JPH1097182A

JPH1097182A - 鍵盤楽器の演奏支援装置

Info

Publication number: JPH1097182A
Application number: JP8250305A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Kawamura; 潔河村
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1996-09-20
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 1998-04-14

Abstract

(57)【要約】【課題】鍵盤楽器本体と鍵との独立性を確保するとと
もに、タッチに与える影響を排除または低減することが
できる鍵盤楽器の演奏支援装置を提供する。【解決手段】本体側装置１０の制御手段１１は、記憶
手段１２から読み出した演奏に関する情報（演奏デー
タ）が運指情報である場合には、当該運情報に従って駆
動機構１３に対して微少電力値の駆動信号を供給する。
この駆動信号は、連続する３ビットの信号であり、駆動
機構１３のソレノイドは、当該ビット列で表されるパタ
ーンで励磁し、鍵に当接するロッドを僅かに動かそうと
する。このロッドにかかる力の変化は鍵側装置２０の受
信手段２１で検出され、表示制御手段２２へ供給され
る。表示制御手段２２は、受信手段２１で検出した変化
のパターンに基づいて運指記号を求め、これを鍵に設け
られた表示手段２３に表示させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、演奏に関する情報
を演奏者に知らせることができる鍵盤楽器の演奏支援装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子ピアノ等の鍵盤楽器の演
奏中に、次の打鍵位置等を演奏者に提示する演奏支援装
置が知られている。例えば、特開昭５６−２９２８８号
公報および特開昭６２−２３９１８８号公報には、各鍵
に対応する鍵盤押さえ上の位置に鍵と同数の表示器を設
け、演奏の進行に従って、当該演奏に対して予め設定さ
れた演奏情報から次の打鍵に関する情報を読み出し、次
の打鍵位置の表示器に当該打鍵に対応した音符を順次表
示する演奏支援装置が示されている。

【０００３】また、各表示器を鍵盤押さえではなく、各
鍵に設けるようにして視認性を高めようとする提案があ
る。さらに、打鍵すべき指に関する情報（運指情報）を
演奏情報に含め、当該運指情報を演奏の進行に従って各
表示体に順次表示し、演奏訓練の合理化を図る提案もな
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の鍵盤
楽器の演奏支援装置では、運指情報を含む演奏に関する
情報（演奏データ）は、何らかの記憶手段から読み出さ
れ表示器に表示されるが、記憶手段と表示器とは有線接
続されており、各鍵に表示器を設けた場合には、鍵盤楽
器本体と各鍵間との間に例えば８８本（実際にはホット
とアースとの組になっているので８８×２＝１７６本）
の信号線が張架されることになる。このような構成をと
った場合、鍵盤楽器本体と鍵盤との物理的な独立性が極
めて低くなるので、調律・修理作業における鍵の取り外
し等にかかる負担が増大するという問題がある。また、
各鍵のタッチに信号線の接続による影響が現れる可能性
もある。

【０００５】そこで、鍵盤楽器本体と鍵盤との間の通信
に信号線を用いず、鍵盤楽器本体に無線送信機、各鍵に
無線受信機を設け、無線通信により演奏データを送受す
る手法が考えられる。しかしながら、この手法では、各
鍵のみならず鍵盤楽器本体にも物理的な構造の変更が必
要になってしまう。また、通信に使用する無線周波数帯
域を十分に広く確保できない場合には、信号の識別のた
めにアドレス管理やタイミング制御等を行う複雑な制御
システムを各鍵に搭載する必要があり、高コストを招致
してしまう。さらに、電子機器から漏れる電磁波を最小
とする、という観点からも無線通信以外の手法が模索さ
れている。

【０００６】本発明はこのような背景の下になされたも
ので、鍵盤楽器本体と鍵との独立性を確保し従来の鍵盤
楽器本体の物理的な構造を大幅に変更せずに演奏に関す
る情報（演奏データ）を演奏者に知らせることができる
とともに、タッチに与える影響を排除または低減するこ
とができる鍵盤楽器の演奏支援装置を提供することを目
的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１に記載の鍵盤楽器の演奏支援装置は、
各鍵に対応して楽器本体に設けられ電気信号に応じて対
応する鍵を駆動するソレノイドを備えた鍵盤楽器の演奏
者に演奏に関する情報を知らせて演奏を支援する鍵盤楽
器の演奏支援装置であって、楽器本体に設けられ前記演
奏に関する情報を格納する記憶手段と、楽器本体に設け
られ前記記憶手段に格納された前記演奏に関する情報に
応じた電気信号を該演奏に関する情報で特定されるソレ
ノイドへ供給する制御手段と、各鍵に設けられ対応する
ソレノイドが鍵を駆動しようとする力の変化を検出し、
検出した力の変化に基づいて前記演奏に関する情報を取
得する非接続受信手段と、各鍵に設けられ対応する前記
非接続受信手段が取得した前記演奏に関する情報を表示
する表示手段と、各鍵に設けられ対応する前記非接続受
信手段および前記表示手段へ電力を供給する給電手段と
を具備し、前記制御手段がソレノイドへ供給する電気信
号の値は無音押鍵に相当する値であることを特徴として
いる。

