JP4187898B2 - 電子鍵盤楽器の連打検出制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子鍵盤楽器の連打検出制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子ピアノや複合型ピアノ（打弦演奏及び電子音源演奏のいずれかを選択できるピアノ）等に代表される電子鍵盤楽器には、鍵盤の押鍵、離鍵のタイミングを検出するための検出装置が設けられている。
【０００３】
この検出装置は、鍵盤が所定の第１深さまで押鍵されたときにオンオフが切り替わる第１スイッチと、鍵盤が第１深さより深い所定の第２深さまで押鍵されたときにオンオフが切り替わる第２スイッチとを備えている。そして、電子鍵盤楽器は、押鍵によって第１スイッチが切り替わったあと第２スイッチが切り替わった時点で発音処理を実行し、離鍵によって第２スイッチが切り替わったあと第１スイッチが切り替わった時点で止音処理を実行する。なお、図７はこのときの様子を例示した参考図である。
【０００４】
ここで、押鍵とは演奏者が鍵盤に荷重を加えて押し下げることをいい、離鍵とは演奏者が鍵盤に加えていた荷重を抜くことをいう。なお、離鍵には、鍵盤から指を離す動作のほか、鍵盤に指を触れたまま荷重を抜く動作も含まれる。
ところで、電子鍵盤楽器の演奏時には、ある鍵盤を素早く連続して何度も打鍵する、いわゆる連打を行うことがある。このような連打の場合でも、各鍵盤操作ごとに、押鍵によって第１スイッチが切り替わったあと第２スイッチが切り替わり、離鍵によって第２スイッチが切り替わったあと第１スイッチが切り替わるのであれば、各鍵盤操作ごとに発音・止音がなされるため、特に問題は生じない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、演奏者によっては鍵盤のストローク深さの浅いところで連打したり、あるいは、鍵盤のストローク深さの深いところで連打したりする場合があり、これらの場合には以下のような問題が生じる。
【０００６】
即ち、図７を参照して説明すると、ストローク深さの浅いところで連打する場合には、連打の途中で、押鍵によって第２スイッチがオフからオンに切り替わる深さ（第２深さ）まで鍵盤が押し下げられないことがあり、この場合には発音処理が実行されず、音抜けが生じてしまうという問題が生じる。
【０００７】
一方、ストローク深さの深いところで連打する場合には、連打の途中で、離鍵によって第１スイッチがオンからオフに切り替わる深さ（第１深さ）まで鍵盤が上がらないうちに再度押鍵されることがあり、この場合には演奏者が鍵盤操作を２回行ったにもかかわらず、それぞれの鍵盤操作に応じた発音、止音がなされないという問題が生じる。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決することを課題とするものであり、電子鍵盤楽器において、鍵盤のストローク深さの浅いところで連打したとしても演奏に忠実に音を鳴らすことのできる連打検出制御装置を提供することを第１の目的とし、鍵盤のストローク深さの深いところで連打したとしても演奏に忠実に音を鳴らすことのできる連打検出制御装置を提供することを第２の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するため、本発明の第１は、押鍵によって第１スイッチが切り替わったあと第２スイッチが切り替わった時点で発音処理を実行し、離鍵によって第２スイッチが切り替わったあと第１スイッチが切り替わった時点で止音処理を実行する電子鍵盤楽器において、今回の鍵盤操作が連打か否かを判定し、今回の鍵盤操作が連打だと判定された場合には、今回の押鍵によって第１スイッチが切り替わったあと所定時間Ｔａが経過しても第２スイッチが切り替わらなかったとき、その所定時間Ｔａが経過した後に発音処理を実行する連打検出制御装置を要旨とする。
【００１０】
なお、以下には説明の便宜のため、第１スイッチ及び第２スイッチは押鍵によってオフからオンへ、離鍵によってオンからオフへ切り替わるものとして説明するが、もちろん押鍵によってオンからオフへ、離鍵によってオフからオンへ切り替わるものであってもよい。
【００１１】
本発明の第１の連打検出制御装置では、連打の途中で、押鍵によって第１スイッチがオンになったあと所定時間Ｔａが経過しても第２スイッチがオンにならなかったならば、鍵盤のストローク深さの浅いところで連打されたもの（つまり、押鍵によって第２スイッチが切り替わる深さ（第２深さ）まで鍵盤が押し下げられなかった）とみなし、所定時間Ｔａが経過した後に発音処理を実行する。したがって、鍵盤のストローク深さの浅いところで連打した場合であっても、音抜けすることがなく、演奏に忠実に音を鳴らすことができる。
【００１２】
ここで、今回の鍵盤操作が連打か否かは、前回の押鍵によって第１スイッチがオンしたあと今回の押鍵によって第１スイッチがオンするまでの時間に基づいて判定してもよいし、前回の押鍵によって第２スイッチがオンしたあと今回の押鍵によって第１スイッチがオンするまでの時間に基づいて判定してもよい。つまり、前回の押鍵タイミング（第１スイッチが切り替わった時点又は第２スイッチが切り替わった時点）と今回の押鍵タイミング（第１スイッチが切り替わった時点）との時間間隔に基づいて連打か否かを判定すればよい。
【００１３】
但し、鍵盤のストローク深さの浅いところで連打した場合には、前回の鍵盤操作において第２スイッチが切り替わらなかったということもあるため、この点を考慮すれば、今回の鍵盤操作が連打か否かは、前回の押鍵によって第１スイッチが切り替わったあと今回の押鍵によって第１スイッチが切り替わるまでの時間に基づいて判定するのが好ましい。
【００１４】
判定に際しては、例えば、この時間間隔と判定基準値と比較し、判定基準値を下回る場合には連打であると判定し、判定基準値を上回る場合には連打ではないと判定すればよい。この判定基準値は、例えば、予め実際に連打した時の上記時間間隔を採用してもよいし、前回の鍵盤操作が連打だった場合にはその前回における上記時間間隔を採用してもよい。
【００１５】
所定時間Ｔａの経過後に発音処理を実行する際には、前回の打鍵強度に基づいて発音処理を実行するか、又は、それまでの連打における打鍵強度の平均値に基づいて発音処理を実行することが好ましい。発音処理における打鍵強度は、本来、押鍵により第１スイッチがオンになったあと第２スイッチがオンになるまでの時間に応じて決められるべきだが、押鍵により第１スイッチがオンになるものの第２スイッチがオンにならない場合には、そのようにして打鍵強度を決めることができないため、便宜上、前回が連打だった場合にはその打鍵強度に基づいて発音処理するか、又は、それまでの連打における打鍵強度の平均値に基づいて発音処理を実行するのである。
【００１６】
所定時間Ｔａは、例えば、前回の押鍵によって第１スイッチがオンになってから第２スイッチがオンになるまでの時間（押鍵インターバル時間という）としてもよいし、それまでの連打における押鍵インターバル時間の平均値としてもよい。但し、連打といっても、今回の鍵盤操作における押鍵インターバル時間が比較的長いこともあり得ることから、前回の押鍵インターバル時間を経過した直後や、それまでの連打における押鍵インターバル時間の平均値を経過した直後に発音処理を開始した場合には、その後に第２スイッチがオンになるという事態も起こり得る。このため、この点を考慮すれば、前回の押鍵インターバル時間（又はそれまでの連打における押鍵インターバル時間の平均値）に所定許容時間を加算した時間を所定時間Ｔａとするのが好ましい。
【００１７】
一方、本発明の第２は、今回の鍵盤操作が連打か否かを判定し、今回の鍵盤操作が連打だと判定された場合には、今回の離鍵によって第２スイッチが切り替わったあと所定時間Ｔｂを経過しても第１スイッチが切り替わらなかったとき、その所定時間Ｔｂが経過した後に止音処理を実行する連打検出制御装置を要旨とする。
【００１８】
この連打検出制御装置では、連打の途中で、離鍵によって第２スイッチがオフになったあと所定時間Ｔｂが経過しても第１スイッチがオフにならなかったならば、鍵盤のストローク深さの深いところで連打されたもの（つまり、離鍵によって第１スイッチが切り替わる深さ（第１深さ）まで鍵盤が戻らなかった）とみなし、その所定時間Ｔｂが経過した後に止音処理を実行する。したがって、鍵盤のストローク深さの深いところで連打した場合であっても、いつまでも音が途切れない状況に陥ることはなく、演奏に忠実に音を鳴らすことができる。
【００１９】
