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WO2021100448A1 - 検出システム、演奏操作装置および鍵盤楽器 - Google Patents

検出システム、演奏操作装置および鍵盤楽器 Download PDF

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Publication number
WO2021100448A1
WO2021100448A1 PCT/JP2020/041035 JP2020041035W WO2021100448A1 WO 2021100448 A1 WO2021100448 A1 WO 2021100448A1 JP 2020041035 W JP2020041035 W JP 2020041035W WO 2021100448 A1 WO2021100448 A1 WO 2021100448A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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coil
detection system
detected
wiring board
magnetic material
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/041035
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
俊允 三吉
Original Assignee
ヤマハ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ヤマハ株式会社 filed Critical ヤマハ株式会社
Priority to JP2021558263A priority Critical patent/JP7392736B2/ja
Priority to CN202080078686.XA priority patent/CN114730555A/zh
Priority to EP20890153.8A priority patent/EP4064272A4/en
Publication of WO2021100448A1 publication Critical patent/WO2021100448A1/ja
Priority to US17/746,207 priority patent/US20220277717A1/en
Priority to JP2023117415A priority patent/JP7544206B2/ja

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    • H03K2017/9713—Multiposition, e.g. involving comparison with different thresholds

Definitions

  • the present disclosure relates to a technique for detecting the movement of a movable member.
  • Patent Document 1 has a configuration in which a displacement of a movable member is detected by using an exciting coil and a position detection coil installed on the fixed member and an excited coil installed on the movable member that moves with respect to the fixed member.
  • Each of the exciting coil, the position detection coil, and the magnetized coil is formed in an annular shape parallel to the direction in which the movable member moves.
  • one aspect of the present disclosure is to easily secure the range of displacement of the movable member capable of effectively changing the level of the detection signal.
  • the detection system is a detection system that detects the displacement of the movable member according to the playing motion, and is installed on the movable member to provide a first coil.
  • a signal generation unit including a detected unit including a second coil that generates a magnetic field by supplying an electric current and generating a detection signal at a level corresponding to the distance between the detected unit and the second coil, and the movable member.
  • a magnetic material installed in at least one of the signal generation units.
  • the performance operation device is a movable member that is displaced according to a performance operation, a detected portion that is installed on the movable member and includes a first coil, and a first that generates a magnetic field by supplying an electric current.
  • a signal generation unit that includes two coils and generates a detection signal at a level corresponding to the distance between the detected unit and the second coil, and a magnetic material installed on at least one of the movable member and the signal generation unit. Equipped with.
  • the keyboard instrument includes a key that is displaced according to a playing operation, a detected portion that is installed on the key and includes a first coil, and a second coil that generates a magnetic field by supplying an electric current.
  • a signal generation unit that includes and generates a detection signal at a level corresponding to the distance between the detection unit and the second coil, a magnetic material installed in at least one of the key and the signal generation unit, and the detection signal. It is provided with a sound generation unit that generates a sound according to the above.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line aa in FIG. It is explanatory drawing of the magnetic field generated in the 1st coil of the detected part. It is a top view which illustrates the specific structure of the signal generation part.
  • 9 is a cross-sectional view taken along the line bb in FIG.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line cc in FIG. It is a top view of the detected part in 3rd Embodiment. It is a top view of the detected part in 3rd Embodiment. It is a top view of the detected part in 4th Embodiment. It is a top view of the detected part in 5th Embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line cc in FIG. It is a top view of the detected part in 3rd Embodiment. It is a top view of the detected part in 3rd Embodiment. It is a top view of the detected part in 4th Embodiment. It is a top view of the detected part in 5th Embodiment.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line dd in FIG. It is a block diagram of the detection system in the modification. It is a block diagram of the detection system in the modification. It is a perspective view which illustrates the structure of the support and the fixing member in the modification. It is a top view of the detected part in the modification. It is a top view of the detected part in the modification. It is a top view of the detected part in the modification. It is a top view of the detected part in the modification. It is a top view of the detected part in the modification.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the keyboard instrument 100 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the keyboard instrument 100 is an electronic musical instrument including a keyboard 10, a detection system 20, an information processing device 30, and a sound emitting device 40.
  • the keyboard 10 is composed of a plurality of keys 12 including a plurality of white keys and a plurality of black keys.
  • Each of the plurality of keys 12 is a movable member that is displaced according to the performance operation by the user.
  • the detection system 20 detects the position of each key 12.
  • the information processing device 30 generates an acoustic signal V according to the result of detection by the detection system 20.
  • the acoustic signal V is a signal representing a musical tone having a pitch corresponding to the key 12 operated by the user.
  • the sound emitting device 40 emits the sound represented by the acoustic signal V.
  • a speaker or headphones are used as the sound emitting device 40.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a specific configuration of the keyboard instrument 100 by focusing on one key 12 of the keyboard 10.
  • Each key 12 of the keyboard 10 is supported by the support member 14 with the fulcrum portion (balance pin) 13 as the fulcrum.
  • the support member 14 is a structure (frame) that supports each element of the keyboard instrument 100.
  • the end 121 of each key 12 is displaced in the vertical direction by the user pressing and releasing the key.
  • the detection system 20 generates a detection signal D at a level corresponding to the position Z of the end portion 121 in the vertical direction for each of the plurality of keys 12.
  • the position Z is represented by the amount of displacement of the end portion 121 with reference to the position of the end portion 121 in the released state in which no load acts on the key 12.
  • the detection system 20 includes a detected unit 50, a signal generation unit 60, and a signal processing circuit 21.
  • the detected unit 50 and the signal generation unit 60 are installed for each key 12.
  • the signal generation unit 60 is installed on the support member 14.
  • the detected unit 50 is installed on the key 12.
  • the detected unit 50 is installed on the bottom surface (hereinafter referred to as “installation surface”) 122 of the key 12.
  • the detected unit 50 includes the first coil 51.
  • the signal generation unit 60 includes a second coil 61.
  • the first coil 51 and the second coil 61 face each other in the vertical direction with a distance from each other.
  • the distance between the signal generation unit 60 and the detected unit 50 changes according to the position Z of the end portion 121 on the key 12.
  • FIG. 3 is a circuit diagram illustrating the electrical configuration of the signal generation unit 60.
  • the signal generation unit 60 includes a resonance circuit including an input terminal T1, an output terminal T2, a second coil 61, a capacitance element 62, and a capacitance element 63.
  • the second coil 61 is connected between the input terminal T1 and the output terminal T2.
  • the capacitance element 62 is connected between the input terminal T1 and the ground wire, and the capacitance element 63 is connected between the output terminal T2 and the ground wire.
  • the signal generation unit 60 functions as a low-frequency elimination filter that suppresses low-frequency components in the signal supplied to the input terminal T1.
  • FIG. 4 is a circuit diagram illustrating the electrical configuration of the detected unit 50.
  • the detected unit 50 includes a resonance circuit including a first coil 51 and a capacitive element 52. Both ends of the first coil 51 and both ends of the capacitance element 52 are connected to each other.
  • the resonance frequency of the detected unit 50 and the resonance frequency of the signal generation unit 60 are common. However, the resonance frequency of the detected unit 50 and the resonance frequency of the signal generation unit 60 may be different.
  • the signal processing circuit 21 of FIG. 2 generates a detection signal D at a level corresponding to the distance between the first coil 51 and the second coil 61.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a specific configuration of the signal processing circuit 21.
  • the signal processing circuit 21 includes a supply circuit 22 and an output circuit 23.
  • the supply circuit 22 supplies the reference signal R to each of the plurality of signal generation units 60.
  • the reference signal R is a current signal or a voltage signal whose level fluctuates periodically. For example, a periodic signal having an arbitrary waveform such as a sine wave is used as the reference signal R.
  • the supply circuit 22 supplies the reference signal R to each signal generation unit 60 in a time-division manner.
  • the supply circuit 22 is a demultiplexer that sequentially selects each of the plurality of signal generation units 60 and supplies the reference signal R to the selected signal generation unit 60. That is, the reference signal R is supplied to each of the plurality of signal generation units 60 in a time-division manner.
  • the period of the reference signal R is sufficiently shorter than the time length of the period during which the supply circuit 22 selects one signal generation unit 60.
  • the frequency of the reference signal R is substantially the same as the resonance frequency of the signal generation unit 60 and the detected unit 50. However, the frequency of the reference signal R and the resonance frequencies of the signal generation unit 60 and the detected unit 50 may be different.
  • the reference signal R is supplied to the input terminal T1 of the signal generation unit 60.
  • a magnetic field is generated in the second coil 61 by supplying a current corresponding to the reference signal R to the second coil 61.
  • An induced current is generated in the first coil 51 by electromagnetic induction due to the magnetic field generated in the second coil 61. Therefore, a magnetic field in a direction that cancels the change in the magnetic field of the second coil 61 is generated in the first coil 51.
  • the magnetic field generated in the first coil 51 changes according to the distance between the first coil 51 and the second coil 61. Therefore, the detection signal d having an amplitude level ⁇ corresponding to the distance between the first coil 51 and the second coil 61 is output from the output terminal T2 of the signal generation unit 60.
  • the detection signal d is a periodic signal whose level fluctuates in the same period as the reference signal R.
  • the output circuit 23 of FIG. 5 generates a detection signal D by arranging the detection signals d sequentially output from each of the plurality of signal generation units 60 on the time axis. That is, the detection signal D is a voltage signal having an amplitude level ⁇ according to the distance between the first coil 51 and the second coil 61 in each key 12. As described above, since the distance between the first coil 51 and the second coil 61 is linked to the position Z of each key 12, the detection signal D is expressed as a signal corresponding to each position Z of the plurality of keys 12. The detection signal D generated by the output circuit 23 is supplied to the information processing device 30.
  • the information processing device 30 of FIG. 2 analyzes the position Z of each key 12 by analyzing the detection signal D supplied from the signal processing circuit 21.
  • the information processing device 30 is realized by a computer system including a control device 31, a storage device 32, an A / D converter 33, and a sound source circuit 34.
  • the A / D converter 33 converts the detection signal D supplied from the signal processing circuit 21 from analog to digital.
  • the control device 31 is composed of a single or a plurality of processors that control each element of the keyboard instrument 100.
  • the control device 31 is one or more types such as a CPU (Central Processing Unit), an SPU (Sound Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). It consists of a processor.
  • the storage device 32 is a single or a plurality of memories for storing a program executed by the control device 31 and data used by the control device 31.
  • the storage device 32 is composed of a known recording medium such as a magnetic recording medium or a semiconductor recording medium.
  • the storage device 32 may be configured by combining a plurality of types of recording media.
  • a portable recording medium that can be attached to and detached from the keyboard instrument 100, or an external recording medium (for example, online storage) that the keyboard instrument 100 can communicate with may be used as the storage device 32.
  • the control device 31 analyzes the position Z of each key 12 by analyzing the detection signal D after conversion by the A / D converter 33. Further, the control device 31 instructs the sound source circuit 34 to pronounce a musical tone according to the position Z of each key 12.
  • the sound source circuit 34 generates an acoustic signal V representing a musical tone instructed by the control device 31. That is, the sound source circuit 34 generates the acoustic signal V corresponding to the amplitude level ⁇ of the detection signal D. For example, the volume of the acoustic signal V is controlled according to the amplitude level ⁇ .
  • the control device 31 may realize the function of the sound source circuit 34 by executing the program stored in the storage device 32.
