JP4016861B2 - 演奏装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、振動発生体の振動を響体に伝達して音響を得る演奏装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、オルゴール装置のように、リード等の振動発生体を振動させて、その振動を響体に伝えて音響を得るようにした演奏装置が知られている。また、下記特許文献１に例示されるように、振動発生体と響体との間に両者の接触面積を手動で変更可能な調節手段を設け、音量等を調節可能に構成した演奏装置も知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１４９１５７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１の演奏装置では、振動発生体と響体との接触面積を変更するのみであるので、音量変更等の発音特性の単純な変更しか行えず、減衰特性の制御や変調効果の付与等による多様な発音特性を得る上で、改善の余地があった。
【０００５】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、発音特性を多様に変化させることができる演奏装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項１の演奏装置は、励振手段と、前記励振手段により励振されることで振動する振動発生体と、響体と、前記振動発生体と前記響体との間に介装され、両者を連結状態にして前記振動発生体の振動を前記響体に伝達することで、該響体を振動させ音響を発生させる振動伝達手段と、少なくとも、発音を指示する発音指示信号及び振動を制御する振動制御信号を入力する信号入力手段と、前記響体に接離可能に構成された制振手段と、前記信号入力手段により入力された発音指示信号に基づいて前記励振手段を駆動することで、前記振動発生体を振動させると共に、前記信号入力手段により入力された振動制御信号に基づいて前記制振手段を駆動することで前記響体の振動状態を制御する駆動制御手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、例えば、発音される楽音の立ち上がり特性、発音途中の特性、または減衰特性等が可変となり、よって、発音特性を多様に変化させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【０００９】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る演奏装置の制御機構の構成を示すブロック図である。
【００１０】
本装置は、ＣＰＵ１１（駆動制御手段）に、バス１５を通じて、第１ＲＯＭ１２、メモリ１３、ＭＩＤＩインターフェイス（ＭＩＤＩＩ／Ｆ）１４、第２ＲＯＭ１８及びドライバ（ＰＷＭ）１７が接続されて構成される。ＣＰＵ１１は、本装置全体の制御を司る。第１ＲＯＭ１２は、不図示のプログラムＲＯＭ、データＲＯＭ及びワーキングＲＯＭで構成され、ＣＰＵ１１が実行する制御プログラムや各種データ等を記憶する。ＭＩＤＩＩ／Ｆ１４は、不図示のＭＩＤＩ機器等からの演奏データをＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）信号として入力する。メモリ１３はＲＡＭ等で構成され、演奏データを記憶するほか、ＭＩＤＩＩ／Ｆ１４から入力された演奏データも記憶することができる。第２ＲＯＭ１８は、パラメータテーブル等を記憶している。ドライバ１７は、それぞれ後述する、励振手段としてのアクチュエータＣＹＬ１、振動伝達手段としての振動伝達機構部ＥＭ、及び制振手段としての変調機構部ＭＯＤを駆動制御する。
【００１１】
本実施の形態で用いる演奏データには、少なくとも、発音指示のためのキーオンデータ、発音音高を指示する音高データ、振動伝達機構部ＥＭを駆動するためのＥＭ指示コマンド、曲の終わりを指示するエンドデータ、及び変調機構部ＭＯＤを駆動するためのモジュレーションデータが含まれる。なお、これら各データの形式は問わないが、演奏データがＭＩＤＩデータであるとした場合、モジュレーションデータは、例えば、エクスクルーシブ・メッセージに含まれる。なお、このほか、演奏データには、音色データ、キーオンベロシティデータ、キーオフデータ（消音指示信号）、キーオフベロシティデータ等が含まれるものとする。なお、これら各データは、必ずしも演奏データ中に含まれるものに限られるものではなく、例えば、演奏データに付随するものであってもよい。
【００１２】
図２は、本実施の形態に係る演奏装置の平面図、図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う片側断面図である。なお、図２では、後述する響体としての共鳴プレートＰＬ（ＰＬＡ、ＰＬＢ、ＰＬＣ）の図示が省略されている。図４（ｃ）は、図３の部分拡大図であり、特にアクチュエータＣＹＬ１の近傍を示している。図４（ｂ）はアクチュエータＣＹＬ１上部の平面図、図４（ａ）は同図（ｂ）のＦ１矢視図である。図５は、図３の部分拡大図であり、特に振動伝達機構部ＥＭ及び変調機構部ＭＯＤの近傍を示している。
【００１３】
図２、図４（ｃ）に示すように、振動発生体である各リード６１の基端部６２は、センターブロック６３（上側センターブロック６３Ｕ及び下側センターブロック６３Ｌ）に固定され、各リード６１は基端部６２から延設される。各リード６１は、外周方向に向かって平面的に放射状に複数（例えば２０本）延びている。なお、本実施の形態では、アクチュエータＣＹＬ１の配列は、各リード６１の長さの違いに起因して渦巻き状を成すが、基端部６２の位置を個々に異ならせて、アクチュエータＣＹＬ１が円形状に配列されるように構成してもよい。
【００１４】
アクチュエータＣＹＬ１は、リード６１に対応して設けられ、図４（ｃ）に示すように、ソレノイドコイル６８、プランジャ７０、プランジャスプリング６９、フック部７１、上下ヨーク６４、６５等を備える。なお、上下ヨーク６４、６５は全アクチュエータＣＹＬ１に共通のものとして構成され、構成が簡単になっている。すなわち、上下ヨーク６４、６５は、いずれも円盤状に形成され、センターブロック６３Ｌにヨークスペーサ６７で適当な間隔が保たれて略平行に配設される。
【００１５】
ソレノイドコイル６８は、上下ヨーク６４、６５間に配設される。プランジャ７０は、ソレノイドコイル６８内に内挿され、上下方向に往復運動可能に構成されている。また、プランジャ７０の下方にはプランジャスプリング６９が取り付けられており、プランジャスプリング６９はプランジャ７０を常に上方に付勢している。ソレノイドコイル６８に駆動電流（駆動パルス）が供給されると磁力が発生し、プランジャ７０は下方に移動する。駆動電流が遮断されると、プランジャ７０はプランジャスプリング６９による付勢力によって上昇して元の初期位置に復帰する。
【００１６】
プランジャ７０の上部にはフック部７１が取り付けられており、フック部７１とプランジャ７０との間に溝状段差部７０ａが形成される。溝状段差部７０ａ内において、フック部７１の下端部が後述する係合部７１ａを構成する。アクチュエータＣＹＬ１内の上部、下部にはそれぞれ、上、下クッション部７２、７３が設けられ、プランジャ７０の上下運動の衝撃が吸収される。
【００１７】
リード６１の先端部に近接して、ロータリーピック６６が各リード６１に対応して配設される。ロータリーピック６６の外周部には、複数（例えば４つ）の駆動爪６６ａ（６６ａ１〜６６ａ４）が一体に形成される。ロータリーピック６６には、逆回転防止のために、ラチェットではなく、四角形のカム部７６が両面に固定的に設けられると共に、カムスプリング７５が近接して設けられる。ロータリーピック６６は、駆動爪６６ａが溝状段差部７０ａの係合部７１ａから駆動力を受けることで回転軸７４を中心に回転する。後述するように、カム部７６及びカムスプリング７５の作用によって、ロータリーピック６６は、実質的に一方向（図４（ｃ）でいう時計方向）にのみ回転する。
【００１８】
カムスプリング７５は金属等の板状弾性部材で構成され、図４（ａ）に示すように、コ字状に形成される。カムスプリング７５は、一端部が装置本体に対して固定的に取り付けられる一方、他端部がロータリーピック６６を挟むようにして、カム部７６を常にリード６１から離間する方向に付勢する。なお、カム部７６の４隅は略弧状に処理されている。
【００１９】
