JP5862524B2 - Keyboard instrument - Google Patents
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Description
本発明は、鍵盤楽器の音を変化させる技術に関する。 The present invention relates to a technique for changing the sound of a keyboard instrument.
電子ピアノにおいてはスピーカから電子音を発生させることが一般的に行われている。この電子音だけでなく豊かな低音を発生させるために、電子ピアノにおいても響板が設けられている場合がある。この場合には、響板にスピーカを取り付け、スピーカにより響板を加振することにより、響板から音を放射させる技術が、例えば、特許文献1に開示されている。この技術の適用対象としては電子ピアノに限らず、弦を振動させないように構成された消音ピアノにも適用可能であることも開示されている。
In electronic pianos, electronic sounds are generally generated from speakers. In order to generate not only this electronic sound but also a rich bass, an electronic piano may be provided with a soundboard. In this case, for example,
アコースティックピアノの音質は、音を放射する響板の振動特性によるところが大きい。アコースティックピアノの響板にスピーカを取り付けて響板を加振すると、その取り付け位置によっては特定の周波数において響板が共振してしまうことがある。この場合、共振の影響により、スピーカからの振動音の音質が変化したり、共振周波数に対応した弦が振動してしまったりして、意図しない発音がされてしまう場合があった。
そのため、取り付け位置を詳細に検討した上、共振が発生しないような位置にスピーカを取り付けたり、響板の設計自体を変更して振動特性を調整したりする必要があった。また、取り付けるスピーカが増えてくると、取り付け位置の選定、響板の設計が非常に困難となる場合があった。
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、響板を加振する加振部を取り付けた場合において、響板の振動特性の音質へ与える影響を制御して発音させることを目的とする。
The sound quality of an acoustic piano depends largely on the vibration characteristics of the soundboard that emits sound. When a speaker is attached to a soundboard of an acoustic piano and the soundboard is vibrated, the soundboard may resonate at a specific frequency depending on the attachment position. In this case, the sound quality of the vibration sound from the speaker may change due to the resonance, or the string corresponding to the resonance frequency may vibrate, resulting in unintentional pronunciation.
For this reason, it is necessary to examine the mounting position in detail and mount the speaker at a position where resonance does not occur, or change the design of the soundboard itself to adjust the vibration characteristics. In addition, when the number of speakers to be attached increases, it may become very difficult to select the attachment position and design the soundboard.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has an object of controlling the influence of the sound characteristics of the soundboard on the sound quality in the case of attaching a vibration exciter for vibrating the soundboard. And
上述の課題を解決するため、本発明は、鍵と、前記鍵に対応して設けられた発音体と、前記鍵の操作に応じて前記発音体を打撃するハンマと、前記発音体の振動に伴い振動する響板と、入力された駆動信号に応じて振動する振動部を有し、前記響板に接続され、前記振動部の振動により前記響板を振動させる加振部と、前記鍵の操作に応じた演奏情報を出力する演奏情報出力部と、前記演奏情報に基づく音を示す前記駆動信号を前記加振部に出力する信号出力部とを具備し、前記振動部は、前記駆動信号が入力され、磁路上に配置されたボイスコイルを有し、前記駆動信号は、前記響板の振動に伴い前記ボイスコイルの両端に生じる起電力に基づき特定された前記響板の振動特性に応じた周波数特性を持つ信号であることを特徴とする鍵盤楽器を提供する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a key, a sounding body provided corresponding to the key, a hammer that strikes the sounding body in response to an operation of the key, and vibration of the sounding body. A sounding board that vibrates with the sounding board, and a vibration part that vibrates in accordance with an input drive signal, connected to the sounding board, and vibrates the sounding board by the vibration of the vibrating part; and A performance information output unit that outputs performance information corresponding to the operation; and a signal output unit that outputs the drive signal indicating a sound based on the performance information to the excitation unit, wherein the vibration unit includes the drive signal Is input and the voice signal is arranged on the magnetic path, and the drive signal is in accordance with the vibration characteristic of the soundboard specified based on the electromotive force generated at both ends of the voice coil due to the vibration of the soundboard. Keyboard music characterized by having a frequency characteristic To provide.
また、好ましい態様において、上記の鍵盤楽器は、前記響板の振動に伴い前記ボイスコイルの両端に生じる電圧を計測する電圧計と、前記電圧計から出力される電圧値に基づき前記駆動信号の周波数特性を特定する周波数特性特定部とを備えることを特徴とする。 In a preferred embodiment, the keyboard instrument includes a voltmeter that measures a voltage generated at both ends of the voice coil due to vibration of the soundboard, and a frequency of the drive signal based on a voltage value output from the voltmeter. And a frequency characteristic specifying unit for specifying the characteristic .
また、別の好ましい態様において、上記の鍵盤楽器は、前記響板の異なる位置において各々前記響板に接続された複数の前記加振部を備え、前記複数の加振部の各々に関し、当該加振部に入力される駆動信号は、当該加振部に応じた振動部のボイスコイルの両端に生じる起電力に基づき特定された前記響板の振動特性に応じた周波数特性を持つ信号であることを特徴とする。 In another preferred embodiment, the keyboard instrument includes a plurality of the excitation units respectively connected to the soundboard at different positions of the soundboard, and each of the plurality of excitation units includes the excitation unit. The drive signal input to the vibration part is a signal having a frequency characteristic corresponding to the vibration characteristic of the soundboard specified based on the electromotive force generated at both ends of the voice coil of the vibration part corresponding to the vibration part. It is characterized by.
また、別の好ましい態様において、前記駆動信号は、前記加振部が前記響板に接続されている位置における前記響板の共振を抑える周波数特性を持つ信号であることを特徴とする。 In another preferred aspect, the drive signal is a signal having a frequency characteristic that suppresses resonance of the soundboard at a position where the excitation unit is connected to the soundboard .
また、別の好ましい態様において、前記響板には、第1の駒および第2の駒が設けられ、上述の鍵盤楽器は、前記響板のうち前記第1の駒に対応する位置に接続されている第1の前記加振部と、前記響板のうち前記第2の駒に対応する位置に接続されている第2の前記加振部を備えることを特徴とする。 In another preferred embodiment, the sound board is provided with a first piece and a second piece, and the keyboard instrument is connected to a position corresponding to the first piece of the sound board. The first excitation unit and the second excitation unit connected to a position corresponding to the second piece of the soundboard .
本発明によれば、響板を加振する加振部を取り付けた場合において、響板の振動特性の音質へ与える影響を制御して発音させることができる。 According to the present invention, when a vibration unit that vibrates a soundboard is attached, it is possible to control and influence the influence of the vibration characteristics of the soundboard on the sound quality.
<実施形態>
[全体構成]
図1は、本発明の実施形態におけるグランドピアノ1の外観を示す斜視図である。グランドピアノ1は、その前面に演奏者によって演奏操作がなされる鍵2が複数配列された鍵盤、およびペダル3を有する鍵盤楽器である。また、グランドピアノ1は、前面部分に操作パネル13を有する制御装置10、および譜面台部分に設けられたタッチパネル60を
有する。ユーザの指示は、操作パネル13およびタッチパネル60が操作されることにより、制御装置10に対して入力可能になっている。
<Embodiment>
[overall structure]
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a
グランドピアノ1は、複数の発音モードのうち、ユーザの指示に応じた発音モードでの発音が可能になっている。この発音モードには、一般的なグランドピアノと同様の態様にハンマによる打弦のみで発音させる通常発音モード、ハンマによる打弦を阻止し、電子音源などの音源部からの信号を用いて加振部により響板を加振することにより、響板から通常より小さな音(大きな音であってもよい)で自然な響きで発音させる弱音モード、通常発音モードの動作と同様に打弦で発音させるとともに、さらにピアノの音色の信号を用いて加振部により響板を加振することで、ハンマによる打弦時(通常発音モード)よりも大きな音で演奏する強音モードを有する。この強音モードでは、音量を大きくするだけでなく、ハンマが打弦して発音することと、ピアノ以外(ピアノに類似した音色を含む)の音色の信号を用いて加振部により響板を加振して発音することを同時に行うことで、音色レイヤー効果を得る演奏モードとして使うこともできる。
なお、発音モードには、弱音モードの構成において音源部からの信号を響板の加振に用いるのではなくヘッドホン端子へ供給することにより外部への発音をさせない消音モードなど、他の発音モードが存在していてもよい。
この発音モードを整理すると以下の表1に示すようになる。
The
Note that the sound generation mode includes other sound generation modes such as a mute mode in which the signal from the sound source unit is not used for vibration of the soundboard in the configuration of the weak sound mode but is not supplied to the outside by supplying it to the headphone terminal. May be present.
