CN101794568B - 踏板输出转换设备及方法 - Google Patents

Abstract

经由输入部件输入检测输出值，其中检测输出值基于用于检测踏板压下位置的传感器的输出；同时，将与踏板的非压下状态相应的检测输出值设置成偏移值。由偏移值调节经由输入部件输入的检测输出值，以提供与踏板的实际压下量相应的被调节的检测输出值。将被调节的检测输出值转换成与踏板的压下量相应的控制值。因此，根据踏板的个体差异、老化等变化地设置偏移值，从而被这一偏移值调节的检测输出值可为具有传感器输出中的不均匀的值，即基于踏板的非压下状态而被规格化的一类值，其中所述的不均匀是由于踏板的个体差异、老化等产生的，被自动补偿。

Description

踏板输出转换设备及方法

技术领域

本发明涉及用于输出响应于踏板操作器单元的踏板的操作的关于音调控制(例如音量值控制)的控制值(音调控制信息)的踏板输出转换设备及方法，尤其涉及一种用于通过适当地补偿控制值中的不均匀或变化(其可因踏板操作器单元的个体差异、老化等而发生)来控制音调的技术。

背景技术

迄今为止，在电子键盘乐器(例如电子钢琴)中，踏板操作器单元(即踏板型操作组件单元)一般被用作如控制音量的衰减量或降低音量并使音色柔和的控制器。在某些情况下，踏板操作器单元用于将连续的音高折曲(pitch-bend)效果给予音调，作为声学钢琴不能达到的特殊效果。在日本专利申请特许公开公告号HEI-07-036460(在下文中将其称为“专利文献”)中公开了这种设备的一个实例。

在专利文献中所公开的传统公知的设备中，为了进一步地接近天然乐器(例如钢琴)操作的感觉，由各个弹簧B支撑踏板操作器单元U的一个或多个踏板P，如图5所示。因此，由于用户减小了他或她在任一踏板P上的压下力(depressing force)，踏板P通过响应于用户压下踏板P而动作的弹簧B的偏置力而弹性地返回到由止动件(stopper)T(固定到外部壳体或类似物并具有类似毡制品(felt)F的减震组件)所限定的预定位置。换言之，止动件P确定踏板P的活动范围的上限，而弹簧B确定踏板P的活动范围的下限。可取得踏板P位于踏板P的活动范围内的角位置(为描述方便，在下文中将此角称作“压下角”或“压下位置”)，作为与可变电阻K的阻值相应的模拟值。基于取得的模拟值(即活动范围中的输出值)，来确定表示数字控制值(例如在数字值范围0-255中)的音调控制信息。这种安排允许响应于踏板的用户操作而以连续或多步方式控制音调。

然而，使用传统公知的设备，可变电阻K的阻值(输出值)响应于踏板P的压下角，因此，由于构成踏板操作器单元U的元件部分(例如踏板P、可变电阻K、止动件T、弹簧B等)的多样性的安装条件可导致踏板操作器单元U的个体差异，并由于元件部分的老化(例如毡制品F变坏、弹簧B松弛以及活动的各元件部分的相关安装位置偏离)，从而控制值可能不恰当地变化。即，由于踏板操作器单元U的个体差异、老化等，即使对于相同的压下量，响应于踏板P的压下角的控制值将不恰当地变化或变的不均匀，在该情况中用户(演奏者)很难用固定的操作感觉(压下量)压下任意需要的一个踏板P来执行适当的音调控制，而不受踏板操作器单元U的个体差异、老化等负面影响。

因此，为了防止由于踏板操作器单元U的个体差异、老化等在控制值中产生变化或不均匀，通过在踏板P的活动范围中预先提供如图5所示的演奏区域或防止控制值输出的空闲区域，来建构传统公知的设备，以适当地调节输出控制值的有效范围(即有效控制值输出范围)，而不受踏板操作器单元U的个体差异、老化等影响。提供这种空闲区域可具有如下优点：空闲区域越大，设备可应付的踏板操作器单元U的个体差异、老化等越大；然而，如果空闲区域过大，那么将会存在如下问题：有效踏板操作范围非常受限，使得牺牲了用户的踏板压下操作的响应，因此将失去直接操作的感觉，这将使用户操作踏板变的很困难。

另一可能的方法为：使用由重型组件形成的元件部分来装配踏板操作器单元U，或设计能够耐老化的重型踏板操作器单元U。然而，这种方法将不合意地增长踏板操作器单元U的制造成本。

进一步地，由于踏板操作器单元U的个体差异、老化等，现有技术的设备不能快速地处理产生不便的情况(如在演奏期间不能输出预定的控制值)。

发明内容

鉴于上述内容，本发明的一个目的是用简单的构造提供一种改进的踏板输出转换设备及方法，其可由如下方式输出其中由于踏板操作器单元的个体差异、老化等产生的不均匀或变化被自动补偿的适当的控制值(音调控制信息)：用户(演奏者)可通过被允许用恒定的操作感觉压下任意需要的踏板来执行适当的音调控制，而不受踏板操作器单元的个体差异、老化等负面影响。

