JPS5870282A - 電気鍵盤楽器 - Google Patents

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】 本発明は、楽音信号が記録されたディスクから打鍵し友
鍵盤に対応する楽音信号を取り出し発音させる電気鍵盤
楽器に関する。

従来のピアノ等の鍵盤楽器は、打鍵による響板等の機械
的振動によって音を発生させているので、一定の品質の
吃のを得るために材料を厳しい条件の下で選別するとと
もにその経年変化等を考慮に入れて慎重に作られる。し
かしそれでも完成品の音色、音量等は相当の巾があり、
アラフライト・ピアノあるいは小型のグランドピアノは
勿論いわゆるフルコンサートグランドピアノで４常に一
定の性能のものを実現することが−かしい。ま建、従来
のピアノは重量がきわめて大きい。他方これらの欠点′
ｔ−Ｓ決するものとして電気又は電子ピアノがあるが、
そのビアノに類似した音色又は音量の変化巾あるいは演
奏性は、従来のメカニズムあるいは電気的合成法による
限りピアノの域に達しない。

本発明は、従来のピアノ及び電気又は電子ピアノの有す
る欠点をすべて無くシ、性能が一定で且つ軽量、小をで
あり、しかも最高品質の演奏音を得ることができる電気
鍵盤楽器を得ることをその目的とし１例えばいわゆる光
ディスクが最も高密度に情報を記録できることに着目し
。

これを利用するものであって、それぞれ複数種類から成
る複数個の音名信号が記録されたディスクと、打鍵した
艷盤に対応する音名信号を前記ディスクから検出するビ
ック丁ツゾ手段と。

前記ピックアップ中段の出力から前記打鍵の速さに対応
する種類の音名信号を選出させる手段とを具備すること
を物像とする。

一般にグランドピアノの低音域の６０ｄＢ減良時間は、
第１図に示す工うに２０秒、中音域では３秒、高音域で
は０．４秒前壷であり、また低音から高音を通しての音
量のダイナミックレンジは３０〜３５ｄＢ　　であるが
、このピアノ音をディスクにＰＯＭ録音をする場合、そ
の６０ｄＢ減衰時間を平均して３秒、ダイ、ナミックレ
ンジを６０ｄＢ（かなり大きめに見積る）と仮定し、サ
ンプリング周波数を４５ＫＨπ、誤り訂正用冗長度を２
とすると、−前当りに必要な平均ビット数Ｆｉｓ　４５
　Ｘ　ｌ　Ｏ”（ＨりＸ１０Ｘ３（秒）Ｘ２−２．７Ｍ
ビットである。一方、現在実用ａＪ能な光ディスクの記
録密度は約５００にピッ）　／ｗ’で、［径３０ｃｓ（
有効径２９０■φ）でほぼ３２Ｘ１０”Ｍピット前後の
情報を記録できるものが製作さ・れている、したがって
８８鍵のピアノでは、ｌディｙ、ｐニ対して１鍵当り１
３５（３２Ｘ１０１／２．７Ｘ８８）ｆｉａの強弱を含
め皮音の変化を記録できる。すなわち８８鍵では１１８
８０（８８Ｘ１３５）種のピアノ音を音源ファイルとし
て紀鍮できる。

この値は、ピアノでＩｆｉｉ鍵について音色、音量を含
めて＃者が制御できる音の種類は１００〜２００の閣と
されていることからみると性能的に満足できる値である
、したがって元ディスクに最も優れたフルコンサート　
グランドピアノの演奏音又はその音に電子的加工を加え
て作った変化巾の大きい、工）表現力のある音を音源信
号として録音し、この中から鍵の位置、？Ｊ’＊の強弱
、ペダルの操作状態に応じた音源信号を高速にアクセス
することによって実際のピアノに遜色のない品質の演奏
音を得ることが可能になる。また１種々の特色、＃Ｉ向
を持つ九廿色のピアノ音を収録した多種類のディスクを
準備すると、演奏ばは自分の好みに合った音色の音のデ
ィスクを選んで演奏することができ、１台で多数の音の
異なるピアノを有するのと同じような演奏を行なうこと
ができる。

以下本発明の原理及び実施例を歯面ｒつき説明する。

本発明は、ム）音源信号記録部、Ｂ）信号読み出し部、
Ｃ）Ｍみ出し制御及び信号伝達部から成る。

入）音源信号記録部 第２図及び第３図は、！定の鍵の音源信号のビットが周
知のビデオディスクあるいはディジメルオーディオディ
スクと同様の方法で記録されたディスク（１）の原ｍ説
明図及びその拡大図であ。

