(57)【要約】【課題】１つの鍵の複数弦相互の共鳴、弦相互の共鳴、弦と響板などとの共鳴を実現する。【解決手段】１つの鍵の３つの共振回路２０…で共振された３つの各初期衝撃信号は、１つの鍵１１の中の他の共振回路２０…に相互に入力され、弦同士の相互の共鳴が実現される。この各初期衝撃信号は、他の鍵１１の３つの共振回路２０…にも入力され、鍵１１…相互にわたる弦同士の相互の共鳴が実現される。この相互共鳴は、ダンパーの無い鍵１１…の共振回路２０…とダンパーのある鍵１１…の共振回路２０…との間でも実現され、ケース２７及び響板２６などと鍵１１…との間でも実現される。上記ケース２７及び響板２６などによる空間共振／空間共鳴及び共振回路２０…の弦（発音体）相互の共振／共鳴によって、エンベロープにおけるアタック、ディケイ、サスティーン、リリースの楽音が形成される。【選択図】図１３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、
上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換して、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させるとともに、この初期衝撃信号に遅延かけるまたは大きさを変えて別の初期衝撃信号を生成し、この別の初期衝撃信号についても帰還させて共振させ、これら共振される初期衝撃信号相互についても一部または全部を合成して、複数の初期衝撃信号相互についても共振させることを特徴とする鍵盤制御方法。
【請求項２】
複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体と、
上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させる、上記各鍵に対応して設けられた共振手段であって、  上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換して、この初期衝撃信号を帰還させて共振させるとともに、この初期衝撃信号に遅延かけるまたは大きさを変えて別の初期衝撃信号を生成し、この別の初期衝撃信号についても帰還させて共振させ、これら共振される初期衝撃信号相互についても一部または全部を合成して、複数の初期衝撃信号相互についても共振させる共振手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【請求項３】
上記帰還される初期衝撃号の共振される周波数帯域は、上記各鍵の発音操作によって、高音域に向かって広がり、当該各鍵の消音操作によって、低音域に向かって狭められることを特徴とする請求項２記載の鍵盤装置。
【請求項４】
上記共振手段における、１つの鍵において生成される複数の初期衝撃信号の共振周波数は、当該共振周波数の１００分の１以下または１００００分の１乃至５０ほどずれていることを特徴とする請求項２または３記載の鍵盤装置。
【請求項５】
上記請求項４におけるずれは、音楽的ファクタ、当該鍵の音高、当該鍵のタッチ、音色、発音経過時間、当該鍵と発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度に応じて変更制御されることを特徴とする請求項４記載の鍵盤装置。
【請求項６】
上記鍵盤装置の響板、外板、枠またはケースからの振動信号を帰還して共振させ、この共振信号と上記初期衝撃信号とにつき、これらの信号の一部または全部を合成して共振させることを特徴とする請求項２、３、４または５記載の鍵盤装置。
【請求項７】
上記各鍵の共振手段からの各初期衝撃信号は、他の鍵の各共振手段の各初期衝撃信号に合成され、
所定音高より高音では、当該高音の初期衝撃信号が、他の音高の各初期衝撃信号に全て常時合成され、上記ダンパーペダルの操作量、ダンパーペダルのハーフペダル、他の鍵の操作量、上記初期衝撃信号の大きさの細かい変化、共鳴度などの音楽的ファクタなどの変化があっても、この合成量は変化せず、
所定音高より高音では、当該高音の初期衝撃信号に、他の音高の各初期衝撃信号が全て常時合成されることを特徴とする請求項２、３、４、５または６記載の鍵盤装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍵盤装置及び鍵盤制御装置に関し、特に被衝撃体で弦の発音をシミュレーションする鍵盤装置において、弦（発音体）相互の共振／共鳴の機能を実現するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような被衝撃体で弦の発音をシミュレーションする鍵盤装置として、本件出願人は、下記の出願を行っている。これらの出願に開示された技術では、棒状または板状の被衝撃体を鍵ごとに設け、この被衝撃体に対してハンマーなどで衝撃が与えられ、この被衝撃体からの音が電気信号に変換されて、楽音信号として発音出力される。
【０００３】
【特許文献１】特願２００７−１６７６９７号（非公開）
【特許文献２】特願２００７−１８４３２６号（非公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、このような被衝撃体で弦の発音をシミュレーションする鍵盤装置において、一つの鍵（発音指示手段）における複数の弦（発音体）の発音状態を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本件発明の鍵盤装置は、鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換して、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させるとともに、この初期衝撃信号に遅延かけるまたは大きさを変えて別の初期衝撃信号を生成し、この別の初期衝撃信号についても帰還させて共振させ、これら共振される初期衝撃信号相互についても一部または全部を合成して複数の初期衝撃信号相互についても共振させた。
【０００６】
「初期衝撃信号」は、楽音または人工的な音の鳴り始めの部分を指し、音の波形がかなりダイナミックに変化していて、楽音の音高以外の周波数成分を多く含む。この初期衝撃部分以降は、音の波形の変化が少なくなって、楽音の音高以外の周波数成分が少なくなる。このような「初期衝撃信号」は、何らかの外的な衝撃因子によって発生し、図７に示すように、周期的な繰り返しの「振動」に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの「振動」はほとんど無く、振動はほぼ一回のみであり、したがって振動の周期性もない。
【０００７】
「初期衝撃信号」の発音時間は、楽音全体の発音時間の先頭から１０％乃至０．０００１％、１０％、５％、１％、０．５％、０．１％、０．０５％、０．０１％、０．００５％または０．０００１％の長さとなり、楽音の先頭から０．０１ミリ秒乃至５０ミリ秒、０．０５ミリ秒乃至２５ミリ秒、０．１ミリ秒乃至１５ミリ秒、０．５ミリ秒乃至１０ミリ秒となる。
【発明の効果】
【０００８】
これにより、被衝撃体からの初期衝撃のみで、初期衝撃信号以降の共振信号が生成され、実際の楽音と同じ楽音を初期衝撃のみから生成することができる。したがって、被衝撃体は鍵盤装置の弦のように、長くする必要がなくなり、強大な引っ張り構造も不要となり、全く新しい鍵盤装置を世に提供できる。
【０００９】
また、これにより、被衝撃体で弦の発音をシミュレーションする鍵盤装置において、１つの鍵における複数の弦における楽音を実現できるし、この１つの鍵の複数の楽音相互の共鳴も実現できるし、さらには他の鍵の弦と当該複数の弦との相互の共鳴も個別に実現できる。
【００１０】
このような初期衝撃信号は、エンベロープにおけるアタック部分とは異なるし、エンベロープにおけるディケイ、サスティーン、リリースとは異なるし、リリースはない。なぜなら、エンベロープにおけるアタック、ディケイ、サスティーン、リリースというのは、弦振動のほか、楽器のケース・外器・響板・弦などの間の相互の共振／共鳴によって形成される空間的かつ総合的に形成される音であるが、本件初期衝撃信号は弦などの発音体そのものによって形成される音であって、響板などの空間によって形成される音は除外されるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（１）被衝撃体１
図１は各鍵１１…に対応して設けられた被衝撃体１…の構造を示す。薄板状あるいは棒状の支持体２の一端または両端は鍵盤装置に固定されている。この支持体２は衝撃が加えられると、弾性的に変形し復帰するとともに初期衝撃を発生する。この中央下面または中央下面より自由端にやや近い位置には円柱状の当接体３が固定されている。
【００１２】
この当接体３は特願２００７−１８４３２６号の明細書の被打撃部材１２（緩衝材１２１、１２３、振動センサー１２２、弦断面形状部材１２４、金属部材１２４１〜１２４３、フレキシル部材１２４４など）と同じである。特願２００７−１８４３２６号の明細書は本件明細書内にすべて記載されているものとするし、特願２００７−１８４３２６号の図面も本願にすべて添付されているものとする。
【００１３】
当接体３の中には、ピックアップ素子、ホール素子または圧電素子などの衝撃変換素子２１が内蔵されている。鍵１１…のオン操作／オフ操作は、アクション機構（図示せず）を通じて、または直接ハンマーＨに伝えられ、ハンマーＨが回動され、ハンマーＨの先端が当接体３に当たる。この衝撃変換素子２１としては、フォトカプラ、レーザー光線と鏡など、光式でもよく、被衝撃体１…の初期衝撃が検出されれば、どのような手段でもよい。
【００１４】
被衝撃体１つまり当接体３に加えられた機械的な初期衝撃が電気信号、すなわち初期衝撃信号に変換される。衝撃変換素子２１から当接体３及び支持体２の根元にかけて伝導路が形成されており、初期衝撃信号はこの伝導路を介して出力される。
【００１５】
当接体３の先端にはフレキシブル部材が接合され、このフレキシブル部材の表面には、３本の金属部材が接合されており、鍵盤楽器でハンマーＨが３本の弦を同時に叩く状態の初期衝撃信号が実現される。
【００１６】
上記衝撃変換素子２１は、上記当接体３の中心の中ではなく、当接体３の根元、支持体２のハンマーＨが当たる付近の支持体２の中または外、支持体２の根元などに設けられていてもよく、いずれにせよハンマーＨの衝撃が、初期衝撃信号に変換される。
【００１７】
上記支持体２または当接体３の形状は、上記板状、棒状において、側面全周囲面積が断面積の５倍乃至１００倍、例えば８倍乃至５０倍、さらに例えば１０倍乃至２５倍となり、高音になるほどこの倍数値は小さくなる。アップライトタイプの鍵盤装置であれば、上記支持体２の長さは、本体内部の奥行きより若干短くされてもよい。グランドタイプの鍵盤装置であれば、上記支持体２の長さは、本体内部の高さより若干短くされてもよい。
【００１８】
上記支持体２または当接体３の形状は、上記板状、棒状において、断面形状が、長方形または正方形などの方形、多角形、円形、楕円板、台形、平行四辺形、菱形、星形、曲線形状、Ｌ字形、Ｈ字形、Ｉ字形、Ｕ字形、Ｔ字形、Ｃ字形、Ｏ字形、Ｎ字形、Ｍ字形、Ｘ字形、Ｊ字形、Ｙ字形、Ｅ字形、Ｆ字形、Ｓ字形、Ｖ字形、丸みを帯びた段差のある形状、丸みを帯びた凹凸のある形状のほか、直方体、立方体、多面体、多角形柱、板形、円柱、球体、卵形、楕円球、円板、方形枠状、円環状などでもよい。
【００１９】
上記支持体２または当接体３は、水平方向のほか、スピーカー直方向、斜め方向など、どのような方向に配列されてもよい。当接体３の高さは、上記支持体２または当接体３の幅／厚さより大きくても小さくても良い。支持体２または当接体３の材質は、木製、竹製、樹脂製、金属製、ガラス製、綿製、布製、糸性、繊維製、ゴム製、紙製、カーボン製、ウレタン製、発泡ウレタン製、スポンジ製、これらの混合物いずれでもよい。
【００２０】
このような被衝撃体１は、ハンマーＨの衝撃によって、上述の初期衝撃のみの不規則な振動が発生し、すぐに減衰して、鍵に応じた音高の周波数に安定する前に、振動は消滅する。支持体２は、このような不規則な振動でダイナミックに変化する衝撃振動を発生し、しかもすぐに減衰する素材、形状、取付構造が選ばれる。この初期衝撃信号以降の楽音波形信号は、後述する共振回路２０の共振によって生成される。
【００２１】
もし、被衝撃体１が弦のように非常に細長く弾性の高いものであれば、初期衝撃の後も振動がしばらく続き、減衰はせず、振動は継続し、楽音の発音時間は長くなる。しかし、被衝撃体１では、すぐに減衰し、初期衝撃信号（音）のみが生成される。初期衝撃信号（音）以降の変化が安定した定常音は、後述する共振回路２０の共振によって生成される。
【００２２】
上記支持体２は省略され、当接体３が直接楽器本体内部に固定されてもよい。また、当接体３は省略され、支持体２の内部、外面、根元、中央、先端などに上記衝撃変換素子２１が設けられてもよい。
【００２３】
「初期衝撃信号」は、楽音または人工的な音の鳴り始めの部分を指し、音の波形がかなりダイナミックに変化していて、楽音の音高以外の周波数成分を多く含む。この初期衝撃部分以降は、音の波形の変化が少なくなって、楽音の音高以外の周波数成分が少なくなり、楽音の音高の周波数に徐々に収束する。このような「初期衝撃信号」は、何らかの外的な衝撃因子によって発生し、図７に示すように、周期的な繰り返しの「振動」に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの「振動」はほとんど無く、振動はほぼ一回のみであり、したがって振動の周期性もない。
【００２４】
