JP3447868B2 - 電子楽器 - Google Patents

電子楽器

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JP3447868B2 JP26368395A JP26368395A JP3447868B2 JP 3447868 B2 JP3447868 B2 JP 3447868B2 JP 26368395 A JP26368395 A JP 26368395A JP 26368395 A JP26368395 A JP 26368395A JP 3447868 B2 JP3447868 B2 JP 3447868B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子楽器に関し、特
にタッチの急激な変化に追従することが可能なタッチデ
ータ平均化機能を有する電子楽器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の電子ピアノ等の電子楽器において
は、例えば特開平4−367896号公報に開示されて
いるように、打鍵の強弱や連打等によって、キーオン時
のハンマ系(重り)の負荷の加わり方が変動しても、該
変動に影響されにくい打鍵強度(タッチデータあるいは
ベロシティデータ)の算出を行うために、タッチデータ
の平均化処理が行われていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の電子楽器の平均
化処理においては、固定された重み付け係数を使用し
て、単純に前回のタッチデータとの平均化処理を行って
いるために、例えば急激にタッチを変化させた場合に
は、平均化処理によって変化がなまり、忠実にタッチの
変化に追従できないという問題点があった。また平均化
処理のために乗算を含む演算が必要であり、処理遅延が
生じるという問題点もあった。本発明の目的は、前記の
ような従来技術の問題点を解決し、簡単な処理で、タッ
チの急激な変化に追従することが可能なタッチデータ平
均化機能を有する電子楽器を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、タッチデータ
検出手段を有する電子楽器において、検出したタッチデ
ータと、前回の出力タッチデータとの差に基づき、補正
値を生成する変換テーブルからなる補正値生成手段と、
検出したタッチデータを補正値により補正して出力する
補正手段とを備え、前記変換テーブルに記憶されている
補正値は、前記差の絶対値が第1の所定値以下である場
合には前記差の符号を反転した値であり、前記差の絶対
値が前記第1の所定値より大きな第2の所定値以上であ
る場合には零であり、前記差の絶対値が第1の所定値と
第2の所定値の間にある場合には前記差に従って変化す
ことを特徴とする。
【0005】本発明はこのような構成により、例えば、
検出されたタッチデータが所定の範囲内のばらつきを有
する場合にはばらつきが減少するような補正がなされ、
また急激に強く、あるいは弱く打鍵した場合には、補正
が施されずにそのままのタッチデータが出力される。従
って、意に反したキー負荷の変動等によるタッチデータ
のばらつきを吸収することができると共に、タッチデー
タの急激な変化に追従することが可能になる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図1は本発明の電子楽器の
1実施例の構成を示すブロック図である。CPU1は、
ROM5に格納されている制御プログラムに基づき、電
子楽器全体の制御を行う中央処理装置である。また、予
め設定された所定の周期でCPU1に割り込みをかける
タイマ回路、シリアル及びパラレルの入出力インターフ
ェース回路を内蔵している。MIDIインターフェース
回路2は外部のMIDI機器との間でMIDIデータの
送受信を行う回路であり、CPU1のシリアルインター
フェース回路に接続されている。
【0007】パネル回路3およびペダル回路4は、音色
選択用などの各種スイッチやホィール操作子および液晶
やLEDにより文字等を表示する表示装置、あるいはペ
ダルに装備されたスイッチからなり、それぞれCPU1
のパラレルインターフェース回路に接続されている。R
OM5には制御プログラム、音色パラメータ、周波数情
報テーブル等が記憶されている。RAM6はワークエリ
アおよびバッファとして使用され、パネル状態等も保存
