(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発音モードを有し、いずれかの発音モードがユーザによって設定される鍵盤楽器であって、
鍵と、
前記鍵に対応して設けられた発音体と、
前記鍵の操作に応じて前記発音体を打撃するハンマと、
前記ハンマによる前記発音体への打撃の阻止をするストッパと、
前記発音体の振動に伴い振動する響板と、
本体部と、前記響板に接続された振動部とを有し、入力された駆動信号に応じて前記本体部と前記振動部との間に引力および斥力の少なくとも一方を生じさせることにより前記振動部を振動させて前記響板を振動させる加振部と、
直支柱に接続され、少なくとも前記響板が振動していない状態において前記響板に前記本体部の負荷がかからないように前記本体部を支持する支持部と、
前記鍵の操作に応じた演奏情報を出力する演奏情報出力部と、
前記演奏情報に基づく音を示す前記駆動信号を前記加振部に出力し、ユーザによって設定された前記発音モードが特定の発音モードである場合には前記駆動信号を出力しない信号出力部と、
少なくとも前記設定された発音モードが前記特定の発音モードである場合には、前記打撃の阻止をしないように前記ストッパを制御する阻止制御部と
を具備し、
前記本体部は磁石を有し、
前記振動部は前記磁石が形成する磁路上に配置され、前記駆動信号が入力されるボイスコイルを有し、
前記本体部と前記振動部とはダンパ部を介して接続され、
前記支持部は、前記振動部が振動していない状態において前記響板に前記振動部の負荷がかからないように前記振動部を前記ダンパ部および前記本体部を介して支持する
ことを特徴とする鍵盤楽器。
【請求項２】
前記響板の前記直支柱が配置されている側とは異なる側に配置され、前記発音体の振動を前記響板に伝達する駒を備え、
前記振動部は前記響板を挟んで前記駒と対向する位置において前記響板に接続される
請求項１に記載の鍵盤楽器。
【請求項３】
前記本体部と前記振動部とは空間によって隔てられて配置され、
前記支持部は、前記本体部が前記響板に接触しないように前記本体部を支持する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の鍵盤楽器。
【請求項４】
前記信号出力部は、前記出力する駆動信号の周波数特性を調整するイコライザ部を有する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の鍵盤楽器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍵盤楽器の音を変化させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ピアノにおいてはスピーカから電子音を発生させることが一般的に行われている。この電子音だけでなく豊かな低音を発生させるために、電子ピアノにおいても響板が設けられている場合がある。この場合には、響板にスピーカを取り付け、スピーカにより響板を加振することにより、響板から音を放射させる技術が、例えば、特許文献１に開示されている。この技術の適用対象としては電子ピアノに限らず、弦を振動させないように構成された消音ピアノにも適用可能であることも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９２７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、アコースティックピアノの音質は、音を放射する響板の振動特性によるところが大きい。そのため、製造当初に想定していなかった重量物が響板に取り付けられると、その重量物の影響で響板の振動特性が大きく変化してしまう。その結果、アコースティックピアノの音質が悪化することになる。
【０００５】
特許文献１においては、響板に重量物であるスピーカを取り付けているため、スピーカの取り付け前後では響板の振動特性が大きく変化してしまう。そのため、アコースティックピアノにおいて特許文献１に開示された技術を適用すると、響板の振動特性がスピーカの影響により変化し、その影響を受けた音質に変わってしまう。
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、響板を加振する構成を設けても、響板の振動特性の変化が少なくなるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するため、本発明は、複数の発音モードを有し、いずれかの発音モードがユーザによって設定される鍵盤楽器であって、鍵と、前記鍵に対応して設けられた発音体と、前記鍵の操作に応じて前記発音体を打撃するハンマと、前記ハンマによる前記発音体への打撃の阻止をするストッパと、前記発音体の振動に伴い振動する響板と、本体部と、前記響板に接続された振動部とを有し、入力された駆動信号に応じて前記本体部と前記振動部との間に引力および斥力の少なくとも一方を生じさせることにより前記振動部を振動させて前記響板を振動させる加振部と、直支柱に接続され、少なくとも前記響板が振動していない状態において前記響板に前記本体部の負荷がかからないように前記本体部を支持する支持部と、前記鍵の操作に応じた演奏情報を出力する演奏情報出力部と、前記演奏情報に基づく音を示す前記駆動信号を前記加振部に出力し、ユーザによって設定された前記発音モードが特定の発音モードである場合には前記駆動信号を出力しない信号出力部と、少なくとも前記設定された発音モードが前記特定の発音モードである場合には、前記打撃の阻止をしないように前記ストッパを制御する阻止制御部とを具備し、前記本体部は磁石を有し、前記振動部は前記磁石が形成する磁路上に配置され、前記駆動信号が入力されるボイスコイルを有し、前記本体部と前記振動部とはダンパ部を介して接続され、前記支持部は、前記振動部が振動していない状態において前記響板に前記振動部の負荷がかからないように前記振動部を前記ダンパ部および前記本体部を介して支持することを特徴とする鍵盤楽器を提供する。
