JPH02293796A - 鍵盤装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電子オルガン，電子ピアノ，携帯用鍵盤電
子楽器，各種キーボード等に使用される鍵盤装置に関し
、特に演奏者の感情表現による微妙な鍵操作を正確に演
奏楽音に現わせるようにする手段を備えた鍵盤装置に関
する。

〔発明の概要〕

この発明は、押鍵操作による鍵の鍵支持部材に対する変
位量に対応してインダクタンス変化を発生させ、そのイ
ンダクタンスの変化量に対応して楽音制御パラメータを
変化させる鍵盤装置において、押鍵操作によってインダ
クタンス変化誘発手段と第１のインダクタンス変化検出
手段との対向面積が変化し、第２のインダクタンス変化
検出手段との対向間隔が変化するようにして、その各イ
ンダクタンス変化量の検出信号により楽音に異なる変化
を与えることによって、感情表現をよりリアルに且つ豊
かにできるようにしたものである。

〔従来の技術〕

電子オルガン等の電子楽器は、基本的には押鍵によるキ
ースイッチの開閉によって発音を制御するようになって
いたが、それだけでは発音特竹が単調で、ピアノのよう
な演奏省の感情を表現した演奏ができない。

そこで、押鍵時の力の相違によって発音特性に変化を与
えて感情表現を可能にするため、いオ）ゆるタッチレス
ポンス機能を持たせる技術が種々開発されている。

このタッチレスポンス機能は、押鍵時の立上り及び押鍵
後の音の持続状態における演奏者の指の動きに応じて、
発生する楽音の音量，音高，音色等を制御してタッチコ
ントロールをかけることである。

このようなタッチレスポンス機能を付加するために、例
えば実開昭５８−４２８９０号公報に見られるように、
各鍵にインダクタンス変化誘発手段として金属板を取り
付け、それに対向して鍵支持部材側にインダクタンス変
化検出手段としてコイルを配設して、押鍵操作によって
そのコイルのインダクタンスを変化させ、その変化をタ
ッチ出力として取り出して楽音を制御し得るようにした
鍵タッチセンサを備えた鍵盤装置がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の鍵タッチセンサは、金
属板が押鍵につれてコイルに対向しつつ接近する構成で
あるため、押鍵ストローク対電気的出力との関係は高次
曲線となり、鍵の押し始めの微妙な指からの入力情報が
その領域の変化率が小さいため検出しにくいという欠点
がある。

このため上述した従来技術によれば、最も変化率の大き
い鍵の押し終りの変化率を検出して押鍵速度情報として
出力することになる。

そこで、もし鍵の押し始めの情報も押し終りの情報も検
出するには入出力特性をほぼ］次曲線（直線）に変換す
る必要があり，その構成が複雑になるという欠点がある
。

さらに、上述した従来技術の鍵タッチセンサは、各鍵に
ついてセンサ部は各々」つであり、その検出信号によっ
て感情を注入しようとする楽音制御パラメータは単一で
、かつイニシャルレヌボンスのみであるため、感情表現
に乏しいという問題があった。

また、実公昭５４−２０９９０号公報，実開昭６０−１
２５６９５号公報等に見られるように、押鍵信号と押鍵
後のアフタコン１〜ロール信号とを別に出力するように
したものもあるが、各鍵毎にはアフタコントロール信号
が得られないばかりか、構成が複雑であった。さらに、
これらを発展させて各鍵毎にアフタコントロール信号が
得られるようにすると、ますます構成が複雑になってし
まうという問題があった。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであり、タッチセンサとして上述のようなインダク
タンス変化誘発手段とインダクタンス変化検出手段を備
えた鍵盤装置において、指→タッチセンサ→楽音制御パ
ラメータの情報伝達系路の中で、演奏者の感情表現をよ
りリアルにかつ豊かにするため、鍵の押し始め（鍵に指
が触れて沈み始めた瞬間）から鍵の押し終り、さらには
その後のアフタコントロールの領域にわたり検出するの
に無理なく、確実に鍵を通じて演奏者の意思を楽音シス
テムに伝えることができる鍵盤装置を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は上記の目的を達成するため、次の２つの特徴
を備えている。

まず第１に、各鍵それぞれにイニシャルタッチセンサと
して押鍵スｉ一ロークに対しリニアに出力信号を出す第
１のセンシング手段を備えている。

第２に、各鍵それぞれにアフタタッチセンサとして第２
のセンシング手段を備えている。

そして、さらにその具体的構造の特徴として、この発明
は複数の鍵とそれを移動可能に支持する鍵支持部材とか
らなり、その各鍵と鍵支持部材のいずれか一方にインダ
クタンス変化誘発手段を，他方にインダクタンス変化検
出手段をそれぞれ対応させて設け、押鍵操作による上記
鍵の鍵支持部材に対する変位量に対応してインダクタン
ス変化検出手段がインダクタンスの変化量を検出し、そ
のインダクタンスの変化量に対応して楽音制御パラメー
タを変化させる鍵盤装置において、上記インダクタンス
変化検出手段がそれぞれ面コイルパターンからなり、押
鍵操作に対応してインダクタンス変化誘発手段との対向
面積が変化するように各鍵もしくは鍵支持部材に配設さ
れた第１のインダクタンス変化検出手段と、押鍵操作に
対応してインダクタンス変化誘発手段との対向間隔が変
化するように各鍵もしくは鍵支持部材に配設された第２
のインダクタンス変化検出手段とによって構成されたも
のである。

そして、この鍵盤装置のインダクタンス変化誘発手段を
、押鍵方向に平行な面と押鍵方向に直交する面とを有す
る金属製部材とし、インダクタンス変化検出手段の各面
コイルパターンを、インダクタンス変化誘発手段に対応
して設けられた絶縁性部材の上記金属製部材の各面と対
向する各面に形成するとよい。

〔作　用〕

この発明による鍵盤装置は、各鍵毎に押鍵操作によって
インダクタンス変化，誘発手段と第１のインダクタンス
変化検出手段との対向面積が変化することにより、鍵操
作ストロークに対して略直線的に変化するインダクタン
スに応じた第１の検出信号と、インダクタンス変化誘発
手段と第２のインダクタンス変化検出手段との対向間隔
が変化することにより、鍵操作ストロークに対して２次
曲線的に変化するインダクタンスに応じた第２の検出信
号（アフタコントロール信号）とが得られる。

したがって、これらの各検出信号を用いて楽音制御パラ
メータを変化させて、イニシャル制御とアフタ制御等を
行なうことができる。

この場合、同一種類の楽音制御パラメータの数値をイニ
シャルとアフタとに使い分けてもよい。

例えば、パラメータを「音量」にするとイニシャルとア
フタとでそれぞれ音量コントロール（アフタトレモロ効
果含む）が可能となる。

また、異なる種類の楽音制御パラメータの数値をイニシ
ャルとアフタとに使い分けてもよい。

例えば、イニシャルで音量，アフタでピッチを制御する
ようにすれば、音量のダツチコントロールと共にその楽
音にビブラートを付加することもできる。

なお、楽音制御パラメータは上述の例に限定されるもの
ではない。

しかも、第１，第２のインダクタンス変化検出手段はい
ずれも面コイルパターンからなるので、構成が簡単であ
る。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照してこの発明の実施例を説明する
。

簸よ失凰孤 第１図乃至第３図によって、この発明の第１実施例であ
る電子オルガン等に使用される鍵盤装置の構造を説明す
る。

第１図はその鍵盤機構の一部破断した側断面図、第２図
はその分解斜視図である。

１は白鍵であり、例えば合成樹脂によって一体に成形さ
れ、後端部の下面に係合突部１ａを設け、押鍵部付近の
下面にＬ字形のストツパ片１ｂを突設し、そのすぐ後方
に下面を開放した中空状の鍵ガイド部材保持部１ｃ設け
ている。

なお、１′は黒鍵であるが、これも押鍵部が手前に延び
ずに上方に突出している以外は白鍵１と略同様に構成さ
れているので、以下の説明では、特に区別する必要がな
い場合はこれらを総称して鍵１という。

一方、２は鍵支持部材である鍵盤フレーム（以下単にｒ
フレーム」という）であり、鉄板等によって各鍵に対し
て一体に折り曲げ形成され、鍵１の係合突部１ａ及びス
トツパ片１ｂがそれぞれ嵌人する透孔２ａ，　２ｂを各
鍵の取付位置に対応して列設している。

そして、鍵１の係合突部１ａを透孔２ａに嵌合させ、ク
リップ状の板ばね３によってフレーム２の後端立上り部
２ｃを挾持させることにより、鍵１がフレーム２に離脱
不能に枢着されて、支点軸Ｃ（第１図）を中心として回
動可能に支持される。

