JPH043553B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は電子楽器のタツチレスポンス装置に
関し、特に鍵の押下時のタツチを検出し、楽音制
御に利用するものに関する。 〔従来の技術〕 鍵の押下時のタツチ（イニシヤルタツチ）を検
出するための代表例として、鍵の押下時における
押下開始から押下完了までの間の所定の２点の押
下タイミングに対応する第１および第２のタイミ
ング（以下、この明細書においては、便宜上第１
のタイミングを押下開始時と言い、第２のタイミ
ングを押下完了時と言うことにする）においてそ
れぞれ作動する第１および第２の接点を各鍵毎に
夫々設け、両接点の作動時間差を測定し、押下速
度に対応したタツチデータを得るようにしたもの
がある。従来は、この接点時間差測定のためのカ
ウンタを各鍵毎にあるいは各発音チヤンネル毎に
夫々独立に設けるようにしていたため、回路スペ
ース及びコストの点で好ましくなかつた。この点
に鑑みて特願昭53−41949号（特開昭54−134414
号）では、全鍵に共通の計数用カウンタ（タイ
マ）を用い、このカウント値を各鍵の押下開始時
及び押下完了時において夫々サンプリングして取
り出し、同一鍵に関する２つのカウント値（サン
プリングデータ）の差を求めることにより該鍵の
タツチデータを得るようにしている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、上述の先願明細書に示されたもので
は、鍵の押下開始時及び押下完了時との時間差が
計数用カウンタのカウント値一巡周期よりも長い
場合はタツチ検出不可能となり、タツチレスポン
ス効果を付与することができないことから、その
ような場合は、当該鍵の発音を中止せざる得なか
つた。 この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、
鍵押下時の押下開始から押下完了までの間におけ
る第１及び第２のタイミングの時間差が計数用カ
ウンタのカウント値一巡周期よりも長い場合でも
タツチ検出が可能なタツチレスポンス装置を提供
しようとするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係る電子楽器のタツチレスポンス装
置は、計数動作を繰り返し行い、時間的に変化す
る計数値データを発生すると共に一定周期毎にオ
ーバーフロー信号を発生する第１の手段と、鍵の
押下開始から押下完了までの間の所定の２点の押
下タイミングに対応する第１及び第２のタイミン
グにおいて前記第１の手段で発生された各計数値
データ、及び前記第１の手段から発生される前記
オーバーフロー信号を、発生順に記憶する第２の
手段と、前記第２の手段に記憶した前記第１及び
第２のタイミングにおける各計数値データと前記
第１のタイミングから前記第２のタイミングまで
に生じたオーバーフロー信号の数とに基づき前記
鍵の押下時のタツチに関連するタツチデータを形
成する第３の手段とを具えたものである。 これを図により示すと第１図のようであり、
TCは第１の手段から発生される計数値データ、
OVFは第１の手段から発生されるオーバーフロ
ー信号、Ｋ１，Ｋ２は鍵押下に応じて前記第１及
び第２のタイミングに対応して与えられるデー
タ、である。 第１の手段では、計数値データTCを発生する
と共に一定周期毎にオーバーフロー信号OVFを
発生する。第２の手段では、前記第１及び第２の
タイミングにおいて前記第１の手段で発生された
各計数値データ、及び前記第１の手段から発生さ
れる前記オーバーフロー信号OVFを、発生順に
記憶する。例えば、第１のタイミングと第２のタ
イミングの間でオーバーフロー信号OVFが１回
発生したとき、第１のタイミングに対応する計数