また、好ましい態様において、前記響板の前記直支柱が配置されている側とは異なる側に配置され、前記発音体の振動を前記響板に伝達する駒を備え、前記振動部は前記響板を挟んで前記駒と対向する位置において前記響板に接続されることを特徴とする。
【０００８】
また、別の好ましい態様において、前記本体部と前記振動部とは空間によって隔てられて配置され、前記支持部は、前記本体部が前記響板に接触しないように前記本体部を支持することを特徴とする。
【００１０】
また、別の好ましい態様において、前記信号出力部は、前記出力する駆動信号の周波数特性を調整するイコライザ部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、響板を加振する構成を設けても、響板の振動特性の変化が少なくなるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態におけるグランドピアノの外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態におけるグランドピアノの内部構造を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態における加振部の位置を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態における加振部の外観を説明する図である。
【図５】図４に示す矢視Ｖ−Ｖ方向から見た加振部の断面図である。
【図６】本発明の実施形態におけるコントローラの構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施形態におけるグランドピアノの機能構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の変形例１における加振部の断面図である。
【図９】本発明の変形例２におけるアップライトピアノの内部構造を示す図である。
【図１０】本発明の変形例２における加振部の位置を説明する図である。
【図１１】本発明の変形例３における加振部の位置を説明する図である。
【図１２】本発明の変形例３におけるアップライトピアノの内部構造を示す図である。
【図１３】本発明の変形例６における加振部の断面図である。
【図１４】本発明の変形例９における加振部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜実施形態＞
［全体構成］
図１は、本発明の実施形態におけるグランドピアノ１の外観を示す斜視図である。グランドピアノ１は、その前面に演奏者によって演奏操作がなされる鍵２が複数配列された鍵盤、およびペダル３を有する鍵盤楽器である。また、グランドピアノ１は、前面部分に操作パネル１３を有する制御装置１０、および譜面台部分に設けられたタッチパネル６０を有する。ユーザの指示は、操作パネル１３およびタッチパネル６０が操作されることにより、制御装置１０に対して入力可能になっている。
【００１４】
グランドピアノ１は、複数の発音モードのうち、ユーザの指示に応じた発音モードでの発音が可能になっている。この発音モードには、一般的なグランドピアノと同様の態様にハンマによる打弦のみで発音させる通常発音モード、ハンマによる打弦を阻止し、電子音源などの音源部からの信号を用いて加振部により響板を加振することにより、響板から通常より小さな音（大きな音であってもよい）で自然な響きで発音させる弱音モード、通常発音モードの動作と同様に打弦で発音させるとともに、さらにピアノの音色の信号を用いて加振部により響板を加振することで、ハンマによる打弦時（通常発音モード）よりも大きな音で演奏する強音モードを有する。この強音モードでは、音量を大きくするだけでなく、ハンマが打弦して発音することと、ピアノ以外（ピアノに類似した音色を含む）の音色の信号を用いて加振部により響板を加振して発音することを同時に行うことで、音色レイヤー効果を得る演奏モードとして使うこともできる。
なお、発音モードには、弱音モードの構成において音源部からの信号を響板の加振に用いるのではなくヘッドホン端子へ供給することにより外部への発音をさせない消音モードなど、他の発音モードが存在していてもよい。
この発音モードを整理すると以下の表１に示すようになる。
【００１５】
【表１】
0006003430.tif 000002
【００１６】
また、グランドピアノ１においては、複数の演奏モードのうち、ユーザの指示に応じた演奏モードでの動作が可能になっている。この演奏モードには、ユーザが演奏操作をして発音させる通常演奏モード、および鍵を自動的に駆動して発音させる自動演奏モードが含まれている。なお、いずれか一方の演奏モードについては存在しなくてもよい。
【００１７】
［グランドピアノ１の構成］
図２は、本発明の実施形態におけるグランドピアノ１の内部構造を説明する図である。この図においては、各鍵２に対応して設けられている構成については、１つの鍵２に着目して示し、他の鍵２に対応して設けられている部分については記載を省略している。
【００１８】
各鍵２の後端側（演奏するユーザから見て鍵２の奥側）の下部には、演奏モードが自動演奏モードである場合において、ソレノイドを用いて鍵２を駆動する鍵駆動部３０が設けられている。鍵駆動部３０は、制御装置１０からの制御信号に応じてソレノイドを駆動する。鍵駆動部３０は、ソレノイドを駆動してプランジャを上昇させることにより、ユーザが押鍵したときと同様な状態を再現する一方、プランジャを下降させることにより、ユーザが離鍵したときと同様な状態を再現する。このように、通常演奏モードと自動演奏モードとの違いは、鍵２を駆動させるのがユーザの操作であるか、鍵駆動部３０であるかの違いである。
【００１９】
