JP3995408B2

JP3995408B2 - Electronic musical instrument and keyboard device for electronic musical instrument

Info

Publication number: JP3995408B2
Application number: JP2000288182A
Authority: JP
Inventors: 昌夫近藤; 順一三島
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 2000-09-22
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2020-09-22
Also published as: JP2001312279A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押鍵操作に連動して駆動される質量体と、押鍵状態を検出する検出手段とを備え、該検出された押鍵状態に応じて楽音を発音する電子楽器および電子楽器の鍵盤装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
押鍵操作に連動して駆動される質量体と、押鍵状態を検出する検出手段とを備え、該検出された押鍵状態に応じて楽音を発音する電子楽器の鍵盤装置として、たとえば、特表昭５６−５０００５５号公報に記載されたものがある。
【０００３】
図１５は、この従来の鍵盤装置における１つの鍵と電気信号出力装置との組み合わせの側面図である。
【０００４】
同図に示すように、鍵２０１の後端部には、質量体２０３を押し上げるためのジャッキ２０２が設けられ、質量体２０３の後端部上には、その後端部を越えて延びるバネ腕２０４の一方の端部が接着されて設けられ、バネ腕２０４のもう一方の端部にはローラ２０５が設けられている。ローラ２０５は、該ローラ２０５により押圧される上部感圧層２０６を備えたスイッチ板２０７に押圧されて接触する。
【０００５】
鍵２０１が押鍵されると、質量体２０３はジャッキ２０２によって押し上げられ、これにより、ローラ２０５は、質量体２０３が腕止め２０８に当接するまで、スイッチ板２０７上を押圧しながら下方になでていく。
【０００６】
そして、この従来の鍵盤装置では、押鍵状態は、ストロークの始点付近と終点付近はミスタッチやリバウンド等により不安定であるためにその領域を避け、スイッチ板２０７の略中央に位置する第１接点から第２接点の最初の端部までの間で検出するように構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の電子楽器の鍵盤装置では、上述したように、押鍵状態はスイッチ板２０７の略中央に位置する領域内で検出されるに過ぎないため、一つの鍵を連打して再発音する場合には、たとえばアコースティックピアノの鍵盤装置と比較して、鍵ストロークをより深くする必要があり、演奏者は違和感を感じていた。
【０００８】
また、同様の理由により、上記従来の鍵盤装置では、ダイナミックレンジの広い押鍵状態を検出することができなかった。
【０００９】
上記従来の鍵盤装置でも、押鍵状態を検出する領域を拡大させれば、連打時の鍵ストロークをアコースティックピアノで用いられる鍵盤装置に近づけ、また、ダイナミックレンジの広い押鍵状態を検出することができそうに思われる。
【００１０】
しかし、上記従来の鍵盤装置では、（１）第１接点の最初の端部を、鍵ストロークのより浅い位置に変更すると、鍵２０１に少し触れるだけでその押鍵状態の検出が開始し、これとは逆に、第２接点の最初の端部を、鍵ストロークのより深い位置に変更すると、鍵２０１を押し切らなければ押鍵状態の検出は終了しない、（２）鍵２０１を強打すると、質量体２０３は腕止め２０８に当接して停止するが、このとき、腕止め２０８のフェルトが沈み込んだ後に戻り、さらに押鍵を続けると、また少し沈むという現象により、ローラ２０５がスイッチ板２０７上を行ったり来たり（リバウンド）し、このローラ２０５のリバウンドによるキーチャタリングの発生を抑える必要がある、という理由で、押鍵状態を検出する領域を、上述のように制限しなければならない。
【００１１】
また、上記従来の電子楽器の鍵盤装置では、押鍵／離鍵操作と発音／消音タイミングとの間に微妙なずれがあり、アコースティックピアノ、特にグランドピアノのような繊細さを表現することは困難であった。
【００１２】
本発明は、この点に着目してなされたものであり、一つの鍵を連打して再発音する場合にも、演奏者の指から鍵へのタッチ入力を、さらに高忠実に表現力に反映させることができる電子楽器および電子楽器の鍵盤装置を提供することを第１の目的とする。
【００１３】
また、アコースティックピアノ、特にグランドピアノのような繊細さを表現することができる電子楽器の鍵盤装置を提供することを第２の目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するため、請求項１に記載の電子楽器は、駆動部を含み、押鍵操作される複数の鍵と、該複数の各鍵の押鍵操作に応じた前記駆動部の、少なくとも押鍵方向の動作に連動する被駆動部を含み、前記駆動部の動作に応じた前記被駆動部の動作により各々揺動駆動される複数の質量体と、前記複数の鍵および該各鍵にそれぞれ対応する各質量体を揺動自在に支持する支持部と、前記複数の各鍵の押鍵操作に応じて各々楽音の発音と消音とを指示する複数の楽音指示手段とを備えた電子楽器において、前記楽音指示手段は、各々、対応する鍵の押鍵操作に応じて、または対応する鍵の押鍵操作に連動した対応する質量体の揺動に応じて、当該鍵ストロークの途中で押離鍵イベントを発生させる第１のスイッチ部と該第１のスイッチ部とは別体に設けられた第２のスイッチ部を含み、前記第１のスイッチ部は、離鍵ストロークの後半に駆動され、該離鍵ストローク中の互いに異なる位置で状態が変化する２つのスイッチを含み、楽音の消音タイミングは、前記第１のスイッチ部に含まれる２つのスイッチのうちで遅く状態が変化する側が変化したタイミングによって規定されるとともに、消音速度は、前記２つのスイッチの状態が変化した時間差によって規定され、前記第２のスイッチ部は、対応する鍵の駆動部に連動する質量体の被駆動部を介して駆動された質量体によって押鍵ストロークの後半に駆動され、押鍵ストローク中の前記第１のスイッチ部とは異なる位置でかつ互いに異なる位置で状態が変化する２つのスイッチを含み、楽音の発音タイミングは、前記第２のスイッチ部に含まれる２つのスイッチのうちで遅く状態が変化する側が変化したタイミングによって規定されるとともに、鍵速度は、前記２つのスイッチの状態が変化したタイミングの差によって規定され、前記楽音指示手段によって発音指示される楽音は、発音時には鍵速度によって、消音時には前記消音速度によって制御されることを特徴とする。
【００１５】
ここで、鍵ストロークの前半と後半とは、鍵ストロークを２等分したときの前半部と後半部を意味するのではなく、それよりも広く、鍵ストロークを任意の割合で分割したときの前半部と後半部を意味する。
【００１６】
また、第１および第２のセンサは、タッチセンサを用いても、全行程センサを用いてもよい。全行程センサを用いる場合には、全行程のうちの一部の行程における検出値に基づいて、上記各種タイミングを規定する。
【００１７】
請求項１に記載の構成では、鍵ストロークの前半に駆動される第１のセンサにより、楽音の消音タイミングが規定され、鍵ストロークの後半に駆動される第２のセンサにより、楽音の発音タイミングが規定されるとともに、鍵速度を規定するためのタイミングが、鍵ストローク時の、前記支持部に対する鍵の位置によって規定されるので、再発音する場合には、その鍵ストロークを、鍵ストローク前半の消音タイミングまで持って行かなくても、鍵ストローク後半の所定タイミングまで持って行けばよいので、再発音を容易に行うことができ、これにより、再発音時にも、演奏者の指から鍵へのタッチ入力を、さらに高忠実に表現力に反映させることができる。
【００１９】
また、請求項１に記載の電子楽器において、好ましくは、前記第１のスイッチ部は、対応する鍵によって駆動されるものであることを特徴とする（請求項２）。
【００２０】
さらに、請求項１に記載の電子楽器において、好ましくは、前記第１および第２のスイッチ部は、各々複数の接点を一体に形成した接点集合体を含むことを特徴とする（請求項３）。
【００２３】
さらに、請求項１に記載の電子楽器において、好ましくは、前記第１および第２のスイッチ部は、各々可動部と固定部とからなるとともに、各々独立し、前記固定部は、各々、分離された各基板上に配設されることを特徴とする（請求項４）。
【００２５】
ここで、準備とは、第２の位置が再度検出されてから再度第１の位置が検出されて、当該楽音の再発音が指示されるまでになされる各種処理をすべて含む意味である。すなわち、この準備段階を経た上で、押鍵が進み、再度第１の位置が検出されると、当該楽音の再発音が指示されるのであって、第２の位置が再度検出されただけでは、当該楽音の再発音は指示されない。
【００２６】
また、第３の位置は、鍵ストロークの前半内の位置であれば、どのような位置であってもよい。たとえば、後述する図５において、請求項８の「第３の位置」は、図５の「第３の位置」と「第４の位置」の間の任意の位置を意味している。また、請求項８の「第３の位置」は、図５の「第２の位置」よりも近い（浅い）位置であればよいとも言い得る。
【００２７】
請求項８に記載の構成では、対応する第２のセンサによって第２の位置が検出されてから第１の位置が検出されたときに、対応する楽音の発音が指示され、該楽音の発音が指示されている状態で、当該第２のセンサによって再度前記第２の位置が検出されたときに、当該楽音の再発音が準備されるので、再発音（の準備）する場合には、その鍵の位置を、第３の位置、すなわち鍵ストローク前半内の位置まで持って行かなくても、鍵ストローク後半内の第２の位置まで持って行けばよいので、再発音（の準備）を容易に行うことができ、これにより、再発音（の準備）時にも、演奏者の指から鍵へのタッチ入力を、さらに高忠実に表現力に反映させることができる。
【００２８】
上記第１の目的を達成するため、請求項６に記載の電子楽器の鍵盤装置は、駆動部を含み、押鍵操作される鍵と、該複数の各鍵の押鍵操作に応じた前記駆動部の押鍵方向の動作に連動するとともに、戻り時にその戻り動作に対して前記駆動部と連動する被駆動部を含み、前記駆動部の動作に応じた前記被駆動部の動作により各々揺動駆動される複数の質量体と、前記鍵および該鍵に対応する質量体を揺動自在に支持する支持部と、前記鍵の押鍵操作に応じて楽音の発音と消音とを指示するスイッチ手段とを備えた電子楽器の鍵盤装置において、前記スイッチ手段は、押鍵ストロークの後半に、対応する鍵の駆動部に連動する質量体の被駆動部を介して駆動された質量体により駆動され、当該押鍵駆動の際に発音指示を行うときの鍵位置である第１の位置を表す第１の位置信号を発生する第１の位置信号発生手段と、押鍵ストロークの後半に、対応する鍵の駆動部に連動する質量体の被駆動部を介して駆動された質量体により駆動され、当該押鍵駆動の際に押鍵速度の計測を開始するときの鍵位置である第２の位置に鍵が存在する場合に、該第２の位置を表す第２の位置信号を発生する第２の位置信号発生手段と、離鍵ストロークの後半に駆動され、当該離鍵駆動の際に消音指示するときの鍵位置である第３の位置に鍵が存在する場合に、該第３の位置を表す第３の位置信号を発生する第３の位置信号発生手段とを有し、押鍵によって、前記質量体が前記第１の位置に達したときに、前記第２の位置で開始された第２の位置から第１の位置までの区間の押鍵速度を計測し、前記発音指示に伴って発生される楽音は該押鍵速度に基づき制御され、鍵ストッパおよび質量体ストッパが、それぞれ前記鍵および前記質量体のリバウンドを抑え、前記質量体ストッパが前記質量体の当接時にわずかに沈む材質とすることで衝突を緩和して、質量体が前記第２の位置よりもさらに戻ることを防止することを特徴とする。
【００２９】
請求項９に記載の構成では、発音時の質量体のリバウンドによる再発音を行う鍵の限界位置が、離鍵時の鍵の位置を基準として、前記第２の位置よりも遠くに位置するように、該質量体を前記支持部に対して配置するようにしたので、再発音を容易にしながら、再発音時のキーチャタリングの発生を抑制でき、これにより、再発音時にも、演奏者の指から鍵へのタッチ入力を、さらに高忠実に表現力に反映させることができる。
【００３０】
また、請求項６に記載の電子楽器の鍵盤装置において、好ましくは、前記第３の位置信号発生手段は、前記鍵によって駆動されるスイッチであることを特徴とする（請求項７）。
【００３１】
さらに、請求項６に記載の電子楽器の鍵盤装置において、好ましくは、前記スイッチ手段は、さらに、鍵ストロークの前半に駆動され、当該離鍵駆動の際に離鍵速度の計測を開始するときの鍵位置である第４の位置を表す第４の位置信号を発生する第４の位置信号発生手段を有することを特徴とする（請求項８）。
【００３７】
また、請求項１に記載の電子楽器において、好ましくは、前記第１および第２のスイッチ部からの出力に基づいて、タッチレスポンス信号を生成するタッチレスポンス信号生成手段と、該生成されたタッチレスポンス信号に基づいて、対応する楽音指示手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする（請求項５）。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３９】
図１は、本発明の一実施の形態に係る鍵盤装置を備えた電子楽器の概略構成を示すブロック図である。
【００４０】
同図に示すように、本実施の形態の電子楽器は、音高情報を入力するための鍵盤装置１と、各種情報を入力するための複数のスイッチを備えたパネルスイッチ２と、鍵盤装置１の各鍵の押鍵状態を検出する押鍵検出回路３と、パネルスイッチ２の各スイッチの押下状態を検出するスイッチ検出回路４と、装置全体の制御を司るＣＰＵ５と、該ＣＰＵ５が実行する制御プログラムや、各種テーブルデータ等を記憶するＲＯＭ６と、演奏データ、各種入力情報および演算結果等を一時的に記憶するＲＡＭ７と、タイマ割込み処理における割込み時間や各種時間を計時するタイマ８と、各種情報等を表示する、たとえば大型液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）若しくはＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイおよび発光ダイオード（ＬＥＤ）等を備えた表示装置９と、記憶媒体であるフロッピディスク（ＦＤ）２０をドライブするフロッピディスクドライブ（ＦＤＤ）１０と、前記制御プログラムを含む各種アプリケーションプログラムや各種データ等を記憶するハードディスク（図示せず）をドライブするハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１１と、前記制御プログラムを含む各種アプリケーションプログラムや各種データ等を記憶するコンパクトディスク−リード・オンリ・メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）２１をドライブするＣＤ−ＲＯＭドライブ（ＣＤ−ＲＯＭＤ）１２と、外部からのＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）信号を入力したり、ＭＩＤＩ信号を外部に出力したりするＭＩＤＩインターフェース（Ｉ／Ｆ）１３と、通信ネットワーク１０１を介して、たとえばサーバコンピュータ１０２とデータの送受信を行う通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１４と、鍵盤装置１から入力された演奏データや予め設定された演奏データ等を楽音信号に変換する音源回路１５と、該音源回路１５からの楽音信号に各種効果を付与するための効果回路１６と、該効果回路１６からの楽音信号を音響に変換する、たとえば、ＤＡＣ（Digital-to-Analog Converter）やアンプ、スピーカ等のサウンドシステム１７とにより構成されている。
【００４１】
上記構成要素３〜１６は、バス１８を介して相互に接続され、ＣＰＵ５にはタイマ８が接続され、ＭＩＤＩＩ／Ｆ１３には他のＭＩＤＩ機器１００が接続され、通信Ｉ／Ｆ１４には通信ネットワーク１０１が接続され、音源回路１５には効果回路１６が接続され、効果回路１６にはサウンドシステム１７が接続されている。
【００４２】
ＨＤＤ１１のハードディスクには、前述のように、ＣＰＵ５が実行する制御プログラムも記憶でき、ＲＯＭ６に制御プログラムが記憶されていない場合には、このハードディスクに制御プログラムを記憶させておき、それをＲＡＭ７に読み込むことにより、ＲＯＭ６に制御プログラムを記憶している場合と同様の動作をＣＰＵ５にさせることができる。このようにすると、制御プログラムの追加やバージョンアップ等が容易に行える。
【００４３】
ＣＤ−ＲＯＭドライブ１２のＣＤ−ＲＯＭ２１から読み出された制御プログラムや各種データは、ＨＤＤ１１内のハードディスクにストアされる。これにより、制御プログラムの新規インストールやバージョンアップ等が容易に行える。なお、このＣＤ−ＲＯＭドライブ１２以外にも、外部記憶装置として、光磁気ディスク（ＭＯ）装置等、様々な形態のメディアを利用するための装置を設けるようにしてもよい。
【００４４】
ＭＩＤＩＩ／Ｆ１３は、専用のものに限らず、ＲＳ−２３２ＣやＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）、ＩＥＥＥ１３９４（アイトリプルイー１３９４）等の汎用のインターフェースより構成してもよい。この場合、ＭＩＤＩメッセージ以外のデータをも同時に送受信してもよい。
【００４５】
