(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-11
(45)【発行日】2024-11-19
(54)【発明の名称】楽器
(51)【国際特許分類】
G10H 1/34 20060101AFI20241112BHJP
G10H 1/18 20060101ALI20241112BHJP
【ＦＩ】
G10H1/34
G10H1/18 101
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2023522649
(86)(22)【出願日】2022-05-16
(86)【国際出願番号】 JP2022020351
(87)【国際公開番号】W WO2022244721
(87)【国際公開日】2022-11-24
【審査請求日】2023-08-23
(31)【優先権主張番号】P 2021084939
(32)【優先日】2021-05-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000004075
【氏名又は名称】ヤマハ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003177
【氏名又は名称】弁理士法人旺知国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】石井 潤
(72)【発明者】
【氏名】五十嵐 和幸
(72)【発明者】
【氏名】小松 昭彦
(72)【発明者】
【氏名】田之上 美智子
【審査官】大野 弘
(56)【参考文献】
【文献】特表２０２１－５０８３９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１３／００５５８７９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－１５６４９６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ１０Ｈ １／００－１／４６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
固定部材と、楽器の演奏動作に応じて可動範囲内で前記固定部材に対して変位する可動部材と、
前記可動部材に設置され、磁性体又は導体を有する被検出回路と、
前記固定部材に配置されたコイルを有し、前記被検出回路と前記コイルとの距離に応じた電圧となる検出信号を出力する検出回路と、
前記検出信号の電圧と前記可動部材の位置との対応関係に基づいて、前記検出回路から出力された前記検出信号の電圧に応じた前記可動部材の位置を示す位置データを生成する生成部と、
前記可動部材の位置が前記可動範囲内の所定位置である場合の前記電圧の値と、前記被検出回路が無い状態における前記電圧の値に基づいて、前記対応関係を校正する校正部と、
を備える楽器。
【請求項2】
前記所定位置は、前記可動範囲内において前記被検出回路と前記コイルとの距離が最小となる位置である請求項１に記載の楽器。
【請求項3】
前記可動部材は、前記演奏動作に応じて可動範囲内で変位するＫ（Ｋは２以上の整数）個の可動部材のうちの一つであり、前記被検出回路は、前記Ｋ個の可動部材と１対１に対応するＫ個の被検出回路のうち一つであり、
前記Ｋ個の被検出回路は１対１に対応する前記Ｋ個の可動部材に設置され、
前記検出回路は、前記Ｋ個の被検出回路と１対１に対応する前記Ｋ個の検出回路のうちの一つであり、
前記校正部は、前記Ｋ個の可動部材の各々の位置が前記可動範囲内の前記所定位置である状態において前記Ｋ個の検出回路から出力されるＫ個の検出信号の電圧に基づいて、前記Ｋ個の可動部材の各々について前記対応関係を校正する、
請求項１に記載の楽器。
【請求項4】
前記可動部材は、前記演奏動作に応じて可動範囲内で変位するＫ（Ｋは２以上の整数）個の可動部材のうちの一つであり、前記被検出回路は、前記Ｋ個の可動部材と１対１に対応するＫ個の被検出回路のうち一つであり、
前記Ｋ個の被検出回路は１対１に対応する前記Ｋ個の可動部材に設置され、
前記検出回路は、前記Ｋ個の被検出回路と１対１に対応する前記Ｋ個の検出回路のうちの一つであり、
前記校正部は、前記Ｋ個の可動部材の各々の位置が前記可動範囲内の前記所定位置である状態において前記Ｋ個の検出回路から出力されるＫ個の検出信号について、前記電圧の平均値を算出し、算出された平均値に基づいて対応関係を校正する、
請求項１に記載の楽器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、楽器に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば鍵盤楽器における鍵等の可動部材の変位を検出するための各種の技術が従来から提案されている。特許文献１には、固定部材に設置された励磁コイル及び位置検出コイルと、固定部材に対して移動する可動部材に設置された被励磁コイルとを利用して、可動部材の位置を検出する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特表２０２１－５０８３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の構成において、励磁コイル及び位置検出コイルは固定部材に配置され、被励磁コイルは可動部材に配置される。励磁コイル及び位置検出コイルと、被励磁コイルとの相対的な位置は、取付位置によってばらつく。位置検出コイルと被励磁コイルとの相対的な位置にばらつきがあると、可動部材の位置を正確に検出できないといった問題があった。
本開示は、コイル等の位置のばらつきを吸収することによって、可動部材の位置の検出精度を向上することを解決課題とする。
本開示は、コイル等の位置のばらつきを吸収することによって、可動部材の位置の検出精度を向上することを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
以上の課題を解決するために、本開示のひとつの態様に係る楽器は、固定部材と、楽器の演奏動作に応じて可動範囲内で前記固定部材に対して変位する可動部材と、前記可動部材に設置され、磁性体又は導体を有する被検出回路と、前記固定部材に配置されたコイルを有し、前記被検出回路と前記コイルとの距離に応じた電圧となる検出信号を出力する検出回路と、前記検出信号の電圧と前記可動部材の位置との対応関係に基づいて、前記可動部材の位置を示す位置データを生成する生成部と、前記可動部材の位置が前記可動範囲内の所定位置である場合の前記電圧の値に基づいて、前記対応関係を校正する校正部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】第１実施形態における鍵盤楽器の構成を例示するブロック図である。
【図2】鍵盤楽器の構成を例示するブロック図である。
【図3】検出回路及び被検出回路の回路図である。
【図4】駆動回路の構成を例示するブロック図である。
【図5】信号変換部の平面図である。
【図7】信号変換部に発生する磁界の説明図である。
【図8】被検出回路における共振回路の具体的な構成を例示する回路図である。
【図9】被検出回路の平面図である。
【図11A】コイルＬａの法線方向からの平面視において、コイルＬａの中心軸Ｃ１とコイルＬｂの中心軸Ｃ２との間のズレ量Δｒを説明するための説明図である。
【図11B】距離Ｄと電圧Ｅとの関係を示す特性Ｎ０、Ｎ１、及びＮ２を示すグラフである。
【図12】正規化特性Ｎを示すグラフである。
【図13】制御装置３１の機能を示す機能ブロック図である。
【図14】電圧Ｅと正規化電圧Ｅｎとの関係を示すグラフである。
【図15】制御装置３１の校正モードにおける動作を示すフローチャートである。
【図16】制御装置３１の演奏モードにおける動作を示すフローチャートである。
【図17】コイルＬａとコイルＬｂとの距離Ｄが１ｍｍである場合の、ズレ量Δｒと電圧Ｅとの関係を示すグラフである。
【図18】ズレ量Δｒと電圧値Ｅ６との関係を示す曲線Ｃ６、ズレ量Δｒと電圧値Ｅ１との関係を示す曲線Ｃ１とを示す。打弦機構の模式図である。
【図19】距離Ｄに対する電圧Ｅの正規化した傾きを示すグラフである。
【図20】鍵盤楽器１００の鍵盤機構４Ａに検出システム２０を適用した構成の模式図である。
【図21】鍵盤楽器１００の打弦機構２Ａに検出システム２０を適用した構成の模式図である。
【図22】鍵盤楽器１００のペダル機構３Ａに検出システム２０を適用した構成の模式図である。
【図23】鍵盤楽器１００の鍵盤１０Ｂに検出システム２０を適用した構成の模式図である。
【図24】変形例に係る距離Ｄと電圧Ｅとの関係を示す特性Ｎ０、Ｎ１、及びＮ２を示すグラフである。
【図25】変形例に係る正規化特性Ｎを示すグラフである。
【図26】変形例に係る電圧Ｅと正規化電圧Ｅｎとの関係を示すグラフである。
【図27】鍵盤楽器１００の打弦機構２Ｂに検出システム２０を適用した構成の模式図である。
【図28】、鍵盤楽器１００のペダル機構３Ｂに検出システム２０を適用した構成の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
Ａ：第１実施形態
図１は、本開示の第１実施形態に係る鍵盤楽器１００の構成を例示するブロック図である。鍵盤楽器１００は、鍵盤１０Ａと検出システム２０と情報処理装置３０と放音装置４０とを具備する。鍵盤楽器１００は、楽器の一例である。鍵盤１０Ａは、白鍵と黒鍵とを含むＫ個の鍵１２で構成される。但し、Ｋは２以上の整数である。Ｋは、例えば「８８」である。
図１は、本開示の第１実施形態に係る鍵盤楽器１００の構成を例示するブロック図である。鍵盤楽器１００は、鍵盤１０Ａと検出システム２０と情報処理装置３０と放音装置４０とを具備する。鍵盤楽器１００は、楽器の一例である。鍵盤１０Ａは、白鍵と黒鍵とを含むＫ個の鍵１２で構成される。但し、Ｋは２以上の整数である。Ｋは、例えば「８８」である。
【0008】
Ｋ個の鍵１２の各々は可動範囲内で変位する。Ｋ個の鍵１２の各々は、利用者による演奏動作に応じて変位する可動部材の一例である。検出システム２０は、各鍵１２の位置を検出する。情報処理装置３０は、検出システム２０による検出の結果に応じた音響信号Ｖを生成する。音響信号Ｖは、利用者が操作した鍵１２に対応する音高の楽音を表す信号である。放音装置４０は、音響信号Ｖが表す音響を放音する。例えばスピーカ又はヘッドホンが放音装置４０として利用される。