【０００８】また、請求項２に記載の鍵盤楽器の演奏支
援装置は、各鍵に対応して楽器本体に設けられ電気信号
に応じて対応する鍵を駆動するソレノイドを備えた鍵盤
楽器の演奏者に演奏に関する情報を知らせて演奏を支援
する鍵盤楽器の演奏支援装置であって、楽器本体に設け
られ前記演奏に関する情報を格納する記憶手段と、楽器
本体に設けられ前記記憶手段に格納された前記演奏に関
する情報に応じた電気信号を該演奏に関する情報で特定
されるソレノイドへ供給する制御手段と、各鍵に設けら
れ対応するソレノイドが発生する磁界の変化に基づいて
前記演奏に関する情報を取得する非接触受信手段と、各
鍵に設けられ対応する前記非接触受信手段が取得した前
記演奏に関する情報を表示する表示手段と、各鍵に設け
られ対応する前記非接触受信手段および前記表示手段へ
電力を供給する給電手段とを具備し、前記制御手段がソ
レノイドへ供給する電気信号の値は無音押鍵に相当する
値であることを特徴としている。さらに、上記構成に加
えて、請求項３または４に記載の鍵盤楽器の演奏支援装
置は、各鍵に設けられ、対応する前記非接続受信手段
（または前記非接触受信手段）および前記表示手段へ電
力を供給する給電手段を備え、前記給電手段は非接触で
受け取ったエネルギーから前記電力を取得することを特
徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、上述した
動作原理に基づいた本発明の一実施形態について説明す
る。［Ａ：全体構成］図１は本発明の一実施形態による鍵盤
楽器の演奏支援装置の構成を示すブロック図であり、こ
の図において、１０は鍵盤楽器本体側装置、２０は鍵側
装置であり、１つの本体側装置１０に複数（例えば８８
個）の鍵側装置２０が対応付けて設けられている。

【００１０】本体側装置１０において、１１は鍵盤楽器
の各部を制御する制御手段であり、図示せぬＣＰＵ（中
央処理装置）、ＣＰＵの動作プログラム等を格納したＲ
ＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵに読み書きされるＲ
ＡＭ（Random Access Memory）、各種Ｉ／Ｏインタフェ
ース等から構成されている。制御手段１１は鍵盤楽器の
動作モード（演奏支援モード、自動演奏モード、マニュ
アルモード、エディットモード等）に応じて異なる機能
を提供する。

【００１１】１２は楽音情報や運指情報などの演奏に関
する情報（演奏データ）を記憶した記憶手段であり、Ｒ
ＯＭ等の不揮発性メモリ、またはバッテリーバックアッ
プされたＲＡＭ、あるいはフロッピーディスク等の記録
媒体の読み出し装置から構成される。制御手段１１のＣ
ＰＵは、記憶手段１２に記憶された演奏データを、直接
的に、あるいはＲＡＭに一時記憶させた後に、後述する
読み出しタイミングで順次読み出し、読み出した演奏デ
ータに基づいた処理を行う。

【００１２】１３は各鍵に対応して設けられた駆動機構
であり、制御手段１１は読み出した演奏データに応じた
電力値の駆動信号（電気信号）を当該演奏データに応じ
た駆動機構１３へ供給し、駆動機構１３内のソレノイド
を励磁する。このソレノイドは、駆動信号の電力値（電
気信号の値）に応じた強度の磁界を発生し、これにより
対応する鍵を駆動するので、各鍵は演奏データに基づい
て駆動されることになる。

【００１３】１４は各鍵に対応して設けられた光センサ
などの検出手段であり、対応する鍵の押鍵状態（キーオ
ン、キーオフなど）を検出し、検出結果に応じた検出信
号を制御手段１１へ供給する。この検出信号は、制御手
段１１において、次の演奏データの読み出しタイミング
の決定に用いられる。なお、上記読み出しタイミング
は、現在の演奏データの内容のみに基づいて、あるいは
現在の演奏データの内容と上記検出信号とに基づいて決
定される。

【００１４】また、１５は各部１１〜１４へ所定の電力
を供給する電源手段である。１６は電源手段１５から供
給される電力を鍵側装置２０で受信可能な形態のエネル
ギーに変換して各鍵側装置２０へ出力するエネルギー供
給手段であり、本実施形態においては、電気／光変換回
路およびＥＬ（エレクトロルミネッセンス）などの照明
装置から構成されている。

【００１５】鍵側装置２０において、２１は鍵あるいは
駆動機構１３の動きを検出し検出結果に応じた検出信号
を出力する受信手段であり、圧力センサあるいは加速度
センサなどで構成される。本実施形態では、圧力センサ
を用いるものとする。２２は情報を一時的に保持する一
時保持手段を備えた表示制御手段であり、受信手段２１
から出力される検出信号の変動が所定の変動である場合
には、当該検出信号に後続する検出信号を運指情報に応
じた検出信号であるものと判断し、当該検出信号に応じ
た表示情報を生成し一時保持手段に保持するとともに、
当該表示情報に応じた表示信号を出力する。

【００１６】２３はＬＥＤ等の表示手段であり、表示制
御手段２２から出力される表示信号に応じて作動し、当
該表示信号で表される情報を表示する。２４は外部から
供給される光あるいは磁力等のエネルギーを非接触で受
け取る給電手段であり、受け取ったエネルギーを電力に
変換して各部２１〜２３へ供給する。本実施形態では、
給電手段２４として太陽電池を使用するものとする。

【００１７】［Ｂ：具体的な構成］次に、上述した構成
の演奏支援装置を鍵盤楽器に組み込んだ具体例について
説明する。図２はアップライト型の鍵盤楽器に組み込ん
だ状態の演奏支援装置の一部構成を示す外観斜視図であ
り、この図において、図１と共通する部分には同一の符
号が付されている。図２において同一の符号「２０」が
付されていることから明らかなように、白鍵３１に組み
込まれている鍵側装置と黒鍵３２に組み込まれている鍵
側装置とは、表示手段２３の配置位置を除いて同一であ
る。したがって、以後、白鍵３１に組み込まれた鍵側装
置２０を説明することで黒鍵３２に組み込まれた鍵側装
置２０の説明を兼ねるものとする。

