(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前列、中列および後列の横３列から構成されており、１オクターブにつき前記前列には７個、前記中列には５個、前記後列には７個の鍵が配列された鍵盤と、
１オクターブに１９個の楽音を等比の周波数間隔で設定し、隣接する前記楽音の周波数比が１９√２  （＝２１／１９）となる楽音を前記鍵盤の鍵各々の操作に対応して発生する発音手段と、
前記中列と前記後列の鍵の音の割り付けを切り換える音高切換手段と、
を備えたことを特徴とする鍵盤楽器。
【請求項２】
前列、中列および後列の横３列から構成されており、１オクターブにつき前記前列には７個、前記中列には５個、前記後列には７個の鍵が配列された鍵盤と、
１オクターブに１９個の楽音を等比の周波数間隔で設定し、隣接する前記楽音の周波数比が１９√２  （＝２１／１９）となる楽音を前記鍵盤の鍵各々の操作に対応して発生する１９音階用発音手段と、
１オクターブに１２個の楽音を等比の周波数間隔で設定し、隣接する前記楽音の周波数比が１２√２  （＝２１／１２）となる楽音を前記鍵盤の前列および中列の鍵各々の操作に対応して発生する１２音階用発音手段と、
前記１９音階用発音手段もしくは前記１２音階用発音手段のいずれか一方を選択する音階切換手段と、
前記中列と前記後列の鍵の音の割り付けを切り換える音高切換手段と、
を備えたことを特徴とする鍵盤楽器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、１９平均律音階を採用し、前列、中列および後列の横３列に鍵を配列してなる新規な鍵盤楽器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
楽器の特色を決定する音階（音の絶対高さには関係なく、音程（周波数）の順にある配列としたもの）には自然長音階と、平均律長音階の２種類がある。自然長音階は、１つの基準となる音（ピアノでは４４０サイクルの音）に対する振動数が系列をなしており、▲１▼１オクターブの間の各音が全て均一に分けられていない、▲２▼半音は一音の半分になっていない。平均律長音階は、全世界共通に用いられているもので、電子ピアノ等の鍵盤楽器においては１オクターブの間を１２個の半音に均等に分割した１２平均律音階が採用されている。このため、半音は一音の半分になっている。
【０００３】
図１５はこのような１２平均律音階を採用した鍵盤楽器の鍵盤配列と音名を示すもので、１オクターブにつき音名が「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」、「Ｆ」、「Ｇ」、「Ａ」、「Ｂ」である７個の白鍵ＷＫと、音名が「Ｃ♯」、「Ｄ♯」、「Ｆ♯」、「Ｇ♯」、「Ａ♯」である５個の黒鍵ＢＫで構成されている。すなわち、１オクターブに１２個の音を設定し、各隣接音の周波数比が１２√２  （＝２１／１２）となっており、この周波数比は＝１．０５９で、自然長音階の１６／１５  に対応する。
【０００４】
図１６に、１２平均律音階において、１オクターブ内の２音で構成される和音の２音間間隔、２音間の周波数の近似整数比（振動数の比率の整数近似値）、ずれ（単位；セント）、および協和度を示す。この２音間間隔は、半音を基準として２つの音の隔たりを示している。近似整数比は、２音間の実際の周波数比を整数比により近似したものである。また、ずれは、２音間の実際の周波数比と近似整数比との差をセントで示したものであり、ずれの値が小さい程近似整数比の近似度が高くなっている。この図に示すように、近似整数比が簡単な比である程協和度が高い。したがって、１２平均律音階では２音間間隔が５半音分および７半音分の場合、すなわち完全４度（振動数比４／３  ：１）および完全５度（振動数比３／２  ：１）の場合、最も協和度が高く、聴感上きれいに響く。
【０００５】
上記した従来の１２平均律音階を採用した鍵盤楽器では、２音間間隔が３半音分、４半音分、８半音分および９半音分の場合、すなわち、短３度（６／５：１）、長３度（５／４：１）、短６度（８／５：１）、および長６度（５／３：１）の場合は、協和度が高い和音であるが、結果的に発生する楽音の響きに濁りが生じるという問題があった。これは、２音間の実際の周波数比と近似整数比との間のずれが１６セントもしくは１４セントと比較的大きくなるためである。また、周波数比が７／５  、７／６  、９／７  に近く音楽的に有効に用いられるはずの２和音は得られず、発音される和音の範囲が限られるという問題もあった。
【０００６】
