JPH07104737A

JPH07104737A - ピアノ

Info

Publication number: JPH07104737A
Application number: JP5243183A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Inaba; 達也稲場
Original assignee: Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-09-29
Filing date: 1993-09-29
Publication date: 1995-04-21

Abstract

(57)【要約】【目的】打弦音を止めて電子音源から演奏音を聴くこ
とのできるピアノにおいて、実際の打弦音と電子音源の
音とを良好に一致させる。【構成】鍵１１を押すとジャック１７などを介してハ
ンマシャンク２１に力が加わり、ハンマ２３およびハン
マシャンク２１が上方に揺動する。レール３１は打ち廻
し３３に回動可能に支持されている。レール３１を図示
位置に配設すると、ハンマ２３は慣性運動を始めた後動
きを阻止される。このため、打源音は出ない。また、ハ
ンマシャンク２１の弦２５側側面には、段付シャッタ６
４と、一対のキーセンサ６５，５７とが設けられ、ハン
マ２３が慣性運動を始めてから動きを阻止されるまでの
間で、その移動速度を検出する。このように検出したハ
ンマ２３の移動速度に基づき電子音弦を制御すれば、電
子音弦の音が実際の打弦音と良好に一致する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、打弦によって演奏する
通常の演奏機構に加え、電子音源を制御して演奏する機
構をも備えたピアノに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、アコースティックピアノに電
子音源を組み合わせて、通常のピアノ演奏以外に、電子
音源による演奏をも可能にしたピアノが提案されてい
る。このうち、特開昭６３−２１６０９９号公報には、
押鍵による動作がハンマに伝達されないようにして、電
子音源による演奏の際に打弦動作による通常の演奏音
（以下、打弦音という）を止めることができるピアノが
記載されている。これによれば、打弦音を止めて電子音
源からの演奏音をヘッドホンなどで聴きながら演奏すれ
ば、外部に演奏音が漏れず、集号住宅や住宅密集地域で
の演奏、あるいは夜間の演奏練習などが自由にできると
いう利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来技術によれば、打弦音を出した場合と止めた場合と
では、押鍵時のタッチ感が異なるものであった。すなわ
ち、ハンマが回動した位置に保持されているため、打弦
音を出す場合に比べて、ハンマを回動させなくてもよい
分だけタッチ感が軽くなっていた。

【０００４】そこで、本願出願人は、ハンマが慣性運動
を始めてから弦に当接するまでの間でそのハンマの動作
を阻止することを提案した（特願平５−２１４４１１
号）。このように構成したピアノでは、打弦の際に鍵か
らハンマに伝達される仕事量は、打弦音を出した場合と
止めた場合とで変化しない。このため、いずれの場合に
もほぼ同様のタッチ感が得られる。

【０００５】ところが、この種のピアノでは、鍵盤の動
作を検出し、これに基づいて電子音源を制御している。
このため、次のように実際の打弦音と電子音源の音との
間に食い違いを生ずる可能性があった。例えば、一つの
鍵を連打した場合、ハンマおよびハンマと一体に慣性運
動する系（以下、ハンマ系と記載）が揺り返しを起こ
し、タッチ感が軽くなる。すると、ハンマ系の移動速度
に比べて鍵の移動速度が速くなり、これに基づいて電子
音源を制御した場合、実際の打弦音よりも大きい音が出
ることがあった。

【０００６】そこで、本発明は、打弦音を止めて電子音
源から演奏音を聴くことのできるピアノにおいて、実際
の打弦音と電子音源の音とを良好に一致させることを目
的としてなされた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達するために
なされた本発明は、図１に例示するように、鍵盤の操作
に応じてハンマが慣性運動して打弦する打弦手段と、上
記ハンマが慣性運動を始めてから弦に当接するまでの間
で上記ハンマの動作を阻止する動作阻止手段と、上記ハ
ンマが慣性運動を始めてから上記動作阻止手段に動作を
阻止されるまでの間で上記ハンマの移動速度を検出する
と共に、当該ハンマに対応する鍵が押されているか否か
を検出する検出手段と、該検出手段からの情報に基づき
電子音源を制御する音源制御手段と、を備えたことを特
徴とするピアノ。

