JP3653900B2

JP3653900B2 - 鍵盤装置

Info

Publication number: JP3653900B2
Application number: JP32570196A
Authority: JP
Inventors: 繁松村
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1996-12-05
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2016-12-05
Also published as: JPH10161652A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡易な構成で双方向の力を付与することができる鍵盤装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鍵盤楽器のうち電子楽器には、人が指で鍵盤を演奏する手動演奏モードと、電子楽器自体が鍵盤を駆動する自動演奏モードを有するものがあった。ところで、自然楽器のピアノの鍵盤は、鍵操作によってハンマを駆動し、弦を叩いて楽音を発生させる。一方、電子楽器の鍵盤はハンマ等の機械的要素を駆動する必要がないので、簡易な構成で作られるのが一般である。このため、電子楽器を演奏した場合、鍵盤のタッチ感が、自然楽器とかなり異なったものとなってしまう。そこで、手動演奏モードにあっては、電子楽器の鍵盤のタッチ感を自然楽器の鍵盤のタッチ感に近づけるため、鍵盤への反力をアクチュエータを用いて制御することが行われる。なお、鍵盤への反力は人の指に力覚を与えるものであるので、本明細書では力覚の観点からこのモードを力覚制御モードと称する。一方、自動演奏モードにあっては、楽曲の進行に合わせて鍵盤をアクチュエータを用いて駆動することが行われる。
【０００３】
このような電子楽器に用いられるアクチュエータの駆動方式としては、上下２個のアクチュエータを設け、これらを個別に駆動制御する方式が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般にアクチュエータは、コイル、ヨークおよびプランジャから構成される。上述した方式に用いられる上下２個のアクチュエータでは、プランジャは共通に使用できるが、コイルおよびヨークは別個に設ける必要がある。このため、部品点数が多く、構造が複雑になり、しかも外形が大きいものになってしまう。特に、コイルに用いられる銅の量が２倍必要となる。さらに、アクチュエータを個々に駆動するため、駆動回路を２系統設ける必要がある。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、自動演奏モードおよび力覚制御モードの両方に対応できる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】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、鍵と、コイルと、当該コイルへの給電に応じて前記鍵に対し、当該鍵の押下方向またはその反対方向の力を与えるプランジャとを備えるアクチュエータと、前記鍵を前記押下方向に付勢する第１の弾性体と、前記鍵を前記反対方向に付勢する第２の弾性体と、前記鍵を演奏者が操作する手動操作の場合と、前記鍵を演奏データに従って自動操作する自動操作の場合とで、前記コイルに給電がなされていない場合における前記コイルと前記プランジャの相対的な位置を異ならせる機構部とを備え、当該機構部は、前記位置を異ならせることで、前記第１の弾性体と前記第２の弾性体によって付勢されている前記鍵に対し、前記コイルへの給電に応じて前記プランジャが与える力の方向を、前記手動操作の場合は前記反対方向、前記自動操作の場合は前記押下方向に切り換えることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、前記手動操作の場合において前記プランジャが前記鍵に与えるべき力を第１の指令値として算出する一方、前記自動操作の場合において前記プランジャが前記鍵に与えるべき力を第２の指令値として算出する演算手段と、前記手動操作の場合には前記第１の指令値に基づいて前記コイルに給電を行う一方、前記自動操作の場合には前記第２の指令値に基づいて前記コイルに給電を行う給電手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係わる一実施形態を説明する。
