JP4747994B2 - 電子楽器 - Google Patents

Description

本発明は、電子楽器に関するものであり、演奏者の身体に振動を伝える機能を備えたものである。

ピアノやギター、トランペットなど、生の自然楽器においては、楽器それ自体が振動体を有する発音機構である。従って、耳に聞こえる楽音以外に演奏者の身体に直接的に伝わる振動が心地良く、演奏している実感も得られる。一方、電子楽器は、電子音源で生成された楽音信号を発音させるものであるから、演奏している実感に乏しく、感情移入のしやすさという面で、生の自然楽器に及ばなかった。

そこで、鍵盤の下方全体を覆う薄い金属の振動板にドライバ（機械振動発生器）を取り付けて、音源から出力される楽音信号をドライバに出力するものが知られている。また、複数の音域に分けた振動板に、ドライバを取り付けて、この振動板を振動フレームに取り付け、この振動フレームを鍵盤の下方全体に対向するように配置し、音源から出力される楽音信号を各音域に応じたフィルタを通してドライバに出力するものが知られている。（以上、特許文献１参照）
また、押鍵操作により、通常の楽音信号を音源で生成してスピーカから出力するとともに、鍵の突部が弾性抵抗体に当接することにより、その下部に設けた電磁マグネット（機械振動発生器）に供給される交流電源の振幅や低周波発振器の周波数変調の深さを制御し、鍵の突部に取り付けられた鉄片を振動させる電子楽器の鍵盤装置が知られている（特許文献２参照）。
しかし、現実問題として、鍵盤を振動させれば、鍵盤が取付固定されている電子楽器の筐体に振動が伝わるから、取付けねじ等の構造部品、電子回路基板、パネルスイッチ、配線束線も振動にさらされる。その結果、部品が互いに触れ合うことにより異音（機械的雑音）が発生したり、ねじのゆるみ、部品の破損原因ともなる。
また、振動が電子楽器の筐体から、電子楽器の筐体を載置している台に伝わることにより、振動エネルギの損失が生じ、振動しにくくなるという問題もある。

一方、電子ピアノにおいて、打鍵による鍵盤ユニットの振動が底板に伝達されたり、疑似ピアノアクション機構のハンマが、離鍵時に初期位置へ復帰する際の振動音が底板に伝達されたりして、ケース内で共鳴し大きな打撃音として外部に聞こえたりする。
特に、演奏がヘッドフォンを使用して行われる場合に、演奏に伴う打撃音や操作音だけが聞こえるため、電子ピアノが騒音源になるという問題があった。そのため、鍵盤ユニットと底板との間に消音用緩衝材としてのクッション材を介装した鍵盤装置が知られている（特許文献３参照）。
しかし、上述した電子ピアノは、演奏している実感が得られるように鍵盤ユニットの機械振動を積極的に発生させる電子楽器ではない。
特開平２−１１８５９８号公報 特開平９−５４５８３号公報（特許第３２６７１１３号公報） 特開２００４−２３３７７３号公報

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、押鍵操作時に鍵を振動させるものにおいて、鍵盤装置から他の電子楽器構成部材等に振動が伝わらないようにしたり、鍵盤装置を振動しやすくしたりする電子楽器を提供することを目的とするものである。

本発明は、請求項１に記載の発明においては、複数の鍵を有し、各鍵の鍵本体部が鍵支点を介してフレームに取り付けられ、該フレームが鍵盤支持部材に載置されており、押鍵操作により各鍵に対応する鍵スイッチが作動し、該鍵スイッチに応じた音高の楽音信号を楽音信号生成手段が生成し、生成された楽音信号を電気音響変換器が出力する電子楽器において、少なくとも１つの機械振動発生器と防振部材を有し、前記機械振動発生器は、前記フレームに取り付けられ、前記各鍵に対応する鍵スイッチの少なくとも１つが作動したときに機械振動を発生するものであり、前記防振部材は、前記フレームと前記鍵盤支持部材との間に配置され、前記フレームは、当該フレームの下部に、前記各鍵の配列方向に間隔を空けて形成された補強リブを有し、前記鍵盤支持部材は、前記電気音響変換器の支持部を有し、前記電気音響変換器は、前記電気音響変換器の支持部に取り付けられ、前記鍵盤支持部材の上面と前記補強リブとの間に配置されるものである。
従って、楽音信号を耳で聞くと同時に、押鍵操作に応じて振動を鍵に触れている指から感じることができる。その結果、演奏している実感が強くなる。
フレームから鍵盤支持部材へは防振部材があるため、振動が伝わりにくい。その結果、電子楽器の筐体や、これに取り付けられた鍵盤装置以外の電子楽器構成部材を振動させない。
一方、フレームが鍵盤支持部材に固定されているとフレームが振動しにくいため、防振部材によりフレームを浮かすことで振動しやすくする。
なお、各鍵の鍵本体部は突部を有するものとし、各鍵の押鍵操作に応じてその鍵の突部が回動してフレームの一部分に当接するようにすれば、鍵を深く押し下げたときに、この突部がフレームに当接し、フレームの振動が、突部から鍵本体部を経て、押し込んだ指に直接的に伝わる経路ができるため、演奏している実感が強くなる。