【0009】
図２は、鍵盤１０Ａの任意の１個の鍵１２に着目して鍵盤楽器１００の具体的な構成を例示するブロック図である。鍵盤１０Ａの各鍵１２は、支点部（バランスピン）１３を支点として支持部材１４に支持される。支持部材１４は、鍵盤楽器１００の各要素を支持する構造体（フレーム）である。支持部材１４は、演奏動作に応じて変位しない。支持部材１４は、固定部材の一例である。各鍵１２の端部１２１は、利用者による押鍵及び離鍵により鉛直方向に変位する。以下の説明では、鍵１２の端部１２１の位置を、鍵１２の位置Ｚと称する。また、演奏動作による力が鍵１２に作用しない初期的な状態を第１状態と称し、演奏動作あるいは校正のための静的荷重による力が鍵１２に作用する状態を第２状態と称する。また、第１状態における鍵１２の位置Ｚをレスト位置Ｚｒと称する。また、第２状態において、鍵１２を最も押し込んだ状態における鍵１２の位置Ｚをエンド位置Ｚｅと称する。各鍵１２の可動範囲は、レスト位置Ｚｒからエンド位置Ｚｅまでの範囲である。第１状態は、鍵１２が変位していない状態（non-displaced state）に相当し、第２状態は、鍵１２が変位した状態（displaced state）に相当する。
【0010】
検出システム２０は、Ｋ個の鍵１２の各々について、鉛直方向における位置Ｚに応じたレベルの振幅信号Ａを生成する。位置Ｚは、鍵１２に荷重が作用しない第１状態における端部１２１の位置（レスト位置Ｚｒ）を基準とした当該端部１２１の変位量である。
【0011】
検出システム２０は、Ｋ個の検出回路２１、Ｋ個の被検出回路２２、駆動回路２３、及び振幅検出回路２４を具備する。Ｋ個の検出回路２１は、Ｋ個の鍵１２と１対１に対応する。Ｋ個の被検出回路２２は、Ｋ個の鍵１２と１対１に対応する。すなわち、検出回路２１と被検出回路２２との組が、鍵１２毎に設置される。各検出回路２１は、支持部材１４に設置される。各鍵１２に対応する被検出回路２２は、当該鍵１２に設置される。具体的には、被検出回路２２は、鍵１２の底面（以下「設置面」という）１２２に設置される。駆動回路２３及び振幅検出回路２４は、Ｋ個の鍵１２に共通に設置される。
【0012】
検出回路２１はコイルＬａを含む。被検出回路２２はコイルＬｂを含む。コイルＬａとコイルＬｂとは、鉛直方向に相互に間隔をあけて対向する。検出回路２１と被検出回路２２との距離（コイルＬａとコイルＬｂとの距離）は、位置Ｚに応じて変化する。振幅検出回路２４は、コイルＬａとコイルＬｂとの距離に応じたレベルの振幅信号Ａを生成する。
【0013】
図３は、任意の１個の鍵１２に対応する検出回路２１及び被検出回路２２の電気的な構成を例示する回路図である。検出回路２１は、共振回路２１１を具備する。共振回路２１１は、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２と抵抗素子ＲとコイルＬａと容量素子Ｃａ１と容量素子Ｃａ２とを含む。抵抗素子Ｒの一端が入力端子Ｔ１に接続され、抵抗素子Ｒの他端は、容量素子Ｃａ１の一端とコイルＬａの一端とに接続される。コイルＬａの他端は、出力端子Ｔ２と容量素子Ｃａ２の一端とに接続される。容量素子Ｃａ１の他端と容量素子Ｃａ２の他端とは接地（Ｇｎｄ）される。
【0014】
被検出回路２２は、共振回路２２１を具備する。共振回路２２１は、コイルＬｂと容量素子Ｃｂとを含む。具体的には、コイルＬｂの一端と容量素子Ｃｂの一端とが相互に接続され、コイルＬｂの他端と容量素子Ｃｂの他端とが相互に接続される。共振回路２１１の共振周波数と共振回路２２１の共振周波数とは、同等の周波数に設定される。ただし、共振回路２１１の共振周波数と共振回路２２１の共振周波数とが相違してもよい。例えば、共振回路２１１の共振周波数は、共振回路２２１の共振周波数に所定の定数を乗算した周波数に設定される。
【0015】
図４は、駆動回路２３の具体的な構成を例示するブロック図である。駆動回路２３は、供給回路２３１と出力回路２３２とを具備する。供給回路２３１は、Ｋ個の検出回路２１の各々の入力端子Ｔ１に基準信号Ｗを供給する。例えば、供給回路２３１は、Ｋ個の検出回路２１の各々に時分割で基準信号Ｗを供給するデマルチプレクサである。基準信号Ｗは、周期的にレベルが変動する電圧信号である。例えば正弦波、矩形波、及び鋸歯状波等の任意の波形の周期信号が基準信号Ｗとして利用される。基準信号Ｗの１周期は、１個の検出回路２１に基準信号Ｗが供給される期間の時間長よりも充分に短い。また、基準信号Ｗの周波数は、共振回路２１１及び共振回路２２１の共振周波数と略同等の周波数に設定される。
【0016】
基準信号Ｗは、入力端子Ｔ１と抵抗素子Ｒとを経由してコイルＬａに供給される。基準信号Ｗの供給によりコイルＬａに磁界が発生する。コイルＬａに発生した磁界による電磁誘導で被検出回路２２のコイルＬｂには誘導電流が発生する。すなわち、コイルＬｂの磁界の変化を相殺する方向の磁界がコイルＬａに発生する。以下の説明では、コイルＬａとコイルＬｂの距離を距離Ｄと称する。コイルＬａに発生する磁界は、距離Ｄに応じて変化する。従って、検出信号ｓの振幅δは、距離Ｄに応じて変化する。検出回路２１は、出力端子Ｔ２を介して、距離Ｄに応じた振幅δを有する検出信号ｓを出力する。検出信号ｓの振幅δは、距離Ｄが長いほど大きくなり、距離Ｄが短いほど小さくなる。距離Ｄが短いほどコイルＬｂで発生する磁界を打ち消すようにコイルＬａに電流が流れるからである。本実施形態では、鍵１２がエンド位置Ｚｅに位置する場合に、コイルＬａとコイルＬｂとが最も近接して、距離Ｄが最小となる。従って、鍵１２がエンド位置Ｚｅに位置する場合に、検出信号ｓの振幅δが最小になる。換言すれば、第１状態において検出信号ｓの振幅δが最小となるように検出回路２１と被検出回路２２とが配置される。
【0017】
図４の出力回路２３２は、複数の検出回路２１の各々から順次に出力される検出信号ｓを時間軸上に配列することで検出信号Ｓを生成するマルチプレクサである。出力回路２３２は、Ｋ個の検出信号ｓを時分割多重することによって、検出信号Ｓを生成する。すなわち、検出信号Ｓは、各鍵１２におけるコイルＬａとコイルＬｂとの距離に応じた振幅δを有する電圧信号である。前述の通り、コイルＬａとコイルＬｂとの距離は各鍵１２の位置Ｚに相関するから、検出信号Ｓは、Ｋ個の鍵１２の各々の位置Ｚに応じた信号と表現される。
【0018】
振幅検出回路２４は、検出信号Ｓを整流した後に平滑化することによって、振幅信号Ａを生成する。整流は、半波整流又は全波整流のいずれであってもよい。振幅信号Ａは検出信号Ｓの振幅δに応じた電圧Ｅを有する。従って、振幅信号Ａは、各検出信号ｓの振幅δに応じた電圧Ｅを示す信号が時分割多重された信号である。振幅検出回路２４は、振幅信号Ａを情報処理装置３０に出力する。なお、検出システム２０は、検出信号Ｓを情報処理装置３０に出力してもよい。この場合、情報処理装置３０は、検出信号Ｓに基づいて、各検出信号ｓの振幅δを検出すればよい。
【0019】
図５は、１個の鍵１２に対応する検出回路２１の具体的な構成を例示する平面図である。検出回路２１を被検出回路２２側（鉛直方向の上方）からみた平面図が図５には図示されている。図６は、図５におけるａ線の断面図である。図５における縦方向は、Ｋ個の鍵１２が配列する方向に相当する。図５における横方向は、鍵１２の長手方向に相当する。
【0020】
検出回路２１は、共振回路２１１が設置された基板５１を具備する回路基板５０である。基板５１は、表面５１１と表面５１２とを含む絶縁性の板状部材である。表面５１１は、表面５１２の反対側の表面である。表面５１１は、基板５１のうち被検出回路２２に対向する上面である。表面５１２は、基板５１のうち支持部材１４に対向する下面である。
【0021】
基板５１には、共振回路２１１を構成するための配線パターン５２－１及び配線パターン５２－２が形成される。配線パターン５２－１は表面５１１に形成され、配線パターン５２－２は表面５１２に形成される。配線パターン５２－１及び配線パターン５２－２の各々は、所定の平面形状に形成された導電膜である。具体的には、表面５１１の全域を被覆する導電膜のパターニングにより、配線パターン５２－１が形成される。同様に、表面５１２の全域を被覆する導電膜のパターニングにより、配線パターン５２－２が形成される。
【0022】
配線パターン５２－１は、第１コイル部Ｌａ１と第２コイル部Ｌａ２と入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ２と接地端子Ｔｇとを含む。図３を参照して説明した通り、入力端子Ｔ１には基準信号Ｗが供給され、振幅信号Ａが出力端子Ｔ２から出力される。接地端子Ｔｇは接地される。
【0023】
第１コイル部Ｌａ１及び第２コイル部Ｌａ２の各々は、矩形の渦巻状に形成される。第１コイル部Ｌａ１の渦巻の方向と第２コイル部Ｌａ２の渦巻の方向とは共通する。例えば、第１コイル部Ｌａ１及び第２コイル部Ｌａ２は、中心から外側にかけて反時計回りに渦巻を描く。第１コイル部Ｌａ１と第２コイル部Ｌａ２とは相互に隣合う。具体的には、Ｋ個の鍵１２が配列する方向（横方向）に直交する方向に沿って第１コイル部Ｌａ１と第２コイル部Ｌａ２とが配列する。
【0024】
配線パターン５２－２は、接続部Ｌａ３を含む。第１コイル部Ｌａ１の中心は、導通孔Ｈ１１を介して接続部Ｌａ３の一端に導通する。第２コイル部Ｌａ２の中心は、導通孔Ｈ１２を介して接続部Ｌａ３の他端に導通する。導通孔Ｈ１１及び導通孔Ｈ１２の各々は、基板５１を貫通する貫通孔である。以上の通り、第１コイル部Ｌａ１と第２コイル部Ｌａ２とは、接続部Ｌａ３を介して相互に導通する。第１コイル部Ｌａ１と第２コイル部Ｌａ２と接続部Ｌａ３とにより図３のコイルＬａが構成される。
【0025】
基板５１の表面５１１には抵抗素子Ｒと容量素子Ｃａ１と容量素子Ｃａ２とが実装される。抵抗素子Ｒは、電子部品（チップ抵抗）として基板５１に実装される。同様に、容量素子Ｃａ１及び容量素子Ｃａ２は、電子部品（チップコンデンサ）として基板５１に実装される。
【0026】
