JPH067324B2 - 電子鍵盤楽器における打鍵速度検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、電子鍵盤楽器における打鍵速度検出装置に
関するものであり、特に、スムースな鍵連打を可能と
し、ピアノの打弦機構のそれに合致した運指感覚が得ら
れる打鍵速度検出装置に係わるものである。

＜従来技術＞ 従来の電子鍵盤楽器においては、第１図に示すように、
鍵１の下面に可動片２が垂設されており、一方、鍵１の
下方には、ビームを発生するとともに、そのビームの遮
蔽を検知する上下一対の第１及び第２のビーム遮蔽検知
手段３、４、例えば、上下各一対の送受光素子等が配設
されるものであって、鍵１が押下されるとき、その下面
の可動片２が上方の第１のビームを遮蔽してから、下方
の第２のビームを遮蔽するまでの間の時間として打鍵速
度を検出してこれに基づいて音量等を決定している。

即ち、可動片２によって第１のビームが遮蔽されたとき
に、打鍵速度計数指令が発せられ、第２のビームが遮蔽
されたときに発音指令が発せられて、この間での打鍵速
度計数値を確定して音量等を決定するものであるので、
第１第２のビームが共に遮蔽されないときに、消音指令
と、打鍵速度計数準備指令が同時的に発せられる。つま
り、鍵１の消音ストロークと打鍵速度計数準備指令スト
ロークが本質的に同一のものとなってしまう。

＜発明が解決しようとする問題点＞ ところが、消音ストロークは、ピアノの打弦機構の伝統
的な性能に鑑み、4mmの沈み込み位置（鍵先端における
沈み込み位置（以下同じ））に定めなければ、運指感覚
上不具合となるものである。

従って、上記従来技術では、鍵の連打に際しても、消音
ストローク、つまり、4mmの沈み込み位置まで戻さなけ
れば打鍵速度計数の準備ができないことから、連打のス
トロークが通常のストロークと同じになり、ピアノの運
指感覚が得られず、速い演奏が困難であり、その上、連
打でも、一打ごとに消音指令が発せられるので、一音ご
とにリリースを伴って、区切られてしまい、音楽表現上
も不自然であるという問題点があった。

また、打鍵速度計数の開始が4mmの沈み込み位置で行わ
れるので、打鍵速度計数ストロークが、ピアノの打弦機
構でのハンマ速度を支配するストローク（7.5mm〜8.5mm
の沈み込み位置）と大巾に相違し、その結果、打鍵速度
と音量の関係も相違してくるという問題点もあった。

かかる従来技術による音響勢力のタイムチャートが第２
図に示されており、アタックＡ、ディケイＤ、サスティ
ンＳを経て、一打ずつリリースＲが含まれることが表わ
されている。

＜問題点を解決するための手段＞ この発明は、上記従来技術に基づく電子鍵盤楽器の打鍵
速度検出装置の構造上の制約による連打時の運指感覚や
一打毎の消音等の問題点に鑑み、鍵の下面の可動片上に
シャッタ帯を形成し、第１、第２のビームが共に遮蔽さ
れないときに消音指令を発し、第１のビームが遮蔽さ
れ、第２のビームが遮蔽されないときに打鍵速度計数準
備指令を発し、第１、第２のビームが共に遮蔽されたと
きに打鍵速度計数指令を発し、第１のビームが遮蔽され
ず、第２のビームが遮蔽されたときに発音指令を発し、
打鍵速度計数指令に応動して打鍵速度計数値を確定する
ことにより、上記問題点を解決せんとするものである。

