JP3536331B2 - 鍵盤電子楽器のタッチレスポンス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子オルガン，電子
ピアノ等の鍵盤電子楽器のタッチレスポンス装置、特に
各鍵毎にその押鍵後の鍵操作によって発生楽音を制御す
るアフタタッチ・コントロールを行なうためのタッチレ
スポンス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鍵盤電子楽器においては、従来から押鍵
により発生する楽音に音楽的な表現力を付加するため
に、押鍵速度を検出して発生する楽音のエンベロープ等
を制御するイニシャルタッチ・コントロールや、押鍵後
にその鍵にさらに加えられる圧力変化を検出して楽音の
音量，音高，音色などを制御するアフタタッチ・コント
ロール等が実施されている。

【０００３】そのアフタタッチ・コントロールを行なう
ためのタッチレスポンス装置としては、例えば図９の
（ａ）に示すように、長尺状のセンサ基板２０上に多数
の感圧センサ２２，２３をその長手方向に沿って一列に
列設し、それを多数の白鍵４と黒鍵５がそれぞれ回動可
能に列設された鍵盤装置の固定部に、（ｂ）に示すよう
に配設したものがある。

【０００４】すなわち、白鍵（Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，
Ａ，Ｂの各音用の鍵）４の幅狭部４ｃに設けられたアク
チュエータ部４ｄによって押圧されてタッチレスポンス
信号を発生する対の白鍵用センサ２２ａ，２２ｂと、黒
鍵（Ｃ♯，Ｄ♯，Ｆ♯，Ｇ♯，Ａ♯の各音用の鍵）５の
自由端部５ａ付近によって押圧されてタッチレスポンス
信号を発生する対の黒鍵用センサ２３ａ，２３ｂとを、
いずれも各黒鍵５の自由端部５ａ付近を通る一直線上に
列設して、それぞれ各鍵の下面に対応させるようにして
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のタッチレスポンス装置では、白鍵用センサ２
２（２２ａ，２２ｂ）が黒鍵用センサ２３（２３ａ，２
３ｂ）の横にあるため、対のセンサ２２ａ，２２ｂが白
鍵４の幅狭部４ｃで押圧されることになり、演奏者の指
で押鍵される幅広部４ａに対して左右いずれかに偏って
しまう鍵があり、鍵ごとにバラツキを生じ、鍵操作によ
る押圧力の変化をセンサ出力として正確に検出できなか
った。

【０００６】また、対の感圧センサ２２ａ，２２ｂの間
隔が狭いので、タッチビブラートをかけた時の左右のセ
ンサの出力変化の幅が小さいため、その後に大きな増幅
回路が必要になり、また、ノイズとの区別もつきにく
く、正確な検出がしにくい等の問題があった。この発明
はこのような問題に鑑みてなされたものであり、白鍵の
タッチレスポンス信号を正確且つ明瞭に（大きな変化幅
で）検出できるようにすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、多数の白鍵
と黒鍵がそれぞれ回動可能に列設された鍵盤装置の固定
部に、白鍵によって押圧されてタッチレスポンス信号を
発生する白鍵用センサと黒鍵によって押圧されてタッチ
レスポンス信号を発生する黒鍵用センサとを配設した鍵
盤電子楽器のタッチレスポンス装置において、上記の目
的を達成するため、黒鍵用センサとして、各黒鍵毎にそ
の自由端部の下面であって鍵側面近傍に対応する位置
に、鍵の幅方向に離間した対の感圧センサ又は感圧部を
列設し、白鍵用センサとして、上記黒鍵用センサに対し
て鍵の長手方向及び幅方向に位置をずらして、各白鍵毎
にその幅広部の下面であって鍵側面近傍に対応する位置
に、鍵の幅方向に離間した対の感圧センサ又は感圧部を
列設したものである。

【０００８】上記白鍵用センサを、白鍵の回動支点に最
も近い幅広部の下面に対応する位置に列設するのが望ま
しい。また、上記白鍵用センサに隣接して、各白鍵の幅
狭部の幅一杯の長さの長円形に第２の白鍵用センサを形
成し、上記各黒鍵用センサに隣接して、各黒鍵の鍵幅一
杯の長さの長円形に第２の黒鍵用センサを形成してもよ
い。

