JP4650363B2 - 電子鍵盤楽器 - Google Patents

Description

本発明は、鍵操作によって電子的に楽音を発生させる電子鍵盤楽器に関する。

従来、いわゆる電子鍵盤楽器において、アフタタッチ制御が知られている。この種の電子鍵盤楽器では一般に、押鍵操作を検出して楽音を発生させると共に、発生した楽音に対して、アフタタッチ制御により、音量、音色の制御、あるいはビブラート等の効果を付与する等の制御が行われる。アフタタッチ制御のための鍵操作を検出するアフタセンサは、一般に、押鍵終了位置を規制する押鍵終了ストッパ部に設けられ、押鍵終了後における鍵への押鍵方向へのさらなる押圧力等に応じた検出信号が、アフタタッチ制御に用いられる。

また、下記特許文献１では、鍵後部に縦方向に沿った板バネを設け、該板バネを介して鍵が揺動自在にされる。そして、押鍵されたとき、鍵下方に設けたカム突起に鍵前端部下部が当接して鍵全体が後方に変位し、鍵後方に設けたスイッチが押下される。

また、下記特許文献２では、各鍵の後端部と支持部材との間に、鍵の上下左右の二次元の動きを検出するセンサが挟持されている。

また、下記特許文献３では、押鍵面に楕円形の窪みを設け、鍵を左右方向に振りやすいようにしている。
特開昭５４−１１７１３２号公報 実用新案登録第２５０６６５４号公報 実公昭４６−２８１９９号公報

しかしながら、上記従来一般のアフタセンサを適用した鍵盤楽器、あるいは上記特許文献１の鍵盤楽器においては、あくまで押鍵終了後におけるさらなる押し込み等の操作を検出して、その検出結果をアフタタッチ制御に用いるものである。従って、押鍵終了状態となっている鍵でしかアフタタッチ制御ができず、演奏表現力を向上させる観点からは改善の余地があった。

また、上記特許文献１、２、３においては、いずれも、押鍵面に対する操作によってしか検出信号を得られない構成であるため、演奏表現力を向上させる観点からは改善の余地があった。

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、押離鍵全行程において鍵前端側からのグリッサンドのような連続操作等の後方への鍵操作によって信号が出力されるようにして、演奏態様を増やして演奏表現力を向上させることができる電子鍵盤楽器を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の請求項１の電子鍵盤楽器は、鍵フレーム（１０）と、鍵本体部（２７、２８）の各々が、押離鍵方向に回動自在にされると共に押離鍵全行程において前後方向に変位可能なように前記鍵フレームに支持された複数の鍵と、当接部を有して前記複数の鍵のうち少なくとも一部の鍵に対応して設けられ、対応する鍵本体部の被当接部が前記当接部に前方から当接することで、押離鍵全行程における前記鍵本体部の後方への動きに応じた検出信号を出力する検出手段（３２、４２、５２）とを有し、前記少なくとも一部の鍵の前端部（２７ｃ）は、各々、鍵並び方向の中央部が平面視において前方に凸形状に形成され、前記検出手段は前記鍵フレームに対して固定的に配設されると共に、前記鍵本体部が前後方向に変位することなく押離鍵方向に回動する場合は、押離鍵全行程において前記鍵本体部の前記被当接部と前記検出手段の前記当接部との前後方向の間隔が一定となるように構成されていることを特徴とする。

好ましくは、前記検出手段の前記当接部は、側面視で前方に凸の曲面に形成される一方、前記鍵本体部の前記被当接部は、側面視で前方に凹の曲面に形成されている（請求項２）。好ましくは、前記少なくとも一部の鍵の前端部は、各々、平面視において前方に凸の円弧状に形成されている（請求項３）。

好ましくは、オクターブ内に含まれるすべての前記少なくとも一部の鍵の前端形状が、各々、複数のオクターブ間で共通である（請求項４）。

好ましくは、発音中の楽音を前記検出手段から出力された検出信号に基づいて制御する楽音制御手段（５）を有する（請求項５）。

なお、上記括弧内の符号は例示である。

本発明の請求項１によれば、押離鍵全行程において鍵前端側からのグリッサンドのような連続操作等の後方への鍵操作によって信号が出力されるようにして、演奏態様を増やして演奏表現力を向上させることができる。

請求項３によれば、鍵前端側からのグリッサンドのような連続操作を円滑にすることができる。

請求項４によれば、各オクターブ内における鍵前端の形状パターンから演奏位置を視覚及び触覚によって認識しやすくして、演奏操作の際の指標を得ることができる。

請求項５によれば、非押鍵時の後方への鍵操作に応じて楽音を制御して、演奏表現力を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

（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電子鍵盤楽器の全体構成を示すブロック図である。

本鍵盤楽器は、鍵盤部ＫＢ、設定操作子２、ＲＯＭ６、ＲＡＭ７、タイマ８、表示装置９、外部記憶装置４、ＭＩＤＩインターフェイス（ＭＩＤＩＩ／Ｆ）１７、音源１５が、バス１６を介してＣＰＵ５にそれぞれ接続されて構成される。

また、ＣＰＵ５にはタイマ８が接続され、ＭＩＤＩＩ／Ｆ１７には外部のＭＩＤＩ機器１８が接続されている。音源１５にはサウンドシステム３が接続されている。鍵盤部ＫＢには、それぞれ複数の白鍵本体２７及び黒鍵本体２８が含まれ、さらに、各鍵本体２７、２８に対応して、押鍵スイッチ１２及びタッチコントロールセンサ３２が含まれる。設定操作子２には不図示の各種スイッチが含まれ、それらの操作による信号がＣＰＵ５に供給される。また、押鍵スイッチ１２及びタッチコントロールセンサ３２の検出信号もＣＰＵ５に供給される。