値データをTC_P、第２のタイミングに対応する計
数値データをTC_Nとすると、TC_P、OVF、TC_N
の発生順が区別できるように第２の手段において
これらを記憶する。また、第１のタイミングと第
２のタイミングの間でオーバーフロー信号OVF
が２回発生したとすると、TC_P、OVF、OVF、
TC_Nの発生順が区別できるように第２の手段にお
いてこれらを記憶する。また、第１のタイミング
と第２のタイミングの間でオーバーフロー信号
OVFが１回も発生しなかつたとすると、TC_P、
TC_Nの発生順が区別できるように第２の手段にお
いてこれらを記憶する。 第３の手段では、第２の手段に記憶した前記第
１及び第２のタイミングにおける各計数値データ
TC_P、TC_Nと前記第１のタイミングから前記第２
のタイミングまでに生じたオーバーフロー信号
OVFの数とに基づき前記鍵の押下時のタツチに
関連するタツチデータを形成する。例えば、第１
の計数値TC_Pと第２の計数値TC_Nの差TC_N−TC_P
を求め、かつ第１のタイミングから前記第２のタ
イミングまでに生じたオーバーフロー信号OVF
の数を求め、このオーバーフロー信号OVFの数
に応じて差TC_N−TC_Pに対応するデータまたは所
定のデータをタツチデータとする。例えば、オー
バフロー回数が零であれば差TC_N−TC_Pをそのま
まタツチデータとして用い、１以上であれば所定
の条件に従つて差TC_N−TC_Pをそのまま又は適宜
修正変更してタツチデータとして用いるかあるい
は予め準備された所定のデータをタツチデータと
して用いる。 実施例 第２図には、マイクロコンピユータを用いてこ
の発明を実施した電子楽器のハード構成が示され
ている。キースイツチマトリクス１０は各鍵に対
応するキースイツチから成り、前述の通り１鍵に
つき２つの接点（またはスイツチ）を含んでい
る。キースキヤナ１１はキースイツチマトリクス
１０の各接点（スイツチ）を順次走査し、鍵の押
下開始あるいは押下完了あるいは離鍵を検出す
る。キースキヤナ１１は、上述のような鍵の状態
変化が検出されたときイベント割込要求信号EI
と共にその状態変化が押下開始であるのか押下完
了であるのか離鍵であるのかを示すイベントコー
ドEC及びその状態変化に係る鍵を識別するキー
コードKCを出力し、共通バス１３に供給する。 タイマ１２は、一定のクロツクパルスを逐次カ
ウントする所定モジユロのカウンタ１２Ａから成
り、そのカウント値が所定モジユロ数に達する毎
に（一定周期で）オーバフロー信号OVFを出力
する。カウンタ１２Ａのカウント値TCは共通バ
ス１３に与えられる。またオーバフロー信号
OVFも割込要素信号として共通バス１３に与え
られる。 マイクロコンピユータ部は、中央処理ユニツト
（CPU）１４、プログラムあるいはデータを予め
記憶したリードオンリメモリ（ROM）１５、及
びランダムアクセスメモリ（RAM）１６から成
り、鍵タツチデータ形成処理及び発音割当処理等
を実行する。前述のキースキヤナ１１及びタイマ
１２の出力は共通バス１３を介してマイクロコン
ピユータ部に送られる。 マイクロコンピユータ部では、イベント割込要
求信号EIまたはオーバフロー信号OVFによる割
込要求信号が与えられたとき第３図に示すような
割込ルーチンを実行する。まず、割込要求がイベ
ント割込要求信号EIによるものかオーバフロー
信号OVFによるものかを判断し、信号EIによる
場合はRAM１６内のリングバツフア１７にその
イベント割込要求に対応するイベントコードEC、
キーコードKC及びタイマカウント値TCを書込
む。オーバフロー信号OVFによる場合は該リン
グバツフア１７にオーバフローコードOVFCを書
込む。 リングバツフア１７はRAM１６内の所定の記
憶エリアを用いて等価的に構成されている。つま
り、この所定の記憶エリアがリングバツフアとし
