JP6645128B2 - 鍵盤楽器及び該鍵盤楽器における補正情報取得方法 - Google Patents

Description

本発明は、押鍵操作により動作する変位部材を有する鍵盤楽器及び該鍵盤楽器における補正情報取得方法に関する。

従来、押鍵操作により鍵によって直接的または間接的に駆動されて動作するハンマ等の変位部材を有した鍵盤楽器が知られている。この種の楽器において、鍵または変位部材の動作を検知し、その検知結果に基づき楽音を制御する鍵盤楽器も知られている。例えば、下記特許文献１の楽器では、２つのスイッチで検出した押鍵速度から楽音を生成し、ハンマが所定の回動位置に到達したことを１つのスイッチで検出すると楽音を発生させる。

特開２０１３−２１０４５１号公報

しかしながら、鍵とハンマ等の変位部材とは通常、別々の支点を中心に回動動作するものであり、製造時に両者の相対的な位置精度を正確に保つことは困難である。また、鍵、変位部材の動作をそれぞれ検出する鍵センサやハンマセンサ等の検出部の互いの相対的な配置精度を高く確保することも困難である。さらに、鍵、変位部材は、長期使用によって変形し得る。すると、センサによる検知結果も変化し得る。そのため、鍵の動作の検出結果と変位部材の動作の検出結果とに基づいてベロシティや発音タイミング等を決定する場合、部品や検出部の寸法精度や組み付け誤差、経年変化の影響を受けることになる。

例えば、鍵センサの検出からハンマセンサの検出までの距離をその時間差で除した値を押鍵ベロシティとして算出する場合、鍵センサとハンマセンサとの位置精度は重要になるが、この位置精度自体の信頼性が低くなると精度の高い楽音制御が期待できない。

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、検出機構のばらつきを補正して適切な楽音制御を行えるようにすることができる鍵盤楽器及び該鍵盤楽器における補正情報取得方法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の鍵盤楽器は、鍵と、前記鍵の押下操作により前記鍵によって直接的または間接的に駆動されて動作する変位部材（１１）と、前記鍵または前記変位部材である第１の部材の少なくとも位置（ｐＳＷ１、ｐＳＷ２）及び速度（Ｖ２１）を検知する第１の検知手段（ＳＷ１、ＳＷ２）と、前記変位部材のうち前記第１の部材以外の第２の部材の少なくとも位置（ｐＳＷ３）を検知する第２の検知手段（ＳＷ３）と、補正情報（Ｊ、ｃａｌＳＴ３２）を記憶する記憶手段（４７）と、導出モードで前記鍵を操作した場合における、前記第１の検知手段による位置の検知タイミング（ｒＴ２）、前記第１の検知手段により検知された速度（Ｖ２１）及び前記第２の検知手段による位置の検知タイミング（ｒＴ３）に基づいて、楽音制御に用いる物理量の設計上の値に対する誤差を補正するための量として前記補正情報を導出し（数式１）、該補正情報を前記記憶手段に記憶させる導出手段（４５）と、演奏モードにおいて、前記第１の検知手段による位置の検知タイミングと、前記第２の検知手段による位置の検知タイミングと、前記記憶手段に記憶された補正情報とに基づいて、楽音を制御する楽音制御手段（４５）と、を有することを特徴とする。

上記目的を達成するために本発明の請求項１２の鍵盤楽器における補正情報取得方法は、鍵と、前記鍵の押下操作により前記鍵によって直接的または間接的に駆動されて動作する変位部材と、前記鍵または前記変位部材である第１の部材の少なくとも位置を検知する第１の検知手段と、前記変位部材のうち前記第１の部材以外の第２の部材の少なくとも位置を検知する第２の検知手段と、補正情報を記憶する記憶手段と、演奏モードにおいて、前記第１の検知手段による位置の検知タイミングと、前記第２の検知手段による位置の検知タイミングと、前記記憶手段に記憶された補正情報とに基づいて、楽音を制御する楽音制御手段と、を有する鍵盤楽器における補正情報取得方法であって、導出モードで、操作速度及び速度変化が定められた所定の操作態様（Ｖｐｌａｙ）で前記鍵を操作した場合における、前記第１の検知手段による位置の検知タイミング（ｒＴ２）及び前記第２の検知手段による位置の検知タイミング（ｒＴ３）に基づいて、楽音制御に用いる物理量の設計上の値に対する誤差を補正するための量として前記補正情報を導出し、該補正情報を前記記憶手段に記憶させることを特徴とする。

上記目的を達成するために本発明の請求項１３の鍵盤楽器における補正情報取得方法は、鍵と、前記鍵の押下操作により前記鍵によって直接的または間接的に駆動されて動作する変位部材と、前記鍵または前記変位部材である第１の部材の少なくとも位置及び速度を検知する第１の検知手段と、前記変位部材のうち前記第１の部材以外の第２の部材の少なくとも位置を検知する第２の検知手段と、補正情報を記憶する記憶手段と、演奏モードにおいて、前記第１の検知手段による位置の検知タイミングと、前記第２の検知手段による位置の検知タイミングと、前記記憶手段に記憶された補正情報とに基づいて、楽音を制御する楽音制御手段と、を有する鍵盤楽器における補正情報取得方法であって、導出モードで前記鍵を操作した場合における、前記第１の検知手段による位置の検知タイミング（ｒＴ２）、前記第１の検知手段により検知された速度（Ｖ２１）及び前記第２の検知手段による位置の検知タイミング（ｒＴ３）に基づいて、楽音制御に用いる物理量の設計上の値に対する誤差を補正するための量として前記補正情報を導出し、該補正情報を前記記憶手段に記憶させることを特徴とする。

なお、上記括弧内の符号は例示である。

本発明の請求項１、１２、１３によれば、検出機構のばらつきを補正して適切な楽音制御を行えるようにすることができる。

請求項２、３によれば、信頼性の高い補正情報を導出することができる。請求項４によれば、適切な発音制御を行える。請求項５によれば、適切な消音制御を行える。請求項６によれば、適切な消音制御を行える。請求項７によれば、鍵ベロシティの決定精度が高くなる。請求項８によれば、検知する押鍵速度の信頼性を高めることができる。請求項９によれば、誤差の大きい検知結果を楽音制御に用いないようにすることができる。

本発明の一実施の形態に係る鍵盤楽器の縦断面図である。 １つのアクション機構及びその周辺要素の側面図である。 検知部の構成を示す側面図（ａ）、前面図（ｂ）、断面図（（ｃ）、（ｄ））である。 鍵盤楽器の全体構成を示すブロック図（図(ａ)）、検知部における検知結果の情報を示す概念図（図（ｂ））である。 データベースの概念図（図（ａ））、補正情報を構成するデータの概念図（図（ｂ））である。 押離鍵行程における時間と鍵ストロークとの関係を示す図である。 押離鍵行程における時間と鍵ストロークとの関係を示す図である。 導出モードにおける補正情報記憶処理を示すフローチャートである。 楽音制御処理を示すフローチャートである。 押離鍵行程における時間と鍵ストロークとの関係を示す図である。 アップライトピアノのアクション機構の側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る鍵盤楽器の縦断面図である。図１では主に、１つの鍵Ｋとそれに対応するアクション機構ＡＣＴ等の構成を示している。

この鍵盤楽器はグランドピアノ型の電子鍵盤楽器として構成され、白鍵及び黒鍵である鍵Ｋが複数並列に配列される。鍵Ｋの後端部の上方に、各鍵Ｋに対応してアクション機構ＡＣＴが設けられる。各鍵Ｋは各々、鍵支点部７０におけるバランスピン７４近傍の部分を支点として図１の時計及び反時計方向に回動自在に配設される。図１の右側が奏者側であって前方、左側が後方である。鍵Ｋの前部が押離操作される。

この鍵盤楽器はハンマ１１による弦１９の打撃によって発音することができると共に、アクション機構ＡＣＴ等における構成要素の移動や位置を検知して電子的に発音することも可能となっている。なお、消音用ストッパ６０が、鍵盤筬を含むベース部７６に対して位置を可変に取り付けられ、不図示の操作子の操作により消音用ストッパ６０の位置を切り替えできるようになっている。通常の発弦による演奏を行う場合は、ハンマ１１が当接しない位置に消音用ストッパ６０を位置させ、演奏モードにおける消音モードで演奏するときには、消音用ストッパ６０をハンマ１１と当接する位置に位置させてハンマ１１が弦１９に当接しないようにすることができる。

鍵Ｋの前部下部にフロントブッシングクロス６４Ａ、６４Ｂが設けられている。ベース部７６には、フロントブッシングクロス６４Ａ、６４Ｂの位置に対応して、フロントパンチングクロス６３Ａ、６３Ｂが配設されている。押鍵操作によって、フロントパンチングクロス６３Ａ、６３Ｂにフロントブッシングクロス６４Ａ、６４Ｂが当接することで、鍵Ｋの回動終了位置（エンド位置）が規制される。フロントピン７５Ａ、７５Ｂによって、押鍵操作時に各鍵Ｋの前部の鍵並び方向への移動が規制される。

