JP6766511B2 - 鍵盤楽器 - Google Patents

Description

本発明は、鍵の押下操作により駆動されて往方向に変位する変位部材を有する鍵盤楽器に関する。

従来、鍵の押下操作により駆動されて往方向に変位するハンマ等の変位部材を有する鍵盤楽器が知られている。例えば、特許文献１、２、３には、押離鍵操作に連動して往復回動するハンマを有する鍵盤楽器が開示されている。また、特に特許文献２、３の鍵盤楽器においては、ハンマの動作を検出するセンサを設け、センサの検出結果に基づいて打弦速度等を決定している。

特開２０１３−２１０４５１号公報 特許第２９１７５８６号公報 特許第３７８５７２９号公報

しかしながら、ハンマは鍵からジャック等の部材を介して付勢力を受け、回動の途中においても鍵からの付勢力が加速度として作用し得る。ここで、ハンマは、回動往行程における最後の短い区間においては、鍵から切り離されて惰性で回動している。すなわち、鍵からの付勢力を受けることなく自由に回動する状態となってから実際の打弦がなされる。ところが、鍵からの付勢力を受け得る区間でハンマの動作を検出した場合、押鍵態様によっては、その検出結果に付勢力が外乱として加わっている可能性があることから、正確な回動速度を検出することができない。そのため、例えば、あらゆる押鍵態様においてハンマの動作を正確に検出し、ひいては検出結果に基づき適切に発音する上で改善の余地があった。

本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、鍵からの付勢力が外乱として加わらない状態における変位部材の動作を正確に検知することができる鍵盤楽器を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の請求項１の鍵盤楽器は、鍵（Ｋ）と、弦と、ダンパレバーと、前記ダンパレバーに軸支され、非押鍵時に前記弦と当接するダンパと、前記鍵に設けられ、前記鍵の往方向への回動に伴い、前記ダンパレバーを押し上げることで前記ダンパを前記弦から離間させるダンパレバークッションと、前記鍵の押下操作により駆動されて往方向に変位し、変位可能区間のうち往方向の変位終了位置を含む区間に、押離鍵態様にかかわらず前記鍵からの付勢力を受けることなく惰性で変位できる惰性変位区間（１０１）がある変位部材（１１）と、前記変位部材と当接する位置と当接しない位置とに切り替え可能であり、前記変位部材と当接する位置にあるときは前記変位部材が前記弦に当接しないようにする消音用ストッパと、前記消音用ストッパに設けられ、前記変位部材が前記惰性変位区間にあるときに前記変位部材の動作を検知する第１センサ（ＳＷ７）と、前記ダンパレバークッションと前記ダンパレバーとの離間タイミングを検出する第２センサ（ＳＷ２）と、前記第１センサにより検知された前記変位部材の動作に基づいて発音タイミングを決定すると共に、前記第２センサにより検知された離間タイミングに基づいて消音タイミングを決定する決定手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、鍵からの付勢力が外乱として加わらない状態における変位部材の動作を正確に検知することができる。

請求項２によれば、外乱を除去した条件で変位部材の変位速度を正確に決定することができる。

一実施の形態に係る鍵盤楽器の縦断面図である。 １つのアクション機構及びその周辺要素の側面図である。 検知部の構成を示す断面図（図（ａ））、ハンマのストロークと惰性変位区間との関係を示す図（図（ｂ））、検知部による検知状態を示す図（図（ｃ））である。 鍵盤楽器の全体構成を示すブロック図（図（ａ））、検知部における検知結果の情報を示す概念図（図（ｂ））である。 メイン処理を示すフローチャートである。 各鍵の発音処理（図（ａ））、消音処理（図（ｂ））を示すフローチャートである。 検知部の変形例を示す正面図（図（ａ））、検知部による検知状態を示す図（図（ｂ））である。 アップライトピアノのアクション機構の側面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る鍵盤楽器の縦断面図である。図１では主に、１つの鍵Ｋとそれに対応するアクション機構ＡＣＴ等の構成を示している。この鍵盤楽器はグランドピアノ型の電子鍵盤楽器として構成され、白鍵及び黒鍵である鍵Ｋが複数並列に配列される。鍵Ｋの後端部の上方に、各鍵Ｋに対応してアクション機構ＡＣＴが設けられる。各鍵Ｋは各々、鍵支点部７０におけるバランスピン７４近傍の部分を支点として図１の時計及び反時計方向に回動自在に配設される。図１の右側が奏者側であって前方、左側が後方である。鍵Ｋの前部が押離操作される。

