專利名稱：電子鍵盤樂器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子鍵盤樂器，特別是涉及一種發(fā)出樂音時使結構部件振動以將振動
傳給演奏者身體的技術。
背景技術：
作為自然樂器的原聲鋼琴(acoustic piano)是樂器本身具有振動體的發(fā)音機構。因而，除了耳朵聽到的樂音之外，直接傳遞到演奏者的手指和腳等身體部位的振動令人愉悅，也可使演奏者獲得演奏的真實感覺。 但是，電子鍵盤樂器是揚聲器基于電子音源所生成的樂音信號來發(fā)出聲音的樂器。因此，缺乏演奏的真實感覺，故在傾注感情的容易程度方面不及原聲的自然樂器。
因此，以前已有人提出了如下技術在電子鍵盤樂器上產生彈奏原聲鋼琴時的振動感。 如下的電子鍵盤樂器已被人所知將驅動器(機械振動發(fā)生器)安裝在覆蓋鍵盤的整個下方的薄的金屬振動板的左右兩端，將從音源輸出的輸出樂音信號輸出到該驅動器。還有，如下例子已被人所知將鍵盤整體劃分為四個區(qū)域，分別對各區(qū)域配置安裝有驅動器的振動板，將各個振動板安裝在相向配置于鍵盤的整個下方的振動框架的下表面，并將樂音信號通過對應于各個音域的濾波器來輸出到驅動器；在鍵盤左右的下部配置振動板，并通過立體聲信號來驅動各個振動板(參見專利文獻1)。 在這些已有技術中，被按壓的鍵的下表面與振動板或者振動框架抵接，由此將振動經由該鍵傳遞給指尖。 在這些已有技術中，未示出鍵支點的位置。但是，當時的鍵盤的鍵支點位置位于因被鍵盤遮擋而看不見的里側的位置。因此，盡管在剛剛檢測到鍵被按壓之后使振動板或振動框架振動，但由于從鍵支點經由鍵的本體部傳遞到指尖的振動會被衰減，所以可推測為在剛剛檢測到鍵被按壓后振動也不會傳遞到指尖。 然而，在原聲鋼琴中，在踩住制音踏板的情況下，或在用力進行鍵壓押操作的情況下，在鍵與限位件(stopper)碰撞之前琴槌彈起，鍵振動。但是，在上述已有技術中，無法真實地再現鍵與下限限位件抵接之前的振動。 另一方面，如下技術也被人們所知在鍵盤的各個鍵通過鍵支點安裝于框架(frame)上且該框架載置于架板上的電子鍵盤樂器中，將3個機械振動發(fā)生器安裝在框架的下表面，該機械振動發(fā)生器在鍵開關通過鍵按壓操作來工作時振動(參見專利文獻2)。
若機械振動發(fā)生器振動，則通過與框架結合的部件或空氣振動，使鍵盤裝置的整體振動。另外，如果將鍵進一步向下按壓，則因突片與框架抵接，所以經由突片的振動也傳遞到演奏者的手指。 但是，上述機械振動發(fā)生器配置在鍵的支點的前方，所以振動從鍵的支點起經由鍵的本體部傳遞到演奏者的手指的距離變長，因此振動變得容易衰減。再者，因在鍵框架與架板之間設置有防震部件，所以振動不會傳遞到架板上。
3
另外，以前如下的三角鋼琴型電子鍵盤樂器被人們所知在固定設置于框架上的
安放板上配置揚聲器，并在響板上配置轉換器(transducer)(參考專利文件3)。 響板隔著橡膠制板材部件被固定保持在框架上，使得響板的振動不能傳遞到腳體。 制音踏板處于開啟狀態(tài)時，將制音器聲音的波形數據供給至這些轉換器，由響板發(fā)生制音器聲音。但是，并沒有特別考慮從鍵盤傳到演奏者的手腳的振動。
現有技術文獻 專利文獻1 :日本特許2808617號公報
專利文獻2 :日本特開2008-46370號公報
專利文獻3 :日本特開2007-47273號公報
發(fā)明內容
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種電子鍵盤樂器，該電子鍵盤樂器使通過鍵按壓檢測來發(fā)生的振動立刻高效率地傳遞到演奏者的手指，同時使該振動傳遞到踏板，而且使振動還傳遞到演奏者的腳上。
本發(fā)明所述的電子鍵盤樂器，具有架板，用于配設鍵盤，所述鍵盤的多個鍵通過
所述各個鍵的支點部被操作；踏板，被演奏者操作；踏板支柱，用于支撐所述踏板；音源部，
響應于所述各個鍵的按壓操作來輸出樂音信號，并通過所述踏板的操作來控制所述樂音信
號；多個架板用轉換器，基于從所述音源部輸出的樂音信號來振動；其中，所述支點部由鍵
支撐部件構成；所述鍵支撐部件沿著鍵排列方向設置在所述架板的上表面；所述多個架板
用轉換器中的一個設置在所述架板的下表面上的特定位置，該特定位置是指，既是鍵支撐
部件的對應區(qū)域，又是在所述鍵排列方向上位于所述鍵盤的中央和所述鍵盤低音部一端之
間的中間部分的位置；所述多個架板用轉換器中的另一個設置在所述架板的下表面上的特
定位置，該特定位置是指，既是鍵支撐部件的對應區(qū)域，又是在所述鍵排列方向上位于架板
用轉換器中的所述一個所設置的位置和所述鍵盤的中央之間的中間部分的位置；所述踏板
支柱在所述架板的下表面一側設置于所述鍵排列方向上的所述鍵盤的中央。 因此，若多個架板用轉換器開始振動，則振動就從架板的下表面?zhèn)鬟f到上表面的