る。図において１点Ｐ０がら点Ｐｔまでのトラックはガ
イドトラックで１点Ｐ＠から点Ｐ１　までの距＃ｄけ信
号ファイル部分のトラック間隔１．７μｍ工りはるかに
大きく通常存在するディスクの水平方向の変動０．１ｗ
ｒｊｌ大）工り若干大きめにとられているゆ後述するよ
うにディスク（１）の水平振れの存在により、！Ｉ！み
出しのレーザスポットがこの巾ｄの間の位［Ｋ存在して
もそのスポットが点Ｐ、から点Ｐ、までのトラックとク
ロスする時からこのガイドトラックに沿って該スポット
が移動し、信号ファイル部分に導かれるようになってい
る。点Ｐ、以降は音源信号ファイル部分であり、今１音
につき弱ｆがら強音まで１００樵類の演奏音を記録する
ものとすれば１図の点Ｐ＋から点Ｐ■までの区間には１
％定の蝿の音名信号における第１ｍ１１のｆ（例えば最
強音）の信号の第１サンプルの値ｍｌ　　（振Ｑりが倒
えば１０ビツトで記録される０次の点Ｐ、から点Ｐ、の
区間には、同音名信号の第２種類の音の信号の第１サン
プルの値ｌ＜ｘ＋が記録される。

以下各区間には複数の種類の音の第１サンプルの値８１
″）〜ａ１（川が順次記録されて―き点Ｐ１０．から点
Ｐ、□の区間・には第１０．０檜類の音（例えば最弱前
）の第１サンプルの値ａ１（１″＠）が記録される。以
上で特定の音名信号のすべての種類の音源１６号の第１
サンプルの値が記録されたことになり１次にこの音名信
号のすべての種類の音源信号のサンプルの値ａＪＬＪ−
，＋″）・・・・・・、、（１４１１１Ｊが点ｐｔｅｔ
以後の区間に一次記録され、以後同様にして最終のサン
プルの値までが記録される。今、サンプリング周ｍ数を
４５ＫＨｚとすると１点ＰＩ　から点Ｐ…までの閣が最
初の１サンプリング区間（その区間は時間的に１／４５
ｘｌｏ”秒］に相当し。

これをブロックｌとし、■で表わす６次の点Ｐ…から点
Ｐ、・１は第２のサンプリング区間であり。

ブロック２とし、■で表わす、この間にも１００檀類の
ｆ源ｆｉｔ号の＠幅値が配録される。以下これがくりか
えされていき若し１０秒持続する音ｆあると、最終ブロ
ックの番号は４５ＸｌＯ”ｘｌＯ＝４５ｏｏｏｏ　　と
いうことになる、すなわち、全ブロック数は４５０，０
００個で、ブロックｌからプａ　ツｌ　Ｎ　ｔ　ｆｋ　
ｂち＠　（Ｍ＝Ｅｆ−４５Ｘ１　Ｇ’）ノ関Ｋ　１つの
音名例えば第１鍵のＩｏｏ種類の演奏音が記録され、各
ブロックのＩｏｏｇの小区間のそれぞれＫは各種類の音
源信号の各サンプルの値が２０ピツ）（１０ピツ）Ｘ冗
長匿２）で記録される。

第４図（ＡＩ（Ｂｌ及び（０１はｌ音名前についての種
類の異なる音の減衰波形を示す、すなわち、第４図（Ａ
）はラウドペダル　オン時のｆｆ音、第４図（Ｂ）はこ
れより弱い音、第４図−）はソフトペダル　オン時のｐ
ｐ音の各波形である。第２図及び第３図におけるｌ音名
前の紀鎌終了点ｑの後は再び次の音名のガイドトラック
（実線）がクツき１次の音名の音源信号が同様に記録さ
れる。

レーザービームを反射するディスク（１）の面に形成さ
れる音源信号のビットを示′すビット（ＩＡ）は、第５
図示のように１周知の元ディスクと同じ工うに作られる
が、そのビット間隔を平均１．５μｍ、）ラック間隔を
１．７μｍとすると、２０ビツトのビットの占める長さ
は１．５μｍＸ２０＝３０ｊ１ｍで、１ｏｏ種類の音の
占める長さは３０μｍｍＸ１００＝３となり１点Ｐ、か
らＰｔ＊＋まで、点Ｐ１．ｔから点Ｐ會・１・・・・・
・の各長さは３■である。ま友３■をサンプル時間ｌ／
４５　Ｘ　１　ｇ　ｓ秒で通過すルタめの線速１［ｖは
ｖ　＝　３／（１／４５　Ｘ　１０”　）　＝１３５ｍ
／秒である。し九がって実効直径２９０■φのディスク
（１）の外周部で想、定した場合、その円周長は０．９
１１ｍであるからディスク（１）は約８９０／回／分（
１４８，４回／秒）で回転させる必要がある。