【０００８】

【作用】このように構成された本発明では、動作阻止手
段は、ハンマが慣性運動を始めてから弦に当接するまで
の間でそのハンマの動作を阻止する。このため、鍵盤の
タッチ感に影響を及ぼすことなく打弦音を止めることが
できる。また、ハンマが慣性運動を始めてから動作阻止
手段に動作を阻止されるまでの間では、ハンマの移動速
度は実際に打弦を行なう場合の移動速度とほとんど一致
する。

【０００９】本発明では、ハンマが慣性運動を始めてか
ら上記動作阻止手段に動作を阻止されるまでの間で上記
ハンマの移動速度を検出し、これに基づいて電子音源を
制御しているので、実際の打弦音と電子音源の音とが良
好に一致する。また、ハンマ系が動作阻止手段に衝突す
るなどして動作を阻止されたとき、動作阻止手段に加わ
る圧力を検出し、これに基づいて電子音源を制御するこ
とも考えられるが、この場合、動作阻止手段に瞬間的に
歪が生じるなどして充分な検出精度が得られない。これ
に対して、ハンマの移動速度は、ハンマ系にほぼ非接触
で検出することができるので、本発明では、きわめて高
い精度で実際の打弦音と電子音源の音とが一致する。

【００１０】更に、検出手段は上記ハンマの移動速度と
共に、当該ハンマに対応する鍵が押されているか否かも
検出している。音源制御手段はこの情報も加味して電子
音源を制御するので、打弦音を出した場合にダンパが動
作したときと同様に、押鍵中は電子音源の音を連続して
発生し、離鍵すると瞬時に発音を停止する制御が可能と
なる。

【００１１】なお、検出手段はハンマの移動速度を直接
検出するものでもよく、ハンマ系の移動速度から間接的
にハンマの移動速度を検出するものであってもよい。ま
た、検出手段は、光学的センサ，磁気的センサなどのよ
うに完全に非接触で検出するものでもよく、ある種のポ
テンショメータのようにきわめて弱い摩擦力を生じるも
のでもよい。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。実施例としてのグランドピアノ１は、図２に示す
ように、ＭＩＤＩインターフェイス３を備え、同じくＭ
ＩＤＩインターフェイス５を備える外部の電子楽器７と
接続して、グランドピアノ１を操作すると電子楽器７か
らも演奏音が出るようにされている。また、電子楽器７
の演奏音は、外部に放音することなくヘッドホン９を介
して聴くこともできる。

【００１３】グランドピアノ１は、図３に示すように、
演奏者の操作によって揺動する鍵１１と、鍵１１が押さ
れると上昇するキャプスタンスクリュー１２と、ウイッ
ペンフレンジ１３を介してウイッペンレール１４に回動
可能に支持され、キャプスタンスクリュー１２の上昇に
よって上向きに回動するウイッペン１５と、ウイッペン
１５に回動可能に連結され、レギュレチングボタン１６
に当接するまでウイッペン１５と共に上昇するジャック
１７と、ジャック１７に当接し、ジャック１７に突き上
げられると分離するシャンクローラ１８と、シャンクフ
レンジ１９を介してシャンクレール２０に回動可能に支
持され、シャンクローラ１８が突き上げられると上向き
に回動するハンマシャンク２１と、ハンマシャンク２１
の先端に装着されたハンマ２３と、ハンマ２３によって
叩かれる弦２５と、鍵１１が押されている間、鍵１１の
ハンマ側端部１１ａによって突き上げられ、弦２５から
離間するダンパ２７などとからなる打弦機構を備えてい
る。

