(57)【要約】【課題】電力を供給する電力供給回路が故障して、過剰電圧が電力供給回路から出力された場合においても、装置の破損、および火災などの事故を防ぐ電子楽器の鍵盤装置を提供することを目的とする。【解決手段】電源を供給する電力供給回路とソレノイドコイルとの間に位置するリレーを備え、さらに、ソレノイドコイルへの所定電圧を超える過剰電圧の印加を監視して、ソレノイドコイルへの過剰電圧の印加を受けてリレーを遮断状態に遷移させる過剰電圧印加防止回路を備える。例えば、電力供給回路が故障して、過剰電圧が電力供給回路から出力されたときには、過剰電圧印加防止回路がリレーを遮断して、ソレノイドコイルへの電力の供給を停止する。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押鍵操作を受けて回動する鍵が複数配列された電子楽器の鍵盤装置において、
ソレノイドコイルを有し、該ソレノイドコイルに電力の供給を受けて前記鍵を押鍵方向に駆動するソレノイドと、
前記ソレノイドコイルに所定電圧の電力を供給する電力供給回路と、
前記電力供給回路と前記ソレノイドコイルとの間に位置するリレーを有し、前記ソレノイドコイルへの所定電圧を超える過剰電圧の印加を監視し該ソレノイドコイルへの該過剰電圧の印加を受けて前記リレーを遮断状態に遷移させる過剰電圧印加防止回路とを備えたことを特徴とする電子楽器の鍵盤装置。
【請求項２】
押鍵情報に応じて前記ソレノイドコイルに通電する鍵駆動回路を備えたことを特徴とする請求項１記載の電子楽器の鍵盤装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の鍵が配列された鍵盤を備えた電子楽器の鍵盤装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、鍵盤の各鍵をソレノイドで駆動して自動演奏を行う電子鍵盤楽器が広範に知られている。このような電子鍵盤楽器では、予め記憶されている演奏情報に基づいて、ソレノイドに供給される電力を制御し、押鍵／離鍵操作を行うのが一般的である。
【０００３】
ここで、鍵盤の各鍵を駆動するためには、所定の大きさの安定した電圧がソレノイドに印加されることが必要である。したがって、通常は、電子鍵盤装置の内部に、電源から供給された電力の電圧を所定電圧に変圧し、安定した電圧をソレノイドに出力する変圧回路が備えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の変圧回路が故障した場合、電源から供給された電力は、電圧降下が施されずにソレノイドへ供給されてしまう。このとき、所定電圧を超える電圧がソレノイドに印加され、電子鍵盤楽器が破損してしまう、さらには火災を起こしてしまう危険がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑み、電圧を所定電圧に変圧する変圧回路が故障した場合においても、装置の破損、および火災などの事故を防ぐ電子楽器の鍵盤装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の電子楽器の鍵盤装置は、押鍵操作を受けて回動する鍵が複数配列された電子楽器の鍵盤装置において、
ソレノイドコイルを有し、ソレノイドコイルに電力の供給を受けて鍵を押鍵方向に駆動するソレノイドと、
ソレノイドコイルに所定電圧の電力を供給する電力供給回路と、