そこで、本出願人は種々の平均律音階について検討した結果、聴感上響きのよい和音が数多く発音できる鍵盤楽器として、１９の楽音を等比の周波数間隔で設定し、隣接する楽音の周波数比が１９√２  （＝２１／１９）となる１９平均律音階を採用した鍵盤楽器を既に提案した（特願平５−１６３５８６号、以下先行発明という）。
【０００７】
図１７は１２〜３１平均律音階において、各々の音階内の２音が近似実現することができる周波数比のうち、分母が「７」以下であるものを示した図表である。図内の「１」〜「５」は、各周波数比に対する近似度を示し、例えば、ずれが１３〜１５セントである場合は「１」、７セントである場合は「２」、２もしくは３セントである場合は「４」、０．１セントである場合は「５」と表す。そして、この図１７では、近似整数比によって評価ウエイト「１」〜「５」を設定し、近似整数比が簡単である程評価ウエイトの値を大としている。この評価ウエイトを近似度の値に乗算し、各平均律音階毎にその合計を総合評価（ポイント）として算出している。
【０００８】
また、図１７に示すように、１２平均律音階の場合、周波数比が３／２  ４／３  に対する近似度が「４」となっているが、５／３  ，５／４  、６／５  、８／５  に対する近似度は「１」となっており、その他に関しては全く発音不可能になっている。
【０００９】
３１平均律音階においては、上段に示した近似整数比の和音を全て発音することが可能であり、総合評価が「１２３ポイント」で最も高い。しかし、１オクターブを３１個の楽音に分割すると楽器の操作子である鍵の数が増加してしまうため、３１平均律音階を楽器に採用することが事実上困難である。すなわち、楽器の構成および演奏性を考えると、鍵の数はできるだけ少なく、かつ聴感上響きのよい和音が数多くできることが望ましい。
【００１０】
この条件で図１７を参照すると、１９平均律音階の場合は、総合評価が「７７ポイント」となっており、１２平均律音階よりもかなり高いことが判かる。この理由は、比較的高い協和度の和音が数多く発音可能であるからである。また、１オクターブ内の音数も実際的な数であるため、楽器に採用することが可能である。
【００１１】
図１８は１９平均律音階における各２音間間隔毎の近似整数比、ずれ、および協和度を示す図表である。１２平均律音階の場合は、上述した通り近似整数比が「６／５」、「５／４」等の場合はずれが１６セントおよび１４セントと高いが、１９平均律音階の場合は、図に示すようにずれが０．１セントおよび７セントとなり、かなり小さくなっている。このため、協和度が高く、かつずれが小さい近似整数比の和音が得られる。
【００１２】
また、１９平均律音階の場合は、周波数の近似整数比が「７／６」、「９／７」、「７／５」、「１０／７」、「１４／９」、「１２／７」である６個の２和音を新たに得ることができる。したがって、これらを用いて新しい３和音、４和音を構成することが可能となり、和音数をかなり増加させることができる。
【００１３】
図１９は１２平均律音階において構成される和音の例を、また図２０は１９平均律音階において構成される和音の例を示す図表である。図１９に示すように、１２平均律音階の場合、３和音が１０種、４和音が１９種、総計２９種しか構成できない。しかし、１９平均律音階の場合は、図２０に示すように、２音間間隔の周波数比から決定される協和し易い３和音は３３種、４和音は１１６種、総計１４９種の和音の構成が可能になると考えられる。また、図示していないが、５和音についても同様に、１９平均律音階の場合は１２平均律音階の場合と比較してより多くの和音ができる。このように、１９平均律音階には、１２平均律音階では対応することが不可能であった新しい和音を発音させることができるという優れた特徴を有している。
【００１４】
このような１９平均律音階を実現するためには、１オクターブに１９個の楽音を等比の周波数間隔で設けることとなる。そのため、隣接する楽音の周波数比が１９√２  となるようにすればよい。
【００１５】
図２１は１９平均律音階を採用した先行発明の鍵盤の構成を示す図である。この図に示すように、鍵盤１１は、１オクターブにつき１９個の鍵Ｋ１  〜Ｋ１９を、前列に７個、中列に５個、後列に７個と横３列に配列している。前列に配列されている７個の鍵Ｋ１  ，Ｋ４  ，Ｋ７  ，Ｋ９  ，Ｋ１２，Ｋ１５、Ｋ１８と、中列に配列されている５個の鍵Ｋ３  ，Ｋ６  ，Ｋ１１，Ｋ１４，Ｋ１７は、演奏性を考慮して図１５に示した従来の１２平均律音階を採用した鍵盤楽器の鍵配列と全く同じ配列となっている。また、後列の７個の鍵Ｋ２  ，Ｋ５  ，Ｋ８  ，Ｋ１０，Ｋ１３，Ｋ１６、Ｋ１９は各々の幅が前列の鍵幅と等しくなっており、各々前列の鍵に対して、その１／２  幅だけ、高オクターブ側へずれて配列されている。なお、各鍵Ｋ１  〜Ｋ１９の添字の値は、音高の低いものから順に付与されている。