されている。また、バッテリ等によりバックアップされ
ていてもよい。
【0008】鍵盤8は、演奏操作子である、例えばそれ
ぞれ2つのスイッチを有する複数の鍵からなり、各鍵に
はピアノと同様のハンマ機構、あるいは該ハンマ機構と
同様のタッチ感を実現するために、ハンマ機構を模擬し
た重り機構が装備されている。スキャン回路7は、鍵盤
8の複数のスイッチの状態をスキャン(走査)し、状態
変化を検出すると、キーオン、キーオフ、タッチ等の情
報を発生し、CPU1に通知する回路からなる。
【0009】タッチ情報の生成については、例えばタッ
チ情報T生成用の複数のレジスタが設けられており、任
意のキーの第1のスイッチオンに対応して、レジスタの
1つを割り当て、該レジスタにTの初期値として例えば
32767(7FFFH)を設定する。そして、該キー
の第2のスイッチがオンになるまで、所定の周期毎に、
新T=旧T*127/128の演算を行う。この演算
は、Tの値を7ビット右シフトして、元のTから減算す
ることによって実行できる。そして、第2のスイッチオ
ン時の該レジスタ値の上位8ビットをタッチ情報として
出力する。従って、鍵を強打するほど127(7FH)
に近い大きな値が出力される。
【0010】音源回路9は、例えば波形読み出し方式に
より楽音信号を発生する回路であり、デジタル楽音波形
情報が記憶されている波形メモリ10から、発音すべき
音高に比例したアドレス間隔で順次楽音波形を読み出
し、補間演算等を行って楽音波形信号を発生させる。ま
た、エンベロープ信号発生回路を有し、設定されたエン
ベロープパラメータに基づいて発生したエンベロープ信
号を楽音波形信号に乗算してエンベロープを付与し、楽
音信号を出力する。音源回路9は、複数の楽音発生チャ
ネルを有しているが、実際には、1つの楽音発生回路を
時分割多重動作させることにより、同時に複数の楽音信
号を独立して発生可能に構成されている。
【0011】D/A変換器11はデジタル楽音信号をア
ナログ信号に変換し、アンプ12によって増幅された楽
音信号はスピーカ13によって発音される。バス14は
電子楽器内の各回路を接続している。なお、必要に応じ
て、フロッピディスクドライブ回路、メモリカードイン
ターフェース回路等を備えていてもよい。
【0012】図2は、CPU1のメイン処理を示すフロ
ーチャートである。電子楽器の電源が投入されると、ス
テップS1においては、音源回路9やRAM6内のデー
タを初期化する。ステップS2においては、パネル上の
各種スイッチの状態情報を取り込み、その状態変化を検
出して、もし状態変化、即ちパネルイベントがあれば、
対応する処理を実行する。ステップS3においては、ペ
ダルスイッチの状態情報を取り込み、その状態変化を検
出して、もし状態変化、即ちペダルイベントがあれば、
対応する処理を実行する。
【0013】ステップS4においては、スキャン回路7
から、何らかのキーイベントが通知されたか否かが判定
され、結果が否定であればステップS2に移行するが、
肯定の場合にはステップS5に移行する。ステップS5
においては、キーイベントがキーオンイベントであるか
否かが判定され、結果が肯定の場合には、図示しない公
知のキーアサイン処理を行った後、ステップS7に移行
するが、否定の場合にはステップS6に移行し、キーオ
フ処理、即ち割り当てられていた発音チャネルの発音レ
ベルを減衰させ、発音チャネルを開放する処理を行う。
【0014】ステップS7においては、例えばデータテ
ーブル等を使用して、スキャン回路7から入力された操
作子速度(タッチ情報T)をベロシティデータViに変
換する。この変換処理は、鍵盤装置8特有のタッチ特性
を標準的なタッチ情報に変換するものであり、この処理
により、これ以降の処理において鍵盤特有のタッチ特性
を考慮する必要がなくなる。
【0015】ステップS8においては、後述する平均化
処理が行われ、ベロシティデータViがVoに修正され
る。ステップS9においては、修正されたベロシティデ
ータVoがエンベロープパラメータ(アタックレベルパ
ラメータ)として、音源回路9の割り当てられた発音チ
ャネルに対応するパラメータ記憶エリアにセットされ
る。これにより、公知の方式によって該楽音信号の発音
レベルが制御される。ステップS10においては、その
他の発音パラメータを音源回路9のパラメータ記憶エリ
アにセットし、ステップS11においては、発音チャネ