ＣＰＵ５は、本楽器全体の制御を司る。ＲＯＭ６は、ＣＰＵ５が実行する制御プログラムや各種テーブルデータ等を記憶する。ＲＡＭ７は、演奏データ、テキストデータ等の各種入力情報、各種フラグやバッファデータ及び演算結果等を一時的に記憶する。タイマ８は、タイマ割り込み処理における割り込み時間等の各種時間を計時する。外部記憶装置４は、上記制御プログラムを含む各種アプリケーションプログラムや各種楽曲データ、各種データ等を記憶する。

ＭＩＤＩＩ／Ｆ１７は、外部のＭＩＤＩ機器１８からのＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）信号を入力したり、ＭＩＤＩ信号を外部装置に出力したりする。音源１５は、鍵盤部ＫＢから入力される演奏データや予め設定された演奏データ等を楽音信号に変換し、サウンドシステム３が、それらの楽音信号を音響に変換する。

図２は、本電子鍵盤楽器の主要部の断面図である。本鍵盤楽器は、鍵フレーム１０に鍵ユニットＵＮＴが取り付けられてなる。以降、本鍵盤楽器の奏者側（図２の左方）を前方とし、左右方向については奏者を基準として呼称する。なお、基板や、鍵フレーム１０を支持する楽器本体の図示は省略されている。

鍵ユニットＵＮＴは、例えば、所定鍵域（例えば、１オクターブ）分を単位として構成され、複数の白鍵本体２７をそれぞれ有する第１白鍵ユニットＷＵ１及び第２白鍵ユニットＷＵ２と、複数の黒鍵本体２８を有する黒鍵ユニットＢＵとが積層状態に組み付けられてなる。鍵フレーム１０は、樹脂による一体成形、または樹脂と樹脂以外（金属等）の複合によって構成され、全鍵幅に亘る長さに一体に構成される。

図２に示すように、鍵フレーム１０の前部１０ｃの底部１０ｃａには、白鍵本体２７、黒鍵本体２８の押鍵時の下限位置（押鍵終了位置）を規制する下限ストッパ１１が設けられる。鍵フレーム１０の前後方向における中間に位置するほぼ水平な中間部１０ｂの前部下部には、鍵本体２７、２８の非押鍵位置でもある離鍵時の上限位置（押鍵初期位置）を規制する上限ストッパ１４が設けられる。下限ストッパ１１、上限ストッパ１４は、いずれもフェルト等の弾性部材で構成される。

図２に示すように、鍵フレーム１０の中間部１０ｂの前端部には、各白鍵本体２７、黒鍵本体２８に対応して、切り欠き部１０ｄが形成されている。白鍵本体２７、黒鍵本体２８の各前部からは、押鍵されたときに下限ストッパ１１に当接するストッパ当接片２９、３０が垂下して形成されている。ストッパ当接片２９、３０の下部における後方に延設された部分は、鍵フレーム１０の中間部１０ｂの対応する切り欠き部１０ｄ内に挿入されている。鍵フレーム１０の中間部１０ｂにはまた、白鍵本体２７、黒鍵本体２８の各々に対応して、２メイク式の押鍵スイッチ１２（図１参照）が配設される。

詳細は図示しないが、黒鍵ユニットＢＵは、音高Ｃ＃、Ｄ＃、Ｆ＃、Ｇ＃、Ａ＃に相当する黒鍵本体２８を備える。また、第１白鍵ユニットＷＵ１は、音高Ｃ、Ｅ、Ｇ、Ｂに相当する白鍵本体２７を備え、第２白鍵ユニットＷＵ２は、音高Ｄ、Ｆ、Ａに相当する白鍵本体２７を備える。白鍵本体２７、黒鍵本体２８の前半部の上面は押鍵面２７ａ、２８ａとして機能する。白鍵、黒鍵ユニットＷＵ１、ＷＵ２、ＢＵは、各々、樹脂で一体成形により構成される。

図２に示すように、黒鍵ユニットＢＵにおいて、各黒鍵本体２８の後端部から薄板状のヒンジ部２６が下方に延設され、ヒンジ部２６の下端部が、所定鍵域（例えば、１オクターブ）分の長さに亘る黒鍵共通基端部２３に接続されている。ヒンジ部２６及び黒鍵共通基端部２３は、鉛直方向に延び、鍵並び方向（左右方向）に平行である。各黒鍵本体２８は、対応するヒンジ部２６を介して、黒鍵共通基端部２３を鍵支点部として上下方向（押離鍵方向）に回動（揺動）自在である。

黒鍵ユニットＢＵと同様に、第１白鍵ユニットＷＵ１において、各白鍵本体２７の後端部から、ヒンジ部２４が下方に延設され、ヒンジ部２４の下端部が、第１白鍵共通基端部２１に接続されている。第２白鍵ユニットＷＵ２において、各白鍵本体２７の後端部から、ヒンジ部２５が下方に延設され、ヒンジ部２５の下端部が、第２白鍵共通基端部２２に接続されている。各白鍵本体２７は、対応するヒンジ部２４、２５を介して第１、第２白鍵共通基端部２１、２２を鍵支点部として上下方向に回動自在である。ヒンジ部２４及び第１白鍵共通基端部２１、ヒンジ部２５及び第２白鍵共通基端部２２は、いずれも同厚で鉛直方向に延び、押鍵面２７ａとは直角を成し、鍵並び方向には平行である。

鍵ユニットＵＮＴは、事前に一体的に組み付けられて、鍵フレーム１０に取り付けられる。第１白鍵ユニットＷＵ１、第２白鍵ユニットＷＵ２及び黒鍵ユニットＢＵが組み付けられる際には、図２に示すように、それぞれの共通基端部である第１白鍵共通基端部２１、第２白鍵共通基端部２２及び黒鍵共通基端部２３が前方から順に積層される。これら共通基端部２１〜２３が当接して積層され、３層に積層状態となったものが、全鍵共通基端部２０となる。