ｌ音名の音源信号のトラック占有中（第３図のＤ）は、
１秒の占有中がトラック間隔×回転数＝１．７μＱＩＸ
　１４８．４　＝　０．２５２ｍであり、平均ｌＯ秒間
音が持続するとすれ［、Ｄ＝２．５２■である。

＄１図から各オフ４−ブの持続時間（平均）を求め、こ
れから各オクターブの占有中を求めると下表の通プであ
る。

（第２欄は持続時間、第３＠は占有中である。）したが
って、各音名信号が１００種類ある全音名（８８鍵）の
音源信号のトラックの占有中は６７．７■であり、各音
のガイドドラックの占有中を０．５■とすると８８音の
信号とガイドトラックの全占有中けｌ　’１２■となる
。これを有効径２９０■φのディスクに適用すると、そ
の信号占有面ｔ◆け第６図示の工つな寸法となる。

（ｄ、：小孔；） ピアノ演奏についての研究結果によると、打鍵し終って
から音がでるまでの時間τ・（１７図参照）は５０〜６
０１り秒であると言われている。

そこで、前記のようにディスクｌＬｇｌ＠に要する時間
がはｉ７　ｔ　ＩＪ秒であるから、＠３図示のデイスク
の打鍵した点Ｐ・から音がでる点Ｐａ１でのガイドトラ
ックの巾ｄを５回転前後で移動するようにすることによ
って最大３５ミリ秒の無信号の部分をとることができ、
現実に即した値となる。この場合のビームのディスク直
径方向移動速度は約１．４Ｃ１ｌ／秒であり、充分正確
なトラッキングができる範囲である。尚１以上のディス
クへの記録方式はＰＯＭ方式であるが。

楕々の方式が実用化されているから１本発明の実施に当
ってはこれに限定されず１種々の方式を使用することが
できる。

第８図は２系列の光学系にてピックアップする場合の概
念図である。

図示のようにレーザ管（２）から出力し九レーザビーム
は光ファイバ（５）によって対物レンズ（９人）に導か
れ、ディスク（１）よりの反射光は対物レン）（９Ｂ）
で捕捉されて４個のフォトダイオード０すの中央にビッ
トの家を結ぶ、後述の実施例と同じ原理でトラッキング
サーゼモーメ（ロ）が作動し、対物レンズ（９人）（９
Ｂ）のユニットはトラッキングを行なう、０３はフオー
カシングサー〆モータ、　　（１２Ａ）（１２Ｂ）け差
動増幅器である。

Ｈ）信号読み出し部 Ｈｅ−Ｎｅレーデによるコヒーレント光を８８本の光フ
ァイノ々−によづてディスク盤面上の各音名音のファイ
ル位置に導く。光ファイバー、レンズ系等によって盤上
に照射される前記コヒーレント西のど５−ムのウェスト
は直径約１．５μｍ程度に絞られる。ＰＯＭ信号はこの
ビームのビット記録面（ビット）エリの反射光を観測す
ることによってピックアップすることができ、また変動
信号（ＡＭ）を検出してピックアップの追従が常に最適
に行なわれるよう自動制御が行われる。その具体方法□
には種々のものがあり、そ、のどれを採用してもよい。

第９図は８８チヤンネルの光学系の共用部及び各チャン
ネル部を説明するための原理図を示す。

既に発表されているレーザピックアップが鍵盤黴（８８
チヤンネル）並列接続されている。但し。

本発明においては、１つの比較的出力の大きいレーザ管
の光を光ファイノ９−で各チャンネルにお　１） 導いて≠÷七士、また回転むらは盤面どこをとっても同
じ割合であるから、読取ビームをディスク回転方向に偏
光して回転むらによって生ずまた。一般のオーディオ用
ＰＯ繍光ディスクプレーヤの場合、トラッキングサーゼ
はトラックからの読み取りビームの僅かな偏りを補正す
るために存在し１．読み取り用光学系全体は送り用サー
ゼモータによってディスクの外周から内周へ向けて送ら
れるように構成されるが１本発明ｆｉｊ、［１に対応す
るｌピックアップの読み取りビームがカッ々−すべき直
径方向の巾は、２．５看 ｗ〜０．１−の間にほぼありきわめて短−ので。