通信Ｉ／Ｆ１４は、上述のように、たとえばＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット、電話回線等の通信ネットワーク１０１に接続されており、該通信ネットワーク１０１を介して、サーバコンピュータ１０２に接続される。ＨＤＤ１１内のハードディスクに上記各プログラムや各種パラメータが記憶されていない場合には、通信Ｉ／Ｆ１４は、サーバコンピュータ１０２からプログラムやパラメータをダウンロードするために用いられる。クライアントとなるコンピュータ（本実施の形態では、電子楽器）は、通信Ｉ／Ｆ１４および通信ネットワーク１０１を介してサーバコンピュータ１０２へとプログラムやパラメータのダウンロードを要求するコマンドを送信する。サーバコンピュータ１０２は、このコマンドを受け、要求されたプログラムやパラメータを、通信ネットワーク１０１を介してコンピュータへと配信し、コンピュータが通信Ｉ／Ｆ１４を介して、これらプログラムやパラメータを受信してＨＤＤ１１内のハードディスクに蓄積することにより、ダウンロードが完了する。
【００４６】
この他、外部コンピュータ等との間で直接データのやりとりを行うためのインターフェースを備えてもよい。
【００４７】
なお、本実施の形態の電子楽器は、上述の構成から分かるように、汎用的なパーソナルコンピュータ上に構築されたものであるが、これに限らず、本発明を実施できる最小限要素のみから構成した専用装置上に構築してもよい。
【００４８】
図２は、上記鍵盤装置１の断面図であり、同図（ａ）は、非押鍵状態を示し、同図（ｂ）は、押鍵状態を示している。同図では白鍵について図示するが、黒鍵についても同様に構成される。なお、本実施の形態において、演奏者側を前方と称する。
【００４９】
鍵盤装置１は、押鍵操作されるシーソー型の鍵３１と、鍵３１によって駆動され回動支点機構Ｍ（質量体回動支点機構）によって回動する質量体４０とを有する。回動支点機構Ｍは、主として、鍵３１の後方における棚板３２上に設けられた質量体支持部材５０と、該質量体支持部材５０の上部に、各鍵３１に対応して突設された複数の支点ピン５３とにより構成される。
【００５０】
棚板３２上には鍵支持部材３３が設けられ、複数の鍵３１は鍵支持部材３３によって押離鍵方向に回動自在に支持される。ストッパ３４は、鍵３１と当接して鍵３１の押鍵の終端位置（同図（ｂ））を規定する。鍵３１の後端部上面は、滑らかに加工されており、質量体４０を駆動する駆動部３１ａとして機能する。
【００５１】
質量体４０は、回動支点機構Ｍの主に前方の部分に、押鍵時に適当な慣性力を得るための質量を有する。質量体４０の回動支点機構Ｍの前方には、発音位置調整用ネジ４３が設けられている。発音位置調整用ネジ４３の下端部は、鍵３１の駆動部３１ａと当接する被駆動部４３ａとして機能する。鍵３１の押鍵操作により、駆動部３１ａが被駆動部４３ａと当接して、質量体４０が回動する。発音位置調整用ネジ４３は、質量体４０の回動量と発音タイミングとの関係を調整するのに用いられる。
【００５２】
質量体４０の回動支点機構Ｍより後方の部分は、への字状に屈曲しており、下面に第１アクチュエータ４１および第２アクチュエータ４２が突設されている。質量体４０の後半部下方には、第１スイッチ基板５１および第２スイッチ基板５２が設けられている。第１スイッチ基板５１上には第１スイッチ部５５が、第２スイッチ基板５２上には第２スイッチ部５６が、各鍵３１に対応してそれぞれ配置されている。第１、第２のスイッチ部５５，５６はいずれも、ラバー（弾性樹脂体）で構成された接点時間差タイプの２メイク式タッチレスポンススイッチである。鍵ストロークにおいて、第１アクチュエータ４１は先に第１スイッチ部５５に当接し、これに遅れて第２アクチュエータ４２が第２スイッチ部５６に当接するように設定されている。
【００５３】
図２から推察されるように、第１スイッチ基板５１および第２スイッチ基板５２は、略同一形状をしており、その配線も、とくに電源に関するものは共通である。このため、同一基板上に、この２個のスイッチ基板をミシン目を入れて作成するとともに、両者の電源線をジャンパ線で接続し、ミシン目から両者を分離することにより、別々のスイッチ基板とする、いわゆる分割基板で、この第１スイッチ基板５１および第２スイッチ基板５２を製造すれば、製造コストを削減することができる。
【００５４】
本実施の形態では、図９および図１０を用いて後述する所定のアルゴリズムによって第１スイッチ部５５をキーオン検出用に用い、第２スイッチ部５６をキーオフ検出用に用いて、検出信号を楽音指示に使用するようにしている。
【００５５】
なお、上述したように、本実施の形態では回動支点機構Ｍにより近い第１スイッチ部５５から先に駆動され、回動支点機構Ｍからより遠い第２スイッチ部５６が後から駆動されるようにしたことで、安定した動作が確保される。すなわち、各アクチュエータ４１，４２が互いに離間している構成では、各スイッチ部５５，５６の駆動順序を逆に設定すると、作動上不安定になる場合があり好ましくないからである。
【００５６】
また、各アクチュエータ４１，４２間の距離を十分に確保した上で、回動支点機構Ｍにより近いスイッチ部から順に駆動されるようにしたので、発音タイミング等の精度が向上する。すなわち、たとえばピアノにおけるハンマによる打弦タイミングに対応する位置に各スイッチ部５５，５６を配置する場合において、この配置が質量体４０側で多少ずれたとしても、その影響は鍵３１に対応させたら僅かなものとなる。したがって、各スイッチ部５５，５６自体の精度がそれほど高いものでなくても、これらを組み合わせた発音制御処理システムを構築すれば、発音位置の精度、ひいてはタッチレスポンスの精度を向上することができる。
【００５７】
第１スイッチ基板５１の後方にはストッパ５７が設けられる。ストッパ５７は、質量体４０の回動時に質量体４０の後端部と当接して緩衝機能を果たす。パネル部３５は、鍵３１の上方に配置され、各種パネルスイッチ２や表示装置９を備える。
【００５８】
図３および図４は、それぞれ、第１および第２スイッチ部５５，５６の外観の一部を拡大した図であり、両図中、（ａ）はその正面図を示し、（ｂ）はその側面図を示している。
【００５９】
図３（ｂ）において、第１スイッチ部５５は、上述のように、２メイク式タッチレスポンススイッチであり、第１アクチュエータ４１が第１スイッチ部５５の表面に当接して、その第１スイッチ部５５側の当接面が下方に押し下げられたときに、最初にオンする第１スイッチ５５ａ（可動接点）と、それより遅れてオンする第２スイッチ５５ｂ（可動接点）とを内部に一体に形成したラバー（弾性樹脂）から成る可動接点体と、固定接点を成す基板５５ｄ（固定接点体）とを有する接点集合体から成る。
【００６０】
なお、図３では、ある一つの鍵（質量体）の第１アクチュエータが当接する第１スイッチ部５５の一部の外観が示されているのみであり、第１スイッチ部５５は、実際には、図示の構成が複数の鍵（質量体）のそれぞれに対して同様に配列されている。そして、図３には、第１スイッチ部５５の一方の端部が図示されている。
【００６１】
また、第１スイッチ部５５には、該第１スイッチ部５５を第１スイッチ基板５１に固定させるために複数の突起部５５ｃが設けられ、第１スイッチ基板５１の対応する位置に設けられた孔（図示せず）にこの突起部５５ｃを挿入することで、第１スイッチ部５５を第１スイッチ基板５１に固定する。
【００６２】
第２スイッチ部５６も、上述のように、２メイク式タッチレスポンススイッチであり、図４に示すように第１スイッチ部５５と同様に、最初にオンする第１スイッチ５６ａ（可動接点）と、それより遅れてオンする第２スイッチ５６ｂ（可動接点）とを有する接点集合体から成り、第２スイッチ基板５２に該第２スイッチ部５６を固定させるための複数の突起部５６ｃが設けられている。
【００６３】
第１スイッチ部５５と第２スイッチ部５６との相違点は、第１スイッチ部５５は、第１アクチュエータ４１が当接したときに、第１アクチュエータ４１側の当接面が第１スイッチ部５５側の当接面上を滑らかにスライドするように、第１スイッチ部５５側の当接面に傾斜が設けられているのに対して、第２スイッチ部５６は、そのような構造をしていないこと、また、第２スイッチ部５６は、その当接面を押下したときに座屈感が生じるような構造をしているのに対して、第１スイッチ部５５は、そのような構造をしていないことの２点である。
【００６４】
図５は、鍵ストロークにおける各スイッチ部５５，５６の各スイッチ５５ａ，５５ｂ，５６ａ，５６ｂのオン位置（タイミング）を示す図である。
【００６５】
同図に示すように、鍵盤装置１の各鍵は、それぞれ、離鍵位置から最も深い押鍵位置に至るまで上下方向に最大１０ｍｍ変動する。そして、鍵ストロークに従って、まず第３の位置で、第１スイッチ部５５の第１スイッチ５５ａがオンし、次に第４の位置で、第１スイッチ部５５の第２スイッチ５５ｂがオンし、次に第２の位置で、第２スイッチ部５６の第１スイッチ５６ａがオンし、最後に第１の位置で、第２スイッチ部５６の第２スイッチ５６ｂがオンする。このように、各スイッチ５５ａ，５５ｂ，５６ａ，５６ｂがこの順序で順次オンして行くように、すなわち、第１スイッチ部５５の第２スイッチ５５ｂがオンする前に第２スイッチ部５６の第１スイッチ５６ａがオンしないように、質量体４０の質量体支持部材５０に対する位置関係、第１および第２アクチュエータ４１，４２の形状、第１および第２スイッチ部５５の形状、第１および第２スイッチ基板５１，５２の位置等を決定している。
【００６６】
そして、第３の位置を消音タイミング（音源回路１５に対して消音を指示するタイミング）を規定する位置とし、第４の位置をキーオフ時間の計測を開始するタイミングを規定する位置とし、第２の位置をキーオン時間の計測を開始するタイミングを規定する位置とし、第１の位置を発音タイミング（音源回路１５に対して発音を指示するタイミング）を規定する位置としている。すなわち、第４の位置から第３の位置までがキーオフ時間（このキーオフ時間は、後述するように、キーオフベロシティ（消音速度）を規定する）を計測している状態であり、第２の位置から第１の位置までがキーオン時間（このキーオン時間は、後述するように、キーオンベロシティを規定する）を計測している状態である。これにより、鍵が、第１の位置より深い位置まで押鍵されて楽音が発音されている状態で、同じ音高の楽音を再発音するときには、押鍵位置を第２の位置まで戻した後に第１の位置まで押下すればよい、換言すれば、押鍵位置を第３の位置まで戻さなくても再発音できるので、演奏者の指から鍵へのタッチ入力を、さらに高忠実に表現力に反映させることができる。
【００６７】
また、従来技術で前述したように、押鍵に応じて質量体４０はリバウンドするが、本実施の形態では図５に示すように、そのリバウンドのリミット位置を第１の位置より浅くかつ第２の位置より深い位置に設定した、すなわち、そのリバウンドのリミット位置を押鍵状態を検出しているタイミング内に設定したので、ダイナミックレンジの広い押鍵状態を検出することができる。さらに、そのリバウンドのリミット位置を第２の位置より深い位置に設定したので、質量体４０のリバウンド位置が最大になったとしても、これにより再発音は指示されない、換言すれば、質量体４０のリバウンドによるチャタリングの発生を鍵盤装置の構造上抑制するようにしたので、鍵処理にチャタリングを除去する処理を加えなくてもよく、鍵処理を簡単化することができる。
【００６８】
なお、本実施の形態では、鍵盤装置として、上述の構成のものを例に挙げて説明したが、本発明を実現する鍵盤装置は、これに限られるわけではない。
【００６９】
具体的には、まず、第１または第２スイッチ部５５，５６のいずれか一方はそのままにし、他のスイッチ部だけを、鍵３１の前半部の略中央に設けられたアクチュエータが当接する位置に設置することにより、本発明を実現できる。
【００７０】
次に、第１または第２スイッチ部５５，５６のいずれか一方はそのままにし、他のスイッチ部だけを、鍵３１の後半部の略中央に設けられたアクチュエータが当接する位置に設置し、このスイッチ部の第１および第２スイッチによるスイッチイベントの論理を、本実施の形態の鍵盤装置１と逆にすることにより、本発明を実現できる。
【００７１】
次に、第１または第２スイッチ部５５，５６のいずれか一方を、鍵３１の前半部の略中央に設けられたアクチュエータが当接する位置に設置し、他のスイッチ部を、鍵３１の後半部の略中央に設けられたアクチュエータが当接する位置に設置し、このスイッチ部の第１および第２スイッチによるスイッチイベントの論理を、本実施の形態の鍵盤装置１と逆にすることにより、本発明を実現できる。
【００７２】
さらに、本実施の形態の質量体４０の後半部を省略し、質量体支持部材５０からこの質量体４０を覆うようにフレームを延ばし、そのフレームの内側に第１および第２スイッチ部５５，５６をその当接面が質量体４０と向かい合うように設置するとともに、質量体４０の鍵３１と逆の面に第１および第２アクチュエータを設置し、この第１および第２アクチュエータが、それぞれ第１および第２スイッチ部５５，５６を当接するようにしても、本発明を実現できる。
【００７３】
また、図６に示すように、質量体７０が上方に回動するように指示する支持部材６５に、鍵６１の後端部が当接する位置に第１スイッチ部７１を設けるとともに、支持部材６５に設けられたアーム部６５ａに、質量体７０の後端部が当接する位置に第２スイッチ部７２を設けるようにしても、本発明を実現できる。
【００７４】
図７は、さらに他の鍵盤装置を示し、同図では、鍵盤装置１１０は、非押鍵状態を側面から見て、ごく概略的に表わされている。
【００７５】
図７に示される鍵盤装置１１０は、白鍵１２１Ｗと黒鍵１２１Ｂとからなる鍵１２１と、鍵１２１に連動して駆動される質量体１４３とを多数備えている。楽器の棚板部１２２上には、主鍵支持部１２３Ａおよび副鍵支持部１２３Ｂが固着され、両支持部１２３Ａ，１２３Ｂは鍵支持部１２３を構成する。主鍵支持部１２３Ａには支点ピンＷｆ，Ｂｆが固設され、白鍵１２１Ｗは支点ピンＷｆに回動自在に支持され、黒鍵１２１Ｂは支点ピンＢｆに回動自在に支持されている。鍵１２１の前方部（図示左側部）には、副鍵支持部１２３Ｂから突設させた鍵ガイド部ＷＧ，ＢＧが設けられ、白黒鍵１２１Ｗ，１２１Ｂを別々に押して離鍵するときの鍵動を鍵ガイド部ＷＧ，ＢＧによってガイドする構成になっている。また、副鍵支持部１２３Ｂには白鍵用下限ストッパ部ＷＳおよび黒鍵用下限ストッパ部ＢＳが設けられる。
【００７６】
鍵支持部１２３では、主鍵支持部１２３Ａおよび副鍵支持部１２３Ｂを固定的に一体成形した接続部ＬＤによって、上方から見てラダー状に両支持部１２３Ａ，１２３Ｂを結合させている。そして、この接続部ＬＤの上方において鍵１２１の下方に位置するところには、支持部Ｂ１，Ｂ２を介して棚板部１２２に設けられた基板ＳＢ１上に、前記図３と同様の構成の第１スイッチ（ＳＷ）１４７が配設されている。鍵１２１の後方では、支点部Ｍｆを有する質量体支持部１４１が棚板部１２２に固設され、錘りＷ１，Ｗ２を内包した樹脂製の質量体１４３の支点部ｍｆが支点部Ｍｆに回動自在に支持され、これにより、質量体１４３は支持部１４１に保持されている。支持部１４１の上部には、前方側に上限ストッパＵＳが設けられ、後方側にストッパ部１４１Ｓが設けられる。
【００７７】
この質量体１４３は、鍵１２１の後方上面の質量体駆動部ＷＡにより力伝達部１４４を介して駆動されるように配設される。力伝達部１４４は、押鍵時に力を質量体に伝達するとともに、発音位置の微調節用ねじでもある。鍵１２１の質量体駆動部ＷＡは、滑加工面を有する。さらに、質量体１４３の下方で質量体支持部１４１の上方に位置するところには、支持部１４１の上面に基板ＳＢ２が載置され、この基板ＳＢ２上には質量体駆動スイッチ１４８が配設されており、このスイッチ１４８は、前記図４と同様の構成の第２スイッチ（ＳＷ）を構成する。鍵１２１Ｗ（１２１Ｂ）は、非押鍵時には、後部が上限ストッパ部ＵＳに当接されて静止しているが、押鍵時には、前方においてストッパ部ＷＳ（ＢＳ）と当接し、このとき、質量体１４３は、後部下端がストッパ部１４１Ｓに当接する。この際、ストッパ部１４１Ｓにて質量体１４３は衝突が緩和されるので機械的雑音が軽減される。
【００７８】
このとき、質量体１４３は、その錘りＷ１，Ｗ２の慣性作用によって、緩衝体からなるストッパ部１４１Ｓをわずかに沈ませて停止する。この停止時のわずかな間に、質量体１４３のリバウンド現象が起こるが、この発明、すなわち請求項９に係る発明では、このリバウンドによる再発音が起こらないように、後述の可動接点ｃが、これに対応する固定接点（図示せず）に当接したままに設定する。すなわち、鍵ストッパ部ＷＳ（ＢＳ）および質量体ストッパ部１４１Ｓがそれぞれ鍵１２１Ｗ（１２１Ｂ）および質量体１４３と衝突したときに、物理的にリバウンドが起ころうとしても、第２ＳＷ１４８、すなわち鍵１２１Ｗ（１２１Ｂ）を深押ししたときにオンされるスイッチが完全に「オフ」状態になる位置までは、ストッパ部ＷＳ（ＷＢ），１４１Ｓの材質を考慮して質量体１４３を物理的にリバウンドさせないようにしている。換言すると、発音時に質量体１４３がリバウンドし、これにより再発音がなされる鍵の限界位置が、離鍵時の鍵の位置を基準として、前記第２の位置（図５参照）よりも遠くに位置するように、質量体１４３をその支持部１４１に対して配置している。
【００７９】
このような構成により、図示左側の矢印で示すように下方向に押鍵すると、鍵１２１の後方および質量体１４３の前方は、図示中央の矢印ａ１で示すように上方向に回動し、質量体１４３の後方は、図示右側の矢印ａ２で示すように下方向に回動する。離鍵時には、鍵１２１および質量体１４３は、それぞれ、矢印とは逆方向に回動して図示の位置に復帰する。
【００８０】
この鍵盤装置１１０では、第１および第２スイッチ（ＳＷ）１４７，１４８によって押離鍵ストロークを検出している。図７の例では、第１および第２アクチュエータ部１４５，１４６が鍵１２１および質量体１４３の下面に設けられ、これによって、それぞれ２つの接点を有する第１および第２スイッチ１４７，１４８を駆動する。
【００８１】
ここで、各アクチュエータ部１４５，１４６と各スイッチ（ＳＷ）１４７，１４８との間の配置は、押鍵ストロークにおいて、まず、第１アクチュエータ部１４５が第１ＳＷ１４７に当接し、これに遅れて、第２アクチュエータ部１４６が第２ＳＷ１４８に当接するような関係になっている。第１および第２ＳＷ１４７，１４８は、いずれも、ラバー（弾性樹脂体）で構成された２つの接点ａ，ｂ；ｃ，ｄを備える接点時間差タイプの２メイク式タッチレスポンススイッチであり、各接点ａ，ｂ；ｃ，ｄの閉成（オン）および開放（オフ）動作にストローク差が設定されている。
