JP2500495B2 - 電子鍵盤楽器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子ピアノや鍵盤型
シンセサイザ等の電子鍵盤楽器に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在電子ピアノや鍵盤型シンセサイザに
代表される電子鍵盤楽器が広く実用化されている。一般
的に鍵盤楽器は全ての調性で演奏をすることができるよ
うに平均律に調律されている。平均律とはオクターブ
（周波数が１：２となる２音の関係）を対数的に１２等
分したものを半音とし、半音を２個分重ねた音程を全音
として７音音階に適用させたものである。これにより、
どの調でも全く同一の音程で演奏することができ、調に
よって各音高のピッチを微調整する必要がない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、平均律では
本来単純な分数比になるべき２音間の音程が１２乗根や
６乗根で表現される無理数的関係となるため、和音を演
奏した場合でも唸りを生じてしまう欠点があった。たと
えば、代表的な自然音階である純正律では完全５度
（“ド”と“ソ”の関係）の周波数比は２：３である
が、平均律ではこれが、１：２^12/7となる。

【０００４】しかし従来の鍵盤楽器では上述したように
調律は平均律に固定されていたためこの唸りを解消する
ことができなかった。また、鍵盤を純正律に調律するこ
とができる鍵盤楽器も提案されているが、純正律は各々
の調（たとえばハ長調やイ長調）毎に各音のピッチが異
なるため、演奏する調が変わる毎に調律しなおさなけれ
ばならず、また、演奏中の転調が不可能である欠点があ
った。

【０００５】またキーオンに伴う操作やキーの押下位置
でピッチを上下できるようにし、演奏者がピッチを調整
しながら演奏して和音を協和させることができるものも
提案されているが、この方式では演奏が極めて困難にな
り完全な協和を取ることは殆ど不可能であった。

【０００６】この発明は協和すべき音をキータッチされ
たキーから割り出して発音する音のピッチを自動的に修
正することにより上記課題を解決した電子鍵盤楽器を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、鍵盤の各キ
ーに、オン・オフを検出するスイッチを設けるととも
に、キー表面にキータッチを検出する接触センサを設
け、キーオン時に、キータッチしている他のキーを検出
する手段と、このキーの音高と協和するようにピッチを
補正するピッチ補正手段と、を設けたことを特徴とす
る。

【０００８】

【作用】この発明電子鍵盤楽器では、キーオンされた音
を発音する時、キータッチされている他のキーの音と協
和するようにピッチを補正して発音する。他のキーはキ
ーオンされていてもいなくてもよい。補正の方式は、た
とえばキータッチされているキーを主音とし純正律の関
係になるように補正する等の方式をとればよい。

【０００９】また他の調律に従ってもよい。修正量は予
め記憶されているテーブルに基づいて決定してもよくま
た他の楽音の音高に基づいてリアルタイムで演算しても
よい。

【００１０】

【実施例】図２はこの発明の実施例である電子鍵盤楽器
のブロック図である。鍵盤１は４〜５オクターブ程度の
音域を有し、音源１５にはそれぞれ独立して発音可能な
チャンネルが８個設けられている。楽器外面部には鍵盤
１のほか音色選択スイッチを含むスイッチ群２，スピー
カ等のサウンドシステム４が設けられている。楽器の動
作はＣＰＵ１０によって制御され、メモリや各動作部は
バス１１を介してＣＰＵ１０に接続されている。バス１
１にはタッチ強度検出回路１２，キーオン検出回路１
３，スイッチインターフェイス１４，音源回路１５，キ
ータッチ検出回路１６，ＲＯＭ１７，ＲＡＭ１８，タイ
マ１９が接続されている。タッチ強度検出回路１２，キ
ーオン検出回路１３は、キーオン検出スイッチ３４（図
１参照）に接続され、鍵盤１の各キー（鍵）のオン・オ
フやタッチ強度（イニシャル強度，アフタータッチ強
度）を検出する。また、キータッチ検出回路１６はキー
表面に設けられている導電薄膜３１（図１参照）によ
り、指がキーに触れているか否かを検出する。スイッチ
インターフェイス１４はスイッチ群２の各スイッチのオ
ン・オフを検出する。音源回路１５には独立した８チャ
ンネルの音源が設けられておりＣＰＵ１０から受け取っ
た楽音情報に基づいて同時に８音まで発音することがで
きる。