しかし、「初期衝撃信号」の振動は二回、または三回以上でもよい。「初期衝撃信号」の発音時間は、楽音全体の発音時間の先頭から１０％乃至０．０００１％、１０％、５％、１％、０．５％、０．１％、０．０５％、０．０１％、０．００５％または０．０００１％の長さとなり、楽音の先頭から０．０１ミリ秒乃至５０ミリ秒、０．０５ミリ秒乃至２５ミリ秒、０．１ミリ秒乃至１５ミリ秒、０．５ミリ秒乃至１０ミリ秒となる。
【００２５】
これらの初期衝撃信号の発音時間比率は、音色、音高、タッチ等の音楽的ファクタによって変化する。例えば、楽音全体の発音時間に占める初期衝撃信号の発音時間の割合は、例えばタッチが大きいほど小さく（大きく）なり、音高が低いほど小さく（大きく）なり、例えば打楽器→撥弦楽器→打弦楽器→擦弦→管楽器の順番などで大きく（小さく）なる。
【００２６】
上記支持体２の自由端は固定端にされてもよいし、動きにブレーキが加えられる支持端であってもよい。さらに、ひとつの支持体２に複数の固定端または支持端が構成されても良い。この場合、高音になるほど固定端または支持端の数が増えてもよい。
【００２７】
当接体３は、支持体２の中央下面、中央下面より自由端にやや近い位置、中央下面より固定端にやや近い位置、自由端、固定端などに設けられてもよい。当接体３または衝撃変換素子２１は、支持体２の中に完全に内蔵されてもよい。
【００２８】
また、当接体３は、低音になるほど自由端により近い位置に設けられ、高音になるほど固定端により近い位置に設けられても良い。支持体２の長さは低音になるほど長くなり、支持体２の太さ／幅は低音になるほど太く／広くなってもよい。当接体３は、支持体２の下以外に、上、側面などに設けられてもよく、ハンマーＨは上方、側方から当接体３を叩くことになる。
【００２９】
（２）全体回路
図２は鍵盤装置、鍵盤楽器、楽音装置、楽音制御装置、模擬ピアノまたは消音ピアノの全体回路を示す。上記鍵１１ごとに設けられた上記被衝撃体１…の衝撃変換素子２１…からの上記初期衝撃信号は、それぞれサンプリング回路４１…でサンプリングされＡ−Ｄ変換器４２…でデジタルデータに変換され、３つの共振回路２０…に送られる。
【００３０】
３つの共振回路２０…では、上記初期衝撃信号がデジタルの共振処理がなされ、この共振処理では初期衝撃信号が帰還されて共振され、ダンパーペダル６１の操作、各鍵１１の操作による共鳴などに応じた共振処理がされ、この共振された初期衝撃信号が当該鍵１１…の発音操作に応じた楽音として出力される。また、この３つの共振回路２０…のうち１つまたは２つでは、上記初期衝撃信号に遅延がかけられてから、上記共振処理がされる。
【００３１】
３つの共振回路２０…のうち他の１つまたは２つ、上記初期衝撃信号の大きさが変えられてから、上記共振処理がされる。この３つの共振回路２０…の間では、初期衝撃信号及び共振信号が相互に送受されて混合・合成され、１つの鍵１１内の弦同士の共鳴などに応じた共振処理もされる。この３つの共振回路２０…には他の鍵１１…の共振回路２０…からの初期衝撃信号及び共振信号が送受されて混合・合成され、弦同士の共鳴などに応じた共振処理もされる。
【００３２】
この３つの共振回路２０…からの共振処理された全初期衝撃信号は、３つのクリッピング回路４６でクリッピングされ、加算器４３で加算され、Ｄ−Ａ変換器４４でアナログ信号に変換されサウンドシステム４５（アンプ、スピーカー、響板２６等）で放音出力される。上記クリッピング回路４６では、共振処理された各初期衝撃信号のレベルが一定値以上にならないように制限されるか、増減が緩やかにされるか、または徐々に飽和される。
【００３３】
このクリッピング回路４６として、コンバータ回路（デコーダー、エンコーダー、ＲＯＭ）などが用いられ、入力値が一定値を越えると出力値が飽和するか、緩やかに増えるか、またはほとんど増えなくなる。これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器の弦の振動振幅が一定値以上になると、ダンパーに弦が触れて、弦の一定値以上の振動振幅が押さえられる状態が実現される。
【００３４】
この３つのクリッピング回路４６には、後述するダンパー微細動信号が入力され、ダンパー微細動信号の周期で、上記クリッピング値／飽和値／緩和増減域が変化する。これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器のダンパーが振動によって小刻みに振動して、ダンパーが弦に近づいたり離れたりして、弦の振動振幅が押さえられる位置が変化する状態が実現される。
【００３５】
これら共振回路２０…で共振処理された各初期衝撃信号（共振信号が付加された初期衝撃信号。以下同じ）は、他の共振回路２０…に入力され、共振回路２０…の共振された初期衝撃信号が相互に送受され、弦同士の相互の共鳴が実現される。なお、上記サウンドシステム４５には、響板２６とこの響板２６に取り付けられた電磁駆動体／加振体など、音を発音できればどのようなものでもよい。
【００３６】
このような電磁駆動体／加振体は、特願２００７−１７６７５８、特願２００７−１５８００２、特願２００７−１２２９２１、特願２００７−１１４９５２、特願２００７−６８６３、特願２００６−３５３５３６、特願２００６−３５３５３５、特願２００６−３２８００５明細書または図面に記載されている。
【００３７】
上記共振回路２０…には、後述するダンパー操作量回路６０及び操作量データ回路３０からの操作量データｄが入力され、共振周波数帯域の範囲及び共振信号の大きさ／レベルが制御される。
【００３８】
上記鍵盤装置などのケース２７、つまり、響板２６、響棒、屋根、鍵盤蓋、棚、側板、骨組、足、土、腕木、上前側板、下前側板、底板、外板などには、上記衝撃変換素子２１…と同じ振動変換素子２８…が内蔵または表面に取り付けられている。これらケース２７、響板２６などでは、上記サウンドシステム４５内のスピーカーまたは電磁駆動体／加振体から放音される楽音、つまり上記初期衝撃信号及び共振信号によって衝撃・振動している。なお、外板とは、響板２６、側板、上前側板、下前側板、底板、屋根、蓋、鍵盤蓋など、本装置を取り囲む板部分を総称する。
【００３９】
上記振動変換素子２８…では、これらケース２７または響板２６などでの衝撃・振動が電気信号に変換される。この電気信号の名称は響板・ケース信号とする。この響板・ケース信号は、それぞれサンプリング回路４１…でサンプリングされＡ−Ｄ変換器４２…でデジタルデータに変換され、共振回路２０…に送られる。
【００４０】
共振回路２０…では上記響板・ケース信号がデジタルの共振処理がなされ、ケース２７、つまり、響板２６、響棒、屋根、鍵盤蓋、棚、側板、骨組、足、土、腕木、上前側板、下前側板、底板、外板などにおける共鳴などに応じた共振処理、他の共振回路２０…からの初期衝撃信号及び共振信号が混合・合成され、上記響板２６、ケース２７と弦との共鳴などに応じた共振処理がされる。
【００４１】
この共振回路２０…からの共振処理された響板・ケース信号は、上記加算器４３で加算され、Ｄ−Ａ変換器４４でアナログ信号に変換されサウンドシステム４５（アンプ、スピーカー、響板２６等）で放音出力される。この加算器４３には、すべての共振処理された各初期衝撃信号が入力されず、一部の共振処理された各初期衝撃信号のみが加算合成されてもよい。
【００４２】
（３）共振回路２０（第一実施例）
図３は上記共振回路２０を示す。上記Ａ−Ｄ変換器４２からの初期衝撃信号は、コンバータ３１及び遅延器３２を通って、加算器２２を経て、遅延器２３で遅延されて出力される。この共振回路２０は、鍵盤装置（鍵盤楽器を含む）の各鍵１１に対応して設けられている。したがって、この初期衝撃信号は鍵１１ごと出力され、この各鍵１１の音高に応じた周波数となっているし、この初期衝撃動信号は、各鍵１１の発音操作／消音操作に基づく楽音信号として出力される。
【００４３】
コンバータ３１（乗算器）では、入力されるパラメータに応じて初期衝撃動信号の大きさが変更される。また、遅延器３２では、入力されるパラメータに応じて初期衝撃動信号の大きさが変更される。これらの大きさパラメータ及び遅延パラメータは、あらかじめ固定されて供給される。
【００４４】
このような大きさ制御及び遅延制御は、上記１つの鍵の３つの共振回路２０…のうち、２つのみで実行される。また、この２つの共振回路２０…での大きさパラメータまたは／及び遅延パラメータは異なっており、変更される大きさ及び遅延量は同じではなく異なっている。また、一方の共振回路２０では大きさのみが制御され、他方の共振回路２０では遅延のみが制御されてもよい。
【００４５】
これにより、上記１つの鍵の３つの共振回路２０…のうち、帰還共振は除いて、１つでは大きさ変更も遅延もされず、帰還共振は除いて、他の２つでは大きさ変更量または遅延量が互いに異なる。よって、１つの鍵における複数の弦の楽音を個別に実現できる。この１つの鍵の３つの共振回路２０…は２つでもよいし、３つを越えてもよい。
【００４６】
大きさパラメータまたは／及び遅延パラメータは、固定値が鍵盤装置の電源投入時に、ＣＰＵ（図示せず）によってメモリにストアされ、上記コンバータ３１及び遅延器３２に送られる。このような大きさパラメータまたは／及び遅延パラメータの値は、鍵１１…、音色、音高、タッチ等の音楽的ファクタによって変更されてもよい。
【００４７】
この出力される初期衝撃信号は、フィルタ２４、コンバータ２５、クリッピング回路２９を経て、上記加算器２２に帰還入力され、上記Ａ−Ｄ変換器４２からの初期衝撃信号に加算される。この帰還により、初期衝撃信号は特定の周波数、特定の周波数帯域で共振する。この共振周波数は遅延器２３…の遅延量によって変更され、共振周波数帯域は、フィルタ２４のカットオフ周波数値によって変更される。
【００４８】
遅延器２３に送り込まれる操作量データｄ（パラメータ）の値は、遅延器２３の遅延によって生成される共振周波数／共鳴周波数が、対応する鍵１１…の音高に応じたものとなるように設定される。コンバータ２５に送り込まれる操作量データｄ（パラメータ）の値は、コンバータ２５のレベル制御によって生成される共振レベル／共鳴レベルが、対応する鍵１１…の音量に応じたものとなるように設定される。
【００４９】
上記フィルタ２４には、ダンパーペダル６１の操作量データｄが入力され、上記帰還される初期衝撃信号の共振される周波数帯域が、オン操作時に高音域に向かって広がったり、オフ操作時に低音域に向かって狭められたりされ、さらにこの初期衝撃信号の位相が変更制御される。
【００５０】
上記コンバータ２５には、ダンパーペダル６１の操作量データｄが入力され、上記帰還される初期衝撃信号の振幅／レベル／大きさが、オン操作時に大きくされたり、オフ操作時に小さくされたりされ、初期衝撃信号の振幅／レベル／大きさが変更制御される。
【００５１】
上記ダンパーペダル６１の操作量データｄには、上記ダンパーペダル６１のオン操作と上記オフ操作との中間のハーフペダル操作の情報も含む。これにより、上記帰還される初期衝撃信号の大きさを、当該ダンパーペダル６１の上記オン操作のときの大きさと上記オフ操作のときの大きさとの中間とされる。また、上記帰還される初期衝撃信号のダンパーペダル６１の操作量データｄが、当該ダンパーペダル６１の上記オン操作のときの帯域と上記オフ操作のときの帯域の中間とされる。
【００５２】
上記フィルタ２４には、対応する鍵１１のオン、オフ、その中間の操作量データｄが入力され、上記帰還される初期衝撃信号の共振される周波数帯域が、オン操作時に高音域に向かって広がったり、オフ操作時に低音域に向かって狭められたりされる。上記コンバータ２５には、対応する鍵１１の操作量データｄが入力され、上記帰還される初期衝撃信号の振幅／レベル／大きさが、オン操作時に大きくされたり、オフ操作時に小さくされたりされる。
【００５３】
上記ダンパーペダル６１または対応する鍵１１の操作量データｄが“１”を越えると大きくなり、“１”未満だと小さくなる。上記初期衝撃信号はデジタル信号であり、上記サンプリング回路４１にて所定周期でサンプリングされており、上記遅延器２３ではこのサンプリング周期と同じ遅延時間またはその整数倍（ｎ倍）または整数分の１（１／ｎ）の時間遅延される。
【００５４】
この遅延器２３…それぞれは、各音高に応じており、この遅延時間はこの各音高に応じて決定される。遅延時間が長いと、共振周波数が低くなり、共振回路２０から出力される共振信号の周波数／音高も低くなり、遅延時間が短いと、共振周波数が高くなり、共振回路２０から出力される共振信号の周波数／音高も高くなり、この共振信号は上記各鍵に応じた音高となる。したがって、各共振回路２０…の各遅延器２３…の各遅延時間は、対応する鍵の音高に応じており、この遅延器２３…の遅延時間のパラメータもこの音高に応じて決定される。
【００５５】
上記低音域に向かって狭められるとき、所定の周波数値以上には狭められない。この狭められないようにするため、共振回路２０のカットオフ周波数が一定値以上に大きくならにように、上記操作量データｄが一定値以下または一定以上に制限され、コンバータ３９の変換内容または記憶内容が規制される。これにより、この周波数値は、上記鍵１１のうちダンパーの無い特定の高音域の複数の鍵１１に対応して実現される。
【００５６】
上記クリッピング回路２９では、帰還され共振処理される各初期衝撃信号のレベルが一定値以上にならないように制限されるか、増減が緩やかにされるか、または徐々に飽和される。このクリッピング回路２９として、コンバータ回路（デコーダー、エンコーダー、ＲＯＭ）などが用いられ、入力値が一定値を越えると出力値が飽和するか、緩やかに増えるか、またはほとんど増えなくなる。これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器の弦の帰還振幅／共振振幅が一定値以上になると、ダンパーに弦が触れて、弦の一定値以上の帰還振幅／共振振幅／共鳴振幅が押さえられる状態が実現される。
【００５７】