この鍵盤楽器はハンマ１１による弦１９の打撃によって発音することができると共に、アクション機構ＡＣＴ等における構成要素の移動や位置を検知して電子的に発音することも可能となっている。なお、消音用ストッパ６０が、鍵盤筬を含むベース部７６に対して位置を可変に取り付けられ、不図示の操作子の操作により消音用ストッパ６０の位置を切り替えできるようになっている。通常の発弦による演奏を行う場合は、ハンマ１１が当接しない位置に消音用ストッパ６０を位置させ、消音モードで演奏するときには、消音用ストッパ６０をハンマ１１と当接する位置に位置させてハンマ１１が弦１９に当接しないようにすることができる。鍵Ｋの前部下部にフロントブッシングクロス６４Ａ、６４Ｂが設けられている。ベース部７６には、フロントブッシングクロス６４Ａ、６４Ｂの位置に対応して、フロントパンチングクロス６３Ａ、６３Ｂが配設されている。押鍵操作によって、フロントパンチングクロス６３Ａ、６３Ｂにフロントブッシングクロス６４Ａ、６４Ｂが当接することで、鍵Ｋの回動終了位置（エンド位置）が規制される。フロントピン７５Ａ、７５Ｂによって、押鍵操作時に各鍵Ｋの前部の鍵並び方向への移動が規制される。

鍵Ｋの後部の下部に導電部６６が設けられている。ベース部７６には、導電部６６に対応して、バックレールアンダーフェルトを介してバックレールクロス６５が配設されている。鍵Ｋの後部の下面がバックレールクロス６５に当接することで導電部６６がバックレールクロス６５に当接し、非押鍵状態における鍵Ｋの初期位置、すなわち回動開始位置（レスト位置）が規制される。ベース部７６に対して電気回路基板６１が固定的に配設される。また、アクションブラケット７７に対して電気回路基板６２が固定的に配設される。電気回路基板はこの他にも存在するが、それらの図示は省略する。

図２は、１つのアクション機構ＡＣＴ及びその周辺要素の側面図である。鍵Ｋの後端部上面には、キャプスタンスクリュ４が植設されている。鍵Ｋの後端部上部には、バックチェック３５が設けられる。鍵Ｋの後方にあるダンパレバーフレンジ７８にダンパレバー６７が軸支される。また、ダンパブロック６９にダンパレバー６７が軸支され、ダンパブロック６９にダンパ７９が固定される。アクション機構ＡＣＴは、ウィッペン５、ジャック６、レペティションレバー８等を主に備える。ウィッペン５は、その後端部５ａの回動支点２３が、サポートレール３に固定されたサポートフレンジ２に軸支され、自由端である前端５ｂが、回動支点２３を中心として上下方向に回動自在にされている。ウィッペン５の回動支点２３側の上面には、ハンマシャンクストップフェルト２０が配設される。ウィッペン５の前半部上部には、ジャックストップ３３が突設されている。

ウィッペン５の前後方向中央においてレペティションレバーフレンジ７が上方に突設される。レペティションレバー８は、レペティションレバーフレンジ７の上端部の回動支点７ａを中心に、同図時計及び反時計方向に回動自在に支持される。ジャック６は、略上方に延びた垂直部６ａと略水平方向前方に延びたジャック小６ｂとを有して側面視略Ｌ字形を呈する。ジャック６は、ウィッペン５の前端５ｂの回動支点３６に、図２の時計及び反時計方向に回動自在に配設される。ジャックストップ３３は、ジャックボタンスクリュ３２と、ジャックボタンスクリュ３２の後端部に設けられたジャックボタン３１とを有している。非押鍵状態（離鍵状態）においては、ジャックボタン３１にジャック６が当接して、ジャック６の初期位置が規制され、その初期位置は、ジャックボタンスクリュ３２で調節することができる。

シャンクレール１０にはシャンクフレンジ９が固定されている。シャンクレール１０に取り付けられたレギュレーティングレール１００に対して、レギュレーティングボタン２５が高さ調節自在に設けられている。シャンクフレンジ９の下部には、レペティションスクリュ３４が設けられている。ハンマ１１は、レペティションレバー８の上方に配設される。ハンマ１１のハンマシャンク１６の前端部が、シャンクフレンジ９に対して、回動中心１３を中心として上下方向に回動自在に枢支される。ハンマシャンク１６の後端である自由端にハンマウッド１７が取り付けられている。ハンマウッド１７の上端にハンマフェルト１８が取り付けられている。ハンマシャンク１６の前端部近傍にハンマローラ１４が設けられる。

