JPH0456997A - Key driving device - Google Patents
Key driving deviceInfo
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- JPH0456997A JPH0456997A JP16739090A JP16739090A JPH0456997A JP H0456997 A JPH0456997 A JP H0456997A JP 16739090 A JP16739090 A JP 16739090A JP 16739090 A JP16739090 A JP 16739090A JP H0456997 A JPH0456997 A JP H0456997A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
本発明は、鍵盤操作によって楽音を発生する電子楽器や
自動演奏情報に基づいて楽音を自動的に発生する自動演
奏機能付電子楽器等に使用する鍵駆動装置に関し、特に
、テンポの早い楽曲を自動演奏するのに好適な鍵駆動装
置に関するものである。The present invention relates to a key drive device used in an electronic musical instrument that generates musical tones based on keyboard operations or an electronic musical instrument with an automatic performance function that automatically generates musical tones based on automatic performance information. This invention relates to a key drive device suitable for playing.
自動演奏機能を備えた電子楽器においては、演奏情報記
録媒体から再生した演奏情報に従って鍵盤装置の各軸を
駆動する鍵駆動装置を具備したものが知られている。
このような鍵駆動装置として、特開昭57−20579
2号に開示されているように、鍵の前端部および後端部
に第1.第2の電磁石を設け、第1の電磁石に吸引力を
、第2の電磁石に反発力を発生させ、これら両刃によっ
て鍵を押鍵方向に高速で駆動するようにしたものがある
。2. Description of the Related Art Electronic musical instruments equipped with an automatic performance function are known to include a key drive device that drives each axis of a keyboard device in accordance with performance information reproduced from a performance information recording medium. As such a key drive device, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-20579
As disclosed in No. 2, the front and rear ends of the key are provided with a first. There is a device in which a second electromagnet is provided, the first electromagnet generates an attractive force, and the second electromagnet generates a repulsive force, and these two blades drive the key in the key pressing direction at high speed.
しかしながら、上述した従来の鍵駆動装置にあっては、
コンパクトな形状でありながら所要の駆動力を得られた
うえ、押鍵速度も早められるという利点が得られるもの
の、第1、第2の電磁石は押鍵専用に用いているに過ぎ
ず、鍵の離鍵操作は鍵復帰用のスプリングの弾撥力を利
用して押鍵前の状態に復帰させるようにしているにすぎ
ないので、スプリングの弾撥力を大きなものにしておか
ないと、離鍵速度は遅い。このため、テンポの早い楽曲
においては *が完全に離鍵状態になる前に次の押鍵方
向の駆動がなされてしまうことがあり、楽曲のテンポに
正確に追従することが困難になり、自動演奏情報に忠実
な自動演奏音を再現できないという問題があった。 ま
た、押下状態とした後にさらに鍵を押し下げた時の押圧
力、すなわちアフタタッチ状態を検出し、楽音の音色等
を変化させるアフタタッチレスポンス機能付きの鍵盤楽
器に鍵駆動装置を実装したいという要請があるが、上記
した従来の鍵駆動装置では、鍵の押下後にさらに押し下
げるという構造になっていないので、鍵駆動装置によっ
てアフタタッチ状態を変化させて鍵押下後に、音色等を
変化させることができないという問題があった。
本発明は上記のような問題を解決することを技術的課題
とするものであり、押鍵操作および離鍵操作の両方を高
速化することができ、さらにはアフタタッチレスポンス
機能付きの鍵盤楽器に実装して鍵押下後の音色等を変化
させることができる鍵駆動装置を提供することである。However, in the conventional key drive device described above,
Although it has the advantage of being able to obtain the necessary driving force despite its compact shape and increasing the speed of key pressing, the first and second electromagnets are only used for key pressing, and are not used for key pressing. The key release operation simply uses the resiliency of the key return spring to return the key to the state before the key was pressed, so unless the spring repulsion is large enough, the key cannot be released. The speed is slow. For this reason, in songs with a fast tempo, * may be driven in the direction of the next key press before the key is completely released, making it difficult to accurately follow the tempo of the song, and the automatic There was a problem in that automatic performance sounds that were faithful to the performance information could not be reproduced. In addition, there is a demand to implement a key drive device in a keyboard instrument with an aftertouch response function that detects the pressing force when the key is pressed down again after it has been pressed down, that is, the aftertouch state, and changes the timbre of the musical tone. However, the conventional key drive device described above does not have a structure in which the key is pressed further after the key is pressed, so it is not possible to change the aftertouch state by the key drive device to change the tone, etc. after the key is pressed. There was a problem. The technical objective of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is possible to speed up both key pressing and key release operations, and furthermore, it can be applied to a keyboard instrument with an aftertouch response function. It is an object of the present invention to provide a key drive device that can be implemented to change the tone color etc. after a key is pressed.
本発明は、上記技術的課題を達成するために、鍵盤シャ
ーシ上に、揺動可能に取付けられた各軸の前端部鋼に設
けた第1の電磁石手段と、前記鍵の後端部に設けた第2
の電磁石手段と、前記鍵の押鍵方向への駆動を指示する
ための押鍵駆動情報と前記鍵の離鍵方向への駆動を指示
するための離鍵駆動情報とを発生する駆動情報発生手段
と、この駆動情報発生手段から前記押鍵駆動情報が発生
された場合は、その押鍵駆動情報に応答して、前記第1
の電磁石手段を吸着駆動し、これにより、鍵の前端部鋼
を吸引操作するように駆動すると同時に、前記第2の電
磁石手段を反発駆動し、これにより、鍵の後端部側を反
発操作するように駆動し、他方、前記駆動情報発生手段
から前記離鍵情報が発生された場合は、その離鍵駆動情
報に応答して、前記第1の電磁石手段を反発駆動し、こ
れにより、鍵の前端部鋼を反発操作するように駆動する
と同時に、前記第2の電磁石手段を吸着駆動し、これに
より、鍵の後端部側を吸引操作するように駆動する鍵駆
動手段とから構成した。
から成る鍵駆動装置。
また、上記技術的課題を達成するために、鍵盤シャーシ
上に、揺動可能に取付けられた各軸の前端部鋼または後
端部側のいずれか一方に設けた第1の電磁石手段と、前
記鍵の後端部側または前端部鋼のいずれか他方に設けた
第2の電磁石手段と、前記鍵の押鍵方向への駆動を指示
するための押鍵駆動情報と前記鍵の押鍵駆動後のさらな
る押鍵駆動を指示するためのアフタタッチ情報とを発生
する駆動情報発生手段と、この駆動情報発生手段から前
記押鍵駆動情報が発生された場合は、その押鍵駆動情報
に応答して、前記第1または第2の電磁石手段のいずれ
か一方を駆動し、これにより。
前記鍵の前端部鋼を押鍵操作するように駆動し、他方、
前記駆動情報発生手段から前記アフタタッチ情報が発生
された場合は、そのアフタタッチ情報に応答して、前記
第1および第2の電磁石手段の双方を同時に駆動し、こ
れにより、前記鍵の前端部鋼を押圧操作するように駆動
する鍵駆動手段と、前記鍵と前記鍵盤シャーシとの間に
設けられ、前記鍵の押圧操作状態を検出する感圧手段と
から構成した。
ここで、前記鍵は、前記前端部と前記後端部との間に設
けた支持部材により、上下動するように支持されたシー
ソー構造の鍵であるのが好ましい。
また、前記鍵は、前記第1、第2の電磁石の非駆動時に
、該軸を操作面を水平に保持する弾性部材により弾性的
に支持されているのが好ましい。
また、前記第1および第2の電磁石手段は、前記部側に
固定された永久磁石と、前記鍵盤シャーシ側に固定され
た電磁石とから構成するのが好ましい。
さらに、前記鍵が押鍵駆動された際の押鍵速度を検出す
る押鍵速度検出手段をさらに備えるのが好ましい。
また、前記各軸の後端部には、該後端部の揺動に応答し
て、発音体を打撃する発音体打撃手段をさらに備えてい
るのが好ましい。
また、本発明は上記技術的課題を達成するために、鍵盤
シャーシ上に、揺動可能に取付けられた各軸の前端部鋼
に設けた第1の電磁石と、この第1の電磁石に対向する
鍵盤シャーシ上の位置に設けた第2の電磁石と、前記鍵
の押鍵方向への駆動を指示する押鍵駆動情報と前記鍵の
離鍵方向への駆動を指示するための離鍵駆動情報とを発
生する駆動情報発生手段と、この駆動情報発生手段から
発生された押鍵駆動情報に基づいて、前記第1、第2の
電磁石間に吸引力が発生するように前記第1および第2
の電磁石を励磁して前記鍵を押鍵方向へ駆動し、前記鍵
の離鍵駆動情報に基づいて。
前記第1.第2の電磁石間に反発力が発生するように前
記第1および第2の電磁石を励磁して前記鍵を離鍵方向
へ駆動する鍵駆動手段とから構成した。
ここで、前記第1、第2の電磁石は、前記鍵の下面と前
記鍵盤シャーシの上面に配設したフレキシブル基板の対
向位置に取付けられているのが好ましい。In order to achieve the above-mentioned technical problem, the present invention provides a first electromagnet means provided on the front end steel of each shaft swingably mounted on the keyboard chassis, and a first electromagnet means provided on the rear end of the key. second
an electromagnetic means, and a driving information generating means for generating key press driving information for instructing driving of the key in the key pressing direction and key release driving information for instructing driving the key in the key releasing direction. When the key press drive information is generated from this drive information generating means, in response to the key press drive information, the first
At the same time, the second electromagnetic means is driven to repel, thereby repulsively operating the rear end of the key. On the other hand, when the key release information is generated from the drive information generating means, the first electromagnet means is repulsively driven in response to the key release drive information, thereby causing the key to be activated. The key driving means is configured to drive the front end steel so as to perform a repulsive operation, and at the same time, attract and drive the second electromagnetic means, thereby driving the rear end side of the key so as to perform a suction operation. A key drive consisting of: Further, in order to achieve the above technical problem, a first electromagnet means provided on either the front end steel or the rear end side of each shaft swingably mounted on the keyboard chassis; a second electromagnetic means provided on either the rear end side or the front end steel of the key; key press drive information for instructing the drive of the key in the key press direction; and after the key press drive of the key; drive information generation means for generating aftertouch information for instructing further key press drive; and when the key press drive information is generated from the drive information generation means, in response to the key press drive information; , thereby driving either said first or second electromagnetic means. The front end steel of the key is driven to operate the key, and on the other hand,
When the aftertouch information is generated from the drive information generating means, both the first and second electromagnetic means are simultaneously driven in response to the aftertouch information, thereby causing the front end of the key to The key driving means is configured to drive a steel so as to press the key, and a pressure sensitive means is provided between the key and the keyboard chassis to detect the pressing operation state of the key. Here, it is preferable that the key has a seesaw structure and is supported so as to move up and down by a support member provided between the front end and the rear end. Preferably, the key is elastically supported by an elastic member that holds the shaft horizontally with the operating surface when the first and second electromagnets are not driven. Further, it is preferable that the first and second electromagnet means include a permanent magnet fixed to the part side and an electromagnet fixed to the keyboard chassis side. Furthermore, it is preferable to further include key press speed detection means for detecting a key press speed when the key is pressed. Preferably, the rear end of each of the shafts further includes a sounding body striking means for striking the sounding body in response to the swinging of the rear end. In addition, in order to achieve the above-mentioned technical problem, the present invention includes a first electromagnet provided on the front end steel of each shaft that is swingably mounted on the keyboard chassis, and a first electromagnet that faces the first electromagnet. a second electromagnet provided at a position on the keyboard chassis; key press driving information for instructing driving of the key in the key pressing direction; and key release driving information for instructing driving the key in the key releasing direction; drive information generation means for generating a drive information generating means, and a drive information generating means for generating a drive information such that an attractive force is generated between the first and second electromagnets based on the key press drive information generated from the drive information generation means.
energizes an electromagnet to drive the key in a key depression direction, based on key release drive information of the key. Said 1st. and key driving means for driving the key in the key release direction by exciting the first and second electromagnets so as to generate a repulsive force between the second electromagnets. Here, it is preferable that the first and second electromagnets are attached to opposite positions of a flexible board disposed on the lower surface of the key and the upper surface of the keyboard chassis.
