JP3603375B2 - 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。図７は、従来の自動演奏ピアノにおける、記憶手段からイベントデータが読み出された後の処理手順を示すものであって、イベントデータが読み出される毎に起動されるものである。自動演奏ピアノでは、まず、読み出されたイベントデータが鍵盤のものであるのか鍵盤以外のものであるかを判定する（ステップＳ１）。そして、イベントが鍵盤のものでない場合には、例えばペダルを駆動するなど各イベントに応じた鍵盤駆動以外の処理を行う（ステップＳ２）。一方、イベントが鍵盤のものである場合には、ステップＳ３へ進んで鍵を駆動するための所定の処理を行う。
【０００３】
すなわち、ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶させた変換テーブルを参照し、この変換テーブルによって演奏データのうち押鍵速度あるいはハンマ速度を示す速度データをキーベロシティに変換する（ステップＳ３）。変換されたキーベロシティは、ソレノイドに供給する励磁電流を示すものであり、所定のインターフェイスを介してソレノイドに供給されることにより、データの値に応じた速度で鍵が駆動される（ステップＳ４）。これにより、鍵の動作が通常のアコースティックピアノと同等のアクション機構を介してハンマに伝達され、ハンマによる打弦が行われて楽音が発生する。
【０００４】
また、ハンマが弦を打撃する直前にハンマの回動をストッパにより阻止するようにして、鍵が押下されても打弦音が発生されないようにした消音機構を有する鍵盤楽器も知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記自動演奏ピアノに上記消音機構を搭載することが考えられる。このようにすると、演奏データに基づく鍵駆動を行う際に消音機構によりハンマの回動を阻止するようにして、鍵を駆動しつつ打弦音を発生させないようにする自動演奏が可能となる。しかしながら、この場合、打弦音が発生しないため、ハンマがストッパに当接する際の音、あるいはソレノイドが動くことによる種々の摺動音や衝突音（例えば、ソレノイドとコイルボビンとの摺動音、鍵と棚板との衝突音など）が聞こえてしまうという問題があった。そして、この問題は、キーベロシティが大きいときに顕著であった。
【０００６】
この発明は上記した従来のピアノプレーヤが有する問題点を解決するためになされたもので、消音演奏状態で自動演奏を行う場合の異音の発生を抑制する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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の鍵盤楽器は、鍵と、前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弦機構とを有する鍵盤楽器において、鍵の動作速度を示す速度データを少なくとも含む演奏データを順次発生する演奏データ発生手段と、鍵を駆動する鍵駆動部と、上記鍵の動作に応じて上記ハンマが上記被打撃体を打撃する通常演奏状態と上記鍵が動作しても上記ハンマが上記被打撃体を打撃しない消音演奏状態とを選択可能にする消音機構と、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楽音信号を発生する音源手段と、上記演奏データ発生手段から発生された演奏データの速度データに応じた速度で上記鍵駆動部により鍵を駆動させる制御手段とを具備し、上記制御手段は、消音演奏状態のときには通常演奏状態のときに比して鍵の駆動速度を抑制することを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の鍵盤楽器は、請求項１記載の鍵盤楽器において、さらに、前記速度データを該速度データが増加するに従って増加する出力速度信号に変換するための第１および第２の変換データを記憶した記憶手段を具備し、上記第２の変換データは上記第１の変換データに比して前記鍵駆動部による鍵の駆動速度を抑制するものとされ、前記制御手段は、通常演奏状態において上記速度データを上記第１の変換データを用いて出力速度信号に変換し、消音演奏状態において上記速度データを上記第２の変換データを用いて出力速度信号に変換し、これら出力速度信号を用いて上記鍵駆動部により鍵を駆動させることを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の鍵盤楽器は、鍵と、前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弦機構とを有する鍵盤楽器において、鍵の動作速度を示す速度データを少なくとも含む演奏データを順次発生する演奏データ発生手段と、鍵を駆動する鍵駆動部と、上記鍵の動作に応じて上記ハンマが上記被打撃体を打撃する通常演奏状態と上記鍵が動作しても上記ハンマが上記被打撃体を打撃しない消音演奏状態とを選択可能にする消音機構と、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楽音信号を発生する音源手段と、上記演奏データ発生手段から発生された演奏データの速度データに応じた速度で上記鍵駆動部により鍵を駆動させる制御手段と、前記速度データを該速度データが増加するに従って増加する出力速度信号に変換するための第１および第２の変換データを記憶した記憶手段とを具備し、前記第１の変換データは、自動演奏の再生音量の設定範囲に分けて複数設定され、前記第２の変換データは、前記速度データがとりうる最小値のときの出力速度信号の値が、当該最小値において上記複数の第１の変換データを用いて変換した出力速度信号のうちの最小のもの以上であり、上記速度データがとりうる最大値のときの出力速度信号の値が、当該最大値において上記複数の第１の変換データを用いて変換した出力速度信号の最小のものと最大のものの中間の値となるように設定されていることを特徴としている。
【００１０】
【作用】
請求項１に記載の鍵盤楽器にあっては、消音演奏状態での自動演奏では、制御手段が通常演奏状態のときに比して鍵の駆動速度が抑制されるように鍵駆動部を抑制するから、ハンマ機構が消音機構に当接する際の音や種々の摺動音が低減される。
【００１１】
請求項２記載の鍵盤楽器にあっては、消音演奏状態での自動演奏では、通常演奏状態のときよりも鍵の駆動速度を抑制した第２の変換データを用いて速度データを出力速度信号に変換するから、ハンマ機構が消音機構に当接する際の音や種々の摺動音が低減される。
【００１２】
請求項３に記載の鍵盤楽器にあっては、通常演奏状態で再生音量の大きい範囲では、その範囲に対応する第１の変換データが用いられ、変換後の出力速度信号が大きくなる。よって、再生音量の設定に対応する鍵の動作が与えられ、それに応じて大きな打弦音が発せられる。このように、通常演奏状態では、再生音量の設定に応じて変換後の出力速度信号が増減するため、再生音量の設定に応じた音量の打弦音が発せられる。
【００１３】