非押鍵状態において、レペティションレバー８は、その前端部上面にてハンマローラ１４を下方より受け止め、該ハンマ１１を初期位置に規制する。一方、レペティションレバー８の後端部にはレペティションレバーボタン１５が高さ調整自在に配設されている。このボタン１５はウィッペン５の後端部５ａの上面に当接し、これによってレペティションレバー８の反時計方向への回動が規制され、レペティションレバー８が初期位置に規制される。レペティションレバー８の前端部には、長孔２１が形成されている。ジャック６の垂直部６ａが長孔２１内に挿通され、垂直部６ａの頂端面２２がレペティションレバー８の上面とほぼ面一になっている。

かかる構成において、非押鍵状態から鍵Ｋが押鍵操作される通常の押鍵往行程においては、キャプスタンスクリュ４の上昇によってウィッペン５が突き上げられ、回動支点２３を中心として往方向である反時計方向に回動する。ウィッペン５が突き上げられることにより、レペティションレバー８及びジャック６がウィッペン５と一緒に上方に回動する。これらの回動に伴い、まず、レペティションレバー８及びジャック６の垂直部６ａが、ハンマローラ１４を回転乃至摺動させながら、ハンマローラ１４を介してハンマ１１を押し上げ、上方に回動させる。

一方、鍵Ｋの往方向への回動に伴い、鍵Ｋの後端部上部に設けられたダンパレバークッション６８がダンパレバー６７の前端部を押し上げる。するとダンパブロック６９を介してダンパ７９が上昇し、やがて弦１９からダンパ７９（厳密にはダンパ７９の下部に設けられたダンパフェルト）が離間する。次いで、レペティションレバー８がレペティションスクリュ３４に当接係合することにより、レペティションレバー８の反時計方向への変位（上限位置）が規制されると、ジャック６の垂直部６ａの頂端面２２がレペティションレバー８の長孔２１を通じて突出し、ハンマローラ１４が頂端面２２によって駆動されて、ハンマ１１が突き上げられる。ウィッペン５がさらに往方向に回動すると、その回動途中でジャック６のジャック小６ｂがレギュレーティングボタン２５（厳密にはレギュレーティングボタンパンチング）の下面に当接してその上昇が阻止される。しかしウィッペン５自身はなおも回動するので、ジャック６は回動支点３６を中心に時計方向に回動する。そのため、ジャック６の垂直部６ａの頂端面２２がハンマローラ１４の下方から前方に抜けて、脱進する。これにより、ハンマ１１は、ジャック６との係合を解かれ、自由回動状態で弦１９を打撃する。

打弦モード時には、ハンマ１１の往方向の変位終了位置は、ハンマ１１のハンマフェルト１８が弦１９に当接することによって規定される。ハンマ１１は、打弦後は、自重と弦１９の反撥力とによって回動復帰する。消音モード時には、ハンマ１１は、ハンマシャンク１６が消音用ストッパ６０に間接的に当接することによって回動を規制され、弦１９には当接しない。従って、消音モード時のハンマ１１の往方向の変位終了位置は消音用ストッパ６０への間接的な当接によって規定される。このように、ハンマ１１は、鍵Ｋの押下操作により駆動されて往方向に変位する変位可能区間のうち往方向の変位終了位置を含む区間に、押鍵態様にかかわらず鍵Ｋからの付勢力を受けることなく惰性でのみ変位する惰性変位区間を有している。ハンマ１１についての惰性変位区間は、ハンマ１１の往方向における変位終了位置を含みジャック６と当接し得ない区間である。この惰性変位区間では、押離鍵態様にかかわらず、ハンマ１１には鍵Ｋが直接にも間接にも係合せず、重力や摩擦による減速による影響を除けば加速度が外乱として作用することがない。なお、打弦モード時と消音モード時とでは、惰性変位区間の長さが異なり、打弦モード時の方が往方向に長くなる。消音モード時の惰性変位区間を特に惰性変位区間１０１と記す。惰性変位区間の回動開始側の位置は、打弦モード時と消音モード時とで同じである。

押鍵終了後、その押鍵状態が維持されているときは、弦１９で跳ね返ったハンマ１１は、そのハンマウッド１７がバックチェック３５（厳密にはバックチェッククロス３５ａ）に受け止められ、静止している。鍵Ｋが離鍵され、バックチェック３５とハンマ１１との係合が解かれると、レペティション付勢部１２ｂの付勢力によって、レペティションレバー８が反時計方向に回動すると共に、ハンマローラ１４がレペティションレバー８に支えられる。また、ジャック６は、打弦動作後、ウィッペン５の回動復帰に伴ってレギュレーティングボタン２５から解放され、ジャック付勢部１２ａの付勢力により反時計方向に回動復帰して、初期位置に戻る。ジャック６の垂直部６ａの頂端面２２がハンマローラ１４の下側位置に速やかに復帰することによって、鍵Ｋが非押鍵位置まで完全に戻らなくても、再押鍵による次の打弦動作が行えるようになる。つまり、速い連弾が可能となる。

