JP2015045829A - タッチ検出装置、タッチ検出方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
即ち、電子ピアノの各鍵下には、鍵の押下量(ストローク)が相互に異なる位置でオンする第1接点と第2接点とが設けられ、この第1接点と第2接点との各オンタイミングの時間差を計測し、この時間差に基づいてベロシティ情報を検出し、このベロシティ情報に基づいた強さの楽音を、接続された音源から発音する。
しかしながら、3つの接点を有する電子ピアノは、2つの接点を有する従来の電子ピアノと比較して深いストローク位置に第2接点を設置するようにすれば、アコースティックピアノと同様に、深いストローク位置における小さいストローク振幅の連打操作を検出することが可能となる。
また、3つの接点を有する電子ピアノにおける消音のタイミングの検出は、2つの接点を有する従来の電子ピアノのストローク位置と同様に、第1接点のオフのタイミングに基づいて行われる。3つの接点を有する電子ピアノにおいては、第1接点により消音(ダンパーのオン)制御を行うとともに、第2接点及び第3接点により発音制御(タッチ強度と発音開始タイミングの制御)を行うことができる。
このため、3つの接点を有する電子ピアノは、ダンパーをオフ(解放)にした状態のまま第2接点及び第3接点の繰り返し連打が行われた場合には、早いタイミングで同一音高の楽音を複数連続して発音させることが可能になり、これによって、アコースティックピアノの連打演奏を表現することできる。
発音すべき楽音の音高を指定する鍵毎に設けられ、当該鍵に対する押鍵操作による押下量が第1の値になったときにオンになるとともに、離鍵操作により押下量が前記第1の値に戻ったときにオフになる第1接点と、
前記押鍵操作により前記鍵の押下量が前記第1の値より大きい第2の値になったときにオンになるとともに、前記離鍵操作により押下量が前記第2の値に戻ったときにオフになる第2接点と、
前記押鍵操作により、前記第1接点がオンになってから、前記第2接点がオンになるまでの時間をカウントする押鍵カウンタと、
前記第2接点がオンになると、前記押鍵カウンタにてカウントされた時間に対応する音量でかつ前記押鍵された鍵に対応する音高の楽音の発音を指示するノートオンイベントを生成するノートオンイベント生成手段と、
前記離鍵操作により、前記第2接点がオフになってから、前記第1接点がオフになる時点までの時間をカウントする離鍵カウンタと、
前記第1接点がオフになってから前記離鍵カウンタのカウント値に対応する時間経過後、前記離鍵された鍵に対応する音高の楽音の消音を指示するノートオフイベントを生成するノートオフイベント生成手段と、
を有することを特徴とする。
図1において、電子楽器1は、CPU11と、ROM(Read Only Memory)12と、RAM(Random Access Memory)13と、バス14と、入出力インターフェース15と、入力部16と、出力部17と、記憶部18と、MIDI(Musical Instrument Digital Interface)インターフェース部19と、ドライブ20と、タッチ検出装置50と、を備えている。
RAM13には、CPU11が各種の処理を実行する上において必要なデータ等が適宜記憶される。
鍵スイッチマトリクス160は、タッチ検出装置50から送信されたコモン側スイッチ入力信号(KC)に応じて、オンされた第1接点160a又は第2接点160bを検出する。そして、鍵スイッチマトリクス160は、オンされた第1接点160aを示す第1接点オン信号又はオンされた第2接点160bを示す第2接点オン信号をタッチ検出装置50に送信する。
一方、鍵スイッチマトリクス160は、鍵が押切られた状態からの離鍵操作に応じて、第2接点160b、第1接点160aの順にオフされたことを検出する。そして、鍵スイッチマトリクス160は、オフされた第1接点160aを示す第1接点オフ信号又はオフされた第2接点160bを示す第2接点オフ信号をタッチ検出装置50に送信する。
出力部17は、ディスプレイや、スピーカ及びD/A変換回路等を有しており、画像や音声を出力する。
記憶部18は、ハードディスクあるいはDRAM(Dynamic Random Access Memory)等で構成され、電子楽器1の制御のための各種プログラムを記憶する。
図2は、本発明の一実施形態に係るタッチ検出装置50のハードウェア構成を示すブロック図である。
タッチ検出装置50は、制御回路としてのコントローラ51と、イベントフラグセット回路52(以下、「EVフラグセット回路52」とも呼ぶ)と、ステータス増加回路53と、第1カウンタ54と、第2カウンタ55と、カウンタメモリ56と、到達時間メモリ57と、比較回路58と、反転回路59と、ベロシティレジスタ61と、ノートナンバレジスタ62と、を備える。
また、コントローラ51は、タッチ検出装置50におけるその他のハードウェアを制御し、CPU11に対して、ノートオンイベントあるいはノートオフイベントを生成してバス14を介して送信する。
なお、CPU11は、ノートオンイベントを受信したときには、音源41と協働して、当該イベントに含まれるノートナンバに対応する楽音を、ベロシティに応じた強さで発音する制御を実行する。
本実施形態において、「ノートオンイベント」は、入力部16の鍵が離鍵された場合におけるその鍵のノートナンバを少なくとも含む。
本実施形態において、EVの値として、“0”又は“1”を取り得る。
EVの値“0”は、何れの鍵も押鍵又は離鍵されていない状態であることを示す。
EVの値“1”は、何れかの鍵が押鍵又は離鍵されている状態であることを示す。即ち、EVの値が“1”である場合には、ノートオンイベント、又はノートオフイベントが発生したことを示す。