請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の電子楽器において、前記各鍵の鍵本体部は突部を有し、前記機械振動発生器の少なくとも一部は、前記鍵毎に割り当てられ、各鍵の押鍵操作に応じて当該鍵の突部が回動して当該機械振動発生器に当接する位置に配置され、当該鍵の鍵スイッチが作動したときに機械振動を発生するものである。
従って、演奏者が、鍵本体部の突部が機械振動発生器に当接するまで押し込むと、機械振動発生器により発生された振動が、突部から鍵本体部を経て、押し込んだ指に直接的に伝わる経路ができるため、演奏している実感が強くなる。
その際、他の鍵には、フレームから鍵支点等を経て振動が伝わるから、演奏者が他の鍵に触れていれば、他の鍵からも振動を感じることにより、鍵盤全体の振動も実感できる。
ここで、フレームと鍵盤支持部材との間に設けられた防振部材に加えて、他の防振部材を、各機械振動発生器とフレームとの間に設けてもよい。演奏者が押鍵した鍵からの振動を特に強く感じることができるとともに、フレームから鍵盤支持部材へ伝わる振動をさらに少なくできる。

請求項３に記載の発明においては、請求項２に記載の電子楽器において、前記鍵毎に割り当てられた機械振動発生器は電気振動信号を機械振動に変換するものであり、当該鍵の鍵スイッチが作動したとき、当該鍵の鍵スイッチに応じた電気振動信号が供給されるものである。
従って、押鍵によって作動した鍵スイッチに応じた機械振動を、押鍵している指から感じることができる。その結果、演奏している実感が強くなる。
作動した鍵スイッチに応じた電気振動信号としては、この鍵スイッチの作動により、音源部で生成され電気音響変換器（スピーカ）に出力される楽音信号、より好ましくは、これを、楽音信号/電気振動信号変換部に通して機械振動に適した周波数帯域の電気振動信号にしたものである。

ここで、鍵毎に設けられた機械振動発生器に加えて、少なくとも１個の他の機械振動発生器が、各鍵の押鍵操作に応じて当該鍵の突部が回動して当接しない位置に配置してもよい。
この場合、押鍵操作した鍵に直接に伝わる振動と、鍵盤全体に伝わる振動とを個別に発生することになる。従って、自然楽器の演奏で感じられる振動に近い振動を発生することができる。
上述した他の機械振動発生器は、例えば、電気振動信号を機械振動に変換するものであり、各鍵に対応する鍵スイッチの少なくとも１つが作動したときに、作動した鍵スイッチに応じた電気振動信号が供給される。あるいは、作動した鍵スイッチとは無関係の電気振動信号が供給されてもよい。

本発明は、上述した構成により、機械振動発生器により発生させた、鍵を振動させる振動のエネルギが、鍵盤装置以外の電子楽器構成部材に伝わりにくくなるという効果がある。防振部材によりフレームを浮かすことで鍵盤装置を振動しやすくなるという効果がある。
その結果、電子回路基板、パネルスイッチ、配線束線等の構造部品が、互いに触れ合うことによる異音の発生や、部品のゆるみ、破損を防止できる。振動エネルギの損失が少なくなる。

図１は、本発明の第１実施形態の説明図である。図１（ａ）は１つの鍵についての右側面図であり、図１（ｂ）はフレームの裏面の説明図である。
図１（ａ）において、１はフレーム、２は鍵本体部である。電子楽器の鍵盤は複数の白鍵、黒鍵を有しているが、ここでは１つの白鍵について例示する。１はフレームであって、各鍵の鍵本体部２は、その後端にある鍵支点（水平ヒンジ）２ａを介して後端壁１ａに取り付けられている。
水平面部１ｂの上面にスイッチ基板取付部１ｃ，１ｄが突設され、これらにスイッチ基板３が取り付けられ、基板上に、可撓性でドーム形状をした鍵スイッチ（オンオフセンサ）４が取り付けられている。

