鍵盤楽器
【課題】響板を加振する加振部を取り付けた場合において、響板の共振の音質へ与える影響を制御して発音させること。
【解決手段】本発明の実施形態におけるグランドピアノは、弱音モードにおいては、鍵２の操作に応じて演奏出力部１２０から信号出力部１５に演奏情報が出力され、信号出力部１５から演奏情報に基づく音を示す駆動信号が響板に設けられた複数の加振部５０Ｈおよび５０Ｌに出力される。複数の加振部５０Ｈおよび５０Ｌの各々に入力される駆動信号の周波数特性は、それぞれの加振部が有する振動部の響板への接続位置における響板の振動特性に応じて、加振時の響板の共振が抑えられるようイコライザ部１５２により調整される。
【解決手段】本発明の実施形態におけるグランドピアノは、弱音モードにおいては、鍵２の操作に応じて演奏出力部１２０から信号出力部１５に演奏情報が出力され、信号出力部１５から演奏情報に基づく音を示す駆動信号が響板に設けられた複数の加振部５０Ｈおよび５０Ｌに出力される。複数の加振部５０Ｈおよび５０Ｌの各々に入力される駆動信号の周波数特性は、それぞれの加振部が有する振動部の響板への接続位置における響板の振動特性に応じて、加振時の響板の共振が抑えられるようイコライザ部１５２により調整される。
【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】
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。アコースティックピアノの響板にスピーカを取り付けて響板を加振すると、その取り付け位置によっては特定の周波数において響板が共振してしまうことがある。この場合、共振の影響により、スピーカからの振動音の音質が変化したり、共振周波数に対応した弦が振動してしまったりして、意図しない発音がされてしまう場合があった。
そのため、取り付け位置を詳細に検討した上、共振が発生しないような位置にスピーカを取り付けたり、響板の設計自体を変更して振動特性を調整したりする必要があった。また、取り付けるスピーカが増えてくると、取り付け位置の選定、響板の設計が非常に困難となる場合があった。
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、響板を加振する加振部を取り付けた場合において、響板の振動特性の音質へ与える影響を制御して発音させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決するため、本発明は、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、前記発音体の振動に伴い振動する響板と、入力された駆動信号に応じて振動する振動部を有し、前記響板に接続され、前記振動部の振動により前記響板を振動させる加振部と、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する信号出力部とを具備し、前記駆動信号は、前記加振部が前記響板に接続されている位置における前記響板の振動特性に応じた周波数特性を持つ信号であることを特徴とする鍵盤楽器を提供する。
【０００６】
また、好ましい態様において、前記響板の異なる位置において各々前記響板に接続された複数の前記加振部を備え、前記複数の加振部のうちの一の加振部に入力される駆動信号は、前記複数の加振部のうちの前記一の加振部とは異なる他の前記加振部に入力される駆動信号とは異なる周波数特性を持つ信号であることを特徴とする。
【０００７】
また、別の好ましい態様において、前記駆動信号は、前記加振部が前記響板に接続されている位置における前記響板の共振を抑える周波数特性を持つ信号であることを特徴とする。
【０００８】
また、別の好ましい態様において、前記響板には、第１の駒および第２の駒が設けられ、前記響板のうち前記第１の駒に対応する位置に接続されている第１の前記加振部と、前記響板のうち前記第２の駒に対応する位置に接続されている第２の前記加振部を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、別の好ましい態様において、前記振動部は、前記駆動信号が入力され、磁路上に配置されたボイスコイルを有し、前記響板の振動に伴い前記ボイスコイルの両端に生じる電圧を計測する電圧計と、前記電圧計から出力される電圧値に基づき前記駆動信号の周波数特性を特定する周波数特性特定部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、響板を加振する加振部を取り付けた場合において、響板の振動特性の音質へ与える影響を制御して発音させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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】本発明の実施形態におけるイコライザ部における周波数特性の調整態様を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態におけるイコライザ部が行なう駆動信号に対する周波数特性の調整態様を示す周波数特性を特定周波数特性特定部が特定する仕組みを説明するための図である。
【図１０】本発明の変形例１における加振部の断面図である。
【図１１】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１２】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１３】本発明の変形例３における加振部を響板に取り付けた状態を説明する図である。
【図１４】本発明の変形例７における加振部の位置を説明する図である。
【図１５】本発明の変形例７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１６】本発明の変形例１２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】
【００１２】
＜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。
【００１３】
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。
【００１４】
【表１】
【００１５】
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。
【００１６】
［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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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）。
【００２５】
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。
【００２６】
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５０Ｈと駒６Ｈとに挟まれ、加振部５０Ｌと駒６Ｌ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。
【００２７】
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。
【００２８】
［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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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の荷重がかからないようになっていることが望ましい。
【００３３】
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以外の荷重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以外の荷重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。