【００１１】図１に鍵盤１を構成する１個のキーとキー
タッチ検出回路１６の構成図を示す。キー３０の表面に
は導電性薄膜３１が形成されている。この導電性薄膜３
１は導電性塗料や化学メッキにより形成される。この導
電性薄膜３１は高ゲインアンプ３２に接続されており、
導電性薄膜３１がピックアップしたハムノイズを増幅す
る。この出力は判定回路３３に入力されている。判定回
路３３は増幅されたハムノイズのレベルを判定し、一定
以上であればキータッチ有りと判定・出力する回路であ
る。すなわち、演奏者の指がキーに触れているとき、人
体が拾ったハムノイズが導電性薄膜３１から入力されノ
イズゲインが大きくなる。このことを利用してキータッ
チ／キーリリースを判定するようにしている。なお導電
性薄膜は白鍵は白く，黒鍵は黒く形成する。またキー３
０の下部にはキーオン検出スイッチ３４が設けられてい
る。このキーオン検出スイッチ３４は２個のスイッチ体
からなっており、キーの押下に伴って前後してオンす
る。先のスイッチ体がオンしたときキーオンと判定し、
２個のスイッチ体のオンタイミングのずれからイニシャ
ル強度を判定する。

【００１２】図３に前記ＲＯＭ１７，ＲＡＭ１８に設定
されているメモリエリアを示す。まずＲＯＭ１７にはシ
ステムプログラム（Ｍ１），音色データ（Ｍ２）および
補正量テーブルが記憶されている。システムプログラム
はこの電子鍵盤楽器の動作を制御するためのプログラム
である。音色データは音色選択スイッチが選択される各
音色の波形データ等のデータである。補正量テーブルに
は発音時にキータッチされている他のキーと協和させる
ためのピッチ補正量がセント値で記憶されている。たと
えば、完全５度の場合には２セント間隔を広げる旨の値
（純正律の場合）が記憶されている。

【００１３】ＲＡＭ１８には音色データレジスタＭ４、
および、キータッチフラグＭ５，キーコードレジスタＭ
６，補正量レジスタＭ７，イニシャル強度レジスタＭ
８，根音フラグＭ９が設定されている。このうち音色デ
ータレジスタＭ４は選択された音色データをＲＯＭ１７
（Ｍ２）から読み出して音源回路１５に即座に送信可能
な状態にしておくためのメモリエリアであり、ＲＡＭ１
８に１エリア設定される。

【００１４】またＭ５〜Ｍ９は鍵盤１が有するキーのそ
れぞれに対応して設定される。キータッチフラグＭ５は
キータッチされているか否かを記憶するためのフラグで
ある。キーコードレジスタＭ６はキータッチ時に検出し
たキーコードを記憶するレジスタである。補正量レジス
タＭ７はこの楽音が根音と協和するためのピッチ補正量
が記憶されるエリアである。補正量は補正量テーブルか
ら読み出される。イニシャル強度レジスタＭ８はキーオ
ン時のイニシャル強度を記憶するレジスタである。根音
フラグＭ９はこの楽音がそのとき演奏されている音（旋
律または和音）の根音（“ド”の音）であると判断され
たときセットされるフラグである。これらの内容はキー
オン直後に音色データとともに音源回路１５に送信され
る。

【００１５】図４〜図９は前記ＣＰＵ１０の動作を示す
フローチャートである。図４はメインルーチン，図５〜
図９はサブルーチンである。

【００１６】まず図４おいて、この電子鍵盤楽器の電源
がオンされると、各レジスタをリセットする等のイニシ
ャル処理が実行される（ｎ１）。この処理によって演奏
可能となり、音色スイッチ処理動作（ｎ２），キー処理
動作（ｎ３），キータッチセンサ処理動作（ｎ４）が繰
り返し実行される。キーやスイッチのオン・オフイベン
トを検出したとき各動作（サブルーチン）において対応
する動作が実行される。

【００１７】図５は音色スイッチ処理動作を示すフロー
チャートである。音色スイッチが押下されるとこの動作
がスタートし、押下された音色スイッチに対応する音色
データをＲＯＭ１７の音色データ記憶エリアＭ２から読
み出して（ｎ５）音色データレジスタＭ４に設定する
（ｎ６）。この動作ののちリターンする。

