JP4548170B2

JP4548170B2 - 鍵盤楽器

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Inventors: 保彦大場
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Description

この発明は、鍵盤楽器であって、鍵を駆動するための駆動手段を具備するものに関する。

自動演奏ピアノは、自動演奏機能（演奏情報に基づく自動的な演奏の再生機能）を備えたアコースティックピアノである。自動演奏ピアノには、一般に、鍵の駆動装置として各鍵に対応したソレノイドが具備されており、該ソレノイドのプランジャによって、対応する鍵の後端下面部を突き上げることで自動的な押鍵動作を実現する構造になっている。
楽器本体に対するソレノイドの取り付け構造としては、各鍵毎に設けられたソレノイド群をユニット化して（ユニット化したものをソレノイドユニットと称する）、該ソレノイドユニットを楽器本体に取り付ける構造が知られている。下記特許文献１に示す公報には、ソレノイドユニットの楽器本体に対する取り付け高さを「ねじ」によって調整可能な構成が開示されている。
特開平９−２３７０８２号公報

自動演奏ピアノの楽器本体に対してソレノイドユニットを取り付ける際には、各ソレノイドのプランジャの先端部と、これに対応する鍵との間隔を、両者の間に適宜の隙間を空けつつ、できるだけ狭めるのが望ましい。というのも、ソレノイドによる鍵の駆動制御性能を高めるには、プランジャの先端部とこれに対応する鍵との間隔を可及的詰めることが望ましいからである。前記特許文献１に記載された装置においては、ソレノイドユニットの楽器本体に対する取り付け高さの調整は可能であるが、作業者はプランジャの先端部と鍵の距離を把握することはできなかった。このため、ソレノイドユニットの取り付け高さを確定するには、取り付けたソレノイドユニットを試しに駆動して、鍵の動きを確認し、鍵が適切に駆動されない場合には、目測で高さを調整し直す、という試行錯誤を何度も繰り返さなければならなかった。従って、ソレノイドユニットの取り付け作業が面倒であり、また、取り付け位置の精度を高めるの困難であるという不都合があった。

この発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、鍵の駆動手段（例えばソレノイド）の楽器本体に対する取り付け高さを簡単且つ高精度に調整できるようにすることを目的とする。

この発明は、鍵と、前記鍵の変位に応じた情報をレスト位置からの相対位置を示す連続量により検出して、検出された連続量を該鍵の位置情報として出力する検出手段と、楽器本体において前記鍵の近傍に取り付けられ、可動部を前記鍵に当接させることで該鍵を機械的に駆動する駆動手段と、前記駆動手段の楽器本体に対する取り付け位置を調整する位置調整手段とを備え、前記検出手段から出力される前記位置情報に基づき、位置調整手段により前記駆動手段の楽器本体に対する取り付け位置の調整が可能なことを特徴とする鍵盤楽器である。

また、この発明に係る鍵盤楽器は、前記検出手段から出力される前記位置情報を作業者に対して報知する報知手段を更に備え、前記報知手段の報知に基づき、前記位置調整手段による前記駆動手段の前記楽器本体に対する取り付け位置を調整が可能なことを特徴とする。前記報知手段は、例えば、表示器で構成できる。
また、この発明に係る鍵盤楽器は、前記検出手段から出力される前記位置情報に基づき制御信号を出力する手段と、前記制御信号に基づき前記位置調整手段による位置調整を自動制御する手段とを含む制御手段を更に備えることを特徴とする。
また、前記検出手段は自動演奏又は演奏記録時の情報出力に共用されてよい。

この発明によれば、検出手段から出力される鍵の位置情報がレスト位置からの相対位置を示す連続量で表すものであるため、鍵がレスト位置からどれだけ押鍵された位置にあるかを連続量で把握できる。この構成により、位置調整手段による駆動手段の楽器本体に対する取り付け位置の調整に際して、駆動手段の可動部が鍵をレスト位置から押し込んだ状態にある場合に、検出手段の出力（鍵の位置情報）に基づいて、現在の駆動手段の楽器本体に対する取り付け位置が、駆動手段の可動部が鍵に接触する位置（鍵のレスト位置）に対して、どれだけずれているかを把握することができる。つまり、鍵のレスト位置と駆動手段の可動部との位置関係に基づいて、駆動手段の取り付け位置を調整できるようになる。この結果、駆動手段の楽器本体に対する取り付け位置を、駆動手段と鍵の位置関係に基づき最適化すること、すなわち、駆動手段の楽器本体に対する取り付け位置を、駆動手段の可動部が鍵に接触する直前の位置（駆動手段と鍵の間に適宜の隙間を空けつつ、両者の間をできるだけ狭めた位置）に、簡便に且つ高精度で調整できるという優れた効果を奏する。