【００３４】
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の荷重は支持部５５により直支柱９にかかるため、加振部５０の大部分の荷重は響板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の荷重がかかることになるが、わずかな荷重がかかるだけであるため、響板７の振動特性に与える影響は非常に少なくすることができ
る。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。
【００３５】
［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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
［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。
【００４２】
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。
【００４３】
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を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、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。なお、イコライザ部１５２における周波数特性の調整態様については、予め決められている。予め決められている周波数特性の調整態様については後述する。
【００４４】
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、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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。この例においては、音源部１５１は、加振部５０Ｈへ入力される駆動信号（以下、駆動信号Ｈという）に用いられる音響信号（以下、音響信号Ｈという）と、加振部５０Ｌへ入力される駆動信号（以下、駆動信号Ｌという）に用いられる音響信号（以下、音響信号Ｌという）との２系統で出力する。
この音響信号Ｈと音響信号Ｌとは同じ信号であってもよいし、異なる信号であってもよい。例えば、音響信号Ｈと音響信号Ｌとは周波数帯域が異なるものであってもよい。例えば、音響信号Ｈは、音響信号Ｌよりも周波数帯域が高くなっていてもよい。また、Ｌｃｈ用、Ｒｃｈ用など複数チャンネルのうちの１つずつのチャンネルが割り当てられていてもよい。
【００４９】
イコライザ部１５２は、音響信号Ｈおよび音響信号Ｌのそれぞれに対して、周波数特性を調整して出力する。音響信号Ｈに対する周波数特性の調整態様は、加振部５０Ｈが有する振動部５１の響板７への接続位置（以下、接続位置Ｈという）における響板７の振動特性に応じて、後述の周波数特性特定部１５５により特定されたものである。また、音響信号Ｌに対する周波数特性の調整態様は、加振部５０Ｌが有する振動部５１の響板７への接続位置（以下、接続位置Ｌという）における響板７の振動特性に応じて、同じく後述の周波数特性特定部１５５により特定されたものである。これらの周波数特性の調整態様の例について、図８を用いて説明する。
【００５０】
図８は、本発明の実施形態におけるイコライザ部１５２における周波数特性の調整態様を説明する図である。図８（ａ）は、イコライザ部１５２における音響信号Ｈに対する周波数特性の調整態様（以下、周波数特性Ｈという）を示し、図８（ｂ）は、イコライザ部１５２における音響信号Ｌに対する周波数特性の調整態様（以下、周波数特性Ｌという）を示している。
【００５１】
周波数特性Ｈは、加振部５０Ｈが有する振動部５１の響板７への接続位置における響板７の振動特性において共振を抑え、また、ディップ周波数において音が小さくなってしまうのを抑制するように決められている。この例においては、周波数特性ＨにおけるディップＤ１、Ｄ２の周波数が、共振ピークの周波数に対応する。また、ピークＰ１の周波数が、ディップの周波数に対応する。なお、このようなディップまたはピークのいずれかが周波数特性Ｈに存在しなくてもよい。
さらに、この例における周波数特性Ｈにおいては、ボイスコイル５１２のインダクタンスの影響により、加振部５０における加振の高域特性が落ちてしまうことに対応して、周波数特性Ｈの高域のゲインを増加させた増加領域Ｓ１が設定されている。なお、この増加領域Ｓ１は存在しなくてもよい。
音響信号Ｈは、このディップＤ１、Ｄ２の存在により共振ピークの周波数における出力レベルが抑えられた状態、またピークＰ１の存在によりディップ周波数において出力レベルが小さくなってしまうことを抑制された状態、さらに増幅領域Ｓ１の存在により、ボイスコイル５１２のインダクタンスの影響を抑えた状態で増幅部１５３により増幅され、駆動信号Ｈとして加振部５０Ｈに入力される。このように、駆動信号Ｈは、接続位置Ｈにおける響板７の共振ピーク、ディップの影響を抑えるように設定された周波数特性を持つ信号となる。また、ボイスコイル５１２のインダクタンスの影響により高域の出力が下がってしまう場合であっても、その低下分を補正することもできる。
【００５２】
一方、周波数特性Ｌは、加振部５０Ｌが有する振動部５１の響板７への接続位置における響板７の振動特性において共振を抑え、また、ディップ周波数において音が小さくなってしまうのを抑制するように決められている。この例においては、周波数特性ＬにおけるディップＤ３の周波数が、共振ピークの周波数に対応する。また、ピークＰ２、Ｐ３の周波数が、ディップの周波数に対応する。なお、このようなディップまたはピークのいずれかが周波数特性Ｌに存在しなくてもよい。
さらに、この例における周波数特性Ｌにおいては、周波数特性Ｈと同様に、ボイスコイル５１２のインダクタンスの影響により、加振部５０における加振の高域特性が落ちてしまうことに対応して、周波数特性Ｌの高域のゲインを増加させた増加領域Ｓ２が設定されている。この増加領域Ｓ２は存在しなくてもよい。
音響信号Ｌは、このディップＤ３の存在により、共振ピークの周波数における出力レベルが抑えられた状態、またピークＰ２、Ｐ３の存在によりディップ周波数において出力レベルが小さくなってしまうことを抑制された状態、さらに増幅領域Ｓ２の存在により、ボイスコイル５１２のインダクタンスの影響を抑えた状態で増幅部１５３により増幅され、駆動信号Ｌとして加振部５０Ｌに入力される。このように、駆動信号Ｌは、接続位置Ｌにおける響板７の共振ピーク、ディップの影響を抑えるように設定された周波数特性を持つ信号となる。また、ボイスコイル５１２のインダクタンスの影響により高域の出力が下がってしまう場合であっても、その低下分を補正することもできる。
なお、増幅部１５３は、音響信号Ｈ、Ｌのそれぞれに対して同じ増幅率で増幅してもよいし、それぞれ別の増幅率であってもよい。
【００５３】
加振部５０Ｈ、５０Ｌは、上述したように、入力された駆動信号Ｈ、Ｌ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。
【００５４】
周波数特性特定部１５５は、イコライザ部１５２が行なう駆動信号Ｈおよび駆動信号Ｌに対する周波数特性の調整態様を示す周波数特性Ｈおよび周波数特性Ｌを特定する。図９は周波数特性特定部１５５が周波数特性Ｈおよび周波数特性Ｌを特定する仕組みを説明するための図である。
【００５５】
例えば、グランドピアノ１の出荷前において調整作業員がタッチパネル６０に対し周波数特性の特定処理を支持する所定の操作を行なうと、信号出力部１５は加振部５０Ｈにインパルス信号を駆動信号として出力する。加振部５０Ｈのボイスコイル５１２は、信号出力部１５から入力された駆動信号により極めて短時間、強く駆動され、接続部材５１１を介して響板７を加振する。この加振を受けた後、響板７は加振部５０Ｈの配置位置において硬いもので１回打撃された場合と同じように振動する。
【００５６】