さらに、この鍵１とフレーム２との間に板ばね４を係着
して、０１の自由端部（押鍵部）側を上方に付勢し、ス
トツ！｛片１ｂの折曲部１ｂｌの上面がフレーム２の下
面に貼着したフエルト等による上限ストツパ５に当接す
ることにより、ＩＩの上限位置が規制される。

また、押鍵時には、ストツパ片１ｂの下面がフレーム２
の前側に折曲げ形成された低段部２ｄの上面に貼着され
たフエルト等による下限ストツパ６に当接することによ
り、鍵１の下降限すなわち操作ストロークが規制される
。

このようにして、多数の白鍵１と黒鍵１′とが所定の配
列でフレーム２上にそれぞれ上面を揃えて支持される。

そして、各鍵１の鍵ガイド部材保持部１ｃ内に、第３図
に拡大して示すような鍵ガイドガイドキャップ７を圧入
させて固定保持している。

この鍵ガイドキャップ７は、鉄（Ｆｅ），ニッケル（Ｎ
ｉ）等の磁性金属板あるいはアルミニウム（Ａ　Ｑ　）
等の非磁性金属板によって、下面７ａを開放した横長の
角筒状（箱形）に形成され、第３図に示す例ではその後
側面に複数の通気孔７ｂを設けている。

この鍵ガイドキャップ７が、鍵ガイド部材とインダクタ
ンス変化誘発手段とを兼ねている。

一方、フレーム２上には後述する発振回路や信号処理回
路等を構成するプリント基板８が取付けられており、そ
の上に第２図に明示されるように、各ｌａ１の上述した
鍵ガイドキャップ７と対応する位置に鍵ガイドブロック
１０を列設している。

この鍵ガイドブロック１０は，合成樹脂等の絶縁部材に
よって直方体状に成形され、第３図に示すように１１１
の長手方向に平行に配置される両側面（第３図では前側
と後側の面）の各前後端縁部に、それぞれ上下方向の全
長わたってガイド突条１１を設けている。

常時は第１図に示すように、この鍵ガイドブロック１０
の上部のみが鍵ガイドキャップ７内に挿入されている。

そして、押鍵及び離鍵時には，その鍵ガイドキャップ７
のＩｎ１の長手方向に平行な内側面が鍵ガイドブロック
１０の各ガイド突条１１に軽く摺接して、鍵１の左右方
向の振れを規制しつつ上下方向の動きをガイドする。

鍵ガイドキャップ７の前側（第１図で左側）の内面及び
後側（同じく右側）の内面と、鍵ガイドブロック１０の
それに対向する前端面と後端面との間には若干の隙間を
設けてあり、鍵１が第１図に実線で示す水平状態から押
鍵操作によって仮想線で示す下限位置まで回動する際に
、鍵ガイドキ一１２一 ヤツプ７が若干傾斜しても鍵ガイドブロック１０と干渉
することなく、スムーズに回動できるようにしている。

ところで、この鍵ガイドブロック１０には、第３図に明
示されるように、その鍵１の長手力向及び押鍵方向に平
行な両側面に一対の面コイルパターン１２ａが、それと
直角をなす面前端面と後端面に一対の面コイルパターン
１２ｂが、押鍵方向に直交する上面に面コイルパターン
１２Ｃがそれぞれ独立したコイルとしてプリント形成さ
れている（第３図では見えていない反対側の面にも各面
コイルパターンが形成されている）。

したがって、この鍵ガイドブロック１０が鍵ガイド部材
とインダクタンス変化検出手段とを兼ねており、面コイ
ルパターン１２ａ，１２ｂが第１のインダクタンス変化
検出手段を、面コイルパターン１２Ｑが第２のインダク
タンス変化検出手段を構成している。

そして、この鍵ガイドブロック１０が鍵ガイドキャップ
７に挿入されると、その各面コイルパターン１２ａ，１
２ｂ，１２ｃを形成した面がそれぞれ鍵ガイドキャップ
７の各内面と対向し、押鍵・離鍵操作によってその対向
面積あるいは対向間隔が変化する。

鍵ガイドキャップ７は金属製であるため、この対向面積
あるいは対向間隔の変化量に応じて、各面コイルパター
ン１２ａ．１２ｂ，１２ｃに対する磁界の透磁率を変化
させたり（Ｆｅの場合）渦電流を発生したり（ＡＩ２の
場合）するため、その各面コイルパターン１２ａ，１２
ｂ，１２ｃのコイルとしてのインダクタンスが変化する
。

その際、第１のインダクタンス変化検出手段である面コ
イルパターン１２ａ，１２ｂは、押鍵・離鍵操作によっ
て対向する鍵ガイドキャップ７の内側面との間隔は変化
せずに対向面積のみがほぼ直線的に変化するので、鍵操
作ストロークとインダクタンスの変化との関係がほぼ直
線的になる。

したがって、単位時間内の押鍵速度にほぼ比例した検出
信号が得られる。

また、第２のインダクタンス変化検出手段である面コイ
ルパターン１２ｃは、押鍵・離鍵操作によって対向する
鍵ガイドキャップ７の内側上面との対向面積は変化せず
に下限ストツパ６で規制される位置まで間隔のみが変化
し、それによって鍵操作ストロークとインダクタンスの
変化との関係が２次曲線的になるので、押鍵終期及び押
鍵後の鍵の押圧によって検出信号が大きく変化する。

なお、この各面コイルパターンのインダクタンス変化特
性等については、次の実施例においてさらに詳述する。

また、この各面コイルパターン１２ａ，１２ｂ．１２ｃ
は、プリント基板８上の発振回路に直結され、インダク
タンスの変化によって発振周波数を変化させ、楽音の制
御パラメータを変化させるために利用されるが、その利
用回路についても後述する。

髪裟失凰孤 次に、前述の第１実施例における鍵ガイドブロックと鍵
ガイドキャップの部分の構造を変更したこの発明の第２
実施例について、第４図乃至第１１図によって説明する
。

第４図はこの実施例の要部斜視図であり、インダクタン
ス変化誘発手段を兼ねた鍵ガイドキャップ２７と、それ
に嵌入するインダクタンス変化検出手段を兼ねた鍵ガイ
ドブロック３０とを示している。

鍵ガイドキャップ２７は、第１実施例の鍵ガイドキャッ
プ７と同様に、鉄（Ｆｅ）あるいはアルミニウム（ＡＱ
）等の金属板によって、下面２７ａを開放したやや縦長
の角筒状に形成され、前面に３個の通気孔７ｂを設けて
いる。

また、下端縁部をやや拡開して鍔部２７ｃを形成し、鍵
ガイドブロック３０の挿入を容易にするとともに、内部
上面にフエルトあるいは発砲ラバー等のクッション材２
７ｄを貼着して、鍵ガイドブロック３０との緩衝材とす
ると共に押鍵後のアフタコントロールを容易にする弾性
材としている。

一方、鍵ガイドブロック３０は、第５図に明示されるよ
うにコイルシ一ト３１とコイルボビン３２とによって構
成されている。

一１６ー コイルシ一ト３１は、熱可塑性樹脂等のシートを第５図
（イ）に示すように裁断して、四角筒の５面をなすコイ
ル形成面３１．〜３１ｅと端子面３１ｆを展開した形状
にし、その各面の接続部（破線で示す折り曲げ線）の両
端に切欠きによる逃げ′５１ｇを設けて、折り曲げを容
易にすると共に、後述するコイルボビン３２のコイルシ
ート支持部３２ａとガイド突条部３２ｂとの隙間への挿
入を容易にしている。

各コイル形成面３１ａ〜３１ｅには、例えばフレキシブ
ルプリント配線基板（ＦＰＣ）の配線パターンと同様な
方法により、それぞれ銅箔による面コイルパターンが独
立したコイルとして形成されている。

その各面コイルパターンの両端が裏面側を通して適宜接
続されて、端子面３１ｆに形成された複数個（図示の例
では４個）のスルーホール端子３１ｈに導出される。

コイルボビン３２は、第５図（ハ）及び第６図に示すよ
うに、底面を開放した四角情状のコイルシート支持部３
２と、その各周側面の陵線部に沿って上方から見て矢印
状あるいはアングル状に突設したガイド突条部３２ｂと
が、軟質塩化ビニールあるいは含油ラバー等の絶縁部材
によって一体に形成され、その内側に硬質プラスチック
で成形した中空コア３２ｃを嵌合している。

