(57)【要約】【課題】本発明は、キーの押し込みに伴うピッチの変動量が制御されたクラヴィコードを提供することを目的とする。【解決手段】本発明によれば、キーの押し下げに連動して、該キーに固定されたタンジェントが打弦することによって発音するクラヴィコードにおいて、キーの押し下げ量に対するピッチの変動率およびキーに対応する弦の横剛性が全てのキーにおいて略等しくなるように設計されていることを特徴とするクラヴィコードが提供される。【選択図】図２
2018060020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キーの押し下げに連動して、該キーに固定されたタンジェントが打弦することによって発音するクラヴィコードにおいて、
各キーの押し下げ量に対するピッチの変動率が所定の値に設計されていることを特徴とする、
クラヴィコード。
【請求項２】
キーの押し下げ量に対するピッチの変動率が全てのキーにおいて略等しくなるように設計されていることを特徴とする、
請求項１に記載のクラヴィコード。
【請求項３】
キーの押し下げ量に対するピッチの変動率がキーの配列方向においてなだらかに変化するように設計されていることを特徴とする、
請求項１に記載のクラヴィコード。
【請求項４】
各キーに対応する弦の横剛性が所定の値に設計されていることを特徴とする、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のクラヴィコード。
【請求項５】
キーに対応する弦の横剛性が全てのキーにおいて略等しくなるように設計されていることを特徴とする、
請求項４に記載のクラヴィコード。
【請求項６】
キーに対応する弦の横剛性がキーの配列方向においてなだらかに変化するように設計されていることを特徴とする、
請求項４に記載のクラヴィコード。
【請求項７】
全てのキーの押し下げ量を略等しく制限する制限手段を含む、
請求項１〜６のいずれか一項に記載のクラヴィコード。
【請求項８】
前記制限手段は、前記押し下げ量の限界値を可変制限することを特徴とする、
請求項７に記載のクラヴィコード。
【請求項９】
各キーに対応する弦の芯線の直径ｄおよび細線の直径ｔが下記式（１）〜（５）を満たすように設計されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のクラヴィコード。
2018060020.tif 000037
（上記式において、Ｔは弦の張力を示し、Ｅｃは芯線の縦弾性係数を示し、ρｃは芯線の体積密度を示し、Ａｃは芯線の断面積を示し、ｄは芯線の直径を示し、ρｗは細線の体積密度を示し、Ａｗは細線部分の断面積を示し、ｔは細線の直径を示し、Ｌは弦の全長を示し、ａは弦の固定端から打弦点までの距離を示し、σｃは芯線の応力を示し、ｓは芯線の応力σｃに対する細線の応力の比率を示し、ｕは芯線の体積密度ρｃに対する細線の体積密度ρｗの比率を示し、ｑは芯線の断面積Ａｃに対する細線部分の断面積Ａｗの比率を示し、ｆは弦の基本周波数を示し、ｋｃｐは弦の横剛性を示し、δは打弦点における変位を示し、ｒはピッチ変動率を示す。）
【請求項１０】
各キーに対応する弦の全長Ｌおよび弦の固定端から打弦点までの距離ａが下記式（１）〜（３）を満たすように設計されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のクラヴィコード。
2018060020.tif 000038
（上記式において、Ｔは弦の張力を示し、Ｅｃは芯線の縦弾性係数を示し、ρｃは芯線の体積密度を示し、Ａｃは芯線の断面積を示し、ｄは芯線の直径を示し、ρｗは細線の体積密度を示し、Ａｗは細線部分の断面積を示し、Ｌは弦の全長を示し、ａは弦の固定端から打弦点までの距離を示し、σｃは芯線の応力を示し、ｓは芯線の応力σｃに対する細線の応力の比率を示し、ｕは芯線の体積密度ρｃに対する細線の体積密度ρｗの比率を示し、ｑは芯線の断面積Ａｃに対する細線部分の断面積Ａｗの比率を示し、ｆは弦の基本周波数を示し、ｋｃｐは弦の横剛性を示し、δは打弦点における変位を示し、ｒはピッチ変動率を示す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラヴィコードに関する。