＜作用＞ この発明の構成は、鍵が押下により浅く沈んだ（4mm未
満）離鍵状態の消音ストローク時には、可動片のシャッ
タ帯は第１、第２ビームのいずれをも遮蔽することがな
く、消音指令が発せられ、鍵が消音ストロークよりは深
く沈み込んだ連打時（4mm〜7.5mm未満）の鍵の連打復帰
ストローク時には、シャッタ帯は第１のビームのみを遮
蔽して、第２のビームを遮蔽することがなく、打鍵速度
計数準備指令が発せられ、次いで、鍵が連打復帰ストロ
ークよりも深く沈み込んだ押鍵時（7.5mm〜8.5mm未満）
の鍵の打鍵速度計数ストローク時には、シャッタ帯は第
１、第２のビームを共に遮蔽して、打鍵速度計数指令が
発せられ、鍵が打鍵速度計数ストロークよりも更に深く
沈み込んだ押鍵完了時（(8.5mm以上）の鍵の発音ストロ
ーク時には、シャッタ帯は第１のビームは遮蔽せずに、
第２のビームのみを遮蔽して、発音指令が発せられ、前
記打鍵速度計数準備指令に応動して、打鍵速度計数手段
を初期状態とし、打鍵速度計数指令に応動して打鍵速度
を計数し、発音指令に応動して打鍵速度計数値を確定す
るように作用するものである。

＜実施例＞ 次に、この発明の実施例を第３図以下の図面の基づいて
説明すれば以下の通りである、 第３図において、鍵１に垂設された可動片２には開口窓
５が穿設され、その下部にシャッタ帯６が形成されてい
る。該シャッタ帯６の縦方向の巾寸法、即ち、窓５の下
部開口縁から可動片２の下端までの寸法は鍵先端の沈み
込みが、4mm以上8.5mm未満の範囲内で第１のビーム７を
遮蔽するように形成される。なお、第１のビーム遮蔽検
知手段３は鍵先端が4mmまで沈み込むと可動片２により
第１のビーム７が遮蔽されるように設定されていて、さ
らに、第２のビーム遮蔽検知手段４は鍵先端が7.5mmま
で沈み込むと可動片２により、第２のビーム８が遮蔽さ
れるように設定されている。

上記構成の作動を第４図及び第５図により説明すれば以
下のとおりである。

鍵が浅く（4mm未満）沈み込んだ状態（第４図(A)）の消
音ストロークでは、第１のビーム７、第２のビーム８共
にシャッタ帯６によって遮蔽されることがなく、これよ
りは深く（4mm〜7.5mm未満）沈み込んだ状態（第４図
(B)）の連打復帰ストロークでは、シャッタ帯６は第１
のビーム７のみを遮蔽して、第２のビーム８は遮蔽され
ない。更に深く（7.5mm〜8.5mm未満）沈み込んだ状態
（第４図(C)）の打鍵速度計数ストロークでは、第１の
ビーム７と第２のビーム８が共に遮蔽され、これ以上に
深く（8.5mm以上）沈み込んだ状態（第４図(D)）の発音
ストロークでは、シャッタ帯６は第１のビーム７を通過
して、該第１のビーム７は窓５を通して遮蔽されず、第
２のビーム８のみを遮蔽する。

鍵連打時の作動を第５図に基づいて説明すれば、発音ス
トローク（第５図(A)）で第１のビーム７のみを通過さ
せて、第２のビーム８は遮蔽している状態から、第５図
(B)に示すように、鍵を少し上昇させて（7.5mm未満）連
打復帰ストロークに位置させて、第１のビーム７を遮蔽
し、第２のビーム８を通過させ、次いで、第５図(C)に
示すように、再び鍵を押下して（7.5mm〜8.5mm未満）、
打鍵速度計数ストロークに位置させて、第１のビーム７
及び第２のビーム８共にシャッタ帯６によって遮蔽す
る。そして、更に鍵を押下して（8.5mm以上）、発音ス
トロークとして、第１のビーム７を通過させ、第２のビ
ーム８のみを遮蔽するものである。

なお、可動片２にシャッタ帯６を形成するときに、開口
窓５によるものの外に、第６図に示すように、可動片２
をビーム透過性材料で構成して、その下部にビーム不透
過性材を塗布、貼着等することによって、シャッタ帯６
としてもよい。例えば、ビームが光線であるとき、可動
片２を透光性材料で構成し、下部に不透光性材料を塗布
するものであってもよい。