各リード６１は、駆動爪６６ａにより弾かれることで任意のタイミングで独立して振動し、それによって発音するが、個々のリード６１の振動だけでは大きく良好な音が得られない。そこで、次に説明するように、共鳴プレートＰＬＡ、ＰＬＢ、ＰＬＣに、リード６１の振動を振動伝達機構部ＥＭ（ＥＭＡ、ＥＭＢ、ＥＭＣ）を介して伝達することで拡声し、音響を得るようにしている。
【００２０】
図３に示すように、センターブロック６３の下方には、上方から順に、円盤状の共鳴プレートＰＬＡ、ＰＬＢ、ＰＬＣが積層配置されている。センターブロック６３は、プレートセンターシャフト２０と固定関係になっており、各共鳴プレートＰＬＡ、ＰＬＢ、ＰＬＣは、それらの中心部にて、プレートセンターシャフト２０に固定されたプレートホルダ２５（２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ）により保持されている。
【００２１】
各共鳴プレートＰＬＡ、ＰＬＢ、ＰＬＣは、例えば金属板で構成され、それらの厚みは、ＰＬＡ＞ＰＬＢ＞ＰＬＣ、直径は、ＰＬＡ＜ＰＬＢ＜ＰＬＣのように設定されている。発音音量は、ＰＬＡ＜ＰＬＢ＜ＰＬＣとなっている。
【００２２】
また、振動伝達機構部ＥＭＡ、ＥＭＢ、ＥＭＣは、共鳴プレートＰＬＡ、ＰＬＢ、ＰＬＣに対応してプレートセンターシャフト２０の周りに設けられる。例えば、振動伝達機構部ＥＭＣ及びそれに関連する要素を例に説明すると、図５に示すように、振動伝達機構部ＥＭＣは、平面視ドーナツ状に形成された軟鉄等の磁性体でなるヨーク（以下、「クラッチヨーク２１Ｃ」と称する）と、クラッチヨーク２１Ｃ内で、プレートセンターシャフト２０を中心に巻装されたソレノイドコイル（以下、「クラッチコイル２２Ｃ」と称する）とから構成される。クラッチヨーク２１Ｃはその中心部でプレートセンターシャフト２０に固着されている。
【００２３】
一方、共鳴プレートＰＬＣには、軟鉄等の磁性体でなる板状でドーナツ状のヨーク（以下、「ショートヨーク２４Ｃ」と称する）が取り付けられ、ショートヨーク２４Ｃの上部には同形状の緩衝プレート２３Ｃが貼着されている。クラッチコイル２２Ｃへの非通電時においては、クラッチヨーク２１Ｃの下端部は、緩衝プレート２３Ｃに近接対向しており、両者の隙間は約０．３〜０．５ｍｍ程度に設定されている。
【００２４】
他の振動伝達機構部ＥＭＡ、ＥＭＢのクラッチヨーク２１Ａ、２１Ｂ、クラッチコイル２２Ａ、２２Ｂ、緩衝プレート２３Ａ、２３Ｂ、ショートヨーク２４Ａ、２４Ｂの構成は、クラッチヨーク２１Ｃ、クラッチコイル２２Ｃ、緩衝プレート２３Ｃ、ショートヨーク２４Ｃと同様であり、関連要素についても同様に構成される。
【００２５】
ここで、まず、アクチュエータＣＹＬ１の動作を説明する。ＣＰＵ１１は、ＭＩＤＩＩ／Ｆ１４から入力する等によってメモリ１３に記憶された演奏データを読み出し、該演奏データ中の音高データに対応したアクチュエータＣＹＬ１のソレノイドコイル６８に対して、演奏データ中のキーオンデータをトリガとして駆動電流を送るよう制御する。
【００２６】
図６は、アクチュエータＣＹＬ１の要部の動作の遷移を示す図である。まず、同図（ａ）に示すように、初期位置では、溝状段差部７０ａ内にロータリーピック６６の駆動爪６６ａ１が入り込んでいる。次に、ソレノイドコイル６８に通電されると、プランジャ７０（及びフック部７１）が下降を開始し、係合部７１ａが駆動爪６６ａ１に当接し（同図（ｂ））、ロータリーピック６６が時計方向に回転して係合部７１ａに係合している駆動爪６６ａ１とは対称位置にある駆動爪６６ａ３がリード６１の先端部を弾いて発音させる（同図（ｃ））。このとき、カムスプリング７５の反力によりカム部７６を介してロータリーピック６６に与えられる回転駆動力の方向が、一時的に反時計方向となるが、係合部７１ａによる時計方向への回転駆動力がそれに勝っているので、ロータリーピック６６は反時計方向に回転することがない。
【００２７】
プランジャ７０がさらに下降していくと、リード６１を弾いた駆動爪６６ａ３はリード６１から離間していき、やがて、カムスプリング７５の反力によりロータリーピック６６に与えられる回転駆動力の方向が、時計方向に戻る（同図（ｄ））。そして、プランジャ７０は下死点である下降端位置に到達する（同図（ｅ））。
【００２８】
次に、ソレノイドコイル６８への通電が遮断されると、プランジャスプリング６９による反力によってプランジャ７０は上昇を開始する。しかし、ロータリーピック６６には、カムスプリング７５によって依然として時計方向への回転駆動力が付与されているから、プランジャ７０が上昇しても、ロータリーピック６６は反時計方向に回転することがない（同図（ｆ））。
【００２９】
プランジャ７０が上昇し初期位置近傍まで戻って、ロータリーピック６６の駆動爪６６ａ４の位置に溝状段差部７０ａが来ると（同図（ｇ））、カムスプリング７５による時計方向への回転駆動力によってロータリーピック６６が時計方向に回転し、駆動爪６６ａ４が溝状段差部７０ａに入り込んで、元の初期状態に復帰する（同図（ｈ））。このようにして、リード６１を励振させて１回発音させるための発音動作行程が完了する。
【００３０】
次に、振動伝達機構部ＥＭの動作を説明する。ＣＰＵ１１は、演奏データ中のＥＭ指示コマンドに応じて、振動伝達機構部ＥＭＡ〜ＥＭＣのいずれかに選択的に動作指示を与える。すなわち、振動伝達機構部ＥＭＡ〜ＥＭＣのいずれかのクラッチコイル２２に駆動電流を供給する。本実施の形態では、曲毎に振動伝達機構部ＥＭＡ〜ＥＭＣのいずれか１つが動作するようにしているが、同時に複数が動作するように構成してもよい。
【００３１】
例えば、振動伝達機構部ＥＭＣのクラッチコイル２２Ｃに通電されると、クラッチヨーク２１Ｃに磁力が発生し、ショートヨーク２４Ｃを吸着する。このとき、緩衝プレート２３Ｃにより、クラッチヨーク２１Ｃとショートヨーク２４Ｃとの間の衝撃が吸収されると共に、衝突音が低減される。両ヨーク２１Ｃ、ヨーク２４Ｃの吸着によって、振動伝達機構部ＥＭＣを介して、センターブロック６３（Ｕ／Ｌ）と共鳴プレートＰＬＣとが連結状態となると、振動が効率よく伝達される振動伝達状態となる。従って、リード６１の振動がセンターブロック６３から振動伝達機構部ＥＭＣを介してショートヨーク２４Ｃ、共鳴プレートＰＬＣへと伝達され、共鳴プレートＰＬＣが振動し、拡声された良好な音響が得られる。
【００３２】
その後、演奏データ中のエンドデータに応じて、クラッチコイル２２Ｃへの通電が解除されると、クラッチヨーク２１Ｃがショートヨーク２４Ｃから離間しようとする。その際、両者間に緩衝プレート２３が介在するので、両者の強固な吸着が防止されており、両者が速やかに離間するので、吸着、離間動作の応答特性が良好になっている。
【００３３】
他の振動伝達機構部ＥＭＡ、ＥＭＢについても同様に、動作指示により動作して、それぞれ対応する共鳴プレートＰＬＡ、ＰＬＢに対して連結状態となったとき、リード６１の振動を伝達する。
【００３４】
本演奏装置にはさらに、変調機構部ＭＯＤが設けられている。各変調機構部ＭＯＤ（ＭＯＤＡ、ＭＯＤＢ、ＭＯＤＣ）は、共鳴プレートＰＬＡ、ＰＬＢに対応して設けられる。図３、図５では、変調機構部ＭＯＤのうち変調機構部ＭＯＤＢのみが現され、変調機構部ＭＯＤＡ、変調機構部ＭＯＤＢは現されていないが、共鳴プレートＰＬの円周方向における異なる位置に配置されている。
【００３５】
変調機構部ＭＯＤＢ及びそれに関連する要素を例に説明すると、変調機構部ＭＯＤＢは、ヨーク３２内において巻装されたソレノイドコイル３１内にプランジャ３５が内挿され、プランジャ３５が上下方向に往復運動可能に構成されている。また、プランジャ３５の上端部に固着された固着板３８にスプリング３６が取り付けられ、スプリング３６は、プランジャ３５を常に同図上方に付勢する。さらに、プランジャ３５の下端部からは鉛直棒３３が延設され、鉛直棒３３は、共鳴プレートＰＬＡに設けられた穴ＰＬＡａを貫通して下方に垂下されている。また、鉛直棒３３の先端に設けられた押さえ板３４の下面にフェルト等の緩衝部材３７が貼着されている。
【００３６】
他の変調機構部ＭＯＤＡ、ＭＯＤＣについても、鉛直棒の長さが異なるだけで、他は変調機構部ＭＯＤＢと同様に構成される。また、変調機構部ＭＯＤＣの鉛直棒が貫通するための穴は、共鳴プレートＰＬＡ及び共鳴プレートＰＬＢに設けられる。
【００３７】
次に、変調機構部ＭＯＤの動作を説明する。ＣＰＵ１１は、演奏データ中のモジュレーションデータに応じて、変調機構部ＭＯＤに駆動電流を送る。なお、本実施の形態では、駆動電流は、動作指示が与えられている振動伝達機構部ＥＭに対応する変調機構部ＭＯＤ、すなわち、振動して音響を発生している共鳴プレートＰＬに対応する変調機構部ＭＯＤに対してのみ送られるが、変調機構部ＭＯＤの動作状況にかかわらず全変調機構部ＭＯＤに対して一律に送られるようにしてもよい。