The sound generation modes are summarized as shown in Table 1 below.
また、グランドピアノ1においては、複数の演奏モードのうち、ユーザの指示に応じた演奏モードでの動作が可能になっている。この演奏モードには、ユーザが演奏操作をして発音させる通常演奏モード、および鍵を自動的に駆動して発音させる自動演奏モードが含まれている。なお、いずれか一方の演奏モードについては存在しなくてもよい。
Moreover, in the
[グランドピアノ1の構成]
図2は、本発明の実施形態におけるグランドピアノ1の内部構造を説明する図である。この図においては、各鍵2に対応して設けられている構成については、1つの鍵2に着目して示し、他の鍵2に対応して設けられている部分については記載を省略している。
[Configuration of Grand Piano 1]
FIG. 2 is a diagram illustrating the internal structure of the
各鍵2の後端側(演奏するユーザから見て鍵2の奥側)の下部には、演奏モードが自動演奏モードである場合において、ソレノイドを用いて鍵2を駆動する鍵駆動部30が設けられている。鍵駆動部30は、制御装置10からの制御信号に応じてソレノイドを駆動する。鍵駆動部30は、ソレノイドを駆動してプランジャを上昇させることにより、ユーザが押鍵したときと同様な状態を再現する一方、プランジャを下降させることにより、ユーザが離鍵したときと同様な状態を再現する。このように、通常演奏モードと自動演奏モードとの違いは、鍵2を駆動させるのがユーザの操作であるか、鍵駆動部30であるかの違いである。
Below the rear end side of each key 2 (the back side of the
ハンマ4は、各鍵2に対応して設けられ、鍵2が押下されるとアクション機構(図示略)を介して力が伝達されて移動し、各鍵2に対応する弦5を打撃する。また、ダンパ8は、鍵2の押下量、およびペダル3のうちダンパペダル(以下、単にペダル3といった場合にはダンパペダルを示す)の踏込量に応じて、弦5と非接触状態または接触状態となる。ダンパ8は、弦5と接触しているときには、その弦5の振動を抑制する。
The hammer 4 is provided corresponding to each key 2, and when the
ストッパ40は、弱音モードに設定されているときに、ハンマ4による弦5への打撃を阻止する部材である。すなわち、発音モードが弱音モードに設定されているときには、ハンマシャンクがストッパ40に衝突してハンマ4の弦5への打撃が阻止される一方、通常発音モードに設定されているときには、ストッパ40は、ハンマシャンクと衝突しない位置に移動するようになっている。
The
鍵センサ22は、各鍵2の下部に設けられ、鍵2の挙動に応じた検出信号を制御装置10に出力する。この例においては、鍵センサ22は、鍵2の押下量を検出し、検出結果を示す検出信号を制御装置10に出力する。なお、鍵センサ22は、鍵2の押下量に応じた検出信号を出力する代わりに、鍵2が特定の押下位置を通過したことを示す検出信号が出力されるようにしてもよい。特定の押下位置とは、鍵2のレスト位置からエンド位置に至る範囲のいずれかの位置であり、複数箇所であることが望ましい。このように、鍵センサ22が出力する検出信号は、鍵2の挙動を制御装置10に認識させることができる信号であればどのようなものであってもよい。
The
ハンマセンサ24は、各ハンマ4に対応して設けられ、ハンマ4の挙動に応じた検出信号を制御装置10に出力する。この例においては、ハンマセンサ24は、ハンマ4による弦5の打撃直前の移動速度を検出し、検出結果を示す検出信号を制御装置10に出力する。なお、この検出信号は、ハンマ4の移動速度そのものを示すものでなくてもよく、別の態様での検出信号として、制御装置10において移動速度が算出されるようにしてもよい。例えば、ハンマ4が移動中にハンマシャンクが通過する2つの位置について、ハンマシャンクが通過したことを示す検出信号が出力されるようにしてもよいし、一方の位置を通過してから他方の位置を通過するまでの時間を示す検出信号が出力されるようにしてもよい。このように、ハンマセンサ24が出力する検出信号は、ハンマ4の挙動を制御装置10に認識させることができる信号であればどのようなものであってもよい。
The
ペダルセンサ23は、各ペダル3に対応して設けられ、ペダル3の挙動に応じた検出信号を制御装置10に出力する。この例においては、ペダル3の踏込量を検出し、検出結果を示す検出信号を制御装置10に出力する。なお、ペダルセンサ23は、ペダル3の踏込量に応じた検出信号を出力する代わりに、ペダル3が特定の踏込位置を通過したことを示す検出信号が出力されるようにしてもよい。特定の踏込位置とは、ペダルのレスト位置からエンド位置に至る範囲のいずれかの位置であり、ダンパ8と弦5とが完全に接触する状態と非接触の状態とを区別できる踏込位置であることが望ましく、複数箇所を特定の踏込位置とすることでハーフペダルの状態についても検出することができるようにすることがさらに望ましい。このように、ペダルセンサ23が出力する検出信号は、ペダル3の挙動を制御装置10に認識させることができる信号であればどのようなものであってもよい。
The
なお、鍵センサ22、ペダルセンサ23、およびハンマセンサ24から出力される検出信号によって、制御装置10が、弦5に対するハンマ4の打撃タイミング(キーオンのタイミング)、打撃速度(ベロシティ)、およびその弦5に対するダンパ8の振動抑制タイミング(キーオフのタイミング)を、各鍵2(キーナンバ)に対応して特定することができるようになっていれば、鍵センサ22、ペダルセンサ23およびハンマセンサ24は、鍵2、ペダル3、ハンマ4の挙動を検出した結果を、他の態様での検出信号として出力してもよい。
It should be noted that, based on detection signals output from the
響板7は、響棒75および駒6が接続され、駒6を介して響板7の振動を各弦5に伝達するとともに、各弦5の振動が駒6を介して響板7に伝達される。
また、響板7には、加振部50が接続されている。加振部50は、響板7に接続された振動部51と、直支柱9に接続された支持部55によって支持されたヨーク保持部52(本体部)とを有する。加振部50には、制御装置10から駆動信号が入力される。振動部51は、入力された駆動信号が示す波形に応じて振動し、響板7を加振する。これにより、駒6も加振される。この例においては、振動部51は、ヨーク保持部52が有するヨーク521、523および磁石522により形成された磁路に位置するように配置されたボイスコイル512を有し、ボイスコイル512に入力される駆動信号により振動する(図5参照)。
The
In addition, a
図3は、本発明の実施形態における加振部50の位置を説明する図である。この例においては、加振部50として、加振部50H、50Lの2つが設けられている。以下、加振部50H、50Lを互いに特に区別して説明する必要がない場合には、単に加振部50という。
FIG. 3 is a diagram illustrating the position of the
加振部50は、響板7のうち、複数存在する響棒75の間に接続されている。また、加振部50Hは、2つの駒6(駒6H(長駒)、6L(短駒))のうち、駒6Hに対応する位置に設けられている。一方、加振部50Lは、駒6Lに対応する位置に設けられている。すなわち、響板7は、加振部50Hと駒6Hとに挟まれ、加振部50Lと駒6Lとに挟まれた状態になる。
なお、響板7に設けられている加振部50の数は2つに限らず、より多くの数であってもよいし、1つだけが設けられていてもよい。加振部50が1つである一方、駒6が2つである場合には、長い駒6Hに加振部50が設けられるようにすることが望ましい。
The
In addition, the number of the
駒6Hは、高音側の弦5を支持する駒であり、駒6Lは、低音側の弦5を支持する駒である。以下、駒6H、6Lを互いに特に区別して説明する必要がない場合には、単に駒6という。また、上述したように加振部50は、直支柱9に接続された支持部55によって支持されている。
続いて、加振部50の構成について説明する。
The
Next, the configuration of the
[加振部50の構成]
図4は、本発明の実施形態における加振部50の外観を説明する図である。この図においては、ヨーク保持部52の主要な構造を見やすくするため、ヨーク保持部52の筐体524(図5参照)については記載を省略し、筐体524の内部を図示している。振動部51は、響板7と接続する上面が塞がれた筒状の接続部材511およびボイスコイル512を有する。接続部材511は、ポリイミド等の樹脂あるいはアルミ素材の金属などの軽い素材で形成され、上面部に樹脂等のキャップを取り付けている。ヨーク保持部52は、磁石522、および磁石522を挟みこむヨーク521、523を有する。ヨーク521、523は、例えば、軟鉄などの軟磁性材料により形成され、接続部材511に比べて非常
に重くなっている。