鍵支撐部件，所以若通過鍵按壓檢測，使音源輸出樂音信號，那么振動就立刻傳遞到演奏者
的手指，而且由于振動傳遞路徑短，所以振動不易衰減，能夠高效率地傳遞。 由于踏板支柱配置在鍵盤中央處的架板上，所以能夠使踏板與鍵盤一起高效率的
振動，從而腳上也能夠感覺到振動。 通常，低音的樂音容易感覺到其振動，因此在自然樂器的原聲鋼琴中，在從鍵盤中
央起的低音部一側容易感覺到振動。為此，通過采用上述的架板用轉換器的配置，與在原聲
鋼琴上所感覺到的振動一樣，在從鍵盤中央起的低音部一側能夠感覺到振動。 而且，在原聲鋼琴中，在從鍵盤中央其的高音部一側發(fā)生的樂音所引起的振動很
難感覺到，因此即便在高音部一側不設置架板用轉換器，也不影響作用效果且能夠降低成本。 進而，就鍵的長度方向的設置而言，也可以在架板的下表面將架板用轉換器設置在鍵支撐部件與各個鍵的前端部之間的對應區(qū)域。
若采用這樣的配置，則在將鍵按壓到底的位置上鍵的前端部一側的底面與架板一側抵接時，也可以通過抵接部來感覺到振動。 與使架板用轉換器的中心位于鍵支撐部件的位置的結構相比，上述結構即使在按壓到底的位置也能夠容易感覺到振動，所以傳遞到鍵盤的振動很自然。 本發(fā)明所述的電子鍵盤樂器，具有自動演奏單元，所述自動演奏單元從俯視角度看時為-字形，并配設在所述架板的下表面一側，架板用轉換器中的所述一個的至少一部分設置在從俯視角度看時為-字形的所述凹部內。 因此，即便自動演奏單元的配置和架板用轉換器的理想配置彼此部分重合，也能夠配置。自動演奏單元可設置在抽屜式的操作面板部的內部。在抽屜式的結構中，有必要只使其兩側的邊緣在筐體的進深方向上延伸，所以可以形成為從俯視圖角度看時為-字形。
根據本發(fā)明，具有如下效果能夠使通過鍵按壓檢測來發(fā)生的振動立刻高效率地傳遞到演奏者手指，而且，該振動不僅能夠傳遞到鍵盤之外，還能夠傳到與踏板接觸的演奏者的腳上。 特別是，通過將本發(fā)明應用到因具有大揚聲器喇叭和踏板而能夠產生豐富的樂音的電子鍵盤樂器中，能夠獲得更加富有演奏真實感且容易傾注感情的電子鍵盤樂器。
圖l(a)及圖l(b)為示出了本申請的發(fā)明的一個實施方式的右視圖。
圖2為圖1 (a)及圖1 (b)所示的實施方式的仰視圖。 圖3(a)及圖3(b)為圖1 (a)及圖l(b)所示的實施方式的俯視圖，也示出了揚聲器箱體的內部結構。 圖4(a)及圖4(b)為用于說明在圖l(a)及圖l(b)所示的實施方式中揚聲器響應于鍵按壓操作發(fā)出樂音的功能的概要框圖。
具體實施例方式
圖1(a)、圖l(b)為示出了本申請的發(fā)明的一個實施方式的右視圖。 在圖l(a)中，關于內部結構，用虛線只示出了與本申請的發(fā)明有密切關系的部
分。圖l(b)為圖l(a)中的鍵盤及其周邊的放大圖，將內部結構也用實線示出。 圖中，筐體的底部由架板(前底板)1和后底板2構成，架板1為用于載置鍵盤的
鍵盤底座板。在鍵盤上排列有演奏者為了進行演奏而操作的多個白鍵31、黑鍵32，在三角
鋼琴中鍵的標準數目為88個。 筐體的側面由用于形成前側面(前板)的口棒4、用于形成橫側面的肋側板5和側板6、用于形成背面的背面板28構成。鍵盤(白鍵31，黑鍵32)的前面下部被口棒4包圍，鍵盤左右的側面被肋側板5包圍?？痼w的前面上部被上前板7、前天板8和后天板9覆蓋。
使前天板8的板厚變薄等以使其容易振動，由此前天板8具有響板的功能。
利用前蓋10以及大蓋11來開啟及關閉由前天板8和后天板9構成的筐體的天板面。 三根腳柱12位于前面的左右兩端和后中央，下部具有小腳輪13。在架板1的下表面，沿著鍵盤上的鍵的排列方向固定有棒狀的支撐底座14，在其長度方向的中央部固定有安裝底座15。左右一對的踏板支柱16安裝在該安裝底座15的鍵盤中央部。踏板箱17設置在踏板支柱16的最下部，三個踏板18的轉動支撐部設置于此。三個踏板18分別與桿19連接著。 演奏者只要一踏下踏板18，桿19就上升，在曲軸箱(crank box) 20中將該運動變換為驅動軸的往復轉動，從而使機械電氣變換箱21內的旋轉電位器(potentiometer)轉動。此外，該旋轉電位器也可以設置在踏板箱17上。 就演奏者來看，在三個踏板18中，右側踏板為制音踏板(Damper Pedal)、中央踏板為持音踏板(Soste皿to Pedal)、左側踏板為柔音踏板(Soft Pedal)。踏板箱17的底部與地板面分離。踏板單元由上述的安裝底座15、踏板支柱16、踏板箱17、踏板18、桿19、曲軸箱20、機械電氣變換箱21構成。 兩層式揚聲器箱(也稱之為音箱(enclosure))形成在后底板2的上部。如以后參照圖3(a)及圖3(b)來敘述的那樣，揚聲器箱由下部揚聲器箱22和上部揚聲器箱23構成，并分別被分割成四個箱體。 后底板2既是下部揚聲器箱22的底板，同時也是下部揚聲器箱22的擋板。22a既是下部揚聲器箱22的上板，又是上部揚聲器箱23的底板。22b是包圍下部揚聲器22的周圍的外側板。 23a既是上部揚聲器箱23的上板，又是上部揚聲器箱23的擋板。23b是包圍上部揚聲器箱23的周邊的外側板。 如圖l(b)所示，在架板1的下表面上，架板用轉換器(LKB2)24、架板用轉換器(LKB1)25(參照圖2)被固定在相對支撐底座14位于演奏者一側(口棒4的一側)的位置。如以后參照圖4(a)及圖4(b)來敘述的那樣，這些架板用轉換器響應于對鍵盤上的各鍵的