鍵Ｋの後部の下部に導電部６６が設けられている。ベース部７６には、導電部６６に対応して、バックレールアンダーフェルトを介してバックレールクロス６５が配設されている。鍵Ｋの後部の下面がバックレールクロス６５に当接することで導電部６６がバックレールクロス６５に当接し、非押鍵状態における鍵Ｋの初期位置、すなわち回動開始位置（レスト位置）が規制される。

ベース部７６に対して電気回路基板６１が固定的に配設される。また、アクションブラケット７７に対して電気回路基板６２が固定的に配設される。電気回路基板はこの他にも存在するが、それらの図示は省略する。

図２は、１つのアクション機構ＡＣＴ及びその周辺要素の側面図である。

鍵Ｋの後端部上面には、キャプスタンスクリュ４が植設されている。鍵Ｋの後端部上部には、バックチェック３５が設けられる。鍵Ｋの後方にあるダンパレバーフレンジ７８にダンパレバー６７が軸支される。また、ダンパブロック６９にダンパレバー６７が軸支され、ダンパブロック６９にダンパ７９が固定される。

アクション機構ＡＣＴは、ウィッペン５、ジャック６、レペティションレバー８等を主に備える。ウィッペン５は、その後端部５ａの回動支点２３が、サポートレール３に固定されたサポートフレンジ２に軸支され、自由端である前端５ｂが、回動支点２３を中心として上下方向に回動自在にされている。ウィッペン５の回動支点２３側の上面には、ハンマシャンクストップフェルト２０が配設される。ウィッペン５の前半部上部には、ジャックストップ３３が突設されている。

ウィッペン５の前後方向中央においてレペティションレバーフレンジ７が上方に突設される。レペティションレバー８は、レペティションレバーフレンジ７の上端部の回動支点７ａを中心に、同図時計及び反時計方向に回動自在に支持される。ジャック６は、略上方に延びた垂直部６ａと略水平方向前方に延びたジャック小６ｂとを有して側面視略Ｌ字形を呈する。ジャック６は、ウィッペン５の前端５ｂの回動支点３６に、図２の時計及び反時計方向に回動自在に配設される。

ジャックストップ３３は、ジャックボタンスクリュ３２と、ジャックボタンスクリュ３２の後端部に設けられたジャックボタン３１とを有している。非押鍵状態（離鍵状態）においては、ジャックボタン３１にジャック６が当接して、ジャック６の初期位置が規制され、その初期位置は、ジャックボタンスクリュ３２で調節することができる。

シャンクレール１０にはシャンクフレンジ９が固定されている。シャンクレール１０に取り付けられたレギュレーティングレール１００に対して、レギュレーティングボタン２５が高さ調節自在に設けられている。シャンクフレンジ９の下部には、レペティションスクリュ３４が設けられている。ハンマ１１は、レペティションレバー８の上方に配設される。ハンマ１１のハンマシャンク１６の前端部が、シャンクフレンジ９に対して、回動中心１３を中心として上下方向に回動自在に枢支される。ハンマシャンク１６の後端である自由端にハンマウッド１７が取り付けられている。ハンマウッド１７の上端にハンマフェルト１８が取り付けられている。ハンマシャンク１６の前端部近傍にハンマローラ１４が設けられる。

非押鍵状態において、レペティションレバー８は、その前端部上面にてハンマローラ１４を下方より受け止め、該ハンマ１１を初期位置に規制する。一方、レペティションレバー８の後端部にはレペティションレバーボタン１５が高さ調整自在に配設されている。このボタン１５はウィッペン５の後端部５ａの上面に当接し、これによってレペティションレバー８の反時計方向への回動が規制され、レペティションレバー８が初期位置に規制される。レペティションレバー８の前端部には、長孔２１が形成されている。ジャック６の垂直部６ａが長孔２１内に挿通され、垂直部６ａの頂端面２２がレペティションレバー８の上面とほぼ面一になっている。

かかる構成において、非押鍵状態から鍵Ｋが押鍵操作される通常の押鍵往行程においては、キャプスタンスクリュ４の上昇によってウィッペン５が突き上げられ、回動支点２３を中心として往方向である反時計方向に回動する。ウィッペン５が突き上げられることにより、レペティションレバー８及びジャック６がウィッペン５と一緒に上方に回動する。これらの回動に伴い、まず、レペティションレバー８及びジャック６の垂直部６ａが、ハンマローラ１４を回転乃至摺動させながら、ハンマローラ１４を介してハンマ１１を押し上げ、上方に回動させる。

一方、鍵Ｋの往方向への回動に伴い、鍵Ｋの後端部上部に設けられたダンパレバークッション６８がダンパレバー６７の前端部を押し上げる。するとダンパブロック６９を介してダンパ７９が上昇し、やがて弦１９からダンパ７９（厳密にはダンパ７９の下部に設けられたダンパフェルト）が離間する。

次いで、レペティションレバー８がレペティションスクリュ３４に当接係合することにより、レペティションレバー８の反時計方向への変位（上限位置）が規制されると、ジャック６の垂直部６ａの頂端面２２がレペティションレバー８の長孔２１を通じて突出し、ハンマローラ１４が頂端面２２によって駆動されて、ハンマ１１が突き上げられる。

ウィッペン５がさらに往方向に回動すると、その回動途中でジャック６のジャック小６ｂがレギュレーティングボタン２５（厳密にはレギュレーティングボタンパンチング）の下面に当接してその上昇が阻止される。しかしウィッペン５自身はなおも回動するので、ジャック６は回動支点３６を中心に時計方向に回動する。そのため、ジャック６の垂直部６ａの頂端面２２がハンマローラ１４の下方から前方に抜けて、脱進する。これにより、ハンマ１１は、ジャック６との係合を解かれ、自由回動状態で弦１９を打弦する。ハンマ１１は、打弦後は、自重と弦１９の反撥力とによって回動復帰する。なお、消音モード時には、ハンマ１１のハンマシャンク１６が消音用ストッパ６０によって回動を規制され、弦１９には当接しない。

押鍵終了後、その押鍵状態が維持されているときは、弦１９で跳ね返ったハンマ１１は、そのハンマウッド１７がバックチェック３５（厳密にはバックチェッククロス３５ａ）に受け止められ、静止している。鍵Ｋが離鍵され、バックチェック３５とハンマ１１との係合が解かれると、レペティション付勢部１２ｂの付勢力によって、レペティションレバー８が反時計方向に回動すると共に、ハンマローラ１４がレペティションレバー８に支えられる。

また、ジャック６は、打弦動作後、ウィッペン５の回動復帰に伴ってレギュレーティングボタン２５から解放され、ジャック付勢部１２ａの付勢力により反時計方向に回動復帰して、初期位置に戻る。ジャック６の垂直部６ａの頂端面２２がハンマローラ１４の下側位置に速やかに復帰することによって、鍵Ｋが非押鍵位置まで完全に戻らなくても、再押鍵による次の打弦動作が行えるようになる。つまり、速い連弾が可能となる。

本実施の形態では、押鍵操作により鍵Ｋによって直接的または間接的に駆動されて往方向に変位（動作）すると共に、鍵Ｋの離操作により復方向に動作する部材を「変位部材」と呼称する。

ところで、本鍵盤楽器において、係合関係となる対象に対する係合状態が押離鍵動作の行程において変化し得る構成要素を「構成体」と称する。構成体には、部品単体だけでなく、一体として構成される部品構成体、あるいは一体として可動する構成体が含まれる。例えば、鍵Ｋ、ハンマ１１のほか、鍵Ｋからハンマ１１までの系に介在する構成要素、あるいは、鍵Ｋやハンマ１１の回動動作開始位置や回動動作終了位置を規制する構成要素が該当する。具体的には、これらのほか、符号で挙げると、構成要素５、６、７、８、９、１１、１５、１９、２０、２５、３１、３４、３５、６０、６３、６５、７９等が、構成体に該当し得る。なお、構成要素６４、６６、６８は鍵Ｋの一部として把握してもよい。構成要素１４、１６、１７、１８はハンマ１１の一部として把握してもよい。可動する構成体のうち鍵Ｋを除くものは「変位部材」に該当し得る。構成体はこれら例示したものに限定されるものではない。

本鍵盤楽器は、複数の検知部ＳＷ（検知部ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ１０１〜１０４）を、鍵Ｋに対応して備える。検知部ＳＷは、鍵Ｋや変位部材の動作を検知するか、または係合関係となり得る構成体同士の係合状態を検知するものである。検知部ＳＷ３は消音用ストッパ６０の下面に配設される。従って、消音モード時には、ハンマ１１は、検知部ＳＷ３に当接し、検知部ＳＷ３を介して消音用ストッパ６０に間接的に当接する。

本実施の形態では、変位部材としてハンマ１１を例にとって考え、検知部ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の検知結果に基づいて、鍵ベロシティを含む楽音情報を生成すると共に、発音・消音タイミングを決定する。