響板７が振動すると、その振動に応じてボイスコイル５１２も振動する。ヨーク保持部５２により形成されている磁路上の配置されているボイスコイル５１２が振動すると、ボイスコイル５１２の両端間に起電力が生じる。この起電力により生じる電圧値を計測するために、ボイスコイル５１２の両端間には電圧計１６０が接続されている。電圧計１６０は響板７の振動に伴い生じたボイルコイル５１２の両端間の電圧値を周波数特性特定部１５５に出力する。
【００５７】
周波数特性特定部１５５は電圧計１６０から順次入力される電圧値を記録し、記録した電圧値の時系列変化が示す波形（響板７の振動に応じた波形）の周波数特性をフーリエ変換等の既知の手法により特定する。このように特定される周波数特性は、響板７の加振部５０Ｈが接続されている位置（接続位置Ｈ）における振動特性を示す。周波数特性特定部１５５は、このように特定した響板７の接続位置Ｈにおける周波数特性に応じて、例えばディップを示す周波数帯の成分を持ち上げ、ピークを示す周波数帯の成分を抑えるように、イコライザ部１５２が加振部５０Ｈに出力する駆動信号を調整するための周波数特性Ｈを特定する。
【００５８】
続いて、信号出力部１５は加振部５０Ｌにインパルス信号を駆動信号として出力する。その後、加振部５０Ｈに関し上述したものと同様の処理が加振部５０Ｌに関し行なわれる。その結果、周波数特性特定部１５５により、イコライザ部１５２が加振部５０Ｌに出力する駆動信号を調整するための周波数特性Ｌが特定される。
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。
【００５９】
［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、かつ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。
【００６０】
このとき、加振部５０Ｈは、接続位置Ｈにおける響板７の共振ピーク、ディップの影響を抑えるように設定された周波数特性を持つ駆動信号Ｈを用いて、響板７を加振する。また、加振部５０Ｌは、接続位置Ｌにおける響板７の共振ピーク、ディップの影響を抑えるように設定された周波数特性を持つ駆動信号Ｌを用いて、響板７を加振する。したがって、加振部５０を響板に取り付けた場合において、響板７の共振の音質に与える影響を制御し、意図しない音質で発音されないようにすることができる。また、可聴帯域全域にわたって、比較的フラットな周波数特性で発音させることができるため、コーン紙を駆動して発音させるような通常のスピーカを使用しなくてもよい。これにより、響板７を加振するのみでの発音が可能であるから、アコースティックピアノの発音機構を活かした自然な音響効果を得ることができる。
【００６１】
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の荷重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。
【００６２】
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。
【００６３】
＜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。
【００６４】
図１０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５０Ｂ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５０Ａを響板７に接続する際の作業が容易になる。
【００６５】
［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。
【００６６】
図１１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１１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５２は、直支柱９Ｂに接続された支持部５５Ｂに支持されている。
【００６７】
図１２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（５０Ｂ１、５０Ｂ２）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１２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。この構成であれば、双方の駒を効率よく所望の振動で正確に駆動できる。さらには、長駒と短駒のそれぞれに一箇所以上加振部５０Ｂを設置し、両方の駒に振動を加える構成としてもよい。
【００６８】
［変形例３］
上述した実施形態においては、加振部５０が支持部５５に支持されることで、響板７に対して振動部５１以外の荷重がかからないようになっていたが、振動部５１以外の荷重がかかってもよい。例えば、支持部５５が響板７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が存在せず、加振部が響板７に直接取り付けられていてもよい。支持部５５が存在しない場合の例を、図１３を用いて説明する。
【００６９】
図１３は、本発明の変形例３における加振部５０Ｃを響板７に取り付けた状態を説明する図である。加振部５０Ｃは、振動部５１Ｃおよび連結部５４Ｃを有する。振動部５１Ｃは、ネジなどの連結部５４Ｃによって響板７に接続されている。振動部５１Ｃは、内部に錘を有し、その錘を入力される駆動信号に応じて振動させ、その反作用により響板７を加振する。
【００７０】
このとき、加振部５０Ｃ全体の荷重が響板７にかかることになるため、そのままでは響板７の振動特性が変化してしまう場合もあるが、本発明によれば駆動信号の周波数特性を、変化した振動特性に応じた周波数特性に設定することで不都合が軽減される。また、発音モードが通常発音モードである場合においても、加振部５０Ｃが取り付けられていない場合と比べて振動特性の変化により音質が変わってしまう場合には、その振動特性の変化分を駆動信号に応じた加振部５０Ｃの振動により補正してもよい。また、通常発音モードのない構成としてもよい。
【００７１】
［変形例４］
上述した実施形態においては、駆動信号は、イコライザ部１５２によって音響信号の周波数特性が調整された信号であったが、イコライザ部１５２を用いて調整された信号でなくてもよい。この場合には、音源部１５１は、駆動信号Ｈ（駆動信号Ｌ）に相当する周波数特性を持つ音響信号Ｈ（音響信号Ｌ）を出力すればよい。そして、音響信号Ｈ（音響信号Ｌ）は、増幅部１５３で増幅され、駆動信号Ｈ（駆動信号Ｌ）として出力されればよい。
【００７２】
［変形例５］
上述した実施形態においては、駆動信号Ｈ（駆動信号Ｌ）は、接続位置Ｈ（接続位置Ｌ）における響板７の共振ピーク、ディップの周波数において、ディップ、ピークが存在するように設定された周波数特性を持つ信号であったが、別の周波数においても、ディップおよびピークが存在するように設定された周波数特性を持つ信号であってもよい。共振ピークの周波数以外においてディップおよびピークが存在することにより、様々な音色での発音が可能なものとなる。
このようなディップおよびピークを組み合わせた周波数特性については、これらの組み合わせのパターンを示すデータを記憶部１２に予め記憶しておき、ユーザがタッチパネル６０などを操作して、駆動信号の周波数特性として設定するパターンを選択できるように構成してもよい。また、ディップおよびピークの組み合わせのパターンをユーザが決定して新たなテンプレートとして記憶部１２に記憶させるようにしてもよい。
なお、駆動信号Ｈの周波数特性と、駆動信号Ｌの周波数特性とは、ディップおよびピークの組み合わせのパターンがそれぞれ異なっていてもよい。
【００７３】
また、駆動信号は、響板７の共振を抑えるように設定されている場合に限らず、共振を強く発生させるように設定された周波数特性を持つ信号であってもよい。この場合には、
駆動信号は、響板７の共振ピークの周波数においてディップが存在するようにするのではなく、ピークが存在するように設定された周波数特性を持つ信号にすればよい。また、駆動信号は、響板７におけるディップの周波数において、ピークが存在するのではなく、ディップが存在するように設定された周波数特性を持つ信号にしてもよい。