STの値“0”は、押鍵待ち状態であることを示す。
STの値“1”は、後述する押鍵バイアス時間をカウント中であることを示す。
STの値“2”は、後述する押鍵ベロシティ測定値をカウント中であることを示す。
STの値“3”は、後述する押鍵補正時間用カウンタ値をカウント中であることを示す。
STの値“4”は、離鍵待ちの状態であることを示す。
STの値“5”は、後述する離鍵バイアス時間をカウント中であることを示す。
STの値“6”は、後述する離鍵ベロシティ測定値をカウント中であることを示す。
STの値“7”は、後述する離鍵補正時間用カウンタ値をカウント中であることを示す。
カウンタメモリ56は、複数の鍵の夫々対応した複数のアドレス、具体的には本実施形態では88個の鍵の夫々に対応した88個のアドレス(同図中左方に記載の0〜87のアドレス)を有する。各アドレスには、対応付けられた鍵におけるEVの値、STの値、ベロシティカウンタ値、押鍵補正時間用カウンタ値、及び離鍵補正時間用カウンタ値が記憶される。詳しくは後述するが、ベロシティカウンタ値(以下、「VC」とも呼ぶ)、押鍵バイアス時間及び離鍵バイアス時間は第1カウンタ54により加算され、押鍵補正時間用カウンタ値及び離鍵補正時間用カウンタ値(以下、「TC」とも呼ぶ)は第2カウンタ55により加算される。
また、各アドレスには、鍵に対応付けられたノートナンバ(図示せず)が記憶されている。
ステータス増加回路53は、コントローラ51の制御により、カウンタメモリ56に記憶されたSTの値を更新する。
ここで、カウンタメモリ56のVCは、STの値“1”のときは押鍵バイアス時間を示し、STの値“2”のときは押鍵ベロシティ測定値を示す。即ち、押鍵ベロシティ測定値は、第1接点160aがオンされてから第2接点160bがオンされるまでの時間から、予め設定された押鍵バイアス時間が除外された時間を示す値である。
一方、カウンタメモリ56のVCは、STの値“3”のときは離鍵バイアス時間を示し、STの値“4”のときは離鍵ベロシティ測定値を示す。即ち、離鍵ベロシティ測定値は、第2接点160bがオフされてから第1接点160aがオフされるまでの時間から、予め設定された離鍵バイアス時間が除外された時間を示す値である。
第1到達時間メモリ57aは、VCの押鍵ベロシティ測定値に応じて、予め設定された第2カウンタ55による加算(カウント)終了時間を示す押鍵到達時間を記憶する。
第2到達時間メモリ57bは、VCの離鍵ベロシティ測定値に応じて、予め設定された第2カウンタ55による加算(カウント)終了時間を示す離鍵到達時間を記憶する。
コントローラ51は、第1カウンタ54により第1接点160aがオンされてから第2接点160bがオンされるまでカウントされた時間に応じて、押鍵タイミングを示す押鍵到達時間を予測する。また、コントローラ51は、第1カウンタ54により第2接点160bがオフされてから第1接点160aがオフされるまでカウントされた時間に応じて、後述のダンパーオン到達時間を予測する。
コントローラ51は、第2到達時間メモリ57bに記憶されている離鍵到達時間を一定時間として設定することができる。
比較回路58は、第1到達時間メモリ57aに記憶された押鍵到達時間とTCとを比較し、押鍵到達時間とTCとが一致したときに、押鍵一致信号をコントローラ51に送信する。
また、比較回路58は、第2到達時間メモリ57bに記憶された離鍵到達時間とTCとを比較し、離鍵到達時間とTCとが一致したときに、離鍵一致信号をコントローラ51に送信する。
反転回路59は、カウンタメモリ56に記憶されたVC(押鍵ベロシティ測定値、又は離鍵ベロシティ測定値)を読み込み、反転処理によりベロシティ値を算出し、算出したベロシティ値をベロシティレジスタ61にセット(格納)する。
本実施形態では、電子ピアノを例としている関係から従来のノートオフイベントを、ダンパーオンイベントとしている。ダンパーオンとは、アコースティックピアノのダンパーの機能に模して、ダンパーがピアノの弦の振動を止めて消音させるためにダンパーペダルを踏んだのと等価なことをいう。即ち、ダンパーオンイベントは、後述のダンパーオン到達時に発生するノートオフイベント(消音イベント)である。
これらのイベントの関係を規定する本実施形態の電子楽器1のモードとしては、「mode0(multi assign mode)」、「mode1(single assign mode)」、「note off enable」、「note on 2 enable」を少なくとも含む複数のモードが設けられている。コントローラ51は、複数のモードのうち何れかのモードに切り替える制御を実行する。
「mode1」は、オルガン等、同一の音高で、ノートオン及びノートオフを交互に発生させるモードである。モードが「mode1」である場合には、アコースティックピアノ以外のオルガン等、複数の音源ジェネレータを同一音高に対しアサインしない場合、ノートオン及びノートオフを必ず交互に発生することができる。
「note off enable」は、ノートオンイベント及びノートオフイベントが交互に発生しないが、情報として、ノートオフを発生させることもできるモードである。即ち、モードが「mode0」である場合には、ノートオンイベント及びノートオフイベントは交互に発生しないが、モードが「note off enable」である場合には、ノートオフを発生させることもできる。例えば、モードが「note off enable」である場合には、ハープシコードの2種類のフィートや、ハモンドオルガンの別フィート音を異なるタイミングで発生させることができる。この異なるタイミング差は、ベロシティにより変化するので、実物を模したタイミングでの消音が可能となる。
