技术领域
[0001] 本公开涉及对可动部件的位置进行检测的技术。
相关背景技术
[0002] 以往,提出了用于对可动部件的位置进行检测的各种技术。例如在专利文献1中公开了一种检测系统,具备在键盘乐器的主体设置的主动共振电路和在各键设置的被动共振电路。主动共振电路包含通过周期信号的供给从而产生磁场的线圈,并且生成与该线圈和被动共振电路的线圈间的距离相应的检测信号。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:国际公开第2019/122867号说明书
具体实施方式
[0038] A:第一实施方式
[0039] 图1是例示本公开第一实施方式的键盘乐器100的构成的框图。键盘乐器100是具备键盘组件20、控制系统30、放音系统40的电子乐器。需要说的是,在以下说明中假设相互正交的三轴(X轴、Y轴、Z轴)。X轴是向键盘乐器100的左右方向(宽度方向)延伸的轴线。Y轴是向键盘乐器100的前后方向(深度方向)延伸的轴线。即,XY平面与水平面平行。Z轴是向键盘乐器100的上下方向(铅垂方向)延伸的轴线。需要说明的是,X轴的方向是“特定方向”的一个例子。
[0040] 键盘组件20是接受使用者进行的演奏操作的输入设备,具备键盘21和检测系统25。键盘21通过与不同的音高对应的多个键22来构成。多个键22包含多个白键和多个黑键,且沿X方向排列。各键22是呈沿Y轴的长条状构成,且随着使用者进行的演奏操作而在Z轴的方向上移动的可动部件。演奏操作是按键或者离键。检测系统25对Z轴的方向上的各键22的位置P进行检测。
[0041] 控制系统30生成与检测系统25获得的检测结果相应的声音信号V。声音信号V是表示与使用者操作的键22相对应的音高的乐音的信号。需要说明的是,控制系统30可以与键盘乐器100分体构成。例如智能手机、平板终端或者个人计算机等通用的信息处理装置可以作为控制系统30使用。
[0042] 放音系统40发出声音信号V所表示的乐音。例如单个或者多个扬声器、或者佩戴于使用者的头部的头戴耳机(耳机)作为放音系统40进行使用。需要说明的是,与键盘乐器100分体构成的放音系统40可以通过有线或者无线与键盘乐器100连接。
[0043] 图2是例示键盘乐器100的构成的示意图。键盘21的各键22以平衡销23为支点而支承于支承体24。支承体24是对键盘乐器100的各要素进行支承的构造体。各键22的前端部随着使用者进行的演奏操作而在Z轴的方向上移动。检测系统25生成表示多个键22各自的位置P的观测信号Q。位置P例如是键22的前端部的表面的位置。位置P例如通过以非操作的状态下的各键22的位置为基准的移动量来表现。
[0044] 检测系统25具备多个信号生成部50、多个被检测部60、驱动电路70。信号生成部50和被检测部60针对每个键22设置。各信号生成部50设置于支承体24。即,各信号生成部50的位置是固定的。各键22所对应的被检测部60设置于该键22。具体而言,被检测部60设置于键22的底面221。因此,Z轴的方向上的被检测部60的位置随着使用者进行的演奏操作而变化。
[0045] 信号生成部50包含驱动线圈La。被检测部60包含检测线圈Lb。驱动线圈La与检测线圈Lb在Z方向相互空出间隔地相对。信号生成部50与被检测部60的距离(驱动线圈La与检测线圈Lb的距离)根据键22的位置P而变化。在第一实施方式中,例示的是在键22的后端部与平衡销23之间设有被检测部60的方案。因此,通过使用者的按键而驱动线圈La与检测线圈Lb的距离增加。驱动电路70生成与驱动线圈La和检测线圈Lb间的距离相应的信号电平的观测信号Q。
[0046] 图3是例示任意一个键22所对应的信号生成部50和被检测部60的电气构成的电路图。信号生成部50是包含输入端子T1、输出端子T2、电阻元件R、驱动线圈La、电容元件Ca1、电容元件Ca2的共振电路。电阻元件R的一端与输入端子T1连接,电阻元件R的另一端与电容元件Ca1的一端和驱动线圈La的一端连接。驱动线圈La的另一端与输出端子T2和电容元件Ca2的一端连接。电容元件Ca1的另一端和电容元件Ca2的另一端接地(Gnd)。
[0047] 被检测部60是包含检测线圈Lb和电容元件Cb的共振电路。检测线圈Lb的一端与电容元件Cb的一端相互连接,检测线圈Lb的另一端与电容元件Cb的另一端相互连接。在第一实施方式中,信号生成部50的共振频率与被检测部60的共振频率设定为相等的频率。但是,信号生成部50的共振频率与被检测部60的共振频率也可以不同。例如,信号生成部50的共振频率设定为被检测部60的共振频率乘以规定的常数的频率。
[0048] 图4是例示驱动电路70的具体构成的框图。驱动电路70具备供给电路71和输出电路72。供给电路71向各信号生成部50的输入端子T1供给驱动信号W。例如,供给电路71是相对于多个信号生成部50的每一个,在每规定长度的期间(以下称为“驱动期间”)以时序分割供给驱动信号W的多路分配器。驱动信号W是信号电平周期性变动的信号。例如使用正弦波或矩形波等任意波形的周期信号作为驱动信号W。驱动信号W的周期与向一个信号生成部50供给驱动信号W的驱动期间的时间长度相比足够短。另外,驱动信号W的频率设定为与信号生成部50和被检测部60的共振频率大致同等的频率。
[0049] 驱动信号W经由输入端子T1与电阻元件R向驱动线圈La供给。通过驱动信号W的供给而在驱动线圈La产生磁场。通过由驱动线圈La产生的磁场而引起的电磁感应而在被检测部60的检测线圈Lb产生感应电流。即,通过检测线圈Lb产生与驱动线圈La的磁场的变化抵消的方向的磁场。检测线圈Lb产生的磁场根据驱动线圈La与检测线圈Lb间的距离而变化。因此,从输出端子T2输出与驱动线圈La和检测线圈Lb间的距离相应的振幅δ的检测信号D。
检测信号D是与驱动信号W同等频率的周期信号。检测信号D的振幅δ根据键22的位置P而变化。
[0050] 图4的输出电路72是通过将每个驱动期间从各信号生成部50输出的检测信号D在时间轴上排列从而生成观测信号Q的多路选择器。具体来说,输出电路72通过将每个驱动期间从信号生成部50输出的检测信号D进行整流(全波整流或者半波整流)和平滑化,并且将各驱动期间的平滑化后的信号排列在时间轴上从而生成观测信号Q。如同根据以上说明所理解的那样,观测信号Q设定为与每个驱动期间各键22的位置P对应的信号电平。具体来说,驱动线圈La与检测线圈Lb离得越远,观测信号Q的信号电平越为增加。在各驱动期间中的观测信号Q的信号电平与在该驱动期间中信号生成部50生成的检测信号D的信号电平相当。
[0051] 图2的控制系统30通过分析从驱动电路70供给的观测信号Q从而对各键22的位置P进行分析。控制系统30通过具备控制装置31、存储装置32、A/D转换器33、音源电路34的计算机系统来实现。需要说明的是,控制系统30除了通过单体的装置实现以外,也可以通过相互分体构成的多个装置来实现。
[0052] 控制装置31通过对键盘乐器100的各要素进行控制的单个或者多个处理器来构成。具体来说,例如通过CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、SPU(Sound Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、或者ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等一种以上的处理器构成控制装置31。