なお、駆動信号Ｈの周波数特性については実施形態のように共振ピークの周波数でディップが存在するように設定され、駆動信号Ｌの周波数特性については共振ピークの周波数でピークが存在するように設定されていてもよい。
【００７４】
このように、複数の加振部５０の各々に入力される駆動信号は、その駆動信号が入力される加振部５０が有する振動部５１が接続された位置における響板７の振動特性に応じた周波数特性を持つ信号であれば、どのような信号であってもよい。
【００７５】
［変形例６］
上述した実施形態においては、駆動信号Ｈ（駆動信号Ｌ）の周波数特性は、接続位置Ｈ（接続位置Ｌ）における響板７の共振ピーク、ディップの周波数において、ディップ、ピークが存在するように予め設定されていたが、加振部５０Ｈ（加振部５０Ｌ）の取り付け位置を変更した場合にこのディップ、ピークの周波数および大きさ（以下、設定パラメータという）を変更できるようにしてもよい。設定パラメータは、ユーザがタッチパネル６０などを操作して、指定することにより設定されるようにしてもよい。また、ユーザがタッチパネル６０などを操作して、加振部５０の取り付け位置（響板７における座標など）を指定することにより、制御部１１が、予め設定された響板７の振動特性を表す情報（例えば、響板７における座標と振動特性との関係を示す演算式など）に基づいて、設定すべき設定パラメータを算出してもよい。
【００７６】
［変形例７］
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。
【００７７】
図１４は、図１１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１４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１４における響板７Ｂの裏面）に配置されている。
【００７８】
図１５は図１４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１５にその断面が示されるように、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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
さらに、望ましい音の放音が行なわれる限り、響板の、駒、響棒、加振棒のいずれにも対応しない位置に加振部を配置する構成が採用されてもよい。
【００８２】
［変形例８］
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。
【００８３】
［変形例９］
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、他の構成により実現されてもよい。
例えば、振動部５１は、シート状の磁性材料で形成され、響板７に貼りつけられる。一方、支持部５５に支持されるヨーク保持部５２に相当する構成としては、駆動信号に基づいて磁力の強弱および極性を制御する電磁石を有する構成とすればよい。振動部５１は、この磁力の変化により生じる引力および斥力で響板７を加振すればよい。
【００８４】
［変形例１０］
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。
【００８５】
［変形例１１］
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。
【００８６】
［変形例１２］
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１６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１６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。
【００８７】
図１６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。
【００８８】
［変形例１３］
上述した実施形態においては、イコライザ部１５２により行なわれる駆動信号の調整態様を示す周波数特性Ｈおよび周波数特性Ｌを特定するために、信号出力部１５が加振部５０Ｈおよび加振部５０Ｌに対しインパルス信号を駆動信号として出力し、加振部５０Ｈおよび加振部５０Ｌがインパルス信号に応じた加振を響板７に対し行なう構成が採用されている。信号出力部１５が加振部５０Ｈおよび加振部５０Ｌに対し出力する駆動信号はインパルス信号に限られず、例えばＴＳＰ（Time Streched Pulse, Swept Sine）信号などの他の波形信号を駆動信号として出力する構成が採用されてもよい。
【００８９】
ただし、ＴＳＰ信号のようにインパルス信号と比較し長時間に渡る信号が加振部５０Ｈおよび加振部５０Ｌに出力される場合、信号の先行部分に応じた加振により振動している響板７に対し信号の後続部分による加振が行なわれることになる。その場合、電圧値が示す波形から駆動信号が示す波形を差し引く等の処理により、響板７の振動に応じた波形に対する加振による影響成分の除去を行なえばよい。
【００９０】
また、イコライザ部１５２により行なわれる駆動信号の調整態様を示す周波数特性Ｈおよび周波数特性Ｌを特定するために、加振部５０Ｈおよび加振部５０Ｌによるインパルス信号等に応じた響板７に対する加振に代えて、例えば調整作業員等がハンマー等（打撃により響板７を傷つけない器具）を用いて接続位置Ｈおよび接続位置Ｌにおいて響板７を打撃し、その結果生じる響板７の振動に応じた電圧値を周波数特性特定部１５５が処理する構成が採用されてもよい。
【００９１】
［変形例１４］
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】
【００９２】
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，５０Ｃ，５０Ｈ，５０Ｌ…加振部、５１，５１Ｂ，５１Ｃ…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、５４Ｃ…連結部、５５，５５Ｂ…支持部、６０…タッチパネル、７５，７５Ｂ…響棒、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、１５５…周波数特性特定部、１６０…電圧計
【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】
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。アコースティックピアノの響板にスピーカを取り付けて響板を加振すると、その取り付け位置によっては特定の周波数において響板が共振してしまうことがある。この場合、共振の影響により、スピーカからの振動音の音質が変化したり、共振周波数に対応した弦が振動してしまったりして、意図しない発音がされてしまう場合があった。
そのため、取り付け位置を詳細に検討した上、共振が発生しないような位置にスピーカを取り付けたり、響板の設計自体を変更して振動特性を調整したりする必要があった。また、取り付けるスピーカが増えてくると、取り付け位置の選定、響板の設計が非常に困難となる場合があった。
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、響板を加振する加振部を取り付けた場合において、響板の振動特性の音質へ与える影響を制御して発音させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決するため、本発明は、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、前記発音体の振動に伴い振動する響板と、入力された駆動信号に応じて振動する振動部を有し、前記響板に接続され、前記振動部の振動により前記響板を振動させる加振部と、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する信号出力部とを具備し、前記駆動信号は、前記加振部が前記響板に接続されている位置における前記響板の振動特性に応じた周波数特性を持つ信号であることを特徴とする鍵盤楽器を提供する。