ハンマ４は、各鍵２に対応して設けられ、鍵２が押下されるとアクション機構（図示略）を介して力が伝達されて移動し、各鍵２に対応する弦５を打撃する。また、ダンパ８は、鍵２の押下量、およびペダル３のうちダンパペダル（以下、単にペダル３といった場合にはダンパペダルを示す）の踏込量に応じて、弦５と非接触状態または接触状態となる。ダンパ８は、弦５と接触しているときには、その弦５の振動を抑制する。
【００２０】
ストッパ４０は、弱音モードに設定されているときに、ハンマ４による弦５への打撃を阻止する部材である。すなわち、発音モードが弱音モードに設定されているときには、ハンマシャンクがストッパ４０に衝突してハンマ４の弦５への打撃が阻止される一方、通常発音モードに設定されているときには、ストッパ４０は、ハンマシャンクと衝突しない位置に移動するようになっている。
【００２１】
鍵センサ２２は、各鍵２の下部に設けられ、鍵２の挙動に応じた検出信号を制御装置１０に出力する。この例においては、鍵センサ２２は、鍵２の押下量を検出し、検出結果を示す検出信号を制御装置１０に出力する。なお、鍵センサ２２は、鍵２の押下量に応じた検出信号を出力する代わりに、鍵２が特定の押下位置を通過したことを示す検出信号が出力されるようにしてもよい。特定の押下位置とは、鍵２のレスト位置からエンド位置に至る範囲のいずれかの位置であり、複数箇所であることが望ましい。このように、鍵センサ２２が出力する検出信号は、鍵２の挙動を制御装置１０に認識させることができる信号であればどのようなものであってもよい。
【００２２】
ハンマセンサ２４は、各ハンマ４に対応して設けられ、ハンマ４の挙動に応じた検出信号を制御装置１０に出力する。この例においては、ハンマセンサ２４は、ハンマ４による弦５の打撃直前の移動速度を検出し、検出結果を示す検出信号を制御装置１０に出力する。なお、この検出信号は、ハンマ４の移動速度そのものを示すものでなくてもよく、別の態様での検出信号として、制御装置１０において移動速度が算出されるようにしてもよい。例えば、ハンマ４が移動中にハンマシャンクが通過する２つの位置について、ハンマシャンクが通過したことを示す検出信号が出力されるようにしてもよいし、一方の位置を通過してから他方の位置を通過するまでの時間を示す検出信号が出力されるようにしてもよい。このように、ハンマセンサ２４が出力する検出信号は、ハンマ４の挙動を制御装置１０に認識させることができる信号であればどのようなものであってもよい。
【００２３】
ペダルセンサ２３は、各ペダル３に対応して設けられ、ペダル３の挙動に応じた検出信号を制御装置１０に出力する。この例においては、ペダル３の踏込量を検出し、検出結果を示す検出信号を制御装置１０に出力する。なお、ペダルセンサ２３は、ペダル３の踏込量に応じた検出信号を出力する代わりに、ペダル３が特定の踏込位置を通過したことを示す検出信号が出力されるようにしてもよい。特定の踏込位置とは、ペダルのレスト位置からエンド位置に至る範囲のいずれかの位置であり、ダンパ８と弦５とが完全に接触する状態と非接触の状態とを区別できる踏込位置であることが望ましく、複数箇所を特定の踏込位置とすることでハーフペダルの状態についても検出することができるようにすることがさらに望ましい。このように、ペダルセンサ２３が出力する検出信号は、ペダル３の挙動を制御装置１０に認識させることができる信号であればどのようなものであってもよい。
【００２４】
なお、鍵センサ２２、ペダルセンサ２３、およびハンマセンサ２４から出力される検出信号によって、制御装置１０が、弦５に対するハンマ４の打撃タイミング（キーオンのタイミング）、打撃速度（ベロシティ）、およびその弦５に対するダンパ８の振動抑制タイミング（キーオフのタイミング）を、各鍵２（キーナンバ）に対応して特定することができるようになっていれば、鍵センサ２２、ペダルセンサ２３およびハンマセンサ２４は、鍵２、ペダル３、ハンマ４の挙動を検出した結果を、他の態様での検出信号として出力してもよい。
【００２５】
響板７は、響棒７５および駒６が接続され、駒６を介して響板７の振動を各弦５に伝達するとともに、各弦５の振動が駒６を介して響板７に伝達される。
また、響板７には、加振部５０が接続されている。加振部５０は、響板７に接続された振動部５１と、直支柱９に接続された支持部５５によって支持されたヨーク保持部５２（本体部）とを有する。加振部５０には、制御装置１０から駆動信号が入力される。振動部５１は、入力された駆動信号が示す波形に応じて振動し、響板７を加振する。これにより、駒６も加振される。この例においては、振動部５１は、ヨーク保持部５２が有するヨーク５２１、５２３および磁石５２２により形成された磁路に位置するように配置されたボイスコイル５１２を有し、ボイスコイル５１２に入力される駆動信号により振動する（図５参照）。
【００２６】
図３は、本発明の実施形態における加振部５０の位置を説明する図である。この例においては、加振部５０として、加振部５０Ｈ、５０Ｌの２つが設けられている。以下、加振部５０Ｈ、５０Ｌを互いに特に区別して説明する必要がない場合には、単に加振部５０という。
【００２７】
加振部５０は、響板７のうち、複数存在する響棒７５の間に接続されている。また、加振部５０Ｈは、２つの駒６（駒６Ｈ（長駒）、６Ｌ（短駒））のうち、駒６Ｈに対応する位置に設けられている。一方、加振部５０Ｌは、駒６Ｌに対応する位置に設けられている。すなわち、響板７は、加振部５０と駒６とに挟まれた状態になる。
なお、響板７に設けられている加振部５０の数は２つに限らず、より多くの数であってもよいし、１つだけが設けられていてもよい。加振部５０が１つである一方、駒６が２つである場合には、長い駒６Ｈに加振部５０が設けられるようにすることが望ましい。
【００２８】
