JP3591576B2

JP3591576B2 - 電子楽器及び楽音制御用操作子機構

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Publication number: JP3591576B2
Application number: JP27143799A
Authority: JP
Inventors: 一郎大須賀
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2019-09-24
Also published as: JP2001092459A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子楽器の楽音の音色、音量、各種効果等の楽音要素を制御するための操作子機構、及びその操作子機構を備えた電子楽器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子楽器には、電子オルガンやシンセサイザ等の電子鍵盤楽器の他、電子ドラム、リズムマシーン、シーケンサ、電子管楽器、ＭＩＤＩコントローラ等、操作子（操作キー）を備えたものが多種類存在する。
【０００３】
例えば、電子鍵盤楽器の鍵は、特定の音程の音を発生させる操作子として機能する他、発音時又は発音開始後に楽音の音量や音色を変化させたり、トレモロやビブラート等の装飾的効果を加えたりする楽音多様化のための制御用操作子として使用されることもある。そして、鍵と別個にコントローラ等を設けた場合と異なり、演奏のための押鍵動作と同時に、例えばその押圧力を調整すれば、発音とその制御の双方を行なうことができ、多様な思い通りの演奏が可能となる。このような制御を可能にする機構としては、並列された鍵全部又はある範囲の複数の鍵を制御用の操作子とし、押鍵時又は押鍵後の押鍵圧を圧力センサにより感知して、押鍵圧に応じた楽音制御を可能にしたものが多い。これらの機構においては、制御用の鍵又はその連動部材の並列幅に亘って延びる帯状の圧力センサが、押鍵圧を受ける位置に設置される。圧力センサは、制御用の鍵の内のいずれかに加えられた押鍵圧に対応した信号を出力し、制御部がその信号に応じて楽音を制御する。
【０００４】
しかしながら、このような帯状圧力センサは、通常、数鍵から数十鍵に亘る長さのものが使用されるので、圧力センサの製造、及び取り付けのコスト及び手間が増大するという問題があった。したがって、そのような圧力センサを使用した電子鍵盤楽器の製造コストをも増大させていた。
【０００５】
また、電子鍵盤楽器の他、前述の種々の電子楽器においても、発音用のキーを装飾的効果等の制御用操作キーと兼用することが考えられるが、そのために複数キーに亘って延びる圧力センサを使用すれば、前述と同様の問題が生じる。
【０００６】
一方、多数の発音用の操作子（鍵やキー）とは別個に設けた単一の操作子で、楽音制御をする装置が提案されている（特許第２８９７２８１号，２８９７２８２号公報）。これは、楽器の操作面に沿って直線的に変位可能かつ同操作面に対して垂直に変位可能に設けた操作子と、操作子の下部を固定したベルト状の張設部材とを備えたものであり、操作子の操作の際の操作面に沿う直線的変位とそれに垂直な変位とを別個に検出して、双方によりバイオリン等の擦弦楽器に近い楽音制御を行えるようにしたものである。しかしながら、この装置は、単一の楽音を単一の操作子で制御するものであり、複数の操作子の楽音制御に使用する場合には適さないものであった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の第１の目的は、複数の操作子の下で行なわれる楽音制御を簡便な構造で実現し、製造コストを低減し得る操作子機構を提供することにある。
【０００８】
