DE3321876A1

DE3321876A1 - Anschlagansprechvorrichtung fuer ein elektronisches tasten-musikinstrument

Info

Publication number: DE3321876A1
Application number: DE19833321876
Authority: DE
Inventors: Takuya Fussa Tokyo Sunada
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1982-06-19
Filing date: 1983-06-16
Publication date: 1984-01-05
Also published as: DE3321876C2; US4506581A; GB8316674D0; GB2125601A; GB2125601B

Description

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Anschlagansprechvorrichtung für ein elektronisches Tasten-Musikinstrument

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anschlagansprechvorrichtung für ein elektronisches Tasten-Musikinstrument gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Um die ursprüngliche Steuerung eines Musiktons durch eine Tastenbetätigung wirksam zum Ausdruck zu bringen, ist es bei herkömmlichen elektronischen Musikinstrumenten allgemein üblich, den abgegebenen Ton in Abhängigkeit von der bei der Tastenbetätigung vorgenommenen Detektion der Tastenbetätigungsgeschwindigkeit zu steuern.

Bei einer mit einer derartigen Anschlagansprechfunktion ausgestatteten Vorrichtung, bei der die Tonstärke die Klangfarbe usw. eines zu erzeugenden Musiktons durch Detektion der Tastenbetätigungsgeschwindigkeit gesteuert werden, sind eine Vielzahl von Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtungen erforderlich, um die Tonstärke und die Klangfarbe des zu erzeugenden Musiktons in Übereinstimmung mit der Tastenbetätigungsgeschwindikeit zusätzlich zu einem üblichen Tastenbetätigungssignal zu steuern.

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-Es wurden verschiedene Funktionsweisen zur Erzeugung eines derartigen Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektionssignals vorgeschlagen.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Tastaturteils zur Erläuterung der Tastenbetätigungs-Detektoreinrichtung des Standes der Technik. Eine weiße Taste WK und eine schwarze Taste BK sind jeweils, an Halterungspunkten X1 und X2 freitragend angebracht. Beim Niederdrücken von Kontakten RC1, RC2, oder RC3, RC4 aus leitfähigem Kautschuk oder dergleichen, die an der Unterseite der weißen Taste oder der schwarzen Taste befestigt sind und die voneinander unterschiedliche Längen aufweisen, schalten die Kontaktstücke der Schalter SW1, SW2 oder SW3, SW4 in den Zustand "EIN". Somit detektiert die Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung DET das Geschwindigkeitssignal der weißen oder der schwarzen Taste in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit der Betätigung in Richtung des Pfeiles A oder B, und zwar jeweils unter Verwendung der Zeitdauer vom Schließen der Schalter SWl oder SW3 bis zum Schließen der Schalter SW2 oder SW4.

Genauer gesagt wird beim Drücken der weißen Taste WK in die Richtung A diese im Gegenuhrzeigersinn um den Schwenkpunkt X1 verschwenkt. Daher kommt zuerst der Kontakt RC1 mit dem Schalter SW1 in Berührung, und der Kontakt RC2 kommt mit dem Schalter SW2 etwas später in Berührung. Ebenso kommt beim Di-ücken der schwarzen Taste BK in die Richtung B zuerst der Kontakt RC3 mit dem Schalter SW3 in Berührung, wonach dann der Kontakt RC4 mit dem Schalter SW4 in Berührung tritt. Dementsprechend läßt sich eine Tastenbetätigungsgeschwindigkeit dadurch ermitteln, daß man die Zeitdauer zwischen der vorangehenden Kontaktherstellung und der nachfolgenden Kontakthcrstellung mißt, ζ. B. durch Verwendung der Ladungs- oder Entladungsmengen von Kondensatoren, die in der Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung DET vorgesehen sind.

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Bei einer ersten herkömmlichen Tastenbetätigungs-Detektoreinrichtung wird die Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung DET für jede Taste vorgesehen. Diese umfaßt einen Kondensator und einen Widerstand. Das Tastenbetätigungsgeschwindigkeit s-Detektionssignal wird als die Menge der Ladung des Kondensators, eingestellt über die den jeweiligen Tasten entsprechenden, vorstehend erwähnten Schalter, detektiert, und zwar aufgrund der Aufladung des Kondensators oder der Entladung über den Widerstand.

Bei einer derartigen Anordnung muß eine Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung DET für jede Taste vorgesehen werden, was zu dem Nachteil führt, daß die Anzahl der Bestandteile zunimmt.

Eine zweite herkömmliche Tastenbetätigungs-Detektoreinrichtung ist eine digitale Anordnung, bei der die Zeitdauer vom Beginn der Tastenbetätigung bis zum Ende derselben, d.h. die Zeitdauer vom Einschalten des ersten oder dritten Schalters SW1 oder SW3 bis zum Einschalten des zweiten oder vierten Schalters SW2 oder SW4 im Fall der Fig. 1, von einer Zählschaltung oder dergleichen gezählt wird, wobei der Zählwert dann als das Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektionssignal verwendet wird. Auch diese Maßnahme beinhaltet den Nachteil, daß für jede der Tasten eine Zählschaltung vorgesehen sein muß. Noch ein weiterer Nachteil besteht darin, daß eine Umwandlung von Eingangsdaten notwendig oder die externe Steuerung schwierig ist.