次に、第７図にはハードウェアの構成とソフトウェア上
の機能実現手段とが同時的にブロック図として表わされ
ており、第１のビーム遮蔽検知手段３と第２のビーム遮
蔽検知手段４とが共に、シャッタ帯６により第１、第２
のビーム７、８が遮蔽されていないことを検知して、消
音指令を発する消音指令手段10と、第１のビーム遮蔽検
知手段３が第１のビーム７の遮蔽を検知し、第２のビー
ム遮蔽検知手段４が第２のビーム８の遮蔽を検知しない
とき、打鍵速度計数準備指令を発する打鍵速度計数準備
指令手段11と、第１、第２のビーム遮蔽検知手段３、４
が共に第１、第２のビーム７、８の遮蔽を検知したと
き、打鍵速度計数指令を発する打鍵速度計数指令手段12
と、第１のビーム遮蔽検知手段３が第１のビーム７の遮
蔽を検知せずに、第２のビーム遮蔽検出手段４が第２の
ビーム８の遮蔽を検知したとき、発音指令を発する発音
指令手段13と、前記打鍵速度準備指令に応動して初期状
態となり、打鍵速度計数指令に応動して打鍵速度を計数
し、発音指令に応動して、打鍵速度計数値を確定する打
鍵速度計数手段14とが結合されている。

上記構成の動作を、第８図の制御フローチャートを参照
しつつ説明すれば以下のとおりである。

スタート（第８図ａ）した押鍵速度検出装置では、第１
のビーム遮蔽検知手段３に受光信号があるか否か、即
ち、第１のビーム７が遮蔽されているか否かを判別し
（第８図ｂ）、その判別結果が受光信号あり、即ち、第
１のビーム７が遮蔽されていないとき（この場合は、第
４図(A)の消音ストロークと第４図(D)の発音ストローク
のどちらかである）、第２のビーム遮蔽検知手段４に受
光信号があるか否か、即ち、第２のビーム８が遮蔽され
ているか否かを判別し（第８図ｃ）、第２のビーム８も
遮蔽されていないとき（第４図(A)の状態）、消音スト
ロークに入り、トーンフラグをクリアし（第８図ｄ）、
「０」のトーンフラグをS/M（楽音合成装置）に転送し
て（第８図ｅ）、これを消音し、第８図ｂの工程に戻
る。

前記第８図ｂの工程での判別の結果、第１のビーム７が
遮蔽されているときには、同様に、第２のビーム遮蔽検
出手段４に受光信号があるか否か、即ち、第２のビーム
８が遮蔽されているか否かを判別し（第８図ｆ）、第２
のビーム８が遮蔽されていないとき（第４図(B)の状
態）、連打復帰ストロークに入り、カウンタをクリアし
（第８図ｇ）、トーンフラグをセットし（第８図ｈ）、
ゲートをクリアして（第８図ｉ）、第８図ｂの工程に戻
る。

前記第８図ｆの工程での判別の結果、第２のビーム８も
遮蔽されているとき（第４図(C)の状態）、ゲートが
「０」か「１」かを判別し（第８図ｊ）、ゲートが
「０」のとき、打鍵速度計数ストロークに入り、カウン
タをインクリメントして（第８図ｋ）、第８図ｂの工程
に戻る。

一方、前記第８図ｃ工程での判別の結果、第２のビーム
８の遮蔽が検知されたとき（このときには、第８図ｂ工
程での第１のビームは遮蔽されていないことが判別して
おり、第４図(D)の状態）、発音ストロークに入り、ゲ
ートをセットし（第８図ｌ）、「１」のゲートと打鍵速
度計数値をS/Mに転送して（第８図ｍ）、これを発音さ
せ、第８図ｂ工程に戻り、以後の工程を繰り返すもので
ある。

＜効果＞ 上記のように、この発明によれば、鍵に垂設された可動
片上にシャッタ帯を形成し、該シャッタ帯によって第
１、第２のビームが共に遮蔽されないときに消音指令を
発し、この消音指令ストロークより少し深く鍵を押下し
て、第１のビームのみを遮蔽するときに打鍵速度計数準
備指令を発し、更に深く沈み込んで、第１、第２のビー
ムが共に遮蔽されたときに打鍵速度計数指令を発し、最
も深く沈み込んで、第２のビームのみを遮蔽するとき、
発音指令を発するとともに、前記打鍵速度計数準備指令
により初期状態となり、打鍵速度計数指令により打鍵速
度を計数し、発音指令により打鍵速度計数値を確定する
打鍵速度計数手段を備える構成としたことにより、消音
ストロークに続いて連打復帰ストロークが形成され、こ
の位置で打鍵速度計数準備指令が発せられることになる
ので、従来技術のように消音ストローク位置にまで鍵を
戻すことなく、連打復帰ストローク位置から次の連打が
可能となり、速い演奏が容易になるとともに、ピアノの
運指感覚と同等のものが得られるという効果が奏され
る。そして、連打中に消音ストロークを経なくても済む
ので、第９図に示すように、一打毎にリリースを伴うこ
となく連打演奏が可能となり、音楽表現上で不自然さが
ないという効果も奏される。。