【００１８】なお、表示手段２３の配置位置を白鍵３１
の上面に対して黒鍵３２の前面としたのは、黒鍵３２の
上面は白鍵３１に比較して狭く、さらに黒鍵の打鍵は上
面の比較的広い部分を押下することにより行われること
が多く、また、黒鍵３２の前面は傾斜しており視認性が
確保されるからである。これにより、黒鍵３２の打鍵時
に指に表示手段２３の表示面が接触することがなく、鍵
と異なる素材が指に触れることによるタッチ上の違和感
の発生を回避することができる。

【００１９】白鍵３１の中央部付近には上下方向に孔３
３が設けられ、鍵盤下側のバランスレール３４に設けら
れたバランスピン３５が挿入されており、白鍵３１の前
端部および後端部は支点３６を中心に上下方向に揺動可
能となっている。なお、白鍵３１は、前端部が上方に回
動するよう付勢されているが、当該前端部が所定の位置
を超えて上方に回動しないよう構成されている。また、
白鍵３１の後方端部上面にはポストワイヤー３７、キャ
プスタンボタン３８等が設けられている。このキャプス
タンボタン３８の上方には、ピアノの公知のアクション
機構が配設されている。したがって、鍵を押下するとア
クション機構を介して力が伝達され、これにより、ハン
マが回動されて打弦が行われる。さらに、白鍵３１の前
端部裏面には、フロントレール３９に設けられた断面楕
円形状のフロントピン４０と嵌合する溝（図示略）が形
成されている。

【００２０】また、受信手段２１は略直方体状に形成さ
れ、白鍵３１の後部裏面に固着または形成された凹部に
密着してはめ込まれている。このはめ込み位置は、受信
手段２１の圧力測定面が駆動機構１３のソレノイド４１
に駆動されるプランジャ４２に当接する位置である。こ
れにより、白鍵３１が揺動するかしないか程度のプラン
ジャ４２の微妙な動きの検出が可能となる。

【００２１】また、図２において、給電手段２４は板状
の太陽電池であり、白鍵３１の後部上面に固着または形
成された凹部に密着してはめ込まれている。なお、図示
を略すが、鍵盤楽器の筐体内部には、給電手段２４に対
応する位置（アップライト型では上前板の内側、グラン
ド型においてはピン板の下部）にエネルギー供給手段１
６のＥＬなどの照明装置が設けられており、当該照明装
置からの光が給電手段２４の太陽電池に受光されるよう
構成されている。なお、太陽電池を用いずに本体側装置
１０から鍵側装置２０へ電力を供給する手法としては、
図３に示されるような手法も考えられる。この図に示さ
れる手法は、本体側装置１０から引き出された交流電力
線５０の周囲に非接触で導電線５１を配し、これにより
導電線５１内に電力を発生させるものである。

【００２２】再び図２において、白鍵３１内部には、図
示を略すが表示制御手段２２が設けられており、給電手
段２４が発生した電力が受信手段２１、表示制御手段２
２、および表示手段２３へ供給されるよう配線が施され
ている。また、白鍵３１内部において、表示制御手段２
２は受信手段２１および表示手段２３に接続されてお
り、受信手段２１からの検出信号に基づいて運指記号
（表示情報）を求め、当該運指記号に応じた表示信号を
表示手段２３へ供給する。なお、図から明らかである
が、表示手段２３としては、７セグメントのＬＥＤを使
用しており、０〜８の数字と、いくつかの記号を表示す
ることができる。

【００２３】ここで、最終的に表示手段２３に表示され
る運指記号について説明する。図４は運指記号の割り当
て例を示す図であり、楽譜上の音符に対応して、上側に
音階名、下側に運指記号が示されている。また、各運指
記号には、その記号が表す指の名称が括弧書きで示され
ている。例えば、この図において、Ｃ₃ の音階の音符に
応じた打鍵の際に使用する指は、運指記号が１の親指と
なっている。本実施形態では、図から明らかなように、
親指，人差し指，中指，薬指，小指には、それぞれ運指
記号１，２，３，４，５が対応付けられている。

【００２４】［Ｃ：演奏データ］次に、本実施形態で使
用される演奏データについて説明する。なお、本実施形
態では、従来よりある自動演奏機能を備えた鍵盤楽器に
適用することを前提としており、ここでは、まず、運指
情報を含まない演奏データについて説明する。

【００２５】運指情報を含まない演奏データ従来よりある自動演奏機能を備えた鍵盤楽器において、
図４に示される楽譜において最初の音符に対応する打鍵
を完了し次の音符の打鍵を開始するまでの演奏データ
は、例えば、以下のように表現される。

【００２６】（１）９０６０６５（２）Ｆ４４００１（３）９０６０００（４）Ｆ４４００１（５）９０６０６０

【００２７】ただし、上の記述において、各数字は１６
進数の数字であり、３バイト単位の命令が実行順に記述
されている。なお、各命令において、先頭バイトはステ
ータスを表し、９０はノートオン（キーオン）の指示、
Ｆ４は次の音符までのインターバルの確保に使用され
る。また、先頭バイトが９０である場合に、２番目のバ
イトは音階を示し、３番目のバイトはベロシティ値（打
鍵強度に相当する値）を表しており、この値が００の場
合にはノートオフとなる。また、先頭バイトがＦ４であ
る場合には２番目および３番目のバイトはインターバル
時間を示す。

