JPH09120289A - 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、全鍵盤において安定して正確なタッチレスポンスを
得るようにし、更に連打性も良くする。 【解決手段】 ジャックテールセンサがレットオフより
も前で鍵盤ストロークの第２所定位置Ｓ２でのジャック
テール相当部材の当接を検出し、ジャックセンサがレッ
トオフよりも後で鍵盤ストロークの第１所定位置Ｓ１で
のジャック相当部材２８の側面２８ｂの当接を検出して
いる。位置Ｓ１，Ｓ２は深いストローク位置に配置で
き、検出にレットオフが影響しないので全鍵盤において
安定的に位置Ｓ１，Ｓ２の検出と時間差が得られる。こ
の検出データに基づいて発音タイミングと発音強さとを
制御しているので、発音においてアコースティックピア
ノと同様でかつ全鍵盤で正確で安定したタッチレスポン
スが得られ、連打のようにストロークが深い方で小幅に
なっても正確に検出でき発音が途切れたりしない。

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９に示
すように、軸Ｐ１０を中心に揺動可能とされて、鍵盤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１０に示すように、軸Ｐ１６を中心に
揺動可能とされて、鍵盤Ｐ１８を下から押圧することに
よって鍵盤Ｐ１８の先端を持ち上げるハンマーアームＰ
２０を備えたものが知られている（特開平４−３４７８
９５号公報参照）。図９および図１０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９および図１０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・離鍵動作に対する発音タイミ
ングや発音強度（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。

【０００８】そのため、タッチレスポンスを良好にする
ことができるデータをアクション荷重模擬部材から複数
のセンサにて検出することを検討した。しかしこれらの
複数のセンサの取付位置によっては、その検出が不安定
となることがあった。特に２つのセンサの検出タイミン
グの時間差から音量を決定した場合に、各鍵盤の間で音
量のばらつきが大きく、安定したアコースティックピア
ノのタッチレスポンスを実現できない場合があった。ま
た、センサの取付位置によっては、連打時にうまく発音
ができず途切れる場合があった。

【０００９】この原因を究明するため種々の検討を行っ
た結果、特にジャック相当部材がハンマー相当部材（こ
れと連動する付属部材も含める）から離間（レットオ
フ）する際に鍵盤に生じるピーク的な抵抗力が、アクシ
ョン荷重模擬部材からの検出の安定度に影響することを
見い出すとともに、更にそのレットオフに対するセンサ
の位置が連打性や正確な発音制御に影響することを見い
出したことにより、本発明を完成した。

【００１０】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
とするに際して、特に安定して打弦に対応するタイミン
グや強さを検出することができ、連打性や正確な発音制
御にも問題を生じない電子楽器の鍵盤装置とそれを利用
した電子ピアノの実現を目的とするものである。

【００１１】

【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。

【００１２】更に、第１センサは、前記ハンマー相当部
材が前記ジャック相当部材から離間（レットオフ）する
際に生じるピーク的な抵抗力が鍵盤に発生した後で、前
記アクション荷重模擬部材のいずれかの部材が第１所定
位置（例えば後述するＳ１）に来たタイミングを検出す
る。また、第２センサは、前記ハンマー相当部材が前記
ジャック相当部材から離間する際に生じるピーク的な抵
抗力が鍵盤に発生する前で、前記アクション荷重模擬部
材のいずれかの部材が第２所定位置（例えば後述するＳ
２）に来たタイミングを検出する。

【００１３】このように、第１センサの検出は、前記ハ
ンマー相当部材が前記ジャック相当部材から離間（レッ
トオフ）する際に鍵盤に生じるピーク的な抵抗力が発生
した後で、すなわちレットオフの際に鍵盤が受ける抵抗
力のピークの後で検出している。つまり、第１センサの
検出は、レットオフの抵抗力ピーク内に存在しない。

【００１４】また、第２センサの検出は、前記ハンマー
相当部材が前記ジャック相当部材から離間（レットオ
フ）する際に鍵盤に生じるピーク的な抵抗力が発生する
前で、すなわちレットオフの際に鍵盤が受ける抵抗力の
ピークの前で検出している。つまり、第２センサの検出
は、レットオフの抵抗力ピーク内に存在せず、更に、第
１センサとはレットオフの抵抗力のピークを間にして位
置している。

