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鍵盤にアクションを模擬した荷重を付与す
   る電子楽器の鍵盤装置であって、 揺動可能に支持され、押鍵操作により前記鍵盤が揺動す
   るに伴い揺動するウィッペン相当部材、押鍵操作により
   揺動された前記ウイッペン相当部材により揺動されて止
   音相当位置から非止音相当位置に揺動するダンパー相当
   部材、前記ウィッペン相当部材に揺動可能に取り付けら
   れ、押鍵操作により前記ウィッペン相当部材が揺動する
   につれて上昇するジャック相当部材、前記ジャック相当
   部材が所定位置まで上昇する間、該ジャック相当部材に
   突き上げられて揺動し、該ジャック相当部材が所定位置
   まで上昇した後、該ジャック相当部材から離間して慣性
   運動するハンマー相当部材、および前記慣性運動してい
   る前記ハンマー相当部材の先端と衝突して該ハンマー相
   当部材の動作を阻止するストッパーを有するアクション
   荷重模擬部材と、 前記ハンマー相当部材の先端と前記ストッパーとの衝突
   タイミングと衝突の強さとを検出する第１センサと、前記ダンパー相当部材に接触される位置にて、該 ダンパ
   ー相当部材が止音相当位置に戻るタイミングを検出する
   第２センサと、 を備えたことを特徴とする電子楽器の鍵盤装置。
2. 【請求項２】前記第２センサが、前記止音相当位置にあ
   る前記ダンパー相当部材が接触する位置に配置され、前
   記ダンパー相当部材が非接触状態から接触状態になった
   タイミングを検出することを特徴とする請求項１記載の
   電子楽器の鍵盤装置。
3. 【請求項３】前記第２センサが、前記非止音相当位置に
   ある前記ダンパー相当部材が接触する位置に配置され、
   前記ダンパー相当部材が接触状態から非接触状態になっ
   たタイミングを検出することを特徴とする請求項１記載
   の電子楽器の鍵盤装置。
4. 【請求項４】前記第１センサが、前記ストッパーを兼ね
   ていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の
   電子楽器の鍵盤装置。
5. 【請求項５】前記第２センサが、前記ストッパーを兼ね
   ている第１センサと同じ基板に設けられていることを特
   徴とする請求項４記載の電子楽器の鍵盤装置。
6. 【請求項６】前記第２センサが、前記ダンパー相当部材
   の揺動を規制するストッパーを兼ねている請求項１〜５
   のいずれか記載の電子楽器の鍵盤装置。
7. 【請求項７】請求項１〜６のいずれか記載の電子楽器の
   鍵盤装置と、前記第１センサに検出された衝突タイミン
   グに基づき発音タイミングを制御し、前記第１センサに
   検出された衝突の強さに基づき発音の強さを制御し、前
   記第２センサに検出された前記ダンパー相当部材が止音
   相当位置に戻るタイミングに基づいて止音タイミングを
   制御する電子音発生制御手段と、を備えたことを特徴と
   する電子ピアノ。