て機能するように書込み及び読出しのアドレス指
定が制御される。リングバツフア１７の記憶形式
は例えば第４図のようになつている。つまりイベ
ントコードエリア、キーコードエリア、タイマカ
ウントエリアから成り、夫々のエリアにイベント
コードEC、キーコードKC、タイマカウント値
TCが書込まれる。オーバフローコードOVFCは
イベントコードエリアに書込まれるが、このとき
キーコードエリア及びタイマカウントエリアには
何も書込まれない。リングバツフア１７では、割
込要求の発生順に従つて上記データが順次記憶さ
れる。例えば、(1)キーコードKCの内容がKC(C)で
特定される鍵の離鍵イベント、(2)キーコードKC
の内容がKC(D)で特定される鍵の押下開始イベン
ト、(3)タイマ１２のオーバフロー、(4)キーコード
KCの内容がKC(D)で特定される鍵の押下完了イベ
ント、の順で割込要求が発生したとすると、第４
図のアドレスＮ−３乃至Ｎに示すようにデータが
記憶される。尚、離鍵イベント、鍵押下開始イベ
ント、鍵押下完了イベントのときのイベントコー
ドECの各内容をKOF、KON１，KON２で示
す。また、鍵押下開始イベント時にサンプリング
されたタイマカウント値TC（つまり第１の計時
値）をTC_Pで示し、鍵押下完了イベント時にサン
プリングされたタイマカウント値TC（つまり第２
の計時値）をTC_Nで示す。 マイクロコンピユータ部のメインルーチンは第
５図のようであり、まずリングバツフア１７のイ
ベントコードエリアの内容を調べてイベントコー
ドEC（KOF、KON１，KON２のいずれか）が
記憶されたかどうかを判断する。イベントコード
ECが記憶されたならばその種類を見分け、KON
１なら何の処理も行なわないが、KON２ならば
ニユークレームルーチン（新たな押圧鍵の発音割
当てを行なうためのルーチン）を実行し、KOF
ならばニユーレリースルーチン（離鍵にもとづく
処理を行なうためのルーチン）を実行する。 第６図はニユークレームルーチンを示したもの
であり、まずアベイラブルバツフアに利用可能な
発音チヤンネルがあるかどうかを調べ、利用可能
なチヤンネルがなければ直ちにこのルーチンを終
了するが、利用可能なチヤンネルがあればこのル
ーチンを続行する。アベイラブルバツフアは
RAM１６内に含まれており、各発音チヤンネル
に対応する記憶位置を有し、楽音発生のために現
在使用されている（つまり新たな押圧鍵にとつて
は利用不可能な）チヤンネルに対応する記憶位置
ではそのチヤンネル番号データとフラツグがクリ
アされているが、楽音発生のために現在使用され
ていない（つまり新たな押圧鍵にとつて利用可能
な）チヤンネルに対応する記憶位置ではそのチヤ
ンネル番号データとフラツグがセツトされてい
る。利用可能であるか否かはフラツグを調べるこ
とにより判明する。 ニユークレームルーチンでは、利用可能なチヤ
ンネルがあればアベイラブルバツフアからそのう
ち１つのチヤンネル番号データを読み出し、その
後そのチヤンネル番号データ及びフラツグをクリ
アする。読み出されたチヤンネル番号データが、
新たな押圧鍵を割当てるべきチヤンネルを特定す
る。次に、今回のニユークレームルーチンに係る
鍵つまり鍵押下完了イベントKON２に係る鍵の
キーコードKCをリングバツフア１７から読み出
し、これを上述の如く新割当てのために特定され
たチヤンネルに対応してキーバツフアに書込む。
キーバツフアはRAM１６内に含まれており、各
発音チヤンネルに対応する記憶位置を有し、各チ
ヤンネルにどの鍵が割当てられたかを記憶するも
のである。 次にブロツク１８では、リングバツフア１７か
ら今回の鍵押下完了イベントKON２に対応する
タイマカウント値TC_Nを読み出し、レジスタにス
トアしておく。ブロツク１９では、リングバツフ
ア１７を逆方向に読み出す。つまり、リングバツ