【００１４】また、本実施例における動作阻止手段とし
て、レール３１が、グランドピアノ１本体の打ち廻し３
３に固定されたレール上下機構３５によって支持されて
いる。このうち、レール３１の下面には、クッションフ
ェルト３７が配設されている。また、レール上下機構３
５は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、打ち廻し３３
に固定されたブラケット４１と、一端にレール３１が固
定される消音レバー４３と、消音レバー４３の孔にはま
るボール４５を押さえる板バネ４７とを、ボルト４９，
ナット５１によって連結して組み立てられている。消音
レバー４３にはノブ５３が一体に設けられ、ノブ５３を
操作するとボルト４９を軸として消音レバー４３が回動
する。消音レバー４３を回動させると、ブラケット４１
に形成された小孔４１ａ，４１ｂのいずれかにボール４
５がはまって、消音レバー４３を二つの回動位置のいず
れかにロックできる。これにより、レール３１が上下に
動くと共に、上下二つの位置のいずれかに位置決めされ
る。レール３１を上側に位置決めすると、ハンマシャン
ク２１を回動させた時に、ハンマシャンク２１がクッシ
ョンフェルト３７に当たることなく、ハンマ２３が弦２
５に当たる。また、レール３１を下側に位置決めする
と、逆にハンマ２３が弦２５に当たることなく、ハンマ
シャンク２１がクッションフェルト３７に当たる。

【００１５】更に、図３に示すように、鍵１１の下面に
はシャッタ６１と、キーセンサ６３とが、押鍵・離鍵に
関する動作を検出するために配設されている。また、ハ
ンマシャンク２１の弦２５側側面には段付シャッタ６４
と、一対のキーセンサ６５，６７とが、ハンマ２３の移
動速度を検出する検出手段として設けられている。キー
センサ６３，６５，６７は、それぞれが発光素子と受光
素子とを一組としてなり、両素子の間を遮るとオン信号
を発するように構成されている。シャッタ６１は、鍵１
１が押されている間、キーセンサ６３の光路を遮ること
になる。また、段付シャッタ６４は、ハンマ２３および
ハンマシャンク２１が慣性運動を始めてからハンマシャ
ンク２１がクッションフェルト３７に当接するまでの間
に、ある時間差をもってキーセンサ６５，６７の光路を
遮ることになる。

【００１６】これらのキーセンサ６３，６５，６７は、
図５に示すように、音源制御手段としてのコントロール
部７１に接続されている。コントロール部７１は、周知
のＣＰＵ７２，ＲＯＭ７３，ＲＡＭ７４などを含む論理
演算回路として構成され、キーセンサ６３，６５，６７
とは入出力インターフェイス７５を介して接続されてい
る。また、キーセンサ６３，６５，６７は、光路遮断時
に立ち上がる検出信号Ｓ3 ，Ｓ1 ，Ｓ2 を入出力インタ
ーフェイス７５にそれぞれ入力する。するとＣＰＵ７２
は、この検出信号Ｓ1 〜Ｓ3 に基づいて、ＲＯＭ７３に
記憶された制御プログラムによりＭＩＤＩ情報を作成
し、ＭＩＤＩインターフェイス３を介して電子音源とし
ての電子楽器７に送信する（具体的な処理は後述す
る）。

【００１７】ＭＩＤＩ情報を構成するイベントデータ
は、１バイトのステータスバイトと２バイトのデータバ
イトとからなる３バイトを１単位とするデータとして構
成される。このうちステータスバイトには、押鍵（ノー
トオン），離鍵（ノートオフ）などを示すデータが設定
され、データバイトには、音程となる鍵番号（ノートナ
ンバー），音量となる打鍵強度（ベロシティ）などを示
すデータが設定される。

【００１８】次に、ＣＰＵ７２が実行するこのＭＩＤＩ
情報の作成処理について説明する。図６は、鍵１１が押
されたときの検出信号Ｓ1 〜Ｓ3 の変化を例示するタイ
ムチャートである。図に示すように、鍵１１が押される
と先ずシャッタ６１がキーセンサ６３の光路を遮り、検
出信号Ｓ3 が立ち上がる（時点ｔ1 ）。続いてハンマ２
３が慣性運動を始めると、段付シャッタ６４がキーセン
サ６５，６７の光路を順次遮り、検出信号Ｓ1 ，Ｓ2 が
順次立ち上がる（時点ｔ2 ，ｔ3 ）。