このクリッピング回路２９には、後述するダンパー微細動信号が入力され、ダンパー微細動信号の周期で、上記クリッピング値／飽和値／緩和増減域が変化する。これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器のダンパーが振動によって小刻みに振動して、ダンパーが弦に近づいたり離れたりして、弦の帰還振幅／共振振幅／共鳴振幅が押さえられる位置が変化する状態が実現される。
【００５８】
上記操作量データｄの大きさは、上記のほか、細かく変化しており、この細かい変化（後述のダンパー微細動信号）の周波数は、上記各鍵１１の最低音高の周波数から最高音高の周波数のほぼ間にあるか、もしくは楽器全体の最も大きいまたは大きい複数の共鳴周波数に一致する。したがって、上記初期衝撃信号の大きさが細かく変化し、上記共振される周波数帯域も細かく変化する。これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器のダンパーが振動または共鳴によって小刻みに振動して、ダンパーが弦に接触したり離れたりする状態が実現される。
【００５９】
上記加算器２２からの共振処理された初期衝撃信号は、他の１つまたは複数またはすべての共振回路２０…の加算器２２に入力される。また、この加算器２２には、他の共振回路２０…からの共振処理された初期衝撃信号が１つまたは複数またはすべて入力される。
【００６０】
このような互いに入力出力または送受される共振処理された初期衝撃信号は、互いに整数倍の音高比／周波数比にある鍵１１に応じた共振回路２０…が選択される。この整数倍の音高比／周波数比は、例えば、１：２、１：４、２：３、２：５、３：４、３：５などである。このような整数倍の音高比／周波数比は共鳴度が高く、鍵盤楽器の各弦の共鳴が実現される。
【００６１】
このような共振回路２０は、上記各鍵１１…ごとに設けられている。しかし、複数の共振回路２０が合体され、１つの共振回路２０で複数の初期衝撃信号が時分割処理によって処理され、複数の共振処理が並行して処理されてもよい。この場合、上記加算器４３は累算器となる。
【００６２】
上記各鍵１１…のうち、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブでは、上記クリッピング回路４６及び操作量データ回路３０は全く設けられていない。したがって、この高音域では、上述の共鳴状態の変化などの種々の制御は全てなされない。
【００６３】
例えば、この高音の鍵域では、共振された初期衝撃信号のレベルがクリッピングされないし、そもそもクリッピング値／飽和値／緩和増減域も変化しない。またダンパー微細動信号によるクリッピング値／飽和値／緩和増減域の変化もない。これにより、鍵盤楽器の高音域のダンパーの無い弦の楽音が実現される。
【００６４】
また、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブの鍵域では、ダンパーペダル６１のオン操作またはオフ操作またはダンパーの上記機能によっては、上記ダンパー操作量データは変更されず、上記共振回路２０の共振される周波数帯域は変更されない。これにより、鍵盤楽器の高音域のダンパーの無い弦の楽音が実現される。
【００６５】
さらに、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブの鍵域では、鍵１１の発音操作または消音操作またはダンパーの上記機能によっては、上記鍵操作量データは変更されず、この共振回路２０の共振される周波数帯域は変更されない。これにより、鍵盤楽器の高音域のダンパーの無い弦の楽音が実現される。
【００６６】
また、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブでは、ダンパーペダル６１のオン操作またはオフ操作またはダンパーの上記機能によっては、上記ダンパー操作量データは変更されず、この共振回路２０内の帰還される共振される初期衝撃信号／電気信号／共振信号の大きさ／レベルは変更されない。これにより、鍵盤楽器の高音域のダンパーの無い弦の楽音が実現される。
【００６７】
さらに、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブの鍵域では、鍵１１の発音操作または消音操作またはダンパーの上記機能によっては、上記鍵操作量データは変更されず、この共振回路２０内の帰還される共振される初期衝撃信号／電気信号／共振信号の大きさ／レベルは変更されない。これにより、鍵盤楽器の高音域のダンパーの無い弦の楽音が実現される。
【００６８】
これら共振回路２０…で共振された各初期衝撃信号は、他の共振回路２０…に入力され、共振回路２０…の共振された初期衝撃信号が相互に送受され、弦同士の相互の共鳴が実現される。したがって、ある共振回路２０の共振された各初期衝撃信号には、他の共振された各初期衝撃信号が、加算器２２、５２で混合されつつ帰還及び共振される。
【００６９】
このような他の共振回路２０へ送られる共振された各初期衝撃信号の波形形状（クリッピング）、大きさ／レベル、共振周波数帯域は、次述のようにダンパーペダル操作量、ハーフペダル、鍵操作量、ダンパー微細動信号の大きさ／レベル、共鳴度などの音楽的ファクタなどによって変化している。
【００７０】
しかし、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブの鍵域では、上記クリッピング回路４６及び操作量データ回路３０は全く設けられていないので、ダンパーペダル６１の操作量、ダンパーペダル６１のハーフペダル、他の鍵１１…の操作量、ダンパー微細動信号の大きさ／レベル、共鳴度などの音楽的ファクタなどの変化があっても、他の共振回路２０…へ送り出される共振された各初期衝撃信号は変化しない。
【００７１】
よって、所定音高より高音では、当該高音の初期衝撃信号が、他の音高の各初期衝撃信号に全て常時合成され、ダンパーペダル６１の操作量、ダンパーペダル６１のハーフペダル、他の鍵１１…の操作量、ダンパー微細動信号の大きさ／レベル、共鳴度などの音楽的ファクタなどの変化があっても、この合成量は変化しない。これにより、鍵盤楽器の高音域のダンパーの無い弦の楽音が実現される。
【００７２】
この上記コンバータ３１、２５に送り込まれるパラメータは、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で、少しずつ異なっており、共振レベル／共鳴レベルが、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で少しずつ異なる。また、遅延器３２、２３に送り込まれるパラメータは、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で、少しずつ異なっており、共振周波数／共鳴周波数／位相／遅延量が、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で少しずつ異なる。なお、遅延器３２の遅延量によって初期衝撃信号の位相／遅延量が変更され、遅延器２３の遅延量によって初期衝撃信号の共振周波数／共鳴周波数が変更される。
【００７３】
よって、被衝撃体１が１つであるにも関わらず、しかも初期衝撃信号が１つであるにもかかわらず、１つの鍵における３つ／複数の弦の楽音を３つの共振回路２０で個別に実現できる。この被衝撃体１は１つの鍵１１あたり２つでも、３つでも、複数でもよく、共振回路２０ごとに１つの被衝撃体１が設けられてもよい。
【００７４】
このような１つの鍵１１における３つの共振回路２０おける３つの共振信号／共鳴信号の共振周波数／共鳴周波数／位相／遅延量それぞれは、互いに１００分の１以下または１００００分の１乃至５０ほどずれている。これにより、１つの鍵１１における楽音にうなり効果を出すことができる。
【００７５】
このような１つの鍵１１における３つの共振信号／共鳴信号の共振周波数／共鳴周波数／位相／遅延量のずれは、当該鍵１１の音高、当該鍵１１のタッチ、音色、発音経過時間、当該鍵１１と発音中の他の鍵１１…との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度といった音楽的ファクタに応じて変更制御される。これにより音楽的ファクタに応じて、１つの鍵１１におけるうなりの状態、うなりの周波数が変化される
【００７６】
この場合、上記音高については、各鍵１１…に対応して音高データが記憶され、操作された鍵１１が検出され、この検出された鍵１１に応じた音高データが読み出され、上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０の遅延器２３、３２、コンバータ２５、３１に送られる操作量データｄ／パラメータに加算など演算合成される。
【００７７】
また、上記タッチについては、各鍵１１…ごとに設けられたタッチセンサからのタッチデータが取り込まれ、このタッチデータは上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０の遅延器２３、３２、コンバータ２５、３１に送られる操作量データｄ／パラメータに加算など演算合成される。
【００７８】
さらに、上記音色については、音色選択スイッチに対応して操作量データｄ／パラメータの修正データが記憶され、選択された音色選択スイッチに対応した操作量データｄ／パラメータの修正データが、上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０の遅延器２３、３２、コンバータ２５、３１に送られる操作量データｄ／パラメータに加算など演算合成される。
【００７９】
また、上記発音経過時間については、上記鍵１１のキーオンからタイムカウントがリセット／開始され、このタイムカウント値が、この鍵１１の３つの共振回路２０の遅延器２３、３２、コンバータ２５、３１に送られる操作量データｄ／パラメータに加算など演算合成される。このタイムカウントは、各鍵１１…ごとに時分割に実行され、対応する鍵１１のキーオフで、またはキーオフから所定時間経過後にリセット／クリアされる。
【００８０】
さらに、上記鍵１１…相互の共鳴度については、各鍵１１…相互の共鳴度を示す共鳴度データが記憶される。この共鳴度データは、各鍵１１…の音高が行アドレスと列アドレスとして配置され、あらかじめ計測された各音高相互の共鳴度を示すデータが、各音高に対応して記憶される。
【００８１】
この各共鳴度データのうち、発音中／キーオン中のものの全音高相互の共鳴度データが読み出されて加算など演算合成され、この演算データが上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０の遅延器２３、３２、コンバータ２５、３１に送られる操作量データｄ／パラメータに加算など演算合成される。
【００８２】
また、鍵盤装置全体の共鳴度については、鍵盤装置の響板、外板、枠またはケースで、共振／共鳴する複数の周波数（音高）を計測され、この計測された共振周波数／共鳴周波数（音高）につき、上記各鍵１１…相互の共鳴度データと同様に、共鳴度データが求められて加算など演算合成され、この演算データが上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０の遅延器２３、３２、コンバータ２５、３１に送られる操作量データｄ／パラメータに加算など演算合成される。
【００８３】
図１３は、１つの鍵１１ごとの３つの共振回路２０…を示す。１つの鍵の３つの共振回路２０…で共振された、大きさの異なるまたは遅延量の異なる３つの各初期衝撃信号は、１つの鍵１１の中の他の共振回路２０…に入力され、共振回路２０…で共振された初期衝撃信号が相互に送受され、１つの鍵１１内での弦同士の相互の共鳴が実現される。
【００８４】
よって、１つの鍵１１の各共振回路２０…で共振される初期衝撃信号相互について、初期衝撃信号の一部または全部が合成されて、複数の初期衝撃信号相互についても共振／共鳴される。したがって、ある共振回路２０の共振された各初期衝撃信号には、他の共振された各初期衝撃信号が、加算器２２、５２で混合されつつ帰還及び共振／共鳴される。これにより、１つの鍵の３つの楽音相互の共鳴も実現される。
【００８５】
このような１つの鍵１１ごとの各初期衝撃信号及び各共振信号／各共鳴信号の相互の共振／共鳴が実行されると、図６の共振特性／共鳴特性に示す、共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、Ｒ３ｃ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ１ｄ、…の数はさらに増える。また、１つの共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、Ｒ３ｃ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ１ｄ、…における山が３つに増える。
【００８６】
上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０…で共振された、大きさの異なるまたは遅延量の異なる３つの各初期衝撃信号は、他の鍵１１の３つの共振回路２０…にも入力され、共振回路２０…で共振された初期衝撃信号／共振信号が相互に送受され、鍵１１…相互にわたる弦同士の相互の共鳴が実現される。
【００８７】
さらには、ダンパーの無い鍵１１…の共振回路２０…で共振された初期衝撃信号は、他の鍵１１…の３つの共振回路２０…にも入力され、ダンパーの無い鍵１１…の共振回路２０…とダンパーのある鍵１１…の共振回路２０…とで共振された初期衝撃信号／共振信号が相互に送受され、ダンパーの有る／無い鍵１１…相互にわたる弦同士の相互の共鳴が実現される。
【００８８】