フア１７の読み出しアドレスを１ステツプだけ逆
戻りさせる。こうしてリングバツフア１７から読
み出されたイベントコードがオーバフローコード
OVFCであるか否かを判断し、オーバフローコー
ドOVFCであればブロツク２０でオーバフロー回
数をカウントし、ブロツク２１でオーバフロー回
数が「１」か「２」かを調べる。オーバフロー信
号をまだ１回しかカウントしていない場合はブロ
ツク１９に戻り、リングバツフア１７の読み出し
アドレスを更に１ステツプ逆戻りさせる。こうし
てリングバツフア１７から読み出されたイベント
コードがオーバフローコードOVFCであるかを再
び判断し、NOならば、そのイベントコードが鍵
押下開始イベントKON１を示しかつそのキーコ
ードKCがキーバツフアにストアしたキーコード
（つまり今回の鍵押下完了イベントに係るキーコ
ード）に一致しているかをブロツク２２で調べ
る。ブロツク２２がNOならば再びブロツク１９
に戻り、リングバツフア１７の読み出しアドレス
を更に１ステツプ逆戻りさせる。 こうして、ブロツク１９から２１のループまた
は１９から２２のループを何回か繰返し、望みの
キーコードが読み出されたときブロツク２２が
YESとなり、リングバツフア１７の該当アドレ
スからタイマカウント値TC_Pを読み出してレジス
タにストアする。次にブロツク２３ではそれまで
ブロツク２０のルートでカウントされたオーバフ
ロー回数が０回か１回かを調べ、０回ならばブロ
ツク２４に進み、鍵押下完了時のタイマカウント
値（第２の計時値）TC_Nから当該鍵の押下開始時
のタイマカウント値（第１の計時値）TC_Pを引算
し、その引算結果をタツチデータTDとする。１
回ならばブロツク２５で「TC_N＞TC_P」かを調
べ、NOならばブロツク２４に進み、タツチデー
タTDを「TC_N−TC_P」によつて計算する。YES
ならばブロツク２６に進み、タツチデータTDを
最弱タツチに対応する所定の最大値に設定する。
また、ブロツク２２で希望キーコードが検出され
る前にオーバフロー回数が２回になつた場合は
（つまり鍵押下開始時と押下完了時の間に２回以
上のタイマオーバフローが生じた場合）、直ちに
ブロツク２６に進み、タツチデータTDを最大値
（最弱タツチ）とする。 以上のようにして求められたタツチデータTD
は、キーコードKC、イベントコードEC、割当て
たチヤンネルのチヤンネル番号データと共にトー
ンジエネレータ２７（第２図）に送出される。 トーンジエネレータ２７では割当てられたチヤ
ンネル（チヤンネル番号データによつて指定され
たチヤンネル）においてタツチデータTD、キー
コードKC、イベントコードECにもとづきタツチ
コントロールされた楽音信号を発生し、これをサ
ウンドシステム２８に与える。 一例として、第４図のアドレスＮに記憶された
鍵押下完了イベントコードKON２に対応して第
６図のニユークレームルーチンが実行される場合
について説明する。ブロツク１８の処理により、
アドレスＮのタイマカウントエリアに記憶された
第２のタイマカウント値TC_Nが読み出され、レジ
スタにストアされる。次にブロツク１９の処理に
よりリングバツフア１７の読み出しアドレスがＮ
−１に戻される。そこにはオーバフローコード
OVFCが記憶されているので、ブロツク２０でオ
ーバフロー回数を１カウントする。オーバフロー
回数はまだ１回目なのでブロツク２１からブロツ
ク１９に戻り、リンブバツフア１７の読み出しア
ドレスがＮ−２に戻される。そこには鍵押下開始
イベントコードKON１と鍵押下完了イベントコ
ードKON２に対応するキーコードKC(D)と同じキ
ーコードKC(D)が記憶されているのでブロツク２
２がYESとなり、該アドレスＮ−２に記憶され
た第１のタイマカウント値TC_Pが読み出されてレ
ジスタにストアされる。オーバフロー回数は１回