ところで、本鍵盤楽器において、係合関係となる対象に対する係合状態が押離鍵動作の行程において変化し得る構成要素を「構成体」と称する。構成体には、部品単体だけでなく、一体として構成される部品構成体、あるいは一体として可動する構成体が含まれる。例えば、鍵Ｋ（鍵体）、ハンマ１１のほか、鍵Ｋからハンマ１１までの系に介在する構成要素、あるいは、鍵Ｋやハンマ１１の回動動作開始位置や回動動作終了位置を規制する構成要素が該当する。具体的には、これらのほか、符号で挙げると、構成要素５、６、７、８、９、１１、１５、１９、２０、２５、３１、３４、３５、６０、６３、６５、７９等が、構成体に該当し得る。なお、構成要素６４、６６、６８は鍵Ｋの一部として把握してもよい。構成要素１４、１６、１７、１８はハンマ１１の一部として把握してもよい。構成体はこれら例示したものに限定されるものではない。

本鍵盤楽器は、検知部ＳＷ７を含む複数の検知部ＳＷ（検知部ＳＷ２〜ＳＷ８）を、鍵Ｋに対応して複数備える。検知部ＳＷは、鍵Ｋや変位部材の動作を検知するか、または係合関係となり得る構成体同士の係合状態を検知するものである。検知部ＳＷ７は消音用ストッパ６０の下面に配設される。従って、消音モード時には、ハンマ１１は、検知部ＳＷ７に当接し、検知部ＳＷ７を介して消音用ストッパ６０に間接的に当接する。本実施の形態では、押鍵操作により鍵Ｋによって直接的または間接的に駆動されて往方向に変位（動作）すると共に、鍵Ｋの離操作により復方向に動作する「変位部材」に着目して、押鍵ベロシティを含む音情報を生成すると共に、発音タイミングを決定する。変位部材としてハンマ１１を例にとって考える。ハンマ１１の動作が検知部ＳＷ７で検知され、その検知結果に基づいて発音タイミング及び押鍵速度の決定等が行われる。

図３（ａ）は、検知部ＳＷ７の構成を示す断面図である。検知部ＳＷ７は、押下ストロークを少し有する２メイク式のスイッチとして構成され、下方にドーム状に膨出した被駆動部８７を有する。消音用ストッパ６０の下面には、固定接点８６、９０が設けられる。ドーム内には、固定接点８６、９０のそれぞれに対応して可動接点８５、８９が設けられる。可動接点８５と固定接点８６とで第１スイッチＳＷ７−１が構成され、可動接点８９と固定接点９０とで第２スイッチＳＷ７−２が構成される。ドーム内には、非押鍵状態において可動接点８５よりも消音用ストッパ６０の下面から離れているストッパ部８８が設けられる。消音モード時におけるハンマ１１の動作範囲である回動の全ストロークの始点は、ハンマ１１がレペティションレバー８に当接することで規制される。消音モードにおいて、全ストロークの終点は、ストッパ部８８が消音用ストッパ６０の下面に対して当接関係となることで規制される。

図３（ｂ）は、ハンマ１１のストロークと惰性変位区間１０１との関係を示す図である。図３（ｃ）は、検知部ＳＷ７による検知状態を示す図である。図３（ｂ）に示すように、押鍵往行程において被駆動部８７がハンマ１１によって駆動されると、最初に可動接点８５が固定接点８６に当接して電気的に導通し、第１スイッチＳＷ７−１がオン（ＯＮ）となる。その後、可動接点８９が固定接点９０に当接して電気的に導通し、第２スイッチＳＷ７−２がオン（ＯＮ）となる。その後、ストッパ部８８が消音用ストッパ６０の下面に当接する。消音モードにおける惰性変位区間１０１では、往復のいずれの場合も、鍵Ｋからの付勢力を受けることなくハンマ１１が惰性で変位する。惰性変位区間１０１の回動動作開始側の端位置は、ジャック６がハンマローラ１４の下方から前方に抜けて脱進する位置に対応している。惰性変位区間１０１の回動動作終了側の端位置は、ストッパ部８８が消音用ストッパ６０の下面に対して当接関係となる位置に対応している。

