JPH0365993A

JPH0365993A - 鍵盤装置

Info

Publication number: JPH0365993A
Application number: JP1202372A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Watanabe; 恵介渡辺; Shigeru Muramatsu; 繁村松; Junichi Mishima; 順一三島
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1989-08-04
Filing date: 1989-08-04
Publication date: 1991-03-20

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、１！子オルガン、電子ピアノ、携帯用鍵盤
電子楽器等の鍵盤装置に関し、特に演奏者の感情表現に
よる微妙な鍵操作を正確に演奏楽音に現わすことができ
る鍵盤装置に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、複数の鍵と、その各部をそれぞれ回動可能
に支持する鍵回動支持部材とからなる鍵盤装置において
、その鍵支持部を鍵と鍵回動支持部材のいずれか一方に
設けた円柱状又は円筒状の軸部と、他方に設けた上記軸
部と相対回動可能に嵌合する軸受部とから構威し、これ
らの軸部と軸受部の間に、ＩＩの回動操作量に応じて多
数のパルスを発生するパルス発生手段を設けることによ
り、演奏者の鍵タッチの仕方による複雑な感情表現を可
能にし、しかもそれをコンパクトで安価に実現できるよ
うにしたものである。

〔従来の技術〕

電子オルガン等の電子楽器は、基本的には押鍵によるキ
ースイッチの開閉によって発音を制御するようになって
いたが、それだけでは発音特性が単調で、ピアノのよう
に演奏者の感情を表現した演奏ができない。

そこで、押鍵時の力の相違によって発音、特性に変化を
与えて感情表現を可能にするため、いわゆるタッチレス
ポンス機能を持たせる技術が種々開発されている。

このタッチレスポンス機能とは、押鍵時の立上り及び押
鍵後の音の持続状態における演奏者の指の動きに応じて
、発生する楽音の音量、音高、音色等を制御してタッチ
コントロールをかけることである。

そのために、例えば実公昭５４−６４２１号公報に見ら
れるように、押鍵によって磁石とコイルとを相対変位さ
せて誘導起電力を発生させ、その出力をタッチレスポン
スのコントロール信号として利用するものがある。

また、実公昭５７−３１３３１号公報に見られるように
、押鍵に応じて導電性弾性部材を変形させて基板上に列
設された複数の固定接点間を順次短絡して抵抗値を段階
的に変化させ、それを電圧に変換してタッチレスポンス
のコントロール信号とするものもある。

さらに、特開昭５８−１８８１２号公報に見られるよう
に、押鍵により回転円盤状の可動接点が回転し、基板上
の複数の固定接点に順次接して発生するデジタル信号を
用いて、演奏に効果を与えることも考えらｈでいる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、これらの従来技術はそれぞれ次のような
問題点があった。

１番目と２番目のものは、いずれもアナログ的な信号処
理によってタッチレスポンスを付与するので、電子楽器
のハードウェアが増大してコスｌ−アップにつながるほ
か、安定した動作を行なわせることが一般に困難である
。なお、２番目のものでは固定接点のピッチをあまり小
さくすることは、接点形成上からも配線が膨大になるこ
とからも困難であるから、木目細かなコントロールは無
理である。

３番目のものは、デジタル信号シこよるタッチレスポン
スの付与が可能になるので、特に近年主流となっている
マイクロコンピュータを用いたデジタル信号処理によっ
て楽音を発生させる電子楽器に採用するのに都合がよい
が、やはり接点配列によって信号発生精度が制限されて
しまうし、出力ラインも接点数だけ必要になる。また、
その構造が複雑で設計の自由度が制約されるばかりか、
耐久性の点でも問題がある。

この発明は、従来の電子楽器の鍵盤装置におけるこのよ
うな問題を解決し、演奏者による押鍵操作の仕方による
木目細かなタッチコントロールをデジタル信号処理によ
って、ハードウェアの増加が少ない簡単な構成によりコ
ンパクトで安価に実現できるようにすることを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は上記の目的を達成するため、複数の鍵と、そ
の各軸をそれぞれ回動可能に支持する鍵回動支持部材と
からなる鍵盤装置において、上記鍵回動支持部材に、鍵
の回動操作量に応じて多数のパルスを発生するパルス発
生手段を設けたものである。

