JP2952880B2 - Touch detection circuit for electronic musical instruments - Google Patents

Touch detection circuit for electronic musical instruments

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JP2952880B2 JP1053983A JP5398389A JP2952880B2 JP 2952880 B2 JP2952880 B2 JP 2952880B2 JP 1053983 A JP1053983 A JP 1053983A JP 5398389 A JP5398389 A JP 5398389A JP 2952880 B2 JP2952880 B2 JP 2952880B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電子楽器のタッチ検出回路に係り、特
に、鍵のイニシャルタッチの時間的な経過、即ち、その
押鍵から離鍵までの押鍵状態の検出に用いられるタッチ
検出回路に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a touch detection circuit of an electronic musical instrument, and more particularly, to the time lapse of an initial touch of a key, that is, a press from a key press to a key release. The present invention relates to a touch detection circuit used for detecting a key state.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、電子鍵盤楽器においては、鍵のイニシャルタッ
チの検出について、実開昭61−135394号「電子楽器の鍵
盤スイッチ」、実開昭63−66897号「電子楽器のスイッ
チ装置」、特開昭64−11300号「鍵盤楽器のタッチレス
ポンス装置」等がある。
Conventionally, in an electronic keyboard instrument, detection of an initial touch of a key has been disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-135394, "Key Switch of Electronic Musical Instrument", Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-66897, "Switching Device of Electronic Musical Instrument", -11300 "Keyboard Touch Response Device" and others.

実開昭61−135394号「電子楽器の鍵盤スイッチ」や実
開昭63−66897号「電子楽器のスイッチ装置」では、押
鍵により開閉される二つのスイッチを押鍵の深さに応じ
て前後して閉じられるように設置し、各スイッチの閉じ
られる時間差により鍵のタッチを検出している。
In Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 61-135394, "Key Switches for Electronic Musical Instruments" and in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 63-66897, "Switching Devices for Electronic Musical Instruments," It is installed so that it can be closed, and the touch of the key is detected based on the time difference when each switch is closed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

ところで、二つのスイッチを用いたタッチ検出では、
押鍵の深さによって前後して閉じられた各スイッチの時
間差を利用しているため、押鍵状態が二つのスイッチの
オン情報のみの画一的なものとなり、押鍵途上の状態を
定量的に知ることができない。このため、各スイッチに
よって得られたオン信号を用いてタッチコントロールを
行う場合、その立上りコントロールがオン情報に応じた
仮想データによって設定する等、押鍵状態に無関係に単
純なものとなる。また、二つのスイッチのオン情報によ
って押鍵状態が検出されるため、最初のスイッチのオン
情報から次のスイッチのオン情報が到来するまで、押鍵
状態が確定しないために発音することができない。
By the way, in touch detection using two switches,
Since the time difference between each switch closed before and after depending on the depth of the key press is used, the key press state is uniform with only the ON information of the two switches, and the state during key press is quantitative. Can not know. Therefore, when the touch control is performed using the ON signal obtained by each switch, the rise control is simple regardless of the key pressed state, such as setting by virtual data according to the ON information. Further, since the key pressed state is detected based on the ON information of the two switches, the key pressed state is not determined until the ON information of the next switch arrives from the ON information of the first switch, so that the sound cannot be produced.

そこで、この発明は、押鍵から離鍵までの連続的な押
鍵状態を実時間で検出可能にした電子楽器のタッチ検出
回路の提供を目的とする。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a touch detection circuit of an electronic musical instrument which can detect a continuous key depression state from key depression to key release in real time.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

この発明の電子楽器のタッチ検出回路は、複数の鍵の
各々に対応して設けられ、鍵操作によって移動する磁石
による磁界の変化から鍵の移動速度を表す起電力を発生
する複数の磁電変換手段(コイル12、121、122・・・)
と、前記複数の磁電変換手段に対して共通に設けられ、
前記磁電変換手段で得られた起電力により前記鍵の移動
速度を表す電圧変化を取り出す検出回路(時定数回路2
2)と、前記複数の磁電変換手段で得られた起電力を順
次選択的に前記検出回路に供給する供給手段(スイッチ
16、161、162・・・、データ取込信号発生部24)とを備
えたものである。
The touch detection circuit of the electronic musical instrument according to the present invention includes a plurality of magneto-electric conversion means provided corresponding to each of the plurality of keys and generating an electromotive force representing a moving speed of the key from a change in a magnetic field by a magnet moved by the key operation. (Coil 12, 121, 122 ...)
, Provided in common for the plurality of magnetoelectric conversion means,
A detection circuit (a time constant circuit 2) for extracting a voltage change representing the moving speed of the key by the electromotive force obtained by the magnetoelectric conversion means.
2) and supply means (switches) for sequentially and selectively supplying the electromotive forces obtained by the plurality of magnetoelectric conversion means to the detection circuit.
, 161, 161, 162,..., A data fetch signal generation section 24).

また、この発明の電子楽器のタッチ検出回路におい
て、前記供給手段は、前記各磁電変換手段に対して各々
並列に接続された複数のスイッチ(161、162・・・)
と、該各スイッチを順次選択的に開閉する制御手段(デ
ータ取込信号発生部24)とからなることを特徴とする。
Further, in the touch detection circuit of the electronic musical instrument according to the present invention, the supply unit includes a plurality of switches (161, 162,...) Connected in parallel to the respective magnetoelectric conversion units.
And a control means (data fetch signal generation unit 24) for selectively opening and closing the switches sequentially.