図３（ｃ）に示すように、ハンマ１１の往方向の変位行程において、後述するＣＰＵ４５は、第１スイッチＳＷ７−１がオンとなってから第２スイッチＳＷ７−２がオンとなるまでの時間差ΔＴ１に基づき押鍵ベロシティを決定し、例えば、時間差ΔＴ１の逆数に係数を乗じたものを押鍵ベロシティとする。スイッチＳＷ７−１、ＳＷ７−２が順にオンとなる区間においては、ハンマ１１は鍵Ｋからの加速度が加わることなく惰性で変位しているから、外乱の影響による受けることなく、回動終了間際の変位速度を正確に検出できる。

検知部ＳＷ８（図２）は、検知部ＳＷ７の第１スイッチＳＷ７−１と同様に１メイク式のスイッチとして構成される。検知部ＳＷ８は、ストップレール８１の下部に配置される。検知部ＳＷ２〜ＳＷ６については、鍵Ｋや変位部材の動作を検知できる構成であればよく、配置の場所に合わせた構成を採用できる。例えば、検知部ＳＷ５、ＳＷ６（図１）は、鍵支点部７０の前方に配置され、いずれも、押下操作される鍵Ｋに押下されるとＯＮとなる。検知部ＳＷ５の方が検知部ＳＷ６よりも突出しており、押鍵往行程において先にＯＮとなる。検知部ＳＷ２〜ＳＷ４については、接触または圧力変化によりＯＮとなる一般的なスイッチ構成を採用してもよいが、本実施の形態では、一例として、構成体同士の間の電気的な導通の状態により、両者の係合状態を検知する構成としている。具体的には、構成体における相互に係合する係合部の各々を、導電性を有する構成とし、ＣＰＵ４５（図４（ａ））は、両者が当接すれば導通、離間すれば非導通となることを利用して、両者の係合状態を検知する。このような導通構成を簡単に実現するためには、例えば、係合部の、互いが係合する領域に導電材を施す。

図４（ａ）は、鍵盤楽器の全体構成を示すブロック図である。本鍵盤楽器は、検出回路４３、検出回路４４、ＲＯＭ４６、ＲＡＭ４７、タイマ４８、表示装置４９、外部記憶装置５０、各種インターフェイス（Ｉ／Ｆ）５１、音源回路５３及び効果回路５４が、バス５６を介してＣＰＵ４５にそれぞれ接続されて構成される。さらに、検出回路４４には、検知部ＳＷが接続される。各種操作子４１には、鍵Ｋ等の演奏操作子も含まれる。ＣＰＵ４５にはタイマ４８が接続され、音源回路５３には効果回路５４を介してサウンドシステム５５が接続されている。

検出回路４３は各種操作子４１の操作状態を検出する。検出回路４４は検知部ＳＷにおける導通状態を検知し、その検知結果をＣＰＵ４５に供給する。ＣＰＵ４５は、本装置全体の制御を司る。ＲＯＭ４６は、ＣＰＵ４５が実行する制御プログラムや各種テーブルデータ等を記憶する。ＲＡＭ４７は、演奏データ、テキストデータ等の各種入力情報、各種フラグやバッファデータ及び演算結果等を一時的に記憶する。タイマ４８は、タイマ割り込み処理における割り込み時間や各種時間を計時する。各種Ｉ／Ｆ５１には、ＭＩＤＩ−Ｉ／Ｆや通信Ｉ／Ｆが含まれる。音源回路５３は、各種操作子４１から入力された演奏データや予め設定された演奏データ等を音信号に変換する。効果回路５４は、音源回路５３から入力される音信号に各種効果を付与し、ＤＡＣ（Digital-to-Analog Converter）やアンプ、スピーカ等のサウンドシステム５５は、効果回路５４から入力される音信号等を音響に変換する。

図４（ｂ）は、レジスタに記憶される検知部ＳＷにおける検知結果の情報を示す概念図である。検知部ＳＷにおける検知結果の情報は、ＯＮかＯＦＦかを示す導通状態と、ＯＮとＯＦＦとが切り替わった変化時刻とを示す情報であり、全ての検知部ＳＷについて、鍵ＫごとにＲＡＭ４７のレジスタに記憶される。なお、検知情報が利用されない検知部ＳＷについては記憶する必要はない。なお、検知部ＳＷ７については、第１スイッチＳＷ７−１、第２スイッチＳＷ７−２のそれぞれについて検知結果の情報が記憶される。