【００８２】
すなわち、第１ＳＷ１４７においては、たとえば、押鍵ストロークで第１アクチュエータ部１４５が当接する場合、まず、第１ＳＷ１４７の第１接点ａが閉成（オン）して第１ＳＷ１４７のオン区間（一接点のみがオンして作動的＜動作継続中＞である区間の意味）を開始し、次に、第１ＳＷ１４７の第２接点ｂが閉成して第１ＳＷ１４７のオン区間を終了する。第２ＳＷ１４８においても、同様であり、たとえば、押鍵ストロークで第２アクチュエータ部１４６が当接する場合、まず、第２ＳＷ１４８の第１接点ｃが閉成して第２ＳＷ１４８のオン区間を開始し、次に、第２ＳＷ１４８の第２接点ｄが閉成して第２ＳＷ１４８のオン区間を終了する。また、離鍵ストロークでは、これとは逆に、第２ＳＷ１４８の接点ｄ→ｃ、第１ＳＷ１４７の接点ｂ→ａの順に開放（オフ）していく。
【００８３】
以上説明したように、この鍵盤装置１１０では、押鍵情報を第２スイッチ１４８（第２のセンサ）で検出し、離鍵情報を第１スイッチ１４７（第１のセンサ）で検出するようにした。すなわち、質量体１４３に設けられた第２アクチュエータ部１４６によって第２スイッチ１４８が駆動されたときに押鍵情報が検出され、鍵１２１に設けられた第１アクチュエータ部１４５によって第１スイッチ１４７が駆動されたときに離鍵情報が検出されるようにした。これによって、該各鍵情報が共働してタッチレスポンス信号が生成され、このタッチレスポンス信号を用いて楽音制御がなされる。
【００８４】
一般に、アコースティックピアノでは、鍵→ハンマアクション機構→ハンマ→弦への打弦の順に力の伝達がなされる。このとき、弦止め機構としてダンパ機構が鍵動作に連動して作動する。押鍵を開始すると、ダンパフェルトが弦から離れ、離鍵終了直前にてダンパフェルトが弦に当接する。
【００８５】
このようなピアノの発音／消音機構において、弦へのハンマ打接時の「力」のみが演奏表現力に反映し、その途中の鍵アクションの振る舞いは演奏表現力にあまり関係しない。しかしながら、離鍵の態様によっては、あるいは離鍵直後の再発音によっては、微妙な表現が可能となり、ジャック頭部がハンマローラを突き上げ得るところ（鍵位置に対応させると、わずかな離鍵位置（たとえば、図５の第２の位置））まで戻れば、再発音可能なように構成されている。このときの弦振動が大きければ大きいほど、ダンパフェルトは、離鍵の早い段階からその弦振動を少しだけ抑えるように働き、完全離鍵時にはその弦振動を完全に抑えて、楽音は消音する。すなわち、離鍵のテクニックによって、音色を微妙に変化させることも可能となっている。
【００８６】
一方、本実施の形態に立ち戻ると、移動距離の大きい慣性体である質量体の慣性力情報が、質量体によって駆動される２メイクスイッチの接点時間差に基づいた鍵速度として得られる、すなわち理想的な押鍵情報として得られるようになっており、また、離鍵情報としては慣性体に比べて移動距離が短い鍵の離鍵動を検出するスイッチから得られるようになっているので、離鍵時の離鍵情報による制御（たとえば、楽音制御）がよりリアルに再現可能となる。すなわち、上述したダンパフェルトが半分弦に当接している楽音に、鍵のどの位置から切り換えるかという制御等をしようとした場合にも、アコースティックピアノに対し違和感なく表現することができる。換言すれば、鍵のみによりまたは質量体のみにより駆動されるスイッチを用いて上述の表現を行おうとしても、違和感があり、滑稽である。また、本実施の形態では、再発音するときだけは、大きい離鍵動作をせずに可能とする一方、完全消音するときには、大きい離鍵動作によることとした点も、アコースティックピアノの原理にかなっている。
【００８７】
このような理由から、本実施の形態の鍵盤装置では、アコースティックピアノ、特にグランドピアノの鍵盤を押鍵／離鍵操作したときの発音／消音タイミングをよりよくシミュレートすることができ、これによりグランドピアノのような繊細さを表現することができる。
【００８８】
以上のように構成された電子楽器が実行する制御処理を、以下、図８〜図１４を参照して詳細に説明する。
【００８９】
図８は、本実施の形態の電子楽器、特にＣＰＵ５が実行するメインルーチンの手順を示すフローチャートである。
【００９０】
同図において、まず、図１３を用いて後述するバッファＫＥＹＢＵＦ，ＴＣＢＵＦおよびカウンタ領域Ｔｏｎ（ｎ），Ｔｏｆｆ（ｎ）（ｎ：０〜１５の整数値）を含む前記ＲＡＭ７のクリアや、デフォルトテンポおよびデフォルト音色等の設定等の初期化処理を実行する（ステップＳ１）。
【００９１】
次に、演奏者が音色等の楽音パラメータを指定したときに、この指定された楽音パラメータを、前記音源回路１５の対応するレジスタ等に設定する楽音パラメータ設定処理を実行する（ステップＳ２）。
【００９２】
そして、演奏者が鍵盤装置１を用いて行った押鍵操作または離鍵操作に応じて、各種発音情報または消音情報を取得するとともに、その取得した発音情報または消音情報を音源回路１５に送出することで、音源回路１５に対して発音処理または消音処理を指示する鍵処理サブルーチン（その処理の詳細は、図９および図１０を用いて後述する）を実行し（ステップＳ３）、鍵処理による発音処理または消音処理の指示に応じて、音源回路１５に対して発音処理または消音処理を開始させる音源処理サブルーチン（その処理の詳細は、図１１を用いて後述する）を実行した（ステップＳ４）後に、前記ステップＳ２に戻り、ステップＳ２〜Ｓ４の処理を繰り返す。
【００９３】
また、ＣＰＵ５は、このメインルーチンと並行して、前記タイマ８が所定時間（たとえば５μｓｅｃ）毎に発生するタイマ割り込み信号に応じて起動されるタイマ割り込み処理（その処理の詳細は、図１２を用いて後述する）を実行する。
【００９４】
図９および図１０は、ステップＳ３の鍵処理サブルーチンの詳細な手順を示すフローチャートである。
【００９５】
このフローチャートに基づいて本鍵処理を詳細に説明する前に、その概要を前記図５を参照して説明する。
【００９６】
本鍵処理では、大きく分けて、（１）単発（連打ではないという意味に用いている。以下同様）の押鍵に対する処理、（２）連打の押鍵に対する処理、（３）離鍵に対する処理、（４）（１）〜（３）に共通の処理の４種類の処理を行っている。
【００９７】
そして、（１）単発の押鍵に対する処理では、▲１▼キーオン時間の計測を開始するタイミング（第２の位置）の決定処理、▲２▼発音タイミングｄ（第１の位置）の決定処理および発音処理を行い、（３）離鍵に対する処理では、▲３▼キーオフ時間の計測を開始するタイミング（第４の位置）の決定処理、▲４▼消音タイミング（第３の位置）の決定処理および消音処理を行い、（４）（１）〜（３）に共通の処理では、▲５▼発音チャンネルの決定処理を行う。そして、（２）連打の押鍵に対する処理では、ほぼ（１）単発の押鍵に対する処理を使用し、ただ（４）共通の処理中の処理の移行経路が、（１）単発の押鍵に対する処理と異なるのみである。
【００９８】
図９および図１０において、▲１▼キーオン時間の計測を開始するタイミングの決定処理は、ステップＳ１６→Ｓ１７→Ｓ１８→Ｓ１９→リターンの経路でなされる。そしてこの場合、▲５▼発音チャンネルの決定処理は、ステップＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１４→Ｓ１５→Ｓ１６の経路でなされる。
【００９９】
すなわち、まず、いずれかのキーイベントがあるかどうかを判別する（ステップＳ１１）。ここで、キーイベントとは、オンイベントとオフイベントを意味し、オンイベントには、第１スイッチ部５５の第１および第２スイッチ５５ａ，５５ｂ、第２スイッチ部５６の第１および第２スイッチ５６ａ，５６ｂの合計４つのスイッチによる４種類のオンイベントがあり、オフイベントにも、これら４つのスイッチによる４種類のオフイベントがある。したがって、全部で８種類のキーイベントを区別する必要があるため、本実施の形態では、後述する方法により、この８種類のキーイベントを区別している。なお、キーイベント自体の検出（これは、４つのスイッチのオン／オフを常時チェックし、その状態に変化が生じた時点とその変化の方向（オン→オフまたはオフ→オンのいずれか）とを検出することによって検出される）は、本鍵処理以外の図示しないルーチンで行われ、本鍵処理では、その結果のみを使用している。
【０１００】
次に、キーイベントが発生したキーコードＫＣを格納しているチャンネルＣＨがあるか否かを判別する（ステップＳ１２）。
【０１０１】
図１３は、前記ＲＡＭ７上に確保されたバッファ領域およびタイマ領域のフォーマットを示す図であり、（ａ）は、各チャンネル毎の発音情報および消音情報を記憶するためのバッファＫＥＹＢＵＦのフォーマットを示し、（ｂ）は、各チャンネル毎のフラグＴＣを記憶するためのバッファＴＣＢＵＦのフォーマットを示し、（ｃ）は、各チャンネル毎のキーオン時間およびキーオフ時間を計測するためのソフトウェアカウンタ領域のフォーマットを示す図である。
【０１０２】
図１３（ａ）において、バッファＫＥＹＢＵＦは、１６個の発音チャンネル（０〜１５ＣＨ）それぞれに対して、キーコードデータを格納するための領域ＫＣ（ｎ）と、キーイベント種類データを格納するための種類領域と、キーオンベロシティデータを格納するための領域Ｖｏｎ（ｎ）と、キーオフベロシティデータを格納するための領域Ｖｏｆｆ（ｎ）とにより構成されている。
【０１０３】
キーイベント種類データとは、前記８種類のキーイベントを区別するためのデータを言い、３ビットデータで表される。すなわち、３ビットの各データは、第３ビットが０：第１スイッチ部５５；１：第２スイッチ部５６を示し、第２ビットが０：第１スイッチ；１：第２スイッチを示し、第１ビットが０：オンイベント；１：オフイベントを示している。具体的には、図１３（ａ）の第０チャンネルのキーイベント種類データは、１０１Ｂ（ただし、“Ｂ”は、その直前の数値が２進数であることを示す記号である。以下同様）であり、これは、第２スイッチ部５６の第１スイッチ５６ａのキーオンイベントであることを示し、第１チャンネルのキーイベント種類データは、０１０Ｂであり、これは、第１スイッチ部５５の第２スイッチ５５ｂのキーオフイベントであることを示している。
【０１０４】
次に、空きチャンネルがあるか否かを判別する（ステップＳ１３）。ここで、空きチャンネルは、バッファＫＥＹＢＵＦの領域ＫＣ（ｎ）にキーコードデータが格納されているか否かで判別する。すなわち、キーコードデータが格納されていないチャンネルが空きチャンネルである。
【０１０５】
ステップＳ１３で、空きチャンネルがあれば、発音割り当てするチャンネルを決定し、その決定チャンネルを、ＲＡＭ７上に確保された領域ｎ（以下、この内容を「チャンネルｎ」という）に格納し（ステップＳ１４）、チャンネルｎに対応する領域ＫＣ（ｎ）および種類領域に、それぞれ、今対象となっているキーイベントのキーコードデータおよびキーイベントの種類を格納する。
【０１０６】
そして、今対象となっているキーイベントが、第２スイッチ部５６の第１スイッチ５６ａのオンイベントであるとき、つまり、チャンネルｎに対応するキーイベントの種類＝１００Ｂのときには、フラグＴＣ（ｎ）に０１Ｂをセットして、キーオン時間の計測を開始させる（ステップＳ１６→Ｓ１７→Ｓ１９→リターン）。
【０１０７】
▲２▼発音タイミングの決定処理および発音処理は、ステップＳ１６→Ｓ１７→Ｓ１８→Ｓ２０→Ｓ２１→Ｓ２２→Ｓ２３→リターンの経路でなされる。そしてこの場合、▲５▼発音チャンネルの決定処理は、上記▲１▼の場合と同様の経路でなされる。
【０１０８】
すなわち、今対象となっているキーイベントが、第２スイッチ部５６の第２スイッチのオンイベントであるとき、つまり、チャンネルｎに対応するキーイベントの種類＝１１０Ｂのときには、領域Ｔｏｎ（ｎ）に格納されているキーオン時間に相当するカウント値を、図１４（ａ）に示すＴｏｎ（ｎ）→Ｖｏｎ変換テーブル（ＴＢＬ１）によってキーオンベロシティ値Ｖｏｎに変換し、このキーオンベロシティ値Ｖｏｎを、チャンネルｎに対応する領域Ｖｏｎ（ｎ）に格納し（ステップＳ２０）、領域Ｔｏｎ（ｎ）およびフラグＴＣ（ｎ）をリセット（Ｔｏｎ（ｎ）←０，ＴＣ（ｎ）←００Ｂ）し（ステップＳ２１，Ｓ２２）、発音処理を行う（ステップＳ２３）。
【０１０９】
ここで、発音処理とは、具体的には、チャンネルデータ（発音チャンネルデータとキーコードデータ）、キーオンおよびキーオンベロシティ値Ｖｏｎ（ｎ）を音源回路１５に送出する処理を言う。
【０１１０】
▲３▼キーオフ時間の計測を開始するタイミングの決定処理は、ステップＳ１６→Ｓ２４→Ｓ２５→Ｓ２６→リターンの経路でなされる。そしてこの場合、▲５▼発音チャンネルの決定処理は、ステップＳ１１→Ｓ１２→Ｓ１４→Ｓ１５→Ｓ１６の経路でなされる。
【０１１１】
すなわち、この場合、キーイベントが発生したキーコードＫＣを格納しているチャンネルＣＨがあるので、バッファＫＥＹＢＵＦ中、そのチャンネルＣＨに対する領域を使えばよく、発音チャンネルを新たに決定する必要はないため、前記ステップＳ１３の判別は行わない（ステップＳ１１→Ｓ１２→１４）。
【０１１２】
ステップＳ１４では、この場合、チャンネルｎには上記キーイベントが発生したキーコードＫＣを格納しているチャンネルＣＨが格納される。
【０１１３】
ステップＳ１５では、前述のように、チャンネルｎに対応する領域ＫＣ（ｎ）および種類領域に、それぞれ、今対象となっているキーイベントのキーコードデータおよびキーイベントの種類を格納するが、この場合には、キーコードデータは既に領域ＫＣ（ｎ）内に格納されているので、同じデータで上書きし、また、キーイベントの種類も既に種類領域内に格納されているが、この格納データは上書きするデータとその第１ビットが異なっている。
【０１１４】
そして、今対象となっているキーイベントが、第１スイッチ部５５の第１スイッチのオフイベントであるとき、つまり、チャンネルｎに対応するキーイベントの種類＝００１Ｂのときには、フラグＴＣ（ｎ）に１０Ｂをセットして、キーオフ時間の計測を開始させる（ステップＳ１６→Ｓ２４→Ｓ２５→Ｓ２６→リターン）。
【０１１５】
▲４▼消音タイミングの決定処理および消音処理は、ステップＳ１６→Ｓ２４→Ｓ２５→Ｓ２７→Ｓ２８→Ｓ２９→Ｓ３０→Ｓ３１→リターンの経路でなされる。そしてこの場合、▲５▼発音チャンネルの決定処理は、上記▲３▼の場合と同様の経路でなされる。
【０１１６】
すなわち、今対象となっているキーイベントが、第１スイッチ部５５の第１スイッチのオフイベントであるとき、つまり、チャンネルｎに対応するキーイベントの種類＝００１Ｂのときには、領域Ｔｏｆｆ（ｎ）に格納されているキーオフ時間に相当するカウント値を、図１４（ｂ）に示すＴｏｆｆ（ｎ）→Ｖｏｆｆ変換テーブル（ＴＢＬ２）によってキーオフベロシティ値Ｖｏｆｆに変換し、このキーオンベロシティ値Ｖｏｆｆを、チャンネルｎに対応する領域Ｖｏｆｆ（ｎ）に格納し（ステップＳ２７）、領域Ｔｏｆｆ（ｎ）およびフラグＴＣ（ｎ）をリセット（Ｔｏｆｆ（ｎ）←０，ＴＣ（ｎ）←００Ｂ）し（ステップＳ２８，Ｓ２９）、消音処理を行１（ステップＳ３０）、バッファＫＥＹＢＵＦ中、チャンネルｎに対応するすべての領域をクリアする（ステップＳ３１）。
【０１１７】
ここで、消音処理とは、具体的には、チャンネルデータ（発音チャンネルデータとキーコードデータ）、キーオフおよびキーオフベロシティ値Ｖｏｆｆ（ｎ）を音源回路１５に送出する処理を言う。
【０１１８】
図１１は、前記ステップＳ４の音源処理サブルーチンの詳細な手順を示すフローチャートである。
【０１１９】
本音源処理では、▲１▼音源回路１５に対する発音処理の開始、▲２▼音源回路１５に対する消音処理の開始、▲３▼キーコードＫＣが格納されている発音チャンネルＣＨのＥＧレベルが消音レベル以下であるときに、バッファＫＥＹＢＵＦ，ＴＣＢＵＦおよびカウンタ領域Ｔｏｎ（ｎ），Ｔｏｆｆ（ｎ）中、このチャンネルＣＨに対応する全領域のデータのクリアを行う。
【０１２０】
図１１において、▲１▼音源回路１５に対する発音処理の開始は、ステップＳ４１→Ｓ４２→Ｓ４３→Ｓ４４→リターンの経路でなされる。
【０１２１】
すなわち、全発音チャンネル中に消音中のキーコードが設定されているチャンネルがなく、キーデータに関する受信信号があり、キーオン（発音の指示）が設定されているときには、音源回路１５に対して発音情報に基づく発音処理を開始させる。この発音処理の開始は、具体的には、音源回路１５に対して、発音ＥＧの始動を指示したり、音色変化パラメータを指定したりすること等により行われる。
【０１２２】
▲２▼音源回路１５に対する消音処理の開始は、ステップＳ４１→Ｓ４２→Ｓ４３→Ｓ４５→リターンの経路でなされる。
【０１２３】
すなわち、全発音チャンネル中に消音中のキーコードが設定されているチャンネルがなく、キーデータに関する受信信号があり、キーオフ（消音の指示）が設定されているときには、音源回路１５に対して発音情報に基づく消音処理を開始させる。この消音処理の開始は、具体的には、音源回路１５に対して、消音ＥＧの始動を指示したり、音色変化パラメータを指定したりすること等により行われる。
【０１２４】
なお、本実施の形態では、音源回路１５は主としてハードウェアにより構成されているので、上記本音源処理では、音源回路１５側に発音または消音の開始の指示を行うに過ぎない。しかし、音源回路１５を主としてソフトウェアによって構成することもでき、この場合には、その処理手順は上記音源処理に記載されている処理手順より複雑化する。本発明は、この音源処理にその特徴を有するものではないので、その説明は省略する。
【０１２５】
図１２は、タイマ割り込み処理の詳細な手順を示すフローチャートである。
【０１２６】
本タイマ割り込み処理では、▲１▼キーオン時間の計時処理、▲２▼キーオフ時間の計時処理を行い、そのいずれの処理を行うか、またはいずれの処理も行わないかは、前記フラグＴＣ（ｎ）の値によって判別される。
【０１２７】
フラグＴＣ（ｎ）は、図１３（ｃ）に示すように、００Ｂ，０１Ｂ，１０Ｂの３種類の値を採り、１１Ｂは使用されていない。そして、