このような各鍵１１…にわたる各初期衝撃信号及び各共振信号／各共鳴信号の相互の共振／共鳴が実行されると、図６の共振特性／共鳴特性に示す、共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、Ｒ３ｃ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ１ｄ、…の数はさらに増える。
【００８９】
また、ケース２７、響板２６、屋根、鍵盤蓋、棚、側板、骨組、足、土、腕木、上前側板、下前側板、底板における共振／共鳴信号は、他の鍵１１…の共振回路２０…にも入力され、ケース２７及び響板２６などの共振回路２０…と上記鍵１１…の共振回路２０…とで共振された初期衝撃信号／共振信号が相互に送受され、ケース２７及び響板２６などと弦との相互の共鳴が実現される。
【００９０】
このような各鍵１１…とケース２７及び響板２６の各初期衝撃信号及び各共振信号／各共鳴信号の相互の共振／共鳴が実行されると、図６の共振特性／共鳴特性に示す、共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、Ｒ３ｃ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ１ｄ、…の数はさらに増える。
【００９１】
これにより、１つの鍵１１の３つの弦相互の共振／共鳴を実現できるし、各鍵１１…の各弦相互の共振／共鳴を実現できる。ダンパーの無い鍵１１…と他の鍵１１…の各弦相互の共振／共鳴を実現できるし、上記ケース２７、響板２６、屋根、鍵盤蓋、棚、側板、骨組、足、土、腕木、上前側板、下前側板、底板などと上記各弦との相互の共振／共鳴を実現できる。
【００９２】
これらの多面的かつ複合的な共振／共鳴のうち、上記ケース２７、響板２６などによる空間共振／空間共鳴によって、エンベロープにおけるアタック、ディケイ、サスティーン、リリースの楽音が形成される。上記ケース２７、響板２６などによる共振／共鳴を除いた、鍵１１での弦などの発音体そのものの発音では、このようなアタック、ディケイ、サスティーン、リリースの楽音は形成されず、発音体だけの共振／共鳴は形成される。そして、図１３の接続関係に示すように、これら発音体共振／発音体共鳴の初期衝撃信号及び共振／共鳴信号と、空間共振／空間共鳴の共振／共鳴信号との、さらなる共振／共鳴が実現される。
【００９３】
（４）クリッピング回路２９、４６、７６
図８は上記及び下記クリッピング回路２９、４６、７６を示す。初期衝撃信号は、クリッピング変換テーブル８１（コンバータ）で、入力される初期衝撃信号のレベルが一定値以上にならないように制限されるか、増減が緩やかにされるか、または徐々に飽和され出力される。
【００９４】
このようなクリッピング特性を実現するためのクリッピング関数ｆ（ｘ）はクリッピングメモリ８２（テーブル）に記憶され、ダンピング量演算回路８３で原点を中心として点対象な特性が作られ、さらに下記操作量データｄに応じたクリッピング関数ｆ（ｘ＋１−ｄ）−ｆ（１−ｄ）に変換され、これが上記クリッピング変換テーブル７１に書き込まれる。
【００９５】
図９は上記クリッピングメモリ８２に記憶されているクリッピング関数ｆ（ｘ）を示す。この関数の特性は、入力信号に対して出力信号のレベルを変えて出力させる。このクリッピング関数ｆ（ｘ）の特性では、入力信号及び出力信号のレベルが低い部分では、ほぼ正比例関係にあり、入力信号のレベルに対してほぼ同じレベルまたはほぼ正比例関係にある信号が出力される。
【００９６】
このクリッピング関数ｆ（ｘ）の特性では、入力信号及び出力信号のレベルが高い部分では、入力信号の変化に対して出力信号が変化せず、出力信号が飽和して一定値ｍａｘ以上にならないように制限される。この飽和領域と上記正比例領域との間には、入力信号の増減に対して出力信号の増減が緩やかになる緩和領域が存在する。
【００９７】
図１０はクリッピング変換テーブル８１に記憶されているクリッピング関数ｆ（ｘ＋１−ｄ）−ｆ（１−ｄ）を示す。操作量データｄに応じて飽和領域及び一定値ｍａｘが上下に変動する。ダンパーペダル６１が踏まれず開放されて操作量データｄが最小「０」の状態では、飽和領域及び一定値ｍａｘは「０」となって、クッリピング量は最大となり、出力信号のレベルはほぼ「０」となる。
【００９８】
次いで、ダンパーペダル６１が少し踏まれて操作量データｄがｄ２（ｄ２＞最小）になると、飽和領域及び一定値ｍａｘが大きくなって上下に拡がって、図１０のｆ（ｘ＋１−ｄ２）−ｆ（１−ｄ２）となり、完全にクリッピングされていた状態から、クリッピング量が少なくなる。
【００９９】
さらに、ダンパーペダル６１が踏込まれて操作量データｄがｄ１（ｄ１＞ｄ２）まで大きくなると、飽和領域及び一定値ｍａｘがさらに大きくなって上下に拡がって、図１０のｆ（ｘ＋１−ｄ１）−ｆ（１−ｄ１）となり、クリッピング量がさらに少なくなる。
【０１００】
次いで、ダンパーペダル６１が最大まで踏込まれて操作量データｄが最大ｄ０＝「１」（最大＞ｄ２）まで大きくなると、飽和領域及び一定値ｍａｘが大きくなるまたは消失して、図１０のｆ（ｘ＋１−ｄ０）−ｆ（１−ｄ０）＝ｆ（ｘ）-ｆ（０）となり、クリッピング量が無くなる。
【０１０１】
以上は、ダンパーペダル６１が徐々に踏まれていくと、ダンパーが弦に接触する量が少なくなって、クリッピング量が少なくなっていくことに対応している。また、ダンパーペダル６１が徐々に離されていくと、上述の逆となり、ダンパーが弦に接触する量が多くなって、クリッピング量が多くなる。これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器の弦の帰還振幅／共振振幅が一定値以上になると、ダンパーに弦が触れて、弦の一定値以上の帰還振幅／共振振幅／共鳴振幅が押さえられる状態が実現される。
【０１０２】
この操作量データｄにはダンパー微細動信号も包含されており、ダンパーが振動によって小刻みに振動して、ダンパーが弦に近づいたり離れたりして、弦の帰還振幅／共振振幅／共鳴振幅が押さえられる位置が変化する状態が実現される。
【０１０３】
また、ダンパーペダル６１が完全に開放された状態と同じく、ダンパーが弦に完全に接触するキーオフ状態になると、操作量データｄが最小値「０」になって、飽和領域及び一定値ｍａｘは「０」となって、クッリピング量は最大となり、出力信号のレベルはほぼ「０」となる。
【０１０４】
図１１は入力信号（初期衝撃信号）に対して出力信号がクリッピングされる状態を示す。操作量データｄ及びダンパー微細動信号の振幅に応じて、上記のようにクリッピング量が多くなったり少なくなったりする。
【０１０５】
（５）操作量データ回路３０及びダンパー操作量回路６０
図４は操作量データ回路３０及びダンパー操作量回路６０を示す。上記ダンパーペダル６１の根元にはポテンションメータなどのダンパー角度センサー６２が設けられている。この角度センサー６２からのダンパー操作量データは、ダンパーエンコーダー６３で数値のダンパー操作量データに変換される。
【０１０６】
ダンパーペダル６１は、鍵盤楽器の弦の振動を止めるダンパーを動かすペダルであり、ダンパーペダル６１が押されると、すべてのダンパーがすべての弦から離れて、弦の振動／発音が継続され、ダンパーペダル６１が押されないと、すべてのダンパーがすべての弦に当接して、弦の振動／発音が止められる。
【０１０７】
上記鍵１１にオンによって、この鍵１１に対応するダンパーのみが弦から離れて、この鍵１１に対応する弦の振動／発音が継続され、当該鍵１１にオフによって、この鍵１１に対応するダンパーのみが弦に当接して、この鍵１１に対応する弦の振動／発音が止められる。
【０１０８】
このようなダンパーペダル６１にはダンパー機構などが連結され、鍵１１にはアクション機構、弦などが連結されているが、本装置のダンパーペダル６１及び鍵１１にはこのような機構は設けられていない。むろん、設けられていてもよい。
【０１０９】
このようなダンパーペダル６１はダンパーペダルと同じ機能が発揮できれば、ペダル以外に、フットスイッチ、手動または足動のレバー、ベンダー、押しボタン、キーボタン、足鍵などでもよい。また鍵１１は鍵盤楽器の鍵と同じ機能が発揮できれば、鍵以外に、フットスイッチ、手動または足動のレバー、ベンダー、押しボタン、キーボタン、足鍵などでもよい。
【０１１０】
このダンパーペダル６１のダンパー操作量データは、ダンパーペダル６１がハーフペダルで“０．５”または中間所定値となり、ダンパーペダル６１がさらに順次踏み込まれると“１” または最大所定値になり、ダンパーペダル６１がハーフペダルから順次復帰されると“０．５” または中間所定値より順次小さくなり、ダンパーペダル６１が完全に開放されると“０”になる。
【０１１１】
上記各鍵１１の奥の根元にはポテンションメータなどの鍵角度センサー３６…が設けられている。この鍵角度センサー３６…からの鍵操作量データは、それぞれ鍵エンコーダー３７…で、数値の鍵操作量データに変換される。
【０１１２】
この各鍵１１の鍵操作量データは、各鍵１１が押されて発音操作されると“１” または所定値となり、各鍵１１が復帰されて消音操作されると“０”となり、この中間の押鍵状態では、“１” または所定値と“０”との中間の値をとり、この値は鍵１１の押し込み量に応じて“１” または所定値と“０”との間で変化する。なお、この中間の押鍵状態は、上記ダンパーの状態がハーフペダルと同じ状態になってもよいが、これは当該中間の押鍵状態の鍵１１のみにおいてである。ダンパーペダル６１のオン、オフ、ハーフペダルでは、全鍵１１について可能となる。
【０１１３】
この各鍵１１の鍵操作量データと上記ダンパーペダル６１のダンパー操作量データとは、それぞれコンバータ３９…その他の演算回路で乗算等の合成がなされ、上記コンバータ２５…に入力される。これにより、各鍵１１の操作量／操作状態とダンパーペダル６１の操作量／操作状態との両方に応じて、鍵１１ごとの共振制御がなされ、共振される周波数帯域または共振の大きさが制御され、共鳴状態が変化する。
【０１１４】
この共鳴状態の変化は、鍵１１の操作量／操作状態とこの鍵１１に応じた共振回路２０における共鳴のほか、ある鍵１１に応じた共振回路２０と、他の鍵１１の操作量／操作状態との間においても生じる。共振回路２０…相互で共振信号が送受されているからである。
【０１１５】
例えば、ダンパーペダル６１がオン操作されると、このダンパー操作量データは、全共振回路２０…に入力されるので、全鍵１１…にわたって共振回路２０の共振状態が大きくなりまたは広がり、共鳴が広がる。ダンパーペダル６１がオフ操作されると、このダンパー操作量データは、全共振回路２０…に入力されるので、全鍵１１…にわたって共振回路２０の共振状態が小さくなりまたは狭くなり、共鳴が狭まる。
【０１１６】
また例えば、鍵１１がオン操作されると、この鍵操作量データは、このオン操作された鍵１１に対応する共振回路２０…に入力されるので、オン操作された鍵１１の共振回路２０の共振状態が大きくなりまたは広がり、共鳴が広がる。鍵１１がオフ操作されると、この鍵操作量データは、このオフ操作された鍵１１に対応する共振回路２０…に入力されるので、オフ操作された鍵１１の共振回路２０の共振状態が小さくなりまたは狭くなり、共鳴が狭まる。これにより、鍵１１のオン操作／オフ操作に応じた共振／共鳴の変化が実現される。
【０１１７】
このとき、他にもオン操作されている鍵１１があると、このオン操作されている鍵１１に対応する共振回路２０からの共振信号が、別のオン操作されている鍵１１に対応する共振回路２０に入力される。したがって、オン操作されている鍵１１…に応じた共振回路２０…に、上記大きさが大きくされ共振帯域の広がった共振信号が加算器２２（５２）で加算合成され、共振信号の大きさがさらに大きくされ共振帯域がさらに広げられる。
【０１１８】
こうして、同時にオン操作中の鍵１１…相互の相乗的・相加的な共鳴が実現される。このような共鳴は、ダンパーペダル６１がハーフ操作状態、鍵１１…がハーフ操作状態にあれば、これに応じて、上記共鳴状態が変化する。
【０１１９】
ダンパー微細動発信器６４には、共鳴周波数信号が入力され、上記ダンパー微細動信号が出力される。この共鳴周波数信号は、本楽器／本装置全体が共鳴している共鳴周波数を示す信号であり、ダンパー微細動信号は、この共鳴周波数に応じて周期的に変動する。
【０１２０】
上記全共振回路２０から出力される共振信号が加算器（図示せず）で加算合成されて共鳴周波数信号となり、これがレベル制御され、これがそのまま上記ダンパー微細動信号として出力される。これにより、ダンパー微細動信号の周波数は、楽器全体の最も大きい共鳴周波数、大きい複数の共鳴周波数、または全共鳴周波数に一致する。
【０１２１】
ダンパー微細動発信器６４は入力されるパラメータによって、発信される周波数が変化するプログラマブルタイプのデジタル発信器でもよい。この場合、オン操作中の鍵１１の音高が随時サーチされ、このオン中の全音高の周波数データが、上記発振パラメータとして上記ダンパー微細動発信器６４に入力される。
【０１２２】
このオン中の音高サーチでは、例えばアサインメントメモリ（図示せず）の中でオン中のものがサーチされ、このサーチされた中でエンベロープレベルが最も高いものがさらにサーチされ、このサーチされたトーンナンバデータの周波数ナンバデータがダンパー微細動発信器６４にストアされる。このような処理はＣＰＵとプログラムによって随時実行される。
【０１２３】
上記コンバータ２５…には、上記ダンパー微細動信号も入力される。このダンパー微細動信号は鍵盤装置のダンパーが鍵１１…の操作によって振動している状態における微細動に応じた信号である。このようなダンパー微細動信号の周波数は、楽器全体の最も大きい共鳴周波数、大きい複数の共鳴周波数、または全共鳴周波数に一致し、上記各鍵１１の最低音高の周波数から最高音高の周波数のほぼ間、例えば鍵盤装置の中音域にあり、複数の周波数が混合されているが、場合によって単一の周波数である。