〔作用〕[Action]

この発明の電子楽器のタッチ検出回路では、複数の鍵
に対応して設置された磁電変換手段により押鍵による鍵
の移動速度を表す起電力が得られる。各起電力は供給手
段により順次選択的に検出回路に供給される。各起電力
は検出回路により検出され、鍵の移動速度を表す電圧変
化として取り出され、鍵毎の移動速度が検出される。
In the touch detection circuit of the electronic musical instrument according to the present invention, the electromotive force indicating the moving speed of the key by pressing the key is obtained by the magnetoelectric conversion means provided corresponding to the plurality of keys. Each electromotive force is sequentially and selectively supplied to the detection circuit by the supply means. Each electromotive force is detected by a detection circuit, taken out as a voltage change representing the moving speed of the key, and the moving speed of each key is detected.

また、供給手段は、各磁電変換手段に対して各々並列
に接続された複数のスイッチと、該各スイッチを順次選
択的に開閉する制御手段とを有することにより、スイッ
チの開閉に基づき、順次に磁電変換手段の起電力が検出
回路に加えられる。
In addition, the supply means includes a plurality of switches connected in parallel to each of the magnetoelectric conversion means, and a control means for selectively opening and closing each of the switches sequentially. The electromotive force of the magnetoelectric conversion means is applied to the detection circuit.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

鍵盤2には音名に応じて複数の鍵4が支点6を中心に
して上下方向に移動可能に設置されており、押鍵によっ
て移動する鍵4の移動速度を検出するための速度検出手
段として磁電変換部8が設置されている。即ち、鍵4の
中途部には棒状を成す磁石10が設置されており、押鍵に
よって移動する磁石10による磁界の変化を電気信号に変
換する磁電変換部8が設置されている。この磁電変換部
8は、連続的な磁界の作用を電気的な変化に変換するも
のであれば良く、ホール素子やコイル等で構成でき、こ
の実施例では、コイル12が各鍵4に対応して設置されて
いる。このコイル12には、移動する磁石10を出入れ可能
な導体や超伝導体で形成された例えば円筒状コイルが用
いられている。
A plurality of keys 4 are provided on the keyboard 2 so as to be movable up and down around a fulcrum 6 in accordance with a note name, and serve as speed detecting means for detecting a moving speed of the key 4 which is moved by pressing a key. A magnetoelectric converter 8 is provided. That is, a rod-shaped magnet 10 is installed in the middle of the key 4, and a magnetoelectric converter 8 that converts a change in a magnetic field caused by the magnet 10 moved by the key depression into an electric signal is installed. The magneto-electric conversion unit 8 may be a device that converts the action of a continuous magnetic field into an electrical change, and may be configured by a Hall element, a coil, or the like. In this embodiment, the coil 12 corresponds to each key 4. Installed. As the coil 12, for example, a cylindrical coil formed of a conductor or a superconductor capable of moving the moving magnet 10 in and out is used.

このコイル12の両端には、コイル12と閉回路を成すス
イッチ16が並列に接続されているとともに、該スイッチ
16が開いているとき、コイル12に閉回路を成すようにキ
ャパシタ18及び抵抗20の直列回路からなる時定数回路22
が接続されている。スイッチ16は各鍵4ごとに設置され
ており、また、時定数回路22はコイル12ごとに又は各コ
イル12に共通に設置してもよい。
At both ends of the coil 12, a switch 16 forming a closed circuit with the coil 12 is connected in parallel.
A time constant circuit 22 composed of a series circuit of a capacitor 18 and a resistor 20 so that when the coil 16 is open, a closed circuit is formed in the coil 12.
Is connected. The switch 16 is provided for each key 4, and the time constant circuit 22 may be provided for each coil 12 or commonly for each coil 12.

また、スイッチ16は、押鍵から離鍵に至る押鍵状態に
応じてコイル12に発生する起電力から押鍵データを時分
割によって取り込むため、データ取込信号g0によって選
択的に開閉するように構成され、このスイッチ16を開閉
するためのデータ取込信号g0の発生手段としてデータ取
込信号発生部24が設置されている。データ取込信号g
0は、例えば、高(H)低(L)2レベルのスイッチン
グ信号で与えられる。
The switch 16 is for taking the time division key depression data from the electromotive force generated in the coil 12 in accordance with the pressed key state, from key depression to the key release, to selectively open and close by a data acquisition signal g 0 configured, data take the signal generator 24 as a generator of the data acquisition signal g 0 for opening and closing the switch 16 is installed in. Data capture signal g
0 is given by a high (H) low (L) two-level switching signal, for example.

そして、押鍵に応じてコイル12に発生した起電力によ
り、抵抗20に発生する電圧Vrが押鍵データとして取り込
まれるタッチ検出部26が設置されている。
By electromotive force generated in the coil 12 in accordance with the key depression, the touch detection unit 26 to which the voltage V r is taken as the key depression data generated in the resistor 20 is provided.

このように構成すれば、押鍵によってコイル12の内部
に磁石10が挿入され、コイル12に磁界が作用すると、コ
イル12には電磁誘導によって起電力が発生する。この起
電力は、作用する磁界の大きさ、磁界の変化速度等に比
例するので、押鍵状態、即ち、押鍵による鍵4の移動速
度に応じた起電力がコイル12に発生することになる。
With this configuration, when the magnet 10 is inserted into the coil 12 by pressing a key and a magnetic field acts on the coil 12, an electromotive force is generated in the coil 12 by electromagnetic induction. Since this electromotive force is proportional to the magnitude of the acting magnetic field, the speed of change of the magnetic field, and the like, an electromotive force is generated in the coil 12 in accordance with the key depression state, that is, the moving speed of the key 4 due to the key depression. .