ＴＣ（ｎ）＝００Ｂ：キーオン時間もキーオフ時間も計時しない状態
ＴＣ（ｎ）＝０１Ｂ：キーオン時間を計時する状態
ＴＣ（ｎ）＝１０Ｂ：キーオフ時間を計時する状態
をそれぞれ示している。
【０１２８】
図１２において、▲１▼キーオン時間の計時処理は、ステップＳ５１→Ｓ５２→Ｓ５３→Ｓ５４→Ｓ５５→Ｓ５６→Ｓ５２でなされ、▲２▼キーオフ時間の計時処理は、ステップＳ５１→Ｓ５２→Ｓ５３→Ｓ５７→Ｓ５８→Ｓ５５→Ｓ５６→Ｓ５２でなされる。
【０１２９】
各ステップの処理は、図１２のフローチャートを見れば簡単に理解できるので、その詳細な説明を省略する。
【０１３０】
このように、本実施の形態では、質量体４０のリバウンドによるチャタリングの発生を鍵盤装置１の構造上抑制するようにしたので、鍵処理にチャタリングを除去する処理が付加されていない。したがって、鍵処理のアルゴリズムを簡単化させることができる。
【０１３１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、鍵ストロークの前半に駆動される第１のセンサにより、楽音の消音タイミングが規定され、鍵ストロークの後半に駆動される第２のセンサにより、楽音の発音タイミングが規定されるとともに、鍵速度を規定するためのタイミングが、鍵ストローク時の、前記支持部に対する鍵の位置によって規定されるので、再発音する場合には、その鍵ストロークを、鍵ストローク前半の消音タイミングまで持って行かなくても、鍵ストローク後半の所定タイミングまで持って行けばよいので、再発音を容易に行うことができ、これにより、再発音時にも、演奏者の指から鍵へのタッチ入力を、さらに高忠実に表現力に反映させることができる。
【０１３３】
また、請求項６に記載の発明によれば、発音時の質量体のリバウンドによる再発音を行う鍵の限界位置が、離鍵時の鍵の位置を基準として、前記第２の位置よりも遠くに位置するように、該質量体を前記支持部に対して配置するようにしたので、再発音を容易にしながら、再発音時のキーチャタリングの発生を抑制でき、これにより、再発音時にも、演奏者の指から鍵へのタッチ入力を、さらに高忠実に表現力に反映させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る鍵盤装置を備えた電子楽器の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の鍵盤装置の断面図である。
【図３】図２の第１スイッチ部の外観の一部を拡大した図である。
【図４】図２の第２スイッチ部の外観の一部を拡大した図である。
【図５】全鍵ストロークにおける図３および図４の各スイッチ部の各スイッチのオン位置を示す図である。
【図６】他の鍵盤装置の断面図である。
【図７】さらに他の鍵盤装置の断面図である。
【図８】図１の電子楽器、特にＣＰＵが実行するメインルーチンの手順を示すフローチャートである。
【図９】図８の鍵処理サブルーチンの詳細な手順を示すフローチャートである。
【図１０】図９の鍵処理サブルーチンの続きを示すフローチャートである。
【図１１】図８の音源処理サブルーチンの詳細な手順を示すフローチャートである。
【図１２】タイマ割り込み処理の詳細な手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１のＲＡＭ上に確保されたバッファ領域およびタイマ領域のフォーマットを示す図である。
【図１４】キーオン時間からキーオンベロシティへの変換テーブルの一例およびキーオフ時間からキーオフベロシティへの変換テーブルの一例を示す図である。
【図１５】従来の鍵盤装置における１つの鍵と電気信号出力装置との組み合わせの側面図である。
【符号の説明】
１，１１０鍵盤装置
２パネルスイッチ
５ＣＰＵ
７ＲＡＭ
８タイマ
９表示装置
１５音源回路
３１，１２１鍵
３３鍵支持部材
１２３鍵支持部
４０，１４３質量体
５０質量体支持部材
１４１質量体支持部
５１第１スイッチ基板
５２第２スイッチ基板
５５第１スイッチ部
５６第２スイッチ部
１４７第１スイッチ
１４８第２スイッチ
ＳＢ１，ＳＢ２基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes a mass body that is driven in conjunction with a key pressing operation, and a detection unit that detects a key pressing state, and generates a tone according to the detected key pressing state. Electronic musical instruments and The present invention relates to a keyboard device for an electronic musical instrument.
[0002]
[Prior art]
As a keyboard device of an electronic musical instrument that includes a mass body that is driven in conjunction with a key pressing operation and a detection unit that detects a key pressing state, and that emits a musical tone according to the detected key pressing state, for example, There is one described in Japanese Patent Publication No. 56-500055.
[0003]
FIG. 15 is a side view of a combination of one key and an electric signal output device in this conventional keyboard device.
[0004]
As shown in the figure, a jack 202 for pushing up the mass body 203 is provided at the rear end portion of the key 201, and a spring arm 204 extending beyond the rear end portion on the rear end portion of the mass body 203. One end of the spring arm 204 is bonded and a roller 205 is provided at the other end of the spring arm 204. The roller 205 is pressed and brought into contact with a switch plate 207 having an upper pressure-sensitive layer 206 pressed by the roller 205.
[0005]
When the key 201 is depressed, the mass body 203 is pushed up by the jack 202, so that the roller 205 strokes downward while pressing on the switch plate 207 until the mass body 203 abuts against the arm stop 208. To go.
[0006]
In this conventional keyboard device, the key pressed state is unstable near the start point and the end point of the stroke due to instability due to mistouch, rebound, etc., so that the area is avoided, and the first contact located at the approximate center of the switch plate 207 To the first end of the second contact.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional electronic musical instrument keyboard device, as described above, the key depression state is only detected within an area located substantially in the center of the switch plate 207. In this case, it is necessary to make the key stroke deeper, for example, compared with an acoustic piano keyboard device, and the player feels uncomfortable.
[0008]
For the same reason, the conventional keyboard device cannot detect a key depression state with a wide dynamic range.
[0009]
Even in the conventional keyboard device described above, if the area for detecting the key press state is enlarged, the key stroke at the time of repeated hits can be brought close to the keyboard device used in an acoustic piano, and a key press state with a wide dynamic range can be detected. It seems to be possible.
[0010]
However, in the conventional keyboard device described above, (1) when the first end of the first contact is changed to a shallower position of the key stroke, detection of the depressed state is started by touching the key 201 slightly. On the contrary, when the first end of the second contact is changed to a deeper position of the key stroke, the detection of the key pressing state is not completed unless the key 201 is fully pressed. (2) When the key 201 is struck, the mass The body 203 comes into contact with the arm stop 208 and stops. At this time, the roller 205 moves on the switch plate 207 due to a phenomenon that the felt of the arm stop 208 returns after sinking, and further continues to be depressed when the key is further depressed. The area where the key press state is detected is controlled as described above because it is necessary to suppress the occurrence of key chattering due to the rebound of the roller 205. Must.
[0011]
Further, in the above-described conventional electronic musical instrument keyboard device, there is a slight difference between the key press / release operation and the sound generation / mute timing, and it is difficult to express the delicateness of an acoustic piano, particularly a grand piano. Met.
[0012]
The present invention has been made paying attention to this point, and even when one key is repeatedly hit and re-reproduced, the touch input from the player's finger to the key is reflected to the expressive power more faithfully. Can be Electronic musical instruments and A first object is to provide a keyboard device for an electronic musical instrument.
[0013]
It is a second object of the present invention to provide a keyboard device for an electronic musical instrument that can express the delicateness of an acoustic piano, particularly a grand piano.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the first object, the electronic music according to claim 1. Vessel Including a plurality of keys to be pressed and including a driving unit, and a driven unit that is linked to at least a key pressing direction operation of the driving unit in response to the key pressing operation of each of the plurality of keys. A plurality of mass bodies that are each driven to swing by the operation of the driven part according to the operation of the parts, and a support part that swingably supports the plurality of keys and the mass bodies respectively corresponding to the keys. And an electronic musical instrument comprising a plurality of musical sound instruction means for instructing the sound generation and mute of each musical sound in response to a key pressing operation of each of the plurality of keys. In a vessel In the meantime, each of the musical sound instruction means is in the middle of the key stroke according to the key pressing operation of the corresponding key or according to the swing of the corresponding mass body interlocked with the key pressing operation of the corresponding key. Pushing away The first to generate the key event The switch unit and the first switch unit are provided separately. Second Switch part Including the first switch Department Two that are driven in the second half of the key release stroke and change state at different positions in the key release stroke. Including the switch The sound muting timing is defined by the timing at which the slow change side of the two switches included in the first switch unit is changed, and the muting speed is the time difference between the two switch states. Specified by The second Switch part Is It is driven in the latter half of the key pressing stroke by the mass body driven through the driven part of the mass body interlocked with the corresponding key driving unit, and is at a position different from the first switch part during the key pressing stroke, and Two whose states change at different positions Including the switch The tone generation timing of the musical tone is defined by the timing at which the slow change side of the two switches included in the second switch unit changes, and the key speed is the timing at which the state of the two switches changes. The musical sound that is defined by the difference between the two and is instructed to be generated by the musical sound instruction means is controlled by the key speed at the time of sound generation and by the mute speed at the time of mute. It is characterized by that.