Außerdem müssen bei dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau sowohl bei-den weißen als auch bei den schwarzen Tasten die Kontakte RC1, RC3 und die Kontakte RC2, RC4 in gleichen Abständen JE-! und J&2 von den Schwenkpunkten X1 , X2 angeordnet sonn. Es ist äußerst schwierig und kompliziert, derartige Kontakte RC1 und RC3 oder RC2 und RC4 in gleichmäßig beabstandeten Positionen für eine Vielzahl weißer und schwarzer Tasten

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anzubringen. Zusätzlich besteht der Nachteil, daß der Anschlagansprechzustand der schwarzen Taste oder die Struktur der Tasten sehr unnatürlich wird.

Solche Probleme werden überwunden mit einer Anschlagansprechvorrichtung gemäß Anspruch 1, die entsprechend den Unteransprüchen vorteilhaft weitergebildet werden kann.

Mit der Erfindung ist eine Anschlagansprechvorrichtung für ein elektronisches Tasteninstrument verfügbar gemacht worden, bei der Kondensatoren und Widerstände als eine Tastenanschlag-Detektorschaltung verwendet werden und bei der eine Anschlagansprechfunktion durch derartige Tastenanschlag-Detektorschaltungen, deren Anzahl geringer ist als die der Tasten, erzielt wird und bei der außerdem der Unterschied bei der Anschlagansprechung, der durch die unterschiedlichen Befestigungspositionen der Kontakte einer schwarzen Taste und einer weißen Taste entsteht, ausgeglichen wird.

Somit ist mit der.Erfindung eine Anschlagansprechvorrichtung für ein elektronisches Musikinstrument geschaffen worden, die in der Lage ist, Anschlagansprechwirkungen zu erzielen, ohne daß dabei für jede Taste eine Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung vorgesehen ist, oder anders ausgedrückt, bei der die Anzahl der Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtungen geringer als die Anzahl der Tasten ist.

Weiterhin ist mit der Erfindung eine Anschlagansprech-ViMi u'htuiu] tür ein elektronisches Tasteninstrument yeischaiien worden, bei der, wenn die Tastenbetätigungs-Detektoreinrichtungen für eine weiße Taste und eine schwarze Taste zur Erzielung eines natürlichen Mechanismus in unterschiedlichen Positionen angeordnet sind, ein

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Ausgleich bezüglich der Befestigungspositionen durch eine elektrische Schaltungseinrichtung realisiert wird.

Außerdem ist mit der Erfindung eine Anschlagansprechvorrichtung für ein elektronisches Tasteninstrument geschaffen worden, die sich einfach von außen steuern läßt.

Schließlich ist mit der Erfindung eine Anschlagansprechvorrichtung für ein elektronisches Tasteninstrument geschaffen worden, bei der die Tastenbetätigungs-Detektoreinrichtungen einer weißen Taste und einer schwarzen Taste nicht in gleichen Abständen von den freitragenden Schwenkpunkten der weißen und der schwarzen Taste angeordnet sein müssen.

Die Erfindung schafft also eine Anschlagansprechvorrichtung für ein elektronisches Tasteninstrument, bei der bei der Steuerung eines Anschlagansprechzustandes durch Detektieren ι einer Tastenbetätigungsgeschwindigkeit in dem elektronischen ■ Tasteninstrument die Anschlagansprechzustände der Tasten j durch Detektoreinrichtungen detektiert werden, deren Anzahl ; geringer ist als die der Tasten, und bei der außerdem i

der Unterschied bei den Detektionsausgangssignalen, der j

sich aufgrund der unterschiedlichen Befestigungspositionen ;^; der Kontakte einer weißen Taste und einer schwarzen Taste ergibt, kompensiert wird.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der schematischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht zur Erläuterung des Aufbaus einer Tastenbetätigungs-Detektoreinrichtung des Standes der Technik sowie die Befestigungspositionen der Einrichtung bezüglich einer weißen Taste und einer schwarzen Taste;

Fig. 2 eine Seitenansicht von Tasten als Modell eines Tastatur-Mechanismus unter Darstellung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer Anschlagansprechvorrichtung für ein elektronisches Tasteninstrument; ·

Fig. 3 ein Blockdiagramm der Anschlagansprechvorrichtung für ein elektronisches Tasteninstrument gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4A ein Schaltbild einer in Fig. 3 gezeigten Anschlagsteuerungsdaten- Generatoreinheit;

Fig. 4B ein Diagramm zur Erläuterung eines in Fig. 4A verwendeten Symbols;

Fig. 5 ein Schaltbild der Anschlagsteuerungsdaten-Generatoreinheit unter Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 6 und 7 Flußdiagramme zur Erläuterung des Betriebs dos Ausführungsbeispiels der Anschlagansprechvorrichtung für ein elektronisches Tasteninstrument.