【作用l
上記構成によれば、鍵を押鍵方向または離鍵方向に駆動
するに際し、鍵の前端部および後端部(または鍵の前端
部とその対向部位)に設けた第1、第2の電磁石手段に
、一方には吸引力が、他方には反発力が同時に発生する
ように励磁するので、吸引力による鍵の回動方向の力に
対し反発力による回動方向の力が加算される。このため
、鍵は吸引力(または反発力)のみによる駆動を行なう
場合に比べて大きな力で回動されることになる。
その結果、押鍵操作および離鍵操作の両方の高速化が可
能になる。
また、鍵の前端部鋼に設けた第1の電磁石手段を励磁す
ることによって鍵を押鍵状態に駆動した後、この第1の
電磁石手段のほかに鍵の後端部側に設けた第2の電磁石
手段をも励磁することによって鍵をさらに押し下げる方
向に駆動することにより、感圧手段によってアフタタッ
チ状態を検出し、その検品出力によって鍵押下後に、音
色等を変化させることができる。
【実施例1
以下1図示する実施例に基づいて本発明の詳細な説明す
る。
エエヱ凰轟
第1図は本発明に係る鍵駆動装置を適用した鍵盤装置の
第1の実施例を示す断面図、第2図はこの鍵盤装置を適
用した電子楽器の全体ブロック図である。
図において、鍵1は長平方向のほぼ中間部を中心として
、矢印Aで示す押鍵方向および矢印Bで示す離鍵方向に
回動可能なように、長平方向のほぼ中間部が鍵盤シャー
シ2上に立設された支持部材3に支持されている。そし
て、鍵1の下面と鍵盤シャーシ2上面に配設したプリン
ト基板4上面との間に設けたバランススプリング5,6
によって上方に付勢され、かつ前端部7から下方に突出
したL字状ストッパ板21が鍵盤シャーシ4の前端部下
方に形成した貫通孔8に挿入され、鍵盤シャーシ2の前
端部下面の上限ストッパとしての緩衝部材9に当接する
ことにより、Illの操作面は押鍵操作前の水平な状態
に支持されるようになっている。
このように支持された鍵を駆動する鍵駆動装置10は、
鍵1の前端部7の下面に設けた第1の永久磁石(第1の
磁性体)11と、Illの後端部12に設けた第2の永
久磁石(第2の磁性体)13と、プリント基板4の上面
の前記第1の永久磁石11に対向する位置に設けた第1
の電磁石14と、プリント基板4の上面の前記第2の磁
性体13に対向する位置に設けた第2の電磁石15と、
鍵1の押鍵方向への駆動を指示するキーオンデータKO
Nによって第1の電磁石14には第1の永久磁石11へ
の吸引力が、第2の電磁石15には前記第2の永久磁石
13への反発力がそれぞれ同時に発生するように、これ
ら第1および第2の電磁石14.15を励磁して鍵1を
押鍵方向に駆動し、鍵1の離鍵方向への駆動を指示する
キーオフデータKOFによって第1の電磁石14には第
1の永久磁石11への反発力が、第2の電磁石15には
第2の永久磁石13への吸引力がそれぞれ同時に発生す
るように、これら第1および第2の電磁石14.15を
励磁して鍵1を離鍵方向に駆動するドライバ回路300
(第2図参照)とから構成されている。
そしてさらに、イニシャルタッチ状態を検出するため、
プリント基板4の上面に取付けた2つのスイッチ素子1
7.18と、鍵1が押鍵方向に回動された時にスイッチ
素子17.18の頭部に当接し、スイッチ素子17.1
8をオンさせる押圧突起19.20が設けられている。
この押圧突起19.20は鍵1の下面方向への長さが異
なり、押圧突起19の方が長くなっている。従って、鍵
1が押鍵方向に回動された時には、最初にスイッチ素子
17がオンし、その後にスイッチ素子18がオンする。
イニシャルタッチ状態は、このスイッチ素子17.18
のオンタイミングの時間差によって検出される。
なお、第1、Wt2の永久磁石11.13の極性は図示
のように、下方側がN極になっている。また、電磁石1
4.15への励磁電流は、プリント基板4に形成した配
線パターンによって供給されるようになっており、鍵の
押下を指示するキーオンデータに従って励磁電流を流し
た時は、図示のように、第1の電磁石14には第1の永
久磁石11を吸引する方向の極性のS極、第2の電磁石
15には第2の永久磁石13を反発する方向の極性のN
極となり、鍵の離鍵を指示するキーオフデータに従って
励磁電流を流した時は、図示の状態とは逆に、第1の電
磁石14には第1の永久磁石11を反発する方向の極性
のN極、第2の電磁石15には第2の永久磁石13を吸
引する方向の極性のS極となるように、各電磁石14.
15への励磁電流の向き、あるいは各電磁石14.15
を構成するコアの巻き方向が選ばれている。
次に、第2図の電子楽器の構成について説明する。
この第2図に示す電子楽器は、所定オクターブ音域に亘
る複数の鍵1−1〜1− nを備えた鍵盤部100、こ
の鍵盤部100の各部1−1〜1−nにそれぞれ対応し
た鍵駆動装置10−1〜10−nを備えた鍵駆動部20
0.この鍵駆動部200の鍵駆動部[10−1〜10−
nを励磁するドライバ回路300、鍵盤部100の複
数の鍵1のうちどの鍵が押鍵されたかを検出すると共に
、自動演奏モードでは次に押鍵されるべき鍵に関する駆
動データを時系列に出力する中央演算処理装置(以下、
CPU)400、このCPU400に対して通常演奏モ
ードまたは自動演奏モードを指示するモード選択スイッ
チ部500と、楽音の生成に必要な各種のデータやプロ
グラムを記憶した読み出し専用メモリ(ROM)600
と、楽音の生成過程での各種データを格納するランダム
アクセスメモリ(RAM)700と、発生すべき楽音の
音高を表す音高データKNと発音開始を指示するキーオ
ン信号KON”とがCPT、”400から与えられるこ
とにより、前記音高データKNに対応した音高の楽音波
形データを生成し、該楽音波形データに対して前記キー
オン信号K ON ”に同期して生成されるエンベロー
プ波形により振幅制御を行って出力する楽音発生回路8
00と、この楽音発生回路800から出力される楽音波
形データをアナログの楽音信号に変換し、増幅器802
を介してスピーカ803に入力することによって楽音と
して発生させるDA変換器801とを備えている。
鍵駆動装置10−1〜10−nを励磁するドライバ回路
300は、第3図にその詳細構成を示すように、鍵駆動
装置10−1〜10−nの各電磁石14.15のコイル
のそれぞれに矢印A方向またはB方向の励磁電流を入力
する励磁電流出力回路300−1〜301− nと、励
磁すべき電磁石14.15の吸引力を示す駆動力データ
PDを対応する振幅レベルの励磁信号に変換するDA変
換器301と、このDA変換器301から出力される励
磁信号を目的とする鍵駆動装置10に対応した励磁電流
出力回路300−1〜300− nに選択出力するマル
チプレクサ302と、キーオンデータKOHによってセ
ットされ、キーオフデータKOFによってリセットされ
るフリップフロップ303とから構成されている。そし
て、励磁電流出力回路300−1〜300−nは、マル
チプレクサ302から入力された励磁信号を増幅するト
ランジスタQl、Q2と、フリップフロップ303のセ
ット出力によって導通するトランジスタQ3と、フリッ
プフロップ303の反転セット出力によって導通するト
ランジスタQ4とからなり、フリップフロップ303が
キーオンデータKONによってセットされた時は、トラ
ンジスタQ3が導通しているので、トランジスタQ2で
増幅された励磁信号が電磁石14.15に矢印へ方向に
励磁電流として印加される。しかし、フリップフロップ
303がキーオフデータKOFによってリセットされた
時は、トランジスタQ4が導通しているので、トランジ
スタQ1で増幅された励磁信号が電磁石14.15に矢
印B方向に励磁電流として印加される。
なお、マルチプレクサ302は、押鍵すべき鍵の音高デ
ータKNによって励磁信号の配分先を決定する。そして
、この音高データKNと電磁石の吸引力を示す駆動力デ
ータPDは、押鍵すべき鍵のそれぞれに対応して−組み
の駆動データとなって鍵別にCPU400から入力され
、しかも押鍵タイミングに同期して入力される。
他方、ROM600には楽音生成に必要なプログラムや
各種データが予め記憶されているが、この他に自動演奏
を行うための情報として、第4図のデータフォーマット
に示すように、押鍵駆動操作に関しては、鍵を押鍵すべ
きこと(発音を開始すること)を指示するキーオンデー
タKONを先頭にして、楽曲の進行に伴って順次に押鍵
されるべき鍵に対応した楽音の音高を示す音高データK
Nと該楽音の長さ(休符の長さも含む)を示す音長デー
タLD、ならびに該楽音を発生させる際の電磁石14.