[0053] 存储装置32是存储控制装置31执行的程序和控制装置31使用的数据的单个或多个存储器。存储装置32例如通过磁记录介质或者半导体记录介质等公知的存储介质来构成。需要说明的是,也可以通过多种存储介质的组合而构成存储装置32。另外,可以使用能够相对于键盘乐器100拆装的可拆卸存储介质或者能够与键盘乐器100通信的外部存储介质(例如联机储存器)作为存储装置32。
[0054] A/D转换器33将由驱动电路70供给的观测信号Q从模拟信号转换为数字信号。音源电路34生成对从控制装置31指示的乐音进行表示的声音信号V。具体来说,生成对多个音高中与位置P变化的键22相对应的音高的乐音进行表示的声音信号V。声音信号V的音量例如根据位置P变化的速度而受控制。通过从音源电路34向放音系统40供给声音信号V,从而从放音系统40发出与使用者进行的演奏操作相应的乐音。需要说明的是,控制装置31可以通过执行在存储装置32中存储的程序而实现音源电路34的功能。即,生成声音信号V的要素(音源部)可以是通过通用的控制装置31而实现的软件音源和通过专用的电子电路而实现的硬件音源中的任一者。
[0055] 图5是控制装置31执行的处理(以下称为“控制处理”)的流程图。例如在每个驱动期间反复进行控制处理。即,针对每个键22执行图5的控制处理。控制处理开始时,控制装置31根据A/D转换器33转换后的观测信号Q确定各检测信号D的信号电平E(S1)。各驱动期间内的信号电平E是与在该驱动期间中信号生成部50生成的检测信号D的振幅δ对应的电压值。
即,信号电平E设定为与驱动期间所对应的一个键22的位置P相应的电压值。
[0056] 控制装置31根据信号电平E确定各键22的位置P(S2)。在各键22的位置P的分析中,例如使用图6的关系表F。关系表F是针对能够得到检测信号D(观测信号Q)的信号电平E的多个数值(E1、E2、…)分别设定各键22的位置P(P1、P2、…)的数据表。控制装置31从关系表F检索根据观测信号Q确定的信号电平E,将多个位置P中与该信号电平E对应的位置P确定为该键22的位置P。需要说明的是,控制装置31可以通过应用信号电平E的规定的运算来计算位置P。如同根据以上说明所理解的那样,控制装置31作为根据检测信号D的信号电平E来确定键22的位置的要素(位置分析部)发挥作用。
[0057] 控制装置31根据各键22的位置P对音源电路34进行控制(S3)。具体来说,控制装置31根据各键22的位置P针对每个键22是否按键进行判定,将与使用者按下的键22对应的乐音的放音指示给音源电路34。音源电路34生成表示从控制装置31指示的乐音的声音信号。
[0058] 图7是信号生成部50和被检测部60的示意图。需要说明的是,图7中纵向的虚线表示信号生成部50和被检测部60件的位置的对应关系(被检测部60位于信号生成部50的正上方)。
[0059] 构成键盘21的多个键22区分为彼此相邻的第一键22a和第二键22b。例如,多个键22中奇数序号的键22相当于第一键22a,多个键22中的偶数序号的键22相当于第二键22b。
因此,第一键22a和第二键22b沿X轴的方向交替排列。第一键22a是“第一可动部件”的一个例子,第二键22b是“第二可动部件”的一个例子。需要说明的是,在图7中,方便起见多个键
22以相同形状图示,但是实际各键22的形状在白键与黑键之间不同。
[0060] 多个信号生成部50通过多个第一信号生成部50a和多个第二信号生成部50b而构成。第一信号生成部50a与第一键22a对应,第二信号生成部50b与第二键22b对应。即,例如,在沿X轴方向排列的多个信号生成部50中,奇数序号的信号生成部50是第一信号生成部50a,多个信号生成部50中偶数序号的信号生成部50是第二信号生成部50b。因此,第一信号生成部50a和第二信号生成部50b沿X轴方向交替排列。
[0061] 图8是沿Z轴的正向所见的第一信号生成部50a的平面图,图9是图8中的a-a线的剖视图。另外,图10是沿Z轴的正向所见的第二信号生成部50b的平面图,图11是图10中的b-b线的剖视图。
[0062] 如图9和图11所例示的那样,各信号生成部50(第一信号生成部50a和第二信号生成部50b)设置于基材51。基材51例如是硬质的绝缘基板。具体来说,如图7所例示的那样,基材51是遍及多个信号生成部50范围在X轴的方向上呈长条状的板状部件。如图9和图11所例示的那样,基材51包含第一面511和第二面512。第一面511和第二面512是相互相反侧的表面。第一面511是基材51中与被检测部60相对的表面,第二面512是基材51中与支承体24相对的表面。在第一面511,电阻元件R、电容元件Ca1、电容元件Ca2安装于每个信号生成部50。需要说明的是,可以由挠性绝缘膜来构成基材51。
[0063] 在基材51的第一面511形成有导电图案521。例如,通过覆盖第一面511的全部区域的导电膜的构图来形成导电图案521。导电图案521包含针对多个信号生成部50各自的输入端子T1、输出端子T2、接地端子Tg。另一方面,在基材51的第二面512形成有导电图案522。例如,通过覆盖第二面512的全部区域的导电膜的构图来形成导电图案522。以下对第一信号生成部50a和第二信号生成部50b各自的构成进行说明。
[0064] [第一信号生成部50a]
[0065] 如图8和图9所例示的那样,第一信号生成部50a包含第一驱动线圈La1作为图3的驱动线圈La。第一驱动线圈La1通过第一驱动部A1和第二驱动部A2而构成。第一驱动部A1和第二驱动部A2沿Y轴的方向(即,各键22的长度方向)排列。具体来说,第一驱动部A1从第二驱动部A2看位于Y轴的正向。
[0066] 第一驱动部A1通过绕线部A11和绕线部A12的层叠而构成。第二驱动部A2通过绕线部A21和绕线部A22的层叠而构成。绕线部A11和绕线部A21包含于第一面511的导电图案521,且形成为沿Z轴的正向看,从内周到外周顺时针旋转的漩涡状。另一方面,绕线部A12和绕线部A22包含于第二面512的导电图案522,沿Z轴的正向看,是从内周到外周逆时针旋转的漩涡状的图案。绕线部A11的中心和绕线部A12的中心经由导通孔Ha11而相互导通。同样,绕线部A21的中心和绕线部A22的中心经由导通孔Ha12而相互导通。导通孔Ha(Ha11、Ha12、Ha13、Ha14、Ha21、Ha22、Ha23、Ha24)是在基材51形成的贯通孔。
[0067] 绕线部A11经由电阻元件R与输入端子T1连接,绕线部A21与输出端子T2连接。另外,在电阻元件R与接地端子Tg之间设有电容元件Ca1,在输出端子T2与接地端子Tg之间设有电容元件Ca2。
[0068] 第一信号生成部50a包含导电图案521内的配线53。第一驱动部A1的绕线部A12经由导通孔Ha13而与配线53的一端导通,第二驱动部A2的绕线部A22经由导通孔Ha14而与配线53的另一端导通。即,绕线部A12和绕线部A22经由配线53电连接。
[0069] 如同根据图8所理解的那样,在绕线部A11流动第一方向α1的电流的状态下,在绕线部A12也流动第一方向α1的电流。另外,在绕线部A11流动第一方向α1的电流的状态下,与第一方向α1相反的第二方向α2的电流在绕线部A21和绕线部A22中流动。即,在第一驱动部A1流动第一方向α1的电流,在第二驱动部A2流动第二方向α2的电流。因此,在向第一驱动线圈La1供给驱动信号W的情况下,如图9所例示的那样,第一驱动部A1与第二驱动部A2产生彼此相反的方向的磁场。需要说明的是,由于驱动信号W是信号电平周期性反转的信号,因此第一方向α1和第二方向α2各自一边维持彼此相反的方向的关系,一边例如进行周期性反转。
[0070] [第二信号生成部50b]
