JPH08101687A - 鍵盤情報出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピアノ等において打弦のタイミングおよび打
弦の大きさを、より忠実にセンシングする。 【構成】 鍵の押鍵速度を検出するキーセンサ群５３
と、鍵が押下されたときに回動して当該鍵に対応する弦
を打撃するハンマの、打撃過程および打撃寸前の回動速
度を検出するハンマセンサ群５５とを備え、ＣＰＵ５１
は、原則として、ハンマセンサ群５５により推定される
打撃のタイミングで、打撃の大きさを示すベロシティを
出力するが、キーセンサ群５５により推定される打撃タ
イミングにあって打撃過程が異常と判断された場合に
は、キーセンサ群５５により推定される打撃のタイミン
グで、ベロシティを出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば消音ピアノや
自動演奏ピアノなどに用いて好適な鍵盤情報出力装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、通常の演奏とともに、押鍵し
ても打弦しない消音演奏が可能な消音ピアノが知られて
いる。かかる消音ピアノは、ハンマシャンクの回動を阻
止する機構を備えており、この機構によって、押鍵によ
り回動したハンマが、打弦寸前で戻されるようになって
いる。そして、消音演奏では、打弦による楽音発生のか
わりに、鍵等の動作をセンサにより検出して、押鍵に対
応した音高、タイミングおよび強弱を有する楽音を電子
的に発生する。このようにして発生した楽音を、演奏者
が、例えばヘッドホン等により聴くことによって、近隣
者に迷惑を掛けずに、演奏の練習を行なうことができる
ようになっている。

【０００３】ところで、従来の消音ピアノにおいて、押
鍵によって本来ならば発生するであろう打弦のタイミン
グとその大きさとを検出するのに、主に次の２つ方法が
あった。

【０００４】 各鍵（キー）に、光センサなどの検出
素子を設けて、押鍵過程を複数段階で検出する。そし
て、各過程間において状態から押鍵速度を求め、打弦の
タイミングおよびその大きさを予想する。 各打弦ハンマに、光センサなどの検出素子を設け
て、回動が阻止される手前の２点間の通過速度を求める
とともに、各鍵の押離鍵状態を２値的に検出するセンサ
を設ける。そして、ハンマの通過速度から打弦のタイミ
ング、およびその大きさを求めるとともに、離鍵状態を
検出して、このときの楽音の止音タイミングを求める。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
、の方法では、それぞれ次のような問題があった。
の方法では、鍵の操作とハンマの動作とは、必ずしも
一致しないため、連打などの特殊の奏法を行なった場合
に、発音のタイミングがズレたり、楽音の強弱が不正確
となったりする。例えば、鍵を小刻みに動かして連打す
るような場合には、打鍵ストロークが短くなるため、ア
コースティクピアノでは、さほど大きな楽音は発生しな
いが、鍵の動作が速いため、消音演奏状態では、その速
度に応じた大きな楽音が電子音源により発生してしまう
ことがある。

【０００６】の方法では、実際に弦を叩くハンマの速
度から打弦のタイミングおよびその大きさを求めるた
め、かなり忠実にセンシングすることが可能となる。し
かし、打弦後のハンマが、速度検出のための一方の地点
を通過したが、他方の地点を通過しないままレストポジ
ションに戻りきらないで、次の打弦動作が行なわれた場
合には、この打弦速度を求めることができない。速度検
出には、２点間の通過時間を求めることが必要となる
が、この場合には、一点しか通過していないからであ
る。このような不都合は、例えば、演奏者が押鍵状態を
維持したまま、完全に離鍵せずに次の押鍵動作（以下、
この奏法を、説明の便宜上「深い押鍵」と呼ぶことにす
る）を行なった場合に発生するが、かかる演奏法は、グ
ランドピアノにおいては何ら特別なものではなく、ごく
普通に行なわれるのである。

【０００７】また、速度検出のための２点は、できるこ
とならば、打弦寸前に設置することが望ましいが、ハン
マが打弦する手前で回動を阻止する消音ピアノにあって
は、阻止される手前に設置しなければならない。すなわ
ち、速度検出のための２点は、それだけレストポジショ
ン側に設置しなければならないのである。したがって、
消音ピアノにおいて、の方法による不都合は、より顕
著となるのである。

【０００８】さらに、の方法では、ハンマの打弦地点
近傍にセンサを設置する関係上、必然的にセンサ自体が
振動しやすくなる。このため、ハンマの打弦速度を正確
に検出できないという問題がある。くわえて、打弦後に
おける離鍵が、途中で止まるほど徐々に行なわれる場合
には、ハンマの戻りもゆっくり行なわれるため、速度検
出のための２点の一方において、振動によるチャッタリ
ングが発生して、ハンマの状態を誤認識する可能性があ
る。の方法では、これを回避するため、複雑な例外処
理も必要となるという問題もあった。

【０００９】このように、、のいずれの方法おいて
も、消音演奏では、センサにより求めた打弦のタイミン
グおよびその大きさが、本来ならば発生するであろうは
ずのものとは、かけ離れることが多いという欠点があっ
た。

【００１０】この発明は、上述した事情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、ハンマの挙動を正
確に把握でき、打弦のタイミングおよび打弦の大きさ
を、より忠実にセンシングすることが可能な鍵盤情報出
力装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明にあっては、鍵の回動過程を
複数点にて検出する第１のセンサと、前記鍵が押下され
たときに、前記鍵に対応する弦を打撃するハンマの回動
過程を、少なくとも１点にて検出する第２のセンサと、
前記第１のセンサ検出結果から、前記ハンマが前記弦を
打撃するタイミングを示す第１の打撃タイミング情報を
少なくとも含む第１のセンサ情報を発生する第１のセン
サ情報発生手段と、前記第２のセンサ検出結果から、前
記ハンマが前記弦を打撃するタイミングを示す第２の打
撃タイミング情報を少なくとも含む第２のセンサ情報を
発生する第２のセンサ情報発生手段と、第１のセンサの
検出結果、第２のセンサの検出結果、前記第１のセンサ
情報、あるいは前記第２のセンサ情報のうちの少なくと
も１つから、前記第１のセンサ情報あるいは前記第２の
センサ情報の一方を選択して、鍵盤情報として出力する
制御手段とを具備することを特徴としている。

【００１２】請求項２に記載の発明にあっては、請求項
１に記載の発明において、前記制御手段は、原則とし
て、前記第２のセンサ情報を鍵盤情報として選択する一
方、前記ハンマの打撃過程が異常と判断される場合に
は、前記第１のセンサ情報を鍵盤情報として選択するこ
とを特徴としている。

【００１３】請求項３に記載の発明にあっては、請求項
２に記載の発明において、前記制御手段は、前記鍵が押
鍵状態を維持したまま再度押鍵されたと、前記第１のセ
ンサによる検出結果から判断した場合に、前記ハンマの
打撃過程が異常と判断することを特徴としている。

【００１４】請求項４に記載の発明にあっては、請求項
２に記載の発明において、前記制御手段は、前記鍵の連
打が行なわれたと、第１あるいは第２のセンサ情報のう
ちの鍵盤情報として選択したものから判断した場合に、
前記ハンマの打撃過程が異常と判断することを特徴とし
ている。

【００１５】請求項５に記載の発明にあっては、請求項
１または２に記載の発明において、前記第１のセンサ情
報発生手段は、前記第１のセンサの検出結果から押鍵速
度を求め、この押鍵速度から、第１の打弦タイミングと
ともに、その際の打弦の大きさを推定して、両者を第１
のセンサ情報として出力するものであり、前記第２のセ
ンサは、前記ハンマの回動過程を複数点にて検出するも
のであり、前記第２のセンサ情報発生手段は、前記第２
のセンサの検出結果からハンマの回動速度を求め、この
回動速度から第２の打弦タイミングとともに、その際の
打弦の大きさを推定して、両者を第２のセンサ情報とし
て出力するものであることを特徴としている。