15の駆動力(吸引力)を示す駆動力データPDが1組
となり、また離鍵操作に関しては、鍵を離鍵すべきこと
(発音を停止すること)を指示するキーオフデータKO
Fを先頭にして、離鍵されるべき鍵に対応した楽音の音
高を示す音高データKNと、該楽音を停止させる際の電
磁石14.15の駆動力(吸引力)を示す駆動力データ
PDが1組となり、これらが楽曲の進行順に必要組み数
だけ自動演奏データDi、D2.・・・・・・・・・と
して順次に記憶されている。
次に上記構成の動作について説明する。
まず、ROM600に記憶させておいたデータに基づき
鍵駆動部200によって鍵1−1〜1−nを自動的に押
鍵し、その押下鍵に対応した楽音を発生させる自動演奏
モードで楽音を発生させる場合について、第5図のフロ
ーチャートを参照して説明する。
まず、モード選択スイッチ部500のモード選択操作に
よって自動演奏モードを選択し、かつ自動演奏の開始を
開始を指示する。すると、CPU400はROM600
に予め記憶させておいた自動演奏データDi、D2.・
・・・・・・・・を1音分ずつ読み出す。そこで、自動
演奏データD1のように。
キーオンデータKONを先頭にした自動演奏データにつ
いては、音高データKN、音長データLD。
駆動力データPD、キーオンデータKONをドライバ回
路300に入力する(ステップSl)。
ドライバ回路300のDA変換器301は駆動力データ
PDが入力されると、該データPDを対応する振幅レベ
ルを有するアナログの励磁信号に変換し、マルチプレク
サ302に入力する。マルチプレクサ302は入力され
たアナログの励磁信号をCPU400から入力された音
高データKNによって目的とする鍵1(1−1〜1−n
)に対応した励磁電流出力回路(300−1〜300−
n)に配送する。
例えば、最初の組の自動演奏データD1を読み出した際
の励磁信号が励磁電流出力回路300−1に入力された
ものとすると、この励磁信号はトランジスタQl、Q2
によって電流増幅されるが、キーオンデータKONによ
ってトランジスタQ3が導通しているので、トランジス
タQ2、電磁石15.14、トランジスタQ3、アース
電位の経路で矢印A方向の励磁電流となって鍵駆動装置
10−1の電磁石14.15に印加される(ステップS
2)。
これにより、鍵駆動部[10−1の第1の電磁石14に
は第1の永久磁石11への吸引力が、第2の電磁石15
には第2の永久磁石13A−の反発力が発生し、これら
の電磁力の合成力によって鍵1−1はその前端部7が下
方に回動されるので、鍵1は高速に押鍵駆動されること
になる。この場合の押鍵方向への駆動力は、駆動力デー
タPDに依存する。
鍵1−1の前端部7が押下されると、鍵1−1の下面に
設けた2つのスイッチ素子17.18のうち下方向への
長さが長い方の押圧突起19に対向したスイッチ素子1
7が先にオンし、次に短い方の押圧突起20に対向した
スイッチ素子18がオンする。CPU400はスイッチ
素子17がオンした時の信号に基づき、押下軸が鍵1−
1であることを認識する。同時に、スイッチ素子17゜
18のオンとなったタイミングの時間差によって押鍵速
度を示すデータ、すなわちイニシャルタッチデータIT
Dを検出する(ステップS4)。そ・して、このイニシ
ャルタッチデータITDを押下軸1−1の音高データK
Nと共に楽音発生回路800に転送したうえ、さらにス
イッチ素子17のオン信号をキーオン信号KON″とし
て楽音発生回路800に転送して発音の開始を指示する
。
楽音発生回路800は入力された音高データKNに対応
した音高の楽音波形データを生成し、さらにイニシャル
タッチデータITDによって該楽音波形の振幅制御を行
った後、DA変換器801に入力する。DA変換器80
1は入力された楽音波形データを対応する振幅レベルの
アナログ楽音信号に変換し、増幅器802で増幅させた
後、スピーカ803から楽音として発音させる。この後
に音高データKNと同時にROM600から読出された
音長データLDにより、キーオン信号KON”を発生し
た後の発音時間が音長データLDで示される時間に達し
ているかどうかを判定する(ステップS5)。この結果
、音長データLDで示される時間に達してしていなけれ
ば達するまで同音高の楽音の生成動作を続行させる。し
かし、発音時間が音長データLDで示される時間に達し
たならば、次の組の自動演奏データD2をROM600
から読み出す(ステップS6)。
次の組の自動演奏データD2は、鍵1−1に対応した音
高の楽音の発音を停止すべく、音高データKN、吸引力
データPDとともに、鍵1−1の離鍵を指示するキーオ
フデータKOFを含んでいる。そこで、CPU400は
自動演奏データD2の音高データKN、吸引力データP
DをキーオフデータKOFとともにドライバ回路300
に入力する(ステップSL)。
ドライバ回路300のDA変換器301は、鍵1−1の
離鍵に関する吸引力データPDが入力されると、該デー
タPDを対応する振幅レベルを有するアナログの励磁信
号に変換し、マルチプレクサ302に入力する。マルチ
プレクサ302は入力されたアナログの励磁信号をCP
U400から入力された音高データKNによって目的と
する鍵1−1に対応した励磁電流出力回路300−1に
配送する。
励磁電流出力回路300−1に入力された励磁信号は、
トランジスタQl、Q2によって電流増幅されるが、キ
ーオフデータKOFによってトランジスタQ4が導通し
ているので、トランジスタQ1、電磁石14,15、ト
ランジスタQ4、アース電位の経路で矢印B方向の励磁
電流となって鍵駆動装置1o−1の電磁石14.15に
印加される(ステップS6)。
これにより、鍵駆動装置1o−1の第1の電磁石14に
は第1の永久磁石11への反発力が、第2の電磁石15
には第2の永久磁石13への吸引力が発生し、これらの
電磁力の合成力によって鍵1−1はその前端部7が上方
に回動されるので、鍵1は高速に離鍵駆動されることに
なる。この場合の離鍵方向への駆動力は、吸引力データ
PDに依存する。
このようにして鍵1−1を離鍵方向へ駆動し、その駆動
時間が一定時間を経過したならば、CPU400は電磁
石14.15の励磁を停止させる(ステップS7.S8
)。すなわち、ドライバ回路300への吸引力データP
Dの供給を停止する。
すると、DA変換器301から出力される励磁信号の振
幅が「0」になるので、トランジスタQl。
Q2から出力される励磁信号の振幅も「0」になる。こ
れにより、鍵駆動装置1−1の電磁石14゜15の励磁
状態は解除され、鍵1−1はバランススプリング5,6
の弾撥力によって押鍵操作前の水平状態に保持される。
ここで、離鍵方向への駆動時間が一定時間を経過したな
らば、電磁石14.15の励磁を停止させる理由は、励
磁電流の無駄な消費を抑えるためである。
このような動作が楽曲の最後の楽音を発生するまで1音
単位で順次実行される。そして、楽曲の最後の楽音まで
発音し終わったならば、自動演奏モードでの楽音生成動
作を終了する(ステップS9)。
このように本実施例によれば、鍵1を押下方向または離
鍵方向に駆動するに際し、鍵1の前端部7および後端部
1゛2に設けた第1、第2の電磁石14.15に、一方
には吸引力が、他方には反発力が発生するように励磁す
るので、吸引力による鍵1の回動方向の力に対し反発力
による回動方向の力が加算される。このため、鍵1は吸
引力(または反発力)のみによる駆動を行なう場合に比
べて大きな力で回動されることになる。その結果。
押鍵操作および離鍵操作の両方の高速化が可能になる。
111里里
第6図は本発明に係る鍵駆動装置を適用した鍵盤装置の
第2の実施例を示す断面図、第7図はこの鍵盤装置を適
用した電子楽器の全体ブロック図である。
この実施例は、第1図の構成に加えて、L字状ストッパ
板21の下方の鍵盤シャーシ2の上面にプリント基板2
2を取付け、さらにこのプリント基板22の上面のL字
状ストッパ板21の下面24と対向する位置に加圧セン
サ23を配設し、鍵1が押下状態に駆動された後にさら
に下方に押鍵される時の圧力、すなわちアフタタッチ状
態を、ストッパ板21の下面24が加圧センサ23を押
圧する押圧力によって検出するようにしたものである。
さらに、押鍵方向への駆動は、第2の電磁石15のみに
第2の永久磁石13への反発力を発生させて行なうよう
にし、押鍵状態になった後は第1の電磁石14に第1の
永久磁石11への吸引力を発生させて押下方向にさらに
押し下げることにより、アフタタッチレスポンス機能が
実現できるようにしたことである。
従って、この鍵駆動装置を適用した第7図の電子楽器に
おいては、各鍵毎の加圧センサ23−1〜23−nから
成る加圧センサ部230と、この加圧センサ部230か
ら出力されるアナログのアフタタッチ信号を該信号の振
幅に対応したアフタタッチデータATD”に変換してC
,PU400に入力するAD変換器240が設けられて
いる。
また、鍵駆動装置1o−1〜10−nの電磁石14.1
5をそれぞれ別の励磁電流によって互いに独立して励磁
できるように、ドライバ回路310は第8図に示すよう
に構成されている。
すなわち、ドライバ回路310は2系統のドライバ回路
310A、310Bから成り、押鍵方向およυ離鍵方向
への駆動を担当するドライバ回路310Aは、押鍵速度
に対応した駆動力データPDを対応する振幅の励磁信号
に変換するDA変換器311Aと、鍵駆動装置10−1
〜10− nの電磁石15に励磁電流を入力するトラン
ジスタ313A−1〜313A−nと、前記DA変換器
311Aから出力される励磁信号を目的とする鍵駆動装
[10−1〜10−nに対応したトランジスタ313A
−1〜313A−nのベースに選択出力するマルチプレ
クサ312Aとから構成されている。
一方、鍵を押下状態からさらに押下方向に押し下げるた
めの駆動を担当するドライバ回路310Bは、押鍵後の
押圧力を示すアフタタッチデータATDを対応する振幅
の励磁信号に変換するDA変換器311Bと、鍵駆動装
置10−1〜1〇−nの電磁石14に励磁電流を入力す
るトランジスタ313B−1〜313B−nと、前記D
A変換器311Bから出力される励磁信号を目的とする
鍵駆動装置10−1〜10−nに対応したトランジスタ
313B−1〜313B−nのベースに選択出力するマ
ルチプレクサ312Bとから構成されている。
他方、ROM600には前述の実施例と同様に、楽音生
成に必要なプログラムや各種データが予め記憶されてい
るが、この他に自動演奏を行うための情報として、第9
図のデータフォーマットに示すように、押鍵駆動操作に
関しては、鍵を押鍵すべきこと(発音を開始すること)
を指示するキーオンデータKONを先頭にして、楽曲の
進行に伴って順次に押鍵されるべき鍵に対応した楽音の
音高を示す音高データKNと該楽音の長さ(休符の長さ
も含む)を示す音長データLD、ならびに該楽音を発生
させる際の電磁石15の駆動力(反発力)を示す駆動力
データPD、アフタタッチの押圧力を指示するアフタタ
ッチ指示データATDが1組となり、また離鍵駆動操作
に関しては、鍵を離鍵すべきこと(発音を停止すること
)を指示するキーオフデータKOFを先頭にして、離鍵
されるべき鍵に対応した楽音の音高を示す音高データK
Nが1組となり、これらが楽曲の進行順に必要組み数だ
け自動演奏データDI、D2.・・・・・・・・・とし
て順次に記憶されている。
次に上記構成の自動演奏モードでの動作について第10
図のフローチャートを参照して説明する。
まず、モード選択スイッチ部500のモード選択操作に
よって自動演奏モードを選択し、かつ自動演奏の開始を
開始を指示する。すると、CPU400はROM600
に予め記憶させておいた自動演奏データDi、D2.・
・・・・・・・・を1音分ずつ読み呂す。そこで、自動
演奏データDIのように、キーオンデータKONを先頭
にした自動演奏データについては、音高データKN、音
長データLD。
駆動力データPD、アフタタッチデータ指示ATDをド
ライバ回路310に入力する(ステップ520)。
ドライバ回路310のDA変換器311Aは、駆動力デ
ータPDが入力されると、該データPDを対応する振幅
レベルを有するアナログの励磁信号に変換し、マルチプ
レクサ312Aに入力する。
マルチプレクサ312Aは入力されたアナログの励磁信
号をCPU400から入力された音高データKNによっ
て目的とする鍵1(1−1〜1−n)に対応したトラン
ジスタ313A−1〜313A−nのベースに入力する
。
例えば、最初の組の自動演奏データD1を読み出した際
の励磁信号がトランジスタ313A−1に入力されたも
のとすると、この励磁信号はトランジスタ313A−1
によって電流増幅され、鍵駆動装置10−1の電磁石1
5に印加される(ステップ521)。
これにより、鍵駆動装置10−1の第2の電磁石15に
は第2の永久磁石11への反発が発生し。
この反発力によって鍵1−1はその前端部7が下方に回
動され、押鍵状態に駆動される。この場合の押下方向へ
の駆動力は、駆動力データPDに依存する。
鍵1−1が押下されると、鍵1−1の下面に設けた2つ
のスイッチ素子17.18のうち下方向への長さが長い
方の押圧突起19に対向したスイッチ素子17が先にオ
ンし、次に短い方の押圧突起20に対向したスイッチ素
子18がオンする。
CPU400はスイッチ素子17がオンした時の信号に
基づき、押下鍵が鍵1−1であることを認識する。同時
に、スイッチ素子17.18のオンとなったタイミング
の時間差によって押鍵速度を示すデータ、すなわちイニ
シャルタッチデータエTDを検出する(ステップ523
)、そして、このイニシャルタッチデータITDを押鍵
鍵1−1の音高データKNと共に楽音発生回路800に
転′送したうえ、さらにスイッチ素子17のオン信号を
キーオン信号K ON ”として楽音発生回路800に
転送して発音の開始を指示する。
楽音発生回路800は入力された音高データKNに対応
した音高の楽音波形データを生成し、さらにイニシャル
タッチデータITDによって該楽音波形の振幅制御を行
った後、DA変換器801に入力する。DA変換器80
1は入力された楽音波形データを対応する振幅レベルの
アナログ楽音信号に変換し、増幅器802で増幅させた
後、スピーカ803から楽音として発音させる。
このようにして発音を開始した後一定時間経過したなら
ば(ステップ524)、キーオンデ〜りKONに付随し
て読み出されたアフタタッチ指示データATDを音高デ
ータKNで指定された鍵1−1に対応した鍵駆動装置1
0−1のDA変換器311Bに入力する。
すると、DA変換器311Aは、アフタタッチ指示デー
タATDを対応する振幅レベルを有するアナログの励磁
信号に変換し、マルチプレクサ312Bに入力する。マ