鍵フレーム１０の後部１０ａには、センサ支持部１３が設けられる。センサ支持部１３の下部１３ａと、共通基端部２１〜２３とには、前後方向に貫通する図示しない同心の穴が形成されている。これらの穴を介して、ネジ１９によって、後方から鍵フレーム１０にセンサ支持部１３と共通基端部２１〜２３とが共締め状態で螺着固定されている。これにより、白鍵本体２７、黒鍵本体２８が、鍵フレーム１０に対して回動自在に支持される。

また、センサ支持部１３の上部１３ｂの前面に、上記したタッチコントロールセンサ３２（図１参照）が設けられ、各タッチコントロールセンサ３２の前側にフェルト等の衝撃緩衝性を有した弾性材３１が設けられる。すなわち、タッチコントロールセンサ３２及び弾性材３１が、白鍵本体２７、黒鍵本体２８の各後端面２７ｂ、２８ｂとセンサ支持部１３の上部１３ｂとの間に介在している。図２に示す非押鍵状態においては、後端面２７ｂ、２８ｂと弾性材３１とは僅かな間隙を有して近接している。センサ支持部１３及び弾性材３１は、鍵本体２７、２８の後方への過剰な変位を抑制するストッパ部としての機能を果たす。なお、弾性材３１は、複数のタッチコントロールセンサ３２に対して１つが対応するように鍵並び方向に長く構成してもよい。

タッチコントロールセンサ３２は、従前のいわゆるアフタタッチ制御用のアフタセンサに用いられる一般的なものと同様の構成である。例えば、タッチコントロールセンサ３２は、圧力に応じて導電性自体が変化する感圧部材（感圧導電ゴムやチタン酸バリウム等）を備えた感圧センサであって、受けた圧力に応じた信号を検出信号として出力する。なお、白鍵本体２７、黒鍵本体２８の各後端面２７ｂ、２８ｂと弾性材３１とは、非押鍵状態において、タッチコントロールセンサ３２に検知されない程度の圧力で軽く当接していてもよい。

鍵ユニットＵＮＴの鍵フレーム１０への組み付け後は、押鍵操作すると、各白鍵本体２７、黒鍵本体２８が、ヒンジ部２４〜２６の弾性により下方（押鍵の往方向）に回動し、下限ストッパ１１にストッパ当接片２９、３０の下端が当接して、押鍵終了状態となる。一方、押鍵を解除すると、各白鍵本体２７、黒鍵本体２８が、ヒンジ部２４〜２６の弾性により上方（押鍵の復方向）に回動し、ストッパ当接片２９、３０の後方に延びた部分の上端が上限ストッパ１４に当接して、各白鍵本体２７、黒鍵本体２８が押鍵初期位置に復帰する。

ところで、ヒンジ部２４、２５、２６は、押鍵面２７ａ、２８ａよりも下の位置で下方に延び、押鍵面２７ａ、２８ａよりも共通基端部２１〜２３が下に位置するので、これらヒンジ部が上方に延びた構成や一般的な水平ヒンジの構成に比し、押鍵時における押鍵面２７ａ、２８ａの軌跡が良好なものとなる。すなわち、通常、押鍵面２７ａ、２８ａ上の任意の位置（以下、「押鍵点」と呼称する）は、押鍵により回動支点を中心とした円上を回動移動するので、前後方向に着目すると、押鍵が進むにつれて押鍵点は後方に移動していく。

しかし、それだけでなく、ヒンジタイプの鍵では、ヒンジ部の撓みによっても押鍵点が変位する。例えば、水平ヒンジでは、ヒンジ部前部が下方に撓むことによる、押鍵点の位置の後方への変位が加わる。ヒンジ部が上方に延びた構成においても、ヒンジ部下部が後方に撓むことによる、押鍵点の位置の後方への変位が加わる。押鍵点の後方への変位量は、少ない方が、演奏上好ましい。

ところが、本実施の形態では、押鍵により、ヒンジ部２４、２５、２６の上部が前方に撓むので、ヒンジ部２４、２５、２６の撓みは、上記回動支点を中心とした回動移動による後方への変位を相殺する方向に作用することになる。本実施の形態では、具体的には、押鍵往行程において、押鍵点の前後方向の位置は、徐々に前方に変位するようになっている。従って、白鍵本体２７、黒鍵本体２８の各後端面２７ｂ、２８ｂについても、押鍵往行程において前方に変位する。

これにより、後端面２７ｂ、２８ｂと弾性材３１との前後方向の間隔は、押鍵初期位置に最小であり、白鍵本体２７、黒鍵本体２８が往方向に回動するにつれて徐々に大きくなって、押鍵終了位置において最大となる。また、上記のようなヒンジ部構成により、実質的な押鍵点の軌跡は、アコースティックグランドピアノのような長尺で鍵下部に支点を有する鍵における押鍵点の軌跡に近いものとなる。従って、押鍵面２７ａ、２８ａの軌跡を良好にして、表現力向上にとってより好ましい状態にすることができる。

ここで、ヒンジ部２４、２５、２６は、これらの上端が前後方向に撓むので、白鍵本体２７、黒鍵本体２８は、対応するヒンジ部２４、２５、２６の撓みを介して前後方向に変位可能である。従って、何ら対策が施されていなければ、手等で前方から鍵本体２７、２８に後方への力がかけられると、鍵本体２７、２８は簡単に後方に変位してしまい、ヒンジ部２４〜２６に過剰な応力がかかるおそれがある。

しかしながら、本実施の形態では、非押鍵状態において、鍵本体２７、２８の各後端面２７ｂ、２８ｂと弾性材３１とが近接しており、鍵本体２７、２８に後方への力がかかれば、後端面２７ｂ、２８ｂと弾性材３１とが当接して、後方への操作力に抗する前方への力が、センサ支持部１３から弾性材３１を介して後端面２７ｂ、２８ｂに与えられる。これにより、非押鍵状態における鍵本体２７、２８の後方への変位が抑制されるので、ヒンジ部２４〜２６の撓み量が少なくて済み、それらの塑性変形が防止される。その一方、押鍵初期位置を除けば、弾性材３１から後端面２７ｂ、２８ｂが離間するので、押離鍵行程における鍵本体２７、２８の回動動作には支障がない。