一方、消音演奏状態においては、第２の変換データによって変換された出力速度信号は、速度データが最大値をとる場合に各第１の変換データを用いて変換した出力速度信号の最小のものと最大のものの中間の値となり、再生音の音量が大きい場合の鍵の駆動速度が抑制される。このように、請求項３に記載の鍵盤楽器では、鍵の自然な動作を確保しつつその動作を抑制して異音の発生を抑制することができる。また、消音演奏状態において速度データが最小値をとる場合、すなわち、再生音の音量が最小となる場合には、第２の変換データを用いて変換した出力速度信号は、各第１の変換データを用いて変換した出力速度信号のうちの最小のもの以上であるから、通常演奏状態と同等以上の鍵の動作を得ることができ、鍵の自然な動作を再現することができる。
【００１４】
【実施例】
以下、この発明の一実施例を図１ないし図６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）記憶手段に記憶させた演奏データまたは外部機器から入力される演奏データに基づいて鍵を駆動し、打弦音を発生させて自動演奏を行う機能
（ｃ）押鍵がなされても打弦を行わずに楽音を電子音源から発生させる機能
（ｄ）演奏データに基づく鍵の駆動がなされても打弦を行わずに楽音を電子的音源から発生させる機能
（ｅ）上記（ａ）および（ｃ）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
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）消音演奏状態で自動演奏を行う場合に、鍵の駆動速度を抑制する機能を有している。まず、実施例のアップライトピアノの機械的構成について説明する。
【００１５】
（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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
次に、図中符号４１はハンマアッセンブリ（ハンマ機構）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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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２００（図３参照）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。
【００２９】
（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。
【００３０】
（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。
【００３１】
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。２０４は各種操作子から構成されたパネルスイッチ部であり、消音演奏を指示する消音スイッチＳＷ１、演奏データの記録を指示する記録スイッチＳＷ２および演奏データの再生を指示する再生スイッチＳＷ３を有している。また、パネルスイッチ部２０４は、自動演奏における再生音の音量および消音演奏時の音量を調整するための音量ダイヤルＶＯＬを有している。
【００３２】
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。
【００３３】
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の制御のもとに消音スイッチＳＷ１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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、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。
【００３６】
（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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
（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。
【００４０】
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。なお、この楽音信号の音量は、パネルスイッチ部２０４の音量ダイヤルＶＯＬの操作に応じて制御される。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、音源回路２１０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ＨＨ等を介して聞くことができる。
【００４１】
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。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。
【００４２】
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ＳＷ３が操作されて自動演奏の開始が指示されると、図示しない別の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。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。
【００４３】
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デ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演奏データを読み出す。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。このようにして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を読み出す。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４に示すサブルーチンが起動される。
【００４４】
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を判定する。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。
【００４５】
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へ進んで消音演奏が指示されているか否かを判定する。ここで、消音演奏は、パネルスイッチ部２０４の消音スイッチＳＷ１が押されると指示され、再び消音スイッチが押されると解除されるようになっている。消音演奏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へ進んで後述する処理を行う。
【００４６】
すなわち、ステップＳａ４は、図５に示すように、ＲＯＭ２０２に記憶させた変換テーブルを用いて演奏データである打弦速度ＨｖをキーベロシティＫＶに変換する処理である。図５（Ａ）は、音量ダイヤルＶＯＬの音量の設定が大きい場合、同図（Ｂ）は音量の設定が中程度の場合、同図（Ｃ）は音量の設定が小さい場合に使用する変換テーブルをそれぞれ示す。このように、自動演奏処理においては、音量ダイヤルＶＯＬを調節して音量の設定がある値に達すると変換テーブルが切り替わり、自動演奏の音量が段階的に変化するようになっている。