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a specific configuration of the detected unit 50.
  • FIG. 6 shows a plan view of the detected unit 50 as viewed from the signal generation unit 60 side.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line aa in FIG.
  • the detected portion 50 of the first embodiment is composed of a wiring board 54 including a base material 55 and a wiring pattern 56.
  • the base material 55 is a rectangular plate-shaped member including the surface F1 and the surface F2.
  • the surface F2 is a surface facing the installation surface 122 of the key 12.
  • the surface F1 is a surface opposite to the surface F2. Therefore, the surface F1 faces the signal generation unit 60.
  • the width of the base material 55 is less than the width of one key 12.
  • a plurality of through holes 57 are formed in the base material 55.
  • Each through hole 57 is a circular opening that penetrates the base material 55.
  • the wiring board 54 is fixed to the installation surface 122 of the key 12 by fixing members 71 (71a, 71b) penetrating each through hole 57.
  • Each fixing member 71 is a screw inserted into the installation surface 122. Specifically, the fixing member 71a is inserted into the through hole 57a, and the fixing member 71b is inserted into the through hole 57b.
  • Each fixing member 71 is a magnetic material formed of a magnetic material such as iron or ferrite.
  • the wiring pattern 56 is a conductive film formed on the surface (surface F1 and surface F2) of the base material 55. Specifically, the wiring pattern 56 is formed by patterning that selectively removes the conductive film that covers the entire surface of the base material 55.
  • the first coil 51 of the detected portion 50 is composed of a wiring pattern 56. Therefore, for example, as compared with a configuration in which the first coil 51 is formed by winding a conductive wire, there is an advantage that the first coil 51 can be easily manufactured and handled.
  • the first coil 51 includes a first portion 511 and a second portion 512.
  • the first portion 511 and the second portion 512 are formed on the surface F1.
  • the first portion 511 and the second portion 512 are formed in different regions in a plan view from a direction perpendicular to the surface F1. Specifically, the first portion 511 and the second portion 512 are adjacent to each other along the longitudinal direction of the key 12.
  • the first portion 511 is formed in a shape surrounding the through hole 57a. Specifically, the first portion 511 is a spiral portion that rotates clockwise from the inner peripheral side end portion Ea1 located around the through hole 57a to the outer peripheral side end portion Ea2.
  • the fixing member 71a overlaps the central axis of the first portion 511 in a plan view. That is, the first portion 511 surrounds the periphery of the fixing member 71a in a plan view. Therefore, the fixing member 71a functions as a core of the first portion 511.
  • the first portion 511 does not overlap the head of the fixing member 71a inserted into the through hole 57a in a plan view.
  • the second portion 512 is formed in a shape surrounding the through hole 57b. Specifically, the second portion 512 is a spiral portion that rotates clockwise from the inner peripheral side end portion Eb1 located around the through hole 57b to the outer peripheral side end portion Eb2.
  • the fixing member 71b overlaps the central axis of the second portion 512 in a plan view. That is, the second portion 512 surrounds the periphery of the fixing member 71b in a plan view. Therefore, the fixing member 71b functions as a core of the second portion 512.
  • the second portion 512 does not overlap the head of the fixing member 71b inserted into the through hole 57b in a plan view.
  • the wiring pattern 56 includes the connecting wiring 514 formed on the surface F2 of the base material 55.
  • the end portion Ea1 and the end portion Eb1 are connected to each other via the connecting wiring 514.
  • a capacitance element 52 mounted on the surface F1 is interposed between the end portion Ea2 and the end portion Eb2.
  • the direction of the current flowing through the first portion 511 and the direction of the current flowing through the second portion 512 are opposite. Specifically, in a state where the current in the direction Q1 flows in the first portion 511, the current in the direction Q2 opposite to the direction Q1 flows in the second portion 512. Therefore, as illustrated in FIG. 8, magnetic fields in opposite directions are generated in the first portion 511 and the second portion 512. That is, a magnetic field is formed from one of the first portion 511 and the second portion 512 toward the other. According to the above configuration, the diffusion of the magnetic field between the keys 12 adjacent to each other is reduced. Therefore, a detection signal D that accurately reflects each position Z of the plurality of keys 12 is generated.
  • the fixing member 71 formed of the magnetic material is installed in each key 12, the magnetic field generated in the first coil 51 is compared with the configuration in which the magnetic material is not installed. Is enhanced. That is, the range of displacement of the key 12 in which the magnetic field of the first coil 51 significantly affects the magnetic field of the second coil 61 is extended. Therefore, there is an advantage that it is easy to secure a displacement range (detection stroke) of the key 12 that can effectively change the amplitude level ⁇ of the detection signal D.
  • the fixing member 71 for fixing the wiring board 54 to the key 12 is formed of a magnetic material.
  • the configuration of the detection system 20 is simplified as compared with the configuration in which the wiring board 54 is fixed to the key 12 by a member separate from the magnetic material for enhancing the magnetic field of the first coil 51. .. Further, since the fixing member 71 is inserted into the through hole 57 of the wiring board 54, the wiring board 54 can be fixed to the key 12 with a simple configuration.
  • the fixing member 71 overlaps the central axis of the first coil 51. Specifically, the fixing member 71a overlaps the central axis of the first portion 511, and the fixing member 71b overlaps the central axis of the second portion 512. Therefore, the effect that the magnetic field generated in the first coil 51 is enhanced is remarkable as compared with the configuration in which the fixing member 71 is sufficiently separated from the first coil 51.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating a specific configuration of the signal generation unit 60.
  • a plan view of the signal generation unit 60 as viewed from the detected unit 50 side is shown in FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line bb in FIG.
  • the signal generation unit 60 is composed of a wiring board 64 including a base material 65 and a wiring pattern 66.
  • the base material 65 is a long plate-shaped member that is continuous over a plurality of keys 12.
  • the base material 65 is a plate-shaped member including the surface F3 and the surface F4.
  • the surface F4 faces the support member 14.
  • the surface F3 is a surface opposite to the surface F4. Therefore, the surface F3 faces the detected portion 50.
  • the wiring pattern 66 is a conductive film formed on the surface (surface F3 and surface F4) of the base material 65. Specifically, the wiring pattern 66 is formed by patterning that selectively removes the conductive film that covers the entire surface of the base material 65.
  • the second coil 61 of the signal generation unit 60 is configured by the wiring pattern 66. Therefore, for example, as compared with a configuration in which the second coil 61 is formed by winding a conductive wire, there is an advantage that the second coil 61 can be easily manufactured and handled.
  • the second coil 61 includes a third portion 611 and a fourth portion 612.
  • the third portion 611 and the fourth portion 612 are formed on the surface F3.
  • the third portion 611 and the fourth portion 612 are formed in different regions in a plan view from a direction perpendicular to the surface F3. Specifically, the third portion 611 and the fourth portion 612 are adjacent to each other along the longitudinal direction of the key 12.
  • the third portion 611 is a spiral portion that rotates counterclockwise from the end Ec1 on the inner peripheral side to the end Ec2 on the outer peripheral side.
  • the fourth portion 612 is a spiral portion that rotates counterclockwise from the end portion Ed1 on the inner peripheral side to the end portion Ed2 on the outer peripheral side.
  • the wiring pattern 66 includes the connecting wiring 614 formed on the surface F4 of the base material 65.
  • the end portion Ec1 and the end portion Ed1 are connected to each other via the connecting wiring 614.
  • an input terminal T1 and an output terminal T2 are formed on the surface F3.
  • a capacitive element 62 is connected between the input terminal T1 and the end Ec2 of the third portion 611.
  • a capacitive element 63 is connected between the output terminal T2 and the end Ed2 of the fourth portion 612.
  • the wiring that connects the capacitance element 62 and the capacitance element 63 to each other is connected to the ground point G set to the ground potential.
  • the direction of the current flowing through the third part 611 and the direction of the current flowing through the fourth part 612 are opposite. Specifically, in a state where the current in the direction Q3 flows in the third portion 611, the current in the direction Q4 opposite to the direction Q3 flows in the fourth portion 612. Therefore, as illustrated in FIG. 11, magnetic fields in opposite directions are generated in the third portion 611 and the fourth portion 612. That is, a magnetic field is formed from one of the third portion 611 and the fourth portion 612 toward the other. According to the above configuration, the diffusion of the magnetic field between the keys 12 adjacent to each other is reduced. Therefore, it is possible to generate a detection signal D that accurately reflects each position Z of the plurality of keys 12.
  • the distance between the first coil 51 and the second coil 61 in the direction of the central axis of the second coil 61 changes according to the displacement of the key 12. Therefore, for example, the level of the detection signal D with respect to the displacement of the key 12 is compared with the configuration in which the first coil 51 and the second coil 61 move relatively in a plane perpendicular to the central axis of the second coil 61. Can be changed significantly.
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating the configuration of the detected portion 50 in the second embodiment.
  • the wiring board 54 constituting the detected portion 50 is directly fixed to the installation surface 122 by the fixing member 71.
  • the detected portion 50 of the second embodiment includes a wiring board 54 and a support 80.
  • the support 80 is fixed to the installation surface 122 of the key 12.
  • the wiring board 54 is supported by the support 80.
  • FIG. 13 is a plan view illustrating a state in which the wiring board 54 is removed from the support 80.
  • FIG. 14 is a plan view illustrating a state in which the wiring board 54 is supported by the support 80.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line cc in FIG.
  • the support 80 is a flat box-shaped structure that supports the wiring board 54.
  • the material and manufacturing method of the support 80 are arbitrary, but the support 80 is formed by, for example, injection molding of a resin material.
  • the support 80 includes a bottom surface portion 81, a side wall portion 82a, a side wall portion 82b, and a rear wall portion 83.
  • the bottom surface portion 81 is a flat plate-shaped portion including a holding surface Fa and a mounting surface Fb.
  • the bottom surface portion 81 is formed in a rectangular shape corresponding to the outer shape of the wiring board 54.
  • the mounting surface Fb is a surface facing the installation surface 122
  • the holding surface Fa is a surface opposite to the mounting surface Fb.
  • the side wall portion 82a, the side wall portion 82b, and the rear wall portion 83 are wall-shaped portions protruding from the holding surface Fa along the peripheral edge of the bottom surface portion 81.
  • the side wall portion 82a and the side wall portion 82b face each other, and the rear wall portion 83 extends over the side wall portion 82a and the side wall portion 82b.
  • the wiring board 54 is housed in a space surrounded on three sides by the side wall portion 82a, the side wall portion 82b, and the rear wall portion 83 with the holding surface Fa of the bottom surface portion 81 as the bottom surface. As illustrated in FIG. 15, when the wiring board 54 is housed in the support 80, the surface F2 faces the holding surface Fa.
  • a plurality of protrusions 84 are formed on each of the side wall portion 82a and the side wall portion 82b.
  • Each protrusion 84 is a portion that protrudes from the inner wall surface of the side wall portion 82a or the side wall portion 82b.
  • Each of the protrusions 84 faces the holding surface Fa of the bottom surface 81 at intervals slightly exceeding the thickness of the wiring board 54 (base material 55). As illustrated in FIG. 15, the wiring board 54 is held between each protrusion 84 and the holding surface Fa.
  • a holding protrusion 85 is formed on the peripheral edge of the bottom surface portion 81 opposite to the rear wall portion 83.
  • the holding protrusion 85 is a portion that protrudes from the holding surface Fa.