鍵按壓操作，基于音源部所輸出的樂音信號來使架板1振動，也可以稱之為勵振器。 在架板1的下表面上，操作面板收容部26固定在筐體的左側區(qū)域。操作面板部
(自動演奏單元)27收容于該操作面板收容部26中。 操作面板部(自動演奏單元)27為抽屜式結構，使用時利用其把手27a將其從口棒4的下面抽出到演奏者一側。在沒有被抽出的狀態(tài)下，演奏者看不到操作面板部27，所以呈現猶如原聲鋼琴的外觀。 其中之一的架板用轉換器25配設在與操作面板收容部26、操作面板部(自動演奏單元)27的配置相重合的部分。 因此，俯視觀察時，操作面板收容部26、操作面板部(自動演奏單元)27形成為^字型，在其后方形成有凹部，架板用轉換器25的至少一部分配設在該凹部。
接著，對載置于架板1的上表面的鍵盤加以說明。 31為白鍵，32為黑鍵。筘33固定在這些鍵的長度方向的大致中央部。 筘33是與原聲鋼琴相同的部件，設置在鍵盤上的鍵的排列方向上，是一種用于支
撐白鍵31、黑鍵32的支點部的鍵支撐部件。 在其上表面上，在鍵的長度方向上彎曲成凸狀，與多個鍵中的各鍵對應地各突出一根平衡栓34、35。平衡栓34為白鍵31所用，平衡栓35為黑鍵32所用。
在白鍵31、黑鍵32上形成有平衡孔31a、32a，被平衡栓34、35嵌入。平衡孔31a、32b的下部成為鍵的轉動支點部。因此，在架板l上經由筘(鍵支撐部件)33配設有用于構成鍵盤的全部的白鍵31、黑鍵32的鍵支點部。 此外，圖示的筘33是延設于鍵排列方向上的一根棒狀結構。但也可以被分割成多 根(例如，按各鍵、各鍵區(qū)域來分割)，并使被分割的多個筘沿著鍵排列方向并列設置。另 外，也可以將白鍵用的筘與黑鍵用的筘形成為獨立的筘，并將兩者在鍵的長度方向上錯開 來并列設置。 在架板l的上表面上，棒狀的前筘36固定在白鍵31、黑鍵32的前端部31b、32b的 近旁，其與筘33 —起延設在鍵盤上的鍵排列方向上。在該前筘36的上表面突出設置有未 圖示的導銷，該導銷用于限制對白鍵31、黑鍵32進行鍵排列時的位置，該導銷從白鍵31、黑 鍵32的下面插入到各鍵的內部。 在將鍵按壓到底的狀態(tài)下，白鍵31、黑鍵32的前端部31b、32b —側的下表面與前 筘36抵接，由此使鍵按壓行程(stroke)中的下限位置得以限制。 在架板1的上表面上，白鍵用的鍵按壓檢測傳感器38，黑鍵用的鍵按壓檢測傳感 器39配設在白鍵31、黑鍵32的前端部31b、32b與鍵支點(平衡孔31a、32b的位置)之間。 鍵按壓檢測傳感器38、39例如是非接觸式光纖式的傳感器，具有發(fā)光部與受光部，根據來 自鍵的反射光的光量變化，檢測鍵按壓操作、鍵釋放操作、鍵按壓速度以及鍵按壓深度(行 程量)。 代替這一形式，鍵按壓檢測傳感器38、39也可以采用具有被鍵按壓的接觸式電氣 觸點的公知的鍵開關。 另一方面，具有琴槌的鋼琴演奏機構(未圖示)抵接在白鍵31、黑鍵32的鍵支點 的后端部一側的上表面上。從白鍵31的后端部突出的背部檢測器37也是鋼琴演奏機構的 一部分。還設置有用于檢測琴槌動作的傳感器。 在白鍵31、黑鍵32的鍵支點的后端部一側的架板1的下表面的一側，經由支撐底
座14及安裝底座15而在左右分別安裝有一個已經說明過的踏板支柱16。 架板用轉換器24、25設置于架板1的下表面的與所述筘33對應的鍵支撐部件對
應區(qū)域，換言之，在鍵的長度方向上設置于水平角度觀察時至少一部分與筘33重合的區(qū)域。 若采用如此的架板用轉換器24、25的配置，則在進行鍵盤演奏時，從架板1起經由 筘33、鍵支點也使白鍵31、黑鍵32振動。 其結果，與原聲鋼琴中的振動的傳遞路徑同樣地，振動從架板1的筘33的下面起 得以傳遞，而且傳遞路徑的長度也短，所以能夠實現富有真實感且效率高的振動結構。
更具體地說，在將架板用轉換器24、25在鍵長度方向上配置時，設置在這樣的區(qū) 域，該區(qū)域是指，其至少一部分水平角度觀察時與筘33的位置重合，而且對應于筘33和白 鍵31的前端部31b、黑鍵32的前端部32b之間的區(qū)域。在圖示的例子中，設置到對應于前 筘36的區(qū)域為止。 在白鍵31、黑鍵32的按壓到底的位置，白鍵31、黑鍵32的鍵前端部31b、32b —側 的下表面與前筘36抵接，所以振動也從前筘36傳遞至白鍵31、黑鍵32。