「note on 2 enable」は、ストローク位置が下限ストローク到達前の第2接点160bの通過時にノートオンを発生させるモードである。例えば、モードが「note on 2 enable」である場合には、ハープシコードの2種類のフィートや、ハモンドオルガンの別フィート音を異なるタイミングで発生させることができる。
これら複数のモードの変更は、後述で示すように、コントローラ51の制御に基づき、ステータスの移動先の変更、またイベントフラグに基づき実現される。
図4は、本実施形態に係るタッチ検出装置50を構成するハードウェアにおけるステータスフラグ(ST)の推移を説明する図である。
さらに押鍵され、第1接点160aがオンされると、鍵スイッチマトリクス160は、第1接点オン信号をコントローラ51に送信する。
例えば、現在のSTの値“0”における「ステータス進行条件」は、第1接点160aがオンされることであり、「進行動作」は「to ST1」、つまり、STの値“0”を“1”に進めることである。
そこで、コントローラ51は、第1接点オン信号を受信すると、ステータス増加回路53にSTの値“1”をセットさせ、第1カウンタ54にVCをリセットさせてからカウントを開始させVCを加算させる。
これにより、「押鍵待ち」から「押鍵バイアス時間カウント中」の状態に移行する。つまり、この状態におけるカウンタメモリ56のVCは、押鍵バイアス時間を示す。
ここで、図4の「中止動作進行 条件喪失の場合」の項目は、「ステータス進行条件」が満たされなくなった(喪失した)場合に進行させるステータスフラグ(ST)を示している。例えば、「押鍵バイアス時間カウント中」の状態において、何らかのエラーにより「押鍵バイアス時間に到達」しない場合、STの値は“1”から“0”に変更される。即ち、「押鍵待ち」の状態に戻ることになる。
これにより、「押鍵バイアス時間カウント中」から「押鍵ベロシティ測定値カウント中」の状態に移行する。つまり、この状態におけるVCは、押鍵ベロシティ測定値を示す。
また、例えば、「押鍵ベロシティ測定値カウント中」の状態において、何らかのエラーにより「押鍵ベロシティ測定値に到達」しない場合、STの値は“2”から“0”に変更される。即ち、「押鍵待ち」の状態に戻ることになる。
そして、コントローラ51は、第2接点オン信号を受信すると、「押鍵ベロシティ測定値カウント中」の状態における「ステータス進行条件」を満たしたことになるので、ステータス増加回路53にSTの値“3”をセットさせ、第1カウンタ54にVCのカウントを終了させ、第2カウンタ55にTCをリセットさせてからカウントを開始させTCを加算させる。
ここで、図4の「条件入力があった場合の状態」の項目は、所定の条件の入力を契機として発生する状態を示している。したがって、「押鍵ベロシティ測定値カウント中」の状態において、モードが「note on 2 enable」である場合には、コントローラ51は、第2接点オン信号を受信すると、押鍵を完了し、ノートオンイベントを発生させる。これにより、「押鍵ベロシティ測定値カウント中」から「押鍵補正時間カウント中」の状態に移行する。つまり、この状態におけるTCは、押鍵補正時間を示す。
また、例えば、「押鍵補正時間カウント中」の状態において、何らかのエラーにより「押鍵補正時間に到達」しない場合、STの値は“3”から“0”に変更される。即ち、「押鍵待ち」の状態に戻ることになる。
また、この間において、反転回路59は、カウンタメモリ56に記憶されたVC(押鍵ベロシティ測定値)を読み込み、反転処理によりベロシティ値を算出し、算出したベロシティ値をベロシティレジスタ61にセット(格納)する。そして、コントローラ51は、割り込み信号、ノートナンバレジスタ62にセット(格納)されたノートナンバ及びベロシティレジスタ61にセット(格納)されたベロシティ値を含む発音情報を生成する。
さらに離鍵され、第2接点160bがオフされると、鍵スイッチマトリクス160は、第2接点オフ信号をコントローラ51に送信する。
ここで、例えば、「離鍵ベロシティ測定値カウント中」の状態において、何らかのエラーにより「離鍵ベロシティ測定値に到達」しない場合において、モードが「mode0」である場合には、STの値は“6”から“1”に変更される。即ち、「押鍵バイアス時間カウント中」の状態に戻り、再びノートオン計測状態となる。一方で、モードが「mode1」である場合には、STの値は“6”から“4”に変更される。即ち、再びノートオン計測状態に移行させることで、ノートオンの発生は行わず、離鍵中止扱いとして離鍵待ち状態となる。
そして、コントローラ51は、第1接点オフ信号を受信すると、「離鍵ベロシティ測定値カウント中」の状態における「ステータス進行条件」を満たしたことになるので、EVフラグセット回路52にEVの値“1”をセットさせ、ステータス増加回路53にSTの値“7”をセットさせ、第1カウンタ54にVCのカウントを終了させ、第2カウンタ55にTCをリセットさせてからカウントを開始させTCを加算させる。これにより、「離鍵ベロシティ測定値カウント中」から「離鍵補正時間カウント中」の状態に移行する。つまり、この状態におけるTCは、離鍵補正時間を示す。
また、「離鍵補正時間カウント中」の状態において、何らかのエラーにより「離鍵補正時間に到達」しない場合において、モードが「mode0」である場合には、STの値は“7”から“1”に変更される。即ち、「押鍵バイアス時間カウント中」の状態に戻り、再びノートオン計測状態となる。一方で、モードが「mode1」である場合には、STの値は“7”から“4”に変更される。即ち、再びノートオン計測状態に移行させることで、ノートオンの発生は行わず、離鍵中止扱いとして離鍵待ち状態となる。