１．鍵盤およびその駆動機構
図１は、鍵盤およびその駆動機構を説明するための断面図である。図１（Ａ），（Ｂ）において、１０は鍵盤であって、支点Ａを中心として上下に回動できるように軸支されており、上方向の回動は図示を省略したストッパによって規制されている。また、２０はプランジャ２１と一体に構成される突き上げヘッドである。アクチュエータは、プランジャ２１、ソレノイドヨーク２２、およびソレノイドコイル２３で構成される。ソレノイドヨーク２２とソレノイドコイル２３は一体に構成されており、ソレノイドコイル２３に電流が給電されると、ソレノイドコイル２３とプランジャ２１の間に電磁力が作用し、プランジャ２１が移動するようになっている。なお、図１（Ａ），（Ｂ）にあっては、ソレノイドコイル２３に電流が給電されていないものとする。
【００１０】
また、２４はガイドプレートであり、ソレノイドヨーク２２と摺接しており、アクチュエータを上下方向に移動可能に保持している。また、巻きバネ５０は、鍵盤１０と固定端５１との間に配設され、鍵盤１０を下方向に付勢する。一方、巻きバネ６０は、ガイドプレート２４の下辺とプランジャ２１との間に配設され、プランジャ２１を上方向に付勢する。ここで、巻きバネ６０を巻きバネ５０に比して強いバネとし、ソレノイドコイル２３に電流が給電されない場合には、鍵盤１０は上方向に付勢される。この場合、上述したように、鍵盤１０の上方向の回動はストッパにより規制されるので、ソレノイドコイル２３に電流が給電されない場合には、鍵盤１０は、ストッパにより規制される位置（＝レスト位置）に位置する。
【００１１】
また、３０はセンサであって、これにより、プランジャ２１の位置や速度が検出される。なお、プランジャ２１と突き上げヘッド２０は、上述したように一体として構成されており、また、鍵盤１０は巻きバネ５０および巻きバネ６０によって上下の両方向から付勢されているため、突き上げヘッド２０は常に鍵盤１０に当接しているので、センサ３０の検出結果は、鍵盤１０の位置情報として利用できる。また、４０は支点Ｂを中心に回動自在に設けられた昇降カムであり、ソレノイドヨーク２２の下側に設けられている。ここで、昇降カム４０を右側に回動させると、図１（Ａ）に示す状態から図１（Ｂ）に示す状態へ変化する。この場合、昇降カム４０の回動に連動して、ソレノイドヨーク２２およびソレノイドコイル２３は次第に上昇し、昇降カム４０が停止ピン４１と当接すると、その上昇が停止する。なお、カム４０の駆動は、演奏者の操作に応じて、機械的に行うようにしてもよく、またモーター等により電気的に行うようにしてもよい。
【００１２】
図１（Ａ）に示す状態では、プランジャ２１がソレノイドヨーク２２から突出している。この状態でソレノイドコイル２３に電流を給電すると、プランジャ２１には下向きの力が加わる。この力は巻きバネ６０の付勢力の一部を相殺するように作用するため、鍵盤１０は、巻きバネ５０の付勢力によって押し下げられる。したがって、ソレノイドコイル２３に給電する電流の値を調整すれば、鍵盤１０の位置を制御することができる。
【００１３】
一方、図１（Ｂ）に示す状態では、プランジャ２１がソレノイドヨーク２２の中に引き込まれている。この状態でソレノイドコイル２３に電流を給電すると、プランジャ２１には上向きの力が加わる。この力は、突き上げヘッド２０を介して鍵盤１０に伝達される。したがって、人が指で鍵盤１０を押し下げた場合に、上向きの力を反力として指に付与することができる。
【００１４】
この例にあっては、自動演奏モードでは図（Ａ）に示す状態となり、力覚制御モードでは図（Ｂ）に示す状態となるように、昇降カム４０が図示せぬ駆動機構によって駆動される。これにより、一つのソレノイドコイル２３によって、プランジャ２１を双方向に駆動させることが可能となる。
【００１５】
２．駆動回路