その各ガイド突条部３２ｂの外面側には、第７図に明示
するように、上下方向に延びる多数のびだ３２ｂ１を形
成して可撓性を高めている。

そして、第５図（イ）に示したコイルシ一ト３１をある
程度加熱して折り曲げ容易にし、同図（口）に示すよう
に四角筒状に折り曲げ、同図（ハ）に示すコイルボビン
３２に上方から各コイル形成面５１ａ〜３１ｅをコイル
シート支持部３２ａに沿わせて、各ガイド突条部３２ｂ
との隙間へ挿入した後、端子面１５１ｆを折り曲げて接
着等によって固定し、温度を下げると第４図に示す形状
に保持される。

さらに、コイルシ一ト３１の端子面３１ｆに形成された
スルーホール端子３１ｈを通して、コイルボビン３２の
コア３２Ｑの下端面に複数本のピン：！１３を植設して
、その各ピン３３とスルーホール端子３１ｈとを半田付
けしておけば、この鍵ガイドブロックを第８図に示すプ
リント基板８に取付ける際に、そのピン３３によって固
定できると同時に、後述する発振回路に各面コイルパタ
ーンを電気的に接続することもできる。

このように構成された鍵ガイドブロック３０が、前述し
た第１実施例と同様にして第８図に示す鍵１に取付けた
鍵ガイドキャップ２７に嵌人すると、第６図に示すよう
にコイルボビン３２の各ガイド突条部３２が鍵ガイドキ
ャップ２７の各内面に接触して、鍵１の上下方向（第８
図に示すＺ方向）の移動をガイドする。

しかし、鍵ガイドブロック３０のガイド突条部３２ｂの
弾性とひだの作用により、鍵ガイドブロック３０と鍵ガ
イドキャップ２７との間隔は変化し得るため、押鍵によ
る鍵１の若干の傾斜を許容すると共に、鍵１を左右方向
と前後方向（第８図に示すＸ方向とＹ方向）にも若干動
かせるようになっている。

そのため、＃！１の回動支点となる鍵盤フレームへの取
付け部は、その左右方向及び前後方向への若干の移動を
許容する柔軟性のある材質及び形状にするとよい。

そして、鍵１の上下方向（Ｚ方向）の変位によって、鍵
ガイドブロック３０のコイル形成面３１ｂ＝３ｉｅと鍵
ガイドキャップ２７の各内側面との対向面積が変化し、
コイル形成面３１ａと鍵ガイドキャップ２７の内側上面
との間隔が変化する。

また、鍵１の左右方向（Ｘ方向）の変位によって、コイ
ル形成面３１ｄ，３１ｅと鍵ガイドキャップ２７の各対
向面との間隔が変化し、鍵１の前後方向（Ｙ方向）の変
位によって、コイル形成面ｇｔｂ，ｇｉｃと鍵ガイドガ
イドキャップ２７の各対向面との間隔が変化する。

これらの対向面の面積の変化によって、各コイル形成面
に形成されているコイルのインダクタンスがほぼ直線的
に変化し、間隔の変化によってそれが２次曲線的に変化
する。

２〇一 この鍵操作方向とそれによる各コイルのインダクタンス
変化について、第９図乃至第１１図を参照してさらに具
体的に説明する。

第９図（イ）（口）は、それぞれ鍵ガイドブロック３０
のコイルシ一ト３１における前述した各コイル形成面３
１ａ−３１ｅに対して、＠１の手前側から見た位置を立
体図と展開図に表示したもので、上，前，後，右，左面
を、それぞれＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ面とする。（イ）に示
すｚ，ｘ，ｙは、第８図と同様に鍵１の移動方向を示す
。

また、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ面に形成されたコイルを、そ
れぞれＬａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄ，Ｌｅとする。

第１０図は＠１の操作方向と鍵ガイドブロック６０の上
記各面を模式的に示す説明図、第１１図は各コイルのイ
ンダクタンス変化特性を示す線図である。

■Ｚ　向（　ストローク 第１０図（イ）に示すように、２方向に押鍵操作した場
合は、鍵ガイドブロック３０の左右（Ｅ，Ｄ）面と重な
り合う鍵ガイドキャップ２７との対向面積が、ストロー
クに応じてほぼ直線的に増加する。

その結果、コイルＬｅ，Ｌｄのインダクタンスは第１１
図（イ）に示すように変化する。すなわち、鍵ガイドキ
ャップ２７が鉄（Ｆｅ）の場合はス１一ロークに応じて
ほぼ直線的に増加し、アルミニウム（Ａｆｌ）の場合は
逆にほぼ直線的に減少する。

■Ｘ　　向　　　左　　　向） 第１０図（口）に示すように、鍵１を押しきってからＸ
方向に振ることにより、鍵ガイドブロック３０の左右（
Ｅ，Ｄ）面と対向する鍵ガイドキャップ２７との距離ｄ
ｉ，ｄｐが、微妙に（しかし相対的には大きな割合で）
変化する。

そのため、コイルＬｅ，Ｌｄのインダクタンスが第１１
図（口）に示すように変化する。これは、鍵ガイドキャ
ップ２７が鉄の場合で、アルミニウムの場合は逆の特性
になる。これは以下の場合も同様である。

■Ｙ　向　鍵前後　向） 第１０図（ハ）に示すように、やはり鍵１を押しきって
からＹ方向にスライドさせることにより、鍵ガイドブロ
ック３０の前後（Ｂ，Ｃ）面と対向する鍵ガイドキャッ
プ２７との距離ｄｓ，ｄｔが、微妙に（しかし相対的に
は大きな割合で）変化する。

そのため、コイルＬｃ，Ｌｂのインダクタンスが第１１
図（ハ）に示すように変化する。

■Ｚ　向（アフタタッチ 第１０図（二）に示すように、鍵ス１・ロークの押し込
み終端部において、クッション材２７ｃをさらに押し込
むことにより、鍵ガイドブロック３０の上（Ａ）面と鍵
ガイドキャップ２７の上面との距離ｄｒが変化する。

そのため、コイルＬａのインダクタンスが第１１図（二
）に示すように大きく変化する。なお、破線はストロー
ク領域でのコイルＬｅ及びＬｄのインダクタンス変化を
示す。

このコイルＬａのインダクタンス変化をアタタタッチ信
号として利用することができる。また、このコイルＬａ
をコイルＬｅあるいはＬｄと直列に接続して、鍵ストロ
ーク信号の一部として利用することも可能である５ 〈発　振　器〉 このような各コイルのインダクタンスの変化を取り出す
ために、ＬＣ回路を用いた発振器を使用することができ
る。

第１２図はその一例を示す回路図であり、ＮＰＮ型トラ
ンジスタＴＲとコンデンサｃ１　，Ｃ２とコイルＬ　１
　ｒ　Ｌ　２と抵抗Ｒ１　＋　Ｒ２　＋　Ｒ３とによっ
て，エミツタ同調形ハートレー発振器を構成している。

なお、この回路では電源端子ａをアースしてｂに負電圧
（−■）を印加しているが、全体回路のバランス上電源
端子ａに正電圧（＋Ｖ）を印加してｂをアースしても差
し支えない。

この発振器の発振岬波数、すなわち出力端子ＯＵＴから
の出力される信号の周波数ｆは、ｆ＝１／２πｖ’ＬＣ
　［Ｈｚ〕 （Ｌ＝Ｌ１　＋Ｌ２　＋２Ｍ，Ｍ弁Ｖ’Ｌ＋・■，２）
となる（上式におけるＬｌ　，Ｌ２はコイルＬｉｔＬ２
のインダクタンスを表わすものとする）。

したがって、コイルＬ１ｒ　Ｌ２のインダクタンすが増
加すれば発振周波数は低下し、インダクタンスが減少す
れば発振周波数は上昇する。

そこで、このコイルＬ　１　＋　Ｌ　２として前述した
鍵ガイドブロック３０のコイルシ一ト３１に形成された
コイルＬｅ，Ｌｄ　（その配置を第１３図に模式的に示
す）を接続すれば、第１１図（イ）に示したように、Ｚ
方向の押鍵ストロークに比例してコイルＬｅ，Ｌｄのイ
ンダクタンスが増加あるいは減少すると、発振周波数ｆ
が低下あるいは上昇する。

この出力信号の周波数変化の度合いによって、楽音制御
パラメータとして例えば音量を変化させることができる
。

また、このこのコイルＬ１＋Ｌ２として、鍵ガイドブロ
ック３０の上面に形成されたコイルＬａ（その配置を第
１３図に模式的に示す）を中点タップ付にして接続すれ
ば、その出力信号の周波数変化をアフタタッチ信号とし
て検出して、アフタコントロールによる楽音の各種効果
制御を行なうことができる。

