JPH03171093A

JPH03171093A - 鍵盤楽器

Info

Publication number: JPH03171093A
Application number: JP1311076A
Authority: JP
Inventors: Norizo Taguchi; 田口　範三; Shigeru Muramatsu; 繁村松; Kiyoshi Kawamura; 潔河村
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1989-11-30
Filing date: 1989-11-30
Publication date: 1991-07-24
Anticipated expiration: 2013-05-13
Also published as: JP2748617B2

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】し産業上の利用分野］本発明は、鍵盤楽器に係わり、特に、鍵盤の操作に応動
して発音体を打撃することにより発音させるようにした
鍵盤楽器に関するものである。

［従来の技術］一般に、ピアノ等の鍵盤楽器においては、複数の鍵盤に
打弦機構を機械的に連設し、前記鍵盤を操作して打弦機
構を作動させることにより、この打弦機構を介して発音
体を打撃して振動させることによって発音させ、また、
鍵盤の操作停止によりダンバーを前記発音体に接触させ
てその振動を抑制することによって止音を行い、さらに
、ペダルによって前記発音体とダンパーとの接触状態を
制御することによって、発音体の発音の維持、あるいは
、ミュート等の調整を行うようにしている。

この種の鍵盤楽器においては、演奏者が直接鍵盤を操作
することによってのみ演奏が可能である。

一方、従来においては、前記鍵盤やペダルにソレノイド
等のアクチュエー夕を連設し、これらのアクチコエー夕
により、前記鍵盤やペダルを駆動することにより、発音
体の発音や止音ならびにその音色制御等を電気的に行う
自動ピアノも提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ところで、発音体の発音や止音等の制御をアクチ二エー
夕による鍵盤やペダル駆動により電気的に行っている前
記従来の技術においては、次のような不具合が生じる。

すなわち、前記鍵盤やペダルが打弦機構やダンバーと機
械的に連結されていることから、鍵盤駆動時に打弦機構
の動特性の固体差、経年変化の影響を受け易いといった
不具合である。

また、グランドピアノに対してアップライトピアノの打
弦機構は、鍵盤の７＼−フタッチの実現が困難になり、
トリル演奏時の連打性にかけるといった不具合をも惹起
する。

また、鍵盤の操作抵抗（いわゆるタッチ）は、各ピアノ
毎の固体差が有り、これによって得られる操作感が一義
的に決まってしまい、例えば、経年変化により、打弦機
構のフェルトの摩耗や劣化、あるいは、湿度や温度の変
化により打弦機構やその装着部の木部の寸法変化等によ
ってタッチと発音状態に変化が生じた場合、煩雑な調整
が必要になるといった不具合があった。

したがって、従来においてはこれらの不具合への対処が
残されており、本発明はこのような従来において残され
ている課題を解決せんとするものである。

［課題を解決するための手段］本発明は、前述した課題を有効に解決し得る鍵盤楽器を
提供せんとするもので、第１の態様に係わる鍵盤楽器は
、鍵盤と、この鍵盤に対応して設けられた複数の発音体
と、外部からの指令信号に基づいて前記発音体を打撃す
る打撃手段と、外部からの指令信号に基づいて前記発音
体の振動を抑制する止音手段と、前記鍵盤の操作時に、
外部からの指令信号に基づいて前記鍵盤に抵抗を与える
操作反力発生手段と、前記各鍵盤の操作状態を検出する
鍵盤状態検出手段と、前記鍵盤の操作状態と、前記打撃
手段、止音手段、および、操作反力発生手段の状態との
相関関係が入力されている演奏形態記憶手段と、前記鍵
盤状態検出手段からの検出信号と、前記演奏形態記憶手
段の情報とに基づき、前記打撃手段、止音手段および操
作反力発生手段に操作指令を出力する制御手段とを備え
ていることを特徴する。

また、第２の態様に係わる鍵盤楽器は、第ｌの態様の鍵
盤楽器であって、さらに、外部からの演奏情報と、演奏
形態記憶手段に入力された情報とに基づき、打撃手段お
よび止音手段に操作指令を出力する受信演奏制御手段を
備えていることを特徴する。