【００１６】請求項６に記載の発明にあっては、請求項
５に記載の発明において、前記第１のセンサ情報発生手
段は、押鍵速度を打撃の大きさに変換する第１のテーブ
ルと、前記押鍵速度を前記第１のテーブルよりも小さい
打撃の大きさに変換する第２のテーブルとを備え、前記
第１のセンサの検出結果にしたがってどちらか一方のテ
ーブルを用いて、押鍵速度を打撃の大きさを推定するこ
とを特徴としている。

【００１７】請求項７に記載の発明にあっては、請求項
６に記載の発明において、前記第１のセンサ情報発生手
段は、押鍵状態が維持されたまま再度の押鍵が行なわれ
たれたとき、あるいは離鍵が低速で行なわれた直後に押
鍵が行なわれたときには、前記第２のテーブルを用いる
一方、それ以外のときには、前記第１のテーブルを用い
ることを特徴としている。

【００１８】請求項８に記載の発明にあっては、請求項
５に記載の発明において、前記制御手段は、前記第２の
センサ情報を選択するにあたって、前記第１のセンサに
より押鍵速度が検出されていることを条件とすることを
特徴とする請求項５記を特徴としている。

【００１９】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、第１のセンサ
が鍵の回動過程を検出し、第２のセンサがハンマの回動
過程を検出し、第１のセンサ情報発生手段が、鍵の回動
過程からハンマの打撃タイミングを示す第１の打撃タイ
ミング情報を少なくとも含む第１のセンサ情報を発生
し、第２のセンサ情報発生手段が、ハンマの回動過程か
らハンマの打撃タイミングを示す第２の打撃タイミング
情報を少なくとも含む第２のセンサ情報を発生する。制
御手段は、これらの検出結果およびセンサ情報を総合的
に勘案して、第１あるいは第２のセンサ情報のどちらを
選択して、鍵盤情報として出力するかを決定する。

【００２０】請求項２に記載の発明によれば、鍵盤情報
は、原則としてハンマの回動過程に基づく第２のセンサ
情報を選択するが、ハンマが戻りきらないで次の打弦が
発生するなどして、ハンマの打撃過程が異常である場合
には、鍵の回動過程に基づく第１のセンサ情報を選択す
る。請求項３に記載の発明によれば、押鍵状態が維持さ
れたまま再度押鍵が行なわれたれた場合に、請求項４に
記載の発明によれば、鍵の連打が行なわれた場合に、そ
れぞれハンマの打撃過程が異常と判断される。

【００２１】請求項５に記載に発明によれば、結局、鍵
の押鍵速度およびハンマの回動速度の各々により２組の
打弦タイミングおよびその大きさが求められ、これら
と、第１、第２のセンサによる検出結果とが勘案され
て、２組の打弦タイミングおよびその大きさのうち、ど
ちら一方が鍵盤情報として出力される。

【００２２】アコースティックピアノにおいて、押鍵速
度は必ずしも打弦の大きさに対応しないことがある。請
求項６に記載の発明によれば、第１のセンサにより検出
された鍵の回動過程に応じて、用いるテーブルが選択さ
れるので、この状態を模倣することが可能となる。さら
に、請求項７に記載の発明によれば、押鍵状態が維持さ
れたまま再度の押鍵が行なわれたれたとき、あるいは離
鍵が低速で行なわれた直後に押鍵が行なわれたときに、
ハンマの打弦速度が、実際の押鍵に比して小さくことを
模倣することが可能となる。

【００２３】請求項７、８に記載の発明によれば、その
他の原因により、例えばチャッタリングなどにより、第
２のセンサ情報発生手段により回動速度が検出された場
合、これが押鍵操作を伴わないものであれば、制御手段
は、何も出力しないことになる。したがって、押鍵操作
を伴う純粋な情報だけを出力することが可能となる。

【００２４】

【実施例】

１：実施例の構成 以下、この発明の一実施例であるグランドピアノについ
て説明する。本実施例は、鍵およびハンマにそれぞれセ
ンサを取付け、打弦タイミングおよびその大きさ（ベロ
シティ）を、原則としては、ハンマセンサに基づいて、
所定の条件下においては、鍵のセンサに基づいてそれぞ
れ求めるようにした。まず、本実施例に係るキーの構成
について説明する。

【００２５】１−１：キーの構成 図１は、本実施例にかかるグランドピアノのうちの、１
つの鍵にかかる構成を示す側端面図である。この図に示
すように、鍵３２１は、押鍵により支持部材２９の支点
２９ａを中心に反時計回りに、図において２点鎖線で示
されるエンド位置まで回動するようになっている。な
お、この離鍵状態では、鍵３２１は、実線で示されるレ
スト位置まで復帰するようになっている。かかる構成
は、ピアノの８８鍵のそれぞれに対して同一となる。

【００２６】一方、鍵３２１の回動支点２９ａと左端と
の中間部付近の下（裏面）側には、平行四辺形形状の開
口部３０ａを有するシャッタ３０が取り付けられてい
る。このシャッタ近傍には、発光部と受光部との２組か
らなる光センサ３１が、支柱３２、３２を介してキーベ
ッド３３に取り付けられ、押鍵状態にしたがって通光・
遮光状態が変化するようになっている。以下、光センサ
３１は、「キーセンサ」と同義である。

【００２７】１−１−１：キーセンサ ここで、光センサ３１の出力が押鍵操作にしたがってど
のように変化するかについて、図２および図３を参照し
て説明する。ここで、光センサ３１の２組のビーム（光
束）のうち、一方を３１ａとし、他方を３１ｂとする。

【００２８】はじめに、鍵３２１のレスト位置において
シャッタ３０は、ビーム３１ａ、３１ｂの双方を遮光し
ないようになっている（図１参照）。この状態では、ビ
ーム３１ａ、３１ｂの両者は、ともに通光状態となる。

【００２９】次に、鍵３２１が若干押下されると、図２
（ａ）に示すように、シャッタ３０の先端縁はビーム３
１ａのみを遮光する。したがってこの状態では、ビーム
３１ａが遮光状態となる一方、ビーム３１ｂは通光状態
となる。なお、説明の便宜上、この状態を「Ｋ１オン状
態」と呼ぶことにする。

【００３０】押下が進むと、図２（ｂ）に示すように、
シャッタ３０の先端縁はビーム３１ｂも遮光する。した
がってこの状態では、ビーム３１ａ、３１ｂの両者は、
ともに遮光状態となる。なお、説明の便宜上、この状態
を「Ｋ２オン状態」と呼ぶことにする。

【００３１】そして、押下が進むと、図２（ｃ）に示す
ように、開口部３０ａによりビーム３１ａが通光状態と
なる。したがってこの状態では、ビーム３１ａは通光状
態となる一方、ビーム３１ｂは遮光状態となる。なお、
説明の便宜上、この状態を「Ｋ３オン状態」と呼ぶこと
にする。

【００３２】さらに、押下が進むと、図２（ｄ）に示す
ように、開口部３０ａによりビーム３１ｂも通光状態と
なる。したがってこの状態では、ビーム３１ａ、３１ｂ
の両者は、ともに通光状態となる。説明の便宜上、この
状態を「Ｋ４オン状態」と呼ぶことにする。なお、打弦
は、通常、「Ｋ４オン状態」の直後に行なわれるように
なっている。また、「Ｋ１オン状態」から「Ｋ２オン状
態」まで、「Ｋ２オン状態」から「Ｋ３オン状態」ま
で、および「Ｋ３オン状態」から「Ｋ４オン状態」まで
の各押鍵ストロークは、互いに等間隔となるように設定
されている。