【００１６】
また、先行発明においては、１オクターブに１９個の楽音を等比の周波数間隔で設定し、隣接する前記楽音の周波数比が１９√２  となる楽音を前記鍵盤の鍵各々の操作に対応して発生する第１の発音手段と、１オクターブに１２個の楽音を等比の周波数間隔で設定し、隣接する前記楽音の周波数比が１２√２  となる楽音を前記鍵盤の前列および中列の鍵各々の操作に対応して発生する第２の発音手段と、前記第１の発音手段もしくは前記第２の発音手段のいずれか一方を選択する音階切換スイッチＳＷとを備える。この音階切換スイッチＳＷが操作され、「１２」が選択されると、前列および中列の鍵１２個の鍵のみが使用可能となり、「１９」が選択されると、１９個の鍵全てが使用可能となる。すなわち、音階切換スイッチＳＷの操作により鍵盤１１が１２平均律音階用として使用されるかもしくは１９平均律音階用として使用されるかが選択され、これにより従来と同様、１２平均律音階の鍵盤楽器としても使用可能にしている。。
【００１７】
図２２は、上記先行発明において、鍵Ｋ１  と、前列に配列されている他の６個の鍵Ｋ４  ，Ｋ７  ，Ｋ９  ，Ｋ１２，Ｋ１５、Ｋ１８とについて発生する楽音の周波数比の整数近似値を示す図である。また、図２３に、１２平均律音階用の鍵盤楽器において、音名が「Ｃ」である鍵と他の白鍵とについて、発生する楽音の周波数比の整数近似値を示す。図２２に示すように、１９平均律音階では、鍵Ｋ１  によって発生する楽音と鍵Ｋ７  によって発生する楽音の周波数比は５／４  、鍵Ｋ９  によって発生する楽音との周波数比は４／３  、鍵Ｋ１２によって発生する楽音との周波数比は３／２  、鍵Ｋ１５によって発生する楽音との周波数比は５／３  となっている。また、図２３に示すように、１２平均律音階では、音名が「Ｃ」の鍵によって発生する楽音と、「Ｅ」の鍵によって発生する楽音との周波数比は５／４  （音程が長３度）、「Ｆ」の鍵によって発生する楽音との周波数比は４／３  （音程が完全４度）、「Ｇ」の鍵によって発生する楽音との周波数比は３／２  （音程が完全５度）、「Ａ」の鍵によって発生する楽音との周波数比は５／３  （音程が長６度）となっている。すなわち、これらの周波数比の整数近似値は、１２平均律音階を採用した場合と１９平均律音階を採用した場合とで略等しい値となっている。したがって、１９平均律音階で鍵Ｋ１  とともに鍵Ｋ７  ，Ｋ９  ，Ｋ１２もしくはＫ１５とを押下したときの楽音は、１２平均律音階で「Ｃ」の鍵とともに「Ｅ」、「Ｆ」、「Ｇ」もしくは「Ａ」の鍵を押下した場合と、略等しい音程間隔を得ることができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した通り、１９平均律音階を採用した先行発明においては、１オクターブにつき１９個の鍵Ｋ１  〜Ｋ１９によって構成されており、その鍵配列として、前列、中列、後列の横３列とし、前列に７個、中列に５個、後列に７個の鍵を配列している。前列と中列の鍵は、演奏性を考慮して図１５に示した１２平均律音階を採用した鍵盤楽器の鍵配列と全く同じ配列となっている。
【００１９】
しかしながら、このような鍵配列にあっては、演奏性という点で問題があった。すなわち、１９平均律音階の鍵盤楽器における鍵配列は、並びの自然さから本来的には、図２４に示すように音高の低いものから順に横２列に配列されることが望ましいからである。
【００２０】
ところが、従来の白鍵幅で黒鍵の数を増やして１９鍵とすると、後列の鍵幅が著しく狭く、また前列の鍵を挟んで隣合う後列の鍵どうしの間隔も狭いため、後列の鍵を押鍵操作する際の指運が難しく、演奏性がきわめて悪くなる。これを改善するために白鍵幅（間隔）を広くすると、今度は１オクターブの寸法上の幅が広くなり、従来の１２音で可能であった広いインターバルの同時奏鳴が不可能になる。
【００２１】
このような点を考慮して先行発明においては図２５に示すような横３列の鍵配列を採用している。しかしながら、このような鍵配列においては、短調系（♭系）の調性と長調系（♯系）の調性とでは、主音とダイアトニック使用音を演奏する際の鍵操作（指運）に著しく差異が生じるという問題があった。その理由は、図２６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように♭系の調性においては主音とダイアトニック使用音を演奏する際には、前列と中列の鍵を操作すればよいのに対して、図２７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように♯系の調性においては主音とダイアトニック使用音を演奏する際には、前列と後列の鍵を操作する必要があるからである。この場合、♭系の調性においては１２平均律音階と同様な演奏性が得られるが、♯系の調性においては前列と後列の鍵が離れているため非常に演奏し難い。したがって、このような鍵配列は♭系の鍵配列に適しているが、♯系の鍵配列としては好ましくない。
