JP3598157B2 - Electronic musical instrument keyboard and electronic piano - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定のストローク深さを押下可能な鍵盤と、該鍵盤にアクションを模擬した荷重を付与するアクション荷重模擬部材とを備えた電子楽器の鍵盤装置及び電子ピアノに関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
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、アコスティック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】
このような改良が進むにつれ、アコスティックピアノのアクション機構と略同等のアクション模擬荷重部材を備えた電子ピアノが開発されるに至った。かかる電子ピアノのアクション荷重模擬部材は、図5に示すように、押鍵操作により鍵盤が回動するに伴い回動するウィペン相当部材215と、押鍵操作によりウィペン相当部材215が回動するにつれて上昇するジャック相当部材217と、ジャック相当部材217に突き上げられて回動した後、該ジャック相当部材217から離間して慣性運動するハンマー相当部材221と、慣性運動しているハンマー相当部材221と当接して該ハンマー相当部材221の動作を阻止するストッパー232を備えている。そして、鍵盤211の下方には、押鍵・離鍵を検出するボタンスイッチ260が設けられている。このボタンスイッチ260は内部に2つのスイッチを備え、鍵盤が押されるとまず一方のスイッチが押されてオン信号を発し、その後更に鍵盤が押されてストローク深さに達すると他方のスイッチが押されてオン信号を発するのである。電子音を制御する制御装置は、このボタンスイッチの2つのスイッチの信号に基づいて打弦情報を求めて打弦音を発生したり、止音情報を求めて止音したりしていた。この電子ピアノによれば、打弦しない点を除いては通常のアコスティックピアノとアクション機構が同じであるため、ピアノのタッチ感はアコスティックピアノと同等である。
【0004】
しかしながら、通常のアコスティックピアノでは筬と鍵盤との間には十分な間隔がないため、上記電子ピアノのように鍵盤211の下方にボタンスイッチ260を取り付けるには筬208と鍵盤211の間隔を広くしなければならず、その結果鍵盤装置の高さが高くなり、アコスティックピアノと外観上異なるという不都合があった。
【0005】
また、通常のアコスティックピアノでは、鍵盤の高さを調整する際、筬と鍵盤の隙間に入れるバランスパンチングの厚さを調整することにより行うが、上記電子ピアノのように鍵盤211の下方にボタンスイッチ260がある場合にバランスパンチング209により鍵盤の高さ調整を行うと、ボタンスイッチ260のオンオフのタイミングも変化してしまうため、ボタンスイッチ260の高さも調整しなければならないという不都合があった。
【0006】
更に、アコスティックピアノでは鍵盤が押下されてからハンマーが打弦するまでにタイムラグが生じるが、上記電子ピアノでは鍵盤211の動作により打弦音を発生させるためこのタイムラグを忠実に再現することができず、タッチレスポンス(音の出るタイミング)がアコスティックピアノと異なるという問題もあった。
【0007】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、鍵盤の高さ調整の際アコスティックピアノと同様の手法を適用でき、ピアノのタッチ感ばかりか外観やタッチレスポンスもアコスティックピアノと同等である電子楽器の鍵盤装置及び電子ピアノを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、所定のストローク深さを押下可能な鍵盤と、該鍵盤にアクションを模擬した荷重を付与するアクション荷重模擬部材とを備えた電子楽器の鍵盤装置において、
前記アクション荷重模擬部材は、
鍵盤装置本体に回動自在に取り付けられ、前記鍵盤がストローク深さ押下されると前記鍵盤の回動に伴ってウィペン初期位置からウィペン回動位置まで回動するウィペン相当部材と、
前記ウィペン相当部材に回動自在に取り付けられ、該ウィペン相当部材がウィペン初期位置からウィペン回動位置まで回動するに伴いジャック初期位置からジャック回動位置まで回動しつつ上昇するジャック相当部材と、
前記ウィペン相当部材に備えられ、該ウィペン相当部材がウィペン回動位置にあるときに仮想打弦位置からハンマー初期位置に向かって回動する前記ハンマー相当部材をハンマー戻り位置にて支持するバックチェック相当部材と、
鍵盤装置本体に回動自在に取り付けられ、前記ジャック相当部材がジャック初期位置からジャック回動位置まで回動する間、当初該ジャック相当部材に突き上げられてハンマー初期位置から回動し始めその後該ジャック相当部材から離れて慣性運動するハンマー相当部材と、
前記慣性運動しているハンマー相当部材と当接して該ハンマー相当部材の動作を仮想打弦位置にて阻止するストッパーと、
前記ハンマー相当部材の近傍に設けられ、少なくとも該ハンマー相当部材がハンマー初期位置とハンマー戻り位置との間に定めた所定位置に達したことを検出する第1検出器、および該ハンマー相当部材が仮想打弦位置に達したことを検出する第2検出器を備えた検出手段と
を備え、
前記第2検出器は接触型のスイッチからなり、前記ストッパーはこの第2検出器であって、
前記ハンマー相当部材は、木材に比べて比重が大きな素材から構成されていること
を特徴とする。
【0009】