【００１５】このレットオフの抵抗力ピークの中とレッ
トオフの抵抗力ピークの前または後とでは、それぞれ同
じ力で押鍵しても、鍵盤がハンマー相当部材から受ける
抵抗力の変化の程度が異なるため、第１，２センサの微
妙な位置の違いでも、検出タイミングに差が出てしまう
おそれがある。特に、レットオフの抵抗力ピークの中で
は他の状態と比較して位置による抵抗力の差は大きいの
で、一方のセンサの検出位置が、このレットオフの抵抗
力ピークの中に含まれると、鍵盤により音量や発音タイ
ミングにばらつきを生じてしまう。

【００１６】レットオフの抵抗力のピークの前の領域と
後の領域とでは、鍵盤がハンマー相当部材から受ける抵
抗力の変化は、大きな違いはない。したがって、両セン
サがレットオフの前後に別れて存在しても、センサの一
方がレットオフのピーク内に存在する場合よりも鍵盤毎
の検出のばらつきは少ない。

【００１７】第１センサと第２センサとが、このような
レットオフの抵抗力ピークの前と後とに別れて、アクシ
ョン荷重模擬部材のいずれかの部材が到達したタイミン
グを検出するので、その検出タイミングの時間差は、各
鍵間でばらつきが少ない安定したものとなり、打弦に対
応するタイミングと打弦強さ（音量）に対応するデータ
とを精度高く得ることができる。

【００１８】したがって、電子ピアノなどの電子楽器に
おいて、その発音タイミングや音量に対する制御が、常
に全鍵盤において安定して高精度に行うことができ、安
定したタッチレスポンスで、アコースティックピアノの
タッチ感とタッチレスポンスを実現することができる。

【００１９】更に、第１センサの位置よりも鍵盤ストロ
ークが深い側には、レットオフが存在しないので、第１
センサは、鍵盤ストローク的に十分に打弦側に近い位置
に配置することができる。実際のアコースティックピア
ノの打弦位置は、鍵盤ストロークの限界よりももっとも
深い位置ある。このため、第１センサの検出タイミング
から打弦に相当するタイミングまでの時間が、第１セン
サを他の位置に配置した場合よりも短くて済み、その間
の外乱等による変動を少なくできるので第１センサの検
出タイミングから誤差の少ない発音タイミングを得るこ
とができる。

【００２０】また、連打される場合のような、打弦側に
て小幅な鍵盤ストロークで押鍵・離鍵が繰り返されるよ
うな場合にても、第１センサがレットオフの抵抗力のピ
ークよりも鍵盤ストロークの深い方に存在するので、第
２センサはレットオフの抵抗力のピークに近接して配置
することができる。すなわち、第１センサと第２センサ
とはレットオフの抵抗力のピークを間に挟んでいるの
で、正確な時間差を測定するために十分な間隔が得られ
ると共に、第１センサが第２センサに隣接していないた
めに第２センサ自身もレットオフの抵抗力のピークに密
着でき、比較的深い鍵盤ストロークに位置させることが
できる。したがって、比較的深い鍵盤ストローク位置に
て発音タイミングおよび発音強さを検出することがで
き、連打性も良くなる。

【００２１】尚、アクション荷重模擬部材の設計によ
り、後述する図７に示すごとく、レットオフより鍵盤ス
トロークが浅い方にも深い方にもフラットな部分（荷重
がほとんど変化しない部分）を設けて、かつそのフラッ
トな部分にそれぞれ第１，２センサを配置すれば、全鍵
盤において第１，２センサ間の鍵盤ストロークの変化を
一層正確に捉えることができるので、より安定した発音
タイミングおよび発音強さ（音量）のデータを得ること
ができる。

【００２２】前記第１センサまたは第２センサの検出対
象であるアクション荷重模擬部材のいずれかの部材とし
ては、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、またはこれらの付属部材等が挙げら
れる。更に、離鍵タイミングを検出する第３センサを備
えることができる。この第３センサは、例えば、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。

