JP2727992B2 - Tone control signal generator for electronic musical instruments - Google Patents

Tone control signal generator for electronic musical instruments

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JP2727992B2
JP2727992B2 JP6322545A JP32254594A JP2727992B2 JP 2727992 B2 JP2727992 B2 JP 2727992B2 JP 6322545 A JP6322545 A JP 6322545A JP 32254594 A JP32254594 A JP 32254594A JP 2727992 B2 JP2727992 B2 JP 2727992B2
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displacement
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孝道 増渕
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電子楽器の鍵盤装置
に設けられ、押鍵時におけるイニシャルタッチあるいは
アフタタッチを検出して楽音制御を行うための信号を発
生する電子楽器の楽音制御信号発生装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tone control signal generator for an electronic musical instrument which is provided in a keyboard device of an electronic musical instrument and detects a touch or an initial touch when a key is depressed and generates a signal for controlling a musical tone. Related to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の電子楽器の楽音制御信号
発生装置として、例えば実公昭55−4343号公報に
示されるように、多数の鍵を搖動自在に支持した鍵盤フ
レームの上下及び左右の搖動に連動する一対のシャッタ
板を有するシャッタ機構と、このシャッタ機構の一対の
シャッタ板によりそれぞれ照射光量を調節されて鍵盤フ
レームの搖動変位に応じた電気信号を発生する一対の検
出器に対する共通の光源とからなり、上記一対の検出器
からの検出出力を制御信号として電子楽器における任意
の効果を制御するようにしたものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a musical sound control signal generator for an electronic musical instrument of this kind, as disclosed in Japanese Utility Model Publication No. Sho 55-4343, for example, a key frame supporting a large number of keys in a swingable manner is provided on the upper, lower, left and right sides. A shutter mechanism having a pair of shutter plates interlocked with the swing, and a pair of detectors that adjust the amount of irradiation by the pair of shutter plates of the shutter mechanism and generate an electric signal corresponding to the swing displacement of the keyboard frame are common. There is an electronic musical instrument that includes a light source and controls an arbitrary effect in an electronic musical instrument by using detection outputs from the pair of detectors as control signals.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電子楽器の楽音制御信号発生装置にあって
は、板ばねで支持している鍵盤フレーム全体を搖動させ
る構造であったため、可動部が複数の鍵とそれらの鍵を
支持する鍵支持部材との質量を合計したものとなり、そ
の大きな質量に起因して応答性が悪く鍵に作用する微妙
な動きを検出してそれに応じた楽音制御を行うことはで
きなかった。
However, in such a conventional tone control signal generator for an electronic musical instrument, since the entire keyboard frame supported by a leaf spring is rocked, the movable portion is not provided. It is the sum of the masses of the keys and the key support member that supports those keys, and due to the large mass, the responsiveness is poor and the subtle movement that acts on the keys is detected, and the tone control corresponding to that is detected. Could not do.

【0004】さらに、押鍵後のアフタタッチを検出する
ことは可能であるが、鍵の動き始めの様子を検出するこ
とができず、左右動検出の場合には左右いずれの方向の
力かを検出することはできなかった。この発明は上記の
点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で応答性を
良好にし、鍵の動き始めからアフタタッチに至るまでの
押鍵力や鍵に加えられる左右力の向きを検出して木目細
かな楽音制御を行うことを目的とする。
Further, although it is possible to detect aftertouch after a key is depressed, it is not possible to detect the state of the start of key movement. Could not be detected. The present invention has been made in view of the above points, and has a simple structure to improve responsiveness and detect the direction of a key pressing force from the start of a key movement to an after touch and a direction of a left and right force applied to the key. To perform fine tone control.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明による電子楽器
の楽音制御信号発生装置は、上記の目的を達成するた
め、複数の鍵をそれぞれ付勢手段により上方へ付勢して
上下方向に搖動自在に支持する鍵支持部材と、基部が鍵
支持部材に各鍵に対応してそれぞれ固設され、その各基
部から押鍵方向に弾性を有する垂直方向可撓部を介して
各鍵の長手方向に延びる自由端部に鍵の揺動に対する上
限ストッパ部と下限ストッパ部を設けたストッパ部材
と、上記付勢手段の付勢力によって上記上限ストッパ部
に加えられる上方向の力もしくは変位及び押鍵により上
記下限ストッパ部に加えられる下方向の力もしくは変位
を検出して電気信号に変換するセンサとを備えたもので
ある。
In order to achieve the above object, a musical tone control signal generating apparatus for an electronic musical instrument according to the present invention urges a plurality of keys upwardly by urging means so as to be swingable vertically. The key support member and the base are fixed to the key support member corresponding to each key, respectively, and from each base through the vertical flexible portion having elasticity in the key pressing direction, in the longitudinal direction of each key. A stopper member provided with an upper limit stopper and a lower limit stopper for rocking the key at the free end extending therefrom; and an upward force or displacement applied to the upper limit stopper by the urging force of the urging means and a key depression. And a sensor for detecting a downward force or displacement applied to the lower limit stopper portion and converting the detected force or displacement into an electric signal.