为了达到上述目的，本发明提供了一种改进的踏板输出转换设备，其包括：输入部件，其基于用于检测踏板的压下位置的传感器的输出，向踏板输出转换设备输入检测输出值；偏移值设置部件，其将由传感器输出并与踏板的非压下状态相应的检测输出值设置成偏移值；调节部件，其用偏移值来调节经由输入部件输入的检测输出值，从而提供与踏板的实际压下量相应的被调节的检测输出值；以及转换部件，其将被调节的检测输出值转换成与踏板的压下量相应的控制值。

根据本发明，经由输入部件输入每个检测输出值，在此期间将由传感器输出并与踏板的非压下状态相应的检测输出值设置成偏移值，其中检测输出值基于用于检测踏板压下位置的传感器的输出。根据偏移值来调节经由输入步骤输入的检测输出值，以提供与踏板的实际压下量相应的被调节的检测输出值。将被调节的检测输出值转换成与踏板的压下量相应的控制值。因此，在本发明中，根据踏板的个体差异、老化等变化地设置偏移值本身，从而被这一偏移值调节的检测输出值可为包含传感器输出中的变化或不均匀的值，即，可以基于踏板的非压下状态而被规格化(normalized)的一类值，其中所述的变化或不均匀是由于踏板的个体差异、老化等产生的，被自动补偿。因为通过转换被调节的检测输出值来提供给定控制值，从而不再像用于响应于踏板的变化步进(changing stepped)量来提供给定控制值的传统公知设备那样，即不再需要确保宽的演奏或空闲区域的踏板；因此，本发明能够扩大有效控制值输出范围。另外，用户可通过被允许用恒定的操作感觉(压下量)压下任意需要的踏板来执行适当的音调等的控制，而不受踏板的个体差异、老化等负面影响。

不仅可将本发明构建和实现成上文描述的设备发明，还可将本发明构建和执行成方法发明。另外，可将本发明安排和实现成用于由处理器(例如计算机或DSP)执行的软件程序，以及存储这种软件程序的存储介质。

下文将描述本发明的实施例，但是要注意到本发明不限于描述的实施例，本发明的改型也是允许的而不偏离基本原则。因此，仅由所附权利要求来确定本发明的范围。

附图说明

为了更好的理解本发明的目的和其它特征，在下文中参见附图更详细地描述优选实施例，其中：

图1为示出根据本发明实施例的应用了踏板输出转换设备的电子乐器的一般硬件设置的实施例的方框图；

图2为示出实施例中采用的转换表中所存储数据的实例的附图；

图3为示出在实施例中执行的踏板输出转换处理的示例性操作顺序的流程图；

图4为示出响应于踏板输出转换处理的执行而输出的控制值的实例的附图；以及

图5为示出传统公知的踏板操作器单元的实例一般构造的附图。

具体实施方式

图1为示出根据本发明实施例的应用了踏板输出转换设备的电子乐器的一般硬件设置的实施例的方框图。由包括微处理器单元(CPU)1、只读存储器(ROM)2和随机存取存储器(RAM)3的微计算机来控制图1的电子乐器。CPU 1控制整个电子乐器的操作。CPU 1经由通信总线(例如数据和地址总线)1D连接到ROM 2、RAM 3、踏板操作检测部件4、演奏操作检测部件5、设置操作检测部件6、显示部件7、音调发生器/效果部件8、便携存储装置9以及通信接口(I/F)10。

ROM 2中存储有用于通过CPU 1执行的各种程序以及CPU 1所引用的各种数据。RAM 3被用作工作存储器，用于临时存储在CPU 1执行预定程序时产生的各种数据用于临时存储当前执行的程序和涉及当前执行的程序的数据，以及用于各种其它目的。RAM 3的预定地址区被分配有各种功能并被用作各种寄存器、标记(flag)、表格、存储器等。

踏板操作检测部件(即检测的数据输入部件)4连接到图5所示的包括一个或多个踏板P的公知类型的踏板操作器单元U(图1中未示出)。由于多个踏板P在构造和行为上彼此相同，从而在下文中仅对一个踏板P进行描述。例如，踏板操作检测部件4为A/D转换器形式，其与踏板P变化的压下角相应而得到响应于踏板P的压下操作从而由可变电阻(即传感器)K产生的输出值，从而产生例如在0-255的范围内的检测输出值。如在下文中将要详细描述的，每个检测输出值是由踏板操作检测部件4传递到CPU 1的，从而CPU 1通过引用基于传递的检测输出值并预存储在ROM 2中的转换表(图2)来确定控制值(音调控制信息)。演奏操作检测部件5通过检测演奏操作单元(未示出)(例如具有用于选择将要产生的每个音调的音高(pitch)的多个键的键盘)的各键的压下和释放，来产生检测输出。