ルに対して発音開始の指示が転送されて発音処理が開始
される。
【0016】図3は、図2のステップS8の平均化処理
の内容を示すフローチャートである。ステップS20に
おいては、ステップS7において変換されたベロシティ
データViから前回の平均化ベロシティデータVA を減
算した値に基づき、変換テーブルを使用して、補正値J
を求める。
【0017】図4は、ステップS20において使用され
る変換テーブルの内容の一例を示す説明図である。横軸
は(Vi−VA )であり、-127から+127までの値を取り
得る。しかし、図に示すように、絶対値が16以上の場
合には補正値Jは全て0である。従って、変換テーブル
には絶対値が15以下の場合の補正値Jのみを記憶し、
(Vi−VA )の絶対値が15以下の場合にのみ補正を
行うようにしてもよい。補正値Jは、差の絶対値が5以
下の場合には、差の符号を反転した値、即ちJ=−(V
i−VA )である値を取る。そして絶対値が6から15
に移行するに連れて、−(Vi−VA )から0へ直線的
に絶対値が減少していく。なお、図4に示す例において
は、補正値Jが直線的に変化する特性となっているが、
変換テーブルを使用しているので、補正値Jの特性とし
て任意の曲線特性を実現可能である。
【0018】図3に戻って、ステップS21において
は、Viに補正値Jを加算することによって新たなVA
を求める。このVA は、Viが元のVA ±5の範囲内で
ある場合には、補正により元のVA と同じ値となり、ま
た、Viが元のVA ±15の範囲外である場合には、V
iと同じ値となる。
【0019】ステップS22においては、該キーオンが
所定時間内の同一連打であるか否かが判定され、結果が
否定の場合にはステップS25に移行するが、肯定の場
合にはステップS23に移行する。ステップS23にお
いては、ステップS21において補正したベロシティデ
ータVA から、今回キーオンと同一のキーナンバにおけ
る前回の出力ベロシティ値であるVmを減算した値に基
づき、第2の変換テーブルを使用して、補正値Kを求め
る。
【0020】図5は、ステップS23において使用され
る第2の変換テーブルの内容の一例を示す説明図であ
る。横軸は(VA −Vm)であり、やはり-127から+127
までの値を取り得る。しかし、図に示すように、絶対値
が21以上の場合には補正値Kは全て0である。従っ
て、第2の変換テーブルには絶対値が20以下の場合の
補正値Kのみを記憶し、(VA −Vm)の絶対値が20
以下の場合にのみ補正を行うようにしてもよい。補正値
Kは、差の絶対値が5以下の場合にはJ=−(VA−V
m)である値を取る。そして絶対値が6から21に移行
するに連れて、−(VA −Vm)から0へ直線的に絶対
値が減少していく。なお、図5に示す例においては、補
正値Kが直線的に変化する特性となっているが、変換テ
ーブルを使用しているので、補正値Kの特性として任意
の曲線特性を実現可能である。
【0021】図3に戻って、ステップS24において
は、VA に補正値Kを加算することによって新たなVA
を求める。このVA は、元のVA がVm±5の範囲内で
ある場合には、補正によりVmと同じ値となり、また、
元のVA がVm±20の範囲外である場合には、元のV
A と同じ値となる。ステップS25においては、VA を
平均化処理の出力ベロシティデータVoおよび、キーナ
ンバごとに格納されている複数のVmの内の今回のキー
ナンバに対応するVmに代入し、両データが更新され
る。
【0022】以上のような処理によって、タッチ強度が
所定の範囲内である場合には、平均化処理により、意に
反した変動が抑制されて弾き易くなり、またタッチ強度
が所定の範囲を超えた場合には、平均化処理によるなま
りが無くなり、実際のタッチ強度に忠実に追従するよう
になる。また、補正値を変換テーブルにより生成してい
るので、乗算等の時間のかかる演算が不要となり、処理
遅延が減少する。
【0023】次に、第2の実施例について説明する。第
1の実施例における図3の平均化処理においては、ステ
ップS20、21において1回補正を行った後に、所定
時間内の同一鍵の連打である場合には、ステップS2
3、24において再度、補正を行っている。ここで、同
一鍵の連打である場合には、Vmは直前のVoおよびV
A と同一となる。従って、ステップS20、21の補正
と、ステップS23、24の補正を、(Vi−VA )あ
