JP7150553B2 - 鍵盤装置 - Google Patents

Description

本発明は、鍵盤装置に関し、特に、スケール方向に並ぶ各鍵に振動体の振動を効率よく伝達できる鍵盤装置に関する。

アコースティックピアノの演奏時には、押鍵による弦の振動が鍵を介して演奏者に伝達される。この演奏感を模擬することを目的として、押鍵時に鍵を振動させるための振動体を鍵盤装置に設ける技術が知られている。例えば、特許文献１には、鍵を支持するフレーム（ベース部材）に振動発生器（振動体）が固定される鍵盤装置が記載されている。この鍵盤装置によれば、押鍵時に振動発生器が振動することにより、その振動がフレームを介して鍵に伝達されるので、演奏者にアコースティックピアノのような演奏感を付与することができる。

特開２００８－０４６３７０号公報（例えば、段落００１３、図１）

しかしながら、上述した従来の技術では、剛性が比較的低い材料（例えば、樹脂材料）を用いてベース部材が形成される場合、スケール方向（鍵の並び方向）で振動体から離れた位置に配置される鍵に対し、振動体の振動が伝達され難くなる。即ち、スケール方向に並ぶ各鍵に振動体の振動を効率よく伝達することができないという問題点があった。

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あり、スケール方向に並ぶ各鍵に振動体の振動を効率よく伝達できる鍵盤装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するために本発明の鍵盤装置は、スケール方向に並べて設けられる複数の鍵と、それら複数の鍵を支持するベース部材と、そのベース部材よりも剛性が高く形成され、前記スケール方向における複数の前記鍵の配置領域にわたって前記ベース部材に当接される振動伝達部材と、その振動伝達部材に固定され、前記鍵が押鍵されたことに基づいて振動する振動体と、を備える。

一実施形態における鍵盤装置の正面斜視図である。 鍵盤ユニットの底面斜視図である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線における鍵盤装置の断面図である。 （ａ）は、鍵盤装置の電気的構成を概略的に示すブロック図であり、（ｂ）は、アコースティックピアノや鍵盤装置の押鍵時に演奏者が感じる鍵振動の大きさを概略的に示すグラフである。

以下、好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図１及び図２を参照して、鍵盤装置１の全体構成について説明する。図１は、一実施形態における鍵盤装置１の正面斜視図であり、図２は、鍵盤ユニット４の底面斜視図である。なお、図１では、鍵盤ユニット４を鍵盤テーブル３から取り外した状態が図示され、鍵盤テーブル３に鍵盤ユニット４を配置した際に鍵盤ユニット４の上面側を覆うための鍵盤蓋の図示を省略している。また、図１及び図２の矢印Ｕ方向、矢印Ｄ方向、矢印Ｆ方向、矢印Ｂ方向、矢印Ｌ方向、矢印Ｒ方向は、それぞれ鍵盤装置１の上方向、下方向、前方向、後方向、左方向、右方向を示しており、図３においても同様とする。

図１に示すように、鍵盤装置１は、本体部２と、その本体部２の上下方向（矢印Ｕ－Ｄ方向）中央の前面から前方に突出する鍵盤テーブル３と、その鍵盤テーブル３に支持される鍵盤ユニット４と、を備える鍵盤楽器（電子ピアノ）として構成される。

本体部２は、直方体状の筐体であり、本体部２の前面にはスピーカ２０が設けられる。スピーカ２０は、左右方向（矢印Ｌ－Ｒ方向）に所定間隔を隔てて一対に設けられ、それら一対のスピーカ２０の上方側に鍵盤テーブル３が配置される。

鍵盤テーブル３には、鍵盤ユニット４を収容するための下方に凹む凹状空間が形成され、その凹状空間の底面にシャーシ３０が設けられる。シャーシ３０は、左右方向に長い金属製の板状体であり、シャーシ３０の上面に鍵盤ユニット４が固定される。

鍵盤ユニット４は、シャーシ３０に鍵盤ユニット４を固定するための一対の支持部材４０と、それら一対の支持部材４０に支持される樹脂製のベース部材５０と、そのベース部材５０に支持される複数（本実施形態では、８８個）の鍵６０と、それら複数の鍵６０に後述する振動体７２（図２参照）の振動を伝達するための振動伝達部材７０と、を備える。

支持部材４０は、金属製の軽溝形鋼（断面コ字状のＣ形鋼）であり、各鍵６０が並ぶ左右方向（スケール方向）に長い長尺状に形成される。なお、「長尺状」とは、前後方向（矢印Ｆ－Ｂ方向）寸法および上下方向寸法（物体の太さ）に比べて左右方向寸法（長さ）が十分に（例えば、２０倍以上）長い棒状や筒状のものであり、以下の説明においても同様とする。一対の支持部材４０には、ベース部材５０の前端および後端部分がそれぞれ固定され、ベース部材５０の上面に複数の鍵６０が支持される。

鍵６０は、幹音を演奏するための複数（本実施形態では、５２個）の白鍵６１と、派生音を演奏するための複数（本実施形態では、３６個）の黒鍵６２と、から構成され、それら複数の白鍵６１及び黒鍵６２が左右方向に並べて設けられる。

図２に示すように、ベース部材５０は、左右方向（矢印Ｌ－Ｒ方向）に複数（本実施形態では、８個）並べて設けられる。それら複数のベース部材５０のうち、最も高音側に位置するベース部材５０（白鍵６１を３鍵、黒鍵６２を１鍵支持するもの）を除く他の７個のベース部材５０は１オクターブ分の鍵６０を支持している。

