JP3591044B2 - 鍵盤楽器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、記憶手段に記憶させた演奏データに基づいて鍵をソレノイド駆動する自動演奏ピアノの機能と、押鍵したときにハンマが打弦するか否かを選択することができる消音演奏の機能とを兼ね備えた鍵盤楽器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動演奏ピアノは、フロッピィディスク等の記憶手段に記憶した複数のイベントデータからなる演奏データを読み出し、この読み出されたイベントデータに基づいて鍵やペダルをソレノイドで駆動するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動演奏ピアノで自動演奏を行っているときに、演奏者が手動による演奏を行うと、自動演奏でも手動演奏でもハンマが弦を打撃することで楽音が発生されるから、演奏音が自動演奏によるものか手動演奏によるものか判別することは困難であった。
【０００４】
よって、本発明は、自動演奏の演奏音と手動演奏の演奏音とを判別することができ、２種類の演奏のアンサンブルなどをもっと楽しむことができる鍵盤楽器を提供することを目的としている。
【０００５】
請求項１に記載の鍵盤楽器は、鍵と、上記鍵の動作をハンマに伝達して同ハンマにより被打撃部を打撃させる打撃機構とを有する鍵盤楽器において、演奏データを順次発生する演奏データ発生手段と、上記演奏データ発生手段から発生された演奏データに基づいて鍵を駆動する鍵駆動部と、上記鍵またはハンマの動作を検出するセンサと、上記センサで検出される鍵またはハンマの動作が上記鍵駆動部の自動演奏によるものか演奏者の手動演奏によるものかを判定する動作判定手段と、上記演奏データおよび上記手動演奏の手動演奏データに基づき楽音信号を発生する音源手段と、上記演奏データに基づき上記音源手段で発生される楽音信号のチャンネルと上記手動演奏データに基づき上記音源手段で発生される楽音信号のチャンネルとを上記動作判定手段の判定結果に基づき異ならせて設定する制御手段と、前記各チャンネルの音色を設定する手段とを具備したことを特徴としている。
【０００６】
請求項２に記載の鍵盤楽器は、前記音色を設定する手段は、前記音色設定に代えて、あるいは前記音色設定とともに、音高、音量、効果および音像のうち少なくとも一つを設定することを特徴としている。
請求項３に記載の鍵盤楽器は、前記各チャンネルのうち、どのチャンネルを演奏データまたは手動演奏データに割り当てるかを設定するスイッチを設け、前記制御手段は前記スイッチによる設定に従って前記チャンネルの設定を行うことを特徴とする。
【０００７】
【作用】
本発明の鍵盤楽器においては、楽音信号を発生する音源手段を設けるとともに、鍵またはハンマの動作が自動演奏によるものか手動演奏によるものかを判定して音源手段で発生される楽音信号の特性を自動演奏と手動演奏とで異ならせるようにしたので、演奏音を聴取することでその音が自動演奏によるものか手動演奏によるものかを判別することができる。
【０００８】
【実施例】
以下、この発明の一実施例を図１ないし図７を参照しながら説明する。この実施例は本発明をアップライトピアノに適用したもので、次の機能を有している。
（ａ）通常のアップライトピアノとしての機能
（ｂ）押鍵しても打弦が行われずに楽音を電子的に発生させる機能
（ｃ）記憶手段に記憶させた演奏データに基づいて鍵を駆動し、打弦音を発生させて演奏を再生する機能
（ｄ）上記（ａ）および（ｂ）の場合において、鍵イベントを演奏データとして記録する機能
（ｅ）記憶手段に記憶させた演奏データに基づき、楽音を電子的に発生させて演奏を再生する機能
特に、実施例のアップライトピアノは、本発明の特徴である（ｆ）鍵の動作が自動演奏によるものか手動演奏によるものかを判定して音源手段で発生される楽音信号の特性を自動演奏と手動演奏とで異ならせる機能を有している。まず、アップライトピアノの機械的構成について説明する。
【０００９】
（１）ハンマアクション部の構成
図１は、アップライトピアノの１つの鍵の動作をハンマに伝達して弦を打撃するハンマアクション部の構成を示す側断面図である。図に示すハンマアクション部は、鍵１０と、この鍵１０の動作により駆動される打弦機構２０と、この打弦機構２０の動作により駆動されて弦Ｓを打撃するハンマアッセンブリ４０と、弦Ｓを押すダンパー機構５０とから概略構成されている。
【００１０】
鍵１０は、棚板１１の上面に配置されて鍵盤の全長にわたって延在する支持部材（図示せず）に回動自在に支持されている。そして、押鍵することにより鍵１０の後端部（図１において右端部）が上昇し、そこに取り付けたキャプスタン１２が以下に述べる打弦機構２０を押し上げるようになっている。
【００１１】
図において符号１５はアクションブラケットであり、このアクションブラケット１５は、アップライトピアノの両側およびそれらの中間部の複数位置に配置されている。アクションブラケット１５にはセンターレール１６が架設され、これらアクションブラケット１５とセンターレール１６とによってハンマアクション部の骨組みが構成されている。センターレール１６の下端部には、各鍵１０について１個づつウイペンフレンジ２２が取り付けられている。ウイペンフレンジ２２の下端部には、長手方向をアップライトピアノの前後方向へ向けたウイペン２３の一端部がピン２２ａによって回動自在に支持されている。ウイペン２３は板状をなし、その他端部の下面にはウイペンヒール２４が取り付けられている。ウイペンヒール２４は、その下面がキャプスタン１２に支持されることにより、ウイペン２３を略水平な初期位置に保っている。
【００１２】
また、ウイペン２３には、上方へ向けて突出するジャックフレンジ２５が取り付けられ、ジャックフレンジ２５の上端部には、略Ｌ字状をなすジャック２６がその屈曲部近傍において回動自在に支持されている。ジャック２６は、斜め上方に向けて延在するジャック大２６ａと、このジャック大２６ａに対してほぼ直交するジャック小２６ａとから構成されている。ジャック２６は、ウイペン２３に取り付けたジャックスプリング２７によりジャック小２６ｂが押し上げられることにより、図中時計回りの回転方向に付勢されている。また、ジャック２６は、センターレール１６にジャックストップレール２８を介して取り付けられたジャックストップフェルト２９により、その回動範囲が規制されている。なお、ジャックストップフェルト２９の位置は、ジャックストップレールスクリュー３０を回転させることにより調整可能となっている。
【００１３】
一方、センターレール１６には、ブラケット３１を介して鍵盤１０の全長にわたって延在するレギュレーティングレール３２が取り付けられている。レギュレーティングレール３２には、スクリュウ３３により上下方向の位置が調整可能とされたレギュレーティングボタン３４が取り付けられ、レギュレーティングボタン３４の下端面には、ウイペン２３が所定位置まで回動したときにジャック小２６ｂの先端部が当接するフェルトパッド３５が取り付けられている。
【００１４】
次に、図中符号４１はハンマアッセンブリ４０の基部を構成するバットである。バット４１は、センターレール１６に取り付けたバットフレンジ４２にセンターピン４２ａを介して回転自在に取り付けられている。バット４１には、斜め上方へ向けて延在するハンマシャンク４３が取り付けられ、ハンマシャンク４３の上端部にはハンマ４４が取り付けられている。また、バット４１には、ハンマシャンク４３と略直交するキャッチャシャンク４５が取り付けられ、キャッチャシャンク４５の先端部にはキャッチャ４６が取り付けられている。また、バット４１の右上端部には、これを反時計回りの回転方向へ付勢するバットスプリング４７が取り付けられている。さらに、バット４１の下面には、バットアンダーフェルト４１ａとこれを覆うバットアンダークロス４１ｂとが取り付けられ、バットアンダークロス４１ｂにはジャック大２６ａの上端面が当接している。
【００１５】
一方、アクションブラケット１５には鍵盤の全長にわたって延在するハンマレール３６がハンマレールヒンジ３６ａを介して取り付けられている。ハンマレール３６には、プランジャ３７がハンマアッセンブリ４０毎に取り付けられている。このプランジャ３７は、ホルダー３７ａにより軸方向へ移動可能に支持され、かつ、その内側の端部がホルダー３７ａ内に設けたゴムなどの吸振性の充填部材（図示せず）に支持されている。この構成のもとに、打弦して跳ね返されたハンマ４４のハンマシャンク４３はプランジャ３７に当接し、ホルダー３７ａ内の充填部材がハンマ４４の運動エネルギーを吸収してハンマシャンク４３の跳ね返りを防止するようになっている。なお、ハンマレールヒンジ３６ａは、後述するキャッチャー４６用ストッパ６６を避けるためにＬ字状に形成されている。そして、ハンマアッセンブリ４０は、バットスプリング４７の付勢力により、そのハンマシャンク４３をプランジャ３７に当接させた初期位置に保持されている。
【００１６】
また、ウイペン２３の自由端には、初期位置へ回動復帰するハンマアッセンブリ４０のキャッチャ４６を弾性的に受けとめるバックチェック３８が取り付けられている。さらに、バックチェック３８の隣には、ブライドルワイヤ３９ａが取り付けられ、ブライドルワイヤ３９ａの上端部とキャッチャ４６とはブライドルテープ３９ｂで連結されている。ブライドルテープ３９ｂは、ハンマアッセンブリ４０の回動復帰をウイペン２３の回動復帰に追従させることにより、ハンマアッセンブリ４０の跳ね返りに起因する弦Ｓの二度打ちを防止するためのものである。
【００１７】
次に、センターフレーム１６には、長手方向を上下方向へ向けたダンパーレバー５１が図示しないダンパーレバーフレンジによって回動自在に支持され、ダンパーレバー５１の上端部には、ダンパーワイヤ５２を介してダンパー５３が取り付けられている。ダンパーレバー５１は、これとダンパーレバーフレンジに取り付けたダンパーレバースプリング５４によって時計回りの回動方向へ付勢され、これにより、通常はダンパー５３が弦Ｓを押さえて他の弦Ｓが打弦されたときの共振を防止している。
【００１８】
一方、押鍵によりウイペン２３が時計方向へ回動すると、ウイペンに取り付けたダンパースプーン５５がダンパーレバー５１をダンパーレバースプリング５４の付勢力に抗して反時計回りの方向へ回転させ、ダンパー５３を弦Ｓから離間させる。その後、ハンマ４４が弦Ｓを打撃して打弦音が発生する。なお、図中符号５６はダンパーロッドであり、このダンパーロッド５６は、たとえば、ペダルで駆動されることにより全てのダンパー５３を弦Ｓから離間させるものである。
【００１９】
以上はアップライトピアノにおけるハンマアクション部の一般的な構成であるが、実施例のアップライトピアノは、上記構成に加えて以下の消音機構６０を有している。すなわち、各アクションブラケットには、軸６３が回転自在に支持され、軸６３の一端部には、軸６３を回転させるモータＭ（図１では図示略）の回転軸が取り付けられている。
【００２０】
また、軸６３の外周面には、スペーサ６５を介してストッパ６６が固定されている。ストッパ６６は、例えばフェルトなどで構成されたクッション材６６ａと、このクッション材６６ａの上面に設けられ、クッション材６６ａを保護するための合成皮革などで構成されたパット６６ｂとからなっている。このように構成された消音機構６０においては、ストッパ６６を略水平方向へ向けることにより（図１に実線で図示）、ハンマアッセンブリ４０の通常の回動が許容される通常演奏状態とすることができる。一方、図１に示す状態から軸６３を回転させてストッパ６６を略下方へ向けることにより（図１に二点鎖線で図示）、回動するキャッチャ４６がストッパ６６に当接し、ハンマアッセンブリ４０のそれ以上の回動が阻止される消音演奏状態とすることができる。
【００２１】
次に、ハンマシャンク４３の軸方向中間部には、シャッタ７１が取り付けられている。シャッタ７１はＬ字状をなし、その先端部には素材を矩形状に切り欠いて窓７１ａが形成されている。一方、ハンマシャンク４３とダンパ５３の中間部には、ハンマセンサ７２が配置されている。図１において符号７３はケーシングである。ケーシング７３は、側断面形状がコ字状をなして鍵盤の全長にわたって延在している。ケーシング７３の両端部は、アクションブラケット１５に取り付けられている。