【００２３】尚、第２センサが第３センサを兼ねるもの
としても良く、部品コストが低減される。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
れた打弦に対応するタイミングに基づき発音タイミング
を制御し、この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を安
定した状態で、演奏することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本実施の形態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３センサとしての離鍵センサ８、鍵盤６の数と同じ
数の第２センサとしてのジャックテールセンサ９、鍵盤
６の数と同じ数の第１センサとしてのジャックセンサ１
０、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、離鍵センサ８、ジャックテールセンサ９お
よびジャックセンサ１０が、鍵盤装置である。

【００２５】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の下端に設けられたジャックテー
ルストッパーフェルト相当部材を兼ねたジャックテール
センサ９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２
８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２８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３
６の先端に装着されたハンマー相当部材４２と、押鍵後
に揺り戻したハンマーシャンク相当部材３６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４
４ａを装着したハンマーレール相当部材４４とを備えて
いる。

【００２６】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、レギュレーティン
グブラケット３１に支持されているレギュレーティング
レール３１ａのジャック相当部材２８側の面にはジャッ
クセンサ１０が設けられている。このジャックセンサ１
０はジャックストッパーフェルト相当部材を兼ねてお
り、押鍵時にジャック相当部材２８の一側面２８ｂと当
接可能な位置に設けられている。

【００２７】ジャック相当部材２８は、その上昇により
バット相当部材３４を突き上げて、ハンマーシャンク相
当部材３６を介してバット相当部材３４と一体化してい
るハンマー相当部材４２を図２で反時計回りに揺動さ
せ、その後、ジャック相当部材２８のジャックテール相
当部材２８ａがレギュレーティングボタン相当部材３０
のジャックテールセンサ９に当接した後、バット相当部
材３４はジャック相当部材２８から離れて、すなわちレ
ットオフが行われて、慣性運動により、ハンマー相当部
材４２が、ハンマーストッパー４５の緩衝材としてのハ
ンマーストッパーフェルト４５ａに衝突するまで、反時
計回りに揺動する。

【００２８】ジャックセンサ１０は、バット相当部材３
４から離れた後のジャック相当部材２８の側面２８ｂに
当接してジャックストッパーフェルト相当部材の役目を
果す。このように、ジャックテールセンサ９には、レッ
トオフ時に鍵盤６に生じるハンマー相当部材４２からの
抵抗力のピークの前に、ジャックテール相当部材２８ａ
が当接するので、その当接タイミングを検出できる。ま
た、ジャックセンサ１０には、レットオフ時に鍵盤６に
生じるハンマー相当部材４２からの抵抗力のピークの後
に、ジャック相当部材２８の側面２８ｂが当接するの
で、その当接タイミングを検出できる。

【００２９】ジャックテールセンサ９およびジャックセ
ンサ１０は、ゴム製の中空体であり、ジャックテール相
当部材２８ａあるいはジャック相当部材２８の側面２８
ｂが当接すると、容易につぶれて、内部の導電面が内部
の端子を接続するように構成されている。

【００３０】このジャックテールセンサ９およびジャッ
クセンサ１０の一例を図６（ａ）に示す。センサ９，１
０のゴム製の頭部１１ａからは、センサ９，１０内部に
板状突出部１１ｂが突出し、センサ９，１０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。

【００３１】押鍵された場合には、ジャックテール相当
部材２８ａまたはジャック相当部材２８の側面２８ｂに
より側壁１１ｈが所定量押し潰されると、板状突出部１
１ｂの先端の導電面１１ｉが端子１１ｅ，１１ｆを短絡
させる。すなわち、センサ９，１０がオンされる。

【００３２】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ジャックテール相当部材２８ａまた
はジャック相当部材２８の側面２８ｂの各当接タイミン
グが検出できる。このセンサ９，１０の当接タイミング
の時間差により、その当接強さ（当接速度）を検出する
ことができる。

【００３３】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離鍵セ
ンサ８は、フォトインタラプターを備えて離鍵動作を光
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。

【００３４】したがって、離鍵センサ８は、鍵盤６が押
し続けられる限り、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。このオフから
オンへの信号変化の検出により、離鍵タイミングを検出
することができる。制御装置１２はこの離鍵タイミング
に基づいて止音タイミングを制御することができる。

【００３５】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、離鍵セン
サ８、ジャックテールセンサ９およびジャックセンサ１
０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。