さらに、第３の態様に係わる鍵盤楽器は、第１の態様に
おける鍵盤楽器であって、鍵盤状態検出手段の検出結果
を記憶する演奏状態記憶手段と、この記憶された演奏状
態と、演奏形態記憶手段の情報とに基づき、少なくとも
、打撃手段および止音手段に操作指令を出力する再生演
奏制御手段とを備えていることを特徴とする。

［作用］本発明の第１の態様によれば、鍵盤が操作されると、鍵
盤状態検出手段によって鍵盤の操作速度（打弦強度）や
操作位置等の鍵盤の操作状態が検出される。

そして、この検出結果と演奏形態記憶手段に入力されて
いる情報とに基づき、制御手段から各打撃手段、止音手
段、および、操作反力発生手段に操作指令が出力され、
鍵盤の操作状態（打弦強度）に応じた発音状態ならびに
止音状態等が得られるとともに、鍵盤操作時に適度な抵
抗が与えられて良好な操作感が得られる。

しかも、演奏形態記憶手段に予め人力する情報を変更す
ることにより、操作感や発音状態の調整が行われる。

また、第２の態様によれば、外部から演奏情報が人力さ
れると、この情報と演奏形態記憶手段とに基づき、打撃
手段と止音手段とに操作指令が出力されて、自動演奏が
行われる。

さらに、第３の態様によれば、演奏者が鍵盤を操作して
行った演奏が、鍵盤状態検出手段によって検出され演奏
状態記憶手段に記憶された演奏情報と、演奏状態記憶手
段の記憶している情報に基づき第１の態様と同様に操作
指令を出力して、演奏が再現される。

［実施例］以下、本発明の第１の態様の一実施例について、図面に
基づき説明する。

図において鍵盤楽器Ｉは、アップライト型のビア／を示
し、鍵盤２と、この鍵盤２に対応して設けられた複数の
発音体（弦）３、駒３ａ，響板３ｂと、外部からの指令
信号に基づいて前記弦３を打撃する打撃手段４と、外部
からの指令信号に基づいて前記弦３の振動を抑制する止
音手段５と、前記鍵盤２の操作時に、外部からの指令信
号に基づいて前記鍵盤２に抵抗を与える操作反力発生手
段６と、前記各鍵盤２の操作状態を検出する鍵盤状態検
出手段７と、前記鍵盤２の操作状態と、前記打撃手段４
、止音手段５、および、操作反力発生手段６の状態との
相関関係が入力されている演奏形態記憶手段８と、前記
鍵盤状態検出手段７からの検出信号と、前記演奏形態記
憶手段８に入力されている情報に基づき、前記打撃手段
４、止音手段５、および、操作反力発生手段６に操作指
令を出力する制御手段９とによって基本部分が構成され
ている。

次いで、これらの詳細について説明すれば、前記各鍵盤
２は、第１図に示すように、鍵盤楽器ｌの本体１ａの前
部に突出するように設けられた棚板ＩＯの上面に装青さ
れており、その長さ方向の略中間部において、第１図お
よび第２図に示すように、前記棚板ＩＯの前後方向略中
間部に設けられた筬中１１に、バランスピンｌ２を介し
て揺動自在に支持されている。

また、各鍵盤２の基端部（本体ｌａ側の端部）　２ａの
下面には、前記棚板ｌＯに固定された弾性体からなるス
トッパｌ３が対向させられており、非操作状櫨において
前記基端部２ａの下面に当接して、その位置を規制する
ようになっているとともに、当接時の衝撃音を吸収する
ようになっている。

さらに、各鍵盤２の操作端部２ｂの下部には、前記棚板
ｌＯの上面に固定されたオーバルキーピンｌ４が摺動自
在に嵌合させられており、このオーバルキーピンｌ４に
より、前記鍵盤２の操作時における揺動方向と直交する
方向への揺れが防止されている。

前記打撃手段４は、第１図および第３図に示すように、
前記弦３に対して略直交するように配設されたハンマｌ
５と、このハンマ１５の基端部に装着されたプッシュ・
プルソレノイドｌ６とによって構戊されている。