正如已經說明的那樣，在將鍵按壓到底的時候，前筘36與白鍵31的前端部31b、黑 鍵32的前端部32b附近抵接。因此，演奏者在將鍵按壓到底時，進一步能夠通過鍵來感覺 到振動。為此，若架板用轉換器24、25的中心位置從作為鍵支點部的筘33向前端部31b、黑
7鍵前端部32b —側錯開，則在按壓到底的位置上更容易感覺到振動。 圖2為圖1(a)及圖1(b)所示的實施方式的仰視圖。 在圖中，對于與圖1(a)及圖1(b)相同的部分標注了同樣的附圖標記。 架板1的形狀為矩形，后底板2具有類似于三角鋼琴的形狀的、里側凸起的彎曲形
狀。最里側相對鍵盤上的鍵排列方向的中央位于略微形成低音一側。 接著，對架板用轉換器24、25在鍵盤的鍵排列方向上的配置加以說明。 在原聲鋼琴中，振動越是低音越容易傳遞，而高音在弦一弦框架一架板一鍵這些
中間物的傳遞過程中容易被衰減。因此，在架板l的下表面，架板用轉換器24、25只設置在
自鍵盤中央起低音一側。 架板用轉換器(LKB1)25在架板1的下表面上設置于鍵排列方向上的鍵盤的中央 與鍵盤的低音部端之間的中間部(未必是與鍵盤的低音部端之間的中央)。架板用轉換器 (LKB2)24在架板1的下表面上設置于鍵排列方向上的設置有架板用轉換器(LKB1)25的位 置與鍵盤的中央之間的中間部。 在圖示的例子中，如圖3(a)及圖3(b)所示，架板用轉換器(LKB1) 25配置在對鍵 盤的全音域進行四分割時的低音域的高音一側，而架板用轉換器(LKB2)24配置在中低音 域的中心部。 在鍵排列方向上，鍵盤的中央與支撐底座14及安裝底座15的中央一致，踏板單元 的左右的踏板支柱16配置在靠近鍵盤的中央的左右位置。另外，從鍵的長度方向(圖示的 左右方向)看去，架板用轉換器24、25也配置在鄰接于支撐底座14、安裝底座15的演奏者 一側的位置。 因此，架板用轉換器(LKB2)24與踏板支柱16靠近。其結果，借助架板用轉換器 (LKB2) 24的架板1的振動會使鍵盤(白鍵31、黑鍵32)振動，而且也使踏板18高效率地振 動。 利用作為自然樂器的三角鋼琴和本發(fā)明的實施方式的電子鍵盤樂器，體驗了來自 踏板18的振動的感知程度。此時，能夠開啟及關閉架板用轉換器24、25的驅動。
在三角鋼琴，以及已開啟了架板用轉換器24、25的驅動(勵振模式)的電子鍵盤 樂器上，自然的振動從踏板18傳遞到了腳上。 與此相對，在關閉了架板用轉換器24、25的驅動(非勵振模式)的電子鍵盤樂器 上，振動不從踏板18傳遞到腳上，感覺不自然。 在作為自然樂器的三角鋼琴上，因不能在停止踏板的振動的情況下進行演奏，所 以以前無法進行比較，然而通過上述比較，明白了踏板18的振動傳遞到腳上可使人身心愉 悅。 眾所周知，在三角鋼琴或部分電子鍵盤樂器中，高超的演奏技巧是半踏板(half pedal)演奏。 于是，若通過半踏板演奏能夠控制音源部所生成的樂音信號，則架板用轉換器24、 25輸出的振動也會隨著半踏板的演奏而變化，因此演奏者能夠通過踏板的振動來感覺半踏 板功能的效果，這有助于半踏板演奏。 圖l(a)及圖l(b)中說明過的操作面板部(自動演奏單元)27、操作面板收容部 26被配置在架板1的下表面的演奏者的左手一側。在此圖中，示出了操作面板部(自動演奏單元)27被抽出至演奏者一側的狀態(tài)。 在操作面板部(自動演奏單元)27的底面左右的后方突出有支撐導軌27b、27c，使 得在操作面板部(自動演奏單元)27被抽出至演奏者一側時不從操作面板收容部26上脫 落。與此對應地，在操作面板收容部26上的后方，也延設有用于支撐支撐導軌27b、27c的 支撐導向件26a、26b，由此在里側的約一半位置上形成從俯視角度看時為-字型的凹部。
如參照圖l(a)及圖l(b)所作的說明那樣，架板用轉換器(LKB1)25的大部分被固 定在上述從俯視角度看是為-字型的凹部內。 與操作面板部(自動演奏單元)27的左手側相鄰地設置有面板41，該面板41具有
電源開關41a、兩個頭戴式耳機(Head phone)端子41b、 USB端子41c。 電源線引出端子板43、MIDI連接器、外部揚聲器連接端子等的端子板44被設置在