【００３３】図２（ａ）〜（ｄ）までの押鍵過程におけ
るビーム３１ａ、３１ｂの通光状態・遮光状態をまとめ
ると図３に示すものとなる。ここでは、光センサ３１の
受光部が通光状態となっているのをＨレベルとして示
し、遮光状態となっているのをＬレベルとして示してい
る。また、離鍵過程は、押鍵過程とは逆の順番で、すな
わち、図２（ｄ）〜（ａ）の方向で行なわれる。ここ
で、説明の便宜上、離鍵過程において図２（ｄ）〜
（ａ）で示される状態となるのを、各オン状態と対抗す
べく、それぞれ「Ｋ１オフ状態」、「Ｋ２オフ状態」、
「Ｋ３オフ状態」、および「Ｋ４オフ状態」と呼ぶこと
にする。

【００３４】このように、光センサ３１の出力状態を見
ることによって、鍵３２１がどの状態にあるのかが判別
することができるとともに、その出力状態がいかなる間
隔で変化するかを検出することによって、押鍵速度を求
めることができる。本実施例では、「Ｋ１オン状態」〜
「Ｋ２オン状態」、「Ｋ２オン状態」〜「Ｋ３オン状
態」、および「Ｋ３オン状態」〜「Ｋ４オン状態」の各
通過時間から、それぞれ押鍵速度が求められ、各々が打
弦の大きさに変換される。一定地点での押鍵速度が判る
のであるから、いかなるタイミングで打弦が発生するの
かも、線形的に予測して求めることができる。なお、後
述するように押鍵速度から打弦の大きさへの変換は、後
述するようにテーブルを介して行なわれる。

【００３５】１−２：ハンマアクション部 次に、１つの鍵の動作をハンマに伝達して、弦を打撃す
るハンマアクション部について説明する。 １−２−１：ハンマアクション部の構成 まず、ハンマアクション部の構成について説明する。図
４は、このハンマアクション部の構成を示す側断面図で
ある。なお、この図は、説明の便宜上、図１とは左右を
反転してあり、図における鍵３２１の右側を演奏者が押
鍵するようになっている。すなわち、図４における鍵３
２１は、鍵盤の全長にわたって延在するキーベッド３３
（図１参照）に支持されて、押鍵により支点２９ａ（図
１参照）を中心にして図中時計回りの方向に回動するよ
うになっている。

【００３６】次に、図４において符号３０７Ａはサポー
トレールであり、サポートレール３０７Ａの端部には、
長手方向を鍵３２１に沿う方向へ向けたウイペン３０７
の左端部が、ピン３０７Ｂにより回動自在に支持されて
いる。ウイペン３０７の自由端には、略Ｌ字状をなすジ
ャック３０８がその屈曲部分近傍において回転自在に取
り付けられている。ジャック３０８は、斜め上方に向け
て延在するジャック大３０８Ａと、このジャック大３０
８Ａに対してほぼ直交するジャック小３０８Ｂとから構
成されている。

【００３７】また、ウイペン３０７の中央部には支柱３
０７Ｃが取り付けられ、支柱３０７Ｃの上端部には、レ
ペティションレバー３０６の中間部が回転自在に取り付
けられている。レペティションレバー３０６の一端部に
は、上下方向に向けて貫通する長孔３０６Ａが形成さ
れ、長孔３０６Ａには、ジャック大３０８Ａの上端部が
遊挿されている。

【００３８】次に、図中符号３１０はシャンクレールで
ある。シャンクレール３１０にはシャンクフレンジ３０
３が取り付けられ、このシャンクフレンジ３０３の端部
には、先端部にハンマヘッド３０１が固定されたハンマ
シャンク３０２が、上下方向に回動自在に取り付けられ
ている。ハンマシャンク３０２の基端部には、下方へ突
出させられたローラ３０５が固着されている。ローラ３
０５の下面は、ジャック大３０８Ａの上端面と僅かな隙
間を持った状態で、レペティションレバー３０６の上面
に当接させられている。

【００３９】さらに、シャンクレール３１０には、鍵盤
の全長にわたって延在するレギュレーティングレール３
１１が取り付けられている。レギュレーティングレール
３１１には、上下方向の位置が調整可能なレギュレーテ
ィングボタン３０９が取り付けられ、レギュレーティン
グボタン３０９の下端面には、ジャック小３０８Ｂの先
端部が当接するクロス（織物）３０９Ａが取り付けられ
ている。

【００４０】次に、符号２２０は消音機構である。消音
機構２２０は、鍵盤の全長にわたって延在する軸２２０
Ｂを備えている。軸２２０Ｂにはストッパ２２０Ａが取
り付けられ、ストッパ２２０Ａの先端面には合成皮革な
どで構成されたクッション材２２０Ｃが固定されてい
る。ストッパ２２０Ａは、軸２２０Ｂに接続されたモー
タ（図示略）、あるいは手動により回転可能に構成され
ている。

【００４１】このように構成された消音機構２２０にお
いては、ストッパ２２０Ａを略水平方向へ向けることに
より、ハンマシャンク３０２の通常の回動が許容される
通常演奏状態とすることができる。一方、図４に示す状
態から軸２２０Ｂを回転させてストッパ２２０Ｂを略下
方へ向けることにより、回動するハンマシャンク３０２
がストッパ２２０Ａに当接し、ハンマシャンク３０２の
それ以上の回動が阻止され、消音演奏状態とすることが
できる。

【００４２】次に、ハンマシャンク３０２の軸方向中間
部には、開口部７１ａを有するシャッタ７１が取り付け
られている。一方、シャンクレール３１０の上面には、
側面視コ字状のブラケット３３０が取り付けられてい
る。ブラケット３３０には、グランドピアノの横方向
（図において紙面と直交する方向）へ互いに離間した複
数の支柱３３４が固定されている。支柱３３４の上端部
には、グランドピアノの横方向に延在する支持板３３５
が取り付けられている。支持板３３５には、シャッタ７
１が挿通されるスリット（図示略）が形成されている。
支持板３３５の一方の面には、光センサ７７がその発光
部と受光部とによりスリットを挟むようにして取り付け
られている。

【００４３】１−２−２：ハンマアクション部の動作 次に、上記構成のハンマアクション部の動作について説
明する。かかるハンマアクション部の動作については、
通常演奏と消音演奏では、若干異なるので、それぞれの
場合に分けて説明する。さらに、両演奏時における特殊
な奏法がなされた場合の動作についても説明する。

【００４４】１−２−２−１：通常演奏の場合 まず、通常演奏の場合について説明する。押鍵が行なわ
れるとウイペン３０７はキャプスタン３２０によって突
き上げられ、ピン３０７Ｂを中心として反時計回りに回
動する。これにより、ジャック大３０８Ａがローラ３０
５を突き上げてハンマシャンク３０２を時計回りの方向
へ回転させ、ハンマヘッド３０１が押鍵された鍵３２１
に対応する弦Ｓを打撃する。この打弦操作時において、
ハンマヘッド３０１が弦Ｓを打撃する手前でジャック小
３０８Ｂがレギュレーティングボタン３０９の下端面に
係合してジャック３０８が時計回りに回転し、これによ
って、ジャック大３０８Ａの上端部が右方向へ逃げ、ロ
ーラ３０５との非当接位置に移動する。

【００４５】次に、弦Ｓを打撃したハンマヘッド３０１
は、弦Ｓの反発力と自重により下降し、鍵３２１の端部
に取り付けられたバックチェック３２２に当接して静止
する。ここで、離鍵するとウイペン３０７が時計回り
に、ハンマシャンク３０２が反時計回りに、それぞれ回
動する。これに伴って、ジャック小３０８Ｂとレギュレ
ーティングボタン３０９との係合状態が徐々に解除さ
れ、ジャック大３０８Ａが反時計方向に回転してローラ
３０５の真下側へ移動して再び当接し、押鍵前の初期位
置に戻る。