ルチプレクサ312Bは入力されたアナログの励磁信号
をCPU400から入力された音高データKNによって
目的とする鍵1−1に対応したトランジスタ313B−
1のべ一入に入力する。これによって、励磁信号はトラ
ンジスタ313B−1によって電流増幅され、鍵駆動装
置10−1の電磁石14に印加される(ステップ525
)。
これにより、前述の第2の電磁石15の反発力の発生を
維持したまま、鍵駆動装置1i10−1の第1の電磁石
14には第1の永久磁石11への吸引力が発生し、この
吸引力によって既に押下状態の鍵1−1はその前端部7
が下方にさらに回動され、アフタタッチ駆動操作状態と
なる。
鍵1−1がアフタタッチ駆動操作状態に押下されると、
#l−1のL字状ストッパ板21の下面に設けた加圧セ
ンサ23が下面24によって押圧される。これにより、
加圧センサ23からアフタタッチの押圧力を示すアフタ
タッチデータATD”が出力される。
CPU400はこのアフタタッチデータATD”に基づ
きアフタタッチ状態を検出する(ステップ526)、そ
して、このアフタタッチデータATD”を楽音発生回路
800に転送する。
楽音発生回路800は入力された音高データKNに対応
した音高の楽音波形の例えば波形形状をアフタタッチデ
ータATD”に従って変化させる。
これによって、スピーカ803から発音されている楽音
の音色がアフタタッチデータATD”に対応して変化す
る。
この後に音高データKNと同時にROM600から読出
された音長データLDにより、キーオン信号KONを発
生した後の発音時間が音長データLDで示される時間に
達しているかどうかを判定する(ステップ527)、こ
の結果、音長データLDで示される時間に達していなけ
れば達するまで同音高の楽音の生成動作を続行させる。
しかし、発音時間が音長データLDで示される時間に達
していたならば、次の組の自動演奏データD2をROM
600から読み出す(ステップ828)。
次の組の自動演奏データD2は、鍵1−1に対応した音
高の楽音の発音を停止すべく、音高データKNとともに
、鍵1−1の離鍵を指示するキーオフデータKOFを先
頭に含んでいる。そこで、CPU400は自動演奏デー
タD2の音高データKNをドライバ回路310に入力す
るとともに、該ドライバ回路310に入力していた吸引
力データPDおよびアフタッチデータATDを「0」に
する。
すると、ドライバ回路310のDA変換器311A、3
11Bから出力される励磁信号の振幅はrOJになるの
で、第1.第2の電磁石14,15の励磁は解除される
(ステップ529)。
これにより、II駆動装置1o−1の第2の電磁石15
から発生していた反発力と、第1の電磁石14から発生
していた吸引力は停止し、鍵1−1はその前端部7がバ
ランススプリング5,6の弾撥力によって上方に回動さ
れ、離鍵状態に駆動される。
このような動作が楽曲の最後の楽音を発生するまで1音
単位で順次実行される。そして、楽曲の最後の楽音まで
発音し終わったならば、自動演奏モードでの楽音生成動
作を終了する(ステップ530)。
このように本実施例によれば、押鍵方向への駆動は第2
の電磁石15のみに第2の永久磁石13への反発力を発
生させて行なうようにし、押鍵状態になった後は第1の
電磁石14に第1の永久磁石11への吸引力を発生させ
て押鍵方向にさらに押し下げることにより、アフタタッ
チレスポンス機能が実現できるようにしたので、アフタ
タッチレスポンス機能付きの鍵盤楽器に実装して鍵押鍵
後の音色等を変化させることができる。
なお、IIはバランススプリング5,6の弾撥力によっ
て押鍵前の状態に復帰させているいが、第1の実施例の
ように、第1の電磁石14には第1の永久磁石11への
反発力を、第2の電磁石15には第2の永久磁石13へ
の吸引力をそれぞれ発生させて押鍵前の状態に復帰させ
るようにしてのよい。このようにすれば、アフタタッチ
レスポンス機能を実現できたうえ1.押鍵速度および離
鍵速度を早くすることができる。
1王1凰気
ところで、上記実施例は、鍵を押鍵状態に駆動操作して
電子的に楽音を生成するものであるが、この発明はこれ
に限定されず、鍵を押鍵状態に駆動操作した場合に、そ
れに応答して、弦などの発音体を実際に振動させる自然
楽器にも適用することができる。
第11図はこのような自然楽器の一種であるアコースチ
ックピアノに、この発明を適用した場合の鍵1−1の断
面図である。
すなわち、この実施例では、鍵盤シャーシ2の上面に支
柱26を立設し、この支柱26の先端の支軸27にハン
マアーム28を回動自在に取付けたうえ、自動演奏デー
タに基づいた押鍵駆動操作があった時にはハンマアーム
28の背面の突起29を#1−1の端部が押し上げるこ
とにより1弦39を叩くハンマ37をハンマアーム28
内の錘38の慣性力を利用して反時計回りに回動させ、
弦39を叩き、打弦後はハンマアーム28および該アー
ム28に内蔵させた錘38によって元の位置に復帰させ
るように構成されている。そして、111−1は第1図
と同様に、第1、第2の電磁石14.15によって押鍵
状態に駆動できるように構成されている。これらの手段
が実際に弦39を叩いて楽音を発生させる楽音発生手段
を構成し。
この楽音発生手段が前述の第1の実施例の楽音発生手段
を構成する楽音生成回路800、DA変換器801、増
幅器802、スピーカ803の代わりに設けられている
。なお、イニシャルタッチを検出するスイッチ素子と押
圧突起は不要であるので、取付けられていない。
この構成においても第1の実施例と同様の効果が得られ
る。すなわち、この鍵構造において、CPU400は第
12図に示すフローチャートに基づいて自動演奏動作を
行う。なお、これらのフローチャートにおいて第5図と
同じ処理を行うステップは同一記号で表している。
基本的な動作は、楽音を電子的に発生するが、弦を実際
に振動させるかどうがが異なるのみであるので、鍵が押
鍵状態に駆動された時点から説明する。
まず、鍵1−1が押鍵状態に駆動されると、鍵1−1の
端部がハンマアーム28の背面の突起29を押し上げる
ことにより、弦39を叩くハンマ37をハンマアーム2
8内の錘38の慣性力を利用して時計回りに回動させる
。これにより、弦39が叩かれ、弦39の固有振動数に
対応した音高で、かつハンマ37の打弦力に対応した音
量の楽音が発音される。打弦後は、鍵1−1はハンマア
ーム28および該アーム28に内蔵させた錘38によっ
て元の位置に復帰する。
この後は第1の実施例と同様に、ROM600から読出
された音長データLDにより、鍵1−1を駆動した後の
発音時間が音長データLDで示される時間に達している
かどうかを判定し、達していたならば、次の離鍵駆動操
作のための自動演奏データを読み出し、離鍵状態に復帰
させる。
このような動作を楽曲の最後の楽音まで発音し終わるま
で行なう。
従って、この鍵構造においても第1の実施例と同様の効
果が得られる。
なお、ハンマ37により弦を叩く代わりに圧力センサを
押圧し、この圧力センサの出力により楽音を電子的に生
成する構成にしてもよい。
1土X里里
第13図は1本発明に係る鍵駆動装置を適用した鍵盤装
置の第4の実施例を示す断面図である。
この実施例は、鍵盤シャーシ2の上面に立設した支持部
材40に鍵1の後端をスプリング41によって回動自在
支持し、さらにこの鍵1の前端部下面にフレキシブル基
板42の一端を固着し、他端は鍵盤シャーシ2の上面に
固着し、このフレキシブル基板42に第1、第2の電磁
石14.15を対向させて配設したものである。また、
イニシャルタッチ状態を検出するためのスイッチ素子1
7.18および押圧部材19,20もフレキシブル基板
42に配設したものである。
第1、第2の電磁石14.15は、第4図に拡大断面を
示すように、フレキシブル基板42を貫通し、鍵1の下
面の穴および鍵盤シャーシ2の上面の穴に挿入固定され
たコア43.44と、これらのコア43.44を中心に
偏平に巻かれたコイル45.46とで構成されている。
この構成においては、illを押鍵方向に駆動する時は
第1、第2の電磁石14.15が互いに吸引する向きの
磁極となるように励磁され、Illを離鍵方向に駆動す
る時は第1、第2の電磁石14゜15が互いに反発する
向きの磁極となるように励磁される。
従って、この鍵構造においても第1の実施例と同様の効
果が得られる。さらに、フレキシブル基板42に第1、
第2の電磁石14.15を偏平形状に形成しているため
、コンパクトな構造になり、空間的な余裕が少ない鍵1
の下面に容易に取付けることができる。
【発明の効果】
以上説明したように1本発明によれば次のような効果が
得られる。
請求項1および3記載の鍵駆動装置においては、押鍵操
作および離鍵操作の両方の高速化が可能になり、テンポ
の早い楽曲であっても正確に追従して自動演奏すること
が可能になる。
また、請求項2記載の鍵駆動装置においては。
アフタタッチ機能付きの鍵盤楽器に実装して鍵押下後の
音色等を変化させることができる。
また、請求項4記載の鍵駆動装置においては。
コンパクトな構造になり、空間的な余裕が少ない鍵の下
面に容易に取付けることができる。
また、請求項5記載の鍵駆動装置においては。
簡単な構造で一方の電磁石の電磁力を他方の電磁石が配
設されている鍵の端部に伝達し、2つの電磁石の電磁力
の合成力を簡単に得ることが可能になり、また一方の電
磁石の電磁力のみで鍵を押下方向と離鍵方向の両方に駆
動することができる。
また、請求項6記載の鍵駆動装置においては、押鍵操作
前の非駆動状態では、第1、第2の電磁石を非励磁状態
にしても、鍵を水平に保つことができるので、励磁電流
の無駄な消費を防止できる。
また、請求項7記載の鍵駆動装置においては。
第1、第2の電磁石手段の吸引力または反発力を強化し
、確実な鍵駆動を行なうことができる。
また、請求項8記載の鍵駆動装置においては、イニシャ
ルタッチ状態に応じて楽音の音色等を変化させることが
できる。
また、請求項9記載の鍵駆動装置においては、弦などの
発音体を実際に振動させる自然楽器にも組み込んで使用
できる。[Operation 1] According to the above configuration, when driving the key in the key-pressing direction or the key-releasing direction, the first and second The electromagnetic means is excited so that an attractive force is generated on one side and a repulsive force is generated on the other at the same time, so that the force in the rotational direction due to the repulsive force is added to the force in the rotational direction of the key due to the attractive force. Ru. For this reason, the key is rotated with a larger force than when driven only by attractive force (or repulsive force). As a result, it is possible to speed up both key press and release operations. Further, after the key is driven to the pressed state by energizing the first electromagnetic means provided on the front end steel of the key, in addition to this first electromagnetic means, a second electromagnetic means provided on the rear end side of the key is activated. By energizing the electromagnetic means to further drive the key in a downward direction, the aftertouch state is detected by the pressure sensitive means, and the tone color etc. can be changed after the key is pressed based on the inspection output. [Example 1] The present invention will be described in detail below based on an example shown in the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a keyboard device to which a key driving device according to the present invention is applied, and FIG. 2 is an overall block diagram of an electronic musical instrument to which this keyboard device is applied. In the figure, the key 1 is pivotable in the key-pressing direction shown by arrow A and the key-release direction shown by arrow B, with the key 1 centered on the substantially middle part in the elongated direction, on the keyboard chassis 2. It is supported by a support member 3 erected. Balance springs 5 and 6 are provided between the lower surface of the key 1 and the upper surface of the printed circuit board 4 disposed on the upper surface of the keyboard chassis 2.