ここで、今回の鍵盤操作が連打か否かは、前回の押鍵によって第１スイッチがオンしたあと今回の押鍵によって第１スイッチがオンするまでの時間に基づいて判定してもよいし、前回の押鍵によって第１スイッチがオンしたあと今回の押鍵によって第２スイッチがオンするまでの時間に基づいて判定してもよいし、前回の押鍵によって第２スイッチがオンしたあと今回の押鍵によって第１スイッチがオンするまでの時間に基づいて判定してもよいし、前回の押鍵によって第２スイッチがオンしたあと今回の押鍵によって第２スイッチがオンするまでの時間に基づいて判定してもよい。つまり、前回の押鍵タイミング（第１スイッチが切り替わった時点又は第２スイッチが切り替わった時点）と今回の押鍵タイミング（第１スイッチが切り替わった時点又は第２スイッチが切り替わった時点）との時間間隔に基づいて連打か否かを判定すればよい。
【００２０】
但し、鍵盤のストローク深さの深いところで連打した場合には、前回の鍵盤操作において押鍵しても第１スイッチが切り替わらなかったということもあるため、この点を考慮すれば、今回の鍵盤操作が連打か否かは、前回の押鍵によって第２スイッチが切り替わったあと今回の押鍵によって第２スイッチが切り替わるまでの時間に基づいて判定するのが好ましい。
【００２１】
判定に際しては、例えば、この時間間隔と判定基準値と比較し、判定基準値を下回る場合には連打であると判定し、判定基準値を上回る場合には連打ではないと判定する。この判定基準値としては、例えば、予め実際に連打した時の上記時間間隔を採用してもよいし、前回の鍵盤操作が連打だった場合にはその前回における上記時間間隔を採用してもよい。
【００２２】
この連打検出制御装置では、今回の鍵盤操作が連打だと判定された場合において、今回の離鍵によって第２スイッチがオフしたあと所定時間Ｔｂを経過しても第１スイッチがオフしなかったとき、その所定時間Ｔｂが経過した後に止音処理を実行し、その後次回の押鍵によって第２スイッチが切り替わったとき、発音処理を実行することが好ましい。このようにすれば、今回の離鍵によって第１スイッチがオフしなかったとしても、次回の押鍵に応じた発音処理を確実に行える。
【００２３】
また、このように次回の押鍵に応じた発音処理を実行する際には、押鍵によって第１スイッチがオフからオンに切り替わらないため、第１スイッチがオンになってから第２スイッチがオンになるまでの時間に応じて定められる打鍵強度が得られない。このため、次回の押鍵に応じた発音処理は、今回の打鍵強度に基づいて実行するか、又は、それまでの連打における打鍵強度の平均値に基づいて実行するのが好ましい。
【００２４】
所定時間Ｔｂは、例えば、前回の離鍵によって第２スイッチがオフになってから第１スイッチがオフになるまでの時間（離鍵インターバル時間という）としてもよいし、それまでの連打における離鍵インターバル時間の平均値としてもよい。但し、連打といっても、今回の鍵盤操作における離鍵インターバル時間が比較的長いこともあり得ることから、前回の離鍵インターバル時間を経過した直後や、それまでの連打における離鍵インターバル時間の平均値を経過した直後に止音処理を開始した場合には、その後に第１スイッチがオフになるという事態も起こり得る。このため、この点を考慮すれば、前回の離鍵インターバル時間（又はそれまでの連打における離鍵インターバル時間の平均値）に所定許容時間を加算した時間を所定時間Ｔｂとするのが好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は本実施形態の電子鍵盤楽器の概略構成を表すブロック図、図２は検出器周辺の概略構成を表す説明図である。
電子鍵盤楽器１０は、鍵盤１１と、押鍵・離鍵を検出する検出器３０（第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２を含む）と、楽音の減衰時間を長くするダンプ処理等を実行するためのペダルスイッチ群１２と、音色を切り換えたりや音量を調節したりするための操作スイッチ群１３とを備えている。
【００２６】
また、電子鍵盤楽器１０は、主演算装置としてのＣＰＵ１４（本発明の電子音制御手段及び連打判定手段に相当）と、各種プログラムデータやラウドネスシーケンスデータ等を記憶したＲＯＭ１５と、演算時にデータを一時記憶するためのＲＡＭ１６と、種々の波形を記憶した波形メモリ１７と、波形メモリ１７から読み込んだ波形を加工してディジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）１９へ出力する音源回路１８と、音源回路１８からの出力データをＤＡＣ１９及びアンプ２０を介して外部へ出力するスピーカ２１（ヘッドホンでも可）とを備えている。
【００２７】
なお、検出器３０、ペダルスイッチ群１２、操作スイッチ群１３、ＣＰＵ１４、ＲＯＭ１５、ＲＡＭ１６、音源回路１８はデータバス２２によりそれぞれデータ送受可能に接続されている。
ここで、検出器３０について図２に基づいて説明する。検出器３０は、鍵盤１１のうちバランスピン１１ａよりも手前側に設置されている。この検出器３０は、第１光軸３１の遮断・導通を検出するフォトインタラプタからなる第１スイッチＳ１と、第１光軸３１と平行な第２光軸３２の遮断・導通を検出するフォトインタラプタからなる第２スイッチＳ２と、この第１及び第２光軸３１、３２を適宜遮断・導通するシャッタプレート３３とにより構成されている。なお、鍵盤１１は、バランスピン１１ａを支点として上下動可能に支持されており、フロントピン１１ｂにより左右方向に振れるのを防止されている。
【００２８】
検出器３０を構成するシャッタプレート３３は、プレート部３３ａと、このプレート部３３ａを貫通する孔３３ｂとを備えており、孔３３ｂは下縁が高低差のある２段に形成されている。検出器３０は、鍵盤１１が押下されていない状態では、第１及び第２光軸３１、３２はシャッタプレート３３のプレート部３３ａにより遮断されているため、第１及び第２スイッチＳ１、Ｓ２ともオフになっている。
【００２９】
ここで、押鍵に伴って第１及び第２スイッチＳ１、Ｓ２の出力がどのように変化するかについて説明する（第１深さＸ１、第２深さＸ２については図７を参照）。押鍵されて鍵盤１１が第１深さＸ１（ここでは深さ４ｍｍ）に達すると、第１光軸３１はシャッタプレート３３の孔３３ｂのうち下縁の一段低くなっている部分を介して導通され、第２光軸３２はシャッタプレート３３のプレート部３３ａにより遮断されるため、第１スイッチＳ１はオフからオンに切り替わるが、第２スイッチＳ２はオフのままである。更に押鍵されて鍵盤１１が第２深さＸ２（ここでは深さ７ｍｍ）に達すると、第１及び第２光軸３１、３２は共にシャッタプレート３３の孔３３ｂを介して導通されるため、第１スイッチＳ１はオンのままであり、第２スイッチＳ２はオフからオンに切り替わる。そして、鍵盤１１がフルストローク深さ（ここでは深さ１０ｍｍ）に達すると、第１及び第２光軸３１、３２は共にシャッタプレート３３の孔３３ｂを介して導通されたままであるため、第１及び第２スイッチＳ１、Ｓ２は共にオンである。
【００３０】
続いて、離鍵に伴って第１及び第２スイッチＳ１、Ｓ２の出力がどのように変化するかについて説明する。鍵盤１１がフルストローク深さにある状態から離鍵されて鍵盤１１が第２深さＸ２に達すると、第１スイッチＳ１はオンのままで、第２スイッチＳ２はオンからオフに切り替わる。その後、鍵盤１１が第１深さＸ１に達すると、第１スイッチＳ１はオンからオフに切り替わり、第２スイッチＳ２はオフのままである。そして最終的に鍵盤１１が押下されていない状態に戻ると、第１及び第２スイッチＳ１、Ｓ２は共にオフである。
【００３１】
次に、演奏者によって演奏されるときのこの電子鍵盤楽器１０の動作について説明する。電子鍵盤楽器１０のＣＰＵ１４は、電源がオンされると、ＲＯＭ１５に記憶された各種プログラムにしたがって動作するが、ここでは図３のメインフローについて説明する。また、随時、図４〜図６のチャートを参照する。
【００３２】
まず、ＣＰＵ１４は、Ｓ１００において、電源がオンされると初期化処理を実行する。ここで初期化処理とは各種レジスタのイニシャライズ等の一般的な初期化処理である。続くＳ１０１において、ペダルスイッチ群１２や操作スイッチ群１３の状態を読み取り、その状態に応じた各種の処理を行う。例えばペダルスイッチ群１２のうちダンパペダルのスイッチがオンされていたならば、楽音の減衰時間を長くするダンプ処理を行う。また、操作スイッチ群１３のうち音量スイッチの位置に応じて音量調節を行う。
【００３３】
続くＳ１０２において、第１スイッチＳ１がオンか否かを判断する。この第１スイッチＳ１は、押鍵によって鍵盤１１が第１深さＸ１に達したときにオフからオンに切り替わる。このＳ１０２において第１スイッチＳ１がオフならば（Ｓ１０２でＮＯ）、押鍵されなかったものとみなしてＳ１０１に戻るが、第１スイッチがオンならば（Ｓ１０２でＹＥＳ）、押鍵されたものとみなしてＳ１０３に進む。
【００３４】