【０００６】
また、好ましい態様において、前記響板の異なる位置において各々前記響板に接続された複数の前記加振部を備え、前記複数の加振部のうちの一の加振部に入力される駆動信号は、前記複数の加振部のうちの前記一の加振部とは異なる他の前記加振部に入力される駆動信号とは異なる周波数特性を持つ信号であることを特徴とする。
【０００７】
また、別の好ましい態様において、前記駆動信号は、前記加振部が前記響板に接続されている位置における前記響板の共振を抑える周波数特性を持つ信号であることを特徴とする。
【０００８】
また、別の好ましい態様において、前記響板には、第１の駒および第２の駒が設けられ、前記響板のうち前記第１の駒に対応する位置に接続されている第１の前記加振部と、前記響板のうち前記第２の駒に対応する位置に接続されている第２の前記加振部を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、別の好ましい態様において、前記振動部は、前記駆動信号が入力され、磁路上に配置されたボイスコイルを有し、前記響板の振動に伴い前記ボイスコイルの両端に生じる電圧を計測する電圧計と、前記電圧計から出力される電圧値に基づき前記駆動信号の周波数特性を特定する周波数特性特定部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、響板を加振する加振部を取り付けた場合において、響板の振動特性の音質へ与える影響を制御して発音させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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】本発明の実施形態におけるイコライザ部における周波数特性の調整態様を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態におけるイコライザ部が行なう駆動信号に対する周波数特性の調整態様を示す周波数特性を特定周波数特性特定部が特定する仕組みを説明するための図である。
【図１０】本発明の変形例１における加振部の断面図である。
【図１１】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１２】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１３】本発明の変形例３における加振部を響板に取り付けた状態を説明する図である。
【図１４】本発明の変形例７における加振部の位置を説明する図である。
【図１５】本発明の変形例７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１６】本発明の変形例１２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】
【００１２】
＜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。
【００１３】
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。
【００１４】
【表１】
【００１５】
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。
【００１６】
［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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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）。
【００２５】
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。
【００２６】
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５０Ｈと駒６Ｈとに挟まれ、加振部５０Ｌと駒６Ｌ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。
【００２７】
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。
【００２８】
［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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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の荷重がかからないようになっていることが望ましい。
【００３３】
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以外の荷重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以外の荷重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。
【００３４】
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の荷重は支持部５５により直支柱９にかかるため、加振部５０の大部分の荷重は響板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の荷重がかかることになるが、わずかな荷重がかかるだけであるため、響板７の振動特性に与える影響は非常に少なくすることができ
る。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。
【００３５】
［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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
［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。
【００４２】
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。
【００４３】
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を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、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。なお、イコライザ部１５２における周波数特性の調整態様については、予め決められている。予め決められている周波数特性の調整態様については後述する。
【００４４】
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、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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。この例においては、音源部１５１は、加振部５０Ｈへ入力される駆動信号（以下、駆動信号Ｈという）に用いられる音響信号（以下、音響信号Ｈという）と、加振部５０Ｌへ入力される駆動信号（以下、駆動信号Ｌという）に用いられる音響信号（以下、音響信号Ｌという）との２系統で出力する。
この音響信号Ｈと音響信号Ｌとは同じ信号であってもよいし、異なる信号であってもよい。例えば、音響信号Ｈと音響信号Ｌとは周波数帯域が異なるものであってもよい。例えば、音響信号Ｈは、音響信号Ｌよりも周波数帯域が高くなっていてもよい。また、Ｌｃｈ用、Ｒｃｈ用など複数チャンネルのうちの１つずつのチャンネルが割り当てられていてもよい。
【００４９】
