JPH04149597A - 電子楽器における鍵タッチ情報生成回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子楽器における鍵タッチ情報生成回路に関
し、特に押鍵速度をカウンタで計測する回路に適用され
るものである。

〔従来の技術〕

複数の鍵を持った電子楽器においては、鍵ごとにタッチ
情報を得て、ディジタル音源の出力波形の振幅エンベロ
ープ等の制御を行っている。タッチ情報は、異なる押鍵
深さに対応する２つのキースイッチ接点を各画ごとに設
け、各キースイッチ接点間の動作時間差を測定すること
によって得ている。動作時間差は、所定周波数のクロッ
クパルスを計数するカウンタによって測定される。

鍵タッチ情報を検出するカウンタは、一般には鍵と同数
だけ設けられている。一方、ディジタル音源の同時（並
行）発音チャンネル（楽音発生チャンネル）を鍵の総数
よりも十分に少なくした複音電子楽器も知られている。

このような電子楽器では、鍵タッチ情報を検出するカウ
ンタも、鍵の総数より少なくなっている（例えば、特公
昭６４−８３５６号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のような鍵タッチ情報検出カウンタの数が少ないも
のでは、カウンタ数を越えた分の同時押鍵については、
鍵タッチ情報が生成されない不都合が往じる。

本発明はこの問題にかんがみ、カウンタ数を増加させず
に、カウンタ数以上の押鍵タッチ情報を検出できるよう
にすることを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明の電子楽器における鍵タッチ情報性成回路は、各
画ごとに設けられて夫々異なる深さで順次作動する第１
のキースイッチ及び第２のキースイッチと、２つ以上の
鍵に対応して１つのカウントチャンネルが割り当てられ
ている複数のカウンタから成るカウンタ回路と、上記第
１のキースイッチの作動に応答して、作動した鍵に対応
するカウントチャンネルのカウンタ値を所定値に設定し
た後カウント動作させるカウンタ値設定手段と、第２の
キースイッチの作動に応答して、作動した鍵に対応する
カウントチャンネルのカウンタ値を読み取るカウント値
読み取り手段と、読み取ったカウント値を作動した鍵に
割り当てて、その鍵の押鍵速度に対応した鍵タッチデー
タを生成するタッチデータ形成手段とを具備する。

〔作用〕

１つのカウントチャンネルに２つ以上の鍵が割り当てら
れるので、全鍵数よりも少ない数のカウンタを用いて各
画の押鍵速度の検出が可能となる。

カウントチャン２ルの重複使用によって生じる測定誤差
の発生は、鍵とカウントチャンネルとの対応関係を工夫
することにより、軽減可能である。

〔実施例〕

第１図は、本発明の第１の実施例を示す電子楽器の要部
ブロック図である。複数の鍵からなる鍵盤１には、押鍵
検出回路２が接続され、押鍵から離鍵までの時間、キ一
番号、押鍵速度等の情報が検出される。押鍵速度情報は
、押鍵深さに対応する２つのキースイッチ接点のパルス
出力ｓ１．Ｓ２として得られる。これらのパルス出力は
タッチ情報生成回路３に供給され、パルスＳｌから８２
までの時間幅の計測がカウンタによって行われ、更にそ
のカウント値がタッチデータに変更される。

楽音形成回路４は、押鍵検出回路２及びタッチ情報生成
回路３から、押鍵時間幅、キ一番号及びタッチデータを
楽音制御信号として受け、これらの楽音制御信号に基づ
いて波形ＲＯＭ５から読出したＰＣＭ波形データの振幅
、エンベロープ、発音持続時間等を制御し、楽音信号を
出力する。ディジタルの楽音信号はＤ／Ａ変換回路６で
アナログ音声信号に変換され、アンプ７を通してスピー
カ８に供給される。従って、波形ＲＯＭ５に記憶されて
いるピアノ音、ギター音等の発音が、鍵盤１の鍵操作に
対応して行われる。

タッチ情報生成回路３は、１２チヤンネル分のカウンタ
回路３０を備える。各チャンネルは鍵盤１の１オクタ一
ブ分の１２音（Ｃ，Ｃ＃、Ｄ、　Ｄ＃、Ｅ　−−−−−
一一一−−−）に対応する。またカウンタ回路３０の各
チャンネルのカウンタは他のオフターフζ二ついて共用
されている。このようなカウンタ回路３０は、例えばＣ
ＰＵ内の１２本のデータレジスタ（又はＲＡＭ）を使用
して構成することができる。各チャンネルを構成するカ
ウンタは、基本的には、押鍵検出回路２からの第１パル
スＳｌｌ二よって初期値が設定された後、パルス発生回
路３１の出力のクロックパルスを計数し、押鍵検出回路
２から第２パルスＳ２が与えられたとき、カウント値を
出力する。