【００４６】１−２−２−２：消音演奏の場合 次に、消音演奏の場合について説明する。まず、消音演
奏状態にするには、ストッパ２２０Ａを図４の略水平状
態から回転させて図中二点鎖線で示すように略下方へ向
ける。この状態で押鍵が行なわれると、ウイペン３０７
はキャプスタン３２０によって突き上げられ、ピン３０
７Ｂを中心として反時計回りに回動する。これにより、
ジャック大３０８Ａがローラ３０５を突き上げてハンマ
シャンク３０２を時計回りの方向へ回転させる。

【００４７】次に、ジャック小３０８Ｂがレギュレーテ
ィングボタン３０９に当接することにより、ジャック大
３０８Ａの上端面がローラ３０５の下面から図中右方向
へ逃げる。その間、ハンマシャンク３０２は慣性力で回
動を続けるが、弦Ｓに当たる直前でストッパ２２０Ａに
当接し、反時計回りの方向へ跳ね返される。その後のハ
ンマシャンク３０２等の復帰動作は通常演奏の場合と同
じである。

【００４８】１−２−２−３：両演奏において、いわゆ
る深い押鍵等のとき 上述したように、通常演奏、消音演奏の場合において
は、鍵３２１からハンマ３０１への力の伝達は、鍵３２
１→キャプスタン３２０→ウイペン３０７→ジャック３
０８→ローラ３０５→ハンマシャンク３０２→ハンマ３
０１という経路で行なわれるが、打弦後における、ジャ
ック大３０８Ａとローラ３０５との当接は、離鍵によっ
てはじめて復帰するようになっている。このため、打弦
後、離鍵が不十分のまま（すなわち、鍵３２１がレスト
位置に復帰しない状態で）再度、押鍵動作が行なわれる
と、ジャック大３０８Ａは、ローラ３０５との当接が不
完全な状態でローラ３０５を押し上げることになり、こ
こで伝達力のロスが生じる。したがって、この状態で
は、鍵３２１の押下速度が速いにもかかわらず、伝達力
のロスにより、実際にはハンマの打弦速度は小さくな
る。

【００４９】また、この状態は、ゆっくり離鍵して、鍵
３２１がレスト位置に戻った直後（後述するように、本
実施例では、３８ｍｓｅｃ未満）に押鍵する状態でも発
生し得る。なお、説明簡略化のため、本実施例では、離
鍵して鍵がレスト位置に戻った後、１２７ｍｓｅｃ以内
に押鍵されることを「離即打鍵」と呼ぶことにする。す
なわち、低速な離鍵直後で、高速に行なわれる離即打鍵
によっても、鍵３２１の押下速度に比して、ハンマの打
弦速度が小さくなる現象が発生し得る。

【００５０】さて、低速で離鍵している過程から急激に
離鍵した場合、ハンマ３０１は、ローラ３０５とハンマ
ジャック大３０８Ａとが、当接されない状態でレストポ
ジション側に戻ってしまい、直後の押鍵によりハンマジ
ャック３０８は、当接が不完全な状態で、再びハンマジ
ャック大３０８Ａと押し上げてしまうからである。な
お、深い押鍵および離即打弦について、本願がいかにし
て手当しているかについては、後述する。

【００５１】１−２−３：ハンマセンサ ここで、光センサ７７の出力が、ハンマ３０１（ハンマ
シャンク３０２）の回動にしたがってどのように変化す
るかについて説明する。以下、光センサ７７は「ハンマ
センサ」と同義である。

【００５２】図４において、鍵３２１の押鍵により、ハ
ンマシャンク３０２が時計回りに回動し、ハンマ３０１
が弦Ｓを打弦する直前でシャッタ７１が支持板３３５の
スリットに挿入され、シャッタ７１の先端縁が光センサ
７７の光軸Ｐを横切り、この結果、光センサ７７の受光
部が遮光され、その遮光タイミングが検出される（この
状態を「Ｍ１オン状態」という）。その後、ハンマシャ
ンク３０２がさらに回動し、シャッタ７１の窓７１ａが
光軸Ｐを横切り、光センサ７７の受光部が再び受光状態
になる（この状態を「Ｍ−オン状態」という）。次い
で、光センサ７７の受光部が再び遮光され、その遮光タ
イミングが検出される（この状態を「Ｍ２オン状態」と
する）。こうして、光センサ７７の出力では、打弦が行
なわれるまでに、「Ｍ１オン状態」、「Ｍ−オン状態」
および「Ｍ２オン状態」の計３回の状態変化が発生す
る。

【００５３】本実施例においてハンマ３０１の打弦速度
は、「Ｍ１オン状態」から「Ｍ２オン状態」までに至る
時間から算出される。押鍵速度が判るのであるから、い
かなるタイミングで打弦が発生するのかも、線形的に予
測して求めることができる。図５に、光センサの７７の
出力状態と上記３状態との関係の一例を示す。打弦後に
おいては、打弦前とは逆の順番でシャッタ７１による遮
光・通光が行なわれる。ここで、説明の便宜上、打弦後
の過程を、打弦前と対抗して、発生順にそれぞれ「Ｍ２
オフ状態」、「Ｍ−オフ状態」、および「Ｍ１オフ状
態」とする。

【００５４】このようにして、光センサ３１では、鍵３
２１の押鍵速度を求めて推定することにより、また、光
センサ７７では、実際の、ハンマ３０１の打弦速度を求
めることにより、それぞれ打弦タイミングおよびその大
きさを求めることができる。上述のように、本願では、
条件に応じてどちらに基礎をおくべきかを判断している
ので、そこで次に、この判断を行なう電気的構成につい
て説明する。

【００５５】１−３：実施例の電気的構成 次に、本実施例の電気的構成について図６を参照して説
明する。この図において、５１はＣＰＵであり、ＲＯＭ
５２に記憶された制御プログラムに基づいて、バス５０
を介して接続された各部を制御するようになっている。
また、ＲＯＭ５２は、光センサ３１により求めた押鍵速
度を打弦の大きさ（ベロシティ）に変換する２種類のテ
ーブルα、βおよび光センサ７７より求めた打弦速度を
ベロシティに変換するテーブルを備え、これらにより各
光センサの出力からベロシティが求められる。

【００５６】ここで、光センサ３１に対応するテーブル
αは、押鍵速度を通常のベロシティに変換するものであ
って、ノーマルの押鍵状態に対応するものであり、テー
ブルβは、押鍵速度に比して小さいベロシティに変換す
るものであり、上述した深い押鍵を、あるいは低速な離
鍵直後に行なわれる高速な離即打弦による押鍵を、それ
ぞれ模倣するために用いられる。

【００５７】５３はキーセンサ群であり、１つの鍵につ
いて設けられた光センサ３１（図１参照）を鍵盤の８８
鍵について統括したものである。すなわち、キーセンサ
群５３は、８８個もの光センサ３１から構成される。そ
して、キーセンサ群５３の出力情報は、キーセンサイン
ターフェイス５４およびバス５０を介してＣＰＵ５１に
供給されるようになっている。

【００５８】同様に、５５はハンマセンサ群であり、１
つの鍵のハンマアクション部について設けられた光セン
サ７７（図４参照）を鍵盤の８８鍵について統括したも
のである。すなわち、ハンマセンサ群５５は、８８個も
の光センサ７７から構成される。そして、ハンマセンサ
群８８の出力情報は、ハンマセンサインターフェイス５
６およびバス５０を介してＣＰＵ５１に供給されるよう
になっている。

【００５９】５７はパネルスイッチであり、演奏者によ
って設定される種々のスイッチやディスプレイ等により
構成され、このグランドピアノの操作パネル上に設けら
れる。そして、パネルスイッチ５７による設定情報もパ
ネルインターフェイス５８およびバス５０を介してＣＰ
Ｕ５１に供給されるようになっている。このパネルスイ
ッチ５７では、例えば、通常演奏か、消音演奏かの選択
が行なわれるようになっており、この選択によって、軸
２２０Ｂ（図４参照）に接続されたモータ（図６では図
示略）が、選択された演奏モードにしたがって回転する
ようになっている。