The L-shaped stopper plate 21 is urged upward by the front end 7 and protrudes downward from the front end 7. The L-shaped stopper plate 21 is inserted into the through hole 8 formed below the front end of the keyboard chassis 4, and the upper limit stopper on the lower surface of the front end of the keyboard chassis 2 is inserted. By coming into contact with the buffer member 9, the operation surface of Ill is supported in the horizontal state before the key press operation. The key driving device 10 that drives the key supported in this way is
A first permanent magnet (first magnetic material) 11 provided on the lower surface of the front end 7 of the key 1, a second permanent magnet (second magnetic material) 13 provided on the rear end 12 of the key 1, A first permanent magnet provided on the upper surface of the printed circuit board 4 at a position facing the first permanent magnet 11
a second electromagnet 15 provided on the upper surface of the printed circuit board 4 at a position facing the second magnetic body 13;
Key-on data KO that instructs key 1 to be driven in the key-pressing direction
N so that the first electromagnet 14 generates an attractive force toward the first permanent magnet 11 and the second electromagnet 15 generates a repulsive force toward the second permanent magnet 13 at the same time. The second electromagnet 14 and 14 are excited to drive the key 1 in the key-pressing direction, and the first permanent magnet 14 is activated by the key-off data KOF that instructs the key 1 to be driven in the key-release direction. The first and second electromagnets 14 and 15 are excited so that the key 1 is generated so that a repulsive force to the second permanent magnet 11 and an attractive force to the second permanent magnet 13 are generated in the second electromagnet 15 at the same time. Driver circuit 300 that drives in the key release direction
(See Figure 2). Furthermore, in order to detect the initial touch state,
Two switch elements 1 attached to the top surface of the printed circuit board 4
7.18, when the key 1 is rotated in the key pressing direction, it comes into contact with the head of the switch element 17.18, and the switch element 17.1
A pressing protrusion 19,20 is provided for turning on 8. The pressing protrusions 19 and 20 have different lengths in the direction of the lower surface of the key 1, with the pressing protrusion 19 being longer. Therefore, when the key 1 is rotated in the key depression direction, the switch element 17 is turned on first, and then the switch element 18 is turned on. In the initial touch state, this switch element 17.18
It is detected by the time difference in the on-timing of the two. Note that the polarity of the first and Wt2 permanent magnets 11 and 13 is such that the lower side is the N pole as shown in the figure. Also, electromagnet 1
The excitation current to 4.15 is supplied by a wiring pattern formed on the printed circuit board 4, and when the excitation current is applied in accordance with the key-on data that instructs the key to be pressed, the The first electromagnet 14 has an S pole with a polarity in the direction of attracting the first permanent magnet 11, and the second electromagnet 15 has an N polarity with a direction of repelling the second permanent magnet 13.
When the excitation current is applied in accordance with the key-off data that instructs the key to be released, the first electromagnet 14 has a polarity N in the direction that repels the first permanent magnet 11, contrary to the state shown in the figure. Each electromagnet 14.
Direction of excitation current to 15 or each electromagnet 14.15
The winding direction of the core that makes up the core is selected. Next, the configuration of the electronic musical instrument shown in FIG. 2 will be explained. The electronic musical instrument shown in FIG. 2 includes a keyboard section 100 equipped with a plurality of keys 1-1 to 1-n spanning a predetermined octave range, and keys corresponding to each section 1-1 to 1-n of this keyboard section 100, respectively. Key drive unit 20 including drive devices 10-1 to 10-n
0. The key drive section [10-1 to 10-] of this key drive section 200
The driver circuit 300 that excites the driver circuit 300 detects which key has been pressed among the plurality of keys 1 of the keyboard section 100, and in automatic performance mode outputs drive data regarding the next key to be pressed in time series. central processing unit (hereinafter referred to as
CPU) 400, a mode selection switch unit 500 that instructs the CPU 400 to select normal performance mode or automatic performance mode, and a read-only memory (ROM) 600 that stores various data and programs necessary for generating musical tones.
, a random access memory (RAM) 700 that stores various data during the musical tone generation process, pitch data KN representing the pitch of the musical tone to be generated, and a key-on signal KON'' that instructs the start of sound generation. 400, musical waveform data of a pitch corresponding to the pitch data KN is generated, and the amplitude of the musical waveform data is controlled by an envelope waveform generated in synchronization with the key-on signal KON''. A musical tone generation circuit 8 that performs and outputs
00 and the musical waveform data outputted from the musical tone generating circuit 800 are converted into analog musical tone signals, and the amplifier 802
and a DA converter 801 which generates musical tones by inputting them to a speaker 803 via a DA converter 801. The driver circuit 300 that excites the key drive devices 10-1 to 10-n, as shown in the detailed configuration in FIG. Excitation current output circuits 300-1 to 301-n input excitation current in the direction of arrow A or arrow B to the excitation current output circuits 300-1 to 301-n, and the excitation signal of the amplitude level corresponding to the driving force data PD indicating the attractive force of the electromagnet 14.15 to be excited. A multiplexer 302 selectively outputs the excitation signal output from the DA converter 301 to excitation current output circuits 300-1 to 300-n corresponding to the intended key drive device 10, The flip-flop 303 is set by key-on data KOH and reset by key-off data KOF. The excitation current output circuits 300-1 to 300-n include transistors Ql and Q2 that amplify the excitation signal input from the multiplexer 302, a transistor Q3 that is turned on by the set output of the flip-flop 303, and an inversion of the flip-flop 303. When the flip-flop 303 is set by the key-on data KON, the transistor Q3 is conductive, so the excitation signal amplified by the transistor Q2 is transmitted to the electromagnets 14 and 15 as shown in the arrow. It is applied as an excitation current in the direction. However, when the flip-flop 303 is reset by the key-off data KOF, the transistor Q4 is conductive, so the excitation signal amplified by the transistor Q1 is applied to the electromagnets 14, 15 in the direction of arrow B as an excitation current. Note that the multiplexer 302 determines the destination of the excitation signal to be distributed based on the pitch data KN of the key to be pressed. Then, the pitch data KN and the driving force data PD indicating the attraction force of the electromagnet are inputted from the CPU 400 for each key as a set of driving data corresponding to each key to be pressed. input in synchronization with On the other hand, the ROM 600 stores in advance programs and various data necessary for musical tone generation, but in addition to this, as information for performing automatic performance, as shown in the data format of Fig. 4, there is information regarding key press drive operations. indicates the pitch of the musical tones corresponding to the keys to be pressed sequentially as the song progresses, starting with the key-on data KON that instructs the key to be pressed (to start sounding). Pitch data K
N, tone length data LD indicating the length of the musical tone (including the length of the rest), and an electromagnet 14 for generating the musical tone.
One set includes driving force data PD indicating the driving force (attraction force) of No. 15, and key-off data KO indicating that the key should be released (to stop sounding) regarding the key release operation.
With F as the first key, pitch data KN indicating the pitch of the musical tone corresponding to the key to be released, and driving force data indicating the driving force (attraction force) of the electromagnet 14, 15 when stopping the musical tone. PD becomes one set, and these are automatically performed as many sets as the automatic performance data Di, D2 . They are stored sequentially as . Next, the operation of the above configuration will be explained. First, the keys 1-1 to 1-n are automatically pressed by the key drive section 200 based on data stored in the ROM 600, and a musical tone is generated in an automatic performance mode in which a musical tone corresponding to the pressed key is generated. The case will be explained with reference to the flowchart in FIG. First, the automatic performance mode is selected by the mode selection operation of the mode selection switch section 500, and the start of automatic performance is instructed. Then, CPU400 is ROM600
The automatic performance data Di, D2.・
Read out ・・・・・・・・・ one note at a time. Therefore, like automatic performance data D1. For automatic performance data starting with key-on data KON, pitch data KN and note length data LD. Driving force data PD and key-on data KON are input to the driver circuit 300 (step Sl). When the DA converter 301 of the driver circuit 300 receives the driving force data PD, it converts the data PD into an analog excitation signal having a corresponding amplitude level and inputs it to the multiplexer 302 . The multiplexer 302 converts the input analog excitation signal into the target key 1 (1-1 to 1-n) according to the pitch data KN input from the CPU 400.