次に、アクチュエータの駆動回路について図面を参照しつつ説明する。図２は、駆動回路の主要部を示す回路図である。図において、１００は自動演奏テーブルであって、そこにはＭＩＤＩ演奏データＭＤを第１のＰＷＭ指令値Ｐ１に変換するテーブルが格納されている。２００は力覚制御テーブルであって、そこには、プランジャ２１の位置情報Ｘ，速度情報Ｘ'および加速度情報Ｘ''と反力として付与する力覚との関係を規定するテーブルが格納されており、このテーブルを参照することによって第２のＰＷＭ指令値Ｐ２が生成される。具体的には、運動方程式の各項の値を示すパラメータが格納されている。運動方程式は、例えば、Ｆ＝ＭＸ”＋ρＸ’＋ｋＸで与えられる。ここで、Ｘは位置情報、Ｘ’は速度情報、Ｘ”は加速度情報、Ｍは質量、ρは粘性係数、ｋはバネ係数であり、また、ＭＸ”，ρＸ’，ｋＸは、パラメータの組である。そして、ＭＸ”，ρＸ’，ｋＸを加算した値Ｆに基づいて第２のＰＷＭ指令値Ｐ２が生成される。
【００１６】
また、３００はＰＷＭ回路であって、自動演奏モードでは第１のＰＷＭ指令値Ｐ１に基づいて、一方、力覚制御モードでは第２のＰＷＭ指令値Ｐ２に基づいて、ＰＷＭ信号Ｐ３を生成する。このＰＷＭ信号Ｐ３のデューティが高くなる程、ＦＥＴ３０１に流れ込む電流は増加し、その電流がソレノイドコイル２３に電源Ｖｃｃから給電される。一方、ＰＷＭ信号のデューティが低くなると、ＦＥＴ３０１はオフ状態に近づき、デューティ０％にてソレノイドコイル２３への給電は停止される。なお、ソレノイドコイル２３はインダクタンス成分を有するため、ＰＷＭ信号Ｐ３の状態が急に変化すると、ＦＥＴ３０１とソレノイドコイル２３の接続点の電圧がコイルのキックバック電圧によって電源Ｖｃｃの電圧を大幅に上回ることがある。ダイオード３０２は、このような大振幅の電圧によって、前記接続点の電圧がＦＥＴ３０１の耐圧を越えないように保護するための保護回路として機能する。
【００１７】
ここで、上述の駆動回路によって付与されるストローク量Ｘとプランジャ２１の推力Ｆとの関係を図３，４を用いて説明する。なお、ストローク量Ｘは、プランジャ２１の移動距離の絶対値を表すものである。図３に自動演奏モードにおける関係を示し、図４には力覚制御モードにおける関係を示す。図３，４において、Ｘ１は、プランジャ２１が各々図１（Ａ），（Ｂ）の状態にある場合（鍵盤１０がレスト位置にある場合）のストローク量である。また、図３のＸ２は、プランジャ２１が引き込まれる限界におけるストローク量であり、図４のＸ２は、プランジャ２１が突出できる限界におけるストローク量である。したがって、斜線部分がアクチュエータの使用範囲となる。ここで両図を比較すると、両者は全く逆特性になっていることが判る。これは、ソレノイドコイル２３に給電する電流値を両者で等しくすると、プランジャ２１に付与される推力Ｆが、ソレノイドコイル２３とプランジャ２１との相対的な位置関係によって定まるからである。
【００１８】
このように、ソレノイドコイル２３とプランジャ２１の相対的な位置を昇降カム４０によって変動させたので、アクチュエータを双方向駆動とすることができる。この場合、ソレノイドコイル２３は単一で足りるから、部品点数を削減し、小型化を図ることができる。また、電流の向きを切り換えることなく、双方向駆動を実現できるから、駆動回路を簡易に構成することができる。
また、ソレノイドコイル２３に給電されない場合には、レスト位置で一定の上方向のバネ負荷を残しながら鍵盤１０が釣り合うように巻きバネ５０，６０のバネ定数が設定されるので、低消費電力で鍵盤１０を双方向に駆動することができる。
なお、本実施形態においては図示せぬ電子音源を有しており、センサ３０により検出される鍵盤１０の位置に応じて鍵盤１０の押離鍵を判別し、対応する楽音を電子的に発生するようになっている。
【００１９】
次に、図２の動作を説明する。まず、使用者は、力覚制御モードと自動演奏モードのいずれかを選択する。また、これに応じてカム４０を駆動する。
まず、自動演奏モードが選択された場合の動作を説明する。このとき、図示せぬ記憶装置に記憶されたＭＩＤＩ演奏データＭＤが読み出され、あるいは、外部からＭＩＤＩ演奏データＭＤが供給される。このＭＩＤＩ演奏データＭＤは、押鍵を指示するイベントの場合には、押鍵を示すキーオンデータ、押す鍵を示すキーコード、押鍵速度を示すベロシティデータ等からなり、離鍵を指示するイベントの場合には、離鍵を示すキーオフデータ、離す鍵を示すキーコード等からなる。なお、記憶装置にＭＩＤＩ演奏データＭＤを記憶する場合には、各イベントの発生タイミングを示すタイミングデータをも記憶し、このタイミングデータの示すタイミングで各イベントのデータが読み出す。
【００２０】