【００３８】
例えば、変調機構部ＭＯＤＢのソレノイドコイル３１に駆動電流が供給されると、ヨーク３２に磁力が発生し、プランジャ３５が下方に動作するので、駆動電流の強さ（パルス幅）に応じた強さで緩衝部材３７が共鳴プレートＰＬＢに当接する。また、駆動電流が遮断あるいは弱まると、スプリング３６の反力によってプランジャ３５が上昇するので、緩衝部材３７が共鳴プレートＰＬＢから離間するか、あるいは緩衝部材３７の共鳴プレートＰＬＢに対する押圧力が弱まる。駆動電流が完全に遮断されると、プランジャ３５と共に緩衝部材３７が初期位置に復帰する。緩衝部材３７が共鳴プレートＰＬＢから離間する方向に移動したとき、リード６１の振動が残っていれば、共鳴プレートＰＬＢは振動エネルギを受けることができるので、その振動を再び強めることができる。
【００３９】
ここで、モジュレーションデータは、変調機構部ＭＯＤを駆動して共鳴プレートＰＬの振動状態を制御するためのデータであるので、「振動制御信号」とも称する。共鳴プレートＰＬの振動態様は、モジュレーションデータの内容によって決まり、緩衝部材３７の共鳴プレートＰＬへの接離状態を時間的に変化させることで、様々な振動態様が可能で、変調等の効果が得られる。変調制御によれば、音色変化やトレモロのような効果も実現可能である。
【００４０】
具体的には、例えば、緩衝部材３７により時間的に強弱を繰り返して押圧する等の振動制御が考えられる。あるいは、単純に、共鳴プレートＰＬに緩衝部材３７を強く当接させ、三角波漸増により振動を急激に減衰させる等の強制止音制御も考えられる。
【００４１】
このような振動制御は、振動終了時に限るものでなく、発音される楽音の立ち上がりから発音途中を通じて減衰するまでの領域のいずれにも適用可能であるので、全領域において発音特性を可変にすることができる。例えば、リード６１の振動開始時点では共鳴プレートＰＬに緩衝部材３７を当接させておき、リード６１の振動開始直後に緩衝部材３７を徐々に離間させれば、オルゴール的でないアタックの弱い楽音を発音させることも可能である。
【００４２】
また、共鳴プレートＰＬの振動制御は、緩衝部材３７による接離状態の時間的変化だけでなく、例えば、緩衝部材３７による押圧で共鳴プレートＰＬを変形させることで行うこともでき、両者を混合して行うことも可能である。これらによっても、共鳴プレートＰＬの振動状態を変化させ、変調等の効果を実現することができる。
【００４３】
本実施の形態によれば、リード６１の振動が振動伝達機構部ＥＭを介して共鳴プレートＰＬに伝達されて音響が発生するようにし、演奏データ中のモジュレーションデータに基づいて変調機構部ＭＯＤが駆動され、共鳴プレートＰＬに緩衝部材３７が接離することで、共鳴プレートＰＬの振動状態が制御されるので、発音される楽音の立ち上がりから減衰するまでに亘って発音特性が可変となり、発音特性を多様に変化させることができる。特に、発生する音響に変調効果を与えることにより、アコースティックでありながら、一般のオルゴールにはないような楽音も発音可能になるので、音楽的に優れた演奏の実現可能性を広げることができる。
【００４４】
なお、各変調機構部ＭＯＤは、対応する共鳴プレートＰＬの円周方向において２つ以上設けてもよく、例えば、プレートセンターシャフト２０を挟んだ対称位置に２つ設けてもよい。あるいは、変調機構部ＭＯＤを１つの共鳴プレートＰＬに対して２つ以上設ける場合は、プレートセンターシャフト２０からの距離が異なる位置に設け、モジュレーションデータに応じて、そのうちのいずれかまたはすべての変調機構部ＭＯＤが駆動されるようにしてもよい。共鳴プレートＰＬの半径方向における緩衝部材３７の当接位置が異なれば、同じ接離態様であっても振動制御に関する作用が異なるため、制御態様が豊富になる。
【００４５】
さらには、リード６１、センターブロック６３、振動伝達機構部ＥＭ及び変調機構部ＭＯＤは、これらで１つの振動系とみなすことができ、この振動系におけるいずれかの所定部分に変調機構部ＭＯＤの緩衝部材３７に相当する部材を接離可能に構成してもよい。例えば、リード６１に接離可能に構成すれば、リード６１に緩衝部材が接触したとき、その振動が直ちに減衰するので、急速な止音制御が可能になる。このように、振動制御により変調等の効果を付与できるならば、緩衝部材３７の接触位置、乃至、振動系における変調機構部ＭＯＤの作用対象は、共鳴プレートＰＬに限定されない。
【００４６】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態は、共鳴プレートＰＬの振動状態を検出してフィードバック制御する点が第１の実施の形態と異なる。振動伝達機構部ＥＭ、アクチュエータＣＹＬ１及びその他の構成は第１の実施の形態と同一である。
【００４７】
図７は、第２の実施の形態に係る演奏装置の部分拡大断面図であり、特に変調機構部の近傍を示している。共鳴プレートＰＬ（ＰＬＡ２、ＰＬＢ２、ＰＬＣ２）にそれぞれ対応して、変調機構部ＭＯＤ（ＭＯＤＡ２、ＭＯＤＢ２、ＭＯＤＣ２）が設けられ、同図（ａ）は変調機構部ＭＯＤＢ２、同図（ｂ）は変調機構部ＭＯＤＡ２を示す。
【００４８】
同図（ａ）に示すように、変調機構部ＭＯＤＢ２は、第１の実施の形態における変調機構部ＭＯＤＢのヨーク３２に相当するヨーク１３２Ｂから、延設部１３２Ｂａが下方に延設された点のみが変調機構部ＭＯＤＢと異なり、その他の構成は同様である。また、共鳴プレートＰＬＡ２には、第１の実施の形態における共鳴プレートＰＬＡの穴ＰＬＡａに代えて、延設部１３２Ｂａが貫通するための穴ＰＬＡ２ａが設けられる点が共鳴プレートＰＬＡと異なり、その他は同様である。
【００４９】
変調機構部ＭＯＤＢ２にはさらに、光学的に非接触で共鳴プレートＰＬＢ２の振動を検出する振動検出手段としての振動センサＯＰＴが設けられる。振動センサＯＰＴは、共鳴プレートＰＬＡ２の下方であって共鳴プレートＰＬＢ２の上面に対向して、延設部１３２Ｂａの側部に取り付けられ、例えば、共鳴プレートＰＬＢ２に光を照射し、その反射光の位相の変化から共鳴プレートＰＬＢ２の振動状態を検出する。なお、共鳴プレートＰＬＢ２の振動状態を非接触で検出することができれば、振動センサＯＰＴの構成や取り付け位置は例示したものに限定されるものではない。
【００５０】
変調機構部ＭＯＤＣ２は、図示はしないが、変調機構部ＭＯＤＢ２と基本的に同様に構成され、振動センサＯＰＴも設けられる。変調機構部ＭＯＤＣ２を設けるために、共鳴プレートＰＬＢ２にも、穴ＰＬＡ２ａに相当する穴（図示せず）が設けられ、その他は共鳴プレートＰＬＢと同様に構成される。変調機構部ＭＯＤＡ２については、ヨーク１３２Ａの側部に振動センサＯＰＴが設けられる点だけが第１の実施の形態における変調機構部ＭＯＤＡと異なる。
【００５１】
また、本実施の形態では、振動パターンテーブルが第２ＲＯＭ１８に記憶される。振動パターンテーブルは、図示はしないが、予め定めた複数の各区分毎に、共鳴プレートＰＬの振動態様を目標振動パターンとして登録したものであり、例えば、第１区分には急速減衰、第２区分には強弱の繰り返し等、のように対応付けられる。そして、モジュレーションデータをその内容によっていずれかの区分に割り当てる。従って、モジュレーションデータによって、対応する目標振動パターンが設定される。
【００５２】
そして、ＣＰＵ１１は、モジュレーションデータに応じて変調機構部ＭＯＤを駆動制御する際、対応する振動センサＯＰＴによる検出結果を参照しつつ、変調機構部ＭＯＤへの駆動電流を増減することで、共鳴プレートＰＬの振動状態が上記設定した目標振動パターンに近づくようにフィードバック制御する。これにより、モジュレーションデータに沿った共鳴プレートＰＬの振動状態が確保される。
【００５３】
本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏するだけでなく、フィードバック制御により、モジュレーションデータに沿った一層忠実な楽音効果を実現することができる。
【００５４】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態は、変調機構部ＭＯＤの押さえ板３４の下面に設けられる緩衝部材の構成が第１の実施の形態と異なり、振動伝達機構部ＥＭ、アクチュエータＣＹＬ１及びその他の構成は第１の実施の形態と同一である。
【００５５】