また、振動部51とヨーク保持部52とは、空間により隔てられている。
[Configuration of Excitation Unit 50]
FIG. 4 is a diagram illustrating the appearance of the
Further, the
図5は、図4に示す加振部50を接続部材511の中心を通る鉛直面で切断した断面を水平方向から見た断面図である。図5においては、図4において記載を省略した筐体524についても記載している。また、図5においては、加振部50、響板7および駒6の位置関係を示すため、響板7および駒6の位置を破線で示している。振動部51は、接続部材511およびボイスコイル512を有している。ボイスコイル512は、ヨーク521、523および磁石522により形成された磁路(破線矢印)のうち、ヨーク521とヨーク523との間に形成される空間を通過する磁路上に位置するように配置されている。加振部50に入力される駆動信号は、ボイスコイル512に入力される。上記のように形成されている磁路における磁力を受けて、ボイスコイル512は、入力される駆動信号が示す波形に応じて接続部材511が図における上下方向に振動するように駆動力を発生させる。このとき、ヨーク保持部52は、支持部55によって支持されて、その位置が固定されているため、ボイスコイル512が発生させた駆動力は、ほとんどが接続部材511の振動のための推力として用いられる。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the
接続部材511の上面と響板7とは接着剤、両面テープ(図示せず)などにより接着され、接続部材511が響板7に固定されている。なお、接続部材511の上面と響板7とは、接着により互いに接続される場合に限らず、ネジ止めなどにより接続されていてもよい。これにより、響板7は、接続部材511が上方に移動した場合には上方に押され、接続部材511が下方に移動した場合には、接続部材511が離れるのではなく、接続部材511により下方に引っ張られることになる。このようにして、接続部材511における振動は、響板7を介して駒6に加えられ、さらには、弦5に伝達される。
The upper surface of the
また、筐体524は、ヨーク521、523および磁石522を収容する。また、筐体524は、支持部55によって支持される。このとき、ヨーク521、523、磁石522および筐体524により構成されるヨーク保持部52は、振動部51と空間によって隔てられた位置、かつ、響板7と接触しない位置に、支持部55によって支持される。図5に示すように、この例においては、支持部55は、筐体524の下面側からヨーク保持部52を支持する。また、振動部51(接続部材511)は、ヨーク保持部52と空間によって隔てられているため、響板7と接続されることによって響板7に支持された状態となる。
The
なお、振動部51とヨーク保持部52とが、空間によって隔てられている、とは、図示した構成において、互いに接触していないことを示しているのであって、振動部51につながる一部の構成(例えば、ボイスコイル512への配線など)が、ヨーク保持部52と接触していてもよい。このとき、その一部の構成によって振動部51に対してヨーク保持部52の荷重がかからないようになっていることが望ましい。
Note that the
このような態様で加振部50のうちヨーク保持部52が支持部55によって支持されることにより、響板7に対して加振部50のうち振動部51以外の荷重がかからないようになっている。なお、支持部55がヨーク保持部52を支持する態様については、響板7に対して加振部50のうち振動部51以外の荷重がかからないようになっていれば、どのような態様であってもよい。
In this manner, the
ここで、接続部材511はヨーク保持部52を構成する各部材に比べ、樹脂など軽い素材で形成されている。また、ボイスコイル512を含めた振動部51全体としても、ヨーク保持部52に比べれば、非常に軽い構成である。ヨーク保持部52の荷重は支持部55により直支柱9にかかるため、加振部50の大部分の荷重は響板7へはかからないようになっている。響板7へは振動部51の荷重がかかることになるが、わずかな荷重がかかるだけであるため、響板7の振動特性に与える影響は非常に少なくすることができ
る。以上が加振部50の説明である。
続いて、制御装置10の構成について説明する。
Here, the
Next, the configuration of the
[制御装置10の構成]
図6は、本発明の実施形態における制御装置10の構成を示すブロック図である。制御装置10は、制御部11、記憶部12、操作パネル13、通信部14、信号出力部15、およびインターフェイス16を有する。これらの各構成はバスを介して接続されている。
制御部11は、CPU(Central Processing Unit)などの演算装置、ROM(Read Only Memory)、およびRAM(Random Access Memory)などの記憶装置を有する。制御部
11は、記録装置に記憶されている制御プログラムに基づいて、制御装置10の各部およびインターフェイス16に接続された各構成を制御する。この例においては、制御部11は、制御プログラムを実行することにより、制御装置10および制御装置10に接続された構成の一部を、本発明の鍵盤楽器として機能させる。
[Configuration of Control Device 10]
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the
The control unit 11 includes a calculation device such as a CPU (Central Processing Unit), and a storage device such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory). The control unit 11 controls each unit connected to each unit of the
記憶部12は、制御プログラムを実行しているときに用いられる各種設定内容を示す設定情報を記憶する。設定情報は、例えば、鍵センサ22、ペダルセンサ23、およびハンマセンサ24から出力される検出信号に基づいて、信号出力部15から出力される駆動信号の内容を決定するための情報である。また、設定情報には、ユーザにより設定された発音モード、演奏モードなどを示す情報も含まれる。
The
操作パネル13は、ユーザの操作を受け付ける操作ボタンなどを有する。この操作ボタンによりユーザの操作が受け付けられると、操作に応じた操作信号が制御部11に出力される。インターフェイス16に接続されたタッチパネル60は、液晶ディスプレイなどの表示画面を有し、その表示画面の表面部分には、ユーザの操作を受け付けるタッチセンサが設けられている。この表示画面には、制御部11のインターフェイス16を介した制御により、記憶部12に記憶された設定情報の内容を変更するため設定変更画面、各種モードの設定などを行う設定画面、楽譜などの各種情報が表示される。また、タッチセンサにより利用者の操作が受け付けられると、操作に応じた操作信号がインターフェイス16を介して制御部11に出力される。ユーザから制御装置10への指示は、操作パネル13およびタッチパネル60によって受け付けられる操作により入力される。
The
通信部14は、無線、有線などにより他の装置と通信を行うインターフェイスである。このインターフェイスには、DVD(Digital Versatile Disk)やCD(Compact Disk)などの記録媒体に記録された各種データを読み出し、読み出したデータを出力するディスクドライブが接続されていてもよい。通信部14を介して制御装置10に入力されるデータは、例えば、自動演奏に用いる楽曲データなどである。
The
信号出力部15は、音響信号を出力する音源部151、この音響信号の周波数特性を調整するイコライザ部152、この音響信号を増幅する増幅部153を有する(図7参照)。信号出力部15は、周波数特性が調整されて増幅された音響信号を、駆動信号として出力する。
The
インターフェイス16は、制御装置10と外部の各構成とを接続するインターフェイスである。インターフェイス16に接続される各構成は、この例においては、鍵センサ22、ペダルセンサ23、ハンマセンサ24、鍵駆動部30、ストッパ40、加振部50およびタッチパネル60である。インターフェイス16は、鍵センサ22、ペダルセンサ23、ハンマセンサ24から出力される検出信号、およびタッチパネル60から出力される操作信号を、制御部11に出力する。また、インターフェイス16は、制御部11から出力された制御信号を鍵駆動部30に出力し、信号出力部15から出力された駆動信号を加振部50に出力する。
続いて、制御部11が制御プログラムを実行することにより機能する構成について説明する。
The
Next, a configuration that functions when the control unit 11 executes a control program will be described.