【００３６】ＣＰＵ５４は、ジャックセンサ１０におけ
る端子接続タイミングおよび、このタイミングとジャッ
クテールセンサ９の端子接続タイミングとの時間差を検
出し、更に離鍵センサ８の信号がオフからオンに切り替
わったタイミングも検出し、これらの検出データとＲＯ
Ｍ５６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。

【００３７】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。

【００３８】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の下端
のジャックテールセンサ９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
く揺動して、バット相当部材３４から離間（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３
６およびハンマー相当部材４２と共に慣性運動を行う。
ジャック相当部材２８は、バット相当部材３４との離間
後に、ジャックセンサ１０にその側面２８ｂで当接して
停止し、ハンマー相当部材４２の先端は、ハンマースト
ッパー４５に衝突し、ハンマー相当部材４２の動作が阻
止される。

【００３９】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、ジャックテールセンサ
９の端子１１ｅ，１１ｆ間が短絡される（以下、「オ
ン」で表現する）と、すなわち第２センサがオンすると
開始される割込処理である。本処理が開始されると、ま
ず、ジャックテールセンサ９がオン（第２センサオン）
してから所定時間内に、ジャック相当部材２８の側面２
８ｂの当接によりジャックセンサ１０の端子１１ｅ，１
１ｆ間が短絡された（第１センサオン）か否かを判定す
る（Ｓ１１０）。即ち、ジャックテールセンサ９から制
御装置１２にオン信号が入力された後、所定時間内にジ
ャックセンサ１０から制御装置１２にオン信号が入力さ
れたとき、ジャック相当部材２８の側面２８ｂの当接を
検出したと、すなわち打弦に対応するタイミングである
と判断する。この所定時間は、正常に押鍵操作が行われ
た場合に取り得るジャックテールセンサ９オンからジャ
ックセンサ１０オンまでの時間より、少し長い時間が設
定してある。

【００４０】したがって、ステップＳ１１０にて、所定
時間内にジャックセンサ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、いずれかのジャックテールセンサ９がオンさ
れるのを待つ。一方、Ｓ１１０にて、所定時間内にジャ
ックセンサ１０のオン信号が検出されると、ジャック相
当部材２８の有効な動作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ＲＡＭ
５８に記憶されているジャックテールセンサ９のオン信
号を入力したタイミングとジャックセンサ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から当接強さ（打弦強さに対応する）Ｐを例え
ば次式によって算出する（Ｓ１２０）。

【００４１】

【数１】

【００４２】ここでＫは定数である。そして、ジャック
テールセンサ９（またはジャックセンサ１０）の音域上
での位置と当接強さ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、演算された発音タイミングにてス
ピーカ１６から発音させる（Ｓ１３０）。

【００４３】その後、音域上の同じ位置の離鍵センサ８
による離鍵の検出待ちとなる（Ｓ１４０）。すなわち、
離鍵センサ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、ジャックテールセン
サ９がオンする毎に、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。

【００４４】本実施の形態のアップライト型電子ピアノ
２は以下の効果を奏する。 ．バット相当部材３４はハンマーシャンク相当部材３
６を介してハンマー相当部材４２と一体化しているた
め、ジャック相当部材２８はハンマー相当部材４２に運
動エネルギーを与えていることになる。そしてその運動
エネルギーにてハンマー相当部材４２の先端がハンマー
ストッパー４５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る。こ
のことから、そのハンマー相当部材４２に運動エネルギ
ーを与えた時点前後における、ジャックテールセンサ９
に対するジャックテール相当部材２８ａの当接タイミン
グとジャックセンサ１０に対するジャック相当部材２８
の側面２８ｂの当接タイミングとは、アコースティック
ピアノにおける打弦のタイミングおよび打弦強さを反映
しているデータである。

【００４５】したがって、ジャックテールセンサ９の検
出タイミングとジャックセンサ１０の検出タイミングと
の時間差から発音強さ（音量）を検出し、更にジャック
センサ１０の検出タイミングからジャック相当部材２８
の当接タイミングを検出し、この検出に基づいて制御装
置１２にて適切な発音タイミングおよび発音強さ（音
量）とを演算して発音制御することにより、押鍵動作に
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。

