JP4225335B2 - 鍵駆動システム - Google Patents

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Description

この発明は、鍵盤楽器の手動演奏に際して、押鍵に対する反力を調整する鍵駆動システムに関する。
従来、電子キーボードやアコースティックピアノ等の鍵盤楽器には、各鍵を個々に駆動するソレノイド等のアクチュエータを設けたものがある(例えば、特許文献1,2参照。)。この種の鍵盤楽器においては、楽曲を構成する一連の楽音に対応する演奏情報に応じてアクチュエータにより各鍵を駆動して、自動演奏を行うことができるようになっている。
また、鍵盤楽器には、特許文献1のように、鍵の動作を検出する位置センサを設けたものがあり、自動演奏の際には位置センサの検出結果に基づいて鍵をアクチュエータにより適切に動作させることができるようになっている。
さらに、電子キーボードのように電子音を発生する電子鍵盤楽器では、特許文献2のように、自動演奏モードと手動演奏モードとの切り換えができるようになっている。そして、手動演奏モードにおいては、手指で押鍵する際に押鍵に対する反力(鍵制動力)を付加して、アコースティックピアノのように生の音を発生する自然鍵盤楽器の押鍵感覚が得られるようになっている。上記反力の付加は、電子鍵盤楽器における押鍵感覚が自然鍵盤楽器に比べて非常に軽いために行われている。
特開平2−254494号公報 特開平4−204697号公報
ところで、アコースティックピアノのように弦をハンマーで叩く等して生の音を発生させる自然鍵盤楽器では、低音部ほどハンマー等の駆動部品が重くなるため、鍵の駆動に必要な力が高音部よりも大きくなるという問題があり、素早い打鍵動作が困難となっている。また、初心者や子供、中高年のように力の弱い人にとっては、上述した自然鍵盤楽器の演奏が困難となる。
なお、上述した課題は、特許文献1,2に記載されたものでは解決することができない。すなわち、特許文献1に記載のものでは自動演奏の際にアクチュエータにより鍵の駆動を行うだけの構成となっているため、また、特許文献2に記載のものでは自然演奏楽器の押鍵感覚が得られるように反力を付加するため、いずれの場合でも手動演奏において鍵の駆動に必要な力を軽減することはできない。
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、手動演奏に際して押鍵に対する反力を軽減して、素早い打鍵操作を行うことができると共に、力の弱い人でも鍵盤楽器を演奏することができる鍵駆動システムを提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明は、押鍵により発音する鍵盤楽器に使用する鍵駆動システムであって、鍵に対する押し付け圧力を検出する圧力検出センサと、前記鍵の動作状態を検出する状態検出センサと、前記鍵を押鍵方向に駆動させるアクチュエータと、前記圧力検出センサが前記押し付け圧力を検出し、かつ、前記状態検出センサが前記鍵の移動を検出した際に、前記圧力検出センサの検出結果を0よりも大きく、かつ、発音に要する押鍵圧力よりも小さくなるように鍵の動作状態に基づいて設定された圧力閾値に保持しつつ、前記アクチュエータの動作を制御する制御部とを備えることを特徴とする鍵駆動システムを提案している。
この発明に係る鍵駆動システムによれば、押し付け圧力及び鍵の移動の両方が検出されることで、手指での押鍵が開始されたことを制御部において判定することができる。そして、手指による押鍵がなされた際には、圧力検出センサの検出結果が押鍵圧力(手指の力のみで押鍵する場合の圧力)よりも小さい値の圧力閾値に保持されるように、制御部によりアクチュエータの動作を制御して鍵を押鍵方向に移動させるため、発音に要する押鍵圧力よりも小さい力で押鍵して発音させることができる。すなわち、手動演奏の際には、アクチュエータの動作により手指による押鍵をアシストして押鍵に対する反力を軽減することができる。
また、本発明は、前記鍵駆動システムにおいて、前記圧力閾値が、前記状態検出センサの検出結果に基づいて算出された鍵の移動速度に基づいて設定されることを特徴とする鍵駆動システムを提案している。
さらに、本発明は、前記鍵駆動システムにおいて、前記制御部は、前記圧力検出センサの検出結果が前記圧力閾値となるように前記アクチュエータの動作を制御した後に、前記状態検出センサの検出結果に基づいて前記鍵の移動に追従させるように前記アクチュエータの動作をフィードバック制御することを特徴とする鍵駆動システムを提案している。