図５は、メイン処理を示すフローチャートである。この処理は、本鍵盤楽器の電源のオンにより開始され、所定時間（例えば、１００μ秒ごと）間隔で実行される。まず、ＣＰＵ４５は、各鍵Ｋにおける検知部ＳＷを走査して、走査結果（ＯＮかＯＦＦか）をレジスタに鍵Ｋごとに記憶する（ステップＳ１０１）。次に、ＣＰＵ４５は、各検知部ＳＷにおいて状態変化、すなわちＯＮとＯＦＦとの変化が生じた場合はその変化時刻も記憶する（ステップＳ１０２）。これにより、検知結果の情報（図４（ｂ））が鍵Ｋごとに記憶され、随時更新される。なお、各検知部ＳＷの走査の処理と状態をレジスタに記憶する処理とは、ハードウェアで逐次自動的に行うようにしてもよい。次に、ＣＰＵ４５は、各鍵Ｋの発音処理（図６（ａ））を実行し（ステップＳ１０３）、次に、各鍵Ｋの消音処理（図６（ｂ））を実行して（ステップＳ１０４）、図５の処理を終了させる。

音制御は、複数の検知部ＳＷの検知結果に基づいて行える。また、それらの検知部ＳＷの検知結果は、音制御に限られず、演奏を音制御用の演奏データとして記録することにも利用できる。音制御や演奏データの記録に用いる検知部ＳＷに限定はない。すなわち、発音トリガや押鍵ベロシティを決定する音情報生成用の検知部ＳＷには、いずれの検知部ＳＷを採用してもよい。また、発音した音を消音する消音対応の検知部ＳＷには、いずれの検知部ＳＷを採用してもよい。本実施の形態では、代表として、検知部ＳＷ７を用いて発音処理と消音処理の双方を行う例を説明する。本実施の形態では、ＣＰＵ４５は、検知部ＳＷ７の第２スイッチＳＷ７−２がオフからオンとなったタイミングを発音タイミングとして決定し、第１スイッチＳＷ７−１と第２スイッチＳＷ７−２との検知時間差から押鍵ベロシティを決定する。

図６（ａ）は、図５のステップＳ１０３で実行される各鍵Ｋの発音処理を示すフローチャートである。図６（ｂ）は、図５のステップＳ１０４で実行される各鍵Ｋの消音処理を示すフローチャートである。まず、図６（ａ）のステップＳ２０１では、ＣＰＵ４５は、検知部ＳＷ７の第１スイッチＳＷ７−１の状態がオン（ＯＮ）であるか否かを判別する。この判別は、検知結果の情報（図４（ｂ））を参照することでなされ、以降でも同様である。その判別の結果、検知部ＳＷ７の状態がオンでない（ＯＦＦである）場合は、発音がなされることなく図６（ａ）の処理は終了する。一方、第１スイッチＳＷ７−１の状態がオンである場合は、ＣＰＵ４５は、検知部ＳＷ７の第２スイッチＳＷ７−２の状態がオフ（ＯＦＦ）からオン（ＯＮ）へと変化したか否かを判別する（ステップＳ２０２）。その判別の結果、第２スイッチＳＷ７−２の状態がオフから変化していない場合は、発音すべきタイミングでないので、発音がなされることなく図６（ａ）の処理は終了する。

一方、第２スイッチＳＷ７−２の状態がオフからオンへと変化した場合は、ＣＰＵ４５は、発音するべき程度の強さで押鍵されたと判断できるので、ＣＰＵ４５は、現時点を発音タイミングと決定すると共に、音情報を生成する（ステップＳ２０３）。この音情報の生成においては、ＣＰＵ４５は、第１スイッチＳＷ７−１がオンとなってから第２スイッチＳＷ７−２がオンとなるまでの時間差ΔＴ１（図３（ｃ）参照）に基づき押鍵ベロシティを決定する。例えば、ＣＰＵ４５は、時間差ΔＴ１の逆数に係数を乗じたものを押鍵ベロシティとする。そしてＣＰＵ４５は、生成した音情報に基づき発音を開始する（ステップＳ２０４）。すなわち、ＣＰＵ４５は、今回処理の対象となっている鍵Ｋの音高の音を、当該鍵Ｋに対応して現在決定されているベロシティで発音するよう、音源回路５３及び効果回路５４等を制御する。その後、図６（ａ）の処理が終了する。

図６（ｂ）の各鍵Ｋの消音処理において、ステップＳ３０１では、ＣＰＵ４５は、消音対応の検知部ＳＷ（ここでは検知部ＳＷ７の第１スイッチＳＷ７−１）の状態がオンからオフへと変化したか否かを判別する。その判別の結果、第１スイッチＳＷ７−１の状態がオンからオフへと変化していない場合は、ＣＰＵ４５は、消音を開始することなく図６（ｂ）の処理を終了させる。一方、第１スイッチＳＷ７−１の状態がオンからオフへと変化した場合は、ＣＰＵ４５は、処理をステップＳ３０２に進め、今回処理の対象の鍵Ｋに対応する音高が発音中か否かを判別する。その判別の結果、ＣＰＵ４５は、発音中でない場合は図６（ｂ）の処理を終了させる一方、発音中である場合は、消音タイミングが到来したと判断して、発音中の音の消音を開始する（ステップＳ３０３）。その後、図６（ｂ）の処理は終了する。