読み摩りビームの偏りの補正及び読み取り光学系全体の
送りをトラッキングサーゼモーメ（ロ）によって行なう
ことができる。

図に示すｌチャンネルのピックアップについて説明する
と、Ｈａ−Ｎｅレーザ管（２１により祷られた直線偏光
出力はコリメータレンズ（３）で平行ビームになり光配
分器（４）でビーム巾が拡大され光ファイノＲ（５）の
束にビームが入射する。そして８８本の光ファイノ９（
８）の１つによって１つのチャンネルのビームスプリッ
タ（６，）に導かれ、これを通過した光は１／４λ板（
７１）によって円偏光になりＳメンゼンシャルミラ−（
８１）を経て対物レンズ（９θによってディスクｔｌＪ
上のビット位置に直径約１．５μｍのビームスポットを
形成する。ディスク（１１表面にはうずまき状に第５図
示のようなビット（小判状の穴〕（１人）が信号に応じ
て明けてあり、ビットの深さは丁度光の波長の１／４λ
になっているので、ビットＣＩＡ）上にビームスポット
がある時は、ビット（１人）の底で照射され、そこから
の反射光とビット周辺の平坦部からの光とが逆相になっ
て干渉し、対物レンズ（９Ｉ）の開口へ反射して戻る光
量は非常に少なくなる。一方、ビームスポットがピッ）
（ＩＡ）’・上にない時は光は反射してほぼ元の光路を
逆に戻ってり〈。この反射光は入射光に対して逆の円偏
光になっているから、再び二λ板４ （７Ｉ）を通ると入射光と方向が９０＠異なる直線偏光
となって偏光ビームスプリッタ（６１）に戻ってくるの
で、Ｓリピームは入射ビームに対して直角方向に曲げら
れて円筒レンズ（１０１）を経て４個のフォトダイオー
ド（１１＋）に照射し結像する。

ディスク（１）の面が正常な位置（上下位置）にあると
きは加算器（１５θを経た差動増幅器（１２魁）の出力
は零であるが、近づきすぎたり速すぎたり面振れのある
場合は、４個のフォトダイオード（ｌｌ＋）のうちの１
組のダイオードのみ余分に照射されることになるので、
該増幅器（１２Ａ＋）は正又は負の信号を出力し、その
出力で駆動される７オーカシングサーゼモーメ（１３１
）にエリ対物レンズ（９１）を上下に動かし、常に正確
な大きさのスポットになるようにする。

読み堆りビームがトラックの中央にある場合は。

２組のフォトダイオード（１１＋）の出力は等しく差動
増幅器（１２ｋｌ＋）の出力は零であるが、トラックの
どちらかの側にずれはじめると、１組の’７　＃　ト／
イオーＰの方に余分に光−が照射するので、差動増幅器
（１２Ｈ＋）に正又は負の信号が生じ、それによってト
ラッキング用す−ゼモータ（１４＋）を駆動してレンズ
系をトラックに沿って移動させる。＠述のようにディス
ク（１）の水平方向の変動は最大０．１　ｗ程度で、そ
のトラックの位置変動に追従せしめるのがトラッキング
サーゼの目的中あるが１本発明ではトラッキングサーボ
モータ（７）のストロークを最大３０簡程贋のものを使
用し、ビームのトラック上の移動に伴うスライド（送り
）も同時に行なう。これはスライドすべきｌピックアッ
プのスライド距離が多ぐて２．５　ｗｍ位であるからで
ある。

第１０図は１チヤンネルの光学系の具体的構成を示す斜
視図である１図において、に）はディスク（１）の回転
方向と直角々向に延びる軸で、これにトラッキングサー
ボモータα４を固ａｔ、、ｃ。

可動４１１１ＢＩＩ）Ｋ７オーカシングサーメモータ（
ロ）ｔ−ｆｉｌ設【７．その上下方向の可動軸（２）の
先端に架台■を固定した。この乗合（至）にはビームス
プリッタ（６）、−！−λ波長板（７）、タンゼンシャ
ル之う−（８）。

対物レンズ（９）１円筒レンズ叫、フォトダイオード０
υ、及び図示しない加算器−，差動増幅器（ロ）等を載
置し友。前記ビームスプリツメ（６）より伸びる光フ了
イノ々（５）は別の位置に固設したレーザ管（図示しな
い）に導かれる。

第１１図・及び第１２図は各鍵に対応した８８チヤンネ
ルの絖み出し光学系の・ピックアップをディスク（１）
上へ配置する構成及びその一部の構成の説明図である。

第１１図示のように１．ディ、スフ（１）上に配設した
略等角度の放射状の複数個の軸のそれぞれに。

オクターブ関係にある複数の晋すなわちＣ系列の音（０
＋、Ｏｓ・・・・・・ｃ、）、　ａφ系列の音（０１す
、〇−・・・・・・Ｏｔ”）・・・・・・の絖み出し光
学系のピックアップ囚を配設するようにした。８８ｆａ
の場合１２本の軸のうち８本の軸Ｆｉｌ軸当り７１１１
！、他の４本の軸はｌ軸当り８１１ＩＡのピックアップ
四を設は友、尚、この代りに軸を１３本とし１軸車プロ
〜７個として合計８８個のピックアップになるようにし
てもよい。