Ｓ１０３では、押鍵によって第２スイッチＳ２がオフからオンに切り替わったか否かを判断する。この第２スイッチＳ２は、押鍵によって鍵盤１１が第１深さＸ１よりも深い第２深さＸ２に達したときにオフからオンに切り替わる。
このＳ１０３において、第２スイッチＳ２がオンに切り替わったならば（Ｓ１０３でＹＥＳ）、Ｓ１０４に進んで、第１スイッチＳ１の立ち上がりエッジ（オフからオンに切り替わった時点）から第２スイッチＳ２の立ち上がりエッジまでの押鍵インターバル時間Ｔon（図４参照）をＲＡＭ１６に記憶し、続くＳ１０５において、この押鍵インターバル時間Ｔonから打鍵硬度を表すベロシティデータＶを演算し、このベロシティデータＶをＲＡＭ１６に記憶し、続くＳ１０６において、このベロシティデータＶを音源回路１８にセットする。すると、ＤＡＣ１９及びアンプ２０を介してスピーカ２１からベロシティデータＶに応じた強さの音が発せられる。
【００３５】
その後、Ｓ１１１に進んで、離鍵によって第２スイッチＳ２がオンからオフに切り替わったか否かを判断する。この第２スイッチＳ２は、離鍵によって鍵盤１１が第２深さＸ２まで戻った時点でオンからオフに切り替わる。このＳ１１１において、第２スイッチＳ２がオフに切り替わっていないならば（Ｓ１１１でＮＯ）、離鍵されていないものとみなしてＳ１１１に戻るが、第２スイッチＳ２がオフに切り替わったならば（Ｓ１１１でＹＥＳ）、続くＳ１１２において、離鍵によって第１スイッチＳ１がオンからオフに切り替わったか否かを判断する。この第１スイッチＳ１は、離鍵によって鍵盤１１が第１深さＸ１まで戻った時点でオンからオフに切り替わる。
【００３６】
このＳ１１２において、第１スイッチＳ１がオフに切り替わったならば（Ｓ１１２でＹＥＳ）、Ｓ１１３において、第２スイッチＳ２の立ち下がりエッジ（オンからオフに切り替わった時点）から第１スイッチＳ１の立ち下がりエッジまでの離鍵インターバル時間Ｔoff（図４参照）をＲＡＭ１６に記憶し、続くＳ１１４で止音処理を実行する。その後、再びＳ１０１に戻る。
【００３７】
以上の一連の処理は、鍵盤操作を適切に行った場合の処理、即ち、鍵盤１１を適切に押鍵してたあと適切に離鍵した場合の処理である。
ところで、電子鍵盤楽器１０の演奏時には、ある鍵盤１１を素早く連続して何度も打鍵する、いわゆる連打を行うことがある。このような連打の場合でも、各鍵盤操作を適切に行えば、上述した一連の処理が繰り返し実行されて各鍵盤操作ごとに発音・止音がなされる。図４はこのときの様子を表すものであり、第１及び第２スイッチのオンオフ状態と発音・止音の関係を表す説明図である。
【００３８】
しかしながら、演奏者によっては鍵盤１１のストローク深さの浅いところで連打したり、あるいは、鍵盤１１のストローク深さの深いところで連打したりする場合がある。これらの場合には、上述した一連の処理が実行されない。このため、本実施形態では、その対策を講じている。
【００３９】
まず、鍵盤１１のストローク深さの浅いところで連打する場合について図５を参照しつつ説明する。この場合には、連打の途中で、押鍵によって第２スイッチＳ２がオフからオンに切り替わる第２深さＸ２まで鍵盤１１が押し下げられないことがある。つまり、Ｓ１０２において、押鍵によって第１スイッチＳ１がオフからオンに切り替わったあと（Ｓ１０２でＹＥＳ）、Ｓ１０３に進むが、このＳ１０３において、第２スイッチＳ２がオフからオンに切り替わらないことがある。
【００４０】
このため、本実施形態では、Ｓ１０３において第２スイッチＳ２がオフならば（Ｓ１０３でＮＯ）、Ｓ１０７に進んで今回の鍵盤操作が連打か否かを判断し、その判断結果に応じた処理を行っている。
今回の鍵盤操作が連打か否かについては、前回の押鍵によって第１スイッチＳ１がオンしたあと今回の押鍵によって第１スイッチＳ１がオンするまでの時間ＴS1-S1に基づいて判定してもよいし、前回の押鍵によって第２スイッチＳ２がオンしたあと今回の押鍵によって第１スイッチＳ１がオンするまでの時間ＴS2-S1に基づいて判定してもよいが、鍵盤１１のストローク深さの浅いところで連打した場合には、鍵盤操作において第２スイッチＳ２が切り替わらないこともあるため、ここでは時間ＴS1-S1を採用している。
【００４１】
また、判定に際しては、時間ＴS1-S1と判定基準値と比較し、判定基準値を下回る場合には連打であると判定し、判定基準値を上回る場合には連打ではないと判定する。この判定基準値は、予め実際に連打した時の時間ＴS1-S1であり、ＲＯＭ１５に記憶されている。
【００４２】
さて、Ｓ１０７において、今回の鍵盤操作が連打ではないと判定されたならば（Ｓ１０７でＮＯ）、再びＳ１０１に戻るが、今回の鍵盤操作が連打であると判定されたならば（Ｓ１０７でＹＥＳ）、Ｓ１０８に進んで、第１スイッチＳ１の立ち上がりエッジから、押鍵インターバル時間Ｔonに所定許容時間αを加算した所定時間Ｔａ（＝Ｔon＋α）だけ経過したか否かを判断する。
【００４３】
ここで、押鍵インターバル時間Ｔonは、前回の鍵盤操作時においてＳ１０４でＲＡＭ１６に記憶された値である。なお、連打といっても、今回の鍵盤操作における押鍵インターバル時間が比較的長いこともあり得ることから、前回の押鍵インターバル時間を経過した直後に発音処理を開始するとすれば、その後に第２スイッチＳ２がオンになるという事態も起こり得る。このため、このような事態を回避すべく、本実施形態では押鍵インターバル時間Ｔonに所定許容時間αを加算している。
【００４４】
Ｓ１０８において、所定時間Ｔａだけ経過していなければ（Ｓ１０８でＮＯ）、再びＳ１０１に戻るが、所定時間Ｔａだけ経過したならば（Ｓ１０８でＹＥＳ）、今回の鍵盤操作は連打にもかかわらず、ストローク深さの浅いところでの連打であるため鍵盤１１が第２深さＸ２まで押下されず、第２スイッチＳ２がオフからオンに切り替わらなかったものとみなし、Ｓ１０９に進む。
【００４５】
Ｓ１０９では、ＲＡＭ１６に記憶されているベロシティデータＶを音源回路１８にセットする。すると、ＤＡＣ１９及びアンプ２０を介してスピーカ２１からベロシティデータＶに応じた強さの音が発せられる。このベロシティデータＶは、前回の鍵盤操作時においてＳ１０６でＲＡＭ１６に記憶された値であるが、それまでの連打におけるベロシティデータＶの平均値を用いてもよい。
【００４６】
その後、Ｓ１１０に進み、離鍵によって第１スイッチＳ１がオンからオフに切り替わったか否かを判断し、第１スイッチＳ１がオフに切り替わらなければ（Ｓ１０でＮＯ）、再びＳ１１０に戻るが、第１スイッチＳ１がオフに切り替わったならば（Ｓ１１０でＹＥＳ）、演奏者が離鍵したとみなし、Ｓ１１４に進んで止音処理を実行し、その後、再びＳ１０１に戻る。
【００４７】
以上の一連の処理によれば、ストローク深さの浅いところで連打される場合において、連打の途中で、押鍵によって第２スイッチＳ２が切り替わる第２深さＸ２まで鍵盤１１が押し下げられなかったとしても、所定時間Ｔａ（＝Ｔon＋α）が経過した後に発音処理を実行するため、音抜けすることがなく、演奏に忠実に音を鳴らすことができる。
【００４８】
次に、鍵盤１１のストローク深さの深いところで連打する場合について図６を参照しつつ説明する。この場合には、連打の途中で、離鍵によって第１スイッチＳ１がオンからオフに切り替わる第１深さＸ１まで鍵盤１１が戻らないうちに押鍵されることがある。つまり、Ｓ１１１において、離鍵によって第２スイッチＳ２がオンからオフに切り替わったあと（Ｓ１１１でＹＥＳ）、Ｓ１１２に進むが、このＳ１１２において、第１スイッチＳ１がオンからオフに切り替わらないことがある。
【００４９】
このため、本実施形態では、Ｓ１１２において第１スイッチＳ２がオンならば（Ｓ１１２でＮＯ）、Ｓ１１２に進んで今回の鍵盤操作が連打か否かを判断し、その判断結果に応じた処理を行っている。
今回の鍵盤操作が連打か否かについては、前回の押鍵によって第１スイッチＳ１がオンしたあと今回の押鍵によって第１スイッチＳ１がオンするまでの時間ＴS1-S1に基づいて判定してもよいし、前回の押鍵によって第１スイッチＳ１がオンしたあと今回の押鍵によって第２スイッチＳ２がオンするまでの時間ＴS1-S2に基づいて判定してもよいし、前回の押鍵によって第２スイッチＳ２がオンしたあと今回の押鍵によって第１スイッチＳ１がオンするまでの時間ＴS2-S1に基づいて判定してもよいし、前回の押鍵によって第２スイッチＳ２がオンしたあと今回の押鍵によって第２スイッチＳ２がオンするまでの時間ＴS2-S2に基づいて判定してもよい。但し、ストローク深さの深いところで連打した場合には、鍵盤操作において第１スイッチＳ１が切り替わらないこともあるため、ここでは時間ＴS2-S2を採用している。
【００５０】
また、判定に際しては、時間ＴS2-S2と判定基準値と比較し、判定基準値を下回る場合には連打であると判定し、判定基準値を上回る場合には連打ではないと判定する。この判定基準値は、予め実際に連打した時の時間ＴS2-S2であり、ＲＯＭ１５に記憶されている。