【０１２４】
これにより、上記初期衝撃信号／共振信号／帰還電気信号の大きさが細かく変化し、上記共振される周波数帯域も細かく変化し共振信号のレベルも変化する。また、これにより、鍵盤楽器またはその他の楽器のダンパーが振動によって小刻みに振動して、弦がダンパーに接触したり離れたりする状態が実現される。
【０１２５】
このようなダンパー微細動信号は、本鍵盤装置電源が投入されたとき、鍵１１…のいずれかがオン操作されたときに、発信器から出力されたり、またはダンパー微細動信号が記憶されたメモリから読み出されたりしてもよい。そして、本鍵盤装置電源が切られたとき、全鍵１１…がオフ操作されたときに、このダンパー微細動信号の出力は停止されてもよい。
【０１２６】
上記コンバータ２５…には、音楽的ファクタデータも入力される。この音楽的ファクタは、音色データ、タッチデータ、音高データ、発音経過時間データ、共鳴度データなどである。音色データは、鍵１１の操作によって発音／消音される楽音の音色であって、操作パネル（図示せず）の音色を選択するスイッチによって入力される。タッチデータは、図４の対応する当該鍵１１…に設けられたフォトカプラなどのタッチセンサから供給される。
【０１２７】
音高データは、図４の対応する当該鍵１１…に応じた音高を示すデータであり、当該鍵１１…の操作が検出されると出力され、上記角度センサー３６…または鍵エンコーダー３７殻の出力信号が転用される。発音経過時間データは、当該鍵１１…のキーオン操作／発音操作からの結果時間を示し、キーオン操作／発音操作のイベントによってタイムカウントが開始され、キーオフ操作／消音操作によってリセットされる。
【０１２８】
共鳴度データは、図４の当該鍵１１の音高と、発音中の他の鍵１１…の音高との共鳴度を示す。テーブル（図示せず）などに全音高の列アドレスと全音高の行アドレスごとにこの共鳴度データが記憶され、当該鍵１１の音高が列アドレスに入力され、発音中の他の鍵１１…の音高が行アドレスに入力され、共鳴度データが読み出される。発音中の他の鍵１１…の音高が複数のときは、複数の共鳴度データが読み出され加算など演算合成されて、コンバータ３９に入力される。
【０１２９】
このような共鳴度データは、操作パネル（図示せず）から操作者の操作によってつまみなどから入力され設定され得る。この場合の、共鳴度データは、操作者が鍵盤装置全体の音響状態を共鳴の高いものにするか、共鳴の低いものにするかを決定する。このような共鳴度データは、上記プログラマブルなダンパー微細動発信器６４に発信周波数を決定するパラメータとして入力されてもよい。
【０１３０】
これにより、各鍵１１…の共振回路２０の帰還電気信号／共振信号／初期衝撃信号の共振帯域または／及び大きさが、音楽的ファクタ、つまり当該鍵１１の音高、当該鍵１１のタッチ、音色、発音経過時間、発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度状況に応じて変更制御され、共鳴状態も変化される。
【０１３１】
このような操作量データ回路３０は、上記各鍵１１…ごとに設けられ、各鍵１１…ごとに操作量データｄが演算される。しかし、ダンパーペダル６１、ダンパー角度センサー６２、ダンパーエンコーダー６３、ダンパー微細動発信器６４は全鍵１１…または複数鍵１１…に共通で１つ設けられている。上記ダンパー操作量データと鍵操作量データとは、上記乗算のほか、数値の設定の仕方に応じて加算されたり、その他の演算によって合成されたりされ、上記操作量データｄが算出される。
【０１３２】
上記音楽的ファクタデータは、加算器、その他の演算回路、コンバーター（図示せず）などによって、上記クリッピング回路４６…へ送られるダンパー微細動信号にも加算合成または演算合成される。これにより、上記クリッピング値／飽和値／緩和増減域、つまり増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値（閾値）は、音楽的ファクタ、当該鍵の音高、当該鍵のタッチ、音色、発音経過時間、当該鍵と発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度に応じて変更制御される。
【０１３３】
上記ダンパー操作量データは、加算器、その他の演算回路、コンバーター（図示せず）などによって、上記クリッピング回路４６…へ送られるダンパー微細動信号にも加算合成または演算合成される。これにより、上記クリッピング値／飽和値／緩和増減域、つまり増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値（閾値）は、ダンパー操作量または上記ハーフペダル操作に応じて変更制御される。
【０１３４】
上記鍵操作量データは、加算器、その他の演算回路、コンバーター（図示せず）などによって、上記クリッピング回路４６…へ送られるダンパー微細動信号にも加算合成または演算合成される。これにより、上記クリッピング値／飽和値／緩和増減域、つまり増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値（閾値）は、鍵１１…の操作量に応じて変更制御される。
【０１３５】
上記コンバータ２５、３１、３９では、記憶された情報に基づいて、入力された複数のデータが変換されて合成されて出力され、乗算などその他の非線形演算または線形演算と同じ処理がされ、デコーダー、エンコーダー、ＲＯＭなどが用いられる。このコンバータの機能は、以下のコンバータ５１、５３、５６、５９、７１、７２でも同じである。なお、加算器４３、２２、５２、５４、５７も、このようなコンバータとしてもよい。
【０１３６】
（６）共振回路２０（第二実施例）
図５は上記共振回路２０の第二実施例を示す。上記Ａ−Ｄ変換器４２からの初期衝撃信号は、コンバータ７２、遅延器７３を通って、コンバータ５１、加算器５２を経て出力される。この加算器５２の出力は、コンバータ５３、加算器５４を経て、クリッピング回路７６、遅延器５５を経て上記加算器５２に帰還され、上記Ａ−Ｄ変換器４２からの初期衝撃信号に加算合成される。
【０１３７】
上記加算器５２の出力は、コンバータ５６、加算器５７を経て、遅延器５８を経て上記加算器５４に帰還され、上記帰還された初期衝撃信号に加算合成される。上記Ａ−Ｄ変換器４２からの初期衝撃信号は、コンバータ５９を経て、上記加算器５４に入力される。上記Ａ−Ｄ変換器４２からの初期衝撃信号は、コンバータ７１を経て、上記加算器５７に入力される。
【０１３８】
したがって、遅延器５８では、遅延されていない初期衝撃信号、帰還された初期衝撃信号の合成信号が遅延される。また、遅延器５５では、遅延されていない初期衝撃信号、帰還された初期衝撃信号、遅延器５８で遅延された合成信号の合成信号が遅延される。この遅延器５５、５８では、この上記初期衝撃信号のサンプリング周期と同じ遅延時間またはその整数倍（ｎ倍）または整数分の１（１／ｎ）の時間遅延される。
【０１３９】
この遅延器５５…、５８…それぞれの遅延時間は、各音高に応じており、この遅延時間はこの各音高に応じて決定される。遅延時間が長いと、共振周波数が低くなり、共振回路２０から出力される共振信号の周波数／音高も低くなり、遅延時間が短いと、共振周波数が高くなり、共振回路２０から出力される共振信号の周波数／音高も高くなり、この共振信号は上記各鍵に応じた音高となる。したがって、各共振回路２０…の各遅延器５５…、５８…の各遅延時間は、対応する鍵の音高に応じており、この遅延器５５…、５８…の遅延時間のパラメータもこの音高に応じて決定される。
【０１４０】
上記コンバータ５１、５３、５６、５９、７１には、上記ダンパーペダル６１または対応する鍵１１の操作量データｄが入力され、上記初期衝撃信号及び上記帰還される初期衝撃信号の振幅／レベル／大きさが制御されたり、共振する周波数帯域が制御されたりされる。この共振回路２０の遅延器５５、５８、コンバータ５１、５３、５６、５９、７１、加算器５２、５４、５７の全部または一部によってフィルタが構成される。
【０１４１】
上記コンバータ５１、５３、５６、５９、７１、７２には、上記操作量データ回路３０からの操作量データｄが入力される。上記加算器５２には、上記第一実施例の加算器５２と同じく、他の共振回路２０…からの共振信号／電気信号／初期衝撃信号が入力される。本実施例における他の構成、作用、動作は、上述または後述する他の実施例と同じであり、本実施例で記載されていないことは、この他の実施例が参照される。
【０１４２】
上記コンバータ７２、遅延器７３は、上述の図３のコンバータ３１、遅延器３２と同じであり、供給される大きさパラメータ／遅延パラメータも図３におけるものと同じである。これにより、１つの鍵における３つの弦からの楽音を実現できるし、１つの鍵１１における３つの弦からの楽音相互の共鳴も実現される。
【０１４３】
この上記コンバータ７２、７１、５１、５３、５６、５９に送り込まれるパラメータは、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で、少しずつ異なっており、共振レベル／共鳴レベルが、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で少しずつ異なる。また、遅延器７３、５５、５８に送り込まれるパラメータは、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で、少しずつ異なっており、共振周波数／共鳴周波数／位相／遅延量が、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…で少しずつ異なる。なお、遅延器７３の遅延量によって初期衝撃信号の位相／遅延量が変更され、遅延器５５、５８の遅延量によって初期衝撃信号の共振周波数／共鳴周波数が変更される。
【０１４４】
この第二実施例の他の構成、作用、効果は、上記第一実施例と同じであり、これらの説明は本実施例でも記載されているものとするし、本実施例の記載内容も上記第一実施例にも記載されているものとする。第二実施例で記載されていないことは、この他の実施例が参照されるし、第一実施例で記載されていないことは、当該第一実施例以外の実施例が参照される。
【０１４５】
この場合、上記コンバータ２５、３１の説明事項は、コンバータ７２、５１、５３、５６、５９、７１についても成立するし、上記遅延器３２、２３の説明事項は、遅延器７３、５５、５８についても成立するし、クリッピング回路２９の説明事項は、クリッピング回路７６についても成立する。
【０１４６】
（７）共振信号の周波数帯域と大きさの変化
図１２は上記共振回路２０における共振信号（帰還電気信号／初期衝撃信号）の周波数帯域／共振帯域と大きさの変化の概略、共振特性／共鳴特性を示す。図１２（ａ）では、ある音高の鍵１１ａが押されると、この鍵１１ａにおける初期衝撃信号が共振回路２０に入力され。また、操作量データ回路３０からの鍵操作量データを含む操作量データｄが「０」から大きくなって共振回路２０に入力される。したがって、この音高に応じた周波数付近が共振して大きさが大きくなる。
【０１４７】
次いで、図１２（ｂ）に示すように、別のある音高の鍵１１ｂが押されると、この鍵１１ｂにおける初期衝撃信号が共振回路２０に入力される。また、操作量データ回路３０からの鍵操作量データを含む操作量データｄが「０」から大きくなって共振回路２０に入力される。したがって、この音高に応じた周波数付近が共振して大きさが大きくなる。
【０１４８】
このとき、この押されていない鍵１１における共振回路２０には、上記押されている鍵１１ａ、１１ｂにおける共振回路２０からの共振信号（帰還電気信号／初期衝撃信号）が入力される。したがって、他の押されていない鍵１１の音高に応じた周波数付近もわずかに共振して大きさが少し大きくなる。
【０１４９】
そして、図１２（ｃ）に示すように、ダンパーペダル６１が押され、次いで上記鍵１１ｂがキーオフされると、このキーオフされた鍵１１ｂの操作量データ回路３０においてダンパー操作量データを含む操作量データｄが「０」から大きくなって共振回路２０に入力される。したがって、このキーオフされた鍵１１ｂの音高に応じた周波数付近の共振は維持され、大きさも大きいまま維持される。
【０１５０】
また、他の押されていない鍵１１における初期衝撃信号は発生せず共振回路２０に入力されなくても、この押されていない鍵１１における共振回路２０には、上記押されている鍵１１ａ、１１ｂにおける共振回路２０からの共振信号（帰還電気信号／初期衝撃信号）が入力される。さらに、全操作量データ回路３０においてダンパー操作量データを含む操作量データｄが「０」から大きくなって共振回路２０に入力される。したがって、他の押されていない鍵１１の音高に応じた周波数付近も共振して大きさがやや大きくなる。
【０１５１】
これにより、ダンパーペダル６１が押されて、全鍵１１…（各弦、各音高）相互の共振状態／共鳴状態が実現される。このとき、この押されていない鍵１１における共振回路２０には初期衝撃信号は入力されないので、この共振の大きさは、当該鍵１１が押された時より小さい。
【０１５２】
また、押されている鍵１１ａ、１１ｂの周波数付近の大きさは、ダンパーペダル６１が押されることによって、さらに大きくなる。なぜなら、鍵１１ａ、１１ｂにおける共振回路２０自身の共振に他の押されていない鍵１１おける共振回路２０の共振が相加相乗されるからである。
【０１５３】
図６は、上記共振回路２０における共振信号（帰還電気信号／初期衝撃信号）の周波数帯域／共振帯域と大きさの変化の概略、共振特性／共鳴特性を示す。鍵１１がオン操作されていないオフ操作、ダンパーペダル６１がオフ操作のときは、鍵操作量データ及びダンパー操作量データがともに“０”となる。したがって、共振信号の大きさは“０”で、共振信号の周波数帯域／共振帯域は無い。図６のＡの状態である。