また、この間において、反転回路59は、カウンタメモリ56に記憶されたVC(離鍵ベロシティ測定値)を読み込み、反転処理によりベロシティ値を算出し、算出したベロシティ値をベロシティレジスタ61にセット(格納)する。そして、コントローラ51は、割り込み信号、ノートナンバレジスタ62にセット(格納)されたノートナンバ及びベロシティレジスタ61にセット(格納)されたベロシティ値を含むノートオフイベントを生成する。
そして、CPU11は、コントローラ51から送信されたノートオフイベントに基づく音を消音する消音処理を実行する。
なお、以上のタッチ検出装置50が実行する一連の処理を、以下、「タッチ検出動作処理」と呼ぶ。
より具体的には、先ず本実施形態の理解を容易なものとすべく、図5を参照して、3接点の従来のタッチ検出装置(図示せず)によるタッチ検出動作処理が実行された場合における、押鍵により発音されてから離鍵により消音されるまでのタイミングを説明する。
次に、本発明人により発明された、本実施形態の基礎となるタッチ検出装置(図示せず)によるタッチ検出動作処理が実行された場合における、押鍵により発音されてから離鍵により消音されるまでのタイミングを説明する。
その後、図7乃至図10を参照して、本実施形態のタッチ検出装置50によるタッチ検出動作処理が実行された場合における、押鍵により発音されてから離鍵により消音されるまでのタイミングを説明する。
説明の便宜上、これら3つの接点をストローク位置の1番浅い位置から第1接点、第2接点、第3接点と呼ぶ。
図5の従来のタッチ検出装置は、押鍵時には、第2接点と第3接点の2つの接点がオンされる時間の差(ta2−ta1)を計測する。そして、図5の従来のタッチ検出装置は、計測した時間の差(ta2−ta1)に基づいて、下限ストローク位置に到達する時間(押鍵到達時間)ta3を予測し、予測時間ta3においてノートオンイベントを発生する。
そして、離鍵時には、図5の従来のタッチ検出装置は、第1接点がオフされるタイミングの時間ta4でノートオフ(本実施形態のダンパーオンと等価)イベントを発生する。
このような図5の従来のタッチ検出装置では、3つの接点によりベロシティ情報が検出されるので、1鍵盤あたり接点を2つから3つへと追加して設置しなければならず、接点、配線、接点マトリクス用のダイオード等、多くの追加部品が必要となる。
先ず、本発明人は、本実施形態のタッチ検出装置50の基礎となるものとして、図6に示すように、従来の2接点方式よりも深いストローク位置に第1接点を設置するようにした、タッチ検出装置(図示せず)を発明した。
図6は、本発明人により発明された、ストローク位置の異なる2つの接点によりベロシティ情報の検出を行うタッチ検出装置(図示せず)を用いた場合の、押鍵により発音されてから離鍵により消音されるまでのタイミングを説明する図である。
図6に示されるように、押鍵時には、第1接点及び2接点の順でオンされた時間の差(tb2−tb1)を計測する。そして、計測した時間の差(tb2−tb1)に基づいて、下限ストローク位置に到達する時間(押鍵到達時間)tb3を予測し、予測時間tb3においてノートオンイベントを発生する。
また、例えばモードが「note off enable」の場合、図6のタッチ検出装置は、離鍵時において、第2接点及び第1接点の順でオフされた時間の差(tb5−tb4)に基づきオフベロシティ値を計測するとともに、ノートオフイベントを発生している。
この図6のような場合では、ノートオフイベントが発生される際のストローク位置が深くなる。その結果、離鍵タイミングが早すぎたり、また、予期しないような浅い位置で離鍵が発生したりするおそれが生ずる。
そこで、本発明人は、このようなおそれを防止すべく、本実施形態のタッチ検出装置50を発明した。即ち、本実施形態のタッチ検出装置50は、図4に示すタイミングで、タッチ検出装置50の各ハードウェアを動作させることで、図7乃至10に示すようなタイミングで発音又は消音させるようにした。
図7乃至10の本実施形態においては、押鍵により第1接点160aがオンされると、押鍵バイアス時間が加算され、次に押鍵ベロシティ測定値が加算される。そして、さらに押鍵され第2接点160bがオンされると、押鍵ベロシティ測定値に応じた押鍵補正時間が加算され、この押鍵補正時間経過後に発音制御部において発音処理が実行される。これにより、鍵が押し切られたタイミングで発音される。さらに、離鍵により第2接点160bがオフされると、離鍵バイアス時間が加算され、次に離鍵ベロシティ測定値が加算される。そして、さらに離鍵され第1接点160aがオフされると、離鍵ベロシティ測定値に応じた離鍵補正時間が加算され、この離鍵補正時間経過後に消音制御部において消音処理が実行される。
詳細には、タッチ検出装置50は、離鍵時には、第2接点160b及び第1接点160aの順でオフされた時間の差(tc1−tc2)から、ダンパーオン到達時間tc3を推定(計測)する。その後、ダンパーオン時間td3の経過後にダンパーオンイベント、つまりノートオフイベントを発生する制御を行うことができる。
この際の、ダンパーオン到達時間は、従来のタッチ検出装置における第1接点の位置にストロークが到達する時間と同一と捉えられる。
このようにして、2つの接点のみで、3つの接点によりベロシティ情報を検出する電子ピアノと同様な連打性能と音の重なりを実現することができる。
なお、図7の例の押鍵時については、タッチ検出装置50は、第1接点160a及び第2接点160bの順でオンされた時間の差(tc5−tc4)から、下限ストローク位置に到達する時間(押鍵到達時間)tc6を推定(計測)し、推定(計測)した時間tc6においてノートオンイベントを発生する。
詳細には、図8の例では、タッチ検出装置50は、離鍵時には、第2接点160b及び第1接点160aの順でオフされた時間の差(td2−td1)から、ダンパーオン時間td3を推定(計測)する。この際、図8の例では図7の例と同様に、タッチ検出装置50は、第1接点160aのオフの時間td2に基づいてすぐにノートオフイベント1を発生し、その後、ダンパーオン時間td3の経過後にダンパーオンイベント、つまりノートオフイベント2を発生する制御を行うことができる。
