JPH086557A - 電子鍵盤楽器の鍵盤装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アコースティックピアノと同等の良好なタッ
チ感を得ることができ、しかも安価な電子鍵盤楽器の鍵
盤装置を提供することである。 【構成】 鍵盤支点１１に揺動自在に設けられた複数の
鍵盤２と、これらの複数の鍵盤２の各々の後部に設けら
れ、鍵盤２の打鍵に連動して作動する、ハンマー４を有
する複数のアクション３と、複数の鍵盤２にそれぞれ対
応して設けられ、アクション３の作動時に移動する前記
ハンマー４による打撃によって、鍵盤２の打鍵の有無お
よび打鍵速度を検出するための複数の鍵盤スイッチ５と
を備え、複数の鍵盤スイッチ５の各々は、圧電材１６
と、圧電材１６の両側に設けられた一対の電極１７、１
７とを有する圧電スイッチで構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子ピアノなどの電子
鍵盤楽器の鍵盤装置に関し、特に打鍵の有無および打鍵
速度を検出する検出機構の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子ピアノでは一般に、各鍵盤の下側で
かつ鍵盤支点よりも手前側の位置に、鍵盤スイッチが設
けられており、この鍵盤スイッチによって鍵盤の打鍵の
有無および打鍵速度（ベロシティー）を検出し、打鍵さ
れた鍵盤のキーナンバーに応じて音高を制御するととも
に、検出された打鍵速度に応じて音量や音色を制御して
いる。このような制御により、打鍵された鍵盤に応じた
所定の音高の音を発生させるとともに、鍵タッチに応じ
て音量や音色を変化させることが可能になり、アコース
ティックピアノに近い発音特性が得られる。

【０００３】鍵盤スイッチは一般に、長短２つの打鍵ス
トロークで順次ＯＮする２つのゴム接点を備えたゴムス
イッチで構成されており、打鍵時、鍵盤の下面がゴム接
点を押圧することによってこれをＯＮさせ、そのＯＮ／
ＯＦＦから打鍵の有無を、ＯＮ時間差から打鍵速度をそ
れぞれ検出するようになっている。また、他のタイプの
鍵盤スイッチとして、光センサを用いたタイプのものも
知られている。このタイプの鍵盤スイッチでは、光セン
サが、発光センサと、この発光センサが発する光を受光
する受光センサとを一対として構成され、このような光
センサが２対、各鍵盤の異なる打鍵ストローク位置に設
けられている。そして、打鍵時、鍵盤が各対の発光セン
サと受光センサとの間を通過する際の両センサ間の光の
遮断を、受光センサで検知することによって、打鍵の有
無と打鍵速度を検出している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した鍵盤
装置のうち、鍵盤スイッチとしてゴムスイッチを用いた
ものは、打鍵された鍵盤がゴム接点を直接、押圧するよ
うに構成されていること、および鍵盤スイッチが鍵盤支
点の手前側の位置、すなわちタッチ個所に比較的近い位
置に配置されていることから、ゴム接点の弾性反力が鍵
盤を介して演奏者の指先に伝わってしまう。このため、
タッチ感に悪影響を及ぼし、アコースティックピアノの
ような良好なタッチ感が得られないとういう問題があ
る。一方、鍵盤スイッチとして光センサを用いた鍵盤装
置は、鍵盤が鍵盤スイッチに機械的に接触しない非接触
タイプであるため、上記のような問題は無いものの、各
鍵盤に２対の光センサ、すなわち各２個の発光センサお
よび受光センサを設ける必要があるため、回路が複雑に
なるとともに、高価になるという欠点がある。