【０００９】

【作用】この発明による鍵盤電子楽器のタッチレスポン
ス装置は、白鍵によって押圧されてタッチレスポンス信
号を発生する白鍵用センサが、各白鍵の幅広部の下面に
よって押圧されるため、白鍵の左右いずれかに偏ってし
まうことがなくなる。そのため、鍵操作による押圧力の
変化をセンサ出力として正確に検出できる。

【００１０】また、各白鍵の対の感圧センサあるいは感
圧部の間隔も広くとれるので、タッチビブラートをかけ
た時の左右の感圧センサあるいは感圧部の出力変化の幅
が大きくなり、その後に大きな増幅回路が不要になり、
ノイズとの区別も明瞭になるため正確な検出ができる。
さらに、各鍵毎に上記白鍵用及び黒鍵用センサの出力と
上記第２の白鍵用及び黒鍵用センサによるタッチレスポ
ンス出力を用いて、発生する楽音に対して異なるアフタ
タッチ・コントロールを行なうこともできる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。図２はこの発明による鍵盤電子楽器の
タッチレスポンス装置の一実施例におけるセンサ基板の
１オクターブ分を示す上面図であり、図１はその一部を
拡大して白鍵及び黒鍵との配置関係を示す図である。

【００１２】この実施例の長尺状のセンサ基板１上に
は、図１及び図２に示すように、各鍵毎に対をなす２個
ずつの感圧センサである白鍵用センサ２ａ，２ｂと黒鍵
用ンサ３ａ，３ｂを、センサ基板１の長手方向に沿って
２列に形成し、白鍵用センサ２ａ，２ｂを黒鍵用ンサ３
ａ，３ｂに対してセンサ基板１の幅方向及び長手方向に
位置をずらしている。

【００１３】図２には、各鍵の幅方向の中心と対応させ
る位置にそれぞれの鍵の音名（Ｃ，Ｃ♯，Ｄ，Ｄ♯，…
…Ｂ，Ｃ）を記している。そして、このセンサ基板１を
鍵盤装置の固定部である図３に仮想線で示す鍵盤フレー
ム１０上に、各鍵の配列方向に沿って固定する。

【００１４】それによって図１に示すように、各対の黒
鍵用センサ３ａ，３ｂが各黒鍵の自由端部（先端部）５
ａの下面であって鍵側面近傍に対応する位置に、各対の
白鍵用センサ２ａ，２ｂが各白鍵４の幅広部４ａの後端
部付近の下面であって鍵側面近傍に対応する位置に、そ
れぞれ配設される。４ｂは白鍵４の幅広部４ａの後端部
に設けたアクチュエータ、５ｂは黒鍵５の自由端部５ａ
の内側に設けたアクチュエータ部である。

【００１５】６はセンサ基板１上に形成された各感圧セ
ンサ２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂからの引出し線をなすプリ
ント配線で、スルーホール７及び裏面に形成された図示
しないプリント配線を介して、各感圧センサ２ａ，２
ｂ，３ａ，３ｂを端子部８の各端子へ接続する。

【００１６】センサ基板１上には、実際には図３に示す
ようにそのセンサ基板１を含めて長尺状のセンサアッセ
ンブリ１７が構成されている。すなわち、鍵盤フレーム
１０上に固定されるセンサ基板１上に、２枚の絶縁性の
センサフイルム１１，１２の対向面の一方に感圧インク
等の感圧抵抗接点１３を、他方にカーボン膜等の導電接
点１４を、それぞれ長軸を鍵幅方向に向けた楕円形又は
長円形にプリント形成したものを重ねて配置し、白鍵用
センサ２（２ａ，２ｂ）を及び黒鍵用センサ３（３ａ，
３ｂ）を形成する。

【００１７】その上にさらに、各センサ２，３に対応す
る位置に押圧用凸部を形成したシリコンゴム等によるゴ
ムパッド１５と、各鍵の下限ストッパとしての緩衝材の
役目も果たすフエルトパッド１６とを重ねて接着する。
なお、図３において、１８は各鍵共通のフエルト等によ
る上限ストッパ、１９は鍵ガイドである。