また、本発明は、前記鍵駆動システムにおいて、発音に要する押鍵圧力の時間履歴を示す履歴テーブルを前記鍵の移動速度に対応づけて記憶させたメモリ部を備え、前記圧力検出センサが前記押し付け圧力を検出し、かつ、前記状態検出センサが前記鍵の移動を検出した際に、前記制御部が、前記状態検出センサの検出結果に基づいて前記鍵の移動速度を算出して該移動速度に対応する前記履歴テーブルを前記メモリ部から読み出し、該履歴テーブルを参照して前記圧力閾値を設定することを特徴とする鍵駆動システムを提案している。
本発明によれば、手指での押鍵に対する反力を軽減することができるため、ハンマー等の重い駆動部品を備えた鍵盤楽器でも高音部や低音部に関わらず圧力閾値を一定とすることで素早い打鍵操作を行うことができる。また、演奏者の力にあわせて圧力閾値を設定することで力の弱い人でも上記駆動部品を備えた鍵盤楽器を演奏することが可能となる。
また、本発明によれば、アクチュエータのフィードバック制御を実施することにより、アクチュエータが鍵の動作を阻害することを確実に防止することができる。すなわち、鍵の動きが不自然になることを確実に防止することができる。
さらに、本発明によれば、鍵の移動速度に対応づけて押鍵圧力の時間履歴を示す履歴テーブルを予めメモリ部に記憶させておくことで、状態検出センサの検出結果に基づく圧力閾値の設定を容易に行うことができる。
また、小さい鍵の移動速度には小さな音を発生させる履歴テーブルを対応づけ、大きい鍵の移動速度には大きな音を発生させる履歴テーブルを対応づけてメモリ部に記憶させておくことで、押鍵する際にその移動速度を変化させるだけで、押鍵により発生する音の大きさを容易に変化させることができる。
以下、図1〜3を参照して本発明の一実施形態に係る鍵駆動システムについて説明する。図1に示すように、鍵駆動システム1は、鍵盤楽器の手動演奏に際して押鍵に対する反力を調整する役割を果たすものであり、鍵盤楽器の各鍵3に取り付けて構成されている。
鍵盤楽器の各鍵3は、その後端3b側を支点F1としてフレーム(不図示)に対して揺動できるようになっており、鍵3の下方にはフレームに対して揺動可能に取り付けられた揺動レバー5が配置されている。
揺動レバー5は、その長手方向が鍵3の前後方向となるように配置されており、その中途部を支点F2として揺動できるようにフレームに支持されている。この揺動レバー5は、その前端5aが鍵3の前端3a側に係合しているため、鍵3の揺動に連動して支点F2を中心に揺動することになる。
そして、支点F2よりも揺動レバー5の後端5b側には、例えばアコースティックピアノにおいて弦を叩くハンマー等の錘が取り付けられるようになっており、揺動レバー5の重心は上記支点F2よりも後端5b側にずれている。したがって、鍵3は揺動レバー5の自重によって揺動方向の一方(A方向)に付勢されることになる。すなわち、揺動レバー5は、鍵3をA方向に付勢する付勢手段として機能する。
そして、この鍵盤楽器では、手指により鍵3の表面3cを押して鍵3及び揺動レバー5をA方向とは逆向き(B方向)に揺動させることで、音が発生するようになっている。
鍵駆動システム1は、鍵3の表面3cに対する押し付け圧力を検出する圧力検出センサ11と、鍵3の動作状態を検出する状態検出センサ13と、鍵3を押鍵方向(B方向)に駆動させるアクチュエータ15と、アクチュエータ15を動作させるための参照データを記憶したメモリ部17と、圧力検出センサ11、状態検出センサ13の検出結果やメモリ部17に記憶された参照データに基づいてアクチュエータ15の動作を制御する制御部19とを備えている。
圧力検出センサ11は、鍵3の表面3cに取り付けられたフィルム状の感圧センサからなり、この感圧センサは、例えば、手指により鍵3の表面3cを押し付ける圧力を電圧に変換する圧電素子により構成される。圧力検出センサ11を上記感圧センサにより構成することで、鍵3に対する押し付け圧力を直接的に検出することができる。
状態検出センサ13は、鍵3の揺動位置を検出する位置センサからなり、この位置センサは、例えば鍵3の前端3a側の裏面3dに取り付けられて磁界強度を電圧として検出するホール素子21と、ホール素子21に対向してフレームに固定された磁石23とから構成されている。
ホール素子21は、鍵3が押されていない初期位置に配されている状態で磁石23から最も遠くに位置し、鍵3をB方向に揺動させることで磁石23に近づくようになっている。そして、このホール素子21において検出される電圧の大きさは、磁石23から離れている程小さく、磁石23に近づく程大きくなる。したがって、この位置センサにおいては、鍵3の揺動位置を電圧の大きさとして検出することができるようになっている。