なお、消音対応の検知部ＳＷとして、検知部ＳＷ７の第１スイッチＳＷ７−１に代えて、例えば、検知部ＳＷ２、ＳＷ５、ＳＷ６のいずれかを用いてもよく、その方が適切な消音制御ができる場合がある。例えば、消音対応の検知部ＳＷとして検知部ＳＷ２を採用すれば、ダンパレバークッション６８とダンパレバー６７（の当接部６７ａ）との離間が消音タイミングとなる。この場合、より自然な消音となる。

本実施の形態によれば、ハンマ１１が惰性変位区間１０１にあるときにハンマ１１の動作を検出するセンサとして検知部ＳＷ７を設けたので、鍵Ｋからの付勢力が外乱として加わらない状態におけるハンマ１１の動作を正確に検知することができる。特に、ＣＰＵ４５は、第２スイッチＳＷ７−２での検知タイミングによって発音タイミングを適切に決定する。しかも、検知部ＳＷ７は、惰性変位区間１０１における２箇所でハンマ１１の通過を検知し、ＣＰＵ４５は、２箇所での通過の時間差ΔＴ１に基づいてハンマ１１の変位速度を決定する。これにより、外乱を除去した条件でハンマ１１の速度を検出し、ひいては押鍵速度を正確に推定できるので、音情報を適切に生成できる。

なお、検知部ＳＷ７の構成は例示したスイッチ式に限定されず、例えば光学式であってもよい。図７（ａ）は、検知部ＳＷ７の変形例を示す正面図である。この検知部ＳＷ７は、フォトインタラプタ型の光学センサとして構成される。発光部８３と受光部８４との対で第１スイッチＳＷ７−１が構成され、発光部９１と受光部９２との対で第２スイッチＳＷ７−２が構成される。発光部８３から受光部８４までの光路をハンマ１１が遮っているときに第１スイッチＳＷ７−１がオンとなる。発光部９１から受光部９２までの光路をハンマ１１が遮っているときに第２スイッチＳＷ７−２がオンとなる。消音用ストッパ６０の下面よりも下において、発光部９１と受光部９２とは同じ高さにあり、これらよりさらに下において、発光部８３と受光部８４とは同じ高さにある。ハンマシャンク１６の上面位置を基準にすると、消音モードにおける惰性変位区間１０１は、第１スイッチＳＷ７−１の高さよりも少し下の位置から消音用ストッパ６０の下面までの区間である。

図７（ｂ）は、検知部ＳＷ７による検知状態を示す図である。図７（ｂ）に示すように、押鍵往行程において被駆動部８７がハンマ１１によって駆動されると、最初に第１スイッチＳＷ７−１がオンとなり、その後、第２スイッチＳＷ７−２がオンとなる。図３の例と同様に、ＣＰＵ４５は、第１スイッチＳＷ７−１がオンとなってから第２スイッチＳＷ７−２がオンとなるまでの時間差ΔＴ１に基づき押鍵ベロシティを決定する。なお、変位速度を検知する観点からは、検知部ＳＷ７は惰性変位区間１０１における少なくとも２箇所でハンマ１１の動作を検知できる構成であればよい。

なお、これまで、グランドピアノ型のアクション機構ＡＣＴを有する鍵盤楽器への本発明の適用を例示したが、このような構成に限られない。すなわち、押離鍵操作により往方向及び復方向に変位（動作）し、惰性変位区間がある変位部材を有すればよく、アクション機構を有しなくてもよい。また、変位部材としてハンマ１１の主にハンマシャンク１６に着目したが、変位部材としては、ハンマローラ１４、ハンマシャンク１６、ハンマウッド１７、ハンマフェルト１８であってもよい。

また、図８に示すようなアップライト型のアクション機構ＡＣＴを有する鍵盤楽器にも本発明を適用可能である。図８は、アップライトピアノのアクション機構ＡＣＴ２の側面図である。通常の押鍵操作においては、鍵Ｋを押下操作すると、ウイペン１１２が突き上げられて回動し、ジャック１２０を上昇させる。また、ジャック１２０が上昇すると、バット１２６はジャック１２０によって突き上げられてハンマ１３０を図８の反時計方向に回動させる。ジャック１２０は上昇回動し、その途中でレギュレーティングボタン１４０に当接して時計方向に回動することによりバット１２６の下部から一時的に脱進する。また、ウイペン１１２が上昇回動すると、ダンパースプーン１５６はダンパレバー１５２を時計方向に回動させてダンパ１５５を弦１９から離間させる。