  • the wiring board 54 is inserted through the opening between the side wall portion 82a and the side wall portion 82b, and is moved until one end surface of the wiring board 54 reaches the inner wall surface of the rear wall portion 83.
  • the holding projection 85 faces the other end surface of the wiring board 54. That is, the wiring board 54 is held between the holding projection 85 and the rear wall portion 83.
  • the holding protrusion 85 is a claw-shaped portion that holds the wiring board 54 by being hooked on the end surface of the wiring board 54.
  • the wiring board 54 is removable from the support 80. Therefore, there is an advantage that the wiring board 54 can be easily replaced as compared with the configuration in which the wiring board 54 is directly fixed to the installation surface 122.
  • a plurality of through holes 87 are formed in the bottom surface portion 81 of the support 80.
  • Each through hole 87 is a circular opening that penetrates the bottom surface portion 81.
  • the support 80 is fixed to the installation surface 122 of the key 12 by the fixing members 71 (71a, 71b) penetrating each through hole 87.
  • Each fixing member 71 is a screw inserted into the installation surface 122.
  • the fixing member 71a is inserted into the through hole 87a
  • the fixing member 71b is inserted into the through hole 87b.
  • Each fixing member 71 is a magnetic material formed of a magnetic material such as iron or ferrite, as in the first embodiment.
  • the first coil 51 is formed on the wiring board 54 of the second embodiment.
  • the through hole 57 is not formed in the wiring board 54 of the second embodiment. Therefore, in the second embodiment, it is easier to secure the area of the region where the first coil 51 is formed as compared with the first embodiment in which the through hole 57 is formed in the wiring board 54. That is, the wiring width and the number of turns of the first coil 51 can be easily secured.
  • the first coil 51 includes a first portion 511 and a second portion 512, as in the first embodiment.
  • the fixing member 71a inserted into the through hole 87a overlaps the central axis of the first portion 511 of the first coil 51 in a plan view. Therefore, the fixing member 71a functions as a core of the first portion 511.
  • the fixing member 71b inserted into the through hole 87b overlaps the central axis of the second portion 512 in the first coil 51 in a plan view. Therefore, the fixing member 71b functions as a core of the second portion 512.
  • the fixing member 71 for fixing the support 80 that supports the wiring board 54 to the key 12 is formed of a magnetic material. Therefore, there is an advantage that the configuration of the detection system 20 is simplified as compared with the configuration in which the support 80 is fixed to the key 12 by a member separate from the magnetic material for enhancing the magnetic field of the first coil 51. .. Further, since the fixing member 71 is inserted into the through hole 87 of the support 80, the support 80 can be fixed to the key 12 by a simple configuration.
  • the configuration in which the first coil 51 is formed on the surface F1 of the base material 55 is exemplified.
  • the first coil 51 is composed of a stack of a plurality of wiring patterns 56.
  • FIG. 16 and 17 are plan views illustrating the configuration of the wiring board 54 in the third embodiment.
  • FIG. 16 shows the wiring formed on the surface F1
  • FIG. 17 shows the wiring formed on the surface F2.
  • the outer shape seen through from the surface F1 side is shown for convenience.
  • the first portion 511 of the first coil 51 is composed of a laminate of the first layer La1 and the second layer La2.
  • the first layer La1 is formed on the surface F1
  • the second layer La2 is formed on the surface F2.
  • the first layer La1 is a spiral portion that rotates from the end portion Ea1 on the inner peripheral side to the end portion Ea2 on the outer peripheral side.
  • the second layer La2 is a spiral portion that rotates from the end portion Ea3 on the inner peripheral side to the end portion Ea4 on the outer peripheral side.
  • the end portion Ea1 and the end portion Ea3 are connected to each other through a conduction hole formed in the base material 55.
  • the second portion 512 of the first coil 51 is composed of a laminate of the first layer Lb1 and the second layer Lb2.
  • the first layer Lb1 is formed on the surface F1, and the second layer Lb2 is formed on the surface F2.
  • the first layer Lb1 is a spiral portion that rotates from the end portion Eb1 on the inner peripheral side to the end portion Eb2 on the outer peripheral side.
  • the second layer Lb2 is a spiral portion that rotates from the end portion Eb3 on the inner peripheral side to the end portion Eb4 on the outer peripheral side.
  • the end portion Eb1 and the end portion Eb3 are connected to each other through a conduction hole formed in the base material 55.
  • the configuration in which the end portion Ea2 of the first layer La1 and the end portion Eb2 of the first layer Lb1 are connected to the capacitive element 52 is the same as that of the first embodiment.
  • a relay wiring 516 is formed on the surface F1.
  • the relay wiring 516 is a linear wiring extending from the end portion e1 to the end portion e2.
  • the end Ea4 of the second layer La2 in the first portion 511 is connected to the end e1 of the relay wiring 516, and the end Eb4 of the second layer Lb2 in the second portion 512 is connected to the end e2 of the relay wiring 516. ..
  • a current flows in the same direction in the first layer La1 and the second layer La2 of the first portion 511, and the same direction flows in the first layer Lb1 and the second layer Lb2 of the second portion 512.
  • Current flows.
  • the direction of the current flowing through the first portion 511 and the direction of the current flowing through the second portion 512 are opposite to each other.
  • FIGS. 16 and 17 exemplify a form based on the wiring board 54 of the first embodiment in which the through hole 57 is formed, the wiring board 54 of the second embodiment in which the through hole 57 is not formed is illustrated.
  • the same configuration applies to.
  • the first coil 51 is composed of two layers, but the number of layers of the first coil 51 may be three or more.
  • FIG. 18 is a plan view illustrating the configuration of the detected portion 50 in the fourth embodiment.
  • the detected unit 50 of the fourth embodiment is composed of the wiring board 54 as in the first embodiment.
  • the configuration in which the fixing member 71 overlaps the central axis of the first coil 51 is illustrated.
  • the fixing members 71 (71a, 71b) do not overlap the central axis of the first coil 51.
  • the structure in which the fixing member 71 is made of a magnetic material is the same as that in the first embodiment.
  • the through hole 57a and the fixing member 71a are located on the opposite side of the first portion 511 from the second portion 512.
  • the through hole 57b and the fixing member 71b are located on the side opposite to the first portion 511 with the second portion 512 interposed therebetween. That is, the fixing member 71a and the fixing member 71b are installed at each position sandwiching the first coil 51.
  • the fixing member 71 formed of the magnetic material since the fixing member 71 formed of the magnetic material is installed on the key 12, it is generated in the first coil 51 as compared with the configuration in which the magnetic material is not installed, as in the first embodiment.
  • the magnetic field is strengthened. Therefore, there is an advantage that it is easy to secure a displacement range (detection stroke) of the key 12 that can effectively change the amplitude level ⁇ of the detection signal D.
  • FIG. 19 is a plan view illustrating the configuration of the detected portion 50 in the fifth embodiment.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view taken along the line dd in FIG.
  • a plurality of fixing members 72 72a, 72b are used for fixing the wiring board 54 to the installation surface 122.
  • the fixing member 72 is a fastener (staple) having a shape in which a linear member is bent in the same direction at two places.
  • the fixing member 72 includes a first needle portion 721, a second needle portion 722, and a connecting portion 723.
  • the first needle portion 721 and the second needle portion 722 extend in parallel with a distance from each other.
  • the connecting portion 723 connects the end portion of the first needle portion 721 and the end portion of the second needle portion 722 to each other.
  • the fixing member 72 is a magnetic material formed of a magnetic material such as iron or ferrite.
  • a plurality of mounting holes 58 are formed in the base material 55.
  • Each mounting hole 58 is an opening that penetrates the base material 55.
  • the mounting holes 58a1 and the mounting holes 58b1 are formed in a circular shape in a plan view, and the mounting holes 58a2 and the mounting holes 58b2 are semicircular notches formed on the peripheral edge of the base material 55.
  • the mounting holes 58a1 and the mounting holes 58a2 are located on opposite sides of the first portion 511 from the second portion 512.
  • the mounting holes 58b1 and the mounting holes 58b2 are located on the opposite sides of the second portion 512 from the first portion 511.
  • the wiring board 54 is fixed to the installation surface 122 by driving the fixing member 72 into the installation surface 122 through the mounting hole 58. Specifically, the first needle portion 721 of the fixing member 72a is driven into the installation surface 122 through the mounting hole 58a1, and the second needle portion 722 of the fixing member 72a is driven into the installation surface 122 through the mounting hole 58a2. Is driven into. Further, the first needle portion 721 of the fixing member 72b is driven into the installation surface 122 through the mounting hole 58b1, and the second needle portion 722 of the fixing member 72b is driven into the installation surface 122 through the mounting hole 58b2. Is done.
  • the fixing member 72 formed of the magnetic material since the fixing member 72 formed of the magnetic material is installed on the key 12, it is generated in the first coil 51 as compared with the configuration in which the magnetic material is not installed, as in the first embodiment.
  • the magnetic field is strengthened. Therefore, there is an advantage that it is easy to secure a displacement range (detection stroke) of the key 12 that can effectively change the amplitude level ⁇ of the detection signal D.
  • the first embodiment (FIG. 6), the second embodiment (FIG. 14), and the third embodiment (FIG. 16) are expressed as a form in which the fixing member 71 is located inside the first coil 51 in a plan view.
  • the inside of the first coil 51 is the inside of a closed region surrounded by the outer circumference of the first coil 51.
  • the fourth embodiment (FIG. 18) and the fifth embodiment (FIG. 19) are expressed as a form in which the fixing members (71, 72) are located outside the first coil 51 in a plan view.
  • the outside of the first coil 51 is the outside of the closed region surrounded by the outer circumference of the first coil 51.
  • FIG. 21 is a schematic diagram of a configuration in which the detection system 20 is applied to the string striking mechanism 91 of the keyboard instrument 100. Similar to an acoustic piano, the string striking mechanism 91 is an action mechanism that strikes a string (not shown) in conjunction with the displacement of each key 12 of the keyboard 10. Specifically, the string striking mechanism 91 includes a hammer 911 capable of striking a string by rotation and a transmission mechanism 912 (for example, a wipen, a jack, a repetition lever, etc.) that rotates the hammer 911 in conjunction with the displacement of the key 12. Is provided for each key 12. In the above configuration, the detection system 20 detects the displacement of the hammer 911.
  • a transmission mechanism 912 for example, a wipen, a jack, a repetition lever, etc.
  • the detected portion 50 is installed in the hammer 911 (for example, a hammer shank).
  • the wiring board 54 constituting the detected portion 50 is fixed to the hammer 911 by the fixing member 71 which is a magnetic material.
  • the signal generation unit 60 is installed on the support member 913.
  • the support member 913 is a structure that supports, for example, the string striking mechanism 91.
  • the wiring board 54 may be installed on the hammer 911 via the support 80.
  • the detected portion 50 may be installed on a member other than the hammer 911 in the string striking mechanism 91.
  • FIG. 22 is a schematic diagram of a configuration in which the detection system 20 is applied to the pedal mechanism 92 of the keyboard instrument 100.
  • the pedal mechanism 92 includes a pedal 921 operated by the user with his / her foot, a support member 922 that supports the pedal 921, and an elastic body 923 that urges the pedal 921 upward in the vertical direction.
  • the detection system 20 detects the displacement of the pedal 921.
  • the detected portion 50 is installed on the bottom surface of the pedal 921. That is, the wiring board 54 constituting the detected portion 50 is fixed to the pedal 921 by the fixing member 71 which is a magnetic material.