複数のベース部材５０は、一対の支持部材４０及び振動伝達部材７０によってそれぞれ連結されており、振動伝達部材７０は、最も低音側（矢印Ｌ側）に位置するベース部材５０の低音側の端部から最も高音側（矢印Ｒ側）に位置するベース部材５０の高音側の端部にわたって（左右方向に沿って）ベース部材５０に固定されている。即ち、振動伝達部材７０は、複数のベース部材５０の全てに当接した状態で設けられる。

振動伝達部材７０は、金属製の軽溝形鋼であり、左右方向に長い長尺状に形成される。振動伝達部材７０には、プレート７１を介して１個の振動体７２が固定される。振動体７２は、磁気回路やボイスコイル等を備え、例えば、スピーカの振動板を振動させるための駆動装置であり、公知の構成が採用可能であるのでその詳細な説明を省略する。

プレート７１は、その左右方向寸法が振動伝達部材７０よりも短く、前後方向（矢印Ｆ－Ｂ方向）寸法がベース部材５０よりも短い金属製の板状体である。プレート７１は、その後端部分が振動伝達部材７０の下面に固定され、プレート７１の上面に振動体７２が固定される。

振動体７２は、鍵６０の押鍵に基づいて振動し、その振動体７２の振動がプレート７１を介して振動伝達部材７０に伝達されることで振動伝達部材７０も振動する。振動伝達部材７０は、左右に並ぶ複数のベース部材５０どうしを連結しており、そのベース部材５０に各鍵６０が支持されているので、左右に並ぶ各鍵６０（各ベース部材５０）に振動体７２の振動が振動伝達部材７０を介して伝達される。

金属製の振動伝達部材７０は、樹脂製のベース部材５０に比べて剛性が高いため、振動体７２の振動が振動伝達部材７０を通じて左右方向に伝達されやすい。よって、振動体７２をベース部材５０に直接固定する場合に比べ、左右方向に並ぶ各鍵６０に振動体７２の振動を効率よく伝達することができる。即ち、振動体７２から左右方向で離れた位置に配置される鍵６０が押鍵された場合でも、その押鍵された鍵６０に振動体７２の振動を伝達させやすくすることができる。これにより、振動伝達部材７０に固定される１個の振動体７２の振動により、左右に並ぶ各鍵６０を押鍵時に振動させることができる。

また、プレート７１の後端部分が振動伝達部材７０に固定され、そのプレート７１の前端側に振動体７２が固定されることにより、振動伝達部材７０とプレート７１との固定部分から離れた位置で振動体７２がプレート７１に固定される。即ち、振動体７２が固定されるプレート７１は、振動伝達部材７０に片持ち状態で支持されているため、振動体７２の振動によってプレート７１自体が振動しやすくなる。これにより、振動体７２の振動をプレート７１によって増幅させて振動伝達部材７０に伝達することができるので、左右方向に並ぶ各鍵６０に振動体７２の振動を効率よく伝達することができる。

また、振動伝達部材７０は、左右に並ぶ各ベース部材５０を連結しているので、各ベース部材５０がそれぞれ別体に構成される場合であっても、各ベース部材５０に支持される各鍵６０に一挙に（ほぼ同時に）振動体７２の振動を伝達させることができる。即ち、１本の振動伝達部材７０及び１個の振動体７２によって全ての鍵６０に振動を伝達させることができるので、部品点数を低減できる。更に、各ベース部材５０（各鍵６０）に振動を伝達させる機能に加え、複数のベース部材５０どうしを連結する機能を振動伝達部材７０に兼用させることができるので、この点からも、部品点数を低減させることができる。

ここで、単にベース部材５０よりも剛性の高い部材によって振動を伝達させやすくすることを目的とするのであれば、振動伝達部材７０を板状（例えば、ベース部材５０よりも前後方向寸法が短く、ベース部材５０に固定可能な程度の寸法の板状）に形成することも可能である。しかしながら、そのような構成では、振動体７２の振動によって板状の振動伝達部材７０がスピーカの振動板のように振動して可聴音が生じ、演奏時のノイズとなるおそれがある。

これに対して本実施形態では、振動伝達部材７０の上下方向寸法および前後方向法寸法のそれぞれがベース部材５０よりも小さく設定され、振動伝達部材７０が左右方向に長い長尺状（断面コ字形（Ｃ形）の棒状）に形成される。これにより、振動体７２の振動で振動伝達部材７０が振動板のように振動して可聴音が生じることを抑制できるので、演奏時にノイズが生じることを抑制できる。

次いで、図３を参照して、鍵盤装置１の詳細構成について説明する。図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線における鍵盤装置１の断面図である。なお、図３では、左右方向に直交する平面に沿って切断した断面を図示している。また、図３では、図面を簡素化するために、鍵盤装置１の一部の図示を省略している。

図３に示すように、鍵盤装置１は、ベース部材５０の回転軸５１回りに回転可能に軸支されるハンマー８０と、そのハンマー８０の回転状態から鍵６０の押鍵情報を検出するための押鍵センサ９０と、を備える。

なお、白鍵６１及び黒鍵６２に対し、それらをベース部材５０により回転可能に軸支（支持）する構造、それらの回転をガイドする構造、及び、それらの押鍵または離鍵に連動してハンマー８０を回転させる構造は、白鍵６１及び黒鍵６２の両者で実質的に同一である。よって、以下においては、白鍵６１における構造についてのみ説明し、黒鍵６２における構造の説明は省略するが、以下に説明する白鍵６１の構成による作用・効果は、黒鍵６２においても奏するものである。