【0006】また、この電子楽器の楽音制御信号発生装
置において、さらに各鍵を上記鍵支持部材により鍵配列
方向にも搖動可能に支持させ、上記各ストッパ部材に、
それぞれ鍵に嵌入してその鍵配列方向の動きを規制する
鍵ガイド部と、鍵配列方向に弾性を有する水平方向可撓
部とを設けると共に、その上記鍵ガイド部を介してこの
ストッパ部材に加えられる鍵配列方向の力あるいは変位
を検出して電気信号に変換するセンサを設けるとよい。
In the tone control signal generator for an electronic musical instrument, each key is supported by the key support member so as to be swingable in the key arrangement direction.
A key guide portion that fits into each key and regulates movement in the key array direction is provided, and a horizontal flexible portion having elasticity in the key array direction is provided. The key guide portion is connected to the stopper member through the key guide portion. It is preferable to provide a sensor that detects a force or displacement in the key arrangement direction and converts it into an electric signal.

【0007】[0007]

【作用】この発明による電子楽器の楽音制御信号発生装
置は上記のように構成することにより、離鍵時で押鍵力
が作用しない状態では、上限ストッパ部には付勢手段の
付勢力により所定の上向きの力がかかっており、ストッ
パ部材はそれに応じて上方に変位している。
The musical tone control signal generating device for an electronic musical instrument according to the present invention is constructed as described above, so that when no key pressing force is applied at the time of key release, the upper limit stopper portion is controlled by the urging force of the urging means. Is applied, and the stopper member is displaced upward accordingly.

【0008】この状態から押鍵により上記付勢力に抗し
て下向きの力が作用すると、ストッパ部材にかかる上向
きの力が除去され、ストッパ部材には自重による下向き
の力が作用する。鍵が下限ストッパに当接した後は、ス
トッパ部材にその自重に加えて押鍵力が作用する。
In this state, when a downward force acts against the urging force by pressing a key, the upward force applied to the stopper member is removed, and a downward force due to its own weight acts on the stopper member. After the key contacts the lower limit stopper, a key pressing force acts on the stopper member in addition to its own weight.

【0009】この時、ストッパ部材に加えられる上下方
向の力あるいは変位と時間との関係は押鍵力や押鍵速度
によって変化するので、センサからの出力信号によりこ
れらを検出して楽音制御を行うことができる。
At this time, since the relationship between the vertical force or displacement applied to the stopper member and the time changes depending on the key pressing force and the key pressing speed, these are detected by the output signal from the sensor to perform the tone control. be able to.

【0010】また、鍵に鍵配列方向の力が作用し、鍵ガ
イド部を介してストッパ部材に左右方向の力がかかる時
は、上記センサとは別個に設けたセンサにより鍵配列方
向の力及びその力の向きあるいは変位を検出してさらに
木目細かな楽音制御を行うことが可能になる。
Further, when a force in the key arrangement direction acts on the key and a force in the left and right direction is applied to the stopper member via the key guide portion, the force in the key arrangement direction and a sensor provided separately from the above sensor are used. By detecting the direction or displacement of the force, it is possible to perform finer tone control.

【0011】[0011]

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。図1はこの発明の第1実施例の鍵盤の
一部を断面で示す側面図、図2はそのストッパ部材のみ
を示す斜視図である。なおこれらの図において楽音制御
信号発生装置に関連しない部分は省略してある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing a part of a keyboard according to a first embodiment of the present invention in cross section, and FIG. 2 is a perspective view showing only a stopper member thereof. In these figures, parts not related to the tone control signal generator are omitted.

【0012】図1において、白鍵1A及び黒鍵1B(以
下共に「鍵1」という)を、下面が開放された横断面コ
の字状に樹脂により一体に成形し、鍵1の後端部に鍵支
点部を形成する突起1aを下方に突出して一体に設け
る。
In FIG. 1, a white key 1A and a black key 1B (hereinafter referred to as "key 1") are integrally formed of resin in a U-shaped cross section having an open lower surface, and a rear end portion of the key 1 is formed. And a projection 1a forming a key fulcrum portion is integrally provided to protrude downward.

