JP3416957B2 - 電子楽器 - Google Patents

電子楽器

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JP3416957B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、演奏操作子の操作力
の操作より、楽音の発音/消音の指示に加えて楽音制御
パラメータを出力する電子楽器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、演奏操作子による楽音制御能
力を向上するための提案が種々なされている。たとえば
鍵盤の場合、縦方向への押し下げによるオン/オフの検
出に加えて、横方向への移動や歪みを操作データとして
検出する提案がなされている(実開昭60−21795
号等)。このように鍵を構成することにより、鍵をオン
したのち横方向に力を加えればその力の大きさに応じて
楽音制御パラメータを生成することができる。これによ
って生成する楽音制御パラメータは、たとえばピッチベ
ンドやビブラート等のパラメータである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際の鍵盤楽
器の演奏においては、鍵オンするとき完全に真下に鍵を
押し下げることはまれであり、指つかい等の種々の要素
により微小角度左右に傾いた角度に押し下げることが一
般的である。斜めに押し下げられたことによる横方向へ
の力をそのまま楽音制御パラメータに変換してしまうこ
とになれば、鍵オンごとに不要な楽音制御パラメータが
生成されることになる。この楽音制御パラメータがピッ
チベンドのパラメータであった場合には、楽音の発音ご
とに不要なピッチずれが生じることになり不自然な演奏
になる欠点があった。また、このピッチずれがないよう
に、演奏時に全ての鍵を完全に真下に押し下げることは
非常に困難であった。
【0004】一方、このような微小な横方向への力によ
り楽音制御パラメータが生成されないようしきい値を設
けることも考えられるが、この場合には楽音制御パラメ
ータを生成しようとするときに大きな力が必要となり素
早い演奏が困難になる欠点があった。
【0005】この発明は、不要な楽音制御パラメータの
生成を抑制でき、且つ、素早い楽音制御パラメータの生
成が可能な電子楽器を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、上下方向へ
の操作により楽音の発音/消音を指示する演奏操作子
と、この演奏操作子の左右の方向への操作力を検出する
操作力検出手段と、この操作力の大きさに応じた第1の
値とこの操作力の変化に応じた第2の値とに基づいて楽
音制御パラメータを生成するパラメータ生成手段と、
備えたことを特徴とする。また、この発明は、上下方向
への操作により楽音の発音/消音を指示する演奏操作子
と、この演奏操作子の左右の方向への操作力を検出する
操作力検出手段と、この操作力の大きさの一定値に対す
る超過分に応じた第1の値とこの操作力の変化に応じた
第2の値とを加算した楽音制御パラメータを生成するパ
ラメータ生成手段と、を備えたことを特徴とする。
【0007】
【作用】この発明では演奏操作子の特定方向への操作に
より楽音の発音/消音を指示するとともに、この演奏操
作子の前記特定方向以外の方向への操作力を検出し(操
作力検出手段)、この操作力に基づいて楽音制御パラメ
ータを生成する。演奏操作子が鍵盤の鍵であった場合、
特定方向は上下方向であり、操作力を検出する方向は左
右方向に設定することができる。
【0008】第2のは操作力の変化に応じた値であ
る。特定演算として微分演算を用いた場合、力が加わる
瞬間のみ楽音制御パラメータが生成されるがその操作力
が一定の場合にはそれ以後はその力によってパラメータ
が生成されることがない。ただし操作力が小さくても
作力を変化させ続けることによりパラメータを生成し続
けることができ、ビブラート等の細かい変化を伴う効果
を滑らかに生成することができる。
【0009】また、第1のは操作力の大きさに応じた
(一定値に対する超過分に対応する)値である。このた
め、操作時の微小な力でパラメータを生成することはな
いが、大きな値のパラメータを生成するため一定値を超
える力が掛かったときその操作力に応じたパラメータを
生成する。
【0010】
【実施例】図1はこの発明の実施例である電子鍵盤楽器
の構成を示す図である。同図(A)は制御部のブロック
図を示し、同図(B)は鍵盤の一部構造を示す図であ
る。
【0011】この電子鍵盤楽器の鍵盤は、支点1aを中
心に上下に揺動することによってオン/オフするスイッ
チを有し、このスイッチのオン/オフによって楽音の発
音/消音を指示する通常の鍵盤であるが、さらに、同図
(B)に示すようにネック部1bが歪むことにより横方
向に揺動可能に構成されている。この横方向への歪みは
ネック部1bの両側に設けられている歪みセンサR1,
R2によって検出される。歪みセンサR1,R2は導電
ゴムで構成されており、歪みによって伸縮し抵抗値が変