【背景技術】
【０００２】
クラヴィコードは、１４世紀頃に誕生し、１６世紀から１８世紀にかけて主にドイツ語圏で愛好された鍵盤楽器であり、ピアノなどの他の鍵盤楽器とは異なる特徴的な音色を奏でることから、現在でも多くの愛好家が存在する。
【０００３】
クラヴィコードの特徴的な音色は、その発音機構に因る。ピアノでは、キーと連動したハンマーで打弦することで発音するところ、クラヴィコードでは、キーと連動したタンジェントと呼ばれる棒状の部品で弦を突くように打弦することにより発音する。そして、発音直後にハンマーが弦から離脱するピアノと異なり、クラヴィコードでは、発音中、タンジェントが弦との接触を維持するため、発音中にキーを押し込むことによって、ピッチ（音高）を変化させることができる。
【０００４】
ただし、従来のクラヴィコードは、キーの押し込みに伴うピッチの変動量を制御する仕組みを持っていなかったため、そのピッチ可変機構は、専ら、ビブラートのような音の表現を奏でるのに利用されるに留まり、積極的な音楽表現のために活用されるまでには至らなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２２１９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、キーの押し込みに伴うピッチの変動量が制御されたクラヴィコードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、キーの押し込みに伴うピッチの変動量が制御されたクラヴィコードの構成につき鋭意検討した結果、以下の構成に想到し、本発明に至ったのである。
【０００８】
すなわち、本発明によれば、キーの押し下げに連動して、該キーに固定されたタンジェントが打弦することによって発音するクラヴィコードにおいて、キーの押し下げ量に対するピッチの変動率が所定の値に設計されていることを特徴とする、クラヴィコードが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
上述したように、本発明によれば、キーの押し込みに伴うピッチの変動量が制御されたクラヴィコードが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】クラヴィコードの内部構造を示す模式図。
【図２】クラヴィコードの設計に使用する基本式を説明するための図。
【図３】キーの押し込み量を制御する機構を示す図。
【図４】検証実験の結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を図面に示した実施の形態をもって説明するが、本発明は、図面に示した実施の形態に限定されるものではない。なお、以下に参照する各図においては、共通する要素について同じ符号を用い、適宜、その説明を省略するものとする。
【００１２】
本実施形態は、クラヴィコードにおいて、キーの押し込みに伴うピッチの変動量を制御する方法を開示する。具体的には、クラヴィコードにおいて、キーの押し下げ量に対するピッチの変動率を所定の値に設計する方法を開示する。
【００１３】
本実施形態は、キーの押し下げ量に対するピッチの変動率が全てのキーにおいて等しくなるようにクラヴィコードを設計する方法を開示する。
【００１４】
また、本実施形態は、キーを押し込む際の押し心地が全てのキーにおいて同じように感じられるようにクラヴィコードを設計する方法を開示する。
【００１５】
さらに、本実施形態は、クラヴィコードにおいて、キーの押し下げ量を制御するための制限手段を開示する。
【００１６】