なお、上述した位置センサでは、磁石23を鍵3の裏面3dに固定してホール素子21をフレーム側に固定するとしても構わない。また、状態検出センサ13として用いる位置センサでは鍵3の揺動位置を検出できればよいため、位置センサは例えば光学式センサ等により構成されるとしてもよい。
アクチュエータ15は、揺動レバー5の後端5b側の下方に配置されてフレームに固定されたソレノイドコイル25と、ソレノイドコイル25に挿通されて揺動レバー5の後端5bに当接する磁性体のプランジャ27とから構成されている。このアクチュエータ15においては、ソレノイドコイル25に電流を流すことでプランジャ27が揺動レバー5の後端5bを下方から押し上げて、揺動レバー5及び鍵3をB方向に揺動させることができるようになっている。ここで、プランジャ27により揺動レバー5の後端5b側を押し上げる力は、ソレノイドコイル25に流す電流の大きさにより制御することができる。
なお、ソレノイドコイル25に電流が流れていない状態においては、プランジャ27が所定位置に配されて揺動レバー5及び鍵3のA方向への揺動を規制する規制部材としての役割も果たす。
また、メモリ部17には、上述した参照データとして、図3に示すように、発音に要する押鍵圧力(手指の力のみで押鍵する場合の圧力)の時間履歴を示す履歴テーブルG1が、初期段階における鍵3の移動速度(以下、鍵3の初期速度と呼ぶ。)に対応づけて複数記憶されている。具体的には、小さい鍵3の初期速度と小さな音を発生させる履歴テーブルG1とが対応づけられ、大きい鍵3の初期速度と大きな音を発生させる履歴テーブルG1とが対応づけられている。
次に、上述のように構成された鍵駆動システム1により鍵3を駆動制御する方法について以下に説明する。なお、ここで説明する鍵3の駆動制御は、演奏者が手指で押鍵する手動演奏の際に行われるものである。
図2に示すように、はじめに、鍵3が押されていない初期位置に配された状態で、感圧センサが押し付け圧力P(N/m)を検出したか否かを判定する(ステップS1)。すなわち、ステップS1においては、手指が鍵3の表面3cに接触して押し付けられているか否かを判定するようになっている。このステップS1は、押し付け圧力Pが0よりも大きくなるまで繰り返し行われる。
そして、ステップS1において感圧センサが0よりも大きい押し付け圧力Pを検出したと判定されると、位置センサが鍵3の移動を検出したか否かを判定する(ステップS2)。すなわち、ステップS2においては、手指の動作により鍵3が初期位置からB方向に揺動したか否かを判定するようになっている。このステップS2は、鍵3の初期位置からB方向への揺動長さL(m)が0よりも大きくなるまで繰り返し行われる。
以上のように、これらステップS1,S2において押し付け圧力P及び鍵3の初期位置からの移動の両方が検出されることで、手指での押鍵が開始されたことを制御部19において判定することができる。
そして、ステップS2において位置センサが0よりも大きい揺動長さLを検出したと判定されると、制御部19がステップS2における位置センサの検出結果に基づいて所定の圧力閾値X(N/m)を設定する(ステップS3)。この圧力閾値Xは、0よりも大きく、かつ、手指の力のみで押鍵して発音させる場合の押鍵圧力よりも小さい値に設定される(図3参照)。すなわち、圧力閾値Xは、押鍵圧力よりも小さい手指の力で押鍵するための設定値となっている。
具体的に、このステップS3では、制御部19が、ステップS2において検出された揺動長さLに基づいて鍵3の初期速度を算出して、この初期速度に対応する履歴テーブルG1(図3参照)をメモリ部17から読み出し、この履歴テーブルG1を参照して圧力閾値Xを設定する。
このステップS3が完了した後には、感圧センサの検出結果が圧力閾値Xに保持されるように、また、鍵3が押鍵圧力の履歴テーブルG1にあわせて動作するように、制御部19によりアクチュエータ15の動作を制御する。
具体的には、はじめに、制御部19が感圧センサにおいて検出される押し付け圧力Pと圧力閾値Xとを比較する(ステップS4)。このステップS4において、押し付け圧力Pが圧力閾値Xよりも小さいと判定された場合には、手指の動きが鍵3のB方向への動きに追従できなくなるため、制御部19の指令によりアクチュエータ15のソレノイドコイル25に供給する駆動電流を減少させる(ステップS5)。ここでは、アクチュエータ15による鍵3の駆動力が減少するため、押し付け圧力Pが増加して押鍵の際に手指の動きを鍵3の動きに追従させることができる。
なお、このステップS5において、駆動電流が0となっても押し付け圧力Pが圧力閾値Xよりも小さい場合には、駆動電流を0のままとする。すなわち、ソレノイドコイル25に供給する駆動電流の向きは1方向のみであり、アクチュエータ15により鍵3をA方向に駆動しないようになっている。