【００５１】
さて、Ｓ１１５において、今回の鍵盤操作が連打ではないと判定されたならば（Ｓ１１５でＮＯ）、再びＳ１１２に戻るが、今回の鍵盤操作が連打であると判定されたならば（Ｓ１１２でＹＥＳ）、Ｓ１１６に進んで、第２スイッチＳ２の立ち下がりエッジから、離鍵インターバル時間Ｔoffに所定許容時間βを加算した所定時間Ｔｂ（＝Ｔoff＋β）だけ経過したか否かを判断する。
【００５２】
ここで、離鍵インターバル時間Ｔoffは、前回の鍵盤操作時においてＳ１１３でＲＡＭ１６に記憶された値である。なお、連打といっても、今回の鍵盤操作における離鍵インターバル時間が比較的長いこともあり得ることから、前回の離鍵インターバル時間を経過した直後に発音処理を開始するとすれば、その後に第１スイッチＳ１がオフになるという事態も起こり得る。このため、このような事態を回避すべく、本実施形態では離鍵インターバル時間Ｔoffに所定許容時間βを加算している。
【００５３】
Ｓ１１６において、所定時間Ｔｂだけ経過していなければ（Ｓ１１６でＮＯ）、再びＳ１１２に戻るが、所定時間Ｔｂだけ経過したならば（Ｓ１１６でＹＥＳ）、今回の鍵盤操作は連打にもかかわらず、ストローク深さの深いところでの連打であるため鍵盤１１が第１深さＸ１まで戻らず、第１スイッチＳ１がオンからオフに切り替わらなかったものとみなし、Ｓ１１７に進んで止音処理を実行する。
【００５４】
ところで、今回の鍵盤操作が連打であって離鍵によって第１スイッチＳ１がオフにならずに止音した（Ｓ１１２でＮＯ→Ｓ１１５でＹＥＳ→Ｓ１１６でＹＥＳ→Ｓ１１７）ということは、今回の鍵盤操作が連打の途中であることを意味するから、次回の鍵盤操作も引き続き連打であるとみなすことができる。
【００５５】
このため、続くＳ１１８において、次回の鍵盤操作における押鍵によって第２スイッチＳ２がオフからオンになったか否かを判断し、第２スイッチＳ２がオフならば（Ｓ１１８でＮＯ）、再びＳ１１８に戻るが、第２スイッチＳ２がオンならば（Ｓ１１８でＹＥＳ）、Ｓ１１９に進み、ＲＡＭ１６に記憶されているベロシティデータＶを音源回路１８にセットする。すると、ＤＡＣ１９及びアンプ２０を介してスピーカ２１からベロシティデータＶに応じた強さの音が発せられる。このベロシティデータＶは、前回の鍵盤操作時においてＳ１１３でＲＡＭ１６に記憶された値であるが、それまでの連打におけるベロシティデータＶの平均値を用いてもよい。
【００５６】
つまり、今回の鍵盤操作における離鍵によって第１スイッチＳ１がオフにならずに止音した場合には、次回の鍵盤操作における押鍵によって第１スイッチＳ１の立ち上がりエッジが現れないため、押鍵インターバル時間Ｔonが得られず、ベロシティデータＶが得られないことになることから、次回の鍵盤操作においては既にＲＡＭ１６に記憶されているベロシティデータＶを用いて発音処理を実行するのである。
【００５７】
なお、Ｓ１１９の後は、止音処理に備えてＳ１１１に戻る。
以上の一連の処理によれば、ストローク深さの深いところで連打される場合において、連打の途中で、離鍵によって第１スイッチＳ１が切り替わる第１深さＸ１まで鍵盤１１が戻らなかったとしても、所定時間Ｔｂ（＝Ｔoff＋β）が経過した後に止音処理を実行するため、いつまでも音が途切れない状況に陥ることはなく、演奏に忠実に音を鳴らすことができる。図６はこのときの様子を表す説明図である。
【００５８】
尚、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
例えば、第１及び第２スイッチＳ１、Ｓ２としては非接触型スイッチであるフォトインタラプタを採用したが、接触型スイッチ（例えば押しボタンスイッチ、押している間はオン、離すと自動復帰してオフになるもの）を採用してもよい。
【００５９】
また、Ｓ１０７では時間ＴS1-S1に基づいて連打か否かを判断したが、時間ＴS2-S1と時間ＴS2-S1の両方に基づいて連打か否かを判断してもよい。この場合、どちらか片方のみ連打だと判断された場合には、連打ではないものとして処理し、両方揃って連打だと判断された場合にのみ、連打として処理するようにすれば、Ｓ１０７における連打の判断精度が高まる。この点は、Ｓ１１５においても同様である。
【００６０】
更に、Ｓ１０７の判断基準値は、予めＲＯＭ１５に記憶された値としたが、この判断基準値を演奏者が変更できる判断基準値変更手段を設けてもよい。この場合、演奏者が自分の連打に合わせて判断基準値を設定できるため、Ｓ１０７における連打の判断精度が高まる。この点は、Ｓ１１５においても同様である。
【００６１】
更にまた、Ｓ１０８における所定時間ＴａやＳ１１６における所定時間Ｔｂについても演奏者が変更できる所定時間変更手段を設けてもよい。あるいは、所定時間Ｔａ、Ｔｂは、演奏者が実際に連打をしたときのデータに基づいて設定するようにしてもよい。この場合、演奏者の癖に応じて所定時間Ｔａ、Ｔｂを変更できるため、より演奏に忠実に音を鳴らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態の電子鍵盤楽器の概略構成を表すブロック図である。
【図２】 検出器周辺の概略構成を表す説明図である。
【図３】 本実施形態のメインフローを表すフローチャートである。
【図４】 第１及び第２スイッチと発音・止音との関係を表す説明図である。
【図５】 ストローク深さの浅いところで連打したときの第１及び第２スイッチと発音・止音との関係を表す説明図である。
【図６】 ストローク深さの深いところで連打したときの第１及び第２スイッチと発音・止音との関係を表す説明図である。
【図７】 鍵盤位置と第１及び第２スイッチとの関係を表す説明図である。
【符号の説明】
１０・・・電子鍵盤楽器、１１・・・鍵盤、１２・・・ペダルスイッチ群、１３・・・操作スイッチ群、１４・・・ＣＰＵ、１５・・・ＲＯＭ、１６・・・ＲＡＭ、１７・・・波形メモリ、１８・・・音源回路、２１・・・スピーカ、２２・・・データバス、３０・・・検出器、３１・・・第１光軸、３２・・・第２光軸、３３・・・シャッタプレート、３３ａ・・・プレート部、３３ｂ・・・孔、Ｓ１・・・第１スイッチ、Ｓ２・・・第２スイッチ、Ｔon・・・押鍵インターバル時間、Ｔoff・・・離鍵インターバル時間。
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子鍵盤楽器の連打検出制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子ピアノや複合型ピアノ（打弦演奏及び電子音源演奏のいずれかを選択できるピアノ）等に代表される電子鍵盤楽器には、鍵盤の押鍵、離鍵のタイミングを検出するための検出装置が設けられている。
【０００３】
この検出装置は、鍵盤が所定の第１深さまで押鍵されたときにオンオフが切り替わる第１スイッチと、鍵盤が第１深さより深い所定の第２深さまで押鍵されたときにオンオフが切り替わる第２スイッチとを備えている。そして、電子鍵盤楽器は、押鍵によって第１スイッチが切り替わったあと第２スイッチが切り替わった時点で発音処理を実行し、離鍵によって第２スイッチが切り替わったあと第１スイッチが切り替わった時点で止音処理を実行する。なお、図７はこのときの様子を例示した参考図である。
【０００４】
ここで、押鍵とは演奏者が鍵盤に荷重を加えて押し下げることをいい、離鍵とは演奏者が鍵盤に加えていた荷重を抜くことをいう。なお、離鍵には、鍵盤から指を離す動作のほか、鍵盤に指を触れたまま荷重を抜く動作も含まれる。
ところで、電子鍵盤楽器の演奏時には、ある鍵盤を素早く連続して何度も打鍵する、いわゆる連打を行うことがある。このような連打の場合でも、各鍵盤操作ごとに、押鍵によって第１スイッチが切り替わったあと第２スイッチが切り替わり、離鍵によって第２スイッチが切り替わったあと第１スイッチが切り替わるのであれば、各鍵盤操作ごとに発音・止音がなされるため、特に問題は生じない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、演奏者によっては鍵盤のストローク深さの浅いところで連打したり、あるいは、鍵盤のストローク深さの深いところで連打したりする場合があり、これらの場合には以下のような問題が生じる。
【０００６】
即ち、図７を参照して説明すると、ストローク深さの浅いところで連打する場合には、連打の途中で、押鍵によって第２スイッチがオフからオンに切り替わる深さ（第２深さ）まで鍵盤が押し下げられないことがあり、この場合には発音処理が実行されず、音抜けが生じてしまうという問題が生じる。
【０００７】