本発明の第２の目的は、複数の操作子の下で行なわれる楽音制御を簡便な構造で実現し、製造コストを低減した電子楽器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の前記第１の目的は、直線上に並べられ、かつそれぞれが該直線の方向を横切る方向に往復動可能な複数の操作子と、前記直線の方向に沿い、かつ該複数の操作子のそれぞれの動作を受け得るように張設され前記操作子の往復動の少なくとも一部に伴って撓み位置及び復元位置をとる線条体により構成される張設部材と、該張設部材又は該張設部材と連動する部分に設けられ、該張設部材の撓みに伴う物理量の変化を検知する検知部とを備えたことを特徴とする楽音制御用操作子機構により達成される。
【００１０】
本発明の前記第２の目的は、直線上に並べられ、かつそれぞれが該直線の方向を横切る方向に往復動可能な複数の楽音操作用操作子に対し、前記直線の方向に沿い、かつ該複数の操作子のそれぞれの動作を受け得るように張設され前記操作子の往復動の少なくとも一部に伴って撓み位置及び復元位置をとる線条体により構成される張設部材と、該張設部材の一部分又は該張設部材と連動する部分に設けられ、該張設部材の撓みに伴う前記部分における物理量の変化を検知する検知部と、該検知部が前記張設部材の撓みに伴って検知した物理量の変化を、楽音のコントロール用信号として利用する制御部とを備えたことを特徴とする電子楽器により達成される。
【００１１】
また、前記張設部材、検知部、及び制御部を備えることにより、音源の発音状態を制御する楽音制御装置を構成することもできる。
【００１２】
前記操作子機構は、前記検知部が、前記張設部材の撓みに伴う該張設部材の一部分又は該張設部材と連動する部分の軸線方向への移動に伴う物理量を検知する手段を備えたものとすることができる。
【００１３】
前記操作子機構はまた、前記張設部材又は検知部が少なくとも一部に弾性部材を備え、前記検知部が、前記張設部材の撓みに伴って生じる前記弾性部材の変形時の応力又は歪みを検知する手段を備えたものとすることができる。
【００１４】
前記操作子機構はさらに、前記検知部が、前記張設部材の撓みに伴う該張設部材の一部分又は該張設部材と連動する部分の軸線方向を横切る方向への移動に伴う物理量を検知する手段を備えたものとすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する複数の実施形態において、同一又は同種の部分には、同一番号を付してその説明を省略することがある。
【００１６】
図１は、本発明に係る操作子機構の基本的な構成の１例を示すものであり、並列された複数の操作子１と、該操作子に結合された張設部材２とを示している。各操作子１は、その並列方向を横切る方向に往復動可能に設けられる。並列方向を横切る方向には、図の並列方向ｘに対して、これに垂直で且つ水平方向であるｙ方向、並列方向ｘに垂直で且つ鉛直方向であるｚ方向、乃至はこれらｙ方向及びｚ方向の中間の方向、さらには、これらｙｚ面に沿う方向成分とｘ方向成分とを含む方向のいずれをも含む。
【００１７】
操作子１は、種々の電子楽器の楽音操作部分とすることができ、例えば、電子鍵盤楽器の鍵の他、指又は掌の操作でシンバルやハンドクランプ等の音を出す電子打楽器の操作キー、電子管楽器の指操作用キー、足で操作するフットボリューム、ペダル、スイッチ等、楽音を制御するために複数設けられる操作部分とすることができ、その操作は、押し下げ、引き上げ、ひねり等により、操作子の直線運動、回動運動又はこれらの組み合わせ等、種々の動作を生じさせるものとすることができる。また、操作子は、奏者が力を加えることにより、一つの方向へ動作した後、力を解除すれば元の位置に戻ることにより往復動をなすように、ばね力が作用しているのが一般的であるが、往復動とも奏者の操作により行なうようにしてもよい。なお、操作子には、直接操作される部分の他、直接操作される部分からリンク機構、巻掛け機構、流体伝動装置等の機械的又は流体的伝動部を介して動作する部分が含まれる。
【００１８】
張設部材２は、紐、ワイヤ、テープ、コイルばね等の種々の線条体により構成され得る。張設部材２は、操作子１に結合される結果、図２に示すように、操作子１又はその連動部材の移動方向（図２に矢印で示す）に応じた種々の方向への撓みを生じ、操作の解除により弾性的に位置を復元する。張設部材２は、複数の操作子が操作された場合にも各々の操作子又はその連動部材の移動方向に応じた撓みを生じる。