化することによって歪みの程度を検出する。鍵1が右方
向に揺動するとR1は延びることによって抵抗値が増大
し、R2は縮むことにより抵抗値が減少する。反対にこ
の鍵1が左方向に揺動すると抵抗R1は縮むことによっ
て抵抗値が減少し、抵抗R2は延びることにより抵抗値
が増大する。この抵抗R1,R2の抵抗値の変化を検出
部16が検出する。
【0012】同図(A)においてこの電子鍵盤楽器の動
作はCPU10によって制御される。CPU10はバス
11を介して、ROM12,RAM13,鍵盤インタフ
ェース15,インタフェース19および音源20に接続
されている。ROM12には後述のフローチャートで示
すようなプログラムが記憶されており、CPU10がこ
れを読みだすことによって所定の制御動作を実行する。
RAM13には演奏時に発生する各種データを記憶する
ためのレジスタが設定される。また、RAM13には図
4(B)の発音管理テーブルが設定される。鍵盤インタ
フェース15には鍵盤14が接続されており、各鍵に設
けられたスイッチのオン/オフを検出する。インタフェ
ース19は各鍵に設けられた歪みセンサR1,R2の検
出値により各鍵の横方向への操作データを生成する。前
記歪みセンサR1,R2は検出部16の一部をなしてい
る。検出部16は同図(A)に示すようにブリッジ状に
接続されている。鍵1が左右いずれの方向にも操作され
ていない時には、A,Bの電位は同じでありアンプ17
の出力は0となる。鍵1が左右に歪み、アンプ17から
アナログ出力がA/Dコンバータ18に入力されると、
A/Dコンバータ18はこのデータを8ビットのデータ
に変換してインタフェース19に入力する。
【0013】インタフェース19は図2に示す構成を備
えており、入力された歪みデータは比較器31,35、
引算器32,36,40およびディレイ39に入力され
る。
【0014】比較器31および引算器32には+側のし
きい値Sh+が入力されている。引算器32は入力され
た歪みデータからSh+を減算して乗算器33に出力す
る。乗算器33は演算結果に係数k1を乗算してゲート
34に入力する。一方、比較器31は歪みデータとSh
+との大小を比較し、歪みデータが大きければゲート3
4を開く。この構成により、歪みデータがSf+を超え
たとき、その超えた分のデータがゲート34を介して加
算器42に入力されることになる。
【0015】また、比較器35および引算器36には−
側のしきい値Sh−が入力されている。引算器36は入
力された歪みデータからSh−を減算して乗算器37に
出力する。乗算器37は演算結果に係数k2を乗算して
ゲート38に入力する。一方、比較器35は歪みデータ
とSh−との大小を比較し、歪みデータが小さければゲ
ート38を開く。この構成により、歪みデータがS
を下回ったとき、その下回った分のマイナスデータがゲ
ート38を介して加算器42に入力されることになる。
【0016】さらに、歪みデータを微分した値を得るた
めに引算器40には歪みデータおよびディレイ39で遅
延された直前の歪みデータが入力されており、この差分
データ〔(現在の歪みデータ)−(直前の歪みデー
タ)〕が乗算器41を介して加算器42に入力される。
乗算器41において差分データには係数k3が乗算され
る。
【0017】加算器42ではゲート34,38および乗
算器41からの入力を加算して操作データを生成し、セ
レクタ43に入力する。セレクタ43には全ての鍵の操
作データが入力されており、CPU10からの指示に基
づいて何れかの操作データを出力する。
【0018】ここで、引算器40は現在の歪みデータが
直前の歪みデータから変化しているときには必ずデータ
を出力する。一方、ゲート34は歪みデータがSh+を
超えたときのみ出力され、ゲート38は歪みデータがS
h−を下回ったときのみ出力される。したがって、操作
力が小さく歪みデータが小さいときは差分データのみが
操作データとなり、操作力が大きいときには差分データ
と操作された方向(+側,−側)のデータとを加算した
ものが操作データとなる。
【0019】上記構成によりインタフェース19は図3
に示すような入出力特性を備える。
【0020】同図上段はA/Dコンバータ18から入力
される歪みデータfおよびその差分データ(微分値)
f′を示している。また、同図下段この歪みデータによ
って出力される操作データを示している。Sh+〜Sh
−の間においてはf′のみ有効であるため、操作データ
はf′波形と同様である。一方、fがSh+またはSh
−を超えたときその超えた分のデータ(同図における斜
線部)が有効となるためこの範囲における操作データは
斜線部とf′とを加算した値となっている。
【0021】図4は同電子楽器の動作を示すフローチャ
ートおよび発音管理テーブルを示す図である。発音管理
テーブルは各発音チャンネル(ch1〜ch16)に割
り当てられているキーコードおよびそのキーの直前の操
作データを記憶するテーブルである。
【0022】同図(A)のフローチャートにおいて、ま
ず電源スイッチがオンされるとイニシャライズ動作を実
行する(n1)。イニシャライズ動作とはレジスタのリ