図３（ａ）、（ｂ）は、検知部ＳＷ１、ＳＷ２の構成を示す側面図、前面図である。検知部ＳＷ１、ＳＷ２はフォトインタラプタ型の光学センサであり、鍵Ｋの下面に取り付けられたシャッタ部材１２１とベース部７６に対して固定されたインタラプタ部１２５とから構成される。インタラプタ部１２５は発光部８３と受光部８４との対を有する。シャッタ部材１２１は樹脂等で一体に形成され、遮光性を有する素材で形成されるかまたは表面に遮光材が塗布される。シャッタ部材１２１には窓１２２が形成される。シャッタ部材１２１の下縁が第１境界１２３、窓１２２の下縁が第２境界１２４となる。発光部８３から受光部８４までの光路を第１境界１２３、第２境界１２４が往方向に通過したときに検知部ＳＷ１、ＳＷ２は順次オンとなる。上記光路を第２境界１２４、第１境界１２３が復方向に通過したときに検知部ＳＷ２、ＳＷ１が順次オフとなる。

図３（ｃ）は、検知部ＳＷ３の構成を示す断面図である。検知部ＳＷ３は、押下ストロークを少し有するメイクスイッチとして構成され、下方にドーム状に膨出した被駆動部８７を有する。被駆動部８７がハンマ１１によって駆動されると、可動接点８５が、消音用ストッパ６０の下面に設けられた固定接点８６に当接し、電気的にＯＮとなる。ドーム内には、非押鍵状態において可動接点８５よりも消音用ストッパ６０の下面から離れているストッパ部８８が設けられる。

消音モード時におけるハンマ１１の動作範囲である回動の全ストロークの始点は、ハンマ１１がレペティションレバー８に当接することで規制される。一方、全ストロークの終点は、ストッパ部８８が消音用ストッパ６０の下面に対して当接関係となることで規制される。検知部ＳＷ３は、ハンマ１１が所定位置より深い位置にあるときにだけＯＮ（オン）状態を維持する。

なお、鍵Ｋの動作を検出する検知部として、図３（ａ）、（ｂ）に例示したものに限定されず、図３（ｃ）に示したのと同様の弾性的に膨出した接点接触型のスイッチで構成してもよい。その際、鍵Ｋの動作を検出する検知部は１箇所で位置を検知するものでもよいが、例えば図３（ｄ）に示すように、ストローク位置の異なる３箇所以上で検知する構成であってもよい。

検知部ＳＷ１０１〜ＳＷ１０４については、鍵Ｋや変位部材の動作を検知できる構成であればよく、配置の場所に合わせた構成を採用できる。例えば、検知部ＳＷ１０４（図２）も検知部ＳＷ３と同様の構成となっている。検知部ＳＷ１０４は、ストップレール８１の下部に配置される。

検知部ＳＷ１０１、ＳＷ１０２、ＳＷ１０３については、接触または圧力変化によりＯＮとなる一般的なスイッチ構成を採用してもよいが、本実施の形態では、一例として、構成体同士の間の電気的な導通の状態により、両者の係合状態を検知する構成としている。具体的には、構成体における相互に係合する係合部の各々を、導電性を有する構成とし、ＣＰＵ４５（図４（ａ））は、両者が当接すれば導通、離間すれば非導通となることを利用して、両者の係合状態を検知する。

このような導通構成を簡単に実現するためには、例えば、係合部の、互いが係合する領域に導電材を施す。導電材としては、黒鉛、導電性ゴム、導電不織布、銅板、導電塗装（導電性グリス）等を、係合する領域の少なくとも表面や係合面に施す。クロス等に適用する場合は、クロス全体を導電材で構成してもよい。あるいは、可動構成体及び対応構成体の、全体または少なくとも各々の係合部を導電体や導電部材で構成してもよい。例えば、構成体の全体または係合部を導電樹脂で成形する。導電性を持たせるための構成は、可動構成体と対応構成体とで異なっていてもよい。

例えば、検知部ＳＷ１０３では、鍵Ｋ（のダンパレバークッション６８）とダンパレバー６７（の当接部６７ａ）をいずれも導電体で構成する。検知部ＳＷ１０２では、レギュレーティングボタン２５とジャック６をいずれも導電体で構成する。検知部ＳＷ１０１では、バックレールクロス６５と鍵Ｋ（の導電部６６）をいずれも導電体で構成する。これら以外の構成体同士にも同様の構成を適用可能である。ジャック６とハンマローラ１４とをいずれも導電体で構成してもよい。

導電性を有した導電部は、電気回路基板に対して電気的に接続されている。図２では電気回路基板の図示を省略している。図１に示すように、例えば、ジャック６の導電部がフレキシブルリード等の配線７２で電気回路基板６２に接続され、ハンマローラ１４も配線７３で電気回路基板６２に接続される。また、電気回路基板６１には、フロントブッシングクロス６４Ａ、６４Ｂが配線７１で接続されると共に、フロントパンチングクロス６３Ａ、６３Ｂも不図示の配線によって接続される。他の係合部の導電部についても、電気回路基板６１、６２または不図示の電気回路基板に対して適宜、配線接続されている。

検知部ＳＷは、導通となると電気的にＯＮ、非導通となると電気的にＯＦＦ（オフ）となる。しかし本実施の形態では、電気的なＯＮ／ＯＦＦにとらわれず、押鍵の往行程において、鍵Ｋ、変位部材が、ある位置よりも往方向に位置したことを検知した場合に、各検知部ＳＷがオフからオンに遷移すると定義する。

一方、検知部ＳＷ１０１のように、バックレールクロス６５と鍵Ｋの導電部６６とは、少しでも押鍵がされると離間し、検知部ＳＷ１０１が電気的にはＯＦＦとなる。このように、非押鍵状態で電気的にＯＮとなっている検知部については、電気的にＯＦＦとなることで押鍵操作が検知されることになるので、電気的にＯＦＦになったときに、検知結果としてはオンとなる。なお、例示したもの以外の検知部ＳＷを設けてもよい。

図４（ａ）は、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、検出回路４３、検出回路４４、ＲＯＭ４６、ＲＡＭ４７、タイマ４８、表示装置４９、外部記憶装置５０、各種インターフェイス（Ｉ／Ｆ）５１、メモリ５７、音源回路５３及び効果回路５４が、バス５６を介してＣＰＵ４５にそれぞれ接続されて構成される。

さらに、検出回路４４には、検知部ＳＷが接続される。各種操作子４１には、鍵Ｋ等の演奏操作子も含まれる。ＣＰＵ４５にはタイマ４８が接続され、音源回路５３には効果回路５４を介してサウンドシステム５５が接続されている。

検出回路４３は各種操作子４１の操作状態を検出する。検出回路４４は検知部ＳＷにおける導通状態を検知し、その検知結果をＣＰＵ４５に供給する。ＣＰＵ４５は、本装置全体の制御を司る。ＲＯＭ４６は、ＣＰＵ４５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。ＲＡＭ４７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４８は、タイマ割り込み処理における割り込み時間や各種時間を計時する。各種Ｉ／Ｆ５１には、ＭＩＤＩ−Ｉ／Ｆや通信Ｉ／Ｆが含まれる。音源回路５３は、各種操作子４１から入力された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する。効果回路５４は、音源回路５３から入力される楽音信号に各種効果を付与し、ＤＡＣ（Digital-to-Analog Converter）やアンプ、スピーカ等のサウンドシステム５５は、効果回路５４から入力される楽音信号等を音響に変換する。メモリ５７は、不揮発性の読み書き可能な記憶装置である。

図４（ｂ）は、レジスタに記憶される検知部ＳＷにおける検知結果の情報を示す概念図である。検知部ＳＷにおける検知結果の情報は、ＯＮかＯＦＦかを示す状態と、ＯＮからＯＦＦ、またはＯＦＦからＯＮへと切り替わった変化時刻とを示す情報であり、全ての検知部ＳＷについて、鍵ＫごとにＲＡＭ４７のレジスタに記憶される。なお、検知情報が利用されない検知部ＳＷについては記憶する必要はない。

図５（ａ）は、補正情報記憶処理で記憶されるデータベースの概念図である。補正情報記憶処理は補正情報取得方法を実現する処理である。この処理では、図８で後述するが、補正情報の導出モードにおいて鍵Ｋを動作させたときの検知部ＳＷの検知結果から補正情報Ｊ及び各種パラメータが導出される。導出された補正情報Ｊ等の情報は、データベース化されて鍵Ｋごとにメモリ５７に格納される。図５（ｂ）は、補正情報Ｊを構成するデータの概念図である。本実施の形態では、これらの情報が、３つの検知部ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の検知結果から取得される例を示す。

図６（ａ）〜（ｃ）は、押離鍵行程における時間と鍵ストロークとの関係を示す図である。横軸に押鍵開始からの経過時間を示し、縦軸に鍵ストロークを示す。縦軸においては、検知部ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３による対象物の検知位置を、「ｐＳＷ１、ｐＳＷ２、ｐＳＷ３」と記している。特に、図６（ａ）は、導出モードにおける等速押鍵での鍵Ｋの動作変化を示し、図６（ｂ）、（ｃ）は、消音モードでの演奏における鍵Ｋの動作変化を示している。