ここで、本実施形態のクラヴィコードの説明に入る前に、前提事項として、一般的なクラヴィコードの基本構造について説明する。
【００１７】
一般的なクラヴィコードは長方形の箱型構造を有しており、長方形の一方の長辺に沿って鍵盤が並設され、長辺とほぼ平行に弦が張られている。図１は、クラヴィコードの内部構造を模式的に示す。図１に示すように、クラヴィコードでは、キーを押し下げることにより、キーの先端に固定され、キーに連動するタンジェントと呼ばれる金属製の棒が上昇して、キーの直上に水平に張られた弦を突くようにして打弦する。このとき、タンジェントと弦の接触点を節とする弦振動が生じ、発音に至る。一方、打弦点から見てブリッジ（駒）とは反対側に位置する弦の部分にはミュート用のフェルトが巻かれており、キーから手を離すと、弦振動の節となっていたタンジェントが弦から離脱する結果、弦振動がフェルトに到達して音が止まる。
【００１８】
以上、クラヴィコードの基本構造について説明したので、本実施形態のクラヴィコードの説明を始める。
【００１９】
ここでは、まず、本実施形態のクラヴィコードの設計に用いる３つの基本式について説明する。なお、以下の説明においては、適宜、図２を参照するものとする。
【００２０】
＜基本式（１）：弦の寸法と基本周波数に関する基本式＞
弦の寸法と基本周波数に関する基本式（１）は、以下のように導出される。
【００２１】
弦の基本周波数ｆと張力Ｔの関係は下記式（１−１）で表される。なお、下記式（１−１）において、Ｌは弦の全長を示し、ａは弦の固定端から打弦点（弦とタンジェントの接触点）までの距離を示し、Ｌ‐ａは弦の発音部分の長さを示し、μは弦の線密度を示す。（以下に挙げる別式においても同様。）
【００２２】
【数１】
2018060020.tif 000003
【００２３】
ここで、弦の線密度μは下記式（１−２）で表される。なお、下記式（１−２）において、ρｃは弦の芯線の体積密度を示し、ρｗは弦が巻線であった場合に芯線に巻き付ける細い線（以下、細線という）の体積密度を示し、Ａｃは芯線の断面積を示し、Ａｗは巻線の全断面積のうち細線の占める部分の断面積を示す。（以下に挙げる別式においても同様。）
【００２４】
【数２】
2018060020.tif 000004
【００２５】
そして、上記式（１−１）と式（１−２）を整理すると、下記式（１−３）が求まる。
【００２６】
【数３】
2018060020.tif 000005
【００２７】
ここで、張力Ｔと、芯線の応力σｃおよび細線の応力σｗとの関係は、下記式（１−４）で表される。
【００２８】
【数４】
2018060020.tif 000006
【００２９】
また、芯線の断面積Ａｃに対する細線部分の断面積Ａｗの比率ｑは下記式（１−５）で表される。
【００３０】
【数５】
2018060020.tif 000007
【００３１】
そして、上記式（１−４）および式（１−５）に基づいて上記式（１−３）を変形することによって、弦の寸法と基本周波数ｆに関する基本式（１）が下記のように導出される。
【００３２】
【数６】
2018060020.tif 000008
【００３３】
ここで、上記基本式（１）において、ｓは芯線の応力σｃに対する細線の応力σｗの比率（σｗ／σｃ）を意味し、ｕは芯線の体積密度ρｃに対する細線の体積密度ρｗの比率（ρｗ／ρｃ）を意味する（以下に挙げる別式においても同様）。また、上記基本式（１）における芯線の断面積Ａｃは芯線の直径ｄを用いた下記式（１−６）で表される。
【００３４】
【数７】
2018060020.tif 000009
【００３５】
また、上記基本式（１）における細線の実効的な断面積Ａｗは芯線の直径ｄと細線の直径ｔを用いた下記式（１−７）で表すことができる。ここで、巻線の全断面積を直径ｄ＋２ｔの円の面積で近似している。
【００３６】
【数８】
2018060020.tif 000010
【００３７】
以上、弦の寸法と基本周波数に関する基本式（１）を説明したので、続いて、基本式（２）について説明する。