１軸上の複数のビ、ツクアップ（２９＋）〜（２９１）
はそれぞれ第１２図示のように、ピックアップを軸（至
）に爾って移動させるトラッキングサーボモー！（１４
＋）〜（１４γ）と、−ト下方向に移動させ６該モータ
（１４＋）〜（１４ｙ）に機械的に結合された７オーカ
シングサーゼモーメ（１３＋　）〜（１３ｒ　）　　と
対物レン、ｅ（９１）〜（９，）等とを備え、該対物レ
ンズ（９１）〜（９Ｔ）はディスク（１）の信号ファイ
ル部分におけるオクターブ関係にある所定の音名信号の
記録位置にそれぞれ対向するようにしたゆ尚、各チャン
ネルのピックアップの具体的構成は第１０図示の通りで
ある。

第１１図にお―て、ディスク（１）上の同心円は各オク
ターブのｉ号記鎌範囲を示し、′ｉには第１オクターブ
、ＢＯには第２オクターブ、・・・・・・ＧＨＫＦｉ第
７オクターブのそれぞれの１２音が記憶されている。

各トラッキングサー〆の必要な移動距嶋は最低音で最も
大きく音の持続時間を２０秒とすると約５■（０，２５
２Ｘ２０■）、　最高温で最も小さく、０．２秒として
約５０　Ａｍ（０，２５２Ｘ０．２■）と非常に短いの
で、ストロークの短いサー〆モータで移動させることが
でき、トラッキングサーＩの制御の範囲が短くてよいの
で、無理なく正確に移動することができる。

以上で８８チヤンネルの光式ピックアップがどのように
配列され、どのように信号を読み出していくかについて
総括的に説明したが、１Ｎに１つのチャンネルのトラッ
キングについて説明する。

ある鍵を打鍵した時、相歯する打鍵の強さについての信
号の読み出しをぜツクアップに工りＴ遅滞なく行ない、
音が減衰してディスクの記録部分からの読み出しが終了
し九時速かにピックアップを元に戻すようにトラッキン
グサーゼが動作することが必要である。また、信号の読
み出しが終了しない場合でも、鍵の打鍵が終了して鍵が
上げられた場合も速やかにピックアップが復帰する必要
がある。

第１３図示のように先ず、＊が押鍵されない状態でレー
ザの読み取りビームがディスク（１）の表面のガイドト
ラック１〜ｂの何れかの位置に存在するとする。このガ
イドトラックはディスクの水平方向の面振れによる誤゛
差を見込んで設定され九トラックで、この巾は前述のよ
うに０．５■位′であり、第１４図示のように一様な溝
が案内溝として形成される。読み取りビーム（至）が丁
贋婢の中央にある場合、第９図示の光学系で導かれた反
射光（３４ｆｉＬ）−は４個のフォトダイオード０１を
均等に照射するので、差動増幅器（１２Ｂ）Ｋ出力が生
じなり。しかし鍵（至）が打鍵されない限りキースイッ
チ（１７人）は閉成されている九め。

ノ々イアス用直流電圧Ｅは逆向きに差動増幅器（１２１
４）に入力するので、差動増幅器（１２Ｂ）の出力する
負の電圧がトラッキングサー〆モー！（ロ）に印加され
、該トラッキングサーゲモータ（ロ）は図の（１）１１
１１に始めの位置がセットされる。

次に打鍵すると、ｖＩ記ノ９イアス電圧は零となり。

読ミ堆りビームはディスク（１）の回転によって１〜５
間でトラックに捕えられ読み取りビームのスポットがガ
イドトラックからずれようとすると、受光用フォトダイ
オード０１の出力がアンノ々ランスとなり１．差動増幅
器（１２Ｂ）の出力でトラッキングサーゼモータ（ロ）
はピックアップ四をトラックに沿って信号トラックｂ−
ｃｒｃｓ導する。

打鍵してから信号トラックの頭に到達するまでの時間は
前述の１′うに３５〜６５ンり秒である。

この間フォトダイオードＨによって電気信号に変換され
るのは直流変動であり、１１号としての出力はない。次
に読み取りビームは信号トラックｂ　％　ＣｆＣ入り１
次々と記録されているＰＯＭ信ｉ号パターンを捕えてフ
ォトダイオード０υに送ル、コのトキトラッキングは引
続き行なわれ。

