JPH02118598A

JPH02118598A - 電子楽器

Info

Publication number: JPH02118598A
Application number: JP63271834A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Usa; 聡史宇佐
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1988-10-27
Filing date: 1988-10-27
Publication date: 1990-05-02
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: JP2808617B2; US5054361A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［ａ）産業上の利用分野この発明は、演奏中に振動の伝わってくる電子楽器に関
する。

山）従来の技術楽器を大別すると、電子楽器と自然楽器とに分けること
ができる。両者の主な違いは音源にある。すなわち、電
子楽器の音源は電子回路で構成されるが、自然楽器の音
源は弦やリード等の振動体である。例えば、ピアノやギ
ターでは弦の振動が音源となり、クラリネットなどの木
管楽器ではリードの振動が音源となり、トランペットな
どの金管楽器では唇の振動が音源となっている。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題上記のように電子楽器と自然楽器とでは音源に本質的な
相違を有するが、この相違のために電子楽器では演奏中
に自然楽器のような振動感を得ることができず、演奏し
ていても自分で弾いている感じがしないという不都合が
ある。もとより演奏者にとっては、スピーカーから演奏
音が聞こえてくることとは別に、指先や唇に振動感を得
た方が演奏を行う上においてより好ましい。しかし、自
然楽器ではこのような振動感を得ることができるが、電
子楽器ではこの振動感を得ることができない。この原因
は、電子°楽器の音源が機械的な振動を発することのな
い電子回路で構成されているからである。さらに、音源
、スピーカーを具備しない演奏情報入力装置からなる電
子楽器では、外部装置としてサウンドシステムを付けな
い限り信号の流れが、人間−人力装置＝（外部）メモリ
（又は他の電子楽器）という方向に一方通行であり、耳
への演奏音のフィードバックが全くないために演奏実感
を得ることがさらに困難となってくる。

このように、従来の電子楽器では、自分で演奏している
実感に乏しく、弾きごたえや吹きごたえが十分でない欠
点があった。

この発明の目的は、電子楽器本体の適所に振動体を設け
ることにより、演奏に応じて振動感を得ることのできる
電子楽器を提供することにある。

（ｄ）課題を解決するための手段この発明に係る電子楽器では、電子楽器本体の適所に設
けた振動体と、１！盤などの操作により生成される演奏
信号に基づいて前記振動体を駆動する振動体駆動手段と
、を備えている。

（ｅ）作用この発明の電子楽器では、鍵盤などの操作により演奏信
号が生成されると、その演奏信号に基づいて電子楽器本
体の適所に設けられている振動体が駆動される。すると
、その振動体により電子楽器本体が微妙に振動し、人間
がその振動を指先などから感じることができる。このた
め、スピーカーのない電子楽器では演奏者に対する振動
のフィードバック系を形成することができ、スピーカー
のある電子楽器では、演奏者に対する音のフィードバッ
ク系と振動のフィードバック系の二つのフィードバック
系を形成することができる。このため、演奏者にとって
は、自分で演奏しているという実感を持つことができ、
弾きごたえや吹きごたえのあるものとなる。

（ｆ）実施例第１図はこの発明の実施例である電子ピアノの概念図を
示している。鍵盤１の下方には振動板２が配置されてい
る。この振動板２は鍵盤１の下方全体を覆う一枚の薄い
金属板からなり、その左右両端の適所には、上記振動板
２を振動させるに十分な駆動力を有するドライバ３が取
り付けられている。このドライバ３は、例えば第２図に
示すように、スピーカーに設けられているボイスコイル
に偵た構成を有している。すなわち、中央部に上下動自
在に支持されているボビン３４にコイル３２が巻回され
ているとともに、その外側にマグネット３０とヨーク３
１とが配置されている。なお、スピーカーのコーン紙に
代えてウェイト３３をボビン３４の上部に取り付けてい
る。このような構造のドライバ３に交流の駆動信号を与
えると、ウェイト３３゛と固定部材３５とが相対的に振
動する。したがって、ウェイト３３または固定部材３５
を振動板２に取り付けてドライバ３を演奏信号により駆
動すると、演奏信号に応じて振動板２が振動する。一方
、押鍵されたキーは、その下面が振動板２に当たるため
に、押鍵時に振動板３が振動していると、押鍵したキー
を通じて指先から振動が伝わってくる。