【００２２】
ケーシング７３の側面には、シャッタ７１が挿通されるスリット（図示略）が形成されている。また、ケーシング７３の内側には、光センサ７７がその発光部と受光部とで各スリットをそれぞれ挟むようにして各スリット毎に取り付けられている。光センサ７７の発光部および受光部には、光軸を共通にした光ファイバの端面が露出しており、この光ファイバの他方の端面は、各々、コントローラ（制御手段、図３参照）２００に設けられた発光素子あるいは受光素子に対向している。これにより、発光素子で発光させられた光は、発光用の光ファイバを介して発光部に導かれ、発光部から受光部に向けて一定光量の光が投射されている。また、受光部で受光された光は、受光用の光ファイバを介して受光素子に導かれ、受光部における受光状態が検出される。なお、図中符号７８はダンパーワイヤ５２を弾性的に受けとめるフェルトである。
【００２３】
（２）鍵盤部の構成
次に、図２は鍵盤の下側の構成を示す図である。この実施例のアップライトピアノは、鍵を駆動するためのソレノイドＳＯＬによって自動演奏ができるように構成されている。また、図２に示すように、鍵盤の下側には、シャッタＫＳが設けられており、このシャッタＫＳに対向する棚板１１の上面には、キーセンサＫＳＥが設けられている。キーセンサＫＳＥには上下方向に所定距離隔てて光センサが設けられており（図示略）、鍵１０が押下されると、はじめに上方の光センサが遮光され、次いで、下方の光センサが遮光される。逆に、離鍵時には、まず下方の光センサが受光状態になり、ついで、上方の光センサが受光状態になる。この実施例においては、後述するように、キーセンサＫＳＥの出力信号に基づいてキーオフを検出するようになっている。
【００２４】
（３）コントローラの構成
次に、図３は、この実施例におけるコントローラ２００の構成を示すブロック図であり、図示のコントローラ２００は、光センサ７７の遮光状態から打弦タイミングＨｔおよび打弦速度Ｈｖを検出し、これに基づいてＭＩＤＩデータを発生する。また、この実施例におけるコントローラ２００は、後述するように自動演奏等の種々の処理を行うように構成されている。以下、コントローラ２００について詳細に説明する。
【００２５】
図３において、２０１は装置各部を制御するＣＰＵである。２０２はＣＰＵ２０１において用いられるプログラムが記憶されているＲＯＭであり、２０３は各種データが一時記憶されるＲＡＭである。ＲＡＭ２０３はＣＰＵ２０１が行う制御に使用される制御データの記憶エリアとして使用される。この実施例のアップライトピアノは、鍵１０の操作によって発生するＭＩＤＩイベントのチャンネル番号の指定および後述する外部記憶手段２０９から再生するＭＩＤＩイベントのチャンネル番号の指定等を行うことができるようになっている。
【００２６】
次に、２０５は、センサインターフェイスであり、各ハンマシャンク４３に対応して設けられている光センサ７７の受光状態に応じた信号をＣＰＵ２０１に出力する。この場合、ＣＰＵ２０１は、センサインターフェイス２０５から供給される信号に基づいて、いずれの鍵が操作されたかを認識するとともに、遮光タイミングから打弦タイミングＨｔを検出するとともに打弦速度Ｈｖを算出する。また、ＣＰＵ２０１は、キーセンサＫＳＥの信号をセンサインターフェイス２０５から受けると、これに基づいてキーオフタイミングを認識する。そして、ＣＰＵ２０１は、それらの演奏データから各イベントのＭＩＤＩデータを発生する。
【００２７】
２０６はＭＩＤＩインターフェイスであり、自動演奏において再生されるＭＩＤＩイベントの外部装置への送信、および外部装置から供給されるＭＩＤＩイベントの受信を行う。アクチュエータインターフェイス２０７は、ＣＰＵ２０１の制御のもとに、図２に示すソレノイドＳＯＬに励磁電流を供給する。モータ駆動回路２０８は、ＣＰＵ２０１の制御のもとに後述する消音スイッチ２４４の操作に応答してモータＭを回転させ、通常演奏状態と消音演奏状態とを切り替える。
【００２８】
次に、２０９は外部記憶装置であり、例えば、フロッピーディスクドライバが用いられる。この外部記憶装置２０９は、記憶媒体（例えば、フロッピーディスク等）から演奏データを読みとると、ＲＡＭ２０３の所定エリアに転送（ダイレクトメモリアクセス）する。また、外部記憶装置２０９は、ＣＰＵ２０１の制御のもとに、ＲＡＭ２０３の所定エリアに記録された演奏データを記録媒体に書き込む。
【００２９】
２１０は、音源回路であり、ＣＰＵ２０１から供給されるＭＩＤＩデータに応じた楽音信号を合成する回路である。音源回路２１０は、このアップライトピアノと同様の楽音波形を記憶するとともに、他の楽器の楽音波形も記憶している。音色の選択は、後述する操作パネル２０４内の各種スイッチによって行われ、指定された音色に対応する楽音波形が選択される。この音源回路２１０で作成された楽音信号は、スピーカＳＰまたはヘッドホンＨＨに供給されて楽音として発せられる。
【００３０】
図４は操作パネル２０４を示す平面図である。図４において、２２１は現在設定されている音色番号を表示するための表示器である。２２２は音色設定部であり、音色番号を入力するためのテンキーおよび入力された音色番号を増減するためのインクリメントキー、デクリメントキーからなる。２４１は録音スイッチであり、録音の開始および停止の指示並びに録音チャンネルの設定を行う際に押下される。２４２は自動演奏開始および停止を指示するための再生スイッチ、２４３は消音演奏状態の指示および解除を指示する消音スイッチである。また、２４４は、演奏データの再生の際に、ソレノイドＳＯＬの駆動をせずに、ＭＩＤＩデータを音源回路２１０に出力する鍵盤キャンセルモードを指示する鍵盤キャンセルスイッチである。
【００３１】
実施例のアップライトピアノは１６個のＭＩＤＩチャンネルを有しており、上記音色設定部２２２を操作することにより、各ＭＩＤＩチャンネル毎に独立に音色が設定される。ＢＭ１〜ＢＭ１６はキーボードチャンネルスイッチであり、それらのいずれかをオンにすることにより、手動の押鍵による楽音は、対応する番号のＭＩＤＩチャンネルを介して発生させられる。キーボードチャンネルの設定状態はＬＥＤランプＬＭ１〜ＬＭ１６により表示される。
【００３２】
ＢＱ１〜ＢＱ１６は再生チャンネルスイッチであり、それらのいずれかをオンにすることにより、演奏データを再生する際の楽音は、対応する番号のＭＩＤＩチャンネルを介して発生させられる。再生チャンネルの設定状態はＬＥＤランプＬＱ１〜ＬＱ１６により表示される。また、ＢＰ１〜ＢＰ１６は音像位置設定ダイヤルであり、各ＭＩＤＩチャンネルを介してスピーカＳＰまたはヘッドホンＨＨから発せられる楽音の音像の位置を調整するために使用される。
【００３３】
２５１はダイヤルであり、ボリューム、音色等のパラメータの設定値を増減するための操作子として使用される。ＢＣ１〜ＢＣ５はモード指定用スイッチであり、ダイヤル２５１の操作によって増減させるパラメータを指定する操作子として使用される。ダイヤル２５１の操作によっていずれのパラメータが増減されるかは、ＬＥＤランプＣＳＩ〜ＣＳ５によって表示される。２６１は音色、ボリューム等を表示する表示器である。２６２はインクリメントキー、２６３はデクリメントキーであり、ダイヤル２５１と同様にボリューム音色等のパラメータの設定値を増減するための操作子として使用される。
【００３４】
（４）実施例の動作
次に、上述した構成による第１実施例の動作について説明する。
ａ．ハンマアクション部の動作
（通常演奏時）
押鍵が行われるとウイペン２３はキャプスタン１２によって突き上げられ、ピン２２ａを中心として時計回りに回動する。これにより、ジャック大２６ａがバット４１を突き上げてハンマアッセンブリ４０を時計回りの方向へ回動させ、ハンマ４４が押鍵された鍵１０に対応する弦Ｓを打撃する。この打弦操作時において、その回動途中にジャック小２６ｂがレギュレーティングボタン３４に当接することにより、ジャック２６の時計方向への回動が阻まれる。一方、ウイペン２３は回動を継続しているため、ジャック２６は、レギュレーティングボタン３４を支点としてウイペン２３に対して反時計方向へ相対的に回動し、これにより、ジャック大２６ｂの上端面がバット４１の下面から図中左方向へ逃げ、バット４１との非当接位置に移動する。そして、ハンマ４４による打弦後のハンマアッセンブリ４０の回動復帰の動作は、キャッチャー４６がバックチェック３８に当接することにより一時的に停止され、その間にジャック２６は、鍵１０の復帰動作に伴うウイペン２３の回動復帰に連動し、ジャック大２６ｂの上端部は再びバット４１の下部に入り込み、次の打弦動作を可能にする。
【００３５】
上記したハンマシャンク４３の動作は、次のようにして光センサ７７により検出される。ハンマ４４が弦Ｓに近づくとハンマシャンク４３に取り付けたシャッタ７１がハンマセンサユニット７２のケーシング７３のスリット７３ａに挿入され、シャッタ７１の先端縁が光センサ７７の光軸Ｐを横切る。この結果、光センサ７７の受光部が遮光され、その遮光タイミングがＣＰＵ２０１によって検出される。その後、ハンマシャンク４３がさらに回動し、シャッタ７１の窓７１ａが光軸Ｐを横切り、光センサ７７の受光部が再び受光状態になる。次いで光センサ７７の受光部がシャッタ７１により遮光され、その遮光タイミングがＣＰＵ２０１によって検出される。その後ハンマシャンク４３はさらに回動して弦Ｓを打撃する。
【００３６】
以上のようにして、ＣＰＵ２０１は、光センサ７７の２回の遮光タイミングを検出する。そして、２回目の遮光タイミングを打弦タイミングＨｔとして検出するとともに、１回目の遮光から２回目の遮光までの時間から打弦速度Ｈｖを算出する。この打弦タイミングＨｔと打弦速度Ｈｖは、押下された鍵１０を示すキーコードとともに演奏データとしてＲＡＭ２０３または外部記憶装置２０９に記録され、あるいはＭＩＤＩインターフェース２０６を介して外部に出力されるようになっている。なお、離鍵のタイミングは、キーセンサＫＳＥにより検出され、離された鍵１０を示すキーコードおよび離鍵されたタイミングを示す時間データとともに、演奏データとしてＲＡＭ２０３または外部記憶装置２０９に記録され、あるいはＭＩＤＩインターフェース２０６を介して外部に出力されるようになっている。
【００３７】
（消音演奏時）
次に、消音演奏状態にするには、まず、ストッパ６６を図１の略水平状態から回転させて一点鎖線で示すように略下方へ向ける。この状態で押鍵が行われると、ウイペン２３はキャプスタン１２によって突き上げられ、ピン２２ａを中心として時計回りに回動する。これにより、ジャック大２６ａがバット４１を突き上げてハンマアッセンブリ４０を時計回りの方向へ回転させる。次に、ジャック小２６ｂがレギュレーティングボタン３４に当接することにより、ジャック大２６ｂの上端面がバット４１の下面から図中左方向へ逃げる。その間、ハンマアッセンブリ４０は慣性力で回動を続けるが、弦Ｓに当たる手前でキャッチャー４６がストッパ６６に当接し、反時計回りの方向へ跳ね返される。その後のハンマアッセンブリ４０等の復帰動作は通常演奏の場合と同じである。
【００３８】
消音演奏の場合には、ハンマシャンク４３はストッパ６６により跳ね返されるが、ハンマシャンク４３が跳ね返されるまでの間に、シャッタ７１は光センサ７７を２回遮光する。この２回の遮光はＣＰＵ２０１により検出され、ＣＰＵ２０１は、前述した場合と全く同様にして、打弦タイミングＨｔを検出し打弦速度Ｈｖを算出する。この打弦タイミングＨｔおよび打弦速度Ｈｖは、操作された鍵を示すキーコードとともにＭＩＤＩデータに変換されて音源回路２１０に供給され、これにより、鍵操作に対応した楽音信号が発せられる。このように、ハンマ４４の機械的動作に対応させて楽音を発生させるので、演奏者は、アコースティックピアノを引くような感覚で押鍵による楽音をヘッドホン等で聞くことができる。この場合、音源が発生する楽音信号を、このアップライトピアノの楽音波形と同様に設定しておけば、演奏者は通常演奏のときと同様の楽音をヘッドホンを介して聞くことができる。