読み取りビームはトラックに沿ってスライドされる。鍵
を押し九壕＼でいると、ビームは信号トラックのうちの
ｂからＣに遅し、その鍵に対応する信号トラックを過ぎ
る。そして次のチャンネルのトラック１゛〜Ｃ′との間
に存在する僅かな巾ｃ−１′の無信号区域で停止する。

いずれにせよ、ピックアップ四のトラッキングサーＩモ
ータα４はスライド軸に）に設置されている位置決めの
走めのリング入、Ｂ間を軸に）に宿ってスライドする。

若し鍵を任意の位置で離すと鍵は戻り、キースイッチ（
１７人）、が復元するから再び初期の状態と同じく逆バ
イアス電圧がトラッキングサーフモー！（ロ）にかかる
ので該モータは瞬時的に始めの位置□に戻ることになる
。前述のようにスライドｊる間隔は最大で４５■であり
４Ｉ帰時間は極めて短い。従って同じ鍵を速い演奏で繰
返して叩いても時間遅れなく常に高速に追求の繰返しが
行なわれる。他の−についても同様の動作が行なわれる
。以上述べたレーザピックアップの光学系（＊−チャン
ネルについての）はｓ＠８図示のような光学系に置き換
えてもよい。

Ｃ）読み出し制御及び信号伝達部 次に打鍵の強弱に対応し九信号の読み出し制御及び信号
（ＰＯＭ信号）の伝達部について絆述するゆ レーザ光のスポットは、第１５図（Ａ）に示すように、
ディスクの信号ファイル部分のトラックに先行する一様
なガイドトラック（３５Ｊｌ）によって捕えられて信号
７アイル部分のトラックに導かれ、信号の前に存在する
同期信号（３５ｂ）を読み増ってから、信号としてのピ
ット信号（３５ｃＨ３５ｄ）　を読み取る。第１５図（
８１は読み出された同期信号及びピット信号の波形を示
し、ピット信号（３５ｃ）はある音名信号の第１種類の
第１サンプルｌ＋”’　、　（３５ｄ）はその音名信号
の第２檀類の第１サンプルａＪ雪）である。

第１６図は７オトダイオーＰ０１によって変換された電
気信号の処理回路を示す。

前記同期信号は、入力端子（至）より遅延回路ＱＩＪ　
を通ってサンプルホールド回路−でホールドされてＡＮ
Ｄゲート（財）に入力する。ホールド時間は１サンプル
をｐわす１０ビット信号の占める時間巾τに設定される
。同期信号は入力端子（至）より直接ＡＮＤゲート（ロ
）に入力するが、遅延回路０嗜を経て同期信号がＡＮＤ
ゲート（２）に入力しないのでＡＮＤゲート（ロ）を通
らない、若し遅延時間が零であれば、（厳密には同期パ
ルスから第１ビツト目のパルスの間の時間間隔程度の遅
延が与えられる。）ＡＮＤゲート■には第１番目゛の信
号（第１種類の演奏音の第１サンプルの振幅値ａｍ（”
　）が通過し、あとの信号は通過しない。

遅延回路０９は同期パルスのみを通過させるので。

次は第２サンプルの第１番目の値む０）に当るビットが
通過し、同様にして第３サンプルの第１番目の値、　、
（１）、・・・・・・が順次通過する。従って遅延回路
０９のノセルス遅延時間を０．τ、２丁、３τ・・・・
・・１００丁（τは前記ピット信号の時間巾）と変化さ
せると、その変化に対応して選択されたある貴名音の種
類に対応する一連のピット信号、、（＊！Ｈ、（ｓ＞　
　　（ｓｊ　　　　　、　　（ｔｏｏＪ　　　（ｓ・、
）　、、、、、。

１璽　°°°°０１　　−　１ｔ　　　、ａ雪　　　　
Ｈ＋−１゜　−１１、１嘗　　　　。

すなわち、それぞれに対応した種類の演奏音が読み出さ
れる。同図において（ロ）は鍵盤の打鍵状態に対応する
遅延時間制御信号を出力する遅延時間制御回路であり、
この出力で遅延回路ｏ＆Ｉの遅延時間が制御され、ディ
スク（１）に記録されたある音名の強弱の信号が読み出
される。