[0071] 如图10和图11所例示的那样,第二信号生成部50b包含第二驱动线圈La2作为图3的驱动线圈La。第二驱动线圈La2通过第三驱动部A3和第四驱动部A4而构成。第三驱动部A3和第四驱动部A4沿Y轴的方向(即,各键22的长度方向)排列。具体来说,从第四驱动部A4看,第三驱动部A3位于Y轴的正向。
[0072] 第三驱动部A3通过绕线部A31和绕线部A32的层叠而构成。第四驱动部A4通过绕线部A41和绕线部A42的层叠而构成。绕线部A31和绕线部A41包含于第一面511的导电图案521,形成为沿Z轴的正向看,从内周到外周顺时针旋转的漩涡状。另一方面,绕线部A32和绕线部A42包含于第二面512的导电图案522,沿Z轴的正向看,是从内周到外周逆时针旋转的漩涡状的图案。绕线部A31的中心和绕线部A32的中心经由导通孔Ha21而相互导通。同样,绕线部A41的中心和绕线部A42的中心经由导通孔Ha22而相互导通。
[0073] 绕线部A31经由电阻元件R与输入端子T1连接。在电阻元件R与接地端子Tg之间设有电容元件Ca1,在输出端子T2与接地端子Tg之间设有电容元件Ca2。另外,绕线部A41经由导通孔Ha23与绕线部A32导通,绕线部A42经由导通孔Ha24与输出端子T2导通。
[0074] 如同根据图10所理解的那样,在绕线部A31流动第一方向α1的电流的状态下,在绕线部A32也流动第一方向α1的电流。另外,在绕线部A31流动第一方向α1的电流的状态下,在绕线部A41和绕线部A42也流动第一方向α1的电流。即,在第三驱动部A3和第四驱动部A4双方流动第一方向α1的电流。因此,在向第二驱动线圈La2供给驱动信号W的情况下,如图11所例示的那样,在第三驱动部A3和第四驱动部A4产生彼此相同的方向的磁场。由于驱动信号W是信号电平周期性反转的信号,因此第一方向α1和第二方向α2各自一边维持彼此相同的方向的关系,一边例如进行周期性反转。
[0075] 如以上说明的那样,第一信号生成部50a包含向彼此相反的方向流动电流的第一驱动部A1和第二驱动部A2,第二信号生成部50b包含向彼此相同的方向流动电流的第三驱动部A3和第四驱动部A4。
[0076] 如图7所例示的那样,多个被检测部60通过多个第一被检测部60a和多个第二被检测部60b而构成。第一被检测部60a与第一键22a对应,第二被检测部60b与第二键22b对应。具体来说,第一被检测部60a设置于第一键22a的底面221,第二被检测部60b设置于第二键
22b的底面221。即,多个被检测部60中奇数序号的被检测部60是第一被检测部60a,多个被检测部60中偶数序号的被检测部60是第二被检测部60b。因此,第一被检测部60a和第二被检测部60b沿X轴的方向交替排列。如以上说明的那样,第一信号生成部50a和第一被检测部
60a的各组与第一键22a对应,第二信号生成部50b和第二被检测部60b的各组与第二键22b对应。
[0077] 图12是沿Z轴的正向所见的第一被检测部60a的平面图,图13是图12中的c-c线的剖视图。另外,图14是沿Z轴的正向所见的第二被检测部60b的平面图,图15是图14中的d-d线的剖视图。
[0078] 如图13和图15所例示的那样,各被检测部60(第一被检测部60a和第二被检测部60b)设置于基材61。基材61例如是硬质的绝缘基板。具体来说,如图7所例示的那样,基材61是针对每个键22个别地设置的板状部件。如图13和图15所例示的那样,基材61包含第一面
611和第二面612。第一面611和第二面612是相互相反侧的表面。第一面611是基材61中与键
22的底面221相对的表面,第二面612是与信号生成部50相对的表面。在第二面612安装有电容元件Cb(Cb1、Cb2)。需要说明的是,可以通过挠性的绝缘膜构成基材61。
[0079] 在基材61的第一面611形成有导电图案621。例如,通覆盖第一面611的全部区域的导电膜的构图来形成导电图案621。另一方面,在基材61的第二面612形成有导电图案622。例如,通过覆盖第二面612的全部区域的导电膜的构图来形成导电图案622。以下对第一被检测部60a和第二被检测部60b各自的构成进行说明。
[0080] [第一被检测部60a]
[0081] 如图12和图13所例示的那样,第一被检测部60a包含第一检测线圈Lb1作为图3的检测线圈Lb。第一检测线圈Lb1通过第一部分B1和第二部分B2而构成。第一部分B1和第二部分B2沿Y轴的方向(即,各键22的长度方向)排列。具体来说,从第二部分B2看,第一部分B1位于Y轴的正向。
[0082] 第一部分B1通过绕线部B11和绕线部B12的层叠而构成。第二部分B2通过绕线部B21和绕线部B22的层叠而构成。绕线部B11和绕线部B21包含于第一面611的导电图案621,形成为沿Z轴的正向看,从内周到外周顺时针旋转的漩涡状。另一方面,绕线部B12和绕线部B22包含于第二面612的导电图案622,从Z轴的正向看是从内周到外周逆时针旋转的漩涡状的图案。绕线部B11的中心和绕线部B12的中心经由导通孔Hb11相互导通。同样,绕线部B21的中心和绕线部B22的中心经由导通孔Hb12相互导通。导通孔Hb(Hb11、Hb12、Hb21、Hb22)是在基材51形成的贯通孔。在绕线部B11与绕线部B21之间设有电容元件Cb1。通过第一检测线圈Lb1与电容元件Cb1相互连接而构成第一共振电路651。电容元件Cb1是“第一电容元件”的一个例子。
[0083] 如同根据图12所理解的那样,在绕线部B11流动第二方向α2的电流的状态下,在绕线部B12也流动第二方向α2的电流。另外,在绕线部B11流动第二方向α2的电流的状态下,与第二方向α2相反的第一方向α1的电流在绕线部B21和绕线部B22中流动。即,在第一被检测部60a的第一部分B1流动第二方向α2的电流,在第二部分B2流动第一方向α1的电流。因此,通过第一驱动线圈La1产生的磁场的电磁感应,从而在第一检测线圈Lb1产生感应电流,其结果是,如图13所例示的那样,在第一部分B1和第二部分B2产生彼此相反的方向的磁场。但是,在第一检测线圈Lb1产生的感应电流非常微弱。
[0084] [第二被检测部60b]
[0085] 如图14和图15所例示的那样,第二被检测部60b包含第二检测线圈Lb2作为图3的检测线圈Lb。第二检测线圈Lb2通过第三部分B3和第四部分B4而构成。第三部分B3和第四部分B4沿Y轴的方向(即,各键22的长度方向)排列。具体来说,从第四部分B4看,第三部分B3位于Y轴的正向。
[0086] 第三部分B3通过绕线部B31和绕线部B32的层叠而构成。第四部分B4通过绕线部B41和绕线部B42的层叠而构成。绕线部B31和绕线部B41包含于第一面611的导电图案621,绕线部B32和绕线部B42包含于第二面612的导电图案622。绕线部B31和绕线部B42形成为沿Z轴的正向看,从内周到外周顺时针旋转的漩涡状。另一方面,绕线部B32和绕线部B41形成为沿Z轴的正向看,从内周到外周逆时针旋转的漩涡状。绕线部B31的中心和绕线部B32的中心经由导通孔Hb21而相互导通。同样,绕线部B41的中心和绕线部B42的中心经由导通孔Hb22而相互导通。在绕线部B32与绕线部B42之间设有电容元件Cb2。通过第二检测线圈Lb2和电容元件Cb2相互连接而构成第二共振电路652。电容元件Cb2是“第二电容元件”的一个例子。
[0087] 如同根据图14所理解的那样,在绕线部B31流动第二方向α2的电流的状态下,在绕线部B32也流动第二方向α2的电流。另外,在绕线部B31流动第二方向α2的电流的状态下,在绕线部B41和绕线部B42也流动第二方向α2的电流。即,在第三部分B3和第四部分B4双方流动第二方向α2的电流。因此,通过第二驱动线圈La2产生的磁场的电磁感应,从而在第二检测线圈Lb2产生感应电流,其结果是,如图15所例示的那样,在第三部分B3和第四部分B4产生彼此相同的方向的磁场。但是,在第二检测线圈Lb2产生的感应电流非常微弱。
