JPH09120286A - 電子楽器の鍵盤装置および電子ピアノ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子楽器の鍵盤装置および電子ピアノにおい
て、タッチ感と共にタッチレスポンスもアコースティッ
クピアノとほぼ同等とすることを目的とする。 【解決手段】 ハンマー相当部材の慣性運動時での衝突
タイミングと衝突の強さとを第１センサが鍵盤ストロー
ク限界Ｌよりも深い位置Ｓ１で検出している。更に、第
２センサは、特定部材が所定位置に来たタイミングを第
１センサよりも浅い位置Ｄ１〜Ｄ４にて検出し、これら
の検出に基づいて発音タイミングと発音強さとを制御し
ている。ハンマー相当部材の慣性運動時の衝突はアコー
スティックピアノにおける打弦に相当するので、第１セ
ンサの検出により発音タイミングを制御し、第２センサ
の検出タイミングとの時間差から発音強さを制御すれ
ば、発音においてアコースティックピアノと同等のタッ
チレスポンスが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鍵盤にアクション
を模擬した荷重を付与する電子楽器の鍵盤装置および電
子ピアノに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子ピアノは、演奏者の押鍵・離鍵操作
に基づき電子音をスピーカから発するものであり、かか
る電子ピアノから発せられる音は改良が重ねられた結
果、近年ではあまり不満のないレベルにまで達してい
る。これに対して、鍵盤のタッチ感は、アコースティッ
クなピアノに比べてかなり異なることが指摘され、この
点についても種々の改良が重ねられていた。

【０００３】即ち、鍵盤のタッチ感をよりアコースティ
ックなピアノに近付けるべくアクション荷重模擬部材を
備えた電子ピアノが開発されている。例えば、図１１に
示すように、軸Ｐ１０を中心に揺動可能とされて、鍵Ｐ
１２の後端部を上から押圧するハンマーアームＰ１４を
備えるものや、図１２に示すように、軸Ｐ１６を中心に
揺動可能とされて、鍵Ｐ１８を下から押圧することによ
って鍵Ｐ１８の先端を持ち上げるハンマーアームＰ２０
を備えたものが知られている（特開平４−３４７８９５
号公報参照）。図１１および図１２に示したアクション
荷重模擬部材は、いずれも屋根の高さの低い電子ピアノ
を考慮した上で、できるだけアコースティックなピアノ
に近付ける目的で開発されたものである。

【０００４】しかし、アコースティックなピアノにおい
ては、ウィッペン、ジャック、バットがそれぞれ異なる
軸を持ち、各軸回りに揺動すると共に、バットが押鍵状
態によって異なるタイミングでジャックから離間するた
め、その鍵盤のタッチ感は複雑な感触となる。

【０００５】これに対して、前述の図１１および図１２
に示すようなアクション荷重模擬部材を備えた鍵盤で
は、１つの軸回りにおもりが揺動するものであるため、
アコースティックなアップライトピアノに比べて鍵盤の
タッチ感は単調な感触となるという問題があった。

【０００６】このことを解決するために、既に特願平７
−１３６７４０号にて、アクション荷重模擬部材として
ウィッペン相当部材、ジャック相当部材およびハンマー
相当部材を用いることにより、タッチ感がほぼアコース
ティックなピアノと同等な電子ピアノを提案した。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、タッチ感はほ
ぼアコースティックピアノと同等となったが、タッチレ
スポンス、すなわち押鍵あるいは離鍵に対する発音タイ
ミングや発音強さ（音量）あるいは止音タイミングが、
以前の電子ピアノと同じくアコースティックピアノとは
異なった状態のままであった。すなわち、鍵盤の動作は
単純にハンマーに伝達される訳ではなく押鍵の速度によ
ってもハンマーへの伝達状態が異なるため、鍵盤でそれ
らの全ての情報を得ることには無理が存在した。

【０００８】このような電子的に検出する押鍵・離鍵動
作をアコースティックピアノのタッチレスポンスに近似
させるために、押鍵・離鍵動作を前記アクション荷重模
擬部材のいずれかで検出することを検討した。その結
果、特に打弦に相当するタイミングをハンマーの慣性運
動時に捉えることにより、タッチ感ばかりでなく、タッ
チレスポンスもアコースティックピアノとほぼ同等とす
ることができることが判明し、本発明を完成した。

【０００９】すなわち、本発明は、電子楽器の鍵盤装置
あるいは電子ピアノにおいて、タッチ感ばかりでなく、
タッチレスポンスもアコースティックピアノとほぼ同等
とすることができることを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の電子楽器の鍵
盤装置においては、そのアクション荷重模擬部材は、揺
動可能に支持され、押鍵操作により前記鍵盤が揺動する
に伴い揺動するウィッペン相当部材、このウィッペン相
当部材に揺動可能に取り付けられ、押鍵操作により前記
ウィッペン相当部材が揺動するにつれて上昇するジャッ
ク相当部材、このジャック相当部材が所定位置まで上昇
する間、ジャック相当部材に突き上げられて揺動し、ジ
ャック相当部材が所定位置まで上昇した後、ジャック相
当部材から離間して慣性運動するハンマー相当部材、お
よび慣性運動している前記ハンマー相当部材の先端と衝
突してハンマー相当部材の動作を阻止するストッパーを
有するため、鍵盤のタッチ感はアコースティックピアノ
とほぼ同等となる。