記憶装置から読み出され、あるいは、外部から供給されたＭＩＤＩ演奏データＭＤが押鍵を指示するイベントである場合には、自動演奏テーブル１００をＭＩＤＩ演奏データＭＤに含まれるベロシティデータを参照してＰＷＭ指令値Ｐ１を得、このＰＷＭ信号指令値Ｐ１に応じたＰＷＭ信号Ｐ３を生成し、このＰＷＭ信号Ｐ３をＭＩＤＩ演奏データＭＤに含まれるキーコードが示す鍵に対応するソレノイドコイル２３に供給する。これにより、ＭＩＤＩ演奏データＭＤに含まれるキーコードが示す鍵がＭＩＤＩ演奏データＭＤに含まれるベロシティデータに示される速度で駆動される。
【００２１】
一方、記憶装置から読み出され、あるいは、外部から供給されたＭＩＤＩ演奏データＭＤが離鍵を指示するイベントである場合には、ＭＩＤＩ演奏データＭＤに含まれるキーコードが示す鍵に対応するソレノイドコイル２３への給電を停止する。これにより、ＭＩＤＩ演奏データＭＤに含まれるキーコードが示す鍵が離鍵される。
【００２２】
次に、力覚制御モードが選択された場合の動作を説明する。このとき、力覚制御テーブル２００には、前述したように、演奏者により鍵盤１０の押下げに抗する方向の力を、鍵盤１０の位置、速度、加速度に応じて発生するためのパラメータが格納されている。そして、演奏者が鍵盤１０を押し下げると、センサ３０により、鍵盤１０の位置が検知される。この鍵盤１０の位置から鍵盤１０の位置の時間変化（＝速度）および鍵盤１０の速度の時間変化（＝加速度）を算出し、この位置情報、速度情報および加速度情報で力覚制御テーブルを参照することにより、ＰＷＭ指令値Ｐ２を得、ＰＷＭ指令値Ｐ２に応じたＰＷＭ信号Ｐ３を生成し、このＰＷＭ信号Ｐ３を押し下げられた鍵盤に対応するソレノイドコイル２３に供給する。これにより、押し下げられた鍵盤１０に対して鍵盤１０の位置、速度、加速度に応じた反力が付与される。
【００２３】
３．力覚制御の具体例
次に、上述した鍵盤装置における力覚制御の具体的構成を図面を用いて詳細に説明する。図５は、この鍵盤装置のブロック図である。図において、４００は鍵盤部であって、上述した図１（Ｂ）に相当する。なお、電子楽器には、図示した鍵盤部４００の他、同一構成のものが複数設けられているが、ここでは省略してある。１０１，１０２は微分回路であって、センサ３０によって検出された鍵盤１０の位置情報Ｘを順次微分して、速度情報Ｘ'と加速度情報Ｘ''を各々生成する。１０４，１０５，１０６は、マルチプレクサであって、複数の鍵盤部４００からの位置情報Ｘ、速度情報Ｘ'または加速度情報Ｘ''を時分割多重して、Ａ／Ｄ変換器１０７，１０８，１０９に出力する。これにより、Ａ／Ｄ変換器１０７〜１０９から後段の構成は各鍵盤部４００に対応して時分割で動作する。
【００２４】
また、１１０は位置情報２次元テーブル群であって、そこには位置情報Ｘと力Ｆ１の関係を規定する複数のテーブルが格納されている。この位置情報２次元テーブル群１１０に速度情報Ｘ'が供給されると、速度情報Ｘ'に応じて複数のテーブルのうち一つが選択され、このテーブルを参照して、力Ｆ１を指示する第１の力覚データＤ１が出力される。例えば、速度情報Ｘ'の正負によって参照するテーブルを切り換えることができる。この場合には、鍵盤１０が押し下げられる場合と押し戻される場合とで異なる力覚を指に付与することができる。
【００２５】
また、１１１は速度情報２次元テーブル群であって、そこには速度情報Ｘ'と力Ｆ２の関係を規定する複数のテーブルが格納されている。速度情報２次元テーブル群１１１に位置情報Ｘが供給されると、位置情報Ｘに応じて複数のテーブルのうち一つが選択され、このテーブルを参照して、力Ｆ２を指示する第２の力覚データＤ２が出力される。
【００２６】
１１２は加速度情報２次元テーブル群であって、そこには加速度情報Ｘ''と力Ｆ３の関係を規定する複数のテーブルが格納されている。加速度情報２次元テーブル群１１２に位置情報Ｘが供給されると、速度情報Ｘ'に応じて複数のテーブルのうち一つが選択され、このテーブルを参照して、力Ｆ３を指示する第３の力覚データＤ３が出力される。
【００２７】
また、１１３は、ＣＰＵ１１４の制御の下に例外処理を行うための２次元テーブル群であって、速度情報Ｘ'および加速度情報Ｘ''とは無関係な力Ｆ４を指示する力覚データＤ４を出力する。この２次元テーブル群１１３も複数のテーブルから構成され、位置情報Ｘに応じて複数のテーブルのうち一つが選択され、このテーブルを参照して、力覚データＤ４が出力される。例えば、ボリュームを操作するとその操作量に応じて外部入力ＥＸＴの値が変化するように構成し、２次元テーブル群１１４に所定の変数値を格納しておけば、操作量に応じてタッチ感を創出できる。