【００２２】
したがって、本発明は上記したような従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、前列、中列および後列の横３列に鍵を配列した１９平均律音階を採用することにより、聴感上濁りの少ない和音をより多く発音することができ、また♭系、♯系のいずれの調性においても主音とダイアトニック使用音を演奏する際に後列の鍵を操作する必要がなく、１２平均律音階の鍵盤と同様な演奏性を得ることができるようにした鍵盤楽器を提供することにある。
また、本発明は、１２平均律音階用の鍵盤楽器としても使用し得るようにした鍵盤楽器を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、前列、中列および後列の横３列から構成されており、１オクターブにつき前記前列には７個、前記中列には５個、前記後列には７個の鍵が配列された鍵盤と、１オクターブに１９個の楽音を等比の周波数間隔で設定し、隣接する前記楽音の周波数比が１９√２  （＝２１／１９）となる楽音を前記鍵盤の鍵各々の操作に対応して発生する発音手段と、前記中列と前記後列の鍵の音の割り付けを切り換える音高切換手段と、を備えたことを特徴とする。また、本発明は、前列、中列および後列の横３列から構成されており、１オクターブにつき前記前列には７個、前記中列には５個、前記後列には７個の鍵が配列された鍵盤と、１オクターブに１９個の楽音を等比の周波数間隔で設定し、隣接する前記楽音の周波数比が１９√２  （＝２１／１９）となる楽音を前記鍵盤の鍵各々の操作に対応して発生する１９音階用発音手段と、１オクターブに１２個の楽音を等比の周波数間隔で設定し、隣接する前記楽音の周波数比が１２√２  （＝２１／１２）となる楽音を前記鍵盤の前列および中列の鍵各々の操作に対応して発生する１２音階用発音手段と、前記１９音階用発音手段もしくは前記１２音階用発音手段のいずれか一方を選択する音階切換手段と、前記中列と前記後列の鍵の音の割り付けを切り換える音高切換手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
【作用】
本発明において、１オクターブに１９個の楽音が等比の周波数間隔で発生し、鍵盤上の隣接する鍵が操作されることによって発生する楽音の周波数比が１９√２  となる。
音高切換手段は中列と後列の鍵の楽音を入れ変える。
また、本発明において、音階切換手段により１９音階用発音手段が選択されると、鍵盤を構成する１９個の鍵全てが使用可能となる。一方、１２音階用発音手段が選択されると、鍵盤を構成する前列および中列の鍵のみが使用可能となり、隣接する鍵が操作されることによって発生する楽音の周波数比が１２√２  となる。
【００２５】
【実施例】
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る鍵盤楽器の一実施例を示す鍵盤の要部斜視図、図２は同鍵盤の断面図、図３は白鍵の断面図、図４は黒鍵の断面図、図５は灰鍵の断面図である。これらの図において、鍵盤２０は、１オクターブにつき１９個の鍵Ｋ１  〜Ｋ１９から構成されており、各鍵Ｋ１  〜Ｋ１９の添字の値は、音高の低いものから順に付与されている。また、これらの鍵Ｋ１  〜Ｋ１９は、１オクターブにつき前列Ｌ１  に７個、中列Ｌ２  に５個、後列Ｌ３  に７個横３列に配列されている。前列Ｌ１  と中列Ｌ２  の１２個の鍵は、１２平均律音階の鍵盤楽器の白鍵および黒鍵と同じ配列となっている。このため、前列Ｌ１  の鍵Ｋ１  ，Ｋ４  ，Ｋ７  ，Ｋ９  ，Ｋ１２，Ｋ１５，Ｋ１８は、それぞれ白色のプラスチックによって一体に形成されており、これらを総称して呼ぶ場合は白鍵ＷＫという。中列Ｌ２  の鍵Ｋ３  ，Ｋ６  ，Ｋ１１，Ｋ１４，Ｋ１７はそれぞれ黒色のプラスチックによって一体に形成されており、これらを総称して呼ぶ場合は黒鍵ＢＫという。そして、後列Ｌ３  の鍵Ｋ２  ，Ｋ５  ，Ｋ８  ，Ｋ１０，Ｋ１３，Ｋ１６，Ｋ１９は、それぞれ白と黒以外の適宜な色、例えば灰色に着色されたプラスチックによって一体に形成されることにより、これらを総称して呼ぶ場合は灰鍵ＧＫという。黒鍵ＢＫの打鍵面は白鍵ＷＫの打鍵面よりも高さが高く、灰鍵ＧＫの打鍵面は黒鍵ＢＫのそれよりもさらに高く形成されている。また、黒鍵ＢＫと灰鍵ＧＫの鍵幅は同一で、白鍵ＷＫの鍵幅の略１／２  に設定されている。なお、このような鍵Ｋ１  〜Ｋ１９の配列は図２５に示した鍵の配列と全く同じである。