【0013】そして、複数の鍵1の突起1aの前側に設
けた凹部1bを鍵支持部材である鍵盤フレーム2の鍵配
列方向に列設形成した透孔2aの前端縁に係合させるこ
とにより、鍵1を上下方向に搖動自在で左右方向にも所
定範囲搖動可能に支持する。各鍵1と鍵盤フレーム2と
の間にそれぞれ介装した付勢手段である鍵復帰ばね3に
より鍵1を常時復帰方向である上方へ付勢し、鍵1の両
側壁の前端部寄りの下面に、L字状のストッパ片1cを
垂設している。
The recesses 1b provided on the front side of the projections 1a of the plurality of keys 1 are engaged with the front edges of the through holes 2a formed in a row in the key arrangement direction of the keyboard frame 2 as a key support member. The key 1 is supported so that it can swing up and down and swing in a predetermined range in the left and right directions. The key 1 is always urged upward in the returning direction by a key return spring 3 which is an urging means interposed between each key 1 and the keyboard frame 2, and the lower surface of each side wall of the key 1 near the front end. , An L-shaped stopper piece 1c is provided vertically.

【0014】一方、鍵盤フレーム2の前端部下面に、各
鍵毎にストッパ部材4の基部4aを固設する。このスト
ッパ部材4は弾性を有する樹脂等の一体成形品からなる
ようにして基部4aをブロック状の剛体部とし、基部4
aの前面に鍵配列方向に可撓性を有する水平方向可撓部
4bと、押鍵方向に可撓性を有する垂直方向可撓部4c
とを連続して形成する。そして、各鍵の長手方向に延び
る自由端部を二股に形成して、垂直方向可撓部4cの延
長上に下限ストッパ部4dを、その上部に上限ストッパ
部4eを互いに平行となるように設けている。
On the other hand, a base 4a of a stopper member 4 is fixedly provided on the lower surface of the front end of the keyboard frame 2 for each key. The stopper member 4 is made of an integrally molded product such as an elastic resin, and the base 4a is formed as a block-shaped rigid body.
a horizontal flexible portion 4b having flexibility in the key arrangement direction and a vertical flexible portion 4c having flexibility in the key pressing direction on the front surface
Are continuously formed. A free end extending in the longitudinal direction of each key is bifurcated, and a lower limit stopper 4d is provided on the extension of the vertical flexible portion 4c, and an upper limit stopper 4e is provided on the upper portion so as to be parallel to each other. ing.

【0015】さらに、上限ストッパ部4eの上面に鍵ガ
イド部5を立設し、それを鍵1の両側壁間に嵌入させ
て、鍵1の鍵配列方向の動き(横振れ)を防止するよう
にしている。なお、このストッパ部材4は、全体として
基部4aを固定した片持ちの梁を構成するようにしてい
る。
Further, a key guide portion 5 is provided upright on the upper surface of the upper limit stopper portion 4e, and is fitted between both side walls of the key 1 so as to prevent the key 1 from moving in the key arrangement direction (lateral deflection). I have to. The stopper member 4 is configured as a cantilever beam to which the base 4a is fixed as a whole.

【0016】そして、下限ストッパ部4dの上面と上限
ストッパ部4eの下面に、それぞれフェルト等の緩衝材
からなる下限ストッパ6A及び上限ストッパ6Bを貼着
し、鍵1のストッパ片1cを下限ストッパ6A及び上限
ストッパ6Bに当接させることにより、鍵1の上下方向
の搖動範囲を規制する。また、各基部4aの下面に剛性
の高い全鍵共通のサブフレーム7を固設し、このサブフ
レーム7と水平方向可撓部4b,垂直方向可撓部4c及
び下限ストッパ部4dとの間に間隙Cが形成されるよう
にしている。
Then, a lower limit stopper 6A and an upper limit stopper 6B made of a cushioning material such as felt are adhered to the upper surface of the lower limit stopper portion 4d and the lower surface of the upper limit stopper portion 4e, respectively. And, by making contact with the upper limit stopper 6B, the vertical swing range of the key 1 is regulated. In addition, a subframe 7 having high rigidity and common to all keys is fixed to the lower surface of each base 4a, and the subframe 7 is positioned between the horizontal flexible portion 4b, the vertical flexible portion 4c, and the lower limit stopper 4d. The gap C is formed.

【0017】さらに、水平方向可撓部4bの基部4a寄
りの垂直面に、このストッパ部材4に加わる水平方向
(鍵配列方向)の力を検出して電気信号に変換するセン
サである歪ゲージ8Aを配設すると共に、垂直方向可撓
部4cの基部4a寄りの水平面に、このストッパ部材4
に加わる垂直方向の力を検出して電気信号に変換するセ
ンサである歪ゲージ8Bを配設し、その出力信号をそれ
ぞれ図示しない増幅器に入力させる。
Further, a strain gauge 8A, which is a sensor for detecting a horizontal (key arrangement direction) force applied to the stopper member 4 and converting the force into an electric signal, on a vertical surface of the horizontal flexible portion 4b near the base 4a. The stopper member 4 is provided on the horizontal surface near the base 4a of the vertical flexible portion 4c.
A strain gauge 8B, which is a sensor that detects a vertical force applied to the sensor and converts it into an electric signal, is provided, and the output signals are input to amplifiers (not shown).