また、ステップS4において押し付け圧力Pが圧力閾値Xよりも大きいと判定された場合には、制御部19の指令によりアクチュエータ15のソレノイドコイル25に供給する駆動電流を増加させる(ステップS6)。これにより、アクチュエータ15による鍵3の駆動力が増加するため、手指での押鍵に対する反力が圧力閾値Xまで軽減されることになる。
そして、これらステップS5若しくはステップS6の後には、制御部19が位置センサの検出結果に基づいて鍵3の移動速度や加速度を算出し、この鍵3の移動速度や加速度に追従させるようにアクチュエータ15の動作をフィードバック制御する(ステップS7)。このフィードバック制御においてもソレノイドコイル25に流す電流の値が増減する。このステップS7を実施することにより、アクチュエータ15が鍵3の動作を阻害することを確実に防止することができる。すなわち、鍵3の動きが不自然になることを確実に防止することができる。
そして、上記ステップS7が終了すると、位置センサが鍵3の揺動位置を検出して鍵3が初期位置(L=0)まで戻ったか否かを判定する(ステップS8)。ここで、鍵3が初期位置まで戻っていないと判定された場合には、再度ステップS4に戻り、押し付け圧力Pと圧力閾値Xとを比較する。
また、ステップS8において鍵3が初期位置まで戻ったと判定された場合には、手指による押鍵動作が終了したことになる。
以上のようにして鍵3の駆動制御を行うことにより、感圧センサにおいて検出される押し付け圧力Pの時間履歴が図3に示す2点鎖線のようになる。すなわち、押し付け圧力Pは、圧力閾値X以下である場合に履歴テーブルG1と同じ値となり、この状態においてアクチュエータ15に電流は流れない。また、押し付け圧力Pが圧力閾値Xに到達している状態においては、アクチュエータ15に電流が流れて押鍵をアシストするように鍵3を駆動している。
上記鍵駆動システム1によれば、手指により押鍵する際に、感圧センサの検出結果である押し付け圧力Pが押鍵圧力よりも小さい値に設定された圧力閾値Xに保持されるように、制御部19によりアクチュエータ15の動作を制御して鍵3をB方向に移動させるため、発音に要する押鍵圧力よりも小さい力で押鍵して発音させることができる。すなわち、手動演奏の際には、アクチュエータ15の動作により手指による押鍵をアシストして押鍵に対する反力を軽減することができる。
したがって、ハンマー等の重い駆動部品を備えた鍵盤楽器でも高音部や低音部に関わらず素早い打鍵操作を行うことができる。また、演奏者の力にあわせて圧力閾値Xを設定することで力の弱い人でも上記駆動部品を備えた鍵盤楽器を演奏することが可能となる。
また、鍵3の初期速度に対応づけて履歴テーブルG1を予めメモリ部17に記憶させておくことで、位置センサの検出結果に基づく圧力閾値Xの設定を容易に行うことができる。
さらに、小さい鍵の移動速度には小さな音を発生させる履歴テーブルG1を対応づけ、大きい鍵の移動速度には大きな音を発生させる履歴テーブルG1を対応づけてメモリ部17に記憶させてあるため、押鍵の際に鍵3の初期速度を変化させるだけで、押鍵により発生する音の大きさを容易に変化させることができる。
なお、上記実施形態において、圧力閾値Xは、鍵3の初期速度に基づいて設定されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、鍵3の駆動制御を開始する前に予め所定の値に設定されるとしても構わない。
また、ステップS7におけるアクチュエータ15の動作のフィードバック制御は、位置センサの検出結果に基づいて行われるとしたが、これに限ることはなく、例えば、図3に示すように、押鍵圧力の履歴テーブルG1に対応する鍵3のストロークの時間履歴G2をメモリ部17に予め記憶させておき、ステップS7においては、鍵3の位置が上記ストロークの時間履歴G2に一致するようにアクチュエータ15のフィードバック制御を行うとしても構わない。
さらに、状態検出センサ13は、鍵3の揺動位置を検出する位置センサからなるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも鍵3の動作状態を検出することができれば良く、例えば、鍵3の移動速度や加速度を検出する速度センサや加速度センサからなるとしてもよい。また、状態検出センサはこれら位置センサ、速度センサ、加速度センサを組み合わせて構成されるとしても構わない。
