JP4442531B2 - 電子鍵盤楽器 - Google Patents
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Description
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、安価なセンサを用いながらも、表現力豊かな演奏を実現できる電子鍵盤楽器を提供することを目的としている。
請求項1記載の電子鍵盤楽器にあっては、押下されると、初期位置から第1,第2および第3の位置を順次介してフルストローク位置に移動する鍵(10)と、前記第1,第2および第3の位置に対応して設けられた第1,第2および第3のスイッチ(基板上のスイッチ部30の第1,第2,第3接点)と、第1,第2および第3の押下部(21,22,23)を有し前記鍵が押下されると前記第1,第2および第3の押下部(21,22,23)が前記第1,第2および第3のスイッチを順次押下するように変形する弾性部材(20)とから成り、前記鍵が前記第1の位置から前記第2の位置に移動する際の鍵速度である第1の鍵速度(時間T1またはベロシティV1)と、前記鍵が前記第2の位置から前記第3の位置に移動する際の鍵速度である第2の鍵速度(時間T2またはベロシティV2)とを検出する速度検出手段と、前記第1および第2の鍵速度の組み合わせに基づいて楽音信号を生成する楽音信号生成手段(106,118)と、前記第1および第2の位置の中間における第1の所定位置において前記鍵を押下するために必要な静荷重が第1の傾きでステップ状に上昇し、該第1の所定位置から、前記第3の位置および前記フルストローク位置の中間における第2の所定位置までの区間において該第1の傾きよりも小さい第2の傾きで静荷重が上昇し、該第2の所定位置から前記フルストローク位置に至る区間において該第2の傾きよりも大きい第3の傾きで静荷重が上昇するように、前記鍵を初期位置方向に付勢する付勢手段とを有することを特徴とする。
さらに、請求項2記載の構成にあっては、請求項1記載の電子鍵盤楽器において、前記付勢手段は、前記弾性部材(20)によって構成されることを特徴とする。
さらに、請求項3記載の構成にあっては、請求項1記載の電子鍵盤楽器において、前記付勢手段は、回動する質量体(70)と、前記初期位置から前記第1の所定位置に至るまでの単位ストロークあたりの回転角度よりも前記第1の所定位置から前記第3の位置に至るまでの単位ストロークあたりの回転角度が大きくなるように、前記質量体(70)を前記鍵(10)に連動させる連動手段(14,74)とから成ることを特徴とする。
さらに、請求項4記載の構成にあっては、請求項1記載の電子鍵盤楽器において、前記弾性部材(20)は、前記第1,第2および第3の押下部(21,22,23)の少なくとも一部の上方に空洞部(26,28)を形成して成り、前記鍵が押下されると、前記空洞部(26,28)が潰れることによって前記鍵が押下される際に発生する反発力を抑えるとともに、完全に潰れたときに反発力が増大するようにしたことを特徴とする。
アコースティックピアノにおいて、ハンマおよびダンパの運動状態は、鍵がハンマーアクションおよびダンパアクションの駆動を開始する駆動開始位置P以降の鍵の運動状態によって支配され、駆動開始位置Pよりも浅い位置における鍵の運動状態は、一般的にはアコースティックピアノの楽音には無関係であるといえる。しかし、人間である演奏者が楽曲を演奏するときに現れる運動は、鍵が一般的に(物理的に)可能な運動の全範囲に及ぶわけではない。
2.1.第1実施例の構成
以下、この発明の第1実施例による電子鍵盤楽器の構成を図1を参照し説明する。
図において、106はCPUであり、ROM102に記憶されたプログラムに従って、バス108を介して他の構成要素を制御する。また、ROM102には、奏法に応じた複数種類の波形データ、エンベロープ信号を生成するためのエンベロープ・パラメータ、フィルタリング処理の内容を特定するフィルタリング係数等が記憶されている。104はRAMであり、CPU106のワークメモリとして使用される。110は通信インタフェースであり、MIDI信号等の入出力を行う。112は表示部であり、ユーザに対して各種情報を表示する。114は操作部であり、各種スイッチおよびノブ等から構成されている。116は演奏操作子であり、演奏用キーボード等から構成されている。118は音源・エフェクト部であり、CPU106から供給された制御信号に基づいて楽音信号を合成するとともに、該楽音信号に対して必要なエフェクトを付与する。120はサウンドシステムであり、生成された楽音信号を放音する。
図3において202−1〜202−mは波形メモリであり、様々な奏法に基づいたm種類の波形データを記憶する。204はセレクタであり、時間T1,T2に基づいて、何れかの波形データを選択する。また、206−1〜206−nはエンベロープ・パラメータメモリであり、エンベロープを生成するためのn組のエンベロープ・パラメータを記憶する。208はセレクタであり、時間T1,T2に基づいて、何れかのエンベロープ・パラメータを選択する。210はエンベロープジェネレータであり、セレクタ208を介して供給されたエンベロープ・パラメータに基づいてエンベロープ信号を生成する。212は乗算器であり、該エンベロープ信号と、セレクタ204を介して出力された波形データとを乗算することにより、該波形データに対してエンベロープを付与し、その結果を楽音信号として出力する。