電力供給回路とソレノイドコイルとの間に位置するリレーを有し、ソレノイドコイルへの所定電圧を超える過剰電圧の印加を監視しソレノイドコイルへの過剰電圧の印加を受けてリレーを遮断状態に遷移させる過剰電圧印加防止回路とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の電子楽器の鍵盤装置は、故障などによって、電力供給回路からソレノイドコイル方向へ所定電圧を超える過剰電圧が出力されると、過剰電圧印加防止回路がリレーを遮断状態に遷移させて、ソレノイドコイルへの電圧の印加を停止する。したがって、本発明の電子楽器の鍵盤装置によると、電力供給回路が故障した場合などにおいても、所定電圧以上の電圧がソレノイドコイルへ印加されることはなく、破損や火災などの事故を防ぐことが可能である。
【０００８】
また、本発明の電子楽器の鍵盤装置は、押鍵情報に応じてソレノイドコイルに通電する鍵駆動回路を備えることが好ましい。
【０００９】
本発明の電子楽器の鍵盤装置によると、鍵駆動回路が押鍵情報に応じてソレノイドへ通電することで、押鍵操作を操作することができる。したがって、例えば、楽曲を表わす押鍵情報を用いると、自動演奏などを行うことが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態が適用された電子楽器の回路ブロック図である。
【００１２】
図１に示す電子楽器１には、ＲＯＭ１００、ＲＡＭ２００、ＣＰＵ３００、鍵駆動制御部４００、ソレノイド５００、鍵盤６００、鍵６１０、発音制御部７００、スピーカ７１０が具備されており、これらの各要素がバス８００を介して相互に接続されている。
【００１３】
ＲＯＭ１００には、電子楽器１全体の制御を行うための制御プログラム、および楽曲を表わす一連の演奏情報が記憶されている。一連の演奏情報を構成する各演奏情報には、発音開始／発音停止時刻を付した音量、ノート番号などが含まれている。
【００１４】
ＲＡＭ２００は、ＣＰＵ３００で処理される制御プログラムに関する各種パラメータ等を記憶するワーク用メモリである。
【００１５】
ＣＰＵ３００は、ＲＯＭ１００に記憶されている制御プログラムを実行して、電子楽器１全体の制御を行う。また、ＲＯＭ１００に記憶されている演奏情報を参照し、発音開始／発音停止時刻に合わせたタイミングで、演奏情報を発音制御部７００に送るとともに、押鍵／離鍵操作をソレノイド５００に指示するソレノイド制御信号を鍵駆動制御部４００に送る。
【００１６】
鍵駆動制御部４００は、ＣＰＵ３００から受けたソレノイド制御信号に従って、ソレノイド５００に供給する電力を制御する。押鍵操作を指示するソレノイド制御信号を受けたときには、ソレノイド５００に電力を供給し、離鍵操作を指示するソレノイド制御信号を受けたときには、ソレノイド５００への電力の供給を停止する。
【００１７】
ソレノイド５００は、鍵盤６００を構成している各鍵６１０に取り付けられている。ソレノイド５００は、図示しないが内部にソレノイドコイルを備えており、鍵駆動制御部４００から電力を供給されると、鍵６１０を押鍵する。このソレノイドコイルは、本発明の電子楽器の鍵盤装置にいうソレノイドコイルの一例にあたり、ソレノイド５００は、本発明の電子楽器の鍵盤装置にいうソレノイドの一例に相当する。
【００１８】
鍵盤６００には、上下に回動可能な鍵６１０が複数配列されている。鍵６１０は、本発明の電子楽器の鍵盤装置にいう鍵の一例に相当する。
【００１９】
発音制御部７００は、ＣＰＵ３００から送られた演奏情報を、スピーカ７１０で発音可能な楽音信号に変換する。変換された楽音信号はスピーカ７１０に送られ、実際に楽音として発音される。
【００２０】