) compatible excitation current output circuit (300-1 to 300-
n). For example, if the excitation signal when reading the first set of automatic performance data D1 is input to the excitation current output circuit 300-1, this excitation signal is transmitted to the transistors Ql and Q2.
However, since the transistor Q3 is conductive due to the key-on data KON, an exciting current is generated in the direction of the arrow A in the path of the transistor Q2, the electromagnet 15, 14, the transistor Q3, and the ground potential, and the key drive device 10- 1 electromagnet 14.15 (step S
2). As a result, the first electromagnet 14 of the key drive unit [10-1 has an attractive force to the first permanent magnet 11, and the second electromagnet 15
A repulsive force is generated by the second permanent magnet 13A-, and the front end 7 of the key 1-1 is rotated downward by the combined force of these electromagnetic forces, so that the key 1 is pressed and driven at high speed. will be done. The driving force in the key depression direction in this case depends on the driving force data PD. When the front end 7 of the key 1-1 is pressed down, the switch element facing the pressing protrusion 19, which has the longer downward length of the two switch elements 17 and 18 provided on the lower surface of the key 1-1. 1
7 is turned on first, and then the switch element 18 facing the shorter pressing projection 20 is turned on. Based on the signal when the switch element 17 is turned on, the CPU 400 moves the push shaft to the key 1-
Recognize that it is 1. At the same time, data indicating the key pressing speed based on the time difference between the timings at which the switch elements 17 and 18 are turned on, that is, initial touch data IT
D is detected (step S4). Then, press this initial touch data ITD and press the pitch data K of axis 1-1.
In addition to transferring the ON signal of the switch element 17 to the musical tone generating circuit 800 along with N, the ON signal of the switch element 17 is further transferred to the musical tone generating circuit 800 as a key-on signal KON'' to instruct the musical tone generating circuit 800 to start sound generation.The musical tone generating circuit 800 receives the input pitch data. After generating musical waveform data with a pitch corresponding to KN and controlling the amplitude of the musical waveform using initial touch data ITD, the data is input to the DA converter 801. DA converter 80
1 converts the input musical waveform data into an analog musical tone signal of a corresponding amplitude level, amplifies it in an amplifier 802, and then makes it sound as a musical tone from a speaker 803. Thereafter, based on the tone length data LD read from the ROM 600 at the same time as the pitch data KN, it is determined whether the sound generation time after generating the key-on signal "KON" has reached the time indicated by the tone length data LD (step S5 ).As a result, if the time indicated by the tone length data LD has not been reached, the generation operation of musical tones of the same pitch is continued until the time indicated by the tone length data LD is reached.However, if the generation time reaches the time indicated by the tone length data LD, For example, the next set of automatic performance data D2 is stored in the ROM600.
(Step S6). The next set of automatic performance data D2 is a key-off that instructs the release of the key 1-1, along with pitch data KN and suction force data PD, in order to stop producing the musical tone of the pitch corresponding to the key 1-1. Contains data KOF. Therefore, the CPU 400 outputs the pitch data KN of the automatic performance data D2 and the suction force data P.
D along with key-off data KOF in the driver circuit 300
(Step SL). When the attraction force data PD regarding the release of the key 1-1 is input, the DA converter 301 of the driver circuit 300 converts the data PD into an analog excitation signal having a corresponding amplitude level and inputs it to the multiplexer 302. do. The multiplexer 302 converts the input analog excitation signal into CP
The tone pitch data KN input from U400 is delivered to the excitation current output circuit 300-1 corresponding to the target key 1-1. The excitation signal input to the excitation current output circuit 300-1 is
The current is amplified by transistors Ql and Q2, but since transistor Q4 is conductive due to key-off data KOF, an excitation current is generated in the direction of arrow B in the path of transistor Q1, electromagnets 14 and 15, transistor Q4, and ground potential, and the key is turned on. It is applied to the electromagnet 14.15 of the drive device 1o-1 (step S6). As a result, the first electromagnet 14 of the key drive device 1o-1 has a repulsive force against the first permanent magnet 11, and the second electromagnet 15
An attractive force is generated on the second permanent magnet 13, and the front end 7 of the key 1-1 is rotated upward by the combined force of these electromagnetic forces, so that the key 1 is driven to release the key at high speed. will be done. The driving force in the key release direction in this case depends on the attraction force data PD. In this way, the key 1-1 is driven in the key release direction, and when the driving time elapses for a certain period of time, the CPU 400 stops the excitation of the electromagnet 14.15 (steps S7 and S8).
). That is, the attraction force data P to the driver circuit 300
Stop the supply of D. Then, since the amplitude of the excitation signal output from the DA converter 301 becomes "0", the transistor Ql. The amplitude of the excitation signal output from Q2 also becomes "0". As a result, the excitation state of the electromagnets 14 and 15 of the key drive device 1-1 is released, and the key 1-1 is moved to the balance springs 5 and 6.
It is held in the horizontal state before the key press operation by the elastic force of the key. Here, the reason why the excitation of the electromagnets 14 and 15 is stopped after the driving time in the key release direction has elapsed is a certain period of time, in order to suppress wasteful consumption of excitation current. These operations are sequentially executed one note at a time until the last musical tone of the piece of music is generated. When the last tone of the song has been produced, the tone generation operation in the automatic performance mode is ended (step S9). As described above, according to this embodiment, when driving the key 1 in the depression direction or the key release direction, the first and second electromagnets 14 and 15 provided at the front end 7 and the rear end 1'2 of the key 1 are activated. In addition, since the magnet is excited so that an attractive force is generated on one side and a repulsive force is generated on the other, the force in the rotating direction due to the repulsive force is added to the force in the rotating direction of the key 1 due to the attractive force. Therefore, the key 1 is rotated with a larger force than when driven only by attractive force (or repulsive force). the result. It is possible to speed up both key press and release operations. 111 Riri FIG. 6 is a sectional view showing a second embodiment of a keyboard device to which the key drive device according to the present invention is applied, and FIG. 7 is an overall block diagram of an electronic musical instrument to which this keyboard device is applied. In addition to the configuration shown in FIG. 1, this embodiment has a printed circuit board mounted on the upper surface of the keyboard chassis 2 below the L-shaped stopper plate 21.
2 is attached, and a pressure sensor 23 is disposed on the upper surface of this printed circuit board 22 at a position facing the lower surface 24 of the L-shaped stopper plate 21, and after the key 1 is driven to the depressed state, the key is further depressed. The pressure when the stopper plate 21 is pressed, that is, the aftertouch state is detected by the pressing force of the lower surface 24 of the stopper plate 21 pressing the pressure sensor 23. Further, driving in the key pressing direction is performed by generating a repulsive force against the second permanent magnet 13 only in the second electromagnet 15, and after the key is pressed, the first electromagnet 14 is driven in the key pressing direction. By generating an attractive force to the permanent magnet 11 of No. 1 and pushing it further down in the pressing direction, an aftertouch response function can be realized. Therefore, in the electronic musical instrument shown in FIG. 7 to which this key driving device is applied, there is a pressure sensor unit 230 consisting of pressure sensors 23-1 to 23-n for each key, and a pressure sensor unit 230 that is output from the pressure sensor unit 230. converts the analog aftertouch signal into aftertouch data ATD corresponding to the amplitude of the signal
, an AD converter 240 that inputs input to the PU 400 is provided. In addition, the electromagnets 14.1 of the key drive devices 1o-1 to 10-n
The driver circuit 310 is configured as shown in FIG. 8, so that the two electrodes 5 can be excited independently of each other with different exciting currents. That is, the driver circuit 310 consists of two systems of driver circuits 310A and 310B, and the driver circuit 310A, which is in charge of driving in the key depression direction and the υ key release direction, corresponds to driving force data PD corresponding to the key depression speed. A DA converter 311A that converts into an amplitude excitation signal and a key driving device 10-1
Transistors 313A-1 to 313A-n input excitation current to the electromagnets 15 of ~10-n, and a key drive device [10-1 to 10-n] for the purpose of excitation signals output from the DA converter 311A. Corresponding transistor 313A
-1 to 313A-n, and a multiplexer 312A for selectively outputting the base signals. On the other hand, the driver circuit 310B, which is responsible for driving the key to further push the key down from the pressed state, includes a DA converter 311B that converts aftertouch data ATD indicating the pressing force after the key is pressed into an excitation signal with a corresponding amplitude. , transistors 313B-1 to 313B-n that input excitation current to the electromagnets 14 of the key drive devices 10-1 to 10-n, and the D
A multiplexer 312B selectively outputs the excitation signal output from the A converter 311B to the bases of transistors 313B-1 to 313B-n corresponding to the target key drive devices 10-1 to 10-n. On the other hand, the ROM 600 stores in advance the programs and various data necessary for generating musical tones, as in the above-mentioned embodiments, but in addition to this, the 9th
As shown in the data format in the figure, for key-press driven operations, the key must be pressed (starting sound generation).
Starting with key-on data KON that instructs KON, pitch data KN indicating the pitch of the musical tones corresponding to the keys to be pressed sequentially as the music progresses, and the length of the musical tones (including the length of rests). One set includes tone length data LD indicating the tone (including), driving force data PD indicating the driving force (repulsion force) of the electromagnet 15 when generating the musical tone, and aftertouch instruction data ATD indicating the pressing force of the aftertouch. , and regarding the key release drive operation, the key-off data KOF, which instructs that the key should be released (to stop sounding), is the beginning, and the sound that indicates the pitch of the musical tone corresponding to the key that is to be released. High data K
N becomes one set, and these are automatically performed as many sets as the required number of sets in the order of progression of the music. They are stored sequentially as . Next, we will discuss the operation in the automatic performance mode of the above configuration in the 10th section.
This will be explained with reference to the flowchart shown in the figure. First, the automatic performance mode is selected by the mode selection operation of the mode selection switch section 500, and the start of automatic performance is instructed. Then, CPU400 is ROM600
The automatic performance data Di, D2.・
Read ・・・・・・・・・ one note at a time. Therefore, automatic performance data starting with key-on data KON, such as automatic performance data DI, includes pitch data KN and note length data LD. The driving force data PD and aftertouch data instruction ATD are input to the driver circuit 310 (step 520). When the driving force data PD is input, the DA converter 311A of the driver circuit 310 converts the data PD into an analog excitation signal having a corresponding amplitude level, and inputs the analog excitation signal to the multiplexer 312A. The multiplexer 312A inputs the input analog excitation signal to the bases of the transistors 313A-1 to 313A-n corresponding to the target key 1 (1-1 to 1-n) according to the pitch data KN input from the CPU 400. do. For example, if the excitation signal when reading the first set of automatic performance data D1 is input to the transistor 313A-1, this excitation signal is input to the transistor 313A-1.
The current is amplified by the electromagnet 1 of the key drive device 10-1.