[0015]
Here, the first half and the second half of the key stroke do not mean the first half and the second half when the key stroke is divided into two equal parts, but are wider than that and the first half when the key stroke is divided at an arbitrary ratio. Means the second half and the second half.
[0016]
The first and second sensors may be touch sensors or full-stroke sensors. In the case of using the full stroke sensor, the various timings are defined based on the detection values in a part of the total stroke.
[0017]
According to the first aspect of the present invention, the sound deadening timing is defined by the first sensor driven in the first half of the keystroke, and the tone generation timing of the musical tone is determined by the second sensor driven in the second half of the keystroke. In addition, since the timing for defining the key speed is defined by the position of the key with respect to the support portion at the time of the keystroke, when re-speaking, the keystroke is muted in the first half of the keystroke. Even if you don't take it to the timing, you only have to take it to the predetermined timing in the second half of the keystroke, so you can easily re-pronounce it. The input can be reflected in the expressive power with higher fidelity.
[0019]
The electronic music according to claim 1. In a vessel Preferably, the first Switch part Is driven by the corresponding key thing (Claim 2).
[0020]
And claims 1 Electronic music described In a vessel Preferably, the first and second Switch part Includes a contact assembly in which a plurality of contacts are integrally formed, respectively (claim 3).
[0023]
And claims 1 Described Electronic musical instruments Preferably, the first and second Switch part Are each composed of a movable portion and a fixed portion, and are independent of each other, and the fixed portions are respectively disposed on the separated substrates. 4 ).
[0025]
Here, “preparation” means to include all the various processes that are performed after the second position is detected again until the first position is detected again and a re-sounding of the musical sound is instructed. In other words, after this preparatory stage, when the key is advanced and the first position is detected again, the re-pronunciation of the musical sound is instructed, and only when the second position is detected again. The re-pronunciation of the musical sound is not instructed.
[0026]
The third position may be any position as long as it is a position within the first half of the keystroke. For example, in FIG. 5 to be described later, “third position” in claim 8 means an arbitrary position between “third position” and “fourth position” in FIG. Further, it can be said that the “third position” in claim 8 may be a position closer (shallow) than the “second position” in FIG.
[0027]
In the configuration according to claim 8, when the first position is detected after the second position is detected by the corresponding second sensor, the sound generation of the corresponding sound is instructed, and the sound of the music sound is generated. When the second position is detected again by the second sensor in the instructed state, re-pronunciation of the musical tone is prepared. It is not necessary to bring the position to the third position, that is, the position in the first half of the key stroke, but it is only necessary to bring the position to the second position in the second half of the key stroke, so that re-pronunciation (preparation) is easy. Thus, even when re-sounding (preparing), touch input from the performer's finger to the key can be reflected in the expressive power with higher fidelity.
[0028]
In order to achieve the first object, the claims 6 The electronic musical instrument keyboard device according to claim 1 includes a drive unit, and is interlocked with a key to be pressed and an operation in a key pressing direction of the drive unit according to the key pressing operation of each of the plurality of keys. A plurality of mass bodies each including a driven portion that interlocks with the driving portion with respect to its return operation, each being driven to swing by the operation of the driven portion according to the operation of the driving portion, the key, and the key A support unit that swingably supports a mass body corresponding to the key, and instructs the sound generation and mute according to the key pressing operation. switch An electronic musical instrument keyboard device comprising: switch The means is driven by the mass body driven through the driven portion of the mass body interlocked with the corresponding key drive section in the second half of the key pressing stroke, and when sounding is instructed during the key pressing drive. A first position signal generating means for generating a first position signal representing a first position which is a key position; and a driven part of the mass body interlocked with a corresponding key driving part in the latter half of the key pressing stroke. When the key exists at the second position, which is the key position when starting the measurement of the key pressing speed at the time of the key pressing drive, the second position is A second position signal generating means for generating a second position signal to be expressed; and a third position signal that is driven in the second half of the key release stroke and is a key position for instructing to mute during the key release drive. A third position signal that, if present, generates a third position signal representative of the third position. And a generating means, When the mass body reaches the first position by pressing the key, the key pressing speed in a section from the second position started at the second position to the first position is measured, and the sound generation is performed. The musical sound generated with the instruction is controlled based on the key pressing speed, A key stopper and a mass body stopper rebound the key and the mass body, respectively. The mass body stopper is made of a material that sinks slightly when the mass body abuts to reduce the collision, It is characterized by preventing further returning from the second position.
[0029]
In the configuration according to claim 9, the limit position of the key that performs re-sounding by rebounding the mass body at the time of sounding is positioned farther than the second position on the basis of the key position at the time of key release. In addition, since the mass body is arranged with respect to the support portion, the occurrence of key chattering at the time of re-sounding can be suppressed while facilitating re-sounding. The touch input from the key to the key can be reflected in the expressive power with higher fidelity.
[0030]
Claims 6 Preferably, the third position signal generating means is driven by the key. switch (Claims) 7 ).