ここで、ＣＰＵ３００は、ＲＯＭ１００に記憶された演奏情報を参照し、発音開始／発音停止時刻のタイミングで、演奏情報を発音制御部７００に、ソレノイド制御信号を鍵駆動制御部４００にそれぞれ送るが、これにより、スピーカ７１０では楽音が発音され、その楽音に合わせて、ソレノイド５００によって鍵６１０が押鍵操作される。以下、この演奏情報に基づく演奏を自動演奏と称する。
【００２１】
また、自動演奏を行うにあたり、電子楽器１は、鍵６１０を押鍵操作する要素（鍵駆動制御部４００、ソレノイド５００、鍵盤６００、鍵６１０）、楽音を発音させる要素（発音制御部７００、スピーカ７１０）、さらにその両方に含まれる要素（ＲＯＭ１００、ＲＡＭ２００、ＣＰＵ３００、バス８００）に分けられる。図１の破線部内に示されている、鍵６１０を押鍵操作する要素、および両方に含まれる要素をあわせたものを、以下、鍵盤装置１０と称する。この鍵盤装置１０は、本発明の電子楽器の鍵盤装置の第１実施形態である。
【００２２】
電子楽器１は、基本的には以上のように構成されている。ここで、本発明の電子楽器の鍵盤装置の特徴は、鍵盤装置１０の動作にあり、以下、この鍵盤装置１０について説明する。
【００２３】
図２は、鍵盤装置１０の回路ブロック図である。
【００２４】
鍵盤装置１０は、電源基板４１０、ソレノイド基板５１０、ソレノイド５００、およびＣＰＵ基板１２を備えており、商用電源２０から電源トランス１１経由で電力の供給を受ける。電源基板４１０およびソレノイド基板５１０は、図１の鍵駆動制御部４００を構成しているものであり、ソレノイド５００は、図１のソレノイド５００、ＣＰＵ基板１２を構成している各要素は、図１のＲＯＭ１００、ＲＡＭ２００、ＣＰＵ３００にそれぞれ対応している。
【００２５】
電源トランス１１は、商用電源２０と図１の電子楽器１の内部を絶縁するとともに、商用電源２０から電力（電圧値１００Ｖあるいは２４０Ｖなど）を受け、その電力の電圧を電子楽器１に合わせた電圧に変圧する。さらに、変圧した電力を電源基板４１０に供給する。
【００２６】
電源基板４１０は、電源トランス１１経由で電力の供給を受け、その電力の電圧をソレノイド５００で必要な所定電圧に変圧して、ソレノイド基板５１０に送る。電源基板４１０は、平滑回路４１１、電圧安定化回路４１２、スイッチ回路４１３、および電圧監視制御回路４１４で構成されている。
【００２７】
電源基板４１０の平滑回路４１１は、ブリッジダイオードおよび平滑用コンデンサ等で構成されており、電源トランス１１から供給された電力の電圧を平滑化する。平滑回路４１１で電圧値Ｖ１に平滑化された電力は、電圧安定化回路４１２に送られる。
【００２８】
電圧安定化回路４１２には、電圧安定化回路４１２での出力電圧を分圧し、オペアンプに与えるための抵抗である分圧抵抗１および分圧抵抗２、トランジスタ１にベース電流を供給するオペアンプ１、オペアンプ１からの出力をトランジスタ１に接続するベース抵抗１、電圧降下やベース電流によって出力される電流を制御するトランジスタ１が備えられている。図２の基準電圧１は、オペアンプ１に印加されている基準電圧である。電圧安定化回路４１２は、平滑回路４１１から電圧値Ｖ１の電力を受け、その電力に電圧降下を施して、ソレノイド５００に印加しても安全な所定電圧（電圧値Ｖ´とする）以下の電圧値の電力を安定して供給するためのものである。この所定電圧Ｖ´は、本発明にいう所定電圧の一例にあたる。電圧降下を施されて電圧が電圧値Ｖ２に安定化された電力は、スイッチ回路４１３および電圧監視制御回路４１４に送られる。この電圧安定化回路４１２、および平滑化回路４１１は、本発明の電子楽器の鍵盤装置における電力供給回路の一例に相当する。
【００２９】