さらに、コイルＬｌ　，Ｌ２として前述のコイルＬｅま
たはＬｄを中点タップ付にして接続した発振器を別に設
ければ鍵のＸ方向の操作を検出することができるし、コ
イルＬｂまたはＬｃを中点タップ付にして接続した発振
器を別に設ければ鍵のＹ方向の操作を検出することがで
きる（第１３図参照）。

しかしながら、このようにＺ方向の鍵ストロークとアフ
タストローク、あるいはＸ方向またはＹ方向の鍵操作の
検出信号を別個に取り出すようにすると、各鍵ごとに２
回路乃至４回路の発振器が必要になる。

そこで、これらの鍵操作の検出を１個の発振器で兼用す
るようにした回路例を、第１４図及び第１５図に示す。

なお、これらの図においては要部のみを示しており、そ
の他の部分は第１２図の回路と同じである。

第１４図（イ）は、第１２図のコイルＬ１　，Ｌ２とし
て第１３図に示すコイルＬ　ｂ　−　Ｌ　ｅを直列に接
続して使用し、それにさらにコイルＬａを直列に接続し
て、２方向の鍵ストロークとアフタストロークの検出に
兼用した回路である。

同図（口）は、第１２図のコイルＬ１＋Ｌ２として第１
３図に示すコイルＬｃとＬｄを接続すると共に、それに
直列にコイルＬｅを接続することにより、Ｚ方向の鍵ス
トロークとＸ方向の鍵の振れを検出できるようにし、コ
イルＬｅに変えてコイルＬｂを接続すれば鍵のＹ方向の
スライドを検出できるようにした回路である。

同図（ハ）は、それに加えてコイルＬａを直列に接続し
て、Ｚ方向のアフタストロークも検出できるようにし、
同図（二）は全てのコイルＬ　ａ　”　Ｌ　ｅを直列に
接続して全てに兼用するようにした回路である。

第１５図（イ）〜（ハ）は、各コイルＬ　ａ　＝　Ｌ　
ｅを直列接続するだけでなく並列にも接続した他の回路
例を示すもので、その作用は第１４図の各回路とほぼ同
様であるので説明を省略する。

なお、各コイル毎に発振器を設けた場合、あるいは少な
くとも１つの鍵に対して２回路以上の発振器を設けた場
合は、楽音の音量制御と各種効果制御（ビブラートの深
さ／速さ，トレモロの深さ／速さ，ピッチ変動制御，コ
ーラス効果制御，音の拡がり制御〔特願昭６　２　−　
１　４．　０　４　４　０号〕等）を別個に行なうこと
ができるが、兼用回路の場合はそれらのいずれかの制御
を行なうか、検出時期によって区別して異なる制御パラ
メータを変化させることになる。

第』ＪＵ糺匠 次に、この発明の第３実施例の鍵ガイドブロックの部分
についてのみ、第１６図乃至第１８図によって説明する
。

この実施例におけるインダクタンス変化検出手段を兼ね
た鍵ガイドブロックは、第１６図に示すように、サイコ
ロ状に形成した本体４０の稜線部に樹脂製のガイド枠４
６を嵌装して構成する。

第１７図（イ）〜（二）は、この実施例に使用するコイ
ルシ一トの異なる例を示す展開図である。

（イ）に示すコイルシ一ト４１は、上面，前面，左面，
右面，後面にそれぞれ独立した面コイルパターン４１ａ
〜４１ｅを形成し、下面を端子面４１ｆとして、各面コ
イルパターンの両端をそれぞれその各端子に導いている
。

（口）に示すコイルシ一ト４２は、上面，前面，及び右
面にそれぞれ独立した面コイルパターン４２ａ，４２ｂ
，４２ａを形成し，後面と左面にわたる面コイルパター
ン４２ｅによって１つのコイルを形成し、これらの各端
子を下面の端子面４２ｆに設けている。

（ハ）に示すコイルシ一ト４３は、上面及び右面にそれ
ぞれ独立した面コイルパターン４３ａと４３ｄを形成し
、後面と左面と前面をこわたる面コイルパターン４２ｃ
によって１つのコイルを形成し，これらの各端子を下面
の端子面４３ｆに設けている。

（二）に示すコイルシ一ト４４は、上面のみに独立した
面コイルパターン４４．を形成し、後面と左面と前面と
右面の全周にわたる面コイルパターン４２ｃによって１
つのコイルを形成し、これらの各端子を下面の端子面４
４ｆに設けている。

この各コイルシート４１〜４４の材質及び面コイルパタ
ーンの形成方法は、前述の第２実施例のコイルシ一ト３
１と同様である。

これらのコイルシート４１〜４４は、ある程度加熱して
第１８図（イ）に示すように各稜線部で折り曲げ、絶縁
部材である樹脂によって成形された立方体のコイルボビ
ン４５の各面に貼着した後冷却して本体４０とし、これ
に第１６図に示すようにガイド枠４６を被嵌して鍵ガイ
ドブロックとして完成する。

この実施例によるコイルシート４２，４３，又は４４を
使用すれば、この鍵ガイドブロックをプリント基板に取
付けた状態で上方から見て、面コイルパターン４２ｃ，
４３ｃ，４４ｃが、それぞれ第１８図（口）（ハ）（二
）に示すように、コイルボビン４５の互いに直角をなす
複数の面にわたってＬ字形，コ字形，あるいは口字形に
形成されることになり、図示しない鍵ガイドキャップと
の対向面積の最大値を大きくとれるので、インダクタン
スの変化も大きくとれる利点がある。

これらの面コイルパターンを中点タップ付にして、第１
２図の発振器のコイルＬｌ　ｌ　Ｌ２として使用すれば
、押鍵操作によって出力信号の大きな周波数変化を得る
ことができる６ 月ＪＪＬ！Ｌ飢 次に、前述した各実施例の鍵盤装置によって押鍵操作に
応じて発生するコイルのインダクタンスの変化によって
、各種の楽音制御パラメータを変化させるための利用回
路（信号処理回路）について説明する。

〈第１の回路例〉 第１９図はその第１の回路例を示す−ブロック図である
。

この回路例の特徴は押鍵速度もしくは押鍵加速度に対応
して異なるタッチデータを出力し，このタッチデータに
より楽音信号発生回路の楽音制御パラメータを制御しよ
うとするもので、例えばこのタッチデータにより発生音
の音量、もしくは音色等の楽音制御パラメータをコント
ロールしようするものであり、特に押鍵速度もしくは押
鍵加速度コントロールを採用し、イニシャルタッチコン
トロールを可能にしている。

さらに、発振器として基本例である第１２図の回路を使
用し、かつこの第１９図に示す回路例の発振器１００，
押鍵検出回路１１０，タッチデータ形成回路１３０を１
鍵につき２回路ずつ設ければ、各々タッチデータをイニ
シャルタッチ，アフタタッチの各データとして出力させ
、マルチ回路１４０以後の各手段を用いてイニシャルア
フタ両コントロールができる電子鍵盤楽器を実現できる
。

この回路は大別して、発振器１００と、押鍵（キーイン
グ）検出回路１１０と、押鍵終期検出回路１２０と、タ
ッチデータ形成回路１３０と、マルチ回路１４０と、デ
ータ変換テーブル１４５及びデータセレクタ１４日と、
楽音信号発生回路１５０と、サウンドシステム１６０と
によって構成されている。

これらの回路のうち、発振器１００，押鍵検出回路１１
０，押鍵終期検出回路１２０，及びタッチデータ形成回
路１３０は、鍵盤装置の各鍵に対応してそれぞれ設けら
れている。

発振器１００は、前述した第１２図あるいは第１４図及
び第１５図に示した発振器であり、その出力信号ＣＫＩ
　をカウンタ１′５１に入力させる。

なお、以下の説明では前述した各実施例の鍵ガイドキャ
ップがアルミニウム製で、押鍵時に鍵ガイドブロックに
形成した面コイルパターンのインダクタンスが、第１１
図（イ）のＡＱ．の特性曲線に示されるように鍵ストロ
ークに応じてほぼ直線的に減少し、発振器１００から出
力されるパルス信号Ｃ　，Ｋ　１の周波数がそれに応じ
て上昇する場合の例について説明する。