【００４７】
図５（Ａ）〜（Ｃ）を比較すると、音量の設定が大きい範囲では、打弦速度Ｈｖに対するキーベロシティＫＶの比は大きくなっている。さらに詳しくは、音量設定の大きな範囲に移るに従って、打弦速度Ｈｖの最小値におけるキーベロシティＫＶの値は僅かに増加し、かつ、打弦速度Ｈｖに対するキーベロシティＫＶの増加率が大きくなっている。このため、音量の設定を変更すると、打弦速度Ｈｖが小さい範囲ではキーベロシティＫＶの差は小さいが、打弦速度Ｈｖが大きくなるにつれてキーベロシティＫＶの差が大きくなる。そして、このような変換テーブルを使用することにより、音量設定を小さくしても小さな音が打弦音として確実に再生されるとともに、中程度以上の音は音量設定に応じた大きさで再生される。
【００４８】
さて、ステップＳａ４においては、音量ダイヤルＶＯＬの音量の設定に応じて図５（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかの変換テーブルを選択し、選択した変換テーブルから打弦速度Ｈｖに対応するキーベロシティＫＶの値を読み出す。たとえば、音量設定が大きい場合には打弦速度Ｈｖ０に対してキーベロシティＫＶ１を読み出し、音量設定が中程度の場合にはキーベロシティＫＶ２、音量設定が小さい場合にはキーベロシティＫＶ３を読み出す（ただし、ＫＶ１＞ＫＶ２＞ＫＶ３）。
【００４９】
次に、ステップＳａ５へ進むとＣＰＵ２０１は、上記キーベロシティＫＶとともに上述の割込処理で読み出した演奏データからキーコードＫＣ、キーオン信号ＫＯＮおよびキーオフ信号ＫＯＦを出力し、これによってソレノイドＳＯＬへの励磁電流の供給／停止を制御する。その際、キーベロシティＫＶの大きさに対応する励磁電流がソレノイドＳＯＬに供給され、励磁電流の大きさに対応する速度で鍵１０が駆動される。これにより、キーベロシティＫＶの大きさに対応した速度でハンマ４４が回動し、弦Ｓを打撃して打弦音を発する。このように、打弦速度Ｈｖと音量設定の大小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、アップライトピアノによる自動演奏が行われる。
【００５０】
（消音演奏モード）
次に、消音演奏が指示されている場合には、ステップＳａ３での判定結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳａ６へ進んで消音演奏用の変換テーブルを参照してキーベロシティＫＶの変換を行う。図６（Ａ）は消音演奏用の変換テーブルを示す図であり、消音演奏が指示されている場合には、音量設定の大小に拘わらず図６（Ａ）に示す一つの変換テーブルを用いる。図６（Ａ）に示すように、打弦速度Ｈｖが最小のときのキーベロシティＫＶは、図５に示す変換テーブルのいずれのキーベロシティＫＶよりも大きく、かつ、打弦速度Ｈｖに対するキーベロシティＫＶの増加率は図５（Ｃ）に示すものの増加率よりもわずかに大きい。また、打弦速度Ｈｖが最大のときのキーベロシティＫＶは、図５（Ｂ）に示すものよりも小さい。このため、消音演奏用の変換テーブルのキーベロシティＫＶは、打弦速度Ｈｖが小さい範囲では通常演奏用の変換テーブルのキーベロシティＫＶよりも大きく、打弦速度Ｈｖが大きい範囲では、音量設定が中程度の変換テーブルのキーベロシティＫＶと、音量設定が小さい場合の変換テーブルのキーベロシティＫＶの中間に位置することになる。
【００５１】
ここで、キーベロシティＫＶが小さすぎると演奏データにより連打が指示されたときに演奏データの指示に追従した鍵動作が行われなくなるため、図６（Ａ）における打弦速度Ｈｖが最小のときのキーベロシティＫＶは、連打性能が損なわれない程度に小さな値が採用される。なお、この値は、前述したように、図５に示す変換テーブルのいずれのキーベロシティＫＶよりも大きくなる。この結果として、図６（Ａ）における打弦速度Ｈｖが最小のときのキーベロシティＫＶは、打弦速度が最小であっても連打性能は損なわれない。また、図６（Ａ）における打弦速度Ｈｖが最大のときのキーベロシティＫＶは、そのキーベロシティＫＶで鍵１０を駆動した場合に雑音が発生しない（あるいは雑音が微少で問題にならない）値の最大値が採用される。
【００５２】
次に、図６（Ｂ）は、消音演奏用の変換テーブルの他の例であり、打弦速度Ｈｖに対するキーベロシティＫＶを連打性能が損なわれない程度に小さな値で一定にしたものである。この変換テーブルによれば、どの打弦速度Ｈｖに対しても鍵１０は同じ速度で動作するので視覚的に問題はあるが、ソレノイドＳｏｌの発熱を最小にすることができる。
【００５３】
図６（Ｃ）は消音演奏用の変換テーブルの更に他の例である。図６（Ｃ）においては、打弦速度Ｈｖが最大のときのキーベロシティＫＶおよび打弦速度Ｈｖが最小のときのキーベロシティＫＶは図６（Ａ）と同様に決定されるとともに、ある打弦速度Ｈｖ１以上では、打弦速度Ｈｖが最大のときのキーベロシティＫＶで一定とし、ある打弦速度Ｈｖ１以下では打弦速度Ｈｖが最小のときのキーベロシティＫＶから打弦速度Ｈｖが最大のときのキーベロシティＫＶまで線形に変化する。これは、図６（Ａ）のように打弦速度Ｈｖが最小のときのキーベロシティＫＶから打弦速度Ｈｖが最大のときのキーベロシティＫＶまで直線で結ぶようにすると、この直線の傾きが小さくならざるを得ず、打弦速度Ｈｖの変化に比して実際の鍵１０の変化が乏しい。しかしながら、図６（Ｃ）では、実用上あまり使われない打弦速度Ｈｖ１以上については、打弦速度Ｈｖが最大のときのキーベロシティＫＶで一定とすることで、実用上頻繁に用いられる打弦速度Ｈｖ１以下の直線の傾きを大きくし、打弦速度Ｈｖの変化に対する実際の鍵１０の速度の変化を大きくするようにしている。
【００５４】
総じて、図６（Ａ）〜（Ｃ）は、打弦速度Ｈｖが大きい範囲では衝突音の発生およびソレノイドＳｏｌの発熱という問題の解決が重要なため鍵１０の駆動速度を抑制し、打弦速度が小さい範囲では忠実な再生が重要なため鍵１０の駆動速度を増加させるものである。
【００５５】
そして、ステップＳａ６では、上記のような変換テーブルを参照して打弦速度Ｈｖに対応するキーベロシティＫＶを読み出す。また、このときに、キーベロシティＫＶ、キーコードＫＣ、キーオン信号ＫＯＮおよびキーオフ信号ＫＯＦはＭＩＤＩデータに変換されて音源回路２１０に送出される。ここで、音源回路２１０に送出されるキーベロシティＫＶは、図６の変換テーブルを参照するのではなく、打弦速度Ｈｖを単にＭＩＤＩデータに変換するに過ぎない。これにより、音源回路２１０では、このキーベロシティＫＶ、キーコードＫＣ、キーオン信号ＫＯＮおよびキーオフ信号に基づき楽音信号を発生し、スピーカＳＰ等から発音される。なお、この楽音の音量は、パネルスイッチ部２０４の音量ダイヤルＶＯＬの操作に応じて制御される。
【００５６】