【００６０】５９は音源回路であり、ＣＰＵ５１から供
給された演奏情報に基づいて楽音信号を合成し出力す
る。本実施例において、楽音発生は、楽音の音高を示す
キーコード、および楽音の大きさを示すベロシティを供
給するノートオン（発音指令）により開始し、当該キー
の「Ｋ２オフ状態」となったときに出力されるノートオ
フ（消音指令）により終了するようになっている。

【００６１】そして、音源回路５９による楽音信号は、
演奏者に装着されたヘッドホン６０を介して発音され
る。６１はタイマであり、所定時間毎（本実施例では、
説明簡略化のため「１ｍｓｅｃ」毎）に割込信号をＣＰ
Ｕ５１に供給する。ＣＰＵ５１は、この割込信号により
割込処理を実行して、後述するように、各種レジスタの
内容をインクリメントあるいはデクリメントする。

【００６２】６２はＲＡＭであり、各種のレジスタが作
成され、ＣＰＵ５１により適宜アクセスされる。そこ
で、ＲＡＭ６２において作成される各種レジスタについ
て説明する。

【００６３】１−３−１：レジスタの構成 このレジスタの構成を図７に示す。この図において、Ｋ
Ｃ１〜ＫＣ８８の各々は、鍵盤８８鍵の音高にそれぞれ
対応するキーコードである。この図に示すようにキーコ
ードＫＣ１〜ＫＣ８８の各々に対応して、それぞれレジ
スタＡ〜Ｎの１４種類が設定される。次に、レジスタＡ
〜Ｎの各々についてそれぞれ説明する。

【００６４】・レジスタＡ：キーセンサイベント発音タ
イミングカウンタ 上述のように、順次３つの区間に対応してそれぞれ押鍵
速度が求められる。押鍵速度が求められると、打弦タイ
ミングが推定されて、このあと何ｍｓｅｃ秒後に打弦が
発生するかを示す値が算出される。この値は、レジスタ
Ａに格納され、割込処理の度にデクリメントされるが、
区間毎に算出された時点において、その時点でのレジス
タＡの値よりも大きければ、レジスタＡに上書きされな
い。結局、レジスタＡの内容は、３つの区間でそれぞれ
求められた打弦タイミングのうち、最も早く打弦が発生
するものであって、何ｍｓｅｃ秒後に打弦が発生するか
を示す値となる。レジスタＡの値がゼロとなることは、
これすなわち、打弦のタイミングになったことを示すの
で、キーセンサ発音要求がなされるようになっている。

【００６５】・レジスタＢ：ハンマセンサイベント発音
タイミングカウンタ 上述のように、「Ｍ１オン状態」から「Ｍ２オン状態」
までの経過時間によりハンマの打弦速度が求められ、こ
れに対応するベロシティが求められる。打弦速度が求め
られると、打弦タイミングが推定されて、このあと何ｍ
ｓｅｃ秒後に打弦が発生するかを示す値が算出される。
この値は、レジスタＢに格納され、割込処理の度にデク
リメントされる。レジスタＢの値がゼロになることは、
これすなわち、打弦のタイミングに至ったことを示すの
で、ハンマセンサ発音要求がなされるようになってい
る。

【００６６】・レジスタＣ レジスタＣは、「Ｋ１オフ状態」からの時間を計測する
カウンタであり、「Ｋ１オフ状態」でリセットされ、割
込処理によりインクリメントされて、その後、「Ｋ１オ
ン状態」によりインクリメントが停止されるようになっ
ている。

【００６７】・レジスタＤ レジスタＤは、前回のノートオンから今回の発音要求ま
での時間を計測するカウンタである。ここで、発音要求
は、レジスタＡあるいはＢのいずれかがゼロとなった場
合に、なされるものである。

【００６８】・レジスタＥ レジスタＥは、「Ｋ１オン状態」からの時間を計測する
カウンタであり、「Ｋ１オン状態」により、割込処理に
よるインクリメントが許可され、「Ｋ１オフ状態」によ
りリセットされるようになっている。

【００６９】・レジスタＦ レジスタＦには、Ｋ１無効フラグが設定される。このＫ
１無効フラグは、レジスタＥが所定値以上になると
「１」にセットされる一方、「Ｋ１オフ状態」により
「０」にリセットされるものである。このフラグを参照
することによって、「Ｋ１オン状態」となる押鍵状態が
所定時間以上継続しているか否かを判別することができ
る。

【００７０】・レジスタＧ レジスタＧは、「Ｋ２オン状態」からの時間を計測する
カウンタであり、「Ｋ２オン状態」により、割込処理に
よるインクリメントが許可され、「Ｋ２オフ状態」によ
りリセットされるようになっている。

【００７１】・レジスタＨ レジスタＨには、Ｋ２無効フラグが設定される。このＫ
２無効フラグは、レジスタＧが所定値以上なると「１」
にセットされる一方、「Ｋ２オフ状態」により「０」に
リセットされるものである。このフラグを参照すること
によって、単に「Ｋ２オン状態」となる押鍵状態が所定
時間以上継続しているか否かを判別することができる。

【００７２】・レジスタＩ レジスタＩは、「Ｋ２オン状態」からの時間を計測する
カウンタであり、「Ｋ２オン状態」により、割込処理に
よるインクリメントが許可される点では、レジスタＧと
同様であるが、「Ｋ２オフ状態」とともに、いずれかの
発音要求によってもリセットされる点で相違する。

【００７３】・レジスタＪ レジスタＪには、サイレントノートフラグが設定され
る。このサイレントノートフラグは、レジスタＩが所定
値以上なると「１」にセットされる一方、「Ｋ２１オフ
状態」により、あるいはいずれかの発音要求により
「０」にリセットされるものである。このフラグを参照
することによって、「Ｋ２オン状態」となる押鍵状態が
所定時間以上継続している状態であって、ここに至るま
での押鍵操作ではハンマが打弦されるほどに鍵が押下さ
れていない状態であるか否かを判別することができる。

【００７４】・レジスタＫ レジスタＫには、ノートオンフラグが設定される。この
ノートオンフラグは、ノートオンにより「１」にセット
される一方、「Ｋ２オフ状態」により「０」にリセット
される。このフラグを参照することによって、発音指令
の後において「Ｋ２オフ状態」となるまで離鍵されてい
ない状態であるか否かを判別することができる。

【００７５】・レジスタＬ レジスタＬには、前回のベロシティ、すなわちキーセン
サあるいはハンマセンサにより求められたベロシティの
うち、発音指令として採用されたものが格納されるよう
になっている。

【００７６】・レジスタＭ レジスタＭには、レジスタＡに値が格納される毎に、キ
ーセンサにより求められたベロシティ、すなわち、求め
た３区間に対応するもののうち、最も早く打弦が発生す
ると判断されたものが格納される一方、発音指令があっ
た時点でリセットされるようになっている。

【００７７】・レジスタＮ レジスタＮには、その他のもの、例えば、キーセンサあ
るいはハンマセンサの出力状態を管理するものや、「Ｍ
１オン状態」からの時間を計測するカウンタ、「Ｍ１オ
ン状態」から「Ｍ−オン状態」までに至る時間を計測す
るカウンタ等が設定される。

【００７８】１−４：実施例の電気的動作 次に、かかる実施例の電気的動作について説明する。ま
ず、本実施例の電子楽器の電源が投入されると、図８に
示すメインルーチンが起動される。このルーチンが起動
されると、はじめに、ステップＳａ１において所定のイ
ニシャライズ処理が実行され、前述した各種レジスタ、
フラグ等が初期化される。