ベース部材５０の後端（矢印Ｂ側の端部）側の上面に、白鍵６１の後端部分が回転軸５２回りに回転可能に軸支され、白鍵６１の前後方向（矢印Ｆ－Ｂ方向）略中央部分の下面からは下方（矢印Ｄ側）に突出する突出部６１ａが形成される。突出部６１ａは、白鍵６１の回転に伴う回転力をハンマー８０に伝達するための部位であり、突出部６１ａの突出先端部分がハンマー８０に当接される。

ハンマー８０は、白鍵６１の押鍵時に押鍵の感触を付与するための質量体（押鍵の感触を付与できる程度の重量を有するもの）であり、ハンマー８０と突出部６１ａとの当接部分よりも後方側に位置する回転軸５１にハンマー８０が軸支される。白鍵６１が押鍵されると、白鍵６１の突出部６１ａがハンマー８０の上面に沿って摺動することでハンマー８０が回転軸５１回りに回転し（ハンマー８０の前端側の部位が下方に変位し）、そのハンマー８０の回転に伴う反力により、白鍵６１を押鍵した際の感触（押鍵感触）が演奏者に付与される。

押鍵センサ９０は、ベース部材５０の下面に板状体９１を介して固定され、ハンマー８０の前端側の下面に押鍵センサ９０が対向配置される。白鍵６１の押鍵または離鍵に伴ってハンマー８０が回転軸５１回りに回転する（ハンマー８０の後端側の部位が下方や上方に変位する）ことにより、ハンマー８０の後端側の部位によって押鍵センサ９０がオン／オフされる。このスイッチのオン／オフ動作によって白鍵６１の押鍵情報（ノート情報）が検出され、その検出結果に基づく楽音信号が外部に出力される。

押鍵センサ９０で白鍵６１の押鍵情報が検出されると、その押鍵情報に基づいて振動体７２が振動する。その振動体７２の振動は、上述した通り、左右に並ぶ各ベース部材５０に振動伝達部材７０を介して伝達されるが、本実施形態では、そのベース部材５０に伝達された振動を鍵６０（白鍵６１や黒鍵６２）に効率良く伝達できる構成となっている。この構成について、以下に説明する。

ベース部材５０は、前後で所定間隔を隔てる一対の支持部材４０の間に架け渡される態様で固定される。即ち、ベース部材５０の前端側および後端側のそれぞれが支持部材４０を介してシャーシ３０に固定されており、前後方向における一対の支持部材４０の間の領域においては、シャーシ３０とベース部材５０とが非接触の状態で（上下に所定間隔を隔てて）配置される。よって、ベース部材５０に振動が伝達されると、ベース部材５０の前後方向略中央部分が振動の腹となり、ベース部材５０の前後方向略中央部分で振動の振幅が最大となりやすい。

本実施形態では、ベース部材５０の前後方向略中央の下面に振動伝達部材７０が固定され、振動伝達部材７０及び振動体７２（プレート７１）はシャーシ３０と非接触の状態で配置される。これにより、ベース部材５０の振動の腹となる部分に振動体７２からの振動を伝達できるので、その振動によってベース部材５０自体が振動しやすくなる（振動体７２の振動をベース部材５０の腹の部分で増幅させることができる）。よって、振動伝達部材７０を介してベース部材５０に伝達される振動体７２の振動を白鍵６１に効率良く伝達することができる。

なお、ベース部材５０の「前後方向略中央」とは、ベース部材５０の前後方向中央から前後の所定領域内（例えば、ベース部材５０の前後方向寸法の２５％の領域内）である。その領域内、即ち、少なくともシャーシ３０に対するベース部材５０の前後の固定位置の間（一対の支持部材４０の間）の領域に振動伝達部材７０を配設する構成であれば、振動体７２の振動によってベース部材５０自体を振動させやすくできる。

また、振動伝達部材７０及び振動体７２（プレート７１）はシャーシ３０と非接触の状態で配置されるので、振動体７２の振動が板状のシャーシ３０に伝達されることを抑制できる。これにより、振動体７２の振動がシャーシ３０側に分散されることや、振動体７２の振動で板状のシャーシ３０がスピーカの振動板のように振動することを抑制できる。よって、例えば、振動伝達部材７０や振動体７２（プレート７１）がシャーシ３０に接触して設けられる場合に比べ、振動体７２の振動を振動伝達部材７０を介して白鍵６１に効率よく伝達できると共に、板状のシャーシ３０の振動に起因するノイズの発生を抑制できる。

また、ベース部材５０は、防振部材（例えば、ゴム状弾性体）を介することなくシャーシ３０（支持部材４０）に固定されている。これにより、ベース部材５０の振動の節となる前後の両端側の部位をシャーシ３０に強固に固定できる。よって、シャーシ３０に強固に固定される前後の両端側の部位よりも比較的剛性が低いベース部材５０の前後方向中央部分（振動の腹となる部位）に振動伝達部材７０を設けることにより、ベース部材５０自体をより効果的に振動させることができる。よって、振動伝達部材７０を介してベース部材５０に伝達される振動体７２の振動を白鍵６１に効率良く伝達することができる。

この一方で、ベース部材５０の後端部分がシャーシ３０に強固に固定されているため、ベース部材５０の後端側で軸支される白鍵６１の後端部分は振動し難い構造となっている。また、ベース部材５０に伝達される振動が回転軸５２を介して白鍵６１の前端側の押鍵可能面（押鍵時に演奏者が振動を感じる面）に伝達される構成であると、その振動伝達経路が長くなり、白鍵６１の押鍵時に振動体７２の振動を感じ難くなる。なお、押鍵可能面とは、演奏者が押すことで鍵６０の回転が可能となる面であり、白鍵６１においては黒鍵６２（白鍵６１の上面から突出する部位）の後端よりも前方側に位置する上面が押鍵可能面に相当し、黒鍵６２においては白鍵６１の上面から突出する部位の上面が押鍵可能面に相当する。