一方、図8の例の押鍵時については、タッチ検出装置50は、第1接点160a及び第2接点160bの順でオフされた時間の差(td5−td4)から、押鍵タイミングを示すダンパー位置に到達する時間(押鍵到達時間)td6を推定(計測)する。
この際、タッチ検出装置50は、第2接点160bのオンの時間td5に基づいてすぐにノートオンイベントを発生し、さらに、押鍵到達時間td6の経過後にノートオンイベントを発生する制御を行うことができる。
これにより、本実施形態に係るタッチ検出装置50は、夫々異なる音源(例えば、第1ジェネレータ及び第2ジェネレータ)によりハープシコードの2種類のフィートや、ハモンドオルガン等の別フィート音を別タイミングに発生させることができる。この異なるタイミング差は、ベロシティにより変化するので、実物を模したタイミングでの消音が可能となる。このようにして、ハープシコードやハモンドオルガン等、音の発生タイミングが複数ある楽器の音を再現することができる。
図9の例では、連打の様子と、ピアノ音を制御する場合の音源(第1ジェネレータ、第2ジェネレータ、第3ジェネレータ)のアサイン状況が示されている。
図9の例では、タッチ検出装置50において、第1接点がストロークの深い位置に設置されており、これにより、深い位置でのストローク振幅の少ない連打、トリルに対応可能となっている。
詳細には、タッチ検出装置50は、離鍵時には、第2接点160b及び第1接点160aの順でオフされた時間の差(te2−te1)から、ダンパーオン到達時間td4を推定(計測)する。
この際、第1接点160aが再びオンされた時間te3が、ダンパーオン到達時間td4よりも早い場合には、タッチ検出装置50は、ダンパーオンイベント(ノートオフイベント)を発生せずに、第1接点160aのオンの時間te3に基づいてすぐにノートオンイベントを発生する制御を行うことにより、別の音源(例えば、第2ジェネレータ)により、異なる音を発生させることができる。
このように、図9の例では、タッチ検出装置50は、ダンパーオン到達時間td4内に鍵盤が再び第1接点160aをオンするといった連打がなされた場合、即ち、第1接点160aが再びオンされた時間te3が、ダンパーオン到達時間td4よりも早い場合には、ピアノにおいて弦のダンパーが解放されたまま打弦を繰り返されるのと同様に、音源ジェネレータを複数アサインすることができる。
これに対し、ダンパーオン到達時間td8内に、第1接点160aが再びオンされなかった場合(図9中一番右方の場合)には、タッチ検出装置50は、ダンパーオン到達時間td8においてダンパーオンイベント(ノートオフイベント)を発生する制御を行う。これにより、3つのジェネレータがオフになる。
図10では、電子楽器1を、ピアノ以外の楽器(単一鍵盤に複数のジェネレータをアサインしない場合)に模した例が示されている。
詳細には、タッチ検出装置50は、離鍵時には、第2接点160b及び第1接点160aの順でオフされた時間の差(tf2−tf1)から、仮想第1接点に到達する時間(以下、「仮想ダンパーオン時間」と呼ぶ)tf4を推定(計測)する。
この際、第1接点160aが再びオンされた時間tf3が、仮想ダンパーオン時間tf4よりも早い場合には、タッチ検出装置50は、継続して音源(第1ジェネレータ)により、同一の音を発生させることができる。
これに対し、第1接点160aが再びオンされた時間tf8が、仮想ダンパーオン時間tf7よりも遅い場合には、タッチ検出装置50は、仮想ダンパーオン時間tf7においてダンパーオフイベント(ノートオフイベント)を発生する制御を行う。
このようにすることで、本実施形態の検出装置50は、連打を優先して第1接点を深くすると離鍵タイミングが早過ぎる、あるいは予期しない浅い位置での離鍵が発生するという弊害を防ぐことができる。
図11乃至図19は、本実施形態に係るタッチ検出装置50のタッチ検出動作処理の流れを説明するフローチャートである。
ステップS4において、EVフラグセット回路52は、EVに“0”をセットすることにより、カウンタメモリ56に記憶されたEVの値を“0”に更新する。この処理が終了すると、タッチ検出動作処理は終了となる。
ステップS8において、第1カウンタ54は、カウンタメモリ56のVCをリセットする。
ステップS9において、第1カウンタ54は、カウンタメモリ56のVC(押鍵バイアス時間)のカウントを開始し、カウンタメモリ56のVCにおいて加算する。この処理が終了するとタッチ検出動作処理は終了となる。
ステップS14において、第2カウンタ55は、カウンタメモリ56のTCをリセットする。
ステップS15において、第2カウンタ55は、TCのカウントを開始し、カウンタメモリ56のTCを加算する。
ステップS16において、EVフラグセット回路52は、モードが「note on 2 enable」である場合には、EVに“1”をセットすることにより、カウンタメモリ56に記憶されたEVの値を“1”に更新する。この処理が終了すると、タッチ検出動作処理は終了となる。
ステップS19において、第1カウンタ54は、カウンタメモリ56のVCをリセットする。
ステップS33において、第1カウンタ54は、カウンタメモリ56のVCをリセットする。
ステップS34において、第1カウンタ54は、カウンタメモリ56のVC(離鍵バイアス時間)のカウントを開始し、カウンタメモリ56のVCにおいて加算する。この処理が終了するとタッチ検出動作処理は終了となる。
ステップS39において、第2カウンタ55は、カウンタメモリ56のTCをリセットする。