次に、ステップＳａ５へ進んでソレノイドＳＯＬによる鍵１０の駆動を行う。ステップＳａ５では、ステップＳａ６で図６のような変換テーブルを参照することにより変換したキーベロシティＫＶとともに、割込処理で読み出した演奏データからキーコードＫＣ、キーオン信号ＫＯＮおよびキーオフ信号ＫＯＦを出力し、これによってソレノイドＳＯＬへの励磁電流の供給／停止を制御する。その際、キーベロシティＫＶの大きさに対応する励磁電流がソレノイドＳＯＬに供給され、励磁電流の大きさに対応する速度で鍵１０が駆動される。これにより、キーベロシティＫＶの大きさに対応した速度でハンマ４４が回動するが、ハンマシャンク４３がストッパ６６に当接してハンマは弦Ｓの手前で跳ね返される。したがって、ハンマ４４による弦Ｓの打弦音は発生しない。
【００５７】
以上のように、本発明は、「消音演奏時においては演奏データに従って鍵を駆動しても打弦されないため、鍵は打弦タイミングに従って動作していればよく、鍵の駆動速度をある程度抑制してもよい」という知見に基づいてなされたものであり、消音演奏用の変換テーブルが上述のように設定されているため、キーベロシティＫＶが最大であってもハンマアッセンブリ４０がストッパ６６に当接して発生する衝突音などの雑音は、ほとんど外部に漏れないかあるいは漏れたとしても気にならない程度のものである。また、打弦速度Ｈｖが中程度以上の範囲では、図５（Ｂ）に示す音量設定が中程度の場合よりもキーベロシティＫＶが小さく、ソレノイドＳＯＬへの励磁電流が小さくなる。よって、消音演奏状態で自動演奏を行う場合のソレノイドＳＯＬの発熱を抑制することができ、ソレノイドＳＯＬおよびその周辺機器への影響を少なくすることができる。
【００５８】
特に、上記実施例では、打弦速度Ｈｖが最小のときの消音演奏用の変換テーブルのキーベロシティＫＶは、通常演奏用の変換テーブルのキーベロシティＫＶと同等以上であるから、その場合でも通常演奏の場合と同等の自然な鍵の動作を再現することができる。このように、上記構成の鍵盤楽器では、鍵１０の自然な動作を確保しつつその動作を抑制して、異音の発生ならびにソレノイドＳＯＬの発熱を抑制することができる。
【００５９】
また、上記実施例では、消音演奏時においては通常演奏時よりも鍵１０の駆動速度を抑制するようにしたが、音源回路２１０で発生される楽音信号の音量は打弦速度Ｈｖを単にＭＩＤＩデータに変換しただけであるので、スピーカＳＰ等から発生される楽音は打弦速度Ｈｖに忠実に対応したものとなり、聴取者に何ら違和感を与えない。
【００６０】
Ｄ．変更例
本発明は、前記閣実施例に限定されるものではなく、以下のような種々の変更が可能である。
▲１▼上記実施例では変換テーブルを用いて打弦速度ＨｖをキーベロシティＫＶに変換しているが、ＲＯＭ２０２に計算式あるいは定数を記憶させておいてキーベロシティＫＶを計算するように制御することもできる。
▲２▼自動演奏処理における通常演奏モードの変換テーブルを３つ設定しているが、その数は任意である。また、音量設定の値を第３のパラメータとし、各音量におけるキーベロシティＫＶおよび打弦速度Ｈｖの関係をマップ化してＲＯＭ２０２に記憶させておくこともできる。
▲３▼上記実施例では音量ダイヤルＶＯＬで音量を設定できるようにしたが、音量が調整できなくても、要は、通常演奏状態における鍵動作に比して消音演奏状態における鍵動作が抑制されていればよい。
▲４▼上記実施例では通常演奏用の複数の変換テーブルとは別に消音演奏用の変換テーブルを用意するようにしたが、これに限らず、通常演奏用の複数の変換テーブルのなかから消音演奏用の変換テーブルを選択するようにしてもよい。この場合には、他の変換テーブルに比して鍵動作を抑制する変換テーブル、図５（Ａ）〜（Ｃ）で言えば図５（Ｃ）を選択するようにすればよい。
▲５▼上記実施例では、鍵盤のイベントについてのみ駆動速度を抑制するようにしたが、本発明はペダルのイベントについても同様に適用可能である。
▲６▼本実施例では、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、キーセンサＫＳＥのみで検出するようにしてもよい。
▲７▼上記実施例では、演奏者によって消音演奏が指示されたときのみ読み出された演奏データおよび光センサ７７で検出された鍵動作に応じたＭＩＤＩデータを音源回路２１０に送出するようにしたが、通常演奏の場合においても演奏データおよびＭＩＤＩデータを音源回路２１０に送出するようにしてもよい。
▲８▼上記実施例では、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。
▲９▼上記実施例では、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。
加えて、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。
【００６１】
【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、消音演奏状態で自動演奏を行った場合の雑音が抑制され、鍵駆動部の発熱を抑制することができる（請求項１、請求項２）。また、再生音が小さい場合であっても鍵を確実に動作させて鍵の自然な動作を得ることができる（請求項３）。
【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】実施例の動作を示すフローチャートである。
【図５】自動演奏の通常演奏用の変換テーブルを示す図である。
【図６】（Ａ）は自動演奏の消音演奏用の変換テーブルを示す図であり、（Ｂ）および（Ｃ）は、そのような変換テーブルの他の例を示す図である。
【図７】従来の鍵盤楽器の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…鍵、４０…ハンマアッセンブリ（ハンマ機構）、
６０…打弦機構、２００…コントローラ（制御手段）、
２１０…音源回路（音源手段）、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。図７は、従来の自動演奏ピアノにおける、記憶手段からイベントデータが読み出された後の処理手順を示すものであって、イベントデータが読み出される毎に起動されるものである。自動演奏ピアノでは、まず、読み出されたイベントデータが鍵盤のものであるのか鍵盤以外のものであるかを判定する（ステップＳ１）。そして、イベントが鍵盤のものでない場合には、例えばペダルを駆動するなど各イベントに応じた鍵盤駆動以外の処理を行う（ステップＳ２）。一方、イベントが鍵盤のものである場合には、ステップＳ３へ進んで鍵を駆動するための所定の処理を行う。
【０００３】
すなわち、ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶させた変換テーブルを参照し、この変換テーブルによって演奏データのうち押鍵速度あるいはハンマ速度を示す速度データをキーベロシティに変換する（ステップＳ３）。変換されたキーベロシティは、ソレノイドに供給する励磁電流を示すものであり、所定のインターフェイスを介してソレノイドに供給されることにより、データの値に応じた速度で鍵が駆動される（ステップＳ４）。これにより、鍵の動作が通常のアコースティックピアノと同等のアクション機構を介してハンマに伝達され、ハンマによる打弦が行われて楽音が発生する。
【０００４】