【0018】次に、上記のような構成からなるこの実施
例の作用を説明するが、まず押鍵によってストッパ部材
4に作用する力と押鍵開始からの経過時間との関係を、
図3に示す特性曲線を参照して説明する。鍵1に押鍵力
が作用しない非押鍵状態においては、鍵1は図1に示す
鍵復帰ばね3の付勢力により、例えば60gf程度の力
で上方に付勢されており、ストッパ部材4の上限ストッ
パ部4eにも鍵1のストッパ片1cを介して同等の上向
きの力が作用している。
Next, the operation of this embodiment having the above configuration will be described. First, the relationship between the force acting on the stopper member 4 by the key depression and the elapsed time from the start of the key depression will be described.
This will be described with reference to a characteristic curve shown in FIG. In a non-key-pressed state in which no key-pressing force acts on the key 1, the key 1 is urged upward by, for example, about 60 gf by the urging force of the key return spring 3 shown in FIG. The same upward force acts on the upper limit stopper portion 4e via the stopper piece 1c of the key 1.

【0019】この状態から鍵1を押下すると、押鍵開始
(0)から時間t1で鍵1のストッパ片1cの上縁部が
上限ストッパ6Bから離脱し始め、時間t3で完全に離
脱する。この間にストッパ部材4の上限ストッパ部4e
にかかる上方向の力は徐々に小さくなって、押鍵力が6
0gfになる時間t3以後はゼロとなり、ストッパ部材
4にはその自重に相当する下向きの力が作用して下限ス
トッパ部4dが下方に変位し、垂直方向可撓部4cの先
端側が下方に湾曲する。
When the key 1 is depressed in this state, the upper edge of the stopper piece 1c of the key 1 starts to separate from the upper limit stopper 6B at time t1 from the start of key depression (0), and completely separates at time t3. During this time, the upper limit stopper portion 4e of the stopper member 4
The upward force on the key gradually decreases, and
After the time t3 when the value becomes 0gf, it becomes zero, and a downward force corresponding to its own weight acts on the stopper member 4 to displace the lower limit stopper portion 4d downward, and the distal end side of the vertical flexible portion 4c bends downward. .

【0020】時間t4になって鍵1のストッパ片1cの
下縁部が下限ストッパ6Aに当接すると、鍵をたたくよ
うに押鍵した場合には、図3の(a)に示すように、ス
トッパ部材4に作用する下向きの力は時間t4から急上
昇し、時間t6で一瞬最大値を示した後、やや下ってア
フタタッチによる力に対応する値に落ちつく。
When the lower edge of the stopper piece 1c of the key 1 comes into contact with the lower limit stopper 6A at time t4, if the key is depressed so as to strike, as shown in FIG. The downward force acting on the stopper member 4 rises sharply from time t4, momentarily reaches a maximum value at time t6, and then falls slightly to a value corresponding to the force due to aftertouch.

【0021】これに対し、鍵をなでるように押鍵した場
合には、同図の(b)に示すように、時間t4から徐々
に上昇して時間t6でアフタタッチによる力に対応する
値となる。この(b)における時間t1〜t6は、
(a)における時間t1〜t6とはそれぞれ異なる。
On the other hand, when the key is depressed by stroking the key, as shown in FIG. 3B, the value gradually rises from time t4, and at time t6, the value corresponding to the force by the after touch is obtained. Become. The times t1 to t6 in (b) are
The times t1 to t6 in FIG.

【0022】また、時間t1から時間t3に至る立上り
部の傾斜も、前者の場合は急激で後者の場合はなだらか
であり、時間t1,t3間の所定の力レベルF2の時の
時間t2と、時間t4,t6間の所定の力レベルF5の
時の時間t5との間の経過時間T1,T2も前者は短か
く後者は長くなり、この経過時間から押鍵速度を検出す
ることができる。
The slope of the rising portion from time t1 to time t3 is also steep in the former case and gentle in the latter case. Time t2 at the predetermined force level F2 between times t1 and t3 is: The elapsed times T1 and T2 between the times t4 and t6 at the predetermined force level F5 and the time t5 are shorter for the former and longer for the latter, and the key pressing speed can be detected from the elapsed time.

【0023】なお、押鍵時又は押鍵後の押鍵力に左右方
向の成分が含まれている場合には、その力が鍵ガイド部
5を介してそれと一体のストッパ部材4に伝えられ、水
平方向可撓部4bを介してストッパ部材4が鍵配列方向
へ湾曲する。その時にストッパ部材4に作用する力は、
自重には無関係である点を除けば、図3の(a),(b)に
示した特性曲線とほぼ同様である。すなわち、図3の
(a),(b)において、時間t1〜t3間の立上り部を除
去したものとほぼ同様となる。
When the key pressing force at the time of key pressing or after key pressing includes a component in the left-right direction, the force is transmitted to the stopper member 4 integral therewith via the key guide portion 5, and The stopper member 4 bends in the key arrangement direction via the horizontal flexible portion 4b. The force acting on the stopper member 4 at that time is
The characteristic curves are almost the same as those shown in FIGS. 3A and 3B except that the characteristic curves are not related to the weight. That is, in FIG.
In (a) and (b), it is almost the same as that in which the rising portion between times t1 and t3 is removed.