ステップS40において、第2カウンタ55は、TCのカウントを開始し、カウンタメモリ56のTCを加算する。
ステップS41において、EVフラグセット回路52は、モードが「note off enable」である場合には、EVに“1”をセットすることにより、カウンタメモリ56に記憶されたEVの値を“1”に更新する。この処理が終了すると、タッチ検出動作処理は終了となる。
ステップS44において、第1カウンタ54は、カウンタメモリ56のVCをリセットする。
第1接点160aは、発音すべき楽音の音高を指定する鍵毎に設けられ、当該鍵に対する押鍵操作による押下量が第1の値になったときにオンになるとともに、離鍵操作により押下量が第1の値に戻ったときにオフになる。
第2接点160bは、押鍵操作により鍵の押下量が第1の値より大きい第2の値になったときにオンになるとともに、離鍵操作により押下量が第2の値に戻ったときにオフになる。
押鍵カウンタ(第1カウンタ54)は、押鍵操作により、第1接点がオンになってから、第2接点がオンになるまでの時間をカウントする。
ノートオンイベント生成部としてのコントローラ51は、第2接点160bがオンになると、押鍵カウンタ(第1カウンタ54)にてカウントされた時間に対応する音量でかつ押鍵された鍵に対応する音高の楽音の発音を指示するノートオンイベントを生成する。
離鍵カウンタ(第2カウンタ55)は、離鍵操作により、第2接点160bがオフになってから、第1接点160aがオフになる時点までの時間をカウントする。
ノートオフイベント生成部としてのコントローラ51は、第1接点160aがオフになってから離鍵カウンタのカウント値に対応する時間経過後、離鍵された鍵に対応する音高の楽音の消音を指示するノートオフイベントを生成する。
これにより、第1接点160aと第2接点160bとの2つの接点(スイッチ)でダンパーオン到達時間を予測することにより、任意に設定できるノートオフイベントが発生する位置を2つの接点のオフの時間差から発生させることができる。これにより、2つの接点のみで、3つの接点を有する電子ピアノと同様な同音連打やトリルを実現することができ、多様な音の重なりを制御することができる。さらに、2つの接点(スイッチ)のみで離鍵到達時間を予測するので、離鍵タイミングを検知するため専用の接点(スイッチ)や回路を不要にし、コストの低減を図ることができる。
判別部としてのコントローラ51は、ノートオンイベント生成部としてのコントローラ51によるノートオフイベント生成前に、第1接点160aが再度オンになったか否かを判別する。
制御部としてのコントローラ51は、判別部としてのコントローラ51により再度オンになったと判別された場合は、ノートオフイベント生成部としてのコントローラ51でノートオフイベントの生成をさせずに、第2接点160bがオンになった時点でノートオンイベント生成部としてのコントローラ51に対して押鍵されている鍵に対応する音高の楽音の発音を指示する新たなノートオンイベントを生成させるように制御する。
これにより、第1接点160aをストロークの深い位置に設置することで、2つの接点のみで、3つの接点を有する電子ピアノと同様に、深い位置でのストローク振幅の少ない連打、トリルを実現することができ、3つの接点を有する電子ピアノと同様な連打性能を実現することができる。
第1カウンタ54は、第1接点160a及び第2接点160bの夫々のオフ検出信号に基づいて、第2接点160bがオフされてから第1接点160aがオフされるまでの時間をカウントする。
コントローラ51は、第1カウンタ54により第2接点160bがオフされてから第1接点160aがオフされるまでカウントされた時間に基づいて、ダンパーオンイベント(ノートオフイベント)の発生に到達する時間であるダンパーオン到達時間を予測する。
第2カウンタ55は、ダンパーオン到達時間と比較する時間をカウントする。
比較回路58は、第2カウンタ55によりカウントされた時間とダンパーオン到達時間とを比較し、一致したとき、ダンパーオンイベント(ノートオフイベント)を発生させるための離鍵一致信号をコントローラ51に送信する。
そして、コントローラ51は、比較回路58から離鍵一致信号が送信されてきた場合、ダンパーオンイベント(ノートオフイベント)を発生させる制御を実行する。
これにより、第1接点160aと第2接点160bとの2つの接点(スイッチ)でダンパーオン到達時間を予測することにより、任意に設定できるノートオフイベントが発生する位置を2つの接点のオフの時間差から発生させることができる。これにより、2つの接点のみで、3つの接点を有する電子ピアノと同様な同音連打やトリルを実現することができ、多様な音の重なりを制御することができる。さらに、2つの接点(スイッチ)のみで離鍵到達時間を予測するので、離鍵タイミングを検知するため専用の接点(スイッチ)や回路を不要にし、コストの低減を図ることができる。
これにより、第1接点160aをストロークの深い位置に設置することで、2つの接点のみで、3つの接点を有する電子ピアノと同様に、深い位置でのストローク振幅の少ない連打、トリルを実現することができ、3つの接点を有する電子ピアノと同様な連打性能を実現することができる。
これにより、様々な連打性能をユーザの所望に応じて選択されたモードに基づいて実現することができる。
これにより、ユーザの所望に応じて選択されたモードに基づいて第1接点160aのオフに基づき即座に音を消音させることができる。
そして、比較回路58は、さらに、第2カウンタ55によりカウントされた時間と押鍵到達時間とを比較し、一致したとき、ノートオンイベントを発生させるための押鍵一致信号をコントローラ51に送信し、コントローラ51は、さらに、比較回路58から押鍵一致信号が送信されてきた場合、ノートオンイベントを発生させる制御を実行する。