【００１９】
なお、張設部材２は、操作子の並列方向に沿って張設される。図３は、電子鍵盤楽器の鍵盤を操作子とする場合の、張設部材の種々の張設形態を示している。図示の例では、簡単のために、鍵盤下面のどこかが張設部材に接することにより張設部材を撓ませるようになっており、これにより、押鍵による発音に対する音質変化等の付加的制御を行なうようになっているものとする。図示のように、張設部材２ａは、操作子の並列方向に平行に配置されている場合を示す。張設部材２ｂは、操作子の並列方向に対して傾斜しているが、楽音制御用の操作子の範囲Ａの動作を受け得る範囲に張設部材２ｂが位置している。張設部材２ｃは、操作子の並列方向に平行であるが、楽音制御に寄与する操作子の範囲Ｂに亘って延びている。このように、張設部材の張設方向は、操作子の並列方向に平行とするのが望ましいが、該並列方向もしくは上下方向に対して傾斜していても操作子の動作を受けて撓みを生じ得る位置にある範囲であればよい。このように操作子並列方向と張設部材張設方向とを平行以外の方向に設けるという配置は、高音側と低音側とで感度を連続的に変化させるための有効な手段となる。また、張設部材２の張設範囲は、操作子１の動作を受け得る範囲であればよい。
【００２０】
したがって、例えば、電子鍵盤楽器において、鍵盤の下方に鍵の並列方向に張設され鍵の押圧動作に伴って撓み位置をとる張設部材を設けるに当たり、張設部材を鍵並列方向に対し平行以外の方向に設けることが可能である。
【００２１】
本発明に係る操作子機構は、操作子により撓ませられた張設部材の物理量の変化を検知して楽音制御を行なうものである。制御される楽音には、発音、消音タイミング、音量、音色、音高、パンニング等、本機構が装着される電子楽器における種々の楽音制御に適用することができる。通常は、操作子の操作による発音と同時又は発音開始後の楽音の制御を対象とする。
【００２２】
本機構には、その楽音制御のための検知部３が設けられる。検知部３は、張設部材の張設形態乃至支持形態に応じたものとされる。図４から図１０は、操作子機構における張設部材及び検知部の種々の形態を概略的に示している（簡単のため、操作子等を省略し、張設部材及び検知部を中心に示す）。
【００２３】
図４では、張設部材２は、一端を支持部材Ｇ上の固定部４のフックに係止して固定され、他端が検知部３ａに接続されている。検知部３ａは、張設部材２を係合させる滑車５と、該滑車を経た張設部材に結合された錘６と、張設部材２における滑車５寄りの端部付近に配置された計測部７ａとを備えている。計測部７ａは、張設部材又は張設部材と連動する部分の動作を検知し得る種々のものとすることができる。図示のものでは、張設部材に反射板７０を固定し、反射板７０が向きを一定に保って移動するように案内するガイドレール７１を支持部材Ｇに固定して反射板７０の下端に係合させ、反射板７０に臨む位置にフォトリフレクタ７２を接近して配置している。フォトリフレクタ７２は、反射板の位置の変化に応じて変化する受光量を検知する。或いは、反射板７０に、多数の光反射性ライン及び光吸収性ラインの縦縞を形成し、張設部材２の撓みに伴って反射板７０が移動するとフォトリフレクタ７２から通過する縦縞の数に応じた出力が得られるようにしてもよい。
【００２４】
この他の例として、計測部７ａには、図１２に示すものを採用することができる。図１２（ａ）に示す計測部は、図４に示されている滑車５と共に回転する軸に可変コンデンサ７０１を接続し、張設部材２の撓みに伴う滑車５の回転に応じて可変コンデンサ７０１の抵抗値が変化するようにしたものである。操作子の操作により、張設部材が撓むと、滑車５が回転し可変コンデンサ７０１も回転するので、その抵抗値変化を検出するものである。
【００２５】
図１２（ｂ）に示す計測部は、張設部材２に光透過率を漸進的に変化させるスケール板７０２を固定し、これをガイド７０３で一定方向に摺動するように案内し、ガイド７０３に発光部及び受光部を備え到達光量を検知するフォトセンサ７０４を配置したものである。操作子の操作により、張設部材２が撓むと、スケール板７０２も移動し、フォトセンサ７０４の受光部に達する光量が変化するので、その変化量を検知する。