下文描述了当确定控制值时，基于踏板操作检测部件4的检测输出值而引用的在ROM 2中预存储的转换表。图2为示例性地示出在转换表中所存储的数据的实例的附图，其中横轴表示从踏板操作检测部件4输入的检测输出值(输入值)，纵轴表示在随后的阶段输出到一个未示出的处理(例如效果给予处理)的控制值。尽管省略了细节描述，但是基于输出控制值，未示出的效果(给予处理等)执行音调控制处理(例如用于向音调信号给予效果的处理)。

在图2的图示实例中，由于检测输出值从最小值“0”顺序地增加到预定值Y，控制值单调地以线性函数从最小值“0”逐渐向最大值“255”增加。然后，在控制值达到最大值“255”之后，即使检测输出值顺序地从预定值Y增加到最大值“255”，控制值仍保持在最大值“255”。转换表中以如下方式存储有如图2的图表所示的与各检测输出值相应而确定的控制值的序列，即确定检测输出值和控制值之间的一致性，其中所述方式为：基于由踏板操作检测部件4顺序地产生的检测输出值来顺序地控制控制值。

显然，转换表的内容不限于图2的图表中所示的一致性，其可为用于限定检测输出值和控制值之间一致性的任何内容，从而控制值相对于期望的二次曲线或多重曲线方式的检测输出值而增加，或相对于步进方式的检测输出值而增加，以允许音调的多步控制。作为这种转换表，每一种将要用于踏板操作器单元U的各种音调控制参数可提供(预存储)有单独的专用转换表，或每几种将要用于踏板操作器单元U的音调控制参数可提供(存储)有公共转换表。

仍参见图1，设置操作检测部件6检测每个设置操作组件(未示出)的操作状态，并将与检测操作状态等相应的开关信息经由数据和地址总线1D输出到CPU 1。设置操作组件的实例包括用于选择将要演奏的音乐片段数据的开关，用于执行自动伴奏的伴奏开关，用于选择、设置并控制音高、音色、音效等的开关，以及用于将各种音调控制参数分配到作为控制对象的各踏板P的操作组件。使用分配给各踏板P的不同种类的音调控制参数，踏板P可具有不同音调控制功能，例如作为半制音(half-damper)踏板、音高折曲踏板等。

显示部件7在液晶显示(LCD)面板、CRT等形式的显示器(未示出)上显示各种可分配给各踏板P的音调控制参数和各种当前分配给踏板P的音调控制参数。显示部件7还在显示器上显示各种屏幕(screen)(未示出)，例如显示能够演奏的音乐片段的数据组的序列的屏幕，以及显示当前演奏的音乐片段的乐谱、存储在ROM 2和便携存储装置9中的各种数据、CPU 1的控制状态等的乐谱屏幕。

音调发生器/效果部件8(能够同时在多个音调发生通道中产生音调信号)接收经由数据和地址总线1D提供的演奏信息，并通过基于所接收的演奏信息执行音调合成来产生音调信号。例如，基于根据由踏板操作检测部件4产生的检测输出值所确定的控制值，音调发生器/效果部件8还可将效果给予将要产生的音调信号。由音调发生器/效果部件8所产生的音调信号经由包括放大器和扬声器的声音系统8A可听地产生或发声。音调发生器/效果部件8和声音系统8A可由任意期望的传统公知方法来建构。例如，音调发生器/效果部件8可采用任意期望的音调合成方法，例如FM、PCM、物理模型或共振峰(formant)合成方法。进一步地，可由专用硬件或CPU 1执行的软件处理来实现音调发生器/效果部件8。

便携存储装置9可使用多种可移动式外部记录媒体(例如软磁盘(FD)、光盘(CD)、磁光盘(MO)、数字多用光盘(DVD))的任意种类。便携存储装置9中存储有各种信息，例如音乐片段数据和由CPU 1执行的多种控制程序。在特殊控制程序没有被预存储在ROM 2的情况下，控制程序可预存储在便携存储装置9中，从而通过从存储装置9向RAM 3中读取控制程序，CPU 1允许以与特定控制程序存储在ROM 2中的情况完全相同的方式来操作。

通信接口(I/F)10为用于即时设备和未示出的外部装备之间的通信控制程序、音乐片段数据等的接口。通信接口10可为MIDI接口、LAN、因特网、电话线网络等。要注意通信接口10可为有线类型和无线类型的任意一种，或两种都包括。

在上述电子乐器中，演奏操作检测部件5、显示部件7和音调发生器/效果部件8等不需要一起纳入到设备的壳体内。例如，上述元件5、7、8等可单独提供并经由诸如MIDI接口、各种网络和/或类似的通信设施相互连接。

