JPS5855513B2 - 電子楽器のタッチ応答装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電子楽器のタッチ応答装置に関する。

標準型鍵操作式電子楽器においては、鍵盤上の個々の選
択しうる鍵を押下げることによって異なる音調信号が生
じる。

しかしこれら音調信号の大きさは一定であって、鍵に加
えられた押下刃とは独立したものである。

この種の楽器においては、別個の手動式音量制御装置を
用い、音調信号レベルを総体的に変化させることが一般
化している。

この標準型鍵盤式電子楽器においては、非電子式鍵盤楽
器の鍵を押下げたときにノ・ンマーが弦を打つ際の感触
と同じような感触を、打鍵した時に演奏者に与えること
ができない。

更にこの種の楽器は、異なるピーク振幅を有する出力音
調信号を与え得ない。

先行技術のタッチ応答装置においては、一般に、手動ス
イッチの制御された閉成を行う回路を採用し、キーヤ−
回路を制御する電圧を発生させることによって、上記の
欠点を克服している。

この制御電圧は接点閉成の速度に左右される。

他の先行技術における装置では、鍵を押下げて、磁石を
して関係するコイルを通過させることにより、制御信号
を発する構成である。

しかし上記およびその他の先行技術の装置においては、
鍵に作用する力および音調信号出力の初期振幅レベルと
、非電子式楽器において機械的制動によって得られる爾
後の音調信号振幅の可変減衰スロープとの間の相関関係
を模擬し得ない。

また磁気タッチ応答装置は磁気回路における磁束ギャッ
プの許容誤差が厳格であるため、その構成がしばしば困
難かつ高価である。

本発明装置は、如上の従来装置の欠点に鑑みて発明せら
れたものである。

この発明のタッチ応答装置は、鍵に与えられた押下刃に
対応するピーク振幅で交流電圧信号を発生する機構であ
って、この交流信号を受けて出力制御電圧を発生させ、
選ばれた鍵に対応する音調信号出力の振幅をこの電圧に
より規制する回路手段に連結されるものである。