【００４６】しかも、図７に示すごとく、ジャックテー
ルセンサ９は、ハンマー相当部材４２に連動するバット
相当部材３４がジャック相当部材２８から離間（レット
オフ）する際に生じるピーク的な抵抗力が発生する前
の、抵抗力がフラットな領域Ａ内の第２所定位置Ｓ２に
ジャックテール相当部材２８ａが到達したタイミングを
検出している。更に、ジャックセンサ１０は、ハンマー
相当部材４２に連動するバット相当部材３４がジャック
相当部材２８から離間（レットオフ）する際に生じるピ
ーク的な抵抗力が発生した後の、抵抗力がフラットな領
域Ｂ内の第１所定位置Ｓ１にジャック相当部材２８の側
面２８ｂが到達したタイミングを検出している。

【００４７】このように、ジャックテールセンサ９もジ
ャックセンサ１０もその検出位置は、レットオフの抵抗
力ピークの中に含まれていない。このため、いずれの鍵
盤６においてもジャックテールセンサ９およびジャック
センサ１０の検出タイミングおよびその時間差は、常に
演奏者の押鍵タイミングおよび押鍵速度、または打弦に
相当するタイミングおよびその打弦の強さを正確に反映
したデータとして、安定して精度高く得られる。すなわ
ち、打弦タイミングおよび打弦強さに対応するデータ
は、すべての鍵盤６において常に安定した状態で、精度
高く得られる。

【００４８】したがって、アップライト型電子ピアノ２
において、演奏者の鍵盤操作を忠実に反映した発音タイ
ミングおよび発音強さ（音量）の制御が常に安定して高
精度に行うことができ、タッチレスポンスを不安定にす
ることがない。しかも、図７に示すごとく、ジャックセ
ンサ１０の位置Ｓ１はレットオフよりも鍵盤ストローク
が深い方に配置されている。すなわち、鍵盤ストローク
限界Ｌに十分に近いため、実際のアコースティックピア
ノの打弦位置に該当する鍵盤ストロークＤに近く配置さ
れているので、ジャックセンサ１０の検出タイミングか
ら打弦に相当するタイミングを予測しても誤差を抑制す
ることができる。

【００４９】また、レットオフの抵抗力ピークよりも鍵
盤ストロークが浅い領域には、第２所定位置しか設定さ
れていないので、ジャックテールセンサ９を十分にレッ
トオフの抵抗力ピークに近付けることができ、演奏が連
打のごとく深い鍵盤ストローク側で比較的小さい鍵盤ス
トローク幅で行われても、十分にジャックテールセンサ
９およびジャックセンサ１０による検出ができ、発音が
途切れたりすることがない。

【００５０】また、レットオフの位置も、鍵盤ストロー
クが深い側には第１所定位置Ｓ１しか存在しないため、
レットオフを十分に鍵盤ストロークの深い側に配置でき
ることから、アコースティックピアノのタッチ感に、一
層近付けることができる。更に、離鍵センサ８は、鍵盤
６が離鍵されたタイミングを検出していることから、制
御装置１２は確実な止音タイミングをも得ることができ
る。この離鍵タイミングの鍵盤ストローク上の位置は、
レットオフより深い方でも浅い方でも、レットオフの抵
抗力ピークを避ければ良い。尚、レットオフより深い方
で離鍵タイミングを検出する場合は、少なくとも第１セ
ンサの位置Ｓ１よりも浅い方に設定する。

【００５１】このように、ジャックテールセンサ９はジ
ャックテール相当部材２８ａとの当接タイミングを検出
し、ジャックセンサ１０はジャック相当部材２８の側面
２８ｂとの当接タイミングを検出し、離鍵センサ８は鍵
盤が離鍵されたタイミングを検出することにより、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安
定して得ることができ、タッチレスポンスもアコーステ
ィックピアノと同等とすることができる。

【００５２】．ジャックテールセンサ９がゴムスイッ
チから構成され、ジャックテール相当部材２８ａのジャ
ックテールストッパーフェルト相当部材を兼ね、そのゴ
ム材が緩衝材の役目を果たし、更に、ジャックセンサ１
０がゴムスイッチから構成され、ジャック相当部材２８
の側面２８ｂのジャックストッパーフェルト相当部材を
兼ね、そのゴム材が緩衝材の役目を果たすことから、異
音の発生が特に少なく、ジャックテールストッパーフェ
ルト相当部材およびジャックストッパーフェルト相当部
材を特別に設ける必要が無い。