これに対して本実施形態では、ベース部材５０に軸支されつつ白鍵６１に当接されるハンマー８０を備えるので、振動伝達部材７０からの振動がハンマー８０を介して白鍵６１の押鍵可能面（前端側）に伝達されやすくなっている。

即ち、ベース部材５０と、白鍵６１の回転軸５２とを通る振動伝達部材７０から白鍵６１の押鍵可能面までの振動伝達経路よりも、ベース部材５０と、ハンマー８０の回転軸５１と、ハンマー８０と、ハンマー８０及び突出部６１ａの当接位置とを通る振動伝達部材７０から白鍵６１の押鍵可能面までの振動伝達経路が短く形成される。

より具体的には、振動伝達部材７０と、ハンマー８０の回転軸５１と、ハンマー８０及び突出部６１ａの当接位置とのそれぞれは、白鍵６１の回転軸５２よりも前方側に位置しているので、振動伝達部材７０から白鍵６１の回転軸５２を介した白鍵６１の押鍵可能面までの振動伝達経路に比べ、ハンマー８０を介した場合の方が振動伝達部材７０から白鍵６１の押鍵可能面までの振動伝達経路を短く形成しやすい。

また、振動伝達部材７０は、白鍵６１の回転軸５２よりもハンマー８０の回転軸５１の近傍に設けられ、振動伝達部材７０から白鍵６１の回転軸５２までの振動伝達経路よりも、振動伝達部材７０からハンマー８０の回転軸５１までの振動伝達経路が短く形成される。これにより、ベース部材５０及びハンマー８０を介した白鍵６１の押鍵可能面までの振動伝達経路を短くできる。

ここで、ハンマー８０の回転に伴う押鍵感触は、ハンマー８０と白鍵６１（突出部６１ａ）との当接位置から回転軸５１までの長さ、回転軸５１からハンマー８０の後端までの長さ、若しくは、ハンマー８０の重量で調節が可能であるため、回転軸５１の配置に応じてハンマー８０の重量を調節すれば所望の押鍵感触を得ることができる。即ち、本実施形態では、振動伝達部材７０よりも前方側で白鍵６１（突出部６１ａ）とハンマー８０とが当接する構成を採用しているが、例えば、ハンマー８０の回転軸５１を振動伝達部材７０よりも後方側に配置した場合であっても、ハンマー８０の重量を増加させることで所望の押鍵感触を付与することは可能である。

しかしながら、ハンマー８０の回転軸５１を振動伝達部材７０よりも後方側に配置すると、振動伝達部材７０からハンマー８０の回転軸５１までの振動伝達経路が白鍵６１の後端側に迂回するため、その分、白鍵６１の押鍵可能面までの振動伝達経路が長くなる。

これに対して本実施形態では、前後方向において、ハンマー８０及び白鍵６１（突出部６１ａ）の当接位置と、振動伝達部材７０との間の領域にハンマー８０の回転軸５１が配置されている。これにより、振動伝達部材７０からハンマー８０を介した白鍵６１の押鍵可能面までの振動伝達経路が白鍵６１の後端側に迂回しないので、かかる振動伝達経路をより短く形成することができる。

このように、ハンマー８０を介した白鍵６１の押鍵可能面までの振動伝達経路を短くすることにより、振動体７２からベース部材５０に伝達される振動を、ベース部材５０及びハンマー８０を介して白鍵６１の押鍵可能面に効率よく伝達できる。

また、上述した通り、ベース部材５０の前後の両端部分がシャーシ３０に固定され（その固定部分の間の領域においてベース部材５０とシャーシ３０とが非接触とされ）、ベース部材５０の前後方向略中央部分で振動の振幅が最大となりやすくなっているが、本実施形態では、その振幅が最大となりやすい位置に振動伝達部材７０及びハンマー８０がそれぞれ配置される。

即ち、振動伝達部材７０と、ハンマー８０の回転軸５１と、ハンマー８０及び白鍵６１（突出部６１ａ）の当接位置とのそれぞれは、白鍵６１の回転軸５２よりも前方側であって、シャーシ３０に対するベース部材５０の前後の固定部分（一対の支持部材４０）の間の領域に配置されている。

これにより、ベース部材５０の振動の腹となる部分に振動体７２からの振動を伝達し、その振動をベース部材５０の腹の部分で増幅させると共に、その増幅された振動を回転軸５１を介してハンマー８０に伝達させることができる。ハンマー８０はベース部材５０の腹（比較的剛性の低い部位）に軸支されるので、ベース部材５０から伝達された振動によってハンマー８０自体も振動しやすい。そのハンマー８０の振動は、白鍵６１の回転軸５２よりも前方側に位置する突出部６１ａを介して白鍵６１の押鍵可能面に伝達されるので、振動体７２からベース部材５０に伝達された振動を、ベース部材５０及びハンマー８０を介して白鍵６１の押鍵可能面に効率よく伝達できる。

このように、振動伝達部材７０からベース部材５０に伝達された振動体７２の振動を白鍵６１の押鍵可能面に効率よく伝達できれば、振動体７２から左右方向で離れた位置に配置される白鍵６１が押鍵された場合でも、その白鍵６１を振動させやすくすることができる。よって、振動伝達部材７０に固定される１個の振動体７２の振動により、左右に並ぶ各鍵６０を振動させることができる。