先端部２ｃ側の押鍵操作に応じて、鍵本体部２の下部にある当接部（図示せず）が鍵スイッチ３を押圧して鍵スイッチ３を作動させ、作動させた鍵スイッチ３に応じた音高の楽音信号が、図３を参照して説明する楽音信号生成部５４により生成されてスピーカ（電気音響変換器）から出力される。
２ｂは突片（突部）であって、鍵本体部２の先端部２ｃ寄りの下部に設けられている。図示の例では、鍵を深く押し下げると、突片２ｂが水平面部１ｂに当接する。
従来の電子楽器の鍵盤装置においては、鍵の押し下げ位置の下限及び上限を規制するストッパ片が鍵本体部に設けられているから、これを突片として用いることができる。
フレーム１、及び、これに取り付けられた鍵本体部２等の部材により鍵盤装置（鍵盤ユニット）が構成される。７は鍵盤支持部材であって、例えば、ポータブル電子楽器では下ケース（下筐体）であり、脚を備えた据付型の電子楽器では棚板（筐体底板）である。
以上の構成は、従来の電子鍵盤楽器と基本的には変わらない。

この実施の形態では、水平面部１ｂの裏面に機械振動発生器５（５ａ〜５ｃ）が取り付けられているから、振動が鍵盤装置の全体に広がる。
各鍵に対応する複数の鍵スイッチ３の少なくとも１つが作動したとき、機械振動発生器５は、スピーカ（電気音響変換器）から出力される楽音信号の音に同期して、機械振動を発生し、フレーム１を振動させ、フレーム１に結合された部材を介して、あるいは、空気振動を介して、鍵盤装置の全体を振動させる。
また、鍵を深く押し下げると、突片２ｂが水平面部１ｂに当接するから、突片２ｂを経由した振動も演奏者の指に伝わる。
図１（ｂ）に示す例では、水平面部１ｂの鍵長手方向（鍵の奥行き方向）の中間部分に、鍵の配列方向に沿って、複数の機械振動発生器５ａ〜５ｃを分散配置することにより、鍵盤の全ての鍵について均一な振動を与えることが可能となる。

上述した機械振動発生器５ａ〜５ｃとしては、電磁式アクチュエータ（ソレノイドやボイスコイルモータ）、偏芯モータ（例えば、モータ軸に偏心錘が取り付けられた直流コアレスモータ）、圧電アクチュエータ等、何でもよいが、鍵盤全体を振動させるに十分な出力と周波数特性を有していればよい。
振動周波数は、数Ｈｚ〜30Ｈｚとするのが好ましい。

一方、防振部材６ａ，６ｂは、水平面部１ｂの裏面と鍵盤支持部材７との間に配置される。鍵盤装置を、防振部材６ａ，６ｂを介して浮かせたフローティング構造にすることにより、機械振動発生器５ａ〜５ｃにより発生された振動が、鍵盤装置以外の電子楽器構成部材に伝わることを抑制できる。
図１（ｂ）に示す例では、防振部材６ａ，６ｂは、鍵の配列方向に帯状であって、機械振動発生器５ａ〜５ｃを挟み、水平面部１ｂの前部と後部とに取り付けられる。自身の溶着、接着、あるいは、ねじや係合構造等により、水平面部１ｂと鍵盤支持部材７との間に取り付けられる。
防振部材６ａ，６ｂが柔らかすぎると、鍵タッチに悪影響が及ぶために不適当であり、フレーム１を支持するに十分な剛性を持ちつつ、微振動を伝えにくい素材が望ましい。
防振部材６ａ，６ｂとしては、例えば、金属ばね、空気ばね、防振ゴム、ウレタンフォーム、高分子ゲル化ダンピング材などがある。特性の異なる防振部材を併用してもよい。
固有振動数よりもある程度高い振動周波数においては、振動絶縁状態となり、防振部材は振動を反射して振動の伝達率が小さくなる。一方、防振部材の内部損失により振動減衰させると振動の伝達率が小さくなる。

図２は、本発明の第２実施形態の説明図である。電子楽器の筐体を右側面から見た断面の概略図である。以下、鍵の奥行き方向を「後方」、鍵の先端部方向を「前方」という。鍵が配列されて並んでいる方向は、「鍵の配列方向」という。
図中、１１はフレームであって、樹脂により一体成形されたものであるが、一部に金属部材を含む場合もある。
最初にフレーム１１の構造について説明する。