セット等の動作である。こののち押鍵イベント(n
2)、離鍵イベントがあるか否かを判断する(n5)。
押鍵イベントがあった場合にはその押鍵に対応する発音
チャンネルの割当て処理を行うとともに発音管理テーブ
ルに押された鍵に対応するキーコードを記憶し(n
3)、音源20の割り当てられた発音チャンネルにキー
コード,ベロシティ,ノートオン信号等のデータを送信
する(n4)。また離鍵イベントがあった場合にはその
鍵に対応する発音チャンネルの楽音を消去するノートオ
フ処理を実行する(n6)。こののち、現在発音中の全
ての鍵について以下の処理を実行する。まず発音中の1
つの鍵を指定してピッチ変更データを割り出す(n
7)。この動作は、当該鍵をセレクタ43に指定して操
作データを入力し、この操作データに基づいてピッチ変
更データを算出する動作である。今回算出したピッチ変
更データが前回算出したピッチ変更データと変化してい
るか否かを判断し(n8)、変化しているときには今回
の値をその発音チャンネルに送出するとともに、発音管
理テーブルに今回の値を記憶する(n9)。この動作を
発音中の全ての鍵について行ったのち、マスタボリュー
ム制御等のその他の処理を実行する(n11)。以下、
n2〜n11の動作を繰り返し実行する。
【0023】以上の動作により鍵を上下に揺動させるこ
とによりノートオン/オフをすることができるととも
に、鍵を左右に歪ませることによって楽音制御パラメー
タ(ピッチ変更データ)を生成して、ピッチベントのコ
ントロールをすることができる。この場合、歪みデータ
が一定値を超えない微小な変化の範囲では差分データ
(変化速度)に応じてピッチ変更データを生成できるた
め細かいビブラートなどの効果を簡単に付与できるう
え、押鍵時の微小なずれによる歪みをキャンセルするこ
とができる。また、楽音に大きなピッチベンドを加える
ときには、横方向に大きな操作力を加えることにより、
歪みデータが一定値を超え操作力に応じたピッチ変更デ
ータが生成される。
【0024】なお、この実施例では操作データに基づい
てピッチ変更データを生成したがその他どのような楽音
制御パラメータを生成するようにしてもよい。また歪み
データがしきい値を超えない範囲では差分データを操作
データとしたが、この範囲での操作データの算出はどの
ような手法を用いてもよい。ただし、微小な操作力が維
持されたときにこの操作量による操作データの生成をキ
ャンセルできるものにする必要がある。また、図2のイ
ンタフェースは、Sh+,Sh−を超えたときはf′と
f−(Sh+)またはf−(Sh−)とを加算するよう
にしたが、f′とf−(Sh+)またはf−(Sh−)
とを切り換えるようにしてもよい。なお、引算器32,
36および乗算器33,37が、この発明の第1のパラ
メータ生成手段に対応し、ディレイ39、引算器40お
よび乗算器41が、この発明の第2のパラメータ生成手
段に対応している。
【0025】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、演奏操
作子の操作力の大きさが一定値以内のときにはその値を
特定演算して得られる値に応じた楽音制御パラメータを
生成するようにしたことにより、演奏時に必然的に生じ
る操作力によって誤った楽音制御パラメータを生成する
ことを防止することができる。さらに、特定演算の種類
を選択することにより、微小な素早い楽音制御パラメー
タの生成も可能になる。
【0026】
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例である電子楽器の構成を示す
【図2】同電子楽器のインタフェース回路の構成を示す
【図3】同電子楽器の歪みセンサによって生成される操
作量データを示す図
【図4】同電子楽器の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
R1,R2−歪みセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G10H 1/00 - 7/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上下方向への操作により楽音の発音/消
    音を指示する演奏操作子と、 この演奏操作子の左右の方向への操作力を検出する操作
    力検出手段と、この操作力の大きさに応じた第1の値とこの操作力の変
    化に応じた第2の値とに基づいて楽音制御パラメータを
    生成するパラメータ生成手段と、 を備えたことを特徴とする電子楽器。
  2. 【請求項2】 上下方向への操作により楽音の発音/消
    音を指示する演奏操作子と、 この演奏操作子の左右の方向への操作力を検出する操作
    力検出手段と、この操作力の大きさの一定値に対する超過分に応じた第
    1の値とこの操作力の変化に応じた第2の値とを加算し
    た楽音制御パラメータを生成するパラメータ生成手段
    と、 を備えたことを特徴とする電子楽器。
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