【００１８】そして、白鍵４の押鍵により、その幅広部
４ａの後端部付近に設けられたアクチュエータ部４ｂの
下面によって、フエルトパッド１６及びゴムパッド１５
を介して白鍵用センサ２を押圧し、その押圧力に応じて
感圧抵抗接点１３の抵抗値が変化する。同様に黒鍵５の
押鍵により、その自由端部５ａ及びアクチュエータ部５
ｂによって、フエルトパッド１６及びゴムパッド１５を
介して黒鍵用センサ３を押圧し、その押圧力に応じて感
圧抵抗接点１３の抵抗値が変化する。

【００１９】そこで、このセンサアッセンブリ１７のセ
ンサ基板１の図２に示した端子部８から、図示しないス
キャン回路によって各センサ２及び３をスキャンするこ
とにより、その感圧抵抗接点１３の抵抗値の変化に応じ
たタッチレスポンス信号を、検出し、左右の白鍵用セン
サ２ａと２ｂ，黒鍵用センサ３ａと３ｂの出力信号差に
応じて、その鍵に対して音源回路が発生する楽音を変調
してタッチビブラートをかけたり、両出力信号の和に応
じて音量や音色を制御してアフタタッチ・コントロール
を行なうことができる。

【００２０】そして、この実施例のタッチレスポンス装
置は、白鍵用センサ２ａ，２ｂが各白鍵４の幅広部４ａ
の下面によって押圧されるため、その押圧位置が演奏者
の指による通常の押鍵位置に近くなり、また白鍵の左右
いずれかに偏ってしまうこともなくなる。そのため鍵操
作による押圧力の変化を正確に検出できる。

【００２１】また、各白鍵４の対の感圧センサである白
鍵用センサ２ａと２ｂの間隔も広くとれるので、タッチ
ビブラートをかけた時の左右のセンサ２ａと２ｂの出力
変化の幅が大きくなり、その後に大きな増幅回路が不要
になり、ノイズとの区別も明瞭になる。

【００２２】ここで、この実施例と従来のタッチレスポ
ンス装置による対の白鍵用センサのタッチレスポンス出
力波形の違いを、図４，図５，及び図６に比較して示
す。いずれの図においても（ａ）はこの実施例の白鍵用
センサ２ａ，２ｂによるタッチレスポンス出力波形を示
し、（ｂ）は図９に示した従来のタッチレスポンス装置
の白鍵用センサ２２ａ，２２ｂによるタッチレスポンス
出力波形を示す。また、各図の横軸は時間で、縦の目盛
線は０.５sec毎に引いてある。縦軸は出力電圧で、横の
目盛線は０.２５Ｖ 毎に引いてある。

【００２３】図４は白鍵４に加圧力を増しながら比較的
速くタッチブラートをかけた時の出力波形、図５は加圧
力を増しながらゆっくりタッチブラートをかけた時の出
力波形、図６は加圧力を一定にしてタッチビブラートを
かけた時の出力波形である。

【００２４】これらのいずれによっても、この実施例の
白鍵用センサ２ａ，２ｂによるタッチレスポンス出力波
形の方が、左右のセンサ２ａと２ｂの出力変化の幅が充
分に大きく、且つその変化位相が逆相になるため、両セ
ンサ２ａ，２ｂの出力差も従来の白鍵用センサ２２ａ，
２２ｂによる場合に比して格段に大きくなることが判
る。

【００２５】なお、黒鍵用センサ３ａ，３ｂについては
従来と同様な配置であるが、各黒鍵に対するセンサの配
置関係は全て同じであり、鍵により片寄りやバラツキを
生じるようなことはなく、押鍵位置の直下に近い位置で
各センサ３ａ，３ｂが押圧されるため、充分な出力及び
左右のセンサによる出力差が得られる。

【００２６】また、この実施例では、各白鍵４の幅広部
４ａの鍵回動支点に最も近い位置で白鍵用センサ２ａ，
２ｂを押圧するので、てこの原理からより正確で充分な
出力を得ることができる。さらに、この白鍵用センサ２
ａ，２ｂと上記黒鍵用センサとを一つの基板上に千鳥状
に形成することにより、白鍵，黒鍵とも正確にそのアフ
タタッチを検出でき、なおかつ小型のタッチレスポンス
検出装置とすることができる。