また、ハンマが弦を打撃する直前にハンマの回動をストッパにより阻止するようにして、鍵が押下されても打弦音が発生されないようにした消音機構を有する鍵盤楽器も知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記自動演奏ピアノに上記消音機構を搭載することが考えられる。このようにすると、演奏データに基づく鍵駆動を行う際に消音機構によりハンマの回動を阻止するようにして、鍵を駆動しつつ打弦音を発生させないようにする自動演奏が可能となる。しかしながら、この場合、打弦音が発生しないため、ハンマがストッパに当接する際の音、あるいはソレノイドが動くことによる種々の摺動音や衝突音（例えば、ソレノイドとコイルボビンとの摺動音、鍵と棚板との衝突音など）が聞こえてしまうという問題があった。そして、この問題は、キーベロシティが大きいときに顕著であった。
【０００６】
この発明は上記した従来のピアノプレーヤが有する問題点を解決するためになされたもので、消音演奏状態で自動演奏を行う場合の異音の発生を抑制する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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の鍵盤楽器は、鍵と、前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弦機構とを有する鍵盤楽器において、鍵の動作速度を示す速度データを少なくとも含む演奏データを順次発生する演奏データ発生手段と、鍵を駆動する鍵駆動部と、上記鍵の動作に応じて上記ハンマが上記被打撃体を打撃する通常演奏状態と上記鍵が動作しても上記ハンマが上記被打撃体を打撃しない消音演奏状態とを選択可能にする消音機構と、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楽音信号を発生する音源手段と、上記演奏データ発生手段から発生された演奏データの速度データに応じた速度で上記鍵駆動部により鍵を駆動させる制御手段とを具備し、上記制御手段は、消音演奏状態のときには通常演奏状態のときに比して鍵の駆動速度を抑制することを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の鍵盤楽器は、請求項１記載の鍵盤楽器において、さらに、前記速度データを該速度データが増加するに従って増加する出力速度信号に変換するための第１および第２の変換データを記憶した記憶手段を具備し、上記第２の変換データは上記第１の変換データに比して前記鍵駆動部による鍵の駆動速度を抑制するものとされ、前記制御手段は、通常演奏状態において上記速度データを上記第１の変換データを用いて出力速度信号に変換し、消音演奏状態において上記速度データを上記第２の変換データを用いて出力速度信号に変換し、これら出力速度信号を用いて上記鍵駆動部により鍵を駆動させることを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の鍵盤楽器は、鍵と、前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弦機構とを有する鍵盤楽器において、鍵の動作速度を示す速度データを少なくとも含む演奏データを順次発生する演奏データ発生手段と、鍵を駆動する鍵駆動部と、上記鍵の動作に応じて上記ハンマが上記被打撃体を打撃する通常演奏状態と上記鍵が動作しても上記ハンマが上記被打撃体を打撃しない消音演奏状態とを選択可能にする消音機構と、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楽音信号を発生する音源手段と、上記演奏データ発生手段から発生された演奏データの速度データに応じた速度で上記鍵駆動部により鍵を駆動させる制御手段と、前記速度データを該速度データが増加するに従って増加する出力速度信号に変換するための第１および第２の変換データを記憶した記憶手段とを具備し、前記第１の変換データは、自動演奏の再生音量の設定範囲に分けて複数設定され、前記第２の変換データは、前記速度データがとりうる最小値のときの出力速度信号の値が、当該最小値において上記複数の第１の変換データを用いて変換した出力速度信号のうちの最小のもの以上であり、上記速度データがとりうる最大値のときの出力速度信号の値が、当該最大値において上記複数の第１の変換データを用いて変換した出力速度信号の最小のものと最大のものの中間の値となるように設定されていることを特徴としている。
【００１０】
【作用】
請求項１に記載の鍵盤楽器にあっては、消音演奏状態での自動演奏では、制御手段が通常演奏状態のときに比して鍵の駆動速度が抑制されるように鍵駆動部を抑制するから、ハンマ機構が消音機構に当接する際の音や種々の摺動音が低減される。
【００１１】
請求項２記載の鍵盤楽器にあっては、消音演奏状態での自動演奏では、通常演奏状態のときよりも鍵の駆動速度を抑制した第２の変換データを用いて速度データを出力速度信号に変換するから、ハンマ機構が消音機構に当接する際の音や種々の摺動音が低減される。
【００１２】
請求項３に記載の鍵盤楽器にあっては、通常演奏状態で再生音量の大きい範囲では、その範囲に対応する第１の変換データが用いられ、変換後の出力速度信号が大きくなる。よって、再生音量の設定に対応する鍵の動作が与えられ、それに応じて大きな打弦音が発せられる。このように、通常演奏状態では、再生音量の設定に応じて変換後の出力速度信号が増減するため、再生音量の設定に応じた音量の打弦音が発せられる。
【００１３】
一方、消音演奏状態においては、第２の変換データによって変換された出力速度信号は、速度データが最大値をとる場合に各第１の変換データを用いて変換した出力速度信号の最小のものと最大のものの中間の値となり、再生音の音量が大きい場合の鍵の駆動速度が抑制される。このように、請求項３に記載の鍵盤楽器では、鍵の自然な動作を確保しつつその動作を抑制して異音の発生を抑制することができる。また、消音演奏状態において速度データが最小値をとる場合、すなわち、再生音の音量が最小となる場合には、第２の変換データを用いて変換した出力速度信号は、各第１の変換データを用いて変換した出力速度信号のうちの最小のもの以上であるから、通常演奏状態と同等以上の鍵の動作を得ることができ、鍵の自然な動作を再現することができる。
【００１４】
【実施例】
以下、この発明の一実施例を図１ないし図６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）記憶手段に記憶させた演奏データまたは外部機器から入力される演奏データに基づいて鍵を駆動し、打弦音を発生させて自動演奏を行う機能
（ｃ）押鍵がなされても打弦を行わずに楽音を電子音源から発生させる機能
（ｄ）演奏データに基づく鍵の駆動がなされても打弦を行わずに楽音を電子的音源から発生させる機能
（ｅ）上記（ａ）および（ｃ）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
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）消音演奏状態で自動演奏を行う場合に、鍵の駆動速度を抑制する機能を有している。まず、実施例のアップライトピアノの機械的構成について説明する。
【００１５】
（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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