ここで、各部材の初期位置とは、鍵盤が押鍵される前つまり離鍵状態における各部材の位置を表し、各部材の回動位置とは、鍵盤がストローク深さ押下されたときつまり押鍵状態における各部材の位置を表す。また、仮想打弦位置とは、通常のアコスティックピアノにおける打弦位置に相当する位置である。
【0010】
かかる電子楽器の鍵盤装置では、ウィペン相当部材は、演奏者の押鍵操作により鍵盤が所定のストローク深さ押下されると鍵盤の回動に伴ってウィペン初期位置からウィペン回動位置まで回動する。すると、ジャック相当部材はジャック初期位置からジャック回動位置まで回動しつつ上昇する。このジャック相当部材がジャック初期位置からジャック回動位置まで回動する間、ハンマー相当部材は当初ジャック相当部材に突き上げられてハンマー初期位置から回動し始めその後該ジャック相当部材から離れて慣性運動する。そして、ストッパーは、慣性運動しているハンマー相当部材と当接して該ハンマー相当部材の動作を仮想打弦位置にて阻止し、検出手段は、ハンマー相当部材が仮想打弦位置に達したことを検出する。この検出手段の検出時に基づいて発音を制御することができる。
【0011】
かかる電子楽器の鍵盤装置によれば、アクション荷重模擬部材は、打弦を行わない点を除き、通常のアコスティックピアノのアクション機構と同じ動作を行う。このため、演奏者が押鍵操作したときの鍵盤のタッチ感は、通常のアコスティックピアノのタッチ感と同等であるという効果が得られる。
【0012】
また、検出手段は従来のように鍵盤の下方ではなくハンマー相当部材の近傍に設けられているため、筬と鍵盤との間隔を広げる必要がなく通常のアコスティックピアノと同等の外観になり、また鍵盤高さを調整する際通常のアコスティックピアノと同様の手法(バランスパンチングの厚さによる調整)をそのまま適用できるという効果が得られる。
【0013】
更に、ハンマー相当部材が仮想打弦位置に達したときを発音タイミングとすることができる。この場合、アコスティックピアノにおけるタイムラグを忠実に再現することができ、タッチレスポンスがアコスティックピアノと同等になるという効果が得られる。ここで、タイムラグとは、アコスティックピアノにおいて鍵盤がストローク深さ押下されてからハンマーが打弦するまでの時間差をいう。このタイムラグは、特に鍵盤を素早く押下したとき、鍵盤内に一瞬エネルギーが蓄えられ、反対側(アクション荷重模擬部材と連結された側)がすぐに跳ね上がらないため、顕著に生じる。
【0015】
また、この鍵盤装置では、第2検出器がハンマー相当部材を検出したときを発音タイミングとし、その後第1検出器がハンマー相当部材を検出したときを止音タイミングとすることができる。この場合、鍵盤がストローク深さに至った状態が解消されない限り、止音タイミングとならない。これにより、通常のアコスティックピアノと同様の止音タイミングが得られる。この点に関し、従来の多くの電子ピアノでは止音タイミングを鍵盤に設けた他の検出手段により検出していたが、ここでは第1検出器により止音タイミングを確実に検出できるため、従来のように鍵盤に他の検出手段を設ける必要がない。このため、鍵盤に他の検出手段を設けるのに必要となるコストが削減できるという効果が得られる。
【0016】
尚、第1及び第2検出器としては、例えば、ハンマー相当部材により押圧・押圧解除される接触型のスイッチ(ボタンスイッチとかリーフスイッチなど)や、ハンマー相当部材により遮光・通光される非接触型の光スイッチなどを用いることができる。また、第1及び第2検出器は必ずしも両者同じタイプの検出器とする必要はなく、例えば第1検出器を非接触型スイッチとし、第2検出器を接触型スイッチとしてもよい。
【0017】
さらに、この鍵盤装置では、第2検出器を同時にストッパーとして用いることができるため、ストッパーを別に設ける必要がなく、その分組立工程が簡略化される上、コスト的にも有利になるという効果が得られる。
また、ハンマー相当部材は、通常、木製であるが、ハンマー相当部材を、木材に比べて比重が大きな素材により構成しているので、ハンマー相当部材をコンパクト化することができる。
【0018】
次に、請求項2に記載の電子楽器の鍵盤装置は、請求項1に記載の電子楽器の鍵盤装置において、ハンマー相当部材が略直方体に成形されたアクリル樹脂から成ることを特徴としている。
このようにしても、ハンマー相当部材をコンパクト化することができる。
【0019】
次に、請求項3記載の発明は、電子ピアノであって、請求項1または請求項2に記載の電子楽器の鍵盤装置と、第2検出器が前記ハンマー相当部材を検出した時に基づいて発音させ、その後第1検出器が前記ハンマー相当部材を検出した時に基づいて止音させる電子音制御手段とを備えたことを特徴とする。
かかる電子ピアノでは、電子音制御手段はハンマー相当部材が仮想打弦位置に達したときに発音させる。この場合、アコスティックピアノにおけるタイムラグを忠実に再現することができ、タッチレスポンスがアコスティックピアノと同等になるという効果が得られる。
【0020】
また、この電子ピアノでは、第2検出器がハンマー相当部材を検出したときが発音タイミングとなり、その後第1検出器がハンマー相当部材を検出したときが止音タイミングとなる。この場合、鍵盤がストローク深さに至った状態が解消されない限り、止音タイミングとならない。これにより、通常のアコスティックピアノと同様の止音タイミングが得られる。
【0021】
請求項4記載の発明は、請求項3記載の電子ピアノであって、前記電子音制御手段は、第1及び第2検出器が前記ハンマー相当部材を検出した時に基づいて打鍵情報を求め、該打鍵情報により電子音を発音させることを特徴とする。
かかる電子ピアノでは、例えば、ハンマー相当部材を第1検出器が検出してから第2検出器が検出するまでの時間差に基づいて打鍵情報(例えば打鍵強度)を求めることが好ましい。
【0022】