交流信号を発生する機構は、速度応答変換器と、この変
換器に接続された高周波信号源とからなる。

速度変換器は、力中継機構即ちリンク手段と可変コンデ
ンサ部とからなる。

可変コンデンサ部は、Ｕ字型可動コンデンサ板と、電導
性塗布層を有するマイラー等からなる固定コンデンサ板
とからなる。

固定コンデンサ板はＵ字型可動コンデンサ板に形成され
た溝内に位置している。

可動コンデンサ板は、鍵の押下げに応答する力中継機構
に接続されている。

停止位置において、可動コンデンサ板は固定コンデンサ
板の電導性塗布層に対し、有効な重なりを生じない。

鍵を押下げると、力中継機構の連結手段が、固定コンデ
ンサ板の電導体部分と重なる方向にＵ字型可動コンデン
サ板を移動させる。

鍵に作用する力の増大に伴ない、重合位置方向へのＵ字
型可動コンデンサ板の移動が大きくなる。

高周波信号源がこの可動コンデンサ板に接続されており
、該可動コンデンサ板は制御電圧を発する回路手段に接
続されている。

板の重なりの度合は、速度変換器のキャパシタンスと鍵
に作用する押下刃とに関係する。

速度変換器のキャパシタンス値の変化に応じ、回路手段
へ流れる高周波交流信号の最大振幅が比例的に変化する
。

この発明の目的は、選ばれた鍵に対応して発生した音調
信号のレベルを制御するタッチ応答装置を提供すること
である。

他の目的は、鍵に作用する押下刃に比例する信号を発生
し、かつ、標準型非電子式楽鍵の作動を模擬する機構を
提供することである。

更に他の目的は、鍵に作用しかつコンデンサの可動板に
伝達された押下刃に比例した信号を通過させる可変容量
変換器を使用することである。

更に他の目的は、可動板及び固定板を備え、かつ製造及
び組立てに際し厳格な寸法精度を要しない可変コンデン
サを提供することである。

その他の目的＋３添付図面を参照して、特定実施例の下
記の詳細な説明から明らかになるであろう。

図面において：第１図は、停止位置と完全係合位置にあ
る可変コンデンサを含むタッチ応答機構を示す説明図で
ある。

第２図は、可変コンデンサにおいて、可動コンデンサ板
のＵ字型溝部内に固定コンデンサ板が位置する態様を示
す横断端面図である。

標準型音楽鍵盤は、゛鍵盤の一端から他端に音譜の順序
に配設された複数個の並列鍵を有する。

第１図に示す様に、タッチ応答機構１０は個々の鍵１１
に連繋している。

簡略化のため第１図に概略的に示した鍵１１は、任意の
通常の態様で設けられている。

例えば支点を中心として回動自在に楽器のフレームに固
定し、鍵を実質的に水平な中立位置に維持する。

鍵１１を押下げると、この鍵は標準型鍵盤接点（図示を
略す。

）を作動し、関連するタッチ応答機構１０を係合する。

即ち、鍵１１を押下げると、鍵は片持部材１２の自由端
に接触しこれを押下げる。

片持部材１２の他端はタッチ応答機構１０の基台１３に
固定さている。

片持部材１・２の自由端には、Ｌ字型部１４が回動自在
に固定されている。

該り０動部材１４はその水平及び垂直脚部の接続部で枢
着されている。

接触棒１５は基台１３に取付けられている。

該接触棒１５は垂直に外方に延び、１字型駆動部材１４
の水平脚部のやや下方に位置している。

受動ブロック１６は可動コンデンサ板１１の一端に付設
されている。

可動コンデンサ板１Ｔは可動コンデンサ板枢着点１８に
おいて基板１３に枢着されている。

との可動コンデンサ板１７は突出状Ｕ字型の溝を形成し
ている。

受動ブロック１６０面１０は特定の彎曲面である。

固定コンデンサ板２０は絶縁取付板２１に固定されてい
る。

基台１３に固定された該絶縁取付板２１は、固定コンデ
ンサ板２０を基台１３からやや隔てている。

したがって、基台１３および固定コンデンサ板２０は平
行平面内に位置する。

固定コンデンサ板２０は２枚のマイラーシート２２ある
いは非電導体と、その間に介在させた電導体２３とから
なる。

したがって、電導体２３はその両面をマイラーシート２
２によって絶縁されている。

この電導体２３は、ある模様を形成しており、好ましい
実施例において、この模様はほぼ丁字形状である。

固定コンデンサ板２０は第２図に示す様に、可動コンデ
ンサ板１７に形成された溝内に位置する。

入力信号源が電導体２３の長い指状部分に電気的に接続
されている。

コイルバネ２４が可動コンデンサ板１７と、絶縁取付板
２１に固定された延出端子２５との間に連結されている
。

このコイルバネ２４は、可動コンデンサ板１７の中立す
なわち解放位置への復帰を補助する。

第１図に実線で示す様に、この位置においては、可動コ
ンデンサ板１７は支承部材２６に係止している。

上記のコイルバネ２４は電導性を有し、可動コンデンサ
板１７から延出端子２５への信号路を構成する。

この延出端子２５は図示を略する回路手段に接続してい
る。

速度変換器の入力出力接続部は、作用変化を伴うことな
く逆にする事ができる。

可動コンデンサ板１７および電導体２３０頭部の上方に
おいて、板ばね２７が基台１３に固定されている。

板ばね２７の一端は可動コンデンサ板枢着点１８の上方
の棚部２８において基台１３に取付けられている。

板ばね２７は下方傾斜状に延び、その自由端は支持突片
２９上に位置する。

支持突片２９は、第１停止部材３０のやや下方で基台１
３に固定されている。

該第１停止部材３０も同様に基台１３に固定されている
。

第２停止部材３０は、板ばね２７の長さの中間点におい
て、第１停止部材３０の上方位置で基台に取付けられて
いる。

演奏者が鍵１１を押下げると、片持部材１２が下動され
る。

厳に１字型駆動部材１４が回動自在に片持部材１２に装
着されているため、該り字型駆動部材１４もまた下動す
る。

この下動時、１字型駆動部材１４の水平脚部が接触棒１
５に接触する。

この接触により、１字型駆動部材１４は片持部材１２へ
の枢着点を中心として、反時計方向への回動を開始する
。

この回動により、１字型駆動部材１４の垂直脚部が円弧
状摺動運動を伴って受動ブロック１６に接触する。

受動ブロックの面１９が下方に傾斜していることにより
、１字型駆動部材１４の摺動運動を補完し、かつ、上記
鍵１１０下動運動が完了して該鍵１１が解放された後の
１字型駆動部材１４の円滑な係合解除と復帰をはかつて
いる。