【００１１】更に、第１センサは、前記ハンマー相当部
材が前記慣性運動している際に、このハンマー相当部材
またはハンマー相当部材と一体となって揺動する付属部
材と衝突する位置に設けられ打弦に相当するタイミング
を検出する。このように、打弦に相当するタイミング
は、第１センサが、ハンマー相当部材またはハンマー相
当部材と一体となって揺動する付属部材と衝突すること
により検出される。ハンマー相当部材またはその付属部
材が慣性運動で衝突する状態は、アコースティックピア
ノにおけるハンマーが弦を打つ状態と同じであり、その
タイミングはアコースティックピアノにおける打弦のタ
イミングに対応している。

【００１２】したがって、第１センサが、ハンマー相当
部材またはその付属部材との衝突タイミングを検出し、
この検出に基づいて発音制御すれば、押鍵動作に応じて
生じる発音タイミングにおいて、アコースティックピア
ノと同じタッチレスポンスを得ることができる。

【００１３】また、第２センサは、前記ハンマー相当部
材またはハンマー相当部材と一体となって揺動する付属
部材と前記第１センサとが衝突する前のタイミングにお
いて、前記アクション荷重模擬部材のいずれかの部材が
所定位置に来たタイミングを検出する。鍵盤の動作をア
クション機構の各部材がハンマーに伝えることにより、
アコースティックピアノのハンマーは、慣性運動を開始
して、その慣性運動の最中に弦に衝突して発音する。し
たがって、ハンマーが慣性運動する以前に、アクション
機構の各部材が既に動作している。

【００１４】本発明の電子楽器の鍵盤装置においても、
アクション荷重模擬部材のいずれかの部材が、ハンマー
相当部材の慣性運動の前に押鍵に伴う何等かの動作をし
ている。押鍵の速度が速くて、すなわち鍵盤に与えられ
る運動エネルギーが大きければ、アクション荷重模擬部
材内の各部材の動作も速く行われ、ハンマー相当部材の
移動速度も高速となる。したがって、第２センサが検出
するアクション荷重模擬部材のいずれかの部材が所定位
置に来たタイミングと、第１センサが検出する衝突タイ
ミングとの時間差は、押鍵の強さすなわちハンマー相当
部材の速度に反比例状態で対応する。

【００１５】したがって、前記時間差にて打弦の強さを
検出でき、この検出に基づいて発音制御すれば、押鍵動
作に応じて生じる発音の強さ（音量）において、アコー
スティックピアノと同じタッチレスポンスを得ることが
できる。尚、前記ハンマー相当部材と一体となって揺動
する付属部材としては、前記ジャック相当部材に直接突
き上げられるバット相当部材、このバット相当部材とハ
ンマー相当部材とを接続するハンマーシャンク相当部
材、バット相当部材からハンマー相当部材またはハンマ
ーシャンク相当部材の方向とはほぼ直角に突出するキャ
ッチャー相当部材、またはキャッチャーシャンク相当部
材が挙げられる。

【００１６】前述した電子楽器の鍵盤装置は、実際に、
電子ピアノに適用するには、更に、離鍵タイミングを検
出する第３センサを備える。この第３センサは、例え
ば、鍵盤、ウィッペン相当部材もしくはジャック相当部
材、またはこれらのいずれかの付属部材から、離鍵タイ
ミングを検出する。アコースティックピアノでは離鍵さ
れると、鍵盤に連動したダンパーが弦に接触することに
より弦の振動を停止させる。したがって、鍵盤、ウィッ
ペン相当部材もしくはジャック相当部材、またはこれら
のいずれかの付属部材の状態が元の位置に戻る状態を検
出すれば、適切な止音タイミングを得ることができる。
尚、第３センサは第２センサが兼ねても良い。

【００１７】したがって、前述した電子楽器の鍵盤装置
を電子ピアノに組み込んで、電子音発生制御手段にて、
前記第１センサに検出された打弦に相当するタイミング
に基づき発音タイミングを制御し、この打弦に相当する
タイミングと前記第２センサに検出されたタイミングと
の時間差から発音の強さ（音量）を制御し、前記第３セ
ンサに検出された前記離鍵タイミングに基づいて止音タ
イミングを制御することにより、アコースティックと同
じタッチ感およびタッチレスポンスで、演奏することが
できる。

【００１８】尚、第１センサが、ハンマー相当部材用の
ストッパーを兼ねても良い。このようにすることにより
ストッパーを特別に設ける必要が無く、ハンマー相当部
材の先端が第１センサに衝突することにより、ハンマー
相当部材から受ける圧力変化やハンマー相当部材による
光の遮断等が検出でき、衝突タイミングを検出すること
ができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】

［実施の形態１］実施の形態１のアップライト型電子ピ
アノ２は、図１の概略ブロック図に示すように、アクシ
ョン荷重模擬部材４、鍵盤６、鍵盤６の数と同じ数の第
２センサ８、鍵盤６の数と同じ数の第１センサ１０、制
御装置１２、電子音源１４およびスピーカ１６から構成
されている。この内、アクション荷重模擬部材４、鍵盤
６、第２センサ８および第１センサ１０が、鍵盤装置で
ある。