【０００５】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、アコースティックピアノと同等
の良好なタッチ感を得ることができ、しかも安価な電子
鍵盤楽器の鍵盤装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の電子鍵盤楽器の鍵盤装置は、鍵盤支点に揺
動自在に設けられた複数の鍵盤と、これらの複数の鍵盤
の各々の後部に設けられ、鍵盤の打鍵に連動して作動す
る、ハンマーを有する複数のアクションと、複数の鍵盤
にそれぞれ対応して設けられ、アクションの作動時に移
動する前記ハンマーによる打撃によって、鍵盤の打鍵の
有無および打鍵速度を検出するための複数の鍵盤スイッ
チとを備え、複数の鍵盤スイッチの各々は、圧電材と、
圧電材の両側に設けられた一対の電極とを有する圧電ス
イッチで構成されていることを特徴としている。

【０００７】この場合、ハンマーは、アクションの作動
時、上方へ移動するように構成され、鍵盤スイッチは、
ハンマーの上方に配置されていることが好ましい。

【０００８】また、これらの場合、複数の鍵盤スイッチ
が、ユニット状に一体に形成されていることが好まし
い。

【０００９】

【作用】上述した電子鍵盤楽器の鍵盤装置によれば、鍵
盤が打鍵されると、これに連動してアクションが作動
し、アクションのハンマーが、圧電スイッチで構成され
た鍵盤スイッチを叩く。このハンマーの打撃により、鍵
盤スイッチの圧電材には、その圧電効果によって、打撃
圧に応じた電圧が発生し、この電圧は、圧電材の両側に
設けた一対の電極によって取り出される。この電圧を検
出することによって、鍵盤の打鍵の有無および打鍵速度
が検出される。この場合、アクションが、アコースティ
ックピアノと同様に、鍵盤の後部に設けられているこ
と、および鍵盤スイッチが、ゴムスイッチと比較して弾
性反力の非常に小さい圧電材および電極を有する圧電ス
イッチで構成されていることから、アコースティックピ
アノに近似した良好なタッチ感が得られる。また、圧電
スイッチは、光センサを用いたスイッチと比較して安価
であるので、鍵盤装置全体を比較的、安価に構成するこ
とができる。

【００１０】また、請求項２に記載の鍵盤装置では、鍵
盤の打鍵時、上方へ移動するハンマーが、その上方に配
置された鍵盤スイッチを、下から叩くことになるので、
ハンマーが横方向へ移動する場合と比較して、良好なア
クション効率やハンマーの復帰応答性が得られる。ま
た、アクションとしてグランドピアノのアクションをそ
のまま用いることも可能であり、それにより、その優れ
たアクション動作を得ることができる。

【００１１】また、請求項３に記載の鍵盤装置では、複
数の鍵盤スイッチがユニット状に一体に形成されている
ので、鍵盤スイッチ全体をあらかじめ組み立てた後、電
子鍵盤楽器に組み付けることができ、組立て作業が容易
になる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を、図面を参
照しながら、詳細に説明する。図３は、本発明を適用し
た電子ピアノの鍵盤装置を示している。この鍵盤装置１
は、複数（８８鍵）の鍵盤２（１個のみ図示）と、各鍵
盤２の後部に設けられた、ハンマー４を有するアクショ
ン３と、各鍵盤２の打鍵の有無および打鍵速度を検出す
るための鍵盤スイッチ５と、鍵盤スイッチ５による検出
結果から楽音信号を生成するための、図示しない楽音生
成部とを備えている。

【００１３】各鍵盤２は、前後方向（図３の左右方向）
に延びる木製の鍵盤本体６と、この鍵盤本体６の前半部
に接着された樹脂製の鍵盤表皮７で構成され、その中央
部には上下方向に貫通するバランスピン孔８が形成され
ている。鍵盤２は、このバランスピン孔８を、鍵盤シャ
ーシ９に固定された筬中１０から立設するバランスピン
（鍵盤支点）１１に通すことにより、バランスピン１１
を中心として、揺動自在に支持されている。また、鍵盤
２の前端部には、下面に開口するフロントピン孔１２が
形成されており、このフロントピン孔１２を、鍵盤シャ
ーシ９から立設するフロントピン１３で案内することに
より、鍵盤２の横ぶれが防止される。