るいは(Vi−Vm)に基づく1回の補正処理によって
実施することが可能となる。第2の実施例は、先に条件
により分岐し、1回の補正処理によって補正を行うよう
にしたものである。
【0024】図6は、平均化処理の第2の実施例を示す
フローチャートである。ステップS30においては、同
一キーの連打であるか否かが判定され、結果が否定の場
合にはステップS33に移行するが、肯定の場合にはス
テップS31に移行する。ステップS31においては、
連打の間隔が所定のT1時間内であるか否かが判定さ
れ、結果が否定の場合にはステップS33に移行する
が、肯定の場合にはステップS32に移行する。
【0025】ステップS32においては、連打の間隔が
T1より短い所定のT2時間内であるか否かが判定さ
れ、結果が否定の場合にはステップS34に移行する
が、肯定の場合にはステップS35に移行する。ステッ
プS33においては(Vi−VA)、ステップS34、
35においては(Vi−Vm)の値に基づき、それぞれ
テーブル1、テーブル2あるいはテーブル3を用いて補
正値Lを求める。テーブル1は、例えば第1実施例にお
ける図4に示したような内容のものであり、テーブル2
は、例えば図4の変換テーブルの内容と図5の第2の変
換テーブルの内容とを合成したもの、テーブル3は、例
えば図5の第2の変換テーブルの内容を2回合成したも
のであってもよい。
【0026】ステップS36においては、Viに補正値
Lを加算することによって新たなVA を求める。ステッ
プS25においては、VA を平均化処理の出力ベロシテ
ィデータVoおよび、キーナンバごとに格納されている
複数のVmの内の、今回のキーナンバに対応するVmに
代入し、両データが更新される。このような処理によ
り、1回の補正処理によって補正が完了する。また同一
キーの連打の場合には、時間範囲ごとに異なる特性によ
って補正を行うことが可能となる。
【0027】以上、実施例を説明したが、次のような変
形例も考えられる。ステップS22〜24における同一
連打時の補正処理においては、同一鍵の前回のベロシテ
ィデータとの差に基づく補正を行っているが、この処理
に代えて、例えば同一鍵の前回のキーオンあるいはキー
オフから今回のキーオンまでの時間に基づき、補正を行
うようにしてもよい。この場合、まず同一キーの前回キ
ーオフからの時間tを求める。このために、例えば各キ
ーオフ毎に少なくともハンマが復帰して停止する時間以
上計測可能なキーオフタイマを起動し、キーオン時には
同一鍵についてキーオフタイマが動作中であるか否かを
チェックする。そして、タイマが動作中であれば、タイ
マの計測値tを読み出す。そして、変換テーブル等を使
用して該計測値tをベロシティ補正値Dに変換し、VA
に補正値Dを加算する。ベロシティ補正値は、鍵を実際
に連打してみて、時間間隔を変えた場合の検出されるタ
ッチ情報の変化から得る。このようにすれば、同一連打
時のタッチ情報をより正確に得ることができる。
【0028】第1の実施例において、第1の変換テーブ
ルと第2の変換テーブルは異なる特性のものを使用する
例を開示したが、それぞれのテーブルの特性は任意であ
り、両テーブルの内容が同一であってもよいし、1つの
テーブルを使用して2回補正を行ってもよい。更に、ハ
ンマ系は音域によってその重さや動作特性が異なるの
で、変換テーブルを音域ごとに、あるいは特性の異なる
ハンマ系ごとに設け、音域ごとにハンマ系に対応して異
なる補正値を出力するようにしてもよい。
【0029】実施例においては、補正値を変換テーブル
によって生成する例を開示したが、補正値を演算によっ
て算出することも可能である。例えば図4に示すような
特性であれば、(Vi−VA )の値によって範囲を分
け、|Vi−VA |<6の場合には、J=−(Vi−V
A )、5<(Vi−VA )<16の場合には、J=
[(Vi−VA )/2]−8、−16<(Vi−VA )
<−5の場合には、J=[(Vi−VA )/2]+8、
という演算を行うことにより、補正値Jを得ることがで
きる。
【0030】最後のキーオンから所定時間が経過した場
合にはVA 、Vm等の値を初期化するようにしてもよ
い。あるいはVA 、Vm等の値が時間の経過と共に初期
値に近づくように修正してもよい。なお、VA 、Vm等
の初期値としては、例えばベロシティ値の中間値であっ
てもよい。また、最後のキーオンあるいはキーオフから
所定時間経過後の第1キーオンに関しては、平均化処理