【0024】一般に、ストッパ部材4のような片持ちの
梁の先端部近傍の定点に作用する力Fと、梁の曲げモー
メントMとは比例関係にあり、その曲げモーメントMは
梁の断面係数Zと応力σの積に比例し、梁の湾曲面に配
設した歪ゲージの抵抗変化ΔRは応力σに比例する。
Generally, a force F acting on a fixed point near the tip of a cantilevered beam such as the stopper member 4 is proportional to a bending moment M of the beam, and the bending moment M is a sectional modulus Z of the beam. The resistance change ΔR of the strain gauge disposed on the curved surface of the beam is proportional to the stress σ.

【0025】すなわち、梁を構成する材料の縦弾性係数
及びポアソン比によって定まる定数をkとすると、次式
となる。 M=Z×σ σ=k×ΔR
That is, assuming that a constant determined by the longitudinal elastic modulus and Poisson's ratio of the material constituting the beam is k, the following equation is obtained. M = Z × σ σ = k × ΔR

【0026】したがって、図1及び図2に示した歪ゲー
ジ8Bが受けた曲げモーメントをM、歪ゲージ8Bの抵
抗変化をΔRとすると、次式の関係が得られる。 M=Z×k×ΔR
Accordingly, if the bending moment received by the strain gauge 8B shown in FIGS. 1 and 2 is represented by M and the resistance change of the strain gauge 8B is represented by ΔR, the following relationship is obtained. M = Z × k × ΔR

【0027】また、押鍵によりストッパ部材4に伝達さ
れる上下方向の力をF、鍵1のストッパ片1cとストッ
パ部材4との当接位置と歪ゲージ8B間の距離をDとす
ると、力Fは押鍵力に比例する。さらに、力の釣合条件
により次式が得られる。 M=F×D
If the vertical force transmitted to the stopper member 4 by pressing the key is F, and the distance between the contact position between the stopper piece 1c of the key 1 and the stopper member 4 and the strain gauge 8B is D, the force is F is proportional to the key pressing force. Further, the following equation is obtained according to the force balance condition. M = F × D

【0028】上記の各式から Z×k×ΔR=F×D
となり、 F=(Z×k×ΔR)/D となる。この式から歪ゲージBの抵抗変化ΔRと押鍵に
よりストッパ部材4に作用する上下方向の力Fとは比例
することが分る。
From the above equations, Z × k × ΔR = F × D
And F = (Z × k × ΔR) / D. From this equation, it can be seen that the resistance change ΔR of the strain gauge B and the vertical force F acting on the stopper member 4 due to key depression are proportional.

【0029】なお、一般に片持ちの梁の自由端に力Fが
加えられた時、梁が力Fが加えられた方向に変位する変
位量は加えられた力Fに比例する。したがって、ストッ
パ部材4の上下方向の変位は力Fに比例し、この力Fは
歪ゲージ8Bの抵抗変化ΔRに比例するので、歪ゲージ
8Bの出力信号は、押鍵力に比例する力F及びストッパ
部材4の上下方向の変位のいずれにも比例することにな
る。
In general, when a force F is applied to the free end of a cantilever beam, the amount of displacement of the beam in the direction in which the force F is applied is proportional to the applied force F. Therefore, the vertical displacement of the stopper member 4 is proportional to the force F, and the force F is proportional to the resistance change ΔR of the strain gauge 8B. Therefore, the output signal of the strain gauge 8B is equal to the force F proportional to the key pressing force. This is proportional to any of the vertical displacement of the stopper member 4.

【0030】同様にして、歪ゲージ8Aの出力も、押鍵
によりストッパ部材4に鍵配列方向である左右方向に加
えられる力及びストッパ部材4の左右方向の変位のいず
れにも比例すると共に、歪ゲージ8Aの出力信号の正負
により、ストッパ部材4に左右いずれの方向に力が加え
られたかを検出することができる。
Similarly, the output of the strain gauge 8A is proportional to both the force applied to the stopper member 4 in the left-right direction, which is the key arrangement direction, and the displacement of the stopper member 4 in the left-right direction. Whether the force is applied to the stopper member 4 in the left or right direction can be detected based on the sign of the output signal of the gauge 8A.

【0031】これらの歪ゲージ8A,8Bの出力信号
は、図示しない増幅器に入力された後、A/D変換器に
よりディジタル値に変換されて楽音信号制御手段へ入力
される。楽音信号制御手段は入力された信号に応じて、
発生中の楽音の音量,音高,音色等に関して各種の制御
を行う。
The output signals of these strain gauges 8A and 8B are input to an amplifier (not shown), then converted into digital values by an A / D converter, and input to the tone signal control means. The tone signal control means responds to the input signal,
Various controls are performed on the volume, pitch, tone, etc. of the musical tone being generated.