かかる電子ピアノによれば、打鍵情報、発音タイミング、止音タイミングを1箇所に設けた検出手段で検出できるため、各情報毎に異なる位置に検出手段を設ける場合と比べてコスト面で有利である。
尚、本発明の電子ピアノは電子音を発生するピアノであるため、弦は不要とすることができ、弦を張架するためのフレームや支柱等の重量部材も不要とすることができる。また、電子音制御手段は、電子楽器の鍵盤装置(例えばマスターキーボード)と別体とし、ケーブル線等で該鍵盤装置と接続するように構成してもよい。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。尚、本発明の実施の形態は、下記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
[第1実施例]
図1は第1実施例の概略ブロック図、図2は第1実施例のアクション荷重模擬部材の説明図である。電子ピアノ1は、図1に示すように、アクション荷重模擬部材2、鍵盤11、ボタンスイッチ60、制御装置10、電子音源5及びスピーカ6から構成されている。
【0024】
アクション荷重模擬部材2は、図2に示すように、ウィペン15、レギュレチングレール16、ジャック17、バット18、ハンマー23を備えたハンマーシャンク21、キャッチャ20を備えたキャッチャシャンク19から構成されている。このアクション荷重模擬部材2は、電子ピアノ1の左右に垂設された支持部材(図示せず)により支持されている。即ち、この支持部材にはセンターレール14、レギュレチングレール16、ストップレール32、ハンマーレール28が架設されている。
【0025】
センターレール14には、図2に示すように、ウィペンフレンジ13、バットフレンジ18aを介してそれぞれウィペン15、バット18が回動可能に取り付けられ、ウィペン15にはジャック17が回動可能に取り付けられ、バット18にはハンマーシャンク21及びキャッチャシャンク19が固着されている。ジャック17は圧縮バネ17bにより図2にて反時計方向に付勢されている。また、レギュレチングレール16は、レギュレチングボタンに相当する部材であり、レールの下側にフェルトが貼付されたものである。
【0026】
ストップレール32は、ハンマー23を仮想打弦位置HHにて停止させるものである。即ち、ハンマー23は、ジャック17によりバット18が突き上げられるとハンマー初期位置H1から反時計回りに回動し、その後ジャック17がバット18から離れると慣性運動により反時計回りに回動し続けるのであるが、ストップレール32は、この慣性運動を行っているハンマー23と当接しハンマー23の動作を停止させる位置に設けられているのである。ストップレール32には、ハンマー23に対向する面に緩衝材としてのフェルト32aが貼付されている。ハンマーレール28は、ハンマー初期位置H1にあるハンマーシャンク21を支持するものであり、ハンマーシャンク21に対向する面に緩衝材としてのフェルト28aが貼付されている。
【0027】
尚、ハンマー23はアクリル樹脂を略直方体に成形したものであり、木材に比べて比重が大きいため、通常の木製ハンマーと同重量に設計されているものの、ハンマーシャンク21を含めてコンパクト化されている。また、以下にはバット18、キャッチャシャンク19、キャッチャ20、ハンマーシャンク21及びハンマー23をハンマー相当部材Hと称する。
【0028】
ボタンスイッチ60は、図2に示すように、弾力性のある材料(ゴム、合成樹脂など)により形成されたカバー61の中にそれぞれ固定接点と可動接点が一対となった第1スイッチSW1、第2スイッチSW2を有している。このボタンスイッチ60は、プリント基板P上においてバット18と対向する位置に配設されている。第1スイッチSW1は、ハンマー相当部材Hがハンマー初期位置H1からハンマー中間位置HB(後述)までの間に定めた所定位置(図示せず)に至ったとき、バット18によりスイッチが切り替えられる。また、第2スイッチSW2は、ハンマー相当部材Hが仮想打弦位置HHに至ったときのみバット18により押圧されてオンになる。
【0029】
制御装置10は、図1に示すように、入出力ポート71、周知のCPU72、ROM73、RAM74、バックアップRAM75、クロック76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77により接続されている。この制御装置10は、ボタンスイッチ60の第1及び第2スイッチSW1、SW2からの信号を入出力ポート71を介して入力するよう接続され、また、制御信号を入出力ポート71を介して電子音源5に出力するよう接続されている。CPU72は、ROM73に記憶された制御プログラムに基づいて、電子音源5に制御信号を出力するものである。なお、制御装置10には、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(図示略)も接続され、この検出情報をも加味して、電子音源5に信号を出力するものである。
【0030】
電子音源5は、アコスティックピアノの演奏音即ち打弦音を記録した記録部(図示略)と、この記録部から音を読み出す再生部(図示略)とを備えたものであり、スピーカ6を通じて外部に発音するものである。
次に、電子ピアノ1の動作について図2に基づいて説明する。
【0031】
演奏者が鍵盤11を所定のストローク深さ押下すると、ウィペン15はキャプスタンスクリュー12を介して鍵盤11に連結されているため、鍵盤11がバランスピン7を中心として回動する方向とは逆向き(図2にて反時計回り)に回動し、ウィペン初期位置W1からウィペン回動位置W2まで回動する。
【0032】