【００２６】
次に、図２〜図５に基づいて白鍵ＷＫ、黒鍵ＢＫおよび灰鍵ＧＫの構成および取付構造を概略説明する。楽器本体を構成する棚板２２上にはシャーシ２３が設置されており、その上に前記白鍵ＷＫ、黒鍵ＢＫおよび灰鍵ＧＫがそれぞれ上下方向に回動自在に配設されている。白鍵ＷＫは黒鍵ＢＫおよび灰鍵ＧＫよりも長く形成されて、後端が前記シャーシ２３の上面後端寄りに設けられた回動支点部２５によって回動自在に軸支され、かつ復帰用ばね２６により上方への復帰習性が付与されている。白鍵ＷＫの下面には前端側より上限ストッパ２７、重り２８およびスイッチ駆動用突起２９がそれぞれ垂設されている。上限ストッパ２７は白鍵ＷＫに一体に垂設されており、その下端部が鉤形に折り曲げられてシャーシ２３の前端部下面に設けられたストッパフェルト３０に下方から当接することで、白鍵ＷＫの上方への回動を規制し、略水平に係止している。重り２８は一般のピアノに近似した鍵タッチ感を得るためのもので、別個に製作され白鍵ＷＫの下面前端部にビス等によって固定されている。スイッチ駆動用突起２９は、白鍵ＷＫの押鍵操作に伴い棚板２２上に設置されているキースイッチ３１をオン、オフさせるもので、このキースイッチ３１が操作されると押鍵操作された白鍵ＷＫに対応する楽音が電気的に発音されるようになっている。そして、白鍵ＷＫの一側面もしくは両側面後端部側には黒鍵ＢＫと灰鍵ＧＫ用の切欠部（図示せず）が形成されている。
【００２７】
黒鍵ＢＫおよび灰鍵ＧＫも白鍵ＷＫと同様に構成され、前記シャーシ２３上に上下方向に回動自在に配設されている。このため、黒鍵ＢＫは、後端が前記白鍵ＷＫと共通の回動支点部２５によって上下方向に回動自在に軸支され、かつ復帰用ばね３４により上方への復帰習性が付与されている。また、黒鍵ＢＫの下面には前端側より上限ストッパ３５、重り３６およびスイッチ駆動用突起３７がそれぞれ垂設されている。灰鍵ＧＫは、同じく後端がシャーシ２３の上面後端部に取り付けられた回動支点部４０によって上下方向に回動自在に軸支され、かつ復帰用ばね４１によって上方への復帰習性が付与されている。また、灰鍵ＧＫの下面には前端側より上限ストッパ４２、重り４３およびスイッチ駆動用突起４４がそれぞれ垂設されている。これらの上限ストッパ４２、重り４３およびスイッチ駆動用突起４４は、黒鍵ＢＫの上面後端部側に開設された開口部（図示せず）よりシャーシ２３の下方に突出されている。なお、図２において、４６，４７は各黒鍵ＢＫと灰鍵ＧＫのスイッチ駆動用突起３７，４４に対応して棚板２２上にそれぞれ設置されたキースイッチ、４８，４９は黒鍵ＢＫと灰鍵ＧＫ用のストッパフェルト、５０は白鍵ＷＫと黒鍵ＢＫ用の下限ストッパフェルト、５１は灰鍵ＧＫ用の下限ストッパフェルトである。
【００２８】
ここで、本実施例においては全ての灰鍵Ｋ２  ，Ｋ５  ，Ｋ８  ，Ｋ１０，Ｋ１３，Ｋ１６，Ｋ１９を同一形状に形成した場合を示したが、本発明はこれに何等限定されるものではなく、黒鍵ＢＫが前方に配置されていない２つの灰鍵Ｋ８  ，Ｋ１９についてはその高さや長さを変えることが可能である。例えば、図６に示すように灰鍵Ｋ８  ，Ｋ１９を他の灰鍵Ｋ２  ，Ｋ５  ，Ｋ１０，Ｋ１３，Ｋ１６と同一の高さで、黒鍵ＢＫの前端に迄延在するよう長く形成したり、図７に示すように灰鍵Ｋ８  ，Ｋ１９を黒鍵ＢＫと同一の高さで、黒鍵ＢＫの前端に迄延在するよう長く形成したり、あるいは、図８に示すように灰鍵Ｋ８  ，Ｋ１９を黒鍵ＢＫの前端に迄延在するよう長く形成するとともに、前半部の高さを黒鍵ＢＫの高さと同一にし、後半部の高さを他の灰鍵Ｋ２  ，Ｋ５  ，Ｋ１０，Ｋ１３，Ｋ１６  と同一の高さに設定してもよい。
【００２９】
図１において、さらに鍵盤楽器は、拍子木６１（もしくは操作パネル）上に設置された音階切換スイッチ（手段）６２と、音高切換スイッチ（手段）６３を備えている。音階切換スイッチ（手段）６２は、１２平均律音階と、１９平均律音階を切り換えるもので、このスイッチ６２が操作され「１２」側に切り換えると、前列Ｌ１  の７個の白鍵Ｋ１  ，Ｋ４  ，Ｋ７  ，Ｋ９  ，Ｋ１２，Ｋ１５，Ｋ１８と、中列Ｌ２  の５個の黒鍵Ｋ３  ，Ｋ６  ，Ｋ１１，Ｋ１４，Ｋ１７のみが使用可能となり、「１９」側に切り替えると、１９個の鍵Ｋ１  〜Ｋ１９全てが使用可能となる。音高切換スイッチ６３は、１９平均律音階用の鍵盤楽器として使用する際に♭と♯の調性に応じて中列Ｌ２  の黒鍵Ｋ３  ，Ｋ６  ，Ｋ１１，Ｋ１４，Ｋ１７と後列Ｌ３  の灰鍵Ｋ２  ，Ｋ５  ，Ｋ８  ，Ｋ１０，Ｋ１３，Ｋ１６，Ｋ１９の楽音を入れ変えるものである。