このプッシュ・プルソレメイドｌ６は、そのブランジャ
ｌ７に前記ハンマ１５の基端部が固着されており、一対
設けられたコイルｌ８・ｌ９のいずれかに選択的に電流
が印加されることにより、前記ブランジャｌ７をハンマ
ｌ５とともに、弦３へ接近離間する方向へ移動させるよ
うになっているとともに、印加される電流の大きさに応
じて、ハンマｌ５の移動速度すなわち打弦強度を調整す
るようになっている。

前記止音手段５は、第１図に示すように、前記打撃手段
４と同様のプッシュ・プルソレノイド２０と、このプッ
シュ・プルソレメイド２０によって長さ方向に移動させ
られるロッド２ｌと、このロツド２ｌの弦３側に装着さ
れたダンバー２２とによって構戊されており、プッシュ
・プルソレノイド２０への電流供給により、前記ダンパ
ー２２が弦３へ接触させられてこの弦３の振動を抑制し
て止音を行い、また、前記供給電流の大小によってダン
バー２２と弦３との接触圧を調整するようになっている
。

前記操作反力発生手段６は、本実施例においては、前記
筬中１１とストッパｌ３との間であって、前記鍵盤２と
棚板ｌＯとの間に設けられており、鍵盤２の下面に装着
された磁石２３と、棚板ｌＯに装着され、前記磁石２３
の両側面に所定間隔をおいて対向させられたコイル２４
とによって構成されている。

そして、この操作反力発生手段６は、前記コイル２４へ
の印加電圧の大きさに応じて、このコイル２４において
発生する磁力と前記磁石２３の磁力との釣り合いを調整
することにより、前記鍵盤２の揺動方向に対する作用力
、すなわち、操作反力、または、駆動力を調整するよう
になっている。

前記鍵盤状態検出手段７は、前記筬中１１とオーバルキ
ーピンＩ４との間の棚板１０の上面に、鍵盤２の下面に
対向して設けられており、本実施例においては、光の反
射を利用して、鍵盤２の傾斜およびその傾動速度を検出
することにより、鍵盤２の操作状態を検出するようにな
っている。

また、前記響板３ｂには、圧電素子からなる響板センサ
３ｃが配設され、発音時期を検出する。

前記演奏形態記憶手段８と制御手段９は、鍵盤楽器ｌの
本体ｌａ内に装着された制御ユニット２５に一体化され
ている。

この制御ユニット２５は、第１図、第４図に示すように
、鍵盤２や後述するペダル３０の変位、変位速度、およ
び、その加速度等をパラメータとして、これらのパラメ
ータと、打撃手段４の打撃力の大きさ、止音手段５と弦
３との接触圧の大きさ、および、操作反力発生手段６や
後述するベダル反力発生手段３２における反力の大きさ
との相関マップが書き込まれたＲＯＭ２６と、前記鍵盤
状態検出手段７、および、後述するペダル状態検出手段
３ｌからの信号と、前記ＲＯＭ２６の相関マップの情報
とに基づき、前記打撃手段４、止音手段５、操作反力発
生手段６、および、ベダル反力発生手段３２へ操作指令
信号を出力するＣＰＵ２７と、前記鍵盤状態検出手段７
からの信号を記憶するＲＡＭ２ｇと、これらのバックア
ップ用のＲＡＭ２９とによって構戊されており、前記Ｃ
ＰＵ２７が本実施例における制御手段９を構戊している
。

一方、前記鍵盤楽器ｌの本体１ａの前方下部には、ペダ
ル３０が設けられており、このペダル３０に対応した位
置には、前記鍵盤状態検出手段７と同様の構戊を有する
ペダル状態検出手段３ｌと、操作反力発生手段６と同様
の構成をなすペダル反力発生手段３２が設けられている
。

次いで、このように構成された本実施例の作用を第５図
のフローチャートに基づいて説明する。

演奏者が鍵盤２を操作して演奏を開始すると、鍵盤状態
検出千段７とペダル状態検出手段３ｌとにより、鍵盤２
やペダル３０の、変位（傾斜角度）、変位速度、および
、その加速度等をパラメータとした操作状態が検出され
、その検出結果がＣＰＵ２７へ入力される（Ｓｔ，Ｓ２
）。

