JP6834755B2 - 鍵盤楽器 - Google Patents

Description

本発明は、鍵に対応して設けられるリード等の振動弁を振動させて発音させる鍵盤楽器に関する。

従来、オルゴール装置のリードを鍵盤の鍵の操作によって発音させる試みがなされている（下記非特許文献１）。非特許文献１では、スターホイールをモータで回転させ、鍵操作でリードを発音させる構造を開示している。

"長島研究所-オルゴールと自動楽器"、［online］、オルゴール〔平成２８年１０月３日検索〕、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.nagashima-lab.com/?page_id=192＞

しかしながら、上記非特許文献１では、リードを弾くための機構は一定の動きしかできず、リードの振動の振幅を変化させることも通常できないことから音量の調節も難しい。従って、ピアノと比べて、弾く人や弾き方によって音にあまり違いが出ず、演奏表現力に乏しいという問題があった。

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、振動弁の発音に押鍵終了時の音をアタック音として加えることを可能として演奏表現力を向上させることができる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の鍵盤楽器は、複数の鍵と、前記複数の各鍵に対応して設けられ、片持ち支持された複数の振動弁（１３）と、前記複数の各鍵に対応して設けられ、対応する鍵の操作に応じて変位し、対応する振動弁を直接的または間接的に弾くことで発音させる複数の弁駆動部（２２）と、共鳴部（２５）と、前記複数の各鍵の押鍵終了位置を規制する下限ストッパ（２７）と、を有し、前記複数の各鍵の押鍵終了時における前記下限ストッパの振動が、直接的または間接的に前記共鳴部に伝達されるように構成されたことを特徴とする。なお、上記括弧内の符号は例示である。

本発明によれば、振動弁の発音に押鍵終了時の音をアタック音として加えることを可能として演奏表現力を向上させることができる。

請求項２によれば、押鍵終了時のアタック音を明瞭にすることができる。請求項３によれば、離鍵終了時における上限ストッパの振動による発音を抑制できる。請求項４によれば、設計の自由度が高くなる。請求項５によれば、部品点数が少なくて済み、構成が簡単である。請求項６によれば、構成が簡単である。請求項７によれば、押鍵終了時のアタック音を一層明瞭にすることができる。

鍵盤楽器の側面図、ロータリーピック近傍の拡大側面図である。 第１、第２の変形例に係る鍵盤楽器の側面図である。 第３、第４の変形例に係る鍵盤楽器の側面図である。 第５の変形例に係る鍵盤楽器の要部の側面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１（ａ）は、本発明の一実施の形態に係る鍵盤楽器の側面図である。この鍵盤楽器は、白鍵及び黒鍵を含む複数の鍵１０を有する。この鍵盤楽器は、鍵１０に対応して設けられる発音体であるリード１３（振動弁）を鍵１０の操作によって振動させて発音させるように構成される。図１（ａ）では鍵１０の代表として白鍵を図示しているが、黒鍵についても鍵本体以外の構成は白鍵と共通である。金属等で成る棚板２５には、鍵支柱１４及びリード支柱１２が突設して設けられる。鍵支柱１４は複数鍵に共通に設けられる。リード支柱１２は複数のリード１３に共通に設けられる。鍵１０は、鍵支柱１４に対し、鍵支点１１を中心に回動自在に支持されている。鍵１０の長手方向を前後方向とし、鍵１０の自由端側を前側とする。鍵１０の本体の下部から垂下部２４が垂下して設けられる。

リード支柱１２からは、発音音高の異なる複数本のリード１３が櫛歯状に片持ち支持されて延設されている。各リード１３は音高に応じてその長さや幅が異なり、前後方向における自由端部の位置は同じになっている。リード１３の先端部に近接して回転体であるロータリーピック３０が各リード１３に対応して配設される。各ロータリーピック３０は、共通の回転軸の周りに回転可能に軸支されており、回転軸の軸中心Ｃ（図１（ｂ））を中心として各々独立して滑らかに回転することができる。ロータリーピック３０の回転軸は、棚板２５に支持される。

鍵支柱１４には延設支持部１５が固定され、延設支持部１５には、前方に延設される上側腕部１９が固定されている。上側腕部１９の先端部の下部には上限ストッパ２６が配設される。一方、リード支柱１２には、前方に延設される下側腕部１８が固定されている。下側腕部１８の先端部の上部には下限ストッパ２７が配設されている。上限ストッパ２６及び下限ストッパ２７はいずれも、フェルト、スポンジ、ゴムまたは人工皮革等で構成される。下側腕部１８及びリード支柱１２は、振動を伝達しやすい金属や木等で形成される。