  • the signal generation unit 60 is installed on the support member 922 so as to face the detected unit 50.
  • the wiring board 54 may be installed on the pedal 921 via the support 80.
  • the musical instrument in which the pedal mechanism 92 is used is not limited to the keyboard instrument 100.
  • a pedal mechanism 92 having the same configuration is used for any musical instrument such as a percussion instrument.
  • the object of detection by the detection system 20 is comprehensively expressed as a movable member that is displaced according to the playing motion.
  • the movable member includes a performance operator such as a key 12 or a pedal 921 directly operated by the user, and a structure such as a hammer 911 that is displaced in conjunction with an operation on the performance operator.
  • the movable member in the present disclosure is not limited to the member that is displaced according to the playing motion. That is, the movable member is comprehensively expressed as a displaceable member regardless of the trigger for causing the displacement.
  • the screw is exemplified as the fixing member 71, but the form of the fixing member 71 is not limited to the above examples.
  • a nail, a bolt, or the like may be used as the fixing member 71.
  • the fixing member 71 (that is, staple) illustrated in FIG. 23 may be used for fixing the support 80.
  • the fixing member 71 of FIG. 23 includes an insertion portion 711, an insertion portion 712, and a connecting portion 713.
  • the connecting portion 713 connects the insertion portion 711 and the inserting portion 712.
  • the insertion portion 711 is inserted into the installation surface 122 of the key 12 through the through hole 87a.
  • the insertion portion 712 is inserted into the installation surface 122 through the through hole 87b.
  • the wiring board 54 may be directly fixed to the installation surface 122 by using the fixing member 71 illustrated in FIG. 23.
  • the fixing member 71 for fixing the detected portion 50 is used as a magnetic material for enhancing the magnetic field of the first coil 51, but the magnetism is separate from the fixing member 71. You may set up your body. That is, the function of fixing the detected portion 50 is not essential for the magnetic material for enhancing the magnetic field of the first coil 51.
  • the configuration in which the keyboard instrument 100 includes the sound source circuit 34 is illustrated.
  • the sound source circuit 34 is used. It may be omitted.
  • the detection system 20 is used to record the performance content of the keyboard instrument 100.
  • the sound generation mechanism and the sound source circuit 34 are comprehensively expressed as a sound generation unit that generates sound according to the result of detection by the detection system 20.
  • the present disclosure is also specified as a device (performance operation device) that controls a musical sound by outputting an operation signal according to a performance operation to the sound source circuit 34 or a sounding mechanism.
  • the device not having the sound source circuit 34 or the sounding mechanism for example, the MIDI controller or the pedal mechanism 92 described above
  • the performance operation device in the present disclosure is comprehensively expressed as a device operated by a performer (operator) for performance.
  • the first coil 51 includes the first portion 511 and the second portion 512
  • the configuration in which the first coil 51 is formed by two coils is indispensable.
  • the first coil 51 may be formed of one coil (eg, only one of the first portion 511 and the second portion 512).
  • the first coil 51 is formed so as to surround the fixing member 71 inserted into the through hole 57 in a plan view.
  • one long first coil 51 is provided along the longitudinal direction of the key 12 so as to surround the plurality of fixing members 71 for fixing the wiring board 54 in a plan view. May be installed. Further, as illustrated in FIG.
  • the fixing member 72 of the fifth embodiment may be installed inside the first coil 51 in a plan view.
  • the configuration in which the first coil 51 is one coil is similarly applied to the second to fourth embodiments.
  • a configuration formed by two coils is not essential.
  • the configuration in which the distance between the first coil 51 and the second coil 61 changes according to the playing operation is illustrated, but instead of the above configuration, the first coil 51 and the second coil 51 and the second coil are second. It is also assumed that the area where the coils 61 face each other (hereinafter referred to as “opposing area”) changes according to the playing operation.
  • the amplitude level ⁇ of the detection signal d output from the signal generation unit 60 changes according to the facing area.
  • the distance or the facing area between the first coil 51 and the second coil 61 may change according to the playing operation.
  • the magnetic material (fixing member 71) is installed on the key 12, which is an example of the movable member, but the magnetic material may be installed on the signal generation unit 60.
  • a fixing member such as a screw for fixing the signal generation unit 60 (particularly the base material 65) to the support member 14 is used as the magnetic material.
  • the magnetic material is installed in the signal generation unit 60, the magnetic field generated in the second coil 61 is enhanced. Therefore, the same effect as in each of the above-described forms is realized, that is, it is easy to secure the displacement range (detection stroke) of the key 12 that can effectively change the level of the detection signal D.
  • the above-described configuration for the magnetic material installed on the key 12 is similarly applied to the magnetic material installed on the signal generation unit 60.
  • the magnetic material may be installed in the signal generation unit 60, or the magnetic material may be installed in the signal generation unit 60 instead of the magnetic material of the key 12. .. That is, a magnetic material such as a fixing member is installed on at least one of the key 12 (movable member) and the signal generation unit 60.
  • the detection system is a detection system that detects the displacement of the movable member according to the playing operation, and is installed on the movable member and includes a detected portion including the first coil.
  • a signal generation unit that includes a second coil that generates a magnetic field by supplying an electric current and generates a detection signal at a level corresponding to the distance between the detected unit and the second coil, the movable member, and the signal generation unit. It is provided with a magnetic material installed on at least one of the above. According to the above configuration, since a current is generated in the first coil by electromagnetic induction by the magnetic field of the second coil, a magnetic field in a direction canceling the magnetic field of the second coil is generated in the first coil.
  • the signal generation unit generates a detection signal at a level corresponding to the distance between the detected unit and the second coil. That is, a detection signal is generated according to the displacement of the movable member. Since the magnetic material is installed in at least one of the movable member and the signal generation unit, the magnetic field generated in the first coil or the second coil is enhanced as compared with the configuration in which the magnetic material is not installed. Therefore, there is an advantage that it is easy to secure a displacement range (detection stroke) of the movable member capable of effectively changing the level of the detection signal.
  • the distance between the detected portion and the second coil in the direction of the central axis of the second coil changes according to the displacement of the movable member.
  • the detected portion and the second coil relatively move in a plane perpendicular to the central axis of the second coil (that is, the detected portion in the direction of the central axis of the second coil).
  • the level of the detection signal can be significantly changed with respect to the displacement of the movable member.
  • the detected portion includes a wiring board on which the first coil is formed, and the magnetic material is for fixing the wiring board to the movable member.
  • the fixing member for fixing the wiring board to the movable member is used as the magnetic material, compared with the configuration in which the wiring board is fixed to the movable member by a member separate from the magnetic material, It has the advantage of simplifying the configuration of the detection system.
  • the fixing member is inserted into the through hole formed in the wiring board.
  • the fixing member since the fixing member is inserted into the through hole of the wiring board, the wiring board can be fixed to the movable member by a simple configuration.
  • the detected portion includes a wiring board on which the first coil is formed and a support supporting the wiring board, and the magnetic material is the magnetic material.
  • the magnetic material is the magnetic material.
  • a fixing member for fixing the support to the movable member since the fixing member for fixing the support supporting the wiring board to the movable member is used as the magnetic body, the support is fixed to the movable member by a member separate from the magnetic body. Compared with, there is an advantage that the configuration of the detection system is simplified.
  • the fixing member is inserted into the through hole formed in the support.
  • the support can be fixed to the movable member by a simple configuration.
  • the first coil is a wiring pattern formed on the surface of the wiring board.
  • the wiring pattern constituting the first coil is formed on the wiring board, there is an advantage that the first coil can be easily manufactured and handled.
  • the first coil includes a first portion and a second portion, and flows in the direction of the current flowing in the first portion and in the second portion.
  • the direction is opposite to the direction of the electric current.
  • the second coil includes a third portion and a fourth portion, and flows in the direction of the current flowing in the third portion and in the fourth portion.
  • the direction is opposite to the direction of the electric current.
  • the magnetic material overlaps the central axis of the first coil. According to the above aspect, since the magnetic material is close to the first coil, the magnetic field generated in the first coil is effectively enhanced as compared with the configuration in which the magnetic material is sufficiently separated from the first coil.
  • the magnetic material is located outside the first coil when viewed in the direction of the central axis of the first coil (that is, in a plan view). According to the above aspect, since the magnetic material is located outside the first coil, the limitation on the shape of the first coil is relaxed.
  • the performance operation device includes a movable member that is displaced according to a performance operation, a detected portion that is installed on the movable member and includes a first coil, and a magnetic field due to the supply of an electric current. It is installed in at least one of the movable member and the signal generation unit, and a signal generation unit that includes a second coil that generates a detection signal and generates a detection signal at a level corresponding to the distance between the detected unit and the second coil. It is provided with a magnetic material.
  • the keyboard instrument is a key that is displaced according to a playing operation, a detected portion that is installed on the key and includes a first coil, and a magnetic field is generated by supplying an electric current.
  • a signal generation unit that includes a second coil and generates a detection signal at a level corresponding to the distance between the detected unit and the second coil, and a magnetic material installed in at least one of the key and the signal generation unit.
  • a sound generating unit that generates a sound corresponding to the detection signal is provided.
  • Second coil, 62, 63 ... Capacitive element, 64 ... Wiring board, 65 ... Base material, 66 ... Wiring pattern, 71 (71a, 71b), 72 (72a, 72b) ... Fixing member, 80 ... Support, 81 ... Bottom surface, 82a, 82b ... Side wall, 83 ... Rear wall, 84 ... Protrusion, 85 ... Holding protrusion, 87 (87a, 87b) ... Through hole, 91 ... String striking mechanism, 911 ... Hammer, 912 ... Transmission mechanism , 913 ... Support member, 92 ... Pedal mechanism, 921 ... Pedal, 922 ... Support member, 923 ... Elastic body.