Die Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 7 beschrieben.

Till.- zeigt das Verhältnis zwischen einer weißen Taste und finer schwarzen Taste zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung sowie die Befestigungspositionen von Kontakten, way nachstehend noch im einzelnen beschrieben wird.

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Eine weiße Taste WK und eine schwarze Taste BK si ml an
Halterungspunkten X1 bzw. X2 freitragend angebracht. Jhrr
Längen sind mit den Bezugszeichen LW (z.B. 12 cm) bzw. LB (z.B. 8 cm) bezeichnet. Die weiße Taste WK ist mit
Kontakten RC1 ' und RC2' ausgestattet. Die Entfernung zwischen dem Schwenkpunkt X1 und dem Kontakt RC1' ist mit IW
bezeichnet, und die Entfernung zwischen dem Kontakt RC1' und dem freien Ende der Taste WK ist mit OW bezeichnet. Es sei beispielsweise angenommen, daß das Verhältnis zwischen den Entfernungen IW und OW 3 : 1 beträgt. In ähnlicher Weise
ist die schwarze Taste BK mit Kontakten RC3' und RC4' versehen. Die Entfernung zwischen dem Schwenkpunkt X2 und dem Kontakt RC3' ist mit IB bezeichnet, während die Entfernung zwischen dem Kontakt RC3' und dem freien Ende dieser Taste BK mit OB bezeichnet ist. Der Kontakt RC3' der schwarzen Taste BK ist in dem gleichen Verhältnis der Entfernungen wie bei
der weißen Taste WK angeordnet, wodurch die Entfernungen IB und OB das Verhältnis 3 : 1 aufweisen.

Außerdem werden die Entfernung WD zwischen den Kontakten
RC1 ' und RC2¹ der weißen Taste und die Entfernung BD zwischen den Kontakten RC3' und RC4' der schwarzen Taste so gewählt, daß sie das Verhältnis WD : BD = 3 : 2 aufweisen.

Weiterhin werden die Differenz AW bei der Höhe der Kontakte RC1' und RC2' bei der weißen Taste WK und die Differenz AB bei der Höhe der Kontakte RC3' und RC4' bei der schwarzen Taste BK so eingestellt, daß diese das Verhältnis

AW : AB = 3 : 2 besitzen, was dem Verhältnis der vollen

Längen LW und LB der weißen und der schwarzen Taste entspricht.

Es sei angenommen, daß Schalter SW1 bis SW4, die durch die Kontakte RC1 ' , RC2', RC3' und RC4' in den Zustand "EIN"
gebracht werden, so angeordnet sind, wie dies in Fig. 1
gezeigt ist.

Die Schaltungsanordnung eines elektronischen Musikinstruments, das von einem derartigen Tastaturmechanismus Gebrauch macht, ist in den Fig. 3, 4A und 4B gezeigt.

In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Tasteneingabeeinheit, die aus einer Tastatur mit einer Vielzahl von Tasten und Schaltern besteht, die innerhalb der Tastatur angeordnet sind. Bei den Schaltern handelt es sich um solche, wie sie vorstehend beschrieben wurden. Die Konstruktions- und Betriebsweise der Schalter wird nachstehend beschrieben. Jede Taste ist mit den beiden Kontakten RC1', RC2' bzw. RC3', RC4' versehen. Die Schalter werden in den Zustand "EIN" geschaltet, und zwar mit einem Zeitunterschied bzw. einer Zeitverzögerung bei einem Tastenbetätigungsvorgang. Das heißt, daß der Schalter SW1 bzw. SW3, der durch den ersten Kontakt RC1' bzw. RC3¹ betätigt wird, früher in den Zustand "EIN" geschaltet wird, während der Schalter SW2 bzw. SW4, der durch den zweiten Kontakt RC2' bzw. RC4' betätigt wird, später in den Zustand "EIN" geschaltet wird. Wie vorstehend beschrieben wurde, weist · jede Taste die beiden Kontakte auf, und die den ersten und zweiten Kontakten entsprechenden Schalter sind in gleichmäßigen Abständen z.B. auf einer gedruckten Schaltungsplatte angeordnet. Aus diesem Grund unterscheiden sich die vorstehend erwähnten zeitlichen Differenzen nicht in Abhängigkeit von den Tasten.

Der Tastenbetätigungszustand der Tasteneingabeeinheit 1 wird einem Tastenzuordner 2 zugeführt, dessen Ausgang auf ein Tonhöhenregister 3, eine Umhüllendenzähler- und Zustandseinheit 4 sowie auf eine Anschlagsteuerungsdaten-Generatoreinheit 9 geführt ist.

Bei dem Tonhöhenregister 3 handelt es sich um ein Register, ^¹ dem die Codes gespeichert sind, die der Note und der Octave der bei Betätigung der Tasten zu erzeugenden Musiktöne entsprechen.