各鍵１０に対応するロータリーピック３０やリード１３等の構成はそれぞれ共通であるので、主に１組の構成を説明する。不図示の付勢部材によって鍵１０が常に非押鍵位置（図１（ａ）に仮想線で示す）の方向へ付勢されている。鍵１０を押鍵操作した場合の押鍵行程においては、鍵１０の自由端部が下方に変位する。押鍵終了状態から鍵１０から指を離す離鍵操作をした場合の離鍵行程においては、鍵１０は押鍵行程と逆の変位をして非押鍵位置に復帰する。

垂下部２４の後部には、ロータリーピック３０を回転駆動するためのアクチュエータ２０が設けられている。アクチュエータ２０は、垂下部２４にそれぞれ固定された上側支持部１６と下側支持部１７とに両持ち状態で支持される。アクチュエータ２０は、撓みやすい軟質樹脂等の弾性部材で構成される。アクチュエータ２０は、ベース部２１及び回転体駆動部２２を有して一体に形成される。ベース部２１は板状で、垂下部２４の垂下方向を長手方向として延設され、略前後方向に撓みやすいように、鍵１０の並び方向の幅よりも前後方向の厚みの方が薄くなっている。回転体駆動部２２は、ベース部２１のロータリーピック３０がある側（後側）に突出形成されている。

鍵１０を操作しない非操作状態においては、上側支持部１６が上限ストッパ２６に当接することで、非押鍵位置（図１（ａ）に仮想線で示す）が規制される。一方、押鍵行程において、垂下部２４が下限ストッパ２７に当接することで、鍵１０の押鍵終了位置が規制される。なお、上限ストッパ２６、下限ストッパ２７は、鍵１０ごとに設けてもよいが、複数鍵に共通に設けてもよい。

図１（ｂ）は、ロータリーピック３０近傍の拡大側面図である。ロータリーピック３０は金属製の薄板で側面視略円形状に構成され、その外周部には、複数（例えば４つ）の突起部３２が一体に形成される。ロータリーピック３０には、側面視で円形の摺動部３１が両面に固定的に設けられる。なお、摺動部３１の外周面に不図示のスプリングを圧接させて適度の摩擦を常に発生させ、離鍵時にロータリーピック３０が逆回転しにくいようになっている。スプリングは例えば棚板２５から延設される。なお、鍵１０、ロータリーピック３０及びリード１３は、互いに１対１に対応する。ロータリーピック３０の回転軸やリード支柱１２はそれぞれ複数であってもよく、例えば、これらが１オクターブごとに設けられる。また、鍵１０も複数（例えば、１オクターブ分）を単位として構成されてもよい。なお、リード１３の形状は模式的に示されているが、図１（ｂ）等に例示するように先端に傾斜面を設けるのが望ましい。

通常の押鍵操作によって、ロータリーピック３０は、回転体駆動部２２により突起部３２が駆動されて図１（ｂ）の反時計方向に回転する。突起部３２は、回転体駆動部２２から駆動力を受ける被駆動部としての機能と、リード１３を駆動する発音体駆動部としての機能とを併せ持つ。突起部３２の、回転方向後ろ側のほぼ平坦な面が被駆動部としての機能を果たす。突起部３２の、回転方向前側の側面視略弧状または斜めの面がリード１３を弾く。より詳細には、押鍵行程において、アクチュエータ２０が下降すると、回転体駆動部２２が突起部３２の１つと係合し、係合した突起部３２を駆動する。するとロータリーピック３０が図１（ｂ）の反時計方向に回転していく。その際、係合した突起部３２とは対称位置にある突起部３２がリード１３の先端部を弾く。押鍵終了状態から離鍵操作するとアクチュエータ２０が上昇し、その際、回転体駆動部２２がロータリーピック３０（主に突起部３２）と接触する。しかしベース部２１が前方に撓んで回転体駆動部２２が逃げるため、ロータリーピック３０へ大きな逆転方向の回動力を与えることなくアクチュエータ２０は非押鍵位置に対応する初期位置へ円滑に復帰する。