【００３８】
＜基本式（２）：弦の横剛性に関する基本式＞
本実施形態では、弦の軸方向に対する垂直方向の荷重（横荷重）を打弦点（荷重作用点）における垂直方向の変位で割ったばね定数を、弦の横剛性ｋｃｐと定義する。本実施形態では、弦の横剛性ｋｃｐを当該弦に対応するキーの押し心地の指標として用いてクラヴィコードを設計する。
【００３９】
弦の横剛性ｋｃｐに関する基本式（２）は、以下のように導出される。
【００４０】
タンジェントが弦に接触する打弦点（荷重作用点）における、弦に作用する集中力Ｆと弦の張力Ｔのつり合いから、下記式（２−１）が成り立つ。
【００４１】
【数９】
2018060020.tif 000011
【００４２】
ここで、上記式（２−１）におけるθ１、θ２は微小量なので、打弦点における垂直方向の変位をδとすると、弦に作用する集中力Ｆは下記式（２−２）で近似することができる。
【００４３】
【数１０】
2018060020.tif 000012
【００４４】
一方、弦に作用する集中力Ｆは、下記式（２−３）に示すように、弦の横剛性ｋｃｐと変位δの積として表される。
【００４５】
【数１１】
2018060020.tif 000013
【００４６】
よって、上記式（２−２）に上記式（２−３）を代入して整理すれば、下記式（２−４）が得られる。
【００４７】
【数１２】
2018060020.tif 000014
【００４８】
さらに、先に挙げた式（１−４）および式（１−６）に基づいて上記式（２−４）を変形すると、弦の横剛性ｋｃｐに関する基本式（２）が下記のように導出される。
【００４９】
【数１３】
2018060020.tif 000015
【００５０】
以上、弦の横剛性と変位に関する基本式（２）を説明したので、続いて、基本式（３）について説明する。
【００５１】
＜基本式（３）：打弦点における変位とピッチ変動率に関する基本式＞
打弦点における変位とピッチ変動率に関する基本式（３）は、以下のように導出される。
【００５２】
タンジェントが接触する打弦点における押し込みによる引き張りひずみの増加量Δεは下記式（３−１）で表される。なお、下記式（３−１）において、δは打弦点における変位を示す。
【００５３】
【数１４】
2018060020.tif 000016
【００５４】
ここで、上記式（３−１）の分子第一項目の括弧内の２つの項は下記式（３−２）および式（３−３）で近似することができる。
【００５５】
【数１５】
2018060020.tif 000017
【００５６】
よって、上記式（３−１）の分子第一項目の括弧内は下記式（３−４）のように表すことができる。
【００５７】
【数１６】
2018060020.tif 000018
【００５８】
そこで、上記式（３−１）の分子第一項目に上記式（３−４）を代入して整理すると、引き張りひずみの増加量Δεは下記式（３−５）で表される。
【００５９】
【数１７】
2018060020.tif 000019
【００６０】
そして、打弦点における押し込みによる芯線の引き張り応力の増加量をΔσｃとすると、ΔσｃとΔεの関係から下記式（３−６）が導出される。なお、下記式（３−６）において、Ｅｃは芯線の縦弾性係数を示す。（以下に挙げる別式においても同様。）
【００６１】
【数１８】
2018060020.tif 000020
【００６２】
ここで、細線についても上記式（３−６）と同様の式が成立するので、打弦点における押し込みによる張力Ｔの増加量をΔＴとすると、ΔＴは、芯線および細線のひずみの増加量Δεが等しいとの仮定のもとで、芯線の引き張り応力の増加量Δσｃ、芯線の断面積Ａｃ、細線の引き張り応力の増加量Δσｗ、細線部分の断面積Ａｗを用いて下記式（３−７）で表すことができる。ただし、Ｅ(＿)ｗは細線の等価縦弾性係数であり、ｓ＝（σｗ／σｃ）により、Ｅ(＿)ｗ＝ｓＥｃである。
【００６３】
【数１９】
2018060020.tif 000021
【００６４】