然后，参见图3(其为示出“踏板输出转换处理”的示例性操作顺序的流程图)，将要给出本实施例中执行的关于“踏板输出转换处理”的说明，其中所述“踏板输出转换处理”用于检测踏板P的压下角(压下位置)并输出与所检测的踏板P的压下角相应的控制值(音调控制信息)。例如，由CPU 1执行的“踏板输出转换处理”开始于电子乐器上电之后的预定时间(例如160msec，这是踏板操作检测部件4的操作稳定化所需要的时间)，然后以预定时间间隔(例如10msec)重复执行。如本领域普通技术人员所公知的，一旦电子乐器的上电就执行初始化处理，以初始化初始的执行确定标志、输出存储缓冲器、其它缓冲器(例如用于存储将要用于处理、变量等的偏移值的缓冲器)。

在步骤S1中，例如，从踏板操作检测部件4获得与可变电阻器K的输出值相应的范围在0-255内的检测输出值。更具体地说，踏板操作检测部件4检测处于被用户压下或没有被压下状态下的踏板P的当前压下角。更具体地说，没有被用户压下的状态(或压下状态)是如下状态的一种：(1)踏板P保持固定并且没有发生毡制品F变坏或弹簧B松弛的正常状态(即，踏板P仍然保持没有从初始设计和出厂默认值变化的理想状态)；(2)踏板P保持固定并发生毡制品F变坏且弹簧B松弛的非正常状态(即，偏离正常状态的状态)；(3)在上述正常状态或非正常状态中的踏板P自然地向上和向下快速振动的振动状态(即抖振(chattering))(此振动或“抖振”随着时间的流逝而减小)。如在下文中将要描述的，建构本实施例，以将处于没有被用户压下的状态下的踏板P的压下角理解成偏移值，并将此偏移值更新成需要的偏移值。使用这一偏移值，本实施例可补偿由时间变化和踏板P的老化和个体差异所导致的踏板P的非压下状态下的压下角中不期望的变化(检测输出值)。踏板P正常地通过弹簧由如下方式被偏置在一个方向：即，踏板响应于用户的踏板操作从初始静止位置以与弹簧的偏置力的方向相反的方向转移，并且当踏板的用户操作取消时，踏板通过弹簧的偏置力返回到初始静止状态。

假定由于踏板P的压下量变大从而检测输出值增加来描述本发明。

在步骤S2中，确定踏板输出转换处理的当前执行是否为处理的初始执行。“处理的初始执行”意味着在将电子乐器上电之后第一次执行踏板输出转换处理。通过确定初始执行确定标记(表示踏板输出转换处理的当前执行是否为处理的初始执行)是否当前处于表示初始执行的值“0”，作出步骤S2的确定。如果踏板输出转换处理的当前执行是在步骤S2处确定的处理的初始执行(即在步骤S2处为是的确定)，则在步骤S3将从踏板操作检测部件4获取的检测输出值设置成偏移值，然后踏板输出转换处理结束。即，将在电子乐器上电之后立即处于初始状态的踏板P的压下角设置成偏移值。此时，初始执行确定标记被设置成表示当前执行不是初始执行的值“1”。

即，本实施例提供有初始执行确定标记，其在用于在电子乐器上电之后即刻的第一时间内的设置偏移值的时间处，确定踏板输出转换处理的当前执行是否为处理的初始执行，并将在初始执行的时间处获取的检测偏移值设置成偏移值(参见步骤S2和S3)。

另一方面，如果踏板输出转换处理的当前执行不是在步骤S2处确定的处理的初始执行(即在步骤S2处为否的确定)，则将在步骤S4处进一步地确定从踏板操作检测部件4获取的检测输出值是否大于偏移值。如果从踏板操作检测部件4获取的检测输出值不大于偏移值(即在步骤S4处为否的确定)，则在步骤S5处将获得的检测输出值存储到输出存储缓冲器内。即，如果在每个预定执行时间间隔的处理中从踏板操作检测部件4获取的检测输出值小于偏移值，则输出存储缓冲器就存储检测输出值。因此，存储在输出存储缓冲器中的检测输出值是可能变成新的偏移值的候选偏移值。这是因为从踏板操作检测部件4获取的与踏板P的非压下状态相应的检测输出值被假定为最小值。然而，在本实施例中，小于偏移值的检测输出值不是简单地被更新成新的偏移值，而是由于踏板-关闭(pedal-OFF)中的不稳定振动(抖振或微小振动)或踏板的非压下状态导致的检测输出值的下冲(undershoot)，从而作出一些特殊安排，以防止错误地更新偏移值。