電流の供給により第１コイル部Ｌａ１及び第２コイル部Ｌａ２の各々には磁界が発生する。図５から理解される通り、第１コイル部Ｌａ１に流れる電流の方向と第２コイル部Ｌａ２に流れる電流の方向とは逆方向である。従って、図７に例示される通り、第１コイル部Ｌａ１と第２コイル部Ｌａ２とには逆方向の磁界が発生する。すなわち、第１コイル部Ｌａ１に第１方向の磁界が発生するときに、第２コイル部Ｌａ２には、第１方向とは反対の第２方向の磁界が発生する。以上の構成によれば、第１コイル部Ｌａ１及び第２コイル部Ｌａ２の一方から他方に向かう磁界が形成されるから、相互に隣合う各鍵１２の間にわたる磁界の拡散が低減される。すなわち、相互に隣合う２個のコイルＬｂの間における磁界の干渉が低減される。従って、Ｋ個の鍵１２の各々の位置Ｚを高精度に反映した検出信号ｓを生成できる。
【0027】
図８は、被検出回路２２における共振回路２２１の具体的な構成を例示する回路図である。図３に例示されたコイルＬｂは、実際には第１コイル部Ｌｂ１と第２コイル部Ｌｂ２とで構成される。第１コイル部Ｌｂ１及び第２コイル部Ｌｂ２は、配線６５１と配線６５２との間に直列に接続される。第１コイル部Ｌｂ１及び第２コイル部Ｌｂ２の各々は、相互に直列に接続された４個の部分６４－１～６４－４を含む。
【0028】
図３に例示された容量素子Ｃｂは、実際には４個の容量素子Ｃｂ１～Ｃｂ４で構成される。４個の容量素子Ｃｂ１～Ｃｂ４は、配線６５１と配線６５２との間に並列に接続される。４個の容量素子Ｃｂ１～Ｃｂ４の各々は、相互に並列に接続された３個の容量部６６－１～６６－３で構成される。容量部６６－１は、電極６７－１と電極６７－２とを含む。容量部６６－２は、電極６７－２と電極６７－３とを含む。容量部６６－３は、電極６７－３と電極６７－４とを含む。
【0029】
図９は、被検出回路２２の具体的な構成を例示する平面図である。被検出回路２２を検出回路２１側（鉛直方向の下方）からみた平面図が図９には図示されている。また、図１０は、図９におけるｂ－ｂ線の断面図である。なお、以下の説明においては、相互に直交するＸ軸とＹ軸とを想定する。Ｘ－Ｙ平面は、鍵１２の設置面１２２に平行な平面である。Ｋ個の鍵１２はＸ軸に沿って配列し、各鍵１２はＹ軸に沿って長尺である。Ｘ－Ｙ平面に垂直な方向に沿って観察することを以下では「平面視」と表記する。
【0030】
被検出回路２２は、共振回路２２１が設置された基板６１を具備する回路基板６０である。基板６１は、表面６１１と表面６１２とを含む絶縁性の板状部材である。表面６１１は、表面６１２の反対側の表面である。具体的には、表面６１１は、基板６１のうち検出回路２１に対向する表面である。表面６１２は、基板６１のうち鍵１２の設置面１２２に対向する表面である。第１実施形態の基板６１は、Ｙ軸の方向に長尺な矩形状に形成される。
【0031】
基板６１は、Ｙ軸に沿って配列する複数の領域（Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１３，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３）を含む。領域Ｑ１１及び領域Ｑ２１は、基板６１のうちＹ軸の方向における中央の近傍の領域である。領域Ｑ１１は、基板６１のうちＹ軸の方向における中点に対してＹ軸の負方向に位置し、領域Ｑ２１は当該中点に対してＹ軸の正方向に位置する。領域Ｑ１３は、基板６１のうちＹ軸の負方向に位置する端部６１４を含む領域である。領域Ｑ１２は、領域Ｑ１１と領域Ｑ１３との間の領域である。同様に、領域Ｑ２３は、基板６１のうちＹ軸の正方向に位置する端部６１５を含む領域であり、領域Ｑ２２は、領域Ｑ２１と領域Ｑ２３との間の領域である。
【0032】
第１コイル部Ｌｂ１は、領域Ｑ１１に形成される。容量素子Ｃｂ１及び容量素子Ｃｂ２は、領域Ｑ１３に形成される。容量素子Ｃｂ１と容量素子Ｃｂ２とは、領域Ｑ１３内において、平面視でＸ方向に相互に間隔をあけて配列する。以上の説明から理解される通り、容量素子Ｃｂ１及び容量素子Ｃｂ２は、平面視において第１コイル部Ｌｂ１と基板６１の端部６１４との間に形成される。すなわち、容量素子Ｃｂ１及び容量素子Ｃｂ２は、領域Ｑ１２に相当する間隔をあけて第１コイル部Ｌｂ１からＹ軸の負方向に離間した位置に形成される。
【0033】
容量素子Ｃｂ１及び容量素子Ｃｂ２が第１コイル部Ｌｂ１に近接する構成では、第１コイル部Ｌｂ１に発生する磁界が容量素子Ｃｂ１又は容量素子Ｃｂ２に影響される。容量素子Ｃｂ１及び容量素子Ｃｂ２と第１コイル部Ｌｂ１との間に領域Ｑ１２が形成される第１実施形態の構成によれば、容量素子Ｃｂ１及び容量素子Ｃｂ２と第１コイル部Ｌｂ１との距離を確保し易い。従って、第１コイル部Ｌｂ１に発生する磁界に対する容量素子Ｃｂ１及び容量素子Ｃｂ２の影響を低減できる。
【0034】
第２コイル部Ｌｂ２は、領域Ｑ２１に形成される。容量素子Ｃｂ３及び容量素子Ｃｂ４は、領域Ｑ２３に形成される。容量素子Ｃｂ３と容量素子Ｃｂ４とは、領域Ｑ２３内において、平面視でＸ方向に相互に間隔をあけて配列する。以上の説明から理解される通り、容量素子Ｃｂ３及び容量素子Ｃｂ４は、領域Ｑ１２に相当する間隔をあけて第２コイル部Ｌｂ２からＹ軸の正方向に離間した位置に形成される。従って、容量素子Ｃｂ３及び容量素子Ｃｂ４と第２コイル部Ｌｂ２との距離を確保し易い。
【0035】
以上の例示から理解される通り、平面視において、容量素子Ｃｂ１及び容量素子Ｃｂ２の組と、容量素子Ｃｂ３及び容量素子Ｃｂ４の組との間に、コイルＬｂ（第１コイル部Ｌｂ１及び第２コイル部Ｌｂ２）が位置する。以上の構成によれば、例えば第１コイル部Ｌｂ１と第２コイル部Ｌｂ２との間に容量素子Ｃｂが形成される構成と比較して、コイルＬｂに発生する磁界に対する容量素子Ｃｂ（Ｃｂ１～Ｃｂ４）の影響を低減しながら、容量素子Ｃｂの静電容量を確保し易いという利点がある。
【0036】
説明を図２に戻す。情報処理装置３０は、駆動回路２３から供給される振幅信号Ａを解析することで各鍵１２の位置Ｚを示す位置データを生成する。情報処理装置３０は、制御装置３１と記憶装置３２とＡ／Ｄ変換器３３と音源回路３４とを具備するコンピュータシステムで実現される。なお、情報処理装置３０は、単体の装置で実現されるほか、相互に別体で構成された複数の装置でも実現される。
【0037】
制御装置３１は、鍵盤楽器１００の各要素を制御する単数又は複数のプロセッサで構成される。具体的には、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＳＰＵ（Sound Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の１種類以上のプロセッサにより、制御装置３１が構成される。
【0038】
記憶装置３２は、制御装置３１が実行するプログラム３２１、及び対応関係データ３２２を記憶する単数又は複数のメモリである。対応関係データ３２２は、検出信号ｓの振幅δに応じた電圧Ｅと位置Ｚとの対応関係を示すデータである。対応関係データ３２２は、校正データ３２２ａと変換データ３２２ｂとを含む。校正データ３２２ａは、検出信号ｓの振幅δに応じた電圧Ｅから後述する正規化電圧Ｅｎを生成するために用いるデータである。変換データ３２２ｂは、正規化電圧Ｅｎと位置Ｚとの対応関係を示すデータである。
また、記憶装置３２は、制御装置３１の作業領域として機能する。記憶装置３２は、例えば磁気記録媒体又は半導体記録媒体等の公知の記録媒体で構成される。なお、複数種の記録媒体の組合せにより記憶装置３２を構成してもよい。また、鍵盤楽器１００に着脱可能な可搬型の記録媒体、又は、鍵盤楽器１００が通信可能な外部記録媒体（例えばオンラインストレージ）を、記憶装置３２として利用してもよい。
また、記憶装置３２は、制御装置３１の作業領域として機能する。記憶装置３２は、例えば磁気記録媒体又は半導体記録媒体等の公知の記録媒体で構成される。なお、複数種の記録媒体の組合せにより記憶装置３２を構成してもよい。また、鍵盤楽器１００に着脱可能な可搬型の記録媒体、又は、鍵盤楽器１００が通信可能な外部記録媒体（例えばオンラインストレージ）を、記憶装置３２として利用してもよい。
【0039】
Ａ／Ｄ変換器３３は、駆動回路２３から供給される振幅信号Ａをアナログからデジタルに変換する。制御装置３１は、Ａ／Ｄ変換器３３による変換後の振幅信号Ａを解析することでＫ個の鍵１２の各々の位置Ｚを示す位置データを生成する。また、制御装置３１は、各鍵１２の位置Ｚに応じた楽音の発音を音源回路３４に指示する。音源回路３４は、制御装置３１から指示された楽音を表す音響信号Ｖを生成する。具体的には、複数の音高のうち位置Ｚが変化した鍵１２に対応する音高の楽音を表す音響信号Ｖが生成される。音響信号Ｖの音量は、例えば位置Ｚが変化する速度に応じて制御される。音響信号Ｖが音源回路３４から放音装置４０に供給されることで、利用者による演奏動作（各鍵１２の押鍵又は離鍵）に応じた楽音が放音装置４０から放音される。なお、記憶装置３２に記憶されたプログラム３２１を実行することで制御装置３１が音源回路３４の機能を実現してもよい。
【0040】
振幅信号Ａの電圧Ｅと、コイルＬａとコイルＬｂとの距離Ｄとの関係について説明する。図１１Ａは、平面視において、コイルＬａの中心軸Ｃ１とコイルＬｂの中心軸Ｃ２との間のズレ量Δｒを説明するための説明図である。図１１Ａに示されるズレ量Δｒは、Δｒ＝（Δｘ２＋Δｙ２）１／２と表すことができる。但し、Δｘは中心軸Ｃ１と中心軸Ｃ２とのＸ軸に沿った距離であり、Δｙは中心軸Ｃ１と中心軸Ｃ２とのＹ軸に沿った距離である。
【0041】
図１１Ｂは、距離Ｄと電圧Ｅとの関係を示す特性Ｎ０、Ｎ１、及びＮ２を示すグラフである。特性Ｎ０は、ズレ量Δｒがゼロの場合、即ち、平面視において、コイルＬａの中心軸Ｃ１とコイルＬｂの中心軸Ｃ２が一致する場合の距離Ｄと電圧Ｅとの関係を示す曲線である。また、特性Ｎ１は、ズレ量Δｒ＝ｒ１の場合の距離Ｄと電圧Ｅとの関係を示す曲線である。また、特性Ｎ２は、ズレ量Δｒ＝ｒ２の場合の距離Ｄと電圧Ｅとの関係を示す曲線である。但し，ｒ２＞ｒ１である。
【0042】
即ち、ズレ量Δｒが短いほど、距離Ｄがゼロの場合の電圧Ｅが小さくなる。これは、ズレ量Δｒが短いほど、コイルＬｂの磁界がコイルＬａの磁界に作用する程度が大きくなるからである。一方、距離Ｄが１０ｍｍ以上の場合の電圧Ｅは、中心軸Ｃ１とコイルＬｂの中心軸Ｃ２との距離に殆ど左右されない。これは、距離Ｄが１０ｍｍ以上の場合、コイルＬｂの磁界がコイルＬａの磁界に殆ど作用しないからである。
【0043】