【００２０】アクション荷重模擬部材４は、図２に示す
ように、鍵盤６がバランスピン１８を支点として図中時
計回りに揺動すると上昇するキャプスタンスクリュー相
当部材２０と、ウィッペンフレンジ相当部材２２を介し
てセンターレール相当部材２４に揺動可能に支持され、
キャプスタンスクリュー相当部材２０の上昇によって鍵
盤６の揺動方向とは逆向きに揺動するウィッペン相当部
材２６と、ウィッペン相当部材２６に揺動可能に連結さ
れ、ジャックテール相当部材２８ａがレギュレーティン
グボタン相当部材３０に当接するまでウィッペン相当部
材２６と共に上昇するジャック相当部材２８と、ジャッ
ク相当部材２８に対して当接・離間すると共に、センタ
ーレール相当部材２４に固着されたバットフレンジ相当
部材３２ａのセンターピン相当部材３２ｂに揺動可能に
支持されるバット相当部材３４と、バット相当部材３４
に連結され、バット相当部材３４がジャック相当部材２
８により突き上げられると鍵盤６の揺動方向とは逆向き
に揺動するハンマーシャンク相当部材３６と、ハンマー
シャンク相当部材３６と直交する方向へ突出するようバ
ット相当部材３４に突設されたキャッチャシャンク相当
部材３８と、キャッチャシャンク相当部材３８の先端に
装着されたキャッチャ相当部材４０と、ハンマーシャン
ク相当部材３６の先端に装着されたハンマー相当部材４
２と、押鍵後に揺り戻したハンマーシャンク相当部材３
６の側部に当接してハンマー相当部材４２の振動を緩和
する当接部４４ａを装着したハンマーレール相当部材４
４とを備えている。

【００２１】ハンマー相当部材４２は、通常のアコース
ティックなアップライトピアノと異なりハンマーフェル
トを備えていないが、このハンマーフェルトの重量を考
慮して重心設計がなされている。尚、ハンマー相当部材
４２の先端に対向して、第１センサ１０が設けられてい
る。この第１センサ１０はハンマーストッパーの役目も
兼ねており、図４の縦断面図に示すごとく、台４６を介
して背面板４８に取り付けられ、慣性運動しているハン
マー相当部材４２の先端と衝突可能な位置に設けられて
いる。

【００２２】ハンマー相当部材４２は、ジャック相当部
材２８によりバット相当部材３４が突き上げられると図
２で反時計回りに揺動し始め、その後、ジャック相当部
材２８がバット相当部材３４から離れると慣性運動によ
り反時計回りに揺動し続けるのであるが、第１センサ１
０は、この慣性運動を行っているハンマー相当部材４２
の先端と衝突しハンマー相当部材４２の動作を停止させ
る位置に設けられているのである。

【００２３】第１センサ１０は、図２に示すごとく導電
パターンが形成された基板部１０ａとスイッチ部１０ｂ
とを備えている。スイッチ部１０ｂはゴム製であり、ハ
ンマー相当部材４２が衝突すると、つぶれて、内部の導
電面が内部の２つの端子を短絡するように構成されてい
る。

【００２４】このスイッチ部１０ｂの一例を図６（ａ）
に示す。スイッチ部１０ｂのゴム製の頭部１１ａから
は、スイッチ部１０ｂ内部に板状突出部１１ｂが突出
し、スイッチ部１０ｂ内部の底面板１１ｄ上には２本の
端子１１ｅ，１１ｆが設けられている。

【００２５】押鍵された場合に、ハンマー相当部材４２
により側壁１１ｈが押し潰されると、板状突出部１１ｂ
の先端の導電面１１ｉが端子１１ｅ，１１ｆを短絡させ
る。このことにより、制御装置１２は図６（ｂ）に示す
信号線１１ｋ，１１ｍ間のインピーダンスの変化の検出
によりハンマー相当部材４２の衝突タイミングが検出で
きる。

【００２６】また、図２に示すごとく、鍵盤６の底面に
は、シャッタ５０が設けられている。このシャッタ５０
は、バランスピン１８を支点として鍵盤６が揺動するの
に従って上下動する。鍵盤６の下方に設けられた第２セ
ンサ８は、フォトインタラプターを備えて離鍵を光検出
する手段であり、このフォトインタラプターの光路をシ
ャッタ５０が遮断するとオフ信号を発し、それ以外では
オン信号を発するように構成されている。

【００２７】したがって、第２センサ８は、鍵盤６が離
されている状態、すなわち離鍵状態ではオン信号を発し
続け、鍵盤６が押されるとすなわち押鍵されるとオン信
号からオフ信号に切り替わる。鍵盤６が押され続けられ
る限り、すなわち押鍵状態が継続する限りは、オフ信号
を発し続け、離鍵されるとオフ信号からオン信号に切り
替わる。このオンからオフへの信号の変化タイミングに
より、押された鍵盤６が所定位置に達したことが判る。