5 O β OO

ο ο ο ο

9 ο α & ο ρ α

0 IS ö Q £> O

Das Ausgangssignal des Tonhöhenregisters 3 wird einem Tonhöhen-Festwertspeicher (ROM) 5 zugeführt, um Zugriff zur Adresse des Tonhöhen-ROM 5 zu nehmen. Der Tonhöhen-ROM 5 speichert Taktinformation, die den jeweiligen Tasten entspricht, und die Daten derjenigen Adresse des Tonhöhen-ROM 5, zu der ein Zugriff erfolgt, werden einer Tonhöhentaktgeneratoreinheit 6 zugeführt.

Die Tonhöhentaktgeneratoreinheit 6 erzeugt ein Tonhghentaktsignal, das anhand der Daten des.Tonhöhen-ROM 5 zu erzeugen ist, d.h. anhand der der Taste entsprechenden Taktinformation. Das ausgehende Tonhöhentaktsignal wird einem Wellenform-Adressenzähler 7 zugeführt·.

Der Wellenform-Adressenzähler 7 zählt die von dem Tonhöhentaktsignalgenerator 6 erzeugten Taktimpulse. Jedes Mal, wenn ein Taktimpuls eingegeben wird, steigt der Zählwert an.

Das heißt, daß der Zählwert mit einer bestimmten Geschwindig- ι keit zunimmt, die der Frequenz einer Tonhöhe entspricht.

Mit dem Ausgangssignal des Wellenform-Adressenzählers 7 wird Zugriff j

zur Adresse eines Wellenformspeichers 8 genommen. <

Daten, z.B. für eine Periode des zu erzeugenden i

Musiktons, werden in dem Wellenformspeicher 8 gespeichert, und Zugriff zu dem Wellenformspeicher 8 findet mittels des Wellenform-Adressenzählers 7 statt. Bei den Ausgangssignalen des Wellenformspeichers 8 handelt es sich um digitale Daten, die dem Musikton entsprechen.

Der Anschlagsteuerungsdaten-Generatoreinheit 9 werden Steuersignale aO bis a7, bO bis b7, cO bis c7 und dO bis d7 zugeführt, die den Betätigungsvorgängen der Tasteneingabeeinheit 1 entsprechen.

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In der Anschlagsteuerungsdaten-Generatoreinheit 9 werden schließlich digitale Daten mit drei Bits u, ν und w aus einer Analog-Spannung erzeugt, die der Tastenbetätigungsgeschwindigkeit proportional ist.

Die digitalen Daten u, ν und w von der Anschlagsteuerungsdaten-Generatoreinheitwerden in eine Anschlagsteuerungs-Taktgeneratoreinheit 10 und in die Umhüllendenzähler- und Zustandseinheit 4 eingegeben.

Die Anschlagsteuerungs-Taktgeneratoreinheit 10 erzeugt ein Taktsignal E1, das der Tastenbetätigungsgeschwindigkeit entspricht, und zwar aufgrund eines Taktsignals EO, das von einer Umhüllenden-Taktgeneratoreinheit 11 zugeführt wird, und aufgrund der 3-Bit-Daten u, ν und w, die von der Anschlagsteuerungsdaten-Generatoreinheit 9 ausgeschickt werden.

Die Umhüllendenzähler- und Zustandseinheit 4 erzeugt durch Zählen der Taktimpulse E1 ümhüllende-Daten.

Das Ausgangssignal der umhüllendenzähler- und Zustandseinheit 4 wird

einer Multipliziereinheit 12 zugeführt und informiert außerdem die Umhüllenden-Taktgeneratoreinheit 11 über einen Zustand, wie z.B. Einschwingen , Abklingen oder Freigabe. Somit ist es der ümhüllenden-Taktgeneratoreinheit 11 ermöglicht, das ümhüllenden-Taktsignal EO entsprechend dem Zustand abzugeben.

Die MuILiplizioroinheit 12 multipliziert die Ausgangswerte der Umhüllendenzähler- und Zustandseinheit 4 und des Wollcnformspeichers 8, und das resultierende Produkt wird an eine Digital/Analog-Wandlerschaltung abgegeben.

Bei den von der Multipliziereinheit 12 erzeugten digitalen Daten handelt es sich um den der Taste entsprechenden Musikton,

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JOQ β «

ι α ο α β on

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QO OO β β t

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und der Amplitudenwert hiervon besitzt einen der Tastenbetätigungsgeschwindigkeit entsprechenden Wert. Selbstverständlich besitzt daher das analoge Signal, in das dieses digitale Signal mittels der D/A-Wandlerschaltung (nicht gezeigt in Fig. 3) umgewandelt wurde, die der gedrückten Taste entsprechende Tonhöhenfrequenz sowie den der Anschlagansprechung entsprechenden Wert.

Jede der Einheiten, Tonhöhenregister 3, Umhüllendenzähler- und Zustandseinheit 4, Tonhöhentaktgeneratoreinheit 6, Wellenform-Adressenzähler 7, Anschlagsteuerungs-Taktgeneratoreinheit 10 sowie Umhüllenden-Taktgeneratoreinheit 11, führt den zeitlich unterteilten Verarbeitungsvorgang von acht Kanälen durch. Es sei beispielsweise angenommen, daß jeder dieser Einheiten ein ümlaufschieberegister mit acht Stufen aufweist, und derartige Schieberegister halten ihren Inhalt in Zirkulation so daß sich die synchronen Vorgänge

jedes Kanals durchführen lassen.