上述したようにコイルＬａを有する検出回路２１は支持部材１４に設置され、コイルｌｂを有する被検出回路２２は、鍵１２の設置面１２２に設置される。一方、鍵１２の可動範囲は、レスト位置Ｚｒからエンド位置Ｚｅまでである。本実施形態において、鍵１２がエンド位置Ｚｅである場合にコイルＬａとコイルＬｂとは最も近接する。この場合の距離Ｄｅは３ｍｍとなる。一方、鍵１２がレスト位置Ｚｒである場合にコイルＬａとコイルＬｂとは最も離間する。この場合の距離Ｄｒは１０ｍｍとなる。
【0044】
ところで、支持部材１４に配置された検出回路２１の取付位置と、鍵１２に配置された被検出回路２２の取付位置とには、ばらつきがある。このため、特性Ｎ０、Ｎ１、及びＮ２といったように、鍵１２ごとに距離Ｄと電圧Ｅとの関係はばらつく。さらに、検出回路２１を構成する抵抗素子Ｒの抵抗値、コイルＬａのインダクタンス値、容量素子Ｃａ１の容量値、及び容量素子Ｃａ２の容量値は、ばららく。また、これらの素子の値のばらつき、並びに、これらの素子の温度特性及び経年変化によっても、鍵１２ごとに距離Ｄと電圧Ｅとの関係がばらつく。
【0045】
本実施形態では、各種のばらつきを吸収するために、図１１Ｂに示される複数の特性を、図１２に示される正規化特性Ｎに正規化し、正規化特性Ｎを用いて、電圧Ｅから距離Ｄを求める。正規化特性Ｎは、電圧Ｅを正規化した正規化電圧Ｅｎと距離Ｄとの関係を示す。正規化電圧Ｅｎは、式（１）によって与えられる。
Ｅｎ＝（Ｅ－Ｅ０）／（Ｅｉ－Ｅ０）……（１）
但し、Ｅ０は、距離Ｄがゼロの状態における電圧Ｅの電圧値である。即ち、Ｅ０は、検出回路２１と被検出回路２２とが接する状態における電圧Ｅの電圧値である。Ｅｉは、距離Ｄが無限大の状態の電圧Ｅの電圧値である。即ち、Ｅｉは、被検出回路２２が無い状態における電圧Ｅの値である。正規化電圧Ｅｎは、０以上１以下の範囲で変化する。
Ｅｎ＝（Ｅ－Ｅ０）／（Ｅｉ－Ｅ０）……（１）
但し、Ｅ０は、距離Ｄがゼロの状態における電圧Ｅの電圧値である。即ち、Ｅ０は、検出回路２１と被検出回路２２とが接する状態における電圧Ｅの電圧値である。Ｅｉは、距離Ｄが無限大の状態の電圧Ｅの電圧値である。即ち、Ｅｉは、被検出回路２２が無い状態における電圧Ｅの値である。正規化電圧Ｅｎは、０以上１以下の範囲で変化する。
【0046】
ところで、Ｋ個の検出回路２１を支持部材１４に配置し、Ｋ個の鍵１２を鍵盤楽器１００に組み込む前の状態であれば、検出回路２１と組になる被検出回路２２が存在しない。従って、この状態において、電圧値Ｅｉは測定可能である。一方、電圧値Ｅ０は、検出回路２１と組になる被検出回路２２が存在しなければ測定不能である。従って、電圧値Ｅ０は、被検出回路２２が取り付けられたＫ個の鍵１２を鍵盤楽器１００に組み込んだ状態で測定する必要がある。しかし、鍵１２はエンド位置Ｚｅまでしか変位できないため、電圧値Ｅ０を測定することはできない。そこで、本実施形態は、エンド位置Ｚｅにおける電圧Ｅのエンド電圧値Ｅｅに基づいて電圧値Ｅ０を推定し、推定された電圧値Ｅ０を用いて、正規化電圧Ｅｎを算出する。
【0047】
電圧値Ｅ０に対応する鍵１２の位置Ｚは、距離Ｄがゼロとなる鍵１２の位置Ｚである。距離Ｄがゼロとなる鍵１２の位置Ｚは基準位置の一例である。距離Ｄがゼロとなる鍵１２の位置Ｚは、可動範囲内において距離Ｄが最小となるエンド位置ＺｅよりもコイルＬａに近い鍵１２の位置Ｚの一例である。エンド位置Ｚｅは、鍵１２（可動部材）の可動範囲内の所定位置の一例である。また、エンド位置Ｚｅは、鍵１２の可動範囲内において距離Ｄが最小となる鍵１２の位置Ｚである。
【0048】
正規化特性Ｎは、距離Ｄに対する正規化電圧Ｅｎの関係を示す。鍵盤楽器１００では、電圧Ｅを正規化することで正規化電圧Ｅｎを算出し、算出された正規化電圧Ｅｎに基づいて距離Ｄを特定する。このため、予め正規化特性Ｎの逆関数を算出しておく。正規化特性Ｎを示す関数は、以下に示す式（２）で与えられる。一方、逆関数は式（３）で与えられる。
Ｅｎ＝Ｆ（Ｄ）…（２）
Ｄ＝Ｆ－１（Ｅｎ）…（３）
Ｅｎ＝Ｆ（Ｄ）…（２）
Ｄ＝Ｆ－１（Ｅｎ）…（３）
【0049】
記憶装置３２に記憶される変換データ３２２ｂは、式（３）に示される逆関数を示す。従って、変換データ３２２ｂを参照することによって、正規化電圧Ｅｎに対応する距離Ｄが求められる。
【0050】
鍵盤楽器１００の動作モードは、校正モードと演奏モードに大別される。後述する設定部３１０は、鍵盤楽器１００の動作モードを演奏モードと校正モードの間で切り替える。制御装置３１は、校正モードにおいて、校正処理などを実行することで校正データ３２２ａを生成する。また、制御装置３１は、演奏モードにおいて、利用者の演奏動作に応じた振幅信号Ａを検出し、検出された振幅信号Ａに基づいて、音響信号Ｖを生成する。
【0051】
図１３は、制御装置３１の機能を示す機能ブロック図である。制御装置３１は、記憶装置３２からプログラム３２１を読み出し、読み出されたプログラムを実行することによって、設定部３１０、校正部３１１、生成部３１２、及び音源制御部３１３として機能する。
【0052】
設定部３１０は、利用者の操作に応じて、鍵盤楽器１００の動作モードを校正モード又は演奏モードに設定する。例えば、鍵盤楽器１００に設定ボタンが設けられている場合、設定部３１０は、設定ボタンから出力される操作信号に基づいて、鍵盤楽器１００の動作モードを校正モード又は演奏モードに設定する。また、設定部３１０は、通常は演奏モードを選択し、Ｋ個の鍵１２のうち、複数の鍵１２が同時に押下されたことを検出した場合に、校正モードを選択してもよい。例えば、設定部３１０は、Ｋ個の鍵のうち左端の鍵１２と右端の鍵１２とが同時に押下された場合、校正モードを選択してもよい。
【0053】
校正部３１１は、校正モードにおいて動作する。校正部３１１は、振幅信号Ａを解析することによって校正データ３２２ａを生成し、生成した校正データ３２２ａを記憶装置３２に記憶する。生成部３１２は、演奏モードにおいて動作する。生成部３１２は、電圧Ｅに基づいて、鍵１２の位置Ｚを示す位置データを生成する。生成部３１２は、補正部３１２ａ及び変換部３１２ｂを備える。補正部３１２ａは、校正データ３２２ａを用いて、電圧Ｅを補正することによって、正規化電圧Ｅｎを生成する。変換部３１２ｂは、演奏モードにおいて動作する。変換部３１２ｂは、変換データ３２２ｂを参照することによって、正規化電圧Ｅｎを距離Ｄに変換する。生成部３１２は、距離Ｄに基づいて位置データを生成する。音源制御部３１３は、音源回路３４を制御する演奏データを位置データに基づいて生成する。
【0054】
上述したように、振幅信号Ａには、Ｋ個の検出回路２１と１対１に対応するＫ個の電圧Ｅが時分割多重されている。鍵１２が第２状態であり、且つ鍵１２が最も押下された状態では、鍵１２の位置Ｚは、エンド位置Ｚｅとなる。鍵１２がエンド位置Ｚｅに位置する場合の電圧Ｅをエンド電圧値Ｅｅと称する。校正部３１１は、鍵１２がエンド位置Ｚｅに位置している第２状態において、振幅信号Ａに基づいて、Ｋ個のエンド電圧値Ｅｅの平均値である平均エンド電圧値Ｅｅａを算出する。平均エンド電圧値Ｅｅａは、以下の式（４）で与えられる。
Ｅｅａ＝（Ｅｅ１＋Ｅｅ２＋…＋ＥｅＫ）／Ｋ…（４）
但し、Ｅｅ１、Ｅｅ２、…ＥｅＫは、Ｋ個の鍵１２に１対１に対応するエンド電圧値Ｅｅである。
Ｅｅａ＝（Ｅｅ１＋Ｅｅ２＋…＋ＥｅＫ）／Ｋ…（４）
但し、Ｅｅ１、Ｅｅ２、…ＥｅＫは、Ｋ個の鍵１２に１対１に対応するエンド電圧値Ｅｅである。
【0055】
校正部３１１は、平均エンド電圧値Ｅｅａに基づいて、電圧値Ｅ０を推定する。図１４に電圧Ｅと正規化電圧Ｅｎとの関係を示す。電圧値Ｅｎｅは、鍵１２がエンド位置Ｚｅに位置する場合の正規化電圧Ｅｎの値である。電圧値Ｅｎｅは既知である。また、電圧値Ｅｉも既知である。従って、式（１）に平均エンド電圧値Ｅｅａを代入することによって、Ｅ０を算出できる。
式（１）に平均エンド電圧値Ｅｅａと、電圧値Ｅｎｅとを代入すると、式（５）となる。
Ｅｎｅ＝（Ｅｅａ－Ｅ０）／（Ｅｉ－Ｅ０）…（５）
式（５）を変形すると、式（６）が導かれる。
Ｅ０＝（Ｅｅａ－Ｅｎｅ＊Ｅｉ）／（１－Ｅｎｅ）…（６）
校正部３１１は、式（６）を用いて、電圧値Ｅ０を推定する。
式（１）に平均エンド電圧値Ｅｅａと、電圧値Ｅｎｅとを代入すると、式（５）となる。
Ｅｎｅ＝（Ｅｅａ－Ｅ０）／（Ｅｉ－Ｅ０）…（５）
式（５）を変形すると、式（６）が導かれる。
Ｅ０＝（Ｅｅａ－Ｅｎｅ＊Ｅｉ）／（１－Ｅｎｅ）…（６）
校正部３１１は、式（６）を用いて、電圧値Ｅ０を推定する。
【0056】
平均エンド電圧値Ｅｅａを用いて、電圧値Ｅ０を推定したのは、以下の理由による。
第１の理由は、エンド電圧値Ｅｅは、鍵１２がエンド位置Ｚｅに位置する場合に治具等を要することなく測定できるからである。本実施形態では、演奏動作による力が鍵１２に作用しない第１状態から鍵を押し下げるのに必要十分な静的荷重を鍵に付加することで、鍵１２はエンド位置Ｚｅに位置する。そして、鍵盤楽器１００の電源を投入した状態で、設定部３１０によって校正モードが選択された状態において電圧値Ｅ０が推定される。
第１の理由は、エンド電圧値Ｅｅは、鍵１２がエンド位置Ｚｅに位置する場合に治具等を要することなく測定できるからである。本実施形態では、演奏動作による力が鍵１２に作用しない第１状態から鍵を押し下げるのに必要十分な静的荷重を鍵に付加することで、鍵１２はエンド位置Ｚｅに位置する。そして、鍵盤楽器１００の電源を投入した状態で、設定部３１０によって校正モードが選択された状態において電圧値Ｅ０が推定される。
【0057】
第２の理由は、エンド位置Ｚｅは、可動範囲内の他の位置と比較して、ばらつきが少ないからである。
【0058】
第３の理由は、エンド位置Ｚｅにおける距離Ｄｅは平均３ｍｍであり、距離Ｄｅに対する正規化電圧Ｅｎの電圧値はＥｎｅである。鍵１２ごとに実際の電圧値Ｅｎｅはばらつく。しかし、Ｋ個の鍵１２を鍵盤楽器１００に組み込んだ状態で、鍵１２ごとに距離Ｄｅを測定することはできず、距離Ｄｅの平均値が３ｍｍであることが既知である。従って、鍵１２ごとに、電圧値Ｅ０を推定する必要性が乏しい。また、エンド電圧値Ｅｅごとに電圧値Ｅ０を推定する必要がないので、制御装置３１の処理負荷を軽減できる。
【0059】
校正部３１１は、推定された電圧値Ｅ０を用いて、校正データ３２２ａを生成する。校正データ３２２ａは、電圧Ｅと正規化電圧Ｅｎとの関係を表すデータである。電圧Ｅと正規化電圧Ｅｎとは、図１４に示されるように線形の関係にある。従って、電圧Ｅと正規化電圧Ｅｎとは、以下に示す式（７）の関係がある。
Ｅｎ＝ｐ＊Ｅ＋ｑ…（７）