これに伴い、ジャック17はジャック初期位置J1から回動しつつ上昇してジャック回動位置J2に至るが、この間におけるハンマー相当部材Hの動作を詳述する。即ち、ジャック17がジャック初期位置J1から回動しつつ上昇すると、ハンマー初期位置H1にあったバット18はジャック17により突き上げられるため、ハンマー相当部材Hは回動軸18bを中心として鍵盤11の回動方向とは逆向き(図2にて反時計回り)に回動する。そして、ジャック17がある程度上昇すると、ジャックテール17aがレギュレチングレール16に当接するため、ジャック17は鍵盤11の回動方向(図2にて時計回り)に回動し、バット18から抜け出して最終的にジャック回動位置J2に至る。この際、バット18はジャック17から離間するため、ハンマー相当部材Hは慣性運動を行う。慣性運動中のハンマー相当部材Hのハンマー23は仮想打弦位置HHにてストップレール32のフェルト32aに衝突し、その動作を阻止される。
【0033】
このように、ハンマー相当部材Hは、図2に示すようにハンマー初期位置H1からハンマー中間位置HB(後述)を経て仮想打弦位置HHに至るのであるが、ボタンスイッチ60の第1スイッチSW1はハンマー初期位置H1からハンマー中間位置HBの途中でバット18に押されてオフからオンになり、第2スイッチSW2は仮想打弦位置HHに至ったバット18により押されてオフからオンとなる。
【0034】
その後、ハンマー相当部材Hはハンマー23がストップレール32のフェルト32aに衝突した後、逆方向に揺り戻される。ここで、ボタンスイッチ60の第2スイッチSW2は、ハンマー相当部材Hが仮想打弦位置HHから逆方向に回動した時点でバット18による押圧が解除されるためオンからオフとなる。
【0035】
ハンマー相当部材Hが揺り戻されたとき、鍵盤11が押鍵されたままならば、ウィペン15はウィペン回動位置W2、ジャック17はジャック回動位置J2のままであり、ハンマー相当部材Hはキャッチャ20が図2にて点線で図示したバックチェック29に受け止められた姿勢で支持される。この姿勢におけるハンマー相当部材Hの位置を、ハンマー中間位置HB(本発明のハンマー戻り位置に相当)という。ハンマー相当部材Hがハンマー中間位置HBにあるとき、第1スイッチSW1はオンのままである。
【0036】
一方、ハンマー相当部材Hが揺り戻されたとき、鍵盤11が離鍵されていれば、ウィペン15はウィペン初期位置W1、ジャック17はジャック初期位置J1に戻っているため、ハンマー相当部材Hもハンマー初期位置H1まで戻る。このため、ボタンスイッチ60の第1スイッチSW1はハンマー中間位置HBとハンマー初期位置H1の間に定めた所定位置においてオンからオフとなる。
【0037】
このようなアクション荷重模擬部材2の動作と共に、制御装置10のCPU72はROM73に記憶された制御プログラムの一つである発音処理を実行する。以下に、発音処理について図3のフローチャートに基づいて概略説明する。
この処理が開始されると、まず、第1及び第2スイッチSW1、SW2により押鍵を検出したか否かを判断する(S10)。即ち、第1スイッチSW1から制御装置10にオン信号が入力された後、第2スイッチSW2から制御装置10にオン信号が入力されたとき、押鍵を検出したと判断する。S10にて、押鍵を検出しなければ(S10でNO)、再びS10に戻る。一方、S10にて、押鍵を検出したならば(S10でYES)、第1スイッチSW1からオン信号を入力した時期と第2スイッチSW2からオン信号を入力した時期から両者の時間差△Tを求め、この時間差△Tから押鍵速度Vを例えば次式によって算出する(S12)。
【0038】
V←K/△T(Kは定数)
続いて、押鍵速度Vから打鍵強度Pを例えば次式によって算出する(S14)。
P←K’・V(K’は定数)
そして、鍵番号、打鍵強度Pに基づき、所定の波形信号を得、その波形信号に基づいて電子音源5を制御しスピーカ6から発音させる(S16)。ここで、発音させるタイミングは、第2スイッチSW2がオンになったときである(S10〜S16の処理は数msecで行われるため、これらの処理により発音タイミングが遅れることはない)。
【0039】
その後、第1スイッチSW1により離鍵を検出したか否かを判断する(S18)。即ち、第1スイッチSW1から制御装置10にオフ信号が入力されたとき、離鍵を検出したと判断する。S18にて、離鍵を検出しなければ(S18でNO)、再びS18に戻る。このとき、スピーカ6からは電子音源5により発音された音は徐々に減衰するように出力される。一方、S18にて、離鍵を検出したならば(S18でYES)、電子音源5からの発音を停止し(S20)、その後再びS10に戻る。
【0040】
以上の第1実施例によれば、以下の効果が得られる。
▲1▼アクション荷重模擬部材2は、打弦を行わない点を除き、通常のアコスティックピアノのアクション機構と同じ動作を行うため、演奏者が押鍵操作したときの鍵盤のタッチ感は、通常のアコスティックピアノのタッチ感と同等であるという効果が得られる。
▲2▼ボタンスイッチ60は鍵盤11の下方に設ける必要がないため、筬8と鍵盤11との間隔を広げる必要がなく通常のアコスティックピアノと同等の外観になり、また鍵盤高さを調整する際通常のアコスティックピアノと同様の手法(バランスパンチング9の厚さ(枚数)により調整)をそのまま適用できる。
▲3▼発音タイミングは第2スイッチSW2がオンになった時点、つまりハンマー23がストップレール32に動作を阻止された時であり、これはアコスティックピアノにおいてハンマーが打弦した時に相当する。このため、タッチレスポンスがアコスティックピアノと同等になるという効果が得られる。
▲4▼打鍵情報、発音タイミング、止音タイミングを1箇所に設けたボタンスイッチ60で検出できるため、各情報、タイミング毎にボタンスイッチを設ける場合と比べてコスト面で有利である。
▲5▼電子ピアノ1は、弦は不要であり、弦を張架するためのフレームや支柱等の重量部材も不要になるため、アコスティックピアノに比べてかなり軽量化される。[第2実施例]