5 (step 521). As a result, repulsion against the second permanent magnet 11 occurs in the second electromagnet 15 of the key drive device 10-1. Due to this repulsive force, the front end 7 of the key 1-1 is rotated downward, and the key 1-1 is driven to the depressed state. The driving force in the pressing direction in this case depends on the driving force data PD. When the key 1-1 is pressed down, of the two switch elements 17.18 provided on the underside of the key 1-1, the switch element 17 facing the pressing protrusion 19 with the longer downward length is pressed first. Then, the switch element 18 facing the shorter pressing protrusion 20 is turned on. The CPU 400 recognizes that the pressed key is the key 1-1 based on the signal when the switch element 17 is turned on. At the same time, data indicating the key pressing speed, that is, initial touch data TD, is detected based on the time difference between the timings at which the switch elements 17 and 18 are turned on (step 523).
), this initial touch data ITD is transferred to the musical tone generating circuit 800 together with the pitch data KN of the depressed key 1-1, and furthermore, the on signal of the switch element 17 is converted into the key on signal KON'' to the musical tone generating circuit 800. 800 to instruct the start of sound generation.The musical sound generation circuit 800 generates musical waveform data of a pitch corresponding to the input pitch data KN, and further controls the amplitude of the musical sound waveform using initial touch data ITD. After that, it is input to the DA converter 801. DA converter 80
1 converts the input musical waveform data into an analog musical tone signal of a corresponding amplitude level, amplifies it in an amplifier 802, and then makes it sound as a musical tone from a speaker 803. When a certain period of time has elapsed after the start of sound generation in this way (step 524), the aftertouch instruction data ATD read out along with the key-on-de-KON is transferred to the key 1-1 specified by the pitch data KN. Key drive device 1 compatible with
It is input to the DA converter 311B of 0-1. Then, the DA converter 311A converts the aftertouch instruction data ATD into an analog excitation signal having a corresponding amplitude level, and inputs it to the multiplexer 312B. The multiplexer 312B converts the input analog excitation signal into a transistor 313B- corresponding to the target key 1-1 according to pitch data KN input from the CPU 400.
1. Enter in one entry. As a result, the excitation signal is current-amplified by the transistor 313B-1 and applied to the electromagnet 14 of the key drive device 10-1 (step 525).
). As a result, an attractive force is generated in the first electromagnet 14 of the key drive device 1i10-1 toward the first permanent magnet 11 while maintaining the generation of the repulsive force of the second electromagnet 15 described above, and this attractive force is generated in the first electromagnet 14 of the key drive device 1i10-1. The key 1-1, which has already been pressed down by force, has its front end 7
is further rotated downward to enter the aftertouch drive operation state. When key 1-1 is pressed to the aftertouch drive operation state,
Pressure sensor 23 provided on the lower surface of #l-1 L-shaped stopper plate 21 is pressed by lower surface 24 . This results in
The pressure sensor 23 outputs aftertouch data ATD" indicating the pressing force of aftertouch. The CPU 400 detects the aftertouch state based on this aftertouch data ATD" (step 526), and then the CPU 400 detects the aftertouch state based on this aftertouch data ATD". " is transferred to the musical sound generating circuit 800. The musical sound generating circuit 800 changes, for example, the waveform shape of the musical waveform of the pitch corresponding to the input pitch data KN in accordance with the aftertouch data ATD". As a result, the timbre of the musical tone being sounded from the speaker 803 changes in accordance with the aftertouch data ATD. After that, the key-on signal KON is generated by the pitch data KN and the tone length data LD read from the ROM 600. It is determined whether the sounding time after the tone length data LD has reached the time indicated by the tone length data LD (step 527). The generation operation is continued. However, if the sound generation time has reached the time indicated by the note length data LD, the next set of automatic performance data D2 is stored in the ROM.
600 (step 828). The next set of automatic performance data D2 starts with key-off data KOF, which instructs the release of key 1-1, along with pitch data KN, in order to stop the sound production of musical tones with the pitch corresponding to key 1-1. Contains. Therefore, the CPU 400 inputs the pitch data KN of the automatic performance data D2 to the driver circuit 310, and sets the suction force data PD and aftertouch data ATD input to the driver circuit 310 to "0". Then, the DA converters 311A, 3 of the driver circuit 310
Since the amplitude of the excitation signal output from 11B is rOJ, the first. The excitation of the second electromagnets 14 and 15 is released (step 529). As a result, the second electromagnet 15 of the II drive device 1o-1
The repulsive force generated by the electromagnet 14 and the attractive force generated by the first electromagnet 14 stop, and the front end 7 of the key 1-1 is rotated upward by the elastic force of the balance springs 5 and 6. , is driven to the key release state. These operations are performed one by one in sequence until the last musical note of the piece of music is generated. When the last tone of the song has been produced, the tone generation operation in the automatic performance mode is ended (step 530). In this way, according to this embodiment, the drive in the key depression direction is
This is done by causing only the electromagnet 15 to generate a repulsive force to the second permanent magnet 13, and after the key is pressed, the first electromagnet 14 generates an attractive force to the first permanent magnet 11. Since the aftertouch response function can be realized by pressing the key down further in the direction of the key depression, it can be implemented in a keyboard instrument with an aftertouch response function to change the tone, etc. after the key is depressed. Note that II is returned to the state before the key was pressed by the elastic force of the balance springs 5 and 6, but as in the first embodiment, the first electromagnet 14 is It is preferable that the second electromagnet 15 generates a repulsive force and an attractive force for the second permanent magnet 13 to return the key to the state before the key was pressed. In this way, the aftertouch response function can be realized and 1. The key press speed and key release speed can be increased. By the way, in the above embodiment, a musical tone is generated electronically by operating a key in a pressed state, but the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. It can also be applied to natural musical instruments in which a sounding body such as a string actually vibrates in response to operation. FIG. 11 is a sectional view of a key 1-1 in which the present invention is applied to an acoustic piano, which is a type of natural musical instrument. That is, in this embodiment, a support 26 is provided upright on the upper surface of the keyboard chassis 2, a hammer arm 28 is rotatably attached to a support shaft 27 at the tip of this support 26, and key presses based on automatic performance data are provided. When a driving operation is performed, the #1-1 end pushes up the protrusion 29 on the back of the hammer arm 28, causing the hammer 37 that hits the first string 39 to be moved to the hammer arm 28.
Rotate counterclockwise using the inertia of the weight 38 inside.
The string 39 is struck, and after the string is struck, the hammer arm 28 and a weight 38 built into the arm 28 are used to return the string to its original position. Similarly to FIG. 1, the key 111-1 is configured to be driven into the key-depressed state by the first and second electromagnets 14 and 15. These means constitute a musical sound generating means that actually hits the strings 39 to generate musical sounds. This musical tone generating means is provided in place of the musical tone generating circuit 800, DA converter 801, amplifier 802, and speaker 803 which constitute the musical tone generating means of the first embodiment. Note that the switch element and the pressing protrusion for detecting the initial touch are not required, so they are not attached. This configuration also provides the same effects as the first embodiment. That is, in this key structure, CPU 400 performs an automatic performance operation based on the flowchart shown in FIG. Note that in these flowcharts, steps that perform the same processing as in FIG. 5 are represented by the same symbols. The basic operation is to generate musical tones electronically, but the only difference is whether or not the strings are actually vibrated, so we will explain from the point when the key is driven to the depressed state. First, when the key 1-1 is driven to the pressed state, the end of the key 1-1 pushes up the protrusion 29 on the back of the hammer arm 28, causing the hammer 37 that strikes the string 39 to move to the hammer arm 2.
Rotate clockwise using the inertial force of the weight 38 in 8. As a result, the string 39 is struck, and a musical tone is produced at a pitch corresponding to the natural frequency of the string 39 and at a volume corresponding to the string striking force of the hammer 37. After the string is struck, the key 1-1 is returned to its original position by the hammer arm 28 and the weight 38 built into the arm 28. After this, similarly to the first embodiment, it is determined based on the tone length data LD read from the ROM 600 whether the sound generation time after driving the key 1-1 has reached the time indicated by the tone length data LD. However, if the key release state has been reached, automatic performance data for the next key release driving operation is read out and the key release state is returned to. This operation is continued until the last tone of the song is played. Therefore, with this key structure as well, the same effects as in the first embodiment can be obtained. Note that instead of hitting the strings with the hammer 37, a pressure sensor may be pressed, and musical tones may be generated electronically based on the output of this pressure sensor. Figure 13 is a sectional view showing a fourth embodiment of a keyboard device to which a key drive device according to the present invention is applied. In this embodiment, the rear end of the key 1 is rotatably supported by a spring 41 on a support member 40 erected on the upper surface of the keyboard chassis 2, and one end of a flexible board 42 is fixed to the lower surface of the front end of the key 1. , the other end is fixed to the upper surface of the keyboard chassis 2, and first and second electromagnets 14 and 15 are disposed on this flexible substrate 42 so as to face each other. Also,
Switch element 1 for detecting initial touch state
7.18 and the pressing members 19, 20 are also arranged on the flexible substrate 42. The first and second electromagnets 14 and 15 are cores that penetrate the flexible substrate 42 and are inserted and fixed into holes on the bottom surface of the key 1 and holes on the top surface of the keyboard chassis 2, as shown in an enlarged cross section in FIG. 43, 44, and coils 45, 46 wound flat around these cores 43, 44. In this configuration, when Ill is driven in the key-pressing direction, the first and second electromagnets 14 and 15 are excited so that their magnetic poles are oriented to attract each other, and when Ill is driven in the key-release direction, the first and second electromagnets 14, 15 are excited. 1. The second electromagnets 14 and 15 are excited so that their magnetic poles repel each other. Therefore, with this key structure as well, the same effects as in the first embodiment can be obtained. Furthermore, the flexible substrate 42 has a first
Since the second electromagnets 14 and 15 are formed into a flat shape, the structure is compact, and the key 1 has little space.
Can be easily installed on the underside of the [Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the following effects can be obtained. In the key driving device according to claims 1 and 3, it is possible to speed up both the key pressing operation and the key releasing operation, and it is possible to accurately follow and automatically perform even fast-tempo music. Become. Moreover, in the key drive device according to claim 2. It can be implemented on a keyboard instrument with an aftertouch function to change the tone, etc. after a key is pressed. Moreover, in the key drive device according to claim 4. It has a compact structure and can be easily installed on the underside of a key where there is little space. Moreover, in the key drive device according to claim 5. With a simple structure, it is possible to transmit the electromagnetic force of one electromagnet to the end of the key where the other electromagnet is installed, and easily obtain the combined force of the electromagnetic force of the two electromagnets. The key can be driven both in the depression direction and the key release direction using only the electromagnetic force of the electromagnet. Further, in the key driving device according to claim 6, in the non-driving state before the key press operation, the key can be kept horizontal even if the first and second electromagnets are in the non-excited state, so that the exciting current can prevent wasteful consumption of Moreover, in the key drive device according to claim 7. The attractive force or repulsive force of the first and second electromagnetic means can be strengthened to ensure reliable key driving. Further, in the key driving device according to the eighth aspect of the present invention, the timbre, etc. of musical tones can be changed depending on the initial touch state. Furthermore, the key driving device according to the ninth aspect of the present invention can be incorporated into a natural musical instrument that actually vibrates a sounding body such as a string.