【００１９】レール３１による動作阻止または打弦がな
された後、ハンマ２３が戻り始めると、検出信号Ｓ2 ，
Ｓ1 が順次立ち下がり（時点ｔ4 ，ｔ5 ）、続いて鍵１
１が戻されると検出信号Ｓ3 も立ち下がる（時点ｔ6
）。このため、時点ｔ2 ，ｔ3の時間差Ｔは打鍵強度Ｖ
に対応したものとなり、検出信号Ｓ3 の挙動は押鍵・離
鍵の動作に対応したものとなる。

【００２０】図７は、このＭＩＤＩ情報作成処理を表す
フローチャートである。なお、ＣＰＵ７２は、いずれか
のキーセンサ６３から検出信号Ｓ3 が入力される度にこ
の処理を実行する。処理を開始すると、先ずＳ１０にて
どのキーセンサ６３からの検出信号Ｓ3 かを判断し、対
応する鍵番号を変数Ｋに記憶する。続くＳ１５では、検
出信号Ｓ1が立ち上がったか否かを判断し、立ち上がる
までそこで待機する。検出信号Ｓ1が立ち上がると（Ｓ
１５：ＹＥＳ）Ｓ２０へ移行し、タイマをスタートす
る。続いて、Ｓ２５では検出信号Ｓ2 が立ち上がるまで
待機し、立ち上がると（Ｓ２５：ＹＥＳ）Ｓ３０にてタ
イマをストップする。

【００２１】続くＳ３５では、そのときのタイマの値Ｔ
に所定の変換ｆを施して打鍵強度Ｖを算出する。Ｓ４０
では、この打鍵強度ＶおよびＳ１０にて記憶した鍵番号
Ｋに基づきＭＩＤＩ情報を作成し、対応する演奏音を発
生させる。続いて、Ｓ４５では検出信号Ｓ3 が立ち下が
るまで待機し、立ち下がると（Ｓ４５：ＹＥＳ）Ｓ４６
にて発音を停止して処理を終了する。通常、鍵１１が戻
るとダンパ２７が弦２５に当接し、その弦２５の振動が
停止するが、Ｓ４６ではこの動作に対応するＭＩＤＩ情
報を作成するのである。

【００２２】なお、上記処理中に他の鍵１１から検出信
号Ｓ3 が入力されると、その鍵１１に対する処理も所定
の割り付けにより並行して実行する。以上のように構成
されたグランドピアノ１において、打弦音を止めて、電
子楽器７からだけ演奏音を出すには、演奏に先立ってノ
ブ５３を操作して、レール３１を下側の位置に位置決め
する（図３の状態）。また、コントロール部７１の作動
スイッチ（図示略）をオンにして、グランドピアノ１を
ＭＩＤＩ出力モードに設定すると共に、電子楽器７もＭ
ＩＤＩ入力モードに設定する。

【００２３】この状態において、演奏者が鍵１１を押す
と、キャプスタンスクリュー１２が上昇してウイッペン
１５を上向きに回動させ、ウイッペン１５と共に上昇す
るジャック１７が、シャンクローラ１８を押し上げてハ
ンマシャンク２１を回動させる。更に、ジャック１７が
上昇してゆくと、ジャックテール１７ａがレギュレチン
グボタン１６に当接し、ジャック１７はウイッペン１５
に対して図中時計周りに回動する。この結果、シャンク
ローラ１８は、ジャック１７から離れてハンマシャンク
２１と共に慣性運動を開始する。

【００２４】ハンマシャンク２１が慣性運動して、図３
の点線の位置に至ると、レール３１下面のクッションフ
ェルト３７に当接する。このとき、ハンマシャンク２１
は、ハンマ２３が弦２５に当接する位置まで回動してお
らず、打弦音は出ない。一方、鍵１１，ハンマシャンク
２１が揺動すると、シャッタ６１，６４がキーセンサ６
３，６５，６７の発光素子と受光素子との間を遮り、前
述のようにＭＩＤＩ情報が作成される。この結果、電子
楽器７は鍵盤操作に対応した演奏音を発生する。