【００１８】図６はキータッチイベント処理動作であ
る。キータッチイベントがあるとそのキーのキーコード
を読み取りキーコードレジスタＭ６に記憶する（ｎ１
０）。次にこのキータッチが最初のキータッチである
（他のキータッチされたキーがない）か否かをｎ１１で
判断する。最初のキータッチの場合にはｎ１２に進み最
初のキータッチでない場合にはｎ１５に進む。

【００１９】ｎ１２ではこのキーが現在の主音であると
してこのキーコードに対応する記憶エリアの主音フラグ
をセットする。次に他の前処理（発音チャンネルの割り
当て等）を行い（ｎ１３）キータッチフラグをセットし
て（ｎ１４）リターンする。

【００２０】またｎ１５では複数のキーが同時キータッ
チであるか否か、すなわち、最初のキータッチであるが
複数のキーが同時にキータッチされたか否かを判断す
る。同時キータッチされたものであれば、キータッチさ
れた音の構成から主音を決定する（ｎ１６）。決定され
た主音がこの音か否かをｎ１７で判断し、主音になって
いればｎ１２に進み、主音となっていなければｎ１８に
進む。またｎ１５で同時キータッチでないと判断した場
合、すなわち他のキーが先にキータッチされていた場
合、には直接ｎ１８に進む。

【００２１】ｎ１８では主音を読み出し、主音とこの音
（処理中の音）とで補正量テーブルを検索して補正量を
割り出し・記憶する（ｎ１９）。こののちｎ１３に進
む。

【００２２】図７はキーオンイベント処理動作である。
キータッチされたのちそのキーがオンされるとオン時の
イニシャル強度を読み取り（ｎ２０）、このイニシャル
強度および前記ｎ１３で実行された前処理のデータを含
む発音データを音源回路１５に送信して（ｎ２１）発音
させる。

【００２３】図８はキーオフイベント処理動作である。
キーオンされていたキーがオフされるとキーオフされた
旨を含む消音データを音源回路１５に送信して（ｎ２
２）該当のチャンネルの楽音を消音させる。

【００２４】図９はキーリリースイベント処理動作であ
る。タッチされていたキーが離されるとこの動作が実行
される。キーリリースされたキーに対応するキータッチ
フラグをリセットし（ｎ２３）、これですべてのキーが
リリースされたか否かを判断する（ｎ２４）。全てのキ
ーがリリースされていればｎ２５に進んでそのときセッ
トされている主音フラグ検索して（ｎ２５）、リセット
する（ｎ２６）。こののちリターンする。キータッチが
継続されているキーがある場合には主音を保持しておく
ためｎ２４から直接リターンする。

【００２５】この実施例では何れかのキーにキータッチ
がある間は主音を保持してこの音と協和するようにピッ
チを補正したが、そのときキータッチされているキーの
みで補正するようにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上のようにこの発明の電子鍵盤楽器に
よれば、キータッチされている他のキーの音高と協和す
るようにピッチを補正するようにしたことにより、簡略
な（演奏と類似の）操作で容易にピッチ補正をすること
ができ、唸りのない美しい和音や旋律を演奏することが
できる。これにより、従来の鍵盤楽器では可能であった
全ての調における純正率の演奏等が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例である電子鍵盤楽器のキーと
キータッチ検出回路の構成を示す図

【図２】同電子鍵盤楽器の制御部のブロック図

【図３】同電子鍵盤楽器のメモリの一部構成図

【図４】同電子鍵盤楽器のＣＰＵの動作を示すフローチ
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【図５】同電子鍵盤楽器のＣＰＵの動作を示すフローチ
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【図６】同電子鍵盤楽器のＣＰＵの動作を示すフローチ
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【図７】同電子鍵盤楽器のＣＰＵの動作を示すフローチ
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【図８】同電子鍵盤楽器のＣＰＵの動作を示すフローチ
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【図９】同電子鍵盤楽器のＣＰＵの動作を示すフローチ
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【符号の説明】

１６−キータッチ検出回路、 ３０−キー、３１−導電性薄膜、 ３２−高ゲインアンプ、３３−判定回路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鍵盤の各キーに、オン・オフを検出する
   スイッチを設けるとともに、キー表面にキータッチを検
   出する接触センサを設け、 キーオン時に、キータッチしている他のキーを検出する
   手段と、このキーの音高と協和するようにピッチを補正
   するピッチ補正手段と、を設けたことを特徴とする電子
   鍵盤楽器。