ここで、データ取込信号g0がLレベルになると、第2
図(A)に示すように、スイッチ16が閉じられ、この場
合、押鍵に応じて磁石10が矢印Xで示すようにコイル12
側に移動すると、コイル12に作用する磁界が変化し、コ
イル12にはその磁界の変化に応じた起電力が発生して電
流iがスイッチ16を通して流れる。
Here, the data acquisition signal g 0 becomes L level, the second
As shown in FIG. 1A, the switch 16 is closed, and in this case, the magnet 10 is turned on as shown by an arrow X in response to the key being pressed.
When it moves to the side, the magnetic field acting on the coil 12 changes, and an electromotive force corresponding to the change in the magnetic field is generated in the coil 12, and a current i flows through the switch 16.

次に、データ取込信号g0がHレベルになると、第2図
の(B)に示すように、スイッチ16が開かれ、この瞬
間、コイル12に発生した起電力がキャパシタ18及び抵抗
20に加わり、電流iが流れる。この電流iによってキャ
パシタ18が充電されるとともに、抵抗20にはコイル12に
発生した起電力に応じて鍵4の移動速度を表す電圧Vr
発生する。
Then, when the data acquisition signal g 0 becomes H level, as shown in FIG. 2 (B), the switch 16 is opened, this moment, the electromotive force generated in the coil 12 is a capacitor 18 and a resistor
In addition to the current 20, the current i flows. The capacitor 18 is charged by the current i, and a voltage Vr representing the moving speed of the key 4 is generated in the resistor 20 according to the electromotive force generated in the coil 12.

次に、第2図の(C)に示すように、スイッチ16が開
かれた瞬間において、離鍵に応じて磁石10が矢印Yで示
すようにコイル12側から離れると、コイル12に作用する
磁界が押鍵の場合とは逆方向に変化し、その磁界に応じ
た起電力が発生して電流−iがキャパシタ18及び抵抗20
に流れる。この電流−iによってキャパシタ18が充電さ
れるとともに、抵抗20にはコイル12に発生した起電力に
応じて離鍵による鍵4の移動速度を表す電圧−Vrが発生
する。
Next, as shown in FIG. 2C, at the moment when the switch 16 is opened, when the magnet 10 separates from the coil 12 side as indicated by an arrow Y in response to a key release, it acts on the coil 12. The magnetic field changes in a direction opposite to that in the case where the key is pressed, an electromotive force corresponding to the magnetic field is generated, and the current -i is changed to the capacitor 18 and the resistance
Flows to With the capacitor 18 is charged by the current -i, the resistor 20 is the voltage -V r generated representing the moving speed of the key 4 by the key release in accordance with the electromotive force generated in the coil 12.

したがって、抵抗20には押鍵から離鍵に至るまでの
間、電圧Vr〜−Vrの変化が得られ、その電圧変化は、押
鍵から離鍵に至るまでの鍵4の連続的な移動状態に応じ
たレベル変化を生じる。
Thus, during the resistor 20 from the key depression until the key release, obtained a change in the voltage V r ~-V r, the voltage change is continuous key 4 from the key-depression until the key release A level change occurs according to the moving state.

そして、この電圧Vr〜−Vrは、データ取込信号g0に同
期してタッチ検出部26に速度情報として取り込まれ、押
鍵から離鍵までの押鍵状態を連続的に表す押鍵データD0
が得られる。即ち、この押鍵データD0は、鍵4ごとに応
じて時分割で取り込まれる。そして、この押鍵データD0
は各鍵4ごとに得られるので、この押鍵データD0から押
鍵された各鍵4を表すキーコードKC、押鍵中か否かを表
すキーオン信号KON、押鍵から離鍵までの時間的変化を
連続的に表すタッチデータTDが演算によって求められ
る。
Then, the voltage V r ~-V r, the data acquisition signal in synchronism with g 0 taken as the speed information to the touch detection unit 26, key depression representing the pressed key state from key depression to the key release continuously Data D 0
Is obtained. That is, the key press data D 0 is taken in a time-division manner for each key 4. Then, the key press data D 0
Since obtained for each key 4, the key code KC representing each key 4 is depressed from the key depression data D 0, key-on signal KON representing whether during key depression, the time from the key depression to the key release Touch data TD that continuously indicates a target change is obtained by calculation.

このような押鍵から離鍵までの状態を連続的に表す押
鍵データD0によれば、押鍵途上の状態を知ることがで
き、奏法に応じた微妙な鍵4の操作やその立上り状態等
を繊細に表現できる等、表現性を高めることができ、奏
法や奏者の好みに応じた演奏が得られるとともに、その
途上のデータに基づいて発音させることができ、発音の
レスポンスを速くすることができるのである。
According from such depressed key depression data D 0 representing the state until the released continuously, it is possible to know the state of key depression developing operation and its rising state of subtle key 4 corresponding to the rendition style And expressive performance can be delicately expressed, so that the performance according to the playing style and the player's preference can be obtained, and the pronunciation can be made based on the data in the middle, and the response of the pronunciation is made faster. You can do it.

次に、第3図は、この発明の電子楽器のタッチ検出回
路の実施例である電子楽器を示す。
Next, FIG. 3 shows an electronic musical instrument which is an embodiment of the touch detection circuit of the electronic musical instrument of the present invention.