【0032】例えば、図3の(a)に示したように押鍵
初期の立上り部の傾斜が急な時には、ローパスフィルタ
のカットオフ周波数を高くして明るい音色とし、同図の
(b)に示したように上記立上り部の傾斜がなだらかな
時には、ローパスフィルタのカットオフ周波数を低くし
て暗い音色にするような、音色制御を行うことができ
る。
For example, as shown in FIG. 3A, when the rising portion at the initial stage of key depression is steep, the cutoff frequency of the low-pass filter is increased to obtain a bright tone, and FIG. As shown, when the rising portion has a gentle slope, tone color control can be performed such that the cutoff frequency of the low-pass filter is lowered to give a dark tone.

【0033】また、強く速く押鍵されて、下限ストッパ
6Aへの衝撃が大きい図3の(a)に示すような時には
リバーブを深くし、衝撃が小さい同図の(b)に示すよ
うな時にはリバーブを浅くするような楽音制御も可能で
ある。
When the key is pressed strongly and quickly and the impact on the lower limit stopper 6A is large as shown in FIG. 3 (a), the reverb is made deeper, and when the impact is small as shown in FIG. 3 (b). It is also possible to control the tone to make the reverb shallower.

【0034】なお、押鍵時又は押鍵後に鍵1に左右方向
の力を加えた場合には歪ゲージ8Aの抵抗値が鍵1に加
えられた左右力の大きさに比例して変化し、応答性良好
な浅くて速いビブラート等の微妙な音の変化を得ること
ができる。
When a left-right force is applied to the key 1 during or after the key is pressed, the resistance value of the strain gauge 8A changes in proportion to the magnitude of the left-right force applied to the key 1, Subtle changes in sound such as shallow and fast vibrato with good responsiveness can be obtained.

【0035】この第1実施例によれば、ストッパ部材4
の垂直方向可撓部4cに配設した1個の歪ゲージ8Bに
より、押鍵当初と押鍵終期及びその後のアフタタッチ時
に鍵の上下方向に加えられる力をすべて検出することが
できる。また、水平方向可撓部4bに配設した1個の歪
ゲージ8Aにより、押鍵中及び押鍵後のすべての時点で
鍵の左右方向に加えられる力を検出することができ、さ
らにそれが左方向の力か右方向の力かも容易に検出可能
である。
According to the first embodiment, the stopper member 4
By using one strain gauge 8B disposed in the vertical flexible portion 4c, all the forces applied in the vertical direction of the key at the time of initial key press, at the end of key press, and at the time of aftertouch afterwards can be detected. Further, the force applied in the left and right direction of the key at all times during and after key depression can be detected by one strain gauge 8A disposed on the horizontal flexible portion 4b. A leftward force or a rightward force can be easily detected.

【0036】次に、図4は上記第1実施例の一部を変更
したこの発明の第2実施例を示すものであり、図1と同
一の部分には同一の符号を付して示し、その部分の詳細
な説明は省略する。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention in which a part of the first embodiment is modified. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. A detailed description of that part is omitted.

【0037】この第2実施例では、ストッパ部材4の先
端側に形成した下限ストッパ部4dの下面に例えばアル
ミニウム板等の反射板18Cを配設すると共に、サブフ
レーム7の上記反射板18Cに対向する部位に例えば発
光素子と受光素子とが一組になったフォトセンサ18D
を配設したものであり、その他の構成は前述した第1実
施例と同様である。
In the second embodiment, a reflecting plate 18C such as an aluminum plate is provided on the lower surface of the lower limit stopper 4d formed on the tip end side of the stopper member 4 and is opposed to the reflecting plate 18C of the sub-frame 7. A photosensor 18D in which a light emitting element and a light receiving element are
The other configuration is the same as that of the first embodiment.

【0038】以上の構成で、押鍵により鍵1のストッパ
片1cの上縁部が上限ストッパ6Bから離脱し始める
と、上限ストッパ部4eにかかっていた鍵復帰ばね3に
よる上方向の力が次第に小さくなり、完全に離脱した状
態でその力がゼロになる。これによりストッパ部材4の
下限ストッパ部4dは自重により僅かに下方に変位して
フォトセンサ18Dの出力信号が変化する。さらに、鍵
1のストッパ片1cが下限ストッパ6Aに当接した後
は、ストッパ部材4に下向きの力が作用してフォトセン
サ18Dの出力信号がさらに変化する。
With the above configuration, when the upper edge of the stopper piece 1c of the key 1 starts to separate from the upper limit stopper 6B by pressing the key, the upward force of the key return spring 3 applied to the upper limit stopper 4e gradually increases. The force is reduced to zero when completely separated. Accordingly, the lower limit stopper portion 4d of the stopper member 4 is slightly displaced downward by its own weight, and the output signal of the photo sensor 18D changes. Furthermore, the key
After the one stopper piece 1c abuts on the lower limit stopper 6A, a downward force acts on the stopper member 4 to further change the output signal of the photosensor 18D.