【０１５４】
鍵１１がオン操作されると、鍵操作量データが“１”となり、ダンパー操作量データが“０”のままである。したがって、共振信号の周波数帯域／共振帯域は低音域から高音域に向かって広がり、カットオフ周波数も高音側に移動し、共振信号の大きさは大きくなる。図６のＢの状態となる。
【０１５５】
ダンパーペダル６１がさらにオン操作されると、ダンパー操作量データも“１”となり、鍵操作量データも“１”のままである。したがって、共振信号の周波数帯域／共振帯域は低音域から高音域に向かってさらに広がり、カットオフ周波数もさらに高音側に移動し、共振信号の大きさはさらに大きくなる。図６のＣの状態となる。
【０１５６】
鍵１１がオフ操作のときに、ダンパーペダル６１がオン操作されると、ダンパー操作量データが“１”となり、鍵操作量データが“０”となる。したがって、共振信号の周波数帯域／共振帯域は低音域から高音域に向かってさらに広がり、共振信号の大きさはさらに大きくなる。図６のＤの状態となる。
【０１５７】
この状態では、鍵１１がオフ操作なので、共振状態は低く共鳴も小さい。しかし、ダンパーペダル６１がオンされて、ダンパーが弦から離れている状態にあるので、オフ操作の鍵１１であっても弦が共振して共鳴している状態を実現できる。ここで、鍵１１がオン操作されると、上記Ｃの状態となる。
【０１５８】
ここで、ダンパーペダル６１がハーフ操作状態になると、鍵１１がオン状態のときには、図６の上記ＢとＣとの中間状態となり、鍵１１がオフ状態のときには、図６の上記ＡとＤとの中間状態となる。鍵１１がハーフ操作状態になると、ダンパーペダル６１がオフ状態のときには、図６の上記ＡとＢとの中間状態となり、ダンパーペダル６１がオン状態のときには、図６の上記ＣとＤとの中間状態となる。
【０１５９】
こうして、ダンパーペダル６１及び鍵１１がハーフ操作状態のときの共振信号の周波数帯域／共振帯域とカットオフ周波数と共振信号の大きさとが実現される。こうして、共振／共鳴できる周波数帯域が、各鍵の発音操作／消音操作ダンパーペダル６１のオン操作／オフ操作によって変化させることができる。
【０１６０】
ここにさらに、ダンパー微細動信号が供給されて、上記図６のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各特性は上下及び左右に微細に変動する。すなわち、共振信号の大きさは微妙に大きくなったり小さくなったりし、周波数帯域／共振帯域が低音域から高音域に向かって広がったり低音域に向かって狭くなったりし、カットオフ周波数も高音側に移動したり低音側に移動したりする。この微細動の変化の周期は、ダンパー微細動信号の周波数に応じている。
【０１６１】
ここで、上記音楽的ファクタ信号が供給されて、音楽的ファクタ、つまり鍵１１の音高、鍵１１のタッチ、音色、発音経過時間、発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度状況に応じて、共振信号の大きさは微妙に大きくなったり小さくなったりし、周波数帯域／共振帯域が高音域に向かって広がったり低音域に向かって狭くなったりし、カットオフ周波数も高音側に移動したり低音側に移動したりする。
【０１６２】
図６の周波数特性には上方へ膨らんで突出した箇所Ｒ１ｃ、Ｒ２ｃ、Ｒ３ｃ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ１ｄ、…がある。これは共鳴／共振によって大きさが大きくなる個所である。この共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…は、各共振回路２０…ごと、各被衝撃体１…ごと、すなわち弦ごと、音高ごとに異なっており、この各音高に応じた周波数及びその２ｎ倍（ｎ＝１、２、３…）、逓倍または整数倍の周波数の位置にある。
【０１６３】
この共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…は、上記共振回路２０の共振周波数に応じた位置にあるので、他の共振回路２０…から当該共振回路２０へ送られてくる、初期衝撃信号及び共振信号による、当該共振回路２０における共振周波数に応じた位置にも形成される。これにより、他の音高／鍵／弦と当該音高／鍵／弦との共鳴が実現される。
【０１６４】
図６の特性Ａ→特性Ｄ→特性Ｂ→特性Ｃになるほど、このような共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…の数は増加する。これは、ダンパーペダル６１がオン操作されていると、共振回路２０相互の共振／共鳴が増えるので、共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…の数は増加するからである。
【０１６５】
同様に鍵１１がオン操作のときに同様のことが起きるが、ダンパーペダル６１のオン操作時ほど増加しない。ダンパーペダル６１がハーフペダル操作されているときには、共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…の数は、上記各特性における数のそれぞれ中間になる。
【０１６６】
上記共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、Ｒ３ｃ、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ１ｄ、…それぞれは、３つの山が形成されている。これは、上記１つの鍵１１…ごとの３つの共振回路２０…でそれぞれ形成される共鳴／共振ポイントに対応している。これにより、１つの鍵１１における複数の弦における楽音を実現できるし、この１つの鍵１１の複数の楽音相互の共鳴も実現できるといえる。
【０１６７】
ここで、この各共鳴／共振ポイントの３つの山は、周波数が異なり、レベルも異なっている。これは、上記１つの鍵１１の３つの共振回路２０における共振周波数／共鳴周波数の違い及び共振レベル／共鳴レベルに対応しているからである。
【０１６８】
１つの鍵１１における３つの共振回路２０…の間、または複数または全部の鍵１１…にわたる共振回路２０…の間の相互の共振／共鳴は、非常に多くの周波数／音高にわたる。しかし、ある共振回路２０で共振された初期衝撃信号が、他の共振回路２０に送られた場合、受け取った共振回路２０の共振周波数の整数倍または２ｎ（ｎ＝１，２，３…）に一致または近くないと、この送られてきた共振された初期衝撃信号は減衰する。したがって、全共振回路２０…の間で、共振された初期衝撃信号の送受があっても、各共振回路２０…における共鳴／共振ポイントは図６に示すＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…などに絞り込まれる。
【０１６９】
このような図６の周波数特性から、この上記各共振回路２０…のフィルタ２４のフィルタ係数、上記パラメータ、操作量データｄが机上の計算で求められる。またはこれらフィルタ係数、パラメータ、操作量データｄの複数の組み合わせを実際の共振回路２０…に入力してみて、その周波数特性を実測することを繰り返し、図６の近い周波数特性が出るものを順次細かくして追っていく。
【０１７０】
このように実現したい周波数特性からフィルタ係数、パラメータ、操作量データｄが求められる。なお、ここで決定される操作量データｄは基本的な中心値であり、上記鍵操作量データ、ダンパー操作量データ、ダンパー微細動信号、音楽的ファクタの各因子に応じて、この中心値が変動される。
【０１７１】
なお、一つの鍵１１の３つの共振回路２０…のフィルタ係数、パラメータ、操作量データｄそれぞれは、図６の共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…の３つの山の一つ一つに対応して決定され、この３つの共振信号／共鳴信号が加算器４３で合成されて、上記３つの山の共鳴／共振ポイントＲ１ｃ、Ｒ２ｃ、…が形成される。図６の周波数特性では、ノイズ音成分の周波数特性は除外されており、実際の計測では図６の周波数特性に多少の凹凸が増えるし、高音域にノイズ音成分の周波数特性の多少の凹凸が増える。
【０１７２】
（８）初期衝撃信号及び共振信号／共鳴信号（実験結果）
図７は、上記被衝撃体１からの初期衝撃信号及び共振回路２０における共振信号（共鳴信号）の概略の一例を示す。上記被衝撃体１からの初期衝撃信号は周期性に乏しく、不規則性が高く、変化の激しい波形となっている。この初期衝撃信号はすぐに減衰して持続性はない。被衝撃体１は、このように加えられる衝撃に対して、すぐに減衰する素材から構成され、すぐに減衰する構造となっている。
【０１７３】
上記共振回路２０における共振信号（共鳴信号）は、共振によって周期性に富み、規則性が高く、変化が落ち着いた波形となっている。この周期性が、共振周波数／共鳴周波数に対応している。この共振信号（共鳴信号）は、徐々に減衰して持続性がある。共振回路２０は、このように初期衝撃信号対して対応する鍵の音高に対応する共振処理／共鳴処理が施され、この共振／共鳴を実現するために上記操作量データｄの値が選択される。
【０１７４】
このような初期衝撃信号は、エンベロープにおけるアタック部分とは異なるし、エンベロープにおけるディケイ、サスティーン、リリースとは異なるし、リリースはない。なぜなら、エンベロープにおけるアタック、ディケイ、サスティーン、リリースというのは、弦振動のほか、楽器のケース・外器・響板・弦などの間の相互の共振／共鳴によって形成される空間的かつ総合的に形成される音であるが、本件初期衝撃信号は弦などの被打撃体（発音体）そのものによって形成される音であって、響板などの空間によって形成される音は除外されるからである。
【０１７５】
また、鍵１１の離鍵／キーオフがあると、操作量データ回路３０からの操作量データｄが急激に「０」または小さくなり、共振回路２０のコンバータ２５、５１、５３、５６、５９、７１の出力データは急速に「０」に近づく。しがって、リリースのように徐々に減衰はしない。なぜなら、上述のように共振回路２０は、発音体そのものによって形成される音を実現するものであって、響板などの空間によって形成される音ではないからある。しかし、楽器のケース・外器・響板などによって、リリースは形成されるし、アタック、ディケイ、サスティーンも形成される。
【０１７６】
図７では、共振信号（共鳴信号）は短く表記されているが、実際はもっと長い。共振信号（共鳴信号）の初期遅延分遅れた開始地点は、初期衝撃信号の開始地点より、上記遅延器２３、５５及び５８における遅延時間分遅れるか、またはこの遅延時間の数倍遅れる。初期衝撃信号の末尾部分と共振信号（共鳴信号）の先頭部分とは若干重なっているが、重ならないように、遅延器２３、５５及び５８における遅延時間が設定されてもよい。
【０１７７】
この共振信号（共鳴信号）の波数／レベルは、被衝撃体１…ごと、鍵１１…ごとに異なっていて、鍵１１…の各音高に対応した周波数となっている。また初期衝撃信号の波形／周波数／レベルは、被衝撃体１…ごと、鍵１１…ごとに異なっている。場合によって、初期衝撃信号の波形／周波数／レベルは、一部または全部の被衝撃体１…ごと、一部または全部の鍵１１…ごとに同じでもよい。この場合、被衝撃体１の一部は省略され、複数の鍵１１…にわたって被衝撃体１が共用される。
【０１７８】
１つの鍵１１における３つの共振信号（共鳴信号）は、図７の共振信号（共鳴信号）とほぼ同じであるが、信号の開始地点は若干異なるし、信号波形の周期も若干異なり、信号のレベルも若干異なる。信号の開始地点が若干異なるのは、１つの鍵１１における各共振回路２０の遅延器３２、７３の各遅延時間が若干異なるためである。
【０１７９】
また、信号波形の周期が若干異なるのは、１つの鍵１１における３つの共振回路２０…の遅延器２３、５５、５８の各遅延時間が若干異なるためである。信号のレベルが若干異なるのは、１つの鍵１１における各共振回路２０のコンバータ３１、２５、７２、５１、５３、５６、５９、７１で変換されるレベルが若干異なるためである。
【０１８０】
（９）他の実施の形態
本件発明は上記実施例に限定されず、本件発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、ダンパーペダル６１、ダンパー角度センサー６２、ダンパーエンコーダー６３、ダンパー微細動発信器６４は、全鍵１１…につき１つではなく、分割された鍵域、例えば上鍵盤、下鍵盤、足鍵盤、ソロ鍵盤ごとに、設けられてもよい。
【０１８１】
また、鍵角度センサー３６、鍵エンコーダー３７は、鍵１１…ごとではなく、複数の鍵１１…ごと、鍵域ごと、オクターブごとにまとめられてもよい。この場合、この複数鍵１１…、鍵域またはオクターブごとの中で一番先に操作された鍵の操作量または一番大きく操作された鍵の操作量が、鍵操作量データとして取り込まれる。
【０１８２】
上記共振回路２０は、図３、図５に示す以外の構成の回路が用いられてもよい。この場合でも、ダンパーペダル６１の操作または各鍵１１…の操作に応じて、共振される周波数帯域が変更されるし、ダンパーペダル６１の操作または各鍵１１…の操作に応じて帰還される電気信号／共振信号／初期衝撃信号の大きさは変更される。
【０１８３】
上記共振回路２０はデジタル回路ではなくアナログ回路でもよい。この場合サンプリング回路４１、Ａ−Ｄ変換器４２、Ｄ−Ａ変換器４４などは省略される。共振回路２０は、電気信号／共振信号／初期衝撃信号を帰還させて共振させるほか、帰還させないで共振させるタイプでもよく、ＩＩＲタイプ、再帰システムのほか、ＦＩＲタイプ、非再帰システムなど、どのようなタイプでもよい。
【０１８４】