后底板2。 正如圖1(a)及圖1(b)中也說明過的那樣，在筐體的后部分中沿著筐體的側板4 的內側存在下部揚聲器箱22和上部揚聲器箱23。 在后底板2上設置有在多個揚聲器中作為低音域用揚聲器的四個低音喇叭(LWo、 CWo、RWo、BWo)的開口部。 在后底板2的演奏者一側，左低音喇叭LWo、中央低音喇叭CWo、右低音喇叭RWo在 鍵排列方向上配置成一條直線。中央低音喇叭CWo位于鍵盤上的鍵排列方向的中央。后低 音喇叭BWo被配置在后底板2的里側。 在圖示的例子中，使揚聲器單元的凸緣(Flange)重合于各開口部，然后對應這些 凸緣嵌入裝飾環(huán)42，用螺釘等來安裝揚聲器單元。各揚聲器單元從開口面到裝飾環(huán)42的開 口面為止設計成以喇叭狀擴展。 圖3(a)及圖3(b)為圖l(a)及圖l(b)所示的實施方式的俯視圖。因此，其中，具 有鍵盤的前方部分和樂譜臺為從上面觀察時的圖。而且，也示出了揚聲器箱的內部結構。省 略圖示了前蓋10和大蓋11。在圖中，對于與圖l(a)及圖l(b)和圖2相同的部分標注了相 同的附圖標記。 作為揚聲器箱的內部結構，在圖3(a)中示出了在沿著圖l(a)中A-A箭頭方向觀 察時的水平剖面中的上部揚聲器箱23的內部結構，在圖3(b)中示出了在沿著圖l(a)中 B-B箭頭方向觀察時的水平剖面中的下部揚聲器箱22的內部結構，而且也示出了低音喇叭 的開口部。 51為鍵盤，示出了圖l(a)及圖l(b)的白鍵31和黑鍵32的露出部分。沿著鍵排 列方向的點劃線為黑鍵32的前端部32b的位置。 操作面板部(自動演奏單元)27示出了被抽出至演奏者一側的狀態(tài)，在其上表面 設置有多個操作按鈕27d。 52為樂譜板，該樂譜板位于前天板8上的鍵排列方向的中央，以前天板8的演奏者
一側作為支軸將樂譜板立起來使用。53、54為左右樂譜臺(燭臺)，它們安裝于左右的側板
6的局部的內側并浮在前天板8上，而且留有間隔地設置在樂譜板52的左右。 前天板8形成為在鍵排列方向的中央處的進深最深的弧狀，該前天板8與后天板
9相結合。前天板8為木制板材，通過使板厚變薄來使振動容易傳遞，代替三角鋼琴的響板
來使用。
在前天板8的下表面，響板用左轉換器(LTr)55、響板用右轉換器(RTr) 56固定在 上述樂譜板52和左右的樂譜臺53、54之間的間隙的對應位置。 響板用左轉換器(LTr)55在鍵排列方向上與架板用轉換器(LKB1)25位于相同位 置，而在鍵長度方向上位于架板用轉換器(LKB1)25的里側。 位于背面板28左上方的鉸鏈57是用于安裝大蓋11的金屬件，該大蓋11被省略 圖示。頂起棒58是用于頂起大蓋11右側。 在后天板9上形成有作為高音域用揚聲器的高音喇叭的開口部以及作為中音域 (middle range)用揚聲器的中音喇叭的開口部。在圖示的例子中的各個開口部設置有裝飾 環(huán)59，中音喇叭和高音喇叭的裝飾環(huán)一體形成，成為不倒翁的形狀。 裝飾環(huán)59的中音喇叭開口部形成為從中音喇叭單元的開口部其開口面積以喇叭 狀擴大。 揚聲器單元包括共計八個喇叭左高音喇叭(LTw)、左中音喇叭(LSc)、中央高音 喇叭(CTw)、中央中音喇叭(CSc)、右高音喇叭(LTw)、右中音喇叭(LSc)、后(rear)高音喇 叭(BTw)、后(rear)中音喇叭(BSc)。 圖3 (a)所示的上部揚聲器箱23的底板被兼用作下部揚聲器箱22的上板22a。用 于包圍周邊的外側板23b為不等邊六角形，延著筐體的背面板28的曲面結構來設置。外側 板23b的左右側面與左右的側板6平行(與鍵長度方向平行)，外側板23b的演奏者一側的 側面、里側的側面與鍵排列方向平行。 內分割板23c平行于鍵排列方向，用于將上部揚聲器箱23分割為演奏者一側和里 側的兩部分。內分割板23d、23e平行于鍵長度方向，用于將上部揚聲器箱23的演奏者一側 分割為左側、中央和右側的三部分。在共計被分割為四個部分的揚聲器箱中配置有左中音 喇叭(LSc)、中央中音喇叭(CSc)、右中音喇叭(LSc)以及后(rear)中音喇叭(BSc)。
中央中音喇叭(CSc)與中央高音喇叭(CTw) —同被配置在鍵排列方向上的鍵盤51 的中央。左中音喇叭(LSc)和右中音喇叭(RSc)被配置在鍵的長度方向上位于相對中央中 音喇叭(CSc)稍靠近演奏者一側的位置。 如圖l(a)及圖l(b)所示，上部揚聲器箱23的擋板23a與后天板9為非一體的板。
對該擋板23a的開孔重疊設置同樣具有開孔的接觸板。進而在其上重疊設置具有開孔的后
天板9，并載置上述中音喇叭的凸緣，然后鑲嵌裝飾環(huán)59，再用螺釘固定。 從中音喇叭單元的開口部到后天板9的開口部為止，通過裝飾環(huán)59來形成開口斷
面積以喇叭狀擴展的音響通路。 另一方面，左高音喇叭(LTw)配置在左中音喇叭(LSc)的左側，右高音喇叭(RTw) 配置在右中音喇叭(LSc)的右側，后(rear)高音喇叭(BTw)配置在后(rear)中音喇叭 (BSc)的右側。 在本實施方式中，將上述高音喇叭配置在上部揚聲器箱23的擋板23a的上表面， 并重疊設置了具有開孔的后天板9，然后載置高音喇叭的凸緣，并鑲嵌裝飾環(huán)59，再用螺釘 固定。 另一方面，圖3(b)所示的下部揚聲器箱22中，其周圍的外側板22b為不等邊六角 形，延著筐體的背面板28的曲面結構來設置。該外側板22b與上部揚聲器箱23的外側板 23b相比，更向低音域一側延伸，而且使演奏者一側的側面向演奏者一側伸出板厚大小的