【００５３】．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３
４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をハンマース
トッパー４５が停止させている。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。

【００５４】．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。 ．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。

【００５５】［その他］上述した実施の形態にては、離
鍵センサ８に光センサを用いたが、ジャックテールセン
サ９やジャックセンサ１０のごとく、ゴムスイッチを用
いても良い。また、ジャックテールセンサ９やジャック
センサ１０にゴムスイッチを用いたが、離鍵センサ８の
ごとく、光センサを用いても良い。

【００５６】また、離鍵センサ８、ジャックテールセン
サ９あるいはジャックセンサ１０の代りに、図８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、鍵盤６、ジャックテール相当
部材２８ａあるいはジャック相当部材２８の側面２８ｂ
が、バネ７０の中間部７０ａを押し下げる場合、バネ７
０が所定量歪むとバネ７０の先端７０ｃが端子７８に接
触する。

【００５７】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が鍵盤６、ジャックテール相当部材２８ａ
あるいはジャック相当部材２８の側面２８ｂ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、鍵盤６、ジャ
ックテール相当部材２８ａあるいはジャック相当部材２
８の側面２８ｂが緩衝材８２に衝突すれば、これ以上は
バネ７０が潰されないようにされている。

【００５８】この他、圧力センサ等を用いて、離鍵セン
サ８、ジャックテールセンサ９あるいはジャックセンサ
１０を構成することもでき、いずれのセンサを用いても
良い。前記実施の形態では、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電
子楽器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。

【００５９】前記実施の形態では、離鍵タイミングを得
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離鍵されたタイミングを検出
するものであっても良い。また、離鍵センサ８を特別に
設けなくても、例えば、ジャックテールセンサ９がオン
からオフとなるタイミングを離鍵タイミングとして検出
しても良い。すなわち、ジャックテールセンサ９に離鍵
センサ８を兼ねさせても良い。ジャックセンサ１０に離
鍵センサ８を兼ねさせても良い。

【００６０】また、ジャックテールセンサ９あるいはジ
ャックセンサ１０において、第２所定位置あるいは第１
所定位置の検出タイミングが判るならば、ジャック相当
部材２８のいかなる位置の到達を検出しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態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】 実施の形態のジャックセンサおよびジャック
テールセンサの説明図であり、図６（ａ）はその断面
図、図６（ｂ）は端子の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】 離鍵センサ、ジャックセンサあるいはジャッ
クテール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９】 従来例の鍵盤の説明図である。

【図１０】 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…離鍵センサ ９…ジャックテー
ルセンサ １０…ジャックセンサ １２…制御装置 １４…電
子音源 １６…スピーカ 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 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 ４５…ハンマーストッパー ５０…シャッタ ５２
…入出力ポート ５４…ＣＰＵ

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ジャック相当部材から離間
   する際に生じるピーク的な抵抗力が鍵盤に発生した後
   で、前記アクション荷重模擬部材のいずれかの部材が第
   １所定位置に来た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が前記ジャック相当部材から離間
   する際に生じるピーク的な抵抗力が鍵盤に発生する前
   で、前記アクション荷重模擬部材のいずれかの部材が第
   ２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】前記第１センサの検出対象であるアクショ
   ン荷重模擬部材のいずれかの部材が、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
   はこれらの付属部材であることを特徴とする請求項１記
   載の電子楽器の鍵盤装置。
3. 【請求項３】前記第２センサの検出対象であるアクショ
   ン荷重模擬部材のいずれかの部材が、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
   はこれらの付属部材であることを特徴とする請求項１ま
   たは２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が前記ジャック相当
   部材から離間する際に生じるピーク的な抵抗力が鍵盤に
   発生する前および発生した後で、それぞれ、その抵抗力
   がほぼ一定となる領域が設けられ、この領域の内、前記
   ピーク的な抵抗力が鍵盤に発生する前の領域に前記第２
   所定位置が設定され、前記ピーク的な抵抗力が鍵盤に発
   生した後の領域に前記第１所定位置が設定されたことを
   特徴とする請求項１〜３のいずれか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センサを備えたことを特
   徴とする請求項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
   することを特徴とする請求項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センサを兼ねること
   を特徴とする請求項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タイミングに基づき発音タ
   イミングを制御し、この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。