例えば、パルス信号ＣＫ１の周期が常時は比較的長い一
定値であるとすると、押鍵が進むにつれてそのス１一〇
一クに応じて前記パルス信号　ＣＫ１の周期が短くなる
。

押鍵検出回路１１０は、常時発振している高速発振回路
１１１と、これによって発生される高速のクロックパル
スＣＫＯをカウントするカウンタ１１２と、そのカウン
ト値をラッチするラッチ回路１１３と、カウンタ１１２
のリセット信号を発生させるためのＤ型フリツプフロツ
プ回路（以下単にｒＦＦＪと略称する）１１４と、ボリ
ュームＶＲ１によって手動で任意にプリセット値Ｐ１を
設定するプリセット値設定回路１１５と，そのプリセッ
ト値Ｐ１を入力するＡ入力とラッチ回路１１３にラッチ
されたカウント値を入力するＢ入力とを比較して．Ａ＞
Ｂの時に出力を゛１゛にし、押＃（キーイング）信号（
鍵の押し始め信号）を発生するコンパレータ（ＣＭＰ）
１１Ｂとからなる。

押鍵終期検出回路１２０は、ボリュームＶＲ２によって
手動で任意にプリセット値Ｐ２を設定する゛プリセット
値設定回路１２１と、そのプリセット値Ｐ２を入力する
Ａ入力とラッチ回路１１３にラッチされたカウント値を
人力するＢ入力とを比較して、Ａ）Ｈの時に出力を゛１
゜にして押鍵終期検出信号を発生するコンパレータ１２
２とからなる。

タッチデータ形成回路１３０は、発振器１００から出力
される鍵操作パルスＣＫ１をカウントするカウンタ１６
１と、そのカウント値をラッチして出力するラッチ回路
１３２と、コンパレータ１１６の出力を反転してカウン
タ１３１のリセット信号とするためのＮＯＴ回路１３３
と、ラッチ回１ｉ！１３２のラッチ信号をコンパレータ
１１６の出力信号から得るための微分回路１３４，ワン
ショット・マルチバイブレータ（以下「ＯＳ回路」と略
称する）１３５及びその出力を反転するＮＯＴ回路と１
３６と、２連の切換スイッチＳＷ１，ＳＷ２とからなる
。

次に、この回路の作用を第２０図及び第２１図も参照し
て説明する。

プリセット値Ｐ１は、通常は非押鍵時のパルス信号ＣＫ
＋の周期でリセットされる時のカウンタ１１２のカウン
ト値、すなわちラッチ回路１１３にラッチされる最大値
をＣＭＡＩ　とすると、それより若干小さい値（例えば
、ＣＭＡＸ：　１　０　０のとき、Ｐ１＝＝９０〜９５
程度）にセットする。

一方、プリセット値Ｐ２は、押鍵ス１−ローク最大の時
のパルス信号ＣＫ１の周期でリセットされる時のカウン
タ１１２のカウン１・値、すなわちラッチ回路１１３に
ラッチされる最小値をＣｍｉ．ｎとすると、それより大
きい値（例えば、Ｃ　ｍｉ．ｎ　：＝　２　Ｑのとき、
Ｐ’２　＝　２　１〜８９の任意の値）にセッ１〜する
。

押鍵検出回路１１０は、高速発振回路１１１がらの周期
の短かいクロックパルスＣＫＱをカウンタ１１２がカウ
ントし、発振器゛１００からのパルス信号ＣＫ１が入力
すると、その時のカウント値ＣＮをラッチ回路１１３が
ラッチして出力し、クロックパルスＣＫｏの１周期分だ
け遅延されてＦＦ１１４の出力であるリセット信号が゛
１゜になるため、カウンタ１１２がリセットされて再び
［０』からクロツクパルスＧＫＩＦのカウン１・を開始
する。

したがって、非押鍵時にはラッチ回路１１３の出力はず
っと最大値ＣＭＡＩに近い値であり、プリセット値設定
回路１１５によるプリセット値Ｐ１より大きいので、コ
ンパレータ１１６の入力はＡ＜Ｂになるため、その出力
は゛０゜になっている。

一方、押鍵終期検出回路１２０のコンパレータ１２２は
、そのＢ入力となるラッチ回路１１３の出力が，Ａ人力
となるプリセット｛直Ｐ２より大きいので、Ａ＞Ｂにな
らないためその出力は゜０゜になっている。

コンパレータ１１６の出力が゛０゜の間は、ＮＯＴ回路
１３３の出力が゛１”になってカウンタ１３１をリセツ
１−シ続ける。したがって、タッチデータが出力される
ことはない。

そこで、タッチデータ形成回路１３０の切換スイッチＳ
Ｗ１，ＳＷ２が図示のようにａ側に切り換わっている状
態で押鍵が開始されると、発振器１００から入力するパ
ルス信号ＣＫ１の周期１゛１が次第に短くなるため、カ
ウンタ１１２のカウント値ＣＮが最大値にＣＭＡＩにな
らないうちにラッチ回路１１３にラッチされた後、カウ
ンタ１１２はリセツ１−されるようになる。

そして、カウンタ１１２のカウン１・値ＣＮがプリセッ
ト値Ｐ１より小さいうちにラッチ回路１１３にラッチさ
れるようになると、コンパレータ１１６の入力がＡ＞Ｂ
になってその出力が第２０図（ａ）に示すように゜１゜
になる。この立上りが押鍵信号あるいは鍵押し始め信号
となる。

それによって、ＮＯＴ回路１３３の出力が゛０゜になり
、カウンタ１３１のリセットを解除するため、カウンタ
１３１はイネーブル状態になってパルス信号ＣＫ１のカ
ウントを開始する。

また、このコンパレータ１１６の出力の立上りで、微分
回路１３４が第２０図（ｂ）に示すように微分パルスを
出力してＯＳ回路１３５をトリガするため、ＯＳ回路の
出力が同図（Ｑ）に示すように゛０゛から゛１゜になり
、一定時間Ｔｏ後に゛Ｏ゜に戻る。

ＮＯＴ回路１３６はこのＯＳ回路１３５の出力を同図（
ｄ）に示すように反転するので、カウンタ１３１がパル
ス信号ＣＫＩのカウントを開始してから一定時間Ｔｏ後
にこのＮＯＴ回路１３６の出力が立上り、切換スイッチ
ＳＷ１を介してラッチ信号としてラッチ回路１３２に印
加される。それによってラッチ回路１３２がカウンタ１
３１のその時のカウント値をラッチしてタッチデータと
して出力する。

すなわち、この場合のタッチデータは、上記のように押
鍵信号が発生して、カウンタ１３１がパルス信号ＣＫ１
のカウントを開始してから一定時間Ｔｏ内のカウント値
によるイニシャルタッチデータであり、鍵の変位速度（
押鍵速度）が速い程、つまり鍵タッチが強い程ＯＳＣ１
００の周波数の高いパルスの割合が大きくなるので大き
な値になる。

これに対して、切換スイッチＳＷ１，ＳＷ２をｂ側に切
り換えた場合には、押鍵終期検出回路１２０のコンパレ
ータ１２２の出力が゜０゛から゛１゛に立上がった時に
、ラッチ回路１３２がカウンタ１３１のカウント値をラ
ッチしてタッチデータとして出力する。

すなわち、鍵が押されるにつれて、パルス信号ＣＫ．の
周期Ｔ１が短くなり、ラッチ回路１１３がラッチするカ
ウンタ１１２のカウント値ＣＮが押鍵終期検出回路１２
０のプリセット値Ｐ２より小さくなった時、第２０図（
ｅ）に示すようにコンパレータ１２２が出力が゛１゛に
なる。

したがって、この場合のタッチデータは、カウンタ１３
１がパルス信号ＣＫ１のカウントを開始してから、鍵の
移動量がある一定値に達した時までの時間Ｔ内のカウン
ト値であり、押鍵の強弱に係わらず押鍵速度が速い程小
さい値になる。

鍵が復帰されるとパルス信号ＣＫ．の周期Ｔ１が再び長
くなり、ラッチ回路１１３にラッチされるカウント値Ｃ
Ｎが大きくなるので、先ずコンパレータ１２２の出が゜
Ｏ゛に戻り、やがてコンパレータ１１６の出力も゛Ｏ゜
に戻る。

それによってＮＯＴ回路１３３の出力が゛１゜になって
、カウンタ１３１をリセツ１・すると共に−４０一 ラッチ回路１３２のラツチデータをクリアする。

どこで、プリセット値Ｐ１を非押鍵時のカウンタ１１２
のカウント値ＣＭＡＩより若干小さく設定しておくこと
により、押鍵初期あるいは押鍵後の僅かな動きによりタ
ッチデータが不安定になったり誤動作するのをを防止で
きる。