そして、そのパルス発生手段は、軸部と軸受部のいずれ
か一方に設けた磁気的変化誘発部材と、他方に設けた磁
気的変化検出部材とからなるようにするのが好ましい。

〔作　用〕

この発明による鍵盤装置は、鍵操作によりその鍵の回動
操作量及び操作速度に対応する多数のパルスをそのパル
ス数より極めて少ない出力ラインから、発生するので、
例えば押鍵開始後一定時間内での発生パルス数、あるい
は押鍵後の発生パルス数等に対応して、音量、音色、ピ
ッチ、テンポ。

ビブラート、トレモロ等の楽音制御パラメータを多段階
に変化させることができる。

したがって、演奏者による鍵操作の仕方によって、パル
スの発生パターンが変わり、そのパルス数に応じた木目
細かなタッチコントロールをデジタル信号処理によって
行うことができ、ハードウェアの増加も少なくて済む。

また、鍵支持部を軸と軸受部とから構成してその間にパ
ルス発生手段を設けたので、その検出回路を極めてコン
パクトで且つ安価に実現することができる。

さらに、そのパルス発生手段を磁気的変化誘発部材と磁
気的変化検出部材とから構成すれば、簡単な構成で極め
て安定したパルス発生が可能になる。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照してこの発明の詳細な説明する。

第１図乃至第３図は、この発明の一実施例を示すもので
あり、第１図はその鍵盤機構の断面図、第２図はその分
解斜視図、第３図はその鍵回動支持部を拡大して示す断
面図である。

鍵１を例えば合成樹脂によって一体に成形し、押鍵部１
ａ付近の下面に突片１ｂの下端部に上限ストッパ１ｃを
設け、基部に円筒内面状の軸受部１ｄを形成し、その内
周面に第３図に示すように永久磁石のＮ極とＳ極を交互
に形成するマグネットパターン２を着磁した磁性体から
なるを部材を貼着する。

このようなマグネットパターン２のＮ極とＳ極はミクロ
ンオーダで着磁することができる。

なお、第１図には９１が白鍵の場合の構造を示したが、
黒鍵１′の場合も押鍵部が手前に延びずに上方に突出し
ている以外はほぼ同様に構成されているので、ここでは
総称して＠１という。

一方、鍵回動支持部材である鍵盤フレーム（以下ｒフレ
ーム」という）３は、鉄等の磁性体からなり、フレーム
３の前部には多数の１１の上限ストッパ１ｃをそれぞれ
挿通させる透孔３ａを有し、基部には合成樹脂によって
成形された断面り字状の軸部材４を固設し、その上端部
に円柱状（円筒状でもよい）の軸部４ａを一体に成形し
ている。

そして、軸部材４の外周面に、可撓性プリント基板（以
下ｒＦＰｃＪと略称する）５を貼着し、その軸部４ａに
対面する内周面に、第２図に示すように各鍵毎に軸線方
向に沿ってマグネットパターン２と同一ピッチのコイル
パターン６を形成している。

そして、鍵１とフレーム３との間に係着した板ばね７に
よって、鍵１の押鍵部１ａを上方へ付勢し、その上限ス
トッパ１ｃをフレーム３の下面に貼着したフェルト等の
ストッパ８に当接して停止し得るようにすると共に、そ
の軸受部１ｄをフィルム基板５を介して軸部４ａに嵌合
させる。

これにより、鍵１の軸受部１ｄとフレーム３の軸部３ａ
との間に、ＦＰＣ５のフィルム状ベースを隔てて磁気的
変化誘発部材であるマグネットパターン２と磁気的変化
検出部材であるコイルパターン６とからなるパルス発生
手段を構成し、押鍵部１ａを板ばね７の付勢力に抗して
下方へ押圧することにより、その回動変位量及び速度に
応じて多数のパルスを発生させることができる。