リード１３は弾かれると振動し、その振動がリード支柱１２を通じて棚板２５に伝達される。棚板２５は共鳴部として機能し、床面に載置されると振動を床面に伝達して音量を増大させる。一方、押鍵終了時には鍵１０の垂下部２４が下限ストッパ２７に当接し、それにより生じる振動が下側腕部１８及びリード支柱１２を通じて棚板２５に伝達される。図１（ａ）に、下限ストッパ２７の振動が棚板２５に伝達される経路が点線で示されている。本実施の形態では、垂下部２４と下限ストッパ２７との当接による振動をアタック音として発音に反映させるよう積極的に利用している。リード１３による発音にアタック音が加わることで、音響効果が高まる。また、押鍵終了時の強さは演奏態様によって異なり、演奏によってアタック音の強弱を付けることが可能であるので、音量や音質に変化を付けることが可能となる。

一方、離鍵終了時には上側支持部１６が上限ストッパ２６に当接することで上限ストッパ２６が振動し得る。そのため、上限ストッパ２６の振動が上側腕部１９及び鍵支柱１４を介して棚板２５に伝達される。しかし、上限ストッパ２６から棚板２５までの振動伝達経路よりも下限ストッパ２７から棚板２５までの振動伝達経路の方が短い。振動伝達経路が短いと振動の減衰が少なくて済む。また、本実施の形態では、離鍵終了時の上限ストッパ２６の振動を発音として用いることを意図しない。そのため、上限ストッパ２６の緩衝性は下限ストッパ２７の緩衝性よりも高くなっている。従って、離鍵終了時の音は小さく、押鍵終了時のアタック音は相対的に大きくなる。

本実施の形態によれば、各鍵１０の押鍵終了時における下限ストッパ２７の振動が棚板２５に伝達されるように構成されたので、リード１３の発音に押鍵終了時の音をアタック音として加えることを可能として演奏表現力を向上させることができる。また、各鍵１０の押鍵終了時における下限ストッパ２７の振動が棚板２５に伝達される経路が、離鍵終了時における上限ストッパ２６の振動が棚板２５に伝達される経路よりも短いので、押鍵終了時のアタック音を明瞭にすることができる。

また、上限ストッパ２６の振動を共鳴させる共鳴部とリード１３の振動を共鳴させる共鳴部とは、共通の棚板２５であるので、部品点数が少なくて済み、構成が簡単である。

なお、下限ストッパの配置、共鳴部の構成、振動伝達経路の形成等につき各種の変形例が考えられる。これらの変形例を、図２〜図４で説明する。図２（ａ）、（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、第１、第２、第３、第４の変形例に係る鍵盤楽器の側面図である。

まず、図１（ａ）の例では、下側腕部１８は振動伝達部材としての機能を果たすが、振動伝達経路は短い方が望ましい。そこで第１の変形例（図２（ａ））のように、振動伝達部材１８１を棚板２５の上面に配設し、下限ストッパ２７から棚板２５までの振動伝達経路を短くしてもよい。また、第２の変形例（図２（ｂ））のように、振動伝達部材を設けることなく、棚板２５上に下限ストッパ２７を配置し、下限ストッパ２７の振動が直接に棚板２５に伝わるようにしてもよい。このように、下限ストッパ２７の振動が、直接的または間接的に共鳴部に伝達されるように構成すればよく、振動伝達経路を短くすることでアタック音を一層明瞭にすることができる。なお、図２（ｂ）の例では振動伝達部材を廃止するので構成が簡単であるが、垂下部２４を棚板２５に届くように長く形成しなければならない。一方、振動伝達部材を介在させる構成（図１（ａ）、図２（ａ））では、垂下部２４の長さや形状の制約が少なくなり設計の自由度が高まる。

第３の変形例（図３（ａ））では、共鳴箱２８を棚板２５の上面に配設すると共に、共鳴箱２８に下限ストッパ２７を配置している。第４の変形例（図３（ｂ））では、共鳴箱２８を棚板２５の下面に配設すると共に、棚板２５に下限ストッパ２７を配置している。これらの構成では、棚板２５及び共鳴箱２８が協働して共鳴部としての機能を果たす。共鳴箱２８を有することで、押鍵終了時のアタック音を一層明瞭にすることができる。

また、図３（ａ）の例では、共鳴箱２８が鍵盤楽器の内側に収まる設計が容易となり、外観が良好となる。一方、図３（ｂ）の例では、共鳴箱２８の大きさや形状の制約が少なくなり、大音量を実現するのが容易となる。