【００７９】次に、ステップＳａ２において鍵盤処理が
実行され、キーセンサインターフェイス５４およびハン
マインタフェイス５６を介して、キーセンサ群５３およ
びハンマセンサ群５８の出力変化（イベント）が監視さ
れ、イベント発生が検出されたならば、所定の処理が行
なわれる。すなわち、前回、この鍵盤処理が実行された
ときと比較してキーセンサ群５３およびハンマセンサ群
５８の出力に、なんらかのイベントが発生したか否かが
判別され、イベントが発生していなければ、次のステッ
プＳａ３に処理が進行する一方、イベントが発生したな
らば、このイベントに沿った所定の処理が実行される。

【００８０】ここでいう所定の処理とは、レジスタの構
成で述べたとおりである。例えば、キーセンサ群５３の
うち、あるキーに対応する光センサ３１の出力が、ビー
ム３１ａが通光状態のままであって、ビーム３１ａが遮
光状態から通光状態に変化した場合には、押鍵状態が
「Ｋ３オン状態」から「Ｋ４オン状態」に変化したこと
を示すので、これに要した時間から押鍵速度が求められ
る。そして、押鍵速度が求められると、打弦タイミング
が推定されて、このあと何ｍｓｅｃ秒後に打弦が発生す
るかを示す値が算出される。この値は、押鍵されたキー
コードに対応するレジスタＡの値と比較され、小さけれ
ばレジスタＡに上書きされる。

【００８１】次に、ステップＳａ３に進むと、パネルイ
ンターフェイス５８を介してパネルスイッチ５７の設定
状態が検出され、本実施例における各種ステータスの設
定／変更等が行なわれる。そして、ステップＳａ４に進
むと、その他、グランドピアノとして動作するために必
要な処理が行なわれて、処理がステップＳａ２に戻る。
以下、電源が遮断されるまで、ステップＳａ２〜４の処
理がくり返し行なわれる。

【００８２】一方、本実施例では、メインルーチンでの
処理とは別に、割込処理が行なわれるようになってい
る。上述のように、この割込処理は、タイマ６１による
割込信号がＣＰＵ５１に供給されると実行されるもので
あり、各種レジスタが、先にレジスタの構成で説明した
条件にしたがって、インクリメントあるいはデクリメン
トされるようになっている。割込信号は「１ｍｓｅｃ」
毎に供給されるので、この割込処理も「１ｍｓｅｃ」毎
に行なわれることになる。したがって、各種レジスタの
うちカウンタとして働くものは、その内容がそのまま
「ｍｓｅｃ」を単位とする時間を示すことになる。

【００８３】さて、この割込処理において、レジスタＡ
が「０」となってキーセンサ発音要求が発生した場合、
あるいは、レジスタＢが「０」となってハンマ発音要求
が発生した場合には、フラグであるレジスタＦ、Ｈ、
Ｊ、Ｋ、およびカウンタであるレジスタＣ、Ｄの値によ
って、図９に示すモード〜のいずれかに分類され
る。ここでモードとは、ベロシティを、ハンマセンサあ
るいはキーセンサのどちらに基礎をおくのか、また、キ
ーセンサに基礎をおくときには、押鍵速度からベロシテ
ィへの変換に、テーブルαあるいはβのどちらを用いる
のかを、それぞれ示すものである。

【００８４】図９に示すように、モードにあっては、
ハンマセンサのみ基礎をおくので、テーブルを用いな
い。モード〜にあっては原則、ハンマセンサに基づ
くベロシティが採用されるが、後述する所定条件下で、
キーセンサに基づくベロシティが採用される。後者の条
件下において、押鍵速度からベロシティへの変換に際
し、モード、ではテーブルαを、モード、では
テーブルβを、それぞれ用いる。一方、モード〜に
あっては、ハンマセンサに基づくベロシティが採用され
ず、キーセンサに基づくベロシティが採用される。この
際、押鍵速度からベロシティへの変換に際してはテーブ
ルβを用いる。

【００８５】ここで、各モードの特徴について説明す
る。 ・モード レジスタＦ、Ｈ、Ｊ、Ｋがすべて「０」であり、レジス
タＣがＣ≧１２７であるとは、前回の離鍵から「Ｋ１オ
フ状態」となるまでに１２７ｍｓｅｃ経過していること
を示し、いわゆる単打（単純打鍵）が行なわれたことを
示すものである。したがって、この状態を示すモード
において本実施例は、打弦タイミングおよびベロシティ
を忠実に求めるべく、ハンマセンサのみに基礎をおい
て、打弦情報を求める。

【００８６】・モード モードは、レジスタＦ、Ｈ、Ｊ、Ｋがすべて「０」で
あり、レジスタＣがＣ＜１２７であることから、離即打
鍵であるが、レジスタＣがＣ≧３８であるので、ジャッ
ク大３０８Ａとローラ３０５との当接が復帰したと推定
される。このため、モードでは、原則としてハンマセ
ンサに基礎をおくが、後述する条件下にあってはキーセ
ンサに基礎をおき、テーブルαが用いられる。

【００８７】・モード モードは、レジスタＦ、Ｈ、Ｊ、Ｋがすべて「０」で
あり、レジスタＣがＣ＜３８であることから、非常に高
速な離即打鍵であるが、レジスタＤがＤ≦１５０である
ことから、前回の離鍵が急激に行なわれているので、ジ
ャック大３０８Ａとローラ３０５との当接が復帰したと
推定される。このため、モードと同様に、キーセンサ
に基礎をおく場合にあっては、テーブルαが用いられ
る。

【００８８】・モード モードは、レジスタＦ、Ｈ、Ｊ、Ｋがすべて「０」で
あり、レジスタＣがＣ＜３８であることから、非常に高
速な離即打鍵であり、レジスタＤがＤ≦１５０であるこ
とから、前回の離鍵はゆっくり行なわれているので、ジ
ャック大３０８Ａとローラ３０５との当接が不完全だと
推定される。このため、キーセンサに基礎をおく場合に
あっては、テーブルβが用いられる。

【００８９】・モード モードは、レジスタＦがＦ＝１であることから、「Ｋ
１オン状態」となる押鍵状態が長期間にわたって継続し
て、深い押鍵であることを示している。このため、キー
センサに基礎をおく場合にあっては、テーブルβが用い
られる。

【００９０】・モード モードは、レジスタＨがＨ＝１であることから、「Ｋ
２オン状態」となる押鍵状態が長期間にわたって継続し
て、深い押鍵であることを示している。この状態では、
すでに、「Ｍ１オン状態」となってしまっている可能性
が大なので、キーセンサにのみ基礎をおき、テーブルβ
が用いられる。

【００９１】・モード モードは、レジスタＪがＪ＝１であることから、「Ｋ
２オン状態」となる押鍵状態になったにもかかわらず、
ノートオンが発生しない場合を示す。この場合も深い押
鍵であり、また、すでに「Ｍ１オン状態」となってしま
っている可能性が大なので、キーセンサにのみ基礎をお
き、テーブルβが用いられる。

【００９２】・モード モードは、レジスタＫがＫ＝１であることから、「Ｋ
２オフ状態」となる手前の離鍵過程にあったにもかかわ
らず、次のノートオンが発生した場合を示す。この場合
も深い押鍵であり、また、すでに「Ｍ１オン状態」とな
ってしまっている可能性が大なので、キーセンサにのみ
基礎をおき、テーブルβが用いられる。

【００９３】次に、モード〜に分類された場合にお
いて、ベロシティを、ハンマセンサあるいはキーセンサ
のどちらに基礎をおくかについて説明する。上述のよう
に、発音要求が発生されて、モードに分類される場合に
は、レジスタＡが「０」となる場合と、レジスタＢが
「０」となる場合との２通りがある。そこで、前者につ
いては図１０に示すキーセンサオンタイミングルーチン
を参照して、後者については図１１に示すハンマセンサ
オンタイミングルーチンを参照して、それぞれ説明す
る。