次に、本実施例の動作を図5を参照し説明する。まず、時刻t0において何れかの鍵10の押下が開始されると、時刻t1,t2において第1,第2接点が順次オン状態になる。CPU106においては、全ての鍵に対するスイッチ部30の接点状態が監視されており、当該鍵10に対応して時刻t1,t2がRAM104に記憶される。次に、時刻t3において第3接点がオン状態になると、時間T1,T2が演算によって求められるとともに、音源・エフェクト部118において発音チャンネルが確保される。そして、時間T1,T2に基づいて、使用すべき波形データ、エンベロープ・パラメータおよびフィルタリング係数がCPU106によって指定される。これにより、音源・エフェクト部118においては、指定された各パラメータに基づいて楽音信号の合成が開始される。その後、鍵10がリリースされると、鍵10が初期位置に戻るため、スイッチ部30の第3,第2接点が順次オフ状態になる。鍵10がさらにリリースされると、時刻t5において第1接点がオフ状態になる。この第1接点のオフ状態が検出されると、CPU106から音源・エフェクト部118に対して、当該鍵10に係る発音チャンネルの消音が指示され、これによって当該発音チャンネルの楽音信号が消音される。
次に、本発明の第2実施例について説明する。第2実施例の構成および動作は第1実施例のものと同様であるが、第2実施例における鍵盤構造は第1実施例のものとは異なるため、その相違点を図6(a),(b)を参照し説明する。図6(a)において鍵10は、第1実施例のものと同様に、鍵支持部12を中心として揺動自在に支持されている。鍵10の下面には下方に向かう凸部14が突出している。40は質量体であり、金属棒状の質量集中部46と、該質量集中部46に固着された樹脂部44とから構成されている。質量体40は質量体支持部42を中心として回動自在に軸支されており、樹脂部44よりも質量集中部46の重量が大きいため、質量集中部46を下方向に回動させる方向に質量体40は付勢される。
次に、本発明の第3実施例について説明する。第3実施例の構成および動作も第1実施例のものと同様であるが、第3実施例における鍵盤構造は第1実施例のものとは異なるため、その相違点を図7(a),(b)を参照し説明する。図7(a)において鍵10は、第1実施例のものと同様に、鍵支持部12を中心として揺動自在に支持されている。鍵10の下面には下方に向かうアクチュエータ14が突出している。70は質量体であり、図6(a)の質量体40と同様に、質量集中部76と樹脂部74とから構成されている。
本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、例えば以下のように種々の変形が可能である。
(1)上記各実施例においては、静荷重をステップ状に上昇させ、または該静荷重の極大値が現れるように各種鍵盤構造の例を示したが、静荷重を変化させるための鍵盤構造はこれらの例に限られるものではなく、例えば特許文献1に示したものを適用することができる。また、スイッチ部30を介して検出した時間T1,T2、またはベロシティV1,V2に基づいて、楽音信号に様々な変化を付与する技術は、図3のアルゴリズムに示したものに限定されるものではなく、特許文献2,3に示されたものなどを適用してもよい。
Claims (4)
- 押下されると、初期位置から第1,第2および第3の位置を順次介してフルストローク位置に移動する鍵と、
前記第1,第2および第3の位置に対応して設けられた第1,第2および第3のスイッチと、第1,第2および第3の押下部を有し前記鍵が押下されると前記第1,第2および第3の押下部が前記第1,第2および第3のスイッチを順次押下するように変形する弾性部材とから成り、前記鍵が前記第1の位置から前記第2の位置に移動する際の鍵速度である第1の鍵速度と、前記鍵が前記第2の位置から前記第3の位置に移動する際の鍵速度である第2の鍵速度とを検出する速度検出手段と、
前記第1および第2の鍵速度の組み合わせに基づいて楽音信号を生成する楽音信号生成手段と、
前記第1および第2の位置の中間における第1の所定位置において前記鍵を押下するために必要な静荷重が第1の傾きでステップ状に上昇し、該第1の所定位置から、前記第3の位置および前記フルストローク位置の中間における第2の所定位置までの区間において該第1の傾きよりも小さい第2の傾きで静荷重が上昇し、該第2の所定位置から前記フルストローク位置に至る区間において該第2の傾きよりも大きい第3の傾きで静荷重が上昇するように、前記鍵を初期位置方向に付勢する付勢手段と
を有することを特徴とする電子鍵盤楽器。 - 前記付勢手段は、前記弾性部材によって構成されることを特徴とする請求項1記載の電子鍵盤楽器。
- 前記付勢手段は、
回動する質量体と、
前記初期位置から前記第1の所定位置に至るまでの単位ストロークあたりの回転角度よりも前記第1の所定位置から前記第3の位置に至るまでの単位ストロークあたりの回転角度が大きくなるように、前記質量体を前記鍵に連動させる連動手段と
から成ることを特徴とする請求項1記載の電子鍵盤楽器。 - 前記弾性部材は、前記第1,第2および第3の押下部の少なくとも一部の上方に空洞部を形成して成り、前記鍵が押下されると、前記空洞部が潰れることによって前記鍵が押下される際に発生する反発力を抑えるとともに、完全に潰れたときに反発力が増大するようにしたことを特徴とする請求項1記載の電子鍵盤楽器。
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