10
外側板22b的左右側面與左右的側板6平行(與鍵長度方向平行)，外側板22b的 演奏者一側與里側平行于鍵排列方向。 內分割板22c平行于鍵長度方向，用于將下部揚聲器箱22分割為左側、中央以及 右側的三部分。內分割板22d平行于鍵排列方向，用于將下部揚聲器箱22的中央及右側分 割為演奏者一側和里側的兩部分。內分割板22e用于將下部揚聲器箱22的演奏者一側進 一步分割為中央和右側的兩部分。 在共計被分割為四部分的揚聲器箱中配置有如圖2所示的左低音喇叭(LWo)、中 央低音喇叭(CWo)、右低音喇叭(RWo)、后(rear)低音喇叭(BWo)。 若比較圖3(a)和圖3(b)，則中央低音喇叭(LWo)與中央中音喇叭(CSc)位于從水 平方向看時相同的位置，都配置在鍵排列方向上的鍵盤51的中央。 后低音喇叭(LWo)配置在相對后中音喇叭(BSc)稍靠近高音域一側及演奏者一側 的位置。 如此，揚聲器箱被劃分為上部揚聲器箱23和下部揚聲器箱22。因此，從低音喇叭 的錐形振動板的背面發(fā)出的反相位的聲波(acoustic wave)，不與從中音喇叭的錐形振動 板的前面開口向上方發(fā)出的正相位的聲波發(fā)生相位干涉。同樣地，從中音喇叭的錐形振動 板的背面發(fā)出的反相位的聲波，不與從低音喇叭的錐形振動板的前面開口向下方發(fā)出的正 相位的聲波發(fā)生相位干涉。 另外，在下部揚聲器箱22、上部揚聲器箱23中，由于左部分、中央部分、右部分以 及后部分的揚聲器箱空間相互獨立，所以在揚聲器內不會發(fā)生干涉。因為從各揚聲器箱發(fā) 出的聲波的音源的采樣源本來就互相近似，所以若發(fā)生干涉就會使去多個音源的采樣源的 作用效果變弱。 上述的各揚聲器箱22、23優(yōu)先用木板或減振材料來制成，而且在箱內放入吸聲材 料。 圖4(a)及圖4(b)為用于說明在圖l(a)及圖l(b)所示實施方式中揚聲器、轉換 器響應于鍵按壓操作而發(fā)出樂音的功能的框圖。 圖4(a)為全體結構圖，圖4(b)為將圖4(a)的分配電路(網絡電路)68的內部結
構與其輸出側的放大器、揚聲器、轉換器一起示出的框圖。 圖中，對于與圖l(a) 圖3(b)相同的部分標注了相同的附圖標記。 在圖4(a)中，通過檢測部61檢測鍵盤51上的各白鍵31、黑鍵32的操作、踏板18
的操作，該檢測信號被輸出到控制部62。控制部62將用于控制音源部63的演奏數據輸出
到音源部63。該演奏數據包括鍵的按壓及釋放的時機(timing)、與被按壓或釋放的鍵對應
的音高(note number)、鍵按壓速度(velocity)、觸后(aftertoutch)量等數據。另外，也
會輸出被操作的踏板18的種類、操作量的數據。 上述控制部62是通過使CPU執(zhí)行設備嵌入式程序來實現的。 在圖l(a)及圖1(b)、圖3(a)及圖3(b)所示的抽屜型的操作面板部(自動演奏單 元)27的上表面上所設置的多個操作按鈕27d，例如包括對音源部63設定樂器音色(各 種鋼琴音色的種類、有鍵豎琴(harpsichord)音色、管風琴音色等)的設定操作用的開關； 為了自動演奏而選曲，或者控制開始再現或停止再現等的開關。
操作按鈕27d的操作被檢測部61檢測出，并輸出到控制部62，在控制部62中，將 分配給各操作按鈕27d的功能在電子鍵盤樂器上加以設定。在對音源部63進行設定的情 況下，給音源部63輸出音源設定數據。 在操作面板部(自動演奏單元)27中，內置有用于存儲多個樂曲數據的樂曲數據 存儲部65。 自動演奏部64通過對操作按鈕27d的操作，讀出在樂曲數據存儲部65中存儲的 樂曲，并將MIDI格式的演奏數據輸出到控制部62，由此自動演奏樂曲數據。
樂曲數據存儲部65例如是閃存只讀存儲器，例如，可以取下該閃存只讀存儲器來 與個人計算機連接，便可安裝樂曲數據。 MIDI接口 66用于輸入從外部裝置例如個人計算機或其他電子樂器提供的MIDI格 式的演奏數據，并輸出到控制部62，由此生成樂音信號。雖然省略了圖示，但也可以從個人 計算機經由MIDI接口 66來安裝樂曲數據。 音源部63根據從控制部62接收到的演奏數據，基于對音色等的音源設定和鍵按 壓操作來生成音高和強度的樂音信號，并輸出到D/A轉換器67。 音源部63為了產生一個樂音，使用多個(在該實施方式中為四個)采樣音源的采 樣源，即，使用左采樣源、中央采樣源、右采樣源、后采樣源(rear source)。這些采樣音源的 采樣源記錄在未圖示的音源波形存儲器中。 這些音源波形是指，例如基于對演奏自然樂器的三角鋼琴時發(fā)出的樂音信號加以 采樣錄音的波形，根據需要再對該波形進行了加工的波形。 S卩，在三角鋼琴的弦上，例如在弦上約10cm，確定左、中央、右、后這四點，在此處設