【００２８】したがって、先の記述によれば、（１）で
Ｃ₃ の音階のノートを６５の強度でオンし、（２）で
“４００１”（８分音符相当）だけインターバルをと
り、（３）でＣ₃ の音階のノートをオフし、（４）で
“４００１”（スタッカート相当）だけインターバル
をとり、（５）でＣ₃ の音階のノートを６０の強度でオ
ンする、という自動演奏が可能となる。もちろん、この
ような演奏データの解釈・実行は制御手段１１が行う
（図１参照）。

【００２９】運指情報を含んだ演奏データ次に、運指情報を含んだ演奏データについて説明する。
本実施形態では、前述した（１）〜（５）の命令のう
ち、ノートオン（キーオン）の命令の直前、すなわち
（１）および（５）の命令の直前に運指情報を挿入して
いる。ここでは、（１）の命令の直前に運指情報を挿入
した例について以下に示す。

【００３０】（１−１）Ｆ５６００１（１−２）９０６０２０（１−３）Ｆ３３０（１−４）９０６０２０（１−５）Ｆ３３０（１−６）９０６０２０（１−７）Ｆ３３０（１）９０６０６５

【００３１】上の記述において、（１−１）〜（１−
７）が運指情報の記述であり、２〜３バイト単位の命令
が実行順に記述されている。（１−１）は、先頭バイト
のＦ５で以降の記述が運指情報の記述である旨を宣言す
るとともに、２番目のバイトで当該運指情報がＣ₃ の音
階に対応するものであること示し、３番目のバイトで運
指情報のブロックのシリアル番号を示す命令である。こ
のシリアル番号は運指情報の編集時において所望の運指
情報を検索する際などに利用される。なお、（１−１）
の先頭バイトのＦ５は他の演奏データに割り当てられて
いない運指情報専用のコードであり、３２分音符相当の
インターバルを確保する機能を有する。

【００３２】（１−２），（１−４），および（１−
６）は、（１），（３），および（５）と同様に、ノー
トオン／オフを指示する命令であり、Ｃ₃ の音階のノー
トをベロシティ値２０でオンすることを指示している。
ベロシティ値２０とは、鍵が僅かに動くか動かないか程
度の微弱な打鍵強度に相当する。また、（１−３），
（１−５），および（１−７）は、（２）および（４）
と同様に、３０で表される微少時間（３２分音符相当）
だけインターバルを確保する命令である。なお、上述の
例では、Ｆ３は短時間のインターバル確保、Ｆ４は長時
間のインターバル確保のために使用されている。

【００３３】したがって、上述の記述によれば、（１−
１）で後続する情報が運指情報であることを宣言し、以
後、３２分音符相当の時間間隔で３回、Ｃ₃ の音階のノ
ートが弱くオンとされる。そして、（１）において、Ｃ
₃ の音階のノートが６５の強度でオンされる。

【００３４】なお、上述した例では、運指情報の命令体
系は他の演奏データの命令体系と矛盾しないよう設定さ
れているので、運指情報の終端を示す命令を入れる必要
はない。もちろん、運指情報の終端を示す命令を入れる
ようにすれば、他の演奏データと同一のニーモニックを
異なる意味で使用することも可能である。

【００３５】また、運指情報を他の演奏データに含め
ず、両者を別系列で記述・解釈・実行するようにしても
よい。ただし、この場合、両系列に同期をとるための記
述を挿入する必要がある。例えば、両系列の対応する位
置に“Ｆ５０１ ××”、“Ｆ５０２ ××”、…
という記述を挿入し、両系列で同一の記述が現れるまで
先行している系列を待機させるといった手法が考えられ
る。

【００３６】［Ｄ：ソレノイドの駆動過程］ここで、運
指情報の解釈・実行時に、制御手段１１から駆動機構１
３へ供給される駆動信号と、当該駆動信号で駆動される
ソレノイド４１に付属のプランジャ４２が対応する鍵を
押す力（以後、「押圧力」という）との関係について、
図５（ａ）および図５（ｂ）を参照して説明する。図５
（ａ）は１つの音符に相当する命令（例えば、ノートオ
ンの命令）の実行時における駆動信号の電力の経時変化
を示すグラフであり、この図に示されるように、駆動信
号はＡ，Ｂ，Ｃの３つのパートに分けられる。なお、こ
こで電流ではなく電力の経時変化を示したのは、実際の
駆動信号は、通常、ＰＷＭ信号となるためである。

【００３７】Ａパートはプランジャ４２の静止摩擦と動
摩擦とをキャンセルするための一定時間のパートであ
り、このパートの長さは各鍵共通に予め設定されてい
る。このＡパートを設けるのは、後続するＢパートの駆
動信号とプランジャ４２の動作速度とをリニアに対応さ
せるためである。Ｂパートは運指情報に応じてプランジ
ャ４２を駆動するためのパートであり、当該Ｂパートに
おいて駆動信号は運指情報で指定されたベロシティ値に
対応した電力値となる。Ｃパートは、Ｂパートに後続
し、鍵を押し下げた状態に維持するためのパートであ
り、ノートオフが指示されるまで継続される。なお、Ｂ
パートおよびＣパートにおける駆動信号の電力値は、ベ
ロシティ値（タッチ）に応じて変化する。