図８は、第３の実施の形態における変調機構部ＭＯＤの構成を示す部分側面図であり、緩衝部材のバリエーションが例示されている。例えば、同図（ａ）に示すように、押さえ板３４の下面には、第１の実施の形態における緩衝部材３７に代えて、緩衝部材４１が貼着される。緩衝部材４１はゴム等の弾性体でその下面が緩やかな凸面状に形成されている。また、同図（ｂ）の例では、押さえ板３４の下面に設けられたゴム等の緩衝部材４２は、その下面にギザギザ状の凹凸を有する。また、同図（ｃ）の例では、押さえ板３４の下面には、２層構造の緩衝部材４３、４４が設けられる。例えば、緩衝部材４３はゴム、緩衝部材４４はフェルト等で構成され、その硬さは、緩衝部材４３＞緩衝部材４４となっている。
【００５６】
同図（ａ）に示す緩衝部材４１で共鳴プレートＰＬを押圧すれば、平坦面である場合に比し押圧力を徐々に大きくすることができる。同図（ｂ）に示す緩衝部材４２、または同図（ｃ）に示す緩衝部材４３、４４で押圧すれば、当接当初の押圧力を小さくすることができる。
【００５７】
本実施の形態では、同図（ａ）〜（ｃ）に示す構成の変調機構部ＭＯＤが、１つの共鳴プレートＰＬに対して１つずつ設けられる。そして、モジュレーションデータに基づいて、いずれかまたは複数種類の変調機構部ＭＯＤが選択され、その選択された変調機構部ＭＯＤに、第１の実施の形態と同様にモジュレーションデータに応じた駆動電流が送られる。
【００５８】
本実施の形態によれば、変調機構部ＭＯＤの緩衝部材の種類を複数設け、それらを、モジュレーションデータに応じて選択的に駆動するようにしたので、第１の実施の形態に比し、発音特性を一層多様に変化させることができる。
【００５９】
なお、図８（ａ）〜（ｃ）に例示するような、緩衝部材の種類が異なる変調機構部ＭＯＤは、共鳴プレートＰＬの円周方向における同じ位置に配置してもよいが、異なる位置に配置すれば、制御態様の豊富化につながる。
【００６０】
従って、駆動電流の与え方、変調機構部ＭＯＤの同時駆動数、及び緩衝部材の形状・材質、という要素の組み合わせは各種考えられ、その組み合わせをモジュレーションデータに基づいて規定するようにすれば、共鳴プレートＰＬの振動制御の態様のバリエーションは極めて広くなる。さらには、半径方向における変調機構部ＭＯＤの配置位置を異ならせれば、バリエーションは一層広くなる。
【００６１】
なお、図８（ａ）〜（ｃ）に例示する変調機構部ＭＯＤを交換可能に構成し、変調機構部ＭＯＤを異なる種類に取り替えて演奏することで、同じ演奏データであっても異なった印象に聞こえるようにする、等の応用が可能になる。
【００６２】
なお、変調機構部ＭＯＤのバリエーションは、図８（ａ）〜（ｃ）に例示するものに限定されず、また、例えば、共鳴プレートＰＬを上下両側から挟み込むような構成を採用してもよい。
【００６３】
なお、第１〜第３の実施の形態では、共鳴プレートＰＬの振動状態を制御する「振動制御信号」としては、モジュレーションデータのみであるとしたが、これに限るものでなく、例えば、キーオフデータ、キーオフベロシティデータ、音色データ、キーオンベロシティデータ等の他のデータも「振動制御信号」に含め、これらに基づいて変調機構部ＭＯＤの駆動制御を行うように構成してもよい。
【００６４】
例えば、モジュレーションデータに基づき変調機構部ＭＯＤを駆動制御すると共に、キーオフデータがあったときは、強制止音、すなわち、共鳴プレートＰＬの振動を強制的に減衰させるように制御してもよい。あるいは、変調を行わない構成を採用する場合は、モジュレーションデータを用いず、キーオフデータのみに基づいて変調機構部ＭＯＤを駆動制御することで、変調機構部ＭＯＤをダンパ専用機構として機能させることも可能である。上記のようにキーオフデータに応じて強制止音を行う場合は、さらにキーオフベロシティデータに応じて押圧態様を変え、減衰速度を制御するようにしてもよい。
【００６５】
また、例えば、モジュレーションデータを用いず、音色データに基づいて、適した音色となるような態様で変調機構部ＭＯＤを駆動制御するようにしてもよい。
【００６６】
また、例えば、モジュレーションデータと共にキーオンベロシティデータを用い、キーオンベロシティデータに応じて、制御中の全期間に亘って変調機構部ＭＯＤによる共鳴プレートＰＬの押圧強さを制御し（キーオンベロシティデータ値が大きいほど全期間に亘って弱く押圧する等）、その発音に関し、全体としてキーオンベロシティデータに応じて発音音量が推移するようにしてもよい。
【００６７】
上記のように、モジュレーションデータ以外の他のデータを変調機構部ＭＯＤの駆動制御に用いる場合、第２の実施の形態では、上記他のデータに基づく目標振動パターンの設定、第３の実施の形態では、駆動する変調機構部ＭＯＤの選択、という形で制御態様の変更を行えばよい。
【００６８】
なお、第１〜第３の実施の形態において、用いられる演奏データは、メモリ１３等から読み出されたものに限定されず、例えば、鍵盤やパッドやホイール等の入力操作部の操作者による操作によって発生するデータであってもよい。
【００６９】
なお、第１〜第３の実施の形態において、変調機構部ＭＯＤの駆動制御による発音特性の制御を可能にする観点からは、センターブロック６３と共鳴プレートＰＬの両者が常時連結状態となるように振動伝達機構部ＥＭを制御するか、あるいは振動伝達機構部ＥＭを設けることなく、当初から両者を振動伝達可能に構成してもよい。
【００７０】
なお、第１〜第３の実施の形態において、振動発生体として、リード６１を例示したが、励振されて発音のための振動を発生させるものであれば、これに限られるものではなく、アコースティックな発音をするもの、すなわち、機械的に励振される「弦」や「音板」のような振動発生体であっても本発明を適用可能であり、金属製や木製等の板状体も含まれる。また、リード６１等の振動発生体を励振する機構として、弾く動作で励振するアクチュエータＣＹＬ１を例示したが、このような機構に限定されるものではない。
【００７１】
なお、振動して音響を発する響体として板状の共鳴プレートＰＬを例示したが、振動発生体としてのリード６１の振動を受けて振動し、音響を発する響体であればよく、その形状や材質は限定されない。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、発音特性を多様に変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る演奏装置の制御機構の構成を示すブロック図である。
【図２】 本実施の形態に係る演奏装置の平面図である。
【図３】 図２のＡ−Ａ線に沿う片側断面図である。
【図４】 本図（ｂ）のＦ１矢視図（図（ａ））、アクチュエータ上部の平面図（図（ｂ））、及びアクチュエータの近傍を示す図３の部分拡大図（図（ｃ））である。
【図５】 振動伝達機構部及び変調機構部の近傍を示す図３の部分拡大図である。
【図６】 アクチュエータの要部の動作の遷移を示す図である。
【図７】 第２の実施の形態に係る演奏装置の部分拡大断面図である。
【図８】 第３の実施の形態における変調機構部の構成を示す部分側面図である。
【符号の説明】
１１ ＣＰＵ（駆動制御手段）、 １３ メモリ（信号入力手段）、 １４ ＭＩＤＩインターフェイス（ＭＩＤＩＩ／Ｆ）（信号入力手段）、 １７ ドライバ（ＰＷＭ）、 ３１ ソレノイドコイル、 ３２ ヨーク、 ３５ プランジャ、 ３７ 緩衝部材、 ６１ リード（振動発生体）、 ＣＹＬ１ アクチュエータ（励振手段）、 ＰＬ 共鳴プレート（響体）、 ＥＭ 振動伝達機構部（振動伝達手段）、 ＭＯＤ 変調機構部（制振手段）、 ＯＰＴ 振動センサ（振動検出手段）
【発明の属する技術の分野】
本発明は、振動発生体の振動を響体に伝達して音響を得る演奏装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、オルゴール装置のように、リード等の振動発生体を振動させて、その振動を響体に伝えて音響を得るようにした演奏装置が知られている。また、下記特許文献１に例示されるように、振動発生体と響体との間に両者の接触面積を手動で変更可能な調節手段を設け、音量等を調節可能に構成した演奏装置も知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１４９１５７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１の演奏装置では、振動発生体と響体との接触面積を変更するのみであるので、音量変更等の発音特性の単純な変更しか行えず、減衰特性の制御や変調効果の付与等による多様な発音特性を得る上で、改善の余地があった。