【００２８】
第１〜第３の力覚データＤ１〜Ｄ３が加算器１１５で加算されると、その出力データは、加算器１１６によって第４の力覚データＤ４と加算される。これにより、運動方程式の各項の値が加算される。この場合の運動方程式は、例えば、Ｆ＝ＭＸ”＋ρＸ’＋ｋＸ＋ｆであり、ＭＸ”＝Ｆ３，ρＸ’＝Ｆ２，ｋＸ＝Ｆ１，ｆ＝Ｆ４である。
【００２９】
こうして算出された加算結果は、第２のＰＷＭ指令値Ｐ２としてＰＷＭテーブル１１７に供給される。ＰＷＭテーブル１１７は、ソレノイドコイル２３、プランジャ２１とヨーク２２によって発生される推力のヒシテリシス特性を補正できるように複数のテーブルから構成され、このうちの一つが位置情報Ｘに基づいて選択される。このため、第２のＰＷＭ指令値Ｐ２がＰＷＭテーブル１１７に供給されると、選択されたテーブルが参照され、第２のＰＷＭ指令値Ｐ２に補正が施された補正ＰＷＭ指令値Ｐ２'が出力される。そして、ＰＷＭドライバ１１８は補正ＰＷＭ指令値Ｐ２'に基づいてソレノイドコイル２３を駆動する。なお、２次元テーブル１１０〜１１３は、図２に示す力覚制御テーブル２００に相当し、また、ＰＷＭテーブル１１７とＰＷＭドライバ１１８は、同図に示すＰＷＭ回路３００、ＦＥＴ３０１、およびダイオード３０２に相当する。
【００３０】
次に、図５を参照して、この電子楽器の動作を説明する。ここで、鍵盤１０の質量をＭｋ、突き上げヘッド２０とプランジャ２１の質量をＭｐ、支点Ａから鍵盤１０上の巻きバネ５０までの距離をＬ１、支点Ａから鍵盤１０上の突き上げヘッド２０までの距離をＬ２、支点Ａから鍵盤１０上の指の位置までの距離をＬ３とする。また、巻きバネ５０，６０のバネ定数をＫ１，Ｋ２とし、指が鍵盤１０を押し下げる力をＦｆとし、アクチュエータの推力をＦａとする。
この場合、各要素のモーメントが釣り合っており、鍵盤１０が静止しているとすると、これらのモーメントの関係は以下に示す式１で与えられる。ただし、摩擦力は無視するものとし、Ｋ１＜Ｋ２とする。

式１を変形すると、式２が導かれる。

ここで、α＝（Ｌ１／Ｌ２）²・Ｋ１、β＝Ｌ３／Ｌ２、γ＝−Ｋ２＋（Ｍｋ＋Ｍｐ）・ｇとおくと、定数α，β，γを用いて、ＦａはＸとＦｆの関数で表され以下に示す式３で与えられる。
Ｆａ＝α・Ｘ＋（β・Ｆｆ＋γ） ………式３
【００３１】
式３が成立するのは、例えば、鍵盤１０を指でそっと押し下げて、レスト位置とエンド位置との間で鍵盤１０を静止させた場合である。この場合には、指は鍵盤１０から上向きの反力を力覚として感じる。Ｆａは上述した２次元テーブル１１０〜１１３等によって生成される。
上述した応用例によれば、力覚制御モードにおいて、鍵盤１０が押し下げられる場合と押し戻される場合とで異なる力覚を指に付与するといったように複雑な力覚を創出することが可能となる。
【００３２】
４．変形例
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、以下に述べる各種の変形が可能である。
（１）上述した実施形態にあっては、ソレノイドコイル２３とプランジャ２１の相対的な位置を変化させるのに、昇降カムを用いてソレノイドヨーク２２とソレノイドコイル２３を上下方向に駆動したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ソレノイドコイル２３とプランジャ２１の相対的な位置を変化させる機構であればどのようなものを用いてもよい。例えば、図６に示すように、Ｌ型の部材ＬＡを支点Ａで軸支し、この部材ＬＡの先端部にソレノイドヨーク２２とソレノイドコイル２３を固定して、部材ＬＡを回動させることによりソレノイドコイル２３とプランジャ２１の相対的な位置を変化させるようにしてもよい。
【００３３】
また、図７に示すように支点Ｃで軸支されるカム機構ＣＭを設け、突き上げヘッド２０とカム機構ＣＭが水平に接触するように配置してもよい。この場合は、ソレノイドヨーク２２とソレノイドコイル２３を水平に移動させることによって、ソレノイドコイル２３とプランジャ２１の相対的な位置を変化させることができる。
【００３４】