電圧監視制御回路４１４は、電圧安定化回路４１２から印加された電圧Ｖ２を分圧してオペアンプ２に与える分圧抵抗３および分圧抵抗４、後述するスイッチ制御信号をスイッチ回路４１３に出力するオペアンプ２を具備している。基準電圧２は、オペアンプ２に印加されている基準電圧である。電圧監視制御回路４１４は、電圧値Ｖ２を監視し、電圧値Ｖ２＜＝所定電圧Ｖ´のときは正のスイッチ制御信号、電圧値Ｖ２＞所定電圧Ｖ´のときは０または負のスイッチ制御信号をスイッチ回路４１３に送る。
【００３０】
スイッチ回路４１３には、電圧監視制御回路４１４から送られたスイッチ制御信号をトランジスタ２に接続するベース抵抗２、ベース電流によってリレーを制御するトランジスタ２、トランジスタ２によって制御され、電源を開閉するリレーが備えられている。スイッチ回路４１３は、電圧監視制御回路４１４から正のスイッチ制御信号を受け取ると、リレーの接点を閉じ、ソレノイド基板５１０に電力を供給する。負あるいは０のスイッチ制御信号を受けたときは、リレーの接点を開放し、ソレノイド基板５１０への電力の供給を停止する。このリレーは、本発明の電子楽器の鍵盤装置にいうリレーの一例にあたる。さらに、スイッチ回路４１３および電圧監視制御回路４１４をあわせたものが、本発明の電子楽器の鍵盤装置における過剰電圧印加防止回路の一例に相当する。
【００３１】
ＣＰＵ基板１２は、図１にも示すＣＰＵ１００、ＲＯＭ２００、およびＲＡＭ３００で構成されている。ＣＰＵ１００はＲＯＭ２００に記憶されている演奏情報に基づき、図１に示す鍵６１０を押鍵／離鍵する指示を表わすソレノイド制御信号をソレノイド基板５１０に送る。このソレノイド制御信号は、本発明の電子楽器の鍵盤装置にいう押鍵情報の一例に相当する。
【００３２】
ソレノイド基板５１０は、ＦＥＴを備え、ＣＰＵ１００から送られたソレノイド制御信号に従い、ソレノイド５００に電力を供給／供給停止する。ＦＥＴ、およびソレノイド５００は図１の各鍵６１０に対応しており、鍵６１０の本数分配置されている。ＣＰＵ基板１２およびソレノイド基板５１０は、本発明の電子楽器の鍵盤装置における鍵駆動回路の一例に相当する。
【００３３】
鍵盤装置１０は、基本的には以上のように構成されており、次に、商用電源２０から電力が供給されてから、図１に示す鍵６１０を押鍵／離鍵操作するまでの鍵盤装置１０の動作ついて説明する。例として、所定電圧Ｖ´＝４０Ｖとして説明する。
【００３４】
まず、商用電源２０から電源トランス１１を経由して平滑回路４１１に供給された電力は、平滑化回路４１１で平滑化される。さらに、電圧値Ｖ１の電力が電圧安定化回路４１２に供給される。ここで、例えば、電圧値Ｖ１＝６０Ｖであるとする。
【００３５】
電源安定化回路４１２に供給された電圧値Ｖ１の電力は、電圧値Ｖ２の安定した電力に変換される。例えば、分圧抵抗１および分圧抵抗２として１０ｋΩの抵抗器を使用し、基準電圧１として１５Ｖを供給すると、電圧値Ｖ２＝３０Ｖが得られる。この電圧値Ｖ２の電力は、スイッチ回路４１３および電圧監視制御回路４１４に供給される。
【００３６】
電圧値Ｖ２の電力が供給されると、電圧監視制御回路４１４は、電圧値Ｖ２を監視して、スイッチ回路４１３にスイッチ制御信号を送る。例えば、分圧抵抗３および分圧抵抗４として１０ｋΩの抵抗器を使用し、基準電圧２として所定電圧Ｖ´の半分の２０Ｖを与える。電圧値Ｖ２が所定電圧Ｖ´＝４０Ｖ以下（オペアンプ２の反転入力電圧が基準電圧２＝２０Ｖ以下）のときには、正のスイッチ制御信号をスイッチ回路４１３に送り、電圧値Ｖ２が所定電圧Ｖ´よりも大きい（オペアンプ２の反転入力電圧が基準電圧２＝２０Ｖより大きい）ときには、０または負のスイッチ制御信号をスイッチ回路４１３に送る。今回は、電圧値Ｖ２＝３０Ｖであり、電圧値Ｖ２＜所定電圧Ｖ´＝４０Ｖであるため、正のスイッチ制御信号がスイッチ回路４１３に送られる。