【００２６】
図１２（ｃ）に示す計測部は、張設部材２に下端縁が傾斜したシャッター板７０５を固定し、これをガイド７０６で一定方向に摺動するように案内し、ガイド７０６に発光部及び受光部を備え到達光量を検知するフォトセンサ７０７を配置したものである。操作子の操作により、張設部材２が撓むと、シャッター板７０５も移動し、フォトセンサ７０７の受光部に達する光量が変化するので、その変化量を検知する。
【００２７】
図１２（ｄ）に示す計測部は、図４に示した滑車５の下方において張設部材２の端部に金属製錘７０８を固定し、これと微小間隔をおいて電磁コイルを備えた接センサ７０９を配置したものである。近接センサ７０９の電磁コイルへの通電状態において、操作子の操作により、張設部材２が撓むと、錘７０８が移動し、近接センサ７０９との間隙を変化させる。これに伴って、電磁コイルの渦電流損失が変化し、近接センサ７０７からの出力が変化するので、その変化量を検知する。特に、図１２（ｄ’）に示すように、近接センサとして、一次コイル７１１及び二次コイル７１２を配置したものとするのが望ましい。一次コイル７１１に高周波交流電圧を印加した状態において、錘７０８が移動すると、一次コイルの磁束φ１により錘７１０に渦電流が発生する。その結果、電磁誘導により二次コイル７１２にφ１と逆向きの磁束φ２が発生し、差動の形で二次コイル７１２側で電力損失を検知することができる。図において７１３は増幅器である。
【００２８】
これらによる検知対象となる物理量は、張設部材又は張設部材と連動する部分の変位、速度、加速度等とすることができ、楽音制御にはこれらの内の１種の他、２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの検知に基づく楽音制御は、検知量に対し、線形、非線形、オン−オフ等、種々の形態とすることができる。
【００２９】
図４に示すように、張設部材２には、錘６による引っ張り力が作用しており、操作子が操作されると、張設部材２は引っ張り力に抗して撓み、その撓み量に応じて錘６が引き上げられることになる。図４の例では、計測部７ａが、このときの張設部材２に設けた反射板の変位を検知して制御用信号を発生させる。
【００３０】
図５に示す例では、図４と同様に一端が固定され（図示は省略）、他端が検知部３ｂに接続されている。検知部３ｂは、支持部材Ｇ上に固定され張設部材側にフック９を有した固定部材８と、フック９に一端を係止され他端を張設部材２に係止したコイルばね１０と、張設部材２におけるばね１０寄りの端部付近に配置されに計測部７ａとを備えている。張設部材２には、ばね１０による引っ張り力が作用しており、操作子が操作されると、張設部材２は引っ張り力に抗して撓み、その撓み量に応じてばね１０が伸びることになる。計測部７ａは、図４に示したものと同様のものとすることができ、端部付近における張設部材の移動量等を検知する（図には詳細を省略して示す）。
【００３１】
図６は、張設部材を複数本に分割した例を示している。図示の例では２本の張設部材２ｄ、２ｅに分割され、各々の外側端部を図５に示したと同様の固定部材８、ばね１０に係止し、内側端部を接続部材１１に接続している。該接続部材１１と支持部材Ｇとの間には、張設部材２ｄ，２ｅを横切る方向に上端を取り付けられたばね１２、該ばねの下端に結合された柱状の計測部１３、及び該計測部を支持する固定部材８’が設けられている。計測部１３の側面には歪みゲージが貼り付けられている。このように、張設部材が、２本に分割されているので、操作子機構の検知部３ｂは、次のように作動する。２本の張設部材の内、例えば張設部材２ｄが操作子に押圧されて撓んだ場合は、接続部材１１が図の左方に移動し、歪みゲージ１３ａは引張り歪みを出力する。一方、張設部材２ｅが操作子に押圧されて撓んだ場合は、接続部材１１が図の右方に移動し、歪みゲージ１３ａは圧縮歪みを出力する。