Die in Fig. 3 gezeigte Anschlagsteuerungsdaten-Generatoreinheit 9 ist in der Fig. 4A veranschaulicht. Die Anzahl der Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektorschaltungen zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung ist geringer als die Anzahl der Tasten und gleich oder größer als die maximale Anzahl von zu erzeugenden Tönen. In Fig. 4A sind acht Tastenbetatigungsgeschwindigkeits-Detektorschaltungen vorgesehen. Ein hier verwendetes Symbol entspricht der · Torschaltung eines Transistors oder dergleichen als allgemeines Symbol, wie es in Fig. 4B veranschaulicht ist. Die Buchstaben X, Y und Z entsprechen Gate, Drain und Source bzw. Basis, Emitter und Kollektor des Transistors. Die

Z-Elektrode einer ersten Torschaltung 13 ist über einen Widerstand 15 mit der einer zweiten Torschaltung 14 in Reihe geschaltet. Eine Reihenschaltung, die aus einem Kondensator und der Y-Elektrode einer in Reihe geschalteten dritten Torschaltung 17 besteht, ist zwischen der Torschaltung 14 und dem Widerstand 15 parallelgeschaltet. Der Knotenpunkt

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zwischen dem Kondensator 16 und der Y-Elektrode der dritten Torschaltung 17 ist bei 16E geerdet. Bei den ersten bis dritten Torschaltungen 13, 14 und 17 werden z.B. den X-Elektroden, die den Gates bzw. Steuerelektroden von Feldeffekttransistoren entsprechen, die Signale aO, bO

und cO von dem Tastenzuordner 2 der Fig. 3 über Leitungen 20, 21 bzw. 22 zugeführt. Die anderen sieben Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektorschaltungen sind gleichermaßen konstruiert. " Die Enden auf der einen Seite der ersten Qruppe von Torschaltungen 13 sind zusammengeschaltet, wie dies bei dem Bezugszeichen 18 gezeigt ist, und diesen Enden wird eine Energiequellenspannung +v zugeführt. Die Enden auf der einen Seite der zweiten Gruppe von Torschaltungen 14 sind zusammengeschaltet, wie dies bei dem Bezugszeichen 19 gezeigt ist. Die Leitungen für die Signale al bis a7, b1 bis b7 und c1 bis c7 sind mit den Gate-Elektroden der jeweiligen Torschaltungen verbunden, um diese mit dem Tastenzuordner 2 zu koppeln. Ein A/D-Wandler 23 ist mit dem Ausgang der zweiten Torschaltung verbunden. Daten, die exponentiell einer Digitalumwandlung unterzogen wurden, sind in einem Anschlagdatenspeicher 24 mit acht Kanälen gespeichert, und der Anschlagsteuerungs-Taktgeneratoreinheit 10 sowie der in Fig. 3 gezeigten Umhüllendenzähler- und Zustandseinheit 4 werden die 3-Bit-Signale u, ν und w zugeführt.

Fig. 5 zeigt eine Anschlagsteuerungs-Generatoreinheit 9, bei der es sich um ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung handelt. Das Ausführungsbeispiel lehrt eine Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung, die den Unterschied bei den Befestigungspositionen einer woißon Taste und einer schwarzen Taste elektrisch ausgleicht. Si ο uiiila ß L acht Torschaltungen 13W, 13B für jede der weißen und schwarzen Tasten, und weiterhin umfaßt sie acht Kompensationswiderstände 15B, 15W für jede der weißen und schwarzen Tasten sowie acht Kondensatoren 16 an jedem Torausgang. Die Widerstandswerte der Widerstände 15W und 15B

H O (Sr -ί β. O OO

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können in dem Verhältnis 3 : 2 eingestellt sein, wenn die Abmessungen der weißen Taste WK und schwarzen Taste BK so gewählt sind, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Der Widerstand 1SW wird z.B. auf einen Wert von 3 k«/Tuund der Widerstand T5B z.B. auf einen Wert von 2 k JVeingesteilt.

Nachstehend wird die bei Z in Fig. 5 gezeigt Anordnung erläutert. Die Verknüpfungsbeziehungen zwischen dem Widerstand 15W, der mit der Z-Elektrode der ersten Torschaltung 13W für die weiße Taste verbunden ist, und der zweiten Torschaltung 14, sowie zwischen dem Kondensator 16 und der dritten Torschaltung"17 sind dieselben wie bei der in Fig. 4A gezeigten Anordnung. Weiterhin ist ein Ende des Widerstands 15B mit der Z-Elektrode der ersten Torschaltung 13B für die schwarze Taste in Reihe geschaltet, während das andere Ende desselben mit dem Knotenpunkt zwischen dem Widerstand 15W und dem Kondensator 16 verbunden ist.