イコライザ部１５２は、音響信号Ｈおよび音響信号Ｌのそれぞれに対して、周波数特性を調整して出力する。音響信号Ｈに対する周波数特性の調整態様は、加振部５０Ｈが有する振動部５１の響板７への接続位置（以下、接続位置Ｈという）における響板７の振動特性に応じて、後述の周波数特性特定部１５５により特定されたものである。また、音響信号Ｌに対する周波数特性の調整態様は、加振部５０Ｌが有する振動部５１の響板７への接続位置（以下、接続位置Ｌという）における響板７の振動特性に応じて、同じく後述の周波数特性特定部１５５により特定されたものである。これらの周波数特性の調整態様の例について、図８を用いて説明する。
【００５０】
図８は、本発明の実施形態におけるイコライザ部１５２における周波数特性の調整態様を説明する図である。図８（ａ）は、イコライザ部１５２における音響信号Ｈに対する周波数特性の調整態様（以下、周波数特性Ｈという）を示し、図８（ｂ）は、イコライザ部１５２における音響信号Ｌに対する周波数特性の調整態様（以下、周波数特性Ｌという）を示している。
【００５１】
周波数特性Ｈは、加振部５０Ｈが有する振動部５１の響板７への接続位置における響板７の振動特性において共振を抑え、また、ディップ周波数において音が小さくなってしまうのを抑制するように決められている。この例においては、周波数特性ＨにおけるディップＤ１、Ｄ２の周波数が、共振ピークの周波数に対応する。また、ピークＰ１の周波数が、ディップの周波数に対応する。なお、このようなディップまたはピークのいずれかが周波数特性Ｈに存在しなくてもよい。
さらに、この例における周波数特性Ｈにおいては、ボイスコイル５１２のインダクタンスの影響により、加振部５０における加振の高域特性が落ちてしまうことに対応して、周波数特性Ｈの高域のゲインを増加させた増加領域Ｓ１が設定されている。なお、この増加領域Ｓ１は存在しなくてもよい。
音響信号Ｈは、このディップＤ１、Ｄ２の存在により共振ピークの周波数における出力レベルが抑えられた状態、またピークＰ１の存在によりディップ周波数において出力レベルが小さくなってしまうことを抑制された状態、さらに増幅領域Ｓ１の存在により、ボイスコイル５１２のインダクタンスの影響を抑えた状態で増幅部１５３により増幅され、駆動信号Ｈとして加振部５０Ｈに入力される。このように、駆動信号Ｈは、接続位置Ｈにおける響板７の共振ピーク、ディップの影響を抑えるように設定された周波数特性を持つ信号となる。また、ボイスコイル５１２のインダクタンスの影響により高域の出力が下がってしまう場合であっても、その低下分を補正することもできる。
【００５２】
一方、周波数特性Ｌは、加振部５０Ｌが有する振動部５１の響板７への接続位置における響板７の振動特性において共振を抑え、また、ディップ周波数において音が小さくなってしまうのを抑制するように決められている。この例においては、周波数特性ＬにおけるディップＤ３の周波数が、共振ピークの周波数に対応する。また、ピークＰ２、Ｐ３の周波数が、ディップの周波数に対応する。なお、このようなディップまたはピークのいずれかが周波数特性Ｌに存在しなくてもよい。
さらに、この例における周波数特性Ｌにおいては、周波数特性Ｈと同様に、ボイスコイル５１２のインダクタンスの影響により、加振部５０における加振の高域特性が落ちてしまうことに対応して、周波数特性Ｌの高域のゲインを増加させた増加領域Ｓ２が設定されている。この増加領域Ｓ２は存在しなくてもよい。
音響信号Ｌは、このディップＤ３の存在により、共振ピークの周波数における出力レベルが抑えられた状態、またピークＰ２、Ｐ３の存在によりディップ周波数において出力レベルが小さくなってしまうことを抑制された状態、さらに増幅領域Ｓ２の存在により、ボイスコイル５１２のインダクタンスの影響を抑えた状態で増幅部１５３により増幅され、駆動信号Ｌとして加振部５０Ｌに入力される。このように、駆動信号Ｌは、接続位置Ｌにおける響板７の共振ピーク、ディップの影響を抑えるように設定された周波数特性を持つ信号となる。また、ボイスコイル５１２のインダクタンスの影響により高域の出力が下がってしまう場合であっても、その低下分を補正することもできる。
なお、増幅部１５３は、音響信号Ｈ、Ｌのそれぞれに対して同じ増幅率で増幅してもよいし、それぞれ別の増幅率であってもよい。
【００５３】
加振部５０Ｈ、５０Ｌは、上述したように、入力された駆動信号Ｈ、Ｌ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。
【００５４】
周波数特性特定部１５５は、イコライザ部１５２が行なう駆動信号Ｈおよび駆動信号Ｌに対する周波数特性の調整態様を示す周波数特性Ｈおよび周波数特性Ｌを特定する。図９は周波数特性特定部１５５が周波数特性Ｈおよび周波数特性Ｌを特定する仕組みを説明するための図である。
【００５５】
例えば、グランドピアノ１の出荷前において調整作業員がタッチパネル６０に対し周波数特性の特定処理を支持する所定の操作を行なうと、信号出力部１５は加振部５０Ｈにインパルス信号を駆動信号として出力する。加振部５０Ｈのボイスコイル５１２は、信号出力部１５から入力された駆動信号により極めて短時間、強く駆動され、接続部材５１１を介して響板７を加振する。この加振を受けた後、響板７は加振部５０Ｈの配置位置において硬いもので１回打撃された場合と同じように振動する。
【００５６】
響板７が振動すると、その振動に応じてボイスコイル５１２も振動する。ヨーク保持部５２により形成されている磁路上の配置されているボイスコイル５１２が振動すると、ボイスコイル５１２の両端間に起電力が生じる。この起電力により生じる電圧値を計測するために、ボイスコイル５１２の両端間には電圧計１６０が接続されている。電圧計１６０は響板７の振動に伴い生じたボイルコイル５１２の両端間の電圧値を周波数特性特定部１５５に出力する。
【００５７】
周波数特性特定部１５５は電圧計１６０から順次入力される電圧値を記録し、記録した電圧値の時系列変化が示す波形（響板７の振動に応じた波形）の周波数特性をフーリエ変換等の既知の手法により特定する。このように特定される周波数特性は、響板７の加振部５０Ｈが接続されている位置（接続位置Ｈ）における振動特性を示す。周波数特性特定部１５５は、このように特定した響板７の接続位置Ｈにおける周波数特性に応じて、例えばディップを示す周波数帯の成分を持ち上げ、ピークを示す周波数帯の成分を抑えるように、イコライザ部１５２が加振部５０Ｈに出力する駆動信号を調整するための周波数特性Ｈを特定する。
【００５８】
続いて、信号出力部１５は加振部５０Ｌにインパルス信号を駆動信号として出力する。その後、加振部５０Ｈに関し上述したものと同様の処理が加振部５０Ｌに関し行なわれる。その結果、周波数特性特定部１５５により、イコライザ部１５２が加振部５０Ｌに出力する駆動信号を調整するための周波数特性Ｌが特定される。
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。
【００５９】
［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、かつ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。
【００６０】
このとき、加振部５０Ｈは、接続位置Ｈにおける響板７の共振ピーク、ディップの影響を抑えるように設定された周波数特性を持つ駆動信号Ｈを用いて、響板７を加振する。また、加振部５０Ｌは、接続位置Ｌにおける響板７の共振ピーク、ディップの影響を抑えるように設定された周波数特性を持つ駆動信号Ｌを用いて、響板７を加振する。したがって、加振部５０を響板に取り付けた場合において、響板７の共振の音質に与える影響を制御し、意図しない音質で発音されないようにすることができる。また、可聴帯域全域にわたって、比較的フラットな周波数特性で発音させることができるため、コーン紙を駆動して発音させるような通常のスピーカを使用しなくてもよい。これにより、響板７を加振するのみでの発音が可能であるから、アコースティックピアノの発音機構を活かした自然な音響効果を得ることができる。
【００６１】
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の荷重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。
【００６２】
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。
【００６３】