駒６Ｈは、高音側の弦５を支持する駒であり、駒６Ｌは、低音側の弦５を支持する駒である。以下、駒６Ｈ、６Ｌを互いに特に区別して説明する必要がない場合には、単に駒６という。また、上述したように加振部５０は、直支柱９に接続された支持部５５によって支持されている。
続いて、加振部５０の構成について説明する。
【００２９】
［加振部５０の構成］
図４は、本発明の実施形態における加振部５０の外観を説明する図である。この図においては、ヨーク保持部５２の主要な構造を見やすくするため、ヨーク保持部５２の筐体５２４（図５参照）については記載を省略し、筐体５２４の内部を図示している。振動部５１は、響板７と接続する上面が塞がれた円筒状の接続部材５１１およびボイスコイル５１２を有する。接続部材５１１は、ポリイミド等の樹脂あるいはアルミ素材の金属などの軽い素材で形成され、上面部に樹脂等のキャップを取り付けている。ヨーク保持部５２は、磁石５２２、および磁石５２２を挟みこむヨーク５２１、５２３を有する。ヨーク５２１、５２３は、例えば、軟鉄などの軟磁性材料により形成され、接続部材５１１に比べて非常に重くなっている。
また、振動部５１とヨーク保持部５２とは、空間により隔てられている。
【００３０】
図５は、図４に示す加振部５０を接続部材５１１の中心を通る鉛直面で切断した断面を水平方向から見た断面図である。図５においては、図４において記載を省略した筐体５２４についても記載している。また、図５においては、加振部５０、響板７および駒６の位置関係を示すため、響板７および駒６の位置を破線で示している。振動部５１は、接続部材５１１およびボイスコイル５１２を有している。ボイスコイル５１２は、ヨーク５２１、５２３および磁石５２２により形成された磁路（破線矢印）のうち、ヨーク５２１とヨーク５２３との間に形成される空間を通過する磁路上に位置するように配置されている。加振部５０に入力される駆動信号は、ボイスコイル５１２に入力される。上記のように形成されている磁路における磁力を受けて、ボイスコイル５１２は、入力される駆動信号が示す波形に応じて接続部材５１１が図における上下方向に振動するように駆動力を発生させる。このとき、ヨーク保持部５２は、支持部５５によって支持されて、その位置が固定されているため、ボイスコイル５１２が発生させた駆動力は、ほとんどが接続部材５１１の振動のための推力として用いられる。
【００３１】
接続部材５１１の上面と響板７とは接着剤、両面テープ（図示せず）などにより接着され、接続部材５１１が響板７に固定されている。なお、接続部材５１１の上面と響板７とは、接着により互いに接続される場合に限らず、ネジ止めなどにより接続されていてもよい。これにより、響板７は、接続部材５１１が上方に移動した場合には上方に押され、接続部材５１１が下方に移動した場合には、接続部材５１１が離れるのではなく、接続部材５１１により下方に引っ張られることになる。このようにして、接続部材５１１における振動は、響板７を介して駒６に加えられ、さらには、弦５に伝達される。
【００３２】
また、筐体５２４は、ヨーク５２１、５２３および磁石５２２を収容する。また、筐体５２４は、支持部５５によって支持される。このとき、ヨーク５２１、５２３、磁石５２２および筐体５２４により構成されるヨーク保持部５２は、振動部５１と空間によって隔てられた位置、かつ、響板７と接触しない位置に、支持部５５によって支持される。図５に示すように、この例においては、支持部５５は、筐体５２４の下面側からヨーク保持部５２を支持する。また、振動部５１（接続部材５１１）は、ヨーク保持部５２と空間によって隔てられているため、響板７と接続されることによって響板７に支持された状態となる。
【００３３】
なお、振動部５１とヨーク保持部５２とが、空間によって隔てられている、とは、図示した構成において、互いに接触していないことを示しているのであって、振動部５１につながる一部の構成（例えば、ボイスコイル５１２への配線など）が、ヨーク保持部５２と接触していてもよい。このとき、その一部の構成によって振動部５１に対してヨーク保持部５２の重力等による負荷がかからないようになっていることが望ましい。
【００３４】
このような態様で加振部５０のうちヨーク保持部５２が支持部５５によって支持されることにより、響板７に対して加振部５０のうち振動部５１以外の負荷がかからないようになっている。なお、支持部５５がヨーク保持部５２を支持する態様については、響板７に対して加振部５０のうち振動部５１以外の負荷がかからないようになっていれば、どのような態様であってもよい。
【００３５】
ここで、接続部材５１１はヨーク保持部５２を構成する各部材に比べ、樹脂など軽い素材で形成されている。また、ボイスコイル５１２を含めた振動部５１全体としても、ヨーク保持部５２に比べれば、非常に軽い構成である。ヨーク保持部５２の重力等の負荷は支持部５５により直支柱９にかかるため、加振部５０の大部分の負荷は響板７へはかからないようになっている。響板７へは振動部５１の負荷がかかることになるが、その負荷はわずかであるため、響板７の振動特性に与える影響は非常に少ない。以上が加振部５０の説明である。
続いて、制御装置１０の構成について説明する。
【００３６】
［制御装置１０の構成］
図６は、本発明の実施形態における制御装置１０の構成を示すブロック図である。制御装置１０は、制御部１１、記憶部１２、操作パネル１３、通信部１４、信号出力部１５、およびインターフェイス１６を有する。これらの各構成はバスを介して接続されている。
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置、ＲＯＭ（Read Only Memory）、およびＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置を有する。制御部１１は、記録装置に記憶されている制御プログラムに基づいて、制御装置１０の各部およびインターフェイス１６に接続された各構成を制御する。この例においては、制御部１１は、制御プログラムを実行することにより、制御装置１０および制御装置１０に接続された構成の一部を、本発明の鍵盤楽器として機能させる。