これにより、任意に設定できるノートオンイベントが発生する位置を2つの接点のオンの時間差から発生させることができる。
これにより、2つの接点のみで、3つの接点を有する電子ピアノと同様な同音連打やトリルを実現することができる。
これにより、1つのカウンタ(第1カウンタ54)のみで、離鍵ベロシティ測定値と押鍵ベロシティ測定値の両方をカウントすることができるので、部品点数を減らし、コストの削減を図ることができる。
これにより、ユーザの所望に応じて選択されたモードに基づいて第2接点160bのオンに基づき即座に音を発生させることができ、音色毎に最適なタイミングで発音することができる。
これにより、2接点160bがオフされてから第1接点160aがオフされるまでの時間に関わらずダンパーオン到達時間を一定にすることができ、時間のばらつきによる音のばらつきを抑えることができる。
また、音色やユーザの好みで鍵盤設定を変える仕様にも対応できる。即ち、複数の音色パラメータの夫々に対応する複数のカウンタメモリ56が存在し、制御回路は、複数の音色パラメータのうち、指定された音色パラメータに対応するカウンタメモリの記録内容に基づいて、ダンパーオン到達時間を予測する、ことも可能である。これにより、様々な音色に対応して離鍵到達時間を予測することができるので、音色に特有の音を表現することができる。
例えば、本発明は、タッチ検出機能を有する電子機器一般に適用することができる。具体的には、例えば、本発明は、ノート型のパーソナルコンピュータ、プリンタ、テレビジョン受像機、ビデオカメラ、携帯型ナビゲーション装置、携帯電話機、ポータブルゲーム機等に適用可能である。
換言すると、図1のハードウェア構成は例示に過ぎず、特に限定されない。
[付記1]
発音すべき楽音の音高を指定する鍵毎に設けられ、当該鍵に対する押鍵操作による押下量が第1の値になったときにオンになるとともに、離鍵操作により押下量が前記第1の値に戻ったときにオフになる第1接点と、
前記押鍵操作により前記鍵の押下量が前記第1の値より大きい第2の値になったときにオンになるとともに、前記離鍵操作により押下量が前記第2の値に戻ったときにオフになる第2接点と、
前記押鍵操作により、前記第1接点がオンになってから、前記第2接点がオンになるまでの時間をカウントする押鍵カウンタと、
前記第2接点がオンになると、前記押鍵カウンタにてカウントされた時間に対応する音量でかつ前記押鍵された鍵に対応する音高の楽音の発音を指示するノートオンイベントを生成するノートオンイベント生成手段と、
前記離鍵操作により、前記第2接点がオフになってから、前記第1接点がオフになる時点までの時間をカウントする離鍵カウンタと、
前記第1接点がオフになってから前記離鍵カウンタのカウント値に対応する時間経過後、前記離鍵された鍵に対応する音高の楽音の消音を指示するノートオフイベントを生成するノートオフイベント生成手段と、
を有するタッチ検出装置。
[付記2]
前記タッチ検出装置はさらに、
前記ノートオフイベント生成手段によるノートオフイベント生成前に、前記第1接点が再度オンになったか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段により再度オンになったと判別された場合は、前記ノートオフイベント生成手段で前記ノートオフイベントの生成をさせずに、前記第2接点がオンになった時点で前記ノートオンイベント生成手段に対して前記押鍵されている鍵に対応する音高の楽音の発音を指示する新たなノートオンイベントを生成させるように制御する制御手段と、
を有する付記1記載のタッチ検出装置。
[付記3]
前記タッチ検出装置はさらに、
前記離鍵操作により、前記第1接点がオフになった時点で、前記ノートオフイベント生成手段に対して、前記離鍵された鍵に対応する音高の楽音の消音を指示する新たなノートオフイベントを生成させる付記1又は2に記載のタッチ検出装置。
[付記4]
前記ノートオンイベント生成手段は、前記押鍵カウンタのカウント値に対応する時間経過後に、前記ノートオンイベントを生成する付記1乃至3のいずれかに記載のタッチ検出装置。
[付記5]
前記ノートオンイベント生成手段は、前記第2接点がオンになった時点で、前記ノートオンイベントを生成する付記4に記載タッチ検出装置。
[付記6]
発音すべき楽音の音高を指定する鍵毎に設けられ、当該鍵に対する押鍵操作による押下量が第1の値になったときにオンになるとともに、離鍵操作により押下量が前記第1の値に戻ったときにオフになる第1接点と、前記押鍵操作により前記鍵の押下量が前記第1の値より大きい第2の値になったときにオンになるとともに、前記離鍵操作により押下量が前記第2の値に戻ったときにオフになる第2接点と、を有するタッチ検出装置が実行するタッチ検出方法であって、
前記押鍵操作により、前記第1接点がオンになってから、前記第2接点がオンになるまでの押鍵時間をカウントし、
前記第2接点がオンになると、前記カウントされた押鍵時間に対応する音量でかつ前記押鍵された鍵に対応する音高の楽音の発音を指示するノートオンイベントを生成し、
前記離鍵操作により、前記第2接点がオフになってから、前記第1接点がオンからオフになるまでの離鍵時間をカウントし、
前記第1接点がオフになってから前記カウントされた離鍵時間に対応する時間経過後、前記離鍵された鍵に対応する音高の楽音の消音を指示するノートオフイベントを生成する、タッチ検出方法。
[付記7]
発音すべき楽音の音高を指定する鍵毎に設けられ、当該鍵に対する押鍵操作による押下量が第1の値になったときにオンになるとともに、離鍵操作により押下量が前記第1の値に戻ったときにオフになる第1接点と、前記押鍵操作により前記鍵の押下量が前記第1の値より大きい第2の値になったときにオンになるとともに、前記離鍵操作により押下量が前記第2の値に戻ったときにオフになる第2接点と、を有するタッチ検出装置として用いられるコンピュータに、