なお、状態検出センサが速度センサからなる場合には、例えば図4に示すように、鍵3の前端3aの下方に固定されたコイル33と、鍵3の前端3a側の裏面3dに固定されて鍵3の揺動に応じてコイル33内を移動する磁石35とにより速度センサ31を構成すればよい。この構成の場合には、鍵3の揺動速度に応じた大きさの誘導起電力がコイル33に発生するため、鍵3の揺動速度を直接検出することができる。
また、状態検出センサが加速度センサからなる場合には、例えば図5に示すように、鍵3の前端3a側の裏面3dにMEMS(Micro Electro Mechanical System)型の加速度センサ37を固定しておけばよい。
さらに、圧力検出センサ11は、鍵3の表面3cに取り付けられた感圧センサにより構成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも鍵3に対する押し付け圧力Pを検出できるように構成されていればよい。
すなわち、圧力検出センサは、例えば、図6に示すように、鍵3の後端3bとフレームとを連結する歪みゲージ41により構成されるとしても構わない。この歪みゲージ41は、例えば圧電素子により構成され、鍵3をB方向に揺動させた際に撓むことでその歪み量を電圧として検出できるようになっている。この歪みゲージ41を圧力検出センサとして使用する場合には、検出された歪み量に基づいて鍵3に対する押し付け圧力Pを制御部19において算出すればよい。
また、アクチュエータ15は、揺動レバー5の後端5b側を押し上げるように配されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも鍵3及び揺動レバー5をB方向に揺動させるように配されていればよい。したがって、アクチュエータ15は、例えば図6に示すように、鍵3の前端3a側の下方に配置されるとしても構わない。ただし、この構成の場合には、プランジャ27により鍵3を引っ張ることでB方向に揺動させる必要があるため、プランジャ27を鍵3の裏面3dに連結しておく必要がある。
さらに、アクチュエータ15は、ソレノイドコイル25及びプランジャ27により構成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも制御部19からの指令に基づいて鍵3及び揺動レバー5をB方向に揺動させる構成であればよい。したがって、アクチュエータ15は、例えば超音波モータや電磁モータ、形状記憶合金、高分子アクチュエータ、表面弾性波モータにより構成されるとしても構わない。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
この発明の一実施形態に係る鍵駆動システムの構成を示す概略構成図である。 この発明の一実施形態に係る鍵駆動システムによる鍵の駆動制御を示すフローチャートである。 発音に要する押鍵圧力、鍵のストローク及び図2のフローチャートによって制御される鍵に対する押し付け圧力の時間履歴の関係を示すグラフである。 この発明の他の実施形態に係る鍵駆動システムの状態検出センサを示す概略側面図である。 この発明の他の実施形態に係る鍵駆動システムの状態検出センサを示す概略側面図である。 この発明の他の実施形態に係る鍵駆動システムの圧力検出センサ及びアクチュエータの配置を示す概略側面図である。
符号の説明
1・・・鍵駆動システム、3・・・鍵、11・・・圧力検出センサ(感圧センサ)、13・・・状態検出センサ(位置センサ)、15・・・アクチュエータ、17・・・メモリ部、19・・・制御部、31・・・速度センサ(状態検出センサ)、37・・・加速度センサ(状態検出センサ)、41・・・歪みゲージ(圧力検出センサ)、G1・・・履歴テーブル

Claims (4)

  1. 押鍵により発音する鍵盤楽器に使用する鍵駆動システムであって、
    鍵に対する押し付け圧力を検出する圧力検出センサと、
    前記鍵の動作状態を検出する状態検出センサと、
    前記鍵を押鍵方向に駆動させるアクチュエータと、
    前記圧力検出センサが前記押し付け圧力を検出し、かつ、前記状態検出センサが前記鍵の移動を検出した際に、前記圧力検出センサの検出結果を0よりも大きく、かつ、発音に要する押鍵圧力よりも小さくなるように前記状態検出センサの検出結果に基づいて設定された圧力閾値に保持しつつ、前記アクチュエータの動作を制御する制御部とを備えることを特徴とする鍵駆動システム。
  2. 前記制御部は、前記状態検出センサの検出結果に基づいて算出された鍵の移動速度に基づいて前記圧力閾値を設定することを特徴とする請求項1に記載の鍵駆動システム。