【００２８】この所定位置までの鍵盤ストロークは適宜
選択されるが、図７の鍵盤ストロークと静荷重との関係
に示すごとく、ハンマー相当部材４２が第１センサ１０
と衝突するよりも浅い鍵盤ストロークに設定されてい
る。このことにより、第１センサ１０がオンする前に第
２センサ８がオンからオフに切り替わることができる。
また、第２センサ８は、オフからオンへの信号の変化タ
イミングにより、離鍵タイミングを検出することができ
る。

【００２９】制御装置１２は、第１センサ１０に検出さ
れた衝突タイミングから発音タイミングが制御できる。
またこの発音タイミングおよび第２センサ８に検出され
た鍵盤６が所定位置に来たタイミングから発音の強さ
（音量）を制御することができる。更に、第２センサ８
に検出された離鍵タイミングにより止音タイミングが制
御できる。

【００３０】制御装置１２は、図１に示すように、入出
力ポート５２、周知のＣＰＵ５４、ＲＯＭ５６、ＲＡＭ
５８、バックアップＲＡＭ６０、クロック６２等を含む
論理演算回路として構成され、これらは互いにバス６４
により接続されている。この制御装置１２は、第２セン
サ８および第１センサ１０とは入出力ポート５２を介し
て接続され、また、電子音源１４とも入出力ポート５２
を介して接続されている。

【００３１】ＣＰＵ５４は、第１センサ１０における導
電面１１ｉの端子短絡タイミング、更に第２センサ８の
信号がオンからオフへおよびオフからオンに切り替わっ
たタイミングを検出し、これらの検出データとＲＯＭ５
６に記憶された制御プログラムとに基づいて、電子音源
１４に信号を出力するものである。なお、制御装置１２
には、図示していないがダンパーペダル、ソフトペダル
等のペダル機構の動作を検出するペダルセンサも接続さ
れ、この検出情報をも加味して、電子音源１４に信号を
出力するものである。

【００３２】電子音源１４は、アコースティックピアノ
の演奏音、すなわち打弦音を記録した記録部と、この記
録部から音を読み出す再生部とを備えたものであり、ア
ップライト型電子ピアノ２内部の底面に固定され、スピ
ーカ１６を介して外部に発音するものである。このスピ
ーカ１６は、図３，４に示すように、背面板４８にて演
奏者側、すなわち前面側に向かって取り付けられてい
る。

【００３３】次に、上記構成を備えたアップライト型電
子ピアノ２の動作について説明する。演奏者が鍵盤６を
押鍵すると、図２に示すごとく、ウィッペン相当部材２
６は鍵盤６の揺動方向とは逆向き（図中反時計回り）に
揺動し、これに伴いジャック相当部材２８が上昇してバ
ット相当部材３４を突き上げる。すると、バット相当部
材３４はハンマーシャンク相当部材３６およびハンマー
相当部材４２と共に鍵盤６の揺動方向とは逆向き（図中
反時計回り）に揺動する。そして、ジャック相当部材２
８が所定位置まで上昇すると、ジャックテール相当部材
２８ａがレギュレーティングボタン相当部材３０に当接
するため、ジャック相当部材２８は鍵盤６の揺動方向
（図中時計回り）に大きく揺動し、バット相当部材３４
から離間する、すなわちレットオフする。このため、ジ
ャック相当部材２８が離間した後のバット相当部材３４
はハンマーシャンク相当部材３６およびハンマー相当部
材４２と共に慣性運動を行う。その後、ハンマー相当部
材４２の先端は、ハンマーストッパー兼用の第１センサ
１０に衝突し、その動作を阻止される。

【００３４】この衝突時に、一瞬、スイッチ部１０ｂは
押し潰されて、端子１１ｅ，１１ｆ間が短絡される。鍵
盤６の下に取り付けられた第２センサ８は、この第１セ
ンサ１０にハンマー相当部材４２が衝突する前に、オン
からオフに切り替わる。そして、演奏者が鍵盤６を離す
と、第２センサ８はオフからオンに切り替わる。

【００３５】次に、上述したごとく演奏されている際の
制御装置１２による発音処理を図５のフローチャートに
基づいて説明する。この処理は、第２センサ８の信号が
オンからオフに切り替わると開始される割込処理であ
る。本処理が開始されると、まず、第２センサ８がオン
からオフに切り替わったタイミングから所定時間内に、
第１センサ１０の導電面１１ｉが端子１１ｅ，１１ｆ間
を短絡させた（以下「オン」で表す）か否かを判定する
（Ｓ１１０）。即ち、第２センサ８がオンからオフに切
り替わった後、所定時間内に第１センサ１０がオンとな
ったとき、ハンマー相当部材４２の衝突を検出したと、
すなわち、衝突タイミングであると判断する。この所定
時間は、正常に押鍵操作が行われた場合に取り得る、第
２センサ８のオンからオフへの切り替わりから第１セン
サ１０オンまでの時間よりも、少し長い時間が設定して
ある。