したがって、左右いずれの張設部材に操作子が作用したのかを区別することができる。また、張設部材２ｄ，２ｅの双方に操作子が作用したときは、操作子の押圧力の強い方へ計測部が曲がり変形を生じる。その曲がり量は、両張設部材に作用した押圧力の差に対応したものとなる。すなわち、両操作子の押圧力は、部分的に相殺された形で歪みゲージに伝えられる。これにより、例えば、張設部材２ｄに或る押圧力を作用させた状態で、張設部材２ｅに作用する操作子の押圧力を次第に強め、或る強さに達したところで、張設部材２ｄの押圧力を弱めていくという操作をすると、歪みゲージの歪みの出力は、当初の引張り歪みから次第に歪み量を減じ、その後、圧縮歪みへと変化する。これを利用して、操作子による楽音制御を音高とした場合に、音高の連続的な変化（ポルタメント的変化）を生じさせることができる。また、操作子による楽音制御を音源の定位とした場合には、音源の定位を左右などに変化させること（パンニング）が可能となる。この他、この操作子機構によれば、両張設部材を使用して、単一の張設部材のみでは実現し得ない中間的な制御状態を得ることができる。
【００３２】
図７は、張設部材２の複数方向での変化量を検知する検知部３ｄの例を示している。張設部材の一端は、図外の固定部に固定され、他端が図示した検知部３ｄに接続されている。検知部３ｄは、支持部材Ｇ上に固定され張設部材側にフック係止用線条１３を有した固定部材８と、弾性的に伸縮可能な線条１３に一端を係止され他端を張設部材２に係止した第１計測部７ｂと、張設部材２における第１計測部寄りの位置に配置された第２計測部７ｃとを備えている。第１計測部７ｂは、張設部材の軸線方向ｘの変化量を計測し、第２計測部７ｃは、張設部材２に垂直な方向ｙ、ｚへの変化量を検知する。第１計測部７ｂは、相互に向き合う内端部同士をばねで接続され、外端部をフック７０により張設部材２及び線条１３に係止したコア７１と、該コア７１を囲み該コアを摺動自在に保持する電磁コイル部７２とを備えている。コア７１は、内部に鉄芯を備えている。第１計測部７ｂは、この構造により、コア７１が張設部材に引っ張られて移動すると電磁コイル部７２に対する鉄芯の位置が変化し、これに伴って電磁コイル部のインダクタンスが変化する。その変化は、電磁コイル部７２の接続線７２０から出力される。したがって、操作子の操作により張設部材２が撓み、コア７１をに引っ張ると、両コアの移動量に応じてインダクタンスの変化量がｘ方向の変化量として第１計測部７ｂから出力される。
【００３３】
なお、この例では、第１計測部は、コアと電磁コイルとによりインダクタンス変化量を出力するものとしているが、この他、張設部材による引っ張りに応じた歪み等の変化を出力する種々の形態とすることができる。
【００３４】
第２計測部７ｃは、張設部材２を囲む矩形の支持枠７３と、該支持枠に支持された縦摺動枠７４及び横摺動枠７５とを備えている。縦摺動枠７４及び横摺動枠７５は、支持枠７３の内面に形成された縦溝７６及び横溝７７に各々両端部を係合して摺動可能に支持され各々鉛直方向及び水平方向に移動することができる。縦摺動枠７４及び横摺動枠７５は、共に張設部材２の径より僅かに大きい間隔の扁平な中空部を有している。したがって、張設部材が鉛直方向に移動するときは、縦摺動枠７４が移動し、横摺動枠７５は移動しない。また、張設部材が水平方向に移動するときは、横摺動枠７５が移動し、縦摺動枠７４は移動しない。そして、鉛直方向成分及び水平方向成分からなる斜め方向に張設部材が移動するときは、縦摺動枠７４及び横摺動枠７５が、前記鉛直方向成分及び水平方向成分に応じた移動をする。支持枠７３には、縦摺動枠７４及び横摺動枠７５の移動量に応じた抵抗値を出力するように、ボリューム型可変抵抗が設けられている。
【００３５】
したがって、図７の検知部３ｄによれば、張設部材２が操作子１の動作を受けると、それに伴う引っ張り力を第１計測部７ｂ及び線条１３に伝え、第１計測部７ｂは、電磁コイル部７２に対するコア７１，７１’の移動に伴うインダクタンスの変化により、ｘ方向の変化量を出力する。また、第２計測部７ｃは、張設部材２の軸線方向を横切る方向への移動におけるｙ方向及びｚ方向成分に応じた変化量を出力する。