第1図は本発明の鍵駆動装置を適用した鍵盤装置の第1
の実施例を示す断面図、第2図は第1図の鍵盤装置を適
用した電子楽器の実施例を示すブロック図、第3図はド
ライバ回路の詳細構成図、第4WIは自動演奏データの
構成を示すフォーマット図、第5図は自動演奏動作の概
要を示すフローチャート、第6図は本発明の鍵駆動装置
を適用した鍵盤装置の第2の実施例を示す断面図、第7
図は第6図の鍵盤装置を適用した電子楽器の実施例を示
すブロック図、第8図はドライバ回路の詳細、構成図、
第9図は自動演奏データの構成を示すフォーマット図、
第10図は自動演奏動作の概要を示すフローチャート、
第11図は本発明の鍵駆動装置を適用した鍵盤装置の第
3の実施例を示す断面図、第12図は自動演奏動作の概
要を示すフローチャート、第13図は本発明のIIWE
動装置を適用した鍵盤装置の第3の実施例を示す断面図
、第14図は第13図の要部拡大断面を示す回である。
1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・鍵2・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・鍵盤シャーシ4・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・プリント基板5.6・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・バ
ランススプリング10.10−1〜10−n・・・・・
・・・・・・・・・・鍵駆動装置11・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・第1の永久磁石13・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・第1の永久磁石14・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・第1の電磁石15・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・第2の電磁石17・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第1のス
イッチ素子18・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・第2のスイッチ素子2
3・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・加圧セン
サ28・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハンマアー
ム37・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・ハンマ39・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・弦42・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・フレキシブル基板43.44・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・コア45.46・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・コイル100・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・鍵盤部200・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・鍵駆動部300.3
10・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・ドライバ回路400・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・CPU800・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・楽音発生回路特許出頴人 カシオ計
算機株式会社第10rI!J
第12図FIG. 1 shows the first keyboard device to which the key drive device of the present invention is applied.
2 is a block diagram showing an embodiment of an electronic musical instrument to which the keyboard device of FIG. 1 is applied, FIG. 3 is a detailed configuration diagram of a driver circuit, and 4th WI is a configuration of automatic performance data. FIG. 5 is a flowchart showing an overview of the automatic performance operation, FIG. 6 is a sectional view showing a second embodiment of a keyboard device to which the key driving device of the present invention is applied, and FIG.
The figure is a block diagram showing an embodiment of an electronic musical instrument to which the keyboard device of FIG. 6 is applied, and FIG. 8 is a detailed configuration diagram of the driver circuit.
FIG. 9 is a format diagram showing the structure of automatic performance data;
FIG. 10 is a flowchart showing an overview of automatic performance operation;
FIG. 11 is a sectional view showing a third embodiment of a keyboard device to which the key drive device of the present invention is applied, FIG. 12 is a flowchart showing an overview of automatic performance operation, and FIG.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the keyboard device to which the dynamic device is applied, and FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. 13. 1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・Key 2・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・Keyboard chassis 4・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・Printed circuit board 5.6・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ Balance spring 10.10-1~10-n・・・・・・
......Key drive device 11...
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
......First permanent magnet 13...
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
...First permanent magnet 14...
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
...First electromagnet 15...
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
...Second electromagnet 17...
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・First switch element 18・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・Second switch element 2
3・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・ Pressure sensor 28 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ Hammer arm 37・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・Hammer 39・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・String 42・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・Flexible board 43.44・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・Core 45.46・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・Coil 100・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
......Keyboard section 200...
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・Key drive section 300.3
10・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
...Driver circuit 400...
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・CPU800・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
...Musical sound generation circuit patent issuer Casio Computer Co., Ltd. 10th rI! J Figure 12
Claims (9)
の前端部側に設けた第1の電磁石手段と、前記鍵の後端
部に設けた第2の電磁石手段と、前記鍵の押鍵方向への
駆動を指示するための押鍵駆動情報と前記鍵の離鍵方向
への駆動を指示するための離鍵駆動情報とを発生する駆
動情報発生手段と、 この駆動情報発生手段から前記押鍵駆動情報が発生され
た場合は、その押鍵駆動情報に応答して、前記第1の電
磁石手段を吸着駆動し、これにより、鍵の前端部側を吸
引操作するように駆動すると同時に、前記第2の電磁石
手段を反発駆動し、これにより、鍵の後端部側を反発操
作するように駆動し、他方、前記駆動情報発生手段から
前記離鍵情報が発生された場合は、その離鍵駆動情報に
応答して、前記第1の電磁石手段を反発駆動し、これに
より、鍵の前端部側を反発操作するように駆動すると同
時に、前記第2の電磁石手段を吸着駆動し、これにより
、鍵の後端部側を吸引操作するように駆動する鍵駆動手
段と、 から成る鍵駆動装置。(1) A first electromagnet means provided at the front end of each key swingably mounted on the keyboard chassis, a second electromagnet means provided at the rear end of the key, and a second electromagnet means provided at the rear end of each key. drive information generating means for generating key press driving information for instructing driving in the key pressing direction and key release driving information for instructing driving the key in the key releasing direction; and from the driving information generating means When the key press driving information is generated, the first electromagnetic means is driven to attract in response to the key press driving information, thereby simultaneously driving the front end of the key to perform a suction operation. , the second electromagnetic means is repulsively driven, thereby driving the rear end of the key to perform a repulsive operation, and on the other hand, when the key release information is generated from the drive information generating means, In response to the key release drive information, the first electromagnetic means is driven to repel, thereby driving the front end of the key to perform a repulsive operation, and at the same time, the second electromagnetic means is driven to attract, and this A key driving device comprising: a key driving means for driving the rear end of the key to perform a suction operation;
の前端部側または後端部側のいずれか一方に設けた第1
の電磁石手段と、 前記鍵の後端部側または前端部側のいずれか他方に設け
た第2の電磁石手段と、 前記鍵の押鍵方向への駆動を指示するための押鍵駆動情
報と前記鍵の押鍵駆動後のさらなる押鍵駆動を指示する
ためのアフタタッチ情報とを発生する駆動情報発生手段
と、 この駆動情報発生手段から前記押鍵駆動情報が発生され
た場合は、その押鍵駆動情報に応答して、前記第1また
は第2の電磁石手段のいずれか一方を駆動し、これによ
り、前記鍵の前端部鋼を押鍵操作するように駆動し、他
方、前記駆動情報発生手段から前記アフタタッチ情報が
発生された場合は、そのアフタタッチ情報に応答して、
前記第1および第2の電磁石手段の双方を同時に駆動し
、これにより、前記鍵の前端部側を押圧操作するように
駆動する鍵駆動手段と、 前記鍵と前記鍵盤シャーシとの間に設けられ、前記鍵の
押圧操作状態を検出する感圧手段と、から成る鍵駆動装
置。(2) A first key provided on either the front end side or the rear end side of each key that is swingably mounted on the keyboard chassis.
a second electromagnet means provided on either the rear end side or the front end side of the key; key press drive information for instructing driving of the key in the key press direction; drive information generation means for generating aftertouch information for instructing further key press drive after the key press drive; and when the key press drive information is generated from the drive information generation means, the key press In response to drive information, one of the first and second electromagnetic means is driven, thereby driving the front end steel of the key to operate the key, and the other drive information generating means If the aftertouch information is generated from the aftertouch information, in response to the aftertouch information,
key driving means for simultaneously driving both the first and second electromagnetic means, thereby driving the front end side of the key to press the key; and a key driving means provided between the key and the keyboard chassis. , a pressure-sensitive means for detecting a pressing operation state of the key.
の前端部側に設けた第1の電磁石と、この第1の電磁石
に対向する鍵盤シャーシ上の位置に設けた第2の電磁石
と、 前記鍵の押鍵方向への駆動を指示する押鍵駆動情報と前
記鍵の離鍵方向への駆動を指示するための離鍵駆動情報
とを発生する駆動情報発生手段と、この駆動情報発生手
段から発生された押鍵駆動情報に基づいて、前記第1、
第2の電磁石間に吸引力が発生するように前記第1およ
び第2の電磁石を励磁して前記鍵を押鍵方向へ駆動し、
前記鍵の離鍵駆動情報に基づいて、前記第1、第2の電
磁石間に反発力が発生するように前記第1および第2の
電磁石を励磁して前記鍵を離鍵方向へ駆動する鍵駆動手
段と、 から成る鍵駆動装置。(3) A first electromagnet provided on the front end side of each key that is swingably mounted on the keyboard chassis, and a second electromagnet provided on the keyboard chassis at a position opposite to this first electromagnet. a drive information generating means for generating key press drive information for instructing the key to be driven in the key press direction and key release drive information for instructing the key to be driven in the key release direction; Based on the key press drive information generated from the generating means, the first
energizing the first and second electromagnets to generate an attractive force between the second electromagnets and driving the key in the key-pressing direction;
A key that drives the key in a key release direction by exciting the first and second electromagnets so that a repulsive force is generated between the first and second electromagnets based on key release drive information of the key. A key drive device comprising: a drive means;
鍵盤シャーシの上面に配設したフレキシブル基板の対向
位置に取付けられていることを特徴とする請求項3記載
の鍵駆動装置。(4) The key driving device according to claim 3, wherein the first and second electromagnets are attached to opposing positions of a flexible board disposed on the lower surface of the key and the upper surface of the keyboard chassis. .
た支持部材により、上下動するように支持されたシーソ
ー構造の鍵であることを特徴とする請求項1または2記
載の鍵駆動装置。(5) The key according to claim 1 or 2, wherein the key has a seesaw structure and is supported so as to move up and down by a support member provided between the front end and the rear end. key drive.
、該鍵を操作面を水平に保持する弾性部材により弾性的
に支持されていることを特徴とする請求項1または2記
載の鍵駆動装置。(6) The key is elastically supported by an elastic member that holds the key horizontally with the operating surface when the first and second electromagnets are not driven. Key drive as described.
一定された永久磁石と、前記鍵盤シャーシ側に固定され
た電磁石とからなるものである請求項1または2記載の
鍵駆動装置。(7) The key drive device according to claim 1 or 2, wherein the first and second electromagnet means are composed of a permanent magnet fixed on the key side and an electromagnet fixed on the keyboard chassis side. .
押鍵速度検出手段をさらに備えることを特徴とする請求
項1または2記載の鍵駆動装置。(8) The key drive device according to claim 1 or 2, further comprising key press speed detection means for detecting a key press speed when the key is pressed.
て、発音体を打撃する発音体打撃手段をさらに備えてい
ることを特徴とする請求項1または2記載の鍵駆動装置
。(9) The rear end of each of the keys further includes sounding body striking means for hitting the sounding body in response to the rocking of the rear end. key drive.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16739090A JP2819793B2 (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Key drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16739090A JP2819793B2 (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Key drive |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0456997A true JPH0456997A (en) | 1992-02-24 |
| JP2819793B2 JP2819793B2 (en) | 1998-11-05 |
Family
ID=15848818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16739090A Expired - Lifetime JP2819793B2 (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Key drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2819793B2 (en) |
-
1990
- 1990-06-26 JP JP16739090A patent/JP2819793B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2819793B2 (en) | 1998-11-05 |
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