【００３９】
また、消音演奏の場合においても、通常演奏の場合と同様に、打弦タイミングＨｔ、打弦速度Ｈｖおよび離鍵タイミングは、演奏情報としてＲＡＭ２０３または外部記憶装置２０９に記録され、あるいはＭＩＤＩインターフェース２０６を介して外部に出力されるようになっている。これにより、通常演奏の場合のみならず、消音演奏の場合においても、演奏の記録あるいは外部機器の制御を行うことができる。
【００４０】
ｂ：自動演奏処理
（通常演奏モード）
次に、この実施例の自動演奏処理について説明する。自動演奏処理は、ＲＡＭ２０３の所定エリアに転送された演奏データまたは外部記憶装置２０９からＲＡＭ２０３の所定エリアに転送された演奏データに基づく処理である。まず、パネルスイッチ部２０４の再生スイッチ２４２が操作されて自動演奏の開始が指示されると、図示しない処理ルーチンにおいて演奏データの読み出し処理が行われる。
【００４１】
この場合において、演奏データの読み出しは、割込処理ルーチンによって行われる。割込は、テンポに対応したテンポクロックによって行われ、例えば、４分音符あたり２４回の割込が行われる。読出処理は、ＲＡＭ２０３内の演奏データを先頭データから順次読み出す処理である。より具体的に言えば、演奏データは、イベントの種類（鍵盤／ペダル，オン／オフ等）、キーコード、キーベロシティ等からなる複数のイベントデータと、各イベントデータの再生時間間隔を示すヂュレーションデータとからなり、デュレーションデータを読み出すと、テンポクロックが出力される毎にそれを減算し、０になった時点で次のイベントデータを読み出す。そして、その後に次のデュレーションデータを読み出し、以後同様の動作を行う。これにより、記録時と同様のタイミングで、すなわち、打弦タイミングＨｔとほぼ同じタイミングで演奏データが読み出される。そして、上記処理によりイベントデータが読み出される毎に、図５に示すサブルーチンが起動される。
【００４２】
はじめに、ステップＳａ１においては、演奏データに基づく処理が鍵盤のイベントか否かが判定される。処理が鍵盤のイベントでない場合には、ステップＳａ１での判定結果は「ＮＯ」となり、ステップＳａ２へ進んでペダルを駆動するなどイベントに応じた鍵駆動以外の処理を行う。
【００４３】
演奏データに基づく処理が鍵盤のイベントである場合には、ステップＳａ１での判定結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳａ３へ進んで鍵盤キャンセルモードが指定されているか否かを判定する。ここで、鍵盤キャンセルモードは、鍵盤キャンセルスイッチ２４４が押されると指示され、再び鍵盤キャンセルスイッチ２４４が押されると解除されるようになっている。すなわち、鍵盤キャンセルスイッチ２４４が押される毎に、鍵盤キャンセルモードの指示と解除とが交互に行われるようになっている。
【００４４】
鍵盤キャンセルモードが指示されていない場合には、ステップＳａ３での判定結果は「ＮＯ」となり、ステップＳａ４へ進んで鍵１０の駆動を行う。そして、ステップＳａ４では、読み出された演奏データが示すキーコードＫＣ、キーオン信号ＫＯＮ、キーオフ信号ＫＯＦおよびキーベロシティＫＶ等に応じてソレノイドＳＯＬへの励磁電流の供給／停止を制御する。このように、演奏データに対応してソレノイドＳＯＬが駆動され、これに応じて鍵１０が上下動して打弦が行われる。すなわち、アップライトピアノによる自動演奏が行われる。
【００４５】
（鍵盤キャンセルモード）
一方、鍵盤キャンセルスイッチ２４２が押されて鍵盤キャンセルモードが指示されると、ステップＳａ３の判定結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳａ５へ進む。これにより、上記のような鍵１０の駆動は行われなくなるが、ステップＳａ５では、スピーカＳＰ等から演奏音が発せられる。すなわち、ＣＰＵ２０１は、演奏データをＭＩＤＩデータに変換して音源回路２１０に出力し、音源回路２１０はそれらに対応した楽音信号をスピーカＳＰやヘッドホンＨＨに供給する。これにより、自動演奏と同様の演奏を聞くことができる。このように、鍵盤キャンセルモードが指示された場合には、鍵１０は駆動されないが、電子的な音源によって自動演奏を聞くことができる。そして、このような鍵盤キャンセルモードを指示することにより、自動演奏が行われている間に演奏者が演奏に加わることができ、１台のアップライトピアノで自動演奏と手動演奏のアンサンブルを楽しむことができる。
【００４６】
なお、鍵盤キャンセルモードが指示されていない場合においても、ＣＰＵ２０１は音源回路２１０に当該イベントに対応するＭＩＤＩデータを供給し（ステップＳａ５）、電子的な音源による演奏が行われることになるが、この場合には、スピーカＳＰ等のボリュームをゼロにしておけば、鍵駆動による自動演奏のみを聞くことができる。
【００４７】
（動作判定処理）
次に、消音演奏状態で自動演奏を行う場合の処理について図７を参照して説明する。この場合、本実施例では、演奏者の演奏の鍵の動作を検出して演奏データを出力するようにしている。ここで、図５の鍵盤キャンセルモードが指示されていない場合には、自動演奏に基づく鍵の動作も検出することになるから、自動演奏による鍵の動作と手動による鍵の動作とを判別し、両者の鍵の動作から別個独立にＭＩＤＩデータを出力するようにしなければならない。また、自動演奏と手動演奏とを同一の電子音源によって行うと、両者の演奏音が混ざってしまって判別しにくくなるとともに、１つの鍵に対して自動演奏による鍵駆動と押鍵とがオーバーラップするように行われたときに、音楽表現が不正確になってしまう。そこで、本実施例では、自動演奏による鍵イベントと手動演奏による鍵イベントとを判別するとともに、両者で異なるＭＩＤＩチャンネルが使用されるように制御する。
【００４８】
すなわち、図４に示す操作パネル２０４により、演奏データによる演奏の再生と演奏者の演奏とで楽音が互いに異なるようにＭＩＤＩチャンネルが設定される。たとえば、１番から３番までのＭＩＤＩチャンネルは、再生チャンネルスイッチＢＱ１〜ＢＱ３をオンにすることにより再生用に用いられ、４番から６番までのＭＩＤＩチャンネルは、キーボードチャンネルスイッチＢＭ４〜ＢＭ６をオンにすることにより手動演奏用として用いられる。そして、音色設定部２２２、ダイヤル２５１等を操作することにより、１番から３番までのＭＩＤＩチャンネルと４番から６番までのＭＩＤＩチャンネルとで音色が互いに異なるように設定される。
【００４９】
次に、本実施例では、キーセンサＫＳＥによって鍵イベントを検出する。すなわち、キーセンサＫＳＥの上方の光センサがシャッタＫＳで遮光されると、ＣＰＵ２０１はその遮光タイミングをキーオンタイミングＫｏｎとして検出する。また、ＣＰＵ２０１は、キーセンサＫＳＥの上方の光センサがシャッタＫＳによって遮光されてから、下方の光センサがシャッタＫＳで遮光されるまでの時間からキーベロシティＫＶを算出するとともに、下方の光センサが遮光状態から受光状態に変化したタイミングをキーオフタイミングＫｏｆとして検出する。
【００５０】
ここで、消音演奏状態での自動演奏中に演奏者が鍵操作した場合を考える。図５において鍵盤キャンセルモードが指示されていないときは、演奏データに基づいて鍵１０が駆動されるので、キーセンサＫＳＥは手動演奏による鍵動作のイベントのみならず、自動演奏による鍵動作のイベントをも検出することになり、キーセンサＫＳＥの検出結果だけでは、検出されたイベントが手動演奏によるものか自動演奏によるものかを判別することはできない。そこで、演奏データから打鍵タイミングを推定することにより、検出されたイベントが手動演奏によるものか自動演奏によるものかを判別する。
【００５１】
図７は上記のような処理を行うとともに自動演奏による楽音の特性と手動演奏による楽音の特性を異ならせるためのフローチャートであり、キーセンサＫＳＥで鍵イベントが検出される毎に起動される。キーセンサＫＳＥで鍵イベントが検出されると、まず、キーセンサＫＳＥで検出された鍵１０の動作がソレノイドＳＯＬの駆動によるものか、演奏者の演奏によるものかを判定する（ステップＳｃ１）。この判定のためにＣＰＵ２０１は以下の処理を行う。まず、ＣＰＵ２０１は、外部記憶装置２０９からＲＡＭ２０３に転送された演奏データから、次のイベントの際のキーオンタイミングあるいはキーオフタイミングを推定する。
【００５２】
すなわち、次のイベントのキーベロシティＫＶに基づきソレノイドＳＯＬを駆動した場合に、この駆動で鍵１０が動くことにより実際にキーセンサＫＳＥでキーオンタイミングＫｏｎが検出されるであろうタイミングをイベントのキーベロシティＫＶ等に基づき推定するとともに、検出誤差を考慮してその前後の所定時間をキーオンタイミングの所定範囲として設定する。また、キーオフタイミングについても同様に、演奏データに基づき鍵１０を駆動した場合に、実際にキーセンサＫＳＥでキーオフタイミングＫｏｆが検出されるであろうタイミングを推定し、その前後の所定時間をキーオフタイミングの所定範囲として推定する。そして、その推定したキーオンタイミングあるいはキーオフタイミングの所定範囲外でキーセンサＫＳＥがキーオンタイミングＫｏｎあるいはキーオフタイミングＫｏｆを検出すると、演奏者が弾いたことによる鍵動作であると判定する。その場合には、ステップＳｃ１における判定結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳｃ２へ進んでＭＩＤＩチャンネルをｎ（例えば４番から６番までの空いているＭＩＤＩチャンネル）に設定する。
【００５３】
次いで、ステップＳｃ３へ進み、設定されたＭＩＤＩチャンネルを介してＭＩＤＩデータを音源回路２１０へ供給する。この場合において、ＣＰＵ２０１は、検出したキーオンタイミングＫｏｎ、キーコードＫＣ、キーベロシティＫＶおよびキーオフタイミングＫｏｆに基づいてＭＩＤＩデータを出力する。これにより、ヘッドホンＨＨ等から演奏音が発生する。
【００５４】
一方、演奏データから推定したキーオンタイミングの所定範囲内に実際のキーオンタイミングＫｏｎが存在すると、自動演奏による鍵動作であると判定する。その場合には、ステップＳｃ１における判定結果は「ＮＯ」となり、このサブルーチンを終了する。これにより、処理は図５のサブルーチンに従って行われる。図５に示すサブルーチンでは、例えば１番から３番までの空いているＭＩＤＩチャンネルが指定され、ＣＰＵ２０１は、演奏データをＭＩＤＩデータに変換し、これを指定されているＭＩＤＩチャンネルを介して出力する。
【００５５】
このように、鍵の動作が手動演奏によるものである場合には、４番から６番までのＭＩＤＩチャンネルが指定され、自動演奏によるものである場合には、１番から３番までのＭＩＤＩチャンネルが指定される。そして、１番から３番のＭＩＤＩチャンネルと４番から６番までのＭＩＤＩチャンネルとで音色が異なるように設定されているから、演奏者は２種類の演奏を識別することができ、よって、アンサンブル行った場合に臨場感が生じる。また、自動演奏による鍵の動作と手動演奏による鍵の動作とがオーバーラップした場合であっても、自動演奏と手動演奏とを識別して聞くことができるから、各々の演奏を正確に聞き分けることができる。また、自動演奏と手動演奏とで異なる楽器を使用することができる。たとえば、自動演奏の音色をピアノ、手動演奏の音色をチェンバロにして合奏を行うこともでき、アップライトピアノを自由に楽しむことができる。
【００５６】
なお、図５に示す鍵盤キャンセルモードが指示されている場合には自動演奏で鍵は駆動されないから、自動演奏での鍵駆動と手動演奏による押鍵とを識別する必要はない。よって、この場合には、鍵イベントが発生すると自動的に手動演奏用のＭＩＤＩチャンネル（すなわち、４番から６番までのＭＩＤＩチャンネル）が指定される。
【００５７】