【００２５】このように、本実施例のグランドピアノ１
によれば、演奏者が鍵１１を操作した際に、ハンマ２３
の動きを阻止することにより、打弦音を全く出さずに電
子楽器７からだけ演奏音を出すことができる。このと
き、ハンマ２３の動きは、慣性運動を始めてから阻止さ
れるので、鍵１１のタッチ感は打弦音を出した場合と全
く変わらない。したがって、例えば、電子楽器７からの
演奏音をヘッドホン９で聴きながら演奏すれば、騒音に
よる迷惑をかけることなく、自由に演奏練習ができる。

【００２６】また、押鍵していない状態において、ハン
マ２３などの重量が鍵１１にかかっているので、演奏者
側から見て鍵１１が沈み込んだりすることもない。更
に、本実施例では、ハンマ２３が慣性運動を始めてから
阻止されるまでの間でその移動速度を検出し、打鍵強度
Ｖを求めている。この間でのハンマ２３の移動速度は実
際に打弦を行なう場合の移動速度と一致するので、電子
楽器７からの演奏音を実際の打弦音と良好に一致させる
ことができる。しかも、本実施例ではハンマ２３の移動
速度を非接触で検出しているので、両者を極めて高い精
度で一致させることができる。

【００２７】以上本発明の実施例を説明したが、本発明
はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内
の種々なる態様を採用することができる。例えば、ハン
マの動きを阻止する手段としては、図４に示した構造に
限らない。他の例としては、図８（ａ），（ｂ）に示す
ように、レール８１に通されたシャフト８３を、打ち廻
し３３に固定された軸受け８５を介して回動自在に支持
すると共に、シャフト８３と一体に回動する金具８７の
一端にスプリング８９を連結し、他端にワイヤ９１を連
結した構造などが考えられる。この構造においては、ワ
イヤ９１を引っ張ると、金具８７がシャフト８３を支点
として動き、レール８１が回動する。これにより、図８
（ｂ）に一点鎖線で示したように、レール８１に配設さ
れたクッションフェルト９３が下を向き、ハンマシャン
ク２１に当接してハンマ２３による打弦を阻止する。こ
のとき、金具８７はスプリング８９を引っ張るので、レ
ール８１は戻る方向に回動するように付勢されている。
このため、ワイヤ９１を緩めると、回動していたレール
８１が元の位置にまで戻り、クッションフェルト９３が
横をむいてハンマシャンク２１に当接しなくなる。した
がって、ワイヤ９１を引っ張ったり緩めたりすること
で、打弦音を止めたり出したりできる。このように、ワ
イヤ９１によって操作する構造であれば、操作レバーを
比較的自由な位置に配設できる。したがって、ペダルを
足で踏んで操作して打弦音を止めるような構成も容易に
できる。

【００２８】また、実施例に示したような、ハンマシャ
ンクに当接する機構に限らず、ハンマ，ハンマウッド，
シャンクローラなど、ハンマと一体となって慣性運動に
よる回動を行うハンマ系の部品の動きを阻止する機構で
あればよい。但し、これらの部品の動きを阻止する場合
も、少なくともジャックの先端がシャンクローラから離
れて、ハンマが慣性運動に移ってからハンマの動きを阻
止するものでなければならない。

【００２９】同様に、検出手段についても、ハンマシャ
ンク２１の移動速度を検出する機構に限らず、ハンマ系
の部品の移動速度を検出する機構であればよい。但し、
これらの場合も、少なくともジャックの先端がシャンク
ローラから離れて、ハンマが慣性運動に移ってからハン
マの動きが阻止されるまでの間で移動速度を検出するも
のでなければならない。また、検出手段は、実施例のよ
うな光学的センサや、ホール素子などの磁気的センサの
ように完全に非接触で検出するものでもよく、ある種の
ポテンショメータのようにきわめて弱い摩擦力を生じる
ものでもよい。