[0031]
And claims 6 In the electronic musical instrument keyboard device according to claim 1, preferably, switch The means is further driven in the first half of the key stroke, and generates a fourth position signal representing a fourth position which is a key position when the key release speed measurement is started during the key release drive. And a position signal generating means. 8 ).
[0037]
The electronic music according to claim 1. In a vessel Preferably, the first and second Switch part A touch response signal generating means for generating a touch response signal based on the output from the control means, and a control means for controlling a corresponding musical sound instruction means based on the generated touch response signal. Claim 5 ).
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0039]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an electronic musical instrument provided with a keyboard device according to an embodiment of the present invention.
[0040]
As shown in the figure, the electronic musical instrument of the present embodiment includes a keyboard device 1 for inputting pitch information, a panel switch 2 having a plurality of switches for inputting various information, and a keyboard device 1. A key depression detection circuit 3 for detecting the key depression state of each key, a switch detection circuit 4 for detecting a depression state of each switch of the panel switch 2, a CPU 5 for controlling the entire apparatus, and a control executed by the CPU 5 ROM 6 for storing programs and various table data, RAM 7 for temporarily storing performance data, various input information and calculation results, timer 8 for measuring interrupt time and various times in timer interrupt processing, and various information Such as a large liquid crystal display (LCD) or a CRT (Cathode Ray Tube) display and a light emitting diode (LED). Device 9, a floppy disk drive (FDD) 10 that drives a floppy disk (FD) 20 that is a storage medium, and a hard disk (not shown) that stores various application programs including the control program, various data, and the like. A hard disk drive (HDD) 11 and a CD-ROM drive (CD-ROMD) 12 for driving a compact disk-read only memory (CD-ROM) 21 for storing various application programs including the control program and various data. A MIDI interface (I / F) 13 for inputting an external MIDI (Musical Instrument Digital Interface) signal or outputting a MIDI signal to the outside, and a communication network 101, for example, a server computer 10 A communication interface (I / F) 14 for transmitting and receiving data, a tone generator circuit 15 for converting performance data input from the keyboard device 1 and preset performance data into musical tone signals, An effect circuit 16 for imparting various effects to the tone signal; and a sound system 17 such as a DAC (Digital-to-Analog Converter), amplifier, speaker, etc. that converts the tone signal from the effect circuit 16 into sound. It is comprised by.
[0041]
The above components 3 to 16 are connected to each other via a bus 18, a timer 8 is connected to the CPU 5, another MIDI device 100 is connected to the MID II / F 13, and a communication network 101 is connected to the communication I / F 14. Are connected to the sound source circuit 15, and a sound system 17 is connected to the effect circuit 16.
[0042]
As described above, the hard disk of the HDD 11 can also store the control program executed by the CPU 5. When the control program is not stored in the ROM 6, the control program is stored in the hard disk and is read into the RAM 7. Thus, the CPU 5 can be caused to perform the same operation as when the control program is stored in the ROM 6. In this way, control programs can be easily added and upgraded.
[0043]
The control program and various data read from the CD-ROM 21 of the CD-ROM drive 12 are stored in the hard disk in the HDD 11. As a result, a new installation or version upgrade of the control program can be easily performed. In addition to the CD-ROM drive 12, a device for using various types of media such as a magneto-optical disk (MO) device may be provided as an external storage device.
[0044]
The MIDII / F 13 is not limited to a dedicated one, and may be configured by a general-purpose interface such as RS-232C, USB (Universal Serial Bus), IEEE 1394 (Eye Triple E 1394). In this case, data other than MIDI messages may be transmitted and received simultaneously.
[0045]
As described above, the communication I / F 14 is connected to a communication network 101 such as a LAN (Local Area Network), the Internet, or a telephone line, and is connected to the server computer 102 via the communication network 101. When the above programs and various parameters are not stored in the hard disk in the HDD 11, the communication I / F 14 is used to download programs and parameters from the server computer 102. A computer serving as a client (in this embodiment, an electronic musical instrument) transmits a command for requesting downloading of a program and parameters to the server computer 102 via the communication I / F 14 and the communication network 101. Upon receiving this command, the server computer 102 distributes the requested program and parameters to the computer via the communication network 101, and the computer receives these programs and parameters via the communication I / F 14 and receives them in the HDD 11. Downloading is completed by accumulating on the hard disk.
[0046]
In addition, an interface for directly exchanging data with an external computer or the like may be provided.
[0047]
Note that the electronic musical instrument of the present embodiment is constructed on a general-purpose personal computer, as can be seen from the above-described configuration, but is not limited thereto, and is configured only from the minimum elements that can implement the present invention. It may be constructed on a dedicated device.
[0048]
2A and 2B are cross-sectional views of the keyboard device 1. FIG. 2A shows a non-key-pressed state, and FIG. 2B shows a key-pressed state. Although the white key is shown in the figure, the black key is similarly configured. In the present embodiment, the performer side is referred to as the front.
[0049]
The keyboard device 1 includes a seesaw-type key 31 that is operated to press a key, and a mass body 40 that is driven by the key 31 and rotates by a rotation fulcrum mechanism M (mass body rotation fulcrum mechanism). The pivot fulcrum mechanism M is mainly provided on the mass body support member 50 provided on the shelf plate 32 behind the key 31 and on the mass body support member 50 so as to protrude corresponding to each key 31. A plurality of fulcrum pins 53 are included.
[0050]
A key support member 33 is provided on the shelf plate 32, and the plurality of keys 31 are supported by the key support member 33 so as to be rotatable in the direction of pressing and releasing keys. The stopper 34 is in contact with the key 31 and defines the terminal position of the key depression of the key 31 ((b) in the figure). The upper surface of the rear end portion of the key 31 is processed smoothly and functions as a drive unit 31 a that drives the mass body 40.
[0051]
The mass body 40 has a mass for obtaining an appropriate inertial force when the key is depressed, mainly in a front portion of the rotation fulcrum mechanism M. A sound generation position adjusting screw 43 is provided in front of the rotation fulcrum mechanism M of the mass body 40. The lower end portion of the sound generation position adjusting screw 43 functions as a driven portion 43 a that comes into contact with the driving portion 31 a of the key 31. By the key pressing operation of the key 31, the drive unit 31a contacts the driven unit 43a, and the mass body 40 rotates. The sound generation position adjusting screw 43 is used to adjust the relationship between the rotation amount of the mass body 40 and the sound generation timing.
[0052]
A portion of the mass body 40 behind the rotation fulcrum mechanism M is bent in a U-shape, and a first actuator 41 and a second actuator 42 project from the lower surface. A first switch board 51 and a second switch board 52 are provided below the rear half of the mass body 40. A first switch unit 55 is disposed on the first switch substrate 51, and a second switch unit 56 is disposed on the second switch substrate 52 corresponding to each key 31. Each of the first and second switch portions 55 and 56 is a contact time difference type two-make touch response switch made of rubber (elastic resin body). In the key stroke, the first actuator 41 is set to contact the first switch unit 55 first, and the second actuator 42 contacts the second switch unit 56 after this.
[0053]
As can be inferred from FIG. 2, the first switch board 51 and the second switch board 52 have substantially the same shape, and their wirings, particularly those related to the power supply, are common. For this reason, the two switch boards are made on the same board by making perforations, and both power lines are connected by jumper lines, and the two are separated from the perforations, so that separate switch boards and If the first switch substrate 51 and the second switch substrate 52 are manufactured using so-called divided substrates, the manufacturing cost can be reduced.
[0054]
In the present embodiment, the first switch unit 55 is used for key-on detection and the second switch unit 56 is used for key-off detection by a predetermined algorithm which will be described later with reference to FIGS. I am trying to use it.
[0055]
As described above, in the present embodiment, the first switch portion 55 closer to the rotation fulcrum mechanism M is driven first, and the second switch portion 56 farther from the rotation fulcrum mechanism M is driven later. By doing so, stable operation is ensured. In other words, in a configuration in which the actuators 41 and 42 are separated from each other, setting the drive order of the switch units 55 and 56 in reverse may cause unstable operation, which is not preferable.
[0056]
In addition, since the distance between the actuators 41 and 42 is sufficiently secured and the switch is driven in order from the switch portion closer to the rotation fulcrum mechanism M, the accuracy of the sound generation timing and the like is improved. That is, for example, in the case where the switch portions 55 and 56 are arranged at positions corresponding to the stringing timing by a hammer in a piano, even if this arrangement is slightly deviated on the mass body 40 side, the effect thereof corresponds to the key 31. It will be slight. Therefore, even if the accuracy of each of the switch sections 55 and 56 is not so high, if the sound generation control processing system is constructed by combining them, the accuracy of the sound generation position and hence the accuracy of the touch response can be improved.
[0057]
A stopper 57 is provided behind the first switch substrate 51. The stopper 57 abuts against the rear end portion of the mass body 40 when the mass body 40 is rotated to perform a buffer function. The panel unit 35 is disposed above the key 31 and includes various panel switches 2 and the display device 9.
[0058]
3 and 4 are enlarged views of a part of the appearance of the first and second switch portions 55 and 56, respectively. In both figures, (a) shows the front view, and (b) shows the front view. A side view is shown.
[0059]
In FIG. 3B, as described above, the first switch unit 55 is a two-make touch response switch, and the first actuator 41 abuts on the surface of the first switch unit 55, and the first switch unit 55 A first switch 55a (movable contact) that is turned on first when the contact surface on the 55 side is pushed downward, and a second switch 55b (movable contact) that is turned on later than that are integrally formed. And a contact assembly having a movable contact body made of rubber (elastic resin) and a substrate 55d (fixed contact body) forming a fixed contact.
[0060]
Note that FIG. 3 only shows the appearance of a part of the first switch unit 55 with which the first actuator of a certain key (mass body) abuts. The illustrated configuration is similarly arranged for each of a plurality of keys (mass bodies). FIG. 3 shows one end portion of the first switch portion 55.
[0061]
The first switch portion 55 is provided with a plurality of protrusions 55 c for fixing the first switch portion 55 to the first switch substrate 51, and holes provided at corresponding positions on the first switch substrate 51. The first switch portion 55 is fixed to the first switch substrate 51 by inserting the protruding portion 55 c into (not shown).
[0062]
As described above, the second switch unit 56 is also a two-make touch response switch. Like the first switch unit 55, as shown in FIG. 4, the first switch 56a (movable contact) that is turned on first, The contact switch assembly includes a second switch 56b (movable contact) that is turned on later than that, and a plurality of protrusions 56c for fixing the second switch unit 56 to the second switch board 52 are provided. .
[0063]
The difference between the first switch unit 55 and the second switch unit 56 is that when the first actuator 41 contacts the first switch unit 55, the contact surface on the first actuator 41 side is the first switch unit 55. The second switch portion 56 has such a structure, while the contact surface on the first switch portion 55 side is inclined so as to slide smoothly on the contact surface on the side. In addition, the second switch portion 56 has a structure that causes a buckling feeling when the contact surface is pressed, whereas the first switch portion 55 has such a structure. It is two points of not doing.
[0064]
FIG. 5 is a diagram showing the ON positions (timing) of the switches 55a, 55b, 56a, and 56b of the switch sections 55 and 56 in the key stroke.
[0065]
As shown in the figure, each key of the keyboard device 1 fluctuates up to 10 mm in the vertical direction from the key release position to the deepest key pressing position. Then, according to the key stroke, first, the first switch 55a of the first switch unit 55 is turned on at the third position, and then the second switch 55b of the first switch unit 55 is turned on at the fourth position. In the second position, the first switch 56a of the second switch unit 56 is turned on, and finally, the second switch 56b of the second switch unit 56 is turned on in the first position. In this way, the switches 55a, 55b, 56a, and 56b are sequentially turned on in this order, that is, before the second switch 55b of the first switch unit 55 is turned on. The positional relationship of the mass body 40 with respect to the mass body support member 50, the shapes of the first and second actuators 41 and 42, the shapes of the first and second switch portions 55, and the first and second switches so that the switch 56a is not turned on. The positions of the substrates 51 and 52 are determined.
[0066]
The third position is a position that defines the mute timing (timing for instructing the mute circuit 15 to mute), the fourth position is the position that defines the timing for starting the measurement of the key-off time, and the second position The position is a position that defines the timing for starting the measurement of the key-on time, and the first position is a position that defines the sound generation timing (timing for instructing the sound source circuit 15 to generate sound). That is, from the fourth position to the third position is a state in which the key-off time (this key-off time defines the key-off velocity (silence speed) as will be described later) is measured from the second position. Up to the first position is a state in which the key-on time (this key-on time defines the key-on velocity as will be described later) is measured. As a result, when a musical sound having the same pitch is re-sound in a state in which the key is depressed to a position deeper than the first position and the musical sound is being sounded, the key-pressing position is returned to the second position. It is only necessary to press down to the first position, in other words, it is possible to re-sound without returning the key pressing position to the third position, so that the touch input from the player's finger to the key can be expressed with higher fidelity. Can be reflected.
[0067]
Further, as described above in the prior art, the mass body 40 rebounds in response to the key depression, but in this embodiment, as shown in FIG. 5, the rebound limit position is shallower than the first position and the second position. Since the rebound limit position is set within the timing at which the key pressing state is detected, the key pressing state with a wide dynamic range can be detected. Further, since the rebound limit position is set to a position deeper than the second position, even if the rebound position of the mass body 40 is maximized, re-pronunciation is not instructed by this, in other words, the mass body 40 Since chattering due to rebound is suppressed due to the structure of the keyboard device, it is not necessary to add chattering to the key processing, and the key processing can be simplified.
[0068]
In the present embodiment, the keyboard apparatus having the above-described configuration has been described as an example, but the keyboard apparatus for realizing the present invention is not limited to this.
[0069]
Specifically, first, one of the first and second switch portions 55 and 56 is left as it is, and only the other switch portion is placed at a position where the actuator provided in the approximate center of the first half of the key 31 comes into contact. By installing, the present invention can be realized.
[0070]
Next, either one of the first or second switch parts 55 and 56 is left as it is, and only the other switch part is installed at a position where the actuator provided in the approximate center of the second half part of the key 31 comes into contact. The present invention can be realized by reversing the logic of the switch event by the first and second switches of the switch unit in the keyboard device 1 of the present embodiment.