次に、図４および図６を参照して本発明の変更例について説明する。図４に示すように、操作パネル２０４には鍵盤ハーフ駆動スイッチ２４５が設けられている。鍵盤ハーフ駆動スイッチ２４５は、自動演奏の際に鍵１０を少しだけ動作させる鍵盤ハーフ駆動モードを指示するためのスイッチである。鍵盤ハーフ駆動モードが指示されると、各イベントにおいて、ソレノイドＳＯＬにはＣＰＵ２０１が供給するキーベロシティＫＶの値に拘わらず一定の励磁電流が供給される。その場合の励磁電流は充分に小さいため、鍵１０が駆動されてハンマ４４は若干回動するが、ハンマ４４が弦Ｓを打撃することはない。したがって、この場合の自動演奏では、音源回路２１０にＭＩＤＩデータが供給されてスピーカＳＰ等から再生音が発せられることになる。なお、以下の説明においては、そのような打弦を行わない鍵１０の駆動を「ハーフ駆動」、打弦するための鍵１０の駆動を「ノーマル駆動」と称する。
【００５８】
以下、この変更例における処理を図６を参照しながら説明する。まず、操作パネル２０４の再生スイッチ２４２が操作されて自動演奏の開始が指示されると、演奏データの読出しが開始され、イベントデータが読み出される毎に図６に示すサブルーチンが起動される。はじめに、演奏データに基づく処理が鍵盤のイベントか否かが判定され（ステップＳｂ１）、処理が鍵盤のイベントでない場合には、ステップＳｂ２へ進んでペダルを駆動するなどイベントに応じた処理を行う。
【００５９】
一方、演奏データに基づく処理が鍵盤のイベントである場合には、ステップＳｂ３へ進んで鍵盤キャンセルモードが指定されているか否かを判定する。鍵盤キャンセルモードが指示されている場合には、ステップＳｂ６へ進んで音源回路２１０にＭＩＤＩデータを供給する。これにより、スピーカＳＰやヘッドホンＨＨから演奏が再生される。一方、鍵盤キャンセルモードが指示されていない場合には、ステップＳｂ４へ進んで鍵盤ハーフ駆動モードが指示されているか否かを判定する。
【００６０】
（鍵盤ノーマル駆動モード）
鍵盤ハーフ駆動モードが指示されていない場合は、ステップＳｂ４での判定結果は「ＮＯ」となり、ステップＳｂ５へ進んで演奏データに基づき鍵１０を駆動する。すなわち、ＣＰＵ２０１は、キーコードＫＣ、キーオン信号ＫＯＮ、キーベロシティＫＶおよびキーオフ信号ＫＯＦを出力し、これに応じてソレノイドＳＯＬへの励磁電流の供給／停止を制御する。これに応じてハンマ４４が回動し、打弦による演奏の再生が行われる。なお、次にステップＳｂ６へ進み、音源回路２１０に当該イベントに対応するＭＩＤＩデータが供給されるが、この場合もスピーカＳＰ等のボリュームをゼロにすることにより、打弦音のみを聞くことができる。
【００６１】
（鍵盤ハーフ駆動モード）
一方、鍵盤ハーフ駆動モードが指示されている場合には、ステップＳｂ４での判定結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳｂ７へ進んで鍵１０のハーフ駆動を行う。この場合、ＣＰＵ２０１は、演奏データを読み出す毎に、キーコードＫＣ、キーオン信号ＫＯＮ、キーベロシティＫＶおよびキーオフ信号ＫＯＦを出力し、これに応じてソレノイドＳＯＬへの励磁電流の供給／停止を制御する。
【００６２】
この場合において、ＣＰＵ２０１は、キーベロシティＫＶとしてＲＯＭ２０２に記憶した一定の値を出力する。このキーベロシティＫＶの値は充分に小さな値とされ、ソレノイドＳＯＬにはノーマル駆動の場合よりもかなり弱い励磁電流が供給される。これにより、鍵１０は、押鍵のフルストロークの何割かだけ移動し、この鍵１０の駆動によりハンマ４４も若干回動する。しかしながら、キーベロシティＫＶの値に応じた鍵１０の移動量および移動速度が小さいため、ハンマ４４は少し回動するだけで弦Ｓには達しない。このように、鍵１０のキーオンおよびキーオフのタイミングは、上述した鍵１０のノーマル駆動の場合と同じであるが、キーベロシティＫＶの値が小さく鍵１０の移動距離および移動速度が小さいため、打弦が行われることはない。次に、処理はステップＳｂ６へ進み、ＣＰＵ２０１は、当該イベントに対応するＭＩＤＩデータを音源回路２１０へ出力し、スピーカＳＰ等によって演奏音が発せられる。
【００６３】
上記のような鍵盤楽器にあっては、鍵盤ハーフ駆動モードを選択することにより、演奏データに基づいて鍵１０は少し駆動されるがその際に打弦は行われない。よって、演奏者は、駆動される鍵１０の動作に追従して押鍵することにより演奏の練習を行うことができる。この場合において、演奏データに基づきスピーカＳＰ等から発生される演奏音を小さく設定することにより、演奏者は自らの演奏による打弦音をはっきりと聞きながら演奏することができるので、より効果的な練習を行うことができる。また、鍵盤ハーフ駆動モードにおいては、鍵１０が駆動されるので鍵盤ノーマル駆動モードの場合と同等の自動演奏を目で見て楽しむことができる一方において、ソレノイドＳＯＬに供給する励磁電流が小さいため電力消費量が小さく、また、鍵１０の移動量が小さいから機械部品の磨耗が少ない。
【００６４】
ここで、前述したハンマアクション部においては、鍵１０を所定位置（例えば４ｍｍ）まで押し下げた時点からダンパスプーン５５がダンパでバー５１を回転させるようになるので、その所定位置までは負荷は軽いが、その所定位置を境にして鍵１０を押し下げる負荷が重くなる。したがって、鍵盤ハーフ駆動モードにおいては、鍵１０をその所定位置あるいは所定位置よりも浅い位置まで駆動するだけにすれば、ソレノイドＳＯＬに供給する励磁電流をより少なくすることができ、かなり少ないエネルギーで鍵１０を正確に駆動することができる。
【００６５】
なお、鍵盤ハーフ駆動モードにおいては、消音演奏状態にして演奏することもできる。この場合、演奏者が押鍵を行ってもハンマ４４がストッパ６６で跳ね返されて打弦は行われないが、ハンマ４４の打弦タイミングＨｔと打弦速度Ｈｖに基づいてＣＰＵ２０１からＭＩＤＩデータが出力されるため、自分の演奏をスピーカＳＰ等で聞くことができる。また、鍵盤ノーマル駆動モードにおいても消音演奏状態にして自動演奏を行うことも可能である。この場合には、外部記憶装置２０９に記憶させた演奏データがＭＩＤＩデータに変換され、ヘッドホン等から演奏を聞くことができる。
【００６６】
ところで、消音演奏が指示され、かつ、鍵盤ハーフ駆動モードが指示されている場合には、自動演奏で鍵は駆動されるがキーオンタイミングＫｏｎを検出する位置までは移動しない。よって、この場合には、図７に示すフローチャートに従って自動演奏による鍵駆動と押鍵とを識別する必要がなく、鍵イベントが発生すると自動的に手動用のＭＩＤＩチャンネルが指定される。
【００６７】
本発明は、前記実施例及び変更例に限定されるものではなく、さらに以下のような種々の変更が可能である。
▲１▼上記実施例では、自動演奏の音色と手動演奏の音色とを変えているが、これに限らず、音高、音量、効果などを変えるようにしてもよく、例えば音像の位置を変えてもよい。このようにすることにより、アンサンブルの臨場感をより向上させることができる。なお、音像位置の設定各ＭＩＤＩチャンネルにおいて音像位置設定ダイヤルＢＰ１〜ＢＰ１６を調整することにより行うことができる。
▲２▼上記実施例において消音演奏モードでの演奏では、キーコード、キーオン／オフ、キーベロシティをハンマセンサ７２とキーセンサＫＳＥとで検出するようにしているが、消音スイッチ２４３と再生スイッチ２４２とが操作されて消音演奏モードでの自動演奏が指示されている場合と同様に、キーセンサＫＳＥのみで検出するようにしてもよい。また、消音演奏モードでの自動演奏においてイベントをキーセンサＫＳＥで検出するようにしているが、ハンマセンサ７２で検出するようにすることもできる。
▲３▼上記実施例では、自動演奏による鍵イベントと手動演奏による鍵イベントとを任意の複数のＭＩＤＩチャンネルに割り当てるようにしたが、自動演奏による鍵イベントと手動演奏による鍵イベントとを各々１つのＭＩＤＩチャンネルに固定的に割り当てるようにしてもよい。
▲４▼上記実施例では、手動演奏のイベントに係るＭＩＤＩデータを図７のステップＳｃ３で音源回路２１０に送出し、自動演奏のイベントに係るＭＩＤＩデータを図５のステップＳａ５（または図６のステップＳｂ６）で音源回路２１０に送出するようにしたが、自動演奏のイベントに係るＭＩＤＩデータの送出を図７のステップＳｃ１で「ＮＯ」と判定された時点で行うようにして、手動演奏のイベントに係るＭＩＤＩデータの送出と自動演奏のイベントに係るＭＩＤＩデータの送出とを同様に処理するようにしてもよい。
▲５▼上記実施例および変更例では、ＲＡＭ２０３に記憶された演奏データに基づき鍵を駆動するようにしたが、これに限らず、ＭＩＤＩインターフェース２０６を介して外部から入力される演奏データに基づき鍵を駆動する場合においても本発明を適用できる。
▲６▼上記実施例および変更例では、鍵盤のイベントについてのみキャンセルあるいはハーフ駆動するようにしたが、ペダルのイベントについてもキャンセルあるいはハーフ駆動するようにしてもよい。
▲７▼上記実施例および変更例では、消音機構としてキャッチャ４６の回動をストッパ６６により阻止する構成としたが、要するに、ハンマ４４による打弦音を発生しないようにすればよく、例えば、ハンマシャンク４３あるいはハンマ４４の回動を阻止する構成としてもよい。また、消音機構を駆動する機構は、モータ等により電気的に行うのみならず、ワイヤ等を用いて機械的に行うようにしてもよい。
▲８▼本発明は、アップライトピアノ以外の鍵盤楽器、例えば、グランドピアノに、チェンバロ、チェレスタ、オルガンなどあらゆる鍵盤楽器に適用することができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明の鍵盤楽器においては、演奏音を聴取することでその音が自動演奏によるものか手動演奏によるものかを判別することができるので、自動演奏と手動演奏のアンサンブル等を自由に楽しむことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のアップライトを示す側断面図である。
【図２】アップライトピアノの鍵盤の下部構造を示す側面図である。
【図３】実施例の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】ハンマの位置を説明するための側面図である。
【図５】実施例の動作を示すフローチャートである。
【図６】実施例の変更例の動作を示すフローチャートである。
【図７】実施例の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…鍵、２０…打弦機構、４４…ハンマ、６０…打弦機構、
７２…ハンマセンサ、２００…コントローラ（制御手段）、
２１０…音源回路（音源手段）、ＫＳＥ…キーセンサ（センサ）、
Ｓ…弦、ＳＯＬ…ソレノイド（鍵駆動部）。
【産業上の利用分野】
この発明は、記憶手段に記憶させた演奏データに基づいて鍵をソレノイド駆動する自動演奏ピアノの機能と、押鍵したときにハンマが打弦するか否かを選択することができる消音演奏の機能とを兼ね備えた鍵盤楽器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動演奏ピアノは、フロッピィディスク等の記憶手段に記憶した複数のイベントデータからなる演奏データを読み出し、この読み出されたイベントデータに基づいて鍵やペダルをソレノイドで駆動するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動演奏ピアノで自動演奏を行っているときに、演奏者が手動による演奏を行うと、自動演奏でも手動演奏でもハンマが弦を打撃することで楽音が発生されるから、演奏音が自動演奏によるものか手動演奏によるものか判別することは困難であった。
【０００４】
よって、本発明は、自動演奏の演奏音と手動演奏の演奏音とを判別することができ、２種類の演奏のアンサンブルなどをもっと楽しむことができる鍵盤楽器を提供することを目的としている。
【０００５】