  3. 前記制御部は、前記圧力検出センサの検出結果が前記圧力閾値となるように前記アクチュエータの動作を制御した後に、前記状態検出センサの検出結果に基づいて前記鍵の移動に追従させるように前記アクチュエータの動作をフィードバック制御することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の鍵駆動システム。
  4. 発音に要する押鍵圧力の時間履歴を示す履歴テーブルを前記鍵の移動速度に対応づけて記憶させたメモリ部を備え、
    前記圧力検出センサが前記押し付け圧力を検出し、かつ、前記状態検出センサが前記鍵の移動を検出した際に、前記制御部が、前記状態検出センサの検出結果に基づいて前記鍵の移動速度を算出して該移動速度に対応する前記履歴テーブルを前記メモリ部から読み出し、該履歴テーブルを参照して前記圧力閾値を設定することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の鍵駆動システム。
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CNB2007101488192A CN100527218C (zh) 2006-09-04 2007-09-03 琴键作动系统
EP07017241A EP1895503B1 (en) 2006-09-04 2007-09-03 Key actuating system
DE602007012390T DE602007012390D1 (de) 2006-09-04 2007-09-03 Schlüsselbetätigungssystem
US11/896,599 US7667116B2 (en) 2006-09-04 2007-09-04 Key actuating system

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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4752562B2 (ja) * 2006-03-24 2011-08-17 ヤマハ株式会社 鍵駆動装置及び鍵盤楽器
JP4225335B2 (ja) * 2006-09-04 2009-02-18 ヤマハ株式会社 鍵駆動システム
US7741979B2 (en) * 2007-07-06 2010-06-22 Pacinian Corporation Haptic keyboard systems and methods
US8248277B2 (en) * 2007-07-06 2012-08-21 Pacinian Corporation Haptic keyboard systems and methods
US8199033B2 (en) * 2007-07-06 2012-06-12 Pacinian Corporation Haptic keyboard systems and methods
JP5135927B2 (ja) 2007-07-13 2013-02-06 ヤマハ株式会社 演奏支援装置及び楽器
US7851690B1 (en) * 2008-01-15 2010-12-14 Wayne Lee Stahnke Method and system for automatic calibration of pedal actuator in a reproducing piano
US8310444B2 (en) 2008-01-29 2012-11-13 Pacinian Corporation Projected field haptic actuation
US8294600B2 (en) * 2008-02-15 2012-10-23 Cody George Peterson Keyboard adaptive haptic response
US8203531B2 (en) * 2008-03-14 2012-06-19 Pacinian Corporation Vector-specific haptic feedback
JP5194924B2 (ja) * 2008-03-25 2013-05-08 ヤマハ株式会社 鍵盤装置
US8760413B2 (en) * 2009-01-08 2014-06-24 Synaptics Incorporated Tactile surface
JP5560777B2 (ja) * 2009-03-13 2014-07-30 ヤマハ株式会社 鍵盤楽器
JP5532747B2 (ja) * 2009-08-25 2014-06-25 ヤマハ株式会社 鍵盤装置
US10068728B2 (en) 2009-10-15 2018-09-04 Synaptics Incorporated Touchpad with capacitive force sensing