Die Signale aO, dO, bO und cO von dem Tastenzuordner 2 in FXg. 3 werden Leitungen 2OW,- 2OB, 21 und 22 zugeführt, die jeweils den ersten bis dritten Torschaltungen 13W, 13B, 14 und 17 entsprechen.

Sieben weitere derartige Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtungen sind gleichermaßen konstruiertDie Enden auf der einen Seite der Gruppen von Torschaltungen 13W und 13B, auf die die Torsignale von der weißen Taste und der schwarzen Taste aufgeprägt werden, sind zusammengeschaltet, wie dies bei dem Bezugszeichen 18 gezeigt ist, und diesen wird eine Versorgungsspannung +V zugeführt. Auch sind die Enden auf der einen Seite der zweiten Torschaltungen 14 zusammengeschaltet, wie dies bei dem Bezugszeichen 19 gezeigt ist. Die Enden auf der anderen Seite der Gruppe von Kondensatoren 16 sind zusammengeschaltet, wie dies bei dem Symbol 16E angezeigt ist, und dann geerdet.

Die Leitungen für die Signale aO bis a7, dO bis d7, bO bis b7 und cO bis c7 sind mit den Gateanschlüssen der jeweiligen Torschaltungen der ersten bis dritten Gruppen von Torschaltungen verbunden, um diese mit dem Tastenzuordner zu koppeln. Da die übrige Anordnung der in Fig. 4A gezeigten Anordnung entspricht, wird auf eine wiederholte Beschreibung derselben verzichtet.

Nachstehend wird die Betriebsweise der vorstehend erläuterten Anordnung beschrieben.

Wenn der Vorgang einer Detektion der Betätigung einer Taste in einer Tastatur gestartet wird (25 in Fig. 6), dann werden die Signale bO bis b7 von dem Tastenzuordner 2 an die

Gates der dritten Torschaltung 17 angelegt, um alle Kondensatoren 16 der Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtungen der Fig. 4A oder der Fig. 5 zu unbelegten Kanälen zu machen. Somit werden in den Kondensatoren 16 gespeicherte Ladungen entladen, wie dies bei dem Bezugszeichen 26 gezeigt ist.

Danach werden, wenn der irgendeiner gewünschten Taste der verschiedenen Tasten entsprechende Kontakt, z.B. RC1' (Fig. 2), in den Zustand "EIN" (27 in Fig. 6) tritt, die Kanäle der CR-Schaltungen, die aus der Gruppe von Kondensatoren 16 und aus der Gruppe von Widerständen 15 oder 15W, 15B bestehen, abgetastet (28 in Fig. 6). Bei Vorhandensein eines leeren Kanals (29 in Fig. 6) speichert der in Fig. 3 gezeigte Tastenzuordner 2 die Zahl bzw. die Bezugsnummer der Taste und des Kanals η (30 in Fig. 6), und er beginnt mit dem Laden des bestimmten leeren Kanals der Gruppe von CR-Schaltungen, die in Fjg. 4Λ oder 5 gezeigt sind, wie dies bei 31 in Fig. 6 unqedeuti't .ist.

Es sei beispielsweise angenommen, daß der Kanal mit dom Kondensator, der der Gate-Elektrode der ersten Torschaltung oder der Torschaltung der weißen Taste 13W in Fig. 4A oder Fig. 5 entspricht, der unbelegte Kanal ist. Dann wird das Signal aO von dem Tastenzuordner 2 an die GateLeitung 20 oder 20W der Torschaltung 13 oder 13W angelegt, um die Torschaltung in den Zustand "EIN" zu schalten. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich die zweite und die dritte Torschaltung 14 und 17 in dem Zustand "AUS".

Somit wird der Kondensator 16 durch die Spannungszufuhr +V über die erste Torschaltung 13 (oder 13W), den Widerstand 15, den Kondensator 16 und die Erdung 16E geladen»

Wenn im Fall der Fig. 5 die schwarze Taste BK gedrückt wird, dann führt die dem Gate entsprechende X-Elektrode der Torschaltung 13B das Signal dO der Leitung 2OB zu, um diese Torschaltung 13B in den Zustand "EIN" zu schalten. Zu diesem Zeitpunkt wird der Kondensator 16 durch die Spannungszufuhr +V über die erste Torschaltung 13B für die schwarze Taste, den Widerstand 15B, den Kondensator 16 und die Erdung 16E geladen.

Wenn somit der Widerstandswert des Widerstands 15W für die weiße Taste WK und der Widerstandswert des Widerstands 15B für die schwarze Taste BK in Übereinstimmung mit den vorstehend beschriebenen unterschiedlichen Entfernungen der Befestigungspositionen der Kontakte ungleich gemacht werden, dann läßt sich der Unterschied der Befestigungspositionen der Kontakte elektrisch ausgleichen.

Nach Verstreichen einer bestimmten Zeit tritt dann der zweite Kontakt, z.B. RC2·, des Schalters in den Zustand "EIN".