【００３７】
正のスイッチ制御信号を受け取ったスイッチ回路４１３は、正の電圧が印加されてトランジスタ２が飽和状態になり、リレーの接点が閉じる。さらに、ソレノイド５００で必要な、電圧値Ｖ３＝電圧値Ｖ２＝３０Ｖの電力がソレノイド基板５１０に供給される。
【００３８】
一方、ＣＰＵ１００は、発音開始／発音停止時刻に合わせて、ＲＯＭ２００に記憶された演奏情報を図１の発音制御部７００に送るとともに、演奏情報に基づいた押鍵／離鍵指示であるソレノイド制御信号をソレノイド基板５１０に送る。
【００３９】
ＦＥＴは、ＣＰＵ１００から受け取ったソレノイド制御信号に従って、ソレノイド５００に電圧を印加／印加停止して、ソレノイド５００に供給される電力を制御する。
【００４０】
図３は、ソレノイド基板５１０、ソレノイド５００、および鍵６１０を示す側面図である。
【００４１】
黒鍵および白鍵を含む鍵６１０は、鍵盤シャーシ６０２に固定されており、押鍵操作によって支点６０１を軸に上下に回動する。また、鍵６１０には、キーアーム５０１が取り付けられている。このキーアーム５０１は、ソレノイド５００によって引き上げられて、鍵６１０を押し下げる。
【００４２】
ソレノイド５００に電力が供給されると、キーアーム５０１を押し下げ、キーアーム５０１が鍵６１０を押鍵する。また、ソレノイド５００への電力の供給が停止するとともに、キーアーム５０１も下がって離鍵操作が行われる。
【００４３】
このようにして、鍵盤装置１０で演奏情報に基づいた押鍵／離鍵操作が行われるとともに、図１に示すスピーカ７１０では演奏情報に基づいて楽音が発音され、自動演奏が行われる。
【００４４】
ところで、自動演奏中に、図２のトランジスタ１の不具合などによって電圧安定化回路４１２が故障してしまったとする。
【００４５】
正常時には電圧安定化回路４１２が電圧値Ｖ１＝６０Ｖを電圧値Ｖ２＝３０Ｖに変圧してソレノイド５００方向へ電力を供給していたが、故障により、電圧降下が施されずに、電圧値Ｖ２＝電圧値Ｖ１＝６０Ｖの電力がソレノイド５００方向へ供給される。
【００４６】
電圧監視制御回路４１４において、電圧値Ｖ２が６０Ｖであり所定電圧Ｖ´＝４０Ｖ以上（オペアンプ２の反転入力電圧が３０Ｖであり、基準電圧２＝２０Ｖ以上）のため、オペアンプ２はスイッチ回路４１３に、０または負のスイッチ制御信号を出力する。
【００４７】
スイッチ回路４１３は、電圧開始制御回路４１４から０または負の電圧を受けて、トランジスタ２が飽和状態ではなくなり、リレーの接点が開放される。したがって、ソレノイド基板５１０およびソレノイド５００への電力の供給が停止する。
【００４８】
このように、本実施形態の鍵盤装置１０によると、電圧安定化回路４１２が故障した場合などにおいても、ソレノイド５００に所定電圧Ｖ´以上の電圧が印加されることはなく、電子楽器１全体の故障や火災などの事故を防ぐことが可能である。
【００４９】
以上で本発明の電子楽器の鍵盤装置の第１実施形態の鍵盤装置１０の説明を終了し、次に、本発明の電子楽器の鍵盤装置の第２実施形態の鍵盤装置１３について説明する。ここで、第１実施形態と重なる部分の説明は省き、相違点のみ説明する。
【００５０】
図４は、本発明の電子楽器の鍵盤装置の第２実施形態である鍵盤装置１３の回路ブロック図である。ここで、第１実施形態と同じ要素については、図２と同じ符号を用いる。
【００５１】