押鍵検出回路２から与えられる第１パルスＳ１は、タッ
チ情報生成回路３の書き込みアドレス生成回路３２を起
動する。書き込みアドレス生成回路３２は、押鍵検出回
路２からのキ一番号データＫＥＹＮＯに基づいてカウン
タ回路３００１２本のカウンタチャンネルの１つを選択
するアドレス情報を生成する。このアドレス情報はカウ
ント初期値設定回路３３４こ与えられ、その出力でもっ
てカウンタ回路３０の対応アドレス位置にカウント初期
値が書き込まれる。

押鍵検出回路２から第２パルスＳ２が与えられると、タ
ッチ情報生成回路３の読み出しアドレス生成回路３４が
起動される。読み出しアドレス生成回路３４は、パルス
Ｓ２のタイミングで対応アドレス位置のカウンタのカウ
ント値を読み取り、その値をタッチデータ変換回路３５
に出力する。

タッチデータ変換回路３５は、カウント値が示す押鍵速
度データをアドレスとして対応したタッチデータを読み
出すタッチレスポンステーブルを持っている。このタッ
チレスポンステーブルは、押鍵速度データと、楽音形成
回路４において形成する楽音波形出力の初期振幅を定め
るタッチデータ（ベロシティデータ）との対応を示す所
定のレスポンスカーブに従って作成されている。

タッチデータ変換回路３５の出力のタッチデータは、既
述のように、キ一番号データ、押鍵時間幅データと共に
楽音形成回路４に出力される。

第２図は押鍵操作時のタッチ情報生成回Ｂ３（ＣＰＵ）
の処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ
２０では、全鍵の操作検出を鍵走査ルーチンにより行っ
ている。操作検出があると、ステップＳ２１におけるイ
ベント（押鍵）有りの判断を経てステップＳ２２のイベ
ントオフ（離鍵）の判断を行い、次にステップＳ２４及
びＳ２６で押鍵速度情報を検出するキースイッチ接点Ｓ
１、Ｓ２の作動検出を行う。なお、第２図の鍵走査処理
（キースキャンルーチン）では、全ての鍵に対応して設
けられているレジスタ領域に接点Ｓ１、Ｓ２のオン・オ
フ情報が一定時間ごとのキースキャン割込みに基づいて
書き込まれている。

接点Ｓｌが作動したタイミングではステップＳ２５のカ
ウント初期値設定の処理を行い、接点Ｓ２が作動したタ
イミングでは、ステップＳ２７でカウント値の読み取り
結果に基づいてタッチデータ性成の処理を行う。次に発
音処理のステップ３２８に進み、生成したタッチデータ
（音量データ）、キ一番号データ等から成る楽音制御信
号を楽音形成回路４に送出し、押鍵に対応した発音を生
じさせる。

ステップＳ２２でイベントオフ（離鍵）を検出したとき
には、ステップ３２３で発音オフの処理を行う。また、
ステップＳ２６で、キースイッチ接点Ｓ２の検出が一定
時間内に生じなかった場合には、ステップＳ２９でエラ
ー処理を行う。

第３図は第２図におけるカウント初期値設定処理のステ
ップＳ２５に含まれるカウンタ値設定処理のフローチャ
ートを示す。この実施例では、第１図の１オクタ一ブ分
の１２チヤンネルのカウンタ回路３０を鍵盤の複数のオ
クターブ間で共用しているので、アドレスオフセット処
理Ｓ３０で、各オクターブの鍵について共通のカウンタ
アドレスを設定する処理を行っている。キースイッチ接
点Ｓ１の作動が検出されと、まずステップＳ３１で、第
１図のカウンタ回路３０のＣメイジャーに対応するカウ
ンタ（Ｃ）のレジスタアドレスをセットする。次にステ
ップＳ３２で、操作された鍵のキ一番号ＫＥＹＮＯが１
２以下か以上かの判定を行い、１２以上であればステッ
プ５３３でキー番号ＫＥＹＮＯから１２を減算するオフ
セント計算を行う。なお、Ｃメイジャーのカウンタのオ
フセット値は零である。ステップＳ３２．Ｓ３３の処理
は、キ一番号が１２以下になるまで繰り返し行われる。