請求項１に記載の鍵盤楽器は、鍵と、上記鍵の動作をハンマに伝達して同ハンマにより被打撃部を打撃させる打撃機構とを有する鍵盤楽器において、演奏データを順次発生する演奏データ発生手段と、上記演奏データ発生手段から発生された演奏データに基づいて鍵を駆動する鍵駆動部と、上記鍵またはハンマの動作を検出するセンサと、上記センサで検出される鍵またはハンマの動作が上記鍵駆動部の自動演奏によるものか演奏者の手動演奏によるものかを判定する動作判定手段と、上記演奏データおよび上記手動演奏の手動演奏データに基づき楽音信号を発生する音源手段と、上記演奏データに基づき上記音源手段で発生される楽音信号のチャンネルと上記手動演奏データに基づき上記音源手段で発生される楽音信号のチャンネルとを上記動作判定手段の判定結果に基づき異ならせて設定する制御手段と、前記各チャンネルの音色を設定する手段とを具備したことを特徴としている。
【０００６】
請求項２に記載の鍵盤楽器は、前記音色を設定する手段は、前記音色設定に代えて、あるいは前記音色設定とともに、音高、音量、効果および音像のうち少なくとも一つを設定することを特徴としている。
請求項３に記載の鍵盤楽器は、前記各チャンネルのうち、どのチャンネルを演奏データまたは手動演奏データに割り当てるかを設定するスイッチを設け、前記制御手段は前記スイッチによる設定に従って前記チャンネルの設定を行うことを特徴とする。
【０００７】
【作用】
本発明の鍵盤楽器においては、楽音信号を発生する音源手段を設けるとともに、鍵またはハンマの動作が自動演奏によるものか手動演奏によるものかを判定して音源手段で発生される楽音信号の特性を自動演奏と手動演奏とで異ならせるようにしたので、演奏音を聴取することでその音が自動演奏によるものか手動演奏によるものかを判別することができる。
【０００８】
【実施例】
以下、この発明の一実施例を図１ないし図７を参照しながら説明する。この実施例は本発明をアップライトピアノに適用したもので、次の機能を有している。
（ａ）通常のアップライトピアノとしての機能
（ｂ）押鍵しても打弦が行われずに楽音を電子的に発生させる機能
（ｃ）記憶手段に記憶させた演奏データに基づいて鍵を駆動し、打弦音を発生させて演奏を再生する機能
（ｄ）上記（ａ）および（ｂ）の場合において、鍵イベントを演奏データとして記録する機能
（ｅ）記憶手段に記憶させた演奏データに基づき、楽音を電子的に発生させて演奏を再生する機能
特に、実施例のアップライトピアノは、本発明の特徴である（ｆ）鍵の動作が自動演奏によるものか手動演奏によるものかを判定して音源手段で発生される楽音信号の特性を自動演奏と手動演奏とで異ならせる機能を有している。まず、アップライトピアノの機械的構成について説明する。
【０００９】
（１）ハンマアクション部の構成
図１は、アップライトピアノの１つの鍵の動作をハンマに伝達して弦を打撃するハンマアクション部の構成を示す側断面図である。図に示すハンマアクション部は、鍵１０と、この鍵１０の動作により駆動される打弦機構２０と、この打弦機構２０の動作により駆動されて弦Ｓを打撃するハンマアッセンブリ４０と、弦Ｓを押すダンパー機構５０とから概略構成されている。
【００１０】
鍵１０は、棚板１１の上面に配置されて鍵盤の全長にわたって延在する支持部材（図示せず）に回動自在に支持されている。そして、押鍵することにより鍵１０の後端部（図１において右端部）が上昇し、そこに取り付けたキャプスタン１２が以下に述べる打弦機構２０を押し上げるようになっている。
【００１１】
図において符号１５はアクションブラケットであり、このアクションブラケット１５は、アップライトピアノの両側およびそれらの中間部の複数位置に配置されている。アクションブラケット１５にはセンターレール１６が架設され、これらアクションブラケット１５とセンターレール１６とによってハンマアクション部の骨組みが構成されている。センターレール１６の下端部には、各鍵１０について１個づつウイペンフレンジ２２が取り付けられている。ウイペンフレンジ２２の下端部には、長手方向をアップライトピアノの前後方向へ向けたウイペン２３の一端部がピン２２ａによって回動自在に支持されている。ウイペン２３は板状をなし、その他端部の下面にはウイペンヒール２４が取り付けられている。ウイペンヒール２４は、その下面がキャプスタン１２に支持されることにより、ウイペン２３を略水平な初期位置に保っている。
【００１２】
また、ウイペン２３には、上方へ向けて突出するジャックフレンジ２５が取り付けられ、ジャックフレンジ２５の上端部には、略Ｌ字状をなすジャック２６がその屈曲部近傍において回動自在に支持されている。ジャック２６は、斜め上方に向けて延在するジャック大２６ａと、このジャック大２６ａに対してほぼ直交するジャック小２６ａとから構成されている。ジャック２６は、ウイペン２３に取り付けたジャックスプリング２７によりジャック小２６ｂが押し上げられることにより、図中時計回りの回転方向に付勢されている。また、ジャック２６は、センターレール１６にジャックストップレール２８を介して取り付けられたジャックストップフェルト２９により、その回動範囲が規制されている。なお、ジャックストップフェルト２９の位置は、ジャックストップレールスクリュー３０を回転させることにより調整可能となっている。
【００１３】
一方、センターレール１６には、ブラケット３１を介して鍵盤１０の全長にわたって延在するレギュレーティングレール３２が取り付けられている。レギュレーティングレール３２には、スクリュウ３３により上下方向の位置が調整可能とされたレギュレーティングボタン３４が取り付けられ、レギュレーティングボタン３４の下端面には、ウイペン２３が所定位置まで回動したときにジャック小２６ｂの先端部が当接するフェルトパッド３５が取り付けられている。
【００１４】
次に、図中符号４１はハンマアッセンブリ４０の基部を構成するバットである。バット４１は、センターレール１６に取り付けたバットフレンジ４２にセンターピン４２ａを介して回転自在に取り付けられている。バット４１には、斜め上方へ向けて延在するハンマシャンク４３が取り付けられ、ハンマシャンク４３の上端部にはハンマ４４が取り付けられている。また、バット４１には、ハンマシャンク４３と略直交するキャッチャシャンク４５が取り付けられ、キャッチャシャンク４５の先端部にはキャッチャ４６が取り付けられている。また、バット４１の右上端部には、これを反時計回りの回転方向へ付勢するバットスプリング４７が取り付けられている。さらに、バット４１の下面には、バットアンダーフェルト４１ａとこれを覆うバットアンダークロス４１ｂとが取り付けられ、バットアンダークロス４１ｂにはジャック大２６ａの上端面が当接している。
【００１５】
一方、アクションブラケット１５には鍵盤の全長にわたって延在するハンマレール３６がハンマレールヒンジ３６ａを介して取り付けられている。ハンマレール３６には、プランジャ３７がハンマアッセンブリ４０毎に取り付けられている。このプランジャ３７は、ホルダー３７ａにより軸方向へ移動可能に支持され、かつ、その内側の端部がホルダー３７ａ内に設けたゴムなどの吸振性の充填部材（図示せず）に支持されている。この構成のもとに、打弦して跳ね返されたハンマ４４のハンマシャンク４３はプランジャ３７に当接し、ホルダー３７ａ内の充填部材がハンマ４４の運動エネルギーを吸収してハンマシャンク４３の跳ね返りを防止するようになっている。なお、ハンマレールヒンジ３６ａは、後述するキャッチャー４６用ストッパ６６を避けるためにＬ字状に形成されている。そして、ハンマアッセンブリ４０は、バットスプリング４７の付勢力により、そのハンマシャンク４３をプランジャ３７に当接させた初期位置に保持されている。
【００１６】
また、ウイペン２３の自由端には、初期位置へ回動復帰するハンマアッセンブリ４０のキャッチャ４６を弾性的に受けとめるバックチェック３８が取り付けられている。さらに、バックチェック３８の隣には、ブライドルワイヤ３９ａが取り付けられ、ブライドルワイヤ３９ａの上端部とキャッチャ４６とはブライドルテープ３９ｂで連結されている。ブライドルテープ３９ｂは、ハンマアッセンブリ４０の回動復帰をウイペン２３の回動復帰に追従させることにより、ハンマアッセンブリ４０の跳ね返りに起因する弦Ｓの二度打ちを防止するためのものである。
【００１７】
次に、センターフレーム１６には、長手方向を上下方向へ向けたダンパーレバー５１が図示しないダンパーレバーフレンジによって回動自在に支持され、ダンパーレバー５１の上端部には、ダンパーワイヤ５２を介してダンパー５３が取り付けられている。ダンパーレバー５１は、これとダンパーレバーフレンジに取り付けたダンパーレバースプリング５４によって時計回りの回動方向へ付勢され、これにより、通常はダンパー５３が弦Ｓを押さえて他の弦Ｓが打弦されたときの共振を防止している。
【００１８】
一方、押鍵によりウイペン２３が時計方向へ回動すると、ウイペンに取り付けたダンパースプーン５５がダンパーレバー５１をダンパーレバースプリング５４の付勢力に抗して反時計回りの方向へ回転させ、ダンパー５３を弦Ｓから離間させる。その後、ハンマ４４が弦Ｓを打撃して打弦音が発生する。なお、図中符号５６はダンパーロッドであり、このダンパーロッド５６は、たとえば、ペダルで駆動されることにより全てのダンパー５３を弦Ｓから離間させるものである。
【００１９】
以上はアップライトピアノにおけるハンマアクション部の一般的な構成であるが、実施例のアップライトピアノは、上記構成に加えて以下の消音機構６０を有している。すなわち、各アクションブラケットには、軸６３が回転自在に支持され、軸６３の一端部には、軸６３を回転させるモータＭ（図１では図示略）の回転軸が取り付けられている。
【００２０】
また、軸６３の外周面には、スペーサ６５を介してストッパ６６が固定されている。ストッパ６６は、例えばフェルトなどで構成されたクッション材６６ａと、このクッション材６６ａの上面に設けられ、クッション材６６ａを保護するための合成皮革などで構成されたパット６６ｂとからなっている。このように構成された消音機構６０においては、ストッパ６６を略水平方向へ向けることにより（図１に実線で図示）、ハンマアッセンブリ４０の通常の回動が許容される通常演奏状態とすることができる。一方、図１に示す状態から軸６３を回転させてストッパ６６を略下方へ向けることにより（図１に二点鎖線で図示）、回動するキャッチャ４６がストッパ６６に当接し、ハンマアッセンブリ４０のそれ以上の回動が阻止される消音演奏状態とすることができる。
【００２１】
次に、ハンマシャンク４３の軸方向中間部には、シャッタ７１が取り付けられている。シャッタ７１はＬ字状をなし、その先端部には素材を矩形状に切り欠いて窓７１ａが形成されている。一方、ハンマシャンク４３とダンパ５３の中間部には、ハンマセンサ７２が配置されている。図１において符号７３はケーシングである。ケーシング７３は、側断面形状がコ字状をなして鍵盤の全長にわたって延在している。ケーシング７３の両端部は、アクションブラケット１５に取り付けられている。
【００２２】
ケーシング７３の側面には、シャッタ７１が挿通されるスリット（図示略）が形成されている。また、ケーシング７３の内側には、光センサ７７がその発光部と受光部とで各スリットをそれぞれ挟むようにして各スリット毎に取り付けられている。光センサ７７の発光部および受光部には、光軸を共通にした光ファイバの端面が露出しており、この光ファイバの他方の端面は、各々、コントローラ（制御手段、図３参照）２００に設けられた発光素子あるいは受光素子に対向している。これにより、発光素子で発光させられた光は、発光用の光ファイバを介して発光部に導かれ、発光部から受光部に向けて一定光量の光が投射されている。また、受光部で受光された光は、受光用の光ファイバを介して受光素子に導かれ、受光部における受光状態が検出される。なお、図中符号７８はダンパーワイヤ５２を弾性的に受けとめるフェルトである。
【００２３】
（２）鍵盤部の構成
次に、図２は鍵盤の下側の構成を示す図である。この実施例のアップライトピアノは、鍵を駆動するためのソレノイドＳＯＬによって自動演奏ができるように構成されている。また、図２に示すように、鍵盤の下側には、シャッタＫＳが設けられており、このシャッタＫＳに対向する棚板１１の上面には、キーセンサＫＳＥが設けられている。キーセンサＫＳＥには上下方向に所定距離隔てて光センサが設けられており（図示略）、鍵１０が押下されると、はじめに上方の光センサが遮光され、次いで、下方の光センサが遮光される。逆に、離鍵時には、まず下方の光センサが受光状態になり、ついで、上方の光センサが受光状態になる。この実施例においては、後述するように、キーセンサＫＳＥの出力信号に基づいてキーオフを検出するようになっている。