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Abstract

検出システムは、演奏動作に応じて変位する鍵を具備する鍵盤楽器に利用される。検出システムは、鍵に設置され、第１コイルを含む被検出部と、電流の供給により磁界を発生する第２コイルを含み、被検出部と第２コイルとの距離に応じたレベルの検出信号を生成する信号生成部と、鍵に設置される磁性体とを具備する。

Description

検出システム、演奏操作装置および鍵盤楽器
　本開示は、可動部材の移動を検出する技術に関する。
　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およ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、可動部材の変位を検出する構成が開示されている。励磁コイルと位置検出コイルと被励磁コイルとの各々は、可動部材が移動する方向に平行な環状に形成される。以上の構成において、周期信号の供給により励磁コイルに磁界を発生させることで、被励磁コイルに電磁誘導による磁界が発生する。被励磁コイルの磁界に応じて位置検出コイルに発生する誘導電圧が、可動部材の位置を表す検出信号として生成される。
特開平６－３２３８０３号公報
　しかし、特許文献１の技術において、被励磁コイルに充分な強度の磁界を発生させることは実際には容易ではない。したがって、検出信号のレベルを有効に変化させることができる可動部材の変位の範囲を充分に確保することは困難である。以上の事情を考慮して、本開示のひとつの態様は、検出信号のレベルを有効に変化させることができる可動部材の変位の範囲を容易に確保することを目的とする。
　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検出システムは、演奏動作に応じた可動部材の変位を検出する検出システムであって、前記可動部材に設置され、第１コイルを含む被検出部と、電流の供給により磁界を発生する第２コイルを含み、前記被検出部と前記第２コイルとの距離に応じたレベルの検出信号を生成する信号生成部と、前記可動部材および前記信号生成部の少なくとも一方に設置される磁性体とを具備する。
　本開示のひとつの態様に係る演奏操作装置は、演奏動作に応じて変位する可動部材と、前記可動部材に設置され、第１コイルを含む被検出部と、電流の供給により磁界を発生する第２コイルを含み、前記被検出部と前記第２コイルとの距離に応じたレベルの検出信号を生成する信号生成部と、前記可動部材および前記信号生成部の少なくとも一方に設置される磁性体とを具備する。
　本開示のひとつの態様に係る鍵盤楽器は、演奏動作に応じて変位する鍵と、前記鍵に設置され、第１コイルを含む被検出部と、電流の供給により磁界を発生する第２コイルを含み、前記被検出部と前記第２コイルとの距離に応じたレベルの検出信号を生成する信号生成部と、前記鍵および前記信号生成部の少なくとも一方に設置される磁性体と、前記検出信号に応じた音を生成する音生成部とを具備する。
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。 鍵盤楽器の構成を例示するブロック図である。 信号生成部の回路図である。 被検出部の回路図である。 信号処理回路の構成を例示するブロック図である。 被検出部の具体的な構成を例示する平面図である。 図６におけるａ－ａ線の断面図である。 被検出部の第１コイルに発生する磁界の説明図である。 信号生成部の具体的な構成を例示する平面図である。 図９におけるｂ－ｂ線の断面図である。 信号生成部の第２コイルに発生する磁界の説明図である。 第２実施形態における被検出部の構成を例示する分解斜視図である。 第２実施形態における被検出部の平面図である。 第２実施形態における被検出部の平面図である。 図１４におけるｃ－ｃ線の断面図である。 第３実施形態における被検出部の平面図である。 第３実施形態における被検出部の平面図である。 第４実施形態における被検出部の平面図である。 第５実施形態における被検出部の平面図である。 図１９におけるｄ－ｄ線の断面図である。 変形例における検出システムの構成図である。 変形例における検出システムの構成図である。 変形例における支持体および固定部材の構成を例示する斜視図である。 変形例における被検出部の平面図である。 変形例における被検出部の平面図である。 変形例における被検出部の平面図である。
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１０と検出システム２０と情報処理装置３０と放音装置４０とを具備する電子楽器である。鍵盤１０は、複数の白鍵と複数の黒鍵とを含む複数の鍵１２で構成される。複数の鍵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。例えばスピーカまたはヘッドホンが放音装置４０として利用される。
　図２は、鍵盤１０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１０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。各鍵１２の端部１２１は、利用者による押鍵および離鍵により鉛直方向に変位する。検出システム２０は、複数の鍵１２の各々について、鉛直方向における端部１２１の位置Ｚに応じたレベルの検出信号Ｄを生成する。位置Ｚは、鍵１２に荷重が作用しない解放状態における端部１２１の位置を基準とした当該端部１２１の変位量で表現される。
　検出システム２０は、被検出部５０と信号生成部６０と信号処理回路２１とを具備する。被検出部５０および信号生成部６０は、鍵１２毎に設置される。信号生成部６０は、支持部材１４に設置される。被検出部５０は、鍵１２に設置される。具体的には、被検出部５０は、鍵１２の底面（以下「設置面」という）１２２に設置される。被検出部５０は第１コイル５１を含む。信号生成部６０は第２コイル６１を含む。第１コイル５１と第２コイル６１とは、鉛直方向に相互に間隔をあけて対向する。信号生成部６０と被検出部５０との距離（第１コイル５１と第２コイル６１との距離）は、鍵１２における端部１２１の位置Ｚに応じて変化する。
　図３は、信号生成部６０の電気的な構成を例示する回路図である。信号生成部６０は、入力端子Ｔ1と出力端子Ｔ2と第２コイル６１と容量素子６２と容量素子６３とを含む共振回路を具備する。第２コイル６１は、入力端子Ｔ1と出力端子Ｔ2との間に接続される。容量素子６２は、入力端子Ｔ1と接地線との間に接続され、容量素子６３は、出力端子Ｔ2と接地線との間に接続される。信号生成部６０は、入力端子Ｔ1に供給される信号における低域成分を抑圧する低域除去フィルタとして機能する。
　図４は、被検出部５０の電気的な構成を例示する回路図である。被検出部５０は、第１コイル５１と容量素子５２とを含む共振回路を具備する。第１コイル５１の両端と容量素子５２の両端とが相互に接続される。被検出部５０の共振周波数と信号生成部６０の共振周波数とは共通する。ただし、被検出部５０の共振周波数と信号生成部６０の共振周波数とは相違してもよい。
　図２の信号処理回路２１は、第１コイル５１と第２コイル６１との距離に応じたレベルの検出信号Ｄを生成する。図５は、信号処理回路２１の具体的な構成を例示するブロック図である。信号処理回路２１は、供給回路２２と出力回路２３とを具備する。供給回路２２は、複数の信号生成部６０の各々に基準信号Ｒを供給する。基準信号Ｒは、周期的にレベルが変動する電流信号または電圧信号である。例えば正弦波等の任意の波形の周期信号が基準信号Ｒとして利用される。供給回路２２は、各信号生成部６０に対して基準信号Ｒを時分割で供給する。具体的には、供給回路２２は、複数の信号生成部６０の各々を順次に選択し、選択状態の信号生成部６０に対して基準信号Ｒを供給するデマルチプレクサである。すなわち、複数の信号生成部６０の各々に対して時分割で基準信号Ｒが供給される。なお、基準信号Ｒの周期は、供給回路２２が１個の信号生成部６０を選択する期間の時間長よりも充分に短い。また、基準信号Ｒの周波数は、信号生成部６０および被検出部５０の共振周波数と略同等である。ただし、基準信号Ｒの周波数と信号生成部６０および被検出部５０の共振周波数とは相違してもよい。
　図３に例示される通り、基準信号Ｒは、信号生成部６０の入力端子Ｔ1に供給される。基準信号Ｒに応じた電流が第２コイル６１に供給されることで第２コイル６１に磁界が発生する。第２コイル６１に発生した磁界による電磁誘導で第１コイル５１には誘導電流が発生する。したがって、第２コイル６１の磁界の変化を相殺する方向の磁界が第１コイル５１に発生する。第１コイル５１に発生する磁界は、第１コイル５１と第２コイル６１との距離に応じて変化する。したがって、第１コイル５１と第２コイル６１との距離に応じた振幅レベルδの検出信号ｄが信号生成部６０の出力端子Ｔ2から出力される。検出信号ｄは、基準信号Ｒと同じ周期でレベルが変動する周期信号である。
　図５の出力回路２３は、複数の信号生成部６０の各々から順次に出力される検出信号ｄを時間軸上に配列することで検出信号Ｄを生成する。すなわち、検出信号Ｄは、各鍵１２における第１コイル５１と第２コイル６１との距離に応じた振幅レベルδの電圧信号である。前述の通り第１コイル５１と第２コイル６１との距離は各鍵１２の位置Ｚに連動するから、検出信号Ｄは、複数の鍵１２の各々の位置Ｚに応じた信号と表現される。出力回路２３が生成した検出信号Ｄは、情報処理装置３０に供給される。
　図２の情報処理装置３０は、信号処理回路２１から供給される検出信号Ｄを解析することで各鍵１２の位置Ｚを解析する。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。Ａ/Ｄ変換器３３は、信号処理回路２１から供給される検出信号Ｄをアナログからデジタルに変換する。
　制御装置３１は、鍵盤楽器１００の各要素を制御する単数または複数のプロセッサで構成される。例えば、制御装置３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＳＰＵ（Sound Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の１種類以上のプロセッサで構成される。
　記憶装置３２は、制御装置３１が実行するプログラムと制御装置３１が使用するデータとを記憶する単数または複数のメモリである。記憶装置３２は、例えば磁気記録媒体また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、または、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。
　制御装置３１は、Ａ/Ｄ変換器３３による変換後の検出信号Ｄを解析することで各鍵１２の位置Ｚを解析する。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に対して指示する。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。すなわち、音源回路３４は、検出信号Ｄの振幅レベルδに応じた音響信号Ｖを生成する。例えば振幅レベルδに応じて音響信号Ｖの音量が制御される。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の押鍵または離鍵）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。
　図６は、被検出部５０の具体的な構成を例示する平面図である。被検出部５０を信号生成部６０側からみた平面図が図６には図示されている。また、図７は、図６におけるａ－ａ線の断面図である。
　第１実施形態の被検出部５０は、基材５５と配線パターン５６とを含む配線基板５４で構成される。基材５５は、表面Ｆ1と表面Ｆ2とを含む矩形状の板状部材である。表面Ｆ2は、鍵１２の設置面１２２に対向する表面である。表面Ｆ1は、表面Ｆ2とは反対側の表面である。したがって、表面Ｆ1は信号生成部６０に対向する。基材５５の横幅は１個の鍵１２の横幅を下回る。
　基材５５には複数の貫通孔５７（５７a，５７b）が形成される。各貫通孔５７は、基材５５を貫通する円形状の開口である。配線基板５４は、各貫通孔５７を貫通する固定部材７１（７１a，７１b）により鍵１２の設置面１２２に固定される。各固定部材７１は、設置面１２２に挿入されるネジである。具体的には、固定部材７１aは貫通孔５７aに挿入され、固定部材７１bは貫通孔５７bに挿入される。各固定部材７１は、例えば鉄またはフェライト等の磁性材料により形成された磁性体である。