[0088] 如以上说明的那样,第一被检测部60a包含电流向彼此相反方向流动的第一部分B1和第二部分B2。另外,第二被检测部60b包含电流向彼此相同的方向流动的第三部分B3和第四部分B4。
[0089] 如图7所例示的那样,第一驱动线圈La1的第一驱动部A1和第二驱动线圈La2的第三驱动部A3在X轴的方向上彼此相邻。第一驱动线圈La1的第二驱动部A2和第二驱动线圈La2的第四驱动部A4在X轴的方向上彼此相邻。另外,第一检测线圈Lb1的第一部分B1和第二检测线圈Lb2的第三部分B3在X轴的方向上彼此相邻。第一检测线圈Lb1的第二部分B2和第二检测线圈Lb2的第四部分B4在X轴的方向上彼此相邻。
[0090] 另外,第一驱动线圈La1的第一驱动部A1和第一检测线圈Lb1的第一部分B1在Z轴的方向上彼此相对,第一驱动线圈La1的第二驱动部A2和第一检测线圈Lb1的第二部分B2在Z轴的方向上彼此相对。另外,第二驱动线圈La2的第三驱动部A3和第二检测线圈Lb2的第三部分B3在Z轴的方向上彼此相对,第二驱动线圈La2的第四驱动部A4和第二检测线圈Lb2的第四部分B4在Z轴的方向上彼此相对。
[0091] 在第一检测线圈Lb1的第一部分B1,通过第一驱动部A1的电磁感应而产生第二方向α2的感应电流。在第一检测线圈Lb1的第二部分B2,通过第二驱动部A2的电磁感应而产生第一方向α1的感应电流。即,通过第一检测线圈Lb1产生与第一驱动线圈La1的磁场的变化抵消的方向的磁场。第一检测线圈Lb1产生的磁场根据第一驱动线圈La1和第一检测线圈Lb1的距离而变化。因此,从第一信号生成部50a的输出端子T2输出与第一驱动线圈La1和第一检测线圈Lb1的距离相应的振幅δ的检测信号D。如根据以上说明所理解的那样,第一信号生成部50a生成与第一驱动线圈La1和第一检测线圈Lb1的距离相应的检测信号D。需要说明的是,在以下说明中,存在将第一信号生成部50a生成的检测信号D特别标记为“第一检测信号D1”的情况。
[0092] 在第二检测线圈Lb2的第三部分B3,通过第三驱动部A3的电磁感应而产生第二方向α2的感应电流。在第二检测线圈Lb2的第四部分B4,通过第四驱动部A4的电磁感应而产生第二方向α2的感应电流。即,通过第二检测线圈Lb2产生与第二驱动线圈La2的磁场的变化抵消的方向的磁场。第二检测线圈Lb2产生的磁场根据第二驱动线圈La2和第二检测线圈Lb2的距离而变化。因此,从第二信号生成部50b的输出端子T2输出与第二驱动线圈La2和第二检测线圈Lb2的距离相应的振幅δ的检测信号D。如同根据以上的说明所理解的那样,第二信号生成部50b生成与第二驱动线圈La2和第二检测线圈Lb2的距离相应的检测信号D。需要说明的是,在以下说明中,存在将第二信号生成部50b生成的检测信号D特别标记为“第二检测信号D2”的情况。
[0093] 图16是检测系统25的工作的说明图。检测系统25工作的期间划分为与相互不同的键22对应的多个驱动期间G(G1、G2)。各驱动期间G设定为与使用者进行按键或离键的所需时间相比足够短的时间长度。各驱动期间G是用于检测多个键22中的一个键22的位置P的期间。即,在每个驱动期间G以时序分割依次检测多个键22的各自的位置P,对键盘21的全部的键22反复进行检测位置P的动作。具体来说,驱动电路70选择在多个驱动期间G各自的与该驱动期间对应的一个键22,并执行向与选择状态的键22对应的信号生成部50供给驱动信号W的动作和获取该信号生成部50生成的检测信号D的动作。
[0094] 多个驱动期间G包含第一驱动期间G1和第二驱动期间G2。第一驱动期间G1是用于对第一键22a的位置P进行检测的期间,第二驱动期间G2是用于对第二键22b的位置P进行检测的期间。第一驱动期间G1和第二驱动期间G2在时间轴上交替排列。
[0095] 驱动电路70在第一驱动期间G1,执行驱动信号W向第一信号生成部50a的供给和该第一信号生成部50a生成的第一检测信号D1的获取。另外,驱动电路70在第二驱动期间G2,执行驱动信号W向第二信号生成部50b的供给和该第二信号生成部50b生成的第二检测信号D2的获取。即,以时序分割驱动第一信号生成部50a和第二信号生成部50b。在第一驱动期间G1向第一信号生成部50a供给的驱动信号W是“第一驱动信号”的一个例子,在第二驱动期间G2向第二信号生成部50b供给的驱动信号W是“第二驱动信号”的一个例子。
[0096] 如以上所说明的那样,通过利用第一驱动线圈La1产生的磁场而在第一检测线圈Lb1产生感应电流,从而生成与第一驱动线圈La1和第一检测线圈Lb1的距离相应的第一检测信号D1。同样,通过利用第二驱动线圈La2产生的磁场而在第二检测线圈Lb2产生感应电流,从而生成与第二驱动线圈La2和第二检测线圈Lb2的距离相应的第二检测信号D2。即,能够对多个键22(第一键22a和第二键22b)各自的位置P进行检测。
[0097] 在此,假设仅第一信号生成部50a和第一被检测部60a的组与各键22对应地排列的方案(以下称为“对比例”)。假设这样一个问题,在对比例中在X轴的方向相邻的两个键22之间(以下称为“邻键间”)磁场相干涉,其结果是对各键22的位置P进行检测的精度降低。为了解决以上的问题,例如使在信号生成部50和被检测部60的共振频率在邻键间不同的方案或者使在Y轴的方向上的信号生成部50和被检测部60的位置在邻键间不同的方案等用于降低邻键间的磁场的干涉的特别方案是必要的。
[0098] 与对比例相对照,在第一实施方式中,在第一驱动线圈La1的第一驱动部A1和第二驱动部A2流动相反方向的电流,另一方面,在第二驱动线圈La2的第三驱动部A3和第四驱动部A4流动相同方向的电流。另外,在第一检测线圈Lb1的第一部分B1和第二部分B2流动相反方向的电流,另一方面,在第二检测线圈Lb2的第三部分B3和第四部分B4流动相同方向的电流。根据以上方案,能够降低在邻键间的磁场的干涉,其结果是能够以高精度对各键22的位置P进行检测。以下对第一实施方式的效果进行详细说明。
[0099] 图17是表示对各键22的位置P与检测信号D的信号电平E的关系进行测定的结果的曲线图。在图17中,在配置有第一信号生成部50a、第二信号生成部50b、被检测部60(第一被检测部60a或者第二被检测部60b)的结构的基础上,对信号电平E进行测定。图17的横轴与驱动线圈La和检测线圈Lb的距离相对应。即,由于按键而位置P的数值减小。图18是图17中的各样本(1~4)的说明图。
[0100] 样本1和样本2是在使第一被检测部60a与第一信号生成部50a相对的状态下使该第一被检测部60a沿Z轴的方向移动的方案。未设置第二被检测部60b。在样本1中,对仅向第一信号生成部50a供给驱动信号W时第一信号生成部50a生成的第一检测信号D1的信号电平E进行测定。另一方面,在样本2中,对向第一信号生成部50a和第二信号生成部50b双方并行地供给驱动信号W时第一信号生成部50a生成的第一检测信号D1的信号电平E进行测定。
[0101] 样本3和样本4是在使第二被检测部60b与第二信号生成部50b相对的状态下,使该第二被检测部60b沿Z轴的方向移动的方案。未设置第一被检测部60a。在样本3中,对仅向第二信号生成部50b供给驱动信号W时第二信号生成部50b生成的第二检测信号D2的信号电平E进行测定。另一方面,在样本4中,对向第一信号生成部50a和第二信号生成部50b双方并行地供给驱动信号W时第二信号生成部50b生成的第二检测信号D2的信号电平E进行测定。