【００３６】
このように、ｘ、ｙ、ｚの３軸方向についての物理量の変化を検知することにより、１本の張設部材を使用して３種類の楽音制御を行なうことができる。ｘ、ｙ、ｚ軸方向の物理量変化に対応させる楽音制御としては、例えば、音量、音高、音色、アンプリチュードエンベロープ、チョーキング効果、カットオフフリーケンシー、トレモロ、ピッチベンド、ワウワウ効果等を割り当てることができる。
【００３７】
図８は、操作子の操作時に、図７に示した検知部により検知される張設部材２の変位の例を示している。張設部材２がその軸線方向及びこれを横切る方向へ変位して、張設部材上の点Ｐ０が、点Ｐ１に移動した場合、そのｘ方向成分ｄｘは、第１計測部７ｂで検知され、ｙ方向成分ｄｙ及びｚ方向成分ｄｚは、第２計測部７ｃで検知される。ここで、変位ｄｘは、点Ｐ０と点Ｐ１との距離のｘ軸線への投影により得られる長さに略該当する。また、変位ｄｙ及びｄｚは、点Ｐ０における張設部材に垂直な平面と張設部材との交点Ｐ２のｙ軸及びｚ軸への投影により、Ｐ２−Ｐ３，Ｐ０−Ｐ３として得られる長さに該当する。
【００３８】
図９は、検知部のさらに他の例を示している。この検知部３ｅは、支持部材Ｇに固定された固定部材８と、該固定部材８の上面から上方へ延びる支持棒１４と、該支持棒１４の上部に固定された柱状の計測部７ｄと、該計測部７ｄの上端から上方へ延び上端にフックを備えた係止棒１５とを備えている。張設部材２は、一端を図外の固定部に固定され、他端を係止棒１５のフックに係止されている。計測部７ｄは、例えば直径１０ｍｍ、長さ４０ｍｍの硬質ゴム製の柱体７８における張設部材とは反対側の面に歪みゲージ７８ａが固着されたものである。図９は、操作子の操作により張設部材２が撓んだ状態を示している（撓み量を実際より拡大して示す）。この状態において、柱体７８は張設部材に引っ張られて張設部材側へ屈曲し、その結果歪みゲージ７８ａは引き延ばされ、歪みを出力する。したがって、張設部材２の撓みに応じた出力が歪みゲージ７８ａにより得られる。
【００３９】
以上の図４から図９に示した例では、張設部材２、２ａ、２ｂは、それ自身が実質上長手方向に弾性変形せず、その支持端に変位を生じさせるようにするのが望ましい。
【００４０】
図１０に示す検知部の例では、上記とは異なり、それ自身が長手方向に弾性変形する張設部材２’を使用している。張設部材２’は、図４と同様に一端が固定され（図示は省略）、他端が支持部材Ｇ上の検知部３ｆに接続されている。検知部３ｆは、支持部材Ｇに固定された固定部材１６と、該固定部材１６に関し張設部材２’とは反対側において支持部材Ｇ上に固定されたレール１７と、該レール上に摺動可能に支持された摺動部材１８とを備えている。摺動部材１８は、側面視において横転Ｕ字状をなしており、そのＵ字状における脚部を固定部材１６に対向させている。Ｕ字状における凹部の内端部にはフック１９が設けられている。摺動部材１８の一方の脚部の端面には、計測部７ｅとして圧力センサが固定され、他方の脚部の端面には緩衝材２０が固定されている。張設部材２’は、端部をフック１９に係止されており、その状態でもう一方の固定部に支持された端部との間で或る程度引き伸ばされ、その弾性力により摺動部材１８を固定部材１６に向けて押しつけている。
【００４１】
図１０に示す操作子機構は、操作子が操作されると、その動作に伴って張設部材２’が弾性変形して伸びを生じながら撓む。これにより、摺動部材１８が、張設部材２’によってさらに引かれ、固定部材１６を押圧する圧力が高まる。したがって、計測部７ｅ（圧力センサ）からの出力もこれに伴って増大する。このように、張設部材２’を弾性に富んだものとし、計測部７ｅにより張設部材２’の撓みに応じた出力を得ることができる。計測部７ｅの圧力センサとしては、感圧ゴム、感圧インク等を使用することができる。緩衝材２０は、摺動部材１８が張設部材に引かれた際に、その引っ張り力が正確に圧力センサに作用するように設けられており、材質としては、プラスチック、ゴム等の種々の弾性材料とすることができる。或いは、緩衝材に代えて、前記感圧ゴム、感圧インク等をここにも設け、計測部７ｅと共通の出力線に接続することもできる。