鍵盤2に対応して各鍵の押鍵状態を検出するタッチ検
出回路30が設置され、各鍵盤2の押鍵によってキーコー
ドKC、キーオン信号KON及びタッチデータTDがタッチ検
出回路30から得られる。これらキーコードKC、キーオン
信号KON及びタッチデータTDが各鍵ごとに時分割的に発
生する。
A touch detection circuit 30 for detecting the pressed state of each key is provided corresponding to the keyboard 2, and a key code KC, a key-on signal KON, and touch data TD are obtained from the touch detection circuit 30 when each key 2 is pressed. The key code KC, the key-on signal KON, and the touch data TD are generated in a time-division manner for each key.

そして、楽音形成回路32は、タッチ検出回路30から与
えられたキーコードKCに基づき、そのキーコードKCに応
じて定まる音名及びオクターブを持ち、かつ、キーオン
信号KONに従って制御された楽音信号を形成し、必要な
音色を付与するとともに、タッチデータTDによって音
量、音高等の楽音構成要素が制御された楽音信号を発生
する。
Then, based on the key code KC given from the touch detection circuit 30, the tone forming circuit 32 has a tone and octave determined according to the key code KC, and forms a tone signal controlled according to the key-on signal KON. Then, a necessary tone color is given, and a tone signal in which tone components such as volume and pitch are controlled by the touch data TD is generated.

この楽音信号は、サウンドシステムに設置されている
増幅器34で増幅された後、スピーカ36に加えられ、楽音
として発音される。
This tone signal is amplified by an amplifier 34 provided in the sound system, and then applied to a speaker 36 to be sounded as a tone.

そして、第4図は、第3図に示した電子楽器における
タッチ検出回路30の具体的な回路構成例を示す。
FIG. 4 shows a specific circuit configuration example of the touch detection circuit 30 in the electronic musical instrument shown in FIG.

鍵盤2に設置された複数の鍵41、42・・・に対応して
複数チャネルのコイル121、122・・・が設置され、各コ
イル121、122・・・には鍵41、42・・・に取り付けられ
た磁石10が出入れ可能に設置される。即ち、この実施例
では、各コイル121、122・・・にはスイッチ161、162・
・・が並列に接続されているとともに、各コイル121、1
22・・・に共通にキャパシタ18及び抵抗20からなる時定
数回路22が並列に接続されている。したがって、スイッ
チ161、162・・・が選択的に開かれた場合、各コイル12
1、122・・・に発生した起電力に応じた電圧Vr〜−Vr
抵抗20を通して取り出される。
.. Are provided with a plurality of channels corresponding to the plurality of keys 41, 42... Installed on the keyboard 2, and the keys 41, 42. The magnet 10 attached to is installed so as to be able to enter and exit. That is, in this embodiment, the switches 161 and 162.
..The coils 121 and 1 are connected in parallel and
Are connected in parallel to a time constant circuit 22 including a capacitor 18 and a resistor 20. Therefore, when the switches 161, 162... Are selectively opened, each coil 12
Voltage V r ~-V r corresponding to the electromotive force generated in 1,122 ... are taken through a resistor 20.

データ取込信号発生部24は、各スイッチ161、162・・
・を一定の時分割タイムスロットで開閉するためのデー
タ取込信号g1、g2・・・gNを、カウンタ38からの出力信
号を基準にして発生する。カウンタ38は、クロック信号
発生回路50でデータ処理の基準信号として発生させたク
ロック信号φを分周する分周手段を成している。
The data capture signal generator 24 includes switches 161 and 162.
The data acquisition signals g 1, g 2 ··· g N for opening and closing at a certain time division time slot, generated on the basis of the output signal from the counter 38. The counter 38 forms frequency dividing means for dividing the frequency of the clock signal φ generated by the clock signal generating circuit 50 as a reference signal for data processing.

アナログ・ディジタル変換器(A/D)52は、抵抗20の
両端に発生した各鍵41、42・・・の押鍵状態、即ち、押
鍵ないし離鍵を表す電圧Vr〜−Vrがアナログ信号である
ため、データ処理の便宜から該電圧Vr〜−Vrの変化をク
ロック信号φを基準にしてディジタル信号に変換する。
Analog-to-digital converter (A / D) 52, each key 41, 42, ... of the pressed key state has occurred across the resistor 20, i.e., the voltage V r ~-V r representing the key depression or key release it is an analog signal into a digital signal from the convenience of data processing a variation of the voltage V r ~-V r relative to the clock signal phi.

そして、キーオン信号形成回路60は、各鍵41、42・・
・ごとに得られるディジタル化された電圧Vr〜−Vrから
各鍵41、42・・・が押鍵中であるか否かを表すキーオン
信号KONを発生する。
Then, the key-on signal forming circuit 60 generates the keys 41, 42,.
Each key 41, 42 ... from the digitized voltage V r ~-V r obtained for each & generates a key-on signal KON representing whether or not being depressed.

即ち、キーオン信号形成回路60には、第1及び第2の
比較器602、604が設置され、比較器602には押鍵を表す
押鍵基準レベルR1が設定され、また、比較器604には離
鍵を表す離鍵基準レベルR2が設定されている。押鍵基準
レベルR1は押鍵状態として判定する最低レベル、離鍵基
準レベルR2は離鍵状態として判定する最低レベルを表
し、例えば、第5図に示すように、0レベルを基準にし
て正負側に設定される。したがって、押鍵時に得られる
電圧Vrが押鍵基準レベルR1を越えると、比較器602は押
鍵中を表すH出力を発生し、離鍵時に得られる電圧−Vr
が離鍵基準レベルR2を下回ると、比較器604は離鍵を表
すH出力を発生する。
That is, the key-on signal forming circuit 60, first and second comparators 602, 604 are installed, depressed reference level R 1 representing the key depression is set in the comparator 602, also to the comparator 604 It is set key release reference level R 2 representing the key release. The key depressing reference level R 1 represents the lowest level to be judged as a key depressed state, and the key release reference level R 2 represents the lowest level to be judged as a key depressed state. For example, as shown in FIG. Set to positive / negative side. Therefore, the voltage V r obtained during key depression exceeds a depressed reference level R 1, comparator 602 generates an H output representing the in depressed, a voltage -V r obtained upon key release
There below the key release reference level R 2, comparator 604 generates an H output representing the key release.