♭系の調性に切り替えると、図９に示すように中列Ｌ２  の黒鍵Ｋ３  ，Ｋ６  ，Ｋ１１，Ｋ１４，Ｋ１７には♭の楽音Ｄ♭、Ｅ♭、Ｇ♭、Ｂ♭が、後列Ｌ３  の灰鍵Ｋ２  ，Ｋ５  ，Ｋ８  ，Ｋ１０，Ｋ１３，Ｋ１６，Ｋ１９には♯の楽音Ｃ♯、Ｄ♯、Ｅ♯＆Ｆ♭（つまり、Ｅ♯＝Ｆ♭である）、Ｆ♯、Ｇ♯、Ａ♯、Ｂ♯＆Ｃ♭（つまり、Ｂ♯＝Ｃ♭である）がそれぞれ割り当てられる。♯系の調性に切り替えると、図１０に示すように、中列Ｌ２  の黒鍵Ｋ３  ，Ｋ６  ，Ｋ１１，Ｋ１４，Ｋ１７には♯の楽音Ｃ♯、Ｄ♯、Ｆ♯、Ｇ♯、Ａ♯が、後列Ｌ３  の灰鍵Ｋ２  ，Ｋ５  ，Ｋ８  ，Ｋ１０，Ｋ１３，Ｋ１６，Ｋ１９には♭の楽音Ｄ♭、Ｅ♭、Ｅ♯＆Ｆ♭、Ｇ♭、Ａ♭、Ｂ♭、Ｂ♯＆Ｃ♭がそれぞれ割り当てられる。すなわち、音高切換スイッチ６３を切り替えると、中列Ｌ２  の黒鍵Ｋ３  ，Ｋ６  ，Ｋ１１，Ｋ１４，Ｋ１７と後列Ｌ３  の灰鍵Ｋ２  ，Ｋ５  ，Ｋ１０，Ｋ１３，Ｋ１６とは実質的に入れ替わることになる。
【００３０】
図１１は鍵盤２０の回路構成を示すブロック図である。
７０はキースイッチ回路であり、上述した各鍵Ｋ１  〜Ｋ１９毎に設けられたキースイッチ３１，４６，４７（図２参照）からなり、対応する鍵の操作に応じてオン、オフする。７１はキーアサイナであり、キースイッチ回路７０の各キースイッチ３１，４６，４７のオン／オフ状態を走査することにより、現在操作されている鍵を検出し、検出した各鍵のキーオン信号ＫＯＮおよびキーコードＫＣを出力する。７２，７３および７４は周波数ナンバメモリであり、キーコードＫＣに対応付けられた周波数ナンバＦ１  ，Ｆ２  もしくはＦ３  を各々有するテーブルからなり、キーアサイナ７１から出力されるキーコードＫＣに対応した周波数ナンバＦ１  ，Ｆ２  もしくはＦ３  を出力する。周波数ナンバメモリ７２は、１９平均律音階に対応しており、１９個×オクターブ数の周波数ナンバＦ１  を記憶している。周波数ナンバメモリ７３には前記周波数ナンバメモリ７２とともに１９音階用発音手段を形成するもので、このナンバメモリ７３には前記周波数ナンバメモリ７２のデータ中の、前後に隣接して並ぶ中列の黒鍵ＢＫと、後列の灰鍵ＧＫのそれぞれの周波数ナンバを入れ換えたものを記憶している。周波数ナンバメモリ７４は１２音階用発音手段を形成するもので、従来の１２平均律音階を用いた電子楽器の周波数メンバメモリと同様であり、１２個×オクターブ数の周波数ナンバＦ３  を記憶している。周波数ナンバメモリ７２と７３は音高切換スイッチ６３の切換操作によって接続された方が選択されるように構成されている。また、これらの周波数ナンバメモリ７２，７３は、音階切換スイッチ６２が１９平均律音階側に切り替えられた状態においてアキュムレータ７５にそれぞれ接続されており、音階切換スイッチ６２が１２平均律音階側に切り替えられると、アキュムレータ７５との接続が断たれ、代わりに周波数ナンバメモリ７４がアキュムレータ７５に接続されるように構成されている。
【００３１】
前記アキュムレータ７５は、図示しないクロック・ジェネレータより一定間隔で供給されるサンプリング・クロックＣＫに応じ、音階切換スイッチ６２の操作によって選択された周波数ナンバメモリ７２，７３もしくは７４から供給される周波数ナンバＦ１  ，Ｆ２  もしくはＦ３  を順次累算し、この累算結果を発生すべき楽音波形の瞬時位相を指示する位相アドレスデータＡＤＤとして出力する。ここで、上記周波数ナンバメモリ７２，７３から供給される周波数ナンバＦ１  ，Ｆ２  は、隣り合う鍵によって発生する楽音形成信号の周波数比が１９√２  となるように設定されている。一方、周波数ナンバメモリ７４から供給される周波数ナンバＦ３  は、隣り合う鍵によって発生する楽音形成信号の周波数比が１２√２  となるように設定されている。
【００３２】
７６は楽音信号発生回路であり、波形メモリおよびエンベロープ波形発生回路等からなる。波形メモリには、例えば１周期分の楽音波形信号が記憶されており、位相アドレスデータＡＤＤを読み出しアドレスとして、前記楽音波形信号が読み出されるように構成されている。エンベロープ波形発生回路には、キーアサイナ７１からキーコードＫＣ、キーオン信号ＫＯＮ，およびキーオフ信号ＫＯＦＦが入力されており、それらに基づいてエンベロープ波形信号が発生する。楽音信号発生回路７６は、このエンベロープ波形信号を前記楽音波形信号に付与し、楽音信号として出力する。７７はサウンドシステムであり、楽音信号をアナログ信号に変換し、楽音として発音する。
【００３３】