【００９４】まず、レジスタＡが「０」となった場合で
は、ＳＰ１においてハンマセンサのイベントが検索さ
れ、ステップＳＰ２において当該イベントは、発音待ち
状態であるか否かが判別される。ここで、ハンマセンサ
イベントの発音待ち状態とは、ハンマ３０１が「Ｍ１オ
ン状態」から「Ｍ２オン状態」に変化して、ハンマの打
弦速度が求められて、このあと何ｍｓｅｃ秒後に打弦が
発生するかを示す値がレジスタＢに格納されている状態
をいう。

【００９５】したがって、この発音待ち状態となってい
る場合には、やがてハンマにより打弦が行なわれること
を示すので、ハンマセンサに基づくデータを採用するべ
く、ステップＳＰ７に進んで、キーセンサ発音要求が無
視され、当該キーのキーセンサイベントは、すべてクリ
アにされて、このルーチンは終了する。

【００９６】一方、発音待ち状態となっていない場合に
は、ステップＳＰ３に進んで、ハンマセンサのイベント
が検索され、「Ｍ２オン状態」となる寸前の「Ｍ−オン
状態」から「Ｍ２オン状態」までのステータスであるか
否かが判別される。このステータスとなっているときに
は、近々「Ｍ２オン状態」となる可能性を秘めているの
で、ステップＳＰ４において、さらに、「Ｍ１オン状
態」から「Ｍ−オン状態」までの経過時間、および「Ｍ
１オン状態」から現時点までの経過時間が、それぞれが
正常値であるか否かが判別される。すなわち両者を勘案
して、真に「Ｍ２オン状態」となり得るのか否かが判別
される。なお、両者はレジスタＮにてカウントされてい
る。

【００９７】この判別結果が「Ｙｅｓ」ならば、次のス
テップＳＰ５に進んで、ハンマセンサの様子を再び監視
するために、キーセンサイベント発音タイミングカウン
タ、すなわちレジスタＡに「２」がセットされて、この
ルーチンは終了する。これにより、この時点から「２ｍ
ｓｅｃ」後に、同じ処理が行なわれることになる。一
方、ステップＳＰ３あるいはＳＰ４での判別結果が「Ｎ
ｏ」であるならば、ハンマの打弦状態が異常であると判
別して、キーセンサに基づくデータを採用するべく、ス
テップＳＰ６において、押鍵速度に基づくベロシティで
ノートオンが行なわれ、この際、どちらのテーブルが用
いられるかは、モードにより決定される。すると、ハン
マセンサに基づくデータは不要となるので、当該キーの
ハンマセンサイベントは、すべてクリアにされて、この
ルーチンは終了する。

【００９８】一方、レジスタＢが「０」となると、図１
１に示すステップＳＱ１において、連打であるか否かが
判別される。詳細には、この判別は、レジスタＤの値が
「２５６」以下であるか否か、すなわち、前回のノート
オンから今回の発音要求までの時間が「２５６ｍｓｅ
ｃ」以下であるか否かにより行なわれる。連打でなけれ
ば、次のステップＳＱ２に進んで、レジスタＡに何らか
の値がセットされていることを条件に、ハンマ打弦速度
に基づくベロシティでノートオンが行なわれる。

【００９９】ここで、レジスタＡに何らかの値がセット
されることを条件とするのは、ハンマセンサのデータ
が、実は振動等によるチャッタリングによるものであっ
た、という事態を防止するためである。レジスタＡに
は、何等かの押鍵操作によって初めて値がセットされる
ので、この確認により、押鍵操作に起因したハンマ打弦
速度のベロシティを出力することが可能となる。

【０１００】ステップＳＱ２の処理の後には、キーセン
サに基づくデータは不要となるので、ステップＳＱ３に
おいて、当該キーのキーセンサイベントは、すべてクリ
アにされて、このルーチンは終了する。

【０１０１】次のステップＳＱ４〜ＳＱ６の説明をする
前に、再び図４に戻って、連打において想定される不都
合について説明する。連打は、いうまでもなく、鍵３２
１の頻繁な押鍵・離鍵動作により行なわれるものであ
り、このため、ハンマ３０１が打弦後に戻ってきたとき
に、鍵３２１が押鍵状態を保っているとは限らない。も
し、ハンマ３０１が打弦後に戻ってきたとき、鍵３２１
がレスト位置にあるときには、ローラ３０５がレペティ
ションレバー３０６に当接してはね返ることにより、ハ
ンマ３０１がバウンドし、「Ｍ１オン状態」となってし
まうことがある。この直後、押鍵操作がなされると、図
１２に示すように、「Ｍ１オン状態」から「Ｍ２オン状
態」までの経過時間により求められる打弦速度を示す傾
きＫ’は、押鍵によるハンマの実際の打弦速度を示す傾
きＫよりも小さくなってしまい、ここに、両者が食い違
う不都合が発生する。

【０１０２】この不都合状態が発生しているか否かを判
別するために、ステップＳＱ１、ＳＱ４およびＳＱ５の
処理が行なわれる。すなわち、ステップＳＱ１において
連打であるか否かが、すなわち、レジスタＤがＤ≦２５
６であるか否かが判別される。次のステップＳＱ４にお
いて、今回のハンマ打弦速度に基づくベロシティが、同
一キーにおいて発生した前回のベロシティよりも、所定
値（例えば「２０」）以上小さいか否かが、すなわち、
ハンマ打弦速度に基づくベロシティが、レジスタＬの内
容よりも所定値以上小さいか否かが判別される。連打に
おいてはどの打鍵強さもほぼ均等であり、ハンマ打弦速
度に基づくベロシティが前回のものと所定値以上小さい
のは、異常である可能性大と判別するためである。

【０１０３】ステップＳＱ４の判別結果が「Ｎｏ」であ
る場合には、ハンマ打弦速度に基づくベロシティを採用
してもなんら問題はないので、処理がステップＳＱ２に
進む一方、この判別結果が「Ｙｅｓ」である場合には、
ステップＳＱ５に進んで、打弦速度に基づくベロシティ
が、押鍵速度で推定されたベロシティよりも所定値（例
えば「１５」）以上小さいか否かが、すなわち、打弦速
度に基づくベロシティが、レジスタＭの内容よりも所定
値以上小さいか否かが判別される。この判別結果が「Ｎ
ｏ」ならば、すなわち、押鍵速度で推定されたベロシテ
ィとそれほど差がないならば、連打においてその打鍵だ
けが小さく行なわれたと判断して、処理がステップＳＰ
２に進む一方、判別結果が「Ｙｅｓ」ならば、上記不都
合が発生していると判断して、処理がステップＳＱ６に
進む。このステップＳＱ６では、ハンマセンサに基づく
データを採用しないで、キーセンサに基づくデータを採
用するべく、当該キーのハンマセンサイベントがすべて
クリアにされて、このルーチンは終了する。

【０１０４】このように、ハンマセンサ発音要求がキー
センサ発音要求より早く発生した場合には、所定の連打
が行なわれたときを除いて、ハンマセンサに基礎をおい
たベロシティにてノートオンがなされる。一方、キーセ
ンサ発音要求がハンマセンサより早く発生した場合で
も、ハンマによる打弦が起こるのであれば、やはり、ハ
ンマセンサに基礎をおいて、また、ハンマによる打弦の
可能性が低ければ、あるいはハンマの打弦過程が異常で
あれば、キーセンサに基礎をおいて、ノートオンが行な
われる。ハンマによる打弦が起こり得り、かつハンマの
打弦過程が正常であれば、「２ｍｓｅｃ」後に再び同じ
動作が繰り返される。