置麥克風，基于對實際演奏音加以采樣的樂音波形來制作采樣音源波形。 對于其他自然樂器，即對于其他種類的鋼琴、有鍵豎琴、管風琴等的音源波形，也
可以選定恰當的多個點，在這些多個點上設置麥克風，并基于對實際演奏音加以采樣的樂
音波形，制作多個采樣音源波形。 上述音源波形也可以采用人工合成的樂音來代替采樣錄音的樂音。 音源部63基于所接收到的演奏數據，使用音源波形來生成L、 C、 R、 B的四個系統(tǒng)
的樂音數據，并輸入到D/A轉換器67。 D/A轉換器67將左采樣源(L Source)、中央采樣源(C Source)、右采樣源(R
Source)、后采樣源(B Source)的模擬樂音信號67L、67C、67R、67B輸出到分配電路68。分
配電路68將模擬樂音信號分配到前面介紹過的多個揚聲器、多個轉換器。 分配電路68輸出的模擬樂音信號被放大器 6916功率放大后供給至多個揚
聲器、多個轉換器。在該框圖中，雖然省略了圖示，但可在分配電路68上設置用于控制整體
音量、各揚聲器的音量平衡尤其是前和后揚聲器的平衡調節(jié)、各轉換器的開啟關閉尤其是
勵振模式與非勵振模式的選擇等的控制電路。 在本實施方式中，架板用轉換器24、25，響板用轉換器55、56與各揚聲器一樣，是 通過基于鍵盤51的演奏在音源部63生成的樂音信號來驅動的。S卩，不是特意生成轉換器 用驅動信號，而是與原聲鋼琴一樣，樂音信號和驅動信號是同一信號。
參照圖4 (b)，對分配電路68加以說明。 D/A轉換器67輸出的左采樣源的模擬樂音信號67L、中央采樣源的模擬樂音信號67C、右采樣源的模擬樂音信號67R、后采樣源的模擬樂音信號67B，分別經由揚聲器用的分 配濾波器以及放大器而成為供給至左L系統(tǒng)的揚聲器 (LWo、 LSc、 LTw)、中央C系統(tǒng)的揚聲器(CWo、 CSc、 CTw)、右R系統(tǒng)的揚聲器(RWo、 RSc、RTw)、后B系統(tǒng)的揚聲器(BWo、BSc、BTw)的電聲信號。 上述揚聲器用的分配濾波器以及放大器的結構，因在上述任一系統(tǒng)中都相同，所 以以下只對L系統(tǒng)加以說明。揚聲器用的分配濾波器由LPF(低通濾波器)70p BPF(帶通 濾波器)702、 HPF (高通濾波器)703構成。 左采樣源的模擬樂音信號67L，經由LPF70"放大器69J皮提供給左低音喇叭 (LWo)，經由BPF702、放大器692被提供給左中音喇叭(LSc)，經由HPF703、放大器693被提供 給左高音喇叭(LTw)。 另外，D/A轉換器67輸出的左采樣源的模擬樂音信號67L和中央采樣源的模擬樂 音信號67C在混音電路(MIX)71中被混音(Mixing)?；煲粜盘柦浻赊D換器用分配濾波器以 及放大器而成為用于驅動左L系統(tǒng)的轉換器的電振動信號。 在上述混音電路(MIX) 71中，例如將左采樣源的模擬樂音信號67L以127的比率、 將中央采樣源的模擬樂音信號67C以80的比率進行混音。這樣，即使是用于驅動左L系統(tǒng) 的轉換器的信號，雖也將左采樣源的模擬樂音信號67L作為核心，但通過與中央采樣源的 模擬樂音信號67C進行混音，能夠產生自然的振動。 在此，在滿足上述比率的情況下，將混音電路71的增益(將兩輸入分別設為1時 的混音信號的輸出)設計為多少是任意的。 例如，將左采樣源的模擬樂音信號67L乘以127/(127+80)的數、將中央采樣源的
模擬樂音信號67C乘以80/(127+80)的值進行相加。或者，在左采樣源的模擬樂音信號67L
乘127/80的值的基礎上，直接將中央采樣源的模擬樂音信號67C相加。 如后者那樣，如果混音電路的增益超過了 l，則在混音電路(MIX) 71中能夠對以揚
聲器的效率為基準的轉換器效率的惡化進行補償。再者，調整放大器694、695、696的增益也
能夠實現同樣的補償。 上述轉換器用分配濾波器由LPF704、 HPF706構成。 上述混音信號，經由LPF7(^、放大器694或者放大器695被供給至架板用轉換 器(LKB1)25、架板用轉換器(LKB2)24，經由HPF70e、放大器69e被供給至響板用左轉換器 (LTr)55。 再者，LPF704和先說明過的LPF70p兩者即使是相同的低通濾波器，但根據架板用 轉換器(LKB2)24、25和左低音喇叭的不同等，使它們的特性不同。同樣，根據響板用左轉換 器(LTr) 55和左高音喇叭的不同等，使HPF706和HPF703的特性不同。 另一方面，D/A轉換器67輸出的右采樣源的模擬樂音信號67R和中央采樣源的模 擬樂音信號67C在混音電路(MIX) 72中被混音，然后經由HPF70『放大器691Q而成為用于 驅動R系統(tǒng)的轉換器的電振動信號，上述R系統(tǒng)的轉換器在圖示的例子中為響板用右轉換 器(RTr)。 