このようにして、鍵盤２の操作状態がＣＰＵ２７へ人力
されると、このＣ　Ｐ　Ｕ　２７において、前記操作状
態に対応して、ＲＯＭ２６に記憶されている演奏形態の
マ／ブから鍵盤２に対する反力と、打撃手段４による打
弦強度と、止音手段５と弦３との接触圧力、さらに、ベ
ダル３０に対する反力とが読み込まれ（Ｓ３、Ｓ４）、
これに基づき、制御ユニット２５の入出力部３０から操
作反力発生手段６、３２、打撃手段４、および、止音手
段５のそれぞれに操作指令信号が出力される（Ｓ５）。

これによって、鍵盤２やベダル３０に最適な反力が与え
られて、演奏者に、自然鍵盤楽器に近い良好な操作感が
与えられる。

一方、前記打撃手段４の打弦力や止音手段５と弦３との
接触圧等は、鍵盤２の操作状態に応じて、前記プッシュ
・プルソレノイド１６・２０へ印加される電圧が調整さ
れることによって制御され、前述した操作感の向上と相
俟って、演奏者の操作に対応した打弦や止音が行われて
、連打性の向上等自然な音が発生させられる。

また、鍵盤２やペダル３０の操作感を変更する場合には
、制御ユニット２５に設けられている演奏形態記憶手段
８としてのＲＯＭ２６を、他の情報マップが記録されて
いるＲＯＭに取り換えることにより容易に行われる。

さらに、鍵盤２と打撃手段４や止音手段５との間、また
、ベグル３０と止音手段５との間に機械的な動力伝達機
構が介在しないことから、構或が簡略化されるばかりで
なく、打撃手段４や止音千段５の調整作業も不要となる
。

次いで、本発明の第２の態様の一実施例について説明す
る。

本実施例は、前記第１の態様における実施例の同様機能
に、外部から人力される演奏情報に基づき演奏を行う機
能を付加した構成としたものである。　具体的には、第
１図に示すように、演奏情報が記録された外部記憶媒体
としてのフロツピディスクや先ディスクと、これらのデ
ィスクに記録された演奏情報を読み取って出力するディ
スクドライブ３４とを、前記制御ユニット２５へ付加し
て、河生演奏制御手段を構或したものである。

本実施例によると、鍵盤２によって人力される演奏情報
に代えて、前記外部記憶媒体に記録されている演奏情報
により、打撃手段４や止音手段５が操作されて自動演奏
が行われる。

この場合、鍵盤２やペダル３０に対応して設けられてい
る操作反力発生手段６やベダル反力発生手段３２の作動
を逆に使用することにより、鍵盤２やペダル３０に駆動
力を与えて、自動演奏に合わせて鍵盤２やペダル３０を
駆動することも可能であり、これらを非作動状態にする
ことも可能である。

また、前記外部記憶媒体やディスクドライブ３４を本体
ｌａ内に設置した例について示したが、第１図に示すよ
うに、本体１ａの裏面に、前記制御ユニソト２５に接続
された外部人力端子３６を設けておき、別体の記憶装置
や電子楽器、演奏情報発生機器を接続して、演奏情報を
入力することも可能である。

さらに、本発明の第３の態様に係わる一実施例について
説明する。

本実施例は、第１の実施例において示したＲＡＭ２Ｂ、
もしくは、第２実施例に示したディスクドライブ３４に
よって鍵盤２による直接演奏の演奏情報を記録しておき
、この記録された演奏情報を外部演奏情報としてＣＰＵ
２７で処理することにより、記録した演奏を再生するよ
うにしたものである。

本実施例によれば、演奏者自身の演奏を、演奏者が客観
的に把握することでき、演奏技術の確認や反復練習の助
力となる。

なお、前記各実施例において示した各構成部材の諸形状
や寸法等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更
可能である。

例えば、前記各実施例においては、アップライト型のピ
アノを鍵盤楽器の一例として示したが、これに限られる
ものではなく、チェレスタやチェンバロ等鍵盤を備えた
楽器へ適用することもできる。

また、前記実施例においては操作反力発生手段６として
、磁石２３とコイル２４とを用いた例について説明した
が、これに代えて、第６図に示すように、プノシュ・プ
ルソレ／イド３７を用いることもでき、さらに、鍵盤状
態検出手段７として光の反１１を利用して鍵盤２の傾斜
を検出する構造のセンサを示したが、光の反射を利用し
て鍵盤２との距離を検出する構造のものも使用可能であ
る。