但し、ｐ、ｑは定数である。定数ｑは式（８）で表され、定数ｐは式（９）で表される。
ｐ＝１／（Ｅｉ－Ｅ０）…（８）
ｑ＝－Ｅ０／（Ｅｉ－Ｅ０）…（９）
Ｅｎ＝ｐ＊Ｅ＋ｑ…（７）
但し、ｐ、ｑは定数である。定数ｑは式（８）で表され、定数ｐは式（９）で表される。
ｐ＝１／（Ｅｉ－Ｅ０）…（８）
ｑ＝－Ｅ０／（Ｅｉ－Ｅ０）…（９）
【0060】
校正部３１１は、推定した電圧値Ｅ０と、予め測定した電圧値Ｅｉとに基づいて、定数ｑと定数ｐの組を校正データ３２２ａとして生成する。なお、校正部３１１は、検出回路２１ごとに定数ｐと定数ｑの組を生成してもよいし、Ｋ個の検出回路２１に共通の定数ｐと定数ｑの組を生成してもよい。校正部３１１は、検出回路２１ごとに定数ｐと定数ｑの組を生成する場合、検出回路２１ごとに測定された電圧値ＥｉとＫ個の検出回路２１に共通の電圧値Ｅ０に基づいて、検出回路２１ごとに定数ｐと定数ｑの組を生成する。一方、校正部３１１は、Ｋ個の検出回路２１に共通の定数ｐと定数ｑの組を生成する場合、検出回路２１ごとに測定された電圧値Ｅｉの平均電圧とＫ個の検出回路２１に共通の電圧値Ｅ０に基づいて、定数ｐと定数ｑとの組を生成する。
【0061】
補正部３１２ａは、校正データ３２２ａを用いて、電圧Ｅを補正することによって、正規化電圧Ｅｎを生成する。変換部３１２ｂは、変換データ３２２ｂを用いて、正規化電圧Ｅｎから距離Ｄを生成する。生成部３１２は、生成された距離Ｄから鍵１２の位置を示す位置データを生成する。
【0062】
次に、制御装置３１の動作を校正モードと演奏モードに分けて説明する。図１５は、校正モードにおける制御装置３１の動作を示すフローチャートである。鍵盤楽器１００の電源が投入された状態で、設定部３１０によって校正モードが選択されている状態において、図１５の動作が実行される。制御装置３１は、校正モードにおいて、校正部３１１として機能する。
【0063】
まず、制御装置３１は、変数ｋを「１」に設定する（Ｓ１１）。
次に、制御装置３１は、鍵１２のエンド位置Ｚｅにおけるエンド電圧値Ｅｅを取得する（Ｓ１２）。上述したように鍵１２は、第２状態においてエンド位置Ｚｅに位置する。従って、鍵１２をエンド位置Ｚｅに位置させるために、事前に治具などを配置する等の特段の作業は不要である。制御装置３１は、ｋ番目の鍵１２に対応する振幅信号Ａの電圧Ｅをレスト電圧値Ｅｒとして取得する。
次に、制御装置３１は、鍵１２のエンド位置Ｚｅにおけるエンド電圧値Ｅｅを取得する（Ｓ１２）。上述したように鍵１２は、第２状態においてエンド位置Ｚｅに位置する。従って、鍵１２をエンド位置Ｚｅに位置させるために、事前に治具などを配置する等の特段の作業は不要である。制御装置３１は、ｋ番目の鍵１２に対応する振幅信号Ａの電圧Ｅをレスト電圧値Ｅｒとして取得する。
【0064】
次に、制御装置３１は、変数ｋが「Ｋ」と一致するか否かを判定する（Ｓ１３）。判定結果が否定である場合、制御装置３１は、変数ｋを「１」インクリメントして（Ｓ１４）、処理をステップＳ１２に戻す。ステップＳ１３の判定結果が肯定である場合、制御装置３１は、上述した式（４）に従って、平均レスト電圧値Ｅｒａを算出する（Ｓ１５）。
【0065】
次に、制御装置３１は、平均エンド電圧値Ｅｅａ、電圧値Ｅｉ、及び距離Ｄｅに対応する正規化電圧Ｅｎの電圧値Ｅｎｅに基づいて、電圧値Ｅ０を推定する（Ｓ１６）。この後、制御装置３１は、電圧値Ｅｉと推定された電圧値Ｅ０とを用いて、校正データ３２２ａを生成し、生成した校正データ３２２ａを記憶装置３２に記憶する（Ｓ１７）。
【0066】
図１６は、演奏モードにおける制御装置３１の動作を示すフローチャートである。設定部３１０が演奏モードを選択している状態において、図１６の動作が実行される。Ｋ個の鍵１２の各々について図１６の動作が順次または並列に実行される。
まず、制御装置３１は、振幅信号Ａに基づいて検出信号ｓの振幅δに応じた電圧Ｅを取得する（Ｓ２１）。
まず、制御装置３１は、振幅信号Ａに基づいて検出信号ｓの振幅δに応じた電圧Ｅを取得する（Ｓ２１）。
【0067】
次に、制御装置３１は、校正データ３２２ａを用いて、電圧Ｅから正規化電圧Ｅｎを算出する（Ｓ２２）。具体的には、制御装置３１は、校正データ３２２ａの示す定数ｐ及びｑの組と、電圧Ｅとを式（７）に代入して、正規化電圧Ｅｎを算出する。ステップＳ２２において、制御装置３１は補正部３１２ａとして機能する。
【0068】
次に、制御装置３１は、変換データ３２２ｂを用いて、正規化電圧Ｅｎから距離Ｄを生成する（Ｓ２３）。変換データ３２２ｂは、正規化電圧Ｅｎと距離Ｄとを対応付けるデータである。具体的には、制御装置３１は、変換データ３２２ｂを参照することによって、ステップＳ２２で生成された正規化電圧Ｅｎに対応する距離Ｄを生成する。生成された正規化電圧Ｅｎが変換データ３２２ｂに記録されていない場合、制御装置３１は、内挿補間によって距離Ｄを算出してもよい。
【0069】
次に、制御装置３１は、距離Ｄから鍵１２の位置Ｚを示す位置データを生成する（Ｓ２４）。次に、制御装置３１は、位置データから演奏データを生成する（Ｓ２５）。生成された演奏データは、音源回路３４に供給される。この後、制御装置３１は、演奏モードであるか否かを判定する（Ｓ２６）。ステップＳ２６の判定結果が肯定である場合、制御装置３１は、処理をステップＳ２１に戻す。ステップＳ２６の判定結果が否定である場合、制御装置３１は、演奏モードを終了する。
【0070】
以上の説明の通り、第１実施形態に係る鍵盤楽器１００において、生成部３１２は、検出信号ｓの振幅δに応じた電圧Ｅと鍵１２の位置Ｚとの対応関係に関する対応関係データ３２２との対応関係に基づいて、検出信号ｓの振幅に応じた鍵１２の位置Ｚを示す位置データを生成する。また、校正部３１１は、鍵１２の位置が鍵１２の可動範囲内の所定位置である場合の検出信号ｓの振幅に応じた電圧Ｅに基づいて、対応関係データ３２２を校正する。所定位置は、可動範囲に含まれるので、検出回路２１と被検出回路２２とを、鍵盤楽器１００に組み込んだ状態で、対応関係データ３２２を校正することができる。
【0071】
また、第１実施形態では、可動範囲内の所定位置として、エンド位置Ｚｅを採用した。可動範囲内において距離Ｄが最小となるエンド位置Ｚｅ及び距離Ｄが最大となるレスト位置Ｚｒは、鍵１２の位置決めが容易である。さらに、図１１Ｂに示されるように、エンド位置Ｚｅにおいては、レスト位置Ｚｒと比較してズレ量Δｒに対する電圧Ｅの変化が大きい。従って、鍵１２がエンド位置Ｚｅに位置する場合の検出信号ｓの振幅に応じたエンド電圧値Ｅｅに基づいて、対応関係データ３２２を校正することによって、校正の精度が向上する。
【0072】
また、校正部３１１は、エンド位置Ｚｅに対応するエンド電圧値Ｅｅに基づいて、距離Ｄがゼロとなる鍵１２の位置Ｚに対応する電圧値Ｅ０を推定し、推定された電圧値Ｅ０に基づいて対応関係データ３２２を校正する。距離Ｄがゼロとなる鍵１２の位置Ｚ（基準位置の一例）は、可動範囲内において距離Ｄが最小となる鍵１２のエンド位置ＺｅよりもコイルＬａに近い。図１１Ｂに示されるように、エンド位置ＺｅよりもコイルＬａに近い位置に鍵１２が位置する方が、ズレ量Δｒに対する電圧Ｅの感度が大きい。従って、推定された電圧値Ｅ０に基づいて対応関係データ３２２を校正することによって、校正の精度が向上する。
【0073】
また、校正部３１１は、Ｋ個の鍵１２の各々の位置Ｚが可動範囲内のエンド位置Ｚｅである場合に、Ｋ個の検出回路２１から出力されるＫ個の検出信号ｓについて、振幅に応じた電圧Ｅの平均値である平均エンド電圧値Ｅｅａを算出し、算出された平均エンド電圧値Ｅｅａに基づいて対応関係データ３２２を校正する。エンド電圧値Ｅｅごとに電圧値Ｅ０を推定する必要がないので、制御装置３１の処理負荷を軽減できる。
【0074】
Ｂ：第２実施形態
上述した第１実施形態の鍵盤楽器１００は、エンド位置Ｚｅに対応する正規化電圧Ｅｎの電圧値Ｅｎｅと平均エンド電圧値Ｅｅａとに基づいて、各検出回路２１に共通の電圧値Ｅ０を推定した。これに対して、第２実施形態の鍵盤楽器１００は、検出回路２１ごとに距離Ｄが６ｍｍの場合の電圧Ｅの電圧値Ｅ６に基づいて、距離Ｄが１ｍｍの場合の電圧Ｅの電圧値Ｅ１を推定する点で、第１実施形態の鍵盤楽器１００と相違する。第２実施形態の鍵盤楽器１００は、校正部３１１における電圧値Ｅ０の推定を除いて、第１実施形態の鍵盤楽器１００と同様である。以下、相違点を中心に、第２実施形態の鍵盤楽器１００を説明する。
上述した第１実施形態の鍵盤楽器１００は、エンド位置Ｚｅに対応する正規化電圧Ｅｎの電圧値Ｅｎｅと平均エンド電圧値Ｅｅａとに基づいて、各検出回路２１に共通の電圧値Ｅ０を推定した。これに対して、第２実施形態の鍵盤楽器１００は、検出回路２１ごとに距離Ｄが６ｍｍの場合の電圧Ｅの電圧値Ｅ６に基づいて、距離Ｄが１ｍｍの場合の電圧Ｅの電圧値Ｅ１を推定する点で、第１実施形態の鍵盤楽器１００と相違する。第２実施形態の鍵盤楽器１００は、校正部３１１における電圧値Ｅ０の推定を除いて、第１実施形態の鍵盤楽器１００と同様である。以下、相違点を中心に、第２実施形態の鍵盤楽器１００を説明する。
【0075】
図１７は、コイルＬａとコイルＬｂとの距離Ｄが１ｍｍである場合の、ズレ量Δｒと電圧Ｅとの関係を示すグラフである。ズレ量Δｒは、図１１Ａを参照して説明したように、平面視においてコイルＬａの中心軸Ｃ１とコイルＬｂの中心軸Ｃ２との間の距離を示す。図１７に示されるように、距離Ｄが１ｍｍである場合の電圧Ｅは、ズレ量Δｒに依存している。従って、ズレ量Δｒを特定できれば、距離Ｄが１ｍｍの場合の電圧Ｅを推定することができる。以下の説明では、距離Ｄが１ｍｍの場合の電圧Ｅの電圧値を「Ｅ１」と称する。
【0076】
電圧値Ｅ１は、電圧値Ｅ０と近似できる程度に近い。但し、電圧値Ｅ１は、距離Ｄが１ｍｍの場合の電圧Ｅであるため、実測することはできない。従って、制御装置３１は、電圧値Ｅ１を推定する必要がある。
【0077】
次に、電圧値Ｅ１の推定方法について説明する。図１８に、ズレ量Δｒと電圧値Ｅ６との関係を示す曲線Ｇ６、および、ズレ量Δｒと電圧値Ｅ１との関係を示す曲線Ｇ１を示す。図１８に示される黒丸は、ズレ量Δｒを変化させた場合に計測される電圧値Ｅ６をプロットした点である。また、白三角は、ズレ量Δｒを変化させた場合に計測される電圧値Ｅ１をプロットした点である。
【0078】
ここで、曲線Ｇ６は、以下に示す２次の近似式（８）で与えられる。
Ｅ６＝ｈ２＊Δｒ２＋ｈ１＊Δｒ＋ｈ０…（８）