[0071]
Next, either one of the first or second switch portions 55 and 56 is installed at a position where the actuator provided in the approximate center of the front half of the key 31 abuts, and the other switch portion is placed on the rear half of the key 31. This is installed at a position where the actuator provided in the approximate center of the unit abuts, and the logic of the switch event by the first and second switches of this switch unit is reversed to that of the keyboard device 1 of the present embodiment. The invention can be realized.
[0072]
Further, the latter half of the mass body 40 of the present embodiment is omitted, the frame is extended from the mass body support member 50 so as to cover the mass body 40, and the first and second switch portions 55, 56 are disposed inside the frame. Is installed so that the abutting surface thereof faces the mass body 40, and the first and second actuators are installed on the surface opposite to the key 31 of the mass body 40. The first and second actuators are respectively the first and second actuators. The present invention can also be realized by bringing the second switch portions 55 and 56 into contact with each other.
[0073]
Further, as shown in FIG. 6, the first switch portion 71 is provided at a position where the rear end portion of the key 61 contacts the support member 65 that instructs the mass body 70 to rotate upward, and the support member 65. The present invention can also be realized by providing the second switch portion 72 at a position where the rear end portion of the mass body 70 abuts on the arm portion 65a provided on the arm portion 65a.
[0074]
FIG. 7 shows still another keyboard device. In FIG. 7, the keyboard device 110 is schematically represented when the non-key-pressed state is viewed from the side.
[0075]
The keyboard device 110 shown in FIG. 7 includes a number of keys 121 including a white key 121W and a black key 121B, and a mass body 143 that is driven in conjunction with the key 121. A main key support portion 123A and a sub key support portion 123B are fixed on the shelf portion 122 of the musical instrument, and both support portions 123A and 123B constitute a key support portion 123. The fulcrum pins Wf and Bf are fixed to the main key support portion 123A, the white key 121W is rotatably supported by the fulcrum pin Wf, and the black key 121B is rotatably supported by the fulcrum pin Bf. Key guide portions WG and BG projecting from the sub-key support portion 123B are provided in the front portion (left side in the figure) of the key 121, and the key movement when the monochrome keys 121W and 121B are pressed separately to release the keys is provided. It is configured to be guided by the key guide portions WG and BG. Further, the sub key support part 123B is provided with a white key lower limit stopper part WS and a black key lower limit stopper part BS.
[0076]
In the key support portion 123, both support portions 123A and 123B are coupled in a ladder shape when viewed from above by a connection portion LD in which the main key support portion 123A and the sub key support portion 123B are fixed and integrally formed. Then, above the connection portion LD, below the key 121, on the substrate SB1 provided on the shelf plate portion 122 via the support portions B1 and B2, a second configuration having the same configuration as in FIG. One switch (SW) 147 is provided. Behind the key 121, a mass body support portion 141 having a fulcrum portion Mf is fixed to the shelf plate portion 122, and a fulcrum portion mf of a resin mass body 143 including weights W1 and W2 is rotated around the fulcrum portion Mf. The mass body 143 is held by the support portion 141 by being supported movably. An upper limit stopper US is provided on the front side and a stopper part 141S is provided on the rear side of the upper part of the support part 141.
[0077]
The mass body 143 is disposed so as to be driven by the mass body drive unit WA on the rear upper surface of the key 121 via the force transmission unit 144. The force transmission unit 144 transmits a force to the mass body when the key is depressed, and is also a fine adjustment screw for the sound generation position. The mass body drive unit WA of the key 121 has a smooth surface. Further, a substrate SB2 is placed on the upper surface of the support portion 141 at a position below the mass body 143 and above the mass body support portion 141, and a mass body drive switch 148 is disposed on the substrate SB2. The switch 148 constitutes a second switch (SW) having the same configuration as that shown in FIG. When the key 121W (121B) is not pressed, the rear part is in contact with the upper limit stopper unit US and is stationary. However, when the key is pressed, the key 121W (121B) is in front contact with the stopper part WS (BS), and at this time, the mass body As for 143, a rear-part lower end contact | abuts to the stopper part 141S. At this time, since the collision of the mass body 143 is mitigated by the stopper portion 141S, mechanical noise is reduced.
[0078]
At this time, the mass body 143 stops by slightly sinking the stopper portion 141S made of a buffer body by the inertial action of the weights W1 and W2. The rebound phenomenon of the mass body 143 occurs slightly during the stop, but in the present invention, that is, the invention according to claim 9, the movable contact c described later is provided so that re-sounding due to the rebound does not occur. Is set in contact with a fixed contact (not shown) corresponding to. That is, when the key stopper portion WS (BS) and the mass body stopper portion 141S collide with the key 121W (121B) and the mass body 143, respectively, even if physical rebound occurs, the second SW 148, that is, the key 121W (121B). ) Until the position where the switch that is turned on when it is fully pressed is in the “off” state, the mass body 143 is not physically rebound in consideration of the material of the stopper parts WS (WB) and 141S. Yes. In other words, the mass body 143 rebounds at the time of sound generation, and the limit position of the key to be re-sound by this is farther than the second position (see FIG. 5) with respect to the key position at the time of key release. The mass body 143 is arranged with respect to the support portion 141 so as to be positioned.
[0079]
With such a configuration, when the key is pressed downward as indicated by the arrow on the left side of the figure, the rear of the key 121 and the front of the mass body 143 rotate upward as indicated by the arrow a1 in the center of the figure, and the mass The rear of the body 143 rotates downward as indicated by an arrow a2 on the right side of the figure. When the key is released, the key 121 and the mass body 143 are each rotated in the direction opposite to the arrow and returned to the illustrated position.
[0080]
In the keyboard device 110, the key press / release stroke is detected by the first and second switches (SW) 147 and 148. In the example of FIG. 7, the first and second actuator portions 145 and 146 are provided on the lower surface of the key 121 and the mass body 143, thereby driving the first and second switches 147 and 148 having two contacts, respectively. .
[0081]
Here, the arrangement between the actuator portions 145 and 146 and the switches (SW) 147 and 148 is such that the first actuator portion 145 first comes into contact with the first SW 147 in the key pressing stroke, and the The two actuator portions 146 are in contact with the second SW 148. Each of the first and second SWs 147 and 148 is a contact time difference type two-make touch response switch including two contacts a, b; c, d made of rubber (elastic resin body). , B; stroke differences are set in the closing (on) and opening (off) operations of c and d.
[0082]
That is, in the first SW 147, for example, when the first actuator unit 145 contacts with the key pressing stroke, first, the first contact a of the first SW 147 is closed (ON), and the ON section of the first SW 147 (only one contact is The first contact 147 is closed and the second contact b of the first SW 147 is closed, and then the first SW 147 is turned on. The same applies to the second SW 148. For example, when the second actuator unit 146 comes into contact with the key pressing stroke, first, the first contact c of the second SW 148 is closed to start the ON section of the second SW 148. The second contact d of the second SW 148 is closed, and the ON section of the second SW 148 is terminated. In the key release stroke, on the contrary, the contact d → c of the second SW 148 and the contact b → a of the first SW 147 are opened (off) in this order.
[0083]
As described above, in this keyboard device 110, key pressing information is detected by the second switch 148 (second sensor), and key release information is detected by the first switch 147 (first sensor). . That is, the key pressing information is detected when the second switch 148 is driven by the second actuator unit 146 provided in the mass body 143, and the first switch 147 is driven by the first actuator unit 145 provided in the key 121. The key release information is now detected when As a result, the key information cooperates to generate a touch response signal, and musical tone control is performed using the touch response signal.
[0084]
In general, in an acoustic piano, force is transmitted in the order of key → hammer action mechanism → hammer → striking a string. At this time, the damper mechanism as a string stopper mechanism operates in conjunction with the key operation. When the key depression is started, the damper felt is separated from the string, and the damper felt comes into contact with the string immediately before the key release is completed.
[0085]
In such a piano sounding / mute mechanism, only the “power” at the time of hammering the string reflects in the performance expression, and the behavior of the key action in the middle is not so much related to the performance expression. However, depending on the mode of the key release or depending on the re-sounding immediately after the key release, a subtle expression is possible, and the jack head can push the hammer roller (if it corresponds to the key position, a slight key release position (for example, 5 is configured so that it can be re-sound when it returns to the second position in FIG. The greater the string vibration at this time, the damper felt works to suppress the string vibration slightly from the early stage of key release, and when the key is completely released, the string vibration is completely suppressed and the musical sound is muted. In other words, it is possible to change the timbre with a key release technique.
[0086]
On the other hand, when returning to the present embodiment, the inertial force information of the mass body, which is an inertial body having a large moving distance, is obtained as the key speed based on the contact time difference between the two make switches driven by the mass body, that is, ideal The key release information is obtained from a switch that detects the key release movement of a key whose movement distance is shorter than that of the inertial body. Control by time key release information (for example, musical tone control) can be reproduced more realistically. That is, even when control is performed such as switching from which position of the key to the musical sound in which the above-described damper felt is in contact with the half string, it can be expressed without feeling uncomfortable with the acoustic piano. In other words, even if the above expression is made using a switch driven only by a key or only by a mass body, there is a sense of incongruity and humorous. Also, in this embodiment, only when re-speaking, it is possible without performing a large key release operation, while when completely muted, it is based on a large key release operation. ing.
[0087]
For this reason, the keyboard device according to the present embodiment can better simulate the sounding / mute timing when the keys of an acoustic piano, particularly a grand piano, are pressed / released. It can express the delicateness of a piano.
[0088]
A control process executed by the electronic musical instrument configured as described above will be described in detail below with reference to FIGS.
[0089]
FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of the main routine executed by the electronic musical instrument of the present embodiment, particularly the CPU 5.
[0090]
In FIG. 13, first, the RAM 7 including buffers KEYBUF, TCBUF and counter areas Ton (n), Toff (n) (n: an integer value of 0 to 15), which will be described later with reference to FIG. An initialization process such as setting a default tone color is executed (step S1).
[0091]
Next, when the performer specifies a musical tone parameter such as a timbre, a musical tone parameter setting process is executed for setting the designated musical tone parameter in a corresponding register of the tone generator circuit 15 (step S2).
[0092]
Then, in response to a key pressing operation or key release operation performed by the performer using the keyboard device 1, various sound generation information or mute information is acquired, and the acquired sound generation information or mute information is sent to the sound source circuit 15. Thus, a key processing subroutine for instructing the tone generator circuit 15 to generate sound or mute is executed (the details of the processing will be described later with reference to FIGS. 9 and 10) (step S3), and sound generation by the key processing is performed. After executing a sound source processing subroutine (details of the processing will be described later with reference to FIG. 11) for causing the sound source circuit 15 to start a sound generation process or a mute process in response to an instruction of the process or the mute process (step S4) Returning to the step S2, the processing of steps S2 to S4 is repeated.
[0093]
In parallel with this main routine, the CPU 5 performs timer interrupt processing that is started in response to a timer interrupt signal generated by the timer 8 every predetermined time (for example, 5 μsec) (details of the processing are shown in FIG. 12). (To be described later).
[0094]
9 and 10 are flowcharts showing the detailed procedure of the key processing subroutine of step S3.
[0095]
Before describing the key processing in detail based on this flowchart, an outline thereof will be described with reference to FIG.
[0096]
This key processing is broadly divided into (1) processing for single key pressing (not used for repeated hitting; the same applies hereinafter), (2) processing for key pressing for continuous hitting, and (3) processing for key release. , (4) Four types of processes common to (1) to (3) are performed.
[0097]
(1) In the process for a single key press, (1) a determination process of the timing for starting the measurement of the key-on time (second position), (2) a determination process of the sound generation timing d (first position), and (3) In the process for the key release, (3) the timing for starting the measurement of the key-off time (fourth position), (4) the mute timing (third position) determining process, and In the process common to (4) (1) to (3), (5) sound generation channel determination process is performed. Then, (2) the process for repeated key press uses almost (1) the process for single key press, but (4) the process transition path during the common process is (1) for single key press Only the processing is different.
[0098]
9 and 10, the determination process of the timing for starting the measurement of (1) key-on time is performed in the path of steps S16 → S17 → S18 → S19 → return. In this case, (5) sound generation channel determination processing is performed through the route of steps S11 → S12 → S13 → S14 → S15 → S16.
[0099]
That is, first, it is determined whether there is any key event (step S11). Here, the key event means an on event and an off event, and the on event includes the first and second switches 55 a and 55 b of the first switch unit 55 and the first and second switches of the second switch unit 56. There are four types of on-events by a total of four switches 56a and 56b, and there are four types of off-events by these four switches in the off-event. Therefore, since it is necessary to distinguish eight types of key events in total, in this embodiment, these eight types of key events are distinguished by a method described later. Note that the key event itself is detected (this means that the on / off status of the four switches is constantly checked, and the point in time when the change occurs and the direction of the change (either ON → OFF or OFF → ON). This is detected by a routine (not shown) other than the main key processing, and only the result is used in the main key processing.
[0100]
Next, it is determined whether or not there is a channel CH storing the key code KC in which the key event has occurred (step S12).
[0101]
FIG. 13 is a diagram showing the format of the buffer area and the timer area secured on the RAM 7. FIG. 13A shows the format of the buffer KEYBUF for storing the sound generation information and the mute information for each channel. (B) shows the format of the buffer TCBUF for storing the flag TC for each channel, and (c) shows the format of the software counter area for measuring the key-on time and key-off time for each channel. It is.
[0102]
In FIG. 13A, the buffer KEYBUF stores an area KC (n) for storing key code data and key event type data for each of the 16 sound generation channels (0 to 15CH). The area includes a type area, an area Von (n) for storing key-on velocity data, and an area Voff (n) for storing key-off velocity data.
[0103]
The key event type data refers to data for distinguishing the eight types of key events, and is represented by 3-bit data. That is, in each of the 3-bit data, the third bit indicates 0: the first switch unit 55; 1: the second switch unit 56, the second bit indicates 0: the first switch; 1: the second switch, 1 bit indicates 0: on event; 1: off event. Specifically, the key event type data of the 0th channel in FIG. 13A is 101B (where “B” is a symbol indicating that the immediately preceding numerical value is a binary number, and so on). Yes, this indicates a key-on event of the first switch 56a of the second switch unit 56, and the key event type data of the first channel is 010B, which is the second switch of the first switch unit 55 55b is a key-off event.