オフセット計算が終了すると、鍵盤１の何れかのオクタ
ーブにおいて操作された鍵を、カウンタ回路３０の１２
個のカウンタ（Ｃ，Ｃ＃、Ｄ−・−・Ｂ）の１つに割り
当てるためのオフセット値が得られる。次にステップＳ
３４で、カウンタＣのアドレスに対しオフセット値を加
算するオフセント加算を行い、ステップＳ３５でそのア
ドレスをレジスタ６二セントする。次にステップＳ３６
で、富亥当アドレスのカウンタをクリア（零イ直セット
）する。

クリアされたカウンタは、続いてパルス発生回路３１か
らのクロックパルスを計数し、その後キースイッチ接点
Ｓ２の作動検出があると、計数値が読み取られる。

第４Ａ図は、］つのカウントチャンネルを共有する２つ
の鍵が異なる時間帯で操作されたときのタイムチャート
で、キーＣＩについては、接点Ｓ１の作動検出で対応カ
ウンタがＯＯＨにセットされ、その後接点Ｓ２の作動検
出でカウント値０５Ｈ（ＴＩ）が読み取られる。同様に
キーＣ２については、接点Ｓ１の作動検出で対応カウン
タが００Ｈにセントされ、その後、接点Ｓ２の作動検出
でカウント値０２Ｈ（Ｔ２）が読み取られる。これらの
値Ｔ１、Ｔ２はタッチ性成データとして第１図のタッチ
データ変換回路３５に与えられ、タッチレスポンスカー
ブに従ってタッチデータに変換される。

第４Ｂ図及び第４Ｃ図は、２つの鍵が同時使用され、か
つ同一のカウンタチャンネルに割り当てられた場合を示
す。これらの場合には、まずキースイッチ接点Ｓ１の作
動検出で、対応カウンタが００Ｈにセントされた後、キ
ースイッチ接点Ｓ２の作動検出以前に再度接点Ｓ１の作
動検出が生じて、カウンタがＯＯＨにセットされる。そ
の後、キースイッチ接点Ｓ２の作動検出が順次生しると
、各タイミングのカウント値Ｔ２．Ｔ３が順次読み取ら
れ、各カウント値はタッチデータに変換されてから、対
応の鍵番号と共に楽音形成回路４に導出される。

従って、第４Ｂ図及び第４Ｃ図の場合には、２回目のキ
ースイッチ接点Ｓ１の作動までのカウント値Ｔ１は誤差
として切り捨てられる。

次に第５図は、カウントチャンネルの同時使用の場合の
処理の変形例を示す第４Ｂ図と同様なタイムチャートで
ある。第４Ｂ図の場合にはカラン１［ＴＩを誤差として
切り捨てているが、第５図では、２回目のキースイッチ
接点Ｓ１の検出時にカウント値ＴｌＣ０２Ｈ）を読み取
り、その値の１／２をカウンタの初期値（ＯＩＨ）とし
て再セットする。従って、その後キースイッチ接点Ｓ２
の作動検出に基づくカウント値は、Ｔ２＋ＴＩ／２及び
Ｔ３＋Ｔ１．／２となり、誤差分子１が各鍵操作速度の
検出値に均等配分され、誤差の発生が軽減される。

第６図は、上述の誤差処理のフローチャートを示す。ま
ずステップ５６１で２つの鍵の同時使用か否かを判定し
、同時使用でなければ、第４Ａ図で示したように、キー
スイッチ接点Ｓ１の作動検出でカウント値をクリアする
。また鍵が同時使用されたときには、ステップＳ６３に
進み、３１オンでのカウント値を読み取り、ステン７’
Ｓ６４でその１／２を計算し、ステップ３６５でその値
をカラントイ直として該当カウントチャンネルにナツト
する。従ってカウンタは第５図に示すようにＯＩＨから
カウントを始め、キースイッチ接点Ｓ２の作動が生しる
ごとにカララント値０３Ｈ，Ｃ）６Ｈが夫々押鍵速度値
として読み取られる。

従って、この実施例によると、各音名ごとに異なるカウ
ントチャンネルを使用して押鍵速度を測定するので、装
飾音やトリル演奏時Ｃ二１オクターブ内の複数の鍵が同
時使用されても、夫々別のカウントチャンネルが割り当
てられる。また異なるオクターブ間では同音名について
カウントチャンネルを共用している。これによりカウン
トチャンネル数を全鍵数より少なくしても押鍵速度の検
出に支障が生じないようにしている。この場合、上述の
ように押鍵速度の検出にＴ１又はＴ１／２の誤差が生じ
るが、これらの誤差は頻繁に生じることが無いので、演
奏に支障が生しることはない。