まず、図６（ａ）を参照する。押鍵の往行程においては、検知部ＳＷ１、ＳＷ２の順に鍵Ｋの位置が検知され、その後、検知部ＳＷ３によってハンマ１１の位置が検知される。縦軸の「ｐＳＷ１、ｐＳＷ２」は鍵Ｋのストローク位置を示す。しかし縦軸の「ｐＳＷ３」は、等速押鍵においてハンマ１１が検知部ＳＷ３によって検知された時点で想定される鍵Ｋのストローク位置を示している。なお、ここでいう等速押鍵は、鍵Ｋの回動に伴ってジャック６がハンマローラ１４から抜けた後（エスケープした後）、ハンマ１１が惰性で回動して検知部ＳＷ３を押し切る程度の速度とし、この押鍵速度をＶｐｌａｙとする。

以降、押鍵開始から、検知部ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３によって鍵Ｋ、ハンマ１１が検知されるまでの時間をＴ１、Ｔ２、Ｔ３とする。時間Ｔ１から時間Ｔ２までの時間差を時間差Ｔ２１と記す。同様に、時間Ｔ１から時間Ｔ３までの時間差、時間Ｔ２から時間Ｔ３までの時間差をそれぞれ時間差Ｔ３１、Ｔ３２と記す。検知部ＳＷ１、ＳＷ２の検知位置間のストローク（検知部ＳＷ１、ＳＷ２での検知タイミング間に移動する鍵Ｋの移動ストロークに相当する物理量）をストロークＳＴ２１と記す。同様に、検知部ＳＷ１、ＳＷ３の検知位置間のストローク、検知部ＳＷ２、ＳＷ３の検知位置間のストロークをそれぞれ、ストロークＳＴ３１、ＳＴ３２と記す。

ここで、これらの物理量は、実測値と設計上の値（既知）とで異なる。以降、これらを特に明記する場合は、実測値または実測値から導かれる量の頭には“ｒ”を付け、設計値の量の頭には“ｓ”を付けて区別する。例えば、図６（ａ）または（ｂ）に示すように、時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３に相当する実測値は時間ｒＴ１、ｒＴ２、ｒＴ３である。時間差Ｔ３１、Ｔ３２、Ｔ２１に相当する実測値は時間差ｒＴ３１、ｒＴ３２、ｒＴ２１である。ストロークＳＴ３１、ＳＴ３２、ＳＴ２１に相当し、実測値に基づき導かれる物理量は、ストロークｒＳＴ３１、ｒＳＴ３２、ｒＳＴ２１である。なお、検知部ＳＷ３は、発音トリガとして用いられるものであり、検知部ＳＷ３の絶対位置としての検知位置は信頼性が高いため、等速押鍵した場合における時間ｒＴ３と時間ｓＴ３とは一致するものと考えてよい。

一方、鍵Ｋは経年変化で変形するので、鍵Ｋと検知部ＳＷ１及び検知部ＳＷ２との相対的な位置関係が変化し得る。また、鍵Ｋとハンマ１１との相対的な位置関係について高い精度を確保するのは困難である。これらの事情から、検知部ＳＷ１、ＳＷ２による検知結果の絶対値としての信頼性は高くなく、また、検知部ＳＷ３に対する検知部ＳＷ１及び検知部ＳＷ２の相対的な検知結果についても信頼性は高くない。そのため、図６（ｂ）、（ｃ）で例示するように、実測によるストロークｒＳＴ（例えば、ｒＳＴ３１、ｒＳＴ３２）と設計値としてのストロークｓＳＴ（例えば、ｓＳＴ３１、ｓＳＴ３２）とで乖離が生じ得る。ただし、シャッタ部材１２１は一体に形成されるため、第１境界１２３と第２境界１２４との相対的な位置関係（距離）の信頼性は高い。従って、ストロークｒＳＴ２１とストロークｓＳＴ２１とは一致すると考えてよい。また、等速押鍵した場合における時間差ｒＴ２１は時間差ｓＴ２１と一致すると考えてよい。

図５（ａ）に示すデータベースにおいては、補正情報Ｊの他に、各種パラメータとして、ストロークｒＳＴ３２、ｒＳＴ３１、乖離Δｄ、消音トリガＳＷの指定及びその他が含まれる。乖離Δｄは、消音トリガＳＷが検知部ＳＷ２であるとした場合に、検知部ＳＷ２によるオフの検知位置とダンパ距離ｄとのずれ（ダンパ位置からの乖離）を示す値である。離鍵方向におけるダンパ距離ｄの起点は押鍵終了相当位置であり、例えば、検知部ＳＷ３による検知位置とするが、当該検知位置からの距離が既知の位置であればよい。乖離Δｄについては図７で詳述する。消音トリガＳＷは、消音開始のトリガとすべき検知部ＳＷを検知部ＳＷ１、ＳＷ２のいずれとするかを指定する情報である。なお、消音トリガＳＷを用いる手法は変形例として後に説明する（図７（ｂ）、（ｃ））。

ところで、これらの各種パラメータ（ストロークｒＳＴ３２、ｒＳＴ３１、乖離Δｄ、消音トリガＳＷの指定及びその他）は、楽音制御の段階になって、補正情報Ｊから算出等により導くことも可能である。本実施の形態では処理を迅速にするためこれらも記憶しておくが、最低限、補正情報Ｊを記憶すればよく、各種パラメータの記憶は必須でない。

補正情報Ｊは、楽音制御に用いる物理量の設計上の値に対する誤差を補正するための量である。図５（ｂ）に示すように、補正情報Ｊには、時間補正値ｃａｌＴ１、ｃａｌＴ２、ｃａｌＴ３、時間差補正値ｃａｌＴ３１、ｃａｌＴ３２、ストローク補正値ｃａｌＳＴ３１、ｃａｌＳＴ３２が含まれる。本実施の形態では、ストローク補正値ｃａｌＳＴ３２を用い、これ以外は用いる必要がないので記憶することは必須でない。補正情報Ｊとして、ストローク補正値ｃａｌＳＴ３２を記憶しない場合、最低限、時間補正値ｃａｌＴ２、ｃａｌＴ３を記憶するか、または、時間差補正値ｃａｌＴ３２を記憶する構成としてもよい。

詳細は図８で後述するが、ＣＰＵ４５によるストローク補正値ｃａｌＳＴ３２の導出の概略について説明する。導出モードにおいて、ＣＰＵ４５は、等速の押鍵速度Ｖｐｌａｙで押鍵した場合における検知部ＳＷ３、ＳＷ２の検知結果から、時間ｒＴ３、ｒＴ２を求める。ここで、押鍵速度Ｖｐｌａｙでの導出モードの実行は、本鍵盤楽器の製品出荷前の段階を想定しているが、出荷後にサービスマン等が実行してもよい。なお、等速動作させるための装置の構成は問わないが、サーボ機構等によって、管理された速度で押鍵することができる装置が想定される。

ＣＰＵ４５は、時間ｒＴ３、ｒＴ２から、ｒＴ３２＝ｒＴ３−ｒＴ２により時間差ｒＴ３２を求める。さらに、時間差ｒＴ３２から、ｒＳＴ３２＝ｒＴ３２×ＶｐｌａｙによりストロークｒＳＴ３２を求める。そして、ストロークｒＳＴ３２から、下記数式１により、補正情報Ｊとしてストローク補正値ｃａｌＳＴ３２を算出する。

［数１］
ｃａｌＳＴ３２＝ｒＳＴ３２−ｓＳＴ３２
これに加えて、ストローク補正値ｃａｌＳＴ３２から、Δｄ＝ｄ−ｒＳＴ３２により乖離Δｄを求める。そしてこれらをメモリ５７に記憶させる。

なお、消音トリガＳＷの指定を求める場合は、ストロークｒＳＴ３１も算出し、ｒＳＴ３１値とｒＳＴ３２値のうちダンパ距離ｄに近い方の値を決定し、決定した値に対応する検知部ＳＷ（ｒＳＴ３１ならばＳＷ１、ｒＳＴ３２ならばＳＷ２）を、消音トリガＳＷとして指定する（図７（ｂ）、（ｃ）で後述）。

なお、ユーザにおける楽音制御時（図９）にはストロークｒＳＴ３２を用いることができるが、ストロークｒＳＴ３２を格納しておかない場合は、上記数式１を変形した下記数式２により、ｃａｌＳＴ３２値からストロークｒＳＴ３２を算出し、このストロークｒＳＴ３２を制御に用いてもよい。

［数２］
ｒＳＴ３２＝ｓＳＴ３２＋ｃａｌＳＴ３２
また、他のＳＷから得られるパラメータや補正情報Ｊについては図示しないが、同様に考えることができ、必要に応じてメモリ５７に記憶しておいてもよい。