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Zu diesem Zeitpunkt wird die erste Torschaltung 13 oder 13W durch das Gatesignal das dieser durch den Tastenzuordner 2 zugeführt wird, in den Zustand "AUS" gebracht.

Diese Situation wird anhand des Flußdiagramms gemäß Fig. 7 erläutert.

Unter einer Unterbrechungsbedingung (32 in Fig. 7) , in dem Zustand, in dem der zweite Kontakt RC2' in den Zustand "EIN" geschaltet hat, wird der Kondensator 16 gesucht, der zuvor in dem Zustand "EIN" war. Das heißt, es wird der Kanal der CR-Schaltung anhand.der Zahl bzw. Nummer der Taste gesucht, deren zweiterKontakt- in den Zustand "EIN" geschaltet hat (33 in Fig. 7). Somit wird die erste Torschaltung 13 in den Zustand "AUS" geschaltet, um das Laden des Kondensators 16 der CR-Schaltung zu beenden (34 in Fig. 7). Um dem A/D-Wandler 23 die Ladungsspannung oder die Klemmenspannung des Kondensators des Kanals zuzuführen, in bezug auf den sich der zweite Kontakt in den Zustand "EIN" geschaltet hat, wird das Torsignal cO dann von dem Tastenzuordner 2 über die Torleitung 21 der Gate-Elektrode der zweiten Torschaltung 14 zugeführt, um diese zweite Torschaltung in den Zustand "EIN" zu bringen. Nach Beendigung der A/D-Wandlung und nach Speicherung der der Tastenbetätigungsgeschwindigkeit entsprechenden Spannung in dem Anschlagdatenspeicher schaltet sich die Torschaltung 14 "AUS" (35 in Fig. 7).

Danach wird der Musikton in Übereinstimmung mit der Anschlag— ansprechung entsprechend der Zahl der Taste

erzeugt (36 in Fig. 7). Da das Ausgangssignal des Analog/Digital-Wandlers in jedem Kanal des Anschlagdatenspeichers 24 enthalten ist, wird das Signal bO über die Torleitung 22 zu der dritten Torschaltung 17 geschickt, um diese in den Zustand "EIN" ::u bringen. Somit werden die Ladungen der Kondensatoren 16 entladen (37 in Fig. 7), und der nächste Schritt, nämlich der Schritt der Rückführung (38 in Fig. 7) ,kann für eine nachfolgende Detektion ausgeführt werden .

3OO β 6 «· O Q<

- Vf ~

Während der Kondensator bei dem vorstehend beschriebenen Ausführunqsbeispiel zu dem Zeitpunkt des Einschaltens ßca uruLcn Kontakte vjo—

laden wird, kann er auch

entladen werden. Während bei diesem Ausführungsbeispie] der tatsächliche Kanal zur Erzeugung des Tons dann zugeteilt wird, wenn der erste Kontakt in den Zustand "EIN" geschaltet hat, kann dieser auch,in dem Zustand "EIN"

des zweiten Kontakts zugeteilt werden. In diesem Fall lassen sich Anschläge detektieren, deren Anzahl größer ist . als die Anzahl der zu erzeugenden Töne, und die Kanäle lassen sich nacheinander in der Reihenfolge der früheren "EIN" Zustände der zweiten Kontakte zuteilen.

An Stelle der Kompensationswiderstände für die weißen Tasten und der Kompensationswiderstände für die schwarzen Tasten lassen sich mehrere Kondensatoren vorsehen, die entsprechend geschaltet sind.

Außerdem ist die Kompensatorschaltung nicht auf die Lade- und Entlade-Schaltung begrenzt, sonder diese kann durchaus eine digitale Rechenschaltung, z.B. ein Microcomputer, sein.

Während die Tastenanschlag-Detektorschaltung bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel aus den Kondensatoren und den Widerständen gebildet ist, ist sie nicht immer darauf beschränkt.

Da die vorliegende Erfindung so konstruiert ist, wie dies vorstehend beschrieben wurde, besitzt nicht jede Taste die Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektorschaltung, und somit wird die Schaltungsanordnung nicht kompliziert. Da außerdem die Tastenbetätigungsgeschwindigkeit bei jeder Taste mittels der CR-'Schaltung detektiert wird, ist die externe Steuerung einfach, und da außerdem kein Fließen eines Steuerstroms zu dem Schalter SW unter jeder Taste verursacht wird, läßt sich die Beeinträchtigung der Tastatur, die Kontaktwiderständen usw. zuzuschreiben ist, verhindern.

- ve -

Außerdem läßt sich selbst in dem Fall, in dem die Tastenbetätigungs-Detektoreinrichtungen für die weiße Taste und die schwarze Taste zur Erzielung des natürlichen Mechanismus in unterschiedlichen Positionen angeordnet sind/ der Unterschied bei den Befestigungspositionen ausgleichen, und somit lassen sich gleiche Anschlagansprecheffekte für die weiße Taste und die schwarze Taste erzielen. Da außerdem die Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung nicht für jede Taste vorgesehen ist, ergibt sich der weitere Vorteil, daß die Schaltungsanordnung nicht kompliziert wird.