[0104]
Next, it is determined whether or not there is an empty channel (step S13). Here, the empty channel is determined based on whether or not the key code data is stored in the area KC (n) of the buffer KEYBUF. That is, a channel that does not store key code data is an empty channel.
[0105]
If there is an empty channel in step S13, a channel to be sounded is determined, and the determined channel is stored in an area n secured on the RAM 7 (hereinafter, this content is referred to as "channel n") (step S14). In the area KC (n) and the type area corresponding to the channel n, the key code data of the current key event and the type of the key event are stored, respectively.
[0106]
When the current key event is an on event of the first switch 56a of the second switch unit 56, that is, when the type of the key event corresponding to the channel n = 100B, the flag TC (n) Is set to 01B to start the key-on time measurement (step S16 → S17 → S19 → return).
[0107]
(2) The sound generation timing determination process and the sound generation process are performed in the route of steps S16 → S17 → S18 → S20 → S21 → S22 → S23 → return. In this case, (5) sound generation channel determination processing is performed through the same route as in the case of (1).
[0108]
That is, when the current key event is the ON event of the second switch of the second switch unit 56, that is, when the type of the key event corresponding to channel n is 110B, the region Ton (n) The count value corresponding to the stored key-on time is converted into a key-on velocity value Von by the Ton (n) → Von conversion table (TBL1) shown in FIG. Store in the corresponding area Von (n) (step S20), reset the area Ton (n) and the flag TC (n) (Ton (n) ← 0, TC (n) ← 00B) (steps S21 and S22) Then, sound generation processing is performed (step S23).
[0109]
Here, the sound generation process specifically refers to a process of sending channel data (sound generation channel data and key code data), key-on, and key-on velocity value Von (n) to the tone generator circuit 15.
[0110]
(3) The process of determining the timing for starting the measurement of the key-off time is performed in the path of steps S16 → S24 → S25 → S26 → return. In this case, (5) sound generation channel determination processing is performed through the route of steps S11 → S12 → S14 → S15 → S16.
[0111]
That is, in this case, since there is a channel CH storing the key code KC in which the key event has occurred, it is sufficient to use the area for the channel CH in the buffer KEYBUF, and it is not necessary to newly determine the sound generation channel. The determination in step S13 is not performed (steps S11 → S12 → 14).
[0112]
In step S14, in this case, the channel CH storing the key code KC in which the key event has occurred is stored in the channel n.
[0113]
In step S15, as described above, the key code data of the current key event and the type of the key event are respectively stored in the area KC (n) and the type area corresponding to the channel n. Since the key code data is already stored in the area KC (n), it is overwritten with the same data, and the type of the key event is already stored in the type area, but this stored data is overwritten. The data to be processed and its first bit are different.
[0114]
When the current key event is an off event of the first switch of the first switch unit 55, that is, when the type of the key event corresponding to the channel n = 001B, the flag TC (n) is set. 10B is set and measurement of the key-off time is started (steps S16 → S24 → S25 → S26 → return).
[0115]
(4) The silencing timing determination process and the silencing process are performed in the route of steps S16 → S24 → S25 → S27 → S28 → S29 → S30 → S31 → return. In this case, (5) sound generation channel determination processing is performed through the same route as in the case of (3).
[0116]
That is, when the current key event is an off event of the first switch of the first switch unit 55, that is, when the type of the key event corresponding to channel n is 001B, the region Toff (n) is entered. The count value corresponding to the stored key-off time is converted into a key-off velocity value Voff by the Toff (n) → Voff conversion table (TBL2) shown in FIG. 14B, and this key-on velocity value Voff is converted to channel n. The corresponding area Voff (n) is stored (step S27), and the area Toff (n) and the flag TC (n) are reset (Toff (n) ← 0, TC (n) ← 00B) (steps S28 and S29). , Mute processing in line 1 (step S30), all corresponding to channel n in buffer KEYBUF It clears the area (step S31).
[0117]
Here, the mute process specifically refers to a process of sending channel data (tone generation channel data and key code data), key-off and key-off velocity values Voff (n) to the tone generator circuit 15.
[0118]
FIG. 11 is a flowchart showing a detailed procedure of the sound source processing subroutine of step S4.
[0119]
In this sound source process, (1) the sound generation process for the sound source circuit 15 is started, (2) the mute process for the sound source circuit 15 is started, and (3) the EG level of the sound generation channel CH in which the key code KC is stored is below the mute level. In this case, data in all areas corresponding to this channel CH is cleared in the buffers KEYBUF and TCBUF and the counter areas Ton (n) and Toff (n).
[0120]
In FIG. 11, (1) the sound generation process for the sound source circuit 15 is started in the path of steps S41 → S42 → S43 → S44 → return.
[0121]
That is, when there is no channel in which the muted key code is set in all the sound generation channels, there is a reception signal related to key data, and key-on (instruction for sound generation) is set, sound generation information is sent to the tone generator circuit 15. The sound generation process based on is started. Specifically, the sound generation process is started by instructing the sound source circuit 15 to start the sound generation EG, designating a timbre change parameter, or the like.
[0122]
(2) The mute processing for the sound source circuit 15 is started in the path of steps S41 → S42 → S43 → S45 → return.
[0123]
That is, when there is no channel for which the muted key code is set in all the tone generation channels, there is a reception signal related to key data, and key off (mute instruction) is set, the tone generation circuit 15 is notified of the tone generation information. The mute processing based on the is started. Specifically, the mute process is started by instructing the sound source circuit 15 to start mute EG, or by specifying a timbre change parameter.
[0124]
In the present embodiment, since the tone generator circuit 15 is mainly configured by hardware, in the tone generator process, the tone generator circuit 15 is simply instructed to start sound generation or mute. However, the tone generator circuit 15 can also be configured mainly by software. In this case, the processing procedure is more complicated than the processing procedure described in the tone generator processing. Since the present invention does not have this feature in the sound source processing, its description is omitted.
[0125]
FIG. 12 is a flowchart showing a detailed procedure of timer interrupt processing.
[0126]
In this timer interrupt process, (1) key-on time counting process and (2) key-off time counting process are performed. Which of these processes is performed or which process is not performed is determined by the flag TC (n). Is determined by the value of.
[0127]
As shown in FIG. 13C, the flag TC (n) takes three types of values 00B, 01B, and 10B, and 11B is not used. And
TC (n) = 00B: Neither key-on time nor key-off time is measured
TC (n) = 01B: State in which key-on time is measured
TC (n) = 10B: State in which the key-off time is measured
Respectively.
[0128]
In FIG. 12, (1) the key-on time is measured in steps S51 → S52 → S53 → S54 → S55 → S56 → S52, and (2) the key-off time is counted in steps S51 → S52 → S53 → S57 →. S58 → S55 → S56 → S52.
[0129]
Since the processing of each step can be easily understood by looking at the flowchart of FIG. 12, detailed description thereof is omitted.
[0130]
As described above, in the present embodiment, the chattering due to the rebound of the mass body 40 is suppressed due to the structure of the keyboard device 1, so that the processing for removing chattering is not added to the key processing. Therefore, the key processing algorithm can be simplified.
[0131]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the invention, the first sensor that is driven in the first half of the key stroke defines the timing at which the musical sound is muted, and the second sensor that is driven in the second half of the key stroke. The sensor defines the tone generation timing of the musical tone and the timing for defining the key speed is defined by the position of the key with respect to the support during the keystroke. Even if you do not take the stroke until the mute timing in the first half of the keystroke, you can take it back to the specified timing in the second half of the keystroke. The touch input from the person's finger to the key can be reflected in the expressive power with higher fidelity.
[0133]
Claims 6 According to the invention described in (1), the limit position of the key for performing re-sounding by rebounding the mass body at the time of sounding is positioned farther than the second position on the basis of the key position at the time of key release. Since the mass body is arranged with respect to the support portion, the occurrence of key chattering at the time of re-sounding can be suppressed while facilitating re-sounding. Touch input to the key can be reflected in the expressive power with higher fidelity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an electronic musical instrument provided with a keyboard device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the keyboard device of FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a part of the appearance of a first switch unit in FIG. 2;
4 is an enlarged view of a part of the appearance of a second switch unit in FIG. 2;
5 is a diagram illustrating an ON position of each switch of each switch unit in FIGS. 3 and 4 in the entire key stroke. FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view of another keyboard device.
FIG. 7 is a cross-sectional view of still another keyboard device.
FIG. 8 is a flowchart showing a procedure of a main routine executed by the electronic musical instrument of FIG. 1, particularly a CPU.
FIG. 9 is a flowchart showing a detailed procedure of a key processing subroutine of FIG. 8;
FIG. 10 is a flowchart showing a continuation of the key processing subroutine of FIG. 9;
FIG. 11 is a flowchart showing a detailed procedure of a sound source processing subroutine of FIG. 8;
FIG. 12 is a flowchart showing a detailed procedure of timer interrupt processing.
FIG. 13 is a diagram showing a format of a buffer area and a timer area secured on the RAM of FIG. 1;
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a conversion table from key-on time to key-on velocity and an example of a conversion table from key-off time to key-off velocity.
FIG. 15 is a side view of a combination of one key and an electric signal output device in a conventional keyboard device.
[Explanation of symbols]
1,110 keyboard device
2 Panel switch
5 CPU
7 RAM
8 Timer
9 Display device
15 Sound source circuit
31,121 keys
33 Key support member
123 Key support
40,143 mass
50 Mass support member
141 Mass support section
51 First switch board
52 Second switch board
55 1st switch part
56 Second switch part
147 First switch
148 Second switch
SB1, SB2 substrate

Claims

Including a drive unit, a plurality of keys to be pressed, and
The drive unit according to a key pressing operation of each of the plurality of keys includes a driven unit that interlocks with at least the operation in the key pressing direction, and swings by the operation of the driven unit according to the operation of the drive unit. A plurality of mass bodies to be driven;
A support section for swingably supporting the plurality of keys and the mass bodies respectively corresponding to the keys;
Oite the electronic musical instrument provided with a plurality of musical instruction means each for instructing the mute and pronunciation of a tone in response to key depression operation of each of the plurality of keys,
The musical tone instruction means each press and release a key in the middle of the key stroke according to a key pressing operation of the corresponding key or according to a swing of a corresponding mass body interlocked with the key pressing operation of the corresponding key. A first switch unit for generating an event and a second switch unit provided separately from the first switch unit ;
The first switch unit includes two switches that are driven in the second half of the key release stroke and change states at different positions in the key release stroke ;
The sound muting timing is defined by the timing at which the slow change side of the two switches included in the first switch unit is changed, and the muting speed is the time difference between the two switch states. Specified by
The second switch unit is driven in the latter half of a key pressing stroke by a mass body driven via a driven unit of the mass body interlocked with a corresponding key driving unit, and the first switch unit during the key pressing stroke Including two switches whose states change at positions different from the switch section and at positions different from each other ;
The tone generation timing of the musical tone is defined by the timing at which the slow change side of the two switches included in the second switch unit changes, and the key speed is the timing at which the state of the two switches changes. Defined by the difference between
Musical tone is sounded indicated by the musical sound indication means, when the key velocity in the sound, the electronic musical instrument characterized in that it is controlled by the mute rate is at mute.

Wherein the first switch unit, the electronic musical instrument according to claim 1, characterized in that driven by the corresponding key.

Said first and second switch unit, the electronic musical instrument according to claim 1, characterized in that each include a contact assembly which is integrally formed with a plurality of contacts.

The first and second switch portions each include a movable portion and a fixed portion, and are independent of each other, and the fixed portions are respectively disposed on the separated substrates. electronic musical instrument according to claim 1.

Touch response signal generating means for generating a touch response signal based on outputs from the first and second switch units ;
Based on the touch response signal said generated corresponding electronic musical instrument according to claim 1, characterized in that a control means for controlling a tone indicating means.

A key that includes a drive unit and is operated to press a key;
The drive unit includes a driven unit that interlocks with the operation in the key pressing direction of the drive unit according to the key pressing operation of each of the keys, and that interlocks with the drive unit with respect to the return operation when returning. A plurality of mass bodies that are each driven to swing by the operation of the driven part according to the operation;
A support portion for swingably supporting the key and the mass body corresponding to the key;
In a keyboard apparatus for an electronic musical instrument comprising switch means for instructing the sound generation and mute according to the key pressing operation,
The switch means includes
At the second half of the key pressing stroke, it is driven by the mass body driven through the driven part of the mass body that is linked to the corresponding key driving unit, and the key position when the sound generation instruction is given during the key pressing drive. First position signal generating means for generating a first position signal representing a certain first position;
When the second half of the key pressing stroke is driven by the mass body driven via the driven portion of the mass body that is linked to the corresponding key driving section, and the key pressing speed measurement is started during the key pressing drive. Second position signal generating means for generating a second position signal representing the second position when a key is present at a second position that is a key position of
When a key is present at a third position, which is a key position that is driven in the latter half of the key release stroke and is used to mute during the key release drive, a third position signal indicating the third position is obtained. Third position signal generating means for generating,
When the mass body reaches the first position by pressing the key, the key pressing speed in a section from the second position started at the second position to the first position is measured, and the sound generation is performed. The musical sound generated with the instruction is controlled based on the key pressing speed,
The key stopper and the mass body stopper suppress the rebound of the key and the mass body, respectively, and the mass body stopper is made of a material that sinks slightly when the mass body abuts to reduce the collision. A keyboard device for an electronic musical instrument, which prevents further returning from the second position.

The keyboard device for an electronic musical instrument according to claim 6 , wherein the third position signal generating means is a switch driven by the key.

The switch means further includes
A fourth position signal is generated which is driven in the first half of the key release stroke and generates a fourth position signal representing a fourth position which is a key position when starting the key release speed measurement at the time of the key release drive. The keyboard device for an electronic musical instrument according to claim 6 , further comprising means.