楽音制御において、演奏による押鍵行程における押鍵速度（ベロシティ）を検知部ＳＷ２、ＳＷ３の検知結果から算出する場合を考える。この押鍵速度Ｖ３２は、検知部ＳＷ２による検知タイミングから検知部ＳＷ３による検知タイミングまでの時間差と両検知部ＳＷのストローク差とから算出できる。従来であれば、設計値であるストロークｓＳＴ３２と演奏操作時の時間差ｒＴ３２とに基づき、Ｖ３２＝ｓＳＴ３２／ｒＴ３２により押鍵速度Ｖ３２を算出するのが通常である。これに対し、本実施の形態では、実際の値であるストロークｒＳＴ３２を用い、下記数式３により押鍵速度Ｖ３２を算出する。これにより、製造や寸法の誤差の影響を小さくすることができる。

［数３］
Ｖ３２＝ｒＳＴ３２／ｒＴ３２
なお、押鍵ベロシティとして、検知部ＳＷ１、ＳＷ３の検知結果から得られる押鍵速度Ｖ３１を用いてもよいが、本実施の形態では、検知部ＳＷ２、ＳＷ３の検知結果から得られる押鍵速度Ｖ３２を用いることとする。これは、図６（ｃ）に例示するように、鍵Ｋが検知部ＳＷ１の位置に戻り切らないうちに再び押鍵され、検知部ＳＷ１によるオンの検知がなされない場合があり得るからである。なお、検知部ＳＷ１、ＳＷ２の検知結果から得られる押鍵速度Ｖ２１を用いることも排除されない。しかし、検知部ＳＷ１、ＳＷ２間の距離は小さすぎ、しかも、発音タイミングが定まる検知部ＳＷ３の位置から検知部ＳＷ１、ＳＷ２は大きく離れている。押鍵速度は途中で変化することもあり、発音タイミングの直前まで速度を監視しておくのが好ましく、発音タイミングが定まる検知部ＳＷ３の検知結果を押鍵速度Ｖの算出にも用いるのが適切である。

ちなみに、補正情報Ｊとして時間補正値ｃａｌＴ２、ｃａｌＴ３を記憶しておくようにする場合は、ｃａｌＴ２＝ｒＴ２−ｓＴ２によりｃａｌＴ２値を求め、ｃａｌＴ３＝ｒＴ３−ｓＴ３によりｃａｌＴ３値を求める。そしてこの場合の楽音制御の段階においては、ｒＴ２＝ｃａｌＴ２＋ｓＴ２によりｒＴ２値を求めると共に、ｒＴ３＝ｃａｌＴ３＋ｓＴ３によりｒＴ３値を求める。そして、ｒＴ３２＝ｒＴ３−ｒＴ２によりｒＴ３２値を求め、ｒＳＴ３２＝ｒＴ３２×ＶｐｌａｙによりストロークｒＳＴ３２を求める。求めたｒＳＴ３２値の用い方については上述したのと同様である。

また、補正情報Ｊとして時間差補正値ｃａｌＴ３２を記憶しておくようにする場合は、ｃａｌＴ３２＝ｒＴ３２−ｓＴ３２によりｃａｌＴ３２値を求める。そしてこの場合の楽音制御の段階においては、ｒＴ３２＝ｓＴ３２＋ｃａｌＴ３２によりｒＴ３２値を求め、ｒＳＴ３２＝ｒＴ３２×ＶｐｌａｙによりストロークｒＳＴ３２を求める。求めたｒＳＴ３２値の用い方については上述したのと同様である。

図７（ａ）〜（ｃ）は、押離鍵行程における時間と鍵ストロークとの関係を示す図である。横軸、縦軸の意義は図６と同様である。特に図７（ａ）では、演奏時の押鍵行程における発音タイミングの決定の様子を示している。図７（ｂ）、（ｃ）は演奏時の離鍵行程における消音タイミングの決定の様子を示している。

まず、図７（ａ）を参照して発音タイミングの決定について説明する。検知部ＳＷ３は、演奏による押鍵行程において、仮に消音用ストッパ６０が存在しなかったならばハンマ１１が打弦するであろうタイミングよりも、少しだけ早くオンとなるような位置に配置されている。ＣＰＵ４５は、検知部ＳＷ３によるオンの検知タイミングを補正情報Ｊに基づき遅延側に補正したタイミングで発音を開始するよう制御する。具体的には、検知部ＳＷ３のオンタイミングである時間Ｔ３よりも遅延時間ΔＴだけ遅いＴ３＋ΔＴのタイミングで発音が開始される。遅延時間ΔＴは、押鍵ストロークでいうと、検知部ＳＷ３のオン時のストローク位置よりも遅延量ΔＤだけ押鍵終了方向に鍵Ｋが変位した位置である。押鍵時の押鍵ベロシティとして、検知部ＳＷ２、ＳＷ３の検知時間間隔に基づき算出される押鍵速度Ｖ３２を採用するとした場合、ΔＴ＝ΔＤ／Ｖ３２により遅延時間ΔＴが算出される。ここで、押鍵速度Ｖ３２は、上記数式３により算出される。ここで、ストロークｒＳＴ３２が用いられるが、ｒＳＴ３２値はストローク補正値ｃａｌＳＴ３２を用いて上記数式２により算出できる。発音タイミングの決定にストローク補正値ｃａｌＳＴ３２を用いたことで、検知部ＳＷ３によるオンの検知タイミングを補正情報Ｊに基づき補正したことになる。なお、パラメータとして記憶されているｒＳＴ３２値を用いてもよい。

次に、図７（ｂ）、（ｃ）を参照して、消音トリガＳＷが検知部ＳＷ２であるとした場合における消音タイミングの決定について説明する。本実施の形態では、演奏による離鍵行程において、ＣＰＵ４５は、検知部ＳＷ２によるオンからオフへの切り替わりタイミングを補正情報Ｊに基づき遅延側に補正したタイミングで消音を開始するよう制御する。具体的には、検知部ＳＷ２のオフタイミングである時間Ｔ２よりも遅延時間ΔＴだけ遅いＴ２＋ΔＴのタイミングで消音が開始される。

離鍵ベロシティとして、検知部ＳＷ３、ＳＷ２の検知時間間隔に基づき算出される離鍵速度Ｖ２３を採用するとした場合、ΔＴ＝Δｄ／Ｖ２３により遅延時間ΔＴが算出される。時間差ｒＴ２３が、ｒＴ２３＝ｒＴ２−ｒＴ３により求められる。そして、下記数式４により、離鍵速度Ｖ２３が算出される。

［数４］
Ｖ２３＝ｒＳＴ３２／ｒＴ２３
ここで、数式４ではストロークｒＳＴ３２が用いられるが、ｒＳＴ３２値はストローク補正値ｃａｌＳＴ３２を用いて上記数式２により算出できる。消音タイミングの決定にストローク補正値ｃａｌＳＴ３２を用いたことで、検知部ＳＷ２によるオンからオフへの切り替わりタイミングを補正情報Ｊに基づき補正したことになる。なお、パラメータとして記憶されているｒＳＴ３２値を用いてもよい。

なお、変形例として、消音トリガＳＷの指定の情報を用いる場合の消音タイミングの決定について説明する。まず、ＣＰＵ４５は、上述したように、ｒＳＴ３１値とｒＳＴ３２値のうちダンパ距離ｄに近い方の値を決定する。図７（ｂ）の例では、ｒＳＴ３１値の方がダンパ距離ｄに近いので、消音開始のトリガとすべき検知部ＳＷは検知部ＳＷ１と決定される。図７（ｃ）の例では、ｒＳＴ３２値の方がダンパ距離ｄに近いので、消音開始のトリガとすべき検知部ＳＷは検知部ＳＷ２と決定される。

そして、トリガとすべき検知部ＳＷがオンからオフに切り替わったタイミングを消音タイミングとする。あるいは、トリガとすべき検知部ＳＷがオンからオフに切り替わったタイミングから固定値である時間が経過したタイミングを消音タイミングとしてもよい。

図８は、導出モードにおける補正情報記憶処理を示すフローチャートである。この処理は鍵Ｋごとに実行される。ここでは、検知部ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の３つを用いる処理を例示するが、検知部ＳＷ１０１〜ＳＷ１０４のいずれかまたは全てを追加して用いてもよく、用いる検知部ＳＷの数は限定されない。この処理において、鍵Ｋを等速動作させるための機構を有する場合は、等速の押鍵速度Ｖｐｌａｙで押鍵するが、そのような機構を有しない場合は、操作者（ユーザまたはサービスマン）が押鍵速度Ｖｐｌａｙを目標として押鍵する。

まず、押鍵が開始されると、ＣＰＵ４５は、各検知部ＳＷ（ＳＷ１〜ＳＷ３）の状態変化を監視し（ステップＳ１０１）、状態変化があると、その検知部ＳＷによる検知結果（変化状態、変化時刻）をＲＡＭ４７のレジスタに記憶させる（ステップＳ１０２）。これにより、検知結果の情報が保持される（図４（ｂ））。なお、この検知結果については、複数回の押鍵における平均値を保持してもよい。あるいは、複数回の押鍵における前回及び前々回等、過去の状態を記憶しておき、今回値と前回値との差、移動平均または移動分散のいずれかまたは一部が所定以内である場合にだけ、保持する値として今回値を採用するようにしてもよい。