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KAlK)H -KU'NKER -SCH M HT-MLSCXV .JIIKSt^F..' \.·\.β Ι»\ΤΚΝΊΛ\\\Λ!; KtIHin;W IMKYI \Τ CASIO COMPUTER CO. LTD. Tokyo u.Z.: K 20 347K/6st-eb Priorität: 1. Japan Nr. 57-105776, 19. Juni 1982 . 2. Japan Nr. 57-215179, 8. Dezember 1982 Titel: Anschlagansprechvorrichtung für ein elektronisches Tasten-Musikinstrument Ansprüche

1. Anschlagansprechvorrichtung für ein elektronisches Tasten-Musikinstrument, mit einer Tastenbetätigungs-Detektoreinrichtung zum Detektieren der Betätigung einer Taste einer Tastatur durch Verwendung eines Schalters mit mehreren Kontakten, und mit einer Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung zum Detektieren von Zeitunterschieden in Fällen, in denen die Kontakte mit Zeitunterschieden arbeiten, um die Geschwindigkeit der gegedrückten" Taste zu ermitteln,
gekennzeichnet durch
eine Mehrzahl von Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektor-

einrichtungen (DET) deren Anzahl geringer ist als die Anzahl der Tasten der Tastatur ,

und durch eine Zuordnungseinrichtung (2), die die gedrückte Taste einer nicht in Gebrauch befindlichen Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung (DET) zuordnet.

2. Anschlagansprechvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektoreinrlchtung (DET) die Betätigungsgeschwindigkeit der Taste dadurch detektiert, daß sie einen zeitlichen Abstand in den Fällen, in denen die mehreren Kontakte mit einem Zeitunterschied arbeiten, mittels einer Lade- und Entlade-Schaltung (13, 15, 16) in eine Spannung umwandelt.

3. Anschlagansprechvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Taste der Tastatur einen Schalter mit einem ersten und einem zweiten Kontakt besitzt, und daß die Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung (9) die Betätigungsgeschwindigkeit der Taste durch die Betätigung des ersten und des zweiten Kontakts des Schalters detektiert.

4 . Anschlagansprechvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung (DET) so aufgebaut ist, daß eine zweite Torschaltung (14) über einen Widerstand (15) mit einer ersten Torschaltung (13) in Reihe geschaltet ist, daß eine Mehrzahl derartiger erster Reihenschaltungen an ihren beiden Enden zusammengeschaltet sind, wobei an dem einen Ende eine Energiequellenspannung (+V) zugeführt wird und das andoro Endo mit einem Analog/Digital-Wandler (23) verbunden ist, u.iß t-iiu- :iwoiU; Ro ih ο η schaltung aus einem Kondensator (16) und einer dritten Torschaltung (17)

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zwischen dem Widerstand (15) und der zweiten Torschaltung (17) der orston

Reihenschaltung parallel geschaltet ist, und daß ein Knotenpun'.* zwischen einer Mehrzahl derartiger Kondensatoren und der clri.LL< · Torschaltung geerdet ist, wodurch sich Signale zum Vvrhi !> <'■·. und zum Trennen der ersten (13) und der dritten (17) Torschaltung zuteilen lassen.

5„ Anschlagansprechvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung (DET) eine Kompensationseinrichtung aufweist, die einen Unterschied zwischen einer Befestigungsposition (Iw) der Tastenbetätigungs-Detektoreinrichtung für eine weiße Taste (WK) und einer Befestigungsposition (IB)der Tastenbetätigungs-Detektoreinrichtung für eine schwarze Taste (BK) ausgleicht.

6. Anschlagansprechvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung (DET) die Lade- und Entlade-Schaltungen beinhaltet, die für eine weiße Taste (WK) und für eine schwarze Taste (BK) unterschiedliche Zeitkonstanten aufweisen.

7. Anschlagansprechvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung (DET) Lade- und Entlade-Schaltungen aufweist, die mit Widerständen mit ungleichen Widerstandswerten oder mit Kondensatoren mit ungleichen Kapazitäten in Übereinstimmung mit der weißen Taste und der schwarzen Taste versehen sind.

8. Anschlagansprechvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß die Entfernung der Befestigungsposition (Iw) der Tastenbetätigungs-Detektoreinrichtung von einem Schwenkpunkt (X.) der weißen Taste (WK) und die Entfernung der Befestigungsposition (IB) der Tastenbetätigungs-Detektoreinrichtung von einem Schwenkpunkt (X„) der schwarzen Taste (BK) in demselben Verhältnis gewählt sind wie ein Verhältnis zwischen den charakteristischen Werten der entsprechend der weißen Taste und der schwarzen Taste angeordneten Lade- und Entlade-Schaltungen.

9. Anschlagansprechvorrichtung nach oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastenbetätigungsgeschwindigkeits-Detektoreinrichtung (DET) Lade- und Entlade-Schaltungen aufweist.