【００２７】次に、この発明の他の実施例を図７によっ
て説明する。図７の（ａ）はセンサ基板上の感圧センサ
の配列状態を示し、（ｂ）はその一部を拡大して白鍵４
及び黒鍵５との対応関係を示す。この図において図１及
び図２と対応する部分には同一符号を付してあり、それ
らの説明は省略する。

【００２８】この実施例では、センサ基板１上に、各白
鍵４に対して前述の実施例同様な位置に白鍵用センサ２
ａ，２ｂを形成すると共に、対の黒鍵センサ３ａ，３ｂ
を前述の実施例よりも幾分黒鍵５の支点側にずらせて形
成する。そして、その白鍵用センサ２ａ，の後部に隣接
して第２の白鍵用センサ２ｃを、白鍵４の幅狭部４ｃの
幅一杯の長さの長円形に形成し、白鍵４のアクチュエー
タ部４ｄによってそれが押圧されると、感圧部でその押
圧力を一つの出力として検出してタッチレスポンス信号
を出力する。

【００２９】また、白鍵用センサ２ｂと黒鍵用センサ３
ａ，３ｂとの間に、黒鍵用センサ３ａ，３ｂに隣接して
第２の黒鍵用センサ３ｃを、黒鍵５鍵幅一杯の長さの長
円形に形成し、黒鍵４の自由端部５ａによってそれが押
圧されると、感圧部でその押圧力を一つの出力として検
出してタッチレスポンス信号を出力する。これらの第２
の白鍵用センサ２ｃ及び第２の黒鍵用センサ３ｃによっ
て、各白鍵４及び黒鍵５のアフタタッチに応じて出力さ
れるタッチレスポンス信号によっても、発生楽音をアフ
タコントロールすることができる。

【００３０】この実施例によれば、前述の実施例と同様
な作用効果に加えて、各鍵毎に左右１対の感圧センサか
らなる白鍵用センサ２ａ，２ｂおよび黒鍵用センサ３
ａ，３ｂと、鍵幅に亘る一つの感圧センサからなる第２
の白鍵用センサ２ｃおよび第２の黒鍵用センサ３ｃの各
出力、あるいはそれらの差及び和の信号等によって、楽
音の種々のパラメータを別個に制御することができる。
また加算信号として大きな出力を得ることもできる。

【００３１】次に、この発明に対する参考例を図８によ
って説明する。図８の（ａ）はセンサ基板上の感圧セン
サの配列状態を示し、（ｂ）はその一部を拡大して白鍵
４及び黒鍵５との対応関係を示す。この図においても図
１及び図２と対応する部分には同一符号を付してあり、
それらの説明は省略する。

【００３２】この実施例では、図１乃至図３によって説
明した実施例における対の白鍵用センサ２ａ，２ｂに代
えて、白鍵の幅広部４ａの幅一杯の長さを有する長円形
の白鍵用センサ３２を、黒鍵用センサ３ａ，３ｂに代え
て黒鍵５の幅一杯の長さを有する長円形の黒鍵用センサ
３３を、それぞれセンサ基板１上に形成している。これ
らの各白鍵用センサ３２及び黒鍵用センサ３３は、いず
れも感圧部を有しており、前述の実施例と同様に各鍵の
アフタタッチを感度よく正確に検出することができる。

【００３３】なお、この白鍵用センサ３２及び黒鍵用セ
ンサ３３として、その長手方向の両端部寄りにそれぞれ
感圧部を対に設けたものを使用するようにすれば、各鍵
の押圧力をその左右側で別個に検出することができ、最
初に説明した実施例と同様にタッチビブラートをかける
のに適したものになる。