【００４２】
或いは、図１０の例において、計測部（圧力センサ等）を図の７ｅの箇所及び２０の箇所の双方に設け、各々から別個の出力線を導出した場合は、両出力の合計から張設部材の軸線方向の物理量（応力、歪み等）を検知し、両出力の差から２つの計測部の並列方向（張設部材軸線方向を横切る方向）の物理量変化（応力、歪み等）を検知することができる。同様の原理に基づき、摺動部材１８と固定部材１６との間の面において、張設部材の軸線方向を横切る一又は複数の所望の方向に計測部を並列して設けることにより、並列した計測部同士の出力の差から並列方向の物理量変化を検知することができる。さらに、図１０の例において、３個の計測部（圧力センサ）を張設部材の軸線を中心とする周方向に１２０度間隔で設けておけば、これらの計測部からの出力を総合的に計算して、張設部材の軸線方向及びそれを横切る方向のあらゆる方向について張設部材の撓みに伴う物理量の変化を求めることができる。
【００４３】
なお、図５の例のように、張設部材自身が実質的に伸びの弾性変形をしなくても、これにばねを接続して全体として伸びの弾性変形を生じるようにし、これを図１０の張設部材２’に置き換えて使用することもできる。
【００４４】
図１１は、本発明に係る操作子機構を備えたシンセサイザーの例を示している。このシンセサイザーは、並列した鍵（白鍵及び黒鍵）Ｋの操作により基板Ｂ上のキーボードスイッチＳｋが作動して発音をなすものであり、さらに、音色変化のためのパネルスイッチＳｐ、音量設定のための音量コントローラＣｄ、ピッチベンドやモジュレーションデプスのためのホイールＷ、及び本発明に係る操作子機構Ａを備えている。鍵Ｋは、押圧されることにより鍵後方（演奏者から遠い側）を中心に回動し、ストッパＴに当接して回動を停止する。その際に、キーボードスイッチＳｋを押し動かし、スイッチＳｋのＯＮ動作により発音がなされる。各鍵は、前側下方へ延びた延在部Ｅを有している。延在部Ｅの下方には張設部材２が、一端部を固定部４に固定され、他端部を検知部３ｇに接続されている。図示の例では、検知部３ｇがＬ字形の金属製弾性変形片２１に計測部７ｆとして歪みゲージが固定されたものであり、計測部７ｆの出力は、信号線２２により、図外の楽音制御部に伝達されるようになっている。
【００４５】
したがって、鍵Ｋを押圧すると、キーボードスイッチＳｋが閉じられると共に、延在部Ｅが張設部材２を撓ませ、これにより検知部３ｇの弾性変形片２１が弾性変形し、計測部７ｆが変形に応じた出力をする。その出力は、信号線２２を経て楽音制御部に伝達され、押鍵圧に応じた音量、音色、その他の装飾的楽音が発せされる。この例では、張設部材２が全鍵に亘って延びているので、どの鍵を押圧するときにも、上記制御を行なうことができる。
【００４６】
なお、図１１の実施形態においては、張設部材２、検知部３ｇとして前述の実施形態に示したものを例とする種々のものを使用することができる。
【００４７】
以上に説明した実施形態においては、張設部材の撓みに伴う物理量は、以下の要素によって異なる。
【００４８】
ｉ）同時に操作する操作子の数
ｉｉ）操作子を操作する速度や操作時に加える力
ｉｉｉ）上記ｉ），ｉｉ）の組み合わせ
演奏者は、操作子を操作しながら、操作子機構を通じて制御される楽音を聴いている。したがって、演奏の瞬間毎に上記の要素の組み合わせが変化しても、発せられる楽音を聴いて直ぐにそれらの組み合わせに応じた入力を自ら調整し、求める楽音制御を行なうことができる。例えば、鍵盤楽器が、張設部材の撓み量に伴う検知部での変位の検知に基づいて、発音開始後の音量制御（アフターコントロール）を行なう場合、多数の鍵を押圧するほど張設部材の撓み量、したがって検知部で検知される変位は大きくなる。その結果、打鍵後のアフターコントロールにおいては、小さい押鍵力で大きな音量が出る傾向を示す。しかし、演奏者はアフターコントロールによる楽音を聴いて瞬時に鍵への押圧力を変化させることができるので、押鍵数にあまり影響されることなく求める音量の音を奏することができる。