次に、第１６図示の遅延時間制御回路（２）及び遅延回
路ａ９の具体例を第１７図により説明する。

同図におりて、鍵−を打鍵すると、キースイツ−’−（
１７Ｂ）の可動片はｉ点ＩＡＩを離れ接点（Ｂｌに接触
する。該スイッチ（１７Ｂ）の可動片は周期τのクロッ
クパルス発生器に）に接続すると共に遅延回路０９であ
る１００段のシフトレジスタに接続する。鍵（至）を弱
ぐ打鍵した時は、クロックパルス発生器（ト）の出力が
短絡されないでいる時間が長いので、クロックパルス発
生器（至）からシフトレジスタ０９に多くのパルスを供
給する。鍵（７）を強く打鍵した時は、接点囚１８１の
間隔を適当に調節してクロックパルス発生器（至）から
シフトレジスタ０呻に１個又は数個のパルスを供給する
ようにする。かくて、このシフトレジスメａノに人カス
る前記同期信号は前記クロックパルス発生器に）からの
パルスの数ｍに工ってｎビット目にシフトされるためク
ロックパルスの周期をτ（ＩＩＩ紀ビット信号の時間巾
と同じ）とすればｎτの時間遅れＴｄをｎピットの出力
から取り出すことができる。したがって図示のように各
ビットの出力を１つの出力線−に導くことによって例え
ば鍵を極めて強＜ａｍする時はクロックツ臂ルス１個が
シフトレジスメα埴に入力するから時間遅れのないノ臂
ルスが出力し、前述のように１００樵の演奏量中最初の
もの（最強の演奏者）のサンプル系列のみがピックアッ
プされ、鍵をや−弱く打鍵すると、キースイッチ（１７
Ｂ）Ｃ７）Ｉ’ｆＴ動片が接点ムから接点Ｂに移動する
間に約２０個のクロックパルスがシフトレジスタ翰に入
力するので１時間２０７遅れてパルスが出方線（至）に
出力し、前述の工うに２００番目演奏音のサンプル系列
がピックアップされ、さらに極めて弱く打鍵した場合は
シフトレジスタａ９を１００段とスレハ最大１００Ｔの
時間遅れのパルスが出力ｌｌｉ！＠に出力し、最もｐｐ
′ｃある弱音Ｃ１ｏｏ番目）の演奏音のサンプル系列が
ピックアップされることになる。尚、サンプリング周波
数を４５ＫＨｚとするとクロックツ臂ルスの周波数は４
．５ＭＨＩである。

以上の工うに打鍵の強弱を、鍵の一定距離を移動するの
に要する時間の大小でとらえ、この間に存在することが
できるクロックパルスの数に比例して各４５　ＫＨｚの
サンプル毎に存在する同期パルスを遅延させ、巾τのサ
ンプルホールドをかけることによって強弱に応じて記録
しである。

この場合１ｏｏｆｉの演奏音を選んで読み出すことがで
きる。

第１８図は、８８鍵についてのディスク記録音を読み出
す本発明の電気鍵盤楽器の信号の経路を示ｔブロック図
である、 ある一つの鍵（１６１）が打鍵されると、トラッキング
サーメモータ復帰用のスイッチ（１７人１）がオフにな
るので、−鍵時、トラッキングサーゲモータ（１４１）
を拘束する差動増幅器（１２ｔ）のノ々イアス電圧がＷ
４除され、読み取りビームはディスク＋１＋のガイドト
ラックの反射信号を拾ってトラツキ／グサー〆モーメ（
１４＋）を動作させ、ディスク（１）の信号トラックへ
鋳導される。信号トラックの各サンプル信号の面にやる
同期信号ｄ（読み出され、この同期信号がフォトダイオ
ード（１１１）を経て遅延回路のシフトレジスタ（１９
ｔ）に入力する。打鍵の強さ、したがってス２−ドに応
じ九遅延時間設定用キースイッチ（１７Ｂ＋）の接点（
Ａｔから接点（Ｂｌへの移動時間の長短に１ってクロッ
クパルス発生器（至）エリシフトレジスタ（１９＋）Ｋ
供給する／ぐルスの数がきめられ、＠＜打鍵するとパル
スの数は１ｍであり、ゆっくり打鍵する時はシフトレジ
スタ（１９＋）の段数により例えば１００個のノ臂ルス
が有効である。ｎ個のノ９ルスが与えられればシフトレ
ジスタ（１９ｔ）Ｋ工す同期パルスはＴｄ　＝ｘ　Ｂτ
　だけ遅延され。

これがサンプルホールド回路（２０１）によって巾τの
遅延パルスとなり、ＡＮＤゲート（２１ｔ）に加わる。

ＡＮＤゲー）（２１ｓ）には直接信号、Ｖルスが加わる
から、信号ノゼルスのうち、初め〃為らａｌｌ目のサン
プル１ｎがピックアップされることになる。同期パルス
は引続きｎτだけ遅延されて入ＮＤゲー）　（２１＋）
に入るから、第ｎ番目の演奏音の系列が常にピックアッ
プされることになる。