一方、ストローク深さの深いところで連打する場合には、連打の途中で、離鍵によって第１スイッチがオンからオフに切り替わる深さ（第１深さ）まで鍵盤が上がらないうちに再度押鍵されることがあり、この場合には演奏者が鍵盤操作を２回行ったにもかかわらず、それぞれの鍵盤操作に応じた発音、止音がなされないという問題が生じる。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決することを課題とするものであり、電子鍵盤楽器において、鍵盤のストローク深さの浅いところで連打したとしても演奏に忠実に音を鳴らすことのできる連打検出制御装置を提供することを第１の目的とし、鍵盤のストローク深さの深いところで連打したとしても演奏に忠実に音を鳴らすことのできる連打検出制御装置を提供することを第２の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するため、本発明の第１は、押鍵によって第１スイッチが切り替わったあと第２スイッチが切り替わった時点で発音処理を実行し、離鍵によって第２スイッチが切り替わったあと第１スイッチが切り替わった時点で止音処理を実行する電子鍵盤楽器において、今回の鍵盤操作が連打か否かを判定し、今回の鍵盤操作が連打だと判定された場合には、今回の押鍵によって第１スイッチが切り替わったあと所定時間Ｔａが経過しても第２スイッチが切り替わらなかったとき、その所定時間Ｔａが経過した後に発音処理を実行する連打検出制御装置を要旨とする。
【００１０】
なお、以下には説明の便宜のため、第１スイッチ及び第２スイッチは押鍵によってオフからオンへ、離鍵によってオンからオフへ切り替わるものとして説明するが、もちろん押鍵によってオンからオフへ、離鍵によってオフからオンへ切り替わるものであってもよい。
【００１１】
本発明の第１の連打検出制御装置では、連打の途中で、押鍵によって第１スイッチがオンになったあと所定時間Ｔａが経過しても第２スイッチがオンにならなかったならば、鍵盤のストローク深さの浅いところで連打されたもの（つまり、押鍵によって第２スイッチが切り替わる深さ（第２深さ）まで鍵盤が押し下げられなかった）とみなし、所定時間Ｔａが経過した後に発音処理を実行する。したがって、鍵盤のストローク深さの浅いところで連打した場合であっても、音抜けすることがなく、演奏に忠実に音を鳴らすことができる。
【００１２】
ここで、今回の鍵盤操作が連打か否かは、前回の押鍵によって第１スイッチがオンしたあと今回の押鍵によって第１スイッチがオンするまでの時間に基づいて判定してもよいし、前回の押鍵によって第２スイッチがオンしたあと今回の押鍵によって第１スイッチがオンするまでの時間に基づいて判定してもよい。つまり、前回の押鍵タイミング（第１スイッチが切り替わった時点又は第２スイッチが切り替わった時点）と今回の押鍵タイミング（第１スイッチが切り替わった時点）との時間間隔に基づいて連打か否かを判定すればよい。
【００１３】
但し、鍵盤のストローク深さの浅いところで連打した場合には、前回の鍵盤操作において第２スイッチが切り替わらなかったということもあるため、この点を考慮すれば、今回の鍵盤操作が連打か否かは、前回の押鍵によって第１スイッチが切り替わったあと今回の押鍵によって第１スイッチが切り替わるまでの時間に基づいて判定するのが好ましい。
【００１４】
判定に際しては、例えば、この時間間隔と判定基準値と比較し、判定基準値を下回る場合には連打であると判定し、判定基準値を上回る場合には連打ではないと判定すればよい。この判定基準値は、例えば、予め実際に連打した時の上記時間間隔を採用してもよいし、前回の鍵盤操作が連打だった場合にはその前回における上記時間間隔を採用してもよい。
【００１５】
所定時間Ｔａの経過後に発音処理を実行する際には、前回の打鍵強度に基づいて発音処理を実行するか、又は、それまでの連打における打鍵強度の平均値に基づいて発音処理を実行することが好ましい。発音処理における打鍵強度は、本来、押鍵により第１スイッチがオンになったあと第２スイッチがオンになるまでの時間に応じて決められるべきだが、押鍵により第１スイッチがオンになるものの第２スイッチがオンにならない場合には、そのようにして打鍵強度を決めることができないため、便宜上、前回が連打だった場合にはその打鍵強度に基づいて発音処理するか、又は、それまでの連打における打鍵強度の平均値に基づいて発音処理を実行するのである。
【００１６】
所定時間Ｔａは、例えば、前回の押鍵によって第１スイッチがオンになってから第２スイッチがオンになるまでの時間（押鍵インターバル時間という）としてもよいし、それまでの連打における押鍵インターバル時間の平均値としてもよい。但し、連打といっても、今回の鍵盤操作における押鍵インターバル時間が比較的長いこともあり得ることから、前回の押鍵インターバル時間を経過した直後や、それまでの連打における押鍵インターバル時間の平均値を経過した直後に発音処理を開始した場合には、その後に第２スイッチがオンになるという事態も起こり得る。このため、この点を考慮すれば、前回の押鍵インターバル時間（又はそれまでの連打における押鍵インターバル時間の平均値）に所定許容時間を加算した時間を所定時間Ｔａとするのが好ましい。
【００１７】
一方、本発明の第２は、今回の鍵盤操作が連打か否かを判定し、今回の鍵盤操作が連打だと判定された場合には、今回の離鍵によって第２スイッチが切り替わったあと所定時間Ｔｂを経過しても第１スイッチが切り替わらなかったとき、その所定時間Ｔｂが経過した後に止音処理を実行する連打検出制御装置を要旨とする。
【００１８】
この連打検出制御装置では、連打の途中で、離鍵によって第２スイッチがオフになったあと所定時間Ｔｂが経過しても第１スイッチがオフにならなかったならば、鍵盤のストローク深さの深いところで連打されたもの（つまり、離鍵によって第１スイッチが切り替わる深さ（第１深さ）まで鍵盤が戻らなかった）とみなし、その所定時間Ｔｂが経過した後に止音処理を実行する。したがって、鍵盤のストローク深さの深いところで連打した場合であっても、いつまでも音が途切れない状況に陥ることはなく、演奏に忠実に音を鳴らすことができる。
【００１９】
ここで、今回の鍵盤操作が連打か否かは、前回の押鍵によって第１スイッチがオンしたあと今回の押鍵によって第１スイッチがオンするまでの時間に基づいて判定してもよいし、前回の押鍵によって第１スイッチがオンしたあと今回の押鍵によって第２スイッチがオンするまでの時間に基づいて判定してもよいし、前回の押鍵によって第２スイッチがオンしたあと今回の押鍵によって第１スイッチがオンするまでの時間に基づいて判定してもよいし、前回の押鍵によって第２スイッチがオンしたあと今回の押鍵によって第２スイッチがオンするまでの時間に基づいて判定してもよい。つまり、前回の押鍵タイミング（第１スイッチが切り替わった時点又は第２スイッチが切り替わった時点）と今回の押鍵タイミング（第１スイッチが切り替わった時点又は第２スイッチが切り替わった時点）との時間間隔に基づいて連打か否かを判定すればよい。
【００２０】
但し、鍵盤のストローク深さの深いところで連打した場合には、前回の鍵盤操作において押鍵しても第１スイッチが切り替わらなかったということもあるため、この点を考慮すれば、今回の鍵盤操作が連打か否かは、前回の押鍵によって第２スイッチが切り替わったあと今回の押鍵によって第２スイッチが切り替わるまでの時間に基づいて判定するのが好ましい。
【００２１】
判定に際しては、例えば、この時間間隔と判定基準値と比較し、判定基準値を下回る場合には連打であると判定し、判定基準値を上回る場合には連打ではないと判定する。この判定基準値としては、例えば、予め実際に連打した時の上記時間間隔を採用してもよいし、前回の鍵盤操作が連打だった場合にはその前回における上記時間間隔を採用してもよい。
【００２２】
この連打検出制御装置では、今回の鍵盤操作が連打だと判定された場合において、今回の離鍵によって第２スイッチがオフしたあと所定時間Ｔｂを経過しても第１スイッチがオフしなかったとき、その所定時間Ｔｂが経過した後に止音処理を実行し、その後次回の押鍵によって第２スイッチが切り替わったとき、発音処理を実行することが好ましい。このようにすれば、今回の離鍵によって第１スイッチがオフしなかったとしても、次回の押鍵に応じた発音処理を確実に行える。
【００２３】
また、このように次回の押鍵に応じた発音処理を実行する際には、押鍵によって第１スイッチがオフからオンに切り替わらないため、第１スイッチがオンになってから第２スイッチがオンになるまでの時間に応じて定められる打鍵強度が得られない。このため、次回の押鍵に応じた発音処理は、今回の打鍵強度に基づいて実行するか、又は、それまでの連打における打鍵強度の平均値に基づいて実行するのが好ましい。
【００２４】