[グランドピアノ1の機能構成]
図7は、本発明の実施形態におけるグランドピアノ1の機能構成を示すブロック図である。図7に示すように、鍵2が操作されると、ハンマ4が弦5を打撃し、弦5が振動する。この振動は、駒6を介して響板7に伝達される。また、鍵2の操作、ペダル3の操作によりダンパ8が動作する。ダンパ8の動作により、弦5の振動の抑制状態が変化する。
[Functional configuration of Grand Piano 1]
FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of the
設定部110は、タッチパネル60および制御部11により以下に示す機能を有する構成として実現される。まず、タッチパネル60は、発音モードを設定するユーザの操作を受け付ける。制御部11は、ユーザによって設定された演奏モードおよび発音モードに応じて設定情報を変更し、これらのモードに応じて演奏情報出力部120および阻止制御部130に対して、選択された発音モードを示す制御信号を出力する。
The
また、タッチパネル60は、信号出力部15における各種制御パラメータを設定をするためのユーザの操作を受け付ける。各種制御パラメータとは、音源部151から出力される音響信号が示す楽音の音色、増幅部153における増幅率などを決定するためのパラメータである。なお、イコライザ部152における周波数特性の調整態様については、予め決められている。予め決められている周波数特性の調整態様については後述する。
In addition, the
それぞれの制御パラメータをユーザが個別に設定する構成が採用されてもよいし、記憶部12に予め記憶された各々制御パラメータの値が決められた複数のプリセットデータからユーザが一のプリセットデータを選択して制御パラメータを設定する構成が採用されてもよい。制御部11は、ユーザによって設定された各種制御パラメータに応じて設定情報を変更し、これらの制御パラメータにより信号出力部15から出力される駆動信号を制御する。なお、増幅部153は、予め設定されたパラメータのみを使用し、制御部11によるパラメータ変更が行われない構成が採用されてもよい。
A configuration in which the user individually sets each control parameter may be employed, or the user selects one preset data from a plurality of preset data in which the values of the respective control parameters are stored in advance in the
演奏情報出力部120は、制御部11、鍵センサ22、ペダルセンサ23およびハンマセンサ24により以下に示す機能を有する構成として実現される。鍵センサ22、ペダルセンサ23およびハンマセンサ24によって、鍵2、ペダル3およびハンマ4の挙動がそれぞれ検出され、その結果出力される検出信号に基づいて、制御部11は、ハンマ4による弦5の打撃タイミング(キーオンのタイミング)、打撃された弦5に対応する鍵2の番号(キーナンバ)、打撃速度(ベロシティ)、およびその弦5に対するダンパ8の振動抑制タイミング(キーオフのタイミング)を、音源部151で用いる情報(演奏情報)として特定する。この例においては、制御部11は、打撃タイミングおよび鍵2の番号については鍵2の挙動から特定し、打撃速度についてはハンマ4の挙動から特定し、振動抑制タイミングについては、鍵2およびペダル3の挙動から特定する。なお、打撃タイミングがハンマ4の挙動から特定されてもよいし、打撃速度が鍵2の挙動から特定されてもよい。なお、演奏情報は、例えば、MIDI(Musical Instrument Digital Interface)形式の制御パラメータで示されるものであってもよい。
The performance
制御部11は、特定したキーオンのタイミングにおいて、キーナンバ、ベロシティ、およびキーオンを示す演奏情報を、音源部151に出力する。また、制御部11は、キーオフのタイミングにおいて、キーナンバおよびキーオフを示す演奏情報を、音源部151に出力する。制御部11は、ユーザによって設定された発音モードが弱音モードもしくは強音モードである場合に、上記の機能を実現する一方、通常発音モードである場合には、この例においては、演奏情報の音源部151への出力を行わない。なお、通常発音モードである場合には、信号出力部15から駆動信号が出力されないようにすればよいから、演奏情報が出力される構
成であったとしても、信号出力部15からの駆動信号が出力されないように制御部11が制御すればよい。
The control unit 11 outputs performance information indicating the key number, velocity, and key-on to the
阻止制御部130は、制御部11により以下に示す機能を有する構成として実現される。制御部11は、ユーザによって設定された発音モードが弱音モードである場合には、ハンマ4の弦5への打撃を阻止する位置にストッパ40を移動させる一方、通常発音モードもしくは強音モードに設定されているときには、ハンマ4の弦5への打撃を阻止しない位置にストッパ40を移動させる。
The blocking
音源部151は、演奏情報出力部120(制御部11)から出力される演奏情報に基づいて、音響信号を出力する。例えば、音源部151は、キーナンバに応じた音高、ベロシティに応じた音量になるように音響信号を出力する。この例においては、音源部151は、加振部50Hへ入力される駆動信号(以下、駆動信号Hという)に用いられる音響信号(以下、音響信号Hという)と、加振部50Lへ入力される駆動信号(以下、駆動信号Lという)に用いられる音響信号(以下、音響信号Lという)との2系統で出力する。
この音響信号Hと音響信号Lとは同じ信号であってもよいし、異なる信号であってもよい。例えば、音響信号Hと音響信号Lとは周波数帯域が異なるものであってもよい。例えば、音響信号Hは、音響信号Lよりも周波数帯域が高くなっていてもよい。また、Lch用、Rch用など複数チャンネルのうちの1つずつのチャンネルが割り当てられていてもよい。
The
The acoustic signal H and the acoustic signal L may be the same signal or different signals. For example, the acoustic signal H and the acoustic signal L may have different frequency bands. For example, the acoustic signal H may have a higher frequency band than the acoustic signal L. Further, one channel among a plurality of channels such as Lch and Rch may be allocated.
イコライザ部152は、音響信号Hおよび音響信号Lのそれぞれに対して、周波数特性を調整して出力する。音響信号Hに対する周波数特性の調整態様は、加振部50Hが有する振動部51の響板7への接続位置(以下、接続位置Hという)における響板7の振動特性に応じて、後述の周波数特性特定部155により特定されたものである。また、音響信号Lに対する周波数特性の調整態様は、加振部50Lが有する振動部51の響板7への接続位置(以下、接続位置Lという)における響板7の振動特性に応じて、同じく後述の周波数特性特定部155により特定されたものである。これらの周波数特性の調整態様の例について、図8を用いて説明する。
The equalizer unit 152 adjusts the frequency characteristic for each of the acoustic signal H and the acoustic signal L and outputs the adjusted acoustic signal. The frequency characteristic adjustment mode for the acoustic signal H is a frequency described later according to the vibration characteristic of the
図8は、本発明の実施形態におけるイコライザ部152における周波数特性の調整態様を説明する図である。図8(a)は、イコライザ部152における音響信号Hに対する周波数特性の調整態様(以下、周波数特性Hという)を示し、図8(b)は、イコライザ部152における音響信号Lに対する周波数特性の調整態様(以下、周波数特性Lという)を示している。 FIG. 8 is a diagram illustrating a frequency characteristic adjustment mode in the equalizer unit 152 according to the embodiment of the present invention. FIG. 8A shows an adjustment mode (hereinafter referred to as frequency characteristic H) of the frequency characteristic for the acoustic signal H in the equalizer unit 152, and FIG. 8B shows adjustment of the frequency characteristic for the acoustic signal L in the equalizer unit 152. A mode (hereinafter referred to as a frequency characteristic L) is shown.