【００１４】各アクション３は、グランドピアノに一般
的に用いられるアクションと同様に構成されており、図
示しないジャックおよびレペティションバーやハンマー
４などを備えている。ハンマー４は、ハンマーウッド１
４、およびこれを包むように巻かれたハンマーフェルト
１５で構成されている。アクション３は、鍵盤２が打鍵
されたときにこれに連動して作動し、ハンマー４は上方
に突き上げられる。

【００１５】各鍵盤スイッチ５は、ハンマー４の打撃に
よって、鍵盤２の打鍵の有無および打鍵速度を検出する
ものであり、図１に示すような圧電スイッチで構成され
ている。この圧電スイッチは、板状の圧電材１６と、こ
の圧電材１６を両側から挟むように接着された一対の電
極１７、１７と、電極１７、１７をさらに両側から挟む
ように接着された一対の緩衝材１８、１８とによって、
積層状に形成されている。圧電材１６は、圧電性を有す
るものであり、ロシェル塩やチタン酸バリウムなどから
成る。各緩衝材１８は、ハンマー４の衝撃を緩衝すると
ともに、圧電材１６に伝達するものであり、このため、
やや硬めのフェルトやポリウレタン系クッションなどで
構成されている。

【００１６】このように構成された各鍵盤スイッチ５
は、図２に示すように、その一方の緩衝材１８を共通の
帯状の基板１９上に、例えば両面テープで接着して並設
することによって、鍵盤スイッチユニット２０として一
体的に形成される。また、各鍵盤スイッチ５の電極１
７、１７の一方は基板１９に接地され、他方は、基板１
９の一端にコネクタ２１を介して接続されたケーブル２
２にまとめられ、楽音生成部に接続されている。鍵盤ス
イッチユニット２０は、図３に示すように、鍵盤シャー
シ９の後端部から立設するアクションリブ２３に、基板
１９の部分で下向きにねじ止めされて、鍵盤２の並び方
向に沿って延びており、この状態では、各鍵盤スイッチ
５の一方の緩衝材１８が、対応するアクション３のハン
マー４にそれぞれ対向する。

【００１７】次に、上記構成の鍵盤装置１の動作を説明
する。鍵盤２が打鍵されると、これに連動して、その鍵
盤２のアクション３が作動し、ハンマー４が上方に突き
上げられて、鍵盤スイッチ５の緩衝材１８を叩く。この
ハンマー４の打撃圧は、緩衝材１８および電極１７を介
して圧電材１６に加わり、圧電材１６には、その圧電効
果によって、ハンマーの打撃圧、したがって鍵盤２の打
鍵速度に応じた電圧が発生する。この電圧を表す信号
は、一方の電極１７からケーブル２２を介して楽音生成
部に送られ、楽音生成部は、この信号に基づいて、打鍵
された鍵盤２のキーナンバーを決定するとともに、その
打鍵速度を演算する。そして、楽音生成部が、決定した
鍵盤２のキーナンバーに応じて、楽音の音高を決定する
とともに、演算した打鍵速度に応じて、楽音の音量や音
色を制御することにより、音量や音色を鍵タッチに応じ
て適切に変化させることができる。

【００１８】この場合、アクション３はグランドピアノ
のそれと同様に構成されており、しかも鍵盤スイッチ５
が、ゴムスイッチと比較して弾性反力が非常に小さい圧
電スイッチで構成されているので、アコースティックピ
アノと同等の非常に良好なタッチ感を得ることができ
る。また、グランドピアノのアクションの優れた利点、
例えばアクション効率や応答性の高いアクション動作を
得ることができる。

【００１９】また、鍵盤スイッチ５として用いた圧電ス
イッチは、光センサを用いたスイッチと比較して安価で
あるので、鍵盤装置１全体を比較的、安価に構成するこ
とができる。さらに、鍵盤スイッチ５全体を、鍵盤スイ
ッチユニット２０としてあらかじめ一体に組み立てるこ
とができるので、鍵盤装置１の組立て作業を、短時間で
容易に行うことができる。