フレーム１１の後方下部は後部取付部１１ａであり、ここに、ねじボス部１１ｂが設けられている。後部取付部１１ａの前方に隣接して後部垂直壁１１ｃがあり、その上端が後部垂直壁上端部１１ｄとなり、その前方が鍵取付部１１ｅになる。これから前方に、緩やかな傾斜面部１１ｆがあり、この前端にスイッチ基板取付部１１ｇがある。
上述した後部垂直壁上端部１１ｄには、従来、操作パネル用基板が取り付けられるが、そうすると、フレーム１１の振動の影響を受けやすくなるので、直接的に取り付けることは避けた方がよい。
スイッチ基板取付部１１ｇからは、中央補強リブ１１ｈを介して、下方に段差部を有して中央水平台部１１ｉに結合されている。補強リブは、図示のように、後部取付部１１ａと後部垂直壁１１ｃとの間などにも形成されているが説明を省略する。補強リブは、鍵の配列方向に所定の厚みを有した板状のものであって、複数の補強リブが、鍵の配列方向において間隔を空けて、例えば、白鍵同士が隣接する部分に形成される。

中央水平台部１１ｉにはスイッチ基板取付部１１ｊが立設されている。
中央水平台部１１ｉの前方には、さらに下方に傾斜部を有して前部取付部１１ｋがある。ここに、ねじボス部１１ｌが設けられている。前部取付部１１ｋから、前部垂直壁１１ｍが立ち上がり、下限ストッパ保持部１１ｎとなり、ここに、フェルト材などの下限ストッパ３１が設けられ、その前方に鍵ガイド支持部１１ｏが壁状に結合され、これに、鍵の幅方向に厚みを有する板状の鍵ガイド１１ｐが結合され、この下端に前部水平台部１１ｑが前方に突き出している。

この鍵盤装置においては、例えば、１オクターブの鍵が、複数の黒鍵からなる１つの黒鍵ユニットと、白鍵を少なくとも１つ置きに櫛歯状に形成した２個の白鍵ユニットで構成され、各鍵の後端部は共通基端部で結合されて樹脂で一体成形されている。
１２は、鍵本体部（白鍵）であって、１２ａは鍵支点機能部（水平ヒンジ）、１２ｂはフレーム１１側の機械振動発生器１９に対向する突片（突部）、１２ｃは先端部であり、１３は白鍵ユニットの共通基端部である。１２’ａは、この図では見えない他の白鍵ユニットの鍵支点機能部（水平ヒンジ）、１３’は他の白鍵ユニットの共通基端部である。１４は鍵本体部（黒鍵）であって、１４ａは鍵支点機能部（水平ヒンジ）であり、１４ｂは突片、１５は黒鍵ユニットの共通基端部である。
上述した共通基端部１３，１３’，１５は、互いの凹部と凸部とを重ね合わされて位置決めされ、鍵取付部（共通基端受部）１１ｅの上で、ねじ１６により整列固定される。

スイッチ基板取付部１１ｇとスイッチ基板取付部１１ｊにスイッチ基板１７が取り付けられ、スイッチ基板１７に鍵スイッチ（オンオフセンサ）１８が載置されている。先端部１２ｃの押下により、鍵本体部１２の中間下部に設けられた当接部が鍵スイッチ１８を押し込むことにより、鍵スイッチ１８が作動（オン）して、押鍵を検出する。

鍵の個数に等しい数の機械振動発生器１９が、鍵毎に割り当てられて、フレーム１１に配置され、前部取付部１１ｋと同じ奥行き方向の位置に配置されている。各鍵の先端部１２ｃが深く押鍵されたとき、突片１２ｂが下方向に回動し、機械振動発生器１９（緩衝材１９ａ）の上面に当接する。
図示の例では、それぞれの機械振動発生器１９の上面に、フェルト材、弾性体などの緩衝材１９ａが設けられ、緩衝材１９ａを介して振動が突片１２ｂに伝わるが、緩衝材１９ａがなくてもよい。

この機械振動発生器１９は、割り当てられた鍵の押鍵操作に応じて鍵スイッチ１８が作動したときに、機械振動を発生する。
この機械振動発生器１９は、図１に示した機械振動発生器５と同様のものでよいが、電気振動を機械振動に変換するものとし、対応する鍵の鍵スイッチ１８が作動したときに、図４を参照して説明する楽音信号生成部６４が、対応する鍵スイッチ１８に応じた電気振動信号を機械振動発生器１９に供給するとよい。
対応する鍵の鍵スイッチ１８が作動したときには、既に、突片１２ｂが緩衝材１９ａに当接していてもよいし、鍵スイッチ１８が作動した後において、突片１２ｂが緩衝材１９ａに当接してもよい。
鍵本体部（黒鍵）１４については、その突片１４ｂが、白鍵の突片１２ｂと重なる位置において、同様の機械振動発生器の上面に当接する。これらの機械振動発生器は、白鍵用、黒鍵用にかかわらず、鍵の配列方向に１列に並んで配置されている。