押鍵操作により、各押鍵スイッチ１２は、白鍵本体２７、黒鍵本体２８のうち対応するものに押圧されて、押離鍵動作を検出する。また、非押鍵状態において鍵本体２７、２８が後方に付勢されると、その操作の有無と操作の程度（強さ）がタッチコントロールセンサ３２によって検出される。鍵本体２７、２８の後方への操作は、主として、鍵前端側からの押圧によってなされる。そして、後述する図４でメイン処理を説明するように、押鍵スイッチ１２で検出された押離鍵動作に基づく楽音を、音源１５及びサウンドシステム３が発生させるようになっている。さらに、このようにして発生した楽音が、タッチコントロールセンサ３２の出力信号に応じて制御されるようになっている。

図３（ａ）は、鍵盤部ＫＢにおける一部の白鍵本体２７の前端部の平面図である。図３（ｂ）は、１つの白鍵本体２７の前端部の平面図である。図３（ｃ）は、変形例に係る１つの白鍵本体２７の前端部の平面図であり、これについては後述する。

本実施の形態では、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、白鍵本体２７の前端部２７ｃは、平面視において、左右方向中央部が前方に突出した凸形状となっている。より具体的には、図３（ｂ）に示すように、白鍵本体２７の両側面における基点Ｐ１同士を結ぶ円弧状の曲線部２７ｃ１が形成されている。曲線部２７ｃ１において、両基点Ｐ１から最前端位置までの距離Ｌ１は、２．５〜７．５ｍｍ、好ましくは５ｍｍに設定されている。図面上には表されていないが、基点Ｐ１には角張らないように微小のＲ形状が施されている。

このような形状により、例えば、グリッサンドのような演奏操作を白鍵本体２７の前端部２７ｃに対して前方から行う際、各白鍵本体２７に対して後方への付勢力の増大／減少が円滑になる。従って、各白鍵本体２７に対応するタッチコントロールセンサ３２を、左右方向、すなわち、グリッサンドの操作方向に沿って次々とオン／オフさせることが容易となる。

上記のような前端形状は、鍵盤部ＫＢにおけるすべての白鍵本体２７に適用される。ただし、白鍵本体２７のうちＣ鍵だけは、他の白鍵本体２７よりも前端部２７ｃの前方への突出が差Ｄだけ大きくなっている（図３（ａ）参照）。すなわち、基点Ｐ１の位置を全鍵共通として、上記距離Ｌ１がＣ鍵のものだけ大きく設定されている。なお、距離Ｌ１を同じくして基点Ｐ１の位置だけをＣ鍵だけ異ならせてもよいし、基点Ｐ１の位置及び距離Ｌ１共にＣ鍵だけ異ならせてもよい。要するに、前端部２７ｃが他の白鍵本体２７よりも突出していればよい。

これにより、Ｃ鍵の位置が視覚的にわかりやすいだけでなく、前方からの前端部２７ｃに対するグリッサンド演奏操作時においても触覚によってオクターブの境目を認識容易となる。従って、Ｃ鍵の形状の違いが、演奏操作の際の指標となり得る。

なお、鍵前端側からのグリッサンドのような連続操作を円滑にする観点からは、前端部２７ｃの鍵並び方向における中央部が平面視において前方に凸形状に形成されていればよく、円弧状に限られない。例えば、図３（ｃ）に示すように、左右方向に平行なフラット部２７ｃ２と、白鍵本体２７の両側面における基点Ｐ２とフラット部２７ｃ２とを直線的に結ぶ斜面部２７ｃ３とでカット型の凸形状が構成されてもよい。基点Ｐ２、及び、フラット部２７ｃ２と斜面部２７ｃ３との接続部にも、基点Ｐ１と同様の微小のＲ形状が施されている。

図３（ｃ）の例において、中心線からのフラット部２７ｃ２の両端の距離をＢ、すなわち、フラット部２７ｃ２の幅を２×Ｂとすると、距離Ｂは、１〜４ｍｍ、好ましくは２．５ｍｍに設定される。また、基点Ｐ２から最前端位置までの距離Ｌ２は、上記距離Ｌ１と同じとする。

図４は、本実施の形態におけるメインルーチンのフローチャートを示す図である。本処理は電源のオン時に開始される。

まず、初期化を実行、すなわち所定プログラムの実行を開始し、各種レジスタに初期値を設定して初期設定を行う（ステップＳ１０１）。次いで、パネル処理を実行、すなわち、設定操作子２の操作を受け付け、機器の設定や指示等を実行する（ステップＳ１０２）。次いで、楽音処理、すなわち、演奏データや、押鍵スイッチ１２の検出信号に応じて演奏信号を生成し、発音消音処理を実行する（ステップＳ１０３）。このステップＳ１０３では、タッチコントロールセンサ３２の検出信号もスキャンされる。

次に、検出信号を出力したタッチコントロールセンサ３２は有効鍵域のものであるか否かを判別する（ステップＳ１０４）。すなわち、本実施の形態では、全鍵域ではなく、所定鍵域、例えば、音名Ｃ５〜Ｂ５までの鍵域を「有効鍵域」としている。この有効鍵域は、前記ステップＳ１０２のパネル処理で設定可能である。その判別の結果、検出信号を出力したタッチコントロールセンサ３２が有効鍵域のものである場合は、ステップＳ１０５を実行してからステップＳ１０６に進む。一方、そうでない場合は、ステップＳ１０５を実行することなくステップＳ１０６に進む。ここで、上記有効鍵域は、前記ステップＳ１０２のパネル処理において設定される。全鍵域を有効鍵域とする設定も可能である。また、上記パネル処理において、アフタ制御処理自体の実行をしないというモードも設定可能であるとする。