次に、第７図は本発明の第２の実施例を示す電子楽器の
要部ブロック図である。この例では、鍵盤１を左手と右
手に夫々対応させた２つの領域に分け、各領域に独立し
たカウンタ回路３０ａ、３０ｂ（カウンタ１及びカウン
タ２）を割り当てている。各カウンタ回路３０ａ、３０
ｂは第１図と同様に１２チャンネル分のカウンタ（デー
タレジスタ）から成っている。他の構成は第１図と同一
てあり、同一部分には同一符号が付されている。

第８Ａ図に示すように、鍵盤１は、分割点５ＰＬＩＴを
境乙こして下ｗｌ領域と上Ｉ！領領域に分割されている
。各領域に割り当てられたカウンタ回路３１ａ、３１ｂ
は第１の実施例と同様に夫々の領域の複数のオクターブ
間で共用となっている。カウンタ回路３０ａ、３０ｂの
カウンタ値設定処理は第８Ｂ図のフローチャートで示す
ように行われる。まずアドレスオフセット処理Ｓ８０て
は、ステップＳ８１で操作した鍵の番号ＫＥＹＮｏが分
割点５ＰＬＩＴより上か下かの判定を行い、下材領域で
は、ステ・ンブＳ８２でカウント回路３０ａのカウンタ
レジスタの先頭アドレスＤＷＣＮＴをセットし、上鍵領
域では、ステップＳ８３でカウント回路３０ｂのカウン
タレジスタの先頭アドレスＵＰＣＮＴをセットする。以
下ステップ３８４〜Ｓ８７で第３図と同様なオフセント
処理を行い、ステップＳ８８でカウンタ価をクリアする
。

従って、この実施例では、左手と右手とが同時使用され
ても、押鍵速度の検出は左右独立に行われるので、誤差
無く速度検出できる６また下材領域と上鍵領域の夫々に
おいて、音名ごとにカウントチャンネルを割り当てオク
ターブ間でカウントチャンネルの共用を図っているので
、第１の実施例と同様に全鍵数より少ないカウントチャ
ンネルを用いて、押鍵速度検出ができるようになる。

次に第９図は、本発明の第３の実施例を示す電子楽器の
要部ブロック図である。この例では、オクターブ間の同
音名についてカウントチャンネルを共用すると共に、隣
接する黒鍵と白鍵とでカウントチャンネルを共用してい
る。即ち、カウント回路３０ｃでは、ＣとＣ＃、ＤとＤ
＃、ＦとＦ＃、ＧとＧ＃、ＡとＡ＃で同一カウントチャ
ンネルを用いている。従って７つのカウントチャンネル
で全鍵の押鍵速度が測定される。通常は、白鍵と隣接す
る黒鍵とが同時使用されることは少ないので、カウント
チャンネルを共用することにより大きな支障は生じない
。

第１０図は、第９図の例に対応するカウンタ値設定のフ
ローチャートである。この例のアドレスオフセット処理
５１００は、第３図とほぼ同様に行われ、カウンタ回路
３０ｃの先頭アドレスをステップ５１０１で設定した後
、ステップ５１０２．５１０３でオクターブ間での鍵番
号のオフセント値を計算する。次に変換トップアドレス
セットのステップ５１０４において、第１０図の右側に
示すオフセント変換テーブルの先頭アドレスＣ（００）
がセントされ、ステップ５Ｉ０２．１０３で計算された
オフセント値に基づいて変換テーブルから修正オフセン
ト値が読み出される。この修正オフセット値は、白鍵と
隣接黒鍵とで同一の値になっている。以下第３図と同様
にして、ステップ５１０５でカウンタ回路３０ｃ先頭ア
ドレスに修正オフセント値が加算され、ステップ５１０
６でカウンタ回路３０ｃの７本のレジスタのアドレスが
セットされ、次にステップ５１０７で該当カウントチャ
ンネルの値が零にセント（クリア）される。

従ってこの例においては、７本のカウントチャンネルを
用いて全鍵に対応した押Ｉ速度の検出が可能となる。な
お、カウントチャンネルを共用することによる誤差処理
は、第４Ｂ図、第４Ｃ図又は第５図と同様である。