【0039】この場合も、前述したように押鍵力はスト
ッパ部材4の変位に比例し、鍵をたたくように押鍵した
時となでるように押鍵した時とでのフォトセンサ18D
の出力変化も前第1実施例と同様であり、また、鍵配列
方向の力を検出するセンサである歪ゲージ8Aについて
も前第1実施例と同様である。
Also in this case, the key pressing force is proportional to the displacement of the stopper member 4 as described above, and the photo sensor 18D is used when the key is pressed so as to hit the key and when the key is pressed so that the key is pressed.
Is the same as in the first embodiment, and the strain gauge 8A, which is a sensor for detecting the force in the key array direction, is also the same as in the first embodiment.

【0040】なお、上記第2実施例ではストッパ部材4
の変位を検出するセンサとしてフォトセンサを用いた
が、磁気格子センサや磁気抵抗センサ、あるいはホール
効果センサ等の磁気センサを用いてもよく、静電容量セ
ンサ等の利用も考えられる。また、第2実施例におい
て、歪ゲージ8Aに代えてストッパ部材4と固定部との
間に上記のような各種センサを配設して、鍵の左右方向
の力を検出するようにすることも可能である。
In the second embodiment, the stopper member 4
Although a photo sensor is used as a sensor for detecting the displacement of the magnetic field, a magnetic sensor such as a magnetic lattice sensor, a magnetic resistance sensor, or a Hall effect sensor may be used, and the use of a capacitance sensor or the like may be considered. Further, in the second embodiment, the various sensors as described above may be disposed between the stopper member 4 and the fixing portion instead of the strain gauge 8A to detect the force of the key in the left-right direction. It is possible.

【0041】この第2実施例によれば、ストッパ部材4
の最も変位量の大きい先端部でその変位を検出すること
ができるので、センサの検出精度を一段と向上させるこ
とができる。
According to the second embodiment, the stopper member 4
Since the displacement can be detected at the tip portion having the largest displacement, the detection accuracy of the sensor can be further improved.

【0042】次に、図5はこの発明の第3実施例を示す
鍵盤の一部を断面にした側面図である。この第3実施例
は、ストッパ部材24の基部24aの前面に押鍵方向に
可撓性を有する垂直方向可撓部24cを一体に形成し、
その二股に分離した自由端側に、下限ストッパ部24d
及び上限ストッパ部24eを設け、垂直方向可撓部24
cの基部24a寄りに歪ゲージ8Bを配設したものであ
る。なお、この実施例では鍵盤フレーム2を鍵先端方向
へ延長して鍵ガイド部25を立設しているが、その他の
構成は図1に示した第1実施例と同様である。
FIG. 5 is a side view of a keyboard according to a third embodiment of the present invention, in which a part of the keyboard is shown in cross section. In the third embodiment, a vertical flexible portion 24c having flexibility in the key pressing direction is integrally formed on the front surface of a base 24a of the stopper member 24,
The lower end stopper portion 24d is provided at the free end side of the forked portion.
And an upper limit stopper portion 24e, and the vertical flexible portion 24
The strain gage 8B is arranged near the base 24a of FIG. In this embodiment, the key frame 25 is erected by extending the keyboard frame 2 in the key tip direction, but the other configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

【0043】すなわち、この第3実施例では、前述した
第1実施例から鍵に加えられる左右方向の力を検出する
部分の構成を省略したものであり、簡単な構成で押鍵方
向の力を検出して楽音制御を行うことができる。なお、
この第3実施例でも、押鍵時のストッパ部材24の変位
を第2実施例と同様な方法で検出することも可能であ
る。
That is, in the third embodiment, the structure of the portion for detecting the left-right force applied to the key from the first embodiment described above is omitted, and the force in the key pressing direction can be reduced with a simple structure. Detecting the tone can be performed. In addition,
Also in the third embodiment, the displacement of the stopper member 24 at the time of key depression can be detected by the same method as in the second embodiment.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上述べたように、この発明による電子
楽器の楽音制御信号発生装置は、片持ちのストッパ部材
の上限ストッパ部及び下限ストッパ部に加えられる上下
方向の力もしくは変位を検出するセンサを設けたので、
1個のセンサで鍵の動き始めと動き終り及びその後のア
フタタッチの様子を検出して多彩な楽音制御を応答性よ
く行うことができる。
As described above, the musical tone control signal generator for an electronic musical instrument according to the present invention is a sensor for detecting the vertical force or displacement applied to the upper and lower stopper portions of the cantilevered stopper member. Was established,
A single sensor can detect the start and end of the key movement and the state of aftertouch after that to perform various tone control with good responsiveness.