前記ステップＳ１０５では、現在発音中の楽音に対して、「タッチコントロールセンサ３２の検出信号に基づく楽音制御処理」（以下、「アフタ制御処理」と称する）を実行する。従って、有効鍵域における鍵本体２７、２８が後方に操作された場合にだけ、上記アフタ制御処理が実行され、有効鍵域以外の鍵本体２７、２８が後方に操作されても処理上は無視されることになる。

上記アフタ制御処理では、タッチコントロールセンサ３２の検出信号が出力された際に発音中である楽音に対して、その楽音パラメータを制御する。その楽音パラメータとしては、音色、音量、ピッチ（音高）、エフェクト等の各種楽音パラメータが適用可能であり、どのパラメータを適用するかは、前記ステップＳ１０２のパネル処理でユーザにより割り当てされるとする。また、タッチコントロールセンサ３２は、オンオフだけでなく、押圧の強さに応じた信号を出力するので、オンオフと、押圧の強さとに応じて楽音パラメータが制御される。なお、押圧の強さを無視して、オンオフのみに基づいて楽音パラメータが制御されるようにしてもよい。

一例として、有効鍵域Ｃ５〜Ｂ５鍵のいずれかの鍵本体２７、２８が後方に操作された場合は、その時点で発音中の楽音に対してビブラートがかかり、さらに、当該鍵本体２７、２８の後方への押圧強さに応じてビブラートの深さ（あるいは変化速さでもよい）が変化する。

他の一例として、前方からの白鍵本体２７の前端部２７ｃに対するグリッサンド演奏操作がされた場合は、その時点で発音中の楽音のピッチが連続的に変化して、いわゆるピッチベンド効果が付与される。例えば、有効鍵域Ｃ５〜Ｂ５鍵のうち、第１鍵から第２鍵までスライド操作すると、第１鍵から第２鍵までの音高差に応じた量（ピッチベンドレンジ）だけピッチが連続的に変化する。

特に、本実施の形態では、鍵本体２７、２８の後方への押圧強さの変化を、後方への操作中においても検出できる。従って、押圧強さに応じた制御内容を、制御中に変化させることも可能である。例えば、鍵本体２７、２８の後方への操作状態でその押圧力を変えることで、かかっているビブラートの深さを途中から深く／浅くする等の細かな制御も可能である。しかも、押鍵操作している手とは別の手で鍵本体２７、２８を後方へ操作することが可能であるので、多用な演奏が可能となる。

ここで、押鍵された鍵の離鍵後において当該鍵に対応する楽音の残音がある場合においては、当該鍵の残音も上記発音中の楽音に含まれる。また、アフタ制御処理による制御対象となる発音中の楽音は、リアルタイム演奏による楽音に限られず、演奏データに基づくものであってもよい。なお、アフタ制御処理による制御対象や内容はこれら例示したものに限られるものではない。前記ステップＳ１０６では、その他処理を実行して、前記ステップＳ１０２に戻る。

本実施の形態によれば、鍵本体２７、２８を、前後方向に変位可能に構成し、タッチコントロールセンサ３２が、後端面２７ｂ、２８ｂによって押圧されて、検出信号を出力し、その検出信号に基づいて、発音中の楽音の楽音パラメータが制御されるようにした。これにより、専用の操作子を設けることなく、非押鍵時の後方への鍵操作という、従来の押鍵状態でのアフタタッチ操作とは異なる新規な演奏操作によって、楽音を制御できるようになるので、演奏表現の幅が広がる。

特に、白鍵本体２７の前端部２７ｃの左右方向中央部が前方に凸形状となっているので、非押鍵時の鍵前端側からのグリッサンドのような連続操作等の後方への鍵操作によって楽音制御ができ、演奏態様を増やすことができる。よって、演奏表現力を向上させることができる。しかも、前端部２７ｃが円弧状であるので、グリッサンドのような連続操作を円滑に行うことができる。

さらに、Ｃ鍵だけは、他の白鍵本体２７よりも前端部２７ｃの形状を異ならせたので、演奏位置（どこのオクターブ範囲を演奏しているのか等）を視覚及び触覚によって認識しやすくして、グリッサンド等の演奏操作の際の指標を得ることができる。

また、白鍵本体２７及び黒鍵本体２８は、白鍵ユニットＷＵ１、ＷＵ２及び黒鍵ユニットＢＵ中に複数分含まれ、個々に対応するヒンジ部２４、２５、２６を介して、共通基端部２１、２２、２３に接続されて一体に構成される。しかも、各白鍵本体２７、黒鍵本体２８は、それぞれ、個々に対応するヒンジ部２４、２５、２６を介して、後方に単独変位可能で、各々の後方への操作が、対応するタッチコントロールセンサ３２によって検出可能な構成となっている。これにより、複数の鍵本体２７、２８を鍵ユニットとして一体に構成して扱い容易にでき、なおかつ、後方への鍵操作を個別に検出することができる。

また、弾性材３１が、鍵本体２７、２８の後方変位を抑制するストッパ部の機能を果たし、タッチコントロールセンサ３２は、弾性材３１に設けられて、弾性材３１を介して鍵本体２７、２８から受ける圧力を検出するように配設された。これにより、鍵本体２７、２８の後方への動きを検出する機構の配設スペースが小さくて済む。

また、タッチコントロールセンサ３２は、鍵本体２７、２８の後方への動きを検出できる場所であれば、どこに配設してもよいので、設計の自由度が高い。例えば、後述する第２の実施の形態でも配置場所を変えたものを例示するが、それ以外にも、例えば、鍵本体２７、２８の後半部下面等に下方に突出する突起部を設けると共に、該突起部に押圧されるタッチコントロールセンサを、鍵フレーム１０の中間部１０ｂ上に配設するようにしてもよい。