次いで、図４（ａ）を参照して、鍵盤装置１の電気的構成について説明する。図４（ａ）は、鍵盤装置１の電気的構成を概略的に示すブロック図である。

図４（ａ）に示すように、鍵盤装置１は、鍵盤ユニット４の押鍵センサ９０で検出された押鍵情報に基づいて楽音信号を生成する音源装置１００を備えている。押鍵センサ９０で検出された押鍵情報には、鍵６０（図３参照）が押鍵された際の速度（加速度）の情報が含まれており、その速度が速いほど音源装置１００で生成される楽音信号のレベルが大きくなるように構成されている。

音源装置１００から出力される楽音信号は、アンプ１１０を介してスピーカ２０に出力される一方、音源装置１００から出力される楽音信号は信号加工部１２０及びアンプ１３０を介して振動体７２にも出力される。

即ち、振動体７２は、音源装置１００から出力される楽音信号に基づいて振動するように構成されている。音源装置１００が出力する楽音信号は、押鍵された鍵６０の音名に対応した基本周波数の信号であるため、押鍵された鍵６０が低音側のものであるほど低周波の信号となり、押鍵された鍵６０が高音側のものであるほど高周波の信号となる。なお、基本周波数とは、鍵６０の音名に対応する基音の周波数である。

信号加工部１２０は、音源装置１００から出力される楽音信号を加工するための電子回路あるいはＤＳＰなどの信号処理装置であり、音源装置１００から出力される楽音信号を減衰するローパスフィルタを備えている。

信号加工部１２０は、音源装置１００から出力される楽音信号の基本周波数が所定未満（本実施形態では、４４０Ｈｚ未満）である場合には、その楽音信号のレベルを減衰することなくアンプ１３０（振動体７２）に出力する一方、音源装置１００から出力される楽音信号の基本周波数が所定以上（本実施形態では、４４０Ｈｚ以上）である場合には、その楽音信号のレベルを減衰してアンプ１３０（振動体７２）に出力する。

よって、押鍵された鍵６０が所定より低音（４４０Ｈｚ未満の音名に対応するもの）である場合には、音源装置１００から出力される楽音信号に基づいて振動体７２を振動させる一方、押鍵された鍵６０が所定以上高音である（４４０Ｈｚ以上の音名に対応するものである）場合には、振動体７２が振動することを抑制できる。これにより、アコースティックピアノの演奏感に近づけることができるという効果が得られるが、この効果について図４（ｂ）を参照して説明する。

図４（ｂ）は、アコースティックピアノや鍵盤装置１の押鍵時に演奏者が感じる鍵振動の大きさを概略的に示すグラフである。なお、図４（ｂ）は、押鍵時に感じる鍵振動の大きさを各鍵毎にプロットしたものであり、縦軸は演奏者が感じる鍵振動の大きさを示し、横軸は押鍵された鍵６０の音名に対応する基本周波数（Ｈｚ）を示している。また、図４（ｂ）の破線で示すグラフがアコースティックピアノの鍵を押鍵した際に演奏者が感じる鍵振動の大きさを示したものであり、実線で示すグラフが鍵盤装置１の鍵６０を押鍵した際に演奏者が感じる鍵振動の大きさを示したものである。

図４（ｂ）に示すように、アコースティックピアノの鍵を単独で押鍵した場合、低音側の鍵が押鍵されると押鍵時に感じる振動が大きくなり、高音側の鍵が押鍵されると押鍵時に感じる振動が小さくなる（ほぼ無くなる）。

より具体的には、３２Ｈｚ以上１６５Ｈｚ未満の音名（Ｃ１～Ｅ３）に対応する鍵が押鍵された場合には、比較的強い振動が感じられ、１６５Ｈｚ以上３５０Ｈｚ未満の音名（Ｆ３～Ｆ４）に対応する鍵が押鍵された場合には、基本周波数が３２Ｈｚ以上１６５Ｈｚ未満の音名に対応する鍵が押鍵された場合に比べ、若干弱い中程度の振動が感じられる。

即ち、アコースティックピアノの鍵を押鍵した場合に演奏者が感じる振動は、基本周波数が３２Ｈｚ以上１６５Ｈｚ未満の音域においてピークを有しており、その音域よりも高音側の鍵が押鍵されるほど感じる振動が小さくなる。この一方で、押鍵された鍵が高音側になるにつれて徐々に（比例的に）感じる振動が小さくなるのではなく、基本周波数が３５０Ｈｚ以上４４０Ｈｚ未満の音名（Ｆ＃４～Ｇ＃４）に対応する鍵では押鍵時に感じる振動が急激に小さくなり、基本周波数が４４０Ｈｚ以上の音名（Ａ４以上）に対応する鍵になると押鍵時に感じる振動がほぼゼロになる。

これに対して本実施形態では、基本周波数が５５以上６６Ｈｚ未満の音名（Ａ１～Ｃ２）に対応する鍵６０が配置される領域において振動伝達部材７０に振動体７２（プレート７１）が固定され（図２参照）、音源装置１００から出力される楽音信号の基本周波数が４４０Ｈｚ以上である場合、即ち、基本周波数が４４０Ｈｚ以上の音名（Ａ４以上）に対応する鍵６０が押鍵された場合には、振動体７２の振動を抑制するように構成されている。

これにより、基本周波数が４４０Ｈｚ未満の音名に対応する鍵６０が押鍵された場合には、その押鍵された鍵６０を比較的大きく振動させることができる一方、基本周波数が４４０Ｈｚ以上の音名に対応する鍵６０が押鍵された場合には、演奏者が感じる振動をほぼゼロにすることができる。よって、アコースティックピアノの演奏感に近づけることができる。