鍵盤装置１３の平滑回路４１１は、電圧監視制御回路４１４に電圧値Ｖ１を印加する。また、電圧安定化回路４１２は、平滑回路４１１から供給された電圧値Ｖ１の電力の電圧を電圧値Ｖ２に変圧し、電圧値Ｖ２を電圧制御回路４１４に印加する。
【００５２】
電圧監視制御回路４１４は、Ｖ１３（＝電圧値Ｖ１−電圧値Ｖ２）の値と、予め定められている電圧偏差限界値Ｖｇとを比較して、Ｖ１３＜＝電圧偏差限界値Ｖｇのときには正のスイッチ制御信号を、Ｖ１３＞電圧偏差限界値Ｖｇのときには０または負のスイッチ制御信号をスイッチ回路４１３に送る。
【００５３】
ここで、電圧偏差限界値Ｖｇ＝電圧値Ｖ１−所定電圧Ｖ´とすると、電圧値Ｖ２が所定電圧Ｖ´よりも大きいときには０または負のスイッチ制御信号がスイッチ回路４１３送られる。スイッチ回路４１３に０または負のスイッチ制御信号が送られると、図２に示すリレーの接点が開放され、ソレノイド基板５１０およびソレノイド５００への電量の供給が停止される。このように、第１実施形態では、基準電圧との差を監視することにより、ソレノイドコイルへの過剰電圧の印加を防止したが、本実施形態のように、電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２の差を監視する回路においても、ソレノイドコイルへの過剰電圧の印加を防止することが可能である。
【００５４】
ここで、上記では、ソレノイドコイルへ過剰電圧の印加を監視するためにオペアンプを用いた過剰電圧印加防止回路を備えた鍵盤装置について説明したが、過剰電圧の印加を監視する方法はオペアンプを用いたものに限らず、例えば、ＣＰＵのＡＤポートなどに電圧を印加し、プログラムで電圧を監視するものであってもよい。
【００５５】
また、上記では、リレーとして、リレー電流によってスイッチが稼動して接点を切り替える機械式リレーを用いて説明したが、ソレノイドへの過剰電圧の印加を受けて遮断状態に遷移させることが可能なリレーであればよく、例えば、ＭＯＳ　ＦＥＴなどで構成された半導体リレーなどでもよい。
【００５６】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、電力を供給する電力供給回路が故障して、過剰電圧が電力供給回路から出力された場合においても、装置の破損、および火災などの事故を防ぐ電子楽器の鍵盤装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態が適用された電子楽器の回路ブロック図である。
【図２】鍵盤装置１０の回路ブロック図である。
【図３】ソレノイド基板５１０、ソレノイド５００、および鍵６１０を示す側面図である。
【図４】本発明の電子楽器の鍵盤装置の第２実施形態である鍵盤装置１３の回路ブロック図である。
【符号の説明】
１　　電子楽器
１０　　鍵盤装置
１１　　電源トランス
１２　　ＣＰＵ基板
１３　　鍵盤装置
２０　　商用電源
１００　　ＲＯＭ
２００　　ＲＡＭ
３００　　ＣＰＵ
４００　　鍵駆動制御回路
４１０　　電源基板
４１１　　平滑回路
４１２　　電圧安定化回路
４１３　　スイッチ回路
４１４　　電圧監視制御回路
５００　　ソレノイド
５０１　　キーアーム
５１０　　ソレノイド基板
６００　　鍵盤
６０１　　支点
６０２　　鍵盤シャーシ
６１０　　鍵
７００　　発音制御部
７１０　　スピーカ
８００　　ＢＵＳ
【図１】
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【図２】
2004029549.tif 000004
【図３】
2004029549.tif 000005
【図４】
2004029549.tif 000006