【０００５】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、発音特性を多様に変化させることができる演奏装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項１の演奏装置は、励振手段と、前記励振手段により励振されることで振動する振動発生体と、響体と、前記振動発生体と前記響体との間に介装され、両者を連結状態にして前記振動発生体の振動を前記響体に伝達することで、該響体を振動させ音響を発生させる振動伝達手段と、少なくとも、発音を指示する発音指示信号及び振動を制御する振動制御信号を入力する信号入力手段と、前記響体に接離可能に構成された制振手段と、前記信号入力手段により入力された発音指示信号に基づいて前記励振手段を駆動することで、前記振動発生体を振動させると共に、前記信号入力手段により入力された振動制御信号に基づいて前記制振手段を駆動することで前記響体の振動状態を制御する駆動制御手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、例えば、発音される楽音の立ち上がり特性、発音途中の特性、または減衰特性等が可変となり、よって、発音特性を多様に変化させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【０００９】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る演奏装置の制御機構の構成を示すブロック図である。
【００１０】
本装置は、ＣＰＵ１１（駆動制御手段）に、バス１５を通じて、第１ＲＯＭ１２、メモリ１３、ＭＩＤＩインターフェイス（ＭＩＤＩＩ／Ｆ）１４、第２ＲＯＭ１８及びドライバ（ＰＷＭ）１７が接続されて構成される。ＣＰＵ１１は、本装置全体の制御を司る。第１ＲＯＭ１２は、不図示のプログラムＲＯＭ、データＲＯＭ及びワーキングＲＯＭで構成され、ＣＰＵ１１が実行する制御プログラムや各種データ等を記憶する。ＭＩＤＩＩ／Ｆ１４は、不図示のＭＩＤＩ機器等からの演奏データをＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）信号として入力する。メモリ１３はＲＡＭ等で構成され、演奏データを記憶するほか、ＭＩＤＩＩ／Ｆ１４から入力された演奏データも記憶することができる。第２ＲＯＭ１８は、パラメータテーブル等を記憶している。ドライバ１７は、それぞれ後述する、励振手段としてのアクチュエータＣＹＬ１、振動伝達手段としての振動伝達機構部ＥＭ、及び制振手段としての変調機構部ＭＯＤを駆動制御する。
【００１１】
本実施の形態で用いる演奏データには、少なくとも、発音指示のためのキーオンデータ、発音音高を指示する音高データ、振動伝達機構部ＥＭを駆動するためのＥＭ指示コマンド、曲の終わりを指示するエンドデータ、及び変調機構部ＭＯＤを駆動するためのモジュレーションデータが含まれる。なお、これら各データの形式は問わないが、演奏データがＭＩＤＩデータであるとした場合、モジュレーションデータは、例えば、エクスクルーシブ・メッセージに含まれる。なお、このほか、演奏データには、音色データ、キーオンベロシティデータ、キーオフデータ（消音指示信号）、キーオフベロシティデータ等が含まれるものとする。なお、これら各データは、必ずしも演奏データ中に含まれるものに限られるものではなく、例えば、演奏データに付随するものであってもよい。
【００１２】
図２は、本実施の形態に係る演奏装置の平面図、図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う片側断面図である。なお、図２では、後述する響体としての共鳴プレートＰＬ（ＰＬＡ、ＰＬＢ、ＰＬＣ）の図示が省略されている。図４（ｃ）は、図３の部分拡大図であり、特にアクチュエータＣＹＬ１の近傍を示している。図４（ｂ）はアクチュエータＣＹＬ１上部の平面図、図４（ａ）は同図（ｂ）のＦ１矢視図である。図５は、図３の部分拡大図であり、特に振動伝達機構部ＥＭ及び変調機構部ＭＯＤの近傍を示している。
【００１３】
図２、図４（ｃ）に示すように、振動発生体である各リード６１の基端部６２は、センターブロック６３（上側センターブロック６３Ｕ及び下側センターブロック６３Ｌ）に固定され、各リード６１は基端部６２から延設される。各リード６１は、外周方向に向かって平面的に放射状に複数（例えば２０本）延びている。なお、本実施の形態では、アクチュエータＣＹＬ１の配列は、各リード６１の長さの違いに起因して渦巻き状を成すが、基端部６２の位置を個々に異ならせて、アクチュエータＣＹＬ１が円形状に配列されるように構成してもよい。
【００１４】
アクチュエータＣＹＬ１は、リード６１に対応して設けられ、図４（ｃ）に示すように、ソレノイドコイル６８、プランジャ７０、プランジャスプリング６９、フック部７１、上下ヨーク６４、６５等を備える。なお、上下ヨーク６４、６５は全アクチュエータＣＹＬ１に共通のものとして構成され、構成が簡単になっている。すなわち、上下ヨーク６４、６５は、いずれも円盤状に形成され、センターブロック６３Ｌにヨークスペーサ６７で適当な間隔が保たれて略平行に配設される。
【００１５】
ソレノイドコイル６８は、上下ヨーク６４、６５間に配設される。プランジャ７０は、ソレノイドコイル６８内に内挿され、上下方向に往復運動可能に構成されている。また、プランジャ７０の下方にはプランジャスプリング６９が取り付けられており、プランジャスプリング６９はプランジャ７０を常に上方に付勢している。ソレノイドコイル６８に駆動電流（駆動パルス）が供給されると磁力が発生し、プランジャ７０は下方に移動する。駆動電流が遮断されると、プランジャ７０はプランジャスプリング６９による付勢力によって上昇して元の初期位置に復帰する。
【００１６】
プランジャ７０の上部にはフック部７１が取り付けられており、フック部７１とプランジャ７０との間に溝状段差部７０ａが形成される。溝状段差部７０ａ内において、フック部７１の下端部が後述する係合部７１ａを構成する。アクチュエータＣＹＬ１内の上部、下部にはそれぞれ、上、下クッション部７２、７３が設けられ、プランジャ７０の上下運動の衝撃が吸収される。
【００１７】
リード６１の先端部に近接して、ロータリーピック６６が各リード６１に対応して配設される。ロータリーピック６６の外周部には、複数（例えば４つ）の駆動爪６６ａ（６６ａ１〜６６ａ４）が一体に形成される。ロータリーピック６６には、逆回転防止のために、ラチェットではなく、四角形のカム部７６が両面に固定的に設けられると共に、カムスプリング７５が近接して設けられる。ロータリーピック６６は、駆動爪６６ａが溝状段差部７０ａの係合部７１ａから駆動力を受けることで回転軸７４を中心に回転する。後述するように、カム部７６及びカムスプリング７５の作用によって、ロータリーピック６６は、実質的に一方向（図４（ｃ）でいう時計方向）にのみ回転する。
【００１８】
カムスプリング７５は金属等の板状弾性部材で構成され、図４（ａ）に示すように、コ字状に形成される。カムスプリング７５は、一端部が装置本体に対して固定的に取り付けられる一方、他端部がロータリーピック６６を挟むようにして、カム部７６を常にリード６１から離間する方向に付勢する。なお、カム部７６の４隅は略弧状に処理されている。
【００１９】
各リード６１は、駆動爪６６ａにより弾かれることで任意のタイミングで独立して振動し、それによって発音するが、個々のリード６１の振動だけでは大きく良好な音が得られない。そこで、次に説明するように、共鳴プレートＰＬＡ、ＰＬＢ、ＰＬＣに、リード６１の振動を振動伝達機構部ＥＭ（ＥＭＡ、ＥＭＢ、ＥＭＣ）を介して伝達することで拡声し、音響を得るようにしている。
【００２０】
図３に示すように、センターブロック６３の下方には、上方から順に、円盤状の共鳴プレートＰＬＡ、ＰＬＢ、ＰＬＣが積層配置されている。センターブロック６３は、プレートセンターシャフト２０と固定関係になっており、各共鳴プレートＰＬＡ、ＰＬＢ、ＰＬＣは、それらの中心部にて、プレートセンターシャフト２０に固定されたプレートホルダ２５（２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ）により保持されている。
【００２１】
各共鳴プレートＰＬＡ、ＰＬＢ、ＰＬＣは、例えば金属板で構成され、それらの厚みは、ＰＬＡ＞ＰＬＢ＞ＰＬＣ、直径は、ＰＬＡ＜ＰＬＢ＜ＰＬＣのように設定されている。発音音量は、ＰＬＡ＜ＰＬＢ＜ＰＬＣとなっている。
【００２２】