在步骤S6中，确定输出存储缓冲器中是否存储有预定数量(例如四个)的从踏板操作检测部件4获取的检测输出值。当已经连续从踏板操作检测部件4输出预定数量(例如四个)的小于当前偏移值的检测输出值时，输出存储缓冲器进入一种状态，即其中存储这一预定数量(例如四个)的检测输出值。如果输出存储缓冲器当前没有存储预定数量(例如四个)的检测输出值(即在步骤S6处为否的确定)，则处理跳到步骤S9。以此方式，能够消除与由踏板P的非压下状态中的不稳定振动(抖振或微小振动)导致的下冲相对应的任意检测输出值。另一方面，如果输出存储缓冲器当前存储有预定数量的检测输出值(即在步骤S6处为是的确定)，则在步骤S7处将当前存储的检测输出值的最大值设置成新的偏移值以代替当前偏移值。由当前存储在输出存储缓冲器的检测输出值的最大值更新当前偏移值的理由是：当在踏板P的非压下状态发生非稳定振动(抖振或微小振动)时，允许偏移值稳定地下降到适当的值。在此之后，在步骤S8清空输出存储缓冲器。在下一步骤S9，最小控制值(图2的实例所示的“0”)被输出到随后的处理(例如一个未示出的效果给予处理)，而不考虑检测输出值。

另一方面，如果从踏板操作检测部件4获取的检测输出值大于偏移值(即在步骤S4处为是的确定)，则在步骤S10处清空输出存储缓冲器。即，从踏板操作检测部件4获取的检测输出值大于偏移值意味着：由于踏板P的非压下状态下的不稳定振动(抖振或微小振动)而发生已经压下了踏板P或者“过冲(overshoot)”，并且清空输出存储缓冲器对于丢弃输出存储缓冲器的偏移值更新内容是有效的。然后，在步骤S11确定获取的检测输出值和当前(即当前存储的/更新的)偏移值之间的差额。即，获取的检测输出值是被偏移值校正过的或调节过的。在步骤S12中，将给定演奏值增加到在步骤S1 1处确定的差额(更具体地，从确定的差额中减去与基于确定的差额而预定的角度相应的固定值)，然后确定用于在ROM 2中预存储的转换表(图2)的键值(输入值)。演奏值的增加是一个设计选项。在步骤S13中，根据确定的键值来引用转换表。然后，在步骤S14中，将引用转换表所获得的控制值输出到随后的处理。

将要给出关于“踏板输出转换处理”的特定实例的描述，以使上述的“踏板输出转换处理”容易理解。此处假设提供多个元件部分，从而当踏板P处于正常状态时从踏板操作检测部件4输出检测输出值“30”，并且将与检测输出值“10”(固定值)相应的角预先作为演奏值进行保护。在下文中参见图5和图4(表示示出将要响应于踏板输出转换处理的执行而输出的示例性控制值的曲线图)来描述特定实例。

实例1

关于踏板P处于正常状态(图5中的“正常状态”)的情况来描述踏板输出转换处理。在踏板输出转换处理的初始执行中，直接将当前检测值设置成偏移值(参见图3的步骤S3)，因此在此情况中，“30”被设置成偏移值。一旦用户压下踏板P，则从踏板操作检测部件4输出与踏板P的压下角相应的检测输出值(图3的步骤S1)。此时输出的检测输出值当然是比在踏板P压下之前输出的检测输出值较大的值(例如“100”)；即，其大于偏移值“30”。因此，检测输出值“100”和偏移值“30”之间的差额被计算成“70”(即100-30＝70)(图3的步骤S11)。然后，将演奏值增加到差额“30”，从而获得键值“60”(即70-10＝60)。基于键值“60”，引用图4中示出的初始(预存储)转换表来输出控制值(步骤S12-S14)。

因此，尽管与用户的操作相应(即与压下角相应)的检测输出值为“100”，从初始转换表输出与输入值“60”相应的控制值(N)，而不是从初始转换表输出与输入值“100”相应的控制值(L)。即，确定了与包括偏移值和演奏值(即30+10＝40)的两个盲区中的一个相应的检测输出值“40”，并且通过将检测输出值“40”用作基准或参照(即有效范围的最小值)，确定了与用户实际上将踏板压下的量(角)相应的控制值。因此，即使与用户的操作(压下角)相应的检测输出值为“100”，与用户实际上将踏板压下的量(角)相应的检测输出值为“60”，从而从初始转换表输出与输入值“60”相应的控制值(N)。这可以被认为，尽管没有实际上更新初始转换表，而实质上等同于从“更新表1”输出与输入值“100”相应的控制值(N)。

实例2

然后，关于踏板P处于弹簧B松弛的非正常状态(图5中的“非正常状态”)的情况来描述踏板输出转换处理。同样在此情况中，在踏板输出转换处理的初始执行中，直接将当前检测值设置成偏移值(参见图3的步骤S3)。然而，在此情况中，设置比在正常状态下设置的偏移值大的偏移值(例如“38”)。一旦踏板P被用户压下，则从踏板操作检测部件4输出与踏板P的压下角相应的检测输出值(例如“100”)。因此，检测输出值“100”和偏移值“38”之间的差额被计算成“62”(即100-38＝62)。然后，将演奏值增加到差额“62”，从而获得键值“52”(即62-10＝52)。基于键值“52”，引用初始转换表来输出控制值(图3的步骤S12-S 14)。