ここで、打弦点における押し込みによる基本周波数の増加量をΔｆとすれば、弦の基本周波数ｆと張力Ｔの関係を示す先に挙げた上記式（１−１）に基づいて下記式（３−８）が成立する。
【００６５】
【数２０】
2018060020.tif 000022
【００６６】
さらに、打弦点における押し込みによる基本周波数の変化率（ｆ+Δｆ）／ｆは、式（１−１）、式（３−７）、式（３−８）を用いて、下記式（３−９）で表わされる。
【００６７】
【数２１】
2018060020.tif 000023
【００６８】
そして、上記式（３−９）を整理することにより、ピッチ変動率ｒ（＝Δｆ／ｆ）が下記式（３−１０）で表わされる。
【００６９】
【数２２】
2018060020.tif 000024
【００７０】
さらに、先に挙げた式（１−４）に基づいて上記式（３−１０）を変形することにより、打弦点における変位δとピッチ変動率rに関する基本式（３）が下記のように導出される。
【００７１】
【数２３】
2018060020.tif 000025
【００７２】
以上、基本式（１）〜（３）の導出過程について説明してきたので、続いて、基本式（１）〜（３）を利用したクラヴィコードの発音機構の設計方法について説明する。
【００７３】
下記表１は、上述した基本式（１）〜（３）に登場する１３個の変数（３つの材料定数、５つの形状パラメータ、５つの特性パラメータ）をまとめて示す。
【００７４】
【表１】
2018060020.tif 000026
【００７５】
ここで、クラヴィコードの発音機構の設計にあたり、上記表１に挙げた１３個の変数のうち、５つの変数（ｆ、ｋｃｐ、δ、ｒ、ｓ）の値は以下のように与えることができる。
【００７６】
まず、基本周波数ｆは、それぞれの弦（キー）が受け持つ音高に対応する値を与える。例えば、注目する弦（キー）が受け持つ音高を「中央のラ（Ａ）」とし、ｆの値として「440Hz」を与える。
【００７７】
次に、弦の横剛性ｋｃｐは、実現したいキーの押し心地に応じた適切な値を与える。なお、本実施形態では、演奏性を考慮して、キーを押し込む際の押し心地が全てのキーにおいて同じように感じられるように、弦の横剛性ｋｃｐは、全ての弦（キー）に対して共通の値を与える。
【００７８】
同様に、キーの押し下げ量に対するピッチの変動率が全てのキーにおいて等しくなるように、打弦点における変位δとピッチ変動率ｒについても、全ての弦（キー）に対して共通の値を与える。なお、変位δは、キーの押し下げ量に正比例する値なので、キーの押し下げ量の設計値に基づいて、これに比例する変位δ（例えば、10mm）を算出して与える。また、ピッチ変動率ｒは、キーの押し下げ量の設計値（すなわち、変位δに設定する値）に対して実現したいピッチ変動ｃ（例えば、半音：100セント）を下記式（４）に代入して得た計算値を与える。
【００７９】
【数２４】
2018060020.tif 000027
【００８０】
また、弦が巻線でない場合、または、弦が巻線であるが細線に張力が作用しない場合には、ｓ＝０とする。一方、弦が巻線であり、且つ、細線に張力が作用する場合には、ｓとして、芯線の縦弾性係数に対する細線の等価な縦弾性係数の比率を与える。
【００８１】
クラヴィコードの発音機構の設計にあたっては、実現したい仕様（キーの押し込み量に対するピッチの変動率、キーの押し心地）に応じて、上記表１に挙げた１３個の変数のうち、５つの変数（ｆ、ｋｃｐ、δ、ｒ、ｓ）の値を事前に与えることができるので、さらに、残り８個の変数（Ｅｃ、ρｃ、ρｗ、Ｌ、ａ、ｄ、ｔ、σｃ）の中から、５個の変数を任意に選出して、その値を決めれば、残った３個の変数の値を、上述した基本式（１）〜（３）を用いて導出することができる。なお、クラヴィコードの発音機構の設計にあたり、８個の変数（Ｅｃ、ρｃ、ρｗ、Ｌ、ａ、ｄ、ｔ、σｃ）のうち、どの変数に対して予め値を与え、どの変数を上述した基本式（１）〜（３）を用いて導出するかは自由であり、様々な態様を想定することができるが、以下では、設計の具体例として、２つのケースを説明する。