但し、ｈ２、ｈ１、及びｈ０は定数である。
Ｅ６＝ｈ２＊Δｒ２＋ｈ１＊Δｒ＋ｈ０…（８）
但し、ｈ２、ｈ１、及びｈ０は定数である。
【0079】
電圧値Ｅ６を計測することができれば、計測された電圧値Ｅ６を近似式（８）に代入することによって、ズレ量Δｒを算出できる。ズレ量Δｒは、式（９）によって与えられる。
Δｒ＝［－ｈ１＋｛ｈ１２－４（ｈ０－Ｅ６）＊ｈ２｝１／２］／（２＊ｈ２）…（９）
なお、近似式（９）に対応するルックアップテーブルを記憶装置３２に記憶し、ルックアップテーブルを参照することによって、ズレ量Δｒを生成してもよい。
Δｒ＝［－ｈ１＋｛ｈ１２－４（ｈ０－Ｅ６）＊ｈ２｝１／２］／（２＊ｈ２）…（９）
なお、近似式（９）に対応するルックアップテーブルを記憶装置３２に記憶し、ルックアップテーブルを参照することによって、ズレ量Δｒを生成してもよい。
【0080】
また、曲線Ｇ１は、以下に示す近似式（１０）で与えられる。
Ｅ１＝ｍ４＊Δｒ４＋ｍ３＊Δｒ３＋ｍ２＊Δｒ２＋ｍ１＊Δｒ＋ｍ０…（１０）
但し、ｍ４、ｍ３、ｍ２、ｍ１及びｍ０は定数である。
電圧値Ｅ１は、以下の様に推定される。第１に、距離Ｄが６ｍｍの状態で電圧値Ｅ６が計測される。第２に、式（９）に電圧値Ｅ６を代入することによってズレ量Δｒが算出される。第３に近似式（１０）にズレ量Δｒを代入することによって電圧値Ｅ１が推定される。なお、近似式（１０）に対応するルックアップテーブルを記憶装置３２に記憶し、ルックアップテーブルを参照することによって、電圧値Ｅ１を生成してもよい。
Ｅ１＝ｍ４＊Δｒ４＋ｍ３＊Δｒ３＋ｍ２＊Δｒ２＋ｍ１＊Δｒ＋ｍ０…（１０）
但し、ｍ４、ｍ３、ｍ２、ｍ１及びｍ０は定数である。
電圧値Ｅ１は、以下の様に推定される。第１に、距離Ｄが６ｍｍの状態で電圧値Ｅ６が計測される。第２に、式（９）に電圧値Ｅ６を代入することによってズレ量Δｒが算出される。第３に近似式（１０）にズレ量Δｒを代入することによって電圧値Ｅ１が推定される。なお、近似式（１０）に対応するルックアップテーブルを記憶装置３２に記憶し、ルックアップテーブルを参照することによって、電圧値Ｅ１を生成してもよい。
【0081】
次に、第２実施形態の校正部３１１について説明する。なお、生成部３１２は、校正データ３２２ａ及び変換データ３２２ｂを用いることにより位置データを生成する点で、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。校正部３１１は、Ｋ個の鍵１２についてコイルＬａとコイルＬｂとの距離Ｄを６ｍｍに保った状態で、Ｋ個の検出信号ｓの振幅δに応じた電圧Ｅの電圧値Ｅ６を取得する。校正モードでは、例えば、厚さ６ｍｍの平板や治具が回路基板５０と回路基板６０との間に配置される。この状態で作業者がＫ個の鍵１２の各々を順次に押下することにより、検出回路２１ごとに電圧値Ｅ６が取得される。
【0082】
校正部３１１は、式（６）に電圧値Ｅ６を代入することによって、ズレ量Δｒを算出する。校正部３１１は、ズレ量Δｒを式（１０）に代入することによって、電圧値Ｅ１を推定する。
ここで、正規化電圧Ｅｎは、式（１１）によって与えられる。
Ｅｎ＝（Ｅ－Ｅ１）／（Ｅｉ－Ｅ１）
Ｅｎ＝Ｅ／（Ｅｉ－Ｅ１）－Ｅ１／（Ｅｉ－Ｅ１）
Ｅｎ＝ｐ＊Ｅ＋ｑ…（１１）
但し、ｐ＝１／（Ｅｉ－Ｅ１）、ｑ＝－Ｅ１／（Ｅｉ－Ｅ１）
ここで、正規化電圧Ｅｎは、式（１１）によって与えられる。
Ｅｎ＝（Ｅ－Ｅ１）／（Ｅｉ－Ｅ１）
Ｅｎ＝Ｅ／（Ｅｉ－Ｅ１）－Ｅ１／（Ｅｉ－Ｅ１）
Ｅｎ＝ｐ＊Ｅ＋ｑ…（１１）
但し、ｐ＝１／（Ｅｉ－Ｅ１）、ｑ＝－Ｅ１／（Ｅｉ－Ｅ１）
【0083】
校正部３１１は、検出回路２１ごとに、定数ｐと定数ｑの組を校正データ３２２ａとして生成し、生成した校正データ３２２ａを記憶装置３２に記憶する。即ち、校正部３１１は、Ｋ個の鍵１２と１対１に対応するＫ個の検出信号ｓの振幅に基づいて、Ｋ個の鍵１２の各々について対応関係データ３２２を校正する。
【0084】
上述した例では、距離Ｄが６ｍｍとなる位置に鍵１２を変位させて、電圧値Ｅ６を計測したが、本開示はこれに限定されない。鍵１２を可動範囲内の所定位置に変位させて電圧Ｅの電圧値を計測してもよい。
【0085】
図１９は、距離Ｄに対する電圧Ｅの傾きを示すグラフである。傾きは、０以上１以下の数値に正規化されている。図１９に示されるように、電圧Ｅの傾きは距離Ｄが５ｍｍの場合に最大となる。電圧Ｅの傾きが大きいほど、距離Ｄに対する電圧Ｅの感度が大きい。従って、所定位置は、可動範囲のうち距離Ｄに対する電圧Ｅの傾き（変化率）が最大値から－２０％までの数値となる範囲に含まれることが好ましい。さらに、所定位置は、距離Ｄに対する電圧Ｅの傾きが最大となる鍵１２の位置であることがより好ましい。
【0086】
以上、説明した通り、第２実施形態に係る鍵盤楽器１００において、校正部３１１は、Ｋ個の鍵１２の各々の位置が可動範囲内の所定位置である状態においてＫ個の検出回路２１から出力されるＫ個の検出信号ｓの振幅に応じた電圧Ｅに基づいて、Ｋ個の鍵１２の各々について対応関係データを校正する。従って、検出回路２１と被検出回路２２との取付誤差を鍵１２ごとに校正できる。
【0087】
Ｃ：変形例
以上に例示した各態様に付加される具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様を、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合してもよい。
以上に例示した各態様に付加される具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様を、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合してもよい。
【0088】
（１）前述の各形態においては、被検出回路２２は導体で構成されるコイルＬｂを備えたが、本開示はこれに限定さない。要は、検出回路２１によって発生される磁界に作用するのであれば、被検出回路２２はどのように構成されてもよい。例えば、被検出回路２２は、磁性体で構成されてもよい。また、被検出回路２２は、板状の導体であってもよい。
【0089】
（２）前述の各形態においては、鍵盤楽器１００の鍵１２の変位を検出する構成を例示したが、検出システム２０により変位が検出される可動部材は鍵１２に限定されない。可動部材の具体的な態様を以下に例示する。
【0090】
［態様Ａ］
前述の各形態では、鍵１２の下面に被検出回路２２が配置され、他方、検出回路２１が被検出回路２２と対向するように配置されたが、本開示はこれに限定されない。図２０は、鍵盤楽器１００の鍵盤機構４Ａに検出システム２０を適用した構成の模式図である。
前述の各形態では、鍵１２の下面に被検出回路２２が配置され、他方、検出回路２１が被検出回路２２と対向するように配置されたが、本開示はこれに限定されない。図２０は、鍵盤楽器１００の鍵盤機構４Ａに検出システム２０を適用した構成の模式図である。
【0091】
鍵盤機構４Ａは、鍵１２、接続部１８０、ハンマアセンブリ２００およびフレーム５００を含む。フレーム５００は、筐体９０に固定されている。接続部１８０は、フレーム５００に対して回動可能に鍵１２を接続する。接続部１８０は、板状可撓性部材１８１、支持部１８３および棒状可撓性部材１８５を備える。板状可撓性部材１８１は、鍵１２の後端から延在している。支持部１８３は、板状可撓性部材１８１の後端から延在している。棒状可撓性部材１８５が、支持部１８３及びフレーム５００よって支持されている。すなわち、鍵１２とフレーム５００との間に、棒状可撓性部材１８５が配置されている。棒状可撓性部材１８５が弾性的に湾曲することによって、鍵１２がフレーム５００に対して回動できる。
【0092】
また、鍵１２には、押圧部１２０が接続されている。押圧部１２０は、鍵１２が回動する場合に、ハンマアセンブリ２００を押圧により回動させる。ハンマアセンブリ２００は、鍵１２の下方側の空間に配置され、フレーム５００に対して回動可能に取り付けられている。ハンマアセンブリ２００は、錘部２３０およびハンマ本体部２５０を備える。ハンマ本体部２５０には、フレーム５００の回動軸５２０の軸受となる軸支持部２２０が配置されている。軸支持部２２０とフレーム５００の回動軸５２０とは少なくとも３点で摺動可能に接触する。
【0093】
錘部２３０は、金属製の錘を含み、ハンマ本体部２５０の後端部（回動軸よりも奥側）に接続されている。通常時（押鍵していないとき）には、錘部２３０が下側ストッパ４１０に載置された状態になる。これによって、鍵１２はレスト位置で安定する。押鍵されると、錘部２３０が上方に移動し、上側ストッパ４３０に衝突する。これによって鍵１２の最大押鍵量となるエンド位置が規定される。
【0094】
以上の構成において、検出システム２０は、鍵１２の変位を検出する。具体的には、被検出回路２２が鍵１２のうちフレーム５００の内部に位置する部分の上面に設置される。他方、検出回路２１はフレーム５００の内周面に設けられた台座５５０の下面に設置される。鍵盤機構４Ａにおいては、上述した各形態と同様に、鍵１２がレスト位置Ｚｒに位置する場合に、検出回路２１と被検出回路２２とが最も近接する。また、鍵１２がエンド位置Ｚｅに位置する場合に、検出回路２１と被検出回路２２とが最も離間する。台座５５０は、演奏動作に応じて変位しない。台座５５０は、固定部材の一例である。鍵１２は、演奏動作に応じて可動範囲内で変位する可動部材の一例である。なお、図２０に点線で示されるように検出回路２１を筐体９０に設けられた台座５６０に配置し、被検出回路２２をハンマ本体部２５０の下面に配置してもよい。また、この態様において第１実施形態と同様の校正を実行する場合には、鍵１２がレスト位置Ｚｒにある状態で、鍵１２ごとに電圧Ｅを計測し、計測結果の平均値に基づいて、電圧値Ｅ０を推定すればよい。また、鍵のストローク中の位置ではなく、ハンマ本体部２５０のストローク中の位置で校正するようにしてもよい。
【0095】
［態様Ｂ］