さらに、打鍵速度計数が連打復帰ストロークを終了した
位置（7.5m/m）から開始されるので、これに続く、打鍵
速度計数ストロークをピアノの打弦機構でのハンマ速度
を支配するストロークに近似させることができるので、
演奏時にピアノの運指感覚と同等のものが得られるとい
う効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来例を示し、第１図は斜視図、第
２図は音響勢力のタイムチャート、第３図以下はこの発
明の実施例に関するものであり、第３図は斜視図、第４
図(A)〜(D)は通常の押鍵時の作動説明図、第５図(A)〜
(D)は連打時の作動説明図、第６図は他の実施例の斜視
図、第７図はこの発明の機能ブロック図、第８図はフロ
ーチャート、第９図はこの発明の音響勢力のタイムチャ
ートである。 １…鍵、２…可動片 ３…第１のビーム遮蔽検知手段 ４…第２のビーム遮蔽検知手段 ６…シャッタ帯、７…第１のビーム ８…第２のビーム、10…消音指令手段 11…打鍵速度計数準備指令手段 12…打鍵速度計数指令手段 13…発音指令手段 14…打鍵速度計数手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鍵１に連動して移動する可動片２と、 可動片２と交叉する第１のビーム７を有し、該ビームの
   遮蔽を検知する第１のビームの遮蔽検知手段３と、 第１のビームから可動片の押鍵時の移動方向に所定距離
   を隔てた位置で該可動片と交叉する第２のビーム８を有
   し、該ビームの遮蔽を検知する第２のビーム遮蔽検知手
   段４と、 可動片２上に形成され、鍵が浅く沈んだ離鍵時の鍵の消
   音ストロークにて、第１、第２のビーム７、８を共に遮
   蔽せず、鍵が消音ストロークよりは深く沈み込んだ連打
   時の鍵の連打復帰ストロークにて第１のビーム７のみを
   遮蔽し、第２のビーム８を遮蔽せず、鍵が連打復帰スト
   ロークよりも深く沈み込んだ押鍵時の鍵の打鍵速度計数
   ストロークにて第１、第２のビーム７、８を共に遮蔽
   し、鍵が打鍵速度計数ストロークよりもさらに深く沈み
   込んだ押鍵完了時の鍵の発音ストロークにて第１のビー
   ム７を遮蔽せず、第２のビーム８のみを遮蔽するシャッ
   タ帯６と、 第１、第２のビーム遮蔽検知手段３、４が共に第１、第
   ２のビーム７、８の遮蔽を検知しないときに、消音指令
   を発する消音指令手段10と、 第１のビーム遮蔽検知手段３が第１のビーム７の遮蔽を
   検知し、第２のビーム遮蔽検知手段４が第２のビーム８
   の遮蔽を検知しないときに、打鍵速度計数準備指令を発
   する打鍵速度計数準備指令手段11と、 第１、第２のビーム遮蔽検知手段３、４が共に第１、第
   ２のビーム７、８の遮蔽を検知したときに、打鍵速度計
   数指令を発する打鍵速度計数指令手段12と、 第１のビーム遮蔽検知手段３が第１のビーム７の遮蔽を
   検知せず、第２のビーム遮蔽検知手段４が第２のビーム
   ８の遮蔽を検知したときに、発音指令を発する発音指令
   手段13と、 打鍵速度計数準備指令に応動して、初期状態となり、打
   鍵速度計数指令に応動して、打鍵速度を計数し、発音指
   令に応動して、打鍵速度計数値を確定する打鍵速度計数
   手段14と、 を備えて成る電子鍵盤楽器における打鍵速度検出装置。