先端部１２ｃに近い鍵本体部１２の内側には、鍵の左右中央にスリットが設けられている。このスリットに鍵ガイド１１ｐが挿入されて、鍵本体部１２の左右方向（鍵の配列方向）の位置規制をする。
先端部１２ｃが押し下げられたときは、鍵スイッチ１８が作動するとともに、突片１２ｂが緩衝材１９ａを押圧し、さらに深く押し下げられると、鍵本体部１２の左右両側面部が下限ストッパ保持部１１ｎ上の下限ストッパ３１に当接する。
下限ストッパ３１をなくし、突片１２ｂが機械振動発生器１９の上面に、直接又は緩衝材１９ａを介して当接することにより、下限の規制をすることもできる。

２０は下ケース（下筐体）であり、鍵盤支持部材となる。２０ａ，２０ｂは底面に設けられた凹部であり、上述したフレーム１１のねじボス部１１ｂ，１１ｌに対応した位置にある。２０ｃ，２０ｄはスピーカ支持部であり、２０ｅは筐体の前面（口棒部）である。
凹部２０ａにおいては、防振部材２１、防振部材（リング）２２、ワッシャ２３、ねじ（タッピングねじ）２４を用いて、後部取付部１１ａが下ケース２０に取り付けられる。
防振部材２１は、例えば、外径の異なる２つのリングが合体して上下２段になった形状のものである。凹部２０ａの底面には、底面の内径よりも小径の孔が開いている。この孔に、上から防振部材２１の小径側をはめ込み、小径側が孔から下に突き出す。この突き出し部分に、下からリング状の防振部材２２をはめ込む。

次に、ねじ２４を、金属製のワッシャ２３を介して下から、防振部材２１の孔に差し込み、その先端をねじボス部１１ｂにねじ込むことにより、フレーム１１と下ケース２０とを締結する。
一方、凹部２０ｂにおいては、防振部材２５、防振部材（リング）２６、ワッシャ（金属）２７、ねじ（タッピングねじ）２８を用いて、フレーム１１と下ケース２０とを締結する。
上述した防振部材２１は、リング状の防振部材であった。これに代えて、防振部材２１として、図１（ｂ）に示したような、鍵の配列方向に帯状となる防振部材であってもよい。この場合、凹部２０ａ，２０ｂの位置においてのみ、リング状の凸部を形成しておき、図２と同様に、凹部２０ａ，２０ｂ底面の孔から突き出すようにしてもよい。防振部材２１は同じでよい。

２９は電気音響変換器（スピーカ）であり、例えば、鍵の配列方向に左右一対が設けられ、下ケース２０（鍵盤支持部材）のスピーカ支持部２０ｃ，２０ｄにおいて、図示しないねじや係合により、下ケース２０の上面に取り付けられる。この取り付け位置は、フレーム１１の下部（中央補強リブ１１ｈの、上向きに大きく湾曲した空きスペース）とする。ここにスピーカを配置することにより、電子楽器を小型にできる。
スピーカ２９の前部開口部（コーンのある側）は、フレーム１１の上部後方（図示の例）、又は上部前方を向くように配置されている。
３０は上ケース（上筐体）であり、黒鍵１４の後端面より後方の上面を覆い、かつ、図示しない操作パネルともなる。３０ａは後部放音孔であり、多数の小孔又は多数のスリットが上ケース３の上部後方及び後部に形成されている。
中央補強リブ１１ｈの下部や、中央水平台部１１ｉの下部、フレーム１１の後端から上ケース３０の後部までの空きスペースに、楽音信号生成部や制御用CPUなどが搭載された電子回路基板が、フレーム１１には触れないようにして、下ケース２０の上に取り付けられる。

スピーカ２９から放出される音は、鍵盤装置の構成部材の隙間を介して、各鍵（鍵本体部１２，１４）の隣接する隙間から放出されるとともに、後部垂直壁１１ｃに１又は複数の孔を設ければ、多数の後部放音孔３０ａからも放音される。図示の後部垂直壁１１ｃの少なくとも一部をなくして、後部取付部１１ａと鍵取付部１１ｅとの間も中央補強リブ１１ｈで結合する構造にすれば、フレーム１１の上部後方が大きく開口するから、後部放音孔３０ａから放音されやすくなる。
下ケース２０の底からは音を放出しない構造であるから、電子楽器が机上に置かれて使用される場合でも放音に問題はない。