図4は、第2実施例のアクション荷重模擬部材の説明図である。第2実施例は、図4に示すように、ボタンスイッチ60の設置場所を変更した以外は第1実施例と同様の構成であるため、同じ構成要素については同じ符号を付し、その説明を省略する。また、第2実施例の概略ブロック図は図1で表される第1実施例と同様である。
【0041】
ボタンスイッチ60は、弾力性のある材料により形成されたカバー61の中にそれぞれ固定接点と可動接点が一対となった第1スイッチSW1、第2スイッチSW2を有している。このボタンスイッチ60は、プリント基板P上においてキャッチャ20と対向する位置に配設されている。第1スイッチSW1は、ハンマー相当部材Hがハンマー初期位置H1からハンマー中間位置HBまでの間に定めた所定位置(図示せず)に至ったとき、キャッチャ20によりスイッチが切り替えられる。また、第2スイッチSW2は、ハンマー相当部材Hが仮想打弦位置HHに至ったときのみキャッチャ20により押圧されてオンになる。第2実施例はこのように構成されているため、第1実施例と同様の作用・効果を奏する。
[上記実施例の変形例]
ボタンスイッチ60の設置場所は、第1実施例ではバット18に対向する位置、第2実施例ではキャッチャ20に対向する位置としたが、バット18、キャッチャシャンク19、キャッチャ20、ハンマーシャンク21、ハンマー23は一体化されているため、設置場所はこれらうちのいずれかの部材に対向する位置であればよく、その部材により上記実施例と同様のタイミングで第1スイッチSW1、第2スイッチSW2のスイッチを切り替えるようにすればよい。この場合にも上記第1実施例と同様の効果を得ることができる。
【0042】
また、上記実施例において、第2スイッチSW2が押し込まれてオンされたときのハンマー及びハンマーシャンクの姿勢を、アコスティックピアノにおける打弦姿勢と一致させれば、特にストップレール32を設けなくてもよい。この場合、可撓性のあるボタンスイッチ60の第2スイッチSW2がストップレール32の役割を果たすため、別途ストップレール32を設ける手間が入らず、コスト的にも有利である。
【0043】
また、上記実施例の第1及び第2スイッチSW1、SW2は接触型のボタンスイッチを利用したが、これ以外に接触型のリーフスイッチや非接触型の光スイッチを用いてもよい。ここで、リーフスイッチとは、互いに対向する2つの固定接点の間に1枚のバネ板状の可動接点が設けられ、可動接点は通常一方の固定接点(第1スイッチSW1として用いる)に接触し、外力により他方の固定接点(第2スイッチSW2として用いる)に接触し、外力を除去すると再び一方の固定接点に接触するスイッチをいう。
【0044】
また、上記実施例はアップライト型の電子ピアノについて説明したが、本発明はグランド型の電子ピアノについても同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の概略ブロック図である。
【図2】第1実施例のアクション荷重模擬部材の説明図である。
【図3】発音処理のフローチャートである。
【図4】第2実施例のアクション荷重模擬部材の説明図である。
【図5】本発明の比較対象である電子ピアノのアクション模擬荷重部材の説明図である。
【符号の説明】
1・・・電子ピアノ、 2・・・アクション荷重模擬部材、
5・・・電子音源、 6・・・スピーカ、
10・・・制御装置、 11・・・鍵盤、
15・・・ウィペン、 16・・・レギュレチングレール、
17・・・ジャック、 18・・・バット、
19・・・キャッチャシャンク、 20・・・キャッチャ、
21・・・ハンマーシャンク、 23・・・ハンマー、
28・・・ハンマーレール、 32・・・ストップレール、
60・・・ボタンスイッチ、 61・・・カバー、
SW1・・・第1スイッチ、 SW2・・・第2スイッチ、[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a keyboard device for an electronic musical instrument and an electronic piano including a keyboard capable of pressing a predetermined stroke depth and an action load simulating member for applying a load simulating an action to the keyboard.
[0002]
Problems to be solved by the prior art and the invention
An electronic piano emits an electronic sound from a speaker based on a player's key press / key release operation, and the sound emitted from such an electronic piano has reached a level that has not been much dissatisfied in recent years as a result of repeated improvements. ing. On the other hand, it has been pointed out that the touch feeling of the keyboard is considerably different from that of the acoustic piano, and various improvements have been made on this point.