以下添付図面を参照して、この発明の一実施例について説明する。

図１は、この発明の一実施例に係る自動演奏ピアノの主要部を抽出して示す概要構成図であり、ピアノの鍵盤部分を側面から見た図である。同図において、図面右側がピアノ前面（即ち、通常、演奏者が位置する側）である。また、同図に示す通り、当該自動演奏ピアノはグランドピアノによって構成されるものとする。図１に示すように、自動演奏ピアノは、大別して、アコースティック楽器としての機械的な発音機構と、鍵を駆動するための駆動手段（ソレノイドユニット）１０と、自動演奏（演奏情報の再生）機能や演奏者が行ったピアノ演奏の記録（演奏録音）機能等の電気的な信号処理を担う制御装置２０とから構成される。

自動演奏ピアノの機械的な発音機構は、大別して、鍵１と、該鍵１の運動に応じて、該鍵１に対応する弦２を打弦するハンマ３と、鍵１の運動をハンマ３に伝達するためのアクション機構４とを含んで構成される。鍵１は、バランスピン６を凡その支点として上下揺動可能に支持されている。このように配設された複数の鍵１がピアノ前面に対して左右方向に複数（典型的には８８鍵）並んで鍵盤を構成している。前記鍵盤及び各鍵１に対応する発音機構の各要素は、棚板５上に設置されている。棚板５は、図示しないピアノの脚の上端に固定されており、楽器本体の下面基盤を構成している。
鍵１は、非押鍵時には、図１において実線で示すレスト位置（ストローク量０ｍｍの位置）にある。鍵１は、押鍵操作（図において鍵１の右側を押し下げる操作）に応じて、レスト位置からエンド位置まで押し下げられる。同図において、鍵１のエンド位置を２点鎖線で示す。鍵１が押下されると、アクション機構４の作動によりハンマ３が打弦位置（図において点線で示す）まで回動し、押下された鍵１に対応する弦２を打弦する。このとき、ハンマ３が打弦する直前に、弦２の振動を止めるためのダンパ７が弦２から上に離れて、弦２を解放する。かくして、押鍵操作された鍵１に対応する楽音が発音される。押鍵操作が解かれると、鍵１は押鍵操作前のレスト位置に復する。その他の部材も同様に旧に復する。なお、上記の構成及び作用は、一般的なピアノと概ね同様である。

自動演奏ピアノには、各鍵１に対応して、当該鍵１の変位を検出するためのキーセンサ８が具備されている。キーセンサ８としては、対応する鍵１の変位をレスト位置からの相対位置として連続量で検出する位置センサのように高度なセンサや、単純に鍵１がレスト位置から動いたか否かだけを検出するようなタイプの位置センサなど、種々のタイプのセンサを適用しうる。図１においては、キーセンサ８の構成の一例として、例えば、鍵１の下面側にシャッタ部材を配設すると共に棚板５側に光学式検出素子を固定し、鍵１の変位に応じた該シャッタ部材の相対的変位に基づき変化する光量を該検出素子にて検出し、該光量に応じた検出信号を得る光学式センサが描かれている。
また、当該自動演奏ピアノは、ハンマ３のヘッドを支持する軸部（ハンマシャンク）３ａの動作に基づきハンマ３の動きを検出するためのハンマセンサ９を有する。ハンマセンサ９もまた、キーセンサ８と同様には、対応するハンマシャンク３ａの変位をレスト位置からの相対位置として連続量で検出する高度なセンサや、レスト位置から動いたか否かだけを検出するような単純な位置センサなど、種々のタイプのセンサを適用しうる。図１においては、ハンマセンサ９の一例として、ハンマシャンク３ａ上に設けられたシャッタ部材と適宜のフレーム上に固定された検出素子とから構成される光学式センサが描かれている。

なお、図示の例では、キーセンサ８及びハンマセンサ９の双方が描かれているが、この実施例は、キーセンサ８及びハンマセンサ９の何れか一方のみ有する楽器構成でも実現可能である。

キーセンサ８及びハンマセンサ９の出力信号は、制御装置２０に供給される。制御装置２０は、供給されたセンサ出力信号を、ピアノ演奏録音機能においては演奏の記録（演奏データの作成）に利用する。また、自動演奏機能（再生機能）においては鍵の駆動制御のためのフィードバック信号として利用できる。
詳しくは後述する通り、この発明に係る実施例は、ソレノイドユニット１０を楽器本体を取り付ける際に、キーセンサ８又はハンマセンサ９の出力信号を利用することに特徴がある。すなわち、図１において、制御装置２０は、供給されたセンサ出力に基づき、鍵１の現在位置に関する情報を、作業者に対して報知する。作業者は、前記報知の確認して、ソレノイドユニット１０を楽器本体を取り付け作業を行う。