在此非正常状态下，即使与压下角相应的检测输出值为“100”(等于正常状态下的检测输出值)，但是通过与弹簧B的松弛相应的量(由于在非正常状态下设置较大的偏移值)，被用户(演奏者)压下的踏板的实际压下量趋向于小于正常状态下的实际压下量，从而从初始转换表输出与输入值“52”相应的控制值(O)。这实际上与等于如下情况：即，与包括偏移值和演奏值的一个盲区相应的检测输出值采用数值“48”(即38+10＝48)，并且通过将检测输出值“48”用作参照(即有效范围的最小值)，来确定与用户实际压下踏板P的量相应的控制值(参见图4的“更新表2”)。因此，即使与压下角相应的检测输出值为“100”(等于正常状态下的检测输出值)，与用户实际上将踏板压下的量(角)相应的检测输出值为“52”，从而从初始转换表输出与输入值“52”相应的控制值(O)。

实例3

然后，关于毡制品B变坏的踏板P处于非正常状态(图5中的“非正常状态B”)的情况来描述踏板输出转换处理。同样在此情况中，在踏板输出转换处理的初始执行中，直接将当前检测值设置成偏移值(参见图3的步骤S3)。然而，在此情况中，设置比在正常状态下设置的偏移值小的偏移值(例如“25”)。一旦踏板P被用户压下，则从踏板操作检测部件4输出与踏板P的压下角相应的检测输出值(例如“100”)。因此，检测输出值“100”和偏移值“25”之间的差额被计算成“75”(即100-25＝75)。然后，将演奏值增加到差额“75”，从而获得键值“65”(即75-10＝65)。基于键值“65”，引用初始转换表来输出控制值(图3的步骤S12-S14)。

在此非正常状态下，即使与压下角相应的检测输出值为“100”(等于正常状态下的检测输出值)，但是通过与毡制品B变坏相应的量，被用户(演奏者)压下的踏板的实际压下量趋向于大于正常状态下的实际压下量，从而与输入值“65”相应的控制值(M)被从初始转换表输出。这实际上等同于如下情况：即，通过将检测输出值“35”用作参照(即有效范围的最小值)，与包括偏移值和演奏值的一个盲区相应的检测输出值采用数值“35”(即25+10＝35)，并且确定与用户实际压下踏板P的量相应的控制值(参见图4的“更新表3”)。因此，即使与压下角相应的检测输出值为“100”(等于正常状态下的检测输出值)，与用户实际上将踏板压下的量(角)相应的检测输出值为“65”，从而从初始转换表输出与输入值“65”相应的控制值(M)。

在上述情况的每一个中，即使压下的踏板P被进一步压下或被松开，与进一步压下或松开相应的检测输出值没有降低到偏移值之下(图3的步骤S4)，从而没有更新偏移值(图3的步骤S7)。即，基于变化的参考量(即有效范围的最小值)，响应于踏板P的压下来确定控制值，而没有再次改变参考量(步骤S12-S14)。

如上所述，用于在上述的“踏板输出转换处理”中确定控制值的方案实际上等同于与根据虚拟表(即更新表1到更新表3的任一个表)来确定控制值，其中所述虚拟表是通过由与偏移值相应的量动态地改变图4的存在的或预存储的转换表来提供的。即，在上述实施例中，通过在电子乐器的操作期间持续监测踏板P，基于偏移值和检测输出值来改变根据踏板P的状态的偏移值并确定输入值，以及根据确定的输入值代替检测输出值来引用预存储的转换表，达到等同于实际上与基于由更新有效范围的最小值(参照)、输出最小控制值“0”来提供的表(即更新表1到更新表3的任一个表)确定控制值的处理。要注意，根据在本实施例中采用的控制值确定方案，在更新表1到更新表3的每个表中使用与在预存储的转换表中相同的有效范围的相同宽度和曲线图的形状(例如斜度)。为了参考的目的，在图4的曲线图的较低端部分中示出了盲区(其中一个盲区如上文所述由偏移值和演奏值组成)和踏板P的活动范围内的有效范围。

如上文所述，在本发明的踏板输出转换设备的实施例中，在电子乐器的操作期间持续监测踏板P，并通过引用具有输入值的预设定的转换表来确定控制值，其中基于根据被检测的踏板P的当前状态和踏板P的当前压下角进行动态改变的偏移值来确定输入值。即，本实施例确定与用户实际压下踏板P的压下量相应的检测输出值(输入值)，然后通过引用根据确定的检测输出值(输入值)的预存储转换值来确定控制值。因此，本实施例可输出其中不期望的变化或不均匀被自动地被适当补偿的控制值，其中所述不期望的变化或不均匀是由于踏板P的个体差异、老化等而引起的。作为结果，可由任意踏板适当地执行响应于用户的踏板压下的音调控制，其中踏板具有恒定的操作感觉(踏板压下量)而不受踏板P的个体差异、老化等负面影响。