次に、ＣＰＵ４５は、ストローク区間（隣接する検知部ＳＷ間）の速度を算出し、記憶する（ステップＳ１０３）。ここでは、検知部ＳＷ１、ＳＷ２間の設計上のストロークｓＳＴ２１に信頼性があるので、時間差ｒＴ２１とストロークｓＳＴ２１とから、検知部ＳＷ１、ＳＷ２間の押鍵速度Ｖ２１を、Ｖ２１＝ｓＳＴ２１／ｒＴ２１により算出する。なお、押鍵速度Ｖ３１、Ｖ３２も求めてもよい。

次に、ＣＰＵ４５は、押鍵行程が終了したか否かを判別する（ステップＳ１０４）。これは、例えば、最後の検知部ＳＷである検知部ＳＷ３がオンしたことで押鍵行程終了と判断してもよい。その判別の結果、ＣＰＵ４５は、押鍵行程が終了していない（押鍵途中である）場合は、処理をステップＳ１０１に戻す一方、押鍵行程が終了すると、ステップＳ１０２で記憶した情報を用いて、補正情報Ｊの候補を算出する（ステップＳ１０５）。ここでは、補正情報Ｊの候補として時間補正値ｃａｌＴ１、ｃａｌＴ２、ｃａｌＴ３、時間差補正値ｃａｌＴ３１、ｃａｌＴ３２、ストローク補正値ｃａｌＳＴ３１、ｃａｌＳＴ３２を求める。

すなわち、ＣＰＵ４５は、時間ｒＴ３、ｒＴ２から、ｒＴ３２＝ｒＴ３−ｒＴ２により時間差ｒＴ３２を求める。そして、押鍵速度が等速のＶｐｌａｙである場合は、ｒＳＴ３２＝ｒＴ３２×ＶｐｌａｙによりストロークｒＳＴ３２を求める。一方、押鍵速度がＶｐｌａｙでない場合は、押鍵速度Ｖ２１を用い、時間差ｒＴ３２から、ｒＳＴ３２＝ｒＴ３２×Ｖ２１によりストロークｒＳＴ３２を求める。そして、ストロークｒＳＴ３２から、上記数式１によりストローク補正値ｃａｌＳＴ３２を求める。

次に、ＣＰＵ４５は、押鍵動作が補正情報Ｊの取得にとって適切であったかどうかを判断するために、押鍵動作が「所定条件」を満たすか否かを判別する（ステップＳ１０６）。ここで、所定条件の例として、例えば、押鍵速度Ｖ２１が所定範囲内に収まっていることが挙げられる。しかしこれに限定されず、例えば、押鍵速度Ｖ２１、Ｖ３１、Ｖ３２のいずれか一部または全てが所定範囲内に収まっていることを所定条件の充足としてもよい。あるいは、押鍵速度による判断に代えて、または押鍵速度による判断に加えて、押鍵加速度が所定範囲内に収まっていることを所定条件の充足としてもよい。その場合、ステップＳ１０３では２つの区間の押鍵速度から、あるいは押鍵速度の積分演算によって、押鍵加速度を算出するようにし、算出した押鍵加速度に基づきステップＳ１０６の判断を行う。

ステップＳ１０６の判別の結果、ＣＰＵ４５は、押鍵動作が所定条件を満たさない場合は、候補として求めた補正情報Ｊを破棄し（ステップＳ１０９）、処理をステップＳ１０１に戻す。一方、押鍵動作が所定条件を満たす場合は、ＣＰＵ４５は、候補として求めた補正情報Ｊを正式に採用すると決定し、それをメモリ５７に記憶させる（ステップＳ１０７）。これにより、補正情報Ｊが導出され、記憶される（図５（ａ）、（ｂ））。さらに、採用が決定した補正情報Ｊに基づき、各種パラメータ（ストロークｒＳＴ３２、ｒＳＴ３１、乖離Δｄ、消音トリガＳＷの指定）算出し、それらをメモリ５７に記憶させる（ステップＳ１０８）（図５（ａ））。その後、図８の処理が終了する。

なお、図８の処理は、押鍵行程に限られず、離鍵行程において実行してもよい。なお、図８の処理を、鍵Ｋを等速動作させるための機構により、管理された速度での押鍵によって実行できる場合は、ステップＳ１０６、Ｓ１０９の処理を省略してもよい。

図９は、楽音制御処理を示すフローチャートである。この処理は、消音モードでの演奏の準備が整うと開始され、所定時間（例えば、１００μ秒ごと）間隔で実行される。なお、楽音制御は、複数の検知部ＳＷの検知結果に基づいて行える。また、それらの検知部ＳＷの検知結果は、楽音制御に限られず、演奏を楽音制御用の演奏データとして記録することにも利用できる。楽音制御や演奏データの記録に用いる検知部ＳＷの数に限定はない。ここでは、検知部ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の３つを用いる制御を例示する。

まず、ＣＰＵ４５は、各鍵Ｋにおける検知部ＳＷの状態を走査して、走査結果（ＯＮかＯＦＦか）と、状態変化（ＯＮとＯＦＦとの切り替わりの有無、変化時刻）をレジスタに鍵Ｋごとに記憶する（ステップＳ２０１）。これにより、検知結果の情報（図４（ｂ））が鍵Ｋごとに記憶され、随時更新される。なお、各検知部ＳＷの走査の処理と状態をレジスタに記憶する処理とは、ハードウェアで逐次自動的に行うようにしてもよい。

次に、ＣＰＵ４５は、検知部ＳＷ３の検知状態がオフからオンに切り替わったか否かを判別する（ステップＳ２０２）。その判別の結果、ＣＰＵ４５は、検知部ＳＷ３の検知状態がオフからオンに切り替わった場合は、各鍵Ｋの発音処理を実行し（ステップＳ２０３）、処理をステップＳ２０４に進める。一方、検知部ＳＷ３の検知状態がオフからオンに切り替わっていない場合は、発音処理を行うことなく処理をステップＳ２０４に進める。

ＣＰＵ４５は、この発音処理において、楽音情報を生成するが、その際、発音タイミングと押鍵ベロシティとを決定する。まず押鍵ベロシティについては、ＣＰＵ４５は、時間差ｒＴ３２を、ｒＴ３２＝ｒＴ３−ｒＴ２により求めると共に（図６（ｂ）、（ｃ）参照）、ストロークｒＳＴ３２をデータベース（図５（ａ））から読み出すかまたは補正情報Ｊから算出することで取得する。そしてＣＰＵ４５は、上記数式３により、押鍵ベロシティとして押鍵速度Ｖ３２を算出・決定する。

また、発音タイミングについては、上述したように、ＣＰＵ４５は、ΔＴ＝ΔＤ／Ｖ３２により遅延時間ΔＴを算出し、Ｔ３＋ΔＴのタイミングを発音タイミングとして決定する（図７（ａ）参照）。そしてＣＰＵ４５は、決定した押鍵ベロシティ及び発音タイミングにて、生成した楽音情報に基づき発音を開始する。すなわち、ＣＰＵ４５は、今回処理の対象となっている鍵Ｋの音高の楽音を、当該鍵Ｋに対応して現在決定されているベロシティ及び発音タイミングで発音するよう、音源回路５３及び効果回路５４等を制御する。

次に、検知部ＳＷ２の検知状態がオンからオフに切り替わったか否かを判別する（ステップＳ２０４）。その判別の結果、ＣＰＵ４５は、検知部ＳＷ２の検知状態がオンからオフに切り替わっていない場合は、消音処理を行うことなく図９の処理を終了させる。一方、検知部ＳＷ２の検知状態がオンからオフに切り替わった場合は、ＣＰＵ４５は、今回処理の対象の鍵Ｋに対応する音高が発音中か否かを判別し（ステップＳ２０５）、発音中でない場合は図９の処理を終了させる一方、発音中である場合は、発音中の楽音の消音処理を実行する（ステップＳ２０６）。

この消音処理において、ＣＰＵ４５は、離鍵ベロシティ及び消音タイミングを決定する。まず離鍵ベロシティについては、ＣＰＵ４５は、時間差ｒＴ２３を、ｒＴ２３＝ｒＴ２−ｒＴ３により求めると共に（図７（ｂ）、（ｃ））、ストロークｒＳＴ３２をデータベース（図５（ａ））から読み出すかまたは補正情報Ｊから算出することで取得する。そしてＣＰＵ４５は、上記数式４により、離鍵ベロシティとして押鍵速度Ｖ２３を算出・決定する。

また、消音タイミングについては、上述したように、ＣＰＵ４５は、ΔＴ＝Δｄ／Ｖ２３により遅延時間ΔＴを算出し、Ｔ２＋ΔＴのタイミングを消音タイミングとして決定する（図７（ｂ）、（ｃ）参照）。そしてＣＰＵ４５は、決定した離鍵ベロシティ及び消音タイミングにて、発音中の楽音の消音を開始する。その後、図９の処理が終了する。