＜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。
【００６４】
図１０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５０Ｂ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５０Ａを響板７に接続する際の作業が容易になる。
【００６５】
［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。
【００６６】
図１１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１１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５２は、直支柱９Ｂに接続された支持部５５Ｂに支持されている。
【００６７】
図１２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（５０Ｂ１、５０Ｂ２）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１２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。この構成であれば、双方の駒を効率よく所望の振動で正確に駆動できる。さらには、長駒と短駒のそれぞれに一箇所以上加振部５０Ｂを設置し、両方の駒に振動を加える構成としてもよい。
【００６８】
［変形例３］
上述した実施形態においては、加振部５０が支持部５５に支持されることで、響板７に対して振動部５１以外の荷重がかからないようになっていたが、振動部５１以外の荷重がかかってもよい。例えば、支持部５５が響板７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が存在せず、加振部が響板７に直接取り付けられていてもよい。支持部５５が存在しない場合の例を、図１３を用いて説明する。
【００６９】
図１３は、本発明の変形例３における加振部５０Ｃを響板７に取り付けた状態を説明する図である。加振部５０Ｃは、振動部５１Ｃおよび連結部５４Ｃを有する。振動部５１Ｃは、ネジなどの連結部５４Ｃによって響板７に接続されている。振動部５１Ｃは、内部に錘を有し、その錘を入力される駆動信号に応じて振動させ、その反作用により響板７を加振する。
【００７０】
このとき、加振部５０Ｃ全体の荷重が響板７にかかることになるため、そのままでは響板７の振動特性が変化してしまう場合もあるが、本発明によれば駆動信号の周波数特性を、変化した振動特性に応じた周波数特性に設定することで不都合が軽減される。また、発音モードが通常発音モードである場合においても、加振部５０Ｃが取り付けられていない場合と比べて振動特性の変化により音質が変わってしまう場合には、その振動特性の変化分を駆動信号に応じた加振部５０Ｃの振動により補正してもよい。また、通常発音モードのない構成としてもよい。
【００７１】
［変形例４］
上述した実施形態においては、駆動信号は、イコライザ部１５２によって音響信号の周波数特性が調整された信号であったが、イコライザ部１５２を用いて調整された信号でなくてもよい。この場合には、音源部１５１は、駆動信号Ｈ（駆動信号Ｌ）に相当する周波数特性を持つ音響信号Ｈ（音響信号Ｌ）を出力すればよい。そして、音響信号Ｈ（音響信号Ｌ）は、増幅部１５３で増幅され、駆動信号Ｈ（駆動信号Ｌ）として出力されればよい。
【００７２】
［変形例５］
上述した実施形態においては、駆動信号Ｈ（駆動信号Ｌ）は、接続位置Ｈ（接続位置Ｌ）における響板７の共振ピーク、ディップの周波数において、ディップ、ピークが存在するように設定された周波数特性を持つ信号であったが、別の周波数においても、ディップおよびピークが存在するように設定された周波数特性を持つ信号であってもよい。共振ピークの周波数以外においてディップおよびピークが存在することにより、様々な音色での発音が可能なものとなる。
このようなディップおよびピークを組み合わせた周波数特性については、これらの組み合わせのパターンを示すデータを記憶部１２に予め記憶しておき、ユーザがタッチパネル６０などを操作して、駆動信号の周波数特性として設定するパターンを選択できるように構成してもよい。また、ディップおよびピークの組み合わせのパターンをユーザが決定して新たなテンプレートとして記憶部１２に記憶させるようにしてもよい。
なお、駆動信号Ｈの周波数特性と、駆動信号Ｌの周波数特性とは、ディップおよびピークの組み合わせのパターンがそれぞれ異なっていてもよい。
【００７３】
また、駆動信号は、響板７の共振を抑えるように設定されている場合に限らず、共振を強く発生させるように設定された周波数特性を持つ信号であってもよい。この場合には、
駆動信号は、響板７の共振ピークの周波数においてディップが存在するようにするのではなく、ピークが存在するように設定された周波数特性を持つ信号にすればよい。また、駆動信号は、響板７におけるディップの周波数において、ピークが存在するのではなく、ディップが存在するように設定された周波数特性を持つ信号にしてもよい。
なお、駆動信号Ｈの周波数特性については実施形態のように共振ピークの周波数でディップが存在するように設定され、駆動信号Ｌの周波数特性については共振ピークの周波数でピークが存在するように設定されていてもよい。
【００７４】
このように、複数の加振部５０の各々に入力される駆動信号は、その駆動信号が入力される加振部５０が有する振動部５１が接続された位置における響板７の振動特性に応じた周波数特性を持つ信号であれば、どのような信号であってもよい。
【００７５】
［変形例６］
上述した実施形態においては、駆動信号Ｈ（駆動信号Ｌ）の周波数特性は、接続位置Ｈ（接続位置Ｌ）における響板７の共振ピーク、ディップの周波数において、ディップ、ピークが存在するように予め設定されていたが、加振部５０Ｈ（加振部５０Ｌ）の取り付け位置を変更した場合にこのディップ、ピークの周波数および大きさ（以下、設定パラメータという）を変更できるようにしてもよい。設定パラメータは、ユーザがタッチパネル６０などを操作して、指定することにより設定されるようにしてもよい。また、ユーザがタッチパネル６０などを操作して、加振部５０の取り付け位置（響板７における座標など）を指定することにより、制御部１１が、予め設定された響板７の振動特性を表す情報（例えば、響板７における座標と振動特性との関係を示す演算式など）に基づいて、設定すべき設定パラメータを算出してもよい。
【００７６】
［変形例７］
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。
【００７７】
図１４は、図１１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１４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１４における響板７Ｂの裏面）に配置されている。
【００７８】
図１５は図１４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１５にその断面が示されるように、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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
さらに、望ましい音の放音が行なわれる限り、響板の、駒、響棒、加振棒のいずれにも対応しない位置に加振部を配置する構成が採用されてもよい。
【００８２】
［変形例８］
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。
【００８３】
［変形例９］
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、他の構成により実現されてもよい。
例えば、振動部５１は、シート状の磁性材料で形成され、響板７に貼りつけられる。一方、支持部５５に支持されるヨーク保持部５２に相当する構成としては、駆動信号に基づいて磁力の強弱および極性を制御する電磁石を有する構成とすればよい。振動部５１は、この磁力の変化により生じる引力および斥力で響板７を加振すればよい。