１字型駆動部材１４の垂直脚部の平滑な丸みを帯びた接
触面と、受動ブロック１８０面１９とは、カム面として
作用する。

かくして鍵１１に付与された押下刃は受動ブロック１６
に比例的に伝達され、これを可動コンデンサ板枢着点１
８を中心として下動させる。

可動コンデンサ板１７は支持部材２６に係止しており、
その結果、受動ブロック１６は水平方向からやや上方に
傾斜して位置している。

受動ブロック１６の角度および面１９の傾斜度により、
１字型駆動部材１４と受動ブロック１６との間の接触面
積が設定される。

この面積は伝達されたエネルギーすなわち力の量に比例
する。

可動コンデンサ板１７に装着されている受動ブロック１
６は、可動コンデンサ板枢着点１８を中心に下動され、
可動コンデンサ板１７のＵ字型溝部分を上動させる。

停止すなわち中立位置において、Ｕ字型溝部分は、固定
コンデンサ板２０の電導体２３０頭部から下方に、ある
距離をおいて位置する。

Ｕ字型溝部分の上動に伴い、この部分が電動体２３０頭
部に重なりはじめる。

固定コンデンサ板２０と可動コンデンサ板１７とが可変
コンデンサ３２を構成する。

可動コンデンサ板１７のＵ字型溝部分が引続き上動する
と重なりが増大し、固定コンデンサ板２０と可動コンデ
ンサ板１７との間の重なり部分の板面積が増大する。

この面積の増大に伴い、容量値が増大する。

上記のコンデンサの容量（Ｑは、次式で表わされる。

ε０：誘電率 Ｓ：板面積 ｄｌ、ｄ２：コンデンサ板２０両面と可動コンデンサ板
１７０両内面との距離 固定コンデンサ板２０の電導体２３はマイラーシート２
２によって絶縁せられ、可動コンデンサ板１７のＵ字型
溝部分に挿入されており、電導部分の接触によるコンデ
ンサの短絡が防止されている。

さらに可動コンデンサ板１７０電導部分は第２図に示す
様にＵ字型状であるため、上記の等式におけるｄ１＋ｄ
２の値は一定である。

マイラーシート２２がＵ字型溝部分の中央に位置してい
るならば、マイラーシート２２の各表面から溝の各内面
までの距離ｄ１、ｄ２は等しく、この距離の合計が上記
の容量等式のｄ１＋ｄ２の値となる。

マイラーシート２２がＵ字型溝部分の中央からはずれて
位置している場合、Ｕ字型溝の内面までの距離の一方が
減じ、他方が対応する量だけ増大し、従って距離の合計
ｄ１＋ｄ２は一定である。

而して上記容量等式におけるｄ、・ｄ２の値は、可動コ
ンデンサ板１７のＵ字形溝部分に固定コンデンサ板２０
が挿入される構成により、ｄｌとｄ２との値が大きく相
互に相違することがあり得ないことよりして、大きく変
動しない。

可変コンデンサ３２のこの構成は極度の許容誤差の限定
を受けることなく製造組立しうる。

上述の如くして、上記の容量等式の主要な変数は板面積
であるため、可動コンデンサ板１Ｔの上動に伴い固定コ
ンデンサ板２０との重なりの面積が増大し、それに応じ
可変容量値が増大する。

可変容量の値の増大に伴い、可変コンデンサ３２が通す
高周波入力信号のピーク振幅が増大する。

鍵１１をソフトなあるいは緩慢なタッチで押下げると、
上記と同じ機械的作動が行なわれる。

ただし可動コンデンサ板１７のＵ字型溝部分の上方への
移動は大きくないため、固定コンデンサ板２０の電導体
２３０頭部との重なりは生じない。

電導体２３の細い指部分は、単に入力信号源との電気的
接続をはかるものであるため、この部分は可変容量の値
に対し実際上影響を与えない。

このソフトタッチによる操作の場合には、可変コンデン
サ３２は回路手段の入力側に高周波信号を通さず、標準
型鍵盤接点が閉じるのみである。

これは鍵１１に作用した押下刃の度合とは無関係である
が、回路手段を作動させる。

固定コンデンサ板２０の電導体２３０頭部と可動コンデ
ンサ板１１のＵ字型溝部分との間に完全な重なりを生ず
るに充分な力で鍵１１が押下げられると、最大値をもつ
可変抵抗器が高周波入力信号の最大ピーク振幅を回路手
段の入力側に通す。