[0003]
As such improvements have progressed, an electronic piano having an action simulating load member substantially equivalent to the action mechanism of an acoustic stick piano has been developed. As shown in FIG. 5, the action load simulating member of the electronic piano includes a wipen-
[0004]
However, since there is not a sufficient space between the reed and the keyboard in a normal acoustic stick piano, in order to mount the button switch 260 below the
[0005]
Also, in a normal acoustic stick, when adjusting the height of the keyboard, it is performed by adjusting the thickness of the balance punching that is inserted into the gap between the reed and the keyboard. When the height of the keyboard is adjusted by the
[0006]
Further, in an acoustic piano, a time lag occurs from when a key is pressed to when a hammer strikes a string, but in the above-described electronic piano, a string striking sound is generated by the operation of the
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and can apply the same technique as that of an acoustic stick when adjusting the height of a keyboard. It is an object of the present invention to provide a musical instrument keyboard device and an electronic piano.
[0008]
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
In order to solve the above-mentioned problem, an invention according to claim 1 is a keyboard for an electronic musical instrument comprising a keyboard capable of pressing a predetermined stroke depth, and an action load simulating member for applying a load simulating an action to the keyboard. In the device,
The action load simulation member,
A wipen-equivalent member that is rotatably attached to a keyboard device body and that rotates from a wipen initial position to a wipen rotating position with the rotation of the keyboard when the keyboard is depressed by a stroke depth;
A jack-equivalent member which is rotatably attached to the wippen-equivalent member, and which ascends while rotating from the initial jack position to the jack-swivel position with rotation of the wippen-equivalent member from the wippen initial position to the wippen rotation position; ,
A back check that is provided on the wippen equivalent member and that supports the hammer equivalent member at the hammer return position that rotates from the virtual string striking position toward the hammer initial position when the wippen equivalent member is at the wippen rotation position. Components,
While the jack-equivalent member is pivotally attached to the keyboard device main body and pivots from the initial jack position to the jack pivot position, the jack-equivalent member is initially pushed up by the jack-equivalent member and starts pivoting from the hammer initial position. A hammer equivalent member that moves apart from the equivalent member by inertia,
A stopper that abuts against the hammer-equivalent member that is performing inertial motion and prevents the movement of the hammer-equivalent member at a virtual string striking position;
A first detector that is provided near the hammer-equivalent member and detects that at least the hammer-equivalent member has reached a predetermined position defined between a hammer initial position and a hammer return position; Detecting means provided with a second detector for detecting that the striking position has been reached;
With
The second detector comprises a contact-type switch, and the stopper is provided in the second detector.And
The hammer equivalent member is made of a material having a higher specific gravity than wood.
It is characterized by.
[0009]
Here, the initial position of each member represents the position of each member before the key is depressed, that is, in a key released state, and the rotational position of each member is when the keyboard is depressed by the stroke depth, that is, when the key is depressed. This represents the position of each member in the key state. Further, the virtual string striking position is a position corresponding to a string striking position in a normal acoustic stick piano.
[0010]
In such a keyboard device for an electronic musical instrument, the wippen-equivalent member rotates from the whippen initial position to the wippen rotation position with the rotation of the keyboard when the keyboard is pressed a predetermined stroke depth by a player's key pressing operation. . Then, the jack equivalent member rises while rotating from the jack initial position to the jack rotation position. While the jack-equivalent member rotates from the jack initial position to the jack rotation position, the hammer-equivalent member is initially pushed up by the jack-equivalent member and starts to rotate from the hammer initial position, and then separates from the jack-equivalent member and performs an inertial motion. . Then, the stopper abuts on the hammer-equivalent member that is performing inertial movement and prevents the operation of the hammer-equivalent member at the virtual stringing position, and the detecting means detects that the hammer-equivalent member has reached the virtual stringing position. To detect. The sound generation can be controlled based on the detection time of the detection means.
[0011]
According to the keyboard device of the electronic musical instrument, the action load simulating member performs the same operation as the action mechanism of the normal acoustic stick except that the string is not struck. Therefore, an effect is obtained in which the touch feeling of the keyboard when the player performs the key pressing operation is equivalent to the touch feeling of a normal acoustic stick.
[0012]
In addition, since the detecting means is provided near the hammer equivalent member instead of below the keyboard as in the related art, it is not necessary to increase the interval between the reed and the keyboard, and the appearance is equivalent to that of a normal acoustic stick, When the keyboard height is adjusted, the same effect (adjustment based on the thickness of the balance punching) as that of a normal acoustic stick piano can be applied as it is.
[0013]
Further, when the member corresponding to the hammer reaches the virtual stringing position, the sounding timing can be set. In this case, the time lag of the acoustic piano can be faithfully reproduced, and an effect that the touch response becomes equivalent to that of the acoustic piano can be obtained. Here, the time lag refers to a time difference from when the keyboard is pressed down to the stroke depth in the acoustic piano to when the hammer strikes the string. This time lag is particularly noticeable when the keyboard is quickly pressed down, because energy is momentarily stored in the keyboard and the opposite side (the side connected to the action load simulating member) does not immediately jump up.
[0015]
Also thisIn the keyboard device, when the second detector detects a hammer-equivalent member, the sounding timing can be used, and when the first detector detects the hammer-equivalent member, the sound stopping timing can be used. In this case, unless the state in which the keyboard reaches the stroke depth is eliminated, the timing for stopping sound is not reached. Thereby, the same sound stopping timing as that of a normal acoustic stick piano can be obtained. In this regard, in many conventional electronic pianos, the sound stop timing is detected by other detection means provided on the keyboard. However, here, the sound stop timing can be reliably detected by the first detector. There is no need to provide another detection means on the keyboard. For this reason, the effect that the cost required for providing another detection means on the keyboard can be reduced can be obtained.