【００３７】
記憶部１２は、制御プログラムを実行しているときに用いられる各種設定内容を示す設定情報を記憶する。設定情報は、例えば、鍵センサ２２、ペダルセンサ２３、およびハンマセンサ２４から出力される検出信号に基づいて、信号出力部１５から出力される駆動信号の内容を決定するための情報である。また、設定情報には、ユーザにより設定された発音モード、演奏モードなどを示す情報も含まれる。
【００３８】
操作パネル１３は、ユーザの操作を受け付ける操作ボタンなどを有する。この操作ボタンによりユーザの操作が受け付けられると、操作に応じた操作信号が制御部１１に出力される。インターフェイス１６に接続されたタッチパネル６０は、液晶ディスプレイなどの表示画面を有し、その表示画面の表面部分には、ユーザの操作を受け付けるタッチセンサが設けられている。この表示画面には、制御部１１のインターフェイス１６を介した制御により、記憶部１２に記憶された設定情報の内容を変更するため設定変更画面、各種モードの設定などを行う設定画面、楽譜などの各種情報が表示される。また、タッチセンサにより利用者の操作が受け付けられると、操作に応じた操作信号がインターフェイス１６を介して制御部１１に出力される。ユーザから制御装置１０への指示は、操作パネル１３およびタッチパネル６０によって受け付けられる操作により入力される。
【００３９】
通信部１４は、無線、有線などにより他の装置と通信を行うインターフェイスである。このインターフェイスには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）やＣＤ（Compact Disk）などの記録媒体に記録された各種データを読み出し、読み出したデータを出力するディスクドライブが接続されていてもよい。通信部１４を介して制御装置１０に入力されるデータは、例えば、自動演奏に用いる楽曲データなどである。
【００４０】
信号出力部１５は、音響信号を出力する音源部１５１、この音響信号の周波数特性を調整するイコライザ部１５２、この音響信号を増幅する増幅部１５３を有する（図７参照）。信号出力部１５は、周波数特性が調整されて増幅された音響信号を、駆動信号として出力する。
【００４１】
インターフェイス１６は、制御装置１０と外部の各構成とを接続するインターフェイスである。インターフェイス１６に接続される各構成は、この例においては、鍵センサ２２、ペダルセンサ２３、ハンマセンサ２４、鍵駆動部３０、ストッパ４０、加振部５０およびタッチパネル６０である。インターフェイス１６は、鍵センサ２２、ペダルセンサ２３、ハンマセンサ２４から出力される検出信号、およびタッチパネル６０から出力される操作信号を、制御部１１に出力する。また、インターフェイス１６は、制御部１１から出力された制御信号を鍵駆動部３０に出力し、信号出力部１５から出力された駆動信号を加振部５０に出力する。
続いて、制御部１１が制御プログラムを実行することにより機能する構成について説明する。
【００４２】
［グランドピアノ１の機能構成］
図７は、本発明の実施形態におけるグランドピアノ１の機能構成を示すブロック図である。図７に示すように、鍵２が操作されると、ハンマ４が弦５を打撃し、弦５が振動する。この振動は、駒６を介して響板７に伝達される。また、鍵２の操作、ペダル３の操作によりダンパ８が動作する。ダンパ８の動作により、弦５の振動の抑制状態が変化する。
【００４３】
設定部１１０は、タッチパネル６０および制御部１１により以下に示す機能を有する構成として実現される。まず、タッチパネル６０は、発音モードを設定するユーザの操作を受け付ける。制御部１１は、ユーザによって設定された演奏モードおよび発音モードに応じて設定情報を変更し、これらのモードに応じて演奏情報出力部１２０および阻止制御部１３０に対して、選択された発音モードを示す制御信号を出力する。
【００４４】
また、タッチパネル６０は、信号出力部１５における各種制御パラメータを設定するためのユーザの操作を受け付ける。各種制御パラメータとは、音源部１５１から出力される音響信号が示す楽音の音色、イコライザ部１５２における周波数特性の調整態様、増幅部１５３における増幅率などを決定するためのパラメータである。
【００４５】
それぞれの制御パラメータをユーザが個別に設定する構成が採用されてもよいし、記憶部１２に予め記憶された各々制御パラメータの値が決められた複数のプリセットデータからユーザが一のプリセットデータを選択して制御パラメータを設定する構成が採用されてもよい。制御部１１は、ユーザによって設定された各種制御パラメータに応じて設定情報を変更し、これらの制御パラメータにより信号出力部１５から出力される駆動信号を制御する。なお、イコライザ部１５２、増幅部１５３は、予め設定されたパラメータのみを使用し、制御部１１によるパラメータ変更が行われない構成が採用されてもよい。
【００４６】
演奏情報出力部１２０は、制御部１１、鍵センサ２２、ペダルセンサ２３およびハンマセンサ２４により以下に示す機能を有する構成として実現される。鍵センサ２２、ペダルセンサ２３およびハンマセンサ２４によって、鍵２、ペダル３およびハンマ４の挙動がそれぞれ検出され、その結果出力される検出信号に基づいて、制御部１１は、ハンマ４による弦５の打撃タイミング（キーオンのタイミング）、打撃された弦５に対応する鍵２の番号（キーナンバ）、打撃速度（ベロシティ）、およびその弦５に対するダンパ８の振動抑制タイミング（キーオフのタイミング）を、音源部１５１で用いる情報（演奏情報）として特定する。この例においては、制御部１１は、打撃タイミングおよび鍵２の番号については鍵２の挙動から特定し、打撃速度についてはハンマ４の挙動から特定し、振動抑制タイミングについては、鍵２およびペダル３の挙動から特定する。なお、打撃タイミングがハンマ４の挙動から特定されてもよいし、打撃速度が鍵２の挙動から特定されてもよい。なお、演奏情報は、例えば、ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）形式の制御パラメータで示されるものであってもよい。