であるためブロツク２５に進み、レジスタにスト
アしたTC_NとTC_Pを用いてTC_N＞TC_Pかを判断す
る。そしてその判断結果に応じてブロツク２４ま
たは２６が実行され、タツチデータTDが決定さ
れる。 第６図のプログラムによれば、タツチデータ
TDは、タイマ１２のオーバフロー回数及び第
１、第２のタイマカウント値TC_P、TC_Nの大小関
係に応じて、次表のように決定される。たて軸と
横軸の条件１、２の交点が、決定されるタツチデ
ータTDの内容を示す。 タイマ１２のカウント値TCが第７図ａに示す
ように一定周期Ｔで繰返し変化すると、オーバフ
ロー信号OVFは同図ｂのように発生する。ここ
で、タイマ１２の同一周期内で同一鍵の押下開始

【表】 イベントKON１と押下完了イベントKON２が
発生した場合、オーバフロー回数は０回であり、
典型的には第７図ｃのように各イベントKON１，
KON２が発生する。つまり、普通はTC_N＞TC_P
であり、その差TC_N−TC_Pは押下速度に正確に対
応している（反比例している）。従つて、TC_N−
TC_PをタツチデータTDとして用いる。尚、タイ
マ１２の１カウント当りの時間よりも接点時間差
が短かい場合はTC_N＝TC_Pであり、その差TC_N−
TC_P＝０がタツチデータTDとなる。また、この
場合はTC_N＜TC_Pはあり得ない。 次に、オーバフローが１回有り、TC_N＜TC_Pで
ある場合とは、典型的には第７図ｄのようであ
り、両イベント間の時間差T_Aはタイマ１２の１
周期Ｔよりも短かい。この場合はタイマカウンタ
１２Ａのモジユロ数の範囲で時間差T_Aを表現す
ることができる。つまり、TC_N＜TC_Pではある
が、「TC_N＋モジユロ数−TC_P」の演算によつて
T_Aに正確に対応するタツチデータTDを求めるこ
とができる。ところで、２の補数を用いた引算に
よれば上述のようなモジユロ数の加算は不要であ
り、−TC_Pを２の補数で表現して「TC_N−TC_P」
なる演算を行ない、その引算結果のサインビツト
を無視すれば、それだけでT_Aに正確に対応する
タツチデータTDを得ることができる。 次に、オーバフローが１回有り、TC_N＞TC_Pで
ある場合とは第７図ｅのようであり、両イベント
間の時間差T_Bはタイマ１２の１周期Ｔより長い。
この場合はタイマカウンタ１２Ａのモジユロ数の
範囲内で時間差T_Bを正確に表現することができ
ない。そこで、所定の最大値（最弱タツチを示
す）をタツチデータTDとして用いるのである。
オーバフローが２回有る場合とは第７図ｆのよう
であり、同様の理由により、所定の最大値をタツ
チデータTDとする。オーバフローが３回以上有
る場合も同様である。また、オーバフローが１回
有り、TC_N＝TC_Pの場合は第７図ｅの時間差T_B
がＴに等しいときであり、この場合はTC_N−TC_P
は０となつてしまうので所定の最大値をタツチデ
ータTDとする。 上記実施例では、オーバフロー回数が１回で
TC_N≧TC_Pの場合またはオーバフロー回数が２回
以上の場合は、タツチデータTDを所定の最大値
に設定しているが、これに限らず、オーバフロー
回数をカウント値に換算して「TC_N−TC_P」に加
算する、あるいは所定値を段階的に設定する、 等任意の計算法を採用してよい。 発明の効果 以上説明したようにこの発明によれば、鍵押下
開始時と完了時の時間差がタイマの１周期より長
い場合でもタツチ検出が可能であり、如何なるタ
ツチに対してもタツチコントロールを付与した楽
音を発生することができるようになる。また、タ
イマとして動作するカウンタのハード回路構成を
増加することなくタツチ検出範囲を拡大すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の概念図、第２図はこの発明