次に、上記のように構成した実施例の作用を説明する。

いま、第１図に示す状態から鍵１の押鍵部１ａを板ばね
７の付勢力に抗して下方へ押圧すると。

＠１が軸部材４の軸部４ａを支点として図で下方へ回動
する。

その時、鍵１の軸受部１ｄに形成したマグネットパター
ン２が、これに平行なコイルパターン６を横切って通過
するので、Ｎ極が通過する時とＳ極が通過する時とでは
コイルパターン６を通る磁力線の向きが反対になり、コ
イルパターン６に誘導電流が交互に向きを変えて発生し
てパルス状に流れ、＠１の回動操作量に応じて多数のパ
ルスが発生する。

そして、このコイルパターン６は、第４図に示すように
マグネットパターン２の回動方向に直交する部分がそれ
ぞれ連結されて繰返しパターンを形成しており、両者の
ピッチが同一であるので、１個の鍵あたりの総パターン
長が長くなり、小さなスペースで大きなパルスをリード
線部６ａ、６ｂ間に発生させることができる。

また、単位時間当りのパルス発生数は、鍵の押下速度す
なわち押鍵強度に比例するので、このパルス数に対応し
て前述の楽音制御パラメータを多数段階に変化させるこ
とにより、演奏者の意図する楽音を任意に発生させるこ
とが可能になる。

なお、各コイルパターン６からのパルス信号の出力ライ
ンは、各軸に共通のアースラインと各鍵毎に１本ずつ設
けた信号ラインで済み、配線パターンの複雑化を回避す
ることができる。

次に、第５図及び第６図はこの発明の他の実施例を示す
ものである。

この実施例では、各鍵１１の後端部における幅方向の両
側部に、それぞれ軸孔１１．を有する一対のフランジ部
１１ｂ、ｌｌｂを突設すると共に、前述の実施例の鍵盤
フレーム３と同様な鍵盤フレーム（図示せず）に固設し
た合成樹脂等からなる軸受部材１４に、各［１１１毎に
一対の軸受部１４ａ。

１４ａを設けている。

そして、前述の実施例におけるＦＰＣ５と同様な可撓性
プリント基板（ＦＰＣ）１５に、各鍵毎に分離して間隔
をあけてコイルパターン形成部１５ａを設け、そこに夫
々前述のコイルパターン６とコイルパターン１日を形成
して、その各コイルパターン形成部１５ａをコイルパタ
ーン１６を外側にして円筒状に巻回し、共通の基部１５
を軸受部材１４の基部に貼着する。

このとき、このＦＰＣ１５の各コイルパターン形成部１
５ａが、軸受部１４ａ、１４ａ間に嵌入する鍵１１のフ
ランジ部１１ｂ、１１ｂの間に挿入される。

この状態で、コイルパターン１６のピッチと同一ピッチ
でＮ極とＳ極を交互に配設したマグネットパターン１２
を外周部に形成した軸１９を、軸受部１４ａ及びＦＰＣ
ｉ５の各コイルパターン形成部１５ａを挿通して、１１
１のフランジ部１１ｂの軸孔１１ａに圧入して固設する
。

なお、その他の構成は前述の実施例と同様であるから、
その説明を省略する。

このような構成からなる実施例では、押鍵により鍵１１
と共に軸１９が回動すると、ＦＰＣ１５のコイルパター
ン１日を軸１９に設けたマグネットパターン１２が順次
通過することにより、コイルパターン１Ｂに発生する誘
導電流が交互に向きを変えて流れ、１１１１の回動量に
応じてリード線部１６ａ、１８ｂ間に多数のパルスが発
生する。