周波数特性Hは、加振部50Hが有する振動部51の響板7への接続位置における響板7の振動特性において共振を抑え、また、ディップ周波数において音が小さくなってしまうのを抑制するように決められている。この例においては、周波数特性HにおけるディップD1、D2の周波数が、共振ピークの周波数に対応する。また、ピークP1の周波数が、ディップの周波数に対応する。なお、このようなディップまたはピークのいずれかが周波数特性Hに存在しなくてもよい。
さらに、この例における周波数特性Hにおいては、ボイスコイル512のインダクタンスの影響により、加振部50における加振の高域特性が落ちてしまうことに対応して、周波数特性Hの高域のゲインを増加させた増加領域S1が設定されている。なお、この増加領域S1は存在しなくてもよい。
音響信号Hは、このディップD1、D2の存在により共振ピークの周波数における出力レベルが抑えられた状態、またピークP1の存在によりディップ周波数において出力レベルが小さくなってしまうことを抑制された状態、さらに増幅領域S1の存在により、ボイスコイル512のインダクタンスの影響を抑えた状態で増幅部153により増幅され、駆動信号Hとして加振部50Hに入力される。このように、駆動信号Hは、接続位置Hにおける響板7の共振ピーク、ディップの影響を抑えるように設定された周波数特性を持つ信号となる。また、ボイスコイル512のインダクタンスの影響により高域の出力が下がってしまう場合であっても、その低下分を補正することもできる。
The frequency characteristic H suppresses resonance in the vibration characteristic of the
Further, in the frequency characteristic H in this example, the high frequency gain of the frequency characteristic H is increased in response to the fact that the high frequency characteristic of the excitation in the
The acoustic signal H is in a state where the output level at the resonance peak frequency is suppressed due to the presence of the dips D1 and D2, and the state where the output level is suppressed from decreasing at the dip frequency due to the presence of the peak P1, Due to the presence of the amplification region S1, the
一方、周波数特性Lは、加振部50Lが有する振動部51の響板7への接続位置における響板7の振動特性において共振を抑え、また、ディップ周波数において音が小さくなってしまうのを抑制するように決められている。この例においては、周波数特性LにおけるディップD3の周波数が、共振ピークの周波数に対応する。また、ピークP2、P3の周波数が、ディップの周波数に対応する。なお、このようなディップまたはピークのいずれかが周波数特性Lに存在しなくてもよい。
さらに、この例における周波数特性Lにおいては、周波数特性Hと同様に、ボイスコイル512のインダクタンスの影響により、加振部50における加振の高域特性が落ちてしまうことに対応して、周波数特性Lの高域のゲインを増加させた増加領域S2が設定されている。この増加領域S2は存在しなくてもよい。
音響信号Lは、このディップD3の存在により、共振ピークの周波数における出力レベルが抑えられた状態、またピークP2、P3の存在によりディップ周波数において出力レベルが小さくなってしまうことを抑制された状態、さらに増幅領域S2の存在により、ボイスコイル512のインダクタンスの影響を抑えた状態で増幅部153により増幅され、駆動信号Lとして加振部50Lに入力される。このように、駆動信号Lは、接続位置Lにおける響板7の共振ピーク、ディップの影響を抑えるように設定された周波数特性を持つ信号となる。また、ボイスコイル512のインダクタンスの影響により高域の出力が下がってしまう場合であっても、その低下分を補正することもできる。
なお、増幅部153は、音響信号H、Lのそれぞれに対して同じ増幅率で増幅してもよいし、それぞれ別の増幅率であってもよい。
On the other hand, the frequency characteristic L suppresses the resonance in the vibration characteristic of the
Further, in the frequency characteristic L in this example, as with the frequency characteristic H, the frequency characteristic corresponds to the fact that the high frequency characteristic of excitation in the
The acoustic signal L is in a state where the output level at the resonance peak frequency is suppressed due to the presence of the dip D3, and in which the output level is suppressed from decreasing at the dip frequency due to the presence of the peaks P2 and P3. Further, due to the presence of the amplification region S2, it is amplified by the
Note that the amplifying
加振部50H、50Lは、上述したように、入力された駆動信号H、Lに応じて振動し、響板7を介して駒6を加振する。これにより、駒6に加えられた振動は、弦5にも伝達される。
As described above, the
周波数特性特定部155は、イコライザ部152が行なう駆動信号Hおよび駆動信号Lに対する周波数特性の調整態様を示す周波数特性Hおよび周波数特性Lを特定する。図9は周波数特性特定部155が周波数特性Hおよび周波数特性Lを特定する仕組みを説明するための図である。
The frequency
例えば、グランドピアノ1の出荷前において調整作業員がタッチパネル60に対し周波数特性の特定処理を支持する所定の操作を行なうと、信号出力部15は加振部50Hにインパルス信号を駆動信号として出力する。加振部50Hのボイスコイル512は、信号出力部15から入力された駆動信号により極めて短時間、強く駆動され、接続部材511を介して響板7を加振する。この加振を受けた後、響板7は加振部50Hの配置位置において硬いもので1回打撃された場合と同じように振動する。
For example, when the adjustment worker performs a predetermined operation for supporting the frequency characteristic specifying process on the
響板7が振動すると、その振動に応じてボイスコイル512も振動する。ヨーク保持部52により形成されている磁路上の配置されているボイスコイル512が振動すると、ボイスコイル512の両端間に起電力が生じる。この起電力により生じる電圧値を計測するために、ボイスコイル512の両端間には電圧計160が接続されている。電圧計160は響板7の振動に伴い生じたボイルコイル512の両端間の電圧値を周波数特性特定部155に出力する。
When the
周波数特性特定部155は電圧計160から順次入力される電圧値を記録し、記録した電圧値の時系列変化が示す波形(響板7の振動に応じた波形)の周波数特性をフーリエ変換等の既知の手法により特定する。このように特定される周波数特性は、響板7の加振部50Hが接続されている位置(接続位置H)における振動特性を示す。周波数特性特定部155は、このように特定した響板7の接続位置Hにおける周波数特性に応じて、例えばディップを示す周波数帯の成分を持ち上げ、ピークを示す周波数帯の成分を抑えるように、イコライザ部152が加振部50Hに出力する駆動信号を調整するための周波数特性Hを特定する。
The frequency
続いて、信号出力部15は加振部50Lにインパルス信号を駆動信号として出力する。その後、加振部50Hに関し上述したものと同様の処理が加振部50Lに関し行なわれる。その結果、周波数特性特定部155により、イコライザ部152が加振部50Lに出力する駆動信号を調整するための周波数特性Lが特定される。
以上がグランドピアノ1の機能構成についての説明である。
Subsequently, the
The above is the description of the functional configuration of the
[動作例]
続いて、本発明の実施形態におけるグランドピアノ1の動作例について説明する。まず、ユーザは、タッチパネル60を操作して、演奏モードを通常演奏モードとし、発音モードを弱音モードとして設定する。この状態において、ユーザが鍵2を操作して演奏すると、ハンマ4による弦5の打撃はストッパ40により阻止される一方、加振部50により響板7が加振され響板7から音が放射される。また、響板7を介して駒6が加振されることによりダンパ8により振動が抑制されていない弦5も振動し、アコースティックピアノに近い音の発音が行われる。このとき、ハンマ4による弦5の打撃はストッパ40により阻止されているため、打弦による発音は無い。したがって、加振部50の振動の振幅を調整することにより、打弦による発音よりも小さな音量(もしくは大きな音量)で、かつアコースティックピアノと同様に響板7の振動および弦の共鳴による音響効果を利用した発音が可能となる。
[Operation example]
Then, the operation example of the
このとき、加振部50Hは、接続位置Hにおける響板7の共振ピーク、ディップの影響を抑えるように設定された周波数特性を持つ駆動信号Hを用いて、響板7を加振する。また、加振部50Lは、接続位置Lにおける響板7の共振ピーク、ディップの影響を抑えるように設定された周波数特性を持つ駆動信号Lを用いて、響板7を加振する。したがって、加振部50を響板に取り付けた場合において、響板7の共振の音質に与える影響を制御し、意図しない音質で発音されないようにすることができる。また、可聴帯域全域にわたって、比較的フラットな周波数特性で発音させることができるため、コーン紙を駆動して発音させるような通常のスピーカを使用しなくてもよい。これにより、響板7を加振するのみでの発音が可能であるから、アコースティックピアノの発音機構を活かした自然な音響効果を得ることができる。
At this time, the
ユーザが、タッチパネル60を操作して、発音モードを通常発音モードとして設定した場合には、加振部50による加振は行われず、また、ハンマ4による弦5の打撃が阻止されない状態となる。そのため、打弦による発音が行われ、弦5の振動は、駒6を介して響板7に伝達される。響板7は、弦5から伝達された振動に応じた音を放射することになる。このとき、響板7には、加振部50のうち非常に軽い部分の振動部51の荷重がかかるだけであるため、加振部50が響板7自体の振動特性にほとんど影響を与えることはなく、演奏者は本来のアコースティックピアノの音響性能を損なわずに演奏することができる。
When the user operates the
また、ユーザが、タッチパネル60を操作して、発音モードを強音モードとして設定した場合には、加振部50による響板7への加振と、ハンマ4による弦5への打撃が同時に行われる。そのため、響板7は駒6を介して伝達される打弦による弦5の振動と加振部50からの加振による振動が加算された振動により音の放射を行う。また、ハンマ4により打弦された弦5が振動により音の放射を行うとともに、ダンパ8により振動が抑制されていない弦5は駒6を介して響板7の振動に従い振動し、共鳴音を発する。従って、演奏者は本来のアコースティックピアノの音と音源部151から出力される音響信号に示される音が自然にミックスされた音により演奏することができる。
When the user operates the
<変形例>
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以下のように、様々な態様で実施可能である。
[変形例1]
上述した実施形態において、振動部51(接続部材511)は、ヨーク保持部52から空間により隔てられていたが、ヨーク保持部52(筐体524)と間接的に接続されていてもよい。
<Modification>
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention can be implemented in various aspects as follows.