上述混音電路(MIX)72中，例如將右采樣源的模擬樂音信號67R以127的比例、將 中央采樣源的模擬樂音信號67C以80的比例進行混音。這樣，即使是用于驅動右R系統(tǒng)的 轉換器的信號，雖也將右采樣源的模擬樂音信號67R作為核心，但通過與中央采樣源的模擬樂音信號67C進行混音，能夠產生自然的振動。 在此，在滿足上述比率的情況下，將混音電路72的增益設計為多少，這與先說明 過的混音電路71同樣，都是任意的。例如將右采樣源的模擬樂音信號67R以127/(127/80) 的倍數、將中央采樣源的模擬樂音信號67C以80/(127/80)的倍數進行相加?；蛘?，在使右 采樣源的模擬樂音信號67R變?yōu)?27/80倍的樂音信號上，直接將中央采樣源的模擬樂音信 號67C相加。 再者，根據響板用右轉換器(RTr) 56和右高音喇叭(RTw)的不同等，使HPF701Q和 HPF7013的特性不同。 架板用轉換器(LKB2)24、架板用轉換器(LKB1)25為勵振用的裝置，例如自我共振 頻率約為80[Hz]，此處有特性峰值。到作為最低共振頻率的約30[Hz]為止緩緩地平滑下 降。另一方面，在比自我共振頻率高的頻率處以約20[dB/oct]衰減。 另一方面，左右的響板用轉換器(LTr、 RTr)55、56也是勵振用的裝置。然而，它們 的形狀比架板用轉換器24、25小，所以進行高頻率的振動。 下面示出上述各系統(tǒng)的低音喇叭、中音喇叭和高音喇叭的具體例子。低音喇叭是 口徑為16cm的錐形揚聲器。中音喇叭是口徑為13cm的錐形揚聲器。高音喇叭是口徑為 2. 5cm的平衡球頂(Balance Dome)型揚聲器。 利用上述分配電路68，在筐體的演奏者一側，通過架板用轉換器24、25來使鍵盤 51的特別是低音域側以及踏板18振動，而且前天板8成為響板，通過響板用轉換器55、56 來使前天板8的左右振動。 另外，在筐體的后部，在筐體的各個區(qū)域中發(fā)出與作為采樣音源的采樣源的三角 鋼琴的各區(qū)域的聲波近似的聲波。而在自后天板2起向下方發(fā)出低音的聲波，自后天板9 起向上方發(fā)出中音和高音的聲波。 針對自后天板9起向上方發(fā)出的聲波，通過開啟及關閉前蓋10、大蓋11，能夠控制 聲波的發(fā)出方向和發(fā)出量。 因此，能夠將與作為音源的采樣源的自然樂器即三角鋼琴相同的振動傳遞到演奏 者的手指和腳上，并向筐體的周圍發(fā)出與三角鋼琴相同的聲波。
1權利要求
一種電子鍵盤樂器，具有架板，用于配設鍵盤，所述鍵盤的多個鍵通過所述各個鍵的支點部被操作；踏板，被演奏者操作；踏板支柱，用于支撐所述踏板；音源部，響應于所述各個鍵的按壓操作來輸出樂音信號，并通過所述踏板的操作來控制所述樂音信號；多個架板用轉換器，基于從所述音源部輸出的樂音信號來振動；其特征在于所述支點部由鍵支撐部件構成；所述鍵支撐部件沿著鍵排列方向設置在所述架板的上表面；所述多個架板用轉換器中的一個設置在所述架板的下表面上的特定位置，該特定位置是指，既是鍵支撐部件的對應區(qū)域，又是在所述鍵排列方向上位于所述鍵盤的中央和所述鍵盤低音部一端之間的中間部分的位置；所述多個架板用轉換器中的另一個設置在所述架板的下表面上的特定位置，該特定位置是指，既是鍵支撐部件的對應區(qū)域，又是在所述鍵排列方向上位于架板用轉換器中的所述一個所設置的位置和所述鍵盤的中央之間的中間部分的位置；所述踏板支柱在所述架板的下表面一側設置于所述鍵排列方向上的所述鍵盤的中央。
2. 根據權利要求l所述的電子鍵盤樂器，其特征在于，具有自動演奏單元，所述自動演奏單元從俯視角度看時為-字形，并配設在所述架板的下表面一側，架板用轉換器中的所述一個的至少一部分設置在從俯視角度看時為-字形的所述凹部內。
全文摘要
一種電子鍵盤樂器，通過鍵按壓檢測來發(fā)生的振動高效率地傳遞到演奏者的手指的同時傳遞到踏板，而且使振動還傳遞到演奏者的腳上。在架板(1)的下表面，架板用轉換器(24、25)相對支撐底座(14)固定在演奏者的一側，響應于對鍵盤上各鍵的按壓操作，使架板(1)基于音源部輸出的樂音信號來振動。架板用轉換器設置在對應于筘(33)的區(qū)域，通過成為鍵支點的平衡孔(31a、32a)的位置，使白鍵(31)和黑鍵(32)也振動。在將白鍵、黑鍵的按壓到底的位置，白鍵、黑鍵的鍵前端部(32a、32b)一側的下表面與前筘(36)抵接，由前筘也向白鍵與黑鍵傳遞振動。架板用轉換器只設置在自鍵盤中央起的低音域一側。
文檔編號G10H1/32GK101777342SQ20101000280
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月8日 優(yōu)先權日2009年1月9日
發(fā)明者加藤崇士, 富士田隆志, 長山昌弘 申請人:雅馬哈株式會社