［発明の効果］以上説明したように、請求項１記載の構或によれば、次
のような優れた効果を奏する。

鍵盤の操作状態に対応して、制御手段から演奏形態記憶
手段の情報に基づき、鍵盤に対する反力と、打撃手段に
よる打弦強度と、止音手段と発音体との接触圧力等の操
作指令信号が操作反力発生手段、打撃手段、および、止
音手段のそれぞれに出力されて、鍵盤に最適な反力が与
えられ、これによって演奏者に、自然鍵盤楽器に近い良
好な操作感を与えることができるとともに、演奏者の操
作に対応した打弦や止音が行われて、連打性の向上等、
自然楽器と同等な音が得られる。

また、鍵盤の操作感を変更する場合には、演奏形態記憶
手段を取り換えることによって容易に行うことができる
。

さらに、鍵盤と打撃手段や止音手段との間の機械的な接
続をなくして、構或を簡略化することかできるばかりで
なく、打撃手段や止音手段の調整作業を不要とすること
ができる。

また、請求項２に記載の構戊によれば、次のような優れ
た効果が得られる。

鍵盤によって入力される演奏情報に代えて、外部記憶媒
体に記録されている演奏情報により、打撃手段や止音手
段を操作して自動演奏を行うことができる。

さらに、請求項３に記載の構成によれば、次のような優
れた効果が得られる。

演奏者自身の演奏を、演奏者が客観的に把握することで
き、演奏技術の確認や反復練習の助力とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の請求項１〜３の一実施例を示すもので、
第１図は一実施例が適用されたアップライト型のピアノ
の縦断面側面図、第２図は鍵盤近傍の拡大縦断面側面図
、第３図は打撃手段の拡大縦断面側面図、第４図は制御
ユニソトの詳細図、第５図は制御示すフローチャート、
第６図は本発明の変形例を示す鍵盤近傍の拡大縦断面側
面図である。 ■・・・鍵盤楽器、３・・・弦、５・・・止音手段、７・・・鍵盤状態検出手段、９・・・制御手段、ｌ６・・・プッシュ・プルソレノｌ７・・・ブランジャ、２０・・・プッシュ・ブルソレノ２Ｉ・・・ロツド、２３・・・磁石、３４・・・ディスクドライブ、２・・・鍵盤、４・・・打撃手段、６・・・操作反力発生手段、８・・・演奏形態記憶手段、ｌ５・・・ハンマ、イド、イド、２２・・・ダンバー２４・・・コイル、３５・・・再生演奏制御手段。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鍵盤と、この鍵盤に対応して設けられた複数の発
音体と、外部からの指令信号に基づいて前記発音体を打
撃する打撃手段と、外部からの指令信号に基づいて前記
発音体の振動を抑制する止音手段と、前記鍵盤の操作時
に、外部からの指令信号に基づいて前記鍵盤に抵抗を与
える操作反力発生手段と、前記各鍵盤の操作状態を検出
する鍵盤状態検出手段と、前記鍵盤の操作状態と、前記
打撃手段、止音手段、および、操作反力発生手段の状態
との相関関係が入力されている演奏形態記憶手段と、前
記鍵盤状態検出手段からの検出信号と、前記演奏形態記
憶手段の情報とに基づき、前記打撃手段、止音手段およ
び操作反力発生手段に操作指令を出力する制御手段とを
備えていることを特徴とする鍵盤楽器
（２）請求項１記載の鍵盤楽器であって、さらに、外部
からの演奏情報と、演奏形態記憶手段に入力された情報
とに基づき、打撃手段および止音手段に操作指令を出力
する受信演奏制御手段を備えていることを特徴とする鍵
盤楽器。
（３）請求項１記載の鍵盤楽器であって、さらに、鍵盤
状態検出手段の検出結果を記憶する演奏状態記憶手段と
、この記憶された演奏状態と、演奏形態記憶手段の情報
とに基づき、少なくとも、打撃手段および止音手段に操
作指令を出力する再生演奏手段とを備えたことを特徴と
する鍵盤楽器。