図２１は、鍵盤楽器１００の打弦機構２Ａに検出システム２０（ハンマセンサ）を適用した構成の模式図である。打弦機構２Ａは、鍵盤１０Ａの各鍵１２の変位に連動して弦１３を打撃するアクション機構である。具体的には、打弦機構２Ａは、回動により打弦可能なハンマ２４０と、鍵１２の変位に連動してハンマ２４０を回動させる伝達機構７０（例えばウィペン，ジャック又はレペティションレバー等）とを、鍵１２ごとに具備する。ハンマ２４０は支持ピン２４２を回転軸として回動する。ハンマ２４０の回動によって、ハンマヘッド２４１が弦１３を打弦する。以上の構成において、検出システム２０は、ハンマ２４０の変位を検出する。具体的には、被検出回路２２がハンマシャンク２４４に設置される。他方、検出回路２１は支持部材１４に設置される。打弦機構２Ａは、鍵１２がレスト位置Ｚｒに位置する場合に、検出回路２１と被検出回路２２とが最も離間する。また、鍵１２がエンド位置Ｚｅに位置する場合に、検出回路２１と被検出回路２２とが最も近接する。従って、本検出システム２０（ハンマセンサ）の校正を行う際には、第１実施形態と同様の校正をするのであれば、鍵１２がエンド位置Ｚｅにある状態で、鍵１２ごとに検出システム２０の出力電圧Ｅを計測し、計測結果の平均値に基づいて、電圧値Ｅ０を推定すればよい。
図２１は、鍵盤楽器１００の打弦機構２Ａに検出システム２０（ハンマセンサ）を適用した構成の模式図である。打弦機構２Ａは、鍵盤１０Ａの各鍵１２の変位に連動して弦１３を打撃するアクション機構である。具体的には、打弦機構２Ａは、回動により打弦可能なハンマ２４０と、鍵１２の変位に連動してハンマ２４０を回動させる伝達機構７０（例えばウィペン，ジャック又はレペティションレバー等）とを、鍵１２ごとに具備する。ハンマ２４０は支持ピン２４２を回転軸として回動する。ハンマ２４０の回動によって、ハンマヘッド２４１が弦１３を打弦する。以上の構成において、検出システム２０は、ハンマ２４０の変位を検出する。具体的には、被検出回路２２がハンマシャンク２４４に設置される。他方、検出回路２１は支持部材１４に設置される。打弦機構２Ａは、鍵１２がレスト位置Ｚｒに位置する場合に、検出回路２１と被検出回路２２とが最も離間する。また、鍵１２がエンド位置Ｚｅに位置する場合に、検出回路２１と被検出回路２２とが最も近接する。従って、本検出システム２０（ハンマセンサ）の校正を行う際には、第１実施形態と同様の校正をするのであれば、鍵１２がエンド位置Ｚｅにある状態で、鍵１２ごとに検出システム２０の出力電圧Ｅを計測し、計測結果の平均値に基づいて、電圧値Ｅ０を推定すればよい。
【0096】
なお、上述の構成では、鍵１２とハンマ２４０が連動するため、校正するための位置を鍵１２のストローク中の位置で規定するようにしたが、ハンマ２４０の位置で規定してもよい。この場合、例えば、弦１３とハンマ２４０の先端が接する位置をエンド位置Ｚｅとし、ハンマシャンク２４４がハンマレールに当たっている状態である位置をレスト位置Ｚｒとして、弦１３とハンマ２４０の先端が接する位置における出力値を計測し、計測結果の平均値に基づいて、電圧値Ｅ０を推定すればよい。
【0097】
［態様Ｃ］
図２２は、鍵盤楽器１００のペダル機構３Ａに検出システム２０を適用した構成の模式図である。ペダル機構３Ａは、利用者が足で操作するペダル９２１と、ペダル９２１を支持するフレーム９２０と、鉛直方向の上方にペダル９２１を付勢する弾性体９２２とを具備する。ペダル９２１は、支点９２５を中心に回動する。以上の構成において、検出システム２０はペダル９２１の変位を検出する。具体的には、検出回路２１は、ペダル９２１より下方に位置するフレーム９２０に配置される。他方、被検出回路２２はペダル９２１の下面に配置される。ペダル機構３Ａは、ペダル９２１に利用者が力を作用させない第１状態において、検出回路２１と被検出回路２２とが最も離間する。また、利用者がペダル９２１を最大限踏み込んだ状態において、検出回路２１と被検出回路２２とが最も近接する。
図２２は、鍵盤楽器１００のペダル機構３Ａに検出システム２０を適用した構成の模式図である。ペダル機構３Ａは、利用者が足で操作するペダル９２１と、ペダル９２１を支持するフレーム９２０と、鉛直方向の上方にペダル９２１を付勢する弾性体９２２とを具備する。ペダル９２１は、支点９２５を中心に回動する。以上の構成において、検出システム２０はペダル９２１の変位を検出する。具体的には、検出回路２１は、ペダル９２１より下方に位置するフレーム９２０に配置される。他方、被検出回路２２はペダル９２１の下面に配置される。ペダル機構３Ａは、ペダル９２１に利用者が力を作用させない第１状態において、検出回路２１と被検出回路２２とが最も離間する。また、利用者がペダル９２１を最大限踏み込んだ状態において、検出回路２１と被検出回路２２とが最も近接する。
【0098】
ペダル９２１は、演奏動作に応じて可動範囲内で変位する可動部材の一例である。フレーム９２０は、演奏動作に応じて変位しない。フレーム９２０は、固定部材の一例である。なお、ペダル機構３Ａが利用される楽器は鍵盤楽器１００に限定されない。例えば打楽器等の任意の楽器にも同様の構成のペダル機構３Ａが利用される。また、この例では、ペダル９２１に被検出回路２２が配置されたが、ペダル９２１に連結された部材に被検出回路２２を配置し、検出回路２１を被検出回路２２に対向するように固定部材に配置してもよい。また、この態様における校正においては、第１実施形態と同様の校正を実行する場合には、ペダル９２１を最大限踏み込んだ状態において電圧Ｅを計測し、計測結果に基づいて、電圧値Ｅ０を推定すればよい。また、ペダル９２１が複数ある場合には、ペダル９２１ごとの出力値の平均値に基づいて、電圧値Ｅ０を推定すればよい。
【0099】
なお、図２２においては鍵盤楽器１００のペダル機構３Ａを例示したが、電気弦楽器（例えば電気ギター）等の電気楽器に使用されるペダル機構にも図２１と同様の構成が採用される。電気楽器に使用されるペダル機構は、例えばディストーション又はコンプレッサー等の各種の音響効果の調整のために利用者が操作するエフェクトペダルである。
【0100】
（３）前述の各形態では、鍵１２がレスト位置Ｚｒに位置する場合に、検出回路２１と被検出回路２２とが最も離間し、鍵１２がエンド位置Ｚｅの場合に、検出回路２１と被検出回路２２とが最も近接した。本開示は、これに限定されず、鍵１２がレスト位置Ｚｒに位置する場合に、検出回路２１と被検出回路２２とが最も近接し、鍵１２がエンド位置Ｚｅの場合に、検出回路２１と被検出回路２２とが最も離間してもよい。例えば、鍵盤１０Ａの替わりに図２３に示される鍵盤１０Ｂを採用してもよい。鍵盤１０Ｂでは、被検出回路２２は、鍵１２の裏面であって、支持部材１４よりも端部１２１に遠い位置に配置される。他方、検出回路２１は、被検出回路２２と対向するように支持部材１４に配置される。
【0101】
この態様では、距離Ｄと鍵１２の位置Ｚとの関係が、第１実施形態における関係とは逆転する。即ち、鍵１２の可動範囲内において、距離Ｄが最小となる鍵１２の位置Ｚは、エンド位置Ｚｅとなる。このため、第１実施形態と同様の校正を実行する場合には、鍵１２がレスト位置Ｚｒにある状態で、鍵１２ごとに電圧Ｅを計測し、計測結果の平均値に基づいて、電圧値Ｅ０を推定すればよい。なお、図１１Ｂに示される距離Ｄと電圧Ｅとの関係は、図２４に示されるグラフとなる。図１２に示される位置Ｚと正規化電圧の関係は図２５に示されるグラフとなる。図１４に示される電圧Ｅと正規化電圧の関係は図２６に示されるグラフとなる。
【0102】
また、以下の一部の変形例について、鍵１２あるいは鍵１２と連動する部材(例えば、ハンマ等)がレスト位置に位置する場合に検出回路２１と被検出回路２２とが最も近接し、鍵１２がエンド位置Ｚｅの場合に検出回路２１と被検出回路２２とが最も離間するものは、本変形例の校正動作に従うものとする。以下、距離Ｄと可動部材の位置が逆転した具体的な態様を以下に例示する。
【0103】
［態様Ｄ］
図２７は、鍵盤楽器１００の打弦機構２Ｂに検出システム２０を適用した構成の模式図である。打弦機構２Ｂは、鍵盤１０の各鍵１２の変位に連動して弦１３を打撃するアクション機構である。具体的には、打弦機構２Ｂは、回動により打弦可能なハンマ２４０と、鍵１２の変位に連動してハンマ２４０を回動させる伝達機構（例えばウィペン，ジャック又はレペティションレバー等）とを、鍵１２ごとに具備する。ハンマ２４０は支持ピン２４２を回転軸として回動する。ハンマ２４０の回動によって、ハンマヘッド２４１が弦１３を打弦する。以上の構成において、検出システム２０は、ハンマ２４０の変位を検出する。具体的には、被検出回路２２が、例えばハンマシャンク２４４に設置される。他方、検出回路２１は支持部材１４に設置される。打弦機構２Ｂは、鍵１２がレスト位置Ｚｒに位置する場合に、検出回路２１と被検出回路２２とが最も近接する。また、鍵１２がエンド位置Ｚｅに位置する場合に、検出回路２１と被検出回路２２とが最も離間する。支持部材１４は、例えば、打弦機構２Ｂを支持する構造体である。ハンマ２４０は、演奏動作に応じて可動範囲内で変位する可動部材の一例である。支持部材１４は、演奏動作に応じて変位しない。支持部材１４は、固定部材の一例である。また、打弦機構２Ｂは、鍵１２ごとに設けられている。このため、鍵盤楽器１００は、Ｋ個の鍵１２に１対１に対応するＫ個のハンマ２４０を備える。従って、本検出システム２０（ハンマセンサ）の校正を行う際には、第１実施形態と同様の校正をするのであれば、鍵１２がエンド位置Ｚｅにある第１状態で、ハンマ２４０ごとに検出システム２０の出力電圧Ｅを計測し、計測結果の平均値に基づいて、電圧値Ｅ０を推定すればよい。
図２７は、鍵盤楽器１００の打弦機構２Ｂに検出システム２０を適用した構成の模式図である。打弦機構２Ｂは、鍵盤１０の各鍵１２の変位に連動して弦１３を打撃するアクション機構である。具体的には、打弦機構２Ｂは、回動により打弦可能なハンマ２４０と、鍵１２の変位に連動してハンマ２４０を回動させる伝達機構（例えばウィペン，ジャック又はレペティションレバー等）とを、鍵１２ごとに具備する。ハンマ２４０は支持ピン２４２を回転軸として回動する。ハンマ２４０の回動によって、ハンマヘッド２４１が弦１３を打弦する。以上の構成において、検出システム２０は、ハンマ２４０の変位を検出する。具体的には、被検出回路２２が、例えばハンマシャンク２４４に設置される。他方、検出回路２１は支持部材１４に設置される。打弦機構２Ｂは、鍵１２がレスト位置Ｚｒに位置する場合に、検出回路２１と被検出回路２２とが最も近接する。また、鍵１２がエンド位置Ｚｅに位置する場合に、検出回路２１と被検出回路２２とが最も離間する。支持部材１４は、例えば、打弦機構２Ｂを支持する構造体である。ハンマ２４０は、演奏動作に応じて可動範囲内で変位する可動部材の一例である。支持部材１４は、演奏動作に応じて変位しない。支持部材１４は、固定部材の一例である。また、打弦機構２Ｂは、鍵１２ごとに設けられている。このため、鍵盤楽器１００は、Ｋ個の鍵１２に１対１に対応するＫ個のハンマ２４０を備える。従って、本検出システム２０（ハンマセンサ）の校正を行う際には、第１実施形態と同様の校正をするのであれば、鍵１２がエンド位置Ｚｅにある第１状態で、ハンマ２４０ごとに検出システム２０の出力電圧Ｅを計測し、計測結果の平均値に基づいて、電圧値Ｅ０を推定すればよい。