【００２４】
（３）コントローラの構成
次に、図３は、この実施例におけるコントローラ２００の構成を示すブロック図であり、図示のコントローラ２００は、光センサ７７の遮光状態から打弦タイミングＨｔおよび打弦速度Ｈｖを検出し、これに基づいてＭＩＤＩデータを発生する。また、この実施例におけるコントローラ２００は、後述するように自動演奏等の種々の処理を行うように構成されている。以下、コントローラ２００について詳細に説明する。
【００２５】
図３において、２０１は装置各部を制御するＣＰＵである。２０２はＣＰＵ２０１において用いられるプログラムが記憶されているＲＯＭであり、２０３は各種データが一時記憶されるＲＡＭである。ＲＡＭ２０３はＣＰＵ２０１が行う制御に使用される制御データの記憶エリアとして使用される。この実施例のアップライトピアノは、鍵１０の操作によって発生するＭＩＤＩイベントのチャンネル番号の指定および後述する外部記憶手段２０９から再生するＭＩＤＩイベントのチャンネル番号の指定等を行うことができるようになっている。
【００２６】
次に、２０５は、センサインターフェイスであり、各ハンマシャンク４３に対応して設けられている光センサ７７の受光状態に応じた信号をＣＰＵ２０１に出力する。この場合、ＣＰＵ２０１は、センサインターフェイス２０５から供給される信号に基づいて、いずれの鍵が操作されたかを認識するとともに、遮光タイミングから打弦タイミングＨｔを検出するとともに打弦速度Ｈｖを算出する。また、ＣＰＵ２０１は、キーセンサＫＳＥの信号をセンサインターフェイス２０５から受けると、これに基づいてキーオフタイミングを認識する。そして、ＣＰＵ２０１は、それらの演奏データから各イベントのＭＩＤＩデータを発生する。
【００２７】
２０６はＭＩＤＩインターフェイスであり、自動演奏において再生されるＭＩＤＩイベントの外部装置への送信、および外部装置から供給されるＭＩＤＩイベントの受信を行う。アクチュエータインターフェイス２０７は、ＣＰＵ２０１の制御のもとに、図２に示すソレノイドＳＯＬに励磁電流を供給する。モータ駆動回路２０８は、ＣＰＵ２０１の制御のもとに後述する消音スイッチ２４４の操作に応答してモータＭを回転させ、通常演奏状態と消音演奏状態とを切り替える。
【００２８】
次に、２０９は外部記憶装置であり、例えば、フロッピーディスクドライバが用いられる。この外部記憶装置２０９は、記憶媒体（例えば、フロッピーディスク等）から演奏データを読みとると、ＲＡＭ２０３の所定エリアに転送（ダイレクトメモリアクセス）する。また、外部記憶装置２０９は、ＣＰＵ２０１の制御のもとに、ＲＡＭ２０３の所定エリアに記録された演奏データを記録媒体に書き込む。
【００２９】
２１０は、音源回路であり、ＣＰＵ２０１から供給されるＭＩＤＩデータに応じた楽音信号を合成する回路である。音源回路２１０は、このアップライトピアノと同様の楽音波形を記憶するとともに、他の楽器の楽音波形も記憶している。音色の選択は、後述する操作パネル２０４内の各種スイッチによって行われ、指定された音色に対応する楽音波形が選択される。この音源回路２１０で作成された楽音信号は、スピーカＳＰまたはヘッドホンＨＨに供給されて楽音として発せられる。
【００３０】
図４は操作パネル２０４を示す平面図である。図４において、２２１は現在設定されている音色番号を表示するための表示器である。２２２は音色設定部であり、音色番号を入力するためのテンキーおよび入力された音色番号を増減するためのインクリメントキー、デクリメントキーからなる。２４１は録音スイッチであり、録音の開始および停止の指示並びに録音チャンネルの設定を行う際に押下される。２４２は自動演奏開始および停止を指示するための再生スイッチ、２４３は消音演奏状態の指示および解除を指示する消音スイッチである。また、２４４は、演奏データの再生の際に、ソレノイドＳＯＬの駆動をせずに、ＭＩＤＩデータを音源回路２１０に出力する鍵盤キャンセルモードを指示する鍵盤キャンセルスイッチである。
【００３１】
実施例のアップライトピアノは１６個のＭＩＤＩチャンネルを有しており、上記音色設定部２２２を操作することにより、各ＭＩＤＩチャンネル毎に独立に音色が設定される。ＢＭ１〜ＢＭ１６はキーボードチャンネルスイッチであり、それらのいずれかをオンにすることにより、手動の押鍵による楽音は、対応する番号のＭＩＤＩチャンネルを介して発生させられる。キーボードチャンネルの設定状態はＬＥＤランプＬＭ１〜ＬＭ１６により表示される。
【００３２】
ＢＱ１〜ＢＱ１６は再生チャンネルスイッチであり、それらのいずれかをオンにすることにより、演奏データを再生する際の楽音は、対応する番号のＭＩＤＩチャンネルを介して発生させられる。再生チャンネルの設定状態はＬＥＤランプＬＱ１〜ＬＱ１６により表示される。また、ＢＰ１〜ＢＰ１６は音像位置設定ダイヤルであり、各ＭＩＤＩチャンネルを介してスピーカＳＰまたはヘッドホンＨＨから発せられる楽音の音像の位置を調整するために使用される。
【００３３】
２５１はダイヤルであり、ボリューム、音色等のパラメータの設定値を増減するための操作子として使用される。ＢＣ１〜ＢＣ５はモード指定用スイッチであり、ダイヤル２５１の操作によって増減させるパラメータを指定する操作子として使用される。ダイヤル２５１の操作によっていずれのパラメータが増減されるかは、ＬＥＤランプＣＳＩ〜ＣＳ５によって表示される。２６１は音色、ボリューム等を表示する表示器である。２６２はインクリメントキー、２６３はデクリメントキーであり、ダイヤル２５１と同様にボリューム音色等のパラメータの設定値を増減するための操作子として使用される。
【００３４】
（４）実施例の動作
次に、上述した構成による第１実施例の動作について説明する。
ａ．ハンマアクション部の動作
（通常演奏時）
押鍵が行われるとウイペン２３はキャプスタン１２によって突き上げられ、ピン２２ａを中心として時計回りに回動する。これにより、ジャック大２６ａがバット４１を突き上げてハンマアッセンブリ４０を時計回りの方向へ回動させ、ハンマ４４が押鍵された鍵１０に対応する弦Ｓを打撃する。この打弦操作時において、その回動途中にジャック小２６ｂがレギュレーティングボタン３４に当接することにより、ジャック２６の時計方向への回動が阻まれる。一方、ウイペン２３は回動を継続しているため、ジャック２６は、レギュレーティングボタン３４を支点としてウイペン２３に対して反時計方向へ相対的に回動し、これにより、ジャック大２６ｂの上端面がバット４１の下面から図中左方向へ逃げ、バット４１との非当接位置に移動する。そして、ハンマ４４による打弦後のハンマアッセンブリ４０の回動復帰の動作は、キャッチャー４６がバックチェック３８に当接することにより一時的に停止され、その間にジャック２６は、鍵１０の復帰動作に伴うウイペン２３の回動復帰に連動し、ジャック大２６ｂの上端部は再びバット４１の下部に入り込み、次の打弦動作を可能にする。
【００３５】
上記したハンマシャンク４３の動作は、次のようにして光センサ７７により検出される。ハンマ４４が弦Ｓに近づくとハンマシャンク４３に取り付けたシャッタ７１がハンマセンサユニット７２のケーシング７３のスリット７３ａに挿入され、シャッタ７１の先端縁が光センサ７７の光軸Ｐを横切る。この結果、光センサ７７の受光部が遮光され、その遮光タイミングがＣＰＵ２０１によって検出される。その後、ハンマシャンク４３がさらに回動し、シャッタ７１の窓７１ａが光軸Ｐを横切り、光センサ７７の受光部が再び受光状態になる。次いで光センサ７７の受光部がシャッタ７１により遮光され、その遮光タイミングがＣＰＵ２０１によって検出される。その後ハンマシャンク４３はさらに回動して弦Ｓを打撃する。
【００３６】
以上のようにして、ＣＰＵ２０１は、光センサ７７の２回の遮光タイミングを検出する。そして、２回目の遮光タイミングを打弦タイミングＨｔとして検出するとともに、１回目の遮光から２回目の遮光までの時間から打弦速度Ｈｖを算出する。この打弦タイミングＨｔと打弦速度Ｈｖは、押下された鍵１０を示すキーコードとともに演奏データとしてＲＡＭ２０３または外部記憶装置２０９に記録され、あるいはＭＩＤＩインターフェース２０６を介して外部に出力されるようになっている。なお、離鍵のタイミングは、キーセンサＫＳＥにより検出され、離された鍵１０を示すキーコードおよび離鍵されたタイミングを示す時間データとともに、演奏データとしてＲＡＭ２０３または外部記憶装置２０９に記録され、あるいはＭＩＤＩインターフェース２０６を介して外部に出力されるようになっている。
【００３７】
（消音演奏時）
次に、消音演奏状態にするには、まず、ストッパ６６を図１の略水平状態から回転させて一点鎖線で示すように略下方へ向ける。この状態で押鍵が行われると、ウイペン２３はキャプスタン１２によって突き上げられ、ピン２２ａを中心として時計回りに回動する。これにより、ジャック大２６ａがバット４１を突き上げてハンマアッセンブリ４０を時計回りの方向へ回転させる。次に、ジャック小２６ｂがレギュレーティングボタン３４に当接することにより、ジャック大２６ｂの上端面がバット４１の下面から図中左方向へ逃げる。その間、ハンマアッセンブリ４０は慣性力で回動を続けるが、弦Ｓに当たる手前でキャッチャー４６がストッパ６６に当接し、反時計回りの方向へ跳ね返される。その後のハンマアッセンブリ４０等の復帰動作は通常演奏の場合と同じである。
【００３８】
消音演奏の場合には、ハンマシャンク４３はストッパ６６により跳ね返されるが、ハンマシャンク４３が跳ね返されるまでの間に、シャッタ７１は光センサ７７を２回遮光する。この２回の遮光はＣＰＵ２０１により検出され、ＣＰＵ２０１は、前述した場合と全く同様にして、打弦タイミングＨｔを検出し打弦速度Ｈｖを算出する。この打弦タイミングＨｔおよび打弦速度Ｈｖは、操作された鍵を示すキーコードとともにＭＩＤＩデータに変換されて音源回路２１０に供給され、これにより、鍵操作に対応した楽音信号が発せられる。このように、ハンマ４４の機械的動作に対応させて楽音を発生させるので、演奏者は、アコースティックピアノを引くような感覚で押鍵による楽音をヘッドホン等で聞くことができる。この場合、音源が発生する楽音信号を、このアップライトピアノの楽音波形と同様に設定しておけば、演奏者は通常演奏のときと同様の楽音をヘッドホンを介して聞くことができる。
【００３９】
また、消音演奏の場合においても、通常演奏の場合と同様に、打弦タイミングＨｔ、打弦速度Ｈｖおよび離鍵タイミングは、演奏情報としてＲＡＭ２０３または外部記憶装置２０９に記録され、あるいはＭＩＤＩインターフェース２０６を介して外部に出力されるようになっている。これにより、通常演奏の場合のみならず、消音演奏の場合においても、演奏の記録あるいは外部機器の制御を行うことができる。
【００４０】
ｂ：自動演奏処理
（通常演奏モード）
次に、この実施例の自動演奏処理について説明する。自動演奏処理は、ＲＡＭ２０３の所定エリアに転送された演奏データまたは外部記憶装置２０９からＲＡＭ２０３の所定エリアに転送された演奏データに基づく処理である。まず、パネルスイッチ部２０４の再生スイッチ２４２が操作されて自動演奏の開始が指示されると、図示しない処理ルーチンにおいて演奏データの読み出し処理が行われる。
【００４１】
この場合において、演奏データの読み出しは、割込処理ルーチンによって行われる。割込は、テンポに対応したテンポクロックによって行われ、例えば、４分音符あたり２４回の割込が行われる。読出処理は、ＲＡＭ２０３内の演奏データを先頭データから順次読み出す処理である。より具体的に言えば、演奏データは、イベントの種類（鍵盤／ペダル，オン／オフ等）、キーコード、キーベロシティ等からなる複数のイベントデータと、各イベントデータの再生時間間隔を示すヂュレーションデータとからなり、デュレーションデータを読み出すと、テンポクロックが出力される毎にそれを減算し、０になった時点で次のイベントデータを読み出す。そして、その後に次のデュレーションデータを読み出し、以後同様の動作を行う。これにより、記録時と同様のタイミングで、すなわち、打弦タイミングＨｔとほぼ同じタイミングで演奏データが読み出される。そして、上記処理によりイベントデータが読み出される毎に、図５に示すサブルーチンが起動される。