ソレノイドユニット１０は、個々の鍵１に対応して配置された複数（典型的には８８個）の電磁ソレノイド１１をユニット化したものである。棚板５において、鍵１の後端部に対応する部分には、鍵盤の並び方向の全長にわたって延びる収納孔５０が形成されており、この収納孔５０にソレノイドユニット１０が組み込まれる。図２はソレノイドユニット１０を上側から見た概略平面図である。図２に示す通り、ソレノイドユニット１０は、ケース部材１００と、該ケース部材１００に配設された８８鍵の各々に対応するソレノイド１１とから構成されている。該ユニット１０において各ソレノイド１１は、互いに隣接するもの同士が鍵盤の各鍵１の並びに方向に対して左右互い違いに分散するよう配列（千鳥状に配列）される。周知の通り、ソレノイド１１は図示しないソレノイドコイルと該コイル内に挿入されたプランジャ１２から構成される。前記プランジャ１２は、ケース部材１００の上面から突出しており、符号をとらないストッパ部材によって、図示する状態（先端をケース部材１００の上面から突出させた状態）よりも下に落ちることを規制されている。また、各ソレノイド１１毎のソレノイドコイルや各ソレノイド１１を駆動するための機構（ドライバ回路の基板など）は、ケース部材１００内に収納されてよい。
ソレノイドユニット１０は、ソレノイド１１のプランジャ１２が鍵１の後端下面部の近傍に位置するよう楽器本体に取り付けられている。上述の通り、自動演奏ピアノの自動演奏の制御性能を高めるためにも、鍵１とプランジャ１２との間隔をできるだけ近接させた適切な距離になるようソレノイドユニット１０の取り付け高さが設定されることが望ましい。この発明によれば、ソレノイドユニット１１の楽器本体に対する取り付け高さの調整が簡便且つ高精度に行えるようになるので、鍵１とプランジャ１２との間隔を簡単に最適化できることが後述から明らかになる。
ここで、図１を参照して各ソレノイド１１の動作を簡単に説明する。駆動すべき鍵１に対応するソレノイド１１に対して制御装置２０から駆動信号（励磁電流）が供給されると、該励磁電流により当該ソレノイド１１のコイルが励磁され、該コイルに発生した磁場によりプランジャ１２がコイル内に引き込まれる。これにより、プランジャ１２が略垂直方向に突き上げ動作（上方変位）する。プランジャ１２が該上方変位により対応する鍵１の後端部を突き上げることで、当該鍵１が、制御装置２０の制御に基づき自動的に、押鍵駆動される。

図１に示す通り、ソレノイドユニット１０は、棚板５の下面において前記収納孔５０の縁部に固定された支持部（ブラケット）１４を介して楽器本体（棚板５）に組み付けられている。ソレノイドユニット１０において、ケース部材１００の下端縁部には鍔部１０１が形成されており、該鍔部１０１に形成された透孔（ねじ山の有無は問わない）１５に対して、ソレノイドユニット１０の取り付け及び高さ位置調整用のネジ部材１３が装着される。一方、支持部１４は、図において上側鍔部１４ａにて棚板５に固定され、下側鍔部１４ｂには、前記ネジ部材１３がネジ止めされるべきネジ孔１４ｃが穿孔されている。なお、この種のソレノイドユニットの詳細な構成については、例えば上記特許文献１（特開平９−２３７０８２号公報）等に詳しく、この実施例においても該特許文献１に開示された構成を適宜に援用して差し支えない。

ソレノイドユニット１０の楽器本体に対する取り付けについて説明する。ソレノイドユニット１０は、ケース部材１００の鍔部１０１に形成された透孔１５の位置を支持部１４の下側鍔部１４ｂのネジ孔１４ｃに合致せしめるよう、収納孔５０に配設される。そして、該ケース部材１００の透孔１５に通したネジ部材１３を、支持部１４上のネジ孔１４ｃに螺合することで、ソレノイドユニット１０が支持部１４を介して楽器本体に取り付けられる。前記ネジ部材１３のネジ孔１４ｃに対するねじ込み量に応じて、ソレノイドユニット１０の支持部１４に対する上下方向（楽器の高さ方向）の位置が調整でき、これにより、ソレノイドユニット１０の楽器本体に対する取り付け高さが調整される。ソレノイドユニット１０の楽器本体に対する取り付け高さに応じて、鍵１とプランジャ１２との間隔を調整することができる。すなわち、ネジ部材１３が、ソレノイドユニット１０の楽器本体に対する取り付け高さを調整するための位置調整手段を構成している。また、図２に示す通り、ソレノイドユニット１０上の透孔１５は当該ユニット１０の長手方向に沿って延びた長孔状に形成されてよい。これにより、ソレノイドユニット１０の楽器本体に対する左右方向の位置を、透孔１５の長手方向に沿って調整できる。
なお、１つのソレノイドユニット１０において複数の位置調整手段を具備し、ソレノイドユニット１０の楽器本体に対する取り付け高さの調整を複数箇所で行えるよう構成してもよい。以下において、この実施例では、一例として、鍵盤を低音域、中音域、高音域の３領域に区分して、各領域に対応する３箇所に前記位置調整手段を具備し、各領域毎に高さ調整が行えるよう構成されるものとして説明する。