また、プリセット値ＰＬ，Ｐ２を適宜所定値に設定する
ことにより、押鍵始め位置あるいは押鍵中間位置の任意
にて鍵の押し始め信号を得るようにし、押鍵中間位置あ
るいは押鍵終了位置の任意にて押鍵終了信号を出させる
ように選定する（但し、ＰＬ＞Ｐ２）ようにして、鍵の
押し始めはプリセット値Ｐ１で定められる位置まで不感
にし、鍵の終りはプリセット値Ｐ２で定められる位置以
上に深く押鍵してもそれ以後の入力情報を不感にすると
いうように、プリセット値ＰＬ，Ｐ２によって押鍵初期
及び終期に不感帯を設けることになり、その各幅をこれ
らの設定値を可変することによって自由に変えることが
できる。

このような構成にすると、例えば実開昭６３６６８９７
号あるいは実公昭６１−４１１１８号公報等に記載され
ているようなハンマを有する鍵盤において、鍵の裏面の
空間を利用してタッチセンシング手段（７及び１０）を
配設した鍵盤のタッチ感触（タッチセンスするにふさわ
しい位置；発音位置）に合わせて発音または楽音パラメ
ータ制御させることもできる。

例えば、実公昭６　１．　−　４．　１　１　１　８号
においては、クリック感の出る直前または直後の位置を
ピリセット値Ｐ１によって鍵の押し始め信号の出る位置
にセットし、それ以後の任意の位置をプリセット値Ｐ２
によって鍵の押し終り信号の出る位置を定めることがで
き、このようにすれば、タッチ感触とタッチ出力とのマ
ッチングをとることができる。

以上説明した回路が、各鍵に対応して設けられており、
その各タッチデータ形成回路１３０のラッチ回路１３２
から出力されるイニシャルタッチデータをそれぞれマル
チ回路（マルチプレクサ）１４０に入力し，その共通の
出力ラインから時分割でデータ変換テーブル１４５及び
データセレクタ１４Ｂへ送出する。

データ変換テーブル１４５は、マルチ回路１４０から出
力されるラツチデータ（イニシャルタッチデータ）を、
第２１図に示すようにその大きさに逆比例するデータに
変換するテーブルを格納したリードオンリ・メモリ（Ｒ
ＯＭ）である。

データセレクタ１４６は、切換スイッチＳＷ２からのセ
レクト信号Ｓが゛１゛の時は入力１をセレクトして、マ
ルチ回路からのデータを出力し、セレクト信号が゛Ｏ゜
の時は入力Ｏをセレクトして、データ変換テーブル１４
５からのデータを出力する。

したがって、切換ＳＷ１，ＳＷ２がａ側に切換わってい
て，カウンタ１３１がパルス信号のカウントを開始した
後一定時間Ｔｏでそのカウント値をラッチ回路１３２が
ラッチしてマルチ回路１４０へ出力した場合は、そのイ
ニシャルタッチデータがマルチ回路１４０からデータセ
レクタ１４６を介してそのまま楽音制御回路１５０へ入
力される。

４３一 これに対し、切換スイッチＳＷ１＋　ＳＷ２がｂ側に切
換わっていて、カウンタ１３１がパルス信号のカウント
を開始した後、押鍵終期検出回路１２０のコンパレータ
１２２の出力が゛１゜になるまでの時間Ｔで、そのカウ
ント値をラッチ回路１３２がラッチしてマルチ回路１４
０へ出力した場合は、そのイニシャルタッチデータの大
きさと押鍵速度との関係が逆比例になっているので、デ
ータ変換テーブル１４５で押鍵速度に比例するデータに
変換してから、データセレクタ１４６を介して楽音信号
発生回路１５０へ入力させるようにしている。

楽音信号発生回路１５０は、タッチデータが入力された
鍵に対応する音高の楽音信号を発生するが、その際入力
したタッチデータの値によって、音量レベル（エンベロ
ープ波形のアタックレベル，デイケイレベル，サステイ
ンレベル，リリースレベル及び時間等），音色，ピッチ
変動，テンポ，ビブラートあるいはトレモロの深さ及び
速さ等、各種の楽音制御パラメータを多数段階に変化さ
せることができ、それによって押鍵の強さや深さによる
演奏者の感情注入に忠実に応じた楽音信号を発生させる
ことができる。

そして、この楽音信号発生回路１５０によって発生した
楽音信号を、アンプ１６１及びスピーカ１６２等からな
るサウンドシステム１６０に供給して電気一音響変換し
、楽音を発音させるものである。

なお、このようなタッチデータを作成するための回路を
各鍵毎にイニシャルタッチデータ作成用とアフタタッチ
データ作成用の二組ずつ設けるとよいが、このような回
路を各鍵に対して共通に一組あるいは二組だけ設け、そ
れを各鍵毎に時分割で使用するようにしてもよい。

〈第２の回路例〉 次に、この発明による鍵盤装置を利用する第２の回路例
を、第２２図及び第２３図によって説明する。

この回路例の第１の特徴は、押鍵速度もしくは押鍵加速
度に対応して異なるタッチデータを出力し、このタッチ
データにより楽音信号発生回路の各種楽音制御パラメー
タのうちの２種類を単一のタッチデータ作成手段（発信
器１００，押鍵検出回路１１０，タッチデータ形成回路
２３０）にてコントロールし得るようにしたものである
６また、この回路例の第２の特徴は、押鍵後あるいは押
鍵途中に押鍵速度もしくは押鍵加速度が所定値（後述の
変化検出回路２３７のＣ値）を超えた時の押鍵速度もし
くは押鍵加速度を検出してタッチデータとすると共に、
押鍵中もしくは押鍵途中の２次元的な任意の位置で一旦
押鍵を停止し，再押鍵または離鍵もしくは再離鍵を繰り
返した場合、その時の押鍵速度もしくは押鍵加速度を検
出してタッチデータとしている点である。

これにより、例えば金属板と面コイルパターンとの対向
面積を変化させ、その変化量を速度または加速度の形で
検出する第１のセンサのみでも、音量のイニシャルコン
トロールとアフタコントロールとを可能にすることがで
きる。

さらに、前記第１のセンサによって音量のイニシャルコ
ントロールを行ない、金属板と面コイルパターンとの対
向間隔を変化させ、その変化量を速度または加速度の形
で検出する第２のセンサによって音量のアフタコントロ
ールを行なうこともできる（第１２図〜第１５図に示し
た発振回路及び第２２図の回路とによって実現可能）。

さらに、この回路例の第３の特徴は，第１の回路例のコ
ントロール対象としたすべての各種パラメータ（音色，
ビブラート，ピッチ等）をコントロール可能にするにと
どまらず、前記タッチデータ作成手段の出力としてのタ
ッチデータにより、鍵盤音の音量もしくはリズム音の音
量をコントロールすることもできる。

これに加えてその両方もコン１・ロールすることができ
る。

第２２図はそのブロック回路図であるが、前述した第１
の回路例のタッチデータ形成回路１３０に相当する部分
が大きく異なり、押鍵終期検出回路１２０とデータ変換
テーブル１４５及びデータセレクタ１４６が不要になり
、リズム音信号発生回路１５２とセレクタ１５４とセレ
クトスイッチ１５６が付加されたものである。

他の部分は第１９図に示した第１の回路例とほぼ同様で
あるのでその説明は省略し詳述しない。

そこでタッチデータ形成回路２３０について説明する。

このタッチデータ形成回路２３０は、イニシャルタッチ
データだけでなく、アフタタッチデータも形成し得るよ
うにしたものである。

そのため、このタッチデータ形成回路２３０は前述の回
路と同様なカウンタ２３１，ラッチ回路２３２，及びＮ
ＯＴ回路２３３の他に、低速の発振器２３４，その出力
を微分する微分回路２３５，その微分出力とＮＯＴ回路
２３３の出力のオアをとるＯＲ回路２３８，カウンタ２
３１のを一時的に格納する２ステージのシフトレジスタ
２３６，カウンタ２″５１のカウント値の一定時間毎の
変化を検出する変化検出回路２３７，及び２個のＤタイ
プのフリツプ・フロツプ回路（以下単にｒＦ　ＦＪと略
称する）２”；９Ａ，：２；９Ｂとを備えている。

変化検出回路２３７は、シフトレジスタ２３６の前段２
３６ａからの入力Ａ（今回のカウント値）と後段２３６
ｂからの入力Ｂ（前回のカウント値）の差ＩＡ−Ｂｌが
、所定値Ｃ（Ｃは誤動作防止のための小さな値で、例え
ば１〜３程度）を越えたときに出力を゜１゜にする。す
なわち、鍵の位置変化（動き）を検出する。