进一步地，由于仅一个转换表(参见图2)需要提供有每种类型的音调控制参数，本实施例可方便地减少必需的存储区域。进一步地，本实施例的另一优点为上述踏板输出控制处理仅需要简单的计算从而可降低必需处理的负担。

进一步地，即使在演奏期间踏板操作器单元U产生不便，本实施例可继续通过适当地处理不便来执行音调控制，而不需要用户停止操作；因此，为了排除不便，用户除了演奏操作之外不必有意识地执行特殊操作。

进一步地，在本发明的踏板输出转换设备的上述实施例中，通过经由弹簧的偏置力快速地返回，踏板可连续重度振动，而不会被致动器停止。在这种情况中，由于踏板在反方向大幅摇动会产生所谓的“下冲”，从而可输出不正常地小的检测输出值，因此，难免要设置用于实际使用的不自然地小的偏移值。进一步地，如果踏板P在电子乐器上电时已经处于压下位置或状态，控制值将难免不以正常方式输出。因此，下文的描述给出关于本发明如何处理这些可能地问题。

情况4

考虑这样一种情况：踏板P处于可能导致下冲的不稳定地振动(抖振)状态。实质上可将“抖振”描述成这样一种现象：即时地交替重复毡制品F变坏和弹簧B松弛，即图5的非正常状态A和非正常状态B交替重复。因此，在本实施例的“踏板输出转换处理”中，安排步骤S5-S9的操作，以防止在由于踏板P的抖振而发生下冲时产生不正常的控制值。即，随着时间的流逝，将小于偏移值的许多检测输出值(图3的步骤S4)存储到输出存储缓冲器内(图3的步骤S5)，并且用这样存储的检测输出值的最大值来更新偏移值(图3的步骤S7)。这种操作允许识别随着时间的流逝抖振的踏板P的振动是如何降低的，一旦抖振停止，本实施例的踏板输出转换处理适当地设置适合踏板P的稳定状态的偏移值。进一步地，在发生抖振期间，踏板输出转换处理连续输出控制值“0”(图3的步骤S9)，以不影响将要产生的音调。

要注意，上述实施例是以这种方式构建的：在可能导致下冲的不稳定地振动(抖振)状态下，处理用小于当前设置的偏移值的预定数量的检测输出值的最大的那个(即，反向上的最小的那个)来更新偏移值。可选择地，当前实施例的处理可计算多个预先输出的检测输出值的平均值，而不考虑检测输出值是否小于偏移值，并且如果平均值下降到低于当前设置的偏移值则用平均值来更新偏移值。

情况5：

关于这样一种情况(即，踏板P在电子乐器上电时已经处于压下状态)来描述踏板输出转换处理，以简化说明书，在此处假设踏板P为正常状态。在踏板输出转换处理的初始执行中，直接将当前检测值设置成偏移值(参见图3的步骤S3)；然而，在此情况中，设置与踏板的非压下状态的偏移值相比非常高的偏移值(例如“80”)。由于释放踏板P并且踏板P从压下位置返回到未压下状态，则检测输出值可降低到低于偏移值(图3的步骤4)。由于在此期间更新了偏移值(步骤S7)，从而当踏板P返回到非压下状态时，与上文的情况1相同将偏移值设置成“30”。要注意，由于当用户的脚从踏板释放而更新偏移值(即，在踏板P的返回移动期间)时总是输出控制值“0”(步骤S9)，所以将要产生的音调不受控制值的影响。

如果在电子乐器上电时已经处于压下状态的踏板P从压下位置进一步压下，那么检测输出值为比在电子乐器上电时输出的检测输出值大的值“100”，从而检测输出值和偏移值之间的差额被计算成“20”(步骤S11)。将键值增加到差额以提供键值“10”(即20-10＝10)，并且通过引用基于键值的转换表来输出控制值(步骤S12-S14)。即，当用户继续压下踏板P而根本没有从踏板P释放脚时，将输出与实际压下角完全不同的控制值；然而，一旦用户从踏板P释放脚，则控制值将恢复到与类似在踏板P的非压下状态中输出的值。即，一旦用户从踏板P释放脚，则偏移值被更新到“30”(步骤S7)，然后基于这样更新的偏移值来输出控制值；因此，可正常地执行音调控制。

进一步地，尽管本发明的实施例被描述为被建构成通过使用基于偏移值(参见图3的步骤S11-S14)而确定的键值以引用预存储的转换表来确定控制值，然而本发明的实施例不限于此。例如，通过基于偏移值更新预存储的转换表，可重新产生更新表，从而可将产生的更新表存储在RAM 3中；当然，在此情况中，通过引用根据检测输出值本身的更新表来确定控制值。