【0104】
［態様Ｅ］
図２８は、鍵盤楽器１００のペダル機構３Ｂに検出システム２０を適用した構成の模式図である。ペダル機構３Ｂは、検出回路２１及び被検出回路２２の配置を除き、図２２に示されるペダル機構３Ａと同様に構成される。
ペダル機構３Ｂにおいて、被検出回路２２がペダル９２１の上面に配置される。他方、検出回路２１は、被検出回路２２に対向するようにペダル９２１の上方に設けられたフレーム９２０に設置される。ペダル機構３Ｂは、ペダル９２１に利用者が力を作用させない第１状態において、検出回路２１と被検出回路２２とが最も近接する。また、利用者がペダル９２１を最大限踏み込んだ状態において、検出回路２１と被検出回路２２とが最も離間する。
図２８は、鍵盤楽器１００のペダル機構３Ｂに検出システム２０を適用した構成の模式図である。ペダル機構３Ｂは、検出回路２１及び被検出回路２２の配置を除き、図２２に示されるペダル機構３Ａと同様に構成される。
ペダル機構３Ｂにおいて、被検出回路２２がペダル９２１の上面に配置される。他方、検出回路２１は、被検出回路２２に対向するようにペダル９２１の上方に設けられたフレーム９２０に設置される。ペダル機構３Ｂは、ペダル９２１に利用者が力を作用させない第１状態において、検出回路２１と被検出回路２２とが最も近接する。また、利用者がペダル９２１を最大限踏み込んだ状態において、検出回路２１と被検出回路２２とが最も離間する。
【0105】
また、この態様における校正においては、第１実施形態と同様の校正を実行する場合には、ペダル９２１に利用者が力を作用させない第１状態において電圧Ｅを計測し、計測結果に基づいて、電圧値Ｅ０を推定すればよい。また、ペダル９２１が複数ある場合には、ペダル９２１ごとの出力値の平均値に基づいて、電圧値Ｅ０を推定すればよい。
【0106】
また、前述の各形態においては鍵盤楽器１００の各鍵１２を検出する構成を例示したが、検出システム２０による検出の対象は以上の例示に限定されない。例えば木管楽器（例えばクラリネット又はサクソフォン）や金管楽器（例えばトランペット又はトロンボーン）等の管楽器の演奏時に利用者が操作する操作子を、検出システム２０により検出してもよい。
【0107】
以上の例示から理解される通り、検出システム２０による検出の対象は、演奏動作に応じて変位する可動部材として包括的に表現される。可動部材は、利用者が直接的に操作する鍵１２又はペダル９２１等の演奏操作子のほか、演奏操作子に対する操作に連動して変位するハンマ２４０等の構造体を含む。ただし、本開示における可動部材は、演奏動作に応じて変位する部材に限定されない。すなわち、可動部材は、変位を発生させる契機に関わらず、変位可能な部材として包括的に表現される。
【0108】
（４）前述の実施形態においては、検出回路２１から出力される検出信号ｓのばらつきを校正する例として例示したが、変換部３１２ｂにより出力される信号を検出信号ｓから得るまでの他の特性を校正するために用いてもよい。例えば、距離Ｄから位置データを生成する生成特性を校正するために用いてもよい。
【0109】
（５）前述の各形態においては、鍵盤楽器１００が音源回路３４を具備する構成を例示したが、例えば鍵盤楽器１００が打弦機構２Ａ又は２Ｂ等の発音機構を具備する構成においては、音源回路３４を省略してもよい。検出システム２０は、鍵盤楽器１００の演奏内容を記録するために利用される。
【0110】
以上の説明から理解される通り、本開示は、音源回路３４又は発音機構に対して演奏動作に応じた操作信号を出力することで楽音を制御する装置（操作装置）としても特定される。前述の各形態の例示のように音源回路３４又は発音機構を具備する楽器（鍵盤楽器１００）のほか、音源回路３４又は発音機構を具備しない機器（例えばＭＩＤＩコントローラ又は前述のペダル機構３Ａ）が、操作装置の概念には包含される。すなわち、本開示における演奏操作装置は、演奏者（操作者）が演奏のために操作する装置として包括的に表現される。
【0111】
Ｄ：付記
以上に例示した形態から、例えば以下の構成が把握される。
以上に例示した形態から、例えば以下の構成が把握される。
【0112】
本開示のひとつの態様（態様１）に係る楽器は、固定部材と、演奏動作に応じて可動範囲内で前記固定部材に対して変位する可動部材と、前記可動部材に設置され、磁性体又は導体を有する被検出回路と、前記固定部材に配置されたコイルを有し、前記被検出回路と前記コイルとの距離に応じた電圧となる検出信号を出力する検出回路と、検出信号の電圧と可動部材の位置との対応関係に基づいて、前記検出回路から出力された前記検出信号の電圧に応じた前記可動部材の位置を示す位置データを生成する生成部と、前記可動部材の位置が前記可動範囲内の所定位置である場合の前記電圧の値に基づいて、前記対応関係を校正する校正部と、を備える。この態様によれば、可動部材を楽器に組み込んだ後に、校正を実行できるといった効果がある。
【0113】
本開示のひとつの態様（態様２）に係る楽器において、前記所定位置は、前記可動範囲内において前記被検出回路と前記コイルとの距離が最小となる位置であることが好ましい。可動範囲内において距離が最小となる可動部材の位置、及び可動範囲内において距離が最大となる可動部材の位置は、可動部材の位置決めが容易である。さらに、可動範囲内において距離が最小となる可動部材の位置は、検出回路と非検出回路との相対的な位置のズレに対して、検出信号の振幅の感度が高い。従って、距離が最小となるように可動部材が位置する場合の検出信号の振幅に応じた電圧に基づいて、対応関係を校正することによって、校正の精度が向上する。
【0114】
本開示のひとつの態様（態様３）に係る楽器において、前記所定位置は、前記可動範囲内において前記被検出回路と前記コイルとの距離に対する前記電圧の傾きが最大値から－２０％までの数値となる範囲に含まれる。電圧の傾きが大きいほど、距離に対する電圧の感度が大きい。従って、所定位置は、可動範囲のうち距離に対する電圧Ｅの傾き（変化率）が最大値から－２０％までの数値となる範囲に含まれる場合、所定位置が当該範囲に含まれない場合と比較して、校正の精度が向上する。
【0115】
本開示のひとつの態様（態様４）に係る楽器において、前記校正部は、前記可動部材が前記所定位置に位置する場合の前記電圧の値に基づいて、前記可動部材が基準位置にある場合における前記電圧の値を推定し、推定された電圧に基づいて前記対応関係を校正し、前記基準位置は、前記可動範囲内において前記被検出回路と前記コイルとの距離が最小となる前記可動部材の位置よりも前記コイルに近い、ことが好ましい。距離が最小となる可動部材の位置よりもコイルに近い方が、検出回路と非検出回路との相対的な位置のズレに対して、検出信号の振幅の感度が高い。従って、推定された電圧に基づいて対応関係を校正することによって、校正の精度が向上する。
【0116】
本開示のひとつの態様（態様５）に係る楽器において、前記可動部材は、前記演奏動作に応じて可動範囲内で変位するＫ（Ｋは２以上の整数）個の可動部材のうちの一つであり、前記被検出回路は、前記Ｋ個の可動部材と１対１に対応するＫ個の被検出回路のうち一つであり、前記Ｋ個の被検出回路は１対１に対応する前記Ｋ個の可動部材に設置され、前記検出回路は、前記Ｋ個の被検出回路と１対１に対応する前記Ｋ個の検出回路のうちの一つであり、前記校正部は、前記Ｋ個の可動部材の各々の位置が前記可動範囲内の前記所定位置である状態において前記Ｋ個の検出回路から出力されるＫ個の検出信号の電圧に基づいて、前記Ｋ個の可動部材の各々について前記対応関係を校正することが好ましい。この態様によれば、可動部材ごとに対応関係を校正するので、楽器全体として、校正の精度が向上する。
【0117】
本開示のひとつの態様（態様６）に係る楽器において、前記可動部材は、演奏動作に応じて可動範囲内で変位するＫ（Ｋは２以上の整数）個の可動部材のうちの一つであり、前記被検出回路は、前記Ｋ個の可動部材と１対１に対応するＫ個の被検出回路のうち一つであり、前記Ｋ個の被検出回路は１対１に対応する前記Ｋ個の可動部材に設置され、前記検出回路は、前記Ｋ個の被検出回路と１対１に対応する前記Ｋ個の検出回路のうちの一つであり、前記校正部は、前記Ｋ個の可動部材の各々の位置が前記可動範囲内の前記所定位置である状態において前記Ｋ個の検出回路から出力されるＫ個の検出信号について、前記電圧の平均値を算出し、算出された平均値に基づいて対応関係を校正する。この態様によれば、個別に対応関係を校正する必要がないので、処理負荷が軽減される。
【0118】
本開示のひとつの態様（態様７）に係る楽器において、前記校正部は、前記平均値に基づいて、前記可動部材が基準位置にある場合における前記検出信号の電圧を推定し、推定された前記検出信号の電圧に基づいて前記対応関係を校正し、前記基準位置は、前記可動範囲内において前記被検出回路と前記コイルとの距離が最小となる位置よりも前記コイルに近い前記可動部材の位置であることが好ましい。
【0119】
本開示のひとつの態様（態様８）に係る楽器において、前記Ｋ個の可動部材は、Ｋ個の鍵であることが好ましい。この態様によれば、Ｋ個の鍵の取付位置に関するばらつきを校正できる。
【0120】
本開示のひとつの態様（態様８）に係る楽器において、Ｋ個の鍵と、前記Ｋ個の鍵に１対１に対応するＫ個のハンマとを備え、前記Ｋ個の可動部材は、前記Ｋ個のハンマであることが好ましい。この態様によれば、Ｋ個のハンマの取付位置に関するばらつきを校正できる。
【符号の説明】
【0121】
１００…鍵盤楽器、１０…鍵盤、１２…鍵、１２１…端部、１２２…設置面、１４…支持部材、２０…検出システム、２１…検出回路、２１１…共振回路、２２…被検出回路、２２１…共振回路、２３…駆動回路、３０…情報処理装置、３１…制御装置、３２…記憶装置、３４…音源回路、４０…放音装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】