【００３８】一方、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示され
る駆動信号で駆動されるソレノイド４１により動作する
プランジャ４２の押圧力の経時変化を示すグラフであっ
て、ベロシティ値が２０である場合を示すグラフであ
り、この図から明らかなように、押圧力は、駆動信号の
Ａパートで増大し、Ｂパート開始時点で所定の閾値ＴＨ
１となり、以後、Ｃパート開始時点から減少し、Ｃパー
ト終了後に０となる。また、Ｂパートにおいて押圧力は
最大となる。これらの閾値ＴＨ１，ＴＨ２は、２０のベ
ロシティ値に相当する押圧力を検出するための閾値であ
って、ベロシティ値が２０である場合の押圧力の最大値
の上下所定範囲を示すものであり、これらの閾値を用い
た検出処理については後述する。なお、Ｃパートにおい
て押圧力は徐々に減少し、Ｃパート終了後、すなわち離
鍵後に０となる。

【００３９】［Ｅ：運指情報と運指記号との関係］次
に、運指情報と運指記号との関係について図６を参照し
て説明する。この図に示されるように、各運指記号は、
それぞれ異なる２値数値列（ベロシティ値が２０以下の
オン／オフ）に対応付けられている。例えば、親指の運
指記号「１」は「１，１，１」に対応付けられている。
この２値数値列は、運指情報の解釈・実行時に制御手段
１１から駆動機構１３へ供給される駆動信号の電力値、
および同時に鍵側装置２０の受信手段２１から出力され
る検出信号に相当している。すなわち、表示制御手段２
２は、運指情報の解釈・実行時における駆動機構１３の
ソレノイド（あるいは白鍵３１）の動きから運指記号を
特定することが可能であり、当該運指記号を表示手段２
３に表示することができるのである。

【００４０】［Ｆ：動作］次に、制御手段１１の動作に
ついて、各演奏モード毎に説明する。自動演奏モード自動演奏モードでは、制御手段１１は記憶手段１２から
演奏データを読み出し、当該情報中の命令を順次、解釈
・実行してソレノイド４１を駆動する。ただし、運指情
報の開始の宣言命令（例えば、「Ｆ５ ×× ××」）
を解釈した時には、当該命令からベロシティ値が２１以
上のノートオンの命令の直前までを運指情報であると判
断し、これらを無視する。

【００４１】マニュアルモードマニュアルモードは、演奏者が押鍵して演奏を行うモー
ドである。この際、制御手段１１は、演奏者が行った演
奏に応じて演奏データを生成することができる。具体的
には、制御手段１１は、検出手段１４からの出力信号に
基づいて演奏者による押鍵状態を検出し、当該押鍵状態
に相当する情報を生成し、これを演奏データとして記憶
手段１２に書き込む。

【００４２】エディットモードエディットモードは、演奏者が演奏データを編集するモ
ードであり、制御手段１１は、マニュアルモードにおい
て記憶手段１２に記憶された演奏データ、あるいは外部
から転送され記憶手段１２に記憶された演奏データに対
して、演奏者が図示せぬ操作子を操作して入力した指示
に従って、運指情報等を付加したり、演奏データの一部
を修正したりする。

【００４３】演奏支援モード演奏支援モードにおいては、まず、制御手段１１が記憶
手段１２あるいは他の外部記憶装置から演奏データを読
み出し、デュレーション情報の再計算を行い、再計算後
の演奏データを記憶手段１２の所定の領域（元の演奏デ
ータが記憶された領域とは異なる領域）に記憶する。デ
ュレーション情報は、インターバルを指定する命令（例
えば、“Ｆ３”や“Ｆ４”で始まる命令）であり、音符
毎に設定されている。前述したように、運指情報にもデ
ュレーション情報が含まれているので、これをそのまま
演奏データに挿入すると、演奏タイミングがずれてしま
う。このためにデュレーション情報の再計算が必要とな
るのである。

【００４４】以下、デュレーション情報の再計算の一例
について説明する。（Ａ）９０６８６０（Ｂ）Ｆ４０００３（Ｃ）９０６８００（Ｄ）９０６４６０（Ｅ）Ｆ４０００３（Ｆ）９０６４００

【００４５】上記の演奏データの（Ｂ）と（Ｃ）との間
に中指をＥ₃ （キーコードは６４）に運ぶ旨の運指情報
を単に挿入すると、以下のようになる。（Ａ）９０６８６０（Ｂ）Ｆ４０００３（Ｃ）９０６８００（Ｃ−１）Ｆ５６４０４（Ｃ−２）９０６４２０（Ｃ−３）Ｆ３６０（Ｃ−４）９０６４２０（Ｃ−５）Ｆ３３０（Ｄ）９０６４６０（Ｅ）Ｆ４０００３（Ｆ）９０６４００

【００４６】なお、中指を表す信号は「１，０，１」で
あるので、最初の“１”に相当する（Ｃ−２）の直後の
（Ｃ−３）によるインターバルを“６０”で表される微
少時間（１６分音符長の時間）にすることができる。薬
指であれば、「１，０，０」であるので、（Ｃ−３）に
よるインターバルを“９０”にし、（Ｃ−４）および
（Ｃ−５）を削除することができる。

【００４７】運指情報の（Ｃ−１）〜（Ｃ−５）を眺め
ると、（Ｃ−１）および（Ｃ−５）において各々３２分
音符長、（Ｃ−３）において１６分音符長のインターバ
ルが確保されており、（Ｄ）のノートオンのタイミング
が（３２分音符長）×２＋（１６分音符長）＝（８分音
符長）の時間だけ遅れてしまうことが明らかである。そ
こで、再計算により、（Ｂ）を以下に示すように変更
し、（Ｂ）のインターバル（４分音符長）から運指情報
の（８分音符長）を引いて得られる８分音符長を（Ｂ）
のインターバルとしてタイミングのズレを防止している
のである。（Ｂ）Ｆ４４００１