次に、図中符号４１はハンマアッセンブリ（ハンマ機構）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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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２００（図３参照）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。
【００２９】
（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。
【００３０】
（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。
【００３１】
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。２０４は各種操作子から構成されたパネルスイッチ部であり、消音演奏を指示する消音スイッチＳＷ１、演奏データの記録を指示する記録スイッチＳＷ２および演奏データの再生を指示する再生スイッチＳＷ３を有している。また、パネルスイッチ部２０４は、自動演奏における再生音の音量および消音演奏時の音量を調整するための音量ダイヤルＶＯＬを有している。
【００３２】
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。
【００３３】
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の制御のもとに消音スイッチＳＷ１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。
【００３４】
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。
【００３５】
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、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。
【００３６】
（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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
（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。
【００４０】
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。なお、この楽音信号の音量は、パネルスイッチ部２０４の音量ダイヤルＶＯＬの操作に応じて制御される。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、音源回路２１０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ＨＨ等を介して聞くことができる。
【００４１】
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。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。
【００４２】
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ＳＷ３が操作されて自動演奏の開始が指示されると、図示しない別の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。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。
【００４３】
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デ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演奏データを読み出す。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。このようにして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を読み出す。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４に示すサブルーチンが起動される。
【００４４】
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を判定する。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。
【００４５】
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へ進んで消音演奏が指示されているか否かを判定する。ここで、消音演奏は、パネルスイッチ部２０４の消音スイッチＳＷ１が押されると指示され、再び消音スイッチが押されると解除されるようになっている。消音演奏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へ進んで後述する処理を行う。
【００４６】
すなわち、ステップＳａ４は、図５に示すように、ＲＯＭ２０２に記憶させた変換テーブルを用いて演奏データである打弦速度ＨｖをキーベロシティＫＶに変換する処理である。図５（Ａ）は、音量ダイヤルＶＯＬの音量の設定が大きい場合、同図（Ｂ）は音量の設定が中程度の場合、同図（Ｃ）は音量の設定が小さい場合に使用する変換テーブルをそれぞれ示す。このように、自動演奏処理においては、音量ダイヤルＶＯＬを調節して音量の設定がある値に達すると変換テーブルが切り替わり、自動演奏の音量が段階的に変化するようになっている。
【００４７】
図５（Ａ）〜（Ｃ）を比較すると、音量の設定が大きい範囲では、打弦速度Ｈｖに対するキーベロシティＫＶの比は大きくなっている。さらに詳しくは、音量設定の大きな範囲に移るに従って、打弦速度Ｈｖの最小値におけるキーベロシティＫＶの値は僅かに増加し、かつ、打弦速度Ｈｖに対するキーベロシティＫＶの増加率が大きくなっている。このため、音量の設定を変更すると、打弦速度Ｈｖが小さい範囲ではキーベロシティＫＶの差は小さいが、打弦速度Ｈｖが大きくなるにつれてキーベロシティＫＶの差が大きくなる。そして、このような変換テーブルを使用することにより、音量設定を小さくしても小さな音が打弦音として確実に再生されるとともに、中程度以上の音は音量設定に応じた大きさで再生される。
【００４８】
さて、ステップＳａ４においては、音量ダイヤルＶＯＬの音量の設定に応じて図５（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかの変換テーブルを選択し、選択した変換テーブルから打弦速度Ｈｖに対応するキーベロシティＫＶの値を読み出す。たとえば、音量設定が大きい場合には打弦速度Ｈｖ０に対してキーベロシティＫＶ１を読み出し、音量設定が中程度の場合にはキーベロシティＫＶ２、音量設定が小さい場合にはキーベロシティＫＶ３を読み出す（ただし、ＫＶ１＞ＫＶ２＞ＫＶ３）。