上記鍵盤１は、その中の任意のキーが押鍵されたときに
、押鍵されたキーのキーコードを音源回路４に出力する
。この音源回路４は、上記キーコードに対応した楽音信
号を形成する。そして、鍵盤１の連続的な操作により、
音源４の出力には上記楽音信号が連続する演奏信号とし
て表れ、この演奏信号がアンプ５を通過してスピーカー
６から出力される。また、この演奏信号はアンプ７を通
過して上記ドライバ３に出力される。したがってドライ
バ３は演奏信号により駆動される。

以上の構成によって、鍵盤１で演奏操作を行うと、スピ
ーカー６から演奏音が聞こえてくるとともに、演奏操作
により生成される演奏信号に基づいて振動板２が振動す
るから、押鍵したキーより指先に振動感を得ることがで
きる。

第３図（Ａ）、（Ｂ）は各々上記振動板２の例を示して
いる。同図（Ａ）は、第１図のように鍵盤１の下方全体
に対向するように配置した振動板を示し、同図（Ｂ）は
、鍵盤１全体を音域側に４つの区域に分け、それぞれの
区域に振動板２を配置するとともに、それらの振動板を
！！１１の下方全体に対向するように配置した一枚の振
動フレームに取りつけた例を示している。振動板２を同
図（Ｂ）に示すように配置する場合には、４つの振動板
それぞれにドライバ３を取り付ける。そして、押鍵され
たキーの下方に位置する振動板を駆動する。

第４図は上記電子ピアノの制御部のブロック図である。

鍵盤１の各キーは第５図に示す構成を有している。すな
わち、鍵盤１０の下方には２つのスイッチＳＷＩとＳＷ
２が配置され、押鍵することによって最初にスイッチＳ
ＷＩがオンし、続いてスイッチＳＷ２がオンするように
なっている。

各スイッチＳＷＩ、ＳＷ２の出力は押鍵検出回路１１と
キータッチ検出回路１２に導かれる。押鍵検出回路１１
はこれらのスイッチ出力を見ることによって押鍵された
キーを判定し、そのキーに対応するキーコードＫＣと、
押鍵されている状態を表すキーオン信号ＫＯＮを出力す
る。また、キータッチ検出回路１２は、上記スイッチＳ
ＷＩがオンしてからスイッチＳＷ２がオンするまでの時
間を計数し、その計数値から押鍵速度、すなわち押鍵の
強さ、を検出してキータッチ情報として出力する。

上記押鍵検出回路１１から出力されたキーコードＫＣと
キーオン信号ＫＯＮは、発音チャンネル割当回路１３に
入力し、この回路で発音チャンネルの割り当てを行う。

もちろん、この発音チャンネル割当回路１３に、公知の
トランケート処理回路を含ませることもできる。

前記発音チャンネル割当回路１３からは、割当られた発
音チャンネル毎にキーコードＫＣとキーオン信号ＫＯＮ
が時分割で音源回路１４、キータッチ検出回路１２、お
よび制御回路１５に送出される。音源回路１４は波形メ
モリを含む楽音波形発生回路と、この楽音波形発生回路
が発生する楽音波形の周波数を決定する位相データを発
生する位相データ発生回路を含む。位相データ発生回路
は、発音チャンネル割当回路１３から出力される情報の
中のキーコードＫＣに対応して位相データを発生する。