[Modification 1]
In the above-described embodiment, the vibration part 51 (connection member 511) is separated from the
図10は、本発明の変形例1における加振部50Aの断面図である。この例における加振部50Bは、接続部材511と筐体524とを接続するダンパ部53を有する。ダンパ部53は、ボイスコイル512が駆動信号により駆動されず、接続部材511による響板7に対する力がかからない状態での位置である標準位置から、接続部材511の上下振動に追従して伸縮する。この例においては、接続部材511が響板7にまだ接続されておらず、ダンパ部53のみに支持された状態で、標準位置における接続部材511の上面が響板7の下面にちょうど接する高さとなるように、支持部55に対する加振部50の取り付けの高さが調整されている。そして、その状態で接続部材511の上面と響板7の下面が接続されている。
そのため、標準位置において加振部50の重量は響板7にかかることがない。また、ダンパ部53は軽量な振動部51を支持可能ではあるが、高い伸縮性を備えているため、響板7の振動時にヨーク保持部52の重量がダンパ部53を介して振動部51に伝わることはほとんど無く、響板7の振動特性に与える影響もほとんど無い。また、ダンパ部53の存在により、振動部51とヨーク保持部52との位置関係が保たれるため、加振部50Aを響板7に接続する際の作業が容易になる。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the
For this reason, the weight of the vibrating
[変形例2]
上述した実施形態においては、鍵盤楽器としてグランドピアノ1を用いた例を説明したが、アップライトピアノを用いてもよい。
[Modification 2]
In the above-described embodiment, the example in which the
図11は、本発明の変形例2におけるアップライトピアノ1Bの内部構造を示す図である。図11において、アップライトピアノ1Bの各構成には、実施形態におけるグランドピアノ1の各構成と対応する符号に「B」を加えた符号を付している。アップライトピアノ1Bの場合においても、加振部50Bにおける振動部51Bは、響板7Bに接続され、ヨーク保持部52は、直支柱9Bに接続された支持部55Bに支持されている。
FIG. 11 is a diagram showing an internal structure of the
図12は、本発明の変形例2における加振部50Bの位置を説明する図である。この例においても、実施形態と同様に、加振部50B(50B1、50B2)は、響板7Bのうち、響棒75Bの間に接続されている。また、加振部50Bは、駒6Bに対応する位置(言い換えれば、響板7Bの駒6Bが取り付けられている位置の裏面)に設けられている。また、図12に示す例において、支持部55Bは、複数の直支柱9Bに接続されているが、1本の直支柱9Bに接続されていてもよい。なお、加振部50Bを設ける位置は、駒6Bのうち長駒に対応する位置としたが、短駒(図示略)に対応する位置としてもよい。また、長駒と短駒のそれぞれに対応する位置に設けてもよい。この構成であれば、双方の駒を効率よく所望の振動で正確に駆動できる。さらには、長駒と短駒のそれぞれに一箇所以上加振部50Bを設置し、両方の駒に振動を加える構成としてもよい。
FIG. 12 is a diagram illustrating the position of the
[変形例3]
上述した実施形態においては、加振部50が支持部55に支持されることで、響板7に対して振動部51以外の荷重がかからないようになっていたが、振動部51以外の荷重がかかってもよい。例えば、支持部55が響板7に接続された状態で加振部50を支持していてもよい。
また、支持部55が存在せず、加振部が響板7に直接取り付けられていてもよい。支持部55が存在しない場合の例を、図13を用いて説明する。
[Modification 3]
In the above-described embodiment, the
Moreover, the
図13は、本発明の変形例3における加振部50Cを響板7に取り付けた状態を説明する図である。加振部50Cは、振動部51Cおよび連結部54Cを有する。振動部51Cは、ネジなどの連結部54Cによって響板7に接続されている。振動部51Cは、内部に錘を有し、その錘を入力される駆動信号に応じて振動させ、その反作用により響板7を加振する。
FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which the
このとき、加振部50C全体の荷重が響板7にかかることになるため、そのままでは響板7の振動特性が変化してしまう場合もあるが、本発明によれば駆動信号の周波数特性を、変化した振動特性に応じた周波数特性に設定することで不都合が軽減される。また、発音モードが通常発音モードである場合においても、加振部50Cが取り付けられていない場合と比べて振動特性の変化により音質が変わってしまう場合には、その振動特性の変化分を駆動信号に応じた加振部50Cの振動により補正してもよい。また、通常発音モードのない構成としてもよい。
At this time, since the load of the
[変形例4]
上述した実施形態においては、駆動信号は、イコライザ部152によって音響信号の周波数特性が調整された信号であったが、イコライザ部152を用いて調整された信号でなくてもよい。この場合には、音源部151は、駆動信号H(駆動信号L)に相当する周波数特性を持つ音響信号H(音響信号L)を出力すればよい。そして、音響信号H(音響信号L)は、増幅部153で増幅され、駆動信号H(駆動信号L)として出力されればよい。
[Modification 4]
In the embodiment described above, the drive signal is a signal in which the frequency characteristic of the acoustic signal is adjusted by the equalizer unit 152, but the drive signal may not be a signal adjusted using the equalizer unit 152. In this case, the
[変形例5]
上述した実施形態においては、駆動信号H(駆動信号L)は、接続位置H(接続位置L)における響板7の共振ピーク、ディップの周波数において、ディップ、ピークが存在するように設定された周波数特性を持つ信号であったが、別の周波数においても、ディップおよびピークが存在するように設定された周波数特性を持つ信号であってもよい。共振ピークの周波数以外においてディップおよびピークが存在することにより、様々な音色での発音が可能なものとなる。
このようなディップおよびピークを組み合わせた周波数特性については、これらの組み合わせのパターンを示すデータを記憶部12に予め記憶しておき、ユーザがタッチパネル60などを操作して、駆動信号の周波数特性として設定するパターンを選択できるように構成してもよい。また、ディップおよびピークの組み合わせのパターンをユーザが決定して新たなテンプレートとして記憶部12に記憶させるようにしてもよい。
なお、駆動信号Hの周波数特性と、駆動信号Lの周波数特性とは、ディップおよびピークの組み合わせのパターンがそれぞれ異なっていてもよい。
[Modification 5]
In the above-described embodiment, the drive signal H (drive signal L) is a frequency set so that a dip and a peak exist at the resonance peak and dip frequencies of the
For the frequency characteristics combining such dips and peaks, data indicating the pattern of these combinations is stored in the
Note that the frequency characteristics of the drive signal H and the frequency characteristics of the drive signal L may have different dip and peak combination patterns.