また、第７図はこの発明のさらに他の実施例を示すもの
である。

この実施例では、各鍵２１の後端部に０円板状の軸部２
１．を突設すると共に、鍵盤フレーム３に固設した軸受
部材２４に、各鍵毎に軸受部２４ａを設けている。

そして、各軸受部２４ａの内周面にＦＰＣ２５を貼着し
、その外周側に前実施例と同様なコイルパターン２６を
形成し、これに対応して各鍵２１の軸部２１ａの外周面
にマグネットパターン２２を形成して、板ばね７により
鍵２１を上方及び後方へ付勢し、マグネットパターン２
２を形成した軸部２１ａの外周面を、ＦＰＣ２５の内部
面に摺接させる。

この実施例において、軸部をフレーム３側に固設し、各
鍵２１側に軸受部を設けてもよく、軸部を算盤玉状に形
成し、その外周面だけでなく両側面のテーパ面をも摺接
面として摺接面積を増大させることにより、大きなパル
スを発生させることもできる。

なお、この実施例の作用は前述の各実施例と同様である
。

以上、いずれの実施例においても、マグネットパターン
とコイルパターンとを軸部と軸受部とにそれぞれ設け、
且つＦＰＣの一面にマグネットパターンを接触させ、他
面のコイルパターンと対向させるようにしたので、ＦＰ
Ｃのフィルム状ベースの厚さがマグネットパターンとコ
イルパターンとを隔てる間隙となって、常に一定の間隙
を保つことができ、安定したパルス発生が可能になると
共に、１ｉｌＩと鍵支持部との摺動を円滑にすることが
可能になり、各パターン部の耐久性を向上させることが
できる。

なお、上記の実施例においては、磁気的変化誘発部材に
マグネットパターンを、磁気的変化検出部材にコイルパ
ターンをそれぞれ用いた場合について説明したが、磁気
的変化検出部材にマグネットパターンとの間に僅かな間
隙を設けて対向させたヨーク片とヨーク片をめぐるコイ
ルを設け、ヨーク片に対向するマグネットパターンの極
の変化により、コイルパターンに交互に向きを変えてパ
ルス状に流れる誘導電流を発生させて多数のパルスを得
るようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明によれば、各軸を回動自在
に支持する鍵回動支持部材にパルス発生手段を設けたの
で、簡単な構造で鍵操作に応じた多数のパルスを発生さ
せることができる。

したがって、その発生パルス数に対応して各種の楽音制
御パラメータを多段階に変化させることができ、演奏者
による鍵操作の仕方によってパルスの発生パターンが変
わり、感情を豊かに表現できる楽音を形成することがで
き、ハードウェアを僅かに増加するだけで電子楽器によ
る高度な演奏が可能になる。

また、鍵支持部を構成する軸と軸受部との間にパルス発
生手段を設けるようにすれば、その検出部を極めてコン
パクトで且つ安価に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の鍵盤装置を一部断面で示
す側面図、第２図は同じくその分解斜視図、第３図は第１図の■で示す部分を拡大して示す断面図、第４図はそのマグネットパターンとコイルパターンとの
関係を平面状に展開して示す説明図、第５図はこの発明
の他の実施例の要部を示す斜視図。第６図は同じくその可撓性プリント基板（ＦＰＣ）のみ
を示す斜視図。第７図はこの発明のさらに他の実施例の要部を示す断面
図である。１．１１，２１・・・鍵　　　１ｄ・・・軸受部２．１
２．２２・・・マグネットパターン３・・・鍵盤フレー
ム　　　　４・・・軸部材４ａ・・・軸部５．１５，２５・・・可撓性プリント基板（ＦＰＣ，）
８．１８．２６・・・コイルパターン７・・・板ばね１４ａ・・・軸受部１４．２４・・・軸受部材１９・・・軸第１　図１′

Claims

【特許請求の範囲】１　複数の鍵と、その各鍵をそれぞれ回動可能に支持す
る鍵回動支持部材とからなる鍵盤装置において、前記鍵回動支持部材に、鍵の回動操作量に応じて多数の
パルスを発生するパルス発生手段を設けたことを特徴と
する鍵盤装置。２　パルス発生手段が、軸部と軸受部のいずれか一方に
設けた磁気的変化誘発部材と、他方に設けた磁気的変化
検出部材とからなることを特徴とする請求項１記載の鍵
盤装置。