【００３６】したがって、押鍵が弱すぎて、ステップＳ
１１０にて、所定時間内に第１センサ１０からのオン信
号を検出しなければ（ステップＳ１１０でＮＯ）このま
ま処理を終了し、再度、第２センサ８がオンからオフに
切り替わるのを待つ。一方、Ｓ１１０にて、所定時間内
に第１センサ１０のオン信号が検出されると、ハンマー
相当部材４２の有効な衝突が検出されたとして（ステッ
プＳ１１０でＹＥＳ）、入出力ポート５２あるいはＲＡ
Ｍ５８に記憶されている第２センサ８がオンからオフに
切り替わったタイミングと第１センサ１０のオン信号を
入力したタイミングとの時間差△Ｔを求め、この時間差
△Ｔから衝突強さ（打弦強さに相当する）Ｐを例えば次
式によって算出する（Ｓ１２０）。

【００３７】

【数１】

【００３８】ここでＫは定数である。そして、第１セン
サ１０の音域上での位置と衝突強さＰとに基づき、周波
数と振幅とを決定して所定の波形信号を得、その波形信
号に基づいて電子音源１４を制御しスピーカ１６から発
音させる（Ｓ１３０）。

【００３９】その後、音域上の同じ位置の第２センサ８
による離鍵の検出待ちとなる（Ｓ１４０）。すなわち、
第２センサ８の信号がオフからオンに切り替わったと
き、離鍵を検出したと判定して（ステップＳ１４０でＹ
ＥＳ）、電子音源１４からの発音を停止し（Ｓ１５
０）、処理を一旦終了する。以後、第２センサ８がオン
からオフに切り替わる毎に、図５の処理が繰り返され
る。複数の押鍵がなされていれば、図５の処理はその押
鍵数に応じて並列に実行される。

【００４０】本実施の形態１のアップライト型電子ピア
ノ２は以下の効果を奏する。 ．発音のタイミングを決定する検出が、アコースティ
ックピアノのハンマーに相当する部材であるハンマー相
当部材４２の先端の衝突タイミングを検出する第１セン
サ１０によりなされている。この衝突は、ジャック相当
部材２８から離れて慣性運動によりなされているため、
図７に示すごとく、これ以上は押鍵できない鍵盤ストロ
ークの限界位置Ｌよりも更に深い鍵盤ストローク位置Ｓ
１にて、ハンマー相当部材４２は第１センサ１０に衝突
している。このような、鍵盤ストロークの限界Ｌよりも
更に深い位置で、慣性運動に移ったハンマー相当部材４
２の先端がハンマーストッパーとしての第１センサ１０
に衝突する状態は、アコースティックピアノにおけるハ
ンマーが弦を打つ状態と同じであり、そのタイミングは
アコースティックピアノにおける打弦のタイミングに対
応している。したがって、第１センサ１０がハンマー相
当部材４２の先端との衝突タイミングを検出し、この検
出に基づいて制御装置１２にて発音制御することによ
り、発音タイミングにおいてアコースティックピアノと
同じタッチレスポンスを得ることができる。

【００４１】更に、第２センサ８は、図７に示した第２
センサ領域の内、鍵盤ストローク限界Ｌよりも左側、す
なわち、Ｓ１よりも浅い鍵盤ストロークにて押鍵タイミ
ング（オンからオフになるタイミング）と離鍵タイミン
グ（オフからオンになるタイミング）とを検出してい
る。すなわち、押鍵タイミングはハンマー相当部材４２
が第１センサ１０に衝突する前に行われている。

【００４２】このことから、制御装置１２は、ハンマー
相当部材４２の衝突タイミングと鍵盤６の押鍵タイミン
グとの時間差から、確実に打弦強さに相当するハンマー
相当部材４２の衝突強さを検出することができ、発音強
さ（音量）を制御できる。更に、離鍵タイミングから確
実な止音タイミングも制御できる。

【００４３】このように、第１センサ１０と第２センサ
８とにより、発音タイミング、発音強さ（音量）および
止音タイミングを、アコースティックピアノに相当する
状態で確実に得ることができ、タッチレスポンスもほぼ
アコースティックピアノと同等とすることができる。

【００４４】．第１センサ１０が、ハンマー相当部材
４２のストッパーを兼ねているので、ストッパーを特別
に設ける必要が無い。 ．ウィッペン相当部材２６、ジャック相当部材２８、
バット相当部材３４はアコースティックなピアノと同
様、それぞれ独自の軸を中心として揺動する。また、ハ
ンマー相当部材４２は、バット相当部材３４がジャック
相当部材２８に突き上げられることにより揺動を開始
し、次いでジャック相当部材２８がバット相当部材３４
から離間することにより慣性運動を行い、更に、この慣
性運動中のハンマー相当部材４２をストッパーとしての
第１センサ１０が停止させているため、レットオフ（ジ
ャック相当部材２８がバット相当部材３４から離間す
る）のタイミングが通常のアコースティックなピアノと
同様である。このため、電子ピアノであるにもかかわら
ず、アコースティックなピアノと同様の複雑なタッチ感
が得られる。

【００４５】．押鍵操作によりハンマー相当部材４２
と第１センサ１０が衝突しても、第１センサ１０が特に
ゴムスイッチであるので、そのゴム材が緩衝材の役目を
果たし、異音の発生が特に少ない。 ．外観上も、また内部のアクション部分も一見した
所、アコースティックなピアノと同様であり、インテリ
アとしての重厚感および美しさを備えている。