【００４２】
はじめに、ステップＳａ１においては、演奏データに基づく処理が鍵盤のイベントか否かが判定される。処理が鍵盤のイベントでない場合には、ステップＳａ１での判定結果は「ＮＯ」となり、ステップＳａ２へ進んでペダルを駆動するなどイベントに応じた鍵駆動以外の処理を行う。
【００４３】
演奏データに基づく処理が鍵盤のイベントである場合には、ステップＳａ１での判定結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳａ３へ進んで鍵盤キャンセルモードが指定されているか否かを判定する。ここで、鍵盤キャンセルモードは、鍵盤キャンセルスイッチ２４４が押されると指示され、再び鍵盤キャンセルスイッチ２４４が押されると解除されるようになっている。すなわち、鍵盤キャンセルスイッチ２４４が押される毎に、鍵盤キャンセルモードの指示と解除とが交互に行われるようになっている。
【００４４】
鍵盤キャンセルモードが指示されていない場合には、ステップＳａ３での判定結果は「ＮＯ」となり、ステップＳａ４へ進んで鍵１０の駆動を行う。そして、ステップＳａ４では、読み出された演奏データが示すキーコードＫＣ、キーオン信号ＫＯＮ、キーオフ信号ＫＯＦおよびキーベロシティＫＶ等に応じてソレノイドＳＯＬへの励磁電流の供給／停止を制御する。このように、演奏データに対応してソレノイドＳＯＬが駆動され、これに応じて鍵１０が上下動して打弦が行われる。すなわち、アップライトピアノによる自動演奏が行われる。
【００４５】
（鍵盤キャンセルモード）
一方、鍵盤キャンセルスイッチ２４２が押されて鍵盤キャンセルモードが指示されると、ステップＳａ３の判定結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳａ５へ進む。これにより、上記のような鍵１０の駆動は行われなくなるが、ステップＳａ５では、スピーカＳＰ等から演奏音が発せられる。すなわち、ＣＰＵ２０１は、演奏データをＭＩＤＩデータに変換して音源回路２１０に出力し、音源回路２１０はそれらに対応した楽音信号をスピーカＳＰやヘッドホンＨＨに供給する。これにより、自動演奏と同様の演奏を聞くことができる。このように、鍵盤キャンセルモードが指示された場合には、鍵１０は駆動されないが、電子的な音源によって自動演奏を聞くことができる。そして、このような鍵盤キャンセルモードを指示することにより、自動演奏が行われている間に演奏者が演奏に加わることができ、１台のアップライトピアノで自動演奏と手動演奏のアンサンブルを楽しむことができる。
【００４６】
なお、鍵盤キャンセルモードが指示されていない場合においても、ＣＰＵ２０１は音源回路２１０に当該イベントに対応するＭＩＤＩデータを供給し（ステップＳａ５）、電子的な音源による演奏が行われることになるが、この場合には、スピーカＳＰ等のボリュームをゼロにしておけば、鍵駆動による自動演奏のみを聞くことができる。
【００４７】
（動作判定処理）
次に、消音演奏状態で自動演奏を行う場合の処理について図７を参照して説明する。この場合、本実施例では、演奏者の演奏の鍵の動作を検出して演奏データを出力するようにしている。ここで、図５の鍵盤キャンセルモードが指示されていない場合には、自動演奏に基づく鍵の動作も検出することになるから、自動演奏による鍵の動作と手動による鍵の動作とを判別し、両者の鍵の動作から別個独立にＭＩＤＩデータを出力するようにしなければならない。また、自動演奏と手動演奏とを同一の電子音源によって行うと、両者の演奏音が混ざってしまって判別しにくくなるとともに、１つの鍵に対して自動演奏による鍵駆動と押鍵とがオーバーラップするように行われたときに、音楽表現が不正確になってしまう。そこで、本実施例では、自動演奏による鍵イベントと手動演奏による鍵イベントとを判別するとともに、両者で異なるＭＩＤＩチャンネルが使用されるように制御する。
【００４８】
すなわち、図４に示す操作パネル２０４により、演奏データによる演奏の再生と演奏者の演奏とで楽音が互いに異なるようにＭＩＤＩチャンネルが設定される。たとえば、１番から３番までのＭＩＤＩチャンネルは、再生チャンネルスイッチＢＱ１〜ＢＱ３をオンにすることにより再生用に用いられ、４番から６番までのＭＩＤＩチャンネルは、キーボードチャンネルスイッチＢＭ４〜ＢＭ６をオンにすることにより手動演奏用として用いられる。そして、音色設定部２２２、ダイヤル２５１等を操作することにより、１番から３番までのＭＩＤＩチャンネルと４番から６番までのＭＩＤＩチャンネルとで音色が互いに異なるように設定される。
【００４９】
次に、本実施例では、キーセンサＫＳＥによって鍵イベントを検出する。すなわち、キーセンサＫＳＥの上方の光センサがシャッタＫＳで遮光されると、ＣＰＵ２０１はその遮光タイミングをキーオンタイミングＫｏｎとして検出する。また、ＣＰＵ２０１は、キーセンサＫＳＥの上方の光センサがシャッタＫＳによって遮光されてから、下方の光センサがシャッタＫＳで遮光されるまでの時間からキーベロシティＫＶを算出するとともに、下方の光センサが遮光状態から受光状態に変化したタイミングをキーオフタイミングＫｏｆとして検出する。
【００５０】
ここで、消音演奏状態での自動演奏中に演奏者が鍵操作した場合を考える。図５において鍵盤キャンセルモードが指示されていないときは、演奏データに基づいて鍵１０が駆動されるので、キーセンサＫＳＥは手動演奏による鍵動作のイベントのみならず、自動演奏による鍵動作のイベントをも検出することになり、キーセンサＫＳＥの検出結果だけでは、検出されたイベントが手動演奏によるものか自動演奏によるものかを判別することはできない。そこで、演奏データから打鍵タイミングを推定することにより、検出されたイベントが手動演奏によるものか自動演奏によるものかを判別する。
【００５１】
図７は上記のような処理を行うとともに自動演奏による楽音の特性と手動演奏による楽音の特性を異ならせるためのフローチャートであり、キーセンサＫＳＥで鍵イベントが検出される毎に起動される。キーセンサＫＳＥで鍵イベントが検出されると、まず、キーセンサＫＳＥで検出された鍵１０の動作がソレノイドＳＯＬの駆動によるものか、演奏者の演奏によるものかを判定する（ステップＳｃ１）。この判定のためにＣＰＵ２０１は以下の処理を行う。まず、ＣＰＵ２０１は、外部記憶装置２０９からＲＡＭ２０３に転送された演奏データから、次のイベントの際のキーオンタイミングあるいはキーオフタイミングを推定する。
【００５２】
すなわち、次のイベントのキーベロシティＫＶに基づきソレノイドＳＯＬを駆動した場合に、この駆動で鍵１０が動くことにより実際にキーセンサＫＳＥでキーオンタイミングＫｏｎが検出されるであろうタイミングをイベントのキーベロシティＫＶ等に基づき推定するとともに、検出誤差を考慮してその前後の所定時間をキーオンタイミングの所定範囲として設定する。また、キーオフタイミングについても同様に、演奏データに基づき鍵１０を駆動した場合に、実際にキーセンサＫＳＥでキーオフタイミングＫｏｆが検出されるであろうタイミングを推定し、その前後の所定時間をキーオフタイミングの所定範囲として推定する。そして、その推定したキーオンタイミングあるいはキーオフタイミングの所定範囲外でキーセンサＫＳＥがキーオンタイミングＫｏｎあるいはキーオフタイミングＫｏｆを検出すると、演奏者が弾いたことによる鍵動作であると判定する。その場合には、ステップＳｃ１における判定結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳｃ２へ進んでＭＩＤＩチャンネルをｎ（例えば４番から６番までの空いているＭＩＤＩチャンネル）に設定する。
【００５３】
次いで、ステップＳｃ３へ進み、設定されたＭＩＤＩチャンネルを介してＭＩＤＩデータを音源回路２１０へ供給する。この場合において、ＣＰＵ２０１は、検出したキーオンタイミングＫｏｎ、キーコードＫＣ、キーベロシティＫＶおよびキーオフタイミングＫｏｆに基づいてＭＩＤＩデータを出力する。これにより、ヘッドホンＨＨ等から演奏音が発生する。
【００５４】
一方、演奏データから推定したキーオンタイミングの所定範囲内に実際のキーオンタイミングＫｏｎが存在すると、自動演奏による鍵動作であると判定する。その場合には、ステップＳｃ１における判定結果は「ＮＯ」となり、このサブルーチンを終了する。これにより、処理は図５のサブルーチンに従って行われる。図５に示すサブルーチンでは、例えば１番から３番までの空いているＭＩＤＩチャンネルが指定され、ＣＰＵ２０１は、演奏データをＭＩＤＩデータに変換し、これを指定されているＭＩＤＩチャンネルを介して出力する。
【００５５】
このように、鍵の動作が手動演奏によるものである場合には、４番から６番までのＭＩＤＩチャンネルが指定され、自動演奏によるものである場合には、１番から３番までのＭＩＤＩチャンネルが指定される。そして、１番から３番のＭＩＤＩチャンネルと４番から６番までのＭＩＤＩチャンネルとで音色が異なるように設定されているから、演奏者は２種類の演奏を識別することができ、よって、アンサンブル行った場合に臨場感が生じる。また、自動演奏による鍵の動作と手動演奏による鍵の動作とがオーバーラップした場合であっても、自動演奏と手動演奏とを識別して聞くことができるから、各々の演奏を正確に聞き分けることができる。また、自動演奏と手動演奏とで異なる楽器を使用することができる。たとえば、自動演奏の音色をピアノ、手動演奏の音色をチェンバロにして合奏を行うこともでき、アップライトピアノを自由に楽しむことができる。
【００５６】
なお、図５に示す鍵盤キャンセルモードが指示されている場合には自動演奏で鍵は駆動されないから、自動演奏での鍵駆動と手動演奏による押鍵とを識別する必要はない。よって、この場合には、鍵イベントが発生すると自動的に手動演奏用のＭＩＤＩチャンネル（すなわち、４番から６番までのＭＩＤＩチャンネル）が指定される。
【００５７】
次に、図４および図６を参照して本発明の変更例について説明する。図４に示すように、操作パネル２０４には鍵盤ハーフ駆動スイッチ２４５が設けられている。鍵盤ハーフ駆動スイッチ２４５は、自動演奏の際に鍵１０を少しだけ動作させる鍵盤ハーフ駆動モードを指示するためのスイッチである。鍵盤ハーフ駆動モードが指示されると、各イベントにおいて、ソレノイドＳＯＬにはＣＰＵ２０１が供給するキーベロシティＫＶの値に拘わらず一定の励磁電流が供給される。その場合の励磁電流は充分に小さいため、鍵１０が駆動されてハンマ４４は若干回動するが、ハンマ４４が弦Ｓを打撃することはない。したがって、この場合の自動演奏では、音源回路２１０にＭＩＤＩデータが供給されてスピーカＳＰ等から再生音が発せられることになる。なお、以下の説明においては、そのような打弦を行わない鍵１０の駆動を「ハーフ駆動」、打弦するための鍵１０の駆動を「ノーマル駆動」と称する。
【００５８】
以下、この変更例における処理を図６を参照しながら説明する。まず、操作パネル２０４の再生スイッチ２４２が操作されて自動演奏の開始が指示されると、演奏データの読出しが開始され、イベントデータが読み出される毎に図６に示すサブルーチンが起動される。はじめに、演奏データに基づく処理が鍵盤のイベントか否かが判定され（ステップＳｂ１）、処理が鍵盤のイベントでない場合には、ステップＳｂ２へ進んでペダルを駆動するなどイベントに応じた処理を行う。
【００５９】
一方、演奏データに基づく処理が鍵盤のイベントである場合には、ステップＳｂ３へ進んで鍵盤キャンセルモードが指定されているか否かを判定する。鍵盤キャンセルモードが指示されている場合には、ステップＳｂ６へ進んで音源回路２１０にＭＩＤＩデータを供給する。これにより、スピーカＳＰやヘッドホンＨＨから演奏が再生される。一方、鍵盤キャンセルモードが指示されていない場合には、ステップＳｂ４へ進んで鍵盤ハーフ駆動モードが指示されているか否かを判定する。
【００６０】