　配線パターン５６は、基材５５の表面（表面Ｆ1および表面Ｆ2）に形成された導電膜である。具体的には、基材５５の全面を被覆する導電膜を選択的に除去するパターニングにより、配線パターン５６が形成される。被検出部５０の第１コイル５１は、配線パターン５６により構成される。したがって、例えば第１コイル５１を導電線の巻回により形成する構成と比較して、第１コイル５１の製造および取扱が容易であるという利点がある。
　第１コイル５１は、第１部分５１１と第２部分５１２とを含む。第１部分５１１と第２部分５１２とは表面Ｆ1に形成される。第１部分５１１と第２部分５１２とは、表面Ｆ1に垂直な方向からの平面視で相異なる領域に形成される。具体的には、第１部分５１１と第２部分５１２とは、鍵１２の長手方向に沿って相互に隣合う。
　第１部分５１１は、貫通孔５７aを包囲する形状に形成される。具体的には、第１部分５１１は、貫通孔５７aの周囲に位置する内周側の端部Ｅa1から外周側の端部Ｅa2にかけて時計回りに回旋する渦巻状の部分である。固定部材７１aは、第１部分５１１の中心軸に平面視で重なる。すなわち、第１部分５１１は、平面視で固定部材７１aの周囲を包囲する。したがって、固定部材７１aは、第１部分５１１のコアとして機能する。なお、第１部分５１１は、貫通孔５７aに挿入された固定部材７１aの頭部に平面視で重ならない。
　第２部分５１２は、貫通孔５７bを包囲する形状に形成される。具体的には、第２部分５１２は、貫通孔５７bの周囲に位置する内周側の端部Ｅb1から外周側の端部Ｅb2にかけて時計回りに回旋する渦巻状の部分である。固定部材７１bは、第２部分５１２の中心軸に平面視で重なる。すなわち、第２部分５１２は、平面視で固定部材７１bの周囲を包囲する。したがって、固定部材７１bは、第２部分５１２のコアとして機能する。なお、第２部分５１２は、貫通孔５７bに挿入された固定部材７１bの頭部に平面視で重ならない。
　配線パターン５６は、基材５５の表面Ｆ2に形成された連結配線５１４を含む。端部Ｅa1と端部Ｅb1とは、連結配線５１４を介して相互に接続される。また、端部Ｅa2と端部Ｅb2との間には、表面Ｆ1に実装された容量素子５２が介在する。
　以上の説明から理解される通り、第１部分５１１に流れる電流の方向と第２部分５１２に流れる電流の方向とは逆方向である。具体的には、第１部分５１１に方向Ｑ1の電流が流れる状態においては、方向Ｑ1とは反対の方向Ｑ2の電流が第２部分５１２には流れる。したがって、図８に例示される通り、第１部分５１１と第２部分５１２とには逆方向の磁界が発生する。すなわち、第１部分５１１および第２部分５１２の一方から他方に向かう磁界が形成される。以上の構成によれば、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。したがって、複数の鍵１２の各々の位置Ｚを高精度に反映した検出信号Ｄが生成される。
　以上に説明した通り、第１実施形態においては、磁性体で形成された固定部材７１が各鍵１２に設置されるから、磁性体が設置されない構成と比較して第１コイル５１に発生する磁界が増強される。すなわち、第１コイル５１の磁界が第２コイル６１の磁界に対して有意に影響する鍵１２の変位の範囲が拡張される。したがって、検出信号Ｄの振幅レベルδを有効に変化させ得る鍵１２の変位の範囲（検出ストローク）を確保し易いという利点がある。第１実施形態においては特に、配線基板５４を鍵１２に固定するための固定部材７１が磁性体により形成される。したがって、第１コイル５１の磁界を増強するための磁性体とは別個の部材により配線基板５４を鍵１２に固定する構成と比較して、検出システム２０の構成が簡素化されるという利点がある。また、固定部材７１が配線基板５４の貫通孔５７に挿入されるから、簡便な構成により配線基板５４を鍵１２に固定できる。
　また、第１実施形態においては、固定部材７１が第１コイル５１の中心軸に重なる。具体的には、固定部材７１aが第１部分５１１の中心軸に重なり、固定部材７１bが第２部分５１２の中心軸に重なる。したがって、固定部材７１が第１コイル５１から充分に離間した構成と比較して、第１コイル５１に発生する磁界が増強されるという効果は顕著である。
　図９は、信号生成部６０の具体的な構成を例示する平面図である。信号生成部６０を被検出部５０側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。
　図９に例示される通り、信号生成部６０は、基材６５と配線パターン６６とを含む配線基板６４で構成される。基材６５は、複数の鍵１２にわたり連続する長尺状の板状部材である。基材６５は、表面Ｆ3と表面Ｆ4とを含む板状部材である。表面Ｆ4は、支持部材１４に対向する。表面Ｆ3は、表面Ｆ4とは反対側の表面である。したがって、表面Ｆ3は被検出部５０に対向する。
　配線パターン６６は、基材６５の表面（表面Ｆ3および表面Ｆ4）に形成された導電膜である。具体的には、基材６５の全面を被覆する導電膜を選択的に除去するパターニングにより、配線パターン６６が形成される。信号生成部６０の第２コイル６１は、配線パターン６６により構成される。したがって、例えば第２コイル６１を導電線の巻回により形成する構成と比較して、第２コイル６１の製造および取扱が容易であるという利点がある。
　第２コイル６１は、第３部分６１１と第４部分６１２とを含む。第３部分６１１と第４部分６１２とは表面Ｆ3に形成される。第３部分６１１と第４部分６１２とは、表面Ｆ3に垂直な方向からの平面視で相異なる領域に形成される。具体的には、第３部分６１１と第４部分６１２とは、鍵１２の長手方向に沿って相互に隣合う。
　第３部分６１１は、内周側の端部Ｅc1から外周側の端部Ｅc2にかけて反時計回りに回旋する渦巻状の部分である。他方、第４部分６１２は、内周側の端部Ｅd1から外周側の端部Ｅd2にかけて反時計回りに回旋する渦巻状の部分である。第２コイル６１の中心軸の方向（すなわち表面Ｆ3に垂直な方向）における第１コイル５１と第２コイル６１との距離が、鍵１２の位置Ｚに応じて変化する。
　配線パターン６６は、基材６５の表面Ｆ4に形成された連結配線６１４を含む。端部Ｅc1と端部Ｅd1とは、連結配線６１４を介して相互に接続される。また、表面Ｆ3には入力端子Ｔ1と出力端子Ｔ2とが形成される。入力端子Ｔ1と第３部分６１１の端部Ｅc2との間には容量素子６２が接続される。出力端子Ｔ2と第４部分６１２の端部Ｅd2との間には容量素子６３が接続される。容量素子６２と容量素子６３とを相互に接続する配線は、接地電位に設定される接地点Ｇに接続される。
　以上の説明から理解される通り、第３部分６１１に流れる電流の方向と第４部分６１２に流れる電流の方向とは逆方向である。具体的には、第３部分６１１に方向Ｑ3の電流が流れる状態においては、方向Ｑ3とは反対の方向Ｑ4の電流が第４部分６１２には流れる。したがって、図１１に例示される通り、第３部分６１１と第４部分６１２とには逆方向の磁界が発生する。すなわち、第３部分６１１および第４部分６１２の一方から他方に向かう磁界が形成される。以上の構成によれば、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。したがって、複数の鍵１２の各々の位置Ｚを高精度に反映した検出信号Ｄを生成できる。
　また、第１実施形態においては、第２コイル６１の中心軸の方向における第１コイル５１と第２コイル６１との距離が、鍵１２の変位に応じて変化する。したがって、例えば第２コイル６１の中心軸に垂直な面内において第１コイル５１と第２コイル６１とが相対的に移動する構成と比較して、鍵１２の変位に対して検出信号Ｄのレベルを大きく変化させることが可能である。
Ｂ：第２実施形態
　第２実施形態を以下に説明する。なお、以下に例示する各構成において機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
　図１２は、第２実施形態における被検出部５０の構成を例示する斜視図である。第１実施形態においては、被検出部５０を構成する配線基板５４を固定部材７１により設置面１２２に直接的に固定した。第２実施形態の被検出部５０は、配線基板５４と支持体８０とを具備する。支持体８０は、鍵１２の設置面１２２に固定される。配線基板５４は支持体８０に支持される。
　図１３は、配線基板５４が支持体８０から取り外された状態を例示する平面図である。図１４は、配線基板５４が支持体８０に支持された状態を例示する平面図である。また、図１５は、図１４におけるｃ－ｃ線の断面図である。
　図１２から図１４に例示される通り、支持体８０は、配線基板５４を支持する扁平な箱状の構造体である。支持体８０の材料および製造方法は任意であるが、例えば樹脂材料の射出成形により支持体８０が形成される。具体的には、支持体８０は、底面部８１と側壁部８２aおよび側壁部８２bと後壁部８３とを具備する。
　底面部８１は、保持面Ｆaと取付面Ｆbとを含む平板状の部分である。底面部８１は、配線基板５４の外形に対応する矩形状に形成される。取付面Ｆbは、設置面１２２に対向する表面であり、保持面Ｆaは、取付面Ｆbとは反対側の表面である。側壁部８２aと側壁部８２bと後壁部８３とは、底面部８１の周縁に沿って保持面Ｆaから突出する壁状の部分である。側壁部８２aと側壁部８２bとは相互に対向し、後壁部８３は側壁部８２aと側壁部８２bとにわたり延在する。底面部８１の保持面Ｆaを底面として側壁部８２aと側壁部８２bと後壁部８３とにより三方を包囲された空間に配線基板５４が収容される。図１５に例示される通り、配線基板５４が支持体８０に収容された状態では、表面Ｆ2が保持面Ｆaに対向する。
　側壁部８２aおよび側壁部８２bの各々には複数の突起部８４が形成される。各突起部８４は、側壁部８２aまたは側壁部８２bの内壁面から突出する部分である。各突起部８４は、配線基板５４（基材５５）の板厚を僅かに上回る間隔をあけて底面部８１の保持面Ｆaに対向する。図１５に例示される通り、各突起部８４と保持面Ｆaとの間に配線基板５４が保持される。
　底面部８１において後壁部８３とは反対側の周縁には保持突起８５が形成される。保持突起８５は、保持面Ｆaから突出する部分である。配線基板５４は、側壁部８２aと側壁部８２bとの間の開口から挿入され、後壁部８３の内壁面に配線基板５４の一方の端面が到達するまで移動される。配線基板５４の一方の端面が後壁部８３の内壁面に当接した状態では、配線基板５４の他方の端面に保持突起８５が対向する。すなわち、配線基板５４は、保持突起８５と後壁部８３との間に保持される。以上の説明から理解される通り、保持突起８５は、配線基板５４の端面に引掛かることで当該配線基板５４を保持する爪状の部分である。配線基板５４は支持体８０に対して着脱可能である。したがって、配線基板５４が直接的に設置面１２２に固定される構成と比較して、配線基板５４の交換が容易であるという利点がある。
　支持体８０の底面部８１には複数の貫通孔８７（８７a，８７b）が形成される。各貫通孔８７は、底面部８１を貫通する円形状の開口である。図１５に例示される通り、支持体８０は、各貫通孔８７を貫通する固定部材７１（７１a，７１b）により鍵１２の設置面１２２に固定される。各固定部材７１は、設置面１２２に挿入されるネジである。具体的には、固定部材７１aは貫通孔８７aに挿入され、固定部材７１bは貫通孔８７bに挿入される。各固定部材７１は、第１実施形態と同様に、例えば鉄またはフェライト等の磁性材料により形成された磁性体である。各固定部材７１が貫通孔８７に挿入された状態では、当該固定部材７１の頂面と底面部８１の保持面Ｆaとが略同一面内に位置する。
　第１実施形態と同様に、第２実施形態の配線基板５４には第１コイル５１が形成される。ただし、第２実施形態の配線基板５４には貫通孔５７が形成されない。したがって、第２実施形態においては、配線基板５４に貫通孔５７が形成される第１実施形態と比較して、第１コイル５１が形成される領域の面積を確保し易い。すなわち、第１コイル５１の配線幅および巻数を容易に確保できる。
　第１コイル５１は、第１実施形態と同様に、第１部分５１１と第２部分５１２とを含む。図１４に例示される通り、貫通孔８７aに挿入された固定部材７１aは、第１コイル５１における第１部分５１１の中心軸に平面視で重なる。したがって、固定部材７１aは、第１部分５１１のコアとして機能する。同様に、貫通孔８７bに挿入された固定部材７１bは、第１コイル５１における第２部分５１２の中心軸に平面視で重なる。したがって、固定部材７１bは、第２部分５１２のコアとして機能する。