【００４９】
次に、ステップＳａ５へ進むとＣＰＵ２０１は、上記キーベロシティＫＶとともに上述の割込処理で読み出した演奏データからキーコードＫＣ、キーオン信号ＫＯＮおよびキーオフ信号ＫＯＦを出力し、これによってソレノイドＳＯＬへの励磁電流の供給／停止を制御する。その際、キーベロシティＫＶの大きさに対応する励磁電流がソレノイドＳＯＬに供給され、励磁電流の大きさに対応する速度で鍵１０が駆動される。これにより、キーベロシティＫＶの大きさに対応した速度でハンマ４４が回動し、弦Ｓを打撃して打弦音を発する。このように、打弦速度Ｈｖと音量設定の大小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、アップライトピアノによる自動演奏が行われる。
【００５０】
（消音演奏モード）
次に、消音演奏が指示されている場合には、ステップＳａ３での判定結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳａ６へ進んで消音演奏用の変換テーブルを参照してキーベロシティＫＶの変換を行う。図６（Ａ）は消音演奏用の変換テーブルを示す図であり、消音演奏が指示されている場合には、音量設定の大小に拘わらず図６（Ａ）に示す一つの変換テーブルを用いる。図６（Ａ）に示すように、打弦速度Ｈｖが最小のときのキーベロシティＫＶは、図５に示す変換テーブルのいずれのキーベロシティＫＶよりも大きく、かつ、打弦速度Ｈｖに対するキーベロシティＫＶの増加率は図５（Ｃ）に示すものの増加率よりもわずかに大きい。また、打弦速度Ｈｖが最大のときのキーベロシティＫＶは、図５（Ｂ）に示すものよりも小さい。このため、消音演奏用の変換テーブルのキーベロシティＫＶは、打弦速度Ｈｖが小さい範囲では通常演奏用の変換テーブルのキーベロシティＫＶよりも大きく、打弦速度Ｈｖが大きい範囲では、音量設定が中程度の変換テーブルのキーベロシティＫＶと、音量設定が小さい場合の変換テーブルのキーベロシティＫＶの中間に位置することになる。
【００５１】
ここで、キーベロシティＫＶが小さすぎると演奏データにより連打が指示されたときに演奏データの指示に追従した鍵動作が行われなくなるため、図６（Ａ）における打弦速度Ｈｖが最小のときのキーベロシティＫＶは、連打性能が損なわれない程度に小さな値が採用される。なお、この値は、前述したように、図５に示す変換テーブルのいずれのキーベロシティＫＶよりも大きくなる。この結果として、図６（Ａ）における打弦速度Ｈｖが最小のときのキーベロシティＫＶは、打弦速度が最小であっても連打性能は損なわれない。また、図６（Ａ）における打弦速度Ｈｖが最大のときのキーベロシティＫＶは、そのキーベロシティＫＶで鍵１０を駆動した場合に雑音が発生しない（あるいは雑音が微少で問題にならない）値の最大値が採用される。
【００５２】
次に、図６（Ｂ）は、消音演奏用の変換テーブルの他の例であり、打弦速度Ｈｖに対するキーベロシティＫＶを連打性能が損なわれない程度に小さな値で一定にしたものである。この変換テーブルによれば、どの打弦速度Ｈｖに対しても鍵１０は同じ速度で動作するので視覚的に問題はあるが、ソレノイドＳｏｌの発熱を最小にすることができる。
【００５３】
図６（Ｃ）は消音演奏用の変換テーブルの更に他の例である。図６（Ｃ）においては、打弦速度Ｈｖが最大のときのキーベロシティＫＶおよび打弦速度Ｈｖが最小のときのキーベロシティＫＶは図６（Ａ）と同様に決定されるとともに、ある打弦速度Ｈｖ１以上では、打弦速度Ｈｖが最大のときのキーベロシティＫＶで一定とし、ある打弦速度Ｈｖ１以下では打弦速度Ｈｖが最小のときのキーベロシティＫＶから打弦速度Ｈｖが最大のときのキーベロシティＫＶまで線形に変化する。これは、図６（Ａ）のように打弦速度Ｈｖが最小のときのキーベロシティＫＶから打弦速度Ｈｖが最大のときのキーベロシティＫＶまで直線で結ぶようにすると、この直線の傾きが小さくならざるを得ず、打弦速度Ｈｖの変化に比して実際の鍵１０の変化が乏しい。しかしながら、図６（Ｃ）では、実用上あまり使われない打弦速度Ｈｖ１以上については、打弦速度Ｈｖが最大のときのキーベロシティＫＶで一定とすることで、実用上頻繁に用いられる打弦速度Ｈｖ１以下の直線の傾きを大きくし、打弦速度Ｈｖの変化に対する実際の鍵１０の速度の変化を大きくするようにしている。
【００５４】
総じて、図６（Ａ）〜（Ｃ）は、打弦速度Ｈｖが大きい範囲では衝突音の発生およびソレノイドＳｏｌの発熱という問題の解決が重要なため鍵１０の駆動速度を抑制し、打弦速度が小さい範囲では忠実な再生が重要なため鍵１０の駆動速度を増加させるものである。
【００５５】
そして、ステップＳａ６では、上記のような変換テーブルを参照して打弦速度Ｈｖに対応するキーベロシティＫＶを読み出す。また、このときに、キーベロシティＫＶ、キーコードＫＣ、キーオン信号ＫＯＮおよびキーオフ信号ＫＯＦはＭＩＤＩデータに変換されて音源回路２１０に送出される。ここで、音源回路２１０に送出されるキーベロシティＫＶは、図６の変換テーブルを参照するのではなく、打弦速度Ｈｖを単にＭＩＤＩデータに変換するに過ぎない。これにより、音源回路２１０では、このキーベロシティＫＶ、キーコードＫＣ、キーオン信号ＫＯＮおよびキーオフ信号に基づき楽音信号を発生し、スピーカＳＰ等から発音される。なお、この楽音の音量は、パネルスイッチ部２０４の音量ダイヤルＶＯＬの操作に応じて制御される。
【００５６】
次に、ステップＳａ５へ進んでソレノイドＳＯＬによる鍵１０の駆動を行う。ステップＳａ５では、ステップＳａ６で図６のような変換テーブルを参照することにより変換したキーベロシティＫＶとともに、割込処理で読み出した演奏データからキーコードＫＣ、キーオン信号ＫＯＮおよびキーオフ信号ＫＯＦを出力し、これによってソレノイドＳＯＬへの励磁電流の供給／停止を制御する。その際、キーベロシティＫＶの大きさに対応する励磁電流がソレノイドＳＯＬに供給され、励磁電流の大きさに対応する速度で鍵１０が駆動される。これにより、キーベロシティＫＶの大きさに対応した速度でハンマ４４が回動するが、ハンマシャンク４３がストッパ６６に当接してハンマは弦Ｓの手前で跳ね返される。したがって、ハンマ４４による弦Ｓの打弦音は発生しない。
【００５７】
以上のように、本発明は、「消音演奏時においては演奏データに従って鍵を駆動しても打弦されないため、鍵は打弦タイミングに従って動作していればよく、鍵の駆動速度をある程度抑制してもよい」という知見に基づいてなされたものであり、消音演奏用の変換テーブルが上述のように設定されているため、キーベロシティＫＶが最大であってもハンマアッセンブリ４０がストッパ６６に当接して発生する衝突音などの雑音は、ほとんど外部に漏れないかあるいは漏れたとしても気にならない程度のものである。また、打弦速度Ｈｖが中程度以上の範囲では、図５（Ｂ）に示す音量設定が中程度の場合よりもキーベロシティＫＶが小さく、ソレノイドＳＯＬへの励磁電流が小さくなる。よって、消音演奏状態で自動演奏を行う場合のソレノイドＳＯＬの発熱を抑制することができ、ソレノイドＳＯＬおよびその周辺機器への影響を少なくすることができる。
【００５８】
特に、上記実施例では、打弦速度Ｈｖが最小のときの消音演奏用の変換テーブルのキーベロシティＫＶは、通常演奏用の変換テーブルのキーベロシティＫＶと同等以上であるから、その場合でも通常演奏の場合と同等の自然な鍵の動作を再現することができる。このように、上記構成の鍵盤楽器では、鍵１０の自然な動作を確保しつつその動作を抑制して、異音の発生ならびにソレノイドＳＯＬの発熱を抑制することができる。