図示の構成において、機械振動発生器１９は、フレーム１１の前部取付部１１ｋの上に配置されているため、鍵盤支持部材である下ケース２０に近接している。従って、機械振動発生器１９を、中央水平台部１１ｉのように下ケース２０から離れた箇所に配置できるように、フレーム１１の構造を変更するとともに、突片１２ｂについても、機械振動発生器１９に当接するように突片１２ｂの形状や寸法を変更してよい。

また、図示の構成において、機械振動発生器１９は、フレーム１１に直接的に取り付けられている。これに代えて、機械振動発生器１９とフレーム１１との間に、図示しない、他の防振部材を介在させてもよい。
その結果、演奏者の押鍵によって作動した鍵スイッチに応じた機械振動を、押鍵している指から、他の鍵に触れている指よりも強く感じることができるとともに、フレーム１１から下ケース２０へ伝わる振動をさらに少なくできる。

上述した他の防振部材としては、例えば、図１に示した防振部材６と同様に、鍵の配列方向に帯状となったシートを設けてもよいし、また、機械振動発生器１９毎に設けてもよい。この場合、機械振動発生器１９により発生された振動がフレーム１１に伝わっても問題ないので、この防振部材の能力は低くてもよい。
上述した他の防振部材の能力が高い場合は、先に説明した防振部材２５，２６を省略したり、さらには、防振部材２１，２２を省略したりできる。

また、図示の構成において、機械振動発生器１９は、鍵毎に配置されている。これらに加えて、図１に機械振動発生器５ａ〜５ｃとして示したような、少なくとも１個の他の機械振動発生器を、各鍵の押鍵操作に応じてその突部が回動しても当接しないような、フレーム１１上の位置、例えば、図示の中央水平台部１１ｉの上面又は裏面に設けてもよい。
上述した他の機械振動発生器としては、例えば、電気振動を機械振動に変換するものであって、楽音信号生成部は、各鍵に対応する鍵スイッチの少なくとも１つが作動したときに、その鍵に割り当てられた音高に応じた電気振動信号を、上述した他の機械振動発生器に供給してもよいし、その鍵に割り当てられた音高とは無関係の電気振動信号を上述した他の機械振動発生器に供給して、鍵盤装置全体を振動させてもよい。

図３は、図１に示した電子楽器の鍵盤装置を用いて、楽音信号を音及び振動として生成するための機能ブロック図である。本明細書では、演奏者に伝わる振動を含めて楽音信号という。
図中、５０は鍵盤装置である。５１ａ〜５１ｌは鍵（図１における鍵本体部２）であって、白鍵、黒鍵を区別しない。５２ａ〜５２ｌは、各鍵５１ａ〜５１ｌの押下により作動する鍵スイッチ（図１における鍵スイッチ４）である。
５８ａ〜５８ｃは機械振動発生器（図１においては機械振動発生器５ａ〜５ｃ）であり、フレーム５９（図１においてはフレーム１）に取り付られている。
キー走査部５３は、鍵スイッチ５２ａ〜５２ｌの作動状態（オンオフ）を、順次、所定の走査周期で検出し、作動状態を楽音信号生成部５４の音源部５４ａに出力する。ハードウエア回路及びCPU制御により実現され、楽音信号生成部５４へのインタフェースはCPU制御により実現される。

楽音信号生成部５４は、例えば、音源部５４ａと楽音信号/電気振動信号変換部５４ｂを備え、半導体集積回路、DSP（ディジタル信号処理専用マイクロプロセッサ）、又は、ソフトウエア音源プログラムとCPUで実現される。
音源部５４ａは、従来の電子楽器で用いている音源部と同じでよく、半導体集積回路、DSP、又は、ソフトウエア音源プログラムとCPUで実現される。
音源部５４ａは、各鍵スイッチ５２ａ〜５２ｌのうち、少なくとも１つの鍵スイッチが作動したときに、作動した鍵スイッチに割り当てられた音高の楽音信号を生成し、サウンドシステム５５に出力する。
押鍵によりコード（和音）指定をする場合は、鍵スイッチに割り当てられた音高以外の楽音信号が出力される場合がある。

サウンドシステム５５は、楽音信号を増幅するとともに、音量制御や音像定位制御をして、電気音響変換器、図示の例では、左右のスピーカ５６ａ，５６ｂから音として出力する。ヘッドフォン等から出力してもよく、スピーカを内蔵しない電子楽器でもよい。