さらに、シフトレジスタ２３６の各段２３８ａ，２３６
ｂからの入力データの比Ａ／Ｂを算出する除算器２４０
と、その出力データとラッチ回路２３２のラツチデータ
とを乗算をする乗算器２４１と、その乗算出力とシフト
レジス２３６の前段２３６ａの出力データのいずれかを
選択して出力するデータセレクタ２４２をも備えている
。

この例でも、前述した鍵盤装置の各実施例における鍵ガ
イドキャップがアルミニウム製で、押鍵ストロークに応
じて各面コイルパターンのインダクタンスが減少し、発
振器１００から出力されるパルス信号ＣＫ１の周波数が
高くなり、その周期Ｔ１が短くなる場合の例でその作用
を説明する。

なお、この回路では３個の発振器を使用しているが、発
振器１００の発振周波数をｆｉｔ発振器１１１の発振周
波数をｆ２１発振器２３４の発振周波数をｆ３とすると
、ｆ２＞ｆ１＞Ｉ３の大小関係があり、ｆｚはＩＭＩ｛
ｚ，ｆ１は１．ＯＫ｝Ｉｚ（例えば押鍵の最押下位置で
），ｆ３は１００止程度のそれぞれオーダである。

押鍵操作が開始されて、その初期に鍵が所定の位置まで
押し下げられると、前述のように押鍵検出回路１１０の
コンパレータ１１６の出力が、第２３図（ａ）に示すよ
うに゛Ｏ゛から゛１゛に立ち上る。これが鍵の押し始め
信号ＫＯＮｏとなる。

なお、図中、ＫＯＮＩは第２番目の鍵に対する押鍵検出
回路による鍵の押し始め信号、ＫＯＮ　ｎは第ｎ番目の
鍵に対する押鍵検出回路による鍵の押し始め信号を示し
ている。

この信号が゛１”に立ち上ると、ＮＯＴｌ路２３３の出
力が同図（ｂ）に示すように゛１”から゜０゜に立ち下
がり、カウンタ２３１のリセッ１一状態を解除して、パ
ルス信号ＣＫ．のカウントを開始させると同時に、発振
器２３４のリセット状態も解除するので、発振器２３４
が第２３図（ｃ）に示すような一定周期のパルス信号を
出力する。

そのパルス信号の各立上りをクロックとして、シフトレ
ジスタ２３６が先ずその前段２３６ａにカウンタ２３１
のカウント値（第２３図（ｅ）に示すように変化する）
をストアして，それを出力する。この時、このシフトレ
ジスタ２３６の後段２３６ｂは、以前にクリアされたま
まになっているのでその出力は（０」である。

また、このパルス信号の立上りを微分回路２６５で微分
して、第２３図（ｄ）に示す微分パルスをＯＲ回路２３
８を介してカウンタ２３１のリセツｌ・端子に入力させ
、カウンタ２３１をリセットする。

この時、変化検出回路２３７はその人力ＡとＢが　ＩＡ
−Ｂｌ＞Ｃ　の条件を満たすため、第２３図（ｆ）に示
すように出力を゛１゜にする。

これが、ラッチ回路２３２のラッチ信号となると同時に
、ＦＦ２５９Ａ，２３９Ｂのクロツク信一５１ー 号となり、ＦＦ２３９ＡはそのＤ入力が゛１゛になって
いるのでＱ出力が゛１゜になるが、ＦＦ２３９ＢはＤ人
力が゛０゛になっていたのでＱ出力は゜０゛のままであ
る。

そのため、データセレクタ２４２は入力０をセレクトし
てラッチ回路２３２へ出力するため、ラッチ回路２３２
は、シフトレジスタ２３８の前段２３６ａにストアされ
たカウント値のデータをそのままラッチして、第２３図
（ｈ）に示すようなレベルデータ（イニシャルタッチデ
ータ）として出力する。

その後、発振器２３４の出力信号の次の立上りタイミン
グで、シフトレジスタ２３６の前段２３６ａにストアさ
れていたカウント値が後段２３６ｂにシフトされ、前段
２３６ａにカウンタ２３１の新たなカウント値がストア
される。

この時も鍵の押下方向に鍵が移動中であれば、新たなカ
ウント値の方が大きくなっている筈なので、変化検出回
路２３７の入力ＡとＢはＡ−Ｂｌ＞Ｃとなるが、その出
力は゛１゜のままなので、ラッチ回路２３２のラツチデ
ータは変わらず、ＦＦ２３９Ａ，２３９Ｂの状態も変わ
らない。

このような状態が、押鍵ストロークの終期まで継続し、
押鍵が終ると発振器２３４の出力信号の周期毎のカウン
タ２３１のカウント値に殆ど変化がなくなるため，シフ
トレジスタ２３６の前段２３６ａと後段２３６ｂからの
出力データがほぼ同じになり、変化検出回路２３７の入
力ＡとＢがＡ−Ｂｌ＞Ｃの条件を満たさなくなるので、
その出力が第２３図（ｆ）に示すように゛０゜に戻る。

そして、鍵が通常の最押鍵位置にある間はこの状態が続
くが、鍵が演奏者によってさらに強く押され、例えば第
４図のクッション材２７ｄを押圧して若干押し下げられ
ると、再びカウンタ２３１の一定時間内のカウント値が
増加して、変化検出回路２３７の人力ＡとＢがＩＡ−Ｂ
ｌ＞Ｃの条件を満たして、その出力が第２３図（ｆ）に
示すように再び゛１゛になる。

また、第２３図（ｆ）に示すような他の例として、鍵が
通常の最押鍵位置から鍵を横にふらすと、金属板と面コ
イルパターンとの対向間隔を変化させ、その変化値を出
力させる第２のセンサのインダクタンス（例えば第１２
図の「Ｌ２」もしくは第１４図のｒＬｂ−Ｌｅ」）が変
化し、カウンタ２３１の一定時間内のカウント値が増加
もしくは減少して、変化検出回路２６７の入力ＡとＢと
がＡ−Ｂｌ）Ｃの条件を満たす。

そのため、ＦＦ２３９Ａ，２３９Ｂにクロック信号が与
えられ、この時２３９ＢのＤ入力が゛１゜になっている
ので、Ｑ出力すなわちセレクタコントロール信号が第２
３図（ｇ）に示すように゛１”になり、セレクタ２４２
のセレク１〜状態を入力１に切り換える。

そのため、除算器２４０がシフトレジスタ２３６の前段
２３６ａと後段２３６ｂからの入力データＡとＢの比Ａ
／Ｂを算出して、乗算回路２４１によってラッチ回路２
３２から出力されているレベルデータに乗算したデータ
がセレクタ２４２を介して出力され、ラッチ回路２３２
にラッチされる。

それによって、ラッチ回路２３２から出力されるレベル
データが第２３図（ｈ）に示すようにカウント値の変化
率に応じた割合で増加する。これをアフタタッチデータ
として楽音制御に利用する。

その後、鍵が離されて上昇復帰すると、コンパレータ１
１６の出力が゛Ｏ“に戻り（キーオラ信号），．ＮＯＴ
回路２３３の出力が゛１゜になるため、カウンタ２３１
をリセットすると共にシフトレジスタ２３６及びラッチ
回路２３２をクリアする。

したがって、第２３図に示すように全て初期状態に復帰
する。

このような回路を各鍵に対応して設け、その各タッチデ
ータ形成回路２３０から出力されるレベルデータ（イニ
シャルタッチデータとアフタタッチデータを含む）をそ
れぞれマルチ回路１４０に入力させて、各鍵毎に時分割
で楽音信号発生回路１５０へ送る。

そのイニシャルタッチデータによって前述の場合と同様
に、発生する楽音信号のアタックレベル（音量）をはじ
め、各種の楽音制御パラメータを多段階に制御すること
ができる。

また、アフタタッチデータによって、楽音発生後のアフ
タコントロール、例えばデイレイビブラートやトレモロ
，ピッチ変化，音色変化，サステイン波形，等の各種の
パラメータによる多数段階の楽音制御を行うことができ
る。

この回路によれば、イニシャルタッチデータとアフタタ
ッチデータとを共通の回路で検出することができる。

さらに、発振器１００を構成するコイルとして前述の各
種の面コイルパターンを組合せて使用することにより、
複雑で効果的な各種の各音制御を実現することができる
。

また、この第２回路例によると、楽音信号発生回路１５
０に並列的にリズム音信号発生回路１５２が付加されて
いるが、これは最近脚光を浴びてきたキーボードパーカ
ッション機能に対応するもので、各鍵に対応してＣ１に
はバスドラｃ１＃にはタム１等々リズム音源が割当てら
れ、各鍵の１つを押すとリズム音の１つが発生されるよ
うになっている。