なお、有効鍵域を、複数鍵域に分けて、分けた鍵域毎に異なる楽音パラメータをタッチコントロールセンサ３２による制御対象として割り当ててもよい。例えば、音名Ｃ５〜Ｂ５鍵までがビブラート付与を対象とし、音名Ｃ６〜Ｂ６鍵までが音色変更を対象とする等である。このようにする場合は、上記したＣ鍵の前端部２７ｃの形状違いが指標となって大いに役立つことになる。なお、さらに細かく、２〜３鍵または各鍵毎に異なる楽音パラメータを制御対象に割り当ててもよい。

なお、本実施の形態では、前端部２７ｃの形状は、Ｃ鍵だけを他の白鍵本体２７とは異ならせたが、これに限られず、例えば、Ｃ鍵を突出させずに逆に引っ込めてもよい、また、突出量で違いを出すことに限られず、形状を異ならせることだけでもよい。

また、どのオクターブを演奏しているのかを認識容易にする観点からは、前端部２７ｃの形状は、上記開示した例に限られない。すなわち、各オクターブ内に含まれる白鍵本体２７の前端部２７ｃを、各々、複数のオクターブ間で共通としてもよい。例えば、１つのオクターブにおける最低音鍵から最高音鍵までの形状変化のパターン（例えば、高音側ほど徐々に突出量が大きくなる等）を、他のオクターブにおける形状変化のパターンと同様にすることで、どの音域のオクターブなのかが認識容易になる。なお、形状変化のパターンの変化を共通に構成することは、１オクターブを単位としてだけでなく、２オクターブ、あるいは複数鍵を単位として適用してもよい。

なお、白鍵本体２７の前端部２７ｃに凸形状を設けることは、全鍵域において適用することは必須でなく、前方からの操作がやりやすい一部の鍵域にのみ適用してもよい。また、本実施の形態では、白鍵本体２７の前端部２７ｃにのみ凸形状を適用したが、同様の形状を、黒鍵本体２８の前端部に適用することを妨げるものではない。

なお、タッチコントロールセンサ３２は、圧力センサに限られない。例えば、押圧力に応じた信号を出力するものであればよく、歪みセンサでもよい。また、構成を簡単にする観点からは、単純なオンオフ信号を出力するものであってもよい。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態では、第１の実施の形態に比し、タッチコントロールセンサ、弾性材、上限ストッパ１４、下限ストッパ１１の各配置位置、及び、鍵本体２７、２８のストッパ当接片の形状が異なり、その他の構成は同様である。

図５は、本発明の第２の実施の形態に係る電子鍵盤楽器の主要部の断面図である。同図において、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号が付してある。

まず、図５に示すように、第１白鍵ユニットＷＵ１、第２白鍵ユニットＷＵ２及び黒鍵ユニットＢＵの全鍵共通基端部２０が、ネジ１９によって、後方から鍵フレーム１０に直接、螺着固定されている。押離鍵による白鍵本体２７、黒鍵本体２８の動作は第１の実施の形態と同様であり、前後方向へも移動自在である。

また、上限ストッパ１４は、鍵フレーム１０の前部１０ｃの下面に配設される。鍵フレーム１０の中間部１０ｂの上部前部には、上方に突出した突条部４０が、鍵並び方向に沿って一体に形成されている。さらに、各鍵本体２７、２８に対応して、突条部４０を含む中間部１０ｂの前部上部に、タッチコントロールセンサ３２に相当するタッチコントロールセンサ４２が設けられ、各タッチコントロールセンサ４２の前側に、弾性材３１に相当する弾性材４１が設けられる。

白鍵本体２７、黒鍵本体２８の各前部からは、ストッパ当接片２９、３０（図２参照）に相当するストッパ当接片４３、４４が垂下して形成されている。ストッパ当接片４３、４４は、ストッパ当接片２９、３０とは反対に、その下部が前方に延設され、該前方に延設された部分が、鍵フレーム１０の中間部１０ｂの対応する切り欠き部１０ｄ（図５参照）内に挿入されている。下限ストッパ１１は、押鍵された鍵本体２７、２８のストッパ当接片４３、４４が当接するよう、第１の実施の形態（図２参照）に比し前側に配置されている。

図６は、本実施の形態におけるストッパ当接片４３、４４の拡大図である。弾性材４１は弾性材３１と同じ材料で構成され、鍵本体２７、２８の後方への過剰な変位を抑制するストッパ部としての機能を果たす点では同様である。しかし、その当接面の形状が異なっている。

すなわち、ストッパ当接片４３、４４と当接する側の前面である、弾性材４１の当接面４１ａは、側面視前方に凸の曲率半径Ｒ１の曲面状に形成されている。一方、ストッパ当接片４３、４４において、弾性材４１の当接面４１ａと対向する後面４３ａ、４４ａは、側面視前方に凹の曲率半径Ｒ１の曲面状に形成されている。後面４３ａ、４４ａと当接面４１ａとは僅かな間隙を有して近接している。非押鍵状態において鍵本体２７、２８が後方に付勢されると、両者が面当接し、第１の実施の形態と同様に、タッチコントロールセンサ４２から検出信号が出力される。

また、図６に２点鎖線で示すように、少なくとも、ストッパ当接片４３、４４の後面４３ａ、４４ａのうち当接面４１ａに対向する部分の曲面形状は、押離鍵による鍵本体２７、２８の回動行程において、その前後方向の位置が変化しないような形状になっている。すなわち、押離鍵行程のいずれのときでも、後面４３ａ、４４ａと当接面４１ａとの間隔は一定である。これにより、押離鍵行程のいずれのときに鍵本体２７、２８が後方に付勢されたとしても、その後方への操作がタッチコントロールセンサ４２によって一定の精度で検出される。なおかつ、後方への操作がない通常の押鍵操作を行う際には、後面４３ａ、４４ａと当接面４１ａとが当接しないので、支障なく押鍵操作を行うことができる。