【００４７】
制御部１１は、特定したキーオンのタイミングにおいて、キーナンバ、ベロシティ、およびキーオンを示す演奏情報を、音源部１５１に出力する。また、制御部１１は、キーオフのタイミングにおいて、キーナンバおよびキーオフを示す演奏情報を、音源部１５１に出力する。制御部１１は、ユーザによって設定された発音モードが弱音モードもしくは強音モードである場合に、上記の機能を実現する一方、通常発音モードである場合には、この例においては、演奏情報の音源部１５１への出力を行わない。なお、通常発音モードである場合には、信号出力部１５から駆動信号が出力されないようにすればよいから、演奏情報が出力される構成であったとしても、信号出力部１５からの駆動信号が出力されないように制御部１１が制御すればよい。
【００４８】
阻止制御部１３０は、制御部１１により以下に示す機能を有する構成として実現される。制御部１１は、ユーザによって設定された発音モードが弱音モードである場合には、ハンマ４の弦５への打撃を阻止する位置にストッパ４０を移動させる一方、通常発音モードもしくは強音モードに設定されているときには、ハンマ４の弦５への打撃を阻止しない位置にストッパ４０を移動させる。
【００４９】
音源部１５１は、演奏情報出力部１２０（制御部１１）から出力される演奏情報に基づいて、音響信号を出力する。例えば、音源部１５１は、キーナンバに応じた音高、ベロシティに応じた音量になるように音響信号を出力する。この音響信号は、上述したように、イコライザ部１５２により周波数特性が調整され、増幅部１５３において増幅されて加振部５０に駆動信号として出力される。
【００５０】
加振部５０は、上述したように、入力された駆動信号に応じて振動し、響板７を介して駒６を加振する。これにより、駒６に加えられた振動は、弦５にも伝達される。以上がグランドピアノ１の機能構成についての説明である。
【００５１】
［動作例］
続いて、本発明の実施形態におけるグランドピアノ１の動作例について説明する。まず、ユーザは、タッチパネル６０を操作して、演奏モードを通常演奏モードとし、発音モードを弱音モードとして設定する。この状態において、ユーザが鍵２を操作して演奏すると、ハンマ４による弦５の打撃はストッパ４０により阻止される一方、加振部５０により響板７が加振され響板７から音が放射される。また、響板７を介して駒６が加振されることによりダンパ８により振動が抑制されていない弦５も振動し、アコースティックピアノに近い音の発音が行われる。このとき、ハンマ４による弦５の打撃はストッパ４０により阻止されているため、打弦による発音は無い。したがって、加振部５０の振動の振幅を調整することにより、打弦による発音よりも小さな音量（もしくは大きな音量）で、アコースティックピアノと同様に響板７の振動および弦の共鳴による音響効果を利用した発音が可能となる。
【００５２】
一方、ユーザが、タッチパネル６０を操作して、発音モードを通常発音モードとして設定した場合には、加振部５０による加振は行われず、また、ハンマ４による弦５の打撃が阻止されない状態となる。そのため、打弦による発音が行われ、弦５の振動は、駒６を介して響板７に伝達される。響板７は、弦５から伝達された振動に応じた音を放射することになる。このとき、響板７には、加振部５０のうち非常に軽い部分の振動部５１の負荷がかかるだけであるため、加振部５０が響板７自体の振動特性にほとんど影響を与えることはなく、演奏者は本来のアコースティックピアノの音響性能を損なわずに演奏することができる。
【００５３】
また、ユーザが、タッチパネル６０を操作して、発音モードを強音モードとして設定した場合には、加振部５０による響板７への加振と、ハンマ４による弦５への打撃が同時に行われる。そのため、響板７は駒６を介して伝達される打弦による弦５の振動と加振部５０からの加振による振動が加算された振動により音の放射を行う。また、ハンマ４により打弦された弦５が振動により音の放射を行うとともに、ダンパ８により振動が抑制されていない弦５は駒６を介して響板７の振動に従い振動し、共鳴音を発する。従って、演奏者は本来のアコースティックピアノの音と音源部１５１から出力される音響信号に示される音が自然にミックスされた音により演奏することができる。
【００５４】
＜変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以下のように、様々な態様で実施可能である。
［変形例１］
上述した実施形態において、振動部５１（接続部材５１１）は、ヨーク保持部５２から空間により隔てられていたが、ヨーク保持部５２（筐体５２４）と間接的に接続されていてもよい。
【００５５】
図８は、本発明の変形例１における加振部５０Ａの断面図である。この例における加振部５０Ａは、接続部材５１１と筐体５２４とを接続するダンパ部５３を有する。ダンパ部５３は、ボイスコイル５１２が駆動信号により駆動されず、接続部材５１１による響板７に対する力がかからない状態での位置である標準位置から、接続部材５１１の上下振動に追従して伸縮する。この例においては、接続部材５１１が響板７にまだ接続されておらず、ダンパ部５３のみに支持された状態で、標準位置における接続部材５１１の上面が響板７の下面にちょうど接する高さとなるように、支持部５５に対する加振部５０の取り付けの高さが調整されている。そして、その状態で接続部材５１１の上面と響板７の下面が接続されている。
そのため、標準位置において加振部５０の重量は響板７にかかることがない。また、ダンパ部５３は軽量な振動部５１を支持可能ではあるが、高い伸縮性を備えているため、響板７の振動時にヨーク保持部５２の重量がダンパ部５３を介して振動部５１に伝わることはほとんど無く、響板７の振動特性に与える影響もほとんど無い。また、ダンパ部５３の存在により、振動部５１とヨーク保持部５２との位置関係が保たれるため、加振部５０を響板７に接続する際の作業が容易になる。