【００４６】．弦を張架する必要がないため、アコー
スティックなピアノに比べてフレームや支柱等の重量部
材が不要であり、またダンパーも不要となり、軽量化お
よびコストダウンを図ることができる。 ［実施の形態２］本実施の形態２では、図８に示すごと
く、第２センサ６６が、ウィッペン相当部材２６の下に
設けられ、ウィッペン相当部材２６の揺動状態を検出し
ている。他の構成は実施の形態１と同じであるので詳細
な説明は省略する。

【００４７】第２センサ６６のスイッチ部６６ｂは、第
１センサ１０と同様なゴムスイッチからなる。演奏者が
鍵盤６を押し下げると、キャプスタンスクリュー相当部
材２０により押し上げられて、ウィッペン相当部材２６
は反時計回りに揺動する。このことによりキャプスタン
スクリュー相当部材２０に押し上げられた部分とは反対
側が、二点鎖線で図示するごとく鍵盤６の押し下げに応
じて下がり、第２センサ６６のスイッチ部６６ｂを押し
潰す。このことにより、スイッチ部６６ｂがオンとな
る。

【００４８】鍵盤６を押し下げている間、ウィッペン相
当部材２６により第２センサ６６は押し潰されており、
第２センサ６６はオンしている。演奏者の離鍵動作によ
り鍵盤６が元に戻れば、ウィッペン相当部材２６も元に
戻り、スイッチ部６６ｂも元の状態に戻り、オフとな
る。

【００４９】したがって、この第２センサ６６がオフか
らオンへの信号の変化タイミングにより、押された鍵盤
６が所定位置に達したタイミング、すなわち押鍵タイミ
ングが判る。また、オンからオフへの信号の変化タイミ
ングにより、離鍵タイミングを検出することができる。
尚、この押鍵・離鍵タイミングは、実施の形態１と同じ
く図７に示した打弦位置に相当する鍵盤ストローク位置
Ｓ１（実際の鍵盤６はそれ以前の鍵盤ストローク限界Ｌ
までしか到達しない）よりも浅い鍵盤ストローク位置に
ウィッペン相当部材２６が来たタイミングあるいはそこ
から離れたタイミングとしている。

【００５０】本実施の形態は、信号のオン−オフ変化の
方向が逆である以外は、第２センサ６６は前述した実施
の形態１の第２センサ８とまったく同じ働きをするの
で、その信号変化に応じて実施の形態１と同じ処理をす
れば、実施の形態１と同じ効果を生じさせることができ
る。尚、この第２センサ６６は潰されてもほとんど反発
力は無いので、鍵盤６のタッチ感にはほとんど影響しな
い。

【００５１】［実施の形態３］本実施の形態３では、図
９に示すごとく、第２センサ６８が、ジャック相当部材
２８の押鍵時揺動方向の側面２８ｂ側にその面に対向す
るように設けられ、ジャック相当部材２８が所定位置ま
で揺動した状態を検出している。他の構成は実施の形態
１と同じであるので詳細な説明は省略する。

【００５２】第２センサ６８のスイッチ部６８ｂは、実
施の形態２の第２センサ６６のスイッチ部６６ｂと同じ
ゴムスイッチからなる。演奏者が鍵盤６を押し下げる
と、キャプスタンスクリュー相当部材２０により押し上
げられて、ウィッペン相当部材２６が反時計回りに揺動
し、ジャック相当部材２８を押し上げる。ジャック相当
部材２８はバット相当部材３４を押し上げるが、その途
中でジャックテール相当部材２８ａがレギュレーティン
グボタン相当部材３０に当接する。このことによりジャ
ック相当部材２８は時計回りに揺動してレットオフする
とともに、ジャック相当部材２８の側面２８ｂが二点鎖
線で図示するごとく第２センサ６８に当接しスイッチ部
６８ｂを押し潰す。このことにより、第２センサ６８が
オンとなり、押鍵タイミングが判る。

【００５３】鍵盤６を押し下げている間、ウィッペン相
当部材２６を介してジャック相当部材２８は押し上げら
れており、スイッチ部６８ｂは押し潰されてオン状態と
なっている。演奏者の離鍵動作により鍵盤６が所定位置
から元に戻れば、ウィッペン相当部材２６も元に戻りジ
ャック相当部材２８も元に戻る。したがって、スイッチ
部６８ｂも元の状態に戻り、オフとなる。すなわち、離
鍵タイミングが判る。

【００５４】尚、この押鍵・離鍵タイミングは、実施の
形態１と同じく図７に示した打弦位置に相当する鍵盤ス
トローク位置Ｓ１（実際の鍵盤６はそれ以前の鍵盤スト
ローク限界Ｌまでしか到達しない）よりも浅い鍵盤スト
ローク位置にジャック相当部材２８が来たタイミングあ
るいはそこから離れたタイミングとしている。

【００５５】したがって、この第２センサ６８は、前述
した実施の形態２の第２センサ６６とまったく同じ働き
をするので、実施の形態２と同じ効果を生じさせること
ができる。 ［その他］上述した第１センサ１０は、ハンマー相当部
材４２との衝突タイミングを検出したが、ハンマー相当
部材４２とともに慣性運動する部材ならば、バット相当
部材３４、ハンマーシャンク相当部材３６、キャッチャ
シャンク相当部材３８、あるいはキャッチャ相当部材４
０等の慣性運動時の衝突あるいは位置検出により、同様
なタイミングを検出しても良い。