また、振動伝達機構部ＥＭＡ、ＥＭＢ、ＥＭＣは、共鳴プレートＰＬＡ、ＰＬＢ、ＰＬＣに対応してプレートセンターシャフト２０の周りに設けられる。例えば、振動伝達機構部ＥＭＣ及びそれに関連する要素を例に説明すると、図５に示すように、振動伝達機構部ＥＭＣは、平面視ドーナツ状に形成された軟鉄等の磁性体でなるヨーク（以下、「クラッチヨーク２１Ｃ」と称する）と、クラッチヨーク２１Ｃ内で、プレートセンターシャフト２０を中心に巻装されたソレノイドコイル（以下、「クラッチコイル２２Ｃ」と称する）とから構成される。クラッチヨーク２１Ｃはその中心部でプレートセンターシャフト２０に固着されている。
【００２３】
一方、共鳴プレートＰＬＣには、軟鉄等の磁性体でなる板状でドーナツ状のヨーク（以下、「ショートヨーク２４Ｃ」と称する）が取り付けられ、ショートヨーク２４Ｃの上部には同形状の緩衝プレート２３Ｃが貼着されている。クラッチコイル２２Ｃへの非通電時においては、クラッチヨーク２１Ｃの下端部は、緩衝プレート２３Ｃに近接対向しており、両者の隙間は約０．３〜０．５ｍｍ程度に設定されている。
【００２４】
他の振動伝達機構部ＥＭＡ、ＥＭＢのクラッチヨーク２１Ａ、２１Ｂ、クラッチコイル２２Ａ、２２Ｂ、緩衝プレート２３Ａ、２３Ｂ、ショートヨーク２４Ａ、２４Ｂの構成は、クラッチヨーク２１Ｃ、クラッチコイル２２Ｃ、緩衝プレート２３Ｃ、ショートヨーク２４Ｃと同様であり、関連要素についても同様に構成される。
【００２５】
ここで、まず、アクチュエータＣＹＬ１の動作を説明する。ＣＰＵ１１は、ＭＩＤＩＩ／Ｆ１４から入力する等によってメモリ１３に記憶された演奏データを読み出し、該演奏データ中の音高データに対応したアクチュエータＣＹＬ１のソレノイドコイル６８に対して、演奏データ中のキーオンデータをトリガとして駆動電流を送るよう制御する。
【００２６】
図６は、アクチュエータＣＹＬ１の要部の動作の遷移を示す図である。まず、同図（ａ）に示すように、初期位置では、溝状段差部７０ａ内にロータリーピック６６の駆動爪６６ａ１が入り込んでいる。次に、ソレノイドコイル６８に通電されると、プランジャ７０（及びフック部７１）が下降を開始し、係合部７１ａが駆動爪６６ａ１に当接し（同図（ｂ））、ロータリーピック６６が時計方向に回転して係合部７１ａに係合している駆動爪６６ａ１とは対称位置にある駆動爪６６ａ３がリード６１の先端部を弾いて発音させる（同図（ｃ））。このとき、カムスプリング７５の反力によりカム部７６を介してロータリーピック６６に与えられる回転駆動力の方向が、一時的に反時計方向となるが、係合部７１ａによる時計方向への回転駆動力がそれに勝っているので、ロータリーピック６６は反時計方向に回転することがない。
【００２７】
プランジャ７０がさらに下降していくと、リード６１を弾いた駆動爪６６ａ３はリード６１から離間していき、やがて、カムスプリング７５の反力によりロータリーピック６６に与えられる回転駆動力の方向が、時計方向に戻る（同図（ｄ））。そして、プランジャ７０は下死点である下降端位置に到達する（同図（ｅ））。
【００２８】
次に、ソレノイドコイル６８への通電が遮断されると、プランジャスプリング６９による反力によってプランジャ７０は上昇を開始する。しかし、ロータリーピック６６には、カムスプリング７５によって依然として時計方向への回転駆動力が付与されているから、プランジャ７０が上昇しても、ロータリーピック６６は反時計方向に回転することがない（同図（ｆ））。
【００２９】
プランジャ７０が上昇し初期位置近傍まで戻って、ロータリーピック６６の駆動爪６６ａ４の位置に溝状段差部７０ａが来ると（同図（ｇ））、カムスプリング７５による時計方向への回転駆動力によってロータリーピック６６が時計方向に回転し、駆動爪６６ａ４が溝状段差部７０ａに入り込んで、元の初期状態に復帰する（同図（ｈ））。このようにして、リード６１を励振させて１回発音させるための発音動作行程が完了する。
【００３０】
次に、振動伝達機構部ＥＭの動作を説明する。ＣＰＵ１１は、演奏データ中のＥＭ指示コマンドに応じて、振動伝達機構部ＥＭＡ〜ＥＭＣのいずれかに選択的に動作指示を与える。すなわち、振動伝達機構部ＥＭＡ〜ＥＭＣのいずれかのクラッチコイル２２に駆動電流を供給する。本実施の形態では、曲毎に振動伝達機構部ＥＭＡ〜ＥＭＣのいずれか１つが動作するようにしているが、同時に複数が動作するように構成してもよい。
【００３１】
例えば、振動伝達機構部ＥＭＣのクラッチコイル２２Ｃに通電されると、クラッチヨーク２１Ｃに磁力が発生し、ショートヨーク２４Ｃを吸着する。このとき、緩衝プレート２３Ｃにより、クラッチヨーク２１Ｃとショートヨーク２４Ｃとの間の衝撃が吸収されると共に、衝突音が低減される。両ヨーク２１Ｃ、ヨーク２４Ｃの吸着によって、振動伝達機構部ＥＭＣを介して、センターブロック６３（Ｕ／Ｌ）と共鳴プレートＰＬＣとが連結状態となると、振動が効率よく伝達される振動伝達状態となる。従って、リード６１の振動がセンターブロック６３から振動伝達機構部ＥＭＣを介してショートヨーク２４Ｃ、共鳴プレートＰＬＣへと伝達され、共鳴プレートＰＬＣが振動し、拡声された良好な音響が得られる。
【００３２】
その後、演奏データ中のエンドデータに応じて、クラッチコイル２２Ｃへの通電が解除されると、クラッチヨーク２１Ｃがショートヨーク２４Ｃから離間しようとする。その際、両者間に緩衝プレート２３が介在するので、両者の強固な吸着が防止されており、両者が速やかに離間するので、吸着、離間動作の応答特性が良好になっている。
【００３３】
他の振動伝達機構部ＥＭＡ、ＥＭＢについても同様に、動作指示により動作して、それぞれ対応する共鳴プレートＰＬＡ、ＰＬＢに対して連結状態となったとき、リード６１の振動を伝達する。
【００３４】
本演奏装置にはさらに、変調機構部ＭＯＤが設けられている。各変調機構部ＭＯＤ（ＭＯＤＡ、ＭＯＤＢ、ＭＯＤＣ）は、共鳴プレートＰＬＡ、ＰＬＢに対応して設けられる。図３、図５では、変調機構部ＭＯＤのうち変調機構部ＭＯＤＢのみが現され、変調機構部ＭＯＤＡ、変調機構部ＭＯＤＢは現されていないが、共鳴プレートＰＬの円周方向における異なる位置に配置されている。
【００３５】
変調機構部ＭＯＤＢ及びそれに関連する要素を例に説明すると、変調機構部ＭＯＤＢは、ヨーク３２内において巻装されたソレノイドコイル３１内にプランジャ３５が内挿され、プランジャ３５が上下方向に往復運動可能に構成されている。また、プランジャ３５の上端部に固着された固着板３８にスプリング３６が取り付けられ、スプリング３６は、プランジャ３５を常に同図上方に付勢する。さらに、プランジャ３５の下端部からは鉛直棒３３が延設され、鉛直棒３３は、共鳴プレートＰＬＡに設けられた穴ＰＬＡａを貫通して下方に垂下されている。また、鉛直棒３３の先端に設けられた押さえ板３４の下面にフェルト等の緩衝部材３７が貼着されている。
【００３６】
他の変調機構部ＭＯＤＡ、ＭＯＤＣについても、鉛直棒の長さが異なるだけで、他は変調機構部ＭＯＤＢと同様に構成される。また、変調機構部ＭＯＤＣの鉛直棒が貫通するための穴は、共鳴プレートＰＬＡ及び共鳴プレートＰＬＢに設けられる。
【００３７】
次に、変調機構部ＭＯＤの動作を説明する。ＣＰＵ１１は、演奏データ中のモジュレーションデータに応じて、変調機構部ＭＯＤに駆動電流を送る。なお、本実施の形態では、駆動電流は、動作指示が与えられている振動伝達機構部ＥＭに対応する変調機構部ＭＯＤ、すなわち、振動して音響を発生している共鳴プレートＰＬに対応する変調機構部ＭＯＤに対してのみ送られるが、変調機構部ＭＯＤの動作状況にかかわらず全変調機構部ＭＯＤに対して一律に送られるようにしてもよい。
【００３８】
例えば、変調機構部ＭＯＤＢのソレノイドコイル３１に駆動電流が供給されると、ヨーク３２に磁力が発生し、プランジャ３５が下方に動作するので、駆動電流の強さ（パルス幅）に応じた強さで緩衝部材３７が共鳴プレートＰＬＢに当接する。また、駆動電流が遮断あるいは弱まると、スプリング３６の反力によってプランジャ３５が上昇するので、緩衝部材３７が共鳴プレートＰＬＢから離間するか、あるいは緩衝部材３７の共鳴プレートＰＬＢに対する押圧力が弱まる。駆動電流が完全に遮断されると、プランジャ３５と共に緩衝部材３７が初期位置に復帰する。緩衝部材３７が共鳴プレートＰＬＢから離間する方向に移動したとき、リード６１の振動が残っていれば、共鳴プレートＰＬＢは振動エネルギを受けることができるので、その振動を再び強めることができる。
【００３９】
ここで、モジュレーションデータは、変調機構部ＭＯＤを駆動して共鳴プレートＰＬの振動状態を制御するためのデータであるので、「振動制御信号」とも称する。共鳴プレートＰＬの振動態様は、モジュレーションデータの内容によって決まり、緩衝部材３７の共鳴プレートＰＬへの接離状態を時間的に変化させることで、様々な振動態様が可能で、変調等の効果が得られる。変調制御によれば、音色変化やトレモロのような効果も実現可能である。