【0045】さらに、請求項2の電子楽器の楽音制御信
号発生装置は、鍵配列方向の力もしくは変位を検出する
センサも設けたので、押鍵時の当初からアフタタッチに
到るまでの鍵に加えられる左右方向の力とその向きも検
出することができ、演奏表現をさらに豊かにすることが
可能になる。
Further, the musical tone control signal generator for an electronic musical instrument according to the second aspect of the present invention further includes a sensor for detecting a force or displacement in a key array direction. The applied lateral force and its direction can also be detected, thereby enriching the performance expression.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第1実施例の鍵盤の一部を断面にし
た側面図である。
FIG. 1 is a side view showing a part of a keyboard according to a first embodiment of the present invention in cross section.

【図2】同じくそのストッパ部材のみを示す斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view showing only the stopper member.

【図3】同じくそのストッパ部材に作用する上下方向の
力と押鍵開始からの経過時間との関係を示す線図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a vertical force acting on the stopper member and an elapsed time from the start of key pressing.

【図4】この発明の第2実施例の鍵盤の一部を断面にし
た側面図である。
FIG. 4 is a side view of a part of a keyboard according to a second embodiment of the present invention in cross section.

【図5】この発明の第3実施例の鍵盤の一部を断面にし
た側面図である。
FIG. 5 is a side view showing a part of a keyboard according to a third embodiment of the present invention in cross section.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…鍵、2…鍵盤フレーム、3…鍵復帰ばね、4,24
…ストッパ部材、4a,24a…基部、4b…水平方向
可撓部、4c,24c…垂直方向可撓部、4d,24d
…下限ストッパ部、4e,24e…上限ストッパ部、
5,25…鍵ガイド部、6A…下限ストッパ、6B…上
限ストッパ、7…サブフレーム、8A,8B…歪ゲー
ジ、18C…反射板,18D…フォトセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Key, 2 ... Keyboard frame, 3 ... Key return spring, 4,24
... Stopper members, 4a, 24a ... Base, 4b ... horizontal flexible parts, 4c, 24c ... vertical flexible parts, 4d, 24d
... lower limit stopper portion, 4e, 24e ... upper limit stopper portion,
5, 25: key guide, 6A: lower limit stopper, 6B: upper limit stopper, 7: subframe, 8A, 8B: strain gauge, 18C: reflector, 18D: photo sensor

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の鍵をそれぞれ付勢手段により上方
へ付勢して上下方向に搖動自在に支持する鍵支持部材
と、 基部が該鍵支持部材に前記各鍵に対応してそれぞれ固設
され、その各基部から押鍵方向に弾性を有する垂直方向
可撓部を介して各鍵の長手方向に延びる自由端部に前記
鍵の揺動に対する上限ストッパ部と下限ストッパ部を設
けたストッパ部材と、 前記付勢手段の付勢力によって前記上限ストッパ部に加
えられる上方向の力もしくは変位及び押鍵により前記下
限ストッパ部に加えられる下方向の力もしくは変位を検
出して電気信号に変換するセンサと、 を備えたことを特徴とする電子楽器の楽音制御信号発生
装置。
1. A key support member for urging a plurality of keys upwardly by an urging means and swingably supporting the keys in a vertical direction, and a base fixed to the key support member corresponding to each of the keys. A stopper member provided with an upper limit stopper portion and a lower limit stopper portion for swinging the key at a free end portion extending in the longitudinal direction of each key via a vertical flexible portion having elasticity in the key pressing direction from each base portion. And a sensor for detecting an upward force or displacement applied to the upper limit stopper portion by the urging force of the urging means and a downward force or displacement applied to the lower limit stopper portion by pressing a key to convert the detected force or displacement into an electric signal. A tone control signal generator for an electronic musical instrument, comprising:
【請求項2】 請求項1記載の電子楽器の楽音制御信号
発生装置において、 前記各鍵を前記鍵支持部材により鍵配列方向にも搖動可
能に支持させ、 前記各ストッパ部材に、それぞれ前記鍵に嵌入してその
鍵配列方向の動きを規制する鍵ガイド部と、鍵配列方向
に弾性を有する水平方向可撓部とを設けると共に、 前記鍵ガイド部を介して前記ストッパ部材に加えられる
鍵配列方向の力あるいは変位を検出して電気信号に変換
するセンサを設けたことを特徴とする電子楽器の楽音制
御信号発生装置。
2. The musical tone control signal generator for an electronic musical instrument according to claim 1, wherein each of said keys is supported by said key support member so as to be swingable in a key arrangement direction. A key guide portion that is fitted to regulate the movement in the key array direction, and a horizontal flexible portion having elasticity in the key array direction, and a key array direction applied to the stopper member via the key guide portion. A musical tone control signal generator for an electronic musical instrument, comprising a sensor for detecting a force or displacement of the electronic musical instrument and converting it into an electric signal.
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