本実施の形態によれば、導出モードで押鍵した場合における、検知部ＳＷ２による検知タイミング（ｒＴ２）、検知された押鍵速度（Ｖ２１）及び検知部ＳＷ３による検知タイミング（ｒＴ３）に基づいて、ｒＳＴ３２値の算出を経て、補正情報Ｊとしてストローク補正値ｃａｌＳＴ３２が導出され、メモリ４７に記憶される。そして、演奏モードにおいて、検知部ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３による検知タイミングと、ストローク補正値ｃａｌＳＴ３２とに基づいて楽音が制御される。これにより、検出機構のばらつきを補正して適切な楽音制御を行えるようにすることができる。

また、導出モードにおいては、鍵の操作速度（または操作加速度）が所定範囲内である操作行程におけるｒＴ２値、ｒＴ３値、Ｖ２１値に基づいて補正情報Ｊが算出されるので、信頼性の高い補正情報を導出することができる。

また、発音制御においては、発音トリガに用いる検知部ＳＷ３での検知タイミングを補正情報Ｊに基づき遅延側に補正したタイミング（Ｔ３＋ΔＴ）で発音を開始させるので、適切な発音制御を行える。また、消音制御においては、消音トリガに用いる検知部ＳＷ２での検知タイミングを補正情報Ｊに基づき遅延側に補正したタイミング（Ｔ２＋ΔＴ）で消音を開始させるので、適切な消音制御を行える。

また、シャッタ部材１２１は一体に形成されるため、第１境界１２３及び第２境界１２４の２つの検知位置の距離（ｓＳＴ２１）の信頼性は高く、時間差ｒＴ２１と時間差ｓＴ２１とはほぼ一致するので、ｓＳＴ２１値とｒＴ２１値とから信頼性の高い押鍵速度Ｖ２１を求めることができる。

なお、導出モードは演奏モードにおいても実行可能である。例を挙げると、例えば、演奏モードにおいて導出モードが実行される場合は、楽音が制御される前に補正情報Ｊが導出され、その補正情報Ｊが楽音制御に反映される。この場合、補正情報Ｊが随時導出されつつ楽音制御がリアルタイムに実行されるので、補正情報Ｊは記憶しておく必要はない。なお、演奏モードにおいて導出した補正情報Ｊを記憶しておき、次回以降の楽音制御にその補正情報Ｊを利用できるようにしてもよい。

なお、補正情報Ｊの導出に際し、用いる検知タイミング及び速度については、ハンマ１１以外では鍵Ｋの検知結果を利用した。しかし鍵Ｋとハンマ１１の組み合わせに限られず、一方の部材が鍵Ｋであることも必須でない。すなわち、鍵Ｋまたは変位部材である第１の部材の少なくとも位置及び速度を検知する第１の検知手段と、変位部材のうち第１の部材以外の第２の部材の少なくとも位置を検知する第２の検知手段とを有する構成であればよい。

なお、導出モードで補正情報記憶処理に用いた検知部ＳＷと楽音制御に用いる検知部ＳＷとは全て一致する必要はない。また、楽音制御に用いる検知部ＳＷの数は３つであるとしたが、４つ以上でもよい。さらに、楽音制御において、押鍵、離鍵のベロシティの算出には、複数ある検知部ＳＷのうちどの組み合わせを用いてもよい。多数の検知部ＳＷの検知結果を利用可能な場合は、複数の検知部ＳＷにより順次検知される複数の検知位置のうち、隣接しない２つの検知位置での検知タイミングに基づいて押鍵・離鍵のベロシティを決定するのが好ましい。その際、鍵Ｋの動作を検知する検知部ＳＷにより検知される検知位置のうち隣接しない２つの検知位置での検知タイミングに基づいて押鍵・離鍵のベロシティを決定してもよい。あるいは、変位部材の動作を検知する検知部ＳＷにより検知される検知位置のうち隣接しない２つの検知位置での検知タイミングに基づいて押鍵・離鍵のベロシティを決定してもよい。隣接する検知位置同士の時間間隔は短いので、時間間隔の長い検知部ＳＷ同士の検知タイミングの組み合わせを採用することで、鍵ベロシティの決定精度が高くなる。

なお、図１、図２等で図示した検知部ＳＷの全てが必要ではない。例えば、管理された押鍵速度で補正情報記憶処理を行える場合は、最低限、鍵Ｋ及びハンマ１１共に、位置を検知できる検知部ＳＷを１つ設ける構成であってもよい。

なお、補正情報記憶処理の実施に際し、管理された鍵Ｋの操作態様として、一定速度の押鍵速度Ｖｐｌａｙでの押鍵を例示したが、これに限られず、鍵Ｋの操作速度及び速度変化が定められた所定の操作態様でよい。すなわち、出荷前段階等において、所定の操作態様にて、設計値の量の値（時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、時間差Ｔ３１、Ｔ３２、Ｔ２１等）を予め求める。そのときと同一の操作態様を、導出モードでの補正情報記憶処理においても再現できるのであれば、所定の操作態様は等速でなくてもよい。

ところで、検知部ＳＷを多数設けた場合において、楽音制御に用いる検知部ＳＷを、ストロークｒＳＴに基づいて選択してもよい。これについて図１０で説明する。

図１０（ａ）、（ｂ）は、押離鍵行程における時間と鍵ストロークとの関係を示す図である。横軸、縦軸の意義は図６と同様である。複数の検知部ＳＷａ〜ＳＷｆは、検知位置ｐＳＷａ〜ｐＳＷｆで対象物を順次検知する位置に配置される。ここで、検知位置ｐＳＷａ〜ｐＳＷｆの順番は、鍵Ｋと変位部材とが連動すると仮定した場合に特定される検知順である。ＣＰＵ４５は、検知位置ｐＳＷａ〜ｐＳＷｆを鍵Ｋのストローク位置に換算し、換算したストローク位置に基づいて楽音制御を実行する。鍵Ｋが検知位置ｐＳＷｆから非押鍵方向に距離ｅだけ戻った位置が、ジャック６がハンマローラ１４から抜けるエスケープメント位置に相当する。距離ｅは製品出荷前に取得されてメモリ４７やＲＯＭ４６等に格納されている。検知位置ｐＳＷｆと検知位置ｐＳＷｄとの互いの検知タイミング差に対応するストロークはストロークｒＳＴｆｄである。同様に、検知位置ｐＳＷｆと検知位置ｐＳＷｃ、検知位置ｐＳＷｆと検知位置ｐＳＷｂとの、互いの検知タイミング差に対応するストロークは、それぞれストロークｒＳＴｆｃ、ｒＳＴｆｂである。

経年変化によって、対象物である鍵Ｋや変位部材が、反る等の変形を起こす場合がある。すると、これら対象物の位置を検知する検知部ＳＷによる検知タイミングが変化する。例えば、各々の検知位置ｐＳＷａ〜ｐＳＷｆが、製品納品時には図１０（ａ）に示す状態であったのが、製品の長期使用により図１０（ｂ）に示す状態となるとする。すると、図１０（ａ）では、エスケープメント位置が、ストロークｒＳＴｆｄとストロークｒＳＴｆｃとの間にあったのに、図１０（ｂ）ではストロークｒＳＴｆｃとストロークｒＳＴｆｂとの間に位置している。

ここで、エスケープメント位置では通常、機構的に摩擦が大きくなるため、押鍵力の僅かな変化によって、エスケープメント位置の付近での押鍵速度の変化が大きくなる。エスケープメント位置の付近で検知された検知結果の信頼性が高くないので、それを楽音制御に用いないのが好ましい。

そこで、エスケープメント位置に相当する位置を挟む２つの検知位置での検知結果を、楽音制御に用いる検知結果から除外してもよい。特に、ベロシティの算出に用いないのが好ましい。例えば、図１０（ａ）の例では、検知部ＳＷｃ、ＳＷｄによる検知位置ｐＳＷｃ、検知位置ｐＳＷｄでの検知結果を用いない。図１０（ｂ）の例では、検知部ＳＷｂ、ＳＷｃによる検知位置ｐＳＷｂ、検知位置ｐＳＷｃでの検知結果を用いない。これにより、誤差の大きい検知結果を楽音制御に用いないようにすることができる。

本実施の形態では、グランドピアノ型のアクション機構ＡＣＴを有する鍵盤楽器への本発明の適用を例示したが、このような構成に限られない。すなわち、押鍵操作により動作する変位部材を有すればよく、アクション機構を有しなくてもよい。

また、図１１に示すようなアップライト型のアクション機構ＡＣＴを有する鍵盤楽器にも本発明を適用可能である。

図１１は、アップライトピアノのアクション機構ＡＣＴ２の側面図である。通常の押鍵操作においては、鍵Ｋを押下操作すると、ウイペン１１２が突き上げられて回動し、ジャック１２０を上昇させる。また、ジャック１２０が上昇すると、バット１２６はジャック１２０によって突き上げられてハンマ１３０を図１１の反時計方向に回動させる。ジャック１２０は上昇回動し、その途中でレギュレーティングボタン１４０に当接して時計方向に回動することによりバット１２６の下部から一時的に脱進する。また、ウイペン１１２が上昇回動すると、ダンパースプーン１５６はダンパレバー１５２を時計方向に回動させてダンパ１５５を弦１９から離間させる。