【００４０】
具体的には、例えば、緩衝部材３７により時間的に強弱を繰り返して押圧する等の振動制御が考えられる。あるいは、単純に、共鳴プレートＰＬに緩衝部材３７を強く当接させ、三角波漸増により振動を急激に減衰させる等の強制止音制御も考えられる。
【００４１】
このような振動制御は、振動終了時に限るものでなく、発音される楽音の立ち上がりから発音途中を通じて減衰するまでの領域のいずれにも適用可能であるので、全領域において発音特性を可変にすることができる。例えば、リード６１の振動開始時点では共鳴プレートＰＬに緩衝部材３７を当接させておき、リード６１の振動開始直後に緩衝部材３７を徐々に離間させれば、オルゴール的でないアタックの弱い楽音を発音させることも可能である。
【００４２】
また、共鳴プレートＰＬの振動制御は、緩衝部材３７による接離状態の時間的変化だけでなく、例えば、緩衝部材３７による押圧で共鳴プレートＰＬを変形させることで行うこともでき、両者を混合して行うことも可能である。これらによっても、共鳴プレートＰＬの振動状態を変化させ、変調等の効果を実現することができる。
【００４３】
本実施の形態によれば、リード６１の振動が振動伝達機構部ＥＭを介して共鳴プレートＰＬに伝達されて音響が発生するようにし、演奏データ中のモジュレーションデータに基づいて変調機構部ＭＯＤが駆動され、共鳴プレートＰＬに緩衝部材３７が接離することで、共鳴プレートＰＬの振動状態が制御されるので、発音される楽音の立ち上がりから減衰するまでに亘って発音特性が可変となり、発音特性を多様に変化させることができる。特に、発生する音響に変調効果を与えることにより、アコースティックでありながら、一般のオルゴールにはないような楽音も発音可能になるので、音楽的に優れた演奏の実現可能性を広げることができる。
【００４４】
なお、各変調機構部ＭＯＤは、対応する共鳴プレートＰＬの円周方向において２つ以上設けてもよく、例えば、プレートセンターシャフト２０を挟んだ対称位置に２つ設けてもよい。あるいは、変調機構部ＭＯＤを１つの共鳴プレートＰＬに対して２つ以上設ける場合は、プレートセンターシャフト２０からの距離が異なる位置に設け、モジュレーションデータに応じて、そのうちのいずれかまたはすべての変調機構部ＭＯＤが駆動されるようにしてもよい。共鳴プレートＰＬの半径方向における緩衝部材３７の当接位置が異なれば、同じ接離態様であっても振動制御に関する作用が異なるため、制御態様が豊富になる。
【００４５】
さらには、リード６１、センターブロック６３、振動伝達機構部ＥＭ及び変調機構部ＭＯＤは、これらで１つの振動系とみなすことができ、この振動系におけるいずれかの所定部分に変調機構部ＭＯＤの緩衝部材３７に相当する部材を接離可能に構成してもよい。例えば、リード６１に接離可能に構成すれば、リード６１に緩衝部材が接触したとき、その振動が直ちに減衰するので、急速な止音制御が可能になる。このように、振動制御により変調等の効果を付与できるならば、緩衝部材３７の接触位置、乃至、振動系における変調機構部ＭＯＤの作用対象は、共鳴プレートＰＬに限定されない。
【００４６】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態は、共鳴プレートＰＬの振動状態を検出してフィードバック制御する点が第１の実施の形態と異なる。振動伝達機構部ＥＭ、アクチュエータＣＹＬ１及びその他の構成は第１の実施の形態と同一である。
【００４７】
図７は、第２の実施の形態に係る演奏装置の部分拡大断面図であり、特に変調機構部の近傍を示している。共鳴プレートＰＬ（ＰＬＡ２、ＰＬＢ２、ＰＬＣ２）にそれぞれ対応して、変調機構部ＭＯＤ（ＭＯＤＡ２、ＭＯＤＢ２、ＭＯＤＣ２）が設けられ、同図（ａ）は変調機構部ＭＯＤＢ２、同図（ｂ）は変調機構部ＭＯＤＡ２を示す。
【００４８】
同図（ａ）に示すように、変調機構部ＭＯＤＢ２は、第１の実施の形態における変調機構部ＭＯＤＢのヨーク３２に相当するヨーク１３２Ｂから、延設部１３２Ｂａが下方に延設された点のみが変調機構部ＭＯＤＢと異なり、その他の構成は同様である。また、共鳴プレートＰＬＡ２には、第１の実施の形態における共鳴プレートＰＬＡの穴ＰＬＡａに代えて、延設部１３２Ｂａが貫通するための穴ＰＬＡ２ａが設けられる点が共鳴プレートＰＬＡと異なり、その他は同様である。
【００４９】
変調機構部ＭＯＤＢ２にはさらに、光学的に非接触で共鳴プレートＰＬＢ２の振動を検出する振動検出手段としての振動センサＯＰＴが設けられる。振動センサＯＰＴは、共鳴プレートＰＬＡ２の下方であって共鳴プレートＰＬＢ２の上面に対向して、延設部１３２Ｂａの側部に取り付けられ、例えば、共鳴プレートＰＬＢ２に光を照射し、その反射光の位相の変化から共鳴プレートＰＬＢ２の振動状態を検出する。なお、共鳴プレートＰＬＢ２の振動状態を非接触で検出することができれば、振動センサＯＰＴの構成や取り付け位置は例示したものに限定されるものではない。
【００５０】
変調機構部ＭＯＤＣ２は、図示はしないが、変調機構部ＭＯＤＢ２と基本的に同様に構成され、振動センサＯＰＴも設けられる。変調機構部ＭＯＤＣ２を設けるために、共鳴プレートＰＬＢ２にも、穴ＰＬＡ２ａに相当する穴（図示せず）が設けられ、その他は共鳴プレートＰＬＢと同様に構成される。変調機構部ＭＯＤＡ２については、ヨーク１３２Ａの側部に振動センサＯＰＴが設けられる点だけが第１の実施の形態における変調機構部ＭＯＤＡと異なる。
【００５１】
また、本実施の形態では、振動パターンテーブルが第２ＲＯＭ１８に記憶される。振動パターンテーブルは、図示はしないが、予め定めた複数の各区分毎に、共鳴プレートＰＬの振動態様を目標振動パターンとして登録したものであり、例えば、第１区分には急速減衰、第２区分には強弱の繰り返し等、のように対応付けられる。そして、モジュレーションデータをその内容によっていずれかの区分に割り当てる。従って、モジュレーションデータによって、対応する目標振動パターンが設定される。
【００５２】
そして、ＣＰＵ１１は、モジュレーションデータに応じて変調機構部ＭＯＤを駆動制御する際、対応する振動センサＯＰＴによる検出結果を参照しつつ、変調機構部ＭＯＤへの駆動電流を増減することで、共鳴プレートＰＬの振動状態が上記設定した目標振動パターンに近づくようにフィードバック制御する。これにより、モジュレーションデータに沿った共鳴プレートＰＬの振動状態が確保される。
【００５３】
本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を奏するだけでなく、フィードバック制御により、モジュレーションデータに沿った一層忠実な楽音効果を実現することができる。
【００５４】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態は、変調機構部ＭＯＤの押さえ板３４の下面に設けられる緩衝部材の構成が第１の実施の形態と異なり、振動伝達機構部ＥＭ、アクチュエータＣＹＬ１及びその他の構成は第１の実施の形態と同一である。
【００５５】
図８は、第３の実施の形態における変調機構部ＭＯＤの構成を示す部分側面図であり、緩衝部材のバリエーションが例示されている。例えば、同図（ａ）に示すように、押さえ板３４の下面には、第１の実施の形態における緩衝部材３７に代えて、緩衝部材４１が貼着される。緩衝部材４１はゴム等の弾性体でその下面が緩やかな凸面状に形成されている。また、同図（ｂ）の例では、押さえ板３４の下面に設けられたゴム等の緩衝部材４２は、その下面にギザギザ状の凹凸を有する。また、同図（ｃ）の例では、押さえ板３４の下面には、２層構造の緩衝部材４３、４４が設けられる。例えば、緩衝部材４３はゴム、緩衝部材４４はフェルト等で構成され、その硬さは、緩衝部材４３＞緩衝部材４４となっている。
【００５６】
同図（ａ）に示す緩衝部材４１で共鳴プレートＰＬを押圧すれば、平坦面である場合に比し押圧力を徐々に大きくすることができる。同図（ｂ）に示す緩衝部材４２、または同図（ｃ）に示す緩衝部材４３、４４で押圧すれば、当接当初の押圧力を小さくすることができる。
【００５７】
本実施の形態では、同図（ａ）〜（ｃ）に示す構成の変調機構部ＭＯＤが、１つの共鳴プレートＰＬに対して１つずつ設けられる。そして、モジュレーションデータに基づいて、いずれかまたは複数種類の変調機構部ＭＯＤが選択され、その選択された変調機構部ＭＯＤに、第１の実施の形態と同様にモジュレーションデータに応じた駆動電流が送られる。