[0102] 在样本1与样本2之间,位置P和信号电平E的关系实际上相同。即,从样本1和样本2的比较而理解的那样,是否驱动第二信号生成部50b对第一信号生成部50a进行的第一检测信号D1的生成没有影响。
[0103] 现在,假设通过第二信号生成部50b的驱动而在第二驱动线圈La2产生了磁场的情况。在第二驱动线圈La2的第三驱动部A3和第四驱动部A4产生彼此相同的方向的磁场。第二驱动线圈La2的磁场到达邻键22的第一被检测部60a的第一检测线圈Lb1。因此,通过由第二驱动线圈La2的磁场引发的电磁感应,在第一检测线圈Lb1的第一部分B1和第二部分B2产生彼此相同的方向的感应电流。但是,第一部分B1和第二部分B2以流动彼此相反方向的电流的方式连接。因此,在第一部分B1与第二部分B2之间感应电流被抵消。出于以上的理由,第二驱动线圈La2的磁场对第一检测线圈Lb1的影响得以降低。
[0104] 另外,第二驱动线圈La2的磁场也到达与该第二驱动线圈La2相邻的第一信号生成部50a的第一驱动线圈La1。因此,通过由第二驱动线圈La2的磁场引发的电磁感应,在第一驱动线圈La1的第一驱动部A1和第二驱动部A2产生彼此相同方向的感应电流。但是,第一驱动部A1和第二驱动部A2以流动彼此相反方向的电流的方式连接。因此,在第一驱动部A1与第二驱动部A2之间感应电流被抵消。出于以上理由,第二驱动线圈La2的磁场对第一驱动线圈La1的影响得以降低。
[0105] 根据以上所说明的理由,如前所述,通过第二信号生成部50b的驱动而第二驱动线圈La2产生的磁场对利用第一驱动线圈La1和第一检测线圈Lb1进行的第一检测信号D1的生成没有影响。
[0106] 另外,在样本3与样本4之间,位置P和信号电平E的关系实际上相同。即,从样本3和样本4的比较而理解的那样,是否驱动第一信号生成部50a对第二信号生成部50b进行的第二检测信号D2的生成没有影响。
[0107] 现在,假设通过第一信号生成部50a的驱动从而在第一驱动线圈La1产生了磁场的情况。在第一驱动线圈La1的第一驱动部A1和第二驱动部A2产生彼此相反方向的磁场。第一驱动线圈La1的磁场到达邻键22的第二被检测部60b的第二检测线圈Lb2。因此,通过由第一驱动线圈La1的磁场引发的电磁感应,在第二检测线圈Lb2的第三部分B3和第四部分B4产生彼此相反方向的感应电流。但是,第三部分B3和第四部分B4以流动彼此相同方向的电流的方式连接。因此,在第三部分B3与第四部分B4之间感应电流被抵消。出于以上理由,第一驱动线圈La1的磁场对第二检测线圈Lb2的影响得以降低。
[0108] 另外,第一驱动线圈La1的磁场也到达邻键22的第二信号生成部50b的第二驱动线圈La2。通过由第一驱动线圈La1的磁场引发的电磁感应,在第二驱动线圈La2的第三驱动部A3和第四驱动部A4产生彼此相反方向的感应电流。但是,第三驱动部A3和第四驱动部A4以流动彼此相同方向的电流的方式连接。因此,在第三驱动部A3与第四驱动部A4之间感应电流被抵消。出于以上理由,第一信号生成部50a对第二驱动线圈La2的影响得以降低。
[0109] 根据以上所说明的理由,如前所述,通过第一信号生成部50a的驱动而第一驱动线圈La1产生的磁场对利用第二驱动线圈La2和第二检测线圈Lb2进行的第二检测信号D2的生成没有影响。
[0110] 图19是与图17同样地表示对各键22的位置P和检测信号D的信号电平E的关系进行了测定的结果的曲线图。图20是图19中的各样本(5~8)的说明图。
[0111] 样本5和样本6是在使第二被检测部60b与第二信号生成部50b相对的状态下使该第二被检测部60b沿Z轴的方向移动的方案。未设置第一被检测部60a。在样本5中,对仅向第一信号生成部50a供给驱动信号W时第一信号生成部50a生成的第一检测信号D1的信号电平E进行测定。另一方面,在样本6中,对向第一信号生成部50a和第二信号生成部50b双方并行地供给驱动信号W时第一信号生成部50a生成的第一检测信号D1的信号电平E进行测定。
[0112] 样本7和样本8是在使第一被检测部60a与第一信号生成部50a相对的状态下使该第一被检测部60a沿Z轴的方向移动的方案。未设置第二被检测部60b。在样本7中,对仅向第二信号生成部50b供给驱动信号W时第二信号生成部50b生成的第二检测信号D2的信号电平E进行测定。另一方面,在样本8中,对向第一信号生成部50a和第二信号生成部50b双方并行地供给驱动信号W时第二信号生成部50b生成的第二检测信号D2的信号电平E进行测定。
[0113] 根据样本5和样本6的比较所理解的那样,除了是否驱动第二信号生成部50b之外,第二被检测部60b的位置P也对第一信号生成部50a进行的第一检测信号D1的生成没有影响。另外,根据样本7和样本8的比较所理解的那样,除了是否驱动第一信号生成部50a之外,第一被检测部60a的位置P也对第二信号生成部50b进行的第二检测信号D2的生成没有影响。
[0114] 如上所述,根据第一实施方式,第一驱动线圈La1和第一检测线圈Lb1的组(以下称为“第一线圈组”)与第二驱动线圈La2和第二检测线圈Lb2的组(以下称为“第二线圈组”)相互之间的磁场的影响得以降低。因此,即使在第一键22a和第二键22b相互接近的结构中,也能够生成以高精度反映第一键22a和第二键22b各自的位置P的检测信号D。
[0115] 根据以上那样的第一实施方式,由于第一线圈组和第二线圈组相互之间的磁场的影响得以降低,因此能够在第一实施方式中省略使信号生成部50和被检测部60的共振频率在邻键间不同的结构、或者使在Y轴的方向上的信号生成部50和被检测部60的位置在邻键间不同的结构等。话虽如此,也可以在第一实施方式中采用以上结构。另外,在第一线圈组和第二线圈组相互之间的磁场的影响得以降低是指与对比例相比,能够使第一驱动线圈La1和第二驱动线圈La2产生的磁场增强。因此,能够分别针对第一键22a和第二键22b对大范围的位置P进行检测。
[0116] B:第二实施方式
[0117] 对第二实施方式进行说明。需要说明的是,对于以下例示的各方案中功能与第一实施方式相同的要素,沿用与第一实施方式的说明同样的附图标记,适当地省略各自的详细说明。
[0118] 如同参照图16所说明的那样,在第一实施方式中,多个信号生成部50各自在每个驱动期间G依次被驱动。但是,如前所述,由于在第一线圈组和第二线圈组相互之间的磁场的影响得以降低,因此,即使第一线圈组和第二线圈组相互并行地工作,也能够以高精度对各键22的位置P进行测定。考虑到以上情况,在第二实施方式中,相互并行地执行驱动信号W向第一信号生成部50a的供给和驱动信号W向第二信号生成部50b的供给。
[0119] 图21是第二实施方式中的检测系统25的动作的说明图。第二实施方式的驱动电路70并行地驱动与彼此相邻的两个键22(第一键22a和第二键22b)相对应的第一信号生成部
50a和第二信号生成部50b。即,驱动电路70在各驱动期间G并行地执行驱动信号W向第一信号生成部50a的供给和驱动信号W向第二信号生成部50b的供给。另外,驱动电路70在各驱动期间G并行地执行对第一信号生成部50a生成的第一检测信号D1的接收和对第二信号生成部50b生成的第二检测信号D2的接收。
[0120] 根据各信号生成部50生成的检测信号D的信号电平E而确定各键22的位置P的处理与第一实施方式相同。通过对第一信号生成部50a和第二信号生成部50b的相互不同的组反复进行以上的处理,从而确定多个键22各自的位置P。需要说明的是,在驱动期间G向第一信号生成部50a供给的驱动信号W是“第一驱动信号”的一个例子,在该驱动期间G向第二信号生成部50b供给的驱动信号W是“第二驱动信号”的一个例子。