【００５６】上述した第２センサ８，６６，６８が鍵盤
６、ウィッペン相当部材２６あるいはジャック相当部材
２８を検出する所定位置は、図７に示すごとく鍵盤スト
ローク限界Ｌよりも浅い。例えば、Ｄ１に示すごとくレ
ットオフ位置よりも浅い位置でも良く、Ｄ２に示すごと
くレットオフの位置あるいはその近傍の位置でも良く、
Ｄ３に示すごとくレットオフよりも深い位置でも良い。

【００５７】更に、バット相当部材３４、ハンマーシャ
ンク相当部材３６、キャッチャシャンク相当部材３８、
キャッチャ相当部材４０あるいはハンマー相当部材４２
等の慣性運動する部材が、所定位置に達したことを第２
センサが検出する場合には、Ｓ１よりも浅ければ、鍵盤
ストローク限界Ｌよりも深い位置に、例えば図示するＤ
１に所定位置を設定しても良い。この場合に、第２セン
サに離鍵タイミングも検出させると離鍵タイミングが早
くなり過ぎるおそれがあることから、第３センサを上述
した実施の形態の第２センサ８，６６，６８と同じ位置
に設けて第２センサの検出とは別に、離鍵タイミングを
検出しても良い。勿論、第２センサにより離鍵タイミン
グの検出が可能であっても、第３センサを別に設けても
良い。

【００５８】実施の形態１にては、第２センサ８に光セ
ンサを用いたが、実施の形態２，３の第２センサ６６，
６８のごとく、ゴムスイッチを用いても良い。また実施
の形態２，３にては、第２センサ６６あるいは第２セン
サ６８にゴムスイッチを用いたが、実施の形態１の第２
センサ８のごとく、光センサを用いても良い。

【００５９】また、第１センサ１０の代りに、図１０の
ごとく、金属のバネ７０にて、いわゆるリーフスイッチ
として実現することもできる。すなわち、バネ７０は湾
曲して、その中間部７０ａは突出した状態となってい
る。バネ７０の基端７０ｂは端子７６上に通電状態で接
続されている。またバネ７０の先端７０ｃは端子７８側
に向けられている。したがって、ハンマー相当部材４２
がその先端にて、バネ７０の中間部７０ａを押し下げる
場合、バネ７０が所定量歪むとバネ７０の先端７０ｃが
端子７８に接触する。

【００６０】この押鍵動作により端子７６と端子７８と
の間が短絡されるので、図６に示したゴムスイッチの場
合と同じく、衝突タイミングを検出することができる。
尚、バネ７０がハンマー相当部材４２により完全に潰さ
れるのを防止するため、バネ７０の両側あるいは周囲に
はゴム製の緩衝材８２が配置され、ハンマー相当部材４
２の先端が緩衝材８２に衝突すれば、これ以上はバネ７
０が潰されないようにされている。

【００６１】これ以外に、ハンマー相当部材４２側にシ
ャッターを設け、スイッチ部１０ｂをフォトインタラプ
ターとして、図２に示した第２センサ８およびシャッタ
５０と同様にしてオンからオフになったタイミングを衝
突タイミングとして検出することがでいる。この場合も
緩衝材により、シャッターとフォトインタラプターとを
保護する。

【００６２】この他、圧力センサ等を第１センサ１０や
第２センサ８に用いても良い。衝突や所定位置に来たこ
とが判れば、いずれのセンサを用いても良い。前記実施
の形態１〜３では、アップライト型の電子ピアノであっ
たが、グランドピアノ型においても本発明の鍵盤装置お
よび電子ピアノの構成は同様に適用できる。

【００６３】前記実施の形態１では、押鍵・離鍵のタイ
ミングを得るために、直接、鍵盤６の動作を検出してい
たが、鍵盤６の動作が判る付属物であれば、その鍵盤６
の付属物の動作を検出することにより押鍵・離鍵のタイ
ミングを検出するものであっても良い。

【００６４】また前記実施の形態２においても、直接、
ウィッペン相当部材２６の動作を検出していたが、ウィ
ッペン相当部材２６の動作が判る付属物であれば、その
ウィッペン相当部材２６の付属物、例えばキャッチャー
相当部材２６ａ等の動作を検出することによりウィッペ
ン相当部材２６の動作を検出するものであっても良い。

【００６５】また前記実施の形態３においても、直接、
ジャック相当部材２８の動作を検出していたが、ジャッ
ク相当部材２８の動作が判る付属物であれば、そのジャ
ック相当部材２８の付属物の動作を検出することにより
ジャック相当部材２８の動作を検出するものであっても
良い。その他、鍵盤６の動作に良く対応して動作する部
材であれば、ウィッペン相当部材２６やジャック相当部
材２８、あるいはその付属物に限らない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１のアップライト型電子ピアノの
概略ブロック図である。