US8624839B2 (en) 2009-10-15 2014-01-07 Synaptics Incorporated Support-surface apparatus to impart tactile feedback
US8309870B2 (en) 2011-01-04 2012-11-13 Cody George Peterson Leveled touchsurface with planar translational responsiveness to vertical travel
US8912458B2 (en) 2011-01-04 2014-12-16 Synaptics Incorporated Touchsurface with level and planar translational travel responsiveness
US8847890B2 (en) 2011-01-04 2014-09-30 Synaptics Incorporated Leveled touchsurface with planar translational responsiveness to vertical travel
US9177733B2 (en) 2012-08-06 2015-11-03 Synaptics Incorporated Touchsurface assemblies with linkages
WO2014025786A1 (en) 2012-08-06 2014-02-13 Synaptics Incorporated Touchsurface assembly utilizing magnetically enabled hinge
US9040851B2 (en) 2012-08-06 2015-05-26 Synaptics Incorporated Keycap assembly with an interactive spring mechanism
US9218927B2 (en) 2012-08-06 2015-12-22 Synaptics Incorporated Touchsurface assembly with level and planar translational responsiveness via a buckling elastic component
CN103337239B (zh) * 2013-01-24 2015-09-02 中音公司 复音触后音乐键盘
US9384919B2 (en) 2013-03-14 2016-07-05 Synaptics Incorporated Touchsurface assembly having key guides formed in a sheet metal component
US9213372B2 (en) 2013-04-19 2015-12-15 Synaptics Incorporated Retractable keyboard keys
WO2015121518A1 (es) * 2014-02-12 2015-08-20 Vázquez Díaz Rodrigo Teclado para un instrumento musical con tacto ajustable
JP6024997B2 (ja) * 2014-09-22 2016-11-16 カシオ計算機株式会社 楽音制御装置、楽音制御方法、プログラムおよび電子楽器
WO2017121049A1 (en) * 2016-01-15 2017-07-20 Findpiano Information Technology (Shanghai) Co., Ltd. Piano system and operating method thereof
US10847126B2 (en) * 2017-03-23 2020-11-24 Indiana University Research And Technology Corporation Hands-free vibraphone modulator
JP7436344B2 (ja) * 2020-10-27 2024-02-21 ローランド株式会社 鍵盤装置および荷重の付与方法
CN114566078B (zh) * 2022-03-11 2022-08-26 牡丹江师范学院 一种便于进行音乐教学的教学用具及其教学方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2893702B2 (ja) 1989-03-06 1999-05-24 ヤマハ株式会社 電子楽器の操作装置