図３は、図１に示す自動演奏ピアノの電気的なハードウェア構成を示すブロック図である。ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、報知部２４、操作部２５及びセンサ出力を取り込むためのセンサインターフェース（Ｉ／Ｆ）２６を含み、各装置間がデータ及びアドレスバス２７を介して接続される。これらは、図１に示す制御装置２０に相当する。キーセンサ８やハンマセンサ９の出力信号（アナログ信号）は、ＡＤ変換器を含むインターフェース２６を介してディジタル変換され、当該制御系（制御装置２０）に取り込まれる。

ＣＰＵ２１は、自動演奏ピアノの全体的な動作を制御すると共に、この自動演奏ピアノの基本的な動作、即ち、演奏データの再生処理やピアノ演奏の録音処理等、各種信号処理を実行すると共に、詳しくは後述するソレノイドユニット１０の取り付け高さの報知処理を実行する。この実施例において、前記各種信号処理は、当該処理を実行するためのソフトウェアプログラムによって構成及び実施される。該ソフトウェアプログラムは、ＲＯＭ２２或いはＲＡＭ２３等の適宜のメモリに記憶されていてよい。
報知部２４は、後述する報知処理に基づき、鍵の変位に応じた情報を作業者に対して報知するための装置である。この報知部２４は、例えば、センサの出力に基づく鍵１の位置情報を表示する表示器で構成したり、或いは、センサの出力に基づき何らかの報知音を発するブザーで構成したりできる。以下に述べる実施例では、報知部２４を表示器で構成する例を示す。
また、操作部２５は、ユーザが各種入力操作等を行うための操作子群、該操作子群の操作を検出するための機構等を含む。操作部２５には、前記ソレノイドユニット１０の取り付け高さの報知処理の開始を指示するボタンが含まれる。

次に、この実施例に係るソレノイドユニット１０の取り付け作業の手順について説明する。以下の実施例では、センサ出力としてキーセンサ８が検出した鍵１の位置情報を利用し、また、キーセンサ８としては、対応する鍵１の変位を連続量（つまりレスト位置からの相対的位置）として検出できるタイプのセンサを適用する場合について説明する。また、この実施例では、報知部２４としては鍵の位置情報を数値表示する表示器（後述図４（ｃ）を参照）を適用するものとする。
図４（ａ）は、ソレノイドユニット１０の取り付け作業の手順の一例を示すフローチャートであって、これは、ソレノイドユニット１０を楽器本体に取り付ける際に、サービスマン等の作業者が行う作業の流れを示している。作業者は装置の電源を投入し（ステップＳ１）、操作部２５（図２参照）の操作により制御装置２０に対して「報知モード」の動作の開始を指示する（ステップＳ２）。「報知モード」における処理（報知処理）の手順の一例を図４（ｂ）に示す。

図４（ｂ）に示す「報知モード」の動作は、前記ステップＳ２における動作開始指示に応じて起動する。ステップＳ１０では、各キーセンサ８の出力に基づき、全ての鍵（８８鍵分）の現在位置のデータを取得する。該ステップＳ１０において取得する各データは、例えば、各鍵に固有のキー番号と、当該鍵の位置情報をレスト位置（０ｍｍの位置）からの相対的変位量で示す数値データとから構成されるものとする。ステップＳ１１では、前記取得した各データを、各々のキー番号に基づき、対応する鍵に割り当てられた音高に応じて「低音域」、「中音域」及び「高音域」の３つの領域に区分すると共に、前記各領域において、最も変位の大きい（最も鍵が押し込まれている）位置データを夫々選出する。ステップＳ１２では、前記３つの領域毎に選出した各位置データを、報知部２４として設けられた表示器に表示する。報知部２４における表示例は、図４（ｃ）に示す通りである。同図（ｃ）において、「低音域」、「中音域」及び「高音域」の各領域で最も変位の大きい鍵の位置情報（ミリメートリ単位）が表示される。そして、ステップＳ１３にて所定時間待機（この例では１００ｍｓｅｃ）してからステップＳ１０に戻ることで、所定時間間隔（この例では１００ｍｓｅｃ周期）で当該処理を繰り返す。