【００５８】
本実施の形態によれば、変調機構部ＭＯＤの緩衝部材の種類を複数設け、それらを、モジュレーションデータに応じて選択的に駆動するようにしたので、第１の実施の形態に比し、発音特性を一層多様に変化させることができる。
【００５９】
なお、図８（ａ）〜（ｃ）に例示するような、緩衝部材の種類が異なる変調機構部ＭＯＤは、共鳴プレートＰＬの円周方向における同じ位置に配置してもよいが、異なる位置に配置すれば、制御態様の豊富化につながる。
【００６０】
従って、駆動電流の与え方、変調機構部ＭＯＤの同時駆動数、及び緩衝部材の形状・材質、という要素の組み合わせは各種考えられ、その組み合わせをモジュレーションデータに基づいて規定するようにすれば、共鳴プレートＰＬの振動制御の態様のバリエーションは極めて広くなる。さらには、半径方向における変調機構部ＭＯＤの配置位置を異ならせれば、バリエーションは一層広くなる。
【００６１】
なお、図８（ａ）〜（ｃ）に例示する変調機構部ＭＯＤを交換可能に構成し、変調機構部ＭＯＤを異なる種類に取り替えて演奏することで、同じ演奏データであっても異なった印象に聞こえるようにする、等の応用が可能になる。
【００６２】
なお、変調機構部ＭＯＤのバリエーションは、図８（ａ）〜（ｃ）に例示するものに限定されず、また、例えば、共鳴プレートＰＬを上下両側から挟み込むような構成を採用してもよい。
【００６３】
なお、第１〜第３の実施の形態では、共鳴プレートＰＬの振動状態を制御する「振動制御信号」としては、モジュレーションデータのみであるとしたが、これに限るものでなく、例えば、キーオフデータ、キーオフベロシティデータ、音色データ、キーオンベロシティデータ等の他のデータも「振動制御信号」に含め、これらに基づいて変調機構部ＭＯＤの駆動制御を行うように構成してもよい。
【００６４】
例えば、モジュレーションデータに基づき変調機構部ＭＯＤを駆動制御すると共に、キーオフデータがあったときは、強制止音、すなわち、共鳴プレートＰＬの振動を強制的に減衰させるように制御してもよい。あるいは、変調を行わない構成を採用する場合は、モジュレーションデータを用いず、キーオフデータのみに基づいて変調機構部ＭＯＤを駆動制御することで、変調機構部ＭＯＤをダンパ専用機構として機能させることも可能である。上記のようにキーオフデータに応じて強制止音を行う場合は、さらにキーオフベロシティデータに応じて押圧態様を変え、減衰速度を制御するようにしてもよい。
【００６５】
また、例えば、モジュレーションデータを用いず、音色データに基づいて、適した音色となるような態様で変調機構部ＭＯＤを駆動制御するようにしてもよい。
【００６６】
また、例えば、モジュレーションデータと共にキーオンベロシティデータを用い、キーオンベロシティデータに応じて、制御中の全期間に亘って変調機構部ＭＯＤによる共鳴プレートＰＬの押圧強さを制御し（キーオンベロシティデータ値が大きいほど全期間に亘って弱く押圧する等）、その発音に関し、全体としてキーオンベロシティデータに応じて発音音量が推移するようにしてもよい。
【００６７】
上記のように、モジュレーションデータ以外の他のデータを変調機構部ＭＯＤの駆動制御に用いる場合、第２の実施の形態では、上記他のデータに基づく目標振動パターンの設定、第３の実施の形態では、駆動する変調機構部ＭＯＤの選択、という形で制御態様の変更を行えばよい。
【００６８】
なお、第１〜第３の実施の形態において、用いられる演奏データは、メモリ１３等から読み出されたものに限定されず、例えば、鍵盤やパッドやホイール等の入力操作部の操作者による操作によって発生するデータであってもよい。
【００６９】
なお、第１〜第３の実施の形態において、変調機構部ＭＯＤの駆動制御による発音特性の制御を可能にする観点からは、センターブロック６３と共鳴プレートＰＬの両者が常時連結状態となるように振動伝達機構部ＥＭを制御するか、あるいは振動伝達機構部ＥＭを設けることなく、当初から両者を振動伝達可能に構成してもよい。
【００７０】
なお、第１〜第３の実施の形態において、振動発生体として、リード６１を例示したが、励振されて発音のための振動を発生させるものであれば、これに限られるものではなく、アコースティックな発音をするもの、すなわち、機械的に励振される「弦」や「音板」のような振動発生体であっても本発明を適用可能であり、金属製や木製等の板状体も含まれる。また、リード６１等の振動発生体を励振する機構として、弾く動作で励振するアクチュエータＣＹＬ１を例示したが、このような機構に限定されるものではない。
【００７１】
なお、振動して音響を発する響体として板状の共鳴プレートＰＬを例示したが、振動発生体としてのリード６１の振動を受けて振動し、音響を発する響体であればよく、その形状や材質は限定されない。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、発音特性を多様に変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る演奏装置の制御機構の構成を示すブロック図である。
【図２】 本実施の形態に係る演奏装置の平面図である。
【図３】 図２のＡ−Ａ線に沿う片側断面図である。
【図４】 本図（ｂ）のＦ１矢視図（図（ａ））、アクチュエータ上部の平面図（図（ｂ））、及びアクチュエータの近傍を示す図３の部分拡大図（図（ｃ））である。
【図５】 振動伝達機構部及び変調機構部の近傍を示す図３の部分拡大図である。
【図６】 アクチュエータの要部の動作の遷移を示す図である。
【図７】 第２の実施の形態に係る演奏装置の部分拡大断面図である。
【図８】 第３の実施の形態における変調機構部の構成を示す部分側面図である。
【符号の説明】
１１ ＣＰＵ（駆動制御手段）、 １３ メモリ（信号入力手段）、 １４ ＭＩＤＩインターフェイス（ＭＩＤＩＩ／Ｆ）（信号入力手段）、 １７ ドライバ（ＰＷＭ）、 ３１ ソレノイドコイル、 ３２ ヨーク、 ３５ プランジャ、 ３７ 緩衝部材、 ６１ リード（振動発生体）、 ＣＹＬ１ アクチュエータ（励振手段）、 ＰＬ 共鳴プレート（響体）、 ＥＭ 振動伝達機構部（振動伝達手段）、 ＭＯＤ 変調機構部（制振手段）、 ＯＰＴ 振動センサ（振動検出手段）
Claims (6)
- 励振手段と、
前記励振手段により励振されることで振動する振動発生体と、
響体と、
前記振動発生体と前記響体との間に介装され、両者を連結状態にして前記振動発生体の振動を前記響体に伝達することで、該響体を振動させ音響を発生させる振動伝達手段と、
少なくとも、発音を指示する発音指示信号及び振動を制御する振動制御信号を入力する信号入力手段と、
前記響体に接離可能に構成された制振手段と、
前記信号入力手段により入力された発音指示信号に基づいて前記励振手段を駆動することで、前記振動発生体を振動させると共に、前記信号入力手段により入力された振動制御信号に基づいて前記制振手段を駆動することで前記響体の振動状態を制御する駆動制御手段とを有することを特徴とする演奏装置。 - 前記駆動制御手段は、前記響体の振動状態を制御することで、発生する音響に変調効果を与えることが可能であることを特徴とする請求項１記載の演奏装置。
- 前記駆動制御手段は、前記響体に対する前記制振手段の接離状態を時間的に変化させるか、または前記制振手段を前記響体に押圧して前記響体を変形させるかの、少なくとも一方によって、前記変調効果を与えることを特徴とする請求項２記載の演奏装置。
- 前記駆動制御手段は、前記入力された振動制御信号に消音を指示する消音指示信号が含まれている場合は、前記響体の振動を急速に減衰させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の演奏装置。
- 前記響体の振動状態を検出する振動検出手段をさらに有し、前記駆動制御手段は、前記入力された振動制御信号に応じて目標振動パターンを設定すると共に、前記振動検出手段による検出結果に基づいて、前記響体の振動状態が前記設定した目標振動パターンに近づくようにフィードバック制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の演奏装置。
- 前記制振手段は、前記響体における互いに異なる位置に接離するように複数設けられ、前記駆動制御手段は、前記入力された振動制御信号に基づいて、前記複数の制振手段の中から駆動すべき制振手段を少なくとも１つ選択することを特徴とする請求項１記載の演奏装置。
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