[0121] 在第二实施方式中也能够实现与第一实施方式同样的效果。另外,在第二实施方式中,并行地驱动第一信号生成部50a和第二信号生成部50b。因此,与在相互不同的驱动期间G(G1、G2)驱动第一信号生成部50a和第二信号生成部50b的第一实施方式相比,具有更容易确保驱动期间G的时间长度的优点。
[0122] 另一方面,在第一实施方式中,在相互不同的驱动期间G(G1、G2)驱动第一信号生成部50a和第二信号生成部50b。因此,与并行地驱动第一信号生成部50a和第二信号生成部50b的第二实施方式相比,能够更可靠地降低第一线圈组和第二线圈组相互之间的磁场的影响。
[0123] C:第三实施方式
[0124] 在第一实施方式中,利用关系表F而根据检测信号D的信号电平E确定键22的位置P。但是,如同根据图17所理解的那样,第一键22a的位置P和第一检测信号D1的信号电平E的关系(样本1和样本2)与第二键22b的位置P和第二检测信号D2的信号电平E的关系(样本3和样本4)可以不同。考虑到以上情况,在第三实施方式中,(1)第一检测信号D1的信号电平E和控制装置31(位置分析部)根据该信号电平E确定的第一键22a的位置P的关系与(2)第二检测信号D2的信号电平E和控制装置31(位置分析部)根据该信号电平E确定的第二键22b的位置P的关系不同。
[0125] 图22是控制装置31在各键22的位置P的确定(S2)中使用的关系表F(F1、F2)的示意图。第三实施方式的存储装置32对关系表F1和关系表F2进行存储。
[0126] 关系表F1用于根据信号生成部50a生成的第一检测信号D1来确定第一键22a的位置P。具体来说,关系表F1是针对第一检测信号D1的信号电平E能够得到的多个数值(E11、E12、…)分别设定了各第一键22a的位置P(P11、P12、…)的数据表。
[0127] 另一方面,关系表F2用于根据第二信号生成部50b生成的第二检测信号D2确定第二键22b的位置P。具体来说,关系表F2是针对第二检测信号D2的信号电平E能够得到的多个数值(E21、E22、…)分别设定了各第二键22b的位置P(P21、P22、…)的数据表。
[0128] 信号电平E的一个数值所对应的位置P在关系表F1与关系表F2之间不同。例如,根据图17所理解的那样,第一键22a位于确定的位置P的情况下的第一检测信号D1的信号电平E高出第二键22b位于该位置P的情况下的第二检测信号D2的信号电平E。考虑到以上差异,在关系表F1中与确定的信号电平E对应的位置P的数值高出在关系表F2中与该信号电平E对应的位置P的数值。
[0129] 控制装置31(位置分析部)利用关系表F1而根据第一检测信号D1的信号电平E确定第一键22a的位置P,利用关系表F2而根据第二检测信号D2的信号电平E确定第二键22b的位置P。位置P的确定以外的构成和动作与第一实施方式相同。
[0130] 在第三实施方式中也能够实现与第一实施方式同样的效果。另外,在第三实施方式中,第一检测信号D1的信号电平E和第一键22a的位置P的关系与第二检测信号D2的信号电平和第二键22b的关系不同。因此,在第一键22a和第二键22b位于同一位置P的状况下第一检测信号D1的信号电平E和第二检测信号D2的信号电平E不同的方案中,能够以高精度确定第一键22a和第二键22b各自的位置P。
[0131] D:第四实施方式
[0132] 图23是表示各键22的位置P和检测信号D的信号电平E的关系(以下称为“位置-电平特性”)的曲线图。在图23中,一并记载有第一键22a的位置-电平特性和第二键22b的位置-电平特性。
[0133] 图23的位置Pa是驱动线圈La和检测线圈Lb最为接近的状态下的键22的位置P。即,位置Pa是按键到能够位移的范围的下端的状态下的键22的位置P。另一方面,图23的位置Pb是驱动线圈La和检测线圈Lb最为分离的状态下的键22的位置P。即,位置Pb是处于释放状态的键22的位置P。如同根据以上的说明所理解的那样,图23的横轴也可以称为驱动线圈La和检测线圈Lb的距离。
[0134] 如在图23中以曲线图1所例示的那样,通过对驱动线圈La和检测线圈Lb的条件进行调整从而能够使位置Pa和位置Pb各自的信号电平E在第一键22a和第二键22b之间一致。驱动线圈La和检测线圈Lb的条件例如包含线圈的圈数、线宽、外形大小、或者径向的间隔等。
[0135] 通过使第一驱动线圈La1的条件和第二驱动线圈La2的条件不同的结构、或者使第一检测线圈Lb1的条件和第二检测线圈Lb2的条件不同的结构,从而使位置Pa和位置Pb各自的信号电平E在第一键22a和第二键22b之间一致。具体来说,决定驱动线圈La和检测线圈Lb的条件,以使得第一驱动线圈La1的感应系数和第二驱动线圈La2的感应系数实际上一致,并且第一检测线圈Lb1的感应系数和第二检测线圈Lb2的感应系数实际上一致。
[0136] 但是,如同根据图23的曲线图1所理解的那样,如果仅对驱动线圈La和检测线圈Lb各自的条件进行调整,则存在位置Pa和位置Pb间范围的位置-电平特性在第一键22a和第二键22b之间不同的情况。第四实施方式是用于降低以上所说明的位置-电平特性的不同的方案。
[0137] 图24是第四实施方式中的第一被检测部60a的平面图。第四实施方式中的第一被检测部60a的第一共振电路651除了包含与第一实施方式相同的第一检测线圈Lb1和电容元件Cb1之外,还包含电阻元件Rb1。电阻元件Rb1是“第一电阻元件”的一个例子。
[0138] 电阻元件Rb1是与第一检测线圈Lb1连接的芯片电阻。电阻元件Rb1与第一检测线圈Lb1和电容元件Cb1串联连接。电阻元件Rb1与电容元件Cb1一同设置于基材61的第二面612(参照图13)。
[0139] 在以上结构中,第一键22a的位置-电平特性根据电阻元件Rb1的电阻值而变化。具体来说,在位置Pa和位置Pb间的范围的位置-电平特性根据电阻元件Rb1的电阻值而变化。如在图23中以图2所例示的那样,决定电阻元件Rb1的电阻值,以使得位置Pa和位置Pb间的范围的位置-电平特性在第一键22a和第二键22b之间接近(理想情况下一致)。具体来说,电阻元件Rb1的电阻值低于第一检测线圈Lb1所附带的电阻成分(直流电阻)的电阻值。
[0140] 在第四实施方式中也能够实现与第一实施方式同样的效果。另外,第四实施方式中,由于在第一被检测部60a的第一检测线圈Lb1连接有电阻元件Rb1,因此如前所述,能够使位置Pa和位置Pb间的整个范围的位置-电平特性在第一键22a和第二键22b之间足够地接近(理想情况下一致)。需要说明的是,虽然在第四实施方式中例示的是以第一实施方式为基础的方案,但第二实施方式或第三实施方式的结构也同样能够应用于第四实施方式。
[0141] 虽然在以上的说明中例示的是在第一被检测部60a追加电阻元件Rb1的方案,但如图25所例示的那样,也能够假设在第二被检测部60b追加电阻元件Rb2。通过电阻元件Rb2与第二检测线圈Lb2和电容元件Cb2串联连接从而构成第二共振电路652。电阻元件Rb2是“第二电阻元件”的一个例子。
[0142] 电阻元件Rb2是与第二检测线圈Lb2连接的芯片电阻,与电容元件Cb2一同设置于基材61的第二面612(参照图15)。第二键22b的位置-电平特性根据电阻元件Rb2的电阻值而变化。因此,决定电阻元件Rb2的电阻值,以使得Pa和位置Pb间的范围的位置‑电平特性在第一键22a和第二键22b之间位置接近(理想情况下为一致)。例如,电阻元件Rb2的电阻值低于第二检测线圈Lb2所附带的电阻成分(直流电阻)的电阻值。在图25的方式中也能实现与第四实施方式同样的效果。