また、この音源回路１４内の楽音波形発生回路には前記
キータッチ検出回路１２で検出されるキータッチ情報が
入力され、また音色選択回路１６から音色情報が入力す
る。この楽音波形発生回路では、上記位相データ発生回
路で発生した位相データに従って波形メモリから楽音デ
ータを読み出し、さらにその楽音データに対してキータ
ッチ情報と音色情報によって振幅変調を行い、後段のＤ
／Ａ変換器１７に出力する。

Ｄ／Ａ変換された信号は、演奏信号としてサウンドシス
テム１８に送出され、ここで楽音とし音響出力される。

なお、発音チャンネル割当回路１３からは割当られた発
音チャンネル毎に時分割で押鍵情報（キーコードＫＣと
キーオン信号ＫＯＮ）が出力されるために、音源回路１
４においても上記の処理が時分割で行われる。

一方、上記制御回路１５には、前記キータッチ検出回路
１２からキータッチ情報が、また、発音チャンネル割当
回路１３から押鍵情報が入力し、さらに音色選択回路１
６から音色情報が入力する。制御回路１５ではこれらの
情報に基づいて、後述のフィルタに対する制御信号を形
成する。

前記Ｄ／Ａ変換器１７から出力される演奏信号は、サウ
ンドシステム１８に送出されるとともに、バッファ１９
を通過して、例えばローパスフィルタＬＰＦからなるフ
ィルタ２０に送出される。

演奏信号はこのフィルタ２０によって例えば高域分が除
去され、後段の電力増幅回路２１へ出力され、ここで適
当な大きさの振動板駆動信号に変換されて振動体２を駆
動するドライバ３に送出される。前記フィルタ２０は、
前記制御回路１５の出力によってフィルタ量の制御を受
けるが、この制御方法は、押鍵位置やキータッチまたは
音色によって指先に伝わる振動感が異なってくるように
フィルタの遮断周波数を変えるようにする。例えば押鍵
位置が高域であれば、それに応じてフィルタの遮断周波
数を高域にシフトして、通過周波数帯域を広くする。フ
ィルタ２０を通過した信号は電力増幅回路２１でドライ
バ３を駆動するに十分な信号に変換される。そしてドラ
イバ３を通じて振動板２を振動させる。

第６図は第３図（Ｂ）に示すように振動板２を４個に分
け、それぞれ個別のドライバで駆動する場合の制御部の
ブロック図である。構成において第４図に示す制御部と
相違する点は、４個の振動板２に対応して、それぞれ独
立したフィルタと電力増幅回路およびドライバを設けた
点である。第７図は鍵盤および振動板の位置とフィルタ
特性との対比を示している。フィルタ２０（Ｆｌ）は低
域の音を通過させ、フィルタ２２（Ｆ２）は低域から中
域にかけての音を通過させる。フィルタ２３（Ｆ３）は
中域から高域にかけての音を通過させ、フィルタＦ４は
高域の音を通過させる。したがって、鍵盤の低域のキー
が押鍵されたときには、ちょうどその下方に位置する振
動板２（図の一番左側の振動板）が振動し、高域のキー
が押鍵されたときには、ちょうどその下方に位置する振
動板２（図の一番右側の振動板）が振動する。また、低
域から中域にかけてのキーが押鍵されたときにはその下
方に位置する振動板２（図の左側から２番目の振動板）
が振動し、中域から高域にかけてのキーが押鍵されたと
きには、その下方に位置する振動板２（図の右側から２
番目の振動板）が振動する。したがって、例えば図の一
番左側の振動板２が振動したときには振動フレーム８の
左側端部が最も強く振動するから、その付近で押鍵して
いるキーから強い振動感が得られる。制御部１５は、押
鍵されたときのキータッチや選択されている音色、さら
に押鍵されているキーのキーコードに応じてこれらのフ
ィルタの遮断周波数を微妙に制御する。このフィルタの
微妙な制御によって第４図に示す装置よりも、より一層
実際のピアに近い自然な振動感を得ることが可能になる
。