なお、図３（ａ）の例にいて、共鳴箱２８と下限ストッパ２７との間に振動伝達部材を介在させてもよい。また、図３（ｂ）の例において、棚板２５と下限ストッパ２７との間に振動伝達部材を介在させてもよい。また、共鳴箱２８と棚板２５とを直接に当接させる構成とすることは必須でなく、両者間に振動伝達部材を介在させてもよい。なお、共鳴箱２８と棚板２５とは一体に形成してもよい。

なお、上限ストッパ２６と共鳴部との間の振動伝達を抑制する伝達抑制部材を設けてもよい。例えば、図４に第５の変形例を示すように、上側腕部１９と延設支持部１５との間に振動を吸収する緩衝部材２９を介在させる。これにより、離鍵終了時における上限ストッパ２６の振動による発音を抑制できる。なお、伝達抑制部材を設ける箇所は問わず、上限ストッパ２６と共鳴部との間であればよい。

なお、本実施の形態では、アクチュエータ２０の回転体駆動部２２が、ロータリーピック３０を用いてリード１３を間接的に弾くことで発音させる弁駆動部として機能する構成とした。しかし、リード１３を駆動する弁駆動部の構成に限定はなく、鍵１０に対応して設けられ、対応する鍵１０の操作に応じて変位し、リード１３を直接的または間接的に弾く構成であればよい。例えば、回転体駆動部２２に相当する部材を金属等で構成し、回転体駆動部２２で直接、リード１３を駆動するようにしてもよい。このような観点からは、ロータリーピック３０の突起部３２を弁駆動部と把握することも可能である。なお、ロータリーピック３０を用いる機構は必須でない。

なお、上限ストッパ２６、下限ストッパ２７は、鍵１０に固定された部材と当接する構成であることは必須でない。例えば、鍵１０に連動して回動して鍵１０に慣性を与えるハンマを設け、上限ストッパ、下限ストッパがハンマと当接することで鍵１０の非押鍵位置、押鍵終了位置を規制する構成としてもよい。

ところで、アクチュエータ２０を鍵１０の垂下部２４に設ける構成を示したが、これに限らない。例えば、上記ハンマにアクチュエータ２０を設けてもよい。すなわち、鍵１０自身または鍵１０の移動に伴って変位する部材のいずれかである変位部材にアクチュエータ２０を設ければよい。

また、鍵支点１１よりも後方に鍵１０が延設される構成とした場合は、鍵支点１１よりも後方の部分で鍵１０に当接するストッパを設けてもよい。その場合、通常、上限ストッパと下限ストッパとの配置の上下関係は図１（ａ）等の例とは逆となるが、下限ストッパから共鳴部までの振動伝達経路を、上限ストッパから共鳴部までの振動伝達経路よりも短く構成するのが望ましい。

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。

１０ 鍵、 １２ リード支柱（伝達部材）、 １３ リード（振動弁）、 １８ 下側腕部（伝達部材）、 ２２ 回転体駆動部（弁駆動部）、 ２５ 棚板（共鳴部）、 ２６ 上限ストッパ、 ２７ 下限ストッパ、 ２９ 緩衝部材、 ３０ ロータリーピック、 １８１ 振動伝達部材（伝達部材）

Claims (7)

1. 複数の鍵と、
   前記複数の各鍵に対応して設けられ、片持ち支持された複数の振動弁と、
   前記複数の各鍵に対応して設けられ、対応する鍵の操作に応じて変位し、対応する振動弁を直接的または間接的に弾くことで発音させる複数の弁駆動部と、
   共鳴部と、
   前記複数の各鍵の押鍵終了位置を規制する下限ストッパと、を有し、
   前記複数の各鍵の押鍵終了時における前記下限ストッパの振動が、直接的または間接的に前記共鳴部に伝達されるように構成されたことを特徴とする鍵盤楽器。
2. 前記複数の各鍵の非押鍵位置を規制する上限ストッパを有し、
   前記複数の各鍵の押鍵終了時における前記下限ストッパの振動が前記共鳴部に伝達される経路が、前記複数の各鍵の離鍵終了時における前記上限ストッパの振動が前記共鳴部に伝達される経路よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の鍵盤楽器。
3. 前記複数の各鍵の非押鍵位置を規制する上限ストッパを有し、
   前記上限ストッパと前記共鳴部との間の振動伝達を抑制する部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の鍵盤楽器。
4. 前記下限ストッパの振動は、伝達部材を介して前記共鳴部に伝達され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. 前記共鳴部は、前記振動弁の振動を共鳴させる共鳴部と共通であ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. 前記共鳴部は、棚板を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の鍵盤楽器。
7. 前記共鳴部は、共鳴箱を含む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。

Images