【００４８】このようにデュレーション情報が再計算さ
れた演奏データは、制御手段１１により、順次、演奏時
に再び記憶手段１２から読み出され、解釈・実行され
る。ただし、当然ながら、演奏支援モードにおいては、
制御手段１１は解釈した演奏データが運指情報以外のノ
ートオン／オフを指示する命令、すなわちベロシティ値
が２１以上あるいは０の命令である場合には、これを無
視し、後続する命令を解釈・実行するよう予め設定され
ており、前述した（１），（３），および（５）のよう
な命令は無視される。演奏データにおいて、ベロシティ
値が２１以上（＝通常打鍵）あるいは０の命令（＝ノー
トオフ）は運指情報ではないことが明らかなので、この
ような仕様にしても何ら問題はない。ベロシティ値が０
の命令が運指情報でないことは、運指情報において、
（Ｃ−３）に関して前述したように、ベロシティ値が２
０の命令直後のインターバルを長くとることによりベロ
シティ値が０の命令の挿入を不要としていることから自
明である。

【００４９】上述した点を除いて制御手段１１が特別な
処理を行うのは、演奏データが運指情報の開始を宣言す
る命令（例えば、（１−１）の命令）を解釈・実行する
場合のみである。運指情報の開始を宣言する命令を解釈
すると、制御手段１１は、これに続く情報は運指情報で
あると判断し、運指情報の送信を開始することを鍵側装
置２０側に知らせる。具体的には、当該命令の２番目の
バイトで示される音階に相当する鍵に対応した駆動機構
１３へ低ベロシティ（例えば、２０）のノートオン命令
に相当する駆動信号を供給する。これにより、駆動機構
１３のソレノイド４１が当該駆動信号に応じた強度およ
びタイミングで励磁され、プランジャ４２の頭が僅かに
動く。

【００５０】さらに、制御手段１１は、当該駆動信号の
供給後、所定時間のインターバル（例えば、３２分音符
長の時間）をとり、以後、後続する演奏データに含まれ
る運指情報にしたがって、駆動信号を出力する。なお、
制御手段１１は、解釈した命令がベロシティ値が２０の
運指情報であると判断した場合、当該命令実行後に、当
該命令直後のデュレーション情報で指定された時間（例
えば、３２分音符長の時間）が経過すると、キーオフを
自動的に生成し、ソレノイドに駆動信号を供給するのを
停止する。キーオフの生成は、図５（ａ）に示すＣパー
トが継続してしまうのを防止するために行われる処理で
ある。もちろん、制御手段１１がキーオフを自動生成す
るのではなく、運指情報中にキーオフに相当する命令を
予め含ませておいてもよい。

【００５１】運指情報に応じたプランジャ４２の動きに
よる圧力変動は、当該駆動機構１３に対応した鍵側装置
２０の受信手段２１で検出され、検出信号が表示制御手
段２２へ供給される。２０のベロシティ値に相当する駆
動信号に対応したプランジャ４２による押圧力は図５
（ｂ）に示すように変化するので、検出信号の電圧値
（あるいは電流値）も同様に変化する。表示制御手段２
２は、検出信号の電圧値（あるいは電流値）が、所定の
時間だけ予め設定された所定の範囲内（閾値ＴＨ１以上
かつ閾値ＴＨ２以下）にある場合には、０より大であり
２０以下のベロシティ値に相当する信号が供給されたも
のと判断し、以降の検出信号を運指記号に変換するよう
準備する。

【００５２】なお、運指情報の開始時に制御手段１１が
駆動機構１３へ供給する駆動信号の電力値は、例えば、
ベロシティ値が２０のノートオン命令実行時の電力値と
同一とする。もちろん、これより大としてもよいが、打
弦が行われない程度の電力値である必要がある。また、
閾値ＴＨ１，ＴＨ２、および検出信号の電圧値（または
電流値）がこれらの間にあるべき時間は、ベロシティ値
が２０より大であるにも関わらず「運指情報である」と
誤判断しないように、ソレノイドの特性などに基づいて
適宜設定されるべきものである。なお、検出信号の電圧
値（または電流値）が閾値ＴＨ１と閾値ＴＨ２との間に
あるべき時間を設定するのは、ベロシティ値が２０より
大であっても、検出信号は過渡的に、閾値ＴＨ１と閾値
ＴＨ２との間を通るので、これを運指情報として誤検出
してしまうことを回避するためである。

【００５３】次に、制御手段１１は後続する運指情報を
通常通りに解釈・実行する。これにより、例えば、前述
の（１−２）〜（１−７）の命令の解釈・実行時には、
変換の準備のできた表示制御手段２２は所定の時間間隔
（例えば、３２分音符長の時間間隔）で検出信号の電圧
値（あるいは電流値）が閾値ＴＨ１以上であるか否かを
判断し、その結果、「１，１，１」のビット列を検出す
る。

【００５４】ビット列を検出した表示制御手段２２は、
表示手段２３に当該「１，１，１」に対応する運指記号
「１」を所定時間だけ表示する。この表示時間について
は、後続する運指情報以外の演奏データの内容に応じて
設定するようにしてもよいし、予め運指情報として挿入
しておくようにしてもよい。また、消灯タイミングを表
す情報を運指情報に挿入し、この情報の解釈・実行時点
で消灯するようにしてもよい。さらに、対応する鍵が演
奏者に押圧されたことを検出手段１４が検知したら、当
該鍵の表示手段２３を消灯するようにしてもよい。