また、４４０Ｈｚ未満の音名に対応する鍵６０と、４４０Ｈｚ以上の音名に対応する鍵６０とが同時に押鍵された場合には、４４０Ｈｚ未満の音名に対応する鍵６０の押鍵に基づく楽音信号で（即ち、４４０Ｈｚ未満の基本周波数で）振動体７２が振動する。この場合、振動伝達部材７０に沿って左右に伝達される振動は、基本周波数が低いほど減衰され難いため、４４０Ｈｚ未満の基本周波数での振動体７２の振動は、４４０Ｈｚ以上の高音域の鍵６０に振動伝達部材７０を介して伝達される。

即ち、振動伝達部材７０は、低音側の音域（例えば、３２Ｈｚ未満の音名（Ｂ０以下）に対応する鍵６０の配置領域）から高音側の音域（例えば、１０００Ｈｚ以上の音名（Ｃ６以上）に対応する鍵６０の配置領域）にわたってベース部材５０に固定（当接）されているので、低音側の鍵６０と高音側の鍵６０とが同時に押鍵された場合には、低音側の鍵６０の押鍵に基づく振動体７２の振動を、振動伝達部材７０を介して高音側の鍵６０にも伝達させることができる。よって、演奏者の両手に振動を感じさせることができるので、アコースティックピアノの演奏感により近づけることができる。

また、基本周波数が５５以上６６Ｈｚ未満の音名に対応する鍵６０の配置領域内で、振動伝達部材７０に１個の振動体７２（プレート７１）が固定される（振動伝達部材７０とプレート７１とが当接される）ので、アコースティックピアノで最も振動が感じられすい低音側の領域に振動体７２を配置し、その領域内に配置される鍵６０を効率よく振動させることができる。即ち、１個の振動体７２の振動によってアコースティックピアノの押鍵時の振動を模擬することができるので、製品コストを低減できる。

ここで、高音側の（例えば、４４０Ｈｚ以上の音名に対応する）鍵６０が単独で押鍵された場合に振動を感じ難くしつつ、低音側の（例えば、４４０Ｈｚ未満の音名に対応する）鍵６０と高音側の鍵６０とが同時に押鍵された場合に高音側の鍵６０でも振動を感じさせる方法として、音源装置１００とは別の信号生成部を振動体７２用に設け、低音側の鍵６０の押鍵時のみ（高音側の鍵６０の押鍵を無視して）、かかる信号生成部から振動体７２に信号を出力させることも可能である。しかしながら、そのような構成では、低音側または高音側のいずれの鍵６０が押鍵されたのかを判定する手段を設ける必要があると共に、振動体７２用の信号生成部を音源装置１００とは別に設ける必要があり、鍵盤装置１の製品コストが増大する。

これに対して、本実施形態では、音源装置１００（スピーカ２０で放音するための楽音信号を出力するもの）を利用して振動体７２を振動させているので、音源装置１００とは別の信号生成部を振動体７２用に設けることを不要にできる。更に、音源装置１００から出力される信号の基本周波数が鍵６０の音名毎に相違している点を利用することにより、信号加工部１２０にローパスフィルタを設けるだけで、高音側の鍵６０の押鍵時に振動体７２を振動させないようにすることができる。即ち、低音側または高音側のいずれの鍵６０が押鍵されたのかを判定する手段を不要にできる。よって、鍵盤装置１の製品コストを低減できる。

以上、上記実施形態に基づき説明をしたが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

上記実施形態では、鍵盤装置１が電子ピアノとして構成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、他の電子楽器（例えば、電子オルガン）においても上記実施形態の技術思想を適用できる。

上記実施形態では、複数のベース部材５０が左右方向に並べて設けられる場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、１部材からなるベース部材５０に各鍵６０（８８鍵）を支持させる構成でも良い。

上記実施形態では、ベース部材５０が１オクターブ分の鍵６０を支持する場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、ベース部材５０が１個の鍵６０を支持する（鍵６０毎にベース部材５０を設ける）構成でも良い。

上記実施形態では、ベース部材５０に対して鍵６０（白鍵６１）が回転軸（回転軸５２）回りに回転可能に支持される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、ベース部材５０に対して鍵６０がヒンジ（板状の部材）を介して連結され、そのヒンジの弾性変形によって鍵６０が変位（回転）する構成でも良い。

上記実施形態では、ベース部材５０に対して鍵６０（白鍵６１）の後端側が軸支される場合を説明したが、鍵（白鍵６１）の突出部（突出部６１ａ）よりも後方側であれば、鍵の軸支位置は適宜設定できる。よって、例えば、鍵６０の前後方向略中央部分をベース部材５０に軸支する構成でも良い。

上記実施形態では、ベース部材５０の前後の両端側（２点）がシャーシ３０に固定される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、ベース部材５０のシャーシ３０に対する固定位置は、１個所（ベース部材５０の全体がシャーシ３０に接触する構成）でも良く、３個所以上でも良い。シャーシ３０に対するベース部材５０の固定位置が少なくとも２個所以上ある構成であれば、その固定個所の間の領域（ベース部材５０の振動の腹となる部位）に振動伝達部材７０を固定することが好ましい。これにより、振動体７２の振動をベース部材５０で増幅させることができる。

上記実施形態では、ベース部材５０が支持部材４０を介してシャーシ３０に固定される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、一対の支持部材４０を省略し、ベース部材５０をシャーシ３０に直接固定しても良い。