なお、上述の各実施例において、全鍵の鍵番号とカウン
トチャンネルのアドレスとの対応テーブルに基づいてチ
ャンネル割り当てを行ってもよい。

この場合には、第３図、第８Ｂ図及び第１０図に示すア
ドレスオフセット処理はテーブル参照の処理に置き換え
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように、押鍵速度を計測するカウンタ回
路の各カウントチャンネルに２つ以上の鍵を割り当てる
ようにしたので、少ないカウントチャンネル数でより多
くの鍵操作の押鍵速度を検出することが可能となる。ま
た１つのカウントチャンネルが作動しているときに、共
用している他の鍵の操作があったとき番こは、カウント
チャンネルのカウント値を再設定するので、１つのカウ
ントチャンネルが２つの鍵操作で同時に使用されても、
カウント誤差を必要最小限にすることがてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である電子楽器の鍵タンチ情
報生成回路を示す要部ブロック図、第２図は鍵操作時の
メインフローチャート、第３図はカウンタ値設定処理の
フローチャート、第４Ａ図〜第４Ｃ図は鍵操作のタイム
チャート、第５図はカウント値設定処理の別の例を示す
鍵操作のタイムチャート、第６図はカウント値設定処理
の別の例を示すフローチャート、第７図は本発明の別の
実施例を示す第１図と同様な電子楽器の要部ブロック図
、第８Ａ図は鍵盤の上領域と下領域を示す図、第８Ｂ図
は第７図の実施例におけるカウンタ値設定処理のフロー
チャート、第９図は本発明の更に別の実施例を示す電子
楽器要部ブロック図、第１０図は第９図の実施例におけ
るカウンタ値設定処理を示すフローチャートである。 なお、図面中に用いられている符号において、１−・−
・−鍵盤 ２−−−−−−・−押鍵検出回路 である。 タッチ情報生成回路 楽音形成回路 波形ＲＯＭ カウンタ回路 書き込みアドレス生成回路 カウント初期値設定回路 読み出しアドレス生成回路 タッチデータ変換回路 出願人　株式会社河合楽器製作所 代理人　弁理士　國　分　孝　悦 第 図 ５ｐＬＩＴ 第８Ａ図 第８Ｂ図 第１０図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）各鍵ごとに設けられて夫々異なる深さで順次作動
   する第１のキースイッチ及び第２のキースイッチと、 ２つ以上の鍵に対応して１つのカウントチャンネルが割
   り当てられている、複数のカウンタから成るカウンタ回
   路と、 上記第１のキースイッチの作動に応答して、作動した鍵
   に対応するカウントチャンネルのカウンタ値を所定値に
   設定した後カウント動作させるカウンタ値設定手段と、 第２のキースイッチの作動に応答して、作動した鍵に対
   応するカウントチャンネルのカウンタ値を読み取るカウ
   ント値読み取り手段と、 読み取ったカウント値を作動した鍵に割り当てて、その
   鍵の押鍵速度に対応した鍵タッチデータを生成するタッ
   チデータ形成手段とを具備する電子楽器における鍵タッ
   チ情報生成回路。
2. （２）上記カウンタ回路の各カウントチャンネルが、音
   程の異なる同音名の複数の鍵に割り当てられていること
   を特徴とする請求項１に記載の鍵タッチ情報生成回路。
3. （３）上記カウント回路が、鍵盤の配列方向に２つに分
   割された領域に対応して設けられている、２つのカウン
   トチャンネル群を備えると共に、各カウントチャンネル
   が２つ以上の鍵に割り当てられていることを特徴とする
   請求項１に記載の鍵タッチ情報生成回路。
4. （４）上記カウンタ回路の各カウントチャンネルが、音
   程の異なる同音名の複数の鍵及び互いに隣接した白鍵と
   黒鍵とに割り当てられていることを特徴とする請求項１
   に記載の鍵タッチ情報生成回路。
5. （５）上記第１のキースイッチの作動に応答して設定さ
   れるカウントチャンネルのカウント値が零であることを
   特徴とする請求項１に記載の鍵タッチ情報生成回路。
6. （６）上記カウンタ値設定手段が、上記カウントチャン
   ネルに割り当てられた２つ以上の鍵の操作に対応する上
   記第１のキースイッチの連続した作動が、上記第２のキ
   ースイッチの作動前に生じたことを判定する手段と、 上記第１のキースイッチの後の作動に応答して該当カウ
   ントチャンネルのカウント値を読み取り、その値の１／
   ２を該当カウントチャンネルのカウント値として再設定
   する手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記
   載の鍵タッチ情報生成回路。