【００５５】なお、「１」以外の運指記号についても、
図６に示されるようなビット列（２値数値列）が、運指
情報に表される鍵の表示制御手段２２に入力されること
により当該鍵の表示手段２３に表示される。例えば、前
述の（Ｃ−２）〜（Ｃ−５）の命令の解釈・実行時に
は、「１，０，１」のビット列が検出され、運指記号と
して「３」が表示される。そして、以降、ベロシティ値
が２１以上あるいは０である命令を除く演奏データが運
指情報のデュレーション情報および再計算されたデュレ
ーション情報に従って順次読み出され、逐次解釈・実行
される。

【００５６】なお、制御手段１１は、演奏支援モードに
おいて、運指記号が表示された鍵が打鍵されないと次の
運指情報の解釈を開始しないモードや、実際の打鍵に関
係なく運指記号を表示していくモードなどを備えてお
り、演奏者はこれらのモードを任意に選択可能である。
なお、前者のモードにおいては、運指情報間に挿入され
たその他の演奏データは逐次解釈・実行される。また、
運指情報が表示された鍵が打鍵されると、当該打鍵が検
出手段１４に検出され、その旨の検出信号が制御手段１
１へ供給される。これにより、制御手段１１は、次の演
奏データを読み出し、その解釈・実行を続行する。

【００５７】［Ｇ：まとめ］以上説明したように、本発
明の一実施形態によれば、運指情報で指示される鍵に演
奏の進行に応じて運指記号を表示することができる。さ
らに、次に打鍵すべき鍵が動くので、あるいは動く気配
をみせるので、次の打鍵位置をある程度推測して手を当
該打鍵位置近辺に置くことができる演奏者は、表示を視
認せずに、次の打鍵位置を知ることができる。また、運
指情報の伝達、および電力の供給において、鍵盤楽器本
体と各鍵とは物理的に分離されているので、高い独立性
を実現している。

【００５８】また、運指情報の開始の宣言命令の解釈・
実行時には所定の駆動信号の出力およびインターバルの
確保を自動的に行うようにしたが、このような特殊な命
令を使用せずに、運指情報であることを示す駆動信号を
生成する一般的な命令を使用するようにしてもよい。例
えば、ベロシティ値が２０のノートオンの一般的な命令
（例えば、９０ ×× ２０）を運指情報の先頭に挿入
することで、鍵側の表示制御手段２２は運指情報の開始
を認識することができる。このようにすれば、特殊処理
を行う必要がないので、制御手段１１にかかる負荷を軽
減することができる。なお、このような場合には、運指
情報の開始の宣言命令は単なるコード上の情報として無
視されるが、２バイトのシリアル番号を付すことができ
るので、演奏データの管理上の理由からこれを挿入して
おくようにしてもよい。

【００５９】また、図７に示されるように、表示される
記号に対する２値数値列を４ビットとし、運指記号のみ
ならず、奏法（テヌート、スタッカート、連打など）や
曲想などを表す記号を表示するようにしてもよい。ここ
で、「連打」に記号および信号（ビット列）を割り当て
ることの有効性について説明する。上述した実施形態に
おいては、ソレノイドを用いて運指情報を伝達するの
で、連打のように情報の高速な伝送を必要とする運指情
報には不向きであるが、連打を表す記号を設定し、これ
に対応する信号（ビット列）を設定することにより、連
打を指示する場合には当該信号を伝達するようにすれ
ば、そのような問題を解決することができる。

【００６０】また、前述したように、運指情報と運指情
報以外の演奏データを別系統にて管理する場合には、演
奏データの解釈・実行に先立ってデュレーション情報を
再計算して記憶手段１２に書き込み、これを読み出して
解釈・実行するという処理が不要になる。また、運指情
報をその伝達形式に依存しない体系としてもよい。例え
ば、親指を表す「１，１，１」を伝達するためにノート
オンの命令を３回使用しているが、単に親指を表す命令
を記述し、当該命令をＣＰＵが解釈して、ノートオンを
複数回行うようにしてもよい。

【００６１】さらに、複数パートの演奏データを記憶手
段１２に記憶させ、あるパートを運指表示しつつ、他方
のパートを自動演奏するようにしてもよい。これによ
り、自動的に演奏される伴奏パートに合わせて演奏者が
運指表示に従ってメロディを弾く、というようなパート
毎の練習が可能となる。なお、この場合、運指表示を自
動演奏に先行させると、演奏者がスムーズな運指を行う
ことができる。

【００６２】また、鍵盤鉛の一部に代えて電池を配し、
この電池から鍵側装置２０へ電力を供給するようにして
もよい。なお、鍵盤鉛は、通常、アップライトピアノに
おいては鍵の後部、グランドピアノにおいては鍵の前部
に詰め込まれている。さらに、表示手段２３としてＬＥ
Ｄを例示したが、これに限らず、液晶ディスプレイな
ど、他の公知の表示手段を使用してもよい。

【００６３】また、受信手段２１として、駆動機構１３
のソレノイドが発生する磁界強度を検出する回路（例え
ば、コイル）を用いてもよい。この場合、運指記号は２
値数値列で表される必要はなく、鋸歯波や正弦波など、
任意のアナログ波形で表現可能となる。もちろん、表示
制御手段２２は、検出した波形を運指記号に変換する公
知の機能を備える必要がある。