一方、楽音信号/電気振動信号変換部５４ｂは、本来、音響として出力するために音源部５４ａで生成された楽音信号を、機械振動発生器５８ａ〜５８ｃを振動させるための電気振動信号に変換し、加振用駆動部５７に出力する。楽音信号/電気振動信号変換部５４ｂは、例えば、特許文献１（特開平２−１１８５９８号公報）に記載された特性のフィルタを用い、機械振動発生器５８ａ〜５８ｃに応じて異なる電気振動信号を出力する。機械振動発生器５８ａ〜５８ｃに共通の電気振動信号を出力するようにしてもよい。
楽音信号の周波数を整数分の１に分周する分周器等を用いて、周波数を低下させ、機械振動に適した周波数の電気振動信号を出力するようにしてもよい。鍵盤装置の構造、材質等により不必要な振動周波数を排除し、最適な振動を与えられるように特性を調整してもよい。

楽音信号生成部５４は、鍵スイッチの少なくとも１つが作動したときに、作動した鍵スイッチに応じた電気振動信号を加振用駆動部５７に出力する。
楽音信号生成部５４は、又、振動周波数が低域の場合は鍵盤の低域側に配置された機械振動発生器の出力レベルを大きくし、振動周波数が高域の場合は鍵盤の高域側に配置された機械振動発生器の出力レベルを大きくするように制御してもよい。
図示の構成を変更し、スピーカ５６ａ，５６ｂに供給する楽音信号の音量比に合わせて、機械振動発生器５８ａ〜５８ｃに供給する電気振動信号の出力レベル比を制御するようにしてもよい。
加振用駆動部５７は、電気振動信号を増幅し、振動させるに十分なエネルギを、機械振動発生器５８ａ〜５８ｃに供給する。なお、直流偏芯モータを使用する場合は、直流電圧に変換する。

図４は、図２に示した電子楽器の鍵盤装置を用いて、楽音信号を音及び振動として生成するための機能ブロック図である。
図中、６０は鍵盤装置である。６１ａ〜６１ｌは鍵（図２においては、鍵本体部１２，１４）であって、白鍵、黒鍵を区別しない。６２ａ〜６２ｌは、各鍵６１ａ〜６１ｌの押下により作動する鍵スイッチ（図２においては、鍵スイッチ１８）である。機械振動発生器６８ａ〜６８ｌ（図２においては、機械振動発生器１９）は、鍵６１ａ〜６１ｌ毎に配置されている。
キー走査部６３は図３のキー走査部５３と同様のものである。

楽音信号生成部６４は、例えば、音源部６４ａと楽音信号/電気振動信号変換部６４ｂを備え、半導体集積回路、DSP、又は、ソフトウエア音源プログラムとCPUで実現される。
音源部６４ａは、従来の電子楽器で用いている音源部とは異なり、鍵毎に出力チャンネルが割り当てられる。少なくとも１つの鍵スイッチが作動すると、この鍵スイッチに応じた楽音信号を生成し、この鍵スイッチに割り当てられたチャンネルに出力する。
サウンドシステム６６は、各鍵スイッチ６２ａ〜６２ｌに対応した、複数の出力チャンネルの楽音信号をミキシンングし、左右のステレオチャンネルに分配し、スピーカ６６ａ，６６ｂに出力する。

その結果、各鍵スイッチ６２ａ〜６２ｌのうち、作動させた鍵スイッチに対応する鍵に割り当てられた音高の楽音信号を生成し、鍵スイッチに対応した出力チャンネルからサウンドシステム６５に出力されるが、ミキシンングにより、最終的には、左右のスピーカ６６ａ，６６ｂからは、図３に示したスピーカ５６ａ，５６ｂから出力される音と同じ音を出力することができる。

一方、楽音信号/電気振動信号変換部６４ｂは、図３に示した楽音信号/電気振動信号変換部５４ｂと同様のフィルタや分周器等を用いて、各鍵スイッチ６２ａ〜６２ｌに対応した楽音信号について個別に処理し、鍵スイッチ６２ａ〜６２ｌに対応したチャンネルに出力する。その結果、鍵（鍵スイッチ６２ａ〜６２ｌ）に応じて、きめ細かに振動の周波数や出力レベルを調整できる。
加振用駆動部６７は、楽音信号生成部６４から出力される各チャンネルの電気振動信号を個別に増幅し、それぞれ、鍵スイッチ６２ａ〜６２ｌに対応する機械振動発生器６８ａ〜６８ｌを振動させるエネルギを供給する。

上述した図３，図４の楽音信号生成部５４，６４では、音響出力用の音源部の出力を利用して、電気振動信号を生成したが、各鍵に対応した振動波形を記憶した電気振動信号専用の振動生成部を用いてもよい。この場合、キー走査部５３，６３の出力は、この電気振動信号専用の振動生成部にも出力する。音響出力用には、従来の電子楽器で用いている音源部５４ａ及びサウンドシステム５５を用いる。
上述した図３，図４の楽音信号生成部５４，６４に代えて、加振用駆動部５７，６７を介して機械振動発生器５８ａ〜５８ｃ，６８ａ〜６８ｌに供給する電気振動信号を、作動した鍵スイッチに関係しない、全ての鍵スイッチに共通の電気振動信号として、例えば、自然楽器のピアノの箱鳴りのような振動を発生させるようにしてもよい。