図４（ａ）の作業手順に戻ると、ステップＳ３において、作業者はソレノイドユニット１０を支持部１４を介して楽器本体に対して取り付ける。この実施例のように連続量センサの出力を利用する場合、ソレノイドユニット１０の初期の取り付け高さは、比較的高めの位置に設定する。これにより、ソレノイド１１の非駆動時でもプランジャ１２が対応する鍵１に当接する。ソレノイドユニット１０を楽器本体に対して該比較的高めの位置に取り付けると、前述の（ｂ）の処理によって検出された「低音域」、「中音域」及び「高音域」の各領域についての位置データが報知部２４に表示される（図４（ｃ）の表示例を参照）。ステップＳ４において、作業者は報知部２４に表示された各領域の位置データを確認する。報知部２４に表示される各領域毎の数値は、或る鍵のレスト位置からの変位量を示している。従って、この値は、プランジャ１２と鍵１との間隔が０ｍｍとなるソレノイドユニット１０の取り付け位置に対して、現在のソレノイドユニット１０の取り付け位置が幾らだけ上方にあるかに対応する数値である。
ステップＳ５において、作業者は、報知部２４に表示され値に基づき、ソレノイドユニット１０の取り付け高さを調整する。具体的には、低音域、中音域、高音域の各音域ごとに、表示された値（鍵の位置）に所定値を加えた分量（表示値＋所定値）だけ、ソレノイドユニット１０の取り付け位置を下げる。前記所定値は、プランジャ１２と鍵１の間の適正な間隔として予め定めた任意の値である。前述の通り、報知部２４に表示された数値は、プランジャ１２と鍵１との間隔が０ｍｍとなる位置に対して現在のソレノイドユニット１０の取り付け位置が幾ら上方にあるかを示す値であるから、ソレノイドユニット１０の位置を現在の位置から「表示値＋所定値」分だけ下げれば、プランジャ１２と鍵１との間隔を該所定値分だけ空けた最適な高さにソレノイドユニット１０の取り付け高さを調整することができるようになる。なお、高さの調整は、低音域、中音域、高音域の３箇所で行われ、また、高さの調整作業はネジ部材１３のねじ込み量の調整により作業者が行う。

次に、この実施例に係るソレノイドユニット１０の取り付け作業の別の例について図５（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。当該別の例では、キーセンサ８として、対応する鍵１がレスト位置から変位したか否かだけを検出するタイプの位置センサを適用する場合について説明する。図５（ａ）は、当該別の例に係るソレノイドユニット１０の取り付け作業の手順の一例を示すフローチャートであり、（ｂ）は該別の例に係る「報知モード」の動作手順の一例を示すフローチャートであり、（ｃ）は該別の例に係る報知部２４における表示例を示す。なお、図５（ａ）〜（ｃ）において、上述の図４（ａ）〜（ｃ）で説明した例と重複する内容については、上記を援用して、その説明を適宜省略する。

作業者による操作部２５からの指示に応じて報知モードの処理が起動（図５（ａ)のステップＳ２０、Ｓ２１）するのは、この実施例においても同様である。当該別の例（キーセンサ８が変化有無を検出する例）では、ステップＳ２２において、作業者は、ソレノイドユニット１０の初期の取り付け位置を、楽器本体（鍵）に対して適宜の低めの位置に設定する。これにより、最初にソレノイドユニット１０を取り付けた段階では、プランジャ１２が対応する鍵１に当接しないようにする。
また、報知モードの動作は図５（ｂ）のステップＳ３０〜Ｓ３３に示す通りである。すなわち、ステップＳ３０では、各キーセンサ８の出力に基づき、全ての鍵（８８鍵分）に対応する位置のデータを取得する。ここで前記位置のデータは、各鍵毎のキー番号と、当該鍵の位置がレスト位置（０ｍｍの位置）から変化したかどうかを示すデータとから構成される。ステップＳ３１では、前記取得した各データのキー番号に基づき、各データを「低音域」、「中音域」及び「高音域」の３つの領域に区分すると共に、前記各領域において、鍵の位置がレスト位置から変化したかどうかを調べる。ここで、当該領域内に１つでも変位している鍵があれば、当該領域は「変化有り」と判断するものとする。ステップＳ３２では、図５（ｃ）に示す通り、報知部２４（表示器）に、各領域の状態（変化の有無）を表示する。（ｃ）の例では、各領域の状態（変化の有無）を「○／×」で示している。

図５（ａ）のステップＳ２３において、作業者は、報知部２４にて各領域毎に鍵の変化有無を確認しながら、ソレノイドユニット１０の取り付け位置を徐々に上昇させる。前記ステップＳ２２において、ソレノイドユニット１０は予め低めの位置に取り付けられているので、最初の状態では鍵の変位は無いものと考えられる。この状態からユニット１０を徐々に上昇させることで、プランジャ１２が対応する鍵１に当接した時点で当該鍵１の変化が検出されることになる。ステップＳ２４において、鍵１の変化が検出されたら、当該領域についてはユニット１０の上昇を停止する。鍵１の変化が検出された位置は、プランジャ１２がる鍵１に当接した位置（プランジャと鍵の間隔が０ｍｍの位置）とみなすことができるからである。そして、現在の位置から所定値分だけ位置を下げる。前記所定値は、プランジャ１２と鍵１との間の適正な間隔として予め定めた任意の値である。これにより、プランジャ１２と鍵１との間隔を該所定値分だけ空けた最適な高さにソレノイドユニット１０の取り付け高さを調整することができるようになる。