【００２０】図４は、本発明の第２実施例に係る電子ピ
アノの鍵盤装置を示している。この鍵盤装置５１は、ア
クションとして、電子ピアノに通常用いられるハンマー
５２を使用したものである。すなわち、ハンマー５２
は、アーム状に構成され、その後端部が、軸受５３に回
動自在に支持されている。また、ハンマー５２は、当接
部５４を介して、鍵盤２の後端部上面に当接していて、
鍵盤２の押鍵時、鍵盤２によって上方にはね上げられ
る。鍵盤スイッチ５は、第１実施例と同様に構成され
て、アクションリブ２３に取り付けられており、図４に
破線で示すように、はね上げられたハンマー５２が、鍵
盤スイッチ５に当たるようになっている。

【００２１】したがって、この鍵盤装置５１では、グラ
ンドピアノのアクションを用いた第１実施例と比較し
て、アクション動作ではやや劣るものの、鍵盤２を押し
続けたときのアフタータッチの際には、第１実施例のア
クションと異なり、ハンマー５２が鍵盤スイッチ５から
離れることなく、これに接触し続けるので、このアフタ
ータッチ状態を鍵盤スイッチ５で検知でき、この検知し
たアフタータッチに基づいて、音色や音量を変化させる
ことにより、微妙な演奏表現を行うことができる。

【００２２】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れることなく、種々の態様で実施することができる。例
えば、上述した実施例では、グランドピアノや通常の電
子ピアノと同様のアクションを用いているが、ハンマー
を有する他のタイプのアクションを用いることも、もち
ろん可能である。例えば、アップライトピアノのアクシ
ョンを用いてもよく、その場合には、ハンマーが後方へ
移動するので、鍵盤スイッチは、ハンマーの後方に配置
されることになる。

【００２３】また、実施例は電子ピアノの例であるが、
本発明は、鍵盤スイッチを用いた他の電子鍵盤楽器に
も、同様に適用することができる。その他、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で、細部の構成を任意に変更するこ
とが可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明の電子鍵盤楽器の
鍵盤装置は、安価で、しかもアコースティックピアノと
同等の良好なタッチ感を得ることができるなどの効果を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の鍵盤装置の鍵盤スイッチを示す側面図
である。

【図２】鍵盤スイッチユニットの底面図である。

【図３】本発明の鍵盤装置全体の側面図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る鍵盤装置の側面図で
ある。

【符号の説明】

１ 鍵盤装置 ２ 鍵盤 ３ アクション ４ ハンマー ５ 鍵盤スイッチ １１ バランスピン １６ 圧電材 １７ 電極 ２０ 鍵盤スイッチユニット ５１ 鍵盤装置 ５２ ハンマー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鍵盤支点に揺動自在に設けられた複数の
   鍵盤と、 これらの複数の鍵盤の各々の後部に設けられ、鍵盤の打
   鍵に連動して作動する、ハンマーを有する複数のアクシ
   ョンと、 前記複数の鍵盤にそれぞれ対応して設けられ、前記アク
   ションの作動時に移動する前記ハンマーによる打撃によ
   って、鍵盤の打鍵の有無および打鍵速度を検出するため
   の複数の鍵盤スイッチとを備え、 当該複数の鍵盤スイッチの各々は、圧電材と、当該圧電
   材の両側に設けられた一対の電極とを有する圧電スイッ
   チで構成されていることを特徴とする電子鍵盤楽器の鍵
   盤装置。
2. 【請求項２】前記ハンマーは、前記アクションの作動
   時、上方へ移動するように構成され、前記鍵盤スイッチ
   は、前記ハンマーの上方に配置されていることを特徴と
   する、請求項１に記載の電子鍵盤楽器の鍵盤装置。
3. 【請求項３】前記複数の鍵盤スイッチが、ユニット状に
   一体に形成されていることを特徴とする、請求項１また
   は２に記載の電子鍵盤楽器の鍵盤装置。