JP2560828B2 (ja) 1989-03-29 1996-12-04 ヤマハ株式会社 自動演奏ピアノ用センサ装置
JP2956180B2 (ja) * 1990-09-18 1999-10-04 ヤマハ株式会社 電子楽器
JPH04204697A (ja) 1990-11-30 1992-07-27 Casio Comput Co Ltd 電子楽器
JP3191327B2 (ja) 1991-07-02 2001-07-23 ヤマハ株式会社 操作装置
JP3316517B2 (ja) 1992-06-15 2002-08-19 カシオ計算機株式会社 鍵盤装置
JPH0916177A (ja) * 1995-06-29 1997-01-17 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd 鍵盤楽器
JP3852441B2 (ja) 1996-10-18 2006-11-29 ヤマハ株式会社 鍵盤用力覚制御装置および記憶媒体
US20060272469A1 (en) * 1998-09-04 2006-12-07 David Meisel Key actuation systems for keyboard instruments
US6194643B1 (en) * 1998-09-04 2001-02-27 David Meisel Key actuation systems for keyboard instruments
US6888052B2 (en) * 1998-09-04 2005-05-03 David Meisel Key actuation systems for keyboard instruments
US6781046B2 (en) * 1998-09-04 2004-08-24 David Meisel Key actuation systems for keyboard instruments
NL1011484C1 (nl) * 1999-03-08 2000-09-12 Henri Jan Velo Vleugelmechaniek met permanente magneten.
SI20444A (sl) * 2001-03-20 2001-06-30 Antun Merkoci Mehanika pianina, ki omogoča nastavljanje odziva posamezne tipke oziroma tipk
US7166795B2 (en) * 2004-03-19 2007-01-23 Apple Computer, Inc. Method and apparatus for simulating a mechanical keyboard action in an electronic keyboard
JP4506619B2 (ja) * 2005-08-30 2010-07-21 ヤマハ株式会社 演奏アシスト装置
JP4752562B2 (ja) * 2006-03-24 2011-08-17 ヤマハ株式会社 鍵駆動装置及び鍵盤楽器
JP5023528B2 (ja) * 2006-03-24 2012-09-12 ヤマハ株式会社 管楽器の演奏補助構造
JP4475248B2 (ja) * 2006-03-31 2010-06-09 ヤマハ株式会社 管楽器の演奏補助構造
JP4207063B2 (ja) 2006-07-20 2009-01-14 ヤマハ株式会社 演奏補助装置および楽器
JP4225335B2 (ja) * 2006-09-04 2009-02-18 ヤマハ株式会社 鍵駆動システム
JP4894448B2 (ja) * 2006-10-12 2012-03-14 ヤマハ株式会社 演奏補助装置および楽器
JP5066966B2 (ja) * 2007-03-23 2012-11-07 ヤマハ株式会社 演奏支援装置、コントローラ及びプログラム
US7858864B2 (en) * 2007-03-23 2010-12-28 Yamaha Corporation Key actuating apparatus
JP5056197B2 (ja) * 2007-06-22 2012-10-24 ヤマハ株式会社 演奏支援装置及び演奏装置

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Publication number Publication date
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