进一步地，尽管已经将本发明的实施例描述成关于这种情况：即由于踏板P的压下角变大从而控制值(从最小值“0”向最大值“255”)增加，本发明的实施例不限于此。例如，由于踏板P的压下角变大，可将实施例建构成降低控制值(从最大值“255”向最小值“0”)。在这种情况中，当检测输出值不等于或小于偏移值时，执行更新偏移值；即，在步骤S4的确定标准变成“检测输出值是否等于或小于偏移值”。

本方案基于提供用于检测踏板P的操作位置的传感器K的检测输出值状态，估计出踏板处于非压下状态，并且在踏板处于非压下位置时由检测输出值来更新偏移值。但本方案不限于上述内容并可由任意期望的方案代替。

例如，在图3的步骤S3处，可将活动范围(可检测范围)的最大值“255”或在其他适合的情况处的偏移值初始化成相对较大的值，然后可将偏移值更新成需要的根据小于与上述实施例具有类似方式的当前偏移值的检测输出值。即使在最大值“255”(或在另一适合的相对较高的值)处初始化(或暂时设置)偏移值，根据当踏板处于非压下状态下产生的检测输出值立刻将偏移值适当地更新；因此，可将相应于踏板的非压下状态的检测输出值设置成偏移值而没有任何问题。

作为另一实例，当踏板P为可经由开关检测的非压下状态，可响应于开关的检测信号将传感器K的检测输出值设置/更新成偏移值。

Claims (10)

1.一种电子乐器的踏板输出转换设备，包括：

输入部件，其基于用于检测踏板的压下位置的传感器的输出，向所述踏板输出转换设备输入检测输出值；

偏移值设置部件，其将由所述传感器输出并与所述踏板的非压下状态相应的检测输出值设置成偏移值；

调节部件，其用所述偏移值来调节经由所述输入部件输入的所述检测输出值，从而提供与所述踏板的实际压下量相应的被调节的检测输出值；以及

转换部件，其将所述被调节的检测输出值转换成与所述踏板的所述压下量相应的控制值。

2.根据权利要求1所述的踏板输出转换设备，其中所述转换部件包括用于将检测输出值转换成控制值的转换表，并通过根据所述被调节的检测输出值引用所述转换表来提供与所述踏板的压下量相应的控制值。

3.根据权利要求2所述的踏板输出转换设备，其中，所述偏移值设置部件在需要时将根据与所述踏板的非压下状态相应的所述检测输出值来更新所述偏移值，

所述转换表为初始转换表，并且

所述转换部件根据所述在需要时被更新的偏移值来调节经由所述输入部件输入的所述检测输出值，并通过根据所述被调节的检测输出值引用所述初始转换表来提供与所述踏板的压下量相应的控制值。

4.根据权利要求1所述的踏板输出转换设备，其中所述控制值为用于控制音调的要素的值。

5.根据权利要求1所述的踏板输出转换设备，其中所述偏移值设置部件将所述偏移值初始化成预定初始值，当使用经由所述输入部件输入的所述检测输出值表示的所述踏板的压下位置相应的压下量小于由所述偏移值表示的所述踏板的压下位置相应的压下量时，所述偏移值设置部件使用经由所述输入部件输入的所述检测输出值更新所述偏移值。

6.根据权利要求5所述的踏板输出转换设备，其中所述预定初始值为经由所述输入部件上电而输入的所述检测输出值。

7.根据权利要求5所述的踏板输出转换设备，其中所述预定初始值为在所述检测输出值的多个值中相对大的值。

8.根据权利要求1所述的踏板输出转换设备，其中，基于与所述踏板的非压下状态相应的连续取样的多个所述检测输出值，所述偏移值设置部件识别一个检测输出值，并使用所识别的检测输出值更新所述偏移值，其中，已从所述的一个检测输出值中去除了在所述踏板的关闭状态期间导致的抖振或微小振动的成分。

9.根据权利要求1所述的踏板输出转换设备，其中所述踏板通过弹簧以如下方式在一个方向上正常地偏置：即，所述踏板响应于所述踏板的用户操作从初始静止位置以与所述弹簧的偏置力的方向相反的方向转移，当取消了所述踏板的用户操作时，所述踏板通过所述弹簧的所述偏置力返回到所述初始静止位置。

10.一种计算机执行的电子乐器的踏板输出转换方法，包括：

输入步骤，基于用于检测踏板的压下位置的传感器的输出来输入检测输出值；

设置步骤，将由所述传感器输出并与所述踏板的非压下状态相应的检测输出值设置成偏移值；

调节步骤，根据所述偏移值来调节经由所述输入步骤输入的所述检测输出值，从而提供与所述踏板的实际压下量相应的被调节的检测输出值；以及

转换步骤，将所述被调节的检测输出值转换成与所述踏板的所述压下量相应的控制值。

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