【００５６】
［変形例２］
上述した実施形態においては、鍵盤楽器としてグランドピアノ１を用いた例を説明したが、アップライトピアノを用いてもよい。
【００５７】
図９は、本発明の変形例２におけるアップライトピアノ１Ｂの内部構造を示す図である。図９において、アップライトピアノ１Ｂの各構成には、実施形態におけるグランドピアノ１の各構成と対応する符号に「Ｂ」を加えた符号を付している。アップライトピアノ１Ｂの場合においても、加振部５０Ｂにおける振動部５１Ｂは、響板７Ｂに接続され、ヨーク保持部５２Ｂは、直支柱９Ｂに接続された支持部５５Ｂに支持されている。
【００５８】
図１０は、本発明の変形例２における加振部５０Ｂの位置を説明する図である。この例においても、実施形態と同様に、加振部５０Ｂは、響板７Ｂのうち、響棒７５Ｂの間に接続されている。また、加振部５０Ｂは、駒６Ｂに対応する位置（言い換えれば、響板７Ｂの駒６Ｂが取り付けられている位置の裏面）に設けられている。また、図１０に示す例において、支持部５５Ｂは、複数の直支柱９Ｂに接続されているが、１本の直支柱９Ｂに接続されていてもよい。なお、加振部５０Ｂを設ける位置は、駒６Ｂのうち長駒に対応する位置としたが、短駒（図示略）に対応する位置としてもよい。また、長駒と短駒のそれぞれに対応する位置に設けてもよい。
【００５９】
［変形例３］
上述した実施形態およびその変形例においては、加振部は、響板のうち駒に対応する位置に設けられていたが、駒とは離れた位置であってもよい。
【００６０】
図１１は、図９に示した変形例２にかかるアップライトピアノ１Ｂを変形し、響板７Ｂの駒６Ｂから離れた位置に加振部５０Ｂを配置した例を示す図である。図１１に示す例においては、２個の加振部５０Ｂが各々、響板７Ｂを挟んで響棒７５Ｂに対向する位置（図１１における響板７Ｂの裏面）に配置されている。
【００６１】
図１２は図１１に示す加振部５０Ｂが支持部５５Ｂにより支持される様子を示す図である。図１２に示すように、本変形例の支持部５５Ｂはステンレス等の板を長手方向の異なる２カ所で長手方向に垂直な線に沿って互いに反対方向に９０度、屈曲させた形状をしている。支持部５５Ｂの一方の端部を構成する平面部分はアップライトピアノ１Ｂの棚板９０の背面にネジ止め等により取り付けられている。支持部５５Ｂの一方の端部を構成する平面部分には加振部５０Ｂのヨーク保持部５２Ｂが取り付けられている。ヨーク保持部５２Ｂはちょうど響板７Ｂを挟んで響棒７５Ｂに対向する位置に配置され、その位置において響板７Ｂに接続されている振動部５１Ｂを収容している。
【００６２】
上記の例のように、駒ではなく響棒に対応する位置において加振部を響板に接続する構成においても、響棒により加振部による加振が響板全体に効率的に伝わるため、響板による望ましい音の放射が行われ得る。
【００６３】
また、響棒とは異なる棒状の部材である加振棒を響板の、例えば響棒とは反対の面上に取り付けて、響板を挟んで加振棒に対向する位置に加振部を配置する構成が採用されてもよい。この場合、加振棒は既存の駒や響棒とは個別に設計可能であるため、加振部の加振に応じて望ましい音響特性の音が響板から放射されるように、加振棒の形状、大きさ、配置位置等が調整されることが望ましい。
【００６４】
［変形例４］
上述した実施形態においては、ヨーク保持部５２は磁石５２２を用いて磁力を発生させていたが、電磁石など磁力の発生の有無を制御できる構成を用い、振動部５１を振動させないとき（例えば、発音モードが通常発音モードであるとき）には、磁力の発生を停止してもよい。
【００６５】
［変形例５］
上述した実施形態においては、複数の加振部５０は、同じ駆動信号が入力されていたが、加振部５０毎に異なる駆動信号が入力されるようにしてもよい。例えば、音源部１５１は、加振部５０のそれぞれに対応して音響信号を出力し、イコライザ部１５２における周波数特性の調整、増幅部１５３における増幅を、それぞれの音響信号に対して個別に行うようにしてもよい。このようにすれば、周波数特性の調整態様および増幅率のパラメータの設定を加振部５０毎に異なるパラメータとして設定することもできる。例えば、一の加振部５０が設けられた響板７の位置において、特定の周波数に共振ピークをもつような振動特性となる場合には、その特定の周波数において駆動信号の出力レベルが下がるように周波数特性が調整されるように設定されればよい。そして、周波数特性が調整された駆動信号が、その加振部５０に出力されるようにすればよい。
【００６６】
音源部１５１から出力される複数の音響信号もそれぞれ異なる信号であってもよい。例えば、２つの加振部５０が用いられる場合、それぞれに対応する音響信号は、Ｌｃｈ用の音響信号とＲｃｈ用の音響信号としてもよいし、それぞれ異なる音色の楽音を示す音響信号としてもよい。
また、各音響信号は、それぞれ周波数帯域が異なるものとなっていてもよい。この場合には、加振部５０Ｈに高い方の周波数帯域を有する音響信号が出力され、加振部５０Ｌに低い方の周波数帯域を有する音響信号が出力されるようにしてもよい。
【００６７】
［変形例６］
上述した実施形態においては、加振部５０は、振動部５１およびヨーク保持部５２を有し、ボイスコイルを用いたダイナミック型のスピーカに近い構成により実現されていたが、本発明にかかる加振部の構成はダイナミック型のスピーカに類似の構成に限られない。本体部と、本体部に対し隔離配置された本体部より軽量で響板に接続された振動部とを有し、本体部と振動部との間に駆動信号に応じた引力および斥力の少なくとも一方を生じる構成であれば、他のいかなる構成が採用されてもよい。