そして、ダンパ１５５が弦１９から離間した後、ハンマ１３０が弦１９を打撃し、ハンマ１３０は、跳ね返ってキャッチャ１３３がバックチェック１４４に弾性的に受け止められる。ジャック１２０は、離鍵操作に伴うウイペン１１２の回動下降によりレギュレーティングボタン１４０から解放されることにより回動復帰して、その上端が再びバット１２６の下部に入り込む。それにより、同一鍵Ｋによる次の打弦動作が可能になる。棚板１０６に対して固定的に、キーバックレールクロス１６５が配設され、鍵Ｋの後部の下部に導電部１６６が設けられている。消音用ストッパ８２は、消音用ストッパ６０と同様に、消音モード時用に位置を切り替えできるようになっている。

かかる構成において、例えば消音用ストッパ８２に、検知部ＳＷ３を設けてもよい。バット１２６とジャック１２０との間、レギュレーティングボタン１４０とジャック１２０との間、鍵Ｋの下面（の導電部１６６）とキーバックレールクロス１６５との間、等に、検知部ＳＷを設けてもよい。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

１１、１３０ ハンマ（変位部材）、 ４５ ＣＰＵ（導出手段、楽音制御手段）、 ４７ メモリ（記憶手段）、 １２１ シャッタ部材、 ＳＷ１、ＳＷ２ 検知部（第１の検知手段）、 ＳＷ３ 検知部（第２の検知手段）、 ｐＳＷ１、ｐＳＷ２、ｐＳＷ３ 検知位置、 Ｖ２１、Ｖ３１、Ｖ３２ 押鍵速度、 Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、ｒＴ１、ｒＴ２、ｒＴ３ 時間（検知タイミング）、 Ｔ３１、Ｔ３２、Ｔ２１、ｒＴ３１、ｒＴ３２、ｒＴ２１ 時間差、 ＳＴ３１、ＳＴ３２、ＳＴ２１、ｒＳＴ３１、ｒＳＴ３２、ｒＳＴ２１、ｓＳＴ３１、ｓＳＴ３２ ストローク、 Ｊ 補正情報、 ｃａｌＴ１、ｃａｌＴ２、ｃａｌＴ３ 時間補正値、 ｃａｌＴ３１、ｃａｌＴ３２ 時間差補正値、 ｃａｌＳＴ３１、ｃａｌＳＴ３２ ストローク補正値

Claims (13)

1. 鍵と、
   前記鍵の押下操作により前記鍵によって直接的または間接的に駆動されて動作する変位部材と、
   前記鍵または前記変位部材である第１の部材の少なくとも位置及び速度を検知する第１の検知手段と、
   前記変位部材のうち前記第１の部材以外の第２の部材の少なくとも位置を検知する第２の検知手段と、
   補正情報を記憶する記憶手段と、
   導出モードで前記鍵を操作した場合における、前記第１の検知手段による位置の検知タイミング、前記第１の検知手段により検知された速度及び前記第２の検知手段による位置の検知タイミングに基づいて、楽音制御に用いる物理量の設計上の値に対する誤差を補正するための量として前記補正情報を導出し、該補正情報を前記記憶手段に記憶させる導出手段と、
   演奏モードにおいて、前記第１の検知手段による位置の検知タイミングと、前記第２の検知手段による位置の検知タイミングと、前記記憶手段に記憶された補正情報とに基づいて、楽音を制御する楽音制御手段と、を有することを特徴とする鍵盤楽器。
2. 前記導出手段は、前記導出モードで前記鍵を操作する操作行程において前記第１の検知手段により検知された速度に基づき前記鍵の操作速度が所定範囲内かどうかを判断し、前記鍵の操作速度が前記所定範囲内であると判断した操作行程において、前記第１の検知手段による位置の検知タイミング、前記第１の検知手段により検知された速度及び前記第２の検知手段による位置の検知タイミングに基づいて、前記補正情報を導出することを特徴とする請求項１記載の鍵盤楽器。
3. 前記第１の検知手段は、さらに前記第１の部材の加速度を検知し、
   前記導出手段は、前記導出モードで前記鍵を操作する操作行程において前記第１の検知手段により検知された加速度に基づき前記鍵の操作加速度が所定範囲内かどうかを判断し、前記鍵の操作加速度が前記所定範囲内であると判断した操作行程において、前記第１の検知手段による位置の検知タイミング、前記第１の検知手段により検知された速度及び前記第２の検知手段による位置の検知タイミングに基づいて、前記補正情報を導出することを特徴とする請求項１記載の鍵盤楽器。
4. 前記第２の検知手段により検知される位置には発音トリガに用いる検知位置が含まれ、
   前記楽音制御手段は、前記発音トリガに用いる検知位置での検知タイミングを前記補正情報に基づき遅延側に補正したタイミングで発音を開始させるよう制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の鍵盤楽器。
5. 前記第１の検知手段は前記第１の部材を少なくとも２つの検知位置で検知可能であり、
   前記楽音制御手段は、前記第１の検知手段による前記２つの検知位置での検知タイミングと前記補正情報とに基づいて、前記２つの検知位置のうち消音トリガに用いるべき検知位置を決定し、該決定した検知位置での検知タイミングで消音を開始させるよう制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の鍵盤楽器。
6. 前記第１の検知手段により検知される位置には消音トリガに用いる検知位置が含まれ、
   前記楽音制御手段は、前記消音トリガに用いる検知位置での検知タイミングを前記補正情報に基づき遅延側に補正したタイミングで消音を開始させるよう制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の鍵盤楽器。
7. 前記楽音制御手段は、前記第１の検知手段により検知される検知位置のうち隣接しない２つの検知位置での検知タイミング、または、前記第２の検知手段により検知される検知位置のうち隣接しない２つの検知位置での検知タイミングに基づいて、鍵ベロシティを決定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の鍵盤楽器。
8. 前記第１の検知手段により検知される前記速度は、一体に形成された部材で規定される２つの検知位置の距離と、これら２つの検知位置での検知タイミングの時間差とに基づいて求められることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の鍵盤楽器。
9. 前記楽音制御手段は、前記第１の検知手段と前記第２の検知手段のいずれか一方または両方に跨って順次検知された少なくとも４つ以上の検知位置を前記鍵のストローク位置に換算し、前記換算したストローク位置に基づいて楽音制御を実行し、
   前記楽音制御手段は、前記鍵と前記変位部材とが連動すると仮定した場合に検知順が特定される少なくとも４つ以上の検知位置のうち、ジャックがハンマローラから抜けるエスケープメント位置に相当する位置を挟む２つの検知位置での検知結果を、楽音制御に用いる検知結果から除外することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の鍵盤楽器。
10. 楽音制御に用いる前記物理量には、前記第１の検知手段及び／又は前記第２の検知手段で検知される位置の検知タイミング間に移動する前記鍵の移動ストロークが含まれることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の鍵盤楽器。
11. 前記導出モードは前記演奏モードにおいても実行可能であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の鍵盤楽器。
12. 鍵と、
    前記鍵の押下操作により前記鍵によって直接的または間接的に駆動されて動作する変位部材と、
    前記鍵または前記変位部材である第１の部材の少なくとも位置を検知する第１の検知手段と、
    前記変位部材のうち前記第１の部材以外の第２の部材の少なくとも位置を検知する第２の検知手段と、
    補正情報を記憶する記憶手段と、
    演奏モードにおいて、前記第１の検知手段による位置の検知タイミングと、前記第２の検知手段による位置の検知タイミングと、前記記憶手段に記憶された補正情報とに基づいて、楽音を制御する楽音制御手段と、を有する鍵盤楽器における補正情報取得方法であって、
    導出モードで、操作速度及び速度変化が定められた所定の操作態様で前記鍵を操作した場合における、前記第１の検知手段による位置の検知タイミング及び前記第２の検知手段による位置の検知タイミングに基づいて、楽音制御に用いる物理量の設計上の値に対する誤差を補正するための量として前記補正情報を導出し、該補正情報を前記記憶手段に記憶させることを特徴とする鍵盤楽器における補正情報取得方法。
13. 鍵と、
    前記鍵の押下操作により前記鍵によって直接的または間接的に駆動されて動作する変位部材と、
    前記鍵または前記変位部材である第１の部材の少なくとも位置及び速度を検知する第１の検知手段と、
    前記変位部材のうち前記第１の部材以外の第２の部材の少なくとも位置を検知する第２の検知手段と、
    補正情報を記憶する記憶手段と、
    演奏モードにおいて、前記第１の検知手段による位置の検知タイミングと、前記第２の検知手段による位置の検知タイミングと、前記記憶手段に記憶された補正情報とに基づいて、楽音を制御する楽音制御手段と、を有する鍵盤楽器における補正情報取得方法であって、
    導出モードで前記鍵を操作した場合における、前記第１の検知手段による位置の検知タイミング、前記第１の検知手段により検知された速度及び前記第２の検知手段による位置の検知タイミングに基づいて、楽音制御に用いる物理量の設計上の値に対する誤差を補正するための量として前記補正情報を導出し、該補正情報を前記記憶手段に記憶させることを特徴とする鍵盤楽器における補正情報取得方法。