場合によって、鍵１１…またはダンパーペダル６１のいずれか一方はなくてもよい。鍵盤操作量データまたはダンパー操作量データのいずれか一方も省略されても良い。鍵盤操作量データ及びダンパー操作量データからなる操作量データｄは、共振される周波数帯域を変更するだけに設定されてもよいし、電気信号／共振信号／初期衝撃信号の大きさを変更するだけに設定されてもよい。
【０１８５】
上記共振回路２０及びクリッピング回路４６は、上記高音域まですべて設けられてもよいし、この高音域の共振回路２０では、他の中音域・低音域と同様に、鍵１１またはダンパーペダル６１のオン操作またはオフ操作によって、上記鍵操作量データまたはダンパー操作量データが変更されてもよいし、この共振回路２０の共振される周波数帯域または／及び共振信号／帰還電気信号／初期衝撃信号の大きさが変更されてもよい。この高音域の共振回路２０のクリッピング回路２９、７６は省略されてもよい。
【０１８６】
また、所定音高より高音、例えば高音側１オクターブまたは２オクターブの鍵域では、鍵１１の発音操作または消音操作によって、上記鍵操作量データが変更され、この共振回路２０の共振される周波数帯域または／及び共振信号／帰還電気信号／初期衝撃信号の大きさは変更されてもよい。
【０１８７】
図４のコンバータ３９には、上記音楽的ファクタデータは入力されなくてもよい。これにより、当該鍵１１の音高、当該鍵１１のタッチ、音色、発音経過時間、発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度状況に応じて、共振回路２０の共振される周波数帯域または／及び共振信号／帰還電気信号／初期衝撃信号の大きさは変更されなくなる。また図４のコンバータ３９には、ダンパー微細動信号は入力されなくてもよい。これにより、ダンパーの微細動による共鳴変化は無くなる。
【０１８８】
各鍵１１…の共振回路２０…からの各電気信号／共振信号／初期衝撃信号は、他の鍵１１…の各共振回路２０…の各電気信号／共振信号／初期衝撃信号に合成されなくてもよい。これにより、鍵１１…同士、弦同士の共振・共鳴の要素はなくなる。上記鍵エンコーダー３７または／及びダンパーエンコーダー３３からの信号はオン“１”オフ“０”のみで、中間の値は除外されても良い。これにより、ダンパーペダル６１、鍵１１…のハーフ操作状態／中間操作状態のデータはなくなるし、ダンパーの細かい微妙な変化の実現もなくなる。
【０１８９】
上記１つの鍵の３つの共振回路２０…のコンバータ３１、７２、遅延器３２、７３は、１つの共振回路２０…については省略されるが、３つの共振回路２０…すべてにコンバータ３１、７２、遅延器３２、７３が設けられてもよい。これにより、１つの初期衝撃信号から大きさ及び位相／遅延量の異なる３つの初期衝撃信号が形成／生成される。このようなコンバータ３１、７２、遅延器３２、７３に、さらにフィルタが付加されてもよい。
【０１９０】
これにより、３つの初期衝撃信号の周波数特性／波形形状もそれぞれ異なることになる。このフィルタのフィルタ係数／パラメータは、上記コンバータ３１、７２、遅延器３２、７３へのパラメータと同様に音楽的ファクタによって変更されてもよい。これにより、３つの初期衝撃信号の周波数特性／波形形状のずれ／差が上記音楽的ファクタに応じて変化する。
【０１９１】
図２のクリッピング回路４６、図３のクリッピング回路２９、図５のクリッピング回路７６の一部または全部は省略されてもよい。図２のクリッピング回路４６は、共振回路２０とＡ−Ｄ変換器４２との間などに設けられてもよい。図３のクリッピング回路２９は、コンバータ２５とフィルタ２４との間、フィルタ２４と遅延器２３との間、遅延器２３と加算器２２との間などに設けられてもよい。
【０１９２】
図５のクリッピング回路７６は、遅延器５５と加算器５２との間、遅延器５８と加算器５４との間、加算器５７と遅延器５８との間、コンバータ５３またはコンバータ５９と加算器５４との間、コンバータ５６またはコンバータ７１と加算器５７との間、コンバータ５１と加算器５２との間、コンバータ５３と加算器５２との間などに設けられてもよい。
【０１９３】
ハンマーＨは、被衝撃体１に衝撃を与えることができれば、ハンマーのほか、木槌などの槌、撥（ばち）、桴（ばち）、ステック、シリンダー内の落下する錘、振り子の錘などでもよい。上記帰還される初期衝撃号の共振される周波数帯域は、上記各鍵１１…の発音操作またはダンパーペダル６１のオン操作によって、低音域に向かって広がり、当該各鍵１１…の消音操作またはダンパーペダル６１のオフ操作によって、高音域に向かって狭められてもよい。
【０１９４】
また、上記帰還される初期衝撃号の共振される周波数帯域は、上記各鍵１１…の発音操作またはダンパーペダル６１のオン操作によって、中音域から低音域及び高音域に向かって広がり、当該各鍵１１…の消音操作またはダンパーペダル６１のオフ操作によって、中音域に向かって狭められてもよい。上記帰還される初期衝撃号の共振される周波数帯域は、上記各鍵１１…の発音操作またはダンパーペダル６１のオン操作によって、中音域に向かって狭められ、当該各鍵１１…の消音操作またはダンパーペダル６１のオフ操作によって、中音域から低音域及び高音域に向かって広がってもよい。
【０１９５】
上述のように、上記増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値（閾値）は、上記ダンパーペダル６１の上記オン操作のときの大きさと上記オフ操作のときの大きさとの中間とされ、また、上記帰還され共振される初期衝撃信号の大きさは、ダンパーペダル６１の上記オン操作のときの大きさと上記オフ操作のときの大きさとの中間とされ、また、上記帰還される初期衝撃信号の共振される周波数帯域は、ダンパーペダル６１の上記オン操作のときの帯域と上記オフ操作のときの帯域の中間とされる。この中間は、完全な平均値を指すのではなく、一方に片寄っていたり、他方に片寄っていたりする。
【０１９６】
上記図６及び図１２の共振の「大きさ」は、減衰量、減衰量の絶対値、信号のレベルと置き換えてもよい。
【０１９７】
本発明の鍵盤装置は、アップライトピアノのほか、グランドピアノ、オルガン、電子ピアノ、電子オルガン、チェンバロなどの鍵盤楽器でも適用される。上記鍵１１…は、電子弦楽器の弦、電子吹奏（管）楽器の管、電子打楽器（パッド等）の打、コンピュータのキーボードで代用されてもよい。
【０１９８】
また、鍵１１…をソレノイドなどで駆動する自動演奏ピアノ、自動演奏鍵盤楽器でも本発明は実現できる。このような自動演奏ピアノ、自動演奏鍵盤楽器では、自動演奏情報に基づいて、ソレノイドなどで鍵１１…またはアクション機構が駆動するが、このような自動演奏でも上記共鳴が実現される。
【０１９９】
本発明は電子楽器またはコンピュータなどにおいて実施され得る。上記各図の回路の機能はソフトウエア（フローチャート）によって実施されても良いし、上記各図のフローチャートの機能はハードウエア（回路）によって実施されてもよい。各請求項記載の発明は、当該発明をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムを記憶した媒体、コンピュータプログラムの通信装置（方法）、楽音発生装置（方法）、楽音制御装置（方法）としても実現可能である。上記図２、図３、図４、図５の回路の全部または一部は省略されてもよい。
【０２００】
図１の機構の一部、図２の全体回路の一部、図３及び図５の共振回路２０の一部、図４の操作量データ回路３０の一部、図４のダンパー操作量回路６０の一部、操作量データ回路３０の一部または全部、ダンパー操作量回路６０の一部または全部、クリッピング回路４６の一部または全部、被衝撃体１の一部または全部、衝撃変換素子２１の一部または全部、ダンパー微細動発信器６４の一部または全部、ダンパー微細動信号の一部または全部、ダンパー操作量データの一部または全部、鍵操作量データの一部または全部は省略されてもよい。
【０２０１】
（１０）他の発明の効果
[１]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、  上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換して、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させるとともに、この初期衝撃信号に遅延かけるまたは大きさを変えて別の初期衝撃信号を生成し、この別の初期衝撃信号についても帰還させて共振させ、これら共振される初期衝撃信号相互についても一部または全部を合成して、複数の初期衝撃信号相互についても共振させることを特徴とする鍵盤制御方法。
【０２０２】
[２]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体と、  上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させる、上記各鍵に対応して設けられた共振手段であって、  上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換して、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させるとともに、この初期衝撃信号に遅延かけるまたは大きさを変えて別の初期衝撃信号を生成し、この別の初期衝撃信号についても帰還させて共振させ、これら共振される初期衝撃信号相互についても一部または全部を合成して、複数の初期衝撃信号相互についても共振させる共振手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【０２０３】
[３]上記帰還される初期衝撃号の共振される周波数帯域は、上記各鍵の発音操作によって、高音域に向かって広がり、当該各鍵の消音操作によって、低音域に向かって狭められることを特徴とする請求項２記載の鍵盤装置。これにより、共振／共鳴できる周波数帯域が、各鍵の発音操作／消音操作によって変化させることができる。
【０２０４】
[４]上記共振手段における、１つの鍵において生成される複数の初期衝撃信号の共振周波数は、当該共振周波数の１００分の１以下または１００００分の１乃至５０ほどずれていることを特徴とする請求項２または３記載の鍵盤装置。これにより、１つの鍵におけるうなり効果を実現できる。
【０２０５】
[５]上記請求項４におけるずれは、音楽的ファクタ、当該鍵の音高、当該鍵のタッチ、音色、発音経過時間、当該鍵と発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度に応じて変更制御されることを特徴とする請求項４記載の鍵盤装置。これにより、上記うなり効果の内容を音楽的ファクタに応じて変化させることができる。
【０２０６】
[６]上記鍵盤装置の響板、外板、枠またはケースからの振動信号を帰還して共振させ、この共振信号と上記初期衝撃信号とにつき、これらの信号の一部または全部を合成して共振させることを特徴とする請求項２、３、４または５記載の鍵盤装置。これにより、響板、外板、枠またはケースというエンベロープを形成する空間共振信号／空間共鳴信号と弦などの発音体共振信号／発音体共鳴信号と共振／共鳴が実現される。
【０２０７】
[７]上記各鍵の共振手段からの各初期衝撃信号は、他の鍵の各共振手段の各初期衝撃信号に合成され、所定音高より高音では、当該高音の初期衝撃信号が、他の音高の各初期衝撃信号に全て常時合成され、上記ダンパーペダルの操作量、ダンパーペダルのハーフペダル、他の鍵の操作量、上記初期衝撃信号の大きさの細かい変化、共鳴度などの音楽的ファクタなどの変化があっても、この合成量は変化せず、所定音高より高音では、当該高音の初期衝撃信号に、他の音高の各初期衝撃信号が全て常時合成されることを特徴とする請求項２、３、４、５または６記載の鍵盤装置。これにより、ダンパーペダルのハーフペダル状態などの共鳴を実現できる。また、部分的にダンパーのない鍵の構造の共鳴を実現できる。
【０２０８】
[２１]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、  上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させ、  この帰還される初期衝撃信号の大きさを、ダンパーペダルのオン操作によって大きくし、当該ダンパーペダルのオフ操作によって小さくすることを特徴とする鍵盤制御方法。
【０２０９】
[２２]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、  上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させ、  この帰還される初期衝撃信号の共振される周波数帯域を、上記各鍵の発音操作によって、高音域に向かって広がり、当該各鍵の消音操作によって、低音域に向かって狭めることを特徴とする鍵盤制御方法。
【０２１０】
[２３]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体を備えた鍵盤装置において、  上記鍵ごとに、この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させ、この帰還されて共振される初期衝撃信号の大きさ／レベルを、所定値以上では増減を緩やかにするまたはクリッピングすることを特徴とする鍵盤制御方法。
【０２１１】
[２４]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体と、  この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させる、上記各鍵に対応して設けられた共振手段と、  この帰還される初期衝撃信号の大きさを、ダンパーペダルのオン操作によって大きくし、当該ダンパーペダルのオフ操作によって小さくする制御手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【０２１２】