また、駆動信号は、響板7の共振を抑えるように設定されている場合に限らず、共振を強く発生させるように設定された周波数特性を持つ信号であってもよい。この場合には、
駆動信号は、響板7の共振ピークの周波数においてディップが存在するようにするのではなく、ピークが存在するように設定された周波数特性を持つ信号にすればよい。また、駆動信号は、響板7におけるディップの周波数において、ピークが存在するのではなく、ディップが存在するように設定された周波数特性を持つ信号にしてもよい。
なお、駆動信号Hの周波数特性については実施形態のように共振ピークの周波数でディップが存在するように設定され、駆動信号Lの周波数特性については共振ピークの周波数でピークが存在するように設定されていてもよい。
Further, the drive signal is not limited to the case where the resonance of the
The drive signal may be a signal having a frequency characteristic set so that a peak exists instead of having a dip at the resonance peak frequency of the
The frequency characteristic of the drive signal H is set so that there is a dip at the resonance peak frequency as in the embodiment, and the frequency characteristic of the drive signal L is set so that a peak exists at the resonance peak frequency. It may be.
このように、複数の加振部50の各々に入力される駆動信号は、その駆動信号が入力される加振部50が有する振動部51が接続された位置における響板7の振動特性に応じた周波数特性を持つ信号であれば、どのような信号であってもよい。
Thus, the drive signal input to each of the plurality of
[変形例6]
上述した実施形態においては、駆動信号H(駆動信号L)の周波数特性は、接続位置H(接続位置L)における響板7の共振ピーク、ディップの周波数において、ディップ、ピークが存在するように予め設定されていたが、加振部50H(加振部50L)の取り付け位置を変更した場合にこのディップ、ピークの周波数および大きさ(以下、設定パラメータという)を変更できるようにしてもよい。設定パラメータは、ユーザがタッチパネル60などを操作して、指定することにより設定されるようにしてもよい。また、ユーザがタッチパネル60などを操作して、加振部50の取り付け位置(響板7における座標など)を指定することにより、制御部11が、予め設定された響板7の振動特性を表す情報(例えば、響板7における座標と振動特性との関係を示す演算式など)に基づいて、設定すべき設定パラメータを算出してもよい。
[Modification 6]
In the embodiment described above, the frequency characteristics of the drive signal H (drive signal L) are preliminarily set so that there are dip and peak at the resonance peak and dip frequency of the
[変形例7]
上述した実施形態およびその変形例においては、加振部は、響板のうち駒に対応する位置に設けられていたが、駒とは離れた位置であってもよい。
[Modification 7]
In the above-described embodiment and its modification, the excitation unit is provided at a position corresponding to the piece of the soundboard, but may be located away from the piece.
図14は、図11に示した変形例2にかかるアップライトピアノ1Bを変形し、響板7Bの駒6Bから離れた位置に加振部50Bを配置した例を示す図である。図14に示す例においては、2個の加振部50Bが各々、響板7Bを挟んで響棒75Bに対向する位置(図14における響板7Bの裏面)に配置されている。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example in which the
図15は図14に示す加振部50Bが支持部55Bにより支持される様子を示す図である。図15にその断面が示されるように、本変形例の支持部55Bはステンレス等の板を長手方向の異なる2カ所で長手方向に垂直な線に沿って互いに反対方向に90度、屈曲させた形状をしている。支持部55Bの一方の端部を構成する平面部分はアップライトピアノ1Bの棚板90の背面にネジ止め等により取り付けられている。支持部55Bの一方の端部を構成する平面部分には加振部50Bのヨーク保持部52Bが取り付けられている。ヨーク保持部52Bはちょうど響板7Bを挟んで響棒75Bに対向する位置に配置され、その位置において響板7Bに接続されている振動部51Bを収容している。
FIG. 15 is a diagram illustrating a state in which the
上記の例のように、駒ではなく響棒に対応する位置において加振部を響板に接続する構成においても、響棒により加振部による加振が響板全体に効率的に伝わるため、響板による望ましい音の放射が行われ得る。 As in the above example, even in the configuration in which the excitation unit is connected to the soundboard at a position corresponding to the sounding board instead of the piece, the vibration by the vibrationing part is efficiently transmitted to the entire sounding board by the sounding bar. Desired sound emission by the soundboard can be performed.
また、響棒とは異なる棒状の部材である加振棒を響板の、例えば響棒とは反対の面上に取り付けて、響板を挟んで加振棒に対向する位置に加振部を配置する構成が採用されてもよい。この場合、加振棒は既存の駒や響棒とは個別に設計可能であるため、加振部の加振に応じて望ましい音響特性の音が響板から放射されるように、加振棒の形状、大きさ、配置位置等が調整されることが望ましい。 In addition, a vibration bar, which is a bar-like member different from the sounding bar, is mounted on the surface of the sounding board, for example, on the opposite side of the sounding bar, and the vibration unit is placed at a position facing the vibrationing bar with the sounding board in between. The arrangement may be adopted. In this case, since the vibration bar can be designed separately from the existing piece or the sounding bar, the vibration bar is arranged so that the sound of the desired acoustic characteristics is radiated from the sounding board according to the vibration of the vibration unit. It is desirable to adjust the shape, size, arrangement position, and the like.
さらに、望ましい音の放音が行なわれる限り、響板の、駒、響棒、加振棒のいずれにも対応しない位置に加振部を配置する構成が採用されてもよい。 Furthermore, as long as a desired sound is emitted, a configuration in which the excitation unit is arranged at a position on the soundboard that does not correspond to any of the piece, the soundbar, and the vibration bar may be employed.