次に、上記構成からなる鍵盤楽器の動作について説明する。
先ず、鍵盤楽器を１９平均律音階用として使用する場合は、演奏者は音階切換スイッチ６２を「１９」側に設定する。これにより１９平均律音階用の周波数ナンバメモリ７２，７３が選択される。次に、演奏する曲目の調性によって音高切換スイッチ６３を切り換える。すなわち、♭系の調性のときは、音高切換スイッチ６３を「♭」側に設定し、♯系の調性のときは「♯」側に設定する。そして、演奏者が鍵盤における何れかの鍵を押下すると、キースイッチ回路７０の当該鍵に対応するキースイッチ３１，４６または４７がオンとなる。そして、キーアサイナ７１により上記鍵のオン状態が検出されて、当該鍵に対応するキーコードＫＣおよびキーオン信号ＫＯＮが出力される。そして、１９平均律音階用の周波数ナンバメモリ７２または７３からは、このキーコードＫＣに対応する周波数ナンバＦ１  またはＦ２  がアキュムレータ７５に出力される。そして、アキュムレータ７５により、サンプリング・クロックＣＫに同期して、周波数ナンバＦ１  またはＦ２  が順次累算されるとともに、この累算値が位相アドレスデータＡＤＤとして楽音信号発生回路７６に順次出力される。
【００３４】
上記位相アドレスデータＡＤＤは、楽音信号発生回路７６に設けられた波形メモリに順次供給され、楽音波形の各波形振幅値のうち、この位相アドレスデータＡＤＤが示す位相角における波形振幅値が楽音波形データとして出力される。この楽音波形信号は、楽音信号発生回路７６内のエンベロープ発生回路から供給されるエンベロープ波形信号と乗算され、エンベロープ信号に応じた振幅エンベロープが付与される。そして、振幅エンベロープが付与された楽音波形信号は、サウンドシステム７７に入力され、鍵盤２０において操作された鍵に応じた楽音として発音される。
【００３５】
図１２（ａ）〜（ｃ）は♭の調性記号が４個から６個までの♭系の調性における主音とダイアトニック使用音の位置を示す図である。♭が１個から３個までの♭系の調性については図２６に示した通りである。これらの図から明らかなように、♭が５個以内の♭系の調性においては、いずれも主音とダイアトニック使用音を発音するのに前列の白鍵ＷＫと中列の黒鍵ＢＫによって行なえばよく、後列の灰鍵ＧＫが不要である。したがって、１２平均律音階の鍵盤と同様に主音とダイアトニック使用音を演奏することができる。
【００３６】
上述した通り、先行発明においては調性について考慮されていなかったため、図２７に示したように♯系の調性については主音とダイアトニック使用音の演奏に前列の白鍵ＷＫと後列の灰鍵ＧＫを使用する必要があり、そのため演奏し難いという問題があった。これに対して、本発明においては、音高切換スイッチ６３を備え、これにより♭系の調性と♯系の調性に応じて中列の黒鍵ＢＫと後列の灰鍵ＧＫの音を入れ換えるようにしたので、図１３（ａ）〜（ｃ）および図１４（ａ）、（ｂ）に示すように♯が１個から５個までの♯系の調性における主音とダイアトニック使用音を前列の白鍵ＷＫと中列の黒鍵ＢＫによって発音することができる。したがって、♯系の調性も♭系の調性と同様、後列の灰鍵ＧＫを必要とせずに演奏することができ、♭系と同等の演奏性を得ることができる。
この場合、調性記号♭、♯がそれぞれ６個以上になると、灰鍵ＧＫも使用する必要が生じるが、いずれの調性も条件は略同じであるため、♭系と♯系の調性の演奏性は全く同じとみなすことができる。
【００３７】
次に、本発明の鍵盤楽器を１２平均律音階用として使用する場合は、演奏者は、音階切換スイッチ６２を「１２」側に設定する。これによって、音階切換スイッチ６２は、１２平均律音階用の周波数ナンバメモリ７４側に切り替えられる。この場合、１２平均律音階においては、図１に示した後列Ｌ３  の灰鍵Ｋ２  ，Ｋ５  ，Ｋ８  ，Ｋ１０，Ｋ１３，Ｋ１６，Ｋ１９は使用されない。そして、演奏者が、鍵盤２０の前列Ｌ１  の白鍵ＷＫおよび中列Ｌ２  の黒鍵ＢＫを構成する鍵のうちのいずれかを操作すると、上述した場合と同様に、キースイッチ回路７０の当該鍵に対応するキースイッチ３１または４６がオンとなるため、キーアサイナ７１により上記鍵のオン状態が検出され、当該鍵に対応するキーコードＫＣおよびキーオン信号ＫＯＮが出力される。この場合、周波数ナンバメモリ７４から当該キーコードＫＣに対応する周波数ナンバＦ３  がアキュムレータ７５に出力される。そして、アキュムレータ７５により周波数ナンバＦ３  が順次累算され、この累算値が位相アドレスデータＡＤＤとして楽音信号発生回路７６に順次出力されることにより、上述の場合と同様に、サウンドシステム７７により楽音として発音される。
【００３８】