前述した図４及び図５の例では、何れも、作業者が手作業で取り付け高さの調整（ねじ部材１３のねじ込み量の調整）を行う例を示した。次に、この発明の更に別の例として、高さの調整を自動制御する例について説明する。
図６は、自動演奏ピアノにおいて、ソレノイドユニット１０の取り付け高さの調整を自動制御する例を説明するための図であって、自動演奏ピアノの主要部を側面から見た図である。同図において、図１で説明したものと同様な要素については同じ符号を付与して、その説明は省略する。

図６において、ソレノイドユニット１０の楽器本体に対する取り付け位置調整手段を構成するねじ部材１３の端部には、回動モータ１６が組み付けられている。制御装置２０は回動モータ１６に対して駆動信号を供給し、該供給された駆動信号に応じて回動モータ１６が回転することで、ねじ部材１３が回転し、ソレノイドユニット１０の楽器本体に対する取り付け高さが調整される。図７は図６に示す自動演奏ピアノの電気的ハードウェア構成を示すブロック図である。前述した図３のブロック図と異なる点は、図３における報知部２４に変わって、図７には駆動信号出力部２８が具わる点である。駆動信号出力部２８は、後述する高さ調整モードにおいて、ＣＰＵ２１の制御の下、インターフェース２６を介して取り込まれたセンサ出力信号に基づくモータ駆動信号を駆動部（回動モータ）１６に出力する装置である。駆動部（回動モータ）１６は該駆動信号に基づき駆動量が制御される。

図８（ａ），（ｂ）は、上記図６及び図７の構成に従うソレノイドユニット１０の取り付け作業の手順の一例を説明するためのフローチャートである。図８（ａ），（ｂ）の例では、キーセンサ８として鍵１の変位を連続量で検出するタイプのセンサを適用する場合について説明する。図８（ａ）の作業手順（ステップＳ４０〜Ｓ４４）に示すとおり、作業者は、装置の電源を投入し、操作部２５から「位置調整モード」の起動を指示して、制御装置２０に図８（ｂ）に示す「位置調整処理」を実行させる。なお、ステップＳ４２において、ソレノイドユニット１０の初期の取り付け高さは、前述の図４の例と同様に、高めの位置である。

図８（ｂ）に示す「位置調整処理」について説明する。ステップＳ４５では、各キーセンサ８の出力に基づき、全ての鍵（８８鍵分）の現在位置のデータを取得する。前記取得する各データは、上述図４の例と同様に、各鍵に固有のキー番号と、当該鍵の位置情報をレスト位置（０ｍｍの位置）からの相対的変位で示す数値データとから構成される。
ステップＳ４６において、前記取得した各データを、各々のキー番号に基づき「低音域」、「中音域」及び「高音域」の３つの領域に区分すると共に、前記各領域において、最も変位の大きい（最も鍵が押し込まれている）位置データを夫々選出する。
ステップＳ４７において、前記３つの領域毎の各位置データに基づき、回動モータ１６の駆動信号を生成し、該駆動信号に基づき回動モータ１６を駆動させる。前記駆動信号は、キーセンサ８が検出した鍵の位置に前記所定値を加えた分量（表示値＋所定値）だけ、ソレノイドユニット１０を下降させるようモータ１６を駆動制御する信号である。各領域毎の制御信号に基づき、該各領域毎にソレノイドユニット１０の高さ位置を調整することで、各領域毎のソレノイドユニット１０の高さを、プランジャ１２と鍵１との間隔を該所定値分だけ空けた位置に最適化できる。

図９（ａ），（ｂ）は、上記図６及び図７の構成に従うソレノイドユニット１０の取り付け作業の手順の更に別の例を説明するためのフローチャートである。図９（ａ），（ｂ）の例では、キーセンサ８として鍵１のレスト位置からの変位の有無を検出するタイプのセンサを適用する場合について説明する。図９（ａ）の作業手順（ステップＳ５０〜Ｓ５４）では、ステップＳ５２において、前述の図５に示す例と同様に、ソレノイドユニット１０の初期の取り付け位置を、適宜の低めの位置に設定する。この他は、前述の図８（ａ）の手順と同様である。

図９（ｂ）の「位置調整処理」について説明する。ステップＳ５５では、各キーセンサ８の出力に基づき、全ての鍵（８８鍵分）の現在位置のデータを取得する。ここで前記位置のデータは、各鍵毎のキー番号と、当該鍵の位置がレスト位置（０ｍｍの位置）から変化したかどうかを示すデータとから構成される。ステップＳ５６では、前記取得した各データのキー番号に基づき、各データを「低音域」、「中音域」及び「高音域」の３つの領域に区分すると共に、前記各領域において、鍵の位置がレスト位置から変化したかどうかを調べる。ここで、当該領域内に１つでも変位している鍵があれば、当該領域は「変化有り」と判断される。ステップＳ５７では、３領域の各々について鍵の位置変化の有無を調べる。当該領域において、鍵の位置の変化がなければ（ステップＳ５７のｎｏ）、ステップＳ５８において、モータ駆動信号を出力して、回動モータ１６を駆動し、ソレノイドユニット１０を所定量だけ上昇させる。そして、処理をステップＳ５５に戻し、鍵の変位有無の判定を繰り返す。すなわち、ステップＳ５５〜Ｓ５８の処理を繰り返すことで、ソレノイドユニット１０の高さを段階的に上昇させる。なお、ステップＳ５８において、一段階あたりの回動モータ１６の駆動量、すなわち、ソレノイドユニット１０の上昇量が小さいほど、細かい分解能で鍵の変位を検知できることになる。