【図２】 実施の形態１のアクション荷重模擬部材の構
成説明図である。

【図３】 実施の形態１のアップライト型電子ピアノを
背面から見た斜視図である。

【図４】 実施の形態１のアップライト型電子ピアノの
概略縦断面図である。

【図５】 実施の形態１の制御装置が実行する発音処理
のフローチャートである。

【図６】 実施の形態１の第１センサのスイッチ部の説
明図であり、図６（ａ）はスイッチ部の断面図、図６
（ｂ）は短絡状態の説明図である。

【図７】 鍵盤ストロークとセンサ検出位置との対応を
説明するためのグラフである。

【図８】 実施の形態２のアクション荷重模擬部材の構
成説明図である。

【図９】 実施の形態３のアクション荷重模擬部材の構
成説明図である。

【図１０】 第１センサのゴムスイッチの代りに用いる
ことができるリーフスイッチの構成説明図である。

【図１１】 従来例の鍵盤の説明図である。

【図１２】 従来例の鍵盤の説明図である。

【符号の説明】

２…アップライト型電子ピアノ ４…アクション荷
重模擬部材 ６…鍵盤 ８，６６，６８…第２センサ １０…
第１センサ １０ａ…基板部 １０ｂ，６６ｂ，６８ｂ…スイッチ
部 １１ａ…頭部 １１ｂ…板状突出部 １１ｄ…底面
板 １１ｅ，１１ｆ…端子 １１ｈ…側壁 １１ｉ…導
電面 １１ｋ，１１ｍ…信号線 １２…制御装置 １４…
電子音源 １６…スピーカ ２０…キャプスタンスクリュー相当
部材 ２６…ウィッペン相当部材 ２８…ジャック相当部材 ２８ａ…ジャックテール相当部材 ２８ｂ…側面 ３０…レギュレーティングボタン相当部材 ３４…バ
ット相当部材 ３６…ハンマーシャンク相当部材 ４２…ハンマー相
当部材 ５０…シャッタ ５２…入出力ポート ５４…ＣＰ
Ｕ ７０…バネ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鍵盤にアクションを模擬した荷重を付与す
   る電子楽器の鍵盤装置であって、 揺動可能に支持され、押鍵操作により前記鍵盤が揺動す
   るに伴い揺動するウィッペン相当部材、このウィッペン
   相当部材に揺動可能に取り付けられ、押鍵操作により前
   記ウィッペン相当部材が揺動するにつれて上昇するジャ
   ック相当部材、このジャック相当部材が所定位置まで上
   昇する間、ジャック相当部材に突き上げられて揺動し、
   ジャック相当部材が所定位置まで上昇した後、ジャック
   相当部材から離間して慣性運動するハンマー相当部材、
   および慣性運動している前記ハンマー相当部材の先端と
   衝突してハンマー相当部材の動作を阻止するストッパー
   を有するアクション荷重模擬部材と、 前記ハンマー相当部材が前記慣性運動している際に、こ
   のハンマー相当部材またはハンマー相当部材と一体とな
   って揺動する付属部材と衝突する位置に設けられ打弦に
   相当するタイミングを検出する第１センサと、 前記ハンマー相当部材またはハンマー相当部材と一体と
   なって揺動する付属部材と前記第１センサとが衝突する
   前のタイミングにおいて、前記アクション荷重模擬部材
   のいずれかの部材が所定位置に来たタイミングを検出す
   る第２センサと、 を備えたことを特徴とする電子楽器の鍵盤装置。
2. 【請求項２】前記ハンマー相当部材と一体となって揺動
   する付属部材が、前記ジャック相当部材に直接突き上げ
   られるバット相当部材である請求項１記載の電子楽器の
   鍵盤装置。
3. 【請求項３】前記ハンマー相当部材と一体となって揺動
   する付属部材が、前記ジャック相当部材に直接突き上げ
   られるバット相当部材とハンマー相当部材とを接続する
   ハンマーシャンク相当部材である請求項１記載の電子楽
   器の鍵盤装置。
4. 【請求項４】前記ハンマー相当部材と一体となって揺動
   する付属部材が、前記ジャック相当部材に直接突き上げ
   られるバット相当部材からハンマーシャンク相当部材の
   方向とはほぼ直角に突出するキャッチャー相当部材また
   はキャッチャーシャンク相当部材である請求項１記載の
   電子楽器の鍵盤装置。
5. 【請求項５】更に、 離鍵タイミングを検出する第３センサを備えた請求項１
   〜４のいずれか記載の電子楽器の鍵盤装置。
6. 【請求項６】前記第３センサが、前記鍵盤、前記ウィッ
   ペン相当部材もしくは前記ジャック相当部材、またはこ
   れらのいずれかの付属部材から、離鍵タイミングを検出
   する請求項５記載の電子楽器の鍵盤装置。
7. 【請求項７】前記第２センサが第３センサを兼ねる請求
   項５または６記載の電子楽器の鍵盤装置。
8. 【請求項８】請求項５〜７のいずれか記載の電子楽器の
   鍵盤装置と、 前記第１センサに検出された打弦に相当するタイミング
   に基づき発音タイミングを制御し、この打弦に相当する
   タイミングと前記第２センサに検出されたタイミングと
   の時間差から発音の強さを制御し、前記第３センサに検
   出された前記離鍵タイミングに基づいて止音タイミング
   を制御する電子音発生制御手段と、 を備えたことを特徴とする電子ピアノ。