そして、ダンパ１５５が弦１９から離間した後、ハンマ１３０が弦１９を打撃し、ハンマ１３０は、跳ね返ってキャッチャ１３３がバックチェック１４４に弾性的に受け止められる。ジャック１２０は、離鍵操作に伴うウイペン１１２の回動下降によりレギュレーティングボタン１４０から解放されることにより回動復帰して、その上端が再びバット１２６の下部に入り込む。それにより、同一鍵Ｋによる次の打弦動作が可能になる。棚板１０６に対して固定的に、キーバックレールクロス１６５が配設され、鍵Ｋの後部の下部に導電部１６６が設けられている。消音用ストッパ８２は、消音用ストッパ６０と同様に、消音モード時用に位置を切り替えできるようになっている。かかる構成において、例えば消音用ストッパ８２に、検知部ＳＷ７を設けてもよい。また、バット１２６とジャック１２０との間、レギュレーティングボタン１４０とジャック１２０との間、鍵Ｋの下面（の導電部１６６）とキーバックレールクロス１６５との間、等に、検知部ＳＷを設けてもよい。図８の構成におけるハンマ１３０についての消音モード時の惰性変位区間は、ハンマ１３０の往方向における変位終了位置を含みバット１２６とジャック１２０とが当接し得ない区間である。

なお、上述したように、惰性変位区間は、打弦モードである場合は、消音モード時よりも往方向に長い。仮に、打弦モードにおいて、ハンマ１１の回動終了間際の動作を検出したい場合は、検知部ＳＷ７に代わる検知部を、弱音化のためのマフラ機構におけるマフラーフェルトに配設する構成が考えられる。例えば、検知部としてのシートセンサをマフラーフェルトに内蔵し、ハンマ１１のハンマフェルト１８がマフラーフェルトを押圧したときの圧力を検知する。弦は振動して発音してしまうが、ハンマ１１の動作を検知して演奏データとして記録するという利用態様が考えられる。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

６ ジャック、 １１ ハンマ、 ４５ ＣＰＵ（決定手段）、 Ｋ 鍵、 １０１ 惰性変位区間、 ＳＷ７ 検知部、 ＳＷ７−１ 第１スイッチ、 ＳＷ７−２ 第２スイッチ、 ΔＴ１ 時間差

Claims (3)

1. 鍵と、
   弦と、
   ダンパレバーと、
   前記ダンパレバーに軸支され、非押鍵時に前記弦と当接するダンパと、
   前記鍵に設けられ、前記鍵の往方向への回動に伴い、前記ダンパレバーを押し上げることで前記ダンパを前記弦から離間させるダンパレバークッションと、
   前記鍵の押下操作により駆動されて往方向に変位し、変位可能区間のうち往方向の変位終了位置を含む区間に、押離鍵態様にかかわらず前記鍵からの付勢力を受けることなく惰性で変位できる惰性変位区間がある変位部材と、
   前記変位部材と当接する位置と当接しない位置とに切り替え可能であり、前記変位部材と当接する位置にあるときは前記変位部材が前記弦に当接しないようにする消音用ストッパと、
   前記消音用ストッパに設けられ、前記変位部材が前記惰性変位区間にあるときに前記変位部材の動作を検知する第１センサと、
   前記ダンパレバークッションと前記ダンパレバーとの離間タイミングを検出する第２センサと、
   前記第１センサにより検知された前記変位部材の動作に基づいて発音タイミングを決定すると共に、前記第２センサにより検知された離間タイミングに基づいて消音タイミングを決定する決定手段と、
   を有することを特徴とする鍵盤楽器。
2. 前記第１センサは、前記惰性変位区間における少なくとも２箇所で前記変位部材の通過を検知し、
   前記決定手段は、前記第１センサにより検知された前記変位部材の前記２箇所での通過の時間差に基づいて前記変位部材の変位速度を決定することを特徴とする請求項１に記載の鍵盤楽器。
3. 前記変位部材は、前記鍵の押下操作により可動するジャックにより駆動されるハンマを構成する部材であり、
   前記惰性変位区間は、前記変位終了位置を含み前記ジャックと前記ハンマを構成する部材とが当接し得ない区間であることを特徴とする請求項１または２に記載の鍵盤楽器。