▲２▼上述した実施形態において、巻きバネ５０は鍵盤１０の上側に、巻きバネ６０、アクチュエータおよび昇降カム４０は鍵盤１０の下側に配設されていたが、これらを逆に配置するようにしてもよい。また、巻きバネ５０，６０は、板バネ等の弾性体であってもよい。
【００３５】
▲３▼上述した実施形態において、センサ３０は、光学的に位置を検出するものの他、歪みゲージを用いて電気的に位置を検出するものであってもよい。また、上述した応用例にあっては、センサ３０で位置情報Ｘのみを検出する例を説明したが、センサ３０で速度、加速度を検出してもよい。また、センサ３０は、力覚制御モードにおいて力覚を決定するための鍵盤位置（速度・加速度）情報を得るために用いたが、フィードバックサーボループで制御を行う自動演奏モードにおいて、センサ３０を鍵盤位置（速度）のフィードバックセンサとして使用するようにしてもよい。
【００３６】
▲４▼上述した実施形態において、複数の鍵盤１０から構成される電子楽器鍵盤の一部を自動演奏モードとし、他の部分を力覚制御モードとなるようにしてもよい。この場合には、一部の鍵盤を図１（Ａ）の状態とし、その他の鍵盤を図１（Ｂ）の状態になるように昇降カム４０を制御すればよい。これにより、自動演奏モードで伴奏パートを自動演奏しつつ、力覚制御モードでメロディパートを手動演奏するといった連弾を行うことが可能となる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の発明特定事項によれば、コイルとプランジャの相対的な位置を可変することによって、一つのアクチュエータで鍵盤を双方向に駆動できるようにしたので、簡易な構成で自動演奏と手動演奏を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる鍵盤およびその駆動機構を説明するための断面図である。
【図２】同実施形態に用いられるアクチュエータの駆動回路の主要部を示す回路図である。
【図３】同実施形態の力覚制御モードにおけるプランジャの推力とそのストローク量との関係を示すグラフである。
【図４】同実施形態の自動演奏モードにおけるプランジャの推力とそのストローク量との関係を示すグラフである。
【図５】同実施形態の応用例を説明するための回路図である。
【図６】同実施形態に係わる鍵盤およびその駆動機構の変形例を説明するための断面図である。
【図７】同実施形態に係わる鍵盤およびその駆動機構の変形例を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１０…鍵盤、２３…ソレノイドコイル（コイル）、２１…プランジャ、４１…昇降カム（機構部）、５０…巻きバネ（第１の弾性体）、６０…巻きバネ（第２の弾性体）、１００…自動演奏テーブル（第２の演算手段）、２００…力覚制御テーブル（第１の演算手段）、Ｐ１…第１のＰＷＭ指令値（第２の指令値）、Ｐ２…第２のＰＷＭ指令値（第１の指令値）、３００…ＰＷＭ回路（給電手段）。

Claims

鍵と、
コイルと、当該コイルへの給電に応じて前記鍵に対し、当該鍵の押下方向またはその反対方向の力を与えるプランジャとを備えるアクチュエータと、
前記鍵を前記押下方向に付勢する第１の弾性体と、
前記鍵を前記反対方向に付勢する第２の弾性体と、
前記鍵を演奏者が操作する手動操作の場合と、前記鍵を演奏データに従って自動操作する自動操作の場合とで、前記コイルに給電がなされていない場合における前記コイルと前記プランジャの相対的な位置を異ならせる機構部とを備え、当該機構部は、前記位置を異ならせることで、前記第１の弾性体と前記第２の弾性体によって付勢されている前記鍵に対し、前記コイルへの給電に応じて前記プランジャが与える力の方向を、前記手動操作の場合は前記反対方向、前記自動操作の場合は前記押下方向に切り換える
ことを特徴とする鍵盤装置。
前記手動操作の場合において前記プランジャが前記鍵に与えるべき力を第１の指令値として算出する一方、前記自動操作の場合において前記プランジャが前記鍵に与えるべき力を第２の指令値として算出する演算手段と、
前記手動操作の場合には前記第１の指令値に基づいて前記コイルに給電を行う一方、前記自動操作の場合には前記第２の指令値に基づいて前記コイルに給電を行う給電手段と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の鍵盤装置。