[0143] 需要说明的是,假设也设有电阻元件Rb1和电阻元件Rb2双方的结构。在具备电阻元件Rb1和电阻元件Rb2双方的结构中,电阻元件Rb1的电阻值和电阻元件Rb2的电阻值可以不同。另外,在以上的说明中虽然例示了电阻元件Rb1和电阻元件Rb2是芯片电阻的方案,但电阻元件Rb1和电阻元件Rb2的方案不限于以上示例。例如,也可以通过使导电图案621或者导电图案622蜿蜒曲折的配线来实现电阻元件Rb1或者电阻元件Rb2。
[0144] E:变形例
[0145] 以下例示附加于以上例示的各实施方式中的具体的变形方案。在相互没有矛盾的范围内可以将从前述实施方式和以下例示的变形例中任意选择的多个方案适当地进行组合。
[0146] (1)在前述各方案中,例示的是对键盘乐器100的键22的位置P进行检测的结构,但通过检测系统25而检测位置P的可动部件不限于键22。以下例示的是可动部件的具体方案。
[0147] [方案A]
[0148] 图26是将检测系统25应用于键盘乐器100的击弦机构91的结构的示意图。击弦机构91与原声钢琴同样是与键盘21的各键22的移动联动而击打弦(省略图示)的动作机构。具体来说,击弦机构91针对每个键22而具备通过转动而能够击弦的弦槌911以及与键22的移动联动而使弦槌911转动的传动机构912(例如连柄、顶杆或者震奏杆等)。在以上结构中,检测系统25对弦槌911的位置进行检测。具体来说,被检测部60设置于弦槌911(例如弦槌柄)。另一方面,信号生成部50设置于支承部件913。支承部件913例如是支承击弦机构91的结构体。需要说明的是,可以在击弦机构91中的弦槌911以外的部件设置被检测部60。
[0149] [方案B]
[0150] 图27是将检测系统25应用于键盘乐器100的踏板机构92的结构的示意图。踏板机构92具备供使用者用脚操作的踏板921、对踏板921进行支承的支承部件922、在铅垂方向的上方对踏板921施力的弹性体923。在以上结构中,检测系统25对踏板921的位置进行检测。具体来说,被检测部60设置于踏板921的底面。另一方面,信号生成部50以与被检测部60相对的方式设置于支承部件922。需要说明的是,利用踏板机构92的乐器不限于键盘乐器100。
例如在打击乐器等任意的乐器中也可以使用同样结构的踏板机构92。
[0151] 需要说明的是,虽然在图27中例示的是键盘乐器100的踏板机构92,但在电弦乐器(例如电吉他)等电子乐器中使用的踏板机构也能采用与图27同样的结构。在电子乐器中使用的踏板机构例如是为了调整失真或者压缩等的各种音效效果而供使用者操作的效果踏板。
[0152] 另外,虽然在前述各方案中例示了对键盘乐器100的各键22进行检测的结构,但检测系统25进行检测的对象不限于以上示例。也可以通过检测系统25检测例如在木管乐器(例如单簧管或者萨克斯管)、金管乐器(例如小号或者长号)等管乐器的演奏时使用者进行操作的操作子。
[0153] 如同根据以上示例所理解的那样,检测系统25进行检测的对象总体地表现为随着演奏操作而移动的可动部件。可动部件除了包含使用者直接操作的键22或者踏板921等的演奏操作子之外,还包含与对演奏操作子进行的操作联动而移动的弦槌911等结构体。但是,本公开中的可动部件不限于随着演奏操作而移动的部件。即,可动部件总体地表现为与产生移动的起因无关而能够移动的部件。
[0154] (2)在前述各方案中,虽然例示了驱动线圈La(La1、La2)以两层来构成的方案,但也可以假设驱动线圈La以单层构成的方案、或者驱动线圈La以三层以上构成的方案。对于检测线圈Lb(Lb1、Lb2)来说也同样可以以单层或者三层以上来构成。
[0155] (3)在前述各方案中,虽然向第一信号生成部50a和第二信号生成部50b供给相同的波形的驱动信号W,但可以使在向第一信号生成部50a供给的驱动信号W(第一驱动信号)和向第二信号生成部50b供给的驱动信号W(第二驱动信号)之间,波形、周期和振幅等条件不同。
[0156] (4)在前述各方案中,虽然例示了在第一信号生成部50a和第二信号生成部50b之间结构或者电特性相同的方案,但也可以在第一信号生成部50a和第二信号生成部50b之间使结构或者电特性不同。例如,通过使电阻元件R的电阻值等电特性在第一信号生成部50a和第二信号生成部50b之间不同,能够使第一键22a的位置P和第一检测信号D1的信号电平E的关系与第二键22b的位置P和第二检测信号D2的信号电平E的关系接近。对于第一被检测部60a和第二被检测部60b同样可以使结构或者电特性不同。
[0157] (5)在前述各方案中,虽然例示了在按键时检测信号D的信号电平E减小的方案,但是各键22的位置P的变化和检测信号D的信号电平E的增减的关系不限于以上示例。例如,在键22的前端部与平衡销23之间设有被检测部60的方案中,通过使用者的按键来减小驱动线圈La与检测线圈Lb的距离。因此,在按键时检测信号D的信号电平E增加。
[0158] (6)在前述各方案中,虽然例示了键盘乐器100具备音源电路34的结构,但是例如在键盘乐器100具备击弦机构91等放音机构的结构中,可以省略音源电路34。检测系统25用于对键盘乐器100的演奏内容进行存储。如同根据以上的说明所理解的那样,本公开的乐器除了具备音源电路34的电子乐器以外,也包含具备放音机构的自然乐器。
[0159] 另外,本公开也能够确定为向音源电路34或者放音机构输出与演奏操作相应的操作信号来对乐音进行控制的装置(操作装置)。如前述各方案例示的那样,除了具备音源电路34或者放音机构的乐器(键盘乐器100)以外,在操作装置的概念中包含不具备音源电路34或者放音机构的设备(例如MIDI控制器或者前述踏板机构92)。即,本公开中的演奏操作装置(instrument playing apparatus)总体地表现为演奏者(操作者)为了演奏而操作的装置。
[0160] (7)前述各方案的控制系统30的功能如前所述,是通过构成控制装置31的单个或者多个处理器与在存储装置32存储的程序协作而实现的。以上所例示的程序能够以容纳于计算机可读取的存储介质的方式提供且能够安装于计算机。存储介质例如是非一次性(non‑transitory)的存储介质,CD‑ROM等光学式存储介质(光盘)是好的例子,但也包含半导体存储介质或者磁存储介质等公知的任意形式的存储介质。需要说明的是,非一次性的存储介质是指包含除了一次性的传播信号(transitory,propagating signal)以外的任意的存储介质,也不排除易失性存储介质。另外,在传输装置经由通信网而传输程序的构成中,该传输装置中存储程序的存储介质相当于前述非一次性的存储介质。
[0161] F:附记
[0162] 根据以上所例示的方案,例如能够掌握以下构成。
[0163] 本公开一个方案(方案1)的检测系统具备:第一检测线圈,其设置于第一可动部件;第二检测线圈,其设置于第二可动部件;第一信号生成部,其包含与所述第一检测线圈相对的第一驱动线圈,生成与所述第一检测线圈和所述第一驱动线圈的距离相应的第一检测信号;第二信号生成部,其包含与所述第二检测线圈相对的第二驱动线圈,生成与所述第二检测线圈和所述第二驱动线圈的距离相应的第二检测信号;所述第一驱动线圈包含电流向第一方向流动的第一驱动部、以及电流向与所述第一方向相反的第二方向流动的第二驱动部,所述第二驱动线圈包含电流向所述第一方向流动的第三驱动部、以及电流向所述第一方向流动的第四驱动部,所述第一检测线圈包含通过所述第一驱动线圈的电磁感应而产生彼此相反方向的感应电流的第一部分和第二部分,所述第二检测线圈包含通过所述第二驱动线圈的电磁感应而产生彼此相同方向的感应电流的第三部分和第四部分。