[変形例8]
上述した実施形態においては、ヨーク保持部52は磁石522を用いて磁力を発生させていたが、電磁石など磁力の発生の有無を制御できる構成を用い、振動部51を振動させないとき(例えば、発音モードが通常発音モードであるとき)には、磁力の発生を停止してもよい。
[Modification 8]
In the embodiment described above, the
[変形例9]
上述した実施形態においては、加振部50は、振動部51およびヨーク保持部52を有し、ボイスコイルを用いたダイナミック型のスピーカに近い構成により実現されていたが、他の構成により実現されてもよい。
例えば、振動部51は、シート状の磁性材料で形成され、響板7に貼りつけられる。一方、支持部55に支持されるヨーク保持部52に相当する構成としては、駆動信号に基づいて磁力の強弱および極性を制御する電磁石を有する構成とすればよい。振動部51は、この磁力の変化により生じる引力および斥力で響板7を加振すればよい。
[Modification 9]
In the above-described embodiment, the
For example, the
[変形例10]
上述した実施形態においては、支持部55は、直支柱9に接続された状態で、加振部50を支持していたが、直支柱9以外の場所に接続された状態であってもよい。例えば、支持部55は、グランドピアノ1の側板、脚などに接続された状態で加振部50を支持していてもよい。また、支持部55は、グランドピアノ1とは異なる部分、例えば、グランドピアノ1が設置される部屋の構造物(床、壁など)に接続された状態で、加振部50を支持してもよい。
[Modification 10]
In the embodiment described above, the
[変形例11]
上述した実施形態における制御プログラムは、磁気記録媒体(磁気テープ、磁気ディスクなど)、光記録媒体(光ディスクなど)、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶した状態で提供し得る。また、グランドピアノ1は、制御プログラムをネットワーク経由でダウンロードしてもよい。
[Modification 11]
The control program in the above-described embodiment is provided in a state stored in a computer-readable recording medium such as a magnetic recording medium (magnetic tape, magnetic disk, etc.), an optical recording medium (optical disk, etc.), a magneto-optical recording medium, or a semiconductor memory. Can do. The
[変形例12]
上述した実施形態においては、接続部材511の形状として、ボイスコイル512の直径とほぼ同じ直径の円筒状の形状が採用されているが、接続部材511の形状はこれに限られない。図16は、円筒状でない形状の接続部材511を有する本発明にかかる加振部の一例を示す図である。図16に示す加振部50の接続部材511は、上面が閉じられ、下面が開口した中空の円筒状の本体部5111と、本体部5111の上面中央から上方向に延伸するように下面が本体部5111の上面に取り付けられた円柱状の支持棒5112を有している。支持棒5112の上面が響板7の下面に接続されており、支持棒5112の上面により響板7が加振される。
[Modification 12]
In the embodiment described above, the connecting
図16に示す形状の接続部材511を有する加振部50によれば、例えば加振部50を配置したい響板7上の望ましい位置(例えば、駒6に応じた位置)の付近に響棒75が配置されており、上述した実施形態にかかる接続部材511の形状では響棒75に干渉するような場合であっても、支持棒5112がその響棒75に干渉しない限り、響板7に対する接続部材511の接続を行うことができる。
According to the
[変形例13]
上述した実施形態においては、イコライザ部152により行なわれる駆動信号の調整態様を示す周波数特性Hおよび周波数特性Lを特定するために、信号出力部15が加振部50Hおよび加振部50Lに対しインパルス信号を駆動信号として出力し、加振部50Hおよび加振部50Lがインパルス信号に応じた加振を響板7に対し行なう構成が採用されている。信号出力部15が加振部50Hおよび加振部50Lに対し出力する駆動信号はインパルス信号に限られず、例えばTSP(Time Streched Pulse, Swept Sine)信号などの他の波形信号を駆動信号として出力する構成が採用されてもよい。
[Modification 13]
In the above-described embodiment, in order to specify the frequency characteristic H and the frequency characteristic L indicating the adjustment mode of the drive signal performed by the equalizer unit 152, the
ただし、TSP信号のようにインパルス信号と比較し長時間に渡る信号が加振部50Hおよび加振部50Lに出力される場合、信号の先行部分に応じた加振により振動している響板7に対し信号の後続部分による加振が行なわれることになる。その場合、電圧値が示す波形から駆動信号が示す波形を差し引く等の処理により、響板7の振動に応じた波形に対する加振による影響成分の除去を行なえばよい。
However, when a signal over a long period of time as compared with an impulse signal, such as a TSP signal, is output to the
また、イコライザ部152により行なわれる駆動信号の調整態様を示す周波数特性Hおよび周波数特性Lを特定するために、加振部50Hおよび加振部50Lによるインパルス信号等に応じた響板7に対する加振に代えて、例えば調整作業員等がハンマー等(打撃により響板7を傷つけない器具)を用いて接続位置Hおよび接続位置Lにおいて響板7を打撃し、その結果生じる響板7の振動に応じた電圧値を周波数特性特定部155が処理する構成が採用されてもよい。
In addition, in order to specify the frequency characteristic H and the frequency characteristic L indicating the adjustment mode of the drive signal performed by the equalizer unit 152, the vibration to the
[変形例14]
上述した実施形態および変形例においては、鍵盤打楽器の例としてピアノが採用されている。本発明は例えば弦に代えて金属製の音板を発音体として有するチェレスタなどのピアノ以外の鍵盤打楽器にも適用可能である。
[Modification 14]
In the above-described embodiments and modifications, a piano is employed as an example of a keyboard percussion instrument. The present invention can also be applied to a keyboard percussion instrument other than a piano such as a Celesta having a metal sound board as a sounding body instead of a string.
1…グランドピアノ、1B…アップライトピアノ、2,2B…鍵、3,3B…ペダル、4,4B…ハンマ、5,5B…弦、6,6B,6H,6L…駒、7,7B…響板、8,8B…ダンパ、9…直支柱、9B…直支柱、10…制御装置、11…制御部、12…記憶部、13…操作パネル、14…通信部、15…信号出力部、16…インターフェイス、22,22B…鍵センサ、23,23B…ペダルセンサ、24,24B…ハンマセンサ、30,30B…鍵駆動部、40,40B…ストッパ、50,50A,50B,50C,50H,50L…加振部、51,51B,51C…振動部、511…接続部材、512…ボイスコイル、52,52B…ヨーク保持部、521,523…ヨーク、522…磁石、524…筐体、53…ダンパ部、54C…連結部、55,55B…支持部、60…タッチパネル、75,75B…響棒、110…設定部、120…演奏情報出力部、130…阻止制御部、151…音源部、152…イコライザ部、153…増幅部、155…周波数特性特定部、160…電圧計
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記鍵に対応して設けられた発音体と、
前記鍵の操作に応じて前記発音体を打撃するハンマと、
前記発音体の振動に伴い振動する響板と、
入力された駆動信号に応じて振動する振動部を有し、前記響板に接続され、前記振動部の振動により前記響板を振動させる加振部と、
前記鍵の操作に応じた演奏情報を出力する演奏情報出力部と、
前記演奏情報に基づく音を示す前記駆動信号を前記加振部に出力する信号出力部と
を具備し、
前記振動部は、前記駆動信号が入力され、磁路上に配置されたボイスコイルを有し、
前記駆動信号は、前記響板の振動に伴い前記ボイスコイルの両端に生じる起電力に基づき特定された前記響板の振動特性に応じた周波数特性を持つ信号である
ことを特徴とする鍵盤楽器。 Key and
A sounding body provided corresponding to the key;
A hammer that strikes the sounding body in response to an operation of the key;
A soundboard that vibrates with the vibration of the sounding body;
A vibration unit that vibrates according to an input drive signal, connected to the soundboard, and a vibration unit that vibrates the soundboard by vibration of the vibration unit;
A performance information output unit for outputting performance information corresponding to the operation of the key;
A signal output unit that outputs the drive signal indicating the sound based on the performance information to the excitation unit;
The vibration unit has the voice coil arranged on the magnetic path to which the drive signal is input,
The keyboard instrument according to claim 1, wherein the drive signal is a signal having a frequency characteristic corresponding to a vibration characteristic of the sound board specified based on an electromotive force generated at both ends of the voice coil due to the vibration of the sound board.
前記電圧計から出力される電圧値に基づき前記駆動信号の周波数特性を特定する周波数特性特定部とA frequency characteristic specifying unit for specifying a frequency characteristic of the drive signal based on a voltage value output from the voltmeter;
を備えることを特徴とする請求項1に記載の鍵盤楽器。The keyboard instrument according to claim 1, further comprising:
前記複数の加振部の各々に関し、当該加振部に入力される駆動信号は、当該加振部に応じた振動部のボイスコイルの両端に生じる起電力に基づき特定された前記響板の振動特性に応じた周波数特性を持つ信号である
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の鍵盤楽器。 A plurality of the vibrators respectively connected to the soundboard at different positions of the soundboard;
For each of the plurality of vibration units, the drive signal input to the vibration unit is a vibration of the soundboard specified based on electromotive forces generated at both ends of the voice coil of the vibration unit corresponding to the vibration unit. The keyboard instrument according to claim 1 , wherein the keyboard instrument has a frequency characteristic corresponding to the characteristic.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の鍵盤楽器。 The drive signal is any one of claims 1 to 3, wherein the vibration unit is a signal having a frequency characteristic to suppress the resonance of the soundboard at the position connected to the soundboard Keyboard instrument as described in the section .
前記響板のうち前記第1の駒に対応する位置に接続されている第1の前記加振部と、前記響板のうち前記第2の駒に対応する位置に接続されている第2の前記加振部を備える
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の鍵盤楽器。 The soundboard is provided with a first piece and a second piece,
The first excitation unit connected to a position corresponding to the first piece in the sound board, and a second connected to a position corresponding to the second piece in the sound board. The keyboard instrument according to any one of claims 1 to 4 , further comprising the excitation unit.
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