【００３０】更に、実施例では、グランドピアノについ
て説明したが、本発明は、アップライトピアノに適用し
てもよい。この場合、図９に示すように、クッションフ
ェルト１０１がハンマシャンク１０３に当接する構成
や、クッションフェルト１０５がキャッチャシャンク１
０７に当接する構成などにすれば、ジャック１０９がバ
ット１１１を突き上げることにより、ハンマ１１３が慣
性運動を開始してからその動きを阻止することができ
る。そして、この場合も、ハンマシャンク１０３の弦１
２３側側面などに、段付シャッタ１２５と、一対のキー
センサ１２７，１２９を設けることにより、ハンマ１１
３の移動速度を検出することができる。

【００３１】加えて、打弦音を止めるための操作レバー
をアクチュエーターで動かしたり、レールそのものをア
クチュエーターで動かす構造にしてもよい。この場合、
電子音源の作動スイッチとアクチュエーターとを連動さ
せることにより、一つのスイッチを操作すると、自動的
に打弦音が止まって電子音源による演奏モードに切り替
わるように構成することもできる。

【００３２】更に加えて、本発明の構成を自動演奏ピア
ノに備えれば、自動演奏データによって鍵を動作させな
がら、音だけは電子音源の音をヘッドホンから聴けるの
で、騒音による迷惑をかけずに運指練習ができる。な
お、実施例では、電子音源として外部の電子楽器とつな
ぐ構成としたが、本発明の構成を、電子音源を内蔵する
ピアノに適用しても、全く同様の効果を得ることができ
る。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のピアノで
は、ハンマが慣性運動を始めてから動作阻止手段に動作
を阻止されるまでの間では、ハンマの移動速度は実際に
打弦を行なう場合の移動速度とほとんど一致する。本発
明では、この間でのハンマの移動速度に基づいて電子音
源を制御しているので、実際の打弦音と電子音源の音と
を良好に一致させることができる。

【００３４】また、ハンマの移動速度は、ハンマ系にほ
ぼ非接触で検出することができるので、本発明では、き
わめて高い精度で実際の打弦音と電子音源の音とを一致
させることができる。更に、本発明では上記ハンマの移
動速度と共に、当該ハンマに対応する鍵が押されている
か否かも検出し、この情報も加味して電子音源を制御し
ている。このため、押鍵中は電子音源の音を連続して発
生し、離鍵すると瞬時に発音を停止する制御が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成例示図である。

【図２】実施例の概略構成を表す説明図である。

【図３】実施例のグランドピアノの内部機構を表す説明
図である。

【図４】実施例のグランドピアノにおける動作阻止手段
の構成を表す斜視図である。

【図５】実施例のグランドピアノにおける音源制御手段
の構成を表すブロック図である。

【図６】実施例のキーセンサ検出信号の変化を例示する
タイムチャートである。

【図７】実施例のＭＩＤＩ情報作成処理を表すフローチ
ャートである。

【図８】変形例としての動作阻止手段の構成を表す説明
図である。

【図９】他の実施例としてのアップライトピアノの内部
機構を表す説明図である。

【符号の説明】

１…グランドピアノ３，５…ＭＩＤＩインターフェ
イス７…電子楽器９…ヘッドホン１１…鍵２３…ハンマ２
５…弦２７…ダンパ３１…レール３５…レール上下機構
６１…シャッタ６３，６５，６７…キーセンサ６４…段付シャッタ
７１…コントロール部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鍵盤の操作に応じてハンマが慣性運動し
て打弦する打弦手段と、上記ハンマが慣性運動を始めてから弦に当接するまでの
間で上記ハンマの動作を阻止する動作阻止手段と、上記ハンマが慣性運動を始めてから上記動作阻止手段に
動作を阻止されるまでの間で上記ハンマの移動速度を検
出すると共に、当該ハンマに対応する鍵が押されている
か否かを検出する検出手段と、該検出手段からの情報に基づき電子音源を制御する音源
制御手段と、を備えたことを特徴とするピアノ。