【００６４】なお、上述した実施形態では、各鍵毎に給
電手段を設け、本体と各鍵間の配線を不要としたが、各
鍵共通に配線して給電するように構成してもよい。この
場合、少なくとも１本（アースも含めれば２本）の配線
が必要になるが、各鍵毎に独立に信号線を配線する従来
のものに比して配線を簡略化できるという利点は損なわ
れない。また、鍵盤楽器自体は実際に打弦を行うもので
もよいし、打鍵状態を検出して電子的に楽音を発生する
ものでもよい。

【００６５】ところで、前述したように、受信手段２１
として加速度センサを利用することも可能である。加速
度センサにより検出されるのは「加速度の変化」であ
り、請求項１記載の「力の変化」そのものではない。し
かしながら、加速度が生じている期間において、力（例
えば、押圧力）と加速度とは基本的に比例関係にあるの
で、請求項１記載の発明において、加速度センサによる
加速度の変化の検出は、上記「力の変化」の検出に包含
されていると言える。

【００６６】また、ソレノイドの駆動信号（特許請求の
範囲に記載の「電気信号」）は、ＰＷＭ信号に限定され
るものではない。すなわち、ソレノイドの駆動制御は、
ＰＷＭ制御のみならず、例えば、単に電流値を変動させ
るような電流制御であってもよい。なお、単に電流値を
変動させるような電流制御の場合、特許請求の範囲に記
載の「電気信号の値」とは、駆動信号の電流値を意味す
る。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
鍵盤楽器本体においては、演奏に関する情報に基づいて
ソレノイドを駆動し、各鍵においては、対応するソレノ
イドが発生する磁界の変化に基づいて前記演奏に関する
情報を取得することができるので、鍵盤楽器本体と鍵と
の独立性を確保し従来の鍵盤楽器本体の物理的な構造を
大幅に変更せずに演奏に関する情報を演奏者に知らせる
ことができる。また、演奏に関する情報の伝達は信号線
を解さずに行われるので、タッチに与える影響を排除ま
たは低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による鍵盤楽器の演奏支
援装置の構成を示す図である。

【図２】同演奏支援装置をアップライト型の鍵盤楽器
に組み込んだ場合の一部構成を示す外観斜視図である。

【図３】同演奏支援装置であって、本体側装置１０か
ら鍵側装置２０へ電力を供給する他の手法を示す図であ
る。

【図４】同演奏支援装置における運指記号の割り当て
例を示す図である。

【図５】（ａ）は１つの音符に相当する命令の実行時
における駆動信号の電力の経時変化を示すグラフ、
（ｂ）はプランジャ４２の押圧力の経時変化を示すグラ
フである。

【図６】本発明の一実施形態による鍵盤楽器の演奏支
援装置における運指情報と運指記号との関係を説明する
ための図である。

【図７】同演奏支援装置における２値数値列を４ビッ
トとした場合の各種記号との関係を示す図である。

【符号の説明】

１０…本体側装置、１１…制御手段、１２…記憶手段、
１３…駆動機構、１４…検出手段、１５…電源手段、２
０…鍵側装置、２１…受信手段、２２…表示制御手段、
２３…表示手段、２４…給電手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各鍵に対応して楽器本体に設けられ電気
信号に応じて対応する鍵を駆動するソレノイドを備えた
鍵盤楽器の演奏者に演奏に関する情報を知らせて演奏を
支援する鍵盤楽器の演奏支援装置であって、楽器本体に設けられ前記演奏に関する情報を格納する記
憶手段と、楽器本体に設けられ前記記憶手段に格納された前記演奏
に関する情報に応じた電気信号を該演奏に関する情報で
特定されるソレノイドへ供給する制御手段と、各鍵に設けられ対応するソレノイドが鍵を駆動しようと
する力の変化を検出し、検出した力の変化に基づいて前
記演奏に関する情報を取得する非接続受信手段と、各鍵に設けられ対応する前記非接続受信手段が取得した
前記演奏に関する情報を表示する表示手段とを具備し、前記制御手段がソレノイドへ供給する電気信号の値は無
音押鍵に相当する値であることを特徴とする鍵盤楽器の
演奏支援装置。
【請求項２】各鍵に対応して楽器本体に設けられ電気
信号に応じて対応する鍵を駆動するソレノイドを備えた
鍵盤楽器の演奏者に演奏に関する情報を知らせて演奏を
支援する鍵盤楽器の演奏支援装置であって、楽器本体に設けられ前記演奏に関する情報を格納する記
憶手段と、楽器本体に設けられ前記記憶手段に格納された前記演奏
に関する情報に応じた電気信号を該演奏に関する情報で
特定されるソレノイドへ供給する制御手段と、各鍵に設けられ対応するソレノイドが発生する磁界の変
化に基づいて前記演奏に関する情報を取得する非接触受
信手段と、各鍵に設けられ対応する前記非接触受信手段が取得した
前記演奏に関する情報を表示する表示手段とを具備し、前記制御手段がソレノイドへ供給する電気信号の値は無
音押鍵に相当する値であることを特徴とする鍵盤楽器の
演奏支援装置。
【請求項３】各鍵に設けられ、対応する前記非接続受
信手段および前記表示手段へ電力を供給する給電手段を
備え、前記給電手段は非接触で受け取ったエネルギーから前記
電力を取得することを特徴とする請求項１記載の鍵盤楽
器の演奏支援装置。
【請求項４】各鍵に設けられ、対応する前記非接触受
信手段および前記表示手段へ電力を供給する給電手段を
備え、前記給電手段は非接触で受け取ったエネルギーから前記
電力を取得することを特徴とする請求項２記載の鍵盤楽
器の演奏支援装置。