前記押鍵操作により、前記第1接点がオンになってから、前記第2接点がオンになるまでの押鍵時間をカウントするステップと、
前記第2接点がオンになると、前記カウントされた押鍵時間に対応する音量でかつ前記押鍵された鍵に対応する音高の楽音の発音を指示するノートオンイベントを生成するステップと、
前記離鍵操作により、前記第2接点がオフになってから、前記第1接点がオフになるまでの離鍵時間をカウントするステップと、
前記第1接点がオフになってから前記カウントされた離鍵時間に対応する時間経過後、前記離鍵された鍵に対応する音高の楽音の消音を指示するノートオフイベントを生成するするステップと、
を実行させるプログラム。
Claims (7)
- 発音すべき楽音の音高を指定する鍵毎に設けられ、当該鍵に対する押鍵操作による押下量が第1の値になったときにオンになるとともに、離鍵操作により押下量が前記第1の値に戻ったときにオフになる第1接点と、
前記押鍵操作により前記鍵の押下量が前記第1の値より大きい第2の値になったときにオンになるとともに、前記離鍵操作により押下量が前記第2の値に戻ったときにオフになる第2接点と、
前記押鍵操作により、前記第1接点がオンになってから、前記第2接点がオンになるまでの時間をカウントする押鍵カウンタと、
前記第2接点がオンになると、前記押鍵カウンタにてカウントされた時間に対応する音量でかつ前記押鍵された鍵に対応する音高の楽音の発音を指示するノートオンイベントを生成するノートオンイベント生成手段と、
前記離鍵操作により、前記第2接点がオフになってから、前記第1接点がオフになる時点までの時間をカウントする離鍵カウンタと、
前記第1接点がオフになってから前記離鍵カウンタのカウント値に対応する時間経過後、前記離鍵された鍵に対応する音高の楽音の消音を指示するノートオフイベントを生成するノートオフイベント生成手段と、
を有するタッチ検出装置。 - 前記タッチ検出装置はさらに、
前記ノートオフイベント生成手段によるノートオフイベント生成前に、前記第1接点が再度オンになったか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段により再度オンになったと判別された場合は、前記ノートオフイベント生成手段で前記ノートオフイベントの生成をさせずに、前記第2接点がオンになった時点で前記ノートオンイベント生成手段に対して前記押鍵されている鍵に対応する音高の楽音の発音を指示する新たなノートオンイベントを生成させるように制御する制御手段と、
を有する請求項1記載のタッチ検出装置。 - 前記タッチ検出装置はさらに、
前記離鍵操作により、前記第1接点がオフになった時点で、前記ノートオフイベント生成手段に対して、前記離鍵された鍵に対応する音高の楽音の消音を指示する新たなノートオフイベントを生成させる請求項1又は2に記載のタッチ検出装置。 - 前記ノートオンイベント生成手段は、前記押鍵カウンタのカウント値に対応する時間経過後に、前記ノートオンイベントを生成する請求項1乃至3のいずれかに記載のタッチ検出装置。
- 前記ノートオンイベント生成手段は、前記第2接点がオンになった時点で、前記ノートオンイベントを生成する請求項4に記載タッチ検出装置。
- 発音すべき楽音の音高を指定する鍵毎に設けられ、当該鍵に対する押鍵操作による押下量が第1の値になったときにオンになるとともに、離鍵操作により押下量が前記第1の値に戻ったときにオフになる第1接点と、前記押鍵操作により前記鍵の押下量が前記第1の値より大きい第2の値になったときにオンになるとともに、前記離鍵操作により押下量が前記第2の値に戻ったときにオフになる第2接点と、を有するタッチ検出装置が実行するタッチ検出方法であって、
前記押鍵操作により、前記第1接点がオンになってから、前記第2接点がオンになるまでの押鍵時間をカウントし、
前記第2接点がオンになると、前記カウントされた押鍵時間に対応する音量でかつ前記押鍵された鍵に対応する音高の楽音の発音を指示するノートオンイベントを生成し、
前記離鍵操作により、前記第2接点がオフになってから、前記第1接点がオンからオフになるまでの離鍵時間をカウントし、
前記第1接点がオフになってから前記カウントされた離鍵時間に対応する時間経過後、前記離鍵された鍵に対応する音高の楽音の消音を指示するノートオフイベントを生成する、タッチ検出方法。 - 発音すべき楽音の音高を指定する鍵毎に設けられ、当該鍵に対する押鍵操作による押下量が第1の値になったときにオンになるとともに、離鍵操作により押下量が前記第1の値に戻ったときにオフになる第1接点と、前記押鍵操作により前記鍵の押下量が前記第1の値より大きい第2の値になったときにオンになるとともに、前記離鍵操作により押下量が前記第2の値に戻ったときにオフになる第2接点と、を有するタッチ検出装置として用いられるコンピュータに、
前記押鍵操作により、前記第1接点がオンになってから、前記第2接点がオンになるまでの押鍵時間をカウントするステップと、
前記第2接点がオンになると、前記カウントされた押鍵時間に対応する音量でかつ前記押鍵された鍵に対応する音高の楽音の発音を指示するノートオンイベントを生成するステップと、
前記離鍵操作により、前記第2接点がオフになってから、前記第1接点がオフになるまでの離鍵時間をカウントするステップと、
前記第1接点がオフになってから前記カウントされた離鍵時間に対応する時間経過後、前記離鍵された鍵に対応する音高の楽音の消音を指示するノートオフイベントを生成するするステップと、
を実行させるプログラム。
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