　第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。また、第２実施形態においては、配線基板５４を支持する支持体８０を鍵１２に固定するための固定部材７１が磁性体により形成される。したがって、第１コイル５１の磁界を増強するための磁性体とは別個の部材により支持体８０を鍵１２に固定する構成と比較して、検出システム２０の構成が簡素化されるという利点がある。また、固定部材７１が支持体８０の貫通孔８７に挿入されるから、簡便な構成により支持体８０を鍵１２に固定できる。
Ｃ：第３実施形態
　第１実施形態および第２実施形態においては、第１コイル５１が基材５５の表面Ｆ1に形成された構成を例示した。第３実施形態においては、第１コイル５１が複数の配線パターン５６の積層により構成される。
　図１６および図１７は、第３実施形態における配線基板５４の構成を例示する平面図である。図１６には、表面Ｆ1に形成される配線が図示され、図１７には、表面Ｆ2に形成される配線が図示されている。ただし、図１７における表面Ｆ2の配線については、表面Ｆ1側から透視した外形が便宜的に図示されている。
　第１コイル５１の第１部分５１１は、第１層Ｌa1と第２層Ｌa2との積層で構成される。第１層Ｌa1は表面Ｆ1に形成され、第２層Ｌa2は表面Ｆ2に形成される。第１層Ｌa1は、内周側の端部Ｅa1から外周側の端部Ｅa2にかけて回旋する渦巻状の部分である。第２層Ｌa2は、内周側の端部Ｅa3から外周側の端部Ｅa4にかけて回旋する渦巻状の部分である。端部Ｅa1と端部Ｅa3とは、基材５５に形成された導通孔を介して相互に接続される。
　第１コイル５１の第２部分５１２は、第１層Ｌb1と第２層Ｌb2との積層で構成される。第１層Ｌb1は表面Ｆ1に形成され、第２層Ｌb2は表面Ｆ2に形成される。第１層Ｌb1は、内周側の端部Ｅb1から外周側の端部Ｅb2にかけて回旋する渦巻状の部分である。第２層Ｌb2は、内周側の端部Ｅb3から外周側の端部Ｅb4にかけて回旋する渦巻状の部分である。端部Ｅb1と端部Ｅb3とは、基材５５に形成された導通孔を介して相互に接続される。第１層Ｌa1の端部Ｅa2と第１層Ｌb1の端部Ｅb2とが容量素子５２に接続される構成は、第１実施形態と同様である。
　表面Ｆ1には中継配線５１６が形成される。中継配線５１６は、端部ｅ1から端部ｅ2にわたる直線状の配線である。第１部分５１１における第２層Ｌa2の端部Ｅa4は中継配線５１６の端部ｅ1に接続され、第２部分５１２における第２層Ｌb2の端部Ｅb4は中継配線５１６の端部ｅ2に接続される。
　以上の構成によれば、第１部分５１１の第１層Ｌa1と第２層Ｌa2とには同じ方向の電流が流れ、第２部分５１２の第１層Ｌb1と第２層Ｌb2とには同じ方向の電流が流れる。また、第１部分５１１に流れる電流の方向と第２部分５１２に流れる電流の方向とは逆方向である。
　第３実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。なお、図１６および図１７においては、貫通孔５７が形成される第１実施形態の配線基板５４を基礎とした形態を例示したが、貫通孔５７が形成されない第２実施形態の配線基板５４についても同様の構成が適用される。なお、以上の説明においては、第１コイル５１を２層の積層で構成したが、第１コイル５１の積層数は３層以上でもよい。
Ｄ：第４実施形態
　図１８は、第４実施形態における被検出部５０の構成を例示する平面図である。第４実施形態の被検出部５０は、第１実施形態と同様に配線基板５４により構成される。第１実施形態においては、固定部材７１が第１コイル５１の中心軸に重なる構成を例示した。第４実施形態においては、固定部材７１（７１a，７１b）が第１コイル５１の中心軸に重ならない。固定部材７１が磁性体で形成される構成は第１実施形態と同様である。
　具体的には、貫通孔５７aおよび固定部材７１aは、第１部分５１１を挟んで第２部分５１２とは反対側に位置する。同様に、貫通孔５７bおよび固定部材７１bは、第２部分５１２を挟んで第１部分５１１とは反対側に位置する。すなわち、第１コイル５１を挟む各位置に固定部材７１aおよび固定部材７１bが設置される。
　第４実施形態においては、磁性体で形成された固定部材７１が鍵１２に設置されるから、第１実施形態と同様に、磁性体が設置されない構成と比較して第１コイル５１に発生する磁界が増強される。したがって、検出信号Ｄの振幅レベルδを有効に変化させ得る鍵１２の変位の範囲（検出ストローク）を確保し易いという利点がある。
Ｅ：第５実施形態
　図１９は、第５実施形態における被検出部５０の構成を例示する平面図である。図２０は、図１９におけるｄ－ｄ線の断面図である。第５実施形態においては、設置面１２２に対する配線基板５４の固定に複数の固定部材７２（７２a，７２b）が利用される。
　固定部材７２は、直線状の部材を２箇所で同方向に折曲げた形状の留め具（ステープル）である。具体的には、固定部材７２は、第１針部７２１と第２針部７２２と連結部７２３とを含む。第１針部７２１と第２針部７２２とは、相互に間隔をあけて平行に延在する。連結部７２３は、第１針部７２１の端部と第２針部７２２の端部とを相互に連結する。固定部材７２は、例えば鉄またはフェライト等の磁性材料により形成された磁性体である。
　基材５５には複数の取付孔５８（５８a1，５８a2，５８b1および５８b2）が形成される。各取付孔５８は、基材５５を貫通する開口である。取付孔５８a1および取付孔５８b1は平面視で円形状に形成され、取付孔５８a2および取付孔５８b2は、基材５５の周縁に形成された半円状の切欠である。取付孔５８a1および取付孔５８a2は、第１部分５１１を挟んで第２部分５１２とは反対側に位置する。他方、取付孔５８b1および取付孔５８b2は、第２部分５１２を挟んで第１部分５１１とは反対側に位置する。
　固定部材７２が取付孔５８を介して設置面１２２に打込まれることで配線基板５４が設置面１２２に固定される。具体的には、固定部材７２aの第１針部７２１が取付孔５８a1を介して設置面１２２に打込まれ、かつ、固定部材７２aの第２針部７２２が取付孔５８a2を介して設置面１２２に打込まれる。また、固定部材７２bの第１針部７２１が取付孔５８b1を介して設置面１２２に打込まれ、かつ、固定部材７２bの第２針部７２２が取付孔５８b2を介して設置面１２２に打込まれる。
　第５実施形態においては、磁性体で形成された固定部材７２が鍵１２に設置されるから、第１実施形態と同様に、磁性体が設置されない構成と比較して第１コイル５１に発生する磁界が増強される。したがって、検出信号Ｄの振幅レベルδを有効に変化させ得る鍵１２の変位の範囲（検出ストローク）を確保し易いという利点がある。
　第１実施形態（図６）、第２実施形態（図１４）および第３実施形態（図１６）は、固定部材７１が平面視で第１コイル５１の内側に位置する形態と表現される。第１コイル５１の内側とは、第１コイル５１の外周により包囲される閉領域の内側である。他方、第４実施形態（図１８）および第５実施形態（図１９）は、固定部材（７１，７２）が平面視で第１コイル５１の外側に位置する形態と表現される。第１コイル５１の外側とは、第１コイル５１の外周により包囲される閉領域の外側である。
Ｆ：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。
（１）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。
［態様Ａ］
　図２１は、鍵盤楽器１００の打弦機構９１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９１は、アコースティックピアノと同様に、鍵盤１０の各鍵１２の変位に連動して弦（図示略）を打撃するアクション機構である。具体的には、打弦機構９１は、回動により打弦可能なハンマ９１１と、鍵１２の変位に連動してハンマ９１１を回動させる伝達機構９１２（例えばウィペン，ジャック，レペティションレバー等）とを、鍵１２毎に具備する。以上の構成において、検出システム２０は、ハンマ９１１の変位を検出する。具体的には、被検出部５０がハンマ９１１（例えばハンマシャンク）に設置される。例えば、被検出部５０を構成する配線基板５４が、磁性体である固定部材７１によりハンマ９１１に固定される。他方、信号生成部６０は支持部材９１３に設置される。支持部材９１３は、例えば打弦機構９１を支持する構造体である。なお、第２実施形態と同様に、支持体８０を介して配線基板５４をハンマ９１１に設置してもよい。また、打弦機構９１におけるハンマ９１１以外の部材に被検出部５０を設置してもよい。
［態様Ｂ］
　図２２は、鍵盤楽器１００のペダル機構９２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９２は、利用者が足で操作するペダル９２１と、ペダル９２１を支持する支持部材９２２と、鉛直方向の上方にペダル９２１を付勢する弾性体９２３とを具備する。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、被検出部５０がペダル９２１の底面に設置される。すなわち、被検出部５０を構成する配線基板５４が、磁性体である固定部材７１によりペダル９２１に固定される。他方、信号生成部６０は、被検出部５０に対向するように支持部材９２２に設置される。なお、第２実施形態と同様に、支持体８０を介して配線基板５４をペダル９２１に設置してもよい。また、ペダル機構９２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９２が利用される。
　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またはペダル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９１１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。
（２）前述の各形態においては、固定部材７１としてネジを例示したが、固定部材７１の形態は以上の例示に限定されない。例えば釘またはボルト等を固定部材７１として利用してもよい。また、図２３に例示する固定部材７１（すなわちステープル）を、支持体８０の固定に利用してもよい。図２３の固定部材７１は、挿入部７１１と挿入部７１２と連結部７１３とを具備する。連結部７１３は挿入部７１１と挿入部７１２とを連結する。挿入部７１１は、貫通孔８７aを介して鍵１２の設置面１２２に挿入される。挿入部７１２は、貫通孔８７bを介して設置面１２２に挿入される。なお、図２３においては支持体８０を固定する構成を例示したが、図２３に例示された固定部材７１を利用して配線基板５４を直接的に設置面１２２に固定してもよい。
（３）前述の各形態においては、被検出部５０を固定するための固定部材７１を、第１コイル５１の磁界を増強するための磁性体として利用したが、固定部材７１とは別個に磁性体を設置してもよい。すなわち、第１コイル５１の磁界を増強するための磁性体について、被検出部５０を固定する機能は必須ではない。
（４）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９１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。発音機構および音源回路３４は、検出システム２０による検出の結果に応じて音を生成する音生成部として包括的に表現される。　　　
　以上の説明から理解される通り、本開示は、音源回路３４また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（演奏操作装置）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また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または発音機構を具備しない機器（例えばＭＩＤＩコントローラまたは前述のペダル機構９２）が、演奏操作装置（instrument playing apparatus）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。