[２５]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体と、  この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させる、上記各鍵に対応して設けられた共振手段と、  この帰還される初期衝撃信号の共振される周波数帯域は、ダンパーペダルのオン操作によって、高音域に向かって広がり、当該ダンパーペダルのオフ操作によって、低音域に向かって狭める制御手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【０２１３】
[２６]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体と、  この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させる、上記各鍵に対応して設けられた共振手段と、この帰還されて共振される初期衝撃信号の大きさ／レベルを、所定値以上では増減を緩やかにするまたはクリッピングする制御手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【０２１４】
[２７]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体と、  この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させる、上記各鍵に対応して設けられた共振手段と、  この帰還される初期衝撃信号の大きさを、上記各鍵の発音操作によって大きくし、当該各鍵の消音操作によって小さくする制御手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。これにより、鍵操作による共鳴状態の変化を実現でき、しかもこの実現を初期衝撃信号（電気信号）上において実現でき、鍵のオン操作ばかりでなく、オフ操作に応じた共振／共鳴の変化が実現される。
【０２１５】
[２８]複数の鍵の各鍵に対応して設けられた、棒状または板状の複数の被衝撃体であって、当該各鍵の発音操作によってそれぞれ衝撃が与えられ、周期的な繰り返しの振動に入る前にすぐに減衰し、周期的な繰り返しの振動がほとんど無い初期衝撃を発生する複数の被衝撃体と、  この被衝撃体からの初期衝撃を電気信号に変換し、この初期衝撃信号を帰還させて共振させ、この共振された初期衝撃信号を当該鍵の発音操作に応じた楽音として出力させる、上記各鍵に対応して設けられた共振手段と、  この帰還される初期衝撃号の共振される周波数帯域は、上記各鍵の発音操作によって、高音域に向かって広がり、当該各鍵の消音操作によって、低音域に向かって狭める制御手段と、を備えたことを特徴とする鍵盤装置。
【０２１６】
以上により、被衝撃体で弦の発音をシミュレーションする鍵盤装置において、ダンパーの機能を実現でき、またはダンパーによる共鳴状態の変化を実現でき、しかもこの実現を初期衝撃信号（電気信号）上において実現できる。また、被衝撃体で弦の初期衝撃をシミュレーションする鍵盤装置において、鍵操作による共鳴状態の変化を実現でき、しかもこの実現を初期衝撃信号（電気信号）上において実現でき、鍵のオン操作／オフ操作に応じた共振／共鳴の変化が実現される。
【０２１７】
[２９]上記請求項２４記載の被衝撃体および各手段、上記請求項２５記載の被衝撃体および各手段、上記請求項２６記載の被衝撃体および各手段を、上記請求項２７記載の被衝撃体および各手段、上記請求項２８記載の被衝撃体および各手段、のいずれか２組以上を備えたことを特徴とする鍵盤装置。これにより、共鳴内容を共鳴信号の大きさの制御と共振する周波数帯域の制御と初期衝撃信号及び共振信号のクリッピング値の変化を複合的に実現できる。
【０２１８】
[３０]上記帰還されて共振される初期衝撃信号の大きさ／レベルを、所定値以上では増減を緩やかにするまたはクリッピングし、  所定音高より高音では、  この所定値以上で増減を緩やかにするまたはクリッピングすることは行われず、  または上記共振される周波数帯域は、ダンパーペダルのオン操作またはオフ操作または当該鍵の発音操作または消音操作によっては変更されず、  または帰還される初期衝撃信号の大きさはダンパーペダルのオン操作またはオフ操作または当該鍵の発音操作または消音操作によっては変更されないことを特徴とする請求項２４、２５、２６、２７、２８または２９記載の鍵盤装置。これにより、部分的にダンパーのない鍵の構造の共鳴を実現できる。
【０２１９】
[３１]上記帰還されて共振される初期衝撃信号の大きさ／レベルを、所定値以上では増減を緩やかにするまたはクリッピングし、  上記増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値、上記初期衝撃信号の共振される周波数帯域の変化、または上記帰還される初期衝撃信号の大きさは細かく変化しており、  この細かい変化の周波数は、上記鍵盤装置の共鳴周波数に対応している、または各鍵の最低音高の周波数から最高音高の周波数のほぼ間にあることを特徴とする請求項２４、２５、２６、２７、２８、２９または３０記載の鍵盤装置。これにより、ダンパーが微細振動している状態の共鳴を実現でき、しかも共鳴の周期を実際の発音楽音の周波数に対応したものにできる。
【０２２０】
[３２]上記帰還されて共振される初期衝撃信号の大きさ／レベルを、所定値以上では増減を緩やかにするまたはクリッピングし、  上記ダンパーペダルは上記オン操作と上記オフ操作との中間のハーフペダル操作も可能であり、  このハーフペダル操作を示す情報に基づいて、  上記増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値を、当該ダンパーペダルの上記オン操作のときの大きさと上記オフ操作のときの大きさとの中間とする、  または上記帰還される初期衝撃信号の大きさを、当該ダンパーペダルの上記オン操作のときの大きさと上記オフ操作のときの大きさとの中間とする、  または上記帰還される初期衝撃信号の共振される周波数帯域を、当該ダンパーペダルの上記オン操作のときの帯域と上記オフ操作のときの帯域の中間とすることを特徴とする請求項２４、２６、２８、２９、３０または３１記載の鍵盤装置。これにより、ダンパーペダルのハーフペダル状態などの共鳴を実現できる。
【０２２１】
[３３]上記各鍵の共振手段からの各初期衝撃信号は、他の鍵の各共振手段の各初期衝撃信号に合成され、  所定音高より高音では、当該高音の初期衝撃信号が、他の音高の各初期衝撃信号に全て常時合成され、上記ダンパーペダルの操作量、ダンパーペダルのハーフペダル、他の鍵の操作量、上記初期衝撃信号の大きさの細かい変化、共鳴度などの音楽的ファクタなどの変化があっても、この合成量は変化せず、  所定音高より高音では、当該高音の初期衝撃信号に、他の音高の各初期衝撃信号が全て常時合成されることを特徴とする請求項２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１または３２記載の鍵盤装置。これにより、複数の鍵／弦相互の共鳴を実現できる。
【０２２２】
[３４]上記帰還されて共振される初期衝撃信号の大きさ／レベルを、所定値以上では増減を緩やかにするまたはクリッピングし、  上記増減を緩やかにするまたはクリッピングする所定値、または上記鍵ごとの共振される初期衝撃信号の共振帯域または／及び大きさは、音楽的ファクタ、当該鍵の音高、当該鍵のタッチ、音色、発音経過時間、当該鍵と発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度に応じて変更制御されることを特徴とする請求項２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２または３３記載の鍵盤装置。これにより、当該鍵の音高、当該鍵のタッチ、音色、発音経過時間、当該鍵と発音中の他の鍵との共鳴度、鍵盤装置全体の共鳴度に応じて、当該鍵の共鳴状態が変化する。
【産業上の利用可能性】
【０２２３】
１つの鍵の複数弦相互の共鳴、弦相互の共鳴、弦と響板などとの共鳴を実現する。１つの鍵の３つの共振回路２０…で共振された３つの各初期衝撃信号は、１つの鍵１１の中の他の共振回路２０…に相互に入力され、弦同士の相互の共鳴が実現される。この各初期衝撃信号は、他の鍵１１の３つの共振回路２０…にも入力され、鍵１１…相互にわたる弦同士の相互の共鳴が実現される。この相互共鳴は、ダンパーの無い鍵１１…の共振回路２０…とダンパーのある鍵１１…の共振回路２０…との間でも実現され、ケース２７及び響板２６などと鍵１１…との間でも実現される。
【０２２４】
上記ケース２７及び響板２６などによる空間共振／空間共鳴及び共振回路２０…の弦（発音体）相互の共振／共鳴によって、エンベロープにおけるアタック、ディケイ、サスティーン、リリースの楽音が形成される。上記鍵１１での弦などの発音体そのものの発音つまり初期衝撃信号では、このようなアタック、ディケイ、サスティーン、リリースの楽音は形成されない。これら初期衝撃信号と、共振／共鳴された発音体共振／発音体共鳴の初期衝撃信号の共振／共鳴信号と、空間共振／空間共鳴の共振／共鳴信号との、さらなる共振／共鳴も実現される。
【０２２５】
被衝撃体で弦の初期衝撃をシミュレーションする鍵盤装置において、ダンパーによる共鳴状態の変化を電気信号上において実現する。鍵１１のオン操作による被衝撃体１からの初期衝撃信号は、共振回路２０で共振されて楽音として出力され共鳴が付加される。ダンパーペダル６１のダンパー操作量データ、鍵１１の鍵操作量データ、ダンパー微細動信号、音楽的ファクタデータがコンバータ３９で演算合成されて、操作量データ回路３０から上記共振回路２０に共振パラメータとして供給される。
【０２２６】
これにより、ダンパーの操作量、ハーフ操作、ダンパーの微細振動、鍵操作量、音楽的ファクタに応じて、共振帯域及び共振の大きさが変化し、これらの要素に応じて複合的に変化する共鳴が実現される。またクリッピング回路４０ではダンパー微細動信号によって上記共振信号のクリッピング値が変化されダンパーの微細動が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０２２７】
【図１】被衝撃体１の構造を示す。
【図２】鍵盤装置、鍵盤楽器、楽音装置、楽音制御装置、模擬ピアノ、消音ピアノの全体回路を示す。
【図３】共振回路２０を示す。
【図４】操作量データ回路３０及びダンパー操作量回路６０を示す。
【図５】共振回路２０の第二実施例を示す。
【図６】共振回路２０における共振信号（帰還電気信号／初期衝撃信号）の周波数帯域／共振帯域と大きさの変化の概略、共振特性／共鳴特性を示す。
【図７】被衝撃体１からの初期衝撃信号と共振回路２０における共振信号（共鳴信号）の波形の一例の概略を示す。
【図８】クリッピング回路２９、４６、７６を示す。
【図９】クリッピングメモリ７２に記憶されているクリッピング関数ｆ（ｘ）を示す。
【図１０】クリッピング変換テーブル７１に記憶されているクリッピング関数ｆ（ｘ＋１−ｄ）−ｆ（１−ｄ）を示す。
【図１１】入力信号（初期衝撃信号）に対して出力信号がクリッピングされる状態を示す。
【図１２】共振回路２０における共振信号（帰還電気信号／初期衝撃信号）の周波数帯域／共振帯域と大きさの変化の概略、共振特性／共鳴特性を示す。
【図１３】１つの鍵１１ごとの３つの共振回路２０…を示す。
【符号の説明】
【０２２８】
１…被衝撃体、２…支持体、
３…当接体、１１、１１ａ、１１ｂ…鍵、
２０…共振回路、２１…衝撃変換素子、
２２…加算器、２３…遅延器、
２４…フィルタ、２５…コンバータ、
２６…響板、２７…ケース、２８…振動変換素子、
２９…クリッピング回路、７６…クリッピング回路、
３１…コンバータ、３２…遅延器、
３０…操作量データ回路、３６…鍵角度センサー、
３７…鍵エンコーダー、３８、３９…コンバータ、
４１…サンプリング回路、４２…Ａ−Ｄ変換器、
４３…加算器、４４…Ｄ−Ａ変換器、
４５…サウンドシステム、４６…クリッピング回路、
５１、５３、５９、７１、７２…コンバータ、
５５、５８、７３…遅延器、５２、５４、５７…加算器、
６０…ダンパー操作量回路、６１…ダンパーペダル、
６２…ダンパー角度センサー、６３…ダンパーエンコーダー、
６４…ダンパー微細動発信器、８１…クリッピング変換テーブル、
８２…クリッピングメモリ、８３…ダンピング量演算回路。
【図１】
2010107827.tif 000003
【図２】
2010107827.tif 000004
【図３】
2010107827.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010107827.tif 000009
【図８】
2010107827.tif 000010
【図９】
2010107827.tif 000011
【図１０】
2010107827.tif 000012
【図１１】
2010107827.tif 000013
【図１２】
2010107827.tif 000014
【図１３】
2010107827.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月1日(2008.11.1)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、鍵盤装置及び鍵盤制御方法に関し、特に被衝撃体で弦の発音をシミュレーションする鍵盤装置において、弦（被衝撃体／被打撃体／発音体）相互の共振／共鳴の機能を実現するものに関する。