図１３は、ダイナミック型のスピーカと類似しない構成の本発明にかかる加振部の一例を示す図である。この変形例にかかる加振部８０は、響板７に貼りつけられたシート状の強磁性材料である磁性体シート８１（振動部）と、支持部５５に支持される電磁石８２（本体部）を有する。電磁石８２は柱状の磁性材料である芯８２１と、芯８２１の周りに螺旋状に巻き付けられた電線であるコイル８２２を有し、制御装置１０から入力される駆動信号に従い強度および極性が変化する磁力を発生させる。
【００６８】
磁性体シート８１は、電磁石８２から発生される磁力により生じる引力および斥力で響板７を加振する。なお、磁性体シート８１は電磁石８２から発生される磁力により電磁石８２に向かう方向に生じる引力のみでなく、電磁石８２から離れる方向に生じる斥力が得られる強磁性材料であることが望ましいが、常磁性体や反磁性体であってもよい。その場合、響板７は磁性体シート８１によって、電磁石８２に向かう方向（常磁性材料の場合）もしくは電磁石８２から離れる方向（反磁性材料の場合）のいずれか一方向のみにしか力を受けず、磁性体シート８１から力を受けて定常位置から移動し、磁性体シート８１からの力から解放された時に復元力により定常位置に向かい移動する結果、振動する。
【００６９】
加振部８０によっても、響板７には加振部８０のうち軽量な磁性体シート８１の重量のみがかかり、加振部８０の重量の大半を占める電磁石８２の重量は支持部５５に支持されて響板７にはかからないため、加振部８０が響板７自体の振動特性にほとんど影響を与えることはない。
【００７０】
［変形例７］
上述した実施形態においては、支持部５５は、直支柱９に接続された状態で、加振部５０を支持していたが、直支柱９以外の場所に接続された状態であってもよい。例えば、支持部５５は、グランドピアノ１の側板、脚などに接続された状態で加振部５０を支持していてもよい。また、支持部５５は、グランドピアノ１とは異なる部分、例えば、グランドピアノ１が設置される部屋の構造物（床、壁など）に接続された状態で、加振部５０を支持してもよい。
【００７１】
［変形例８］
上述した実施形態における制御プログラムは、磁気記録媒体（磁気テープ、磁気ディスクなど）、光記録媒体（光ディスクなど）、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶した状態で提供し得る。また、グランドピアノ１は、制御プログラムをネットワーク経由でダウンロードしてもよい。
【００７２】
［変形例９］
上述した実施形態においては、接続部材５１１の形状として、ボイスコイル５１２の直径とほぼ同じ直径の円筒状の形状が採用されているが、接続部材５１１の形状はこれに限られない。図１４は、円筒状でない形状の接続部材５１１を有する本発明にかかる加振部の一例を示す図である。図１４に示す加振部５０の接続部材５１１は、上面が閉じられ、下面が開口した中空の円筒状の本体部５１１１と、本体部５１１１の上面中央から上方向に延伸するように下面が本体部５１１１の上面に取り付けられた円柱状の支持棒５１１２を有している。支持棒５１１２の上面が響板７の下面に接続されており、支持棒５１１２の上面により響板７が加振される。
【００７３】
図１４に示す形状の接続部材５１１を有する加振部５０によれば、例えば加振部５０を配置したい響板７上の望ましい位置（例えば、駒６に応じた位置）の付近に響棒７５が配置されており、上述した実施形態にかかる接続部材５１１の形状では響棒７５に干渉するような場合であっても、支持棒５１１２がその響棒７５に干渉しない限り、響板７に対する接続部材５１１の接続を行うことができる。
【００７４】
［変形例１０］
上述した実施形態および変形例においては、鍵盤打楽器の例としてピアノが採用されている。本発明は例えば弦に代えて金属製の音板を発音体として有するチェレスタなどのピアノ以外の鍵盤打楽器にも適用可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１…グランドピアノ、１Ｂ…アップライトピアノ、２，２Ｂ…鍵、３，３Ｂ…ペダル、４，４Ｂ…ハンマ、５，５Ｂ…弦、６，６Ｂ，６Ｈ，６Ｌ…駒、７，７Ｂ…響板、８，８Ｂ…ダンパ、９…直支柱、９Ｂ…直支柱、１０…制御装置、１１…制御部、１２…記憶部、１３…操作パネル、１４…通信部、１５…信号出力部、１６…インターフェイス、２２，２２Ｂ…鍵センサ、２３，２３Ｂ…ペダルセンサ、２４，２４Ｂ…ハンマセンサ、３０，３０Ｂ…鍵駆動部、４０，４０Ｂ…ストッパ、５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｈ，５０Ｌ…加振部、５１，５１Ｂ…振動部、５１１…接続部材、５１２…ボイスコイル、５２，５２Ｂ…ヨーク保持部、５２１，５２３…ヨーク、５２２…磁石、５２４…筐体、５３…ダンパ部、５５，５５Ｂ…支持部、６０…タッチパネル、７５，７５Ｂ…響棒、９０…棚板、１１０…設定部、１２０…演奏情報出力部、１３０…阻止制御部、１５１…音源部、１５２…イコライザ部、１５３…増幅部
【図１】
0006003430.tif 000003
【図２】
0006003430.tif 000004
【図３】
0006003430.tif 000005
【図４】
0006003430.tif 000006
【図５】
0006003430.tif 000007
【図６】
0006003430.tif 000008
【図７】
0006003430.tif 000009
【図８】
0006003430.tif 000010
【図９】
0006003430.tif 000011
【図１０】
0006003430.tif 000012
【図１１】
0006003430.tif 000013
【図１２】
0006003430.tif 000014
【図１３】
0006003430.tif 000015
【図１４】
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