なお、楽音のアフターコントロールのためには、制御部において、打鍵時の張設部材の撓みとその後の押鍵力による撓みとを区別するために、打鍵時の検知部からの速い出力増加分をフィルターでカットし、その後の出力に応じて楽音を制御するようにしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上の通り、本発明に係る電子楽器の操作子機構においては、操作子並列方向に沿って張設され操作子の往復動の少なくとも一部に伴って撓み位置及び復元位置をとる張設部材と、該張設部材の撓みに伴う物理量の変化を検知する検知部とを備えているので、少なくとも１本の張設部材で複数の操作子の動作を検知することができる。したがって、その検知に基づいて、複数の操作子の下で行なわれる楽音制御を簡便な構造で実現し、操作子機構の製造コストを低減し得る。
【００５０】
また、本発明に係る電子楽器においては、上記操作子機構を備え、該操作子機構の出力に基づく楽音制御をするので、複数の操作子の下で行なわれる楽音制御を簡便な構造で実現し、製造コストを低減し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る操作子機構の１例を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１に示した操作子機構における張設部材の動作の説明図である。
【図３】本発明に係る操作子機構における張設部材の配置の説明図である。
【図４】本発明に係る操作子機構の他の例における張設部材及び検知部を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る操作子機構のさらに他の例における張設部材の一部及び検知部を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る操作子機構のさらに他の例における張設部材及び検知部を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る操作子機構のさらに他の例における張設部材の一部及び検知部を示す斜視図である。
【図８】図７に示した操作子機構における張設部材の動作の説明図である。
【図９】本発明に係る操作子機構のさらに他の例における張設部材の一部及び検知部を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る操作子機構のさらに他の例における張設部材の一部及び検知部を示す斜視図である。
【図１１】本発明に係る操作子機構を備えた電子鍵盤楽器の例を一部切り欠いて示す斜視図である。
【図１２】本発明に使用し得る計測部の種々の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１：操作子、２，２ａ〜２ｅ，２’：張設部材、３，３ａ〜３ｇ：検知部、７ａ〜７ｆ：計測部、Ｋ：鍵盤、Ｇ：支持部材

Claims

直線上に並べられ、かつそれぞれが該直線の方向を横切る方向に往復動可能な複数の操作子と、前記直線の方向に沿い、かつ該複数の操作子のそれぞれの動作を受け得るように張設され前記操作子の往復動の少なくとも一部に伴って撓み位置及び復元位置をとる線条体により構成される張設部材と、該張設部材又は該張設部材と連動する部分に設けられ、該張設部材の撓みに伴う物理量の変化を検知する検知部とを備えたことを特徴とする楽音制御用操作子機構。
直線上に並べられ、かつそれぞれが該直線の方向を横切る方向に往復動可能な複数の楽音操作用操作子に対し、前記直線の方向に沿い、かつ該複数の操作子のそれぞれの動作を受け得るように張設され前記操作子の往復動の少なくとも一部に伴って撓み位置及び復元位置をとる線条体により構成される張設部材と、該張設部材の一部分又は該張設部材と連動する部分に設けられ、該張設部材の撓みに伴う前記部分における物理量の変化を検知する検知部と、該検知部が前記張設部材の撓みに伴って検知した物理量の変化を、楽音のコントロール用信号として利用する制御部とを備えたことを特徴とする電子楽器。