【００８２】
（ケース１）
ケース１では、上述した８個の変数のうち、Ｅｃ、ρｃ、ρｗ、Ｌ、ａの値を予め与えた上で、ｄ、ｔ、σｃを基本式（１）〜（３）を用いて導出する。
【００８３】
まず、上述した基本式（３）を変形して得られる下記式（５）において、δ、ｒ、Ｅｃ、Ｌ、ａ、ｓに与えられた値を代入することにより、σｃを導出する。
【００８４】
【数２５】
2018060020.tif 000028
【００８５】
続いて、上述した基本式（１）を変形して得られる下記式（６）において、ｆ、ρｃ、ρｗ、Ｌ、ａに与えられた値を代入し、σｃに上記式（５）で導出した値を代入することによって、ｑを導出する。
【００８６】
【数２６】
2018060020.tif 000029
【００８７】
続いて、上述した基本式（２）を変形して得られる下記式（７）において、ｋｃｐ、Ｌ、ａ、ｓに与えられた値を代入し、σｃに上記式（５）で導出した値を代入することによって、ｄを導出する。
【００８８】
【数２７】
2018060020.tif 000030
【００８９】
続いて、下記式（８）に示す関係式に、上記式（７）で導出したｄと、上記式（６）で導出したｑを代入してＡｗを求める。
【００９０】
【数２８】
2018060020.tif 000031
【００９１】
最後に、下記式（９）に示す関係式に、上記式（７）で導出したｄと、上記式（８）で導出したＡｗを代入してｔを導出する。
【００９２】
【数２９】
2018060020.tif 000032
【００９３】
上述したケース１では、各弦（キー）について得られたｄ、ｔに基づいて、弦の芯線の直径と細線の直径を設計することにより、キーの押し下げ量に対するピッチの変動率と、キーを押し込む際の押し心地が、全てのキーにおいて揃ったクラヴィコードが提供される。なお、ｄ、ｔの解が存在しない場合には、事前の設定値を変更する必要がある。
【００９４】
（ケース２）
ケース２では、弦に巻線を使用しない前提で、Ｅｃ、ρｃ、ρｗ（＝０）、ｔ（＝０）、ｓ（＝０）、σｃを予め与えた上で、基本式（１）〜（３）を用いて、Ｌ、ａ、ｄを導出する。この場合、芯線の応力σｃには、弦の破断応力を照らして、キーを押し下げたときに弦が破断しない適切な値を与える。
【００９５】
まず、上述した基本式（１）を変形して得られる下記式（１０）において、ｆ、ρｃ、σｃに与えられた値を代入することによって、Ｌ-ａを導出する。
【００９６】
【数３０】
2018060020.tif 000033
【００９７】
次に、上述した基本式（３）を変形して得られる下記式（１１）において、Ｅｃ、δ、ｒ、σｃに与えられた値を代入し、Ｌ-ａに上記式（１０）で導出した値を代入することによりａを導出する。
【００９８】
【数３１】
2018060020.tif 000034
【００９９】
これにより，弦の長さＬが、上記式（１０）で導出したＬ-ａと、上記式（１１）で導出したａの和として導出される。
【０１００】
最後に、上述した基本式（２）を変形して得られる下記式（１２）において、ｋｃｐに与えられた値を代入し、Ｌ、ａに先に導出した値を代入することによって、ｄを導出する。
【０１０１】
【数３２】
2018060020.tif 000035
【０１０２】
上述したケース２では、各弦（キー）について得られたＬ、ａ、ｄに基づいて、弦の芯線の直径、弦の長さ、タンジェントの固定位置を設計することにより、キーの押し下げ量に対するピッチの変動率と、キーを押し込む際の押し心地が、全てのキーにおいて揃ったクラヴィコードが提供される。
【０１０３】
以上、クラヴィコードの発音機構の設計方法について説明したので、次に、キーの押し下げ量を制御するための制限手段について説明する。
【０１０４】