【０１０５】なお、上述した実施例は、モードでは、
条件にかかわらず、ハンマセンサのみに基礎をおいた
が、モードを、モード、と同様に、所定条件下に
おいては、キーセンサに基礎をおくように構成しても良
い。

【０１０６】また、上述した実施例では、レジスタＡ〜
Ｎを、説明簡略化のため、それぞれ８８鍵の各々に対応
して設けたが、本願は、これに限られない。例えば、同
時押鍵可能な鍵の数だけ設け、押鍵がある毎に、レジス
タＡ〜Ｎを割り当てるような構成としても良い。

【０１０７】２：変形例 本願では、次のような変形例が可能である。図１３に示
すように、途中で速度が鈍化するような押鍵がなされた
場合、最初の区間での押鍵速度によるものと、次の区間
での押鍵速度によるものとの２回のノートオンが発生す
る可能性がある。この変形例では、これを防ぐために、
次の方法の両方、あるいはどちらか一方が施される。 Ａ．同一キーによる２回目のノートオン（発音指令）
は、前回の発生から「３０ｍｓｅｃ」以内であるなら
ば、無視する。 Ｂ．発音されているノートオンに該当するものであって
も、前回のノートオン以後、「Ｋ３オフ状態」や「Ｋ４
オフ状態」のように、ある程度の離鍵過程を１度経過し
ていないならば、その２回目のノートオンを無視する。

【０１０８】また、本実施例の構成では、単純に「Ｋ２
オフ状態」となった場合に、ノートオフが行なわれるこ
とになるが、変形例では、「Ｋ２オフ状態」となる前に
次にノートオンが生じたときに、前のノートオフ処理が
行なわれないようにする。これは、実際の通常演奏と同
様にするためである。

【０１０９】また、離鍵過程においても離鍵速度を求め
て、これによりノートオフのタイミングを制御しても良
い。この場合、「Ｋ３オフ状態」から「Ｋ２オフ状態」
までの経過時間から求めた離鍵速度を基礎とするのが良
い。

【０１１０】さらに、ノートオフの処理としては、複数
の点で変化させても良い。例えば、「Ｋ３オフ状態」に
おいて徐々に発音を減衰させ、次の「Ｋ２オフ状態」に
おいて完全に消音とするように処理しても良い。

【０１１１】なお、上述した実施例、変形例では、消音
演奏可能なグランドピアノを例として説明したが、本願
は、これに限られない。例えば、演奏時の演奏情報を採
取して記憶し、この記憶した演奏情報に基づき自動演奏
を行なう自動演奏ピアノに対しても、勿論適用可能であ
る。

【０１１２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ハンマの挙動を正確に把握でき、打弦のタイミング
および打弦の大きさを、より忠実にセンシングすること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例におけるキーセンサの構成
を示す側断面図である。

【図２】 同実施例におけるキーセンサの動作を説明す
るための図である。

【図３】 同実施例におけるキーセンサの出力と、鍵位
置との関係を説明するための図である。

【図４】 同実施例におけるハンマアクション部の構成
を示す側断面図である。

【図５】 同実施例におけるハンマセンサの出力と、ハ
ンマ位置との関係を示す図である。

【図６】 同実施例の電気的構成を示すブロック図であ
る。

【図７】 同実施例におけるＲＯＭに作成されるレジス
タの構成を説明するための図である。

【図８】 同実施例における電気的動作のメインルーチ
ンを示すフローチャートである。

【図９】 同実施例におけるモードが、レジスタの内容
によっていかにして分類されるかを説明するための図で
ある。

【図１０】 同実施例の割込処理にて行なわれるキーセ
ンサオンタイミングルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図１１】 同実施例の割込処理にて行なわれるハンマ
センサオンタイミングルーチンを示すフローチャートで
ある。

【図１２】 連打時に発生し得る不都合を説明するため
の図である。

【図１３】 途中で押鍵速度が鈍化する場合において発
生し得る不都合を説明するための図である。

【符号の説明】

３１……光センサ（第１のセンサ）、７７……光センサ
（第２のセンサ）、５１……ＣＰＵ（第１、第２のセン
サ情報発生手段、制御手段）、α……テーブル（第１の
テーブル）、β……テーブル（第２のテーブル）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鍵の回動過程を複数点にて検出する第１
   のセンサと、 前記鍵が押下されたときに、前記鍵に対応する弦を打撃
   するハンマの回動過程を、少なくとも１点にて検出する
   第２のセンサと、 前記第１のセンサ検出結果から、前記ハンマが前記弦を
   打撃するタイミングを示す第１の打撃タイミング情報を
   少なくとも含む第１のセンサ情報を発生する第１のセン
   サ情報発生手段と、 前記第２のセンサ検出結果から、前記ハンマが前記弦を
   打撃するタイミングを示す第２の打撃タイミング情報を
   少なくとも含む第２のセンサ情報を発生する第２のセン
   サ情報発生手段と、 第１のセンサの検出結果、第２のセンサの検出結果、前
   記第１のセンサ情報、あるいは前記第２のセンサ情報の
   うちの少なくとも１つから、前記第１のセンサ情報ある
   いは前記第２のセンサ情報の一方を選択して、鍵盤情報
   として出力する制御手段とを具備することを特徴とする
   鍵盤情報出力装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、 原則として、前記第２のセンサ情報を鍵盤情報として選
   択する一方、 前記ハンマの打撃過程が異常と判断される場合には、前
   記第１のセンサ情報を鍵盤情報として選択することを特
   徴とする請求項１記載の鍵盤情報出力装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、 前記鍵が押鍵状態を維持したまま再度押鍵されたと、前
   記第１のセンサによる検出結果から判断した場合に、前
   記ハンマの打撃過程が異常と判断することを特徴とする
   請求項２記載の鍵盤情報出力装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、 前記鍵の連打が行なわれたと、第１あるいは第２のセン
   サ情報のうちの鍵盤情報として選択したものから判断し
   た場合に、前記ハンマの打撃過程が異常と判断すること
   を特徴とする請求項２記載の鍵盤情報出力装置。
5. 【請求項５】 前記第１のセンサ情報発生手段は、前記
   第１のセンサの検出結果から押鍵速度を求め、この押鍵
   速度から、第１の打弦タイミングとともに、その際の打
   弦の大きさを推定して、両者を第１のセンサ情報として
   出力するものであり、 前記第２のセンサは、前記ハンマの回動過程を複数点に
   て検出するものであり、 前記第２のセンサ情報発生手
   段は、前記第２のセンサの検出結果からハンマの回動速
   度を求め、この回動速度から第２の打弦タイミングとと
   もに、その際の打弦の大きさを推定して、両者を第２の
   センサ情報として出力するものであることを特徴とする
   請求項１または２記載の鍵盤情報出力装置。
6. 【請求項６】 前記第１のセンサ情報発生手段は、押鍵
   速度を打撃の大きさに変換する第１のテーブルと、前記
   押鍵速度を前記第１のテーブルよりも小さい打撃の大き
   さに変換する第２のテーブルとを備え、 前記第１のセンサの検出結果にしたがってどちらか一方
   のテーブルを用いて、押鍵速度を打撃の大きさを推定す
   ることを特徴とする請求項５記載の鍵盤情報出力装置。
7. 【請求項７】 前記第１のセンサ情報発生手段は、 押鍵状態が維持されたまま再度の押鍵が行なわれたれた
   とき、あるいは離鍵が低速で行なわれた直後に押鍵が行
   なわれたときには、前記第２のテーブルを用いる一方、
   それ以外のときには、前記第１のテーブルを用いること
   を特徴とする請求項６記載の鍵盤情報出力装置。
8. 【請求項８】 前記制御手段は、前記第２のセンサ情報
   を選択するにあたって、前記第１のセンサにより押鍵速
   度が検出されていることを条件とすることを特徴とする
   請求項５記載の鍵盤情報出力装置。