比較器602の出力は、AND回路606に加えられてデータ
取込信号g1と、また、AND回路608に加えられてデータ取
込信号g2と論理積が取られる。そして、各コイル121、1
22・・・に対応して複数のSRフリップフロップ回路(SR
−FF)621、622・・・が設置され、AND回路606の出力は
SR−FF621のセット入力S、AND回路608の出力はSR−FF6
22のセット入力Sに加えられている。比較器604の出力
は、AND回路610に加えられてデータ取込信号g1と、ま
た、AND回路612に加えられてデータ取込信号g2と論理積
が取られる。AND回路610の出力はSR−FF621のリセット
入力R、AND回路612の出力はSR−FF622のリセット入力
Rに加えられている。そして、各SR−FF621、622・・・
の出力Qは、各鍵41、42・・・の押鍵中を表すキーオン
信号KONとして得られ、OR回路614を通して取り出され
る。
The output of the comparator 602, is applied to the AND circuit 606 and the data acquisition signals g 1, also data acquisition signal g 2 and logical product is taken is applied to the AND circuit 608. And each coil 121, 1
A plurality of SR flip-flop circuits (SR
−FF) 621, 622... Are installed, and the output of the AND circuit 606 is
The set input S of SR-FF621 and the output of AND circuit 608 are SR-FF6
It is added to 22 set inputs S. The output of the comparator 604 is applied to the AND circuit 610 and the data acquisition signals g 1, also data acquisition signal g 2 and logical product is taken is applied to the AND circuit 612. The output of the AND circuit 610 is applied to the reset input R of the SR-FF621, and the output of the AND circuit 612 is applied to the reset input R of the SR-FF622. And each SR-FF621, 622 ...
Is obtained as a key-on signal KON indicating that each of the keys 41, 42... Is being pressed, and is extracted through the OR circuit 614.

また、このキーオン信号KONは、カウンタ38で得られ
た出力とAND回路70によって論理積が取られることによ
り、キーコードKCが得られる。
The key code KC is obtained by ANDing the key-on signal KON with the output obtained by the counter 38 and the AND circuit 70.

そして、タッチデータ形成回路80は、押鍵ないし離鍵
を表す電圧Vr〜−Vrから連続した押鍵状態を表すタッチ
データTDを形成する。即ち、タッチデータ形成回路80に
は、コイル121、122・・・に対応して複数のAND回路80
1、802・・・が設けられ、AND回路801、802・・・ではA
/D52から電圧Vr〜−Vrとデータ取込信号g1、g2・・・gN
との論理積が取られる。各AND回路801、802・・・の出
力は、各累算器811、812・・・によって加算され、その
加算出力が各ラッチ回路821、822・・・に保持される。
したがって、各累算器811、812・・・では、各ラッチ回
路821、822・・・に保持されている最終加算データと到
来してきたデータとが加算され、各ラッチ回路821、822
・・・にはその加算データが保持される。また、各AND
回路801、802・・・の出力は、各OR回路831、832・・・
を介して分周手段として設置された各カウンタ841、842
・・・に加えられ、各カウンタ841、842・・・の出力は
時間データを表す。各割算回路851、852・・・では、ラ
ッチ回路821、822・・・に保持されている最終加算デー
タの分子、各カウンタ841、842・・・からの時間データ
を分母として割算が行われ、単位時間当りの電圧変化が
得られる。そして、各累算器811、812・・・及び各カウ
ンタ841、842・・・には、各SR−FF621、622・・・の出
力Qで得られる出力K1、K2・・・がリセット信号として
加えられ、各累算器811、812・・・及び各カウンタ84
1、842・・・がリセットされ、各累算器811、812・・・
及び各カウンタ841、842・・・の各動作は、押鍵された
鍵41、42・・・のキーオン信号KONの到来から開始され
ることになる。
The touch data forming circuit 80 forms the touch data TD representing the pressed key state continuous from the voltage V r ~-V r representing the key depression or key release. That is, the touch data forming circuit 80 includes a plurality of AND circuits 80 corresponding to the coils 121, 122,.
1, 802... Are provided, and in the AND circuits 801, 802.
/ D52 voltage V r ~-V r and the data acquisition signal g 1 from, g 2 ··· g N
And is taken. The outputs of the AND circuits 801, 802,... Are added by the accumulators 811, 812,..., And the added output is held in each of the latch circuits 821, 822,.
Therefore, in each of the accumulators 811, 812,..., The final addition data held in each of the latch circuits 821, 822,.
.. Hold the added data. Also, each AND
The outputs of the circuits 801, 802 ...
Counters 841, 842 installed as frequency dividing means via
, And the output of each counter 841, 842,... Represents time data. In each of the division circuits 851, 852,..., The division is performed using the numerator of the final addition data held in the latch circuits 821, 822,. Thus, a voltage change per unit time is obtained. The outputs K 1 , K 2... Obtained at the outputs Q of the SR-FFs 621, 622. , And each of the accumulators 811, 812... And each counter 84
1, 842 ... are reset, and each accumulator 811, 812 ...
, And the respective operations of the counters 841, 842,... Are started from the arrival of the key-on signal KON of the pressed keys 41, 42,.