【００３４】なお、上述した各実施例および参考例で
は、感圧センサの形状を楕円形あるいは長円形にしてい
るので、センサ基板１上の感圧センサが配設されない部
分の面積を増加させることができ、センサフイルム１
１，１２、ゴムパッド１５、フエルトパッド１６の接着
面積が大きくなるため、接着強度を高めることができ
る。また、センサアッセンブリ１７を鍵盤フレーム１０
に取付けるためのネジ孔を設けたり、プリント配線を形
成したりするためのスペースもとり易くなる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
るタッチレスポンス装置は、白鍵のタッチレスポンス信
号を正確且つ明瞭に（大きな変化幅で）検出でき、押圧
力の変化を正確に楽音の変化に反映させることができ
る。特に、タッチビブラートを効果的に付加することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２に示すセンサ基板の一部を拡大して白鍵及
び黒鍵との配置関係を示す上面図である。

【図２】この発明による鍵盤電子楽器のタッチレスポン
ス装置の一実施例におけるセンサ基板の１オクターブ分
を示す上面図である。

【図３】図１におけるＸ−Ｘ線に沿う拡大縦断面図であ
る。

【図４】白鍵に加圧力を増しながら比較的速くタッチブ
ラートをかけた時のこの発明の実施例と図９に示す従来
例にによる対の白鍵用センサの出力波形図である。

【図５】同じく加圧力を増しながらゆっくりタッチブラ
ートをかけた時の同様な出力波形図である。

【図６】同じく加圧力を一定にしてタッチビブラートを
かけた時の出力波形である。

【図７】この発明の他の実施例のセンサ基板上の感圧セ
ンサの配列状態及び白鍵及び黒鍵との対応関係を示す上
面図である。

【図８】この発明に対する参考例のセンサ基板上の感圧
センサの配列状態及び白鍵及び黒鍵との対応関係を示す
上面図である。

【図９】従来の電子鍵盤楽器のタッチレスポンス装置の
一例を示すセンサ基板上の感圧センサの配列状態及び白
鍵及び黒鍵との対応関係を示す上面図である。

【符号の説明】

１…センサ基板、２，２ａ，２ｂ，２ｃ，３２…白鍵用
センサ、３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３３…黒鍵用センサ、
４…白鍵、５…黒鍵、８…端子部、１０…鍵盤フレー
ム、１１，１２…センサフイルム、１３…感圧抵抗接
点、１４…導電接点、１５…ゴムパッド、１６…フエル
トパッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 春山 和郎 静岡県浜松市中沢町10番１号 ヤマハ株 式会社内 (72)発明者 日名子 靖宏 静岡県浜松市中沢町10番１号 ヤマハ株 式会社内 (56)参考文献 特開 平４−146493（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−5194（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G10H 1/32 - 1/34 G10B 3/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の白鍵と黒鍵がそれぞれ回動可能に
   列設された鍵盤装置の固定部に、前記白鍵によって押圧
   されてタッチレスポンス信号を発生する白鍵用センサと
   前記黒鍵によって押圧されてタッチレスポンス信号を発
   生する黒鍵用センサとを配設した鍵盤電子楽器のタッチ
   レスポンス装置において、 前記黒鍵用センサとして、各黒鍵毎にその自由端部の下
   面であって鍵側面近傍に対応する位置に、鍵の幅方向に
   離間した対の感圧センサ又は感圧部を列設し、 前記白鍵用センサとして、前記黒鍵用センサに対して鍵
   の長手方向及び幅方向に位置をずらして、各白鍵毎にそ
   の幅広部の下面であって鍵側面近傍に対応する位置に、
   鍵の幅方向に離間した対の感圧センサ又は感圧部を列設
   したことを特徴とする鍵盤電子楽器のタッチレスポンス
   装置。
2. 【請求項２】 前記白鍵用センサが、各白鍵の回動支点
   に最も近い幅広部の下面に対応する位置に列設されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の鍵盤電子楽器のタッ
   チレスポンス装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の鍵盤電子楽器のタッチレ
   スポンス装置において、前記各白鍵用センサに隣接し
   て、前記各白鍵の幅狭部の幅一杯の長さの長円形に第２
   の白鍵用センサを形成し、前記各黒鍵用センサに隣接し
   て、前記各黒鍵の鍵幅一杯の長さの長円形に第２の黒鍵
   用センサを形成したことを特徴とする鍵盤電子楽器のタ
   ッチレスポンス装置。