ここで、前列Ｌ１  および中列Ｌ２  を構成する白鍵ＷＫおよび黒鍵ＢＫにおいて、隣合う鍵が押下されることによって発生する楽音は、各々その周波数が１２√２  となる。この時、この鍵盤楽器は、従来の１２平均律音階を採用した鍵盤楽器として機能する。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る鍵盤楽器は、１オクターブにつき前列に７個、中列に５個、後列に７個の鍵を配列した横３列の鍵盤を備え、１オクターブに１９個の楽音を等比の周波数間隔で設定し、隣接する前記楽音の周波数比が１９√２  となる楽音を前記鍵盤の鍵各々の操作に対応して発生する発音手段と、前記中列と前記後列の鍵の音の割り付けを切り換える音高切換手段を設けたので、音高切換手段を操作すると、中列の鍵と後列の鍵の音を逆に割り付けることができる。このため、♭系、♯系ともに調性記号が５個までの調性においては、前列と中列の鍵のみを用いて主音とダイアトニック使用音を演奏することができる。したがって、調性の違いにより左右されることなく、１２平均律音階の鍵盤楽器と同様に鍵を操作することができ、演奏性に優れた１９平均律音階の鍵盤楽器を提供することができる。
【００４０】
また、本発明は、音階切換手段によって１２平均律音階と１９平均律音階とを選択することができるようにしたので、１２平均律音階を選択したときは前列の７個の鍵と中列の５個の鍵のみを使用して演奏することができ、従来の１２平均律用鍵盤楽器としても使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る鍵盤楽器の一実施例を示す鍵盤の要部斜視図である。
【図２】同鍵盤の断面図である。
【図３】白鍵の断面図である。
【図４】黒鍵の断面図である。
【図５】灰鍵の断面図である。
【図６】鍵盤の他の実施例を示す斜視図である。
【図７】鍵盤の他の実施例を示す斜視図である。
【図８】鍵盤のさらに他の実施例を示す斜視図である。
【図９】♭系長調・短調演奏時の楽音を示す図である。
【図１０】♯系長調・短調演奏時の楽音を示す図である。
【図１１】鍵盤楽器の電気回路を示すブロック図である。
【図１２】♭系長調・短調演奏時の主音とダイアトニック使用音の位置を示す図である。
【図１３】♯系長調・短調演奏時の主音とダイアトニック使用音の位置を示す図である。
【図１４】♯系長調・短調演奏時の主音とダイアトニック使用音の位置を示す図である。
【図１５】従来の１２平均律音階の鍵盤楽器における鍵盤の構成を示す図である。
【図１６】１２平均律音階における２音間間隔の近似整数比、ずれ、および協和度を示す図表である。
【図１７】各平均律音階と周波数比との関係を示す図表である。
【図１８】１９平均律音階における２音間間隔の近似整数比、ずれ、および協和度を示す図表である。
【図１９】１２平均律音階において構成される和音例を示す図表である。
【図２０】１９平均律音階において構成される和音例を示す図表である。
【図２１】１９平均律音階の鍵盤の構成を示す図である。
【図２２】１９平均律音階を採用した鍵盤楽器において、鍵Ｋ１  と前列の他の鍵について、発生する楽音の周波数比の整数近似値を示す図である。
【図２３】１２平均律音階を採用した鍵盤楽器において、音名が「Ｃ」である鍵と他の白鍵とについて、発生する楽音の周波数比の整数近似値を示す図である。
【図２４】１９平均律音階の鍵盤の基本的な配列例を示す図である。
【図２５】１９平均律音階の鍵盤の鍵を横３列に配列した例を示す図である。
【図２６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は♭系長調・短調演奏時の主音とダイアトニック使用音の位置を示す図である。
【図２７】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は♯系長調・短調演奏時の主音とダイアトニック使用音の位置を示す図である。
【符号の説明】
２０…鍵盤、６２…音階切換スイッチ、６３…音高切換スイッチ、７２…周波数ナンバメモリ（１９音階用発音手段）、７３…周波数ナンバメモリ（１９音階用発音手段）、７３…周波数ナンバメモリ（１２音階用発音手段）、ＷＫ…白鍵、ＢＫ…黒鍵、ＧＫ…灰鍵、Ｋ１  ，Ｋ４  ，Ｋ７  ，Ｋ９  ，Ｋ１２，Ｋ１５、Ｋ１８…前列の鍵、Ｋ３  ，Ｋ６  ，Ｋ１１，Ｋ１４，Ｋ１７…中列の鍵、Ｋ２  ，Ｋ５  ，Ｋ８  ，Ｋ１０，Ｋ１３，Ｋ１６、Ｋ１９…後列の鍵。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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