そして、各割算回路851、852・・・で得られた各鍵4
1、42・・・ごとのタッチデータTDはOR回路860を通して
取り出される。
Then, each key 4 obtained by each of the division circuits 851, 852,...
The touch data TD for each of 1, 42,... Is extracted through the OR circuit 860.

このように構成したので、クロック信号発生回路50
は、第6図のAに示すクロック信号φを発生し、カウン
タ38には、このクロック信号φの1周期をパルス幅とす
る分周パルスが発生する。そして、データ取込信号発生
部24では、カウンタ38の出力パルスに同期して第6図の
Bに示すように、特定の時分割タイムスロットを設定
し、各鍵41、42・・・の操作に基づくデータを取り込む
ため、第6図のC、D、Eに示すように、各鍵41、42・
・・に対応して設定された時分割タイムスロットをパル
ス幅とするデータ取込信号g1、g2・・・gNが得られる。
With this configuration, the clock signal generation circuit 50
Generates a clock signal φ shown in FIG. 6A, and a counter 38 generates a frequency-divided pulse having a pulse width of one cycle of the clock signal φ. The data acquisition signal generator 24 sets a specific time-division time slot in synchronization with the output pulse of the counter 38, as shown in FIG. 6B, and operates the keys 41, 42,. In order to take in the data based on the key, as shown in C, D and E of FIG.
Data acquisition signals g 1 , g 2, ..., G N having pulse widths of the time-division time slots set corresponding to.

ここで、鍵盤2の例えば、鍵41が押鍵された場合、コ
イル121に鍵41の移動に応じて磁石10が挿入される。こ
の結果、コイル121には起電力が発生し、データ取込信
号g1によってスイッチ161が時分割タイムスロットで開
かれると、その起電力によってキャパシタ18及び抵抗20
に電流iが流れ、抵抗20に電圧Vrが発生する。この電圧
VrはA/D52によってディジタル信号に変換される。この
電圧Vrが、押鍵基準レベルR1を越えると、比較器602は
H出力を発生する。AND回路606では、この比較器602の
出力とデータ取込信号g1との論理積が取られ、その論理
積の成立によって得られるAND回路606のH出力がSR−FF
621のセット入力Sに加えられ、SR−FF621の出力QがH
レベルに移行する。このHレベルが鍵41の押鍵を表すキ
ーオン信号KONの立上りを表す。
Here, for example, when the key 41 of the keyboard 2 is pressed, the magnet 10 is inserted into the coil 121 in accordance with the movement of the key 41. As a result, an electromotive force generated in the coil 121, the switch 161 by the data acquisition signal g 1 is opened in a time division time slot, a capacitor 18 and a resistor by the electromotive force 20
, A voltage Vr is generated in the resistor 20. This voltage
Vr is converted to a digital signal by the A / D 52. The voltage V r is, exceeds the key depression reference level R 1, comparator 602 generates an H output. The AND circuit 606, logical product of the output and the data acquisition signal g 1 of the comparator 602 is taken, H output of the AND circuit 606 obtained by the establishment of the logical AND SR-FF
Is applied to the set input S of the 621, and the output Q of the SR-FF621 becomes H
Move to the level. This H level indicates the rise of the key-on signal KON representing the key 41 being pressed.

このとき、比較器602の出力は、AND回路608にも加わ
るが、データ取込信号g2が無いため、AND回路608での論
理積は成立しない。したがって、SR−FF622は、リセッ
ト状態を維持し、出力QはLレベルとなっている。な
お、同時に鍵41、42が押鍵されている場合には、当然、
AND回路608の論理積が成立するので、SR−FF622の出力
QもHレベルに移行する。
At this time, the output of the comparator 602 is also applied to the AND circuit 608, since there is no data accepting signal g 2, the logical product of the AND circuit 608 does not hold. Therefore, SR-FF622 maintains the reset state, and output Q is at L level. If the keys 41 and 42 are pressed at the same time, of course,
Since the logical product of the AND circuit 608 is established, the output Q of the SR-FF622 also shifts to the H level.

そして、鍵41が離鍵されると、抵抗20には、逆極性の
電圧−Vrが発生するので、この電圧−Vrが同様にA/D52
でA/D変換され、比較器604で比較される。この電圧−Vr
が離鍵基準レベルR2より高くなると、比較器604がH出
力を発生し、AND回路610ではデータ取込信号g1との論理
積が成立し、SR−FF621がリセット状態になる。この結
果、SR−FF621の出力Qは、Lレベルに移行し、これ
が、キーオン信号KONの立下りを表す。したがって、キ
ーオン信号KONは、各鍵41、42・・・の押鍵から離鍵ま
での連続的な電圧変化に応じてSR−FF621、622・・・が
セットされた時点からリセットされた時点までの時間幅
をHレベルとするパルスで与えられる。
When the key 41 is key release, the resistor 20, since the reverse polarity voltage -V r is generated, the voltage -V r is likewise A / D52
Are A / D converted and compared by the comparator 604. This voltage −V r
There becomes higher than the key-off reference level R 2, comparator 604 generates a H output, holds the logical product of the data take signals g 1 the AND circuit 610, SR-FF621 is reset. As a result, the output Q of the SR-FF621 shifts to the L level, which indicates the fall of the key-on signal KON. Therefore, the key-on signal KON is set from the point in time when the SR-FF621, 622... Are set to the point in time when they are reset in accordance with the continuous voltage change from the key depression to the key release of each key 41, 42. Is given by a pulse having a time width of H level.