[0164] 在以上方案中,通过利用第一驱动线圈产生的磁场而在第一检测线圈产生感应电流,从而生成与第一驱动线圈和第一检测线圈的距离相应的第一检测信号。同样,通过利用第二驱动线圈产生的磁场而在第二检测线圈产生感应电流,从而生成与第二驱动线圈和第二检测线圈的距离相应的第二检测信号。即,能够对第一可动部件和第二可动部件各自的位置进行检测。
[0165] 另一方面,通过第一驱动线圈产生的磁场从而抵消第二驱动线圈的第三驱动部和第四驱动部产生的感应电流。并且,通过第一驱动线圈产生的磁场从而抵消第二检测线圈的第三部分和第四部分产生的感应电流。同样,通过第二驱动线圈产生的磁场从而抵消第一驱动线圈的第一驱动部和第二驱动部产生的感应电流。并且,通过第二驱动线圈产生的磁场从而抵消第一检测线圈的第一部分和第二部分产生的感应电流。
[0166] 如上所述,第一驱动线圈和第一检测线圈的组(以下称为“第一线圈组”)与第二驱动线圈和第二检测线圈的组(以下称为“第二线圈组”)彼此之间的磁场的影响得以降低。因此,即使在第一可动部件和第二可动部件是相互接近的结构的基础上,也能够生成高精度地反映第一可动部件和第二可动部件各自的位置的第一检测信号和第二检测信号。另外,第一线圈组和第二线圈组彼此之间的磁场的影响得以降低是指,能够使第一驱动线圈和第二驱动线圈产生的磁场增强。因此,能够分别针对第一可动部件和第二可动部件对大范围的位置进行检测。
[0167] “(第一/第二)可动部件”是能够移动的部件。例如,例示了随着使用者进行的操作而移动的操作子为“可动部件”。具体来说,随着使用者进行的演奏操作而移动的部件是“可动部件”的一个例子。例如,除了通过使用者直接操作的演奏操作子(例如键盘乐器的键)之外,还例示了与演奏操作子联动而移动的发音机构(例如弦槌)为“可动部件”。
[0168] “第一方向”和“第二方向”是彼此相反的方向。通过第一方向的电流而产生的磁场和通过第二方向的电流而产生的磁场是彼此相反的方向。第一方向和第二方向各自不限定于固定的方向。即,第一方向和第二方向各自可以一边维持彼此相反的关系,一边例如进行周期性地反转。
[0169] 在方案1的具体例(方案2)中,所述第一可动部件和所述第二可动部件在特定方向上彼此相邻,所述第一驱动部和所述第三驱动部在所述特定方向上彼此相邻,所述第二驱动部和所述第四驱动部在所述特定方向上彼此相邻,所述第一部分和所述第三部分在所述特定方向上彼此相邻,所述第二部分和所述第四部分在所述特定方向上彼此相邻。在以上方案中,能够以高精度确定在彼此接近的状态下相邻的第一可动部件和第二可动部件各自的位置。
[0170] 在方案1或方案2的具体例(方案3)中,进一步具备对所述第一信号生成部和所述第二信号生成部分别进行驱动的驱动电路,所述驱动电路在第一驱动期间向所述第一信号生成部供给第一驱动信号,在与所述第一驱动期间不同的第二驱动期间向所述第二信号生成部供给第二驱动信号。在以上方案中,在相互不同的驱动期间驱动第一信号生成部和第二信号生成部。因此,与并行地驱动第一信号生成部和第二信号生成部的方案相比,能够更可靠地降低第一线圈组和第二线圈组彼此之间的磁场的影响。
[0171] “(第一/第二)驱动信号”是使驱动线圈产生磁场的周期信号。需要说明的是,第一驱动信号和第二驱动信号的异同不被限制。例如,除了将振幅或者周期等特性共通的信号作为第一驱动信号和第二驱动信号使用的方案之外,假设在第一驱动信号和第二驱动信号之间振幅不同的方案。
[0172] 在方案1或方案2的具体例(方案4)中,进一步具备对所述第一信号生成部和所述第二信号生成部分别进行驱动的驱动电路,所述驱动电路在驱动期间,并行地执行第一驱动信号向所述第一信号生成部的供给和第二驱动信号向所述第二信号生成部的供给。在以上方案中,并行地驱动第一信号生成部和第二信号生成部。因此,与在相互不同的驱动期间驱动第一信号生成部和第二信号生成部的方式相比,具有更易确保在第一信号生成部和第二信号生成部的驱动中能够利用的时间的优点。
[0173] 在方案1至方案4中任一具体例(方案5)中,进一步具备位置分析部,所述位置分析部根据所述第一检测信号的信号电平确定所述第一可动部件的位置,根据所述第二检测信号的信号电平确定所述第二可动部件的位置,所述第一检测信号的信号电平和所述第一可动部件的位置的关系与所述第二检测信号的信号电平和所述第二可动部件的位置的关系不同。在以上方案中,第一检测信号的信号电平和第一可动部件的位置的关系与第二检测信号的信号电平和第二可动部件的位置的关系不同。因此,在第一可动部件和第二可动部件处于相同位置的状况下第一检测信号的信号电平和第二检测信号的信号电平不同的方案中,能够以高精度确定第一可动部件和第二可动部件各自的位置。
[0174] 方案1至方案5中任一具体例(方案6)的检测系统具备:第一共振电路,其包含所述第一检测线圈和第一电容元件;第二共振电路,其包含所述第二检测线圈和第二电容元件。
[0175] 在以上方案中,第一检测线圈与第一电容元件一同构成第一共振电路,第二检测线圈与第二电容元件一同构成第二共振电路。因此,能够以高精度确定第一可动部件和第二可动部件各自的位置。
[0176] 在方案6的具体例(方案7)中,所述第一共振电路进一步包含与所述第一检测线圈连接的第一电阻元件。存在第一可动部件的位置和第一检测信号的信号电平的关系(位置-电平特性)与第二可动部件的位置和第二检测信号的信号电平的关系(位置-电平特性)不同的情况。通过适当地选定第一电阻元件的电阻值,能够在第一可动部件和第二可动部件之间使位置-电平特性充分接近(理想情况下为一致)。
[0177] 在方案6或方案7的具体例(方案8)中,所述第二共振电路进一步包含与所述第二检测线圈连接的第二电阻元件。存在第一可动部件的位置和第一检测信号的信号电平的关系(位置-电平特性)与第二可动部件的位置和第二检测信号的信号电平的关系(位置-电平特性)不同的情况。通过适当地选定第二电阻元件的电阻值,能够在第一可动部件和第二可动部件之间使位置-电平特性充分接近(理想情况下为一致)。
[0178] 本公开一个方案(方案9)的乐器具备:第一可动部件和第二可动部件,其随着使用者进行的演奏操作而移动;第一检测线圈,其设置于所述第一可动部件;第二检测线圈,其设置于所述第二可动部件;第一信号生成部,其包含与所述第一检测线圈相对的第一驱动线圈,生成与所述第一检测线圈和所述第一驱动线圈的距离相应的第一检测信号;第二信号生成部,其包含与所述第二检测线圈相对的第二驱动线圈,生成与所述第二检测线圈和所述第二驱动线圈的距离相应的第二检测信号;所述第一驱动线圈包含电流向第一方向流动的第一驱动部、以及电流向与所述第一方向相反的第二方向流动的第二驱动部,所述第二驱动线圈包含电流向所述第一方向流动的第三驱动部、以及电流向所述第一方向流动的第四驱动部,所述第一检测线圈包含通过所述第一驱动线圈的电磁感应而产生彼此相反方向的感应电流的第一部分和第二部分,所述第二检测线圈包含通过所述第二驱动线圈的电磁感应而产生彼此相同方向的感应电流的第三部分和第四部分。
[0179] 附图标记说明
[0180] 100…键盘乐器,20…键盘组件,21…键盘,22…键,22a…第一键,22b…第二键,23…平衡销,24…支承体,25…检测系统,30…控制系统,31…控制装置,32…存储装置,
33…A/D转换器,34…音源电路,40…放音系统,50…信号生成部,50a…第一信号生成部,
50b…第二信号生成部,60…被检测部,60a…第一被检测部,60b…第二被检测部,70…驱动电路,71…供给电路,72…输出电路。