[0016]
As the first and second detectors, for example, contact-type switches (such as button switches and leaf switches) that are pressed / released by a hammer-equivalent member, and non-contact light-shielded / transmitted light by a hammer-equivalent member Type optical switch or the like can be used. Also, the first and second detectors do not necessarily need to be the same type of detector. For example, the first detector may be a non-contact switch, and the second detector may be a contact switch.
[0017]
Further, in this keyboard device, since the second detector can be used as a stopper at the same time, there is no need to separately provide a stopper, which simplifies the assembling process and is advantageous in terms of cost. can get.
The hammer-equivalent member is usually made of wood, but since the hammer-equivalent member is made of a material having a higher specific gravity than wood, the hammer-equivalent member can be made compact.
[0018]
Next, according to claim 2A keyboard device for an electronic musical instrument according to claim 1, whereinThe hammer-equivalent member is made of an acrylic resin molded into a substantially rectangular parallelepiped.
Even if you do this,The member corresponding to the hammer can be made compact.
[0019]
Next, claim 3The invention described in the above is an electronic piano.Or claim 2And an electronic sound control for generating a sound based on when the second detector detects the hammer-equivalent member, and thereafter stopping sound based on detection of the hammer-equivalent member by the first detector. Means.
In such an electronic piano, the electronic sound control means emits a sound when the member corresponding to the hammer reaches the virtual stringing position. In this case, the time lag of the acoustic piano can be faithfully reproduced, and an effect that the touch response becomes equivalent to that of the acoustic piano can be obtained.
[0020]
Also thisIn the electronic piano, when the second detector detects a hammer-equivalent member, the sound generation timing is reached, and when the first detector detects a hammer-equivalent member, the sound stop timing is reached. In this case, unless the state in which the keyboard reaches the stroke depth is eliminated, the timing for stopping sound is not reached. Thereby, the same sound stopping timing as that of a normal acoustic stick piano can be obtained.
[0021]
Claim 4The described invention,Claim 33. The electronic piano according to claim 1, wherein the electronic sound control means obtains keying information based on when the first and second detectors detect the hammer equivalent member, and emits an electronic sound based on the keying information. And
In such an electronic piano, for example, it is preferable to determine keying information (for example, keying strength) based on a time difference between when the first detector detects a member corresponding to a hammer and when the second detector detects the member.
[0022]
According to such an electronic piano, since the keying information, the sounding timing, and the sound stopping timing can be detected by the detecting means provided at one place, the cost is more advantageous than the case where the detecting means is provided at a different position for each piece of information. .
Since the electronic piano of the present invention is a piano that generates an electronic sound, strings can be eliminated, and weight members such as frames and supports for stretching the strings can be eliminated. In addition, the electronic sound control means includes a keyboard device of an electronic musical instrument (for example, a master device).keyboard) Separately from the keyboard device by a cable line or the like.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments of the present invention are not limited to the following examples in any way, and it goes without saying that various forms can be adopted as long as they belong to the technical scope of the present invention.
[First embodiment]
FIG. 1 is a schematic block diagram of the first embodiment, and FIG. 2 is an explanatory diagram of an action load simulating member of the first embodiment. As shown in FIG. 1, the electronic piano 1 includes an action
[0024]
As shown in FIG. 2, the action
[0025]
As shown in FIG. 2, the
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
As shown in FIG. 2, the
[0029]
The
[0030]
The
Next, the operation of the electronic piano 1 will be described with reference to FIG.
[0031]
When the player depresses the
[0032]
Accordingly, the jack 17 rotates upward from the jack initial position J1 to reach the jack rotation position J2. The operation of the hammer equivalent member H during this time will be described in detail. That is, when the jack 17 rises while rotating from the jack initial position J1, the bat 18 at the hammer initial position H1 is pushed up by the jack 17, so that the hammer equivalent member H rotates the
[0033]
As described above, the hammer equivalent member H reaches the virtual stringing position HH from the hammer initial position H1 through the hammer intermediate position HB (described later) as shown in FIG. 2, but the first switch SW1 of the
[0034]
Thereafter, the hammer equivalent member H is swung back in the opposite direction after the
[0035]
When the
[0036]
On the other hand, if the
[0037]
Along with such an operation of the action
When this process is started, first, it is determined whether or not a key press is detected by the first and second switches SW1 and SW2 (S10). That is, when an ON signal is input from the first switch SW1 to the
[0038]
V ← K / △ T (K is a constant)
Subsequently, the keying strength P is calculated from the keying speed V by, for example, the following equation (S14).
P ← K '· V (K' is a constant)
Then, a predetermined waveform signal is obtained based on the key number and the keying strength P, and the
[0039]
Thereafter, it is determined whether or not the key release is detected by the first switch SW1 (S18). That is, when an off signal is input to the
[0040]
According to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the action
{Circle around (2)} Since the
{Circle around (3)} The sound generation timing is when the second switch SW2 is turned on, that is, when the operation of the
{Circle around (4)} Since the keying information, the sounding timing, and the sound stopping timing can be detected by the
(5) The electronic piano 1 does not require strings, and does not require any weight members such as frames and supports for stretching the strings, so that the weight of the electronic piano 1 is considerably reduced as compared with the acoustic piano. [Second embodiment]
FIG. 4 is an explanatory view of an action load simulation member according to the second embodiment. As shown in FIG. 4, the second embodiment has the same configuration as the first embodiment except that the installation location of the
[0041]
The
[Modification of the above embodiment]
The location of the
[0042]
Further, in the above embodiment, if the posture of the hammer and the hammer shank when the second switch SW2 is pressed and turned on matches the stringing posture of the acoustic piano, the
[0043]
Although the first and second switches SW1 and SW2 in the above embodiment use contact button switches, contact leaf switches and non-contact optical switches may be used instead. Here, the leaf switch is provided with one spring-plate-shaped movable contact between two fixed contacts facing each other, and the movable contact normally contacts one fixed contact (used as the first switch SW1). A switch that contacts the other fixed contact (used as the second switch SW2) by an external force, and contacts the fixed contact again when the external force is removed.