上記実施形態では、最も低音側に位置するベース部材５０の低音側の端部から最も高音側に位置するベース部材５０の高音側の端部にわたって振動伝達部材７０が固定される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、振動伝達部材７０を高音側の一部の領域で非形成とし、低音側の領域のみに振動伝達部材７０を設ける構成でも良い。この場合には、基本周波数が４４０Ｈｚ未満の音域に対応する鍵６０の配置領域のみにおいて、ベース部材５０に振動伝達部材７０が当接されるように配置することが好ましい。これにより、振動体７２の振動が振動伝達部材７０を介して高音側の（基本周波数が４４０Ｈｚ以上の音域に対応する）鍵６０に伝達されることをより効果的に抑制できる。

上記実施形態では、ベース部材５０に対する振動伝達部材７０の固定方法（当接位置）の詳細な説明を省略したが、少なくとも複数のベース部材５０のそれぞれに振動伝達部材７０が当接している（ベース部材５０に支持される鍵６０に振動を伝達できる）構成であれば、ベース部材５０に対する振動伝達部材７０の固定はねじによる締結や接着剤による接着等、適宜設定できる。また、その固定によるベース部材５０と振動伝達部材７０との当接位置は左右方向で連続していても断続的であっても良い。

上記実施形態では、振動伝達部材７０がベース部材５０の下面に固定される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、振動伝達部材７０（プレート７１や振動体７２）がシャーシ３０と非接触とされる位置であれば、ベース部材５０に対する振動伝達部材７０の固定位置は適宜設定できる。よって、例えば、ベース部材５０の後面、前面、若しくは、上面（ベース部材５０と鍵６０との間の領域）に振動伝達部材７０を固定しても良い。

上記実施形態では、振動伝達部材７０がベース部材５０の前後方向略中央部分に固定される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、ベース部材５０の前後方向中央よりも前方側や後方側に振動伝達部材７０を固定する構成でも良い。

上記実施形態では、振動伝達部材７０が金属製である場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、少なくともベース部材５０よりも剛性の高いものであれば金属以外の材料（例えば、ベース部材５０よりも剛性の高い樹脂材料や、樹脂材料に金属材料をインサート成形したもの）を用いてベース部材５０を形成しても良い。

上記実施形態では、振動伝達部材７０が左右方向に長い棒状に形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、シャーシ３０のような左右方向に長い板状に振動伝達部材７０を形成しても良い。この場合には、少なくともシャーシ３０（ベース部材５０）よりも前後方向寸法が短い板状に振動伝達部材７０を形成することにより、シャーシ３０に振動体７２を固定する場合に比べ、振動体７２の振動で振動伝達部材７０が振動板のように振動することを抑制できる。

上記実施形態では、振動伝達部材７０が左右方向に沿った直線状に形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、複数の鍵６０の配設領域にわたって振動伝達部材７０がベース部材５０に当接される構成であれば、振動伝達部材７０の形状は限定されない。よって、例えば、左右に延びる振動伝達部材７０の一部が前後に屈曲（湾曲）する構成でも良い。

上記実施形態では、振動伝達部材７０が断面コ字状（Ｃ形）に形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、角柱や円柱状に振動伝達部材７０を形成しても良く、中実や中空状に振動伝達部材７０を形成しても良い。

上記実施形態では、振動伝達部材７０に１個の振動体７２が固定される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、振動伝達部材７０に複数の振動体７２を固定する構成でも良い。

上記実施形態では、振動体７２がプレート７１を介して振動伝達部材７０に支持される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、振動体７２を振動伝達部材７０に直接固定する構成でも良い。

上記実施形態では、基本周波数が５５以上６６Ｈｚ未満の音名に対応する鍵６０が配置される領域において振動伝達部材７０に振動体７２（プレート７１）が固定される場合を説明した。かかる範囲に限られるものではないが、基本周波数が３２Ｈｚ以上１６５Ｈｚ未満の音名に対応する鍵６０が配置される領域において、振動伝達部材７０に振動体７２（プレート７１）を固定することが好ましい。

即ち、基本周波数が３２Ｈｚ未満や１６５Ｈｚ以上の音名に対応する鍵６０の配置領域で振動伝達部材７０に振動体７２（プレート７１）が固定される構成であると、振動体７２（プレート７１）の固定位置がアコースティックピアノにおいて最も振動が感じられる領域（振動のピーク）から遠ざかるため、１個の振動体７２でアコースティックピアノの演奏感（図４（ｂ）に示す押鍵時に感じる振動の分布）を模擬することが困難となる。これに対して、基本周波数が３２Ｈｚ以上１６５Ｈｚ未満の音名に対応する鍵６０が配置される領域内で振動伝達部材７０に振動体７２（プレート７１）を固定する（振動伝達部材７０とプレート７１とを当接させる）ことにより、１個の振動体７２でアコースティックピアノの演奏感に近づけることができる。

上記実施形態では、音源装置１００の楽音信号に基づいて振動体７２を振動させる場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、音源装置１００とは別の信号生成部を振動体７２用に設け、基本周波数が４４０Ｈｚ未満の音域に対応する鍵６０の押鍵時のみ（４４０Ｈｚ以上の音域に対応する鍵６０の押鍵は無視して）信号生成部から振動体７２に信号を出力することで振動体７２を振動させる構成でも良い。

上記実施形態では、押鍵された鍵６０毎に異なる基本周波数で振動体７２を振動させる場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、押鍵された鍵６０の音域に関わらず、常に一定の基本周波数で振動体７２を振動させる構成でも良い。

上記実施形態では、ハンマー８０の回転軸５１よりも前方側でハンマー８０と鍵６０（白鍵６１の突出部６１ａ）とが当接される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、ハンマー８０の回転軸５１よりも後方側でハンマー８０と鍵６０とが当接される構成、即ち、上記実施形態におけるハンマー８０の向きを前後逆向きにしても良い。