所定時間Ｔｂは、例えば、前回の離鍵によって第２スイッチがオフになってから第１スイッチがオフになるまでの時間（離鍵インターバル時間という）としてもよいし、それまでの連打における離鍵インターバル時間の平均値としてもよい。但し、連打といっても、今回の鍵盤操作における離鍵インターバル時間が比較的長いこともあり得ることから、前回の離鍵インターバル時間を経過した直後や、それまでの連打における離鍵インターバル時間の平均値を経過した直後に止音処理を開始した場合には、その後に第１スイッチがオフになるという事態も起こり得る。このため、この点を考慮すれば、前回の離鍵インターバル時間（又はそれまでの連打における離鍵インターバル時間の平均値）に所定許容時間を加算した時間を所定時間Ｔｂとするのが好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は本実施形態の電子鍵盤楽器の概略構成を表すブロック図、図２は検出器周辺の概略構成を表す説明図である。
電子鍵盤楽器１０は、鍵盤１１と、押鍵・離鍵を検出する検出器３０（第１スイッチＳ１及び第２スイッチＳ２を含む）と、楽音の減衰時間を長くするダンプ処理等を実行するためのペダルスイッチ群１２と、音色を切り換えたりや音量を調節したりするための操作スイッチ群１３とを備えている。
【００２６】
また、電子鍵盤楽器１０は、主演算装置としてのＣＰＵ１４（本発明の電子音制御手段及び連打判定手段に相当）と、各種プログラムデータやラウドネスシーケンスデータ等を記憶したＲＯＭ１５と、演算時にデータを一時記憶するためのＲＡＭ１６と、種々の波形を記憶した波形メモリ１７と、波形メモリ１７から読み込んだ波形を加工してディジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）１９へ出力する音源回路１８と、音源回路１８からの出力データをＤＡＣ１９及びアンプ２０を介して外部へ出力するスピーカ２１（ヘッドホンでも可）とを備えている。
【００２７】
なお、検出器３０、ペダルスイッチ群１２、操作スイッチ群１３、ＣＰＵ１４、ＲＯＭ１５、ＲＡＭ１６、音源回路１８はデータバス２２によりそれぞれデータ送受可能に接続されている。
ここで、検出器３０について図２に基づいて説明する。検出器３０は、鍵盤１１のうちバランスピン１１ａよりも手前側に設置されている。この検出器３０は、第１光軸３１の遮断・導通を検出するフォトインタラプタからなる第１スイッチＳ１と、第１光軸３１と平行な第２光軸３２の遮断・導通を検出するフォトインタラプタからなる第２スイッチＳ２と、この第１及び第２光軸３１、３２を適宜遮断・導通するシャッタプレート３３とにより構成されている。なお、鍵盤１１は、バランスピン１１ａを支点として上下動可能に支持されており、フロントピン１１ｂにより左右方向に振れるのを防止されている。
【００２８】
検出器３０を構成するシャッタプレート３３は、プレート部３３ａと、このプレート部３３ａを貫通する孔３３ｂとを備えており、孔３３ｂは下縁が高低差のある２段に形成されている。検出器３０は、鍵盤１１が押下されていない状態では、第１及び第２光軸３１、３２はシャッタプレート３３のプレート部３３ａにより遮断されているため、第１及び第２スイッチＳ１、Ｓ２ともオフになっている。
【００２９】
ここで、押鍵に伴って第１及び第２スイッチＳ１、Ｓ２の出力がどのように変化するかについて説明する（第１深さＸ１、第２深さＸ２については図７を参照）。押鍵されて鍵盤１１が第１深さＸ１（ここでは深さ４ｍｍ）に達すると、第１光軸３１はシャッタプレート３３の孔３３ｂのうち下縁の一段低くなっている部分を介して導通され、第２光軸３２はシャッタプレート３３のプレート部３３ａにより遮断されるため、第１スイッチＳ１はオフからオンに切り替わるが、第２スイッチＳ２はオフのままである。更に押鍵されて鍵盤１１が第２深さＸ２（ここでは深さ７ｍｍ）に達すると、第１及び第２光軸３１、３２は共にシャッタプレート３３の孔３３ｂを介して導通されるため、第１スイッチＳ１はオンのままであり、第２スイッチＳ２はオフからオンに切り替わる。そして、鍵盤１１がフルストローク深さ（ここでは深さ１０ｍｍ）に達すると、第１及び第２光軸３１、３２は共にシャッタプレート３３の孔３３ｂを介して導通されたままであるため、第１及び第２スイッチＳ１、Ｓ２は共にオンである。
【００３０】
続いて、離鍵に伴って第１及び第２スイッチＳ１、Ｓ２の出力がどのように変化するかについて説明する。鍵盤１１がフルストローク深さにある状態から離鍵されて鍵盤１１が第２深さＸ２に達すると、第１スイッチＳ１はオンのままで、第２スイッチＳ２はオンからオフに切り替わる。その後、鍵盤１１が第１深さＸ１に達すると、第１スイッチＳ１はオンからオフに切り替わり、第２スイッチＳ２はオフのままである。そして最終的に鍵盤１１が押下されていない状態に戻ると、第１及び第２スイッチＳ１、Ｓ２は共にオフである。
【００３１】
次に、演奏者によって演奏されるときのこの電子鍵盤楽器１０の動作について説明する。電子鍵盤楽器１０のＣＰＵ１４は、電源がオンされると、ＲＯＭ１５に記憶された各種プログラムにしたがって動作するが、ここでは図３のメインフローについて説明する。また、随時、図４〜図６のチャートを参照する。
【００３２】
まず、ＣＰＵ１４は、Ｓ１００において、電源がオンされると初期化処理を実行する。ここで初期化処理とは各種レジスタのイニシャライズ等の一般的な初期化処理である。続くＳ１０１において、ペダルスイッチ群１２や操作スイッチ群１３の状態を読み取り、その状態に応じた各種の処理を行う。例えばペダルスイッチ群１２のうちダンパペダルのスイッチがオンされていたならば、楽音の減衰時間を長くするダンプ処理を行う。また、操作スイッチ群１３のうち音量スイッチの位置に応じて音量調節を行う。
【００３３】
続くＳ１０２において、第１スイッチＳ１がオンか否かを判断する。この第１スイッチＳ１は、押鍵によって鍵盤１１が第１深さＸ１に達したときにオフからオンに切り替わる。このＳ１０２において第１スイッチＳ１がオフならば（Ｓ１０２でＮＯ）、押鍵されなかったものとみなしてＳ１０１に戻るが、第１スイッチがオンならば（Ｓ１０２でＹＥＳ）、押鍵されたものとみなしてＳ１０３に進む。
【００３４】
Ｓ１０３では、押鍵によって第２スイッチＳ２がオフからオンに切り替わったか否かを判断する。この第２スイッチＳ２は、押鍵によって鍵盤１１が第１深さＸ１よりも深い第２深さＸ２に達したときにオフからオンに切り替わる。
このＳ１０３において、第２スイッチＳ２がオンに切り替わったならば（Ｓ１０３でＹＥＳ）、Ｓ１０４に進んで、第１スイッチＳ１の立ち上がりエッジ（オフからオンに切り替わった時点）から第２スイッチＳ２の立ち上がりエッジまでの押鍵インターバル時間Ｔon（図４参照）をＲＡＭ１６に記憶し、続くＳ１０５において、この押鍵インターバル時間Ｔonから打鍵硬度を表すベロシティデータＶを演算し、このベロシティデータＶをＲＡＭ１６に記憶し、続くＳ１０６において、このベロシティデータＶを音源回路１８にセットする。すると、ＤＡＣ１９及びアンプ２０を介してスピーカ２１からベロシティデータＶに応じた強さの音が発せられる。
【００３５】
その後、Ｓ１１１に進んで、離鍵によって第２スイッチＳ２がオンからオフに切り替わったか否かを判断する。この第２スイッチＳ２は、離鍵によって鍵盤１１が第２深さＸ２まで戻った時点でオンからオフに切り替わる。このＳ１１１において、第２スイッチＳ２がオフに切り替わっていないならば（Ｓ１１１でＮＯ）、離鍵されていないものとみなしてＳ１１１に戻るが、第２スイッチＳ２がオフに切り替わったならば（Ｓ１１１でＹＥＳ）、続くＳ１１２において、離鍵によって第１スイッチＳ１がオンからオフに切り替わったか否かを判断する。この第１スイッチＳ１は、離鍵によって鍵盤１１が第１深さＸ１まで戻った時点でオンからオフに切り替わる。
【００３６】
このＳ１１２において、第１スイッチＳ１がオフに切り替わったならば（Ｓ１１２でＹＥＳ）、Ｓ１１３において、第２スイッチＳ２の立ち下がりエッジ（オンからオフに切り替わった時点）から第１スイッチＳ１の立ち下がりエッジまでの離鍵インターバル時間Ｔoff（図４参照）をＲＡＭ１６に記憶し、続くＳ１１４で止音処理を実行する。その後、再びＳ１０１に戻る。
【００３７】
以上の一連の処理は、鍵盤操作を適切に行った場合の処理、即ち、鍵盤１１を適切に押鍵してたあと適切に離鍵した場合の処理である。
ところで、電子鍵盤楽器１０の演奏時には、ある鍵盤１１を素早く連続して何度も打鍵する、いわゆる連打を行うことがある。このような連打の場合でも、各鍵盤操作を適切に行えば、上述した一連の処理が繰り返し実行されて各鍵盤操作ごとに発音・止音がなされる。図４はこのときの様子を表すものであり、第１及び第２スイッチのオンオフ状態と発音・止音の関係を表す説明図である。
【００３８】