図２を参照して説明したように、鍵毎に配置されている機械振動発生器１９の他に、図１に機械振動発生器５ａ〜５ｃとして示したような、少なくとも１個の他の機械振動発生器を、各鍵の押鍵操作に応じてその突部が回動しても当接しないようなフレーム１１上の位置に設ける場合がある。
この場合は、鍵毎に配置されている機械振動発生器１９について、図４に示した楽音信号生成部６４及び加振用駆動部６７を用い、上述した少なくとも１個の他の機械振動発生器について、図３に示した楽音信号生成部５４及び加振用駆動部５７を用いることになる。
しかし、このような場合、上述した少なくとも１個の他の機械振動発生器については、
上述した、作動した鍵スイッチに関係しない、全ての鍵スイッチに共通の電気振動信号を供給するようにしてもよい。

本発明の第１実施形態の説明図である。 本発明の第２実施形態の説明図である。 図１に示した電子楽器の鍵盤装置を用いて、楽音信号を音及び振動として生成するための機能ブロック図である。 図２に示した電子楽器の鍵盤装置を用いて、楽音信号を音及び振動として生成するための機能ブロック図である。

符号の説明

１…フレーム、２…鍵本体部、２ｂ…突片（突部）、４…鍵スイッチ、５，５ａ〜５ｃ…機械振動発生器、７…下ケース（鍵盤支持部材）、６ａ，６ｂ…防振部材
１１…フレーム、１１ａ…後部取付部、１１ｂ…ねじボス部、１１ｈ…中央補強リブ、１１ｋ…前部取付部、１１ｌ…ねじボス部、１２，１４…鍵本体部、１２ｂ，１４ｂ…突片（突部）、１８…鍵スイッチ、１９…機械振動発生器、２０…下ケース（鍵盤支持部材）、２０ａ，２０ｂ…凹部、２１，２２，２５，２６…防振部材、２３，２７…ワッシャ、２４，２８…ねじ、２９…スピーカ、３０…上ケース、３１…下限ストッパ、
５０、６０…鍵盤装置、５１ａ〜５１ｌ，６１ａ〜６１ｌ…鍵、５２ａ〜５２ｌ，６２ａ〜６２ｌ…鍵スイッチ、５４，６４…楽音信号生成部、５４a，６４ａ…音源部、５４ｂ，６４ｂ…楽音信号/電気振動信号変換部、５７，６７…加振用駆動部、５８ａ〜５８ｃ，６８ａ〜６８ｌ…機械振動発生器、５９…フレーム

Claims (3)

1. 複数の鍵を有し、各鍵の鍵本体部が鍵支点を介してフレームに取り付けられ、該フレームが鍵盤支持部材に載置されており、押鍵操作により各鍵に対応する鍵スイッチが作動し、該鍵スイッチに応じた音高の楽音信号を楽音信号生成手段が生成し、生成された楽音信号を電気音響変換器が出力する電子楽器において、
   少なくとも１つの機械振動発生器と防振部材を有し、
   前記機械振動発生器は、前記フレームに取り付けられ、前記各鍵に対応する鍵スイッチの少なくとも１つが作動したときに機械振動を発生するものであり、
   前記防振部材は、前記フレームと前記鍵盤支持部材との間に配置され、
   前記フレームは、当該フレームの下部に、前記各鍵の配列方向に間隔を空けて形成された補強リブを有し、
   前記鍵盤支持部材は、前記電気音響変換器の支持部を有し、
   前記電気音響変換器は、前記電気音響変換器の支持部に取り付けられ、前記鍵盤支持部材の上面と前記補強リブとの間に配置される、
   ことを特徴とする電子楽器。
2. 前記各鍵の鍵本体部は突部を有し、
   前記機械振動発生器の少なくとも一部は、前記鍵毎に割り当てられ、各鍵の押鍵操作に応じて当該鍵の突部が回動して当該機械振動発生器に当接する位置に配置され、当該鍵の鍵スイッチが作動したときに機械振動を発生するものである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子楽器。
3. 前記鍵毎に割り当てられた機械振動発生器は電気振動信号を機械振動に変換するものであり、当該鍵の鍵スイッチが作動したとき、当該鍵の鍵スイッチに応じた電気振動信号が供給されるものである、
   ことを特徴とする請求項２に記載の電子楽器。

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