また、AND回路70では、キーオン信号KONとカウンタ38
の出力とで論理積が取られ、押鍵された各鍵41、42・・
・を表すキーコードKCが形成される。
In the AND circuit 70, the key-on signal KON and the counter 38
Of the keys 41, 42, ...
Is formed.

一方、電圧Vrは、タッチデータ形成回路80の各AND回
路801、802・・・に加えられてデータ取込信号g1、g2
・・gNとの間で論理積が取られ、電圧Vrが存在している
間、押鍵された各鍵41、42・・・及びデータ取込信号
g1、g2・・・gNに対応して論理積が成立した各AND回路8
01、802・・・からH出力が得られる。各累算器811、81
2・・・及び各カウンタ841、842・・・のリセット入力
には、各SR−FF621、622・・・で得られた出力K1、K2
・・が加えられるので、キーオン信号KONの立上りによ
って各累算器811、812・・・及び各カウンタ841、842・
・・がリセットされ、押鍵時、従前のデータが消去され
る。そして、各AND回路801、802・・・の出力は、各累
算器811、812・・・に加えられ、各累算器811、812・・
・の加算出力は各ラッチ回路821、822・・・に保持され
るので、各累算器811、812・・・では、到来する各AND
回路801、802・・・の出力と各ラッチ回路821、822・・
・に保持されている最終累算データとが加算され、その
加算出力が累算データとして各ラッチ回路821、822・・
・に保持される。この累算動作は、時分割タイムスロッ
ト区間で連続的に行われ、電圧Vrの変化に対応して増加
する。各AND回路801、802・・・の出力は、各OR回路83
1、832・・・を介して各カウンタ841、842・・・で計数
される。各割算回路851、852・・・では、各ラッチ回路
821、822・・・に保持されている累算データが各カウン
タ841、842・・・の計数値によって割算され、電圧Vr
時間的な変化を表すタッチデータTDが算出される。
On the other hand, the voltage V r, the data capture signal g 1 is added to each AND circuits 801, 802, ... of the touch data forming circuit 80, g 2 ·
· Logical between g N is taken, while the voltage V r is present, the keys 41, 42 ... and the data acquisition signal depressed
Each AND circuit 8 for which a logical product has been established corresponding to g 1 , g 2, ... g N
The H output is obtained from 01, 802,. Each accumulator 811, 81
2 and the reset inputs of the counters 841, 842,..., Output K 1 , K 2.
Are added, and each accumulator 811, 812 ... and each counter 841, 842
Is reset, and the previous data is deleted when the key is pressed. The outputs of the AND circuits 801, 802,... Are added to the accumulators 811, 812,.
Are held in each of the latch circuits 821, 822,..., Each accumulator 811, 812,.
The outputs of the circuits 801, 802 ... and the respective latch circuits 821, 822 ...
Is added to the final accumulated data held in the latch circuits 821, 822,... As accumulated data.
・ It is held in This accumulating operation is performed continuously in the time-division time slot section, and increases in response to a change in the voltage Vr . The output of each AND circuit 801, 802 ...
Are counted by the counters 841, 842,. In each of the division circuits 851, 852 ...
821 and 822 accumulate the data held in the.. Is divided by the count value of each counter 841 and 842, ..., touch data TD representing the temporal change of the voltage V r is calculated.

各鍵41、42・・・ごとに各割算回路851、852・・・か
らタッチデータTDが得られ、OR回路860を通して取り出
される。そして、タッチデータTDはキーオン信号KONに
同期して得られ、押鍵開始から離鍵までの間の押鍵状態
を表すものである。
The touch data TD is obtained from the division circuits 851, 852,... For each key 41, 42,. Then, the touch data TD is obtained in synchronization with the key-on signal KON, and represents a key depression state from the start of key depression to the key release.

このようにキーオン信号KON、キーコードKC及びタッ
チデータTDは、時分割タイムスロットごとに各鍵41、42
・・・に対応して第6図のF、G、Hに示す押鍵データ
D1、D2・・・DNによって得られ、それぞれ楽音形成回路
32において、発音制御や音量、音色等の楽音構成要素の
制御に用いられるのである。この楽音形成回路32で得ら
れた楽音信号は、増幅器34によって増幅された後、スピ
ーカ36から楽音として発音される。
As described above, the key-on signal KON, the key code KC, and the touch data TD are provided for each key 41, 42 for each time-division time slot.
.. Corresponding to... F, G, H in FIG.
D 1 , D 2 ... D N
In 32, it is used for controlling tone generation components such as tone control and volume and tone. The tone signal obtained by the tone forming circuit 32 is amplified by an amplifier 34 and then emitted from a speaker 36 as a tone.

そして、タッチデータTDは、押鍵から離鍵に至るまで
の連続的な押鍵状態を表しているので、このタッチデー
タTDのパターンによって楽音信号の立上り形状を制御す
ることができるので、奏法や奏者の好みに応じた繊細な
タッチ表現を行うことができ、しかも、押鍵の途上にお
けるデータを以て発音させることができるので、発音へ
のレスポンスを速めることができる。
Since the touch data TD represents a continuous key depression state from key depression to key release, the rising shape of the tone signal can be controlled by the pattern of the touch data TD, so that the playing style and the A delicate touch expression according to the player's preference can be performed, and furthermore, the sound can be generated with data in the course of key depression, so that the response to the generation can be accelerated.