に係る電子楽器の一実施例のハード構成ブロツク
図、第３図は同実施例のマイクロコンピユータ部
によつて実行される割込ルーチンプログラムのフ
ローチヤート、第４図は同実施例のリングバツフ
アにおける記憶形式を例示する図、第５図は同実
施例のマイクロコンピユータ部によつて実行され
るメインルーチンプログラムのフローチヤート、
第６図は第５図におけるニユークレームルーチン
プログラムのフローチヤート、第７図は第６図の
ニユークレームルーチンによつて実行されるタツ
チデータ形成処理の典型例を示すタイミングチヤ
ート、である。 １，１２……タイマ、２……鍵盤、３……記憶
手段、４……オーバフローカウント手段、５……
タツチデータ形成手段、１０……キースイツチマ
トリクス、１１……キースキヤナ、１７……リン
グバツフア、KC……キーコード、EC……イベン
トコード、EI……イベント割込要求信号、OVF
……オーバフロー信号、TC……タイマカウント
値、TC_P……第１の計時値（タイマカウント値）、
TC_N……第２の計時値（タイマカウント値）、
KON１……鍵押下開始イベントコード、KON２
……鍵押下完了イベントコード、KOF……離鍵
イベントコード、OVFC……オーバフローコー
ド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 計数動作を繰り返し行い、時間的に変化する
   計数値データを発生すると共に一定周期毎にオー
   バーフロー信号を発生する第１の手段と、 鍵の押下開始から押下完了までの間の所定の２
   点の押下タイミングに対応する第１及び第２のタ
   イミングにおいて前記第１の手段で発生された各
   計数値データ、及び前記第１の手段から発生され
   る前記オーバーフロー信号を、発生順に記憶する
   第２の手段と、 前記第２の手段に記憶した前記第１及び第２の
   タイミングにおける各計数値データと前記第１の
   タイミングから前記第２のタイミングまでに生じ
   たオーバーフロー信号の数とに基づき前記鍵の押
   下時のタツチに関連するタツチデータを形成する
   第３の手段と を具えた電子楽器のタツチレスポンス装置。 ２ 前記第３の手段は、前記第１のタイミングに
   おける計数値データと前記第２のタイミングにお
   ける計数値データとの差を計算する演算手段を含
   むものである特許請求の範囲第１項記載の電子楽
   器のタツチレスポンス装置。 ３ 前記第３の手段は、前記第１のタイミングか
   ら前記第２のタイミングまでに生じたオーバーフ
   ロー信号の数をカウントするカウント手段を含む
   ものである特許請求の範囲第１項記載の電子楽器
   のタツチレスポンス装置。 ４ 前記カウント手段は、前記第２のタイミング
   において前記第２の手段に前記計数値データが記
   憶されたとき該第２の手段における記憶内容の逆
   方向読出しを行い、同じ鍵に関して前記第１のタ
   イミングにおいて記憶した前記計数値データが読
   み出されるまでに読み出された前記オーバーフロ
   ー信号数をカウントするものである特許請求の範
   囲第３項記載の電子楽器のタツチレスポンス装
   置。 ５ 前記カウント手段は、前記オーバーフロー信
   号のカウント値が所定値に成つたとき前記逆方向
   読出しを中止し、前記第３の手段では、前記逆方
   向読出しを中止したとき最弱タツチを示す所定の
   タツチデータを形成するようにした特許請求の範
   囲第４項記載の電子楽器のタツチレスポンス装
   置。 ６ 前記第３の手段は、前記カウント手段でカウ
   ントしたオーバーフロー信号の数が所定値以上の
   とき最弱タツチを示す所定のタツチデータを形成
   するものである特許請求の範囲第３項記載の電子
   楽器のタツチレスポンス装置。