タッチコントロールセンサ４２の検出信号に基づく楽音制御処理であるアフタ制御処理については、第１の実施の形態と同様であり、発音中の楽音の楽音パラメータが制御される。ただし、非押鍵状態時だけでなく、押鍵途中や押鍵終了状態においても、タッチコントロールセンサ４２が信号を出力すれば、それに基づいて発音中の楽音の楽音パラメータが制御されるものとする。従って、演奏態様は第１の実施の形態よりも増す。

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。それだけでなく、演奏態様を増やして演奏表現力を一層向上させることができる。

なお、本実施の形態において、アフタ制御処理における制御対象は、発音中の楽音のすべてとする代わりに、後方への操作がなされた当該鍵に対応する音高の楽音のみを制御対象としてもよい。そのようにした場合、例えば、押鍵終了状態、離鍵途中または離鍵後のいて当該鍵がさらに後方に操作されたときは、従来のアフタタッチ処理と同様の処理を当該鍵に対応する楽音に対して施すようにしてもよい。

なお、本実施の形態において、構成を簡単にする観点からは、後面４３ａ、４４ａ及び当接面４１ａの曲面構成を廃止してもよい。その場合、例えば、後面４３ａ、４４ａの上下方向中間部にくびれを設ける等によって上下２箇所を当接部とし、少なくとも非押鍵時と押鍵終了時にだけ後面４３ａ、４４ａと当接面４１ａとが適切に近接して、後方への鍵操作が適切に検出され得るようにすると共に、それ以外の押離鍵途中では互いに大きく離間して、後方への鍵操作が検出されないように構成してもよい。

なお、本実施の形態において、非押鍵状態時と押鍵終了状態時とで、アフタ制御処理における制御対象を異ならせるようにしてもよい。その場合、押鍵スイッチ１２がオンされているか否かによって、押鍵状態を判別し、オンのときとオフのときとで、アフタ制御処理によって制御される楽音パラメータあるいはその制御内容を異ならせるようにすればよい。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態では、第１の実施の形態に対して、タッチコントロールセンサ３２に代えて押圧式のスイッチを設ける点が異なる。また、上限ストッパ１４、下限ストッパ１１の各配置位置、及び、鍵本体２７、２８のストッパ当接片の形状が異なり、その他の構成は同様である。

図７は、本発明の第３の実施の形態に係る電子鍵盤楽器の主要部の断面図である。同図において、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号が付してある。

まず、図７に示すように、第２の実施の形態と同様に、第１白鍵ユニットＷＵ１、第２白鍵ユニットＷＵ２及び黒鍵ユニットＢＵの全鍵共通基端部２０が、ネジ１９によって、後方から鍵フレーム１０に直接、螺着固定されている。押離鍵による白鍵本体２７、黒鍵本体２８の動作は第１、第２の実施の形態と同様であり、前後方向へも移動自在である。

白鍵本体２７、黒鍵本体２８の各前部からは、ストッパ当接片４３、４４（図５参照）に相当するストッパ当接片５６、５７が垂下して形成されている。ストッパ当接片５６、５７は、後面４３ａ、４４ａ（図６参照）のような凹曲面が形成されておらず、側面視直線状の面である点が、第２の実施の形態におけるストッパ当接片４３、４４と異なり、その他の部分はストッパ当接片４３、４４と同様に構成される。

上限ストッパ１４、下限ストッパ１１の各配置は第２の実施の形態（図５参照）と同様である。鍵フレーム１０の中間部１０ｂの前部上部には、後方ストッパ５５が固着等によって固定的に設けられている。後方ストッパ５５は、弾性材３１と同様の材料で構成される。後方ストッパ５５は、各白鍵本体２７、黒鍵本体２８に対応して設けられるが、複数の鍵本体２７、２８に共通に設けてもよい。鍵本体２７、２８が押鍵初期位置にあるときには、後方ストッパ５５の前面に、ストッパ当接片５６、５７の後面が近接している。鍵本体２７、２８が後方に付勢されると、後方ストッパ５５にストッパ当接片５６、５７が当接し、鍵本体２７、２８の後方への過剰な変位を抑制するストッパ部としての機能が果たされる。

鍵フレーム１０の後部１０ａ上部には、スイッチ基板支持部５０がネジ５４によって固定され、スイッチ基板支持部５０の前面上部には、スイッチ基板５３がネジ５８によって配設固定されている。そして、各鍵本体２７、２８に対応して、スイッチ基板５３の上部に、複数メイク（例えば、２メイク）式の後方スイッチ５２が設けられている。後方スイッチ５２は、押鍵スイッチ１２と同様に構成されるが、これに限られない。すなわち、押圧されてオンするものであればよく、メンブレンスイッチ、タクトスイッチ等でもよい。

一方、鍵本体２７、２８の後端面には、各後方スイッチ５２に対向して、各々、アクチュエータ部５１が一体に形成される等によって設けられる。非押鍵状態において、アクチュエータ部５１は、対応する後方スイッチ５２に僅かな間隙を有して近接している。非押鍵状態において鍵本体２７、２８が後方に付勢されると、アクチュエータ部５１が後方スイッチ５２を押圧し、後方スイッチ５２がメイクして検出信号が出力され、その検出信号がＣＰＵ５に供給される。従って、後方への操作に関しては、オンオフと、後方への押圧強さ（ベロシティ）とが検出される。

そして、少なくともオンオフによって楽音パラメータが制御され、制御対象によっては押圧の強さによっても制御される。アフタ制御処理の内容は、第１の実施の形態と同様である。本実施の形態によれば、第１の実施の形態のように、鍵本体２７、２８の後方への操作状態においてさらなる押圧によって制御内容を変化させることはできないが、それ以外では、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