また、タッチデータTDの基礎となる押鍵データD0から
押鍵ないし離鍵を表すキーオン信号KONを得ているの
で、タッチデータTDとキーオン信号KONとが一義的に決
定され、押鍵から発音に至るレスポンス性が高められ
る。
Further, since the key depression data D 0 underlying touch data TD to obtain a key-on signal KON representing the key depression or key release, is determined uniquely and touch data TD and the key-on signal KON, uttered from the key-depression Responsiveness to is improved.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、この発明によれば、次のような
効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

(a) 鍵操作の連続的な移動速度から実時間でタッチ
検出が可能になり、各鍵の押鍵データを時分割で取り出
すことができ、各鍵の押鍵データに応じて楽音の制御を
行うことができ、奏法や奏者の好み等に応じた繊細なタ
ッチ表現を実現できるとともに、押鍵途上の押鍵状態に
応じた発音制御を行うことができ、発音へのレスポンス
を速くすることができる。
(A) Touch detection can be performed in real time based on the continuous movement speed of key operation, key press data of each key can be extracted in a time-division manner, and tone control can be performed in accordance with key press data of each key. Delicate touch expression according to the playing style and player's preference, etc., as well as sounding control according to the key pressing state during key pressing, speeding up response to sounding it can.

(b) 各鍵の押鍵に応じて移動する磁石の移動に伴う
磁界の変化を磁電変換手段で検出し、磁電変換手段で押
鍵に応じて得られた起電力を時定数回路を通して取り出
すので、押鍵速度を表す電圧変化を得ることができ、押
鍵から離鍵までの連続した押鍵状態を確実に検出でき、
奏法や奏者の好み等による繊細なタッチ表現を表す押鍵
データを取り出すことができる。
(B) Since the change in the magnetic field accompanying the movement of the magnet that moves according to the key depression of each key is detected by the magneto-electric conversion means, and the electromotive force obtained by the key depression by the magneto-electric conversion means is extracted through the time constant circuit. , It is possible to obtain a voltage change representing the key pressing speed, and to reliably detect a continuous key pressing state from key pressing to key release,
Key press data representing a delicate touch expression according to the playing style, player preference, and the like can be extracted.

(c) 検出回路を複数の磁電変換手段で共用できるの
で、構成を簡素化できる。
(C) Since the detection circuit can be shared by a plurality of magnetoelectric conversion units, the configuration can be simplified.

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

第1図はこの発明の電子楽器のタッチ検出回路の一実施
例の概略を示す回路図、 第2図は第1図に示した電子楽器のタッチ検出回路の動
作を示す回路図、 第3図は第1図に示した電子楽器のタッチ検出回路を用
いた電子楽器の一実施例を示すブロック図、 第4図は第3図に示した電子楽器におけるタッチ検出回
路の具体的な回路構成例を示す回路図、 第5図は第4図に示したタッチ検出回路の比較器に設定
される押鍵又は離鍵基準レベルを示す図、 第6図は第4図に示したタッチ検出回路の動作を示す図
である。 2……鍵盤 4、41、42……鍵 8……磁電変換部 10……磁石 12、121、122……コイル(磁電変換手段) 16、161、162……スイッチ(供給手段) 22……時定数回路(検出回路) 24……データ取込信号発生部(供給手段、制御手段) 26……タッチ検出部 30……タッチ検出回路
1 is a circuit diagram schematically showing an embodiment of a touch detection circuit of an electronic musical instrument according to the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing an operation of the touch detection circuit of the electronic musical instrument shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the electronic musical instrument using the touch detection circuit of the electronic musical instrument shown in FIG. 1. FIG. 4 is a specific circuit configuration example of the touch detecting circuit in the electronic musical instrument shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing a key press or key release reference level set in the comparator of the touch detection circuit shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a diagram showing the touch detection circuit shown in FIG. It is a figure showing an operation. 2 ... keyboard 4, 41, 42 ... key 8 ... magneto-electric conversion unit 10 ... magnet 12, 121, 122 ... coil (magnetic-electric conversion means) 16, 161, 162 ... switch (supply means) 22 ... Time constant circuit (detection circuit) 24 Data capture signal generator (supply means, control means) 26 Touch detection section 30 Touch detection circuit

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数の鍵の各々に対応して設けられ、鍵操
作によって移動する磁石による磁界の変化から鍵の移動
速度を表す起電力を発生する複数の磁電変換手段と、 前記複数の磁電変換手段に対して共通に設けられ、前記
磁電変換手段で得られた起電力により前記鍵の移動速度
を表す電圧変化を取り出す検出回路と、 前記複数の磁電変換手段で得られた起電力を順次選択的
に前記検出回路に供給する供給手段と、 を備えたことを特徴とする電子楽器のタッチ検出回路。
1. A plurality of magneto-electric conversion means provided corresponding to each of a plurality of keys and generating electromotive force indicating a moving speed of the key from a change in a magnetic field by a magnet moved by a key operation; A detection circuit that is provided in common to the conversion means and extracts a voltage change representing the moving speed of the key by the electromotive force obtained by the magnetoelectric conversion means, and sequentially outputs the electromotive forces obtained by the plurality of magnetoelectric conversion means. A touch detection circuit for an electronic musical instrument, comprising: a supply unit for selectively supplying the touch detection circuit to the detection circuit.
【請求項2】前記供給手段は、前記各磁電変換手段に対
して各々並列に接続された複数のスイッチと、該各スイ
ッチを順次選択的に開閉する制御手段とからなることを
特徴とする請求項1記載の電子楽器のタッチ検出回路。
2. The apparatus according to claim 1, wherein said supply means comprises a plurality of switches connected in parallel to said magnetoelectric conversion means, respectively, and control means for selectively opening and closing said switches sequentially. Item 2. A touch detection circuit for an electronic musical instrument according to item 1.
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