しかしながら、演奏者によっては鍵盤１１のストローク深さの浅いところで連打したり、あるいは、鍵盤１１のストローク深さの深いところで連打したりする場合がある。これらの場合には、上述した一連の処理が実行されない。このため、本実施形態では、その対策を講じている。
【００３９】
まず、鍵盤１１のストローク深さの浅いところで連打する場合について図５を参照しつつ説明する。この場合には、連打の途中で、押鍵によって第２スイッチＳ２がオフからオンに切り替わる第２深さＸ２まで鍵盤１１が押し下げられないことがある。つまり、Ｓ１０２において、押鍵によって第１スイッチＳ１がオフからオンに切り替わったあと（Ｓ１０２でＹＥＳ）、Ｓ１０３に進むが、このＳ１０３において、第２スイッチＳ２がオフからオンに切り替わらないことがある。
【００４０】
このため、本実施形態では、Ｓ１０３において第２スイッチＳ２がオフならば（Ｓ１０３でＮＯ）、Ｓ１０７に進んで今回の鍵盤操作が連打か否かを判断し、その判断結果に応じた処理を行っている。
今回の鍵盤操作が連打か否かについては、前回の押鍵によって第１スイッチＳ１がオンしたあと今回の押鍵によって第１スイッチＳ１がオンするまでの時間ＴS1-S1に基づいて判定してもよいし、前回の押鍵によって第２スイッチＳ２がオンしたあと今回の押鍵によって第１スイッチＳ１がオンするまでの時間ＴS2-S1に基づいて判定してもよいが、鍵盤１１のストローク深さの浅いところで連打した場合には、鍵盤操作において第２スイッチＳ２が切り替わらないこともあるため、ここでは時間ＴS1-S1を採用している。
【００４１】
また、判定に際しては、時間ＴS1-S1と判定基準値と比較し、判定基準値を下回る場合には連打であると判定し、判定基準値を上回る場合には連打ではないと判定する。この判定基準値は、予め実際に連打した時の時間ＴS1-S1であり、ＲＯＭ１５に記憶されている。
【００４２】
さて、Ｓ１０７において、今回の鍵盤操作が連打ではないと判定されたならば（Ｓ１０７でＮＯ）、再びＳ１０１に戻るが、今回の鍵盤操作が連打であると判定されたならば（Ｓ１０７でＹＥＳ）、Ｓ１０８に進んで、第１スイッチＳ１の立ち上がりエッジから、押鍵インターバル時間Ｔonに所定許容時間αを加算した所定時間Ｔａ（＝Ｔon＋α）だけ経過したか否かを判断する。
【００４３】
ここで、押鍵インターバル時間Ｔonは、前回の鍵盤操作時においてＳ１０４でＲＡＭ１６に記憶された値である。なお、連打といっても、今回の鍵盤操作における押鍵インターバル時間が比較的長いこともあり得ることから、前回の押鍵インターバル時間を経過した直後に発音処理を開始するとすれば、その後に第２スイッチＳ２がオンになるという事態も起こり得る。このため、このような事態を回避すべく、本実施形態では押鍵インターバル時間Ｔonに所定許容時間αを加算している。
【００４４】
Ｓ１０８において、所定時間Ｔａだけ経過していなければ（Ｓ１０８でＮＯ）、再びＳ１０１に戻るが、所定時間Ｔａだけ経過したならば（Ｓ１０８でＹＥＳ）、今回の鍵盤操作は連打にもかかわらず、ストローク深さの浅いところでの連打であるため鍵盤１１が第２深さＸ２まで押下されず、第２スイッチＳ２がオフからオンに切り替わらなかったものとみなし、Ｓ１０９に進む。
【００４５】
Ｓ１０９では、ＲＡＭ１６に記憶されているベロシティデータＶを音源回路１８にセットする。すると、ＤＡＣ１９及びアンプ２０を介してスピーカ２１からベロシティデータＶに応じた強さの音が発せられる。このベロシティデータＶは、前回の鍵盤操作時においてＳ１０６でＲＡＭ１６に記憶された値であるが、それまでの連打におけるベロシティデータＶの平均値を用いてもよい。
【００４６】
その後、Ｓ１１０に進み、離鍵によって第１スイッチＳ１がオンからオフに切り替わったか否かを判断し、第１スイッチＳ１がオフに切り替わらなければ（Ｓ１０でＮＯ）、再びＳ１１０に戻るが、第１スイッチＳ１がオフに切り替わったならば（Ｓ１１０でＹＥＳ）、演奏者が離鍵したとみなし、Ｓ１１４に進んで止音処理を実行し、その後、再びＳ１０１に戻る。
【００４７】
以上の一連の処理によれば、ストローク深さの浅いところで連打される場合において、連打の途中で、押鍵によって第２スイッチＳ２が切り替わる第２深さＸ２まで鍵盤１１が押し下げられなかったとしても、所定時間Ｔａ（＝Ｔon＋α）が経過した後に発音処理を実行するため、音抜けすることがなく、演奏に忠実に音を鳴らすことができる。
【００４８】
次に、鍵盤１１のストローク深さの深いところで連打する場合について図６を参照しつつ説明する。この場合には、連打の途中で、離鍵によって第１スイッチＳ１がオンからオフに切り替わる第１深さＸ１まで鍵盤１１が戻らないうちに押鍵されることがある。つまり、Ｓ１１１において、離鍵によって第２スイッチＳ２がオンからオフに切り替わったあと（Ｓ１１１でＹＥＳ）、Ｓ１１２に進むが、このＳ１１２において、第１スイッチＳ１がオンからオフに切り替わらないことがある。
【００４９】
このため、本実施形態では、Ｓ１１２において第１スイッチＳ２がオンならば（Ｓ１１２でＮＯ）、Ｓ１１２に進んで今回の鍵盤操作が連打か否かを判断し、その判断結果に応じた処理を行っている。
今回の鍵盤操作が連打か否かについては、前回の押鍵によって第１スイッチＳ１がオンしたあと今回の押鍵によって第１スイッチＳ１がオンするまでの時間ＴS1-S1に基づいて判定してもよいし、前回の押鍵によって第１スイッチＳ１がオンしたあと今回の押鍵によって第２スイッチＳ２がオンするまでの時間ＴS1-S2に基づいて判定してもよいし、前回の押鍵によって第２スイッチＳ２がオンしたあと今回の押鍵によって第１スイッチＳ１がオンするまでの時間ＴS2-S1に基づいて判定してもよいし、前回の押鍵によって第２スイッチＳ２がオンしたあと今回の押鍵によって第２スイッチＳ２がオンするまでの時間ＴS2-S2に基づいて判定してもよい。但し、ストローク深さの深いところで連打した場合には、鍵盤操作において第１スイッチＳ１が切り替わらないこともあるため、ここでは時間ＴS2-S2を採用している。
【００５０】
また、判定に際しては、時間ＴS2-S2と判定基準値と比較し、判定基準値を下回る場合には連打であると判定し、判定基準値を上回る場合には連打ではないと判定する。この判定基準値は、予め実際に連打した時の時間ＴS2-S2であり、ＲＯＭ１５に記憶されている。
【００５１】
さて、Ｓ１１５において、今回の鍵盤操作が連打ではないと判定されたならば（Ｓ１１５でＮＯ）、再びＳ１１２に戻るが、今回の鍵盤操作が連打であると判定されたならば（Ｓ１１２でＹＥＳ）、Ｓ１１６に進んで、第２スイッチＳ２の立ち下がりエッジから、離鍵インターバル時間Ｔoffに所定許容時間βを加算した所定時間Ｔｂ（＝Ｔoff＋β）だけ経過したか否かを判断する。
【００５２】
ここで、離鍵インターバル時間Ｔoffは、前回の鍵盤操作時においてＳ１１３でＲＡＭ１６に記憶された値である。なお、連打といっても、今回の鍵盤操作における離鍵インターバル時間が比較的長いこともあり得ることから、前回の離鍵インターバル時間を経過した直後に発音処理を開始するとすれば、その後に第１スイッチＳ１がオフになるという事態も起こり得る。このため、このような事態を回避すべく、本実施形態では離鍵インターバル時間Ｔoffに所定許容時間βを加算している。
【００５３】
Ｓ１１６において、所定時間Ｔｂだけ経過していなければ（Ｓ１１６でＮＯ）、再びＳ１１２に戻るが、所定時間Ｔｂだけ経過したならば（Ｓ１１６でＹＥＳ）、今回の鍵盤操作は連打にもかかわらず、ストローク深さの深いところでの連打であるため鍵盤１１が第１深さＸ１まで戻らず、第１スイッチＳ１がオンからオフに切り替わらなかったものとみなし、Ｓ１１７に進んで止音処理を実行する。
【００５４】
ところで、今回の鍵盤操作が連打であって離鍵によって第１スイッチＳ１がオフにならずに止音した（Ｓ１１２でＮＯ→Ｓ１１５でＹＥＳ→Ｓ１１６でＹＥＳ→Ｓ１１７）ということは、今回の鍵盤操作が連打の途中であることを意味するから、次回の鍵盤操作も引き続き連打であるとみなすことができる。
【００５５】
このため、続くＳ１１８において、次回の鍵盤操作における押鍵によって第２スイッチＳ２がオフからオンになったか否かを判断し、第２スイッチＳ２がオフならば（Ｓ１１８でＮＯ）、再びＳ１１８に戻るが、第２スイッチＳ２がオンならば（Ｓ１１８でＹＥＳ）、Ｓ１１９に進み、ＲＡＭ１６に記憶されているベロシティデータＶを音源回路１８にセットする。すると、ＤＡＣ１９及びアンプ２０を介してスピーカ２１からベロシティデータＶに応じた強さの音が発せられる。このベロシティデータＶは、前回の鍵盤操作時においてＳ１１３でＲＡＭ１６に記憶された値であるが、それまでの連打におけるベロシティデータＶの平均値を用いてもよい。
【００５６】