一方、当該領域における鍵の変位があれば（ステップＳ５７のｙｅｓ）、プランジャ１２と鍵１が当接する位置（プランジャと鍵の間隔が０ｍｍの位置）に、ソレノイドユニット１０が位置しているとみなすことができる。従って、ステップＳ５９において、前記ステップＳ５８とは逆向きのモータ駆動を指示するモータ駆動信号を出力して、ソレノイドユニット１０の位置を現在の位置から所定値分だけ下降させる。所定値は、プランジャ１２と鍵１との間の適正な間隔として予め定めた任意の値である。これにより、プランジャ１２と鍵１との間隔を該所定値分だけ空けた最適な高さにソレノイドユニット１０の取り付け高さを調整することができる。

以上、説明した通り、この実施例によれば、報知部２４にキーセンサ８の出力信号に基づく鍵の位置情報を表示し、該表示によりソレノイドユニット１０の楽器本体に対する取り付け高さを作業者に報知することで、ソレノイドユニット１０の楽器本体に対する取り付け高さの最適化（調整）を、簡単且つ高精度に行えるようになるという優れた効果を奏する。また、この発明の別の実施例によれば、キーセンサ８の出力信号に基づき、位置調整手段（ねじ部材１３）に取り付けた回動モータ１６を駆動することで、ソレノイドユニット１０の楽器本体に対する取り付け高さの最適化（調整）を自動で行えるようになり、前記取り付けの作業が簡便且つ効率的になるという優れた効果を奏する。

なお、上記の何れの実施例においても、キーセンサ８の出力を利用する例を示したが、これに限らず、ハンマセンサ９の出力を利用するよう構成してもよい。この場合、ハンマセンサ９の出力を、鍵の位置情報に換算してこれを用いるものとする。

なお、上記の実施例において、鍵１の駆動手段として、ソレノイドユニット１０を適用する例を挙げたが、ソレノイドをユニット化する構成に限らず、ソレノイド１１の単体を楽器本体に取り付ける構成であってもよく、この場合、各ソレノイド１１毎に取り付け高さの位置検出が行えるよう構成してよい。また、鍵１の駆動手段は、ソレノイドに限らずモータ（例えば、リニアモータやボイスコイルモータ）等、その他の手段で構成してもよい。

なお、上記実施例においては、位置調整手段として、ねじ部材１３並びにねじ部材１３に組み付けた回動モータ１６を適用し、ソレノイドの楽器本体に対する取り付け高さを連続量で調整する例について説明したが、位置調整手段の構成は連続量で位置調整するものに限定されない。例えば、位置調整手段として、所定のピッチ毎に多段階で取り付け高さを調整できる構成を適用しうる。一例としては、楔を打ち込んでソレノイドユニットの取り付け高さを調整する構成が適用可能である。

また、上記図４及び図５に示す実施例では、報知部２４として用いる表示器に、低音域、中音域及び高音域の３領域について、位置情報を表示する例を示したが、これに限らず、全ての鍵の位置情報を表示するようにしてもよい。連続量センサを適用する場合には、例えば、図１０に示すように、８８鍵の全ての鍵の位置をグラフ表示する方法等が考えられる。また、上記図８及び図９に示す高さ位置の自動制御の例についても、低音域、中音域及び高音域の３領域の３点の位置情報に基づき高さ調整する例を示したが、全ての鍵の位置情報に基づきモータ１６の駆動を制御してもよい。

また、上記図４及び図５に示す実施例では、報知部２４の構成として表示器を用いる例を示したが、数値や変位有無の表示に限らず、ブザー音等の適宜の報知音によりソレノイドユニット１０の取り付け高さを作業者に報知する構成であってもよい。また、本実施形態では、報知部２４として、楽器に備え付けられた表示器（２４）にソレノイドユニット１０の取り付け高さ位置に関する報知情報を表示する例について説明したが、これに限らず、楽器本体には該報知情報を出力するための出力端子のみを有する構成として、取り付け高さの調整をするときに、楽器本体とは別体で構成した報知ユニットを該出力端子に接続し、該別体で構成した報知ユニットにて、報知を行うように構成してもよい。また、前記出力端子は、専用の端子に限らず、他のインターフェースのポートと共用するよう構成してよい。