【００８４】
［変形例１０］
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。
【００８５】
［変形例１１］
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。
【００８６】
［変形例１２］
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１６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１６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。
【００８７】
図１６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。
【００８８】
［変形例１３］
上述した実施形態においては、イコライザ部１５２により行なわれる駆動信号の調整態様を示す周波数特性Ｈおよび周波数特性Ｌを特定するために、信号出力部１５が加振部５０Ｈおよび加振部５０Ｌに対しインパルス信号を駆動信号として出力し、加振部５０Ｈおよび加振部５０Ｌがインパルス信号に応じた加振を響板７に対し行なう構成が採用されている。信号出力部１５が加振部５０Ｈおよび加振部５０Ｌに対し出力する駆動信号はインパルス信号に限られず、例えばＴＳＰ（Time Streched Pulse, Swept Sine）信号などの他の波形信号を駆動信号として出力する構成が採用されてもよい。
【００８９】
ただし、ＴＳＰ信号のようにインパルス信号と比較し長時間に渡る信号が加振部５０Ｈおよび加振部５０Ｌに出力される場合、信号の先行部分に応じた加振により振動している響板７に対し信号の後続部分による加振が行なわれることになる。その場合、電圧値が示す波形から駆動信号が示す波形を差し引く等の処理により、響板７の振動に応じた波形に対する加振による影響成分の除去を行なえばよい。
【００９０】
また、イコライザ部１５２により行なわれる駆動信号の調整態様を示す周波数特性Ｈおよび周波数特性Ｌを特定するために、加振部５０Ｈおよび加振部５０Ｌによるインパルス信号等に応じた響板７に対する加振に代えて、例えば調整作業員等がハンマー等（打撃により響板７を傷つけない器具）を用いて接続位置Ｈおよび接続位置Ｌにおいて響板７を打撃し、その結果生じる響板７の振動に応じた電圧値を周波数特性特定部１５５が処理する構成が採用されてもよい。
【００９１】
［変形例１４］
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】
【００９２】
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，５０Ｃ，５０Ｈ，５０Ｌ…加振部、５１，５１Ｂ，５１Ｃ…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、５４Ｃ…連結部、５５，５５Ｂ…支持部、６０…タッチパネル、７５，７５Ｂ…響棒、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、１５５…周波数特性特定部、１６０…電圧計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記発音体の振動に伴い振動する響板と、
入力された駆動信号に応じて振動する振動部を有し、前記響板に接続され、前記振動部の振動により前記響板を振動させる加振部と、
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する信号出力部と
を具備し、
前記駆動信号は、前記加振部が前記響板に接続されている位置における前記響板の振動特性に応じた周波数特性を持つ信号である
ことを特徴とする鍵盤楽器。
【請求項２】
前記響板の異なる位置において各々前記響板に接続された複数の前記加振部を備え、
前記複数の加振部のうちの一の加振部に入力される駆動信号は、前記複数の加振部のうちの前記一の加振部とは異なる他の前記加振部に入力される駆動信号とは異なる周波数特性を持つ信号である
ことを特徴とする請求項１に記載の鍵盤楽器。
【請求項３】
前記駆動信号は、前記加振部が前記響板に接続されている位置における前記響板の共振を抑える周波数特性を持つ信号である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の鍵盤楽器。
【請求項４】
前記響板には、第１の駒および第２の駒が設けられ、
前記響板のうち前記第１の駒に対応する位置に接続されている第１の前記加振部と、前記響板のうち前記第２の駒に対応する位置に接続されている第２の前記加振部を備える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の鍵盤楽器。
【請求項５】
前記振動部は、前記駆動信号が入力され、磁路上に配置されたボイスコイルを有し、
前記響板の振動に伴い前記ボイスコイルの両端に生じる電圧を計測する電圧計と、前記電圧計から出力される電圧値に基づき前記駆動信号の周波数特性を特定する周波数特性特定部とを備える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の鍵盤楽器。
【請求項１】
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、
前記発音体の振動に伴い振動する響板と、
入力された駆動信号に応じて振動する振動部を有し、前記響板に接続され、前記振動部の振動により前記響板を振動させる加振部と、
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する信号出力部と
を具備し、
前記駆動信号は、前記加振部が前記響板に接続されている位置における前記響板の振動特性に応じた周波数特性を持つ信号である
ことを特徴とする鍵盤楽器。
【請求項２】
前記響板の異なる位置において各々前記響板に接続された複数の前記加振部を備え、
前記複数の加振部のうちの一の加振部に入力される駆動信号は、前記複数の加振部のうちの前記一の加振部とは異なる他の前記加振部に入力される駆動信号とは異なる周波数特性を持つ信号である
ことを特徴とする請求項１に記載の鍵盤楽器。
【請求項３】
前記駆動信号は、前記加振部が前記響板に接続されている位置における前記響板の共振を抑える周波数特性を持つ信号である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の鍵盤楽器。
【請求項４】
前記響板には、第１の駒および第２の駒が設けられ、
前記響板のうち前記第１の駒に対応する位置に接続されている第１の前記加振部と、前記響板のうち前記第２の駒に対応する位置に接続されている第２の前記加振部を備える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の鍵盤楽器。
【請求項５】
前記振動部は、前記駆動信号が入力され、磁路上に配置されたボイスコイルを有し、
前記響板の振動に伴い前記ボイスコイルの両端に生じる電圧を計測する電圧計と、前記電圧計から出力される電圧値に基づき前記駆動信号の周波数特性を特定する周波数特性特定部とを備える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の鍵盤楽器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−７７００２（Ｐ２０１３−７７００２Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２００４５８（Ｐ２０１２−２００４５８）
【出願日】平成２４年９月１２日（２０１２．９．１２）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年９月１２日（２０１２．９．１２）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【Ｆターム（参考）】
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