第８図はこの発明の他の実施例を示している。

構成において第４図に示す装置と相違する点は、アナロ
グのフィルタ２０に代えてデジタルフィルタ３０を設け
た点である。すなわち、この実施例では、フィルタ処理
をＤ／Ａ変換する前に行うようにしている。また、本実
施例では、音源回路１４から出力されるデータを８ビツ
ト長とし、そのうちデジタルフィルタ３０に送出される
データを上位６〜８ビツトの３ビツト長にしている。ド
ライノＸ′３に送出する信号成分は、振幅情報のうち大
雑把な分だけでよいと考えられるために、デジタルフィ
ルタ３０に与える情報としてはこの程度のもので十分で
ある。なお、本実施例のようにフィルタ処理をデジタル
フィルタによって行うことにより、制御部１５でのフィ
ルタ制御をよりきめ細かなものにすることができる。

第９図はこの発明のさらに他の実施例を示している。こ
の実施例では、デジタル音源またはアナログ音源４０を
設け、この音源によってドライバ３を駆動するようにし
ている。第４図および第８図に示す装置では、演奏信号
によって直接ドライバ３を駆動してるが、本実施例では
演奏信号に基づいてデジタル音源またはアナログ音源４
０を駆動し、この音源によってドライバ３を駆動するも
のである。音源としてデジタル音源を使用する場合には
、実際のピアノの鍵盤に生ずる振動の波形をピックアッ
プして記憶しであるメモリを用いる。すなわち、実際の
ピアノの各キーを押鍵したときの鍵盤の振動をセンサで
検出し、その振動情報をメモリに記憶しておく。この場
合、振動板として第１図（Ｂ）に示すように複数個使用
する場合には、複数箇所の振動情報をそれぞれ記憶して
おく。そしてこのメモ刃を音源として用い、押鍵された
キーに対応する振動情報を読み出してドライバ３を駆動
する。また、音源としてアナログ音源を使用する場合に
は、実際のピアノの振動と同じような振動となるように
オシレータの波形の種類およびそれらの組み合わせを予
め選択しておく。

波形としてはサイン波や三角波、さらに方形波やパルス
などを使用することができる。

以上のようにデジタル音源やアナログ音源によってドラ
イバ３を駆動するようにすれば、音源を適切なものにす
ることによって、第４図および第８図に示す装置に比較
して実際のピアノにより一層近似した振動感を得ること
が可能になる。

振動板の取付位置とその駆動方法には、さらに応用が考
えられる。例えば、第１０図に示すように、振動板２を
鍵盤１の左右に配置し、これらの２つの振動板２をス・
テレオ信号で駆動することもできる。また、この発明は
上記の電子ピアノに限らず、他の電子楽器にも適用する
ことができる。

第１１図（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれショルダー型ＭＩ
ＤＩ型コントローラ、ＭＩＤＩウィンドコントローラ、
エレキギター、ギター型ＭＩＤＩコントローラにこの発
明を適用した例を示している、なお、同図（Ｂ）に示す
ような電子楽器に使用する小型の振動体としては、圧電
素子などが適当である。

（ｇ）発明の効果以上のようにこの発明によれば、演奏操作に応じて電子
楽器本体が微妙に振動するために、演奏者はその振動を
指先や唇から感じることができる。このため、演奏者に
とっては自分で演奏しているという実感を持つことがで
き、弾きごたえや吹きごたえのあるものとなる。

の構成例をそれぞれ示している。また、第１０図は振動
板の他の配置例およびその駆動方法を示し、第１１図（
Ａ）〜（Ｄ）は各種電子楽器に本発刈明を適応した例を示している。

１−鍵盤、２−振動板、３−ドライバ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電子楽器本体の適所に設けた振動体と、鍵盤など
の操作により生成される演奏信号に基づいて前記振動体
を駆動する振動体駆動手段と、を有することを特徴とす
る電子楽器。