入ＮＯゲート（２１１）工９出力したサンプルホールド
されたパルスと同期して選ばれた１０ビツト×２（哄り
補正のために冗長性をもたせである。）のシーケンス信
号は、りミツＪｌ（２２ｔ）で振幅制限され、ジツメ除
去誤り訂正回路（２３１）を経て加算回路（２）に加わ
り、ここで各チャンネルの信号と加算され一系列の合成
音信号となる。

この信号はＤ−人変換器四でアナログ信号に変換され低
域フィルタ（ホ）を経てオーディオ信号となり、低周波
増幅器■を経てスピーカ四に供給され、楽音となって放
出される。

このように本発明によれば、それぞれ複数種類から成る
複数個の音名信号が記録されたディスクと、該ディスク
に対し相対的に移動可能に配置されて前記音名信号を検
出するピックアップ手段と、該ピックアップ手段から打
鍵した鍵盤及び打鍵の速さに対応する所定の種類の音名
信号を出力させる手段とを具備するので、性能が一定で
且つ小型、＠量であり、しかも最高品質の演奏音を得る
ことができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ピアノの音域における６　０ｄＢ　減衰時間
を示す特性図、第２図は鍵゛の音源信号が記録され九デ
ィスクの原理説明図、第３図はその拡大図、第４図ＩＡ
）　（１１及び（０１はそれぞれ種類の異なる一音名音
の減衰波形図、第５図は音源信号が記録された状態を示
すディスクの一部の拡大図、第６図はディスクの信号占
有面の寸法を示す説明図、第７図は打鍵した時の音の振
動波形図、第８図け２系列の光学系を用いたピックアッ
プの概念図、第９図は８８チヤンネルの光学系の共用部
及び各チャンネル部の原理図、第１θ図は１チヤンネル
の光学系の異体的構成を示す糾視図、第１１図Ｆ１８８
チャンネルの読み出し光学系のピックアップとディスク
との配置関係を示す説明図、第１２図はその一軸部分の
構成についての説明図、第１３図は打鍵とトラツキング
サーデモータの動作との関係についての説明図、第１４
図はディスクのガイドトラック、信号トラックと読み取
りビームとの関係についての説明図、第１５図（４）は
ディスクに記録され九ガイドトラック、同期信号及び信
号ピッＦの説明図、第１５図＋Ｂ）はディスクから読み
出された信号波形図、第１６図はフォトダイオードにぶ
って変換され九電気信号のｍ＊選別ＪＡ理回路のブロッ
ク図、第１７図は打鍵の早さに対応した遅延パルスを出
力させる遅延時間制御回路及び遅延回路の接続図、第１
８図は８８ｄｉのディスク記録音を読み出す本発明の電
気鍵盤楽器のｔｇ号経路を示すブロック図である。 （１）・・・ディスク　　　　　（２）・・・レーザ管
（５）・・・元７アイノ　　　　（す）・・・対物レン
ズ０１）・・・フォトダイオード　（２）・・・差動増
幅器（至）・・・７オーカシングサーボモー！（ロ）・
・・トラッキングサーゼモーメ（１７入）・・・復帰用
キースイッチ （１７Ｂ）・・・遅延時間設定用キースイッチ（２）・
・・クロックツ９ルス発生器 ０９・・・遅延回路 いト・・サンプルホールド回路 ｔ２ｖ・・・ＡＮＤゲート　　　　四・・・ピックアッ
プ％打出願人　　株式会社河合楽器製作所外２名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　それぞれ複数種類から成る複数個の音名信号が記録
   され九ディスクと、打鍵した鍵盤に対応する音名信号を
   前記ディスクから検出するピックアップ手段と、前記ピ
   ックアップ手段の出力から前記打鍵の速さに対応する種
   類の音名１６号を選出させる手段とを具備することを特
   徴とする電気鍵盤楽器。 ２　それぞれ複数種類から成る複数個の音名信号が記録
   され几ディスクと、該ディスクに記録された複数個の音
   名信号をそれぞれ検出する便数ｍ３のピックアップ手段
   と、打鍵を検出する手段を含み、その出力によりその鍵
   盤に対応するピックアップ手段を作動させ、その鍵盤に
   対応する音名信号を出力させる手段と。 打鍵の速さの検出手段を！み、その出力に応じて前記ピ
   ックアップ手段から出力し友音名信号の中から打鍵の速
   さに対応する種類の音名信号を選別する手段とを具備す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気鍵
   盤楽器。