なお、上記各実施の形態において、タッチコントロールセンサ３２、４２、後方スイッチ５２をアフタ制御処理に利用したが、これ以外にも応用が考えられる。例えば、タッチコントロールセンサ３２等のオンオフを、押鍵スイッチ１２のオンオフと同様に見なし、キーオン／キーオフ信号として利用してもよい。この場合、タッチコントロールセンサ３２のキーオンで発生する楽音と押鍵スイッチ１２のキーオンで発生する楽音とは、異なった音色を割り当てておいてもよい。あるいは、どの鍵が後方に操作されたかによって、スプリット位置を決定する等の応用も可能である。

なお、上記各実施の形態において、押鍵終了状態におけるさらなる押鍵力を検出する従前の一般的なアフタセンサを併せて設けて、押鍵された鍵の楽音に対して該アフタセンサにより付与される効果（例えば、ビブラート）を、さらにタッチコントロールセンサ３２、４２、後方スイッチ５２の出力によって変化（例えば、ビブラート深さや速さを制御）させるようにしてもよい。

なお、上記各実施の形態において、構成を簡単にする観点からは、タッチコントロールセンサ３２等は、鍵毎ではなく複数鍵に共通に設け、当該複数鍵のうちどの鍵が後方に付勢されても検出信号が出力されるようにしてもよい。

なお、上記各実施の形態において、タッチコントロールセンサ３２等は、全鍵に対応して設けるのではなく、一部の鍵域乃至鍵にのみ対応して設けてもよい。また、黒鍵本体２８に対応するものを廃止して、白鍵本体２７に対応するもののみ設けてもよい。

なお、上記各実施の形態において、構成を簡単にする観点からは、アフタ制御処理における制御対象の割り当ては、鍵域毎に固定されていてもよい。例えば、Ｃ４〜Ｂ４鍵にはビブラート効果付与、Ｃ５〜Ｂ５鍵にはトレモロ効果付与等を固定的に割り当てておいてもよい。

なお、上記各実施の形態において、鍵支点構成として、ヒンジ部２４〜２６が鉛直方向に延設された構成を例示したが、非押鍵時の後方への鍵操作に応じて楽音を制御して演奏表現力を向上させることに限っていえば、この構成に限るものではない。すなわち、鍵本体２７、２８を前後方向に移動自在に支持する鍵支点構成であればよい。

なお、鍵盤楽器の奥行き寸法を極力抑えると共に、押鍵面２７ａ、２８ａの軌跡を良好にする観点からは、ヒンジ部２４〜２６は、押鍵面２７ａに対して交差し且つ鍵並び方向に平行に形成されていればよい。従って、例えば、後方に向かって下方に斜めに傾斜していてもよい。また、共通基端部自体はヒンジ部２４〜２６とは平行でなくてもよく、同厚である必要もない。また、ヒンジ部２４〜２６との間に前後方向の段差を有していてもよい。

なお、各鍵が鍵ユニットＵＮＴの一部として構成されたものを例示したが、複数の鍵本体２７、２８の扱い容易の効果を求めないならば、各鍵が単体で構成されるものについても、本発明を適用可能である。

なお、押鍵に対して適当な慣性を付与するハンマ体が鍵に連動して回動するようにされたハンマ体付きの鍵盤楽器においても、本発明を適用可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る電子鍵盤楽器の全体構成を示すブロック図である。 本電子鍵盤楽器の主要部の断面図である。 鍵盤部における一部の白鍵本体の前端部の平面図（図（ａ））、１つの白鍵本体の前端部の平面図（図（ｂ））、変形例に係る１つの白鍵本体の前端部の平面図（図（ｃ））である。 本実施の形態におけるメインルーチンのフローチャートを示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る電子鍵盤楽器の主要部の断面図である。 本実施の形態におけるストッパ当接片の拡大図である。 本発明の第３の実施の形態に係る電子鍵盤楽器の主要部の断面図である。

符号の説明

２７ｃ 前端部、 １０ 鍵フレーム、 ２７ 白鍵本体（鍵本体部）、 ２８ 黒鍵本体（鍵本体部）、 ３２、４２ タッチコントロールセンサ（検出手段）、 ５２ 後方スイッチ（検出手段）

Claims (5)

1. 鍵フレームと、
   鍵本体部の各々が、押離鍵方向に回動自在にされると共に押離鍵全行程において前後方向に変位可能なように前記鍵フレームに支持された複数の鍵と、
   当接部を有して前記複数の鍵のうち少なくとも一部の鍵に対応して設けられ、対応する鍵本体部の被当接部が前記当接部に前方から当接することで、押離鍵全行程における前記鍵本体部の後方への動きに応じた検出信号を出力する検出手段とを有し、
   前記少なくとも一部の鍵の前端部は、各々、鍵並び方向の中央部が平面視において前方に凸形状に形成され、
   前記検出手段は前記鍵フレームに対して固定的に配設されると共に、前記鍵本体部が前後方向に変位することなく押離鍵方向に回動する場合は、押離鍵全行程において前記鍵本体部の前記被当接部と前記検出手段の前記当接部との前後方向の間隔が一定となるように構成されていることを特徴とする電子鍵盤楽器。
2. 前記検出手段の前記当接部は、側面視で前方に凸の曲面に形成される一方、前記鍵本体部の前記被当接部は、側面視で前方に凹の曲面に形成されていることを特徴とする請求項１の電子鍵盤楽器。
3. 前記少なくとも一部の鍵の前端部は、各々、平面視において前方に凸の円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の電子鍵盤楽器。
4. オクターブ内に含まれるすべての前記少なくとも一部の鍵の前端形状が、各々、複数のオクターブ間で共通であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子鍵盤楽器。
5. 発音中の楽音を前記検出手段から出力された検出信号に基づいて制御する楽音制御手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子鍵盤楽器。

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