このようにパーカッションモードを選択するには、モー
ド選択スイッチ１５６にて「２」を選択する。また「１
」を選択すると鍵盤音が楽音信号発生回路１５０から出
力され、『３』を選択すると両音源が出力されるように
、データセレクタ１５４がデータの出力を切り換えるが
、１押鍵で鍵盤音とリズム音とを出力させるのでなく、
例えば鍵盤の左半分が鍵盤音，右半分がリズム音という
ようにスプリットされて発音されるようになっている。

このように、この発明では鍵による制御はリズ，ム音の
楽音制御パラメータをもその対象とするもので，押鍵強
さによりリズム音のタッチを変えたり（タッチ強→音量
大）、音色を変えたり（タッチ強→高調波を多く含むよ
うに移行）、さらにその両方を１つの鍵におさめられた
前述の２つのセンサの検出信号によってコントロールす
ることも可能である。

また、アフタコントロール作用を大きくするとパーカッ
ション音（減衰音）を減衰時にゲインを上げるようにコ
ントロールして類似残響効果を得ることも可能である。

ところで、上述した実施例では第１，第２のセンサで同
類の楽音制御パラメータを制御するものを主に想定して
説明したが、異類の楽音制御パラメータを制御する例と
して具体的な説明を加える。

データセレクタ２４２へのセレクタコントロール信号を
マルチ回路１４０の入力としてｌｂｉｔ追加し、この入
力タイミングでマルチ回路１４０の後に設けられるセレ
クト手段（図示せず）をセレクトして、ラッチ手段（図
示せず）にてそのデータをラッチし、イニシャルデータ
及びアフタデータを使い分けるようにすれば、全く異な
る２つの楽音制御バ′ラメータをも制御できる。

そのラツチデータをクリアするタイミングは、押鍵検出
回路の出力ＫＯＮＯが立下るタイミング（ｂの出力）で
よい。

このような構成にすれば、例えばイニシャルタッチで音
量をコントロールし、アフタタッチでその後の音色をコ
ントロールできる。またイニシャルタッチで本来のピッ
チより高い方で発音され、その後本来のピッチに移るい
わゆるアタックピッチ効果付与（タッチデータに応じて
初期ピッチを変える）をコントロールし、アフタタッチ
でビブラート深さをコントロールすることもできる。

その場合、鍵をアフタコン１一ロールする周期でもって
ビブラート速さをもコントロールできることは言うまで
もない。

また，以上説明した第１，第２の回路例あるいはその応
用回路と同等の機能を、全てマイクロコンピュータを用
いてプログラム処理によって実現することも可能である
。

なお，この発明は通常の鍵盤電子楽器のみでなく，各種
携帯用電子楽器のキーボードや押釦式鍵盤、あるいはペ
ダル鍵盤にも勿論適用でき、さらにエクスプレツション
ペダル装置や二−レバー装置等にも応用できる。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明によれば、タッチセ
ンサとしてインダクタンス変化誘発手段とインダクタン
ス変化検出手段を備えた鍵盤装置において、インダクタ
ンス変化検出手段として面コイルパターンを使用した簡
単な構成で、各鍵毎にその押鍵操作に応じて特性の異な
る複数のインダクタンス変，化検出信号が得られ、それ
を例えばインシャルタッチデータとアフタタッチデータ
として利用して、楽音の異なる制御パラメータを任意に
変化させてインシャル制御やアフタ制御を行なうことが
でき、それによって演奏者の感情表現をリアルで豊かに
注入した演奏が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例の鍵盤機構を一部破断し
て示す側断面図、 第２図は同じくその分解斜視図、 第３図は同じく鍵ガイドキャップと鍵ガイドブロックの
斜視図、 −６０一 第４図はこの発明の第２実施例の鍵ガイドブロックと鍵
ガイドキャップの斜視図、 第５図は同じくその鍵ガイドブロックの組立図、第６図
は同じくその鍵ガイドブロックに鍵ガイドキャップが嵌
装された状態の横断面図、第７図は第６図の一部を拡大
して示す断面図、第８図は同じくその鍵ガイドブロック
と鍵ガイドキャップをプリント基板と鍵にそれぞれ取付
けた状態を示す斜視図， 第９図は同じくその鍵ガイドブロックにおけるコイルシ
一トの各コイル形成面の配置図、第１０図（イ）〜（二
）はそれぞれ鍵操作の異なる例を示す説明図、 第１１図（イ）〜（二）はそれぞれ第１０図（イ）〜（
二）に対応する各面のコイルのインピーダンス変化特性
を示す線図、 第１２図は同じくそのコイルを使用した発振器の一例を
示す回路図、 第１３図はこの発明の第２実施例における鍵ガイドブロ
ック上の各コイルの配置図、 第１４図及び第１５図はそれぞれ第１２図の発振器のコ
イルの接続を異ならせた応用例の要部回路図、 第１６図はこの発明の第３実施例の鍵ガイドブロックの
みを示す斜視図、 第１７図（イ）〜（口）は同じくそのコイルシー１・の
それぞれ異なる例を示す展開図、 第１８図（イ）は同じくそのコイルシ一トをコイルボビ
ンに貼着する途中の斜視図で、同図（口）〜（二）はそ
れぞれ第１７図（口）〜（二）のコイルシ一トをコイル
ボビンに貼着した時の複数面にわたる面コイルパターン
部を上方から見た形状を示す模式図、 第１９図はこの発明による鍵盤装置を利用するための第
１の回路例のブロック図、 第２０図は同じくその作用を説明するための各部の出力
信号のタイミング図、 第２１図は第１９図におけるデータ変換テーブルの変換
特性を示す線図、 第２２図はこの発明による鍵盤装置を利用するための第
２の回路例のブロック図、 第２３図は同じくそのタッチデータ形成回路の作用を説
明するための各部の出力信号のタイミング図、 １，１′・・・白鍵と黒鍵（鍵）　２・・・鍵盤フレー
ム７・・・鍵ガイドキャップ　　　８・・・プリント基
板１０・・・鍵ガイドブロック　　１１・・・ガイド突
条１２ａ〜１２ｃ・・・面コイルパターン２７・・・鍵
ガイドキャップ ３０・・・鍵ガイドブロック　　３１・・コイルシ一ト
３１８〜３１ｅ・・・コイル形成面 ３１，ｆ・・・端子面　　　　　　３２・・・コイルボ
ビン３２ａ・・・コイルシ一ト支持部 ３２ｂ・・・ガイド突条部　　　３３・・・ピン４０・
・・鍵ガイドブロック本体 ４１〜４４・・・コイルシ一ト ４５・・・コイルボビン　　　　４６・・・ガイド枠１
００・・・発振器　　　　　１１０・・・押鍵検出回路
１２０・・・押鍵終期検出回路 １３０，２３０・・・タッチデータ形成回路４０・・・
マルチ回路 ４５・・・データ変換テーブル ４６・・・データセレクタ ５０・・・楽音信号発生回路 ６０・・・サウンドシステム 一間一 珊 Ｎヤ 取 ′″　糎 ｉ 平成１年８月１７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　複数の鍵と、その各鍵を移動可能に支持する鍵支持
   部材とからなり、 前記各鍵と鍵支持部材のいずれか一方にインダクタンス
   変化誘発手段を、他方にインダクタンス変化検出手段を
   それぞれ対応させて設け、 押鍵操作による前記鍵の鍵支持部材に対する変位量に対
   応して前記インダクタンス変化検出手段がインダクタン
   スの変化量を検出し、そのインダクタンスの変化量に対
   応して楽音制御パラメータを変化させる鍵盤装置であつ
   て、 前記インダクタンス変化検出手段がそれぞれ面コイルパ
   ターンからなり、押鍵操作に対応して前記インダクタン
   ス変化誘発手段との対向面積が変化するように前記各鍵
   もしくは鍵支持部材に配設された第１のインダクタンス
   変化検出手段と、押鍵操作に対応して前記インダクタン
   ス変化誘発手段との対向間隔が変化するように前記各鍵
   もしくは鍵支持部材に配設された第２のインダクタンス
   変化検出手段とによつて構成されたことを特徴とする鍵
   盤装置。 ２　請求項１記載の鍵盤装置において、 インダクタンス変化誘発手段が、押鍵方向に平行な面と
   押鍵方向に直交する面とを有する金属製部材であり、 インダクタンス変化検出手段の各面コイルパターンが、
   前記インダクタンス変化誘発手段に対応して設けられた
   絶縁性部材の前記金属製部材の各面と対向する各面に形
   成されていることを特徴とする鍵盤装置。