[0044]
In the above embodiment, the upright type electronic piano has been described. However, the present invention can be similarly applied to a grand type electronic piano.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram of a first embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram of an action load simulation member according to the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart of a sound generation process.
FIG. 4 is an explanatory view of an action load simulation member according to a second embodiment.
FIG. 5 is an explanatory view of an action simulation load member of an electronic piano as a comparison object of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... electronic piano, 2 ... action load simulation member,
5 ... electronic sound source, 6 ... speaker,
10 ... control device, 11 ... keyboard,
15 ... Wippen, 16 ... Regulatory grail,
17 ... Jack, 18 ... Bat,
19: Catcher shank, 20: Catcher,
21: hammer shank, 23: hammer,
28: hammer rail, 32: stop rail,
60 ... button switch, 61 ... cover,
SW1 ... first switch, SW2 ... second switch,
Claims (4)
前記アクション荷重模擬部材は、
鍵盤装置本体に回動自在に取り付けられ、前記鍵盤がストローク深さ押下されると前記鍵盤の回動に伴ってウィペン初期位置からウィペン回動位置まで回動するウィペン相当部材と、
前記ウィペン相当部材に回動自在に取り付けられ、該ウィペン相当部材がウィペン初期位置からウィペン回動位置まで回動するに伴いジャック初期位置からジャック回動位置まで回動しつつ上昇するジャック相当部材と、
前記ウィペン相当部材に備えられ、該ウィペン相当部材がウィペン回動位置にあるときに仮想打弦位置からハンマー初期位置に向かって回動する前記ハンマー相当部材をハンマー戻り位置にて支持するバックチェック相当部材と、
鍵盤装置本体に回動自在に取り付けられ、前記ジャック相当部材がジャック初期位置からジャック回動位置まで回動する間、当初該ジャック相当部材に突き上げられてハンマー初期位置から回動し始めその後該ジャック相当部材から離れて慣性運動するハンマー相当部材と、
前記慣性運動しているハンマー相当部材と当接して該ハンマー相当部材の動作を仮想打弦位置にて阻止するストッパーと、
前記ハンマー相当部材の近傍に設けられ、少なくとも該ハンマー相当部材がハンマー初期位置とハンマー戻り位置との間に定めた所定位置に達したことを検出する第1検出器、および該ハンマー相当部材が仮想打弦位置に達したことを検出する第2検出器を備えた検出手段と
を備え、
前記第2検出器は接触型のスイッチからなり、前記ストッパーはこの第2検出器であって、
前記ハンマー相当部材は、木材に比べて比重が大きな素材から構成されていること
を特徴とする電子楽器の鍵盤装置。A keyboard device for an electronic musical instrument including a keyboard capable of pressing a predetermined stroke depth and an action load simulating member for applying a load simulating an action to the keyboard,
The action load simulation member,
A wipen-equivalent member that is rotatably attached to a keyboard device body and that rotates from a wipen initial position to a wipen rotating position with the rotation of the keyboard when the keyboard is depressed by a stroke depth;
A jack-equivalent member which is rotatably attached to the wippen-equivalent member, and which ascends while rotating from the initial jack position to the jack-swivel position with rotation of the wippen-equivalent member from the wippen initial position to the wippen rotation position; ,
A back check that is provided on the wippen equivalent member and that supports the hammer equivalent member at the hammer return position that rotates from the virtual string striking position toward the hammer initial position when the wippen equivalent member is at the wippen rotation position. Components,
While the jack-equivalent member is pivotally attached to the keyboard device main body and pivots from the initial jack position to the jack pivot position, the jack-equivalent member is initially pushed up by the jack-equivalent member and starts pivoting from the hammer initial position. A hammer equivalent member that moves apart from the equivalent member by inertia,
A stopper that abuts against the hammer-equivalent member that is performing inertial motion and prevents the movement of the hammer-equivalent member at a virtual string striking position;
A first detector that is provided near the hammer-equivalent member and detects that at least the hammer-equivalent member has reached a predetermined position defined between a hammer initial position and a hammer return position; Detecting means having a second detector for detecting that the string has reached the striking position,
The second detector comprises a contact-type switch, and the stopper is the second detector ,
The keyboard device for an electronic musical instrument, wherein the hammer equivalent member is made of a material having a specific gravity greater than that of wood .
第2検出器が前記ハンマー相当部材を検出した時に基づいて発音させ、その後第1検出器が前記ハンマー相当部材を検出した時に基づいて止音させる電子音制御手段と
を備えたことを特徴とする電子ピアノ。A keyboard device for an electronic musical instrument according to claim 1 or 2 ,
Electronic sound control means for generating a sound based on when the second detector detects the hammer-equivalent member, and thereafter stopping the sound based on detection when the first detector detects the hammer-equivalent member. Electronic piano.
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