鍵１１に付与される力の大きさは上記の２つの極限間で
変化するため、中間量の重なりが生じ、可変コンデンサ
３２の値は比例的に変化する。

かくして可変コンデンサ３２が通す高周波入力信号のピ
ーク振幅は、鍵１１に与えられた押下刃に比例すること
になる。

可動コンデンサ板１１のＵ字型溝部分の上動時、電導体
２３０頭部にこの部分が重なる前に、この部分は板ばね
２７に接触する。

板ばね２７は、若干の機械的拘束力をこのＵ字型アーム
に及ぼす。

板ばね２７は、その自由端が第１停止部材３０に当接す
るまで上動する。

板ばね２７は、可動コンデンサ板１７から継続的な上方
向への圧力を受けて、その長さの中間点において撓む。

板ばね２７は中間点が第２接触部材３１に接触するまで
この状態で撓み、第２接触部材３１が上動を阻止する。

したがって上方への回動時、板ばね２７は３種類の異な
る量の制止力を可動コンデンサ板１７のＵ字型部分に及
ぼす。

当初、可動コンデンサ板１７の上動を遅延させるように
作用した板ばね２７は、その作用を変じ、可動コンデン
サ板１７を下方の中立すなわち停止位置に向かつて付勢
する。

復帰コイルばね２４と重力が板ばね２７の可動コンデン
サ板１７に対する下方向への圧力を支援する。

ノイズを減少するため、すべての接触面は緩衝体３３に
よって覆われている。

かくの如く、力の中継ないし連繋要素と可変容量変換器
とからなるタッチ応答機構は、ピアノ等の楽器の作動を
模擬する。

鍵１１への下方圧力はピアノの弦を打つ・・ンマーに類
似した要素を上動させるように中継され、ピアノの弦の
反力による場合と同じように、この要素が下方の停止位
置に向かって推進される。

標準型電子楽器の鍵を押下げることにより、下方への移
動の終わりから２／３の間に、通常開放状態にある鍵盤
接点が閉じる。

鍵が押下げられる度に接点は閉成し、所定電圧信号が回
路の残りの部分に流される。

この接点閉成は、鍵に加えられる可変力とは別個で独立
しており、上記の電圧信号は、第１図を参照して上述し
た信号とは別個のものである。

一方、前述の如く、鍵１１に付与された押下刃により、
タッチ応答機構１０の可変コンデンサ３２が該押下刃に
比例したピーク振幅を有する高周波交流信号を回路手段
に入力し、かくして、該回路手段においてこの交流信号
を受けて出力制御電圧を発生させ、選ばれた鍵に対応す
る音調信号出力の振幅をこの電圧により規制することに
より、所期の目的を最も効果的に達成し得るものである
。

【図面の簡単な説明】

図面は何れも本発明装置の１実施例を示すものであって
、その中、第１図は停止位置と完全係合位置にある可変
コンデンサを含むタッチ応答機構を示す説明図、第２図
は、可変コンデンサにおいて、可変コンデンサ板のＵ字
型溝部内に固定コンデンサ板が位置する態様を示す横断
端面図である。 図面中、１０はタッチ応答機構、１１は鍵、１２は片持
部材、１４はＬ字型駆動部材、１５は接触棒、１６は受
動ブロック、１７は可動コンデンサ板、１９は彎曲面、
２０は固定コンデンサ板、２２はマイラーシート、２３
は電導体、３２は可変コンデンサである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鍵盤を構成する複数個の並列鍵の１個に作用した押
   下刃を伝達するリンク手段と、該リンク手段に応答して
   、上記押下刃に比例してキャパシタンスの値を変化させ
   るコンデンサ手段とを具備し、該コンデンサ手段が、可
   撓性絶縁材料の２枚のシートに挾まれた電導体で構成し
   た固定コンデンサ板と、電導性Ｕ字型部分で構成し、上
   記固定コンデンサ板をその内部に位置させる受入溝を形
   成した可動コンデンサ板とから成り、上記鍵の１個に作
   用した押下刃に比例して移動して固定コンデンサ板に重
   なる可動コンデンサ板の重なり度合いに応じてキャパシ
   タンス値が増大するようにして、該コンデンサ手段が通
   す交流信号の振幅を、上記鍵の１個に作用した力に比例
   するように構成して成る、電子楽器のタッチ応答装置。 ２ リンク手段が一端を基台に固定し、自由端を鍵に接
   触する支持部材、該支持部材に回動自在に連結されたＬ
   字型駆動部材、該り字型駆動部材の下動時にこれに接触
   してＬ字型駆動部材をその枢着点を中心として反時計方
   向に回動させる接触棒、及び上記り字型駆動部材に係合
   する彎曲面を備えて、Ｌ字型駆動部材の回動力を接続す
   るコンデンサ手段に伝達する受動ブロックから構成され
   た、特許請求の範囲第１項記載の電子楽器のタッチ応答
   装置。