また、上記図６〜図９に示す高さ位置の自動制御の構成と、図１〜図５に示す報知の構成とを組み合わせてもよい。

また、上記図４及び図５に示す実施例では、報知部２４に鍵の変位量や動作の有無を表示する構成について説明したが、表示内容は、鍵の動きの結果に限らず、高さ調整量自体を指示する値であってもよい。例えば、位置調整手段として楔を適用する場合は、楔の厚みを指定する値等を表示しうる。

また、上記実施例において、ソレノイドユニット１０の高さを検出するためのセンサ８乃至９は、演奏録音時に鍵やハンマの動きを検出する演奏情報検出用のセンサと兼用としたが、高さ検出専用のセンサを個別に設ける構成であってもよい。

また、上記の実施例においては、自動演奏機能を担う制御装置２０において、ソレノイドユニット１０の高さを検出するルーチン（報知処理又は位置調整処理）を行うものとして説明したが、これに限らず、ソレノイドユニット１０の高さを検出装置を別体で設ける構成であってもよい。

また、上記の実施例においては、この発明を適用する自動演奏ピアノとして、グランドピアノを示したが、これはアップライトピアノであってもよい。また、アコースティックな発音機構を備える鍵盤楽器（ピアノ）に限らず、少なくとも、鍵盤楽器において、該鍵を機械的に動かすための駆動手段を楽器本体に取り付ける構成であれば、例えば電子鍵盤楽器（例えば電子ピアノ等）においても、この発明を適用しうる。

この発明の一実施例に係る自動演奏ピアノの全体構成を示す図。同実施例に係るソレノイドユニット（駆動手段）を上から見た図。同実施例に係る自動演奏ピアノの電気的ハードウェア構成を示すブロック図。（ａ）同実施例に係るソレノイドユニットの取り付け作業の流れを示すフローチャート、（ｂ）同実施例に係る報知モードの動作の手順を示すフローチャート、（ｃ）同実施例に係る報知の一例であって鍵位置の表示例を示す図。（ａ）同実施例に係る上記とは別のソレノイドユニットの取り付け作業の流れを示すフローチャート、（ｂ）該別の実施例に係る報知モードの動作の手順を示すフローチャート、（ｃ）該別の実施例に係る報知の一例であって鍵変位有無の表示例を示す図。この発明の更に別の実施例に係る自動演奏ピアノの全体構成を示す図。同更に別の実施例に係る自動演奏ピアノの電気的ハードウェア構成を示すブロック図。（ａ）図６及び図７の構成によるソレノイドユニットの取り付け作業の流れを示すフローチャート、（ｂ）同構成による位置調整モードの動作の手順を示すフローチャート。（ａ）同構成による上記とは別の例おけるソレノイドユニットの取り付け作業の流れを示すフローチャート、（ｂ）同上記とは別の例による位置調整モードの動作の手順を示すフローチャート。報知手段として鍵位置の表示を適用する場合の変形例を示す図。

符号の説明

１鍵、２弦、３ハンマ、４アクション機構、５棚板、６ピン、７ダンパ、８キーセンサ（検出手段）、９ハンマセンサ（検出手段）、１０ソレノイドユニット（駆動手段）、１００ケース部材、１０１鍔部、１１ソレノイド（駆動手段）、１２プランジャ（駆動手段）、１３ねじ部材（位置調整手段）、１４支持部（位置調整手段）、１５透孔、１６回動モータ（制御手段）、２０制御装置、２１ＣＰＵ、２２ＲＯＭ、２３ＲＡＭ、２４報知部（報知手段）、２５操作部、２６センサインターフェース、２７バス、２８駆動信号出力部（制御手段）

Claims

鍵と、
前記鍵の変位に応じた情報をレスト位置からの相対位置を示す連続量により検出して、検出された連続量を該鍵の位置情報として出力する検出手段と、
楽器本体において前記鍵の近傍に取り付けられ、可動部を前記鍵に当接させることで該鍵を機械的に駆動する駆動手段と、
前記駆動手段の楽器本体に対する取り付け位置を調整する位置調整手段と
を備え、
前記検出手段から出力される前記位置情報に基づき、位置調整手段により前記駆動手段の楽器本体に対する取り付け位置の調整が可能なことを特徴とする鍵盤楽器。
前記検出手段から出力される前記位置情報を作業者に対して報知する報知手段を更に備え、
前記報知手段の報知に基づき、前記位置調整手段による前記駆動手段の前記楽器本体に対する取り付け位置を調整が可能なことを特徴とする請求項１に記載の鍵盤楽器。
前記報知手段は、表示器によって構成されることを特徴とする請求項２に記載の鍵盤楽器。
前記検出手段から出力される前記位置情報に基づき制御信号を出力する手段と、前記制御信号に基づき前記位置調整手段による位置調整を自動制御する手段とを含む制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の鍵盤楽器。
前記検出手段が、自動演奏又は演奏記録時の情報出力に共用されることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の鍵盤楽器。