（５）前述の各形態においては、第１コイル５１が第１部分５１１と第２部分５１２とを含む構成を例示したが、第１コイル５１が２個のコイルで形成される構成は必須ではない。例えば、図２４に例示される通り、第１コイル５１を１個のコイル（例えば第１部分５１１および第２部分５１２の一方のみ）で形成してもよい。図２４の構成においては、貫通孔５７に挿入された固定部材７１を平面視で包囲するように第１コイル５１が形成される。なお、図２５に例示される通り、配線基板５４を固定するための複数の固定部材７１を平面視で包囲するように、鍵１２の長手方向に沿って長尺な１個の第１コイル５１を設置してもよい。また、図２６に例示される通り、第５実施形態の固定部材７２を平面視で第１コイル５１の内側に設置してもよい。第１コイル５１が１個のコイルである構成は、第２実施形態から第４実施形態にも同様に適用される。また、第２コイル６１についても同様に、２個のコイル（第３部分６１１および第４部分６１２）で形成される構成は必須ではない。
（６）前述の各形態においては、第１コイル５１と第２コイル６１との距離が演奏動作に応じて変化する構成を例示したが、以上の構成に代えて、第１コイル５１と第２コイル６１とが相互に対向する面積（以下「対向面積」という）が演奏動作に応じて変化する構成も想定される。信号生成部６０から出力される検出信号ｄの振幅レベルδは対向面積に応じて変化する。以上の例示の通り、本開示においては、第１コイル５１と第２コイル６１との距離または対向面積が演奏動作に応じて変化する構成であればよい。
（７）前述の各形態においては、可動部材の一例である鍵１２に磁性体（固定部材７１）を設置したが、信号生成部６０に磁性体を設置してもよい。例えば、信号生成部６０（特に基材６５）を支持部材１４に固定するためのネジ等の固定部材が、磁性体として利用される。信号生成部６０に磁性体を設置した構成によれば、第２コイル６１に発生する磁界が増強される。したがって、検出信号Ｄのレベルを有効に変化させ得る鍵１２の変位の範囲（検出ストローク）を確保し易い、という前述の各形態と同様の効果が実現される。鍵１２に設置される磁性体について前述した構成は、信号生成部６０に設置される磁性体にも同様に適用される。
　なお、鍵１２に磁性体を設置する構成に加えて信号生成部６０に磁性体を設置してもよいし、鍵１２の磁性体に代えて信号生成部６０に磁性体を設置してもよい。すなわち、固定部材等の磁性体は、鍵１２（可動部材）および信号生成部６０の少なくとも一方に設置される。
Ｇ：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。
　本開示のひとつの態様（態様１）に係る検出システムは、演奏動作に応じた可動部材の変位を検出する検出システムであって、前記可動部材に設置され、第１コイルを含む被検出部と、電流の供給により磁界を発生する第２コイルを含み、前記被検出部と前記第２コイルとの距離に応じたレベルの検出信号を生成する信号生成部と、前記可動部材および前記信号生成部の少なくとも一方に設置される磁性体とを具備する。以上の構成によれば、第２コイルの磁界による電磁誘導で第１コイルに電流が発生するから、第２コイルの磁界を相殺する方向の磁界が第１コイルに発生する。したがって、被検出部と第２コイルとの距離に応じたレベルの検出信号が信号生成部により生成される。すなわち、可動部材の変位に応じた検出信号が生成される。可動部材および信号生成部の少なくとも一方には磁性体が設置されるから、磁性体が設置されない構成と比較して、第１コイルまたは第２コイルに発生する磁界が増強される。したがって、検出信号のレベルを有効に変化させることができる可動部材の変位の範囲（検出ストローク）を確保し易いという利点がある。
　態様１の具体例（態様２）において、前記第２コイルの中心軸の方向における前記被検出部と前記第２コイルとの距離が、前記可動部材の変位に応じて変化する。以上の態様によれば、第２コイルの中心軸に垂直な面内において被検出部と第２コイルとが相対的に移動する構成（すなわち、第２コイルの中心軸の方向における被検出部と第２コイルとの距離は変化しない構成）と比較して、可動部材の変位に対して検出信号のレベルを大きく変化させることが可能である。
　態様１または態様２の具体例（態様３）において、前記被検出部は、前記第１コイルが形成された配線基板を含み、前記磁性体は、前記配線基板を前記可動部材に固定するための固定部材を含む。以上の構成によれば、配線基板を可動部材に固定するための固定部材が磁性体として利用されるから、磁性体とは別個の部材により配線基板を可動部材に固定する構成と比較して、検出システムの構成が簡素化されるという利点がある。
　態様３の具体例（態様４）において、前記固定部材は、前記配線基板に形成された貫通孔に挿入される。以上の態様では、固定部材が配線基板の貫通孔に挿入されるから、簡便な構成により配線基板を可動部材に固定できる。
　態様１または態様２の具体例（態様５）において、前記被検出部は、前記第１コイルが形成された配線基板と、前記配線基板を支持する支持体とを含み、前記磁性体は、前記支持体を前記可動部材に固定するための固定部材を含む。以上の構成によれば、配線基板を支持する支持体を可動部材に固定するための固定部材が磁性体として利用されるから、磁性体とは別個の部材により支持体を可動部材に固定する構成と比較して、検出システムの構成が簡素化されるという利点がある。
　態様５の具体例（態様６）において、前記固定部材は、前記支持体に形成された貫通孔に挿入される。以上の態様では、固定部材が支持体の貫通孔に挿入されるから、簡便な構成により支持体を可動部材に固定できる。
　態様３から態様６の何れかの具体例（態様７）において、前記第１コイルは、前記配線基板の表面に形成された配線パターンである。以上の態様では、第１コイルを構成する配線パターンが配線基板に形成されるから、第１コイルの製造および取扱が容易であるという利点がある。
　態様１から態様７の何れかの具体例（態様８）において、前記第１コイルは、第１部分と第２部分とを含み、前記第１部分に流れる電流の方向と前記第２部分に流れる電流の方向とは逆方向である。以上の態様によれば、第１部分と第２部分とに逆方向の磁界が発生するから、第１コイルから周囲に対する磁界の拡散が低減される。したがって、相異なる可動部材に対応する複数の第１コイルが相互に近接する構成において、複数の可動部材の各々の変位を高精度に反映した検出信号を生成できる。
　態様１から態様８の何れかの具体例（態様９）において、前記第２コイルは、第３部分と第４部分とを含み、前記第３部分に流れる電流の方向と前記第４部分に流れる電流の方向とは逆方向である。以上の態様によれば、第３部分と第４部分とに逆方向の磁界が発生するから、第２コイルから周囲に対する磁界の拡散が低減される。したがって、相異なる可動部材に対応する複数の第２コイルが相互に近接する構成において、複数の可動部材の各々の変位を高精度に反映した検出信号を生成できる。
　態様１から態様９の何れかの具体例（態様１０）において、前記磁性体は、前記第１コイルの中心軸に重なる。以上の態様によれば、磁性体が第１コイルに近接するから、磁性体が第１コイルから充分に離間した構成と比較して、第１コイルに発生する磁界が有効に増強される。
　態様１から態様９の何れかの具体例（態様１１）において、前記磁性体は、前記第１コイルの中心軸の方向にみて（すなわち平面視で）当該第１コイルの外側に位置する。以上の態様によれば、第１コイルの外側に磁性体が位置するから、第１コイルの形状の制限が緩和される。
　本開示のひとつの態様（態様１２）に係る演奏操作装置は、演奏動作に応じて変位する可動部材と、前記可動部材に設置され、第１コイルを含む被検出部と、電流の供給により磁界を発生する第２コイルを含み、前記被検出部と前記第２コイルとの距離に応じたレベルの検出信号を生成する信号生成部と、前記可動部材および前記信号生成部の少なくとも一方に設置される磁性体とを具備する。
　本開示のひとつの態様（態様１３）に係る鍵盤楽器は、演奏動作に応じて変位する鍵と、前記鍵に設置され、第１コイルを含む被検出部と、電流の供給により磁界を発生する第２コイルを含み、前記被検出部と前記第２コイルとの距離に応じたレベルの検出信号を生成する信号生成部と、前記鍵および前記信号生成部の少なくとも一方に設置される磁性体と、前記検出信号に応じた音を生成する音生成部とを具備する。
１００…鍵盤楽器（演奏操作装置）、１０…鍵盤、１２…鍵、２０…検出システム、２１…信号処理回路、２２…供給回路、２３…出力回路、３０…情報処理装置、３１…制御装置、３２…記憶装置、３３…Ａ/Ｄ変換器、３４…音源回路、４０…放音装置、５０…被検出部、５１…第１コイル、５１１…第１部分、５１２…第２部分、５２…容量素子、５４…配線基板、５５…基材、５６…配線パターン、５７（５７a，５７b）…貫通孔、５８（５８a1，５８a2，５８b1，５８b2）…取付孔、６０…信号生成部、６１…第２コイル、６２，６３…容量素子、６４…配線基板、６５…基材、６６…配線パターン、７１（７１a，７１b），７２（７２a，７２b）…固定部材、８０…支持体、８１…底面部、８２a，８２b…側壁部、８３…後壁部、８４…突起部、８５…保持突起、８７（８７a，８７b）…貫通孔、９１…打弦機構、９１１…ハンマ、９１２…伝達機構、９１３…支持部材、９２…ペダル機構、９２１…ペダル、９２２…支持部材、９２３…弾性体。

Claims (13)

  1. 　演奏動作に応じた可動部材の変位を検出する検出システムであって、
    　前記可動部材に設置され、第１コイルを含む被検出部と、
    　電流の供給により磁界を発生する第２コイルを含み、前記被検出部と前記第２コイルとの距離に応じたレベルの検出信号を生成する信号生成部と、
    　前記可動部材および前記信号生成部の少なくとも一方に設置される磁性体と
    　を具備する検出システム。
  2. 　前記第２コイルの中心軸の方向における前記被検出部と前記第２コイルとの距離が、前記可動部材の変位に応じて変化する
    　請求項１の検出システム。
  3. 　前記被検出部は、前記第１コイルが形成された配線基板を含み、
    　前記磁性体は、前記配線基板を前記可動部材に固定するための固定部材を含む
    　請求項１または請求項２の検出システム。
  4. 　前記固定部材は、前記配線基板に形成された貫通孔に挿入される
    　請求項３の検出システム。
  5. 　前記被検出部は、
    　前記第１コイルが形成された配線基板と、
    　前記配線基板を支持する支持体とを含み、
    　前記磁性体は、前記支持体を前記可動部材に固定するための固定部材を含む
    　請求項１または請求項２の検出システム。
  6. 　前記固定部材は、前記支持体に形成された貫通孔に挿入される
    　請求項５の検出システム。
  7. 　前記第１コイルは、前記配線基板の表面に形成された配線パターンである
    　請求項３から請求項６の何れかの検出システム。
  8. 　前記第１コイルは、第１部分と第２部分とを含み、
    　前記第１部分に流れる電流の方向と前記第２部分に流れる電流の方向とは逆方向である
    　請求項１から請求項７の何れかの検出システム。
  9. 　前記第２コイルは、第３部分と第４部分とを含み、
    　前記第３部分に流れる電流の方向と前記第４部分に流れる電流の方向とは逆方向である
    　請求項１から請求項８の何れかの検出システム。
  10. 　前記磁性体は、前記第１コイルの中心軸に重なる
    　請求項１から請求項９の何れかの検出システム。
  11. 　前記磁性体は、前記第１コイルの中心軸の方向にみて当該第１コイルの外側に位置する
    　請求項１から請求項９の何れかの検出システム。
  12. 　演奏動作に応じて変位する可動部材と、
    　前記可動部材に設置され、第１コイルを含む被検出部と、
    　電流の供給により磁界を発生する第２コイルを含み、前記被検出部と前記第２コイルとの距離に応じたレベルの検出信号を生成する信号生成部と、
    　前記可動部材および前記信号生成部の少なくとも一方に設置される磁性体と
    　を具備する演奏操作装置。
  13. 　演奏動作に応じて変位する鍵と、
    　前記鍵に設置され、第１コイルを含む被検出部と、
    　電流の供給により磁界を発生する第２コイルを含み、前記被検出部と前記第２コイルとの距離に応じたレベルの検出信号を生成する信号生成部と、
    　前記鍵および前記信号生成部の少なくとも一方に設置される磁性体と、
    　前記検出信号に応じた音を生成する音生成部と
    　を具備する鍵盤楽器。
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