【００５９】
また、上記実施例では、消音演奏時においては通常演奏時よりも鍵１０の駆動速度を抑制するようにしたが、音源回路２１０で発生される楽音信号の音量は打弦速度Ｈｖを単にＭＩＤＩデータに変換しただけであるので、スピーカＳＰ等から発生される楽音は打弦速度Ｈｖに忠実に対応したものとなり、聴取者に何ら違和感を与えない。
【００６０】
Ｄ．変更例
本発明は、前記閣実施例に限定されるものではなく、以下のような種々の変更が可能である。
▲１▼上記実施例では変換テーブルを用いて打弦速度ＨｖをキーベロシティＫＶに変換しているが、ＲＯＭ２０２に計算式あるいは定数を記憶させておいてキーベロシティＫＶを計算するように制御することもできる。
▲２▼自動演奏処理における通常演奏モードの変換テーブルを３つ設定しているが、その数は任意である。また、音量設定の値を第３のパラメータとし、各音量におけるキーベロシティＫＶおよび打弦速度Ｈｖの関係をマップ化してＲＯＭ２０２に記憶させておくこともできる。
▲３▼上記実施例では音量ダイヤルＶＯＬで音量を設定できるようにしたが、音量が調整できなくても、要は、通常演奏状態における鍵動作に比して消音演奏状態における鍵動作が抑制されていればよい。
▲４▼上記実施例では通常演奏用の複数の変換テーブルとは別に消音演奏用の変換テーブルを用意するようにしたが、これに限らず、通常演奏用の複数の変換テーブルのなかから消音演奏用の変換テーブルを選択するようにしてもよい。この場合には、他の変換テーブルに比して鍵動作を抑制する変換テーブル、図５（Ａ）〜（Ｃ）で言えば図５（Ｃ）を選択するようにすればよい。
▲５▼上記実施例では、鍵盤のイベントについてのみ駆動速度を抑制するようにしたが、本発明はペダルのイベントについても同様に適用可能である。
▲６▼本実施例では、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、キーセンサＫＳＥのみで検出するようにしてもよい。
▲７▼上記実施例では、演奏者によって消音演奏が指示されたときのみ読み出された演奏データおよび光センサ７７で検出された鍵動作に応じたＭＩＤＩデータを音源回路２１０に送出するようにしたが、通常演奏の場合においても演奏データおよびＭＩＤＩデータを音源回路２１０に送出するようにしてもよい。
▲８▼上記実施例では、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。
▲９▼上記実施例では、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。
加えて、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。
【００６１】
【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、消音演奏状態で自動演奏を行った場合の雑音が抑制され、鍵駆動部の発熱を抑制することができる（請求項１、請求項２）。また、再生音が小さい場合であっても鍵を確実に動作させて鍵の自然な動作を得ることができる（請求項３）。
【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】実施例の動作を示すフローチャートである。
【図５】自動演奏の通常演奏用の変換テーブルを示す図である。
【図６】（Ａ）は自動演奏の消音演奏用の変換テーブルを示す図であり、（Ｂ）および（Ｃ）は、そのような変換テーブルの他の例を示す図である。
【図７】従来の鍵盤楽器の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…鍵、４０…ハンマアッセンブリ（ハンマ機構）、
６０…打弦機構、２００…コントローラ（制御手段）、
２１０…音源回路（音源手段）、Ｓ…弦、
ＳＯＬ…ソレノイド（鍵駆動部）
Claims (3)
- 鍵と、前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弦機構とを有する鍵盤楽器において、
鍵の動作速度を示す速度データを少なくとも含む演奏データを順次発生する演奏データ発生手段と、
鍵を駆動する鍵駆動部と、
上記鍵の動作に応じて上記ハンマが上記被打撃体を打撃する通常演奏状態と上記鍵が動作しても上記ハンマが上記被打撃体を打撃しない消音演奏状態とを選択可能にする消音機構と、
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楽音信号を発生する音源手段と、
上記演奏データ発生手段から発生された演奏データの速度データに応じた速度で上記鍵駆動部により鍵を駆動させる制御手段と
を具備し、上記制御手段は、前記速度データが所定の値以上の領域にあるときは、消音演奏状態の鍵駆動速度を通常演奏状態のときに比して抑制することを特徴とする鍵盤楽器。 - 請求項１記載の鍵盤楽器において、
さらに、前記速度データを該速度データが増加するに従って増加する出力速度信号に変換するための第１および第２の変換データを記憶した記憶手段を具備し、
前記速度データが所定の値以上の領域にあるときは上記第２の変換データは上記第１の変換データに比して前記鍵駆動部による鍵の駆動速度を抑制し、前記制御手段は、通常演奏状態において上記速度データを上記第１の変換データを用いて出力速度信号に変換し、消音演奏状態において上記速度データを上記第２の変換データを用いて出力速度信号に変換し、これら出力速度信号を用いて上記鍵駆動部により鍵を駆動させることを特徴とする鍵盤楽器。 - 鍵と、前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弦機構とを有する鍵盤楽器において、
鍵の動作速度を示す速度データを少なくとも含む演奏データを順次発生する演奏データ発生手段と、
鍵を駆動する鍵駆動部と、
上記鍵の動作に応じて上記ハンマが上記被打撃体を打撃する通常演奏状態と上記鍵が動作しても上記ハンマが上記被打撃体を打撃しない消音演奏状態とを選択可能にする消音機構と、
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楽音信号を発生する音源手段と、
上記演奏データ発生手段から発生された演奏データの速度データに応じた速度で上記鍵駆動部により鍵を駆動させる制御手段と、
前記速度データを該速度データが増加するに従って増加する出力速度信号に変換するための第１および第２の変換データを記憶した記憶手段とを具備し、
前記第１の変換データは、自動演奏の再生音量の設定範囲に分けて複数設定され、
前記第２の変換データは、前記速度データがとりうる最小値のときの出力速度信号の値が、当該最小値において上記複数の第１の変換データを用いて変換した出力速度信号のうちの最小のもの以上であり、上記速度データがとりうる最大値のときの出力速度信号の値が、当該最大値において上記複数の第１の変換データを用いて変換した出力速度信号の最小のものと最大のものの中間の値となるように設定されていることを特徴とする鍵盤楽器。
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