図３は、キーの押し下げ量を制御するための制限手段の一例を示す。図３に示す制限手段１０は、レバー１２と、レバー１２にリンク１４を介して連結されるテーパ状のくさび１６を含んで構成されている。制限手段１０では、くさび１６がキー１８の先端に向かって斜面が形成される台座１９とキー１８の間に挿入されることで、全てのキー１８の押し下げ量が等しく制限されるようになっている。これにより、演奏者は、キーの押しすぎによる弦の破断を心配することなく、演奏に没頭できるので、演奏性が向上する。これに加えて、制限手段１０が制限する押し下げ量を、所望のピッチ変動（半音、全音）に対応した押し下げ量とすれば、演奏者は、１つのキーを限界まで押し下げる操作で、２種類の音高を表現できるようになる。
【０１０５】
さらに、制限手段１０では、図３（ａ）に示すように、レバー１２を持ち上げると，くさび１６が台座１９の斜面を上がって、キー１８の押し下げ深さをＤ１に制限し、図３（ｂ）に示すように、レバー１２を押し下げると、くさび１６が台座１９の斜面を下って、キー１８の押し下げ深さをＤ２に制限するようになっており、レバー１２を上下することにより、キー１８の押し下げ量の限界値が可変制御されるようになっている。これにより、演奏者は、演奏中にレバー１２を操作することによって、弦のピッチの変動範囲を変化させることができるので、多彩な演奏が可能となる。
【０１０６】
以上、説明したように、本実施形態によれば、キーの押し下げ量に対するピッチの変動率が全てのキーにおいて等しく、且つ、キーを押し込む際の押し心地が全てのキーにおいて同じように感じられるクラヴィコードが提供される。
【０１０７】
なお、上述した実施形態では、全ての弦（キー）の３つのパラメータ（ｋｃｐ、δ、ｒ）に対して共通の値を与える設計方法を説明したが、他の実施形態では、３つのパラメータ（ｋｃｐ、δ、ｒ）の少なくとも１つが弦ごとに異なるように設計してもよい。例えば、キーの押し下げ量に対するピッチの変動率ｒがキーの配列方向においてなだらかに変化するように設計してもよいし、キーに対応する弦の横剛性ｋｃｐがキーの配列方向においてなだらかに変化するように設計してもよい。
【０１０８】
以上、本発明について実施形態をもって説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、当業者が推考しうるその他の実施態様の範囲内において、本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【実施例】
【０１０９】
弦の変位δとピッチ変動率γに関する基本式(３）の妥当性を検証すべく、実際のクラヴィコードを使用して検証実験を行った。
【０１１０】
【数３３】
2018060020.tif 000036
【０１１１】
（１）実験方法
基本周波数 f＝440HzのA4弦を対象弦とし、キーの押し下げによる対象弦の変位δをダイヤルゲージで測定すると共に、基本周波数の変化をチューナーで測定した。なお、対象弦の形状パラメータは、以下の通りである。
弦の全長L ： 532mm
固定端から弦とタンジェントの接触点までの距離a ： 70mm
弦の芯線の直径d ： 0.33mm
巻線における細線の直径t ： 0mm
【０１１２】
（２）実験結果
図４は、対象弦の変位δ(mm)とピッチ変動ｃ（cents）の関係について、測定値と基本式(３）に基づく理論値を併せて示す（ピッチ変動ｃとピッチ変動率rの関係は、先出の式（４）を参照のこと）。なお、理論値は、芯線の体積密度ρｃ＝7.8×103kg/m3、弦の縦弾性係数Ｅ＝2.0×1011Pa、弦の張力Ｔ＝110.2Nとして算出した。図４に示すように、測定値と理論値は概ね一致しており、基本式(３）の妥当性が確認された。
【符号の説明】
【０１１３】
１０…制限手段、１２…レバー、１４…リンク、１６…くさび、１８…キー、１９…台座
【図１】
2018060020.tif 000039
【図２】
2018060020.tif 000040
【図３】
2018060020.tif 000041
【図４】
2018060020.tif 000042