を行わないようにしてもよい。なお、本発明は、電子ピ
アノ等の鍵盤楽器のみならず、演奏用の操作子を有する
任意の電子楽器に適用可能である。
【0031】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、タッチデ
ータ検出手段を有する電子楽器において、検出したタッ
チデータと、前回の出力タッチデータとの差に基づき、
補正値を生成する変換テーブルからなる補正値生成手段
と、検出したタッチデータを補正値により補正して出力
する補正手段とを備え、前記変換テーブルに記憶されて
いる補正値は、前記差の絶対値が第1の所定値以下であ
る場合には前記差の符号を反転した値であり、前記差の
絶対値が前記第1の所定値より大きな第2の所定値以上
である場合には零であり、前記差の絶対値が第1の所定
値と第2の所定値の間にある場合には前記差に従って変
化するので、例えば、検出されたタッチデータが所定の
範囲内のばらつきを有する場合にはばらつきが減少する
ように補正がなされ、また急激に強く、あるいは弱く打
鍵した場合には、補正が施されずにそのままのタッチデ
ータが出力される。従って、意に反したキー負荷の変動
等によるタッチデータのばらつきを吸収することができ
ると共に、タッチデータの急激な変化に追従することが
可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子楽器の1実施例の構成を示すブロ
ック図である。
【図2】CPUのメイン処理を示すフローチャートであ
る。
【図3】図2のS8の平均化処理の内容を示すフローチ
ャートである。
【図4】変換テーブルの内容の一例を示す説明図であ
る。
【図5】第2の変換テーブルの内容の一例を示す説明図
である。
【図6】平均化処理の第2の実施例を示すフローチャー
トである。
【符号の説明】
1…CPU、2…MIDIインターフェース回路、3…
パネル回路、4…ペダル回路、5…ROM、6…RA
M、7…スキャン回路、8…鍵盤、9…音源回路、10
…波形メモリ、11…D/A変換器、12…アンプ、1
3…スピーカ、14…バス
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−194995(JP,A) 特開 平6−161442(JP,A) 特開 平4−248594(JP,A) 特開 平4−60590(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G10H 1/00 - 7/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タッチデータ検出手段を有する電子楽器
    において、 検出したタッチデータと、前回の出力タッチデータとの
    差に基づき、補正値を生成する変換テーブルからなる補
    正値生成手段と、 検出したタッチデータを補正値により補正して出力する
    補正手段とを備え、 前記変換テーブルに記憶されている補正値は、前記差の
    絶対値が第1の所定値以下である場合には前記差の符号
    を反転した値であり、前記差の絶対値が前記第1の所定
    値より大きな第2の所定値以上である場合には零であ
    り、前記差の絶対値が第1の所定値と第2の所定値の間
    にある場合には前記差に従って変化することを特徴とす
    る電子楽器。
  2. 【請求項2】 タッチデータ検出手段を有する電子楽器
    において、 検出したタッチデータと、前回の出力タッチデータとの
    差に基づき、補正値を生成する補正値生成手段と、 検出したタッチデータを補正値により補正して出力する
    補正手段と、 前記補正手段の出力タッチデータと、同一操作子の前回
    の出力タッチデータとの差に基づき、第2の補正値を生
    成する第2補正値生成手段と、 前記補正手段の出力タッチデータを第2の補正値により
    補正して出力する第2の補正手段と、 処理されるタッチデータが、所定時間内の同一操作子の
    操作によるものであるか否かを判定し、所定時間内の同
    一操作子の操作によるものである場合には第2補正値生
    成手段および第2の補正手段を起動する判定手段とを備
    えることを特徴とする電子楽器。
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