つまり、今回の鍵盤操作における離鍵によって第１スイッチＳ１がオフにならずに止音した場合には、次回の鍵盤操作における押鍵によって第１スイッチＳ１の立ち上がりエッジが現れないため、押鍵インターバル時間Ｔonが得られず、ベロシティデータＶが得られないことになることから、次回の鍵盤操作においては既にＲＡＭ１６に記憶されているベロシティデータＶを用いて発音処理を実行するのである。
【００５７】
なお、Ｓ１１９の後は、止音処理に備えてＳ１１１に戻る。
以上の一連の処理によれば、ストローク深さの深いところで連打される場合において、連打の途中で、離鍵によって第１スイッチＳ１が切り替わる第１深さＸ１まで鍵盤１１が戻らなかったとしても、所定時間Ｔｂ（＝Ｔoff＋β）が経過した後に止音処理を実行するため、いつまでも音が途切れない状況に陥ることはなく、演奏に忠実に音を鳴らすことができる。図６はこのときの様子を表す説明図である。
【００５８】
尚、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
例えば、第１及び第２スイッチＳ１、Ｓ２としては非接触型スイッチであるフォトインタラプタを採用したが、接触型スイッチ（例えば押しボタンスイッチ、押している間はオン、離すと自動復帰してオフになるもの）を採用してもよい。
【００５９】
また、Ｓ１０７では時間ＴS1-S1に基づいて連打か否かを判断したが、時間ＴS2-S1と時間ＴS2-S1の両方に基づいて連打か否かを判断してもよい。この場合、どちらか片方のみ連打だと判断された場合には、連打ではないものとして処理し、両方揃って連打だと判断された場合にのみ、連打として処理するようにすれば、Ｓ１０７における連打の判断精度が高まる。この点は、Ｓ１１５においても同様である。
【００６０】
更に、Ｓ１０７の判断基準値は、予めＲＯＭ１５に記憶された値としたが、この判断基準値を演奏者が変更できる判断基準値変更手段を設けてもよい。この場合、演奏者が自分の連打に合わせて判断基準値を設定できるため、Ｓ１０７における連打の判断精度が高まる。この点は、Ｓ１１５においても同様である。
【００６１】
更にまた、Ｓ１０８における所定時間ＴａやＳ１１６における所定時間Ｔｂについても演奏者が変更できる所定時間変更手段を設けてもよい。あるいは、所定時間Ｔａ、Ｔｂは、演奏者が実際に連打をしたときのデータに基づいて設定するようにしてもよい。この場合、演奏者の癖に応じて所定時間Ｔａ、Ｔｂを変更できるため、より演奏に忠実に音を鳴らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態の電子鍵盤楽器の概略構成を表すブロック図である。
【図２】 検出器周辺の概略構成を表す説明図である。
【図３】 本実施形態のメインフローを表すフローチャートである。
【図４】 第１及び第２スイッチと発音・止音との関係を表す説明図である。
【図５】 ストローク深さの浅いところで連打したときの第１及び第２スイッチと発音・止音との関係を表す説明図である。
【図６】 ストローク深さの深いところで連打したときの第１及び第２スイッチと発音・止音との関係を表す説明図である。
【図７】 鍵盤位置と第１及び第２スイッチとの関係を表す説明図である。
【符号の説明】
１０・・・電子鍵盤楽器、１１・・・鍵盤、１２・・・ペダルスイッチ群、１３・・・操作スイッチ群、１４・・・ＣＰＵ、１５・・・ＲＯＭ、１６・・・ＲＡＭ、１７・・・波形メモリ、１８・・・音源回路、２１・・・スピーカ、２２・・・データバス、３０・・・検出器、３１・・・第１光軸、３２・・・第２光軸、３３・・・シャッタプレート、３３ａ・・・プレート部、３３ｂ・・・孔、Ｓ１・・・第１スイッチ、Ｓ２・・・第２スイッチ、Ｔon・・・押鍵インターバル時間、Ｔoff・・・離鍵インターバル時間。
Claims (9)
- 鍵盤が所定の第１深さまで押鍵されたときにオンオフが切り替わる第１スイッチと、
上記鍵盤が上記第１深さより深い所定の第２深さまで押鍵されたときにオンオフが切り替わる第２スイッチと、
押鍵によって上記第１スイッチが切り替わったあと上記第２スイッチが切り替わった時点で発音処理を実行し、離鍵によって上記第２スイッチが切り替わったあと上記第１スイッチが切り替わった時点で止音処理を実行する電子音制御手段と、
今回の鍵盤操作が連打か否かを判定する連打判定手段と
を備え、
上記電子音制御手段は、
今回の鍵盤操作が連打だと判定された場合において、今回の押鍵によって上記第１スイッチが切り替わったあと所定時間Ｔａが経過しても上記第２スイッチが切り替わらなかったとき、その所定時間Ｔａが経過した後に発音処理を実行する
ことを特徴とする電子鍵盤楽器の連打検出制御装置。 - 上記連打判定手段は、
前回の押鍵によって上記第１又は第２スイッチが切り替わったあと今回の押鍵によって上記第１スイッチが切り替わるまでの時間に基づいて、今回の鍵盤操作が連打か否かを判定する
ことを特徴とする請求項１記載の電子鍵盤楽器の連打検出制御装置。 - 上記電子音制御手段は、
今回の鍵盤操作が連打だと判定された場合において、今回の押鍵によって上記第１スイッチが切り替わったあと所定時間Ｔａが経過しても上記第２スイッチが切り替わらなかったとき、その所定時間Ｔａの経過後に、前回の打鍵強度に基づいて発音処理を実行するか、又は、それまでの連打における打鍵強度の平均値に基づいて発音処理を実行する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の電子鍵盤楽器の連打検出制御装置。 - 上記所定時間Ｔａは、
前回の押鍵によって上記第１スイッチが切り替わってから上記第２スイッチが切り替わるまでの押鍵インターバル時間、それまでの連打における押鍵インターバル時間の平均値、又は、それらのいずれかに所定許容時間を加算した時間である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子鍵盤楽器の連打検出制御装置。 - 鍵盤が所定の第１深さまで押鍵されたときにオンオフが切り替わる第１スイッチと、
上記鍵盤が上記第１深さより深い所定の第２深さまで押鍵されたときにオンオフが切り替わる第２スイッチと、
押鍵によって上記第１スイッチが切り替わったあと上記第２スイッチが切り替わった時点で発音処理を実行し、離鍵によって上記第２スイッチが切り替わったあと上記第１スイッチが切り替わった時点で止音処理を実行する電子音制御手段と、
今回の鍵盤操作が連打か否かを判定する連打判定手段と
を備え、
上記電子音制御手段は、
今回の鍵盤操作が連打だと判定された場合において、今回の離鍵によって上記第２スイッチが切り替わったあと所定時間Ｔｂを経過しても上記第１スイッチが切り替わらなかったとき、その所定時間Ｔｂが経過した後に止音処理を実行する
ことを特徴とする電子鍵盤楽器の連打検出制御装置。 - 上記連打判定手段は、
前回の押鍵によって上記第１又は第２スイッチが切り替わったあと今回の押鍵によって上記第１又は第２スイッチが切り替わるまでの時間に基づいて、今回の鍵盤操作が連打か否かを判定する
ことを特徴とする請求項５記載の電子鍵盤楽器の連打検出制御装置。 - 上記電子音制御手段は、
今回の鍵盤操作が連打だと判定された場合において、今回の離鍵によって上記第２スイッチが切り替わったあと所定時間Ｔｂを経過しても上記第１スイッチが切り替わらなかったとき、その所定時間Ｔｂが経過した後に止音処理を実行し、その後次回の押鍵によって上記第２スイッチが切り替わったとき、発音処理を実行する
ことを特徴とする請求項５又は６記載の電子鍵盤楽器の連打検出制御装置。 - 上記電子音制御手段は、
今回の鍵盤操作が連打だと判定された場合において、今回の離鍵によって上記第２スイッチが切り替わったあと所定時間Ｔｂを経過しても上記第１スイッチが切り替わらなかったとき、その所定時間Ｔｂが経過した後に止音処理を実行し、その後次回の押鍵によって上記第２スイッチが切り替わったとき、今回の打鍵強度に基づいて発音処理を実行するか、又は、それまでの連打における打鍵強度の平均値に基づいて発音処理を実行する
ことを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の電子鍵盤楽器の連打検出制御装置。 - 上記所定時間Ｔｂは、
前回の離鍵によって上記第２スイッチが切り替わってから上記第１スイッチが切り替わるまでの離鍵インターバル時間、それまでの連打における離鍵インターバル時間の平均値、又は、それらのいずれかに所定許容時間を加算した時間である
ことを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の電子鍵盤楽器の連打検出制御装置。
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