（鍵盤ノーマル駆動モード）
鍵盤ハーフ駆動モードが指示されていない場合は、ステップＳｂ４での判定結果は「ＮＯ」となり、ステップＳｂ５へ進んで演奏データに基づき鍵１０を駆動する。すなわち、ＣＰＵ２０１は、キーコードＫＣ、キーオン信号ＫＯＮ、キーベロシティＫＶおよびキーオフ信号ＫＯＦを出力し、これに応じてソレノイドＳＯＬへの励磁電流の供給／停止を制御する。これに応じてハンマ４４が回動し、打弦による演奏の再生が行われる。なお、次にステップＳｂ６へ進み、音源回路２１０に当該イベントに対応するＭＩＤＩデータが供給されるが、この場合もスピーカＳＰ等のボリュームをゼロにすることにより、打弦音のみを聞くことができる。
【００６１】
（鍵盤ハーフ駆動モード）
一方、鍵盤ハーフ駆動モードが指示されている場合には、ステップＳｂ４での判定結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳｂ７へ進んで鍵１０のハーフ駆動を行う。この場合、ＣＰＵ２０１は、演奏データを読み出す毎に、キーコードＫＣ、キーオン信号ＫＯＮ、キーベロシティＫＶおよびキーオフ信号ＫＯＦを出力し、これに応じてソレノイドＳＯＬへの励磁電流の供給／停止を制御する。
【００６２】
この場合において、ＣＰＵ２０１は、キーベロシティＫＶとしてＲＯＭ２０２に記憶した一定の値を出力する。このキーベロシティＫＶの値は充分に小さな値とされ、ソレノイドＳＯＬにはノーマル駆動の場合よりもかなり弱い励磁電流が供給される。これにより、鍵１０は、押鍵のフルストロークの何割かだけ移動し、この鍵１０の駆動によりハンマ４４も若干回動する。しかしながら、キーベロシティＫＶの値に応じた鍵１０の移動量および移動速度が小さいため、ハンマ４４は少し回動するだけで弦Ｓには達しない。このように、鍵１０のキーオンおよびキーオフのタイミングは、上述した鍵１０のノーマル駆動の場合と同じであるが、キーベロシティＫＶの値が小さく鍵１０の移動距離および移動速度が小さいため、打弦が行われることはない。次に、処理はステップＳｂ６へ進み、ＣＰＵ２０１は、当該イベントに対応するＭＩＤＩデータを音源回路２１０へ出力し、スピーカＳＰ等によって演奏音が発せられる。
【００６３】
上記のような鍵盤楽器にあっては、鍵盤ハーフ駆動モードを選択することにより、演奏データに基づいて鍵１０は少し駆動されるがその際に打弦は行われない。よって、演奏者は、駆動される鍵１０の動作に追従して押鍵することにより演奏の練習を行うことができる。この場合において、演奏データに基づきスピーカＳＰ等から発生される演奏音を小さく設定することにより、演奏者は自らの演奏による打弦音をはっきりと聞きながら演奏することができるので、より効果的な練習を行うことができる。また、鍵盤ハーフ駆動モードにおいては、鍵１０が駆動されるので鍵盤ノーマル駆動モードの場合と同等の自動演奏を目で見て楽しむことができる一方において、ソレノイドＳＯＬに供給する励磁電流が小さいため電力消費量が小さく、また、鍵１０の移動量が小さいから機械部品の磨耗が少ない。
【００６４】
ここで、前述したハンマアクション部においては、鍵１０を所定位置（例えば４ｍｍ）まで押し下げた時点からダンパスプーン５５がダンパでバー５１を回転させるようになるので、その所定位置までは負荷は軽いが、その所定位置を境にして鍵１０を押し下げる負荷が重くなる。したがって、鍵盤ハーフ駆動モードにおいては、鍵１０をその所定位置あるいは所定位置よりも浅い位置まで駆動するだけにすれば、ソレノイドＳＯＬに供給する励磁電流をより少なくすることができ、かなり少ないエネルギーで鍵１０を正確に駆動することができる。
【００６５】
なお、鍵盤ハーフ駆動モードにおいては、消音演奏状態にして演奏することもできる。この場合、演奏者が押鍵を行ってもハンマ４４がストッパ６６で跳ね返されて打弦は行われないが、ハンマ４４の打弦タイミングＨｔと打弦速度Ｈｖに基づいてＣＰＵ２０１からＭＩＤＩデータが出力されるため、自分の演奏をスピーカＳＰ等で聞くことができる。また、鍵盤ノーマル駆動モードにおいても消音演奏状態にして自動演奏を行うことも可能である。この場合には、外部記憶装置２０９に記憶させた演奏データがＭＩＤＩデータに変換され、ヘッドホン等から演奏を聞くことができる。
【００６６】
ところで、消音演奏が指示され、かつ、鍵盤ハーフ駆動モードが指示されている場合には、自動演奏で鍵は駆動されるがキーオンタイミングＫｏｎを検出する位置までは移動しない。よって、この場合には、図７に示すフローチャートに従って自動演奏による鍵駆動と押鍵とを識別する必要がなく、鍵イベントが発生すると自動的に手動用のＭＩＤＩチャンネルが指定される。
【００６７】
本発明は、前記実施例及び変更例に限定されるものではなく、さらに以下のような種々の変更が可能である。
▲１▼上記実施例では、自動演奏の音色と手動演奏の音色とを変えているが、これに限らず、音高、音量、効果などを変えるようにしてもよく、例えば音像の位置を変えてもよい。このようにすることにより、アンサンブルの臨場感をより向上させることができる。なお、音像位置の設定各ＭＩＤＩチャンネルにおいて音像位置設定ダイヤルＢＰ１〜ＢＰ１６を調整することにより行うことができる。
▲２▼上記実施例において消音演奏モードでの演奏では、キーコード、キーオン／オフ、キーベロシティをハンマセンサ７２とキーセンサＫＳＥとで検出するようにしているが、消音スイッチ２４３と再生スイッチ２４２とが操作されて消音演奏モードでの自動演奏が指示されている場合と同様に、キーセンサＫＳＥのみで検出するようにしてもよい。また、消音演奏モードでの自動演奏においてイベントをキーセンサＫＳＥで検出するようにしているが、ハンマセンサ７２で検出するようにすることもできる。
▲３▼上記実施例では、自動演奏による鍵イベントと手動演奏による鍵イベントとを任意の複数のＭＩＤＩチャンネルに割り当てるようにしたが、自動演奏による鍵イベントと手動演奏による鍵イベントとを各々１つのＭＩＤＩチャンネルに固定的に割り当てるようにしてもよい。
▲４▼上記実施例では、手動演奏のイベントに係るＭＩＤＩデータを図７のステップＳｃ３で音源回路２１０に送出し、自動演奏のイベントに係るＭＩＤＩデータを図５のステップＳａ５（または図６のステップＳｂ６）で音源回路２１０に送出するようにしたが、自動演奏のイベントに係るＭＩＤＩデータの送出を図７のステップＳｃ１で「ＮＯ」と判定された時点で行うようにして、手動演奏のイベントに係るＭＩＤＩデータの送出と自動演奏のイベントに係るＭＩＤＩデータの送出とを同様に処理するようにしてもよい。
▲５▼上記実施例および変更例では、ＲＡＭ２０３に記憶された演奏データに基づき鍵を駆動するようにしたが、これに限らず、ＭＩＤＩインターフェース２０６を介して外部から入力される演奏データに基づき鍵を駆動する場合においても本発明を適用できる。
▲６▼上記実施例および変更例では、鍵盤のイベントについてのみキャンセルあるいはハーフ駆動するようにしたが、ペダルのイベントについてもキャンセルあるいはハーフ駆動するようにしてもよい。
▲７▼上記実施例および変更例では、消音機構としてキャッチャ４６の回動をストッパ６６により阻止する構成としたが、要するに、ハンマ４４による打弦音を発生しないようにすればよく、例えば、ハンマシャンク４３あるいはハンマ４４の回動を阻止する構成としてもよい。また、消音機構を駆動する機構は、モータ等により電気的に行うのみならず、ワイヤ等を用いて機械的に行うようにしてもよい。
▲８▼本発明は、アップライトピアノ以外の鍵盤楽器、例えば、グランドピアノに、チェンバロ、チェレスタ、オルガンなどあらゆる鍵盤楽器に適用することができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明の鍵盤楽器においては、演奏音を聴取することでその音が自動演奏によるものか手動演奏によるものかを判別することができるので、自動演奏と手動演奏のアンサンブル等を自由に楽しむことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のアップライトを示す側断面図である。
【図２】アップライトピアノの鍵盤の下部構造を示す側面図である。
【図３】実施例の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】ハンマの位置を説明するための側面図である。
【図５】実施例の動作を示すフローチャートである。
【図６】実施例の変更例の動作を示すフローチャートである。
【図７】実施例の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…鍵、２０…打弦機構、４４…ハンマ、６０…打弦機構、
７２…ハンマセンサ、２００…コントローラ（制御手段）、
２１０…音源回路（音源手段）、ＫＳＥ…キーセンサ（センサ）、
Ｓ…弦、ＳＯＬ…ソレノイド（鍵駆動部）。
Claims (3)
- 鍵と、上記鍵の動作をハンマに伝達して同ハンマにより被打撃部を打撃させる打撃機構とを有する鍵盤楽器において、
演奏データを順次発生する演奏データ発生手段と、
上記演奏データ発生手段から発生された演奏データに基づいて鍵を駆動する鍵駆動部と、上記鍵またはハンマの動作を検出するセンサと、
上記センサで検出される鍵またはハンマの動作が上記鍵駆動部の自動演奏によるものか演奏者の手動演奏によるものかを判定する動作判定手段と、
複数のチャンネルを有し、これらの各チャンネルにおいて、上記演奏データおよび上記手動演奏の手動演奏データに基づき楽音信号を発生する音源手段と、
上記演奏データを割り当てるべきチャンネルと上記手動演奏データを割り当てるべきチャンネルを予め設定するとともに、この設定に従うように上記動作判定手段の判定結果に応じて上記演奏データと上記手動演奏データのチャンネルを割り当てる制御手段と、
前記各チャンネルの音色を設定する手段と
を具備したことを特徴とする鍵盤楽器。 - 前記音色を設定する手段は、前記音色設定に代えて、あるいは前記音色設定とともに、音高、音量、効果および音像のうち少なくとも一つを設定することを特徴とする請求項１記載の鍵盤楽器。
- 前記制御手段は、前記各チャンネルのうち、どのチャンネルを演奏データまたは手動演奏データに割り当てるべきかを設定するスイッチを有することを特徴とする請求項１または２記載の鍵盤楽器。
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| JP09406395A JP3591044B2 (ja) | 1995-04-19 | 1995-04-19 | 鍵盤楽器 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP09406395A JP3591044B2 (ja) | 1995-04-19 | 1995-04-19 | 鍵盤楽器 |
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| JPH08292766A JPH08292766A (ja) | 1996-11-05 |
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| JP09406395A Expired - Lifetime JP3591044B2 (ja) | 1995-04-19 | 1995-04-19 | 鍵盤楽器 |
Country Status (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP4609565B2 (ja) * | 2008-10-07 | 2011-01-12 | ヤマハ株式会社 | 鍵盤装置 |
-
1995
- 1995-04-19 JP JP09406395A patent/JP3591044B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
| JPH08292766A (ja) | 1996-11-05 |
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