上記実施形態では、ベース部材５０に鍵６０及びハンマー８０が軸支され、そのハンマー８０に鍵６０が当接されることで押鍵感触が付与される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、ハンマー８０を省略しても良い。ハンマー８０を省略する場合には、ハンマー８０に替えて弾性部材（例えば、コイルスプリングや板バネ）によって鍵６０に押鍵感触を付与する（鍵６０を初期位置に復帰させる）構成でも良い。この場合には、かかる弾性部材を鍵６０の回転軸よりも前方側（振動伝達部材７０の近傍）に配置することにより、振動伝達部材７０からの振動を弾性部材を介して鍵６０の押鍵可能面に効率よく伝達できる。

１ 鍵盤装置
３０ シャーシ
５０ ベース部材
６０ 鍵
７０ 振動伝達部材
７１ プレート
７２ 振動体
８０ ハンマー
１００ 音源装置
１２０ 信号加工部（減衰手段）

Claims (14)

1. スケール方向に並べて設けられる複数の鍵と、それら複数の鍵を支持するベース部材と、そのベース部材よりも剛性が高く形成され、前記スケール方向における複数の前記鍵の配置領域にわたって前記ベース部材に当接される振動伝達部材と、その振動伝達部材に固定され、前記鍵が押鍵されたことに基づいて振動する振動体と、を備えることを特徴とする鍵盤装置。
2. 前記ベース部材を支持するシャーシを備え、
   前記振動伝達部材および前記振動体は、前記シャーシと非接触とされることを特徴とする請求項１記載の鍵盤装置。
3. 前記ベース部材は、前後方向で所定間隔を隔てた第１位置および第２位置の少なくとも２個所で前記シャーシに固定され、前記第１位置および前記第２位置の間の領域において前記ベース部材と前記シャーシとが非接触とされ、
   前記振動伝達部材は、前記第１位置および前記第２位置の間の領域で前記ベース部材に固定されることを特徴とする請求項２記載の鍵盤装置。
4. 前記振動伝達部材は、前記第１位置および前記第２位置の間の略中間位置で前記ベース部材に固定されることを特徴とする請求項３記載の鍵盤装置。
5. 前記振動伝達部材は、その上下方向寸法および前後方向法寸法のそれぞれが前記ベース部材よりも小さく設定されることで前記スケール方向に長い長尺状に形成されることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の鍵盤装置。
6. 前記振動伝達部材に片持ち状態で固定されるプレートを備え、
   前記振動体は、前記プレートと前記振動伝達部材との固定位置から離れた位置で前記プレートに固定されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の鍵盤装置。
7. 前記ベース部材に軸支されつつ前記鍵に当接され、前記鍵の押鍵に伴って回転するハンマーを備え、
   前記ベース部材と、前記ベース部材および前記鍵の後端側の接続位置とを通る前記振動伝達部材から前記鍵の前端側までの振動伝達経路よりも、前記ベース部材と、前記ベース部材に対する前記ハンマーの軸支位置と、前記ハンマーと、前記ハンマー及び前記鍵の当接位置とを通る前記振動伝達部材から前記鍵の前端側までの振動伝達経路が短く設定されることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の鍵盤装置。
8. 前記振動伝達部材と、前記ベース部材に対する前記ハンマーの軸支位置と、前記ハンマー及び前記鍵の当接位置とのそれぞれは、前記ベース部材および前記鍵の後端側の接続位置よりも前記鍵の前端側に設けられることを特徴とする請求項７記載の鍵盤装置。
9. 前記ベース部材を支持するシャーシを備え、
   前記ベース部材は、前後方向で所定間隔を隔てた第１位置および第２位置の少なくとも２個所で前記シャーシに固定され、前記第１位置および前記第２位置の間の領域において前記ベース部材と前記シャーシとが非接触とされ、
   前記振動伝達部材と、前記ベース部材に対する前記ハンマーの軸支位置と、前記ハンマー及び前記鍵の当接位置とのそれぞれは、前記第１位置および前記第２位置の間の領域に配置されることを特徴とする請求項８記載の鍵盤装置。
10. 前記振動伝達部材は、前記ベース部材および前記鍵の後端側の接続位置よりも、前記ベース部材に対する前記ハンマーの軸支位置の近傍に設けられることを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載の鍵盤装置。
11. 前記ベース部材は、前記スケール方向に複数並べて設けられ、
    前記振動伝達部材は、複数の前記ベース部材どうしを連結することを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の鍵盤装置。
12. 押鍵された前記鍵の音域に応じた基本周波数の信号を出力する音源装置と、その音源装置から出力される前記信号のうちの所定以上の周波数の信号を減衰させて前記振動体に出力する減衰手段と、を備え、
    前記振動伝達部材は、基本周波数が３２Ｈｚ未満の音域に対応する前記鍵の配置領域から１０００Ｈｚ以上の音域に対応する前記鍵の配置領域にわたって前記ベース部材に当接され、
    前記振動体は、基本周波数が１６５Ｈｚ未満の音域に対応する前記鍵の配置領域において前記振動伝達部材に固定されることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の鍵盤装置。
13. 前記振動体は、基本周波数が３２Ｈｚ以上の音域に対応する前記鍵の配置領域において前記振動伝達部材に１個が固定されることを特徴とする請求項１２記載の鍵盤装置。
14. 前記振動伝達部材は、基本周波数が４４０Ｈｚ未満の音域に対応する前記鍵の配置領域のみにおいて前記ベース部材に当接されることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の鍵盤装置。

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